JP3987027B2 - 回転電機の電機子 - Google Patents

Description

この発明は、回転電機の電機子に係り、特に、周方向に分割された鉄心を組み合わせて完成させるタイプの電機子において、その生産効率の改善を図るものである。

従来から、回転電機の小型化、高出力化を目的として、周方向に分割された積層鉄心に巻線を施すことにより、巻線の密度を高めた電機子である固定子の構造が知られている。例えば、特許文献１に開示されたものは、極歯単位毎に周方向に分割された磁極ティースのそれぞれに巻線を施し、各磁極ティースの端部に設けられた凹凸部を嵌め合わせて円筒形状とした後、磁極ティース端部を積層方向にレーザー溶接して各磁極ティースを連結固定している。

また、特許文献２に開示されたものは、極歯単位毎に周方向に分割された磁極ティースのそれぞれに巻線を施し、各磁極ティースの外周部の周方向の一端に形成された突起部を、隣接する磁極ティースの外周部の他端に形成された凹部に嵌合し、上記凹部の外側片を内周方向にかしめて各磁極ティースを互いに連結固定する構造である。

特許第３３５５７００号公報（段落００１４、図１、２） 特開平１０−１７４３１９号公報（段落０００５、図１〜３）

以上のように、従来、例えば高密度巻線を備える等のため、個々に作製された複数の磁極ティースを組み合わせて完成させる回転電機の電機子にあっては、個々の磁極ティース毎に、レーザー溶接（特許文献１）や、かしめ（特許文献２）による連結固定作業が必要となる、即ち、磁極ティースの数だけ手間の掛かる特殊な連結固定作業が必要となり、生産性が良くないという問題点があった。

更に、特許文献１の場合は、高価なレーザー溶接の設備が必要になるとともに、この溶接によって電機子が歪んでしまい、コギングやトルクリップル等の回転電機の特性を劣化させる要因ともなっていた。

また、特許文献２の場合は、専用のかしめ装置が必要になるとともに、このかしめによって電機子が歪んでしまい、コギングやトルクリップル等の回転電機の特性を劣化させる要因ともなっていた。

この発明は以上のような問題点を解消するためになされたもので、磁極ティースを組み合わせる工程数が低減して生産効率が向上し、また、連結固定作業によって電機子が歪み、この歪みのために回転電機の特性が劣化するということがない回転電機の電機子を得ることを目的とする。

この発明に係る回転電機の電機子は、回転電機の周方向に順次配列された複数の第一の磁極ティースと、上記第一の磁極ティースの歯部間それぞれに配置された複数の第二の磁極ティースとを有し、
上記第一の磁極ティースは、上記周方向に延在する継鉄部と、上記継鉄部の中間位置から回転電機の径方向に突出する上記歯部とを備え、上記継鉄部両端には上記歯部突出方向に突出する凸形状の係合片部が設けられ、隣接する上記第一の磁極ティースの上記係合片部が対をなすことで係合部を形成するようにし、
上記第二の磁極ティースは、上記径方向に延在しその一端に凹状のの接合部が形成され、この接合部が上記係合部と嵌合することにより上記第一の磁極ティースと連結されるものである。

上記この発明に係る第１および第２の回転電機の電機子によれば、磁極ティースを組み合わせる工程数が低減して生産効率が向上する。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における回転電機の電機子を示す平面図である。ここでは、回転軸２０１と一体に構成された回転子２００に対して所定の空隙を介して配置された固定子として機能する回転電機の電機子１００を例に取り上げて説明する。なお、反対に、回転軸と一体に構成される回転子として機能する場合も、この発明は全く同様に適用することが出来る。

図１に示したように、電機子１００は、回転電機の周方向に順次配列された複数個の第一の磁極ティース１と、この第一の磁極ティース１と連結された第二の磁極ティース２と、第一の磁極ティース１の歯部および第二の磁極ティース２に巻回された駆動コイル３とを備え、第二の磁極ティース２は、第二の磁極ティース２の両側の第一の磁極ティース１同士を連結している。

図２は、図１の第一の磁極ティース１の構成を示す平面図、図３は第二の磁極ティース２の構成を示す平面図である。先ず、図２の第一の磁極ティース１は、周方向に延在する継鉄部１１と、この継鉄部１１の中央位置から径方向内側に突出する歯部１２とからなり、歯部１２には、インシュレータ３１を介して駆動コイル３が巻回されている。そして、継鉄部１１の両端面１３の下方（歯部１２が突出する側）の隅には、後述する第二の磁極ティース２の接合部と嵌合する凸形状の係合片部１４が形成されている。
なお、第一の磁極ティース１は図に示す形状の鋼板を所定量積層し抜きかしめ１５により一体に構成されている。

