JP7153423B2 - Rotating electric motor and stator manufacturing method - Google Patents

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JP7153423B2 JP2016201908A JP2016201908A JP7153423B2 JP 7153423 B2 JP7153423 B2 JP 7153423B2 JP 2016201908 A JP2016201908 A JP 2016201908A JP 2016201908 A JP2016201908 A JP 2016201908A JP 7153423 B2 JP7153423 B2 JP 7153423B2
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Description

本発明は、インナーロータ型の回転電動機に関する。 The present invention relates to an inner rotor type rotary electric motor.

回転電動機のひとつに、インナーロータ型のブラシレスモータ（以下、単に回転電動機ともいう）が知られている。回転電動機は、ロータとステータを備える。 An inner rotor type brushless motor (hereinafter also simply referred to as a rotary electric motor) is known as one of the rotary electric motors. A rotary electric motor includes a rotor and a stator.

図１（ａ）は、ステータ２の構造を示す平面図であり、図１（ｂ）はその拡大図である。ステータ２は、ステータコア１０およびフレーム３０を備える。ステータコア１０は、環状のヨーク１２と、ヨーク１２から中央方向に突起した複数のティース（歯部）１４を有する。ティース１４とティース１４の間には、スロット１６が形成される。スロットには、図示しない巻線（コイル）が巻装される。ステータコア１０は、プレス加工により切断、成形された薄型の鉄心片が積層されて構成される。複数の鉄心辺は、かしめあるいは溶着によって接合される。 FIG. 1(a) is a plan view showing the structure of the stator 2, and FIG. 1(b) is an enlarged view thereof. Stator 2 includes stator core 10 and frame 30 . The stator core 10 has an annular yoke 12 and a plurality of teeth 14 protruding from the yoke 12 toward the center. A slot 16 is formed between the teeth 14 . A wire (coil), not shown, is wound around the slot. The stator core 10 is configured by stacking thin iron core pieces cut and formed by press working. A plurality of core sides are joined by caulking or welding.

ステータコア１０は、焼き嵌め工程によってフレーム３０の嵌合部３２に嵌合される。この工程では、フレーム３０が加熱される。図１（ｂ）に示すように、フレーム３０は過熱状態において膨張し、その嵌合部３２の内径は、ステータコア１０の外径よりも大きくなる。この状態でステータコア１０がフレーム３０の嵌合部３２に挿入される。そしてフレーム３０を冷却して収縮させることにより、ステータコア１０がフレーム３０の嵌合部３２に固定される。 The stator core 10 is fitted to the fitting portion 32 of the frame 30 by a shrink fitting process. In this step, the frame 30 is heated. As shown in FIG. 1( b ), the frame 30 expands in an overheated state, and the inner diameter of the fitting portion 32 becomes larger than the outer diameter of the stator core 10 . In this state, stator core 10 is inserted into fitting portion 32 of frame 30 . By cooling and contracting the frame 30 , the stator core 10 is fixed to the fitting portion 32 of the frame 30 .

特開２０１４－８２９３５号公報JP 2014-82935 A

回転電動機は、固定子巻線に電流を流さない状態において、ロータを回転させたときに回転角に応じて脈動する抗力が発生する。これはコギングトルクと称され、回転電動機を回転制御する際の外乱となり、装置の精度低下、効率の低下、騒音、振動の原因となる。コギングトルクを低減するためには、ステータコア１０を真円に近づけることが有効である。 In a rotating electric motor, when the rotor is rotated in a state in which current is not applied to the stator windings, drag that pulsates according to the rotation angle is generated. This is called cogging torque, which becomes a disturbance when controlling the rotation of the rotary motor, and causes a decrease in accuracy, a decrease in efficiency, noise, and vibration of the device. In order to reduce the cogging torque, it is effective to make the stator core 10 closer to a perfect circle.

本発明は係る状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、真円に近いステータコアの提供にある。 The present invention has been made in such a situation, and one exemplary object of some aspects thereof is to provide a nearly circular stator core.

本発明のある態様は、ステータを備える回転電動機に関する。ステータは、フレームと、フレームの嵌合部に嵌合されたステータコアと、を備える。ステータコアは、複数のかしめ部分において積層状態でかしめ固定された複数の鉄心辺を有する。複数のかしめ部分が円周方向に不均等に配置される。 One aspect of the present invention relates to a rotary electric motor including a stator. The stator includes a frame and a stator core fitted in the fitting portion of the frame. The stator core has a plurality of core sides crimped and fixed in a laminated state at a plurality of crimped portions. A plurality of crimped portions are arranged unevenly in the circumferential direction.

