JP6374449B2 - ステータおよび電動機 - Google Patents
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Description
本発明は、ステータおよび電動機に関するものである。
従来、多数の電磁鋼板を積層したステータコアを積層方向に貫通するボルトの締結によって、ステータコアを積層方向に挟む位置に配置された一対のハウジングを相互に近接する方向に強制して、ステータコアを挟み込んで固定した構造のステータを備える電動機が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、特許文献1の電動機は、ボルトのネジ孔への締結に伴い、ボルトの頭部によってハウジングに設けられた座面を押すことにより締結力を発生させるものであるため、ネジ部外径よりも大きな座面形成用の空間をハウジングに設ける必要があり、ハウジングが大型化するという不都合がある。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、電磁鋼板を挟むハウジングの大型化を防止して小型化を図ることができるステータおよび電動機を提供することを目的としている。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、電磁鋼板を挟むハウジングの大型化を防止して小型化を図ることができるステータおよび電動機を提供することを目的としている。
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、板厚方向に貫通する貫通孔を有する複数枚の鋼板を積層してなるステータコアと、該ステータコアを積層方向に挟む位置に配置され、前記貫通孔に一致する位置に配置されるネジ孔をそれぞれ有する一対のハウジングと、前記ステータコアの前記貫通孔を貫通し、各前記ハウジングの前記ネジ孔に締結される雄ネジを両端に有する締結ロッドとを備え、該締結ロッドの一端の前記雄ネジが右ネジ、他端の前記雄ネジが左ネジであり、前記締結ロッドの少なくとも一方の端面に、該締結ロッドを長手軸回りに回転させるための工具を係合させる係合部を備えるステータを提供する。
本発明の一態様は、板厚方向に貫通する貫通孔を有する複数枚の鋼板を積層してなるステータコアと、該ステータコアを積層方向に挟む位置に配置され、前記貫通孔に一致する位置に配置されるネジ孔をそれぞれ有する一対のハウジングと、前記ステータコアの前記貫通孔を貫通し、各前記ハウジングの前記ネジ孔に締結される雄ネジを両端に有する締結ロッドとを備え、該締結ロッドの一端の前記雄ネジが右ネジ、他端の前記雄ネジが左ネジであり、前記締結ロッドの少なくとも一方の端面に、該締結ロッドを長手軸回りに回転させるための工具を係合させる係合部を備えるステータを提供する。
本態様によれば、ステータコアの貫通孔にネジ孔を一致させて一方のハウジングをステータコアの積層方向の一端に配置し、ステータコアの貫通孔を貫通させて締結ロッドを配置し、さらに、ステータコアの他端から露出する締結ロッドの端部にネジ孔を一致させて他方のハウジングを配置し、係合部に工具を係合させて締結ロッドを長手軸回りに一方向に回転させることにより、締結ロッドの両端の雄ネジが一対のハウジングの雌ネジに同時に噛み合って締結されていく。
これにより、締結ロッドを一方向に回転させるだけの簡単な作業により、一対のハウジングによってステータコアを積層方向両端から圧縮するようにこれらを固定することができる。
この場合に、締結ロッドによる締結力は、両端の雄ネジとハウジングのネジ孔との締結により発生しているので、ハウジングに座面を設ける必要がなく、座面形成用の空間をなくして省スペースを図り、ハウジングの大型化を防止して電動機の小型化を図ることができる。
この場合に、締結ロッドによる締結力は、両端の雄ネジとハウジングのネジ孔との締結により発生しているので、ハウジングに座面を設ける必要がなく、座面形成用の空間をなくして省スペースを図り、ハウジングの大型化を防止して電動機の小型化を図ることができる。
