WO2024075549A1 - 回転電機の固定子、回転電機および回転電機の固定子の製造方法 - Google Patents
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- H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
Definitions
- This disclosure relates to a stator for a rotating electric machine, a rotating electric machine, and a method for manufacturing a stator for a rotating electric machine.
- Patent Document 1 discloses the following stator structure.
- the split cores each having a back yoke portion connected in a circular shape and teeth portions protruding radially from the back yoke portion are (1)
- a first core blank having a first protrusion on one of the left and right connection surfaces of the back yoke portion and a first recess into which the first protrusion can be inserted from the stacking direction on the other of the left and right connection surfaces is stacked in a predetermined number to form one set
- a predetermined number of second core blanks are stacked together to form one set, each of which has a second protrusion on one of the left and right connecting surfaces of the back yoke portion that can be inserted into the first recess of the first core blank from the stacking direction and the circumferential direction, and a second recess on the other of the left and right connecting surfaces into which both the first protrusion and the second pro
- the second convex portion when combining the split cores, the second convex portion is first fitted into the first concave portion, and the second concave portion is fitted into the first convex portion or the second convex portion from the circumferential direction. At this time, if the radial positional relationship between each concave portion and convex portion is not adjusted, the concave portion and the convex portion will not fit together, making assembly impossible.
- This disclosure has been made to solve the problems described above, and aims to provide a stator for a rotating electrical machine that eliminates the need for multiple positioning steps when combining adjacent core segments, thereby reducing processing costs.
- the stator of the rotating electric machine disclosed herein is configured by arranging a plurality of split cores in a circular shape, each split core being made up of a back yoke portion shaped like a ring divided in the circumferential direction and teeth protruding from the back yoke portion, and has joint surfaces formed on both side ends of the back yoke portion and joining adjacent split cores, the joint surfaces having at least a first groove portion, a first convex portion, and a first tenon portion formed in the height direction of one joint surface, and a second joint surface having a second tenon portion, a first concave portion, and a second groove portion formed in the height direction of the other joint surface, and the first The groove engages with the second tenon of the adjacent split core, the first convex contacts with the first concave of the adjacent split core, the first tenon engages with the second groove of the adjacent split core, the first and second tenon are configured to be insertable into the first and second grooves only from the height
- radial and circumferential positioning is performed by contacting the first convex portion with the first concave portion, eliminating the need for multiple positioning steps and reducing processing costs.
- FIG. 2 is a perspective view showing a split core according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a perspective view of a stator according to the first embodiment.
- 1 is a perspective view of a rotating electric machine in which a stator and a rotor according to a first embodiment are combined;
- 5 is an explanatory diagram of side surfaces where the split cores according to the first embodiment come into contact with each other.
- FIG. 5A to 5C are diagrams illustrating the assembly of a stator using split cores according to the first embodiment. This is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 5. This is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 5. This is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 5.
- FIG. 11 is a perspective view showing a split core according to a second embodiment.
- 11A to 11C are diagrams illustrating the assembly of a stator using split cores according to the second embodiment.
- 11A to 11C are diagrams illustrating the assembly of a stator using split cores according to the second embodiment.
- FIG. 11 is a perspective view showing a split core according to a third embodiment.
- FIG. 11 is a plan view of a core segment according to a third embodiment.
- FIG. 13 is a perspective view showing a split core according to a fourth embodiment.
- FIG. 13 is a plan view of a split core according to a fourth embodiment.
- FIG. 13 is a perspective view showing a split core according to a fifth embodiment.
- FIG. 13 is a perspective view showing a coupling core according to a sixth embodiment.
- FIG. 13 is a perspective view showing a coupling core according to a sixth embodiment.
- 13A to 13C are diagrams illustrating the assembly of a stator using linked cores in accordance with embodiment 7.
- 13A to 13C are diagrams illustrating the assembly of a stator using linked cores in accordance with embodiment 7.
- Fig. 1 is a perspective view showing a core segment 1a constituting a stator according to embodiment 1.
- Fig. 2 is a perspective view of a stator 2 formed by combining a plurality of core segments 1a according to embodiment 1 in an annular shape.
- Fig. 3 is a perspective view showing a rotating electric machine 2B in which the stator 2 and a rotor 2A are combined.
- the split core 1a is constructed by cutting electromagnetic steel sheets into a predetermined shape using a press, wire processing machine, laser processing machine, or the like, and then stacking multiple cut electromagnetic steel sheets in order to a predetermined height.
- the surface that corresponds to the circular surface of the stator 2 in Figure 2 and that is visible in Figures 1 and 2 is defined as the top surface of the split core 1a, the surface opposite the top surface that is not visible in Figures 1 and 2 is defined as the bottom surface of the split core 1a, and the surface on which the electromagnetic steel sheets are stacked in stripes is defined as the side surface.
- the split core 1a is divided into a back yoke portion 3 on the outer diameter side of the stator 2, and a teeth portion 4 on the inner diameter side.
- the back yoke section 3 is the area that forms a ring shape when multiple core segments 1a are combined, and has a shape that divides the ring equally in the circumferential direction. There are two sides at both ends in the circumferential direction where the core segments 1a come into contact with each other, and each has a different shape. The shape of these ends will be explained in detail.
- one end 5a1 has three different shapes formed, which, from the top side, are a dovetail groove portion (hereinafter groove portion) 6a1, a L-shaped protrusion portion (hereinafter protrusion portion) 7a1, and a dovetail tenon portion (hereinafter tenon portion) 8a1.
- the shapes are adjacent to each other in the stacking direction (also called the height direction, the same applies below), and in terms of size in the stacking direction, the protrusion portion 7a1 is the largest, and the groove portion 6a1 and tenon portion 8a1 are the same size in the stacking direction, and are formed to be one size smaller than the protrusion portion 7a1.
- the groove portion 6a1 is recessed in a trapezoidal shape in the circumferential direction of one end 5a1, and the shape becomes smaller in the circumferential direction as it approaches the end.
- the radial gap is smallest at the open end of the groove, and conversely, the bottom of the groove, which corresponds to the lower side of the recessed trapezoid, is configured as a dovetail shape where the radial gap is largest.
- the protrusion 7a1 has a triangular shape that protrudes in the circumferential direction, and the shape is configured so that the radial size becomes smaller as it approaches the end in the circumferential direction.
- the tenon portion 8a1 is a trapezoid that protrudes in the circumferential direction of one end 5a1, and is configured in a dovetail shape such that the radial size of the portion of the circumferential end that corresponds to the bottom side of the protruding trapezoid is the largest, and the radial size of the base portion on the opposite side to the end that corresponds to the top side of the protruding trapezoid is the smallest.
- the other end 5a2 shown on the right side of Figure 1 also has three different shapes, which from the top are a dovetail portion (hereafter tenon portion) 8a2, a V-shaped recess (hereafter recess) 7a2, and a dovetail groove portion (hereafter groove portion) 6a2.
- the shapes are adjacent to each other in the stacking direction, and the recess 7a2 is the largest in size in the stacking direction, while the tenon portion 8a2 and the groove portion 6a2 are the same size in the stacking direction and are formed to be one size smaller than the recess 7a2.
- the sizes of the groove portion 6a1 and the tenon portion 8a2, the convex portion 7a1 and the concave portion 7a2, and the tenon portion 8a1 and the groove portion 6a2 in the stacking direction are all configured to be the same. Note that there may be gaps between the groove portion 6a1 and the convex portion 7a1, and between the convex portion 7a1 and the tenon portion 8a1.
- the groove portion 6a1 and the groove portion 6a2 have the same shape, and the tenon portion 8a1 and the tenon portion 8a2 also have the same shape, so a description will be omitted.
- the recess 7a2 has a triangular recessed shape in the circumferential direction, and its shape is configured so that the radial gap becomes smaller as it approaches the bottom of the recess.
- the circumferential recessed shape of the grooves 6a1, 6a2 matches the circumferential protruding shape of the tenon portions 8a1, 8a2, and is configured so that there is no gap when the grooves 6a1, 6a2 and the tenon portions 8a2, 8a1 are combined.
- the shape of the grooves 6a1 and 6a2 is configured so that the radial gap becomes smaller in the circumferential direction as one approaches the opening end of the groove, and conversely, the radial gap becomes larger as one approaches the bottom of the groove. Furthermore, the shape of the tenons 8a1 and 8a2 is configured so that the radial size becomes larger in the circumferential direction as one approaches the tip of the tenon, and conversely, the radial size becomes smaller as one approaches the base of the tenon.
- the only way they can be combined is if the tenons 8a2, 8a1 are inserted into the grooves 6a1, 6a2 from the stacking direction.
- the triangular shape of the convex portion 7a1 that protrudes in the circumferential direction matches the triangular shape of the concave portion 7a2 that is recessed in the circumferential direction, and they are configured so that there is no gap when the convex portion 7a1 and the concave portion 7a2 are combined. However, there may be a gap as long as the magnetic resistance is not too large.
- the recess 7a2 can be combined with the protruding portion 7a1 in either the circumferential direction or the stacking direction.
- the protruding portions of the tenons 8a1 and 8a2 are larger than the protruding portion of the protruding portion 7a1 in both the radial and circumferential directions. Details are explained using FIG. 4.
- FIG. 4 is a top view of the tenons 8a1 and 8a2 with the protruding portion 7a1 superimposed thereon.
- the area of the protruding portion 7a1 is clearly indicated by diagonal lines.
- the area of the diagonal lines indicating the protruding portion 7a1 is entirely contained within the area of the tenons 8a1 and 8a2. In this way, the protruding portions of the tenons 8a1 and 8a2 are not only simply larger than the protruding portion 7a1, but are also configured to include the protruding portion 7a1.
- the teeth portion 4 shown in FIG. 1 is a portion that extends from near the circumferential center of the back yoke portion 3 toward the inner diameter direction of the stator 2.
