(57)【要約】【課題】ステータの組み立て性を向上でき、回転電機の効率低下を防止できる回転電機のステータ構造を提供する。【解決手段】積層鋼板からなるコアバック１にステータ軸方向に延在して形成された凹部２に、積層鋼板からなるティース３の基部４をステータ軸方向から挿入して嵌合保持する回転電機のステータ構造において、基部４は、その先端部４ａにおけるステータ周方向の幅を、凹部２への挿入側端面からステータ軸方向の所定位置までの挿入先端部分６で残余の部分７よりも幅狭に形成し、凹部２は、ステータ周方向における開口幅を、基部４のステータ周方向における幅に対応させて、基部４の先端部４ａにおける挿入先端部分６を嵌合する挿入先端嵌合部分８で残余の部分９よりも幅狭に形成する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層鋼板からなるコアバックにステータ軸方向に延在して形成された凹部に、積層鋼板からなるティースの基部をステータ軸方向から挿入して嵌合保持する回転電機のステータ構造において、
上記基部は、その先端部におけるステータ周方向の幅を、上記凹部への挿入側端面からステータ軸方向の所定位置までの挿入先端部分が残余の部分よりも幅狭に形成し、
上記凹部は、ステータ周方向における開口幅を、上記基部のステータ周方向における幅に対応させて、上記基部の先端部における上記挿入先端部分を嵌合する挿入先端嵌合部分が残余の部分よりも幅狭に形成したことを特徴とする回転電機のステータ構造。
【請求項２】
上記凹部の上記挿入先端嵌合部分におけるステータ軸方向の寸法をＡ、上記基部の上記挿入先端部分におけるステータ軸方向の寸法をＡ′、上記ティースを構成する各鋼板の厚さをＤ′とするとき、Ａ′≧Ａ、かつ、Ａ′−Ａ＜Ｄ′を満足することを特徴とする請求項１に記載の回転電機のステータ構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機のステータ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のステータ構造として、例えば図５に斜視図で示すようなものが知られている。このステータ構造は、複数のティース５１と、これらティース５１を周方向に等間隔で離間して嵌合保持するリング状のコアバック５２とを有しており、隣接するティース５１間のスロット５３にステータコイル（図示せず）を装着するようになっている。
【０００３】
ティース５１は、図６に斜視図を示すように、ケイ素鋼板等の電磁薄板を積層して接着、かしめ、あるいは溶接により一体化された積層鋼板からなり、その基部５５には切り欠き５６が形成されている。
【０００４】
また、コアバック５２は、図７に部分斜視図を示すように、同様にケイ素鋼板等の電磁薄板を積層して接着、かしめ、あるいは溶接により一体化された積層鋼板からなり、その内周側にはステータ軸方向Ｆに延在してティース５１の基部５５と相似の形状の凹部５７が形成され、その凹部５７にステータ軸方向からティース５１の基部５５を圧入して嵌合するようになっている。
【０００５】
なお、ティース５１の基部５５におけるステータ周方向の幅は、ステータ軸方向に亘って同一となっており、コアバック５２の凹部５７におけるステータ周方向の幅も、ステータ軸方向に亘って同一で、かつティース５１の基部５５におけるステータ周方向の幅とほぼ等しくなっている。
【０００６】
ところが、かかるステータ構造にあっては、積層鋼板からなるコアバック５２の凹部５７に、同様に積層鋼板からなるティース５１の基部５５をステータ軸方向から圧入して嵌合するため、互いの嵌合部口元と圧入緊度がタイトとなる。このため、組み付け時の位置決め精度に高精度が要求され、自動組み立てが困難になる。
【０００７】
かかる点を解決し得るものとして、ティースの基部に先端を傾斜部とした突片を形成し、コアバックの内周側には、ティースの突片より若干大きく、かつ、内縁部を斜めに切り欠いた凹部を形成して、ティースの突片をコアバックの凹部に挿入した後、傾斜部側に回転させて傾斜部と凹部の内縁部とを係合させ、その後、その係合部分を溶接または接着して固定するようにしたステータ構造が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平７−５９２７８号公報（段落番号００１７〜００２６、図１、図２、図３）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特許文献１に記載のステータ構造にあっては、ティースの突片よりもコアバックの凹部の方が大きいため、ティース組み付け後に凹部にエアギャップが形成されてその部分で透磁率が悪くなり、その結果、磁束密度の飽和による回転電機効率の低下を招くことが懸念される。
【００１０】
