JP6910413B2 - Rotating machine - Google Patents
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Description
本願は、回転電機に関するものである。 The present application relates to a rotary electric machine.
固定子に電機子コイルを備え、回転子に界磁磁極を備えた回転電機は周知である。この種の回転電機は、電動機として動作するときは、電機子コイルに供給された交流電力により固定子に回転磁界を発生させて回転子を回転させる。回転電機の固定子は、電機子コイルのコイル導体を収納するための多数のスロットが形成された固定子鉄心を備える。固定子鉄心は、予め定められた形状に打ち抜かれた薄板状の電磁鋼板を複数積層して形成した分割コアを複数環状に整列させて構成され、あるいは、予め環状に一体に打ち抜かれた薄板状の電磁鋼板を複数積層して構成される。 A rotating electric machine having an armature coil on the stator and a field magnetic pole on the rotor is well known. When operating as an electric motor, this type of rotary electric machine rotates the rotor by generating a rotating magnetic field in the stator by the AC power supplied to the armature coil. The stator of a rotating electric machine includes a stator core in which a large number of slots for accommodating the coil conductor of the armature coil are formed. The stator core is formed by arranging a plurality of divided cores formed by laminating a plurality of thin plate-shaped electromagnetic steel plates punched into a predetermined shape in an annular shape, or a thin plate shape punched integrally in an annular shape in advance. It is constructed by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets of.
前述の固定子鉄心は、例えば、金型を打ち付けてかしめる「抜きかしめ」あるいは接着剤などの手段により、積層された複数の電磁鋼板を一体に固定して構成される。このようにして構成された環状の固定子鉄心は、固定子のハウジングの内周面部に焼嵌め又は圧入されてハウジングに固定される。シャフトに固定された回転子は、固定子鉄心に設けられた空間部に挿入される。シャフトは、固定子のハウジングに軸受を介して回転自在に支持される。 The above-mentioned stator core is configured by integrally fixing a plurality of laminated electromagnetic steel sheets by means such as "pulling out" of crimping a die or an adhesive. The annular stator core thus formed is fixed to the housing by shrink fitting or press fitting into the inner peripheral surface portion of the stator housing. The rotor fixed to the shaft is inserted into the space provided in the stator core. The shaft is rotatably supported by a stator housing via bearings.
近年では、回転電機の小型高出力化が求められているが、回転電機の高出力化の方策として、電磁鋼板の更なる薄板化が行われている。しかしながら、電磁鋼板の板厚が小さくなることにより固定子鉄心の強度が減少するため、固定子鉄心をハウジングの内周面部に焼嵌め又は圧入により固定する際に、ハウジングによる固定子鉄心への締付け応力により、固定子鉄心の応力集中部が座屈による変形、もしくは電磁鋼板の積層方向の端部において電磁鋼板が剥離するなどの現象が発生する可能性がある。また、回転電機を車両の構造物などに固定するためのフランジをハウジングに取り付ける場合、ハウジングに部分的に圧縮応力が集中する部位が形成され、ハウジングの内周面部に固定された固定子鉄心が変形する可能性がある。 In recent years, there has been a demand for smaller and higher output rotary electric machines, but as a measure for higher output of rotary electric machines, further thinning of electrical steel sheets has been carried out. However, since the strength of the stator core decreases as the thickness of the electrical steel sheet decreases, when the stator core is fixed to the inner peripheral surface of the housing by shrink fitting or press fitting, the stator core is tightened by the housing. Due to the stress, the stress-concentrated portion of the stator core may be deformed due to buckling, or the electromagnetic steel sheet may be peeled off at the end in the stacking direction of the electrical steel sheet. Further, when a flange for fixing a rotary electric machine to a vehicle structure or the like is attached to a housing, a portion where compressive stress is partially concentrated is formed in the housing, and a stator core fixed to the inner peripheral surface of the housing is formed. It may be deformed.