- the side surface on the inner diameter side is arc-shaped, and both circumferential side surfaces are configured to be parallel to each other.
- shoes 10 are provided on both sides that protrude in the circumferential direction from the parallel surfaces. The size of the shoes 10 is set so that when the split cores 1a are combined, there is a gap between the shoes 10 of adjacent split cores 1a.
- the split core 1a is formed by stacking three different types of electromagnetic steel sheets.
- the first type is a first electromagnetic steel sheet having a groove portion 6a1 and a tenon portion 8a2
- the second type is a second electromagnetic steel sheet having a protrusion portion 7a1 and a recess portion 7a2
- the third type is a third electromagnetic steel sheet having a tenon portion 8a1 and a groove portion 6a2.
- These are stacked in order to reach the required height in the stacking direction.
- three types of punching dies used in the press are required for the three types of electromagnetic steel sheets.
- the first electromagnetic steel sheet having the groove portion 6a1 and the tenon portion 8a2 and the third electromagnetic steel sheet having the tenon portion 8a1 and the groove portion 6a2 are in a line-symmetrical relationship, so that the third electromagnetic steel sheet can be substituted by inverting the first electromagnetic steel sheet.
- only two types of punching dies are required, which reduces processing costs.
- FIG. 5 is a diagram showing the state in which the core segments 1b and 1c are pressed against each other in the circumferential direction with the core segments 1b and 1c shifted in the lamination direction.
- the core segments 1b and 1c have the same shape as the core segment 1a, but for ease of explanation, they will be described as core segments 1b and 1c.
- Figs. 6 to 10 are cross-sectional views of the sections A-A to E-E shown in Fig. 5.
- One end 5b1 of the core segment 1b and one end 5c2 of the core segment 1c are brought into contact with each other in the circumferential direction with the segments shifted in the lamination direction.
- the direction and amount of shifting must satisfy the following conditions (1) to (3).
- (1) As shown in the cross section taken along the line BB in FIG. 7, the grooves 6b1 of the core split 1b come into contact with the recesses 7c2 of the core split 1c.
- the convex portion 7b1 of the split core 1b comes into contact with the concave portion 7c2 and the groove portion 6c2 of the split core 1c.
- the convex portion 7b1 of the split core 1b and the concave portion 7c2 of the split core 1c come into contact when they are first pressed against each other in the circumferential direction while shifted in the lamination direction, so even if the positional relationship between the split cores 1b and 1c is shifted in the radial direction, a component force is generated in the convex portion 7b1 and the concave portion 7c2 from the pressing force in a direction that eliminates the radial shift, so they can be positioned relative to each other in the radial direction without an additional positioning process.
- the groove 6b1 and tenon 8c2, the protrusion 7b1 and recess 7c2, and the tenon 8b1 and groove 6c2 are joined together without any gaps, so there are no gaps at the joints, which prevents an increase in magnetic resistance and suppresses a decrease in the efficiency of the rotating electric machine.
- FIG. 11 is a perspective view showing a split core 1d according to the second embodiment
- FIGS. 12 and 13 are schematic diagrams showing a state where a plurality of split cores 1d are combined in an annular shape.
- Split core 1d differs from split core 1a in the arrangement of three different shapes at both ends.
- One end 5d1 of split core 1d has, from the top surface, a dovetail groove portion (hereinafter groove portion) 6d1, a V-shaped protrusion portion (hereinafter protrusion portion) 7d1, and a dovetail portion (hereinafter tenon portion) 8d1, while the opposite end 5d2 has, from the top surface, a dovetail groove portion (hereinafter groove portion) 6d2, a V-shaped recess portion (hereinafter recess portion) 7d2, and a dovetail portion (hereinafter tenon portion) 8d2.
- a stator can be assembled by combining split core 1d with split core 1e, which has a structure opposite to that of split core 1d.
- the groove 6d1 and tenon 8d1 at one end 5d1 of the split core 1d are switched, and from the top surface of the end 5e1, the tenon 8e1, the convex 7e1, and the groove 6e1 are configured in this order.
- the groove 6d2 and tenon 8d2 at the opposite end 5d2 are switched, and from the top surface of the end 5e2, the tenon 8e2, the concave 7e2, and the groove 8e1 are configured in this order.
- stator can be assembled without interference by alternating between split cores 1d and 1e as shown in Figure 12. Also, if the stator is made up of an odd number of split cores, the stator can be assembled smoothly without the split cores interfering with each other during assembly by incorporating only one split core 1a in embodiment 1 as shown in Figure 13 and combining the rest with split cores 1d and 1e in embodiment 2 in the same way as when there is an even number of split cores.
- FIG. 14 is a perspective view showing a split core 1f according to the third embodiment
- FIG. 15 is a plan view showing a split core 1f according to the third embodiment.
- the components include a dogleg-shaped convex portion and a dogleg-shaped concave portion, but the components are not limited to a dogleg-shaped convex portion and may have any shape as long as a component force is generated in a direction that reduces the radial deviation between the split cores at the contact portion when the split cores are pressed against each other.
- a circular convex portion 11 and a circular concave portion 12 may be used. With this shape, a component force is generated in a direction that reduces the radial deviation between the split cores at the contact portion when the split cores are pressed against each other.
- FIG. 16 is a perspective view showing a split core 1g according to the fourth embodiment
- FIG. 17 is a plan view showing a split core 1g according to the fourth embodiment.
- the components include a dovetail groove portion and a dovetail portion, but the components are not limited to this and may have any shape as long as they are larger than the L-shaped convex portion and the circular convex portion, cannot be assembled or disassembled in the circumferential direction, and can be assembled in the stacking direction.
- the hook convex portion 13 and the hook concave portion 14 may extend in the circumferential direction and bend toward the radial inner side halfway. With such a shape, the components can be configured to be larger than the L-shaped convex portion and the circular convex portion, cannot be assembled or disassembled in the circumferential direction, and can be assembled in the stacking direction.
- FIG. 18 is a perspective view showing a core segment 1h according to the fifth embodiment.
- one end 5h1 of the split core 1h may have, in order from the top surface, a dovetail groove portion (hereinafter, groove portion) 6h1, a dogleg recess (hereinafter, recess) 9h1, a dogleg protrusion (hereinafter, protrusion) 7h1, and a dovetail portion (hereinafter, tenon portion) 8h1
- the other end 5h2 may have, in order from the top surface, a dovetail portion (hereinafter, tenon portion) 8h2, a dogleg protrusion (hereinafter, protrusion) 7h2, a dogleg recess (hereinafter, recess) 9h2, and a dovetail groove portion (hereinafter, groove portion) 6h2.
- the protrusions 7h1 and 7h2 interfere with each other in the axial direction when they are moved in the opposite direction to the direction in which they were shifted in the stacking direction, the axial anti-pullout strength of the recess 9h1 and the tenon portion 8h2, and the recess 9h2 and the tenon portion 8h1 can be further strengthened.
- the embodiments 1 to 5 described so far can be freely combined, and any combination that does not generate gaps at the joints between the split cores while satisfying the conditions described in each embodiment is acceptable. However, as described above, there may be gaps at the joints as long as the increase in magnetic resistance is within an acceptable range.
- the combined split core has an axisymmetric structure, so there is no need to prepare split cores with opposite sides, such as split core 1e for split core 1d in the second embodiment, resulting in the unique effect of being able to reduce the number of types of split cores.
- FIG. 19 is a perspective view showing a coupling core 1i according to the sixth embodiment.
- the connection of each core segment described in the first to fifth embodiments can also be used when connecting only both ends of a linked core having multiple teeth connected together.
- the linked core 1i in Fig. 19 is connected by applying the structure of any one of the first to fifth embodiments to only one circumferentially located split portion 15a. The remaining connected portions of the cores are connected by rotating portions 17.
- one end of the divided part 15a is formed with three different shapes, which are, from the top side, a groove part, a convex part, and a tenon part.
- the other end of the divided part 15a is formed with three different shapes, which are, from the top side, a tenon part, a concave part, and a groove part.
- the respective shapes are adjacent to each other in the stacking direction, and the size in the stacking direction of the convex part and the concave part is the largest, while the size in the stacking direction of the groove part and the tenon part is the same, and the shapes are formed to be one size smaller than the convex part and the concave part.
- connection is made by a rotating portion 17 as in this embodiment, for example by a thin-walled portion 16 as shown in FIG. 20, or by a member other than the iron core, such as an insulating member, it is also possible to connect the divided portion 15b by applying embodiments 1 to 5.
- the connecting core when the connecting core is deformed and displaced in the axial direction before being twisted in, the amount of axial displacement differs between the rotating connecting core shown in FIG. 19 and the thin-walled connecting core shown in FIG. 20 due to differences in connection structure.
- the thin-walled connecting core shown in FIG. 20 has no backlash because it is connected by the core material, and must be elastically deformed to be displaced.
- the rotating connecting core in FIG. 19 connects adjacent teeth with an uneven shape, so it is possible to displace the amount of backlash in the uneven parts and it is easier to twist in than the thin-walled connecting core.
- Embodiment 7. 21 and 22 are diagrams for explaining the assembly of a stator by combining a plurality of block-shaped connecting cores in an annular shape.
- FIG. 21 shows the case where a block-shaped connecting core 1k for three teeth is combined and assembled.
- the arrangement of shapes formed at one end of the block-shaped connecting core 1k is different from the arrangement of the connecting cores 1i and 1j. That is, as described above, one end of the divided parts of the connecting cores 1i and 1j is formed with a groove, a protrusion, and a tenon from the top side, as in FIG. 1 of the first embodiment, for example, and the other end of the divided parts is formed with a tenon, a recess, and a groove from the top side.
- one end of the block-shaped connecting core 1k is formed with a groove, a protrusion, and a tenon from the top side, and the other end is formed with a groove, a recess, and a tenon from the top side.
