JP4135611B2 - Stator structure of rotating electrical machine - Google Patents
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本発明は、ハイブリッド車等に適用される回転電機のステータ構造に関するものである。 The present invention relates to a stator structure of a rotating electric machine applied to a hybrid vehicle or the like.
ハイブリッド駆動ユニットに適用される回転電機として、複合電流によって駆動され、アウターロータと、インナーロータと、アウターロータとインナーロータとの間に挟まれた一つのステータと、からなる回転電機が知られている。この回転電機のステータ支持構造は、一つのステータが2つのロータにより挟まれる構造であるため、ステータの両端部のうち、片方の端部側にはアウターロータと軸とを連結する部材が配置され、ステータはモータケースに対して片持ち支持となる(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来の回転電機のステータ構造にあっては、片持ち支持されるモータケースとは反対側のステータ支持部材が、複数のコイル付き積層コアと同じ数に分割された構造であるため、周方向のトルクに対して支持剛性が低く、かつ、部品点数も多いという問題がある。 However, in the conventional stator structure of a rotating electric machine, the stator support member on the side opposite to the motor case that is cantilevered is divided into the same number as the plurality of laminated cores with coils. There is a problem that the supporting rigidity is low with respect to the direction torque and the number of parts is large.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、周方向のトルクに対して支持剛性が高く、かつ、部品点数も少なくコスト削減に貢献することができる回転電機のステータ構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above problems, and provides a stator structure for a rotating electrical machine that has high support rigidity with respect to circumferential torque and that can contribute to cost reduction with a small number of parts. With the goal.
上記目的を達成するため、本発明の回転電機のステータ構造では、 In order to achieve the above object, in the stator structure of the rotating electrical machine of the present invention,
複合電流によって駆動され、複数のロータと一つのステータからなり、 Driven by composite current, consisting of multiple rotors and one stator,
前記ステータは、複数のコイル付き積層コアを環状に配列して支持するステータ支持部材を有する回転電機において、 In the rotating electrical machine having a stator support member for supporting the stator by arranging a plurality of laminated cores with coils in an annular shape,
前記ステータ支持部材は、 The stator support member is
回転電機ケースに固定され、コイル付き積層コアを配列する胴部分が櫛歯状部で軸方向に延び、片方のみが円環状に繋がる一体型金属部品と、 An integral metal part fixed to the rotating electrical machine case, the body part in which the laminated core with the coil is arranged extends in the axial direction with a comb-like part, and only one of them is connected in an annular shape;
前記一体型金属部品の円環状に繋がっていない側にボルト締結され、複数の金属部材が絶縁されつつ積層された円環状部品と、 An annular part that is bolted to the side of the integrated metal part that is not connected to the annular shape, and a plurality of metal members are laminated while being insulated ;
からなる手段とした。 The means consisting of
よって、本発明の回転電機のステータ構造にあっては、ステータ支持部材が、一体型金属部品と円環状部品とをボルト締結することで構成されるため、周方向のトルクに対して支持剛性が高く、かつ、部品点数も少なくコスト削減に貢献することができる。 Therefore, in the stator structure of the rotating electrical machine of the present invention, the stator support member is configured by bolting the integrated metal part and the annular part, so that the support rigidity with respect to the circumferential torque is obtained. It is high and the number of parts is small, which can contribute to cost reduction.
以下、本発明の回転電機のステータ構造を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for realizing the stator structure of a rotating electrical machine of the present invention will be described based on Example 1 shown in the drawings.
まず、構成を説明する。 First, the configuration will be described.
