JP6937811B2 - 回転電機および回転電機の製造方法 - Google Patents

Description

本願は、回転電機および回転電機の製造方法に関する。

従来の回転電機においては、ティース部において電磁鋼板同士を固定して構成した分割コアを、ティース部の外径側に円弧状に形成されたヨーク部において溶接固定し円環状に連結してステータコアを構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この従来の方式では、ティース部に塗布した接着剤がヨーク部の溶接部に浸透し、溶接の際、溶接時の入熱により接着剤の一部がガス化し、溶接精度及び強度が悪化するという課題があるが、これらの問題を解決するための技術が開示されているものがある（例えば、特許文献２参照）。この文献では、ステータの隣接する分割コアを連結する溶接点の近傍に、撥水または撥油コーティングを施した電磁鋼板を積層し、各電磁鋼板を接着剤により連結している。

特開平5-068352号公報 特開2002-262485号公報

上記特許文献２に開示されている回転電機によれば、隣接する分割コアを溶接固定する溶接点の近傍に撥水、撥油コーティングを有するため、電磁鋼板同士を固定するための接着剤の溶接点への浸透を阻止してガスの発生を阻止している。各電磁鋼板には撥水、撥油コーティングが施されているため、回転電機の価格が上昇してしまうという課題がある。また、電磁鋼板の絶縁皮膜上に撥水、撥油コーティングを設けるために各電磁鋼板の軸方向寸法が増大し、ステータコアの占積率が減少し、同一のコア軸長のモータにおいて、性能が低下するという課題がある。

本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、撥水、撥油コーティングのない電磁鋼板で、分割コアの隣接する電磁鋼板を固定するために塗布された接着剤が、組み立て時に外径側に広がる範囲を抑制し、溶接点への浸透を阻止することによって、コアの占積率を低下させず、溶接部の不良を抑制し、容易に周方向に隣接する分割コア間を溶接固定可能な回転電機を提供することを目的とする。

本願に開示される回転電機は、
ロータ、
円弧状のヨーク部および前記ヨーク部の径方向内側に突出して形成されたティース部を持つ電磁鋼板を複数枚積層して、柱状体として構成されたコアが、複数個、環状に配置されたステータコアと、当該ステータコアに巻装されたコイルと、を有し、前記ロータと間隙を隔てて配置されたステータ、
を備えた回転電機であって、
一の前記コアの電磁鋼板は、前記ヨーク部の外郭を形成する周方向端部の外径寄りの部分と組み合わさって形成され、前記ヨーク部の外周側で隣接する分割コアに接触する部分の直線または曲線によって構成された辺屈曲部を持つとともに、前記ヨーク部の外郭を形成する周方向端部で、周方向に隣接する他の前記コアの電磁鋼板と組み合わされて径方向の位置決めをするための位置決め用凹部または位置決め用凸部を有し、
一の前記電磁鋼板は、前記ティース部を含む前記電磁鋼板の前記ヨーク部の内径寄りの領域において、接着剤により、厚さ方向に隣接する他の前記電磁鋼板と接着固定されており、前記接着剤の各電磁鋼板上の接着領域は、前記辺屈曲部から離隔して設けられていることを特徴とするものである。

本願に開示される回転電機によれば、前記分割コアの接着剤塗布領域を、隣接する前記分割コアと組みあわさって径方向の位置決めをする位置決め用凹部または位置決め用凸部の最外径部より内径側であって、辺屈曲部よりも内径側に配置することにより、前記位置決め用凹部または位置決め用凸部を構成する分割コアの曲線または隅形状の部分によって、接着剤がヨーク部の外周側に浸透することを抑止することにより、分割コアの形状精度の悪化を抑止し、回転電機の生産性を向上させることができる。

