(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連結鉄心素板の積層体である環状の連結鉄心からなる固定子を有する回転電機であって、
前記連結鉄心の外径側の合わせ面の一方の合わせ面に複数の突起が設けられ、
前記外径側の合わせ面の他方の合わせ面に前記複数の突起の先端が接触しており、前記連結鉄心の内径側の合わせ面の一方の合わせ面に前記連結鉄心の内径側の合わせ面の他方の合わせ面が接触しており、
前記内径側の合わせ面の前記接触による面圧が前記外径側の合わせ面の前記接触による面圧より大きい
ことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記連結鉄心の内径側にスロットが設けられ、前記外径側の合わせ面および前記内径側の合わせ面が前記スロットの底部中央に位置していることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、直線状の連結鉄心素板を積層して形成された連結鉄心を環状に折り曲げて形成された固定子を有する回転電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の永久磁石同期モータ等の回転電機では、電磁鋼板を積層して形成された固定子鉄心に固定子巻線が巻回され、固定子鉄心はフレームに圧入され、モータの固定子をなしている。また、回転子のシャフトの外周部には、磁界を発生させる磁石が取り付けられている。
【０００３】
従来、図１０に例示のように、固定子を構成する鉄心として連結鉄心が使用される場合がある。
図１０は従来の回転電機における連結鉄心に関する形状を示す平面図で、（ａ）は連結鉄心を環状に折り曲げた状態を固定子軸心の延在方向例示するにみた正面図、（ｂ）は図１０（ａ）の連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａを拡大して示す図、（ｃ）は連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げる前の直線状の連結鉄心３ＣＳを示す図である。
【０００４】
連結鉄心の端部同士の連結強度を十分に確保することができる固定子コアを備えたモータの製造方法は特許文献１に開示されている。
【０００５】
連結鉄心ではなく分割コアを円筒状に連結している固定子鉄心を有するモータは特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−２１７８４号公報
【特許文献２】特許第４５４６２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の連結鉄心の構造においては、連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａでは、連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げる際の特性上、固定子内周部に周方向に等間隔に配置された各ティース３Ｔ間における各スロット３Ｓの底部における接合面においては、支点３ＳＳＰとなる１点を中心に連結鉄心３ＣＳにおける各ティース３Ｔの接合面部の外径側から内径側へ徐々に折り曲げられる為、寸法ばらつきにも起因して図１０（ｂ）に示されるように、連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げた際、前記連結鉄心３ＣＳにおける各ティースの接合面の径方向全域にて接触するのではなく、前記連結鉄心における各ティースの接合面における外径側が先行して接触し、内径側が接触せずに開いたままの開放部３ＳＳＩＯが形成された状態のままの環状連結鉄心３ＣＳとなってしまう可能性があった。
又、連結鉄心３ＣＳの端面合わせ面部Ｂにおいても、連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げる際の接合面のばらつきにより、図１０（ｂ）と同様に、連結鉄心３ＣＳの両端面における接合面における外径側が先行して接触し、内径側が接触せずに開いたままの開放部３ＳＳＩＯが形成された状態のままとなってしまう可能性があった。
【０００８】
このように、前記連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａ、連結鉄心３ＣＳの端面合わせ面部Ｂの何れにおいても合わせ面における接触状態のばらつきにより、連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げて固定子鉄心を形成した場合、連結鉄心３ＣＳ間の面圧の不均一性が生じることになり固定子の剛性が低下し、変形することもあり得る。
例えば、回転子の永久磁石と固定子の回転磁界との吸引・反発力並びにモータフレームとの締め代による外力などを受けた場合、結果として前記連結鉄心３ＣＳの内周側の形状が安定せず、振動の悪化及びトルクリップルの悪化に繋がり、回転電機を車載用の電動機、例えばパワーステアリング用のモータに適用した場合、操舵時のフィーリング悪化や騒音悪化に繋がる可能性があった。
連結鉄心両端面の接合面における寸法安定性を向上させる手法としては、特許文献1に示すように、連結鉄心の両端面における接合面に凹凸を設けることが知られているが、上記手法においては固定子内周部に周方向に等間隔に配置された各ティース間のスロット底部の接合面での寸法安定性が解決されておらず、依然として各ティース間のスロット底部の接合面部における剛性低下の問題が残っていた。
【０００９】
