JP2020088957A - Rotary electric machine stator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、回転電機の固定子に関する。 Embodiments of the present invention relate to a stator of a rotary electric machine.
回転電機の固定子は、永久磁石を備えた回転子を回転可能に囲繞する固定子鉄心を有している。固定子鉄心は、薄板状を有する複数の鉄心片を積層させ、その積層方向両側に配置させた押え板をボルト（締結部材）で相互に締結させて構成されている。 A stator of a rotary electric machine has a stator core that rotatably surrounds a rotor provided with a permanent magnet. The stator core is configured by stacking a plurality of thin plate-shaped core pieces, and pressing plates arranged on both sides in the stacking direction are fastened together with bolts (fastening members).
ところで、鉄心片は、磁性鋼板を打ち抜いて形成され、その表面には絶縁処理が施されている。一方、押え板及びボルトは、導電性を有する導体で形成されている。このため、回転子の回転に際し、ボルトと押え板とから成る閉回路に磁束が鎖交すると、当該閉回路に起電力が誘起されて誘導電流、即ち、渦電流が流れる。渦電流が流れると、導体の持つ抵抗によってジュール熱が生じ、その結果、渦電流損が発生する。 By the way, the iron core piece is formed by punching out a magnetic steel plate, and its surface is subjected to an insulation treatment. On the other hand, the holding plate and the bolt are formed of a conductive conductor. Therefore, when the magnetic flux links in the closed circuit composed of the bolt and the pressing plate during the rotation of the rotor, an electromotive force is induced in the closed circuit and an induced current, that is, an eddy current flows. When the eddy current flows, Joule heat is generated due to the resistance of the conductor, resulting in eddy current loss.
そこで、ボルトと押え板とから成る閉回路に対する鎖交磁束をゼロにする方法が提案されている。しかし、この方法では、ボルトの配置の自由度が制限されるため、積層させた鉄心片を締結させる際の締結強度を一定に維持することが困難になってしまう虞がある。 Therefore, there has been proposed a method of reducing the interlinkage magnetic flux to a closed circuit composed of a bolt and a holding plate to zero. However, in this method, the degree of freedom in arranging the bolts is limited, so that it may be difficult to maintain a constant fastening strength when fastening the laminated core pieces.
本発明の目的は、締結部材の配置の自由度を確保しつつ、渦電流の発生を防止する技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique for preventing the generation of eddy current while ensuring the degree of freedom of arrangement of fastening members.
実施形態の固定子は、固定子鉄心と、固定子鉄心を積層方向の両側から押える押え機構（第１押え部材、第２押え部材）と、を具備し、第１押え部材は、互いに接触すること無く配置された複数の押え具を有している。 The stator according to the embodiment includes a stator core and a pressing mechanism (first pressing member, second pressing member) that presses the stator core from both sides in the stacking direction, and the first pressing members are in contact with each other. It has a plurality of pressers arranged without any trouble.
以下、実施形態について、図面を参照して説明する。
