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JP6969034B2 - Rotating machine and stator for rotating machine - Google Patents
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JP6969034B2 - Rotating machine and stator for rotating machine - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照Cross-reference of related applications

この出願は、2019年9月23日に日本に出願された特許出願第2019−172400号を基礎としており、基礎の出願の内容を、全体的に、参照により援用している。 This application is based on Patent Application No. 2019-172400 filed in Japan on September 23, 2019, and the content of the basic application is incorporated by reference in its entirety.

本明細書の記載は、二輪車の発電機やスタータとして使用可能な回転電機、及びそのステータに関する。 The description of the present specification relates to a rotary electric machine that can be used as a generator or starter for a two-wheeled vehicle, and a stator thereof.

二輪車の発電機やスタータとして使用可能な回転電機として、三相のブラシレスモータを用いることは、特許文献1及び特許文献2に開示されている。 It is disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 that a three-phase brushless motor is used as a rotary electric machine that can be used as a generator or a starter for a two-wheeled vehicle.

特開2002−291183号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-291183 国際公開第2019/156136号パンフレットInternational Publication No. 2019/156136 Pamphlet

特許文献1に記載の回転電機は、ステータコアを二分割して、二分割したそれぞれのステータコアにコイルを巻線する技術が開示されている。特許文献1に記載の二分割ステータコアは、円環部とティース部との間に隙間は形成されていない。また、特許文献1に記載の二分割ステータコアには、ティース部にコイルが巻装されている。しかし、二分割されたいずれのステータコアでもコイルの巻き数及び巻装の形状は同一であった。 The rotary electric machine described in Patent Document 1 discloses a technique in which a stator core is divided into two and a coil is wound around each of the divided stator cores. In the two-divided stator core described in Patent Document 1, no gap is formed between the annular portion and the teeth portion. Further, in the two-divided stator core described in Patent Document 1, a coil is wound around the teeth portion. However, the number of turns of the coil and the shape of the winding were the same in any of the stator cores divided into two.

特許文献2に記載の回転電機は、ステータコアを三分割して、三分割したそれぞれのステータコアにコイルを巻線する技術が開示されている。特許文献2に記載の三分割ステータコアは、円環部とティース部との間に機械的に緩い結合をもたらす隙間を形成している。また、特許文献2に記載の三分割ステータコアには、ティース部にコイルが巻装されている。しかし、三分割されたいずれのステータコアでも特許文献1と同様、コイルの巻き数は同一であった。そして、コイルの巻き数及び巻装の形状は、三分割のそれぞれのステータコアで同一であった。 The rotary electric machine described in Patent Document 2 discloses a technique in which a stator core is divided into three and a coil is wound around each of the three divided stator cores. The three-divided stator core described in Patent Document 2 forms a gap that mechanically provides a loose bond between the annular portion and the tooth portion. Further, in the three-divided stator core described in Patent Document 2, a coil is wound around the teeth portion. However, as in Patent Document 1, the number of coil turns was the same for all the stator cores divided into three parts. The number of turns of the coil and the shape of the winding were the same for each of the three-divided stator cores.

このように、特許文献1の開示も、特許文献2の開示も、ステータコアは、円環部とティース部との間に磁気回路を遮断するような隙間を形成してはいなかった。かつ、特許文献1の開示も、特許文献2の開示も、分割されたそれぞれのステータコアには同一の巻き数のコイルが巻装されている。そして、コイルが巻装された状態でのステータコアの形状は、分割された各ステータコアで同一形状であった。 As described above, neither the disclosure of Patent Document 1 nor the disclosure of Patent Document 2 formed a gap in the stator core between the annular portion and the teeth portion to cut off the magnetic circuit. Moreover, in both the disclosure of Patent Document 1 and the disclosure of Patent Document 2, coils having the same number of turns are wound around each of the divided stator cores. The shape of the stator core with the coil wound was the same for each of the divided stator cores.

上述の観点において、または言及されていない他の観点において、回転電機及び回転電機用ステータにはさらなる改良が求められている。 Further improvements are required for rotary electric machines and stators for rotary electric machines in the above-mentioned viewpoints or in other viewpoints not mentioned.

本件の開示は、コイルの占積率が向上された回転電機及び回転電機用ステータを提供する。
本件の開示は、追加的に、または、代替的に、磁気騒音が抑制された回転電機及び回転電機用ステータを提供する。
The disclosure of this case provides a rotary electric machine and a stator for a rotary electric machine having an improved space factor of the coil.
The disclosure of this case additionally or alternately provides a rotary electric machine and a stator for a rotary electric machine in which magnetic noise is suppressed.

第1の開示は、回転電機である。回転電機は、ステータとロータとを備える。ステータは、磁性鋼材からなるステータコアとこのステータコアのティース部に巻装されるコイルとを備える。ロータは、コイルに対向配置された磁石を有しステータの周囲に回転自在に配置される。 The first disclosure is a rotary electric machine. The rotary electric machine includes a stator and a rotor. The stator includes a stator core made of a magnetic steel material and a coil wound around a tooth portion of the stator core. The rotor has magnets arranged opposite to the coil and is rotatably arranged around the stator.

ステータコアは、第1ステータコアと第2ステータコアとに二分割されている。第1ステータコアに巻装される第1コイルと第2ステータコアに巻装される第2コイルとは、巻き数及び巻装の形状が異なる。 The stator core is divided into a first stator core and a second stator core. The number of turns and the shape of the winding are different between the first coil wound around the first stator core and the second coil wound around the second stator core.

第1ステータコアと第2ステータコアとは、それぞれ、複数のステータコア層材を積層することによって形成されている。 The first stator core and the second stator core are each formed by laminating a plurality of stator core layer materials.

ステータコアは、円環部とこの円環部より径方向外方に延出するティース部とを一体に形成したステータコア層材基板と、このステータコア層材基板のティース部に積層されるティース層材によりステータコア層材を構成している。コイルは、ステータコア層材基板のティース部とティース層材との外部に巻層されている。 The stator core is made of a stator core layer material substrate in which an annular portion and a teeth portion extending radially outward from the annular portion are integrally formed, and a teeth layer material laminated on the teeth portion of the stator core layer material substrate. It constitutes a stator core layer material. The coil is wound around the teeth portion of the stator core layer material substrate and the outside of the teeth layer material.

ステータコアは、第1ステータコアと第2ステータコアとを組み合わせた状態である。第1ステータコアのステータコア層材基板円環部と第2ステータコアのティース層材との間に隙間が形成されている。第2ステータコアのステータコア層材基板の円環部と第1ステータコアのティース層材との間に隙間が形成されている。すなわち、第1ステータコアのステータコア層材基板円環部と第2ステータコアのティース層材との間、及び第2ステータコアのステータコア層材基板の円環部と第1ステータコアのティース層材との間のそれぞれに隙間が形成されている。 The stator core is a state in which the first stator core and the second stator core are combined. A gap is formed between the annular portion of the stator core layer material substrate of the first stator core and the teeth layer material of the second stator core. A gap is formed between the annular portion of the stator core layer material substrate of the second stator core and the teeth layer material of the first stator core. That is, between the annular portion of the stator core layer material substrate of the first stator core and the teeth layer material of the second stator core, and between the annular portion of the stator core layer material substrate of the second stator core and the teeth layer material of the first stator core. A gap is formed in each.

第1の開示では、コイルは、ステータコア層材基板のティース部とティース層材との外部に巻層され、第1ステータコアに巻装される第1コイルの巻装は径方向全長にわたって同一段数であり、第2ステータコアに巻装される第2コイルの巻装は径方向内側巻き数より径方向外側の段数が多くなって、第1ステータコアと第2ステータコアとを組み合わせた状態での占積率を高めている。
In the first disclosure, the coil is wound outside the teeth portion of the stator core layer material substrate and the teeth layer material, and the winding of the first coil wound around the first stator core has the same number of stages over the entire radial direction. The winding of the second coil wound around the second stator core has a larger number of steps on the outer side in the radial direction than the number of windings on the inner side in the radial direction, and the space factor in a state where the first stator core and the second stator core are combined. Is increasing.