特許文献1には、固定子鉄心の軸方向の両端部に、固定子鉄心の軸方向への変形を規制する環状の拘束部材を組み付け、固定子鉄心と共に拘束部材を焼嵌めもしくは圧入によりハウジングに固定することで、ハウジングによる固定子鉄心への締付け応力を抑制するようにした回転電機が開示されている。また、特許文献2には、固定子鉄心の外径寸法をハウジングの内径寸法以下とし、ハウジングに固定した固定部材により固定子鉄心を挟持することで、焼嵌め時もしくは圧入時における固定子鉄心の変形もしくはひずみを抑制するようにした回転電機が開示されている。
In Patent Document 1, an annular restraining member for restricting axial deformation of the stator core is attached to both ends of the stator core in the axial direction, and the restraining member is shrink-fitted or press-fitted into the housing together with the stator core. A rotary electric machine is disclosed in which the tightening stress of the housing on the stator core is suppressed by fixing. Further, in
特許文献1に開示された従来の回転電機によれば、固定子鉄心のハウジングへの焼嵌め時又は圧入時における固定子鉄心の座屈による変形、もしくは固定子鉄心の軸方向の端部における電磁鋼板の剥離などは、固定子鉄心の軸方向の両端部に設けられた拘束部材により抑制できるとされる。しかしながら、固定子鉄心の軸方向の端部に設けられた拘束部材により固定子鉄心の座屈を抑制するためには、拘束部材の外周面部と固定子鉄心の外周面部とが、ハウジングの内周面部に接していなければならず、固定子鉄心の外径と拘束部材の外径とが一致している必要がある。 According to the conventional rotary electric machine disclosed in Patent Document 1, deformation due to buckling of the stator core at the time of shrink fitting or press fitting of the stator core to the housing, or electromagnetic steel at the axial end of the stator core. It is said that peeling of the steel plate can be suppressed by restraint members provided at both ends of the stator core in the axial direction. However, in order to suppress the buckling of the stator core by the restraint member provided at the axial end of the stator core, the outer peripheral surface portion of the restraint member and the outer peripheral surface portion of the stator core are formed on the inner circumference of the housing. It must be in contact with the face portion, and the outer diameter of the stator core and the outer diameter of the restraining member must match.
固定子鉄心を構成する電磁鋼板は、板厚が小さく形成されているので比較的高精度な加工が可能となるが、拘束部材は電磁鋼板の板厚より大きな板厚を有しているので、電磁鋼板に対して行われるような高精度な加工を拘束部材に施すのは困難である。そのため、特許文献1に開示された従来の回転電機は、拘束部材の外径寸法を固定子鉄心の外径寸法と一致させるのが困難となり、固定子鉄心の座屈による変形もしくは電磁鋼板の剥離を抑制することが困難となる可能性があった。また、拘束部材の加工精度を向上させるためには、製造コストが増加し、高コストとなる。 Since the electromagnetic steel sheet constituting the stator core is formed to have a small plate thickness, it is possible to process it with relatively high accuracy. However, since the restraining member has a plate thickness larger than the plate thickness of the electromagnetic steel sheet, It is difficult to perform high-precision machining on the restraint member as is performed on electrical steel sheets. Therefore, in the conventional rotary electric machine disclosed in Patent Document 1, it is difficult to match the outer diameter dimension of the restraining member with the outer diameter dimension of the stator core, and the stator core is deformed due to buckling or the electromagnetic steel plate is peeled off. Could be difficult to control. Further, in order to improve the processing accuracy of the restraint member, the manufacturing cost increases and the cost becomes high.
また、固定子鉄心が複数の分割コアにより構成されている場合、複数の分割コアの間で電磁鋼板の積層方向の高さにばらつきが存在するため、複数の分割コアを周方向に整列させて環状の固定子鉄心を構成したとき、環状の固定子鉄心の周方向の異なる位置で、軸方向の長さにばらつきが生じることがある。そのため、複数の分割コアから成る固定子鉄心の軸方向の端部に、環状に一体に構成された拘束部材を固定したとき、拘束部材と固定子鉄心との間に隙間が生じ、固定子鉄心の座屈による変形もしくは電磁鋼板の剥離を抑制することが困難となる可能性があった。 Further, when the stator core is composed of a plurality of divided cores, the heights of the electromagnetic steel sheets in the stacking direction vary among the plurality of divided cores, so the plurality of divided cores are aligned in the circumferential direction. When the annular stator core is configured, the axial length may vary at different positions in the circumferential direction of the annular stator core. Therefore, when a restraint member integrally formed in an annular shape is fixed to the axial end of the stator core composed of a plurality of divided cores, a gap is generated between the restraint member and the stator core, and the stator core is formed. It may be difficult to suppress deformation due to buckling or peeling of the electromagnetic steel sheet.
さらに、特許文献1と特許文献2に開示された従来の回転電機は、固定子鉄心の真円度が低い場合、あるいは、固定子鉄心が複数の分割コアにより環状に構成され前述のように軸方向の長さにばらつきを有する場合、拘束部材又は固定部材に固定子鉄心が接触しない箇所が生じ、焼嵌め時もしくは圧入時における固定子鉄心の変形を抑制することが困難となる可能性があった。
Further, in the conventional rotary electric machines disclosed in Patent Document 1 and
本願は、前述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、回転電機の固定子鉄心をハウジングに焼嵌め又は圧入する際に生じる、固定子鉄心の座屈による変形及び積層された電磁鋼板の剥離、を抑制することができる回転電機を提供することを目的とする。 The present application discloses a technique for solving the above-mentioned problems, in which the stator core of a rotary electric machine is deformed and laminated due to buckling of the stator core that occurs when the stator core is shrink-fitted or press-fitted into a housing. It is an object of the present invention to provide a rotary electric machine capable of suppressing peeling of an electromagnetic steel sheet.
