WO2018198562A1 - 回転電機のステータコア、ステータ、回転電機、流体ポンプ、回転電機のステータコアの製造方法、ステータの製造方法 - Google Patents

Abstract

複数の磁極片（２）と複数の継鉄片（３）とが交互に環状に配置して形成され、各磁極片（２）は、第一バックヨーク部（５）および第一バックヨーク部（５）から径方向（Ｘ）の内側（Ｘ２）に突出するティース部（６）を有し、各継鉄片（３）は、第二バックヨーク部（７）を有し、磁極片（２）の第一バックヨーク部（５）および継鉄片（３）の第二バックヨーク部（７）の長手方向（Ｚ）が一致するように直線状に展開したときに、継鉄片（３）の第二バックヨーク部（７）の最外周位置（７１）が、展開した長手方向（Ｚ）と垂直の方向（Ｘ）でティース部（６）の突出側（Ｘ２）の位置に形成される。

Description

回転電機のステータコア、ステータ、回転電機、流体ポンプ、回転電機のステータコアの製造方法、ステータの製造方法

　本願は、低コストが可能となる回転電機のステータコア、ステータ、回転電機、流体ポンプ、回転電機のステータコアの製造方法、ステータの製造方法に関するものである。

　回転電機の高効率化および小型化には、回転電機のステータに巻かれているコイルをより高密度にする手段がある。その中で、回転電機のステータは、コアに絶縁体を取り付け、コイルを集中巻きし、コイル抵抗を下げ、銅損を低減することで、効率および小型化に寄与している。コイルを高密度に巻く場合の作業性を向上させる手段として、ステータコアを複数に分割した分割コアが採用されている。

　例えば、折曲部をバックヨークのティース基端部の両側に対応する部位に設ける。複数のティースを有する帯状のバックヨークを、このバックヨークに設けられた折曲部において折り曲げる。そして、環状に変形して電動機のステータコアを形成する。この構成により、コイルの巻き量を増大させる（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１－２６２２０３号公報

　従来のステータコアは、ステータコアを直線状にした際に、バックヨーク部の外周が隣接するティース部の外周より、ティース内径側から遠ざかる位置となり、ステータコアを打ち抜く工程で歩留まりが悪くなり高コストになるという問題点があった。

　本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、低コストが可能となる回転電機のステータコア、ステータ、回転電機、流体ポンプ、回転電機のステータコアの製造方法、ステータの製造方法を提供することを目的とする。

　本願に開示される回転電機のステータコアは、
板材を軸方向に複数積層して形成された回転電機のステータコアにおいて、
複数の磁極片と複数の継鉄片とが交互に環状に配置して形成され、
各前記磁極片は、第一バックヨーク部および前記第一バックヨーク部から径方向の内側に突出するティース部を有し、
各前記継鉄片は、第二バックヨーク部を有し、
周方向に互いに隣接する前記磁極片の前記第一バックヨーク部と前記継鉄片の前記第二バックヨーク部との周方向の端部同士が折り曲げ可能な折曲部にて連結されるとともに、前記第一バックヨーク部と前記第二バックヨーク部とにて前記ステータコアのバックヨーク部が形成され、
各前記継鉄片の内少なくとも１つの前記継鉄片は、周方向に分割する分割箇所が形成され、
前記磁極片の前記第一バックヨーク部および前記継鉄片の前記第二バックヨーク部の長手方向が一致するように直線状に展開したときに、
前記継鉄片の前記第二バックヨーク部の最外周位置が、前記磁極片の前記第一バックヨーク部の最外周位置と径方向で同じ位置か、または、ティース部の突出側（径方向の内側）の位置に形成されるものである。
　また、本願に開示されるステータは、
上記に示した回転電機のステータコアの前記ティース部にインシュレータを介して形成されたコイルを有する。
　また、本願に開示される回転電機は、
上記に示したステータと、
前記ステータの内周面と間隔を設けてかつ同心円状に配設されたロータとを備えたものである。
　また、本願に開示される流体ポンプは、
上記に示した回転電機のステータコアの前記ティース部にインシュレータを介して形成されたコイルを有するステータ、および、
前記ステータの内周面と間隔を設けてかつ同心円状に配設されたロータを有する回転電機と、
前記回転電機の前記ステータの外周面に配置されたフレームとを備え軸方向に流体が移動する流体ポンプであって、
前記フレームと前記ステータの前記ステータコアの前記継鉄片との間に形成される隙間部に前記流体が通過するものである。
　また、本願に開示される回転電機のステータコアの製造方法は、
前記磁極片の前記第一バックヨーク部および前記継鉄片の前記第二バックヨーク部の長手方向が一致するよう直線状の２枚の前記ステータコアの前記板材を、一方の前記ティース部と他方の前記ティース部とが対向する方向で、かつ、一方の前記継鉄片と前記他方の前記ティース部とが対向する位置に配置して薄板から打ち抜く工程を備えたものである。
　また、本願に開示されるステータの製造方法は、
前記ステータコアの前記ティース部を、環状の径方向の外側に突出するように折り曲げた環状状態として、前記ステータコアの前記ティース部にインシュレータを介して導線を巻回してコイルを形成する工程を備えたものである。

