JP6857514B2 - Rotating machine stator - Google Patents

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Description

本発明は、回転電機のステータに関する。 The present invention relates to a stator of a rotary electric machine.

ハイブリッド車両や電気自動車などに使用される回転電機のステータは、環状のステータヨークと、該ステータヨークから径方向内側に等間隔で突出する複数のティースと、該ステータヨークの外周面から径方向外側に突出し、貫通孔が設けられたフランジとを有するステータコア、及び隣り合うティース間に形成されたスロット内に挿入されるコイルを備え、フランジの貫通孔に挿通されるボルトによりステータコアがハウジングに固定されている。 The stator of a rotary electric machine used in a hybrid vehicle, an electric vehicle, or the like includes an annular stator yoke, a plurality of teeth protruding inward at equal intervals in the radial direction from the stator yoke, and a radial outer side from the outer peripheral surface of the stator yoke. A stator core with a flange that protrudes into the through hole and is provided with a through hole, and a coil that is inserted into a slot formed between adjacent teeth, and the stator core is fixed to the housing by a bolt that is inserted through the through hole of the flange. ing.

特開2016−171636号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-171636

上記説明した回転電機では、ステータヨークから突出したフランジに設けられた貫通孔にボルトを挿通することで、ステータコアがハウジングに固定される。しかし、例えば特許文献1に記載のように、フランジが周方向に一定間隔で設けられた構成では、ステータコアと同材料によって形成されたステータヨークから突出したフランジのために、回転電機のトルクリプルが増大する可能性がある。例えば、図3に示すように、ステータヨーク4の外周面にフランジ6が60度間隔で設けられた回転電機1では、フランジ6があることによって磁気的な不均衡が生じ、当該磁気的な不均衡による影響をロータ2が周期的に受けるために、トルクが変動する。 In the rotary electric machine described above, the stator core is fixed to the housing by inserting a bolt into a through hole provided in a flange protruding from the stator yoke. However, as described in Patent Document 1, for example, in the configuration in which the flanges are provided at regular intervals in the circumferential direction, the torque ripple of the rotary electric machine increases due to the flange protruding from the stator yoke formed of the same material as the stator core. there's a possibility that. For example, as shown in FIG. 3, in the rotary electric machine 1 in which flanges 6 are provided on the outer peripheral surface of the stator yoke 4 at intervals of 60 degrees, the presence of the flanges 6 causes a magnetic imbalance, and the magnetic imbalance occurs. Since the rotor 2 is periodically affected by the equilibrium, the torque fluctuates.

以下、図3に示した回転電機1におけるトルクリプルの発生原理について、図4(a),(b)及び図5(a),(b)を参照して説明する。図4(a)は、フランジ6がない回転電機のロータ及びステータの2つの磁極部に対応する部分を軸方向から見た概念図であり、図4(b)は、図4(a)の構成に対応した1周期のトルク変化を示すグラフである。図5(a)は、図3に示した回転電機1のロータ2及びステータ3の2つの磁極部に対応する部分を軸方向から見た概念図であり、図5(b)は、図5(a)の構成に対応した1周期のトルク変化を示すグラフである。 Hereinafter, the principle of generating torque ripple in the rotary electric machine 1 shown in FIG. 3 will be described with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b) and FIGS. 5 (a) and 5 (b). FIG. 4 (a) is a conceptual diagram of a portion corresponding to two magnetic pole portions of a rotary electric machine rotor and a stator without a flange 6, and FIG. 4 (b) is a conceptual diagram of FIG. 4 (a). It is a graph which shows the torque change of 1 cycle corresponding to the structure. 5 (a) is a conceptual diagram of a portion of the rotary electric machine 1 shown in FIG. 3 corresponding to the two magnetic pole portions of the rotor 2 and the stator 3, and FIG. 5 (b) is a conceptual diagram of the portion corresponding to the two magnetic pole portions. It is a graph which shows the torque change of one cycle corresponding to the structure of (a).

