JP2008312366A - Rotating electric machine and its core - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機及びそのコアに関し、特に、周方向に分割された複数のコア分割片と、これら複数のコア分割片を外周側から締め付けることでコア分割片同士を締結する締結部材と、を備えるコア、及びこのコアを備える回転電機に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine and its core, in particular, a plurality of core divided pieces divided in the circumferential direction, and a fastening member that fastens the core divided pieces together by tightening the plurality of core divided pieces from the outer peripheral side, And a rotary electric machine including the core.
複数のコア分割片を結合して回転電機のコアを構成する関連技術が下記特許文献1に開示されている。特許文献1においては、周方向に分割された複数のコア分割片を円筒状のハウジング(締結部材)内に圧入することで、これら複数のコア分割片をハウジングにより外周側から締め付けて締結している。 The related art which comprises a core of a rotating electrical machine by combining a plurality of core division pieces is disclosed in Patent Document 1 below. In Patent Document 1, a plurality of core division pieces divided in the circumferential direction are press-fitted into a cylindrical housing (fastening member), and the plurality of core division pieces are fastened and tightened from the outer peripheral side by the housing. Yes.
その他にも、下記特許文献2による回転電機が開示されている。 In addition, a rotating electrical machine according to Patent Document 2 below is disclosed.
周方向に分割された複数のコア分割片を締結部材により外周側から締め付けて締結する場合に、回転電機の軸線方向に関して各コア分割片の相対位置にばらつきが生じると、コアの磁気抵抗が増大し、回転電機の出力低下等、回転電機の性能の低下を招きやすくなる。 When a plurality of core divided pieces divided in the circumferential direction are fastened and tightened from the outer peripheral side by a fastening member, if the relative position of each core divided piece varies in the axial direction of the rotating electrical machine, the magnetic resistance of the core increases. In addition, the performance of the rotating electrical machine is likely to deteriorate, such as a decrease in output of the rotating electrical machine.
回転電機の軸線方向に関する各コア分割片の相対位置のばらつきを抑えるために、軸線方向に関する各コア分割片の端面に当接することで各コア分割片の軸線方向の位置決めを行う位置決め用の部材を締結部材に設けることも考えられる。しかし、その場合は、締結部材において、位置決め用の部材が設けられた部分の剛性が他の部分より高くなり、位置決め用の部材が設けられた部分とそれ以外の部分とでコア分割片の締め付け力が異なってくる。その結果、締結部材による各コア分割片の締め付け力が不均一化する。 In order to suppress variation in the relative position of each core segment in the axial direction of the rotating electrical machine, a positioning member for positioning the core segment in the axial direction by contacting the end surface of each core segment in the axial direction It is also conceivable to provide the fastening member. However, in that case, in the fastening member, the rigidity of the portion where the positioning member is provided is higher than the other portions, and the core split piece is tightened between the portion where the positioning member is provided and the other portions. The power is different. As a result, the fastening force of each core split piece by the fastening member becomes non-uniform.
本発明は、回転電機の軸線方向に関して各コア分割片の相対位置のばらつきを抑えるとともに各コア分割片の締め付け力を均一化することを目的とする。 An object of this invention is to suppress the dispersion | variation in the relative position of each core division piece regarding the axial direction of a rotary electric machine, and to equalize | tighten the clamping force of each core division piece.
本発明に係る回転電機及びそのコアは、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。 The rotating electrical machine and its core according to the present invention employ the following means in order to achieve the above-described object.
本発明に係る回転電機のコアは、周方向に分割された複数のコア分割片と、これら複数のコア分割片を外周側から締め付けることでコア分割片同士を締結する締結部材と、を備える回転電機のコアであって、締結部材には、回転電機の軸線方向に関する各コア分割片の端面と当接することで当該軸線方向に関する各コア分割片の位置決めを行う位置決め部材が設けられており、位置決め部材は、前記コア分割片の端面と当接するよう径方向内側へ突出した複数の突出部であって、前記周方向に関して互いに間隔を空けて配置された複数の突出部を含むことを要旨とする。 The core of the rotating electrical machine according to the present invention includes a plurality of core division pieces divided in the circumferential direction, and a rotation member that fastens the plurality of core division pieces from the outer peripheral side to fasten the core division pieces. A positioning member for positioning each core segment in the axial direction by contacting an end surface of each core segment in the axial direction of the rotating electrical machine is provided on the fastening member. The gist includes a plurality of protrusions protruding inward in the radial direction so as to come into contact with an end face of the core split piece, and including a plurality of protrusions arranged at intervals with respect to the circumferential direction. .
