JP2011172335A - Electric motor - Google Patents
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Description
本発明は、電動機に関し、詳しくは、電磁鋼板を積層してなる複数の分割コアを円環状に組み付けて円筒状の焼き嵌めリングで焼き嵌めしてなるステータを有する電動機に関する。 The present invention relates to an electric motor, and more particularly, to an electric motor having a stator in which a plurality of divided cores formed by laminating electromagnetic steel sheets are assembled in an annular shape and shrink-fitted with a cylindrical shrink-fitting ring.
従来、この種の電動機としては、分割コアを円環状に組み付けたものを複数の貫通孔を有する焼嵌リングで焼きめたステータを有するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この電動機では、焼嵌リングに複数の貫通孔を設けることにより、焼嵌リングの分割コアを締め付ける力を適正なものとしている。 Conventionally, as this type of electric motor, a motor having a stator in which a divided core is assembled in an annular shape is baked with a shrink fitting ring having a plurality of through holes (see, for example, Patent Document 1). In this electric motor, a plurality of through-holes are provided in the shrink-fit ring so that the force for tightening the split core of the shrink-fit ring is appropriate.
上述の電動機では、電動機の固定のためや分割コアのより確実な固定のために分割コアの厚みより軸方向に長い焼嵌リングを用いるときもある。このとき、焼嵌リングの分割コアの厚みよりはみ出した部分における締め付け力が分割コアの端部に作用することにより、分割コアの端部が変形したり破損したりする場合が生じる。こうした分割コアの端部の変形や破損を防止するために焼嵌リングの締め付け力を小さくすることも考えられるが、この場合には焼嵌リングによる分割コアの固定が十分でないことにより一部の分割コアが固定位置からずれたり焼嵌リングから分割コアが脱離したりする場合が生じる。 In the above-described electric motor, a shrink-fit ring that is longer in the axial direction than the thickness of the split core may be used for fixing the motor or for more reliable fixing of the split core. At this time, the end of the split core may be deformed or damaged by the tightening force at the portion protruding beyond the thickness of the split core of the shrink-fit ring acting on the end of the split core. In order to prevent such deformation and breakage of the end of the split core, it is conceivable to reduce the tightening force of the shrink-fit ring. There are cases where the split core is displaced from the fixed position or the split core is detached from the shrink-fit ring.
本発明の電動機は、複数の分割コアを円環状に組み付けて円筒状の焼き嵌めリングで焼き嵌めしてなるステータを有する電動機において、分割コアの変形や破損を生じることなく且つより適正な締め付け力で焼き嵌めしてなるステータを提供することを主目的とする。 The electric motor of the present invention has a stator having a stator in which a plurality of split cores are assembled in an annular shape and shrink-fitted with a cylindrical shrink-fitting ring, and a more appropriate tightening force is obtained without causing deformation or breakage of the split cores. The main object is to provide a stator that is shrink-fitted with.
本発明の電動機は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The electric motor of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.
本発明の電動機は、
電磁鋼板を積層してなる複数の分割コアを円環状に組み付けて円筒状の焼き嵌めリングで焼き嵌めしてなるステータを有する電動機であって、
前記焼き嵌めリングは、前記複数の分割コアに当接する当接部と前記複数の分割コアから該分割コアの積層方向に延出する延出部とを有し、
前記分割コアは、円環状に組み付けたときに円環の外周部をなすヨーク部の外周が円環の外周と同一となるよう電磁鋼板により形成された本体用コア部材を複数積層した積層体の積層端に、電磁鋼板によりヨーク部の外周が前記焼き嵌めリングに当接しないように前記本体用コア部材より所定寸法だけ小さく形成された積層端用コア部材を少なくとも1枚積層して構成されてなる、
ことを要旨とする。
The electric motor of the present invention is
An electric motor having a stator in which a plurality of divided cores made by laminating electromagnetic steel sheets are assembled in an annular shape and shrink-fitted with a cylindrical shrink-fitting ring,
The shrink fitting ring has an abutting portion that abuts on the plurality of divided cores and an extending portion that extends from the plurality of divided cores in the stacking direction of the divided cores,
The split core is a laminated body in which a plurality of core members for a main body formed by electromagnetic steel plates are laminated so that the outer periphery of a yoke part forming the outer periphery of the ring is the same as the outer periphery of the ring when assembled in an annular shape. The laminated end is configured by laminating at least one laminated end core member formed by a magnetic steel plate so that the outer periphery of the yoke portion does not contact the shrink fitting ring by a predetermined dimension. Become,
This is the gist.
