JP5611069B2 - Rotating electric machine - Google Patents
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Description
この発明は、回転電機に関するものであり、特に、ステータを保護するハウジングを備えた回転電機に関するものである。 The present invention relates to a rotating electrical machine, and more particularly to a rotating electrical machine including a housing that protects a stator.
従来の回転電機は、ステータをハウジングへ固定するため、ステータ取付面を有するハウジングとの焼き嵌めが行われる(例えば、特許文献1参照)。しかし、ステータとハウジングを焼き嵌めによって固定する場合、ハウジングの加熱が必要となり、加熱炉などの設備費やその維持管理費用、設置スペースを要するため、回転電機の製造コストが高くなる。
また、焼き嵌めによりステータにハウジングからの応力が加わるため、ステータコアにひずみが生じる。このひずみは、回転電機のトルク脈動の悪化の原因となり、モータ効率の低下の要因となる。
そこで、ステータの外径よりもわずかに大きな直径の内周面を有するハウジングを用意し、ステータ外周面に接着剤を塗布してから、このステータをハウジングの内周面に嵌め合わせて固定する構成やネジを併用する構成が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
In a conventional rotating electrical machine, shrinkage fitting with a housing having a stator mounting surface is performed in order to fix the stator to the housing (see, for example, Patent Document 1). However, when the stator and the housing are fixed by shrinkage fitting, the housing needs to be heated, and equipment costs such as a heating furnace, its maintenance and management costs, and installation space are required, which increases the manufacturing cost of the rotating electrical machine.
Moreover, since stress from the housing is applied to the stator by shrink fitting, distortion occurs in the stator core. This distortion causes deterioration of torque pulsation of the rotating electrical machine, and causes reduction in motor efficiency.
Accordingly, a housing having an inner peripheral surface having a diameter slightly larger than the outer diameter of the stator is prepared, an adhesive is applied to the outer peripheral surface of the stator, and then the stator is fitted and fixed to the inner peripheral surface of the housing. The structure which uses a screw | thread and a screw together is proposed (for example, refer patent document 2).
しかしながら、ステータとハウジングを接着剤により固定する製造方法や、ネジを併用するタイプの場合、強度を高めようとすると接着剤の使用量が多くなったり、ネジを使用したりする分、更に製造コストが高くなるという問題があった。 However, in the case of a manufacturing method in which the stator and the housing are fixed with an adhesive, or in the case of a type that uses screws together, if the strength is increased, the amount of adhesive used increases or the use of screws further increases the manufacturing cost. There was a problem that became high.
この発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、製造コストの安価な回転電機の提供を目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a rotating electrical machine that is inexpensive to manufacture.
本発明に係る回転電機は、ステータコアにコイルを巻回したステータと、ステータの外周面を保持するハウジングとを接着する回転電機において、
ステータの外周面とハウジングの内周面との間に隙間を設け、
ステータの外周面又はハウジングの内周面の少なくとも一方に、ステータの軸方向に延在する凹部または凸部の少なくとも一方を設け、
隙間内に凹部または凸部と係合する2種以上の形状の粒体と結合材を含む接着層を形成するものである。
The rotating electrical machine according to the present invention is a rotating electrical machine that bonds a stator in which a coil is wound around a stator core and a housing that holds an outer peripheral surface of the stator.
A gap is provided between the outer peripheral surface of the stator and the inner peripheral surface of the housing,
At least one of a concave portion or a convex portion extending in the axial direction of the stator is provided on at least one of the outer peripheral surface of the stator or the inner peripheral surface of the housing,
In the gap, an adhesive layer including two or more types of particles that engage with the concave portion or the convex portion and the binder is formed.
本発明に係る回転電機は、ステータコアにコイルを巻回したステータと、ステータの内周面を保持するハウジングとを接着する回転電機において、
ステータの内周面とハウジングの外周面との間に隙間を設け、
ステータの内周面又はハウジングの外周面の少なくとも一方に、ステータの軸方向に延在する凹部または凸部の少なくとも一方を設け、
隙間内に凹部または凸部と係合する2種以上の形状の粒体と結合材を含む接着層を形成するものである。
The rotating electrical machine according to the present invention is a rotating electrical machine that bonds a stator having a coil wound around a stator core and a housing that holds an inner peripheral surface of the stator.
