JP2013132123A - 回転電機のステータ - Google Patents

Abstract

【課題】磁束の短絡及び渦電流損を低減する磁性ウェッジを低コストで提供すること。
【解決手段】磁性ウェッジ３を、ステータ４の径方向に複数枚積層させる。ステータ４は、磁性ウェッジ３により開口部１ｂが閉塞される。磁性ウェッジ３を径方向に積層することにより、周方向における磁気抵抗を低減するとともに、径方向における電気抵抗を増加させることができる。これにより、ロータ５との間で周回する磁束のうち周方向成分の磁束のための磁路を確保することができると共に、この磁束に伴う渦電流損を減少させることができ、電流―トルク特性を向上させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、回転電機のスロット開口部を塞ぐ磁性ウェッジを備えた回転電機のステータに関するものである。

従来から、回転電機では、スロット内に巻装されるコイルを固定封止するために、ウェッジを挿入してスロット開口部を塞ぐ技術が開示されている。ウェッジには様々な種類があるが、ウェッジを磁性材料で成型し、ウェッジも磁束の磁路として、磁路を拡大し、電流―トルク特性を改善するものがある。

その一例として、特許文献１に開示された磁性ウェッジがある。この磁性ウェッジは、オーステナイト系ステンレス鋼の圧延鋼板を材料とし、冷間加工により所定厚さに圧延し、所定幅に切断して磁性ウェッジを成型するとともに、幅方向に細長い孔を所定間隔置きに打ち抜いて成型される。そして幅方向の中央部に、レーザービームを照射して、局所的に高温に加熱する熱処理を行うことにより、幅方向の中央部が変態して、非磁性組織が形成されるというものである。

前記熱処理を施して局所的に非磁性組織が形成された磁性ウェッジで、スロットの開口部を塞ぐことにより、鉄心歯部間が橋絡されてスロットの開口部が塞がれる。橋絡する鉄心歯部間の略中央には非磁性組織が位置することから、磁性ウェッジを貫いて鉄心歯部間に流れる磁束の短絡に対しては、磁性ウェッジの幅方向の略中央に局所的に形成された非磁性組織のため、磁気抵抗が非常に大きくなり、磁束が遮断される。

特開平６−３１１６８３号公報

しかしながら、上述の磁性ウェッジでは、スロットの開口部に固定した時の鉄心の径方向の厚みが大きいことから、ロータとの間で周回する磁束のうち周方向に沿った成分が通る磁路の面積が大きく、磁性ウェッジでの磁束による渦電流損が大きいという課題があった。
また、上述の磁性ウェッジでは、製造工程が複雑であり、磁性ウェッジを製造するコストが高いという課題もあった。

本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、磁束の短絡及び渦電流損を低減する磁性ウェッジを低コストで提供することを目的とする。

本願に係る回転電機のステータは、ロータに対向する周面に開口部を有するスロットを備えたステータと、スロットに巻回される巻線と、開口部を閉塞するウェッジとを備えている。ウェッジは磁性材料で成形されており、開口部の端部から巻線に向かって積層されて開口部が閉塞される。

更に、ウェッジは、開口部を閉塞した状態での周方向の一部を残して該周方向に沿って切断されて短冊状に分断された短冊部を備えていてもよい。

更に、ウェッジは、開口部を閉塞した状態での軸方向の一部を残して該軸方向に沿って長尺状に切除された切除部を備えていてもよい。

更に、ウェッジは、開口部を閉塞した状態で、短冊部の一部がロータに向かって折り曲げられていてもよい。

更に、ウェッジは、開口部を閉塞した状態での周方向の中央部がロータに向かって凸状に成形されていてもよい。

更に、ウェッジを成形する磁性材料は、ステータと同じ材料であって同じ板厚を有していてもよい。なお、本明細書において、開口部を「閉塞する」あるいは「塞ぐ」という表現は、開口部を完全に覆ってしまう意味ではなく、スロットに巻回されたコイルが開口部から飛び出さない程度に覆うことを意味する。

