JP2016034228A - Axial gap type electrical rotating machines and manufacturing method of stator core for axial gap type electrical rotating machines - Google Patents

Axial gap type electrical rotating machines and manufacturing method of stator core for axial gap type electrical rotating machines Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of stator core for axial gap type electrical rotating machines and a stator core for axial gap type electrical rotating machines capable of improving the utilization ratio of electrical steel by reducing the ratio of a punch-out material relative to the material part used as a back yoke portion and a tooth portion resulting in a reduction of production cost.SOLUTION: A manufacturing method of stator core for axial gap type electrical rotating machines, includes: a core piece punch-out step in which a first core piece 11A and a second core piece 11B are punched out from a sash-like magnetic material 10 which extends in a length direction with a certain width in a state that the first core piece 11A is reversely disposed on the second core piece 11B so that the tooth portions 11b of the first core piece 11A are positioned between the tooth portions 11b of the second core piece 11B, the core pieces 11B of them being arranged parallel to each other in a row in a length direction of a core back portion 11a.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

この発明は、回転軸と垂直な面がトルク伝達面となるアキシャルギャップ型回転電機およびアキシャルギャップ型回転電機用固定子鉄心の製造方法に関する。   The present invention relates to an axial gap type rotating electrical machine in which a surface perpendicular to a rotating shaft serves as a torque transmission surface, and a method for manufacturing a stator core for an axial gap type rotating electrical machine.

ラジアルギャップ型回転電機では、回転軸を中心軸とする円筒面がトルク伝達面となり、磁束が回転軸と直交する二次元断面内に流れることから、薄板の電磁鋼板を軸方向に積層して構成される固定子鉄心を用いることで渦電流の発生を抑制し、渦電流による損失を低減していた。これに対し、回転軸と垂直な対向面がトルク伝達面となるアキシャルギャップ型回転電機では、磁束がティースを軸方向に流れるため、薄板の電磁鋼板を軸方向に積層して構成される固定子鉄心を用いると、渦電流が発生し、渦電流による損失が著しく増大する。   In radial gap type rotating electrical machines, the cylindrical surface with the rotation axis as the central axis is the torque transmission surface, and the magnetic flux flows in a two-dimensional cross section perpendicular to the rotation axis. The generation of eddy currents was suppressed by using a stator core that was used, and loss due to eddy currents was reduced. On the other hand, in the axial gap type rotating electrical machine in which the surface perpendicular to the rotation axis is the torque transmission surface, the magnetic flux flows in the axial direction through the teeth, and therefore a stator configured by laminating thin electromagnetic steel sheets in the axial direction. When an iron core is used, eddy current is generated, and loss due to eddy current is remarkably increased.

このような状況を鑑み、薄板の電磁鋼板の帯状体からスロット用開口部を打ち抜いてティース部とコアバック部を形成し、ティース部とコアバック部が形成された帯状体をディスク部材に同心状に平面巻回して作製された巻鉄心が提案されている。この巻鉄心は、電磁鋼板からなる帯状体を径方向に積層して構成され、ティース部が軸方向に、すなわち磁束の流れる方向に延びているので、渦電流の発生が抑制され、渦電流による損失を低減できる。   In view of such circumstances, the slot opening is punched out of the strip of electromagnetic steel sheet to form the teeth portion and the core back portion, and the strip formed with the teeth portion and the core back portion is concentric with the disk member. There has been proposed a wound iron core produced by winding in a plane. This wound iron core is constructed by laminating strips made of electromagnetic steel sheets in the radial direction, and the tooth portion extends in the axial direction, that is, in the direction in which the magnetic flux flows. Loss can be reduced.

このような巻鉄心を適用したアキシャルギャップ型回転電機を自動車用機器として使用するには、巻鉄心の製造方法が課題となる。例えば、固定子鉄心と回転子鉄心を一括製造することで打ち抜き部を共通化し、生産コストを低減する従来のモータの製造方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、電磁鋼板の帯状体と当該帯状体が巻回されるディスク部材とのそれぞれに、突起や切り欠きを形成し、帯状体をディスク部材に巻回したときに突起と切り欠きとの嵌合により、巻解けを防止し、生産効率を向上する巻鉄心の製造方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。   In order to use an axial gap type rotating electrical machine to which such a wound core is applied as an automobile device, a method for manufacturing the wound core becomes a problem. For example, a conventional motor manufacturing method has been proposed in which a punched portion is made common by collectively manufacturing a stator core and a rotor core to reduce production costs (see, for example, Patent Document 1). Further, a protrusion or a notch is formed on each of the belt-like body of the electromagnetic steel sheet and the disk member around which the belt-like body is wound, and the protrusion and the notch are fitted when the belt-like body is wound around the disk member. Has proposed a method of manufacturing a wound core that prevents unwinding and improves production efficiency (see, for example, Patent Document 2).

特開2010−233324号公報JP 2010-233324 A 特開2007−259557号公報JP 2007-259557 A

特許文献1,2の製造方法では、電磁鋼板の帯状体からスロット開口部を打ち抜いているので、バックヨーク部およびティース部として使用される材料部分に対して打ち抜き部の材料部分の割合が多くなる。したがって、電磁鋼板の利用率が低下し、巻鉄心の生産コストが上昇し、アキシャルギャップ型回転電機の価格が上昇するという課題があった。   In the manufacturing methods of Patent Documents 1 and 2, since the slot opening is punched from the strip of the electromagnetic steel sheet, the ratio of the material portion of the punched portion to the material portion used as the back yoke portion and the tooth portion increases. . Therefore, there has been a problem that the utilization rate of the electromagnetic steel sheet is reduced, the production cost of the wound core is increased, and the price of the axial gap type rotating electrical machine is increased.

また、特許文献1,2には、巻鉄心の同一径におけるティース幅とスロット幅との関係については言及されていないが、一般的に、巻鉄心は、同一径におけるティース幅をスロット幅より大きくするように作製される傾向にある。そして、同一径におけるティース幅をスロット幅より大きくした巻鉄心を用いた場合には、磁石の起磁力を利用するために磁石面積を大きくすると、ひとつのティースがN極とS極の両極に対向する面積が大きくなり、損失が増加するという課題があった。   Further, Patent Documents 1 and 2 do not mention the relationship between the tooth width and the slot width at the same diameter of the wound core, but in general, the wound core has a tooth width at the same diameter larger than the slot width. There is a tendency to be manufactured. And when using a wound core with a tooth width of the same diameter larger than the slot width, if one increases the magnet area in order to use the magnetomotive force of a magnet, one tooth faces both the N and S poles. There is a problem that the area to be processed increases and the loss increases.

この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、バックヨーク部およびティース部として使用される材料部分に対して打ち抜き部の材料部分の割合を少なくして、電磁鋼板の利用率を高め、生産コストを低減できるアキシャルギャップ型回転電機用固定子鉄心の製造方法を得ることを目的とする。
また、この発明は、固定子鉄心の同一径におけるティース幅をスロット幅より小さくして、ひとつのティースがN極とS極の両極に対向する面積を小さくし、損失を低減できるアキシャルギャップ型回転電機を得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems. The ratio of the material portion of the punched portion to the material portion used as the back yoke portion and the tooth portion is reduced, and the utilization rate of the electromagnetic steel sheet is increased. An object of the present invention is to obtain a method of manufacturing a stator core for an axial gap type rotating electrical machine that can reduce production costs.
In addition, the present invention provides an axial gap type rotation in which the teeth width at the same diameter of the stator core is smaller than the slot width, and the area where one tooth faces both the N pole and the S pole is reduced, thereby reducing the loss. The purpose is to obtain an electric machine.

この発明によるアキシャルギャップ型回転電機用固定子鉄心の製造方法は、それぞれ、ティース部を平行にしてコアバック部の長さ方向に1列に配列した帯状の第1コア片および第2コア片を、上記第1コア片の上記ティース部を上記第2コア片の上記ティース部間に入れるように、逆向きに配置された状態で、一定の幅で長さ方向に延びる磁性材料からなる帯状体から打ち抜くコア片打ち抜き工程と、上記帯状体から打ち抜かれた上記第1コア片および上記第2コア片のそれぞれを、板厚方向を径方向として軸周りに巻いて、上記コアバック部が径方向に積層され、かつ上記ティース部が径方向に積層された巻鉄心を作製する工程と、を備え、上記コア片打ち抜き工程では、上記第1コア片の上記コアバック部と上記第2コア片の上記ティース部との間、上記第2コア片の上記コアバック部と上記第1コア片の上記ティース部との間、および上記第1コア片の上記ティース部と上記第2コア片の上記ティース部との間の逆S字状の第1打ち抜き部と、上記第1コア片の上記コアバック部と上記第2コア片の上記ティース部との間、上記第2コア片の上記コアバック部と上記第1コア片の上記ティース部との間、および上記第1コア片の上記ティース部と上記第2コア片の上記ティース部との間のS字状の第2打ち抜き部とが、上記帯状体を搬送方向に送りつつ、交互に打ち抜かれている。   According to the method of manufacturing a stator core for an axial gap type rotating electrical machine according to the present invention, the first core piece and the second core piece in the form of strips arranged in a line in the length direction of the core back part with the teeth parts parallel to each other, respectively. A belt-like body made of a magnetic material extending in the longitudinal direction with a certain width in a state where the teeth portion of the first core piece is placed in the opposite direction so as to be inserted between the teeth portions of the second core piece. A core piece punching step of punching from the core, and winding each of the first core piece and the second core piece punched from the belt-like body around the axis with the plate thickness direction as the radial direction, and the core back portion is in the radial direction And a step of producing a wound iron core in which the teeth portions are laminated in a radial direction. In the core piece punching step, the core back portion of the first core piece and the second core piece Above tee Between the teeth portion, between the core back portion of the second core piece and the teeth portion of the first core piece, and between the teeth portion of the first core piece and the teeth portion of the second core piece. Between the first punched portion having an inverted S shape between the first core piece, the core back portion of the first core piece and the teeth portion of the second core piece, and the core back portion of the second core piece An S-shaped second punched portion between the teeth portion of the first core piece and between the teeth portion of the first core piece and the teeth portion of the second core piece is the belt-like shape. It is punched alternately while feeding the body in the transport direction.

この発明によれば、ティース部を平行にしてコアバック部の長さ方向に1列に配列した帯状の第1コア片と第2コア片を、第1コア片のティース部を第2コア片のティース部間に入れるように、逆向きに配置された状態で、一定の幅で長さ方向に延びる磁性材料からなる帯状体から打ち抜いているので、コアバック部およびティース部に使用される材料部分に対する打ち抜かれる部分の材料部分の割合が少なくなり、電磁鋼板の利用率が高められ、生産コストを低減することができる。   According to the present invention, the belt-shaped first core piece and the second core piece arranged in a row in the length direction of the core back portion with the teeth portions parallel to each other, and the tooth portion of the first core piece as the second core piece. The material used for the core back part and the teeth part is punched out from a band-shaped body made of a magnetic material having a constant width and extending in the length direction in a state of being arranged in the opposite direction so as to be inserted between the teeth parts of The ratio of the material part of the part to be punched with respect to the part is reduced, the utilization rate of the electromagnetic steel sheet is increased, and the production cost can be reduced.

