JP5901603B2

JP5901603B2 - 回転電機

Info

Publication number: JP5901603B2
Application number: JP2013238831A
Authority: JP
Inventors: 啓吾前田; 学義則; 直司村上; 大橋　直樹; 直樹大橋; 宏一尾島
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-11-19
Filing date: 2013-11-19
Publication date: 2016-04-13
Anticipated expiration: 2033-11-19
Also published as: CN104659945B; JP2015100194A; CN104659945A

Description

この発明は、ステータを覆ったステータフレームがハウジングに固定された回転電機に関する。

従来、ステータを覆ったステータフレームの一端にフランジ部を有し、同フランジ部をハウジングにネジにより固定し、ステータがステータフレームを介してハウジング内に保持された回転電機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−１５７１８０号公報（図１）

上記構成の回転電機では、先ず初めにステータを覆ったステータフレームのフランジ部をハウジングの開口部でネジ止めする。
この後、ステータフレームを介してステータを内部に保持したハウジングに、ハウジングの開口部からロータを挿入し、ロータとステータとの中心合わせを行い、最後にブラケットをハウジングの開口部を覆ってネジ止めする。
従って、ハウジングの開口部側では、ハウジングに対するステータフレームのネジによる固定部の外側に、ハウジングに対するブラケットのネジによる固定部を有することになり、外径寸法が拡大するという問題点があった。

この発明は、かかる問題点を解決することを課題とするものであって、ハウジングに対するステータフレームの固定部と、ハウジングに対するブラケットの固定部とをハウジングの軸線方向の両側に離して設けることで外径寸法を小さくした回転電機を得ることを目的とする。

この発明に係る回転電機は、
ブラケットと、
このブラケットにより開口部が覆われてネジで固定され、円筒形状のハウジング本体及び底面部を有するハウジングと、
前記ハウジング本体の内部に収納された、ステータコア及びこのステータコアに巻装されたコイルを有するステータと、
前記ステータの全周を覆ったフレーム本体、前記ブラケットの反対側に形成された折曲部を有するステータフレームと、を備え、
前記ステータフレームは、前記折曲部がネジにより前記ハウジングの前記底面部に固定され、
前記ステータは、前記折曲部が前記ハウジングに固定されることで支持されており、
前記コイルに給電するターミナルは、前記ステータコアの軸線方向の片側のうち、前記折曲部側に設けられている。

この発明に係る回転電機によれば、ハウジングの開口部を覆って固定されたブラケットの反対側であって、ステータを覆ったステータフレームの折曲部をハウジングに固定し、ハウジングに対するステータフレームの固定部と、ハウジングに対するブラケットの固定部とをハウジングの軸線方向の両側に離して設けたので、外径寸法を小さくすることができる。

この発明の実施の形態１の電動機を示す側断面図である。比較例の電動機を示す側断面図である。この発明の実施の形態２の電動機を示す側断面図である。この発明の実施の形態３の電動機を示す側断面図である。

以下、この発明の各実施の形態の電動機について説明するが、各図において、同一または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。

実施の形態１.
図１はこの発明の実施の形態１の電動機を示す側断面図である。
回転電機であるこの電動機は、円板形状のブラケット１と、このブラケット１により開口部が覆われてネジ２で固定されたハウジング３と、このハウジング３内に収納されたステータ５と、このステータ５に焼嵌めまたは圧入したステータフレーム４と、ブラケット１の中心軸線を貫通したシャフト６と、このシャフト６に固定されたロータ７と、を備えている。

ハウジング３は、円筒形状のハウジング本体８と、底面部であるカバー部９と、を備えている。
前記ステータ５は、薄板鋼板を積層して構成されたステータコア１１と、このスタータコア１１の軸線方向に延びたスロット（図示せず）に導線が巻回された構成されたコイル１２と、コイル１２に接続部１５で電気的に接続されたターミナル１３と、このターミナル１３を保持した、断面コ字形状であって周方向に延びたリング状のホルダ１４と、ステータフレーム４の内周壁面にホルダ１４の外周端面に当接して圧入されホルダ１４を保持するリング状の固定具１８と、を備えている。

ステータフレーム４は、金属からなる円筒状のフレーム本体１６と、ブラケット１の反対側に形成された折曲部であるフランジ部１７と、を備えている。
フランジ部１７は、ハウジング本体８の側端面とカバー部９の外周側縁部との間に挟まれ、複数のネジ１０により、ハウジング３とカバー部９とをフランジ部１７を介して一体化することで、ステータ５は、ハウジング３内に固定、保持される。

この実施の形態の電動機では、ステータフレーム４が焼嵌めまたは圧入されたステータ５を、ターミナル１３を手前にして円筒形状のハウジング本体８の一方から挿入した後、ステータフレーム４のフランジ部１７をハウジング本体８との間で挟むようにしてハウジング３にネジ１０を用いて固定する。
次に、シャフト６に保持されたロータ７を、ハウジング本体８のカバー部９と反対側からスタータ５内に挿入し、ハウジング３の中心と位置合わせをした後、ブラケット１をハウジング３に複数のネジ２を用いて固定する。

この実施の形態の電動機によれば、ハウジング３に対するステータフレーム４のネジ１０による固定部と、ハウジング３に対するブラケット１のネジ２による固定部とがハウジング３の軸線方向の両側に離して設けられたので、外径寸法を小さくすることができる。

図２は、実施の形態１の電動機と比較するための比較例を示す電動機の側断面図である。
この参考例では、ハウジング３Ａのブラケット１側で、ステータフレーム４のフランジ部１７がネジ１０を用いてハウジング３Ａに固定されている。
このネジ１０による固定部は、ブラケット１をハウジング３Ａにネジ２を用いて固定する、ハウジング３Ａの外周縁部の内側部位であり、それだけ実施の形態１の電動機と比較してハウジング３Ａの径方向の寸法が拡大する。

