JP2020188675A - Rotating electric machine and method of manufacturing core - Google Patents

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Abstract

To reduce loss of a rotating electric machine by making it difficult for an eddy current to occur in a welded portion of the rotating electric machine.SOLUTION: A rotating electric machine 10 comprises: a rotor 31 having magnets 40 on an outer circumferential portion thereof; a stator core 42 having a plurality of teeth 44 facing the outer circumferential portion of the rotor 31 with a gap therebetween; an electric insulator 45 that covers a portion of the surface of the stator core 42; and a plurality of coils 39 each wound around the stator core 42 via the electric insulator 45. The stator core 42 has a plurality of steel sheets 42A stacked in an axial direction 102. At least two of the steel sheets 42A that are adjacent to each other in the axial direction 102 are welded on a surface of the stator core 42 and at a position outside a closed magnetic circuit generated in the stator core 42. The steel sheets 42A are not welded on the surface of the stator core 42 at a position facing the rotor 31 of each tooth 44.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、電動機又は発電機である回転電機、及びコアの製造方法に関する。 The present invention relates to a rotary electric machine which is an electric motor or a generator, and a method for manufacturing a core.

インナーロータ型の電動機において、ステータのコアは通常、複数の鋼板が積層されてなる。積層された各鋼板にダボカシメ部がそれぞれ形成される構造が主流となっている。ダボカシメ部は、鋼板の一方の面から凹み、他方の面から突出している。積層されている方向において、各ダボカシメ部が嵌合することによって、複数の鋼板が互いに連結されている。 In an inner rotor type electric motor, the core of the stator is usually formed by laminating a plurality of steel plates. The mainstream structure is a structure in which a dovetailed portion is formed on each of the laminated steel sheets. The dowel-caulked portion is recessed from one surface of the steel sheet and protrudes from the other surface. A plurality of steel plates are connected to each other by fitting the dovetailed portions in the laminated direction.

特開2018−11410号公報JP-A-2018-11410

電動機を高回転化すると、電動機に要するトルクは小さくなる。その結果、電動機の体格を小型にできる。電動機の高回転化に伴って、鋼板に生じる渦電流による電動機の損失が大きくなる。これに対して、例えば、厚さが0.3mm以下の薄い鋼板を使用すると、各鋼板の厚み方向に生じる渦電流を小さくできる。しかし、薄い鋼板にダボカシメ部を形成することは難しい。 As the rotation speed of the electric motor increases, the torque required for the electric motor decreases. As a result, the physique of the electric motor can be reduced. As the rotation speed of the electric motor increases, the loss of the electric motor due to the eddy current generated in the steel plate increases. On the other hand, for example, when a thin steel plate having a thickness of 0.3 mm or less is used, the eddy current generated in the thickness direction of each steel plate can be reduced. However, it is difficult to form a dovetailed portion on a thin steel plate.

ダボカシメ部に代えて、レーザ等による溶接によって、積層された鋼板同士を連結することが考えられる。しかし、溶接された箇所は隣り合う鋼板が厚み方向に連続するので、溶接された箇所に生じる渦電流が大きくなる。 Instead of the dovetailed portion, it is conceivable to connect the laminated steel plates by welding with a laser or the like. However, since the adjacent steel plates are continuous in the thickness direction at the welded portion, the eddy current generated at the welded portion becomes large.

本発明は、前述された事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転電機の溶接箇所に渦電流が生じ難くして、回転電機の損失を低減する手段を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide a means for reducing a loss of a rotary electric machine by making it difficult for an eddy current to be generated at a welded portion of the rotary electric machine.

(1) 本発明の一局面に係る回転電機は、第1方向に延びる軸線周りに回転可能であって、外周部にマグネットを有するロータと、上記ロータの外周部とギャップを介して対向する複数のティースを有するコアと、上記コアの表面の一部を覆う絶縁体と、上記絶縁体を介して上記コアに巻回された複数のコイルと、を備えている。上記コアは、上記第1方向に積層された複数枚の鋼板を有している。上記複数枚の鋼板の各々は、上記第1方向において0.3mm以下の厚さを有しておしている。上記複数枚の鋼板のうち、上記第1方向において隣り合う少なくとも2枚は、上記コアの表面であって、上記コアに生じる閉磁気回路の外側となる位置で溶接されている。上記複数枚の鋼板は、上記各ティースの上記ロータと対向する外面において溶接されていない。 (1) The rotary electric machine according to one aspect of the present invention is rotatable around an axis extending in the first direction, and has a plurality of rotors having a magnet on the outer peripheral portion and facing the outer peripheral portion of the rotor via a gap. A core having the teeth of the above, an insulator covering a part of the surface of the core, and a plurality of coils wound around the core via the insulator are provided. The core has a plurality of steel plates laminated in the first direction. Each of the plurality of steel sheets has a thickness of 0.3 mm or less in the first direction. Of the plurality of steel plates, at least two adjacent steel plates in the first direction are welded on the surface of the core at a position outside the closed magnetic circuit generated in the core. The plurality of steel plates are not welded on the outer surface of each of the teeth facing the rotor.

(2) 上記コアは、上記第1方向に積層されて接着剤により相互に接着されたm枚(但し、mは2以上の整数)の上記鋼板を有する複数の鋼板ユニットを備えている。上記各鋼板ユニットは、上記第1方向に積層されており、上記各鋼板ユニットにおいて上記第1方向の端に位置して上記第1方向に隣り合う鋼板同士が溶接されている。 (2) The core includes a plurality of steel plate units having m sheets (where m is an integer of 2 or more) laminated in the first direction and bonded to each other by an adhesive. The steel plate units are laminated in the first direction, and steel plates located at the ends of the steel plate units in the first direction and adjacent to each other in the first direction are welded to each other.

(3) 上記各ティースにおける上記ギャップ寄りの部分を包囲する樹脂モールドをさらに備えている。 (3) A resin mold that surrounds the portion of each tooth near the gap is further provided.

(4) 本発明の他の局面に係る回転電機は、第1方向に延びる軸線周りに回転可能であり、外周部にマグネットを有するロータと、上記軸線と交差する第2方向に上記ロータの外周部から離間するヨークと、上記第1方向及び上記第2方向に交差する第3方向における上記ヨークの両端から延び、且つ上記ロータの外周部とギャップを介して対向する2つのティースと、をそれぞれが有している3個以上の分割コアと、上記ヨークのそれぞれを覆う3個以上の絶縁体と、上記絶縁体のそれぞれを介して上記ヨークに巻回された3個以上のコイルと、を備えている。上記分割コアのそれぞれは、上記第1方向に積層された複数枚の鋼板を有している。上記複数枚の鋼板の各々は、上記第1方向において0.3mm以下の厚さを有している。上記複数枚の鋼板のうち、上記第1方向において隣り合う少なくとも2枚は、上記分割コアの表面において上記分割コアに生じる閉磁気回路の外側の位置であり且つ上記第3方向における上記ヨークの端である溶接箇所で溶接されている。上記複数枚の鋼板は、上記各ティースの上記ロータと対向する外面において溶接されていない。 (4) The rotary electric machine according to another aspect of the present invention can rotate around an axis extending in the first direction, and has a rotor having a magnet on the outer periphery and an outer circumference of the rotor in a second direction intersecting the axis. A yoke separated from the portion and two teeth extending from both ends of the yoke in the third direction intersecting the first direction and the second direction and facing the outer peripheral portion of the rotor via a gap, respectively. Has three or more divided cores, three or more insulators covering each of the yokes, and three or more coils wound around the yoke via each of the insulators. I have. Each of the divided cores has a plurality of steel plates laminated in the first direction. Each of the plurality of steel sheets has a thickness of 0.3 mm or less in the first direction. Of the plurality of steel plates, at least two adjacent steel plates in the first direction are positions outside the closed magnetic circuit generated in the divided core on the surface of the divided core, and the end of the yoke in the third direction. It is welded at the welded part. The plurality of steel plates are not welded on the outer surface of each of the teeth facing the rotor.

