WO2014024987A1 - ステータ、ステータのステータコアおよびステータコアの製造方法、シートコア曲げ装置 - Google Patents

ステータ、ステータのステータコアおよびステータコアの製造方法、シートコア曲げ装置 Download PDF

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WO2014024987A1
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stator core
connection
guide
bending
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永田 孝一
将大 林
亜希 板倉
明人 秋本
優一 水元
誠一 水谷
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株式会社デンソー
デンソートリム株式会社
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    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K21/22Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating around the armatures, e.g. flywheel magnetos
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    • H02K3/493Slot-closing devices magnetic

Definitions

  • the present invention relates to a stator constituting a rotating electrical machine, a stator core of a stator, a manufacturing method of the stator core, and a sheet core bending apparatus.
  • stator core that constitutes a stator of a rotating electrical machine
  • This type of stator core is composed of a plurality of coil elements connected in the circumferential direction via a plurality of foldable connecting portions, and the plurality of connecting portions are bent from the deployed state to be deformed into an annular shape, and the circumferential direction in the deployed state is A ring is formed by abutting and connecting the ends.
  • Patent Document 1 discloses a stator core having a configuration in which a convex portion is provided at one end portion in the circumferential direction, a concave portion is provided at the other end portion, and the convex portion is press-fitted into the concave portion.
  • Patent Document 2 describes a belt-like core sheet in which coil elements having a tooth portion are connected in a straight line via a connecting portion. A V-shaped notch is formed between adjacent coil elements in the belt-shaped core sheet. In the band-shaped core sheet, the connection portion is bent so that each notch is narrowed to form an annular core sheet. As a result of being narrowed, the notch becomes a slit extending linearly.
  • Patent Document 1 if the positions of the end portions in the radial direction are shifted during the operation of connecting the end portions of the stator core deformed in an annular shape, the protrusions and the recesses may be stressed and deformed. If it is going to avoid this position shift, the precision of a bending process will be needed. At the time of connection, since both ends must be connected while suppressing the force to open outward, it is difficult to ensure sufficient positional accuracy even if an attempt is made to position using an assembly jig.
  • the opening part of the concave part is narrower than the convex part, so the convex part is pushed into the concave part while expanding the opening part of the concave part. Requires a lot of power.
  • a manufacturing method is adopted in which a plurality of strip-shaped core sheets are laminated and then bent into an annular shape, the force required to press-fit the convex portion into the concave portion increases. Further, the press-fitting of the convex portion into the concave portion must be performed while bending the connecting portion of the belt-like core sheet. Therefore, it is difficult to manufacture the stator core with human hands.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a rotating electrical machine that prevents deformation due to misalignment between end portions during connecting operations of a stator core and suppresses deterioration of magnetic characteristics of the connecting portion. It is to provide a stator.
  • Another object of the present invention is to provide a stator core in which the ends of the belt-shaped core sheet can be easily connected.
  • Still another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a stator core that can prevent the bending of the connecting portion from returning so that the slit of the annular core sheet is opened by the spring back.
  • the present invention provides a stator for a rotating electrical machine having a stator core of a type that is bent into an annular shape and connects end portions, and the end portions of the stator core are opposed to each other in the circumferential direction when the stator core forms an annular shape, and are paired with each other. It is characterized by having a connection uneven part and a pair of guide uneven parts which guide so that a position of a diameter direction at the time of connection of an end may be positioned ahead of fitting of a connection uneven part.
  • connection uneven portion prevents the connection uneven portion from being connected by the guide uneven portion, so that a large stress is avoided until the connection uneven portion is completely connected. Therefore, the deformation
  • the stator core is configured by laminating a plurality of core sheets, and after adopting a manufacturing method in which the end portions are joined by being folded in an annular shape after being laminated in an unfolded state, the stator core is intended to be opened outwardly at the time of connection.
  • the force to do becomes larger and it becomes easier to receive stress.
  • the connecting portion is formed with an interference fit size and is connected by press fitting, it is still easier to receive stress during the connection. Therefore, when applied to such a stator core, the effect of providing the guide uneven portion of the present invention is further exhibited.
  • FIG. 1st Embodiment of this invention It is a front view of the alternating current generator as a rotary electric machine by 1st Embodiment of this invention. It is sectional drawing of the alternating current generator of FIG. It is sectional drawing of the stator core Assy by 1st Embodiment of this invention. It is a front view of the stator core by 1st Embodiment of this invention. It is a figure of the expansion
  • deployment state of the stator core of FIG. (A) And (b) is a principal part enlarged view which shows the connection process of the edge part of the stator core of FIG. 4, respectively.
  • (A) And (b) is the top view and b arrow view of the stator core by 2nd Embodiment of this invention, respectively.
  • FIG. 10 is a sectional view taken along line XX in FIG. 9.
  • FIG. 10 is a front view of the stator core of FIG. 9. It is a front view of the strip
  • FIG. 21 is a cross-sectional view taken along the line XXII-XXII in FIG.
  • FIG. 23 is a sectional view taken along line XXIII-XXIII in FIG.
  • FIG. 24 is a sectional view taken along line XXIV-XXIV in FIG.
  • FIG. 23 is a sectional view taken along line XXV-XXV in FIG. It is a figure which shows the place where the expansion jig
  • FIG. 34 is a sectional view taken along line XXXIV-XXXIV in FIG. 33.
  • connection part 40 were slid simultaneously with respect to the base. It is an enlarged view of the connection part just before a connection process among the cyclic
  • the AC generator 1 is an outer rotor type rotating electrical machine, and includes a stator 10, a rotor 15, a position sensor 16, and the like.
  • the stator 10 is attached to the engine cover 3 with attachment bolts 4.
  • the stator 10 includes a stator core Assy 200, an insulator 12, and a coil 11. In the present embodiment, twelve coils are arranged radially from the center of the stator 10.
  • the wiring to the coil 11 is electrically connected to the connector 18 via the cable 17.
  • a signal line from the position sensor 16 is connected to the connector 18.
  • the rotor 15 includes a rotor body 51 and a rotor base 52.
  • the rotor body 51 has a cup shape including a cylindrical portion 511 and a bottom portion 512, and the cylindrical portion 511 is located in the radially outward direction of the stator 10.
  • a magnet 530 in which a first magnet 531 having an N-polarity on the radially inner side and a second magnet 532 having an S-polarity on the radially inner side are alternately arranged in the circumferential direction is attached to the inner wall of the cylindrical portion 511. It has been.
  • a position detection unit 513 is provided on the outer wall of the cylinder unit 511, and the position sensor 16 detects the position detection unit 513, thereby detecting the rotation state of the rotor 15.
  • the rotor base 52 is fixed to the bottom 512 of the rotor body 51, and an attachment hole 523 and a key groove 524 are formed in the center.
  • the crankshaft 2 of the engine is directly connected to the mounting hole 523 and the key groove 524, the rotor 15 rotates integrally with the crankshaft 2.
  • the magnetic field around the coil 11 continuously changes, and an induced current is generated in the coil 11 due to the change in the magnetic field. This induced current is output as a single-phase, three-phase, etc. alternating current by the wiring of the coil 11.
  • the stator core Assy 200 is configured such that the upper core 40 is joined to both surfaces of the stator core 20 and fixed with rivets 41.
  • the upper core 40 has a planar shape and a corresponding hole position that substantially coincide with the stator core 20. Further, the outer edge portion of the upper core 40 is bent toward the side opposite to the stator core in the axial direction, and restricts the radial position of the insulator 12.
  • the stator core 20 has a plurality of teeth 23 extending radially outward from the annular portion 22. At the tip of the tooth 23, a collar portion 24 protrudes in both circumferential directions, and regulates the winding range of the coil 11.
  • the coil 11 is wound around the tooth 23 via the insulator 12.
  • the stator core 20 is formed with holes such as a through hole 27 through which the mounting bolt 4 is passed, a terminal hole 48 through which a terminal for wiring is passed, and a rivet hole 282 through which a rivet is passed.
  • the stator core 20 is configured by laminating a plurality of core sheets 201. As shown in FIG. 5, each of the core sheets 201 is connected via a connecting portion 252 in which 12 coil elements 21 can be bent. Are connected in the circumferential direction.
  • the expanded core sheet 201 is deformed in the direction of the broken line arrow R in FIG. 5, and the first end 202 and the second end 203 are brought into contact with each other and connected.
  • the twelve annular portions 22 are arranged as indicated by a two-dot chain line, and form the inner peripheral surface of the central hole 14.
  • a manufacturing method is adopted in which a plurality of core sheets 201 in an expanded state are stacked, and then the stacked stator cores 20 are annularly deformed at a time.
  • Each coil element 21 has an annular portion 22, a tooth 23, and two flange portions 24 protruding from the tip of the tooth 23. As shown by a broken line arrow F, the flange 24 is bent so as to extend in the circumferential direction.
  • the connecting portion 252 connects the radially outer portions of the annular portions 22 of adjacent coil elements 21 so as to be bendable.
  • the space between the annular portions 22 is an inclined slit 26 that faces the connecting portion 252.
  • the bottom of the inclined slit 26 has a relief shape so as to prevent stress concentration during bending.
  • connection part provided in the 1st edge part 202 and the 2nd edge part 203 is demonstrated with reference to FIG.5, FIG.6 (a) and FIG.6 (b).
  • the first end portion 202 is provided with a guide protrusion 36 along a reference line C2 that is coaxial with the inner peripheral surface of the central hole 14, and guides the guide.
  • a connecting recess 31 is provided on the outer diameter side of the protrusion 36.
  • the guide convex portion 36 protrudes in the circumferential direction from the first end surface 33 of the first end portion 202, and the connection concave portion 31 is recessed in the circumferential direction from the first end surface 33.
  • the second end portion 203 is provided with a guide concave portion 37 along the reference line C ⁇ b> 2, and the connecting convex portion 32 is provided outside the guide concave portion 37.
  • the guide concave portion 37 is recessed in the circumferential direction from the second end surface 38 of the second end portion 203, and the connecting convex portion 32 projects from the second end surface 38 in the circumferential direction.
  • the first end surface 33 and the second end surface 38 face each other, and the connection concave portion 31 and the connection convex portion 32, the guide convex portion 36, and the guide concave portion 37 are located on concentric circles having different diameters.