第1の開示によれば、ステータコア層材基板とティース層材との間に隙間を形成している。この結果、第1ステータコアと第2ステータコアとの巻装の異なることに起因する磁気騒音の発生を抑制することが可能となる。
According to the first disclosure, a gap is formed between the stator core layer material substrate and the teeth layer material. As a result, it is possible to suppress the generation of magnetic noise due to the difference in winding between the first stator core and the second stator core.

第2の開示において、第1ステータコアに巻装される第1コイルの巻き数より、第2ステータコアに巻装される第2コイルの巻き数が多い。
In the second disclosure, the number of turns of the second coil wound around the second stator core is larger than the number of turns of the first coil wound around the first stator core.

の開示は、第1ステータコアと第2ステータコアとを組み合わせた状態での占積率を高める。このために、第1ステータコアに巻装される第1コイルを筒状に形成し、第2ステータコアに巻装される第2コイルを径方向外側に広がる扇状に形成している。
The first disclosure increases the space factor in the state where the first stator core and the second stator core are combined. For this purpose, the first coil wound around the first stator core is formed in a cylindrical shape, and the second coil wound around the second stator core is formed in a fan shape extending outward in the radial direction.

第3の開示において、コイルは、アルミニウムの線材によって提供されている。アルミニウム線材は線径が比較的大きく、第1コイルと第2コイルとを同一形状に成形するのが困難である。このため、第1ステータコアと第2ステータコアとを組み合わせた状態での占積率を高めるために、巻き数及び巻装の形状を異ならせることが望ましい。 In the third disclosure, the coil is provided by an aluminum wire. The aluminum wire has a relatively large wire diameter, and it is difficult to form the first coil and the second coil into the same shape. Therefore, in order to increase the space factor in the state where the first stator core and the second stator core are combined, it is desirable to make the number of turns and the shape of the winding different.

第4の開示において、ステータコア層材基板のティース部と、ティース層材とは、同一部位において、積層カシメ部を形成している。積層カシメ部によって、ステータコア層材基板とティース層材とがカシメ固定されている。 In the fourth disclosure, the teeth portion of the stator core layer material substrate and the teeth layer material form a laminated caulking portion at the same portion. The stator core layer material substrate and the teeth layer material are caulked and fixed by the laminated caulking portion.

第4の開示によれば、ステータコア層材基板のティース部間、及びティース層材間のみでなく、ステータコア層材基板のティース部とティース層材との間も、カシメ固定される。よって、積層カシメ部を用いて効率的にカシメ固定することができる。 According to the fourth disclosure, not only between the teeth portions of the stator core layer material substrate and between the teeth layer materials, but also between the teeth portions and the teeth layer materials of the stator core layer material substrate are caulked and fixed. Therefore, the laminated caulking portion can be used for efficient caulking and fixing.

第5の開示において、第1ステータコアのステータコア層材基板の円環部と、第2ステータコアのステータコア層材基板の円環部とは、同一部位に積層カシメ部を形成している。 In the fifth disclosure, the annular portion of the stator core layer material substrate of the first stator core and the annular portion of the stator core layer material substrate of the second stator core form a laminated caulking portion at the same portion.

第5の開示によれば、積層カシメ部によって、第1ステータコアのステータコア層材基板の間、及び第2ステータコアのステータコア層材基板の間がカシメ固定されている。追加的に、第1ステータコアと第2ステータコアとは、円環部でもカシメ固定されている。よって、効率的な固定が可能である。 According to the fifth disclosure, the laminated caulking portion is caulked and fixed between the stator core layer material substrates of the first stator core and between the stator core layer material substrates of the second stator core. In addition, the first stator core and the second stator core are caulked and fixed even in the annular portion. Therefore, efficient fixing is possible.

第6の開示において、第1ステータコアと第2ステータコアとで、ステータコア層材基板の層数とティース層材の層数との総和は同じである。追加的に、第1ステータコアと第2ステータコアとで、ステータコア層材基板の層数も同じである。 In the sixth disclosure, the total number of layers of the stator core layer material substrate and the number of layers of the tooth layer material is the same in the first stator core and the second stator core. In addition, the number of layers of the stator core layer material substrate is the same for the first stator core and the second stator core.

第6の開示は、第1コイルと第2コイルとで巻き数及び巻装の形状が異なるのに対し、第1ステータコアと第2ステータコアとは同一形状としている。 In the sixth disclosure, the number of turns and the shape of the winding are different between the first coil and the second coil, whereas the first stator core and the second stator core have the same shape.

第7の開示において、第1ステータコアのステータコア層材のステータコア層材基板の層数と、第2ステータコアのステータコア層材のステータコア層材基板の層数は異なる。 In the seventh disclosure, the number of layers of the stator core layer material substrate of the stator core layer material of the first stator core and the number of layers of the stator core layer material substrate of the stator core layer material of the second stator core are different.

第7の開示においても、第1コイルと第2コイルとで巻き数及び巻装の形状は、異なる。追加的に、第1ステータコアのステータコア層材基板の層数と第2ステータコアのステータコア層材基板の層数とが異なる。巻き数及び巻装の形状が異なる結果、第1コイルと第2コイルとの磁束のアンバランスが生じる。一方で、第1ステータコアと第2ステータコアとのステータコア層材基板の層数が異なることで、磁束のアンバランスが調整される場合がある。 Also in the seventh disclosure, the number of turns and the shape of the winding are different between the first coil and the second coil. In addition, the number of layers of the stator core layer material substrate of the first stator core and the number of layers of the stator core layer material substrate of the second stator core are different. As a result of the difference in the number of turns and the shape of the winding, an imbalance of magnetic flux between the first coil and the second coil occurs. On the other hand, the imbalance of the magnetic flux may be adjusted by the difference in the number of layers of the stator core layer material substrate between the first stator core and the second stator core.

第8の開示において、第1ステータコアのステータコア層材のティース層材の層数と、第2ステータコアのステータコア層材のティース層材の層数は異なる。 In the eighth disclosure, the number of layers of the teeth layer material of the stator core layer material of the first stator core and the number of layers of the teeth layer material of the stator core layer material of the second stator core are different.

第8の開示においても、第1コイルと第2コイルとで巻き数及び巻装の形状は、異なる。追加的に、第1ステータコアのティース層材の層数と第2ステータコアのティース層材の層数とが異なる。巻き数及び巻装の形状が異なる結果、第1コイルと第2コイルとの磁束のアンバランスが生じる。一方で、第1ステータコアと第2ステータコアとのティース層材の層数が異なることで、磁束のアンバランスが調整される場合がある。 Also in the eighth disclosure, the number of turns and the shape of the winding are different between the first coil and the second coil. In addition, the number of layers of the teeth layer material of the first stator core and the number of layers of the teeth layer material of the second stator core are different. As a result of the difference in the number of turns and the shape of the winding, an imbalance of magnetic flux between the first coil and the second coil occurs. On the other hand, the imbalance of the magnetic flux may be adjusted by the difference in the number of layers of the tooth layer material between the first stator core and the second stator core.

第9の開示において、ステータコアは、第1ステータコアと第2ステータコアとに二分割されている。第1ステータコアと第2ステータコアとは、それぞれ複数のステータコア層材を積層して構成されている。 In the ninth disclosure, the stator core is divided into a first stator core and a second stator core. The first stator core and the second stator core are each formed by laminating a plurality of stator core layer materials.

第1ステータコアと第2ステータコアとは、ステータコア層材を積層することによって形成されている。ステータコア層材は、円環部とこの円環部より径方向外方に延出するティース部とを一体に形成したステータコア層材基板を含む。追加的に、ステータコア層材は、ステータコア層材基板のティース部に積層されるティース層材を含む。コイルは、ステータコア層材基板のティース部とティース層材との外部にU相、V相、W相の三相に巻層される。
The first stator core and the second stator core are formed by laminating a stator core layer material. The stator core layer material includes a stator core layer material substrate in which an annular portion and a tooth portion extending radially outward from the annular portion are integrally formed. Additionally, the stator core layer material includes a teeth layer material laminated on the teeth portion of the stator core layer material substrate. The coil is wound in three phases of U phase, V phase, and W phase on the outside of the teeth portion of the stator core layer material substrate and the teeth layer material.