本発明者は、かしめ部分の配置に応じて、ステータコアの径方向分布を変化させること、つまり真円から意図的に変形させることが可能であることを見いだした。この態様によると、複数のかしめ部分の配置を不均等に配置することにより、フレームとステータコアの嵌合後において、ステータコアを真円に近づけることができる。 The inventors have found that it is possible to change the radial distribution of the stator core, that is, to intentionally deform it from a perfect circle, depending on the arrangement of the caulked portions. According to this aspect, by arranging the plurality of caulked portions unevenly, it is possible to make the stator core closer to a perfect circle after the frame and the stator core are fitted together.

複数のかしめ部分は、フレームの嵌合部とステータコアの嵌めしろの小さい箇所に、相対的に高い密度で配置されてもよい。ステータコアは、嵌めしろが小さい箇所において、フレームから大きな力を受けるため、そのような箇所にかしめ部分を集中させることで、嵌合後にステータコアを真円に近づけることができる。 A plurality of crimped portions may be arranged at a relatively high density at a location where the fitting margin between the fitting portion of the frame and the stator core is small. Since the stator core receives a large force from the frame at locations where the fitting margin is small, by concentrating the crimped portions at such locations, the stator core can be made to be close to a perfect circle after fitting.

複数のかしめ部分は、フレームの剛性の高い箇所に集中していてもよい。ステータコアは、フレームの剛性が高い箇所において、フレームから大きな力を受けるため、そのような箇所にかしめ部分を集中させることで、嵌合後にステータコアを真円に近づけることができる。 A plurality of crimped portions may be concentrated in a rigid portion of the frame. Since the stator core receives a large force from the frame at locations where the frame has high rigidity, by concentrating the crimped portions on such locations, it is possible to make the stator core closer to a perfect circle after fitting.

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that arbitrary combinations of the above-described constituent elements and mutually replacing the constituent elements and expressions of the present invention in methods, devices, systems, etc. are also effective as aspects of the present invention.

本発明によれば、ステータコアを真円に近づけることができる。 According to the present invention, the stator core can be approximated to a perfect circle.

図１（ａ）は、ステータの構造を示す平面図であり、図１（ｂ）はその拡大図である。FIG. 1(a) is a plan view showing the structure of the stator, and FIG. 1(b) is an enlarged view thereof. 従来のステータの斜視図である。1 is a perspective view of a conventional stator; FIG. 図３（ａ）は、嵌合前において測定された、フレームの嵌合部の内径ｒＦおよびステータコアの外径ＲＣの周方向分布図であり、図３（ｂ）は、従来のステータコアの嵌合前と嵌合後において測定された外径ＲＣの周方向分布図である。FIG. 3(a) is a circumferential distribution diagram of the inner diameter r F of the fitting portion of the frame and the outer diameter R C of the stator core measured before fitting, and FIG. FIG. 4 is a circumferential distribution diagram of outer diameters R C measured before and after fitting; 図４（ａ）は、実施の形態に係るステータのステータコアの斜視図であり、図４（ｂ）はその平面図である。FIG. 4(a) is a perspective view of a stator core of the stator according to the embodiment, and FIG. 4(b) is a plan view thereof. 複数の鉄心辺のかしめ固定を説明する断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining crimping and fixing of a plurality of core sides; かしめによるステータコアの変形を説明する図である。It is a figure explaining deformation|transformation of the stator core by caulking. 図７（ａ）～（ｃ）は、ステータコアとフレームの嵌合を説明する図である。FIGS. 7(a) to 7(c) are diagrams for explaining the fitting of the stator core and the frame. 図８（ａ）～（ｃ）は、第１変形例に係るステータコアを示す図である。FIGS. 8(a) to 8(c) are diagrams showing a stator core according to a first modified example. 図９（ａ）～（ｃ）は、第２変形例に係るステータコアを示す図である。FIGS. 9A to 9C are diagrams showing a stator core according to a second modified example.

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below based on preferred embodiments with reference to the drawings. The same or equivalent constituent elements, members, and processes shown in each drawing are denoted by the same reference numerals, and duplication of description will be omitted as appropriate. Moreover, the embodiments are illustrative rather than limiting the invention, and not all features and combinations thereof described in the embodiments are necessarily essential to the invention.

本発明者らはステータについて検討した結果、以下の知見を得た。なおこの知見を当業者の一般的な認識として捉えてはならない。 As a result of studying the stator, the inventors obtained the following findings. This finding should not be regarded as general recognition of those skilled in the art.