  • connection concave portion 31 and the connection convex portion 32 face each other in the circumferential direction so that they can be fitted when connected, and correspond to “a pair of connection uneven portions”.
  • guide convex portion 36 and the guide concave portion 37 face each other in the circumferential direction so that they can be fitted together when connected, and correspond to “a pair of guide concave and convex portions”.
  • the width W2 of the connecting convex portion 32 is slightly larger than the width W1 of the connecting concave portion 31, and is set to an interference fit dimension.
  • the guide convex part 36 and the guide concave part 37 are set to a gap fitting dimension and can be fitted without requiring pressure input.
  • the tips of the connecting convex portion 32 and the guide convex portion 36 are formed in a semicircle or a rounded corner shape close to a semicircle.
  • the mouth of the guide recess 37 is rounded so as to be a guide at the time of fitting.
  • the stator according to the first embodiment configured as described above has the following effects.
  • (1) The guide convex portion 36 and the guide concave portion 37 provided at the first end portion 202 and the second end portion 203 of the stator core 20 are arranged at both end portions 291 prior to the fitting of the connecting concave portion 31 and the connecting convex portion 32. It guides so that the radial position at the time of connection of 292 may be positioned. Thereby, since the connection recessed part 31 and the connection convex part 32 connect in the state positioned by the guide convex part 36 and the guide recessed part 37, it avoids receiving a big stress by the completion of the connection of the connection recessed part 31 and the connection convex part 32. To do.
  • the stator core 20 is configured by laminating a plurality of core sheets 201.
  • the method of laminating the core sheet 201 in an unfolded state and then folding the core sheet 201 in an unfolded state and connecting the end portions is more than the method of laminating the core sheets 201 one by one.
  • This is advantageous because the number of manufacturing steps can be reduced.
  • the force to open outwardly increases due to the springiness of the material at the time of connection, making it more susceptible to stress. Therefore, the effect (1) due to the guide convex portion 36 and the guide concave portion 37 becomes more effective.
  • connection recess 31 and the connection protrusion 32 are formed with an interference fit size, and are connected by press fitting, so that they are more susceptible to stress at the time of connection than in a configuration in which they are connected by a clearance fit or an intermediate fit. Become. Therefore, the effect (1) due to the guide convex portion 36 and the guide concave portion 37 becomes more effective.
  • stator core 20 constituting the stator of the second embodiment is similar to the stator core described in Patent Document 1, which is a prior art, except for the configuration of the connecting portion. ing.
  • the stator core 20 is configured by laminating a plurality of core sheets 201, and each core sheet 201 is configured by connecting six coil elements 21 in the circumferential direction via connection portions 252.
  • seat 201 is abbreviate
  • Each coil element 21 includes an outer ring portion 72 that forms an outer shape of the ring when it is formed into an annular shape, an inner ring portion 74 that is positioned inside the outer ring portion 72 and forms the inner peripheral surface of the central hole 14, and an outer ring portion 72 and a tooth 23 that connects the inner ring portion 74 and the inner ring portion 74 in the radial direction.
  • a coil (not shown) is wound around a slot 277 formed between adjacent teeth 23.
  • the connecting portion 252 connects the radially outer portions of the outer ring portions 72 of the adjacent coil elements 21 so that they can be bent.
  • the stator core 20 is deformed in an annular shape, and the connecting portion between the first end portion 202 and the second end portion 203 is connected.
  • a detailed configuration of the connecting portion will be described with reference to FIGS. 8A, 8B, and 8C.
  • the first end portion 202 is provided with a connecting convex portion 32 along the center line C7 of the outer ring portion 72.
  • Guide recesses 37 are provided along the inner and outer edges of the outer ring portion 72.
  • the connecting protrusion 32 protrudes from the bottom surface 83 of the guide recess 37 in the circumferential direction.
  • the first end surface 33 of the guide concave portion 37 is located further on the distal end side than the distal end of the connecting convex portion 32.
  • the second end portion 203 is provided with the connection concave portion 31 along the center line C ⁇ b> 7 of the outer ring portion 72, and the guide convex portion 36 is provided along the inner edge and the outer edge of the outer ring portion 72.
  • the connection recess 31 is recessed from the second end surface 38.
  • the base surface 90 of the guide protrusion 36 is located further on the bottom side than the bottom of the connection recess 31.
  • the guide concave portion 37 and the guide convex portion 36 as the “two pairs of guide concave / convex portions” are arranged in the radial direction with the connection convex portion 32 and the connection concave portion 31 as the “pair of connection convex / concave portions” interposed therebetween. It is provided on both sides. Further, the connecting convex portion 32 is formed such that the tip portion 811 swells in the radial direction with respect to the root portion 812. On the other hand, the concavity 31 has a narrow portion 822 that is narrow in the radial direction on the back side of the mouth portion 821.
  • the width of the constricted portion 822 is set to be slightly smaller than the width of the tip portion 811. Further, chamfers serving as guides at the time of fitting are formed at the mouth of the guide concave portion 37 and the tip corner portion of the guide convex portion 36.
  • the first end 202 and the second end 203 are connected at the position where the bottom face 83 and the second end face 38, and the first end face 33 and the base face 90 abut. Complete.
  • the same effect as in the first embodiment can be obtained.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that the number of coil elements is 12 or 6, and whether the tooth portion is located outside or inside the connecting portion.
  • the difference between the guide uneven portion is one pair or two pairs. That is, such a difference is not an essential part of the present invention and is not limited to the configuration of the above embodiment.
  • the connecting uneven portions are not limited to a pair, and two or more pairs may be provided.
  • the stator core Assy 200 includes a stator core 20 and a pair of upper cores 40 provided on both sides in the thickness direction of the stator core 20.
  • the stator core 20 and the upper core 40 are integrally fixed by a rivet 41.
  • the upper core 40 has a planar shape and a corresponding hole position that substantially coincide with the stator core 20. Further, the outer edge portion 43 of the upper core 40 is bent to the side opposite to the stator core 20 in the axial direction, and restricts the radial position of the insulator 12.
  • the stator core Assy 200 forms an annular portion 22, a plurality of teeth portions 53 that extend radially from the annular portion 22, and a plurality of flange portions 24 that protrude from both ends of the teeth portion 53 in the circumferential direction.
  • the annular portion 22 has holes such as a through hole 27 through which the mounting bolt 4 is passed, a terminal hole 48 through which a terminal for wiring is passed, and a rivet hole 282 through which the rivet 41 is passed.
  • the coil 11 is wound around the tooth portion 53 via the insulator 12.
  • the flange 24 regulates the winding range of the coil 11.
  • the stator core 20 is composed of a laminated body of annular core sheets 50 shown in FIG.
  • the annular core sheet 50 is formed by bending a band-shaped core sheet 60 described later in an annular shape, and includes a plurality of yoke portions 251, a plurality of connection portions 252, a plurality of teeth 23, and a plurality of claw portions 54 and 55. is doing.
  • Each yoke part 251 is connected in the circumferential direction via the connection part 252.
  • the connecting portion 252 has a smaller radial width than the yoke portion 251 and can be bent, and connects the radially outer sides of the yoke portions 251 adjacent in the circumferential direction.
  • a slit 56 is formed between the yoke portions 251 that are radially inward of the connecting portion 252 and adjacent in the circumferential direction.
  • a stress relief hole 261 is formed at the tip of the slit 56 to avoid stress concentration when the connecting portion 252 is bent.
  • the teeth 23 extend radially outward from the yoke portion 251.
  • variety of the teeth 23 is continuously large from the base end part to the front-end
  • two claw portions that is, a first claw portion 54 and a second claw portion 55 are provided.
  • claw part 55 are protrusions which protrude from the front-end
  • a recess 58 is formed in the center of the tip surface of the tooth 23. Further, a streak 59 is formed at a corner portion between the first claw portion 54 and the second claw portion 55 and the side surface of the tooth 23. These dents 58 and streaks 59 are remnants of a relief shape for avoiding stress concentration when the first claw portion 54 and the second claw portion 55 are bent during the manufacture.
  • the stator core 20 is made through a punching process, a bending process, a connecting process, and a claw-falling process.
  • the band-shaped core sheet 60 is composed of a plurality of coil elements 21 connected in a straight line via a bendable connecting portion 252.
  • the coil element 21 protrudes in the same direction as the extending direction of the teeth 23 from the yoke portion 251 connected to the connecting portion 252, the teeth 23 extending from the yoke portion 251 in the width direction of the strip-shaped core sheet 60, and the teeth 23.
  • the first claw portion 54 and the second claw portion 55 are provided.
  • a V-shaped notch 63 is formed between adjacent yoke portions 251.
  • a stress relief hole 261 extending along the connecting portion 252 is formed at the tip of the notch 63.
  • One of the two sides defining the notch 63 is a first side 64, the other is a second side 65, a first imaginary straight line 66 along the first side 64, and a second imaginary straight line 67 along the second side 65, Is the virtual intersection 68, the virtual intersection 68 is located in the connection portion 252.
  • the first recess 202 which is one end of the strip-shaped core sheet 60, is formed with a connecting recess 31 in which the opening 73 is constricted.
  • a connecting convex portion 32 that can be inserted into the connecting concave portion 31 is formed at the second end portion 203 that is the other end portion.
  • the inner wall of the connecting recess 31 has a pair of tapered surfaces 78 that face each other in the width direction.
  • a guide convex portion 36 that protrudes from the first end surface 33 of the first end portion 202 is formed in both the width direction with respect to the connecting concave portion 31.
  • This guide convex part 36 constitutes a guide concave / convex part that guides insertion of the connection convex part 32 into the connection concave part 31 together with a guide concave part 37 described later.
  • the connection convex part 32 has the through-hole 77 penetrated in the thickness direction. In the present embodiment, the through-hole 77 is circular. This through-hole 77 is used for deforming the connecting projection 32 in the width direction in a connecting step described later.
  • a guide recess 37 that is recessed from the second end surface 38 of the second end 203 is formed on both sides of the connecting protrusion 32 in the width direction.
  • the band-shaped core sheet 60 of FIG. 12 is bent into an annular shape through three stages, and the annular core sheet 50 of FIG. 19 is formed. This will be described in detail below.