図4(a)に示すように、ステータ3の各相(U相、V相、W相)からみると、1周期の間にロータ2の磁極部は2回(N極、S極)通過する。各相でトルクピークをもつため、1周期のトルク変化には、図4(b)に示すように、6回(=3相×2磁極部)のトルクピークがある。このトルクリプルは基本次数であり不可避な変動分であるが、この他にも磁気的な不均衡があれば、その次数のトルクリプルが生じる。図3に示したフランジ6は、ステータヨーク4(ステータコア)と同材料の電磁鋼材によって形成されており、ステータヨーク4の外周面の一部に設けられているため、フランジ6が磁気的な不均衡の原因となる。 As shown in FIG. 4A, when viewed from each phase (U phase, V phase, W phase) of the stator 3, the magnetic pole portion of the rotor 2 passes twice (N pole, S pole) in one cycle. To do. Since each phase has a torque peak, the torque change in one cycle has a torque peak of 6 times (= 3 phases × 2 magnetic pole portions) as shown in FIG. 4 (b). This torque ripple is a basic order and is an unavoidable fluctuation, but if there is another magnetic imbalance, torque ripple of that order will occur. The flange 6 shown in FIG. 3 is formed of an electromagnetic steel material of the same material as the stator yoke 4 (stator core), and is provided on a part of the outer peripheral surface of the stator yoke 4, so that the flange 6 is magnetically non-magnetic. It causes equilibrium.

フランジ6は60度の一定間隔で設けられているため、図5(a)に示すように、ステータ3の特定相(図5(a)ではV相)の上にフランジ6が位置する。このため、当該特定相のステータヨーク4側は磁束が流れやすくなり、他の2相(図5(a)ではU相、W相)のステータヨーク4側は相対的に磁束が流れにくくなる。その結果、磁気的な不均衡が生じる。このように、一定間隔に設けられたフランジ6による磁気的な不均衡のためにトルクが変動する。図3に示した例では、1つ当たりのフランジ6に対してロータ2の磁極部は2回(N極、S極)通過し、フランジ6が60度間隔で6個設けられているため、12次(=360度/60度×2磁極部)のトルクリプルが生じる。その結果、図5(b)に示すように、図4(b)に示した基本次数のトルクリプルに加え、12次のトルクリプルが合成されたトルクリプルが発生する。 Since the flanges 6 are provided at regular intervals of 60 degrees, the flanges 6 are located on the specific phase of the stator 3 (V phase in FIG. 5A) as shown in FIG. 5A. Therefore, the magnetic flux easily flows on the stator yoke 4 side of the specific phase, and the magnetic flux is relatively difficult to flow on the stator yoke 4 side of the other two phases (U phase and W phase in FIG. 5A). The result is a magnetic imbalance. In this way, the torque fluctuates due to the magnetic imbalance caused by the flanges 6 provided at regular intervals. In the example shown in FIG. 3, the magnetic poles of the rotor 2 pass twice (N pole and S pole) with respect to each flange 6, and six flanges 6 are provided at intervals of 60 degrees. Twelve-order (= 360 degrees / 60 degrees x 2 magnetic poles) torque ripple occurs. As a result, as shown in FIG. 5 (b), in addition to the torque ripple of the basic order shown in FIG. 4 (b), a torque ripple in which the 12th order torque ripple is combined is generated.

上記説明したトルクリプルはロータ2の円環振動の主要因であるため、トルクリプルを低減できればロータ2の振動及びノイズをさらに抑えることができる。このため、回転電機を搭載した車両の静粛性を向上するためには、トルクリプルの低減が求められる。また、トルクリプルを低減できれば回転電機のトルクが向上する。 Since the torque ripple described above is the main cause of the annular vibration of the rotor 2, if the torque ripple can be reduced, the vibration and noise of the rotor 2 can be further suppressed. Therefore, in order to improve the quietness of the vehicle equipped with the rotary electric machine, it is required to reduce the torque ripple. Further, if the torque ripple can be reduced, the torque of the rotary electric machine is improved.

本発明の目的は、トルクリプルを低減可能な回転電機のステータを提供することである。 An object of the present invention is to provide a stator of a rotary electric machine capable of reducing torque ripple.