この発明の実施の形態1に係るアキシャルギャップ型回転電機の構成を説明する要部斜視図である。It is a principal part perspective view explaining the structure of the axial gap type rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係るアキシャルギャップ型回転電機の固定子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the stator of the axial gap type rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係るアキシャルギャップ型回転電機の固定子鉄心を示す要部斜視図である。It is a principal part perspective view which shows the stator core of the axial gap type rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係るアキシャルギャップ型回転電機の固定子鉄心を示す要部斜視図である。It is a principal part perspective view which shows the stator core of the axial gap type rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. 比較例のアキシャルギャップ型回転電機の固定子鉄心を示す要部斜視図である。It is a principal part perspective view which shows the stator core of the axial gap type rotary electric machine of a comparative example. この発明の実施の形態1に係るアキシャルギャップ型回転電機の固定子鉄心の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the stator core of the axial gap type rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係るアキシャルギャップ型回転電機の固定子鉄心の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the stator core of the axial gap type rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係るアキシャルギャップ型回転電機の固定子鉄心の製造方法に用いられる抜き型を示す正面図である。It is a front view which shows the die used for the manufacturing method of the stator core of the axial gap type rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係るアキシャルギャップ型回転電機の固定子鉄心の製造方法における抜き型による打ち抜き状態を説明する正面図である。It is a front view explaining the punching state by the punching die in the manufacturing method of the stator core of the axial gap type rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係るアキシャルギャップ型回転電機の固定子鉄心の製造方法におけるコア片の巻き取り状態を説明する図である。It is a figure explaining the winding state of the core piece in the manufacturing method of the stator core of the axial gap type rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係るアキシャルギャップ型回転電機におけるLa>Lbで作製された固定子鉄心を示す要部斜視図である。It is a principal part perspective view which shows the stator core produced by La> Lb in the axial gap type rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図11に示される固定子鉄心の製造方法における抜き型による打ち抜き状態を説明する示す正面図である。FIG. 12 is a front view illustrating a punched state by a punching die in the method for manufacturing the stator core illustrated in FIG. 11. この発明の実施の形態1に係るアキシャルギャップ型回転電機におけるLa=Lbで作製された固定子鉄心を示す要部斜視図である。It is a principal part perspective view which shows the stator core produced by La = Lb in the axial gap type rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図13に示される固定子鉄心の製造方法における抜き型による打ち抜き状態を説明する示す正面図である。FIG. 14 is a front view illustrating a punched state by a punching die in the method for manufacturing the stator core illustrated in FIG. 13. この発明の実施の形態1に係るアキシャルギャップ型回転電機におけるLa<Lbで作製された固定子鉄心を示す要部斜視図である。It is a principal part perspective view which shows the stator core produced by La <Lb in the axial gap type rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図15に示される固定子鉄心の製造方法における抜き型による打ち抜き状態を説明する示す正面図である。FIG. 16 is a front view illustrating a punched state by a punching die in the method for manufacturing the stator core shown in FIG. 15. 図11に示される固定子鉄心の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the stator core shown by FIG. この発明の実施の形態1に係るアキシャルギャップ型回転電機におけるla>lbで作製された固定子鉄心を示す要部斜視図である。It is a principal part perspective view which shows the stator core produced by la> lb in the axial gap type rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図18に示される固定子鉄心の製造方法における抜き型による打ち抜き状態を説明する示す正面図である。FIG. 19 is a front view illustrating a punched state by a punching die in the method for manufacturing the stator core shown in FIG. 18. この発明の実施の形態1に係るアキシャルギャップ型回転電機におけるla=lbで作製された固定子鉄心を示す要部斜視図である。It is a principal part perspective view which shows the stator core produced by la = lb in the axial gap type rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図20に示される固定子鉄心の製造方法における抜き型による打ち抜き状態を説明する示す正面図である。FIG. 21 is a front view illustrating a punching state by a punching die in the method for manufacturing the stator core shown in FIG. 20. この発明の実施の形態1に係るアキシャルギャップ型回転電機におけるla<lbで作製された固定子鉄心を示す要部斜視図である。It is a principal part perspective view which shows the stator core produced by la <lb in the axial gap type rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図22に示される固定子鉄心の製造方法における抜き型による打ち抜き状態を説明する示す正面図である。FIG. 23 is a front view illustrating a punched state by a punching die in the method for manufacturing the stator core illustrated in FIG. 22. 従来のアキシャルギャップ型回転電機の固定子鉄心の打ち抜き方法を説明する図である。It is a figure explaining the punching method of the stator core of the conventional axial gap type rotary electric machine. この発明の実施の形態2に係るアキシャルギャップ型回転電機の固定子鉄心の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the stator core of the axial gap type rotary electric machine which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3に係るアキシャルギャップ型回転電機の固定子鉄心を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the stator core of the axial gap type rotary electric machine which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4に係るアキシャルギャップ型回転電機の固定子鉄心を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the stator core of the axial gap type rotary electric machine which concerns on Embodiment 4 of this invention.

実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係るアキシャルギャップ型回転電機の構成を説明する要部斜視図、図2はこの発明の実施の形態1に係るアキシャルギャップ型回転電機の固定子を示す斜視図、図3はこの発明の実施の形態1に係るアキシャルギャップ型回転電機の固定子鉄心を示す要部斜視図である。なお、図2では、便宜上、1つの集中巻コイルのみを示している。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a perspective view of a main part for explaining the configuration of an axial gap type rotating electric machine according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a stator of the axial gap type rotating electric machine according to Embodiment 1 of the present invention. FIGS. 3 and 3 are perspective views showing the main part of the stator core of the axial gap type rotating electric machine according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 2, only one concentrated winding coil is shown for convenience.

図1から図3において、アキシャルギャップ型回転電機100は、ステンレスなどの塊状非磁性体で作製され、回転軸(図示せず)に同軸に固着された円環状の回転子支持部材2、およびそれぞれ回転子支持部材2の外周側を貫通するように配設されて、周方向に等間隔で配列された、磁極を構成する永久磁石3を有する回転子1と、ティース6bがそれぞれ円環状の平板に構成されたコアバック6aの一面から垂直に軸方向に突き出し、かつ径方向に延びて、周方向に等角ピッチで配設された固定子鉄心6、および固定子鉄心6に巻装された固定子巻線7を有する固定子5と、を備える。   1 to 3, an axial gap type rotating electrical machine 100 is made of an agglomerated nonmagnetic material such as stainless steel, and is attached to a rotating shaft (not shown) coaxially, and an annular rotor support member 2, and A rotor 1 having permanent magnets 3 constituting magnetic poles, which are arranged so as to penetrate the outer peripheral side of the rotor support member 2 and arranged at equal intervals in the circumferential direction, and teeth 6b are each an annular flat plate The stator core 6 is vertically projected from one surface of the core back 6a and extends in the radial direction, and is wound around the stator core 6 and arranged in a circumferential direction at an equiangular pitch. And a stator 5 having a stator winding 7.

永久磁石3は、両面がそれぞれN極とS極となるように回転軸の軸方向に磁化され、回転軸の軸方向一側の表面の極性が、周方向に交互にN極とS極となるように、配列されている。そして、回転子1は、回転軸を回転可能に支持されて、非磁性材料で作製されたハウジング(図示せず)内に配設される。   The permanent magnet 3 is magnetized in the axial direction of the rotating shaft so that both surfaces thereof become N pole and S pole, respectively, and the polarity of the surface on one side in the axial direction of the rotating shaft is alternately N pole and S pole in the circumferential direction. It is arranged to be. The rotor 1 is disposed in a housing (not shown) made of a nonmagnetic material, with the rotating shaft rotatably supported.

固定子鉄心6は、後述するように、電磁鋼板の帯状体を、その板厚方向を径方向として軸周りに巻いて、いわゆる平面巻きに巻いて作製された巻鉄心である。固定子巻線7は、それぞれ、導体線を1つのティース6bに集中的に巻回して作製された複数の集中巻コイルにより構成される。固定子5は、ティース6bを回転子1に向けて、回転子1と相対するように同軸に配置され、コアバック6aの他面をハウジングに固着されて、ハウジングに保持される。   As will be described later, the stator core 6 is a wound core produced by winding a belt-like body of an electromagnetic steel sheet around the axis with the plate thickness direction as a radial direction and winding it in a so-called plane winding. Each of the stator windings 7 is composed of a plurality of concentrated winding coils manufactured by intensively winding a conductor wire around one tooth 6b. The stator 5 is arranged coaxially so that the teeth 6b face the rotor 1 and face the rotor 1, and the other surface of the core back 6a is fixed to the housing and held by the housing.

このアキシャルギャップ型回転電機100では、固定子5が、ティース6bを回転子1に向けて、同軸に、かつ一定のギャップを介して回転子1に対向して配設され、軸方向に直交する面がトルク伝達面となる。ここで、永久磁石3は、同心円上に等角ピッチで配列されていることから、周方向寸法が径方向外側ほど広くなる略扇形形状に作製されており、発生する磁束は径方向外側ほど多くなる。そこで、永久磁石3の起磁力を有効に利用するために、ティース6bの回転軸と直交する断面形状は、周方向幅が径方向外側ほど広くなるテーパー形状となっている。また、固定子鉄心6では、ティース6bの周方向幅Wtが、同一径におけるスロット6cの周方向幅Wsより狭くなっている。   In this axial gap type rotating electrical machine 100, the stator 5 is disposed coaxially with the teeth 6b facing the rotor 1 and facing the rotor 1 with a certain gap therebetween, and is orthogonal to the axial direction. The surface becomes the torque transmission surface. Here, since the permanent magnets 3 are arranged on the concentric circles at an equiangular pitch, the permanent magnets 3 are formed in a substantially sector shape in which the circumferential dimension is wider toward the outer side in the radial direction, and the generated magnetic flux is larger toward the outer side in the radial direction. Become. Therefore, in order to effectively use the magnetomotive force of the permanent magnet 3, the cross-sectional shape orthogonal to the rotation axis of the tooth 6b is a tapered shape in which the circumferential width becomes wider toward the radially outer side. In the stator core 6, the circumferential width Wt of the tooth 6b is narrower than the circumferential width Ws of the slot 6c having the same diameter.

