JP5659770B2 - Rotating electric machine core and method of manufacturing rotating electric machine core - Google Patents
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Description
この発明は、モータ等の回転電機におけるロータコアやステータコア等のコア及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a core such as a rotor core and a stator core in a rotating electrical machine such as a motor and a method for manufacturing the same.
従来より、回転電機のコアであるステータコアとしては、複数の分割コアを互いに連結して円環状にしたものが知られている。分割コアを組み付ける際には、各分割コアを組み合わせて円環状にした後、金属製のリングを加熱して熱膨張させ、その熱膨張したリングを分割コアの外周に嵌合する、いわゆる焼き嵌めが一般的に行われる。加熱されたリングは、放熱に伴い収縮し、組み合わされた各分割コアをその外周面から押圧する。その結果、各分割コアの接合面が密着して連結される(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a stator core that is a core of a rotating electrical machine is known in which a plurality of divided cores are connected to each other to form an annular shape. When assembling the split cores, each split core is combined into an annular shape, and then a metal ring is heated and thermally expanded, and the thermally expanded ring is fitted to the outer periphery of the split core, so-called shrink fitting Is generally done. The heated ring contracts with heat dissipation and presses the combined divided cores from its outer peripheral surface. As a result, the joint surfaces of the divided cores are brought into close contact with each other (for example, see Patent Document 1).
ところが、上記工法においては、熱膨張されたリングは、その収縮過程において真円を保持するとは限らない。従って、コアの真円度が低くなりやすい。このため、ステータコア内に組み込まれるロータとの間のギャップが一定とならず、モータの特性が低下しやすい。 However, in the above construction method, the thermally expanded ring does not always hold a perfect circle during the contraction process. Therefore, the roundness of the core tends to be low. For this reason, the gap between the rotor and the rotor incorporated in the stator core is not constant, and the characteristics of the motor are likely to deteriorate.
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、回転電機特性を向上することができる回転電機のコア及び回転電機のコアの製造方法を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. An object of the present invention is to provide a core of a rotating electrical machine that can improve the characteristics of the rotating electrical machine and a method for manufacturing the core of the rotating electrical machine.
上記の目標を達成するために、請求項1に記載の発明は、複数の分割コアが円環状に連結された回転電機のコアにおいて、連結された前記各分割コアの外周を囲み、前記各分割コアを固定する連結部を複数有する固定板を備え、前記分割コアは、前記連結部に固定される固定部を外周面に備え、前記連結部は、前記固定板の内側面に凹設されて軸方向に延びるように形成され、前記固定部は、前記分割コアの外周面から径方向外方に突出して軸方向に延びるように形成され、前記固定部と前記連結部との嵌合により前記固定板に対して位置決めされることを要旨とする。 In order to achieve the above-mentioned goal, the invention according to claim 1 is the core of a rotating electrical machine in which a plurality of split cores are connected in an annular shape, and surrounds the outer periphery of each of the connected split cores. A fixing plate having a plurality of connecting portions for fixing the core; and the split core includes a fixing portion fixed to the connecting portion on an outer peripheral surface, and the connecting portions are recessed on an inner surface of the fixing plate. The fixing portion is formed to extend radially outward from the outer peripheral surface of the split core and extend in the axial direction, and the fixing portion and the connecting portion are engaged to form the fixing portion. The gist is to be positioned with respect to the fixed plate.
従って、この発明の回転電機のコアにおいては、固定板には、分割コアの固定部が固定される連結部が複数設けられている。このため、固定部を連結部に固定することにより分割コアを固定板に対して位置決めすることができる。即ち、コアの真円度が低下しがちな焼き嵌め工法を用いることなく、固定板に対して位置決めされた分割コアを円環状に連結することで、コアの真円度が向上し、良好な回転電機特性を得ることができる。 Therefore, in the core of the rotating electrical machine of the present invention, the fixed plate is provided with a plurality of connecting portions to which the fixed portions of the split core are fixed. For this reason, a division | segmentation core can be positioned with respect to a fixed board by fixing a fixing | fixed part to a connection part. That is, without using a shrink fitting method that tends to reduce the roundness of the core, the roundness of the core is improved by connecting the split cores positioned with respect to the fixed plate in an annular shape. Rotating electrical machine characteristics can be obtained.
