JP2013005653A - Outer rotor type rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アウターロータ型回転電機に関する。 The present invention relates to an outer rotor type rotating electrical machine.
従来、アウターロータ型回転電機としては、複数の永久磁石をロータヨークの内周面に配置し、ロータの径方向内側に対向配置したステータのコイルに通電して、コイルが発生する回転磁界によってロータを回転させるように構成したものが知られている。 Conventionally, as an outer rotor type rotating electrical machine, a plurality of permanent magnets are arranged on the inner peripheral surface of a rotor yoke, and a rotor coil is driven by a rotating magnetic field generated by the coil by energizing a stator coil that is opposed to the inner side in the radial direction of the rotor. What was comprised so that it might rotate was known.
例えば、図11及び12に示すように、特許文献1に記載のアウターロータ型回転電機100においては、ケーシング121には、該ケーシング121内に一部を突入させるスリーブ122が固定されており、エンジン(不図示)のクランクシャフト123が、軸受124およびオイルシール125をスリーブ122との間に介在させてスリーブ122内に同軸に配置される。クランクシャフト123の端部には碗状に形成されるロータヨーク126が同軸に締着されており、ロータヨーク126の内周には磁石128が固着され、ロータヨーク126には冷却用ファン129が固着される。スリーブ122の端部には、ステータ130がボルト131で固定されており、ロータヨーク126に設けられた磁石128は、ステータ130との間にわずかなエアギャップを形成するようにしてステータ130を同軸に囲繞する。
For example, as shown in FIGS. 11 and 12, in the outer rotor type rotating
ステータ130は、積層された複数枚のコア板から構成されるステータコア132を備えるものであり、該ステータコア132は、リング状に形成されるコア基部133と、コア基部133の外周に相互間に等間隔をあけて突設された複数のティース134と、を有する。ステータコア132の大部分は合成樹脂製のボビン135で被覆されており、該ボビン135は、各ティース134の先端部およびコア基部133の両端面の一部を露出するようにして、ステータコア132をその軸方向両端間にわたって被覆するように形成される。
The
このようなアウターロータ型の回転電機の場合、インナーロータ型の回転電機に比べ、磁石表面積及びトルクアームを大きくすることができるので、高出力化を図ることが可能である。 In the case of such an outer rotor type rotating electrical machine, the magnet surface area and the torque arm can be increased as compared with the inner rotor type rotating electrical machine, so that high output can be achieved.
しかしながら、一般的に、アウターロータ型の回転電機では、インナーロータ型の回転電機に比べてロータの表面積が大きくなるため、ロータ回転時に空気の流れが乱されることによる損失(所謂、風損)が増大してしまう。 However, in general, an outer rotor type rotating electrical machine has a larger rotor surface area than an inner rotor type rotating electrical machine, and therefore a loss due to disturbance of the air flow during rotor rotation (so-called windage loss). Will increase.
さらに、特許文献1に記載のアウターロータ型の回転電機100においては、ティース134がその先端部を露出するようにボビン135で被覆されているため、ティース134とボビン135との段差によって空気の流れが乱され易く、ロータ回転時の風損はさらに増加してしまう虞がある。また、周方向に隣り合うボビン135に間には隙間100Sが存在するため、風損はさらに増加する。
Further, in the outer rotor type rotating
本発明は、前述した課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、ロータ回転時の風損を低減可能なアウターロータ型回転電機を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide an outer rotor type rotating electrical machine capable of reducing windage loss during rotor rotation.
