JP2016032331A - Stator of dynamo-electric machine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate bonding of laminated core plates.SOLUTION: A core plate 31-1 having a surface 11a (burr 72) directing one side of the stator axial direction and a back 11b (burr 71) directing the other side of the stator axial direction, and a core plate 31-2 having a surface 11a (burr 72) directing the other side of the stator axial direction and a back 11b( burr 71) directing one side of the stator axial direction are laminated alternately in the stator axial direction. Between the core plates 31-1, 31-2 where the burrs 71 face each other at the inner periphery, varnish can be impregnated easily from a gap 81 at the outer periphery, and between the core plates 31-1, 31-2 where the burrs 72 face each other at the outer periphery, varnish can be impregnated easily from a gap 82 at the inner periphery.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ロータ収容穴が形成されたコアプレートを軸方向に複数積層したステータコアを備える回転電機のステータに関する。   The present invention relates to a stator for a rotating electrical machine including a stator core in which a plurality of core plates in which rotor accommodating holes are formed are laminated in the axial direction.

下記特許文献1のステータでは、コアプレートを複数積層してステータコアを形成し、積層されたコアプレート同士を糸状の熱可塑性樹脂により接着している。   In the stator of Patent Document 1 below, a plurality of core plates are stacked to form a stator core, and the stacked core plates are bonded to each other with a thread-like thermoplastic resin.

特開2009−177895号公報JP 2009-177895 A 特開2011−182552号公報JP 2011-182552 A 特開2014−96429号公報JP 2014-96429 A

特許文献1では、積層されたコアプレート同士を接着する際に、糸状の熱可塑性樹脂の材料費、及びコアプレート間に糸状の熱可塑性樹脂を配置するための加工費がかかり、その結果、ステータのコスト増大を招くことになる。   In Patent Document 1, when the laminated core plates are bonded to each other, there is a material cost for the thread-like thermoplastic resin and a processing cost for arranging the thread-like thermoplastic resin between the core plates. This will increase the cost.

本発明は、積層されたコアプレート同士の接着を容易に行うことを目的とする。   It is an object of the present invention to easily bond laminated core plates.

本発明に係る回転電機のステータは、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。   The stator of the rotating electrical machine according to the present invention employs the following means in order to achieve the above-described object.

本発明に係る回転電機のステータは、ロータ収容穴が形成されたコアプレートを軸方向に複数積層したステータコアを備える回転電機のステータであって、コアプレートは、電磁鋼板を一方の板面側から可動型で打ち抜いた場合の、該打ち抜かれた鋼板部分により形成され、ロータ収容穴は、電磁鋼板を前記一方の板面側から可動型で打ち抜いて形成され、ステータコアにおいては、前記一方の板面が軸方向一方側に向くコアプレートと、前記一方の板面が軸方向他方側に向くコアプレートが軸方向に交互に積層され、該積層されたコアプレート間に接着材料が充填されていることを要旨とする。   A stator of a rotating electrical machine according to the present invention is a stator of a rotating electrical machine including a stator core in which a plurality of core plates in which rotor accommodating holes are formed are stacked in the axial direction. When punched with a movable mold, the rotor housing hole is formed by punching an electromagnetic steel sheet with a movable mold from the one plate surface side, and in the stator core, the one plate surface A core plate facing toward one side in the axial direction and a core plate whose one plate surface faces toward the other side in the axial direction are alternately stacked in the axial direction, and an adhesive material is filled between the stacked core plates. Is the gist.

本発明によれば、積層されたコアプレート間への接着材料の充填を容易に行うことができ、コアプレート同士の接着を容易に行うことができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the filling of the adhesive material between the laminated | stacked core plates can be performed easily, and adhesion | attachment of core plates can be performed easily.

本発明の実施形態に係るステータの軸方向から見た概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure seen from the axial direction of the stator which concerns on embodiment of this invention. 図1のA−A断面に相当する図である。It is a figure equivalent to the AA cross section of FIG. コアプレートの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a core plate. ロータ収容穴及びスロット部を形成する打ち抜き加工の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the punching which forms a rotor accommodation hole and a slot part. 図4の打ち抜き加工後における電磁鋼板の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the electromagnetic steel plate after the punching process of FIG. コアプレートを形成する打ち抜き加工の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the punching process which forms a core plate. 図6の打ち抜き加工後におけるコアプレートの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the core plate after the punching process of FIG. すべてのコアプレートについて、表面がステータ軸方向一方側に向き裏面がステータ軸方向他方側に向くように積層した場合の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example at the time of laminating | stacking so that the surface may face one side of a stator axial direction, and a back surface may face the other side of a stator axial direction about all the core plates.