本願に開示される回転電機は、
筒状に形成されたハウジングと、
前記ハウジングの内周面部に焼嵌め又は圧入により固定され、複数の電磁鋼板が軸方向に積層された環状の固定子鉄心と、
前記固定子鉄心の軸方向の両端部に配置され、前記電磁鋼板の板厚よりも大きな板厚を有する金属製の端板と、
を備え、
前記端板は、周方向の少なくとも1箇所に径方向に延びる分割部を備えた本体部と、前記分割部に配置されて前記本体部と結合された薄肉部とを有し、前記本体部と前記薄肉部とが相互に連結されて環状に一体に形成されている、
ことを特徴とする。
The rotary electric machine disclosed in the present application is
With a tubular housing
An annular stator core, which is fixed to the inner peripheral surface of the housing by shrink fitting or press fitting, and in which a plurality of electrical steel sheets are laminated in the axial direction.
Metal end plates arranged at both ends of the stator core in the axial direction and having a plate thickness larger than the plate thickness of the electromagnetic steel plate, and
With
The end plate has a main body portion provided with a dividing portion extending in the radial direction at at least one position in the circumferential direction, and a thin-walled portion arranged in the divided portion and coupled to the main body portion. The thin-walled portions are connected to each other and integrally formed in an annular shape .
It is characterized by that.
本願による回転電機によれば、固定子鉄心をハウジングの内周面部に焼嵌めまたは圧入する際に生じる、固定子鉄心の座屈による変形及び積層された電磁鋼板の剥離、を抑制することができる回転電機が得られる。 According to the rotary electric machine according to the present application, it is possible to suppress deformation and peeling of laminated electromagnetic steel sheets due to buckling of the stator core, which occurs when the stator core is shrink-fitted or press-fitted into the inner peripheral surface of the housing. A rotary electric machine can be obtained.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1による回転電機の構成を示す斜視図、図2は、実施の形態1による回転電機の構成を示す断面図である。実施の形態1による回転電機の固定子鉄心は、複数の分割コアを環状に整列させて構成されている。図1、図2において、回転電機1は、固定子2と、回転子3を備える。固定子2は、48個の分割コア11を環状に整列させて構成した固定子鉄心7と、筒形に構成されたハウジング4と、固定子鉄心7に装着された電機子コイルとしての固定子コイル8と、一対のブラケット(図示せず)を有する。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the rotary electric machine according to the first embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the rotary electric machine according to the first embodiment. The stator core of the rotary electric machine according to the first embodiment is configured by arranging a plurality of divided cores in an annular shape. In FIGS. 1 and 2, the rotary electric machine 1 includes a
分割コア11は、板厚が0.2[mm]から0.5[mm]程度に形成された電磁鋼板をプレス加工により予め定められた形状に打ち抜き、この打ち抜かれた複数の電磁鋼板を積層して積層ブロックを形成し、この積層ブロックに金型を打ち付けてかしめる「抜きかしめ」あるいは接着剤などの手段により、積層された複数の電磁鋼板を一体に固定して構成される。なお、固定子鉄心7を構成する分割コアの数は、48個に限定されるものではない。
In the