  • a manufacturing method is adopted in which a plurality of strip-shaped core sheets 60 are laminated and then bent into an annular shape.
  • the other connecting portions 252 are bent, leaving the central connecting portion 252a located at the center in the longitudinal direction of the strip-shaped core sheet 60.
  • the connecting portion 252 is bent, the connecting portion 252 is bent around the bending center 75 located on the notch 63 side with respect to the connecting portion 252 as shown in an enlarged view in FIG. Thereby, the connection part 252 is all pulled in the circumferential direction in the width direction. Further, the connecting portion 252 is bent around the bending center 75 by the same angle as the opening angle ⁇ of the notch 63. Therefore, the bending is finished before the first side 64 and the second side 65 come into contact with each other.
  • the central connecting portion 252a is bent as shown in FIG.
  • the pair of coil elements 21 connected to the connection portions 252 that have been bent are restrained so as not to move relative to each other until the second stage is completed, that is, until the bending of all the connection portions 252 is completed.
  • gaps 76 extending radially are formed between the yoke portions 251.
  • the restriction between the pair of coil elements 21 connected to the connection portion 252 that has been bent is released.
  • the deformation is returned so as to be contracted in the circumferential direction by the spring back. Since the return at this time acts to close the gap 76, the annular core sheet 50 without the gap 76 is formed as shown in FIG.
  • the connecting protrusion 32 is expanded in the width direction by the through-hole 77 being expanded so that the maximum width of the connecting protrusion 32 is larger than the opening width of the opening 73 of the connecting recess 31. By being deformed, it is prevented from coming off from the connecting recess 31.
  • the connecting projection 32 is deformed in the width direction by using an extension jig 100 shown in FIGS.
  • the expansion jig 100 includes a pressing portion 101 and a rod-shaped insertion portion 102 extending from the pressing portion 101.
  • the insertion unit 102 includes a pair of arcuate surfaces 103 and 104 and flat surfaces 105 and 106 that connect the arcuate surfaces 103 and the ends of the arcuate surface 104.
  • the corners of the arc surface 103 and the arc surface 104 and the plane 105 and the plane 106 are rounded.
  • the plane 105 and the plane 106 are parallel to each other.
  • the width between the flat surface 105 and the flat surface 106 that is, the two-surface width X1, is substantially the same as the width X2 in the lateral direction of the deformed through-hole 77 shown in FIG.
  • the insertion portion 102 is formed so that the maximum width continuously increases from the distal end portion 107 through the intermediate portion 108 to the proximal end portion 109.
  • tip part 107 of the insertion part 102 is a shape which follows the edge of the circular through-hole 77 before a deformation
  • Arc surfaces 103c and 104c of the base end portion 109 of the insertion portion 102 have a shape along the inner wall in the longitudinal direction of the through-hole 77 after deformation shown in FIG.
  • the maximum width Y3 of the base end portion 109 is substantially the same as the width Y4 in the longitudinal direction of the through-hole 77 after deformation.
  • the maximum width Y2 of the intermediate portion 108 of the insertion portion 102 is larger than the maximum width Y1 of the distal end portion 107 and smaller than the maximum width Y3 of the proximal end portion 109.
  • the expansion jig 100 pushes the through hole 77 in the width direction and inserts the connecting convex part 32 in the width direction. Deform to spread.
  • the connecting convex part 32 is brought into close contact with and fixed to the tapered surface 78 of the connecting concave part 31 by being deformed as described above. Thereby, the connection convex part 32 surface-contacts with the taper surface 78 of the connection recessed part 31, and a reliable connection force can be obtained.
  • a guide uneven portion 79 is provided in both the width direction with respect to the connection concave portion 31 and the connection convex portion 32.
  • the guide concavo-convex portion 79 has a guide convex portion 36 protruding from the first end surface 33 of the first end portion 202 at a position adjacent to the connection concave portion 31 in the width direction, and a position adjacent to the connection convex portion 32 in the width direction.
  • the guide recess 37 is recessed from the second end surface 38 of the two end portion 203.
  • the guide concavo-convex part 79 functions as a guide means for guiding the insertion of the connection convex part 32 into the connection concave part 31.
  • the annular core sheet 50 that has finished the connecting step is set in the claw-falling device 85.
  • the claw tilting device 85 includes a holding base 86 and a punch 87.
  • the holding stand 86 has a receiving member 88 capable of supporting the teeth 23 from both sides in the width direction.
  • the corners 92 of the first claw portion 54 and the second claw portion 55 of the annular core sheet 50 and the tip end surface 91 of the tooth 23 are rounded.
  • a depression 94 is formed at the corner between the first claw portion 54 and the second claw portion 55 and the side surface 93 of the tooth 23.
  • the shape of the tip portion of the punch 87 is the same shape as the space defined between the first claw portion 54 and the second claw portion 55 of the annular core sheet 50. That is, when the punch 87 is inserted between the first claw portion 54 and the second claw portion 55, the punch 87 abuts along the first claw portion 54, the second claw portion 55, and the teeth 23.
  • the punch 87 is rotated around the rotation axis 89 that coincides with the center of curvature of the corner 92, and the first claw portion 54 is bent so as to fall from the root 95.
  • the punch 87 bends the first claw 54 while continuously contacting from the root 95 to the end 96 of the first claw 54, and receives the receiving members 88 arranged on both sides in the width direction with respect to the teeth 23. 1st nail
  • claw part 54 is inserted
  • the portion near the recess 94 in the root 95 of the first claw portion 54 is compressed, and the excess meat escapes into the recess 94, thereby forming the muscle 59.
  • the second claw portion 55 is bent so as to fall from the root 95 as shown in FIG. 31, and the laminated body of the annular core sheet 50 shown in FIG. 32 is completed.
  • the first claw portion 54 and the second claw portion 55 after being bent are located on the outermost side in the radial direction in the annular core sheet 50, and as shown in FIG. 2, the stator 10 is connected to the AC generator 1.
  • an outer radial surface 97 that faces the rotor 15 is formed.
  • the outer diameter surfaces 97 of the first claw portion 54 and the second claw portion 55 are arcuate surfaces that coincide with a virtual circle C concentric with the central hole 14 of the annular core sheet 50.
  • the first claw portion 54 and the second claw portion 55 facing the punch 87 in the stage before the first claw portion 54 and the second claw portion 55 are bent.
  • the surface 99 is formed as an arc-shaped surface corresponding to the virtual circle C.
  • the core sheet bending apparatus 110 includes a plurality of sliders 111, a base 112, and a rotating shaft 113.
  • the slider 111 can hold the coil element 21 and has a groove 114 into which the coil element 21 is fitted.
  • the inner wall 115 of the groove 114 can support the yoke portion 251, and the inner walls 116 and 117 of the groove 114 can be supported so as to sandwich the tooth 23.
  • the slider 111 is attached to the base 112.
  • Each base 112 is connected via a rotation shaft 113, and one of the adjacent bases 112 can be relatively rotated around the axis of the rotation shaft 113 with respect to the other.
  • the slider 111 is slidable in the extending direction of the teeth 23 of the gripped coil element 21 with respect to the base 112 as indicated by an arrow S in FIGS. Specifically, as shown in FIG. 38, the slider 111 holds the gripping element 75 from the first state where the bending center 75 of the gripped coil element 21 coincides with the axis 118 of the rotating shaft 113 as shown in FIG.
  • the virtual intersection point 68 of the coil element 21 can be moved relative to the base 112 until the second state where the virtual intersection point 68 coincides with the axis 118 of the rotating shaft 113.
  • the band-shaped core sheet 60 is set before the first stage of the bending process, and each base 112 is operated in the first stage and the second stage, so that FIG.
  • FIG. 41 after all the connecting portions 252 are bent, all the sliders 111 are simultaneously slid with respect to the base 112 to allow spring back of the connecting portions 252 and form the annular core sheet 50 as shown in FIG. .
  • the connecting portion 252 in the bending process, is bent around the bending center 75 positioned on the notch 63 side with respect to the connecting portion 252. Therefore, when the connection part 252 of the strip-shaped core sheet 60 is bent to form the annular core sheet 50, the connection part 252 is pulled in the circumferential direction in the entire width direction. Therefore, when the restriction of the annular core sheet 50 is released after the connection portion 252 is bent, the connection portion 252 returns to be deformed so as to be contracted in the circumferential direction by the spring back. The return at this time acts to close the notch 63. Therefore, according to this embodiment, it can suppress that the bending of the connection part 252 returns so that the slit 56 of the annular core sheet 50 may open by spring back.
  • a stress relief hole 261 extending along the connecting portion 252 is formed at the tip of the notch 63 of the belt-like core sheet 60. Therefore, when the connecting portion 252 is bent, it is possible to prevent stress from concentrating on one portion of the edge of the notch 63.
  • the virtual intersection 68 that is the intersection of the first virtual straight line 66 along the first side 64 and the second virtual straight line 67 along the second side 65 that defines the notch 63 is Matches the edge. Therefore, the bending center 75 is always located on the side of the notch 63 from the virtual intersection 68.
  • the connecting portion 252 when the connecting portion 252 is bent in the bending process, the connecting portion 252 is bent around the bending center 75 by the same angle as the opening angle ⁇ of the notch 63, and the first side 64 and the second side Before the contact with 65, the bending of the connecting portion 252 is completed. Therefore, the gap 76 can be secured and the connecting portion 252 can be contracted in the circumferential direction by the spring back.
  • connection portions 252 in the bending process, the pair of coil elements 21 connected to the connection portions 252 that have been bent are restrained so as not to move relative to each other until the bending of all the connection portions 252 is completed. Therefore, all the connection portions 252 can be simultaneously spring-backed, and the roundness of the central hole 14 of the stator core 20 can be ensured. Further, the plurality of connecting portions 252 can be bent at the same time, and the number of manufacturing steps can be reduced.
