JP4518126B2 - 回転電機のステータコアおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、回転電機のステータコアおよびその製造方法に関する。

〔従来の技術〕
従来から、回転電機用のステータコアとして、ティース形状をプレス成形した帯状の鋼板シートを螺旋状（ヘリカル）に巻回しつつ円筒状に多数枚を積層してなるヘリカルステータコアが一般に用いられている。ヘリカルステータコア（以下、単にステータコアと呼ぶ）は、ステータコアのコア背部のシート外端部の板厚方向を圧延ロール等によって、例えばテーパ状に薄くして、シート外端部側の巻取り周長を長くすることによって巻取りがしやすくなっている（例えば、特許文献１参照）。

また、このステータコアは、積層後、各ターン、各枚を径方向に揃えて径方向のずれを許容範囲に微調整し、コア背部側のシート外端部を溶接してずれが促進しないように固定される。そして、さらにステータコアの外径の真円度、ならびに内径に対する同心度と直角度など所定の形状を確保するためのしごき成形による仕上げ工程を経て、ステータコアが製造される（例えば、特許文献２参照）。

〔従来技術の不具合〕
ところで、従来の製造方法によるステータコアでは、仕上げ工程にてしごき成形による外形の仕上げがなされる。しごき成形は、しごき型の昇降によってステータコアのシート外端部を押し込む方向に塑性変形させて軸方向にしごくのであるが、僅かに隙間を有して積層されたステータコアのコア背部のシート外端部では、しごき荷重によりシート外端部に曲げ変形が生じやすく隙間が拡大する原因となる。

また、予めシート外端部同士を押圧し、シート間隙間が密接するようにしながらしごき成形することで、上記の曲げ変形を抑制できる。例えば、図６（ａ）に示すように、ステータコア１０１のコア背部１０２のシート外端部１０３の両端面側では、内側に傾斜し、中央側では径方向に略真直ぐに伸びて、それぞれのシート外端部が互いに密接した内傾倒型のステータコア１０１が形成される。

また、図７（ａ）に示すように、コア背部１０２のシート外端部１０３に予め傾きを設けた傾倒部１１８を有する鋼板シート１１１を円筒状に巻き取って積層してステータコア１０１とする場合がある。この場合、巻取り工程時のロール加工などによる薄肉化加工が端部を傾倒させることによって僅かな薄肉化量で済ませることができるので、このステータコア１０１の外径のしごき成形は、しごき荷重の印加によりシート外端部１０３が曲げ変形を起すことなく直ちに密接し、拘束が生じて塑性変形が開始され、十分なしごき加工が可能となる。この場合、しごき成形後のステータコア１０１は、ステータコア１０１のシート外端部１０３が一方端面側に傾いた外傾倒型のステータコア１０１が形成される。

このようにして形成される内傾斜型あるいは外傾倒型のステータコア１０１は、各スロット１０４内に固定子コイルを挿着されて固定子となし、固定子と対向配置される界磁として働く回転子を内部に収容して回転電機を構成する。そして、スルーボルトなどによって両フレーム１０９間に挟持されて締結され（図６（ｂ）、図７（ｂ）参照）、回転電機の電機子として働く。

図６（ｂ）は、内傾斜型のステータコア１０１がフレーム１０９のインロー部１１０に嵌着され締結された模式断面図であり、図７（ｂ）は外傾倒型のステータコア１０１がフレーム１０９のインロー部１１０に嵌着され締結された模式断面図である。

図６（ｂ）に示すように、内傾斜型のステータコア１０１のシート外端部１０３は両端面側において、ともに、内側、つまり中央側に傾斜を有して傾倒しているので、ステータコア端面の傾倒部１１８とフレーム１０９の軸心に直角なインロー部１１０の端面が平行とはならず、面接触でなく線接触状態を呈して締結され、固定保持力が不足する。固定保持力が不足すると、外部振動等によってゆるみが生じ、回転子と固定子との中心軸がずれることにより、回転子外周と固定子内周とのエアギャップが不均一となって出力性能低下を起こしやすく、両者の磁気吸引力も不均一となって磁気騒音も増大する恐れもある。

また、図７（ｂ）に示すように、外傾倒型のステータコア１０１のシート外端部１０３は、一方端部側に傾斜を有して傾倒しているので、ステータコア端面の傾倒部１１８とフレーム１０９のインロー部１１０の端面が平行とはならず、面接触でなく線接触状態を呈し、しかも、線接触する当接位置が、一方側端面ではシート外端部１０３の傾倒部先端であり、他方側端面ではシート外端部１０３の傾倒部基部と径方向で異なっている。