[ハイブリッド駆動ユニットの全体構成] [Overall configuration of hybrid drive unit]
図1は実施例1の回転電機が適用されたハイブリッド駆動ユニットの全体図であり、ハイブリッド駆動ユニットは、図1に示すように、エンジンE、複軸多層モータM(回転電機)、ラビニョウ型複合遊星歯車列G、駆動出力機構D、モータカバー1、モータケース2、ギヤハウジング3、フロントカバー4を備えている。
FIG. 1 is an overall view of a hybrid drive unit to which the rotating electrical machine according to the first embodiment is applied. As shown in FIG. 1, the hybrid drive unit includes an engine E, a multi-axis multilayer motor M (rotating electrical machine), and a Ravigneaux type composite. A planetary gear train G, a drive output mechanism D, a
前記エンジンEは、ハイブリッド駆動ユニットの主動力源であり、エンジン出力軸5とラビニョウ型複合遊星歯車列Gの第2リングギヤR2とは、回転変動吸収ダンパー6及びエンジンクラッチ7を介して連結されている。
The engine E is a main power source of the hybrid drive unit, and the engine output shaft 5 and the second ring gear R2 of the Ravigneaux type planetary gear train G are connected via a rotation fluctuation absorbing damper 6 and an
前記複軸多層モータMは、外観的には1つのモータであるが2つのモータジェネレータ機能を有する副動力源である。この複軸多層モータMは、前記モータケース2に固定され、コイルを巻いた固定電機子としてのステータSと、前記ステータSの内側に配置し、永久磁石を埋設したインナーロータIRと、前記ステータSの外側に配置し、永久磁石を埋設したアウターロータORと、を同軸上に三層配置することで構成されている。前記インナーロータIRに固定の第1モータ中空軸8は、ラビニョウ型複合遊星歯車列Gの第1サンギヤS1に連結され、前記アウターロータORに固定の第2モータ軸9は、ラビニョウ型複合遊星歯車列Gの第2サンギヤS2に連結されている。
The multi-axis multilayer motor M is a sub-power source having two motor generator functions although it is one motor in appearance. The multi-axis multilayer motor M is fixed to the
前記ラビニョウ型複合遊星歯車列Gは、二つのモータ回転数を制御することにより無段階に変速比を変える無段変速機能を有する差動歯車機構である。このラビニョウ型複合遊星歯車列Gは、互いに噛み合う第1ピニオンP1と第2ピニオンP2を支持する共通キャリヤCと、第1ピニオンP1に噛み合う第1サンギヤS1と、第2ピニオンP2に噛み合う第2サンギヤS2と、第1ピニオンP1に噛み合う第1リングギヤR1と、第2ピニオンP2に噛み合う第2リングギヤR2との5つの回転要素を有して構成されている。前記第1リングギヤR1とギヤハウジング3との間には、締結により低速側ギヤ比に固定するローブレーキ10が介装されている。前記共通キャリヤCには、出力ギヤ11が連結されている。
The Ravigneaux type planetary gear train G is a differential gear mechanism having a continuously variable transmission function that continuously changes a transmission gear ratio by controlling two motor rotation speeds. The Ravigneaux type planetary gear train G includes a common carrier C that supports the first pinion P1 and the second pinion P2 that mesh with each other, a first sun gear S1 that meshes with the first pinion P1, and a second sun gear that meshes with the second pinion P2. It has five rotational elements, S2, a first ring gear R1 that meshes with the first pinion P1, and a second ring gear R2 that meshes with the second pinion P2. A
前記駆動出力機構Dは、出力ギヤ11と、第1カウンターギヤ12と、第2カウンターギヤ13と、ドライブギヤ14と、ディファレンシャル15と、ドライブシャフト16L,16Rにより構成されている。そして、出力ギヤ11からの出力回転及び出力トルクは、第1カウンターギヤ12→第2カウンターギヤ13→ドライブギヤ14→ディファレンシャル15を経過し、ドライブシャフト16L,16Rから図外の駆動輪へ伝達される。
The drive output mechanism D includes an
すなわち、ハイブリッド駆動ユニットは、前記第2リングギヤR2とエンジン出力軸5を連結し、前記第1サンギヤS1と第1モータ中空軸8とを連結し、前記第2サンギヤS2と第2モータ軸9とを連結し、前記共通キャリヤCに出力ギヤ11を連結することにより構成されている。
That is, the hybrid drive unit connects the second ring gear R2 and the engine output shaft 5, connects the first sun gear S1 and the first motor
[複軸多層モータの構成]
図2は実施例1の複軸多層モータMを示す縦断側面図、図3は実施例1の複軸多層モータMの1/3モデルを示す縦断正面図、図4は実施例1の複軸多層モータMのステータコイルに印加する複合電流の一例を示す図である。
[Configuration of multi-axis multilayer motor]
FIG. 2 is a longitudinal side view showing the multi-axis multilayer motor M according to the first embodiment, FIG. 3 is a longitudinal front view showing a 1/3 model of the multi-axis multilayer motor M according to the first embodiment, and FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a composite current applied to a stator coil of a multilayer motor M. FIG.