「第１実施形態」
図１は、第１実施形態に係る回転電機の固定子１の斜視図である。本実施形態の回転電機の種類には、インナーロータ式、或いは、アウターロータ式が含まれる。インナーロータ式回転電機は、固定子１の内側に回転子２が回転可能に配置されている。一方、アウターロータ式回転電機は、固定子の外側に回転子が回転可能に配置されている。以下では一例として、インナーロータ式回転電機について説明する。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
"First embodiment"
FIG. 1 is a perspective view of a
図１に示すように、インナーロータ式回転電機において、固定子１は、中心軸線３に対して同心円状に構成され、その直径が一定に設定された円筒形の外周面を有している。回回転子２は、その直径が一定に設定された円筒形を有している。図１の例において、回転子２は、その回転中心を中心軸線３に一致させて配置され、１２個の永久磁石４を備えている。これらの永久磁石４は、Ｓ極とＮ極が交互に固定子１の内周に対向するように、中心軸線３の周りに等間隔で配置されている。
As shown in FIG. 1, in the inner rotor type rotary electric machine, the
固定子１は、固定子鉄心５と、コイル６と、押え機構と、を有している。固定子鉄心５は、複数のティース７と、複数のスロット８と、を備えている。ティース７は、固定子１の内周に沿って等間隔に構成されている。スロット８は、ティース７の相互間に構成されている。図１の例において、ティース７並びにスロット８は、それぞれ、周方向に沿って等間隔で１２個配置されている。これらティース７及びスロット８に、コイル６が装着されている。コイル６は、絶縁被覆された電線であり、スロット８を通してティース７に巻き付けられている。
The
固定子鉄心５は、複数の鉄心片５ｐを積層させて構成されている。固定子鉄心５は、積層方向の一端に位置する第１端面Ｍ１と、積層方向の他端に位置する第２端面Ｍ２と、を有する。また、押え機構は、固定子鉄心５を積層方向の両側から押えるために、第１押え部材と、第２押え部材と、複数の締結部材１１と、を有している。この場合、第１押え部材は、固定子鉄心５の第１端面Ｍ１に当接されている。第２押え部材は、固定子鉄心５の第２端面Ｍ２に当接される。かくして、固定子鉄心５は、積層方向両端Ｍ１,Ｍ２に配置させた第１押え部材及び第２押え部材を締結部材１１で相互に締結させて一体化されている。なお、第１押え部材及び第２押え部材、並びに、締結部材１１は、導電性を有する導体（例えば、鉄）で形成されている。
The
鉄心片５ｐは、薄板状の電磁鋼板を打ち抜いて形成されている。打ち抜き形成された各鉄心片５ｐには、その表面全体に亘って絶縁処理が施されている。図１の例において、鉄心片５ｐの外形輪郭は、円形を有している。このため、かかる鉄心片５ｐを複数積層させた固定子鉄心５は、円筒形の外周輪郭を有している。なお、鉄心片５ｐの積層方向は、上記した中心軸線３方向に一致している。
The iron core piece 5p is formed by punching out a thin electromagnetic steel sheet. Each of the punched iron core pieces 5p is subjected to insulation treatment over its entire surface. In the example of FIG. 1, the outer contour of the iron core piece 5p has a circular shape. For this reason, the
締結部材１１は、その両端部（一端部、他端部）が第１押え部材及び第２押え部材に連結されている。ここでは連結方法の一例として、固定子鉄心５に設けられた挿通孔５ｈに締結部材１１を１つずつ挿通し、当該締結部材１１の両端部を第１押え部材及び第２押え部材に連結させる。挿通孔５ｈは、固定子鉄心５（複数の鉄心片５ｐ）の外縁（例えば、ヨーク部５ａ）を積層方向（中心軸線３方向）に貫通させて形成されている。挿通孔５ｈの内径は、締結部材１１の外径よりも大きく設定されている。これにより、締結部材１１を、挿通孔５ｈに接触させること無く挿通させることが可能となる。
Both ends (one end, the other end) of the fastening
図１の例において、締結部材１１として、両端部にネジ（図示しない）が切られたボルトが適用されている。挿通孔５ｈに挿通した締結部材（ボルト）１１が、固定子鉄心５の外縁（ヨーク部５ａ）に沿って等間隔に４本配置されている。各締結部材（ボルト）１１は、その両端部が第１押え部材及び第２押え部材に連結されている。これにより、第１押え部材及び第２押え部材が相互に締結される。かくして、複数の鉄心片５ｐが積層方向に締め付けられて一体化された固定子鉄心５が構成される。
In the example of FIG. 1, as the fastening
固定子鉄心５の第１端面Ｍ１に当接された第１押え部材は、複数の第１押え具９を有している。これらの第１押え具９は、互いに接触すること無く、互いに間隔を存して配置されている。一方、固定子鉄心５の第２端面Ｍ２に当接された第２押え部材は、１つの第２押え具１０を有している。当該第２押え具１０は、単体のものとして、連続させて一体的に構成されている。この場合、固定子鉄心５の積層方向の両端（第１端面Ｍ１、第２端面Ｍ２）の双方に、第１押え具９と同様の配置構成を適用してもよい。
The first pressing member brought into contact with the first end surface M1 of the