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、
略円環状の円環部(例えば、後述の実施形態における円環部11a)と、該円環部から周方向に所定の間隔で径方向外側に突出する複数のティース(例えば、後述の実施形態におけるティース11b)と、を有するステータコア(例えば、後述の実施形態におけるステータコア11)と、
前記ティースに装着される絶縁ボビン(例えば、後述の実施形態における絶縁ボビン12)と、
を備えるステータ(例えば、後述の実施形態におけるステータ10)と、
前記ステータの径方向外側に所定のエアギャップを介して対向する略円環状のロータ(例えば、後述の実施形態におけるロータ6)と、
を備えるアウターロータ型回転電機(例えば、後述の実施形態におけるアウターロータ型回転電機1)であって、
前記ティースは、径方向に対する直交断面が径方向内側から径方向外側にわたって略同一形状に形成され、且つ前記絶縁ボビンの径方向外側端面(例えば、後述の実施形態における径方向外側端面12a)よりも径方向外側に突出する突出部(例えば、後述の実施形態における突出部61)を有し、
それぞれの前記絶縁ボビンの径方向外側端面には、前記ティースの突出部の周方向端面(例えば、後述の実施形態における周方向端面61a)に隣接する周方向端部(例えば、後述の実施形態における周方向内側端部63a)を有する耳部材(例えば、後述の実施形態における耳部材63)が配置され、
該耳部材の周方向端部は、その径方向幅(例えば、後述の実施形態における径方向幅B)が前記突出部の径方向幅(例えば、後述の実施形態における径方向幅A)と略同一に又は前記突出部の径方向幅よりも小さく設定されており、
前記耳部材は、前記周方向端部から前記突出部と周方向に離間するにしたがい径方向幅が小さくなるテーパ形状に形成される
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1
A substantially annular ring part (for example, an
An insulating bobbin (for example, an
A stator (for example, a
A substantially annular rotor (for example, a
An outer rotor type rotating electrical machine (for example, an outer rotor type rotating electrical machine 1 in an embodiment described later),
The teeth have cross sections that are orthogonal to the radial direction and are formed in substantially the same shape from the radially inner side to the radially outer side, and more than the radially outer end surface of the insulating bobbin (for example, the radially
On the radially outer end surface of each of the insulating bobbins, a circumferential end portion (for example, in a later-described embodiment) adjacent to a circumferential end surface (for example, a
The circumferential end of the ear member has a radial width (for example, radial width B in an embodiment described later) substantially equal to a radial width of the protrusion (for example, radial width A in an embodiment described later). Set to be the same or smaller than the radial width of the protruding portion,
The ear member is formed in a tapered shape in which a radial width is reduced as the protrusion is separated from the projecting portion in the circumferential direction from the circumferential end portion.
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の構成に加えて、
周方向に隣り合う前記耳部材同士を連結する連結部材(例えば、後述の実施形態における連結部材65)を備え、
前記連結部材は、周方向に隣り合う前記絶縁ボビンの径方向外側端面同士の間の隙間(例えば、後述の実施形態における隙間S)の少なくとも一部を塞ぐ
ことを特徴とする。
In addition to the structure of Claim 1, the invention according to
A connecting member (for example, a connecting
The connecting member is characterized by closing at least a part of a gap (for example, a gap S in an embodiment described later) between the radially outer end faces of the insulating bobbins adjacent in the circumferential direction.
請求項3に係る発明は、請求項2に記載の構成に加えて、
複数の前記耳部材同士が、複数の前記連結部材によって全周にわたって連結され、
前記耳部材の径方向外側端面(例えば、後述の実施形態における径方向外側端面63c)と前記連結部材の径方向外側端面(例えば、後述の実施形態における径方向外側端面65a)とが、略同一の曲率半径の円弧形状となるように形成される
ことを特徴とする。
In addition to the structure of
The plurality of ear members are connected over the entire circumference by the plurality of connection members,
A radially outer end surface of the ear member (for example, a radially
請求項4に係る発明は、請求項1〜3の何れか1項に記載の構成に加えて、
前記耳部材は、積層された電磁鋼板によって形成される
ことを特徴とする。
In addition to the structure according to any one of claims 1 to 3, the invention according to claim 4
The ear member is formed of laminated electromagnetic steel sheets.
