JP2015100194A - Rotary electric machine - Google Patents

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啓吾 前田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary electric machine with a reduced external diameter dimension.SOLUTION: An electric motor according to the invention includes: a bracket 1; a housing 3 which is fixed with an opening part covered by the bracket 1 and includes a cylindrical housing body 8 and a cover part 9; a stator 5 which is housed in the housing body 8 and includes a stator core 11 and a coil 12 wound around the stator core 11; a frame body 16 covering an entire periphery of the stator 5; and a stator frame 4 having a flange part 17 formed at the opposite side of the bracket 1. The flange part 17 is fixed to the housing 3 thereby supporting the stator 5.

Description

この発明は、ステータを覆ったステータフレームがハウジングに固定された回転電機に関する。   The present invention relates to a rotating electrical machine in which a stator frame covering a stator is fixed to a housing.

従来、ステータを覆ったステータフレームの一端にフランジ部を有し、同フランジ部をハウジングにネジにより固定し、ステータがステータフレームを介してハウジング内に保持された回転電機が知られている（例えば、特許文献１参照）。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a rotating electrical machine that has a flange portion at one end of a stator frame that covers a stator, and that the flange portion is fixed to a housing with a screw, and the stator is held in the housing via the stator frame (for example, , See Patent Document 1).

特開２０１２−１５７１８０号公報（図１）JP 2012-157180 A (FIG. 1)

上記構成の回転電機では、先ず初めにステータを覆ったステータフレームのフランジ部をハウジングの開口部でネジ止めする。
この後、ステータフレームを介してステータを内部に保持したハウジングに、ハウジングの開口部からロータを挿入し、ロータとステータとの中心合わせを行い、最後にブラケットをハウジングの開口部を覆ってネジ止めする。
従って、ハウジングの開口部側では、ハウジングに対するステータフレームのネジによる固定部の外側に、ハウジングに対するブラケットのネジによる固定部を有することになり、外径寸法が拡大するという問題点があった。 In the rotating electrical machine having the above configuration, first, the flange portion of the stator frame that covers the stator is screwed at the opening of the housing.
After this, the rotor is inserted into the housing holding the stator inside through the stator frame from the opening of the housing, the rotor and the stator are centered, and finally the bracket is screwed to cover the opening of the housing To do.
Therefore, on the opening side of the housing, there is a fixing portion by the screw of the bracket for the housing outside the fixing portion by the screw of the stator frame with respect to the housing.

この発明は、かかる問題点を解決することを課題とするものであって、ハウジングに対するステータフレームの固定部と、ハウジングに対するブラケットの固定部とをハウジングの軸線方向の両側に離して設けることで外径寸法を小さくした回転電機を得ることを目的とする。   An object of the present invention is to solve such a problem, and is provided by disposing a fixed portion of a stator frame to a housing and a fixed portion of a bracket to the housing on both sides in the axial direction of the housing. It aims at obtaining the rotary electric machine which made the diameter size small.

この発明に係る回転電機は、ブラケットと、
このブラケットにより開口部が覆って固定され、円筒形状のハウジング本体及び底面部を有するハウジングと、
前記ハウジング本体の内部に収納された、ステータコア及びこのステータコアに巻装されたコイルを有するステータと、
前記ステータの全周を覆ったフレーム本体、前記ブラケットの反対側に形成された折曲部を有するステータフレームと、を備え、
前記ステータは、前記折曲部が前記ハウジングに固定されることで支持されている。 A rotating electrical machine according to the present invention includes a bracket,
The opening is covered and fixed by the bracket, and has a cylindrical housing body and a bottom surface,
A stator core housed in the housing body and having a stator core and a coil wound around the stator core;
A frame body covering the entire circumference of the stator, and a stator frame having a bent portion formed on the opposite side of the bracket,
The stator is supported by the bent portion being fixed to the housing.

この発明に係る回転電機によれば、ハウジングの開口部を覆って固定されたブラケットの反対側であって、ステータを覆ったステータフレームの折曲部をハウジングに固定し、ハウジングに対するステータフレームの固定部と、ハウジングに対するブラケットの固定部とをハウジングの軸線方向の両側に離して設けたので、外径寸法を小さくすることができる。   According to the rotating electric machine according to the present invention, the bent portion of the stator frame that covers the stator and that is opposite to the bracket that covers the opening of the housing is fixed to the housing, and the stator frame is fixed to the housing. Since the portion and the fixed portion of the bracket with respect to the housing are provided apart on both sides in the axial direction of the housing, the outer diameter can be reduced.