実施の形態１の回転電機の一例を示す断面図である。 実施の形態１の回転電機の外観を示す斜視図である。 図２の回転電機のステータを示す斜視図である。 実施の形態１の回転電機の分割コアの一例を示す図である。 図４の分割コアの集合体であるステータコアを示す図である。 図４の分割コアの構成要素である電磁鋼板の平面図である。 図６の電磁鋼板を分割コアとして組み立てた状態における接着剤の存在領域の一例を示す図である。 図６の電磁鋼板を分割コアとして組み立てる前の接着剤の塗布域の一例を示す図である。 実施の形態２の回転電機のステータコアを説明するための平面図である。 実施の形態３の回転電機の分割コアを説明するための平面図である。 実施の形態４の回転電機のステータを説明するための平面図である。 実施の形態５の回転電機の分割コアを説明するための平面図である。 実施の形態６の回転電機の分割コアを説明するための平面図である。 実施の形態７の回転電機の分割コアを説明するための平面図である。 実施の形態７の回転電機の分割コアの溶接部を説明するための図である。 図１５の電磁鋼板を分割コアとして組み立てる前の接着剤の塗布域の一例を示す図である。 実施の形態８の回転電機の電磁鋼板を説明するための平面図である。 実施の形態９の回転電機の分割コアを説明するための平面図である。 実施の形態１０の回転電機の分割コアを説明するための平面図である。 実施の形態１１の回転電機の分割コアの製造方法の一例を説明するためのフローチャート図である。 実施の形態１２の回転電機の分割コアの製造方法の一例を説明するためのフローチャート図である。

実施の形態１．
以下、実施の形態１に係る回転電機について、図を用いて説明する。
図１は、実施の形態１の回転電機１００の一例を示す断面図である。また、図２は、実施の形態１の回転電機の外観を示す斜視図であり、図３は、この図２のうち、ステータを示す斜視図である。この回転電機１００は、回転可能に設けられたロータ１（ロータ１は図１に示したようにシャフト３に固定されている）と、それに対向して配設されるステータ２を備えている（図１、図２参照）。ここで、このステータ２は、その構成要素にステータコア４とコイル５を含んでいる（図３参照）。
また、このステータ２は、図４に示したように、円弧状のヨーク部６と、そのヨーク部６から径方向内側に突出したティース部７を具備した電磁鋼板９を、厚さ方向に積層して柱状体として構成された分割コア１０を、ヨーク部周方向両端８（位置決め用凹部８ａ及び位置決め用凸部８ｂを含む）で隣接する別の分割コア１０と接して円環状に並べて環状体を形成したステータコア４（図５参照）に、コイル５を巻装して構成されている（図２参照）。なお、以下では、分割コアを単にコアと呼ぶことがある。

この円環状に組み合わせられた分割コア１０は、隣接する分割コアとの間を溶接固定されたり、またヨーク部６の外周で構成される円環部分の外径側に、筒状のフレーム構造を配置し、嵌めあい固定されたりして、ステータコア４を形成する。
また、上記分割コアは、隣接する分割コア同士がヨーク部の周方向側面に互いに組み合わさって径方向の位置ずれを抑止する、凹形状の位置決め用凹部８ａ、及び凸形状の位置決め用凸部８ｂを具備する（図４、図６参照）。
さらに、電磁鋼板９の積層は、少なくともティース部上では接着剤によって厚さ方向に隣接する電磁鋼板同士を接着することによってなされる（図７、図８参照）。この接着剤は、嫌気性接着剤、熱可塑性接着剤、熱硬化性接着剤などを用いることができる。

上記接着剤によって電磁鋼板を接着する領域は、ヨーク部６の周方向の両端部（ヨーク部６の周方向の外郭を形成する周方向の左右の端部）においては、位置ずれ抑止用の凹形状の位置決め用凹部８ａまたは凸形状の位置決め用凸部８ｂと、ヨーク部の外周側で隣接する分割コアに接触する部分の直線または曲線によって構成される、２箇所の辺屈曲部１１（図６において、点線で囲った部分）よりも内径側を中心に配置される。すなわち、図７において、ハッチングで示した領域（以下、ハッチングで示した領域を接着領域Ｓと呼ぶ）である、ヨーク部６の２点鎖線で示した外径位置よりも内径側の領域（ティース部を含む）、および、ヨーク部６の２点鎖線で示した外径位置よりも外径側領域では、上記２箇所の辺屈曲部１１（図７において、点線で囲った部分を参照）から離隔した領域に配置される。より具体的には、ヨーク部６の周方向の両端部よりも周方向内側の、上記電磁鋼板の形状中心軸ＡＡ（図中の一点鎖線参照。以下同様）寄りの部分に配置される。

