JP2010239680A - Armature for rotary electric machine and manufacturing method therefor - Google Patents

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Toru Azeyanagi
徹 畔柳
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Aisin AW Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an armature for rotary electric machine wherein it is possible to wind a coil in a slot, regardless of the combination of the shape of each slot provided in a core and the shape of a conductor making up the coil. <P>SOLUTION: The armature for rotary electric machines includes a core and a coil 21. The core includes multiple tooth pieces 41, having a tooth-side fitting portion 35 and a cylindrical yoke portion 31, having a yoke-side fitting portion 45. The coil 21 is formed substantially in a cylindrical shape, by dispersedly arranging multiple coil side portions 22, set in slots, in the circumferential direction and is formed so that the outside diameter of a coil end portion on at least one side in the axial direction is smaller than the inside diameter of the yoke portion 31; each tooth piece 41 is so formed that it is insertable into between adjacent coil side portions 22 in the radial direction; and the yoke-side fitting portion 35 and the tooth-side fitting portion 45 have such a shape that they can be relatively moved in the axial direction and fit together. With these portions fitting together, the tooth pieces 41 are fixed on the yoke portion 31 in the radial direction and in a circumferential direction. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、軸方向に延びる複数のスロットが周方向に分散配置された円筒状のコアと、前記スロットに巻装されるコイルと、を備えた回転電機用電機子、及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an armature for a rotating electrical machine including a cylindrical core having a plurality of axially extending slots distributed in the circumferential direction, and a coil wound around the slot, and a method for manufacturing the same.

一般に、モータ(電動機)やジェネレータ(発電機)等として用いられる回転電機においては、より小さな体格でより大きな出力が可能であるものが求められる。したがって、回転電機のエネルギ効率を高めることは重要な課題の一つである。ここで、回転電機のエネルギ効率を高めるための技術としては、例えば、回転電機の電機子におけるコイルの占積率を向上させるものが従来から知られている。   In general, a rotating electrical machine used as a motor (electric motor), a generator (generator) or the like is required to have a smaller physique and a larger output. Therefore, increasing the energy efficiency of the rotating electrical machine is one of important issues. Here, as a technique for increasing the energy efficiency of the rotating electrical machine, for example, a technique for improving the space factor of the coil in the armature of the rotating electrical machine has been conventionally known.

コイルの占積率を向上させることが記載された文献として、以下の特許文献1が挙げられる。この特許文献1に記載された回転電機用電機子としてのステータでは、断面が略矩形状の角線導体を用いてコイルを構成することで占積率を向上させ、単位断面積当たりのアンペアターンを高めることで、回転電機の出力の向上を図っている。
なお、この特許文献1に記載された回転電機では、ステータのスロットはオープンスロット(径方向内側に開口する内周開口部の周方向幅が、コイルが装着される部分の周方向幅と同等以上であるスロット)とされ、連続巻きで所定形状に予備成形されたコイルは、周方向及び軸方向に変形されながら、オープンスロットの内周開口部から径方向に挿入されてスロットに巻装される。これにより、コイルをスロットに挿入した後において電気的に接続すべき箇所を減らして生産性の向上を図ることが可能とされている。
The following Patent Document 1 is given as a document describing improving the space factor of a coil. In the stator as an armature for a rotating electrical machine described in Patent Document 1, the space factor is improved by forming a coil using a rectangular conductor having a substantially rectangular cross section, and the ampere turn per unit cross section The output of the rotating electrical machine is improved by increasing the power.
In the rotating electrical machine described in Patent Document 1, the stator slot is an open slot (the circumferential width of the inner circumferential opening that opens radially inward is equal to or greater than the circumferential width of the portion where the coil is mounted). The coil, which is pre-formed into a predetermined shape by continuous winding, is inserted in the radial direction from the inner peripheral opening of the open slot and wound around the slot while being deformed in the circumferential direction and the axial direction. . Thereby, after inserting a coil in a slot, it is possible to reduce the location which should be electrically connected and to improve productivity.

また、コイルの占積率を向上させることが記載された別の文献として、以下の特許文献2が挙げられる。この特許文献2に記載された回転電機用電機子としてのステータでは、細線を周方向及び径方向に積層して所定形状のコイルが形成される。このとき、スロット内における占積率を高めるべく、スロットの断面形状に応じた断面形状となるように細線が積層されて束ねられる。
なお、この特許文献2に記載された回転電機のステータでは、ステータのコアが備えるスロットが、セミオープンスロット(径方向内側に開口する内周開口部の周方向幅が、コイルが装着される部分の周方向幅よりも狭いスロット)とされている。これにより、ステータと界磁としてのロータとの間に作用する有効磁束の増大を図ることによっても、回転電機の出力の向上が図られている。ここで、この回転電機のステータでは、セミオープンスロット型のコアを用いるのに伴い、コイルが有する軸方向一方側のコイル端部において前記細線が径方向内側に屈曲されるとともに軸方向に積層された形状に予備成形される。つまり、コイルを構成する細線が径方向に延びる部位においては、細線を周方向には積層しない構成とすることで当該部分の周方向幅がスロットの径方向内側の内周開口部の幅よりも小さくされ、予備形成されたコイルは、屈曲したコイル端部の側から軸方向に挿入されてコアが有するスロットに巻装される。
Moreover, the following patent document 2 is mentioned as another literature in which improving the space factor of a coil was described. In the stator as the armature for a rotating electrical machine described in Patent Document 2, a coil having a predetermined shape is formed by laminating thin wires in the circumferential direction and the radial direction. At this time, in order to increase the space factor in the slot, the thin wires are stacked and bundled so as to have a cross-sectional shape corresponding to the cross-sectional shape of the slot.
In the stator of the rotating electrical machine described in Patent Document 2, the slot provided in the stator core is a semi-open slot (the width of the inner circumferential opening that opens radially inward is the portion where the coil is mounted). The slot is narrower than the width in the circumferential direction. Thereby, the output of the rotating electrical machine is also improved by increasing the effective magnetic flux acting between the stator and the rotor as the field. Here, in the stator of this rotating electric machine, as the semi-open slot type core is used, the thin wire is bent radially inward and laminated in the axial direction at the coil end portion on one axial side of the coil. Pre-formed into a different shape. In other words, in the portion where the thin wire constituting the coil extends in the radial direction, the circumferential width of the portion is set to be larger than the width of the inner peripheral opening portion on the radially inner side of the slot by not laminating the thin wire in the circumferential direction. The small and pre-formed coil is inserted in the axial direction from the side of the bent coil end and wound around the slot of the core.

特開2008−167567号公報JP 2008-167567 A 特許第3798968号公報Japanese Patent No. 3798968

しかし、特許文献1に記載された回転電機では、オープンスロットとされているためにスロットの内周開口部の周方向幅が大きく、かつ、角線導体のロータ側の表面積が大きい。したがって、ロータが回転したときに永久磁石等からの磁束が前記角線導体に到達し、そのロータ側の表面に渦電流が発生する。そのため、渦電流損が大きくなり、回転電機のエネルギ効率が却って低下する場合があるという問題があった。   However, since the rotating electrical machine described in Patent Document 1 is an open slot, the circumferential width of the inner circumferential opening of the slot is large, and the surface area of the rectangular conductor on the rotor side is large. Therefore, when the rotor rotates, the magnetic flux from a permanent magnet or the like reaches the rectangular conductor, and an eddy current is generated on the rotor side surface. For this reason, there is a problem that eddy current loss increases and the energy efficiency of the rotating electrical machine may decrease instead.

この点、永久磁石等からの磁束が角線導体に到達する量を減少させて渦電流損を低減するためには、特許文献2に記載されたようなセミオープン型のスロットを備えたコアを用いることも考えられる。しかしながら、セミオープン型のスロットを備えたコアと角線導体により構成されるコイルとを組み合わせて回転電機を構成しようとしても、角線導体の周方向幅自体がスロットの内周開口部の周方向幅よりも広いため、特許文献1に記載されたようにコイルをスロットに径方向内側から挿入することができない。また、軸方向一方側のコイル端部を径方向内側に屈曲させた構成としても、やはり角線導体の周方向幅自体がスロットの内周開口部の周方向幅よりも広いため、特許文献2に記載されたようにコイルをスロットに軸方向に挿入することもできない。   In this regard, in order to reduce the amount of magnetic flux from a permanent magnet or the like reaching the rectangular conductor and reduce eddy current loss, a core having a semi-open type slot as described in Patent Document 2 is used. It can also be used. However, even if an attempt is made to configure a rotating electrical machine by combining a core having a semi-open slot and a coil made of a rectangular conductor, the circumferential width of the rectangular conductor itself is the circumferential direction of the inner peripheral opening of the slot. Since it is wider than the width, the coil cannot be inserted into the slot from the inside in the radial direction as described in Patent Document 1. Further, even if the coil end portion on one side in the axial direction is bent inward in the radial direction, the circumferential width itself of the rectangular wire conductor is still wider than the circumferential width of the inner circumferential opening of the slot. Neither can the coil be axially inserted into the slot as described in.

このように、その製造自体に困難性があるため、セミオープンスロット型のコアと、角線導体を用いて所定形状に形成されるコイルと、を用いて回転電機を構成することはこれまで行われていなかった。   In this way, because of the difficulty in manufacturing itself, it has hitherto been possible to configure a rotating electrical machine using a semi-open slot type core and a coil formed in a predetermined shape using a rectangular conductor. It wasn't.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、コアが有するスロットの形状とコイルを構成する導体の形状との組み合わせに関係なく、当該スロットにコイルを巻装可能な回転電機用電機子を提供することを目的とする。特に、セミオープン型のスロットに角線導体で構成されるコイルを巻装可能な回転電機用電機子を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and relates to an electric machine for a rotating electrical machine capable of winding a coil in the slot regardless of the combination of the shape of the slot of the core and the shape of the conductor constituting the coil. The purpose is to provide children. In particular, an object of the present invention is to provide an armature for a rotating electrical machine that can wind a coil composed of a rectangular conductor in a semi-open slot.

この目的を達成するための、本発明に係る軸方向に延びる複数のスロットが周方向に分散配置された円筒状のコアと、前記スロットに巻装されるコイルと、を備えた回転電機用電機子の特徴構成は、前記コアは、ティース側嵌合部を有し、複数の前記スロット間に配置される複数のティース片と、前記ティース片と同数のヨーク側嵌合部を有する円筒状のヨーク部と、を備え、前記コイルは、前記スロット内に配置される複数のコイル辺部を周方向に分散配置して略円筒状に形成されるとともに、少なくとも軸方向一方側のコイルエンド部の外径が前記ヨーク部の内径よりも小さく形成され、前記ティース片が、互いに隣接する前記コイル辺部間に径方向に挿入可能に形成され、前記ヨーク側嵌合部と前記ティース側嵌合部とは軸方向に相対移動して嵌合可能な形状を有し、これらが嵌合した状態で前記ヨーク部に対して複数の前記ティース片が径方向及び周方向に固定されている点にある。   To achieve this object, a rotating electrical machine comprising a cylindrical core having a plurality of axially extending slots distributed in the circumferential direction according to the present invention, and a coil wound around the slot. The core is characterized in that the core has a teeth side fitting portion, a plurality of teeth pieces arranged between the plurality of slots, and a cylindrical shape having the same number of yoke side fitting portions as the teeth pieces. A coil portion, and the coil is formed in a substantially cylindrical shape by distributing a plurality of coil side portions arranged in the slot in the circumferential direction, and at least the coil end portion on one side in the axial direction. An outer diameter is formed smaller than an inner diameter of the yoke portion, and the teeth pieces are formed to be insertable in a radial direction between the adjacent coil side portions, and the yoke side fitting portion and the teeth side fitting portion are formed. Relative to the axial direction Dynamic and has a shape to be fitted in, in that a plurality of the teeth piece relative to the yoke portion in a state in which they are fitted is fixed to the radial direction and the circumferential direction.

なお、本願では、「軸方向」、「径方向」及び「周方向」の各方向は、円筒状のコアを基準として定めるものとする。このとき、各ティース片についての各方向は、各ティース片とヨーク部とが一体化された状態での方向として規定するものとする。同様に、コイルについての各方向は、コイルがスロットに巻装された状態での方向として規定するものとする。
また、「回転電機」は、モータ(電動機)、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
In the present application, the directions of “axial direction”, “radial direction”, and “circumferential direction” are determined based on a cylindrical core. At this time, each direction about each teeth piece shall be prescribed | regulated as a direction in the state in which each teeth piece and the yoke part were integrated. Similarly, each direction about a coil shall prescribe | regulate as a direction in the state by which the coil was wound by the slot.
The “rotary electric machine” is used as a concept including a motor (electric motor), a generator (generator), and a motor / generator that performs both functions of the motor and the generator as necessary.

上記の特徴構成によれば、少なくとも軸方向一方側のコイルエンド部の外径がヨーク部の内径よりも小さく形成されているので、コイルに対してヨーク部を軸方向に相対的に挿入することができる。その際、ヨーク側嵌合部とティース側嵌合部とは軸方向に相対移動して嵌合可能な形状を有するので、コイルの互いに隣接するコイル辺部間に各ティース片を、ティース側嵌合部を径方向外側に向けて径方向に挿入した状態で、ヨーク部のヨーク側嵌合部と各ティース片のティース側嵌合部とを軸方向に相対移動させて嵌合させることにより、ヨーク部と各ティース片とを一体化することができる。よって、例えばコアが有するスロットがセミオープン型のスロットであって、かつ、コイルを構成する導体の周方向幅がスロットの径方向内側に開口する内周開口部の周方向幅よりも広い場合であっても、当該セミオープン型のスロットにコイルを巻装することができる。なお、コアが有するスロットがオープンスロットの場合にも、当然にコイルを巻装することができる。つまり、上記の特徴構成によれば、コアが有するスロットの形状とコイルを構成する導体の形状との組み合わせに関係なく、当該スロットにコイルを巻装可能な回転電機用電機子を提供することができる。   According to the above characteristic configuration, since the outer diameter of the coil end portion on at least one axial side is smaller than the inner diameter of the yoke portion, the yoke portion is inserted relative to the coil in the axial direction. Can do. At that time, the yoke-side fitting portion and the teeth-side fitting portion have a shape that can be moved relative to each other in the axial direction so that the teeth can be fitted to each other. With the joint portion inserted in the radial direction toward the radially outer side, the yoke side fitting portion of the yoke portion and the tooth side fitting portion of each tooth piece are relatively moved in the axial direction to be fitted, The yoke portion and each tooth piece can be integrated. Therefore, for example, when the slot of the core is a semi-open type slot and the circumferential width of the conductor constituting the coil is wider than the circumferential width of the inner circumferential opening that opens radially inward of the slot. Even in such a case, the coil can be wound around the semi-open slot. Even when the slot of the core is an open slot, the coil can naturally be wound. That is, according to the above characteristic configuration, it is possible to provide an armature for a rotating electrical machine capable of winding a coil in the slot regardless of the combination of the shape of the slot of the core and the shape of the conductor constituting the coil. it can.

また、上記の構成では、ヨーク側嵌合部とティース側嵌合部とが嵌合した状態でヨーク部に対して複数のティース片が径方向及び周方向に固定されるので、ヨーク部と各ティース片とが一体化された後にティース片が径方向内側に抜け出るのを防止することができるとともに、各ティース片の周方向のぐらつきを防止して回転電機の出力が低下するのを抑制することができる。   In the above configuration, since the plurality of teeth pieces are fixed to the yoke portion in the radial direction and the circumferential direction in a state where the yoke side fitting portion and the teeth side fitting portion are fitted, It is possible to prevent the teeth pieces from coming out inward in the radial direction after the teeth pieces are integrated with each other, and prevent the tooth pieces from wobbling in the circumferential direction to suppress the output of the rotating electrical machine from being lowered. Can do.

なお、上記のような特徴構成は、前記スロットは、径方向内側に開口する内周開口部の周方向幅が、当該内周開口部よりも径方向外側に位置するスロット内部の周方向幅よりも狭く形成され、前記コイルを構成する線状導体は、その周方向幅が前記内周開口部の周方向幅よりも広く形成されている回転電機用電機子に適用可能な構成として特に適している。なお、ここでは、「線状導体」は、コイルの各ターンを構成する1本の線状部材としての導体を表す概念として用いている。   The above-described characteristic configuration is such that the circumferential width of the inner circumferential opening that opens radially inward of the slot is greater than the circumferential width of the slot located radially outward of the inner circumferential opening. The linear conductor forming the coil is particularly suitable as a configuration applicable to an armature for a rotating electrical machine in which the circumferential width is wider than the circumferential width of the inner circumferential opening. Yes. Here, “linear conductor” is used as a concept representing a conductor as one linear member constituting each turn of the coil.