請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記分割コアは、隣接する前記分割コアとの接合面に凹凸の嵌合関係で対応する嵌合部を備え、互いに隣接する前記各分割コアの接合面に設けられた前記嵌合部が嵌合することにより前記分割コア同士が位置決めされることを要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, each of the split cores includes a fitting portion corresponding to the joint surface of the adjacent split core in an uneven fitting relationship, and the split cores adjacent to each other. The gist of the invention is that the split cores are positioned by fitting the fitting portions provided on the joint surfaces.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2において、前記分割コアは、積層された複数の磁性鋼板からなり、前記固定板は、前記磁性鋼板の積層方向における位置決めを行う第3位置決め部を有することを要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the split core includes a plurality of laminated magnetic steel plates, and the fixing plate is a third positioning portion that performs positioning in the stacking direction of the magnetic steel plates. It is summarized as having.
請求項4に記載の発明は、複数の分割コアが円環状に連結された回転電機のコアにおいて、連結された前記各分割コアの外周を囲み、前記各分割コアを固定する連結部を複数有する固定板を備え、前記分割コアは、前記連結部に固定される固定部を外周面に備え、前記固定部と前記連結部との嵌合により前記固定板に対して位置決めされ、前記固定板のうち、前記各連結部の間の平板部の板厚が、前記連結部の板厚よりも薄いことを要旨とする。
請求項5に記載の発明は、請求項2〜4のいずれか1項に記載の回転電機のコアの製造方法において、前記分割コアの前記固定部を、前記固定板の前記連結部に固定するとともに、前記分割コアの前記嵌合部を、隣接する前記分割コアの前記嵌合部に嵌合し、前記固定板の各側端を接合して円環状にすることを要旨とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the core of a rotating electrical machine in which a plurality of divided cores are connected in an annular shape, the core includes a plurality of connecting portions that surround the outer periphery of each of the connected divided cores and fix the divided cores. A fixed plate, and the split core includes a fixed portion fixed to the connecting portion on an outer peripheral surface, and is positioned with respect to the fixed plate by fitting the fixed portion and the connecting portion ; Among these, the gist is that the thickness of the flat plate portion between the connecting portions is thinner than the thickness of the connecting portion.
The invention according to claim 5 is the method for manufacturing a core of a rotating electrical machine according to any one of claims 2 to 4, wherein the fixing portion of the split core is fixed to the connecting portion of the fixing plate. In addition, the gist is that the fitting portion of the split core is fitted into the fitting portion of the adjacent split core, and each side end of the fixing plate is joined to form an annular shape.
従って、この回転電機のコアの製造方法に係る発明においては、分割コアの固定部を固定板の連結部に固定した状態で、分割コア同士を連結できるので、分割コアが径方向に位置ずれすることがなく、分割コアの位置精度を向上することができる。このため、ステータコアの内径の真円度が向上し、良好な回転電機特性を得ることができる。 Therefore, in the invention relating to the manufacturing method of the core of the rotating electrical machine, the split cores can be connected to each other in a state where the fixed portion of the split core is fixed to the connecting portion of the fixing plate. In this way, the position accuracy of the split core can be improved. For this reason, the roundness of the inner diameter of the stator core is improved, and good rotating electrical machine characteristics can be obtained.
以上のように、この発明によれば、回転電機特性を向上する回転電機のコア及び回転電機のコアの製造方法を提供することができるという効果を奏する。 As described above, according to the present invention, there is an effect that it is possible to provide a rotating electrical machine core and a rotating electrical machine core manufacturing method that improve the rotating electrical machine characteristics.
