JP2015216788A - ステータ分割鉄芯の締結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ステータ分割鉄芯の締結構造に係り、周方向に分割された分割鉄芯を確実に締結しつつ、その締結に伴う損失の増大を防止することにある。
【解決手段】ステータコアを構成する周方向に複数に分割された分割鉄芯はそれぞれ、周方向一方側の端部に設けられた、ステータをケースに取り付け固定するために径方向外側に向けて突出する締結部を含む。各分割鉄芯の周方向一方側の端面はそれぞれ、自分割鉄芯と自分割鉄芯に対して周方向一方側で隣接する一方側の分割鉄芯との組み付け後、該一方側の分割鉄芯が締結部を中心にして揺動する際に該一方側の分割鉄芯に干渉する第１の凹凸部を有する。また、各分割鉄芯の周方向他方側の端面はそれぞれ、自分割鉄芯と自分割鉄芯に対して周方向他方側で隣接する他方側の分割鉄芯との組み付け後、自分割鉄芯が締結部を中心にして揺動する際に該他方側の分割鉄芯に干渉する第２の凹凸部を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ステータ分割鉄芯の締結構造に係り、特に、ステータコアを構成する周方向に複数に分割された分割鉄芯を締結する構造に関する。

従来、周方向に複数に分割された分割鉄芯からなるステータコアが知られている（例えば、特許文献１参照）。複数の分割鉄芯を締結する手法としては、円環状の保持環を用いて焼き嵌めすることや、分割鉄芯の周方向端部に設けた突合わせ部同士を溶接することが考えられる。

特開２０１１−１９３０８号公報

しかしながら、上記の如く円環状の保持環を用いた焼き嵌めにより分割鉄芯を締結したステータコアの構造では、その保持環の歪み残留応力が高くなる。また、上記の如く溶接により分割鉄芯を締結したステータコアの構造では、その溶接部の歪み残留応力が高くなる。このため、上記した分割鉄芯を締結した構造では、鉄芯が一体化されたステータコアの構造に比べて大幅に鉄損が増大する。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、周方向に分割された分割鉄芯を確実に締結しつつ、その締結に伴う損失の増大を防止することが可能なステータ分割鉄芯の締結構造を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、ステータコア（１２）を構成する周方向に複数に分割された分割鉄芯（２２）を締結する構造であって、各分割鉄芯（２２）はそれぞれ、周方向一方側の端部（３４，３６）に設けられた、ステータ（１０）をケースに取り付け固定するために径方向外側に向けて突出する締結部（２４）を含み、各分割鉄芯の周方向一方側の端面（４０，５０）はそれぞれ、自分割鉄芯（２２）と自分割鉄芯（２２）に対して周方向一方側で隣接する一方側の前記分割鉄芯（２２）との組み付け後、該一方側の前記分割鉄芯（２２）が前記締結部（２４）を中心にして揺動する際に該一方側の前記分割鉄芯（２２）に干渉する第１の凹凸部（４６，５６）を有すると共に、各分割鉄芯の周方向他方側の端面（４４，５４）はそれぞれ、自分割鉄芯（２２）と自分割鉄芯（２２）に対して周方向他方側で隣接する他方側の前記分割鉄芯（２２）との組み付け後、自分割鉄芯（２２）が前記締結部（２４）を中心にして揺動する際に該他方側の前記分割鉄芯（２２）に干渉する第２の凹凸部（４８，５８）を有するステータ分割鉄芯の締結構造である。

本発明によれば、周方向に分割された分割鉄芯を確実に締結しつつ、その締結に伴う損失の増大を防止することができる。

本発明の一実施例であるステータ分割鉄芯の締結構造を有するステータの構成図である。 本実施例のステータ分割鉄芯の締結構造を有するステータを図１に示す直線III−IIIで切断した際の断面図である。 本実施例のステータ分割鉄芯の締結構造を有するステータコアの分解図である。 本実施例において第１の分割電磁鋼板を組み付けて電磁鋼板を構成する際のその組み付け前後の図である。 本実施例において第１の分割電磁鋼板が組み付けのために相対移動される際の工程図である。 本実施例における第１の分割電磁鋼板の相対移動時の要部拡大図である。 本実施例において第２の分割電磁鋼板を組み付けて電磁鋼板を構成する際のその組み付け前後の図である。 本実施例において第２の分割電磁鋼板が組み付けのために相対移動される際の工程図である。 本実施例における第２の分割電磁鋼板の相対移動時の要部拡大図である。

以下、図面を用いて、本発明に係るステータ分割鉄芯の締結構造の具体的な実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施例であるステータ分割鉄芯の締結構造を有するステータ１０の構成図を示す。尚、図１はステータ１０を軸方向から見た際の正面図を示す。図２は、本実施例のステータ分割鉄芯の締結構造を有するステータ１０を図１に示す直線III−IIIで切断した際の断面図を示す。また、図３は、本実施例のステータ分割鉄芯の締結構造を有するステータ１０のステータコア１２の分解図を示す。尚、図３（Ａ）に示すステータコア１２と図３（Ｂ）に示すステータコア１２とは、周方向に分割された際の形状が互いに異なるものである。

本実施例において、ステータ１０は、双方向に回転可能な例えば三相交流モータなどの回転電機に用いられる固定子である。ステータ１０は、回転子であるロータに対して径方向外側に所定のエアギャップを介して配置されている。ステータ１０は、通電によってロータを回転させる磁界を発生する。ステータ１０は、ステータコア１２と、ステータコイル１４と、を備えている。

ステータコア１２は、中空円筒状に形成された部材である。ステータコア１２は、絶縁コーティングされた複数の電磁鋼板を軸方向に積層して形成されている。ステータコア１２は、円環状に形成されるバックヨーク部１６と、そのバックヨーク部１６の径方向内側端面から径方向内側（軸中心側）に向けて突出するティース部１８と、を有している。ティース部１８は、バックヨーク部１６の径方向内側端面において周方向に複数（例えば、４８個）設けられており、周方向に沿って等間隔で設けられている。周方向に隣り合う２つのティース部１８の間には、スロット２０が形成されている。