すなわち、このような構成では、線状導体の周方向幅がスロットの内周開口部の周方向幅よりも広いため、背景技術の欄でも説明したように、通常、コイルをスロットに径方向又は軸方向に相対的に挿入することは非常に困難である。しかし、そのような構成を備えた回転電機用電機子であったとしても、本発明を適用することにより、セミオープン型のスロットにコイルを適切に巻装することができる。
このとき、線状導体の周方向幅を、コイルをスロットに巻装可能な範囲内で自由に設定することができるので、線状導体の周方向幅を例えばスロットの内部における周方向幅と略等しく設定することで、コイルの占積率の向上を図ることができる。また、上記の構成では、コアが有するスロットは、セミオープン型のスロットとなっている。そのため、界磁が備える永久磁石等からの磁束がコイルを構成する線状導体の表面に到達する量を減少させることができる。よって、渦電流の発生を抑制して渦電流損を低減することができる。したがって、この構成では、コイルの占積率の向上を図りつつ、渦電流損を低減することができる回転電機用電機子を簡便に提供することができる。
That is, in such a configuration, since the circumferential width of the linear conductor is wider than the circumferential width of the inner circumferential opening of the slot, as described in the background art section, the coil is usually arranged in the radial direction or in the slot. It is very difficult to insert relative to the axial direction. However, even if it is the armature for rotary electric machines provided with such a structure, a coil can be appropriately wound by a semi-open type slot by applying this invention.
At this time, since the circumferential width of the linear conductor can be freely set within a range in which the coil can be wound around the slot, the circumferential width of the linear conductor is substantially equal to the circumferential width inside the slot, for example. By setting it equal, the space factor of the coil can be improved. In the above configuration, the slot of the core is a semi-open type slot. Therefore, the amount of magnetic flux from a permanent magnet or the like included in the field reaches the surface of the linear conductor constituting the coil can be reduced. Therefore, generation of eddy current can be suppressed and eddy current loss can be reduced. Therefore, with this configuration, it is possible to simply provide an armature for a rotating electrical machine that can reduce eddy current loss while improving the space factor of the coil.

ここで、前記ティース側嵌合部及び前記ヨーク側嵌合部のうちのいずれか一方が嵌合凸部であるともに、いずれか他方が嵌合凹部であり、前記嵌合凸部及び前記嵌合凹部は、それぞれ軸方向に直交する面の断面形状が軸方向全体に亘って同一であるとともに、径方向に沿った周方向凸部又は周方向凹部を少なくとも一箇所に有する構成とすると好適である。   Here, one of the teeth side fitting portion and the yoke side fitting portion is a fitting convex portion, and the other is a fitting concave portion, and the fitting convex portion and the fitting Each of the recesses preferably has a configuration in which the cross-sectional shape of the surface orthogonal to the axial direction is the same throughout the entire axial direction, and has a circumferential protrusion or a circumferential recess along the radial direction in at least one place. .

この構成によれば、ティース側嵌合部及びヨーク側嵌合部を、嵌合凸部と嵌合凹部との組み合わせにより適切に形成することができる。また、嵌合凸部及び嵌合凹部が、径方向に沿った周方向凸部又は周方向凹部を少なくとも一箇所有することにより、ヨーク部と各ティース片とが一体化された後にティース片が径方向内側に抜け出るのを防止することができるとともに、各ティース片の周方向のぐらつきを防止することができる。   According to this structure, the teeth side fitting part and the yoke side fitting part can be appropriately formed by the combination of the fitting convex part and the fitting concave part. In addition, since the fitting convex portion and the fitting concave portion have at least one circumferential convex portion or circumferential concave portion along the radial direction, the tooth piece has a diameter after the yoke portion and each tooth piece are integrated. It is possible to prevent the teeth from slipping out inward, and to prevent wobbling in the circumferential direction of each tooth piece.

また、前記ティース側嵌合部が嵌合凸部であるともに、前記ヨーク側嵌合部が嵌合凹部である構成とすると好適である。   Further, it is preferable that the tooth side fitting portion is a fitting convex portion and the yoke side fitting portion is a fitting concave portion.

この構成によれば、径方向におけるティース側嵌合部とヨーク側嵌合部との間の嵌合位置を、確実に軸方向一方側のコイルエンド部の径方向外側の端部よりも更に径方向外側とすることができる。よって、コイルエンド部の形状によらずに、互いに隣接するコイル辺部間に各ティース片が径方向に挿入された状態で、確実にヨーク部を軸方向に相対的に挿入することができる。
また、ヨーク部及び各ティース片のうち、大きい方の部材であるヨーク部に嵌合凹部、小さい方の部材である各ティース片に嵌合凸部を形成することで、これらの加工性を良好なものとすることができる。
According to this configuration, the fitting position between the teeth-side fitting portion and the yoke-side fitting portion in the radial direction is surely more diameter than the radially outer end of the coil end portion on one axial side. The direction can be outside. Therefore, regardless of the shape of the coil end portion, it is possible to reliably insert the yoke portion relative to the axial direction in a state where the teeth pieces are inserted in the radial direction between the adjacent coil side portions.
Also, among the yoke part and each tooth piece, the workability is improved by forming a fitting concave part on the yoke part, which is the larger member, and a fitting convex part on each tooth piece, which is the smaller member. Can be.

また、前記ティース側嵌合部及び前記ヨーク側嵌合部が、径方向に波形状に延びる互いに相補的な蛇行面を有する構成とすると好適である。   Moreover, it is preferable that the teeth side fitting portion and the yoke side fitting portion have meandering surfaces complementary to each other extending in a wavy shape in the radial direction.

この構成によれば、径方向に波形状に延びる互いに相補的な蛇行面により、ティース側嵌合部及びヨーク側嵌合部の双方に周方向凸部及び周方向凹部の双方をそれぞれ形成して、ヨーク部に対して複数のティース片を径方向及び周方向に適切に固定することができる。よって、ヨーク部と各ティース片とが一体化された後にティース片が径方向内側に抜け出るのを有効に防止することができるとともに、各ティース片の周方向のぐらつきを有効に防止することができる。   According to this configuration, both the circumferential convex portion and the circumferential concave portion are formed on both the teeth side fitting portion and the yoke side fitting portion by means of mutually complementary meandering surfaces extending in a wave shape in the radial direction. The plurality of teeth pieces can be appropriately fixed to the yoke portion in the radial direction and the circumferential direction. Therefore, it is possible to effectively prevent the teeth piece from coming out radially inward after the yoke portion and each tooth piece are integrated, and to effectively prevent the circumferential wobble of each tooth piece. .

また、前記コアの軸方向両側の軸方向端面に当接する環状部材を備え、前記環状部材が、全周に亘って前記ティース側嵌合部と前記ヨーク側嵌合部との間の境界面を跨いで配置されている構成とすると好適である。   In addition, an annular member that contacts axial end surfaces on both axial sides of the core is provided, and the annular member forms a boundary surface between the teeth side fitting portion and the yoke side fitting portion over the entire circumference. It is preferable to adopt a configuration in which it is disposed across.

この構成によれば、環状部材が全周に亘ってティース側嵌合部とヨーク側嵌合部との間の境界面を跨いで配置されるので、各ティース片がヨーク部に対して軸方向で環状部材側に相対移動するのを規制することができる。そして、そのような環状部材をコアの軸方向両側の軸方向端面に当接して設けることで、ヨーク部と各ティース片とが一体化された後に、各ティース片が軸方向に抜け出るのを防止することができる。   According to this configuration, since the annular member is disposed across the boundary surface between the teeth-side fitting portion and the yoke-side fitting portion over the entire circumference, each tooth piece is in the axial direction with respect to the yoke portion. Therefore, relative movement to the annular member side can be restricted. Then, by providing such an annular member in contact with the axial end faces on both axial sides of the core, it is possible to prevent each tooth piece from coming off in the axial direction after the yoke portion and each tooth piece are integrated. can do.

また、前記環状部材が磁性材料により構成されている構成とすると好適である。   The annular member is preferably made of a magnetic material.

この構成によれば、コアの軸方向両端部においてコイルが発生させる磁束を有効に利用することができる。よって、回転電機のエネルギ効率を向上させることができる。   According to this configuration, the magnetic flux generated by the coil at both axial end portions of the core can be used effectively. Therefore, the energy efficiency of the rotating electrical machine can be improved.

また、前記ティース片における周方向両側の周方向壁部が、互いに平行に形成されている構成とすると好適である。   In addition, it is preferable that the circumferential wall portions on both sides in the circumferential direction of the tooth piece are formed in parallel to each other.

この構成によれば、各ティース片における径方向に直交する面の断面積が径方向全体に亘って略等しくなるので、各ティース片を通過する、界磁により発生される磁界の磁束密度の大きさを径方向に略均一とすることができる。よって、磁気飽和が生じるまでの最大磁束密度を大きくして、回転電機のエネルギ効率を向上させることができる。   According to this configuration, the cross-sectional area of the surface perpendicular to the radial direction in each tooth piece is substantially equal over the entire radial direction, so that the magnetic flux density of the magnetic field generated by the field passing through each tooth piece is large. The thickness can be made substantially uniform in the radial direction. Therefore, the energy efficiency of the rotating electrical machine can be improved by increasing the maximum magnetic flux density until magnetic saturation occurs.

また、前記ティース片における周方向両側の周方向壁部が互いに平行に形成されている構成において、前記線状導体は、矩形状の断面形状を有し、それぞれの前記スロット内に複数本の前記線状導体が径方向に並べて配置されるとともに、前記線状導体は、径方向外側に配置されるものほど周方向幅が広くかつ径方向幅が狭くなるように形成されている構成とすると好適である。   Further, in the configuration in which the circumferential wall portions on both sides in the circumferential direction of the teeth piece are formed in parallel to each other, the linear conductor has a rectangular cross-sectional shape, and a plurality of the above-mentioned slots are provided in each slot. It is preferable that the linear conductors are arranged side by side in the radial direction, and the linear conductors are formed so that the circumferential width is wider and the radial width is narrower as the radial conductors are arranged on the outer side in the radial direction. It is.

各ティース片における周方向両側の周方向壁部が互いに平行に形成されている場合には、各ティース片間に形成されるスロットは、軸方向に直交する面での断面形状が、ヨーク部が位置する側である径方向外側ほど周方向幅が広くなる略台形状となる。そこで、そのようなスロット形状に合わせて、スロット内において径方向に複数本並べて配置される線状導体の周方向幅を、径方向外側に配置されるものほど広くなるように形成することで、スロット内における空隙部分を減少させ、コイルの占積率を向上させることができる。
また、この場合において、径方向外側に配置されるものほど径方向幅が狭くなるように形成することで、スロット内において径方向に複数本並べて配置される各線状導体の軸方向(通電方向に一致する)に直交する面の断面積を略等しくすることができる。よって、各線状導体における電気抵抗値を略一定にすることができるので、コイルにおいてジュール熱による発熱量が局所的に増大する等の不都合が生じるのを抑制することができる。
When the circumferential wall portions on both sides in the circumferential direction of each tooth piece are formed in parallel to each other, the slot formed between each tooth piece has a cross-sectional shape in a plane orthogonal to the axial direction, and the yoke portion is It becomes a substantially trapezoid shape in which the circumferential width becomes wider toward the radially outer side which is the position. Therefore, according to such a slot shape, by forming the circumferential width of the linear conductors arranged side by side in the radial direction in the slot so that the one arranged on the radially outer side becomes wider, The gap portion in the slot can be reduced, and the space factor of the coil can be improved.
Further, in this case, by forming the radial width so that the radial width is narrower toward the outer side in the radial direction, the axial direction (in the energization direction) of each linear conductor arranged in the radial direction in the slot. The cross-sectional areas of the planes orthogonal to each other can be made substantially equal. Therefore, since the electric resistance value in each linear conductor can be made substantially constant, it is possible to suppress the occurrence of inconvenience such as local increase in the amount of heat generated by Joule heat in the coil.

また、前記ヨーク部が、周方向に分割された複数の分割ヨーク片が円筒状に組み合わされて構成されている構成とすると好適である。   Further, it is preferable that the yoke portion has a configuration in which a plurality of divided yoke pieces divided in the circumferential direction are combined in a cylindrical shape.

この構成によれば、互いに隣接するコイル辺部間に各ティース片が径方向に挿入された状態で、ヨーク部を軸方向に相対的に挿入してヨーク部のヨーク側嵌合部と各ティース片のティース側嵌合部とを嵌合させる際に、分割ヨーク片毎に挿入することができる。よって、例えば周方向全体に亘って一体的に構成されたヨーク部を軸方向に相対的に挿入する場合と比較して、挿入時の摺動抵抗を低減することができる。したがって、上述したような回転電機用電機子の製造性を向上させることができる。   According to this configuration, with the teeth pieces inserted in the radial direction between the adjacent coil sides, the yoke portion is relatively inserted in the axial direction so that the yoke-side fitting portion of the yoke portion and each tooth are inserted. When the piece is fitted to the teeth side fitting portion, it can be inserted for each divided yoke piece. Therefore, for example, sliding resistance at the time of insertion can be reduced as compared with the case where the yoke portion integrally formed over the entire circumferential direction is relatively inserted in the axial direction. Therefore, the manufacturability of the armature for a rotating electrical machine as described above can be improved.

また、前記ヨーク部が複数の分割ヨーク片で構成されている構成において、前記ティース片は、当該ティース片における周方向中心部に仮想される中心面に対して対称な形状を有し、前記分割ヨーク片は、各ティース片の前記中心面に対応する周方向位置で分割されている構成とすると好適である。   Further, in the configuration in which the yoke portion is constituted by a plurality of divided yoke pieces, the tooth pieces have a symmetrical shape with respect to a center plane imaginary at a circumferential center portion of the tooth pieces, and the divided pieces are provided. The yoke piece is preferably divided at a circumferential position corresponding to the center plane of each tooth piece.

この構成によれば、互いに隣接する二つのティース片のティース側嵌合部の周方向に対向する面どうしの間に、分割ヨーク片を順次挿入させることにより、ヨーク部と各ティース片とを一体化させることができる。この際、挿入時の摺動抵抗を大幅に低減することができるので、回転電機用電機子の製造性を一層向上させることができる。   According to this configuration, the yoke portion and each tooth piece are integrated by sequentially inserting the divided yoke pieces between the circumferentially opposed surfaces of the teeth side fitting portions of the two adjacent tooth pieces. It can be made. At this time, since the sliding resistance at the time of insertion can be greatly reduced, the manufacturability of the rotating electrical machine armature can be further improved.

また、前記ヨーク部が、周方向両側の周方向端面の間に微小隙間を有して略C字状に形成されるヨーク本体部が前記周方向端面どうしを外縁が一致するように当接させた状態で固定されて構成されている構成とすると好適である。   In addition, the yoke body portion, which is formed in a substantially C shape with a minute gap between the circumferential end surfaces on both sides in the circumferential direction, abuts the circumferential end surfaces so that the outer edges coincide with each other. It is preferable to adopt a configuration that is fixed and configured in a state where it is in a closed state.

この構成によれば、互いに隣接するコイル辺部間に各ティース片が径方向に挿入された状態で、ヨーク部を軸方向に相対的に挿入してヨーク部のヨーク側嵌合部と各ティース片のティース側嵌合部とを嵌合させる際に、微小隙間によりヨーク本体部のヨーク側嵌合部と各ティース片のティース側嵌合部との間に所定の組み付けクリアランスが存在する状態でヨーク本体部を挿入することができる。よって、例えば周方向全体に亘って一体的に構成されたヨーク部を軸方向に相対的に挿入する場合と比較して、挿入時の摺動抵抗を低減することができる。したがって、上述したような回転電機用電機子の製造性を向上させることができる。   According to this configuration, with the teeth pieces inserted in the radial direction between the adjacent coil sides, the yoke portion is relatively inserted in the axial direction so that the yoke-side fitting portion of the yoke portion and each tooth are inserted. When fitting with the teeth side fitting part of a piece, in a state where a predetermined assembly clearance exists between the yoke side fitting part of the yoke body part and the teeth side fitting part of each tooth piece by a minute gap The yoke body can be inserted. Therefore, for example, sliding resistance at the time of insertion can be reduced as compared with the case where the yoke portion integrally formed over the entire circumferential direction is relatively inserted in the axial direction. Therefore, the manufacturability of the armature for a rotating electrical machine as described above can be improved.