(5) 上記分割コアのそれぞれは、上記第1方向に積層されて接着剤により相互に接着されたm枚(但し、mは2以上の整数)の上記鋼板を有する3個以上の鋼板ユニットを備えている。上記3個以上の鋼板ユニットは、上記第1方向に積層されている。上記各鋼板ユニットにおいて上記第1方向の端に位置して上記第1方向に隣り合う鋼板同士は、上記溶接箇所で溶接されている。上記第1方向において隣り合う2つの上記溶接箇所の一方及び他方は、上記第3方向における上記ヨークの一方端及び他方端にある。 (5) Each of the divided cores has three or more steel plate units having m sheets (where m is an integer of 2 or more) laminated in the first direction and bonded to each other by an adhesive. I have. The three or more steel plate units are laminated in the first direction. In each of the steel plate units, the steel plates located at the end in the first direction and adjacent to each other in the first direction are welded at the welded portion. One and the other of the two welds adjacent to each other in the first direction are at one end and the other end of the yoke in the third direction.

(6) 上記各ティースは、上記ヨークの上記第3方向における両端から前記ギャップに至るまで上記第2方向に沿って延びる平面を有する。 (6) Each tooth has a plane extending along the second direction from both ends of the yoke in the third direction to the gap.

(7) 回転電機は、上記各ティースの延出端側において、上記各ティースを包囲する樹脂モールドをさらに備えている。 (7) The rotary electric machine further includes a resin mold surrounding each of the above-mentioned teeth on the extending end side of each of the above-mentioned teeth.

(8) 本発明の他の局面は、コアの製造方法であって、上記コアの平面形状を有する複数枚の鋼板を第1方向に積層して溶接する溶接工程を含む。上記溶接工程で作成された溶接体は、ヨークと、上記第1方向と交差する第2方向に上記ヨークから延びるティースと、を有している。上記溶接工程では、上記複数枚の鋼板のうち、上記第1方向において隣り合う少なくとも2枚は、上記ヨークの表面において上記ヨークに生じる閉磁気回路の外側の位置で溶接され、且つ上記ティースにおいて溶接されない。上記製造方法は更に、上記溶接体の表面を絶縁体で覆う工程と、上記ティースの歯先面寄りの部分に治具を取り付けて上記ティースの歯先寄りの部分を上記第1方向において固定した状態で、上記絶縁体の周囲に金属線を巻回する工程とを含む。 (8) Another aspect of the present invention is a method for manufacturing a core, which includes a welding step of laminating and welding a plurality of steel plates having a planar shape of the core in the first direction. The welded body produced in the welding step has a yoke and a teeth extending from the yoke in a second direction intersecting the first direction. In the welding step, at least two of the plurality of steel plates adjacent to each other in the first direction are welded on the surface of the yoke at a position outside the closed magnetic circuit generated in the yoke, and welded in the teeth. Not done. Further, the manufacturing method includes a step of covering the surface of the welded body with an insulator, and a jig is attached to a portion of the tooth near the tooth tip to fix the portion of the tooth near the tooth tip in the first direction. In the state, the step of winding a metal wire around the insulator is included.

本発明によれば、回転電機の溶接箇所に渦電流が生じ難くして、回転電機の損失を低減できる。 According to the present invention, it is possible to reduce the loss of the rotary electric machine by making it difficult for an eddy current to be generated at the welded portion of the rotary electric machine.

図1は、本発明の実施形態に係る回転電機10及びコントローラ37の構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic view showing the configurations of a rotary electric machine 10 and a controller 37 according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1の線II−IIに沿う回転電機10の断面を軸方向102から見たときの模式図である。FIG. 2 is a schematic view of the cross section of the rotary electric machine 10 along the line II-II of FIG. 1 when viewed from the axial direction 102. 図3は、図1のマグネット40の配置と、ステータコア42における磁界分布とを示す模式図である。FIG. 3 is a schematic view showing the arrangement of the magnet 40 of FIG. 1 and the magnetic field distribution in the stator core 42. 図4は、ステータコア42における閉磁気回路42Cの一例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic view showing an example of the closed magnetic circuit 42C in the stator core 42. 図5は、ステータコア42の製造工程を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic view showing a manufacturing process of the stator core 42. 図6は、ステータ33の変形例を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic view showing a modified example of the stator 33. 図7は、図6の分割コア71を遠心方向111から見たときの模式図である。FIG. 7 is a schematic view of the split core 71 of FIG. 6 when viewed from the centrifugal direction 111.

以下、本発明の実施形態に係る回転電機10について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。 Hereinafter, the rotary electric machine 10 according to the embodiment of the present invention will be described. It goes without saying that the embodiments described below are merely examples of the present invention, and the embodiments can be appropriately changed without changing the gist of the present invention.

[回転電機10の概略構成]
図1に示されるように、回転電機10は、電動機であり、より特定的にはインナーロータ型のブラシレスモータ30である。ブラシレスモータ30は、ロータ31、シャフト32、及びステータ33等を、ハウジング36の内部に備えている。ブラシレスモータ30は、ハーネス38を介してコントローラ37と電気的に接続されている。コントローラ37は、ハーネス38を介して、ブラシレスモータ30が有する12個のコイル39のそれぞれに、U相、V相、及びW相のいずれかの交流電圧を印加する。
[Rough configuration of rotary electric machine 10]
As shown in FIG. 1, the rotary electric machine 10 is an electric motor, and more specifically, an inner rotor type brushless motor 30. The brushless motor 30 includes a rotor 31, a shaft 32, a stator 33, and the like inside the housing 36. The brushless motor 30 is electrically connected to the controller 37 via the harness 38. The controller 37 applies an AC voltage of either U phase, V phase, or W phase to each of the 12 coils 39 of the brushless motor 30 via the harness 38.

[ロータ31]
図1及び図2において、ロータ31は、軸線104周りに回転可能である。軸線104は、図1中、一点鎖線で示されている。軸線104が延びる軸方向102は、第1方向の一例である。ロータ31は、ロータコア49を備えている。ロータコア49は、概ね円環形状を有する薄い複数の鋼板を軸方向102に積層した積層体である。鋼板は、具体的には、電磁鋼板である。ロータコア49は、概ね円筒形状であり、外周面53(外周部の一例)、及び内周面55を有している。外周面53及び内周面55は、互いに異なる径を有する概ね円柱面である。外周面53及び内周面55は、軸線104を中心軸として共有している。内周面55は、貫通孔54を区画する。
[Rotor 31]
In FIGS. 1 and 2, the rotor 31 is rotatable about the axis 104. The axis 104 is indicated by a alternate long and short dash line in FIG. The axial direction 102 in which the axis 104 extends is an example of the first direction. The rotor 31 includes a rotor core 49. The rotor core 49 is a laminated body in which a plurality of thin steel plates having a substantially annular shape are laminated in the axial direction 102. Specifically, the steel plate is an electromagnetic steel plate. The rotor core 49 has a substantially cylindrical shape, and has an outer peripheral surface 53 (an example of an outer peripheral portion) and an inner peripheral surface 55. The outer peripheral surface 53 and the inner peripheral surface 55 are substantially cylindrical surfaces having different diameters from each other. The outer peripheral surface 53 and the inner peripheral surface 55 share an axis 104 as a central axis. The inner peripheral surface 55 partitions the through hole 54.

