JP6336774B2 - 回転電機 - Google Patents
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Description
また、ロータティースでの磁束の通り易さの変化が大きくなることで、発生するラジアル力が大きくなることから、振動や騒音を軽減するのには限界がある。
本発明の回転電機においては、前記くびれ部の周方向の最小幅は、前記ステータティース先端の幅の0.75倍よりも小さいことが好ましい。
図1は、本実施形態に係るティース形状が適用された回転電機としての発電機モータ10を搭載する油圧ショベル1の側面図である。図2は、油圧ショベル1の一部を示す平面図である。
油圧ショベル1は、エンジン6により発電機モータ10を駆動して電力を発生させ、この電力によって上部旋回体3を旋回させたり、油圧ショベル1の補機類を駆動したりする、いわゆるハイブリッド方式の建設機械である。
このような油圧ショベル1は、下部走行体2と、下部走行体2に旋回可能に設けられた上部旋回体3とを備えている。上部旋回体3は、作業機4、キャブ5、エンジン6、油圧ポンプ7、インバータ8、キャパシタ9、および発電機モータ10を備えている。発電機モータ10とインバータ8とは、電源ケーブルCA1を介して電気的に接続され、また、インバータ8とキャパシタ9とが電気的に接続されている。
図3は、本実施形態に係る発電機モータ10の分解図である。図4は、発電機モータ10の断面図である。より具体的に、図4は、発電機モータ10のロータ14の回転中心軸Zを含み、かつ回転中心軸Zと平行な平面で発電機モータ10を切ったときの断面を示している。
図4において、第2ハウジング16には、油等の冷却媒体が導入される冷却媒体導入路31が回転中心軸Zに向かって設けられている。冷却媒体導入路31の下端は、第2ハウジング16とフランジ17との当接面において、フランジ17側に開口している。フランジ17には、上端が冷却媒体導入路31の下端と連通し、下端がロータ軸14Aに形成された内歯スプラインの端部に開口した鉛直な冷却媒体連通路32が設けられている。また、フランジ17には、冷却媒体連通路32の途中から水平方向に分岐して支持部17Aの上方に開口した冷却媒体分岐路33が設けられている。支持部17Aには、径方向の連通する連通孔17Cが周方向の沿って複数設けられている。
図5は、発電機モータ10のロータ14およびステータ15を示す正面図である。図6は、ロータ14およびステータ15の要部を示す拡大図である。
図7には、発電機モータ10の静トルク特性が示されている。本実施形態の発電機モータ10の静トルク特性が実線で示され、背景技術として説明した従来の発電機モータの静トルク特性が点線示されている。静トルク特性とは、ステータ15の1相分のコイル52に直流電流を供給し、発生する磁力中でロータ14を回転させた際に、ロータ14を回転させるのに要するトルクを計測することで得られる特性である。図7の横軸は電気角度(edeg(°))、縦軸はトルク(Nm)である。
特に、ロータティース41先端の周方向の幅WR1、くびれ部44での周方向の最小幅WR2、ステータティース51先端の幅WS1の関係が最適に設定されているので、その作用効果が顕著である。
例えば、前記実施形態では、ロータティース41の先端は、単純な円弧面45で形成されていたが、図9に示すようにロータティース41の先端に、円弧面45から所定深さに窪んだ凹部47を設けてもよい。このような凹部47を設けることで磁気抵抗が大きくなるため、ラジアル力をさらに低減でき、振動や騒音をより軽減できる。
Gが周方向の全域で一定であったが、先行技術文献で挙げた特許文献1に記載のように、周方向の両側に向かうに従ってギャップGの大きさが徐々に大きくなっていてもよい。
Claims (5)
- 環状のステータと、
前記ステータの内周側に回転自在に配置されたロータとを備える回転電機において、
前記ステータには、前記ロータ側に向かって突出し、コイルを巻回させた複数のステータティースが周方向に等間隔で設けられ、
前記ロータには、前記ステータ側に向かって突出した複数のロータティースが周方向に等間隔で設けられ、
前記ロータティースは、凸状のティース本体部と、前記ティース本体部の先端から周方向の両側に延出した延出部とを有し、
前記ステータティースは、前記ロータ側に向かって周方向の幅を縮小しながら、先端にて前記周方向の幅が最小となり、
前記ロータティースの突出方向の中間には、前記ステータティース先端の周方向の幅よりも小さい周方向の最小幅を有したくびれ部が設けられている
ことを特徴とする回転電機。 - 請求項1に記載の回転電機において、
前記延出部における先端側の周方向の端縁にはエッジが形成されている
ことを特徴とする回転電機。 - 請求項1または請求項2に記載の回転電機において、
前記ロータティース先端の周方向の幅は、前記くびれ部の周方向の最小幅の1.5倍よりも大きい
ことを特徴とする回転電機。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の回転電機において、
前記くびれ部の周方向の最小幅は、前記ステータティース先端の周方向の幅の0.75倍よりも小さい
ことを特徴とする回転電機。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の回転電機において、
前記ロータティースは、前記ティース本体部の先端および前記延出部にわたって連続した円弧面を有し、
前記円弧面と前記ステータティース先端の円弧面との間で形成されるギャップは、周方向にわたって一定である
ことを特徴とする回転電機。
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