この発明は、前述のような実情に鑑みてなされたもので、従来構造における連結鉄心が有している各ティース間のスロット底部の接合面部における接触状態のばらつきを抑制し、各ティース間のスロット底部の接合面部における内径側を確実に接触させることで、円周方向の剛性を向上させることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る回転電機は、連結鉄心素板の積層体である環状の連結鉄心からなる固定子を有する回転電機であって、前記連結鉄心の外径側の合わせ面の一方の合わせ面に複数の突起が設けられ、前記外径側の合わせ面の他方の合わせ面に前記複数の突起の先端が接触しており、前記連結鉄心の内径側の合わせ面の一方の合わせ面に前記連結鉄心の内径側の合わせ面の他方の合わせ面が接触しており、前記内径側の合わせ面の前記接触による面圧が前記外径側の合わせ面の前記接触による面圧より大きいものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明は、連結鉄心素板の積層体である環状の連結鉄心からなる固定子を有する回転電機であって、前記連結鉄心の外径側の合わせ面の一方の合わせ面に複数の突起が設けられ、前記外径側の合わせ面の他方の合わせ面に前記複数の突起の先端が接触しており、前記連結鉄心の内径側の合わせ面の一方の合わせ面に前記連結鉄心の内径側の合わせ面の他方の合わせ面が接触しており、前記内径側の合わせ面の前記接触による面圧が前記外径側の合わせ面の前記接触による面圧より大きいので、従来構造における連結鉄心が有している各ティース間のスロット底部の接合面部における接触状態のばらつきを抑制し且つ円周方向の剛性を向上させる効果がある。 
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１を示す図で、発明の要部である連結鉄心に関する形状を例示する正面図であって、（ａ）は連結鉄心を環状に折り曲げた状態を例示する図、（ｂ）は図１（ａ）の連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａを拡大して例示する図、（ｃ）は連結鉄心を環状に折り曲げる前の直線状の連結鉄心を例示する図、（ｄ）は図１（ａ）の連結鉄心３ＣＳの端面合わせ面部Ｂを拡大して例示する図、（ｅ）は図１（ａ）の連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａにおける連結鉄心を環状に折り曲げる際に発生する曲げモーメントを可視化した図、（ｆ）は図１（ａ）の連結鉄心３ＣＳの端面合わせ面部Ｂを折り曲げる際に発生する曲げモーメントを可視化した図である。
【図２】この発明の実施の形態２を示す図で、発明の要部である連結鉄心に関する形状を例示する正面図であって、（ａ）は連結鉄心を環状に折り曲げた状態を例示する図、（ｂ）は図２（ａ）の連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａを拡大して例示する図、（ｃ）は連結鉄心を環状に折り曲げる前の直線状の連結鉄心を例示する図、（ｄ）は連結鉄心を環状に折り曲げる前の直線状の連結鉄心を連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａの範囲で拡大して例示する図、（ｅ）は図２（ａ）の連結鉄心３ＣＳの端面合わせ面部Ｂを拡大して例示する図、（ｆ）は効果を説明する図である。
【図３】この発明の実施の形態３を示す図で、発明の要部である連結鉄心に関する形状を例示する正面図であって、（ａ）は連結鉄心を環状に折り曲げた状態を例示する図、（ｂ）は図３（ａ）の連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａを拡大して例示する図、（ｃ）は連結鉄心を環状に折り曲げる前の直線状の連結鉄心を例示する図、（ｄ）は図３（ａ）の連結鉄心３ＣＳの端面合わせ面部Ｂを拡大して例示する図、（ｅ）は効果を説明する図である。
【図４】この発明の実施の形態４を示す図で、発明の要部である連結鉄心に関する形状を例示する正面図であって、（ａ）は連結鉄心を環状に折り曲げた状態を例示する図、（ｂ）は図４（ａ）の連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａを拡大して例示する図、（ｃ）は連結鉄心を環状に折り曲げる前の直線状の連結鉄心を例示する図、（ｄ）は図４（ａ）の連結鉄心３ＣＳの端面合わせ面部Ｂを拡大して例示する図、（ｅ）は効果を説明する図である。
【図５】この発明の実施の形態５を示す図で、発明の要部である連結鉄心に関する形状を例示する正面図であって、（ａ）は連結鉄心素体を環状に折り曲げた状態を例示する図、（ｂ）は図５（ａ）の連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａを拡大して例示する図、（ｃ）は連結鉄心を環状に折り曲げる前の直線状の連結鉄心を例示する図、（ｄ）は図５（ａ）の連結鉄心３ＣＳの端面合わせ面部Ｂを拡大して例示する図、（ｅ）は効果を説明する図である。
【図６】この発明の実施の形態６を示す図で、発明の要部である連結鉄心に関する形状を例示する正面図であって、（ａ）は連結鉄心を環状に折り曲げた状態を例示する図、（ｂ）は図６（ａ）の連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａを拡大して例示する図、（ｃ）は連結鉄心を環状に折り曲げる前の直線状の連結鉄心を例示する図、（ｄ）は図６（ａ）の連結鉄心３ＣＳの端面合わせ面部Ｂを拡大して例示する図、（ｅ）は連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａに設けられた凹凸部の条件および効果を説明するため事例を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態７を示す図で、発明の要部である連結鉄心に関する形状を例示する正面図であって、（ａ）は連結鉄心を環状に折り曲げた状態を例示する図、（ｂ）は図７（ａ）の連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａを拡大して例示する図、（ｃ）は連結鉄心を環状に折り曲げる前の直線状の連結鉄心を例示する図、（ｄ）は図７（ａ）の連結鉄心３ＣＳの端面合わせ面部Ｂを拡大して例示する図、（ｅ）は連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａに設けられた凹凸部の条件および効果を説明するため事例を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態８を示す図で、発明の要部である連結鉄心に関する形状を例示する正面図であって、（ａ）は連結鉄心を環状に折り曲げた状態を例示する図、（ｂ）は図８（ａ）の連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａを拡大して例示する図、（ｃ）は連結鉄心を環状に折り曲げる前の直線状の連結鉄心を例示する図、（ｄ）は図８（ａ）の連結鉄心３ＣＳの端面合わせ面部Ｂを拡大して例示する図、（ｅ）は連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａに設けられた凹凸部の条件および効果を説明するため事例を示す図である。
