JP2010136467A - Stator core for motor, and motor containing it - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、モータのステータコアおよびこれを含むモータに関し、とくにステータコアを構成する電磁鋼板の構造に関する。 The present invention relates to a stator core of a motor and a motor including the same, and more particularly to a structure of an electromagnetic steel plate constituting the stator core.
電動コンプレッサ等に用いられるモータの構成として、ステータコアをハウジングの内部に挿入し、このステータコアの支持面を介して、外側からハウジングによって固定支持するものが周知である。この支持構造は、たとえば焼き嵌めや圧入によって実現される。このような構成の例は、特許文献1に示される。 As a configuration of a motor used for an electric compressor or the like, a configuration in which a stator core is inserted into a housing and fixed and supported by the housing from the outside via a support surface of the stator core is well known. This support structure is realized by, for example, shrink fitting or press fitting. An example of such a configuration is shown in Patent Document 1.
ところで、モータのステータコアを製造する方法として、ステータコアを構成する電磁鋼板を積層して固定する方法が知られている。この固定方法の例としては、接着電磁鋼板を用いる方法や、電磁鋼板の積層体の表面に接着層を形成する方法等がある。
接着電磁鋼板とは、電磁鋼板の全面にあらかじめ接着剤を塗布したものであり、この接着剤によって電磁鋼板を接着するものである。この方法では、接着剤の耐熱温度が不足するため電磁鋼板の歪み取り焼鈍を行うことができず、たとえば電動コンプレッサ用のステータコアの製造に用いるには妥当でない。
一方、電磁鋼板の積層体の表面に接着層を形成する方法は、接着剤の塗布または電着塗装によるものであり、これらは電動コンプレッサのステータコアの製造に適用可能である。たとえば図5に示すように、電磁鋼板100の表面に接着層110が形成される。ここで、電磁鋼板100は支持面101を介してハウジングに支持されるものであるが、図5のように支持面101に接着層110が存在したままでは支持面101の寸法精度が悪化するので、支持面101の接着層110を切削加工等によって除去する場合がある。
By the way, as a method of manufacturing a stator core of a motor, a method of stacking and fixing electromagnetic steel plates constituting the stator core is known. Examples of the fixing method include a method using an adhesive electromagnetic steel sheet and a method of forming an adhesive layer on the surface of a laminate of electromagnetic steel sheets.
The bonded electromagnetic steel sheet is obtained by applying an adhesive to the entire surface of the electromagnetic steel sheet in advance and bonding the electromagnetic steel sheet with this adhesive. In this method, since the heat-resistant temperature of the adhesive is insufficient, the electromagnetic steel sheet cannot be subjected to strain relief annealing, and is not appropriate for use in manufacturing a stator core for an electric compressor, for example.
On the other hand, a method of forming an adhesive layer on the surface of a laminate of electromagnetic steel sheets is by applying an adhesive or electrodeposition, and these can be applied to manufacture a stator core of an electric compressor. For example, as shown in FIG. 5, the
しかしながら、従来の技術では、支持面の接着層を除去することによって電磁鋼板間の固定力が低下し、防振効果が減少するという問題があった。
このような防振効果の減少はモータ一般に発生する問題であるが、とくに車両用のエアコンに用いられるモータ及び圧縮機を備えた電動コンプレッサのような、比較的小型かつ高回転数のものにおいて顕著となる。
However, the conventional technique has a problem in that the fixing force between the electromagnetic steel sheets is reduced by removing the adhesive layer on the support surface, and the vibration isolation effect is reduced.
Such a reduction in the vibration-proofing effect is a problem that generally occurs in motors, but it is particularly noticeable in motors that are used in air conditioners for vehicles and electric compressors that include a compressor and that are relatively small and have a high rotational speed. It becomes.
この発明はこのような問題点を解消するためになされたものであり、支持面の寸法精度を悪化させることなく防振効果を向上させるステータコアを提供することを目的とする。また、そのようなステータコアを含むモータを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a stator core that improves the vibration isolation effect without deteriorating the dimensional accuracy of the support surface. Moreover, it aims at providing the motor containing such a stator core.
