WO2013157165A1 - 永久磁石式回転電機、及びその製造方法 - Google Patents

永久磁石式回転電機、及びその製造方法 Download PDF

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WO2013157165A1
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permanent magnet
cross
core
teeth
section
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敏則 田中
信一 山口
詠吾 十時
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三菱電機株式会社
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    • H02K1/14—Stator cores with salient poles
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    • H02K1/17—Stator cores with permanent magnets

Definitions

  • the present invention relates to a permanent magnet type rotating electrical machine used as, for example, a motor or a generator, and a manufacturing method thereof.
  • Patent Document 2 a rotating electrical machine in which an armature is configured by arranging a plurality of modules formed by winding a coil around a pair of divided teeth sandwiching a permanent magnet in an annular shape has been proposed (for example, Patent Document 2).
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a permanent magnet type rotating electrical machine capable of facilitating manufacture and improving operating characteristics, and a method for manufacturing the same. The purpose is to obtain.
  • a permanent magnet type rotating electrical machine includes a rotor, a plurality of teeth arranged at intervals in the circumferential direction of the rotor, and a plurality of teeth that respectively connect radially inner ends of adjacent teeth.
  • An annular core body that includes the intermediate connecting portion and surrounds the rotor, a plurality of permanent magnets held in each tooth, a plurality of stator coils respectively provided in each tooth, and a core body.
  • a stator having an annular core back fitted on the outer periphery of the core body in a state of surrounding the core body.
  • the manufacturing method of the permanent magnet type rotating electrical machine includes a permanent magnet mounting step for holding the permanent magnet in the teeth, a coil mounting step for mounting the stator coil on the teeth from the radially outer side of the core body, and a permanent magnet mounting step.
  • a core back mounting step is provided for fitting the core body inside the core back by inserting the core body inside the core back later and after the coil mounting step.
  • the manufacturing can be facilitated and the operating characteristics can be improved.
  • FIG. 10 is a sectional view showing a permanent magnet type rotating electric machine according to a sixth embodiment. It is sectional drawing which shows the core back
  • FIG. 31 is a graph showing a relationship between a core back thickness ratio t1 / t0 of the core back of FIG. 30 and an output of a rotating electrical machine as a motor. It is sectional drawing which shows the modification of Embodiment 13 of this invention. It is sectional drawing which shows the principal part of the stator of the rotary electric machine by Example 14A of this invention. It is sectional drawing which shows the principal part of the stator of the rotary electric machine by Example 14B of this invention. It is sectional drawing which shows the principal part of the stator of the rotary electric machine by the comparative example for comparing with Example 14A and Example 14B. It is a graph which shows the comparison result of the output of the rotary electric machine by each of Example 14A, Example 14B, and a comparative example.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a permanent magnet type rotating electrical machine according to Embodiment 1 of the present invention.
  • a permanent magnet type rotating electrical machine 1 (hereinafter simply referred to as “rotating electrical machine 1”) is arranged on a rotor 2 and a radially outer side of the rotor 2, and a cylindrical stator surrounding the outer periphery of the rotor 2. 3.
  • the rotor 2 is rotatable with respect to the stator 3 about the axis of the rotating electrical machine 1.
  • the rotor 2 includes a columnar rotor body 4 and a plurality of salient pole portions 5 that protrude from the outer peripheral surface of the rotor body 4 and are spaced from each other in the circumferential direction of the rotor 2. Have. In this example, ten salient pole portions 5 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotor 2.
  • the rotor 2 is configured by laminating a plurality of magnetic plates (such as electromagnetic steel plates) in the axial direction of the rotating electrical machine 1 (hereinafter simply referred to as “axial direction”).
  • the stator 3 is arranged coaxially with the rotor 2.
  • the stator 3 is separated from the annular core body 13 surrounding the rotor 2, the plurality of permanent magnets 14 and the plurality of stator coils 15 respectively provided on the core body 13, and the core body 13. And an annular core back 16 fitted to the outer periphery of the core body 13 in a state of surrounding the core body 13.
  • a rotating magnetic field is generated by energizing the stator coil 15, and the rotor 2 is rotated.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the core body 13 of FIG.
  • the core body 13 includes a plurality of teeth 11 that are spaced apart from each other in the circumferential direction of the rotor 2, and a plurality of inter-tooth connecting portions 12 that respectively connect the radially inner ends of the adjacent teeth 11. have.
  • Each tooth 11 is arranged radially along the radial direction of the stator 3. Thereby, between the radial direction outer side edge parts of each tooth
  • the inter-tooth connecting portions 12 are arranged in an arc shape with the thickness direction coinciding with the radial direction of the stator 3.
  • the inner peripheral surface of the core body 13 is formed in a circular cross section by the teeth 11 and the inter-tooth connecting portions 12.
  • each tooth 11 a magnet housing groove 23 opened at the radially outer end of the tooth 11 is provided.
  • the magnet housing groove 23 is provided in the tooth 11 with the depth direction coinciding with the radial direction of the stator 3.
  • the permanent magnet 14 is housed in each magnet housing groove 23.
  • the width dimension of the magnet accommodation groove 23 (that is, the dimension of the magnet accommodation groove 23 in the circumferential direction of the stator 3) is constant at any position in the depth direction of the magnet accommodation groove 23. Therefore, the permanent magnet 14 can be inserted into the magnet housing groove 23 from the open portion of the magnet housing groove 23.
  • Each tooth 11 includes a pair of opposing wall portions 21 that sandwich the magnet housing groove 23 from both sides in the circumferential direction of the stator 3, and a radially inner end portion of the teeth 11 (that is, a radially inner end portion and a radial direction of the tooth 11).
  • a wall connecting portion 22 that connects the pair of opposing wall portions 21 to each other at an end portion different from the end portion provided with the open portion of the magnet housing groove 23 is provided.
  • the inner surface of the magnet housing groove 23 is formed by a pair of opposing wall portions 21 and a wall connecting portion 22.
  • the wall connecting portion 22 is arranged in an arc shape with the thickness direction coinciding with the radial direction of the stator 3.
  • the thickness dimension of each wall connecting part 22 is the same as the thickness dimension of each inter-tooth connecting part 12.
  • the core body 13 is configured by laminating a plurality of core body cross-sectional members produced by punching a magnetic plate (such as an electromagnetic steel plate) into a predetermined shape in the axial direction.
  • Each core main body cross-sectional member includes a portion forming a cross section of each tooth 11 (a plurality of tooth cross-section forming portions), a portion forming a cross section of each inter-tooth connecting portion 12 (a plurality of inter-tooth connecting portion cross-section forming portions), and have.
  • Each tooth cross-section forming portion has a portion forming a cross-section of the pair of opposing wall portions 21 (a pair of opposing wall cross-section forming portions) and a portion forming a cross-section of the wall connecting portion 22 (wall connecting portion cross-section forming portion). is doing.
  • the permanent magnet 14 is accommodated in the magnet accommodation groove 23 as shown in FIG. Further, the permanent magnet 14 is disposed at the center in the width direction of the tooth 11. In the magnet housing groove 23, the permanent magnet 14 is fitted without a gap.
  • the permanent magnet 14 is magnetized in the circumferential direction of the stator 3. Further, the magnetization directions of the permanent magnets 14 adjacent to each other are reversed with respect to the circumferential direction of the stator 3. In FIG. 1, the magnetization direction of the permanent magnet 14 is indicated by N and S polarities.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the core back 16 of FIG.
  • the core back 16 includes a plurality of thick portions 31 disposed at intervals in the circumferential direction of the stator 3 in a state where the core back 16 is disposed between the radially outer ends of the teeth 11 and a thick wall adjacent to each other. It has the some thin part 32 which connects the parts 31 each on the radial direction outer side rather than the teeth 11.
  • Each thin portion 32 is disposed with its thickness direction aligned with the radial direction of the stator 3.
  • the radially inner surface of each thin portion 32 is a flat surface
  • the radially outer surface of each thin portion 32 is an arcuate curved surface.
  • each of the recesses 33 is provided in the core back 16 with the depth direction coinciding with the radial direction of the stator 3.
  • the inner surface of each recess 33 is formed by each thick portion 31 and each thin portion 32.
  • the depth dimension of each recess 33 is larger than the thickness dimension of the thin portion 32.
  • the thickness dimension of the thin part 32 is made substantially the same as each thickness dimension of the connection part 12 between teeth, and the wall connection part 22.
  • the core body 13 is fitted inside the core back 16 with the radially outer end of each tooth 11 fitted in each recess 33.
  • a part of the permanent magnet 14 is inserted into the recess 33.
  • the open portion of the magnet housing groove 23 is closed by the thin portion 32 when the radially outer end of the tooth 11 is fitted in the recess 33. Thereby, it is prevented that the permanent magnet 14 comes off from the open part of the magnet accommodation groove 23.
  • the core back 16 is configured by laminating a plurality of core back cross-sectional members produced by punching a magnetic plate (such as an electromagnetic steel plate) into a predetermined shape in the axial direction.
  • Each core-back cross-section member includes a portion that forms a cross section of each thick portion 31 (a plurality of thick portion cross-section formation portions), a portion that forms a cross section of each thin portion 32 (a plurality of thin-wall portion cross-section formation portions), have.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing a state when the permanent magnet 14 and the stator coil 15 of FIG. 1 are attached to the core body 13.
  • the permanent magnet 14 is inserted into the magnet housing groove 23 from the radially outer side of the core body 13 through the open portion of the magnet housing groove 23.
  • the stator coil 15 is attached to the teeth 11 from the radially outer side of the core body 13.
  • the stator coil 15 is a cylindrical coil produced by winding a conducting wire. Further, the stator coil 15 is attached to each tooth 11 in a state where the teeth 11 are inserted inside the stator coil 15. By inserting the teeth 11 inside the stator coil 15, the permanent magnets 14 are prevented from coming out of the magnet housing grooves 23 in the axial direction.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state when the core main body 13 of FIG. 1 is attached to the core back 16.
  • the core body 13 is fitted inside the core back 16 in a state where the permanent magnet 14 and the stator coil 15 are respectively attached to the teeth 11.
  • the core body 13 is inserted inside the core back 16 along the axial direction.
  • the core body 13 is inserted inside the core back 16 by shrink fitting or press fitting, for example.
  • the rotating electrical machine 1 First, the rotor 2, the core body 13, the plurality of stator coils 15, and the core back 16 are prepared in advance. A plurality of permanent magnets 14 are also prepared in advance by magnetizing a magnetic material.
  • the permanent magnet 14 is inserted into the magnet housing groove 23 from the outside in the radial direction of the core body 13 through the open portion of the magnet housing groove 23 provided in the tooth 11. Thereby, the permanent magnet 14 is hold
  • stator coil 15 is attached to the tooth 11 while inserting the tooth 11 inside the stator coil 15 from the radially outer side of the core body 13 (coil attaching step).
  • the core body 13 to which the permanent magnet 14 and the stator coil 15 are attached is fitted inside the core back 16.
  • the core body 13 is inserted in the axial direction inside the core back 16 while fitting the radially outer end of each tooth 11 into each recess 33 (core back mounting step). In this way, the stator 3 is completed.
  • the rotating electric machine 1 is manufactured by inserting the rotor 2 inside the stator 3 and rotatably supporting the rotor 2 with respect to the stator 3.
  • an annular core body 13 having a plurality of teeth 11 and a plurality of inter-tooth connecting portions 12 that connect the radially inner ends of adjacent teeth 11 includes an annular core back. Since the core body 13 is removed from the core back 16, the space between the teeth 11 can be widely opened outward in the radial direction of the core body 13. Thereby, the stator coil 15 can be easily attached to the teeth 11, and the permanent magnet 14 can be easily inserted into the teeth 11. Thereby, manufacture of the stator 3 can be made easy and manufacture of the rotary electric machine 1 can be made easy.
  • the stator coil 15 can be easily attached to the teeth 11 and the winding density of the stator coil 15 can be increased. . Thereby, the resistance value of the stator coil 15 can be kept low, and the copper loss can be reduced. Therefore, the torque density of the rotating electrical machine 1 can be improved. Furthermore, since the stator 3 can be manufactured without deforming the inner peripheral surface of the annular core body 13 prepared in advance, the shape of the inner peripheral surface of the stator 3 can be made close to a perfect circle. The manufacturing error of the rotating electrical machine 1 can be reduced. Thereby, the cogging torque can be reduced, and the operating characteristics of the rotating electrical machine 1 can be improved.
  • the core back 16 is provided with a plurality of concave portions 33 into which the radially outer ends of the teeth 11 are respectively fitted, the positioning of the core body 13 with respect to the core back 16 is performed in the circumferential direction of the stator 3. This can be done more reliably.
  • the thickness dimension of the thin part 32 located in the radial direction outer side than the permanent magnet 14 can be made small, and it can suppress that a magnetic flux leaks to the radial direction outer side of the stator 3 rather than the permanent magnet 14. FIG. . Thereby, the torque density of the rotating electrical machine 1 can be further improved.
  • the permanent magnets 14 can be inserted into the magnet housing grooves 23 from the radially outer side of the teeth 11. can do. Thereby, the permanent magnet 14 can be more easily accommodated in the teeth 11. Further, since the teeth 11 are not arranged on the outer side in the radial direction than the permanent magnet 14, the magnetic resistance on the outer side in the radial direction can be increased more than the permanent magnet 14, and it is difficult to pass the magnetic flux on the outer side in the radial direction than the permanent magnet 14. can do. Thereby, it can suppress that magnetic flux leaks to the radial direction outer side of the stator 3 rather than the permanent magnet 14, and can aim at the improvement of the torque density of the rotary electric machine 1 further.
