JP2012115124A - 回転電機のステータ - Google Patents

Abstract

【課題】磁束路ヨークにティースを圧入して形成されたステータコアを有する回転電機のステータにおいて、結合部の十分な保持力を確保しつつ、圧入荷重を低減させ、且つ、結合部周辺の残留圧縮応力を小さくすることにある。
【解決手段】まず、ステータコイル８が分布巻き方式でステータコア７に巻装されている。これによれば、ステータコイル８の荷重を複数のティース１０により分担して受け、各結合部３０に掛かる負担は小さくなるため、結合部３０に必要な保持力は小さくてすみ、圧入代が小さくてすむ。このため、結合部３０周辺の残留圧縮応力を小さくできる。また、ティース１０と磁束路ヨーク１１との径方向接触面３１、３２の幅ａ、ｂ、およびティース幅ｅが、ａ＋ｂ≦ｅ／２の関係を満たす。これにより、圧入荷重を圧入装置の破損を招く虞の生じる上限値よりも低くすることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動車やトラック等に搭載される回転電機のステータに関する。また、産業用機器、家庭電化製品等への適用も可能である。

従来より、図１１（ａ）に示すように、回転電機のステータコア１００として、先端がロータ１０１に対向するティース１０２と、ティース１０２とは別体で形成されるとともにティース１０２同士を反ロータ側で磁気的に接続する磁束路ヨーク１０３とを備えるものがある。
このステータコア１００は、磁束路ヨーク１０３のロータ側に形成された溝１０４内に、ティース１０２を圧入して形成されている（特許文献１参照）。

特開２００５−７３４９０号公報

ティース１０２にステータコイル（図示せず）を集中巻き方式で装着する場合、１つのティース１０２に巻かれるステータコイルの荷重を、その巻かれたティース１０２のみで支えることになる。
このため、磁束路ヨーク１０３とティース１０２とが圧入嵌合されている場合には、ステータコイルの荷重を、１箇所の磁束路ヨーク１０３とティース１０２との結合部１０７で支えなければならず、特に、振動などの外力が回転電機に負荷された場合に、結合部１０７の保持力（磁束路ヨーク１０３がティース１０２を保持する力）が、外力によるステータコイルの振動に対して耐えられず、ティース１０２が磁束路ヨーク１０３から外れる虞が考えられる。

また、磁束路ヨーク１０３にティース１０２を圧入する際の圧入荷重を減らすべく、ティース１０２の磁束路ヨーク１０３に接触する接触面１０８に凹部１０９を設けているため（図１１（ｂ）参照）、ティース１０２と磁束路ヨーク１０３との接触面積が小さくなり、結合部１０７の保持力が低下する虞がある。

なお、結合部１０７の保持力を高めるため、圧入代を大きくする方法が考えられるが、圧入代を大きくすると、結合部１０７周辺の残留圧縮応力が増大してしまい、鉄損が増加するという問題点がある。
すなわち、圧入荷重を低減しようとすると、結合部１０７の保持力が低下し、結合部１０７の保持力を高めようとすると、結合部１０７周辺の残留圧縮応力の増大という問題点が生じる。

そこで、本発明は、磁束路ヨークにティースを圧入して形成されたステータコアを有する回転電機のステータにおいて、結合部の十分な保持力を確保しつつ、圧入荷重を低減させ、且つ、結合部周辺の残留圧縮応力を小さくすることを目的とする。

〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の回転電機のステータは、周方向に複数のティースを有するステータコアと、ティースに巻装されるステータコイルとを備える。そして、ステータコアは、先端がロータに対向するティースと、ティースとは別体で形成されるとともにティース同士を反ロータ側で磁気的に接続する磁束路ヨークとを有し、ティースと磁束路ヨークとが圧入嵌合により組み付けられて構成されている。