図３の第二の磁極ティース２は、第一の磁極ティース１の歯部１２と同様の機能を有するもので、その上端には凹形アリ溝状の接合部２１が形成されている。そして、周方向に隣接する第一の磁極ティース１がその端面１３で当接したとき、両者の係合片部１４が当接して形成される係合部１６が第二の磁極ティース２の接合部２１に嵌合することにより、第二の磁極ティース２が、この両側にある第一の磁極ティース１に連結固定され、第一の磁極ティース１同士を連結している。
なお、第二の磁極ティース２も第一の磁極ティース１と同様、積層鋼板を抜きかしめ２２により一体に構成されている。

次に、電機子１００の組立要領について説明する。先ず、図２、３の形状に作製された第一の磁極ティース１および第二の磁極ティース２にインシュレータ３１を装着した後、駆動コイル３を巻回する。この場合、巻回作業は、いずれも単独の磁極ティースに対してなされるので、高密度の巻線が可能となる。

次に、図４に示すように、駆動コイル３が施された第一の磁極ティース１をその端面１３が互いに当接するようにして環状に配置する。同時に、図５にその細部を示すように、隣接する第一の磁極ティース１の端面１３が当接することで、両者の端部に形成されている係合片部１４が一対となって係合部１６を形成する。

次に、駆動コイル３が施された第二の磁極ティース２を、その接合部２１が第一の磁極ティース１の係合部１６に嵌合するようにして回転電機の軸方向（図４では紙面に垂直な方向）に挿入して第一の磁極ティース１と第二の磁極ティース２とを一体に連結する。この係合部１６と接合部２１との嵌合により、隣接する第一の磁極ティース１同士も結合されることになる。

この発明の実施の形態１における回転電機の電機子は、以上のように構成されているので、各磁極ティースに高容量巻線を巻回することができ、かつ、磁極ティースを組み合わせる工程数が従来の１／２に低減するので、生産効率が向上する。

更に、第一の磁極ティース１と第二の磁極ティース２との連結は、凸形状の係合部１６と凹形アリ溝状の接合部２１とを嵌合させるだけで実現するとともに、この嵌合構造で隣接する第一の磁極ティース１同士も連結される。従って、従来のような高価なレーザー溶接装置や専用のかしめ装置を必要とせず、これらの連結固定作業で歪みが発生して回転電機としての特性が劣化するということもない。

なお、以上の説明では、第一の磁極ティース１および第二の磁極ティース２はともに、鋼板を積層して一体化したものとしたが、これに限られることはなく、磁性粉体を焼結や射出成型等の他の手段で形成したものであっても、この発明は、鋼板を積層して一体化した第一の磁極ティース１および第二の磁極ティース２と全く同様に適用することができ同等の効果を奏する。後述する実施の形態の場合も同様である。

実施の形態２．
図６は、この発明の実施の形態２における回転電機の電機子の要部を示す図で、先の実施の形態１における図５に対応するものである。

ここでは、第一の磁極ティース１の継鉄部１１の端部に凸形状に形成される係合片部１４、従って係合部１６が、第一の磁極ティース１の軸方向寸法Ｌの全長に亘ってではなく、その一部Ｌ１の長さの部分にのみ設けられている。なお、第二の磁極ティース２の凹形アリ溝状に形成された接合部２１はその全長Ｌに亘って設けられている。

以上のように、係合部１６が軸方向寸法Ｌより短い寸法に形成されているので、接合部２１と係合部１６とを嵌合させるようにして第二の磁極ティース２を軸方向に挿入する場合、その挿入嵌合の作業が容易となる利点がある。

実施の形態３．
図７は、この発明の実施の形態３における回転電機の電機子を示す平面図、図８は、図７の第一の磁極ティース１の構成を示す平面図、図９は、図７の第二の磁極ティース２を示す平面図である。以下、先の実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。

ここでは、図８に示すように、第一の磁極ティース１における継鉄部１１の端面１３には、その下方の隅に凹形状の係合片部１７が形成され、周方向に隣接する第一の磁極ティース１がその端面１３で当接したとき、両者の係合片部１７が当接することにより、凹形アリ溝状の係合部１８を構成する。この場合、係合片部１７が凹形状に形成され、実施の形態１のように突起片が存在しないので、第一の磁極ティース１の歯部１２に駆動コイルを巻回する作業がより円滑になされるという利点がある。