この発明の実施の形態１の電動機を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the electric motor of Embodiment 1 of this invention. 比較例の電動機を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the electric motor of a comparative example. この発明の実施の形態２の電動機を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the electric motor of Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態３の電動機を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the electric motor of Embodiment 3 of this invention.

以下、この発明の各実施の形態の電動機について説明するが、各図において、同一または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。   Hereinafter, the electric motor according to each embodiment of the present invention will be described. In the drawings, the same or equivalent members and parts will be described with the same reference numerals.

実施の形態１.
図１はこの発明の実施の形態１の電動機を示す側断面図である。
回転電機であるこの電動機は、円板形状のブラケット１と、このブラケット１により開口部が覆われてネジ２で固定されたハウジング３と、このハウジング３内に収納されたステータ５と、このステータ５に焼嵌めまたは圧入したステータフレーム４と、ブラケット１の中心軸線を貫通したシャフト６と、このシャフト６に固定されたロータ７と、を備えている。 Embodiment 1.
1 is a side sectional view showing an electric motor according to Embodiment 1 of the present invention.
This electric motor, which is a rotating electric machine, includes a disc-shaped bracket 1, a housing 3 whose opening is covered by the bracket 1 and fixed by screws 2, a stator 5 housed in the housing 3, and the stator 5, a stator frame 4 that is shrink-fitted or press-fitted into the shaft 5, a shaft 6 that penetrates the central axis of the bracket 1, and a rotor 7 that is fixed to the shaft 6.

ハウジング３は、円筒形状のハウジング本体８と、底面部であるカバー部９と、を備えている。
前記ステータ５は、薄板鋼板を積層して構成されたステータコア１１と、このスタータコア１１の軸線方向に延びたスロット（図示せず）に導線が巻回された構成されたコイル１２と、コイル１２に接続部１５で電気的に接続されたターミナル１３と、このターミナル１３を保持した、断面コ字形状であって周方向に延びたリング状のホルダ１４と、ステータフレーム４の内周壁面にホルダ１４の外周端面に当接して圧入されホルダ１４を保持するリング状の固定具１８と、を備えている。 The housing 3 includes a cylindrical housing main body 8 and a cover portion 9 that is a bottom surface portion.
The stator 5 includes a stator core 11 configured by laminating thin steel plates, a coil 12 configured by winding a conductive wire in a slot (not shown) extending in the axial direction of the starter core 11, and the coil 12. A terminal 13 electrically connected to the connecting portion 15, a ring-shaped holder 14 having a U-shaped cross section and extending in the circumferential direction, which holds the terminal 13, and a holder on the inner peripheral wall surface of the stator frame 4 14, and a ring-shaped fixture 18 that press-fits and holds the holder 14.

ステータフレーム４は、金属からなる円筒状のフレーム本体１６と、ブラケット１の反対側に形成された折曲部であるフランジ部１７と、を備えている。
フランジ部１７は、ハウジング本体８の側端面とカバー部９の外周側縁部との間に挟まれ、複数のネジ１０により、ハウジング３とカバー部９とをフランジ部１７を介して一体化することで、ステータ５は、ハウジング３内に固定、保持される。 The stator frame 4 includes a cylindrical frame body 16 made of metal, and a flange portion 17 that is a bent portion formed on the opposite side of the bracket 1.
The flange portion 17 is sandwiched between the side end surface of the housing body 8 and the outer peripheral side edge portion of the cover portion 9, and the housing 3 and the cover portion 9 are integrated via the flange portion 17 by a plurality of screws 10. Thus, the stator 5 is fixed and held in the housing 3.

この実施の形態の電動機では、ステータフレーム４が焼嵌めまたは圧入されたステータ５を、ターミナル１３を手前にして円筒形状のハウジング本体８の一方から挿入した後、ステータフレーム４のフランジ部１７をハウジング本体８との間で挟むようにしてハウジング３にネジ１０を用いて固定する。
次に、シャフト６に保持されたロータ７を、ハウジング本体８のカバー部９と反対側からスタータ５内に挿入し、ハウジング３の中心と位置合わせをした後、ブラケット１をハウジング３に複数のネジ２を用いて固定する。 In the electric motor of this embodiment, after inserting the stator 5 into which the stator frame 4 is shrink-fitted or press-fitted from one side of the cylindrical housing body 8 with the terminal 13 facing forward, the flange portion 17 of the stator frame 4 is inserted into the housing. It fixes to the housing 3 with the screw | thread 10 so that it may pinch | interpose between the main bodies 8. FIG.
Next, the rotor 7 held by the shaft 6 is inserted into the starter 5 from the opposite side of the cover portion 9 of the housing body 8 and aligned with the center of the housing 3, and then the bracket 1 is attached to the housing 3. Secure with screws 2.

