JP2017204959A - Dynamo-electric machine - Google Patents

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Kazukiyo Nakajima
一清 中島
真大 青山
Masahiro Aoyama
真大 青山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dynamo-electric machine which allow for improvement in assemblability and insulation quality.SOLUTION: A stator 100 has an insulator 130 to which the three-phase winding 111 of an armature coil 110 is attached, before being fitted to a stator yoke 123. The insulator 130 has a first insulator 131 to which one phase winding 111 out of the three-phase winding 111 is attached, a second insulator 132 to which the winding 111 of a phase different from that of the winding 111 attached to the first insulator 131, out of the three-phase winding, is attached, and a third insulator 133 installed in the stator yoke 123, and sandwiched by the first and second insulators 131, 132.SELECTED DRAWING: Figure 14

Description

本発明は、回転電機に関する。   The present invention relates to a rotating electrical machine.

永久磁石の磁束を利用してトルクを出力する回転電機では、永久磁石による有効磁束量を可変することができる回転電機が知られている。例えば、特許文献1には、電機子巻線が巻かれた固定子と、該固定子と空隙を介して回転可能に設けられた回転子を有する回転電機において、固定子が回転軸方向に第1回転子と第2回転子とに二分割され、それぞれに極性の異なる界磁用磁石が回転方向に交互に配置された構造が記載されている。   As a rotating electrical machine that outputs torque using the magnetic flux of a permanent magnet, a rotating electrical machine that can vary the amount of effective magnetic flux generated by the permanent magnet is known. For example, Patent Document 1 discloses a rotating electric machine having a stator around which an armature winding is wound and a rotor that is rotatably provided through the stator and a gap. A structure is described in which field magnets having two different polarities are alternately arranged in the rotation direction, each being divided into a first rotor and a second rotor.

このような構造から、特許文献1に記載の回転電機は、トルクや回転数の変化に応じて第2回転子を動作させ、第1回転子の永久磁石の極性と第2回転子の永久磁石の極性との位置関係を可変することによって、永久磁石による有効磁束量を調整することができる。   From such a structure, the rotating electrical machine described in Patent Document 1 operates the second rotor in accordance with changes in torque and rotational speed, and the polarity of the permanent magnet of the first rotor and the permanent magnet of the second rotor. By changing the positional relationship with the polarity, the effective magnetic flux amount by the permanent magnet can be adjusted.

特開2010−246196号公報JP 2010-246196 A

特許文献1に記載のように電機子巻線が固定子鉄心に巻回された回転電機にあっては、相の異なる電機子巻線を絶縁部材により絶縁する必要がある。   In a rotating electric machine in which an armature winding is wound around a stator core as described in Patent Document 1, it is necessary to insulate armature windings of different phases with an insulating member.

しかしながら、特許文献1に記載の回転電機は、電機子巻線の絶縁性について考慮されておらず、絶縁性が悪化するおそれがあった。また、特許文献1に記載の回転電機は、電機子巻線を固定子鉄心に巻回す工程が必要であり、組立性が悪化するおそれがあった。   However, the rotary electric machine described in Patent Document 1 does not consider the insulation of the armature winding, and there is a possibility that the insulation is deteriorated. Moreover, the rotary electric machine described in Patent Document 1 requires a step of winding the armature winding around the stator core, and there is a possibility that the assemblability is deteriorated.

本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、組立性と絶縁性を向上させることができる回転電機を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the above situations, and it aims at providing the rotary electric machine which can improve assembly property and insulation.

本発明は、上記目的を達成するため、環状のステータコアを有するステータと、前記ステータの軸方向または径方向の少なくともいずれか一つの面側で前記ステータコアに対向するロータコアを有するロータと、を備える回転電機であって、前記ステータは、前記ステータコアに周方向に所定の間隔で配置された複数のティース部と、隣り合う前記ティース部の間に形成されたヨーク部と、前記ヨーク部にトロイダル巻された三相の巻線からなる電機子コイルと、前記三相の巻線が取り付けられ前記ヨーク部に嵌め込まれるインシュレータとを有し、前記インシュレータは、前記三相の巻線のうち一相の巻線が取り付けられた第1の取付部と、前記三相の巻線のうち前記第1の取付部に取り付けられた巻線とは異なる相の巻線が取り付けられた第2の取付部と、前記ヨーク部に設置され前記第1の取付部と前記第2の取付部とによって挟まれる絶縁部材とを有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides a rotation including a stator having an annular stator core, and a rotor having a rotor core facing the stator core on at least one surface side in the axial direction or radial direction of the stator. In the electric machine, the stator is toroidally wound around the yoke core, a plurality of teeth portions arranged at predetermined intervals in the circumferential direction of the stator core, a yoke portion formed between the adjacent teeth portions, and the yoke portion. An armature coil comprising three-phase windings, and an insulator to which the three-phase windings are attached and fitted into the yoke portion. The insulator is a one-phase winding of the three-phase windings. A first mounting portion to which a wire is attached and a winding of a phase different from a winding attached to the first mounting portion of the three-phase windings; A second mounting portion, and having an insulating member sandwiched the installed in the yoke portion and the first mounting portion by said second attachment portion.

本発明によれば、組立性と絶縁性を向上させることができる回転電機を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the rotary electric machine which can improve an assembly property and insulation can be provided.

図1は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a rotating electrical machine according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の一部断面斜視図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional perspective view of the rotating electrical machine according to the embodiment of the present invention. 図3は、本発明の一実施の形態に係る回転電機を示す一部断面斜視図であって、電機子コイル、誘導コイルおよび界磁コイルを省略した図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional perspective view showing a rotating electrical machine according to an embodiment of the present invention, in which an armature coil, an induction coil, and a field coil are omitted. 図4は、本発明の一実施の形態に係る回転電機における誘導コイルおよび界磁コイルと整流回路との結線図である。FIG. 4 is a connection diagram of the induction coil, field coil, and rectifier circuit in the rotating electrical machine according to the embodiment of the present invention. 図5は、本発明の一実施の形態に係る回転電機を示す一部断面斜視図であって、第1のロータティースが、永久磁石の磁極と反対の磁極に磁化された状態を示す図である。FIG. 5 is a partial cross-sectional perspective view showing a rotating electrical machine according to an embodiment of the present invention, in which a first rotor tooth is magnetized to a magnetic pole opposite to a magnetic pole of a permanent magnet. is there. 図6は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の斜視図であって、永久磁石の磁束と界磁コイルの磁束とが打ち消し合う状態を示す図である。FIG. 6 is a perspective view of the rotating electrical machine according to the embodiment of the present invention, and shows a state in which the magnetic flux of the permanent magnet and the magnetic flux of the field coil cancel each other. 図7は、本発明の一実施の形態に係る回転電機のロータが高回転しているときのロータからステータに鎖交する磁束量を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing the amount of magnetic flux interlinked from the rotor to the stator when the rotor of the rotating electrical machine according to the embodiment of the present invention is rotating at a high speed. 図8は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の、ロータの回転速度に対するロータからステータに鎖交する磁束量を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the amount of magnetic flux interlinked from the rotor to the stator with respect to the rotational speed of the rotor of the rotating electrical machine according to the embodiment of the present invention. 図9は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の、ステータコアの斜視図である。FIG. 9 is a perspective view of the stator core of the rotating electrical machine according to the embodiment of the present invention. 図10は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の、ステータコアの分割構造を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a divided structure of the stator core of the rotating electrical machine according to the embodiment of the present invention. 図11は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の、ステータコアの分割構造の変形例を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a modified example of the divided structure of the stator core of the rotating electrical machine according to the embodiment of the present invention. 図12は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の、電機子コイルの斜視図である。FIG. 12 is a perspective view of the armature coil of the rotating electrical machine according to the embodiment of the present invention. 図13は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の、ギャップ面を示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view showing a gap surface of the rotating electrical machine according to the embodiment of the present invention. 図14は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の、インシュレータの組付構造を示す斜視図である。FIG. 14 is a perspective view showing the assembly structure of the insulator of the rotating electrical machine according to the embodiment of the present invention. 図15は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の、インシュレータの構造を示す斜視図である。FIG. 15 is a perspective view showing an insulator structure of the rotating electrical machine according to the embodiment of the present invention. 図16は、本発明の一実施の形態に係る回転電機の、ステータの組立工程を示す斜視図である。FIG. 16 is a perspective view showing a stator assembly process of the rotating electrical machine according to the embodiment of the present invention.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図1から図16は本発明の一実施の形態に係る回転電機を説明する図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 16 are diagrams illustrating a rotating electrical machine according to an embodiment of the present invention.

図1及び図2に示すように、回転電機1は、通電により磁束を発生させるW相、V相、U相の三相の電機子コイル110を有するステータ100と、ステータ100で発生した磁束の通過により回転するロータ200と、を備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the rotating electrical machine 1 includes a stator 100 having a three-phase armature coil 110 of W phase, V phase, and U phase that generates magnetic flux when energized, and magnetic flux generated in the stator 100. And a rotor 200 that rotates by passage.

(ステータ)
ステータ100は、高透磁率の磁性材料からなる環状のステータコア120と、このステータコア120に巻き回された電機子コイル110とを備えている。ステータ100は、ステータコア120の外周面に設けられた非磁性体からなる図示しない連結片を介して図示しないハウジングに磁気的に遮断された状態で固定されている。これにより、例えば漏れ磁束の発生等が抑制される。
(Stator)
The stator 100 includes an annular stator core 120 made of a magnetic material having a high magnetic permeability, and an armature coil 110 wound around the stator core 120. The stator 100 is fixed in a state of being magnetically cut off to a housing (not shown) via a connecting piece (not shown) made of a nonmagnetic material provided on the outer peripheral surface of the stator core 120. Thereby, generation | occurrence | production of the leakage magnetic flux etc. are suppressed, for example.