  • the permanent magnet 14 is held in the teeth 11, the stator coil 15 is attached to the teeth 11 from the radially outer side of the core body 13, and then the inner side of the core back 16. Since the core main body 13 is fitted, the permanent magnet 14 and the stator coil 15 can be attached to the core main body 13 in a state in which the permanent magnet 14 is easily held in the tooth 11 and the stator coil 15 is easily attached to the tooth 11. . Thereby, manufacture of the rotary electric machine 1 can be made easy. In addition, since the stator coil 15 can be easily attached to the teeth 11, the winding density of the stator coil 15 can be increased, and the torque density of the rotating electrical machine 1 can be improved.
  • the inner peripheral surface of the stator 3 can be brought close to a perfect circle, and the manufacturing error of the rotating electrical machine 1 can be reduced. Thereby, the cogging torque can be reduced, and the operating characteristics of the rotating electrical machine 1 can be improved.
  • the permanent magnet 14 is held in the teeth 11 by inserting the magnetized permanent magnet 14 into the magnet housing groove 23 in the magnet mounting step.
  • a magnetic body is inserted into the magnet housing groove 23 to hold the magnetic body in the teeth 11, and then the permanent magnet 14 is held in the teeth 11 by making the magnetic body permanent magnet 14 by magnetization. You may do it.
  • FIG. FIG. 6 is a sectional view showing a permanent magnet type rotating electric machine according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the core body 13 of FIG.
  • each tooth 11 is provided with a pair of protrusions (magnet removal prevention portions) 35 that engage with the permanent magnets 14 and prevent the permanent magnets 14 from coming off from the open portions of the magnet housing grooves 23.
  • Each projecting portion 35 individually protrudes from the pair of opposing wall portions 21 to the inside in the width direction of the magnet housing groove 23, and engages with the permanent magnet 14 on the radially outer side than the permanent magnet 14.
  • each projection 35 is provided at the radially outer end of the tooth 11.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view showing a state when the permanent magnet 14 and the stator coil 15 of FIG. 6 are attached to the core body 13.
  • the permanent magnet 14 is inserted into the magnet housing groove 23 along the axial direction. Thereby, each projection 35 is engaged with the permanent magnet 14 from the outside in the radial direction.
  • the stator coil 15 is attached to the teeth 11 from the radially outer side of the core body 13.
  • Other configurations and manufacturing methods are the same as those in the first embodiment.
  • each tooth 11 is provided with a pair of protrusions 35 that engage with the permanent magnet 14 and prevent the permanent magnet 14 from coming off from the open portion of the magnet housing groove 23.
  • the magnet 14 can be prevented from slipping out of the magnet housing groove 23 by the projections 35 in the radial direction and the stator coil 15 in the axial direction.
  • the permanent magnet 14 by inserting the permanent magnet 14 into the magnet housing groove 23, the protrusions 35 of the teeth 11 are engaged with the permanent magnet 14, so that the permanent magnet 14 can be simply inserted into the magnet housing groove 23.
  • the permanent magnet 14 can be held in the teeth 11 so as not to come out of the magnet housing groove 23. Thereby, manufacture of the rotary electric machine 1 can be made still easier.
  • the magnetized permanent magnets 14 when the magnetized permanent magnets 14 are inserted into the magnet housing grooves 23 of the teeth 11, a magnetic repulsive force acts on the permanent magnets 14 in the direction of coming out of the magnet housing grooves 23.
  • the permanent magnets 14 are prevented from coming out of the magnet housing grooves 23 by the projections 35 and the stator coils 15, so that the magnetized permanent magnets 14 can be accommodated even when subjected to a magnetic repulsive force. It becomes possible to insert into the groove 23. Thereby, it is not necessary to perform a magnetizing operation after the stator 3 is assembled, and the rotating electrical machine 1 can be further easily manufactured.
  • the non-magnetized magnetic material when the non-magnetized magnetic material is inserted into the magnet housing groove 23 and then the magnetic material is used as the permanent magnet 14 by magnetization, a magnetizing yoke suitable for the structure of the stator 3 is required. Manufacturing cost will increase. Furthermore, if the magnetic material is magnetized while the magnetic material is inserted into the magnet housing groove 23, it becomes difficult to completely magnetize the end of the magnetic material due to the influence of leakage magnetic flux and the like. For this reason, the permanent magnet 14 having a high magnetization rate can be held in the tooth 11 by inserting the magnetized permanent magnet 14 into the magnet housing groove 23 to produce the stator 3. Thereby, the rotary electric machine 1 with a higher output than the rotary electric machine 1 produced by magnetizing the magnetic substance after holding the non-magnetized magnetic substance in the teeth 11 can be obtained.
  • the pair of protrusions 35 provided on the tooth 11 are engaged with the permanent magnet 14, but the protrusion 35 only needs to be engaged with the permanent magnet 14.
  • the number of may be only one.
  • a single belt-like plate in which the pair of protrusions 35 are connected to each other may be a magnet removal prevention part.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a main part of a core body 13, a permanent magnet 14, and a stator coil 15 of a permanent magnet type rotating electrical machine according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the stator coil 15 is wound around an insulating cylindrical coil frame 41 made of a nonmagnetic material (for example, resin).
  • the coil frame 41 is fitted and held in the teeth 11 with the teeth 11 inserted into the coil frame 41.
  • the stator coil 15 is provided on the tooth 11 via the coil frame 41 while being wound around the coil frame 41.
  • FIG. 10 is a perspective view showing the coil frame 41 of FIG.
  • the coil frame 41 has a cylindrical section 42 having a rectangular cross section into which the teeth 11 are inserted, and a pair of opposing sections 43 provided to face each other at the opening of the cylindrical section 42.
  • a plate-like protrusion (magnet removal prevention part) 43 a that protrudes in a direction approaching each other is provided at the tip of each facing part 43.
  • the coil frame 41 is fitted to the teeth 11 with a pair of facing portions 43 facing each other in the axial direction of the stator 3.
  • a space is formed between the pair of opposing wall portions 21 in which the protrusions 43 a are fitted.
  • the coil frame 41 is fitted to the tooth 11 in a state in which each protruding portion 43 a is fitted between the pair of opposing wall portions 21.
  • the projections 43 a are engaged with the permanent magnets 14 on the radially outer side than the permanent magnets 14, so that the permanent magnets 14 come out from the open portions of the magnet housing grooves 23. Is prevented, and the inner surface of the cylindrical portion 42 is engaged with the permanent magnet 14, thereby preventing the permanent magnet 14 from coming out of the magnet housing groove 23 in the axial direction.
  • the coil frame 41 around which the stator coil 15 is wound is attached to the teeth 11 from the radially outer side of the core body 13 after the permanent magnet attachment process.
  • the pair of protrusions 43 a of the frame 41 are engaged with the permanent magnet 14.
  • Other configurations and manufacturing methods are the same as those in the first embodiment.
  • each projection part 43a is comprised with the nonmagnetic material, the increase in the leakage magnetic flux on the radial direction outer side than the permanent magnet 14 can be suppressed, and the output fall of the rotary electric machine 1 can be suppressed. . Furthermore, the number of parts of the stator 3 and the number of assembly steps of the stator 3 can be reduced as compared with the case where the permanent magnet 14 is prevented from coming out of the magnet housing groove 23 by a member separate from the coil frame 41.
  • the pair of protrusions 43 a provided on the coil frame 41 are engaged with the permanent magnet 14, but the protrusion 43 a only needs to be engaged with the permanent magnet 14.
  • the number of 43a may be only one.
  • a single belt-like plate in which the pair of protrusions 43a are connected to each other may be a magnet removal prevention part.
  • Embodiment 4 FIG.
  • the magnet accommodation groove 23 provided in each tooth 11 is opened at the radially outer end of each tooth 11, but the magnet accommodation groove 23 provided in each tooth 11 is provided in the teeth 11. You may open
  • FIG. 11 is a sectional view showing a permanent magnet type rotating electric machine according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing the core body 13 of FIG.
  • each tooth 11 is provided with a magnet accommodation groove 23 opened at the radially inner end of the tooth 11.
  • the permanent magnet 14 can be inserted into the magnet housing groove 23 from the open portion of the magnet housing groove 23.
  • Each tooth 11 includes a pair of opposing wall portions 21 that sandwich the magnet housing groove 23 from both sides in the circumferential direction of the stator 3, and a radially outer end portion of the teeth 11 (that is, a radially inner end portion and a radial direction of the tooth 11).
  • a wall connecting portion 51 that connects the pair of opposing wall portions 21 to each other at an end portion different from the end portion provided with the open portion of the magnet housing groove 23 is provided.
  • Other configurations and manufacturing methods are the same as those in the first embodiment.
  • the permanent magnet 14 can be easily inserted into the tooth 11. 1 can be easily manufactured.
  • the teeth 11 are not arranged radially inward of the permanent magnet 14, it is possible to make it difficult for magnetic flux to pass through radially inward of the permanent magnet 14. Thereby, it can suppress that magnetic flux leaks to the radial inside of the stator 3 rather than the permanent magnet 14, and can aim at the improvement of the torque density of the rotary electric machine 1 further.
  • FIG. FIG. 13 is a sectional view showing a permanent magnet type rotating electric machine according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing the core body 13 of FIG.
  • each tooth 11 has a pair of protrusions (magnet removal) that engage with the permanent magnet 14 accommodated in the magnet accommodation groove 23 to prevent the permanent magnet 14 from coming out of the open portion of the magnet accommodation groove 23.
  • Prevention part 52 is provided.
  • Each protrusion 52 protrudes individually from the pair of opposing wall portions 21 to the inner side in the width direction of the magnet housing groove 23, and engages with the permanent magnet 14 on the radially inner side of the permanent magnet 14.
  • each protrusion 52 is provided at the radially inner end of the tooth 11. Thereby, the width dimension of the open part of the magnet accommodation groove 23 is narrower than the width dimension of the permanent magnet 14.
  • Other configurations are the same as those of the fourth embodiment.
  • the permanent magnet 14 is inserted into the magnet housing groove 23 along the axial direction. Thereby, each protrusion 52 is engaged with the permanent magnet 14 from the inside in the radial direction.
  • Other procedures of the manufacturing method are the same as those in the fourth embodiment.
  • the permanent magnet 14 is engaged with the permanent magnet 14 and the permanent magnet 14 comes out of the opened portion of the magnet accommodation groove 23.
  • the teeth 11 With a pair of protrusions 52 that prevent the permanent magnets 14 from coming out of the magnet housing grooves 23, the protrusions 52 in the radial direction and the stator coils 15 in the axial direction are prevented. can do. Accordingly, even when the magnetized permanent magnet 14 is inserted into the magnet housing groove 23 when the stator 3 is manufactured, the permanent magnet 14 can be easily prevented from coming out of the magnet housing groove 23. . Thereby, manufacture of the rotary electric machine 1 can be facilitated, and the permanent magnet 14 having a high magnetization rate can be held in the teeth 11, and the output of the rotary electric machine 1 can be improved.
  • FIG. 15 is a sectional view showing a permanent magnet type rotating electrical machine according to the sixth embodiment.
  • 16 is a cross-sectional view showing the core back 16 of FIG.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing the core body 13 of FIG.
  • a plurality of core body cross-section members that are stacked in the axial direction to constitute the core body 13 have crimped portions (uneven portions) 61 that are fitted in the stacking direction (that is, the axial direction) of the core body cross-sectional members. Is provided.
  • a plurality of core back cross-section members that are stacked in the axial direction to form the core back 16 are each provided with a caulking portion (uneven portion) 61 that is fitted in the stacking direction (that is, the axial direction) of the core back cross-section members. It has been.
  • the caulking portion 61 provided in each core main body cross-section member plastically deforms the material of the core main body cross-section member at a portion (wall connection portion cross-section formation portion) that forms a cross section of the wall connection portion 22 in each core main body cross-section member. Is formed. That is, the wall connecting portion 22 is provided with a caulking portion 61 formed by plastically deforming the material of each core body cross-sectional member.
  • the caulking portion 61 provided in each core back cross-section member is formed by plastically deforming the material of the core back cross-section member in a portion (thin wall cross-section forming portion) that forms a cross section of the thin portion 32 in each core back cross-section member.
  • the thin portion 32 is provided with a caulking portion 61 formed by plastically deforming the material of each core back cross-section member.
  • the magnetic permeability is lowered and the magnetic flux is difficult to pass therethrough.
  • the caulking portion 61 provided in each of the wall connecting portion 22 and the thin portion 32 is formed by plastic deformation, the magnetic permeability decreases in each of the wall connecting portion 22 and the thin portion 32. Magnetic flux is difficult to pass.
  • Other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • the caulking portion 61 formed by plastic deformation of the material of the core body cross-sectional member is provided in the wall connecting portion 22, and the caulking portion formed by plastic deformation of the material of the core back cross-sectional member. Since 61 is provided in the thin part 32, it is possible to make it difficult for the wall connecting part 22 and the thin part 32 to pass through the magnetic flux. Thereby, the quantity of the leakage magnetic flux which passes through each of the wall connection part 22 and the thin part 32 can be reduced, and the improvement of the output of the rotary electric machine 1 can be aimed at.
  • each caulking portion 61 can increase the binding force between the core main body cross-section members and between the core back cross-section members, and the core main body cross-section members and the core back cross-section members are peeled off when the stator 3 is assembled. Prevention can be achieved.
  • Embodiment 7 FIG.
  • the caulking portion 61 is provided in the wall connecting portion 22, but the caulking portion 61 may be provided in the inter-tooth connecting portion 12.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing a core body of a permanent magnet type rotating electric machine according to Embodiment 7 of the present invention.