以下、本発明を実施するための形態(以下実施形態という)を図面に従って説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.

図1〜3は、本発明の実施形態に係る回転電機のステータの概略構成を示す図である。図1はステータの軸方向から見た構成例を示し、図2は図1のA−A断面に相当する図を示し、図3はコアプレート31の構成例を示す。ステータは、中心部にロータ収容穴20がステータ軸方向に沿って形成されたステータコア21と、ステータコア21に巻装されたコイル22とを含んで構成される。ステータコア21は、ステータ周方向に沿って延びる円環状のステータヨーク23と、各々がステータヨーク23よりステータ径方向内側(図示しないロータ側)へ突出する複数のステータティース24とを含む。複数のステータティース24はステータ周方向に互いに間隔をおいて(等間隔で)配置されている。ステータ周方向に隣接するステータティース24間にステータスロット25が形成され、複数のステータスロット25がステータ周方向に互いに間隔をおいて(等間隔で)配置されている。各ステータティース24及び各ステータスロット25はステータ軸方向に沿って延びている。コイル22はステータスロット25を通って各ステータティース24に巻装されている。ロータ(図示せず)は、ステータの内周側に配置され、ロータ収容穴20に収容される。   1-3 is a figure which shows schematic structure of the stator of the rotary electric machine which concerns on embodiment of this invention. 1 shows a configuration example viewed from the axial direction of the stator, FIG. 2 shows a diagram corresponding to the AA cross section of FIG. 1, and FIG. 3 shows a configuration example of the core plate 31. The stator includes a stator core 21 having a rotor housing hole 20 formed in the center portion along the stator axial direction, and a coil 22 wound around the stator core 21. The stator core 21 includes an annular stator yoke 23 that extends along the circumferential direction of the stator, and a plurality of stator teeth 24 that protrude from the stator yoke 23 inward in the stator radial direction (not shown). The plurality of stator teeth 24 are arranged at regular intervals (equal intervals) in the stator circumferential direction. Status lots 25 are formed between stator teeth 24 adjacent in the stator circumferential direction, and a plurality of status lots 25 are arranged at regular intervals (equal intervals) in the stator circumferential direction. Each stator tooth 24 and each status lot 25 extend along the stator axial direction. The coil 22 is wound around each stator tooth 24 through a status lot 25. The rotor (not shown) is disposed on the inner peripheral side of the stator and is accommodated in the rotor accommodation hole 20.

ステータコア21は、中心部にロータ収容穴30が形成されたコアプレート31をステータ軸方向に複数積層して構成される。図3に示すように、複数のコアプレート31の各々は同一形状であり、ステータ周方向に沿って延びる円環状のヨーク部33と、各々がヨーク部33よりステータ径方向内側へ突出する複数のティース部34とを含む。複数のティース部34はステータ周方向に互いに間隔をおいて(等間隔で)配置されている。ステータ周方向に隣接するティース部34間にスロット部35が形成され、複数のスロット部35がステータ周方向に互いに間隔をおいて(等間隔で)配置されている。コアプレート31のヨーク部33をステータ軸方向に複数積み重ねることでステータヨーク23が形成され、コアプレート31のティース部34をステータ軸方向に複数積み重ねることでステータティース24が形成される。そして、各コアプレート31のロータ収容穴30によりステータコア21のロータ収容穴20が形成され、各コアプレート31のスロット部35によりステータスロット25が形成される。以下の説明において、複数のコアプレート31を区別する必要があるときは、以降31−1,31−2の符号を用いて説明する。   The stator core 21 is configured by laminating a plurality of core plates 31 having a rotor accommodation hole 30 formed in the center in the stator axial direction. As shown in FIG. 3, each of the plurality of core plates 31 has the same shape, and an annular yoke portion 33 that extends along the circumferential direction of the stator, and a plurality of core plates 31 that protrude inward in the stator radial direction from the yoke portion 33. Teeth portion 34. The plurality of teeth portions 34 are arranged at regular intervals (equal intervals) in the circumferential direction of the stator. Slot portions 35 are formed between teeth portions 34 adjacent in the stator circumferential direction, and a plurality of slot portions 35 are arranged at regular intervals (equal intervals) in the stator circumferential direction. A stator yoke 23 is formed by stacking a plurality of yoke portions 33 of the core plate 31 in the stator axial direction, and a stator tooth 24 is formed by stacking a plurality of teeth portions 34 of the core plate 31 in the stator axial direction. Then, the rotor accommodating hole 20 of the stator core 21 is formed by the rotor accommodating hole 30 of each core plate 31, and the status lot 25 is formed by the slot portion 35 of each core plate 31. In the following description, when it is necessary to distinguish between the plurality of core plates 31, the following description will be made using reference numerals 31-1 and 31-2.