上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、
環状のステータヨーク(例えば、後述の実施形態でのステータヨーク33)と、該ステータヨークから径方向一方に等間隔で突出する複数のティース(例えば、後述の実施形態でのティース34)と、該ステータヨークから径方向他方に突出し、ボルトによりハウジング(例えば、後述の実施形態でのハウジング40)と締結するための貫通孔(例えば、後述の実施形態での貫通穴37)が設けられた複数のフランジ(例えば、後述の実施形態でのフランジ36)と、を有するステータコア(例えば、後述の実施形態でのステータコア31)と、
隣り合う前記ティース間に形成されたスロット(例えば、後述の実施形態でのスロット35)内に挿入されるコイル(例えば、後述の実施形態でのコイル32)と、を備えた回転電機(例えば、後述の実施形態での回転電機10)のステータ(例えば、後述の実施形態でのステータ30)であって、
前記ステータヨークの周方向に配置される前記複数のフランジは、前記周方向で隣り合うフランジの周方向位相差が全周にわたり均等な配置からずれて配置されており、
前記複数のフランジのうちの前記周方向で隣り合うフランジの周方向位相差は2つの値を有し、
前記ステータヨークの前記径方向他方の外周には、第1の周方向位相差(例えば、後述の実施形態での周方向位相差θ1)を有するフランジの配置と、第2の周方向位相差(例えば、後述の実施形態での周方向位相差θ2)を有するフランジの配置とが全周にわたって交互に行われ、
前記ステータヨークの前記径方向他方の外周の全周にわたって設けられる前記複数のフランジの個数が2N個である場合、
前記第1の周方向位相差は「360/8N×5」度であり、前記第2の周方向位相差は「360/8N×3」度であり、
前記回転電機の極対数は2Nである。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is
An annular stator yoke (for example, the stator yoke 33 in the embodiment described later), a plurality of teeth protruding from the stator yoke in one radial direction at equal intervals (for example, the teeth 34 in the embodiment described later), and the like. A plurality of through holes (for example, through holes 37 in the embodiment described later) for projecting from the stator yoke in the other direction in the radial direction and for fastening with the housing (for example, the housing 40 in the embodiment described later) by bolts. A stator core having a flange (for example, the flange 36 in the embodiment described later) and a stator core (for example, the stator core 31 in the embodiment described later).
A rotary electric machine (for example, a rotary electric machine) including a coil (for example, a coil 32 in the embodiment described later) inserted into a slot (for example, a slot 35 in the embodiment described later) formed between the adjacent teeth. It is a stator of the rotary electric machine 10) in the embodiment described later (for example, the stator 30 in the embodiment described later).
The plurality of flanges arranged in the circumferential direction of the stator yoke are arranged so that the circumferential phase difference of the flanges adjacent to each other in the circumferential direction deviates from the uniform arrangement over the entire circumference .
The circumferential phase difference of the flanges adjacent to each other in the circumferential direction among the plurality of flanges has two values.
On the outer periphery of the other radial direction of the stator yoke, a flange having a first circumferential phase difference (for example, the circumferential phase difference θ1 in the embodiment described later) and a second circumferential phase difference (for example) For example, the arrangement of the flanges having the circumferential phase difference θ2) in the embodiment described later is alternately performed over the entire circumference.
When the number of the plurality of flanges provided over the entire circumference of the other outer circumference of the stator yoke in the radial direction is 2N.
The first circumferential phase difference is "360 / 8N x 5" degrees, and the second circumferential phase difference is "360 / 8N x 3" degrees.
The number of pole pairs of the rotary electric machine is 2N.

請求項に記載の発明は、請求項に記載の発明において、
前記ステータコアは、複数の鋼板が積層されることで構成された鋼板積層体が、互いに異なる周方向位相となるように前記Nの倍数回、転積して構成される。
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1 .
The stator core is formed by laminating a steel plate laminate formed by laminating a plurality of steel plates with multiple times of N so as to have different circumferential phases from each other.

請求項1の発明によれば、フランジの周方向にわたる位置が均等でないため、フランジが起因した磁気的な不均衡によって生じたトルクリプルを、異なるフランジによるトルクリプルで打ち消すことができる。その結果、回転電機のトルクリプルを低減できる。 According to the invention of claim 1, since the positions of the flanges in the circumferential direction are not uniform, the torque ripple caused by the magnetic imbalance caused by the flange can be canceled by the torque ripple by different flanges. As a result, the torque ripple of the rotary electric machine can be reduced.

請求項の発明によれば、フランジが起因した磁気的な不均衡によって生じたトルクリプルと、第1の周方向位相差又は第2の周方向位相差を有するフランジによるトルクリプルとの間には位相差があるため、双方のトルクリプルが合成されると互いに打ち消し合う。このため、回転電機のトルクリプルを低減できる。 According to the invention of claim 1 , there is a position between the torque ripple caused by the magnetic imbalance caused by the flange and the torque ripple caused by the flange having the first circumferential phase difference or the second circumferential phase difference. Due to the phase difference, when both torque ripples are combined, they cancel each other out. Therefore, the torque ripple of the rotary electric machine can be reduced.

請求項の発明によれば、「360/8N×5」度又は「360/8N×3」度の周方向位相差を有する2つのフランジによるトルクリプルには略180度の位相差があるため、フランジが起因した磁気的な不均衡によって生じたトルクリプルは互いに相殺される。このため、トルクリプルの低減率を最大化できる。 According to the invention of claim 1, the torque ripple due to the two flanges having a circumferential phase difference of "360 / 8N x 5" degrees or "360 / 8N x 3" degrees has a phase difference of about 180 degrees. The torque ripples caused by the magnetic imbalance caused by the flanges cancel each other out. Therefore, the reduction rate of torque ripple can be maximized.