請求項5に係る発明は、請求項1〜4の何れか1項に記載の構成に加えて、
前記ロータは、略円環状のロータコア(例えば、後述の実施形態におけるロータコア6a)と、該ロータコアに周方向に所定の間隔で埋め込まれた複数の磁石(例えば、後述の実施形態における磁石6b)と、を備える
ことを特徴とする。
In addition to the structure of any one of Claims 1-4, the invention which concerns on
The rotor includes a substantially annular rotor core (for example, a
請求項1の発明によれば、それぞれの絶縁ボビンの径方向外側端面には、ティースの突出部の周方向端面に隣接する耳部材が配置され、突出部の周方向端面に隣接する耳部材の周方向端部は、その径方向幅が突出部の径方向幅と略同一に又は突出部の径方向幅よりも小さく設定されており、耳部材は、周方向端部から突出部と周方向に離間するにしたがい径方向幅が小さくなるテーパ形状に形成される。したがって、ステータのロータと対向する面において、ロータの回転方向に沿って形成される段差及び凹凸を減らすことが出来、ロータ回転時に発生する空気の流れを整流することが可能となる。これによって、ロータ回転時の風損を低減でき、回転電機の効率を向上させることができる。
また、ティースは、径方向に対する直交断面が径方向内側から径方向外側にわたって略同一形状に形成されるため、絶縁ボビンをティースに装着することが容易となる。
According to the first aspect of the present invention, the ear member adjacent to the circumferential end surface of the protruding portion of the teeth is disposed on the radially outer end surface of each insulating bobbin, and the ear member adjacent to the circumferential end surface of the protruding portion is disposed. The circumferential end portion is set so that the radial width thereof is substantially the same as or smaller than the radial width of the protruding portion, and the ear member extends from the circumferential end portion to the protruding portion and the circumferential direction. As the distance increases, the radial width decreases. Therefore, the step and the unevenness formed along the rotation direction of the rotor can be reduced on the surface of the stator facing the rotor, and the flow of air generated when the rotor rotates can be rectified. Thereby, the windage loss at the time of rotor rotation can be reduced, and the efficiency of a rotary electric machine can be improved.
Moreover, since the orthogonal cross section with respect to the radial direction is formed in substantially the same shape from the radially inner side to the radially outer side, it is easy to attach the insulating bobbin to the tooth.
請求項2の発明によれば、周方向に隣り合う耳部材同士を連結する連結部材が、周方向に隣り合う絶縁ボビンの径方向外側端面同士の間の隙間の少なくとも一部を塞ぐように設けられているため、ステータのロータと対向する面における隙間が減少し、ロータ回転時に発生する空気の流れを整流することが可能となる。これによって、ロータ回転時の風損を低減でき、回転電機の効率をさらに向上させることができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、複数の耳部材同士が、複数の連結部材によって全周にわたって連結され、耳部材の径方向外側端面と連結部材の径方向外側端面とが、略同一の曲率半径の円弧形状となるように形成されるので、ロータ回転時に発生する空気の流れを整流することが可能となる。これによって、ロータ回転時の風損を低減でき、回転電機の効率をさらに向上させることができる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、耳部材が積層された電磁鋼板によって形成されるので、この磁気抵抗の低い耳部材を磁束が通過し易くなる。したがって、コイルが各ティースの周囲に絶縁ボビンを介して巻回されている場合であっても、コイルを通過する磁束が低減されるため、コイルにおいて発生する渦電流損失を低減することが出来、回転電機の効率をさらに向上させることが可能となる。 According to invention of Claim 4, since it forms with the electromagnetic steel plate with which the ear member was laminated | stacked, it becomes easy to pass a magnetic flux through this ear member with low magnetic resistance. Therefore, even when the coil is wound around each tooth via an insulating bobbin, the magnetic flux passing through the coil is reduced, so that eddy current loss generated in the coil can be reduced. The efficiency of the rotating electrical machine can be further improved.
請求項5の発明によれば、複数の磁石は周方向に所定の間隔でロータコアに埋め込まれているので、ロータのステータと対向する面における段差及び凹凸を減少させることが出来、さらに風損を低減することが可能となる。
According to the invention of
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals.