(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図6にしたがって説明する。
図1に示すように、ステータコア10は、円環状に形成された固定板11と分割コア20とを備え、ステータコア10は互いに連結された複数の分割コア20によって構成されている。
(First embodiment)
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the
固定板11は、平板状の金属板又は樹脂板を長尺状に打ち抜き加工等することにより形成され、ステータコア10の組み付け工程の際に、板全体を曲げ、且つその各側端11a,11bを後述するようにロール状にかしめることで円環状に形成されている。
The
固定板11には、プレス成型により連結部12が等間隔に形成されている。図2に示すように、連結部12は、固定板11を円環状にした際に内側となる内側面11cに凹設されており、平面視(図3中Z軸方向)において台形状に形成され、平板状の固定板11の短手(幅)方向である、高さ方向(図3中Z軸方向)に延びている。この連結部12は、各分割コア20を固定板11に対して位置決めするために設けられ、本実施形態では分割コア20の個数に合わせて12箇所に形成されている。
On the
また、固定板11のうち、連結部12の間の平板部15は、その厚さT2が、連結部12の板厚T1よりも薄くなるようにプレス成型等により加工されている。これにより、平板部15が曲げやすくなり、固定板11全体を真円に近い曲率で容易に曲げることができる。
Further, in the
また、固定板11の短手方向における端部である図2の上端11d及び下端11eには、第3位置決め部を構成する位置決め片13が形成されている。この位置決め片13は、各連結部12にそれぞれ設けられ、本実施形態では12個の位置決め片13が等間隔に形成されている。位置決め片13は、固定板11を打ち抜く際に、その固定板11の本体と一体に打ち抜かれている。そして、固定板11に分割コア20を組み付ける際には、図1に示すように、位置決め片13が、固定板11の径方向、即ち円環状に形成された固定板11の円中心に向かって折り曲げられる。
Moreover, the
さらに図1に示すように、固定板11の図2における上端11dには、ステータコア10をエンジンルーム内の設置部等の外部の部材に固定するための締結部17が設けられている。締結部17は、ボルト等を通すための孔17aを有し、本実施形態では固定板11の周方向に等間隔に3つ設けられている。
Further, as shown in FIG. 1, a
次に、分割コア20について説明する。図3に示すように、分割コア20は、所定の形状に打ち抜かれた薄板状の磁性鋼板Pを所定枚数(例えば200〜500枚)積層することにより構成されている。具体的には、分割コア20は、平面視において略扇状の形状をなし、ヨーク部21と、ヨーク部21から突出する1対のティース22とを備えている。各ティース22の間には隙間が設けられ、各ティース22は、各分割コア20を環状に連結した際に、径方向において内側となる方向にそれぞれ突出している。
Next, the split
また、ヨーク部21には、固定部としての第1位置決め部23が、外周面20aから突出形成されている。第1位置決め部23は、分割コア20の外周面20aにおける周方向の中央に設けられ、磁性鋼板Pの積層方向(Z軸方向)に平行に延びている。また、第1位置決め部23は、扇状であって、固定板11の連結部12に嵌合可能な大きさ及び形状に形成されている。
Further, the
この分割コア20は、ヨーク部21の一方の側面21a及び他方の側面21bを、隣接する各分割コア20との接合面20jとしている。この側面21a,21bには、凹凸の嵌合関係で対応する嵌合部としての第2位置決め部25がそれぞれ形成されている。側面21aに形成された第2位置決め部25は、側面21aに対して凹設された嵌合凹部26である。嵌合凹部26は、磁性鋼板Pの主面と平行な面における横断面において長方形状をなす。また、分割コア20の上面20bと底面20cとで開口し、磁性鋼板Pの積層方向に延びている。
In the
側面21bに形成された第2位置決め部25は、側面21bから突出した嵌合突部27である。嵌合突部27の横断面形状は長方形状であって、嵌合突部27の長手方向は磁性鋼板Pの積層方向に延びている。嵌合突部27は、嵌合凹部26に嵌合可能な形状及び大きさに形成されている。
The
図4に示すように、各分割コア20が連結された状態では、側面21aの嵌合凹部26は、隣接する分割コア20の嵌合突部27を嵌合する。また、側面21bの嵌合突部27は、隣接する分割コア20の嵌合凹部26に嵌合される。このように各分割コア20を、接合面全体を当接させ、且つ嵌合凹部26及び嵌合突部27を嵌合させて連結すると、12個の分割コア20は全体として円環状をなす。従って、分割コア20を連結する際には、隣接する分割コア20から接合面20jを介して押圧力を受けても、分割コア20が、ステータコア10の径方向における内側又は外側に位置ずれすることはない。
As shown in FIG. 4, in a state where each divided
次に、ステータコア10の組み付け方法について説明する。
まず図5に示すように、平板状の固定板11の内側面11cと分割コア20の外周面20aとを対向させ、固定板11の連結部12に、分割コア20の第1位置決め部23を嵌合する。これにより、分割コア20は固定板11に対して位置決め且つ固定される。この際、第1位置決め部23が中央に形成されているため、外周面20aが湾曲した分割コア20を固定板11に対して位置決めしやすくなる。
Next, a method for assembling the
First, as shown in FIG. 5, the
このように分割コア20を固定板11に対して固定した後、例えば図6に示すように、分割コア20のティース22の先端に、外形が真円をなす治具50をあてがう。そして、固定板11の平板部15を円曲状に曲げながら、隣接する各分割コア20の接合面20jを互いに近づけていく。そして、嵌合凹部26に嵌合突部27を嵌合して、各分割コア20の接合面20j全体を当接させる。