第1ステータコアと第2ステータコアとは、組み合わせられている。組み合わせた状態で、第1ステータコアの第1コイルは、U相、W相、V相が順番に配置され、第2ステータコアの第2コイルは、U相、V相、W相が順番に配置されている。また、第1ステータコアのステータコア層材基板の円環部と第2ステータコアのティース層材との間に隙間が形成されている。追加的に、第2ステータコアのステータコア層材基板の円環部と第1ステータコアのティース層材との間に隙間が形成されている。
The first stator core and the second stator core are combined. In the combined state, the first coil of the first stator core has the U phase, the W phase, and the V phase arranged in order, and the second coil of the second stator core has the U phase, the V phase, and the W phase arranged in order. ing. Further , a gap is formed between the annular portion of the stator core layer material substrate of the first stator core and the teeth layer material of the second stator core. In addition, a gap is formed between the annular portion of the stator core layer material substrate of the second stator core and the teeth layer material of the first stator core.

第9の開示によれば、ステータコア層材基板とティース層材との間に磁気回路を遮断する隙間が形成されている。この結果、第1コイルと第2コイルとに起因する磁気騒音の発生を抑制することが可能となる。 According to the ninth disclosure, a gap for blocking the magnetic circuit is formed between the stator core layer material substrate and the teeth layer material. As a result, it is possible to suppress the generation of magnetic noise caused by the first coil and the second coil.

第10の開示において、隙間の大きさは、少なくとも0.3mmである。磁気騒音の抑制に関して高い効果を期待することができる。 In the tenth disclosure, the size of the gap is at least 0.3 mm. A high effect can be expected regarding the suppression of magnetic noise.

本件明細書の第11の開示は、回転電機用ステータを提供する。 The eleventh disclosure of the present specification provides a stator for a rotary electric machine.

図1は、回転電機の正面図である。FIG. 1 is a front view of a rotary electric machine. 図2は、図1の右側面図である。FIG. 2 is a right side view of FIG. 図3は、ステータの正面図である。FIG. 3 is a front view of the stator. 図4は、第1ステータの正面図である。FIG. 4 is a front view of the first stator. 図5は、第2ステータの正面図である。FIG. 5 is a front view of the second stator. 図6は、ステータコア層材基板の正面図である。FIG. 6 is a front view of the stator core layer material substrate. 図7は、ティース層材の正面図である。FIG. 7 is a front view of the teeth layer material. 図8は、ティース層材の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of the teeth layer material. 図9は、ステータコア層材基板のティース部にティース層材を組み合わせた状態を示す正面図である。FIG. 9 is a front view showing a state in which the teeth layer material is combined with the teeth portion of the stator core layer material substrate. 図10は、ステータコア層材基板のティース部にティース層材を組み合わせた状態を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a state in which the teeth layer material is combined with the teeth portion of the stator core layer material substrate. 図11は、ティース部の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of the teeth portion. 図12は、第1ステータコアと第2ステータコアとを組み合わせた状態の断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view of a state in which the first stator core and the second stator core are combined. 図13は、第1ステータコアと第とを組み合わせた状態の正面図である。FIG. 13 is a front view showing a state in which the first stator core and the first stator core are combined. 図14は、隙間と出力電圧の低下との関係を示す説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram showing the relationship between the gap and the decrease in output voltage. 図15は、磁束密度を示す説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram showing the magnetic flux density. 図16は、第1コイルの他の実施形態を示す断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view showing another embodiment of the first coil. 図17は、第2コイルの他の実施形態を示す断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view showing another embodiment of the second coil. 図18は、第1コイルと第2コイルとの関係を示す断面図である。FIG. 18 is a cross-sectional view showing the relationship between the first coil and the second coil. 図19は、第1コイルと第2コイルとの関係を示す変形例の断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view of a modified example showing the relationship between the first coil and the second coil. 図20は、第1コイルと第2コイルとの関係を示す変形例の断面図である。FIG. 20 is a cross-sectional view of a modified example showing the relationship between the first coil and the second coil.

図1及び図2に示すように、回転電機10はハウジングに固定されるステータ100とハウジング内で回転自在に支持されるロータ200を備える。ステータ100は、ステータコア110と、アルミニウム製線材を巻装するコイル120を備えている。コイル120は、U相、V相、W相の三相交流電流が供給されると、磁力を発生する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the rotary electric machine 10 includes a stator 100 fixed to a housing and a rotor 200 rotatably supported in the housing. The stator 100 includes a stator core 110 and a coil 120 around which an aluminum wire rod is wound. The coil 120 generates a magnetic force when a U-phase, V-phase, and W-phase three-phase alternating current is supplied.

ロータ200はコイル120の径方向外側を覆っており、コイル120と対向する位置に磁石210が配置されている。磁石210は、S極211とN極212が交互に配置される。コイル120の磁力と磁石210とが吸引、反発することで、ロータ200はステータ100の周囲を回転する。 The rotor 200 covers the radial outside of the coil 120, and the magnet 210 is arranged at a position facing the coil 120. In the magnet 210, S poles 211 and N poles 212 are alternately arranged. The rotor 200 rotates around the stator 100 when the magnetic force of the coil 120 and the magnet 210 attract and repel each other.

回転電機10は、二輪車の発電電動機として用いられる場合がある。この場合、二輪車は、図示しないバッテリと、図示しないインバータ回路とを備える。回転電機10が電動機として機能する場合、バッテリから供給された直流電力がインバータ回路によって三相交流に変換され、コイル120に供給される。コイル120が励磁されるとロータ200が回転し、ロータ200の回転力はエンジンのスタータとして利用される。エンジンが回転している状態では、回転電機10が発電機として機能する。この場合、エンジンの出力によってロータ200が回転し、磁石210の磁力を受けてコイル120が発電する。発電電力は、インバータ回路によって整流され、バッテリを含む二輪車の負荷に供給される。 The rotary electric machine 10 may be used as a generator motor for a two-wheeled vehicle. In this case, the two-wheeled vehicle includes a battery (not shown) and an inverter circuit (not shown). When the rotary electric machine 10 functions as an electric motor, the DC power supplied from the battery is converted into three-phase alternating current by the inverter circuit and supplied to the coil 120. When the coil 120 is excited, the rotor 200 rotates, and the rotational force of the rotor 200 is used as an engine starter. When the engine is rotating, the rotary electric machine 10 functions as a generator. In this case, the rotor 200 is rotated by the output of the engine, and the coil 120 generates electricity by receiving the magnetic force of the magnet 210. The generated power is rectified by an inverter circuit and supplied to the load of the motorcycle including the battery.

ステータコア110は、リング状の円環部130とコイル120が巻かれるティース部140とからなる。円環部130にはセンサー300が固定されている。センサー300は、内部にホールICが配置され、磁石210の磁力の変化を検知して回転数を出力する。 The stator core 110 includes a ring-shaped annular portion 130 and a teeth portion 140 around which the coil 120 is wound. A sensor 300 is fixed to the annulus 130. The Hall IC is arranged inside the sensor 300, and detects a change in the magnetic force of the magnet 210 and outputs the rotation speed.

図3は、図1よりロータ200とセンサー300を取り外したステータ100の正面図である。ステータ100は、図4に示す第1ステータコア101と、図5に示す第2ステータコア102とに二分割される。 FIG. 3 is a front view of the stator 100 from which the rotor 200 and the sensor 300 are removed from FIG. The stator 100 is divided into a first stator core 101 shown in FIG. 4 and a second stator core 102 shown in FIG.