次に、コアプレート31の製造方法について説明する。コアプレート31は電磁鋼板41の打ち抜き加工により製造される。   Next, a method for manufacturing the core plate 31 will be described. The core plate 31 is manufactured by punching the electromagnetic steel plate 41.

コアプレート31のロータ収容穴30及びスロット部35を形成する工程においては、図4に示すように、電磁鋼板41の表面(一方の板面)11aにパンチ(可動型)51を対向させ、電磁鋼板41の裏面(他方の板面)11bをダイ(固定型)52により支持する。そして、電磁鋼板41を表面11a側からパンチ51で打ち抜くことで、ロータ収容穴30及びスロット部35を形成する。パンチ51での電磁鋼板41の打ち抜き後、ダイ52により支持されていた鋼板部分の内周部(ロータ収容穴30及びスロット部35の縁部)には、せん断加工によるバリ71が発生する。図5に示すように、バリ71は電磁鋼板41の裏面11b側に突出して形成される。   In the step of forming the rotor housing hole 30 and the slot portion 35 of the core plate 31, as shown in FIG. 4, a punch (movable type) 51 is made to face the surface (one plate surface) 11a of the electromagnetic steel plate 41, and the electromagnetic The back surface (the other plate surface) 11 b of the steel plate 41 is supported by a die (fixed mold) 52. And the rotor accommodation hole 30 and the slot part 35 are formed by punching out the electromagnetic steel plate 41 with the punch 51 from the surface 11a side. After the electromagnetic steel plate 41 is punched by the punch 51, burrs 71 are generated by shearing on the inner peripheral portion of the steel plate portion supported by the die 52 (the edges of the rotor housing hole 30 and the slot portion 35). As shown in FIG. 5, the burr 71 is formed to protrude toward the back surface 11 b side of the electromagnetic steel plate 41.

コアプレート31を形成する工程においては、図6に示すように、電磁鋼板41の表面11aにパンチ61を対向させ、電磁鋼板41の裏面11bをダイ62により支持する。そして、電磁鋼板41を表面11a側からパンチ61で打ち抜く。パンチ61で打ち抜かれた鋼板部分によりコアプレート31が形成される。コアプレート31(パンチ61で打ち抜かれた鋼板部分)の外周部には、せん断加工によるバリ72が発生する。図7に示すように、バリ72はコアプレート31の表面11a側に突出して形成される。   In the step of forming the core plate 31, as shown in FIG. 6, the punch 61 is opposed to the front surface 11 a of the electromagnetic steel plate 41, and the back surface 11 b of the electromagnetic steel plate 41 is supported by the die 62. And the electromagnetic steel plate 41 is punched with the punch 61 from the surface 11a side. The core plate 31 is formed by the steel plate portion punched by the punch 61. A burr 72 due to shearing is generated on the outer peripheral portion of the core plate 31 (the steel plate portion punched by the punch 61). As shown in FIG. 7, the burr 72 is formed to protrude toward the surface 11 a side of the core plate 31.