各ティース部１８にはそれぞれ、ステータコイル１４が巻回される。ステータコイル１４は、スロット２０内において軸方向に延びる直線部と、スロット２０外において周方向に離れた２つの直線部同士を繋ぐコイルエンド部と、からなる。ステータコイル１４は、ステータ１０が例えば三相交流モータに適用される場合は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、及びＷ相コイルを構成する。この場合、ステータコイル１４であるＵ相コイル、Ｖ相コイル、及びＷ相コイルは、周方向にその順でティース部１８に巻回される。各相それぞれのステータコイル１４は、複数のスロット２０に分布巻きされている。また、ステータコイル１４は、一スロット２０当たり二相分のステータコイル１４が配置されるように２層巻きされている。

ステータコア１２は、周方向に複数（例えば、３個）に分割された分割鉄芯２２からなる。すなわち、ステータコア１２は、周方向に複数の分割鉄芯２２に分割されている。ステータコア１２を構成する各分割鉄芯２２は、互いに同じ形状を有しており、円筒状のステータコア１２のうち互いに同じ周方向角度分を構成する。すなわち、各分割鉄芯２２は、互いに同じ周方向角度分に形成されるバックヨーク部１６と、互いに同じ数を有するように形成されるティース部１８及びスロット２０と、を含む形状を有している。

以下、ステータコア１２は、周方向に３個の分割鉄芯２２に分割されるものとし、適宜、それら３個の分割鉄芯２２をそれぞれ分割鉄芯２２−１，２２−２，２２−３と称す。各分割鉄芯２２−１，２２−２，２２−３はそれぞれ、円筒状のステータコア１２のうち１２０°分を構成することとなる。

ステータコア１２には、ステータ１０をケースに取り付け固定するための耳部２４が設けられている。耳部２４は、ステータコア１２本体（具体的には、バックヨーク部１６）の径方向外側端面（外周面）から径方向外側へ向けて突出した山型形状に形成されている。耳部２４は、ステータコア１２の周方向に等間隔（例えば１２０°間隔）で複数（例えば３個）設けられている。ステータコア１２における耳部２４の数と分割鉄芯２２の数とは同じである。耳部２４は、分割鉄芯２２に一つずつ設けられている。

以下、ステータコア１２に耳部２４が３つ設けられているものとし、適宜、それら３個の耳部２４をそれぞれ耳部２４ａ，２４ｂ，２４ｃと称す。各耳部２４には、軸方向に貫通する貫通穴２６が設けられている。ステータ１０は、耳部２４の貫通穴２６を貫通するボルトがケースを介してナット締結されることによりケースに固定される。

ステータコア１２は、軸方向に積層される電磁鋼板として二種類の電磁鋼板３０Ｘ，３０Ｙからなる。すなわち、ステータコア１２は、電磁鋼板３０Ｘ，３０Ｙが所定枚数（例えば一枚）ずつ交互に軸方向に積層されることにより構成される。二種類の電磁鋼板３０Ｘ，３０Ｙは、円環状全体としては互いに同じ形状に形成されている一方、分割鉄芯２２として周方向に分割されている際の形状が互いに異なるように形成されている。

電磁鋼板３０Ｘは、図３（Ａ）に示す如く、周方向に３個に分割された分割電磁鋼板３２Ｘからなる。すなわち、電磁鋼板３０Ｘは、周方向に３個の分割電磁鋼板３２Ｘに分割されている。電磁鋼板３０Ｙは、周方向に３個に分割された分割電磁鋼板３２Ｙからなる。すなわち、電磁鋼板３０Ｙは、図３（Ｂ）に示す如く、周方向に３個の分割電磁鋼板３２Ｙに分割されている。各分割電磁鋼板３２Ｘ，３２Ｙは、互いに同じ径上を有しており、円環状の電磁鋼板３０Ｘ，３０Ｙのうち互いに同じ周方向角度分を構成する。

以下、分割鉄芯２２−１を構成する分割電磁鋼板３２Ｘ，３２Ｙを分割電磁鋼板３２Ｘ−１，３２Ｙ−１と、分割鉄芯２２−２を構成する分割電磁鋼板３２Ｘ，３２Ｙを分割電磁鋼板３２Ｘ−２，３２Ｙ−２と、分割鉄芯２２−３を構成する分割電磁鋼板３２Ｘ，３２Ｙを分割電磁鋼板３２Ｘ−３，３２Ｙ−３と、それぞれ称す。各分割電磁鋼板３２Ｘ−１，３２Ｘ−２，３２Ｘ−３はそれぞれ、円環状の電磁鋼板３０Ｘのうち１２０°分を構成し、また、各分割電磁鋼板３２Ｙ−１，３２Ｙ−２，３２Ｙ−３はそれぞれ、円環状の電磁鋼板３０Ｙのうち１２０°分を構成することとなる。

分割鉄芯２２−１は、分割電磁鋼板３２Ｘ−１，３２Ｙ−１が所定枚数ずつ交互に軸方向に積層されることにより構成される。分割鉄芯２２−２は、分割電磁鋼板３２Ｘ−２，３２Ｙ−２が所定枚数ずつ交互に軸方向に積層されることにより構成される。また、分割鉄芯２２−３は、分割電磁鋼板３２Ｘ−３，３２Ｙ−３が所定枚数ずつ交互に軸方向に積層されることにより構成される。分割電磁鋼板３２Ｘと分割電磁鋼板３２Ｙとは、ティース部１８及びスロット２０の数が互いに同じ数となりかつティース部１８又はスロット部２０の同じ周方向位置で分割がなされるように形成されている。