上記態様においては、前記締結ロッドの両端の前記雄ネジが異なるピッチを有していてもよい。
このようにすることで、締結ロッドを長手軸回りに回転させたときの締結ロッドの両端の雄ネジのネジ孔への締結長さを異ならせることができる。
このようにすることで、締結ロッドを長手軸回りに回転させたときの締結ロッドの両端の雄ネジのネジ孔への締結長さを異ならせることができる。
複数の締結ロッドによってステータコアの両端に一対のハウジングを固定する場合に、複数の締結ロッドを同時に締結するか、順次少しずつ締結していく必要がある。後者の場合、ピッチの小さい側の雄ネジを一方のハウジングのネジ孔に仮締めした状態で他方のハウジングのネジ孔へのピッチの大きい側の雄ネジの締結を開始すれば、締結ロッドの長手軸方向への移動量を小さく抑えて、締結ロッド間の軸方向のズレの発生を軽減し、締結し易さを向上することができる。
また、上記態様においては、前記ピッチの小さい前記雄ネジが右ネジであり、前記係合部が、前記ピッチの大きな前記雄ネジ側の前記端面に設けられていてもよい。
このようにすることで、ピッチの小さい側の雄ネジを一方のハウジングのネジ孔に仮締めした状態から両端の雄ネジの締結を進行させていく場合に、ピッチの大きい雄ネジ側に設けられた係合部に工具を係合させて、右ネジを締結する通常の締結作業により、締結ロッドの両端の雄ネジをネジ孔に締結していくことができる。
このようにすることで、ピッチの小さい側の雄ネジを一方のハウジングのネジ孔に仮締めした状態から両端の雄ネジの締結を進行させていく場合に、ピッチの大きい雄ネジ側に設けられた係合部に工具を係合させて、右ネジを締結する通常の締結作業により、締結ロッドの両端の雄ネジをネジ孔に締結していくことができる。
また、上記態様においては、前記締結ロッドの両端の前記雄ネジが異なる巻き数を有していてもよい。
このようにすることで、巻き数の多い側の雄ネジを一方のハウジングのネジ孔に仮締めした状態から両端の雄ネジの締結を進行させていく場合に、締結完了時に仮締めされた側の雄ネジが足りなくなることを防止できる。
このようにすることで、巻き数の多い側の雄ネジを一方のハウジングのネジ孔に仮締めした状態から両端の雄ネジの締結を進行させていく場合に、締結完了時に仮締めされた側の雄ネジが足りなくなることを防止できる。
また、上記態様においては、前記巻き数の多い前記雄ネジが右ネジであり、前記係合部が、前記巻き数の少ない前記雄ネジ側の前記端面に設けられていてもよい。
このようにすることで、巻き数の多い側の雄ネジを一方のハウジングのネジ孔に仮締めした状態から両端の雄ネジの締結を進行させていく場合に、巻き数の少ない雄ネジ側に設けられた係合部に工具を係合させて、右ネジを締結する通常の締結作業により、締結ロッドの両端の雄ネジをネジ孔に締結していくことができる。
このようにすることで、巻き数の多い側の雄ネジを一方のハウジングのネジ孔に仮締めした状態から両端の雄ネジの締結を進行させていく場合に、巻き数の少ない雄ネジ側に設けられた係合部に工具を係合させて、右ネジを締結する通常の締結作業により、締結ロッドの両端の雄ネジをネジ孔に締結していくことができる。
また、上記態様においては、前記ハウジングに設けられた前記ネジ孔の前記ステータコア側に、前記雄ネジの外径寸法より若干大きな内径寸法を有するガイド孔部が設けられていてもよい。
このようにすることで、各ハウジングに設けられたガイド孔部に、ステータコアの貫通孔を貫通した状態に配置された締結ロッドの端部をそれぞれ部分的に挿入することで、ステータコアと一対のハウジングとの位置決めを容易にすることができる。
このようにすることで、各ハウジングに設けられたガイド孔部に、ステータコアの貫通孔を貫通した状態に配置された締結ロッドの端部をそれぞれ部分的に挿入することで、ステータコアと一対のハウジングとの位置決めを容易にすることができる。
