WO2017085873A1 - 回転電機 - Google Patents

回転電機 Download PDF

Info

Publication number
WO2017085873A1
WO2017085873A1 PCT/JP2015/082739 JP2015082739W WO2017085873A1 WO 2017085873 A1 WO2017085873 A1 WO 2017085873A1 JP 2015082739 W JP2015082739 W JP 2015082739W WO 2017085873 A1 WO2017085873 A1 WO 2017085873A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
stator core
axial
stator
cylindrical
axial end
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/082739
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
眞一郎 南
和徳 田中
恭子 東野
義博 篠坂
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to US15/766,863 priority Critical patent/US10644560B2/en
Priority to MX2018005964A priority patent/MX2018005964A/es
Priority to EP15908812.9A priority patent/EP3379699A4/en
Priority to CN201580084563.6A priority patent/CN108292875B/zh
Priority to PCT/JP2015/082739 priority patent/WO2017085873A1/ja
Priority to JP2017551497A priority patent/JP6563027B2/ja
Publication of WO2017085873A1 publication Critical patent/WO2017085873A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/18—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
    • H02K1/185—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures to outer stators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans

Definitions

  • This invention relates to a rotating electrical machine mounted on, for example, a passenger car or a truck.
  • a stator having a cylindrical stator core and a stator coil provided on the stator core, and a fitting groove into which the axial end of the stator core is fitted are axially extended over the entire circumference.
  • a pair of frames each holding a stator core in the axial direction in a state where both end portions in the axial direction of the stator core are fitted in the fitting grooves of the respective cylindrical portions.
  • Each fitting groove is provided continuously to the annular axial surface facing the axial end surface of the stator core and the radially outer portion of the axial end surface, and faces the outer peripheral surface of the stator core 2.
  • the dimension in the radial direction of the frame is reduced, and the frame facing the coil end is further reduced. If a large-diameter portion that is recessed radially outward is formed in the portion, the contact area between the axial end surface of the stator core and the axial surface of the fitting groove becomes small. Further, since a curved portion is formed microscopically at the corner between the axial surface and the radial surface of the fitting groove, the axial end surface of the stator core and the axial direction of the fitting groove The contact area between the surfaces is further reduced. As a result, there is a problem that the close contact between the stator core and the frame is lowered.
  • the present invention provides a rotating electrical machine that can be miniaturized and can more reliably provide close contact between a stator core and a frame.
  • a stator having a cylindrical stator core and a stator coil provided on the stator core, and a fitting groove in which an axial end portion of the stator core is fitted on the entire circumference.
  • Each has a cylindrical portion formed at the end in the axial direction, and the stator core is held in the axial direction with both axial ends of the stator core fitted in the fitting grooves of the respective cylindrical portions.
  • a pair of frames, and each fitting groove is provided continuously to an annular axial surface facing the axial end surface of the stator core and a radially outer portion of the axial end surface, and the stator core
  • a cylindrical radial surface facing the outer circumferential surface of the outer circumferential surface, and a concave portion recessed outward in the radial direction is formed over the entire circumference in a portion of the radial surface on the axial surface side of the stator core.
  • a concave portion that is recessed outward in the radial direction is formed over the entire circumference in a portion on the axial surface side in the radial surface, and is exposed from the axial end portion of the stator core.
  • the inner peripheral surface of the frame facing the coil end, which is the stator coil part, is formed with a large-diameter portion that is recessed radially outward, so that the size can be reduced and the space between the stator core and the frame can be reduced. The closeness of the can be made more reliable.
  • FIG. 1 It is a longitudinal cross-sectional view which shows the rotary electric machine for vehicles which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a side view which shows the stator of FIG. It is an enlarged view which shows the principal part of the rotary electric machine for vehicles of FIG. It is a top view which shows the stator core of FIG. It is a top view which shows the conventional stator iron core. It is a top view which shows the modification of the stator core of FIG. It is a top view which shows the modification of the stator core of FIG.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a vehicular rotating electrical machine according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the vehicular rotating electrical machine 100 includes a case 3 including a front bracket 1 and a rear bracket 2 as frames formed in a bowl shape, a shaft 4 rotatably supported by the case 3, and an outer side protruding from the front bracket 1.