請求項の発明によれば、ステータコアの歪み軽減やステータコアの磁気特性の均一化を実現可能な転積を、単一種類の鋼板によって行うことができる。 According to the second aspect of the present invention, the transfer product capable of reducing the distortion of the stator core and making the magnetic characteristics of the stator core uniform can be performed by using a single type of steel plate.

一実施形態の回転電機の径方向断面図である。It is a radial sectional view of the rotary electric machine of one embodiment. 図1に示した回転電機のロータ及びステータの3つの磁極部に対応する部分を軸方向から見た概念図及び1周期のトルク変化を示すグラフである。It is a conceptual diagram which saw the part corresponding to the three magnetic pole portions of the rotor and the stator of the rotary electric machine shown in FIG. 1 from the axial direction, and is the graph which shows the torque change in one cycle. フランジが等間隔に設けられた回転電機の径方向断面図である。It is a radial cross-sectional view of a rotary electric machine in which flanges are provided at equal intervals. (a)は、フランジがない回転電機のロータ及びステータの2つの磁極部に対応する部分を軸方向から見た概念図であり、(b)は、(a)の構成に対応した1周期のトルク変化を示すグラフである。(A) is a conceptual diagram of a portion corresponding to two magnetic pole portions of a rotary electric machine rotor and a stator without a flange as viewed from the axial direction, and (b) is a one-cycle cycle corresponding to the configuration of (a). It is a graph which shows the torque change. (a)は、図3に示した回転電機のロータ及びステータの2つの磁極部に対応する部分を軸方向から見た概念図であり、(b)は、(a)の構成に対応した1周期のトルク変化を示すグラフである。(A) is a conceptual diagram of a portion corresponding to two magnetic pole portions of the rotor and the stator of the rotary electric machine shown in FIG. 3 as viewed from the axial direction, and FIG. 3B is a conceptual diagram corresponding to the configuration of (a) 1. It is a graph which shows the torque change of a period.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings shall be viewed in the direction of the reference numerals.

図1は、一実施形態の回転電機の径方向断面図である。図1に示す回転電機10は、ロータ20と、ロータ20の径方向外側に僅かな隙間を介して対向配置されるステータ30と、ステータ30を内部に収容して固定するハウジング40とを備える。回転電機10は、ステータ30のティース34に巻回されたコイル32に通電することによりロータ20が回転するように構成されている。 FIG. 1 is a radial cross-sectional view of the rotary electric machine of one embodiment. The rotary electric machine 10 shown in FIG. 1 includes a rotor 20, a stator 30 which is arranged so as to face each other on the radial outer side of the rotor 20 with a slight gap, and a housing 40 which houses and fixes the stator 30 inside. The rotary electric machine 10 is configured to rotate the rotor 20 by energizing the coil 32 wound around the teeth 34 of the stator 30.

ロータ20は、ハウジング40に回転自在に支承される回転軸21と、回転軸21の外周面に固定されたロータコア22と、ロータコア22に埋め込まれた複数の永久磁石24とを有した、いわゆる永久磁石埋め込み型回転電機(IPMモータ)のロータである。 The rotor 20 has a rotating shaft 21 rotatably supported by the housing 40, a rotor core 22 fixed to the outer peripheral surface of the rotating shaft 21, and a plurality of permanent magnets 24 embedded in the rotor core 22, so-called permanent. It is a rotor of a magnet-embedded rotary electric machine (IPM motor).

ロータコア22は、略同一形状の電磁鋼板を複数枚積層して形成され、略円環形状を有する。各電磁鋼板は、その中央部に回転軸21が挿通する軸挿通孔26を有するとともに、その外周部には、一対の磁石挿入孔23,23が、周方向に所定の間隔で複数形成されている。また、一対の磁石挿入孔23,23は、ロータコア22のステータ30との対向面である外周面に向かって広がる略V字形状を有している。 The rotor core 22 is formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates having substantially the same shape, and has a substantially annular shape. Each electrical steel sheet has a shaft insertion hole 26 through which the rotating shaft 21 is inserted in the central portion thereof, and a plurality of pair of magnet insertion holes 23, 23 are formed in the outer peripheral portion thereof at predetermined intervals in the circumferential direction. There is. Further, the pair of magnet insertion holes 23, 23 have a substantially V-shape extending toward the outer peripheral surface of the rotor core 22 facing the stator 30.

