JP2015076941A - Core of rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機のコアに関する。 The present invention relates to a core of a rotating electrical machine.
従来から、回転電機のコアでは、いわゆる磁束の短絡を抑制するため、周方向に鋼板を積層することでティースを構成する技術が知られている。また、このようなコアの一例として、リラクタンスモータの回転子において断面が略L字を呈する鋼板を積層してL字の積層単位を構成し、積層単位のL字の両辺により突極(ティース)を構成するものが公知である(例えば、特許文献1参照。)。そして、特許文献1の回転子によれば、コアとしての一体性を保つため、ホルダが用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a rotating electrical machine core, a technique is known in which teeth are formed by laminating steel plates in the circumferential direction in order to suppress a so-called magnetic flux short circuit. In addition, as an example of such a core, a reluctance motor rotor is formed by laminating steel sheets having a substantially L-shaped cross section to form an L-shaped laminated unit, and salient poles (teeth) are formed by both sides of the L-shaped laminated unit Is known (see, for example, Patent Document 1). And according to the rotor of
ところで、図10に示すように、回転電機においてティース101の数が増えると、公差が大きくなり、周方向に隣り合う辺102間の隙間103が大きくなりやすい。
しかし、特許文献1のホルダは、2つの爪部104によりティース101を周方向に挟むことでコア100としての一体性を保つものである。このため、ティース101の数が増えると、辺102間の隙間103の増大によりホルダを装着することができない虞が高まる。
By the way, as shown in FIG. 10, when the number of
However, the holder of
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、回転電機のコアにおいて、ティースの数が増えても、コアとしての一体性を保つことができる構成を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a configuration capable of maintaining the integrity as a core even if the number of teeth is increased in the core of a rotating electrical machine. There is to do.
本願の回転電機のコアは、筒状のヨーク、および、ヨークから外周側に突出する複数のティースを具備する。また、素材となる鋼板は、底部および底部を挟む2つの辺部を有するように折れ曲がり、鋼板を複数枚積層してなる積層単位を、複数、組み合わせることでコアの骨格が構成される。また、骨格では、積層単位の内の底部が積み重なる底積層部が複数組み合わさって内周側で筒部分を形成するように、かつ、辺部が積み重なる辺積層部が外周側に突出するように、複数の積層単位が環状に配置される。そして、骨格の内、筒部分がヨークの全部または一部をなすとともに、外周側に突出する辺積層部がティースの全部または一部をなす。 The core of the rotating electrical machine of the present application includes a cylindrical yoke and a plurality of teeth protruding from the yoke to the outer peripheral side. Moreover, the steel plate used as a raw material is bent so as to have two sides that sandwich the bottom and the bottom, and a core skeleton is configured by combining a plurality of lamination units formed by laminating a plurality of steel plates. Further, in the skeleton, a plurality of bottom laminated portions in which the bottom portions of the laminated units are stacked are combined to form a cylindrical portion on the inner peripheral side, and a side laminated portion in which the side portions are stacked protrudes to the outer peripheral side. A plurality of stacked units are arranged in a ring shape. The cylindrical portion of the skeleton forms all or part of the yoke, and the side laminated portion protruding to the outer peripheral side forms all or part of the teeth.
さらに、コアは、次の位置決め体および第1、第2係合片を備える。まず、位置決め体は、筒部分の内周に配置され、複数の底積層部の内周に当接して複数の積層単位を径方向に位置決めする。また、第1係合片は、底積層部の軸方向一端側かつ外周側から底積層部の外周に引っ掛かる。さらに、第2係合片は、底積層部の軸方向他端側かつ外周側から底積層部の外周に引っ掛かる。 Further, the core includes the following positioning body and first and second engaging pieces. First, a positioning body is arrange | positioned at the inner periphery of a cylinder part, contacts the inner periphery of a some bottom laminated part, and positions a some lamination | stacking unit to radial direction. Further, the first engagement piece is hooked on the outer periphery of the bottom stacked portion from one axial end side and the outer peripheral side of the bottom stacked portion. Further, the second engagement piece is hooked on the outer periphery of the bottom laminated portion from the other axial end side and the outer peripheral side of the bottom laminated portion.
これにより、辺部よりも内周に存在する筒部分を保持することで、コアとしての一体性を保つことができる。このため、ティースの数が増えても、公差の大きさにかかわりなく、コアとしての一体性を保つことができる。 Thereby, the integrity as a core is maintainable by hold | maintaining the cylinder part which exists in an inner periphery rather than a side part. For this reason, even if the number of teeth increases, the integrity as the core can be maintained regardless of the tolerance.