図2に示されるように、ロータ31は、8個のマグネット40を有している。各マグネット40は、永久磁石である。8個のマグネット40は、軸方向102から見た場合に、軸線104を中心とする周方向105において等角度間隔でロータコア49に配置されている。より詳細には、8個のマグネット40は、周方向105においてN極及びS極が交互に外周面53上に現れるように配置され(図2参照)、外周面53から露出している(図3参照)。8個のマグネット40は、互いに同じ形状を有しており、ロータ31において軸方向102の両端面に及ぶ程度の長さを有している(図1参照)。 As shown in FIG. 2, the rotor 31 has eight magnets 40. Each magnet 40 is a permanent magnet. The eight magnets 40 are arranged on the rotor core 49 at equal angular intervals in the circumferential direction 105 about the axis 104 when viewed from the axial direction 102. More specifically, the eight magnets 40 are arranged so that the north and south poles alternately appear on the outer peripheral surface 53 in the circumferential direction 105 (see FIG. 2) and are exposed from the outer peripheral surface 53 (FIG. 2). 3). The eight magnets 40 have the same shape as each other, and have a length extending to both end faces in the axial direction 102 in the rotor 31 (see FIG. 1).

[シャフト32]
図1に示されるように、シャフト32は、軸方向102においてロータ31よりも長い円柱形状を有する部材である。シャフト32は、ロータコア49に形成される貫通孔54の径と実質的に同じ径を有している。シャフト32は貫通孔54に挿入される。シャフト32の両端は貫通孔54から軸方向102に突き出る。このように挿入された状態で、シャフト32は、ロータコア49の内周面55に固定される。シャフト32は、軸方向102の両側で、ハウジング36に設けられている2個のベアリング52を介してハウジング36に支持されている。これにより、シャフト32は、ロータ31とともに周方向105にハウジング36に対して回転可能である。軸方向102におけるシャフト32の一方端は、ハウジング36から軸方向102に突き出ている。
[Shaft 32]
As shown in FIG. 1, the shaft 32 is a member having a cylindrical shape longer than the rotor 31 in the axial direction 102. The shaft 32 has substantially the same diameter as the diameter of the through hole 54 formed in the rotor core 49. The shaft 32 is inserted into the through hole 54. Both ends of the shaft 32 project from the through hole 54 in the axial direction 102. In the state of being inserted in this way, the shaft 32 is fixed to the inner peripheral surface 55 of the rotor core 49. The shaft 32 is supported by the housing 36 via two bearings 52 provided in the housing 36 on both sides in the axial direction 102. As a result, the shaft 32 can rotate with respect to the housing 36 in the circumferential direction 105 together with the rotor 31. One end of the shaft 32 in the axial direction 102 protrudes from the housing 36 in the axial direction 102.

[ステータ33の概略構成]
図1及び図2に示されるように、ステータ33は、ステータコア42(コアの一例)、12個の電気絶縁体45(絶縁体の一例)、及び12個のコイル39を備えている。なお、図2には、3個の電気絶縁体45及び1個のコイル39のみが示されている。
[Rough configuration of stator 33]
As shown in FIGS. 1 and 2, the stator 33 includes a stator core 42 (an example of a core), 12 electrical insulators 45 (an example of an insulator), and 12 coils 39. Note that FIG. 2 shows only three electrical insulators 45 and one coil 39.

[ステータコア42]
ステータコア42は、ロータ31の外周面53を包囲するように配置されており、大略的には筒状形状を有している。ステータコア42の内部には、外周面53上のN極からS極(図4参照)に向かう閉磁気回路42Cが形成される。なお、図4には、2個の閉磁気回路42Cのみが示されている。ステータコア42は、ステータヨーク43、及び12個のティース44を有している。なお、図2、図3には、1個のティースにのみ参照符号44が付されている。
[Stator core 42]
The stator core 42 is arranged so as to surround the outer peripheral surface 53 of the rotor 31, and generally has a tubular shape. Inside the stator core 42, a closed magnetic circuit 42C is formed from the north pole to the south pole (see FIG. 4) on the outer peripheral surface 53. Note that FIG. 4 shows only two closed magnetic circuits 42C. The stator core 42 has a stator yoke 43 and 12 teeth 44. In addition, in FIG. 2 and FIG. 3, reference numeral 44 is attached to only one tooth.

ステータヨーク43は、筒状形状を有しており、外周面61、及び内周面62を有している。外周面61及び内周面62は、互いに異なる径を有する概ね円柱面である。外周面61及び内周面62は、軸線104を中心軸として共有している。内周面62は、ロータ31の外周面53よりも大きい径を有している。 The stator yoke 43 has a tubular shape, and has an outer peripheral surface 61 and an inner peripheral surface 62. The outer peripheral surface 61 and the inner peripheral surface 62 are substantially cylindrical surfaces having different diameters from each other. The outer peripheral surface 61 and the inner peripheral surface 62 share an axis 104 as a central axis. The inner peripheral surface 62 has a diameter larger than that of the outer peripheral surface 53 of the rotor 31.

12個のティース44は、互いに同じ形状を有する。12個のティース44は、軸方向102から見た場合に、周方向105において等角度間隔で内周面62上に配置されている。各ティース44は、内周面62から軸線104に向かって、径方向103と平行な延出方向108に延びる。径方向103は、軸線104と直交する方向である。なお、図2等には、径方向103の一例のみが示されている。延出方向108は、第2方向の一例である。なお、図2〜図4には、延出方向108を示す矢印が1つだけ示されている。各ティース44の延出端は歯先面44Aである。各歯先面44Aは、ロータ31の外周面53及び各マグネット40のそれぞれから離間する。即ち、各ティース44は、ロータ31の外周面53とギャップを介して対向する。なお、図2、図3には、1個の歯先面にのみ参照符号44Aが付されている。 The twelve teeth 44 have the same shape as each other. The twelve teeth 44 are arranged on the inner peripheral surface 62 at equal angular intervals in the circumferential direction 105 when viewed from the axial direction 102. Each tooth 44 extends from the inner peripheral surface 62 toward the axis 104 in the extending direction 108 parallel to the radial direction 103. The radial direction 103 is a direction orthogonal to the axis 104. Note that FIG. 2 and the like show only one example of the radial direction 103. The extension direction 108 is an example of the second direction. In addition, in FIGS. 2 to 4, only one arrow indicating the extension direction 108 is shown. The extending end of each tooth 44 is the tooth tip surface 44A. Each tooth tip surface 44A is separated from the outer peripheral surface 53 of the rotor 31 and each magnet 40. That is, each tooth 44 faces the outer peripheral surface 53 of the rotor 31 via a gap. In addition, in FIG. 2 and FIG. 3, reference numeral 44A is attached only to one tooth tip surface.

図2において二点鎖線の枠107内には、一点鎖線IIB−IIBに沿う断面を矢印106の方向から見たときのステータコア42の一部が模式的に示されている。枠107内に示されるように、ステータコア42は、複数枚の鋼板42A(具体的には電磁鋼板)を軸方向102に積層した積層体である。各鋼板42Aは、軸方向102において0.3mm以下の厚さを有することが好ましい。複数枚の鋼板42Aにおける2枚の隣接鋼板42Aは、レーザ等により溶接箇所42Bで溶接される。2枚の隣接鋼板42Aは、軸方向102において隣り合う2枚の鋼板42Aである。 In FIG. 2, a part of the stator core 42 when the cross section along the alternate long and short dash line IIB-IIB is viewed from the direction of the arrow 106 is schematically shown in the frame 107 of the alternate long and short dash line. As shown in the frame 107, the stator core 42 is a laminated body in which a plurality of steel plates 42A (specifically, electromagnetic steel plates) are laminated in the axial direction 102. Each steel plate 42A preferably has a thickness of 0.3 mm or less in the axial direction 102. The two adjacent steel plates 42A in the plurality of steel plates 42A are welded at the welded portion 42B by a laser or the like. The two adjacent steel plates 42A are two steel plates 42A adjacent to each other in the axial direction 102.