そして、ステータコイルは、ティースに分布巻き方式により巻装されている。
これによれば、ステータコイルの荷重が１つのティースに集中することがなく、ステータコイルの荷重を複数のティースにより分担して受けることができる。このため、集中巻き方式の場合と比較して、磁束路ヨークとティースとの結合部にかかる負担が少なくなる。したがって、外力に対する結合部の保持力を十分に確保することが可能になる。
この結果、保持力を高めるために圧入代を大きくする必要はないので、残留圧縮応力の増大による鉄損の増加という問題を回避することができる。

また、磁束路ヨークは、ティースを圧入する圧入溝を有し、ティースは、後端側（反ロータ側）に形成されて圧入溝に圧入される圧入部と、圧入部から先端側（ロータに対向する側）に突出するティース脚部とを有する。

そして、圧入部は、後端面に、幅方向の両端部において圧入溝の溝底面に接触する第１の接触面を有し、幅方向の一端部の第１の接触面の幅ａは、幅方向の他端部の第１の接触面の幅ｂと等しく、第１の接触面の幅ａ、ｂと、ティース脚部の圧入部側端部のティース幅ｅとは、
ａ＋ｂ≦ｅ／２
の関係を満たす。
これによれば、圧入荷重を、圧入装置の破損を招く虞の生じる上限値よりも低く抑えることができるとともに、鉄損の増加を一層抑制でき、不必要に効率低下させることはない。

〔請求項２の手段〕
請求項２に記載の回転電機のステータは、圧入部の後端側部におけるティース幅ｄと、ティース幅ｅとが、
ｄ≒ｅ
の関係を満たす。

これによれば、ティース自体の質量を小さく設定可能になるため、外力に対する結合部の保持力を十分に確保することができるとともに、回転電機の性能を維持するのに必要な磁束量を確保することができる。
好適には、０．８≦ｄ／ｅ≦１．２の範囲に設定する。

〔請求項３の手段〕
請求項３に記載の回転電機のステータによれば、圧入部は、幅方向の両端面に、圧入溝の溝側面と接触する第２の接触面を有しており、第２の接触面と、ティースの幅方向の中心線とのなす角度αは、
０°＜α＜４５°
を満たす。

これによれば、加工寸法精度が圧入代に与える影響を小さくできる。すなわち、加工寸法精度によって圧入代の不足や圧入代の過多が生じるのを防ぐことができる。このため、圧入代不足による結合部の保持力不足や、圧入代過多による圧入荷重の著しい増加や残留圧縮応力の増大を回避することができる。

〔請求項４の手段〕
請求項４に記載の回転電機のステータは、ティース脚部の先端側部のティース幅Ｗ１と、圧入部の先端側部のティース幅Ｗ２とが、
Ｗ１＜Ｗ２
の関係を満たす。

これによれば、ティース脚部の先端側部の磁束密度は、圧入部の先端側部の磁束密度よりも小さくなる。
すなわち、圧入により残留圧縮応力を生じる部位である圧入部の先端側部での磁束密度を小さくすることで、鉄損の増加を抑えることができる。

〔請求項５の手段〕
請求項５に記載の回転電機のステータは、磁束路ヨークの径方向の厚さβ２と、圧入溝の深さβ１とが、
β１≦β２／２
の関係を満たす。

これによれば、圧入溝の溝側面と圧入部とが接触する接触面は小さくなり、圧入荷重を低減できる。また、圧入により残留圧縮応力を生じる範囲を小さくできるため鉄損の増加を抑えることができる。また、ティースとの分割面のない磁束路ヨークの範囲を大きくすることで、回転電機の性能を確保するのに必要な磁束量を確保することができる。

