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JP5918392B2 - Rotating machine and stator manufacturing method - Google Patents

Rotating machine and stator manufacturing method Download PDF

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JP5918392B2 JP2014554321A JP2014554321A JP5918392B2 JP 5918392 B2 JP5918392 B2 JP 5918392B2 JP 2014554321 A JP2014554321 A JP 2014554321A JP 2014554321 A JP2014554321 A JP 2014554321A JP 5918392 B2 JP5918392 B2 JP 5918392B2
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Description

本発明は、モータ又は発電機のような回転機と、回転機が備えるステータの製造方法に関する。   The present invention relates to a rotating machine such as a motor or a generator and a method for manufacturing a stator included in the rotating machine.

回転機としてのモータに関する技術が提案されている。例えば、特許文献1には、分割ステータの製造方法が開示されている。この製造方法は、組み付け体を所望数用意し、これを周方向に配して分割ステータの中間体を形成し、この中間体を成形型内に収容し、中間体の全体に一気にモールド樹脂体を製造し、分割ステータを製造するものである。特許文献2には、磁極ごとに分割された状態で形成されるコアに関し、コイルが形成されたコアセグメントを環状に配置し、溶接等によりこれらを結合する、ことが開示されている。   Technologies related to motors as rotating machines have been proposed. For example, Patent Document 1 discloses a method for manufacturing a split stator. In this manufacturing method, a desired number of assembled bodies are prepared, arranged in the circumferential direction to form an intermediate body of a split stator, this intermediate body is accommodated in a mold, and the entire intermediate body is molded resin body at once. And a split stator is manufactured. Patent Document 2 discloses a core formed in a state of being divided for each magnetic pole, in which a core segment in which a coil is formed is arranged in an annular shape, and these are coupled by welding or the like.

特開2011−45178号公報JP 2011-45178 A 特開2000−217293号公報JP 2000-217293 A

各種の製品に、回転機が搭載されている。回転機としては、モータ又は発電機が挙げられる。回転機のステータでは、渦電流の発生に伴う損失を低減することが求められる場合がある。このような要求は、ステータが、複数のステータコアセグメントを環状に配置して形成されたステータコアを備える場合についても同様である。   Various products are equipped with rotating machines. Examples of the rotating machine include a motor or a generator. In a stator of a rotating machine, it may be required to reduce a loss due to generation of eddy current. Such a requirement is the same when the stator includes a stator core formed by arranging a plurality of stator core segments in an annular shape.

本発明は、複数のステータコアセグメントを環状に配置して形成されたステータコアを備えるステータで渦電流損を低減することが可能な、回転機及びステータの製造方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a rotating machine and a stator manufacturing method capable of reducing eddy current loss with a stator including a stator core formed by annularly arranging a plurality of stator core segments.

本発明の一側面は、回転自在に設けられたロータと、ステータと、を備え、前記ステータは、環状のヨーク部の一部を形成するヨーク部分と、前記ヨーク部分から前記ロータの回転軸の側に突出するティース部と、を備え、鋼板を積層して形成された複数のステータコアセグメントを、環状に配置して形成されたステータコアと、前記ティース部に設けられたコイルと、前記ステータコアセグメントで前記鋼板が積層された積層方向における前記ステータコアの第一端面及び第二端面の各側で、前記コイルのコイルエンド部を被覆し、前記複数のステータコアセグメントを環状に配置した環状状態で、前記回転軸を中心とする径方向における前記ヨーク部分の外側面によって形成された前記ステータコアの外周側面のうち、前記積層方向における第一部分を被覆する、樹脂製の被覆部と、を備え、前記環状状態で、前記ステータコアセグメントそれぞれの前記ヨーク部分が接する部分に、前記積層方向に重なり合う前記鋼板の間を電気的に短絡させる短絡部を備えず、前記外周側面のうち、前記積層方向における第二部分が露出した、回転機である。 One aspect of the present invention includes a rotatably rotor provided, comprising a scan stator, wherein the stator comprises a yoke portion which forms part of an annular yoke portion, the rotation axis of said rotor from said yoke portion A stator core formed by laminating a plurality of stator core segments formed by laminating steel plates, a coil provided on the teeth portion, and the stator core segment. In the annular state in which the coil end portions of the coils are covered on each side of the first end surface and the second end surface of the stator core in the laminating direction in which the steel plates are laminated, and the plurality of stator core segments are annularly arranged, Of the outer peripheral side surfaces of the stator core formed by the outer surface of the yoke portion in the radial direction centered on the rotation axis, in the stacking direction. A first portion covering that includes a resin-coated portion, the front in Kiwa like state, said the portion where the yoke part of each stator core segment is in contact, electrically between said steel sheet overlap in the stacking direction It is a rotating machine which is not provided with the short circuit part which short-circuits, and the 2nd part in the said lamination direction was exposed among the said outer peripheral side surfaces .

この回転機によれば、積層され重なり合う鋼板間の短絡をなくし、短絡部を介した渦電流の流れを防止することができる。積層構造のメリットが損なわれることを防止することができる。ステータコアセグメントを環状に配置して形成されたステータコアは、被覆部によって環状のまま固定される。溶接を省略して製造可能な構造のステータとすることができる。ステータコアの外周側面の第一部分を被覆する被覆部の部分を利用し、回転機を所定の製品に装着することができる。「回転機」は、モータ又は発電機を含む概念である。 According to this rotating machine, it is possible to eliminate a short circuit between stacked steel plates and to prevent an eddy current flow through the short circuit part . It can prevent that the merit of a laminated structure is impaired. The stator core formed by arranging the stator core segments in an annular shape is fixed in an annular shape by the covering portion. It can be set as the stator of the structure which can be manufactured by omitting welding. The rotating machine can be mounted on a predetermined product using the portion of the covering portion that covers the first portion of the outer peripheral side surface of the stator core. “Rotating machine” is a concept including a motor or a generator.