　本願に開示される回転電機のステータコア、ステータ、回転電機、流体ポンプ、回転電機のステータコアの製造方法、ステータの製造方法によれば、
　低コストが可能となる。

実施の形態１による回転電機のステータコアを用いたステータの構成を示す平面図である。 図１に示したステータコアを直線状に展開した状態を示す平面図である。 図２に示したステータコアの一部を拡大して示す平面図である。 図２に示したステータコアの板取りした状態を示す平面図である。 ステータコアを直線状に展開した状態の比較例の一部を拡大して示す平面図である。 図５に示した比較例のステータコアの板取りした状態を示す平面図である。 図１に示したステータコアへのコイルの形成方法を示す平面図である。 図７に示したステータコアへのコイルの形成方法の一部を拡大して示す平面図である。 図７に示したステータコアへのコイルの形成方法の次工程を示す平面図である。 ステータコアへのコイルの形成方法の比較例を示す平面図である。 ステータコアへのコイルの形成方法の比較例を示す平面図である。 図２に示したステータコアへのコイルの巻線領域を説明するための平面図である。 ステータコアへのコイルの巻線領域の比較例を示す平面図である。 ステータコアへのコイルの巻線領域の比較例を示す平面図である。 実施の形態１による回転電機のステータコアを直線状に展開した状態の他の例を示す平面図である。 図１５に示したステータコアの一部を拡大して示す平面図である。 実施の形態２による回転電機のステータコアの構成を示す平面図である。 図１７に示したステータコアを直線状に展開して板取りした状態を示す平面図である。 図１７に示したステータコアを用いた燃料ポンプの構成を示す断面図である。 図１９に示した燃料ポンプのＡ－Ａ線断面の構成を示す断面図である。 燃料ポンプの比較例を示す断面図である。 実施の形態２による回転電機のステータコアの他の構成の直線状に展開して板取りした状態を示す平面図である。 図１９に示した燃料ポンプのＡ－Ａ線断面の図２２に示した構成を用いた場合を示す断面図である。 図１に示したステータコアへのコイルの他の形成方法を示す平面図である。 図１に示したステータコアへのコイルの他の形成方法を示す平面図である。 図１９に示した燃料ポンプのＡ－Ａ線断面の図１に示した構成を用いた場合を示す断面図である。 図２４または図２５に示した方法にて形成されたステータを用いた燃料ポンプの構成を示す断面図である。 図２７に示した燃料ポンプのＢ－Ｂ線断面の構成を示す断面図である。

実施の形態１．
　図１は実施の形態１による回転電機のステータコアを用いたステータの構成を示す平面図である。図２は図１に示したステータコアを直線状に展開した状態を示す平面図である。図３は図２に示したステータコアの一部を拡大して示す平面図である。図４は図２に示したステータコアの板取りした状態を示す平面図である。図５はステータコアを直線状に展開した状態の比較例の一部を拡大して示す平面図である。図６は図５に示した比較例のステータコアの板取りした状態を示す平面図である。

　図７は図２に示したステータコアのコイルの形成方法を示す平面図である。図８は図７に示したステータコアのコイルの形成方法の一部を拡大して示す平面図である。図９は図７に示したステータコアのコイルの形成方法の次工程を示す平面図である。図１０はステータコアのコイルの形成方法の比較例を示す平面図である。図１１はステータコアのコイルの形成方法の比較例の一部を拡大して示す平面図である。

　図１２は図２に示したステータコアのコイルの巻線領域を説明するための平面図である。図１３はステータコアのコイルの巻線領域の比較例を示す平面図である。図１４はステータコアのコイルの巻線領域の比較例を示す平面図である。図１５は実施の形態１による回転電機のステータコアを直線状に展開した状態の他の例を示す平面図である。図１６は図１５に示したステータコアの一部を拡大して示す平面図である。また、以下の説明において、回転電機のステータコア１における各方向を、それぞれ周方向Ｚ、軸方向Ｙ、径方向Ｘ、径方向Ｘの外側Ｘ１、径方向Ｘの内側Ｘ２として示す。尚、軸方向Ｙは、ステータコア１にて形成される回転電機の回転軸と同一方向である。よって軸方向Ｙは、図１において、紙面に対して垂直の方向であり、その記載を省略する。

　図１において、ステータ１１は、ステータコア１、インシュレータ１２、およびコイル１３を備える。ステータコア１は、薄板の板材１０を軸方向Ｙに複数枚積層して形成される。ステータコア１は、複数の磁極片２と複数の継鉄片３とが交互に円環状に配置して形成される。ここでは、磁極片２が６個、継鉄片３が６個の例について示す。

　各磁極片２は、第一バックヨーク部５とティース部６とを有する。第一バックヨーク部５は、周方向Ｚに延在して形成される。よって、第一バックヨーク部５の長手方向Ｚは周方向Ｚとなる。ティース部６は、第一バックヨーク部５の周方向Ｚの中央位置から径方向Ｘの内側Ｘ２に突出して形成される。よって、ティース部６の長手方向Ｘは径方向Ｘと同一方向となる。また、ティース部６の突出側Ｘ２は、径方向Ｘの内側Ｘ２と同一方向となる。また、ティース部６の突出側Ｘ２の相反側Ｘ１は、径方向Ｘの外側Ｘ１と同一方向となる。

　第一バックヨーク部５の径方向Ｘの内側Ｘ２の軸方向Ｙの側面を内側面５４とし、径方向Ｘの外側Ｘ１の軸方向Ｙの側面を外側面５３とする。第一バックヨーク部５の内側面５４は、径方向Ｘの外側Ｘ１に凸となる円弧状にて形成される。コイル１３は、磁極片２のティース部６にインシュレータ１２を介して導線１９が巻回され形成される。鍔部６１は、ティース部６の径方向Ｘの内側Ｘ２端に周方向Ｚにそれぞれ突出して形成される。鍔部６１は、コイル１３を保持する。

　各継鉄片３は、第二バックヨーク部７を有する。第二バックヨーク部７は、第一バックヨーク部５と同様に周方向Ｚに延在して形成される。よって、第二バックヨーク部７の長手方向Ｚは周方向Ｚと同一方向となる。第二バックヨーク部７の径方向Ｘの内側Ｘ２の軸方向Ｙの側面を内側面７４とし、径方向Ｘの外側Ｘ１の軸方向Ｙの側面を外側面７３とする。そして、ステータコア１のバックヨーク部４は、第一バックヨーク部５と第二バックヨーク部７とにて構成される。

　図１に示すように、円環状に配置された磁極片２の第一バックヨーク部５の周方向Ｚの両端５２（図３参照）と、環状の中心点Ｑとのなす角度を第一角度θ１とする。また、継鉄片３の第二バックヨーク部７の周方向Ｚの両端７２（図３参照）と、環状の中心点Ｑとのなす角度を第二角度θ２とする。ティース部６に形成されるコイル１３の巻線領域を多く確保するために、ここでは第一角度θ１が第二角度θ２より大きく形成される。磁極片２における環状の中心点Ｑと重なる点を中心点Ｑ１とする。継鉄片３における環状の中心点Ｑと重なる点を中心点Ｑ２とする。

