CN107276264B - 旋转电机的定子 - Google Patents

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Abstract

一种旋转电机的定子，在框架的因形成冷却通路而产生的薄壁部和没有冷却通路的厚壁部处能降低定子铁心的压缩应力的不平衡。该旋转电机的定子包括：定子铁心(2)，该定子铁心(2)形成为筒状；以及框架(4)，定子铁心(2)以规定的过盈量嵌合固定于框架(4)的内周侧，并且，在框架(4)的外周侧形成有对定子铁心(2)进行冷却的冷却流体的通路(6)，框架(4)的因形成冷却通路(6)而产生的薄壁部(A)的过盈量比没有冷却通路(6)的厚壁部(B)的过盈量要大。

Description

旋转电机的定子
技术领域
本发明涉及一种旋转电机的定子，其中，形成为圆筒状的定子铁心嵌合固定于框架的内周侧。
背景技术
在现有的旋转电机的定子中，将薄板层叠而形成为筒状的定子铁心嵌合固定于筒状的框架的内周侧，通过使冷却水或冷却油等冷却流体在框架的外周侧流动而对定子铁心部分处的发热进行冷却(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特许第5136069号公报
在现有的旋转电机的定子中，在框架的因形成冷却通路而产生的薄壁部与没有冷却通路的厚壁部处定子铁心的固定力不同，压缩应力会产生不平衡。此外，在驱动旋转电机的状态下，定子铁心会发热而在周向上扩大。另一方面，框架被冷却流体冷却，因此，上述压缩应力的不平衡进一步变得显著，嵌合固定于框架的厚壁部的定子铁心可能会产生变形和铁损的增加。在为了避免上述变形和铁损而减小过盈量的情况下，存在以下技术问题：在旋转电机启动时等定子铁心未过热的状态下，框架的薄壁部处的固定力减小，可能导致定子铁心的偏移和脱落，并且，该部分的定子铁心和框架的紧贴性降低，也可能导致冷却效果降低。
发明内容
本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种旋转电机的定子，其能在框架的因形成冷却通路而产生的薄壁部与没有冷却通路的厚壁部处降低定子铁心的压缩应力的不平衡。
本发明的旋转电机的定子包括：定子铁心，该定子铁心形成为筒状；以及框架，所述定子铁心以规定的过盈量嵌合固定在所述框架的内周侧，并且，在所述框架的外周侧形成有对所述定子铁心进行冷却的冷却流体的通路，所述旋转电机的定子的特征在于，所述框架的因形成冷却通路而产生的薄壁部的所述过盈量比没有冷却通路的厚壁部的所述过盈量要大。
根据本发明，旋转电机的定子包括：定子铁心，该定子铁心形成为筒状；以及框架，所述定子铁心以规定的过盈量嵌合固定在所述框架的内周侧，并且，在所述框架的外周侧形成有对所述定子铁心进行冷却的冷却流体的通路，所述框架的因形成冷却通路而产生的薄壁部的所述过盈量比没有冷却通路的厚壁部的所述过盈量要大，因此，存在以下效果：可以获得一种能在框架的薄壁部和厚壁部处降低定子铁心的压缩应力的不平衡的旋转电机的定子。
附图说明
图1是表示本发明实施方式一的旋转电机的定子的示意结构的剖视图。
图2是表示本发明实施方式二的旋转电机的定子的框架的剖视图。
图3是表示本发明实施方式二的旋转电机的定子的框架的内周侧锥面部的剖视图。
(符号说明)
1 转子
2 定子铁心
3 定子绕组
4 框架
4a 锥面部
5 外筒框架
6 通路
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明，但在各图中，对于相同或相当的部分标注相同符号来进行说明。
实施方式一
图1是表示本发明实施方式一的旋转电机的定子的示意结构的剖视图。在图1中，定子铁心2是通过沿轴向层叠被冲裁加工成规定形状的薄钢板而形成为筒状的，并固定有定子绕组3，其中，上述定子铁心2配置于被支承成能自由旋转的转子1的外周侧。另外，定子铁心2通过热套或压入以规定的过盈量嵌合固定于框架4的内周侧，该框架4是对薄铁板进行整形而形成为筒状的。在框架4的外周侧安装有外筒框架5，在上述框架4与外筒框架5之间形成有对定子铁心2进行冷却的冷却水或冷却油等冷却流体的通路6。
