WO2024089937A1 - 回転電機 - Google Patents

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WO2024089937A1
WO2024089937A1 PCT/JP2023/023404 JP2023023404W WO2024089937A1 WO 2024089937 A1 WO2024089937 A1 WO 2024089937A1 JP 2023023404 W JP2023023404 W JP 2023023404W WO 2024089937 A1 WO2024089937 A1 WO 2024089937A1
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WO
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bobbin
electric machine
stator
rotating electric
stator core
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PCT/JP2023/023404
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English (en)
French (fr)
Inventor
勇介 浅海
裕治 榎本
博洋 床井
祐 長谷川
啓祐 竹内
亨 酒井
Original Assignee
株式会社日立産機システム
株式会社日立製作所
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Filing date
Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/32—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/34—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation between conductors or between conductor and core, e.g. slot insulation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure

Definitions

  • the present invention relates to rotating electric machines such as motors, and in particular to rotating electric machines used in industrial machinery.
  • a rotating electric machine has been developed that uses segment coils, which are rectangular wires with a flat cross section, to increase the winding space factor of the stator, resulting in a high power density and compact size.
  • segment coils which are rectangular wires with a flat cross section, to increase the winding space factor of the stator, resulting in a high power density and compact size.
  • the divided segment coils are fitted into multiple coil insertion holes formed in a bobbin provided in the stator slot, achieving further miniaturization, high productivity, and low costs.
  • Patent document 1 describes a structure in which a recess is provided on the back yoke of the stator core and a protrusion is provided on the bobbin, and the bobbin is positioned by fitting the protrusion into the recess.
  • the bobbins When inserting the divided segment coils into the bobbins in the stator slots, the bobbins may move radially or axially and become misaligned, making work difficult and reducing productivity.
  • the protrusion of the bobbin needs to be angled in order to fit into the recess. If this angle is large, the force required for press-fitting increases and the risk of damaging the bobbin increases. If the protrusion is damaged anywhere in the axial direction, it is difficult to confirm the location after assembly, posing a reliability issue.
  • the object of the present invention is to position the bobbin in a rotating electrical machine while ensuring both ease of operation and reliability.
  • the rotating electric machine of one aspect of the present invention is a rotating electric machine having a stator and a rotor arranged to be rotatable around a rotation axis, the stator has a stator core having a plurality of slots and a bobbin fitted inside the slots, the bobbin has flanges provided at both ends of the axial direction of the stator and protrusions provided on the flanges, the stator core has protrusions protruding from the inner surface of the slots, and the bobbin is positioned by the engagement of the protrusions with the protrusions.
  • FIG. 1 is a perspective view of a rotating electric machine 100 according to a first embodiment.
  • 2 is a radial cross-sectional view of the rotating electric machine 100.
  • FIG. FIG. 4 is a perspective view of the coil 5 during assembly.
  • FIG. 4 is a perspective view of the coil 5 after assembly.
  • FIG. 3B is a partially enlarged view of FIG. 3A.
  • FIG. 3C is a side view of the bobbin 20.
  • FIG. 3D is a partially enlarged view of FIG. 3C.
  • FIG. FIG. FIG. 4C is a partially enlarged view of FIG. 4B.
  • 2 is a perspective view showing a state where a bobbin 20 is being inserted into a slot 7 of a stator core 4.
  • FIG. 13 is a perspective view of the stator core 4 after all of the bobbins 20 have been inserted into the slots 7 .
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the stator core 4 after all bobbins 20 have been inserted into the slots 7.
  • 2 is a perspective view showing a state in which a radially outer surface 31 of a protrusion 23 abuts against a radially inner surface 34 of a protrusion 24.
  • FIG. 5G is a cross-sectional view of FIG. 5F.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the protrusion 24 is in contact with the projection 23 in the axial direction.
  • 2 is a perspective view showing a state in which a radially inner surface 31 of a protrusion 23 is in contact with a radially inner surface 34 of a protrusion 24.
  • FIG. FIG. 5I is a cross-sectional view.
  • FIG. 11 is a top view of a tooth 9 according to a second embodiment.
  • FIG. 2 is a partially enlarged top view of the core back 10.
  • FIG. 4 is a perspective view of the stator core 4 during assembly.
  • FIG. 2 is a partially enlarged top view of the stator core 4.
  • FIG. 7B is a partially enlarged view of FIG. 7A.