図2、図3に示すように、ステータコア120は、円環状のステータヨーク121と、このステータヨーク121から軸方向の両側と径方向の内面側とに突出したステータティース122とを備えている。ステータティース122は、ステータヨーク121に周方向に所定の間隔で複数形成されている。周方向に隣り合うステータティース122の間には、溝状の空間であるスロット125が形成されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the stator core 120 includes an annular stator yoke 121, and stator teeth 122 protruding from the stator yoke 121 to both axial sides and radially inner surfaces. A plurality of stator teeth 122 are formed on the stator yoke 121 at predetermined intervals in the circumferential direction. Between stator teeth 122 adjacent in the circumferential direction, a slot 125 that is a groove-like space is formed.

ここで、軸方向とは、ロータ200の回転軸20(図7参照)が延伸する方向を示す。径方向とは、ロータ200の回転軸20が延伸する方向と直交する方向であり、回転軸20を中心として放射方向に示される。径方向の内方側とは、径方向においてロータ200の回転軸20に近い側を示し、径方向の外方側とは、径方向においてロータ200の回転軸20から遠い側を示す。周方向とは、ロータ200の回転軸20を中心とする円周方向を示す。   Here, the axial direction indicates a direction in which the rotating shaft 20 (see FIG. 7) of the rotor 200 extends. The radial direction is a direction orthogonal to the direction in which the rotating shaft 20 of the rotor 200 extends, and is indicated in the radial direction about the rotating shaft 20. The radially inner side indicates the side close to the rotating shaft 20 of the rotor 200 in the radial direction, and the radially outer side indicates the side far from the rotating shaft 20 of the rotor 200 in the radial direction. The circumferential direction indicates a circumferential direction around the rotation axis 20 of the rotor 200.

電機子コイル110は、ステータコア120の周方向において隣り合うステータティース122の間に形成されたスロット125にトロイダル巻されている。W相、V相、U相の各電機子コイル110は、集中巻によりスロット125に巻き回されている。トロイダル巻とは、ステータコア120の環の内側と外側を交互に通るよう周回させて、ステータコア120に電機子コイル110の巻線を巻き回す方法である。   The armature coil 110 is toroidally wound in a slot 125 formed between stator teeth 122 adjacent in the circumferential direction of the stator core 120. Each of the W-phase, V-phase, and U-phase armature coils 110 is wound around the slot 125 by concentrated winding. The toroidal winding is a method in which the winding of the armature coil 110 is wound around the stator core 120 by rotating around the inside and outside of the ring of the stator core 120 alternately.

電機子コイル110は、断面が長方形の平角線からなり、エッジワイズ巻によるトロイダル巻の状態で、スロット125に巻回されている。エッジワイズ巻とは、スロット125に対して、平角線の短辺を回転電機1の径方向の内側と外側に対向させて、平角線を縦に巻き回す方法である。電機子コイル110の巻き方については追って詳しく説明する。   The armature coil 110 is a rectangular wire having a rectangular cross section, and is wound around the slot 125 in a toroidal winding state by edgewise winding. The edgewise winding is a method of winding the rectangular wire vertically with the short side of the rectangular wire facing the slot 125 toward the inner side and the outer side in the radial direction of the rotating electrical machine 1. The winding method of the armature coil 110 will be described in detail later.

ステータティース122は、ステータコア120の軸方向の一方側及び他方側の側面部122aと、ステータコア120の径方向の内面部122bとを有している。ステータティース122の側面部122aには、後述する第1のロータティース212が軸方向に対向するようになっている。ステータティース122の内面部122bには、後述する第2のロータティース282が径方向に対向するようになっている。   The stator teeth 122 have side surfaces 122a on one side and the other side in the axial direction of the stator core 120, and inner surfaces 122b in the radial direction of the stator core 120. A first rotor tooth 212 (to be described later) is opposed to the side surface portion 122a of the stator tooth 122 in the axial direction. A second rotor tooth 282 (to be described later) is opposed to the inner surface 122b of the stator tooth 122 in the radial direction.

ステータ100は、電機子コイル110に三相交流が供給されることで、周方向に回転する回転磁界を発生させる。ステータ100で発生した磁束(以下、この磁束を「主磁束」という)は、ロータ200に鎖交するようになっている。これにより、ステータ100は、ロータ200を回転させることができる。   The stator 100 generates a rotating magnetic field that rotates in the circumferential direction when a three-phase alternating current is supplied to the armature coil 110. Magnetic flux generated in the stator 100 (hereinafter, this magnetic flux is referred to as “main magnetic flux”) is linked to the rotor 200. Thereby, the stator 100 can rotate the rotor 200.

具体的には、電機子コイル110は、ステータティース122の周方向における両隣に配置されており、この一対の電機子コイル110は、一方の電機子コイル110から発生する磁束と、他方の電機子コイル110から発生する磁束とで、磁束の方向が周方向において反対方向となるように、その巻方向及び通電方向が設定されている。   Specifically, the armature coils 110 are arranged on both sides in the circumferential direction of the stator teeth 122, and the pair of armature coils 110 includes a magnetic flux generated from one armature coil 110 and the other armature. The winding direction and energization direction are set so that the magnetic flux generated from the coil 110 is opposite in the circumferential direction.

これにより、例えば一方の電機子コイル110がV+相で、他方の電機子コイル110がV−相の場合、この一対の電機子コイル110から発生する磁束は、一対の電機子コイル110によって挟まれるステータティース122に向かい、ステータティース122においてぶつかり合うように発生する。そして、ステータティース122で発生した磁束は、ステータコア120の周方向と直交する側の方向に向きを変え、ステータティース122からロータ200に向かう。   Thus, for example, when one armature coil 110 is in the V + phase and the other armature coil 110 is in the V− phase, the magnetic flux generated from the pair of armature coils 110 is sandwiched between the pair of armature coils 110. It occurs toward the stator teeth 122 and collides with the stator teeth 122. Then, the magnetic flux generated in the stator teeth 122 changes its direction in the direction orthogonal to the circumferential direction of the stator core 120 and travels from the stator teeth 122 to the rotor 200.

そして、ロータ200に向かった磁束の一部は、後述する第1のロータコア210及び第2のロータコア280を通過した後、W+相とW−相の一対の電機子コイル110によって挟まれたステータティース122に向かう。また、ロータ200に向かった磁束の一部は、後述する第1のロータコア210及び第2のロータコア280を通過した後、U+相とU−相の一対の電機子コイル110によって挟まれたステータティース122に向かう。   A part of the magnetic flux directed toward the rotor 200 passes through a first rotor core 210 and a second rotor core 280, which will be described later, and is then sandwiched between a pair of armature coils 110 of W + phase and W− phase. Head to 122. Further, a part of the magnetic flux directed toward the rotor 200 passes through a first rotor core 210 and a second rotor core 280, which will be described later, and is then sandwiched between a pair of armature coils 110 of U + phase and U− phase. Head to 122.

このように、ステータティース122とロータ200とが対向する面では、電機子コイル110で発生した磁束の磁気回路が構成される。回転電機1は、ステータティース122とロータ200とが対向する面をトルク発生面としてロータ200を回転させる。   Thus, the magnetic circuit of the magnetic flux generated by the armature coil 110 is configured on the surface where the stator teeth 122 and the rotor 200 face each other. The rotating electrical machine 1 rotates the rotor 200 using a surface on which the stator teeth 122 and the rotor 200 face each other as a torque generation surface.

また、ステータ100は、上述の通り、電機子コイル110がトロイダル巻で、かつ集中巻されている。このため、電機子コイル110に三相交流を供給した場合、ステータ100には、ロータ200の回転と同期して回転する回転磁界の他に、ロータ200の回転と非同期の高調波回転磁界が発生する。この高調波回転磁界には、静止座標系における第2次空間高調波(同期回転座標系における第3次時間高調波)が含まれる。したがって、ステータ100で発生する磁束には、高調波成分が重畳されていることとなる。   In addition, as described above, the stator 100 has the armature coil 110 in a toroidal winding and a concentrated winding. For this reason, when three-phase alternating current is supplied to the armature coil 110, the stator 100 generates a harmonic rotating magnetic field that is asynchronous with the rotation of the rotor 200 in addition to the rotating magnetic field that rotates in synchronization with the rotation of the rotor 200. To do. This harmonic rotating magnetic field includes second-order spatial harmonics in the stationary coordinate system (third-order time harmonics in the synchronous rotating coordinate system). Therefore, a harmonic component is superimposed on the magnetic flux generated in the stator 100.

(ロータ)
図1、図2、図3に示すように、ロータ200は、軸方向においてステータ100を挟むようにして配置された一対のアキシャルギャップロータ200A、200Bと、ステータコア120の径方向の内方側に配置されたラジアルギャップロータ200Cとを含んで構成されている。
(Rotor)
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the rotor 200 is disposed on the radially inner side of the pair of axial gap rotors 200 </ b> A and 200 </ b> B disposed so as to sandwich the stator 100 in the axial direction and the stator core 120. And a radial gap rotor 200C.

一対のアキシャルギャップロータ200A、200Bとラジアルギャップロータ200Cとは、互いに同期して回転するように回転軸20(図7参照)に対して一体回転可能に固定されている。一対のアキシャルギャップロータ200A、200Bとラジアルギャップロータ200Cとは、一体化されていてもよい。   The pair of axial gap rotors 200A and 200B and the radial gap rotor 200C are fixed so as to be integrally rotatable with respect to the rotating shaft 20 (see FIG. 7) so as to rotate in synchronization with each other. The pair of axial gap rotors 200A and 200B and the radial gap rotor 200C may be integrated.