これにより、例えば分割コアの軸方向寸法の精度を向上させるための加圧時、または巻線時に接着剤が電磁鋼板間で塗布した領域の外側に浸透した場合、ヨーク部の周方向両端においては、従来、上記辺屈曲部まで流動していた接着剤が、塗布した領域の近傍に貯留し、ヨーク部の外周側に浸透することを抑止することができる。

また、接着剤は、硬化促進剤と主剤による２液性接着剤を用いる場合も、硬化促進剤に比較して塗布量の多い主剤によって接着される領域を、ヨーク部の周方向の両端部においては、上記辺屈曲部よりも内側に配置することによって、同様の効果を得ることができる。

なお、接着剤の塗布時には、積層した電磁鋼板の接着時に、接着領域が、上記ヨーク部の周方向の両端部においては、上記辺屈曲部よりも電磁鋼板の形状中心軸寄りの部分になるように、接着剤の塗布範囲を、例えば図８の点線の丸印で囲んだ図形で示したように、図７に比較して限定した領域（以降、接着剤塗布領域Ｔと呼ぶ）に設定することができる。

上記のように、接着剤の塗布範囲を接着領域よりも限定することにより、接着剤が硬化した際に、分割コアのヨーク部外周の形状精度が向上する。また、このことにより、分割コアのヨーク部外周側の周方向両端の曲線または直線部分で隣接する分割コアと接触する場合、接触個所の形状精度が向上するため、ステータコアの形状ばらつきを抑制でき、回転電機の生産性を向上させることができる。さらに、これにより、分割コアを円環状に並べた際の、ステータコア最外径の形状精度が向上し、例えばフレーム等を外周に締り嵌めで固定する場合の、圧入時の力、あるいは分割コアに発生する応力の管理が、し易くなるという効果がある。

なお、以上においては、各電磁鋼板は、コアを径方向に位置決めするための位置決め用凹部と位置決め用凸部を一対有している例について説明したが、これに限らず、位置決め用凹部のみを有する電磁鋼板と、位置決め用凸部のみを有する電磁鋼板とを用いて、これらを交互に隣接させてコアを径方向に位置決めしてもよい。
また、上記実施の形態１での上記ステータコアに巻装されたコイルは、分布巻きに巻装されていてもよい。これにより、電磁鋼板の打抜き時に高密度に打抜きすることができるため、電磁鋼板の廃棄領域を削減することができ、材料歩留りを向上することができる。

実施の形態２．
次に、実施の形態２に係る回転電機について図を用いて説明する。ここでは、隣接する分割コア間を溶接により固定した場合に、回転電機及ぼす影響について、図９を用いて説明する。分割コア同士は、ヨーク部の最外周の隣接点において、溶接により固定されている。この溶接がなされた部分である溶接部１２は、軸方向に延出、または軸方向のいずれかの位置で点状に形成されている。

実施の形態２の回転電機においては、隣接する分割コア同士を、そのヨーク部最外周位置で溶接により固定した場合、実施の形態１の分割コアを用いた場合には、溶接点に接着剤が存在しないため、溶接時における、接着剤によるガスの発生を抑えることができる。このため、溶接精度を管理し易いという効果がある。
また、溶接点への接着剤の浸透を防ぐために、撥油または撥水コーティングを電磁鋼板に設置する必要がないため、安価に回転電機を生産することができる。さらに、撥油または撥水コーティングによる電磁鋼板積層時の占積率の減少がなく、同じサイズの回転電機を製造する際に、その性能を向上させることができる。

実施の形態３．
次に、実施の形態３に係る回転電機について図を用いて説明する。図１０は、実施の形態３に係る回転電機の分割コアの一例を示す平面図である。ヨーク部６の周方向中央部（電磁鋼板９の形状中心軸ＡＡを含み、形状中心軸に近い側。以下同様）では、ヨーク部周方向両端８を含む周方向周辺部（形状中心軸から遠い側。以下同様）よりも接着剤の接着領域Ｓが外径側に突出している。