  • FIG. 7D is a partially enlarged view of FIG. 7C.
  • 1 is a perspective view of a rotating electric machine 100 formed by combining a convex stator 25 and a concave stator 26 in the middle of being assembled.
  • FIG. FIG. 2 is a perspective view of the rotating electric machine 100 after assembly.
  • the coil is a distributed winding, and is constructed by fitting divided segment coils into multiple coil insertion holes formed in a bobbin provided in the slots of the stator.
  • the rotor may be an embedded magnet type rotor formed by inserting magnets into the magnet insertion holes, in which the rotor core has multiple magnet insertion holes, or a surface magnet type rotor formed by attaching magnets to the rotor core surface. It may also be an induction motor that does not use magnets, a synchronous reluctance motor, or a switched reluctance motor.
  • FIG. 1A is a perspective view of the rotating electric machine 100
  • FIG. 1B is a radial cross-sectional view of the rotating electric machine 100.
  • the external rotor type rotating electric machine 100 includes a rotor 3 composed of a rotor core (rotor iron core) 1 and a permanent magnet 2, and a stator 6 arranged with a predetermined gap on the inner diameter side of the rotor 3 and composed of a stator core (stator iron core) 4 and a coil 5.
  • the rotor 3 is arranged so that it can rotate around a rotating shaft 90 as its central axis.
  • FIG. 2A is a perspective view of the coil 5 during assembly
  • FIG. 2B is a perspective view of the coil 5 after assembly.
  • the coil 5 is constructed by fitting a convex segment coil 11 and a concave segment coil 12 into a plurality of coil insertion holes 22 formed in a bobbin 20 provided in the slot 7 of the stator 6.
  • FIG. 3A is a perspective view of the bobbin 20, and FIG. 3B is a partially enlarged view of FIG. 3A.
  • FIG. 3C is a side view of the bobbin 20, and FIG. 3D is a partially enlarged view of FIG. 3C.
  • the bobbin 20 has multiple coil insertion holes 22 extending in the axial direction, and has flanges 21 at both axial ends.
  • the flange 21 has a protrusion 23 on the surface side that comes into contact with the stator core 4.
  • the bobbin 20 is produced by injection molding an elastic material such as resin. By producing it from an elastic material, the flange 21 can be bent in the direction of the arrow in Figure 3D.
  • FIG. 4A is a perspective view of the stator core 4, and FIG. 4B is a top view of the stator core 4.
  • FIG. 4C is a partially enlarged view of FIG. 4B.
  • the stator core 4 is composed of a core back 10 and teeth 9 extending in the inner diameter direction of the core back 10.
  • the slots 7 sandwiched between the teeth 9 of the stator core 4 have protrusions 24 on their inner surfaces.
  • 30 is the end face of the stator core 4.
  • Figure 5A is an oblique view of the bobbin 20 being inserted into the slot 7 of the stator core 4
  • Figure 5B is an oblique view after all the bobbins 20 have been inserted into the slots 7 of the stator core 4.
  • Figure 5C is a cross-sectional view after all the bobbins 20 have been inserted into the slots 7 of the stator core 4
  • Figure 5D is an oblique view of the convex segment coil 11 and the concave segment coil 12 being inserted into the bobbin 20.
  • Figure 5E is an oblique view of the stator 6 after all the convex segment coils 11 and the concave segment coils 12 have been inserted.
  • Figure 5F is a perspective view of the state when the radially outer surface 31 of the rib 23 abuts against the radially inner surface 34 of the protrusion 24.
  • Figure 5G is a cross-sectional view at this time.
  • Figure 5H is a perspective view of the state when the flange 21 is bent in the direction of the arrow in Figure 3D to become an elastically deformed flange 35, and the rib 24 is in axial contact with the protrusion 23.
  • Figure 5I is a perspective view of the state when the radially inner surface 31 of the rib 23 abuts against the radially inner surface 34 of the protrusion 24.
  • Figure 5J is a cross-sectional view at this time.
  • the bobbin 20 Because the bobbin 20 has flanges 21 at both axial ends, it cannot be inserted axially into the slot 7 of the stator core 4.
  • the bobbin 20 is inserted radially into the slot 7 of the stator core 4.
  • the radially outer surface 31 of the rib 23 abuts against the radially inner surface 34 of the protrusion 24, but when it is pressed further, the flange 21 bends in the direction of the arrow in Figure 3D, so that the rib 24 comes into contact with the protrusion 23 in the axial direction.