この発明に係るモータのステータコアは、複数の電磁鋼板を積層して構成される積層体と、積層体の表面に形成されるとともに、複数の電磁鋼板を互いに固定する接着層とを備え、電磁鋼板は空隙部を有し、空隙部は、積層体が支持される支持面に対応する位置に設けられ、積層体の表面のうち空隙部を形成する部分の少なくとも一部は、接着層によって接着される。
このステータコアは、積層体の支持面に対応する位置に空隙部を有し、空隙部周辺の接着層によって電磁鋼板が互いに接着されるので、固定力が向上し、防振効果を増大させる。
A stator core of a motor according to the present invention includes: a laminated body configured by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets; and an adhesive layer that is formed on a surface of the laminated body and fixes the plurality of electromagnetic steel sheets to each other. Has a void portion, and the void portion is provided at a position corresponding to the support surface on which the laminate is supported, and at least a part of the surface of the laminate that forms the void portion is bonded by the adhesive layer. The
This stator core has a gap at a position corresponding to the support surface of the laminate, and the magnetic steel sheets are bonded to each other by the adhesive layer around the gap, so that the fixing force is improved and the vibration isolation effect is increased.
積層体の軸に垂直な面における中心点から見た空隙部が占める角度の大きさは、積層体の軸に垂直な面における中心点から見た支持面が占める角度の大きさよりも大きい。このような構成によれば、支持面の接着層が除去されていても、これを補う固定力を空隙部の接着層が提供するので、固定力を維持することができる。
ここで、中心点とは、積層体が環状である場合は、中心点を意味し、積層体が多角形状である場合は、重心を意味する。
積層体は、支持面を介して、焼き嵌めによって支持されてもよい。このような構成によれば、とくに支持面の寸法精度が高い場合において、積層体をより強固に支持することができる。
電磁鋼板は環状に形成されるとともに、内周面および外周面を備え、外周面の一部が支持面を構成してもよい。また、空隙部は、内周面との距離よりも外周面との距離が小さくなるように設けられてもよい。このような構成によれば、外周面の支持面近傍に設けられる空隙部の固定力をより有効なものとすることができる。
接着層は、積層体の軸に垂直な面における中心点から見て積層体の全角度にわたって外周面または空隙部の少なくとも一方に設けられてもよい。このような構成によれば、積層体の全角度にわたって固定力を発生させることができる。
支持面は、接着層によって接着されない露出面であってもよい。このような構成によれば、上述のように高い固定力を得ながら、支持面の寸法精度を低下させず維持することができる。
積層体の表面のうち空隙部を形成する部分の全体が、接着層によって接着されてもよい。このような構成によれば、空隙部における固定力をより高めることができる。
空隙部は閉じた形状の穴であってもよい。このような構成によれば、空隙部周辺における積層体の強度低下を回避することができる。
The size of the angle occupied by the air gap viewed from the center point on the plane perpendicular to the axis of the laminate is larger than the size of the angle occupied by the support surface viewed from the center point on the plane perpendicular to the axis of the stack. According to such a configuration, even if the adhesive layer on the support surface is removed, the fixing layer can provide a fixing force that compensates for this, so that the fixing force can be maintained.
Here, the center point means the center point when the laminate is annular, and means the center of gravity when the laminate is polygonal.
The laminate may be supported by shrink fitting via the support surface. According to such a configuration, the laminate can be supported more firmly, particularly when the dimensional accuracy of the support surface is high.
The electromagnetic steel sheet may be formed in an annular shape, and may include an inner peripheral surface and an outer peripheral surface, and a part of the outer peripheral surface may constitute a support surface. Further, the gap may be provided so that the distance to the outer peripheral surface is smaller than the distance to the inner peripheral surface. According to such a configuration, the fixing force of the gap provided in the vicinity of the support surface on the outer peripheral surface can be made more effective.
The adhesive layer may be provided on at least one of the outer peripheral surface and the void portion over the entire angle of the laminate as viewed from the center point on the plane perpendicular to the axis of the laminate. According to such a configuration, a fixing force can be generated over the entire angle of the laminate.
The support surface may be an exposed surface that is not bonded by the adhesive layer. According to such a configuration, the dimensional accuracy of the support surface can be maintained without deteriorating while obtaining a high fixing force as described above.
The whole part which forms a space | gap part among the surfaces of a laminated body may be adhere | attached by the contact bonding layer. According to such a configuration, the fixing force in the gap can be further increased.
The gap may be a closed hole. According to such a configuration, it is possible to avoid a decrease in strength of the laminate around the gap.
また、この発明に係るモータは、上述のステータコアと、ステータコアを支持するハウジングと、ステータコアに巻回されるコイルと、ステータコアに収容されるロータとを含む。
このモータにおいて、ステータコアは、積層体の支持面に対応する位置に空隙部を有し、空隙部の周辺において電磁鋼板が接着層によって互いに接着されるので、固定力が向上し、モータ全体の防振効果を増大させる。
A motor according to the present invention includes the above-described stator core, a housing that supports the stator core, a coil wound around the stator core, and a rotor accommodated in the stator core.