  • the caulking portion 61 provided in each core main body cross-section member is formed by plasticizing the material of the core main body cross-section member in a portion forming the cross section of the inter-tooth connection portion 12 in each core main body cross-section member. It is formed by deforming. That is, the inter-tooth connecting portion 12 is provided with a caulking portion 61 formed by plastically deforming the material of each core body cross-sectional member. In this example, the caulking portion 61 is not provided in the wall connecting portion 22. Other configurations are the same as those of the sixth embodiment.
  • the caulking portion 61 formed by plastic deformation of the material of the core body cross-sectional member in the inter-tooth connecting portion 12, it is possible to make it difficult for the magnetic flux to pass through the inter-tooth connecting portion 12, and The amount can be reduced. Therefore, the output of the rotating electrical machine 1 can be improved.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view showing a core body of a permanent magnet type rotating electric machine according to Embodiment 8 of the present invention.
  • the caulking portion 61 provided in each core body cross-section member is formed by plastically deforming the material of the core body cross-section member in each of the wall connection portion cross-section formation portion and the inter-tooth connection portion cross-section formation portion in each core main body cross-section member.
  • each of the wall connecting portion 22 and the inter-tooth connecting portion 12 is provided with a caulking portion 61 formed by plastically deforming the material of each core body cross-sectional member.
  • Other configurations are the same as those of the sixth embodiment.
  • the wall connecting portion 22 and the inter-tooth connecting portion 12 can be provided. It is possible to make it difficult to pass the magnetic flux in each case, and it is possible to further reduce the amount of leakage magnetic flux. Therefore, the output of the rotating electrical machine 1 can be further improved. Moreover, since the number of the caulking portions 61 formed on the common core main body cross-sectional member can be increased, the binding force between the core main body cross-sectional members can be further improved. Thereby, when producing the stator 3, each core main body cross-section member can be made harder to peel off, and production of the stator 3 can be made still easier.
  • the caulking portion 61 is provided in the wall connecting portion 22 of the core main body 13 in which the magnet housing groove 23 is opened at the radially outer end portion of the tooth 11.
  • the caulking portion 61 may be provided in the wall connecting portion 51 of the core main body 13 where the magnet housing groove 23 is open at the portion.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view showing a core body of a permanent magnet type rotating electric machine according to Embodiment 9 of the present invention.
  • the magnet housing groove 23 is opened at the radially inner end portion of the tooth 11, and the wall connecting portion 51 is provided at the radially outer end portion of the tooth 11.
  • the caulking portion 61 provided in each core main body cross-section member is formed by plastically deforming the material of the core main body cross-section member at a portion (wall connection portion cross-section formation portion) that forms a cross section of the wall connection portion 51. That is, the wall connecting portion 51 is provided with a caulking portion 61 formed by plastically deforming the material of each core main body cross-sectional member.
  • Other configurations are the same as those of the fourth embodiment.
  • the caulking portion 61 is provided in the wall connecting portion 51 of the core body 13 in which the magnet housing groove 23 is opened at the radially inner end portion of the tooth 11, it is difficult to pass the magnetic flux through the wall connecting portion 51. And the amount of leakage magnetic flux can be reduced. Therefore, the output of the rotating electrical machine 1 can be improved.
  • FIG. FIG. 21 is a sectional view showing a core body of a permanent magnet type rotating electric machine according to Embodiment 10 of the present invention.
  • the caulking portion 61 provided in each core body cross-section member is formed by plastically deforming the material of the core body cross-section member in each of the wall connection portion cross-section formation portion and the inter-tooth connection portion cross-section formation portion in each core main body cross-section member.
  • each of the wall connecting portion 51 and the inter-tooth connecting portion 12 is provided with a caulking portion 61 formed by plastically deforming the material of each core body cross-sectional member.
  • Other configurations are the same as those of the ninth embodiment.
  • FIG. FIG. 22 is a perspective view of a main part showing a core body cross-section member constituting core body 13 of the permanent magnet type rotating electric machine according to Embodiment 11 of the present invention.
  • the core main body 13 is configured by alternately stacking first and second core main body cross-sectional members 65 and 66 that are different from each other in the axial direction.
  • the magnet housing groove 23 provided in the tooth 11 of the core body 13 is opened at the radially outer end of the tooth 11.
  • FIG. 23 is a front view showing the first core body cross-section member 65 of FIG.
  • the first core body cross-section member 65 connects the plurality of teeth cross-section forming portions 11a that form the cross section of each tooth 11 and the radially inner ends of the adjacent tooth cross-section forming portions 11a to each other. And a plurality of inter-tooth connecting portion cross-section forming portions 12a that form twelve cross-sections.
  • the tooth cross-section forming portion 11a connects a pair of opposed wall cross-section forming portions 21a that form a cross section of the pair of opposed wall portions 21 and radially inner ends of the pair of opposed wall cross-sectional forming portions 21a.
  • a wall connecting portion cross-section forming portion 22 a that forms a cross section of the wall connecting portion 22.
  • FIG. 24 is a front view showing the second core body cross-sectional member 66 of FIG.
  • the second core main body cross-section member 66 includes a plurality of opposing wall section cross-section forming portions 21 a arranged at intervals from each other in accordance with the positions of the respective opposing wall section cross-section forming portions 21 a of the first core main body cross-section member 65. Have. Further, in the second core main body cross-section member 66, the inter-tooth connection portion cross-section formation portion 12a and the wall connection portion cross-section formation portion 22a of the first core main body cross-section member 65 are removed.
  • the second core main body cross-sectional member 66 is the opposing wall among the opposing wall cross-section forming portion 21a, the wall connecting portion cross-sectional forming portion 22a, and the inter-tooth connecting portion cross-sectional forming portion 12a of the first core main body cross-sectional member 65. Only the partial section forming portion 21a is left.
  • the inter-tooth connecting portion 12 and the wall connecting portion 22 of the core body 13 are provided only in the layer where the first core body cross-section member 65 is disposed. Moreover, in the layer in which the 2nd core main body cross-section member 66 in the connection part 12 between teeth and the wall connection part 22 is arrange
  • a caulking portion 61 formed by plastically deforming the material of each core main body cross-sectional member 65, 66 is provided at the central portion of each facing wall portion 21.
  • the caulking portion 61 is fitted in the stacking direction of the core body cross-section members 65 and 66. Thereby, positioning between each core main body cross-section members 65 and 66 is performed.
  • FIG. 25 is a perspective view of a principal part showing a core back cross-section member constituting core back 16 of the permanent magnet type rotating electric machine according to the eleventh embodiment of the present invention.
  • the core back 16 is formed by alternately stacking first and second core back cross-section members 67 and 68 different from each other in the axial direction.
  • FIG. 26 is a front view showing the first core back cross-section member 67 of FIG.
  • the first core-back cross-section member 67 connects the plurality of thick-wall section forming portions 31a that form the cross-section of each thick-wall section 31, and the thick-section cross-section forming sections 31a adjacent to each other.
  • FIG. 27 is a front view showing the second core back cross-section member 68 of FIG.
  • the second core back cross-section member 68 has a plurality of thick-wall cross-section forming portions 31a arranged at intervals from each other in accordance with the position of the thick-wall cross-section forming portion 31a of the first core back cross-section member 67. is doing. Further, in the second core back cross-section member 68, the thin-wall section forming portion 32a of the first core back cross-section member 67 is removed.
  • the second core back cross-section member 68 only the thick-wall cross-section formation portion 31a is left among the thick-wall cross-section formation portion 31a and the thin-wall cross-section formation portion 32a of the first core back cross-section member 67. It is a member.
  • the thin portion 32 of the core back 16 is provided only in the layer where the first core back cross-section member 67 is disposed. Moreover, in the layer in which the 2nd core back cross-section member 68 in the thin part 32 of the core back 16 is arrange
  • each thick portion 31 a caulking portion 61 formed by plastic deformation of the material of each core back cross-section member 67, 68 is provided.
  • the caulking portion 61 is fitted in the stacking direction of the core back cross-section members 67 and 68. Thereby, positioning between each core back cross-section members 67 and 68 is performed.
  • Other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • the core body 13 is configured by alternately laminating the first and second core body cross-sectional members 65, 66, and the first core body cross-sectional member 65 is formed with a cross section of the wall connecting portion. 22a and the inter-tooth connecting portion cross-section forming portion 12a are included, and in the second core main body cross-section member 66, the wall connecting portion cross-section forming portion 22a and the inter-tooth connecting portion cross-section forming portion 12a are excluded. Each part of the part 22 and the connection part 12 between teeth can be made into space.
  • the core back 16 is configured by alternately laminating the first and second core back cross-section members 67 and 68, and the first core back cross-section member 67 includes the thick-wall section forming portion 31 a and the thin-wall section. Since the forming portion 32a is included and the thin-walled cross-section forming portion 32a is removed from the second core back cross-section member 68, a part of the thin-walled portion 32 can be used as a space. Thereby, it is possible to make it difficult for the magnetic flux to pass through the thin portion 32 positioned on the radially outer side than the teeth 11, and the amount of leakage magnetic flux passing through the thin portion 32 can be greatly reduced. Therefore, the output of the rotating electrical machine 1 can be further improved.
  • the core body 13 is configured by alternately laminating the first and second core main body cross-sectional members 65 and 66.
  • the first and second core main body cross-sectional members 65 and 66 are formed as follows. It is not limited to the structure which laminates
  • the core back 16 is configured by alternately laminating the first and second core back cross-section members 67 and 68.
  • the first and second core back cross-section members 67 and 68 are
  • the core back 16 is formed by stacking the first core back cross-section members 67 on both ends of the plurality of second core back cross-section members 68 laminated in the axial direction. It may be configured.
  • FIG. FIG. 28 is a cross sectional view showing a core back 16 of a permanent magnet type rotating electric machine according to a twelfth embodiment of the present invention.
  • FIG. 29 is a sectional view showing a core body 13 of a permanent magnet type rotating electric machine according to Embodiment 12 of the present invention.
  • the plurality of core back cross-section members constituting the core back 16 and the plurality of core main body cross-section members constituting the core body 13 are produced by punching a magnetic plate (for example, an electromagnetic steel plate) having a predetermined thickness dimension t. Yes.
  • the thickness dimension t1 (FIG. 28) of the thin portion 32 is set to be equal to or greater than the thickness dimension t of the core back cross-section member.
  • a thickness dimension t2 (FIG. 29) of the inter-tooth coupling portion 12 and a thickness dimension t3 (FIG. 29) of the wall coupling portion 22 are set to be equal to or larger than the thickness dimension t of the core body cross-sectional member. That is, t1 ⁇ t, t2 ⁇ t, and t3 ⁇ t.
  • Other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • the thickness dimension t2 of the inter-tooth coupling portion 12 of the core body 13 and the thickness dimension t3 of the wall coupling portion 22 are set to be equal to or greater than the thickness dimension t of the core body cross-section member. Therefore, when punching out the magnetic plate to produce the core main body cross-sectional member, it is possible to suppress deformation of the portions of the core main body cross-sectional member that form the cross sections of the inter-tooth connecting portion 12 and the wall connecting portion 22. Thereby, the output of the rotary electric machine 1 can be improved.
  • the thickness t2 of the inter-tooth connecting portion 12 and the thickness t3 of the wall connecting portion 22 are set to be greater than or equal to the thickness dimension t of the magnetic plate.
  • the deformation of the cross-sectional member can be suppressed. Since the inter-tooth connecting portion 12 and the wall connecting portion 22 form the inner peripheral surface of the stator 3, when the inter-tooth connecting portion 12 and the wall connecting portion 22 are deformed, the gap between the rotor 2 and the stator 3. It becomes difficult to narrow down. In the present embodiment, each deformation of the inter-tooth connecting portion 12 and the wall connecting portion 22 can be suppressed, so that the gap between the rotor 2 and the stator 3 can be narrowed. Output can be improved.
  • the thickness dimension t1 of the thin portion 32 of the core back 16 is also set to be equal to or greater than the thickness dimension t of the magnetic plate, when the core back sectional member is manufactured by punching the magnetic plate, The deformation of the portions forming the respective cross sections of the thin-walled portion 32 can be suppressed. Thereby, the manufacturing error of the core back
  • bag 16 can be made small and the operating characteristic of the rotary electric machine 1 can be aimed at.
  • the thickness dimension t2 of the connection part 12 between teeth is set more than the thickness dimension t of a core main body cross-section member, a deformation
  • the configuration of the caulking portion 61 of the sixth to eighth embodiments may be applied to the core body 13 and the core back 16 of the second embodiment.
  • the configuration of the caulking portion 61 of the ninth and tenth embodiments may be applied to the core body 13 and the core back 16 of the fifth embodiment.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view showing a main part of the stator 3 of FIG.
  • the thickness dimension of the thick part 31 is indicated by t0
  • the thickness dimension of the thin part 32 is indicated by t1
  • the thickness dimension of the inter-tooth connecting part 12 is indicated by t2
  • the thickness dimension of the wall connecting part 22 is indicated by t3. Yes.
  • the output of the rotating electrical machine 1 is changed by changing the ratio t1 / t0 of the thickness dimension t1 of the thin portion 32 to the thickness dimension t0 of the thick portion 31 (hereinafter referred to as “core back thickness ratio t1 / t0”) by simulation. While asking.
  • FIG. 31 is a graph showing the relationship between the core back thickness ratio t1 / t0 of the core back 16 of FIG. 30 and the output of the rotating electrical machine 1 as a motor.
  • the output of the rotating electrical machine 1 when the core back thickness ratio t1 / t0 is 1 is 1.
  • the output of the rotating electrical machine 1 improves as the core back thickness ratio t1 / t0 approaches zero. That is, in the configuration according to the first embodiment, it can be seen that the output of the rotating electrical machine 1 is improved as the thickness dimension t1 of the thin portion 32 is reduced.
  • the thickness dimension t2 of the inter-tooth connecting portion 12 is reduced, the leakage magnetic flux between the teeth 11 can be reduced. Therefore, the output of the rotating electrical machine 1 reduces the thickness dimension t2 of the inter-tooth connecting portion 12. To improve it.