  • the flange 21 returns to its original shape, and the radially inner surface 31 of the rib 23 comes into contact with the radially outer surface 34 of the protrusion 24.
  • This structure fixes the bobbin in the axial and radial directions, improving workability when inserting the convex segment coil 11 and the concave segment coil 12 and improving productivity.
  • FIG. 6A is a top view of the teeth 9, and FIG. 6B is a partially enlarged top view of the core back 10.
  • FIG. 6C is a perspective view of the stator core 4 in the middle of assembly, and
  • FIG. 6D is a partially enlarged top view of the stator core 4.
  • the stator core 4 is constructed by inserting the teeth 9 into the teeth insertion grooves 13 of the core back 10 from the axial direction, with the teeth 9 and core back 10 being separate parts.
  • the teeth 9 and core back 10 can be made of amorphous material and the core back 10 can be made of electromagnetic steel sheet. This makes it possible to reduce losses generated in the teeth 9.
  • the engagement portion between the stator core 4 and the bobbin 20 is located at the center of the slot 7, so the contact surface between the teeth 9 and the core back 10 does not become small.
  • the engagement portion between the stator core 4 and the bobbin 20 is located at the center of the slot 7, forming a magnetic flux flow 14 (see FIG. 6D), which reduces magnetic resistance and improves efficiency compared to a structure with a recess at the base.
  • Fig. 7A is a perspective view of the convex stator 25 with the convex segment coil 11 inserted
  • Fig. 7B is a partially enlarged view of Fig. 7A
  • Fig. 7C is a perspective view of the concave stator 26 with the concave segment coil 12 inserted
  • Fig. 7D is a partially enlarged view of Fig. 7C
  • Fig. 7E is a perspective view of the rotating electric machine 100 formed by combining the convex stator 25 and the concave stator 26 during assembly
  • Fig. 7F is a perspective view of the rotating electric machine 100 after assembly.
  • the convex stator 25 is constructed by inserting the bobbin 20 radially into the slot 7 of the stator core 4, and then inserting the convex segment coil 11 into the coil insertion hole 22. At this time, the bobbin 20 is fixed in the axial and radial directions, as in Example 1, making it easy to work with.
  • the concave stator 26 is constructed by inserting the bobbin 20 radially into the slot 7 of the stator core 4, and then inserting the concave segment coil 12 into the coil insertion hole 22. At this time, the bobbin 20 is fixed in the axial and radial directions, as in Example 1, making it easy to work with.
  • the convex portion 27 of the convex side segment coil 11 and the concave portion 28 of the segment coil 12 can be visually confirmed from the axial end faces. This allows the convex side stator 25 and the concave side stator 26 to be assembled while visually checking whether the convex portion 27 (see Figure 7B) and the concave portion 28 (see Figure 7D) are properly fitted together. This prevents fitting failures and improves reliability.
  • the bobbin 20 is fixed in the axial and radial directions, it is possible to prevent the bobbin 20 from shifting out of position when assembling the convex stator 25 and the concave stator 26, for example, by flipping the convex stator 25 and the concave stator 26, improving workability.
  • the mating surfaces of the convex stator 25 and concave stator 26 require a structure that ensures a creepage distance for insulation between the convex segment coil 11 and the concave segment coil 12 and the stator core 4, but this structure ensures this creepage distance with the flange 21.
  • the bobbin can be positioned by engaging the protrusion extending axially from the flange of the bobbin with the protrusion extending radially from the inner surface of the slot. This improves workability when inserting the divided segment coils, improving productivity.
  • the risk of the bobbin being damaged is reduced and reliability is improved. Even if the bobbin is damaged during insertion, it can be easily detected by visual inspection because the part that is elastically deforming is on the axial end face.