A gap is provided between the inner peripheral surface of the stator and the outer peripheral surface of the housing,
At least one of a concave portion or a convex portion extending in the axial direction of the stator is provided on at least one of the inner peripheral surface of the stator or the outer peripheral surface of the housing,
In the gap, an adhesive layer including two or more types of particles that engage with the concave portion or the convex portion and the binder is formed.
本発明に係る回転電機は、
ステータの外周面とハウジングの内周面との間に隙間を設け、
ステータの外周面又はハウジングの内周面の少なくとも一方に、ステータの軸方向に延在する凹部または凸部の少なくとも一方を設け、
隙間内に凹部または凸部と係合する2種以上の形状の粒体と結合材を含む接着層を形成するものなので、
ステータ又はハウジングの少なくとも一方と接着層との間に係合部が形成されることにより、ステータを周方向において高強度にハウジングに固定することができる。
また、結合材の使用量を低減でき、回転電機の製造コストの抑制を図ることができる。
The rotating electrical machine according to the present invention is
A gap is provided between the outer peripheral surface of the stator and the inner peripheral surface of the housing,
At least one of a concave portion or a convex portion extending in the axial direction of the stator is provided on at least one of the outer peripheral surface of the stator or the inner peripheral surface of the housing,
Since it forms an adhesive layer containing two or more types of granules and a binding material that engages with the concave or convex portions in the gap,
By forming the engaging portion between at least one of the stator or the housing and the adhesive layer, the stator can be fixed to the housing with high strength in the circumferential direction.
Moreover, the usage-amount of a binder can be reduced and the manufacturing cost of a rotary electric machine can be suppressed.
また、本発明に係る回転電機は、
ステータの内周面とハウジングの外周面との間に隙間を設け、
ステータの内周面又はハウジングの外周面の少なくとも一方に、ステータの軸方向に延在する凹部または凸部の少なくとも一方を設け、
隙間内に凹部または凸部と係合する2種以上の形状の粒体と結合材を含む接着層を形成するもので、
ステータ又はハウジングの少なくとも一方と接着層との間に係合部が形成されることにより、ステータを周方向において高強度にハウジングに固定することができる。
また、結合材の使用量を低減でき、回転電機の製造コストの抑制を図ることができる。
Moreover, the rotating electrical machine according to the present invention is:
A gap is provided between the inner peripheral surface of the stator and the outer peripheral surface of the housing,
At least one of a concave portion or a convex portion extending in the axial direction of the stator is provided on at least one of the inner peripheral surface of the stator or the outer peripheral surface of the housing,
In the gap, forming an adhesive layer containing two or more types of particles and a binding material that engage with the concave or convex portions ,
By forming the engaging portion between at least one of the stator or the housing and the adhesive layer, the stator can be fixed to the housing with high strength in the circumferential direction.
Moreover, the usage-amount of a binder can be reduced and the manufacturing cost of a rotary electric machine can be suppressed.