この実施の形態の電動機によれば、ハウジング３に対するステータフレーム４のネジ１０による固定部と、ハウジング３に対するブラケット１のネジ２による固定部とがハウジング３の軸線方向の両側に離して設けられたので、外径寸法を小さくすることができる。   According to the electric motor of this embodiment, the fixing portion by the screw 10 of the stator frame 4 to the housing 3 and the fixing portion by the screw 2 of the bracket 1 to the housing 3 are provided on both sides in the axial direction of the housing 3. Therefore, the outer diameter can be reduced.

図２は、実施の形態１の電動機と比較するための比較例を示す電動機の側断面図である。
この参考例では、ハウジング３Ａのブラケット１側で、ステータフレーム４のフランジ部１７がネジ１０を用いてハウジング３Ａに固定されている。
このネジ１０による固定部は、ブラケット１をハウジング３Ａにネジ２を用いて固定する、ハウジング３Ａの外周縁部の内側部位であり、それだけ実施の形態１の電動機と比較してハウジング３Ａの径方向の寸法が拡大する。 FIG. 2 is a side sectional view of the electric motor showing a comparative example for comparison with the electric motor of the first embodiment.
In this reference example, the flange portion 17 of the stator frame 4 is fixed to the housing 3 </ b> A using screws 10 on the bracket 1 side of the housing 3 </ b> A.
The fixing portion by the screw 10 is an inner portion of the outer peripheral edge portion of the housing 3A that fixes the bracket 1 to the housing 3A by using the screw 2, and thus the radial direction of the housing 3A as compared with the electric motor of the first embodiment. The dimensions of will expand.

また、この実施の形態の電動機によれば、コイル１２とコイル１２に給電するターミナル１３とを接続する接続部１５は、フランジ部１７に接近して設けられており、フランジ部１７を基点としたステータ５の振動による接続部１５の変位が抑制され、接続部１５の断線に対する耐久性が向上する。   Further, according to the electric motor of this embodiment, the connection portion 15 that connects the coil 12 and the terminal 13 that feeds power to the coil 12 is provided close to the flange portion 17, and the flange portion 17 is the base point. Displacement of the connection portion 15 due to vibration of the stator 5 is suppressed, and durability against disconnection of the connection portion 15 is improved.

また、ハウジング３は、ハウジング本体８と底面部であるカバー部９とに分割されており、ステータ５は、フランジ部１７をハウジング本体８とカバー部９とで挟むことでステータフレーム４を介してハウジング３内に簡単に保持することができ、組立性が向上する。   The housing 3 is divided into a housing body 8 and a cover portion 9 which is a bottom surface portion, and the stator 5 is sandwiched between the housing body 8 and the cover portion 9 via the stator frame 4 by sandwiching the flange portion 17 between the housing body 8 and the cover portion 9. It can be easily held in the housing 3 and the assemblability is improved.

また、ハウジング本体８の内周壁面とフレーム本体１６の外周壁面との間には隙間があるので、ステータ５の冷却性が向上する。   Further, since there is a gap between the inner peripheral wall surface of the housing main body 8 and the outer peripheral wall surface of the frame main body 16, the cooling performance of the stator 5 is improved.

実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２の電動機を示す側断面図である。
この実施の形態では、ホルダ１４Ａは、その外側部位が軸線方向に延び、途中径外側方向に折曲されステータフレーム４のフランジ部１７に沿って延出した延出部１９を有している。
この延出部１９は、フランジ部１７とともに、ハウジング本体８とカバー部９との間に挟まれ、ネジ１０により固定されている。
他の構成は、実施の形態１の電動機と同じである。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a side sectional view showing an electric motor according to Embodiment 2 of the present invention.
In this embodiment, the holder 14 </ b> A has an extended portion 19 whose outer portion extends in the axial direction, is bent in the middle radially outward direction, and extends along the flange portion 17 of the stator frame 4.
The extending portion 19 is sandwiched between the housing body 8 and the cover portion 9 together with the flange portion 17, and is fixed by a screw 10.
Other configurations are the same as those of the electric motor of the first embodiment.