  • the bobbin can be positioned in a rotating electric machine while ensuring both workability and reliability.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

固定子は複数のスロットを有する固定子鉄心とスロットの内部に嵌め込まれたボビンとを有し、ボビンは固定子の軸方向の両端にそれぞれ設けられた鍔部と鍔部にそれぞれ設けられた突条部とを有し、固定子鉄心はスロットの内面から突出する突起部を有し、突条部と突起部が係合することによりボビンの位置決めが行われる。

Description

回転電機
　本発明は、モータ等の回転電機に関し、特に、産業機械に用いられる回転電機に関する。
　導線に断面が扁平形状の平角線であるセグメントコイルを用いて固定子の巻線占積率を高め、高出力密度化し小型化した回転電機が開発されている。この回転電機において、分割されたセグメントコイルを固定子のスロット内に備わるボビンに形成された複数のコイル挿入孔内で嵌合させ、さらなる小型化と高生産性と低コスト化を実現している。
　特許文献１には、固定子コアのバックヨークに凹部が、ボビンに突起が設けられており突起を凹部に嵌めることにより、ボビンを位置決めする構造が記載されている。
特開２０１６－２０８７３０号公報
　分割されたセグメントコイルを固定子のスロット内に備わるボビンに挿入する際に、ボビンが径方向や軸方向に動いて位置ずれすることは作業性が悪く生産性の低下につながる。
　また、位置がずれたボビンにコイルを挿入しようとすると、コイルがボビンの壁に当たってしまうことで、ボビンが破損する可能性が考えられる。
　特許文献１の構造では、ボビンの突起を凹部に嵌めるため、突起に角度が必要である。この角度が大きいと圧入時の必要な力が増加するとともに、ボビンが破損するリスクが増加する。軸方向のいずれかの箇所で突起に破損が発生した場合、組立後にその箇所を確認することは困難であり信頼性に課題がある。
　分割されたセグメントコイルを固定子のスロット内に備わるボビンに挿入する際の作業性向上のためのボビン位置決めについて、破損リスクが小さい構造で実現することが求められる。
　本発明の目的は、回転電機において、作業性と信頼性の両方を確保した状態でボビンの位置決めを行うことにある。
　本発明の一態様の回転電機は、固定子と回転軸を中心軸として回転可能に配置された回転子とを有する回転電機であって、前記固定子は、複数のスロットを有する固定子鉄心と、前記スロットの内部に嵌め込まれたボビンとを有し、前記ボビンは、前記固定子の軸方向の両端にそれぞれ設けられた鍔部と、前記鍔部にそれぞれ設けられた突条部とを有し、前記固定子鉄心は、前記スロットの内面から突出する突起部を有し、前記突条部と前記突起部が係合することにより前記ボビンの位置決めが行われることを特徴とする。
　本発明の一態様によれば、回転電機において、作業性と信頼性の両方を確保した状態でボビンの位置決めを行うことができる。
実施例１の回転電機１００の斜視図である。 回転電機１００の径方向断面図である。 コイル５の組立途中の斜視図である。 コイル５の組立後の斜視図である。 ボビン２０の斜視図である。 図３Ａの部分拡大図である。 図３Ｃはボビン２０の側面図である。 図３Ｃの部分拡大図である。 固定子コア４の斜視図である。 固定子コア４の上面図である。 図４Ｂの部分拡大図である。 固定子コア４のスロット７にボビン２０に挿入しているときの斜視図である。 固定子コア４のスロット７に全てのボビン２０を挿入後の斜視図である。 固定子コア４のスロット７に全てのボビン２０挿入後の断面図である。 ボビン２０に凸型セグメントコイル１１と凹型セグメントコイル１２を挿入しているときの斜視図である。 全ての凸型セグメントコイル１１と凹型セグメントコイル１２を挿入後の固定子６の斜視図である。 突条２３の突条径方向外側面３１が突起２４の突起径方向内側面３４に突き当たっているときの斜視図である。 図５Ｇは図５Ｆにおける断面図である。 突条２４が突起２３と軸方向で接している状態の斜視図である。 突条２３の突条径方向内側面３１が突起２４の突起径方向内側面３４に接しているときの斜視図である。 図５Ｉにおける断面図である。 実施例２のティース９の上面図である。 コアバック１０の上面図の部分拡大図である。 固定子コア４の組立途中の斜視図である。 固定子コア４の上面図の部分拡大図である。 実施例３の凸型セグメントコイル１１が挿入された凸側固定子２５の斜視図である。 図７Ａの部分拡大図である。 凹型セグメントコイル１２が挿入された凹側固定子２６の斜視図である。 図７Ｃの部分拡大図である。 凸側固定子２５と凹側固定子２６を組み合わせにより構成される回転電機１００の組立て途中の斜視図である。 は回転電機１００の組立て後の斜視図である。