　そして、図２および図３に示すように、ステータコア１の磁極片２の第一バックヨーク部５および継鉄片３の第二バックヨーク部７の長手方向Ｚが一致するように直線状に展開したときに、継鉄片３の第二バックヨーク部７の最外周位置７１が、磁極片２の第一バックヨーク部５の最外周位置５１より、展開した長手方向Ｚと垂直の方向Ｘでティース部６の突出側Ｘ２（径方向Ｘの内側Ｘ２）に長さＨ１ずれた位置に形成される。この位置を言い換えれば、ティース部６の長手方向Ｘの突出側Ｘ２に長さＨ１ずれた位置である。

　磁極片２の第一バックヨーク部５の最外周位置５１とは、第一バックヨーク部５の外側面５３の径方向Ｘの一番外側Ｘ１の位置を示す。継鉄片３の第二バックヨーク部７の最外周位置７１は、第二バックヨーク部７の外側面７３の径方向Ｘの一番外側Ｘ１の位置を示す。そして、先に示した長さＨ１ずれて形成するためには、図３に示すように、継鉄片３の環状の中心点Ｑ２に相当する位置を、磁極片２の環状の中心点Ｑ１に相当する位置より、展開した長手方向Ｚと垂直の方向Ｘでティース部６の突出側Ｘ２の位置に長さＨ１ずれて形成する。

　ステータコア１は、周方向Ｚに互いに隣接する磁極片２の第一バックヨーク部５と継鉄片３の第二バックヨーク部７との周方向Ｚの端部である両端５２、７２同士には折り曲げ可能な折曲部９が形成されて連結される。折曲部９は、薄肉にて形成され、折り曲げやすい構造にて形成される。各継鉄片３の内少なくとも１つの継鉄片３は、分割箇所８を有する。ここでは１例として、継鉄片３の周方向Ｚの端部、すなわち、継鉄片３と磁極片２との境界部分にて分割されたものを示す。

　尚、分割箇所８はこの位置に限られることはなく、継鉄片３の周方向Ｚの中央位置にて分割箇所が設定される場合も考えられる。また、ここでは１つの継鉄片３に分割箇所８を備える例を示したが、これに限られることはなく、２個の継鉄片３に分割箇所８をそれぞれ形成してもよい。この分割箇所８は、一方に結合凸部８１が、他方に結合凹部８２がそれぞれ形成される。結合凸部８１と結合凹部８２とが嵌合して結合される。

　また、以下の説明において、第一バックヨーク部５および第二バックヨーク部７の図１および図２において長手方向Ｚは、周方向Ｚに一致するため、第一バックヨーク部５および第二バックヨーク部７の長手方向Ｚとして説明する場合もある。また、ティース部６の図１および図２において長手方向Ｘは、径方向Ｘに一致するため、ティース部６の長手方向Ｘとして説明する場合もある。

　次に上記のように構成された実施の形態１の回転電機のステータ１１の製造方法について説明する。まず、図４に示すように、例えば電磁鋼板にて構成される薄板２１からステータコア１を形成する板材１０を、ここでは上下一対の板材１０として板取りして打ち抜く。板材１０は、磁極片２の第一バックヨーク部５の長手方向Ｚと継鉄片３の第二バックヨーク部７の長手方向Ｚとを一致させ、磁極片２と継鉄片３とが交互に配置された直線状にて形成される。この際、薄板２１に無駄が出ないように、２枚の板材１０が、互いのティース部６が対向するように配置されるとともに、一方の板材１０のティース部６の間に、もう一方の板材１０のティース部６が収まるように、並列配置される。

　そして、継鉄片３の第二バックヨーク部７の最外周位置７１が、磁極片２の第一バックヨーク部５の最外周位置５１より、展開した長手方向Ｚと垂直の方向Ｘでティース部６の突出側Ｘ２の位置に形成されるため、薄板２１の長手方向Ｘの幅Ｗ１を低減できる。また、第一バックヨーク部５の第一角度θ１は第二バックヨーク部７の第二角度θ２より大きく形成される。よって、第一バックヨーク部５の周方向Ｚの長さは、第二バックヨーク部７の周方向Ｚの長さより長い円弧状にて形成される。よって、第二バックヨーク部７の最外周位置７１が、磁極片２の第一バックヨーク部５の最外周位置５１より、展開した長手方向Ｚと垂直の方向Ｘでティース部６の突出側Ｘ２の位置とする設定が容易となる。

　これは、先の図３において示したように、第二バックヨーク部７の最外周位置７１が、磁極片２の第一バックヨーク部５の最外周位置５１より、展開した長手方向Ｚと垂直の方向Ｘでティース部６の突出側Ｘ２に長さＨ１ずれた位置に形成させるために、継鉄片３の環状の中心点Ｑ２に相当する位置を、磁極片２の環状の中心点Ｑ１に相当する位置より展開した長手方向Ｚと垂直の方向Ｘでティース部６の突出側Ｘ２の位置に長さＨ１ずれて形成することにより容易に設定可能となるためである。

　ここで、本実施の形態１に示した構成の効果を明確にするために、図５および図６に示した比較例を用いて説明する。図５および図６は、上記実施の形態１の図３および図４に示した図とそれぞれ対応する図である。比較例に示すステータコア１０１の板材１１０は、本実施の形態１と同様に、磁極片と継鉄片とを交互に配置して形成する。そして、図５に示すように、継鉄片の第二バックヨーク部の最外周位置１７１が、磁極片の第一バックヨーク部の最外周位置１５１より、径方向Ｘの外側Ｘ１の位置に形成される。

　この場合、図６に示すように、薄板１２１の板取りを上記実施の形態１と同様に配置した場合、比較例の薄板１２１の長手方向Ｘは幅Ｗ２となる。実施の形態１および比較例のステータコアとして打ち抜かれた板材１０、１１０の面積および長手方向Ｚの長さが等しいため、必要な材料の量は長手方向Ｘの幅Ｗ１、Ｗ２で決まる。比較例の薄板１２１の径方向Ｘの幅Ｗ２は、継鉄片の第二バックヨーク部の最外周位置１７１が、磁極片の第一バックヨーク部の最外周位置１５１より、径方向Ｘの外側Ｘ１の位置に形成されるため、上記実施の形態１にて示した、薄板２１の径方向Ｘの幅Ｗ１より大きい幅Ｗ２が必要となる。