- the shapes are adjacent to each other in the stacking direction, and the size in the stacking direction of the convex and concave parts is the largest, while the size in the stacking direction of the groove and tenon parts is the same, and the shapes are formed to be one size smaller than the convex and concave parts.
- the three teeth that make up the block-shaped connecting core 1k are connected by rotation or thin-walled connections, as in Figures 19 and 20.
- every other block-shaped connecting core 1k can be assembled upside down as shown in Figure 21, so that they can be combined without interference.
- interference will occur, so as explained in embodiment 2, by incorporating only one block-shaped connecting core 1m with a structure that is the opposite of the block-shaped connecting core 1k as shown in Figure 22, the stator can be assembled without the twisted fit explained in embodiment 6.
- the stator is configured by arranging a plurality of split cores in an annular shape, the split cores being made up of a back yoke portion shaped like a ring divided in the circumferential direction and teeth protruding from the back yoke portion, the back yoke portion having joint surfaces formed at both end portions thereof and joining adjacent split cores, the joint surfaces having a first joint portion in which at least a first groove portion, a first convex portion, and a first tenon portion are formed in the height direction of one joint surface, and a second joint portion in which a second groove portion, a first concave portion, and a second tenon portion are formed in the height direction of the other joint surface, the first groove portion and the second tenon portion of the adjacent core split are engaged with each other, the first protrusion portion and the first recess portion of the adjacent core split are in contact with each other without any gap, and the first tenon portion and the second
- (Appendix 2) A stator for a rotating electric machine as described in Appendix 1, characterized in that the first joint has a second recess that is continuous with the first convex portion in the height direction, the second joint has a second convex portion that is continuous with the first recess in the height direction, and the second recess of the split core and the second convex portion of the adjacent split core are in contact with each other without any gaps.
- (Appendix 3) The stator of a rotating electric machine according to claim 1, wherein the first groove and the second groove are provided at ends of the core segments on opposite sides in a height direction. (Appendix 4) 3.
- (Appendix 7) A stator for a rotating electric machine as described in any one of appendix 1 to 5, characterized in that the first and second groove portions are formed in a hook shape with respect to the circumferential direction, and the first and second tenon portions are also formed in a hook shape.
- (Appendix 8) The stator of a rotating electric machine according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the first convex portion protrudes in a triangular shape with respect to the circumferential direction, and the first concave portion is recessed in a triangular shape with the circumferential end portion as a base.
- the stator of a rotating electric machine is configured by arranging a plurality of split cores in an annular shape, the split cores being made of a back yoke portion shaped like a ring divided in the circumferential direction and teeth protruding from the back yoke portion, the stator has a first joint portion formed at an end of the back yoke portion of a first split core, the first joint portion having at least a first groove portion, a first convex portion, and a first tenon portion formed in the height direction of a joint surface that joins with an adjacent second split core, the second joint portion having a second groove portion, a first concave portion, and a second tenon portion formed on a joint surface facing the first joint portion of the second split core, the first groove portion and the second tenon portion engage with each other, the first convex portion and the first concave portion are in contact with each other without any gaps, and the first tenon portion and the second groove portion engage with each other,
- a rotating electric machine comprising: a rotating electric machine stator according to any one of claims 1 to 10; and a rotor rotatably disposed opposite the stator with a gap therebetween.
- (Appendix 12) In a manufacturing method for a stator for a rotating electric machine, in which split cores each consisting of a back yoke portion shaped like a ring divided in the circumferential direction and teeth protruding from the back yoke portion are arranged in an annular shape, the back yoke portion is formed at both end portions of the back yoke portion, and of joint surfaces which join adjacent split cores, a first joint portion is formed with at least a first groove portion, a first convex portion, and a first tenon portion in the height direction of one joint surface, and a second joint portion is formed with a second tenon portion, a first concave portion, and a second groove portion in the height direction of the other joint surface, and adjacent first and second split cores are