なお、回転電機用電機子を構成するコアの軸方向長さが比較的長い場合には、挿入時の摺動抵抗が問題となる状況が生じやすいので、上記したような分割ヨーク片や略C字状に形成されたヨーク本体部を用いてヨーク部を構成すると、そのような不都合を回避することができるので特に有効である。   In addition, when the axial length of the core constituting the armature for a rotating electrical machine is relatively long, a situation in which sliding resistance at the time of insertion becomes a problem is likely to occur. It is particularly effective to form the yoke portion by using the yoke body portion formed in a letter shape, since such inconvenience can be avoided.

また、前記コイルの互いに隣接する前記コイル辺部間に、複数の前記ティース片が径方向に挿入されてなる中間サブユニットと、前記ヨーク部と、を有する構成とすると好適である。   In addition, it is preferable to have a configuration in which a plurality of teeth pieces are inserted in the radial direction between the adjacent coil side portions of the coil and the yoke portion.

この構成によれば、コイルの互いに隣接するコイル辺部間に各ティース片が径方向に挿入されてなる中間サブユニットに対してヨーク部を軸方向に相対的に挿入することで、上述したような回転電機用電機子を適切に構成することができる。   According to this configuration, as described above, the yoke portion is relatively inserted in the axial direction with respect to the intermediate subunit in which each tooth piece is inserted between the coil side portions adjacent to each other in the radial direction. An armature for a rotating electric machine can be appropriately configured.

本発明に係る軸方向に延びる複数のスロットが周方向に分散配置された円筒状のコアと、前記スロットに巻装されるコイルと、を備えた回転電機用電機子の製造方法の特徴構成は、前記コアとして、ティース側嵌合部を有し、複数の前記スロット間に配置される複数のティース片と、前記ティース片と同数のヨーク側嵌合部を有する円筒状のヨーク部と、を備えたコアを用いるとともに、軸方向に延びるコイル辺部が前記スロットの位置に対応して周方向に分散配置されるとともに、少なくとも軸方向一方側のコイルエンド部の外径が前記ヨーク部の内径よりも小さくなるように、予め略円筒状に形成されたコイルを用い、前記コイルの互いに隣接する前記コイル辺部間に複数の前記ティース片を径方向に挿入して、前記コイルと複数の前記ティース片とが一体化された中間サブユニットを形成する中間一体化工程と、前記中間サブユニットに対して前記ヨーク部を相対的に軸方向に挿入し、前記ヨーク側嵌合部と前記ティース側嵌合部とを互いに嵌合させて複数の前記ティース片と前記ヨーク部とを一体化させる最終一体化工程と、を備えた点にある。   A characteristic configuration of a method for manufacturing an armature for a rotating electrical machine, comprising: a cylindrical core in which a plurality of axially extending slots according to the present invention are distributed in the circumferential direction; and a coil wound around the slot. A plurality of teeth pieces arranged between the plurality of slots, and a cylindrical yoke portion having the same number of yoke-side fitting portions as the teeth pieces, as the core. The coil side portion extending in the axial direction is distributed in the circumferential direction corresponding to the position of the slot, and the outer diameter of at least one coil end portion on the one axial side is the inner diameter of the yoke portion. The coil is formed in advance in a substantially cylindrical shape, and a plurality of teeth pieces are inserted between the coil sides adjacent to each other in the radial direction, and the coil and the plurality of the coils are inserted. An intermediate integration step of forming an intermediate subunit integrated with the teeth piece, and inserting the yoke portion in the axial direction relative to the intermediate subunit, and the yoke side fitting portion and the teeth side And a final integration step in which the plurality of teeth pieces and the yoke portion are integrated by fitting the fitting portions with each other.

上記の特徴構成によれば、予め略円筒状に形成されたコイルの互いに隣接するコイル辺部間に、各ティース片を径方向に挿入することで、中間一体化工程において、各ティース片のティース側嵌合部を径方向外側に向けて配置させた状態でコイルと各ティース片とが一体化された中間サブユニットを形成することができる。また、コイルは少なくとも軸方向一方側のコイルエンド部の外径がヨーク部の内径よりも小さいので、その状態で、最終一体化工程においてヨーク部を軸方向に相対的に挿入してヨーク部のヨーク側嵌合部と各ティース片のティース側嵌合部とを互いに嵌合させることにより、ヨーク部と各ティース片とを一体化させることができる。よって、上記の特徴構成によれば、例えばコアが有するスロットがセミオープン型のスロットであって、かつ、コイルを構成する導体の周方向幅がセミオープン型のスロットの内周開口部の周方向幅よりも広い場合であっても、当該セミオープン型のスロットにコイルを巻装することができる。なお、コアが有するスロットがオープンスロットの場合にも、当然にコイルを巻装することができる。つまり、上記の特徴構成によれば、コアが有するスロットの形状とコイルを構成する導体の形状との組み合わせに関係なく、当該スロットにコイルを巻装可能な回転電機用電機子を製造することができる。   According to the above characteristic configuration, each tooth piece is inserted in the radial direction between adjacent coil side portions of a coil formed in a substantially cylindrical shape in advance in the intermediate integration step. An intermediate subunit in which the coil and each tooth piece are integrated can be formed in a state in which the side fitting portion is arranged facing outward in the radial direction. In addition, since the outer diameter of the coil end portion on at least one axial side of the coil is smaller than the inner diameter of the yoke portion, in that state, the yoke portion is relatively inserted in the axial direction in the final integration step. By fitting the yoke side fitting portion and the teeth side fitting portion of each tooth piece together, the yoke portion and each tooth piece can be integrated. Therefore, according to the above characteristic configuration, for example, the slot of the core is a semi-open slot, and the circumferential width of the conductor constituting the coil is the circumferential direction of the inner peripheral opening of the semi-open slot. Even if it is wider than the width, the coil can be wound around the semi-open slot. Even when the slot of the core is an open slot, the coil can naturally be wound. That is, according to the above-described characteristic configuration, it is possible to manufacture an armature for a rotating electrical machine capable of winding a coil in the slot regardless of the combination of the shape of the slot of the core and the shape of the conductor constituting the coil. it can.

第一の実施形態に係る回転電機の全体構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the whole structure of the rotary electric machine which concerns on 1st embodiment. 第一の実施形態に係るステータの全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of the stator which concerns on 1st embodiment. 第一の実施形態に係るステータの軸方向に直交する断面における断面図である。It is sectional drawing in the cross section orthogonal to the axial direction of the stator which concerns on 1st embodiment. 図3における部分拡大図である。It is the elements on larger scale in FIG. 第一の実施形態に係るヨーク部の平面図である。It is a top view of the yoke part which concerns on 1st embodiment. 第一の実施形態に係るステータの中間サブユニットの軸方向に直交する断面における断面図である。It is sectional drawing in the cross section orthogonal to the axial direction of the intermediate subunit of the stator which concerns on 1st embodiment. 第一の実施形態に係るステータの中間サブユニットの軸方向断面図である。It is an axial sectional view of an intermediate subunit of a stator concerning a first embodiment. 第一の実施形態に係るステータの組み付け手順の一場面を示す軸方向断面図である。It is an axial direction sectional view showing one scene of an assembly procedure of a stator concerning a first embodiment. 第一の実施形態に係るステータの軸方向断面図である。It is an axial sectional view of the stator concerning a first embodiment. 第二の実施形態に係るステータの軸方向に直交する断面における断面図である。It is sectional drawing in the cross section orthogonal to the axial direction of the stator which concerns on 2nd embodiment. 第三の実施形態に係るステータの軸方向に直交する断面における断面図である。It is sectional drawing in the cross section orthogonal to the axial direction of the stator which concerns on 3rd embodiment. 第四の実施形態に係るステータの軸方向に直交する断面における断面図である。It is sectional drawing in the cross section orthogonal to the axial direction of the stator which concerns on 4th embodiment. その他の実施形態に係るヨーク部の平面図である。It is a top view of the yoke part which concerns on other embodiment.

〔第一の実施形態〕
本発明に係る回転電機用電機子の第一の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態においては、本発明に係る回転電機用電機子を、回転電機1のステータ2に適用した場合を例として説明する。図1は、本実施形態に係る回転電機1の全体構成を示す断面図であり、図2は、本実施形態に係るステータ2の全体構成を示す斜視図である。本実施形態に係るステータ2は、コイル21を予め略円筒形状に形成するとともに、ステータコア11をヨーク部31と複数のティース片41とに分割可能に構成し、これらを組み合わせてステータ2を構成している点に特徴を有する。これにより、ステータコア11が有するスロット12の形状とコイル21を構成する導体の形状との組み合わせに関係なく、当該スロット12にコイル21が巻装可能となっている。以下、この回転電機1の各部の構成について詳細に説明する。
[First embodiment]
A first embodiment of an armature for a rotating electrical machine according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the case where the armature for a rotating electrical machine according to the present invention is applied to the stator 2 of the rotating electrical machine 1 will be described as an example. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the overall configuration of the rotating electrical machine 1 according to the present embodiment, and FIG. 2 is a perspective view illustrating the overall configuration of the stator 2 according to the present embodiment. In the stator 2 according to this embodiment, the coil 21 is formed in a substantially cylindrical shape in advance, and the stator core 11 is configured to be divided into a yoke portion 31 and a plurality of teeth pieces 41, and these are combined to form the stator 2. It has a feature in that. Thereby, the coil 21 can be wound around the slot 12 regardless of the combination of the shape of the slot 12 included in the stator core 11 and the shape of the conductor constituting the coil 21. Hereinafter, the configuration of each part of the rotating electrical machine 1 will be described in detail.

1.回転電機の全体構成
図1に示すように、回転電機1は、ステータ2、ロータ3、及びケース5を備えている。ステータ2はコイル21を備えており、当該コイル21に電流を流すことで磁界を発生させることができる。本実施形態においては、このステータ2が本発明における「回転電機用電機子」に相当する。ステータ2は、ケース5の内周面に固定されている。ステータ2の構成については後に詳細に説明する。また、ステータ2の径方向内側には、永久磁石(不図示)を備えた界磁としてのロータ3が、ロータ軸4を回転軸としてステータ2に対して相対回転可能に支持されて配置されている。すなわち、本実施形態における回転電機1は、電機子としてのステータ2を備えたインナーロータ型の回転電機とされている。ケース5は、軸方向一方側に端壁5aが設けられた円筒形状に形成されている。ケース5は軸方向他方側に開口しており、当該開口を塞ぐようにケース5にカバー6が取り付けられている。そして、ケース5の端壁5a及びカバー6の径方向中央部に軸受7が設けられており、ロータ3及びロータ軸4は軸受7を介してケース5及びカバー6に対して回転可能に支持されている。
1. Overall Configuration of Rotating Electric Machine As shown in FIG. 1, the rotating electric machine 1 includes a stator 2, a rotor 3, and a case 5. The stator 2 includes a coil 21, and a magnetic field can be generated by passing a current through the coil 21. In the present embodiment, the stator 2 corresponds to the “armature for rotating electrical machine” in the present invention. The stator 2 is fixed to the inner peripheral surface of the case 5. The configuration of the stator 2 will be described in detail later. Further, a rotor 3 as a field magnet provided with a permanent magnet (not shown) is supported on a radially inner side of the stator 2 so as to be relatively rotatable with respect to the stator 2 with the rotor shaft 4 as a rotation axis. Yes. That is, the rotating electrical machine 1 in this embodiment is an inner rotor type rotating electrical machine including a stator 2 as an armature. The case 5 is formed in a cylindrical shape in which an end wall 5a is provided on one side in the axial direction. The case 5 opens to the other side in the axial direction, and a cover 6 is attached to the case 5 so as to close the opening. And the bearing 7 is provided in the radial direction center part of the end wall 5a of the case 5 and the cover 6, and the rotor 3 and the rotor shaft | axis 4 are rotatably supported with respect to the case 5 and the cover 6 via the bearing 7. FIG. ing.

2.ステータの構成
図2に示すように、ステータ2は、ステータコア11及びコイル21を備えている。ステータコア11は磁性材料を用いて構成されており、略円筒形状に形成されている。ステータコア11の内周面には、その軸方向に延びる複数のスロット12が、周方向に分散配置されて所定の周方向間隔で設けられている。本実施形態においては、このステータコア11が本発明における「コア」に相当する。各スロット12は、軸方向に直交する面における断面が互いに同じ断面形状に形成されている。本実施形態においては、ステータコア11には、その全周で計48個のスロット12が設けられている。ステータコア11のスロット12には、複数相(本例ではU相、V相、及びW相の三相)のコイル21が波巻・分布巻で巻装されている。
2. Configuration of Stator As shown in FIG. 2, the stator 2 includes a stator core 11 and a coil 21. The stator core 11 is made of a magnetic material and has a substantially cylindrical shape. On the inner peripheral surface of the stator core 11, a plurality of slots 12 extending in the axial direction are distributed in the circumferential direction and provided at predetermined circumferential intervals. In the present embodiment, the stator core 11 corresponds to a “core” in the present invention. Each slot 12 is formed in the same cross-sectional shape in the cross section in the plane orthogonal to the axial direction. In the present embodiment, the stator core 11 is provided with a total of 48 slots 12 on the entire circumference thereof. In the slot 12 of the stator core 11, a coil 21 of a plurality of phases (in this example, three phases of U phase, V phase, and W phase) is wound with wave winding and distributed winding.

本実施形態においては、コイル21は、長手方向(通電方向に等しい)に直交する面における断面形状が略矩形状の線状導体で構成されている。この線状導体を構成する材料は、例えば銅やアルミニウム等とすることができる。線状導体の表面は、樹脂等からなる絶縁被膜により被覆されている。また、コイル21は、スロット12内に配置されるコイル辺部22と、異なるスロット12に配置されるコイル辺部22間をステータコア11の軸方向両端部において周方向に接続するコイルエンド部23と、を備えて構成されている。ここで、コイル21は、各コイル辺部22がステータコア11の内周面に設けられた複数のスロット12の位置に対応して周方向に所定間隔で分散配置されて、全体として略円筒状に形成されている。   In the present embodiment, the coil 21 is composed of a linear conductor having a substantially rectangular cross-section in a plane orthogonal to the longitudinal direction (equal to the energization direction). The material constituting this linear conductor can be, for example, copper or aluminum. The surface of the linear conductor is covered with an insulating film made of resin or the like. The coil 21 includes a coil side portion 22 disposed in the slot 12 and a coil end portion 23 that connects the coil side portions 22 disposed in different slots 12 in the circumferential direction at both axial end portions of the stator core 11. , And is configured. Here, each coil side 22 is distributed and arranged at predetermined intervals in the circumferential direction corresponding to the positions of the plurality of slots 12 provided on the inner peripheral surface of the stator core 11, and the coil 21 has a substantially cylindrical shape as a whole. Is formed.

各コイル辺部22は、ステータコア11のスロット12内を軸方向に直線的に延びる導体部である。また、コイルエンド部23は、周方向に沿って略円弧状に延びる周方向導体部26を有し、当該周方向導体部26における周方向の両端部で軸方向に屈曲してそれぞれ異なるスロット12内に配置されるコイル辺部22に連続している。本実施形態においては、ステータ2は三相交流で駆動される回転電機1に用いられるステータとされており、U相、V相、及びW相の三相のコイル21を備えている。なお、以下では、コイル21を構成する各部材について、特にU相、V相及びW相の各相を区別する必要がある場合には、例えば21u、21v及び21wのように、各部材を示す符合の後に小文字の「u」、「v」及び「w」を付して説明するものとする。そして、これら三相のコイル21u、21v、及び21wが組み合わされた状態で、全体として略円筒状のコイル21が形成されている。   Each coil side portion 22 is a conductor portion extending linearly in the axial direction in the slot 12 of the stator core 11. The coil end portion 23 has a circumferential conductor portion 26 extending in a substantially arc shape along the circumferential direction, and is bent in the axial direction at both circumferential end portions of the circumferential conductor portion 26 so as to be different from each other. It is continuous with the coil side portion 22 arranged inside. In the present embodiment, the stator 2 is a stator used in the rotating electrical machine 1 driven by a three-phase alternating current, and includes a three-phase coil 21 of U phase, V phase, and W phase. In the following description, each member constituting the coil 21 is shown as a member such as 21u, 21v, and 21w, particularly when it is necessary to distinguish between the U phase, the V phase, and the W phase. The description will be made by adding lower case letters “u”, “v” and “w” after the sign. A substantially cylindrical coil 21 is formed as a whole in a state where these three-phase coils 21u, 21v, and 21w are combined.