【図９】図１から図８の事例を適用する回転電機の全体構造を例示する縦断側面図である。
【図１０】従来の回転電機における連結鉄心に関する形状を示す平面図で、（ａ）は連結鉄心を環状に折り曲げた状態を固定子軸心の延在方向例示するにみた正面図、（ｂ）は図１０（ａ）の連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａを拡大して示す図、（ｃ）は連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げる前の直線状の連結鉄心３ＣＳを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１． 
以下、この発明の実施の形態１を図１により説明する。発明の要部である連結鉄心に関する形状を例示する正面図であって、（ａ）は連結鉄心を環状に折り曲げた状態を例示する図、（ｂ）は図１（ａ）の連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａを拡大して例示する図、（ｃ）は連結鉄心を環状に折り曲げる前の直線状の連結鉄心を例示する図、（ｄ）は図１（ａ）の連結鉄心３ＣＳの端面合わせ面部Ｂを拡大して例示する図、（ｅ）は図１（ａ）の連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａにおける連結鉄心を環状に折り曲げる際に発生する曲げモーメントを可視化した図、（ｆ）は図１（ａ）の連結鉄心３ＣＳの端面合わせ面部Ｂを折り曲げる際に発生する曲げモーメントを可視化した図である。
【００１４】
本実施の形態１は、図１に例示のように、固定子に用いられる連結鉄心３ＣＳの合わせ面において、連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げる際、外径側に設けたヌスミ部により内径側のみ先行して接触する構造を持つことを特徴とする固定子を有する回転電機である。
【００１５】
具体的には、図１に例示のように、連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げた際の合わせ面部Ａ，Ｂにおける外径側３ＳＳＯ，３ＳＥＯにヌスミ部（連結鉄心外径側非接触部）３ＳＳＮ，３ＳＥＮを設けることで、連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げた際、連結鉄心内径側の合わせ面となるスリット周方向一端面の内径側合わせ面３ＳＳ１とスリット周方向他端面の内径側合わせ面３ＳＳ２とが先行して接触する構造、および連結鉄心内径側の合わせ面となる連結鉄心周方向一端面の内径側合わせ面３ＳＥ１と連結鉄心周方向他端面の内径側合わせ面３ＳＥ２を持つことを特徴とする固定子を有する回転電機である。
【００１６】
図１（ｅ）に例示するように、連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げた際、固定子内周部に周方向に等間隔に配置された各ティース３Ｔ間の各スロット３Ｓの底部中央に形成されたほぼ３角形状のスリット３ＳＳにおけるスリット内径側部３ＳＳＩのスリット周方向一端面の内径側合わせ面３ＳＳ１とスリット周方向他端面の内径側合わせ面３ＳＳ２との接合面には、スリット部折り曲げ時支点３ＳＳＰを中心に矢印方向に曲げモーメントＭ１ｅ，Ｍ２ｅが発生し、連結鉄心３ＣＳの連結鉄心素板周方向一端面の内径側合わせ面３ＳＥ１と連結鉄心周方向他端面の内径側合わせ面３ＳＥ２との接合面には、連結鉄心端面溶接部３ＳＥＷを中心に曲げモーメントＭ１ｆ，Ｍ２ｆが発生し、スリット内径側部３ＳＳＩのスリット周方向一端面の内径側合わせ面３ＳＳ１とスリット周方向他端面の内径側合わせ面３ＳＳ２とが先行して接触すると共に連結鉄心３ＣＳの連結鉄心周方向一端面の内径側合わせ面３ＳＥ１と連結鉄心周方向他端面の内径側合わせ面３ＳＥ２と先行して接触することで、従来構造における連結鉄心が有している接触状態のばらつきを抑制し、３角形状のスリット３ＳＳの内径側両端面３ＳＳ１，３ＳＳ確実に接触させ、且つ連結鉄心３ＣＳの連結鉄心周方向両端面３ＳＥ１，３ＳＥ２の内径側を確実に接触させることで、従来における図１０に例示の内径側部の開放部３ＳＳＩＯの発生を防ぎ、円周方向外力を受けた際の連結鉄心合わせ面の動き代をなくすことで、円周方向の剛性を向上させることが出来る。
なお、連結鉄心周方向一端面の内径側合わせ面３ＳＥ１，連結鉄心周方向他端面の内径側合わせ面３ＳＥ２，スリット周方向一端面の内径側合わせ面３ＳＳ１，スリット周方向他端面の内径側合わせ面３ＳＳ２は、何れも直線状をなしている。
【００１７】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を図２により説明する。図２は発明の要部である連結鉄心に関する形状を例示する正面図であって、（ａ）は連結鉄心を環状に折り曲げた状態を例示する図、（ｂ）は図２（ａ）の連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａを拡大して例示する図、（ｃ）は連結鉄心を環状に折り曲げる前の直線状の連結鉄心を例示する図、（ｄ）は連結鉄心を環状に折り曲げる前の直線状の連結鉄心を連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａの範囲で拡大して例示する図、（ｅ）は図２（ａ）の連結鉄心３ＣＳの端面合わせ面部Ｂを拡大して例示する図、（ｆ）は効果を説明する図である。