このように構成されたアキシャルギャップ型回転電機100は、高トルク密度を達成でき、扁平構造とすることが可能であり、エンジンとトランスミッションの間に配置され、出力軸に連結される。そして、車載のバッテリの直流電力が交流電力に変換され、固定子巻線7に供給される。これにより、回転子1の永久磁石3に回転磁界が与えられ、回転子1が駆動され、アキシャルギャップ型回転電機100がモータとして動作される。回転子1の回転トルクは、車輪に伝達され、車両の駆動力となる。
また、車両の減速時には、回転子1の軸が、駆動輪と連結されているため、車輪側から回転子1が回転させられる。これにより、固定子巻線7に三相交流電圧が誘起され、アキシャルギャップ型回転電機100はジェネレータとして動作する。固定子巻線7に誘起された交流電力が直流電力に変換され、車載のバッテリや電気負荷に供給される。
The axial gap type rotating electrical machine 100 configured as described above can achieve a high torque density, can have a flat structure, is disposed between the engine and the transmission, and is connected to the output shaft. Then, the DC power of the on-vehicle battery is converted into AC power and supplied to the stator winding 7. Thereby, a rotating magnetic field is given to the permanent magnet 3 of the rotor 1, the rotor 1 is driven, and the axial gap type rotary electric machine 100 is operated as a motor. The rotational torque of the rotor 1 is transmitted to the wheels and becomes the driving force of the vehicle.
Moreover, since the axis | shaft of the rotor 1 is connected with the driving wheel at the time of deceleration of a vehicle, the rotor 1 is rotated from the wheel side. As a result, a three-phase AC voltage is induced in the stator winding 7, and the axial gap type rotating electrical machine 100 operates as a generator. The alternating current power induced in the stator winding 7 is converted into direct current power and supplied to a vehicle battery or an electric load.

なお、アキシャルギャップ型回転電機100は、扁平構造を特徴とする、例えばエレベータの巻上機向けといった、他の用途に対しても適用することで小型化が可能となる。   The axial gap type rotating electrical machine 100 can be reduced in size by being applied to other uses such as an elevator hoisting machine characterized by a flat structure.

ここで、永久磁石3のN極から出た磁束Aは、図1中矢印で示されるように、ティース6bに入り、ティース6b内を回転軸の軸方向に流れてコアバック6aに至る。ついで、磁束Aは、コアバック6a内を周方向に流れて、隣のティース6bに入り、ティース6b内を回転軸の軸方向に流れ、ティース6bの先端から永久磁石3のS極に戻る。永久磁石3が発生した磁束Aは、このように、3次元的に固定子鉄心6内を流れる。一方、ラジアルギャップ型回転電機では、永久磁石が発生した磁束は、径方向および周方向に固定子鉄心の同一平面内を2次元的に流れる。このように、アキシャルギャップ型回転電機100とラジアルギャップ型回転電機とでは、磁束の流れが異なるが、モータのトルク発生原理は等しい。   Here, the magnetic flux A emitted from the N pole of the permanent magnet 3 enters the tooth 6b as shown by an arrow in FIG. 1, flows in the tooth 6b in the axial direction of the rotating shaft, and reaches the core back 6a. Next, the magnetic flux A flows in the core back 6a in the circumferential direction, enters the adjacent tooth 6b, flows in the tooth 6b in the axial direction of the rotating shaft, and returns to the S pole of the permanent magnet 3 from the tip of the tooth 6b. Thus, the magnetic flux A generated by the permanent magnet 3 flows three-dimensionally in the stator core 6. On the other hand, in the radial gap type rotating electrical machine, the magnetic flux generated by the permanent magnet flows two-dimensionally in the same plane of the stator core in the radial direction and the circumferential direction. As described above, the axial gap type rotating electrical machine 100 and the radial gap type rotating electrical machine have different magnetic flux flows, but the motor torque generation principle is the same.

つぎに、アキシャルギャップ型回転電機100に固定子鉄心6を用いることによる効果について図4および図5を用いて説明する。図4はこの発明の実施の形態1に係るアキシャルギャップ型回転電機の固定子鉄心を示す要部斜視図、図5は比較例のアキシャルギャップ型回転電機の固定子鉄心を示す要部斜視図である。なお、図5に示される比較例の固定子鉄心8は、薄板の電磁鋼板を回転軸の軸方向に積層して作製されている。また、図4および図5において、矢印Aは磁束の流れを示し、矢印Bは渦電流を示している。   Next, the effect of using the stator core 6 in the axial gap type rotating electrical machine 100 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. 4 is a perspective view showing a main part of a stator core of an axial gap type rotating electric machine according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 5 is a perspective view showing a main part of a stator core of an axial gap type rotating electric machine according to a comparative example. is there. The stator core 8 of the comparative example shown in FIG. 5 is manufactured by laminating thin electromagnetic steel plates in the axial direction of the rotating shaft. 4 and 5, arrow A indicates the flow of magnetic flux, and arrow B indicates eddy current.

まず、図5に示されるように、比較例の固定子鉄心8においては、薄板の電磁鋼板が板厚方向を軸方向として回転軸の軸方向に積層されているので、磁束Aと電磁鋼板の圧延方向が直交し、渦電流Bが発生し、渦電流による損失が大きくなる。
これに対し、固定子鉄心6においては、薄板の電磁鋼板が板厚方向を径方向として径方向に積層されているので、磁束Aと電磁鋼板の圧延方向が平行となり、磁束Aはティース6b内を回転軸の軸方向に流れる。そこで、渦電流Bの発生が抑制され、渦電流による損失が低減される。
First, as shown in FIG. 5, in the stator core 8 of the comparative example, the thin electromagnetic steel plates are laminated in the axial direction of the rotation axis with the plate thickness direction as the axial direction. The rolling direction is orthogonal, eddy current B is generated, and loss due to eddy current increases.
On the other hand, in the stator core 6, since the thin electromagnetic steel plates are laminated in the radial direction with the plate thickness direction as the radial direction, the magnetic flux A and the rolling direction of the electromagnetic steel plates are parallel, and the magnetic flux A is in the teeth 6b. Flows in the axial direction of the rotating shaft. Therefore, generation of eddy current B is suppressed, and loss due to eddy current is reduced.

この実施の形態1による固定子鉄心6では、ティース6bの周方向幅Wtが、同一径におけるスロット6cの周方向幅Wsより狭くなっている。永久磁石3の面積を同じとすれば、Wt<Wsとした場合の1つのティース6bがN極とS極の両極と対向する部分の面積は、Wt>Wsとした場合の1つのティース6bがN極とS極の両極と対向する部分の面積より小さくなる。そこで、永久磁石3の起磁力を有効に活用するために、永久磁石3の面積を大きくした場合でも、Wt<Wsとすることにより、1つのティース6bがN極とS極の両極と対向する部分の面積が小さくなり、永久磁石3の起磁力を有効に利用することができる。   In the stator core 6 according to the first embodiment, the circumferential width Wt of the tooth 6b is narrower than the circumferential width Ws of the slot 6c having the same diameter. If the area of the permanent magnet 3 is the same, the area of the portion where one tooth 6b is opposed to both the north and south poles when Wt <Ws is one tooth 6b when Wt> Ws. It is smaller than the area of the portion facing both the N and S poles. Therefore, in order to effectively use the magnetomotive force of the permanent magnet 3, even if the area of the permanent magnet 3 is increased, one tooth 6b is opposed to both the north and south poles by setting Wt <Ws. The area of the portion is reduced, and the magnetomotive force of the permanent magnet 3 can be used effectively.

また、同一径のWtとWsをWt<Wsとすることにより、後述するように、ティース部11bを平行にしてコアバック部11aの長さ方向に1列に配列した帯状の第1および第2コア片11A,11Bを、第1コア片11Aのティース部11bを第1コア片11Bのティース部11b間に入れるように、逆向きに配置された、いわゆる千鳥状直線2列配列となって、電磁鋼板の帯状体10から打ち抜くことができる。
ここで、コアバック部11aの長さ方向は、図4における周方向と一致し、帯状体10の後述する搬送方向と位置する方向である。
Further, by setting Wt and Ws of the same diameter to be Wt <Ws, as will be described later, the first and second belt-shaped first and second belts in which the teeth portions 11b are arranged in parallel and arranged in a line in the length direction of the core back portion 11a. The core pieces 11A and 11B are arranged in reverse so as to put the teeth portion 11b of the first core piece 11A between the teeth portions 11b of the first core piece 11B, so-called staggered linear two-row arrangement, It can be punched from the strip 10 of the electromagnetic steel sheet.
Here, the length direction of the core back portion 11a coincides with the circumferential direction in FIG.

つぎに、固定子鉄心6の製造方法について図6から図10を参照しつつ説明する。図6および図7はそれぞれこの発明の実施の形態1に係るアキシャルギャップ型回転電機の固定子鉄心の製造方法を説明する図である。図8はこの発明の実施の形態1に係るアキシャルギャップ型回転電機の固定子鉄心の製造方法に用いられる抜き型を示す正面図であり、図8の(a)は第1抜き型を示し、図8の(b)は第2抜き型を示している。図9はこの発明の実施の形態1に係るアキシャルギャップ型回転電機の固定子鉄心の製造方法における抜き型による打ち抜き状態を説明する正面図である。図10はこの発明の実施の形態1に係るアキシャルギャップ型回転電機の固定子鉄心の製造方法におけるコア片の巻き取り状態を説明する図であり、図10の(a)はその正面図、図10の(b)はその断面図である。   Next, a method for manufacturing the stator core 6 will be described with reference to FIGS. 6 and 7 are diagrams for explaining a method of manufacturing a stator core of an axial gap type rotating electric machine according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 8 is a front view showing a cutting die used in the method for manufacturing a stator core of an axial gap type rotating electric machine according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 8 (a) shows the first cutting die, FIG. 8B shows a second punching die. FIG. 9 is a front view for explaining a punching state by a punching die in the method for manufacturing the stator core of the axial gap rotating electrical machine according to the first embodiment of the present invention. FIG. 10 is a view for explaining a winding state of the core piece in the method for manufacturing the stator core of the axial gap type rotating electric machine according to the first embodiment of the present invention. FIG. 10 (a) is a front view thereof, FIG. 10 (b) is a sectional view thereof.

固定子鉄心6の製造ラインには、図7に示されるように、パイロットピン部打ち抜きエリア25、ティース部打ち抜きエリア26、およびパイロットピン部切断エリア27が、帯状体10の搬送方向にこの順番で配置されている。   As shown in FIG. 7, the production line for the stator core 6 includes a pilot pin part punching area 25, a tooth part punching area 26, and a pilot pin part cutting area 27 in this order in the transport direction of the belt-like body 10. Has been placed.

パイロットピン部打ち抜きエリア25には、帯状体10の幅方向両端部のそれぞれにパイロットピン部12を打ち抜くパイロットピン部抜き型(図示せず)が設置されている。
第1および第2抜き型13,14は、図8の(a),(b)に示されるように、第1および第2コア片11A,11Bのコアバック部11aとティース部11bとの間およびティース部11b間を打ち抜き可能な略S字状又は逆S字状に形成されている。ティース部打ち抜きエリア26には、第2抜き型14を第1抜き型13の搬送方向の前方に離間させて、第1および第2抜き型13,14が設置されている。
パイロットピン部切断エリア27には、帯状体10の幅方向両端部をパイロットピン部12とともに打ち抜く抜き型(図示せず)が設置されている。
In the pilot pin portion punching area 25, pilot pin portion punching die (not shown) for punching the pilot pin portion 12 is installed at each of both ends in the width direction of the belt-like body 10.
As shown in FIGS. 8A and 8B, the first and second punching dies 13 and 14 are arranged between the core back portion 11a and the teeth portion 11b of the first and second core pieces 11A and 11B. And it is formed in the substantially S shape or reverse S shape which can punch out between the teeth parts 11b. In the tooth part punching area 26, the first and second punching dies 13 and 14 are installed by separating the second punching die 14 in the transport direction of the first punching die 13.
The pilot pin portion cutting area 27 is provided with a punching die (not shown) for punching out both end portions in the width direction of the strip 10 together with the pilot pin portion 12.