本実施形態においては、図2に示すように、コイルエンド部23では全周に亘って三相のうちの二相分の周方向導体部26が径方向に重なって配置されている。本例では、V相コイル21vを構成する周方向導体部26vは、その周方向中央部に径方向の段差部を有し、周方向一方側の部位が周方向他方側の部位に対して径方向外側にオフセットされている。そして、V相コイル21vを構成する周方向導体部26vの周方向一方側の部位の径方向内側にはW相コイル21wを構成する周方向導体部26wの周方向他方側の部位が配置されている。また、V相コイルを構成する周方向導体部26vの周方向他方側の部位の径方向外側にはU相コイル21uを構成する周方向導体部26uの周方向一方側の部位が配置されている。更に、U相コイル21uを構成する周方向導体部26uの周方向他方側の部位の径方向内側にはW相コイル21wを構成する周方向導体部26wの周方向一方側の部位が配置されている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2, in the coil end portion 23, circumferential conductor portions 26 for two phases out of the three phases are arranged so as to overlap in the radial direction over the entire circumference. In this example, the circumferential conductor portion 26v constituting the V-phase coil 21v has a radial step portion at the circumferential central portion, and a portion on one side in the circumferential direction has a diameter relative to a portion on the other side in the circumferential direction. It is offset outward in the direction. And the site | part of the circumferential direction other side of the circumferential direction conductor part 26w which comprises the W-phase coil 21w is arrange | positioned in the radial inside of the site | part of the circumferential direction one side of the circumferential direction conductor part 26v which comprises the V-phase coil 21v. Yes. Further, a portion on one side in the circumferential direction of the circumferential conductor portion 26u constituting the U-phase coil 21u is arranged on the radially outer side of the portion on the other circumferential side of the circumferential conductor portion 26v constituting the V-phase coil. . Further, a portion on one side in the circumferential direction of the circumferential conductor portion 26w constituting the W-phase coil 21w is arranged radially inside the portion on the other circumferential side of the circumferential conductor portion 26u constituting the U-phase coil 21u. Yes.

図3に示すように、本実施形態においては、ステータコア11は、円筒状のヨーク部31と複数のティース片41とを備えて構成されている。ヨーク部31は、その内周面側に複数の嵌合凹部35を有している。各ティース片41は、径方向外側に突出する嵌合凸部45を有している。そして、嵌合凹部35と嵌合凸部45とが嵌合することによりヨーク部31と複数のティース片41とが一体化されて、ステータコア11が構成されている。なお、ヨーク部31と各ティース片41とが一体化された状態で、各ティース片41のティース本体部43がティース15を構成している。ティース15は、ステータコア11の互いに隣接するスロット12間に軸方向に延びるように形成されている。   As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the stator core 11 includes a cylindrical yoke portion 31 and a plurality of teeth pieces 41. The yoke portion 31 has a plurality of fitting recesses 35 on the inner peripheral surface side. Each tooth piece 41 has a fitting convex portion 45 protruding outward in the radial direction. Then, when the fitting recess 35 and the fitting projection 45 are fitted, the yoke portion 31 and the plurality of tooth pieces 41 are integrated to form the stator core 11. In addition, the teeth main body 43 of each tooth piece 41 constitutes the tooth 15 in a state where the yoke portion 31 and each tooth piece 41 are integrated. The teeth 15 are formed so as to extend in the axial direction between adjacent slots 12 of the stator core 11.

図4に示すように、各ティース片41の径方向内側の端部には、周方向に突出して軸方向に延びる周方向突出部42が、周方向両側に設けられている。また、各ティース片41は、ティース本体部43の周方向両側に、軸方向及び径方向に延在する周方向壁部44を備えている。周方向突出部42は、周方向壁部44から連続してティース本体部43と一体的に形成されている。互いに隣接するティース片41に形成されて周方向に対向する二つの周方向突出部42間に、スロット12の径方向内側に開口する内周開口部13が形成されている。本実施形態では、スロット12の内周開口部13の周方向幅W1が、当該内周開口部13よりも径方向外側に位置するスロット12の内部における最内周側の周方向幅W3よりも狭く形成されている。すなわち、本実施形態においては、ステータコア11のスロット12は、セミオープンスロットとされている。そのため、ロータ3が回転したときに、ロータ3が備える永久磁石からの磁束がコイル21を構成するコイル辺部22の表面に到達する量を減少させることができる。よって、コイル辺部22の表面における渦電流の発生を抑制して、渦電流損を低減することができるようになっている。   As shown in FIG. 4, circumferential protrusions 42 that protrude in the circumferential direction and extend in the axial direction are provided at both ends in the circumferential direction at the radially inner end of each tooth piece 41. Each tooth piece 41 includes circumferential wall portions 44 extending in the axial direction and the radial direction on both sides in the circumferential direction of the tooth main body 43. The circumferential protrusion 42 is formed integrally with the teeth body 43 continuously from the circumferential wall 44. Between two circumferential protrusions 42 formed in adjacent tooth pieces 41 and facing each other in the circumferential direction, an inner circumferential opening 13 that opens radially inward of the slot 12 is formed. In the present embodiment, the circumferential width W1 of the inner circumferential opening 13 of the slot 12 is larger than the circumferential width W3 on the innermost circumferential side inside the slot 12 positioned radially outward from the inner circumferential opening 13. It is narrowly formed. That is, in this embodiment, the slot 12 of the stator core 11 is a semi-open slot. Therefore, when the rotor 3 rotates, the amount by which the magnetic flux from the permanent magnet included in the rotor 3 reaches the surface of the coil side part 22 constituting the coil 21 can be reduced. Therefore, generation | occurrence | production of the eddy current in the surface of the coil side part 22 can be suppressed, and an eddy current loss can be reduced.

また、本実施形態においては、各ティース片41における周方向両側の周方向壁部44は、互いに平行に形成されている。よって、本実施形態においては、軸方向に直交する断面におけるスロット12の断面形状は、当該スロット12の内部における最外周側の周方向幅W3’が最内周側の周方向幅W3よりも広い略台形状となっている。このような形状を有するそれぞれのスロット12内には、コイル21を構成するコイル辺部22が径方向に複数本(本例では6本)並べて配置されている。本実施形態においては、このようなスロット12の断面形状に対応して、それぞれのスロット12内に径方向に複数本並べて配置されるコイル辺部22をなす線状導体は、径方向外側に配置されるものほど周方向幅が広くなるように形成されている。これにより、スロット12におけるコイル21の占積率を向上させることで回転電機1のエネルギ効率の向上が図られている。   Moreover, in this embodiment, the circumferential direction wall part 44 of the circumferential direction both sides in each teeth piece 41 is formed in parallel with each other. Therefore, in the present embodiment, the cross-sectional shape of the slot 12 in the cross section orthogonal to the axial direction is such that the circumferential width W3 ′ on the outermost circumferential side in the slot 12 is wider than the circumferential width W3 on the innermost circumferential side. It has a substantially trapezoidal shape. In each slot 12 having such a shape, a plurality of coil side portions 22 constituting the coil 21 are arranged side by side in the radial direction (six in this example). In the present embodiment, corresponding to the cross-sectional shape of the slot 12, the linear conductors forming the coil side portions 22 arranged in the radial direction in each slot 12 are arranged on the outer side in the radial direction. As a result, the width in the circumferential direction is increased. Thereby, the energy efficiency of the rotating electrical machine 1 is improved by improving the space factor of the coil 21 in the slot 12.

さらに、本実施形態においては、径方向外側に配置されるものほど径方向幅が狭くなるように形成されている。より具体的には、径方向に並べて配置されるコイル辺部22をなす6本の線状導体の全てについて、軸方向に直交する面の断面積が略等しくなるように、その周方向幅及び径方向幅が設定されている。これにより、コイル21に電流を流す際に、通電方向の断面積が全てのコイル辺部22をなす線状導体について略等しくなるので、電気抵抗値を略一定にして、コイル21においてジュール熱による発熱量が局所的に増大する等の不都合が生じることが抑制されている。   Furthermore, in this embodiment, it forms so that radial direction width | variety may become narrow, so that what is arrange | positioned at radial direction outer side. More specifically, for all of the six linear conductors forming the coil side portions 22 arranged side by side in the radial direction, the circumferential width and the cross-sectional area of the surfaces orthogonal to the axial direction are substantially equal. A radial width is set. As a result, when a current is passed through the coil 21, the cross-sectional area in the energizing direction becomes substantially equal for the linear conductors forming all the coil side portions 22, so that the electric resistance value is made substantially constant and the coil 21 is caused by Joule heat. Inconveniences such as local increase in the amount of generated heat are suppressed.

スロット12とコイル辺部22との間には、絶縁シート18が介挿されて配置されている。これにより、これらの間の電気的絶縁性が適切に確保されている。絶縁シート18は、例えばアラミド繊維とポリエチレンテレフタラートを貼り合わせたもの等の電気的絶縁性及び耐熱性の高い材料で形成したシート等を用いることができる。   An insulating sheet 18 is interposed between the slot 12 and the coil side 22. Thereby, the electrical insulation between these is ensured appropriately. As the insulating sheet 18, for example, a sheet formed of a material having high electrical insulation and heat resistance such as a laminate of aramid fiber and polyethylene terephthalate can be used.

ヨーク部31は、磁性材料を用いて構成されており、図5に示すように、内周面側に周方向外側に向かって引退する複数の嵌合凹部35を有して略円筒状に形成されている。本実施形態においては、ステータコア11の全周に計48個のスロット12が設けられていることに対応して、ヨーク部31にはその全周に計48個の嵌合凹部35が設けられている。なお、後述するように、ステータコア11の全周に計48個のスロット12が設けられていることに対応して、ティース片41も計48個備えられているので、ヨーク部31が有する嵌合凹部35の数は、ティース片41の数と同数となっている。これらの嵌合凹部35は、周方向に均等に分散配置されている。   The yoke portion 31 is made of a magnetic material, and as shown in FIG. 5, the yoke portion 31 has a plurality of fitting recesses 35 that retreat outward in the circumferential direction on the inner peripheral surface side, and is formed in a substantially cylindrical shape. Has been. In the present embodiment, corresponding to the total 48 slots 12 being provided on the entire circumference of the stator core 11, the yoke part 31 is provided with a total of 48 fitting recesses 35 on the entire circumference. Yes. As will be described later, since 48 teeth 12 are provided in total corresponding to the 48 slots 12 provided on the entire circumference of the stator core 11, the yoke portion 31 has a fitting. The number of recesses 35 is the same as the number of teeth pieces 41. These fitting recesses 35 are uniformly distributed in the circumferential direction.

嵌合凹部35は、軸方向に直交する面の断面形状が軸方向全体に亘って同一に形成されているとともに、径方向に沿った周方向凸部又は周方向凹部を少なくとも一箇所に有している。すなわち、嵌合凹部35は、少なくとも径方向外側に向かって周方向幅が広くなる(径方向内側に向かって周方向幅が狭くなる)部位を有している。本実施形態においては、図4に示すように、嵌合凹部35は周方向両側に径方向に波形状に延びる蛇行面を有している。これにより、嵌合凹部35は、径方向に沿った周方向凸部及び周方向凹部の双方を有している。また、この蛇行面は、各ティース片41の嵌合凸部45が有する蛇行面と、互いに相補的な形状となっている。したがって、ヨーク部31の嵌合凹部35は、各ティース片41の嵌合凸部45に対して軸方向に相対移動して嵌合可能な形状となっている。本実施形態においては、この嵌合凹部35が本発明における「ヨーク側嵌合部」として機能している。   The fitting recess 35 has the same cross-sectional shape of the surface orthogonal to the axial direction over the entire axial direction, and has at least one circumferential protrusion or circumferential recess along the radial direction. ing. That is, the fitting recessed part 35 has a site | part which becomes wide in the circumferential direction toward the radial direction outer side at least (the circumferential direction width becomes narrow toward the radial direction inner side). In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the fitting recess 35 has meandering surfaces extending in a wavy shape in the radial direction on both sides in the circumferential direction. Thereby, the fitting recessed part 35 has both the circumferential direction convex part and circumferential direction recessed part along radial direction. The meandering surface is complementary to the meandering surface of the fitting convex portion 45 of each tooth piece 41. Therefore, the fitting concave portion 35 of the yoke portion 31 has a shape that can be moved relative to the fitting convex portion 45 of each tooth piece 41 in the axial direction. In the present embodiment, the fitting recess 35 functions as the “yoke side fitting portion” in the present invention.

また、本実施形態においては、ヨーク部31の内径は、コイル21の少なくとも軸方向一方側のコイルエンド部23の外径よりも大きく形成されている。言い換えれば、略円筒状に形成されるコイル21は、少なくとも軸方向一方側のコイルエンド部23の外径がヨーク部31の内径よりも小さくなるように形成されている。これにより、ヨーク部31は、少なくとも軸方向一方側からコイル21に対して相対的に外挿可能な構成となっている。   In the present embodiment, the inner diameter of the yoke portion 31 is formed to be larger than the outer diameter of the coil end portion 23 on at least one axial side of the coil 21. In other words, the coil 21 formed in a substantially cylindrical shape is formed such that at least the outer diameter of the coil end portion 23 on one axial side is smaller than the inner diameter of the yoke portion 31. Thereby, the yoke part 31 becomes a structure which can be extrapolated relatively with respect to the coil 21 from an axial direction one side at least.

各ティース片41は、磁性材料を用いて構成されており、図3及び図4に示すように、径方向外側の位置に、径方向外側に向かって突出する嵌合凸部45を有する略直方体状の小片として形成されている。本実施形態においては、ステータコア11の全周に計48個のスロット12が設けられていることに対応して、計48個のティース片41が備えられている。上記のとおり、各ティース片41は、その径方向内側の端部における周方向両側に、周方向に突出して軸方向に延びる周方向突出部42を備えている。このように、各ティース片41は、ティース本体部43に対して径方向内側に形成された二つの周方向突出部42と、径方向外側に形成された嵌合凸部45と、を備えている。そして、ティース本体部43の周方向幅T3は二つの周方向突出部42間の周方向幅T1よりも狭く形成されており、さらに嵌合凸部45の周方向幅T5はティース本体部43の周方向幅T3よりも狭く形成されている。なお、ここでは、嵌合凸部45における周方向の最大幅を当該嵌合凸部45の周方向幅T5としている。   Each tooth piece 41 is made of a magnetic material, and has a substantially rectangular parallelepiped shape having a fitting convex portion 45 protruding outward in the radial direction at a radially outer position as shown in FIGS. 3 and 4. It is formed as a small piece. In the present embodiment, a total of 48 teeth pieces 41 are provided corresponding to the total 48 slots 12 being provided on the entire circumference of the stator core 11. As described above, each tooth piece 41 includes the circumferential protrusions 42 that protrude in the circumferential direction and extend in the axial direction on both sides in the circumferential direction at the radially inner end. As described above, each tooth piece 41 includes two circumferential protrusions 42 formed radially inward with respect to the tooth main body 43, and a fitting protrusion 45 formed radially outward. Yes. The circumferential width T3 of the teeth main body 43 is formed to be narrower than the circumferential width T1 between the two circumferential protrusions 42, and the circumferential width T5 of the fitting protrusion 45 is equal to that of the teeth main body 43. It is formed narrower than the circumferential width T3. Here, the circumferential maximum width of the fitting projection 45 is the circumferential width T5 of the fitting projection 45.