【００１８】
図２に例示のように、本実施の形態２は、固定子に用いられる連結鉄心３ＣＳの前記合わせ面において、直線状の連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げる際、外径側合わせ面は、片側の合わせ面に設けられた波状の連続的凹凸部３ＳＳＯＷ，３ＳＥＯＷの突起状の凸部により軽接触し、前記内径側合わせ面は径方向の或る一定の幅にて接触することを特徴とする固定子を有する回転電機であり、実施の形態１に加え、外径側への応力分布域の拡大による、円周方向剛性向上を図る事例である。なお、実施の形態２については実施の形態１と異なる点のみ説明し、実施の形態１と同じ点については説明を割愛してある。
【００１９】
具体的には、図２に例示のように、直線状の連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げた際の前記合わせ面における外径側部３ＳＳＯ，３ＳＥＯに、波状の連続的凹凸部（複数の突起）３ＳＳＯＷ，３ＳＥＯＷを設けており、直線状の連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げた際、外径側部３ＳＳＯにおいては対となる連結鉄心合わせ面３ＳＳ２と連続的凹凸部（複数の突起）３ＳＳＯＷの突起先端とが軽接触すると共に外径側部３ＳＥＯにおいては対となる連結鉄心合わせ面３ＳＥ２と連続的凹凸部（複数の突起）３ＳＥＯＷの突起先端とが軽接触し、内径側部３ＳＳＩにおいては対となる連結鉄心合わせ面３ＳＳ１と連結鉄心合わせ面３ＳＳ２とが連結鉄心合わせ面３ＳＳ１の全域にて接触すると共に内径側部３ＳＥＩにおいては対となる連結鉄心合わせ面３ＳＥ１と連結鉄心合わせ面３ＳＥ２とが連結鉄心合わせ面３ＳＥ１の全域にて接触する構造をなしている。
【００２０】
本実施の形態２では、直線状の連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げた際、連結鉄心外径側合わせ面に設けた波状の連続的凹凸部（複数の突起）３ＳＳＯＷ，３ＳＥＯＷの突起部が対、となる合わせ面３ＳＳ２，３ＳＥ２と軽接触し、内径側合わせ面３ＳＳ１，３ＳＥ１は、波状の連続的凹凸部（複数の突起）３ＳＳＯＷ，３ＳＥＯＷの凹部に形成された空隙３ＳＳＯＷＧ，３ＳＥＯＷＧにより、実施の形態１と同様に、外径側部３ＳＳＯ，３ＳＥＯに先行して、全域にて接触することより、図２（ｆ）に例示のように前記接触による応力（面圧）の分布が内径側応力ＦＩ＞外径側応力ＦＯとなる。
従って本実施の形態２によれば、従来形状における環状の連結鉄心が有している接触面における接触状態のばらつきによる応力分布の不均一性を抑制し、且つ実施の形態１と比較して、外径側部３ＳＳＯ，３ＳＥＯにおける前記軽接触により円周方向外力を受けた際の環状の連結鉄心合わせ面の動き代をなくすことで、更なる円周方向剛性向上を得ることが出来る。
【００２１】
実施の形態３． 
以下、この発明の実施の形態３を図３により説明する。図３は発明の要部である連結鉄心に関する形状を例示する正面図であって、（ａ）は連結鉄心を環状に折り曲げた状態を例示する図、（ｂ）は図３（ａ）の連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａを拡大して例示する図、（ｃ）は連結鉄心を環状に折り曲げる前の直線状の連結鉄心素板を例示する図、（ｄ）は図３（ａ）の連結鉄心３ＣＳの端面合わせ面部Ｂを拡大して例示する図、（ｅ）は効果を説明する図である。
【００２２】
図３に例示のように、本実施の形態３は、固定子に用いられる連結鉄心３ＣＳの合わせ面において、一面に単一の凸部（突起）３ＳＳ１Ｐ，３ＳＥ１Ｐ、反対側の合わせ面に単一の凹部（空隙）３ＳＳ２Ｒ，３ＳＥ２Ｒがあり、前記凹凸３ＳＳ２Ｒ，３ＳＥ２Ｒ，３ＳＳ１Ｐ，３ＳＥ１Ｐが連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げた際組み合わさることを特徴とする固定子を有する回転電機である。なお、実施の形態３については実施の形態１，２と異なる点のみ説明し、実施の形態１，２と同じ点については説明を割愛してある。
【００２３】
具体的には、図３に例示のように、連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げた際の合わせ面３ＳＳ１，３ＳＥ１、並びに３ＳＳ２，３ＳＥ２に設けた単一の凹凸３ＳＳ１Ｐ，３ＳＳ“Ｒ、３ＳＥ１Ｐ，３ＳＥ２Ｒが、連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げた際に嵌合することを特徴とする固定子を有した回転電機である。
【００２４】
連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げた際の合わせ面３ＳＳ１，３ＳＥ１、並びに３ＳＳ２，３ＳＥ２に設けた単一の凹凸３ＳＳ１Ｐ，３ＳＳ“Ｒ、３ＳＥ１Ｐ，３ＳＥ２Ｒが、連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げた際に嵌合する構造とすることで、構造的に、内径方向外力ＦＯＩに対する反力ＦＲＩＯが生じ、径方向の剛性を向上させることが出来る。
【００２５】
実施の形態４． 
以下、この発明の実施の形態４を図４により説明する。発明の要部である連結鉄心に関する形状を例示する正面図であって、（ａ）は連結鉄心を環状に折り曲げた状態を例示する図、（ｂ）は図４（ａ）の連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａを拡大して例示する図、（ｃ）は連結鉄心を環状に折り曲げる前の直線状の連結鉄心を例示する図、（ｄ）は図４（ａ）の連結鉄心３ＣＳの端面合わせ面部Ｂを拡大して例示する図、（ｅ）は効果を説明する図である。
【００２６】