上記した耳部２４ａ及びその貫通穴２６は分割鉄芯２２−１の分割電磁鋼板３２Ｘ−１及び分割鉄芯２２−３の分割電磁鋼板３２Ｙ−３に設けられている。耳部２４ｂ及びその貫通穴２６は分割鉄芯２２−２の分割電磁鋼板３２Ｘ−２及び分割鉄芯２２−１の分割電磁鋼板３２Ｙ−１に設けられている。また、耳部２４ｃ及びその貫通穴２６は分割鉄芯２２−３の分割電磁鋼板３２Ｘ−３及び分割鉄芯２２−２の分割電磁鋼板３２Ｙ−２に設けられている。

耳部２４及びその貫通穴２６は、各分割鉄芯２２の分割電磁鋼板３２Ｘにおいては周方向ω＋（具体的には、図３に示す反時計回り）側の端部３４に設けられていると共に、分割電磁鋼板３２Ｙにおいては周方向ω−（具体的には、図３に示す時計回り）側の端部３６に設けられている。すなわち、分割電磁鋼板３２Ｘにおいて耳部２４及びその貫通穴２６が設けられる周方向ω＋側の端部３４と、分割電磁鋼板３２Ｙにおいて耳部２４及びその貫通穴２６が設けられる周方向ω−側の端部３６と、は互いに周方向反対側にある。

各分割電磁鋼板３２Ｘの、耳部２４が設けられる端部３４の周方向ω＋側の端面（以下、分割面４０と称す。）はそれぞれ、径方向に対して傾いて形成されている。この分割面４０の形成は、その径方向外側部がその径方向内側部に比して周方向ω＋側に位置するように行われる。また、各分割電磁鋼板３２Ｘの、上記端部３４とは周方向反対側の、耳部２４が設けられていない端部４２の周方向ω−側の端面（以下、分割面４４と称す。）はそれぞれ、径方向に対して傾いて形成されている。この分割面４４の形成は、その径方向内側部がその径方向外側部に比して周方向ω−側に位置するように行われる。

分割面４０と分割面４４とは、互いに合致して嵌る形状に形成されている。分割面４０及び分割面４４は共に、径方向内側から径方向外側にかけて、すべてが直線状に形成されているものではなく、非直線状に形成された部位を有する。すなわち、分割面４０は、周方向に向いた山型と谷型とが径方向に隣接した凹凸が形成された凹凸部４６を有する。また、分割面４４は、周方向に向いた山型と谷型とが径方向に隣接した凹凸が形成された凹凸部４８を有する。凹凸部４６と凹凸部４８とは、互いに合致する凹凸形状に形成されている。尚、凹凸部４６，４８の凹凸形状は、例えば図３に示す如く波状に湾曲したものであってもよいが、三角状などの角部が形成されるものであってもよい。

凹凸部４６，４８は、自分割電磁鋼板３２Ｘと自分割電磁鋼板３２Ｘに対して周方向で隣接する他の分割電磁鋼板３２Ｘとが組み付けられて締結された後に両分割電磁鋼板３２Ｘが径方向や周方向に相対移動してずれるのを規制する機能を有する。具体的には、凹凸部４６は、自分割電磁鋼板３２Ｘと自分割電磁鋼板３２Ｘに対して周方向ω＋側で隣接する他の分割電磁鋼板３２Ｘとの締結後、その周方向ω＋側の分割電磁鋼板３２Ｘが耳部２４の貫通穴２６を中心にして揺動する際にその周方向ω＋側の分割電磁鋼板３２Ｘの凹凸部４８に干渉することでその揺動を規制する機能を有する。また、凹凸部４８は、自分割電磁鋼板３２Ｘと自分割電磁鋼板３２Ｘに対して周方向ω−側で隣接する他の分割電磁鋼板３２Ｘとの締結後、自分割電磁鋼板３２Ｘが耳部２４の貫通穴２６を中心にして揺動する際にその周方向ω−側の分割電磁鋼板３２Ｘの凹凸部４６に干渉することでその揺動を規制する機能を有する。

凹凸部４６の凹凸形状は、自分割電磁鋼板３２Ｘと自分割電磁鋼板３２Ｘに対して周方向ω＋側で隣接する他の分割電磁鋼板３２Ｘとが組み付けのために相対移動する過程でその周方向ω＋側の分割電磁鋼板３２Ｘ（具体的には、その凹凸部４８）に干渉しない形状である。例えば、自分割電磁鋼板３２Ｘと周方向ω＋側の分割電磁鋼板３２Ｘとが組み付けのために相対方向Ｚｘへ相対移動する場合、凹凸部４６の凹凸形状は、その相対方向Ｚｘに見た際にその凹凸部４６の表面上で隠れる部分が無いように、すなわち、その凹凸部４６の表面に接線の方向がその相対方向Ｚｘを挟んで周方向ω＋側から周方向ω−側へ変化し又は周方向ω−側から周方向ω＋側へ変化する部位が無いように形成されている。

また、凹凸部４８の凹凸形状は、自分割電磁鋼板３２Ｘと自分割電磁鋼板３２Ｘに対して周方向ω−側で隣接する他の分割電磁鋼板３２Ｘとが組み付けのために相対移動する過程でその周方向ω−側の分割電磁鋼板３２Ｘ（具体的には、その凹凸部４６）に干渉しない形状である。例えば、自分割電磁鋼板３２Ｘと周方向ω−側の分割電磁鋼板３２Ｘとが組み付けのために相対方向Ｚｘへ相対移動する場合、凹凸部４８の凹凸形状は、その相対方向Ｚｘに見た際にその凹凸部４８の表面上で隠れる部分が無いように、すなわち、その凹凸部４８の表面に接線の方向がその相対方向Ｚｘを挟んで周方向ω＋側から周方向ω−側へ変化し又は周方向ω−側から周方向ω＋側へ変化する部位が無いように形成されている。