この回転機は、次のようにしてもよい。前記被覆部は、前記ステータコアの第一端面の側で前記コイルエンド部を被覆する部分と、前記第一部分を被覆する部分と、が連続した形状とされる、ようにしてもよい This rotating machine may be as follows. The cover portion includes a portion covering the coil end portion at the first end face side of the stator core, and a portion covering the first portion, the Ru is a continuous shape and may be so.

本発明の他の側面は、回転機が備える樹脂モールドされたステータの製造方法であって、環状のヨーク部の一部を形成するヨーク部分と、前記ヨーク部分から前記ロータの回転軸の側に突出するティース部と、を備え、鋼板を積層して形成されたステータコアセグメントの前記ティース部にコイルを形成するコイル形成工程と、前記コイル形成工程で前記ティース部に前記コイルが形成された複数の前記ステータコアセグメントを環状に配置する配置工程と、前記配置工程で前記複数のステータコアセグメントを環状に配置して形成されたステータコアを、前記回転機が備えるロータの回転軸を中心とする径方向において外側となる前記ステータコアの外周側面の側から拘束する拘束工程と、前記拘束工程で前記外周側面の側から拘束された前記ステータコアを樹脂モールドし、前記ステータコアセグメントで鋼板が積層された積層方向における前記ステータコアの第一端面及び第二端面の各側、前記コイルのコイルエンド部を被覆し、前記外周側面のうち、前記積層方向における第一部分を被覆し且つ前記積層方向における第二部分を被覆しない、樹脂製の被覆部を形成するモールド工程と、前記モールド工程によって形成された前記被覆部を備える前記ステータにおいて、前記拘束工程による前記外周側面からの拘束を解除する解除工程と、を含み、前記拘束工程では、前記ステーコアは、前記第二部分で、前記外周側面の側から拘束される、製造方法である。 Another aspect of the present invention is a method of manufacturing a resin-molded stator included in a rotating machine, wherein a yoke part that forms a part of an annular yoke part, and from the yoke part to the rotating shaft side of the rotor. A coil forming step of forming a coil on the teeth portion of a stator core segment formed by stacking steel plates, and a plurality of coils formed on the teeth portion in the coil forming step. An arrangement step of arranging the stator core segments in an annular shape, and a stator core formed by arranging the plurality of stator core segments in an annular shape in the arrangement step are arranged outside in a radial direction centering on a rotation axis of a rotor included in the rotating machine. A restraining step of restraining from the outer peripheral side of the stator core, and restraining from the outer peripheral side of the restraining step The serial stator core resin molding, with the first end surface and each side of the second end surface of the stator core in the stacking direction steel plates are laminated in the stator core segments, to cover the coil end portion of the coil, of the outer peripheral side surface, the uncoated second portion of the first portion to the covering and the stacking direction in the stacking direction, a molding step of forming a covering portion made of resin, in the stator having the cover portion which is formed by the molding step, the seen containing a release step, a to release the restraint from the outer peripheral side by restraining step, the at restraining step, the Sutekoa is the said second portion is constrained from the side of the outer peripheral surface, a manufacturing method.

この製造方法によれば、各ティース部にコイルが形成された複数のステータコアセグメントを環状に配置して形成されたステータコアを、外周側面の側から拘束することで、環状の状態を維持し、モールド工程を実行することができる。ステータコアセグメントを環状に配置して形成されたステータコアは、被覆部によって環状のまま固定される。モールド工程に際し、隣り合うステータコアセグメントを溶接するといった工程を省略することができる。積層され重なり合う鋼板間の短絡をなくし、短絡部を介した渦電流の流れを防止することができる。ステータコアの外周側面の第一部分を被覆する被覆部の部分を利用し、回転機を所定の製品に装着することができる。「回転機」については、上記同様である。 According to this manufacturing method, a stator core formed by annularly arranging a plurality of stator core segments each having a coil formed on each tooth portion is constrained from the outer peripheral side, thereby maintaining the annular state, A process can be performed. The stator core formed by arranging the stator core segments in an annular shape is fixed in an annular shape by the covering portion. In the molding process, the process of welding adjacent stator core segments can be omitted. The short circuit between the laminated steel plates can be eliminated, and the flow of eddy current through the short circuit part can be prevented. The rotating machine can be mounted on a predetermined product using the portion of the covering portion that covers the first portion of the outer peripheral side surface of the stator core. The “rotating machine” is the same as described above.

本発明によれば、複数のステータコアセグメントを環状に配置して形成されたステータコアを備えるステータで渦電流損を低減することが可能な、回転機及びステータの製造方法を得ることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of a rotary machine and a stator which can reduce an eddy current loss with a stator provided with the stator core formed by arrange | positioning several stator core segments annularly can be obtained.

回転機の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of a rotary machine. ステータの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a stator. ステータコアの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a stator core. ステータの製造方法の配置工程及び拘束工程を示す平面図である。It is a top view which shows the arrangement | positioning process and restraint process of the manufacturing method of a stator. ステータの他の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other example of a stator.

本発明を実施するための実施形態について、図面を用いて説明する。本発明は、以下に記載の構成に限定されるものではなく、同一の技術的思想において種々の構成を採用することができる。例えば、以下に示す構成の一部は、省略し又は他の構成等に置換してもよい。他の構成を含むようにしてもよい。   Embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the configurations described below, and various configurations can be employed in the same technical idea. For example, some of the configurations shown below may be omitted or replaced with other configurations. Other configurations may be included.