另外，在上述说明中，对框架4是将薄铁板成形而形成为筒状的情况进行了说明，但框架4的制作方法并不限定于薄板成形，另外，材质也不限定于铁。
框架4的形成有冷却用的通路6的部分为了高效地将来自定子铁心2的热量传递至冷却流体而尽可能形成为薄壁，因此，与框架4的没有冷却用的通路6的厚壁部相比会产生大幅的刚性差异，当将嵌合固定框架4和定子铁心2时的过盈量设为恒定时，在框架4的壁厚部处固定定子铁心2的紧固力会变得过大，从而可能产生定子铁心2在轴向上变形，或铁损增加。另外，在框架4的存在通路6的薄壁部处，可能会因紧固力不足而导致定子铁心2的固定变得不充分，或者因紧贴性降低而导致热传导变差、从而导致定子铁心2的冷却变差。为了消除上述可能性，使框架4的图1所示的薄壁部A的内径设置得比厚壁部B的内径要小。
通过如上所述使薄壁部A的内径设定得比厚壁部B的内径要小，在厚壁部处不会用力地紧固定子铁心2，能实现轴向上的紧固力的均匀化，因此，能消除在嵌合于厚壁部的部分的定子铁心2处因压缩应力而产生的铁损的不平衡(对声音、振动、效率产生影响)和层叠的定子铁心2在轴向上的变形。这尤其能抑制以下情况：在旋转电机驱动的运转中，来自定子铁心2、定子绕组3的发热使定子铁心2发生热膨胀，且框架4被冷却流体冷却，导致厚壁部的紧固力(压缩应力)进一步变大。
另外，定子框架4的薄壁部以某一程度紧固的状态对定子铁心2进行固定，因此，能满足常温时的固定力，并且，若是薄壁部，则压缩应力的上升量在定子铁心2的温度上升时也比厚壁部要小，因此，不会产生极端的压缩应力增大。此外，通过增大薄壁部的过盈量，提高了定子铁心2与框架4的紧贴性，使热传导变佳，从而较佳地冷却定子铁心2。
实施方式二
图2是表示本发明实施方式二的旋转电机的定子的框架的剖视图，图3是表示本发明实施方式二的旋转电机的定子的框架的内周侧锥面部的局部剖视图，图3是图2的C部细节。
在上述实施方式一中，对框架4的薄壁部的内径比厚壁部的内径要小的情况进行了说明，但是，若因内径的不同而存在台阶，则在将定子铁心2与框架4嵌合时可能会产生定子铁心2卡在台阶上而不能笔直地嵌合、或者在刮削框架4的台阶的状态下进行嵌合而导致压入力变得过大等情况，但是，在实施方式二中，如图2及图3所示，通过将框架4的内周侧的大径部和小径部间的台阶设为锥面部4a，能进行顺利的嵌合。
另外，其它部分与上述实施方式一相同，因此，省略说明。
实施方式三
在上述实施方式一中，对框架4的薄壁部的内径比厚壁部的内径要小的情况进行了说明，但是，在实施方式三中，在框架4的内径保持恒定的状态下，也可使定子铁心2的与图1所示的薄壁部A相对应的位置的外径大于与厚壁部B相对应的位置的外径，能获得与实施方式一相同的效果。
另外，其它部分与上述实施方式一相同，因此，省略说明。
另外，本发明在其发明的范围内，能将各实施方式自由组合，或是将各实施方式适当变形、省略，并不因上述实施方式而限定本发明。

Claims (1)

1.一种旋转电机的定子，包括：
定子铁心，该定子铁心形成为筒状；以及
框架，所述定子铁心以规定的过盈量嵌合固定于所述框架的内周侧，并且，在所述框架的外周侧形成有对所述定子铁心进行冷却的冷却流体的通路，
所述旋转电机的定子的特征在于，
所述框架的因形成冷却通路而产生的薄壁部的内径形成为比没有冷却通路的厚壁部的内径小，从而使所述框架的因形成冷却通路而产生的薄壁部的所述过盈量比没有冷却通路的厚壁部的所述过盈量要大，
因所述框架的所述薄壁部的内径和供所述定子铁心嵌合固定的所述厚壁部的内径不同而产生的轴向的台阶部分形成为锥面状。
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