実施の形態３の回転電機においては、ヨーク部における積層鋼板の積層時の接着強度を向上させることができるため、組み立て時の変形を抑制し、生産性を向上させることができる。

実施の形態４．
次に、実施の形態４に係る回転電機について図を用いて説明する。実施の形態４に係る回転電機においては、分割コアのヨーク部の周方向両端の最外周部において、円弧を一部切り欠いた切り欠き部が形成されており、その切り欠き部が組み合わさって軸方向に延びる溝１４を形成し、この溝１４の内部において溶接により固定される部分が設けられる（図１１参照）。この溝１４は、溶接部が軸方向全域に形成する必要がない場合、軸方向で溶接がされる箇所に限定して、間隔をおいて形成してもよい。

実施の形態４の回転電機においては、溝形状によって、ステータコアの外周の輪郭形状に溶接部の影響が及ばないため、フレーム固定時の圧入の際の力、あるいは発生応力の管理がし易くなるという効果がある。また、ステータコアの外側に設けたフレーム部材１３を用いて回転電機の筐体に固定するため、電磁鋼板に筐体への固定構造（例えば、ねじ穴など）を設ける必要がなく、加工により劣化する部分を減少させ、回転電機全体としての性能の向上につながる。

実施の形態５．
次に、実施の形態５に係る回転電機について、図を用いて説明する。実施の形態５に係る回転電機においては、図１２ａ、図１２ｂに示すように、隣接する２つの分割コアの境界に形成されている溝１４の、軸方向に直角な方向で切断した時の断面形状が、内径側から外径側に移行するにつれて広がる（サイズが大きくなる）テーパ形状に形成されていることが特徴である。

実施の形態５の回転電機においては、隣接する２つの分割コアの境界に形成された溝１４の形状が、上記のようにテーパ形状であるため、電磁鋼板の溶接時において、電磁鋼板の有機皮膜、電磁鋼板の打抜き時に使用するプレス油の残留分、あるいは２液アクリル系接着剤などで使用する硬化促進剤などの残留成分が溶融して気化した際に発生するガスが、大気中に逃げる領域を確保することができ、これにより、溶接性能が向上し、必要となる溶接強度を十分確保することができる。また、溝１４により溶接時に発生する溶接ビードによる分割コアの外径の寸法変化を抑制することができる。

実施の形態６．
次に、実施の形態６に係る回転電機について、図を用いて説明する。実施の形態６に係る回転電機においては、図１３に示すように、溝１４の、軸方向に直角な方向で切断した時の断面形状は、内径側から外径側に移行した場合、外径位置によらず等幅に形成されていることを特徴とする。この外径位置によらず等幅に形成されている部分を以下では開口部と呼ぶ。

実施の形態６に係る回転電機においては、分割コアの組立時に、開口部を使用することで組立時の位置決めが可能となるため、生産性が向上する。また、隣接する分割コア同士を固定する際、開口部により溶接時に溶接ビードの膨らみを抑制でき、かつ、フレームとの接触面積を増加することができるため、コイル部で発生する熱、あるいは分割コア部で発生する熱をステータコア外周もしくは、フレームを介して冷却する際に優位となる。また、回転電機がフレームで固定される場合は、フレームとの接触面積増加により、ステータコアの保持力が増加し、回転電機の剛性が向上する

実施の形態７．
次に、実施の形態７に係る回転電機について、図を用いて説明する。実施の形態７に係る回転電機においては、図１４ａ、図１４ｂに示すように、分割コアは、ヨーク部の外周側では、溶接によって厚さ方向に隣接する電磁鋼板同士を連結して積層されている。ヨーク部の外周側に溝形状を有し、溶接は溝の内部でなされる。ここで、図１４ａは溶接部１２が分割コアの軸方向の全域にわたって設けられている場合を示し、図１４ｂは溶接部１２が分割コアの軸方向の全域ではなく、間隔をおいて設けられている場合を示している。

これらの場合においては、図１５の電磁鋼板の平面図に示したように、内径側の接着領域Ｓは、電磁鋼板の形状中心軸ＡＡを含む周方向中央部においては、周方向周辺部よりもその領域が狭くなっており、形状中心軸ＡＡに近づくにつれ、電磁鋼板の、より内径側に収まった領域となる。