従って、スルーボルトなどによる締結力を増すにつれ、傾倒部１１８には傾倒復元の回転モーメントＭが作用して、傾倒部１１８と一体接続されるステータコア１０１のティース部１１２が逆に起き上がって傾倒するようになる。この回転力により、既にスロット１０４内に挿着された固定子コイルに変形や傷を与え絶縁性を低下させたり、また、収容する回転子との径方向のエアギャップが大きくなって、出力が低下する恐れもある。

また、これら線接触を解消するために、ステータコア端面の外周の一部を切削して、ステータコア中心軸方向と直角な平面部を形成する方法がある（例えば、特許文献３参照）。しかし、切削加工にかかる加工時間、刃具、工具、設備等の追加投資が必要となり、コストアップの懸念がある。
特許第３５３９６２６号公報 特開２００６−２４６５８６号公報 実開平５−２３７５４号公報

本発明は、フレームのインロー端面とステータコアのシート外端部の両端面が面接触にて締結固定され、軸方向の固定力を維持して、優れた耐振動性を実現し、性能低下のない回転電機を提供することを目的とする。

〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の回転電機のステータコアでは、回転子と、回転子の外周に対向配置され、内径側の複数のティース部と外径側のコア背部を有するステータコアと、ステータコアのティース部間に形成されるスロット部に挿着される固定子コイルを備えた固定子と、回転子と固定子とを支持する１対のフレームと、固定子の両端面を１対のフレームによって挟持し、軸方向に締結固定する回転電機にあって、ステータコアは、帯状の鋼板シートを円筒状に巻取り積層されて構成される回転電機のステータコアにおいて、コア背部のシート外端部には、径方向外側に開放された複数のスリットを設け、複数のスリットによって周方向に分割された分割背部を備え、分割背部は、板厚が、略均一であり、かつ、ステータコアのティース部の板厚と同一であり、分割背部を除くコア背部において、径方向断面で、内径側より外径側の板厚が薄く、分割背部は、軸方向に隣接するコア背部間に形成される隙間の径方向の外径側において、軸方向に互いに密接するものであって、周方向に隣接する分割背部間の距離がティース部の幅よりも小さいことを特徴としている。

これにより、分割背部を備え、分割背部は薄肉化することなくフラットのまま積層するので、シート間隙間が生じることなく、また、しごき荷重によってシート間隙間が拡大することもないので、安定したしごき加工が可能となる。

〔請求項２の手段〕
請求項２に記載の回転電機のステータコアでは、複数のスリットの周方向ピッチは、ティース部の周方向配列ピッチに同一であることを特徴としている。
これにより、分割背部において磁気抵抗を増大させずに周方向伸びを極力抑えることができる。

〔請求項３の手段〕
請求項３に記載の回転電機のステータコアでは、分割背部は、ステータコアのティース部の平面に平行であることを特徴としている。
これにより、分割背部を備えることで回転軸に直角なフレーム端面に平行でステータコアを密接することができ、固定締結力が増加する。

〔請求項４の手段〕
請求項４に記載の回転電機のステータコアでは、スリットは、コア背部の周方向に対しティース部の中心位置に一致して設けられたことを特徴としている。

これにより、各スロットの径方向側のコア背部の幅寸法を損なうことなくスリット深さを深くでき、磁気抵抗を損なうことなくコア背部を広く分割背部として利用可能となる。つまり、コア背部の幅寸法を抑えながらフレームのインロー面と面接触可能な分割背部を好適に確保しやすくなるので、フレームとステータコアが安定して固定でき、従って小型、高出力の回転電機を得やすい。

〔請求項５の手段〕
請求項５に記載の回転電機のステータコアでは、コア背部は、コア背部の分割背部を除く領域において、コア背部の板厚方向に傾倒していることを特徴としている。
これにより、コア背部の幅寸法を大きく確保して高出力化を得つつ、ステータコアの外径を小さくすることができて小型、高出力の回転電機が得られる。

