JP2013219925A - Rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine.
回転電機は、ステータ(固定子)から生じる回転磁界によって、ロータ(回転子)を回転させる。ロータを回転させる際に、ステータは、ロータの回転とは逆方向の反力を受ける。反力を受けても、ステータが動かないようにするために、ステータは支持手段に支持される。 A rotating electrical machine rotates a rotor (rotor) by a rotating magnetic field generated from a stator (stator). When rotating the rotor, the stator receives a reaction force in a direction opposite to the rotation of the rotor. In order to prevent the stator from moving even if it receives a reaction force, the stator is supported by the support means.
従来は、例えば図9に示すように、ステータコア112及びハウジング114にボルト111をねじ込むことで、ステータコア112を固定している。ボルト111は、ロータ110の回転軸Cに沿った方向から、ステータコア112及びハウジング114にねじ込まれる。この固定にあたり、ステータコア112には、ロータ110の回転軸C方向の力が加わる。
Conventionally, for example, as shown in FIG. 9, the
ここで、ステータコア112は、積層鋼板から構成される場合がある。積層鋼板は、薄い円盤状の鋼板116を、絶縁層118を介して、回転軸C方向に複数層重ねることで形成される。
Here, the
積層鋼板からなるステータコア112に、回転軸C方向の力、つまり、鋼板116の積層方向の力が掛かると、いわゆるクリープ現象により、絶縁層118が変形して縮む。そうなると、ステータコア112の積層方向の厚みが低減する(ステータコア112が痩せる)。このとき、図10に示すように、ロータ110の端部120がステータコア112からはみ出すようになってしまい、ステータコア112からロータ110の端部120に及ぼす磁界が弱まってしまう。その結果、ステータに供給する電流量当たりの、ロータ110から得られる出力が低減してしまうおそれがある。
When a force in the rotation axis C direction, that is, a force in the laminating direction of the
そこで、例えば特許文献1では、ボルト111の埋め込み方向を、ステータコア112の積層方向ではなく、径方向に定めている。具体的には、図11に示すように、ステータコア112の外周面から中心軸Cに向かって、鋼板116の層間に、ボルト穴を穿孔する。ステータコア112をハウジング114に固定する際には、ステータコア112のボルト穴と、ハウジング114のボルト穴とを位置合わせした後に、ボルト111をボルト穴にねじ込む。このようにすることで、ステータコア112に積層方向の荷重が加えられることを避けることができる。
Therefore, in Patent Document 1, for example, the embedding direction of the
ところで、鋼板の層間にボルトを埋め込んだ場合、ボルト周辺の鋼板が剥離してしまうという別の問題が生じる。例えば、図11に示すように、回転軸C方向の荷重(スラスト荷重)がハウジング114に掛かると、ボルト111周辺にあってリアハウジング114B側にある第1の鋼板116Aは、ボルト111周辺にあってフロントハウジング114A側にある第2の鋼板116Bから剥離させられるような力を、ボルト111から受ける。そこで、本発明は、鋼板の剥離や、ステータコアの痩せを抑制しつつ、ステータコアを保持することの可能な回転電機を提供することを目的とする。
By the way, when the bolt is embedded between the steel plate layers, another problem arises that the steel plate around the bolt is peeled off. For example, as shown in FIG. 11, when a load (thrust load) in the direction of the rotation axis C is applied to the
本発明は、回転電機に関するものである。当該回転電機は、開口を有する鋼板が積層され、中空部を備えた筒形状を有するステータコアと、前記中空部に配置されるロータコアと、前記ステータコアの外周面を支持する支持手段と、を備える。 The present invention relates to a rotating electrical machine. The rotating electrical machine includes a stator core having a cylindrical shape in which steel plates having openings are stacked and provided with a hollow portion, a rotor core disposed in the hollow portion, and a support unit that supports an outer peripheral surface of the stator core.
また、上記発明において、前記ステータコアは、前記鋼板の積層方向に沿ってその径方向外側に突出する凸部を有し、前記支持手段は、前記凸部の外周面から前記ステータコアを支持することが好適である。 Further, in the above invention, the stator core has a convex portion that protrudes radially outward along the stacking direction of the steel plates, and the support means supports the stator core from an outer peripheral surface of the convex portion. Is preferred.
また、上記発明において、前記凸部は、対向し合う2つの面を有し、前記支持手段は、前記対向し合う2つの面を挟み込んで前記ステータコアを支持することが好適である。 In the above invention, it is preferable that the convex portion has two faces facing each other, and the supporting means supports the stator core with the two faces facing each other in between.
本発明によれば、鋼板の剥離や、ステータコアの痩せを抑制しつつ、ステータコアを保持することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to hold the stator core while suppressing peeling of the steel plate and thinning of the stator core.