図４に例示のように、本実施の形態４は、固定子に用いられる連結鉄心３ＣＳの前記合わせ面において、一面に複数の山形の凹凸部を、反対側合わせ面に山形の複数の凹凸部をそれぞれを設け、連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げた際、一面の合わせ面の各凸部に反対側合わせ面の各凹部（空隙）が嵌合し、一面の合わせ面の各凹部（空隙）に反対側合わせ面の各凸部が嵌合することを特徴とする固定子を有する回転電機である。実施の形態３に加え、凹凸部の増加によるさらなる径方向の剛性向上を図る事例である。なお、実施の形態４については実施の形態１から３と異なる点のみ説明し、実施の形態１から３と同じ点については説明を割愛してある。
【００２７】
具体的には、実施の形態３の回転電機の形状に加え、図４に例示のように、一面に複数の山形の凹凸部３ＳＳ１ＰＲ，３ＳＥ１ＰＲを、反対側合わせ面に山形の複数の凹凸部３ＳＳ２ＰＲ，３ＳＥ２ＰＲをそれぞれ設け、連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げた際、一面の合わせ面の各凸部に反対側合わせ面の各凹部（空隙）が嵌合し、一面の合わせ面の各凹部（空隙）に反対側合わせ面の各凸部が嵌合することを特徴とする固定子を有した回転電機である。
【００２８】
本実施の形態４によれば、図４（ｅ）に例示のように、連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げた際、複数の山形の凹凸部３ＳＳ１ＰＲ，３ＳＥ１ＰＲ，３ＳＳ２ＰＲ，３ＳＥ２ＰＲが連結鉄心合わせ面において嵌合することで、内径方向外力ＦＯＩに対する反力ＦＲＩＯ１，ＦＲＩＯ２が生じ、実施の形態３の形状に対し、更なる径方向剛性向上を得ることが出来る。
【００２９】
実施の形態５． 
以下、この発明の実施の形態５を図５により説明する。図５は発明の要部である連結鉄心に関する形状を例示する正面図であって、（ａ）は連結鉄心を環状に折り曲げた状態を例示する図、（ｂ）は図５（ａ）の連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａを拡大して例示する図、（ｃ）は連結鉄心を環状に折り曲げる前の直線状の連結鉄心を例示する図、（ｄ）は図５（ａ）の連結鉄心３ＣＳの端面合わせ面部Ｂを拡大して例示する図、（ｅ）は効果を説明する図である。
【００３０】
図５に例示のように、本実施の形態５は、固定子に用いられる連結鉄心３ＣＳの前記合わせ面において、連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げる際、外径側に設けたヌスミ部により、内径側のみ先行して接触し、且つ、複数の山形の凹凸部を、反対側合わせ面に山形の複数の凹凸部をそれぞれを設け、連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げた際、一面の合わせ面の各凸部に反対側合わせ面の各凹部（空隙）が嵌合し、一面の合わせ面の各凹部（空隙）に反対側合わせ面の各凸部が嵌合することを特徴とする固定子を有する回転電機である。実施の形態４の効果に加え、実施の形態１における接触面における接触状態のバラツキ抑制
による円周方向の剛性向上を図る事例である。なお、実施の形態５については実施の形態１から４と異なる点のみ説明し、実施の形態１から４と同じ点については説明を割愛してある。
【００３１】
具体的には、図５に例示のように、連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げる際、外径側に設けたヌスミ部３ＳＳＮ，３ＳＥＮにより、内径側３ＳＳＩ，３ＳＥＩのみ先行して接触し、且つ、複数の山形の凹凸部３ＳＳ１ＰＲ，３ＳＥ１ＰＲを、反対側合わせ面に山形の複数の凹凸部３ＳＳ２ＰＲ，３ＳＥ２ＰＲをそれぞれを設け、連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げた際、一面の合わせ面の各凸部に反対側合わせ面の各凹部（空隙）が嵌合し、一面の合わせ面の各凹部（空隙）に反対側合わせ面の各凸部が嵌合するを特徴とする固定子を有した回転電機である。
【００３２】
連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げる際、外径側に設けたヌスミ部３ＳＳＮ，３ＳＥＮにより、内径側３ＳＳＩ，３ＳＥＩのみ先行して接触し、且つ、複数の山形の凹凸部３ＳＳ１ＰＲ，３ＳＥ１ＰＲを、反対側合わせ面に山形の複数の凹凸部３ＳＳ２ＰＲ，３ＳＥ２ＰＲをそれぞれを設け、連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げた際、一面の合わせ面の各凸部に反対側合わせ面の各凹部（空隙）が嵌合し、一面の合わせ面の各凹部（空隙）に反対側合わせ面の各凸部が嵌合することで、従来構造における連結鉄心が有している接触面のばらつきを抑制し、内径側を確実に接触させることで、従来における図１０に例示の内径側部の開放部３ＳＳＩＯの発生を防ぎ、円周方向外力を受けた際の連結鉄心合わせ面の動き代をなくし、実施の形態４に対し円周方向の剛性を高めることが出来る。
【００３３】
実施の形態６． 
以下、この発明の実施の形態６を図６により説明する。図６は発明の要部である連結鉄心に関する形状を例示する正面図であって、（ａ）は連結鉄心を環状に折り曲げた状態を例示する図、（ｂ）は図６（ａ）の連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａを拡大して例示する図、（ｃ）は連結鉄心を環状に折り曲げる前の直線状の連結鉄心を例示する図、（ｄ）は図６（ａ）の連結鉄心３ＣＳの端面合わせ面部Ｂを拡大して例示する図、（ｅ）は連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａに設けられた凹凸部の条件および効果を説明するため事例を示す図である。
【００３４】
図６に例示のように、本実施の形態６は、固定子に用いられる連結鉄心の前記合わせ面に、矩形の凹凸部の幅が、矩形の凸部の幅Ｌ１＞矩形の凹部の幅Ｌ２となっている単一の突起 並びに単一の空隙が設けられており、連結鉄心を環状に折り曲げた際、前記凹凸が