一対のアキシャルギャップロータ200A、200Bのそれぞれは、高透磁率の磁性材料からなる環状の第1のロータコア210と、誘導コイル215と、界磁コイル216とを備えている。第1のロータコア210は、円環状の第1のロータヨーク211と、このロータヨーク211から軸方向のステータ100側に向けて突出した第1のロータティース212とを備えている。第1のロータティース212は、第1のロータヨーク211の周方向に沿って所定の間隔をおいて複数形成されている。   Each of the pair of axial gap rotors 200A and 200B includes an annular first rotor core 210 made of a magnetic material having a high magnetic permeability, an induction coil 215, and a field coil 216. The first rotor core 210 includes an annular first rotor yoke 211 and a first rotor tooth 212 protruding from the rotor yoke 211 toward the stator 100 in the axial direction. A plurality of first rotor teeth 212 are formed at predetermined intervals along the circumferential direction of the first rotor yoke 211.

第1のロータティース212は、ステータコア120の軸方向の両面側、すなわちステータコア120の軸方向の一方側及び他方側で、ステータティース122の側面部122aに対向するようになっている。   The first rotor teeth 212 are opposed to the side surface portions 122 a of the stator teeth 122 on both axial sides of the stator core 120, that is, on one side and the other side in the axial direction of the stator core 120.

第1のロータティース212には、誘導コイル215及び界磁コイル216が軸方向に層をなすようにして巻かれている。誘導コイル215及び界磁コイル216は、いずれも絶縁材料で被覆した巻線からなる。   An induction coil 215 and a field coil 216 are wound around the first rotor tooth 212 so as to form a layer in the axial direction. The induction coil 215 and the field coil 216 are each composed of a winding coated with an insulating material.

誘導コイル215は、界磁コイル216よりもステータ100側に配置されている。誘導コイル215は、ステータ100側で発生した磁束に重畳された高調波成分に基づいて誘導電流を発生するようになっている。   The induction coil 215 is disposed closer to the stator 100 than the field coil 216. The induction coil 215 generates an induction current based on harmonic components superimposed on the magnetic flux generated on the stator 100 side.

具体的には、三相交流が電機子コイル110に供給されてステータ100に回転磁界が発生すると、ステータ100側で発生した高調波成分の磁束が誘導コイル215に鎖交する。これにより、誘導コイル215は、誘導電流を誘起させる。   Specifically, when a three-phase alternating current is supplied to the armature coil 110 and a rotating magnetic field is generated in the stator 100, the harmonic component magnetic flux generated on the stator 100 side is linked to the induction coil 215. Thereby, the induction coil 215 induces an induced current.

界磁コイル216は、誘導コイル215よりも第1のロータコア210側に配置されている。界磁コイル216は、誘導コイル215で発生した誘導電流が整流されて供給されることにより磁界を発生させるようになっている。   The field coil 216 is disposed closer to the first rotor core 210 than the induction coil 215. The field coil 216 generates a magnetic field when the induced current generated in the induction coil 215 is rectified and supplied.

これにより、第1のロータティース212を電磁石として機能させることができ、ステータティース122と第1のロータティース212とが対向する面をトルク発生面として機能させることができる。   Thereby, the 1st rotor teeth 212 can be functioned as an electromagnet, and the surface where stator teeth 122 and the 1st rotor teeth 212 oppose can be functioned as a torque generating surface.

ラジアルギャップロータ200Cは、高透磁率の磁性材料からなり回転軸20(図7参照)に対して一体回転可能に固定された第2のロータコア280と、永久磁石283とを有する。   The radial gap rotor 200 </ b> C includes a second rotor core 280 made of a magnetic material having a high magnetic permeability and fixed so as to be integrally rotatable with respect to the rotating shaft 20 (see FIG. 7), and a permanent magnet 283.

第2のロータコア280は、環状の第2のロータヨーク281と、この第2のロータヨーク281から径方向の外方に向けて突出した第2のロータティース282とを備えている。第2のロータティース282は、第2のロータヨーク281の周方向に沿って所定の間隔をおいて複数形成されている。   The second rotor core 280 includes an annular second rotor yoke 281 and a second rotor tooth 282 that protrudes outward from the second rotor yoke 281 in the radial direction. A plurality of the second rotor teeth 282 are formed at predetermined intervals along the circumferential direction of the second rotor yoke 281.

第2のロータティース282は、ステータコア120の径方向の内面側においてステータティース122の内面部122bと対向するようになっている。第2のロータティース282には、永久磁石283が配置されている。   The second rotor teeth 282 are configured to face the inner surface portion 122 b of the stator teeth 122 on the radially inner surface side of the stator core 120. A permanent magnet 283 is disposed on the second rotor teeth 282.

永久磁石283は、例えばネオジウム磁石(Nd−Fe−B磁石)で構成されており、第2のロータティース282に内包されている。   The permanent magnet 283 is composed of, for example, a neodymium magnet (Nd—Fe—B magnet), and is included in the second rotor teeth 282.

(整流回路)
また、回転電機1は、誘導コイル215で発生した誘導電流を整流して界磁コイル216に供給する整流回路30を備えている。
(Rectifier circuit)
The rotating electrical machine 1 also includes a rectifier circuit 30 that rectifies the induced current generated in the induction coil 215 and supplies the rectified current to the field coil 216.

図4に示すように、整流回路30は、2つのダイオードD1、D2を整流素子として備え、これらダイオードD1、D2と2つの誘導コイル215、および2つの界磁コイル216を結線した閉回路として構成されている。整流回路30は、ロータ200の軸方向の一方側及び他方側の誘導コイル215及び界磁コイル216のそれぞれに対応するように、ロータ200の軸方向の一方側及び他方側にそれぞれ設けられる。   As shown in FIG. 4, the rectifier circuit 30 includes two diodes D1 and D2 as rectifier elements, and is configured as a closed circuit in which the diodes D1 and D2, the two induction coils 215, and the two field coils 216 are connected. Has been. The rectifier circuit 30 is provided on one side and the other side in the axial direction of the rotor 200 so as to correspond to the induction coil 215 and the field coil 216 on one side and the other side in the axial direction of the rotor 200, respectively.

整流回路30における2つの誘導コイル215は、アキシャルギャップロータ200A、200Bの周方向に隣り合う誘導コイル215である。2つの界磁コイル216は、アキシャルギャップロータ200A、200Bの周方向に隣り合う界磁コイル216である。   The two induction coils 215 in the rectifier circuit 30 are induction coils 215 adjacent in the circumferential direction of the axial gap rotors 200A and 200B. The two field coils 216 are field coils 216 adjacent to each other in the circumferential direction of the axial gap rotors 200A and 200B.

ダイオードD1、D2は、アキシャルギャップロータ200A、200Bに設けられている。   The diodes D1 and D2 are provided in the axial gap rotors 200A and 200B.

整流回路30において、2つの誘導コイル215で発生した交流の誘導電流は、ダイオードD1、D2により直流に整流される。ダイオードD1、D2による整流後の直流は、直列接続されている2つの界磁コイル216に界磁電流として供給される。2つの界磁コイル216は、直流の界磁電流が供給されることにより誘導磁束を発生させる。   In the rectifier circuit 30, the AC induced current generated by the two induction coils 215 is rectified to DC by the diodes D1 and D2. The direct current after rectification by the diodes D1 and D2 is supplied as field current to the two field coils 216 connected in series. The two field coils 216 generate an induced magnetic flux when supplied with a DC field current.

本実施形態では、直流の界磁電流により、2つの界磁コイル216が反対方向の誘導磁束を発生させるようになっている。具体的には、一方の界磁コイル216が巻回された第1のロータティース212はN極に磁化され、他方の界磁コイル216が巻回された第1のロータティース212はS極に磁化されるように、界磁コイル216の巻方向が設定されている。   In the present embodiment, two field coils 216 generate induced magnetic fluxes in opposite directions by a DC field current. Specifically, the first rotor tooth 212 around which one field coil 216 is wound is magnetized to the N pole, and the first rotor tooth 212 around which the other field coil 216 is wound is turned to the S pole. The winding direction of the field coil 216 is set so as to be magnetized.

また、図5に示すように、第1のロータティース212の磁極と、この第1のロータティース212と周方向で同位置にある永久磁石283の磁極とが反対の磁極に形成されるように、界磁コイル216の巻方向が設定されている。   Further, as shown in FIG. 5, the magnetic poles of the first rotor teeth 212 and the magnetic poles of the permanent magnets 283 located at the same position in the circumferential direction as the first rotor teeth 212 are formed as opposite magnetic poles. The winding direction of the field coil 216 is set.

(回転電機の作用)
次に、図6、図7及び図8を参照して、本実施の形態に係る回転電機1の作用について説明する。
(Operation of rotating electrical machine)
Next, the operation of the rotating electrical machine 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

本実施の形態に係る回転電機1は、以上説明したように、ロータ200に永久磁石283を備え、その永久磁石283の磁束を利用してトルクを出力する永久磁石型同期モータである。   As described above, the rotating electrical machine 1 according to the present embodiment is a permanent magnet type synchronous motor that includes the permanent magnet 283 in the rotor 200 and outputs torque using the magnetic flux of the permanent magnet 283.