<回転機>
回転機10は、例えば、モータ又は発電機である。回転機10は、各種の製品に搭載される。例えば、回転機10は、電動車両に搭載される。電動車両としては、電気自動車、電動自転車、電動車椅子、電動カート又は電動配膳車が例示される。電気自動車は、ハイブリッド自動車を含む。回転機10がモータである場合、回転機10は、例えば、電動車両を移動させるための動力源として利用される。回転機10は、図1に示すように、ロータ12と、ステータ20を備える。本実施形態は、ロータ12の極数が14極で、ステータ20のスロット数が12個である場合を例に説明する(図1参照)。
<Rotating machine>
The rotating machine 10 is, for example, a motor or a generator. The rotating machine 10 is mounted on various products. For example, the rotating machine 10 is mounted on an electric vehicle. Examples of the electric vehicle include an electric vehicle, an electric bicycle, an electric wheelchair, an electric cart, and an electric trolley. The electric vehicle includes a hybrid vehicle. When the rotating machine 10 is a motor, the rotating machine 10 is used as a power source for moving an electric vehicle, for example. As shown in FIG. 1, the rotating machine 10 includes a rotor 12 and a stator 20. In the present embodiment, a case where the number of poles of the rotor 12 is 14 and the number of slots of the stator 20 is 12 will be described as an example (see FIG. 1).

ロータ12は、ロータコア14と、14個の永久磁石16と、シャフト18を備える。ロータコア14は、例えば、プレス機によって電磁鋼板を打ち抜きつつ積層して形成される。ロータコア14には、14個の永久磁石16がそれぞれ収納される空間と、シャフト18が固定される貫通孔が形成される。このような空間及び貫通孔は、電磁鋼板が積層された方向に延在する。永久磁石16は、前述した空間に収納された状態で、ロータコア14の内部に設けられる。回転機10がモータである場合、このようなロータ12を備えるモータは、IPM(Interior Permanent Magnet)モータと称される。   The rotor 12 includes a rotor core 14, 14 permanent magnets 16, and a shaft 18. The rotor core 14 is formed, for example, by laminating electromagnetic steel sheets with a press machine. The rotor core 14 is formed with a space in which each of the 14 permanent magnets 16 is accommodated and a through hole in which the shaft 18 is fixed. Such spaces and through-holes extend in the direction in which the electromagnetic steel sheets are laminated. The permanent magnet 16 is provided inside the rotor core 14 while being accommodated in the space described above. When the rotating machine 10 is a motor, the motor including such a rotor 12 is referred to as an IPM (Interior Permanent Magnet) motor.

シャフト18は、ロータコア14の中心部に形成された貫通孔に固定される。シャフト18には、ロータコア14の両側に軸受(不図示)が取り付けられる。軸受は、ステータ20に設けられた支持部(不図示)に支持される。シャフト18は回転軸となり、ロータ12は、シャフト18を回転中心として回転する。図1でシャフト18の近傍に示す「矢印」は、ロータ12の回転方向を示す。ロータ12は、既に実用化されたモータ又は発電機が備えるロータと同様である。従って、ロータ12に関するこの他の説明は、省略する。   The shaft 18 is fixed to a through hole formed at the center of the rotor core 14. Bearings (not shown) are attached to the shaft 18 on both sides of the rotor core 14. The bearing is supported by a support portion (not shown) provided in the stator 20. The shaft 18 serves as a rotation axis, and the rotor 12 rotates around the shaft 18 as a rotation center. An “arrow” shown in the vicinity of the shaft 18 in FIG. 1 indicates the rotation direction of the rotor 12. The rotor 12 is the same as the rotor provided in a motor or generator that has already been put into practical use. Therefore, the other description regarding the rotor 12 is abbreviate | omitted.

ステータ20は、樹脂モールドされる。ステータ20は、図1及び図2に示すように、ステータコア21と、コイル30と、端子50U,50V,50Wと、被覆部60を備える。ステータコア21は、図3に示すように、複数のティース部23と、ヨーク部25を備える。ステータ20のスロット数を12個とする本実施形態では、ティース部23の数は、12個である。12個のティース部23は、ヨーク部25(後述する、ヨーク部分251)からロータ12(シャフト18)の側に突出する。本実施形態では、回転機10において、回転軸となるシャフト18を中心とする放射方向を「径方向」という。ティース部23が突出する方向は、径方向に一致する。図1では、被覆部60の図示を省略し、複数のティース部23に巻線された複数のコイル30を図示した状態としている。また、図1では、端子50U,50V,50Wの図示を省略している。図2及び図3では、積層された電磁鋼板の積層に関する図示を省略している。 The stator 20 is resin molded. As shown in FIGS. 1 and 2, the stator 20 includes a stator core 21, a coil 30, terminals 50 </ b> U, 50 </ b> V, 50 </ b> W, and a covering portion 60. As shown in FIG. 3, the stator core 21 includes a plurality of tooth portions 23 and a yoke portion 25. In the present embodiment in which the number of slots of the stator 20 is twelve, the number of teeth portions 23 is twelve. The twelve teeth portions 23 protrude from the yoke portion 25 (a yoke portion 251 described later) toward the rotor 12 (shaft 18). In the present embodiment, in the rotating machine 10, the radial direction around the shaft 18 serving as the rotation axis is referred to as “radial direction”. The direction in which the tooth portion 23 protrudes coincides with the radial direction. In FIG. 1, illustration of the covering portion 60 is omitted, and a plurality of coils 30 wound around the plurality of tooth portions 23 are illustrated. In FIG. 1, the terminals 50U, 50V, and 50W are not shown. In FIG.2 and FIG.3, illustration regarding lamination | stacking of the laminated | stacked electromagnetic steel sheet is abbreviate | omitted.

ステータコア21は、図3に示すように、12個のステータコアセグメント22を環状に配置して形成される。ステータコアセグメント22を「セグメント22」という。本実施形態では、1個のセグメント22におけるティース部23の数を1個としているため、ステータコア21は、12個のセグメント22を環状に配置して形成される。   As shown in FIG. 3, the stator core 21 is formed by arranging twelve stator core segments 22 in an annular shape. The stator core segment 22 is referred to as “segment 22”. In the present embodiment, since the number of the tooth portions 23 in one segment 22 is one, the stator core 21 is formed by arranging twelve segments 22 in an annular shape.