図1は本発明の回転電機の縦断面図である。図1に示すように、本実施形態の回転電機は、3相8極対のアウターロータ型回転電機1であり、軸心Oを中心として、モータハウジング2にボルト3により固定されたステータ10と、ステータ10の径方向外側に所定のエアギャップを介して対向する略円環状のロータ6とを備える。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a rotating electrical machine of the present invention. As shown in FIG. 1, the rotating electrical machine of the present embodiment is a three-phase 8-pole pair outer rotor type rotating electrical machine 1, and has a
ロータ6は、電磁鋼板が積層されてなる略円環状のロータコア6aと、ロータコア6aに周方向に所定の間隔で埋め込まれた複数の磁石6bと、を備える。ロータ6は、縁付円盤状のアーム部材5の縁部内周面5aに固定されており、モータハウジング2に内嵌する玉軸受7、7によって回転自在に支持された回転軸8に一体回転可能に固定されている。ロータ6は、ステータ10に発生させる回転磁界によって回転駆動される。回転軸8とステータ10の間には、回転軸8の磁極位置を検出するレゾルバ9が配設されている。
The
ステータ10は、図2〜6に示すように、ステータコア11と、複数(本実施形態では24個)のコイル13(13u、13v、13w)とを備える。ステータコア11は、複数の電磁鋼板がステータ10の軸方向、即ち、図6において紙面と垂直方向に積層されて構成されており、略円環状の円環部11aと、円環部11aから周方向に所定の間隔で径方向外側に突出する複数(24個)のティース11bと、を有し、全体として略円環形状を有する。ステータコア11の円環部11aの内周側には、ボルト穴17をそれぞれ有する複数(本実施形態では6個)の凸部11cが形成されている。このボルト穴17に挿通されるボルト3によりステータ10がモータハウジング2に固定される(図1参照)。また、ティース11bは、径方向に対する直交断面が径方向内側から径方向外側にわたって、略同一形状の断面矩形状に形成されている。
2 to 6, the
コイル13は、所定本数の導線からなる巻線(本実施形態では、2本の導線からなる束線(パラ巻線)であり、以下束線と呼ぶ。)14を、絶縁特性を有する合成樹脂などで形成された絶縁ボビン12を介してステータコア11のそれぞれのティース11bの周囲に突極集中巻きによって巻回することで形成される。
The
コイル13は、それぞれ8個ずつのU相、V相及びW相の3相のコイルからなり、U相コイル13u、V相コイル13v、及びW相コイル13wが、時計方向にこの順で配置されてティース11bに巻回されている。即ち、他相のコイル13(例えば、V相コイル13v、及びW相コイル13w)を挟んで配置される同相のコイル13(例えば、U相コイル13u)同士は、他相のコイル13を跨いで配索される渡り部14Tにより接続されている。
Each of the
図7に示すように、絶縁ボビン12は、束線14が巻回される胴部24と、該胴部24の径方向両端部に設けられた外周側鍔部25及び内周側鍔部26と、を有する。胴部24は、ステータ10の軸方向に向いて対向する壁20,21及びステータ10の周方向に向いて対向する壁22、23によって、径方向に貫通する角穴24aを有して断面矩形の筒状に形成される。角穴24aの大きさは、ステータコア11のティース11bより僅かに大きく、ティース11bが挿通可能である。上述したように、ティース11bは、径方向に対する直交断面が径方向内側から径方向外側にわたって、略同一形状の断面矩形状に形成されているので、絶縁ボビン12をティース11bに容易に装着すること可能である。また、壁22、23には、束線14を巻回する際、束線14を位置決めするための複数の凹溝27が、角穴24aの軸芯に対して直交する方向に設けられている。
As shown in FIG. 7, the insulating
外周側鍔部25の壁20側の端部には、周方向に離間して一対の略U字型の溝28、29が形成されている。また、内周側鍔部26の軸方向一端側部分(壁20側)は、軸方向から見て、周方向中間部から周方向両端面に向かって徐々に肉厚に形成されている。内周側鍔部26の周方向両端面と径方向外側面との隅部には、軸方向一端側に突出する略三角柱状の内側巻線支持部31、32が設けられている。また、内周側鍔部26の軸方向一端側部分には、周方向中間部から周方向両端面に向かうにつれて径方向内側に傾斜する傾斜面33、34が形成されており、この傾斜面33、34は、内側巻線支持部31、32の径方向内向き傾斜面31a、32aと対向して溝部35、36を形成する。
A pair of substantially
さらに、内周側鍔部26の軸方向一端側部分と、壁20との境界部分には、周方向他端面側(図7において右側端面)から周方向一端面側(図7において左側端面)へと壁20に沿って最初に巻回される束線14を案内する、壁20に対して傾斜した案内部37が形成されており、また、案内部37には、溝部35から胴部24へ向かう束線14を軸方向に案内する段部37aが形成される。