  • the front bracket 1 and the rear bracket 2 are made of aluminum.
  • the front bracket 1 and the rear bracket 2 may be made of a material other than aluminum.
  • the vehicular rotating electrical machine 100 is fixed to the stator 8 fixed to the inner wall surface of the case 3 so as to surround the outer periphery of the rotor 6, and the rear bracket 2 side portion of the shaft 4. Electrically connected to a slip ring 9 for supplying electric current, a pair of brushes 10 provided inside the case 3 and sliding on the slip ring 9, a brush holder 11 for accommodating the brushes 10, and the stator 8.
  • the rectifier 12 for rectifying the alternating current generated in the stator 8 into direct current, the heat sink 13 fixed to the brush holder 11, and the heat sink 13 are bonded to adjust the magnitude of the alternating voltage generated in the stator 8.
  • a regulator 14 for controlling the magnitude of the alternating voltage generated in the stator 8.
  • the stator 8 has a cylindrical stator core 15 and a stator coil 16 provided on the stator core 15.
  • a plurality of slots 151 extending in the axial direction are formed in the stator core 15.
  • the opening of the slot 151 is directed radially inward.
  • the plurality of slots 151 are arranged at equiangular pitches in the circumferential direction at a rate of 2 per phase per pole.
  • FIG. 2 is a side view showing the stator 8 of FIG.
  • the stator 8 includes an insulator 17 provided on the stator core 15.
  • the insulator 17 is disposed in the slot 151 and ensures insulation between the stator core 15 and the stator coil 16.
  • the stator coil 16 has a coil end 162 that is a portion exposed from the axial end of the stator core.
  • the stator coil 16 is composed of a three-phase AC winding.
  • the winding end portions 161 of the stator coil 16 are electrically connected to the rectifier 12 respectively.
  • the rotor 6 is provided with a field winding 18 that generates a magnetic flux by passing an electric current, and each of the rotor 6 covers the field winding 18, and a magnetic pole is formed by the magnetic flux. It has a 1 pole core 19 and a second pole core 20.
  • Each of the front bracket 1 and the rear bracket 2 has a cylindrical portion 211 in which a fitting groove 21 into which an axial end portion of the stator core 15 is fitted is formed at the axial end portion over the entire circumference.
  • the fitting groove 21 has an L-shaped cross section.
  • the fitting groove 21 is formed on the inner peripheral side of the cylindrical portion 211.
  • a plurality of front side flanges 22 are formed on the outer peripheral side of the cylindrical portion 211 of the front bracket 1.
  • the front side flange 22 protrudes radially outward from the cylindrical portion 211.
  • a plurality of rear side flanges 23 are formed on the outer peripheral side of the cylindrical portion 211 of the rear bracket 2.
  • the rear side flange 23 protrudes radially outward from the cylindrical portion 211.
  • the front side collar part 22 and the rear side collar part 23 are arrange
  • the front side flange 22 has a bolt hole 221 formed therein.
  • a screw hole 231 is formed in the rear side flange 23.
  • FIG. 3 is an enlarged view showing a main part of the vehicular rotating electrical machine 100 of FIG.
  • the fitting groove 21 is provided continuously to the annular axial surface 212 facing the axial end surface of the stator core 15 and the radially outer portion of the axial surface 212, and is formed on the outer peripheral surface of the stator core 15. And an opposing cylindrical radial surface 213.
  • the axial surface 212 is a flat surface orthogonal to the axis of the shaft 4.
  • the radial surface 213 is a cylindrical surface centered on the axis of the shaft 4.
  • a concave portion 214 recessed outward in the radial direction is formed over the entire circumference in a portion on the axial direction surface 212 side in the radial direction surface 213.
  • a large-diameter portion 25 that is recessed radially outward is formed on the inner peripheral surface of the case 3 facing the coil end 162 that is a portion of the stator coil exposed from the axial end portion of the stator core 15.
  • the large diameter portion 25 is formed on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 211.