なお、周方向中央部においては、周方向周辺部に比べると、ヨーク部の周方向両端に設けられている辺屈曲部による、接着領域Ｓの外径方向への拡がりを抑制する作用が弱くなる。従って、図１５に示したように当該周方向中央部における接着剤領域を周方向両端部よりも内径側に収まるようにするためには、接着剤塗布領域Ｔを上述の実施の形態１の場合（図８参照）とは異なる領域となるように、適宜、調整する必要がある。
具体的には、図１６に示すように、周方向中央部に形成する接着剤塗布領域を、周方向周辺部に形成する接着剤塗布領域に比べて電磁鋼板９の内径側のみに限定して形成することにより、周方向中央部における接着剤領域の外径方向への拡がりを抑制することが可能となる。

実施の形態７に係る回転電機においては、回転電機の性能向上および生産性向上のための、電磁鋼板ごとにティースの数を増やす、もしくは分割コアの数を増加させることにより、巻線を容易にする対応が可能となる。このように、分割コアのティース部面積、あるいはヨーク部の面積が減少する場合においても、電磁鋼板の積層の固定強度を確保することができ、円環状態もしくは、分割コア単体状態でのコアとしての剛性の確保が可能となる。また、磁束の集中しない領域であるヨーク部外径側に溶接部を設けているため、鉄損抑制効果も有する。また、溝部内で溶接することにより、ステータコア外形の形状精度を確保できるため、生産性が向上する。さらに、電磁鋼板の内径側の接着領域Ｓは、周方向中央部においては、周方向周辺部よりも内径側にあることにより、溶接部への接着剤の浸透を抑止し、溶接の作業性を向上させることができる。

実施の形態８．
次に、実施の形態８に係る回転電機について、図を用いて説明する。実施の形態８に係る回転電機においては、図１７ａ、図１７ｂに示すように、分割コアからステータコアを作製する際の位置ずれ抑止用の位置決め用凹部８ａまたは位置決め用凸部８ｂと、ヨーク部６の外周側で隣接する分割コアに接触する部分の直線または曲線によって構成される辺屈曲部１１は、略鋭角状に形成されている。

実施の形態８に係る回転電機においては、略鋭角状の辺屈曲部１１に接着剤が貯留し、電磁鋼板の外径側への接着剤の浸透抑止効果が増す。

実施の形態９．
次に、実施の形態９に係る回転電機について、図１８を用いて説明する。実施の形態９に係る回転電機においては、実施の形態５で示した内容とほぼ同様であるので、ここでは、実施の形態５と異なる内容のみ説明する。本実施の形態では、分割コア同士の溶接による固定は、通常の溶接ではなく、キーホール型のレーザ溶接によって行われていることが特徴である。

実施の形態９に係る回転電機においては、分割コア同士の固定はキーホール型溶接によってなされており、レーザ照射時のエネルギー密度が高い状態で溶接部が形成されているため（高パワー密度レーザ光１５を使用）、ヨーク外径部の溶接溶け込み深さを十分に確保することができる。そのため、回転電機のステータコアの剛性を更に増加することができる。また、短時間での溶接が可能となり、溶接部の溶接歪を抑制する効果がある。

実施の形態１０．
次に、実施の形態１０に係る回転電機について、図１９を用いて説明する。実施の形態１０に係る回転電機においては、実施の形態６で示した内容とほぼ同様であるので、ここでは、実施の形態６と異なる内容のみ説明する。本実施の形態では、分割コア同士の溶接による固定は、（高密度タイプでない通常の）レーザ光１６による熱伝導型の溶接によって行われていることが特徴である。

実施の形態１０に係る回転電機においては、分割コア同士の固定は、通常のレーザ光１６を用いて、材料の蒸発が少ない熱伝導型の溶接によって行われるため、溶接部の溶融深さを浅くすることができる。このため、溶接部で有機皮膜、あるいはプレス油の残留分などが溶融され気化されたガスが大気へ蒸発され易くなり、気化ガスによる溶接部のブローホール、あるいはスパッタの生成を低減する効果がある。また、溶接精度が管理し易く、生産性が向上する。さらに、周方向に溶接幅を確保することができるため、隣接する分割コア同士の突合せ部において、溶接面積を確保することができ、突合せ部のズレなどに対して有効である。