まず、一定の幅で長さ方向に延びる、薄板の電磁鋼板からなる帯状体10を巻胴にロール状に巻き取ったドラム(図示せず)が製造ラインに設置される。そして、ドラムから繰り出された帯状体10が、製造ラインに搬送される。   First, a drum (not shown) in which a strip 10 made of a thin electromagnetic steel plate extending in the length direction with a certain width is wound around a winding drum in a roll shape is installed in a production line. Then, the belt-like body 10 fed out from the drum is conveyed to the production line.

そして、帯状体10はパイロットピン部打ち抜きエリア20に搬送される。パイロットピン部打ち抜きエリア25では、パイロットピン部12が帯状体10の幅方向両端部のそれぞれに搬送方向に一定の間隔で打ち抜かれる。帯状体10は、サーボモータ(図示せず)により、パイロットピン部12を用いて搬送方向に移動される。   Then, the belt-like body 10 is conveyed to the pilot pin part punching area 20. In the pilot pin part punching area 25, the pilot pin part 12 is punched into each of both end portions in the width direction of the strip 10 at a constant interval in the transport direction. The belt-like body 10 is moved in the transport direction by using a pilot pin portion 12 by a servo motor (not shown).

ついで、パイロットピン部12が打ち抜かれた帯状体10はティース部打ち抜きエリア26に搬送される。ティース部打ち抜きエリア26では、まず第1抜き型13により、第1コア片11Aのコアバック部11aと第2コア片11Bのティース部11bとの間、第2コア片11Bのコアバック部11aと第1コア片11Aのティース部11bとの間、および第1および第2コア片11A,11Bのティース部11b間の略逆S字状の第1打ち抜き部15aが打ち抜かれる。ついで、帯状体10が搬送方向前方に搬送され、第2抜き型14により、第1コア片11Aのコアバック部11aと第2コア片11Bのティース部11bとの間、第2コア片11Bのコアバック部11aと第1コア片11Aのティース部11bとの間、および第1および第2コア片11A,11Bのティース部11b間の略S字状の第2打ち抜き部15bが打ち抜かれる。このとき、第1および第2打ち抜き部15a,15bは、図9に示されるように、オーバーラップ部16で重なって打ち抜かれる。   Next, the belt-like body 10 from which the pilot pin portion 12 is punched is conveyed to the tooth portion punching area 26. In the tooth part punching area 26, first, by the first punching die 13, between the core back part 11a of the first core piece 11A and the tooth part 11b of the second core piece 11B, the core back part 11a of the second core piece 11B, A substantially inverted S-shaped first punching portion 15a is punched between the tooth portion 11b of the first core piece 11A and between the tooth portions 11b of the first and second core pieces 11A and 11B. Next, the belt-like body 10 is conveyed forward in the conveying direction, and the second punching die 14 is used to place the second core piece 11B between the core back portion 11a of the first core piece 11A and the tooth portion 11b of the second core piece 11B. A substantially S-shaped second punching portion 15b is punched between the core back portion 11a and the tooth portion 11b of the first core piece 11A and between the tooth portions 11b of the first and second core pieces 11A and 11B. At this time, the first and second punched portions 15a and 15b are punched by overlapping with the overlap portion 16, as shown in FIG.

帯状体10は、図6に示されるように、第1および第2打ち抜き部15a,15bを第1抜き型13と第2抜き型14により交互に打ち抜かれて、パイロットピン部切断エリア27に搬送される。パイロットピン部切断エリア27では、図7に示されるように、帯状体10の幅方向両端部がパイロットピン部12とともに切断され、ティース部11bがそれぞれコアバック部11aから幅方向に突出してコアバック部11aの長さ方向に配列された第1および第2コア片11A,11Bが製造される。   As shown in FIG. 6, the band-like body 10 is first punched by the first punching die 13 and the second punching die 14 and conveyed to the pilot pin cutting area 27. Is done. In the pilot pin portion cutting area 27, as shown in FIG. 7, both end portions in the width direction of the belt-like body 10 are cut together with the pilot pin portion 12, and the teeth portions 11b protrude from the core back portion 11a in the width direction, respectively. The first and second core pieces 11A and 11B arranged in the length direction of the portion 11a are manufactured.

ついで、第1および第2コア片11A,11Bが分離され、それぞれ、ディスク部材17に平面巻きに巻回される。ディスク部材17は、第1コア片11A又は第2コア片11Bが巻き付けられる軸部17aと、軸部17aに巻き付けられた第1コア片11A又は第2コア片11Bを保持する保持部17bと、を備える。第1コア片11Aは、コアバック部11aのティース部11bと反対側の端面を保持部17bにあてがい、その一面を軸部17aの外周面に沿わせて、端部を軸部17aに固定される。そして、図10に示されるように、第1コア片11Aにテンションを加えながら、ディスク部材17を軸部17aの軸心周りに回転させて、第1コア片11Aを軸部17aに巻き取る。ついで、第1コア片11Aを切断し、軸部17aに巻き取られた第1コア片11Aを溶接などにより仮固定し、巻き取られた第1コア片11Aを軸部17aから取り外す。そして、取り外された、巻き取られた第1コア片11Aに樹脂が含浸され、固定子鉄心6が製造される。また、第2コア片11Bも、同様にして、固定子鉄心6として製造される。   Next, the first and second core pieces 11A and 11B are separated and wound around the disk member 17 in a plane winding. The disk member 17 includes a shaft portion 17a around which the first core piece 11A or the second core piece 11B is wound, a holding portion 17b that holds the first core piece 11A or the second core piece 11B wound around the shaft portion 17a, Is provided. 11 A of 1st core pieces apply the end surface on the opposite side to the teeth part 11b of the core back part 11a to the holding | maintenance part 17b, the one surface is followed to the outer peripheral surface of the axial part 17a, and an edge part is fixed to the axial part 17a. The Then, as shown in FIG. 10, while applying tension to the first core piece 11A, the disk member 17 is rotated around the axis of the shaft portion 17a to wind the first core piece 11A around the shaft portion 17a. Next, the first core piece 11A is cut, the first core piece 11A wound around the shaft portion 17a is temporarily fixed by welding or the like, and the wound first core piece 11A is removed from the shaft portion 17a. Then, the removed first core piece 11A that has been removed is impregnated with resin, and the stator core 6 is manufactured. Similarly, the second core piece 11B is also manufactured as the stator core 6.

ここで、ティース6bは周方向幅Wtが径方向外方に向かって広くなるテーパー形状である。また、固定子鉄心6は、第1および第2コア片11A,11Bを平面巻に巻いて作製された巻鉄心であるので、ティース6b間のピッチが径方向外方に向かって大きくなる。そこで、制御装置(図示せず)に帯状体10の板厚、および軸部17aの外径を入力しておき、第1および第2抜き型13,14による抜き工程毎に、第1抜き型13間の抜きピッチτ1と、第1抜き型13と第2抜き型14との間の抜きピッチτ2とを演算し、その演算値に基づいてサーボモータの駆動を制御する。これにより帯状体10が、第1および第2抜き型13,14による抜き工程毎に送りピッチを調整されて、ティース部打ち抜きエリア21に搬送される。   Here, the teeth 6b have a tapered shape in which the circumferential width Wt becomes wider outward in the radial direction. Moreover, since the stator core 6 is a wound core produced by winding the first and second core pieces 11A, 11B into a planar winding, the pitch between the teeth 6b increases radially outward. Therefore, the plate thickness of the belt-like body 10 and the outer diameter of the shaft portion 17a are input to a control device (not shown), and the first punching die is removed for each of the punching steps by the first and second punching dies 13,14. The punching pitch τ1 between the first punching die 13 and the punching pitch τ2 between the first punching die 13 and the second punching die 14 is calculated, and the drive of the servo motor is controlled based on the calculated value. As a result, the belt-like body 10 is transported to the teeth part punching area 21 with the feed pitch adjusted for each of the punching steps by the first and second punching dies 13 and 14.

これにより、図6に示されるように、第1および第2打ち抜き部15a,15bのオーバーラップ部16が、搬送方向の後方に向かって、漸次小さくなっている。また、第1および第2コア片11A,11Bは、それぞれ、ティース部11bの幅が搬送方向の後方に向かって漸次大きくなり、かつティース部11b間のピッチが搬送方向の後方に向かって漸次大きくなっている。そこで、第1および第2コア片11A,11Bは、それぞれ、ティース部11bを先に巻かれたティース部11bの上に幅中心を一致させて重ねて、軸部17aに巻き取られる。そして、径方向に重ねられたティース部11bの幅は、径方向外方に向かって漸次広くなるテーパー形状となる。なお、コアバック部11aが径方向に重ねられてコアバック6aとなり、ティース部11bが径方向に重ねられ、ティース6bとなる。   Thereby, as FIG. 6 shows, the overlap part 16 of the 1st and 2nd punching parts 15a and 15b becomes small gradually toward the back of a conveyance direction. Further, in each of the first and second core pieces 11A and 11B, the width of the teeth portion 11b is gradually increased toward the rear in the transport direction, and the pitch between the teeth portions 11b is gradually increased toward the rear in the transport direction. It has become. Therefore, the first and second core pieces 11A and 11B are wound around the shaft portion 17a with the teeth portion 11b overlapped on the tooth portion 11b on which the tooth portion 11b has been wound in advance, with the width center being coincident. And the width | variety of the teeth part 11b piled up in radial direction becomes a taper shape which becomes wide gradually toward radial direction outward. The core back portion 11a is overlapped in the radial direction to become the core back 6a, and the tooth portion 11b is overlapped in the radial direction to become the tooth 6b.

つぎに、回転子1と対向するティース6bの先端部の形状について説明する。図11はこの発明の実施の形態1に係るアキシャルギャップ型回転電機におけるLa>Lbで作製された固定子鉄心を示す要部斜視図、図12は図11に示される固定子鉄心の製造方法における抜き型による打ち抜き状態を説明する示す正面図、図13はこの発明の実施の形態1に係るアキシャルギャップ型回転電機におけるLa=Lbで作製された固定子鉄心を示す要部斜視図、図14は図13に示される固定子鉄心の製造方法における抜き型による打ち抜き状態を説明する示す正面図、図15はこの発明の実施の形態1に係るアキシャルギャップ型回転電機におけるLa<Lbで作製された固定子鉄心を示す要部斜視図、図16は図15に示される固定子鉄心の製造方法における抜き型による打ち抜き状態を説明する示す正面図、図24は従来のアキシャルギャップ型回転電機の固定子鉄心の打ち抜き方法を説明する図である。   Below, the shape of the front-end | tip part of the teeth 6b facing the rotor 1 is demonstrated. FIG. 11 is a perspective view of a main part showing a stator core manufactured with La> Lb in the axial gap type rotating electric machine according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 12 is in the method for manufacturing the stator core shown in FIG. FIG. 13 is a front view showing a punched state by a punching die, FIG. 13 is a perspective view of a main part showing a stator core manufactured at La = Lb in the axial gap type rotating electric machine according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. FIG. 15 is a front view illustrating a punching state by a punching die in the method for manufacturing the stator core shown in FIG. 13, and FIG. 15 is a diagram illustrating a fixing manufactured with La <Lb in the axial gap type rotating electric machine according to the first embodiment of the present invention. FIG. 16 is a front view showing a punching state by a punching die in the method for manufacturing the stator core shown in FIG. 15, and FIG. Punching method of a stator core of a conventional axial gap type rotating electric machine is a diagram illustrating a.