嵌合凸部45は、軸方向に直交する面の断面形状が軸方向全体に亘って同一に形成されているとともに、径方向に沿った周方向凸部又は周方向凹部を少なくとも一箇所有している。すなわち、嵌合凸部45は、少なくとも径方向外側に向かって周方向幅が広くなる(径方向内側に向かって周方向幅が狭くなる)部位を有している。本実施形態においては、図4に示すように、嵌合凸部45は周方向両側に径方向に波形状に延びる蛇行面を有している。これにより、嵌合凸部45は、径方向に沿った周方向凸部及び周方向凹部の双方を有している。また、この蛇行面は、ヨーク部31の嵌合凹部35が有する蛇行面と、互いに相補的な形状となっている。したがって、各ティース片41の嵌合凸部45は、ヨーク部31の嵌合凹部35に対して軸方向に相対移動して嵌合可能な形状となっている。本実施形態においては、この嵌合凸部45が本発明における「ティース側嵌合部」として機能している。各ティース片41は、それぞれのティース片41における周方向中心部に仮想される中心面Mに対して対称な形状を有して形成されている。   The fitting convex portion 45 has the same cross-sectional shape of the surface orthogonal to the axial direction over the entire axial direction, and has at least one circumferential convex portion or circumferential concave portion along the radial direction. ing. That is, the fitting convex part 45 has a site | part which becomes wide in the circumferential direction toward the radial direction outer side (the circumferential width becomes narrow toward the radial inner side). In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the fitting convex portion 45 has meandering surfaces extending in a wavy shape in the radial direction on both sides in the circumferential direction. Thereby, the fitting convex part 45 has both the circumferential direction convex part and circumferential direction recessed part along radial direction. The meandering surface is complementary to the meandering surface of the fitting recess 35 of the yoke portion 31. Therefore, the fitting convex portion 45 of each tooth piece 41 has a shape that can be moved relative to the fitting concave portion 35 of the yoke portion 31 in the axial direction and can be fitted. In the present embodiment, the fitting convex portion 45 functions as the “tooth side fitting portion” in the present invention. Each tooth piece 41 is formed to have a symmetric shape with respect to a center plane M that is assumed at the center in the circumferential direction of each tooth piece 41.

本実施形態においては、ティース片41のティース本体部43の周方向幅T3は、略円筒状に形成されるコイル21において周方向に互いに隣接して配置されるコイル辺部22間の周方向幅よりも狭く形成されている。よって、各ティース片41は、互いに隣接するコイル辺部22間に径方向に挿入可能となっている。ただし、本実施形態においては、ティース片41の二つの周方向突出部42間の周方向幅T1はコイル辺部22間の周方向幅よりも広くなっていることから、各ティース片41は、互いに隣接するコイル辺部22間に、嵌合凸部45を径方向外側に向けた状態で径方向内側からのみ挿入可能となっている。そして、コイル21の全周に亘って、互いに隣接して配置される全てのコイル辺部22間に48個のティース片41が径方向内側から挿入された状態で、中間サブユニットUが形成されている(図6を参照)。   In the present embodiment, the circumferential width T3 of the teeth body portion 43 of the tooth piece 41 is the circumferential width between the coil side portions 22 arranged adjacent to each other in the circumferential direction in the coil 21 formed in a substantially cylindrical shape. Narrower than that. Therefore, each tooth piece 41 can be inserted in the radial direction between the coil side portions 22 adjacent to each other. However, in this embodiment, since the circumferential width T1 between the two circumferential protrusions 42 of the tooth piece 41 is wider than the circumferential width between the coil side portions 22, each tooth piece 41 is Between the coil side portions 22 adjacent to each other, the fitting convex portion 45 can be inserted only from the radially inner side in a state of facing the radially outer side. Then, the intermediate subunit U is formed in a state in which 48 teeth pieces 41 are inserted from the radially inner side between all the coil side portions 22 arranged adjacent to each other over the entire circumference of the coil 21. (See FIG. 6).

本実施形態では、中間サブユニットUにおいて、各ティース片41は、嵌合凸部45が略円筒状のコイル21の径方向外側の端部よりも更に径方向外側に突出する状態で保持されている。そして、図3に示すように、この中間サブユニットUに対してヨーク部31が固定一体化されている。つまり、軸方向に相対移動して嵌合可能な形状を有する、中間サブユニットUにおいて径方向外側に突出する各ティース片41の嵌合凸部45とヨーク部31の内周面側に形成される複数の嵌合凹部35とが嵌合した状態で、ヨーク部31に対して複数のティース片41が一体化されて、それぞれ径方向及び周方向に固定されている。なお、これらは、ヨーク部31の軸方向両側の端面と各ティース片41の軸方向両側の端面とがそれぞれ同一平面上に位置する状態で固定されており、この状態でステータ2が構成されている。   In the present embodiment, in the intermediate subunit U, each tooth piece 41 is held in a state in which the fitting convex portion 45 projects further radially outward than the radially outer end of the substantially cylindrical coil 21. Yes. As shown in FIG. 3, the yoke portion 31 is fixedly integrated with the intermediate subunit U. That is, it is formed on the inner peripheral surface side of the fitting convex portion 45 and the yoke portion 31 of each tooth piece 41 that protrudes radially outward in the intermediate subunit U and has a shape that can be relatively moved in the axial direction. In a state where the plurality of fitting recesses 35 are fitted, a plurality of teeth pieces 41 are integrated with the yoke portion 31 and are fixed in the radial direction and the circumferential direction, respectively. These are fixed in a state in which the end surfaces on both sides in the axial direction of the yoke portion 31 and the end surfaces on both sides in the axial direction of each tooth piece 41 are located on the same plane, and the stator 2 is configured in this state. Yes.

図2及び図9に示すようにステータコア11の軸方向両側には、環状部材51が設けられている。環状部材51は、ステータコア11を構成するヨーク部31及び各ティース片41の軸方向端面に当接した状態で配置されている。また、環状部材51(図4において二点鎖線で示している)は、ステータコア11の全周に亘って、ヨーク部31の嵌合凹部35と各ティース片41の嵌合凸部45との間のそれぞれの境界面のうち、径方向の少なくとも一箇所で、当該境界面を跨いで配置されている。本例では、ヨーク部31の嵌合凹部35と各ティース片41の嵌合凸部45との間のそれぞれの境界面の全体を跨いで環状部材51が配置されている。このような環状部材51は、ヨーク部31と各ティース片41との間の軸方向の相対移動を規制する軸方向移動規制手段としての機能を果たす。そしてそのような環状部材51を軸方向両側に設けることで、ヨーク部31と各ティース片41とが一体化された後における各ティース片41の軸方向の抜け出しが防止されている。   As shown in FIGS. 2 and 9, annular members 51 are provided on both axial sides of the stator core 11. The annular member 51 is disposed in contact with the axial end surfaces of the yoke portion 31 and the teeth pieces 41 constituting the stator core 11. Further, the annular member 51 (indicated by a two-dot chain line in FIG. 4) is provided between the fitting concave portion 35 of the yoke portion 31 and the fitting convex portion 45 of each tooth piece 41 over the entire circumference of the stator core 11. Among these boundary surfaces, at least one place in the radial direction is disposed across the boundary surface. In this example, the annular member 51 is disposed across the entire boundary surface between the fitting concave portion 35 of the yoke portion 31 and the fitting convex portion 45 of each tooth piece 41. Such an annular member 51 functions as an axial movement restricting means for restricting relative movement in the axial direction between the yoke portion 31 and each tooth piece 41. By providing such annular members 51 on both sides in the axial direction, the tooth pieces 41 are prevented from coming off in the axial direction after the yoke portion 31 and the tooth pieces 41 are integrated.

ここで、本実施形態においては、環状部材51は磁性材料により構成されている。本例では、環状部材51は複数枚の円環板状の電磁鋼板を積層して構成されている。このように、磁性材料を用いて環状部材51を形成することで、コイル21を構成するコイル辺部22が発生する磁束のみならず、ステータコア11の軸方向両端部においてコイルエンド部23が発生させる磁束をも有効に利用することができる。よって、ロータ3が備える永久磁石との間で、より大きなマグネットトルクを発生させることができるので、回転電機1のエネルギ効率を向上させることができるようになっている。   Here, in the present embodiment, the annular member 51 is made of a magnetic material. In this example, the annular member 51 is configured by laminating a plurality of annular plate-shaped electromagnetic steel plates. Thus, by forming the annular member 51 using a magnetic material, not only the magnetic flux generated by the coil side portion 22 constituting the coil 21 but also the coil end portion 23 is generated at both axial end portions of the stator core 11. Magnetic flux can also be used effectively. Therefore, since a larger magnet torque can be generated between the permanent magnets provided in the rotor 3, the energy efficiency of the rotating electrical machine 1 can be improved.

3.ステータの製造方法
次に、本実施形態に係るステータ2の製造方法について説明する。本実施形態に係るステータ2は、コイル成形工程、中間一体化工程、及び最終一体化工程を有し、これらの工程を経て製造することができる。以下では、これらの各工程について詳細に説明する。
3. Next, a method for manufacturing the stator 2 according to this embodiment will be described. The stator 2 according to this embodiment includes a coil forming process, an intermediate integration process, and a final integration process, and can be manufactured through these processes. Below, these each process is demonstrated in detail.

コイル成形工程は、各相のコイル21を予め形成する工程である。コイル成形工程では、断面形状が略矩形状の一本の線状導体を用い、所定のコイル形成用治具(不図示)を利用して、所定形状の各相のコイル21u、21v、21wが形成される。これら各相のコイル21u、21v、21wが組み合わされた状態で、軸方向に延びるコイル辺部22がステータコア11のスロット12の位置に対応して周方向に分散配置された、分布巻・波巻の略円筒状のコイル21が形成される。このとき、コイル21における少なくとも軸方向一方側のコイルエンド部23の外径は、ヨーク部31の内径よりも小さくなるように形成される。   The coil forming step is a step of forming the coil 21 of each phase in advance. In the coil forming step, a single linear conductor having a substantially rectangular cross section is used, and a coil 21u, 21v, 21w of each phase having a predetermined shape is formed using a predetermined coil forming jig (not shown). It is formed. In a state where the coils 21u, 21v, 21w of each phase are combined, the coil side portions 22 extending in the axial direction are distributed and arranged in the circumferential direction corresponding to the positions of the slots 12 of the stator core 11. The substantially cylindrical coil 21 is formed. At this time, the outer diameter of the coil end portion 23 on at least one axial side of the coil 21 is formed to be smaller than the inner diameter of the yoke portion 31.

中間一体化工程は、コイル21と複数のティース片41とを一体化して中間サブユニットUを形成する工程である。図6及び図7に示すように、中間一体化工程では、コイル21において互いに隣接するコイル辺部22間に複数のティース片41が径方向に挿入されて、コイル21と複数のティース片41とが一体化された中間サブユニットUが形成される。各ティース片41は、嵌合凸部45を径方向外側に向けた状態で、略円筒状のコイル21の互いに隣接するコイル辺部22間に径方向内側から径方向外側に向かって挿入される。全てのティース片41が挿入された状態で中間サブユニットUが形成される。中間サブユニットUにおいては、各ティース片41は、嵌合凸部45が略円筒状のコイル21の径方向外側の端部よりも更に径方向外側に突出する状態で保持される。   The intermediate integration step is a step of forming the intermediate subunit U by integrating the coil 21 and the plurality of tooth pieces 41. As shown in FIGS. 6 and 7, in the intermediate integration step, a plurality of tooth pieces 41 are inserted in the radial direction between the coil side portions 22 adjacent to each other in the coil 21, and the coil 21 and the plurality of tooth pieces 41 are Is formed as an intermediate subunit U. Each tooth piece 41 is inserted from the radially inner side to the radially outer side between adjacent coil side portions 22 of the substantially cylindrical coil 21 with the fitting convex portion 45 facing the radially outer side. . The intermediate subunit U is formed in a state where all the teeth pieces 41 are inserted. In the intermediate subunit U, each tooth piece 41 is held in a state in which the fitting convex portion 45 projects further radially outward than the radially outer end of the substantially cylindrical coil 21.

最終一体化工程は、中間サブユニットUとヨーク部31とを一体化してステータ2を形成する工程である。図8に示すように、最終一体化工程では、中間サブユニットUに対してヨーク部31が軸方向に相対的に挿入され、ヨーク部31の嵌合凹部35と各ティース片41の嵌合凸部45とが互いに嵌合されて、ヨーク部31と複数のティース片41とが一体化される。上記のとおり、コイル21における少なくとも軸方向一方側のコイルエンド部23の外径は、ヨーク部31の内径よりも小さくなるように形成されている。本例では、軸方向両側のコイルエンド部23の外径がヨーク部31の内径よりも小さくなっている。また、ヨーク31の嵌合凹部35と各ティース片41の嵌合凸部45とは、それぞれ軸方向に直交する面の断面形状が軸方向全体に亘って同一に形成されるとともに、互いに相補的な蛇行面を有して形成されている。よって、中間サブユニットUに対してヨーク部31が軸方向に相対移動する際に、ヨーク部31とコイル21、及び嵌合凹部35と嵌合凸部45とがそれぞれ干渉しない。したがって、中間サブユニットUに対してヨーク部31を適切に軸方向に相対的に挿入して、ステータ2を形成することが可能となっている。   The final integration step is a step of forming the stator 2 by integrating the intermediate subunit U and the yoke portion 31. As shown in FIG. 8, in the final integration step, the yoke portion 31 is inserted relative to the intermediate subunit U in the axial direction, and the fitting recess 35 of the yoke portion 31 and the fitting protrusion of each tooth piece 41 are inserted. The portion 45 is fitted to each other, and the yoke portion 31 and the plurality of teeth pieces 41 are integrated. As described above, the outer diameter of at least one coil end portion 23 in the axial direction of the coil 21 is formed to be smaller than the inner diameter of the yoke portion 31. In this example, the outer diameters of the coil end portions 23 on both axial sides are smaller than the inner diameter of the yoke portion 31. Further, the fitting concave portion 35 of the yoke 31 and the fitting convex portion 45 of each tooth piece 41 are formed so that the cross-sectional shapes of the surfaces orthogonal to the axial direction are the same over the entire axial direction, and are complementary to each other. It has a meandering surface. Therefore, when the yoke portion 31 moves relative to the intermediate subunit U in the axial direction, the yoke portion 31 and the coil 21, and the fitting recess 35 and the fitting projection 45 do not interfere with each other. Accordingly, the stator 2 can be formed by appropriately inserting the yoke portion 31 relative to the intermediate subunit U in the axial direction.

ヨーク部31は、当該ヨーク部31の軸方向両側の端面と各ティース片41の軸方向両側の端面とがそれぞれ同一平面上に位置する状態となるまで挿入される。そしてその状態で、図9に示すように、ステータコア11の軸方向両側においてステータコア11を構成するヨーク部31及び各ティース片41の双方の軸方向端面に当接させて、環状部材51が配置される。環状部材51は、ステータコア11の全周に亘って、ヨーク部31の嵌合凹部35と各ティース片41の嵌合凸部45との間のそれぞれの境界面を跨いで配置される。これにより、ヨーク部31からの各ティース片41の軸方向の抜け出しが防止される。以上のような工程を経てステータ2が製造される。   The yoke portion 31 is inserted until the end surfaces on both sides in the axial direction of the yoke portion 31 and the end surfaces on both sides in the axial direction of the teeth pieces 41 are in the same plane. In this state, as shown in FIG. 9, the annular member 51 is arranged in contact with the axial end surfaces of both the yoke portion 31 and each tooth piece 41 constituting the stator core 11 on both axial sides of the stator core 11. The The annular member 51 is disposed over the entire circumference of the stator core 11 so as to straddle the respective boundary surfaces between the fitting concave portion 35 of the yoke portion 31 and the fitting convex portion 45 of each tooth piece 41. This prevents the teeth 41 from coming off from the yoke portion 31 in the axial direction. The stator 2 is manufactured through the steps as described above.

以上説明したように、本実施形態に係るステータ2では、少なくとも軸方向一方側のコイルエンド部23の外径がヨーク部31の内径よりも小さくなるように予め略円筒状に形成されたコイル21の互いに隣接するコイル辺部22間に、各ティース片41が径方向に挿入される。そして、各ティース片41の嵌合凸部45がコイル21のコイルエンド部23の径方向外側の端部よりも更に径方向外側に位置するように配置された状態で、コイル21と各ティース片41とが一体化された中間サブユニットUが形成される。そしてその状態で、ヨーク部31を中間サブユニットUに対して軸方向に相対的に挿入してヨーク部31の嵌合凹部35と各ティース片41の嵌合凸部45とを互いに嵌合させることにより、ヨーク部31と各ティース片41とを一体化させることができる。   As described above, in the stator 2 according to the present embodiment, the coil 21 formed in a substantially cylindrical shape in advance so that the outer diameter of at least the coil end portion 23 on one axial side is smaller than the inner diameter of the yoke portion 31. Each tooth piece 41 is inserted between the coil side portions 22 adjacent to each other in the radial direction. The coil 21 and each tooth piece are arranged in a state in which the fitting convex portion 45 of each tooth piece 41 is positioned further radially outward than the radially outer end of the coil end portion 23 of the coil 21. An intermediate subunit U integrated with 41 is formed. In this state, the yoke portion 31 is inserted relative to the intermediate subunit U in the axial direction so that the fitting concave portion 35 of the yoke portion 31 and the fitting convex portion 45 of each tooth piece 41 are fitted to each other. Thereby, the yoke part 31 and each teeth piece 41 can be integrated.