実施の形態１１．
次に、実施の形態１１に係る回転電機の製造方法について、図を用いて説明する。実施の形態１１に係る回転電機の製造方法のフローチャートを図２０に示す。

図２０に示すように、実施の形態１１の製造方法は、加工前の電磁鋼板を搬送する工程（ステップＳ１）と、上記電磁鋼板の所定の領域（図８、図１６参照）に接着剤を塗布または散布する工程（ステップＳ２）と、円弧上のヨーク部とこのヨーク部から径方向内側に突出したティース部、および分割コア同士の径方向の位置決めをする位置決め用凹部と位置決め用凸部を有した電磁鋼板を形成する工程（この工程における電磁鋼板の形成は、プレスによる打ち抜き加工、ワイヤーカット加工、レーザ加工によるものを含む。ステップＳ３）と、前記接着剤を硬化して電磁鋼板を積層して分割コアを作製する工程（ステップＳ４）と、上記作製された分割コアを円環状に並べて整列させる工程（ステップＳ５）と、隣接する分割コア同士の上記ヨーク部の最外径側の接触位置において、軸方向に溶接固定する工程（ステップＳ６）と、を含む。

実施の形態１２．
次に、実施の形態１２に係る回転電機の製造方法について、図を用いて説明する。実施の形態１２に係る回転電機の製造方法のフローチャートを図２１に示す。実施の形態１２の回転電機の製造方法においては、接着剤として、主剤と硬化促進剤による２液性接着剤を用いる点が上記実施の形態１１の回転電機の製造方法と異なる。具体的には、実施の形態１１の接着剤を塗布または散布する工程（ステップＳ２）が以下に説明する２つの工程（ステップＳ１２、およびステップＳ１３）に分かれる。

すなわち、実施の形態１２の回転電機の製造方法では、上記電磁鋼板の全面に、上記硬化促進剤を散布または塗布する工程（ステップＳ１２）と、それに引き続き、上記電磁鋼板の全面に、主剤が塗布される工程（ステップＳ１３）と、をさらに含む、ことを特徴とする。なお、その他の工程（ステップＳ１１、ステップＳ１４〜Ｓ１７）は、実施の形態１１と内容は同じなので、ここでの説明は省略する。

本形態の形態１２では、例えば、２液硬化型アクリル系接着剤を適用することができる。この製造方法の一例について、以下追加説明する。まず、フープ材である電磁鋼板上に、硬化促進剤を塗布もしくは散布し、プレス金型内で製品形状を打ち抜く前もしくは同時に主剤を塗布する。この時、硬化促進剤と鋼板に塗布された主剤とが混合することで、硬化が開始される。硬化促進剤と主剤とが塗布された状態でプレス金型内にて打ち抜かれた電磁鋼板が積層され、所定枚数がプレス金型内で積層接着固定され、プレス金型から排出されることで、分割コアを形成する。

実施の形態１２に係る回転電機の製造方法においては、特に、２液アクリル系接着剤を用いる場合には、硬化促進剤はコア全面に散布または塗布されているが、主剤の塗布量、あるいは塗布位置を制御することで、主剤と硬化促進剤の反応後の接着領域も制御することができ、かつ隣接する分割コア同士の上記ヨーク部の最外径側の接触位置を軸方向に溶接する際、溶接に影響のない接着領域を設定することができる。そのため、溶接部の不良を抑制し、品質の安定化が可能となる。

また、プレスの金型内で分割コアを積層固定する場合、２液アクリル系接着剤を用いることで、常温状態で硬化することができ、かつ硬化速度が速く、プレスから分割コアが排出されるまでに積層コアを形成することができる。そのため、接着剤の硬化に加熱工程が不要となるため、工数削減、あるいは設備費の低下など生産性が向上する。

