CN115250017A - 定子 - Google Patents

Abstract

根据本发明的定子(20)配备有：定子铁心(21)，所述定子铁心(21)被分割成环状的铁心背部(25)、以及从铁心背部(25)的内周侧突出地设置的齿(26)；以及端板(22)，所述端板(22)紧固并推压铁心背部(25)以及齿(26)的轴向上的至少一端侧。

Description

定子

本申请要求2021年4月28日申请的日本专利申请No.2021-075760的优先权，该日本专利申请通过参照其包括说明书、权利要求书、附图和摘要在内的整体而被合并于此。

技术领域

本公开涉及一种配备有被分割成铁心背部和齿的定子铁心的定子。

背景技术

定子是旋转电机的固定部分，配备有将钢板层叠而成的定子铁心和卷绕于定子铁心的定子线圈。定子铁心具有环状的背部磁轭(铁心背部)和从背部磁轭的内周侧突出地设置的齿。

被分割的定子铁心(分割铁心)例如被分割成背部磁轭和齿来构成。在日本特开2019-068567号公报中公开了一种分割铁心，所述分割铁心沿着环状的背部磁轭的内周设置有多个凹部，将齿的基端部嵌合于背部磁轭的凹部中。

发明内容

不过，定子铁心通过热压配合等压入而被固定于旋转电机的壳体。这时，通过将由压入产生的径向的加压力作用于定子铁心，在定子铁心产生平面内应力，定子铁心的铁损增加。

在上述被分割成铁心背部和齿的定子铁心中，在通过压入而被固定于壳体的状态下，在铁心背部及齿各自分别产生平面内应力，定子铁心的铁损增加。

因此，本公开提供一种在被分割成铁心背部和齿的定子铁心中能够抑制铁心背部以及齿各自的铁损的定子。

解决课题的手段

根据本公开的定子，其特征在于，配备有：定子铁心，所述定子铁心被分割成环状的铁心背部和从铁心背部的内周侧突出地设置的齿；以及端板，所述端板在轴向上紧固并推压铁心背部及齿。

在根据本公开的定子中，优选地，铁心背部与齿相比铁损大，端板的紧固并推压铁心背部的面比端板的紧固并推压齿的面向定子铁心突出。

在根据本公开的定子中，优选地，铁心背部与齿相比铁损大，被端板紧固并推压之前的铁心背部的轴向的长度比被端板紧固并推压之前的齿的轴向的长度长。

发明的效果

根据本公开的定子，能够使被分割成铁心背部和齿的定子铁心的铁心背部及齿各自分别产生平面外应力，并且抑制铁心背部及齿各自的铁损。

附图说明

图1是表示根据实施方式的旋转电机的示意图。

图2是表示作为实施方式的一个例子的定子的立体图。

图3是表示定子铁心的平面内应力及平面外应力与铁损的关系的图表。

图4A是表示作为实施方式的另一个例子的定子的立体图。

图4B是图4A的AA截面图。

图5A是表示作为实施方式的另一个例子的定子的立体图。

图5B是表示图5A的BB截面图。

具体实施方式

下面，对于本公开的实施方式详细进行说明。在下面的说明中，具体的形状、材料、方向、数值等是为了易于对本公开进行理解的例子，可以按照用途、目的、规格等适当地变更。

下面利用图1及图2对于配备有作为实施方式的一个例子的定子20的旋转电机10进行说明。图1是表示旋转电机10的示意图。图2是表示定子20的定子铁心21的立体图。下面，按照将旋转电机10的旋转轴11作为轴向的周向及径向进行说明。

旋转电机10是配备有根据本公开的定子20的装置。旋转电机10搭载于混合动力车辆、电动汽车等电动车辆中。旋转电机10在动力运行时借助从电池(图中未示出)供应的电力作为电动机起作用，驱动电动车辆的车轮，在制动时作为发电机起作用，回收再生能量，给电池充电。

旋转电机10配备有：旋转轴11；转子12，所述转子12作为被固定设置于旋转轴11的旋转件；定子20，所述定子20作为通过与转子12相互作用而产生旋转转矩的固定件；壳体13，所述壳体13收容旋转轴11、转子12以及定子20；以及多个螺栓14，所述多个螺栓14将后面将要描述的定子铁心21固定于壳体13。