従来の永久磁石型同期モータでは、永久磁石の磁束が一定のため、ロータの回転速度が上昇するにつれて永久磁石の磁束によってステータの電機子コイルに生じる逆起電力が増加する。そして、ロータの回転速度がある回転速度に達すると、電機子コイルに生じた逆起電力が永久磁石型同期モータの電源電圧と等しくなる。これにより、永久磁石型同期モータにはそれ以上電流を流すことができなくなる。この結果、ロータの回転速度を上昇させることができなくなってしまう。   In the conventional permanent magnet type synchronous motor, since the magnetic flux of the permanent magnet is constant, the counter electromotive force generated in the armature coil of the stator is increased by the magnetic flux of the permanent magnet as the rotational speed of the rotor increases. When the rotational speed of the rotor reaches a certain rotational speed, the counter electromotive force generated in the armature coil becomes equal to the power supply voltage of the permanent magnet type synchronous motor. As a result, no more current can flow through the permanent magnet type synchronous motor. As a result, the rotational speed of the rotor cannot be increased.

従来、こうした問題を解決するために、ステータの電機子コイルに永久磁石による磁束を打ち消す電流を流すことにより電機子コイルに生じる逆起電力を等価的に低減させる弱め界磁制御が行われていた。   Conventionally, in order to solve such problems, field weakening control has been performed in which a counter electromotive force generated in the armature coil is equivalently reduced by passing a current that cancels the magnetic flux generated by the permanent magnet through the armature coil of the stator.

しかしながら、この弱め界磁制御は、永久磁石の磁束を打ち消す方向の磁束を発生させるべく電流を流すことから、トルクに寄与しない磁束を発生させることになる。このため、出力に対して無駄なエネルギを消費しており、効率の低下を招いていた。   However, this field-weakening control generates a magnetic flux that does not contribute to torque because a current is passed to generate a magnetic flux in a direction that cancels the magnetic flux of the permanent magnet. For this reason, useless energy is consumed with respect to the output, resulting in a decrease in efficiency.

また、弱め界磁制御では、高調波磁束が生じるため、その高調波磁束に起因して永久磁石型同期モータの鉄損や電磁振動が増加するおそれがある。さらに、弱め界磁制御では、永久磁石の磁束に対して逆向きの磁束を発生させて永久磁石の磁束を抑え込むため、永久磁石の不可逆減磁が生じるおそれがある。このため、比較的保磁力の高い永久磁石を用いる必要があり、コストが増加してしまう。   Further, in the field weakening control, a harmonic magnetic flux is generated, and therefore the iron loss and electromagnetic vibration of the permanent magnet type synchronous motor may increase due to the harmonic magnetic flux. Further, in the field weakening control, since the magnetic flux in the direction opposite to the magnetic flux of the permanent magnet is generated to suppress the magnetic flux of the permanent magnet, irreversible demagnetization of the permanent magnet may occur. For this reason, it is necessary to use a permanent magnet having a relatively high coercive force, which increases costs.

また、永久磁石としてネオジウム磁石を用いた場合には、弱め界磁制御による外部磁場の変動により永久磁石に渦電流が生じ、永久磁石が発熱する。この発熱によって永久磁石の不可逆減磁が生じるおそれがある。したがって、耐熱性の高いレアアース等の材料を永久磁石に添加する必要がある。しかし、この場合には、添加されたレアアース等の材料が永久磁石にとって不純物となるため、永久磁石本来の性能を発揮させることができないおそれがある。   Further, when a neodymium magnet is used as the permanent magnet, an eddy current is generated in the permanent magnet due to the fluctuation of the external magnetic field by the field weakening control, and the permanent magnet generates heat. This heat generation may cause irreversible demagnetization of the permanent magnet. Therefore, it is necessary to add a material such as a rare earth having high heat resistance to the permanent magnet. However, in this case, since the added material such as rare earth becomes an impurity for the permanent magnet, the original performance of the permanent magnet may not be exhibited.

そこで、本実施の形態に係る回転電機1では、弱め界磁制御を行わずに、上述した界磁コイル216の作用によって、永久磁石283からステータ100に鎖交する磁束量を調整可能な構成とした。これにより、本実施の形態に係る回転電機1は、上述したような弱め界磁制御による問題を解決することができる。   Therefore, the rotating electrical machine 1 according to the present embodiment has a configuration in which the amount of magnetic flux linked from the permanent magnet 283 to the stator 100 can be adjusted by the action of the field coil 216 without performing field weakening control. Thereby, the rotary electric machine 1 which concerns on this Embodiment can solve the problem by the field weakening control as mentioned above.

(ロータ低回転時)
本実施の形態に係る回転電機1においてロータ200の回転速度が低いときは、ステータ100に高調波成分の磁束が発生していないか、あるいは発生していても微量である。このため、界磁コイル216は、誘導磁束を発生してないか、あるいは発生していても微量である。
(When rotor is running at low speed)
In the rotating electrical machine 1 according to the present embodiment, when the rotational speed of the rotor 200 is low, a magnetic flux of harmonic components is not generated in the stator 100, or a minute amount is generated even if it is generated. For this reason, the field coil 216 does not generate an induced magnetic flux, or even if it generates a trace amount.

このため、第1のロータティース212は、N極またはS極の何れにも磁化されないか、磁化されても微量である。したがって、永久磁石283の磁束の全てがステータ100に鎖交する。   For this reason, the first rotor teeth 212 are not magnetized by either the N pole or the S pole, or a minute amount even if magnetized. Therefore, all of the magnetic flux of the permanent magnet 283 is linked to the stator 100.

このように、ロータ200の回転速度が低いときは、ロータ200の回転速度が高いときと比べて永久磁石283からステータ100に鎖交する磁束の磁束量を増加させることができる。   Thus, when the rotational speed of the rotor 200 is low, the amount of magnetic flux interlinked from the permanent magnet 283 to the stator 100 can be increased compared to when the rotational speed of the rotor 200 is high.

(ロータ高回転時)
一方、本実施の形態に係る回転電機1においてロータ200の回転速度が高いときは、ステータ100に高調波成分の磁束が発生する。その高調波成分の磁束の磁束量は、ロータ200の回転速度が上昇するにつれて増加する。
(At high rotor speed)
On the other hand, when the rotational speed of the rotor 200 is high in the rotating electrical machine 1 according to the present embodiment, a magnetic flux of a harmonic component is generated in the stator 100. The amount of the harmonic component magnetic flux increases as the rotational speed of the rotor 200 increases.

これにより、アキシャルギャップロータ200A、200Bの誘導コイル215において誘導電流が誘起され、この誘起された誘導電流が整流回路30によって整流されて直流電流として界磁コイル216に供給される。   As a result, an induced current is induced in the induction coil 215 of the axial gap rotor 200A, 200B, and the induced current is rectified by the rectifier circuit 30 and supplied to the field coil 216 as a direct current.

直流電流が供給された界磁コイル216は、周方向における同じ位置に相当する永久磁石283の磁極とは反対の磁極となるよう、第1のロータティース212を磁化する方向に磁束を発生させる。すなわち、図5に示すように、第1のロータティース212の磁極と永久磁石283の磁極とは反対の磁極に形成される。   The field coil 216 to which the direct current is supplied generates a magnetic flux in the direction in which the first rotor teeth 212 is magnetized so that the magnetic pole is opposite to the magnetic pole of the permanent magnet 283 corresponding to the same position in the circumferential direction. That is, as shown in FIG. 5, the magnetic poles of the first rotor teeth 212 and the permanent magnets 283 are formed as opposite magnetic poles.

このため、図6に示すように、界磁コイル216による磁束の磁路(白抜きの矢印で示す)が、軸方向および径方向の両方で、永久磁石283による磁束の磁路(黒塗りの矢印で示す)とは逆方向に発生する。この逆向きの磁路は、ステータ100のステータコア120において打ち消し合う。   Therefore, as shown in FIG. 6, the magnetic path of the magnetic flux by the field coil 216 (indicated by the white arrow) is the magnetic path of the magnetic flux by the permanent magnet 283 (black) in both the axial direction and the radial direction. It occurs in the opposite direction to that indicated by the arrow. The opposite magnetic paths cancel each other in the stator core 120 of the stator 100.

したがって、図7に示すように、永久磁石283の磁束のうち、界磁コイル216の磁束によって打ち消されなかった磁束が、ステータ100に鎖交する。また、永久磁石283の磁束の一部が、ステータコア120の軸方向の端部において、ギャップ(空隙)を通過して第1のロータティース212側に流れる。この結果、永久磁石283からステータ100に鎖交する磁束の磁束量が抑えられる。   Therefore, as shown in FIG. 7, the magnetic flux that has not been canceled by the magnetic flux of the field coil 216 among the magnetic flux of the permanent magnet 283 is linked to the stator 100. In addition, a part of the magnetic flux of the permanent magnet 283 flows through the gap (gap) at the axial end of the stator core 120 toward the first rotor teeth 212. As a result, the amount of magnetic flux linked from the permanent magnet 283 to the stator 100 is suppressed.

また、図8において、回転数R1より小さい領域では、第1のロータティース212に磁極が形成されず、径方向において永久磁石283の磁束がステータ100に鎖交する。また、回転数R1より大きい領域では、第1のロータティース212の磁極が永久磁石283の磁極とは反対の磁極に形成されるので、径方向と軸方向において永久磁石283の磁束がステータ100に鎖交し、永久磁石283からステータ100に鎖交する磁束の磁束量が抑えられる。また、ロータ200の回転数が高くなるに連れて、誘導コイル215に誘起される誘導電流が多くなり、永久磁石283からステータ100に鎖交する磁束の磁束量が減少する。   In FIG. 8, in the region smaller than the rotational speed R <b> 1, no magnetic pole is formed on the first rotor teeth 212, and the magnetic flux of the permanent magnet 283 is linked to the stator 100 in the radial direction. Further, in the region larger than the rotational speed R1, the magnetic pole of the first rotor teeth 212 is formed as a magnetic pole opposite to the magnetic pole of the permanent magnet 283, so that the magnetic flux of the permanent magnet 283 is applied to the stator 100 in the radial direction and the axial direction. The amount of magnetic flux linked to the stator 100 from the permanent magnet 283 is suppressed. Further, as the rotational speed of the rotor 200 increases, the induced current induced in the induction coil 215 increases, and the amount of magnetic flux linked from the permanent magnet 283 to the stator 100 decreases.