図２は、固定子鉄心５（固定子１）の第１端面Ｍ１における第１押え具９の配置構成図である。図２に示すように、第１押え具９は、同一の形状及び大きさを有し、４本の締結部材（ボルト）１１と同数配置されている。図２では一例として、第１押え具９は、固定子鉄心５の外縁（ヨーク部５ａ）に沿った曲率を有する円弧形ないしアーチ形を成している。かかる第１押え具９には、第１貫通孔（図示しない）が１つ設けられている。第１貫通孔は、第１押え具９を中心軸線３方向に沿って貫通させて形成されている。第１貫通孔は、締結部材（ボルト）１１の一端部を挿通させることが可能に構成されている。
FIG. 2 is an arrangement configuration diagram of the
ここで、例えば、締結部材（ボルト）１１を挿通孔５ｈ（図１参照）に通す。更に、締結部材（ボルト）１１の一端部を第１貫通孔に通す。この状態において、締結部材（ボルト）１１の一端部（例えば、ネジが切られたネジ部）が、第１貫通孔を超えて第１押え具９から突出する。その突出したネジ部（即ち、締結部材（ボルト）１１の一端部）に第１ナット１２を螺合させて締め込む。これにより、１つ（単数）の締結部材（ボルト）１１の一端部（ネジ部）が、１つの第１押え具９に連結される。
Here, for example, the fastening member (bolt) 11 is passed through the insertion hole 5h (see FIG. 1). Further, one end of the fastening member (bolt) 11 is passed through the first through hole. In this state, one end portion of the fastening member (bolt) 11 (for example, a threaded screw portion) projects from the
図３は、固定子鉄心５（固定子１）の第２端面Ｍ２における第２押え具１０の配置構成図である。図３に示すように、第２押え具１０は、４本の締結部材（ボルト）１１の他端部が一括して連結されるように構成されている。図３では一例として、第２押え具１０は、固定子鉄心５の外縁（ヨーク部５ａ）に沿った曲率を有する中空円形ないしリング形を成している。かかる第２押え具１０には、第２貫通孔（図示しない）が４つ設けられている。第２貫通孔は、第２押え具１０に沿って等間隔で配置されている。第２貫通孔は、第２押え具１０を中心軸線３方向に沿って貫通させて形成されている。第２貫通孔は、締結部材（ボルト）１１の他端部を挿通させることが可能に構成されている。
FIG. 3 is an arrangement configuration diagram of the
ここで、例えば、締結部材（ボルト）１１を挿通孔５ｈ（図１参照）に通す。更に、締結部材（ボルト）１１の他端部を第２貫通孔に通す。この状態において、締結部材（ボルト）１１の他端部（例えば、ネジが切られたネジ部）が、第２貫通孔を超えて第２押え具１０から突出する。その突出したネジ部（即ち、締結部材（ボルト）１１の他端部）に第２ナット１３を螺合させて締め込む。これにより、４つの締結部材（ボルト）１１の他端部（ネジ部）が、一括して、第２押え具１０に連結される。
Here, for example, the fastening member (bolt) 11 is passed through the insertion hole 5h (see FIG. 1). Further, the other end of the fastening member (bolt) 11 is passed through the second through hole. In this state, the other end portion (for example, a threaded screw portion) of the fastening member (bolt) 11 projects from the
更に、上記した連結方法において、第１ナット１２及び第２ナット１３を締め込む。このとき、第１押え具９が、固定子鉄心５の第１端面Ｍ１に向けて押圧される。第２押え具１０が、固定子鉄心５の第２端面Ｍ２に向けて押圧される。換言すると、第１押え具９と第２押え具１０とが、互いに接近する方向に押圧される。これにより、押え具（第１押え具９、第２押え具１０）が締結部材（ボルト）１１で相互に締結される。この結果、複数の鉄心片５ｐが、積層方向に締め付けられて一体化される。かくして、図１に示すような固定子鉄心５（固定子１）が実現される。
Further, in the connecting method described above, the
図４及び図５は、回転電機の動作において、単位時間（Ｓ）あたりの渦電流損（Ｗ）の評価試験の結果を示す図である。評価試験では、本実施形態の固定子１を備えた回転電機、並びに、従来の固定子を備えた回転電機を用意する。そして、互いに同一の環境及び条件にて、双方の回転電機を動作させた。例えば、常温の環境下において、回転電機を毎分２００回転させる。そのときに生じるジュール熱を測定する。その測定結果から渦電流損を演算する。
FIG. 4 and FIG. 5 are views showing the results of the eddy current loss (W) evaluation test per unit time (S) in the operation of the rotary electric machine. In the evaluation test, a rotating electric machine including the