一方、第二の磁極ティース２には、図９に示すように、その一端に、第一の磁極ティース１の係合部１８と嵌合する凸形状の接合部２３が形成されている。

第一の磁極ティース１と第二の磁極ティース２との組み合わせは以下の要領で行われる。即ち、図７に示すように、駆動コイル３が施された第一の磁極ティース１をその端面１３が互いに当接するようにして環状に配置する。図示は省略しているが、環状に配置された第一の磁極ティース１の外周には外枠が配置され、この外枠によって各第一の磁極ティース１は環状に配置された状態で固定される。隣接する第一の磁極ティース１の端面１３が当接することで、両者の端部に形成されている係合片部１７が凹形アリ溝状の係合部１８を形成する。

次に、駆動コイル３が施された第二の磁極ティース２を、その接合部２３が第一の磁極ティース１の係合部１８に嵌合するようにして軸方向に挿入して第一の磁極ティース１と第二の磁極ティース２とを一体に連結する。

この発明の実施の形態３における回転電機の電機子は、以上のように構成されているので、各磁極ティースに高容量巻線を巻回することができ、かつ、磁極ティースを組み合わせる工程数が従来の１／２に低減するので、生産効率が向上する。

更に、第一の磁極ティース１と第二の磁極ティース２との連結は、凹形アリ溝状の係合部１８と凸形状の接合部２３とを嵌合させるだけで実現する。従って、従来のような高価なレーザー溶接装置や専用のかしめ装置を必要とせず、これらの連結固定作業で歪みが発生して回転電機としての特性が劣化するということもない。

なお、図１０に示すように、第二の磁極ティース２の一端に形成される凸形状の接合部２３が、第二の磁極ティース２の軸方向寸法Ｌの全長に亘ってではなく、その一部Ｌ２の長さの部分にのみあるように設けてもよい。この場合、先の実施の形態２の説明と同様、接合部２３と係合部１８とを嵌合させるようにして第二の磁極ティース２を軸方向に挿入する場合、その挿入嵌合の作業が容易となる利点がある。

実施の形態４．
図１１は、この発明の実施の形態４における回転電機の電機子を示す平面図、図１２は、図１１の第一の磁極ティース４１を示す平面図、図１３は、図１１の第二の磁極ティース２を示す平面図である。この内、図１３の第二の磁極ティース２は、先の実施の形態１の第二の磁極ティース２（図３）と全く同様であるので、ここでは第一の磁極ティース４１について説明する。

図１２において、第一の磁極ティース４１は、周方向に延在する継鉄部５１と、この継鉄部５１の中央位置から径方向内側に突出する歯部５２とを備え、この歯部５２には、インシュレータ３１を介して駆動コイル３が巻回されている。そして、継鉄部５１の下面には、周方向に隣接する第一の磁極ティース４１が当接したとき第二の磁極ティース２の一端に設けた接合部２１と嵌合可能な係合部５７を形成するように一対の係合片部５５が形成されている。

更に、継鉄部５１の一端（図の右方）は、緩やかな斜面５３ａおよびこの斜面５３ａと対向するように形成された斜面５３ｂを有する凹部５３に形成されている。また、継鉄部５１の他端（図の左方）は、図１１、１２に示すように、第一の磁極ティース４１を環状に配置した場合に凹部５３のそれぞれ斜面５３ａおよび５３ｂと当接する斜面５４ａおよび５４ｂを有する凸部５４に形成されている。
なお、第一の磁極ティース４１は、鋼板を積層し抜きかしめ５６により一体に構成されている。

以上の第一の磁極ティース４１を、先の実施の形態１と同様の要領により、図１１に示すように環状に配置し、隣接する第一の磁極ティース４１の係合片部５５が当接することで形成される係合部５７に接合部２１を嵌合させるようにして第二の磁極ティース２を第一の磁極ティース４１に連結する。

この実施の形態４では、先の実施の形態１で説明した効果に加え、以下の利点が得られる。
即ち、第一の磁極ティース４１に第二の磁極ティース２を係合させる場合、この係合動作によって第一の磁極ティース４１が径方向外方へ膨らむような力が働く可能性があるが、この実施の形態４においては、第一の磁極ティース４１の端部は、当該磁極ティースの凹部５３と隣接する磁極ティースの凸部５４とが嵌合しているので、互いにその径方向位置を拘束し、第一の磁極ティース４１が外方へ変形するのを防止する。これによって、精度の高い電機子を製造することが出来る。