In this motor, the stator core has a gap at a position corresponding to the support surface of the laminate, and the electromagnetic steel sheets are bonded to each other around the gap by the adhesive layer, so that the fixing force is improved and the entire motor is prevented. Increase the vibration effect.
この発明に係るステータコアでは、電磁鋼板は支持面に対応する位置に空隙部を有し、この空隙部を形成する部分の少なくとも一部は、接着層によって接着されるので、空隙部における接着層によって、積層体の固定力を補うことができる。このため、電磁鋼板間における固定力の低下が抑制され、結果としてステータコアの防振効果が向上する。 In the stator core according to the present invention, the electromagnetic steel sheet has a gap at a position corresponding to the support surface, and at least a part of the portion forming the gap is bonded by the adhesive layer. The fixing force of the laminate can be supplemented. For this reason, a decrease in the fixing force between the electromagnetic steel sheets is suppressed, and as a result, the vibration isolation effect of the stator core is improved.
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係るステータコア10の構成を説明する断面図である。この断面図は、モータの軸(すなわちステータコア10の軸)に垂直な面によるものである。このステータコア10は、たとえば電動コンプレッサのモータに用いられる。
ステータコア10は、複数の電磁鋼板20を積層して構成される積層体30を含む。ここで、電磁鋼板20はステータコア10の軸方向(すなわち図1における紙面手前・奥方向)に積層されており、図1に示される積層体30の断面は、一枚の電磁鋼板20の断面からなる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the configuration of a
電磁鋼板20は環状に形成されており、内周面21および外周面22を備える。外周面22の一部は支持面23を構成する。この支持面23は、外周面22のさらに外側に設けられるハウジング(図1には示さず、図3に関連して後述)が、積層体30を支持する(すなわちステータコア10を支持する)ための領域である。外周面22は略円筒面を形成するが、外周面22のうち支持面23における径は、外周面22のうちその他の部分における径よりも大きく、したがって支持面23が突出する形状となっている。
The
この例では、3つの支持面23が電磁鋼板20の周方向に等間隔に設けられており、それぞれの間隔は120度である。
また、電磁鋼板20の内周面21は、ステータコア10に巻回されるコイルを支持するティースを構成する。
ステータコア10を構成する電磁鋼板20は、この例ではすべてが同一の形状を有し、したがってすべての電磁鋼板20が図1に示す断面形状を有する。
In this example, three
In addition, the inner
In this example, all of the
図2に、図1における支持面23の周辺の拡大図を示す。なお、図2には1つの支持面23のみが示されているが、図2の形状および以下の説明は、すべての支持面23について同様に当てはまる。
電磁鋼板20は空隙部24を有する。この空隙部24は、幅を有する円弧の形状であり、支持面23に対応する位置、たとえば支持面23のすぐ内側に設けられる。ここで、電磁鋼板20(または積層体30)の表面のうち、空隙部24を形成する部分を空隙面25とする。空隙部24は、空隙面25によって囲まれた閉じた形状の穴である。すなわち、空隙面25は、内周面21および外周面22とは連続していない。また、空隙部24は、電磁鋼板20を、軸方向(すなわち図2における紙面手前・奥方向)に貫通する穴である。
FIG. 2 shows an enlarged view of the periphery of the
The
電磁鋼板20の表面、すなわち積層体30の表面には、接着層40が形成される。接着層40は、内周面21上に形成される内周接着層41と、外周面22上に形成される外周接着層42と、空隙面25上に形成される空隙接着層45とを含む。
この接着層40は、積層された電磁鋼板20を互いに固定するものである。接着層40は、電磁鋼板20を互いに固定する効果を持つものであればどのような方法によって形成されてもよいが、たとえば積層体30の表面に接着剤を塗布することによって形成することができる。もしくは、接着層40は、積層体30の表面に電着塗装を施すことによって形成することができる。なお、図2に示す接着層40の厚さは説明のための例示であり、実際の厚さはこれとは異なってもよい。
An
The
内周面21は、その全体が内周接着層41によって接着される。また同様に、空隙面25は、その全体が空隙接着層45によって接着される。これによって電磁鋼板20が互いに固定される。外周面22については、外周面22の一部として形成される支持面23以外の部分は全体が外周接着層42によって接着されるが、支持面23には外周接着層42は形成されない。すなわち、支持面23は露出面であり、接着層によって接着されない面である。このように、支持面23に接着層を設けないことによって、従来技術と同様に、支持面23の寸法精度を維持することができる。