　以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例の記載内容に限定して解釈されるものではない。本発明の思想ないし主旨から逸脱しない範囲で、その具体的構成を変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。
　なお、実施例を説明するための各図において、同一の構成要素には同一の名称、符号を付して、その繰り返しの説明を省略する。
　本実施例は内転型回転電機を対象としている。コイルは分布巻であり、分割されたセグメントコイルを固定子のスロット内に備わるボビンに形成された複数のコイル挿入孔内で嵌合させることで構成されている。回転子は回転子コアが複数の磁石挿入孔を有し、前記磁石挿入孔に磁石を挿入することで形成した埋込磁石型の回転子でも良いし、磁石を回転子コア表面に貼り付けることで形成した表面磁石型であっても良い。また、磁石を用いない誘導モータや、シンクロナスリラクタンスモータ、スイッチトリラクタンスモータでも良い。
　図１Ａ～図５Ｊを参照して、本発明の実施例１について説明する。
　図１Ａは回転電機１００の斜視図であり、図１Ｂは回転電機１００の径方向断面図である。
　外転型回転電機１００は、回転子コア（回転子鉄心）１と永久磁石２により構成された回転子３と、回転子３の内径側に所定の間隙を設けて配置され、固定子コア（固定子鉄心）４とコイル５により構成された固定子６を備える。回転子３は回転軸９０を中心軸として回転可能に配置されている。
　図２Ａはコイル５の組立途中の斜視図であり、図２Ｂはコイル５の組立後の斜視図である。
　コイル５は、凸型セグメントコイル１１と凹型セグメントコイル１２を固定子６のスロット７内に備わるボビン２０に形成された複数のコイル挿入孔２２内で嵌合させることで構成されている。
　図３Ａはボビン２０の斜視図であり、図３Ｂは図３Ａの部分拡大図である。図３Ｃはボビン２０の側面図であり、図３Ｄは図３Ｃの部分拡大図である。
　ボビン２０は、軸方向に延びた複数のコイル挿入孔２２を有し、軸方向の両端部に鍔２１を有する。また、鍔２１の固定子コア４と接触する面側には突条２３を有する。ボビン２０は、例えば樹脂などの弾性のある材料を射出成形することで生成する。弾性のある材料で生成することで、鍔２１は図３Ｄの矢印方向に曲げることができる。
　図４Ａは固定子コア４の斜視図であり、図４Ｂは固定子コア４の上面図である。図４Ｃは図４Ｂの部分拡大図である。
　固定子コア４はコアバック１０と、コアバック１０の内径方向に延びたティース９で構成される。固定子コア４のティース９に挟まれたスロット７の内面に突起２４を有する。３０は固定子コア４の端面である。
　図５Ａは、固定子コア４のスロット７にボビン２０に挿入している斜視図であり、図５Ｂは固定子コア４のスロット７に全てのボビン２０を挿入後の斜視図である。図５Ｃは固定子コア４のスロット７に全てのボビン２０挿入後の断面図であり、図５Ｄはボビン２０に凸型セグメントコイル１１と凹型セグメントコイル１２を挿入している斜視図である。図５Ｅは全ての凸型セグメントコイル１１と凹型セグメントコイル１２を挿入後の固定子６の斜視図である。
　図５Ｆは、突条２３の突条径方向外側面３１が突起２４の突起径方向内側面３４に突き当たっているときの斜視図である。図５Ｇはその時の断面図である。図５Ｈは、鍔２１が図３Ｄの矢印方向に曲がって、弾性変形した鍔３５になり、突条２４が突起２３と軸方向で接している状態の斜視図である。図５Ｉは、突条２３の突条径方向内側面３１が突起２４の突起径方向内側面３４に接しているときの斜視図である。図５Ｊはその時の断面図である。
　ボビン２０は、軸方向の両端部に鍔２１を有するため、軸方向から固定子コア４のスロット７に挿入することはできない。ボビン２０は、固定子コア４のスロット７へ径方向から挿入する。径方向から挿入した際に、突条２３の突条径方向外側面３１が突起２４の突起径方向内側面３４に突き当たるが、さらに押し込むと、鍔２１が図３Ｄの矢印方向に曲がるため、突条２４は突起２３と軸方向で接する。そこからさらに押し込むと、鍔２１は元の形状に戻り、突条２３の突条径方向内側面３１と突起２４の突起径方向外側面３４が接する。