　すなわち、比較例は、本実施の形態１と同様なステータコア１を形成する場合、本実施の形態１と比較すると、薄板１２１に材料の量が多く必要となり、材料使用率が低く、コストが高くなる。よって、本実施の形態１は、比較例と比較すると、薄板２１の幅Ｗ１が低減でき材料使用率が高く、コストが低減できる。

　次に、図４に示したように、薄板２１上に配置された２枚の板材１０を打ち抜き、直線状の板材１０を、所定枚数、軸方向Ｙに積層し、カシメ（図示省略）により軸方向Ｙを固定する。そして、図２に示すように、複数の磁極片２および複数の継鉄片３からなる直線状のステータコア１が構成される。

　次に、磁極片２のティース部６にインシュレータ１２を設置して、コイル１３の形成を行う。このコイル１３の形成について図７から図９を用いて説明する。まず、直線状のステータコア１を、図７に示すように、磁極片２のティース部６が径方向Ｘの外側Ｘ１に突出するようにステータコア１の折曲部９を折り曲げて反らして環状に配置する。すなわち、ステータコア１のティース部６を図１に示した径方向Ｘの内側Ｘ２の突出する方向とは相反する方向に環状に配置する。

　次に、巻線機２０にて磁極片２のティース部６に導線１９を巻回する。すなわち、巻線機２０を、回転軸Ｅを中心に矢印Ｆの方向に旋回させて、磁極片２のティース部６のまわりに導線１９を巻回して、コイル１３を形成する。この際、磁極片２には、第二バックヨーク部７のみを備えた継鉄片３が隣接して形成されるため、巻線機２０の巻回する導線１９は隣接する磁極片２および継鉄片３に接触することがなく、容易に導線１９を巻回できる。

　そして、１つの磁極片２のティース部６へのコイル１３の形成が終了すると、図９に示すように、ステータコア１を矢印Ｇの方向に回動させ、隣接する他の磁極片２のティース部６が巻線機２０の回転軸Ｅに対向するまで移動させ、再度導線１９の巻回動作を行う。この導線１９の巻回の動作を繰り返し行い、全ての磁極片２のティース部６にコイル１３を形成する。

　ここで、本実施の形態１に示した構成の効果を明確にするために、図１０および図１１１に示した比較例を用いて説明する。図１０および図１１は、上記実施の形態１の図７および図８に示した図とそれぞれ対応する図である。比較例に示すステータコア１０１は、本実施の形態１と異なり、磁極片１０２のみにて形成する。そして、図１０に示すように、上記実施の形態１と同様に導線１９を巻線機２０により巻回すると、隣接する磁極片１０２に導線１９が接触して干渉し、導線１９を巻回できない。そこで、このことを解消するために、例えば図１１に示すように、磁極片１０２に大きな厚みのインシュレータ１１２を形成し、導線１９を巻線機２０により巻回し、コイルを形成することが考えられる。

　比較例は、１つの磁極片１０２に対して、本実施の形態１の磁極片２と比較すると、コイルの巻線領域が減少する。すなわち、比較例は、本実施の形態１と比較すると、導線の巻き数が減少したり、導線を細くしたりする必要があり、回転電機の性能が低下する。よって、本実施の形態１は、比較例と比較すると、導線の巻き数が増加できたり、導線を太くできたりするため、回転電機の性能が向上する。

　さらに、本実施の形態１は、図１２に示すように、磁極片２の第一バックヨーク部５の径方向Ｘの内側Ｘ２の軸方向Ｙの内側面５４は、径方向Ｘの外側Ｘ１に凸となる円弧状にて形成される。よって、コイル１３の巻線領域を多く確保できる。

　ここで、本実施の形態１に示した構成の効果を明確にするために、図１３および図１４に示した比較例を用いて説明する。図１３および図１４は、上記実施の形態１の図１２に示した図とそれぞれ対応する図である。比較例は、図１３に示すように、磁極片１０２のバックヨーク部１０５の径方向Ｘの内側Ｘ２の軸方向Ｙの内側面１５４が、直線状に形成される。そして、インシュレータ１１２を介してコイル１１３が形成される。よって、本実施の形態１と比較すると、図１４に示す斜線領域Ｓの部分の、コイル１１３の巻線領域が減少する。

　すなわち、比較例は、本実施の形態１と比較すると、導線の巻き数が減少したり、導線を細くしたりする必要があり、回転電機の性能が低下する。よって、本実施の形態１は、比較例と比較すると、導線の巻き数が増加できたり、導線を太くできたりするため、回転電機の性能が向上する。

　次に、図１に示すように、磁極片２のティース部６を、径方向Ｘの内側Ｘ２に突出するように配置し、ステータコア１の折曲部９を折り曲げて環状に閉じていく。そして、継鉄片３の結合凸部８１と結合凹部８２とを嵌合させる。嵌合後、嵌合箇所を径方向Ｘの外側Ｘ１から、例えばＴＩＧ溶接（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ　Ｉｎｅｒｔ　Ｇａｓ溶接）のような溶接手段によって結合して一体化してステータ１１を形成する。

　このようにステータコア１を折り曲げて、円環状に製造する際に図３にて示した、磁極片２の中心点Ｑ１と継鉄片３の中心点Ｑ２とを、円環状の中心点Ｑに一致させ、ステータ１１は容易に円環状に形成できる。よって、ステータ１１の真円度および径方向Ｘの外側Ｘ１および内側Ｘ２の同軸度が良好になる。そのため、回転電機の振動および騒音を抑制できる。

　尚、上記実施の形態１においては、磁極片２の第一バックヨーク部５および継鉄片３の第二バックヨーク部７の長手方向Ｚが一致するよう直線状に形成したステータコア１において、継鉄片３の第二バックヨーク部７の最外周位置７１が、磁極片２の第一バックヨーク部５の最外周位置５１より展開した長手方向Ｚと垂直の方向Ｘでティース部６の突出側Ｘ２の位置に形成される例を示したが、例えば、継鉄片３の第二バックヨーク部７の最外周位置７１と、磁極片２の第一バックヨーク部５の最外周位置５１と径方向Ｘで同じ位置に形成する場合であっても、図４に示した薄板２１の幅Ｗ１は同一にて形成できるため、上記実施の形態１と同様の効果を奏することできる。