  • both end portions in the axial direction of the stator core 15 are fitted into the fitting groove 21 of the front bracket 1 and the fitting groove 21 of the rear bracket 2 from the outside in the axial direction, and are passed through the bolt holes 221.
  • the bolt 24 is fastened to the screw hole 231, and the stator 8 is pressed and clamped in the case 3 in the axial direction.
  • the outer peripheral edge portions at both axial end portions of the stator core 15 are axially formed in the fitting grooves 21 over the entire circumference by the restraining force between the thrust of the through bolt 24 and the reaction force thereof. Close to surface 212.
  • both end portions in the axial direction of the outer peripheral surface of the stator core 15 are engaged with the radial surface 213 of the fitting groove 21, and the movement of the stator 8 in the radial direction is restricted.
  • the stator 8 is reduced in diameter and size, and as shown in FIG. 2, the stator coil 16 accommodated in the slot 151 at a high density is exposed from both axial ends of the stator core 15.
  • the coil end 162 is projected outward in the radial direction. Since the rotor 6 is arranged with a small gap on the inner peripheral side of the stator 8, the coil end 162 cannot be projected toward the inner peripheral side of the stator 8.
  • a large-diameter portion 25 is disposed on the portion of the front bracket 1 and the rear bracket 2 that face the outer peripheral side of the overhanging coil end 162.
  • the large-diameter portion 25 is not formed in the front bracket 1 and the rear bracket 2, and it is necessary between the coil end 162 and the front bracket 1 and the rear bracket 2 while reducing the radial dimension of the front bracket 1 and the rear bracket 2. In the case where a sufficient clearance is secured, the overall thickness of the front bracket 1 and the rear bracket 2 is reduced. Thereby, the rigidity of the front bracket 1 and the rear bracket 2 is greatly reduced. On the other hand, in the present invention, since the large-diameter portion 25 is formed in the front bracket 1 and the rear bracket 2, the coil end 162, the front bracket 1 and the rear bracket 1 and the rear bracket 2 are reduced while reducing the radial dimension of the front bracket 1 and the rear bracket 2.
  • the large diameter portion 25 is formed on the front bracket 1 and the rear bracket 2.
  • the insulation distance between the coil end 162 that decreases by the draft angle and the front bracket 1 and the rear bracket 2 is increased, or is fixed to the axial surface 212 of the front bracket 1 and the rear bracket 2 that decreases by the draft angle.
  • the allowance with the axial end surface of the core 15 can be increased.
  • the insulation distance between the front bracket 1 and rear bracket 2 and the coil end 162 is, for example, 1 mm or more. Moreover, 0.5 mm is considered as R value of the corner
  • the fan 7 rotates in synchronization with the rotation of the rotor 6.
  • air is sucked into the inside of the case 3 from the intake hole 101 formed at the axial end of the front bracket 1 and the intake hole 201 formed at the axial end of the rear bracket 2.
  • the air sucked into the inside of the case 3 flows to the rotor 6 in the axial direction and is bent in the centrifugal direction by the fan 7, and then the exhaust holes 102 formed in the front bracket 1 and the exhaust formed in the rear bracket 2. It is discharged from the hole 202 to the outside of the case 3.
  • the exhaust hole 102 is disposed on a side portion of the front bracket 1 and adjacent to the coil end 162.
  • the exhaust hole 202 is disposed on a side portion of the rear bracket 2 and adjacent to the coil end 162.
  • Heat generation components such as the rectifier 12, the regulator 14, and the stator coil 16 are cooled by the flow of air passing through the inside of the case 3.
  • both ends of the stator core 15 in the axial direction pass and are clamped by the axial force of the bolts 24 on the axial surfaces 212 of the fitting grooves 21 of the front bracket 1 and the rear bracket 2 in the axial direction. Even when the axial end surface of the iron core 15 does not have perfect flatness, and the axial end surface of the stator core 15 and the axial surface 212 are not completely parallel to each other. The axial end face of the stator core 15 and the axial face 212 can be brought into close contact with each other. Since the axial surface 212 has an appropriate dimension for holding the stator 8, it is possible to avoid problems such as the stator 8 falling off the case 3 when mounted on the vehicle.