The entire inner
ステータコア10において、積層体30の軸に垂直な面における中心点Oから見た空隙部24が占める角度θ2の大きさは、積層体30の軸に垂直な面における中心点Oから見た支持面23が占める角度θ1の大きさよりも大きい。また、空隙部24が占める角度θ2は、支持面23が占める角度θ1の全体をカバーしている。すなわち、接着層40は、積層体30の軸に垂直な面における中心点Oから見て積層体30の全角度(360度)にわたって、外周面22または空隙部24(空隙面25)の少なくとも一方に形成されている。言い換えると、積層体30の全角度(360度)にわたって、外周接着層42および空隙接着層45の少なくとも一方が形成されている。
In the
ここで、上述のように、外周面22において角度θ1を占める支持面23には外周接着層42が形成されないので、そのままでは電磁鋼板20間の固定力が低下し、防振効果が減少するおそれがある。しかしながら、この角度θ1の全体を含む角度θ2を占める空隙面25に空隙接着層45が形成されているので、外周接着層42が本来提供するはずであった固定力を空隙接着層45が代わりに提供することになり、固定力を補うことができる。あるいは、空隙接着層45の存在によって、固定力の低下を抑制することができる。この結果として、実施の形態1に係るステータコア10は、全体の防振効果を向上させることができる。
Here, as described above, since the outer peripheral
また、空隙部24は外周面22の近傍に設けられる。すなわち、空隙部24は、内周面21との距離d2よりも外周面22との距離d1のほうが小さくなるように設けられる。このような構成とすることで、支持面23により近い位置において固定力を補うことができる。
The
上述の実施の形態1では、空隙面25の全体に空隙接着層45が形成され、これによって電磁鋼板20間を接着する。変形例として、空隙面25の一部のみに空隙接着層が形成され、他の部分には形成されなくともよい。たとえば、外周面22により近い部分を構成する一部のみに形成されてもよい。このような構成であっても、支持面23が占める角度θ1のうち少なくとも一部に空隙接着層45が形成されていれば、支持面23の接着層が除去され、空隙部24に空隙接着層45が形成されていない場合と比べて高い防振効果を得ることができる。
In the first embodiment described above, the
また、実施の形態1では空隙部24は閉じた形状の穴であるが、変形例として閉じていない空隙であってもよい。このような変形例は、たとえば電磁鋼板20の強度の低下をある程度許容し得るような実施形態に適用される。空隙部の形状は、たとえば外周面22と連続した切り込み状またはスリット状の空隙であってもよい。このような構成とすると、空隙部における接着層の形成(たとえば接着剤の塗布または電着塗装)をより容易とすることができる。
また、実施の形態1では、電磁鋼板20は、環状に形成されていたが、これに限らず、多角形形状でもよい。多角形形状の場合における中心点とは、重点のことを意味する。
In the first embodiment, the
Moreover, in Embodiment 1, although the
実施の形態2.
実施の形態2は、電動コンプレッサ等に用いられるモータの構成を示す。このモータには、実施の形態1に係るステータコア10が含まれる。
図3は、この発明の実施の形態2に係るモータの構成を示す断面図である。モータはステータコア10とハウジング50とを含む。ステータコア10はハウジング50に挿入されており、ハウジング50によって固定され支持される。ここで、ステータコア10は、たとえば焼き嵌めの工程においてハウジング50に挿入されるが、これは圧入等の他の方法によって挿入されるものであってもよい。なお、ステータコア10は支持面23を介してハウジング50に支持されているが、実施の形態1において説明したように、支持面23には接着層が形成されていない。
Embodiment 2. FIG.
Embodiment 2 shows the configuration of a motor used in an electric compressor or the like. This motor includes the
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the motor according to Embodiment 2 of the present invention. The motor includes a
また、モータはコイル60を含む。コイル60は、たとえば従来と同様の方法および構成によってステータコア10に巻回されている。さらに、モータはロータ70を含む。ロータ70は、たとえば従来と同様の方法および構成によってステータコア10に収容される。
The motor also includes a coil 60. The coil 60 is wound around the
実施の形態2に係るモータは、実施の形態1に係る高い防振効果を有するステータコア10を含むので、モータ全体として防振効果を向上させることができる。
Since the motor according to the second embodiment includes the
実施の形態3.
実施の形態3は、実施の形態1に係るステータコア10を製造する方法の一例である。
図4(a)〜(c)は、ステータコア10を製造する方法における異なる時点での電磁鋼板20および接着層40の構成を示す図である。(a)、(b)、(c)の順に工程が進む。なお、図4は本願発明に係る工程の一部を例示するものであり、従来のステータコアを製造する方法に含まれる工程については一部を省略する。
図4(a)は、電磁鋼板20を準備する工程を示す。内周面21、外周面22、外周面22の一部である支持面23、および空隙部24が、たとえば打ち抜き等によって形成される。その後、電磁鋼板20は積層されて積層体30を構成する。
Embodiment 3 FIG.