枠107内に示されるように、溶接箇所42Bは、鋼板42Aの表面においてステータコア42の表面のうち、外周面61となる位置である。また、図4に示されるように、溶接箇所42Bは、ステータコア42の表面のうち、ステータコア42に生じる閉磁気回路42Cの外側となる鋼板42Aの位置である。また、枠107内に示されるように、複数枚の鋼板42Aは、ステータコア42の表面のうち、ティース44の表面となる位置では溶接されていない。より詳細には、複数枚の鋼板42Aは、各ティース44においてロータ31の外周面53と対向し且つ歯先面44Aとなる位置では溶接されていない。 As shown in the frame 107, the welded portion 42B is a position on the surface of the steel plate 42A which is the outer peripheral surface 61 of the surface of the stator core 42. Further, as shown in FIG. 4, the welded portion 42B is the position of the steel plate 42A on the surface of the stator core 42, which is outside the closed magnetic circuit 42C generated in the stator core 42. Further, as shown in the frame 107, the plurality of steel plates 42A are not welded at a position on the surface of the stator core 42 which is the surface of the teeth 44. More specifically, the plurality of steel plates 42A are not welded at positions facing the outer peripheral surface 53 of the rotor 31 and becoming the tooth tip surface 44A in each tooth 44.

図2に示されるように、溶接箇所42Bは、仮想線109がステータヨーク43の外周面61(コアの外面の一例)と交差する鋼板42Aの表面上の位置でもある。仮想線109は、各ティース44の歯先面44Aと交差し、径方向103及び延出方向108に平行な線である。仮想線109は、図2の一点鎖線IIB−IIBでもある。仮想線109は、より具体的には、歯先面44Aにおける周方向105の中心と交差する。 As shown in FIG. 2, the welded portion 42B is also a position on the surface of the steel plate 42A where the virtual line 109 intersects the outer peripheral surface 61 of the stator yoke 43 (an example of the outer surface of the core). The virtual line 109 is a line that intersects the tooth tip surface 44A of each tooth 44 and is parallel to the radial direction 103 and the extension direction 108. The virtual line 109 is also the alternate long and short dash line IIB-IIB in FIG. More specifically, the virtual line 109 intersects the center of the tooth tip surface 44A in the circumferential direction 105.

図2の枠107内に示されるように、複数枚の鋼板42Aに含まれる一部の隣接鋼板42Aがレーザ等により溶接され、残りの隣接鋼板42Aは、接着剤42Dにより接着される。 As shown in the frame 107 of FIG. 2, a part of the adjacent steel plates 42A included in the plurality of steel plates 42A is welded by a laser or the like, and the remaining adjacent steel plates 42A are adhered by the adhesive 42D.

図2の枠107内に示されるように、ステータコア42は、複数の鋼板ユニット42Eを備えている。各鋼板ユニット42Eは、軸方向102に積層されて接着剤42Dにより接着されたm枚の鋼板42Aからなる。本実施形態では、m=3の場合、すなわち3枚の鋼板42Aが接着剤42Dにより接着されて1つの鋼板ユニット42Eを構成している。本実施形態では、3個の鋼板ユニット42Eが、軸方向102に積層されている。各鋼板ユニット42Eにおいて軸方向102の端に位置して軸方向102に隣り合う鋼板42A同士は、溶接箇所42Bにおいて溶接されている。 As shown in the frame 107 of FIG. 2, the stator core 42 includes a plurality of steel plate units 42E. Each steel plate unit 42E is composed of m steel plates 42A laminated in the axial direction 102 and bonded with an adhesive 42D. In the present embodiment, when m = 3, that is, three steel plates 42A are bonded by the adhesive 42D to form one steel plate unit 42E. In this embodiment, three steel plate units 42E are laminated in the axial direction 102. In each steel plate unit 42E, the steel plates 42A located at the end in the axial direction 102 and adjacent to each other in the axial direction 102 are welded at the welded portion 42B.

図2に示されるように、ステータコア42は、ティース44毎に分割された12個の分割コア42Fを有している。図2、図3には、3個の分割コアにのみ参照符号42Eが付されている。分割位置は、ステータヨーク43において仮想面110が交差する位置である。仮想面110は、周方向105に隣り合う2個のティース44の中間位置と軸線104とを通過する仮想的な平面である。図2、図3には、1つの仮想面110のみが示されている。各分割コア42Fにおける内周面62からは1つのティース44が延出する。また、周方向105において隣り合う2個の分割コア42Fは、接着剤(図示せず)等により接着される。 As shown in FIG. 2, the stator core 42 has 12 divided cores 42F divided for each tooth 44. In FIGS. 2 and 3, reference numeral 42E is attached only to the three divided cores. The split position is a position where the virtual surfaces 110 intersect in the stator yoke 43. The virtual surface 110 is a virtual plane that passes through an intermediate position between two teeth 44 adjacent to each other in the circumferential direction 105 and an axis 104. In FIGS. 2 and 3, only one virtual surface 110 is shown. One tooth 44 extends from the inner peripheral surface 62 of each divided core 42F. Further, the two divided cores 42F adjacent to each other in the circumferential direction 105 are adhered by an adhesive (not shown) or the like.

[電気絶縁体45]
12個の電気絶縁体45は、ステータコア42の表面の一部を覆う。12個の電気絶縁体45それぞれは、12個のティース44それぞれの一部を覆っている。各電気絶縁体45は、対応するティース44の表面において歯先面44Aを除く部分を覆っている。各電気絶縁体45は、ステータヨークの内周面62の一部も覆っている。各電気絶縁体45において径方向103における両端部は、両端部間の中間部分よりも周方向105に長い。これにより、中間部分に巻回されるコイル39がティース44から外れることが防止される。各電気絶縁体45は、対応するティース44に固着される樹脂モールドで実現される。樹脂モールドは、電気絶縁性を有する樹脂の成型品である。
[Electrical Insulator 45]
The 12 electrical insulators 45 cover a part of the surface of the stator core 42. Each of the twelve electrical insulators 45 covers a portion of each of the twelve teeth 44. Each electrical insulator 45 covers a portion of the surface of the corresponding tooth 44 excluding the tooth tip surface 44A. Each electric insulator 45 also covers a part of the inner peripheral surface 62 of the stator yoke. In each electric insulator 45, both ends in the radial direction 103 are longer in the circumferential direction 105 than the intermediate portion between the both ends. This prevents the coil 39 wound around the intermediate portion from coming off the teeth 44. Each electrical insulator 45 is realized by a resin mold that is fixed to the corresponding teeth 44. The resin mold is a molded product of a resin having electrical insulation.

[コイル39]
図2に示されるように、各コイル39は、各ティース44に電気絶縁体45を介して巻回されている。具体的には、各コイル39は、電気絶縁体45の中間部分に巻回されている。各コイル39には、コントローラ37(図1参照)により、U相、V相及びW相の交流電圧が与えられる。12個のティース44により包囲される空間に、回転磁界が形成される。これにより、ロータ31が回転する。
[Coil 39]
As shown in FIG. 2, each coil 39 is wound around each tooth 44 via an electrical insulator 45. Specifically, each coil 39 is wound around an intermediate portion of the electric insulator 45. A U-phase, V-phase, and W-phase AC voltage is applied to each coil 39 by the controller 37 (see FIG. 1). A rotating magnetic field is formed in the space surrounded by the twelve teeth 44. As a result, the rotor 31 rotates.