本願に係る回転電機のステータによれば、磁性材料で成型されたウェッジでロータに対向する周面に開口されるスロットの開口部を閉塞する。この時、ウェッジは、開口部から巻回されてなる巻線に向かって積層して設置される。ウェッジが磁性材料で成型されていることより、巻線の開口部からの脱落を防止することの他、スロットの開口部の領域も周回磁束の磁路として利用することができる。この場合、ウェッジが、開口部から巻線に向かって積層されているのでウェッジを通過する周回磁束のうち周方向に通過する磁束にとって十分な磁路断面積が確保される。また、ウェッジの積層によりウェッジ間の磁束の変化に伴う渦電流が抑制される。周方向に磁気抵抗と渦電流損が低減された磁路を確保することができる。ウェッジを介して開口部においても、周回磁束を有効に通過させることができる磁路を確保することができる。

また、ウェッジが、開口部を閉塞した状態で周方向に沿って短冊状に分断される短冊部を備えていれば、短冊部間を通過する磁束の変化に伴う渦電流が抑制される。径方向に渦電流損が低減された磁路を確保することができる。ウェッジを介して開口部においても、周回磁束を有効に通過させることができる磁路を確保することができる。

また、ウェッジが、開口部を閉塞した状態で軸方向に沿って長尺状に切除された切除部を備えていれば、切除部によりウェッジの周方向に磁性材料が欠落した領域を形成することができ、周方向での磁気抵抗を大きなものとすることができる。ステータとロータとの間を周回せず、ウェッジを周方向に短絡する短絡磁束を防止することができる。回転電機の回転力に利用されない無効な短絡磁束を抑止して磁束を有効に周回させることができ、回転電機の動作効率の向上に資することができる。

また、ウェッジが、開口部を閉塞した状態で、短冊部の一部がロータに向かって折り曲げられ、あるいは周方向の中央部がロータに向かって凸状に成形されていれば、短冊部の先端部あるいは凸状の中央部は、ロータに近接して配置されることとなる。ステータを構成するウェッジの先端部あるいは中央部とロータとの空隙を狭幅にすることができ、周回磁束にとってステータとロータとの間の空隙による磁気抵抗の増大を抑制して効率よく磁束を周回させることができる。

また、ウェッジを成型する磁性材料が、ステータと同じ材料であって同じ板厚を有するものとすれば、ウェッジをステータと同じ磁性鋼板からプレスによる打ち抜き加工で成型することができる。例えば、順送金型により構成されるステータの製造工程において、ウェッジ用のプレス金型を１ステージ追加することで、ステータとウェッジとを共に成型することができ好都合である。

本発明の一実施形態におけるステータの一部の断面図である。 本発明の一実施形態における磁性ウェッジを取り付けたスロットの断面図である。 磁性ウェッジの具体例を示す斜視図である。 具体例の磁性ウェッジを取り付けたステータをステータの中心から径方向に見た図である。 磁性ウェッジの第１の別例を示す斜視図である。 第１の別例の磁性ウェッジを取り付けたスロットの断面図である。 磁性ウェッジの第２の別例を示す斜視図である。 第２の別例の磁性ウェッジを取り付けたスロットの断面図である。 磁性ウェッジの第３の別例を示す斜視図である。 磁性ウェッジの第４の別例を示す斜視図である。 磁性ウェッジの第５の別例を示す斜視図である。 第６の別例の磁性ウェッジのスロットへの取り付け方を説明した断面図である。 第７の別例の磁性ウェッジを取り付けたスロットの断面図である。

本発明の一実施形態における磁性ウェッジ３を、図１から４を参照に説明する。
本発明の一実施形態における磁性ウェッジ３を使用した回転電機は、中央部が円環状に開口された筒状のステータ４と、ステータ４に装着される磁性ウェッジ３と、ステータ４の内方に配置されステータ４と相互作用して回転モーメントを発生させるロータ５と、ロータ５の回転を外部に伝えるロータ５の中心に配置される回転軸（不図示）と、回転軸を支える軸受（不図示）から構成される。

図１は、本発明の一実施形態におけるステータ４及びロータ５を径方向に切断した断面図である。
ステータ４及びロータ５は、それぞれ、板状の磁性材料よりなるステータコア、ロータコア（不図示）を積層することにより形成される。本実施形態では、ステータ４、ロータ５、及び磁性ウェッジ３は同一材料、同一板厚の磁性材料から製造されるものとする。

