JP2016220490A - 回転電機の固定子及び、回転電機の固定子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】均等な力で積層鉄心の外周面全体をハウジングの内周面に密着固定できる回転電機の固定子及び、回転電機の固定子の製造方法を提供する。【解決手段】回転電機の固定子１００は、環状の積層バックヨーク部を複数に分割した分割積層ヨーク部２１と、分割積層ヨーク部から径方向内側に突出する積層ティース部２２とからなる分割積層鉄心２を、環状に結合した積層鉄心２０と、コイル４と、ハウジング１とを備え、分割積層ヨーク部２１の周方向の一端面に設けられ、軸方向に延在する凹部２１ａと、分割積層ヨーク部２１の周方向の他端面に設けられ、隣合う分割積層鉄心２の凹部２１ａに、軸方向からのみ挿入可能な凸部２１ｂとを備え、凹部２１ａの底面２１ａＴと、凸部２１ｂの側端面２１ｂＳとの間に間隙Ｓ３を有し、隣合う分割積層ヨーク部間に隙間δを有する。【選択図】図１

Description

この発明は、磁性を有する板材を積層して構成される複数個の分割積層鉄心を環状に配列した積層鉄心を有する回転電機の固定子と、積層鉄心をハウジング内に均等に密着固定するための回転電機の固定子の製造方法に関するものである。

磁性板材を積層して構成される複数個の分割積層鉄心を環状に配列した積層鉄心を形成し、固定子の外枠を成すハウジング内に固定する方法として、従来、分割積層鉄心のバックヨーク側に台形状の凹部を形成し、この凹部にネジ穴の切られた台形状のくさび状材を挿入してハウジングの外周側からネジで締め付けて各分割積層鉄心をハウジング内周に密着固定する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、軸方向一端側が軸方向他端側より小さな周長となる両側面を有し、くさび形状である分割積層鉄心を、端部の周長が交互に異なるように環状に組み合わせて積層鉄心を形成し、軸方向に加圧することで分割積層鉄心のバックヨークの外周面をハウジングの内周面に密着固定させる回転電機の固定子が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１１―１２０３５０号公報 特開２００４―３２８９６５号公報

高効率の回転電機を得るコイルとして、集中巻線したコイルが知られている。しかし近年、固定子や回転子が大型化し、これに伴いこれらを構成する積層鉄心のサイズが大型化すると共に、多極化により回転電機の固定子に使用する分割積層鉄心の数も増加している。

ところで、多数の分割積層鉄心を環状に配列して積層鉄心を形成する固定子が大型化すればするほど、積層鉄心をハウジング内へ密着固定する作業は難しくなる。例えば、先に環状の積層鉄心をハウジングの外で形成した後、ハウジング内へ密着固定させるためには、通常、焼嵌め処理を行うが、固定子の大型化と多極化に伴い、積層鉄心の外周の真円度を得ることが難しくなる。

また、固定子の大型化によって、上述の焼嵌めに要する熱量と加熱時間が増加するという課題がある。一方、焼嵌めを行わずにカシメ固定を用いる方法もある。この場合、積層鉄心に適切な真円度と隙間嵌め精度を与えられたとしても、ハウジング内に密着固定する際にハウジングが変形して、嵌め合う部分の積層鉄心の真円度が損なわれてしまうという課題がある。その結果、回転電機のコギングトルク及びトルクリップルや効率低減を生じさせる結果となる。

そこで、個々の分割積層鉄心をハウジング内で環状に形成し、バックヨークの外周面が適切な面圧で押圧され、かつ、隣り合う分割積層鉄心同士を締結でき、組み付けが容易で回転電機の出力を高く維持しつつ、コギングトルク及びトルクリップルの低減が可能な回転電機の固定子及び、回転電機の固定子の製造方法が望まれる。

特許文献１に示す分割積層鉄心では、ハウジング内へ分割積層鉄心を密着固定することができるが、ハウジングにネジを挿入するための貫通孔が必要となる。例えば圧縮機のように、ハウジングが、回転電機内に満たされる冷媒の容器を兼ねるような場合は、冷媒を密閉することができないという課題があった。