  • the slider 111 of the core sheet bending apparatus 110 is configured so that the gripping coil element 21 is in a virtual state from the first state where the bending center 75 of the gripped coil element 21 coincides with the axis 118 of the rotating shaft 113. It is slidable with respect to the base 112 until a second state where the intersection point 68 coincides with the axis 118 of the rotating shaft 113. Therefore, in the bending process, first, all the sliders 111 of the core sheet bending apparatus 110 are set to the first state, so that the connection portion 252 is bent around the bending center 75 located on the notch 63 side with respect to the connection portion 252. Can do. Subsequently, after all the connection portions 252 are bent, all the connection portions 252 can be simultaneously spring-backed by simultaneously setting all the sliders 111 of the core sheet bending apparatus 110 to the second state.
  • annular core sheet 50 has the connection recessed part 31 which was dented in the circumferential direction and the opening part 73 was constricted.
  • the second end 203 of the annular core sheet 50 has a connecting protrusion 32 that protrudes in the circumferential direction and can be inserted into the connecting recess 31.
  • the connecting protrusion 32 is inserted into the connecting recess 31 when the first end 202 and the second end 203 are abutted in the bending process, and is deformed in the width direction in the connecting process performed after the bending process. It is prevented from coming off from the connecting recess 31.
  • the connecting projections 32 are deformed in the width direction.
  • transforms the connection convex part 32 is a process different from the bending process of bending the connection part 252 of the strip
  • the through-hole 77 before being expanded in the width direction in the connecting step is circular. Therefore, when the through-hole 77 is pushed in the width direction, it is possible to prevent stress from concentrating on one portion of the edge of the through-hole 77.
  • the opening width of the connection recessed part 31 is continuously large from the opening part 73 to the bottom part, and the inner wall of the connection recessed part 31 has a pair of taper surface 78 which opposes in the width direction. Yes.
  • the connecting projection 32 is brought into close contact with the tapered surface 78 of the connecting recess 31 during deformation. As a result, a reliable coupling force can be obtained, and the magnetic resistance between the first end 202 and the second end 203 can be reduced.
  • connection convex part 32 can be inserted straight with respect to the connection recessed part 31.
  • the stator core is not limited to a configuration in which a plurality of core sheets are stacked, and may be formed of a single plate.
  • the connecting uneven portion is not limited to the configuration in which the fitting unevenness is formed and press-fitted, and may be formed in a gap fitting or an intermediate fitting dimension. In this case, it is preferable to provide a detachment prevention means for preventing the part once connected from coming off.
  • a single belt-like core sheet may be laminated after being bent into an annular shape. Moreover, in other embodiment of this invention, you may punch a strip
  • the through-hole before being expanded in the width direction by a connection process is not restricted circularly, For example, other shapes, such as an ellipse and a rectangle, may be sufficient.
  • a connection convex part may be deform
  • protrusions may be formed on both sides of the connecting protrusions in the width direction, and the connecting protrusions may be deformed so that the protrusions contact the inner walls of the connecting recesses.
  • the cross section of the insertion part of an expansion jig does not have a plane, and may be comprised only by the curved surface.
  • the rotating electrical machine using the stator according to the present invention is not limited to the AC generator for two-wheeled vehicles but can be applied to a generator such as a generator for various uses or a motor such as a brushless motor. As mentioned above, this invention is not limited to such embodiment, In the range which does not deviate from the meaning of invention, it can implement with a various form.

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Abstract

 ステータコア20の第1端部202及び第2端部203は、当該ステータコア20が環状をなすとき周方向に対向し、互いに嵌合する一対の連結凹部31及び連結凸部32と、連結凹部31及び連結凸部32の嵌合に先行して端部202、203の連結時の径方向位置を位置決めするように案内する一対の案内凸部36及び案内凹部37を有する。これにより、案内凸部36及び案内凹部37によって位置決めされた状態で連結凹部31及び連結凸部32が連結するため、連結凹部31及び連結凸部32の連結完了までに大きな応力を受けることを回避する。したがって、連結部の変形を防止することができ、磁気特性の劣化を抑制することができる。

Description

ステータ、ステータのステータコアおよびステータコアの製造方法、シートコア曲げ装置
 本発明は、回転電機を構成するステータ、ステータのステータコアおよびステータコアの製造方法、シートコア曲げ装置に関する。
 従来、回転電機のステータを構成するステータコアの製造方法として、展開状態のコアを環状に折り曲げて端部を連結する方式のものがある。この種のステータコアは、折り曲げ可能な複数の接続部を介して周方向につながった複数のコイルエレメントから構成され、展開状態から複数の接続部を折り曲げて環状に変形させ、展開状態における周方向の端部同士を突き合わせて連結することで環状をなす。
 例えば特許文献1には、周方向の一方の端部に凸部、他方の端部に凹部を設け、凸部を凹部に圧入する構成のステータコアが開示されている。
 また、帯状コアシートを環状に曲げて形成された環状コアシートの積層体から構成されるステータコアが知られている。例えば特許文献2には、ティース部を有するコイルエレメントが接続部を介して直線状につながった帯状コアシートが記載されている。帯状コアシートのうち、隣り合うコイルエレメント間には、V字状の切欠きが形成されている。帯状コアシートは、各切欠きが狭まるように接続部が曲げられて環状コアシートとなる。切欠きは、狭められた結果、直線状に延びるスリットとなる。
特許第4579775号公報 特開平9-108143号公報