在转子12，配置有多个永久磁铁(图中未示出)。当向后面描述的定子线圈23供应驱动电流时，转子12借助于由供应的驱动电流在定子线圈23中产生的电磁力而相对于定子20进行旋转。

如上所述，定子20通过与转子12相互作用而产生旋转转矩。在定子20中，通过利用端板22紧固并推压后面将要描述的定子铁心21的铁心背部25以及齿26的轴向两端部，可以抑制定子铁心的铁损，后面将对此详细进行描述。

定子20具有：定子铁心21，所述定子铁心21是将钢板层叠而构成的；端板22，所述端板22设置于定子铁心21的轴向上的至少一端侧(在本例中，设置于两端侧)；以及定子线圈23，所述定子线圈23被卷绕于定子铁心21的槽(后面将要描述的齿26之间的周向上的间隙)中。

如图2所示，定子铁心21如上所述是将薄钢板层叠而构成的，在内侧形成有多个槽，定子线圈23被插入槽中。定子铁心21具有构成环状的铁心背部25、以及从铁心背部25的内周侧突出地设置的齿26。

定子铁心21通过分割成铁心背部25和齿26而构成。更详细地说，在定子铁心21中，沿着铁心背部25的内周形成多个凹部25A，齿26的基端部嵌合于凹部25A。

端板22是由非磁性体构成的环状的板。端板22设置于定子铁心21的轴向上的两端侧。另外，端板22在径向上分别横跨整个铁心背部25以及齿26地设置。由后面将要描述的螺栓14将端板22与定子铁心21一起紧固于壳体13。

在定子铁心21及端板22被固定于壳体13的状态下，定子铁心21被端板22紧固并推压，轴向的加压力作用于层叠的定子铁心21。换句话说，铁心背部25及齿26被端板22紧固并推压，轴向的加压力作用于铁心背部25及齿26。由此，在铁心背部25及齿26产生平面外应力，能够抑制定子铁心21的铁损，后面将对此详细进行描述。

螺栓14贯通定子铁心21的贯通孔及端板22的贯通孔而与壳体13螺纹配合，对定子铁心21、端板22及壳体13进行紧固，将定子铁心21及端板22固定于壳体13。

下面利用图3说明定子铁心21的平面内应力及平面外应力与铁损的关系。

如图3(A)的图表所示，在将定子铁心21固定于壳体13之前，定子铁心21具有由定子铁心21的材质引起的铁损。

在将定子铁心21固定于壳体13时，进行热压嵌合等压入。这时，在定子铁心21，由于在径向上作用加压力，因此，产生平面内应力。这里，所谓平面内应力，是由在钢板的径向上作用的加压力引起的在钢板面内产生的应力。如图3(B)的图表所示，在定子铁心21中产生平面内应力的情况下，定子铁心21的铁损增加。

但是，如图3(C)的图表所示，在定子铁心21中产生平面外应力的情况下，确认铁损受到抑制。这里，所谓平面外应力，是由在钢板的轴向上作用的加压力引起的在钢板面内产生的应力。因此，在定子铁心21中产生平面内应力的情况下，通过在轴向上作用加压力而使定子铁心21产生平面外应力，能够抑制定子铁心21的铁损。

在本例中，在被分割成铁心背部25和齿26的定子铁心21中，在定子铁心21及端板22被固定于壳体13的状态下，铁心背部25及齿26被端板22紧固并推压，轴向的加压力作用于铁心背部25及齿26。由此，在铁心背部25及端板26产生平面外应力，能够抑制铁心背部25及齿26各自的铁损。其结果是，能够抑制定子铁心21的铁损。

下面，对于在定子铁心21中，利用不同的材质构成铁心背部25及齿26，铁心背部25与齿26的铁损不同的例子进行说明。更详细地说，在定子铁心21中，构成为使得铁心背部25的铁损比齿26的铁损大。在本例中，作为构成铁心背部25的钢板，优选使用电磁钢板。另外，作为构成齿26的钢板，优选使用非晶金属或者纳米结晶。