　また、上記実施の形態１においては、折曲部９を薄肉にて形成し、折り曲げやすい構造にて形成する例を示したが、これに限られることはなく、他の例について図１５および図１６に基づいて説明する。図１５は実施の形態１の回転電機のステータコアを直線状に展開した状態の他の例を示す平面図である。図１６は図１５に示したステータコアの一部を拡大して示す平面図である。ここでは、磁極片２の第一バックヨーク部５と継鉄片３の第二バックヨーク部７とが連結される折曲部２０９の構成が上記実施の形態１と異なる場合について説明する。他の箇所においては、上記実施の形態１と同様であるため、その説明を適宜省略する。図に示すように、折曲部２０９が、径方向Ｘの外側Ｘ１がＶ字形状の切れ込みにて形成される。

　このように形成されたステータコア１によれば、各磁極片２の第一バックヨーク部５と各継鉄片３の第二バックヨーク部７との間のＶ字形状にて形成された折曲部２０９の曲げることで、曲げる位置が不安定になるのが防止され、応力が付加される箇所を明確にできる。すなわち、折曲部２０９のＶ字形状の頂点部２８に応力を集中させ、直線形状のステータコア１を、例えば図１に示すように、環状である円筒形状に形成することにより、ステータコア１の折曲部２０９における位置を一定に保つことができ、安定したステータコア１を提供できる。

　また、上記実施の形態１においては、１つの磁極片２のティース部６にコイル１３を形成した後に、周方向Ｚに隣接する他の磁極片２のティース部６にコイル１３を形成する場合、導線１９を連続して使用しない例を示したが、これに限られることはなく、他の例について図２４および図２５に基づいて説明する。

　図２４に示すように、１つの磁極片２のティース部６にコイル１３を形成した後に、周方向Ｚに隣接する他の磁極片２のティース部６にコイル１３を形成する場合、先に形成された磁極片２のティース部６のコイル１３の巻き終わり部分を切断しないで、連続して周方向Ｚに隣接する他の磁極片２のティース部６に巻回動作を行うため、導線１９を連続して使用する。この場合、導線１９は渡り線４０５として周方向Ｚに隣接するティース部６間の第二バックヨーク部７上に配設する。

　また、他の例として図２５に示すように、１つの磁極片２のティース部６にコイル１３を形成した後に、周方向Ｚに複数個離れた他の磁極片２のティース部６にコイル１３を形成する場合、先に形成された磁極片２のティース部６のコイル１３の巻き終わり部分を切断しないで、周方向Ｚに複数個離れた他の磁極片２のティース部６に巻回動作を行うため、導線１９を連続して使用する。この場合、導線１９は渡り線４０５として、コイル１３の構成されるティース部６間の第一バックヨーク部５上および第二バックヨーク部７上に配設する。これは、例えば３相の回転電機の場合に用いられる。

　上記のように構成された実施の形態１の回転電機のステータコア、および、回転電機のステータコアの製造方法、ステータの製造方法によれば、ステータコアを複数の磁極片と複数の継鉄片とにて形成し、磁極片の第一バックヨーク部および継鉄片の第二バックヨーク部の長手方向が一致するように直線状に展開したときに、継鉄片の第二バックヨーク部の最外周位置が、磁極片の第一バックヨーク部の最外周位置より、展開した長手方向と垂直の方向でティース部の突出側の位置に形成されるため、ステータコアを低コストにて製造できる。

　また、磁極片の第一バックヨーク部および継鉄片の第二バックヨーク部の長手方向が一致するよう直線状の２枚のステータコアの板材を、一方のティース部と他方のティース部とが対向する方向で、かつ、一方の継鉄片と他方のティース部とが対向する位置に配置して薄板から打ち抜くので、薄板の幅を最小限にとどめて製造できる。

　また、環状に配置された磁極片の第一バックヨーク部の周方向の両端と環状の中心点とのなす第一角度は、継鉄片の第二バックヨーク部の周方向の両端と環状の中心点とのなす第二角度より大きく形成されているため、磁極片の第一バックヨーク部および継鉄片の第二バックヨーク部の長手方向が一致するように直線状に展開したときに、継鉄片の第二バックヨーク部の最外周位置が、磁極片の第一バックヨーク部の最外周位置より、展開した長手方向と垂直の方向でティース部の突出側の位置として形成することが容易となる。また、コイルの巻線領域を多く確保できる。

　また、磁極片の第一バックヨーク部および継鉄片の第二バックヨーク部の長手方向が一致するように直線状に展開したときに、継鉄片の環状の中心点に相当する位置が、磁極片の環状の中心点に相当する位置より展開した長手方向と垂直の方向でティース部の突出側の位置に形成されるため、磁極片の第一バックヨーク部および継鉄片の第二バックヨーク部の長手方向が一致するように直線状に展開したときに、継鉄片の第二バックヨーク部の最外周位置が、磁極片の第一バックヨーク部の最外周位置より、展開した長手方向と垂直の方向でティース部の突出側の位置に形成することが容易となる。また、ステータコアは容易に円環状に形成でき、ステータコアの真円度および径方向の外側および内側の同軸度が良好になる。そのため、回転電機の振動および騒音を抑制できる。回転電機の品質を向上できる。

　また、磁極片の第一バックヨーク部の径方向の内側の軸方向の内側面は、径方向の外側に凸となる円弧状にて形成されるため、コイルの巻線領域を多く確保できる。

　また、ステータコアの磁極片の第一バックヨーク部と継鉄片の第二バックヨーク部との連結箇所を環状の径方向の外側にティース部が突出するように折り曲げた状態として、ステータコアのティース部にインシュレータを介して導線を巻回してコイルを形成するため、コイルを容易に形成できる。よって、高速に導線を巻回することが可能となり、製造コストが低減できる。また、ステータコアを直線状態で巻線する場合、巻線機を隣接する磁極片の位置まで移動させなければならず、巻線作業に時間がかかるが、本実施の形態１によれば、時間が短縮でき、生産性が向上し、設備投資が小さくでき、製造コストが低減できる。