セグメント22は、図3に示すように、ティース部23と、ヨーク部分251によって形成される。ヨーク部分251は、環状のヨーク部25の一部を形成する部分である。本実施形態において、セグメント22を環状に配置した状態は、ヨーク部分251が環状をなす状態にセグメント22を配置した状態を含む概念である。セグメント22を環状に配置した状態で隣り合う2個のティース部23の間には、スロット部26が形成される。セグメント22は、例えば、プレス機によって電磁鋼板を、図3に示すような形状に打ち抜きつつ積層して形成される。本実施形態では、セグメント22で電磁鋼板が積層された方向を「積層方向」という。ロータコア14で電磁鋼板が積層された方向は、積層方向に一致する。   As shown in FIG. 3, the segment 22 is formed by a tooth portion 23 and a yoke portion 251. The yoke portion 251 is a portion that forms a part of the annular yoke portion 25. In the present embodiment, the state in which the segments 22 are arranged in a ring shape is a concept including the state in which the segments 22 are arranged in a state in which the yoke portion 251 forms a ring shape. A slot portion 26 is formed between two adjacent tooth portions 23 with the segments 22 arranged in an annular shape. The segment 22 is formed by, for example, laminating electromagnetic steel sheets into a shape as shown in FIG. In the present embodiment, the direction in which the electromagnetic steel plates are laminated at the segment 22 is referred to as “lamination direction”. The direction in which the electromagnetic steel sheets are laminated by the rotor core 14 coincides with the lamination direction.

コイル30は、ティース部23に導線を集中巻して形成される。コイル30は、隣り合うセグメント22のティース部23の間に形成されたスロット部26に収納される。セグメント22には、インシュレータ34が装着される(図1参照)。インシュレータ34によって、セグメント22(ステータコア21)と、コイル30の間の絶縁を確保することができる。12個のコイル30は、U相、V相及びW相の何れかのコイル30にそれぞれ分類され、例えば、スター結線される。12個のコイル30のうち、所定の4個のコイル30は、渡線によって連結されてU相の連結コイルを形成する。他の4個のコイル30は、渡線によって連結されてV相の連結コイルを形成する。さらに他の4個のコイル30は、渡線によって連結されてW相の連結コイルを形成する。   The coil 30 is formed by concentrating a conductive wire around the tooth portion 23. The coil 30 is accommodated in a slot portion 26 formed between the tooth portions 23 of the adjacent segments 22. An insulator 34 is attached to the segment 22 (see FIG. 1). The insulator 34 can ensure insulation between the segment 22 (stator core 21) and the coil 30. The twelve coils 30 are classified into any of the U-phase, V-phase, and W-phase coils 30 and are, for example, star-connected. Among the twelve coils 30, four predetermined coils 30 are connected by a connecting wire to form a U-phase connection coil. The other four coils 30 are connected by connecting wires to form a V-phase connection coil. Further, the other four coils 30 are connected by connecting wires to form a W-phase connection coil.

各相の連結コイルの一端側は、各相の端子50U,50V,50Wにそれぞれ接続される。各相の連結コイルの他端側は、接続され、中性点が形成される。セグメント22を形成する技術と、複数のコイル30の結線に関する技術は、既に実用化された技術を採用することができる。従って、これらに関するこの他の説明は、省略する。   One end side of each phase coupling coil is connected to each phase terminal 50U, 50V, 50W. The other end side of the connection coil of each phase is connected and a neutral point is formed. As a technique for forming the segment 22 and a technique related to the connection of the plurality of coils 30, a technique already put into practical use can be adopted. Therefore, the other description regarding these is abbreviate | omitted.

被覆部60は、樹脂モールドによって形成される。ステータ20は、被覆部60が形成された状態において、ステータコア21の外周側面を含む外周部分と、ロータ12に対向するティース部23の対向面231が露出した状態となる(図2参照)。ステータコア21の外周側面は、12個のセグメント22が環状に配置された状態において、各セグメント22のヨーク部分251の径方向の外側面によって形成される。被覆部60を形成する樹脂としては、熱硬化性樹脂が例示される。例えば、被覆部60は、BMC(Bulk Molding Compound)によって形成される。 The covering portion 60 is formed by a resin mold. The stator 20 is in a state in which the outer peripheral portion including the outer peripheral side surface of the stator core 21 and the facing surface 231 of the tooth portion 23 facing the rotor 12 are exposed in a state where the covering portion 60 is formed (see FIG. 2). The outer peripheral side surface of the stator core 21 is formed by the radially outer surface of the yoke portion 251 of each segment 22 in a state where the twelve segments 22 are annularly arranged. An example of the resin forming the covering portion 60 is a thermosetting resin. For example, the covering portion 60 is formed of BMC (Bulk Molding Compound).

被覆部60は、図2に示すように、第一被覆部61と、第二被覆部62を備える。被覆部60を形成する樹脂は、コイル30が収納されたスロット部26にも充填され、同一のスロット部26に収納された隣り合うティース部23に集中巻された異なる相の各コイル30の絶縁を確保する。被覆部60は、ステータコア21の内周側において対向面231を除く部分も被覆する。このような各部を備える被覆部60は、樹脂モールドによって一体的に形成される。 The covering portion 60 includes a first covering portion 61 and a second covering portion 62 as shown in FIG. The resin forming the covering portion 60 is also filled in the slot portion 26 in which the coil 30 is accommodated, and the insulation of the coils 30 of different phases that are concentrated and wound around the adjacent tooth portions 23 accommodated in the same slot portion 26. Secure. The covering portion 60 also covers a portion excluding the facing surface 231 on the inner peripheral side of the stator core 21. The covering portion 60 including such portions is integrally formed by a resin mold.