また、特許文献２に示す分割積層鉄心では、軸方向の端部の周長が交互に異なるように分割積層鉄心を組み合わせて環状の積層鉄心を形成し、これらを軸方向に加圧するまでの間は、複数個の分割積層鉄心を、環状に配列した積層鉄心の形状で保持できず、ハンドリングに難点があるという課題があった。

さらに、積層鉄心に対する加圧方向が固定子の軸方向と平行であるため、バックヨークの外周面がハウジングの内周面に接触して必要な面圧を得、同時に隣り合う分割積層鉄心の軸方向の端面の位置が全て揃っているとは限らない。この各分割積層鉄心の軸方向の端面位置の不一致は、コギングトルクやトルクリップルを生じさせ、回転電機の性能に悪影響を及ぼすという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、磁性板材を積層して構成される複数の分割積層鉄心を環状に配列した積層鉄心を、焼嵌めや溶接、カシメ加工等を行うこと無く円筒状のハウジング内に均等に密着固定することのできる回転電機の固定子及び、回転電機の固定子の製造方法を提供することを目的とする。

この発明に係る回転電機の固定子は、
環状の積層バックヨーク部を複数に分割した分割積層ヨーク部と、
前記分割積層ヨーク部から径方向内側に突出する積層ティース部とからなる分割積層鉄心を、複数個、環状に結合した積層鉄心と、
各前記積層ティース部に、絶縁部材を介して巻装されるコイルと、
前記積層鉄心を内側に密着固定するハウジングとを備えた回転電機の固定子において、
前記分割積層ヨーク部の周方向の一端面に軸方向に延在するように設けられた凹部と、
前記分割積層ヨーク部の前記周方向の他端面に前記軸方向に延在するように設けられ、隣り合う前記分割積層鉄心の前記凹部に、前記軸方向からのみ挿入可能な凸部とを備え、
前記凹部の前記周方向の底面と、前記凸部の前記周方向の側端面との間に間隙を有し、
隣り合う前記分割積層ヨーク部の前記周方向の端面間に間隙を有するものである。

また、この発明に係る回転電機の固定子の製造方法は、
環状の積層バックヨーク部を複数に分割した分割積層ヨーク部と、
前記分割積層ヨーク部から径方向内側に突出する積層ティース部とからなる分割積層鉄心を、複数個、環状に結合した積層鉄心と、
各前記積層ティース部に、絶縁部材を介して巻装されるコイルと、
前記積層鉄心を内側に密着固定するハウジングとを備えた回転電機の固定子の製造方法において、
複数の板材を積層して前記分割積層鉄心を製造する分割積層鉄心製造工程と、
前記分割積層鉄心に前記絶縁部材を装着して前記コイルを巻装するコイル巻装工程と
前記分割積層ヨーク部の周方向の一端面に軸方向に延在するように設けられた凹部に、前記分割積層ヨーク部の前記周方向の他端面に前記軸方向に延在するように設けられ、隣り合う前記分割積層鉄心の前記凹部に、前記軸方向からのみ挿入可能な凸部を組み合わせて前記積層鉄心を仮組み立てする積層鉄心仮組み立て工程と、
前記積層鉄心仮組み立て工程を終了した前記積層鉄心の隣り合う前記分割積層ヨーク部の前記一端面と前記他端面との間隔を広げることにより、前記積層鉄心の外径を、前記ハウジングの内径より大きくならない範囲で拡大させ、前記凹部と前記凸部の壁面同士を接触させて隣り合う前記分割積層鉄心同士を仮固定する積層鉄心仮固定工程と、
前記積層鉄心仮固定工程を終了した前記積層鉄心を、前記ハウジング内に挿入する積層鉄心挿入工程と、
前記積層鉄心挿入工程を終了した前記積層鉄心の、隣り合う前記分割積層ヨーク部の前記一端面と前記他端面との間隔を更に広げることにより前記積層鉄心の外径を更に拡大させ、前記凹部と前記凸部の壁面同士を密着させて隣り合う前記分割積層鉄心同士を密着固定させると同時に、前記積層鉄心の外周面と前記ハウジングの内周面とを密着固定させる積層鉄心本固定工程とを有するものである。