複軸多層モータMのインナーロータIRは、その内筒面が第1モータ中空軸8の段差軸端部に対して圧入(或いは、焼きばめ)により固定されている。このインナーロータIRには、図3に示すように、積層された電磁鋼鈑による積層コア20に対し磁束形成を考慮した配置によるインナーロータマグネット21が軸方向に12本埋設されている。また、インナーロータIRは、コギングトルク低減対策として、軸方向で2分割し、インナーロータマグネット21の配置を周方向にずらし、例えば、10度のスキュー角度を設定している。ここで、「コギングトルク」とは、ステータSとインナーロータIRとの間に発生する軸吸引力に基づくトルクの回転角に対する変化、いわゆる、トルクムラのことをいう。但し、W字配置による4本のインナーロータマグネット21が1極対を構成し、全周で3極対としてある。
The inner rotor surface of the inner shaft IR of the multi-axis multilayer motor M is fixed by press-fitting (or shrink fitting) to the stepped shaft end portion of the first motor
複軸多層モータMのステータSは、モータケース2に固定された静止部材で、電磁鋼鈑を積層してなる複数の積層コア40と、各積層コア40に巻き付けたコイル41と、18個のコイル付き積層コア40を環状に配列して支持するステータ支持部材と、を有して構成されている。ここで、ステータ支持部材は、アルミ系金属を素材とする一体型金属部品42と、鉄系金属を素材とする円環状部品43と、両部品42,43を締結固定するボルト44と、により構成されている。前記18個のコイル付き積層コア40は、6相コイルを3回繰り返しながら円周上に配置され、該6相コイルに対しては、図外のインバータからバスバー軸方向積層体73を介して複合電流が印加される(図4参照)。この複合電流は、インナーロータIRを駆動させるための3相交流と、アウターロータORを駆動させるための6相交流とを複合させたものである。
The stator S of the multi-axis multilayer motor M is a stationary member fixed to the
複軸多層モータMのアウターロータORは、その外筒面がアウターロータケース62に対してロー付け、或いは、接着により固定されている。そして、アウターロータケース62の正面側には正面側連結ケース63が固定され、背面側には背面側連結ケース64が固定されている。そして、この背面側連結ケース64に第2モータ軸9がスプライン結合されている。このアウターロータORには、図3に示すように、積層された電磁鋼鈑による積層コア60に対し磁束形成を考慮した配置によるアウターロータマグネット61が、両端位置に空間を介して軸方向に12本埋設されている。このアウターロータマグネット61は、インナーロータマグネット21と異なり、2本のアウターロータマグネット61が1極対を構成し、全周で6極対としてある。
The outer cylindrical surface of the outer rotor OR of the multi-axis multilayer motor M is fixed to the
[ステータ構造] [Stator structure]
図5は実施例1の複軸多層モータMのステータ構造を示す斜視図、図6は実施例1の複軸多層モータMのステータ構造を示す一部側面図である。 FIG. 5 is a perspective view showing the stator structure of the multi-axis multilayer motor M of the first embodiment, and FIG. 6 is a partial side view showing the stator structure of the multi-axis multilayer motor M of the first embodiment.