 特許文献1の構成では、環状に変形させたステータコアの端部を連結する作業時に端部同士の径方向の位置がずれると、凸部及び凹部に応力がかかり、変形するおそれがある。この位置ずれを回避しようとすると、折り曲げ加工の精度が必要になる。
 連結時には両端部が外側に開こうとする力を抑えながら連結しなければならないため、仮に組立治具を用いて位置決めしようとしても位置精度を充分に確保することは難しい。
 また、位置ずれした状態で凹凸部を嵌合させると、連結が完了する前に凹凸部の一部が接触しながら圧入されることとなるため、ステータコアが変形し積み重ねが困難になったり、応力が残り接触部位の磁気特性が劣化するという問題がある。
 さらに、帯状コアシートの一端の凸部を他端の凹部に圧入するとき、凹部の開口部が凸部よりも幅狭になっているので、凹部の開口部を拡げつつ凸部を凹部に押し込むには大きな力を必要とする。特に、複数枚の帯状コアシートを積層してから環状に曲げる製造方法を採用した場合、凸部を凹部に圧入するとき必要な力は増大する。また、凸部の凹部への圧入は、帯状コアシートの接続部を曲げながら実施しなければならない。したがって、人の手でステータコアを製造するのに困難を伴う。
 一方、特許文献2の構成では、帯状コアシートを環状に曲げるとき、接続部は、切欠きの先端に一致し且つ接続部の縁上に位置する曲げ中心まわりに曲げられる。すると曲げたあとスプリングバックによってスリットが開くように接続部の曲げが戻ることになる。この対策として、接続部を曲げるとき、スプリングバックによる戻り分だけ適正角度よりも余分に曲げることが考えられる。しかし、切欠きは、接続部を適正角度曲げたとき、切欠きを区画する2辺の一方と他方とが丁度合わさるように設けられている。そのため、接続部を適正角度よりも余分に曲げることはできない。
 本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ステータコアの連結作業時の端部同士の位置ずれによる変形を防止し、連結部の磁気特性の劣化を抑制する回転電機のステータを提供することにある。
 本発明の他の目的は、帯状コアシートの端部同士の連結が容易なステータコアを提供することである。
 本発明のさらに他の目的は、スプリングバックにより環状コアシートのスリットが開くように接続部の曲げが戻ることを抑制可能なステータコアの製造方法を提供することである。
 本発明は、環状に折り曲げて端部を連結する方式のステータコアを有する回転電機のステータにおいて、ステータコアの端部が、当該ステータコアが環状をなすとき周方向に対向し、互いに嵌合する一対以上の連結凹凸部と、連結凹凸部の嵌合に先行して端部の連結時の径方向位置を位置決めするように案内する一対以上の案内凹凸部を有することを特徴とする。
 これにより、案内凹凸部によって位置決めされた状態で連結凹凸部が連結するため、連結凹凸部の連結完了までに大きな応力を受けることを回避する。したがって、連結作業時の端部同士の位置ずれによる変形を防止することができる。その結果、確実な連結力を得ることができる。また、連結部の変形が小さくなるため、連結部の磁気特性の劣化を抑制することができる。
 特に、ステータコアが複数枚のコアシートを積層して構成されており、展開状態で積層した後、環状に折り曲げて端部を連結する製造方法を採用する場合には、連結時に外側に開こうとする力が大きくなり、応力をより受けやすくなる。
 また、連結部が締り嵌め寸法で形成され、圧入によって連結する構成では、やはり、連結時に応力をより受けやすくなる。
 したがって、このようなステータコアに適用される場合、本発明の案内凹凸部を設ける効果が一層発揮される。
本発明の第1実施形態による回転電機としての交流発電機の正面図である。 図1の交流発電機の断面図である。 本発明の第1実施形態によるステータコアAssyの断面図である。 本発明の第1実施形態によるステータコアの正面図である。 図4のステータコアの展開状態の図である。 (a)および(b)はそれぞれ図4のステータコアの端部の連結過程を示す要部拡大図である。 (a)および(b)はそれぞれ本発明の第2実施形態によるステータコアの平面図およびb矢視図である。 (a)、(b)および(c)はそれぞれ図7のステータコアの端部の連結過程を示す要部拡大図である。 本発明の第3実施形態によるステータコアAssyの正面図である。 図9のX-X線断面図である。 図9のステータコアの正面図である。 図11のステータコアの素材である帯状コアシートの正面図である。 図12の帯状コアシートを電磁鋼板から打ち抜くときの板取りを示す図である。 図12の矢印XIV部分の拡大図である。 図12の矢印XV部分の拡大図である。 図12の矢印XVI部分の拡大図である。 曲げ工程の第1段階終了時のコアシートを示す図である。 曲げ工程の第2段階終了時のコアシートを示す図である。 曲げ工程の第3段階終了時のコアシートを示す図である。 図19の矢印XX部分の拡大図である。 連結工程終了時の環状コアシートの連結部分の拡大図である。 図20のXXII-XXII線断面図であって、連結工程で使用される拡張治具の縦断面図である。 図22のXXIII-XXIII線断面図である。 図22のXXIV-XXIV線断面図である。 図22のXXV-XXV線断面図である。 図22の拡張治具が連結凸部の通孔に挿入部の中間部まで嵌め入れられたところを示す図である。 図22の拡張治具が連結凸部の通孔に挿入部の基端部まで嵌め入れられたところを示す図である。 爪倒し工程で爪倒し装置にセットされた環状コアシートを示す図である。 図28の矢印XXIX部分の拡大図である。 図29の状態から第1爪部が曲げられたところを示す図である。 図30の状態から第2爪部が曲げられたところを示す図である。 全ての製造工程を経て完成した環状コアシートを示す図である。 曲げ工程で使用されるコアシート曲げ装置を示す図である。 図33のXXXIV-XXXIV線断面図である。 図33のコアシート曲げ装置に帯状コアシートがセットされたところを示す図である。 図35の矢印XXXVI部分の拡大図である。 図36のベースおよびスライダを矢印XXXVII方向に見た図である。 図36のスライダがベースに対しスライドしたところを示す図である。 図38のベースおよびスライダを矢印XXXIX方向に見た図である。 図35のコアシート曲げ装置のベースが操作されることにより帯状コアシートの全ての接続部が曲げられたところを示す図である。 図40のコアシート曲げ装置の全てのスライダがベースに対し同時にスライドさせられたところを示す図である。 本発明の第4実施形態によるステータコアを構成する環状コアシートのうち、連結工程直前における連結部分の拡大図である。 図42の環状コアシートの連結凸部および案内凸部が連結凹部および案内凹部から抜け止められたところを示す図である。
 以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、実施形態同士で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
 (第1実施形態)
 本発明の第1実施形態について、図1~図6を参照して詳細な構成を説明する。第1実施形態によるステータが適用される「回転電機」としての交流発電機は、例えば二輪車に搭載され、バッテリの充電、及び、点火プラグやランプへの通電等のための磁石式発電機として使用される。
 図1、図2に示すように、交流発電機1は、アウターロータ型の回転電機であり、ステータ10、ロータ15、位置センサ16等から構成される。ステータ10は、取付ボルト4によってエンジンカバー3に取り付けられている。ステータ10は、ステータコアAssy200、インシュレータ12、コイル11を有している。本実施形態では、12個のコイルがステータ10の中心から放射状に配置されている。
 コイル11への配線は、ケーブル17を経由してコネクタ18に電気的に接続されている。また、コネクタ18には、位置センサ16からの信号線が接続されている。
 ロータ15は、ロータボディ51及びロータベース52から構成されている。
 ロータボディ51は、筒部511及び底部512からなるカップ状であり、筒部511はステータ10の径外方向に位置している。筒部511の内壁には、径方向内側の極性がN極の第1磁石531と、径方向内側の極性がS極の第2磁石532とが周方向に交互に配置された磁石530が取り付けられている。また、筒部511の外壁には位置検出部513が設けられており、位置センサ16が位置検出部513を検出することで、ロータ15の回転状態を検出している。
 ロータベース52は、ロータボディ51の底部512に固定され、中央部に取付孔523及びキー溝524が形成されている。この取付孔523及びキー溝524にエンジンのクランク軸2が直結されることにより、ロータ15は、クランク軸2と一体に回転する。
 ロータ15が回転すると、コイル11の周囲の磁界が連続的に変化し、この磁界の変化によってコイル11に誘導電流が発生する。この誘導電流は、コイル11の配線によって単相、三相等の交流電流として出力される。
 以下、本発明の第1実施形態のステータ10について、図3~図6を参照して詳細な構成を説明する。
 図3に示すように、ステータコアAssy200は、ステータコア20の両面にアッパーコア40が接合され、リベット41で固定されて構成される。アッパーコア40は、平面形状や対応する孔位置がステータコア20とほぼ一致している。また、アッパーコア40の外縁部は、軸方向の反ステータコア側に折り曲げられており、インシュレータ12の径方向位置を規制している。
 図4に示すように、ステータコア20は、環状部22から複数のティース23が径外方向に放射状に延びている。ティース23の先端には、鍔部24が周方向の両方向に突出しており、コイル11の巻回範囲を規制する。ティース23には、インシュレータ12を介してコイル11が巻回される。
 ステータコア20には、取付ボルト4を通す通孔27、配線のための端子を通す端子孔48、リベットを通すリベット孔282等の孔が形成されている。
 次に、ステータコア20の製造過程を含めた構成について、図3~図6を参照して説明する。ステータコア20は複数枚のコアシート201を積層して構成されており、各コアシート201は、図5に示すように、展開状態で、12個のコイルエレメント21が折り曲げ可能な接続部252を介して周方向につながれて構成されている。この展開状態のコアシート201を図5の破線矢印Rの方向に変形させ、第1端部202と第2端部203とを突き合わせて連結する。その結果、12個の環状部22が二点鎖線で示すように配列され、中央孔14の内周面を形成する。
 ここで本実施形態では、展開状態のコアシート201を複数枚積層した後、積層されたステータコア20を一度に環状に変形する製造方法を採用するものとする。
 各コイルエレメント21は、環状部22、ティース23、及び、ティース23の先端に突出した2つの鍔部24を有している。鍔部24は、破線矢印Fで示すように、周方向に延びるように折り曲げられる。
 接続部252は、隣接するコイルエレメント21の環状部22同士の径外側部位を折り曲げ可能に接続している。また、環状部22同士の間の空間は、接続部252に臨む傾斜スリット26となっている。傾斜スリット26の底部は、折り曲げの応力集中を防止するように逃がし形状が形成されている。
 次に、第1端部202及び第2端部203に設けられる連結部の詳細な構成について、図5、図6(a)および図6(b)を参照して説明する。
 図6(a)および図6(b)に示すように、第1端部202は、中央孔14の内周面と同軸の基準線C2に沿って案内凸部36が設けられており、案内凸部36の径外側に連結凹部31が設けられている。案内凸部36は、第1端部202の第1端面33から周方向に突出しており、連結凹部31は、第1端面33から周方向に凹んでいる。
 第2端部203は、基準線C2に沿って案内凹部37が設けられており、案内凹部37の径外側に連結凸部32が設けられている。案内凹部37は、第2端部203の第2端面38から周方向に凹んでおり、連結凸部32は、第2端面38から周方向に突出している。
 ここで第1端面33と第2端面38とは対向し、連結凹部31及び連結凸部32と案内凸部36及び案内凹部37とは、互いに径の異なる同心円上に位置している。