複数の分割コアを環状に整列させて構成した固定子鉄心7は、そのコアバック部の外周面部がハウジング4の内周面部に当接するように、焼嵌め又は圧入によりハウジング4の内周面部に挿入されて固定されている。固定子鉄心7の軸方向の両端部には、後述する環状の金属製の端板101、102がそれぞれ配置されている。端板101、102は、固定子鉄心7とともにハウジング4の内周面部に焼嵌め又は圧入により挿入されて固定されている。
The
固定子コイル8を構成するコイル導体は、断面が長方形状又は円形状に形成されている。このコイル導体は、固定子鉄心7の隣り合うティースの間に形成されるスロットに挿入されている。
The coil conductor constituting the
回転子3は、シャフト5に固定されたベアリング61、62を介して、固定子2の一対のブラケット(図示せず)に回転可能に支持されている。回転子3は、シャフト5に圧入等によって固定された回転子鉄心9を備えている。回転子鉄心9は、薄板状に形成された電磁鋼板が積層されて構成され、電磁鋼板の積層方向に貫通する穴の内部に収納された複数の永久磁石(図示せず)を備えている。複数の永久磁石は、回転子鉄心9の周方向に等ピッチで配列され、それぞれ界磁磁極を構成している。回転子3の回転子鉄心9は、固定子鉄心7の内側空間部に配置され、その外周面部が空隙を介して固定子鉄心7の内周面部と対向している。
The
以上のように構成された回転電機1は、固定子コイル8に例えば三相交流電力が供給されることで、固定子2に回転磁界が発生し、回転子3に設けられた界磁磁極が発生する磁束と回転磁界との相互作用により回転子3が回転する。
In the rotary electric machine 1 configured as described above, for example, when a three-phase AC power is supplied to the
つぎに、前述の端板101、102について説明する。図3は、実施の形態1による回転電機の端板を示す上面図、図4は、実施の形態1による回転電機における、固定子鉄心と端板がハウジングに固定されている状態を示す上面図である。図3、図4において、端板101、102は、固定子鉄心7の軸方向の両端部すなわち電磁鋼板の積層方向の両端部に、溶接又は接着剤により固定されている。
Next, the above-mentioned
端板101、102は、径方向に延びる48箇所の分割部104により、周方向に48個に分割された本体部106と、それぞれの分割部104に配置された48個の薄肉部107と、を備えている。本体部106の平面形状は、分割コア11の平面形状と同様の形状をなしているが、ティース部103の周方向の幅は、固定子鉄心7における分割コア11のティース部(図示せず)の周方向の幅よりも小さく形成されている。端板101、102の本体部106は、固定子鉄心7を構成する電磁鋼板の板厚より大きな板厚を備えている。
The
端板101、102における薄肉部107は、本体部106の板厚より小さな板厚を備え、端板101、102の外周面部からスロット部105の底部まで、端板101、102の径方向に延びている。本体部106と薄肉部107は、例えば同一の金属材料により一体に形成され、互いに連結されている。
The
なお、本体部106と薄肉部107とは、それぞれ個別に分割されて形成され、これらの分割された本体部106と薄肉部107とを、交互に環状に整列させて、全体として環状の端板101、102を形成するようにしてもよい。この場合、分割されたそれぞれの本体部106と薄肉部107は、例えば端板101、102の径方向の1箇所で、溶接、もしくは、ろう付けにより相互に連結され、全体として環状の端板101、102となるように構成される。このように、複数に分割された本体部106と薄肉部107とを相互に連結して環状の端板101、102を構成するようにすれば、本体部106と薄肉部107とを同一材料により一体に環状に形成する場合に比べて、材料の歩留りが向上し、材料費を低減できる効果がある。
The
端板101、102は、それぞれの本体部106が固定子鉄心7のそれぞれの分割コア11に対応して配置され、分割部104および薄肉部107は、固定子鉄心7の分割部に対応して配置される。
In the
固定子鉄心7の外形寸法は、筒状に形成されたハウジング4の内径寸法よりも大きく形成されており、例えば0.1[mm]から0.4[mm]程度の締め代が固定子鉄心7に与えられている。環状の固定子鉄心7は、焼嵌め又は圧入等の工法によりハウジング4の内周面部に挿入されてハウジング4に固定される。このとき、固定子鉄心7に前述の締め代が与えられていることにより生じる圧入応力により、固定子鉄心7には径方向の締め付け応力が付加されると同時に、分割コア11が環状に整列されているため、隣り合う分割コア11同士が互いに当接する部分で周方向の反力を受ける。
The outer dimension of the
固定子鉄心7をハウジング4の内周面部に焼嵌め又は圧入により挿入するとき、固定子鉄心7を構成する電磁鋼板の積層間の接着強度、又は、かしめ強度、が十分でない場合、電磁鋼板の板厚が小さいほど、電磁鋼板の積層体として構成された分割コア11の剛性が低下するため、固定子鉄心7の周方向の反力により座屈し易くなる。したがって、回転電機の性能向上のために電磁鋼板のさらなる薄板化を進めることは、分割コア11の剛性の観点からは好ましいことではない。
When the
そこで、固定子鉄心7の座屈による変形、もしくは積層された電磁鋼板の剥離を抑制するために、固定子鉄心7における電磁鋼板の積層方向の両端部、すなわち固定子鉄心7の軸方向の両端部に、前述の環状の端板101、102が固定される。固定子鉄心7の座屈を抑制するためには、端板101、102の外周面部がハウジング4の内周面部に当接している必要がある。そのため、従来は、固定子鉄心7の外径寸法と端板101、102の外径寸法とが一致している必要があった。しかしながら、電磁鋼板は板厚が小さく高精度な加工が可能となる一方で、端板101、102は、電磁鋼板の板厚より大きな板厚を有しているので、端板101、102の外径寸法を固定子鉄心7の外径寸法と一致させるためには、板厚の違いから生じる加工精度の差を埋めるために、端板101、102に対して高精度な加工が必要であった。