前記ステータ支持部材は、図2に示すように、第1モータ中空軸8が貫通する正面側のステータシャフト45に対しボルト46により締結固定され、コイル付き積層コア40を環状に配列する胴部分が櫛歯状の柱部42bが軸方向に延び、片方のみが円環基部42cにより繋がる一体型金属部品42と、該一体型金属部品42の円環状に繋がっていない側にボルト44により締結され、6枚の金属部材43a,43b,43c,43d,43e,43fが積層された円環状部品43と、により構成されている。なお、前記ステータ固定ケース45は、モータケース2に対し図外のボルトにより締結固定される。
As shown in FIG. 2, the stator support member is fastened and fixed by
前記一体型金属部品42は、図2に示すように、銅パイプの鋳込み等による循環水路42aを内包する柱部42bが、円環状基部42cから櫛歯状に形成される。前記円環状基部42cには、前記循環水路42aの全てを並列接続とするような連通水路42dと、コイル41に接続されるバスバー軸方向積層体73を設置できるバスバースペース42eが、鋳物一体で形成されている。
As shown in FIG. 2, in the
前記ステータシャフト45は、図2に示すように、前記一体型金属部品42の円環状基部42cとボルト46により締結することで、前記連通水路42dおよびバスバースペース42eを水密に構成でき、且つ、モータケース2との取り付け面45a、図外のインロウおよび取り付けボルト用タップ、給排水口45b、バスバー取り出し口45cを有する。
As shown in FIG. 2, the
前記円環状部材43は、図2に示すように、6枚の金属部材43a,43b,43c,43d,43e,43fを互いに絶縁を保ちながらモールド処理により一体化した部材である。前記金属部材の一枚あたりの締結個所は、該締結部で囲まれた平面を通る磁束密度の積分値が常にゼロになる個所に設けられ、該金属部材と同様の6枚の金属部材43a,43b,43c,43d,43e,43fが周方向に位相違いに配置されており、前記一体型金属部品42の櫛歯状の柱部42bの全てに締結されている。
As shown in FIG. 2, the annular member 43 is a member in which six
前記円環状部品43を構成する金属部材43a,43b,43c,43d,43e,43fの一枚あたりの締結個所は、ロータ極対数のうち小さい方の数をNとしたとき、
P=N/k(Pは締結個所数、kは1〜Nの自然数)…(1)
の式で示され、かつ締結個所は軸に対して等間隔で設けられている。
The fastening locations per piece of the
P = N / k (P is the number of fastening points, k is a natural number from 1 to N ) (1)
The fastening points are provided at equal intervals with respect to the shaft.
すなわち、実施例1の場合、インナーロータIRが3極対、アウターロータORが6極対である。このとき極対数の大きなアウターロータORは、インナーロータIRの極対数に対して、6=3×2の関係を持っている。よって、上記(1)式でk=1となり、インナーロータIRと共に3箇所の締結部が許容できる。また、3箇所は120度で等間隔に設けることで、締結部によって囲まれる面積を通ずる磁束は常にゼロとなり、誘導電流を発生させない。これによりジュール損失を低く抑えることが可能である。 That is, in the first embodiment, the inner rotor IR is a 3-pole pair, and the outer rotor OR is a 6-pole pair. At this time, the outer rotor OR having a large number of pole pairs has a relationship of 6 = 3 × 2 with respect to the number of pole pairs of the inner rotor IR. Therefore, k = 1 in the above equation (1), and three fastening portions can be allowed together with the inner rotor IR. Further, by providing the three locations at equal intervals of 120 degrees, the magnetic flux passing through the area surrounded by the fastening portion is always zero, and no induced current is generated. This makes it possible to keep Joule loss low.
また、一体型金属部品42の櫛歯状の柱部42bが全部で18本であるため、一枚あたり3箇所締結を6枚とすることで、全ての櫛歯状の柱部42bを締結する。6枚の金属部材43a,43b,43c,43d,43e,43fは、図5に示すように、締結部に張り出しを持ち、その内周側の薄板部が円環状に繋がり、該薄板部は軸方向位置を変えることで、図6に示すように、同一締結面にて6枚が重ね合わせられる。さらに、それぞれ金属部材43a,43b,43c,43d,43e,43fの間には、絶縁処理が施されつつ、一体に固定されるモールド等の処理により周方向および軸方向が固定されている。
Further, since the comb-
次に、作用を説明する。 Next, the operation will be described.