The third embodiment is an example of a method for manufacturing the
FIGS. 4A to 4C are diagrams showing configurations of the
FIG. 4A shows a process of preparing the
図4(b)は、積層体30の表面に接着層40を形成する工程を示す。内周面21、外周面22、および空隙面25に、それぞれ内周接着層41、外周接着層42、および空隙接着層45が形成される。この接着層40は、たとえば接着剤を塗布することによって形成されるが、これは電着塗装によって形成されてもよく、また他の周知技術によって形成されてもよい。
この時点では、外周接着層42は支持面23上にも形成されており、支持面23は露出していない。
FIG. 4B shows a step of forming the
At this time, the outer peripheral
図4(c)は、支持面23上の外周接着層42を除去する工程を示す。これはたとえば切削加工によって行われ、これによって支持面23が露出する。こうして実施の形態1に係る高い防振効果を有するステータコア10が製造される。
FIG. 4C shows a step of removing the outer peripheral
なお、実施の形態3では図4(c)の工程において切削加工によって支持面23を露出させたが、これは切削加工によらずともよい。たとえば、モータの製造時にステータコアをハウジングに圧入する場合において、外周接着層42のうち支持面23上に形成される部分が圧入によって剥離する場合には、とくに支持面23を露出させるための独立した工程を設けずともよい。この場合は、ステータコアをハウジングに圧入する工程が、外周接着層42のうち支持面23上に形成された部分を除去する工程を含むことになる。
また、実施の形態3では図4(b)の工程において支持面23を含む全体に接着層40が形成されていたが、支持面23にマスキングを施した後、積層体30の表面に接着層40を形成してもよい。この場合、支持面23を切削加工する必要は無く、支持面23のマスキングを剥がすことによって、支持面23が露出される。
In the third embodiment, the
In Embodiment 3, the
10 ステータコア、20 電磁鋼板、21 内周面、22 外周面、23 支持面、24 空隙部、25 空隙面(表面のうち空隙部を形成する部分)、30 積層体、40 接着層、41 内周接着層、42 外周接着層、45 空隙接着層、50 ハウジング、60 コイル、70 ロータ、O 中心点、θ1 支持面が占める角度、θ2 空隙部が占める角度、d1 空隙部と外周面との距離、d2 空隙部と内周面との距離。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
複数の電磁鋼板を積層して構成される積層体と、
前記積層体の表面に形成されるとともに、前記複数の電磁鋼板を互いに固定する接着層と
を備え、
前記電磁鋼板は空隙部を有し、
前記空隙部は、前記積層体が支持される支持面に対応する位置に設けられ、
前記積層体の前記表面のうち前記空隙部を形成する部分の少なくとも一部は、前記接着層によって接着される
モータのステータコア。 A stator core of a motor,
A laminate composed of a plurality of electromagnetic steel plates laminated;
An adhesive layer that is formed on the surface of the laminate and fixes the plurality of electrical steel sheets to each other;
The electromagnetic steel sheet has a gap,
The gap is provided at a position corresponding to a support surface on which the laminate is supported,
A stator core of a motor in which at least a part of a portion of the surface of the laminate that forms the gap is bonded by the adhesive layer.
請求項1に記載のモータのステータコア。 The size of the angle occupied by the gap as seen from the center point in the plane perpendicular to the axis of the laminate is larger than the angle of the angle occupied by the support surface as seen from the center point in the plane perpendicular to the axis of the laminate. The stator core of the motor according to claim 1, which is larger.
請求項1または2に記載のモータのステータコア。 3. The motor stator core according to claim 1, wherein the laminate is supported by shrink fitting through the support surface.
前記外周面の一部が前記支持面を構成する
請求項1〜3のいずれか一項に記載のモータのステータコア。 The electromagnetic steel sheet is formed in an annular shape, and includes an inner peripheral surface and an outer peripheral surface,
The stator core of the motor according to any one of claims 1 to 3, wherein a part of the outer peripheral surface constitutes the support surface.
前記ステータコアを支持するハウジングと、
前記ステータコアに巻回されるコイルと、
前記ステータコアに収容されるロータと
を含むモータ。 The stator core according to any one of claims 1 to 9,
A housing that supports the stator core;
A coil wound around the stator core;
A motor including a rotor housed in the stator core.
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