(57)【要約】【課題】回転電機のコア１において、ティース１０の数が増えても、コア１としての一体性を保つことができる構成を提供する。【解決手段】コア１は、位置決め体２２および第１、第２係合片２３、２４を備える。まず、位置決め体２２は、筒部分１９の内周に配置され、底積層部１７の内周に当接して積層単位を径方向に位置決めする。また、第１係合片２３は、底積層部１７の軸方向一端側かつ外周側から底積層部１７の外周に引っ掛かる。さらに、第２係合片２４は、底積層部１７の軸方向他端側かつ外周側から底積層部１７の外周に引っ掛かる。これにより、筒部分１９を保持することで、コア１としての一体性を保つことができる。このため、ティース１０の数が増えても、公差の大きさにかかわりなく、コア１としての一体性を保つことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のヨーク（９）、および、このヨーク（９）から外周側に突出する複数のティース（１０）を具備する回転電機（２）のコア（１）において、
素材となる鋼板（１１）は、底部（１２）およびこの底部（１２）を挟む２つの辺部（１３）を有するように折れ曲がり、
前記鋼板（１１）を複数枚積層してなる積層単位（１４）を、複数、組み合わせることで前記コア（１）の骨格（１５）が構成され、
この骨格（１５）では、前記積層単位（１４）の内の前記底部（１２）が積み重なる底積層部（１７）が複数組み合わさって内周側で筒部分（１９）を形成するように、かつ、前記辺部（１３）が積み重なる辺積層部（１８）が外周側に突出するように、複数の前記積層単位（１４）が環状に配置され、
前記骨格（１５）の内、前記筒部分（１９）が前記ヨーク（９）の全部または一部をなすとともに、外周側に突出する前記辺積層部（１８）が前記ティース（１０）の全部または一部をなし、
前記筒部分（１９）の内周に配置され、複数の前記底積層部（１７）の内周に当接して複数の前記積層単位（１４）を径方向に位置決めする位置決め体（２２）と、
前記底積層部（１７）の軸方向一端側かつ外周側から前記底積層部（１７）の外周に引っ掛かる第１係合片（２３）と、
前記底積層部（１７）の軸方向他端側かつ外周側から前記底積層部（１７）の外周に引っ掛かる第２係合片（２４）とを備えることを特徴とする回転電機（２）のコア（１）。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機（２）のコア（１）において、
前記第１、第２係合片（２３、２４）は、それぞれ円環状に設けられて前記筒部分（１９）と同軸に配置される第１、第２拘束体（３０、３１）の一部であり、この第１、第２拘束体（３０、３１）それぞれの外周縁から外周側に伸びるものであり、
前記第１、第２拘束体（３０、３１）は、それぞれ前記位置決め体（２２）の軸方向一端、他端に配置されることを特徴とする回転電機（２）のコア（１）。
【請求項３】
請求項１または請求項２の回転電機（２）のコア（１）において、
前記コア（１）はステータコアであり、前記ティース（１０）にコイル（６）が巻かれることを特徴とする回転電機（２）のコア（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機のコアに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、回転電機のコアでは、いわゆる磁束の短絡を抑制するため、周方向に鋼板を積層することでティースを構成する技術が知られている。また、このようなコアの一例として、リラクタンスモータの回転子において断面が略Ｌ字を呈する鋼板を積層してＬ字の積層単位を構成し、積層単位のＬ字の両辺により突極（ティース）を構成するものが公知である（例えば、特許文献１参照。）。そして、特許文献１の回転子によれば、コアとしての一体性を保つため、ホルダが用いられている。
【０００３】
ところで、図１０に示すように、回転電機においてティース１０１の数が増えると、公差が大きくなり、周方向に隣り合う辺１０２間の隙間１０３が大きくなりやすい。