圧入され嵌合することを特徴とする固定子を有する回転電機であり、実施の形態３の効果に加え、連結鉄心間の固着力増加による径方向の剛性ＵＰを図る事例である。なお、実施の形態６については実施の形態１から５と異なる点のみ説明し、実施の形態１から５と同じ点については説明を割愛してある。
【００３５】
具体的には、図６に例示のように、固定子に用いられる連結鉄心の合わせ面に、矩形の凹凸部３ＳＳ１Ｐ，３ＳＳ２Ｒ，３ＳＥ１Ｐ，３ＳＥ２Ｒの幅が、矩形の凸部３ＳＳ１Ｐ，３ＳＥ１Ｐの幅Ｌ１＞矩形の凹部３ＳＳ２Ｒ，３ＳＥ２Ｒの幅Ｌ２となっている単一の突起 並びに単一の空隙が設けられており、連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げた際、
前記凹凸部が相互に圧入され嵌合することを特徴とする固定子を有した回転電機である。
【００３６】
矩形の凹凸部３ＳＳ１Ｐ，３ＳＳ２Ｒ，３ＳＥ１Ｐ，３ＳＥ２Ｒの幅が、矩形の凸部３ＳＳ１Ｐ，３ＳＥ１Ｐの幅Ｌ１＞矩形の凹部３ＳＳ２Ｒ，３ＳＥ２Ｒの幅Ｌ２となっている単一の突起 並びに単一の空隙が設けられており、連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲
げた際、前記凹凸部が相互に圧入され嵌合することで、連結鉄心間の固着力を増加させることで、実施の形態３に対し、更なる径方向の剛性向上を得ることが出来る。
【００３７】
実施の形態７． 
以下、この発明の実施の形態７を図７により説明する。図７は発明の要部である連結鉄心に関する形状を例示する正面図であって、（ａ）は連結鉄心を環状に折り曲げた状態を例示する図、（ｂ）は図７（ａ）の連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａを拡大して例示する図、（ｃ）は連結鉄心を環状に折り曲げる前の直線状の連結鉄心を例示する図、（ｄ）は図７（ａ）の連結鉄心３ＣＳの端面合わせ面部Ｂを拡大して例示する図、（ｅ）は連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａに設けられた凹凸部の条件および効果を説明するため事例を示す図である。
【００３８】
図７に例示のように、本実施の形態７は、固定子に用いられる連結鉄心の前記合わせ面において、連結鉄心を環状に折り曲げる際、外径側に設けたヌスミ部により、内径側のみ先行して接触し、且つ合わせ面内径側に設けた凹凸の幅が凸の幅＞凹の幅となっている単一の突起 並びに単一の空隙により、連結鉄心を環状に折り曲げた際、前記凹凸
が圧入され嵌合することを特徴とする固定子を有する回転電機であり、実施の形態６の効果に加え、実施の形態１における接触面バラツキ抑制による円周方向の剛性ＵＰを図る事例である。なお、実施の形態７については実施の形態１から６と異なる点のみ説明し、実施の形態１から６と同じ点については説明を割愛してある。
【００３９】
具体的には、図７に例示のように、連結鉄心３ＣＳの前記合わせ面において、連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げる際、外径側に設けたヌスミ部３ＳＳＮ，３ＳＥＮにより、内径側３ＳＳＩ，３ＳＥＩのみ先行して接触し、且つ合わせ面内径側に設けた凹凸部３ＳＳ１Ｐ，３ＳＳ２Ｒ，３ＳＥ１Ｐ，３ＳＥ２Ｒの幅が、凸部３ＳＳ１Ｐ，３ＳＥ１Ｐの幅Ｌ１＞凹部３ＳＳ２Ｒ，３ＳＥ２Ｒの幅Ｌ２となっている単一の凸部 並びに単一の
凹部（空隙）により、連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げた際、前記凹凸部が圧入され嵌合することで、連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げた際、内径側部３ＳＳＩ，３ＳＥＩ部のみ先行して接触し、且つ連結鉄心３ＣＳの合わせ面に設けた凹凸部３ＳＳ１Ｐ，３ＳＥ１Ｐ，３ＳＳ２Ｒ，３ＳＥ２Ｒの幅Ｌ１，Ｌ２がＬ１＞Ｌ２となる、単一の凹凸部が、連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げた際に圧入されることを特徴とする固定子を有した回転電機である。
【００４０】
連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げた際、実施の形態１と同様に、連結鉄心３ＣＳの内径側合わせ面が先行して接触することで、従来構造における連結鉄心が有している接触面の接触状態のばらつきを抑制し、内径側を確実に接触させることで、従来における図１０に例示の内径側部の開放部３ＳＳＩＯの発生を防ぎ、円周方向外力を受けた際の連結鉄心合わせ面の動き代をなくし、実施の形態６に対し円周方向の剛性を高めることが出来る。
【００４１】
実施の形態８．
以下、この発明の実施の形態８を図８により説明する。図８は発明の要部である連結鉄心に関する形状を例示する正面図であって、（ａ）は連結鉄心を環状に折り曲げた状態を例示する図、（ｂ）は図８（ａ）の連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａを拡大して例示する図、（ｃ）は連結鉄心を環状に折り曲げる前の直線状の連結鉄心を例示する図、（ｄ）は図８（ａ）の連結鉄心３ＣＳの端面合わせ面部Ｂを拡大して例示する図、（ｅ）は連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部Ａに設けられた凹凸部の条件および効果を説明するため事例を示す図である。
【００４２】
図８に例示のように、本実施の形態８は、固定子に用いられる連結鉄心の前記合わせ面において、連結鉄心を環状に折り曲げる際、外径側に設けたヌスミ部により、内径側のみ先行して接触し、且つ、前記合わせ面の一面に単一の凸部（突起）、反対側の前記合わせ面に単一の凹部（空隙）があり、前記凹凸部が連結鉄心を環状に折り曲げた際に嵌合して組み合わさることを特徴とする固定子を有する回転電機であり、実施の形態３の効果に加え、実施の形態１における接触面の接触状態のバラツキ抑制による円周方向の剛性向上を図る事例である。なお、実施の形態８については実施の形態１から７と異なる点のみ説明し、実施の形態１から７と同じ点については説明を割愛してある。