したがって、ロータ200の回転速度が高い場合であっても弱め界磁制御を不要とすることができる。このため、弱め界磁制御により生ずる高調波磁束に起因した鉄損や電磁振動を防止することができる。   Therefore, even if the rotational speed of the rotor 200 is high, field-weakening control can be made unnecessary. For this reason, the iron loss and electromagnetic vibration resulting from the harmonic magnetic flux produced by field weakening control can be prevented.

さらに、弱め界磁制御を不要としたので、保磁力の高い永久磁石を用いる必要がなく、また耐熱性の高いレアアース等の材料を永久磁石に添加する必要もない。これにより、回転電機1のコストを低減させることができる。   Furthermore, since field-weakening control is not required, it is not necessary to use a permanent magnet having a high coercive force, and it is not necessary to add a material such as a rare earth having a high heat resistance to the permanent magnet. Thereby, the cost of the rotary electric machine 1 can be reduced.

このように、本実施の形態に係る回転電機1では、弱め界磁制御を行わずに永久磁石283からステータ100に鎖交する磁束量を調整可能としたので、ロータ200の回転速度が高いときであっても効率の低下を防止することができる。また、ロータ200の回転速度が低いときには出力の向上を図ることができる。   As described above, in the rotating electrical machine 1 according to the present embodiment, the amount of magnetic flux interlinking from the permanent magnet 283 to the stator 100 can be adjusted without performing field-weakening control, so that the rotation speed of the rotor 200 is high. However, a decrease in efficiency can be prevented. Further, when the rotational speed of the rotor 200 is low, the output can be improved.

(ステータの機械構造)
この回転電機1では磁路が3次元的に発生するため、ステータコア120の材料は、軟磁性複合材料であるSMC(Soft Magnetic Composite)を用いるのが望ましい。
(Mechanical structure of stator)
Since the rotating electrical machine 1 generates a magnetic path three-dimensionally, it is desirable to use SMC (Soft Magnetic Composite) which is a soft magnetic composite material as the material of the stator core 120.

SMCは、絶縁処理が施された微細な鉄粉を圧縮して固めて成形した圧粉磁心材である。このため、成形部材の寸法が大きいほど大型のプレス機を用いる必要があり、またその成形も困難となる。そこで、本実施形態では、ステータコア120は周方向に分割されている。   SMC is a dust core material formed by compressing and solidifying fine iron powder that has been subjected to insulation treatment. For this reason, it is necessary to use a large press as the size of the molded member increases, and the molding becomes difficult. Therefore, in the present embodiment, the stator core 120 is divided in the circumferential direction.

図9、図10において、ステータコア120は、ステータヨーク121を有するステータヨーク部123と、ステータティース122を有するステータティース部124とに、分割面120Aで分割されている。ステータコア120は、ステータヨーク121を軸方向および径方向に横切る平面を分割面120Aとして分割されている。   9 and 10, the stator core 120 is divided into a stator yoke portion 123 having a stator yoke 121 and a stator teeth portion 124 having a stator tooth 122 by a dividing surface 120A. The stator core 120 is divided with a plane that crosses the stator yoke 121 in the axial direction and the radial direction as a dividing surface 120A.

ステータヨーク部123は凸部123A、123Bを備えている。凸部123Aは、ステータヨーク部123の軸方向の一方側(図の上方)における周方向の一方側(図の右方)に設けられており、周方向の一方側に隣合うステータティース部124に向かって分割面120Aから突出している。   The stator yoke portion 123 includes convex portions 123A and 123B. The convex portion 123A is provided on one side (right side in the drawing) of the circumferential direction on one side (upper side in the drawing) of the stator yoke portion 123, and is adjacent to one side in the circumferential direction. Projecting from the dividing surface 120A.

凸部123Bは、ステータヨーク部123の軸方向の他方側(図の下方)における周方向の他方側(図の左方)に設けられており、周方向の他方側に隣合うステータティース部124に向かって分割面120Aから突出している。   The convex portion 123B is provided on the other circumferential side (the left side in the figure) on the other axial side (lower side in the figure) of the stator yoke part 123, and is adjacent to the other side in the circumferential direction. Projecting from the dividing surface 120A.

凸部123A、123Bは、十分な機械強度が得られるように、軸方向および周方向に幅広に形成されている。凸部123A、123Bは本発明における凹凸部を構成している。   The convex portions 123A and 123B are formed wide in the axial direction and the circumferential direction so that sufficient mechanical strength is obtained. The convex portions 123A and 123B constitute the concave and convex portions in the present invention.

ステータティース部124は、凹部124A、124Bを備えており、この凹部124A、124Bは、ステータヨーク部123の凸部123A、123Bが周方向から嵌め合わせ可能な形状に形成されている。   The stator teeth portion 124 includes concave portions 124A and 124B. The concave portions 124A and 124B are formed in a shape that allows the convex portions 123A and 123B of the stator yoke portion 123 to be fitted from the circumferential direction.

凹部124Aは、ステータティース部124の軸方向の一方側における周方向の他方側に設けられており、周方向の他方側に隣合うステータティース部124に対して分割面120Aから窪んでいる。   The recess 124A is provided on the other side in the circumferential direction on one axial side of the stator teeth portion 124, and is recessed from the dividing surface 120A with respect to the stator teeth portion 124 adjacent to the other circumferential side.

凹部124Bは、ステータティース部124の軸方向の他方側における周方向の一方側に設けられており、周方向の一方側に隣合うステータティース部124に対して分割面120Aから窪んでいる。凹部124A、124Bは本発明における凹凸部を構成している。   The concave portion 124B is provided on one side in the circumferential direction on the other axial side of the stator teeth portion 124, and is recessed from the split surface 120A with respect to the stator teeth portion 124 adjacent to one side in the circumferential direction. The concave portions 124A and 124B constitute the concave and convex portions in the present invention.

ステータヨーク部123は、凸部123A、123Bの基端部にフィレット123A1、123B1が形成されている。ステータティース部124は、凹部124A、124Bの入口部にフィレット124A1、124B1が形成されている。このフィレット124A1、124B1は、ステータヨーク部123のフィレット123A1、123B1と面接触するように互いに等しい曲率で形成されている。   The stator yoke portion 123 has fillets 123A1 and 123B1 formed at the base ends of the convex portions 123A and 123B. The stator teeth portion 124 has fillets 124A1 and 124B1 formed at the entrances of the recesses 124A and 124B. The fillets 124A1 and 124B1 are formed with the same curvature so as to be in surface contact with the fillets 123A1 and 123B1 of the stator yoke portion 123.

このように分割構造のステータコア120は、ステータヨーク部123の凸部123A、123Bとステータティース部124の凹部124A、124Bとを接着剤を塗布してそれぞれ嵌め合わせることで一体化され、環状に形成される。   As described above, the stator core 120 having the divided structure is integrated and formed into an annular shape by applying the adhesive to the convex portions 123A and 123B of the stator yoke portion 123 and the concave portions 124A and 124B of the stator teeth portion 124, respectively. Is done.

このように、ステータコア120をステータヨーク部123とステータティース部124とからなる分割構造にしたことで、予め成形された電機子コイル110をステータヨーク121に取付けておき、ステータヨーク部123とステータティース部124とを凹凸を嵌め合わせて組み上げることができる。このため、環状のステータコア120を効率的に組立てることができる。   As described above, the stator core 120 is divided into the stator yoke portion 123 and the stator teeth portion 124, so that the pre-formed armature coil 110 is attached to the stator yoke 121, and the stator yoke portion 123 and the stator teeth are attached. It is possible to assemble the part 124 by fitting the unevenness. For this reason, the annular stator core 120 can be assembled efficiently.

また、磁気回路への影響が少ないステータヨーク121に分割面120Aを設定しているため、性能を劣化させることなくステータコア120の組立性を向上させることができる。   Further, since the dividing surface 120A is set on the stator yoke 121 that has little influence on the magnetic circuit, the assemblability of the stator core 120 can be improved without degrading the performance.

また、予め成形された電機子コイル110をステータヨーク121に取付けることができる。このため、ステータコア120に電機子コイル110を直接巻回す場合と比較して、特殊な巻線機を使用することなく電機子コイル110を成形でき、電機子コイル110の絶縁性および占積率を向上させることができる。   In addition, a pre-shaped armature coil 110 can be attached to the stator yoke 121. For this reason, compared with the case where the armature coil 110 is directly wound around the stator core 120, the armature coil 110 can be formed without using a special winding machine, and the insulation and space factor of the armature coil 110 can be reduced. Can be improved.

さらに、ステータコア120をステータヨーク部123とステータティース部124とに分割したことで、プレス成形時の圧力をステータヨーク部123およびステータティース部124に均一に作用させることができる。このため、ステータコア120に密度のばらつきが生じることを抑えることができる。また、プレス機の加圧力に制約されることなく、SMCからなる所望の大きさのステータコア120を高密度に成形することができる。   Furthermore, by dividing the stator core 120 into the stator yoke portion 123 and the stator teeth portion 124, the pressure during press molding can be applied uniformly to the stator yoke portion 123 and the stator teeth portion 124. For this reason, it is possible to suppress a variation in density in the stator core 120. Further, the stator core 120 having a desired size made of SMC can be molded with high density without being restricted by the pressing force of the press.