また、本発明に係る回転電機のコアは、周方向に分割された複数のコア分割片と、これら複数のコア分割片を外周側から締め付けることでコア分割片同士を締結する締結部材と、を備える回転電機のコアであって、締結部材には、回転電機の軸線方向に関する各コア分割片の端面と当接することで当該軸線方向に関する各コア分割片の位置決めを行う位置決め部材が取り付けられており、位置決め部材は、回転電機の径方向に関する締結部材と位置決め部材との間の相対変位が許容される状態で締結部材に取り付けられていることを要旨とする。 The core of the rotating electrical machine according to the present invention includes a plurality of core divided pieces divided in the circumferential direction, and a fastening member that fastens the core divided pieces together by fastening the plurality of core divided pieces from the outer peripheral side. A positioning member for positioning each core segment in the axial direction by contacting the end surface of each core segment in the axial direction of the rotating electrical machine is attached to the fastening member. The gist is that the positioning member is attached to the fastening member in a state in which relative displacement between the fastening member and the positioning member in the radial direction of the rotating electrical machine is allowed.
また、本発明に係る回転電機のコアは、周方向に分割された複数のコア分割片と、これら複数のコア分割片を外周側から締め付けることでコア分割片同士を締結する締結部材と、を備える回転電機のコアであって、締結部材には、回転電機の軸線方向に関する各コア分割片の端面と当接することで当該軸線方向に関する各コア分割片の位置決めを行う位置決め部材が取り付けられており、位置決め部材は、締結部材にその外周にて取り付けられていることを要旨とする。 The core of the rotating electrical machine according to the present invention includes a plurality of core divided pieces divided in the circumferential direction, and a fastening member that fastens the core divided pieces together by fastening the plurality of core divided pieces from the outer peripheral side. A positioning member for positioning each core segment in the axial direction by contacting the end surface of each core segment in the axial direction of the rotating electrical machine is attached to the fastening member. The gist of the positioning member is attached to the fastening member at the outer periphery thereof.
また、本発明に係る回転電機は、ロータと、ロータの外周を取り囲むステータコアと、を備える回転電機であって、ステータコアが、本発明に係るコアであることを要旨とする。 Moreover, the rotating electrical machine which concerns on this invention is a rotating electrical machine provided with a rotor and the stator core which surrounds the outer periphery of a rotor, Comprising: It makes it a summary that a stator core is a core which concerns on this invention.
本発明によれば、回転電機の軸線方向に関して各コア分割片の相対位置のばらつきを抑えることができるとともに各コア分割片の締め付け力を均一化することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress variation in the relative position of each core segment in the axial direction of the rotating electrical machine and to uniformize the tightening force of each core segment.
以下、本発明を実施するための形態(以下実施形態という)を図面に従って説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.
「実施形態1」
図1〜5は、本発明の実施形態1に係るコアを備える回転電機の概略構成を示す図であり、本発明を回転電機のステータコア12に適用した場合を示す。図1は回転電機の軸線方向から見たロータ14及びステータ(ステータコア12)の内部構成の概略を示し、図2は回転電機の軸線方向から見たステータコア12の構成の概略を示し、図3は回転電機の軸線方向と直交する方向から見たステータコア12の内部構成の概略を示し、図4は回転電機の軸線方向から見た締結部材20の構成の概略を示し、図5は回転電機の軸線方向と直交する方向から見た締結部材20の内部構成の概略を示す。実施形態1に係る回転電機は、ロータ14と、ロータ14の外周を取り囲み図示しないケーシングに固定されたステータ(ステータコア12)とを備え、ロータ14とステータとが回転電機の軸線方向に直交する方向、つまり半径方向に対向配置されたラジアル型の回転電機である。
“Embodiment 1”