回転電機の概略断面図である（実施例）。 ステータコアの平面図である（実施例）。 ステータコアへのステータコイルの巻き方を説明する図である（実施例）。 （ａ）はステータコアの部分拡大図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である（実施例）。 鉄損と磁束密度に与える残留圧縮応力の影響を示す図である（実施例）。 径方向接触面の幅（ａ＋ｂ）と、ティース保持力比及び効率比との関係を示す図である（実施例）。 圧入部の後端側部におけるティース幅ｄとティース脚部の先端側部のティース幅ｅとの比と、ティース質量及びティース磁束量との関係を示す図である（実施例）。 加工寸法精度のばらつきが圧入代に与える影響を説明する図である（実施例）。 径方向の寸法ばらつきに対するθ方向接触面の圧入代ｇと、θ方向接触面の角度αとの関係を示す図である（実施例）。 磁束路ヨーク厚さβ２に対する圧入溝の深さβ１の比率と、トルク比及びティース保持力比との関係を示す図である（実施例）。 （ａ）はステータコアの平面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である（従来例）。

本発明を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。

〔実施例の構成〕
実施例の回転電機１を、図１〜図１０を用いて説明する。
実施例の回転電機１は、３相交流モータであって、回転磁界を発生させるステータ２、ステータ２の内周側に配されて回転磁界により回転するロータ３、ロータ３の回転により回転するモータ出力軸４とを備える（図１参照）。

ステータ２は、ステータコア７とステータコア７に巻装されたステータコイル８とを有し、ステータコイル８に３相交流電流を流すことにより回転磁界を形成し、回転磁界内に配されるロータ３を回転させる。ロータ３は、例えば、表面磁石型(ＳＰＭ)である。他にも、ロータ３は、埋込磁石型(ＩＰＭ)、電磁石型、鉄心型等、様々な態様をとり得る。

ステータ２は、積層電磁鋼板により円筒状に形成されたステータコア７にステータコイル８を巻装してなる。ステータコイル８は、３相のコイル（Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイル）を有している。

ステータコア７は、先端がロータ３に対向するティース１０と、ティース１０とは別体で形成されるとともにティース１０同士を反ロータ側（外周側）で磁気的に接続する磁束路ヨーク１１とを有している（図２参照）。

磁束路ヨーク１１は、円筒状を呈しており、内周側（ロータ側）に周方向に並ぶ複数のティース１０が組み付けられることで、ステータコア７が形成されている。
隣合うティース１０同士の間には、ステータコイル８が配置されるスロット１２が設けられている。

そして、ステータコイル８は、分布巻き方式でステータコア７に巻装されている。図３では、Ｕ相コイル８Ｕのみを取り上げて、コイルの巻き方を示している。Ｕ相コイル８Ｕは導線の束である集合線で形成されており、ステータコア７の軸方向端面から突出するコイルエンド部１５と、スロット１２内に収容されるスロット収容部１６とを周方向に交互に有している。

そして、例えば、図３に示すように、Ｕ相コイル８Ｕは、スロット収容部１６ａがスロット１２ａに収容され、スロット収容部１６ｂがスロット１２ｄに収容され、スロット収容部１６ａとスロット収容部１６ｂとの間のコイルエンド部１５ａが２つのスロット１２ｂ、１２ｃを跨ぐように巻装される。つまり、スロット１２ａと１２ｄとの間に存在する３本のティース１０ａ〜１０ｃにコイルエンド部１５ａが掛かるように巻かれる。なお、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルも同様の態様で巻かれている。

このように、分布巻き方式では、集中巻き方式とは異なり、１つの連続するコイルが１つのティース１０に集中的に巻かれるのではなく、複数のティース１０に亘って巻かれる。

次に、磁束路ヨーク１１とティース１０の具体的な構成について以下で説明する。
磁束路ヨーク１１は、内周面の周方向に並ぶ複数の圧入溝１８を有し、それぞれの圧入溝１８にティース１０が圧入により組み付けられている（図４参照）。

なお、圧入溝１８は、内周側に開口する溝であって、圧入溝１８の外周端が溝底面１９となっている。そして、圧入溝１８は内周側にむかうにつれて、溝幅（周方向の溝の幅）がテーパ状に狭くなっており、溝側面２０はテーパ面となっている。また、圧入溝１８の開口端部には、圧入溝１８の開口端の溝幅よりもわずかに溝幅が狭くされたくびれ部２１が設けられている。