この実施の形態では、ネジ１０は、ホルダ１４Ａをステータフレーム４に固定することも兼ねており、実施の形態１に用いた固定具１８は不要となり、部品点数を削減することができる。
また、ホルダ１４Ａの延出部１９をステータフレーム４のフランジ部１７とネジ１０を用いて共締めすることにより、組付けの簡素化が図れる。 In this embodiment, the screw 10 also serves to fix the holder 14A to the stator frame 4, so that the fixture 18 used in the first embodiment is not necessary, and the number of parts can be reduced.
In addition, by assembling the extended portion 19 of the holder 14A together with the flange portion 17 of the stator frame 4 and the screw 10, the assembly can be simplified.

実施の形態３．
図４は、この発明の実施の形態３の電動機を示す側断面図である。
この実施の形態では、フランジ部１７の反対側であって、ステータフレーム４の外周面とハウジング本体８の内周壁面との隙間に、リング状の支持部材２０が圧入されて埋もれている。
他の構成は、実施の形態２の電動機と同じである。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 4 is a side sectional view showing an electric motor according to Embodiment 3 of the present invention.
In this embodiment, a ring-shaped support member 20 is press-fitted and buried in the gap between the outer peripheral surface of the stator frame 4 and the inner peripheral wall surface of the housing body 8 on the opposite side of the flange portion 17.
Other configurations are the same as those of the electric motor of the second embodiment.

実施の形態１及び２では、ステータ５は、ステータフレーム４のフランジ部１７を基点として片持ち支持されており、ステータ５の軸線方向の長さが長くなると、それだけフランジ部１７に対する荷重が大きくなる。
これに対しては、フランジ部１７と反対側にも同様なフランジ部を設けることも考えられるが、これは、図２で説明したようにハウジング３の径方向の寸法の拡大を招く。
この実施の形態では、フランジ部１７と反対側のステータフレーム４の外周面とハウジング本体８の内周壁面との隙間を利用し、その隙間に支持部材２０を設けたことにより、ステータ５は、フランジ部１７と支持部材２０との二点で支持されることになり、ハウジング３の径方向の寸法を拡大することなく、フランジ部１７に対する荷重は軽減される。
また、ステータ５のハウジング３に対する軸線及び周方向の位置決めは、ステータフレーム４のフランジ部１７で行なわれており、支持部材２０は、ステータフレーム４の外周面とハウジング本体８の内周壁面との隙間に圧入するだけでよい。
なお、支持部材２０の代わりに、ハウジング本体８またはフレーム本体１６に周方向に沿って隙間を埋める突起部を形成するようにしてもよい。 In the first and second embodiments, the stator 5 is cantilevered with the flange portion 17 of the stator frame 4 as a base point. As the axial length of the stator 5 increases, the load on the flange portion 17 increases accordingly. .
On the other hand, it is conceivable to provide a similar flange portion on the side opposite to the flange portion 17, but this leads to an increase in the dimension in the radial direction of the housing 3 as described in FIG. 2.
In this embodiment, by utilizing the gap between the outer peripheral surface of the stator frame 4 opposite to the flange portion 17 and the inner peripheral wall surface of the housing body 8 and providing the support member 20 in the gap, the stator 5 The flange portion 17 and the support member 20 are supported at two points, and the load on the flange portion 17 is reduced without increasing the radial dimension of the housing 3.
Further, the positioning of the stator 5 with respect to the housing 3 in the axial direction and the circumferential direction is performed by the flange portion 17 of the stator frame 4, and the support member 20 is formed between the outer peripheral surface of the stator frame 4 and the inner peripheral wall surface of the housing body 8. Just press into the gap.
Instead of the support member 20, a protrusion that fills the gap along the circumferential direction may be formed in the housing body 8 or the frame body 16.