　これにより固定子コア４とボビン２０が径方向に係合される。この構造により、ボビンは軸方向及び径方向に固定されるため、凸型セグメントコイル１１と凹型セグメントコイル１２を挿入する際の作業性が良くなり、生産性が向上する。
　図６Ａ～図６Ｄを参照して、本発明の実施例２について説明する。
　図６Ａはティース９の上面図であり、図６Ｂはコアバック１０の上面図の部分拡大図である。図６Ｃは固定子コア４の組立途中の斜視図であり、図６Ｄは固定子コア４の上面図の部分拡大図である。
　固定子コア４は、ティース９とコアバック１０が別パーツ化されており、軸方向からティース９をコアバック１０のティース挿入溝１３に挿入することで構成される。ティース９とコアバック１０を別パーツ化することで、例えば、ティース９の材料にアモルファス、コアバック１０の材料に電磁鋼板を用いる。これにより、ティース９で発生する損失を低減させることができる。
　また、ティース９とコアバック１０に同じ材料を用いる場合でも、一体型の固定子コア４の形状を打ち抜きなどで作成した場合に発生する材料の余りを減らすことができる。
　このとき、上記特許文献１のように、ティース９がコアバック１０と接する根元に凹部を設けていると、ティース９とコアバック１０の接触面積が小さくなりティース９の保持強度が弱くなる。
　本実施例２では、固定子コア４とボビン２０の係合部がスロット７の中心部に位置しており、ティース９とコアバック１０の接触面が小さくなることはない。
　また、上記特許文献１のように、ティース９がコアバック１０と接する根元に凹部を設けていると、凹部に磁束が通らず磁気抵抗が大きくなり、効率が低下する。
　本実施例２では、固定子コア４とボビン２０の係合部がスロット７の中心部に位置していることで、磁束の流れ１４（図６Ｄ参照）が形成され、根元に凹部を有する構造と比べて磁気抵抗が小さくなり効率が良くなる。
　ティース９とコアバック１０の組み立て、固定子コア４とした後のボビン２０の挿入や、凸型セグメントコイル１１及び凹型セグメントコイル１２の挿入に関しては、実施例１と同様なのでその説明は省略する。
　図７Ａ～図７Ｆを参照して、本発明の実施例３について説明する。
　図７Ａは凸型セグメントコイル１１が挿入された凸側固定子２５の斜視図であり、図７Ｂは図７Ａの部分拡大図である。図７Ｃは凹型セグメントコイル１２が挿入された凹側固定子２６の斜視図であり、図７Ｄは図７Ｃの部分拡大図である。図７Ｅは凸側固定子２５と凹側固定子２６を組み合わせにより構成される回転電機１００の組立て途中の斜視図であり、図７Ｆは回転電機１００の組立て後の斜視図である。
　凸側固定子２５は、ボビン２０を固定子コア４のスロット７へ径方向から挿入したのち、凸型セグメントコイル１１をコイル挿入孔２２に挿入することで構成される。このとき、実施例１と同様にボビン２０は軸方向及び径方向に固定されるため作業性は良い。
　凹側固定子２６は、ボビン２０を固定子コア４のスロット７へ径方向から挿入したのち、凹型セグメントコイル１２をコイル挿入孔２２に挿入することで構成される。このとき、実施例１と同様にボビン２０は軸方向及び径方向に固定されるため作業性は良い。
　凸側セグメントコイル１１の凸部２７及びセグメントコイル１２の凹部２８は、軸方向端面から目視で確認することができる。これにより、凸側固定子２５と凹側固定子２６を組みたてる際に、凸部２７（図７Ｂ参照）と凹部２８（図７Ｄ参照）が正しく勘合できているかを目視で確認しながら組み立てることができる。このため、勘合不良が発生せず信頼性の向上が図れる。
　また、ボビン２０は軸方向及び径方向に固定されていることで、凸側固定子２５と凹側固定子２６を組みたてる際に、凸側固定子２５及び凹側固定子２６をひっくり返すなどしたときに発生しうるボビン２０の位置ずれを防止することができるため作業性が良い。
　凸側固定子２５と凹側固定子２６の勘合面については、凸側セグメントコイル１１及び凹型セグメントコイル１２と固定子コア４との絶縁のための沿面距離を確保した構造が必要となるが、この構造では鍔２１により沿面距離を確保できる。
　上記実施例によれば、ボビンの鍔部から軸方向に延びた突条部とスロット内面から径方向に延びた突起部が係合することで、ボビンの位置決めをすることができる。このため、分割されたセグメントコイルを挿入する際の作業性が良くなり生産性が向上する。
　また、ボビンの突条部を弾性変形しやすい鍔部の裏側に設けることにより、ボビンの破損リスクが低下し信頼性が向上する。挿入時にボビンが破損した場合でも、弾性変形する箇所が軸方向端面であるため目視により容易に発見できる。