Further, at the boundary portion between the axial end portion of the inner peripheral
コイル13は、絶縁ボビン12の胴部24の周囲に束線14が複数回に亘って巻回されて形成される。なお、本実施形態では絶縁ボビン12への巻き方が異なる2種類のコイル13を有する。コイル13は、図8(a)及び(b)に示すように、絶縁ボビン12の胴部24に巻回されたコイル13の第1巻き端41が、胴部24の径方向外側寄りに位置し、第2巻き端42が胴部24の径方向内側から異相となるコイル13を跨いで径方向外側に延びる。第1のコイル13は、図8(a)に示すように、第1巻き端41が、図中左側の溝29に挿入され、その端部41aが外周側鍔部25から径方向外側に僅かに突出するようにその長さが設定される。また、第1のコイル13は、第2巻き端42が、径方向内向き傾斜面33に軸方向に並ぶようにして溝部35を斜め右下方に通過し内側巻線支持部31に係止される。この内側巻線支持部31から先は、図2に示すように径方向外側に延びてその端部42aが周方向に隣り合う同相のコイル13の第1巻き端41の端部41aに接合されるため、異相となるコイル13を跨ぐ渡り部14T分に加えて端部42aが外周側鍔部25から径方向外側に僅かに突出するようにその長さが設定される。
The
また、図8(b)に示すように、第2のコイル13は、第1巻き端41が、図中右側の溝28に挿入され、その端部41aが外周側鍔部25から径方向外側に僅かに突出するようにその長さが設定される。また、第2のコイル13は、第2巻き端42が、内側巻線支持部32に巻き掛けられて径方向内向き傾斜面34に軸方向に並ぶようにして溝部36を斜め左下方に延びる。この内側巻線支持部32から先は、図2に示すように径方向外側に延びてその端部42aが周方向に隣り合う同相のコイル13の第1巻き端41の端部41aに接合されるため、異相となるコイル13を跨ぐ渡り部14T分に加えて端部42aが外周側鍔部25から径方向外側に僅かに突出するようにその長さが設定される。
Further, as shown in FIG. 8B, the
図2に戻り、各相8個ずつのコイル13(U相、V相及びW相コイル13u、13v、13w)は、それぞれステータコア11の半周分に相当する4個ずつ、2つのコイル群18(18u、18v、18w)に分けられている。即ち、ステータ10に対して左方向回りに形成されるコイル群18(図2中、境界線Pの左側に位置するコイル群)のコイル13は、第1のコイル13から構成され、ステータ10に対して右回りに形成されるコイル群18(図2中、境界線Pの右側に位置するコイル群)のコイル13は、第2のコイル13から構成されている。
Returning to FIG. 2, the eight coils 13 (U-phase, V-phase and W-
但し、図2に示す実施形態においては、ステータ10に対して右回りに形成されるコイル群18の第2のコイル13の内、後述する中性点に接続される3個のコイル13(13u、13v、13w)は、中性点との接続を容易にするため、第1巻き端41が、溝29に挿入されてその端部41aが上方に導出している。仮にこの3個のコイル13を第3のコイル13と称する。なお、ステータ10に対して右回りに形成されるコイル群18の全てのコイル13を、第2のコイル13で構成するようにしてもよい。この場合、中性点との接続が僅かに異なる。
However, in the embodiment shown in FIG. 2, among the second coils 13 of the coil group 18 formed clockwise with respect to the
図2において、境界線Pの両側に最も近接して配置された同相の一対のコイル13から導出される束線14、具体的には、ステータ10に対して左回りに形成されるU相コイル群18uの第1のU相コイル13u、及びステータ10に対して右回りに形成されるU相コイル群18uの第2のU相コイル13uの、それぞれの第2巻き端42の端部42aが、U相接続端子15uに接続されている。
In FIG. 2, the bundled
同様に、境界線Pの両側に最も近接して配置された一対のV相コイル13vの第2巻き端42の端部42aがV相接続端子15vに接続され、一対のW相コイル13wの第2巻き端42の端部42aがW相接続端子15wに接続されている。
Similarly, the
また、左方向回りに形成されるコイル群18と右方向回りに形成されるコイル群18とが出会う位置、即ち、各相の接続端子15(U相、V相及びW相接続端子15u、15v、15w)の反対側で、境界線Pを挟んで両側に配置された各相一対、6個のコイル13の第1巻き端41の端部41aは、隣り合うコイル13の端部41a同士が、それぞれ接続線40によって接続されて、中性点を構成する。
Further, the position where the coil group 18 formed in the counterclockwise direction and the coil group 18 formed in the clockwise direction meet, that is, the
更に、左方向回りに形成されるコイル群18の各第1のコイル13の第2巻き端42は、隣り合うコイル13の溝部36に挿入されて係止され、その端部42aが、周方向に隣り合う同相コイルの外周側鍔部25の径方向外側に延びる第1巻き端41の端部41aに接合されている。
