JP2023149000A - Rotary electric machine, method of manufacturing rotary electric machine, air blower, compressor, refrigeration device and vehicle - Google Patents
Rotary electric machine, method of manufacturing rotary electric machine, air blower, compressor, refrigeration device and vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023149000A JP2023149000A JP2022057310A JP2022057310A JP2023149000A JP 2023149000 A JP2023149000 A JP 2023149000A JP 2022057310 A JP2022057310 A JP 2022057310A JP 2022057310 A JP2022057310 A JP 2022057310A JP 2023149000 A JP2023149000 A JP 2023149000A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- axial direction
- iron core
- core
- electric machine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 title claims description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 75
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000016507 interphase Effects 0.000 claims description 46
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 27
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 16
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 3
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 abstract description 105
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 76
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000013526 supercooled liquid Substances 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
本開示は、回転電機等に関する。 The present disclosure relates to rotating electric machines and the like.
従来、回転電機の回転子や固定子を径方向の内側から支持する構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a structure is known in which a rotor and a stator of a rotating electric machine are supported from the inside in the radial direction (see, for example, Patent Document 1).
ところで、例えば、回転子や固定子の鉄心をその径方向の内側の支持部材によってすきまばめの状態で支持すると、鉄心の軸方向の位置に遊びが生じる可能性がある。また、例えば、回転子や固定子の鉄心をその径方向の内側の支持部材によってしまりばめの状態で支持すると、鉄心の軸方向の移動を規制することができるものの、鉄心の内周面に強い摩擦力や内径を押し広げる力が作用する。その結果、場合によっては、鉄心が破損する可能性がある。 By the way, for example, if the iron core of a rotor or stator is supported with a loose fit by a support member on the inside in the radial direction, play may occur in the axial position of the iron core. For example, if the iron core of the rotor or stator is supported in a tight-fitting state by a supporting member radially inside the iron core, the movement of the iron core in the axial direction can be restricted, but the inner peripheral surface of the iron core A strong frictional force and a force that pushes the inner diameter apart act. As a result, the core may be damaged in some cases.
本開示は、回転電機の鉄心をより適切に支持することが可能な技術を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a technique that can more appropriately support the core of a rotating electrical machine.
本開示の一実施形態では、
回転軸心回りに軸方向に延びる内周面を有する鉄心と、
前記鉄心の前記内周面に沿うように軸方向に延びる管状の第1の部材と、
前記第1の部材の軸方向の一部に設けられ、径方向の外側に突出し、前記鉄心と軸方向で当接することにより前記鉄心の軸方向の移動を規制する第1の規制部と、を備える、
回転電機が提供される。
In one embodiment of the present disclosure,
an iron core having an inner circumferential surface extending in the axial direction around the rotation axis;
a tubular first member extending in the axial direction along the inner circumferential surface of the iron core;
a first regulating portion provided in a part of the first member in the axial direction, protruding outward in the radial direction, and regulating movement of the iron core in the axial direction by coming into contact with the iron core in the axial direction; prepare,
A rotating electric machine is provided.
本実施形態によれば、管状の第1の部材に設けられる第1の規制部が鉄心と軸方向で当接することにより、第1の部材は、鉄心の軸方向の移動を規制する形で鉄心を径方向の内側から支持することができる。そのため、例えば、鉄心の内周面に強い摩擦力や内径を押し広げる力が作用するような事態を抑制することができる。よって、回転電機の鉄心をより適切に支持することができる。 According to the present embodiment, the first restricting portion provided in the tubular first member comes into contact with the iron core in the axial direction, so that the first member restricts the movement of the iron core in the axial direction. can be supported from the inside in the radial direction. Therefore, for example, it is possible to suppress a situation in which a strong frictional force or a force that expands the inner diameter acts on the inner circumferential surface of the iron core. Therefore, the iron core of the rotating electric machine can be supported more appropriately.
また、上述の実施形態において、
前記鉄心を含む固定子と、
前記固定子の径方向の外側に回転自在に配置される回転子と、を備えてもよい。
Furthermore, in the above embodiment,
a stator including the iron core;
The rotor may be rotatably disposed outside the stator in the radial direction.
また、上述の実施形態において、
前記鉄心は、圧粉磁心で形成されてもよい。
Furthermore, in the above embodiment,
The iron core may be formed of a dust core.
また、上述の実施形態において、
前記第1の規制部は、前記鉄心の軸方向の両端部に軸方向の外側から当接するように設けられてもよい。
Furthermore, in the above embodiment,
The first regulating portion may be provided so as to abut both axial end portions of the iron core from the outside in the axial direction.
また、上述の実施形態において、
環状に巻き回される巻線と、前記巻線の周囲を包囲するように設けられるクローポール型の前記鉄心と、を含む固定子と、
前記固定子の径方向の外側に配置される回転子と、を備えてもよい。
Furthermore, in the above embodiment,
a stator including a winding wound in an annular shape and a claw-pole iron core provided so as to surround the winding;
and a rotor disposed radially outside the stator.
また、上述の実施形態において、
前記固定子は、
前記巻線と、前記鉄心とを含む第1の固定子ユニットと、
前記巻線と、前記鉄心とを含み、前記第1の固定子ユニットに対して軸方向に積み重ねられる第2の固定子ユニットと、
軸方向において、前記第1の固定子ユニットと前記第2の固定子ユニットとの間に隣接して配置され、前記鉄心の前記内周面より径方向の寸法が大きい内周面を有する相間部材と、を含み、
前記第1の規制部は、前記相間部材の内周面に接触することで前記相間部材の径方向の移動を規制していてもよい。
Furthermore, in the above embodiment,
The stator is
a first stator unit including the winding and the iron core;
a second stator unit that includes the winding and the iron core and is stacked in the axial direction with respect to the first stator unit;
an interphase member disposed adjacently between the first stator unit and the second stator unit in the axial direction, and having an inner circumferential surface larger in radial dimension than the inner circumferential surface of the iron core; and,
The first regulating portion may regulate movement of the interphase member in a radial direction by contacting an inner circumferential surface of the interphase member.
また、上述の実施形態において、
前記鉄心の軸方向の端面と内周面と間の角部は、面取りされていてもよい。
Furthermore, in the above embodiment,
A corner between the axial end face and the inner circumferential face of the iron core may be chamfered.
また、上述の実施形態において、
前記鉄心の内周面に設けられ、前記第1の規制部と係合し軸方向で当接する第1の凹部を備えてもよい。
Furthermore, in the above embodiment,
The iron core may include a first recess that is provided on the inner circumferential surface of the core and that engages and abuts the first restricting portion in the axial direction.
また、上述の実施形態において、
前記第1の凹部の側面は、前記鉄心の内周面に対する角度が鈍角になるように形成されていてもよい。
Furthermore, in the above embodiment,
The side surface of the first recess may be formed to form an obtuse angle with respect to the inner circumferential surface of the iron core.
また、上述の実施形態において、
前記第1の部材の径方向の内側に設けられ、回転軸の軸受を保持する、管状の第2の部材を備えてもよい。
Furthermore, in the above embodiment,
A tubular second member may be provided, which is provided inside the first member in the radial direction and holds a bearing of the rotating shaft.
また、上述の実施形態において、
前記鉄心の内周面に設けられる第2の凹部と、
前記第1の部材に設けられ、径方向の外側に突出し、前記第2の凹部と係合し周方向で当接することにより前記鉄心の周方向の移動を規制する第2の規制部を備えてもよい。
Furthermore, in the above embodiment,
a second recess provided in the inner peripheral surface of the iron core;
A second regulating portion is provided on the first member, protrudes outward in the radial direction, and engages with the second recess and abuts in the circumferential direction, thereby regulating movement of the iron core in the circumferential direction. Good too.
また、本開示の他の実施形態では、
前記鉄心の径方向の内側に前記第1の部材を軸方向に挿入した後に、前記第1の部材を拡管させることで前記第1の規制部を形成する、
上述の回転電機の製造方法が提供される。
Additionally, in other embodiments of the present disclosure,
forming the first regulating portion by expanding the first member after inserting the first member axially inside the core in the radial direction;
A method of manufacturing the above-described rotating electric machine is provided.
また、本開示の更に他の実施形態では、
上述の回転電機を備える、
送風機が提供される。
In still other embodiments of the present disclosure,
Equipped with the above-mentioned rotating electric machine,
A blower is provided.
また、本開示の更に他の実施形態では、
上述の回転電機を備える、
圧縮機が提供される。
In still other embodiments of the present disclosure,
Equipped with the above-mentioned rotating electric machine,
A compressor is provided.
また、本開示の更に他の実施形態では、
上述の回転電機を備える、
冷凍装置が提供される。
In still other embodiments of the present disclosure,
Equipped with the above-mentioned rotating electric machine,
Refrigeration equipment is provided.
また、本開示の更に他の実施形態では、
上述の回転電機を備える、
車両が提供される。
In still other embodiments of the present disclosure,
Equipped with the above-mentioned rotating electric machine,
Vehicle provided.
上述の実施形態によれば、回転電機の鉄心をより適切に支持することができる。 According to the embodiment described above, the iron core of the rotating electrical machine can be supported more appropriately.
以下、図面を参照して実施形態について説明する。 Embodiments will be described below with reference to the drawings.
[クローポールモータの基本構成]
図1~図8を参照して、本実施形態に係るクローポールモータ1の基本構成について説明する。
[Basic configuration of claw pole motor]
The basic configuration of the
図1は、クローポールモータ1(回転子10)の一例を示す斜視図である。図2は、クローポールモータ1の固定子20の一例を示す斜視図である。具体的には、図2は、図1において、回転子10(ロータコア11、永久磁石12、及び回転軸部材13)の図示を省略した図である。図3は、回転子10の他の例を示す、回転軸心AXに垂直な平面における横断面図である。図4は、固定子ユニット21(ステータコア210)の第1例を示す分解図である。図5は、固定子ユニット21(ステータコア210)の第2例を示す分解図である。図6は、固定子ユニット21(ステータコア210)の第3例を示す斜視図である。図7は、固定子ユニット21(ステータコア211)の第3例を示す分解図である。図8は、固定子20の他の例を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a claw pole motor 1 (rotor 10). FIG. 2 is a perspective view showing an example of the
尚、図1では、回転子10の内部の構造を露出させるため、後述する連結部材14(図9~図13参照)の図示が省略されている。
Note that in FIG. 1, illustration of a connecting member 14 (see FIGS. 9 to 13), which will be described later, is omitted in order to expose the internal structure of the
図1、図2に示すように、クローポールモータ(「クローポール型の回転電機」とも称する)1は、アウタロータ型であり、複数相(本例では、3相)の電機子電流で駆動される。 As shown in FIGS. 1 and 2, a claw pole motor (also referred to as a "claw pole rotating electrical machine") 1 is of an outer rotor type and is driven by armature currents of multiple phases (three phases in this example). Ru.