図４には、従来の構成に係る渦電流損（Ｗ）と時間（Ｓ）との関係が示されている。従来の構成の場合、締結部材（ボルト）１４ａ並びに押え具１４ｂの双方について、渦電流損が発生していることが分かる。一方、図５には、本実施形態の構成に係る渦電流損（Ｗ）と時間（Ｓ）との関係が示されている。本実施形態の構成の場合、締結部材（ボルト）１５ａについて、僅かな渦電流損が発生しているものの、押え具１５ｂについては、まったく渦電流損が発生していないことが分かる。
FIG. 4 shows the relationship between eddy current loss (W) and time (S) according to the conventional configuration. In the case of the conventional configuration, it can be seen that eddy current loss occurs in both the fastening member (bolt) 14a and the
以上、第１実施形態によれば、固定子鉄心５の第１端面Ｍ１において、複数の第１押え具９を、互いに接触させること無く配置させる。更に、各第１押え具９に、１つ（単数）の締結部材（ボルト）１１を連結させる。これにより、隣り合う締結部材（ボルト）１１と、押え部材（第１押え具９、第２押え具１０）とで構成される回路の一部が分断された状態となる。この場合、回転電機の動作に際し、当該回路に渦電流が流れることは無い。このため、渦電流損の発生が抑制される。この結果、定格運転した場合の効率を０．１％程度向上させることができる。かくして、締結部材（ボルト）１１の配置の自由度を向上させることができる。よって、押え具９,１０を相互に締結させる際の締結強度を一定に維持することができる。
As described above, according to the first embodiment, the plurality of first
「第２実施形態」
図６は、第２実施形態において、固定子鉄心５（固定子１）の第１端面Ｍ１における配置構成図である。図６に示すように、第１端面Ｍ１には、第１押え具９と、絶縁性部材１６と、が配置されている。第１押え具９は、第１端面Ｍ１の周方向に等間隔で４つ配置されている。絶縁性部材１６は、隣り合う第１押え具９の相互間に隙間なく介在されている。絶縁性部材１６は、固定子鉄心５の外縁（ヨーク部５ａ）に沿った曲率を有する円弧形ないしアーチ形を成している。なお、絶縁性部材１６は、例えば、絶縁性ないし非導電性の材料（例えば、樹脂材料）で成形可能である。
"Second embodiment"
FIG. 6 is an arrangement configuration diagram in the first end face M1 of the stator core 5 (stator 1) in the second embodiment. As shown in FIG. 6, the first holding
以上、第２実施形態によれば、各第１押え具９は、その両側から絶縁性部材１６で支持されている。これにより、当該第１押え具９が、締結部材（ボルト）１１の一端部を中心に回動しようとした際、第１押え具９は、絶縁性部材１６によって常に挟持される。このため、第１押え具９が、締結部材（ボルト）１１の一端部を中心に回動することは無い。即ち、第１押え具９は、その姿勢が常に一定に維持される。この結果、押え具９,１０による締結強度を一定に維持することができる。なお、その他の構成・効果は、上記した第１実施形態と同様であるため、その説明は省略する。この場合、固定子鉄心５（固定子１）の積層方向両端Ｍ１,Ｍ２の双方に、上記した第１押え具９及び絶縁性部材１６と同様の配置構成を適用してもよい。
As described above, according to the second embodiment, each
「第３実施形態」
図７は、第３実施形態において、固定子鉄心５（固定子１）の第１端面Ｍ１における配置構成図である。図７に示すように、第１端面Ｍ１には、第１押え具９が周方向に沿って等間隔で４つ配置されている。第１押え具９は、当接部１７ａと、延出部１７ｂと、を有している。当接部１７ａは、固定子鉄心５の第１端面Ｍ１に当接している。延出部１７ｂは、当接部１７ａから連続し、固定子鉄心５の外周面に対向しつつ積層方向（中心軸線３方向）に延出されている。ここで、延出部１７ｂと固定子鉄心５とは、その間に隙間を持たせてもよいし、相互に接触させてもよい。
"Third Embodiment"
FIG. 7 is an arrangement configuration diagram on the first end surface M1 of the stator core 5 (stator 1) in the third embodiment. As shown in FIG. 7, on the first end face M1, four first
以上、第３実施形態によれば、当接部１７ａから連続した延出部１７ｂが、固定子鉄心５の外周面に対向しつつ積層方向（中心軸線３方向）に延出されている。これにより、第１押え具９が、締結部材（ボルト）１１の一端部を中心に回動しようとした際、延出部１７ｂは、その回動を阻止するストッパとしての機能を発揮する。このため、第１押え具９が、締結部材（ボルト）１１の一端部を中心に回動することは無い。
As described above, according to the third embodiment, the extending
更に、第３実施形態によれば、当接部１７ａから延出部１７ｂを延在させたことで、第１押え具９の剛性（強度）を向上させることができる。なお、その他の構成・効果は、上記した第１及び第２実施形態と同様であるため、その説明は省略する。この場合、固定子鉄心５（固定子１）の積層方向両端Ｍ１,Ｍ２の双方に、上記した第１押え具９（即ち、当接部１７ａ、延出部１７ｂ）と同様の配置構成を適用してもよい。