After fixing the
この際、固定板11に分割コア20を予め固定した状態で分割コア20を連結させていくので、分割コア20がステータコア10の径方向に位置ずれしないとともに、分割コア20同士の連結を容易に行うことができる。
At this time, since the
さらに、分割コア20が固定されていない連結部12に、新たな分割コア20を治具50をあてがいながら固定する工程と、固定板11のうち、その分割コア20が固定された部分を曲げるといった工程を繰り返し、円環状のステータコア10を製作する。或いは、固定板11に12個の分割コア20を固定した後、固定板11を曲げつつ、分割コア20の嵌合凹部26と嵌合突部27とを連結させてその接合面20jを当接させるようにしてもよい。そして、固定板11に締結部17を等間隔に溶接等により接合する。尚、締結部17は、固定板11に予め設けるようにしてもよいし、平板状の固定板11を打ち抜き成型する際に一体に形成し、径方向外側に折り曲げてもよい。
Further, a step of fixing the new divided
このようにして各分割コア20を結合させ、12個の分割コア20を円環状に連結する。このとき、上記したように、嵌合凹部26及び嵌合突部27の嵌合により、分割コア20を固定板11に保持してその分割コア20の位置精度を保ちながら連結していくことができるので、円環状の分割コア20の内径をほぼ真円にすることができる。
In this way, the divided
また、12個全ての分割コア20を連結した後、又は分割コア20を固定板11に固定した後、各位置決め片13を分割コア20の上面20b及び底面と当接するように折り曲げる。即ち、分割コア20は、その上面20b及び底面において位置決め片13によって固定されるため、磁性鋼板Pの積層方向における位置ずれを防止することができる。
Further, after all the 12 divided
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)上記実施形態では、ステータコア10は、分割コア20を固定する連結部12が複数形成され、連結された各分割コア20の外周を囲む円環状の固定板11を備える。また、分割コア20は、その外周面20aに形成され連結部12に固定されて固定板11に対する位置決めを行う第1位置決め部23と、隣接する分割コア20との接合面20jに形成され他の分割コア20に対して位置決めを行う第2位置決め部25とを備える。第2位置決め部25は、分割コア20の一方の接合面20jに形成された嵌合凹部26と、分割コアの他方の接合面20jに形成され、隣接する分割コア20の嵌合凹部26に嵌合する嵌合突部27とから構成されている。このため、連結部12と第1位置決め部23との嵌合によって、固定板11の周方向に対して分割コア20を位置決めすることができる。また、複数の分割コア20を円環状に連結しても、嵌合凹部26と嵌合突部27との嵌合により、分割コア20はステータコア10の径方向に位置ずれすることがない。このため、コアの真円度が低下しがちな焼き嵌め工法を用いることなく、各分割コア20間、及び分割コア20と固定板11とを強固に固定することができる。従って、ステータコアの内径の真円度が向上し、良好なモータ特性を得ることができる。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the above embodiment, the
(2)上記実施形態では、分割コア20は、積層された複数の磁性鋼板Pからなり、固定板11は、磁性鋼板Pの積層方向における位置決めを行う位置決め片13を有する。このため、固定板11の周方向だけでなく、磁性鋼板Pの積層方向においても位置決めすることができるので、分割コア20を固定板11に強固に固定することができる。
(2) In the said embodiment, the
(3)上記実施形態では、固定板11のうち、各連結部12の間の平板部15の板厚を、連結部12の板厚よりも薄くした。このため、平板部15を曲げやすくすることができるので、ステータコア10の内径の真円度が向上されやすくなる。
(変更例)
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
(3) In the said embodiment, the plate | board thickness of the
(Example of change)
In addition, this embodiment can also be changed and embodied as follows.
・上記実施形態では、全ての分割コア20に嵌合凹部26と嵌合突部27とを設けたが、図7に示すように、ヨーク部21の側面21a及び側面21bに各嵌合凹部26をそれぞれ設けた分割コア20Aと、側面21a及び側面21bに各嵌合突部27とをそれぞれ設けた分割コア20Bとからステータコア10を構成してもよい。そして、嵌合凹部26を備えた分割コア20Aと嵌合突部27を備えた分割コア20Bとを交互に配置して、各分割コア20A,20Bを互いに連結してもよい。
In the above embodiment, all the
・連結部12は、分割コア20の個数と同数にしたが、分割コア20の個数よりも多くてもよい。例えば、1つの分割コア20に対して、2つの連結部12を固定板11に設け、分割コア20の外周面20aに2つの第1位置決め部23を設けてもよい。
The number of connecting
・上記実施形態では、モータコアをステータコアに具体化したが、複数の分割コアを有するロータコアに具体化してもよい。
・分割コア20の第2位置決め部25は省略してもよい。
In the above embodiment, the motor core is embodied as a stator core, but may be embodied as a rotor core having a plurality of divided cores.