尚、クローポールモータ1は、インナロータ型であってもよい。また、クローポールモータ1は、単相や2相の電機子電流で駆動される形態であってもよいし、4相以上の電機子電流で駆動される形態であってもよい。
Note that the
図1~図5に示すように、クローポールモータ1は、回転子10と、回転軸部材13と、連結部材14と、固定子20と、支持部材24と、固定部材30とを含む。
As shown in FIGS. 1 to 5, the
図1に示すように、回転子(「ロータ」とも称する)10は、固定子20に対して、クローポールモータ1の径方向(以下、単に「径方向」)の外側に配置され、回転軸心AXまわりに回転可能である。回転子10は、永久磁石界磁であり、ロータコア11と、永久磁石12とを含む。
As shown in FIG. 1, a rotor (also referred to as "rotor") 10 is disposed outside the
尚、回転子10は、インナロータ型の場合、固定子20に対して、径方向の内側に配置される。また、回転子10は、クローポールモータ1が回転電機として機能することが可能であれば、任意の形態であってよい。例えば、回転子10は、クローポールモータ1が誘導電動機やリラクタンスモータ等の場合のように永久磁石を有しなくてもよい。
Note that, in the case of an inner rotor type, the
ロータコア(「回転子鉄心」とも称する)11は、例えば、略円筒形状を有し、クローポールモータ1の回転軸心AXと円筒形状の軸心とが略一致するように配置される。"略"は、例えば、製造上の誤差等を許容する意図であり、以下、同様の意図で用いる。また、ロータコア11は、クローポールモータ1の回転軸心AXに沿う軸方向(以下、単に「軸方向」)において、固定子20と略同等の長さを有する。ロータコア11は、例えば、電磁鋼板、鋳鉄、圧粉磁心等の軟磁性体により形成される。ロータコア11は、例えば、図1に示すように、軸方向において、一の部材で構成される。また、ロータコア11は、例えば、軸方向に積層される複数のロータコアで構成されてもよい。例えば、ロータコア11は、後述する固定子ユニット21A~21Cのそれぞれに対応する3つのロータコアで構成されてもよい。
The rotor core (also referred to as "rotor iron core") 11 has, for example, a substantially cylindrical shape, and is arranged so that the rotational axis AX of the
永久磁石12は、電機子としての固定子20と鎖交する磁界を発生させる。永久磁石12は、例えば、ネオジム焼結磁石やフェライト磁石である。
The
例えば、図1に示すように、永久磁石12は、ロータコア11の内周面において、周方向に略等間隔で複数(本例では、20個)並べられる。つまり、クローポールモータ1は、表面磁石型(SPM:Surface Permanent Magnet)であってよい。
For example, as shown in FIG. 1, a plurality of permanent magnets 12 (20 in this example) are arranged on the inner peripheral surface of the
また、図3に示すように、永久磁石12は、例えば、ロータコア11に埋設される形で、回転軸心AXを基準(中心)とする周方向(以下、単に「周方向」)に略等間隔で複数(本例では、16個)並べられてもよい。つまり、回転子10は、埋込磁石型(IPM:Interior Permanent Magnet)であってもよい。
Further, as shown in FIG. 3, the
永久磁石12は、径方向の両端面に異なる磁極が着磁されている。また、周方向で隣り合う二つの永久磁石12は、固定子20に面する径方向の内側に互いに異なる磁極が着磁されている。そのため、同じ軸方向の位置において、固定子20の径方向の外側には、周方向で、径方向の内側にN極が着磁された永久磁石12と、径方向の内側にS極が着磁された永久磁石12とが交互に配置される。
The
また、周方向に並べられる複数の永久磁石12は、複数の永久磁石12と同様に、異なる磁極が径方向の内面に周方向で交互に並べて配置されるリング磁石やプラスチック磁石に置換されてもよい。この場合、内周面に周方向で交互に異なる磁極が表れるように極異方性の磁化配向で着磁された円環状(略円筒形状)の永久磁石(リング磁石)が採用されてもよい。
Further, the plurality of
周方向に並べられる複数の永久磁石12は、それぞれ、後述の軸方向に積層される全ての固定子ユニット21(固定子ユニット21A~21C)と径方向で対向するように、回転子10の軸方向の一端から他端に亘る範囲に配置される。これにより、永久磁石12は、全ての固定子ユニット21に対して磁界を作用させることができる。
The plurality of
例えば、周方向に並べられる複数の永久磁石12は、全ての固定子ユニット21に対応する軸方向の範囲において、略同じ周方向の位置になるように配置される。この場合、周方向に並べられる複数の永久磁石12は、それぞれ、回転子10の一端から他端に亘る範囲で一の磁石部材で構成されてもよいし、軸方向で複数の磁石部材に分割される形で構成されていてもよい。例えば、ある周方向の位置の永久磁石12は、積層されるロータコア11の部材の数に対応する3つの磁石部材で構成される。後者の場合、軸方向に分割される永久磁石12を構成する複数の磁石部材は、固定子20に面する径方向の内側に全て同じ磁極が着磁される。上述の如く、周方向に一の部材で構成されるリング磁石やプラスチック磁石が採用される場合の周方向での磁極に位置についても同様であってよい。
For example, the plurality of
また、周方向に並べられる複数の永久磁石12は、軸方向において、径方向で対向する固定子ユニット21が切り替わるごとに、周方向の位置が異なるように配置されてもよい。具体的には、軸方向で隣り合う2つの固定子ユニット21のそれぞれに対向する永久磁石12は、電気角で以下の式(1)により規定される角度θe[°]の分だけ周方向でずれるように配置される。上述の如く、周方向に一の部材で構成されるリング磁石やプラスチック磁石が採用される場合の周方向での磁極に位置についても同様であってよい。
Further, the plurality of
θe=360/M ・・・(1) θe=360/M...(1)
尚、Mは、クローポールモータ1を駆動する交流電力(電機子電流)の相数である。
Note that M is the number of phases of AC power (armature current) that drives the
例えば、図2に示すように、クローポールモータ1が三相交流(M=3)で駆動される場合、電気角としての角度θeは、120°である。
For example, as shown in FIG. 2, when the
尚、周方向において、一の部材で構成されるプラスチック磁石が採用される場合、ロータコア11は、省略されてもよい。また、周方向に一の部材が構成され、内周面に周方向で交互に異なる磁極が表れるように極異方性の磁化配向で着磁された円環状(略円筒形状)の永久磁石(リング磁石)が採用される場合、ロータコア11は、省略されてもよい。
In addition, in the circumferential direction, when a plastic magnet composed of one member is employed, the
回転軸部材13は、例えば、軸方向に細長い、略円柱形状を有し、クローポールモータ1の回転軸心AXと円柱形状の軸心とが略一致するように配置される。例えば、図2に示すように、回転軸部材13は、固定子20の径方向内側の中空部(後述の貫通孔210D)を貫通し軸方向に延びるように設けられる。また、回転軸部材13は、固定子20とは軸方向でオフセットされる形で軸方向に延びるように設けられてもよい。
The
回転軸部材13は、例えば、支持部材24の軸方向の両端部に設けられる軸受25,26によって回転可能に支持される(図9~図15参照)。後述の如く、支持部材24は、固定部材30に固定される。これにより、回転軸部材13は、固定部材30に対して回転軸心AX回りで回転することができる。回転軸部材13は、例えば、軸方向において、クローポールモータ1の固定部材30側の端部とは反対側の端部(以下、便宜的に「クローポールモータ1の先端部」)で、連結部材14を介して、ロータコア11と連結される(図9~図13参照)。
The
連結部材14は、上述の如く、ロータコア11及び永久磁石12と回転軸部材13とを連結する(図9~図13参照)。連結部材14は、例えば、ロータコア11の略円筒形状の開放端を閉塞する形の略円板形状を有する。これにより、ロータコア11及びロータコア11の内周面に固定される永久磁石12は、回転軸部材13の回転に合わせて、固定部材30に対してクローポールモータ1の回転軸心AXまわりに回転することができる。
As described above, the connecting
図1、図2に示すように、固定子(「ステータ」とも称する)20は、回転子10(ロータコア11及び永久磁石12)の径方向の内側に配置される。固定子20は、電機子であり、複数(本例では、3つ)のクローポール型の固定子ユニット21と、複数(本例では、2つ)の相間部材22と、端部材23と、支持部材24とを含む。
As shown in FIGS. 1 and 2, a stator (also referred to as "stator") 20 is arranged inside the rotor 10 (
尚、固定子20は、インナロータ型の場合、回転子10の径方向の外側に配置される。また、相間部材22、端部材23、及び支持部材24は、いずれも必須ではなく、適宜省略されてもよい。
In addition, in the case of an inner rotor type, the
図4~図7に示すように、固定子ユニット21は、ステータコア210と、コイル212とを含む。
As shown in FIGS. 4 to 7,
ステータコア(「固定子鉄心」とも称する)210は、コイル212の周囲を取り囲むように設けられる。ステータコア210は、一対のステータコア211を含む。
A stator core (also referred to as a "stator core") 210 is provided so as to surround the
ステータコア211は、例えば、圧粉磁心等の軟磁性体で形成される。また、ステータコア211は、例えば、表面が酸化膜等によって絶縁処理されてもよい。ステータコア211は、ヨーク部211Aと、複数の爪磁極(「クローポール」とも称する)211Bと、ヨーク部211Cと、孔部211Dとを含む。
ヨーク部211Aは、コイル212の軸方向の端部を覆うように設けられる。ヨーク部211Aは、軸方向に沿って見たときに略円環形状を有すると共に、軸方向に所定の厚みを有する。
The
複数の爪磁極211Bは、ヨーク部211Aの外周面において、周方向に略等間隔で配置され、それぞれ、ヨーク部211Aの外周面から径方向の外側に向かって突出する。例えば、爪磁極211Bの数は、対向する回転子10の径方向の内面に周方向に並べられる永久磁石12の磁極数と同一である。爪磁極211Bは、爪磁極部211B1を含む。
The plurality of claw
爪磁極部211B1は、周方向に所定の幅を有し且つ軸方向にヨーク部211Aの軸方向の厚みと同等程度の厚みを有し、ヨーク部211Aの外周面から径方向に所定の長さだけ延び出す形で突出する。
The claw magnetic pole part 211B1 has a predetermined width in the circumferential direction, a thickness in the axial direction that is about the same as the axial thickness of the
また、爪磁極211Bは、爪磁極部211B2を含む。これにより、コイル212の電機子電流により磁化される爪磁極211Bの磁極面と回転子10との対向面積を相対的に広く確保することができる。そのため、クローポールモータ1の出力トルクを相対的に増加させ、クローポールモータ1の出力を向上させることができる。
Further, the claw
爪磁極部211B2は、爪磁極部211B1の先端から一対のステータコア211の他方に向かって軸方向に所定の長さだけ延び出す形で突出する。例えば、図4、図6、図7に示すように、爪磁極部211B2は、爪磁極部211B1からの距離に依らず幅が一定であってよい。また、例えば、図5に示すように、爪磁極部211B2は、爪磁極部211B1から軸方向で離れるにつれて幅が狭くなるテーパ形状を有していてもよい。
The claw magnetic pole portion 211B2 protrudes from the tip of the claw magnetic pole portion 211B1 toward the other of the pair of
尚、爪磁極部211B2は、省略されてもよい。 Note that the claw magnetic pole portion 211B2 may be omitted.