また、ステータヨーク部123とステータティース部124とを、凹部124A、124Bと凸部123A、123Bとの凹凸形状により嵌め合わせる構造としたことで、ステータヨーク部123とステータティース部124との位置決めを容易に精度よく行うことができる。このため、ステータコア120の同心度と周方向の位置決め精度を向上させることができる。   Further, the stator yoke portion 123 and the stator tooth portion 124 are fitted to each other by the concave and convex shapes of the concave portions 124A and 124B and the convex portions 123A and 123B, thereby positioning the stator yoke portion 123 and the stator tooth portion 124. It can be done easily and accurately. For this reason, the concentricity of the stator core 120 and the positioning accuracy in the circumferential direction can be improved.

したがって、図13に示すように、ラジアルギャップ面において、第2のロータティース282に対するステータティース122の内面部122bのギャップの大きさを精度良く管理することができる。また、アキシャルギャップ面において、第1のロータティース212に対するステータティース122の側面部122aのギャップの大きさを精度良く管理することができる。また、ステータコア120の機械強度を向上させることができる。   Therefore, as shown in FIG. 13, the size of the gap of the inner surface portion 122b of the stator tooth 122 with respect to the second rotor tooth 282 can be accurately managed on the radial gap surface. In addition, in the axial gap surface, the size of the gap of the side surface portion 122a of the stator tooth 122 with respect to the first rotor tooth 212 can be managed with high accuracy. Further, the mechanical strength of the stator core 120 can be improved.

また、凸部123A、123Bを幅広に形成し、ステータヨーク部123にフィレット123A1、123B1を形成し、ステータティース部124にフィレット124A1、124B1を形成したことで、プレス成形時に凸部123A、123Bの基部にクラックが発生するのを防止できる。また、ステータヨーク部123をステータティース部124に組み付ける際の強度を向上させることができる。   Further, the convex portions 123A and 123B are formed wide, the fillets 123A1 and 123B1 are formed on the stator yoke portion 123, and the fillets 124A1 and 124B1 are formed on the stator teeth portion 124. It is possible to prevent the base from cracking. Further, the strength when the stator yoke portion 123 is assembled to the stator teeth portion 124 can be improved.

ここで、ステータコア120の分割数は、ステータコア120の寸法が大きくなるほど増加させることが好ましい。ステータコア120の寸法が大きいほど、分割数を増加させてステータヨーク部123の寸法およびステータティース部124の寸法を小さくすることで、プレス成形時にステータコア120に密度のばらつきが生じることを抑制できる。   Here, the number of divisions of the stator core 120 is preferably increased as the dimension of the stator core 120 increases. By increasing the number of divisions and reducing the size of the stator yoke portion 123 and the size of the stator teeth portion 124 as the size of the stator core 120 is increased, it is possible to suppress variations in density in the stator core 120 during press molding.

例えば、図11に示すように、ステータヨーク部123を、第1ステータヨーク部123Cと第2ステータヨーク部123Dとに軸方向に分割してもよい。   For example, as shown in FIG. 11, the stator yoke portion 123 may be divided in the axial direction into a first stator yoke portion 123C and a second stator yoke portion 123D.

第1ステータヨーク部123Cには、第2ステータヨーク部123Dに対して窪んだ凹部123C1と、第2ステータヨーク部123Dに対して突出する凸部123C2とが形成されている。   The first stator yoke portion 123C is formed with a concave portion 123C1 that is recessed with respect to the second stator yoke portion 123D and a convex portion 123C2 that protrudes with respect to the second stator yoke portion 123D.

第2ステータヨーク部123Dには、第1ステータヨーク部123Cに対して窪んだ凹部123D1と、第1ステータヨーク部123Cに対して突出する凸部123D2とが形成されている。   The second stator yoke portion 123D is formed with a concave portion 123D1 that is recessed with respect to the first stator yoke portion 123C and a convex portion 123D2 that protrudes with respect to the first stator yoke portion 123C.

第1ステータヨーク部123Cと第2ステータヨーク部123Dは、凹部123C1と凸部123D2の嵌め合わせ、および凹部123D1と凸部123C2の嵌め合わせによって、組立てることができる。   The first stator yoke portion 123C and the second stator yoke portion 123D can be assembled by fitting the concave portion 123C1 and the convex portion 123D2 and fitting the concave portion 123D1 and the convex portion 123C2.

また、ステータティース部124を、第1ステータティース部124Cと第2ステータティース部124Dとに軸方向に分割してもよい。   The stator teeth portion 124 may be divided in the axial direction into a first stator teeth portion 124C and a second stator teeth portion 124D.

第1ステータティース部124Cには、第2ステータティース部124Dに対して窪んだ凹部124C1と、第2ステータティース部124Dに対して突出する凸部124C2とが形成されている。   The first stator teeth portion 124C is formed with a recess 124C1 that is recessed with respect to the second stator teeth portion 124D and a protrusion 124C2 that protrudes with respect to the second stator teeth portion 124D.

第2ステータティース部124Dには、第1ステータティース部124Cに対して窪んだ凹部124D1と、第1ステータティース部124Cに対して突出する凸部124D2とが形成されている。   The second stator teeth portion 124D is formed with a recess 124D1 that is recessed with respect to the first stator teeth portion 124C and a protrusion 124D2 that protrudes with respect to the first stator teeth portion 124C.

第1ステータティース部124Cと第2ステータティース部124Dは、凹部124C1と凸部124D2の嵌め合わせ、および凹部124D1と凸部124C2の嵌め合わせによって、組立てることができる。   The first stator teeth portion 124C and the second stator teeth portion 124D can be assembled by fitting the concave portion 124C1 and the convex portion 124D2 and fitting the concave portion 124D1 and the convex portion 124C2.

図12において、電機子コイル110は、予めトロイダル巻されている。トロイダル巻とは、ステータコア120の環の内側と外側を交互に通って、ステータコア120のステータヨーク部123(ステータヨーク121)の周囲を周回するように巻線111を形成する方法である。   In FIG. 12, the armature coil 110 is toroidally wound in advance. The toroidal winding is a method in which the winding 111 is formed so as to circulate around the stator yoke portion 123 (stator yoke 121) of the stator core 120 by alternately passing inside and outside the ring of the stator core 120.

電機子コイル110の巻線111は、断面が長方形の平角線からなる。電機子コイル110は、エッジワイズ巻によるトロイダル巻の状態に予め形成されている。エッジワイズ巻とは、スロット125に対して、平角線からなる巻線111の短辺を回転電機1の径方向内方側と径方向外方側に対向させて、巻線111を縦に巻き回す方法である。この電機子コイル110は、ステータコア120に集中巻で配置される。   The winding 111 of the armature coil 110 is a rectangular wire having a rectangular cross section. The armature coil 110 is formed in advance in a toroidal winding state by edgewise winding. With edgewise winding, the winding 111 is wound vertically with the short side of the winding 111 made of a flat wire facing the slot 125 on the radially inner side and the radially outer side of the rotating electrical machine 1. It is a method of turning. The armature coil 110 is arranged on the stator core 120 with concentrated winding.

電機子コイル110の巻線111は、巻始めと巻終りとなる両端部111Aがステータコア120の外周部に向かって延びるように配置されている。また、巻線111の両端部111Aはステータ100の外周部に配置されている。   The winding 111 of the armature coil 110 is arranged such that both ends 111 </ b> A at the beginning and end of the winding extend toward the outer peripheral portion of the stator core 120. Further, both end portions 111 </ b> A of the winding 111 are disposed on the outer peripheral portion of the stator 100.

このように、電機子コイル110をエッジワイズ巻きとしたことで、巻ピッチ方向に隣り合う巻線111同士が長辺で面接触し、電流に応じた断面積を維持したまま巻数を増加できる。このため、電機子コイル110の占積率を向上でき、ステータ100の起磁力を増大できる。   As described above, the armature coil 110 is edgewise wound, so that the windings 111 adjacent to each other in the winding pitch direction are in surface contact with each other on the long side, and the number of turns can be increased while maintaining the cross-sectional area corresponding to the current. For this reason, the space factor of the armature coil 110 can be improved, and the magnetomotive force of the stator 100 can be increased.

また、電機子コイル110をエッジワイズ巻きとしたことで、巻線111の巻き始めと巻終りとなる両端部111Aをステータ100の外周部に配置することができる。   Further, since the armature coil 110 is edgewise-wound, both end portions 111 </ b> A at the beginning and end of the winding 111 can be disposed on the outer peripheral portion of the stator 100.

このため、電機子コイル110をフラットワイズ巻(平角線の長辺を内径方向として巻き回す方法)にした場合と比較して、電機子コイル110の巻線111の両端部111Aの取出しに必要なスペースを小さくでき、電機子コイル110の占積率を向上させることができる。   For this reason, it is necessary for taking out both ends 111A of the winding 111 of the armature coil 110 as compared with the case where the armature coil 110 is wound flatwise (a method in which the long side of the rectangular wire is wound with the inner diameter direction). The space can be reduced, and the space factor of the armature coil 110 can be improved.

また、電機子コイル110の巻線111の両端部111Aをステータ100の外周部に配置したことで、ステータ100の外周部に配置した図示しないバスバーによって巻線111を容易に結線することができ、回転電機1を径方向に小型化できる。   Further, by arranging both end portions 111A of the winding 111 of the armature coil 110 on the outer periphery of the stator 100, the winding 111 can be easily connected by a bus bar (not shown) disposed on the outer periphery of the stator 100, The rotating electrical machine 1 can be downsized in the radial direction.

また、電機子コイル110をエッジワイズ巻きとしたことにより、巻線111の表面側に他の巻線111が重なることを防止し、全ての巻線111が露出した状態にできる。このため、電機子コイル110の放熱性を向上でき、回転電機1の冷却性能を向上させることができる。   In addition, since the armature coil 110 is edgewise wound, it is possible to prevent the other winding 111 from overlapping the surface side of the winding 111 and to expose all the windings 111. For this reason, the heat dissipation of the armature coil 110 can be improved, and the cooling performance of the rotary electric machine 1 can be improved.