Therefore, in order to suppress deformation due to buckling of the
また、分割コア11における電磁鋼板の積層方向の高さは、個々の分割コア11の間でばらつきがあり、したがって、環状の固定子鉄心7の軸方向の長さは、固定子鉄心7の周方向の異なる位置の間で、ばらつきが生じる。そのため、複数の分割コア11を環状に整列させて構成された固定子鉄心7に対して、一体に形成された単一の端板101、102を固定子鉄心7の軸方向の両端部に固定した場合、複数の分割コア11の間の積層方向の高さのばらつきを端板101、102が吸収することができないため、固定子鉄心7と端板101、102との間に隙間が生じ、端板101、102による固定子鉄心7の座屈を抑制する効果が得られない可能性がある。
Further, the height of the electromagnetic steel sheets in the
本願の実施の形態1による回転電機によれば、端板101、102は、径方向に延びる分割部104により分割された本体部106と、分割部104に設けられ、本体部106に連結された薄肉部107とを備え、本体部106は、電磁鋼板の板厚よりも大きな板厚を有するように構成されているので、固定子鉄心7と端板101、102の板厚の差に基づく加工精度の差により、固定子鉄心の外径寸法と端板101、102の外径寸法との間に差があっても、薄肉部107が撓むことでその外径寸法の差を吸収することができる。
According to the rotary electric machine according to the first embodiment of the present application, the
その結果、固定子鉄心7と同様に、端板101、102の外周面部をハウジング4の内周面部に当接させて焼嵌め、もしくは圧入により固定することができる。したがって、端板101、102の加工を高精度にする必要がなくなり、加工費の削減が可能となる。また、固定子鉄心7の分割部に対応した箇所に端板101、102の薄肉部107を配置することにより、それぞれの分割コア11の積層方向の高さのばらつきを、薄肉部107が撓むことにより吸収することができるため、固定子鉄心7の軸方向の両端面部に確実に端板101、102を当接させて固定することができ、固定子鉄心7の座屈を抑制することが可能となる。
As a result, similarly to the
実施の形態2.
図5は、実施の形態2による回転電機の固定子鉄心を示す上面図、図6は、実施の形態2による回転電機の固定子鉄心の別の例を示す上面図、図7は、実施の形態2による回転電機の端板を示す上面図である。図5に示す実施の形態2による回転電機の固定子鉄心7は、24個の分割コア11を環状に整列させて構成されている。それぞれの分割コア11は、2個のティース部111を備えている。図5に示す固定子鉄心7の軸方向の両端部、すなわち電磁鋼板の積層方向の両端部には、図7に示す端板101、102が固定される。
5 is a top view showing the stator core of the rotary electric machine according to the second embodiment, FIG. 6 is a top view showing another example of the stator core of the rotary electric machine according to the second embodiment, and FIG. 7 is a top view showing the embodiment. It is a top view which shows the end plate of the rotary electric machine according to the 2nd form. The
図7に示すように、端板101、102は、24箇所の分割部104により分割された24個の本体部106と、それぞれの分割部104に配置された24個の薄肉部107を備えている。本体部106の平面形状は、分割コア11の平面形状と同様の形状をなしているが、ティース部103の周方向の幅は、固定子鉄心7における分割コア11のティース部111の周方向の幅よりも小さく形成されている。端板101、102の本体部106は、固定子鉄心7を構成する電磁鋼板の板厚より大きな板厚を備えている。
As shown in FIG. 7, the
端板101、102における薄肉部107は、端板101、102の外周面部からスロット部105の底部まで、端板101、102の径方向に延びている。本体部106と薄肉部107は、例えば同一の金属材料により一体に形成され、互いに連結されている。
The
なお、本体部106と薄肉部107とは、それぞれ個別に分割されて形成され、これらの分割された本体部106と薄肉部107とを、交互に環状に整列させて、全体として環状の端板101、102を形成するようにしてもよい。この場合、分割されたそれぞれの本体部106と薄肉部107は、例えば端板101、102の径方向の1箇所で、溶接、もしくは、ろう付けにより相互に連結され、全体として環状の端板101、102となるように構成される。このように、複数に分割された本体部106と薄肉部107とを相互に連結して環状の端板101、102を構成するようにすれば、本体部106と薄肉部107とを同一材料により一体に環状に形成する場合に比べて、材料の歩留りが向上し、材料費を低減できる効果がある。
The
端板101、102は、それぞれの本体部106が固定子鉄心7のそれぞれの分割コア11に対応して配置され、分割部104および薄肉部107が、固定子鉄心7の分割部に対応して配置される。端板101、102は、固定子鉄心7の軸方向の両端部に溶接もしくは接着剤により固定される。