〔請求項６の手段〕
請求項６に記載の回転電機のステータコアの製造方法では、帯状の鋼板シートにティース形状をプレス成形するプレス工程と、プレス成形した帯状の鋼板シートのコア背部のシート外端部を、薄肉化して、円筒状に巻取り積層する巻取り工程と、円筒状に巻取り積層した各鋼板シートを径方向に微調整をして整列させ、整列したシート外端部を溶接して固定する溶接工程と、溶接して固定された円筒状に巻取り積層した各鋼板シートの外径を所定の形状にしごき成形するための仕上げ工程と、からなる回転電機のステータコアの製造方法にあって、プレス工程において、コア背部にスリットがプレス成形され、スリットによって、コア背部の周方向を複数の分割背部に分割され、巻取り工程において、コア背部の分割背部を除く領域において、板厚方向を内径側より外径側の板厚が薄くなるように薄肉化加工された後、軸方向に隣接するコア背部間に隙間を設けつつ、コア背部間の隙間の径方向の外径側において、分割背部を軸方向に密接させながら円筒状に巻取り積層されることを特徴としている。

これにより、ステータコアの製造方法である４つの加工工程からなる標準工程にて加工が可能となり、新たに加工設備や加工工程を追加することなく簡単に、かつ、迅速に加工ができる。従って、良好なステータコアが得られ、請求項１の手段と同様な作用・効果を奏することができる。

〔請求項７の手段〕
請求項７に記載の回転電機のステータコアの製造方法では、巻取りは、螺旋状に巻き取ることを特徴としている。
これにより、請求項６の手段と同様な効果をさらに奏することができる。

〔請求項８の手段〕
請求項８に記載の回転電機のステータコアの製造方法では、巻取り工程において、コア背部が、コア背部の分割背部を除く領域において、傾倒されることを特徴としている。

これにより、ステータコアの製造方法である４つの加工工程からなる標準工程にて加工が可能となり、新たに加工設備や加工工程を追加することなく簡単に、かつ、迅速に加工ができる。従って、良好なステータコアが得られ、請求項４の手段と同様な作用・効果を奏することができる。

〔請求項９の手段〕
請求項９に記載の回転電機のステータコアの製造方法では、巻取り工程において、分割背部を、ティース部の平面に平行となるように維持することを特徴としている。

これにより、ステータコアの製造方法である４つの加工工程からなる標準工程にて加工が可能となり、新たに加工設備や加工工程を追加することなく簡単に、かつ、迅速に加工ができる。従って、良好なステータコアが得られ、請求項３の手段と同様な作用・効果を奏することができる。

この発明の最良の実施形態を、図に示す実施例１とともに説明する。

本実施例は、本発明の回転電機のステータコアおよびその製造方法を車両用交流発電機に適用したものである。以下、図１〜３に基づいて本発明のステータコアおよびその製造方法について説明する。

〔実施例１の構成〕
図１（ａ）は車両用交流発電機の半断面図であり、（ｂ）はステータコアの平面図であり、（ｃ）はＸ−Ｘ断面図である。図２は固定子鉄心の製造方法を製造工程順に示した模式図である。図３は固定子鉄心の製造方法の仕上げ工程を示した模式図である。

ステータコア（積層コア）３は、図１に示すように、ティース１２を成形された鋼板シート１１を円筒状に積層し、その内周側には複数のスロット４と、その外周側には各スロット４を等ピッチに配置するコア背部５とを構成する積層コア３であり、そのコア背部５側の外周部（以下、シート外端部６と呼ぶ）を所定の形状に仕上げたものである。そして、各スロット４内に固定子コイル１０を挿着することで固定子２となし、固定子２の内部に界磁として働く回転子７を収容して、車両用交流発電機１を構成する。また、ステータコア３は、スルーボルト８によって両フレーム９間に挟持されて締結され、車両用交流発電機１の電機子として働くものである。

このステータコア３の製造方法として、図２に示すような４つの加工工程が通常採用される。まず、最初の工程として、帯状の鋼板シート１１にティース１２を定寸プレス成形または連続プレス成形しつつスロット４とコア背部５を形成するプレス工程と、次に、ティース１２を成形された鋼板シート１１を螺旋状に巻回しやすいように、鋼板シート１１のコア背部５の内、シート外端部６の板厚方向を圧延ロール等によって薄くして、巻取り周長を長くしつつ円筒状に多数枚を積層してステータコア３となる積層コア３を製造する巻取り工程と、つづいて、この積層コア３を積層後、各ターン、各枚を径方向ならびに周方向に揃えて径方向のずれを許容範囲に微調整して整列させ、ずれが促進しないようにシート外端部６を溶接にて固定する溶接工程と、そして、さらに積層コア３の外径の真円度、ならびに内径に対する同心度と直角度など所定の形状を保持するためのしごき成形による仕上げ工程とからなる。