しかし、特許文献１のホルダは、２つの爪部１０４によりティース１０１を周方向に挟むことでコア１００としての一体性を保つものである。このため、ティース１０１の数が増えると、辺１０２間の隙間１０３の増大によりホルダを装着することができない虞が高まる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第２５９８３３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、回転電機のコアにおいて、ティースの数が増えても、コアとしての一体性を保つことができる構成を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の回転電機のコアは、筒状のヨーク、および、ヨークから外周側に突出する複数のティースを具備する。また、素材となる鋼板は、底部および底部を挟む２つの辺部を有するように折れ曲がり、鋼板を複数枚積層してなる積層単位を、複数、組み合わせることでコアの骨格が構成される。また、骨格では、積層単位の内の底部が積み重なる底積層部が複数組み合わさって内周側で筒部分を形成するように、かつ、辺部が積み重なる辺積層部が外周側に突出するように、複数の積層単位が環状に配置される。そして、骨格の内、筒部分がヨークの全部または一部をなすとともに、外周側に突出する辺積層部がティースの全部または一部をなす。
【０００７】
さらに、コアは、次の位置決め体および第１、第２係合片を備える。まず、位置決め体は、筒部分の内周に配置され、複数の底積層部の内周に当接して複数の積層単位を径方向に位置決めする。また、第１係合片は、底積層部の軸方向一端側かつ外周側から底積層部の外周に引っ掛かる。さらに、第２係合片は、底積層部の軸方向他端側かつ外周側から底積層部の外周に引っ掛かる。
【０００８】
これにより、辺部よりも内周に存在する筒部分を保持することで、コアとしての一体性を保つことができる。このため、ティースの数が増えても、公差の大きさにかかわりなく、コアとしての一体性を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）はコアを備える回転電機を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である（実施例）。
【図２】鋼板の斜視図である（実施例）。
【図３】（ａ）は鋼板が積層される様子を示す説明図であり、（ｂ）は積層単位の平面図である（実施例）。
【図４】骨格に位置決め体を装着した状態を示す平面図である（実施例）。
【図５】第１、第２拘束体により骨格および位置決め体等を一体化した状態を示す平面図である（実施例）。
【図６】（ａ）は位置決め体の平面図であり、（ｂ）は位置決め体の側面図である（実施例）。
【図７】第１、第２拘束体の平面図である（実施例）。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である（実施例）。
【図９】骨格に対する周り止めを示す説明図である（変形例）。
【図１０】骨格において辺間の隙間が増大している様子を示す説明図である（従来例）。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施形態の回転電機のコアを、実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１１】
〔実施例の構成〕
実施例のコア１の構成を、図１〜図８を用いて説明する。
コア１は、例えば、回転電機としての発電機２のステータ３に用いられるステータコアであり、発電機２は、例えば、車両に搭載されて内燃機関の出力により回転駆動される。
すなわち、発電機２は、クランクシャフト４に固定されて内燃機関の出力により回転するロータ５と、コイル６が装着されてロータ５の内周側に配置されるステータ３とを備える（図１参照。）。そして、発電機２は、ロータ５に装着された磁石７が発生する磁束によりコイル６に起電力を誘導して発電する。
【００１２】
コア１は、円筒状のヨーク９、および、ヨーク９から外周側に突出してコイル６が巻かれる複数のティース１０を具備する。また、コア１の素材となる鋼板１１は、プレスによる打ち抜き後の材料に曲げ加工を施すことで、断面略Ｕ字を呈するものとして設けられる。すなわち、鋼板１１は、底部１２および底部１２を挟む２つの辺部１３を有するように折れ曲がっている。そして、鋼板１１を複数枚積層してなる積層単位１４を、複数、組み合わせることでコア１の骨格１５が構成される（図２〜図５等参照）。