この本発明の電動機では、焼き嵌めリングで焼き嵌める分割コアは、円環状に組み付けたときに円環の外周部をなすヨーク部の外周が円環の外周と同一となるよう電磁鋼板により形成された本体用コア部材を複数積層した積層体の積層端に、電磁鋼板によりヨーク部の外周が焼き嵌めリングに当接しないように本体用コア部材より所定寸法だけ小さく形成された積層端用コア部材を少なくとも1枚積層して構成する。分割コアを構成するコア部材のうち焼き嵌めリングの延出部側に当接する端部のコア部材は積層体の積層端に位置する本体用コア部材となり、この本体用コア部材には焼き嵌めリングの延出部の収縮による締め付け力が作用し、本体用コア部材を変形させようとする。しかし、積層体の積層端に積層された積層端用コア部材から本体用コア部材に変形を抑制する力が作用するため、本体用コア部材は変形しない。本発明の電動機では、ステータを構成する分割コアの積層端に外周が小さい積層端用コア部材を積層することにより、焼き嵌めリングに当接する端部の本体用コア部材の変形を防止しているのである。従って、分割コアの変形や破損を生じることなく且つより適正な締め付け力で焼き嵌めしてなるステータを提供することができる。 In the electric motor of the present invention, the split core that is shrink-fitted with the shrink-fitting ring is formed of an electromagnetic steel plate so that the outer periphery of the yoke part that forms the outer periphery of the ring is the same as the outer periphery of the ring when assembled in an annular shape. A laminated end core member formed at a laminated end of a laminated body in which a plurality of core members for the main body are laminated so that the outer periphery of the yoke portion is not contacted with the shrink-fit ring by a magnetic steel sheet by a predetermined dimension. At least one sheet is laminated. Of the core members constituting the split core, the core member at the end that comes into contact with the extended portion side of the shrink-fit ring is a core member for the body located at the laminated end of the laminate, and the shrink-fit ring is attached to the core member for the body. The tightening force due to the contraction of the extending portion of the body acts to deform the main body core member. However, since the force which suppresses a deformation | transformation acts from the core member for lamination | stacking ends laminated | stacked on the lamination | stacking end of a laminated body to the core member for main bodies, the core member for main bodies does not deform | transform. In the electric motor of the present invention, the core member for the main body at the end abutting against the shrink-fit ring is prevented by stacking the core member for the stacking end having a small outer periphery on the stacking end of the split cores constituting the stator. It is. Therefore, it is possible to provide a stator that is shrink-fitted with a more appropriate tightening force without causing deformation or breakage of the split core.
こうした本発明の電動機において、前記焼き嵌めリングは、前記延出部における前記分割コアの積層方向の端部にフランジが形成されてなる、ものとすることもできる。 In such an electric motor of the present invention, the shrink fitting ring may be formed by forming a flange at an end portion of the extending portion in the stacking direction of the split cores.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.
図1は本発明の一実施例としての電動機20の構成の概略を示す構成図であり、図2は実施例の電動機20におけるステータ40を構成する焼き嵌めリング50の外観斜視図であり、図3は図1のA−A線の断面を示す断面図である。実施例の電動機20は、図示するように、回転軸22に取り付けられたロータ32と、図示しないコイルが巻回されたステータ40とを備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of an