最終工程の仕上げ工程は、上記したように積層コア３を所定の形状寸法に仕上げてステータコア３となすしごき成形工程であり、以下のようなステップにて加工される。なお、積層コア３はステータコア３と同じものであるが、製造工程での途中段階の加工状態に照らしその形態から積層コア３と呼称するものである。

図３（ａ）に示すように、しごき成形装置２０は、ワークである積層コア３を支持する円筒状のワーク受け２１、ワーク受け２１内に収容され積層コア３の内径を成形する内径芯金２２、積層コア３のスロット４を成形するスロット揃え矢２３、積層コア３の外径を成形する外径しごきリング２４、積層コア３をワーク受け２１に押圧するワーク押え２５と、これら各部材を駆動する図示しない駆動手段（例えば、油圧プレス等）を備えている。

仕上げ工程の第１ステップはワークの投入工程である（図３（ａ）参照）。溶接後の積層コア３が固定されたワーク受け２１の上に投入され、円筒状のワーク受け２１の上端面に同軸を維持して支持される。ワーク受け２１の外径は、積層コア３の外径より僅かに小さく形成されている。

仕上げ工程の第２ステップはワーク端面押え工程である（図３（ｂ）参照）。ワーク押え２５が駆動手段によって駆動され、下降して積層コア３の他端側に当接して押圧する。このとき、積層コア３とワーク押え２５とが同軸を維持して押圧可能なように、ワーク押え２５の外径は、積層コア３の外径より僅かに小さく形成されている。なお、ワーク押え２５とワーク受け２１とは同軸に配置されており、互いの外径は同径かもしくは僅かに径差を有して、良好なしごき成形を得ることが可能である。

仕上げ工程の第３ステップはスロット・内径部の拘束工程である（図３（ｃ）参照）。まず、スロット揃え矢２３が、駆動手段により上方に駆動され、その後、内径芯金２２が上方に駆動される。スロット揃え矢２３と内径芯金２２とはともに積層コア３の一端側から嵌入され、これにより、スロット揃え矢２３は各スロット４内の径方向ならびに周方向のシート内端の僅かなずれを整列して所定のスロット幅と正確なスロットピッチを確保するとともに、内径芯金２２はスロット揃え矢２３との間で径方向にずれを調整し、内径を整列して真円度を確保する。

仕上げ工程の第４ステップは外径しごき加工工程である（図３（ｄ）参照）。外径しごきリング２４が駆動手段によって駆動され、ワーク押え２５の外径部を摺動して下降させる。外径しごきリング２４の内径寸法は積層コア３の外径とは僅かに径小に形成されている。この両者の寸法差に相当する適度なしごき代によって、積層コア３のシート外端部６は塑性変形されつつ径方向に押し込まれてしごき成形される。外径しごきリング２４が所定の位置まで下降して、積層コア３のシート外端部６のしごき成形は完了する。

そして、仕上げ工程の第５ステップは全解除取出工程である（図３（ｅ）参照）。外径しごきリング２４と、内径芯金２２およびスロット揃え矢２３と、ワーク押え２５とをそれぞれ逆方向に駆動して全拘束を解除して、成形されたステータコア３を取出して、仕上げ工程を終了する。

以上の一連の成形工程により、各スロット４および内径の所定の形状が確保されるとともに、外径も真円度、ならびに内径との同心度と直角度など所定の形状を確保するステータコア３が得られる。

上記した４つの製造工程は、標準的な工程の流れとして従来と略同様であるが、上記に説明したように、巻取り工程で、単に、鋼板シート１１のシート外端部６の板厚方向を圧延ロール等によって薄くして、巻取り周長を長くしつつ円筒状に多数枚を積層したのでは、薄肉化されたシート外端部６には僅かな隙間がシート間隙間として残り、しごき荷重によりシート外端部が曲げ変形を生じやすく、外周側でシート間隙間が拡大する場合がある。