図２は、従来のステータ２ｒの斜視図である。ステータコア１０ｒは、複数の鉄心辺２０の積層構造となっている。鉄心辺２０は電磁鋼板をプレス加工により切断、成形したものである。複数の鉄心辺２０は積層状態で、複数のかしめ部分２２において、かしめ固定されている。ステータコア１０ｒの外径をＲＣとする。 FIG. 2 is a perspective view of a conventional stator 2r. The stator core 10 r has a laminated structure of a plurality of core sides 20 . The iron core side 20 is formed by cutting and forming an electromagnetic steel sheet by press working. A plurality of core sides 20 are laminated and fixed by caulking at a plurality of caulking portions 22 . Let RC be the outer diameter of the stator core 10r.

フレーム３０は、ステータコア１０ｒを収容する嵌合部３２を備える。嵌合部３２の内径をｒＦとする。ステータコア１０ｒをフレーム３０の嵌合部３２に嵌合する前の状態では、周方向の少なくとも一部において、ＲＣ＜ｒＦが成り立っている。 The frame 30 includes a fitting portion 32 that accommodates the stator core 10r. Assume that the inner diameter of the fitting portion 32 is rF . Before the stator core 10r is fitted into the fitting portion 32 of the frame 30, R C <r F is established at least partially in the circumferential direction.

図３（ａ）は、嵌合前において測定された、フレーム３０の嵌合部３２の内径ｒＦおよびステータコア１０ｒの外径ＲＣの周方向分布図である。径ＲＣ，ｒＦはそれぞれ、周方向に４５°間隔で８方向について測定されている。 FIG. 3(a) is a circumferential distribution diagram of the inner diameter rF of the fitting portion 32 of the frame 30 and the outer diameter RC of the stator core 10r measured before fitting. The radii R C and r F are measured in eight directions at intervals of 45° in the circumferential direction.

ステータコア１０ｒを構成する鉄心辺２０の断面形状は円形であり、また厚みｄ（内径と外径の差）も周方向に実質的に均一といえる。一方、フレーム３０の断面形状は非円形であり、また厚みＤも場所ごとに大きく異なっている（たとえばＤ２＞Ｄ１）。かかる構造の違いから、ステータコア１０ｒは真円に近づけることが相対的に容易であるのに対して、フレーム３０の嵌合部３２を真円に近づけることは相対的に難しい。 The cross-sectional shape of the core side 20 forming the stator core 10r is circular, and the thickness d (the difference between the inner diameter and the outer diameter) can be said to be substantially uniform in the circumferential direction. On the other hand, the cross-sectional shape of the frame 30 is non-circular, and the thickness D varies greatly from place to place (for example, D 2 >D 1 ). Due to this difference in structure, it is relatively easy to approximate the stator core 10r to a perfect circle, whereas it is relatively difficult to approximate the fitting portion 32 of the frame 30 to a perfect circle.

このことは図３（ａ）からも確認でき、ステータコア１０ｒの外径ＲＣの方が、嵌合部３２の内径ｒＦよりも真円に近くなっている。径の最大値と最小値の差を真円度とすると、ステータコア１０ｒの外径ＲＣの真円度が１０μｍであるのに対して、フレーム３０の嵌合部３２の内径ｒＦの真円度は４００μｍであり、１桁以上異なっている。嵌合の段階において、フレーム３０の嵌合部３２の断面は偏平形状を有していると言える。 This can also be confirmed from FIG. 3( a ), and the outer diameter R C of the stator core 10 r is closer to a perfect circle than the inner diameter r F of the fitting portion 32 . Assuming that the difference between the maximum value and the minimum value of the diameter is the circularity, the circularity of the outer diameter RC of the stator core 10r is 10 μm, while the circularity of the inner diameter rF of the fitting portion 32 of the frame 30 is 10 μm. The degree is 400 μm, which differs by more than one order of magnitude. At the stage of fitting, it can be said that the cross section of the fitting portion 32 of the frame 30 has a flat shape.

図３（ｂ）は、従来のステータコア１０ｒの嵌合前と嵌合後において測定された外径ＲＣの周方向分布図である。嵌合前において真円に近かったステータコア１０ｒの外径ＲＣは、嵌合後において楕円変形（偏平）している。嵌合後のステータコア１０ｒの形状は、嵌合前の嵌合部３２の形状と類似している。このことは、フレーム３０の剛性がステータコア１０ｒの剛性に対して相対的に高過ぎると、フレーム３０が収縮過程において、ステータコア１０ｒを変形させることを意味する。 FIG. 3(b) is a circumferential distribution diagram of outer diameters RC measured before and after fitting of the conventional stator core 10r. The outer diameter RC of the stator core 10r, which was close to a perfect circle before fitting, is elliptical (flat) after fitting. The shape of the stator core 10r after fitting is similar to the shape of the fitting portion 32 before fitting. This means that if the rigidity of the frame 30 is too high relative to the rigidity of the stator core 10r, the stator core 10r will be deformed during the contraction process of the frame 30.