また、この実施の形態の電動機によれば、コイル１２とコイル１２に給電するターミナル１３とを接続する接続部１５は、フランジ部１７に接近して設けられており、フランジ部１７を基点としたステータ５の振動による接続部１５の変位が抑制され、接続部１５の断線に対する耐久性が向上する。

また、ハウジング３は、ハウジング本体８と底面部であるカバー部９とに分割されており、ステータ５は、フランジ部１７をハウジング本体８とカバー部９とで挟むことでステータフレーム４を介してハウジング３内に簡単に保持することができ、組立性が向上する。

また、ハウジング本体８の内周壁面とフレーム本体１６の外周壁面との間には隙間があるので、ステータ５の冷却性が向上する。

実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２の電動機を示す側断面図である。
この実施の形態では、ホルダ１４Ａは、その外側部位が軸線方向に延び、途中径外側方向に折曲されステータフレーム４のフランジ部１７に沿って延出した延出部１９を有している。
この延出部１９は、フランジ部１７とともに、ハウジング本体８とカバー部９との間に挟まれ、ネジ１０により固定されている。
他の構成は、実施の形態１の電動機と同じである。

この実施の形態では、ネジ１０は、ホルダ１４Ａをステータフレーム４に固定することも兼ねており、実施の形態１に用いた固定具１８は不要となり、部品点数を削減することができる。
また、ホルダ１４Ａの延出部１９をステータフレーム４のフランジ部１７とネジ１０を用いて共締めすることにより、組付けの簡素化が図れる。

実施の形態３．
図４は、この発明の実施の形態３の電動機を示す側断面図である。
この実施の形態では、フランジ部１７の反対側であって、ステータフレーム４の外周面とハウジング本体８の内周壁面との隙間に、リング状の支持部材２０が圧入されて埋もれている。
他の構成は、実施の形態２の電動機と同じである。

実施の形態１及び２では、ステータ５は、ステータフレーム４のフランジ部１７を基点として片持ち支持されており、ステータ５の軸線方向の長さが長くなると、それだけフランジ部１７に対する荷重が大きくなる。
これに対しては、フランジ部１７と反対側にも同様なフランジ部を設けることも考えられるが、これは、図２で説明したようにハウジング３の径方向の寸法の拡大を招く。
この実施の形態では、フランジ部１７と反対側のステータフレーム４の外周面とハウジング本体８の内周壁面との隙間を利用し、その隙間に支持部材２０を設けたことにより、ステータ５は、フランジ部１７と支持部材２０との二点で支持されることになり、ハウジング３の径方向の寸法を拡大することなく、フランジ部１７に対する荷重は軽減される。
また、ステータ５のハウジング３に対する軸線及び周方向の位置決めは、ステータフレーム４のフランジ部１７で行なわれており、支持部材２０は、ステータフレーム４の外周面とハウジング本体８の内周壁面との隙間に圧入するだけでよい。
なお、支持部材２０の代わりに、ハウジング本体８またはフレーム本体１６に周方向に沿って隙間を埋める突起部を形成するようにしてもよい。

なお、上記各実施の形態では、回転電機として電動機の例で説明したが、発電機であってもよい。
また、ステータフレーム４の折曲部であるフランジ部１７は、径外側方向に折曲されているが、ステータフレームの折曲部を径内側方向に折曲し、この折曲部をカバー部に固定するようにしてもよい。
また、ハウジング３は、ハウジング本体８と底面部であるカバー部９とが分割されて構成されているが、ハウジング本体と底面部とが一体であってもよい。
また、ハウジング３とステータフレーム４との間で隙間が無い回転電機であってもよい。

１ブラケット、２ネジ、３ハウジング、４ステータフレーム、５ステータ、６シャフト、７ロータ、８ハウジング本体、９カバー部（底面部）、１０ネジ、１１ステータコア、１２コイル、１３ターミナル、１４，１４Ａホルダ、１５接続部、１６フレーム本体、１７フランジ部（折曲部）、１８固定具、１９延出部、２０支持部材。

Claims

ブラケットと、
このブラケットにより開口部が覆われてネジで固定され、円筒形状のハウジング本体及び底面部を有するハウジングと、
前記ハウジング本体の内部に収納された、ステータコア及びこのステータコアに巻装されたコイルを有するステータと、
前記ステータの全周を覆ったフレーム本体、前記ブラケットの反対側に形成された折曲部を有するステータフレームと、を備え、
前記ステータフレームは、前記折曲部がネジにより前記ハウジングの前記底面部に固定され、
前記ステータは、前記折曲部が前記ハウジングに固定されることで支持されており、
前記コイルに給電するターミナルは、前記ステータコアの軸線方向の片側のうち、前記折曲部側に設けられている回転電機。
前記ハウジングは、前記ハウジング本体と前記底面部とが分割されており、径方向外側に折曲された前記折曲部であるフランジ部は、前記ハウジング本体と前記底面部との間に挟まれている請求項１に記載の回転電機。
前記コイルに給電するターミナルを保持したホルダは、前記フランジ部に沿って延びた延出部を有しており、この延出部と前記フランジ部とは、重なった状態で、前記ハウジング本体と前記底面部との間に挟まれている請求項２に記載の回転電機。
前記ハウジング本体の内周壁面と前記フレーム本体の外周壁面との間には隙間がある請求項１〜３の何れか１項に記載の回転電機。
前記隙間のうち前記折曲部と反対側の部位に、リング状の支持部が埋もれている請求項４に記載の回転電機。