また、各分割電磁鋼板３２Ｙの、耳部２４が設けられる端部３６の周方向ω−側の端面（以下、分割面５０と称す。）はそれぞれ、径方向に対して傾いて形成されている。この分割面５０の形成は、その径方向外側部がその径方向内側部に比して周方向ω−側に位置するように行われる。また、各分割電磁鋼板３２Ｙの、上記端部３６とは周方向反対側の、耳部２４が設けられていない端部５２の周方向ω＋側の端面（以下、分割面５４と称す。）はそれぞれ、径方向に対して傾いて形成されている。この分割面５４の形成は、その径方向内側部がその径方向外側部に比して周方向ω＋側に位置するように行われる。

分割面５０と分割面５４とは、互いに合致して嵌る形状に形成されている。分割面５０及び分割面５４は共に、径方向内側から径方向外側にかけて、すべてが直線状に形成されているものではなく、非直線状に形成された部位を有する。すなわち、分割面５０は、周方向に向いた山型と谷型とが径方向に隣接した凹凸が形成された凹凸部５６を有する。また、分割面５４は、周方向に向いた山型と谷型とが径方向に隣接した凹凸が形成された凹凸部５８を有する。凹凸部５６と凹凸部５８とは、互いに合致する凹凸形状に形成されている。尚、凹凸部５６，５８の凹凸形状は、例えば図３に示す如く波状に湾曲したものであってもよいが、三角状などの角部が形成されるものであってもよい。

凹凸部５６，５８は、自分割電磁鋼板３２Ｙと自分割電磁鋼板３２Ｙに対して周方向で隣接する他の分割電磁鋼板３２Ｙとが組み付けられて締結された後に両分割電磁鋼板３２Ｙが径方向や周方向に相対移動してずれるのを規制する機能を有する。具体的には、凹凸部５６は、自分割電磁鋼板３２Ｙと自分割電磁鋼板３２Ｙに対して周方向ω−側で隣接する他の分割電磁鋼板３２Ｙとの締結後、その周方向ω−側の分割電磁鋼板３２Ｙが耳部２４の貫通穴２６を中心にして揺動する際にその周方向ω−側の分割電磁鋼板３２Ｙの凹凸部５８に干渉することでその揺動を規制する機能を有する。また、凹凸部５８は、自分割電磁鋼板３２Ｙと自分割電磁鋼板３２Ｙに対して周方向ω＋側で隣接する他の分割電磁鋼板３２Ｙとの締結後、自分割電磁鋼板３２Ｙが耳部２４の貫通穴２６を中心にして揺動する際にその周方向ω＋側の分割電磁鋼板３２Ｙの凹凸部５６に干渉することでその揺動を規制する機能を有する。

凹凸部５６の凹凸形状は、自分割電磁鋼板３２Ｙと自分割電磁鋼板３２Ｙに対して周方向ω−側で隣接する他の分割電磁鋼板３２Ｙとが組み付けのために相対移動する過程でその周方向ω−側の分割電磁鋼板３２Ｙ（具体的には、その凹凸部５８）に干渉しない形状である。例えば、自分割電磁鋼板３２Ｙと周方向ω−側の分割電磁鋼板３２Ｙとが組み付けのために相対方向Ｚｙへ相対移動する場合、凹凸部５６の凹凸形状は、その相対方向Ｚｙに見た際にその凹凸部５６の表面上で隠れる部分が無いように、すなわち、その凹凸部５６の表面に接線の方向がその相対方向Ｚｙを挟んで周方向ω＋側から周方向ω−側へ変化し又は周方向ω−側から周方向ω＋側へ変化する部位が無いように形成されている。

また、凹凸部５８の凹凸形状は、自分割電磁鋼板３２Ｙと自分割電磁鋼板３２Ｙに対して周方向ω＋側で隣接する他の分割電磁鋼板３２Ｙとが組み付けのために相対移動する過程でその周方向ω＋側の分割電磁鋼板３２Ｙ（具体的には、その凹凸部５６）に干渉しない形状である。例えば、自分割電磁鋼板３２Ｙと周方向ω＋側の分割電磁鋼板３２Ｙとが組み付けのために相対方向Ｚｙへ相対移動する場合、凹凸部５８の凹凸形状は、その相対方向Ｚｙに見た際にその凹凸部５８の表面上で隠れる部分が無いように、すなわち、その凹凸部５８の表面に接線の方向がその相対方向Ｚｙを挟んで周方向ω＋側から周方向ω−側へ変化し又は周方向ω−側から周方向ω＋側へ変化する部位が無いように形成されている。

次に、本実施例において複数の分割鉄芯２２同士を組み付けてステータコア１２を製造する手法について説明する。

図４は、本実施例において分割電磁鋼板３２Ｘを組み付けて電磁鋼板３０Ｘを構成する際のその組み付け前後の図を示す。図５は、本実施例において分割電磁鋼板３２Ｘが組み付けのために相対移動される際の工程図を示す。図６は、本実施例における分割電磁鋼板３２Ｘの相対移動時の要部拡大図を示す。図７は、本実施例において分割電磁鋼板３２Ｙを組み付けて電磁鋼板３０Ｙを構成する際のその組み付け前後の図を示す。図８は、本実施例において分割電磁鋼板３２Ｙが組み付けのために相対移動される際の工程図を示す。また、図９は、本実施例における分割電磁鋼板３２Ｙの相対移動時の要部拡大図を示す。

本実施例においては、ステータコア１２を製造するうえで、まず、分割電磁鋼板３２Ｘと分割電磁鋼板３２Ｙとを所定枚数ずつ交互に軸方向に積層して分割鉄芯２２を構成する。そして、ステータコア１２を構成する３個の分割鉄芯２２−１，２２−２，２２−３それぞれのティース部１８にステータコイル１４を巻き付ける。

次に、それぞれステータコイル１４が巻き付けられた分割鉄芯２２−１，２２−２，２２−３を、図４及び図７に矢印で示す如く、それぞれの周方向ω＋側の端部表面に近い部位の径方向に沿った方向に移動させることにより、組み付け方向を互いに１２０°異ならせつつ、分割鉄芯２２−１，２２−２，２２−３個々の軸中心Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３が互いに一致するように、周方向に隣接する分割鉄芯２２−２，２２−３，２２−１との間で相対方向Ｚに向けて相対移動させる。