従来のアキシャルギャップ型回転電機の固定子鉄心の製造方法では、図24に示されるように、パイロットピン部31が帯状体30の幅方向両端部のそれぞれに打ち抜かれ、ついで帯状体30がパイロットピン部31を用いて打ち抜きピッチを調整されて搬送され、スロット部打ち抜き部32が帯状体30に調整されたピッチで打ち抜かれる。ついで、帯状体30の幅方向両端部がパイロットピン部31とともに切断され、コアバック部34aとティース部34bからなるコア片34が作製される。そして、コア片34が軸部17a(図示せず)に巻き取られて、固定子鉄心が作製される。   In the conventional method for manufacturing a stator core of an axial gap type rotating electrical machine, as shown in FIG. 24, pilot pin portions 31 are punched at both ends in the width direction of the strip-shaped body 30, and then the strip-shaped body 30 is pilot-pinned. The punching pitch is adjusted using the portion 31 and conveyed, and the slot punching portion 32 is punched into the strip 30 at the adjusted pitch. Next, both end portions in the width direction of the belt-like body 30 are cut together with the pilot pin portion 31, and the core piece 34 including the core back portion 34a and the tooth portion 34b is manufactured. And the core piece 34 is wound up by the axial part 17a (not shown), and a stator core is produced.

このとき、スロット部打ち抜き部32は、パイロットピン部31とともに切断された切断部33内に入り込んでいるので、スロット部打ち抜き部32の抜き型による抜き面と切断部33の抜き型による抜き面との交差部がティース部34bの先端部の幅方向両角部35に現れる。そこで、ティース部34bの先端部の幅方向両角部35の形状は、スロット部打ち抜き部32の抜き型による抜き面と切断部33の抜き型による抜き面とが交差するエッジ形状となる。   At this time, since the slot part punching part 32 enters the cutting part 33 cut together with the pilot pin part 31, the punching surface of the slot part punching part 32 and the punching surface of the cutting part 33 by the punching die Appear at both corners 35 in the width direction at the tip of the tooth portion 34b. Therefore, the shape of the width direction corner portion 35 at the tip end portion of the tooth portion 34b is an edge shape where the punching surface of the slot punching portion 32 and the punching surface of the cutting portion 33 intersect.

本発明では、先述した通り、逆S字型の第1抜き型13とS字型の第2抜き型14を用いて、帯状体10の第1コア片11Aのコアバック部11aと第2コア片11Bのティース部11bとの間、第2コア片11Bのコアバック部11aと第1コア片11Aのティース部11bとの間、および第1コア片11Aと第2コア片11Bのティース部11b間を打ち抜いている。そこで、第1コア片11Aのコアバック部11aと第2コア片11Bのティース部11bとの間を打ち抜く第1抜き型13の部位の幅Laと第2抜き型14の部位の幅Lbとの大小関係により、第2コア片11Bのティース部11bの先端面にエッジ部が形成される。   In the present invention, as described above, the core back portion 11a and the second core of the first core piece 11A of the strip 10 are formed using the inverted S-shaped first punch 13 and the S-shaped second punch 14. Between the tooth part 11b of the piece 11B, between the core back part 11a of the second core piece 11B and the tooth part 11b of the first core piece 11A, and the tooth part 11b of the first core piece 11A and the second core piece 11B. Punching through. Therefore, the width La of the portion of the first punching die 13 and the width Lb of the portion of the second punching die 14 that punch out between the core back portion 11a of the first core piece 11A and the teeth portion 11b of the second core piece 11B. Due to the size relationship, an edge portion is formed on the tip surface of the tooth portion 11b of the second core piece 11B.

La>Lbの場合、図12に示されるように、オーバーラップ部16では、第2打ち抜き部15bの端部が第1打ち抜き部15a内に内包される。そこで、第1打ち抜き部15aと第2打ち抜き部15bとの交差部17aが、ティース部11bの先端部の幅方向中央付近に1か所現れる。第1抜き型13により打ち抜かれたティース部11bの一端と交差部17aとの間の距離Lc’は一定となり、その形状はエッジ形状となる。これにより、図11に示されるように、固定子鉄心6のティース6bの回転子1と相対する面は、その周方向中央部に、交差部17aによるエッジ形状が軸方向に連なって形成される、剪断面の境界18aを有する。   When La> Lb, as shown in FIG. 12, in the overlap portion 16, the end of the second punched portion 15b is included in the first punched portion 15a. Therefore, one intersection 17a between the first punched portion 15a and the second punched portion 15b appears near the center in the width direction of the tip portion of the tooth portion 11b. The distance Lc 'between the one end of the tooth portion 11b punched out by the first punching die 13 and the intersecting portion 17a is constant, and the shape thereof is an edge shape. As a result, as shown in FIG. 11, the surface of the teeth 6b of the stator core 6 that faces the rotor 1 is formed at the center in the circumferential direction with the edge shape formed by the intersecting portions 17a continuing in the axial direction. And a shearing surface boundary 18a.

La=Lbの場合、図14に示されるように、第1打ち抜き部15aと第2打ち抜き部15bとの交差部17a,17bが、第2コア片11Bのティース部11bの先端部の幅方向中央付近に、オーバーラップ部16の両側部に2か所現れる。第1抜き型13により打ち抜かれたティース部11bの一端と交差部17aとの間の距離Lc’は一定となり、第2抜き型14により打ち抜かれたティース部11bの他端と交差部17bとの間の距離Lcは一定となり、それらの形状はエッジ形状となる。これにより、図13に示されるように、固定子鉄心6のティース6bの回転子1と相対する面は、その周方向中央部の2か所に、それぞれ、交差部17a,17bによるエッジ形状が軸方向に連なって形成される、剪断面の境界18a,18bを有する。   In the case of La = Lb, as shown in FIG. 14, the intersecting portions 17a and 17b of the first punched portion 15a and the second punched portion 15b are the center in the width direction of the tip portion of the tooth portion 11b of the second core piece 11B. In the vicinity, two places appear on both sides of the overlap portion 16. The distance Lc ′ between one end of the tooth portion 11b punched by the first punching die 13 and the intersecting portion 17a is constant, and the distance between the other end of the tooth portion 11b punched by the second punching die 14 and the intersecting portion 17b is constant. The distance Lc between them is constant, and their shape is an edge shape. As a result, as shown in FIG. 13, the surfaces of the teeth 6b of the stator core 6 facing the rotor 1 have edge shapes formed by the intersecting portions 17a and 17b at two locations in the center in the circumferential direction. Shear surface boundaries 18a and 18b are formed continuously in the axial direction.

La<Lbの場合、図16に示されるように、オーバーラップ部16では、第1打ち抜き部15aの端部が第2打ち抜き部15b内に内包される。そこで、第1打ち抜き部15aと第2打ち抜き部15bとの交差部17bが、第2コア片11Bのティース部11bの先端部の幅方向中央付近に1か所現れる。第2抜き型14により打ち抜かれたティース部11bの他端と交差部17bとの間の距離Lcは一定となり、その形状はエッジ形状となる。これにより、図15に示されるように、固定子鉄心6のティース6bの回転子1と相対する面は、その周方向中央部に、交差部17bによるエッジ形状が軸方向に連なって形成される、剪断面の境界18bを有する。   In the case of La <Lb, as shown in FIG. 16, in the overlap portion 16, the end portion of the first punched portion 15a is included in the second punched portion 15b. Therefore, one intersection 17b between the first punched portion 15a and the second punched portion 15b appears near the center in the width direction of the tip portion of the tooth portion 11b of the second core piece 11B. The distance Lc between the other end of the tooth portion 11b punched out by the second punching die 14 and the intersecting portion 17b is constant, and the shape thereof is an edge shape. As a result, as shown in FIG. 15, the surface of the teeth 6b of the stator core 6 facing the rotor 1 is formed at the center in the circumferential direction with the edge shape formed by the intersecting portions 17b continuing in the axial direction. And a shearing surface boundary 18b.

なお、図11では、剪断面の境界18aは、交差部17aによるエッジ形状が軸方向に連なった曲線で示されているが、実際には、図17に示されるように、軸方向に隣り合うティース部11bのエッジ形状が周方向にずれる不連続な形状となっている。つまり、固定子鉄心6を作製する際に、電磁鋼板の厚みを考慮してティース部11bの打ち抜きピッチを調整しているので、理想的には、軸部17aに巻き取られた第1および第2コア片11A,11Bの軸方向に隣り合うティース部11bのエッジ形状が一致するが、実際には、軸方向に隣り合うティース部11bのエッジ形状は周方向にずれてしまう。また、図13および図15では、剪断面の境界18a,18bは、交差部17a,17bによるエッジ形状が軸方向に連なった曲線で示されているが、同様に、軸方向に隣り合うティース部11bのエッジ形状が周方向にずれる不連続な形状となっている。また、ティース部11bの周方向両端角部は、それぞれ、第1抜き型13と第2抜き型14のL字状の部位で打ち抜いて形成されるので、その形状はR形状となる。   In FIG. 11, the boundary 18a of the shear plane is shown by a curve in which the edge shape by the intersecting portion 17a is continuous in the axial direction, but actually, it is adjacent in the axial direction as shown in FIG. The edge shape of the teeth portion 11b is a discontinuous shape shifted in the circumferential direction. That is, when the stator iron core 6 is manufactured, the punching pitch of the teeth portion 11b is adjusted in consideration of the thickness of the electromagnetic steel sheet, and ideally, the first and first windings wound around the shaft portion 17a. Although the edge shapes of the tooth portions 11b adjacent in the axial direction of the two-core pieces 11A and 11B coincide with each other, the edge shapes of the tooth portions 11b adjacent in the axial direction are actually shifted in the circumferential direction. Further, in FIGS. 13 and 15, the boundary 18a, 18b of the shear plane is shown by a curved line in which the edge shape by the intersecting portions 17a, 17b is continuous in the axial direction. The edge shape of 11b becomes a discontinuous shape shifted in the circumferential direction. In addition, since both end corners in the circumferential direction of the tooth portion 11b are formed by punching at the L-shaped portions of the first punching die 13 and the second punching die 14, the shape thereof becomes an R shape.