　また、折曲部は、径方向の外側がＶ字形状の切れ込みにて形成されるので、直線形状のステータコアを環状である円筒形状に形成際の不安定な状態を防止でき、より精度よく環状にステータコアを形成できる。

　また、コイルが、周方向に隣接するティース部間に渡り線を介して構成される場合、渡り線は、当該コイルの構成される隣接するティース部間の第二バックヨーク部上に配設される、または、コイルが、周方向に１箇所以上離れたティース部間に渡り線を介して構成される場合、渡り線は、当該コイルの構成されるティース部間の第一バックヨーク部上および第二バックヨーク部上に配設されるため、コイル間の電気的な接続が容易となる。

実施の形態２．
　図１７は実施の形態２による回転電機のステータコアの構成を示す平面図である。図１８は図１７に示したステータコアを直線状に展開して板取りした状態を示す平面図である。図１９は図１７に示したステータコアを用いた回転電機を有する燃料ポンプの構成を示す断面図である。図２０は図１９に示した燃料ポンプのＡ－Ａ線断面の構成を示す断面図である。図２１は燃料ポンプの比較例を示す断面図である。図２２は実施の形態２による回転電機のステータコアの他の構成の直線状に展開して板取りした状態を示す平面図である。図２３は図１９に示した燃料ポンプのＡ－Ａ線断面であって、図２２に示した構成を用いた場合を示す断面図である。

　図１７および図１８において、上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。上記実施の形態１においては、磁極片２の第一バックヨーク部５の径方向Ｘの外側Ｘ１の軸方向Ｙの側面の外側面５３と、継鉄片３の第二バックヨーク部７の径方向Ｘの外側Ｘ１の軸方向Ｙの側面の外側面７３とが、図１に示すように、略同一円周上に存在する例を示したが、本実施の形態２においては、ステータコア１を環状に形成した場合、環状に配置された継鉄片３の第二バックヨーク部７の最外周位置２７１が、磁極片２の第一バックヨーク部５の最外周位置５１よりティース部６の突出側Ｘ２の位置に形成される場合について説明する。そして、このように形成されたステータコア１を用いたステータ１１の回転電機１５を燃料ポンプ３０に用いる例について説明する。

　環状のステータコア１において、継鉄片３の第二バックヨーク部７の径方向Ｘの外側Ｘ１の軸方向Ｙの側面の外側面２７３は、磁極片２の第一バックヨーク部５の径方向Ｘの外側Ｘ１の軸方向Ｙの側面の外側面５３よりティース部６の突出側Ｘ２の位置に形成される。よって、環状のステータコア１において、継鉄片３の第二バックヨーク部７の最外周位置２７１は、磁極片２の第一バックヨーク部５の最外周位置５１よりティース部６の突出側Ｘ２の位置に形成される。

　また、上記実施の形態１と同様に、図１８に示すように、磁極片２の第一バックヨーク部５および継鉄片３の第二バックヨーク部７の長手方向Ｚが一致するよう直線状にステータコア１において、継鉄片３の第二バックヨーク部７の最外周位置２７１は、磁極片２の第一バックヨーク部５の最外周位置５１よりティース部６の突出側Ｘ２の位置に形成される。よって、上記実施の形態１の図４に示した場合と同様に、薄板２１の幅Ｗ１は同一にて形成できるため、上記実施の形態１と同様の効果を奏することできる。

　図１７および図１８に示したステータコア１を用いて、上記実施の形態１と同様に、ステータ１１を形成する。そして、当該ステータ１１を用いた回転電機１５を利用した燃料ポンプ３０を例について、図１９および図２０に基づいて説明する。回転電機１５は、ステータ１１、ロータ１４、回転軸１６とを有する。ロータ１４はステータ１１の内周面と間隔Ｈ２を設けてかつ同心円状に配設される。

　回転軸１６はロータ１４を回転する。ロータ１４の軸方向Ｙの下側には、回転軸１６に設置された羽根車３３が形成される。燃料ポンプ３０は、フレーム１７内に回転電機１５を備え、軸方向Ｙに燃料を移動する。図２０に示すように、フレーム１７と、回転電機１５のステータ１１のステータコア１の継鉄片３との間には、隙間部３１が形成される。隙間部３１は、燃料が軸方向Ｙに矢印Ｄの方向に通過する。支持部３２は、回転軸１６の軸方向Ｙの両端をフレーム１７に対して位置決めする。フレーム１７は、支持部３２側で絞り加工部５０５することにより、フレーム１７にステータ１１を固定している。

　次に、上記のように構成された実施の形態２の燃料ポンプ３０の動作について説明する。燃料ポンプ３０はロータ１４に取り付けられた羽根車３３を回転させ、図１９に示す矢印Ｄの方向に燃料が吸い上げられる。吸い上げた燃料は、ロータ１４とステータ１１とを介して、軸方向Ｙの上側に吐出される。この際、図２０に示したように、燃料はロータ１４とステータ１１との間隔Ｈ２、および、ステータ１１とフレーム１７との隙間部３１を通る。このように燃料の流路を増加でき、燃料ポンプ３０の性能が向上できる。

　ここで、本実施の形態２に示した構成の効果を明確にするために、図２１に示した比較例を用いて説明する。図２１は、本実施の形態２の図２０に示した図と対応する図である。比較例は、図２１に示すように、磁極片１０２とフレーム１１７との隙間がほぼ存在しない。すなわち、比較例は、本実施の形態２と同様な隙間部３１が形成されないため、本実施の形態２と比較すると、燃料の流量が減少し、燃料ポンプ３０の性能が低減する。よって、本実施の形態２は、比較例と比較すると、燃料の流量が増大し、燃料ポンプ３０の性能が向上する。

　また、本実施の形態２の他の例について図２２および図２３を用いて説明する。上記実施の形態２の例においては、磁極片２の径方向Ｘの幅は、上記実施の形態１とほぼ同一の大きさにて形成する例を示した。よって、磁極片２の第二バックヨーク部７の径方向Ｘの内側Ｘ２の軸方向Ｙの側面を内側面２７４は、図２０に示すように、ティース部６のコイル１３の形成箇所に突出する。