また、本発明の他の態様は、上記いずれかのステータを備える電動機を提供する。
本発明によれば、電磁鋼板を挟むハウジングの大型化を防止して小型化を図ることができるという効果を奏する。
本発明の一実施形態に係るステータ1および電動機について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係るステータ1は、電動機に備えられ、図1に示されるように、複数枚の電磁鋼板を積層してなるステータコア2と、該ステータコア2の積層方向の両端に配置される一対のハウジング3,4と、これらハウジング3,4を連結するように締結される1以上の締結ロッド5とを備えている。
本実施形態に係るステータ1は、電動機に備えられ、図1に示されるように、複数枚の電磁鋼板を積層してなるステータコア2と、該ステータコア2の積層方向の両端に配置される一対のハウジング3,4と、これらハウジング3,4を連結するように締結される1以上の締結ロッド5とを備えている。
ステータコア2を構成する各電磁鋼板は、例えば、中央に板厚方向に貫通する比較的大きな中央孔7を備えるとともに、周縁近傍に、周方向に間隔をあけて、板厚方向に貫通する中央孔7よりも小さい径寸法の複数の貫通孔8を備えている。
ステータコア2は、中央孔7および貫通孔8を一致させて複数枚の電磁鋼板を積層することにより構成されている。
ステータコア2は、中央孔7および貫通孔8を一致させて複数枚の電磁鋼板を積層することにより構成されている。
ステータコア2には、径方向内方に向かう図示しないティースコアを形成する溝が形成され、該溝を利用して各ティースコアに図示しない励磁巻線が巻かれている。また、ステータコア2の中央孔7にはステータ1に対して中央孔7の中心軸回りに回転可能に支持される図示しないロータが配置されるようになっている。
一対のハウジング3,4は、図に示す例では、所定の厚さを有する平板状部材であり、両ハウジング3,4には、それぞれ、ステータコア2の端部に配置されたときに、ステータコア2の中央孔7および複数の貫通孔8に一致する位置に形成された中央孔9,10および複数のネジ孔11,12が設けられている。一方のハウジング3のネジ孔11の雌ネジは右ネジであり、他方のハウジング4のネジ孔12の雌ネジは左ネジである。本実施形態においては、両ハウジング3,4のネジ孔11,12はハウジング3,4を厚さ方向に貫通している。ハウジング3,4の形状は平板状に限られるものではない。
締結ロッド5は、両端に雄ネジ13,14を有する丸棒状の部材であって、図1に示す例では、一端に、例えば、マイナスドライバ(工具)6の先端を係合させることができるスロット(係合部)15が設けられている。スロット15が設けられている側の端部の雄ネジ13は左ネジであり、スロット15が設けられていない側の端部の雄ネジ14は右ネジである。図1に示す例では、締結ロッド5の両端に設けられた雄ネジ13,14のピッチは等しい。
このように構成された本実施形態に係るステータ1を組み立てるには、図2に示されるように、右ネジのネジ孔11を有するハウジング3を水平に配置し、ハウジング3の全てのネジ孔11に締結ロッド5の右ネジの雄ネジ14を部分的に仮締めする。この状態で、ハウジング3の上方に垂直に立ち上がる全ての締結ロッド5の上端に、貫通孔8が一致するようにステータコア2を配置し、締結ロッド5をガイドとしてステータコア2を下降させる。これにより、ステータコア2の中央孔7と貫通孔8が、ハウジング3の中央孔9とネジ孔11に一致するように位相合わせされる。
この状態で、締結ロッド5の上端は、ステータコア2の貫通孔8を貫通してステータコア2よりも上方に配置されるので、各締結ロッド5の上端にネジ孔12を一致させるように、左ネジのネジ孔12を有するハウジング4を被せる。
そして、図3に示されるように、上側のハウジング4の上方からネジ孔12にマイナスドライバ6の先端を挿入して、締結ロッド5の上端に配置されているスロット15にマイナスドライバ6を係合させ、マイナスドライバ6を通常の締結方向である右回りに回転させる。