尚、かかる３個の分割鉄芯２２−１，２２−２，２２−３の相対移動が行われる場合は、各分割鉄芯２２−１，２２−２，２２−３の分割電磁鋼板３０Ｘ，３０Ｙの分割面４０，４４，５０，５４はそれぞれ、自分割鉄芯２２−１，２２−２，２２−３の図４及び図７に矢印で示す組み付け方向に対して３０°以上傾いて形成されている。これは、互いに周方向で隣接する３個の分割鉄芯２２同士を干渉させることなく適切に組み付けるためである。

上記の分割鉄芯２２の相対移動の際、電磁鋼板３０Ｘを構成する３個の分割電磁鋼板３２Ｘ−１，３２Ｘ−２，３２Ｘ−３は、図４に矢印で示す如く、それぞれの端部３４側の表面に近い部位の径方向に沿った方向に移動されることにより、組み付け方向が互いに１２０°異なりかつ分割電磁鋼板３２Ｘ−１，３２Ｘ−２，３２Ｘ−３個々の軸中心ＣＸ１，ＣＸ２，ＣＸ３が互いに一致するように、周方向に隣接する分割電磁鋼板３２Ｘ−２，３２Ｘ−３，３２Ｘ−１との間で相対方向Ｚｘに向けて相対移動される（図４参照）。

また、電磁鋼板３０Ｙを構成する３個の分割電磁鋼板３２Ｙ−１，３２Ｙ−２，３２Ｙ−３は、図７に矢印で示す如く、それぞれの端部５２側の表面に近い部位の径方向に沿った方向に移動されることにより、組み付け方向が互いに１２０°異なりかつ分割電磁鋼板３２Ｙ−１，３２Ｙ−２，３２Ｙ−３個々の軸中心ＣＹ１，ＣＹ２，ＣＹ３が互いに一致するように、周方向に隣接する分割電磁鋼板３２Ｙ−２，３２Ｙ−３，３２Ｙ−１との間で相対方向Ｚｙに向けて相対移動される（図７参照）。

上記の如く、分割電磁鋼板３０Ｘの、耳部２４が設けられた周方向ω＋側の端部３４の分割面４０は、その径方向外側部がその径方向内側部に比して周方向ω＋側に位置するように形成されている。また、分割電磁鋼板３０Ｘの、耳部２４が設けられていない周方向ω−側の端部４２の分割面４４は、その径方向内側部がその径方向外側部に比して周方向ω−側に位置するように形成されている。

このため、上記の如き分割電磁鋼板３２Ｘの相対移動が進行すると、すべての、互いに周方向で隣接する２つの分割電磁鋼板３２Ｘの間（すなわち、分割電磁鋼板３２Ｘ−１と分割電磁鋼板３２Ｘ−２との間、分割電磁鋼板３２Ｘ−２と分割電磁鋼板３２Ｘ−３との間、及び分割電磁鋼板３２Ｘ−３と分割電磁鋼板３２Ｘ−１との間）で、凹凸部４６，４８同士が干渉することなく分割面４０，４４同士が嵌る。かかる相対移動が終了すると、各分割電磁鋼板３２Ｘ−１，３２Ｘ−２，３２Ｘ−３の軸中心ＣＸ１，ＣＸ２，ＣＸ３が互いに一致するものとなる（尚、この際、軸中心はＣとなる）。

また、上記の如く、分割電磁鋼板３０Ｙの、耳部２４が設けられた周方向ω−側の端部３６の分割面５０は、その径方向外側部がその径方向内側部に比して周方向ω−側に位置するように形成されている。また、分割電磁鋼板３０Ｙの、耳部２４が設けられていない周方向ω＋側の端部５２の分割面５４は、その径方向内側部がその径方向外側部に比して周方向ω＋側に位置するように形成されている。

このため、上記の如く分割電磁鋼板３２Ｙの相対移動が進行すると、すべての、互いに周方向で隣接する２つの分割電磁鋼板３２Ｙの間（すなわち、分割電磁鋼板３２Ｙ−１と分割電磁鋼板３２Ｙ−２との間、分割電磁鋼板３２Ｙ−２と分割電磁鋼板３２Ｙ−３との間、及び分割電磁鋼板３２Ｙ−３と分割電磁鋼板３２Ｙ−１との間）で、凹凸部５６，５８同士が干渉することなく分割面５０，５４同士が嵌る。かかる相対移動が終了すると、各分割電磁鋼板３２Ｙ−１，３２Ｙ−２，３２Ｙ−３の軸中心ＣＹ１，ＣＹ２，ＣＹ３が互いに一致するものとなる（尚、この際、軸中心はＣとなる）。

次に、上記の如くステータコイル１４が巻き付けられた分割鉄芯２２−１，２２−２，２２−３の相対移動が完了した後、各分割鉄芯２２−１，２２−２，２２−３の耳部２４の貫通穴２６にボルトを挿入してそのボルトをケースを介してナット締結することにより、ステータ１０及びステータコア１２をケースに固定させる。

かかるステータ１０及びステータコア１２のケース固定が耳部２４で行われると、各分割鉄芯２２の分割電磁鋼板３２Ｘは、耳部２４が設けられた周方向ω＋側の端部３４でケースにボルト−ナット固定されると共に、各分割鉄芯２２の分割電磁鋼板３２Ｙは、耳部２４が設けられた周方向ω−側の端部３６でケースにボルト−ナット固定される。