実施形態の回転電機のコアを、実施例を用いて説明する。 The core of the rotating electrical machine of the embodiment will be described using examples.
〔実施例の構成〕
実施例のコア1の構成を、図1〜図8を用いて説明する。
コア1は、例えば、回転電機としての発電機2のステータ3に用いられるステータコアであり、発電機2は、例えば、車両に搭載されて内燃機関の出力により回転駆動される。
すなわち、発電機2は、クランクシャフト4に固定されて内燃機関の出力により回転するロータ5と、コイル6が装着されてロータ5の内周側に配置されるステータ3とを備える(図1参照。)。そして、発電機2は、ロータ5に装着された磁石7が発生する磁束によりコイル6に起電力を誘導して発電する。
[Configuration of Example]
The structure of the
The
That is, the
コア1は、円筒状のヨーク9、および、ヨーク9から外周側に突出してコイル6が巻かれる複数のティース10を具備する。また、コア1の素材となる鋼板11は、プレスによる打ち抜き後の材料に曲げ加工を施すことで、断面略U字を呈するものとして設けられる。すなわち、鋼板11は、底部12および底部12を挟む2つの辺部13を有するように折れ曲がっている。そして、鋼板11を複数枚積層してなる積層単位14を、複数、組み合わせることでコア1の骨格15が構成される(図2〜図5等参照)。
The
ここで、積層単位14は、底部12が積み重なる底積層部17、辺部13が積み重なる2つの辺積層部18からなる。そして、骨格15は複数の積層単位14が環状に配置されて構成される。このとき、底積層部17は複数組み合わさって内周側で筒部分19を形成し、辺積層部18は外周側に突出する。
Here, the
そして、骨格15の内、筒部分19がヨーク9の一部をなす。
また、周方向に隣り合う2つの積層単位14の組合せにおいて周方向に隣り合って当接する2つの辺積層部18により1つのティース10が構成される。すなわち、隣り合う2つの積層単位14の組合せにおいて、周方向一方側の積層単位14の2つの辺積層部18の内、周方向他方側に位置する辺積層部18と、周方向他方側の積層単位14の2つの辺積層部18の内、周方向一方側に位置する辺積層部18とが周方向に当接して1つのティース10をなす。
The
Further, one
なお、辺部13の先端には、骨格15やコア1として組み入れられたときに軸方向両端に伸びる鍔部20が設けられており、鍔部20も底部12や辺部13と同様に積み重なって鍔積層部21を構成する。ここで、鍔積層部21は、コア1と磁石7との磁束の受渡を強化するものであり、磁石7の軸方向長さに応じて軸方向への突出量が決められている。
In addition, the
さらに、コア1は、以下の位置決め体22および第1、第2係合片23、24を備える(図4〜図8等参照。)。
まず、位置決め体22は、筒部分19の内周に配置され、複数の底積層部17の内周に当接して複数の積層単位14を径方向に位置決めする。ここで、位置決め体22は、略円環板状の鋼板25を軸方向に積層したものであり、筒部分19とともにヨーク9を構成する。
Furthermore, the
First, the
また、鋼板25の外周縁は、筒部分19と同数の辺を有する正多角形状であり、内周縁は、外周縁と同心の円形である。さらに、鋼板25には、例えば、120°の角度間隔で円形の穴25aが軸方向に貫通して開いている。そして、複数の鋼板25は、穴25aの位置が周方向に関して一致するように、かつ、外周が正多角柱の側面となるように積層される。これにより、位置決め体22を筒部分19の内周に配置して外周を底積層部17の内周に当接させることで、位置決め体22の外周は骨格15に対する回り止めとして機能する。また、位置決め体22は、内周が円筒面27になり、120°の角度間隔で3つの貫通穴28を有する。
Further, the outer peripheral edge of the
次に、第1係合片23は、底積層部17の軸方向一端側かつ外周側から底積層部17の外周に引っ掛かるものであり、第2係合片24は、底積層部17の軸方向他端側かつ外周側から底積層部17の外周に引っ掛かるものである(図1(b)参照。)。
Next, the first
また、第1、第2係合片23、24は、次の第1、第2拘束体30、31の一部である。すなわち、第1、第2拘束体30、31は、それぞれ鋼板25と略同形の円環板状に設けられて筒部分19と同軸に配置される部材であり、第1、第2係合片23、24は、第1、第2拘束体30、31それぞれの外周縁から外周側に伸びる。さらに、第1、第2拘束体30、31には、それぞれ鋼板25と同様に120°の角度間隔で円形の穴30a、31aが軸方向に貫通して開いている。
The first and second
そして、第1、第2拘束体30、31は、それぞれ位置決め体22の軸方向一端、他端に配置される。なお、第1、第2係合片23、24は、予め曲げられており、それぞれ円環板状の本体30b、31bに対し垂直になっている。そして、第1、第2拘束体30、31は、それぞれ第1、第2係合片23、24の先端が底積層部17の外周側で軸方向他端側、一端側を向くように配置される。また、第1、第2拘束体30、31の内周は、位置決め体22の内周と同じ円筒面27を構成する。さらに、第1、第2拘束体30、31は、穴30a、31aの位置が貫通穴28の位置と周方向に関して一致するように配置され、穴30a、31aは貫通穴28の一部をなす。
And the 1st,
そして、第1、第2係合片23、24の先端を仮かしめにより底積層部17の外周に接触させることで、骨格15、位置決め体22および第1、第2拘束体30、31を緩やかに一体化し、コア1としての概形を構成する(図5参照。)。
以上により、コア1は、120°の角度間隔で3つの貫通穴28を有するとともに、内周に円筒面27を有するものとなる。