[ステータコア42の製造方法]
以下、図5を参照して、ステータコア42の製造方法について説明する。製造方法は、積層工程、成型工程、及び溶接工程等を含む。
[Manufacturing method of stator core 42]
Hereinafter, a method of manufacturing the stator core 42 will be described with reference to FIG. The manufacturing method includes a laminating step, a molding step, a welding step and the like.

積層工程では、複数枚の鋼板が接着剤で接着され積層される。積層工程の詳細は下記の通りである。 In the laminating process, a plurality of steel plates are bonded and laminated with an adhesive. The details of the laminating process are as follows.

図5に示されるように、3個の巻回コイル21Aが給送装置21にセットされる。なお、給送装置21には、3個の巻回コイル21Aに限らず、複数の巻回コイル21Aがセットされればよい。各巻回コイル21Aには、厚さが0.3mm以下の帯状鋼板が巻回されている。給送装置21は、3枚の帯状鋼板の位置が幅方向に揃えられた状態で、3枚の帯状鋼板をローラ対23へ給送する。給送装置21とローラ対23との間には、塗布装置22が配置されている。塗布装置22は、3枚の帯状鋼板の接着面に、エポキシ樹脂接着剤等の接着剤を塗布する。ローラ対23は、ローラ対23に送り込まれた3枚の帯状鋼板を、表面側及び裏面側から加圧する。これにより、3枚の帯状鋼板は、接着され、それぞれの表面に直交する方向に積層される。 As shown in FIG. 5, three winding coils 21A are set in the feeder 21. The feeding device 21 is not limited to the three winding coils 21A, and a plurality of winding coils 21A may be set. A strip-shaped steel plate having a thickness of 0.3 mm or less is wound around each winding coil 21A. The feeding device 21 feeds the three strips to the roller pair 23 in a state where the positions of the three strips are aligned in the width direction. A coating device 22 is arranged between the feeding device 21 and the roller pair 23. The coating device 22 applies an adhesive such as an epoxy resin adhesive to the adhesive surfaces of the three strip-shaped steel plates. The roller pair 23 pressurizes the three strip-shaped steel plates fed to the roller pair 23 from the front surface side and the back surface side. As a result, the three strip-shaped steel plates are bonded and laminated in the direction orthogonal to the respective surfaces.

成型工程では、積層された複数枚の帯状鋼板(以下、帯状鋼板の積層体と称する)が、ティース44を有する分割コア42Fに対応する所定形状に打ち抜かれ鋼板ユニット44Eが作製される。成型工程の詳細は下記の通りである。 In the molding step, a plurality of laminated strip-shaped steel plates (hereinafter referred to as a laminated body of strip-shaped steel plates) are punched into a predetermined shape corresponding to the split core 42F having the teeth 44 to produce a steel plate unit 44E. The details of the molding process are as follows.

帯状鋼板の積層体は、プレス成形装置25にセットされ、プレス成形装置25内で搬送される。プレス成形装置25は、所定形状に対応する金型で、帯状鋼板の積層体を繰り返し打ち抜く。これにより、プレス成形装置25は、複数の鋼板ユニット44Eを作製する。 The laminated body of the strip-shaped steel plate is set in the press forming apparatus 25 and conveyed in the press forming apparatus 25. The press forming apparatus 25 is a die corresponding to a predetermined shape, and repeatedly punches a laminated body of strip-shaped steel plates. As a result, the press forming apparatus 25 manufactures a plurality of steel plate units 44E.

溶接工程では、複数の鋼板ユニット44Eが積層されて互いに溶接される。溶接工程の詳細は下記の通りである。 In the welding process, a plurality of steel plate units 44E are laminated and welded to each other. The details of the welding process are as follows.

複数の鋼板ユニット44Eは、プレス成形装置25において、分割コア42Fの形状をなすように積層される。溶接装置26は、プレス成形装置25内に設けられ、分割コア42Fにおける溶接箇所42Bを溶接する。溶接工程では、1個の分割コア42Fが12個作製される。 The plurality of steel plate units 44E are laminated in the press forming apparatus 25 so as to form the shape of the divided core 42F. The welding device 26 is provided in the press forming device 25 and welds the welded portion 42B in the split core 42F. In the welding process, 12 divided cores 42F are produced.

成型工程及び溶接工程が繰り返されて、分割コア42Fが12個作製される。 The molding process and the welding process are repeated to produce 12 divided cores 42F.

また、12個の電気絶縁体45がモールディング装置(図示せず)により作製される。12個の電気絶縁体45は12個の溶接体に1個ずつ取り付けられる。また、各溶接体において歯先面44Aとなる部分には、治具が取り付けられる。これにより、各溶接体に含まれる複数の鋼板ユニット44Eの歯先面44A側が開くことが抑制される。治具が取り付けられた溶接体のそれぞれは、コイル巻線装置にセットされる。コイル巻線装置は、各電気絶縁体45に金属線を巻回する。これにより、コイル39がそれぞれ巻回された12個の分割コア42Fが作製される。12個の分割コア42Fが完成する。12個の分割コア42Fは、接着剤等で周方向105につなぎ合わされる。これにより、ステータ33が完成する。 Further, 12 electric insulators 45 are manufactured by a molding device (not shown). The 12 electrical insulators 45 are attached to the 12 welds one by one. Further, a jig is attached to the portion of each welded body that becomes the tooth tip surface 44A. As a result, it is possible to prevent the tooth tip surfaces 44A side of the plurality of steel plate units 44E included in each welded body from opening. Each of the welds to which the jig is attached is set in the coil winding device. The coil winding device winds a metal wire around each electrical insulator 45. As a result, 12 divided cores 42F in which the coil 39 is wound are produced. Twelve split cores 42F are completed. The 12 split cores 42F are joined together in the circumferential direction 105 with an adhesive or the like. As a result, the stator 33 is completed.

[回転電機10の作用効果]
回転電機10(即ち、ブラシレスモータ30)では、複数枚の鋼板42Aにおける溶接箇所42Bにおいて溶接される。複数枚の鋼板42Aは、ステータコア42の表面において、各ティース44のロータ31の外周面53と対向する位置で溶接されていない。溶接箇所42Bは、ステータコア42に生じる閉磁気回路42Cの外側又は閉磁気回路42Cの外寄りに位置することになる。ステータコア42において溶接箇所42B及びその周囲の部分で(図3中ハッチングを付した部分を参照)、磁束密度が小さくなる。そのため、ステータコア42を通る磁束(即ち、閉磁気回路42C(図4参照))の全て又は大部分は、各溶接箇所42Bを避けることになる。換言すると、溶接箇所42Bは、ロータ31が軸線104周りに回転する間中、ステータコア42に発生する磁束の密度が相対的に小さい位置である。これにより、回転電機10(即ち、ブラシレスモータ30)の溶接箇所42Bに渦電流が生じ難くして、回転電機10の損失を低減できる。回転電機10によれば、溶接箇所42Bで溶接することで、高速回転時(例えば5000rpm以上)でも、渦電流損が過剰に大きくならないため、回転電機10の効率が向上する。
[Action and effect of rotary electric machine 10]
In the rotary electric machine 10 (that is, the brushless motor 30), welding is performed at the welded portion 42B of the plurality of steel plates 42A. The plurality of steel plates 42A are not welded on the surface of the stator core 42 at positions facing the outer peripheral surface 53 of the rotor 31 of each tooth 44. The welded portion 42B is located outside the closed magnetic circuit 42C generated in the stator core 42 or outside the closed magnetic circuit 42C. In the stator core 42, the magnetic flux density becomes smaller at the welded portion 42B and the surrounding portion (see the hatched portion in FIG. 3). Therefore, all or most of the magnetic flux passing through the stator core 42 (that is, the closed magnetic circuit 42C (see FIG. 4)) avoids each welded portion 42B. In other words, the welded portion 42B is a position where the density of the magnetic flux generated in the stator core 42 is relatively small while the rotor 31 rotates around the axis 104. As a result, eddy currents are less likely to be generated at the welded portion 42B of the rotary electric machine 10 (that is, the brushless motor 30), and the loss of the rotary electric machine 10 can be reduced. According to the rotary electric machine 10, by welding at the welded portion 42B, the efficiency of the rotary electric machine 10 is improved because the eddy current loss does not become excessively large even at high speed rotation (for example, 5000 rpm or more).