- a first core segment and a second core segment are joined together by shifting the first core segment and the second core segment in the height direction, bringing the first convex portion of the first core segment and the second concave portion of the second core segment close to each other in the circumferential direction and bringing them into contact with each other, and then sliding one or both of the second concave portion and the first convex portion in the height direction to engage the first groove portion of the first core segment and the second tenon portion of the second core segment, and engaging the first tenon portion of the first core segment and the second groove portion of the second core segment.
- 1a-1h split core, 1i, 1j, 1k, 1m: connecting core
- 2 stator
- 2A rotor
- 2B rotating motor
- 3 back yoke
- 4 teeth
- 11 circular convex
- 12 circular concave
- 13 hook convex
- 14 hook concave
- 15a, 15b split
- 16 thin wall
- 17 rotating part.
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
分割鉄心同士を組み立てる時、複数回の位置決め工程が必要とされ、工数の増大と設備の複雑化を招き、加工費が増えるという問題があった。 隣接する第1の分割鉄心と第2の分割鉄心を接合する場合、第1の分割鉄心と第2の分割鉄心を高さ方向にずらした状態で第1の分割鉄心の第1の凸部と第2の分割鉄心の第2の凹部とをそれぞれ周方向から近づけて接触させた後、第2の凹部と第1の凸部の一方または両方を高さ方向にスライドさせ、第1の分割鉄心の第1の溝部と第2の分割鉄心の第2のホゾ部を係合させるとともに、第1の分割鉄心の第1のホゾ部と第2の分割鉄心の第2の溝部とを係合させる。
Description
本開示は、回転電機の固定子、回転電機および回転電機の固定子の製造方法に関するものである。
例えば特許文献1には、以下の固定子の構造が開示されている。
円環状に接続されるバックヨーク部とバックヨーク部から径方向に突出したティース部とを有した複数個の分割鉄心が円環状に接続された固定子において、分割鉄心は、
(1)バックヨーク部の左右の接続面の一方に第1凸部が、他方に前記第1凸部を積層方向から挿入可能な第1凹部が、それぞれ形成された第1鉄心素板を所定枚数積層させて一組とし、
(2)バックヨーク部の左右の接続面の一方に第1鉄心素板の第1凹部に積層方向及び周方向から挿入可能な第2凸部が、他方に第1鉄心素板の第1凸部及び第2凸部の双方が積層方向及び周方向から挿入可能な第2凹部が、それぞれ形成された第2鉄心素板を所定枚数積層させて一組とし、
第1鉄心素板及び第2鉄心素板の各組を交互に積層方向に重ねて構成し、固定子は、隣接する分割鉄心における第1鉄心素板の第1凸部と第1鉄心素板の第1凹部とを嵌合させることで構成される。
円環状に接続されるバックヨーク部とバックヨーク部から径方向に突出したティース部とを有した複数個の分割鉄心が円環状に接続された固定子において、分割鉄心は、
(1)バックヨーク部の左右の接続面の一方に第1凸部が、他方に前記第1凸部を積層方向から挿入可能な第1凹部が、それぞれ形成された第1鉄心素板を所定枚数積層させて一組とし、
(2)バックヨーク部の左右の接続面の一方に第1鉄心素板の第1凹部に積層方向及び周方向から挿入可能な第2凸部が、他方に第1鉄心素板の第1凸部及び第2凸部の双方が積層方向及び周方向から挿入可能な第2凹部が、それぞれ形成された第2鉄心素板を所定枚数積層させて一組とし、
第1鉄心素板及び第2鉄心素板の各組を交互に積層方向に重ねて構成し、固定子は、隣接する分割鉄心における第1鉄心素板の第1凸部と第1鉄心素板の第1凹部とを嵌合させることで構成される。
特許文献1記載の固定子においては、分割鉄心同士を組み合わせる時、まず、第1凹部に対して第2凸部を、第1凸部または第2凸部に対して第2凹部を周方向から嵌め合わせることになる。この時、各凹部と凸部の互いの径方向の位置関係を調整しないと、凹部と凸部が嵌め合わず、組み立てができないという課題があった。
さらに、第1凹部に対して第2凸部を、第1凸部または第2凸部に対して第2凹部を周方向から嵌め合わせた状態において、各凹部と各凸部との間には隙間が設けられているため、第1凹部に対して第1凸部を積層方向から嵌め合わせる時、再度、互いの径方向の位置関係を調整する必要があった。このように、特許文献1記載の固定子においては、分割鉄心同士を組み立てる時、複数回の位置決め工程が必要とされ、工数の増大と設備の複雑化を招き、加工費が増えるという問題があった。
本開示は上述のような問題を解決するためになされたもので、隣接する分割鉄心同士を組み合わせる時の複数回の位置決め工程が不要となり、加工費を削減できる回転電機の固定子を提供することを目的とする。
本開示の回転電機の固定子は、円環を周方向に分割した形状のバックヨーク部と、前記バックヨーク部から突出したティース部からなる分割鉄心を、複数個円環状に配列して構成されるものであって、バックヨーク部の両側端部に形成され、隣接する分割鉄心と接合する接合面のうち、一方の接合面の高さ方向に少なくとも第1の溝部、第1の凸部、第1のホゾ部が形成された第1の接合部と、他方の接合面の高さ方向に第2のホゾ部、第1の凹部、第2の溝部が形成された第2の接合部とを有しており、第1の溝部と隣接する分割鉄心の第2のホゾ部とが係合し、第1の凸部と隣接する分割鉄心の第1の凹部とが接触し、第1のホゾ部と隣接する分割鉄心の第2の溝部とが係合し、第1および第2のホゾ部は高さ方向からのみ第1および第2の溝部に挿入可能に構成され、第1の凹部に対し、第1の凸部は高さ方向および周方向のいずれの方向からでも挿入可能に構成され、前記第1および前記第2のホゾ部は、径方向および前記周方向のいずれの方向においても前記第1の凸部よりも、大きい形状であることを特徴とする。
本開示の回転電機の固定子によれば、第1の凸部と第1の凹部とを接触させることにより、径方向および周方向の位置決めが行われるため、複数回の位置決め工程が不要となり、加工費を削減することができる。
以下、本開示に係る回転電機の固定子の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、同一内容および相当部については同一符号を配し、その詳しい説明は省略する。以降の実施の形態も同様に、同一符号を付した構成について重複した説明は省略する。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る固定子を構成する分割鉄心1aを示す斜視図。図2は、実施の形態1による分割鉄心1aを複数個円環状に組み合わせることによって構成された固定子2の斜視図。図3は固定子2と回転子2Aを組み合わせた回転電機2Bを示す斜視図である。
図1は、実施の形態1に係る固定子を構成する分割鉄心1aを示す斜視図。図2は、実施の形態1による分割鉄心1aを複数個円環状に組み合わせることによって構成された固定子2の斜視図。図3は固定子2と回転子2Aを組み合わせた回転電機2Bを示す斜視図である。
分割鉄心1aは、電磁鋼板をプレス機、ワイヤー加工機、あるいはレーザー加工機等であらかじめ定められた形状に切り出し、切り出した電磁鋼板を複数枚あらかじめ定められた高さになるように順に積層することによって構成されている。図2の固定子2における円形面に相当する面で、図1および図2において見えている面を分割鉄心1aの上面と定義し、図1および図2において見えていない上面と反対側の面を分割鉄心1aの底面と定義し、電磁鋼板が縞状に積層されているのが見える面を側面と定義する。分割鉄心1aは、固定子2における外径側のバックヨーク部3と内径側のティース部4に分けられる。
バックヨーク部3は、複数の分割鉄心1aが組み合わさった時に円環状になる箇所であり、円環を周方向に等分した形状になっている。分割鉄心1a同士が接触する側面が周方向両端に2面あり、それぞれ異なった形状になっている。この端部の形状について詳しく説明する。
図1左側において、分割鉄心1a同士が接触する両端のうち、片端5a1には、3種類の異なる形状が形成されており、上面側から順に、アリ溝部(以下溝部)6a1、くの字状の凸部(以下凸部)7a1、アリホゾ部(以下ホゾ部)8a1となっている。それぞれの形状は積層方向(あるいは高さ方向と称す、以下同じ)に隣接しており、積層方向の大きさは、凸部7a1が最も大きく、溝部6a1とホゾ部8a1の積層方向の大きさは同等で、凸部7a1より形状が一回り小さくなるよう形成されている。
溝部6a1は、片端5a1の周方向に対して台形状に凹んだ形状になっており、その形状は、周方向において、端部に近づくほど小さくなる。すなわち溝の開口端で径方向の隙間がもっとも小さい形状となり、逆に凹んだ台形状の下辺にあたる溝の底部は、径方向の隙間がもっとも大きくなるアリ溝形状に構成されている。
凸部7a1は周方向に対して三角形状の突出した形状になっており、その形状は、周方向において、端に近づくほど径方向の大きさが小さくなるように構成されている。
ホゾ部8a1は、片端5a1の周方向に対して突出した台形状になっており、周方向端部の前記突出した台形状の下辺にあたる部分の径方向の大きさがもっとも大きく、突出した台形状の上辺にあたる端部と反対側の根元部分の径方向の大きさがもっとも小さくなるように構成されたアリホゾ形状に構成されている。
図1右側に示されたもう一方の片端5a2にも、3種類の異なる形状が備わっており、上面から順に、アリホゾ部(以下ホゾ部)8a2、くの字状の凹部(以下凹部)7a2、アリ溝部(以下溝部)6a2となっている。それぞれの形状は積層方向に隣接しており、積層方向の大きさは、凹部7a2が最も大きく、ホゾ部8a2と溝部6a2の積層方向の大きさは同等で、凹部7a2より形状が一回り小さくなるよう形成されている。
また、溝部6a1とホゾ部8a2、凸部7a1と凹部7a2、およびホゾ部8a1と溝部6a2の積層方向の大きさはすべて一致するよう構成されている。なお、溝部6a1および凸部7a1の間、凸部7a1およびホゾ部8a1の間には隙間があってもよい。溝部6a1と溝部6a2は形状が同じであり、また、ホゾ部8a1とホゾ部8a2も形状が同じであるため、説明を省略する。
凹部7a2は周方向に対して三角形状の凹んだ形状になっており、その形状は、凹部の底部に近づくほど径方向の隙間が小さくなるように構成されている。溝部6a1、6a2の周方向に対して凹んでいる形状と、ホゾ部8a1、8a2の周方向に対して突出している形状は一致しており、溝部6a1、6a2とホゾ部8a2、8a1が組み合わさった時、隙間が無くなるように構成されている。
また、溝部6a1、6a2の形状は上述した通り、周方向において、溝部開口端に近づくほど径方向の隙間が小さくなり、逆に溝部底部に近づくほど径方向の隙間が大きくなるように構成されている。かつ、ホゾ部8a1、8a2の形状は、周方向において、ホゾ部先端部に近づくほど、径方向の大きさが大きくなり、逆にホゾ部の根元に近づくほど径方向の大きさが小さくなるように構成されている。そのため、溝部6a1、6a2に対して、ホゾ部8a1、8a2を周方向から挿入することは不可能であり、かつ、組み合わせた状態の溝部6a1、6a2とホゾ部8a2、8a1を互いに周方向に動かして分割することも不可能である。
唯一、溝部6a1、6a2に対して、ホゾ部8a2、8a1を積層方向から挿入した場合のみ、組み合わせることが可能である。凸部7a1の周方向に対して三角形状に突出した形状と、凹部7a2の周方向に対して三角形状に凹んだ形状は一致しており、凸部7a1と凹部7a2が組み合わさった時、隙間が無くなるように構成されている。なお、磁気抵抗が大きくなり過ぎない範囲で隙間があってもよい。