ティース１０は、磁気突極を形成するものであり、外周側（反ロータ側（ティース１０の後端側））に形成されて圧入溝１８に圧入される部位となる圧入部２２と、圧入部２２から内周側（ロータ３に対向する側（ティース１０の先端側））に延びるティース脚部２３と、ティース脚部２３の内周側でティース脚部２３よりも幅広に設けられたティースチップ部２４とを有する（図４(ａ)参照）。

圧入部２２は、圧入溝１８に対応した形状を呈している。そして、くびれ部２１に圧入される部分でティース幅が絞られており、その内周側に形成されるティース脚部２３のティース幅よりも小さくなっている（図４（ｂ）参照）。

また、ティース脚部２３は、圧入部２２から内周側に向けて同じ幅（周方向長さ）で延びる直線部２５と、直線部２５から内周側に向けて徐々に幅が小さくなるテーパ部２６とを有している（図４（ａ）参照）。

そして、ティース１０の圧入部２２が磁束路ヨーク１１の圧入溝１８に圧入嵌合されることで、ステータコア７が形成されている。なお、磁束路ヨーク１１とティース１０とが圧入嵌合している部分を結合部３０と呼ぶ。

そして、圧入部２２の外周面（後端面）には、幅方向（周方向）の両端部において溝底面１９に接触する第１の接触面（以下、径方向接触面３１、３２と呼ぶ）が設けられている。
圧入溝１８の溝底面１９には、周方向の中央部に、外径側に凹む凹部３３が設けられており、その凹部３３の周方向両側が、ティース１０との圧入嵌合時に圧入部２２の径方向接触面３１、３２と接触する接触面となっている（図４（ｂ）参照）。
なお、凹部３３は、圧入荷重を減らすべく、圧入部２２と溝底面１９との接触面積を小さくするために設けられている。

また、圧入部２２は、周方向の両端面に、圧入溝１８の溝側面２０と接触する第２の接触面（以下、θ方向接触面３６と呼ぶ）を有している。なお、θ方向接触面３６は、溝側面２０の形状に合わせて、内周側に向かうにつれてティース幅を狭くするようなテーパ面となっており、ティース１０の幅方向（周方向）の中心線Ｘから周方向に所定角度α傾いている（図４（ｂ）参照）。この中心線Ｘとは、ロータ３の回転軸とティース１０の幅方向の中心とを結んだ仮想中心線である。

以上で説明した磁束路ヨーク１１とティース１０とを圧入嵌合して形成されるステータコア７は、以下の寸法条件（１）〜（５）を満たして形成されている。

（１）径方向接触面３１の幅（周方向長さ）を径方向接触面幅ａ、径方向接触面３２の幅（周方向長さ）を径方向接触面幅ｂ、ティース脚部２３の圧入部側端部（直線部）のティース幅をティース幅ｅとすると、径方向接触面幅ａ、径方向接触面幅ｂ、およびティース幅ｅは、
ａ＋ｂ≦ｅ／２
の関係を満たしている（図４（ｂ）参照）。

（２）圧入嵌合した状態における圧入部２２の外周側部（以下、圧入部後端部３８とする）のティース幅ｄと、ティース脚部２３の直線部２５のティース幅ｅとは、
ｄ≒ｅ
の関係を満たしている。好ましくは、ｄ／ｅ〔％〕が８０〜１２０％となるように設けられている（図４（ｂ）参照）。

（３）θ方向接触面３６と中心線Ｘとがなす角度をθ接触面傾斜角αとすると、θ接触面傾斜角αは、０°＜α＜４５°の範囲に設けられている（図４（ｂ）参照）。
なお、この中心線Ｘとは、ロータ３の回転軸とティース１０の幅方向の中心とを結んだ仮想中心線である。