Furthermore, according to the third embodiment, by extending the
「第４実施形態」
図８は、第４実施形態において、固定子鉄心５（固定子１）の第１端面Ｍ１における配置構成図である。図８に示すように、第１端面Ｍ１には、第１押え具９が周方向に沿って等間隔で３つ配置されている。各第１押え具９には、複数の締結部材（ボルト）１１の一端部が連結されている。図８では一例として、挿通孔５ｈ（図１参照）に挿通された締結部材（ボルト）１１が、固定子鉄心５の外縁（ヨーク部５ａ）に沿って等間隔に６本配置されている。各第１押え具９は、同一の形状及び大きさを有し、１つの第１押え具９に対して２つの締結部材（ボルト）１１の一端部が連結されている。
"Fourth Embodiment"
FIG. 8 is an arrangement configuration diagram in the first end face M1 of the stator core 5 (stator 1) in the fourth embodiment. As shown in FIG. 8, three first pressing
この場合、第１押え具９は、固定子鉄心５の外縁（ヨーク部５ａ）に沿った曲率を有する円弧形ないしアーチ形を成している。かかる第１押え具９には、第１貫通孔（図示しない）が２つ設けられている。第１貫通孔は、第１押え具９を中心軸線３方向に沿って貫通させて形成されている。第１貫通孔は、締結部材（ボルト）１１の一端部を挿通させることが可能に構成されている。なお、第１押え具９に対する締結部材（ボルト）１１の連結方法は、上記した第１実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
In this case, the
ところで、各々の第１押え具９に着目すると、当該第１押え具９と第２押え具１０とが２つの締結部材（ボルト）１１で連結された閉回路が構成される。そうすると、回転子２の回転に際し、当該閉回路に磁束が鎖交すると、当該閉回路に起電力が誘起されて誘導電流、即ち、渦電流が流れる虞がある。そこで、本実施形態において、当該閉回路には、渦電流の発生を防止する構造が施されている。
By the way, focusing on each of the
即ち、積層方向（中心軸線３方向）と直交する固定子鉄心５及び２つの締結部材（ボルト）１１の横断面を想定する。更に、この横断面において、第１押え具９に連結された２つの締結部材（ボルト）１１の断面中心と、固定子鉄心５の中心軸線３とを結んで構成される中心角θｎを想定する。ここで、一方の締結部材（ボルト）１１の断面中心と固定子鉄心５の中心軸線３とを結んだ第１辺、並びに、他方の締結部材（ボルト）１１の断面中心と固定子鉄心５の中心軸線３とを結んだ第２辺を規定する。この場合、中心角θｎは、第１辺と第２辺との間に、中心軸線３の周りに配置された偶数個の永久磁石４が介在されるように設定されている。
That is, the cross section of the
別の捉え方をすると、第１押え具９に連結された２つの締結部材（ボルト）１１において、中心軸線３を中心に、締結部材（ボルト）１１の相互間の成す中心角θｎは、永久磁石４の２個分（２極分）の成す中心角の整数倍に設定されている。図８の例において、中心角θｎは、永久磁石４の２個分（２極分）の中心角に一致させている。このような構造によれば、当該閉回路に渦電流が流れることは無い。
From a different point of view, in the two fastening members (bolts) 11 connected to the
ここで、上記した閉回路に渦電流が流れないこと、即ち、鎖交磁束量Ψｃ（ｔ）がゼロになることについて説明する。なお、鎖交磁束量とは、回転磁界により生じる磁束が磁束鎖交面を鎖交する量を指す。回転磁界は、上記したコイル６に通電することで発生する。磁束鎖交面は、例えば、上記した２つの締結部材（ボルト）１１の相互間に構成される円弧状曲面を指す。更に、上記した挿通孔５ｈ（図１参照）に１つの締結部材（ボルト）１１が挿通された状態において、当該締結部材（ボルト）１１の断面中心と、挿通孔５ｈの断面中心は、互いに一致しているものとする。
Here, no eddy current flows in the closed circuit, that is, the interlinkage magnetic flux amount ψc(t) becomes zero will be described. The amount of interlinking magnetic flux refers to the amount of magnetic flux generated by the rotating magnetic field that interlinks the magnetic flux interlinking surface. The rotating magnetic field is generated by energizing the
鎖交磁束量は、以下の（１）式で演算される。
（１）式において、Ｄは、中心軸線３から挿通孔５ｈ（締結部材（ボルト）１１）の断面中心までの距離を指す。θｎは、隣り合う挿通孔５ｈ（締結部材（ボルト）１１）の断面中心相互間の成す中心角を指す。Ｌは、中心軸線３方向における全長を指す。
The interlinkage magnetic flux amount is calculated by the following equation (1).