ステータコア42では、全ての鋼板42Aが溶接されていない。また、ステータコア42は、複数の鋼板ユニット42Eを備えている。そのため、ステータコア42における溶接箇所42Bを比較的少なくできる。これにより、マグネット40から出た磁束が溶接箇所42Bを通過することが抑制される。 In the stator core 42, not all the steel plates 42A are welded. Further, the stator core 42 includes a plurality of steel plate units 42E. Therefore, the number of welded portions 42B in the stator core 42 can be relatively reduced. As a result, the magnetic flux generated from the magnet 40 is suppressed from passing through the welded portion 42B.

プレス成型工程では、1枚の帯状鋼板が打ち抜かれて鋼板42Aを1枚ずつ作製するのではなく、複数枚の帯状鋼板が打ち抜かれて鋼板ユニット42Eが作製される。これにより、ステータコア42を作製する際のパンチング回数が抑制される。 In the press molding process, one strip-shaped steel plate is not punched to produce the steel plate 42A one by one, but a plurality of strip-shaped steel plates are punched to produce the steel plate unit 42E. As a result, the number of punches when the stator core 42 is manufactured is suppressed.

電気絶縁体45は、各ティース44に固着された樹脂モールドである。電気絶縁体45は、ステータコア42の製造工程において、複数の鋼板ユニット44Eの歯先面44A側が開くことを治具とともに防止する。この状態で、各電気絶縁体45にコイル39が巻回されるため、ステータコア42の完成品でも、複数の鋼板ユニット44Eの歯先面44A側が開くことが防止される。 The electric insulator 45 is a resin mold fixed to each tooth 44. The electric insulator 45 prevents the tooth tip surfaces 44A side of the plurality of steel plate units 44E from opening together with the jig in the manufacturing process of the stator core 42. In this state, since the coil 39 is wound around each electric insulator 45, it is possible to prevent the tooth tip surfaces 44A side of the plurality of steel plate units 44E from opening even in the finished product of the stator core 42.

ステータコア42は、3個以上の分割コア42Fを有するため、分割コア42Fを有さない場合と比較して、帯状鋼板から多くのステータコア42を作製することができる。 Since the stator core 42 has three or more split cores 42F, more stator cores 42 can be manufactured from the strip-shaped steel plate as compared with the case where the stator core 42 does not have the split core 42F.

[変形例]
次に、図6を参照して、ステータ33の変形例について説明する。以下のステータ33の変形例の説明では、上記実施形態との相違点について説明する。
[Modification example]
Next, a modified example of the stator 33 will be described with reference to FIG. In the following description of the modified example of the stator 33, the differences from the above-described embodiment will be described.

図6に示されるように、ステータ33は、4個の分割コア71(コアの他の一例)、4個の電気絶縁体72、及び4個のコイル73を備えている。 As shown in FIG. 6, the stator 33 includes four split cores 71 (another example of cores), four electrical insulators 72, and four coils 73.

4個の分割コア71は、互いに同じ形状を有している。4個の分割コア71は、軸方向102から見た場合に、周方向105において等角度間隔でロータ31の外周面53の周りに配置されている。この点を除き、各分割コア71は互いに類似する構成を有している。そのため、以下では、1個の分割コア71を代表的に説明する。分割コア71は、ステータヨーク81、及び2個のティース82を有している。ステータヨーク81は、ヨークの一例である。 The four split cores 71 have the same shape as each other. The four divided cores 71 are arranged around the outer peripheral surface 53 of the rotor 31 at equal angular intervals in the circumferential direction 105 when viewed from the axial direction 102. Except for this point, each split core 71 has a configuration similar to each other. Therefore, in the following, one divided core 71 will be described as a representative. The split core 71 has a stator yoke 81 and two teeth 82. The stator yoke 81 is an example of a yoke.

ステータヨーク81は、ロータ31の外周面53の所定位置P1から遠心方向111に離れた位置に配置される。所定位置P1は、外周面53において周方向105の1点の位置である。遠心方向111は、軸線104から所定位置P1に向かう方向であり、第2方向の他の一例である。ステータヨーク81は、外周面53の所定位置P1での接線方向112及び軸方向102に拡がっている。接線方向112は、第3方向の他の一例である。ステータヨーク81は、接線方向112において、外周面53の径より短い長さを有している。 The stator yoke 81 is arranged at a position separated from a predetermined position P1 on the outer peripheral surface 53 of the rotor 31 in the centrifugal direction 111. The predetermined position P1 is a position on the outer peripheral surface 53 at one point in the circumferential direction 105. The centrifugal direction 111 is a direction from the axis 104 toward the predetermined position P1, and is another example of the second direction. The stator yoke 81 extends in the tangential direction 112 and the axial direction 102 at a predetermined position P1 on the outer peripheral surface 53. The tangential direction 112 is another example of the third direction. The stator yoke 81 has a length shorter than the diameter of the outer peripheral surface 53 in the tangential direction 112.

2個のティース82の一方及び他方は、ステータヨーク81の接線方向112における一方端及び他方端から、ロータ31の外周面53に向かって遠心方向111と平行にそれぞれ延びている。各ティース82の延出端は歯先面82Aである。各歯先面82Aは、ロータ31の外周面53及び各マグネット40のそれぞれから離間する。即ち、各ティース82は、外周面53とギャップを介して対向する。 One and the other of the two teeth 82 extend from one end and the other end of the stator yoke 81 in the tangential direction 112 toward the outer peripheral surface 53 of the rotor 31 in parallel with the centrifugal direction 111, respectively. The extending end of each tooth 82 is the tooth tip surface 82A. Each tooth tip surface 82A is separated from the outer peripheral surface 53 of the rotor 31 and each magnet 40. That is, each tooth 82 faces the outer peripheral surface 53 via a gap.

2個のティース82は、電気絶縁体72よりも歯先面82Aに近い位置で、2個の樹脂モールド74で包囲されている。これにより、ティース82における歯先面82A側が開くことが防止される。 The two teeth 82 are surrounded by two resin molds 74 at positions closer to the tooth tip surface 82A than the electrical insulator 72. This prevents the tooth tip surface 82A side of the teeth 82 from opening.

図6において二点鎖線の枠113内には、接線方向112から見たときの分割コア71が模式的に示されている。枠113内に示されるように、分割コア71は、複数枚の鋼板71A(具体的には電磁鋼板)を軸方向102に積層した積層体である。より詳細には、複数枚の鋼板71Aのうち、軸方向102に連なるm枚の鋼板71Aの組み合わせは、鋼板ユニット71Cを構成している。なお、本変形例では、m=3の場合、すなわち、3枚の鋼板71Aが接着剤71Dにより接着されて1つの鋼板ユニット71Cを構成している。各鋼板71Aは、各鋼板42Aとは異なる形状を有する点と、各鋼板ユニット71Cにおいて軸方向102の端に位置して軸方向102に隣り合う鋼板71A(以下、隣接鋼板71Aと称する場合がある。)同士が溶接箇所71Bで溶接される点とを除き、各鋼板42Aと類似の構成を有している。 In FIG. 6, the split core 71 when viewed from the tangential direction 112 is schematically shown in the frame 113 of the alternate long and short dash line. As shown in the frame 113, the split core 71 is a laminated body in which a plurality of steel plates 71A (specifically, electromagnetic steel plates) are laminated in the axial direction 102. More specifically, of the plurality of steel plates 71A, the combination of m steel plates 71A connected in the axial direction 102 constitutes the steel plate unit 71C. In this modification, when m = 3, that is, three steel plates 71A are bonded by the adhesive 71D to form one steel plate unit 71C. Each steel plate 71A has a different shape from each steel plate 42A, and the steel plate 71A located at the end of each steel plate unit 71C in the axial direction 102 and adjacent to the axial direction 102 (hereinafter, may be referred to as an adjacent steel plate 71A). It has a structure similar to that of each steel sheet 42A, except that the steel sheets are welded to each other at the welded portion 71B.