【００４３】
具体的には、図８に例示のように、固定子に用いられる連結鉄心３ＣＳの前記合わせ面において、連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げる際、外径側に設けたヌスミ部３ＳＳＮ，３ＳＥＮにより、内径側のみ先行して接触し、且つ、前記合わせ面の一面に単一の凸部（突起）３ＳＳ１Ｐ，３ＳＥ１Ｐ、反対側の前記合わせ面に単一の凹部（空隙）３ＳＳ２Ｒ，３ＳＥ２Ｒがあり、前記凹凸部３ＳＳ２Ｒ，３ＳＥ２Ｒ，３ＳＳ１Ｐ，３ＳＥ１Ｐが連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げた際に相互に嵌合して組み合わさることを特徴とする固定子を有した回転電機である。
【００４４】
連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げる際、実施の形態１と同様に、外径側に設けたヌスミ部３ＳＳＮ，３ＳＥＮにより、内径側のみ先行して接触し、且つ、前記合わせ面の一面に単一の凸部（突起）３ＳＳ１Ｐ，３ＳＥ１Ｐ、反対側の前記合わせ面に単一の凹部（空隙）３ＳＳ２Ｒ，３ＳＥ２Ｒがあり、前記凹凸部３ＳＳ２Ｒ，３ＳＥ２Ｒ，３ＳＳ１Ｐ，３ＳＥ１Ｐが連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げた際に相互に嵌合して組み合わさることで、従来構造における連結鉄心が有している接触面の接触状態のばらつきを抑制し、従来における図１０に例示の内径側部の開放部３ＳＳＩＯの発生を防ぎ、円周方向外力を受けた際の連結鉄心素板３ＣＳの前記合わせ面の動き代をなくし、実施の形態３の形状に対し円周方向の剛性を高めることが出来る。
【００４５】
次に、前述の実施の形態１から実施の形態８を適用する回転電機の全体構造の一例を図９により、説明する。
２は永久磁石同期モータであり、電磁鋼板を積層して形成された固定子鉄心３には樹脂製のインシュレータ４を介して３相の固定子巻線５が巻回されている。各層の巻線は樹脂製のターミナルホルダ６に収められた巻線ターミナル７によってＹまたはΔ結線されている。固定子鉄心３は鉄製のフレーム８に圧入され、モータの固定子９をなしている。前記フレーム８の一端部には底部があり、底部の中央部には回転子１０の一端を支持するためのリアベアリング１２を収納するリアベアリングボックス部１３が形成されている。
前記回転子１０のシャフト２１の外周部には、磁界を発生させる磁石１１が取り付けられている。
【００４６】
前記フレーム８の他方の端部は開口しており、制御装置１５のモータ側ケースと１６と連結するためのインロー部１４が形成されている。前記モータ側ケース１６はアルミ合金のダイキャスト成形品によって形成されており、一端で制御装置１５の減速機接続側ケース１７と接合されている。前記減速機構側ケース１７はアルミ合金のダイキャスト成形品によって形成されており、ケースの中央部には回転子の一端を支持するためのフロントベアリング１８を収納するフロントベアリングボックス部１９が形成されている。前記減速機構側ケース１７の他端部には、減速機構に取り付けるための取り付けインロー部２０が設けられている。前記減速機機構側ケース１７のフロント側の中央部には回転センサ３４であるレゾルバが取り付けられている。前記シャフト２１のフロント側端部には、減速機構と連結するためのカップリングであるボス２２が取り付けられている。
【００４７】
図９における電磁鋼板を積層して形成された固定子鉄心３を形成するための前記電磁鋼板を形成するために前述の実施の形態１から８が適用される。
【００４８】
前述の記載から明白なように、実施の形態１から８には、以下のような特徴がある。
特徴１：直線状の連結鉄心素板を積層して形成された連結鉄心を環状に折り曲げて形成された固定子を有する回転電機であって、前記連結鉄心の合わせ面において、前記連結鉄心を環状に折り曲げる際、外径側の前記合わせ面に設けられたヌスミ部により内径側の相対向する前記合わせ面が径方向全長に亘って接触する構造を持つことを特徴とする回転電機である。
特徴２：前記連結鉄心の合わせ面において、前記連結鉄心を環状に折り曲げる際、外径側の前記合わせ面は、その片側の合わせ面に設けられた突起により軽接触し、内径側の前記合わせ面は径方向の或る一定の幅にて接触する特徴１に記載の回転電機である。
特徴３：直線状の連結鉄心素板を積層して形成された連結鉄心を環状に折り曲げて形成された固定子を有する回転電機であって、前記連結鉄心の合わせ面において、前記合わせ面の一面に凸部となる突起が、前記一面と反対側の前記合わせ面に凹部となる空隙がそれぞれあり、前記凹部と前記凸部とが前記連結鉄心を環状に折り曲げた際に組み合わさることを特徴とする回転電機である。
特徴４：前記連結鉄心の合わせ面において、その一面に凸部となる複数の突起が、前記一面と反対側の前記合わせ面に凹部となる複数の空隙がそれぞれあり、前記凹部と前記凸部とが前記連結鉄心を環状に折り曲げた際に組み合わさることを特徴とする特徴３に記載の回転電機である。
特徴５：前記連結鉄心の合わせ面において、前記連結鉄心を環状に折り曲げる際に外径側に設けられたヌスミ部により、前記合わせ面の内径側が先行して接触し、且つ、内径側の前記合わせ面の一面に凸部となる複数の突起が、前記一面の反対側の前記合わせ面に凹部となる複数の空隙があり、前記凹部と前記凸部とが前記連結鉄心を環状に折り曲げた際に組み合わさることを特徴とする特徴１，３，４の何れか一に記載の回転電機である。
特徴６：前記連結鉄心の合わせ面に、前記凹部および前記凸部の幅が凸部の幅＞凹部の幅となっている単一の突起および単一の空隙が設けられており、前記連結鉄心を環状に折り曲げた際に前記凹部と前記凸部とが圧入され嵌合することを特徴とする特徴３に記載の回転電機である。