  • the thickness dimension t1 of the thin portion 32 is made smaller than the thickness dimension t0 of the thick portion 31, and the core back thickness ratio t1 / t0 is brought close to zero.
  • the thickness dimension t1 of the thin-walled portion 32 may be the same as the thickness dimension t0 of the thick-walled portion 31, as shown in FIG. That is, the core back thickness ratio t1 / t0 may be 1. Even if it does in this way, although the output of the rotary electric machine 1 is inferior compared with the case where the thickness dimension t1 of the thin part 32 is smaller than the thickness dimension t0 of the thick part 31, manufacture can be made easy and operation
  • Embodiment 14 FIG.
  • the output of the rotating electrical machine 1 according to the second embodiment when used as a motor was examined.
  • the output of the rotating electrical machine was examined while comparing the comparative example with Examples 14A and 14B, which are two configuration examples according to the second embodiment.
  • FIG. 33 is a cross-sectional view showing a main part of the stator 3 of the rotating electric machine according to Embodiment 14A of the present invention.
  • a minute gap exists between the inner surface of the recess 33 and the tooth 11.
  • a pair of protrusions 35 individually protruding from the pair of opposing wall portions 21 to the inner side in the width direction of the magnet housing groove 23 are provided at the radially outer end portion of the teeth 11 as a magnet removal prevention portion. Yes.
  • the pair of protrusions 35 are arranged so as to be separated from each other without being connected.
  • FIG. 34 is a cross-sectional view showing a main part of the stator 3 of the rotating electric machine according to Embodiment 14B of the present invention. Even in Example 14B, there is a minute gap between the inner surface of the recess 33 and the tooth 11.
  • Example 14B unlike Example 14A, a single belt-like plate 71 formed by connecting a pair of protrusions individually protruding inward in the width direction of the magnet housing groove 23 from the pair of opposing wall portions 21 is removed from the magnet. It is provided in the radial direction outer side edge part of the teeth 11 as a prevention part.
  • the other configuration is the same as that of Example 14A.
  • a minute gap may be generated between the tooth 11 and the inner surface of the recess 33 due to, for example, a dimensional error.
  • the rotating electrical machine is configured in consideration of such a minute gap generated between the tooth 11 and the inner surface of the recess 33.
  • FIG. 35 is a cross-sectional view showing a main part of a stator of a rotating electrical machine according to a comparative example for comparison with Example 14A and Example 14B.
  • the teeth 11 and the core back 16 are integrated. Therefore, in the comparative example, there is no gap between the teeth 11 and the core back 16.
  • the magnet removal preventing portion is not provided in the teeth 11, and the thin portion 32 is connected between the pair of opposing wall portions 21 at the radially inner end portion of each tooth 11, and the diameter of each tooth 11 is A wall connecting portion 22 is connected between the pair of opposing wall portions 21 at the outer end in the direction.
  • the other configuration is the same as that of Example 14A.
  • Example 14A, Example 14B, and Comparative Example The output of the rotating electrical machine according to each of Example 14A, Example 14B, and Comparative Example was obtained by simulation.
  • the thickness dimension t1 of the thin portion 32 in each of Example 14A, Example 14B, and Comparative Example is the same dimension.
  • FIG. 36 is a graph showing a comparison result of the output of the rotating electrical machine according to each of Example 14A, Example 14B, and Comparative Example.
  • the output of the rotating electrical machine according to the comparative example is set to 1
  • the output of the rotating electrical machine according to each of Example 14A and Example 14B is shown as a ratio to the comparative example.
  • FIG. 36 it can be seen that the output of the rotating electrical machine of Example 14A is higher than the outputs of the rotating electrical machines of Example 14B and the comparative example. This is because, in Example 14A, in addition to the gap between the inner surface of the recess 33 and the tooth 11, the pair of protrusions 35 are separated from each other, and thus compared to each of Example 14B and the comparative example. Thus, it is considered that the leakage magnetic flux on the radially outer side of the teeth 11 is reduced.
  • Example 14B the output of the rotating electrical machine is inferior to that of Example 14A.
  • the manufacturing can be facilitated and the operating characteristics can be improved.
  • the effect described in the second embodiment can be obtained.
  • 1 rotating electric machine 2 rotors, 3 stators, 11 teeth, 12 inter-teeth connecting part, 13 core body, 14 permanent magnet, 15 stator coil, 16 core back, 21 opposing wall part, 22, 51 wall connecting part, 23, magnet housing groove, 31 thick part, 32 thin part, 33 concave part, 35, 52 projection part (magnet removal prevention part), 41 coil frame, 43a projection part (magnet removal prevention part), 61 caulking part, 65 first Core main body cross-sectional member, 66 second core main body cross-sectional member, 67 first core back cross-sectional member, 68 second core back cross-sectional member.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

　回転電機１は、回転子２、及び固定子３を有している。固定子３は、回転子２の周方向について互いに間隔を置いて配置された複数のティース１１及び互いに隣り合うティース１１の径方向内側端部同士をそれぞれ連結する複数のティース間連結部１２を含み回転子２を囲む環状のコア本体１３と、各ティース１１内にそれぞれ保持された複数の永久磁石１４と、各ティース１１にそれぞれ設けられた複数の固定子コイル１５と、コア本体１３を囲んだ状態でコア本体１３の外周部に嵌められた環状のコアバック１６とを有している。

Description

永久磁石式回転電機、及びその製造方法
　この発明は、例えばモータや発電機等として用いられる永久磁石式回転電機、及びその製造方法に関するものである。
　例えば産業用や車載用のモータ等として用いられる永久磁石式回転電機においては、小形化、高速化、使用速度範囲の広範囲化等が求められている。
　従来、これらの要求に応えるために、電機子鉄心に複数のティースを周方向略一定ピッチで設け、各ティースの中央部に設けた磁石収容溝に永久磁石を収容するとともに、互いに隣接する永久磁石を互いに周方向逆向きに着磁した回転電機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
　また、従来、製造を容易にするために、永久磁石を挟んだ一対の分割ティースにコイルを巻いて作製した複数のモジュールを環状に並べて電機子を構成した回転電機も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００２－１９９６７９号公報 特表２００９－５０９４９０号公報
　しかし、特許文献１に示されている従来の回転電機では、筒状のコアバックの内周部から複数のティースが突出し、各ティース間に形成されたスロットが径方向内側に開放されているので、スロットの開放部分の幅が狭くなり、各ティースにコイルを高密度で巻くことが難しくなってしまう。これにより、回転電機の製造に手間がかかるだけでなく、回転電機のトルク密度も低下してしまう。また、各ティース間距離が広がる方向へコアバックを展開した状態でコイルをティースに巻いた後、コアバックを筒状に丸める方法も考えられるが、この場合、コアバックを丸めるときにコアバックに歪みが生じやすく、コアバックの内面形状を真円に近づけにくくなってしまう。これにより、例えばコギングトルクが増大してしまい、回転電機の動作特性が悪化してしまう。
　また、特許文献２に示されている従来の回転電機では、複数のモジュールを環状に並べて電機子を作製しているので、電機子の内面形状を真円に保ちにくくなってしまい、この場合も、回転電機の動作特性が悪化してしまう。
　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、製造を容易にすることができるとともに、動作特性の向上を図ることができる永久磁石式回転電機、及びその製造方法を得ることを目的とする。