従って、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、ステータの組み立て性を向上できると共に、回転電機の効率低下を防止できる回転電機のステータ構造を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項１に記載の回転電機のステータ構造の発明は、積層鋼板からなるコアバックにステータ軸方向に延在して形成された凹部に、積層鋼板からなるティースの基部をステータ軸方向から挿入して嵌合保持する回転電機のステータ構造において、上記基部は、その先端部におけるステータ周方向の幅を、上記凹部への挿入側端面からステータ軸方向の所定位置までの挿入先端部分が残余の部分よりも幅狭に形成し、上記凹部は、ステータ周方向における開口幅を、上記基部のステータ周方向における幅に対応させて、上記基部の先端部における上記挿入先端部分を嵌合する挿入先端嵌合部分が残余の部分よりも幅狭に形成したことを特徴とする。
【００１２】
請求項１の発明によると、ティース基部の先端部における挿入先端部分は幅狭となっており、このティース基部の先端部を挿入するコアバック凹部の入口部分の開口幅は、ティース基部の挿入先端部分よりも幅広となっているので、ティース組み付け時のティース基部と凹部との位置決め精度が悪くても、ティース基部を凹部に容易に挿入でき、しかもティース基部の挿入先端部分が凹部の入口部分に挿入された後は、凹部をガイドとしてティース基部を凹部に挿入して嵌合することが可能となる。従って、ステータの組み立て性を向上でき、自動組み立ても容易に可能になると共に、ティース基部とコアバック凹部との嵌合部に不所望なエアギャップが形成されるのを防止でき、回転電機の効率低下を防止することが可能となる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１の回転電機のステータ構造において、上記凹部の上記挿入先端嵌合部分におけるステータ軸方向の寸法をＡ、上記基部の上記挿入先端部分におけるステータ軸方向の寸法をＡ′、上記ティースを構成する各鋼板の厚さをＤ′とするとき、Ａ′≧Ａ、かつ、Ａ′−Ａ＜Ｄ′を満足することを特徴とする。
【００１４】
請求項２の発明によると、ティース基部を凹部に挿入して、ティース基部の挿入側端面をコアバックの一端面に一致させて嵌合した場合には、ステータ軸方向において、ティース基部におけるステータ周方向の幅が異なる段差部と、凹部におけるステータ周方向の幅が異なる段差部との間に、最大でもティースを構成する鋼板の一枚の厚さ未満のエアギャップが形成されるだけとなって、エアギャップの形成をより抑えることができる。また、ティース基部の段差部をステータ軸方向において凹部の段差部に密着させて嵌合した場合には、ティース基部の挿入先端部分が、最大でも一枚の鋼板の厚さ未満だけコアバックの一端面から突出するだけとなるので、回転電機の効率低下をより確実に防止することが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による回転電機のステータ構造の実施の形態について、図１乃至図４を参照して説明する。なお矢印Ｆはステータ軸方向を示している。
【００１６】
図１はステータ構造の要部の構成を示す斜視図、図２は図１に示すティースの構成を示す斜視図、図３は同じくコアバックの構成を示す部分斜視図、図４はティースを構成する鋼板の打ち抜き加工工程を説明するための図である。
【００１７】
本実施の形態のステータ構造は、図５に示した従来のステータ構造と同様に、リング状のコアバック１の内周面側に、軸方向に延在する凹部２を周方向に等間隔で離間して複数形成し、その各凹部２にティース３の基部４をステータ軸方向から挿入して嵌合保持し、その隣接するティース間すなわちスロット５にステータコイルのコイル辺（図示せず）を装着するものである。なお、コアバック１及びティース３は、それぞれケイ素鋼板等の電磁薄板を積層して接着、かしめ、あるいは溶接により一体化された積層鋼板からなっている。
【００１８】
かかるステータ構造において、本実施の形態では、図２に示すように、ティース３の基部４における先端部４ａのステータ周方向の幅を、コアバック１の凹部２への挿入側端面からステータ軸方向の所定位置までの挿入先端部分６で残余の部分７よりも幅狭に形成する。
【００１９】
また、コアバック１の凹部２におけるステータ周方向の開口幅は、ティース３の基部４におけるステータ周方向の幅に対応させて、図３に示すように、基部４の先端部４ａにおける挿入先端部分６を嵌合する挿入先端嵌合部分８では残余の部分９よりも幅狭に形成する。
【００２０】
ここで、凹部２の挿入先端嵌合部分８におけるステータ軸方向の寸法をＡ、基部４の幅狭の挿入先端部分６におけるステータ軸方向の寸法をＡ′、ティース３を構成する各鋼板の厚さをＤ′とするとき、Ａ′≧Ａ、かつ、Ａ′−Ａ＜Ｄ′を満足するように構成する。
【００２１】
なお、電磁薄板を打ち抜いて上記の積層鋼板からなるティース３を製造するにあたっては、例えば図４に示すように、電磁薄板１１を、可動パンチを有する幅狭先端部打ち抜きステーション１２、可動パンチを有する幅広先端部打ち抜きステーション１３、及び固定パンチを有する共通部打ち抜きステーション１４に順次搬送するようにし、幅狭の先端部４ａを有するティース片を形成する場合には、幅狭先端部打ち抜きステーション１２で可動パンチを突出させて打ち抜き加工を実施することにより電磁薄板１１に幅狭の先端部４ａを形成し、次の幅広先端部打ち抜きステーション１３は可動パンチを引っ込めて打ち抜き加工することなく電磁薄板１１を通過させ、次の共通打ち抜きステーション１４において固定パンチを突出させて幅狭の先端部４ａに連続するティース共通部４ｂを打ち抜き加工する。