第1ステータコア101の第1コイル121は、その巻き数が径方向の内側から外側にかけて同じ巻き数で、各ティース部140にそれぞれ27回巻装されている。図4に示すように、第1コイル121は四角柱の筒形状となっている。この実施形態では、第1コイル121は2段に巻かれている。 The first coil 121 of the first stator core 101 has the same number of turns from the inside to the outside in the radial direction, and is wound 27 times on each tooth portion 140. As shown in FIG. 4, the first coil 121 has a cylindrical shape of a square pillar. In this embodiment, the first coil 121 is wound in two stages.

第2ステータコア102の第2コイル122は、その巻き数が径方向の内側で少なく、中央部と外側で二段階に巻き数が増えている。各ティース部140には、合計で35回巻装されている。形状は、図5に示すように、外側に向けて径が広がる筒形状である。この実施形態では、径方向内側で2段に巻かれ、中ほどでは3段に巻かれ、径方向外側では4段に巻かれている。 The number of turns of the second coil 122 of the second stator core 102 is small on the inner side in the radial direction, and the number of turns is increased in two stages on the central portion and the outer side. Each tooth portion 140 is wound 35 times in total. As shown in FIG. 5, the shape is a tubular shape whose diameter expands toward the outside. In this embodiment, it is wound in two stages on the inner side in the radial direction, in three stages in the middle, and in four stages on the outer side in the radial direction.

第1ステータコア101と第2ステータコア102とが組み合わされた状態では、図3に示すように、第1コイル121と第2コイル122とが隣接している。両コイル121、122を非接触の状態で隣接させることで、コイル120の占積率を高めている。 In the state where the first stator core 101 and the second stator core 102 are combined, the first coil 121 and the second coil 122 are adjacent to each other as shown in FIG. By adjoining both coils 121 and 122 in a non-contact state, the space factor of the coil 120 is increased.

第1ステータコア101及び第2ステータコア102は、共にステータコア層材基板150(図6図示)と、ティース層材160(図7図示)とが複数積層して形成される。本例では、ステータコア層材基板150とティース層材160により、ステータコア層材180が構成される。 The first stator core 101 and the second stator core 102 are both formed by laminating a plurality of stator core layer material substrates 150 (shown in FIG. 6) and teeth layer material 160 (shown in FIG. 7). In this example, the stator core layer material 180 is composed of the stator core layer material substrate 150 and the teeth layer material 160.

ステータコア層材基板150は、円環部130とティース部140とが一体に形成されている。そして、円環部130とティース部140のそれぞれに積層カシメ部151が形成されている。 In the stator core layer material substrate 150, the annular portion 130 and the teeth portion 140 are integrally formed. Then, a laminated caulking portion 151 is formed in each of the annulus portion 130 and the teeth portion 140.

ティース層材160は、ステータコア層材基板150のティース部140に積層される。このティース層材160にも積層カシメ部161が形成されている。積層カシメ部161は図8に示すように磁性鋼板からなるティース層材160の一部を押圧成形し、一面の凸部163と他面の凹部162とが同一形状になっている。ティース層材160を積層した状態では、一方のティース層材160の凸部163が他方のティース層材160の凹部162に嵌り込んでいる。これにより、隣接するティース層材160間がカシメ固定されている。 The teeth layer material 160 is laminated on the teeth portion 140 of the stator core layer material substrate 150. The laminated caulking portion 161 is also formed on the tooth layer material 160. As shown in FIG. 8, the laminated caulking portion 161 is formed by press-molding a part of the tooth layer material 160 made of a magnetic steel plate, and the convex portion 163 on one surface and the concave portion 162 on the other surface have the same shape. In the state where the teeth layer material 160 is laminated, the convex portion 163 of one tooth layer material 160 is fitted into the concave portion 162 of the other tooth layer material 160. As a result, the adjacent teeth layer materials 160 are caulked and fixed.

この積層カシメ部161のカシメ固定機能は、ティース層材160の積層カシメ部161とステータコア層材基板150の積層カシメ部151との間でも同様である。更に、隣接するステータコア層材基板150の積層カシメ部151の間も、同様に一方の凸部が他方の凹部に嵌り合うことでカシメ固定がなされる。 The caulking fixing function of the laminated caulking portion 161 is the same between the laminated caulking portion 161 of the tooth layer material 160 and the laminated caulking portion 151 of the stator core layer material substrate 150. Further, between the laminated caulking portions 151 of the adjacent stator core layer material substrates 150, caulking is similarly performed by fitting one convex portion into the other concave portion.

上述のように、ステータコア層材基板150とティース層材160とによって、ステータコア層材180が構成される。そして、この実施形態では、ステータコア層材基板150を18枚組み合わせ、更にティース層材160も18枚組み合わせている。即ち、この実施形態では、ステータコア層材180の枚数は36枚である。 As described above, the stator core layer material 180 is composed of the stator core layer material substrate 150 and the teeth layer material 160. In this embodiment, 18 pieces of the stator core layer material substrate 150 are combined, and 18 pieces of the tooth layer material 160 are also combined. That is, in this embodiment, the number of stator core layer members 180 is 36.

図9は、ステータコア層材基板150のティース部140にティース層材160を組み合わせた状態を示す正面図である。図10は、ステータコア層材基板150のティース部140にティース層材160を組み合わせた状態を示す斜視図である。 FIG. 9 is a front view showing a state in which the teeth layer material 160 is combined with the teeth portion 140 of the stator core layer material substrate 150. FIG. 10 is a perspective view showing a state in which the teeth layer material 160 is combined with the teeth portion 140 of the stator core layer material substrate 150.

図11に示すように、ティース部140には絶縁樹脂製のインシュレーター125が配置され、その外側にコイル120が巻装される。図に示すように、第1ステータコア101は、円環部130の厚さ(18枚分)に比べてティース部140の厚さ(36枚分)が倍となっている。なお、図11では第1コイル121を巻装した第1ステータコア101を記載しているが、第2ステータコア102も同様である。 As shown in FIG. 11, an insulator 125 made of an insulating resin is arranged on the tooth portion 140, and a coil 120 is wound around the insulator 125. As shown in the figure, the thickness of the teeth portion 140 (for 36 sheets) of the first stator core 101 is double that of the thickness of the annular portion 130 (for 18 sheets). Although FIG. 11 shows the first stator core 101 wound with the first coil 121, the same applies to the second stator core 102.

図11は第1ステータコア101のみを示している。図12は、第1ステータコア101のステータコア層材基板150と第2ステータコア102のステータコア層材基板150とが組み合わされた状態を示す。図12の断面では、第1ステータコア101は円環部130とティース部140の双方が現れ、第2ステータコア102は円環部130のみが現れる。 FIG. 11 shows only the first stator core 101. FIG. 12 shows a state in which the stator core layer material substrate 150 of the first stator core 101 and the stator core layer material substrate 150 of the second stator core 102 are combined. In the cross section of FIG. 12, both the annular portion 130 and the teeth portion 140 appear in the first stator core 101, and only the annular portion 130 appears in the second stator core 102.

図12に示すように、第1ステータコア101と第2ステータコア102との間は、いずれかのステータコア層材基板150と同様にカシメ固定される。即ち、第1ステータコア101のステータコア層材基板150間のカシメ固定と同じように、第1ステータコア101のステータコア層材基板150と第2ステータコア102のステータコア層材基板150とはカシメ固定される。 As shown in FIG. 12, the first stator core 101 and the second stator core 102 are caulked and fixed in the same manner as any of the stator core layer material substrates 150. That is, the stator core layer material substrate 150 of the first stator core 101 and the stator core layer material substrate 150 of the second stator core 102 are caulked and fixed in the same manner as the caulking fixing between the stator core layer material substrates 150 of the first stator core 101.

そして、図12に示すように、第2ステータコア102の円環部130と第1ステータコア101のティース部140との間には隙間170が形成される。 Then, as shown in FIG. 12, a gap 170 is formed between the annular portion 130 of the second stator core 102 and the teeth portion 140 of the first stator core 101.