凸部7a1に対し、凹部7a2は、周方向および積層方向のいずれの方向からでも組み合わせることが可能である。ホゾ部8a1、8a2の突出した部分は、凸部7a1の突出した部分より径方向および周方向いずれの方向においても大きくなっている。詳細について図4を用いて説明する。図4は、ホゾ部8a1、8a2に凸部7a1を重ねて描画した上面図である。凸部7a1の領域は斜線にて明示されている。ホゾ部8a1、8a2の領域内に、凸部7a1を示す斜線部分の領域がすべて収まっている。このように、ホゾ部8a1、8a2の突出した部分は、凸部7a1より単純に大きいだけでなく、凸部7a1を内包するように構成されている。
図1に示すティース部4は、バックヨーク部3の周方向中央付近から、固定子2における内径方向に向かって伸びている部分である。内径側の側面は円弧形状になっており、周方向側の両側面は互いに平行になるように構成されている。最も内径寄りの箇所には、前記互いに平行な面より周方向に対して突出したシュー10が両側に設けられている。シュー10の大きさは、分割鉄心1a同士を組み合わせた時、隣り合う分割鉄心1aのシュー10同士の間に隙間ができるよう設定されている。
次に、分割鉄心1aの製造方法について説明する。分割鉄心1aは3種類の異なる電磁鋼板を積層することによって形成される。種類の1つ目は、溝部6a1とホゾ部8a2とを有する第1の電磁鋼板、2つ目は、凸部7a1と凹部7a2とを有する第2の電磁鋼板、3つ目は、ホゾ部8a1と溝部6a2とを有する第3の電磁鋼板で、これらを順に、必要な積層方向の高さに達するよう積層することで構成される。この場合、3種類の電磁鋼板に対して、プレスで使用する打ち抜き用金型も3種類必要になる。例えば、溝部6a1とホゾ部8a2とを有する第1の電磁鋼板と、ホゾ部8a1と溝部6a2とを有する第3の電磁鋼板とは線対称の関係になるので、第1の電磁鋼板を反転すれば、第3の電磁鋼板の代用ができる。この場合、打ち抜き用金型も2種類になり、加工費を削減することができる。
次に、分割鉄心1aを組み合わせて固定子2を組み立てる方法を図5~図10で説明する。図5は、分割鉄心1bと分割鉄心1cを積層方向にずらした状態で、周方向から押し付け合っている状態を示した図である。分割鉄心1b、1cは分割鉄心1aと同形状であるが、説明の便宜のため、分割鉄心1b、1cとして説明する。図6~10は図5に示したA-A~E-Eの各断面における断面図である。分割鉄心1bの片端5b1と、分割鉄心1cの片端5c2を積層方向にずらした状態で、周方向から接触させる。この時、ずらす方向およびずらす量について、以下(1)~(3)の条件を満たすようにする。
(1)図7に示すB-B断面のように、分割鉄心1bの溝部6b1が分割鉄心1cの凹部7c2と接触する。
(2)図8に示すC-C断面、図9に示すD-D断面のように、分割鉄心1bの凸部7b1が分割鉄心1cの凹部7c2および溝部6c2と接触する。この時、周方向から互いに押し付け合うので、くの字状のテーパ部で分割鉄心1b、1c同士の径方向位置を揃える方向に分力が発生し、径方向の位置決めが完了する。
(3)図6に示すA-A断面、図10に示すE-E断面のように、分割鉄心1bのホゾ部8b1と、分割鉄心1cのホゾ部8c2がそれぞれどの部位とも接触していない。
(1)図7に示すB-B断面のように、分割鉄心1bの溝部6b1が分割鉄心1cの凹部7c2と接触する。
(2)図8に示すC-C断面、図9に示すD-D断面のように、分割鉄心1bの凸部7b1が分割鉄心1cの凹部7c2および溝部6c2と接触する。この時、周方向から互いに押し付け合うので、くの字状のテーパ部で分割鉄心1b、1c同士の径方向位置を揃える方向に分力が発生し、径方向の位置決めが完了する。
(3)図6に示すA-A断面、図10に示すE-E断面のように、分割鉄心1bのホゾ部8b1と、分割鉄心1cのホゾ部8c2がそれぞれどの部位とも接触していない。
この状態から、周方向に押し合った状態を維持しつつ、積層方向のずらしていた方向とは反対側へ互いに移動させ、分割鉄心1bの溝部6b1を分割鉄心1cのホゾ部8c2に、分割鉄心1bのホゾ部8b1を分割鉄心1cの溝部6c2にそれぞれ挿入することにより、分割鉄心1bと分割鉄心1cの組み合わせが完了する。積層方向に分割鉄心1b、1cの一方または両方をスライドさせて溝部6b1とホゾ部8c2、溝部6c2とホゾ部8b1を嵌め合う時、すでに径方向の位置決めは完了しており、その状態が凸部7b1と凹部7c2が嵌め合うことで保持されているため、溝部6b1、6c2とホゾ部8c2、8b1は積層方向に動かせば干渉することなく、そのまま嵌め合うことができる。これらの作業を順次隣接する分割鉄心で繰り返すことにより、図2に示すような固定子2を組み立てることができる。その後、固定子2に回転子2Aを配設することにより、図3に示す回転電機2Bを組み立てることができる。なお、実施の形態2~5についても回転子2Aを固定子に配設して回転電機を組み立てることは同様である。
これにより、隣接する分割鉄心の組み合わせ時の位置決め工程または組立設備側に位置決め機構を設ける必要がなく、加工費の増大を抑制することができる。かつ、溝部6b1、6c2とホゾ部8c2、8b1、凸部7b1と凹部7c2は互いに隙間なく嵌め合っているため、分割鉄心間に隙間は発生せず、回転電機の効率低下を防ぐことができる。ただし、凸部7b1と凹部7c2が隙間なく嵌め合う方が磁気抵抗の増大抑制には望ましいが、磁気抵抗の増大が許容できる範囲であれば凸部7b1と凹部7c2との間に隙間があってもよい。
以上これらの構成によれば、分割鉄心1bと分割鉄心1cを組み合わせる時、最初に積層方向にずらした状態で互いに周方向から押し付け合った時点で、分割鉄心1bの凸部7b1と分割鉄心1cの凹部7c2が接触するため、分割鉄心1bと分割鉄心1cの位置関係が径方向にずれていたとしても、凸部7b1と凹部7c2において、押し付けあう力から径方向のずれを無くす方向に分力が発生するため、径方向については、追加の位置決め工程無しで、互いに位置決めをすることができる。かつ、周方向から押し付け合った時点で、周方向および径方向それぞれの位置決めが完了するため、そのまま積層方向にずらせば、分割鉄心1bの溝部6b1と分割鉄心1cのホゾ部8c2とが組み合わさり、かつ分割鉄心1bのホゾ部8b1と分割鉄心1cの溝部6c2とが組み合わさるため、ここでも位置決め機構が不要である。このように、分割鉄心同士を組み合わせる時、位置決め機構が不要であり、組み立て用の設備を簡素化できるため、加工費を削減することができる。また、組み合わさった状態の分割鉄心1bと分割鉄心1cの接合部は、溝部6b1とホゾ部8c2、凸部7b1と凹部7c2、ホゾ部8b1と溝部6c2、がそれぞれ隙間なく組み合わさるため、接合部に隙間がなく、磁気抵抗の増大を回避することができ、回転電機の効率低下を抑制することができる。ただし、前述した通り、磁気抵抗の増大が許容できる範囲であれば、凸部7b1と凹部7c2との間に隙間があってもよい。
実施の形態2.
図11は実施の形態2による分割鉄心1dを示す斜視図であり、図12および図13は、分割鉄心1dを複数個円環状に組み合わせる時の模式図である。
実施の形態1における分割鉄心1aから固定子を組立てる場合、分割鉄心1aを1個ずつ組み合わせていくと、最後の1個を組み合わせて円環状にする時、分割鉄心同士が干渉し合い、組立ての難易度が上昇する。これを回避するには、図11に示すような分割鉄心1dのような構成にすればよい。
図11は実施の形態2による分割鉄心1dを示す斜視図であり、図12および図13は、分割鉄心1dを複数個円環状に組み合わせる時の模式図である。
実施の形態1における分割鉄心1aから固定子を組立てる場合、分割鉄心1aを1個ずつ組み合わせていくと、最後の1個を組み合わせて円環状にする時、分割鉄心同士が干渉し合い、組立ての難易度が上昇する。これを回避するには、図11に示すような分割鉄心1dのような構成にすればよい。
分割鉄心1dは、両端部における3種類の異なる形状の配列が分割鉄心1aと異なっている。分割鉄心1dの片端5d1は、上面から順に、アリ溝部(以下溝部)6d1、くの字状の凸部(以下凸部)7d1、アリホゾ部(以下ホゾ部)8d1となっているのに対し、反対側の片端5d2は、上面から順に、アリ溝部(以下溝部)6d2、くの字状の凹部(以下凹部)7d2、アリホゾ部(以下ホゾ部)8d2となっている。この分割鉄心1dと、分割鉄心1dに対して勝手反対な構造を備えた分割鉄心1eを組み合わせれば固定子を組み立てることができる。
すなわち、図11の分割鉄心1dを分割鉄心1eにするには、分割鉄心1dの片端5d1の溝部6d1とホゾ部8d1とが入れ替わり、片端5e1の上面から、ホゾ部8e1、凸部7e1、溝部6e1の順に構成する。また、反対側の片端5d2の溝部6d2とホゾ部8d2とが入れ替わり、片端5e2の上面から、ホゾ部8e2、凹部7e2、溝部8e1の順に構成する。
固定子が偶数個の分割鉄心で構成されている場合、図12に示すように、分割鉄心1dと分割鉄心1eを交互に組み合わせていけば、干渉することなく固定子を組み立てることができる。また、固定子が奇数個の分割鉄心で構成されている場合、図13に示すように、1個だけ実施の形態1における分割鉄心1aを組み込み、残りを実施の形態2における分割鉄心1dと分割鉄心1eで偶数個の時と同様に組み合わせていけば、組立時に分割鉄心同士が干渉することなく円滑に固定子を組み立てることができる。
実施の形態3.
図14は、実施の形態3による分割鉄心1fを示す斜視図であり、図15は実施の形態3による分割鉄心1fを示す平面図である。
実施の形態1および2において、構成要素にくの字状の凸部、およびくの字状の凹部が含まれていたが、くの字状に限定するものではなく、分割鉄心同士を押し付け合った時に、接触部で互いの径方向のずれを小さくする方向に分力が発生する形状であればどのような形状でもよい。例えば、図14および図15に示すように、円形凸部11および円形凹部12であってもいい。この形状であれば、分割鉄心同士を押し付け合った時に、接触部で互いの径方向のずれを小さくする方向に分力が発生する。
図14は、実施の形態3による分割鉄心1fを示す斜視図であり、図15は実施の形態3による分割鉄心1fを示す平面図である。
実施の形態1および2において、構成要素にくの字状の凸部、およびくの字状の凹部が含まれていたが、くの字状に限定するものではなく、分割鉄心同士を押し付け合った時に、接触部で互いの径方向のずれを小さくする方向に分力が発生する形状であればどのような形状でもよい。例えば、図14および図15に示すように、円形凸部11および円形凹部12であってもいい。この形状であれば、分割鉄心同士を押し付け合った時に、接触部で互いの径方向のずれを小さくする方向に分力が発生する。
実施の形態4.
図16は実施の形態4による分割鉄心1gを示す斜視図であり、図17は実施の形態4による分割鉄心1gを示す平面図である。
実施の形態1~3において、構成要素にアリ溝部およびアリホゾ部が含まれていたが、これに限定するものではなく、くの字状の凸部および円形凸部より大きく、かつ、周方向からの組立および分解が不可で、積層方向からの組立可能な形状であればどのような形状でもよい。例えば、図16に示すように、周方向へ伸び、途中で径方向内径側へ折れ曲がっているようなフック凸部13およびフック凹部14であってもよい。このような形状であれば、くの字状の凸部および円形凸部より大きく、かつ、周方向からの組立および分解が不可で、積層方向からの組立可能なように構成することができる。
図16は実施の形態4による分割鉄心1gを示す斜視図であり、図17は実施の形態4による分割鉄心1gを示す平面図である。
実施の形態1~3において、構成要素にアリ溝部およびアリホゾ部が含まれていたが、これに限定するものではなく、くの字状の凸部および円形凸部より大きく、かつ、周方向からの組立および分解が不可で、積層方向からの組立可能な形状であればどのような形状でもよい。例えば、図16に示すように、周方向へ伸び、途中で径方向内径側へ折れ曲がっているようなフック凸部13およびフック凹部14であってもよい。このような形状であれば、くの字状の凸部および円形凸部より大きく、かつ、周方向からの組立および分解が不可で、積層方向からの組立可能なように構成することができる。
実施の形態5.