Furthermore, the 2nd winding
また、右方向回りに形成されるコイル群18のコイル13も同様に、各第2のコイル13の第2巻き端42は、絶縁ボビン12の溝部36を通って隣り合うコイル13の溝部35に挿入されて係止され、その端部42aが、周方向に隣り合う同相コイルの外周側鍔部25の径方向外側に延びる第1巻き端41の端部41aに接合されている。第1巻き端41の端部41aと第2巻き端42の端部42aの接合部14aは、絶縁材50によって覆われて絶縁ボビン12に固定されている。なお、接合処理は、超音波溶接装置や高周波溶接装置(図示せず)等により超音波又は高周波を印加することでなされ、絶縁処理は、絶縁材50である粉末ワニスを固化させて接合部14aを覆い、絶縁ボビン12の外周側鍔部25に固定することでなされる。
Similarly, in the
ここで、本実施形態のティース11bは、図5に示すように、絶縁ボビン12の径方向外側端面12aよりも径方向外側に突出する突出部61(図5(b)中、ティース11bの破線より上方の部分)を有している。
Here, the
図4及び図9も参照し、それぞれの絶縁ボビン12の径方向外側端面12aには、ティース11bの突出部61の周囲を囲むように形成され、且つ突出部61の周方向両端面61a、61a及び軸方向両側面61b、61bにそれぞれ隣接する周方向内側端部63a、63a及び軸方向内側端部63b、63bを有する耳部材63が配置されている。ここで、耳部材63は、ステータコア11と同様に、軸方向に積層された電磁鋼板によって構成されている(図5(b)参照)。
4 and 9, the radially
また、耳部材63の周方向内側端部63a、63aは、その径方向幅B(図9参照)が、突出部61の径方向幅A(図5(b)参照)と略同一(A=B)となるように設定されている。さらに、耳部材63は、周方向内側端部63a、63aから周方向外側に向かうにしたがい、即ち突出部61と周方向に離間するにしたがい径方向幅が小さくなるテーパ形状(円弧形状)に形成される。
Further, the circumferential inner ends 63a and 63a of the
また、図4に示すように、周方向に隣り合う耳部材63同士は、断面略円弧形状の樹脂製の連結部材65によって連結されている。この連結部材65は、それぞれの耳部材63の周囲を囲むように形成されており、周方向に隣り合う絶縁ボビン12の径方向外側端面12a同士の隙間Sの一部を塞ぐように、より具体的には、隙間Sの絶縁材50と周方向にオーバーラップしない部分を塞ぐように形成される。そして、複数の耳部材63同士が複数の連結部材65によって全周にわたって連結され、耳部材63の径方向外側端面63cと連結部材65の径方向外側端面65aとは、略同一の曲率半径の円弧形状となるように形成される。
As shown in FIG. 4, the
このように耳部材63及び連結部材65が設けられたことによって、突出部61の径方向外側端面61cと、耳部材63の径方向外側端面63cと、連結部材65の径方向外側端面65aと、からなるステータ10のロータ6と対向する面が段差及び凹凸の少ない滑らかな面として形成される。したがって、ロータが回転した際に発生する風の流れが乱れることが防止でき、風損およびNVが改善される。
By providing the
以上のように構成された耳部材63及び連結部材65は、図9に示すように、周方向に隣り合う3個の耳部材63と、これら3個の耳部材63を連結する連結部材65と、からなる円弧形状の組立体67をステータ10に圧入することによって固定される。本実施形態では、8個の組立体67が、それぞれステータ10に圧入固定されている。
なお、耳部材63及び連結部材65のステータ10への固定方法は、上述した方法に限定されず、例えば、ティース11bの個数に対応した複数(本実施形態では24個)の周方向に隣り合う耳部材63と、これら複数の耳部材63を連結する連結部材65と、を備えた直線形状の組立体67を、ステータ10の外周面に沿って変形させ、全周にわたって圧入することによって固定してもよい。この場合、複数の組立体67をステータ10に圧入固定する場合に比べ、組立体67同士の隙間を少なくすることができるので、ステータ10のロータ6と対向する面において、ロータ6の回転方向に沿って形成される段差及び凹凸をさらに減らすことが出来る。
As shown in FIG. 9, the
Note that the method of fixing the
以上説明したように、本実施形態のアウターロータ型回転電機1によれば、それぞれの絶縁ボビン12の径方向外側端面12aには、ティース11bの突出部61の周方向両端面61a、61aに隣接する周方向内側端部63a、63aを有する耳部材63が配置される。また、耳部材63の周方向内側端部63a、63aは、その径方向幅Bが突出部61の径方向幅Aと略同一に設定されており、耳部材63は、周方向中間部から周方向外側に向かうにしたがい径方向幅が小さくなるテーパ形状に形成される。したがって、ステータ10のロータ6と対向する面において、ロータ6の回転方向に沿って形成される段差及び凹凸を減らすことが出来、ロータ6回転時に発生する空気の流れを整流することが可能となる。これによって、ロータ6回転時の風損を低減でき、回転電機の効率を向上させることができる。
