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公開番号2025001091
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-08
出願番号2023100481
出願日2023-06-20
発明の名称回転電機および回転電機の製造方法
出願人三菱電機株式会社
代理人弁理士法人ぱるも特許事務所
主分類H02K 3/47 20060101AFI20241225BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】コアレスモーターにおいて生産性を低下させることなく巻線することが可能な回転電機を得る。
【解決手段】回転電機1は、固定子10と固定子10の径方向内側に配置される回転子20を備え、固定子10はヨークコア11と、ヨークコア11から径方向内側に突出したダミーティース12を有し、ヨークコア11とダミーティース12とは分割されており、ダミーティース12に巻かれたコイル14がダミーティース12とヨークコア11の間のスロット13に配置され、ヨークコア11は磁性体で、ダミーティース12は非磁性体で形成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
固定子と前記固定子の径方向内側に配置される回転子を備えた回転電機であって、
前記固定子はヨークコアと、前記ヨークコアから径方向内側に突出したダミーティースを有し、
前記ヨークコアと前記ダミーティースとは分割されており、
前記ダミーティースに巻かれたコイルが前記ダミーティースと前記ヨークコアの間のスロットに配置され、
前記ヨークコアは磁性体で、前記ダミーティースは非磁性体で形成されている回転電機。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記ダミーティースは、前記スロットの径方向外側で前記ヨークコアの内周面に沿って巻き回されたコイルを有する請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記ダミーティースは、前記ダミーティースの径方向内側に、自動巻線機に固定するための溝を備えた請求項１または請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記ダミーティースは、前記ダミーティースの径方向内側の周方向に突起部を持たない構造である請求項１または請求項２に記載の回転電機。
【請求項５】
前記ダミーティースは、各ダミーティースを連結するための連結部に薄肉部を有する請求項１または請求項２に記載の回転電機。
【請求項６】
前記連結部にＶ字状、円弧状、または方形状の切れ込みを有する請求項５に記載の回転電機。
【請求項７】
固定子と前記固定子の径方向内側に配置される回転子を備え、前記固定子はヨークコアと、前記ヨークコアから径方向内側に突出したダミーティースを有し、前記ヨークコアと前記ダミーティースとは分割されており、前記ダミーティースと前記ヨークコアの間にコイルが配置されるスロットを備え、
前記ヨークコアは磁性体で、前記ダミーティースは非磁性体で形成されている回転電機の製造方法であって、
前記ダミーティースに自動巻線機でコイルを巻き回す巻線工程と、
前記コイルが巻き回されたダミーティースを前記ヨークコアの径方向内側に設置し、前記ダミーティースと前記ヨークコアを樹脂で固定する固定子形成工程と、
前記固定子形成工程で形成された前記固定子の径方向内側に前記回転子を配置する回転子配置工程と、を備えた回転電機の製造方法。
【請求項８】
前記巻線工程において、
前記ダミーティースのみを前記自動巻線機に設置し、コイルを巻き回す請求項７に記載の回転電機の製造方法。
【請求項９】
前記巻線工程において、
前記ダミーティースは、連結された状態で前記自動巻線機に設置される請求項７または請求項８に記載の回転電機の製造方法。
【請求項１０】
前記ダミーティースは、円環状に連結された状態で前記自動巻線機に設置される請求項９に記載の回転電機の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、回転電機および回転電機の製造方法に関するものである。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
回転電機の固定子には、プレス等で打ち抜かれた薄板状の珪素鋼板を複数枚積層して、カシメおよび溶接等により一体化した構造の積層鉄心が使用されている。そして、この積層鉄心を使用した固定子に巻線（コイル）を高密度に巻くことで、回転電機の高効率化、大容量化、さらに小形化を図ることができる。このような固定子に巻線を高密度に巻く場合の作業性を向上させるために従来から固定子鉄心を複数個に分割した分割鉄心が採用されている。近年では回転電機の高速化への期待が高まる中で、高効率、低振動を達成するためにティース部を持たない回転電機（以下コアレスモーター）の開発が進められている。
【０００３】
例えば、コイルを通過する磁束を大きくするためにコイルの外側にバックヨークを配置し、巻線したコイルをバックヨークに据え付けて固定子を構成するコアレス回転電機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１４－１２１１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１で開示された回転電機では、電磁コイルを１部品ずつ製造する必要があり、生産性、および製品性能を低下させないために、巻回したコイルの位置決め、バックヨークへの配置、および組立に複雑な工法が必要となる。