つまり、本実施形態に係るステータ2では、少なくとも軸方向一方側のコイルエンド部23の外径がヨーク部31の内径よりも小さく形成されているので、コイル21に対してヨーク部31を軸方向に相対的に挿入することができる。その際、ヨーク部31の嵌合凹部35とティース片41の嵌合凸部45とは軸方向に相対移動して嵌合可能な形状となっているので、コイル21の互いに隣接するコイル辺部22間に各ティース片41を、ティース片41の嵌合凸部45を径方向外側に向けて径方向に挿入した状態で、ヨーク部31の嵌合凹部35と各ティース片41の嵌合凸部45とを軸方向に相対移動させて嵌合させることにより、ヨーク部31と各ティース片41とを一体化することができるのである。したがって、ステータコア11が有するスロット12の形状とコイル21を構成する線状導体の形状との組み合わせに関係なく、当該スロット12内にコイル21を確実に巻装することができるようになっている。   That is, in the stator 2 according to the present embodiment, at least the outer diameter of the coil end portion 23 on one side in the axial direction is formed smaller than the inner diameter of the yoke portion 31. Can be inserted relatively. At that time, the fitting concave portion 35 of the yoke portion 31 and the fitting convex portion 45 of the teeth piece 41 have a shape that can be fitted by moving relative to each other in the axial direction. 22, with each tooth piece 41 inserted in the radial direction with the fitting convex portion 45 of the tooth piece 41 facing radially outward, the fitting convexity of the fitting concave portion 35 of the yoke portion 31 and each tooth piece 41. The yoke part 31 and each tooth piece 41 can be integrated by relatively moving the part 45 in the axial direction and fitting. Therefore, regardless of the combination of the shape of the slot 12 included in the stator core 11 and the shape of the linear conductor constituting the coil 21, the coil 21 can be reliably wound in the slot 12.

特に、本実施形態においては、ステータコア11が有するスロット12がセミオープンスロットとなっており、かつ、コイル21を構成する線状導体の周方向幅がスロット12の内周開口部13の周方向幅W1よりも広くなっている。そのため、仮にヨーク部31とティース15とが完全に一体化されたステータコア11を用いてステータ2を構成しようとすれば、セミオープン型のスロット12にコイル21を巻装するのは非常に困難である。つまり、各ティース15における周方向突出部42とコイル21を構成する線状導体とが干渉するため、各スロット12に対してコイル21を径方向にも軸方向にも挿入することができない。
これに対して、本実施形態に係るステータ2では、ステータコア11の構成及びその組み付け手順を工夫することで、スロット12及び線状導体の組み合わせが上記のような組み合わせであったとしても、当該スロット12内にコイル21を確実に巻装することができるようになっている。
In particular, in this embodiment, the slot 12 of the stator core 11 is a semi-open slot, and the circumferential width of the linear conductor constituting the coil 21 is the circumferential width of the inner circumferential opening 13 of the slot 12. It is wider than W1. Therefore, if the stator 2 is configured using the stator core 11 in which the yoke portion 31 and the teeth 15 are completely integrated, it is very difficult to wind the coil 21 around the semi-open slot 12. is there. That is, since the circumferential protrusion 42 in each tooth 15 interferes with the linear conductor constituting the coil 21, the coil 21 cannot be inserted into each slot 12 both in the radial direction and in the axial direction.
On the other hand, in the stator 2 according to the present embodiment, the slot 12 and the combination of the linear conductors can be combined even if the combination of the slot 12 and the linear conductor is as described above by devising the configuration of the stator core 11 and the assembly procedure thereof. The coil 21 can be surely wound in the inside 12.

〔第二の実施形態〕
本発明に係る回転電機用電機子の第二の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態においても、本発明に係る回転電機用電機子を、インナーロータ型の回転電機1のステータ2に適用している。ただし、本実施形態においては、ステータコア11を構成するヨーク部31の構成が、上記第一の実施形態と相違している。以下では、本実施形態に係るステータ2について、主に上記第一の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、特に特に明記しない点については、上記第一の実施形態と同様である。
[Second Embodiment]
A second embodiment of an armature for a rotating electrical machine according to the present invention will be described with reference to the drawings. Also in this embodiment, the armature for rotating electrical machines according to the present invention is applied to the stator 2 of the inner rotor type rotating electrical machine 1. However, in this embodiment, the structure of the yoke part 31 which comprises the stator core 11 is different from said 1st embodiment. Hereinafter, the stator 2 according to the present embodiment will be described mainly focusing on the differences from the first embodiment. Note that points not particularly specified are the same as in the first embodiment.

図10に示すように、本実施形態においては、ヨーク部31が、周方向に分割された複数の分割ヨーク片61が円筒状に組み合わされて構成されている。本実施形態においては、ティース片41の個数に対応して、計48個の分割ヨーク片61が円筒状に組み合わされている。また、本実施形態においても各ティース片41は周方向中心部に仮想される中心面Mに対して対称な形状を有して形成されている。そして、各分割ヨーク片61は、各ティース片41の中心面Mに対応する周方向位置で分割されている。つまり、分割ヨーク片61の周方向両側の分割面62とティース片41における中心面Mとが同一平面上に位置する状態で、ヨーク部31が周方向に均等に分割されている。この場合、各分割ヨーク片61は、周方向両側に径方向に波形状に延びる蛇行面を有することになる。そして、互いに隣接する分割ヨーク片61間で周方向に対向する二つの蛇行面が組み合わされて、ヨーク側嵌合部としての嵌合凹部35が形成される。各分割ヨーク片61は、互いに隣接する分割ヨーク片61どうしが周方向に対向する分割面62を当接させて円筒状に組み合わされた状態でコアホルダ63が相対的に外挿されて、固定一体化されている。   As shown in FIG. 10, in the present embodiment, the yoke portion 31 is configured by combining a plurality of divided yoke pieces 61 divided in the circumferential direction into a cylindrical shape. In the present embodiment, a total of 48 divided yoke pieces 61 are combined in a cylindrical shape corresponding to the number of teeth pieces 41. Also in the present embodiment, each tooth piece 41 is formed to have a symmetric shape with respect to the center plane M that is assumed at the center in the circumferential direction. Each divided yoke piece 61 is divided at a circumferential position corresponding to the center plane M of each tooth piece 41. That is, the yoke portion 31 is evenly divided in the circumferential direction in a state where the divided surfaces 62 on both sides in the circumferential direction of the divided yoke piece 61 and the center plane M of the teeth piece 41 are located on the same plane. In this case, each divided yoke piece 61 has meandering surfaces extending in a wavy shape in the radial direction on both sides in the circumferential direction. The two meandering surfaces facing each other in the circumferential direction between the adjacent divided yoke pieces 61 are combined to form a fitting recess 35 as a yoke-side fitting portion. Each divided yoke piece 61 is fixed integrally with a core holder 63 relatively inserted in a state where the divided yoke pieces 61 adjacent to each other are brought into contact with the circumferentially facing divided surfaces 62 and combined in a cylindrical shape. It has become.

ところで、上記第一の実施形態のように、ヨーク部31全体が一体的に形成されている場合には、ヨーク部31を中間サブユニットUに対して軸方向に相対的に挿入する際の、ヨーク部31の嵌合凹部35の内周面と各ティース片の嵌合凸部45の外周面との間の摺動抵抗が大きくなって、軸方向に挿入し難い場合がある。このような摺動抵抗が問題となる状況は、ステータコア11の軸方向長さが長くなるほど生じやすい。本実施形態に係るステータ2では、周方向に分割された複数の分割ヨーク片61を組み合わせてヨーク部31が構成されるので、中間サブユニットUに対して分割ヨーク片61毎に軸方向に相対的に挿入することができる。よって、ヨーク部31全体が一体的に形成されている場合と比較して、一挿入当たりの摺動面の表面積を小さくすることができるので、挿入時の摺動抵抗を低減し、ステータ2の製造性を向上させることができるようになっている。   By the way, when the entire yoke portion 31 is integrally formed as in the first embodiment, when the yoke portion 31 is inserted relative to the intermediate subunit U in the axial direction, The sliding resistance between the inner peripheral surface of the fitting concave portion 35 of the yoke portion 31 and the outer peripheral surface of the fitting convex portion 45 of each tooth piece may increase, making it difficult to insert in the axial direction. Such a situation where sliding resistance becomes a problem is likely to occur as the axial length of the stator core 11 increases. In the stator 2 according to the present embodiment, since the yoke portion 31 is configured by combining a plurality of divided yoke pieces 61 divided in the circumferential direction, relative to the intermediate subunit U in the axial direction for each divided yoke piece 61. Can be inserted. Therefore, the surface area of the sliding surface per insertion can be reduced as compared with the case where the entire yoke portion 31 is integrally formed, so that the sliding resistance at the time of insertion is reduced, and the stator 2 Manufacturability can be improved.

また、本実施形態では、各分割ヨーク片61は各ティース片41の中心面Mに対応する周方向位置で分割されている。このような構成では、各分割ヨーク片61を互いに隣接する二つのティース片41の嵌合凸部45の周方向に対向する蛇行面どうしの間に順次挿入させることにより、各分割ヨーク片61と各ティース片41とを一体化させることができる。この際、一挿入当たりの摺動面の表面積を極めて小さくすることができるので、挿入時の摺動抵抗を大幅に低減し、ステータ2の製造性を一層向上させることができるようになっている。   In the present embodiment, each divided yoke piece 61 is divided at a circumferential position corresponding to the center plane M of each tooth piece 41. In such a configuration, each divided yoke piece 61 is inserted between the meandering surfaces opposed to each other in the circumferential direction of the fitting convex portion 45 of the two tooth pieces 41 adjacent to each other. Each tooth piece 41 can be integrated. At this time, since the surface area of the sliding surface per insertion can be made extremely small, the sliding resistance at the time of insertion can be greatly reduced, and the manufacturability of the stator 2 can be further improved. .

本実施形態においても、ステータコア11の軸方向両側には環状部材51が設けられている(不図示)。環状部材51は、ステータコア11を構成する各分割ヨーク片61及び各ティース片41の軸方向端面に当接した状態で配置されている。本例では、分割ヨーク片61と各ティース片41との間のそれぞれの境界面の全てを跨いで環状部材51が配置されている。このような環状部材51は、各分割ヨーク片61と各ティース片41との間の軸方向の相対移動を規制する軸方向移動規制手段としての機能を果たす。そしてそのような環状部材51を軸方向両側に設けることで、各分割ヨーク片61と各ティース片41とが一体化された後における各分割ヨーク片61及び各ティース片41の軸方向の抜け出しが防止されている。   Also in this embodiment, annular members 51 are provided on both axial sides of the stator core 11 (not shown). The annular member 51 is arranged in contact with the axial end surfaces of the respective divided yoke pieces 61 and the respective tooth pieces 41 constituting the stator core 11. In this example, the annular member 51 is disposed across all of the boundary surfaces between the divided yoke piece 61 and each tooth piece 41. Such an annular member 51 serves as an axial movement restricting means for restricting relative movement in the axial direction between each divided yoke piece 61 and each tooth piece 41. By providing such annular members 51 on both sides in the axial direction, the divided yoke pieces 61 and the tooth pieces 41 can be removed in the axial direction after the divided yoke pieces 61 and the tooth pieces 41 are integrated. It is prevented.

〔第三の実施形態〕
本発明に係る回転電機用電機子の第三の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態においても、本発明に係る回転電機用電機子を、インナーロータ型の回転電機1のステータ2に適用している。ただし、本実施形態においては、コイル21及びステータコア11の構成が、上記第一の実施形態と相違している。以下では、本実施形態に係るステータ2について、主に上記第一の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、特に特に明記しない点については、上記第一の実施形態と同様である。
[Third embodiment]
A third embodiment of the armature for a rotating electrical machine according to the present invention will be described with reference to the drawings. Also in this embodiment, the armature for rotating electrical machines according to the present invention is applied to the stator 2 of the inner rotor type rotating electrical machine 1. However, in the present embodiment, the configurations of the coil 21 and the stator core 11 are different from those of the first embodiment. Hereinafter, the stator 2 according to the present embodiment will be described mainly focusing on the differences from the first embodiment. Note that points not particularly specified are the same as in the first embodiment.

本実施形態においては、図11に示すように、同じ相のコイル21を構成する2本のコイル辺部22は、周方向に間隔を空けずに互いに隣接して配置されている。また、互いに異なる相のコイル21を構成する2本一組のコイル辺部22は、周方向に所定の間隔を空けて隣接して配置されている。このときの所定の周方向間隔は、各ティース片41のティース本体部の周方向幅T3に略等しい。   In the present embodiment, as shown in FIG. 11, the two coil side portions 22 constituting the coil 21 of the same phase are arranged adjacent to each other without a gap in the circumferential direction. In addition, a set of two coil sides 22 constituting the coils 21 of different phases are arranged adjacent to each other with a predetermined interval in the circumferential direction. The predetermined circumferential interval at this time is substantially equal to the circumferential width T3 of the teeth body portion of each tooth piece 41.

このようなコイル21の形状に対応して、本実施形態においては、ステータコア11が有するスロット12の個数が上記第一の実施形態よりも少なくなっている。つまり、上記の形状を有するコイル21では、周方向に隣接配置される同じ相のコイル21を構成する2本1組のコイル辺部22は、1つのスロット12内にまとめて配置されるため、ステータコア11が有するスロット12の個数は、上記第一の実施形態の半分となっている。具体的には、ステータコア11には、その全周で計24個のスロット12が設けられている。また、これに対応して、ティース片41の個数も計24個となっている。なお、ティース片41のティース本体部43の周方向幅T3は、上記第一の実施形態の約2倍となっている。   Corresponding to the shape of the coil 21, in this embodiment, the number of slots 12 included in the stator core 11 is smaller than that in the first embodiment. That is, in the coil 21 having the above-described shape, a set of two coil sides 22 constituting the coil 21 of the same phase arranged adjacent to each other in the circumferential direction are arranged together in one slot 12, The number of slots 12 included in the stator core 11 is half that of the first embodiment. Specifically, the stator core 11 is provided with a total of 24 slots 12 on the entire circumference thereof. Correspondingly, the total number of teeth 41 is 24. The circumferential width T3 of the teeth main body 43 of the tooth piece 41 is about twice that of the first embodiment.

このような構成のステータ2でも、上記第一の実施形態で説明した各種のメリットを享受することができる。また、本実施形態の構成では、ティース片41の個数が上記第一の実施形態と比べて半減しているのに伴い、更に中間サブユニットUに対してヨーク部31を軸方向に相対的に挿入する際の摺動面の表面積が小さくなっているので、挿入時の摺動抵抗を低減し、ステータ2の製造性を向上させることができる。また、各スロット12内において、コイル21を構成する辺部導体22との間に介挿して配置される絶縁シート18の絶対量を低減することが可能となっているので、製造コストの低減が可能となっている。   The stator 2 having such a configuration can also enjoy various merits described in the first embodiment. Further, in the configuration of the present embodiment, as the number of the tooth pieces 41 is halved compared to the first embodiment, the yoke portion 31 is further relatively moved in the axial direction with respect to the intermediate subunit U. Since the surface area of the sliding surface at the time of insertion is small, the sliding resistance at the time of insertion can be reduced and the manufacturability of the stator 2 can be improved. Further, in each slot 12, it is possible to reduce the absolute amount of the insulating sheet 18 that is interposed between the side conductors 22 constituting the coil 21, thereby reducing the manufacturing cost. It is possible.