In the
図6に示す実施の形態2による回転電機の固定子鉄心は、4個の分割コア11を環状に整列させて構成されている。それぞれの分割コア11は、12個のティース部111を備えている。図6に示す固定子鉄心7の軸方向の両端部、すなわち電磁鋼板の積層方向の両端部には、それぞれ端板(図示せず)が固定される。この場合の端板は、図6に示す分割コア11と同様の形状をなす4個の本体部と、4箇所の分割部と、この分割部に配置された4個の薄肉部を備える。本体部は、12個のティース部を備える。端板のその他の構成、および固定子鉄心7の軸方向の両端部への配置は、前述の図7に示す端板101、102の場合と同様である。
The stator core of the rotary electric machine according to the second embodiment shown in FIG. 6 is configured by arranging four divided
実施の形態2による回転電機によれば、端板101、102の薄肉部107を、固定子鉄心7の分割部に対応する箇所に配置することにより、実施の形態1の場合と同様に、固定子鉄心7と端板101、102の板厚差に基づく加工精度の差を吸収することができ、端板101、102と固定子鉄心7の外径寸法を合わせるための高精度な加工が不要となり、加工費の削減が可能となる。また、それぞれの分割コア11の積層方向の高さのばらつきを端板101、102の薄肉部107により吸収することができるので、固定子鉄心7に確実に端板101、102を固定することができ、固定子鉄心7の座屈の抑制が可能となる。なお、分割コアの分割数、および端板の分割数は前述に限られるものではない。
According to the rotary electric machine according to the second embodiment, the
実施の形態3.
図8は、実施の形態3による回転電機の固定子鉄心を示す上面図、図9は、実施の形態3による回転電機の端板を示す上面図である。図8に示すように、実施の形態3による回転電機の固定子鉄心7は、環状に一体に形成された電磁鋼板を積層して構成され、内周部に複数のティース部111を有している。この一体に構成された固定子鉄心7の軸方向の両端部に、図9に示す端板101、102が固定される。
FIG. 8 is a top view showing the stator core of the rotary electric machine according to the third embodiment, and FIG. 9 is a top view showing the end plate of the rotary electric machine according to the third embodiment. As shown in FIG. 8, the
図9に示すように、端板101、102は、環状に形成された本体部106の周方向の1箇所に分割部104が設けられ、この分割部104に薄肉部107が配置されている。端板101、102における本体部106のティース部103の周方向の幅は、固定子鉄心7におけるティース部111の周方向の幅よりも小さく形成されている。端板101、102の本体部106は、固定子鉄心7を構成する電磁鋼板の板厚より大きな板厚を備えている。
As shown in FIG. 9, the
端板101、102における薄肉部107は、端板101、102の外周面部からスロット部105の底部まで、端板101、102の径方向に延びている。本体部106と薄肉部107は、例えば同一の金属材料により一体に形成され、互いに連結されている。
The
なお、本体部106と薄肉部107とは、それぞれ個別に分割されて構成されていてもよい。この場合、分割された本体部106と薄肉部107は、例えば端板101、102の径方向の1箇所で、溶接、もしくは、ろう付けにより相互に連結される。このように、本体部106と薄肉部107と別個に構成するようにすれば、本体部106と薄肉部107とを同一材料により一体に環状に形成する場合に比べて、材料の歩留りが向上し、材料費を低減できる効果がある。
The
固定子鉄心7が一体に構成されていても、積層される電磁鋼板の板厚が小さい場合は、固定子鉄心7の剛性が弱く、ハウジング4へ焼嵌め、もしくは圧入により固定される際に、圧入応力による電磁鋼板の変形、あるいは固定子鉄心7の積層方向の端面部における電磁鋼板のめくれを生じる可能性がある。実施の形態3による回転電機の構成によれば、前述のように端板101、102に1個の薄肉部107を備えているので、端板101、102の本体部106の板厚と、固定子鉄心7を構成する電磁鋼板の板厚との差に基づく両者の加工精度の差による外径寸法のばらつきは、ハウジング4への焼嵌め、もしくは圧入時に薄肉部107が撓むことにより吸収される。
Even if the
したがって、固定子鉄心7の外周面部とともに端板101、102の外周面部が、ハウジング4の内周面部に当接し、圧入応力による電磁鋼板の変形、あるいは固定子鉄心7の積層方向の端面部における電磁鋼板のめくれは、防止される。
Therefore, the outer peripheral surface portions of the
実施の形態3による回転電機は、固定子鉄心7が一体に構成されているので、固定子鉄心7の周方向の異なる位置で積層方向の高さのばらつきが生じない。したがって、端板101、102における薄肉部107の位置は固定子鉄心7に対する任意の位置でよい。
In the rotary electric machine according to the third embodiment, since the
なお、図9に示す端板101、102は、1箇所の分割部104と1個の薄肉部を備えた場合を示しているが、2箇所以上の分割部104と2個以上の薄肉部107を備えるようにしてもよい。
The
実施の形態4.