スロット１ａは、ステータ４の内周側が開口されており、周方向に沿って所定間隔置きにステータ歯部４ｂを挟んで形成される。１対のスロット１ａに架け渡されてその間にあるステータ歯部４ｂを挟んでコイル２が巻装される。このコイル２は、あらかじめ巻回されたものをスロット１ａの内周側に開口された開口部１ｂから挿入することにより巻装される。あらかじめ巻回されたコイル２の挿入の便宜のため、開口部１ｂはスロット１ａ内の周方向の幅と略同じ幅を有する幅広に開口される。ステータ４のスロット１ａ内であって開口部１ｂの近傍には、開口部１ｂ及びスロット１ａの幅よりもわずかに広い幅を有する固定部１ｃがある。圧入された磁性ウェッジ３は固定部１ｃに固定される。

磁性ウェッジ３は、幅広の開口部１ｂを閉塞するために用いられる。スロット１ａに収納されたコイル２が開口部１ｂから飛び出さないように、また、ステータ４とロータ５との間を周回する磁束の磁路を開口部１ｂ及びその近傍においても十分に確保するために、磁性材料により成型されてなり、開口部１ｂからスロット１ａに圧入されて開口部１ｂを塞ぐ。また、磁性ウェッジ３は、スロット１ａ当たり複数枚が径方向に積層されて挿入される。

図２は、本発明の一実施形態における磁性ウェッジ３を取り付けたスロット１ａの具体例を示す断面図である。
図２では、３枚の磁性ウェッジ３が、スロット１ａの開口部１ｂに圧入により固定される場合を示す。スロット１ａの内部には、あらかじめ巻回されたコイル２が３セット巻装される場合を例示している。

ステータ４は、磁性ウェッジ３により開口部１ｂが橋絡されている。そのため、ステータ歯部４ｂとロータ５とを貫く磁束は、ギャップを介して直接周回することに加えて、磁性ウェッジ３を介して周回することになる。ステータ４とロータ５とが対向する部分に加えて、スロット１ａの開口部１ｂに当たる部分も磁路として形成されるので、磁路が拡大されることとなる。

ここで、本実施形態における磁性ウェッジ３は、ステータ４やロータ５をプレス加工により打ち抜く順送金型の製造ラインにおいて、ステータ４やロータ５と同じ磁性材料から共取りで打ち抜かれて成型される。よって、ステータ４やロータ５と同一材料、同一板厚で成型することができる。

磁性ウェッジ３は、ステータ４及びロータ５と同一の磁性材料を用いるので、ステータ歯部４ｂだけでなく、スロット１ａの開口部１ｂを塞ぐ磁性ウェッジ３も磁路として拡大することができると共に、拡大された磁路はステータ歯部４ｂと同じ磁性特性を有する磁路とすることができる。さらに、磁性ウェッジ３は径方向に積層して備えられるので、径方向の断面積が大きくなり、磁性ウェッジ３に沿った周方向の磁路を拡大することができる。この時、径方向に磁性ウェッジ３が積層されるので、磁性ウェッジ３を通過する磁束の変化に起因して発生する渦電流が低減され、渦電流損を減少させることができる。これにより、電流―トルク特性を向上させることができる。

なお、磁性ウェッジ３をスロット１ａの開口部１ｂに圧入することにより、巻装したコイル２を確実に保持することができ、コイル２のスロット１ａからの脱落を防止することができる。

また、磁性ウェッジ３は、ステータ４及びロータ５をプレス加工により打ち抜く順送金型の製造ラインに磁性ウェッジ３の打ち抜き用の金型を１ステージ追加するだけで同一の磁性材料から共取りで打ち抜かれて成型される。このため、既存の順送金型の製造ラインをそのまま利用することができ、材料費の追加、設備の改変などを最小限とすることができ、製造コストを削減することができる。また、同じ磁性材料により成型されるので、ステータ４及びロータ５との間の磁路の特性を、磁性ウェッジ３を介する部分と介さない部分とで同等とすることができる。磁性ウェッジ３の介在の有無にかかわらず、ステータ４とロータ５との間で周回する磁束の連続性を保つことができる。また、ステータ４及びロータ５と同等の高透磁率、低渦電流損の磁性ウェッジ３を製造することができる。