第一被覆部61は、積層方向におけるステータコア21の第一端面211の側に設けられ、第一端面211の側でコイル30のコイルエンド部(図1に示す「コイル30の部分」参照)を被覆する。第二被覆部62は、積層方向におけるステータコア21の第二端面の側に設けられ、第二端面の側でコイル30のコイルエンド部(不図示)を被覆する。第二端面は、積層方向において第一端面211とは反対側となるステータコア21の端面である。 The first covering portion 61 is provided on the first end surface 211 side of the stator core 21 in the stacking direction, and the coil end portion of the coil 30 (see “part of the coil 30” shown in FIG. 1) on the first end surface 211 side. Cover. The second covering portion 62 is provided on the second end surface side of the stator core 21 in the stacking direction, and covers the coil end portion (not shown) of the coil 30 on the second end surface side. The second end surface is an end surface of the stator core 21 that is opposite to the first end surface 211 in the stacking direction.

<ステータの製造方法>
ステータ20の製造方法は、コイル形成工程と、配置工程と、拘束工程と、モールド工程と、解除工程を含む。本実施形態では、ステータ20の製造方法を「製造方法」という。コイル形成工程では、セグメント22のティース部23にコイル30が形成される。コイル30の形成には、所定の巻線機が用いられる。巻線機によるコイル30の形成(巻線)は、環状とされる前のセグメント22のそれぞれを対象として、セグメント22のティース部23に導線を巻回して行われる。巻線に際し、セグメント22には、インシュレータ34が装着される。コイル30の形成は、導線が巻回されたコイルボビンを形成し、コイルボビンを、ティース部23に嵌め込み行うようにしてもよい。
<Manufacturing method of stator>
The manufacturing method of the stator 20 includes a coil formation process, an arrangement process, a restraining process, a molding process, and a releasing process. In the present embodiment, the manufacturing method of the stator 20 is referred to as “manufacturing method”. In the coil forming step, the coil 30 is formed on the tooth portion 23 of the segment 22. A predetermined winding machine is used to form the coil 30. The formation (winding) of the coil 30 by the winding machine is performed by winding a conductive wire around the tooth portion 23 of the segment 22 for each of the segments 22 before being formed into an annular shape. At the time of winding, an insulator 34 is attached to the segment 22. The coil 30 may be formed by forming a coil bobbin around which a conducting wire is wound and fitting the coil bobbin into the tooth portion 23.

コイル形成工程が終了すると、製造方法は、配置工程に移行する。配置工程では、コイル形成工程でティース部23にコイル30が形成された12個のセグメント22が環状に配置される(図4上段参照)。隣り合うセグメント22それぞれのヨーク部分251は、周方向に接した状態となる(図2及び図3に示す「D部」参照)。周方向は、回転軸となるシャフト18を中心とし、ロータ12の回転方向(図1参照)及びこれとは反対の方向の両方向を含む概念である。   When the coil formation process is completed, the manufacturing method proceeds to the arrangement process. In the arranging step, twelve segments 22 in which the coils 30 are formed in the tooth portion 23 in the coil forming step are arranged in an annular shape (see the upper part of FIG. 4). The yoke portions 251 of the adjacent segments 22 are in contact with each other in the circumferential direction (see “D section” shown in FIGS. 2 and 3). The circumferential direction is a concept including both directions of the rotation direction of the rotor 12 (see FIG. 1) and the opposite direction with the shaft 18 serving as a rotation axis as a center.

製造方法は、隣り合うセグメント22をヨーク部分251で連結するための溶接工程を含まない。即ち、複数のセグメント22を環状に配置した状態において、セグメント22それぞれのヨーク部分251が接する部分(図3に示す「D」部参照)は、溶接されない。隣り合うセグメント22は、ヨーク部分251で接しているにすぎず、離間できないように連結された状態ではない。   The manufacturing method does not include a welding process for connecting adjacent segments 22 with a yoke portion 251. That is, in a state where the plurality of segments 22 are arranged in an annular shape, the portions (see “D” portion shown in FIG. 3) where the yoke portions 251 of the segments 22 are in contact are not welded. The adjacent segments 22 are merely in contact with each other at the yoke portion 251 and are not connected so that they cannot be separated from each other.

配置工程が終了すると、製造方法は、拘束工程に移行する。拘束工程では、配置工程で12個のセグメント22を環状に配置して形成されたステータコア21を、拘束具70を用いてステータコア21の外周側面の側から拘束する(図4下段参照)。拘束具70は、例えば、図4に示すように、第一拘束部71及び第二拘束部72を備える。第一拘束部71及び第二拘束部72のそれぞれは、リングを半割とした形状を有する。第一拘束部71及び第二拘束部72は、ねじ74によって締結される。第一拘束部71及び第二拘束部72の締結は、ねじ74とは異なる締結具、又は、別の締結構造によって行うようにしてもよい。   When the arrangement process is finished, the manufacturing method shifts to a restraining process. In the restraining step, the stator core 21 formed by arranging the 12 segments 22 in an annular manner in the placement step is restrained from the outer peripheral side surface of the stator core 21 using the restraining tool 70 (see the lower part of FIG. 4). For example, as shown in FIG. 4, the restraining tool 70 includes a first restraining portion 71 and a second restraining portion 72. Each of the 1st restraint part 71 and the 2nd restraint part 72 has a shape which divided the ring in half. The first restraining part 71 and the second restraining part 72 are fastened by screws 74. The first restraining portion 71 and the second restraining portion 72 may be fastened by a fastener different from the screw 74 or another fastening structure.

拘束工程が終了すると、製造方法は、モールド工程に移行する。モールド工程では、拘束具70によって拘束されたステータコア21が樹脂モールドされる。樹脂モールドに際し、拘束具70によって拘束されたステータコア21は、成形金型内にセットされる。その後、成形金型内に樹脂が射出され、被覆部60が形成される。積層方向において、ステータコア21の第一端面211の側には、第一被覆部61が形成され、ステータコア21の第二端面の側には、第二被覆部62が形成される。モールド工程に際し、12個のコイル30の結線等は、完了した状態とされる。 When the restraint process ends, the manufacturing method moves to the mold process. In the molding process, the stator core 21 restrained by the restraining tool 70 is resin-molded. At the time of resin molding, the stator core 21 restrained by the restraining tool 70 is set in a molding die. Thereafter, the resin is injected into the molding die, and the covering portion 60 is formed. In the stacking direction, a first covering portion 61 is formed on the first end surface 211 side of the stator core 21, and a second covering portion 62 is formed on the second end surface side of the stator core 21. In the molding process, the connection of the twelve coils 30 and the like are completed.