図12の第2ステータコア102は、円環部130のみしか図示されていない。図13に示すように、第1ステータコア101と第2ステータコア102とは円環部130は全て接触し、ティース部140は交互に存在するように配置される。従って、図13では、ティース層材160とステータコア層材基板150との間の隙間170は一つ置きのティース部140で見ることができる。 The second stator core 102 of FIG. 12 is shown only in the annular portion 130. As shown in FIG. 13, the first stator core 101 and the second stator core 102 are arranged so that the annular portions 130 are all in contact with each other and the teeth portions 140 are alternately present. Therefore, in FIG. 13, the gap 170 between the teeth layer material 160 and the stator core layer material substrate 150 can be seen in every other teeth portion 140.

第1ステータコア101と第2ステータコア102とのいずれか一方のステータコア層材基板150と、他方のティース層材160との間には、隙間170が存在する。隙間170により、第1ステータコア101の磁気回路と第2ステータコア102の磁気回路とが遮断されている。 There is a gap 170 between the stator core layer material substrate 150 of either the first stator core 101 and the second stator core 102 and the tooth layer material 160 of the other. The gap 170 cuts off the magnetic circuit of the first stator core 101 and the magnetic circuit of the second stator core 102.

磁気回路の遮断は、一般的には望ましくないと考えられている。図14において、縦軸は出力電圧(Vout)を示し、横軸は隙間170の深さ(DP170)を示す。図14示すように、隙間170により出力電圧が低下する。出力電圧の低下は隙間170が0.2mmまでが急激で、その後は隙間170を広げても低下の程度はなだらかになる。0.2mm程度の隙間で、磁気回路の遮断が生じると判断される。そのため、隙間170の大きさは少なくとも0.3mmとするのが望ましい。この実施形態では、隙間170を0.5mmとしており、磁気回路の遮断はできている。 Breaking off magnetic circuits is generally considered undesirable. In FIG. 14, the vertical axis indicates the output voltage (Vout), and the horizontal axis indicates the depth of the gap 170 (DP170). As shown in FIG. 14, the output voltage drops due to the gap 170. The output voltage drops sharply up to 0.2 mm in the gap 170, and after that, the degree of the drop becomes gentle even if the gap 170 is widened. It is judged that the magnetic circuit is interrupted with a gap of about 0.2 mm. Therefore, it is desirable that the size of the gap 170 is at least 0.3 mm. In this embodiment, the gap 170 is set to 0.5 mm, and the magnetic circuit can be cut off.

図15は、磁束密度を示すが、隙間170によって、磁束が遮断されていることが確認できる。なお、図15は図12とは異なる断面を示しており、円環部130とティース部140との間の隙間170が第1ステータコア101に形成されている。 FIG. 15 shows the magnetic flux density, and it can be confirmed that the magnetic flux is blocked by the gap 170. Note that FIG. 15 shows a cross section different from that of FIG. 12, and a gap 170 between the annulus portion 130 and the teeth portion 140 is formed in the first stator core 101.

なお、隙間は特許文献2でも用いられているが、特許文献2の隙間は機械的に緩い隙間結合をもたらすものであり、本例のように、磁気回路を遮断するようなものではない。しかも、特許文献2のステータコアは三分割されている。分割されたそれぞれのステータコアは、U相のみのコイルを持つステータコア、V相のみのコイルを持つステータコア、W相のみのコイルを持つステータコアである。一般に、三相のブラシレスモータでは三相の位相のずれによる振動が問題となる。この観点において、特許文献2では、上記の通り各ステータコアが三相に分かれるので、緩い結合であれ、隙間は振動を助長する方向で作用し、望ましくない。 Although the gap is also used in Patent Document 2, the gap in Patent Document 2 mechanically causes a loose gap coupling, and does not cut off the magnetic circuit as in this example. Moreover, the stator core of Patent Document 2 is divided into three parts. Each of the divided stator cores is a stator core having a U-phase only coil, a stator core having a V-phase only coil, and a stator core having a W-phase only coil. Generally, in a three-phase brushless motor, vibration due to a three-phase phase shift becomes a problem. From this point of view, in Patent Document 2, since each stator core is divided into three phases as described above, the gap acts in a direction that promotes vibration even if the coupling is loose, which is not desirable.

それに対し、この実施形態の第1ステータコア101の第1コイル121は、U相、W相、V相が順番に配置される(図4)。同様に、この実施形態の第2ステータコア102の第2コイル122も、U相、V相、W相が順番に配置される(図5)。そのため、隙間170を形成しても、三相のずれによる振動は特許文献2に対し大幅に軽減する。 On the other hand, in the first coil 121 of the first stator core 101 of this embodiment, the U phase, the W phase, and the V phase are arranged in order (FIG. 4). Similarly, in the second coil 122 of the second stator core 102 of this embodiment, the U phase, the V phase, and the W phase are arranged in order (FIG. 5). Therefore, even if the gap 170 is formed, the vibration due to the deviation of the three phases is significantly reduced as compared with Patent Document 2.

一方、特許文献1には、二分割のステータコアが開示されているが、特許文献1ではステータコアの円環部とティースとの間に隙間がない。そのため、一方のステータコアと他方のステータコアとが公差内で異なる場合、一方のステータコアのティースの力が、不均一に他方のステータコアに伝わることになる。その結果、双方のステータコア内のバランスが崩れ、騒音の原因となっていた。 On the other hand, Patent Document 1 discloses a two-divided stator core, but in Patent Document 1, there is no gap between the annular portion of the stator core and the teeth. Therefore, if one stator core and the other stator core differ within tolerances, the force of the teeth of one stator core will be non-uniformly transmitted to the other stator core. As a result, the balance in both stator cores was lost, causing noise.

それに対し、この実施形態では、第1ステータコア101と第2ステータコア102との間に隙間170を形成している。この結果、公差範囲内のずれを隙間170によって吸収することができる。 On the other hand, in this embodiment, a gap 170 is formed between the first stator core 101 and the second stator core 102. As a result, the deviation within the tolerance range can be absorbed by the gap 170.

そもそも、隙間は出力低下につながり望ましくないと考えられていた(図14)ので、特許文献1の二分割ステータコアにわざわざ隙間を形成する必要はない。仮に特許文献1に特許文献2の隙間を適用したとしても、特許文献2の隙間は機械的に緩い結合であるので、本例の隙間170のように、公差範囲内のずれを吸収することはできない。 In the first place, it was considered that the gap leads to a decrease in output and is not desirable (FIG. 14), so that it is not necessary to bother to form a gap in the two-divided stator core of Patent Document 1. Even if the gap of Patent Document 2 is applied to Patent Document 1, since the gap of Patent Document 2 is mechanically loosely coupled, it is not possible to absorb the deviation within the tolerance range as in the gap 170 of this example. Can not.

加えて、特許文献1も特許文献2も分割されたそれぞれのステータコアに巻装されたコイルの巻き数及び形状が全て同じになっている。この実施形態では、上述の通り、第1ステータコア101の第1コイル121と第2ステータコア102の第2コイル122とでは巻装が異なり、巻き数も形状も異なっている。この実施形態では、巻き数と巻装形状を異ならせることにより、コイルの占積率を高めている。 In addition, both Patent Document 1 and Patent Document 2 have the same number of turns and shapes of the coils wound around the divided stator cores. In this embodiment, as described above, the first coil 121 of the first stator core 101 and the second coil 122 of the second stator core 102 have different windings, and the number of turns and the shape are different. In this embodiment, the space factor of the coil is increased by making the number of turns and the winding shape different.

一方で、第1コイル121と第2コイル122とで巻装形状が異なる。この結果、第1ステータコア101の磁気回路と第2ステータコア102の磁気回路とで、磁力の大きさが異なることになる。磁気回路の磁力が異なるのは、磁気振動に伴う磁気騒音の原因となり望ましくない。 On the other hand, the winding shape is different between the first coil 121 and the second coil 122. As a result, the magnitude of the magnetic force differs between the magnetic circuit of the first stator core 101 and the magnetic circuit of the second stator core 102. It is not desirable that the magnetic force of the magnetic circuit is different because it causes magnetic noise due to magnetic vibration.