図３は、具体例の磁性ウェッジ３ａの斜視図である。
磁性ウェッジ３ａは、ステータコアやロータコアと同じ板厚を有する細長い長方形状の薄板であり、ステータ４及びロータ５と同一の磁性材料から共取りで打ち抜かれて製造される。

磁性ウェッジ３ａの短辺方向の中央部には長辺方向に沿って、細長い長穴部１０が、長辺方向のほぼ中央部にあるブリッジ部８を挟んで一列に並んで２つ開口されている。また、ブリッジ部８を除く磁性ウェッジ３ａの短辺方向には、長辺端部を残して、長穴部１０の両側に所定ピッチの切り込みが施されてスリット部９が形成されており、スリット部９の間に長尺状の短冊部１９が長辺方向に沿って並んで形成される。

ブリッジ部８は、磁性ウェッジ３ａの形状を維持するためのものである。ブリッジ部８が長穴部１０を二分するため、磁性ウェッジ３ａが長辺方向に沿って分断されることはなく形状を維持することができる。ブリッジ部８は磁束が通過する磁路になるが、幅が制限された狭幅な磁路であるため磁気飽和を生じやすく磁束密度が制限される。このため、磁性ウェッジ３ａにおいてブリッジ部８を介する磁束の短絡は小さなものとすることができる。磁気抵抗の大きな長穴部１０により磁束が遮断されることと合わせ磁束の短絡は抑制される。

磁性ウェッジ３ａでは、スリット部９により、磁性ウェッジ３ａを通過する磁束の変化に起因して発生する渦電流が低減され、渦電流損を減少させることができる。これにより、電流―トルク特性を向上させることができる。

また、長穴部１０は、磁性ウェッジ３ａを形成する磁性材料が欠落する領域であり磁気抵抗が大きい。このため、磁性ウェッジ３ａの短辺方向に磁性ウェッジ３ａを横切って磁路が形成されることはない。磁気飽和の起こりやすさから磁束密度が制限されるブリッジ部８と合わせ、磁性ウェッジ３ａの短辺を介して一方のステータ歯部４ｂから他方のステータ歯部４ｂに磁束が短絡することを防止することができる（図４を参照）。ステータ４内でスロット１ａを周回して短絡する磁束を抑制して、ロータ５との間で磁束を確実に周回させることができ、電流―トルク特性を向上させることができる。

図４は、磁性ウェッジ３ａを取り付けたステータ４を、回転軸から径方向に見た図である。
磁性ウェッジ３ａが、スロット１ａの開口部１ｂに圧入により固定された状態を示す。スロット１ａの内部には、あらかじめ巻回されたコイル２が巻装されている。ステータ４は、磁性ウェッジ３ａにより開口部１ｂが橋絡されている。

第１の別例の磁性ウェッジ３ｂを、図５及び６を参照に説明する。
図５は、磁性ウェッジ３ｂの斜視図である。
磁性ウェッジ３ｂは、磁性ウェッジ３ａと同様に、ステータコアやロータコアと同じ板厚を有する細長い長方形状の薄板である。また、ブリッジ部８及び長穴部１０を備える。また、短冊部１９も同様に備えられる。磁性ウェッジ３ｂでは、磁性ウェッジ３ａと異なり、短冊部１９が一本置きに板面から立ち上がるように同方向に折り曲げられている。

磁性ウェッジ３ｂは、磁性ウェッジ３、３ａと同様に、ステータ４及びロータ５をプレス加工により打ち抜く順送金型の製造ラインにおいて、同一の磁性材料から共取りで打ち抜かれて製造される。また、打ち抜きの際に短冊部１９の折り曲げも同時に行われる。更に、打ち抜かれた磁性ウェッジ３ｂは順次積層される。この場合、短冊部１９が一本置きに折り曲げられているので、積層の際、隣り合う短冊部１９の間で形成される凹凸を重ねて圧入することができ、積層された磁性ウェッジ３ｂを互いに固定をすることができる。