In the formula (1), D indicates the distance from the central axis 3 to the center of the cross section of the insertion hole 5h (fastening member (bolt) 11). θn indicates a central angle formed between the cross-sectional centers of the adjacent insertion holes 5h (fastening members (bolts) 11). L indicates the total length in the direction of the central axis 3.
ここで、Ｂ（θ、ｔ）は、簡易的に以下の関係式で表すことができる。
（２）式において、ωは、回転磁界の回転角速度を指す。ｐは、回転電機の極対数を指す。ここで、（２）式を（１）式に代入して整理する。以下の（３）式が得られる。
この（３）式を用いて、鎖交磁束量Ψｃ（ｔ）がゼロになるθｎの条件を求める。条件は、θｎ＝（２π／ｐ）×ｎとなる。これは、θｎが、永久磁石４の２個分（２極分）の成す中心角θｎの整数倍であるときに、鎖交磁束量Ψｃ（ｔ）がゼロになることを意味する。なお、鎖交磁束量Ψｃ（ｔ）がゼロにならない場合、ファラデーの電磁誘導の法則により、ｄ×Ψｃ（ｔ）／ｄｔに相当する誘導電流、即ち、渦電流が流れる。 Using this equation (3), the condition of θn at which the interlinkage magnetic flux amount ψc(t) becomes zero is obtained. The condition is θn=(2π/p)×n. This means that the interlinkage magnetic flux amount Ψc(t) becomes zero when θn is an integral multiple of the central angle θn formed by two permanent magnets 4 (two poles). When the interlinkage magnetic flux amount Ψc(t) does not become zero, an induction current corresponding to d×Ψc(t)/dt, that is, an eddy current flows according to Faraday's law of electromagnetic induction.
以上、第４実施形態によれば、第１押え具９に連結された複数の締結部材（ボルト）１１において、隣り合う締結部材（ボルト）１１の相互間の成す中心角θｎを、永久磁石４の２個分（２極分）の成す中心角の整数倍に設定する。このとき、鎖交磁束量Ψｃ（ｔ）がゼロになる。これにより、第１押え具９と第２押え具１０を２つの締結部材（ボルト）１１で連結した閉回路に渦電流が流れることは無い。
As described above, according to the fourth embodiment, in the plurality of fastening members (bolts) 11 connected to the
更に、互いに接触すること無く配置された第１押え具９同士において、締結部材（ボルト）１１の相互の間隔が問題になることも無い。この結果、締結部材（ボルト）１１の配置の自由度を向上させることができる。かくして、押え具９,１０を相互に締結させる際の締結強度を一定に維持することができる。
Further, in the first
更に、第４実施形態によれば、固定子鉄心５（固定子１）の第１端面Ｍ１において、第１押え具９を、複数の締結部材（ボルト）１１で連結させることができる。この場合、第１押え具９は、その両側が常に支持された状態となる。これにより、第１押え具９が、回動することは無い。なお、その他の構成・効果は、上記した第１実施形態と同様であるため、その説明は省略する。この場合、固定子鉄心５（固定子１）の積層方向両端Ｍ１,Ｍ２の双方に、上記した第１押え具９と同様の配置構成を適用してもよい。
Furthermore, according to the fourth embodiment, the
「第５実施形態」
図９は、第５実施形態において、固定子鉄心５（固定子１）の第１端面Ｍ１における配置構成図である。上記した第１実施形態（図１、図２）では、円筒形の外周輪郭を有する固定子鉄心５（固定子１）を想定したが、これに代えて、複数の曲率を有する多角形の固定子鉄心５（固定子１）としてもよい。図９では一例として、四角形の外周輪郭となる曲率を有する固定子鉄心５（固定子１）が示されている。
"Fifth Embodiment"
FIG. 9 is an arrangement configuration diagram in the first end face M1 of the stator core 5 (stator 1) in the fifth embodiment. In the above-described first embodiment (FIGS. 1 and 2), the stator core 5 (stator 1) having a cylindrical outer peripheral contour is assumed, but instead of this, a polygonal fixing having a plurality of curvatures is fixed. The child iron core 5 (stator 1) may be used. In FIG. 9, as an example, a stator core 5 (stator 1) having a curvature that forms a quadrangular outer contour is shown.