また、しごき荷重を軽負荷とするしごき代を少なめにすれば、ステータコアの所定の形状寸法が満足できない。このことは、既に述べた強度特性を低下させることとなる。

本実施例で採用する本発明のステータコアおよびその製造方法は、ステータコアのコア背部のシート外端部に径方向のスリットを複数設けて周方向に分割された分割背部を備えたことおよびその加工方法が特徴であり、これにより、１対のフレームに挟装して締結されたとき、フレームのインロー端面とステータコアのシート外端部の両端面が面接触にて締結固定され、軸方向の固定力を維持して、優れた耐振動性を実現し、性能低下のない回転電機を提供することである。以下、本実施例で採用する特徴あるステータコアとその製造方法を詳細に説明する。

図４（ａ）は、プレス加工された鋼板シートの部分平面図と側面図であり、（ｂ）は巻取って積層されたステータコアの部分平面図と側面図であり、（ｃ）はステータコアとフレームとの組立断面図である。

図４（ａ）に示すように、鋼板シート１１はティース形状をプレス成形されるとともに、コア背部５のシート外端部６に複数のスリット１４がプレス成形される。スリット１４は一方が円弧状の谷部を形成し、他方はシート外端部６に開放される形状を有している。また、各スリット１４はティース部１２の中心線位置に一致して径方向に向って配置され、周方向にはティース１２と同ピッチで放射状に配置される。これにより、コア背部５のシート外端部６側に好ましくはティース１２と同数の分割背部１５が構成される。

また、同様に、各スリット１４間の略中央位置であって各スリット谷部を連続する仮想接線Ｓ上に凹み部１６がプレス成形されている。凹み部１６は球面状もしくは円錐台状であって、板厚の略半分まで凹み、貫通孔を形成することはない。従って、磁路断面積を減少させるものではなく、また、同様に、スリット１４もティース１２と接続するコア背部５の磁路断面積を減少させるものでもない。

そして、シート外端部６に複数の分割背部１５と凹み部１６を形成された鋼板シート１１は、次工程の巻取り工程の前半ステップであるコア背部５の板厚方向の内径側より外径側の板厚が小さくなるように薄肉化加工を受けて、シート外端部６側の周長を長くして、ヘリカルな巻取りがしやすくされる。このとき、内径側より外径側の板厚が小さい薄肉化加工は、図４（ｂ）に示すように、分割背部１５とコア背部５とが接続する境界、つまりスリット谷部の周方向に連続する仮想接線Ｓまでの領域が対象であり、分割背部１５はフラットのままである。

これは、コア背部５の分割背部１５との境界領域は内径側より外径側の板厚が小さくなるように薄くなって周長が長くなるのに対し、分割背部１５は分割背部１５のシート外端部６の周長は、スリット谷部が周方向に広がるように変形することで成り立つ。

そして、多数枚巻き取られて円筒状に積層されステータコア３が形成される。積層されたステータコア３は、最終的に外径をしごき成形によって所定の形状に仕上げられる。しごきの過不足のない適度なしごき代によるしごき成形により、図４（ｃ）に示すように、分割背部１５がフラット状に密接し、かつ、軸方向に直角な両端面を有するステータコア３が形成される。

そして、このステータコア３は、１対のフレーム９の間に挟持して締結固定されるとき、分割背部１５のフラットな軸方向両端面がフレーム９のインロー端面１９と面接触して締結固定できる。

〔実施例１の効果〕
本実施例のステータコア３は、プレス成形工程において、鋼板シート１１のシート外端部６に、径方向に複数のスリット１４を設け、この複数のスリット１４によって周方向に分割された分割背部１５を備えるとともに、各分割背部１５の略中央位置で径方向のスリット谷部位置と同一位置に凹み部１６を設け、つづく巻取り工程の前半ステップのコア背部５の板厚方向の薄肉化加工によりコア背部５の周長を長くして巻取りやすくするとともに分割背部１５はフラット状で、巻き取って積層したステータコア３の外径をしごき成形で所定の形状に仕上げたとき、分割背部１５はフラットのまま整列して軸方向と直交する両端面を有するステータコア３が形成できる。

これにより、この内傾倒型のステータコア３を、１対のフレーム９の間に挟持して締結固定するとき、分割背部１５のフラットな軸方向両端面がフレーム９のインロー端面１９と面接触して締結固定でき、固定締結力が増加して、優れた耐振動性を実現し出力などの性能低下を防止できる。