Then, the
As described above, the
そして、ティース10にコイル6を巻いてステータ3を構成した後、ステータ3を内燃機関側の部材であるカバー33に嵌めてネジ締結する。ここで、コア1の内周をなす円筒面27は、カバー33に設けられた円筒24に外嵌めされる。そして、コア1を円筒24に外嵌めした状態で貫通穴28にボルト36の軸部36aを通してネジ締結することで、ステータ3が車両に搭載される。また、ネジ締結後、第1、第2係合片23、24の先端を本かしめにより底積層部17の外周に当接させ、骨格15、位置決め体22および第1、第2拘束体30、31をコア1として強固に一体化する。なお、軸部36aは、カバー33に設けられたネジ穴37に螺合する。
And after winding the coil 6 around the
〔実施例の効果〕
実施例のコア1によれば、素材となる鋼板11は、底部12および底部12を挟む2つの辺部13を有するように折れ曲がり、鋼板11を複数枚積層してなる積層単位14を、複数、組み合わせることで骨格15が構成される。また、骨格15は複数の積層単位14が環状に配置されて構成され、積層単位14の内の底部12が積み重なる底積層部17が複数組み合わさって内周側で筒部分19を形成し、辺積層部18が外周側に突出する。そして、骨格15の内、筒部分19がヨーク9の一部をなすとともに、辺積層部18がティース10をなす。
[Effects of Examples]
According to the
さらに、コア1は、次の位置決め体22および第1、第2係合片23、24を備える。まず、位置決め体22は、筒部分19の内周に配置され、複数の底積層部17の内周に当接して複数の積層単位14を径方向に位置決めする。また、第1係合片23は、底積層部17の軸方向一端側かつ外周側から底積層部17の外周に引っ掛かる。さらに、第2係合片24は、底積層部17の軸方向他端側かつ外周側から底積層部17の外周に引っ掛かる。
これにより、辺積層部18よりも内周に存在する筒部分19を保持することで、コア1としての一体性を保つことができる。このため、ティース10の数が増えても、公差の大きさにかかわりなく、コア1としての一体性を保つことができる。
Furthermore, the
Thereby, the integrity as the
〔変形例〕
コア1の構成は、実施例に限定されず、種々の変形例を考えることができる。
例えば、実施例の位置決め体22は、鋼板25を軸方向に積層することで設けられていたが、位置決め体22の態様は実施例に限定されない。例えば、磁性材料以外の材料により位置決め体22を設けてもよく、例えば、樹脂材料により位置決め体22を設けてもよい。
[Modification]
The configuration of the
For example, the
また、実施例の位置決め体22は、外周を正多角柱の側面とすることで、骨格15に対する回り止めとして機能させていたが、回り止めの態様は実施例に限定されない。例えば、図9に示すように、周方向に隣り合う底積層部17の間に形成される隙間39に嵌る小突起40を鋼板25に設け、小突起40を隙間39に嵌めることで回り止めの機能を発揮してもよい。
また、実施例のコア1は、カバー33へのネジ締結前に仮かしめにより緩やかに一体化された後、ネジ締結後に本かしめにより強固に一体化されていたが、例えば、ネジ締結前に本かしめにより強固に一体化してもよい。
Moreover, although the
Further, the
さらに、実施例のコア1は、発電機2のステータコアとして利用されていたが、同期モータ、誘導モータおよびリラクタンスモータ等の電動機にコア1を利用してもよく、ロータコアとしてコア1を利用してもよい。
Furthermore, although the
1 コア 2 発電機(回転電機) 9 ヨーク 10 ティース 11 鋼板
12 底部 13 辺部 14 積層単位 15 骨格 17 底積層部
18 辺積層部 19 筒部分 22 位置決め体 23 第1係合片
24 第2係合片
DESCRIPTION OF
Claims (3)
素材となる鋼板(11)は、底部(12)およびこの底部(12)を挟む2つの辺部(13)を有するように折れ曲がり、
前記鋼板(11)を複数枚積層してなる積層単位(14)を、複数、組み合わせることで前記コア(1)の骨格(15)が構成され、
この骨格(15)では、前記積層単位(14)の内の前記底部(12)が積み重なる底積層部(17)が複数組み合わさって内周側で筒部分(19)を形成するように、かつ、前記辺部(13)が積み重なる辺積層部(18)が外周側に突出するように、複数の前記積層単位(14)が環状に配置され、
前記骨格(15)の内、前記筒部分(19)が前記ヨーク(9)の全部または一部をなすとともに、外周側に突出する前記辺積層部(18)が前記ティース(10)の全部または一部をなし、
前記筒部分(19)の内周に配置され、複数の前記底積層部(17)の内周に当接して複数の前記積層単位(14)を径方向に位置決めする位置決め体(22)と、
前記底積層部(17)の軸方向一端側かつ外周側から前記底積層部(17)の外周に引っ掛かる第1係合片(23)と、
前記底積層部(17)の軸方向他端側かつ外周側から前記底積層部(17)の外周に引っ掛かる第2係合片(24)とを備えることを特徴とする回転電機(2)のコア(1)。 In a core (1) of a rotating electrical machine (2) comprising a cylindrical yoke (9) and a plurality of teeth (10) projecting outward from the yoke (9),
The steel plate (11) as a material is bent so as to have a bottom (12) and two sides (13) sandwiching the bottom (12),