【００２２】
また、幅広の先端部４ａを有するティース片を形成する場合には、幅狭先端部打ち抜きステーション１２は可動パンチを引っ込めて打ち抜き加工することなく電磁薄板１１を通過させ、次の幅広先端部打ち抜きステーション１３で可動パンチを突出させて打ち抜き加工を実施することにより電磁薄板１１に幅広の先端部４ａを形成し、次の共通打ち抜きステーション１４において固定パンチを突出させて幅広の先端部４ａに連続するティース共通部４ｂを打ち抜き加工する。
【００２３】
このようにして、幅狭の先端部４ａを有するティース片及び幅広の先端部４ａを有するティース片をそれぞれ多数枚形成して図２に示したように積層し、これらを接着、かしめ、あるいは溶接により一体化してティース３を形成する。なお、コアバック１についても、ティース３と同様にして形成する。
【００２４】
以上のようにして、予めコアバック１及び複数のティース３を形成した後、各ティース３を、その幅狭の先端部４ａ側を挿入先端側として、コアバック１の各凹部２に、その幅広の開口幅側からステータ軸方向に挿入して嵌合保持する。
【００２５】
このように、本実施の形態では、ティース３の基部４の先端部４ａにおける挿入先端部分６を幅狭とし、この基部４の先端部４ａを挿入するコアバック１の凹部２の入口部分の開口幅を、挿入先端部分６よりも幅広としたので、ティース組み付け時のティース３の基部４とコアバック１の凹部２との位置決め精度が悪くても、基部４を凹部２に容易に挿入することができる。しかも、挿入先端部分６が凹部２の入口部分に挿入された後は、凹部２をガイドとして基部４を凹部２に挿入して嵌合することができる。
【００２６】
また、凹部２の挿入先端勘合部分８におけるステータ軸方向の寸法をＡ、基部４の幅狭の挿入先端部分６におけるステータ軸方向の寸法をＡ′、ティース３を構成する各鋼板の厚さをＤ′とするとき、Ａ′≧Ａ、かつ、Ａ′−Ａ＜Ｄ′、を満足するようにしたので、コアバック１とティース３との嵌合部におけるエアギャップの形成を極力抑えることができる。
【００２７】
すなわち、ティース３の基部４をコアバック１の凹部２に挿入して、ティース３の基部４の挿入側端面をコアバック１の一端面に一致させて嵌合した場合には、ステータ軸方向において、ティース３の基部４におけるステータ周方向の幅が異なる段差部と、凹部２におけるステータ周方向の幅が異なる段差部との間に、最大でもティース３を構成する鋼板の一枚の厚さ未満のエアギャップが形成されるだけとなり、エアギャップの拡大を抑えることができる。また、ティース３の基部４の段差部をステータ軸方向において凹部２の段差部に密着させて嵌合した場合には、ティース３基部４の挿入先端部分７が、最大でも一枚の鋼板の厚さ未満だけコアバック１の一端面から突出するだけとなるので、回転電機の効率低下を確実に防止することが可能となる。
【００２８】
従って、ステータの組み立て性を向上でき、自動組み立ても容易にできると共に、回転電機の効率低下を確実に防止することができる。
【００２９】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ティースの基部の先端部におけるステータ周方向の幅を、コアバックの凹部への挿入側端面からステータ軸方向の所定位置までの挿入先端部分では残余の部分よりも幅狭に形成し、コアバックの凹部のステータ周方向における開口幅は、ティースの基部のステータ周方向における幅に対応させて、基部の先端部における上記挿入先端部分を嵌合する挿入先端嵌合部分では残余の部分よりも幅狭に形成して、ティースの基部をステータ軸方向から凹部に挿入して嵌合保持するようにしたので、ティース組み付け時の位置決め精度が緩和でき、ステータの組み立て性を向上できると共に、嵌合部におけるエアギャップの形成を抑えることができ、回転電機の効率低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における回転電機のステータ構造の要部の構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示すティースの構成を示す斜視図である。
【図３】同じく、コアバックの構成を示す部分斜視図である。
【図４】図１に示すティースを構成する鋼板の打ち抜き加工工程を説明するための図である。
【図５】従来のステータ構造の要部の構成を示す斜視図である。
【図６】図５に示すティースの構成を示す斜視図である。
【図７】同じく、コアバックの構成を示す部分斜視図である。
【符号の説明】
１      コアバック
２      凹部
３      ティース
４      基部
４ａ    先端部
４ｂ    ティース共通部
５      スロット
６      挿入先端部分
７        残余の部分
８          挿入先端嵌合部分
９          残余の部分
【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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