The
・本発明の回転電機のコアは、発電機のロータコアやステータコアに具体化してもよい。 -The core of the rotating electrical machine of the present invention may be embodied in a rotor core or stator core of a generator.
P…磁性鋼板、T1,T2…板厚、10…モータコアとしてのステータコア、11…固定板、11a,11b…側端、12…連結部、13…第3位置決め部としての位置決め片、15…平板部、20,20A,20B…分割コア、20a…外周面、20j…接合面、23…固定部としての第1位置決め部、25…嵌合部としての第2位置決め部、26…嵌合凹部、27…嵌合突部。
P ... Magnetic steel plate, T1, T2 ... Plate thickness, 10 ... Stator core as motor core, 11 ... Fixed plate, 11a, 11b ... Side end, 12 ... Connecting part, 13 ... Positioning piece as third positioning part, 15 ... Flat plate parts, 20, 20A, 20B ... divided core, 20a ... outer peripheral surface, 20j ... bonding surface, the first positioning portion of the 23 ... fixed portion, the second positioning portion as 25 ... fitting
Claims (5)
連結された前記各分割コアの外周を囲み、前記各分割コアを固定する連結部を複数有する固定板を備え、
前記分割コアは、前記連結部に固定される固定部を外周面に備え、
前記連結部は、前記固定板の内側面に凹設されて軸方向に延びるように形成され、
前記固定部は、前記分割コアの外周面から径方向外方に突出して軸方向に延びるように形成され、
前記固定部と前記連結部との嵌合により前記固定板に対して位置決めされることを特徴とする回転電機のコア。 In a rotating electrical machine core in which a plurality of split cores are connected in an annular shape,
Surrounding the outer periphery of each of the connected divided cores, and comprising a fixing plate having a plurality of connecting parts for fixing the divided cores,
The split core includes a fixed portion fixed to the connecting portion on an outer peripheral surface,
The connecting portion is formed to be recessed in the inner surface of the fixed plate and extend in the axial direction.
The fixing portion is formed so as to protrude radially outward from the outer peripheral surface of the split core and extend in the axial direction.
A core of a rotating electrical machine, wherein the core is positioned with respect to the fixed plate by fitting the fixed portion and the connecting portion.
前記固定板は、前記磁性鋼板の積層方向における位置決めを行う位置決め部を有する請求項1又は2に記載の回転電機のコア。 The split core is composed of a plurality of laminated magnetic steel plates,
The core of the rotating electrical machine according to claim 1, wherein the fixed plate has a positioning portion that performs positioning in the stacking direction of the magnetic steel plates.
連結された前記各分割コアの外周を囲み、前記各分割コアを固定する連結部を複数有する固定板を備え、
前記分割コアは、前記連結部に固定される固定部を外周面に備え、前記固定部と前記連結部との嵌合により前記固定板に対して位置決めされ、
前記固定板のうち、前記各連結部の間の平板部の板厚が、前記連結部の板厚よりも薄いことを特徴とする回転電機のコア。 In a rotating electrical machine core in which a plurality of split cores are connected in an annular shape,
Surrounding the outer periphery of each of the connected divided cores, and comprising a fixing plate having a plurality of connecting parts for fixing the divided cores,
The split core includes a fixing portion fixed to the connecting portion on an outer peripheral surface, and is positioned with respect to the fixing plate by fitting the fixing portion and the connecting portion;
The core of the rotating electrical machine, wherein a plate thickness of the flat plate portion between the connecting portions of the fixed plate is thinner than a plate thickness of the connecting portion.
前記分割コアの前記固定部を、前記固定板の前記連結部に固定するとともに、前記分割コアの嵌合部を、隣接する前記分割コアの前記嵌合部に嵌合し、前記固定板の各側端を接合して円環状にすることを特徴とする回転電機のコアの製造方法。 In the manufacturing method of the core of the rotating electrical machine according to any one of claims 2 to 4,
The fixing portion of the split core is fixed to the connecting portion of the fixing plate, the fitting portion of the split core is fitted to the fitting portion of the adjacent split core, and each of the fixing plates A method of manufacturing a core of a rotating electrical machine, characterized in that side ends are joined to form an annular shape.
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