【０００６】
本開示は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、コアレスモーターにおいて生産性を低下させることなく巻線することが可能な回転電機、および回転電機の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に開示される回転電機は、固定子と前記固定子の径方向内側に配置される回転子を備えた回転電機であって、前記固定子はヨークコアと、前記ヨークコアから径方向内側に突出したダミーティースを有し、前記ヨークコアと前記ダミーティースとは分割されており、
前記ダミーティースに巻かれたコイルが前記ダミーティースと前記ヨークコアの間のスロットに配置され、前記ヨークコアは磁性体で、前記ダミーティースは非磁性体で形成されているものである。
本開示に開示される回転電機の製造方法は、固定子と前記固定子の径方向内側に配置される回転子を備え、前記固定子はヨークコアと、前記ヨークコアから径方向内側に突出したダミーティースを有し、前記ヨークコアと前記ダミーティースとは分割されており、前記ダミーティースと前記ヨークコアの間にコイルが配置されるスロットを備え、前記ヨークコアは磁性体で、前記ダミーティースは非磁性体で形成されている回転電機の製造方法であって、前記ダミーティースに自動巻線機でコイルを巻き回す巻線工程と、前記コイルが巻き回されたダミーティースを前記ヨークコアの径方向内側に設置し、前記ダミーティースと前記ヨークコアを樹脂で固定する固定子形成工程と、前記固定子形成工程で形成された前記固定子の径方向内側に前記回転子を配置する回転子配置工程と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本開示に開示される回転電機によれば、コアレスモーターにおいて生産性を低下させることなく巻線することが可能な回転電機が得られる。
本開示に開示される回転電機の製造方法によれば、コアレスモーターにおいて生産性を低下させることなく巻線することが可能な回転電機の製造方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態１による回転電機の断面図である。
実施の形態１による固定子の断面図である。
実施の形態１による固定子のヨークコアの断面図である。
実施の形態１による固定子のダミーティースの断面図である。
実施の形態１による固定子の巻線領域の説明図である。
実施の形態１による固定子のデッドスペースの説明図である。
図７Ａは実施の形態１による固定子のダミーティース（突起部あり）の断面図である。図７Ｂは実施の形態１による固定子のダミーティース（突起部なし）の断面図である。
実施の形態１によるダミーティースの巻線状態の説明図である。
実施の形態１によるダミーティースの巻線状態の説明図である。
実施の形態１による固定子の巻線状態の説明図である。
実施の形態１による固定子の断面図である。
図１２Ａは実施の形態１による心棒治具の説明図である。図１２Ｂは実施の形態１による心棒治具の使用説明図である。
実施の形態１による固定子の形成工程のフローチャートである。
実施の形態１による回転電機の製造方法のフローチャートである。
実施の形態２による固定子の断面図である。
実施の形態２に係る比較例の固定子の断面図である。
図１７Ａは実施の形態２によるダミーティース（突起部あり）の断面図である。図１７Ｂは実施の形態２によるダミーティース（突起部なし）の断面図である。
実施の形態２によるダミーティースの自動巻線機への固定状態の説明図である。
実施の形態２によるダミーティースへの巻線状態の説明図である。
実施の形態３による連結したダミーティースの説明図である。
図２１Ａは実施の形態３によるダミーティース連結部の形状図である。図２１Ｂは実施の形態３によるダミーティース連結部の形状図である。図２１Ｃは実施の形態３によるダミーティース連結部の形状図である。
実施の形態４による自動巻線機の概略構成図である。
実施の形態４による１相分コイルを巻線した状態の説明図である。
図２４Ａは実施の形態５による自動巻線機のキャタピラチャック部の上面図である。図２４Ｂは実施の形態５による自動巻線機のキャタピラチャック部の斜視図である。
実施の形態５による環状にしたダミーティースの斜視図である。
実施の形態５によるキャタピラチャック部を使用した巻線の説明図である。
実施の形態５による２台のフライヤを使用した巻線の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
実施の形態１は、固定子と固定子の径方向内側に配置される回転子を備え、固定子はヨークコアと、ヨークコアから径方向内側に突出したダミーティースを有し、ヨークコアとダミーティースとは分割されており、ダミーティースに巻かれたコイルがダミーティースとヨークコアの間のスロットに配置され、ヨークコアは磁性体で、ダミーティースは非磁性体で形成されている回転電機に関するものである。
また、実施の形態１は、ダミーティースに自動巻線機でコイルを巻き回す巻線工程と、コイルが巻き回されたダミーティースをヨークコアの径方向内側に設置し、ダミーティースとヨークコアを樹脂で固定する固定子形成工程と、固定子形成工程で形成された固定子の径方向内側に回転子を配置する回転子配置工程と、を備えた回転電機の製造方法に関するものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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