〔第四の実施形態〕
本発明に係る回転電機用電機子の第四の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態においても、本発明に係る回転電機用電機子を、インナーロータ型の回転電機1のステータ2に適用している。ただし、本実施形態においては、ヨーク部31と各ティース片41との間の嵌合構造が、上記第一の実施形態と相違している。また、それに伴って予め略円筒状に形成されるコイル21の形状も、上記第一の実施形態と一部相違している。以下では、本実施形態に係るステータ2について、主に上記第一の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、特に特に明記しない点については、上記第一の実施形態と同様である。
[Fourth embodiment]
A fourth embodiment of an armature for a rotating electrical machine according to the present invention will be described with reference to the drawings. Also in this embodiment, the armature for rotating electrical machines according to the present invention is applied to the stator 2 of the inner rotor type rotating electrical machine 1. However, in this embodiment, the fitting structure between the yoke part 31 and each tooth piece 41 is different from the first embodiment. Along with this, the shape of the coil 21 formed in a substantially cylindrical shape in advance is also partially different from that of the first embodiment. Hereinafter, the stator 2 according to the present embodiment will be described mainly focusing on the differences from the first embodiment. Note that points not particularly specified are the same as in the first embodiment.

本実施形態においては、図12に示すように、ヨーク部31はその内周面側に径方向内側に向かって突出する複数の嵌合凸部36を有して略円筒状に形成されている。本実施形態においては、ヨーク部31にはその全周に計48個の嵌合凸部36が設けられている。ヨーク部31が有する嵌合凸部36の数は、ティース片41の数と同数となっている。これらの嵌合凸部36は、周方向に均等に分散配置されている。本実施形態においては、嵌合凸部36は周方向両側に径方向に波形状に延びる蛇行面を有している。これにより、嵌合凸部36は、径方向に沿った周方向凸部及び周方向凹部の双方を有している。また、この蛇行面は、各ティース片41の嵌合凹部46が有する蛇行面と、互いに相補的な形状となっている。したがって、ヨーク部31の嵌合凸部36は、各ティース片41の嵌合凹部46に対して軸方向に相対移動して嵌合可能な形状となっている。本実施形態においては、この嵌合凸部36が本発明における「ヨーク側嵌合部」として機能している。   In the present embodiment, as shown in FIG. 12, the yoke portion 31 has a plurality of fitting convex portions 36 that protrude radially inward on the inner peripheral surface side, and is formed in a substantially cylindrical shape. . In the present embodiment, the yoke portion 31 is provided with a total of 48 fitting convex portions 36 on the entire circumference thereof. The number of fitting convex portions 36 included in the yoke portion 31 is the same as the number of teeth pieces 41. These fitting convex parts 36 are uniformly distributed in the circumferential direction. In the present embodiment, the fitting convex portion 36 has meandering surfaces extending in a wavy shape in the radial direction on both sides in the circumferential direction. Thereby, the fitting convex part 36 has both the circumferential direction convex part and circumferential direction recessed part along radial direction. The meandering surface is complementary to the meandering surface of the fitting recess 46 of each tooth piece 41. Therefore, the fitting convex part 36 of the yoke part 31 becomes a shape which can be relatively moved and fitted to the fitting concave part 46 of each teeth piece 41 in the axial direction. In the present embodiment, the fitting convex portion 36 functions as the “yoke side fitting portion” in the present invention.

各ティース片41は、図12に示すように、径方向外側の位置に、径方向内側に向かって引退する嵌合凹部46を有する略直方体状の小片として形成されている。本実施形態においては、計48個のティース片41が備えられている。各ティース片41は、その径方向内側の端部における周方向両側に、周方向に突出して軸方向に延びる周方向突出部42を備えている。このように、各ティース片41は、ティース本体部43に対して径方向内側に形成された二つの周方向突出部42と、径方向外側に形成された嵌合凹部46と、を備えている。そして、ティース本体部43の周方向幅T3は二つの周方向突出部42間の周方向幅T1よりも狭く形成されている。   As shown in FIG. 12, each tooth piece 41 is formed as a substantially rectangular parallelepiped small piece having a fitting recess 46 that retreats radially inward at a radially outer position. In the present embodiment, a total of 48 teeth pieces 41 are provided. Each tooth piece 41 is provided with a circumferential protrusion 42 that protrudes in the circumferential direction and extends in the axial direction on both sides in the circumferential direction at the radially inner end. Thus, each tooth piece 41 includes two circumferential protrusions 42 formed radially inward with respect to the tooth main body 43 and a fitting recess 46 formed radially outward. . And the circumferential width T3 of the teeth main-body part 43 is formed narrower than the circumferential width T1 between the two circumferential protrusions 42.

本実施形態においては、嵌合凹部46は周方向両側に径方向に波形状に延びる蛇行面を有している。これにより、嵌合凹部46は、径方向に沿った周方向凸部及び周方向凹部の双方を有している。また、この蛇行面は、ヨーク部31の嵌合凸部36が有する蛇行面と、互いに相補的な形状となっている。したがって、各ティース片41の嵌合凹部46は、ヨーク部31の嵌合凸部36に対して軸方向に相対移動して嵌合可能な形状となっている。本実施形態においては、この嵌合凹部46が本発明における「ティース側嵌合部」として機能している。   In the present embodiment, the fitting recess 46 has meandering surfaces extending in a wavy shape in the radial direction on both sides in the circumferential direction. Thereby, the fitting recessed part 46 has both the circumferential direction convex part and circumferential direction recessed part along radial direction. The meandering surface is complementary to the meandering surface of the fitting convex portion 36 of the yoke portion 31. Therefore, the fitting concave portion 46 of each tooth piece 41 has a shape that can be moved relative to the fitting convex portion 36 of the yoke portion 31 in the axial direction. In the present embodiment, the fitting recess 46 functions as the “tooth side fitting portion” in the present invention.

本実施形態においても、各ティース片41は互いに隣接するコイル辺部22間に、嵌合凹部46を径方向外側に向けた状態で径方向内側から挿入可能となっている。そして、コイル21の全周に亘って、互いに隣接して配置される全てのコイル辺部22間に48個のティース片41が径方向内側から挿入された状態で、中間サブユニットUが形成されている。本実施形態に係る中間サブユニットUにおいては、各ティース片41の「ティース側嵌合部」は嵌合凹部46として形成されているので、当該嵌合凹部46は、略円筒状のコイル21の径方向外側の端部よりも径方向内側に位置する状態で保持されている。そのため、この中間サブユニットUに対してヨーク部31を軸方向に相対的に挿入して固定一体化することを可能とするべく、コイル21の軸方向一方側(ヨーク部31の内径よりもその外径が小さい側)のコイルエンド部23が径方向内側に屈曲された形状を有している。   Also in the present embodiment, each tooth piece 41 can be inserted from the radially inner side between the adjacent coil side portions 22 with the fitting recess 46 facing the radially outer side. Then, the intermediate subunit U is formed in a state in which 48 teeth pieces 41 are inserted from the radially inner side between all the coil side portions 22 arranged adjacent to each other over the entire circumference of the coil 21. ing. In the intermediate subunit U according to the present embodiment, since the “tooth side fitting portion” of each tooth piece 41 is formed as a fitting recess 46, the fitting recess 46 is formed of the substantially cylindrical coil 21. It is held in a state of being positioned radially inward from the radially outer end. Therefore, in order to enable the yoke portion 31 to be relatively inserted and fixed integrally with the intermediate subunit U in the axial direction, one side of the coil 21 in the axial direction (the inner diameter of the yoke portion 31 is larger than that). The coil end portion 23 on the smaller outer diameter side has a shape bent radially inward.

つまり、図12に一点鎖線で示すように、各相のコイル21を構成するコイルエンド部23は、径方向に延びる径方向導体部25と周方向に延びる周方向導体部26とを備えて構成されている。径方向導体部25は、スロット12内に配置されるコイル辺部22から連続して、ステータコア11の軸方向外側で径方向外側から径方向内側に向かって延びる導体部である。周方向導体部26は、異なるスロット12内に配置されるコイル辺部22から連続する二つの径方向導体部25間に連続して周方向に延びる導体部である。周方向導体部26は、少なくともヨーク部31の嵌合凸部36の径方向内側の端部よりも径方向内側に配置されている。本例では、周方向導体部26は、各ティース片41の径方向内側の端部よりも更に径方向内側に配置されている。   That is, as shown by a one-dot chain line in FIG. 12, the coil end portion 23 constituting the coil 21 of each phase includes a radial conductor portion 25 extending in the radial direction and a circumferential conductor portion 26 extending in the circumferential direction. Has been. The radial conductor portion 25 is a conductor portion that continues from the coil side portion 22 disposed in the slot 12 and extends from the radially outer side toward the radially inner side on the axially outer side of the stator core 11. The circumferential conductor portion 26 is a conductor portion that extends in the circumferential direction continuously between two radial conductor portions 25 that are continuous from the coil side portions 22 disposed in different slots 12. The circumferential conductor portion 26 is disposed at least on the radially inner side of the radially inner end of the fitting convex portion 36 of the yoke portion 31. In the present example, the circumferential conductor portion 26 is disposed further radially inward than the radially inner end of each tooth piece 41.

コイル21の形状をこのような形状としたことにより、中間サブユニットUに対してヨーク部31が軸方向に相対移動する際に、ヨーク部31の各嵌合凸部36が、周方向導体部26よりも径方向外側であって、周方向に互いに隣接する径方向導体部25の間に形成される空間を通過する。よって、ヨーク部31とコイル21と(特に、嵌合凸部36とコイルエンド部23を構成する周方向導体部26と)が干渉しない。したがって、中間サブユニットUに対してヨーク部31を適切に軸方向に相対的に挿入して、ステータ2を形成することが可能となっている。   By adopting such a shape of the coil 21, when the yoke portion 31 moves relative to the intermediate subunit U in the axial direction, each fitting convex portion 36 of the yoke portion 31 has a circumferential conductor portion. It passes through a space formed between the radial conductor portions 25 that are radially outer than 26 and adjacent to each other in the circumferential direction. Therefore, the yoke part 31 and the coil 21 (particularly, the fitting convex part 36 and the circumferential conductor part 26 constituting the coil end part 23) do not interfere with each other. Accordingly, the stator 2 can be formed by appropriately inserting the yoke portion 31 relative to the intermediate subunit U in the axial direction.

〔その他の実施形態〕
(1)上記第一から第三の実施形態においては、ヨーク部31の嵌合凹部35及び各ティース片41の嵌合凸部45が、それぞれ周方向両側に径方向に波形状に延びる相補的な形状の蛇行面を有している場合を例として説明した。また、上記第四の実施形態においては、ヨーク部31の嵌合凸部36及び各ティース片41の嵌合凹部46が、それぞれ周方向両側に径方向に波形状に延びる相補的な形状の蛇行面を有している場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、ヨーク部31において「ヨーク側嵌合部」として機能する部分と各ティース片41において「ティース側嵌合部」として機能する部分とが軸方向に相対移動して嵌合可能な形状を有し、かつ、これらが嵌合した状態でヨーク部31に対して各ティース片41が径方向及び周方向に固定されれば良く、その具体的形状は任意に設定することができる。
この場合において、例えば嵌合凹部35及び嵌合凸部45、又は嵌合凸部36及び嵌合凹部46が径方向の少なくとも一箇所に、互いに相補的な形状の周方向凸部及び周方向凹部の少なくとも一方を有する構成とすれば、嵌合凹部35及び嵌合凸部45、又は嵌合凸部36及び嵌合凹部46の境界面が径方向外側ほど拡径する部分を有することになるので、ヨーク部31と各ティース片41とが一体化された後における各ティース片41の径方向内側への抜け出しが有効に防止される。
[Other Embodiments]
(1) In the first to third embodiments, the fitting concave portion 35 of the yoke portion 31 and the fitting convex portion 45 of each tooth piece 41 are complementary to each other in a radial shape on both sides in the circumferential direction. The case where it has the meandering surface of various shapes was demonstrated as an example. Further, in the fourth embodiment, the fitting convex portion 36 of the yoke portion 31 and the fitting concave portion 46 of each tooth piece 41 have a meandering shape complementary to each other and extend radially in the circumferential direction on both sides. The case of having a surface has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, the yoke portion 31 has a shape that allows the portion that functions as the “yoke side fitting portion” and the portion that functions as the “tooth side fitting portion” in each tooth piece 41 to move relative to each other in the axial direction. In addition, it is only necessary that each tooth piece 41 is fixed in the radial direction and the circumferential direction with respect to the yoke portion 31 in a state in which they are fitted, and the specific shape thereof can be arbitrarily set.
In this case, for example, the fitting concave portion 35 and the fitting convex portion 45, or the fitting convex portion 36 and the fitting concave portion 46 are at least one place in the radial direction, and the circumferential convex portion and the circumferential concave portion having complementary shapes to each other. If it is set as the structure which has at least one of this, Since the boundary surface of the fitting recessed part 35 and the fitting convex part 45 or the fitting convex part 36 and the fitting recessed part 46 will have a part which diameter expands toward a radial direction outer side. Further, it is possible to effectively prevent each tooth piece 41 from coming out radially inward after the yoke portion 31 and each tooth piece 41 are integrated.

(2)上記の各実施形態においては、ステータコア11のスロット12が、セミオープンスロットとされている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、各スロット12における内周開口部13の周方向幅W1がスロット内部の周方向幅W3に略等しい、いわゆるオープンスロットとされた構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合、各ティース片41は径方向内側の端部に周方向突出部42を備えない構成となるので、各ティース片41を、互いに隣接するコイル辺部22間に嵌合凸部45又は嵌合凹部46を径方向外側に向けた状態で径方向外側から挿入することも可能である。 (2) In each of the above embodiments, the case where the slot 12 of the stator core 11 is a semi-open slot has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. In other words, one preferred embodiment of the present invention is a so-called open slot in which the circumferential width W1 of the inner circumferential opening 13 in each slot 12 is substantially equal to the circumferential width W3 inside the slot. It is. In this case, since each tooth piece 41 does not include the circumferential protrusion 42 at the radially inner end, each tooth piece 41 is fitted between the adjacent coil side portions 22 with the fitting protrusion 45 or the fitting. It is also possible to insert the concavity 46 from the outside in the radial direction with the radially outward side facing the outside.

(3)上記の各実施形態においては、各ティース片41における周方向両側の周方向壁部44が互いに平行に形成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、各ティース片41を、互いに隣接するコイル辺部22間に嵌合凸部45を径方向外側に向けた状態で径方向に挿入することができれば、例えばティース本体部43における周方向幅が、径方向外側ほど狭くなるように各ティース片41における周方向両側の周方向壁部44を形成する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。 (3) In the above embodiments, the case where the circumferential wall portions 44 on both sides in the circumferential direction of each tooth piece 41 are formed in parallel with each other has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, if each tooth piece 41 can be inserted in the radial direction between the coil side portions 22 adjacent to each other with the fitting convex portion 45 facing radially outward, for example, the circumferential width of the teeth main body portion 43 is increased. It is also one of preferred embodiments of the present invention that the circumferential wall portions 44 on both sides in the circumferential direction of each tooth piece 41 are formed so as to become narrower toward the radially outer side.

(4)上記第二の実施形態においては、ヨーク部31が、ティース片41の個数に対応して周方向に計48個に分割された分割ヨーク片61が円筒状に組み合わされて構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば計24個、16個、12個、8個、その他、の複数個に分割された分割ヨーク片61が円筒状に組み合わされてヨーク部31を構成することも、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合において、ヨーク部31が周方向に均等に分割されて各分割ヨーク片61が同一形状に形成されていても良く、ヨーク部31が周方向に不均等に分割されて各分割ヨーク片61の一部又は全部が互いに異なる形状に形成されていても良い。 (4) In the second embodiment, the yoke portion 31 is configured by combining the divided yoke pieces 61 divided into a total of 48 pieces in the circumferential direction corresponding to the number of the tooth pieces 41 into a cylindrical shape. An example has been described. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, for example, it is also preferable that the yoke portion 31 is configured by combining the divided yoke pieces 61 divided into a plurality of pieces, for example, 24 pieces, 16 pieces, 12 pieces, 8 pieces, and the like into a cylindrical shape. This is one of the embodiments. In this case, the yoke part 31 may be equally divided in the circumferential direction, and the respective divided yoke pieces 61 may be formed in the same shape, and the yoke part 31 is divided unevenly in the circumferential direction so that each divided yoke piece 61 is divided. A part or all of these may be formed in different shapes.