この発明に係る回転電機の固定子及び、回転電機の固定子の製造方法は、上記のように構成されたものなので、仮固定した積層鉄心をハウジングの内側に挿入後、積層鉄心の外径を拡大させ、ハウジングの内周面に積層鉄心が外周面を接触させて両者を密着固定するために、焼嵌めや、溶接加工、カシメ加工等を行わなくても、均等な力で積層鉄心の外周面全体をハウジングの内周面に密着固定できる。

この発明の実施の形態１に係る固定子の上面図である。 この発明の実施の形態１に係る積層鉄心の、軸方向に垂直な断面図である。 この発明の実施の形態１に係る分割積層鉄心巻装体を径方向内側から見た図である。 この発明の実施の形態１に係る分割積層鉄心の上面図と斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る固定子の製造方法のフロー図である。 この発明の実施の形態１に係る仮組み立て中の積層鉄心を示す斜視図である。 図６の上面図である。 図７の要部拡大図である。 この発明の実施の形態１に係る仮固定した積層鉄心の上面図である。 図９の要部拡大図である。 この発明の実施の形態１に係る仮固定した積層鉄心をハウジングに挿入する状態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る本固定した固定子の上面図である。 図１２の要部拡大図である。 この発明の実施の形態２に係る分割積層鉄心の上面図である。

実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１に係る回転電機の固定子及び、回転電機の固定子の製造方法を、図を用いて説明する。
本明細書において、特に断り無く「軸方向」、「周方向」、「径方向」、「内周側」、「外周側」、「内周面」、「外周面」、「内側」、「外側」というときは、それぞれ、固定子の「軸方向」、「周方向」、「径方向」、「内周側」、「外周側」、「内周面」、「外周面」、「内側」、「外側」をいうものとする。また、「上」、「下」等と、上下関係をいうときは、固定子の中心から離れる方を「上」、固定子の中心に近づく方を「下」とする。

図１は、固定子１００の上面図である。
図２は、固定子１００の積層鉄心２０の、軸方向に垂直な断面図である。コイル及びインシュレータは省略している。
図３は、分割積層鉄心２の積層ティース部２２にインシュレータ３を装着してコイル４を巻装した分割積層鉄心巻装体１０を径方向内側から見た図である。

固定子１００は、分割積層鉄心２の積層ティース部２２にインシュレータ３を装着してコイル４を巻装した分割積層鉄心巻装体１０を９個、環状に組み合わせ、円筒状のハウジング１の内側に積層鉄心２０の外周面を密着固定して構成されている。

図４（ａ）は、分割積層鉄心２の上面図である。
図４（ｂ）は、分割積層鉄心２の斜視図である。
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、分割積層鉄心２は、同一形状の磁性板材５を複数枚、軸方向に積層してなり、周方向に伸びる分割積層ヨーク部２１と、分割積層ヨーク部２１の内周面の周方向中央部から、径方向内側に突出する積層ティース部２２からなる。分割積層鉄心２は、分割積層ヨーク部２１の周方向の一端面に、軸方向に延在する蟻溝２１ａ（凹部）を備え、周方向の他端面に軸方向に延在する蟻桟２１ｂ（凸部）を備える。蟻溝２１ａの外周側の壁面を外側壁面２１ａＯＵＴとし、内周側の壁面を内側壁面２１ａＩＮとする。また、蟻溝２１ａの周方向の底面を蟻溝底面２１ａＴとする。同様に、蟻桟２１ｂの外周側の壁面を外側壁面２１ｂＯＵＴとし、内周側の壁面を内側壁面２１ｂＩＮとし、蟻桟２１ｂの周方向の側端面を側端面２１ｂＳとする。

インシュレータ３は、分割積層鉄心２の積層方向もしくは、積層方向に垂直な方向に互いに対向する一対の絶縁部材であり、分割積層鉄心２とコイル４とを電気的に絶縁する。この一対のインシュレータ３を分割積層鉄心２の積層ティース部２２の周囲（厳密には分割積層ヨーク部２１の内周面等を含む）に組み付けた後、マグネットワイヤを巻回してコイル４を形成する。コイル４の巻始めの端末部がコイル端末線４ａであり、コイル４の巻き終わりの端末部がコイル端末線４ｂである。なお、インシュレータ３及び、コイル端末線４ａ、４ｂを含むコイル４は、図１及び図３においてのみ表示し、他の図面では省略する。