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1を図に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施の形態1に係る回転電機100の断面模式図である。
電磁鋼板などの金属シートから環状のヨーク部と、このヨーク部から内周側に突出する複数のティース部を有するコア片をプレスで打ち抜き、このコア片を積層してステータコア1aを構成し、このステータコア1aのティースにコイル巻線1bを巻回してステータ1を構成する。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a rotating
A core piece having an annular yoke portion and a plurality of teeth portions projecting from the yoke portion to the inner peripheral side from a metal sheet such as an electromagnetic steel sheet is punched out by pressing, and the core pieces are laminated to form a
このステータ1の外周面1cには、ステータ1の軸方向に延びる複数の凹部10aを設けている。
そしてステータ1の外周面1cは、接着層8を介してステータ1を保持するハウジング2で覆われていている。
ステータ1の外周面1cと対向する面が、ハウジング2の内周面2cである。
また、ステータ1の径方向内側には、軸4と共に回転可能に組み合わされたロータ5が配置されている。
A plurality of
The outer peripheral surface 1 c of the
A surface facing the outer peripheral surface 1 c of the
A
図2は、回転電機100の製造工程の一部を示す概念図であり、ステータ1とハウジング2との固定部分の要部の部分断面を示している。
接着層8は、ステータ1の外周面1cとハウジング2の内周面2cとの間の隙間3に、粒体6と結合材7を混合して形成される。
結合材7は、粒体6と粒体6との間に浸透するとともに、ステータ1の外周面1c、ハウジング2の内周面2c、及び、粒体6を互いに接着して結合する。
ここで、接着層8の厚さをG、粒体6の平均径をDとすると、それぞれの大きさの比率はD/G≦1/3程度となる。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing a part of the manufacturing process of the rotating
The
The
Here, if the thickness of the
図3は、ステータ1とハウジング2の固定部の部分拡大図である。
図3(A)に示すように、ステータ1の外周面1cの凹部10aは、粒体6の一部と係合するサイズとなっている。また、図3(B)に示すように凹部10aの替わりに凸部10bを設けてもよい。
FIG. 3 is a partially enlarged view of a fixing portion between the
As shown in FIG. 3A, the
図4は、回転電機100の他の一例を示す断面模式図であり、図5は、ステータ1とハウジング2の固定部の他の一例を示す部分拡大図である。
図4、図5に示すように、ハウジング2の内周面2cに凹部20aや凸部20bを設けても良い。
図6は、回転電機100の更に他の一例を示す断面模式図であり、図7は、ステータ1とハウジング2の固定部の更に他の一例を示す部分拡大図である。
図6、図7に示すように各凹凸部10a、10b、20a、20bをステータ1の外周面1cとハウジング2の内周面2cの両方に設けても良いし、各凹凸部10a、10b、20a、20bは混在してもよい。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another example of the rotating
As shown in FIGS. 4 and 5, a
6 is a schematic cross-sectional view showing still another example of the rotating
As shown in FIGS. 6 and 7, the
図8は、回転電機100のステータ1とハウジング2を固着する接着層8の形成に用いる粒体6の断面形状の例を示す図である。
図8(A)の(i)〜(iii)は略円形状の固形体、図8(B)の(i)は略I字状、(ii)は略L字状、(iii)は略V字状の固形体の一例を示している。粒体6はステータ1の外周面1cやハウジング2の内周面2cに設けた凹部10a、20a、凸部10b、20bに係合し易い形状であればどのような形状でも良い。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional shape of the
(I) to (iii) in FIG. 8 (A) are substantially circular solid bodies, (i) in FIG. 8 (B) is approximately I-shaped, (ii) is approximately L-shaped, and (iii) is approximately An example of a V-shaped solid body is shown. The
結合材7の種類については、アクリル系接着剤などの有機系接着剤の他に、セメントなどの無機系接着剤などを用いてもよい。また結合材7は、隙間3内に粒体6を先に充填した場合でも、ステータ1の外周面1cとハウジング2の内周面2cの間に十分な結合面を得ることができる粘度を有するものを使用する。
About the kind of
図9は、ステータ1の外周面1cに設けられる凹部10aおよび凸部10bの断面の形状例を示す図である。凹部10aおよび凸部10bの断面形状は、図3に示した略円形状の他、図9(A)、(B)に示す略矩形状、または図9(C)、(D)に示す略V字状でもよい。また、図9(E)、(F)のようなアリ溝形状や吸付桟形状とすると、粒体6との係合をより強固にできる。
FIG. 9 is a diagram illustrating a cross-sectional shape example of the
本実施の形態によれば、凹部10a、20aや凸部10b、20bを有する、ステータ1の外周面1cと、ハウジング2の内周面2cの間の隙間3に、粒体6と結合材7を充填して形成される接着層8によってステータ1とハウジング2を固着するため、ステータ1及びハウジング2と接着層8との間に係合部が形成され、ステータ1を周方向において高強度に固定することができる。
また、結合材7の使用量を低減することが可能となり、製造コストの抑制を図ることができる。
さらに、粒体6に鉄や銅などの金属材料を用いた場合、接着層8の放熱性が向上し、製品の特性向上を図ることができる。
According to the present embodiment, in the
Moreover, it becomes possible to reduce the usage-amount of the
Further, when a metal material such as iron or copper is used for the
実施の形態2.