[複軸多層モータの基本機能] [Basic functions of multi-axis multilayer motor]
2ロータ・1ステータで、アウターロータ磁力線とインナーロータ磁力線との2つの磁力線が作られる複軸多層モータMを採用したことで、コイル42及び図外のコイルインバータを2つのインナーロータIRとアウターロータORに対し共用できる。そして、インナーロータIRに対する電流とアウターロータORに対する電流を重ね合わせた複合電流を1つのコイル42に印加することにより、2つのロータIR,ORをそれぞれ独立に制御することができる。つまり、外観的には、1つの複軸多層モータMであるが、モータ機能とジェネレータ機能の異種または同種の機能を組み合わせものとして使える。
By adopting a multi-axis multilayer motor M in which two magnetic lines of outer rotor magnetic field lines and inner rotor magnetic field lines are formed with two rotors and one stator, the
よって、例えば、ロータとステータを持つモータと、ロータとステータを持つジェネレータの2つのものを設ける場合に比べて大幅にコンパクトになり、スペース・コスト・重量の面で有利であると共に、コイル共用化により電流による損失(銅損,スイッチングロス)を防止することができる。 Therefore, for example, compared to the case where a motor having a rotor and a stator and a generator having a rotor and a stator are provided, the size is greatly reduced, which is advantageous in terms of space, cost, and weight, and can be used as a common coil. Thus, loss due to current (copper loss, switching loss) can be prevented.
また、複合電流制御のみで(モータ+ジェネレータ)の使い方に限らず、(モータ+モータ)や(ジェネレータ+ジェネレータ)の使い方も可能であるというように、高い選択自由度を持ち、例えば、実施例1のように、ハイブリッド車の駆動源に採用した場合、これら多数の選択肢の中から車両状態に応じて最も効果的或いは効率的な組み合わせを選択することができる。 Moreover, it has a high degree of freedom of selection such that it is possible to use (motor + motor) or (generator + generator) as well as the usage of (motor + generator) only by composite current control. When the hybrid vehicle is adopted as a driving source as in 1, the most effective or efficient combination can be selected from these many options according to the vehicle state.
[ステータ支持作用] [Stator support function]
従来のステータ構造では、軸方向の片側の積層コア支持部材が積層コアと同じ数に分割されているため、周方向のトルクに対して支持剛性が低く、部品点数も多いという問題があった。 In the conventional stator structure, since the laminated core supporting member on one side in the axial direction is divided into the same number as the laminated core, there is a problem that the supporting rigidity is low with respect to the torque in the circumferential direction and the number of parts is large.
これに対し、実施例1のステータ構造では、軸方向の片側の鉄心と同じ数に分割された鉄心支持部材に代え、6枚の金属部材43a,43b,43c,43d,43e,43fを積層して一体化した円環状部品43を用いているため、周方向のトルクに対して高い支持剛性が確保される。
On the other hand, in the stator structure of Example 1, instead of the iron core support member divided into the same number as the iron core on one side in the axial direction, six
加えて、ステータ支持部材が、一体型金属部品42と円環状部品43とからなり、ステータ支持構造の大部分が一体化されているため、部品点数が削減でき、且つ組立て工程を簡略化することが可能なので、コスト削減に貢献できる。
In addition, since the stator support member is composed of the
[モータ効率向上作用] [Motor efficiency improvement]
積層コア支持部材を円環状部品に置き換えると、ステータ支持構造体にて磁束と交番する、導通経路に囲まれた面が出現するため、効率の低下を招く。
すなわち、回転電機の固定子や回転子は、磁束が通ずる磁路の渦電流損失を低減するために複数の積層された電磁鋼板によって構成されているが、円環状部品が導通経路の一部となって形成される閉回路の面を磁束が交番すると、これによる誘導電流が流れ、ジュール損が発生することになり、モータ効率を上げることができない。
If the laminated core support member is replaced with an annular part, a surface surrounded by a conduction path that alternates with the magnetic flux in the stator support structure appears, resulting in a decrease in efficiency.
In other words, the stator or rotor of a rotating electrical machine is composed of a plurality of laminated electromagnetic steel plates to reduce eddy current loss in a magnetic path through which magnetic flux passes, but an annular component is a part of a conduction path. When the magnetic flux alternates on the surface of the closed circuit formed as described above, an induced current flows thereby, causing Joule loss, and the motor efficiency cannot be increased.