図６は、磁性ウェッジ３ｂを取り付けたスロット１ａの断面図である。
図６では３枚の磁性ウェッジ３ｂが積層されてスロット１ａの開口部１ｂに圧入される。磁性ウェッジ３ｂの開口部１ｂへの圧入は、折り曲げられている短冊部１９がロータ５に対向する向きでなされる。スロット１ａの内部には、あらかじめ巻装されたコイル２が挿入されている。

磁性ウェッジ３ｂにより、ステータ４は開口部１ｂにも磁路が拡大されること、積層およびスリット部９により、磁束の変化による渦電流損が抑制されること、スリット部９により径方向に貫く磁束による渦電流損が抑制されること、長穴部１０及びブリッジ部８により周方向の磁路が切断されステータ４内での磁束の短絡が抑制されることなどは、磁性ウェッジ３ａの場合と同様である。

磁性ウェッジ３ｂでは、ロータ５に向かって短冊部１９が折り曲げられるので、短冊部１９の先端部をロータ５に近づけることができる。ロータ５とのギャップを狭くすることができ、より効率的に磁路（図６の矢印）を形成することができる。この際、長穴部１０の短辺方向の幅を短くしスリット形状とすることにより折り曲げられた短冊部１９の長さを長くすれば、よりロータ５に近づけることができる。

磁性ウェッジ３ｂでは、短冊部１９により形成された凹凸を重ねて積層された磁性ウェッジ３ｂを互いに固定された状態とすることができる。この状態で開口部１ｂに圧入すれば１回の圧入で積層された複数の磁性ウェッジ３ｂを圧入することが可能であり、磁性ウェッジ３ｂの圧入の手間を軽減することができる。

第２の別例の磁性ウェッジ３ｃを、図７及び８を参照に説明する。
図７は、磁性ウェッジ３ｃの斜視図である。
磁性ウェッジ３ｃは、磁性ウェッジ３ａと同様にブリッジ部８、スリット部９、長穴部１０、および短冊部１９を有し、ステータコアやロータコアと同じ板厚を有する細長い長方形状の薄板の短辺方向の中央部を、長辺方向に沿って、台形形状に突出させた突出部１１を有する。つまり、開口部１ｂを閉塞した状態で中央部がロータ５に向かって凸状に形成されている。

磁性ウェッジ３ｃは、磁性ウェッジ３、３ａ、３ｂと同様に、ステータ４及びロータ５をプレス加工により打ち抜く順送金型の製造ラインにおいて、同一の磁性材料から共取りで打ち抜かれて製造される。打ち抜きの際に、磁性ウェッジ３ｃの中央部の突出も同時に行われる。更に、打ち抜かれた磁性ウェッジ３ｃは順次積層する際、突出部１１を重ねて積層することにより、積層される磁性ウェッジ３ｃを互いに固定をすることができる。

図８は、磁性ウェッジ３ｃを取り付けたスロット１ａの断面図である。
図８では３枚の磁性ウェッジ３ｃが積層されて、スロット１ａの開口部１ｂに圧入される。磁性ウェッジ３ｃの開口部１ｂへの圧入は、突出部１１がロータ５に対向する向きでなされる。スロット１ａの内部には、あらかじめ巻装されたコイル２が挿入されている。

磁性ウェッジ３ｃにより、ステータ４は開口部１ｂにも磁路が拡大されること、積層およびスリット部９により、磁束の変化による渦電流損が抑制されることは、磁性ウェッジ３ａ、３ｂの場合と同様である。

磁性ウェッジ３ｃでは、ロータ５に向かって突出部１１が突出されるので、突出部１１をロータ５に近づけることができる。ロータ５とのギャップを狭くすることができ、より効率的に磁路（図８の矢印）を形成することができる。

図９乃至１１は、第３乃至第５の別例の磁性ウェッジ３ｄ乃至３ｆの斜視図である。磁性ウェッジ３ｄ乃至３ｆは、磁性ウェッジ３ａの変形例を示すものである。作用効果はそれぞれに同様であるのでここでの説明は省略する。
図９に示される磁性ウェッジ３ｄでは、磁性ウェッジ３ａの長穴部１０に代えて、長穴部１０の長辺方向の外方端部が切り欠かれた切欠部１２を備える構成である。