　この発明による永久磁石式回転電機は、回転子、及び回転子の周方向について互いに間隔を置いて配置された複数のティース及び互いに隣り合うティースの径方向内側端部同士をそれぞれ連結する複数のティース間連結部を含み回転子を囲む環状のコア本体と、各ティース内にそれぞれ保持された複数の永久磁石と、各ティースにそれぞれ設けられた複数の固定子コイルと、コア本体と別体とされ、コア本体を囲んだ状態でコア本体の外周部に嵌められた環状のコアバックとを有する固定子を備えている。
　この発明による永久磁石式回転電機の製造方法は、永久磁石をティース内に保持させる永久磁石取付工程、コア本体の径方向外側からティースに固定子コイルを装着するコイル装着工程、及び永久磁石取付工程後でかつコイル装着工程後に、コアバックの内側にコア本体を挿入することによりコアバックの内側にコア本体を嵌めるコアバック取付工程を備えている。
　この発明による永久磁石式回転電機、及びその製造方法によれば、製造を容易にすることができるとともに、動作特性の向上を図ることができる。
この発明の実施の形態１による永久磁石式回転電機を示す断面図である。 図１のコア本体を示す断面図である。 図１のコアバックを示す断面図である。 図１の永久磁石及び固定子コイルがコア本体に取り付けられるときの状態を示す分解斜視図である。 図１のコア本体がコアバックに取り付けられるときの状態を示す断面図である。 この発明の実施の形態２による永久磁石式回転電機を示す断面図である。 図６のコア本体を示す断面図である。 図６の永久磁石及び固定子コイルがコア本体に取り付けられるときの状態を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態３による永久磁石式回転電機のコア本体、永久磁石及び固定子コイルを示す要部斜視図である。 図９のコイル枠を示す斜視図である。 この発明の実施の形態４による永久磁石式回転電機を示す断面図である。 図１１のコア本体を示す断面図である。 この発明の実施の形態５による永久磁石式回転電機を示す断面図である。 図１３のコア本体を示す断面図である。 実施の形態６による永久磁石式回転電機を示す断面図である。 図１５のコアバックを示す断面図である。 図１５のコア本体を示す断面図である。 この発明の実施の形態７による永久磁石式回転電機のコア本体を示す断面図である。 この発明の実施の形態８による永久磁石式回転電機のコア本体を示す断面図である。 この発明の実施の形態９による永久磁石式回転電機のコア本体を示す断面図である。 この発明の実施の形態１０による永久磁石式回転電機のコア本体を示す断面図である。 この発明の実施の形態１１による永久磁石式回転電機のコア本体を構成するコア本体断面部材を示す要部斜視図である。 図２２の第１のコア本体断面部材を示す正面図である。 図２２の第２のコア本体断面部材を示す正面図である。 この発明の実施の形態１１による永久磁石式回転電機のコアバックを構成するコアバック断面部材を示す要部斜視図である。 図２５の第１のコアバック断面部材を示す正面図である。 図２５の第２のコアバック断面部材を示す正面図である。 この発明の実施の形態１２による永久磁石式回転電機のコアバックを示す断面図である。 この発明の実施の形態１２による永久磁石式回転電機のコア本体を示す断面図である。 図１の固定子の要部を示す断面図である。 図３０のコアバックのコアバック厚さ比ｔ１／ｔ０と、モータとしての回転電機の出力との関係を示すグラフである。 この発明の実施の形態１３の変形例を示す断面図である。 この発明の実施例１４Ａによる回転電機の固定子の要部を示す断面図である。 この発明の実施例１４Ｂによる回転電機の固定子の要部を示す断面図である。 実施例１４Ａ及び実施例１４Ｂと比較するための比較例による回転電機の固定子の要部を示す断面図である。 実施例１４Ａ、実施例１４Ｂ及び比較例のそれぞれによる回転電機の出力の比較結果を示すグラフである。
　以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
　実施の形態１．
　図１は、この発明の実施の形態１による永久磁石式回転電機を示す断面図である。図において、永久磁石式回転電機１（以下、単に「回転電機１」という）は、回転子２と、回転子２の径方向外側に配置され、回転子２の外周を囲む円筒状の固定子３とを有している。
　回転子２は、回転電機１の軸線を中心に固定子３に対して回転可能になっている。また、回転子２は、円柱状の回転子本体４と、回転子本体４の外周面からそれぞれ突出し、回転子２の周方向へ互いに間隔を置いて配置された複数の突極部５とを有している。この例では、１０個の突極部５が回転子２の周方向へ等間隔で配置されている。また、回転子２は、複数の磁性板（例えば電磁鋼板等）が回転電機１の軸線方向（以下、単に「軸線方向」という）へ積層されて構成されている。
　固定子３は、回転子２と同軸に配置されている。また、固定子３は、回転子２を囲む環状のコア本体１３と、コア本体１３にそれぞれ設けられた複数の永久磁石１４及び複数の固定子コイル１５と、コア本体１３とは別体とされ、コア本体１３を囲んだ状態でコア本体１３の外周部に嵌められた環状のコアバック１６とを有している。回転電機１では、固定子コイル１５への通電により回転磁界が発生し、回転子２が回転される。
　図２は、図１のコア本体１３を示す断面図である。コア本体１３は、回転子２の周方向へ互いに間隔を置いて配置された複数のティース１１と、互いに隣り合うティース１１の径方向内側端部同士をそれぞれ連結する複数のティース間連結部１２とを有している。各ティース１１は、固定子３の径方向に沿って放射状に配置されている。これにより、各ティース１１の径方向外側端部間は、広く開放されている。
　各ティース間連結部１２は、厚さ方向を固定子３の径方向に一致させて円弧状に配置されている。コア本体１３の内周面は、各ティース１１及び各ティース間連結部１２により断面円形に形成されている。
　各ティース１１内には、ティース１１の径方向外側端部で開放された磁石収容溝２３が設けられている。磁石収容溝２３は、深さ方向を固定子３の径方向に一致させてティース１１に設けられている。永久磁石１４は、各磁石収容溝２３にそれぞれ収容されている。この例では、磁石収容溝２３の幅寸法（即ち、固定子３の周方向についての磁石収容溝２３の寸法）は、磁石収容溝２３の深さ方向のどの位置でも一定となっている。従って、永久磁石１４は、磁石収容溝２３の開放部分から磁石収容溝２３内に挿入可能になっている。
　各ティース１１は、固定子３の周方向について磁石収容溝２３を両側から挟む一対の対向壁部２１と、ティース１１の径方向内側端部（即ち、ティース１１の径方向内側端部及び径方向外側端部のうち、磁石収容溝２３の開放部分が設けられた端部と異なる端部）で一対の対向壁部２１同士を連結する壁連結部２２とを有している。磁石収容溝２３の内面は、一対の対向壁部２１及び壁連結部２２により形成されている。壁連結部２２は、厚さ方向を固定子３の径方向に一致させて円弧状に配置されている。この例では、各壁連結部２２の厚さ寸法が各ティース間連結部１２の厚さ寸法と同一とされている。
　コア本体１３は、磁性板（例えば電磁鋼板等）を所定の形状に打ち抜いて作製した複数のコア本体断面部材が軸線方向へ積層されて構成されている。各コア本体断面部材は、各ティース１１の断面を形成する部分（複数のティース断面形成部）と、各ティース間連結部１２の断面を形成する部分（複数のティース間連結部断面形成部）とを有している。各ティース断面形成部は、一対の対向壁部２１の断面を形成する部分（一対の対向壁部断面形成部）及び壁連結部２２の断面を形成する部分（壁連結部断面形成部）を有している。
　永久磁石１４は、図１に示すように、磁石収容溝２３内に収容されている。また、永久磁石１４は、ティース１１の幅方向中央部に配置されている。磁石収容溝２３内には、永久磁石１４が隙間なく嵌っている。
　永久磁石１４は、固定子３の周方向へ着磁されている。また、互いに隣り合う永久磁石１４の着磁方向は、固定子３の周方向について逆向きになっている。なお、図１では、永久磁石１４の着磁方向をＮ及びＳの極性で示している。
　図３は、図１のコアバック１６を示す断面図である。コアバック１６は、各ティース１１の径方向外側端部間にそれぞれ配置された状態で固定子３の周方向へ互いに間隔を置いて配置された複数の厚肉部３１と、互いに隣り合う厚肉部３１同士を、ティース１１よりも径方向外側でそれぞれ連結する複数の薄肉部３２とを有している。各薄肉部３２は、厚さ方向を固定子３の径方向に一致させて配置されている。この例では、各薄肉部３２の径方向内側の面が平面とされ、各薄肉部３２の径方向外側の面が円弧状の曲面とされている。
　コアバック１６の内周部には、各ティース１１の径方向外側端部がそれぞれ嵌る複数の凹部３３が固定子３の周方向へ互いに間隔を置いて設けられている。各凹部３３は、深さ方向を固定子３の径方向に一致させてコアバック１６にそれぞれ設けられている。各凹部３３の内面は、各厚肉部３１及び各薄肉部３２により形成されている。この例では、各凹部３３の深さ寸法が薄肉部３２の厚さ寸法よりも大きくなっている。また、この例では、薄肉部３２の厚さ寸法がティース間連結部１２及び壁連結部２２のそれぞれの厚さ寸法とほぼ同一とされている。
　コア本体１３は、図１に示すように、各ティース１１の径方向外側端部を各凹部３３にそれぞれ嵌めた状態で、コアバック１６の内側に嵌っている。ティース１１が凹部３３に嵌った状態では、永久磁石１４の一部が凹部３３内に挿入されている。磁石収容溝２３の開放部分は、ティース１１の径方向外側端部が凹部３３に嵌ることにより薄肉部３２で塞がれている。これにより、永久磁石１４が磁石収容溝２３の開放部分から抜けることが防止されている。
　コアバック１６は、磁性板（例えば電磁鋼板等）を所定の形状に打ち抜いて作製した複数のコアバック断面部材が軸線方向へ積層されて構成されている。各コアバック断面部材は、各厚肉部３１の断面を形成する部分（複数の厚肉部断面形成部）と、各薄肉部３２の断面を形成する部分（複数の薄肉部断面形成部）とを有している。
　図４は、図１の永久磁石１４及び固定子コイル１５がコア本体１３に取り付けられるときの状態を示す分解斜視図である。永久磁石１４は、コア本体１３の径方向外側から磁石収容溝２３の開放部分を通して磁石収容溝２３内に挿入される。固定子コイル１５は、コア本体１３の径方向外側からティース１１に装着される。
　固定子コイル１５は、導線を巻いて作製した筒状のコイルである。また、固定子コイル１５は、ティース１１が固定子コイル１５の内側に挿入された状態で各ティース１１にそれぞれ装着される。ティース１１が固定子コイル１５の内側に挿入されることにより、永久磁石１４が磁石収容溝２３から軸線方向へ抜けることが防止される。
　図５は、図１のコア本体１３がコアバック１６に取り付けられるときの状態を示す断面図である。コア本体１３は、永久磁石１４及び固定子コイル１５が各ティース１１にそれぞれ取り付けられた状態で、コアバック１６の内側に嵌められる。コア本体１３がコアバック１６の内側に嵌られるときには、コア本体１３が軸線方向に沿ってコアバック１６の内側に挿入される。コア本体１３は、例えば焼き嵌めや圧入等によってコアバック１６の内側に挿入されている。
　次に、回転電機１の製造方法について説明する。まず、回転子２、コア本体１３、複数の固定子コイル１５及びコアバック１６を予め作製しておく。また、磁性体を着磁することにより複数の永久磁石１４も予め作製しておく。
　この後、図４に示すように、コア本体１３の径方向外側から、ティース１１に設けられた磁石収容溝２３の開放部分を通して永久磁石１４を磁石収容溝２３内に挿入する。これにより、永久磁石１４がティース１１内に保持される（永久磁石取付工程）。
　この後、図４に示すように、コア本体１３の径方向外側から、固定子コイル１５の内側にティース１１を挿入しながら、ティース１１に固定子コイル１５を装着する（コイル装着工程）。
　この後、永久磁石取付工程及びコイル装着工程を繰り返し行い、永久磁石１４及び固定子コイル１５をすべてのティース１１に取り付ける。
　この後、図５に示すように、永久磁石１４及び固定子コイル１５を取り付けたコア本体１３をコアバック１６の内側に嵌める。このとき、各ティース１１の径方向外側端部を各凹部３３に嵌めながら、コアバック１６の内側にコア本体１３を軸線方向へ挿入する（コアバック取付工程）。このようにして、固定子３が完成する。
　この後、固定子３の内側に回転子２を挿入し、回転子２を固定子３に対して回転自在に支持することにより回転電機１を製造する。
　このような回転電機１では、複数のティース１１と、互いに隣り合うティース１１の径方向内側端部同士を連結する複数のティース間連結部１２とを有する環状のコア本体１３が、環状のコアバック１６の内側に嵌るようになっているので、コア本体１３をコアバック１６から外すことにより、各ティース１１間の空間をコア本体１３の径方向外側に広く開放させることができる。これにより、ティース１１に対して固定子コイル１５を装着しやすくすることができるとともに、永久磁石１４もティース１１内に挿入しやすくすることができる。これにより、固定子３の製造を容易にすることができ、回転電機１の製造を容易にすることができる。また、各ティース１１間の空間がコア本体１３の径方向外側に広く開放されているので、ティース１１に固定子コイル１５が装着しやすくなり、固定子コイル１５の巻線密度を高めることができる。これにより、固定子コイル１５の抵抗値を低く抑えることができ、銅損を低減することができる。従って、回転電機１のトルク密度の向上を図ることができる。さらに、予め作製しておいた環状のコア本体１３の内周面を変形させることなく固定子３を作製することができるので、固定子３の内周面の形状を真円に近づけることができ、回転電機１の製造誤差を小さくすることができる。これにより、コギングトルクの低減を図ることができ、回転電機１の動作特性の向上を図ることができる。
　また、コアバック１６には、各ティース１１の径方向外側端部がそれぞれ嵌る複数の凹部３３が設けられているので、コアバック１６に対するコア本体１３の位置決めを、固定子３の周方向について、より確実に行うことができる。また、永久磁石１４よりも径方向外側に位置する薄肉部３２の厚さ寸法を小さくすることができ、永久磁石１４よりも固定子３の径方向外側に磁束が漏れることを抑制することができる。これにより、回転電機１のトルク密度の向上をさらに図ることができる。
　また、ティース１１には、ティース１１の径方向外側端部で開放された磁石収容溝２３が設けられているので、ティース１１の径方向外側から磁石収容溝２３内に永久磁石１４を挿入可能にすることができる。これにより、ティース１１内に永久磁石１４をさらに収容しやすくすることができる。また、永久磁石１４よりも径方向外側にティース１１が配置されないので、永久磁石１４よりも径方向外側での磁気抵抗を大きくすることができ、永久磁石１４よりも径方向外側で磁束を通しにくくすることができる。これにより、永久磁石１４よりも固定子３の径方向外側に磁束が漏れることを抑制することができ、回転電機１のトルク密度の向上をさらに図ることができる。
　また、このような回転電機１の製造方法では、永久磁石１４をティース１１内に保持させ、コア本体１３の径方向外側からティース１１に固定子コイル１５を装着した後、コアバック１６の内側にコア本体１３を嵌めるので、永久磁石１４をティース１１内に保持させやすく、かつ固定子コイル１５をティース１１に装着しやすい状態で永久磁石１４及び固定子コイル１５をコア本体１３に取り付けることができる。これにより、回転電機１の製造を容易にすることができる。また、ティース１１に対する固定子コイル１５の装着が容易になるので、固定子コイル１５の巻線密度を高めることができ、回転電機１のトルク密度の向上を図ることができる。さらに、固定子３の組立時にコア本体１３を変形させる必要がなくなるので、固定子３の内周面を真円に近づけることができ、回転電機１の製造誤差を小さくすることができる。これにより、コギングトルクの低減を図ることができ、回転電機１の動作特性の向上を図ることができる。