上記に説明した電磁鋼板41の打ち抜き加工によりコアプレート31が製造される。その際には、パンチ51で打ち抜く工程を先に行ってからパンチ61で打ち抜く工程を後に行うことも可能であるし、パンチ61で打ち抜く工程を先に行ってからパンチ51で打ち抜く工程を後に行うことも可能である。打ち抜き加工後、コアプレート31の内周部(ロータ収容穴30及びスロット部35の縁部)においては、バリ71が裏面11b側に発生し、コアプレート31の外周部においては、バリ72が表面11a側に発生する。ただし、図2,5,7では、説明の便宜上、バリ71,72を実際のサイズより大きく図示している。   The core plate 31 is manufactured by punching the electromagnetic steel sheet 41 described above. In that case, it is possible to perform the punching process with the punch 51 after the punching process with the punch 51 first, or the punching process with the punch 51 after performing the punching process with the punch 61 first. It is also possible. After punching, a burr 71 is generated on the back surface 11b side in the inner peripheral portion of the core plate 31 (the edge of the rotor accommodation hole 30 and the slot portion 35), and a burr 72 is the surface in the outer peripheral portion of the core plate 31. It occurs on the 11a side. However, in FIGS. 2, 5, and 7, the burrs 71 and 72 are shown larger than the actual size for convenience of explanation.

コアプレート31の製造後は、バリ71,72を取り除くことなくコアプレート31をステータ軸方向に複数積層してステータコア21を構成する。その際には、図2に示すように、表面11a(バリ72)がステータ軸方向一方側に向き裏面11b(バリ71)がステータ軸方向他方側に向くコアプレート31−1と、表面11a(バリ72)がステータ軸方向他方側に向き裏面11b(バリ71)がステータ軸方向一方側に向くコアプレート31−2とを、ステータ軸方向に交互に積層する。図2では、説明の便宜上、4枚のコアプレート31−1,31−2を図示しているが、交互に積層するコアプレート31−1,31−2の枚数については任意に設定可能である。積層されたコアプレート31−1,31−2間に樹脂(例えばワニス)等の接着材料が充填されることで、積層されたコアプレート31−1,31−2同士が接着される。   After the core plate 31 is manufactured, the stator core 21 is configured by stacking a plurality of core plates 31 in the stator axial direction without removing the burrs 71 and 72. In this case, as shown in FIG. 2, the surface 11a (burr 72) faces the one side in the stator axial direction, and the back surface 11b (burr 71) faces the other side in the stator axial direction, and the surface 11a ( The core plates 31-2 with the burrs 72) facing the other side in the stator axial direction and the back surfaces 11b (burrs 71) facing the one side in the stator axial direction are alternately stacked in the stator axial direction. In FIG. 2, for convenience of explanation, four core plates 31-1, 31-2 are illustrated, but the number of core plates 31-1, 31-2 that are alternately stacked can be arbitrarily set. . The laminated core plates 31-1 and 3-2 are filled with an adhesive material such as a resin (for example, varnish), so that the laminated core plates 31-1 and 31-2 are bonded to each other.

図8に示すように、すべてのコアプレート31について、表面11a(バリ72)がステータ軸方向一方側に向き裏面11b(バリ71)がステータ軸方向他方側に向くように積層した場合は、ステータ軸方向に隣接するコアプレート31間において、内周部にバリ71が存在するとともに外周部にバリ72が存在する。その場合は、コアプレート31間へのワニスの含浸がバリ71,72により阻害され、コアプレート31同士の接着性が低下しやすくなる。   As shown in FIG. 8, when all the core plates 31 are stacked such that the front surface 11a (burr 72) faces one side in the stator axial direction and the back surface 11b (burr 71) faces the other side in the stator axial direction, Between the core plates 31 adjacent in the axial direction, burrs 71 exist on the inner peripheral portion and burrs 72 exist on the outer peripheral portion. In that case, impregnation of the varnish between the core plates 31 is hindered by the burrs 71 and 72, and the adhesiveness between the core plates 31 tends to be lowered.