これに対し、実施例1では、金属部材の一枚あたりの締結個所は、該締結部で囲まれた平面を通る磁束密度の積分値が常にゼロになる3個所に等間隔に設けられ、該金属部材と同様の6枚の金属部材43a,43b,43c,43d,43e,43fが周方向に位相違いに配置されているため、締結部によって囲まれる面積を通ずる磁束は常にゼロとなり、上記誘導電流を発生させない。この結果、ジュール損を小さく抑えることが可能で、高いモータ効率を実現することができる。
On the other hand, in Example 1, the fastening points per metal member are provided at equal intervals at three places where the integral value of the magnetic flux density passing through the plane surrounded by the fastening portion is always zero, Since the six
次に、効果を説明する。
実施例1の複軸多層モータMにあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the multi-axis multilayer motor M of the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) 複合電流によって駆動され、複数のロータと一つのステータからなり、前記ステータは、電磁鋼板を積層してなる複数の積層コア40と、各積層コア40に巻き付けられたコイル41と、該複数のコイル41付き積層コア40を環状に配列して支持するステータ支持部材と、を有する回転電機において、前記ステータ支持部材は、回転電機ケースに固定され、コイル41付き積層コア40を配列する胴部分が櫛歯状の柱部42bで軸方向に延び、片方のみが円環状に繋がる一体型金属部品42と、前記一体型金属部品42の円環状に繋がっていない側にボルト締結され、複数の金属部材43a,43b,43c,43d,43e,43fが絶縁されつつ積層された円環状部品43と、からなるため、周方向のトルクに対して支持剛性が高く、かつ、部品点数も少なくコスト削減に貢献することができる。
(1) Driven by a composite current, comprising a plurality of rotors and one stator, the stator comprising a plurality of
(2) 前記円環状部品43は、複数の金属部材43a,43b,43c,43d,43e,43fの一枚あたりの締結個所は、該締結部で囲まれた平面を通る磁束密度の積分値が常にゼロになる個所に設けられ、該金属部材と同様の複数の金属部材43a,43b,43c,43d,43e,43fが周方向に位相違いに配置されており、前記一体型金属部品42の櫛歯状の柱部42bの全てに締結されているため、櫛歯状の一体型金属部品42と円環状部品43の締結部により出現する導通経路で囲まれる面が磁束を横切らないので、磁束交番による誘導電圧・誘導電流が発生を回避でき、モータ高効率を実現できる。
(2) The annular part 43 has an integral value of magnetic flux density passing through a plane surrounded by the fastening portion at a fastening portion per one of the plurality of
(3) 前記円環状部品43を構成する金属部材の一枚あたりの締結個所は、ロータ極対数のうち小さい方の数をNとしたとき、
P=N/k(Pは締結個所数、kは1〜Nの自然数)
の式で示され、かつ締結個所は軸に対して等間隔で設けられているため、ステータで発生する電流による磁束と他のロータによる磁束の総和はゼロとなり、磁束交番による誘起電圧・誘導電流が発生せず、モータ高効率を実現することができ、且つ、剛性よくステータ支持構造を構成することができる。
(3) The fastening portion per piece of the metal member constituting the annular part 43 is N, which is the smaller number of rotor pole pairs.
P = N / k (P is the number of fastening points, k is a natural number from 1 to N )
Since the fastening points are provided at equal intervals with respect to the shaft, the sum of the magnetic flux generated by the stator and the magnetic flux generated by the other rotor becomes zero, and the induced voltage and induced current due to the magnetic flux alternating Thus, high efficiency of the motor can be realized, and the stator support structure can be configured with high rigidity.
(4) 前記一体型金属部品42は、櫛歯状の柱部42bの内部に循環水路42aが形成され、円環状に繋がった側から一括で給排水できる水路構造を有するため、少ない部品点数にて回転電機の冷却構造が構成され、組立て工数およびコストを削減できる。
(4) Since the
以上、本発明の回転電機のステータ構造を実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例1に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 As mentioned above, although the stator structure of the rotary electric machine of the present invention has been described based on the first embodiment, the specific configuration is not limited to the first embodiment, and the invention according to each claim of the claims. Design changes and additions are permitted without departing from the gist of the present invention.