枠113内に示されるように、各溶接箇所71Bは、分割コア71の表面において、分割コア71に生じる閉磁気回路の外側となる鋼板71Aの位置である。また、枠113内に示されるように、複数枚の鋼板71Aは、各ティース82においてロータ31の外周面53と対向し且つ歯先面82Aとなる位置では溶接されていない。各溶接箇所71Bは、ステータヨーク81の接線方向112における端部にある。また、図7に示されるように、複数の溶接箇所71Bは、遠心方向111からの平面視で、千鳥状に配列されている。具体的には、軸方向102において隣り合う2つの溶接箇所71Bの一方は、ステータヨーク81の接線方向112における一方端にあり、その他方は、ステータヨーク81の接線方向112における他方端にある。 As shown in the frame 113, each welded portion 71B is the position of the steel plate 71A on the surface of the split core 71, which is outside the closed magnetic circuit generated in the split core 71. Further, as shown in the frame 113, the plurality of steel plates 71A are not welded at positions facing the outer peripheral surface 53 of the rotor 31 and becoming the tooth tip surface 82A in each tooth 82. Each weld 71B is at the end of the stator yoke 81 in the tangential direction 112. Further, as shown in FIG. 7, the plurality of welded portions 71B are arranged in a staggered pattern in a plan view from the centrifugal direction 111. Specifically, one of the two adjacent welds 71B in the axial direction 102 is at one end of the stator yoke 81 in the tangential direction 112, and the other is at the other end of the stator yoke 81 in the tangential direction 112.

図6に示されるように、4個のコイル73は、4個のステータヨーク81に1個ずつ巻回される。コイル73及びステータヨーク81は電気絶縁体72により電気的に隔離する。 As shown in FIG. 6, the four coils 73 are wound around the four stator yokes 81 one by one. The coil 73 and the stator yoke 81 are electrically separated by an electrical insulator 72.

なお、上記変形例では、複数の溶接箇所71Bが千鳥状に配列されていた(図7参照)。しかし、これに限らず、複数の溶接箇所71Bは、ステータヨーク81の接線方向112における一方端又は他方端であってもよい。他にも、隣接鋼板71A同士は、ステータヨーク81の接線方向112における両端(一方端及び他方端)で溶接されてもよい。 In the above modified example, a plurality of welded portions 71B were arranged in a staggered pattern (see FIG. 7). However, the present invention is not limited to this, and the plurality of welded points 71B may be one end or the other end in the tangential direction 112 of the stator yoke 81. In addition, the adjacent steel plates 71A may be welded to each other at both ends (one end and the other end) of the stator yoke 81 in the tangential direction 112.

[その他の変形例]
実施形態では、回転電機10は、電動機であったが、発電機でもよい。
[Other variants]
In the embodiment, the rotary electric machine 10 is an electric motor, but may be a generator.

実施形態では、ロータコア49の外周面53は、概ね円柱形状であった。これに限らず、外周面53は、正多角柱形状でもよい。 In the embodiment, the outer peripheral surface 53 of the rotor core 49 has a substantially cylindrical shape. Not limited to this, the outer peripheral surface 53 may have a regular polygonal prism shape.

実施形態では、ロータコア49には、8個のマグネット40で8個の磁極が配置されていた。これに限らず、ロータコア49には2個の磁極が配置されればよい。 In the embodiment, the rotor core 49 is arranged with eight magnetic poles by eight magnets 40. Not limited to this, two magnetic poles may be arranged on the rotor core 49.

実施形態では、ロータ31は、表面磁石型(SPM型)であった。即ち、各マグネット40は、外周面53に貼り付けられ、外周面53から露出していた。しかし、これに限らず、ロータ31は、埋込磁石型(IPM型)であってもよい。即ち、各マグネット40は、ロータコア49の内部に、外周面53から若干離間した状態で、外周面53に沿って埋め込まれてもよい。「外周部にマグネットを有する」とは、各マグネット40がロータコア49から露出した状態で外周面53に配置される形態(SPM型)と、各マグネット40がロータコア49から露出しない状態で外周面53に沿って配置される形態(IPM型)と、を含む概念である。 In the embodiment, the rotor 31 is a surface magnet type (SPM type). That is, each magnet 40 was attached to the outer peripheral surface 53 and exposed from the outer peripheral surface 53. However, the present invention is not limited to this, and the rotor 31 may be an embedded magnet type (IPM type). That is, each magnet 40 may be embedded in the rotor core 49 along the outer peripheral surface 53 in a state slightly separated from the outer peripheral surface 53. "Having magnets on the outer peripheral portion" means that each magnet 40 is arranged on the outer peripheral surface 53 in a state of being exposed from the rotor core 49 (SPM type), and the outer peripheral surface 53 in a state where each magnet 40 is not exposed from the rotor core 49. It is a concept including a form (IPM type) arranged along the above.

実施形態では、ステータ33は、12組の電気絶縁体45及びコイル39を備え、ステータコア42は、12個のティース44を備えていた。これに限らず、ステータ33は、電気絶縁体45、コイル39及びティース44は3組以上備えていればよい。 In the embodiment, the stator 33 includes 12 sets of electrical insulators 45 and coils 39, and the stator core 42 includes 12 teeth 44. Not limited to this, the stator 33 may include three or more sets of the electric insulator 45, the coil 39, and the teeth 44.

実施形態では、一部の隣接鋼板42Aが溶接され、残りの隣接鋼板42Aが接着剤42Dにより接着されていた。これに限らず、全ての隣接鋼板42Aが溶接されてもよい。 In the embodiment, a part of the adjacent steel plates 42A was welded, and the remaining adjacent steel plates 42A were bonded by the adhesive 42D. Not limited to this, all adjacent steel plates 42A may be welded.

実施形態では、ステータコア42は、12個の分割コア42Fを有していた。これに限らず、分割コア42Fは3個以上であればよい。 In the embodiment, the stator core 42 has 12 split cores 42F. Not limited to this, the number of divided cores 42F may be three or more.