また、隣接する第一の磁極ティース４１の端部は、緩やかな斜面で形成された凹部５３と凸部５４とが当接する構造になるので、第一の磁極ティース４１間の接合面積が大きくなり、磁極ティースを周方向に分割することによる磁気抵抗の増大を抑制することができる。

実施の形態５．
図１４は、この発明の実施の形態５における回転電機の電機子を示す平面図である。先の実施の形態１〜４では、いずれも各第一の磁極ティースが分離した構成であったが、この実施の形態５では、屈曲可能な連結部により互いに連結した構成を採用している。図１５（ａ）は、互いに連結された複数個の第一の磁極ティース６１を示す平面図、同図（ｂ）は、組み合わされる第二の磁極ティース２を示す平面図で、第二の磁極ティース２は先の実施の形態１のものと同一のものである。

図１５において、第一の磁極ティース６１は、継鉄部６２と歯部６３とを備え、歯部６３にはインシュレータ３１を介して駆動コイル３が巻回されている。
そして、継鉄部６２の周方向端部上端は、隣接する第一の磁極ティース６１の継鉄部６２の対応する部分と屈曲可能な連結部６４により連結された構成となっている。更に、継鉄部６２端部下端には、実施の形態１の第一の磁極ティース１と同様、凸形状の係合片部６５が形成されており、連結部６４を屈曲して各第一の磁極ティース６１を環状に配列したとき隣接する第一の磁極ティース６１の係合片部６５同士で凸形状の係合部６７を形成する。
なお、第一の磁極ティース６１は、鋼板を積層し抜きかしめ６６により一体に構成されている。

電機子としての組立は、先ず、図１５（ａ）に示すように、各第一の磁極ティース６１が直線的に連なった状態で、その各歯部６３にインシュレータ３１を介して駆動コイル３を巻回する。この場合、駆動コイル３の巻線作業を連続的に行うことができるので、その分生産性が向上する。勿論、歯部６３は磁極２個のピッチで配置されることになるので、歯部６３の周りには巻回のための十分なスペースが確保され、完全に分離した状態の第一の磁極ティースに巻回する先の各実施の形態の場合と同様、高容量巻きの駆動コイル３を施すことができる。

図１５（ａ）で、駆動コイル３が施された第一の磁極ティース６１は、その各連結部６４を屈曲させることにより、図１４に示すように、環状に変形させ、駆動コイル３が施された第二の磁極ティース２を、その接合部２１が隣接する第一の磁極ティース６１間に形成される係合部６７に嵌合するように軸方向に挿入することにより、第一の磁極ティース６１と第二の磁極ティース２とを連結一体化する。
この場合、各第一の磁極ティース６１は連結部６４により屈曲可能に連結されているので、その取り扱いが容易となる利点がある。

実施の形態６．
図１６は、この発明の実施の形態６における回転電機の電機子を示す平面図である。ここでは、先の実施の形態４における第二の磁極ティース２に替わって、駆動コイルを巻回していない補極ティース７１を連結固定している。この場合、第一の磁極ティース４１が主極ティースとして機能し、補極ティース７１はコギングトルクやトルクリップルを抑制する機能を発揮する。

主極ティースとして機能する第一の磁極ティース４１を図１７に示すが、構造的には、先の実施の形態４の図１２に示すものと全く同一であり説明を省略する。図１８に、第一の磁極ティース４１および補極ティース７１のそれぞれ平面図および側面図を示す。同図（ｃ）に示すように、補極ティース７１は鋼板を積層し抜きかしめ７３で一体に構成され、その一端には接合部７２が形成され、第一の磁極ティース４１が隣接し、一対の係合片部５５により形成される係合部５７に嵌合することで、第一の磁極ティース４１と補極ティース７１とが連結されて一体に構成される。

補極ティース７１には駆動コイルが巻回されないので、図１８（ｄ）に示すように、例えば、その軸方向長さを第一の磁極ティース４１の長さＬの１／２（Ｌ／２）の長さで製作しておき、これを２個並べて配置するようにすれば、係合部５７と接合部７２とを嵌め合わせて補極ティース７１を挿入する作業が、短い長さＬ／２の単位ででき、作業が容易となる利点がある。

なお、以上の説明では、第一の磁極ティース４１を駆動コイル３が巻回された主極ティースとし、その間に駆動コイルが巻回されていない補極ティース７１を連結する構成としたが、逆に、第一の磁極ティース４１を駆動コイルが巻回されていない補極ティースとし、その間に駆動コイル３が巻回された第二の磁極ティース２（図１３参照）を主極ティースとして連結する構成としてもよい。