また、ティース11bは、径方向に対する直交断面が径方向内側から径方向外側にわたって略同一形状に形成されるため、絶縁ボビン12をティース11bに装着することが容易となる。
As described above, according to the outer rotor type rotating electrical machine 1 of the present embodiment, the radially
Moreover, since the cross section orthogonal to the radial direction of the
また、本実施形態のアウターロータ型回転電機1によれば、周方向に隣り合う耳部材63同士を連結する連結部材65が、周方向に隣り合う絶縁ボビン12の径方向外側端面12a同士の間の隙間Sの少なくとも一部を塞ぐように設けられているため、ステータ10のロータ6と対向する面における隙間Sが減少し、ロータ6回転時に発生する空気の流れを整流することが可能となる。これによって、ロータ6回転時の風損を低減でき、回転電機の効率を向上させることができる。
Further, according to the outer rotor type rotating electrical machine 1 of the present embodiment, the connecting
また、本実施形態のアウターロータ型回転電機1によれば、複数の耳部材63同士が、複数の連結部材65によって全周にわたって連結され、耳部材63の径方向外側端面63cと連結部材65の径方向外側端面65aとが、略同一の曲率半径の円弧形状となるように形成されるので、ロータ6回転時に発生する空気の流れを整流することが可能となる。これによって、ロータ6回転時の風損を低減でき、回転電機の効率を向上させることができる。
Further, according to the outer rotor type rotating electrical machine 1 of the present embodiment, the plurality of
また、本実施形態のアウターロータ型回転電機1によれば、耳部材63が積層された電磁鋼板によって形成されるので、この磁気抵抗の低い耳部材63を磁束が通過し易くなる。したがって、各ティース11bの周囲に絶縁ボビン12を介して巻回されているコイル13を通過する磁束が低減されるため、コイル13において発生する渦電流損失を低減することが出来、回転電機の効率を向上させることが可能となる。
Further, according to the outer rotor type rotating electrical machine 1 of the present embodiment, since the
また、本実施形態のアウターロータ型回転電機1によれば、複数の磁石6bは周方向に所定の間隔でロータコア6aに埋め込まれているので、ロータコア6a表面に固定されている場合に比べ、ロータ6のステータ10と対向する面における段差及び凹凸を減少させることが出来、さらに風損を低減することが可能となる。
Further, according to the outer rotor type rotating electrical machine 1 of the present embodiment, since the plurality of
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、耳部材63は、上記実施形態のように必ずしもティース11bの突出部61の周囲を囲むように構成される(図4参照)必要はなく、図10に示すように、少なくとも突出部61の周方向端面61aに隣接するように形成されていればよい。この場合、それぞれの絶縁ボビン12の径方向外側端面12aには、突出部61の周方向両端面61a、61aに隣接する一対の耳部材63、63が形成される。このように構成した場合であっても、ステータ10のロータ6と対向する面において、ロータ6の回転方向に沿って形成される段差及び凹凸を減らし、ロータ6回転時に発生する空気の流れを整流することが可能である。
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.
For example, the
また、連結部材65は必ずしも設ける必要はなく、その場合、耳部材63は、ティース11bの突出部61の周囲を囲むように、絶縁ボビン12の径方向外側端面12aに圧入固定すればよい。
Further, the connecting
また、耳部材63の周方向内側端部63a、63aは、その径方向幅Bが、ティース11bの突出部61の径方向幅Aよりも小さくなる(A>B)ように設定してもよい。
Further, the circumferential
また、本発明のアウターロータ型回転電機は、ロータ表面に磁石を固定する表面磁石型モータにも適用可能である。 The outer rotor type rotating electrical machine of the present invention can also be applied to a surface magnet type motor that fixes a magnet on the rotor surface.