図1に、本実施の形態に係る回転電機10を例示する。回転電機10は、ステータコア12、ロータコア14、及び支持手段16を含んで構成されている。なお、図1では、ステータコア12、ロータコア14、及び支持手段16の構成や配置を見易くするために、ケーシング26の一部の図示を省略している。
FIG. 1 illustrates a rotating
ロータコア14は、ロータ(回転子)の構成部品である。ロータコア14は、ステータ(固定子)側から生じる回転磁界によって回転させられる。ロータコア14は、ステータコア12の中空部18内に配置可能な形状であればよく、例えば円柱形状であってよい。
The
ステータコア12は、ステータ(固定子)の構成部品である。ステータコア12は、回転磁界の磁路として作用する。具体的には、ステータコア12には、磁極となるティース13が設けられている。ティース13には図示しないコイルが巻きつけられる。コイルに交流電流を流すと、コイルから回転磁界が生じる。回転磁界の磁束はステータコア12を流れる。
The
ステータコア12は、図2に示すように、中空部18を備えた筒形状を有している。また、ステータコア12は、開口を有する鋼板が積層されることで形成される。鋼板の層間には、隣り合う鋼板同士を結合させる接着層(図示せず)が設けられている。
The
ステータコア12の外周面20には、凸部22が設けられていてよい。凸部22は、複数設けられていてよく、その場合には、ステータコア12の周方向に沿って均等配置されていることが好適である。
A
凸部22は、ステータコア12の鋼板の積層方向Aに沿って、ステータコア12の径R方向の外側に突出するように形成されている。凸部22は、ステータコア12の一方の端面23Aから、他方の端面23Bに至るまで延設されていてよい。
The
また、凸部22には、対向し合う側面24A、24Bが設けられていてもよい。側面24A、24Bは、ステータコア12の径R方向に沿って平行となるように設けられていてもよい。あるいは、図3に示すように、ステータコア12の端面23から見たときに、径Rの外側に向かって広がるような、拡幅形状(ハ字形状)となるように側面24A、24Bを設けてもよいし、図4に示すように、径Rの外側に向かって狭くなるような、縮幅形状(逆ハ字形状)となるように側面24A、24Bを設けてもよい。後述するように、ステータコア12の周方向の動きを抑制する観点から、側面24A、24Bは、ステータコア12の径R方向に平行となるように、または、拡幅形状となるように形成されていることが好適である。
Further, the
支持手段16は、ステータコア12の外周面20を支持してステータコア12を保持する。支持手段16は、図5に示すように、ステータコア12を収容するケーシング26に設けられていてよい。
The support means 16 supports the outer
支持手段16は、ステータコア12の凸部22の外周面20から、ステータコア12を支持するように形成されていてよい。例えば、支持手段16は、凸部22の両側面24A、24Bを挟み込むことで、ステータコア12を支持するようにしてもよい。この場合において、支持手段16は、凸部22の一方の側面24Aを支持する第1の支持手段30及び他方の側面24Bを支持する第2の支持手段32を備えていてよい。
The support means 16 may be formed so as to support the
第1の支持手段30は、ケーシング26に固定されているか、ケーシング26と一体となっていてよい。第1の支持手段30は、ケーシング26の中心軸Cに沿って延設されており、その延設長さL1は、ステータコア12の凸部22の延設長さL2(図2参照)以上となるように形成されている。
The first support means 30 may be fixed to the
さらに、第1の支持手段30の、中心軸C方向の両端には、ストッパー33を設けてもよい。ストッパー33は、ステータコア12の、中心軸C方向の移動を規制するための部材である。第1の支持手段30及びストッパー33は、ケーシング26に一体的に形成されていてよい。ストッパー33と第1の支持手段30により、コ字形状のスロットが形成される。また、ストッパー33の周方向の幅W1は、ステータコア12の凸部22の周方向の幅W2(図2参照)未満であることが好適である。
Further,
第2の支持手段32は、第1の支持手段30側に力が加えられるように構成されている。例えば、第2の支持手段32は、ボルト等の締結手段34によって、第1の支持手段30側に力が加えられるように構成されていてよい。このとき、締結手段34がステータコア12に埋め込まれることのないように構成することが好適である。例えば、第2の支持手段32を平板形状に構成するとともに、中心軸Cに沿った長さL3を、ストッパー33と第1の支持手段30の、中心軸Cに沿った長さL4以上となるように構成してもよい。さらに、第2の支持手段32の、中心軸Cに沿った方向の両端と、ストッパー33に、それぞれボルト穴36、38を設けてよい。また、ストッパー33のボルト穴38には、ねじが切られていてもよい。
The second support means 32 is configured such that a force is applied to the first support means 30 side. For example, the 2nd support means 32 may be comprised so that force may be applied to the 1st support means 30 side by fastening means 34, such as a volt | bolt. At this time, it is preferable that the fastening means 34 is configured not to be embedded in the
図6には、ステータコア12を支持手段16により支持させる際の様子が例示されている。ストッパー33と第1の支持手段30からなるスロットに、ステータコア12の凸部22を配置する。このとき、上述したように、ストッパー33の周方向の幅W1が、ステータコア12の凸部22の周方向の幅W2未満であるので、ストッパー33から凸部22の一部がはみ出すようになる。このはみ出した部分を第2の支持手段32で押さえ込む。
FIG. 6 illustrates a state in which the