　なお、上記の例では、磁石取付工程において、着磁済みの永久磁石１４を磁石収容溝２３内に挿入することにより、永久磁石１４をティース１１内に保持させるようになっているが、未着磁の磁性体を磁石収容溝２３内に挿入してティース１１内に磁性体を保持させた後、着磁により磁性体を永久磁石１４とすることにより、永久磁石１４をティース１１内に保持させるようにしてもよい。
　実施の形態２．
　図６は、この発明の実施の形態２による永久磁石式回転電機を示す断面図である。また、図７は、図６のコア本体１３を示す断面図である。図において、各ティース１１には、永久磁石１４に係合して永久磁石１４が磁石収容溝２３の開放部分から抜けることを防止する一対の突起部（磁石抜け防止部）３５が設けられている。各突起部３５は、一対の対向壁部２１から磁石収容溝２３の幅方向内側へ個別に突出し、永久磁石１４よりも径方向外側で永久磁石１４に係合している。この例では、各突起部３５がティース１１の径方向外側端部に設けられている。
　図８は、図６の永久磁石１４及び固定子コイル１５がコア本体１３に取り付けられるときの状態を示す分解斜視図である。永久磁石１４は、磁石収容溝２３内に軸線方向に沿って挿入される。これにより、永久磁石１４には、各突起部３５が径方向外側から係合される。固定子コイル１５は、コア本体１３の径方向外側からティース１１に装着される。他の構成及び製造方法は実施の形態１と同様である。
　このような回転電機１では、永久磁石１４に係合して永久磁石１４が磁石収容溝２３の開放部分から抜けることを防止する一対の突起部３５が各ティース１１に設けられているので、永久磁石１４が磁石収容溝２３から抜けることを、径方向については各突起部３５によって、軸線方向については固定子コイル１５によってそれぞれ防止することができる。
　また、磁石収容溝２３に永久磁石１４を挿入することにより、ティース１１の各突起部３５を永久磁石１４に係合させるので、磁石収容溝２３に永久磁石１４を挿入するだけで、永久磁石１４が磁石収容溝２３から抜けないように永久磁石１４をティース１１内に保持させることができる。これにより、回転電機１の製造をさらに容易にすることができる。
　ここで、着磁済みの永久磁石１４を各ティース１１の磁石収容溝２３内に挿入すると、各永久磁石１４には磁石収容溝２３から抜ける方向へ磁気反発力が作用する。本実施の形態では、永久磁石１４が磁石収容溝２３から抜けることが各突起部３５及び固定子コイル１５により防止されるので、磁気反発力を受けても着磁済みの永久磁石１４を磁石収容溝２３内に挿入することが可能になる。これにより、固定子３を組み立てた後に着磁作業を行う必要がなくなり、回転電機１の製造をさらに容易にすることができる。
　また、未着磁の磁性体を磁石収容溝２３内に挿入した後に、着磁により磁性体を永久磁石１４とする場合、固定子３の構造に適した着磁用のヨークが必要になり、製造コストが増大してしまう。さらに、磁石収容溝２３内に磁性体を挿入した状態で磁性体を着磁すると、磁性体の端部等は漏れ磁束等の影響により完全に着磁することが困難になってしまう。このため、着磁済みの永久磁石１４を磁石収容溝２３内に挿入して固定子３を作製することにより、着磁率の高い永久磁石１４をティース１１内に保持させることができる。これにより、未着磁の磁性体をティース１１内に保持させた後に磁性体を着磁させて作製した回転電機１よりも、出力の高い回転電機１を得ることができる。
　なお、上記の例では、ティース１１に設けられた一対の突起部３５が永久磁石１４に係合しているが、突起部３５が永久磁石１４に係合されていればよいので、突起部３５の数は１つのみであってもよい。また、一対の突起部３５が互いに繋がった一枚の帯状板が磁石抜け防止部となっていてもよい。
　実施の形態３．
　図９は、この発明の実施の形態３による永久磁石式回転電機のコア本体１３、永久磁石１４及び固定子コイル１５を示す要部斜視図である。図において、固定子コイル１５は、非磁性材料（例えば樹脂等）により構成された絶縁性の筒状のコイル枠４１に巻かれている。コイル枠４１は、ティース１１がコイル枠４１内に挿入された状態で、ティース１１に嵌められて保持されている。固定子コイル１５は、コイル枠４１に巻かれた状態でコイル枠４１を介してティース１１に設けられている。
　図１０は、図９のコイル枠４１を示す斜視図である。コイル枠４１は、ティース１１が挿入される断面矩形状の筒状部４２と、筒状部４２の開口部に互いに対向して設けられた一対の対向部４３とを有している。各対向部４３の先端部には、互いに近づく方向へ突出する板状の突起部（磁石抜け防止部）４３ａが設けられている。
　コイル枠４１は、図９に示すように、固定子３の軸線方向について一対の対向部４３を互いに対向させてティース１１に嵌められている。ティース１１の径方向外側端部では、一対の対向壁部２１間に各突起部４３ａが嵌る空間が生じている。コイル枠４１は、各突起部４３ａを一対の対向壁部２１間に嵌めた状態でティース１１に嵌められている。コイル枠４１がティース１１に嵌められた状態では、永久磁石１４よりも径方向外側で各突起部４３ａが永久磁石１４に係合することにより永久磁石１４が磁石収容溝２３の開放部分から抜けることが防止され、筒状部４２の内面が永久磁石１４に係合することにより永久磁石１４が磁石収容溝２３から軸線方向へ抜けることが防止される。
　固定子コイル１５をティース１１に装着するコイル装着工程では、永久磁石取付工程後に、固定子コイル１５が巻かれたコイル枠４１をコア本体１３の径方向外側からティース１１に装着することにより、コイル枠４１の一対の突起部４３ａを永久磁石１４に係合させる。他の構成及び製造方法は実施の形態１と同様である。
　このような回転電機１では、固定子コイル１５が巻かれた筒状のコイル枠４１に、永久磁石１４に係合して永久磁石１４が磁石収容溝２３の開放部分から抜けることを防止する一対の突起部４３ａが設けられているので、コイル枠４１をティース１１に嵌めるたけで、固定子３の径方向及び軸線方向のいずれの方向についても永久磁石１４が磁石収容溝２３から抜けることを防止することができる。これにより、固定子３の作製をさらに容易にすることができ、回転電機１の製造をさらに容易にすることができる。また、各突起部４３ａが非磁性材料により構成されているので、永久磁石１４よりも径方向外側での漏れ磁束の増加を抑制することができ、回転電機１の出力低下を抑制することができる。さらに、永久磁石１４が磁石収容溝２３から抜けることをコイル枠４１と別個の部材によって防止した場合に比べて、固定子３の部品数や固定子３の組立工程数を少なくすることができる。
　なお、上記の例では、コイル枠４１に設けられた一対の突起部４３ａが永久磁石１４に係合しているが、突起部４３ａが永久磁石１４に係合されていればよいので、突起部４３ａの数は１つのみであってもよい。また、一対の突起部４３ａが互いに繋がった一枚の帯状板が磁石抜け防止部となっていてもよい。
　実施の形態４．
　実施の形態１では、各ティース１１内に設けられた磁石収容溝２３がティース１１の径方向外側端部で開放されているが、各ティース１１内に設けられた磁石収容溝２３がティース１１の径方向内側端部で開放されていてもよい。
　即ち、図１１は、この発明の実施の形態４による永久磁石式回転電機を示す断面図である。また、図１２は、図１１のコア本体１３を示す断面図である。図において、各ティース１１には、ティース１１の径方向内側端部で開放された磁石収容溝２３が設けられている。永久磁石１４は、磁石収容溝２３の開放部分から磁石収容溝２３内に挿入可能になっている。
　各ティース１１は、固定子３の周方向について磁石収容溝２３を両側から挟む一対の対向壁部２１と、ティース１１の径方向外側端部（即ち、ティース１１の径方向内側端部及び径方向外側端部のうち、磁石収容溝２３の開放部分が設けられた端部と異なる端部）で一対の対向壁部２１同士を連結する壁連結部５１とを有している。他の構成及び製造方法は実施の形態１と同様である。
　このように、ティース１１内に設けられた磁石収容溝２３をティース１１の径方向内側端部で開放させるようにしても、永久磁石１４をティース１１内に容易に挿入することができ、回転電機１を容易に製造することができる。また、永久磁石１４よりも径方向内側にティース１１が配置されないので、永久磁石１４よりも径方向内側で磁束を通しにくくすることができる。これにより、永久磁石１４よりも固定子３の径方向内側に磁束が漏れることを抑制することができ、回転電機１のトルク密度の向上をさらに図ることができる。
　実施の形態５．
　図１３は、この発明の実施の形態５による永久磁石式回転電機を示す断面図である。また、図１４は、図１３のコア本体１３を示す断面図である。図において、各ティース１１には、磁石収容溝２３内に収容された永久磁石１４に係合して永久磁石１４が磁石収容溝２３の開放部分から抜けることを防止する一対の突起部（磁石抜け防止部）５２が設けられている。各突起部５２は、一対の対向壁部２１から磁石収容溝２３の幅方向内側へ個別に突出し、永久磁石１４よりも径方向内側で永久磁石１４に係合している。この例では、各突起部５２がティース１１の径方向内側端部に設けられている。これにより、磁石収容溝２３の開放部分の幅寸法は、永久磁石１４の幅寸法よりも狭くなっている。他の構成は実施の形態４と同様である。
　本実施の形態における永久磁石取付工程では、永久磁石１４を磁石収容溝２３に軸線方向に沿って挿入する。これにより、各突起部５２が永久磁石１４に径方向内側から係合される。製造方法の他の手順は実施の形態４と同様である。
　このように、磁石収容溝２３がティース１１の径方向内側端部で開放されている場合であっても、永久磁石１４に係合して永久磁石１４が磁石収容溝２３の開放部分から抜けることを防止する一対の突起部５２をティース１１に設けることにより、永久磁石１４が磁石収容溝２３から抜けることを、径方向については各突起部５２によって、軸線方向については固定子コイル１５によってそれぞれ防止することができる。これにより、固定子３を作製するときに、着磁済みの永久磁石１４を磁石収容溝２３内に挿入しても、永久磁石１４が磁石収容溝２３から抜けることを容易に防止することができる。これにより、回転電機１の製造を容易にすることができるとともに、着磁率の高い永久磁石１４をティース１１内に保持させることができ、回転電機１の出力の向上を図ることができる。
　実施の形態６．
　図１５は、実施の形態６による永久磁石式回転電機を示す断面図である。また、図１６は図１５のコアバック１６を示す断面図、図１７は図１５のコア本体１３を示す断面図である。図において、軸線方向へ積層されてコア本体１３を構成する複数のコア本体断面部材には、コア本体断面部材の積層方向（即ち、軸線方向）について嵌め合わされたかしめ部（凹凸部）６１がそれぞれ設けられている。また、軸線方向へ積層されてコアバック１６を構成する複数のコアバック断面部材には、コアバック断面部材の積層方向（即ち、軸線方向）について嵌め合わされたかしめ部（凹凸部）６１がそれぞれ設けられている。
　各コア本体断面部材に設けられたかしめ部６１は、各コア本体断面部材における壁連結部２２の断面を形成する部分（壁連結部断面形成部）に、コア本体断面部材の材料を塑性変形させて形成されている。即ち、壁連結部２２には、各コア本体断面部材の材料を塑性変形させて形成されたかしめ部６１が設けられている。
　各コアバック断面部材に設けられたかしめ部６１は、各コアバック断面部材における薄肉部３２の断面を形成する部分（薄肉部断面形成部）に、コアバック断面部材の材料を塑性変形させて形成されている。即ち、薄肉部３２には、各コアバック断面部材の材料を塑性変形させて形成されたかしめ部６１が設けられている。
　ここで、コア本体断面部材及びコアバック断面部材のそれぞれの材料が塑性変形されると、その部分では、透磁率が低下して磁束が通りにくくなる。本実施の形態では、壁連結部２２及び薄肉部３２のそれぞれに設けられたかしめ部６１が塑性変形により形成されているので、壁連結部２２及び薄肉部３２のそれぞれで透磁率が低下して磁束が通りにくくなっている。他の構成は実施の形態１と同様である。
　このような回転電機１では、コア本体断面部材の材料を塑性変形して形成されたかしめ部６１が壁連結部２２に設けられ、コアバック断面部材の材料を塑性変形して形成されたかしめ部６１が薄肉部３２に設けられているので、壁連結部２２及び薄肉部３２のそれぞれで磁束を通りにくくすることができる。これにより、壁連結部２２及び薄肉部３２のそれぞれを通る漏れ磁束の量を減らすことができ、回転電機１の出力の向上を図ることができる。また、各かしめ部６１によってコア本体断面部材間及びコアバック断面部材間のそれぞれの拘束力を高めることができ、固定子３の組立時にコア本体断面部材同士及びコアバック断面部材同士が剥がれることの防止を図ることができる。
　実施の形態７．
　実施の形態６では、壁連結部２２にかしめ部６１が設けられているが、ティース間連結部１２にかしめ部６１を設けてもよい。
　即ち、図１８は、この発明の実施の形態７による永久磁石式回転電機のコア本体を示す断面図である。各コア本体断面部材に設けられたかしめ部６１は、各コア本体断面部材におけるティース間連結部１２の断面を形成する部分（ティース間連結部断面形成部）に、コア本体断面部材の材料を塑性変形させて形成されている。即ち、ティース間連結部１２には、各コア本体断面部材の材料を塑性変形させて形成されたかしめ部６１が設けられている。この例では、壁連結部２２にかしめ部６１は設けられていない。他の構成は実施の形態６と同様である。
　このように、コア本体断面部材の材料を塑性変形して形成されたかしめ部６１をティース間連結部１２に設けることにより、ティース間連結部１２で磁束を通りにくくすることができ、漏れ磁束の量を減らすことができる。従って、回転電機１の出力の向上を図ることができる。
　実施の形態８．
　図１９は、この発明の実施の形態８による永久磁石式回転電機のコア本体を示す断面図である。各コア本体断面部材に設けられたかしめ部６１は、各コア本体断面部材における壁連結部断面形成部及びティース間連結部断面形成部のそれぞれに、コア本体断面部材の材料を塑性変形させて形成されている。即ち、壁連結部２２及びティース間連結部１２のそれぞれには、各コア本体断面部材の材料を塑性変形させて形成されたかしめ部６１が設けられている。他の構成は実施の形態６と同様である。
　このように、コア本体断面部材の材料を塑性変形して形成されたかしめ部６１を壁連結部２２及びティース間連結部１２のそれぞれに設けることにより、壁連結部２２及びティース間連結部１２のそれぞれで磁束を通りにくくすることができ、漏れ磁束の量をさらに減らすことができる。従って、回転電機１の出力の向上をさらに図ることができる。また、共通のコア本体断面部材に形成するかしめ部６１の数を多くすることができるので、各コア本体断面部材間の拘束力をさらに向上させることができる。これにより、固定子３を作製するときに、各コア本体断面部材同士をさらに剥がれにくくすることができ、固定子３の作製をさらに容易にすることができる。
　実施の形態９．
　実施の形態６では、ティース１１の径方向外側端部で磁石収容溝２３が開放されているコア本体１３の壁連結部２２にかしめ部６１が設けられているが、ティース１１の径方向内側端部で磁石収容溝２３が開放されているコア本体１３の壁連結部５１にかしめ部６１を設けてもよい。