本発明はこの知見にもとづくものである。以下、実施の形態に係るステータ２について説明する。実施の形態に係るステータ２では、嵌合前のステータコア１０を積極的に真円からずらしておき、フレーム３０の収縮時に受ける力によって、嵌合後のステータコア１０の形状を真円に近づける。 The present invention is based on this finding. The stator 2 according to the embodiment will be described below. In the stator 2 according to the embodiment, the stator core 10 before fitting is positively deviated from a perfect circle, and the force received when the frame 30 is contracted brings the shape of the stator core 10 after fitting closer to a perfect circle.

図４（ａ）は、実施の形態に係るステータ２のステータコア１０の斜視図であり、図４（ｂ）はその平面図である。ステータコア１０は、複数のかしめ部分２２において積層状態でかしめ固定された複数の鉄心辺２０を有する。複数のかしめ部分２２は、円周方向に不均等に配置される。 FIG. 4(a) is a perspective view of the stator core 10 of the stator 2 according to the embodiment, and FIG. 4(b) is its plan view. The stator core 10 has a plurality of core sides 20 crimped and fixed in a laminated state at a plurality of crimped portions 22 . The plurality of crimped portions 22 are arranged unevenly in the circumferential direction.

図５は、複数の鉄心辺２０のかしめ固定を説明する断面図である。図５には、図４（ｂ）のＡ－Ａ’線の断面図が示される。かしめ固定は、鉄心辺２０を１枚づつ積み重ねながら、かしめ部分２２に対してかしめピン４０によって力を加えて鉄心辺２０を変形させる工程を含む。 FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining how a plurality of core sides 20 are crimped and fixed. FIG. 5 shows a cross-sectional view taken along the line A-A' in FIG. 4(b). The crimping and fixing includes a step of deforming the core sides 20 by applying force to the crimped portions 22 with the crimping pins 40 while stacking the core sides 20 one by one.

一番下の鉄心辺２０Ａのかしめ部分２２には、開口２４が設けられている。鉄心辺２０Ａに２０Ｂを重ねた状態で、かしめピン４０が、鉛直方向から径方向に傾けた外周方向に向かって打たれる。これにより外周方向への力Ｆ１が発生し、鉄心辺２０Ａと２０Ｂがかしめ固定される。続いて、鉄心辺２０Ｂの上に鉄心辺２０Ｃが積み重ねられ、かしめピン４０によって力が加えられる。この処理を繰り返すことにより、かしめ部分２２を有する積層コアが形成される。 An opening 24 is provided in the crimped portion 22 of the lowermost core side 20A. With the iron core side 20A and the iron core side 20A superimposed on each other, the caulking pin 40 is struck in the outer peripheral direction inclined radially from the vertical direction. As a result, a force F1 is generated in the outer peripheral direction, and the core sides 20A and 20B are crimped and fixed. Subsequently, the core side 20C is stacked on the core side 20B and a force is applied by the caulking pin 40 . By repeating this process, a laminated core having crimped portions 22 is formed.

図６は、かしめによるステータコア１０の変形を説明する図である。実線は、かしめによる変形前のステータコアの形状を示し、破線はかしめ後のステータコアの形状を示す。なお径方向の変形量ΔＲは模式的に表したものであり、実際の寸法を表すものではない。 FIG. 6 is a diagram illustrating deformation of the stator core 10 due to crimping. A solid line indicates the shape of the stator core before deformation by caulking, and a dashed line indicates the shape of the stator core after caulking. Note that the amount of deformation ΔR in the radial direction is a schematic representation, and does not represent an actual dimension.