そして、図3に示されるように、上側のハウジング4の上方からネジ孔12にマイナスドライバ6の先端を挿入して、締結ロッド5の上端に配置されているスロット15にマイナスドライバ6を係合させ、マイナスドライバ6を通常の締結方向である右回りに回転させる。
これにより、締結ロッド5がその長手軸回りに回転させられるので、締結ロッド5の下端に配置されている右ネジの雄ネジ14は、下側のハウジング3の右ネジのネジ孔11との締結が進行させられる一方、締結ロッド5の上端に配置されている左ネジの雄ネジ13も上側のハウジング4の左ネジのネジ孔12との締結が開始される。全ての締結ロッド5を、順次該締結ロッド5の長手軸回りに少しずつ回転させることにより、各締結ロッド5の両端の雄ネジ13,14とハウジング3,4のネジ孔11,12との締結が満遍なく進行し、最終的に、図4に示されるように、上下一対のハウジング3,4の間に、ステータコア2が積層方向に挟まれて圧縮された状態に固定される。
このように、本実施形態に係るステータ1によれば、締結ロッド5の両端の雄ネジ13,14と各ハウジング3,4のネジ孔11,12との締結によって、ステータコア2が両ハウジング3,4に挟まれて固定されるので、いずれのハウジング3,4にも座面を設ける必要がなく、締結ロッド5の周囲に座面形成用の空間を設けずに済む。すなわち、ハウジング3,4のネジ孔11,12の周囲に強度上必要な最小限の肉厚を確保するスペースを用意すればよいので、省スペースを図り、ステータ1を小型化することができ、該ステータ1を有する電動機を小型化することができるという利点がある。
また、締結ロッド5の一端に設けたスロット15にマイナスドライバ6の先端を係合させて右回りに回転させるだけで、締結ロッド5の両端の雄ネジ13,14をネジ孔11,12に締結させていくことができる。したがって、締結ロッド5の両端に別個にボルトを締結する場合と比較して、締結作業を簡略化し、組立作業に要する工数を削減することができるという利点もある。
また、本実施形態においては、左ネジの雄ネジ13が設けられている側の端面にスロット15を設けることにしたので、スロット15に先端を係合させたマイナスドライバ6を通常の締結方向である右回りに回転させるだけで、締結ロッド5の両端の雄ネジ13,14を一対のハウジング3,4のネジ孔11,12に同時に締結させることができ、組立作業が容易である。
なお、本実施形態においては、締結ロッド5の一端にスロット15を設けることとしたが、これに代えて、両端に設けてもよい。また、係合部としてスロット15を採用したが、これに代えて、プラスドライバ(工具)の先端を係合させることができるプラス形状の凹部、六角孔、ヘックスローブあるいは六角頭等任意の係合部を採用してもよい。
また、本実施形態においては、図5に示されるように、締結ロッド5の両端の雄ネジ16,17のピッチを異ならせ、かつ、各雄ネジ16,17が締結される一対のハウジング3,4のネジ孔18,19のピッチも異ならせることにしてもよい。
図5に示す例では、ピッチの小さい側の雄ネジ17を右ネジ、ピッチの大きい側の雄ネジ16を左ネジとし、ピッチの大きい雄ネジ16側にスロット15を設けている。
図5に示す例では、ピッチの小さい側の雄ネジ17を右ネジ、ピッチの大きい側の雄ネジ16を左ネジとし、ピッチの大きい雄ネジ16側にスロット15を設けている。
このようにすることで、ピッチの小さい側の雄ネジ17をピッチの小さい側のハウジング3のネジ孔19に仮締めし、上記と同様の組立作業を行う場合に、締結の進行に伴う締結ロッド5の下降量が小さくて済むので、他の締結ロッド5とのズレ量を小さく抑えることができ、締結し易さを向上することができるという利点がある。すなわち、1つの締結ロッド5の雄ネジ17のみのネジ孔19への締結が大きく進行すると、他の締結ロッド5が突っ張ってしまって締結することができない状態となるが、ピッチを小さくすることで、締結ロッド5の長手軸方向の移動量を低減でき、他の締結ロッド5を締結し易くすることができる。