 連結凹部31と連結凸部32とは、連結時に嵌合可能に周方向に対向し、「一対の連結凹凸部」に相当する。また、案内凸部36と案内凹部37とは、同様に、連結時に嵌合可能に周方向に対向し、「一対の案内凹凸部」に相当する。第1端部202又は第2端部203の同一側の端部に設けられる連結凹凸部と案内凹凸部とは、一方が凹部のとき他方が凸部である。
 ここで、本実施形態では、連結凸部32の幅W2は、連結凹部31の幅W1よりもわずかに大きく、締り嵌め寸法に設定されている。一方、案内凸部36と案内凹部37とは隙間嵌め寸法に設定され、圧入力を要することなく嵌合可能である。
 連結凸部32及び案内凸部36の先端は、半円、若しくは半円に近い角丸め形状に形成されている。また、案内凹部37の口元は、嵌合時の案内となるよる角丸めされている。
 以上のような構成の第1端部202及び第2端部203の連結過程については、まず図6(a)に示すように、案内凸部36が案内凹部37の口元で案内されて嵌合しかかることにより、両端部291、292の径方向位置が位置決めされる。
 そして、案内凸部36が案内凹部37に案内された状態で、両端部291、292を突き合わせる方向に力を加えると、図6(b)に示すように連結凸部32が連結凹部31に圧入され、第1端面33と第2端面38とが突き当たる位置で、第1端部202及び第2端部203の連結が完了する。
 このように、連結凹部31及び連結凸部32の嵌合が完了すると同時に、案内凸部36及び案内凹部37の嵌合が完了するように構成されている。
 上記の構成による第1実施形態のステータは、以下の効果を奏する。
 (1)ステータコア20の第1端部202及び第2端部203に設けられた案内凸部36及び案内凹部37は、連結凹部31及び連結凸部32の嵌合に先行して両端部291、292の連結時の径方向位置を位置決めするように案内する。
 これにより、案内凸部36及び案内凹部37によって位置決めされた状態で連結凹部31及び連結凸部32が連結するため、連結凹部31及び連結凸部32の連結完了までに大きな応力を受けることを回避する。したがって、連結作業時の端部同士の位置ずれによる変形を防止することができる。その結果、確実な連結力を得ることができる。また、連結部の変形が小さくなるため、連結部の磁気特性の劣化を抑制することができる。
 (2)本実施形態では、ステータコア20が複数枚のコアシート201を積層して構成されている。このような積層式の構成では、コアシート201を1枚ずつ環状にしてから積層する方法よりも、コアシート201を展開状態で積層した後、環状に折り曲げて端部を連結する方法の方が製造工数を低減することができるため有利である。しかし、積層後に環状に変形させる場合、連結時に、材料のばね性によって外側に開こうとする力が大きくなり、応力をより受けやすくなる。そこで、案内凸部36及び案内凹部37による上記(1)の効果がより有効となる。
 (3)本実施形態では、連結凹部31と連結凸部32とが締り嵌め寸法で形成され、圧入によって連結するため、隙間嵌め又は中間嵌めで連結する構成に比べ、連結時に応力をより受けやすくなる。そこで、案内凸部36及び案内凹部37による上記(1)の効果がより有効となる。
 (第2実施形態)
 本発明の第2実施形態のステータについて、図7(a)および図7(b)、図8(a)、図8(b)および図8(c)を参照して詳細な構成を説明する。
 図7(a)および図7(b)に示すように、第2実施形態のステータを構成するステータコア20は、連結部の構成を除き、従来技術である特許文献1に記載のステータコアに類似している。ステータコア20は、複数枚のコアシート201を積層して構成されており、各コアシート201は、6個のコイルエレメント21が、接続部252を介して周方向につながれて構成されている。
 なお、積層されたコアシート201を固定するためのリベット等の図示は省略する。
 各コイルエレメント21は、環状になったとき環の外郭をなす外環部72、外環部72の内側に位置し中央孔14の内周面を形成する内環部74、及び、外環部72と内環部74とを径方向に接続するティース23を有している。隣接するティース23同士の間に形成されるスロット277には、図示しないコイルが巻回される。接続部252は、隣接するコイルエレメント21の外環部72同士の径外側部位を折り曲げ可能に接続している。
 複数のコアシート201が積層された状態で、ステータコア20は環状に変形され、第1端部202と第2端部203との連結部が連結される。連結部の詳細な構成について、図8(a)、図8(b)および図8(c)を参照して説明する。
 図8(a)、図8(b)および図8(c)に示すように、第1端部202は、外環部72の中心線C7に沿って連結凸部32が設けられており、外環部72の内縁及び外縁に沿って案内凹部37が設けられている。連結凸部32は、案内凹部37の底面83から周方向に突出している。案内凹部37の第1端面33は、連結凸部32の先端よりもさらに先端側に位置している。
 第2端部203は、外環部72の中心線C7に沿って連結凹部31が設けられており、外環部72の内縁及び外縁に沿って案内凸部36が設けられている。連結凹部31は、第2端面38から凹んでいる。案内凸部36の基面90は、連結凹部31の底よりもさらに底側に位置している。
 すなわち第2実施形態では、「一対の連結凹凸部」としての連結凸部32、連結凹部31を挟んで、「二対の案内凹凸部」としての案内凹部37、案内凸部36が径方向の両側に設けられている。
 また、連結凸部32は、先端部811が根元部812に対し径方向に膨らむように形成されている。一方、連結凹部31は、口元部821の奥側に、径方向に狭まったくびれ部822が形成されている。くびれ部822の幅は、先端部811の幅よりもわずかに小さく設定されている。
 また、案内凹部37の口元、及び、案内凸部36の先端角部には、嵌合時の案内となる面取りが形成されている。
 以上のような構成の第1端部202及び第2端部203の連結過程については、まず図8(a)に示すように、案内凹部37と案内凸部36とが互いの面取りに案内されて嵌合しかかることにより、両端部202、203の径方向位置が位置決めされる。
 次に、図8(b)に示す位置まで嵌合すると、連結凸部32の先端部811が連結凹部31のくびれ部822に当接する。ここで、両端部202、203を互いに突き合わせる方向に力をかけることにより、先端部811がくびれ部822を乗り越えて圧入される。
 そして、図8(c)に示すように、底面83と第2端面38、及び、第1端面33と基面90とが突き当たる位置で、第1端部202及び第2端部203の連結が完了する。
 なお、部品寸法公差の設定上、底面83と第2端面38、又は、第1端面33と基面90のいずれか一組が優先して突き当たる構成としてもよい。
 第2実施形態でも、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
 このように第2実施形態は、第1実施形態に対し、コイルエレメントの数が12個か6個かという点、連結部に対してティース部が外側に位置するか内側に位置するかという点、案内凹凸部が一対か二対かという点等が異なる。つまり、このような相違点は本発明の本質的な部分ではなく、上記実施形態の構成に限定されない。もちろん連結凹凸部についても、一対に限らず、二対以上設けられてもよい。
 (第3実施形態)
 以下、本発明の第3実施形態のステータ10について、図9~図11を参照して詳細な構成を説明する。
 図9および図10に示すように、ステータコアAssy200は、ステータコア20と、ステータコア20の厚み方向の両側に設けられた一対のアッパーコア40とを有している。ステータコア20およびアッパーコア40は、リベット41により一体に固定されている。アッパーコア40は、平面形状や対応する孔位置がステータコア20とほぼ一致している。また、アッパーコア40の外縁部43は、軸方向においてステータコア20とは反対側に折り曲げられており、インシュレータ12の径方向位置を規制している。
 ステータコアAssy200は、環状の環状部22と、環状部22から放射状に延びる複数のティース部53と、ティース部53の先端から周方向の両方向に突き出す複数の鍔部24とを形成している。環状部22は、取付ボルト4を通す通孔27、配線のための端子を通す端子孔48、および、リベット41を通すリベット孔282等の孔を有している。ティース部53には、インシュレータ12を介してコイル11が巻回される。鍔部24は、コイル11の巻回範囲を規制する。
 ステータコア20は、図11に示す環状コアシート50の積層体から構成されている。
 環状コアシート50は、後述する帯状コアシート60を環状に曲げて形成されたものであり、複数のヨーク部251、複数の接続部252、複数のティース23および複数の爪部54、55を有している。各ヨーク部251は、接続部252を介して周方向につながっている。接続部252は、ヨーク部251と比べて径方向の幅が小さく、曲げ可能であり、周方向で隣り合うヨーク部251のうち径方向外側同士を接続している。接続部252に対し径方向内側であって、周方向で隣り合うヨーク部251間には、スリット56が形成されている。スリット56の先端には、接続部252を曲げるとき応力集中を回避するための応力逃がし孔261が形成されている。
 ティース23は、ヨーク部251から径方向外側に延びている。ティース23の幅は、基端部から先端部まで連続的に大きくなっている。ティース23の先端には、2本の爪部すなわち第1爪部54および第2爪部55が設けられている。第1爪部54および第2爪部55は、ティース23の先端から周方向の一方および他方へ突き出す突起である。
 ティース23の先端面の中央には、窪み58が形成されている。また、第1爪部54および第2爪部55とティース23の側面との角部には、筋59が形成されている。これらの窪み58および筋59は、製造途中にて第1爪部54および第2爪部55を曲げるとき応力集中を回避するための逃がし形状の名残である。
 次に、ステータコア20の製造方法について、図12~図32を参照して説明する。ステータコア20は、打ち抜き工程、曲げ工程、連結工程、爪倒し工程を経て作られる。
[打ち抜き工程]
 先ず、打ち抜き工程では、図12に示す帯状コアシート60が電磁鋼板62から打ち抜かれる。帯状コアシート60は、曲げ可能な接続部252を介して直線状につながった複数のコイルエレメント21から構成されている。コイルエレメント21は、接続部252に接続されたヨーク部251と、ヨーク部251から帯状コアシート60の幅方向へ延びるティース23と、ティース23の先端から当該ティース23の延伸方向と同方向へ突き出す第1爪部54および第2爪部55と、を有している。
 本実施形態では、図13に示すように、2つの帯状コアシート60を電磁鋼板62から打ち抜くとき、第1の帯状コアシート60の隣り合うティース23間に第2の帯状コアシート60のティース23が位置するように板取りされる。
 図14に示すように、隣り合うヨーク部251間には、V字状の切欠き63が形成されている。切欠き63の先端には、接続部252に沿って延びる応力逃がし孔261が形成されている。切欠き63を区画する2辺のうち一方を第1辺64とし、他方を第2辺65とし、第1辺64に沿う第1仮想直線66と第2辺65に沿う第2仮想直線67との交点を仮想交点68とすると、仮想交点68は接続部252内に位置する。
 図15および図16に示すように、帯状コアシート60の一方の端部である第1端部202には、開口部73が括れた連結凹部31が形成されており、また、帯状コアシート60の他方の端部である第2端部203には、連結凹部31に挿入可能な連結凸部32が形成されている。
 連結凹部31の内壁は、幅方向において対向する一対のテーパー面78を有している。また、連結凹部31に対し幅方向の両方には、第1端部202の第1端面33から突き出す案内凸部36が形成されている。この案内凸部36は、後述の案内凹部37と共に、連結凸部32の連結凹部31への挿入を案内する案内凹凸部を構成する。