ロータ32は、無方向性電磁鋼板を打ち抜き加工により形成したロータ部材を複数積層して構成されており、焼き嵌め又はスプライン嵌合などにより回転軸22に取り付けられている。ロータ32の外周面近傍には軸方向に8個の矩形の貫通孔が形成されており、8個の永久磁石34が径方向に磁力線が向くように且つ1個置きに磁極の向きが反転するよう嵌挿されている。
The rotor 32 is configured by laminating a plurality of rotor members formed by punching a non-oriented electrical steel sheet, and is attached to the
ステータ40は、組み付けたときに円環状となる24個の分割コア42と、この24個の分割コア42を円環状に組み付けたものを焼き嵌めする焼き嵌めリング50と、図示しないコイルと、を備える。分割コア42は、無方向性電磁鋼板を打ち抜き加工により形成した本体用コア部材44aを複数(例えば、100枚など)積層し、同じく無方向性電磁鋼板を打ち抜き加工により外周が本体用コア部材44aより小さく形成された積層端用コア部材44bを本体用コア部材44aの積層体の両積層端に複数(例えば、数枚)積層して構成されており、全体として、組み付けたときに円環の外周部をなすと共に積層した本体用コア部材44aおよび積層端用コア部材44bを固定するための4個のカシメ部45aが形成されたヨーク部45と、コイルを巻回するためのスロットを形成するためにヨーク部45から内周側に突き出した2つのティース部46とを有する。焼き嵌めリング50は、図2に示すように、常温における内径が24個の分割コア42を円環状に組み付けたときの円環の外周より若干小さくなるよう鋼により一端にフランジ56を有する円筒管状に形成された本体52と、本体52をケースに取り付けるためにフランジ56に取り付けられた5つの孔付きの取り付け部58と、から構成されている。本体52は、図3に示すように、分割コア42に当接する当接部53と、分割コア42からその積層方向にはみ出した2つの延出部54,55とを有し、延出部54側の積層方向の端部にフランジ56が取り付けられている。ステータ40は、24個の分割コア42を円環状に組み付け、これに焼き嵌めリング50を焼き嵌め、さらに、形成されたスロットにコイルを巻回して組み付けられる。
The
図4は、図3のフランジ56近傍の部位(図4(a))と比較例の同一部位(図4(b))とを拡大して模式的に示す説明図である。比較例は、本体用コア部材44aだけを積層して得られる分割コア142を実施例と同一の焼き嵌めリング50で焼き嵌めたものである。図4(b)に示すように、焼き嵌めリング50を焼き嵌めて常温に戻った比較例では、フランジ56近傍の収縮により、その締め付け力を受ける分割コア142の積層端近傍の本体用コア部材44aが変形している。一方、実施例では、図4(a)に示すように、分割コア42の積層端には本体用コア部材44aより外周が小さく形成された積層端用コア部材44bが数枚に亘って積層されており、分割コア42の積層端の積層端用コア部材44bは焼き嵌めリング50に当接しないため、本体用コア部材44aの積層体の積層端およびその近傍に位置する本体用コア部材44aが比較例と同様にフランジ56近傍の収縮による締め付け力を受けて変形しようとする。しかし、実施例では、カシメにより積層端に積層された数枚の積層端用コア部材44bがこの変形に対して抑制する力を変形しようとしている本体用コア部材44aに作用させるため、本体用コア部材44aの変形が抑止され、分割コア42は原型を保つ。なお、実施例では、積層端用コア部材44bの枚数(図4(a)中の深さD1に相当する枚数)としては、焼き嵌めによる本体用コア部材44aの変形を抑制するのに十分な力を作用させることができる枚数とし、積層端用コア部材44bの外周を小さくする程度(図4(a)中の長さL1)としては、電動機20の使用可能温度範囲で焼き嵌めリング50が伸縮しても焼き嵌めリング50が当接しない程度とした。また、実施例では、フランジ56が形成されていない方の分割コア42の積層端にも数枚の積層端用コア部材44bを積層しており、本体用コア部材44aの変形が抑止されている。
FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing an enlarged view of the portion in the vicinity of the
以上説明した実施例の電動機20によれば、積層端に外周が本体用コア部材44aより小さく形成された積層端用コア部材44bを複数積層して分割コア42を構成することにより、分割コア42の焼き嵌めリング50に当接する端部に位置する本体用コア部材44aの焼き嵌めリング50からの締め付け力による変形を抑止することができる。即ち、分割コア42の変形や破損を生じることなく且つより適正な締め付け力で焼き嵌めしてなるステータ40とすることができる。
According to the
実施例の電動機20では、分割コア42は、積層端用コア部材44bを本体用コア部材44aの積層体の両積層端に複数積層してなるものとしたが、積層端用コア部材44bを本体用コア部材44aの片側のみ(例えばフランジ56側のみ)の積層端に複数積層してなるものとしてもよいし、積層端用コア部材44bを積層する枚数は積層端用コア部材44bの厚みによっては1枚であっても構わない。
In the
実施例の電動機20では、分割コア42は、積層端用コア部材44bを本体用コア部材44aの積層体の両積層端に複数積層してなるものとしたが、変形例の分割コア242として図5に示すように、本体用コア部材244aの積層体の積層端に外周が本体用コア部材244aから段階的に小さくなる複数の積層端用コア部材244bを積層してなるものとしてもよい。
In the
実施例の電動機20では、焼き嵌めリング50は、延出部54側の積層方向の端部にフランジ56が取り付けられてなるものとしたが、こうしたフランジ56が取り付けられていないものとしてもよい。
In the
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、分割コア42が「分割コア」に相当し、焼き嵌めリング50が「焼き嵌めリング」に相当し、本体用コア部材44aが「本体用コア部材」に相当し、積層端用コア部材44bが「積層端用コア部材」に相当する。また、フランジ56が「フランジ」に相当し、本体用コア部材244aも「本体用コア部材」に相当し、積層端用コア部材244bも「積層端用コア部材」に相当する。
The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the