また、ハウジング１内に積層鉄心２０のみを固定する場合でも、ハウジング１内に、コイル４を巻装した積層鉄心２０（９個の分割積層鉄心巻装体１０）を固定する場合でも、コイル４の有無以外に構成、製造方法に相違がない。したがって、以下においては、主に「分割積層鉄心２」と「積層鉄心２０」を用いて説明し、インシュレータ３を装着してコイル４を巻装した分割積層鉄心巻装体１０については、特に必要な場合以外は言及しない。

次に、固定子１００の製造方法を説明する。
図５は、固定子１００の製造方法のフロー図である。
図６は、９個の分割積層鉄心２を環状に配列し、積層鉄心２０を仮組み立てしている状態（最後の分割積層鉄心を組み立て中）を示す斜視図である。
図７は、図６に示す積層鉄心２０の上面図である。
図８は、図７に示す積層鉄心２０の丸印Ｍ１部分の拡大図である。

まず、磁性板材５を所定の枚数積層して図４（ａ）、（ｂ）に示す分割積層鉄心２を製造する分割積層鉄心製造工程を実施する（Ｓ００１）。次に、各分割積層鉄心２の積層ティース部２２にインシュレータ３を装着してコイル４を巻装するコイル巻装工程を実施する（Ｓ００２）。次に、互いに隣り合う分割積層鉄心２の一方の蟻桟２１ｂが、他方の分割積層鉄心２の蟻溝２１ａ内に収容されるように、９個の分割積層鉄心２を、順次軸方向に、環状に組み合わせる積層鉄心仮組み立て工程を実施する（Ｓ００３）。９個の分割積層鉄心２を環状に組み合わせた物が積層鉄心２０である。このとき、積層鉄心２０の外周面は、軸方向に垂直な断面形状が概ね円形になる。

図８に示すように、仮組み立てした積層鉄心２０の隣り合う分割積層鉄心２の蟻溝２１ａと蟻桟２１ｂとの間には未だ間隙を有している。内側壁面２１ａＩＮと内側壁面２１ｂＩＮとの間には間隙ＫＩＮが存在し、外側壁面２１ａＯＵＴと外側壁面２１ｂＯＵＴとの間には間隙ＫＯＵＴが存在する。また、蟻溝２１ａの外側壁面２１ａＯＵＴと内側壁面２１ａＩＮと蟻溝底面２１ａＴと、蟻桟２１ｂの側端面２１ｂＳとの間に間隙Ｋ３が形成される。したがって、積層鉄心２０の仮組み立ては容易であり、この状態においては、隣り合う分割積層鉄心２同士は固着されておらず、分割積層鉄心２が概ね環状に配列されているに過ぎない。間隙ＫＩＮ、ＫＯＵＴは、軸方向から分割積層鉄心２を順次仮組み立てするために必要な最小限の大きさで有れば良く、蟻溝２１ａと蟻桟２１ｂとの間の間隔（間隙ＫＩＮ及び間隙ＫＯＵＴの幅）は、０．１〜０．３ｍｍで十分である。また、隣り合う分割積層鉄心２が接触する分割面２１Ｂは、積層鉄心２０の径方向に平行である。

蟻桟２１ｂは、蟻溝２１ａの中に収納されており、蟻桟２１ｂの側端面２１ｂＳの径方向の長さ２１ｂＬは、蟻溝２１ａの周方向端部の開口部の径方向の長さ２１ａＬの長さより長いので、各分割積層鉄心２は軸方向には抜けても、周方向に抜けることはない。また、積層鉄心２０の外径が縮小する方向に外力がかかったとしても、隣り合う分割積層鉄心２の接触平面で規制されているため、各分割積層鉄心２の環状配列は維持できる。

この状態において、積層鉄心２０の外径が最大になるのは、外側壁面２１ａＯＵＴと外側壁面２１ｂＯＵＴとが接触し、かつ、内側壁面２１ａＩＮと内側壁面２１ｂＩＮとが接触する場合であり、積層鉄心２０の外径が最小となるのは、隣り合う分割積層鉄心２の分割面２１Ｂ同士が接触する場合である。