これに対して本実施形態によれば、ステータ軸方向に隣接するコアプレート31−1,31−2間では、内周部でバリ71同士が対向するか、あるいは外周部でバリ72同士が対向する。図2に示すように、内周部でバリ71同士が対向するコアプレート31−1,31−2間では、外周部にバリは存在せず隙間81が形成され、外周部の隙間81からコアプレート31−1,31−2間にワニスを容易に含浸させることができる。一方、外周部でバリ72同士が対向するコアプレート31−1,31−2間では、内周部にバリは存在せず隙間82が形成され、内周部の隙間82からコアプレート31−1,31−2間にワニスを容易に含浸させることができる。したがって、コアプレート31−1,31−2同士のワニスによる接着性を容易に向上させることができる。さらに、ステータコア21の寸法精度向上、及びステータの振動・騒音低減も実現することができ、回転電機の信頼性を向上させることができる。その際には、打ち抜き加工によるバリ71,72が形成されたままのコアプレート31−1,31−2を表裏交互に積層するだけで、ワニスをコアプレート31−1,31−2間に含浸させるための隙間81,82を形成することができる。したがって、コアプレート31−1,31−2同士を接着するための特別な材料費や加工費が不要であり、ステータのコスト増大を招くこともない。   On the other hand, according to the present embodiment, between the core plates 31-1 and 31-2 adjacent in the stator axial direction, the burrs 71 face each other at the inner peripheral portion, or the burrs 72 face each other at the outer peripheral portion. To do. As shown in FIG. 2, between the core plates 31-1 and 31-2 where the burrs 71 face each other at the inner peripheral portion, no burrs exist on the outer peripheral portion, and a gap 81 is formed. Varnish can be easily impregnated between the plates 31-1 and 31-2. On the other hand, between the core plates 31-1 and 31-2 where the burrs 72 face each other at the outer peripheral portion, there is no burr in the inner peripheral portion, and a gap 82 is formed. , 31-2 can be easily impregnated with varnish. Therefore, the adhesiveness of the varnish between the core plates 31-1 and 31-2 can be easily improved. Further, the dimensional accuracy of the stator core 21 can be improved and the vibration and noise of the stator can be reduced, and the reliability of the rotating electrical machine can be improved. At that time, the varnish is impregnated between the core plates 31-1 and 31-2 simply by alternately stacking the core plates 31-1 and 31-2 on which the burrs 71 and 72 are formed by punching. The gaps 81 and 82 can be formed. Therefore, a special material cost and a processing cost for bonding the core plates 31-1 and 31-2 to each other are unnecessary, and the cost of the stator is not increased.

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態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, this invention is not limited to such embodiment at all, and it can implement with a various form in the range which does not deviate from the summary of this invention. Of course.

11a 表面、11b 裏面、20,30 ロータ収容穴、21 ステータコア、22 コイル、23 ステータヨーク、24 ステータティース、25 ステータスロット、31(31−1,31−2) コアプレート、33 ヨーク部、34 ティース部、35 スロット部、41 電磁鋼板、51,61 パンチ、52,62 ダイ、71,72 バリ、81,82 隙間。   11a Front surface, 11b Back surface, 20, 30 Rotor receiving hole, 21 Stator core, 22 Coil, 23 Stator yoke, 24 Stator teeth, 25 Status lot, 31 (31-1, 31-2) Core plate, 33 Yoke part, 34 teeth Part, 35 slot part, 41 magnetic steel sheet, 51, 61 punch, 52, 62 die, 71, 72 burr, 81, 82 gap.

Claims (1)

ロータ収容穴が形成されたコアプレートを軸方向に複数積層したステータコアを備える回転電機のステータであって、
コアプレートは、電磁鋼板を一方の板面側から可動型で打ち抜いた場合の、該打ち抜かれた鋼板部分により形成され、
ロータ収容穴は、電磁鋼板を前記一方の板面側から可動型で打ち抜いて形成され、
ステータコアにおいては、前記一方の板面が軸方向一方側に向くコアプレートと、前記一方の板面が軸方向他方側に向くコアプレートが軸方向に交互に積層され、該積層されたコアプレート間に接着材料が充填されている、回転電機のステータ。
A stator of a rotating electrical machine comprising a stator core in which a plurality of core plates in which rotor accommodating holes are formed are laminated in the axial direction,
The core plate is formed by the punched steel plate portion when the electromagnetic steel plate is punched with a movable mold from one plate surface side,
The rotor housing hole is formed by punching out a magnetic steel sheet with a movable mold from the one plate surface side,
In the stator core, the core plate whose one plate surface is directed to one side in the axial direction and the core plate whose one plate surface is directed to the other side in the axial direction are alternately stacked in the axial direction, and between the stacked core plates A stator of a rotating electrical machine, which is filled with an adhesive material.
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