また、各スロット４の径方向側のコア背部５の幅寸法を損なうことなくスリット深さを深くできるので、磁気抵抗を損なうことなくコア背部５を広く分割背部１５として利用可能となる。つまり、コア背部５の幅寸法を抑えながらフレーム９のインロー端面１９と面接触可能な分割背部１５を好適に確保できるので、フレーム９とステータコア３が安定して固定でき、従って小型、高出力の回転電機を得ることができる。

また、分割背部に凹み部１６を設けているので、巻取り工程の前半ステップである薄肉化加工において、分割背部１５を除くコア背部５が、特に、外径方向に従うにつれ周方向に塑性流動が起こりやすくなり、周長を容易に伸ばし、後半ステップである巻取って円筒状に積層しやすくする。

〔変形例〕
実施例１では、プレス成形工程において、鋼板シート１１のシート外端部６に、径方向に複数のスリット１４を設け、この複数のスリット１４によって周方向に分割された分割背部１５を備えるとともに、各分割背部１５の略中央位置で径方向のスリット谷部位置と同一位置に凹み部１６を設け、つづく巻取り工程の前半ステップのコア背部５の板厚方向の内径側より外径側の板厚が小さくなるように薄肉化加工によりコア背部５の周長を長くして巻取りやすくするとともに分割背部１５はフラット状で、巻き取って積層したステータコア３の外径をしごき成形で所定の形状に仕上げたとき、分割背部１５はフラットのまま整列して軸方向と直交する両端面を有するステータコア３を形成した。

しかし、これに限ることなく、図５（ａ）に示すように、プレス成形工程において、鋼板シート１１のシート外端部６に、径方向に複数のスリット１４を設け、この複数のスリット１４によって周方向に分割された分割背部１５を備えるとともに、各分割背部１５の略中央位置で径方向のスリット谷部位置と同一位置に凹み部１６を設けて後、このコア背部５を板厚方向に傾けて曲げる傾倒曲げ加工によって傾倒部１８を形成する。そして、図５（ｂ）に示すように、コア背部５に傾倒部１８をもつ鋼板シート１１を円筒状に巻き取って積層し、つづく仕上げ工程を経てステータコア３を製造してもよい。

なお、コア背部５に傾倒部１８を設けることは、コア背部５のシート外端部６の外端径を僅かながら径小となすことができ、その分、ヘリカルに巻き取るときに材料の伸び歪みによる鋼板シート１１の板厚の薄肉化を抑制することが可能となる。従って、積層したときに各シート間に形成される隙間が小さく現れる。

実施例１と異なるのはコア背部５に傾倒部１８が形成されたことであり、他の構成ならびに製造方法は変わるところはない。これにより、図５（ｃ）に示すように、傾倒部１８を有するコア背部５は、しごき荷重によって互いに密接し、同時に、分割背部１５もフラット状に密接して、適度なしごき代によるしごき加工によってステータコア３のシート外端部６が一方端面側に傾いて、分割背部１５はフラットのまま軸方向と直角に整列する外傾倒型のステータコア３が形成される。

そして、この外傾倒型のステータコア３は、１対のフレーム９の間に挟持して締結固定されるとき、分割背部１５のフラットな軸方向両端面がフレーム９のインロー端面１９と面接触して締結固定できる。

〔他の変形例〕
上記実施形態では、本発明の回転電機のステータコア３とその製造方法を車両用交流発電機に適用した場合について説明したが、これに限ることなく、同様のステータコア３を持つ回転電機、例えば、高電圧駆動モータなどに適用してもよい。

（ａ）は車両用交流発電機の半断面図であり、（ｂ）はステータコアの平面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＸ−Ｘ断面図である（実施例１）。 ステータコアの製造方法を製造工程順に示した模式図である（実施例１）。 ステータコアの製造方法の仕上げ工程を示した模式図である（実施例１）。 （ａ）は、プレス加工された鋼板シートの部分平面図と側面図であり、（ｂ）は巻取って積層されたステータコアの部分平面図と側面図であり、（ｃ）はステータコアとフレームとの組立断面図である（実施例１）。 （ａ）は、プレス加工された鋼板シートの部分平面図と側面図であり、（ｂ）は巻取って積層されたステータコアの部分平面図と側面図であり、（ｃ）はステータコアとフレームとの組立断面図である（変形例）。 （ａ）は、ステータコアの断面図であり、（ｂ）はフレームとの組付けの拡大模式図である（従来例１）。 （ａ）は、ステータコアの断面図であり、（ｂ）はフレームとの組付けの拡大模式図である（従来例２）。