また、第一の磁極ティースとして、その継鉄部両端がそれぞれ凹部５３および凸部５４に形成されたものを適用しているが、実施の形態１の図２で説明したように、平面状の端面１３に形成されたものを適用するようにしてもよい。

この発明の実施の形態における回転電機の電機子は、以上のように、回転電機の周方向に順次配列された複数の第一の磁極ティース１と、上記第一の磁極ティース１と連結された第二の磁極ティース２とを備えた回転電機の電機子１００であって、
上記第一の磁極ティース１は、上記周方向に延在する継鉄部１１と、上記継鉄部１１の中間位置から回転電機の径方向に突出する歯部１２とを備え、上記継鉄部１１両端の上記歯部１２突出側の隅に係合片部１４を形成し隣接する上記第一の磁極ティース１の継鉄部１１に形成された上記係合片部１４とで係合部１６を形成するようにし、
上記第二の磁極ティース２は、上記径方向に延在しその一端に接合部２１が形成され、この接合部２１が上記係合部１６と嵌合することにより上記第一の磁極ティース１と連結されるようにしたので、磁極ティースを組み合わせる工程数が低減して生産効率が向上する。

また、上記係合部１６および接合部２１のいずれか一方を凹形状部、いずれか他方を凸形状部とし、上記凸形状部は上記第一または第二の磁極ティース１、２の回転電機の軸方向長さの一部分にのみ形成したので、第二の磁極ティース２を挿入嵌合する作業が容易になる。

また、第一の磁極ティース４１の継鉄部５１の一端を上記周方向に突出する凸形状に形成し（凸部５４）他端を上記凸形状に嵌合する凹形状に形成する（凹部５３）ことにより、互いに当接する上記第一の磁極ティース４１間の上記径方向ズレを防止するようにしたので、精度が高い電機子を製造でき、磁極ティースを分割することによる磁気抵抗の増大が抑制される。

また、複数の第一の磁極ティース６１は、その継鉄部６２の端部に設けた連結部６４を介して互いに屈曲可能に連結されているので、巻線作業を連続的に行うことができ生産性が向上し、取り扱いが容易になる。

また、上記第一の磁極ティース１の歯部１２と上記第二の磁極ティース２とにそれぞれ巻回された駆動コイル３を備えたので、各磁極ティースに駆動コイルを備えた生産性の高い、回転電機の電機子を実現することができる。

また、上記第一の磁極ティースの歯部と上記第二の磁極ティースとのいずれか一方は駆動コイルを巻回して主極ティースを構成し、いずれか他方は駆動コイルを巻回せず補極ティースを構成するようにしたので、主極ティースと補極ティースとを交互に配置する、組立の容易な、回転電機の電機子を実現することができる。

また、係合部１６の係合片部１４は、歯部１２突出側に突出する凸形状部であり、接合部２１が歯部１２突出側に突出する凸形状部と嵌合するアリ溝であるので、第一の磁極ティース１と第二の磁極ティース２と連結一体化する作業が容易になる。

実施の形態７．
上記実施の形態１，２，４，５，６では、隣接する凸形状の一対の係合片部１４，５５，６５を当接させて係合部１６，５７，６７を構成しているので、凸形状の係合部１６，５７，６７と凹形状の接合部２１，７２を嵌合させるように第二の磁極ティース２を挿入する場合、大きな挿入力を要する。この実施の形態７は、係合部と接合部の嵌合を容易に行えるようにするものである。

図１９は、この発明の実施の形態７における回転電機の電機子を示す平面図、図２０は、電機子１００の要部拡大図である。なお、実施の形態１と同一符号は、同一部分または相当部分を示す。

図１９に示したように、この実施の形態においては、係合片部１４が、接合部２１に挿入されるときに弾性変形できるように、隣接する係合片部１４間に空間１６０が形成されるようにしている。

このように、隣接する係合片部１４間に空間１６０を形成することによって、係合部１６と接合部２１とを嵌合させる場合に、係合部１６が弾性変形するので、接合部２１が係合部１６に嵌合するように第二の磁極ティース２を挿入する作業が容易に行えるようになる。この場合、第二の磁極ティース２は径方向から容易に挿入できるようになる。

実施の形態８．
図２１は、この発明の実施の形態８における回転電機の電機子を示す平面図、図２２は、電機子１００の要部拡大図、図２３は、第一の磁極ティースを示す平面図、図２４は、第二の磁極ティースを示す平面図、図２５は、第一の磁極ティースに設ける切り欠きの幅寸法と第二の磁極ティースの幅寸法との関係を説明する平面図である。なお、実施の形態１と同一符号は、同一部分または相当部分を示す。