（４）また、ティース脚部２３のテーパ部２６の内周側部（以下、ティース先端部３９とする）のティース幅をティース幅Ｗ１、圧入部２２の内周側部（くびれ部２１に圧入される部分。以下、圧入部先端部４０とする）のティース幅をティース幅Ｗ２とすると、ティース幅Ｗ１とＷ２は、
Ｗ１＜Ｗ２
の関係を満たしている（図４（ａ）参照）。

（５）圧入溝１８の深さを溝深さβ１、磁束路ヨーク１１の径方向の厚さをバックヨーク厚さβ２とすると、溝深さβ１とバックヨーク厚さβ２とは、
β１≦β２／２
の関係を満たしている（図４（ａ）参照）。

〔実施例の作用効果〕
実施例の回転電機１のステータ２によれば、ステータコイル８は、分布巻き方式でステータコア７に巻装されている。
これによれば、集中巻き方式の場合のようにステータコイル８の荷重が１つのティース１０に集中することがなく、ステータコイル８の荷重を複数のティース１０により分担して受けることができる。

このため、集中巻き方式の場合と比較して、磁束路ヨーク１１とティース１０との結合部３０にかかる負担が少なくなる。つまり、外力によりステータコイル８が振動した場合でも、荷重が複数のティース１０に分散されるため、各結合部３０に掛かる負担は小さい。

このため、外力により回転電機１が振動した場合でも、ステータコイル８の振動による衝撃を複数の結合部３０が分担して受けることになる。したがって、各結合部３０に必要な保持力は少なくてすむ。結果として、外力に対する結合部３０の保持力を確保することが容易になる。つまり、必要な結合部３０の保持力が過大にならないため、圧入代を大きくして保持力を高める必要はなく、圧入代が小さくても必要な結合部３０の保持力を得ることが可能となる。

なお、圧入代を大きくすると、圧入嵌合された状態における結合部３０周辺の残留圧縮応力が増大する。そして、図５に示すように、残留圧縮応力が増大すると、同じ磁束密度でも鉄損が増加する傾向にある。

つまり、同じ磁束密度でも、残留圧縮応力が無い場合（図５の破線（圧縮応力 無）参照）は、鉄損が小さく、残留圧縮応力がある場合（図５の実線（圧縮応力 有（大））、一点鎖線（圧縮応力 有（小））参照）は、鉄損が大きい。また、残留圧縮応力が大きいほど（図５の実線、一点鎖線参照）、同じ磁束密度でも鉄損が大きい。
したがって、本実施例では圧入代を小さく抑えることができるので、結合部３０周辺の残留圧縮応力を低減し、鉄損の増加を抑えることができる。

また、本実施例では、径方向接触面幅ａ、径方向接触面幅ｂ、およびティース幅ｅが、
ａ＋ｂ≦ｅ／２
の関係を満たしている（寸法条件（１））。
図６に示すように、径方向接触面幅ａと径方向接触面幅ｂとの和（ａ＋ｂ）が大きいほど、圧入荷重は大きくなる。

そして、圧入荷重を圧入装置の破損を招く虞の生じる上限値よりも低く抑えるためには、ａ＋ｂをｅ／２以下にする必要がある。
すなわち、ａ＋ｂ≦ｅ／２の関係を満たしていれば、圧入荷重を圧入装置の破損を招く虞の生じる上限値よりも低くすることができる。
加えて、ティース１０の嵌合後にステータコア７に生じる残留応力の増加を抑えることができる。このため、不必要に鉄損を増加させることがないため、回転電機１の効率（入力に対する出力の効率）の低下を最小限に抑えることができる。