ヨーク部211Cは、ヨーク部211Aの内周面付近の部分が一対のステータコア211の他方に向かって所定量だけ突出する形で構成され、コイル212の径方向の内側を包囲する隔壁として機能する。
The
例えば、図4、図5に示すように、ヨーク部211Cは、軸方向に沿って見たときにヨーク部211Aより外径が小さい円環形状を有する。これにより、互いのヨーク部211Cの先端部で当接し、ステータコア210には、一対のヨーク部211Cによって、コイル212の径方向の内側を覆うヨーク部210Cが形成される。そして、ステータコア210には、軸方向の両端部のヨーク部211A、及び爪磁極211B(爪磁極部211B1)の間にコイル212を収容する空間が形成される。この場合、一対のステータコア211は、互いに軸方向で対向する合わせ面、換言すれば、互いに軸方向に垂直な合わせ面で連結される。また、この場合、ヨーク部211Cのヨーク部211Aからの突出量の2倍は、爪磁極部211B2の爪磁極部211B1からの突出量と同じか、或いは、それより大きくなるように構成される。これにより、一対のステータコア211が連結される状態で、爪磁極部211B2の先端が一対のステータコア211の軸方向の両端面から突出しないようにすることができる。
For example, as shown in FIGS. 4 and 5, the
また、例えば、図6、図7に示すように、一対のステータコア211が径方向及び周方向に対向する面で連結されるように、ヨーク部211A,211Cが設けられてもよい。具体的には、ヨーク部211Aは、ヨーク部211A1,211A2を含む。ヨーク部211A1は、ヨーク部211Aにおける径方向の外側の爪磁極211Bの基端との連結部に相当し、軸方向に沿って見たときに略円環形状を有してよい。また、ヨーク部211A2は、ヨーク部211Aにおける径方向の内側のヨーク部211Cの基端との連結部に相当し、ヨーク部211A1の内側面から径方向の内側に突出すると共に、軸方向に沿って見たときに扇形状を有してよい。また、ヨーク部211A2は、周方向に等間隔で複数(本例では、4つ)配置されると共に、周方向で隣り合う2つのヨーク部211A2との間の切欠部分の軸方向視の形状とヨーク部211A2の軸方向視の形状とが略同じになるように構成される。そして、ヨーク部211Cは、複数のヨーク部211A2のそれぞれから他方のステータコア211に向かって軸方向に突出する形で設けられる。これにより、ヨーク部211Cの先端部が他方のステータコア211の周方向で隣り合う2つのヨーク部211A2の間の切欠部分に嵌まり合う形で、一対のステータコア211を連結することができる。この場合、ステータコア210には、一対のステータコア211の周方向で交互に嵌り合うヨーク部211Cによって、コイル212の径方向の内側を覆うヨーク部210Cが形成される。
Further, for example, as shown in FIGS. 6 and 7,
孔部211Dは、ヨーク部211A及びヨーク部211Cの内周面によって形成され、軸方向で貫通するように設けられる。
The
例えば、図4、図5に示すように、一対のステータコア211のヨーク部211Cの先端同士が当接することで、孔部211D同士が連通し、ステータコア210には、径方向の中央において、軸方向で貫通する貫通孔210Dが形成される。
For example, as shown in FIGS. 4 and 5, the tips of the
また、例えば、図6、図7に示すように、ステータコア210には、一対のステータコア211の周方向で交互に嵌り合うヨーク部211A及びヨーク部211Cの内周面によって、軸方向で貫通する貫通孔210Dが形成される。
For example, as shown in FIGS. 6 and 7, the
コイル(「巻線」とも称する)212は、固定子20の軸心、即ち、クローポールモータ1の回転軸心AXを略中心として、軸方向に沿って見たときに導線が円環状に巻き回されることにより構成される。コイル212の導線は、例えば、軸方向で複数の層を成すように巻き回されてもよいし、径方向で複数の列を成すように巻き回されてもよいし、軸方向で複数の層を成し且つ径方向で複数の列を成すように巻き回されてもよい。また、コイル212の導線は、例えば、断面が円形の丸線である。また、コイル212の導線は、例えば、断面が矩形の角線や平角線であってもよい。複数相(本例では、3相)のコイル212同士がY結線(スター結線)で接続される場合、コイル212は、その一端が外部端子に電気的に繋がっており、その他端が中性点に電気的に繋がっている。また、例えば、複数相のコイル212同士がΔ結線(デルタ結線)で接続される場合、コイル212は、その一端がクローポールモータ1の一の外部端子(同じ相の外部端子)に電気的に繋がっており、その他端がクローポールモータ1の他の外部端子(異なる相の外部端子)に電気的に繋がっている。コイル212は、軸方向において、一対のステータコア211(ヨーク部211A)の間に配置される。また、コイル212は、内周部が一対のステータコア211のヨーク部211Cよりも径方向で外側になり、且つ、外周部が一対のステータコア211の爪磁極部211B2よりも径方向で内側になるように巻き回されている。
The coil (also referred to as "winding wire") 212 is a conductive wire wound in an annular shape when viewed along the axial direction, approximately centered on the axis of the
尚、ステータコア211とコイル212の導線との間には、ステータコア211とコイル212の導線との間を電気的に絶縁する絶縁部が配置される。絶縁部は、例えば、ステータコア211とコイル212との間に配置される、絶縁紙、樹脂成形されたインシュレータ、シリコンゴム、ボビン、ステータコア211或いはコイル212に対する樹脂モールド等である。また、絶縁部は、例えば、コイル212の導線の表面に設けられる樹脂の絶縁皮膜であってもよい。
Note that an insulating portion is arranged between the
図2に示すように、一対のステータコア211は、一方のステータコア211の爪磁極211Bと他方のステータコア211の爪磁極211Bとが周方向で交互に配置されるように組み合わせられる。また、円環状のコイル212に電機子電流が流れると、一対のステータコア211のうちの一方に形成される爪磁極211Bと他方に形成される爪磁極211Bとは、互いに異なる磁極に磁化される。これにより、一対のステータコア211において、一方のステータコア211から突出する一の爪磁極211Bは、周方向で隣接し、他方のステータコア211から突出する他の爪磁極211Bと異なる磁極を有する。そのため、コイル212に流れる電機子電流により、ある瞬間において一対のステータコア211の周方向には、N極の爪磁極211B及びS極の爪磁極211Bが交互に配置される。言い換えれば、電機子電流は交流であり、爪磁極211Bは、周方向で交互に180°位相がずれた磁極を示す。
As shown in FIG. 2, the pair of
尚、インナロータ型の場合、クローポール型のステータコア210のヨーク部210C(ヨーク部211C)は、径方向の外側の端部に設けられ、爪磁極211Bは、ヨーク部211Cから径方向の内側に延びるように設けられる。
In the case of the inner rotor type, the
図2、図8に示すように、複数の固定子ユニット21は、軸方向に積層される。
As shown in FIGS. 2 and 8, the plurality of
複数の固定子ユニット21には、複数相(本例では、3相)分の固定子ユニット21が含まれる。具体的には、複数の固定子ユニット21は、U相に対応する固定子ユニット21Aと、V相に対応する固定子ユニット21Bと、W相に対応する固定子ユニット21Cとを含む。複数の固定子ユニット21は、クローポールモータ1の先端部から、U相に対応する固定子ユニット21A、V相に対応する固定子ユニット21B、及びW相に対応する固定子ユニット21Cの順で積層される。
The plurality of
例えば、図2に示すように、軸方向で隣り合う異なる相の固定子ユニット21同士は、互いに、周方向の位置が電気角で上述の角度θe[°]だけ異なるように配置される。具体的には、固定子ユニット21A~21Cは、隣り合う固定子ユニット21同士で、周方向の位置が電気角で120°異なるように配置される。この場合、周方向に並べられる複数の永久磁石12は、全ての固定子ユニット21に対応する軸方向の範囲において、略同じ周方向の位置になるように配置される。
For example, as shown in FIG. 2,
また、図8に示すように、軸方向で積層される複数相の固定子ユニットは、周方向の位置が同じになるように配置されてもよい。この場合、軸方向で隣り合う2つの固定子ユニット21のそれぞれに対向する永久磁石12は、上述の如く、電気角で角度θe[°]の分だけ周方向でずれるように配置される。
Moreover, as shown in FIG. 8, stator units of multiple phases stacked in the axial direction may be arranged so that the positions in the circumferential direction are the same. In this case, the
尚、クローポールモータ1は、同じ相の固定子ユニット21を複数有してもよい。例えば、U相の対応する2つの固定子ユニット21、V相に対応する2つの固定子ユニット21、及びW相に対応する2つの固定子ユニット21がこの順で軸方向に積層されてもよい。また、クローポールモータ1は、上述の如く、単相や2相の電機子電流で駆動されてもよいし、4相以上の電機子電流で駆動されてもよい。この場合、相数に相ごとの固定子ユニット21の数を乗じた数の分の固定子ユニット21が軸方向に積層される。
Note that the
相間部材22は、軸方向で隣接する異なる相の固定子ユニット21の間に設けられる。相間部材22は、例えば、非磁性体である。これにより、異なる相の二つの固定子ユニット21の間に所定の距離を確保し、異なる相の二つの固定子ユニット21の間での磁束漏れを抑制することができる。相間部材22は、相間部材22A,22Bを含む。
The
相間部材22Aは、軸方向で隣接する、U相の固定子ユニット21AとV相の固定子ユニット21Bとの間に設けられる。相間部材22Aは、例えば、所定の厚みを有する略円柱形状(略円板形状)を有し、径方向の中心部分に軸方向に貫通する貫通孔が形成される。貫通孔は、例えば、軸方向に沿って見たときに、ステータコア211の孔部211Dと同じ或いはそれより大きい径の略円形状を有する。以下、相間部材22Bについても同様であってよい。
The
相間部材22Bは、軸方向で隣接する、V相の固定子ユニット21BとW相の固定子ユニット21Cとの間に設けられる。
The
端部材23は、積層される複数の固定子ユニット21のクローポールモータ1の軸方向の端部に設けられる。
The
例えば、図2に示すように、端部材23は,クローポールモータ1の先端部に設けられる。具体的には、端部材23は、軸方向において、固定子ユニット21Aの固定子ユニット21Bに面する側と反対側の端面に接するように設けられる。端部材23は、例えば、所定の厚みを有する略円柱形状(略円板形状)を有し、径方向の中心部分に軸方向に貫通する貫通孔が形成される。貫通孔は、例えば、軸方向に沿って見たときに、ステータコア211の孔部211Dと同じ或いはそれより大きい径の略円形状を有する。端部材23は、例えば、非磁性体である。これにより、固定子ユニット21Aのステータコア211からの磁束漏れを抑制することができる。
For example, as shown in FIG. 2, the
また、端部材23は、複数の固定子ユニット21のクローポールモータ1の基端部に設けられてもよい。具体的には、端部材23は、固定子ユニット21Cと固定部材30との間に配置されてもよい。これにより、固定子ユニット21Cのステータコア211からの磁束漏れを抑制することができる。