この実施の形態においては、図２２〜２５に示したように、係合片部１４が設けられている継鉄部１１の端部に切欠き１４０を設ける。この切欠き１４０の幅は、第一の磁極ティース１の端面１３が当接し、係合部１６が形成された状態において、図２５に示したように、第二の磁極ティース２の幅Ｗ２とほぼ同じ幅Ｗ１の凹部１４１が形成されるようにする。

図２６は、接合部２１に係合部１６を挿入した際における、第一の磁極ティース１の動きを説明する平面図である。図２６（ａ）に示したように、上記実施の形態７では、接合部２１と係合部１６とを嵌合する際、第一の磁極ティース１が矢印Ａ方位に傾く可能性があり、組立て性を損なう可能性がある。

この実施の形態では、切欠き１４０を設けたので、図２６（ｂ）に示したように、切欠き１４０に第二の磁極ティース２の根本部が挿入されることによって、矢印Ａ方向に傾く力が第二の磁極ティース２の根本部で規制されるので、第一の磁極ティース１が傾くことは無く、組立てを容易に行うことができる。

また、凹部１４１に第二の磁極ティース２を挿入する構造とすることにより、第一の磁極ティース１と第二の磁極ティース２の接触面積を大きくすることが可能となり、磁極ティースを分離することによる磁気的な損失（磁気抵抗）を低減することが可能となる。

実施の形態９．
上記実施の形態８では、第一の磁極ティース１間に第二の磁極ティース２を組み込む際に、係合部１６（係合片部１４）を接合部２１に挿入した。この時、図２７（ａ）および（ｂ）に示すように、係合片部１４が塑性変形し、係合片部１４と接合部２１間に隙間が生じる可能性がある。この隙間が生じることにより、図２８に示すように、外力によって第二の磁極ティース２が第一の磁極ティース１から浮き上がることが考えられる。

このように、第一の磁極ティース１および第二の磁極ティース２が外力によって動きやすくなると、第一の磁極ティース１および第二の磁極ティース２が組立中に動き、組立て性を損ねる。また、図２８のような状態で電機子が完成してしまうとトルクリップル等の特性が悪化する。

この実施の形態は、係合部１６（係合片部１４）と接合部２１間に隙間が生じないようにし、組立て性や回転電機の特性を損なわないような構造を提供するものである。

図２９は、この発明の実施の形態９における回転電機の電機子を示す平面図、図３０は、接合部に係合部を挿入する状態を段階的に示した平面図である。図２９（ａ）は、電機子の要部を示し、図２９（ｂ）は、図２９（ａ）の部分拡大図であり、第一の磁極ティース１と第二の磁極ティース２との嵌合状態を示すものである。また、各図において、実施の形態１、７および８と同一符号は、同一部分または相当部分を示す。

この実施の形態では、図２９（ａ）および（ｂ）に示したように、第二の磁極ティース２のアリ溝状の接合部２１の底面の中央部に方形突起状の係合片規制部２１０を設けている。係合片規制部２１０は、係合片部１４の接合部２１と当接している斜面（外面と呼ぶ）とは反対側の面（内面と呼ぶ）に当接するように設けられている。

図３０（ａ）〜（ｄ）の順に従い、第二の磁極ティース２を第一の磁極ティース１間に挿入していくと、まず、図３０（ｂ）に示したように、接合部２１が係合部１６（係合片部１４）の外面に当り、係合片部１４は、空間１６０が狭くなる方向に変形される。さらに挿入すると図３０（ｃ）に示したように、係合片部１４が弾性によって空間１６０が若干戻り広がるが、塑性変形によって係合片部１４が狭まった状態となり、係合片部１４の内面と係合片規制部２１０が当接する状態となる。さらに挿入すると、図３０（ｄ）に示したように、塑性変形された係合片部１４は係合片規制部２１０によって押し広げられてもとの状態となる。

このように、第二の磁極ティース２のアリ溝状の接合部２１の底面の中央部に突起状の係合片規制部２１０を設けることによって、第一の磁極ティース１に第二の磁極ティース２を挿入する際に、係合片部１４が塑性変形して第一の磁極ティース１と第二の磁極ティース２間に隙間が発生して接合部２１と係合片部１４との間でゆるみが生じるのを抑制することが可能となり、安定した組み立て及び磁気的特性を得ることができる。

また、このように係合片規制部２１０によって係合片部１４を押し広げた場合、係合片部１４の弾性によって第二の磁極ティース２が押し戻される可能性があるので、図３１に示すように、第二の磁極ティース２の接合部２１が設けられた端面と反対側の端面が第一の磁極ティース１の歯部１２の端面よりも所定量Ｈｄだけ継鉄部１１側に凹むようにしておくのが、組立て上や回転電機の特性上好ましい。