それに対し、この実施形態では、第1ステータコア101と第2ステータコア102との間に隙間170を形成しているので、磁気回路を遮断することができている。そのため、磁気騒音の発生を抑制することができる。 On the other hand, in this embodiment, since the gap 170 is formed between the first stator core 101 and the second stator core 102, the magnetic circuit can be cut off. Therefore, it is possible to suppress the generation of magnetic noise.

なお、上述の例は望ましい例であるが、請求の範囲に記載の範囲で種々に変更することは可能である。例えば、上述の例では、ステータコア層材180を36枚としていたが、この枚数は増減可能である。 Although the above example is a desirable example, it can be variously changed within the scope of the claims. For example, in the above example, the number of stator core layer members 180 is 36, but the number can be increased or decreased.

第1ステータコア101と第2ステータコア102とは、同一の形状である。第1コイル121と第2コイル122とは、巻数または巻形状に関して、異なる。しかし、第1コイル121と第2コイル122とを異ならせるのに合わせて、第1ステータコア101のステータコア110と第2ステータコア102のステータコア110とを異ならせてもよい。 The first stator core 101 and the second stator core 102 have the same shape. The first coil 121 and the second coil 122 are different in terms of the number of turns or the winding shape. However, the stator core 110 of the first stator core 101 and the stator core 110 of the second stator core 102 may be made different in accordance with the difference between the first coil 121 and the second coil 122.

例えば、ステータコア層材基板150とティース層材160の枚数を異ならせてもよい。ステータコア層材180の総数を第1ステータコア101と第2ステータコア102とで同一としつつ、コイル120の巻き数の多い方のステータコア110のステータコア層材基板150の枚数を、コイル120の巻き数の少ない方のステータコア110のステータコア層材基板150の枚数より、多くしたり、逆に少なくしたりしてもよい。 For example, the number of the stator core layer material substrate 150 and the number of teeth layer materials 160 may be different. While the total number of the stator core layer materials 180 is the same for the first stator core 101 and the second stator core 102, the number of the stator core layer material substrates 150 of the stator core 110 having the larger number of turns of the coil 120 is the same as the number of turns of the coil 120. The number of stator cores 110 may be larger than the number of stator core layer material substrates 150, or conversely, the number may be smaller.

図16はステータコア層材180を42枚とした例の第1コイル121を示している。第1コイル121と、ティース140とによって提供される磁極は、第1磁極ともよばれる。ティース層材160の数、および、ステータコア層材基板150の数は共に42枚である。円環部130におけるステータコア層材基板150の数は、第1ステータコア101と第2ステータコア102とで相違している。第1ステータコア101の枚数は、24枚である。第2ステータコア102の枚数は、18枚である。ティース部140の軸方向における厚さは、42枚のティース層材160に相当する。隙間170は、18枚のティース層材160に相当する軸方向深さに渡っている。 FIG. 16 shows the first coil 121 as an example in which 42 pieces of the stator core layer material 180 are used. The magnetic poles provided by the first coil 121 and the teeth 140 are also referred to as first magnetic poles. The number of teeth layer materials 160 and the number of stator core layer material substrates 150 are both 42. The number of the stator core layer material substrates 150 in the annular portion 130 is different between the first stator core 101 and the second stator core 102. The number of first stator cores 101 is 24. The number of the second stator cores 102 is 18. The thickness of the teeth portion 140 in the axial direction corresponds to 42 sheets of the teeth layer material 160. The gap 170 extends to an axial depth corresponding to 18 tooth layer members 160.

一方、図17は、図16の第1コイル121と共に用いられる第2コイル122を示す。第2コイル122と、ティース140とによって提供される磁極は、第2磁極ともよばれる。第1磁極と第2磁極とは、交互に配置されている。第1ステータコア101における、ステータコア層材基板150の円環部130の枚数は、24枚である。円環部130においては、第1磁極における枚数と、第2磁極における枚数とは、同じである。第2ステータコア102における、ステータコア層材基板150の円環部130の枚数は、18枚である。円環部130においては、第1磁極における枚数と、第2磁極における枚数とは、同じである。ただし、第1ステータコア101における、ティース層材160の枚数は18枚である。第2ステータコア102における、ステータコア層材基板150の枚数は18枚である。よって、第1ステータコア101における、ティース層材160の枚数と、第2ステータコア102における、ステータコア層材基板150のティース部140の枚数とは、同じである。ティース部140の軸方向における厚さは、36枚のティース層材160に相当する。隙間170は、18枚のティース層材160に相当する軸方向深さに渡っている。即ち、第1コイル121が巻装される部位では、第2コイル122が巻装される部位よりも、ティース部140の厚さが、相対的に厚い。第1磁極における隙間170の深さがステータコアに占める割合は、50%より小さい。第2磁極における隙間170の深さが、ステータコアに占める割合は、50%以上である。よって、第1コイル121が巻装される部位では、第2コイル122が巻装される部位よりも、ステータコア層材180に占める隙間170の存在割合が、相対的に小さい。 On the other hand, FIG. 17 shows the second coil 122 used together with the first coil 121 of FIG. The magnetic poles provided by the second coil 122 and the teeth 140 are also referred to as second magnetic poles. The first magnetic pole and the second magnetic pole are arranged alternately. The number of annular portions 130 of the stator core layer material substrate 150 in the first stator core 101 is 24. In the annulus 130, the number of sheets at the first magnetic pole and the number of sheets at the second magnetic pole are the same. The number of annular portions 130 of the stator core layer material substrate 150 in the second stator core 102 is 18. In the annulus 130, the number of sheets at the first magnetic pole and the number of sheets at the second magnetic pole are the same. However, the number of teeth layer members 160 in the first stator core 101 is 18. The number of stator core layer material substrates 150 in the second stator core 102 is 18. Therefore, the number of teeth layer materials 160 in the first stator core 101 and the number of teeth portions 140 of the stator core layer material substrate 150 in the second stator core 102 are the same. The axial thickness of the teeth portion 140 corresponds to 36 teeth layer members 160. The gap 170 extends to an axial depth corresponding to 18 tooth layer members 160. That is, in the portion where the first coil 121 is wound, the thickness of the tooth portion 140 is relatively thicker than the portion where the second coil 122 is wound. The ratio of the depth of the gap 170 in the first magnetic pole to the stator core is less than 50%. The ratio of the depth of the gap 170 in the second magnetic pole to the stator core is 50% or more. Therefore, in the portion where the first coil 121 is wound, the presence ratio of the gap 170 in the stator core layer material 180 is relatively smaller than the portion where the second coil 122 is wound.

その結果、巻き数の多い第2コイル122は、ティース部140の厚さが巻き数の少ない第1コイル121に比べて少なくなっている。かつ、ティース部140に占める隙間170の割合も第1コイル121のティース部140に比して相対的に多くなっている。 As a result, the thickness of the teeth portion 140 of the second coil 122 having a large number of turns is smaller than that of the first coil 121 having a small number of turns. Moreover, the ratio of the gap 170 to the teeth portion 140 is also relatively larger than that of the teeth portion 140 of the first coil 121.

図16と図17では、第1コイル121と第2コイル122を別々に記載したが、図18では第1コイル121及び第2コイル122を同時に記載している。占積率を高めるように、第1コイル121の幅(図18では上下方向長さ)より第2コイル122の幅が大きくなる。 In FIGS. 16 and 17, the first coil 121 and the second coil 122 are described separately, but in FIG. 18, the first coil 121 and the second coil 122 are described at the same time. The width of the second coil 122 is larger than the width of the first coil 121 (the length in the vertical direction in FIG. 18) so as to increase the space factor.

図18の例では、上述の実施形態と同様に、ステータが設計され、形成されている。すなわち、第2ステータコア102において、ステータコア層材基板150の枚数が、ティース部140を備える部分(図18中A部分)と、ティース部140を備えない部分(図18中B部分)とで同じである。また、第1ステータコア101においても、ステータコア層材基板150の枚数が、ティース部140を備える部分(図18中C部分)と、ティース部140を備えない部分とで同じである。 In the example of FIG. 18, the stator is designed and formed as in the above embodiment. That is, in the second stator core 102, the number of stator core layer material substrates 150 is the same for the portion having the teeth portion 140 (the portion A in FIG. 18) and the portion not including the teeth portion 140 (the portion B in FIG. 18). be. Further, also in the first stator core 101, the number of the stator core layer material substrates 150 is the same in the portion provided with the teeth portion 140 (the portion C in FIG. 18) and the portion not provided with the teeth portion 140.