Further, the
支持部材24は、軸受25,26(図9~図13参照)が固定され、軸受25,26を介して回転軸部材13を回転可能に支持する。
固定部材30は、例えば、軸方向に沿って見たときに回転子10(ロータコア11)よりも大きい外径の略円板形状を有する。
For example, the fixed
例えば、固定部材30には、上述の如く、支持部材24を介して、回転子10が回転可能に支持され、固定子20が軸方向に保持されることにより固定される(図9~図13参照)。
For example, as described above, the
尚、固定子20は、例えば、固定子ユニット21、相間部材22、及び端部材23が互いに隣接する構成要素と接着剤等によって連結されると共に、固定部材30に接着材等によって連結されることで、固定部材30に軸方向で固定されてもよい。
In the
固定部材30は、例えば、銅やアルミニウム等の相対的に高い熱電導性を有する金属で構成される。これにより、コイル212で発生する熱エネルギを固定部材30により効率的に伝導させることができる。そのため、コイル212の冷却を促進させることができる。また、固定部材30は、例えば、軸方向で固定子20と面する領域以外の領域において、段差形状、フィン形状、ピン形状等を有してもよい。これにより、固定部材30は、その表面積が相対的に大きくなり、外気への放熱を促進することができる。そのため、コイル212で発生する熱が伝導される際の固定部材30の温度上昇を更に抑制し、コイル212で発生する熱を確実に固定部材30に移動させ、コイル212の冷却を促進させることができる。
The fixing
[ステータコアの支持構造]
次に、図1~図8に加えて、図9~図15を参照して、ステータコア210の支持構造について説明する。以下、図9~図13の状態を基準とし、軸方向において、固定部材30から見て固定子20が設けられる方向を「上」、固定子20から見て固定部材30が設けられる方向を「下」と便宜的に呼ぶ場合がある。
[Stator core support structure]
Next, the support structure of the
<第1例>
図9は、ステータコア210の支持構造の一例を示す、回転軸心AXを含む平面における縦断面図である。
<First example>
FIG. 9 is a longitudinal cross-sectional view in a plane including the rotation axis AX, showing an example of a support structure for the
尚、本例では、端部材23が省略されている。
Note that in this example, the
図9に示すように、支持部材24は、回転軸心AXを中心とする略円筒形状(円管形状)を有する。
As shown in FIG. 9, the
支持部材24は、上から順に、固定子ユニット21A、相間部材22A、固定子ユニット21B、相間部材22B、固定子ユニット21Cを貫通し、下側の端部が固定部材30に固定される。
The
例えば、支持部材24の外周面の外径は、ステータコア210(貫通孔210D)の内周面の内径と同じ或いはそれより若干小さくなるように設定される。これにより、支持部材24の外周面とステータコア210の内周面とを接触させ、コイル212の熱をステータコア210から、固定部材30に連結される支持部材24に伝導することができる。そのため、コイル212の熱を固定部材30から放熱させやすくなり、コイル212の冷却性を向上させることができる。
For example, the outer diameter of the outer peripheral surface of the
支持部材24は、突出部24aを含む。
The
突出部24aは、円管形状の支持部材24の基本の外径よりも径方向の外側に突出する形で設けられる。突出部24aは、全周に亘って設けられてもよいし、周方向の一部に設けられてもよい。また、周方向の一部に設けられる場合、突出部24aは、周方向の一の箇所(範囲)に設けられてもよいし、複数の箇所(範囲)に分散するように設けられてもよい。
The protruding
突出部24aは、軸方向において、支持部材24の上端、具体的には、固定子ユニット21Aのステータコア210の上側の端面より上側に設けられ、ステータコア210の上側の端面の角部に上から当接する。これにより、固定子ユニット21Aの上方向への移動を規制することができる。
The
また、支持部材24の上端の突出部24aの内周面には、軸受25が保持(支持)される。
Further, a
また、突出部24aは、軸方向において、相間部材22Aの位置する範囲に設けられ、固定子ユニット21Aの下側の端面の角部に下から当接すると共に、固定子ユニット21Bの上側の端面の角部に上から当接する。これにより、固定子ユニット21Aの下方向への移動を規制することができると共に、固定子ユニット21Bの上方向への移動を規制することができる。
Further, the protruding
相間部材22Aの内周面の内径は、ステータコア210(貫通孔210D)の内周面の内径よりも大きく設定され、突出部24aは、その径方向の外側の先端が相間部材22Bの内周面に当接する。これにより、相間部材22Aの径方向の移動を規制することができる。
The inner diameter of the inner circumferential surface of the
また、突出部24aは、軸方向において、相間部材22Bの位置する範囲に設けられ、固定子ユニット21Bの下側の端面の角部に下から当接すると共に、固定子ユニット21Cの上側の端面の角部に下から当接する。これにより、固定子ユニット21Bの下方向への移動を規制することができると共に、固定子ユニット21Cの上方向への移動を規制することができる。
Further, the
相間部材22Bの内周面の内径は、ステータコア210(貫通孔210D)の内周面の内径よりも大きく設定され、突出部24aは、その径方向の外側の先端が相間部材22Bの内周面に当接する。これにより、相間部材22Bの径方向の移動を規制することができる。
The inner diameter of the inner circumferential surface of the
また、突出部24aは、軸方向において、支持部材24の下端、具体的には、固定子ユニット21Cのステータコア210の下側の端面より下の固定部材30の位置する範囲に設けられ、ステータコア210の下側の端面の角部に上から当接する。これにより、固定子ユニット21Cの下方向への移動を規制することができる。
Further, the protruding
また、支持部材24の下端の突出部24aの内周面には、軸受26が保持(支持)される。
Further, a
固定部材30の回転軸心AXを含む中央部には、孔部30Aが設けられる。
A
支持部材24の下側の端部は、固定部材30の孔部30Aの上から挿入されている。
The lower end of the
孔部30Aの外径は、支持部材24の基本の外周面よりも大きくなるように設定され、突出部24aは、固定部材30の内周面に当接し、孔部30Aに嵌め込まれる。これにより、支持部材24の下側の端部を固定部材30に固定することができる。
The outer diameter of the
尚、本例(図9)のように、固定子ユニット21Cと固定部材30との間に端部材23がない場合、固定子ユニット21Cの軸方向の下側の突出部24aは、省略されてもよい。固定部材30によって、固定子ユニット21Cの下方向への移動が規制できるからである。
Note that, as in this example (FIG. 9), when there is no
製造工程において、円筒形状の部材が固定子ユニット21A、相間部材22A、固定子ユニット21B、相間部材22B、固定子ユニット21C、及び固定部材30に挿入された状態で、既知の任意の方法により突出部24aが形成され、支持部材24が完成する。例えば、所定の固定治具を用いて、支持部材24に対応する円筒形状の部材と、固定子ユニット21等との間の仮の位置決めが成された上で、突出部24aが形成される工程が実施され、その後、その固定治具が外される。
In the manufacturing process, the cylindrical members are inserted into the
例えば、突出部24aは、液圧や空気圧によるバルジ加工によって形成される。また、突出部24aは、チューブエキスパンダによる機械的な加工によって形成されてもよい。また、突出部24aは、支持部材24の径方向に印加される応力が、軸方向に印加される応力よりも大きい加工方法によって形成されてもよい。また、突出部24aは、支持部材24の径方向にのみ応力を印加する加工方法によって形成されてもよい。言い換えれば、突出部24aは、支持部材24の軸方向に印加される応力が略零の加工方法によって形成されてもよい。
For example, the protruding
支持部材24は、任意の加工によって突出部24aが形成可能なように、相対的に変形し易い材料で構成されてもよい。例えば、支持部材24は、ステータコア210よりもヤング率が小さい材料で構成される。
The
このように、本例では、突出部24aによって、固定子ユニット21のステータコア210の軸方向の移動を規制し、固定子ユニット21A~21Cを支持することができる。そのため、例えば、しまりばめの状態でステータコア210を支持する場合のように、ステータコア210(貫通孔210D)の内周面を拡張するような力が作用せず、ステータコア210が破損するような事態を抑制することができる。また、例えば、すきまばめの状態でステータコア210を支持する場合のように、支持部材24とステータコア210との間の熱抵抗が大きくなって、コイル212の冷却性が低下するような事態を抑制することができる。
In this manner, in this example, the
また、本例では、一対のステータコア211が径方向及び周方向に対向する面で連結される構成(図6、図7参照)の場合に、ステータコア210の上下の突出部24aによって、一対のステータコア210の軸方向の位置を固定することができる。そのため、支持部材24の突出部24aによって、一対のステータコア211の連結を実現することができる。
Further, in this example, in the case of a configuration in which a pair of
<第2例>
図10は、ステータコア210の支持構造の第2例を示す、回転軸心AXを含む平面における縦断面図である。
<Second example>
FIG. 10 is a longitudinal cross-sectional view in a plane including the rotation axis AX, showing a second example of the support structure for the
以下、上述のステータコア210の支持構造の第1例と異なる部分を中心に説明し、その第1例と同じ或いは対応する内容の説明を省略する場合がある。
Hereinafter, parts that are different from the first example of the support structure for the
本例では、ステータコア210は、軸方向の両端面と内周面との間の角部に面取り210Eが施されている。
In this example, the
例えば、図10に示すように、面取り210Eは、平面状(縦断面図では直線状)の面取りである。また、面取り210Eは、曲面状(縦断面図では曲線状)の面取りであってもよい。 For example, as shown in FIG. 10, the chamfer 210E is a planar chamfer (linear in a vertical cross-sectional view). Further, the chamfer 210E may be a curved chamfer (curved in the vertical cross-sectional view).