　即ち、図２０は、この発明の実施の形態９による永久磁石式回転電機のコア本体を示す断面図である。本実施の形態では、ティース１１の径方向内側端部で磁石収容溝２３が開放され、ティース１１の径方向外側端部に壁連結部５１が設けられている。各コア本体断面部材に設けられたかしめ部６１は、壁連結部５１の断面を形成する部分（壁連結部断面形成部）に、コア本体断面部材の材料を塑性変形させて形成されている。即ち、壁連結部５１には、各コア本体断面部材の材料を塑性変形させて形成されたかしめ部６１が設けられている。他の構成は実施の形態４と同様である。
　このように、ティース１１の径方向内側端部で磁石収容溝２３が開放されているコア本体１３の壁連結部５１にかしめ部６１を設けても、壁連結部５１で磁束を通りにくくすることができ、漏れ磁束の量を減らすことができる。従って、回転電機１の出力の向上を図ることができる。
　実施の形態１０．
　図２１は、この発明の実施の形態１０による永久磁石式回転電機のコア本体を示す断面図である。各コア本体断面部材に設けられたかしめ部６１は、各コア本体断面部材における壁連結部断面形成部及びティース間連結部断面形成部のそれぞれに、コア本体断面部材の材料を塑性変形させて形成されている。即ち、壁連結部５１及びティース間連結部１２のそれぞれには、各コア本体断面部材の材料を塑性変形させて形成されたかしめ部６１が設けられている。他の構成は実施の形態９と同様である。
　このように、コア本体断面部材の材料を塑性変形して形成されたかしめ部６１を壁連結部５１及びティース間連結部１２のそれぞれに設けることにより、壁連結部５１及びティース間連結部１２のそれぞれで磁束を通りにくくすることができ、漏れ磁束の量をさらに減らすことができる。従って、回転電機１の出力の向上をさらに図ることができる。また、共通のコア本体断面部材に形成するかしめ部６１の数を多くすることができるので、各コア本体断面部材間での拘束力を向上させることができる。これにより、固定子３を作製するときに、各コア本体断面部材同士を剥がれにくくすることができ、固定子３の作製をさらに容易にすることができる。
　実施の形態１１．
　図２２は、この発明の実施の形態１１による永久磁石式回転電機のコア本体１３を構成するコア本体断面部材を示す要部斜視図である。図において、コア本体１３は、互いに異なる第１及び第２のコア本体断面部材６５，６６が軸線方向へ交互に積層されて構成されている。コア本体１３のティース１１内に設けられた磁石収容溝２３は、ティース１１の径方向外側端部で開放されている。
　図２３は、図２２の第１のコア本体断面部材６５を示す正面図である。第１のコア本体断面部材６５は、各ティース１１の断面を形成する複数のティース断面形成部１１ａと、互いに隣り合うティース断面形成部１１ａの径方向内側端部同士を連結し、ティース間連結部１２の断面を形成する複数のティース間連結部断面形成部１２ａとを有している。また、ティース断面形成部１１ａは、一対の対向壁部２１の断面を形成する一対の対向壁部断面形成部２１ａと、一対の対向壁部断面形成部２１ａの径方向内側端部同士を連結し、壁連結部２２の断面を形成する壁連結部断面形成部２２ａとを有している。
　図２４は、図２２の第２のコア本体断面部材６６を示す正面図である。第２のコア本体断面部材６６は、第１のコア本体断面部材６５の各対向壁部断面形成部２１ａの位置に合わせて互いに間隔を置いて配置された複数の対向壁部断面形成部２１ａを有している。また、第２のコア本体断面部材６６では、第１のコア本体断面部材６５のティース間連結部断面形成部１２ａ及び壁連結部断面形成部２２ａが除かれている。即ち、第２のコア本体断面部材６６は、第１のコア本体断面部材６５の対向壁部断面形成部２１ａ、壁連結部断面形成部２２ａ及びティース間連結部断面形成部１２ａのうち、対向壁部断面形成部２１ａのみが残された部材とされている。
　従って、コア本体１３のティース間連結部１２及び壁連結部２２は、第１のコア本体断面部材６５が配置された層にのみ設けられている。また、ティース間連結部１２及び壁連結部２２における第２のコア本体断面部材６６が配置された層では、空間となっている。
　各対向壁部２１の中央部には、各コア本体断面部材６５，６６の材料を塑性変形させて形成されたかしめ部６１が設けられている。かしめ部６１は、コア本体断面部材６５，６６の積層方向について嵌め合わされている。これにより、各コア本体断面部材６５，６６間の位置決めが行われている。
　図２５は、この発明の実施の形態１１による永久磁石式回転電機のコアバック１６を構成するコアバック断面部材を示す要部斜視図である。図において、コアバック１６は、互いに異なる第１及び第２のコアバック断面部材６７，６８が軸線方向へ交互に積層されて構成されている。
　図２６は、図２５の第１のコアバック断面部材６７を示す正面図である。第１のコアバック断面部材６７は、各厚肉部３１の断面を形成する複数の厚肉部断面形成部３１ａと、互いに隣り合う厚肉部断面形成部３１ａ同士を連結し、薄肉部３２の断面を形成する複数の薄肉部断面形成部３２ａとを有している。
　図２７は、図２５の第２のコアバック断面部材６８を示す正面図である。第２のコアバック断面部材６８は、第１のコアバック断面部材６７の厚肉部断面形成部３１ａの位置に合わせて互いに間隔を置いて配置された複数の厚肉部断面形成部３１ａを有している。また、第２のコアバック断面部材６８では、第１のコアバック断面部材６７の薄肉部断面形成部３２ａが除かれている。即ち、第２のコアバック断面部材６８は、第１のコアバック断面部材６７の厚肉部断面形成部３１ａ及び薄肉部断面形成部３２ａのうち、厚肉部断面形成部３１ａのみが残された部材とされている。
　従って、コアバック１６の薄肉部３２は、第１のコアバック断面部材６７が配置された層にのみ設けられている。また、コアバック１６の薄肉部３２における第２のコアバック断面部材６８が配置された層では、空間となっている。
　各厚肉部３１の中央部には、各コアバック断面部材６７，６８の材料を塑性変形させて形成されたかしめ部６１が設けられている。かしめ部６１は、コアバック断面部材６７，６８の積層方向について嵌め合わされている。これにより、各コアバック断面部材６７，６８間の位置決めが行われている。他の構成は実施の形態１と同様である。
　このような回転電機１では、第１及び第２のコア本体断面部材６５，６６が交互に積層されてコア本体１３が構成され、第１のコア本体断面部材６５には、壁連結部断面形成部２２ａ及びティース間連結部断面形成部１２ａが含まれ、第２のコア本体断面部材６６では、壁連結部断面形成部２２ａ及びティース間連結部断面形成部１２ａが除かれているので、壁連結部２２及びティース間連結部１２のそれぞれの一部を空間とすることができる。これにより、壁連結部２２及びティース間連結部１２のそれぞれで磁束を通りにくくすることができ、壁連結部２２及びティース間連結部１２のそれぞれを通る漏れ磁束の量を大幅に少なくすることができる。従って、回転電機１の出力の向上をさらに図ることができる。
　また、第１及び第２のコアバック断面部材６７，６８が交互に積層されてコアバック１６が構成され、第１のコアバック断面部材６７には、厚肉部断面形成部３１ａ及び薄肉部断面形成部３２ａが含まれ、第２のコアバック断面部材６８では、薄肉部断面形成部３２ａが除かれているので、薄肉部３２の一部を空間とすることができる。これにより、ティース１１よりも径方向外側に位置する薄肉部３２で磁束を通りにくくすることができ、薄肉部３２を通る漏れ磁束の量を大幅に少なくすることができる。従って、回転電機１の出力の向上をさらに図ることができる。
　なお、上記の例では、第１及び第２のコア本体断面部材６５，６６が交互に積層されてコア本体１３が構成されているが、第１及び第２のコア本体断面部材６５，６６を交互に積層する構成に限定されることはなく、例えば、複数の第２のコア本体断面部材６６を軸線方向へ積層したものの両端部に第１のコア本体断面部材６５を重ねてコア本体１３を構成してもよい。
　また、上記の例では、第１及び第２のコアバック断面部材６７，６８が交互に積層されてコアバック１６が構成されているが、第１及び第２のコアバック断面部材６７，６８を交互に積層する構成に限定されることはなく、例えば、複数の第２のコアバック断面部材６８を軸線方向へ積層したものの両端部に第１のコアバック断面部材６７を重ねてコアバック１６を構成してもよい。
　実施の形態１２．
　図２８は、この発明の実施の形態１２による永久磁石式回転電機のコアバック１６を示す断面図である。また、図２９は、この発明の実施の形態１２による永久磁石式回転電機のコア本体１３を示す断面図である。コアバック１６を構成する複数のコアバック断面部材、及びコア本体１３を構成する複数のコア本体断面部材は、所定の厚さ寸法ｔを持つ磁性板（例えば電磁鋼板等）を打ち抜いて作製されている。
　薄肉部３２の厚さ寸法ｔ１（図２８）は、コアバック断面部材の厚さ寸法ｔ以上に設定されている。ティース間連結部１２の厚さ寸法ｔ２（図２９）、及び壁連結部２２の厚さ寸法ｔ３（図２９）は、コア本体断面部材の厚さ寸法ｔ以上に設定されている。即ち、ｔ１≧ｔ、ｔ２≧ｔ、ｔ３≧ｔの関係となっている。他の構成は実施の形態１と同様である。
　このような回転電機１では、コア本体１３のティース間連結部１２の厚さ寸法ｔ２と、壁連結部２２の厚さ寸法ｔ３とが、コア本体断面部材の厚さ寸法ｔ以上に設定されているので、磁性板を打ち抜いてコア本体断面部材を作製するときに、コア本体断面部材におけるティース間連結部１２及び壁連結部２２のそれぞれの断面を形成する部分の変形を抑制することができる。これにより、回転電機１の出力の向上を図ることができる。
　即ち、磁性板を打ち抜く場合、ティース間連結部１２の厚さ寸法ｔ２及び壁連結部２２の厚さ寸法ｔ３が電磁板の厚さ寸法ｔよりも小さいと、磁性板を打ち抜くときに磁性板が変形しやすくなるが、本実施の形態では、ティース間連結部１２の厚さ寸法ｔ２及び壁連結部２２の厚さ寸法ｔ３が磁性板の厚さ寸法ｔ以上に設定されているので、コア本体断面部材の変形を抑制することができる。ティース間連結部１２及び壁連結部２２は、固定子３の内周面を形成するため、ティース間連結部１２及び壁連結部２２が変形すると、回転子２と固定子３との間のギャップを狭くすることが困難になってしまう。本実施の形態では、ティース間連結部１２及び壁連結部２２のそれぞれの変形を抑制することができるので、回転子２と固定子３との間のギャップを狭くすることができ、回転電機１の出力の向上を図ることができる。
　また、コアバック１６の薄肉部３２の厚さ寸法ｔ１も、磁性板の厚さ寸法ｔ以上に設定されているので、磁性板を打ち抜いてコアバック断面部材を作製するときに、コアバック断面部材における薄肉部３２のそれぞれの断面を形成する部分の変形を抑制することができる。これにより、コアバック１６の製造誤差を小さくすることができ、回転電機１の動作特性の向上を図ることができる。
　なお、ティース間連結部１２の厚さ寸法ｔ２がコア本体断面部材の厚さ寸法ｔ以上に設定されていれば、ティース間連結部１２の変形を抑制することができ、回転子２と固定子３との間のギャップを狭くすることができる。従って、ティース間連結部１２の厚さ寸法ｔ２がコア本体断面部材の厚さ寸法ｔ以上に設定されていれば、壁連結部２２の厚さ寸法ｔ３や薄肉部３２の厚さ寸法ｔ１がコア本体断面部材の厚さ寸法ｔよりも小さくなっていてもよい。
　また、実施の形態６～８のかしめ部６１の構成を実施の形態２のコア本体１３及びコアバック１６に適用してもよい。さらに、実施の形態９及び１０のかしめ部６１の構成を実施の形態５のコア本体１３及びコアバック１６に適用してもよい。
　実施の形態１３．
　実施の形態１３では、モータとして用いられたときの実施の形態１による回転電機１の出力について検討した。図３０は、図１の固定子３の要部を示す断面図である。図３０では、厚肉部３１の厚さ寸法をｔ０、薄肉部３２の厚さ寸法をｔ１、ティース間連結部１２の厚さ寸法をｔ２、壁連結部２２の厚さ寸法をｔ３として示している。回転電機１の出力は、シミュレーションにより、厚肉部３１の厚さ寸法ｔ０に対する薄肉部３２の厚さ寸法ｔ１の比ｔ１／ｔ０（以下、「コアバック厚さ比ｔ１／ｔ０」という）を変えながら、求めた。
　図３１は、図３０のコアバック１６のコアバック厚さ比ｔ１／ｔ０と、モータとしての回転電機１の出力との関係を示すグラフである。なお、図３１では、コアバック厚さ比ｔ１／ｔ０が１であるときの回転電機１の出力を１としている。図３１に示すように、コアバック厚さ比ｔ１／ｔ０が０に近づくほど、回転電機１の出力が向上することが分かる。即ち、実施の形態１による構成では、薄肉部３２の厚さ寸法ｔ１が小さくなるほど回転電機１の出力が向上することが分かる。また、ティース間連結部１２の厚さ寸法ｔ２を小さくすると、ティース１１間での漏れ磁束を少なくすることができることから、回転電機１の出力は、ティース間連結部１２の厚さ寸法ｔ２を小さくすることによっても向上する。
　薄肉部３２の厚さ寸法ｔ１及びティース間連結部１２の厚さ寸法ｔ２のそれぞれが小さくなると、コア本体１３及びコアバック１６のそれぞれの強度が弱くなるが、コアバック１６の複数の凹部３３に各ティース１１の径方向外側端部がそれぞれ嵌るので、固定子３全体としての強度の低下を抑制することができる。
　このことから、実施の形態１による回転電機１では、薄肉部３２の厚さ寸法ｔ１を厚肉部３１の厚さ寸法ｔ０よりも小さくしてコアバック厚さ比ｔ１／ｔ０を０に近づけるとともに、ティース連結部１２の厚さ寸法ｔ２を小さくすることにより、固定子３の強度を確保しながら、回転電機１の出力の向上を図ることができる。
　なお、薄肉部３２の厚さ寸法ｔ１は、図３２に示すように、厚肉部３１の厚さ寸法ｔ０と同一であってもよい。即ち、コアバック厚さ比ｔ１／ｔ０が１であってもよい。このようにしても、薄肉部３２の厚さ寸法ｔ１が厚肉部３１の厚さ寸法ｔ０よりも小さい場合に比べて回転電機１の出力は劣るが、製造を容易にすることができ、動作特性の向上を図ることができるという上記実施の形態１で記載した効果を得ることができる。
　実施の形態１４．
　実施の形態１４では、モータとして用いられたときの実施の形態２による回転電機１の出力について検討した。また、実施の形態１４では、実施の形態２による２つの構成例である実施例１４Ａ及び実施例１４Ｂと、比較例とを比較しながら回転電機の出力について検討した。
　図３３は、この発明の実施例１４Ａによる回転電機の固定子３の要部を示す断面図である。実施例１４Ａでは、凹部３３の内面とティース１１との間に微小な隙間が存在している。また、実施例１４Ａでは、一対の対向壁部２１から磁石収容溝２３の幅方向内側へ個別に突出する一対の突起部３５が磁石抜け防止部としてティース１１の径方向外側端部に設けられている。一対の突起部３５は、繋がらずに互いに離して配置されている。
　図３４は、この発明の実施例１４Ｂによる回転電機の固定子３の要部を示す断面図である。実施例１４Ｂでも、凹部３３の内面とティース１１との間に微小な隙間が存在している。実施例１４Ｂでは、実施例１４Ａと異なり、一対の対向壁部２１から磁石収容溝２３の幅方向内側へ個別に突出する一対の突起部が繋がって構成された一枚の帯状板７１が磁石抜け防止部としてティース１１の径方向外側端部に設けられている。他の構成は実施例１４Ａと同様である。
　実際の回転電機では、例えば寸法誤差等により、ティース１１と凹部３３の内面との間に微小な隙間が生じる場合がある。実施例１４Ａ及び実施例１４Ｂでは、このようなティース１１と凹部３３の内面との間に生じる微小な隙間を考慮した回転電機としている。
　図３５は、実施例１４Ａ及び実施例１４Ｂと比較するための比較例による回転電機の固定子の要部を示す断面図である。比較例では、ティース１１とコアバック１６とが一体となっている。従って、比較例では、ティース１１とコアバック１６との間に隙間は存在していない。また、比較例では、磁石抜け防止部がティース１１に設けられておらず、各ティース１１の径方向内側端部において一対の対向壁部２１間に薄肉部３２が繋がれ、各ティース１１の径方向外側端部において一対の対向壁部２１間に壁連結部２２が繋がれている。他の構成は実施例１４Ａと同様である。