以上、第５実施形態によれば、固定子鉄心５（固定子１）の各辺が、直線状に延在される。このため、固定子鉄心５の外縁（ヨーク部５ａ）に沿って配置させる第１押え具９の輪郭を、シンプルな矩形の直方体ないし立方体とすることができる。これにより、第１押え具９の製造に要する手間や費用を削減することができる。この結果、固定子鉄心５（固定子１）のコストを低減させることができる。
As described above, according to the fifth embodiment, each side of the stator core 5 (stator 1) extends linearly. Therefore, the contour of the first pressing
なお、第５実施形態の第１押え具９に対して、上記した第３実施形態（図７参照）と同様の構成（即ち、当接部１７ａ、延出部１７ｂ）を適用してもよい。その他の構成・効果は、上記した第１実施形態と同様であるため、その説明は省略する。この場合、固定子鉄心５（固定子１）の積層方向両端Ｍ１,Ｍ２の双方に、上記した第１押え具９と同様の配置構成を適用してもよい。
In addition, the same structure (that is, the
「第６実施形態」
図１０は、第６実施形態において、固定子鉄心５（固定子１）の第１端面Ｍ１における配置構成図である。第６実施形態の固定子鉄心５（固定子１）の外周輪郭は、上記した第５実施形態（図９参照）と同様に、複数の曲率を有する多角形を成している。図１０では一例として、四角形の外周輪郭となる曲率を有する固定子鉄心５（固定子１）が示されている。
"Sixth Embodiment"
FIG. 10 is an arrangement configuration diagram on the first end surface M1 of the stator core 5 (stator 1) in the sixth embodiment. The outer peripheral contour of the stator core 5 (stator 1) of the sixth embodiment is a polygon having a plurality of curvatures, as in the fifth embodiment (see FIG. 9) described above. FIG. 10 shows, as an example, a stator core 5 (stator 1) having a curvature that forms a quadrangular outer contour.
更に、本実施形態の第１押え具９も、上記した第５実施形態と同様に、互いに接触すること無く配置されている。各第１押え具９には、複数の締結部材（ボルト）１１の一端部が連結されている。この場合、本実施形態の第１押え具９は、その輪郭がシンプルな矩形の直方体ないし立方体として構成されている。
Furthermore, the
図１０の例において、挿通孔５ｈ（図１参照）に挿通された締結部材（ボルト）１１が、固定子鉄心５の外縁（ヨーク部５ａ）に沿って８本配置されている。第１押え具９は、同一の形状及び大きさを有し、四角形を成す第１端面Ｍ１の各辺に沿って１つずつ配置されている。１つの第１押え具９には、２つの締結部材（ボルト）１１の一端部が連結されている。なお、第１押え具９に対する締結部材（ボルト）１１の連結方法は、上記した第１実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
In the example of FIG. 10, eight fastening members (bolts) 11 inserted through the insertion holes 5h (see FIG. 1) are arranged along the outer edge (
以上、第６実施形態によれば、固定子鉄心５（固定子１）の第１端面Ｍ１において、第１押え具９を、複数の締結部材（ボルト）１１で連結させることができる。この場合、第１押え具９は、その両側が常に支持された状態となる。これにより、第１押え具９が、回動することは無い。なお、その他の構成・効果は、上記した第１及び第８実施形態と同様であるため、その説明は省略する。この場合、固定子鉄心５（固定子１）の積層方向両端Ｍ１,Ｍ２の双方に、上記した第１押え具９と同様の配置構成を適用してもよい。
As described above, according to the sixth embodiment, the
「第７実施形態」
図１１は、第７実施形態において、固定子鉄心５（固定子１）の第１端面Ｍ１における配置構成図である。第７実施形態では、上記した第１実施形態（図１、図２）と第４実施形態（図８）の組み合わせに係る第１押え具９の配置構成を想定する。即ち、第１端面Ｍ１において、複数の第１押え具９は、互いに接触すること無く配置されている。
"Seventh embodiment"
FIG. 11 is an arrangement configuration diagram in the first end surface M1 of the stator core 5 (stator 1) in the seventh embodiment. The seventh embodiment assumes an arrangement configuration of the
これら複数の第１押え具９のうち、一部の押え具９には、１つ（単数）の締結部材（ボルト）１１が連結され、残りの押え具９には、複数の締結部材（ボルト）１１が連結されている。この場合、残りの第１押え具９に連結された複数の締結部材（ボルト）１１において、上記した中心角θｎは、永久磁石４の２個分（２極分）の成す中心角の整数倍に設定されている。
One (single) fastening member (bolt) 11 is connected to a part of the plurality of first
図１１では一例として、挿通孔５ｈ（図１参照）に挿通された締結部材（ボルト）１１が、固定子鉄心５の外縁（ヨーク部５ａ）に沿って５本配置されている。第１押え具９は、周方向に沿って４つ配置されている。これら４つの第１押え具９のうち、３つは同一の形状及び大きさを有し、残りの１つは比較的長尺に成形されている。長尺の第１押え具９には、２つの締結部材（ボルト）１１の一端部が連結されている。そして、他の３つの第１押え具９には、１つ（単数）の締結部材（ボルト）１１の一端部が連結されている。なお、第１押え具９に対する締結部材（ボルト）１１の連結方法は、上記した第１実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
In FIG. 11, as an example, five fastening members (bolts) 11 inserted through the insertion holes 5h (see FIG. 1) are arranged along the outer edge (
以上、第７実施形態によれば、上記した第１及び第４実施形態と同様に、締結部材（ボルト）１１の配置の自由度を向上させることができる。これにより、押え具９,１０を相互に締結させる際の締結強度を一定に維持することができる。なお、その他の構成・効果は、上記した第１及び第４実施形態と同様であるため、その説明は省略する。この場合、固定子鉄心５（固定子１）の積層方向両端Ｍ１,Ｍ２の双方に、上記した第１押え具９と同様の配置構成を適用してもよい。
As described above, according to the seventh embodiment, it is possible to improve the degree of freedom in arranging the fastening members (bolts) 11 as in the first and fourth embodiments described above. Thereby, the fastening strength when fastening the
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the scope equivalent thereto.