1-5 is a figure which shows schematic structure of the rotary electric machine provided with the core which concerns on Embodiment 1 of this invention, and shows the case where this invention is applied to the
ロータ14は、その中心軸(回転電機の軸線と一致する)まわりに回転可能である。ステータコア12には、ロータ14側(回転電機の径方向内側)へ突出した複数のティース30が回転電機の周方向(ロータ14の回転方向)に沿って互いに間隔を空けて配列されており、各ティース30にはコイル16が配設されている。なお、図1では、ロータ14の具体的構成の図示を省略しているが、ロータ14に永久磁石を配設して磁石トルクを得る構成や、ロータ14に突極を形成してリラクタンストルクを得る構成等、様々な構成を採り得ることができる。
The
ステータコア12は、回転電機の周方向に関して分割された複数のコア分割片18と、これら複数のコア分割片18を外周側から締め付けることでコア分割片18同士を締結する略円筒状の締結部材20と、を備える。締結部材20によりコア分割片18同士を締結する際には、複数のコア分割片18を焼き嵌めあるいは圧入により締結部材20の内側にその内周面20aと接触させて嵌め込むことで、各コア分割片18が締結部材20により外周側から締め付けられる。なお、図1〜3では、ステータコア12をティース30単位で複数のコア分割片18に分割した例を示しているが、必ずしもティース30単位でステータコア12を分割しなくても構わない。また、各コア分割片18については、例えば薄い珪素鋼板(電磁鋼板)を回転電機の軸線方向に積層して形成することもできるし、圧粉磁心材料により成形することもできる。ここでの圧粉磁心材料は、鉄等の強磁性体の微小粒の表面に電気を通さない膜のコーティングを施した粉体を押し固めた材料である。
The
本実施形態では、回転電機の軸線方向(ロータ14の回転中心軸方向)に関する締結部材20の一端部には、この軸線方向に関する各コア分割片18の位置決めを行うための位置決め部材として、回転電機の径方向内側へ突出した複数の突出部32が設けられている。これら複数の突出部32は、回転電機の周方向に沿って互いに間隔を空けて配列されており、周方向に隣接する突出部32間には空隙33が形成されている。径方向内側へ突出した複数の突出部32は、回転電機の軸線方向に関する各コア分割片18の一端面18aとその当接面32aにて当接することで、この軸線方向に関する各コア分割片18の位置決めを行う。ここでは、複数の突出部32は、コア分割片18との当接面32aが同一平面上に位置するように形成されている。なお、締結部材20に設ける突出部32の数については任意に設定することができる。例えば、各コア分割片18毎に突出部32を設けることもできるし、複数の突出部32を共通のコア分割片18に当接させることもできるし、複数のコア分割片18に共通の突出部32を当接させることもできる。また、突出部32については、締結部材20と一体化することもできるし、締結部材20と別体にしてボルト等の取り付け部材により締結部材20に取り付けることもできる。
In the present embodiment, the rotating electrical machine is used as a positioning member for positioning each
このように、本実施形態では、締結部材20に設けた複数の突出部32を各コア分割片18の一端面18aに当接させることで、回転電機の軸線方向に関する各コア分割片18の位置決めを行うことができ、この軸線方向に関する各コア分割片18の相対位置のばらつきを抑えることができる。
As described above, in the present embodiment, the plurality of
さらに、本実施形態では、締結部材20に設けた複数の突出部32が回転電機の周方向に関して互いに間隔を空けて配置されているため、複数の突出部32が締結部材20の径方向に関する剛性にほとんど寄与しない。そのため、締結部材20において、突出部32が設けられた一端部の径方向に関する剛性は、他の部分(突出部32が設けられていない部分)の径方向に関する剛性と略等しい。したがって、複数のコア分割片18を圧入により締結部材20の内側に嵌め込む場合は、突出部32が設けられた一端部とそれ以外の部分とで、締結部材20の径方向外側への変形量が略等しく、コア分割片18の締め付け力(圧縮応力)も略等しい。また、複数のコア分割片18を焼き嵌めにより締結部材20の内側に嵌め込む場合は、突出部32が設けられた一端部とそれ以外の部分とで、締結部材20の径方向内側への収縮量が略等しく、コア分割片18の締め付け力(圧縮応力)も略等しい。したがって、締結部材20による各コア分割片18の締め付け力を、回転電機の軸線方向に関して均一化することができる。
Furthermore, in this embodiment, since the some
以上説明したように、本実施形態によれば、回転電機の軸線方向に関して各コア分割片18の相対位置のばらつきを抑えることができるとともに各コア分割片18の締め付け力を均一化することができる。その結果、ステータコア12の磁気抵抗を減少させることができ、回転電機の出力増大等、回転電機の性能向上を図ることができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to suppress variation in the relative position of each
「実施形態2」
図6〜8は、本発明の実施形態2に係るコアを備える回転電機の概略構成を示す図である。図6は回転電機の軸線方向から見たステータコア12の構成の概略を示し、図7は回転電機の軸線方向と直交する方向から見たステータコア12の内部構成の概略を示し、図8は回転電機の軸線方向から見た締結部材20の構成の概略を示す。以下の実施形態2の説明では、実施形態1と同様の構成または対応する構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
“Embodiment 2”
6-8 is a figure which shows schematic structure of a rotary electric machine provided with the core which concerns on Embodiment 2 of this invention. 6 shows an outline of the configuration of the