A skeleton (15) of the core (1) is configured by combining a plurality of lamination units (14) formed by laminating a plurality of the steel plates (11),
In this skeleton (15), a plurality of bottom laminated portions (17) in which the bottom portions (12) of the laminated units (14) are stacked are combined to form a cylindrical portion (19) on the inner peripheral side, and The plurality of lamination units (14) are annularly arranged so that the side lamination part (18) where the side parts (13) are stacked protrudes to the outer peripheral side,
Of the skeleton (15), the cylindrical portion (19) forms all or part of the yoke (9), and the side laminated portion (18) protruding to the outer peripheral side includes all of the teeth (10) or Do some,
A positioning body (22) disposed on the inner periphery of the cylindrical portion (19), for contacting the inner periphery of the plurality of bottom stacked portions (17) and positioning the plurality of stacked units (14) in the radial direction;
A first engagement piece (23) hooked on the outer periphery of the bottom laminate portion (17) from one axial end side and the outer periphery side of the bottom laminate portion (17);
A rotating electrical machine (2) comprising: a second engagement piece (24) hooked to the outer periphery of the bottom laminate portion (17) from the other axial end and the outer peripheral side of the bottom laminate portion (17). Core (1).
前記第1、第2係合片(23、24)は、それぞれ円環状に設けられて前記筒部分(19)と同軸に配置される第1、第2拘束体(30、31)の一部であり、この第1、第2拘束体(30、31)それぞれの外周縁から外周側に伸びるものであり、
前記第1、第2拘束体(30、31)は、それぞれ前記位置決め体(22)の軸方向一端、他端に配置されることを特徴とする回転電機(2)のコア(1)。 In the core (1) of the rotating electrical machine (2) according to claim 1,
The first and second engaging pieces (23, 24) are respectively provided in an annular shape and are part of first and second restraining bodies (30, 31) arranged coaxially with the cylindrical portion (19). It extends from the outer peripheral edge of each of the first and second restraints (30, 31) to the outer peripheral side,
The core (1) of the rotating electrical machine (2), wherein the first and second restraining bodies (30, 31) are respectively disposed at one end and the other end in the axial direction of the positioning body (22).
前記コア(1)はステータコアであり、前記ティース(10)にコイル(6)が巻かれることを特徴とする回転電機(2)のコア(1)。 In the core (1) of the rotating electrical machine (2) according to claim 1 or claim 2,
The core (1) of the rotating electrical machine (2), wherein the core (1) is a stator core, and a coil (6) is wound around the teeth (10).
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