第2の支持手段32を凸部22の側面24B上に配置した後、締結手段34をボルト穴36、38に挿入してねじ込む。これにより、図7に示すように、第2の支持手段32が、第1の支持手段30側に押さえ込まれる。この結果、第1の支持手段30及び第2の支持手段32によって、その間に挟まれたステータコア12の凸部22が、ステータコア12の周方向から押さえ込まれる。ステータコア12の周方向に掛かる力、つまり、ロータコア14を回転させようとする際にステータコア12が受ける反力が、第1の支持手段30及び第2の支持手段32に受け止められ、ステータコア12の移動は防止される。
After the second support means 32 is disposed on the
ここで、締結手段34のねじ込み作業を可能とするために、ケーシング26に作業スペースを設けることが好適である。例えば、ストッパー33のボルト穴38が設けられた面と、この面に対向するケーシング26の内面40までの、締結手段34の挿入方向に沿った距離L5を、締結手段34の軸方向の長さL6以上とすることが好適である。さらに、ケーシング26とステータコア12の間に、ラチェットレンチ等の締結工具を挿入させる隙間を設けることが好適である。
Here, it is preferable to provide a working space in the
なお、上述の実施形態では、ステータコア12に凸部22を設け、またケーシング26に凸部22を挟み込む第1の支持手段30及び第2の支持手段32を設けたが、この形態に限られない。例えば、ステータコア12から凸部22を省略してもよい。この場合、図8に示すように、ケーシング26に、ステータコア12の外周面20を支持する支持手段16を設けてよい。
In the above-described embodiment, the
支持手段16は、ステータコア12の径R方向内側に向かってステータコア12の外周面20を押圧するように構成してよい。支持手段16は複数設けられてよく、そのうちの少なくとも1つは、ステータコア12の径R方向に沿って支持面42が移動可能であることが好適である。例えば、調節ねじ44のねじ回しによって、支持面42の位置を調節するようにしてもよい。
The support means 16 may be configured to press the outer
支持手段16は、ステータコア12を周方向に回そうとする力に抗してステータコア12を保持し得るように構成される。具体的には、ロータコア14が回り出そうとするときにステータコア12が受ける反力をF、ステータコア12の外周面20と支持手段16の支持面42との静止摩擦係数をμ、支持手段16がステータコア12の径R方向内側に向かって押圧する力をNとすると、F<μNとなるように支持手段16を構成する。
The support means 16 is configured to hold the
10 回転電機、12 ステータコア、13 ティース、14 ロータコア、16 支持手段、18 中空部、20 外周面、22 凸部、23 端面、24 側面、26 ケーシング、30 第1の支持手段、32 第2の支持手段、33 ストッパー、34 締結手段、36 第2の支持手段のボルト穴、38 ストッパーのボルト穴、40 ケーシングの内面、42 支持面、44 調節ねじ。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記中空部に配置されるロータコアと、
前記ステータコアの外周面を支持する支持手段と、
を備えることを特徴とする、回転電機。 A stator core having a cylindrical shape with laminated steel plates having openings and a hollow portion;
A rotor core disposed in the hollow portion;
Support means for supporting the outer peripheral surface of the stator core;
A rotating electric machine comprising:
前記ステータコアは、前記鋼板の積層方向に沿ってその径方向外側に突出する凸部を有し、
前記支持手段は、前記凸部の外周面から前記ステータコアを支持することを特徴とする、回転電機。 The rotating electrical machine according to claim 1,
The stator core has a protrusion protruding outward in the radial direction along the lamination direction of the steel plates,
The rotating electrical machine, wherein the support means supports the stator core from an outer peripheral surface of the convex portion.
前記凸部は、対向し合う2つの面を有し、
前記支持手段は、前記対向し合う2つの面を挟み込んで前記ステータコアを支持することを特徴とする、回転電機。 The rotating electrical machine according to claim 2,
The convex portion has two faces facing each other,
The rotating electrical machine is characterized in that the support means supports the stator core by sandwiching the two faces facing each other.
Priority Applications (1)
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JP2012088444A JP2013219925A (en) | 2012-04-09 | 2012-04-09 | Rotary electric machine |
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2012
- 2012-04-09 JP JP2012088444A patent/JP2013219925A/en active Pending
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