【００１３】
ここで、積層単位１４は、底部１２が積み重なる底積層部１７、辺部１３が積み重なる２つの辺積層部１８からなる。そして、骨格１５は複数の積層単位１４が環状に配置されて構成される。このとき、底積層部１７は複数組み合わさって内周側で筒部分１９を形成し、辺積層部１８は外周側に突出する。
【００１４】
そして、骨格１５の内、筒部分１９がヨーク９の一部をなす。
また、周方向に隣り合う２つの積層単位１４の組合せにおいて周方向に隣り合って当接する２つの辺積層部１８により１つのティース１０が構成される。すなわち、隣り合う２つの積層単位１４の組合せにおいて、周方向一方側の積層単位１４の２つの辺積層部１８の内、周方向他方側に位置する辺積層部１８と、周方向他方側の積層単位１４の２つの辺積層部１８の内、周方向一方側に位置する辺積層部１８とが周方向に当接して１つのティース１０をなす。
【００１５】
なお、辺部１３の先端には、骨格１５やコア１として組み入れられたときに軸方向両端に伸びる鍔部２０が設けられており、鍔部２０も底部１２や辺部１３と同様に積み重なって鍔積層部２１を構成する。ここで、鍔積層部２１は、コア１と磁石７との磁束の受渡を強化するものであり、磁石７の軸方向長さに応じて軸方向への突出量が決められている。
【００１６】
さらに、コア１は、以下の位置決め体２２および第１、第２係合片２３、２４を備える（図４〜図８等参照。）。
まず、位置決め体２２は、筒部分１９の内周に配置され、複数の底積層部１７の内周に当接して複数の積層単位１４を径方向に位置決めする。ここで、位置決め体２２は、略円環板状の鋼板２５を軸方向に積層したものであり、筒部分１９とともにヨーク９を構成する。
【００１７】
また、鋼板２５の外周縁は、筒部分１９と同数の辺を有する正多角形状であり、内周縁は、外周縁と同心の円形である。さらに、鋼板２５には、例えば、１２０°の角度間隔で円形の穴２５ａが軸方向に貫通して開いている。そして、複数の鋼板２５は、穴２５ａの位置が周方向に関して一致するように、かつ、外周が正多角柱の側面となるように積層される。これにより、位置決め体２２を筒部分１９の内周に配置して外周を底積層部１７の内周に当接させることで、位置決め体２２の外周は骨格１５に対する回り止めとして機能する。また、位置決め体２２は、内周が円筒面２７になり、１２０°の角度間隔で３つの貫通穴２８を有する。
【００１８】
次に、第１係合片２３は、底積層部１７の軸方向一端側かつ外周側から底積層部１７の外周に引っ掛かるものであり、第２係合片２４は、底積層部１７の軸方向他端側かつ外周側から底積層部１７の外周に引っ掛かるものである（図１（ｂ）参照。）。
【００１９】
また、第１、第２係合片２３、２４は、次の第１、第２拘束体３０、３１の一部である。すなわち、第１、第２拘束体３０、３１は、それぞれ鋼板２５と略同形の円環板状に設けられて筒部分１９と同軸に配置される部材であり、第１、第２係合片２３、２４は、第１、第２拘束体３０、３１それぞれの外周縁から外周側に伸びる。さらに、第１、第２拘束体３０、３１には、それぞれ鋼板２５と同様に１２０°の角度間隔で円形の穴３０ａ、３１ａが軸方向に貫通して開いている。
【００２０】
そして、第１、第２拘束体３０、３１は、それぞれ位置決め体２２の軸方向一端、他端に配置される。なお、第１、第２係合片２３、２４は、予め曲げられており、それぞれ円環板状の本体３０ｂ、３１ｂに対し垂直になっている。そして、第１、第２拘束体３０、３１は、それぞれ第１、第２係合片２３、２４の先端が底積層部１７の外周側で軸方向他端側、一端側を向くように配置される。また、第１、第２拘束体３０、３１の内周は、位置決め体２２の内周と同じ円筒面２７を構成する。さらに、第１、第２拘束体３０、３１は、穴３０ａ、３１ａの位置が貫通穴２８の位置と周方向に関して一致するように配置され、穴３０ａ、３１ａは貫通穴２８の一部をなす。
【００２１】