突出部24aは、ステータコア210の角部の面取り210Eの表面に接触するように形成される。これにより、突出部24aとステータコア210Eとの接触面積を増加させ、突出部24aとステータコア210Eとの間での作用により発生するステータコア210Eの応力を抑制することができる。そのため、突出部24aは、ステータコア210の破損を更に抑制しつつ、ステータコア210の軸方向の移動を規制することができる。また、支持部材24とステータコア210の接触面積が増加することで、支持部材24とステータコア210との間の熱抵抗が低下し、コイル212の冷却性能を向上させることができる。
The
<第3例>
図11は、ステータコア210の支持構造の第3例を示す、回転軸心AXを含む平面における縦断面図である。
<3rd example>
FIG. 11 is a vertical cross-sectional view in a plane including the rotation axis AX, showing a third example of the support structure for the
以下、上述のステータコア210の支持構造の第1例、第2例と異なる部分を中心に説明し、その第1例、第2例と同じ或いは対応する内容の説明を省略する場合がある。
Hereinafter, parts that are different from the first example and the second example of the support structure of the
本例では、上述の第1例と同様の支持部材24の内側に、更に、円管形状の支持部材27が設けられる。
In this example, a
支持部材27は、その外径が支持部材24の基本の内周面(突出部24a以外の部分の内周面)と同じ或いはそれより若干小さく設定され、支持部材24の内周面に嵌め合わせられるように設けられる。これにより、支持部材27は、径方向の内側から支持部材24の変形を抑制し、支持部材24による固定子20の支持強度を向上させることができる。
The supporting
支持部材27は、その両端部が支持部材24の両端の開口から軸方向に飛び出すように配置される。支持部材27の両端部は、その外径が軸方向の中間部よりも大きくなるように形成され、その内周部に軸受25,26を保持(支持)する。これにより、固定子ユニット21(ステータコア210)を支持する機能と、軸受25,26を支持する機能とを支持部材24,27に分散して実現することができる。
The
例えば、支持部材27の下側の端部は、固定部材30の孔部30Aに上側から挿入された状態で、支持部材24の突出部24aと同様の任意の方法で拡径されることにより、固定部材30の孔部30Aの内周面に嵌合される。これにより、支持部材27を固定部材30に固定することができる。また、支持部材27の下側の端部は、孔部30Aの内径と略同等に形成され、孔部30Aに圧入されることにより固定部材30に固定されてもよい。また、支持部材27の下側の端部には、雄ねじが形成され、孔部30Aに形成される雌ねじや固定部材30の軸方向で反対側に配置されるナット等との組み合わせによって、固定部材30に固定されてもよい。
For example, the lower end of the
尚、支持部材24の下端部は、固定部材30に固定されず、支持部材24は、支持部材27を介して、固定部材30に固定される。
Note that the lower end of the
<第4例>
図12は、ステータコア210の支持構造の第4例を示す、回転軸心AXを含む平面における縦断面図である。
<4th example>
FIG. 12 is a longitudinal sectional view in a plane including the rotation axis AX, showing a fourth example of the support structure for the
以下、上述のステータコア210の支持構造の第1例~第3例と異なる部分を中心に説明し、その第1例~第3例と同じ或いは対応する内容の説明を省略する場合がある。
Hereinafter, parts that are different from the first to third examples of the support structure of the
図12に示すように、本例では、支持部材24は、軸方向に分割される、支持部材24A~24Cを含む。
As shown in FIG. 12, in this example, the
支持部材24Aは、固定子ユニット21Aのステータコア210を径方向の内側から支持する。
The
支持部材24Aは、固定子ユニット21A(貫通孔210D)の軸方向の両端から飛び出すように配置され、その両端部に突出部24aが設けられる。
The
支持部材24Aの上端の突出部24aは、固定子ユニット21Aのステータコア210の上端面の角部の面取り211Eに沿うように径方向の外側に突出し、ステータコア210の軸方向の上側からステータコア210の上端面の角部に当接(接触)する。これにより、固定子ユニット21Aのステータコア210の上方向への移動を規制することができる。
The protruding
また、支持部材24Aの上端の突出部24aの内周面には、軸受25が支持される。
Further, a
支持部材24Aの下端の突出部24aは、固定子ユニット21Aのステータコア210の下端面の角部の面取り211Eに沿うように径方向の外側に突出し、ステータコア210の軸方向の下側からステータコア210の下端面の角部に当接(接触)する。これにより、固定子ユニット21Aのステータコア210の下方向への移動を規制することができる。
The protruding
また、支持部材24Aの下端の突出部24aの先端の外周面は、相間部材22Aの内周面に当接する。これにより、相間部材22Aの径方向の移動を規制することができる。
Further, the outer peripheral surface of the tip of the protruding
支持部材24Bは、固定子ユニット21Bのステータコア210を径方向の内側から支持する。
支持部材24Bは、固定子ユニット21B(貫通孔210D)の軸方向の両端から飛び出すように配置され、その両端部に突出部24aが設けられる。
The
支持部材24Bの上端の突出部24aは、固定子ユニット21Bのステータコア210の上端面の角部の面取り211Eに沿うように径方向の外側に突出し、ステータコア210の軸方向の上側からステータコア210の上端面の角部に当接(接触)する。これにより、固定子ユニット21Bのステータコア210の上方向への移動を規制することができる。
The protruding
また、支持部材24Bの上端の突出部24aの先端の外周面は、相間部材22Aの内周面に当接する。これにより、相間部材22Aの径方向の移動を規制することができる。
Further, the outer circumferential surface of the tip of the protruding
支持部材24Bの下端の突出部24aは、固定子ユニット21Bのステータコア210の下端面の角部の面取り211Eに沿うように径方向の外側に突出し、ステータコア210の軸方向の下側からステータコア210の下端面の角部に当接(接触)する。これにより、固定子ユニット21Bのステータコア210の下方向への移動を規制することができる。
The protruding
また、支持部材24Bの下端の突出部24aの先端の外周面は、相間部材22Bの内周面に当接する。これにより、相間部材22Bの径方向の移動を規制することができる。
Further, the outer circumferential surface of the tip of the protruding
支持部材24Cは、固定子ユニット21Cのステータコア210を径方向の内側から支持する。
The
支持部材24Cは、固定子ユニット21C(貫通孔210D)の軸方向の両端から飛び出すように配置され、その両端部に突出部24aが設けられる。
The
支持部材24Cの上端の突出部24aは、固定子ユニット21Cのステータコア210の上端面の角部の面取り211Eに沿うように径方向の外側に突出し、ステータコア210の軸方向の上側からステータコア210の上端面の角部に当接(接触)する。これにより、固定子ユニット21Cのステータコア210の上方向への移動を規制することができる。
The protruding
また、支持部材24Cの上端の突出部24aの先端の外周面は、相間部材22Bの内周面に当接する。これにより、相間部材22Aの径方向の移動を規制することができる。
Further, the outer circumferential surface of the tip of the protruding
支持部材24Cの下端の突出部24aは、固定子ユニット21Cのステータコア210の下端面の角部の面取り211Eに沿うように径方向の外側に突出し、ステータコア210の軸方向の下側からステータコア210の下端面の角部に当接(接触)する。これにより、固定子ユニット21Cのステータコア210の下方向への移動を規制することができる。
The protruding
支持部材24Cの下端部は、固定部材30の孔部30Aの上から挿入されている。
The lower end of the
孔部30Aの外径は、支持部材24Cの基本の外周面よりも大きくなるように設定され、突出部24aは、固定部材30の内周面に当接し、孔部30Aに嵌め込まれる。これにより、支持部材24Cの下側の端部を固定部材30に固定することができる。
The outer diameter of the
このように、支持部材24は、分割される支持部材24A~24Cごとに対称の固定子ユニット21のステータコア210を軸方向での位置を規制する形で、ステータコア210を支持することができる。
In this way, the
<第5例>
図13は、ステータコア210の支持構造の一例を示す、回転軸心AXを含む平面における縦断面図である。
<Fifth example>
FIG. 13 is a longitudinal cross-sectional view in a plane including the rotation axis AX, showing an example of a support structure for the
以下、上述のステータコア210の支持構造の第1例~第4例と異なる部分を中心に説明し、その第1例~第4例と同じ或いは対応する内容の説明を省略する場合がある。
Hereinafter, parts that are different from the first to fourth examples of the support structure of the
図13に示すように、本例では、ステータコア210のヨーク部210Cに周方向に延びる凹部210Fが設けられる。
As shown in FIG. 13, in this example, a
凹部210Fは、周方向の全周に亘って設けられてもよいし、周方向の一部に設けられてもよい。また、周方向の一部に設けられる場合、凹部210Fは、周方向の一の箇所(範囲)に設けられてもよいし、複数の箇所(範囲)に分散するように設けられてもよい。
The recessed
突出部24aは、ステータコア210の凹部210Fが存在する軸方向の位置に設けられる。突出部24aは、凹部210Fの中に入り込み、凹部210Fの上下の側面を当接する形で係合する。これにより、ステータコア210の軸方向の移動を規制することができる。
The
また、一対のステータコア211が径方向及び周方向に対向する面で連結される構成(図6、図7参照)の場合、凹部210Fは、一対のステータコア211の双方のヨーク部211Cに跨る形で周方向に延びるように設けられてもよい。これにより、凹部210Fに係合する突出部24aによって、一対のステータコア211の軸方向の位置を固定し、双方の連結(固定)を実現することができる。
In addition, in the case of a configuration in which the pair of
<第6例>
図14は、ステータコア210の支持構造の第6例を示す斜視図である。図15は、ステータコア210の支持構造の第6例を示す、回転軸心AXに垂直な平面における横断面図である。
<6th example>
FIG. 14 is a perspective view showing a sixth example of a support structure for
図14、図15に示すように、本例では、ステータコア210には、貫通孔210Dの内周面に軸方向に延びる凹部210Gが設けられる。
As shown in FIGS. 14 and 15, in this example, the
例えば、図14に示すように、凹部210Gは、貫通孔210Dの軸方向の全体に亘って設けられてもよいし、貫通孔210Dの軸方向の一部に設けられてもよい。
For example, as shown in FIG. 14, the
本例では、支持部材24には、径方向の外側に突出する突出部24bが設けられる。
In this example, the
突出部24bは、凹部210Gが設けられる周方向且つ軸方向の位置に設けられ、凹部210Gに入り込み、凹部210Gの側面に周方向で当接するように係合する。これにより、突出部24bは、ステータコア210の周方向の移動を規制することができる。
The
例えば、図14、図15に示すように、凹部210Gは、貫通孔210Dの内周面に対して垂直な側面を以て径方向の外側に奥まる形状である。
For example, as shown in FIGS. 14 and 15, the
また、凹部210Gは、内周面に対して鈍角になるように形成される側面を以て径方向の外側に奥まる形状であってもよい。この場合、凹部210Gの側面は、径方向の外側に向かって内周面に対する角度が一定の平面であってもよいし、その角度が変化する曲面であってもよい。これにより、突出部24bと凹部210Gの側面とを滑らかに当接させ、双方の接触面積を増加させることができる。そのため、突出部24bとステータコア210Eとの間での作用により発生するステータコア210Eの応力を抑制し、ステータコア210の破損を更に抑制しつつ、ステータコア210の周方向の移動を規制することができる。また、支持部材24とステータコア210の接触面積が増加することで、支持部材24とステータコア210との間の熱抵抗が低下し、コイル212の冷却性能を向上させることができる。
Further, the recessed
また、一対のステータコア211が軸方向の対向する面で連結される構成(図4、図5参照)の場合、凹部210Gは、一対のステータコア211の双方のヨーク部211Cに跨る形で軸方向に延びるように設けられてもよい。これにより、凹部210Gに係合する突出部24bによって、一対のステータコア211の周方向の位置を固定し、双方の連結(固定)を実現することができる。
Further, in the case of a configuration in which the pair of
このように、本例では、支持部材24は、突出部24bによりステータコア210の周方向の移動を規制する形で、ステータコア210を支持することができる。
In this manner, in this example, the
[他の実施形態]
次に、他の実施形態について説明する。
[Other embodiments]
Next, other embodiments will be described.