なお、電磁鋼板は磁性材料によって形成され、一対の磁石挿入孔23,23に挿入された2つの永久磁石24,24が組となって1つの磁極部25を構成する。すなわち、1つの磁極部25を構成する一対の磁石挿入孔23,23には磁化方向が同じ2つの永久磁石24,24が挿入され、周方向で交互に磁極が反転するよう永久磁石が挿入される。例えば、図1に示すように、磁極部25aの外周側がN極とすると、隣接する磁極部25bは、その外周側がS極となるように、永久磁石24が磁石挿入孔23に挿入されて構成されている。 The electrical steel sheet is made of a magnetic material, and two permanent magnets 24, 24 inserted into the pair of magnet insertion holes 23, 23 form a pair to form one magnetic pole portion 25. That is, two permanent magnets 24, 24 having the same magnetization direction are inserted into the pair of magnet insertion holes 23, 23 constituting one magnetic pole portion 25, and the permanent magnets are inserted so that the magnetic poles are alternately inverted in the circumferential direction. The magnet. For example, as shown in FIG. 1, assuming that the outer peripheral side of the magnetic pole portion 25a is the north pole, the adjacent magnetic pole portion 25b is configured such that the permanent magnet 24 is inserted into the magnet insertion hole 23 so that the outer peripheral side thereof is the south pole. Has been done.

ステータ30は、ステータコア31と、コイル32とを有する。 The stator 30 has a stator core 31 and a coil 32.

ステータコア31は、複数の鋼板積層体が互いに異なる周方向位相となるように転積(回転積層:Rotational buildup)して構成されている。鋼板積層体は、電磁鋼板等の複数の鋼板が積層されて形成されている。積厚は同一であってもよく、異なっていてもよい。なお、鋼板積層体を構成する鋼板には、その片面若しくは両面に、軸方向で隣り合う鋼板同士が導通しないように図示しない絶縁層が設けられている。 The stator core 31 is configured by laminating (rotational buildup) of a plurality of steel plate laminates so as to have different circumferential phases from each other. The steel plate laminate is formed by laminating a plurality of steel plates such as electromagnetic steel plates. The product thickness may be the same or different. The steel plate constituting the steel plate laminate is provided with an insulating layer (not shown) on one side or both sides of the steel plate so that adjacent steel plates in the axial direction do not conduct with each other.

各鋼板は、環状のステータヨーク33と、ステータヨーク33から径方向内側に等間隔で突出する複数のティース34と、隣り合うティース34間に周方向に等間隔で形成されたスロット35と、ステータヨーク33から径方向外側に突出し、貫通穴27が設けられたフランジ36とを有する板状部材であり、電磁鋼板をプレス抜きすることで形成されている。本実施形態では、ステータヨーク33の周方向全周にわたって、2N個(但し、Nは2以上の自然数)、すなわち4以上の偶数個のフランジ36が設けられている。図1に示した例は、N=3の場合である。 Each steel plate has an annular stator yoke 33, a plurality of teeth 34 projecting radially inward from the stator yoke 33 at equal intervals, slots 35 formed between adjacent teeth 34 at equal intervals in the circumferential direction, and a stator. It is a plate-shaped member having a flange 36 protruding outward in the radial direction from the yoke 33 and having a through hole 27, and is formed by pressing out an electromagnetic steel plate. In the present embodiment, 2N flanges (where N is a natural number of 2 or more), that is, an even number of flanges 36 of 4 or more are provided over the entire circumference of the stator yoke 33 in the circumferential direction. The example shown in FIG. 1 is the case of N = 3.

複数の鋼板を積層して形成した鋼板積層体を複数積層すると、ステータコア13には、軸方向に貫通する複数のスロット14が周方向に等間隔で形成される。スロット35には、ティース34に巻装された図示しない巻線によって形成されたコイル32が挿入される。 When a plurality of steel plate laminates formed by laminating a plurality of steel plates are laminated, a plurality of slots 14 penetrating in the axial direction are formed in the stator core 13 at equal intervals in the circumferential direction. A coil 32 formed by a winding (not shown) wound around the teeth 34 is inserted into the slot 35.

また、鋼板積層体を複数積層すると、ステータコア13の各フランジ36には、軸方向に貫通する貫通穴37が形成される。ステータコア13は、図示しないボルトを貫通穴37に挿通してハウジング40と締結することで、ハウジング40に固定される。なお、フランジ36は、外径側に向かうに従い、軸方向に見た回転電機10の中心Oと貫通穴37を結ぶ仮想直線ILに近づく一対の傾斜面36d,36eを有する。 Further, when a plurality of steel plate laminates are laminated, through holes 37 penetrating in the axial direction are formed in each flange 36 of the stator core 13. The stator core 13 is fixed to the housing 40 by inserting a bolt (not shown) into the through hole 37 and fastening the stator core 13 to the housing 40. The flange 36 has a pair of inclined surfaces 36d and 36e that approach the virtual straight line IL connecting the center O of the rotary electric machine 10 and the through hole 37 as viewed in the axial direction toward the outer diameter side.