　このことを解消するために、図２２および図２３に示すように、磁極片２の径方向Ｘの幅を、上記実施の形態１より小さく形成する。よって、磁極片２の第二バックヨーク部７の径方向Ｘの内側Ｘ２の軸方向Ｙの側面の内側面３７４は、図２４に示すように、ティース部６のコイル１３の形成箇所に突出することはない。これにより、コイル１３の巻線領域を、上記実施の形態１と同様に確保できる。

　また、他の燃料ポンプの例として、図２６の断面図に示すように、図１９に示した燃料ポンプと同様に形成する場合であって、Ａ－Ａ線断面において図１に示した構成を用いる場合が考えられる。そして、図２６の燃料ポンプ３０によれば、ステータ１１の少なくともコイル１３の全て、ここではステータ１１の全てを覆うモールド樹脂部５００を形成する。

　このようにモールド樹脂部５００はコイル１３の全てを覆っているため、コイル１３に通電した際に発生する熱が、モールド樹脂部５００に伝わって放熱しやすくなる。よって、ステータ１１の小型化が可能となる。さらにコイル１３の形状が、モールド樹脂部５００により保持されるため、回転電機の運転時の振動、または、ステータ１１を運搬する際に発生する振動などによるコイル１３の形状の崩れを防止できる。よって、コイル１３の形状の崩れにより生じる、コイル１３が磁極片２または継鉄片３に接触することが防止できる。さらに、ステータ１１の冷媒、燃料、または油といった、回転電機を運転するために利用する物質がコイル１３に付着するのを、モールド樹脂部５００が防止し、コイル１３の劣化を抑制できる。

　また、他の燃料ポンプの例として、図２７は図２４または図２５に示した方法にてコイルが形成されたステータを用いた燃料ポンプの構成を示す断面図である。図２８は図２７に示した燃料ポンプのＢ－Ｂ線断面における構成を示した断面図である。そして、図２７および図２８の燃料ポンプ３０によれば、ステータ１１のコイル１３の全てを覆うのはもちろんのこと、渡り線４０５も覆うモールド樹脂部５０３を形成する。さらに、当該モールド樹脂部５０３は燃料ポンプ３０の燃料を吐出する吐出口部５０６とを一体成形する。また、このように吐出口部５０６を一体成形するため、コイル１３からの引出線４０６がモールド樹脂部５０３の外部に露出するように構成する。

　このように形成すれば、先に述べたモールド樹脂部５００の場合の効果に加えて、モールド樹脂部５０３は吐出口部５０６を一体成形するため、ステータ１１の径方向Ｘの外側に配置したフレーム１７と渡り線４０５との干渉を防止できる。さらに、ステータ１１をフレーム１７と一体で成形することで、図１９に示したような、絞り加工でのステータ１１の固定が必要なくなり、ステータを固定する組立工程を削減できる。また、ステータを一体成形することで樹脂材料で構成された燃料の吐出口部５０６も一体で成形することが可能となり、吐出口部５０６をフレーム１７に組み立てる工程を削減できる。

　尚、モールド樹脂部５００、５０３は、例えばＰＰＳ樹脂（ポリフェニレンスルファイド樹脂）、ＰＯＭ樹脂（ポリアセタール樹脂）、ＥＰ樹脂（エポキシ樹脂）などにて形成される。

　上記のように構成された実施の形態２の回転電機のステータコア、および、回転電機のステータコアの製造方法、ステータの製造方法によれば、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができる。また、ステータの内周面と間隔を設けてかつ同心円状に配設されたロータを有する回転電機と、回転電機のステータの外周面に配置されたフレームとを備え軸方向に流体が移動する流体ポンプであって、フレームとステータのテータコアの継鉄片との間に形成される隙間部に流体が通過するため、流体が通る流路を増加することで、流量が増加し、燃料ポンプの性能が上昇する。

　また、回転電機の回転軸の軸方向の両端をフレームに対して位置決めする支持部を備えるため、燃料を吸い上げた際のロータの軸方向へのずれ、および、ロータの回転中のステータとの磁力による軸方向のずれを抑制し、安定した燃料ポンプを提供できる。

　また、コイルを覆うモールド樹脂部を備えたので、コイルの劣化を防止できる。

　また、コイルを覆うモールド樹脂部を備え、モールド樹脂部は、渡り線を覆って形成されたので、渡り線の劣化を防止できる。

　また、流体ポンプは、回転電機のステータコアのティース部にインシュレータを介して形成されたコイルを有するステータ、および、ステータの内周面と間隔を設けてかつ同心円状に配設されたロータを有する回転電機と、回転電機のステータの外周面に配置されたフレームとを備え軸方向に流体が移動する流体ポンプであって、ステータを覆うとともにフレームとステータとを一体成形するモールド樹脂部を備え、モールド樹脂部は、流体を外部に吐出する吐出口部を備えるので、組み立てが容易となる。

　尚、上記実施の形態２においては、燃料ポンプの例を示したが、これに限られることはなく、流体を回転軸の軸方向移動させる流体ポンプであれば、同様に構成でき、同様の効果を奏することができる。

　本開示は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

　１　ステータコア、１０　板材、１１　ステータ、１２　インシュレータ、１３　コイル、１４　ロータ、１５　回転電機、１６　回転軸、１７　フレーム、１９　導線、２０　巻線機、２１　薄板、２　磁極片、２８　頂点部、３　継鉄片、３０　燃料ポンプ、３１　隙間部、３２　支持部、４　バックヨーク部、５　第一バックヨーク部、５１　最外周位置、５２　両端、５３　外側面、５４　内側面、６　ティース部、６１　鍔部、７　第二バックヨーク部、７１　最外周位置、７２　両端、７３　外側面、７４　内側面、８　分割箇所、８１　結合凸部、８２　結合凹部、９　折曲部、２０９　折曲部、２７１　最外周位置、２７３　外側面、２７４　内側面、３７４　内側面、１０１　ステータコア、１１０　板材、１１２　インシュレータ、１１３　コイル、１１７　フレーム、１０２　磁極片、１０５　バックヨーク部、１５１　最外周位置、１５４　内側面、１７１　最外周位置、４０５　渡り線、４０６　引出線、５００　モールド樹脂部、５０３　モールド樹脂部、５０５　絞り加工部、５０６　吐出口部、Ｑ　中心点、Ｑ１　中心点、Ｑ２　中心点、Ｘ　径方向、Ｘ　長手方向、Ｘ１　外側、Ｘ１　相反側、Ｘ２　内側、Ｘ２　突出側、Ｙ　軸方向、Ｚ　周方向、Ｚ　長手方向、θ１　第一角度、θ２　第二角度、Ｈ１　長さ、Ｈ２　間隔、Ｗ１　幅、Ｗ２　幅。