図18は、実施の形態5による分割鉄心1hを示す斜視図である。
分割鉄心のバックヨーク部の両端部において、3種類の異なる形状が備わっている、と述べたが、4種類でもよい。具体的には、分割鉄心1hにおける片端5h1が、上面から順に、アリ溝部(以下溝部)6h1、くの字状の凹部(以下凹部)9h1、くの字状の凸部(以下凸部)7h1、アリホゾ部(以下ホゾ部)8h1、反対側の片端5h2が、上面から順に、アリホゾ部(以下ホゾ部)8h2、くの字状の凸部(以下凸部)7h2、くの字状の凹部(以下凹部)9h2、アリ溝部(以下溝部)6h2であってもよい。この状態で、分割鉄心同士を積層方向にずらしながら周方向に押し付け合う時、アリ溝部6h1が凸部7h2と接触するように、凹部9h1が凸部7h2および凹部9h2と接触するように、凸部7h1が凹部9h2および溝部6h2と接触するように、ホゾ部8h1、8h2がどの部位とも接触していない、という条件を満たすように、積層方向にずらせばよい。
図18は、実施の形態5による分割鉄心1hを示す斜視図である。
分割鉄心のバックヨーク部の両端部において、3種類の異なる形状が備わっている、と述べたが、4種類でもよい。具体的には、分割鉄心1hにおける片端5h1が、上面から順に、アリ溝部(以下溝部)6h1、くの字状の凹部(以下凹部)9h1、くの字状の凸部(以下凸部)7h1、アリホゾ部(以下ホゾ部)8h1、反対側の片端5h2が、上面から順に、アリホゾ部(以下ホゾ部)8h2、くの字状の凸部(以下凸部)7h2、くの字状の凹部(以下凹部)9h2、アリ溝部(以下溝部)6h2であってもよい。この状態で、分割鉄心同士を積層方向にずらしながら周方向に押し付け合う時、アリ溝部6h1が凸部7h2と接触するように、凹部9h1が凸部7h2および凹部9h2と接触するように、凸部7h1が凹部9h2および溝部6h2と接触するように、ホゾ部8h1、8h2がどの部位とも接触していない、という条件を満たすように、積層方向にずらせばよい。
この場合、分割鉄心1h製造時に使用する打ち抜き用金型が4種類になるが、アリ溝部とアリホゾ部が組み合わさった電磁鋼板と、くの字状の凹部とくの字状の凸部が組み合わさった電磁鋼板を反転して使用すれば、必要な打ち抜き用金型の数を2種類まで減らすことができ、加工費を削減することができる。また、凸部7h1、7h2とは、積層方向のずらしていた方向とは反対側へ互いに移動させると軸方向に干渉するため、凹部9h1とホゾ部8h2、および凹部9h2とホゾ部8h1による軸方向の抜け止め強度をさらに強化できる。なお、ここまで述べてきた実施の形態1~5は組み合わせ自由であり、各実施の形態中で述べた条件を満たしつつ、分割鉄心同士の接合部で隙間が発生しない組み合わせであれば何でもよい。ただし、前述した通り、磁気抵抗の増大が許容できる範囲であれば、接合部に隙間があってもよい。その中でも、実施の形態2と実施の形態5を組み合わせた場合、組み合わさった分割鉄心は線対称構造になるため、実施の形態2の分割鉄心1dに対する分割鉄心1eのように、勝手反対の分割鉄心を用意する必要がなくなり、分割鉄心の種類を削減することができるという独自の効果が生まれる。
実施の形態6.
図19は実施の形態6による連結鉄心1iを示す斜視図である。
実施の形態1~5で述べた各分割鉄心の結合は、複数個のティースが連結された連結鉄心の両端のみを結合する場合にも使用できる。例えば、図19の連結鉄心1iは、円周上1カ所の分割部15aのみに実施の形態1~5のいずれかの構造を適用して結合を行う。その他の鉄心が連なった部分の連結は回動部17で連結されている。
図19は実施の形態6による連結鉄心1iを示す斜視図である。
実施の形態1~5で述べた各分割鉄心の結合は、複数個のティースが連結された連結鉄心の両端のみを結合する場合にも使用できる。例えば、図19の連結鉄心1iは、円周上1カ所の分割部15aのみに実施の形態1~5のいずれかの構造を適用して結合を行う。その他の鉄心が連なった部分の連結は回動部17で連結されている。
分割部15aの連結のための構造として、例えば実施の形態1の図1と同様に、分割部15aの一方の片端は3種類の異なる形状が形成されており、上面側から順に、溝部、凸部、ホゾ部となっている。分割部15aの他方の片端も同様に3種類の異なる形状が形成されており、上面側から順に、ホゾ部、凹部、溝部となっている。それぞれの形状は積層方向に隣接しており、積層方向の大きさは、凸部と凹部が最も大きく、溝部とホゾ部の積層方向の大きさは同等で、凸部と凹部より形状が一回り小さくなるように形成されている。
このような構成により、図19に示すように連結鉄心1iを弾性変形させて分割部15aを軸方向にずらした状態で周方向から押し付け(図5参照)、その後、軸方向においてずらした方向と反対方向に動かすだけで組み立てることが可能となる。これにより、組立の必要工数を削減することができ、加工費を低減することができる。
なお、本実施の形態の回動部17による連結以外で、例えば図20に示す薄肉部16による連結、または絶縁部材など鉄心以外の部材で連結されている場合も同様に、分割部15bに実施の形態1~5を適用して結合することは可能である。
また、連結鉄心を変形させて軸方向にずらした状態で捻り嵌めこむ場合に、図19に示す回動連結鉄心と図20に示す薄肉連結鉄心とでは、連結構造の違いにより軸方向にずらせる量が異なる。図20に示す薄肉連結鉄心は、鉄心材料で連結されているためガタもなく、弾性変形させてずらす必要がある。これに対し、図19の回動連結鉄心では凹凸形状で隣り合うティースを連結しているため凹凸形状で隣り合うティースを連結しているため、凹凸部のガタ分をずらすことが可能で薄肉連結鉄心よりも容易に捻り嵌めすることが可能である。
実施の形態7.
図21、図22は、ブロック連結鉄心を複数個円環状に組み合わせて固定子の組立を行うことを説明する図である。図21では、3ティース分のブロック状の連結鉄心1kを組合わせて組立を行う場合を示している。ブロック状の連結鉄心1kの一方の片端に形成されている形状の配列は、連結鉄心1i、1jの配列と異なっている。すなわち、前述したように連結鉄心1i、1jの分割部の一方の片端は、例えば実施の形態1の図1と同様に、上面側から順に、溝部、凸部、ホゾ部が形成され、分割部の他方の片端は上面側から順にホゾ部、凹部、溝部が形成されている。これに対して、ブロック状の連結鉄心1kの一方の片端は、上面側から順に、溝部、凸部、ホゾ部が形成され、反対側の片端は上面側から溝部、凹部、ホゾ部が形成されている。なお、それぞれの形状は積層方向に隣接しており、積層方向の大きさは、凸部と凹部が最も大きく、溝部とホゾ部の積層方向の大きさは同等で、凸部と凹部より形状が一回り小さくなるように形成されている。また、ブロック状の連結鉄心1kを構成する3つの各ティース間は図19、図20同様、回動連結あるいは薄肉連結で構成されている。
図21、図22は、ブロック連結鉄心を複数個円環状に組み合わせて固定子の組立を行うことを説明する図である。図21では、3ティース分のブロック状の連結鉄心1kを組合わせて組立を行う場合を示している。ブロック状の連結鉄心1kの一方の片端に形成されている形状の配列は、連結鉄心1i、1jの配列と異なっている。すなわち、前述したように連結鉄心1i、1jの分割部の一方の片端は、例えば実施の形態1の図1と同様に、上面側から順に、溝部、凸部、ホゾ部が形成され、分割部の他方の片端は上面側から順にホゾ部、凹部、溝部が形成されている。これに対して、ブロック状の連結鉄心1kの一方の片端は、上面側から順に、溝部、凸部、ホゾ部が形成され、反対側の片端は上面側から溝部、凹部、ホゾ部が形成されている。なお、それぞれの形状は積層方向に隣接しており、積層方向の大きさは、凸部と凹部が最も大きく、溝部とホゾ部の積層方向の大きさは同等で、凸部と凹部より形状が一回り小さくなるように形成されている。また、ブロック状の連結鉄心1kを構成する3つの各ティース間は図19、図20同様、回動連結あるいは薄肉連結で構成されている。
偶数個のブロック連結鉄心で固定子の組立を行う場合、図21に示すようにブロック状の連結鉄心1kを、1つおきに上下逆にして組み立てることで干渉なく組み合わせることができる。しかし、奇数個の場合は干渉が生じるため、実施の形態2で説明したのと同様、図22に示すように1個だけ、ブロック状の連結鉄心1kと勝手反対な構造を備えたブロック状の連結鉄心1mを組込めば、実施の形態6で説明したような捻り嵌めをすることなく固定子を組み立てることができる。
本開示は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、1つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
従って、例示されていない無数の変形例が、本明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
以下、諸態様を付記としてまとめて記載する。
(付記1)
円環を周方向に分割した形状のバックヨーク部と前記バックヨーク部から突出したティース部からなる分割鉄心を、複数個円環状に配列して構成される回転電機の固定子において、前記バックヨーク部の両側端部に形成され、隣接する分割鉄心と接合する接合面のうち、一方の接合面の高さ方向に少なくとも第1の溝部、第1の凸部、第1のホゾ部が形成された第1の接合部と、他方の接合面の高さ方向に第2の溝部、第1の凹部、第2のホゾ部が形成された第2の接合部とを有しており、
前記第1の溝部と前記隣接する分割鉄心の第2のホゾ部とが係合し、前記第1の凸部と前記隣接する分割鉄心の第1の凹部とが隙間なく接触し、前記第1のホゾ部と前記隣接する分割鉄心の第2の溝部とが係合しており、