 連結凸部32は、厚み方向に貫通する通孔77を有している。本実施形態では、通孔77は円形である。この通孔77は、後述の連結工程において連結凸部32を幅方向へ変形させるために用いられる。また、連結凸部32に対し幅方向の両方には、第2端部203の第2端面38から凹む案内凹部37が形成されている。
[曲げ工程]
 曲げ工程では、図12の帯状コアシート60が3つの段階を経て環状に曲げられ、図19の環状コアシート50が形成される。以下詳しく説明する。本実施形態では、帯状コアシート60を複数枚積層した後、環状に曲げる製造方法を採用する。
 先ず第1段階で、図17に示すように、帯状コアシート60の長手方向の中央に位置する中央接続部252aを残して他の接続部252が曲げられる。接続部252を曲げるとき、図4に拡大して示すように、接続部252に対し切欠き63側に位置する曲げ中心75まわりに接続部252が曲げられる。これにより、接続部252は、幅方向の全てが周方向へ引っ張られることになる。また、接続部252は、切欠き63の開口角度θと同じ角度だけ曲げ中心75まわりに曲げられる。したがって、第1辺64と第2辺65とが接触する前に曲げが終了する。
 続いて第2段階で、図18に示すように中央接続部252aが曲げられる。曲げ終えた接続部252がつないでいる一対のコイルエレメント21同士は、第2段階が終了するまで、すなわち全ての接続部252の曲げが終了するまで相対移動不能に拘束される。全ての接続部252の曲げが終了した段階では、各ヨーク部251間には放射状に延びる隙間76が形成されている。
 続いて第3段階で、曲げ終えた接続部252がつないでいる一対のコイルエレメント21同士の拘束が解除される。このとき、接続部252は、曲げるとき幅方向の全てが周方向へ引っ張られていたため、スプリングバックにより周方向へ縮むように変形が戻る。このときの戻りは隙間76を閉じるように作用するので、図19に示すように隙間76の無い環状コアシート50が形成される。
[連結工程]
 連結工程では、図20に示すように曲げ工程を終えた段階で連結凹部31に挿入されている連結凸部32が連結凹部31から抜け止められることにより、環状コアシート50の第1端部202と第2端部203とが連結される。以下詳しく説明する。
 連結凸部32は、図21に示すように、当該連結凸部32の最大幅が連結凹部31の開口部73の開口幅よりも大きくなるように、通孔77が押し広げられて幅方向へ変形させられることにより、連結凹部31から抜け止めされる。この連結凸部32の幅方向への変形は、図22~図25に示す拡張治具100を用いて行われる。
 拡張治具100は、押圧部101、および押圧部101から延びる棒状の挿入部102から構成されている。挿入部102は、一対の円弧面103、104と、円弧面103および円弧面104の端部同士を繋ぐ平面105、106と、を備える。円弧面103および円弧面104と平面105および平面106との角は丸みを帯びている。平面105と平面106とは互いに平行である。平面105と平面106との幅すなわち二面幅X1は、図21に示す変形後の通孔77のうち短手方向の幅X2とほぼ同じである。
 挿入部102は、先端部107から中間部108を経て基端部109に至るまで、最大幅が連続的に大きくなるように形成されている。挿入部102の先端部107の円弧面103a、104aは、図20に示す変形前の円形の通孔77の縁に沿う形状である。つまり、先端部107の最大幅Y1は、変形前の通孔77の直径Dとほぼ同じである。挿入部102の基端部109の円弧面103c、104cは、図21に示す変形後の通孔77のうち長手方向の内壁に沿う形状である。つまり、基端部109の最大幅Y3は、変形後の通孔77のうち長手方向の幅Y4とほぼ同じである。挿入部102の中間部108の最大幅Y2は、先端部107の最大幅Y1より大きく、また基端部109の最大幅Y3より小さい。
 拡張治具100は、図22、図26、図27に順に示すように挿入部102が通孔77に挿入されることにより、通孔77を幅方向へ押し広げ、連結凸部32を幅方向へ広がるように変形させる。連結凸部32は、上述のように変形させられることによって連結凹部31のテーパー面78に密着し固定される。これにより、連結凸部32が連結凹部31のテーパー面78に面接触し、確実な連結力を得ることができる。
 図21に示すように、連結凹部31および連結凸部32に対し幅方向の両方には、案内凹凸部79が設けられている。案内凹凸部79は、連結凹部31に対し幅方向に隣接する位置で第1端部202の第1端面33から突き出す案内凸部36と、連結凸部32に対し幅方向に隣接する位置で第2端部203の第2端面38から凹む案内凹部37と、から構成されている。案内凹凸部79は、連結凸部32の連結凹部31への挿入を案内する案内手段として機能する。
[爪倒し工程]
 爪倒し工程では、環状コアシート50の第1爪部54および第2爪部55が周方向の一方および他方に延びるように根元から倒される。以下詳しく説明する。
 先ず、図28に示すように、連結工程を終えた環状コアシート50が爪倒し装置85にセットされる。爪倒し装置85は、保持台86とパンチ87とを備えている。保持台86は、ティース23を幅方向の両側から支持可能な受け部材88を有している。
 この段階では、図29に示すように、環状コアシート50の第1爪部54および第2爪部55とティース23の先端面91との角92は、丸みを帯びている。また、第1爪部54および第2爪部55とティース23の側面93との角には、窪み94が形成されている。パンチ87の先端部の形状は、環状コアシート50の第1爪部54と第2爪部55との間に区画される空間と同じ形状である。すなわち、パンチ87は、第1爪部54と第2爪部55との間に挿入されたとき、第1爪部54と第2爪部55とティース23とに沿うように当接する。
 環状コアシート50が爪倒し装置85にセットされた後、図30に示すように、角92の曲率中心と一致する回動軸心89を中心にパンチ87が回動させられ、第1爪部54が根元95から倒れるよう曲げられる。このとき、パンチ87は、第1爪部54の根元95から末端部96まで連続的に接触しながら当該第1爪部54を曲げ、ティース23に対し幅方向の両側に配置された受け部材88との間に第1爪部54を挟み込む。また、第1爪部54の根元95のうち窪み94付近の部分が圧縮され、余肉が窪み94に逃げることにより、筋59が形成される。
 この後、第2爪部55も第1爪部54と同様に、図31に示すように根元95から倒れるよう曲げられ、図32に示す環状コアシート50の積層体が完成する。
 曲げられた後の第1爪部54および第2爪部55は、環状コアシート50のうち径方向で最も外側に位置しており、図2に示すように、ステータ10が交流発電機1に組み込まれるとロータ15に対向する径外面97を形成する。図32に示すように、第1爪部54および第2爪部55の径外面97は、環状コアシート50の中央孔14と同心の仮想円Cと一致する円弧面である。本実施形態では、図29に示すように、第1爪部54および第2爪部55が曲げられる前の段階において、第1爪部54および第2爪部55のうちパンチ87と対向する対向面99は、仮想円Cに対応する円弧状の面に形成されている。
 次に、曲げ工程で使用されるコアシート曲げ装置を図33~図41に基づき説明する。
 コアシート曲げ装置110は、複数のスライダ111、ベース112、回転軸113から構成されている。スライダ111は、図34~図36に示すように、コイルエレメント21を把持可能であり、コイルエレメント21が嵌め込まれる溝114を有している。溝114のうち内壁115はヨーク部251を支持可能であり、また溝114のうち内壁116、117はティース23を挟むように支持可能である。
 スライダ111は、ベース112に取り付けられている。各ベース112は回転軸113を介してつながっており、隣り合うベース112の一方は、他方に対し回転軸113の軸心まわりに相対回動可能である。
 スライダ111は、図36~図39中に矢印Sで示すように、ベース112に対し、把持したコイルエレメント21のティース23の延伸方向へスライド可能である。具体的には、スライダ111は、図36に示すように、把持したコイルエレメント21の曲げ中心75が回転軸113の軸心118と一致する第1の状態から、図38に示すように、把持したコイルエレメント21の仮想交点68が回転軸113の軸心118と一致する第2の状態まで、ベース112に対し相対移動可能である。
 コアシート曲げ装置110は、曲げ工程の第1段階前に図35に示すように帯状コアシート60がセットされ、第1段階および第2段階にて各ベース112が操作されることにより図40に示すように全ての接続部252が曲げられた後、全てのスライダ111をベース112に対し同時にスライドさせて接続部252のスプリングバックを許容し、図41に示すように環状コアシート50を成形する。
 以上説明したように、本実施形態では、曲げ工程において、接続部252に対し切欠き63側に位置する曲げ中心75を中心に接続部252が曲げられる。したがって、帯状コアシート60の接続部252を曲げて環状コアシート50とするとき、接続部252は、幅方向の全てが周方向へ引っ張られることになる。そのため、接続部252を曲げたあと環状コアシート50の拘束を解くと、接続部252は、スプリングバックにより周方向へ縮むように変形が戻ることになる。このときの戻りは、切欠き63を閉じるように作用する。よって、本実施形態によれば、スプリングバックにより環状コアシート50のスリット56が開くように接続部252の曲げが戻ることを抑制することができる。
 また、本実施形態では、帯状コアシート60の切欠き63の先端には、接続部252に沿って延びる応力逃がし孔261が形成されている。そのため、接続部252を曲げるとき、切欠き63の縁の一箇所に応力が集中するのを防止することができる。
 また、本実施形態では、切欠き63を区画する第1辺64に沿う第1仮想直線66と第2辺65に沿う第2仮想直線67との交点である仮想交点68は、接続部252の縁と一致する。そのため、曲げ中心75は、必ず仮想交点68よりも切欠き63側に位置することになる。
 また、本実施形態では、曲げ工程にて接続部252が曲げられる際、切欠き63の開口角度θと同じ角度だけ接続部252が曲げ中心75まわりに曲げられ、第1辺64と第2辺65とが接触する前に接続部252の曲げが終了する。そのため、隙間76を確保し、接続部252がスプリングバックにより周方向へ縮むことができる。
 また、本実施形態では、曲げ工程において、全ての接続部252の曲げが終了するまで、曲げ終えた接続部252がつないでいる一対のコイルエレメント21同士が相対移動不能に拘束される。そのため、全ての接続部252を同時にスプリングバックさせることができ、ステータコア20の中央孔14の真円度を確保することができる。また、複数の接続部252を同時に曲げることができ、製造工数を低減可能である。
 また、本実施形態では、コアシート曲げ装置110のスライダ111は、把持したコイルエレメント21の曲げ中心75が回転軸113の軸心118と一致する第1の状態から、把持したコイルエレメント21の仮想交点68が回転軸113の軸心118と一致する第2の状態まで、ベース112に対しスライド可能である。そのため、曲げ工程において、先ずコアシート曲げ装置110の全てのスライダ111を第1の状態とすることにより、接続部252に対し切欠き63側に位置する曲げ中心75まわりに接続部252を曲げることができる。続いて全ての接続部252が曲げられた後、コアシート曲げ装置110の全てのスライダ111を同時に第2の状態とすることにより、全ての接続部252を同時にスプリングバックさせることができる。
 さらに、本実施形態では、環状コアシート50の第1端部202は、周方向へ凹み、開口部73が括れた連結凹部31を有する。環状コアシート50の第2端部203は、周方向へ突き出し、連結凹部31に挿入可能な連結凸部32を有する。連結凸部32は、曲げ工程において第1端部202と第2端部203とが突き合わせられるとき連結凹部31内に挿入され、曲げ工程の後に実施される連結工程において幅方向へ変形させられて連結凹部31から抜け止められる。連結凸部32が有する通孔77が幅方向へ押し広げられることにより、連結凸部32が幅方向へ変形させられる。