また、係合片規制部２１０を方形状の突起として説明したが、図３２に示すように、台形状の係合片規制部２１０としても良い。この場合、係合片部１４間の空間１６０が係合片規制部２１０で埋まるので磁路として有効利用できるようになる。

なお、以上の説明における例では突起状の係合片規制部２１０を第二の磁極ティース２に形成した場合を示したが、図３３に示すように、突起の変わりに係合片部１４の内面及び接合部２１の底面と当接する棒材２１１を用いても同様の効果が得られる。

また、図３４（ａ）および（ｂ）に示すように、係合片部１４と接合部２１によって形成される空間を埋めるように接着剤等の樹脂２１２を注入または塗布することによっても、第一の磁極ティース１と第二の磁極ティース２間に生じるゆるみを抑制することができる。

なお、この実施の形態では、第一の磁極ティース１に切欠き１４０が設けられており、第二の磁極ティース２に駆動コイル３が設けられている例で説明を行ったが、上記実施の形態７や上記実施の形態６に示されているような第一の磁極ティース１に切欠きが無い場合や第二の磁極ティース２に駆動コイル３が設けられていない場合にも、この実施の形態における係合片規制部を適用することができる。

実施の形態１０．
図３５および３６は、この発明の実施の形態１０における回転電機の電機子を示す平面図である。

上記実施の形態９では、第二の磁極ティース２のアリ溝状の接合部２１の中央部に突起状の係合片規制部２１０を設けることによって、第一の磁極ティース１と第二の磁極ティース２との間にゆるみが生じないようにしたが、図３５に示したように、第一の磁極ティース１の互いに当接する端面１３に互いに嵌合する溝１３１と突起１３２を設けることによって、隣接する第一の磁極ティース１の端面１３同士が外力によって互いに変位しないようにすることができる。

なお、図３６に示すように、係合片規制部２１０と互いに嵌合する溝１３１と突起１３２とを併用すると、第一の磁極ティース１同士および第一の磁極ティース１と第二の磁極ティース２が外力によって互いに変位しないようにすることができる。

なお、この実施の形態では、第一の磁極ティース１に切欠き１４０が設けられており、第二の磁極ティース２に駆動コイル３が設けられている例で説明を行ったが、上記実施の形態７や実施の形態６に示されているような第一の磁極ティース１に切欠きが無い場合や第二磁極ティース７に駆動コイル３が設けられていない場合にも、この実施の形態における溝１３１と突起１３２を適用することができる。

この発明の回転電機の電機子は、モータの固定子あるいは回転子等に利用することができる。

この発明の実施の形態１における回転電機の電機子を示す平面図である。 図１の第一の磁極ティースを示す平面図である。 図１の第二の磁極ティースを示す平面図である。 図１の電機子の組立要領を説明するための図である。 第一の磁極ティース１の隣接部分を拡大して示す図である。 この発明の実施の形態２における回転電機の電機子の要部を示す図である。 この発明の実施の形態３における回転電機の電機子を示す平面図である。 図７の第一の磁極ティース１を示す平面図である。 図７の第二の磁極ティース２を示す平面図である。 第二の磁極ティース２の変形例を示す図である。 この発明の実施の形態４における回転電機の電機子を示す平面図である。 図１１の第一の磁極ティースを示す平面図である。 図１１の第二の磁極ティースを示す平面図である。 この発明の実施の形態５における回転電機の電機子を示す平面図である。 図１４の第一の磁極ティースおよび第二の磁極ティース２を示す平面図である。 この発明の実施の形態６における回転電機の電機子を示す平面図である。 図１６の第一の磁極ティースを示す平面図である。 図１６の第一の磁極ティースおよび補極ティースを示す図である。 この発明の実施の形態７における回転電機の電機子を示す平面図である。 この発明の実施の形態７における電機子の要部拡大図である。 この発明の実施の形態８における回転電機の電機子を示す平面図である。 この発明の実施の形態８における電機子の要部拡大図である。 この発明の実施の形態８における第一の磁極ティースを示す平面図である。 この発明の実施の形態８における第二の磁極ティースを示す平面図である。 この発明の実施の形態８において、第一の磁極ティースに設ける切り欠きの幅寸法と第二の磁極ティースの幅寸法との関係を説明する平面図である。 この発明の実施の形態８において、接合部に係合部を挿入した際における、第一の磁極ティースの動きを説明する平面図である。 第一の磁極ティースと第二の磁極ティースとの間にゆるみが生じる可能性がある問題を説明する平面図である。 第一の磁極ティースと第二の磁極ティースとの間にゆるみが生じた状態を示す平面図である。 この発明の実施の形態９における回転電機の電機子を示す平面図である。 この発明の実施の形態９において、接合部に係合部を挿入する状態を段階的に示した平面図である。 この発明の実施の形態９における別の例を示す平面図である。 この発明の実施の形態９における別の例を示す平面図である。 この発明の実施の形態９における別の例を示す平面図である。 この発明の実施の形態９における別の例を示す平面図である。 この発明の実施の形態１０における回転電機の電機子を示す平面図である。 この発明の実施の形態１０における回転電機の電機子を示す平面図である。