本実施形態では、ステータヨーク33の周方向に配置された6つ(2N個)のフランジ36は、等間隔ではなく、周方向で隣り合うフランジ36の周方向位相差がステータヨーク33の全周にわたり均等な配置からずれて配置されている。すなわち、6つのフランジ36のうちの周方向で隣り合うフランジ36の周方向位相差は75度(=360度/8N×5)と45度(=360度/8N×3)といった2つの値を有し、75度の周方向位相差θ1を有するフランジ36の配置と、45度の周方向位相差θ2を有するフランジ36の配置とが、ステータヨーク33の全周にわたって交互に行われている。なお、隣り合うフランジ36の周方向位相差は、軸方向に見た回転電機10の中心Oと各フランジ36の貫通穴37を結ぶ2本の仮想直線ILが形成する角度である。 In the present embodiment, the six (2N) flanges 36 arranged in the circumferential direction of the stator yoke 33 are not at equal intervals, and the circumferential phase difference between the flanges 36 adjacent to each other in the circumferential direction is the entire circumference of the stator yoke 33. It is arranged so as to deviate from the even arrangement. That is, the circumferential phase difference of the flanges 36 adjacent to each other in the circumferential direction among the six flanges 36 has two values such as 75 degrees (= 360 degrees / 8N × 5) and 45 degrees (= 360 degrees / 8N × 3). The arrangement of the flange 36 having a circumferential phase difference θ1 of 75 degrees and the arrangement of the flange 36 having a circumferential phase difference θ2 of 45 degrees are alternately performed over the entire circumference of the stator yoke 33. The circumferential phase difference between the adjacent flanges 36 is an angle formed by two virtual straight lines IL connecting the center O of the rotary electric machine 10 and the through holes 37 of each flange 36 as viewed in the axial direction.

このように、本実施形態では、周方向で隣り合うフランジ36の周方向位相差を均等とせず、均等である場合の周方向位相差θ0(60度=360度/2N)から所定値θ進んだ周方向位相差θ1(75度=360度/8N×5)と、同所定値θ遅れた周方向位相差θ2(45度=360度/8N×3)とが交互に並ぶように、偶数個(2N個)のフランジ36がステータヨーク33の全周にわたって配置されている。当該構成によれば、1つのフランジ36が起因した磁気的な不均衡によって生じたトルクリプルと、周方向で隣り合うフランジ36が起因した磁気的な不均衡によって生じたトルクリプルとの間には位相差が生じる。 As described above, in the present embodiment, the circumferential phase differences of the flanges 36 adjacent to each other in the circumferential direction are not equalized, and the predetermined value θ advances from the circumferential phase difference θ0 (60 degrees = 360 degrees / 2N) when they are equal. Even numbers such that the circumferential phase difference θ1 (75 degrees = 360 degrees / 8N × 5) and the circumferential phase difference θ2 (45 degrees = 360 degrees / 8N × 3) delayed by the same predetermined value θ are arranged alternately. Two (2N) flanges 36 are arranged over the entire circumference of the stator yoke 33. According to this configuration, there is a phase difference between the torque ripple caused by the magnetic imbalance caused by one flange 36 and the torque ripple caused by the magnetic imbalance caused by the flanges 36 adjacent to each other in the circumferential direction. Occurs.

隣り合うフランジ36が起因した2つのトルクリプル間の位相差Δは、以下の式(1)によって求められる。但し、θは、2N個のフランジ36が均等配置された場合の周方向位相差θ0−周方向位相差θ2であり、Pはロータの極対数であり、定数2はトルクリプル次数が2次であることによる。
Δ=θ×P×2 …(1)
The phase difference Δ between the two torque ripples caused by the adjacent flanges 36 is obtained by the following equation (1). However, θ is the circumferential phase difference θ0 − circumferential phase difference θ2 when 2N flanges 36 are evenly arranged, P is the polar logarithm of the rotor, and the constant 2 is the torque ripple order of the second order. It depends.
Δ = θ × P × 2… (1)