図６に、結合部３０でのティース保持力比とａ＋ｂ量との関係、効率比とａ＋ｂ量との関係とを示す。なお、ティース保持力比とは、必要保持力を１．０とした場合の保持力の比率であり、効率比とは、ステータコア７に残留応力がない場合の効率を１．０とした場合の効率の比率である。
図６に示すように、ａ＋ｂ＝ｅの場合、ティース保持力が必要保持力の１．５倍にまで上昇してしまい、保持力が過剰になる。この場合、圧入装置の大型化が避けられず不経済である。
また、図６に示すように、効率は、ａ＋ｂがｅ／２を超えるあたりから急激に悪化し、ａ＋ｂ＝ｅのときには、２割程度低下する。なお、この効率低下は、前述のとおり、圧入部２２と圧入溝１８との間の接触面積増大に伴う残留応力増大による鉄損の増加に起因する。
以上のように、ａ＋ｂ≦ｅ／２とすることで、ティース保持力の確保と効率の確保を両立させることができる。

また、本実施例では、圧入嵌合した状態における圧入部後端部３８のティース幅ｄと、ティース脚部２３の直線部２５のティース幅ｅとが、
ｄ≒ｅ
の関係を満たしている（寸法条件（２））。
好ましくは、ｄ／ｅ〔％〕が８０〜１２０％となるように設けられている。

図７に示すように、ｄ／ｅ〔％〕の値が大きくなるにつれて、ティース質量は大きくなる。つまり、直線部２５のティース幅ｅを固定したまま、圧入部後端部３８のティース幅ｄを大きくしていくと、ティース１０自体の質量は大きくなる（図７の実線（ティース質量）参照）。

一方、ｄ／ｅ〔％〕を小さくすると、磁束量が低下する。つまり、直線部２５のティース幅ｅに対して、圧入部後端部３８のティース幅ｄを小さくしすぎると、磁束量が低下してしまう（図７の破線（ティース磁束量）参照）。

ティース質量が小さくなることは、結合部３０での必要な保持力を小さくできるという観点から好ましい。つまり、外力に対する保持力の確保が容易になる。しかし、磁束量が低下してしまっては、回転電機１の性能を維持するのに必要な磁束量を得る観点からは好ましくない。

図７によれば、ｄ／ｅ〔％〕が１２０％を超えると、ティース質量が、結合部３０での保持力確保の観点から定めたティース質量の上限値を越えてしまう。
また、ｄ／ｅ〔％〕が８０％よりも低くなると、磁束量が、回転電機１の性能（例えば、必要トルク）確保の観点から定めた磁束量の下限値よりも低くなり、磁束量が著しく低下してしまう。

そこで、圧入部後端部３８のティース幅ｄと、ティース脚部２３の直線部２５のティース幅ｅとの関係をｄ／ｅ〔％〕＝８０〜１２０％（すなわち、ｄ≒ｅ）とするならば、ティース質量を小さくして外力に対する結合部３０の保持力を十分に確保することができるとともに、回転電機１の性能を維持するのに必要な磁束量をも確保することができる。

また、本実施例では、θ接触面傾斜角αが０°＜α＜４５°の範囲に設けられている（寸法条件（３））。
圧入部２２の加工の際に、径方向の加工誤差δが生じた場合、圧入溝１８の溝幅方向に対する圧入代が変化してしまう。

例えば、図８の破線で示す圧入部２２の形状が設計形状であって、加工寸法精度のばらつきによって、径方向内側にδ分の加工誤差が生じた場合、圧入部２２の幅方向（周方向）への寸法が大きくなってしまい、結果として圧入代がｇだけ大きくなることになる（図８の実線参照）。

図９は、この加工誤差δに対する圧入代の変化量ｇの割合と、θ接触面傾斜角αとの関係を示したものである。図９によれば、θ接触面傾斜角αが小さいほど、加工誤差δに対する圧入代の変化量ｇの割合が小さいことがわかる。

つまり、θ接触面傾斜角αが小さいほど、圧入部２２の加工誤差δが圧入代に与える影響を小さくすることができる。したがって、θ接触面傾斜角αを４５°以上と大きくするのは好ましくなく、θ接触面傾斜角αは０°＜α＜４５°の範囲に設けられている。