図10は、実施の形態4による回転電機の固定子鉄心と端板を示す上面図である。図10において、固定子鉄心7は、実施の形態1の場合と同様に48個の分割コア11を環状に整列させて構成されており、それぞれの分割コア11は、コアバック部112とティース部111を備えている。固定子鉄心7の軸方向の両端部に固定された端板101、102は、48個の本体部106と、48箇所の分割部104と、これらの分割部104に配置された48個の薄肉部107とを備えている。端板101、102の本体部106は、分割コア11のティース部111に対応するティース部を備えておらず、分割コア11のコアバック部112のみに対応する形状を備えている。
FIG. 10 is a top view showing the stator core and end plate of the rotary electric machine according to the fourth embodiment. In FIG. 10, the
端板101、102の本体部106は、固定子鉄心7を構成する電磁鋼板の板厚より大きな板厚を備えている。端板101、102における薄肉部107は、端板101、102の外周面部から内周面部まで、端板101、102の径方向に延びている。本体部106と薄肉部107は、例えば同一の金属材料により一体に形成され、互いに連結されている。
The
なお、本体部106と薄肉部107とは、それぞれ個別に分割されて構成されていてもよい。この場合、分割された本体部106と薄肉部107は、例えば端板101、102の径方向の1箇所で、溶接、もしくは、ろう付けにより相互に連結される。このように、本体部106と薄肉部107と別個に構成するようにすれば、本体部106と薄肉部107とを同一材料により一体に環状に形成する場合に比べて、材料の歩留りが向上し、材料費を低減できる効果がある。
The
前述のように構成された端板101、102は、図10に示すように、固定子鉄心7の分割コア11におけるコアバック部112を覆うように配置されて、固定子鉄心7に固定される。端板101、102の分割部104と薄肉部107は、固定子鉄心7の分割部に対応する位置に配置されている。固定子鉄心7における分割コア11のティース部111は、端板101、102により覆われることなく露出している。
As shown in FIG. 10, the
実施の形態4による回転電機によれば、前述の各実施の形態による回転電機と同様に、端板101、102に薄肉部107を備えているので、端板101、102の本体部106の板厚と、固定子鉄心7を構成する電磁鋼板の板厚との差に基づく両者の加工精度の差による外径寸法のばらつきは、ハウジング4への焼嵌め、もしくは圧入時に薄肉部107が撓むことにより吸収される。
According to the rotary electric machine according to the fourth embodiment, since the
したがって、固定子鉄心7の外周面部とともに端板101、102の外周面部が、ハウジング4の内周面部に当接し、圧入応力による電磁鋼板の変形、あるいは固定子鉄心7の積層方向の端面部における電磁鋼板のめくれを防止することができる。
Therefore, the outer peripheral surface portions of the
また、実施の形態4による回転電機によれば、端板101、102を、固定子鉄心7の電磁鋼板のコアバック部分のみを覆う形状に構成されているので、端板101、102の軽量化が可能であり、さらに、端板101、102の形状を単純な環状とすることができるので加工費を削減することができる。また、端板101、102は、回転子から遠く磁束密度の変化が小さいコアバック部のみに対応する形状とされているので、電磁鋼板と比較して板厚の大きい端板101、102による鉄損の増加を抑制することができる。
Further, according to the rotary electric machine according to the fourth embodiment, since the
なお、特許文献2に開示された従来の回転電機は、ハウジングへの固定鉄心の焼嵌め時又は圧入時における応力を固定鉄心に発生させない構造であるが、固定部材による挟持のみでハウジングに固定された固定子鉄心は、ハウジング内で位置が変動することがあり、回転電機の騒音もしくは振動の増加につながる可能性があるが、本願による回転電機は、固定子鉄心は端板とともにハウジングの内周面部に焼嵌め、もしくは圧入により固定されるので、ハウジング内で固定子鉄心の位置が変動することはなく、回転電機の騒音もしくは振動を防止することができる。
The conventional rotary electric machine disclosed in
本願は、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、又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、追加する場合又は省略する場合、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。 Although the present application describes various exemplary embodiments and examples, the various features, embodiments, and functions described in one or more embodiments are applications of a particular embodiment. It is not limited to, but can be applied to embodiments alone or in various combinations. Therefore, innumerable variations not illustrated are envisioned within the scope of the techniques disclosed in the present application. For example, it is assumed that at least one component is modified, added or omitted, and further, at least one component is extracted and combined with the components of other embodiments.