図1に示した例では、θ=15度、P=6であるため、Δ=180度となる。すなわち、図2に示すように、フランジ36aが起因したトルクリプル101aと、フランジ36aに対して45度(=360度/8N×3)の周方向位相差θ2を有したフランジ36bが起因したトルクリプル101bとの間には略180度の位相差があるため、双方のトルクリプル101a,101bは互いに相殺される。このため、トルクリプルの低減率を最大化できる。なお、フランジ36cが起因したトルクリプルと、フランジ36bに対して75度(=360度/8N×5)の周方向位相差θ1を有したフランジ36bが起因したトルクリプルとの間にも略180度の位相差があるため、双方のトルクリプルは互いに相殺されるとの説明も同じ意味である。 In the example shown in FIG. 1, since θ = 15 degrees and P = 6, Δ = 180 degrees. That is, as shown in FIG. 2, the torque ripple 101a caused by the flange 36a and the torque ripple 101b caused by the flange 36b having a circumferential phase difference θ2 of 45 degrees (= 360 degrees / 8N × 3) with respect to the flange 36a. Since there is a phase difference of about 180 degrees between the two torque ripples 101a and 101b, both torque ripples 101a and 101b cancel each other out. Therefore, the reduction rate of torque ripple can be maximized. The torque ripple caused by the flange 36c and the torque ripple caused by the flange 36b having a circumferential phase difference θ1 of 75 degrees (= 360 degrees / 8N × 5) with respect to the flange 36b are also approximately 180 degrees. The explanation that both torque ripples cancel each other out due to the phase difference has the same meaning.

このように、本実施形態では、1つのフランジ36によって生じたトルクリプルと、周方向で隣り合うフランジ36によって生じたトルクリプルとの間には180度の位相差があり、双方のトルクリプルが合成されると互いに打ち消し合う。その結果、回転電機10の出力トルクに含まれるフランジ36が起因したトルクリプルは低減される。 As described above, in the present embodiment, there is a phase difference of 180 degrees between the torque ripple generated by one flange 36 and the torque ripple generated by the flanges 36 adjacent to each other in the circumferential direction, and both torque ripples are combined. And cancel each other out. As a result, the torque ripple caused by the flange 36 included in the output torque of the rotary electric machine 10 is reduced.

また、図1に示す本実施形態の回転電機10では、周方向位相差θ1を有するフランジ36の配置と、周方向位相差θ2を有するフランジ36の配置とが、ステータヨーク33の全周にわたって交互に行われている。このため、複数の鋼板積層体を転積する際には、θ1+θ2毎に、「360/(θ1+θ2)」回又はその倍数回、転積する。したがって、本実施形態では、ステータコア31の歪み軽減や磁気特性の均一化を実現可能な転積を、単一種類の鋼板によって行うことができる。 Further, in the rotary electric machine 10 of the present embodiment shown in FIG. 1, the arrangement of the flange 36 having the circumferential phase difference θ1 and the arrangement of the flange 36 having the circumferential phase difference θ2 alternate over the entire circumference of the stator yoke 33. It is done in. Therefore, when a plurality of steel plate laminates are transposed, they are transposed "360 / (θ1 + θ2)" times or a multiple thereof every θ1 + θ2. Therefore, in the present embodiment, the transfer product capable of reducing the distortion of the stator core 31 and making the magnetic characteristics uniform can be performed by using a single type of steel plate.

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、上記実施形態では、フランジ36の個数が2N個である場合の周方向位相差θ1が「360度/8N×5」度(=75度)、周方向位相差θ2が「360度/8N×3」度(=45度)である構成を例に説明したが、例えば、周方向位相差θ1が「360度/12N×7」度(=70度)、周方向位相差θ2が「360度/12N×7」度(=50度)の構成であっても良い。但し、この場合、周方向で隣り合うフランジ36が起因したトルクリプルの間の位相差は180度ではないため、上記実施形態の例に比べ、トルクリプルの低減率は低下する。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified, improved, and the like. For example, in the above embodiment, when the number of flanges 36 is 2N, the circumferential phase difference θ1 is “360 degrees / 8N × 5” degrees (= 75 degrees), and the circumferential phase difference θ2 is “360 degrees / 8N”. The configuration of x3 degrees (= 45 degrees) has been described as an example. For example, the circumferential phase difference θ1 is “360 degrees / 12N × 7” degrees (= 70 degrees), and the circumferential phase difference θ2 is “360 degrees”. The configuration may be degrees / 12N × 7 ”degrees (= 50 degrees). However, in this case, since the phase difference between the torque ripples caused by the flanges 36 adjacent to each other in the circumferential direction is not 180 degrees, the reduction rate of the torque ripples is lower than that of the example of the above embodiment.

なお、フランジ36の個数を3つに削減して均等配置すれば、フランジの数が減った分トルクリプルは小さくなるが、ステータコア31とハウジング40との締結数が減るため、ステータコア31の固定力は低下する。 If the number of flanges 36 is reduced to three and evenly arranged, the torque ripple is reduced by the reduction in the number of flanges, but the number of fastenings between the stator core 31 and the housing 40 is reduced, so that the fixing force of the stator core 31 is reduced. descend.