モールド工程が終了すると、製造方法は解除工程に移行する。解除工程では、モールド工程によって形成された被覆部60を備えるステータ20が成形金型から取り出される。その後、ステータコア21の外周側面を拘束した拘束具70において、ねじ74が取り外され、拘束具70による拘束が解除される。これによって、図2に示すような、ステータ20を得ることができる。解除工程の終了に伴い、製造方法は終了する。 When the molding process ends, the manufacturing method shifts to a releasing process. In the releasing step, the stator 20 including the covering portion 60 formed by the molding step is taken out from the molding die. Thereafter, in the restraining tool 70 restraining the outer peripheral side surface of the stator core 21, the screw 74 is removed, and the restraint by the restraining tool 70 is released. Thereby, the stator 20 as shown in FIG. 2 can be obtained. With the termination of the release process, the manufacturing method ends.

<本実施形態の効果>
本実施形態では、製造方法に拘束工程を設け、各ティース部23にコイル30を形成した複数のセグメント22を環状に配置して形成されたステータコア21を、拘束具70によって、ステータコア21の外周側面の側から拘束することとした(図4参照)。そして、隣り合うセグメント22それぞれのヨーク部分251が接する部分が溶接されていない構造のステータ20とした(図2参照)。
<Effect of this embodiment>
In the present embodiment, a restraint step is provided in the manufacturing method, and the stator core 21 formed by annularly arranging a plurality of segments 22 each having a coil 30 formed on each tooth portion 23 is formed on the outer peripheral side surface of the stator core 21 by the restraint tool 70. It was decided to restrain from the side (refer FIG. 4). Then, the stator 20 having a structure in which the portions where the yoke portions 251 of the adjacent segments 22 are in contact with each other is not welded (see FIG. 2).

そのため、ステータコア21を拘束具70によって外周側面から拘束させた状態でモールド工程を実行することができる。セグメント22を環状に配置して形成されたステータコア21は、被覆部60によって環状のまま固定される。拘束具70による拘束によって、ステータコア21の外周側面は露出した状態となる。モールド工程に際し、隣り合うセグメント22を溶接するといった工程を省略することができる。積層され重なり合う鋼板間の短絡をなくし、短絡部(溶接部)を介した渦電流の流れを防止することができる。渦電流損を低減することができる。 Therefore, the molding process can be executed in a state where the stator core 21 is restrained from the outer peripheral side surface by the restraining tool 70. The stator core 21 formed by arranging the segments 22 in an annular shape is fixed in an annular shape by the covering portion 60. Due to the restraint by the restraint tool 70, the outer peripheral side surface of the stator core 21 is exposed. In the molding process, a process of welding adjacent segments 22 can be omitted. It is possible to eliminate a short circuit between stacked steel plates and to prevent an eddy current flow through the short circuit part (welded part). Eddy current loss can be reduced.

<変形例>
本実施形態は、次のようにすることもできる。以下に示す変形例は、他の変形例と適宜組み合わせて採用するようにしてもよい。以下の構成を採用した場合においても、上述した効果と同様の効果を得ることができる。
<Modification>
This embodiment can also be performed as follows. The following modifications may be adopted in combination with other modifications as appropriate. Even when the following configuration is adopted, the same effect as described above can be obtained.

(1)上記では、ロータ12の極数が14極で、ステータ20のスロット数が12個である回転機10を例に説明した(図1参照)。ロータの極数及び/又はステータのスロット数は、これとは異なる数としてもよい。ロータの極数及び/又はステータのスロット数は、要求される性能等の諸条件を考慮し、適宜設定される。ロータは、永久磁石がロータコアの外周側面に設けられた形式のロータ、又は、永久磁石を備えない形式のロータとしてもよい。回転機がモータである場合、永久磁石がロータコアの外周側面に設けられたロータを備えるモータは、SPM(Surface Permanent Magnet)モータと称される。   (1) In the above description, the rotating machine 10 in which the rotor 12 has 14 poles and the stator 20 has 12 slots has been described as an example (see FIG. 1). The number of rotor poles and / or the number of stator slots may be different from this. The number of poles of the rotor and / or the number of slots of the stator is appropriately set in consideration of various conditions such as required performance. The rotor may be a rotor of a type in which a permanent magnet is provided on the outer peripheral side surface of the rotor core, or a rotor of a type that does not include a permanent magnet. When the rotating machine is a motor, a motor including a rotor in which a permanent magnet is provided on the outer peripheral side surface of the rotor core is referred to as an SPM (Surface Permanent Magnet) motor.

(2)上記では、ステータコア21の外周側面を含む外周部分が被覆部60によって被覆されておらず、露出した構造のステータ20を例に説明した(図2参照)。ステータは、図5に示すような被覆部90を備えるステータ80としてもよい。被覆部90は、図5に示すように、第一被覆部91と、第二被覆部92と、第三被覆部93を備える。第一被覆部91は、被覆部60の第一被覆部61に対応し、端子50U,50V,50Wが設けられている積層方向の一方側であるステータコア21の第一端面211(図5で不図示 図3参照)の側で、コイル30のコイルエンド部を被覆する。第二被覆部92は、被覆部60の第二被覆部62に対応し、ステータコア21の第二端面の側で、コイル30のコイルエンド部を被覆する。 (2) In the above, the outer peripheral portion including the outer peripheral side surface of the stator core 21 is not covered with the covering portion 60, and the stator 20 having an exposed structure has been described as an example (see FIG. 2). The stator may be a stator 80 including a covering portion 90 as shown in FIG. As shown in FIG. 5, the covering portion 90 includes a first covering portion 91, a second covering portion 92, and a third covering portion 93. The first covering portion 91 corresponds to the first covering portion 61 of the covering portion 60, and the first end surface 211 (not shown in FIG. 5) of the stator core 21 on one side in the stacking direction where the terminals 50U, 50V, and 50W are provided. The coil end portion of the coil 30 is covered on the side shown in FIG. The second covering portion 92 corresponds to the second covering portion 62 of the covering portion 60 and covers the coil end portion of the coil 30 on the second end face side of the stator core 21.