上記の如く、各分割電磁鋼板３２Ｘの端部３４の分割面４０は、自分割電磁鋼板３２Ｘと自分割電磁鋼板３２Ｘに対して周方向ω＋側で隣接する他の分割電磁鋼板３２Ｘとの締結後、その周方向ω＋側の分割電磁鋼板３２Ｘが耳部２４の貫通穴２６を中心にして揺動する際にその周方向ω＋側の分割電磁鋼板３２Ｘの凹凸部４８に干渉する凹凸部４６を有する。また、各分割電磁鋼板３２Ｘの端部４２の分割面４４は、自分割電磁鋼板３２Ｘと自分割電磁鋼板３２Ｘに対して周方向ω−側で隣接する他の分割電磁鋼板３２Ｘとの締結後、自分割電磁鋼板３２Ｘが耳部２４の貫通穴２６を中心にして揺動する際にその周方向ω−側の分割電磁鋼板３２Ｘの凹凸部４６に干渉する凹凸部４８を有する。凹凸部４６と凹凸部４８とは、互いに合致した形状を有する。

このため、上記の如くステータ１０及びステータコア１２のケース固定が耳部２４で行われると、その後、各分割鉄芯２２の分割電磁鋼板３２Ｘが耳部２４の貫通穴２６を中心にして揺動する際に、その周方向ω−側の端部４２の分割面４４の凹凸部４８が、周方向ω−側に隣接する他の分割電磁鋼板３２Ｘの周方向ω＋側の端部３４の分割面４０の凹凸部４６に干渉するので、その分割電磁鋼板３２Ｘの揺動すなわち径方向外側及び周方向への移動が規制される。

また、上記の如く、各分割電磁鋼板３２Ｙの端部３６の分割面５０は、自分割電磁鋼板３２Ｙと自分割電磁鋼板３２Ｙに対して周方向ω−側で隣接する他の分割電磁鋼板３２Ｙとの締結後、その周方向ω−側の分割電磁鋼板３２Ｙが耳部２４の貫通穴２６を中心にして揺動する際にその周方向ω−側の分割電磁鋼板３２Ｙの凹凸部５８に干渉する凹凸部５６を有する。また、各分割電磁鋼板３２Ｙの端部５２の分割面５４は、自分割電磁鋼板３２Ｙと自分割電磁鋼板３２Ｙに対して周方向ω＋側で隣接する他の分割電磁鋼板３２Ｙとの締結後、自分割電磁鋼板３２Ｙが耳部２４の貫通穴２６を中心にして揺動する際にその周方向ω＋側の分割電磁鋼板３２Ｙの凹凸部５６に干渉する凹凸部５８を有する。凹凸部５６と凹凸部５８とは、互いに合致した形状を有する。

このため、上記の如くステータ１０及びステータコア１２のケース固定が耳部２４で行われると、その後、各分割鉄芯２２の分割電磁鋼板３２Ｙが耳部２４の貫通穴２６を中心にして揺動する際に、その周方向ω＋側の端部５２の分割面５４の凹凸部５８が、周方向ω＋側に隣接する他の分割電磁鋼板３２Ｙの周方向ω−側の端部３６の分割面５０の凹凸部５６に干渉するので、その分割電磁鋼板３２Ｙの揺動すなわち径方向外側及び周方向への移動が規制される。

このように、本実施例においては、ステータコア１２の周方向に分割された分割鉄芯２２同士を締結するうえで、各分割鉄芯２２それぞれの分割電磁鋼板３２の耳部２４が設けられている周方向端部３４，３６の分割面４０，５０に凹凸部４６，５６を設けると共に、各分割鉄芯２２それぞれの分割電磁鋼板３２の耳部２４が設けられていない周方向端部４２，５２の分割面４４，５４に凹凸部４８，５８を設ける。また、凹凸部４６，５６の凹凸形状及び凹凸部４８，５８の凹凸形状を、互いに周方向で隣接する２つの分割電磁鋼板３２が組み付けのために相対移動する過程では凹凸部４６，５６と凹凸部４８，５８とが干渉せず、かつ、その組み付け後の分割電磁鋼板３２の耳部２４の貫通穴２６を中心にした揺動時に凹凸部４６，５６と凹凸部４８，５８とが干渉するように形成する。

そして、それぞれ分割電磁鋼板３２Ｘと分割電磁鋼板３２Ｙとを所定枚数ずつ交互に軸方向に積層して分割鉄芯２２−１，２２−２，２２−３を構成したうえで、すべての分割鉄芯２２−１，２２−２，２２−３を、それぞれの周方向ω＋側の端部表面に近い部位の径方向に沿った方向に移動させることにより、組み付け方向を互いに１２０°異ならせつつ、分割鉄芯２２−１，２２−２，２２−３個々の軸中心Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３が互いに一致するように、周方向に隣接する分割鉄芯２２−２，２２−３，２２−１との間で相対方向Ｚに向けて相対移動させる。

かかる相対移動が行われると、各分割鉄芯２２−１，２２−２，２２−３において、すべての、互いに周方向で隣接する２つの分割電磁鋼板３２Ｘの間で凹凸部４６，４８同士が干渉することなく分割面４０，４４同士が嵌ると共に、すべての、互いに周方向で隣接する２つの分割電磁鋼板３２Ｙの間で凹凸部５６，５８同士が干渉することなく分割面５０，５４同士が嵌る。

そしてその相対移動完了後、各分割鉄芯２２−１，２２−２，２２−３の耳部２４の貫通穴２６にボルトを挿入してそのボルトをケースを介してナット締結することにより、ステータ１０及びステータコア１２をケースに固定させる。

かかる各分割鉄芯２２の相対移動及び耳部２４でのケース固定が行われると、分割鉄芯２２の分割電磁鋼板３２Ｘの周方向ω＋側の端部３４がボルト−ナット固定されると共に、その周方向ω−側の端部４２が凹凸部４８にて周方向ω−側の分割鉄芯２２の凹凸部４６との干渉により固定される。また、分割鉄芯２２の分割電磁鋼板３２Ｙの周方向ω−の端部３６がボルト−ナット固定されると共に、その周方向ω＋側の端部５２が凹凸部５８にて周方向ω＋側の分割鉄芯２２の凹凸部５６との干渉により固定される。