次に、上述の仮組み立て工程で組み立てた積層鉄心２０の隣り合う分割積層鉄心２同士をハウジング１外で仮固定し、環状の形状を保持した状態のままハウジング１へ挿入する積層鉄心仮固定工程（Ｓ００４）を説明する。
図９は、隣り合う分割積層鉄心２同士をハウジング１外で仮固定し環状の形状を保持している状態の積層鉄心２０の上面図である。
図１０は、図９に示す積層鉄心２０の丸印Ｍ２部分の拡大図である。

環状に仮組み立てされた積層鉄心２０の各間隙Ｋ３に、軸方向に向かって下方が細くなるテーパピン６を挿入する。テーパピン６は、蟻溝２１ａの蟻溝底面２１ａＴと、蟻桟２１ｂの側端面２１ｂＳとに接触し、間隙Ｋ３を周方向に拡大させる。隣り合う分割積層鉄心２同士が互いに周方向に離れるにつれて、蟻溝２１ａと蟻桟２１ｂの間の間隙ＫＩＮ、ＫＯＵＴが次第に小さくなり、外側壁面２１ａＯＵＴと外側壁面２１ｂＯＵＴとが接触し、同時に内側壁面２１ａＩＮと内側壁面２１ｂＩＮとが接触する。このとき、内側壁面２１ａＩＮと内側壁面２１ｂＩＮとは略平行であり、外側壁面２１ａＯＵＴと外側壁面２１ｂＯＵＴとも略平行となる。そして、隣り合う分割積層ヨーク部２１の分割面２１Ｂの間に間隙δが生じる。

このように、隣り合う分割積層鉄心２同士が周方向に次第に離れ、蟻溝２１ａと蟻桟２１ｂとが互いに噛み合い、積層鉄心２０が仮固定される。このときテーパピン６を挿入する力は、積層鉄心２０を一体としてハンドリングできる程度で十分であり、テーパピン６は、未だ全体が完全に挿入されてはいない。

なお、テーパピン６が、蟻溝２１ａの蟻溝底面２１ａＴと蟻桟２１ｂの側端面２１ｂＳに作用する力を適度に調整すれば、テーパピン６を抜いて蟻溝底面２１ａＴと側端面２１ｂＳとの間の作用力が除荷されてもなお、蟻溝２１ａと蟻桟２１ｂとが互いに軽く噛み合う程度の摩擦力は維持される。この状態では、積層鉄心２０を搬送し得る程度の結合力が有れば良い。

また、図３に示すコイル端末線４ａ、４ｂは、図６、７の仮組み立て工程の状態から軸方向上方に向いている。分割積層鉄心２が環状に並んだ状態以降であれば、ハウジング１へ積層鉄心２０を挿入する以前であっても、コイル端末線４ａ、４ｂを回転電機の回路となるように結線することが可能である。

図１１は、仮固定した積層鉄心２０をハウジング１に挿入する状態を示す斜視図である。
次に、図１１に示すように、仮固定した積層鉄心２０をハウジング１に挿入する積層鉄心挿入工程を実施する（Ｓ００５）。
図１１に示すように、ハウジング１へ挿入する前の積層鉄心２０の外径ｄは、ハウジング１の内径Ｄ未満となる範囲で拡径されているだけなので、容易に積層鉄心２０をハウジング１内に挿入できる。

次に、積層鉄心２０の外径をさらに拡大させて積層鉄心２０の外周面をハウジング１の内周面に接触させ、積層鉄心２０をハウジング１内に密着固定する積層鉄心本固定工程（Ｓ００６）を説明する。
図１２は、ハウジング１内に挿入した積層鉄心２０の外径を拡大させて本固定した固定子の状態を示す図である。
図１３は、図１２に示す積層鉄心２０の丸印Ｍ３部分の拡大図である。

ハウジング１の内周面に積層鉄心２０の外周面を接触させ密着して本固定し得る十分な面圧を得るため、前述したテーパピン６を、間隙Ｋ３の中に更に深く挿入する（上述の仮固定に用いたテーパピン６を残しておいて、更に奥まで挿入しても良いし、一旦テーパピン６を取り除いておいて再度挿入しても良い）。