第三被覆部93は、径方向の外側で第一被覆部91に連続して形成される。第三被覆部93は、径方向の外側におけるステータコア21の第一端面211の所定の領域と、積層方向の第一端面211の側におけるステータコア21の外周側面の一部を被覆する。ステータ80を備える回転機が所定の製品に装着される場合、第三被覆部93を利用して回転機を所定の製品に装着することができる。この場合、第三被覆部93の所定の部分(面)を装着の基準として利用することもできる。製造方法の拘束工程では、ステータコア21の外周側面において露出することとなる部分が、拘束具70によって拘束される。ステータ80に関し、被覆部90以外の各部は、ステータ20と同様である。従って、ステータ80に関するこの他の説明は、省略する。 The third covering portion 93 is formed continuously with the first covering portion 91 on the outer side in the radial direction. The third covering portion 93 covers a predetermined region of the first end surface 211 of the stator core 21 on the outer side in the radial direction and a part of the outer peripheral side surface of the stator core 21 on the first end surface 211 side in the stacking direction. When the rotating machine including the stator 80 is mounted on a predetermined product, the rotating machine can be mounted on the predetermined product using the third covering portion 93. In this case, a predetermined portion (surface) of the third covering portion 93 can be used as a reference for mounting. In the restraining step of the manufacturing method, a portion that is exposed on the outer peripheral side surface of the stator core 21 is restrained by the restraining tool 70. Regarding the stator 80, each part other than the covering part 90 is the same as that of the stator 20. Therefore, other description regarding the stator 80 is omitted.

(3)上記では、製造方法の拘束工程におけるステータコア21の外周側面の側からの拘束を、第一拘束部71及び第二拘束部72を備える拘束具70を用いて行う構成を例に説明した(図4参照)。拘束具は、溶接されていない状態で環状に配置されたセグメント22によるステータコア21を外周側面の側から拘束することが可能な構成であれば、図4とは異なる構成であってもよい。例えば、ベルト状の拘束具であってもよい。拘束具は、モールド工程で用いられる成形金型を構成する要素であってもよい。この場合、成形金型は、第一拘束部71及び第二拘束部72に対応する各部を、ステータコア21の外周側面に接近させ、離間させる所定の移動機構を備える。12個のセグメント22は、例えば、成形金型内で環状に配置される。その後、第一拘束部71及び第二拘束部72に対応する各部が、ステータコア21の外周側面に接近する方向に移動し、上記同様の拘束が行われる。解除工程では、第一拘束部71及び第二拘束部72に対応する各部が、ステータコア21の外周側面から離間する方向に移動し、拘束が解除される。   (3) In the above description, the configuration in which the restraint from the outer peripheral side surface of the stator core 21 in the restraining step of the manufacturing method is performed using the restraining tool 70 including the first restraining portion 71 and the second restraining portion 72 has been described as an example. (See FIG. 4). The restraining tool may have a configuration different from that shown in FIG. 4 as long as it can restrain the stator core 21 formed by the segments 22 arranged in an annular shape in an unwelded state from the outer peripheral side surface. For example, a belt-like restraint may be used. The restraining tool may be an element constituting a molding die used in the molding process. In this case, the molding die is provided with a predetermined moving mechanism that causes the parts corresponding to the first restraining part 71 and the second restraining part 72 to approach the outer peripheral side surface of the stator core 21 and separate them. The twelve segments 22 are, for example, arranged in a ring shape in the molding die. Then, each part corresponding to the 1st restraint part 71 and the 2nd restraint part 72 moves to the direction which approaches the outer peripheral side surface of the stator core 21, and the same restraint as mentioned above is performed. In the releasing step, the respective parts corresponding to the first restricting part 71 and the second restricting part 72 move in a direction away from the outer peripheral side surface of the stator core 21, and the restriction is released.

(4)上記では、ロータ12がステータ20の内周側に回転自在に支持された内転型の回転機10を例に説明した(図1参照)。回転機は、外転型の回転機であってもよい。外転型の回転機のステータでは、複数のティース部は、ヨーク部(ヨーク部分)からロータの回転軸となるシャフトを中心とする径方向の外側に突出する。外転型の回転機のロータは、ステータの外側で、複数のティース部に対向する。製造方法の拘束工程では、上記同様、複数のセグメントを環状に配置して形成されたステータコアは、外周側面の側から拘束具70によって拘束される。この場合、ステータコアは、ティース部においてロータと対向する面が拘束具70に接する。   (4) In the above description, the inversion-type rotating machine 10 in which the rotor 12 is rotatably supported on the inner peripheral side of the stator 20 has been described as an example (see FIG. 1). The rotating machine may be an abduction type rotating machine. In a stator of an abduction type rotating machine, a plurality of teeth portions protrude outward in a radial direction from a yoke portion (yoke portion) with a shaft serving as a rotation shaft of the rotor as a center. The rotor of the outer rotation type rotating machine is opposed to the plurality of tooth portions outside the stator. In the restraining step of the manufacturing method, as described above, the stator core formed by arranging a plurality of segments in an annular shape is restrained by the restraining tool 70 from the outer peripheral side surface side. In this case, the surface of the stator core that faces the rotor in the teeth portion is in contact with the restraining tool 70.