図19の例では、第2ステータコア102は、図18の例と同様に、ステータが設計され、形成されている。すなわち、第2ステータコア102は、ステータコア層材基板150の枚数が、ティース部140を備える部分(図18中A部分)と、ティース部140を備えない部分(図18中B部分)とで同じである。一方、第1ステータコア101では、ステータコア層材基板150の枚数を、ティース部140を備える部分(図18中C部分)の方が、ティース部140を備えない部分より多くなるように設計し、形成している。 In the example of FIG. 19, the second stator core 102 has a stator designed and formed in the same manner as in the example of FIG. That is, in the second stator core 102, the number of the stator core layer material substrates 150 is the same in the portion including the teeth portion 140 (the portion A in FIG. 18) and the portion not including the teeth portion 140 (the portion B in FIG. 18). be. On the other hand, in the first stator core 101, the number of stator core layer material substrates 150 is designed and formed so that the portion provided with the teeth portion 140 (the portion C in FIG. 18) is larger than the portion not provided with the teeth portion 140. doing.

逆に、図20の例では、第1ステータコア101において、ステータコア層材基板150の枚数が、ティース部140を備える部分(図20中C部分)と、ティース部140を備えない部分とで同じになるように設計し、形成している。そして、第2ステータコア102において、ステータコア層材基板150の枚数が、ティース部140を備える部分(図20中A部分)の方が、ティース部140を備えない部分(図20中B部分)より多くなるように設計し、形成している。 On the contrary, in the example of FIG. 20, in the first stator core 101, the number of the stator core layer material substrates 150 is the same in the portion having the teeth portion 140 (the portion C in FIG. 20) and the portion not including the teeth portion 140. It is designed and formed so as to be. In the second stator core 102, the number of the stator core layer material substrates 150 is larger in the portion provided with the teeth portion 140 (part A in FIG. 20) than in the portion not provided with the teeth portion 140 (part B in FIG. 20). It is designed and formed so as to be.

このように、ステータコア層材基板150の枚数を調整することで、第1コイル121と第2コイル122との巻き数および巻装形状の差に起因する磁束量のアンバランスを調整することができる。 By adjusting the number of stator core layer material substrates 150 in this way, it is possible to adjust the imbalance in the amount of magnetic flux due to the difference in the number of turns and the winding shape between the first coil 121 and the second coil 122. ..

また、上述の例では、コイル120にアルミニウム製の線材を用いたが、アルミニウムに代えて銅の線材を用いてもよい。第1コイル121と第2コイル122を異ならせて占積率を上げるのは、コイル120がアルミニウム製線材の場合に有効であるが、銅材であっても採用できる。 Further, in the above example, the wire rod made of aluminum is used for the coil 120, but a wire rod made of copper may be used instead of aluminum. It is effective when the coil 120 is made of aluminum wire to increase the space factor by making the first coil 121 and the second coil 122 different from each other, but it can also be adopted even if it is made of copper.

上述の例では、第1コイル121を2段の巻装とし、第2コイル122を径方向外方に向けて段数の増加する4段の巻装としている。ただ、この段数自体は変更可能である。第2コイル122の巻装の段数が第1コイル121の巻装の段数より大きくなれば、占積率向上に貢献できる。 In the above example, the first coil 121 is wound in two stages, and the second coil 122 is wound in four stages in which the number of stages increases outward in the radial direction. However, the number of stages itself can be changed. If the number of winding stages of the second coil 122 is larger than the number of winding stages of the first coil 121, it can contribute to the improvement of the space factor.

上述の例では、ステータコア層材基板150やティース層材160をカシメ固定していたが、カシメ固定に代えて、若しくはカシメ固定と共に接着剤を用いてもよい。又は、リベットによって固定してもよい。


In the above example, the stator core layer material substrate 150 and the tooth layer material 160 are caulked and fixed, but an adhesive may be used instead of caulking fixing or together with caulking fixing. Alternatively, it may be fixed by rivets.


Claims (11)