また、平角線からなる巻線111の短辺がアキシャルギャップロータ200A、200Bとのギャップ面と一致するように電機子コイル110を巻き回すことができる。このため、磁束に直交する方向(軸方向)の面における巻線111の断面積を小さくでき、渦電流損を低減させることができる。   Further, the armature coil 110 can be wound so that the short side of the winding 111 made of a flat wire coincides with the gap surface between the axial gap rotors 200A and 200B. For this reason, the cross-sectional area of the coil | winding 111 in the surface of the direction (axial direction) orthogonal to magnetic flux can be made small, and an eddy current loss can be reduced.

図14、図15において、ステータ100は樹脂製のインシュレータ130を備えている。インシュレータ130は、三相の電機子コイル110の巻線111が取り付けられてステータヨーク部123に嵌め込まれている。すなわち、インシュレータ130は電機子コイル110とステータコア120の間に設けられている。   14 and 15, the stator 100 includes a resin insulator 130. The insulator 130 is fitted with the stator yoke portion 123 with the winding 111 of the three-phase armature coil 110 attached thereto. That is, the insulator 130 is provided between the armature coil 110 and the stator core 120.

インシュレータ130は、第1のインシュレータ131と第2のインシュレータ132と第3のインシュレータ133との3つに分割されている。第1のインシュレータ131は本発明における第1の取付部を構成し、第2のインシュレータ132は本発明における第2の取付部を構成し、第3のインシュレータ133は本発明における絶縁部材を構成している。   The insulator 130 is divided into three parts: a first insulator 131, a second insulator 132, and a third insulator 133. The 1st insulator 131 comprises the 1st attachment part in this invention, the 2nd insulator 132 comprises the 2nd attachment part in this invention, and the 3rd insulator 133 comprises the insulation member in this invention. ing.

第1のインシュレータ131は、ステータヨーク部123に周方向の一方側から嵌め込まれる筒状部131Aと、この筒状部131Aの周方向の他方側の端部に連続する鍔部131Bとを備えている。筒状部131Aからの鍔部131Bの高さは、電機子コイル110の巻線111の長辺の幅と概ね等しく形成されている。   The first insulator 131 includes a cylindrical portion 131A that is fitted into the stator yoke portion 123 from one circumferential side, and a flange portion 131B that is continuous with an end portion on the other circumferential side of the cylindrical portion 131A. Yes. The height of the flange 131B from the cylindrical portion 131A is formed to be approximately equal to the width of the long side of the winding 111 of the armature coil 110.

第1のインシュレータ131の筒状部131Aには、三相のうちの1つの相(例えば、U−相)の電機子コイル110の巻線111が、予め成形された状態で嵌め込まれるようになっている。   In the cylindrical portion 131A of the first insulator 131, the winding 111 of the armature coil 110 of one of the three phases (for example, U-phase) is fitted in a pre-formed state. ing.

第1のインシュレータ131は、電機子コイル110の巻線111が取り付けられた状態で、ステータヨーク部123の周方向の一方側に配置されるようになっている。   The first insulator 131 is arranged on one side in the circumferential direction of the stator yoke portion 123 with the winding 111 of the armature coil 110 attached.

第2のインシュレータ132は、ステータヨーク部123に周方向の他方側から嵌め込まれる筒状部132Aと、この筒状部132Aの周方向の一方側の端部に連続する鍔部132Bとを備えている。筒状部132Aからの鍔部132Bの高さは、電機子コイル110の巻線111の長辺の幅と概ね等しく形成されている。   The second insulator 132 includes a cylindrical portion 132A that is fitted into the stator yoke portion 123 from the other side in the circumferential direction, and a flange portion 132B that is continuous with an end portion on one side in the circumferential direction of the cylindrical portion 132A. Yes. The height of the flange portion 132B from the cylindrical portion 132A is formed substantially equal to the width of the long side of the winding 111 of the armature coil 110.

第2のインシュレータ132の筒状部132Aには、三相のうちの他の1つの相(例えば、V+相)の電機子コイル110の巻線111が、予め成形された状態で嵌め込まれるようになっている。   In the cylindrical portion 132A of the second insulator 132, the winding 111 of the armature coil 110 of the other one of the three phases (for example, the V + phase) is fitted in a pre-formed state. It has become.

第2のインシュレータ132は、電機子コイル110の巻線111が取り付けられた状態で、ステータヨーク部123の周方向の他方側に配置されるようになっている。   The second insulator 132 is arranged on the other side in the circumferential direction of the stator yoke portion 123 with the winding 111 of the armature coil 110 attached.

第3のインシュレータ133は、鍔部131B、132Bと同形状に形成されている。第3のインシュレータ133は、ステータヨーク部123の周方向の中間位置に配置され、第1のインシュレータ131の筒状部131Aと第2のインシュレータ132の筒状部132Aとによって挟まれるようになっている。   The third insulator 133 is formed in the same shape as the flanges 131B and 132B. The third insulator 133 is disposed at an intermediate position in the circumferential direction of the stator yoke portion 123, and is sandwiched between the cylindrical portion 131A of the first insulator 131 and the cylindrical portion 132A of the second insulator 132. Yes.

第3のインシュレータ133は、ステータヨーク部123の周方向の中間位置に配置されることで、U−相の電機子コイル110とV+相の電機子コイル110とを隔てて双方の電機子コイル110を絶縁している。   The third insulator 133 is disposed at an intermediate position in the circumferential direction of the stator yoke portion 123, thereby separating the U-phase armature coil 110 and the V + phase armature coil 110 from both armature coils 110. Is insulated.

すなわち、本実施形態の回転電機1では、1つのスロット125に2相分(例えば、U−、V+)の電機子コイル110の巻線111を取付けているため、相の異なる電機子コイル110の各巻線111を隔てて絶縁している。   That is, in the rotating electrical machine 1 according to the present embodiment, the winding 111 of the armature coil 110 for two phases (for example, U−, V +) is attached to one slot 125, so The windings 111 are separated from each other.

ステータ100を組立てる際は、まず、第3のインシュレータ133がステータヨーク部123に周方向から嵌め込まれる。   When the stator 100 is assembled, first, the third insulator 133 is fitted into the stator yoke portion 123 from the circumferential direction.

次いで、予め電機子コイル110の巻線111が取付けられた第1のインシュレータ131および第2のインシュレータ132が、周方向の両側からステータヨーク部123に嵌め込まれる。   Next, the first insulator 131 and the second insulator 132 to which the winding 111 of the armature coil 110 is attached in advance are fitted into the stator yoke portion 123 from both sides in the circumferential direction.

これにより、ステータヨーク部123と2つの電機子コイル110からなるステータヨーク組部品が作成される。   As a result, a stator yoke assembly including the stator yoke portion 123 and the two armature coils 110 is created.

その後、図16に示すように、ステータヨーク部123と電機子コイル110からなるステータヨーク組部品は、凹部124A、124Bと凸部123A、123Bの嵌め合わせにより、ステータティース部124に外周側から組み付けられる。この工程をステータ100の周方向に沿って繰り返すことで、環状のステータ100が作成される。   After that, as shown in FIG. 16, the stator yoke assembly composed of the stator yoke portion 123 and the armature coil 110 is assembled to the stator tooth portion 124 from the outer peripheral side by fitting the concave portions 124A and 124B and the convex portions 123A and 123B. It is done. By repeating this process along the circumferential direction of the stator 100, the annular stator 100 is created.

このように、予め成形した電機子コイル110をインシュレータ130に組み付けておき、このインシュレータ130をステータヨーク部123に嵌め込むことで組立てることができる。このため、組立性が向上する。   As described above, the pre-shaped armature coil 110 can be assembled to the insulator 130, and the insulator 130 can be assembled into the stator yoke portion 123. For this reason, assembly property improves.

このステータ100は、集中巻構造のトロイダルステータであるため、1つスロット125に2相分の電機子コイル110を隣り合わせて配置している。このため、絶縁材を用いて、隣合う電機子コイル110同士の絶縁性を向上させる必要がある。また、絶縁材を用いたことで組立性が悪化しないように配慮する必要がある。   Since this stator 100 is a toroidal stator having a concentrated winding structure, two-phase armature coils 110 are arranged adjacent to each other in one slot 125. For this reason, it is necessary to improve the insulation between the adjacent armature coils 110 using an insulating material. In addition, it is necessary to consider that the assemblability is not deteriorated by using the insulating material.

そこで、本実施形態では、インシュレータ130を、第1のインシュレータ131、第2のインシュレータ132、第3のインシュレータ133に分割した。また、第3のインシュレータ133を、第1のインシュレータ131と第2のインシュレータ132とで挟まれるように配置した。また、第3のインシュレータ133によって電機子コイル110同士を絶縁した。   Therefore, in this embodiment, the insulator 130 is divided into the first insulator 131, the second insulator 132, and the third insulator 133. Further, the third insulator 133 is disposed so as to be sandwiched between the first insulator 131 and the second insulator 132. Further, the armature coils 110 are insulated from each other by the third insulator 133.

これにより、各相の電機子コイル110同士の絶縁性を向上させることができ、電機子コイル110の組立性を向上させることができる。   Thereby, the insulation between the armature coils 110 of each phase can be improved, and the assemblability of the armature coils 110 can be improved.

また、第1のインシュレータ131の鍔部131B、および第2のインシュレータ132の鍔部132Bにより、電機子コイル110を周方向に支持することができ、機械強度を向上させることができる。   Further, the armature coil 110 can be supported in the circumferential direction by the flange 131B of the first insulator 131 and the flange 132B of the second insulator 132, and the mechanical strength can be improved.