図１０に示される磁性ウェッジ３ｅでは、磁性ウェッジ３ａの長穴部１０に代えて、磁性ウェッジ３ｅの長辺端部に長辺方向に沿って切り欠かれた切欠部１３を備え、スリット部９に代えてスリット部９ａを備える構成である。

図１１に示される磁性ウェッジ３ｆでは、磁性ウェッジ３ｅのスリット部９ａに代えて、長尺状のスリット部９ｂが磁性ウェッジ３ｆの長辺方向に対して交互に反対側の長辺端部を残して切り込まれる構成である。

図１２は、第６の別例の磁性ウェッジ３ｇのスロット１ａへの取り付け方法を示した断面図である。
磁性ウェッジ３ｇは、磁性ウェッジ３ａ乃至３ｆの何れかと同様の材料で成型され、同様の構成を有している。更に、磁性ウェッジ３ｇは、磁性ウェッジ３ａ乃至３ｆとは異なり、短辺方向の中央部が長辺方向に沿ってＶ字状に折り曲げられて成型されている。

図１２では、３枚の磁性ウェッジ３ｇが積層されて、スロット１ａの固定部１ｃに圧入される状態を示す。Ｖ字状の屈曲先端部がスロット１ａの内方に対向する方向で圧入される。

磁性ウェッジ３ｇは、Ｖ字状に屈曲して成型されているので、開口部１ｂへ圧入する際に、屈曲の弾性力により短辺の長さが短くなるように撓められるので、開口部１ｂへの圧入が容易となる。また、圧入後も屈曲の弾性力により、磁性ウェッジ３ｇの長辺がスロット１ａ内の固定部１ｃを押圧することにより確実に固定される。

図１３は、第７の別例の磁性ウェッジを示す。第７の別例では２種類の磁性ウェッジを備えている。外方端に備えられる磁性ウェッジ３ｘは磁性ウェッジ３ａ乃至３ｇの何れかである。磁性ウェッジ３ｘの内方には複数枚の磁性ウェッジ３ｈを備えている。
ここで、磁性ウェッジ３ｈは、外方端磁性ウェッジ３ｘに比して短辺方向の幅が短く成型される構成である。これにより、磁性ウェッジ３ｈは圧入等の外圧を加えることなくスロット１ａの開口部１ｂに挿入することができる。

磁性ウェッジ３ｈを複数枚積層した後、開口部１ｂの外方端が磁性ウェッジ３ｘにより塞がれる。磁性ウェッジ３ｘは前述の磁性ウェッジ３ａ乃至３ｇの何れかであるため、圧入により開口部１ｂに挿入され、固定部１ｃに固定される。これにより、内方に挿入される磁性ウェッジ３ｈの挿入には外力は不要であり、外方端の磁性ウェッジ３ｘのみを圧入すればよい。磁性ウェッジによる開口部１ｂの閉塞を容易に行うことができる。

ここで、磁性ウェッジ３、３ａ乃至３ｈ、及び３ｘはウェッジの一例であり、コイル２は巻線の一例である。また、短冊部１９は短冊部の一例であり、長穴部１０、切欠部１２、１３は、切除部の一例である。

以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、ステータ４の開口部１ｂを閉塞する磁性ウェッジ３、３ａないし３ｈ、および３ｘは磁性材料で成型されている。この時、磁性ウェッジ３、３ａないし３ｈ、および３ｘは、開口部１ｂからコイル２に向かって積層して設置される。これにより、１つには、コイル２が開口部１ｂから飛び出して脱落してしまうことを防止することができる。また他方、磁性材料で成型されているので、開口部１ｂを塞ぐ磁性ウェッジ３、３ａないし３ｈ、および３ｘの領域も周回磁束の磁路として利用することができる。この場合、積層されているので、周回磁束のうち周方向に通過する磁束にとって十分な磁路断面積が確保されると共に、積層により渦電流の発生も抑制される。周方向に磁気抵抗と渦電流損が低減された磁路を確保することができる。

また、磁性ウェッジ３ａないし３ｆは、開口部１ｂを閉塞した状態で周方向に沿って短冊状に分断するスリット部９、９ａ、９ｂを備えているので、磁性ウェッジ３、３ａないし３ｈ、および３ｘを通過する磁束の変化に伴う渦電流が抑制される。径方向に渦電流損が低減された磁路を確保することができる。