本願は、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、本願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。例えば、以上においては、各電磁鋼板は、コアを径方向に位置決めするための位置決め用凹部と位置決め用凸部を一対有しているが、これに限らず、例えば、図５で示したステータコアの上面から見て、位置決め用凹部のみ一対、位置決め用凸部のみ一対を有する電磁鋼板をそれぞれ１枚ずつ含み、これら以外の電磁鋼板は上記位置決め用凹部と位置決め用凸部を一対有するもので構成されていてもよい。

１ ロータ、２ ステータ、３ シャフト、４ ステータコア、５ コイル、６ ヨーク部、７ ティース部、８ ヨーク部周方向両端、８ａ 位置決め用凹部、８ｂ 位置決め用凸部、９ 電磁鋼板、１０ 分割コア、１１ 辺屈曲部、１２ 溶接部、１３ フレーム部材、１４ 溝、１５ 高パワー密度レーザ光、１６ レーザ光、１００ 回転電機、Ｓ 接着領域、Ｔ 接着剤塗布領域

Claims (17)

1. ロータ、
   円弧状のヨーク部および前記ヨーク部の径方向内側に突出して形成されたティース部を持つ電磁鋼板を複数枚積層して、柱状体として構成されたコアが、複数個、環状に配置されたステータコアと、当該ステータコアに巻装されたコイルと、を有し、前記ロータと間隙を隔てて配置されたステータ、
   を備えた回転電機であって、
   一の前記コアの電磁鋼板は、前記ヨーク部の外郭を形成する周方向端部の外径寄りの部分と組み合わさって形成され、前記ヨーク部の外周側で隣接する分割コアに接触する部分の直線または曲線によって構成された辺屈曲部を持つとともに、前記ヨーク部の外郭を形成する周方向端部で、周方向に隣接する他の前記コアの電磁鋼板と組み合わされて径方向の位置決めをするための位置決め用凹部または位置決め用凸部を有し、
   一の前記電磁鋼板は、前記ティース部を含む前記電磁鋼板の前記ヨーク部の内径寄りの領域において、接着剤により、厚さ方向に隣接する他の前記電磁鋼板と接着固定されており、前記接着剤の各電磁鋼板上の接着領域は、前記辺屈曲部から離隔して設けられていることを特徴とする回転電機。
2. 一の前記コアは、前記ヨーク部の周方向両端の外周位置において、隣接する他の前記コアと互いに溶接固定されて環状体を形成していることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
3. 前記接着領域は、
   前記ヨーク部の周方向両端においては、前記位置決め用凹部または前記位置決め用凸部の最外径部よりも外側であって、前記ヨーク部の径方向の内径側にあり、
   前記ヨーク部の中央部では、前記位置決め用凹部または前記位置決め用凸部の最外径部よりも前記ヨーク部の径方向の外径側に突出し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。
4. 前記ステータコアは、円筒状のフレーム部材により、しまり嵌めにより固定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の回転電機。
5. 前記コアは、前記電磁鋼板がそれぞれ、前記ヨーク部の周方向両端の最外周部に切り欠き部を有し、
   隣接する二つの前記コアの切り欠き部によって前記コアの軸方向に溝が形成されており、当該溝の内部において、隣接する二つの前記コアが互いに溶接固定されていることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の回転電機。
6. 隣接する２つのコアによって形成された前記溝の断面形状は、外径側に広がるテーパ形状であることを特徴とする請求項５に記載の回転電機。
7. 隣接する２つのコアによって形成された前記溝の断面形状は、径方向に等幅に開口していることを特徴とする請求項５に記載の回転電機。
8. 前記コアの電磁鋼板は、それぞれ、前記ヨーク部の最外周部で、隣接する電磁鋼板と溶接固定されて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。
9. 前記接着領域は、前記ヨーク部の周方向周辺部においては、前記位置決め用凹部または前記位置決め用凸部の最外径部よりも内径側にあり、
   前記ヨーク部の周方向中央部においては、前記ヨーク部の周方向周辺部よりも前記電磁鋼板の径方向の内径側にある、ことを特徴とする請求項８に記載の回転電機。