　このような実施例１４Ａ、実施例１４Ｂ及び比較例のそれぞれによる回転電機の出力をシミュレーションにより求めた。なお、シミュレーションでは、実施例１４Ａ、実施例１４Ｂ及び比較例のそれぞれにおける薄肉部３２の厚さ寸法ｔ１を同じ寸法としている。
　図３６は、実施例１４Ａ、実施例１４Ｂ及び比較例のそれぞれによる回転電機の出力の比較結果を示すグラフである。図３６では、比較例による回転電機の出力を１とし、実施例１４Ａ及び実施例１４Ｂのそれぞれによる回転電機の出力を比較例に対する比として示している。図３６に示すように、実施例１４Ａによる回転電機の出力が実施例１４Ｂ及び比較例のそれぞれの回転電機の出力よりも高くなっていることが分かる。これは、実施例１４Ａにおいて、凹部３３の内面とティース１１との間に隙間があることに加えて、一対の突起部３５が互いに離れていることから、実施例１４Ｂ及び比較例のそれぞれに比べて、ティース１１の径方向外側での漏れ磁束が少なくなっていることによるものであると考えられる。
　このようなことから、実施例１４Ａによる回転電機では、永久磁石１４が磁石収容溝２３から外れることを一対の突起部３５によって防止することができるだけでなく、凹部３３の内面とティース１１との間に隙間が生じることにより、回転電機の出力の向上を図ることもできる。
　なお、実施例１４Ｂによる回転電機では、回転電機の出力は実施例１４Ａに比べて劣るが、比較例による回転電機と比べて、製造を容易にすることができ、動作特性の向上を図ることができるという上記実施の形態２で記載した効果を得ることができる。
　１　回転電機、２　回転子、３　固定子、１１　ティース、１２　ティース間連結部、１３　コア本体、１４　永久磁石、１５　固定子コイル、１６　コアバック、２１　対向壁部、２２，５１　壁連結部、２３　磁石収容溝、３１　厚肉部、３２　薄肉部、３３　凹部、３５，５２　突起部（磁石抜け防止部）、４１　コイル枠、４３ａ　突起部（磁石抜け防止部）、６１　かしめ部、６５　第１のコア本体断面部材、６６　第２のコア本体断面部材、６７　第１のコアバック断面部材、６８　第２のコアバック断面部材。

Claims (13)

  1. 　回転子、及び
    　上記回転子の周方向について互いに間隔を置いて配置された複数のティース及び互いに隣り合う上記ティースの径方向内側端部同士をそれぞれ連結する複数のティース間連結部を含み上記回転子を囲む環状のコア本体と、各上記ティース内にそれぞれ保持された複数の永久磁石と、各上記ティースにそれぞれ設けられた複数の固定子コイルと、上記コア本体と別体とされ、上記コア本体を囲んだ状態で上記コア本体の外周部に嵌められた環状のコアバックとを有する固定子
    　を備えていることを特徴とする永久磁石式回転電機。
  2. 　上記コアバックには、各上記ティースの径方向外側端部がそれぞれ嵌る複数の凹部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の永久磁石式回転電機。
  3. 　上記ティースには、上記ティースの径方向内側端部及び径方向外側端部のいずれかで開放され、上記永久磁石を収容する磁石収容溝が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の永久磁石式回転電機。
  4. 　上記ティースには、上記永久磁石に係合して上記永久磁石が上記磁石収容溝の開放部分から抜けることを防止する磁石抜け防止部が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の永久磁石式回転電機。
  5. 　上記固定子コイルは、筒状のコイル枠に巻かれた状態で上記コイル枠を介して上記ティースに設けられており、
    　上記コイル枠には、上記永久磁石に係合して上記永久磁石が上記磁石収容溝の開放部分から抜けることを防止する磁石抜け防止部が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の永久磁石式回転電機。
  6. 　各上記ティースは、上記磁石収容溝を上記固定子の周方向について両側から挟む一対の対向壁部と、上記ティースの径方向内側端部及び径方向外側端部のうち、上記磁石収容溝の開放部分が設けられた端部と異なる端部で上記一対の対向壁部同士を連結する壁連結部とを有し、
    　上記コア本体は、複数のコア本体断面部材が軸線方向へ積層されて構成されており、
    　上記ティース間連結部及び上記壁連結部の少なくともいずれかには、各上記コア本体断面部材の材料を塑性変形させることにより形成されて各上記コア本体断面部材間で嵌め合わされるかしめ部が設けられていることを特徴とする請求項３～請求項５のいずれか一項に記載の永久磁石式回転電機。
  7. 　各上記ティースは、上記磁石収容溝を上記固定子の周方向について両側から挟む一対の対向壁部と、上記ティースの径方向内側端部及び径方向外側端部のうち、上記磁石収容溝の開放部分が設けられた端部と異なる端部で上記一対の対向壁部同士を連結する壁連結部とを有し、
    　上記コア本体は、複数のコア本体断面部材が軸線方向へ積層されて構成されており、
    　複数の上記コア本体断面部材のいずれかは、上記ティース間連結部の断面を形成する部分及び上記壁連結部の断面を形成する部分をそれぞれ含む第１のコア本体断面部材とされ、
    　複数の上記コア本体断面部材のいずれかは、上記ティース間連結部の断面を形成する部分及び上記壁連結部の断面を形成する部分の少なくともいずれかが除かれた第２のコア本体断面部材とされていることを特徴とする請求項３～請求項５のいずれか一項に記載の永久磁石式回転電機。
  8. 　上記コアバックは、各上記ティースの径方向外側端部間にそれぞれ配置された複数の厚肉部と、互いに隣り合う厚肉部同士を、上記ティースよりも径方向外側でそれぞれ連結する複数の薄肉部とを有し、かつ、複数のコアバック断面部材が軸線方向へ積層されて構成されており、
    　各上記コアバック断面部材における上記薄肉部の断面を形成する部分には、各上記コアバック断面部材の材料を塑性変形させることにより形成されて各上記コアバック断面部材間で嵌め合わされるかしめ部が設けられていることを特徴とする請求項１～請求項７のいずれか一項に記載の永久磁石式回転電機。
  9. 　上記コアバックは、各上記ティースの径方向外側端部間にそれぞれ配置された複数の厚肉部と、互いに隣り合う厚肉部同士を、上記ティースよりの径方向外側でそれぞれ連結する複数の薄肉部とを有し、かつ、複数のコアバック断面部材が軸線方向へ積層されて構成されており、
    　複数の上記コアバック断面部材のいずれかは、上記薄肉部の断面を形成する部分を含む第１のコアバック断面部材とされ、
    　複数の上記コアバック断面部材のいずれかは、上記薄肉部の断面を形成する部分が除かれた第２のコアバック断面部材とされていることを特徴とする請求項１～請求項７のいずれか一項に記載の永久磁石式回転電機。
  10. 　上記コア本体は、複数のコア本体断面部材が軸線方向へ積層されて構成されており、
    　上記ティース間連結部の厚さ寸法は、上記コア本体断面部材の厚さ寸法以上であることを特徴とする請求項１～請求項９のいずれか一項に記載の永久磁石式回転電機。
  11. 　請求項１に記載の永久磁石式回転電機を製造する永久磁石式回転電機の製造方法であって、
    　上記永久磁石を上記ティース内に保持させる永久磁石取付工程、
    　上記コア本体の径方向外側から上記ティースに上記固定子コイルを装着するコイル装着工程、及び
    　上記永久磁石取付工程後でかつ上記コイル装着工程後に、上記コアバックの内側に上記コア本体を挿入することにより上記コアバックの内側に上記コア本体を嵌めるコアバック取付工程
    　を備えていることを特徴とする永久磁石式回転電機の製造方法。
  12. 　請求項１１に記載の永久磁石式回転電機の製造方法であって、
    　上記永久磁石取付工程では、上記ティースに設けられた磁石収容溝に上記永久磁石を挿入することにより、上記ティースの磁石抜け防止部を上記永久磁石に係合させることを特徴とする永久磁石式回転電機の製造方法。
  13. 　請求項１１に記載の永久磁石式回転電機の製造方法であって、
    　上記永久磁石取付工程では、上記ティースの径方向外側端部で開放された磁石収容溝の開放部分から上記永久磁石を上記磁石収容溝内に挿入して上記ティース内に上記永久磁石を保持させ、
    　上記コイル装着工程では、上記永久磁石取付工程後に、上記固定子コイルが巻かれた筒状のコイル枠を上記コア本体の径方向外側から上記ティースに装着することにより、上記コイル枠の磁石抜け防止部を上記永久磁石に係合させることを特徴とする永久磁石式回転電機の製造方法。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105071562A (zh) * 2015-09-24 2015-11-18 中国石油大学(华东) 一种定子永磁型场调制电机
JP2016025846A (ja) * 2014-07-22 2016-02-08 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 真空含浸中に固定子永久磁石の減磁を防止するためのシステムおよび方法
WO2016096830A1 (de) * 2014-12-16 2016-06-23 Magna powertrain gmbh & co kg Elektrische maschine, stator für eine elektrische maschine und fahrzeug
JP2017538387A (ja) * 2014-11-14 2017-12-21 アレヴァ ヴィント ゲーエムベーハー 発電機用のステータおよび風力タービン用の磁束切り替え装置
WO2017216995A1 (ja) * 2016-06-17 2017-12-21 三菱電機株式会社 永久磁石式同期機および永久磁石式同期機の固定子の製造方法
US11201529B2 (en) * 2016-12-20 2021-12-14 Daikin Industries, Ltd. Rotary electric machine
US20220085674A1 (en) * 2019-03-27 2022-03-17 Mitsubishi Electric Corporation Rotary electric machine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6162537U (ja) * 1984-09-27 1986-04-26
JPH10285841A (ja) * 1997-04-10 1998-10-23 Toshiba Corp 回転電機のステータ
JP2001298883A (ja) * 2000-04-13 2001-10-26 Hitachi Ltd 固定子および電動機
JP2002199679A (ja) * 2000-12-28 2002-07-12 Denso Corp 磁石装備電機子をもつ誘導子型電気機械
JP2003264947A (ja) * 2002-03-08 2003-09-19 Fujitsu General Ltd 永久磁石電動機
JP2007043897A (ja) * 2005-08-03 2007-02-15 Aisin Seiki Co Ltd 突極電気機械

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6162537U (ja) * 1984-09-27 1986-04-26
JPH10285841A (ja) * 1997-04-10 1998-10-23 Toshiba Corp 回転電機のステータ
JP2001298883A (ja) * 2000-04-13 2001-10-26 Hitachi Ltd 固定子および電動機
JP2002199679A (ja) * 2000-12-28 2002-07-12 Denso Corp 磁石装備電機子をもつ誘導子型電気機械
JP2003264947A (ja) * 2002-03-08 2003-09-19 Fujitsu General Ltd 永久磁石電動機
JP2007043897A (ja) * 2005-08-03 2007-02-15 Aisin Seiki Co Ltd 突極電気機械

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016025846A (ja) * 2014-07-22 2016-02-08 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 真空含浸中に固定子永久磁石の減磁を防止するためのシステムおよび方法
JP2017538387A (ja) * 2014-11-14 2017-12-21 アレヴァ ヴィント ゲーエムベーハー 発電機用のステータおよび風力タービン用の磁束切り替え装置
CN108283024A (zh) * 2014-11-14 2018-07-13 艾德温股份有限公司 用于发电机的定子以及用于风力涡轮机的磁通切换机
WO2016096830A1 (de) * 2014-12-16 2016-06-23 Magna powertrain gmbh & co kg Elektrische maschine, stator für eine elektrische maschine und fahrzeug
CN107112873A (zh) * 2014-12-16 2017-08-29 麦格纳动力系有限两合公司 电机、用于电机的定子和交通工具
US10673312B2 (en) 2014-12-16 2020-06-02 Magna powertrain gmbh & co kg Electric machine, stator for an electric machine and vehicle
CN105071562A (zh) * 2015-09-24 2015-11-18 中国石油大学(华东) 一种定子永磁型场调制电机
WO2017216995A1 (ja) * 2016-06-17 2017-12-21 三菱電機株式会社 永久磁石式同期機および永久磁石式同期機の固定子の製造方法
JP6305651B1 (ja) * 2016-06-17 2018-04-04 三菱電機株式会社 永久磁石式同期機および永久磁石式同期機の固定子の製造方法
US11088577B2 (en) 2016-06-17 2021-08-10 Mitsubishi Electric Corporation Permanent magnet synchronous machine and method for manufacturing permanent magnet synchronous machine stator
US11201529B2 (en) * 2016-12-20 2021-12-14 Daikin Industries, Ltd. Rotary electric machine
US20220085674A1 (en) * 2019-03-27 2022-03-17 Mitsubishi Electric Corporation Rotary electric machine

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