上述の実施形態は、適宜、組み合わせられたり、変形や変更が加えられたりしてもよい。 The embodiments described above may be combined, modified, or modified as appropriate.
例えば、クローポールモータ1において、上述の第1例~第5例の何れかのステータコア210の支持構造と、上述の第6例のステータコア210の支持構造とは組み合わせられてもよい。
For example, in the
また、上述の第5例のステータコア210の支持構造において、凹部210Fは、周方向と軸方向の双方の成分を有する方向に延びるように形成されてもよい。例えば、凹部210Fは、らせん状の溝として形成される。これにより、凹部210Fに係合する突出部24aによって、ステータコア210の軸方向及び周方向の移動を規制することができる。
Furthermore, in the support structure for the
また、上述のステータコア210の支持構造は、単相のクローポールモータの支持構造に適用されてもよい。
Furthermore, the support structure for the
また、上述のステータコア210の支持構造は、インナロータ型の回転電機において、回転子のクローポール型の鉄心(ロータコア)の支持構造に採用されてもよい。
Further, the support structure for the
また、上述のステータコア210の支持構造は、クローポール型の鉄心とは異なる任意の形式の鉄心を径方向の内側から支持する構造として採用されてもよい。
Further, the support structure for the
[クローポールモータの適用例]
次に、図16、図17を参照して、本実施形態に係るクローポールモータ1の具体的な適用例について説明する。
[Application example of claw pole motor]
Next, a specific application example of the
<第1の適用例>
図16は、本実施形態に係るクローポールモータ1を搭載する空気調和機100の一例を示す図である。
<First application example>
FIG. 16 is a diagram showing an example of an
空気調和機100(冷凍装置の一例)は、室外機110と、室内機120と、冷媒経路130,140とを含む。空気調和機100は、室外機110、室内機120、冷媒経路130,140等で構成される冷媒回路を動作させ、室内機120が設置される室内の温度や湿度等を調整する。
Air conditioner 100 (an example of a refrigeration device) includes an
室外機110は、温度等の調整対象の建物の室外に配置される。室外機110は、冷媒経路130,140のそれぞれの一端に接続され、冷媒経路130,140の何れか一方から冷媒を吸入し、何れか他方に冷媒を排出する。
The
室内機120は、温度等の調整対象の建物の室内に配置される。室内機120は、冷媒経路130,140のそれぞれの他端に接続され、冷媒経路130,140の何れか一方から冷媒を吸入し、何れか他方に冷媒を排出する。
The
冷媒経路130,140は、例えば、管路により構成され、冷媒が室外機110及び室内機120の間で循環可能なように、室外機110及び室内機120との間を接続する。
The
室外機110は、冷媒経路L1~L6と、四方切換弁111と、圧縮機112と、室外熱交換器113と、室外膨張弁114と、ファン115とを含む。
冷媒経路L1~L6は、例えば、管路として構成される。 The refrigerant paths L1 to L6 are configured, for example, as pipes.
冷媒経路L1は、室外機110の外部の冷媒経路130の一端と四方切換弁111との間を接続する。
The refrigerant path L1 connects one end of the
冷媒経路L2は、四方切換弁111と圧縮機112の入口との間を接続する。
The refrigerant path L2 connects between the four-
冷媒経路L3は、四方切換弁111と圧縮機112の出口との間を接続する。
Refrigerant path L3 connects between four-
冷媒経路L4は、四方切換弁111と室外熱交換器113との間を接続する。
Refrigerant path L4 connects between four-
冷媒経路L5は、室外熱交換器113と室外膨張弁114との間を接続する。
Refrigerant path L5 connects between
冷媒経路L6は、室外機110の外部の冷媒経路140の一端と室外膨張弁114との間を接続する。
The refrigerant path L6 connects between one end of the
四方切換弁111は、空気調和機100の冷房運転の場合と暖房運転の場合とで冷媒が循環する流れを逆転させる。
The four-
空気調和機100の冷房運転時に、四方切換弁111は、図30中の実線の経路を接続する。具体的には、空気調和機100の冷房運転時に、四方切換弁111は、冷媒経路L1と冷媒経路L2との間、及び冷媒経路L3と冷媒経路L4との間を接続させる。
During cooling operation of the
一方、空気調和機100の暖房運転の場合、四方切換弁111は、図30中の点線の経路を接続する。具体的には、空気調和機100の暖房運転時に、四方切換弁111は、冷媒経路L4と冷媒経路L2との間、及び冷媒経路L1と冷媒経路L3との間を接続させる。
On the other hand, in the case of heating operation of the
圧縮機112は、冷媒経路L2から冷媒を吸入し、高圧に圧縮して冷媒経路L3に吐出する。圧縮機112は、クローポールモータ1を搭載(内蔵)し、クローポールモータ1により駆動される。
The
空気調和機100の冷房運転時において、圧縮機112により圧縮された高温高圧の冷媒は、冷媒経路L3及び冷媒経路L4を通じて、室外熱交換器113に流入する。
During cooling operation of the
一方、空気調和機100の暖房運転時において、圧縮機112により圧縮された高温高圧の冷媒は、冷媒経路L3及び冷媒経路L1を通じて、室外機110の外部の冷媒経路130に流出する。そして、高温高圧の冷媒は、冷媒経路130を通じて、室内機120に流入する。
On the other hand, during heating operation of the
室外熱交換器113は、外気と内部を通過する冷媒との間で熱交換を行う。具体的には、室外熱交換器113には、ファン115が併設され、室外熱交換器113は、ファン115により送風される外気と内部を通流する冷媒との間で熱交換を行う。
The
空気調和機100の冷房運転時において、室外熱交換器113は、冷媒経路L4から流入する、圧縮機112で圧縮された高温高圧の冷媒に外気への放熱を行わせ、凝縮・液化した冷媒(液冷媒)を冷媒経路L5に流出させる。
During cooling operation of the
また、空気調和機100の暖房運転時において、室外熱交換器113は、冷媒経路L5から流入する低温低圧の液冷媒に外気から吸熱を行わせ、蒸発した冷媒を冷媒経路L4に流出させる。
Furthermore, during heating operation of the
室外膨張弁114は、空気調和機100の暖房運転時において、所定の開度に閉じられ、冷媒経路L6から流入する冷媒(液冷媒)を所定の圧力に減圧させる。一方、室外膨張弁114は、空気調和機100の冷房運転時において、全開状態にされ、冷媒経路L5から冷媒経路L6に冷媒(液冷媒)を通過させる。
The
ファン115(送風機の一例)は、上述の如く、室外熱交換器113に送風を行い、室外熱交換器113における熱交換を促進させる。ファン115は、例えば、羽根車(「インペラ」とも称する)115Aと、クローポールモータ1とを搭載し、羽根車115Aがクローポールモータ1によって駆動されることにより稼働する。
As described above, the fan 115 (an example of an air blower) blows air to the
室内機120は、室内膨張弁121と、室内熱交換器122と、ファン123とを含む。
室内膨張弁121は、空気調和機100の冷房運転時において、所定の開度に閉じられ、冷媒経路140から流入する、過冷却状態の液冷媒を所定の圧力に減圧させる。一方、室内膨張弁121は、空気調和機100の暖房運転時において、全開状態にされ、室内熱交換器122から流出する冷媒(液冷媒)を冷媒経路140に向かって通過させる。
The
室内熱交換器122は、室内空気と内部を通過する冷媒との間で熱交換を行う。具体的には、室内機120に搭載されるファン123の作用で、室内熱交換器122の周囲に室内空気を通過させ、室内熱交換器122の内部の冷媒との間で熱交換が行われた室内空気を室内機120の外部に吹き出すことにより、室内の冷房或いは暖房が実現される。
The indoor heat exchanger 122 exchanges heat between indoor air and a refrigerant passing through the interior. Specifically, by the action of the
具体的には、空気調和機100の冷房運転時において、室内熱交換器122は、室内膨張弁121により減圧された低温低圧の液冷媒に室内空気から吸熱させ、室内空気の温度を下げる。
Specifically, during cooling operation of the
一方、空気調和機100の暖房運転時において、室内熱交換器122は、冷媒経路130を通じて室外機110から流入する高温高圧の冷媒に室内空気への放熱を行わせ、室内空気の温度を上げる。
On the other hand, during heating operation of the
ファン123(送風機の一例)は、上述の如く、室内熱交換器122に送風を行い、室内熱交換器122の内部の冷媒との間で熱交換が行われた室内空気を室内機120の外部に吹き出させる。ファン123は、例えば、羽根車(「インペラ」とも称する)123Aと、クローポールモータ1とを搭載し、羽根車123Aがクローポールモータ1によって駆動されることにより稼働する。
As described above, the fan 123 (an example of a blower) blows air to the indoor heat exchanger 122 and transfers the indoor air that has undergone heat exchange with the refrigerant inside the indoor heat exchanger 122 to the outside of the
尚、圧縮機112、ファン115、及びファン123のうちの一部、即ち、何れか一つ或いは二つにクローポールモータ1が搭載される態様であってもよい。
Note that the
このように、本実施形態に係るクローポールモータ1は、空気調和機100に搭載される圧縮機112やファン115やファン123に適用することができる。
In this way, the
尚、クローポールモータ1は、空気調和機100以外の冷凍装置に適用されてもよい。
Note that the
<第2の適用例>
図25は、車両150の一例を示す図である。
<Second application example>
FIG. 25 is a diagram showing an example of the
車両150は、電動車両であり、クローポールモータ1と、駆動輪160と、バッテリ170と、電力変換装置180と、動力伝達機構190とを含む。
例えば、車両150は、BEV(Battery Electric Vehicle)である。また、車両150は、HEV(Hybrid Electric Vehicle)やPHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)やレンジエクステンダEVであってもよい。
For example,
クローポールモータ1は、車両150の原動機である。クローポールモータ1は、動力伝達機構190を介して、駆動輪160を駆動し、車両150を走行させる。
駆動輪160は、上述の如く、動力伝達機構190を介して伝達される動力によって、駆動される。駆動輪160は、前輪であってもよいし後輪であってもよいし、その両方であってもよい。
The
バッテリ170は、例えば、数百ボルトの出力電圧を有し、電力変換装置180を介して、クローポールモータ1に電気エネルギを供給する。バッテリ170は、例えば、リチウムイオンバッテリである。
The
尚、バッテリ170と電力変換装置180との間には、バッテリ170の出力電圧を昇圧或いは降圧するDC(Direct Current)-DCコンバータが設けられてもよい。
Note that a DC (Direct Current)-DC converter that boosts or steps down the output voltage of the
電力変換装置180は、バッテリ170の直流電圧を三相交流電圧に変換しクローポールモータ1に供給する。また、電力変換装置180は、車両150の減速時のクローポールモータ1の三相交流電圧の回生エネルギを直流電圧に変換しバッテリ170に充電する。
The
動力伝達機構190は、クローポールモータ1の出力を駆動輪160に伝達する。動力伝達機構190は、減速機191と、ディファレンシャル192と、ドライブシャフト193とを含む。
尚、例えば、インホイルモータの形式のように、左右の駆動輪160ごとに、クローポールモータ1が設けられてもよい。この場合、動力伝達機構190は、左右の駆動輪160ごとに設けられ、ディファレンシャル192は省略され、ドライブシャフト193が省略されてもよい。
Note that, for example, the
減速機191は、クローポールモータ1の出力軸の一端と接続され、クローポールモータ1の出力軸の動力を所定の減速比で減速して出力する。
The
尚、減速機191は省略されてもよい。
Note that the
ディファレンシャル192は、減速機191の出力を左右のドライブシャフト193を通じて左右の駆動輪160に伝達し、且つ、左右の駆動輪160の旋回時における速度差を吸収する。