これによれば、加工寸法精度によって圧入代の不足や圧入代の過多が生じるのを防ぐことができる。このため、圧入代不足による結合部３０の保持力不足や、圧入代過多による圧入荷重の著しい増加や残留圧縮応力の増大を回避することができる。

また、本実施例では、ティース先端部３９のティース幅Ｗ１と、圧入部先端部４０のティース幅Ｗ２とが、
Ｗ１＜Ｗ２
の関係を満たしている（寸法条件（４））。

これによれば、圧入部先端部４０からティース先端部３９の区間のティース１０内の磁束路において、ティース先端部３９の磁束密度は、圧入部先端部４０の磁束密度よりも小さくなる。

図５によれば、残留圧縮応力が大きいほど鉄損は増加する。加えて、鉄損は磁束密度が大きいほど増加する。
すなわち、本実施例では、Ｗ１＜Ｗ２として、圧入により残留圧縮応力を生じる部位である圧入部先端部４０での磁束密度を低くすることで、鉄損の増加を抑えることができる。
なお、ティース先端部３９の磁束密度は高くなるが、この部位では残留圧縮応力が発生しないため、残留圧縮応力による鉄損の増加を抑えることができる。

また、本実施例では、圧入溝１８の深さである溝深さβ１と、磁束路ヨーク１１の径方向の厚さであるバックヨーク厚さβ２とが、
β１≦β２／２
の関係を満たしている（寸法条件（５））。

図１０に示すように、β１／β２〔％〕が大きくなるにしたがって、回転電機１のトルクが低下する。つまり、バックヨーク厚さβ２に対して溝深さβ１が占める割合が大きくなるにしたがって、トルクが低下する。

ティース１０と磁束路ヨーク１１をそれぞれ別体として、圧入嵌合により組み付けてなるステータコア７の場合、磁束路ヨーク１１を流れる磁束が、ティース１０と磁束路ヨーク１１との分割面の影響を受けて、磁気特性が悪化し、トルクが低下する場合がある。とくに、分割面が大きいほど、この影響は大きくなる。
したがって、β１／β２〔％〕を小さくする、つまり、バックヨーク厚さβ２に対して溝深さβ１が占める割合を小さくすれば、トルクの低下を抑えることができる。

そこで、本実施例では、β１／β２〔％〕を５０％以下にしている（β１≦β２／２）。これによれば、回転電機１の性能（必要トルク）を確保するのに必要な磁束量を確保することができる。
また、溝深さβ１を小さくすることで、θ方向接触面３６を小さくできるため、圧入荷重を低減できる。また、圧入により残留圧縮応力を生じる範囲を小さくできるため鉄損の増加を抑えることができる。
なお、結合部３０での保持力確保の観点から、β１／β２〔％〕は２０％以上にすることが好ましい。以下、この点を図１０から具体的に説明する。

図１０に、結合部３０でのティース保持力比とβ１／β２〔％〕との関係、トルク比とβ１／β２〔％〕との関係とを示す。なお、トルク比とは、β１／β２〔％〕が２０％のときのトルクを１．０とした場合の効率の比率である。
図１０に示すように、β１／β２が２０％から５０％に増加すると、トルクは１割程度減少してしまう。また、β１／β２が５０％を超えると、ティース保持力が必要保持力の１．５倍を超えてしまい、保持力が過剰になる。
従って、ティース保持力の確保とトルクの確保を両立させる観点からは、β１／β２〔％〕が２０％以上５０％以下であることが好ましい。

〔変形例〕
本発明の実施態様は、実施例に限定されず種々の変形例を考えることができる。
例えば、回転電機１は３相交流モータであったが、モータに限らず、例えば、発電機であってもよい。なお、発電機の場合、回転電機１の性能を例えば発電量で表すことができる。