符号の説明

１ 車両用交流発電機（回転電機）
２ 固定子
３ 積層コア（ステータコア）
４ スロット
５ コア背部
６ シート外端部
７ 回転子
９ フレーム
１０ 固定子コイル
１１ 鋼板シート
１２ ティース
１４ スリット
１５ 分割背部

Claims (9)

1. 回転子と、前記回転子の外周に対向配置され、内径側の複数のティース部と外径側のコア背部を有するステータコアと、前記ステータコアの前記ティース部間に形成されるスロット部に挿着される固定子コイルを備えた固定子と、前記回転子と前記固定子とを支持する１対のフレームと、前記固定子の両端面を前記１対のフレームによって挟持し、軸方向に締結固定する回転電機にあって、
   前記ステータコアは、帯状の鋼板シートを円筒状に巻取り積層されて構成される回転電機のステータコアにおいて、
   前記コア背部のシート外端部には、径方向外側に開放された複数のスリットを設け、
   前記複数のスリットによって周方向に分割された分割背部を備え、
   前記分割背部は、板厚が、略均一であり、
   かつ、前記ステータコアの前記ティース部の板厚と同一であり、
   前記分割背部を除く前記コア背部において、径方向断面で、内径側より外径側の板厚が薄く、
   前記分割背部は、軸方向に隣接する前記コア背部間に形成される隙間の径方向の外径側において、軸方向に互いに密接するものであって、
   周方向に隣接する前記分割背部間の距離が前記ティース部の幅よりも小さいことを特徴とする回転電機のステータコア。
2. 請求項１に記載の回転電機のステータコアにおいて、
   前記複数のスリットの周方向ピッチは、前記ティース部の周方向配列ピッチに同一であることを特徴とする回転電機のステータコア。
3. 請求項１または２に記載の回転電機のステータコアにおいて、
   前記分割背部は、前記ステータコアの前記ティース部の平面に平行であることを特徴とする回転電機のステータコア。
4. 請求項１ないし３のいずれか１に記載の回転電機のステータコアにおいて、
   前記スリットは、前記コア背部の周方向に対し前記ティース部の中心位置に一致して設けられたことを特徴とする回転電機のステータコア。
5. 請求項１ないし４のいずれか１に記載の回転電機のステータコアにおいて、
   前記コア背部は、前記コア背部の前記分割背部を除く領域において、前記コア背部の板厚方向に傾倒していることを特徴とする回転電機のステータコア。
6. 帯状の鋼板シートにティース形状をプレス成形するプレス工程と、
   前記プレス成形した前記帯状の鋼板シートのコア背部のシート外端部を、薄肉化して、円筒状に巻取り積層する巻取り工程と、前記円筒状に巻取り積層した各鋼板シートを径方向に微調整をして整列させ、整列した前記シート外端部を溶接して固定する溶接工程と、溶接して固定された前記円筒状に巻取り積層した各鋼板シートの外径を所定の形状にしごき成形するための仕上げ工程と、からなる回転電機のステータコアの製造方法にあって、
   前記プレス工程において、コア背部にスリットがプレス成形され、
   前記スリットによって、前記コア背部の周方向を複数の分割背部に分割され、
   前記巻取り工程において、前記コア背部の前記分割背部を除く領域において、板厚方向を内径側より外径側の板厚が薄くなるように薄肉化加工された後、
   軸方向に隣接する前記コア背部間に隙間を設けつつ、前記コア背部間の隙間の径方向の外径側において、前記分割背部を軸方向に密接させながら円筒状に巻取り積層されることを特徴とする回転電機のステータコアの製造方法。
7. 請求項６に記載の回転電機のステータコアの製造方法において、
   前記巻取りは、螺旋状に巻き取ることを特徴とする回転電機のステータコアの製造方法。
8. 請求項６または７に記載の回転電機のステータコアの製造方法において、
   前記巻取り工程において、前記コア背部が、前記コア背部の前記分割背部を除く領域において、傾倒されることを特徴とする回転電機のステータコアの製造方法。
9. 請求項６ないし８のいずれか１に記載の回転電機のステータコアの製造方法において、
   前記巻取り工程において、前記分割背部を、前記ティース部の平面に平行となるように維持することを特徴とする回転電機のステータコアの製造方法。

Images