つぎに、回転子1と対向するスロット6cの底面の形状について説明する。図18はこの発明の実施の形態1に係るアキシャルギャップ型回転電機におけるla>lbで作製された固定子鉄心を示す要部斜視図、図19は図18に示される固定子鉄心の製造方法における抜き型による打ち抜き状態を説明する示す正面図、図20はこの発明の実施の形態1に係るアキシャルギャップ型回転電機におけるla=lbで作製された固定子鉄心を示す要部斜視図、図21は図20に示される固定子鉄心の製造方法における抜き型による打ち抜き状態を説明する示す正面図、図22はこの発明の実施の形態1に係るアキシャルギャップ型回転電機におけるla<lbで作製された固定子鉄心を示す要部斜視図、図23は図22に示される固定子鉄心の製造方法における抜き型による打ち抜き状態を説明する示す正面図である。   Next, the shape of the bottom surface of the slot 6c facing the rotor 1 will be described. 18 is a perspective view of a main part showing a stator core manufactured by la> lb in the axial gap type rotating electric machine according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 19 is a diagram of the method for manufacturing the stator core shown in FIG. FIG. 20 is a front view illustrating a punched state by a punching die, FIG. 20 is a perspective view of a main part illustrating a stator core manufactured by la = lb in the axial gap type rotating electric machine according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. FIG. 22 is a front view for explaining a punching state by a punching die in the method for manufacturing the stator core shown in FIG. 20, and FIG. 22 is a fixing manufactured at la <lb in the axial gap type rotating electric machine according to the first embodiment of the present invention. FIG. 23 is a front view illustrating a punching state by a punching die in the method for manufacturing the stator core shown in FIG. 22.

la>lbの場合、図19に示されるように、オーバーラップ部16では、第2打ち抜き部15bの端部が第1打ち抜き部15a内に内包される。そこで、第1打ち抜き部15aと第2打ち抜き部15bとの交差部19aが、スロット部の底部の幅方向中央付近に1か所現れる。第1抜き型13により打ち抜かれたスロット部の底部の一端と交差部19aとの間の距離lc’は一定となり、その形状はエッジ形状となる。これにより、図18に示されるように、固定子鉄心6のスロット6cの回転子1と相対する底面は、その周方向中央部に、交差部19aによるエッジ形状が軸方向に連なって形成される、剪断面の境界20aを有する。   In the case of la> lb, as shown in FIG. 19, in the overlap portion 16, the end of the second punched portion 15b is included in the first punched portion 15a. Therefore, one intersection 19a between the first punched portion 15a and the second punched portion 15b appears near the center in the width direction of the bottom of the slot portion. The distance lc 'between one end of the bottom portion of the slot portion punched out by the first punching die 13 and the intersecting portion 19a is constant, and the shape thereof is an edge shape. Thus, as shown in FIG. 18, the bottom surface of the slot 6c of the stator core 6 facing the rotor 1 is formed at the center in the circumferential direction with the edge shape formed by the intersecting portions 19a being continuous in the axial direction. And a shearing surface boundary 20a.

la=lbの場合、図21に示されるように、第1打ち抜き部15aと第2打ち抜き部15bとの交差部19a,19bが、スロット部の底部の幅方向中央付近に、オーバーラップ部16の両側部の2か所現れる。第1抜き型13により打ち抜かれたスロット部の底部の一端と交差部19aとの間の距離lc’は一定となり、第2抜き型14により打ち抜かれたスロット部の底部の他端と交差部19bとの間の距離lcは一定となり、それらの形状はエッジ形状となる。これにより、図20に示されるように、固定子鉄心6のスロット6cの回転子1と相対する底面は、その周方向中央部の2か所に、それぞれ、交差部19a,19bによるエッジ形状が軸方向に連なって形成される、剪断面の境界20a,20bを有する。   In the case of la = lb, as shown in FIG. 21, the intersecting portions 19a and 19b of the first punched portion 15a and the second punched portion 15b are located near the center in the width direction of the bottom portion of the slot portion. Appears in two places on both sides. The distance lc 'between one end of the bottom of the slot portion punched by the first punching die 13 and the intersection 19a is constant, and the other end of the bottom of the slot punched by the second punching die 14 and the intersection 19b. The distance lc between the two is constant, and their shape is an edge shape. Accordingly, as shown in FIG. 20, the bottom surfaces of the slots 6c of the stator core 6 that face the rotor 1 have edge shapes formed by the intersecting portions 19a and 19b at two locations in the circumferential central portion, respectively. Shear surface boundaries 20a and 20b are formed continuously in the axial direction.

la<lbの場合、図23に示されるように、オーバーラップ部16では、第1打ち抜き部15aの端部が第2打ち抜き部15b内に内包される。そこで、第1打ち抜き部15aと第2打ち抜き部15bとの交差部19bが、スロット部の底部の幅方向中央付近に1か所現れる。第2抜き型14により打ち抜かれたスロット部の底部の他端と交差部19bとの間の距離lcは一定となり、その形状はエッジ形状となる。これにより、図22に示されるように、固定子鉄心6のスロット6cの回転子1と相対する底面は、その周方向中央部に、交差部19bによるエッジ形状が軸方向に連なって形成される、剪断面の境界20bを有する。   In the case of la <lb, as shown in FIG. 23, in the overlap portion 16, the end of the first punched portion 15a is included in the second punched portion 15b. Therefore, one intersection 19b between the first punched portion 15a and the second punched portion 15b appears near the center in the width direction of the bottom of the slot portion. The distance lc between the other end of the bottom of the slot portion punched out by the second punching die 14 and the intersecting portion 19b is constant, and the shape thereof is an edge shape. Accordingly, as shown in FIG. 22, the bottom surface of the slot 6c of the stator core 6 facing the rotor 1 is formed at the center in the circumferential direction with the edge shape formed by the intersecting portions 19b being continuous in the axial direction. And a shearing surface boundary 20b.

なお、図19、図21および図23では、剪断面の境界20a,20bは、交差部19a,19bによるエッジ形状が軸方向に連なった曲線で示されているが、実際には、図11、図13および図15で示される剪断面の境界18a,18bと同様に、軸方向に隣り合うティース部11bのエッジ形状が周方向にずれる不連続な形状となっている。また、スロット部の底部の周方向両端角部は、それぞれ第1抜き型13と第2抜き型14のL字状の部位で打ち抜いて形成されるので、その形状はR形状となる。   In FIG. 19, FIG. 21, and FIG. 23, the boundary 20a, 20b of the shear plane is shown by a curve in which the edge shape by the intersecting portions 19a, 19b is continuous in the axial direction. Similarly to the boundary 18a, 18b of the shear plane shown in FIGS. 13 and 15, the edge shape of the teeth portion 11b adjacent in the axial direction is a discontinuous shape shifted in the circumferential direction. In addition, since both end corners in the circumferential direction of the bottom portion of the slot portion are formed by punching at the L-shaped portions of the first punching die 13 and the second punching die 14, respectively, the shape thereof becomes an R shape.

ここでは、剪断面の境界18a,18b,20a,20bが第2コア片11Bのティース6bの先端部、またはスロット6cの底部に形成されている場合について説明したが、剪断面の境界は、第2コア片11Bのティース6bの先端部およびスロット6cの底部の両方に形成されている場合もあることは言うまでもないことである。   Here, the description has been given of the case where the boundary 18a, 18b, 20a, 20b of the shear plane is formed at the tip of the tooth 6b of the second core piece 11B or the bottom of the slot 6c. It goes without saying that the two-core piece 11B may be formed at both the tip of the tooth 6b and the bottom of the slot 6c.

また、剪断面の境界18a,18b,20a,20bが第2コア片11Bのティース6bの先端部とスロット6cの底部に形成されている場合について説明したが、帯状体10から第2コア片11Bと同時に打ち抜かれた第1コア片11Aのスロット部の先端面とスロット部の底部の周方向中央部にも、LaとLbとの大小関係、およびlaとlbとの大小関係により、剪断面の境界が1か所または2か所形成される。このように、回転子1に対向するティース6bの先端部とスロット6cの底部の少なくとも一方の周方向中央部に剪断面の境界を有する。   Moreover, although the case where the boundary 18a, 18b, 20a, 20b of the shear plane is formed at the tip of the tooth 6b of the second core piece 11B and the bottom of the slot 6c has been described, the second core piece 11B from the strip 10 is explained. At the same time, the front end surface of the slot portion of the first core piece 11A and the center portion in the circumferential direction of the bottom portion of the slot portion also have a shear surface due to the size relationship between La and Lb and the size relationship between la and lb. One or two boundaries are formed. As described above, the boundary of the shearing surface is provided at the center in the circumferential direction of at least one of the tip of the tooth 6b and the bottom of the slot 6c facing the rotor 1.

このように、この実施の形態1によれば、ティース部11bを平行にしてコアバック部11aの長さ方向に1列に配列した帯状の第1および第2コア片11A,11Bを、第1コア片11Aのティース部11bを第2コア片11Bのティース部11b間に入れるように、逆向きに配置された、いわゆる千鳥状直線2列配列となって、電磁鋼板の帯状体10から打ち抜ぬいているので、コアバック部11aおよびティース部11bに使用される材料部分に対する打ち抜かれる部分の材料部分の割合が少なくなり、電磁鋼板の利用率が高められ、生産コストを低減することができる。   As described above, according to the first embodiment, the first and second core pieces 11A and 11B in the form of strips arranged in a line in the length direction of the core back portion 11a with the teeth portions 11b parallel to each other are A so-called zigzag straight two-row arrangement arranged in the opposite direction so that the teeth 11b of the core piece 11A are placed between the teeth 11b of the second core piece 11B is punched out from the strip 10 of the electromagnetic steel sheet. Since it is sewn, the ratio of the material part of the part punched with respect to the material part used for the core back part 11a and the teeth part 11b decreases, the utilization factor of an electromagnetic steel plate can be raised, and production cost can be reduced.

また、第1および第2抜き型13,14は、第1および第2打ち抜き部15a,15b間にオーバーラップ部16を有するように作製されているので、第1コア片11Aと第2コア片11Bとを分離するための専用の抜き型を用意する必要がなく、プレス工程を簡素化でき、固定子鉄心6の製造コストを低減することができる。   Further, since the first and second punching dies 13 and 14 are made to have an overlap portion 16 between the first and second punching portions 15a and 15b, the first core piece 11A and the second core piece There is no need to prepare a dedicated die for separating 11B, the pressing process can be simplified, and the manufacturing cost of the stator core 6 can be reduced.