この点、本実施例においては、ステータコア１２を構成する３個の分割鉄芯２２の分割電磁鋼板３２Ｘ，３２Ｙの周方向端部それぞれを固定することができるので、それら３個の分割鉄芯２２を締結することができる。かかる分割鉄芯２２の締結後、回転電機の作動時などにおいてそれらの分割鉄芯２２の径方向へのずれが許容されることに伴ってステータコア１２に所望の磁気回路が形成されなくなるのは防止されるので、分割鉄芯２２での損失の増大は防止される。

また、かかる構造によれば、ステータコア１２の周方向に分割された分割鉄芯２２同士を締結するのに、分割鉄芯２２の径方向外側に別途円環状の保持環を設けることやその保持環を用いて焼き嵌めすることは不要であると共に、分割鉄芯２２の周方向端部に設けた突合わせ部同士を溶接することは不要である。このため、焼き嵌めや溶接に伴ってその締結部での歪み残留応力が高くなることはないので、締結された分割鉄芯２２での損失の増大は防止される。

従って、本実施例によれば、ステータコア１２の周方向に分割された分割鉄芯２２同士の締結を耳部２４でのボルト−ナット固定及び凹凸部４６，４８，５６，５８による干渉固定により確実に行うので、損失を増大させることのない分割鉄芯２２同士の締結を実現することができ、分割鉄芯２２同士の締結に伴う損失の増大を防止することができる。

ところで、上記の実施例においては、耳部２４が特許請求の範囲に記載した「締結部」に、端部３４，３６が特許請求の範囲に記載した「周方向一方側の端部」に、分割面４０，５０が特許請求の範囲に記載した「周方向一方側の端面」に、分割面４４，５４が特許請求の範囲に記載した「周方向他方側の端面」に、凹凸部４６，５６が特許請求の範囲に記載した「第１の凹凸部」に、凹凸部４８，５８が特許請求の範囲に記載した「第２の凹凸部」に、分割電磁鋼板３０Ｘ，３０Ｙが特許請求の範囲に記載した「第１及び第２の電磁鋼板」に、それぞれ相当している。

尚、上記の実施例においては、ステータコア１２を構成する各分割鉄芯２２が、図３に示す如く、ティース部１８が設けられる部位で分割されている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、各分割鉄芯２２がスロット２０が設けられる部位で分割されるものとしてもよい。

また、上記の実施例においては、ステータコア１２が３個の分割鉄芯２２からなるものとした。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、ステータコア１２を４個以上の分割鉄芯２２からなるものとしてもよい。

また、上記の実施例においては、ステータコア１２を、電磁鋼板３０Ｘ，３０Ｙを所定枚数ずつ交互に軸方向に積層することにより構成することとしている。尚、電磁鋼板３０Ｘの分割電磁鋼板３２Ｘの揺動、及び、電磁鋼板３０Ｙの分割電磁鋼板３２Ｙの揺動を確実に規制するためには、同じ形状の分割電磁鋼板３２Ｘの連続した積層数、及び、同じ形状の分割電磁鋼板３２Ｙの連続した積層数は、それぞれ少ないことが好ましい。一方、分割電磁鋼板３２Ｘ同士の組み付け性及び分割電磁鋼板３２Ｙ同士の組み付け性を確保するためには、それらの積層数はそれぞれ多いことが好ましい。

また、本発明はこれに限定されるものではなく、ステータコア１２を電磁鋼板３０Ｘのみを軸方向に積層することにより構成し、又は、ステータコア１２を電磁鋼板３０Ｙのみを軸方向に積層することにより構成すること、すなわち、一種類の同じ形状の分割電磁鋼板３２を軸方向に積層しつつ周方向に並べてステータコア１２を構成することとしてもよい。尚、この変形例の構成は、片側方向への回転を禁止しかつもう片側方向への回転を許容する回転電機に用いられるステータ１０に適用されることが好適である。これは、分割電磁鋼板３２が耳部２４を中心にして揺動し易い片側方向への回転を禁止するためであり、かつ、もう片側方向への回転時に分割電磁鋼板３２が耳部２４を中心にして揺動し難くするためである。

尚、以上の実施例に関し、更に以下を開示する。

（１）ステータコア（１２）を構成する周方向に複数に分割された分割鉄芯（２２）を締結する構造であって、各分割鉄芯（２２）はそれぞれ、周方向一方側の端部（３４，３６）に設けられた、ステータ（１０）をケースに取り付け固定するために径方向外側に向けて突出する締結部（２４）を含み、各分割鉄芯の周方向一方側の端面（４０，５０）はそれぞれ、自分割鉄芯（２２）と自分割鉄芯（２２）に対して周方向一方側で隣接する一方側の前記分割鉄芯（２２）との組み付け後、該一方側の前記分割鉄芯（２２）が前記締結部（２４）を中心にして揺動する際に該一方側の前記分割鉄芯（２２）に干渉する第１の凹凸部（４６，５６）を有すると共に、各分割鉄芯の周方向他方側の端面（４４，５４）はそれぞれ、自分割鉄芯（２２）と自分割鉄芯（２２）に対して周方向他方側で隣接する他方側の前記分割鉄芯（２２）との組み付け後、自分割鉄芯（２２）が前記締結部（２４）を中心にして揺動する際に該他方側の前記分割鉄芯（２２）に干渉する第２の凹凸部（４８，５８）を有するステータ分割鉄芯の締結構造。

上記（１）記載の構成によれば、周方向に分割された分割鉄芯の周方向一方側の端部を締結部にてケースに固定し、かつ、その分割鉄芯の締結部を中心にした揺動時にその周方向他方側の端部の第２の凹凸部を周方向他方側に隣接する分割鉄芯の第１の凹凸部に干渉させるので、分割鉄芯同士を確実に締結しつつ、その締結に伴う損失の増大を防止することができる。