以下、この発明の実施の形態2を図を用いて、実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
図10は、本発明の実施の形態に係る回転電機200の断面模式図である。
回転電機200は、アウターロータタイプの回転電機である。
ロータ205が、ステータ201の外周面側対向して設けられていて、ハウジング202の外周面202cは、ステータ201の内周面201cに接着層208を介して接着固定されている。ハウジング202の外周面202cやステータ201の内周面201cに設ける凹凸部の構成等は実施の形態1と同様である。
本実施の形態2に係る回転電機200は、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment.
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of rotating
The rotating
A
The rotating
実施の形態3.
以下、この発明の実施の形態3を図を用いて、実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
図11は、回転電機300の製造工程の一部を示す概念図である。
この実施の形態では、接着層308に混入する粒体306に、電磁鋼板などの金属シートからプレス加工してステータコア1aを形成した際に生じる廃材11や、コイル巻線1bの廃材12を用いている。
本実施の形態3に係る回転電機300によれば、生産過程で排出される廃材の再利用が可能となり、工場内での材料歩留まりが向上し、廃材処分費も軽減できる。
Hereinafter, the third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment.
FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating a part of the manufacturing process of the rotating
In this embodiment, the
According to the rotating
100,200,300 回転電機、1,201 ステータ、1a ステータコア、
1b コイル巻線、1c 外周面、201c 内周面、2,202 ハウジング、
2c 内周面、202c 外周面、10a,20a 凹部、10b,20b 凸部、
3 隙間、4,204 軸、5,205 ロータ、6,306 粒体、7 結合材、
8,208,308 接着層、11,12 廃材。
100, 200, 300 rotating electric machine, 1,201 stator, 1a stator core,
1b coil winding, 1c outer peripheral surface, 201c inner peripheral surface, 2,202 housing,
2c inner peripheral surface, 202c outer peripheral surface, 10a, 20a concave portion, 10b, 20b convex portion,
3 gap, 4,204 shaft, 5,205 rotor, 6,306 granules, 7 binder,
8, 208, 308 Adhesive layer, 11, 12 Waste material.
Claims (8)
前記ステータの外周面と前記ハウジングの内周面との間に隙間を設け、
前記ステータの外周面又は前記ハウジングの内周面の少なくとも一方に、前記ステータの軸方向に延在する凹部または凸部の少なくとも一方を設け、
前記隙間内に前記凹部または前記凸部と係合する2種以上の形状の粒体と結合材を含む接着層を形成する回転電機。 In a rotating electrical machine that bonds a stator in which a coil is wound around a stator core and a housing that holds an outer peripheral surface of the stator,
A gap is provided between the outer peripheral surface of the stator and the inner peripheral surface of the housing,
At least one of a concave portion or a convex portion extending in the axial direction of the stator is provided on at least one of the outer peripheral surface of the stator or the inner peripheral surface of the housing,
A rotating electrical machine that forms an adhesive layer including two or more types of particles that engage with the concave portion or the convex portion and a binding material in the gap.
前記ステータの内周面と前記ハウジングの外周面との間に隙間を設け、
前記ステータの内周面又は前記ハウジングの外周面の少なくとも一方に、前記ステータの軸方向に延在する凹部または凸部の少なくとも一方を設け、
前記隙間内に前記凹部または前記凸部と係合する2種以上の形状の粒体と結合材を含む接着層を形成する回転電機。 In a rotating electrical machine that bonds a stator in which a coil is wound around a stator core and a housing that holds the inner peripheral surface of the stator,
A gap is provided between the inner peripheral surface of the stator and the outer peripheral surface of the housing,
At least one of a concave portion or a convex portion extending in the axial direction of the stator is provided on at least one of the inner peripheral surface of the stator or the outer peripheral surface of the housing,
A rotating electrical machine that forms an adhesive layer including two or more types of particles that engage with the concave portion or the convex portion and a binding material in the gap.
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