本実施形態では、回転電機の軸線方向に関する締結部材20の一端部には、この軸線方向に関する各コア分割片18の位置決めを行うための位置決め部材として、環状の位置決めプレート42が取り付けられている。位置決めプレート42は、回転電機の軸線方向に関する各コア分割片18の一端面18aとその当接面42aにて当接することで、この軸線方向に関する各コア分割片18の位置決めを行うことができる。ここでは、位置決めプレート42の当接面42aが平面形状に形成されている。
In the present embodiment, an
位置決めプレート42には、複数の長穴44が回転電機の周方向に関して互いに間隔を空けた状態で形成されており、各長穴44の長手方向は回転電機の径方向と一致している。位置決めプレート42は、各長穴44を通る複数のボルト(取り付け部材)46によって締結部材20に取り付けられている。これによって、締結部材20に作用する径方向の力が所定値F0よりも大きい場合に、ボルト46が長穴44の長手方向に沿って摺動し、回転電機の径方向に関する締結部材20と位置決めプレート42との間の相対変位が許容される。ここでの所定値F0は、複数のコア分割片18を焼き嵌めあるいは圧入により締結部材20の内側に嵌め込むときに、締結部材20が位置決めプレート42に対して径方向に摺動できる程度の値に設定される。ここでは、ボルト46による締結部材20と位置決めプレート42との締結力を調整することで、所定値F0の調整が可能である。なお、位置決めプレート42に設ける長穴44の数については任意に設定することができる。また、ボルト46の代わりにピンを用いて位置決めプレート42を締結部材20に取り付けることもできる。
A plurality of
本実施形態では、位置決めプレート42が、回転電機の径方向に関する締結部材20の変形を妨げない。例えば、複数のコア分割片18を圧入により締結部材20の内側に嵌め込む場合は、締結部材20における位置決めプレート42が取り付けられた一端部は、位置決めプレート42に対する径方向外側への相対的な変形が許容される。そのため、位置決めプレート42が取り付けられた一端部とそれ以外の部分とで、締結部材20の径方向外側への変形量が略等しく、コア分割片18の締め付け力(圧縮応力)も略等しい。また、複数のコア分割片18を焼き嵌めにより締結部材20の内側に嵌め込む場合は、締結部材20における位置決めプレート42が取り付けられた一端部は、位置決めプレート42に対する径方向内側への相対的な収縮が許容される。そのため、位置決めプレート42が取り付けられた一端部とそれ以外の部分とで、締結部材20の径方向内側への収縮量が略等しく、コア分割片18の締め付け力(圧縮応力)も略等しい。したがって、締結部材20による各コア分割片18の締め付け力を、回転電機の軸線方向に関して均一化することができる。
In the present embodiment, the
以上説明したように、本実施形態でも実施形態1と同様に、回転電機の軸線方向に関して各コア分割片18の相対位置のばらつきを抑えることができるとともに各コア分割片18の締め付け力を均一化することができる。
As described above, in the present embodiment as well as in the first embodiment, it is possible to suppress variations in the relative position of each
「実施形態3」
図9,10は、本発明の実施形態3に係るコアを備える回転電機の概略構成を示す図である。図9は回転電機の軸線方向から見たステータコア12の構成の概略を示し、図10は回転電機の軸線方向と直交する方向から見たステータコア12の内部構成の概略を示す。以下の実施形態3の説明では、実施形態1,2と同様の構成または対応する構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
“Embodiment 3”
9 and 10 are diagrams showing a schematic configuration of a rotating electrical machine including a core according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 9 shows an outline of the configuration of the
本実施形態では、回転電機の軸線方向に関する締結部材20の一端部には、この軸線方向に関する各コア分割片18の位置決めを行うための位置決め部材として、環状の位置決めリング52が取り付けられている。位置決めリング52は、回転電機の軸線方向に関する各コア分割片18の一端面18aとその当接面52aにて当接することで、この軸線方向に関する各コア分割片18の位置決めを行うことができる。ここでは、位置決めリング52の当接面52aが平面形状に形成されている。
In the present embodiment, an
締結部材20の外周面20bには、ねじ38が設けられており、位置決めリング52の内周面52bには、ねじ48が設けられている。そして、ねじ38,48同士の締結により、位置決めリング52が締結部材20にその外周面20bにて取り付けられている。なお、ここでは、ねじ締結以外に、例えば圧入によっても位置決めリング52を締結部材20の外周面20bに取り付けることが可能である。
A
本実施形態では、位置決めリング52が、回転電機の径方向に関する締結部材20の収縮を妨げない。例えば、複数のコア分割片18を焼き嵌めにより締結部材20の内側に嵌め込む場合は、締結部材20における位置決めリング52が取り付けられた一端部は、位置決めリング52に対する径方向内側への相対的な収縮が許容される。そのため、位置決めリング52が取り付けられた一端部とそれ以外の部分とで、締結部材20の径方向内側への収縮量が略等しく、コア分割片18の締め付け力(圧縮応力)も略等しい。したがって、締結部材20による各コア分割片18の締め付け力を、回転電機の軸線方向に関して均一化することができる。
In the present embodiment, the
以上説明したように、本実施形態でも実施形態1,2と同様に、回転電機の軸線方向に関して各コア分割片18の相対位置のばらつきを抑えることができるとともに各コア分割片18の締め付け力を均一化することができる。
As described above, in this embodiment as well as Embodiments 1 and 2, it is possible to suppress variation in the relative position of each
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited to such embodiment at all, and it can implement with a various form in the range which does not deviate from the summary of this invention. Of course.