10. 前記ヨーク部にて隣接する電磁鋼板同士を溶接して固定する溶接固定部は、
    前記コアの前記ヨーク部の最外周部の、前記コアの軸方向に構成された溝の内側にあることを特徴とした請求項８または９に記載の回転電機。
11. ロータ、
    円弧状のヨーク部および前記ヨーク部の径方向内側に突出して形成されたティース部を持つ電磁鋼板を複数枚積層して、柱状体として構成されたコアが、複数個、環状に配置されたステータコアと、当該ステータコアに巻装されたコイルと、を有し、前記ロータと間隙を隔てて配置されたステータ、
    を備えた回転電機であって、
    一の前記コアの電磁鋼板は、前記ヨーク部の外郭を形成する周方向端部の外径寄りの部分と組み合わさって形成され、前記ヨーク部の外周側で隣接する分割コアに接触する部分の直線または曲線によって構成された辺屈曲部を持つとともに、前記ヨーク部の外郭を形成する周方向端部で、周方向に隣接する他の前記コアの電磁鋼板と組み合わされて径方向の位置決めをするための位置決め用凹部または位置決め用凸部を有し、
    一の前記電磁鋼板は、前記ティース部を含む前記電磁鋼板の前記ヨーク部の内径寄りの領域において、接着剤により、厚さ方向に隣接する他の前記電磁鋼板と接着固定されるとともに、前記接着剤の各電磁鋼板上の接着領域は、前記電磁鋼板を溶接して固定するための溶接部の位置が、分割コア同士が固定されている位置であるヨーク部の最外周の隣接点、および分割コアが固定されている位置である積層した分割コアのヨーク部の外周側に設けられた溝の内部、のうち、いずれの位置にあるかに応じて設けられていることを特徴とする回転電機。
12. 前記コアの前記位置決め用凹部または前記位置決め用凸部は、その形状を構成する曲線部または直線部が、隣接するコアと接する前記ヨーク部の側面と鋭角形状を構成することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の回転電機。
13. 前記ステータコアに巻装された前記コイルは、分布巻きに巻装されていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の回転電機。
14. ロータ、
    円弧状のヨーク部および前記ヨーク部の径方向内側に突出して形成されたティース部を持つとともに、前記ヨーク部の外郭を形成する周方向端部の外径寄りの部分と組み合わさって形成され、前記ヨーク部の外周側で隣接する分割コアに接触する部分の直線または曲線によって構成された辺屈曲部を持つ電磁鋼板を複数枚積層して、柱状体として構成されたコアが、複数個、環状に配置されたステータコアと、当該ステータコアに巻装されたコイルと、を有し、前記ロータと間隙を隔てて配置されたステータ、を備えた回転電機の製造方法であって、
    前記電磁鋼板上の、前記ヨーク部の外郭を形成する周方向端部を含む周方向周辺部において、周方向に隣接する他の前記コアの電磁鋼板と組み合わされて径方向の位置決めをするための位置決め用凹部および位置決め用凸部の最外周部よりも前記ヨーク部の径方向の内径側に構成され、前記辺屈曲部から離隔した領域に接着剤を塗布または散布する工程と、
    前記周方向端部で、前記位置決め用凹部および前記位置決め用凸部を有する電磁鋼板を形成する工程と、
    前記接着剤を硬化して前記電磁鋼板を積層する工程と、
    前記電磁鋼板を積層して構成されたコアを環状に配置する工程と、
    隣接するコア同士の前記ヨーク部の外周接触部分において、前記コアの軸方向に溶接固定する工程と、
    を含むことを特徴とする回転電機の製造方法。
15. 前記コア同士の溶接固定は、キーホール型のレーザ溶接によって行われていることを特徴とする請求項１４に記載の回転電機の製造方法。
16. 前記コア同士の溶接固定は、熱伝導型のレーザ溶接によって行われていることを特徴とする請求項１４に記載の回転電機の製造方法。
17. 前記接着剤は、主剤と硬化促進剤による２液性接着剤であり、
    前記接着剤を塗布または散布する工程において、前記電磁鋼板に、前記硬化促進剤が全域に散布または塗布された後、前記主剤が、前記電磁鋼板の全域に塗布されることを特徴とする請求項１４から１６のいずれか１項に記載の回転電機の製造方法。

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