かしめ処理によってかしめ部分２２には、中心から外周を向く力Ｆ１が加わる。すなわちかしめ後のステータコア１０の外径ＲＣ’は、かしめ前のステータコア１０の外径ＲＣよりも大きくなり、ステータコア１０の内径ｒＣも、かしめ前よりかしめ後の方が大きくなる。その結果、ヨーク１２の周長がかしめ前より長くなるため、ヨーク１２には周方向の引張り応力Ｆ２が発生する。なお、かしめピン４０を取り除いた後においても、引張り応力Ｆ２の一部は引張り残留応力として残る。引張り残留応力はたとえばＸ線残留応力測定装置によって測定することができる。なお、周方向の引張り残留応力が残っている箇所には、径方向の圧縮残留応力Ｆ３が残っている。 A force F1 directed from the center toward the outer periphery is applied to the crimped portion 22 by the crimping process. That is, the outer diameter R C ' of the stator core 10 after crimping is larger than the outer diameter R C of the stator core 10 before crimping, and the inner diameter r C of the stator core 10 is also larger after crimping than before crimping. As a result, the circumferential length of the yoke 12 becomes longer than before crimping, and a tensile stress F2 is generated in the yoke 12 in the circumferential direction. Even after the caulking pin 40 is removed, part of the tensile stress F2 remains as tensile residual stress. Tensile residual stress can be measured by, for example, an X-ray residual stress measuring device. Note that radial compressive residual stress F3 remains at locations where circumferential tensile residual stress remains.

ここで、図６に示すようにかしめ部分２２を周方向に不均等に配置すると、かしめ部分２２の密度が相対的に高い箇所において、変化量ΔＲが大きくなり、かしめ部分２２の密度が相対的に低い箇所において、変化量ΔＲが小さくなる。したがって、ヨーク１２に発生する周方向の引張り残留応力Ｆ２は、かしめ部分２２の密度が高い箇所において大きくなり、径方向の圧縮残留応力Ｆ３もかしめ部分２２の密度が高い箇所において大きくなる。 Here, if the crimped portions 22 are arranged unevenly in the circumferential direction as shown in FIG. The amount of change ΔR becomes smaller at a lower point. Therefore, the circumferential tensile residual stress F2 generated in the yoke 12 increases at locations where the caulked portions 22 have a high density, and the radial compressive residual stress F3 also increases at locations where the caulked portions 22 have a high density.

図７（ａ）～（ｃ）は、ステータコア１０とフレーム３０の嵌合を説明する図である。ここでは簡略化して、ステータコア１０の外径ＲＣと、フレーム３０（嵌合部３２）の内径ｒＦのみを示している。図７（ａ）は、焼き嵌め前の状態を示す。焼き嵌め前においてフレーム３０の内径ｒＦは楕円であり、図中、Ｘ軸方向に直軸を、Ｙ軸方向に短軸を有している。 FIGS. 7A to 7C are diagrams for explaining fitting between the stator core 10 and the frame 30. FIG. Here, for simplification, only the outer diameter R C of the stator core 10 and the inner diameter r F of the frame 30 (fitting portion 32) are shown. FIG. 7(a) shows the state before shrink fitting. The inner diameter rF of the frame 30 before shrink fitting is an ellipse, with the straight axis in the X-axis direction and the short axis in the Y-axis direction in the drawing.

図７（ｂ）には、フレーム３０を加熱した状態が示される。加熱によりフレーム３０は等方的に膨張する。この状態でステータコア１０は、フレーム３０の嵌合部３２に嵌め込まれる。図７（ｂ）に示すように、Ｘ軸方向に嵌めしろが大きくなっており、Ｙ軸方向の嵌めしろが小さい。 FIG. 7(b) shows a state in which the frame 30 is heated. Heating causes the frame 30 to expand isotropically. In this state, stator core 10 is fitted into fitting portion 32 of frame 30 . As shown in FIG. 7B, the fitting allowance is large in the X-axis direction and the fitting allowance in the Y-axis direction is small.

ステータコア１０の複数のかしめ部分２２は、フレーム３０の嵌合部３２とステータコア１０の嵌めしろの小さい箇所すなわちＹ軸と交差する部分に相対的に高い密度で配置され、嵌めしろの大きい箇所すなわちＸ軸と交差する部分に相対的に低い密度で配置される。これにより、図７（ａ）に示すように焼き嵌め前のステータコア１０は、Ｙ軸方向に長軸を有するように楕円変形している。 The plurality of crimped portions 22 of the stator core 10 are arranged at a relatively high density in the portion where the fitting portion 32 of the frame 30 and the stator core 10 have a small fitting allowance, that is, the portion intersecting the Y-axis, and at the portion with a large fitting allowance, that is, the X-axis. Arranged with relatively low density at the intersection of the axis. As a result, as shown in FIG. 7A, the stator core 10 before shrink-fitting is deformed into an elliptical shape having a major axis in the Y-axis direction.