実施例1では、回転電機としてハイブリッド駆動ユニットに適用される複軸多層モータの例を示したが、本発明の回転電機のステータ構造は、複合電流によって駆動され、複数のロータと一つのステータからなる回転電機であれば、他の用途に使用される回転電機にも適用できる。 In the first embodiment, an example of a multi-axis multilayer motor applied to a hybrid drive unit as a rotating electrical machine has been shown. However, the stator structure of the rotating electrical machine of the present invention is driven by a composite current, and includes a plurality of rotors and a single stator. If it becomes the rotary electric machine which becomes, it can apply also to the rotary electric machine used for another use.
M 複軸多層モータ(回転電機)
S ステータ
IR インナーロータ
OR アウターロータ
8 第1モータ中空軸
9 第2モータ軸
20 積層コア
21 インナーロータマグネット
40 積層コア
41 コイル
42 一体型金属部品
42a 循環水路
42b 柱部
42c 円環状基部
43 円環状金属部品
43a 金属部材
43b 金属部材
43c 金属部材
43d 金属部材
43e 金属部材
43f 金属部材
44 ボルト
45 ステータシャフト
60 積層コア
61 アウターロータマグネット
M Double-axis multilayer motor (rotary electric machine)
S stator
IR inner rotor
OR
Claims (4)
前記ステータは、電磁鋼板を積層してなる複数の積層コアと、各積層コアに巻き付けられたコイルと、該複数のコイル付き積層コアを環状に配列して支持するステータ支持部材と、を有する回転電機において、
前記ステータ支持部材は、
回転電機ケースに固定され、コイル付き積層コアを配列する胴部分が櫛歯状の柱部で軸方向に延び、片方のみが円環状に繋がる一体型金属部品と、
前記一体型金属部品の円環状に繋がっていない側にボルト締結され、複数の金属部材が絶縁されつつ積層された円環状部品と、
からなることを特徴とする回転電機のステータ構造。 Driven by composite current, consisting of multiple rotors and one stator,
The stator has a plurality of laminated cores formed by laminating electromagnetic steel sheets, a coil wound around each laminated core, and a stator support member that supports the plurality of laminated cores with coils arranged in an annular shape and supported. In electric
The stator support member is
An integral metal part fixed to the rotating electrical machine case, the body part in which the laminated core with the coil is arranged extends in the axial direction with a comb-like column part, and only one of them is connected in an annular shape;
An annular part that is bolted to the side of the integrated metal part that is not connected to the annular shape, and a plurality of metal members are laminated while being insulated ;
A stator structure for a rotating electrical machine comprising:
前記円環状部品における金属部材の一枚あたりの締結個所は、該締結部で囲まれた平面を通る磁束密度の積分値が常にゼロになる個所に設けられ、該金属部材と同様の複数の金属部材が周方向に位相違いに配置されており、前記一体型金属部品の櫛歯状の柱部の全てに締結されていることを特徴とする回転電機のステータ構造。 In the stator structure of the rotating electrical machine according to claim 1,
The fastening portion per metal member in the annular part is provided at a location where the integral value of the magnetic flux density passing through the plane surrounded by the fastening portion is always zero, and a plurality of metals similar to the metal member is provided. A stator structure for a rotating electrical machine, wherein the members are arranged out of phase in the circumferential direction, and are fastened to all of the comb-like column portions of the integrated metal part.
前記円環状部品を構成する金属部材の一枚あたりの締結個所は、ロータ極対数のうち小さい方の数をNとしたとき、
P=N/k(Pは締結個所数、kは1〜Nの自然数)
の式で示され、かつ締結個所は軸に対して等間隔で設けられていることを特徴とする回転電機のステータ構造。 In the stator structure of the rotating electrical machine according to claim 1 or 2,
The fastening portion per piece of the metal member constituting the annular part is, when N is the smaller number of rotor pole pairs,
P = N / k (P is the number of fastening points, k is a natural number from 1 to N )
A stator structure for a rotating electric machine, characterized in that the fastening points are provided at equal intervals with respect to the shaft.
前記一体型金属部品は、櫛歯状の柱部の内部に循環水路が形成され、円環状に繋がった側から一括で給排水できる水路構造を有することを特徴とする回転電機のステータ構造。 In the stator structure of the rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 3,
A stator structure for a rotating electrical machine, wherein the integrated metal part has a water channel structure in which a circulation water channel is formed inside a comb-like column portion and water can be supplied and drained collectively from a side connected in an annular shape.
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