また、磁石挿入孔23は一対で略V字形状としているが、磁極の構成として、一対に限るものでは無く、1つや3つ以上でも良いし、V字以外の直線状配置等でも良い。 Further, although the magnet insertion holes 23 are paired and have a substantially V-shaped shape, the structure of the magnetic poles is not limited to a pair, and may be one, three or more, or a linear arrangement other than the V-shape.

10 回転電機
20 ロータ
21 回転軸
22 ロータコア
23 磁石挿入孔
24 永久磁石
25,25a,25b 磁極部
30 ステータ
31 ステータコア
32 コイル
33 ステータヨーク
33a 外周面
34 ティース
35 スロット
36 フランジ
37 貫通穴
40 ハウジング
10 Rotating electric machine 20 Rotor 21 Rotating shaft 22 Rotor core 23 Magnet insertion hole 24 Permanent magnet 25, 25a, 25b Magnetic pole 30 Stator 31 Stator core 32 Coil 33 Stator yoke 33a Outer peripheral surface 34 Teeth 35 Slot 36 Flange 37 Through hole 40 Housing

Claims (2)

環状のステータヨークと、該ステータヨークから径方向一方に等間隔で突出する複数のティースと、該ステータヨークから径方向他方に突出し、ボルトによりハウジングと締結するための貫通孔が設けられた複数のフランジと、を有するステータコアと、
隣り合う前記ティース間に形成されたスロット内に挿入されるコイルと、を備えた回転電機のステータであって、
前記ステータヨークの周方向に配置される前記複数のフランジは、前記周方向で隣り合うフランジの周方向位相差が全周にわたり均等な配置からずれて配置されており、
前記複数のフランジのうちの前記周方向で隣り合うフランジの周方向位相差は2つの値を有し、
前記ステータヨークの前記径方向他方の外周には、第1の周方向位相差を有するフランジの配置と、第2の周方向位相差を有するフランジの配置とが全周にわたって交互に行われ、
前記ステータヨークの前記径方向他方の外周の全周にわたって設けられる前記複数のフランジの個数が2N個である場合、
前記第1の周方向位相差は「360/8N×5」度であり、前記第2の周方向位相差は「360/8N×3」度であり、
前記回転電機の極対数は2Nである、回転電機のステータ。
An annular stator yoke, a plurality of teeth protruding from the stator yoke in one radial direction at equal intervals, and a plurality of teeth protruding from the stator yoke in the other radial direction and provided with through holes for fastening to the housing with bolts. With a flange, with a stator core,
A stator of a rotary electric machine provided with a coil inserted into a slot formed between adjacent teeth.
The plurality of flanges arranged in the circumferential direction of the stator yoke are arranged so that the circumferential phase difference of the flanges adjacent to each other in the circumferential direction deviates from the uniform arrangement over the entire circumference .
The circumferential phase difference of the flanges adjacent to each other in the circumferential direction among the plurality of flanges has two values.
On the outer periphery of the other radial direction of the stator yoke, the arrangement of the flange having the first circumferential phase difference and the arrangement of the flange having the second circumferential phase difference are alternately performed over the entire circumference.
When the number of the plurality of flanges provided over the entire circumference of the other outer circumference of the stator yoke in the radial direction is 2N.
The first circumferential phase difference is "360 / 8N x 5" degrees, and the second circumferential phase difference is "360 / 8N x 3" degrees.
The stator of the rotary electric machine, the number of pole pairs of the rotary electric machine is 2N .
請求項に記載の回転電機のステータであって、
前記ステータコアは、複数の鋼板が積層されることで構成された鋼板積層体が、互いに異なる周方向位相となるように前記Nの倍数回、転積して構成された、回転電機のステータ。
The stator of the rotary electric machine according to claim 1.
The stator core is a stator of a rotary electric machine, which is formed by laminating a steel plate laminate formed by laminating a plurality of steel plates with each other in multiples of N so as to have different circumferential phases.
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JP2005057886A (en) * 2003-08-04 2005-03-03 Honda Motor Co Ltd Stator
JP2006262658A (en) * 2005-03-18 2006-09-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Motor
JP2006311738A (en) * 2005-04-28 2006-11-09 Mitsubishi Electric Corp Permanent magnet synchronous motor and its manufacturing method
JP5258190B2 (en) * 2006-12-01 2013-08-07 オリエンタルモーター株式会社 Laminated iron core structure of stepping motor
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