磁界中に置かれた磁性体にエッジ部があると、エッジ部に磁束が集中して、エッジ部の付近の磁束密度が大きくなる。また、回転電機においては、固定子鉄心のティースと回転子との間の空隙部のうち、ティースの周方向両端部の磁束密度が大きくなる。そこで、従来の製造方法で作製した固定子鉄心のように、ティースの周方向両端部がエッジ形状となる場合には、ティースの周方向両端部が磁気飽和して、回転電機のトルク特性が低下する。実施の形態1による製造方法で作製した固定子鉄心6では、エッジ形状が、ティース6bの周方向両端部に比べて磁束密度の小さい周方向中央部にあり、またティース6bの周方向両端部がR形状となっているので、磁気飽和を抑制して、トルク特性の低下を防止することができる。   If there is an edge portion in the magnetic body placed in the magnetic field, the magnetic flux concentrates on the edge portion, and the magnetic flux density near the edge portion increases. Moreover, in a rotary electric machine, the magnetic flux density of the both ends of the teeth in the circumferential direction among the gaps between the teeth of the stator core and the rotor increases. Therefore, when both ends in the circumferential direction of the teeth have an edge shape like a stator core produced by a conventional manufacturing method, both ends in the circumferential direction of the teeth are magnetically saturated, and the torque characteristics of the rotating electrical machine are reduced. To do. In the stator core 6 produced by the manufacturing method according to the first embodiment, the edge shape is in the circumferential central portion where the magnetic flux density is smaller than both circumferential ends of the teeth 6b, and both circumferential ends of the teeth 6b are Since it has an R shape, magnetic saturation can be suppressed and a decrease in torque characteristics can be prevented.

なお、上記実施の形態1では、各ティース6bを構成するティース部11bがその幅中心を径方向に一致させて径方向に重なるように第1および第2コア片11A,11Bを平面巻きに巻回しているが、各ティース6bを構成するティース部11bがその幅中心を径方向に対して一定の角度で傾斜する方向に一致させて径方向に重なるように第1および第2コア片11A,11Bを平面巻きに巻回してもよい。   In the first embodiment, the first and second core pieces 11A and 11B are wound in a plane winding so that the tooth portion 11b constituting each tooth 6b overlaps in the radial direction with the center of the width thereof aligned with the radial direction. The first and second core pieces 11A, 11a, 11b, and 11c are arranged so that the tooth portions 11b constituting the teeth 6b overlap in the radial direction so that the width centers thereof coincide with the direction inclined at a certain angle with respect to the radial direction. 11B may be wound into a plane winding.

実施の形態2.
図25はこの発明の実施の形態2に係るアキシャルギャップ型回転電機の固定子鉄心の製造方法を説明する図である。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 25 is a diagram for explaining a method for manufacturing a stator core of an axial gap type rotating electric machine according to Embodiment 2 of the present invention.

まず、図25の(a)に示されるように、第1抜き型13により、第1および第2コア片11A,11Bのコアバック部11aとティース部11bとの間およびティース部11b間が略逆S字状に打ち抜かれる。これにより、1回目第1打ち抜き部15a1が帯状体10から打ち抜かれる。ついで、図25の(b)に示されるように、帯状体10が搬送方向前方にδ1だけ搬送され、第1抜き型13による打ち抜きが行われる。これにより、1回目第1打ち抜き部15a1を搬送方向後方にδ1だけ拡張する2回目第1打ち抜き部15a2が帯状体10から打ち抜かれる。ついで、図25の(c)に示されるように、帯状体10が搬送方向前方にδ2だけ搬送され、第1抜き型13による打ち抜きが行われる。これにより、1回目および2回目第1打ち抜き部15a1,15a2を搬送方向後方にδ2だけ拡張する3回目第1打ち抜き部15a3が帯状体10から打ち抜かれ、設定された第1打ち抜き部15aとなる。   First, as shown in (a) of FIG. 25, the first punching die 13 substantially reduces the space between the core back portion 11a and the tooth portion 11b and between the tooth portions 11b of the first and second core pieces 11A and 11B. Punched into a reverse S shape. As a result, the first first punched portion 15 a 1 is punched from the belt-like body 10. Next, as shown in FIG. 25 (b), the belt-like body 10 is conveyed by δ1 forward in the conveying direction, and punching by the first punching die 13 is performed. As a result, the second first punching portion 15a2 that extends the first first punching portion 15a1 by δ1 rearward in the transport direction is punched from the belt-like body 10. Next, as shown in FIG. 25C, the belt-like body 10 is conveyed by δ2 forward in the conveying direction, and punching by the first punching die 13 is performed. As a result, the third first punching portion 15a3 that extends the first and second first punching portions 15a1 and 15a2 by δ2 rearward in the transport direction is punched from the belt-like body 10 to become the set first punching portion 15a.

ついで、図25の(d)に示されるように、第2抜き型14により、第1および第2コア片11A,11Bのコアバック部11aとティース部11bとの間およびティース部11b間が略S字状に打ち抜かれる。これにより、1回目第2打ち抜き部15b1が帯状体10から打ち抜かれる。ついで、図25の(e)に示されるように、帯状体10が搬送方向前方にδ3だけ搬送され、第2抜き型14による打ち抜きが行われる。これにより、1回目第2打ち抜き部15b1を搬送方向後方にδ3だけ拡張する2回目第2打ち抜き部15b2が帯状体10から打ち抜かれる。ついで、図25の(f)に示されるように、帯状体10が搬送方向前方にδ4だけ搬送され、第2抜き型14による打ち抜きが行われる。これにより、1回目および2回目第2打ち抜き部15b1,15b2を搬送方向後方にδ4だけ拡張する3回目第2打ち抜き部15b3が帯状体10から打ち抜かれ、設定された第2打ち抜き部15bとなる。   Next, as shown in FIG. 25 (d), the second punching die 14 allows the first and second core pieces 11A and 11B to be substantially spaced between the core back portion 11a and the tooth portion 11b and between the tooth portions 11b. Punched into an S shape. As a result, the first second punched portion 15b1 is punched from the belt-like body 10. Next, as shown in FIG. 25 (e), the belt-like body 10 is transported by δ3 forward in the transport direction, and punching by the second punching die 14 is performed. As a result, the second second punching portion 15b2 that extends the first second punching portion 15b1 rearward in the transport direction by δ3 is punched from the belt-like body 10. Next, as shown in FIG. 25 (f), the belt-like body 10 is transported by δ 4 forward in the transport direction, and punching by the second punching die 14 is performed. As a result, the third second punching portion 15b3 that extends the first and second second punching portions 15b1 and 15b2 by δ4 rearward in the transport direction is punched from the belt-like body 10 to become the set second punching portion 15b.

上記実施の形態1では、打ち抜き部15a,15bが第1および第2抜き型13,14の1ショットにより打ち抜かれているので、第1抜き型13間の抜きピッチτ1、および第1抜き型13と第2抜き型14との間の抜きピッチτ2は調整できるが、第1および第2コア片11A,11Bのティース部11b間の間隔は一定となる。この実施の形態2では、打ち抜き部15a,15bが、帯状体10の送りと第1および第2抜き型13,14の1ショットとの打ち抜き部抜き工程を連続して3回行って打ち抜かれているので、第1抜き型13間の抜きピッチτ1、および第1抜き型13と第2抜き型14との間の抜きピッチτ2のみならず、第1および第2コア片11A,11Bのティース部11b間の間隔を調整することができる。したがって、第1および第2コア片11A,11Bのティース部11bの周方向幅および配列ピッチの寸法精度を高めることができ、固定子鉄心6の最適設計が可能となる。   In the first embodiment, since the punching portions 15a and 15b are punched by one shot of the first and second punching dies 13 and 14, the punching pitch τ1 between the first punching dies 13 and the first punching dies 13 are cut. Although the punching pitch τ2 between the second punching die 14 and the second punching die 14 can be adjusted, the spacing between the tooth portions 11b of the first and second core pieces 11A, 11B is constant. In the second embodiment, the punched portions 15a and 15b are punched by continuously performing the punched portion punching process of feeding the strip 10 and one shot of the first and second punch dies 13 and 14 three times. Therefore, not only the punching pitch τ1 between the first punching die 13 and the punching pitch τ2 between the first punching die 13 and the second punching die 14, but also the teeth portions of the first and second core pieces 11A and 11B. The interval between 11b can be adjusted. Therefore, it is possible to improve the dimensional accuracy of the circumferential width and arrangement pitch of the teeth 11b of the first and second core pieces 11A and 11B, and the stator core 6 can be optimally designed.

なお、上記実施の形態2では、帯状体10の送りと第1および第2抜き型13,14の1ショットとの打ち抜き部抜き工程を連続して3回行って抜き打ち部15a,15bを打ち抜いているが、帯状体10の送りと第1および第2抜き型13,14の1ショットとの打ち抜き部抜き工程の連続回数は3回に限定されず、2回以上であればよい。
また、上記実施の形態2では、各打ち抜き部抜き工程で同じ抜き型を用いているが、打ち抜き部抜き工程毎に異なる抜き型を用いてもよい。
In the second embodiment, the punched portion 15a, 15b is punched by continuously performing the punched portion punching process of feeding the strip 10 and one shot of the first and second punch dies 13, 14 three times. However, the continuous number of times of the punched portion punching process of feeding the belt-like body 10 and one shot of the first and second punching dies 13 and 14 is not limited to three, and may be two or more.
Moreover, in the said Embodiment 2, although the same punching die is used at each punching part punching process, you may use a different punching die for every punching part punching process.

この実施の形態2による2つの固定子鉄心をダブル固定子型アキシャルギャップ型回転電機に適用することで、2つの固定子鉄心に電磁鋼板の同一部位を使用することができ、電磁鋼板の圧延方向位置による品質バラツキをなくすことができ、回転電機の性能を向上することができる。   By applying the two stator cores according to the second embodiment to the double stator type axial gap type rotating electrical machine, the same part of the electromagnetic steel sheet can be used for the two stator cores, and the rolling direction of the electromagnetic steel sheet Quality variation due to position can be eliminated, and the performance of the rotating electrical machine can be improved.

実施の形態3.
図26はこの発明の実施の形態3に係るアキシャルギャップ型回転電機の固定子鉄心を示す斜視図である。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 26 is a perspective view showing a stator core of an axial gap type rotating electric machine according to Embodiment 3 of the present invention.

図26において、固定子鉄心6Aは、ティース6bの先端部から周方向両側に突出する鍔部6dを有している。
なお、他の構成は上記実施の形態1と同様に構成されている。
In FIG. 26, the stator core 6A has flanges 6d that protrude from the tip of the tooth 6b to both sides in the circumferential direction.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.

この実施の形態3によれば、鍔部6dがティース6bの先端部から周方向両側に突出しているので、永久磁石3から出る磁束の、ティース6b間の急激なつなぎ変わりが緩和され、回転子1が回転する際のトルクの脈動が抑制され、振動を低減することができる。   According to the third embodiment, since the flange portion 6d protrudes from the tip end portion of the tooth 6b to both sides in the circumferential direction, a sudden change of the magnetic flux from the permanent magnet 3 between the teeth 6b is alleviated, and the rotor Torque pulsation when 1 rotates can be suppressed, and vibration can be reduced.

実施の形態4.
図27はこの発明の実施の形態4に係るアキシャルギャップ型回転電機の固定子鉄心を示す斜視図である。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 27 is a perspective view showing a stator core of an axial gap type rotating electric machine according to Embodiment 4 of the present invention.

図27において、固定子鉄心6Bは、ティース6bがそれぞれ円環状の平板に構成されたコアバック6aの両面から垂直に突き出し、かつ径方向に延びて、周方向に等角ピッチで配設されて構成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態1と同様に構成されている。
In FIG. 27, the stator core 6B has teeth 6b protruding vertically from both surfaces of a core back 6a each formed of an annular flat plate, extending in the radial direction, and arranged at an equiangular pitch in the circumferential direction. It is configured.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.