１…固定子、２…回転子、３…回転軸、４…永久磁石、５…固定子鉄心、５ｐ…鉄心片、
６…コイル、７…ティース、８…スロット、９…第１押え具、１０…第２押え具、
１１…締結部材、１２…第１ナット、１３…第２ナット、１６…絶縁性部材、
１７ａ…当接部、１７ｂ…延出部。
1... Stator, 2... Rotor, 3... Rotation axis, 4... Permanent magnet, 5... Stator core, 5p... Iron core piece,
6... Coil, 7... Teeth, 8... Slot, 9... 1st presser foot, 10... 2nd presser foot,
11... Fastening member, 12... First nut, 13... Second nut, 16... Insulating member,
17a... abutting portion, 17b... extending portion.
Claims (5)
前記固定子鉄心を積層方向の両側から押える押え機構と、を具備し、
前記押え機構は、前記第１端面に当接した第１押え部材と、前記第２端面に当接した第２押え部材と、前記固定子鉄心を前記積層方向に貫通させた複数の挿通孔に１つずつ挿通され、前記第１押え部材及び前記第２押え部材を相互に締結させる複数の締結部材と、を備え、
前記第１押え部材は、互いに接触すること無く配置された複数の押え具を有している回転電機の固定子。 A stator core having a first end surface located at one end in the stacking direction and a second end surface located at the other end in the stacking direction
A pressing mechanism that presses the stator core from both sides in the stacking direction,
The pressing mechanism includes a first pressing member that contacts the first end surface, a second pressing member that contacts the second end surface, and a plurality of insertion holes that penetrate the stator core in the stacking direction. A plurality of fastening members that are inserted one by one and that fasten the first pressing member and the second pressing member to each other;
The said 1st presser member is a stator of a rotary electric machine which has several presser tool arrange|positioned without mutually contacting.
前記積層方向と直交する前記固定子鉄心の横断面において、前記押え具に連結された複数の前記締結部材のうち隣り合う２つの前記締結部材の断面中心と前記固定子鉄心の中心軸線とを結んで構成される中心角は、一方の前記締結部材の前記断面中心と前記固定子鉄心の前記中心軸線とを結ぶ第１辺と、他方の前記締結部材の前記断面中心と前記固定子鉄心の前記中心軸線とを結ぶ第２辺との間に、前記中心軸線の周りに配置された偶数個の永久磁石が介在されるように設定されている請求項１に記載の回転電機の固定子。 A plurality of the fastening members are connected to at least one of the pressing tools,
In a transverse cross section of the stator core orthogonal to the stacking direction, a center axis of the stator core is connected to a cross-sectional center of two adjacent fastening members of the plurality of fastening members connected to the retainer. The central angle constituted by the first side connecting the cross-sectional center of one of the fastening members and the central axis of the stator core, the cross-sectional center of the other fastening member, and the stator core The stator of a rotary electric machine according to claim 1, wherein an even number of permanent magnets arranged around the central axis is set between the second side connecting the central axis and the second side.
前記固定子鉄心の前記第１端面に当接する当接部と、
前記固定子鉄心の外周面に対向しつつ前記積層方向に延出された延出部と、を有している請求項１又は２に記載の回転電機の固定子。 The presser foot is
An abutting portion that abuts the first end surface of the stator core;
The stator of the rotating electric machine according to claim 1 or 2, further comprising: an extension portion that extends in the stacking direction while facing an outer peripheral surface of the stator core.
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