The differential 192 transmits the output of the
ドライブシャフト193は、ディファレンシャル192と左右の駆動輪160のそれぞれとの間を接続し、ディファレンシャル192から出力される動力を左右の駆動輪160に伝達する。
The
尚、クローポールモータ1は、車両150の原動機として以外の用途で、車両150に搭載されてもよい。例えば、クローポールモータ1は、車両150のエアコン(空気調和機)の圧縮機に搭載される。
Note that the
このように、本実施形態に係るクローポールモータ1は、車両150に適用することができる。
In this way, the
[作用]
次に、本実施形態に係る回転電機の作用について説明する。
[Effect]
Next, the operation of the rotating electrical machine according to this embodiment will be explained.
本実施形態では、回転電機は、鉄心と、管状の第1の部材と、第1の規制部と、を備える。回転電機、鉄心、及び第1の部材は、それぞれ、例えば、クローポールモータ1、ステータコア210或いはステータコア211、及び突出部24aである。具体的には、鉄心は、回転軸心回りに軸方向に延びる内周面を有する。また、第1の部材は、鉄心の内周面に沿うように軸方向に延びる。そして、第1の規制部は、第1の部材の軸方向の一部に設けられ、径方向の外側に突出し、鉄心と軸方向で当接することにより鉄心の軸方向の移動を規制する。
In this embodiment, the rotating electrical machine includes an iron core, a tubular first member, and a first regulating section. The rotating electric machine, the iron core, and the first member are, for example, the
これにより、突出部24aによって鉄心を支持しつつ、第1の部材の突出部24a以外の部分で鉄心の内周面に沿うように接触することができる。そのため、例えば、すきまばめの状態で鉄心が支持される場合のように、鉄心の軸方向の位置の遊びが生じるような事態を抑制することができる。また、例えば、しまりばめの状態で鉄心が支持される場合のように、鉄心の内周面に強い摩擦力や内径を押し広げる力が作用し、その結果、鉄心が破損するような事態を抑制することができる。よって、回転電機の鉄心をより適切に支持することができる。
Thereby, while the core is supported by the
また、本実施形態では、回転電機は、鉄心を含む固定子と、固定子の径方向の外側に回転自在に配置される回転子と、を備えてもよい。 Further, in this embodiment, the rotating electric machine may include a stator including an iron core, and a rotor rotatably disposed outside the stator in the radial direction.
これにより、アウタロータ型の回転電機の固定子の鉄心をより適切に支持することができる。 Thereby, the core of the stator of the outer rotor type rotating electric machine can be more appropriately supported.
また、本実施形態では、鉄心は、圧粉磁心で形成されてもよい。 Further, in this embodiment, the iron core may be formed of a powder magnetic core.
これにより、引張応力に対する強度が相対的に低い圧粉磁心で形成される鉄心の場合であっても、引張応力が発生するしまりばめの状態を回避することができ、鉄心の破損するような事態を抑制することができる。 As a result, even if the core is made of a powder magnetic core with relatively low strength against tensile stress, it is possible to avoid an interference fit state that would generate tensile stress, and prevent the core from breaking. The situation can be brought under control.
また、本実施形態では、第1の規制部は、鉄心の軸方向の両端部に軸方向の外側から当接するように設けられてもよい。 Further, in the present embodiment, the first regulating portion may be provided so as to abut both axial end portions of the iron core from the outside in the axial direction.
これにより、第1の規制部によって、鉄心の軸方向の外側への移動を規制する形で、鉄心を支持することができる。 Thereby, the iron core can be supported by the first restricting portion in a manner that restricts movement of the iron core outward in the axial direction.
また、本実施形態では、回転電機は、環状に巻き回される巻線と、巻線の周囲を包囲するように設けられるクローポール型の鉄心と、を含む固定子と、固定子の径方向の外側に配置される回転子と、を備えてもよい。回転電機、巻線、鉄心、固定子、及び回転子は、それぞれ、例えば、クローポールモータ1、コイル212、ステータコア210、固定子20、及び回転子10である。
Further, in the present embodiment, the rotating electric machine includes a stator including a winding wound in an annular shape and a claw-pole iron core provided so as to surround the winding, and a radial direction of the stator. and a rotor disposed outside of the rotor. The rotating electrical machine, the windings, the iron core, the stator, and the rotor are, for example, the
これにより、アウタロータ型のクローポールモータの固定子の鉄心をより適切に支持することができる。 Thereby, the iron core of the stator of the outer rotor type claw pole motor can be more appropriately supported.
また、本実施形態では、固定子は、第1の固定子ユニットと、第2の固定子ユニットと、相間部材とを含んでもよい。具体的には、第1の固定子ユニットは、上述の巻線と、上述の鉄心とを含んでよい。同様に、第2の固定子ユニットは、上述の巻線と、上述の鉄心とを含み、第1の固定子ユニットに対して軸方向に積み重ねられてよい。また、相間部材は、軸方向において、第1の固定子ユニットと第2の固定子ユニットとの間に隣接して配置され、鉄心の内周面より径方向の寸法が大きい内周面を有してよい。第1の固定子ユニット、第2の固定子ユニット、及び相間部材は、それぞれ、例えば、固定子ユニット21A、固定子ユニット21B、及び相間部材22Aである。そして、第1の規制部は、相間部材の内周面に接触することで相間部材の径方向の移動を規制していてもよい。
Further, in this embodiment, the stator may include a first stator unit, a second stator unit, and an interphase member. Specifically, the first stator unit may include the above-described winding and the above-described iron core. Similarly, the second stator unit may include the windings described above and the core described above, and may be stacked axially with respect to the first stator unit. Further, the interphase member is disposed adjacent to the first stator unit and the second stator unit in the axial direction, and has an inner circumferential surface that is larger in radial dimension than the inner circumferential surface of the iron core. You may do so. The first stator unit, the second stator unit, and the interphase member are, for example, the
これにより、第1の規制部は、鉄心の軸方向の移動に加えて、相間部材の径方向の移動を規制することで、相間部材を支持することができる。 Thereby, the first regulating portion can support the interphase member by regulating the radial movement of the interphase member in addition to the axial movement of the iron core.
また、本実施形態では、鉄心の軸方向の端面と内周面と間の角部は、面取り(例えば、面取り211E)がされていてもよい。 Further, in this embodiment, the corner between the axial end face and the inner peripheral surface of the core may be chamfered (for example, chamfered 211E).
これにより、第1の規制部と鉄心の角部とを滑らかに接触させ、第1の規制部から鉄心の角部への作用による鉄心の破損を抑制することができる。また、第1の規制部と鉄心の角部との接触面積を増加させ、巻線の冷却性を向上させることができる。 Thereby, the first regulating part and the corner of the core can be brought into smooth contact, and damage to the core due to the action from the first regulating part to the corner of the core can be suppressed. Moreover, the contact area between the first regulating portion and the corner portion of the iron core can be increased, and the cooling performance of the winding can be improved.
本実施形態では、回転電機は、鉄心の内周面に設けられ、第1の規制部と係合し軸方向で当接する第1の凹部を備えてもよい。第1の凹部は、例えば、凹部210Fである。
In the present embodiment, the rotating electric machine may include a first recess that is provided on the inner circumferential surface of the iron core and that engages and abuts the first restriction part in the axial direction. The first recess is, for example,
これにより、第1の規制部が凹部210Fに係合することにより、鉄心の軸方向の移動を規制することができる。
Thereby, the first regulating portion engages with the
また、本実施形態では、第1の凹部の側面は、鉄心の内周面に対する角度が鈍角になるように形成されていてもよい。 Further, in the present embodiment, the side surface of the first recess may be formed to form an obtuse angle with respect to the inner circumferential surface of the iron core.
これにより、第1の規制部と第1の凹部とを滑らかに接触させ、第1の規制部から鉄心の角部への作用による鉄心の破損を抑制することができる。また、第1の規制部と鉄心の角部との接触面積を増加させ、巻線の冷却性を向上させることができる。 Thereby, the first restriction part and the first recess are brought into smooth contact, and damage to the core due to the action from the first restriction part to the corner of the core can be suppressed. Moreover, the contact area between the first regulating portion and the corner portion of the iron core can be increased, and the cooling performance of the winding can be improved.