また、実施例のモータは内側にロータ３を有するインナーロータタイプであったが、アウターロータタイプのものに本発明のステータ２を適用してもよい。

また、実施例のステータ２は、寸法条件（１）〜（５）の全てを満たす構造であったが、少なくとも寸法条件（１）を満たしていればよい。ただし、寸法条件（１）〜（５）の全てを満足すれば最良のステータ２を構成できることは言うまでもない。

１ 回転電機
２ ステータ
３ ロータ
７ ステータコア
８ ステータコイル
１０ ティース
１１ 磁束路ヨーク
１８ 圧入溝
１９ 溝底面
２０ 溝側面
２２ 圧入部
２３ ティース脚部
２５ 直線部（ティース脚部の圧入部側端部）
３０ 結合部
３１ 径方向接触面（第１の接触面）
３２ 径方向接触面（第１の接触面）
３６ θ方向接触面（第２の接触面）
３８ 圧入部後端部（圧入部の後端側部）
３９ ティース先端部（ティース脚部の先端側部）
４０ 圧入部先端部（圧入部の先端側部）
ａ 径方向接触面３１の幅
ｂ 径方向接触面３２の幅
ｅ 直線部２５のティース幅
ｄ 圧入部後端部３８のティース幅
α θ接触面傾斜角
Ｗ１ ティース先端部３９のティース幅
Ｗ２ 圧入部先端部４０のティース幅
β１ 圧入溝１８の溝深さ
β２ バックヨーク厚さ（磁束路ヨーク１１の径方向の厚さ）

Claims (5)

1. 周方向に複数のティースを有するステータコアと、
   前記ティースに巻装されるステータコイルとを備え、
   前記ステータコアは、先端がロータに対向する前記ティースと、前記ティースとは別体で形成されるとともに前記ティース同士を反ロータ側で磁気的に接続する磁束路ヨークとを有し、前記ティースと前記磁束路ヨークとが圧入嵌合により組み付けられてなる回転電機のステータであって、
   前記ステータコイルは、前記ティースに分布巻き方式により巻装されており、
   前記磁束路ヨークは、前記ティースを圧入する圧入溝を有し、
   前記ティースにおいて、前記ロータに対向する側を先端側、反ロータ側を後端側とすると、
   前記ティースは、後端側に形成されて前記圧入溝に圧入される圧入部と、該圧入部から先端側に突出するティース脚部とを有し、
   前記圧入部は、後端面に、幅方向の両端部において前記圧入溝の溝底面に接触する第１の接触面を有し、
   幅方向の一端部の前記第１の接触面の幅ａは、幅方向の他端部の前記第１の接触面の幅ｂと等しく、前記第１の接触面の幅ａ、ｂと、前記ティース脚部の圧入部側端部のティース幅ｅとは、
   ａ＋ｂ≦ｅ／２
   の関係を満たすことを特徴とする回転電機のステータ。
2. 請求項１に記載の回転電機のステータにおいて、
   前記圧入部の後端側部におけるティース幅ｄと、前記ティース幅ｅとは、
   ｄ≒ｅ
   の関係を満たし、好ましくは０．８≦ｄ／ｅ≦１．２を満たすことを特徴とする回転電機のステータ。
3. 請求項１または２に記載の回転電機のステータにおいて、
   前記圧入部は、幅方向の両端面に、前記圧入溝の溝側面と接触する第２の接触面を有しており、
   前記第２の接触面と、前記ティースの幅方向の中心線とのなす角度αは、
   ０°＜α＜４５°
   を満たすことを特徴とする回転電機のステータ。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の回転電機のステータにおいて、
   前記ティース脚部の先端側部のティース幅Ｗ１と、前記圧入部の先端側部のティース幅Ｗ２とは、
   Ｗ１＜Ｗ２
   の関係を満たすことを特徴とする回転電機のステータ。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の回転電機のステータにおいて、
   前記磁束路ヨークの径方向の厚さβ２と、前記圧入溝の深さβ１とは、
   β１≦β２／２
   の関係を満たすことを特徴とする回転電機のステータ。

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