ここで、電機子コイル110の絶縁方法として、ステータコア120との間に絶縁紙を挟む手法や、ステータコア120をカプトン等の絶縁テープで養生する手法も考えられる。   Here, as a method of insulating the armature coil 110, a method of sandwiching insulating paper between the stator core 120 and a method of curing the stator core 120 with an insulating tape such as Kapton are conceivable.

しかし、このような手法では、ステータ100の組立時の負荷によって絶縁紙や絶縁テープが破れ、絶縁性が低下してしまうおそれがあり、組付性が低下してしまう。   However, in such a method, the insulating paper or the insulating tape may be broken by the load at the time of assembling the stator 100, and the insulating property may be lowered, and the assembling property is lowered.

これに対し、本実施形態では、ステータコア120と電機子コイル110の間、および周方向に隣合う電機子コイル110同士を、樹脂製のインシュレータ130により絶縁している。   On the other hand, in this embodiment, the armature coils 110 adjacent to each other between the stator core 120 and the armature coil 110 and in the circumferential direction are insulated by a resin insulator 130.

このため、ステータ100の組立時にインシュレータ130が破損して絶縁性が低下するおそれがなくなり、組立性を向上させることができる。   For this reason, there is no possibility that the insulator 130 is damaged when the stator 100 is assembled and the insulating property is lowered, and the assembling property can be improved.

以上のように、本実施の形態の回転電機1によれば、ステータ100は、電機子コイル110の三相の巻線111が取り付けられステータヨーク部123に嵌め込まれるインシュレータ130を有する。   As described above, according to the rotating electrical machine 1 of the present embodiment, the stator 100 includes the insulator 130 to which the three-phase winding 111 of the armature coil 110 is attached and fitted into the stator yoke portion 123.

そして、インシュレータ130は、三相の巻線111のうち一相の巻線111が取り付けられた第1のインシュレータ131と、三相の巻線のうち第1のインシュレータ131に取り付けられた巻線111とは異なる相の巻線111が取り付けられた第2のインシュレータ132と、ステータヨーク部123に設置され第1のインシュレータ131と第2のインシュレータ132とによって挟まれる第3のインシュレータ133とを有する。   The insulator 130 includes a first insulator 131 to which the one-phase winding 111 is attached among the three-phase windings 111 and a winding 111 attached to the first insulator 131 among the three-phase windings 111. A second insulator 132 to which a winding 111 having a phase different from that of the second insulator 132 is attached, and a third insulator 133 installed in the stator yoke portion 123 and sandwiched between the first insulator 131 and the second insulator 132.

これにより、巻線111が取り付けられた第1のインシュレータ131および第2のインシュレータ132を、第3のインシュレータ133を挟むようにステータヨーク部123に設置できる。これにより組立性を向上させることができる。また、第3のインシュレータ130により、隣り合う巻線111同士の絶縁性を向上させることができる。この結果、組立性と絶縁性を向上させることができる。   Accordingly, the first insulator 131 and the second insulator 132 to which the winding 111 is attached can be installed on the stator yoke portion 123 so as to sandwich the third insulator 133. As a result, the assemblability can be improved. Further, the insulation between the adjacent windings 111 can be improved by the third insulator 130. As a result, assemblability and insulation can be improved.

また、本実施の形態の回転電機1によれば、ステータ100は、ステータティース部124とステータヨーク部123とに分割されている。また、ステータティース部124とステータヨーク部123にはそれぞれを嵌め合わせ可能な凹部124A、124Bおよび凸部123A、123Bが形成されている。   Further, according to the rotating electrical machine 1 of the present embodiment, the stator 100 is divided into the stator teeth portion 124 and the stator yoke portion 123. The stator teeth portion 124 and the stator yoke portion 123 are formed with recesses 124A and 124B and protrusions 123A and 123B that can be fitted together.

これにより、凹部124A、124Bと凸部123A、123Bとを嵌め合わせることで、環状のステータコア120を効率的に組立てることができる。また、ステータヨーク部123とステータティース部124との位置決めを容易に行うことができ、ステータコア120の同心度を向上させることができる。また、ステータティース122の軸方向の位置決め精度を向上させることができる。これにより、ラジアルギャップ面およびアキシャルギャップ面におけるギャップの大きさを精度良く管理することができる。また、ステータコア120の機械強度を向上させることができる。   Thereby, the annular stator core 120 can be efficiently assembled by fitting the concave portions 124A and 124B and the convex portions 123A and 123B. Further, the stator yoke portion 123 and the stator teeth portion 124 can be easily positioned, and the concentricity of the stator core 120 can be improved. Further, the positioning accuracy of the stator teeth 122 in the axial direction can be improved. Thereby, the size of the gap in the radial gap surface and the axial gap surface can be managed with high accuracy. Further, the mechanical strength of the stator core 120 can be improved.

なお、本実施の形態では、第1のロータティース212がステータコア120の軸方向の両面側に対向するように設けられているが、これに限らず、例えばステータコア120の軸方向の一方側の側面又は他方側の側面に対向するように設けられてもよい。すなわち、第1のロータティース212は、ステータコア120の軸方向の一方側の側面及び他方側の側面のうち、いずれか一方の側面側にのみ設ける構成であってもよい。この場合、軸方向の片側のアキシャルギャップロータ200A、200Bのみを採用した分、回転電機1の体格を小さくすることができる。   In the present embodiment, the first rotor teeth 212 are provided so as to face both axial sides of the stator core 120. However, the present invention is not limited to this, and for example, the side surface of one side of the stator core 120 in the axial direction. Alternatively, it may be provided to face the other side surface. That is, the first rotor teeth 212 may be configured to be provided only on one of the side surfaces on the one side and the other side surface in the axial direction of the stator core 120. In this case, the physique of the rotating electrical machine 1 can be made smaller by adopting only the axial gap rotors 200A and 200B on one side in the axial direction.

また、本実施の形態では、ステータ100の径方向内方側にラジアルギャップロータ200Cを配置しているが、これに限らず、例えばステータ100の径方向外方側にラジアルギャップロータ200Cを配置してもよい。   In the present embodiment, the radial gap rotor 200C is disposed on the radially inner side of the stator 100. However, the present invention is not limited to this, and for example, the radial gap rotor 200C is disposed on the radially outer side of the stator 100. May be.

本発明の実施の形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。   While embodiments of the invention have been disclosed, it will be apparent to those skilled in the art that changes may be made without departing from the scope of the invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the following claims.

1 回転電機
100 ステータ
110 電機子コイル
111 巻線
120 ステータコア
123 ステータヨーク部(ヨーク部)
123A、123B 凸部(凹凸部)
124 ステータティース部(ティース部)
124A、124B 凹部(凹凸部)
130 インシュレータ
131 第1のインシュレータ(第1の取付部)
132 第2のインシュレータ(第2の取付部)
133 第3のインシュレータ(絶縁部材)
200 ロータ
200A アキシャルギャップロータ(ロータ)
200C ラジアルギャップロータ(ロータ)
210 第1のロータコア(ロータコア)
280 第2のロータコア(ロータコア)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating electrical machine 100 Stator 110 Armature coil 111 Winding 120 Stator core 123 Stator yoke part (yoke part)
123A, 123B Convex part (concave part)
124 Stator Teeth (Teeth)
124A, 124B Concave part (concave part)
130 Insulator 131 1st insulator (1st attachment part)
132 2nd insulator (2nd attachment part)
133 3rd insulator (insulating member)
200 rotor 200A axial gap rotor (rotor)
200C radial gap rotor (rotor)
210 First rotor core (rotor core)
280 Second rotor core (rotor core)

Claims (2)

環状のステータコアを有するステータと、
前記ステータの軸方向または径方向の少なくともいずれか一つの面側で前記ステータコアに対向するロータコアを有するロータと、を備える回転電機であって、
前記ステータは、
前記ステータコアに周方向に所定の間隔で配置された複数のティース部と、
隣り合う前記ティース部の間に形成されたヨーク部と、
前記ヨーク部にトロイダル巻された三相の巻線からなる電機子コイルと、
前記三相の巻線が取り付けられ前記ヨーク部に嵌め込まれるインシュレータとを有し、
前記インシュレータは、
前記三相の巻線のうち一相の巻線が取り付けられた第1の取付部と、
前記三相の巻線のうち前記第1の取付部に取り付けられた巻線とは異なる相の巻線が取り付けられた第2の取付部と、
前記ヨーク部に設置され前記第1の取付部と前記第2の取付部とによって挟まれる絶縁部材とを有することを特徴とする回転電機。
A stator having an annular stator core;
A rotor having a rotor core facing the stator core on at least one surface side in the axial direction or radial direction of the stator,
The stator is
A plurality of teeth portions arranged at predetermined intervals in the circumferential direction on the stator core;
A yoke portion formed between the adjacent tooth portions;
An armature coil comprising a three-phase winding toroidally wound on the yoke portion;
An insulator fitted with the three-phase winding and fitted into the yoke portion;
The insulator is
A first mounting portion to which a one-phase winding of the three-phase windings is mounted;
A second mounting portion on which a winding of a phase different from the winding mounted on the first mounting portion among the three-phase windings is mounted;
An electric rotating machine comprising: an insulating member installed on the yoke portion and sandwiched between the first attachment portion and the second attachment portion.
前記ステータコアは、前記ティース部と前記ヨーク部とに分割されており、前記ティース部と前記ヨーク部にはそれぞれを嵌め合わせ可能な凹凸部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の回転電機。   The said stator core is divided | segmented into the said teeth part and the said yoke part, and the uneven | corrugated | grooved part which can each fit in the said teeth part and the said yoke part is formed. Rotating electric machine.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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