1 回転電機、2 固定子、3 回転子、4 ハウジング、5 シャフト、61、62 ベアリング、7 固定子鉄心、8 固定子コイル、9 回転子鉄心、101、102 端板、103、111 ティース部、104 分割部、105 スロット部、106 本体部、107 薄肉部、11 分割コア、112 コアバック部 1 rotor machine, 2 stator, 3 rotor, 4 housing, 5 shaft, 61, 62 bearing, 7 stator core, 8 stator coil, 9 rotor core, 101, 102 end plate, 103, 111 teeth part, 104 split part, 105 slot part, 106 main body part, 107 thin wall part, 11 split core, 112 core back part
Claims (8)
前記ハウジングの内周面部に焼嵌め又は圧入により固定され、複数の電磁鋼板が軸方向に積層された環状の固定子鉄心と、
前記固定子鉄心の軸方向の両端部に配置され、前記電磁鋼板の板厚よりも大きな板厚を有する金属製の端板と、
を備え、
前記端板は、周方向の少なくとも1箇所に径方向に延びる分割部を備えた本体部と、前記分割部に配置されて前記本体部と結合された薄肉部とを有し、前記本体部と前記薄肉部とが相互に連結されて環状に一体に形成されている、
ことを特徴とした回転電機。 With a tubular housing
An annular stator core, which is fixed to the inner peripheral surface of the housing by shrink fitting or press fitting, and in which a plurality of electrical steel sheets are laminated in the axial direction,
Metal end plates arranged at both ends of the stator core in the axial direction and having a plate thickness larger than the plate thickness of the electromagnetic steel plate, and
With
The end plate has a main body portion provided with a dividing portion extending in the radial direction at at least one position in the circumferential direction, and a thin-walled portion arranged in the divided portion and coupled to the main body portion. The thin-walled portions are connected to each other and integrally formed in an annular shape .
A rotating electric machine characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の回転電機。 The stator iron core, Luca is composed of a plurality of split cores that are divided by a dividing portion extending radially, or formed integrally by laminating the electromagnetic steel sheet which is integrally formed with the annular,
The rotary electric machine according to claim 1.
前記端板は、前記薄肉部が前記固定子鉄心の前記分割部に対応するように前記固定子鉄心の前記両端部に配置されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の回転電機。 The stator core is composed of a plurality of divided cores divided by a dividing portion extending in the radial direction.
The end plates are arranged at both ends of the stator core so that the thin-walled portions correspond to the divided portions of the stator core.
The rotary electric machine according to claim 1.
前記端板の前記本体部は、前記分割コアの前記コアバック部に対応する形状のコアバック部と、前記分割コアの前記ティース部に対応する形状のティース部とを備え、
前記端板の前記本体部における前記コアバック部と前記ティース部は、前記分割コアの前記コアバック部と前記ティース部にそれぞれ対向して配置されている、
ことを特徴とする請求項3に記載の回転電機。 The divided core includes a core back portion and a teeth portion extending inward in the radial direction from the core back portion.
The main body portion of the end plate includes a core back portion having a shape corresponding to the core back portion of the split core and a teeth portion having a shape corresponding to the teeth portion of the split core .
The core back portion and the teeth portion in the main body portion of the end plate are arranged so as to face the core back portion and the teeth portion of the divided core, respectively.
The rotary electric machine according to claim 3.
前記端板は、前記固定子鉄心のコアバック部に対応する形状のコアバック部と、前記固定子鉄心のティース部に対応する形状のティース部とを備え、
前記端板の前記本体部における前記コアバック部と前記ティース部は、前記固定子鉄心の前記コアバック部と前記ティース部にそれぞれ対向して配置されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の回転電機。 The stator core is integrally formed in an annular shape, and includes a core back portion and a plurality of teeth portions extending inward in the radial direction from the core back portion .
The end plate includes a core back portion having a shape corresponding to the core back portion of the stator core and a teeth portion having a shape corresponding to the teeth portion of the stator core.
The core back portion and the teeth portion in the main body portion of the end plate are arranged so as to face the core back portion and the teeth portion of the stator core, respectively.
The rotary electric machine according to claim 1.
前記端板の本体部は、前記固定子鉄心の前記コアバック部を覆うように配置されている、
ことを特徴とする請求項1又は3に記載の回転電機。 The main body of the end plate includes only a core back portion having a shape corresponding to the core back portion of the stator core.
The main body portion of the end plate is arranged so as to cover the core back portion of the stator core .
The rotary electric machine according to claim 1 or 3 , wherein the rotary electric machine is characterized in that.
ことを特徴とする請求項1から6のうちの何れか一項に記載の回転電機。 In the end plate, the main body portion and the thin-walled portion are integrally formed of the same metal material .
The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 6 , wherein the rotary electric machine is characterized in that.
ことを特徴とする請求項1から6のうちの何れか一項に記載の回転電機。The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 6, wherein the rotary electric machine is characterized in that.
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