 したがって、連結凸部32を連結凹部31に挿入するとき大きな力は不要である。また、連結凸部32を変形させる連結工程は、帯状コアシート60の接続部252を曲げる曲げ工程とは異なる工程である。つまり、帯状コアシート60の接続部252を曲げながら端部同士を連結する必要はない。よって、本実施形態によれば、帯状コアシート60の端部同士を容易に連結することができる。
 また、本実施形態では、連結工程で幅方向へ押し広げる前の通孔77は円形である。そのため、通孔77を幅方向へ押し広げるとき、通孔77の縁の一箇所に応力が集中することを防止することができる。
 また、本実施形態では、連結凹部31の開口幅は、開口部73から底部まで連続的に大きくなっており、連結凹部31の内壁は、幅方向において対向する一対のテーパー面78を有している。連結凸部32は、変形時に連結凹部31のテーパー面78に密着させられる。これにより、確実な連結力を得ることができるとともに、第1端部202と第2端部203との間の磁気抵抗を小さくすることができる。
 また、本実施形態では、先ず、帯状コアシート60の長手方向の中央に位置する中央接続部252aを残して他の接続部252が曲げられ、続いて中央接続部252aが曲げられる。これにより、連結凸部32を連結凹部31に対し真っ直ぐ挿入することができる。
 (第4実施形態)
 本発明の第4実施形態によるステータコアを構成する環状コアシートを図42および図43に基づき説明する。なお、第3実施形態の構成と実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。図42に示すように、連結工程直前の環状コアシート50の第2端部203が有する案内凹部37は、開口部73のうち幅方向の外側が突出している。案内凸部36は、連結工程において連結凸部32の幅が広げられるとき当該連結凸部32により幅方向へ押圧されることにより、図40に示すように案内凹部37から抜け止められる。そのため、第1端部202と第2端部203とをより強固に連結することができる。
 (その他の実施形態)
 本発明の他の実施形態では、ステータコアは、複数枚のコアシートが積層される構成に限らず、一枚の板で形成されてもよい。連結凹凸部は、締り嵌め寸法で形成されて圧入される構成に限らず、隙間嵌め、或いは中間嵌め寸法で形成されてもよい。この場合、一度連結した部分が外れないようにする外れ止め手段を設けることが好ましい。
 また、本発明の他の実施形態では、1枚の帯状コアシートが環状に曲げられた後、積層されてもよい。
 また、本発明の他の実施形態では、電磁鋼板以外の板材から帯状コアシートを打ち抜いてもよい。
 また、本発明の他の実施形態では、連結工程で幅方向へ押し広げられる前の通孔は、円形に限らず、例えば楕円、矩形等の他の形状であってもよい。
 また、本発明の他の実施形態では、連結凸部は、幅方向へ変形させられて連結凹部の内壁に点接触または線接触することにより、当該連結凹部から抜け止められてもよい。例えば、連結凸部の幅方向の両側に突起が形成され、当該突起が連結凹部の内壁に接触するように連結凸部が変形させられてもよい。
 また、本発明の他の実施形態では、拡張治具の挿入部の断面は、平面を有さず、曲面のみで構成されてもよい。
 また、本発明によるステータを用いた回転電機は、二輪車用の交流発電機に限らず、各種用途の発電機、或いはブラシレスモータ等のモータに適用することができる。
 以上、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施することができる。
  1 ・・・交流発電機(回転電機)、
 10 ・・・ステータ、
 11 ・・・コイル、
 20・・・ステータコア、
 21・・・コイルエレメント、
 252・・・接続部、
 202・・・第1端部、
 203・・・第2端部、
 31・・・連結凹部、
 32・・・連結凸部、
 36・・・案内凸部、
 37・・・案内凹部、
 50・・・環状コアシート、
 60・・・帯状コアシート、
 62・・・電磁鋼板(板材)、
 63・・・切欠き、
 75・・・曲げ中心。

Claims (22)

  1.  ステータコア(20)と、前記ステータコアに絶縁されつつ巻回されるコイル(11)と、を備える回転電機のステータ(10)であって、
     前記ステータコアは、
     折り曲げ可能な複数の接続部(252)を介して周方向につながった複数のコイルエレメント(21)から構成され、展開状態から前記複数の接続部を折り曲げて環状に変形させ、展開状態における周方向の一方の端部である第1端部(202)と他方の端部である第2端部(203)とを突き合わせて連結することで環状をなし、
     前記ステータコアの前記第1端部及び前記第2端部は、
     当該ステータコアが環状をなすとき周方向に対向し、互いに嵌合する一対以上の連結凹凸部(31、32)と、
     前記連結凹凸部の嵌合に先行して、前記第1端部と前記第2端部との連結時の径方向位置を位置決めするように案内する一対以上の案内凹凸部(36、37)と、
     を有することを特徴とするステータ。
  2.  前記ステータコアは、複数枚のコアシート(201)を積層して構成されていることを特徴とする請求項1に記載のステータ。
  3.  前記連結凹凸部は、締り嵌め寸法で形成され、圧入によって連結することを特徴とする請求項1または2に記載のステータ。
  4.  前記連結凹凸部と前記案内凹凸部とは、互いに径の異なる同心円上に位置していることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載のステータ。
  5.  前記連結凹凸部の嵌合が完了すると同時に、前記案内凹凸部の嵌合が完了するように構成されることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載のステータ。
  6.  前記第1端部又は前記第2端部の同一側の端部に設けられる前記連結凹凸部と前記案内凹凸部とは、一方が凹部のとき他方が凸部であることを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載のステータ。
  7.  曲げ可能な接続部(252)を介して直線状につながった複数のコイルエレメント(21)からなる帯状コアシート(60)を環状に曲げ、当該帯状コアシートの一方の端部である第1端部(202)と他方の端部である第2端部(203)とを突き合わせることにより形成された環状コアシート(50)の積層体から構成され、回転電機(1)に用いられるステータ(10)のステータコア(20)であって、
     前記第1端部は、周方向へ凹み、開口部(73)が括れている連結凹部(31)を有し、
     前記環状コアシートの前記第2端部は、周方向へ突き出し、厚み方向へ貫通する通孔(77)を有し、前記第1端部と前記第2端部とが突き合わせられるとき前記連結凹部内に挿入される連結凸部(32)を有し、
     前記連結凸部は、当該連結凸部の最大幅が前記連結凹部の前記開口部の開口幅よりも大きくなるように、前記通孔が幅方向へ押し広げられて幅方向へ変形させられることにより、前記連結凹部から抜け止めされていることを特徴とするステータコア。
  8.  前記通孔の角は丸みを帯びていることを特徴とする請求項7に記載のステータコア。
  9.  前記通孔は、幅方向に延びる長孔であることを特徴とする請求項7または8に記載のステータコア。
  10.  前記連結凹部の内壁は、幅方向において対向する一対のテーパー面(78)を有し、
     前記連結凸部は、前記テーパー面に面接触していることを特徴とする請求項7~9のいずれか一項に記載のステータコア。
  11.  前記帯状コアシートの長手方向の中央に位置する前記接続部を中央接続部(252a)とすると、
     前記帯状コアシートは、第1段階で前記中央接続部を残して他の前記接続部が曲げられ、第2段階で前記中央接続部が曲げられつつ前記連結凸部が前記連結凹部に挿入されることを特徴とする請求項7~10のいずれか一項に記載のステータコア。
  12.  前記連結凹部および前記連結凸部に対し幅方向の一方または両方には、前記連結凸部の前記連結凹部への挿入を案内する案内凹凸部(79)が設けられていることを特徴とする請求項7~11のいずれか一項に記載のステータコア。
  13.  前記案内凹凸部は、前記連結凹部に対し幅方向に隣接する位置で前記第1端部の第1端面(33)から突き出す案内凸部(36)と、前記連結凸部に対し幅方向に隣接する位置で前記第2端部の第2端面(38)から凹む案内凹部(37)と、から構成されていることを特徴とする請求項12に記載のステータコア。
  14.  前記案内凹部(37)は、開口部(73)が括れており、
     前記案内凸部は、前記第1端部と前記第2端部とが突き合わせられるとき前記案内凹部に挿入され、前記連結凸部の幅が広げられるとき当該連結凸部により幅方向へ押圧されることにより、前記案内凹部から抜け止められていることを特徴とする請求項13に記載のステータコア。
  15.  帯状コアシート(60)を環状に曲げて形成された環状コアシート(50)の積層体から構成され、回転電機(1)に用いられるステータ(10)のステータコア(20)の製造方法であって、
     曲げ可能な接続部(252)を介して直線状につながった複数のコイルエレメント(21)から構成される前記帯状コアシートを板材(62)から打ち抜く打ち抜き工程と、
     前記帯状コアシートの前記接続部を曲げ、当該帯状コアシートの一端部(202)と他端部(203)とを突き合わせて前記環状コアシートを形成する曲げ工程と、
     を含み、
     前記帯状コアシートのうち、前記接続部に対し前記帯状コアシートの幅方向の一方には、隣り合う前記コイルエレメント間の隙間から構成されるV字状の切欠き(63)が形成され、
     前記曲げ工程では、前記接続部に対し前記切欠き側に位置する曲げ中心(75)まわりに前記接続部が曲げられることを特徴とするステータコアの製造方法。
  16.  前記帯状コアシートの前記切欠きの先端には、前記接続部に沿って延びる応力逃がし孔(261)が形成されていることを特徴とする請求項15に記載のステータコアの製造方法。
  17.  前記切欠きを区画する2辺のうち一方を第1辺(64)とし、他方を第2辺(65)とすると、
     前記帯状コアシートにおいて前記第1辺に沿う第1仮想直線(66)と前記第2辺に沿う第2仮想直線(67)との交点である仮想交点(68)は、前記接続部の縁と一致することを特徴とする請求項15または16に記載のステータコアの製造方法。
  18.  前記曲げ工程では、前記第1辺と前記第2辺とが接触する前に、前記接続部の曲げが終了することを特徴とする請求項17に記載のステータコアの製造方法。
  19.  前記曲げ工程では、前記切欠きの開口角度(θ)と同じ角度だけ前記接続部が前記曲げ中心まわりに曲げられることを特徴とする請求項18に記載のステータコアの製造方法。
  20.  前記曲げ工程では、全ての前記接続部の曲げが終了するまで、曲げ終えた前記接続部がつないでいる一対の前記コイルエレメント同士が相対移動不能に拘束されることを特徴とする請求項15~19のいずれか一項に記載のステータコアの製造方法。
  21.  請求項15~20に記載のステータコアの製造方法により製造されたステータコア。
  22.  請求項15~20に記載のステータコアの製造方法の曲げ工程で使用されるコアシート曲げ装置(110)であって、
     回転軸(113)を介してつながっている複数のベース(112)と、
     前記ベースに取り付けられ、前記コイルエレメントを把持可能な複数の把持部材(111)と、
     を備え、
     前記切欠きを区画する2辺のうち一方に沿う第1仮想直線(66)と他方に沿う第2仮想直線(67)との交点を仮想交点(68)とすると、
     前記把持部材は、把持した前記コイルエレメントの前記曲げ中心が前記回転軸の軸心(118)と一致する状態から、把持した前記コイルエレメントの前記仮想交点が前記回転軸の軸心と一致する状態まで、前記ベースに対し相対移動可能であることを特徴とするコアシート曲げ装置。
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