磁性鋼材製でリング状の円環部とこの円環部から径方向に延出すティース部を有するステータコアと、このステータコアの前記ティース部に巻装されるコイルとを備えるステータと、
前記コイルに対向配置された磁石を有し、ステータの周囲に回転自在に配置されるロータを備える回転電機であって、
前記ステータコアは、第1ステータコアと第2ステータコアとに二分割され、
前記第1ステータコアと前記第2ステータコアとは、それぞれ複数のステータコア層材を積層してなり、
前記ステータコア層材は、前記円環部と前記ティース部とを一体に形成したステータコア層材基板と、このステータコア層材基板の前記ティース部に積層されるティース層材により構成され、
前記コイルは、前記ステータコア層材基板の前記ティース部と前記ティース層材との外部に巻層され、前記第1ステータコアに巻装される第1コイルの巻装は径方向全長にわたって同一段数であり、前記第2ステータコアに巻装される第2コイルの巻装は径方向内側巻き数より径方向外側の段数が多くなって、前記第1ステータコアと前記第2ステータコアとを組み合わせた状態での占積率を高めており、
前記第1ステータコアと前記第2ステータコアとを組み合わせた状態で、前記第1ステータコアの前記ステータコア層材基板の前記円環部と前記第2ステータコアの前記ティース層材との間、及び前記第2ステータコアの前記ステータコア層材基板の前記円環部と前記第1ステータコアの前記ティース層材との間のそれぞれに、前記第1ステータコアと前記第2ステータコアとの巻装の異なることに起因する磁気騒音の発生を抑制する隙間が形成され
回転電機。
A stator core made of magnetic steel and having a ring-shaped annulus portion and a teeth portion extending radially from the annulus portion, and a stator having a coil wound around the teeth portion of the stator core.
A rotary electric machine having magnets arranged opposite to the coil and having a rotor rotatably arranged around the stator.
The stator core is divided into a first stator core and a second stator core.
The first stator core and the second stator core are each formed by laminating a plurality of stator core layer materials.
The stator core layer material is composed of a stator core layer material substrate in which the annulus portion and the teeth portion are integrally formed, and a teeth layer material laminated on the teeth portion of the stator core layer material substrate.
The coil is wound around the teeth portion of the stator core layer material substrate and the outside of the teeth layer material, and the winding of the first coil wound around the first stator core has the same number of stages over the entire radial direction. The winding of the second coil wound around the second stator core has a larger number of steps on the outer side in the radial direction than the number of windings on the inner side in the radial direction, and the first stator core and the second stator core are combined. We are increasing the product ratio,
In a state where the first stator core and the second stator core are combined, between the annular portion of the stator core layer material substrate of the first stator core and the teeth layer material of the second stator core, and the second stator core. The magnetic noise caused by the difference in winding between the first stator core and the second stator core, respectively, between the annular portion of the stator core layer material substrate and the teeth layer material of the first stator core. rotating electric machine gap Ru is formed to suppress the generation.
前記第1ステータコアに巻装される第1コイルの巻き数より、前記第2ステータコアに巻装される第2コイルの巻き数が多
請求項1記載の回転電機。
The more the number of turns of the first first coil wound around the stator core, the rotary electric machine of the number of turns multi have claim 1, wherein the second coil is wound around the second stator core.
前記コイルはアルミニウムの線材である
請求項1若しくは2記載の回転電機。
The rotary electric machine according to claim 1 or 2, wherein the coil is an aluminum wire rod.
前記ステータコア層材基板の前記ティース部と、前記ティース層材とは同一部位に積層カシメ部を形成し、この積層カシメ部によって、前記ステータコア層材基板と前記ティース層材とがカシメ固定される請求項1乃至3いずれか記載の回転電機。 A claim that a laminated caulking portion is formed at the same portion as the teeth portion of the stator core layer material substrate and the teeth layer material, and the stator core layer material substrate and the teeth layer material are caulked and fixed by the laminated caulking portion. Item 6. The rotary electric machine according to any one of Items 1 to 3. 前記第1ステータコアの前記ステータコア層材基板の前記円環部と、前記第2ステータコアの前記ステータコア層材基板の前記円環部とは同一部位に積層カシメ部を形成し、この積層カシメ部によって、前記第1ステータコアの前記ステータコア層材基板の前記円環部と前記第2ステータコアの前記ステータコア層材基板の前記円環部とがカシメ固定される請求項1乃至4いずれか記載の回転電機。 A laminated caulking portion is formed at the same portion as the annular portion of the stator core layer material substrate of the first stator core and the annular portion of the stator core layer material substrate of the second stator core, and the laminated caulking portion is used. The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 4, wherein the annular portion of the stator core layer material substrate of the first stator core and the annular portion of the stator core layer material substrate of the second stator core are caulked and fixed. 前記第1ステータコアの前記ステータコア層材の前記ステータコア層材基板の層数と前記ティース層材の層数との総和と、前記第2ステータコアの前記ステータコア層材の前記ステータコア層材基板の層数と前記ティース層材の層数との総和は同じで、
前記第1ステータコアの前記ステータコア層材の前記ステータコア層材基板の層数と、前記第2ステータコアの前記ステータコア層材の前記ステータコア層材基板の層数も同じである
請求項1乃至5いずれか記載の回転電機。
The sum of the number of layers of the stator core layer material of the stator core layer material of the first stator core and the number of layers of the teeth layer material, and the number of layers of the stator core layer material of the stator core layer material of the second stator core. The total number of layers of the teeth layer material is the same,
4. Rotating electric machine.
前記第1ステータコアの前記ステータコア層材の前記ステータコア層材基板の層数と、前記第2ステータコアの前記ステータコア層材の前記ステータコア層材基板の層数は異なる
請求項1乃至5いずれか記載の回転電機。
The rotation according to any one of claims 1 to 5, wherein the number of layers of the stator core layer material substrate of the stator core layer material of the first stator core and the number of layers of the stator core layer material substrate of the stator core layer material of the second stator core are different. Electric.
前記第1ステータコアの前記ステータコア層材の前記ティース層材の層数と、前記第2ステータコアの前記ステータコア層材の前記ティース層材の層数は異なる
請求項1乃至5いずれか記載の回転電機。
The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 5, wherein the number of layers of the teeth layer material of the stator core layer material of the first stator core and the number of layers of the teeth layer material of the stator core layer material of the second stator core are different.
磁性鋼材製でリング状の円環部とこの円環部から径方向に延出すティース部を有するステータコアと、このステータコアの前記ティース部に巻装されるコイルとを備えるステータと、
前記コイルに対向配置された磁石を有し、ステータの周囲に回転自在に配置されるロータを備える回転電機であって、
前記ステータコアは、第1ステータコアと第2ステータコアとに二分割され、
前記第1ステータコアと前記第2ステータコアとは、それぞれ複数のステータコア層材を積層してなり、
前記ステータコア層材は、前記円環部と前記ティース部とを一体に形成したステータコア層材基板と、このステータコア層材基板の前記ティース部に積層されるティース層材により構成され、
前記コイルは、前記ステータコア層材基板の前記ティース部と前記ティース層材との外部にU相、V相、W相の三相に巻層され、
前記第1ステータコアと前記第2ステータコアとを組み合わせた状態で、前記第1ステータコアの第1コイルは、U相、W相、V相が順番に配置され、前記第2ステータコアの第2コイルは、U相、V相、W相が順番に配置され、前記第1ステータコアの前記ステータコア層材基板の前記円環部と前記第2ステータコアの前記ティース層材との間、及び前記第2ステータコアの前記ステータコア層材基板の前記円環部と前記第1ステータコアの前記ティース層材との間のそれぞれに磁気回路を遮断する隙間が形成される
回転電機。
A stator core made of magnetic steel and having a ring-shaped annulus portion and a teeth portion extending radially from the annulus portion, and a stator having a coil wound around the teeth portion of the stator core.
A rotary electric machine having magnets arranged opposite to the coil and having a rotor rotatably arranged around the stator.
The stator core is divided into a first stator core and a second stator core.
The first stator core and the second stator core are each formed by laminating a plurality of stator core layer materials.
The stator core layer material is composed of a stator core layer material substrate in which the annulus portion and the teeth portion are integrally formed, and a teeth layer material laminated on the teeth portion of the stator core layer material substrate.
The coil is wound in three phases of U phase, V phase, and W phase on the outside of the teeth portion of the stator core layer material substrate and the teeth layer material.
In a state where the first stator core and the second stator core are combined , the U phase, the W phase, and the V phase are sequentially arranged in the first coil of the first stator core, and the second coil of the second stator core is a second coil. The U phase, the V phase, and the W phase are arranged in order , and between the annular portion of the stator core layer material substrate of the first stator core and the teeth layer material of the second stator core, and the said of the second stator core. A rotary electric machine in which a gap for blocking a magnetic circuit is formed between the annular portion of the stator core layer material substrate and the teeth layer material of the first stator core.
前記隙間の大きさは、少なくとも0.3mmである
請求項1乃至9いずれか記載の回転電機。
The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 9, wherein the size of the gap is at least 0.3 mm.
磁性鋼材製の第1ステータコアと、
磁性鋼材製の第2ステータコアと、
前記第1ステータコアに巻装される第1コイルと、
前記第2ステータコアに巻装される第2コイルとを備え、
前記第1ステータコアと前記第2ステータコアとは、それぞれ複数のステータコア層材を積層してなり、
前記ステータコア層材は、円環部とこの円環部より径方向外方に延出するティース部とを一体に形成したステータコア層材基板と、このステータコア層材基板の前記ティース部に積層されるティース層材により構成され、
前記第1コイル及び前記第2コイルは、前記ステータコア層材基板の前記ティース部と前記ティース層材との外部に巻層され、前記第1ステータコアに巻装される前記第1コイルの巻装は径方向全長にわたって同一段数であり、前記第2ステータコアに巻装される前記第2コイルの巻装は径方向内側巻き数より径方向外側の段数が多くなって、前記第1ステータコアと前記第2ステータコアとを組み合わせた状態での占積率を高めており、
前記第1ステータコアと前記第2ステータコアとを組み合わせた状態で、前記第1ステータコアの前記ステータコア層材基板の前記円環部と前記第2ステータコアの前記ティース層材との間、及び前記第2ステータコアの前記ステータコア層材基板の前記円環部と前記第1ステータコアの前記ティース層材との間のそれぞれに、前記第1ステータコアと前記第2ステータコアとの巻装の異なることに起因する磁気騒音の発生を抑制する隙間が形成され
回転電機用ステータ。
The first stator core made of magnetic steel and
The second stator core made of magnetic steel and
The first coil wound around the first stator core and
A second coil wound around the second stator core is provided.
The first stator core and the second stator core are each formed by laminating a plurality of stator core layer materials.
The stator core layer material is laminated on the stator core layer material substrate in which the annular portion and the teeth portion extending radially outward from the annular portion are integrally formed, and the teeth portion of the stator core layer material substrate. Composed of teeth layer material,
The first coil and the second coil are wound outside the teeth portion of the stator core layer material substrate and the teeth layer material, and the winding of the first coil wound around the first stator core is The number of steps is the same over the entire length in the radial direction, and the winding of the second coil wound around the second stator core has a larger number of steps on the outer side in the radial direction than the number of windings on the inner side in the radial direction. The space factor in combination with the stator core is increased, and the space factor is increased.
In a state where the first stator core and the second stator core are combined, between the annular portion of the stator core layer material substrate of the first stator core and the teeth layer material of the second stator core, and the second stator core. The magnetic noise caused by the difference in winding between the first stator core and the second stator core, respectively, between the annular portion of the stator core layer material substrate and the teeth layer material of the first stator core. rotating electrical machine stator for suppressing clearance Ru formed generation.
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