JP2007252040A - 回転電機のステータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】筒状ハウジング11内にその内面に沿って円環状に分割コア12を配置し、その各分割コア12にそれぞれにコイル13を巻回した回転電機のステータSである。各分割コア12を圧粉からなし、その分割コア12を円環状に配置した外周面に、上下2分割の筒状ハウジング11をねじ込んで、ねじ締めによって分割コア12の締結を行う。圧紛コアは、高周波性能が良く、小型高出力化に向いている。ねじ締めは、そのねじ締めトルクを管理し易いため、分割コアの締結力を必要最小限のものとすることができる。環状に配置した分割コア12の内周面に、その内周面の位置決め用治具を設けて、分割コア12の内面を円環状に位置決めする。
【選択図】図1
Description
また、例えば、ハイブリッド自動車では、バッテリーからの直流をインバータで3相交流に変換し、その3相交流電源を上記各コイルに供給する。今日、その3相交流には約500V程度の高電圧が使用されて回転電機の高出力化が図られている。
このような実情の下、従来の電磁鋼板製の分割コアに比べ、高周波での鉄損が低い圧紛製分割コアの開発が進められている。この圧紛コアは、粒子内の渦電流を閉じ込めるため、本質的に渦電流を抑制でき、高周波性能が良いものである。
特に、分割コア2を圧紛製とした場合、コア2にピン孔を形成することは煩雑である。
ハウジングの焼き嵌めによる分割コアの締結は、その締結力の正確な算出が困難であるため、その各分割コアの製作公差を吸収すべく、勢い、その焼き嵌め力を大きくしがちであるが、実際には、その締結力はそれほど必要としていない。このため、その締結力を管理できれば、その締結力は必要最小限のものとすることが好ましい。
ねじ締めは、そのねじ締めトルクを管理し易いため、分割コアの締結力を必要最小限のものとすることができる。
因みに、分割コアのバックヨークの厚みは、コアの大きさ等によって一義的に決定されるが、その背面にねじを切っても、コア性能には問題とならないため、従来の分割コアの設計において、ねじ切りすればよい。
圧紛コアは、上述のように、高周波性能が良いものであって、小型高出力化に向いている。しかし、機械的強度に問題はあるが、上記ねじ締めによって、分割コアの締結を行えば、必要最小限の力でもって締結し得るため、圧紛製であっても、その締結によって損傷する恐れはない。
このとき、下側のハウジングは、各分割コアを円環状に配置する役目を果たすのものとし、上側のハウジングをその円環状に配置された分割コアの外周面にねじ込んで締結するようにすることができる。その下側ハウジングによる分割コアの配置は、下側ハウジングの内面に各分割コアに嵌る係止片を設けたり、各分割コアが嵌る凹部を下側ハウジング内面に形成して、各分割コアを位置決めすると良い。
この両ねじ15、16は、そのねじ進行回転方向をロータ4の回転トルク方向と同じとしても良いが、ロータ4の回転トルクに対し、そのねじ進行回転方向(締結方向)が抗するように(ロータ4の回転トルク方向と逆に)設定することが好ましい。すなわち、回転トルクが働けば、さらに各分割コア12が強固に締結されるように設定することが好ましい。
また、ハウジング11a、11bを分割コア12外周面にねじ込む際、そのねじ込みにつれて、分割コア12の円環状の径が小さくなって隣接する分割コア12がそのバックヨーク12bの両側端面で押し合って(相互に抗力を作用させて)固定状態になるように、そのねじ15、16の径を設定する。
この円環状に配置された分割コア12の外周面に、図3に示すように上下の分割ハウジング11a、11bをねじ込んで各分割コア12を締結する(同図においては、治具20は省略している)。この締結により、図1に示すように、隣接する分割コア12同士がそのバックヨーク12bの両側端面で押し合って固定状態になる。
このとき、治具20の載置円板20aは配置された円環状の分割コア12の外周面より、下側分割ハウジング11bのねじ込み厚さ以上小径に設定されている。このため、下側分割ハウジング11bのねじ込みに支障はない。
そのねじ締め度合は、各分割コア12を締結するための必要最小限の力として、そのねじ締めトルクを管理する。そのトルクは実験等によって、適宜に設定する。
また、図5に示すように分割ハウジング11a、11bは蓋11c付とすることもできる。
このとき、下側分割ハウジング11bは、ねじ16を形成しないものとすれば、その下側分割ハウジング11bを治具20の代わりとして、そのハウジング11b内に分割コア12を円環状に配置して、上側分割ハウジング11aを分割コア12の背面(外周面)にねじ込むようにすることもできる。この場合、分割コア12の背面下側にはねじ15を形成しないようにすることもでき、下側分割ハウジング11bの内周面に各分割コア12の背面を位置決めすることによって、その円環状分割コア12の内周面がロータ4と所要のギャップを有するように位置決めされる。
さらに、ハウジング11は、分割せずに、図6に示すように、一つものとすることもできる。
・ 12 分割コア
・ 13 コイル
15 分割コア側ねじ
16 ハウジング側ねじ
17 分割コア位置決め用段部
18 バックヨークの凹部
19 分割コア位置決め用突片
20 治具
S ステータ
Claims (5)
- 筒状ハウジング11内にその内面に沿って円環状に分割コア12を配置し、その各分割コア12にそれぞれにコイル13を巻回した回転電機のステータSにおいて、
各分割コア12を圧粉からなるものとして、その分割コア12を円環状に配置した外周面に上記筒状ハウジング11をねじ込み、そのねじ締めによって各分割コア12の締結を行ったことを特徴とする回転電機のステータ。 - 上記筒状ハウジング11を上下2分割のもの11a、11bとした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。
- 請求項1又は2に記載の回転電機のステータの製造方法であって、上記分割コア12を円環状に配置し、その円環状に配置した分割コア12の外周面に上記筒状ハウジング11をねじ込み、そのねじ締めによって分割コア12を締結するとともに、そのねじ込みトルクを調整して前記各分割コア12の締結力を調整することを特徴とする回転電機のステータの製造方法。
- 請求項1又は2に記載の回転電機のステータSに使用する分割コア12であって、圧紛により製造されているとともに、その外周面に、上記筒状ハウジング11がねじ込まれるねじ15が形成されていることを特徴とする回転電機のステータ用分割コア。
- 請求項1又は2に記載の回転電機のステータSに使用する筒状ハウジング11であって、円環状に配置した分割コア12の外周面にねじ込まれるねじ16を内周面に有することを特徴とする回転電機のステータ用ハウジング。
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