并且，下面，对于在上述的被分割成铁心背部25和齿26的定子铁心21中，在如上所述使铁心背部25的铁损比齿26的铁损大的情况下，使铁心背部25的铁损抑制量比齿26的铁损抑制量大的例子进行说明。

利用图4A及图4B，对于作为实施方式的另一个例子的定子详细地进行说明。图4A是表示定子铁心31的立体图。图4B是图4A的AA截面图。

如上所述，定子具有将钢板层叠而构成的定子铁心31、以及设置在定子铁心31的轴向的两端侧的端板32。另外，如上所述，定子铁心31被分割成铁心背部35和齿36而构成。

端板32形成为具有端板32的与定子铁心31相对向的面由紧固并推压铁心背部35的相对面32A和紧固并推压齿26的相对面32B构成的台阶，相对面32A比相对面32B向定子铁心31突出。

通过如上所述地构成，利用螺栓14将定子铁心31、端板32以及壳体13紧固起来(参照图1)，在利用端板32在定子铁心31的轴向上作用紧固加压力时，铁心背部35的压缩量变得比齿36的压缩量大，在铁心背部35产生的平面外应力变得比在齿26产生的平面外应力大。

另外，在图4A及图4B中，极端放大地表示出端板32的相对面32A与相对面32B的台阶，也极端放大地表示出被紧固并推压而形成的铁心背部35与齿36的台阶。

这时，如上所述，由于铁心背部35的铁损比齿36的铁损大，因此，通过在铁心背部35产生比齿36大的平面外应力，产生与铁损的大小相应的平面外应力，可以根据铁损的大小来抑制铁损。

这样，通过比紧固并推压端板32的齿36的相对面32B向定子铁心31突出地形成紧固并推压端板32的铁心背部35的相对面32A，对于铁损比齿36大的铁心背部35，与齿36相比，可以更加抑制铁损。

下面利用图5A及图5B详细地说明作为实施方式的另一个例子的定子。图5A是表示定子铁心41的立体图。图5B是图5A的BB截面图。

与上述实施方式一样，定子具有将钢板层叠而构成的定子铁心41和设置于定子铁心41的轴向上的两端侧的端板42(图中未示出)。另外，如上所述，定子铁心41通过分割成铁心背部45和齿46而构成。

在定子铁心41中，在被固定于壳体13之前，即，在被端板42紧固并推压之前的铁心背部45的轴向的长度(高度H1)比被端板42紧固并推压之前的齿46的轴向上的长度(高度H2)长。

通过如上所述地构成，在利用螺栓14紧固定子铁心41、端板42以及壳体13(参照图1)，利用端板42在定子铁心41的轴向上作用加压力时，铁心背部45的压缩量变得比齿46的压缩量大，在铁心背部45产生的平面外应力变得比在齿46产生的平面外应力大。

这时，如上所述，由于铁心背部45的铁损比齿36的铁损大，因此，通过使铁心背部45产生比齿46大的平面外应力，能够产生与铁损的大小相应的平面外应力，能够根据铁损的大小来抑制铁损。

这样，通过使被端板42紧固并推压之前的铁心背部45的轴向上的长度构成得比被端板42紧固并推压之前的齿46的轴向上的长度长，对于铁损比齿46大的铁心背部45，与齿46相比可以更加抑制铁损。

另外，在图5A及图5B中，极端放大地表示出被紧固并推压之前的铁心背部45与齿46的高低差。

另外，不言而喻，本发明并不限于上述实施方式及其变形例，在本申请的权利要求书所记载的事项的范围内，可以进行各种变更或改良。

Claims (3)

1.一种定子，其中，配备有：

定子铁心，所述定子铁心被分割成环状的铁心背部、以及从所述铁心背部的内周侧突出地设置的齿；以及

端板，所述端板在轴向上紧固并推压所述铁心背部以及所述齿。

2.如权利要求1所述的定子，其中，

所述铁心背部的铁损比所述齿的铁损大，

所述端板的紧固并推压所述铁心背部的面比所述端板的紧固并推压所述齿的面向所述定子铁心突出。

3.如权利要求1所述的定子，其中，

所述铁心背部的铁损比所述齿的铁损大，

被所述端板紧固并推压之前的所述铁心背部的轴向上的长度比被所述端板紧固并推压之前的所述齿的轴向上的长度长。

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