符号の説明

１，４１，６１ 第一の磁極ティース、２ 第二の磁極ティース、３ 駆動コイル、
１１，５１，６２ 継鉄部、１２，５２，６３ 歯部、
１４，１７，５５，６５ 係合片部、１６，１８，５７，６７ 係合部、
２１，２３，７２ 接合部、５３，１３１，１４１ 凹部、５４，１３２ 凸部、
７１ 補極ティース、１００ 電機子、１３１ 溝、１３２ 突起、１４０ 切り欠き、
１６０ 空間、２００ 回転子、２０１ 回転軸、２１０ 係合片規制部、
２１１ 棒材、２１２ 樹脂。

Claims (12)

1. 回転電機の周方向に順次配列された複数の第一の磁極ティースと、上記第一の磁極ティースの歯部間それぞれに配置された複数の第二の磁極ティースとを有し、
   上記第一の磁極ティースは、上記周方向に延在する継鉄部と、上記継鉄部の中間位置から回転電機の径方向に突出する上記歯部とを備え、上記継鉄部両端には上記歯部突出方向に突出する凸形状の係合片部が設けられ、隣接する上記第一の磁極ティースの上記係合片部が対をなすことで係合部を形成するようにし、
   上記第二の磁極ティースは、上記径方向に延在しその一端に凹状のの接合部が形成され、この接合部が上記係合部と嵌合することにより上記第一の磁極ティースと連結されることを特徴とする回転電機の電機子。
2. 上記係合部は、対をなす上記第一の磁極ティースの上記係合部片がその端面で互いに当接して形成されるものであることを特徴とする請求項１記載の回転電機の電機子。
3. 上記第一磁極ティースの係合片部は、回転電機の軸方向長さの一部分にのみ形成したことを特徴とする請求項１記載の回転電機の電機子。
4. 上記継鉄部の一端を上記周方向に突出する凸形状に形成し他端を上記凸形状に嵌合する凹形状に形成することにより、互いに当接する上記第一の磁極ティース間の上記径方向ズレを防止するようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の回転電機の電機子。
5. 上記複数の第一の磁極ティースは、上記継鉄部の端部に設けた連結部を介して互いに屈曲可能に連結されていることを特徴とする請求項１または２記載の回転電機の電機子。
6. 上記第一の磁極ティースの歯部と上記第二の磁極ティースとにそれぞれ巻回された駆動コイルを備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の回転電機の電機子。
7. 上記第一の磁極ティースの歯部と上記第二の磁極ティースとのいずれか一方は駆動コイルを巻回して主極ティースを構成し、いずれか他方は駆動コイルを巻回せず補極ティースを構成するようにしたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の回転電機の電機子。
8. 隣接する上記第一の磁極ティースの継鉄部の端面同士が当接し、隣接する上記凸形状の係合片部間に空間が形成されるようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の回転電機の電機子。
9. 上記第一の磁極ティースに、上記第二の磁極ティースの接合部側端部が挿入される切り欠きが設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の回転電機の電機子。
10. 上記接合部はアリ溝状をていしており、上記接合部のアリ溝底部に、上記凸形状の係合片部間の空間に挿入されて上記係合片部を上記アリ溝の側壁に押し付ける突起状部または棒状部材が設けられていることを特徴とする請求項８記載の回転電機の電機子。
11. 上記第二の磁極ティースの上記接合部側と反対側の端部の端面を、上記第一の磁極ティースの歯部端面より所定量だけ凹ませることを特徴とする請求項１０記載の回転電機の電機子。
12. 上記継鉄部の端面の一方に溝が設けられ、他方に突起部が設けられて、隣り合う上記第一の磁極ティースの上記溝と上記突起部とが嵌合していることを特徴とする請求項１または１０記載の回転電機の電機子。

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