1 アウターロータ型回転電機
6 ロータ
6a ロータコア
6b 磁石
10 ステータ
11 ステータコア
11a 円環部
11b ティース
12 絶縁ボビン
12a 径方向外側端面
61 突出部
61a 周方向端面
61b 軸方向側面
61c 径方向外側端面
63 耳部材
63a 周方向内側端部(周方向端部)
63b 軸方向内側端部
63c 径方向外側端面
65 連結部材
65a 径方向外側端面
A 径方向幅
B 径方向幅
S 隙間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Outer rotor type rotary
63b Axial
Claims (5)
前記ティースに装着される絶縁ボビンと、
を備えるステータと、
前記ステータの径方向外側に所定のエアギャップを介して対向する略円環状のロータと、
を備えるアウターロータ型回転電機であって、
前記ティースは、径方向に対する直交断面が径方向内側から径方向外側にわたって略同一形状に形成され、且つ前記絶縁ボビンの径方向外側端面よりも径方向外側に突出する突出部を有し、
それぞれの前記絶縁ボビンの径方向外側端面には、前記ティースの突出部の周方向端面に隣接する周方向端部を有する耳部材が配置され、
該耳部材の周方向端部は、その径方向幅が前記突出部の径方向幅と略同一に又は前記突出部の径方向幅よりも小さく設定されており、
前記耳部材は、前記周方向端部から前記突出部と周方向に離間するにしたがい径方向幅が小さくなるテーパ形状に形成される
ことを特徴とするアウターロータ型回転電機。 A stator core having a substantially annular ring portion and a plurality of teeth projecting radially outward from the ring portion at a predetermined interval in the circumferential direction;
An insulating bobbin attached to the teeth;
A stator comprising:
A substantially annular rotor facing a radially outer side of the stator via a predetermined air gap;
An outer rotor type rotating electrical machine comprising:
The teeth have a projecting portion in which a cross section perpendicular to the radial direction is formed in substantially the same shape from the radially inner side to the radially outer side, and protrudes radially outward from the radially outer end face of the insulating bobbin,
Ear members having circumferential end portions adjacent to the circumferential end surfaces of the protruding portions of the teeth are arranged on the radially outer end surfaces of the respective insulating bobbins,
The circumferential end of the ear member is set such that its radial width is substantially the same as the radial width of the protruding portion or smaller than the radial width of the protruding portion,
The outer rotor type rotating electrical machine is characterized in that the ear member is formed in a tapered shape whose radial width becomes smaller as it is spaced apart from the projecting portion in the circumferential direction from the circumferential end portion.
前記連結部材は、周方向に隣り合う前記絶縁ボビンの径方向外側端面同士の間の隙間の少なくとも一部を塞ぐ
ことを特徴とする請求項1に記載のアウターロータ型回転電機。 A connecting member that connects the ear members adjacent to each other in the circumferential direction;
2. The outer rotor type rotating electrical machine according to claim 1, wherein the connecting member closes at least a part of a gap between radially outer end surfaces of the insulating bobbins adjacent in the circumferential direction.
前記耳部材の径方向外側端面と前記連結部材の径方向外側端面とが、略同一の曲率半径の円弧形状となるように形成される
ことを特徴とする請求項2に記載のアウターロータ型回転電機。 The plurality of ear members are connected over the entire circumference by the plurality of connection members,
3. The outer rotor type rotation according to claim 2, wherein a radially outer end surface of the ear member and a radially outer end surface of the coupling member are formed to have an arc shape having substantially the same radius of curvature. Electric.
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のアウターロータ型回転電機。 4. The outer rotor type rotating electrical machine according to claim 1, wherein the ear member is formed of laminated electromagnetic steel plates.
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のアウターロータ型回転電機。 5. The outer according to claim 1, wherein the rotor includes a substantially annular rotor core and a plurality of magnets embedded in the rotor core at a predetermined interval in the circumferential direction. Rotor type rotating electrical machine.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011136476A JP2013005653A (en) | 2011-06-20 | 2011-06-20 | Outer rotor type rotary electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011136476A JP2013005653A (en) | 2011-06-20 | 2011-06-20 | Outer rotor type rotary electric machine |
Publications (1)
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JP2013005653A true JP2013005653A (en) | 2013-01-07 |
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Family Applications (1)
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JP2011136476A Withdrawn JP2013005653A (en) | 2011-06-20 | 2011-06-20 | Outer rotor type rotary electric machine |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2013005653A (en) |
-
2011
- 2011-06-20 JP JP2011136476A patent/JP2013005653A/en not_active Withdrawn
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