Claims (17)

1. 板材を軸方向に複数積層して形成された回転電機のステータコアにおいて、
   複数の磁極片と複数の継鉄片とが交互に環状に配置して形成され、
   各前記磁極片は、第一バックヨーク部および前記第一バックヨーク部から径方向の内側に突出するティース部を有し、
   各前記継鉄片は、第二バックヨーク部を有し、
   周方向に互いに隣接する前記磁極片の前記第一バックヨーク部と前記継鉄片の前記第二バックヨーク部との周方向の端部同士が折り曲げ可能な折曲部にて連結されるとともに、前記第一バックヨーク部と前記第二バックヨーク部とにて前記ステータコアのバックヨーク部が形成され、
   各前記継鉄片の内少なくとも１つの前記継鉄片は、周方向に分割する分割箇所が形成され、
   前記磁極片の前記第一バックヨーク部および前記継鉄片の前記第二バックヨーク部の長手方向が一致するように直線状に展開したときに、
   前記継鉄片の前記第二バックヨーク部の最外周位置が、前記磁極片の前記第一バックヨーク部の最外周位置と展開した長手方向と垂直の方向で同じ位置か、または、展開した長手方向と垂直の方向で前記ティース部の突出側の位置に形成される回転電機のステータコア。
2. 環状に配置された前記磁極片の前記第一バックヨーク部の周方向の両端と環状の中心点Ｑ１との成す第一角度θ１は、前記継鉄片の前記第二バックヨーク部の周方向の両端と環状の中心点Ｑ２との成す第二角度θ２よりも大きい角度にて形成される請求項１に記載の回転電機のステータコア。
3. 前記磁極片の前記第一バックヨーク部および前記継鉄片の前記第二バックヨーク部の長手方向が一致するように直線状に展開したときに、
   前記継鉄片の環状の中心点Ｑ２に相当する位置が、前記磁極片の環状の中心点Ｑ１に相当する位置より展開した長手方向と垂直の方向で前記ティース部の突出側の位置に形成される請求項２に記載の回転電機のステータコア。
4. 前記磁極片の前記第一バックヨーク部および前記継鉄片の前記第二バックヨーク部の長手方向が一致するように直線状に展開したときに、
   前記折曲部は、径方向の外側がＶ字形状の切れ込みにて形成される請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転電機のステータコア。
5. 前記磁極片の前記第一バックヨーク部の径方向の内側の軸方向の内側面は、径方向の外側に凸となる円弧状にて形成される請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の回転電機のステータコア。
6. 環状に配置された前記継鉄片の第二バックヨーク部の最外周位置は、前記磁極片の第一バックヨーク部の最外周位置より径方向の内側の位置に形成される請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の回転電機のステータコア。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の回転電機のステータコアの前記ティース部にインシュレータを介して形成されたコイルを有するステータ。
8. 前記コイルが、周方向に隣接する前記ティース部間に渡り線を介して構成され、
   前記渡り線は、当該コイルの構成される隣接する前記ティース部間の前記第二バックヨーク部上に配設される請求項７に記載のステータ。
9. 前記コイルが、周方向に複数箇所以上離れた前記ティース部間に渡り線を介して構成され、
   前記渡り線は、当該コイルの構成される前記ティース部間の前記第一バックヨーク部上および前記第二バックヨーク部上に配設される請求項７に記載のステータ。
10. 前記コイルを覆うモールド樹脂部を備えた請求項７から請求項９のいずれか１項に記載のステータ。
11. 前記コイルを覆うモールド樹脂部を備え、
    前記モールド樹脂部は、前記渡り線を覆って形成された請求項８または請求項９に記載のステータ。
12. 請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載のステータと、
    前記ステータの内周面と間隔を設けてかつ同心円状に配設されたロータとを備えた回転電機。
13. 請求項６に記載の回転電機のステータコアの前記ティース部にインシュレータを介して形成されたコイルを有するステータ、および、
    前記ステータの内周面と間隔を設けてかつ同心円状に配設されたロータを有する回転電機と、
    前記回転電機の前記ステータの外周面に配置されたフレームとを備え軸方向に流体が移動する流体ポンプであって、
    前記フレームと前記ステータの前記ステータコアの前記継鉄片との間に形成される隙間部に前記流体が通過する流体ポンプ。
14. 前記回転電機は、前記ロータを回転する回転軸を前記ロータの中心位置の軸方向に備え、
    前記回転軸の軸方向の両端を前記フレームに対して位置決めする支持部を備えた請求項１３に記載の流体ポンプ。
15. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の回転電機のステータコアの前記ティース部にインシュレータを介して形成されたコイルを有するステータ、および、
    前記ステータの内周面と間隔を設けてかつ同心円状に配設されたロータを有する回転電機と、
    前記回転電機の前記ステータの外周面に配置されたフレームとを備え軸方向に流体が移動する流体ポンプであって、
    前記ステータを覆うとともに前記フレームと前記ステータとを一体成形するモールド樹脂部を備え、
    前記モールド樹脂部は、前記流体を外部に吐出する吐出口部を備える流体ポンプ。
16. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の回転電機のステータコアの製造方法において、前記磁極片の前記第一バックヨーク部および前記継鉄片の前記第二バックヨーク部の長手方向が一致するよう直線状の２枚の前記ステータコアの前記板材を、一方の前記ティース部と他方の前記ティース部とが対向する方向で、かつ、一方の前記継鉄片と前記他方の前記ティース部とが対向する位置に配置して薄板から打ち抜く工程を備えた回転電機のステータコアの製造方法。
17. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の回転電機のステータコアを用いたステータの製造方法において、
    前記ステータコアの前記ティース部を、環状の径方向の外側に突出するように折り曲げた環状状態として、前記ステータコアの前記ティース部にインシュレータを介して導線を巻回してコイルを形成する工程を備えたステータの製造方法。

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