これにより、図１３に示すように、仮締定時に間隙δであった隣り合う分割積層鉄心２の分割面２１Ｂ間の間隔は、間隙δＭａｘまで拡大する。この時、図１２に示すように、積層鉄心２０の外径が拡大し、積層鉄心２０の外周面がハウジング１の内周面に均等に押し当てられて積層鉄心２０がハウジング１内に本固定される（Ｓ００７）。

以上、順に説明したように、複数の分割積層鉄心２を軸方向から順次組み合わせる際は、図６に示すように蟻溝２１ａと蟻桟２１ｂとが噛み合わないように間隙ＫＩＮと間隙ＫＯＵＴを利用して仮組み立てし、その後テーパピン６を間隙Ｋ３に仮挿入して積層鉄心２０の隣り合う分割積層鉄心２同士を仮固定し、次に、仮固定した積層鉄心２０をハウジング１の内側に挿入してからテーパピン６を更に深く間隙Ｋ３に挿入して積層鉄心２０の外周面をハウジング１の内周面に本固定する。

ところで、蟻溝２１ａの内側壁面２１ａＩＮと外側壁面２１ｂＯＵＴとが成す角度を「くさび角θ」とすると（図８参照）、上述のように仮固定した段階での蟻溝２１ａと蟻桟２１ｂとの間の間隔（間隙ＫＩＮ及び間隙ＫＯＵＴの幅）が、片側０．１〜０．３ｍｍ程度で互いに等しいとすると、図９に示すように、蟻溝２１ａ及び蟻桟２１ｂを本固定したときの、隣り合う分割積層鉄心２の分割面２１Ｂ間の間隙δの最大値δＭａｘは、くさび角θによって以下の値となる。
δＭａｘ＝蟻溝２１ａの内側壁面２１ａＩＮと、蟻桟２１ｂの内側壁面２１ｂＩＮとの間隔／ＳＩＮ（θ／２）＝０．３５〜１．０２ｍｍ（くさび角θは２８°以上３４°未満）
この場合、δＭａｘは十分小さく、積層鉄心２０の分割積層ヨーク部２１の分割面２１Ｂにおける磁束の流れを大きく損なうことはない。

くさび角θが２８度より小さいとテーパピン６を打ち込むストロークが大きくなり過ぎ（分割積層鉄心２の周方向への移動に対して間隙ＫＩＮ、ＫＯＵＴが小さくなる割合が縮小するから）、３４°を超えるとテーパピン６にかかる反力が強くなりすぎて（分割積層鉄心２の周方向への移動量に対して蟻桟２１ｂが蟻溝２１ａを径方向に押圧する力が大きくなるから）実用的でない。

なお、本実施の形態では、蟻溝２１ａの蟻溝底面２１ａＴと、蟻桟２１ｂの側端面２１ｂＳとの間の間隔を広げ、その結果、隣り合う分割積層鉄心２同士が周方向に離れて積層鉄心２０の外径を拡大させる手段としてテーパピン６を用いて説明をしたが、ピンの形状に限定は無く、下方に細くなるテーパ形状を有すれば、長手方向に垂直な断面形状が四角形状の棒でも良い。

さらに、積層鉄心２０の外径を拡大させて蟻溝２１ａと蟻桟２１ｂとを噛み合わせる手段として、各分割積層鉄心２の積層ティース部２２の内周面に対して、均等に径方向外側に向かって与圧できる機構を別途用いても良い。この場合でもハウジング１を外周側から変形させて積層鉄心２０とハウジング１とを固定する場合に比べると、局所的な加圧が起こらないので、積層鉄心２０の真円度を良好に形成できる。

本発明の実施の形態１に係る回転電機の固定子及び、回転電機の固定子の製造方法によれば、仮固定した積層鉄心２０をハウジング１の内側に挿入後、積層鉄心２０の外径を拡大させ、ハウジング１の内周面に積層鉄心２０が外周面を接触させて両者を均等に密着固定するために、焼嵌めや、溶接加工、カシメ加工等を行わなくても、均等な力で積層鉄心２０の外周面全体をハウジング１の内周面に密着固定できる。これにより、焼嵌め、溶接加工、カシメ加工によって生じる、ハウジング１の局部的な歪みや、これによって積層鉄心２０に生じる真円度の低下が起こらない。この結果、固定子１００を用いる回転電機の出力を高く維持しつつ、コギングトルク及びトルクリップルを抑制することができる。このように、固定子１００全体の形状精度を向上させ、高性能な回転電機を得ることができる。