また、本実施形態では、回転電機は、第1の部材の径方向の内側に設けられ、回転軸の軸受を保持する、管状の第2の部材を備えてもよい。回転軸、軸受、及び第2の部材は、それぞれ、例えば、回転軸部材13、軸受25,26、及び支持部材27である。
Further, in this embodiment, the rotating electrical machine may include a tubular second member that is provided inside the first member in the radial direction and holds the bearing of the rotating shaft. The rotating shaft, the bearing, and the second member are, for example, the
これにより、第1の部材及び第2の部材によって、鉄心の支持と軸受の支持とを分担させることができる。 This allows the first member and the second member to share support for the core and support for the bearing.
また、本実施形態では、回転電機は、鉄心の内周面に設けられる第2の凹部と、第1の部材に設けられ、径方向の外側に突出し、第2の凹部と係合し周方向で当接することにより鉄心の周方向の移動を規制する第2の規制部を備えてもよい。 Further, in the present embodiment, the rotating electric machine includes a second recess provided in the inner circumferential surface of the iron core, a second recess provided in the first member, protruding outward in the radial direction, engaging with the second recess in the circumferential direction. A second regulating part may be provided that regulates the movement of the iron core in the circumferential direction by coming into contact with the second regulating part.
これにより、第2の凹部に第2の規制部が係合することで、鉄心の周方向の移動を規制する形で、鉄心を支持することができる。 As a result, the second restricting portion engages with the second recess, so that the core can be supported in a manner that restricts movement of the core in the circumferential direction.
本実施形態では、鉄心の径方向の内側に第1の部材を軸方向に挿入した後に、第1の部材を拡管させることで第1の規制部を形成してもよい。 In this embodiment, the first restricting portion may be formed by expanding the first member after inserting the first member in the radial direction of the core.
これにより、第1の規制部によって鉄心の軸方向の移動を規制可能な回転電機を製造することができる。 Thereby, it is possible to manufacture a rotating electric machine in which the movement of the iron core in the axial direction can be restricted by the first restriction part.
以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。 Although the embodiments have been described above, it will be understood that various changes in form and details can be made without departing from the spirit and scope of the claims.
1 クローポールモータ
10 回転子
11 ロータコア
12 永久磁石
13 回転軸部材
14 連結部材
20 固定子
21,21A~21C 固定子ユニット
22,22A,22B 相間部材
23 端部材
24,24A~24C 支持部材
24a 突出部
24b 突出部
25 軸受
26 軸受
27 支持部材
30 固定部材
30A 孔部
100 空気調和機
110 室外機
111 四方切換弁
112 圧縮機
113 室外熱交換器
114 室外膨張弁
115 ファン
115A 羽根車
120 室内機
121 室内膨張弁
122 室内熱交換器
123 ファン
123A 羽根車
130 冷媒経路
140 冷媒経路
150 車両
160 駆動輪
170 バッテリ
180 電力変換装置
190 動力伝達機構
191 減速機
192 ディファレンシャル
193 ドライブシャフト
210 ステータコア
210C ヨーク部
210D 貫通孔
210E ステータコア
210F 凹部
210G 凹部
211 ステータコア
211A ヨーク部
211A1 ヨーク部
211A2 ヨーク部
211B 爪磁極
211B1 爪磁極部
211B2 爪磁極部
211C ヨーク部
211D 孔部
212 コイル
AX 回転軸心
L1~L6 冷媒経路
1
Claims (16)
前記鉄心の前記内周面に沿うように軸方向に延びる管状の第1の部材と、
前記第1の部材の軸方向の一部に設けられ、径方向の外側に突出し、前記鉄心と軸方向で当接することにより前記鉄心の軸方向の移動を規制する第1の規制部と、を備える、
回転電機。 an iron core having an inner circumferential surface extending in the axial direction around the rotation axis;
a tubular first member extending in the axial direction along the inner circumferential surface of the iron core;
a first regulating portion provided in a part of the first member in the axial direction, protruding outward in the radial direction, and regulating movement of the iron core in the axial direction by coming into contact with the iron core in the axial direction; prepare,
Rotating electric machine.
前記固定子の径方向の外側に回転自在に配置される回転子と、を備える、
請求項1に記載の回転電機。 a stator including the iron core;
a rotor rotatably disposed outside the stator in the radial direction;
The rotating electric machine according to claim 1.
請求項1又は2に記載の回転電機。 The iron core is formed of a powder magnetic core.
The rotating electric machine according to claim 1 or 2.
請求項1乃至3の何れか一項に記載の回転電機。 The first regulating portion is provided so as to abut both axial ends of the iron core from the outside in the axial direction.
The rotating electric machine according to any one of claims 1 to 3.
前記固定子の径方向の外側に配置される回転子と、を備える、
請求項1乃至4の何れか一項に記載の回転電機。 a stator including a winding wound in an annular shape and a claw-pole iron core provided so as to surround the winding;
a rotor disposed radially outside the stator;
The rotating electric machine according to any one of claims 1 to 4.
前記巻線と、前記鉄心とを含む第1の固定子ユニットと、
前記巻線と、前記鉄心とを含み、前記第1の固定子ユニットに対して軸方向に積み重ねられる第2の固定子ユニットと、
軸方向において、前記第1の固定子ユニットと前記第2の固定子ユニットとの間に隣接して配置され、前記鉄心の前記内周面より径方向の寸法が大きい内周面を有する相間部材と、を含み、
前記第1の規制部は、前記相間部材の内周面に接触することで前記相間部材の径方向の移動を規制している、
請求項5に記載の回転電機。 The stator is
a first stator unit including the winding and the iron core;
a second stator unit that includes the winding and the iron core and is stacked in the axial direction with respect to the first stator unit;
an interphase member disposed adjacently between the first stator unit and the second stator unit in the axial direction, and having an inner circumferential surface larger in radial dimension than the inner circumferential surface of the iron core; and,
The first regulating portion regulates movement of the interphase member in the radial direction by contacting an inner circumferential surface of the interphase member.
The rotating electric machine according to claim 5.
請求項1乃至6の何れか一項に記載の回転電機。 The corner between the axial end surface and the inner peripheral surface of the iron core is chamfered,
The rotating electric machine according to any one of claims 1 to 6.
請求項1乃至7の何れか一項に記載の回転電機。 a first recess provided on the inner circumferential surface of the iron core that engages and abuts the first restriction portion in the axial direction;
The rotating electric machine according to any one of claims 1 to 7.
請求項8に記載の回転電機。 The side surface of the first recess is formed such that the angle with respect to the inner circumferential surface of the iron core is an obtuse angle.
The rotating electric machine according to claim 8.
請求項1乃至9の何れか一項に記載の回転電機。 a tubular second member provided inside the first member in the radial direction and holding a bearing of the rotating shaft;
The rotating electric machine according to any one of claims 1 to 9.
前記第1の部材に設けられ、径方向の外側に突出し、前記第2の凹部と係合し周方向で当接することにより前記鉄心の周方向の移動を規制する第2の規制部を備える、
請求項1乃至10の何れか一項に記載の回転電機。 a second recess provided in the inner peripheral surface of the iron core;
a second regulating part provided on the first member, protruding outward in the radial direction, engaging with the second recess and abutting in the circumferential direction, thereby regulating movement of the iron core in the circumferential direction;
The rotating electric machine according to any one of claims 1 to 10.
請求項1乃至11の何れか一項に記載の回転電機の製造方法。 forming the first regulating portion by expanding the first member after inserting the first member axially inside the core in the radial direction;
The method for manufacturing a rotating electric machine according to any one of claims 1 to 11.
送風機。 The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 11 is provided.
Blower.
圧縮機。 The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 11 is provided.
compressor.
冷凍装置。 The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 11 is provided.
Refrigeration equipment.
車両。 The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 11 is provided.
vehicle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022057310A JP2023149000A (en) | 2022-03-30 | 2022-03-30 | Rotary electric machine, method of manufacturing rotary electric machine, air blower, compressor, refrigeration device and vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022057310A JP2023149000A (en) | 2022-03-30 | 2022-03-30 | Rotary electric machine, method of manufacturing rotary electric machine, air blower, compressor, refrigeration device and vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023149000A true JP2023149000A (en) | 2023-10-13 |
Family
ID=88289264
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022057310A Pending JP2023149000A (en) | 2022-03-30 | 2022-03-30 | Rotary electric machine, method of manufacturing rotary electric machine, air blower, compressor, refrigeration device and vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023149000A (en) |
-
2022
- 2022-03-30 JP JP2022057310A patent/JP2023149000A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8110961B2 (en) | Permanent-magnet-less machine having an enclosed air gap | |
US8264120B2 (en) | Permanent-magnet-less synchronous reluctance system | |
US6870293B2 (en) | Motor | |
US8390168B2 (en) | Permanent-magnet-less machine having an enclosed air gap | |
JP4576873B2 (en) | Permanent magnet motor, driving method and manufacturing method thereof, compressor, blower and air conditioner | |
JP2001251825A (en) | Permanent magnet synchronous motor and air conditioner using the same | |
US20220337129A1 (en) | Motor | |
JP2001218398A (en) | Rotor for permanent magnet-type motor | |
JP2017517238A (en) | Rotor with permanent magnets with magnetic flux concentration for rotating electrical machines | |
WO2020089994A1 (en) | Stator, electric motor, compressor, air conditioner, and stator manufacturing method | |
JP2023149000A (en) | Rotary electric machine, method of manufacturing rotary electric machine, air blower, compressor, refrigeration device and vehicle | |
JP7325650B2 (en) | Stator, electric motor, compressor, air conditioner, and stator manufacturing method | |
JP7415188B2 (en) | Electromagnetic equipment, rotating electric machines, thrust magnetic bearings, blowers, compressors, refrigeration equipment, vehicles | |
JP7364951B1 (en) | Rotating electric machines, blowers, compressors, refrigeration equipment, vehicles | |
JP7048917B2 (en) | Motors, compressors, blowers, refrigeration equipment | |
JP7256431B1 (en) | Rotating electric machine, blower, compressor, refrigeration equipment | |
TWI807730B (en) | Motors, air supply units and refrigeration units | |
JP7453549B2 (en) | Control device | |
JP2006149007A (en) | Stator yoke and radial gap type motor | |
US20220181926A1 (en) | Motor | |
WO2022107273A1 (en) | Rotor, electric motor, fan, air-conditioning device, and rotor manufacturing method | |
JP2022152164A (en) | Motor, blower, and refrigerator | |
JP2022055169A (en) | Electromagnetic device | |
CN115997329A (en) | Stator, motor, compressor and air conditioner | |
JP2001218397A (en) | Rotor for permanent magnet-type motor |