前記第1のホゾ部および前記第2のホゾ部は前記高さ方向からのみ前記第1および前記第2の溝部に挿入可能に構成され、前記第1の凹部に対し、前記第1の凸部は前記高さ方向および前記周方向のいずれの方向からでも挿入可能に構成され、前記第1のホゾ部および前記第2のホゾ部は、径方向および前記周方向のいずれの方向においても前記第1の凸部よりも、大きい形状であることを特徴とする回転電機の固定子。
(付記2)
前記第1の凸部と前記高さ方向に連なる第2の凹部を前記第1の接合部に有し、前記第1の凹部と前記高さ方向に連なる第2の凸部を前記第2の接合部に有し、前記分割鉄心の第2の凹部と前記隣接する分割鉄心の第2の凸部とが隙間なく接触していることを特徴とする付記1に記載の回転電機の固定子。
(付記3)
前記第1の溝部と前記第2の溝部は前記分割鉄心の高さ方向逆側の端部にそれぞれ設けられていることを特徴とする付記1または2に記載の回転電機の固定子。
(付記4)
前記第1の溝部と前記第2の溝部は前記分割鉄心の高さ方向同じ側の端部にそれぞれ設けられていることを特徴とする付記1または2に記載の回転電機の固定子。
(付記5)
前記第1の溝部と前記第2の溝部が前記高さ方向逆側の端部にそれぞれ設けられている分割鉄心と前記第1の溝部と前記第2の溝部が前記高さ方向同じ側の端部にそれぞれ設けられている分割鉄心とを奇数個組み合わせて構成されていることを特徴とする付記1または2に記載の回転電機の固定子。
(付記6)
前記第1および前記第2の溝部は前記周方向に対して台形状に凹んだ形状になっており、その形状は、凹んだ台形状の上辺にあたる溝の開口端で径方向の隙間がもっとも小さく、前記凹んだ台形状の下辺にあたる溝の底部で径方向の隙間がもっとも大きくなるように構成されたアリ溝形状であり、前記ホゾ部は周方向に対して突出した台形状で、前記周方向の端部の前記突出した台形状の下辺にあたる部分の径方向の大きさがもっとも大きく、前記突出した台形状の上辺にあたる根元部分の径方向の大きさがもっとも小さくなるように構成されたアリホゾ形状であることを特徴とする付記1から5のいずれか1項に記載の回転電機の固定子。
(付記7)
前記第1および前記第2の溝部は前記周方向に対してフック状に形成され、前記第1および前記第2のホゾ部もフック状に形成されていることを特徴とする付記1から5のいずれか1項に記載の回転電機の固定子。
(付記8)
前記第1の凸部は前記周方向に対して三角形状に突出しており、前記第1の凹部は前記周方向端部を底辺として三角形状に凹んでいることを特徴とする付記1から7のいずれか1項に記載の回転電機の固定子。
(付記9)
前記第1の凸部は前記周方向に対して円形状に突出しており、前記第1の凹部は前記周方向端部を底辺として円形状に凹んでいることを特徴とする付記1から7のいずれか1項に記載の回転電機の固定子。
(付記10)
円環を周方向に分割した形状のバックヨーク部と前記バックヨーク部から突出したティース部からなる分割鉄心を、複数個円環状に配列して構成される回転電機の固定子において、第1の分割鉄心のバックヨーク部の端部に形成され、隣接する第2の分割鉄心と接合する接合面の高さ方向に少なくとも第1の溝部、第1の凸部、第1のホゾ部が形成された第1の接合部を有し、第2の分割鉄心の前記第1の接合部と対向する接合面に第2の溝部、第1の凹部、第2のホゾ部が形成された第2の接合部を有し、前記第1の溝部と前記第2のホゾ部とが係合し、前記第1の凸部と前記第1の凹部とが隙間なく接触し、前記第1のホゾ部と前記第2の溝部とが係合しており、
前記第1のホゾ部および前記第2のホゾ部は前記高さ方向からのみ前記第1および前記第2の溝部に挿入可能に構成され、前記第1の凹部に対し、前記第1の凸部は前記高さ方向および前記周方向のいずれの方向からでも挿入可能に構成され、前記第1のホゾ部および前記第2のホゾ部は、径方向および前記周方向のいずれの方向においても前記第1の凸部よりも、大きい形状であることを特徴とする回転電機の固定子。
(付記11)
付記1から10のいずれか1項に記載の回転電機の固定子と、前記固定子に空隙を介して対向し回転自在に配置された回転子とを備えた回転電機。
(付記12)
円環を周方向に分割した形状のバックヨーク部と前記バックヨーク部から突出したティース部からなる分割鉄心を、円環状に配列する回転電機の固定子の製造方法において、前記バックヨーク部の両側端部に形成され、隣接する分割鉄心と接合する接合面のうち、一方の接合面の高さ方向に少なくとも第1の溝部、第1の凸部、第1のホゾ部が形成された第1の接合部と、他方の接合面の高さ方向に第2のホゾ部、第1の凹部、第2の溝部が形成された第2の接合部とを有しており、隣接する第1の分割鉄心と第2の分割鉄心を接合する場合、前記第1の分割鉄心と前記第2の分割鉄心を前記高さ方向にずらした状態で前記第1の分割鉄心の前記第1の凸部と前記第2の分割鉄心の第2の凹部とをそれぞれ周方向から近づけて接触させた後、第2の凹部と前記第1の凸部の一方または両方を前記高さ方向にスライドさせ、前記第1の分割鉄心の第1の溝部と前記第2の分割鉄心の第2のホゾ部を係合させるとともに、前記第1の分割鉄心の第1のホゾ部と前記第2の分割鉄心の第2の溝部とを係合させることを特徴とする回転電機の固定子の製造方法。
円環を周方向に分割した形状のバックヨーク部と前記バックヨーク部から突出したティース部からなる分割鉄心を、複数個円環状に配列して構成される回転電機の固定子において、前記バックヨーク部の両側端部に形成され、隣接する分割鉄心と接合する接合面のうち、一方の接合面の高さ方向に少なくとも第1の溝部、第1の凸部、第1のホゾ部が形成された第1の接合部と、他方の接合面の高さ方向に第2の溝部、第1の凹部、第2のホゾ部が形成された第2の接合部とを有しており、
前記第1の溝部と前記隣接する分割鉄心の第2のホゾ部とが係合し、前記第1の凸部と前記隣接する分割鉄心の第1の凹部とが隙間なく接触し、前記第1のホゾ部と前記隣接する分割鉄心の第2の溝部とが係合しており、
前記第1のホゾ部および前記第2のホゾ部は前記高さ方向からのみ前記第1および前記第2の溝部に挿入可能に構成され、前記第1の凹部に対し、前記第1の凸部は前記高さ方向および前記周方向のいずれの方向からでも挿入可能に構成され、前記第1のホゾ部および前記第2のホゾ部は、径方向および前記周方向のいずれの方向においても前記第1の凸部よりも、大きい形状であることを特徴とする回転電機の固定子。
(付記2)
前記第1の凸部と前記高さ方向に連なる第2の凹部を前記第1の接合部に有し、前記第1の凹部と前記高さ方向に連なる第2の凸部を前記第2の接合部に有し、前記分割鉄心の第2の凹部と前記隣接する分割鉄心の第2の凸部とが隙間なく接触していることを特徴とする付記1に記載の回転電機の固定子。
(付記3)
前記第1の溝部と前記第2の溝部は前記分割鉄心の高さ方向逆側の端部にそれぞれ設けられていることを特徴とする付記1または2に記載の回転電機の固定子。
(付記4)
前記第1の溝部と前記第2の溝部は前記分割鉄心の高さ方向同じ側の端部にそれぞれ設けられていることを特徴とする付記1または2に記載の回転電機の固定子。
(付記5)
前記第1の溝部と前記第2の溝部が前記高さ方向逆側の端部にそれぞれ設けられている分割鉄心と前記第1の溝部と前記第2の溝部が前記高さ方向同じ側の端部にそれぞれ設けられている分割鉄心とを奇数個組み合わせて構成されていることを特徴とする付記1または2に記載の回転電機の固定子。
(付記6)
前記第1および前記第2の溝部は前記周方向に対して台形状に凹んだ形状になっており、その形状は、凹んだ台形状の上辺にあたる溝の開口端で径方向の隙間がもっとも小さく、前記凹んだ台形状の下辺にあたる溝の底部で径方向の隙間がもっとも大きくなるように構成されたアリ溝形状であり、前記ホゾ部は周方向に対して突出した台形状で、前記周方向の端部の前記突出した台形状の下辺にあたる部分の径方向の大きさがもっとも大きく、前記突出した台形状の上辺にあたる根元部分の径方向の大きさがもっとも小さくなるように構成されたアリホゾ形状であることを特徴とする付記1から5のいずれか1項に記載の回転電機の固定子。
(付記7)
前記第1および前記第2の溝部は前記周方向に対してフック状に形成され、前記第1および前記第2のホゾ部もフック状に形成されていることを特徴とする付記1から5のいずれか1項に記載の回転電機の固定子。
(付記8)
前記第1の凸部は前記周方向に対して三角形状に突出しており、前記第1の凹部は前記周方向端部を底辺として三角形状に凹んでいることを特徴とする付記1から7のいずれか1項に記載の回転電機の固定子。
(付記9)
前記第1の凸部は前記周方向に対して円形状に突出しており、前記第1の凹部は前記周方向端部を底辺として円形状に凹んでいることを特徴とする付記1から7のいずれか1項に記載の回転電機の固定子。
(付記10)
円環を周方向に分割した形状のバックヨーク部と前記バックヨーク部から突出したティース部からなる分割鉄心を、複数個円環状に配列して構成される回転電機の固定子において、第1の分割鉄心のバックヨーク部の端部に形成され、隣接する第2の分割鉄心と接合する接合面の高さ方向に少なくとも第1の溝部、第1の凸部、第1のホゾ部が形成された第1の接合部を有し、第2の分割鉄心の前記第1の接合部と対向する接合面に第2の溝部、第1の凹部、第2のホゾ部が形成された第2の接合部を有し、前記第1の溝部と前記第2のホゾ部とが係合し、前記第1の凸部と前記第1の凹部とが隙間なく接触し、前記第1のホゾ部と前記第2の溝部とが係合しており、
前記第1のホゾ部および前記第2のホゾ部は前記高さ方向からのみ前記第1および前記第2の溝部に挿入可能に構成され、前記第1の凹部に対し、前記第1の凸部は前記高さ方向および前記周方向のいずれの方向からでも挿入可能に構成され、前記第1のホゾ部および前記第2のホゾ部は、径方向および前記周方向のいずれの方向においても前記第1の凸部よりも、大きい形状であることを特徴とする回転電機の固定子。