フレーム３０が加熱後に冷却されると収縮する。図７（ｃ）は、冷却後の状態を示す。収縮時において嵌めしろが小さい部分１０Ａにおいてステータコア１０は大きい力Ｆ４Ａを受け、嵌めしろが大きい部分１０Ｂにおいてステータコア１０は小さい力Ｆ４Ｂを受けることとなる。図６を参照して説明したように、ステータコア１０のヨーク１２の径方向の圧縮残留応力Ｆ３は、かしめ部分２２が集中する箇所において大きくなっている。すなわちフレーム３０から相対的に大きい力Ｆ４Ａを受ける箇所１０Ａにおいて、ステータコア１０には大きい径方向の圧縮残留応力Ｆ３Ａが残っており、フレーム３０から相対的に小さい力Ｆ４Ｂを受ける箇所１０Ｂにおいて、ステータコア１０には小さい径方向の圧縮残留応力Ｆ３Ｂが残っている。これにより収縮後におけるステータコア１０を真円に近づけることができる。 When the frame 30 is cooled after being heated, it contracts. FIG. 7(c) shows the state after cooling. During contraction, the stator core 10 receives a large force F4A in the portion 10A with a small fit, and a small force F4B in the portion 10B with a large fit. As described with reference to FIG. 6, the compressive residual stress F3 in the radial direction of the yoke 12 of the stator core 10 is large at locations where the caulked portions 22 are concentrated. That is, a large radial compressive residual stress F3A remains in the stator core 10 at a location 10A that receives a relatively large force F4A from the frame 30, and a location 10B that receives a relatively small force F4B from the frame 30. , a small radial compressive residual stress F3B remains in the stator core 10 . As a result, the stator core 10 after contraction can be brought closer to a perfect circle.

図７（ｂ）を参照すると、フレーム３０が収縮時に大きな力を発生させる箇所は、フレーム３０の剛性が強い箇所と把握することができる。したがって、複数のかしめ部分２２は、フレーム３０の剛性の高い箇所に相対的に高い密度で配置されていると理解することもできる。 Referring to FIG. 7B, it can be understood that the portion where the frame 30 generates a large force when contracted is the portion where the rigidity of the frame 30 is high. Therefore, it can also be understood that the plurality of crimped portions 22 are arranged at a relatively high density in the rigid portions of the frame 30 .

以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。 The present invention has been described above based on the embodiments. It should be understood by those skilled in the art that this embodiment is merely an example, and that various modifications can be made to the combination of each component and each treatment process, and that such modifications are within the scope of the present invention. be. Such modifications will be described below.

実施の形態では、フレーム３０の嵌合部３２の断面形状が円形の場合を説明したがその限りではない。 Although the case where the cross-sectional shape of the fitting portion 32 of the frame 30 is circular has been described in the embodiment, it is not limited to this.

（第１変形例）
図８（ａ）～（ｃ）は、第１変形例に係るステータコア１０を示す図である。図８（ａ）に示すようにフレーム３０は、Ｘ軸方向とＹ軸方向において径ＲＣが大きくなっており、それらから４５°傾いた方向において径ＲＣが小さくなっている。 (First modification)
FIGS. 8A to 8C are diagrams showing a stator core 10 according to a first modified example. As shown in FIG. 8(a), the frame 30 has a larger diameter RC in the X-axis direction and the Y-axis direction, and a smaller diameter RC in a direction inclined 45° therefrom.

図８（ｂ）には、フレーム３０を加熱した状態が示される。加熱によりフレーム３０は等方的に膨張する。この状態でステータコア１０は、フレーム３０の嵌合部３２に嵌め込まれる。図８（ｂ）に示すように、Ｘ軸およびＹ軸方向の嵌めしろが大きくなっており、それらから４５°傾いた方向の嵌めしろが小さい。 FIG. 8(b) shows a state in which the frame 30 is heated. Heating causes the frame 30 to expand isotropically. In this state, stator core 10 is fitted into fitting portion 32 of frame 30 . As shown in FIG. 8(b), the fitting allowances in the X-axis and Y-axis directions are large, and the fitting allowance in the direction inclined by 45° from them is small.