そして、第１、第２係合片２３、２４の先端を仮かしめにより底積層部１７の外周に接触させることで、骨格１５、位置決め体２２および第１、第２拘束体３０、３１を緩やかに一体化し、コア１としての概形を構成する（図５参照。）。
以上により、コア１は、１２０°の角度間隔で３つの貫通穴２８を有するとともに、内周に円筒面２７を有するものとなる。
【００２２】
そして、ティース１０にコイル６を巻いてステータ３を構成した後、ステータ３を内燃機関側の部材であるカバー３３に嵌めてネジ締結する。ここで、コア１の内周をなす円筒面２７は、カバー３３に設けられた円筒２４に外嵌めされる。そして、コア１を円筒２４に外嵌めした状態で貫通穴２８にボルト３６の軸部３６ａを通してネジ締結することで、ステータ３が車両に搭載される。また、ネジ締結後、第１、第２係合片２３、２４の先端を本かしめにより底積層部１７の外周に当接させ、骨格１５、位置決め体２２および第１、第２拘束体３０、３１をコア１として強固に一体化する。なお、軸部３６ａは、カバー３３に設けられたネジ穴３７に螺合する。
【００２３】
〔実施例の効果〕
実施例のコア１によれば、素材となる鋼板１１は、底部１２および底部１２を挟む２つの辺部１３を有するように折れ曲がり、鋼板１１を複数枚積層してなる積層単位１４を、複数、組み合わせることで骨格１５が構成される。また、骨格１５は複数の積層単位１４が環状に配置されて構成され、積層単位１４の内の底部１２が積み重なる底積層部１７が複数組み合わさって内周側で筒部分１９を形成し、辺積層部１８が外周側に突出する。そして、骨格１５の内、筒部分１９がヨーク９の一部をなすとともに、辺積層部１８がティース１０をなす。
【００２４】
さらに、コア１は、次の位置決め体２２および第１、第２係合片２３、２４を備える。まず、位置決め体２２は、筒部分１９の内周に配置され、複数の底積層部１７の内周に当接して複数の積層単位１４を径方向に位置決めする。また、第１係合片２３は、底積層部１７の軸方向一端側かつ外周側から底積層部１７の外周に引っ掛かる。さらに、第２係合片２４は、底積層部１７の軸方向他端側かつ外周側から底積層部１７の外周に引っ掛かる。
これにより、辺積層部１８よりも内周に存在する筒部分１９を保持することで、コア１としての一体性を保つことができる。このため、ティース１０の数が増えても、公差の大きさにかかわりなく、コア１としての一体性を保つことができる。
【００２５】
〔変形例〕
コア１の構成は、実施例に限定されず、種々の変形例を考えることができる。
例えば、実施例の位置決め体２２は、鋼板２５を軸方向に積層することで設けられていたが、位置決め体２２の態様は実施例に限定されない。例えば、磁性材料以外の材料により位置決め体２２を設けてもよく、例えば、樹脂材料により位置決め体２２を設けてもよい。
【００２６】
また、実施例の位置決め体２２は、外周を正多角柱の側面とすることで、骨格１５に対する回り止めとして機能させていたが、回り止めの態様は実施例に限定されない。例えば、図９に示すように、周方向に隣り合う底積層部１７の間に形成される隙間３９に嵌る小突起４０を鋼板２５に設け、小突起４０を隙間３９に嵌めることで回り止めの機能を発揮してもよい。
また、実施例のコア１は、カバー３３へのネジ締結前に仮かしめにより緩やかに一体化された後、ネジ締結後に本かしめにより強固に一体化されていたが、例えば、ネジ締結前に本かしめにより強固に一体化してもよい。
【００２７】
さらに、実施例のコア１は、発電機２のステータコアとして利用されていたが、同期モータ、誘導モータおよびリラクタンスモータ等の電動機にコア１を利用してもよく、ロータコアとしてコア１を利用してもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１  コア  ２  発電機（回転電機）  ９  ヨーク  １０  ティース  １１  鋼板
１２  底部  １３  辺部  １４  積層単位  １５  骨格  １７  底積層部
１８  辺積層部  １９  筒部分  ２２  位置決め体  ２３  第１係合片
２４  第２係合片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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