(5)上記第一、第三及び第四の実施形態においては、ヨーク部31全体が一体的に形成されている場合を例として説明した。また、上記第二の実施形態においては、ヨーク部31が複数の分割ヨーク片61を円筒状に組み合わせて構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば図13に示すように、周方向両側の周方向端面66の間に微小隙間gを有して略C字状に形成されるヨーク本体部33を用い、当該ヨーク本体部33における周方向端面66どうしを外縁が一致するように当接させた状態で固定してヨーク部31を構成することも、本発明の好適な実施形態の一つである。このような構成を採用すれば、互いに隣接するコイル辺部22間に各ティース片41が径方向に挿入された状態で、ヨーク本体部33を軸方向に相対的に挿入してヨーク部31の嵌合凸部35と各ティース片41の嵌合凹部45とを嵌合させる際に、微小隙間gにより嵌合凸部35と嵌合凹部45との間に所定の組み付けクリアランスが存在する状態でヨーク本体部33を挿入することができる。よって、上記第一、第三及び第四の実施形態のように周方向全体に亘って一体的に構成されたヨーク部31を軸方向に相対的に挿入する場合と比較して、上記第二の実施形態と同様に、挿入時の摺動抵抗を低減することができる。したがって、このような構成によってもステータ2の製造性を向上させることができる。 (5) In the first, third, and fourth embodiments, the case where the entire yoke portion 31 is integrally formed has been described as an example. Moreover, in said 2nd embodiment, the case where the yoke part 31 was comprised by combining the some division | segmentation yoke piece 61 in the cylindrical shape was demonstrated as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, for example, as shown in FIG. 13, a yoke body 33 formed in a substantially C shape with a minute gap g between circumferential end faces 66 on both sides in the circumferential direction is used. In another preferred embodiment of the present invention, the yoke portion 31 is configured by fixing the direction end faces 66 so that the outer edges are in contact with each other. If such a configuration is adopted, the yoke main body 33 is relatively inserted in the axial direction with the teeth pieces 41 inserted in the radial direction between the coil side portions 22 adjacent to each other. When the fitting projection 35 and the fitting recess 45 of each tooth piece 41 are fitted, a predetermined assembly clearance exists between the fitting projection 35 and the fitting recess 45 due to the minute gap g. The yoke main body 33 can be inserted. Therefore, as compared with the case where the yoke portion 31 integrally formed over the entire circumferential direction as in the first, third and fourth embodiments is relatively inserted in the axial direction, the second Similar to the embodiment, the sliding resistance at the time of insertion can be reduced. Therefore, the manufacturability of the stator 2 can be improved even with such a configuration.

(6)上記第四の実施形態においては、周方向導体部26が、各ティース片41の径方向内側の端部よりも更に径方向内側に配置されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、周方向導体部26は、少なくともヨーク部31の嵌合凸部36の径方向内側の端部よりも径方向内側に配置されていれば、中間サブユニットUに対してヨーク部31が軸方向に相対移動する際にヨーク部31の嵌合凸部36とコイルエンド部23を構成する周方向導体部26とが干渉しないので、例えば軸方向から見て周方向導体部26がティース片41の径方向内側の部分と一部重なる位置に配置された構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。 (6) In the fourth embodiment, the case where the circumferential conductor portion 26 is arranged further radially inward than the radially inner end of each tooth piece 41 has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, if the circumferential conductor portion 26 is disposed at least radially inward from the radially inner end of the fitting convex portion 36 of the yoke portion 31, the yoke portion 31 is pivoted with respect to the intermediate subunit U. Since the fitting convex part 36 of the yoke part 31 and the circumferential conductor part 26 constituting the coil end part 23 do not interfere with each other in the relative movement in the direction, the circumferential conductor part 26 is, for example, viewed from the axial direction. It is also one of preferred embodiments of the present invention to be arranged at a position that partially overlaps with the radially inner portion.

(7)上記の各実施形態においては、コイル成形工程において所定形状の略円筒状のコイル21を形成し、そのコイル21を用いてステータ2を製造する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、予め所定形状に形成された略円筒状のコイル21を別途取得し、そのコイル21を用いて、中間一体化工程及び最終一体化工程を経てステータ2を製造する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。 (7) In each of the above-described embodiments, the case where the substantially cylindrical coil 21 having a predetermined shape is formed in the coil forming process and the stator 2 is manufactured using the coil 21 has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, a configuration in which the substantially cylindrical coil 21 formed in a predetermined shape in advance is separately obtained and the stator 2 is manufactured through the intermediate integration process and the final integration process using the coil 21 may be used. It is one of the preferred embodiments of the invention.

(8)上記の実施形態においては、本発明に係る回転電機用電機子を、回転電機1のステータ2に適用し、回転電機1を電機子としてのステータ2を備えたインナーロータ型の回転電機とした場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば本発明に係る回転電機用電機子を回転電機1の回転子に適用し、回転電機1を、電機子としての回転子を備えたアウターロータ型の回転電機とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。当然ながら、この場合であっても、上記の各実施形態において、その好適な構成例として挙げて説明したいくつかの付加的技術を組み込むことが可能である。 (8) In the above embodiment, the armature for a rotating electrical machine according to the present invention is applied to the stator 2 of the rotating electrical machine 1, and the inner rotor type rotating electrical machine includes the stator 2 as the armature. The case described above is described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, for example, the armature for a rotating electrical machine according to the present invention is applied to the rotor of the rotating electrical machine 1, and the rotating electrical machine 1 can be an outer rotor type rotating electrical machine having a rotor as an armature. This is one of the preferred embodiments. Of course, even in this case, in each of the above-described embodiments, it is possible to incorporate some additional techniques described as examples of suitable configurations.

本発明は、軸方向に延びる複数のスロットが周方向に分散配置された円筒状のコアと、前記スロットに巻装されるコイルと、を備えた回転電機用電機子に好適に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably used for an armature for a rotating electrical machine including a cylindrical core in which a plurality of axially extending slots are distributed in the circumferential direction and a coil wound around the slot. it can.

1 回転電機
2 ステータ(電機子)
11 ステータコア(コア)
12 スロット
13 内周開口部
21 コイル
23 コイルエンド部
31 ヨーク部
33 ヨーク本体部
35 嵌合凹部(ヨーク側嵌合部)
36 嵌合凸部(ヨーク側嵌合部)
41 ティース片
44 周方向壁部
45 嵌合凸部(ティース側嵌合部)
46 嵌合凸部(ティース側嵌合部)
51 環状部材
61 分割ヨーク片
66 周方向端面
U 中間サブユニット
M 中心面
g 微小隙間
1 Rotating electrical machine 2 Stator (armature)
11 Stator core (core)
12 Slot 13 Inner peripheral opening portion 21 Coil 23 Coil end portion 31 Yoke portion 33 Yoke body portion 35 Fitting recess (yoke side fitting portion)
36 Fitting convex part (yoke side fitting part)
41 Teeth piece 44 Circumferential wall part 45 Fitting convex part (teeth side fitting part)
46 Fitting convex part (tooth side fitting part)
51 annular member 61 divided yoke piece 66 circumferential end face U intermediate subunit M central face g minute gap

Claims (14)

軸方向に延びる複数のスロットが周方向に分散配置された円筒状のコアと、前記スロットに巻装されるコイルと、を備えた回転電機用電機子であって、
前記コアは、ティース側嵌合部を有し、複数の前記スロット間に配置される複数のティース片と、前記ティース片と同数のヨーク側嵌合部を有する円筒状のヨーク部と、を備え、
前記コイルは、前記スロット内に配置される複数のコイル辺部を周方向に分散配置して略円筒状に形成されるとともに、少なくとも軸方向一方側のコイルエンド部の外径が前記ヨーク部の内径よりも小さく形成され、
前記ティース片が、互いに隣接する前記コイル辺部間に径方向に挿入可能に形成され、
前記ヨーク側嵌合部と前記ティース側嵌合部とは軸方向に相対移動して嵌合可能な形状を有し、これらが嵌合した状態で前記ヨーク部に対して複数の前記ティース片が径方向及び周方向に固定されている回転電機用電機子。
A rotary electric machine armature comprising: a cylindrical core in which a plurality of slots extending in the axial direction are distributed in the circumferential direction; and a coil wound around the slot,
The core includes teeth-side fitting portions, and includes a plurality of teeth pieces arranged between the plurality of slots, and a cylindrical yoke portion having the same number of yoke-side fitting portions as the teeth pieces. ,
The coil is formed in a substantially cylindrical shape by distributing a plurality of coil side portions arranged in the slot in the circumferential direction, and at least the outer diameter of the coil end portion on one axial side is equal to that of the yoke portion. Formed smaller than the inner diameter,
The teeth pieces are formed so as to be insertable in a radial direction between the adjacent coil sides,
The yoke-side fitting portion and the teeth-side fitting portion have a shape that can be relatively moved and fitted in the axial direction, and a plurality of the teeth pieces are attached to the yoke portion in a state in which these are fitted. An armature for a rotating electrical machine fixed in a radial direction and a circumferential direction.
前記ティース側嵌合部及び前記ヨーク側嵌合部のうちのいずれか一方が嵌合凸部であるともに、いずれか他方が嵌合凹部であり、
前記嵌合凸部及び前記嵌合凹部は、それぞれ軸方向に直交する面の断面形状が軸方向全体に亘って同一であるとともに、径方向に沿った周方向凸部又は周方向凹部を少なくとも一箇所に有する請求項1に記載の回転電機用電機子。
Either one of the teeth side fitting portion and the yoke side fitting portion is a fitting convex portion, and either one is a fitting concave portion,
The fitting convex part and the fitting concave part have the same cross-sectional shape across the entire axial direction, and at least one circumferential convex part or circumferential concave part along the radial direction. The armature for rotary electric machines according to claim 1, which is provided at a location.
前記ティース側嵌合部が嵌合凸部であるともに、前記ヨーク側嵌合部が嵌合凹部である請求項2に記載の回転電機用電機子。   The armature for a rotating electrical machine according to claim 2, wherein the teeth side fitting portion is a fitting convex portion and the yoke side fitting portion is a fitting concave portion. 前記ティース側嵌合部及び前記ヨーク側嵌合部が、径方向に波形状に延びる互いに相補的な蛇行面を有する請求項1から3のいずれか一項に記載の回転電機用電機子。   4. The armature for a rotating electrical machine according to claim 1, wherein the teeth side fitting portion and the yoke side fitting portion have meandering surfaces complementary to each other extending in a wavy shape in a radial direction. 前記スロットは、径方向内側に開口する内周開口部の周方向幅が、当該内周開口部よりも径方向外側に位置するスロット内部の周方向幅よりも狭く形成され、
前記コイルを構成する線状導体は、その周方向幅が前記内周開口部の周方向幅よりも広く形成されている請求項1から4のいずれか一項に記載の回転電機用電機子。
The slot is formed such that the circumferential width of the inner circumferential opening that opens radially inward is narrower than the circumferential width of the slot located radially outside of the inner circumferential opening,
5. The armature for a rotating electrical machine according to claim 1, wherein the linear conductor constituting the coil has a circumferential width wider than a circumferential width of the inner circumferential opening. 6.
前記コアの軸方向両側の軸方向端面に当接する環状部材を備え、
前記環状部材が、全周に亘って前記ティース側嵌合部と前記ヨーク側嵌合部との間の境界面を跨いで配置されている請求項1から5のいずれか一項に記載の回転電機用電機子。
An annular member that contacts the axial end faces on both axial sides of the core;
The rotation according to any one of claims 1 to 5, wherein the annular member is disposed across the boundary surface between the teeth side fitting portion and the yoke side fitting portion over the entire circumference. Armature for electric machine.
前記環状部材が磁性材料により構成されている請求項6に記載の回転電機用電機子。   The armature for a rotating electrical machine according to claim 6, wherein the annular member is made of a magnetic material. 前記ティース片における周方向両側の周方向壁部が、互いに平行に形成されている請求項1から7のいずれか一項に記載の回転電機用電機子。   The armature for rotary electric machines as described in any one of Claim 1 to 7 in which the circumferential direction wall part of the circumferential direction both sides in the said teeth piece is mutually formed in parallel. 前記線状導体は、矩形状の断面形状を有し、
それぞれの前記スロット内に複数本の前記線状導体が径方向に並べて配置されるとともに、前記線状導体は、径方向外側に配置されるものほど周方向幅が広くかつ径方向幅が狭くなるように形成されている請求項8に記載の回転電機用電機子。
The linear conductor has a rectangular cross-sectional shape,
In each of the slots, a plurality of the linear conductors are arranged side by side in the radial direction, and the linear conductor is wider in the circumferential direction and narrower in the radial direction as it is arranged on the outer side in the radial direction. The armature for a rotating electrical machine according to claim 8, which is formed as described above.
前記ヨーク部が、周方向に分割された複数の分割ヨーク片が円筒状に組み合わされて構成されている請求項1から9のいずれか一項に記載の回転電機用電機子。   The armature for a rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 9, wherein the yoke portion is configured by combining a plurality of divided yoke pieces divided in a circumferential direction into a cylindrical shape. 前記ティース片は、当該ティース片における周方向中心部に仮想される中心面に対して対称な形状を有し、
前記分割ヨーク片は、各ティース片の前記中心面に対応する周方向位置で分割されている請求項10に記載の回転電機用電機子。
The teeth piece has a symmetrical shape with respect to a central plane imaginary at the circumferential center of the teeth piece,
The armature for a rotating electrical machine according to claim 10, wherein the divided yoke piece is divided at a circumferential position corresponding to the central surface of each tooth piece.
前記ヨーク部が、周方向両側の周方向端面の間に微小隙間を有して略C字状に形成されるヨーク本体部が前記周方向端面どうしを外縁が一致するように当接させた状態で固定されて構成されている請求項1から9のいずれか一項に記載の回転電機用電機子。   The yoke body is formed in a substantially C shape with a minute gap between the circumferential end faces on both sides in the circumferential direction, and the circumferential end faces are in contact with each other so that the outer edges coincide with each other. The armature for rotating electrical machines according to any one of claims 1 to 9, wherein the armature is configured to be fixed by the armature. 前記コイルの互いに隣接する前記コイル辺部間に、複数の前記ティース片が径方向に挿入されてなる中間サブユニットと、
前記ヨーク部と、
を有する請求項1から12のいずれか一項に記載の回転電機用電機子。
An intermediate subunit in which a plurality of teeth pieces are inserted in the radial direction between the coil sides adjacent to each other of the coil;
The yoke portion;
The armature for a rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 12, wherein:
軸方向に延びる複数のスロットが周方向に分散配置された円筒状のコアと、前記スロットに巻装されるコイルと、を備えた回転電機用電機子の製造方法であって、
前記コアとして、ティース側嵌合部を有し、複数の前記スロット間に配置される複数のティース片と、前記ティース片と同数のヨーク側嵌合部を有する円筒状のヨーク部と、を備えたコアを用いるとともに、
軸方向に延びるコイル辺部が前記スロットの位置に対応して周方向に分散配置されるとともに、少なくとも軸方向一方側のコイルエンド部の外径が前記ヨーク部の内径よりも小さくなるように、予め略円筒状に形成されたコイルを用い、
前記コイルの互いに隣接する前記コイル辺部間に複数の前記ティース片を径方向に挿入して、前記コイルと複数の前記ティース片とが一体化された中間サブユニットを形成する中間一体化工程と、
前記中間サブユニットに対して前記ヨーク部を相対的に軸方向に挿入し、前記ヨーク側嵌合部と前記ティース側嵌合部とを互いに嵌合させて複数の前記ティース片と前記ヨーク部とを一体化させる最終一体化工程と、
を備えた回転電機用電機子の製造方法。
A method of manufacturing an armature for a rotating electrical machine, comprising: a cylindrical core in which a plurality of slots extending in the axial direction are distributed in the circumferential direction; and a coil wound around the slot.
The core includes teeth-side fitting portions, and includes a plurality of teeth pieces disposed between the plurality of slots, and a cylindrical yoke portion having the same number of yoke-side fitting portions as the teeth pieces. And using the core
The coil side portions extending in the axial direction are distributed in the circumferential direction corresponding to the positions of the slots, and at least the outer diameter of the coil end portion on one axial side is smaller than the inner diameter of the yoke portion, Using a coil formed in a substantially cylindrical shape in advance,
An intermediate integration step of inserting a plurality of teeth pieces in a radial direction between adjacent coil sides of the coil to form an intermediate subunit in which the coils and the plurality of teeth pieces are integrated; ,
The yoke portion is inserted in the axial direction relative to the intermediate subunit, and the yoke-side fitting portion and the teeth-side fitting portion are fitted to each other to form a plurality of teeth pieces and the yoke portions. The final integration process to integrate
The manufacturing method of the armature for rotary electric machines provided with.
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