ステータコア１０の複数のかしめ部分２２は、フレーム３０の嵌合部３２とステータコア１０の嵌めしろの小さい箇所すなわちＸ軸およびＹ軸から４５°傾いた部分に相対的に高い密度で配置され、嵌めしろの大きい箇所すなわちＸ軸およびＹ軸と交差する部分に相対的に低い密度で配置される。これにより、図８（ａ）に示すように焼き嵌め前のステータコア１０は、Ｘ軸およびＹ軸から４５度傾いた方向において、相対的に外径ＲＣが大きくなっている。ステータコア１０は、フレーム３０を４５°傾けた形状と把握することもできる。 The plurality of crimped portions 22 of the stator core 10 are arranged at a relatively high density in a portion where the fitting margin between the fitting portion 32 of the frame 30 and the stator core 10 is small, i.e., the portion inclined by 45° from the X axis and the Y axis. , i.e., the portions intersecting the X-axis and the Y-axis, are arranged at a relatively low density. As a result, as shown in FIG. 8(a), the stator core 10 before shrink-fitting has a relatively large outside diameter RC in the direction inclined by 45 degrees from the X-axis and the Y-axis. The stator core 10 can also be grasped as having a shape in which the frame 30 is tilted by 45°.

図８（ｃ）は、冷却後の状態を示す。収縮時において嵌めしろが小さい部分１０Ａにおいてステータコア１０は大きい力Ｆ４Ａを受け、嵌めしろが大きい部分１０Ｂにおいてステータコア１０は小さい力Ｆ４Ｂを受けることとなる。図６を参照して説明したように、ステータコア１０のヨーク１２の径方向の圧縮残留応力Ｆ３は、かしめ部分２２が集中する箇所において大きくなっている。すなわちフレーム３０から相対的に大きい力Ｆ４Ａを受ける箇所１０Ａにおいて、ステータコア１０には大きい径方向の圧縮残留応力Ｆ３Ａが残っており、フレーム３０から相対的に小さい力Ｆ４Ｂを受ける箇所１０Ｂにおいて、ステータコア１０には小さい径方向の圧縮残留応力Ｆ３Ｂが残っている。これにより収縮後におけるステータコア１０を真円に近づけることができる。 FIG. 8(c) shows the state after cooling. During contraction, the stator core 10 receives a large force F4A in the portion 10A with a small fit, and a small force F4B in the portion 10B with a large fit. As described with reference to FIG. 6, the compressive residual stress F3 in the radial direction of the yoke 12 of the stator core 10 is large at locations where the caulked portions 22 are concentrated. That is, a large radial compressive residual stress F3A remains in the stator core 10 at a location 10A that receives a relatively large force F4A from the frame 30, and a location 10B that receives a relatively small force F4B from the frame 30. , a small radial compressive residual stress F3B remains in the stator core 10 . As a result, the stator core 10 after contraction can be brought closer to a perfect circle.

（第２変形例）
フレーム３０は多角形であってもよい。図９（ａ）～（ｃ）は、第２変形例に係るステータコア１０を示す図である。図９（ａ）に示すようにフレーム３０は、Ｘ軸方向に長辺を、Ｙ軸方向に短辺を有する矩形である。 (Second modification)
Frame 30 may be polygonal. FIGS. 9A to 9C are diagrams showing a stator core 10 according to a second modified example. As shown in FIG. 9A, the frame 30 is a rectangle having long sides in the X-axis direction and short sides in the Y-axis direction.

図９（ｂ）には、フレーム３０を加熱した状態が示される。加熱によりフレーム３０は等方的に膨張する。この状態でステータコア１０は、フレーム３０の嵌合部３２に嵌め込まれる。図９（ｂ）に示すように、Ｘ軸方向の嵌めしろが大きくなっており、Ｙ軸方向の嵌めしろが小さい。 FIG. 9(b) shows a state in which the frame 30 is heated. Heating causes the frame 30 to expand isotropically. In this state, stator core 10 is fitted into fitting portion 32 of frame 30 . As shown in FIG. 9B, the fitting allowance in the X-axis direction is large, and the fitting allowance in the Y-axis direction is small.

ステータコア１０の複数のかしめ部分２２は、フレーム３０の嵌合部３２とステータコア１０の嵌めしろの小さい箇所すなわちＸ軸と交差する部分に相対的に高い密度で配置され、嵌めしろの大きい箇所すなわちＹ軸と交差する部分に相対的に低い密度で配置される。これにより、図９（ａ）に示すように焼き嵌め前のステータコア１０は、Ｙ軸方向において、相対的に外径ＲＣが大きくなっている。 The plurality of crimped portions 22 of the stator core 10 are arranged at a relatively high density in the portion where the fitting portion 32 of the frame 30 and the stator core 10 have a small fitting allowance, that is, the portion that intersects the X axis, and at the portion with a large fitting allowance, that is, the Y Arranged with relatively low density at the intersection of the axis. As a result, as shown in FIG. 9A, the stator core 10 before shrink-fitting has a relatively large outer diameter RC in the Y-axis direction.