この実施の形態4による固定子鉄心6Bは、ダブル回転子型アキシャルギャップ型回転電機に適用される固定子鉄心であり、軸方向に離間して同軸に配置される一対の回転子間に、同軸に、かつ一定のギャップを介して配設される。   A stator core 6B according to the fourth embodiment is a stator core applied to a double rotor type axial gap type rotating electrical machine, and is coaxial between a pair of rotors arranged coaxially apart from each other in the axial direction. And through a certain gap.

固定子鉄心6Bを作製するには、まず、ティース部がそれぞれコアバック部の幅方向両側に突出してコアバック部の長さ方向に配列された帯状の第1および第2コア片を、第1コア片のティース部を第2コア片のティース部間に入れるように、逆向きに配置された、いわゆる千鳥状直線2列配列となって、電磁鋼板の帯状体から打ち抜ぬく。ついで、第1コア片(第2コア片)を平面巻に巻回して、固定子鉄心6Bが作製される。そこで、この実施の形態4においても、コアバック部およびティース部に使用される材料部分に対する打ち抜かれる部分の材料部分の割合が少なくなり、電磁鋼板の利用率が高められ、生産コストを低減することができる。   In order to manufacture the stator core 6B, first, the first and second core pieces in the form of strips in which the teeth portions protrude on both sides in the width direction of the core back portion and are arranged in the length direction of the core back portion, A so-called zigzag linear two-row arrangement is arranged in the opposite direction so that the teeth of the core pieces are placed between the teeth of the second core piece, and punched out from the belt-like body of the electromagnetic steel sheet. Next, the first core piece (second core piece) is wound around a plane winding to produce the stator core 6B. Therefore, also in the fourth embodiment, the ratio of the material portion of the punched portion to the material portion used for the core back portion and the tooth portion is reduced, the utilization rate of the electromagnetic steel sheet is increased, and the production cost is reduced. Can do.

なお、上記各実施の形態では、塊状非磁性体で作製された回転子支持部材を用いているが、鉄などの塊状磁性体で作製された回転子支持部材、又は薄板の電磁鋼板を積層して作製された回転子支持部材を用いてもよい。
また、上記各実施の形態では、固定子巻線7が、導体線を1つのティース6bに集中的に巻回して作製された複数の集中巻コイルにより構成されているが、固定子巻線は、それぞれ、導体線を周方向に連続する複数のティース6bの両側に位置するスロット6cの対に巻回して作製された複数の分布巻コイルにより構成されてもよい。
In each of the above embodiments, a rotor support member made of a massive non-magnetic material is used, but a rotor support member made of a massive magnetic material such as iron or a thin electromagnetic steel plate is laminated. A rotor support member manufactured in this manner may be used.
In each of the above embodiments, the stator winding 7 is composed of a plurality of concentrated winding coils produced by intensively winding a conductor wire around one tooth 6b. Each of the plurality of distributed winding coils may be formed by winding a conductor wire around a pair of slots 6c located on both sides of a plurality of teeth 6b continuous in the circumferential direction.

1 回転子、2 回転子支持部材、3 永久磁石(磁極)、5 固定子、6,6A,6B 固定子鉄心、6a コアバック、6b ティース、6d 鍔部、7 固定子巻線、10 帯状体、11A 第1コア片、11B 第2コア片、11a コアバック部、11b ティース部、13 第1抜き型、14 第2抜き型、15a 第1打ち抜き部、15b 第2打ち抜き部、16 オーバーラップ部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotor, 2 Rotor support member, 3 Permanent magnet (magnetic pole), 5 Stator, 6, 6A, 6B Stator iron core, 6a Core back, 6b Teeth, 6d collar part, 7 Stator winding, 10 Strip | belt body 11A 1st core piece, 11B 2nd core piece, 11a Core back part, 11b Teeth part, 13 1st punching die, 14 2nd punching die, 15a 1st punching part, 15b 2nd punching part, 16 Overlap part .

Claims (7)

ティースが、それぞれコアバックの一面から軸方向に突出して径方向に延びて、周方向に等角ピッチで配設されたアキシャルギャップ型回転電機用固定子鉄心の製造方法であって、
それぞれ、ティース部を平行にしてコアバック部の長さ方向に1列に配列した帯状の第1コア片および第2コア片を、上記第1コア片の上記ティース部を上記第2コア片の上記ティース部間に入れるように、逆向きに配置された状態で、一定の幅で長さ方向に延びる磁性材料からなる帯状体から打ち抜くコア片打ち抜き工程と、
上記帯状体から打ち抜かれた上記第1コア片および上記第2コア片のそれぞれを、板厚方向を径方向として軸周りに巻いて、上記コアバック部が径方向に積層され、かつ上記ティース部が径方向に積層された巻鉄心を作製する工程と、を備え、
上記コア片打ち抜き工程では、上記第1コア片の上記コアバック部と上記第2コア片の上記ティース部との間、上記第2コア片の上記コアバック部と上記第1コア片の上記ティース部との間、および上記第1コア片の上記ティース部と上記第2コア片の上記ティース部との間の逆S字状の第1打ち抜き部と、上記第1コア片の上記コアバック部と上記第2コア片の上記ティース部との間、上記第2コア片の上記コアバック部と上記第1コア片の上記ティース部との間、および上記第1コア片の上記ティース部と上記第2コア片の上記ティース部との間のS字状の第2打ち抜き部とが、上記帯状体を搬送方向に送りつつ、交互に打ち抜かれているアキシャルギャップ型回転電機用固定子鉄心の製造方法。
Each of the teeth protrudes axially from one surface of the core back, extends in the radial direction, and is a method of manufacturing a stator core for an axial gap type rotating electrical machine disposed at an equiangular pitch in the circumferential direction,
Each of the first core piece and the second core piece in the form of a strip arranged in a line in the length direction of the core back part with the tooth parts parallel to each other, the tooth part of the first core piece is the same as the second core piece. A core piece punching process for punching from a belt-shaped body made of a magnetic material extending in the length direction with a certain width in a state of being arranged in the opposite direction so as to be inserted between the teeth parts,
Each of the first core piece and the second core piece punched from the belt-like body is wound around the axis with the plate thickness direction as the radial direction, the core back portion is laminated in the radial direction, and the teeth portion And a step of producing a wound core laminated in the radial direction,
In the core piece punching step, between the core back portion of the first core piece and the teeth portion of the second core piece, the core back portion of the second core piece and the teeth of the first core piece. And an inverted S-shaped first punched portion between the teeth portion of the first core piece and the teeth portion of the second core piece, and the core back portion of the first core piece. And the teeth portion of the second core piece, between the core back portion of the second core piece and the teeth portion of the first core piece, and the teeth portion of the first core piece and the above Manufacture of a stator core for an axial gap type rotating electrical machine in which an S-shaped second punched portion between the second core piece and the tooth portion is punched alternately while feeding the belt-like body in the conveying direction. Method.
交互に打ち抜かれた上記第1打ち抜き部および上記第2打ち抜き部は、上記第1コア片の上記コアバック部と上記第2コア片の上記ティース部との間、および上記第2コア片の上記コアバック部と上記第1コア片の上記ティース部との間でオーバーラップしている請求項1記載のアキシャルギャップ型回転電機用固定子鉄心の製造方法。   The first punched portion and the second punched portion that are alternately punched are between the core back portion of the first core piece and the teeth portion of the second core piece, and the above of the second core piece. The manufacturing method of the stator core for axial gap type rotary electric machines of Claim 1 which has overlapped between the core back part and the said teeth part of the said 1st core piece. 上記第1打ち抜き部および上記第2打ち抜き部は、それぞれ、上記帯状体の送りと抜き型の1ショットとの打ち抜き部抜き工程を連続して複数回行って打ち抜かれている請求項1又は請求項2記載のアキシャルギャップ型回転電機用固定子鉄心の製造方法。   The said 1st punching part and the said 2nd punching part are each punched by performing the punching part punching process of feeding of the said strip | belt-shaped body and one shot of a punching die | die continuously several times, respectively. A method for manufacturing a stator core for an axial gap type rotating electrical machine according to claim 2. 上記抜き型は、連続して行われる上記打ち抜き部抜き工程で同じである請求項3記載のアキシャルギャップ型回転電機用固定子鉄心の製造方法。   The method of manufacturing a stator core for an axial gap type rotating electrical machine according to claim 3, wherein the punching die is the same in the punching part punching step performed continuously. 上記抜き型は、連続して行われる上記打ち抜き部抜き工程毎に異なっている請求項3記載のアキシャルギャップ型回転電機用固定子鉄心の製造方法。   The method of manufacturing a stator core for an axial gap type rotating electrical machine according to claim 3, wherein the punching die is different for each of the punching part punching steps that are continuously performed. 磁極が回転子支持部材に周方向に等間隔で配置された回転子と、
ティースが、それぞれコアバックの一面から軸方向に突出して径方向に延びて、周方向に等角ピッチで配設された固定子鉄心、および上記固定子鉄心に巻装された固定子巻線を有し、上記ティースを上記回転子に向けて、上記回転子と相対して同軸に配置された固定子と、を備え、
上記固定子鉄心は、ティース部を平行にしてコアバック部の長さ方向に1列に配列した帯状のコア片を、板厚方向を径方向として軸周りに巻いて作製され、上記コアバック部が径方向に積層されて上記コアバックを構成し、かつ上記ティース部が径方向に積層されて上記ティースを構成する巻鉄心であり、
上記ティースの周方向幅が、同一径におけるスロットの周方向幅より狭く、
上記ティースの先端面および隣り合う上記ティース間に形成されるスロットの底面の少なくとも一方の周方向中央部に、剪断面の境界を有するアキシャルギャップ型回転電機。
A rotor in which magnetic poles are arranged at equal intervals in the circumferential direction on the rotor support member;
Each of the teeth protrudes in the axial direction from one surface of the core back and extends in the radial direction, and the stator core disposed at an equiangular pitch in the circumferential direction, and the stator winding wound around the stator core. Having the teeth facing the rotor, and a stator disposed coaxially relative to the rotor,
The stator core is manufactured by winding strip-shaped core pieces arranged in a line in the length direction of the core back portion with the teeth portions in parallel around the axis with the plate thickness direction as the radial direction. Are laminated in the radial direction to constitute the core back, and the tooth portion is laminated in the radial direction to constitute the teeth,
The circumferential width of the teeth is narrower than the circumferential width of the slots of the same diameter,
An axial gap type rotating electrical machine having a boundary of a shearing surface in at least one circumferential center of a bottom surface of a slot formed between the tip surface of the teeth and the adjacent teeth.
上記固定子鉄心は、上記ティースの先端部から周方向両側に突出する鍔部を有している請求項6記載のアキシャルギャップ型回転電機。   The axial gap type rotating electrical machine according to claim 6, wherein the stator iron core has flange portions that protrude from both ends of the teeth toward the circumferential direction.
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