(付記11)
付記1から10のいずれか1項に記載の回転電機の固定子と、前記固定子に空隙を介して対向し回転自在に配置された回転子とを備えた回転電機。
(付記12)
円環を周方向に分割した形状のバックヨーク部と前記バックヨーク部から突出したティース部からなる分割鉄心を、円環状に配列する回転電機の固定子の製造方法において、前記バックヨーク部の両側端部に形成され、隣接する分割鉄心と接合する接合面のうち、一方の接合面の高さ方向に少なくとも第1の溝部、第1の凸部、第1のホゾ部が形成された第1の接合部と、他方の接合面の高さ方向に第2のホゾ部、第1の凹部、第2の溝部が形成された第2の接合部とを有しており、隣接する第1の分割鉄心と第2の分割鉄心を接合する場合、前記第1の分割鉄心と前記第2の分割鉄心を前記高さ方向にずらした状態で前記第1の分割鉄心の前記第1の凸部と前記第2の分割鉄心の第2の凹部とをそれぞれ周方向から近づけて接触させた後、第2の凹部と前記第1の凸部の一方または両方を前記高さ方向にスライドさせ、前記第1の分割鉄心の第1の溝部と前記第2の分割鉄心の第2のホゾ部を係合させるとともに、前記第1の分割鉄心の第1のホゾ部と前記第2の分割鉄心の第2の溝部とを係合させることを特徴とする回転電機の固定子の製造方法。
1a~1h:分割鉄心、1i、1j、1k、1m:連結鉄心、2:固定子、2A:回転子、2B:回転電機、3:バックヨーク部、4:ティース部、6a1、6a2、6b1、6c2、6d1、6d2、6e1、6h1、6h2:溝部、7a1、7b1、7d1、7e1、7h1、7h2:凸部、8a1、8a2、8b1、8c2、8e1、8e2、8d1、8d2、8h1、8h2:ホゾ部、7a2、7d2、7c2、7e2、9h1、9h2:凹部、10:シュー、11:円形凸部、12:円形凹部、13:フック凸部、14:フック凹部、15a、15b:分割部、16:薄肉部、17:回動部。
Claims (14)
- 円環を周方向に分割した形状のバックヨーク部と前記バックヨーク部から突出したティース部からなる分割鉄心を、複数個円環状に配列して構成される回転電機の固定子において、前記バックヨーク部の両側端部に形成され、隣接する分割鉄心と接合する接合面のうち、一方の接合面の高さ方向に少なくとも第1の溝部、第1の凸部、第1のホゾ部が形成された第1の接合部と、他方の接合面の高さ方向に第2の溝部、第1の凹部、第2のホゾ部が形成された第2の接合部とを有しており、
前記第1の溝部と前記隣接する分割鉄心の第2のホゾ部とが係合し、前記第1の凸部と前記隣接する分割鉄心の第1の凹部とが接触し、前記第1のホゾ部と前記隣接する分割鉄心の第2の溝部とが係合しており、
前記第1のホゾ部および前記第2のホゾ部は前記高さ方向からのみ前記第1および前記第2の溝部に挿入可能に構成され、前記第1の凹部に対し、前記第1の凸部は前記高さ方向および前記周方向のいずれの方向からでも挿入可能に構成され、前記第1のホゾ部および前記第2のホゾ部は、径方向および前記周方向のいずれの方向においても前記第1の凸部よりも、大きい形状であることを特徴とする回転電機の固定子。 - 前記第1の凸部と前記高さ方向に連なる第2の凹部を前記第1の接合部に有し、前記第1の凹部と前記高さ方向に連なる第2の凸部を前記第2の接合部に有し、前記分割鉄心の第2の凹部と前記隣接する分割鉄心の第2の凸部とが接触していることを特徴とする請求項1に記載の回転電機の固定子。
- 前記第1の溝部と前記第2の溝部は前記分割鉄心の高さ方向逆側の端部にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の回転電機の固定子。
- 前記第1の溝部と前記第2の溝部は前記分割鉄心の高さ方向同じ側の端部にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の回転電機の固定子。
- 前記第1の溝部と前記第2の溝部が高さ方向逆側の端部にそれぞれ設けられている分割鉄心と前記第1の溝部と前記第2の溝部が前記高さ方向同じ側の端部にそれぞれ設けられている分割鉄心とを奇数個組み合わせて構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の回転電機の固定子。
- 前記第1および前記第2の溝部は前記周方向に対して台形状に凹んだ形状になっており、その形状は、凹んだ台形状の上辺にあたる溝の開口端で径方向の隙間がもっとも小さく、前記凹んだ台形状の下辺にあたる溝の底部で径方向の隙間がもっとも大きくなるように構成されたアリ溝形状であり、前記ホゾ部は周方向に対して突出した台形状で、前記周方向の端部の前記突出した台形状の下辺にあたる部分の径方向の大きさがもっとも大きく、前記突出した台形状の上辺にあたる根元部分の径方向の大きさがもっとも小さくなるように構成されたアリホゾ形状であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の回転電機の固定子。
- 前記第1および前記第2の溝部は前記周方向に対してフック状に形成され、前記第1および前記第2のホゾ部もフック状に形成されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の回転電機の固定子。
- 前記第1の凸部は前記周方向に対して三角形状に突出しており、前記第1の凹部は前記周方向端部を底辺として三角形状に凹んでいることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の回転電機の固定子。
- 前記第1の凸部は前記周方向に対して円形状に突出しており、前記第1の凹部は前記周方向端部を底辺として円形状に凹んでいることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の回転電機の固定子。
- 円環を周方向に分割した形状のバックヨーク部と前記バックヨーク部から突出したティース部からなる分割鉄心を、複数個円環状に配列して構成される回転電機の固定子において、第1の分割鉄心のバックヨーク部の端部に形成され、隣接する第2の分割鉄心と接合する接合面の高さ方向に少なくとも第1の溝部、第1の凸部、第1のホゾ部が形成された第1の接合部を有し、第2の分割鉄心の前記第1の接合部と対向する接合面に第2の溝部、第1の凹部、第2のホゾ部が形成された第2の接合部を有し、前記第1の溝部と前記第2のホゾ部とが係合し、前記第1の凸部と前記第1の凹部とが接触し、前記第1のホゾ部と前記第2の溝部とが係合しており、
前記第1のホゾ部および前記第2のホゾ部は前記高さ方向からのみ前記第1および前記第2の溝部に挿入可能に構成され、前記第1の凹部に対し、前記第1の凸部は前記高さ方向および前記周方向のいずれの方向からでも挿入可能に構成され、前記第1のホゾ部および前記第2のホゾ部は、径方向および前記周方向のいずれの方向においても前記第1の凸部よりも、大きい形状であることを特徴とする回転電機の固定子。 - バックヨーク部と前記バックヨーク部から突出したティース部からなる複数の分割鉄心を前記バックヨーク部に回動部を設けることで回動可能に連結して連結鉄心を形成し、前記連結鉄心を配列して構成される回転電機の固定子であって、前記連結鉄心の一方の端部に形成され、隣接する連結鉄心と接合する接合面の高さ方向に少なくとも第1の溝部、第1の凸部、第1のホゾ部が形成された第1の接合部を有するとともに、前記連結鉄心の他方の端部に形成され、隣接する連結鉄心と接合する接合面の高さ方向に少なくとも第2の溝部、第1の凹部、第2のホゾ部が形成された第2の接合部を有する回転電機の固定子。
- バックヨーク部と前記バックヨーク部から突出したティース部からなる複数の分割鉄心を前記バックヨーク部に薄肉部を設け、互いに連結して連結鉄心を形成し、前記連結鉄心を配列して構成される回転電機の固定子であって、前記連結鉄心の一方の端部に形成され、隣接する連結鉄心と接合する接合面の高さ方向に少なくとも第1の溝部、第1の凸部、第1のホゾ部が形成された第1の接合部を有するとともに、前記連結鉄心の他方の端部に形成され、隣接する連結鉄心と接合する接合面の高さ方向に少なくとも第2の溝部、第1の凹部、第2のホゾ部が形成された第2の接合部を有する回転電機の固定子。
- 請求項1、2、および10から12のいずれか1項に記載の回転電機の固定子と、前記固定子に空隙を介して対向し回転自在に配置された回転子とを備えた回転電機。
- 円環を周方向に分割した形状のバックヨーク部と前記バックヨーク部から突出したティース部からなる分割鉄心を、円環状に配列する回転電機の固定子の製造方法において、前記バックヨーク部の両側端部に形成され、隣接する分割鉄心と接合する接合面のうち、一方の接合面の高さ方向に少なくとも第1の溝部、第1の凸部、第1のホゾ部が形成された第1の接合部と、他方の接合面の高さ方向に第2のホゾ部、第1の凹部、第2の溝部が形成された第2の接合部とを有しており、隣接する第1の分割鉄心と第2の分割鉄心を接合する場合、前記第1の分割鉄心と前記第2の分割鉄心を前記高さ方向にずらした状態で前記第1の分割鉄心の前記第1の凸部と前記第2の分割鉄心の前記第1の凹部とをそれぞれ周方向から近づけて接触させた後、第1の凹部と前記第1の凸部の一方または両方を前記高さ方向にスライドさせ、前記第1の分割鉄心の第1の溝部と前記第2の分割鉄心の第2のホゾ部を係合させるとともに、前記第1の分割鉄心の第1のホゾ部と前記第2の分割鉄心の第2の溝部とを係合させることを特徴とする回転電機の固定子の製造方法。
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