　このように、上記実施例によれば、回転電機において、作業性と信頼性の両方を確保した状態でボビンの位置決めを行うことができる。
１　回転子コア
２　永久磁石
３　回転子
４　固定子コア
５　コイル
６　固定子
７　スロット
８　シャフト
９　ティース
１０　コアバック
１１　凸型セグメントコイル
１２　凹型セグメントコイル
１３　ティース挿入溝
１４　磁束の流れ
２０　ボビン
２１　鍔
２２　コイル挿入孔
２３　突条
２４　突起
２５　凸側固定子
２６　凹側固定子
２７　凸部
２８　凹部
２９　ボビンの接触面
３０　固定子コアの端面
３１　突条径方向外側面
３２　突条径方向内側面
３３　突起径方向外側面
３４　突起径方向内側面
３５　弾性変形した鍔
９０　回転軸
１００　回転電機

Claims (12)

  1. 固定子と回転軸を中心軸として回転可能に配置された回転子とを有する回転電機であって、
    前記固定子は、
    複数のスロットを有する固定子鉄心と、
    前記スロットの内部に嵌め込まれたボビンと、を有し、
    前記ボビンは、
    前記固定子の軸方向の両端にそれぞれ設けられた鍔部と、
    前記鍔部にそれぞれ設けられた突条部と、を有し、
    前記固定子鉄心は、
    前記スロットの内面から突出する突起部を有し、
    前記突条部と前記突起部が係合することにより、前記ボビンの位置決めが行われることを特徴とする回転電機。
  2. 前記突条部は、
    前記固定子鉄心の端面とそれぞれ接する接触面に位置すると共に前記軸方向に延びるように前記鍔部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
  3. 前記鍔部は、
    弾性変形可能に構成されており、
    前記ボビンの前記突条部は、
    前記鍔部の裏側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
  4. 前記鍔部は、
    所定方向に曲げることが可能なような弾性材料で構成されていることを特徴とする請求項３に記載の回転電機。
  5. 前記ボビンは、
    前記軸方向に延びた複数のコイル挿入孔を有し、
    前記ボビンの位置決めが行われた状態で、凸型セグメントコイルと凹型セグメントコイルが前記コイル挿入孔の内部で嵌合されることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
  6. 前記固定子は、
    コアバックと、前記コアバックの内径方向に延びた複数のティースとを有し、
    前記スロットは、前記ティースに挟まれており、
    前記突起は、前記スロットの内面に設けられており、
    前記ボビンは、前記スロットに前記固定子の径方向から挿入されることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
  7. 前記ボビンが前記スロットに前記径方向から挿入されることにより、前記突条の前記径方向の内側面と前記突起の前記径方向の外側面とが接して前記突条部と前記突起部が係合され、前記ボビンは前記軸方向及び前記径方向に固定されることを特徴とする請求項６に記載の回転電機。
  8. 前記スロットの中心部で、前記突条部と前記突起部が係合することを特徴とする請求項６に記載の回転電機。
  9. 前記コアバックと前記ティースは、別部品でそれぞれ構成されており、
    前記固定子鉄心は、
    前記コアバックに前記ティースを嵌め込むことにより構成されることを特徴とする請求項６に記載の回転電機。
  10. 前記コアバックは、ティース挿入溝を有し、
    前記軸方向から前記ティースを前記ティース挿入溝に挿入することにより前記コアバックに前記ティースを嵌め込むことを特徴とする請求項９に記載の回転電機。
  11. 前記ティースは、アモルファス材で構成され、
    前記コアバックは、電磁鋼板で構成されることを特徴とする請求項９に記載の回転電機。
  12. 前記固定子鉄心は、
    第１の固定子鉄心と第２の固定子鉄心とから構成され、
    前記ボビンは、
    前記第１の固定子鉄心と前記第２の固定鉄心にそれぞれ嵌め込まれており、
    前記第１の固定子鉄心と前記第２の固定子鉄心とは、前記鍔部を介して接していることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
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