また、分割積層鉄心２を環状に配列した積層鉄心２０を仮組み立てするにあたり、隣り合う分割積層鉄心２を軸方向にスライドさせるだけで、間隙ＫＩＮ、ＫＯＵＴを利用して容易に蟻桟２１ｂを蟻溝２１ａ内に順次挿入することができる。仮組み立てした積層鉄心２０の各分割積層鉄心２は周方向に抜けないので、特殊な搬送装置等を用いる必要が無く、積層鉄心２０の仮組み立ての作業性が向上する。

また、ハウジング１の外部で積層鉄心２０の外径を拡張させ、蟻溝２１ａと蟻桟２１ｂを用いて容易に積層鉄心２０を仮固定できるので、積層鉄心２０を搬送し、ハウジング１内に挿入するために必要かつ十分な形状精度と剛性を得ることができる。また、これにより、環状に配列した分割積層鉄心巻装体１０のコイル端末線４ａ、４ｂをハウジング１外で容易に結線することもできる。

なお、本実施の形態では凹部として蟻溝２１ａを、凸部として蟻桟２１ｂを用いて説明したが、軸方向から挿入できて、周方向に抜けない構造であればこれらに限るものではない。

実施の形態２．
以下、本発明の実施の形態２に係る回転電機の固定子及び、回転電機の固定子の製造方法を、図を用いて実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
図１４は、本実施の形態に係る分割積層鉄心２０２の上面図である。
分割積層鉄心２０２は、分割積層ヨーク部２２１の蟻溝２１ａを設けた部分の径方向外側の外周面に、軸方向に延在する切り欠き２２１ｃを備えている。この切り欠き２２１ｃ部分は、ハウジング１の内周面に接触しない。

このような部分に切り欠き２２１ｃを設けることにより、積層鉄心の外径を拡大させる際に、蟻溝２１ａが径方向に開く方向に弾性変形し易くなり、小さな力で、隣り合う分割積層鉄心２０２同士を周方向に離間させて、積層鉄心の外径を均等に拡大できる。

なお、ハウジング１の内周面に押し当てられる分割積層鉄心２０２の外周面の面積は減少するが、他の部分の接触面圧が増加するので、全体として積層鉄心の固定力は確保できる。さらに、切り欠き２２１ｃを設けない場合は、蟻桟２１ｂがくさび形状であることから、蟻溝２１ａと蟻桟２１ｂの噛み合いにより、当該部分に局所的に径方向の力がかかり、積層鉄心の外周面の真円度に影響を及ぼす可能性があるが、切り欠き２２１ｃを設けることにより、積層鉄心の外周面の真円度を良好に維持できる効果もある。

尚、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１００ 固定子、１ ハウジング、１０ 分割積層鉄心巻装体、２０ 積層鉄心、
２，２０２ 分割積層鉄心、２１，２２１ 分割積層ヨーク部、２２ 積層ティース部、２１Ｂ 分割面、２１ａ 蟻溝、２１ｂ 蟻桟、２１ａＩＮ，２１ｂＩＮ 内側壁面、
２１ａＯＵＴ，２１ｂＯＵＴ 外側壁面、２１ａＴ 蟻溝底面、２１ｂＳ 側端面、
３ インシュレータ、４ コイル、４ａ，４ｂ コイル端末線、５ 磁性板材、
Ｄ 内径、ｄ 外径、ＫＩＮ，ＫＯＵＴ，Ｋ３ 間隙。

Claims (8)