なお、上記各実施の形態では、回転電機として電動機の例で説明したが、発電機であってもよい。
また、ステータフレーム４の折曲部であるフランジ部１７は、径外側方向に折曲されているが、ステータフレームの折曲部を径内側方向に折曲し、この折曲部をカバー部に固定するようにしてもよい。
また、ハウジング３は、ハウジング本体８と底面部であるカバー部９とが分割されて構成されているが、ハウジング本体と底面部とが一体であってもよい。
また、ハウジング３とステータフレーム４との間で隙間が無い回転電機であってもよい。 In each of the above embodiments, the example of the electric motor has been described as the rotating electrical machine, but a generator may be used.
Further, the flange portion 17 which is a bent portion of the stator frame 4 is bent in the radially outward direction, but the bent portion of the stator frame is bent in the radially inward direction, and this bent portion is used as a cover portion. It may be fixed.
The housing 3 is configured by dividing the housing main body 8 and the cover portion 9 which is the bottom surface portion, but the housing main body and the bottom surface portion may be integrated.
Further, a rotating electric machine without a gap between the housing 3 and the stator frame 4 may be used.

１ ブラケット、２ ネジ、３ ハウジング、４ ステータフレーム、５ ステータ、６ シャフト、７ ロータ、８ ハウジング本体、９ カバー部（底面部）、１０ ネジ、１１ ステータコア、１２ コイル、１３ ターミナル、１４，１４Ａ ホルダ、１５ 接続部、１６ フレーム本体、１７ フランジ部（折曲部）、１８ 固定具、１９ 延出部、２０ 支持部材。   1 Bracket, 2 Screw, 3 Housing, 4 Stator frame, 5 Stator, 6 Shaft, 7 Rotor, 8 Housing body, 9 Cover (bottom), 10 Screw, 11 Stator core, 12 Coil, 13 Terminal, 14, 14A Holder , 15 connection part, 16 frame main body, 17 flange part (bending part), 18 fixing tool, 19 extension part, 20 support member.

Claims (6)

ブラケットと、
このブラケットにより開口部が覆って固定され、円筒形状のハウジング本体及び底面部を有するハウジングと、
前記ハウジング本体の内部に収納された、ステータコア及びこのステータコアに巻装されたコイルを有するステータと、
前記ステータの全周を覆ったフレーム本体、前記ブラケットの反対側に形成された折曲部を有するステータフレームと、を備え、
前記ステータは、前記折曲部が前記ハウジングに固定されることで支持されている回転電機。 A bracket,
The opening is covered and fixed by the bracket, and has a cylindrical housing body and a bottom surface,
A stator core housed in the housing body and having a stator core and a coil wound around the stator core;
A frame body covering the entire circumference of the stator, and a stator frame having a bent portion formed on the opposite side of the bracket,
The stator is a rotating electrical machine in which the bent portion is supported by being fixed to the housing. 前記コイルに給電するターミナルは、前記ステータコアの軸線方向の片側のうち、前記折曲部側に設けられている請求項１に記載の回転電機。   2. The rotating electrical machine according to claim 1, wherein a terminal that supplies power to the coil is provided on the bent portion side of one side of the stator core in the axial direction. 前記ハウジングは、前記ハウジング本体と前記底面部とが分割されており、径方向外側に折曲された前記折曲部であるフランジ部は、前記ハウジング本体と前記底面部との間に挟まれている請求項１または２に記載の回転電機。   In the housing, the housing main body and the bottom surface portion are divided, and a flange portion, which is the bent portion bent outward in the radial direction, is sandwiched between the housing main body and the bottom surface portion. The rotating electrical machine according to claim 1 or 2. 前記コイルに給電するターミナルを保持したホルダは、前記フランジ部に沿って延びた延出部を有しており、この延出部と前記フランジ部とは、重なった状態で、前記ハウジング本体と前記底面部との間に挟まれている請求項３に記載の回転電機。   The holder holding the terminal that supplies power to the coil has an extending portion extending along the flange portion, and the extending portion and the flange portion are overlapped with each other in the housing main body and the housing. The rotating electrical machine according to claim 3, which is sandwiched between the bottom surface portion. 前記ハウジング本体の内周壁面と前記フレーム本体の外周壁面との間には隙間がある請求項１〜４の何れか１項に記載の回転電機。   The rotating electrical machine according to claim 1, wherein there is a gap between an inner peripheral wall surface of the housing main body and an outer peripheral wall surface of the frame main body. 前記隙間のうち前記折曲部と反対側の部位に、リング状の支持部が埋もれている請求項５に記載の回転電機。   The rotating electrical machine according to claim 5, wherein a ring-shaped support portion is buried in a portion of the gap opposite to the bent portion.
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