12 ステータコア、14 ロータ、16 コイル、18 コア分割片、20 締結部材、30 ティース、32 突出部、38,48 ねじ、42 位置決めプレート、44 長穴、46 ボルト、52 位置決めリング。 12 stator cores, 14 rotors, 16 coils, 18 core split pieces, 20 fastening members, 30 teeth, 32 protrusions, 38, 48 screws, 42 positioning plates, 44 oblong holes, 46 bolts, 52 positioning rings.
Claims (4)
締結部材には、回転電機の軸線方向に関する各コア分割片の端面と当接することで当該軸線方向に関する各コア分割片の位置決めを行う位置決め部材が設けられており、
位置決め部材は、前記コア分割片の端面と当接するよう径方向内側へ突出した複数の突出部であって、前記周方向に関して互いに間隔を空けて配置された複数の突出部を含む、回転電機のコア。 A core of a rotating electrical machine comprising: a plurality of core division pieces divided in the circumferential direction; and a fastening member that fastens the core division pieces by fastening the plurality of core division pieces from the outer periphery side,
The fastening member is provided with a positioning member that positions each core divided piece in the axial direction by contacting the end face of each core divided piece in the axial direction of the rotating electrical machine.
The positioning member includes a plurality of projecting portions projecting radially inward so as to come into contact with an end surface of the core split piece, and the projecting portions include a plurality of projecting portions spaced from each other with respect to the circumferential direction. core.
締結部材には、回転電機の軸線方向に関する各コア分割片の端面と当接することで当該軸線方向に関する各コア分割片の位置決めを行う位置決め部材が取り付けられており、
位置決め部材は、回転電機の径方向に関する締結部材と位置決め部材との間の相対変位が許容される状態で締結部材に取り付けられている、回転電機のコア。 A core of a rotating electrical machine comprising: a plurality of core division pieces divided in the circumferential direction; and a fastening member that fastens the core division pieces by fastening the plurality of core division pieces from the outer periphery side,
The fastening member is attached with a positioning member that positions each core divided piece in the axial direction by contacting the end surface of each core divided piece in the axial direction of the rotating electrical machine,
The positioning member is a core of the rotating electrical machine that is attached to the fastening member in a state in which relative displacement between the fastening member and the positioning member in the radial direction of the rotating electrical machine is allowed.
締結部材には、回転電機の軸線方向に関する各コア分割片の端面と当接することで当該軸線方向に関する各コア分割片の位置決めを行う位置決め部材が取り付けられており、
位置決め部材は、締結部材にその外周にて取り付けられている、回転電機のコア。 A core of a rotating electrical machine comprising: a plurality of core division pieces divided in the circumferential direction; and a fastening member that fastens the core division pieces by fastening the plurality of core division pieces from the outer periphery side,
The fastening member is attached with a positioning member that positions each core divided piece in the axial direction by contacting the end surface of each core divided piece in the axial direction of the rotating electrical machine,
The positioning member is a core of the rotating electrical machine that is attached to the fastening member at the outer periphery thereof.
ステータコアが、請求項1〜3のいずれか1に記載のコアである、回転電機。 A rotating electrical machine comprising a rotor and a stator core surrounding the outer periphery of the rotor,
A rotating electrical machine, wherein the stator core is the core according to any one of claims 1 to 3.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010178505A (en) * | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Toyota Motor Corp | Rotor structure |
JP2011109813A (en) * | 2009-11-18 | 2011-06-02 | Toyota Motor Corp | Stator core |
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2007
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010178505A (en) * | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Toyota Motor Corp | Rotor structure |
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Legal Events
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Effective date: 20091116 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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