（２）上記（１）記載のステータ分割鉄芯の締結構造において、各分割鉄芯（２２）の周方向一方側の端面（４０，５０）はそれぞれ、径方向外側部が径方向内側部に比して周方向一方側に位置するように径方向に対して傾いて形成され、各分割鉄芯（２２）の周方向他方側の端面（４４，５４）はそれぞれ、径方向内側部が径方向外側部に比して周方向他方側に位置するように径方向に対して傾いて形成され、前記第１の凹凸部（４６，５６）は、自分割鉄芯（２２）と前記一方側の前記分割鉄芯（２２）とが組み付けのために相対移動する過程で該一方側の前記分割鉄芯（２２）に干渉しない部位であり、かつ、前記第２の凹凸部（４８，５８）は、自分割鉄芯（２２）と前記他方側の前記分割鉄芯（２２）とが組み付けのために相対移動する過程で該他方側の前記分割鉄芯（２２）に干渉しない部位であるステータ分割鉄芯の締結構造。

上記（２）記載の構成によれば、互いに周方向で隣接する分割鉄芯が組み付けのために相対移動する過程で第１の凹凸部と第２の凹凸部とが干渉するのを防止することができる。

（３）上記（１）又は（２）記載のステータ分割鉄芯の締結構造において、前記第１の凹凸部（４６，５６）及び前記第２の凹凸部（５６，５８）は、互いに合致する凹凸形状を有するステータ分割鉄芯の締結構造。

上記（３）記載の構成によれば、分割鉄芯を構成する電磁鋼板の、締結部を中心にした揺動を規制することができる。

（４）上記（１）乃至（３）の何れか一項記載のステータ分割鉄芯の締結構造において、前記分割鉄芯（２２）は、軸方向に積層される複数の電磁鋼板（３０）からなり、前記電磁鋼板（３０）は、前記締結部（２４）が設けられる周方向端部が互いに周方向反対側となりかつ所定枚数ずつ交互に軸方向に積層される第１及び第２の電磁鋼板（３０Ｘ，３０Ｙ）であるステータ分割鉄芯の締結構造。

上記（４）記載の構成によれば、分割鉄芯を構成する電磁鋼板を締結部を中心にして揺動し難くすることができる。

（５）上記（１）乃至（４）の何れか一項記載のステータ分割鉄芯の締結構造において、前記ステータコア（１２）は、周方向に３個の前記分割鉄芯（２２）に分割され、前記３個の前記分割鉄芯（２２）は、組み付けのために、組み付け方向を互いに１２０°異ならせつつ、それぞれの軸中心が互いに一致するように相対移動されると共に、各分割鉄芯（２２）の周方向端面はそれぞれ、自分割鉄芯の組み付け方向に対して３０°以上傾いて形成されているステータ分割鉄芯の締結構造。

上記（５）記載の構成によれば、互いに周方向に隣接する３個の分割鉄芯同士を干渉させることなく適切に組み付けることができる。

１０ ステータ
１２ ステータコア
２２ 分割鉄芯
２４ 耳部
２６ 貫通穴
３０ 電磁鋼板
３２ 分割電磁鋼板
３４，３６，４２，５２ 端部
４０，４４，５０，５４ 分割面
４６，４８，５６，５８ 凹凸部

Claims (5)

1. ステータコアを構成する周方向に複数に分割された分割鉄芯を締結する構造であって、
   各分割鉄芯はそれぞれ、周方向一方側の端部に設けられた、ステータをケースに取り付け固定するために径方向外側に向けて突出する締結部を含み、
   各分割鉄芯の周方向一方側の端面はそれぞれ、自分割鉄芯と自分割鉄芯に対して周方向一方側で隣接する一方側の前記分割鉄芯との組み付け後、該一方側の前記分割鉄芯が前記締結部を中心にして揺動する際に該一方側の前記分割鉄芯に干渉する第１の凹凸部を有すると共に、
   各分割鉄芯の周方向他方側の端面はそれぞれ、自分割鉄芯と自分割鉄芯に対して周方向他方側で隣接する他方側の前記分割鉄芯との組み付け後、自分割鉄芯が前記締結部を中心にして揺動する際に該他方側の前記分割鉄芯に干渉する第２の凹凸部を有することを特徴とするステータ分割鉄芯の締結構造。
2. 各分割鉄芯の周方向一方側の端面はそれぞれ、径方向外側部が径方向内側部に比して周方向一方側に位置するように径方向に対して傾いて形成され、
   各分割鉄芯の周方向他方側の端面はそれぞれ、径方向内側部が径方向外側部に比して周方向他方側に位置するように径方向に対して傾いて形成され、
   前記第１の凹凸部は、自分割鉄芯と前記一方側の前記分割鉄芯とが組み付けのために相対移動する過程で該一方側の前記分割鉄芯に干渉しない部位であり、かつ、
   前記第２の凹凸部は、自分割鉄芯と前記他方側の前記分割鉄芯とが組み付けのために相対移動する過程で該他方側の前記分割鉄芯に干渉しない部位であることを特徴とする請求項１記載のステータ分割鉄芯の締結構造。
3. 前記第１の凹凸部及び前記第２の凹凸部は、互いに合致する凹凸形状を有することを特徴とする請求項１又は２記載のステータ分割鉄芯の締結構造。
4. 前記分割鉄芯は、軸方向に積層される複数の電磁鋼板からなり、
   前記電磁鋼板は、前記締結部が設けられる周方向端部が互いに周方向反対側となりかつ所定枚数ずつ交互に軸方向に積層される第１及び第２の電磁鋼板であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項記載のステータ分割鉄芯の締結構造。
5. 前記ステータコアは、周方向に３個の前記分割鉄芯に分割され、
   前記３個の前記分割鉄芯は、組み付けのために、組み付け方向を互いに１２０°異ならせつつ、それぞれの軸中心が互いに一致するように相対移動されると共に、
   各分割鉄芯の周方向端面はそれぞれ、自分割鉄芯の組み付け方向に対して３０°以上傾いて形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項記載のステータ分割鉄芯の締結構造。