特徴７：前記連結鉄心の合わせ面において、前記連結鉄心を環状に折り曲げる際に前記合わせ面の外径側に設けられたヌスミ部により、前記合わせ面の内径側が先行して接触し、且つ前記合わせ面の内径側に設けられた凹部および凸部の幅が凸部の幅＞凹部の幅となっている単一の突起および単一の空隙により、前記連結鉄心を環状に折り曲げた際、前記凹部と前記凸部とが圧入され嵌合することを特徴とする特徴１，３，６の何れか一に記載の回転電機である。
特徴８：前記連結鉄心の合わせ面において、連結鉄心を環状に折り曲げる際に前記合わせ面の外径側に設けられたヌスミ部により、前記合わせ面の内径側が先行して接触し、且つ、前記合わせ面の一面に凸部となる単一の突起が、前記一面と反対側の前記合わせ面に凹部となる単一の空隙がそれぞれあり、前記凹部と前記凸部とが前記連結鉄心を環状に折り曲げた際に組み合わさることを特徴とする特徴１または３に記載の回転電機である。
【００４９】
実施の形態で説明される構成、形状、大きさ及び配置関係については本発明理解・実施出来る程度に概略的に示したものにすぎず、又構成の組成については例示にすぎない。従って本発明は、以下に説明される実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することが出来る。
また、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を適宜、変形、省略することができる。
なお、各図中、同一符合は同一または相当部分を示す。
【符号の説明】
【００５０】
Ａ    連結鉄心３ＣＳのスリット合わせ面部、
Ｂ    連結鉄心３ＣＳの端面合わせ面部、
ＦＩ    内径側接触力、            ＦＯ    外径側接触力、
ＦＯＩ    内径方向外力、          ＦＲＩＯ    内径方向外力ＦＯＩに対する反力、
Ｌ１    凸部の径方向の幅、          Ｌ２    凹部の径方向の幅、
Ｍ１ｅ，Ｍ２ｅ，Ｍ１ｆ，Ｍ２ｆ    曲げモーメント、
２    永久磁石モータ（回転電機）、  ３    固定子鉄心、
３ＣＳ    連結鉄心、            ３Ｓ    スロット３Ｓ、
３ＳＥ１    連結鉄心周方向一端面の内径側合わせ面、
３ＳＥ１Ｐ    連結鉄心周方向一端面の内径側合わせ面３ＳＥ１の凸部、
３ＳＥ１ＰＲ    連結鉄心周方向一端面の内径側合わせ面３ＳＥ１の凹凸部、
３ＳＥ２    連結鉄心周方向他端面の内径側合わせ面、
３ＳＥ２Ｒ    連結鉄心周方向他端面の内径側合わせ面３ＳＥ２の凹部、
３ＳＥ２ＰＲ    連結鉄心周方向他端面の内径側合わせ面３ＳＥ２の凹凸部、
３ＳＥＩ    連結鉄心端面内径側部、
３ＳＥＮ    連結鉄心端面外径側非接触部（ヌスミ部）、
３ＳＥＯ    連結鉄心端面外径側部、
３ＳＥＯＷ    連結鉄心端面外径側部３ＳＥＯの波状の連続的凹凸部、
３ＳＥＯＷＧ    連結鉄心端面外径側部３ＳＥＯの波状の連続的凹凸部３ＳＥＯＷの空隙、
３ＳＥＷ    連結鉄心端面溶接部、    ３ＳＳ    スリット、
３ＳＳＩ    スリット内径側部、
３ＳＳＩＯ    スリット内径側部３ＳＳＩの開放部、
３ＳＳＮ    スリット外径側非接触部（ヌスミ部）、
３ＳＳＯ    スリット外径側部、
３ＳＳＯＷ    スリット外径側部３ＳＳＯＯの波状の連続的凹凸部、
３ＳＳＯＷＧ  スリット外径側部３ＳＳＯＯの波状の連続的凹凸部３ＳＳＯＷの空隙、
３ＳＳＰ    スリット部折り曲げ時支点、
３ＳＳ１    スリット周方向一端面の内径側合わせ面、
３ＳＳ１Ｐ    スリット周方向一端面の内径側合わせ面３ＳＳ１の凸部、
３ＳＳ１ＰＲ    スリット周方向一端面の内径側合わせ面３ＳＳ１の凹凸部、
３ＳＳ２    スリット周方向他端面の内径側合わせ面、
３ＳＳ２ＰＲ    スリット周方向他端面の内径側合わせ面３ＳＳ２の凹凸部、
３ＳＳ２Ｒ    スリット周方向一端面の内径側合わせ面３ＳＳ２の凹部、
３Ｔ    ティース、                ４    インシュレータ、
５    固定子巻線、                ６    ターミナルホルダ、
７    巻線ターミナル、            ８    フレーム、
９    固定子、                    １０    回転子、
１１    永久磁石、                １２    リアベアリング、
１３    リアベアリングボックス部、１４    印籠部１４、
１５    制御装置１５、            １６    モータ側ケース１６、
１７    減速機接続側ケース１７、  １８    フロントベアリング１８、
１９    フロントベアリングボックス部、
２０    印籠部２０、              ２１    シャフト２１、
２２    ボス２２、                ３４    レゾルバ（回転センサ）３４。
【要約】
【課題】直線状の連結鉄心素板を積層して形成された連結鉄心を環状に折り曲げて形成された固定子を有する回転電機において、従来構造における連結鉄心が有している接触面の接触状態のばらつきを抑制し、内径側を確実に接触させることで、円周方向の剛性を向上させる。
【解決手段】直線状の連結鉄心素板を積層して形成された連結鉄心を環状に折り曲げて形成された固定子を有する回転電機であって、前記連結鉄心３ＣＳの合わせ面３ＳＳ１，３ＳＳ２，３ＳＥ１，３ＳＥ２において、連結鉄心３ＣＳを環状に折り曲げる際、外径側に設けたヌスミ部３ＳＳＮ，３ＳＥＮにより内径側の相対向する前記合わせ面が径方向全長に亘って接触する構造を持つことを特徴とする回転電機である。
【選択図】図１【図１】
0005837147.tif 000002
【図２】
0005837147.tif 000003
【図３】
0005837147.tif 000004
【図４】
0005837147.tif 000005
【図５】
0005837147.tif 000006
【図６】
0005837147.tif 000007
【図７】
0005837147.tif 000008
【図８】
0005837147.tif 000009
【図９】
0005837147.tif 000010
【図１０】
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