図９（ｃ）は、冷却後の状態を示す。収縮時において嵌めしろが小さい部分１０Ａにおいてステータコア１０は大きい力Ｆ４Ａを受け、嵌めしろが大きい部分１０Ｂにおいてステータコア１０は小さい力Ｆ４Ｂを受けることとなる。図６を参照して説明したように、ステータコア１０のヨーク１２の径方向の圧縮残留応力Ｆ３は、かしめ部分２２が集中する箇所において大きくなっている。すなわちフレーム３０から相対的に大きい力Ｆ４Ａを受ける箇所１０Ａにおいて、ステータコア１０には大きい径方向の圧縮残留応力Ｆ３Ａが残っており、フレーム３０から相対的に小さい力Ｆ４Ｂを受ける箇所１０Ｂにおいて、ステータコア１０には小さい径方向の圧縮残留応力Ｆ３Ｂが残っている。これにより収縮後におけるステータコア１０を真円に近づけることができる。 FIG. 9(c) shows the state after cooling. During contraction, the stator core 10 receives a large force F4A in the portion 10A with a small fit, and a small force F4B in the portion 10B with a large fit. As described with reference to FIG. 6, the compressive residual stress F3 in the radial direction of the yoke 12 of the stator core 10 is large at locations where the caulked portions 22 are concentrated. That is, a large radial compressive residual stress F3A remains in the stator core 10 at a location 10A that receives a relatively large force F4A from the frame 30, and a location 10B that receives a relatively small force F4B from the frame 30. , a small radial compressive residual stress F3B remains in the stator core 10 . As a result, the stator core 10 after contraction can be brought closer to a perfect circle.

なおフレームの形状は特に限定されず、四角形以外の多角形を用いてもよい。 The shape of the frame is not particularly limited, and a polygon other than a quadrangle may be used.

実施の形態では、アウターステータ・インナーロータ型のモータを説明したがその限りでない。 Although the outer stator/inner rotor type motor has been described in the embodiment, the present invention is not limited to this.

以上、本発明を実施例にもとづいて説明した。本発明は上記実施形態に限定されず、種々の設計変更が可能であり、様々な変形例が可能であること、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。 The present invention has been described above based on the examples. It should be understood by those skilled in the art that the present invention is not limited to the above embodiments, and that various design changes and modifications are possible, and that such modifications are within the scope of the present invention. By the way.

２…ステータ、１０…ステータコア、１２…ヨーク、１４…ティース、１６…スロット、２０…鉄心辺、２２…かしめ部、３０…フレーム、３２…嵌合部、４０…かしめピン。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 2... Stator 10... Stator core 12... Yoke 14... Teeth 16... Slot 20... Iron core side 22... Caulking part 30... Frame 32... Fitting part 40... Caulking pin.

Claims (2)

ステータを備える回転電動機であって、
前記ステータは、
フレームと、
前記フレームの嵌合部に嵌合されたステータコアと、
を備え、
前記ステータコアは、複数のかしめ部分において積層状態でかしめ固定された複数の鉄心辺を有し、
前記複数のかしめ部分が円周方向に不均等に配置され、
前記複数のかしめ部分は、前記フレームの剛性の高い箇所に相対的に高い密度で配置されることを特徴とする回転電動機。 A rotary electric motor comprising a stator,
The stator is
a frame;
a stator core fitted to the fitting portion of the frame;
with
The stator core has a plurality of core sides that are crimped and fixed in a laminated state at a plurality of crimped portions,
The plurality of crimped portions are arranged unevenly in the circumferential direction,
The rotary electric motor, wherein the plurality of caulked portions are arranged at a relatively high density in a portion of the frame having high rigidity. ステータの製造方法であって、
複数の鉄心片を、円周方向に不均一に配置された複数のかしめ部分において積層状態でかしめ固定し、ステータコアを形成するステップと、
前記ステータコアを、フレームの偏平した嵌合部に嵌合するステップと、
を備え、
前記複数のかしめ部分は、前記フレームの前記嵌合部の短軸と交わる箇所に、相対的に高い密度で配置されることを特徴とする製造方法。 A method for manufacturing a stator,
forming a stator core by caulking and fixing a plurality of core pieces in a laminated state at a plurality of caulking portions arranged non-uniformly in the circumferential direction;
fitting the stator core into a flattened fitting portion of a frame;
with
The method of manufacturing, wherein the plurality of crimped portions are arranged at a relatively high density at a location where the short axis of the fitting portion of the frame intersects.
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