ここで、「分割コア」としては、周方向に24分割された分割コア42に限定されるものではなく、電磁鋼板を積層してなり本体用コア部材を複数積層した積層体の積層端に積層端用コア部材を少なくとも1枚積層して構成されてなるものであれば、周方向に幾つに分割されたものであっても構わない。「焼き嵌めリング」としては、フランジ56が取り付けられてなる焼き嵌めリング50に限定されるものではなく、フランジが取り付けられていないものなど、複数の分割コアに当接する当接部と複数の分割コアから分割コアの積層方向に延出する延出部とを有する円筒状のものであれば如何なるものとしても構わない。「本体用コア部材」としては、本体用コア部材44aや本体用コア部材244aに限定されるものではなく、円環状に組み付けたときに円環の外周部をなすヨーク部の外周が円環の外周と同一となるよう電磁鋼板により形成されたものであれば如何なるものとしても構わない。「積層端用コア部材」としては、積層端用コア部材44bや積層端用コア部材244bに限定されるものではなく、電磁鋼板によりヨーク部の外周が焼き嵌めリングに当接しないように本体用コア部材より所定寸法だけ小さく形成されたものであれば如何なるものとしても構わない。また、「フランジ」としては、フランジ56に限定されるものではなく、取り付け部58が設けられていないものなど、延出部における分割コアの積層方向の端部に形成されているものであれば如何なるものとしても構わない。
Here, the “divided core” is not limited to the divided
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例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 using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.
本発明は、電動機の製造産業に利用可能である。 The present invention is applicable to the motor manufacturing industry.
20 電動機、22 回転軸、32 ロータ、34 永久磁石、40 ステータ、42,142,242 分割コア、44a,244a 本体用コア部材、44b,244b 積層端用コア部材、45 ヨーク部、45a カシメ部、46 ティース部、50 焼き嵌めリング、52 本体、53 当接部、54,55 延出部、56 フランジ、58 取り付け部。 20 Electric motor, 22 Rotating shaft, 32 Rotor, 34 Permanent magnet, 40 Stator, 42, 142, 242 Split core, 44a, 244a Core member for main body, 44b, 244b Core member for laminated end, 45 York portion, 45a Caulking portion, 46 teeth part, 50 shrink fitting ring, 52 main body, 53 contact part, 54,55 extension part, 56 flange, 58 attachment part.
Claims (2)
前記焼き嵌めリングは、前記複数の分割コアに当接する当接部と前記複数の分割コアから該分割コアの積層方向に延出する延出部とを有し、
前記分割コアは、円環状に組み付けたときに円環の外周部をなすヨーク部の外周が円環の外周と同一となるよう電磁鋼板により形成された本体用コア部材を複数積層した積層体の積層端に、電磁鋼板によりヨーク部の外周が前記焼き嵌めリングに当接しないように前記本体用コア部材より所定寸法だけ小さく形成された積層端用コア部材を少なくとも1枚積層して構成されてなる、
電動機。 An electric motor having a stator in which a plurality of divided cores made by laminating electromagnetic steel sheets are assembled in an annular shape and shrink-fitted with a cylindrical shrink-fitting ring,
The shrink fitting ring has an abutting portion that abuts on the plurality of divided cores and an extending portion that extends from the plurality of divided cores in the stacking direction of the divided cores,
The split core is a laminated body in which a plurality of core members for a main body formed by electromagnetic steel plates are laminated so that the outer periphery of a yoke part forming the outer periphery of the ring is the same as the outer periphery of the ring when assembled in an annular shape. The laminated end is configured by laminating at least one laminated end core member formed by a magnetic steel plate so that the outer periphery of the yoke portion does not contact the shrink fitting ring by a predetermined dimension. Become,
Electric motor.
前記焼き嵌めリングは、前記延出部における前記分割コアの積層方向の端部にフランジが形成されてなる、
電動機。 The electric motor according to claim 1,
The shrink fitting ring is formed with a flange at an end portion in the stacking direction of the split cores in the extension portion.
Electric motor.
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