1. 環状の積層バックヨーク部を複数に分割した分割積層ヨーク部と、
   前記分割積層ヨーク部から径方向内側に突出する積層ティース部とからなる分割積層鉄心を、複数個、環状に結合した積層鉄心と、
   各前記積層ティース部に、絶縁部材を介して巻装されるコイルと、
   前記積層鉄心を内側に密着固定するハウジングとを備えた回転電機の固定子の製造方法において、
   複数の板材を積層して前記分割積層鉄心を製造する分割積層鉄心製造工程と、
   前記分割積層鉄心に前記絶縁部材を装着して前記コイルを巻装するコイル巻装工程と
   前記分割積層ヨーク部の周方向の一端面に軸方向に延在するように設けられた凹部に、前記分割積層ヨーク部の前記周方向の他端面に前記軸方向に延在するように設けられ、隣り合う前記分割積層鉄心の前記凹部に、前記軸方向からのみ挿入可能な凸部を組み合わせて前記積層鉄心を仮組み立てする積層鉄心仮組み立て工程と、
   前記積層鉄心仮組み立て工程を終了した前記積層鉄心の隣り合う前記分割積層ヨーク部の前記一端面と前記他端面との間隔を広げることにより、前記積層鉄心の外径を、前記ハウジングの内径より大きくならない範囲で拡大させ、前記凹部と前記凸部の壁面同士を接触させて隣り合う前記分割積層鉄心同士を仮固定する積層鉄心仮固定工程と、
   前記積層鉄心仮固定工程を終了した前記積層鉄心を、前記ハウジング内に挿入する積層鉄心挿入工程と、
   前記積層鉄心挿入工程を終了した前記積層鉄心の、隣り合う前記分割積層ヨーク部の前記一端面と前記他端面との間隔を更に広げることにより前記積層鉄心の外径を更に拡大させ、前記凹部と前記凸部の壁面同士を密着させて隣り合う前記分割積層鉄心同士を密着固定させると同時に、前記積層鉄心の外周面と前記ハウジングの内周面とを密着固定させる積層鉄心本固定工程とを有する回転電機の固定子の製造方法。
2. 前記凹部は、蟻溝であり、前記凸部は蟻桟であり、
   前記積層鉄心本固定工程において、前記蟻溝と前記蟻桟の内側壁面同士及び、前記蟻溝の外側壁面と前記蟻桟の外側壁面同士を密着させて、隣り合う前記分割積層鉄心同士を密着固定させる請求項１に記載の回転電機の固定子の製造方法。
3. 前記積層鉄心本固定工程において、凹部の底面と前記凸部の周方向の側端面の間に、下方がテーパ状に細くなるテーパピンを挿入することにより前記一端面と前記他端面との間の間隔を広げる請求項１又は請求項２に記載の回転電機の固定子の製造方法。
4. 環状の積層バックヨーク部を複数に分割した分割積層ヨーク部と、
   前記分割積層ヨーク部から径方向内側に突出する積層ティース部とからなる分割積層鉄心を、複数個、環状に結合した積層鉄心と、
   各前記積層ティース部に、絶縁部材を介して巻装されるコイルと、
   前記積層鉄心を内側に密着固定するハウジングとを備えた回転電機の固定子において、
   前記分割積層ヨーク部の周方向の一端面に軸方向に延在するように設けられた凹部と、
   前記分割積層ヨーク部の前記周方向の他端面に前記軸方向に延在するように設けられ、隣り合う前記分割積層鉄心の前記凹部に、前記軸方向からのみ挿入可能な凸部とを備え、
   前記凹部の前記周方向の底面と、前記凸部の前記周方向の側端面との間に間隙を有し、
   隣り合う前記分割積層ヨーク部の前記周方向の端面間に間隙を有する回転電機の固定子。
5. 前記凹部は、蟻溝であり、前記凸部は蟻桟である請求項４に記載の回転電機の固定子。
6. 前記蟻溝と前記蟻桟の内側壁面同士は平行であり、
   前記蟻溝と前記蟻桟の外側壁面同士は平行であり、
   前記蟻桟の前記側端面の前記径方向の長さは、前記蟻溝の前記周方向の開口部の前記径方向の長さより長い請求項５に記載の回転電機の固定子。
7. 前記蟻溝の内側壁面と外側壁面とが成す角度θは、２８度以上かつ３４度未満である請求項６に記載の回転電機の固定子。
8. 前記分割積層ヨーク部の、前記凹部を設けた部分の前記径方向外側の外周面に、前記軸方向に延在する切り欠きを備えた請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の回転電機の固定子。

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