また、本実施形態においては、図6に示されるように、締結ロッド5の両端の雄ネジ20,21の巻き数が異なっていてもよい。すなわち、最初にハウジング3に仮締めされる側の雄ネジ21の巻き数を多くしておくことにより、締結終了時において雄ネジ21が足りなくなることを防止して組み立て易さを向上することができるという利点がある。
締結ロッド5の両端の雄ネジ20,21のピッチが等しい場合には、図6に示されるように、巻き数を異ならせることにより、ネジ長さが相違するが、雄ネジ20,21のピッチが異なる場合には、巻き数を異ならせてもネジ長さは必ずしも相違しない。巻き数を異ならせることで、巻き数が多い方の雄ネジ21が仮締めされれば締結終了時に雄ネジ21が足りなくなることを防止することができる。
締結ロッド5の両端の雄ネジ20,21のピッチが等しい場合には、図6に示されるように、巻き数を異ならせることにより、ネジ長さが相違するが、雄ネジ20,21のピッチが異なる場合には、巻き数を異ならせてもネジ長さは必ずしも相違しない。巻き数を異ならせることで、巻き数が多い方の雄ネジ21が仮締めされれば締結終了時に雄ネジ21が足りなくなることを防止することができる。
また、本実施形態においては、図7に示されるように、各ハウジング3,4のネジ孔11,12のステータコア2側に配置される部分に所定の深さ寸法にわたって、雄ネジ13,14の外径寸法より若干大きな一定の内径寸法を有するガイド孔部22,23が設けられていてもよい。図7に示されるように、締結ロッド5の両端をガイド孔部22,23に部分的に収容させることで、ステータコア2と一対のハウジング3,4とを、締結ロッド5をガイドとして簡易かつ容易に位置決め状態に配置することができるという利点がある。
1 ステータ
2 ステータコア
3,4 ハウジング
5 締結ロッド
6 マイナスドライバ(工具)
8 貫通孔
11,12,18,19 ネジ孔
13,14,16,17,20,21 雄ネジ
15 スロット(係合部)
22,23 ガイド孔部
2 ステータコア
3,4 ハウジング
5 締結ロッド
6 マイナスドライバ(工具)
8 貫通孔
11,12,18,19 ネジ孔
13,14,16,17,20,21 雄ネジ
15 スロット(係合部)
22,23 ガイド孔部
Claims (7)
- 板厚方向に貫通する貫通孔を有する複数枚の鋼板を積層してなるステータコアと、
該ステータコアを積層方向に挟む位置に配置され、前記貫通孔に一致する位置に配置されるネジ孔をそれぞれ有する一対のハウジングと、
前記ステータコアの前記貫通孔を貫通し、各前記ハウジングの前記ネジ孔に締結される雄ネジを両端に有する締結ロッドとを備え、
該締結ロッドの一端の前記雄ネジが右ネジ、他端の前記雄ネジが左ネジであり、
前記締結ロッドの少なくとも一方の端面に、該締結ロッドを長手軸回りに回転させるための工具を係合させる係合部を備えるステータ。 - 前記締結ロッドの両端の前記雄ネジが異なるピッチを有する請求項1に記載のステータ。
- 前記ピッチの小さい前記雄ネジが右ネジであり、
前記係合部が、前記ピッチの大きな前記雄ネジ側の前記端面に設けられている請求項2に記載のステータ。 - 前記締結ロッドの両端の前記雄ネジが異なる巻き数を有する請求項1から請求項3のいずれかに記載のステータ。
- 前記巻き数の多い前記雄ネジが右ネジであり、
前記係合部が、前記巻き数の少ない前記雄ネジ側の前記端面に設けられている請求項4に記載のステータ。 - 前記ハウジングに設けられた前記ネジ孔の前記ステータコア側に、前記雄ネジの外径寸法より若干大きな内径寸法を有するガイド孔部が設けられている請求項1から請求項5のいずれかに記載のステータ。
- 請求項1から請求項6のいずれかに記載のステータを備える電動機。
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