10 回転機
12 ロータ
14 ロータコア
16 永久磁石
18 シャフト
20,80 ステータ
21 ステータコア
22 ステータコアセグメント(セグメント)
23 ティース部
25 ヨーク部
26 スロット部
30 コイル
34 インシュレータ
50U,50V,50W 端子
60,90 被覆
61,91 第一被覆
62,92 第二被覆
93 第三被覆
70 拘束具
71 第一拘束部
72 第二拘束部
74 ねじ
211 第一端面
231 対向面
251 ヨーク部分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rotating machine 12 Rotor 14 Rotor core 16 Permanent magnet 18 Shaft 20, 80 Stator 21 Stator core 22 Stator core segment (segment)
23 teeth portion 25 yoke portion 26 slot portion 30 coil 34 insulator 50U, 50V, 50W terminal 60, 90 covering portion 61, 91 first covering portion 62, 92 second covering portion 93 third covering portion 70 restraining tool 71 first restraint Part 72 Second restraint part 74 Screw 211 First end face 231 Opposing face 251 Yoke part

Claims (3)

回転自在に設けられたロータと、
テータと、を備え、
前記ステータは、
環状のヨーク部の一部を形成するヨーク部分と、前記ヨーク部分から前記ロータの回転軸の側に突出するティース部と、を備え、鋼板を積層して形成された複数のステータコアセグメントを、環状に配置して形成されたステータコアと、
前記ティース部に設けられたコイルと、
前記ステータコアセグメントで前記鋼板が積層された積層方向における前記ステータコアの第一端面及び第二端面の各側で、前記コイルのコイルエンド部を被覆し、前記複数のステータコアセグメントを環状に配置した環状状態で、前記回転軸を中心とする径方向における前記ヨーク部分の外側面によって形成された前記ステータコアの外周側面のうち、前記積層方向における第一部分を被覆する、樹脂製の被覆部と、を備え、
記環状状態で、前記ステータコアセグメントそれぞれの前記ヨーク部分が接する部分に、前記積層方向に重なり合う前記鋼板の間を電気的に短絡させる短絡部を備えず、
前記外周側面のうち、前記積層方向における第二部分が露出した、回転機。
A rotor provided rotatably,
A scan stator and, the,
The stator is
A plurality of stator core segments formed by laminating steel plates, each having a yoke portion that forms a part of an annular yoke portion and a teeth portion that protrudes from the yoke portion toward the rotating shaft of the rotor. A stator core formed and arranged on
A coil provided in the teeth portion;
An annular state in which the coil end portion of the coil is covered on each side of the first end surface and the second end surface of the stator core in the stacking direction in which the steel plates are stacked in the stator core segment, and the plurality of stator core segments are annularly disposed. And a resin-made covering portion that covers the first portion in the stacking direction of the outer peripheral side surfaces of the stator core formed by the outer surface of the yoke portion in the radial direction around the rotation axis ,
Ago verge like state, the portion where the yoke portion of each of the stator core segments are in contact not include the short-circuit portion for electrically short-circuiting between the steel sheet overlap in the stacking direction,
The rotating machine which the 2nd part in the said lamination direction exposed among the said outer peripheral side surfaces .
前記被覆部は、前記ステータコアの第一端面の側で前記コイルエンド部を被覆する部分と、前記第一部分を被覆する部分と、が連続した形状とされる、請求項1に記載の回転機。 The cover portion includes a portion covering the coil end portion at the first end face side of the stator core, and a portion covering the first portion, the Ru is a continuous shape, rotary machine according to claim 1. 回転機が備える樹脂モールドされたステータの製造方法であって、
環状のヨーク部の一部を形成するヨーク部分と、前記ヨーク部分から前記ロータの回転軸の側に突出するティース部と、を備え、鋼板を積層して形成されたステータコアセグメントの前記ティース部にコイルを形成するコイル形成工程と、
前記コイル形成工程で前記ティース部に前記コイルが形成された複数の前記ステータコアセグメントを環状に配置する配置工程と、
前記配置工程で前記複数のステータコアセグメントを環状に配置して形成されたステータコアを、前記回転機が備えるロータの回転軸を中心とする径方向において外側となる前記ステータコアの外周側面の側から拘束する拘束工程と、
前記拘束工程で前記外周側面の側から拘束された前記ステータコアを樹脂モールドし、前記ステータコアセグメントで鋼板が積層された積層方向における前記ステータコアの第一端面及び第二端面の各側、前記コイルのコイルエンド部を被覆し、前記外周側面のうち、前記積層方向における第一部分を被覆し且つ前記積層方向における第二部分を被覆しない、樹脂製の被覆部を形成するモールド工程と、
前記モールド工程によって形成された前記被覆部を備える前記ステータにおいて、前記拘束工程による前記外周側面からの拘束を解除する解除工程と、を含み、
前記拘束工程では、前記ステーコアは、前記第二部分で、前記外周側面の側から拘束される、製造方法。
A method of manufacturing a resin-molded stator provided in a rotating machine,
A yoke portion that forms a part of the annular yoke portion, and a teeth portion that protrudes from the yoke portion toward the rotating shaft of the rotor, and the teeth portion of the stator core segment formed by stacking steel plates A coil forming step of forming a coil;
An arrangement step of annularly arranging the plurality of stator core segments in which the coils are formed in the teeth portion in the coil formation step;
The stator core formed by annularly arranging the plurality of stator core segments in the arranging step is constrained from the outer peripheral side of the stator core that is on the outer side in the radial direction around the rotation axis of the rotor included in the rotating machine. A restraint process;
The stator core constrained from the outer peripheral side in the restraining step is resin-molded, and on each side of the first end surface and the second end surface of the stator core in the laminating direction in which steel plates are laminated in the stator core segment, A molding step of covering a coil end portion, forming a resin-made covering portion that covers the first portion in the stacking direction and does not cover the second portion in the stacking direction of the outer peripheral side surface ,
In the stator having the cover portion which is formed by the molding step, seen containing a release step, a to release the restraint from the outer peripheral side by the restraining step,
In the restraining step, the stay core is restrained from the outer peripheral side by the second portion .
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