また、磁性ウェッジ３ａないし３ｆは、開口部１ｂを閉塞した状態で軸方向に沿って長穴部１０あるいは切欠部１２、１３を備えているので、周方向に大きな磁気抵抗とすることができ、周方向に短絡する短絡磁束を防止することができる。

また、開口部１ｂを閉塞した状態で、磁性ウェッジ３ｂは短冊部１９が1本置きに外方に折り曲げられ、磁性ウェッジ３ｃは周方向の中央部に突出部１１が成型されているので、短冊部１９の先端部および突出部１１は、ロータに近接して配置され、ロータコアとの空隙を狭幅にすることができる。磁性ウェッジとロータコアとの間の空隙による磁気抵抗の増大を抑制して効率よく磁束を周回させることができる。

また、磁性ウェッジ３、３ａないし３ｈ、および３ｘは、順送金型により構成されるステータコアの製造工程にウェッジ用のプレス金型を１ステージ追加することで、ステータコアとウェッジとを共に成型することができる。

尚、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、本実施形態では、ステータ４、ロータ５、及び磁性ウェッジ３は同一材料、同一板厚の磁性材料から製造されるものとするが、これに限定されるものではなく、磁性ウェッジ３及びステータ４、ロータ５は、それぞれ異なる材料、板厚で製造してもよい。
また、本実施形態では、スロット１ａの内部には、あらかじめ巻回されたコイル２が３セット巻装される場合を例示したが本願はこれに限定されるものではなく、巻装されるコイル２の本数は何本でもよい。
また、本実施形態では、磁性ウェッジは３枚積層される場合を例示したが本願はこれに限定されるものではなく、積層の枚数は何枚でもよい。
また、本実施形態では、磁性ウェッジを積層後、スロット１ａの開口部１ｂに圧入する場合を例示したが本願はこれに限定されるものではなく、積層の前に、一枚ずつ磁性ウェッジ３を開口部１ｂに圧入してもよい。
また、磁性ウェッジの積層は、ワニスを滴下して互いに固着する等の方法でもよい。
また、本実施形態では、磁性ウェッジがスロット１ａの開口部１ｂに圧入により固定される場合を例示したがこれに限定されるものではなく、開口部１ｂへの装着後、接着することにより固定してもよい。
また、磁性ウェッジにおいて、長穴部１０やブリッジ部８の数は適宜変更することができることは言うまでもない。また、スリット部９の成型は、打ち抜きによるものの他、レーザーカット等の方法で成型することもできる。

１ａ スロット
１ｂ 開口部
１ｃ 固定部
２ コイル
３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈ、３ｘ 磁性ウェッジ
４ ステータ
４ｂ ステータ歯部
５ ロータ
６ ギャップ
８ ブリッジ部
９ スリット部
１０ 長穴部
１１ 突出部
１２、１３ 切欠部
１９ 短冊部

Claims (6)

1. ロータに対向する周面に開口部を有するスロットを備えたステータコアと、
   前記スロットに巻回される巻線と、
   前記開口部を閉塞するウェッジとを備え、
   前記ウェッジは、磁性材料で成形され、前記開口部の端部から前記巻線に向かって積層されて前記開口部が閉塞されることを特徴とする回転電機のステータ。
2. 前記ウェッジは、前記開口部を閉塞した状態での周方向の一部を残して該周方向に沿って切断されて短冊状に分断された短冊部を備えることを特徴とする請求項１に記載の回転電機のステータ。
3. 前記ウェッジは、前記開口部を閉塞した状態での軸方向の一部を残して該軸方向に沿って長尺状に切除された切除部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の回転電機のステータ。
4. 前記ウェッジは、前記開口部を閉塞した状態で、前記短冊部の一部が前記ロータに向かって折り曲げられてなることを特徴とする請求項２または３に記載の回転電機のステータ。
5. 前記ウェッジは、前記開口部を閉塞した状態での周方向の中央部が前記ロータに向かって凸状に成形されてなることを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載の回転電機のステータ。
6. 前記ウェッジを成形する前記磁性材料は、前記ステータコアと同じ材料であって同じ板厚を有することを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載の回転電機のステータ。

Images