10・・・回転電機
30・・・ブラシレスモータ
31・・・ロータ
40・・・マグネット
42・・・ステータコア(コア)
42A・・・鋼板
42C・・・閉磁気回路
42E・・・鋼板ユニット
42F・・・分割コア
44・・・ティース
45・・・電気絶縁体(絶縁体)
39・・・コイル
10 ... Rotating machine 30 ... Brushless motor 31 ... Rotor 40 ... Magnet 42 ... Stator core (core)
42A ・ ・ ・ Steel plate 42C ・ ・ ・ Closed magnetic circuit 42E ・ ・ ・ Steel plate unit 42F ・ ・ ・ Divided core 44 ・ ・ ・ Teeth 45 ・ ・ ・ Electrical insulator (insulator)
39 ... Coil

Claims (8)

第1方向に延びる軸線周りに回転可能であって、外周部にマグネットを有するロータと、
上記ロータの外周部とギャップを介して対向する複数のティースを有するコアと、
上記コアの表面の一部を覆う絶縁体と、
上記絶縁体を介して上記コアに巻回された複数のコイルと、を備えており、
上記コアは、上記第1方向に積層された複数枚の鋼板を有しており、
上記複数枚の鋼板の各々は、上記第1方向において0.3mm以下の厚さを有しており、
上記複数枚の鋼板のうち、上記第1方向において隣り合う少なくとも2枚は、上記コアの表面であって、上記コアに生じる閉磁気回路の外側となる位置で溶接されており、
上記複数枚の鋼板は、上記各ティースの上記ロータと対向する外面において溶接されていない回転電機。
A rotor that is rotatable around an axis extending in the first direction and has a magnet on the outer circumference.
A core having a plurality of teeth facing the outer peripheral portion of the rotor via a gap,
An insulator that covers a part of the surface of the core,
It comprises a plurality of coils wound around the core via the insulator.
The core has a plurality of steel plates laminated in the first direction.
Each of the plurality of steel sheets has a thickness of 0.3 mm or less in the first direction.
Of the plurality of steel plates, at least two adjacent steel plates in the first direction are welded on the surface of the core at a position outside the closed magnetic circuit generated in the core.
The plurality of steel plates are rotary electric machines that are not welded on the outer surface of each of the teeth facing the rotor.
上記コアは、
上記第1方向に積層されて接着剤により相互に接着されたm枚(但し、mは2以上の整数)の上記鋼板を有する複数の鋼板ユニットを備え、
上記各鋼板ユニットは、上記第1方向に積層されており、上記各鋼板ユニットにおいて上記第1方向の端に位置して上記第1方向に隣り合う鋼板同士が溶接されている請求項1に記載の回転電機。
The above core is
A plurality of steel plate units having the above steel plates of m sheets (where m is an integer of 2 or more) laminated in the first direction and bonded to each other by an adhesive are provided.
The first aspect of the present invention, wherein the steel plate units are laminated in the first direction, and steel plates located at the end of the first direction in each steel plate unit and adjacent to each other in the first direction are welded to each other. Rotating electric machine.
上記各ティースにおける上記ギャップ寄りの部分を包囲する樹脂モールドをさらに備えた請求項1又は2に記載の回転電機。 The rotary electric machine according to claim 1 or 2, further comprising a resin mold that surrounds a portion of each tooth near the gap. 第1方向に延びる軸線周りに回転可能であり、外周部にマグネットを有するロータと、
上記軸線と交差する第2方向に上記ロータの外周部から離間するヨークと、上記第1方向及び上記第2方向に交差する第3方向における上記ヨークの両端から延び、且つ上記ロータの外周部とギャップを介して対向する2つのティースと、をそれぞれが有している3個以上の分割コアと、
上記ヨークのそれぞれを覆う3個以上の絶縁体と、
上記絶縁体のそれぞれを介して上記ヨークに巻回された3個以上のコイルと、を備えており、
上記分割コアのそれぞれは、上記第1方向に積層された複数枚の鋼板を有しており、
上記複数枚の鋼板の各々は、上記第1方向において0.3mm以下の厚さを有しており、
上記複数枚の鋼板のうち、上記第1方向において隣り合う少なくとも2枚は、上記分割コアの表面において上記分割コアに生じる閉磁気回路の外側の位置であり且つ上記第3方向における上記ヨークの端である溶接箇所で溶接されており、
上記複数枚の鋼板は、上記各ティースの上記ロータと対向する外面において溶接されていない回転電機。
A rotor that is rotatable around an axis extending in the first direction and has a magnet on the outer circumference.
A yoke separated from the outer peripheral portion of the rotor in the second direction intersecting the axis, and an outer peripheral portion of the rotor extending from both ends of the yoke in the third direction intersecting the first direction and the second direction. Two teeth facing each other through a gap, and three or more split cores, each of which has
With three or more insulators covering each of the above yokes,
It comprises three or more coils wound around the yoke via each of the insulators.
Each of the divided cores has a plurality of steel plates laminated in the first direction.
Each of the plurality of steel sheets has a thickness of 0.3 mm or less in the first direction.
Of the plurality of steel plates, at least two adjacent steel plates in the first direction are positions outside the closed magnetic circuit generated in the divided core on the surface of the divided core, and the end of the yoke in the third direction. It is welded at the welded part that is
The plurality of steel plates are rotary electric machines that are not welded on the outer surface of each of the teeth facing the rotor.
上記分割コアのそれぞれは、上記第1方向に積層されて接着剤により相互に接着されたm枚(但し、mは2以上の整数)の上記鋼板を有する3個以上の鋼板ユニットを備え、
上記3個以上の鋼板ユニットは、上記第1方向に積層されており、
上記各鋼板ユニットにおいて上記第1方向の端に位置して上記第1方向に隣り合う鋼板同士は、上記溶接箇所で溶接されており、
上記第1方向において隣り合う2つの上記溶接箇所の一方及び他方は、上記第3方向における上記ヨークの一方端及び他方端にある、請求項4に記載の回転電機。
Each of the divided cores includes three or more steel plate units having m (where m is an integer of 2 or more) of the above steel plates laminated in the first direction and bonded to each other by an adhesive.
The three or more steel plate units are laminated in the first direction.
In each of the steel plate units, the steel plates located at the end in the first direction and adjacent to each other in the first direction are welded at the welded portion.
The rotary electric machine according to claim 4, wherein one and the other of the two welded portions adjacent to each other in the first direction are at one end and the other end of the yoke in the third direction.
上記各ティースは、上記ヨークの上記第3方向における両端から前記ギャップに至るまで上記第2方向に沿って延びる平面を有する、請求項4又は5に記載の回転電機。 The rotary electric machine according to claim 4 or 5, wherein each of the teeth has a plane extending along the second direction from both ends of the yoke in the third direction to the gap. 上記各ティースの延出端側において、上記各ティースを包囲する樹脂モールドをさらに備えた請求項4から6のいずれかに記載の回転電機。 The rotary electric machine according to any one of claims 4 to 6, further comprising a resin mold surrounding each of the above-mentioned teeth on the extending end side of each of the above-mentioned teeth. コアの製造方法であって、
上記コアの平面形状を有する複数枚の鋼板を第1方向に積層して溶接する溶接工程を含み、
上記溶接工程で作成された溶接体は、ヨークと、上記第1方向と交差する第2方向に上記ヨークから延びるティースと、を有しており、
上記溶接工程では、上記複数枚の鋼板のうち、上記第1方向において隣り合う少なくとも2枚は、上記ヨークの表面において上記ヨークに生じる閉磁気回路の外側の位置で溶接され、且つ上記ティースにおいて溶接されず、
上記製造方法は更に、
上記溶接体の表面を絶縁体で覆う工程と、
上記ティースの歯先面寄りの部分に治具を取り付けて上記ティースの歯先寄りの部分を上記第1方向において固定した状態で、上記絶縁体の周囲に金属線を巻回する工程とを含む、コアの製造方法。
It ’s a core manufacturing method.
Including a welding step of laminating and welding a plurality of steel plates having a planar shape of the core in the first direction.
The welded body created in the welding step has a yoke and a tooth extending from the yoke in the second direction intersecting the first direction.
In the welding step, at least two of the plurality of steel plates adjacent to each other in the first direction are welded on the surface of the yoke at a position outside the closed magnetic circuit generated in the yoke, and welded in the teeth. not,
The above manufacturing method further
The process of covering the surface of the welded body with an insulator and
This includes a step of winding a metal wire around the insulator in a state where a jig is attached to a portion of the tooth near the tooth tip and the portion of the tooth near the tooth tip is fixed in the first direction. , How to make the core.
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