  • the salt water or muddy water does not enter between the axial end surface of the stator core 15 and the axial surface 212. Thereby, it is possible to suppress the formation of a leak path between the stator coil 16 that generates the phase current and the case 3 serving as the ground, and it is possible to suppress the occurrence of insulation failure.
  • the axial end surface of the stator core 15 and the axial surface 212 of the fitting groove 21 are in contact with each other on the metal surfaces. Further, the axial end surface of the stator core 15 and the axial surface 212 are in a tight state by the fastening force of the through bolt 24. Thereby, the contact thermal resistance between the axial end surface of the stator core 15 and the axial surface 212 is significantly reduced. As a result, the heat generated in the stator coil 16 is efficiently transmitted to the case 3 via the stator core 15 and is radiated from the surface of the case 3 having a large surface area, thereby suppressing the temperature rise of the stator 8. Can do.
  • FIG. 4 is a plan view showing the stator core 15 of FIG. 3
  • FIG. 5 is a plan view showing the conventional stator core 15.
  • the chamfering of the stator core is performed with CO. It was 5.
  • the present invention by providing the recess 214 in the fitting groove 21 of the front bracket 1 and the rear bracket 2, interference between the corner of the fitting groove 21 and the stator core 15 can be avoided. Thereby, the chamfering of the stator core 15 can be reduced to the limit.
  • unnecessary machining burr is removed from the outer peripheral surface of the stator core 15 at the corners at both ends in the axial direction, and the chamfering of the stator core 15 is performed by CO. About 2 thread chamfering can be achieved.
  • the radial dimension of the axial end surface portion of the stator core 15 that is in surface contact with the axial surface 212 can be increased, and the axial end surface of the stator core 15 that is in surface contact with the axial surface 212 is increased.
  • the area of the portion can be increased.
  • the radial dimension of the front bracket 1 and the rear bracket 2 can be reduced without lowering the close contact between the stator core 15 and the front bracket 1 and the rear bracket 2.
  • FIG. 6 is a plan view showing a modification of the stator core 15 of FIG. Since the chamfering of the stator core 15 is reduced, if the radial close distance, which is the radial dimension in the contact surface between the annular axial surface 212 and the axial end surface of the stator core 15, can be ensured to the minimum necessary, the slot The bottom position of 151 can be expanded radially outward. Thereby, the slot area of the slot 151 can be increased. As a result, a coil having a larger wire diameter can be inserted into the slot 151, and the output characteristics of the vehicular rotating electrical machine 100 can be improved.
  • FIG. 7 is a plan view showing a modification of the stator core 15 of FIG. Since the chamfering of the stator core 15 is reduced, if the radial close distance, which is the radial dimension in the contact surface between the annular axial surface 212 and the axial end surface of the stator core 15, can be secured to the minimum necessary, The radial dimension of the core core 15 can be reduced. As a result, the radial dimensions of the front bracket 1 and the rear bracket 2 can be further reduced, and the vehicle rotary electric machine 100 can be further reduced in size.
  • the stator 8 having the cylindrical stator core 15 and the stator coil 16 provided on the stator core 15;
  • the fitting grooves 21 into which the axial end portions of the stator core 15 are fitted each have a cylindrical portion 211 formed at the axial end portion over the entire circumference, and both end portions in the axial direction of the stator core 15.
  • Axial direction on radial surface 213 A concave portion 214 that is recessed radially outward is formed in the portion on the 212 side over the entire circumference, and faces the coil end 162 that is the portion of the stator coil 16 exposed from the axial end of the stator core 15. Since a large-diameter portion 25 that is recessed radially outward is formed on the inner peripheral surface of the frame, it is possible to achieve downsizing and further ensure close contact between the stator core 15 and the frame. .
  • the large diameter part 25 is formed in the cylindrical part 211, the large diameter part 25 can be formed easily.
  • the large diameter portion 25 is provided continuously on the axial surface 212, the large diameter portion 25 can be easily formed.
  • the configuration in which the slip ring 9, the brush 10, the brush holder 11, the rectifier 12, the heat sink 13 and the regulator 14 are arranged inside the rear bracket 2 has been described. It may be configured to be covered with and disposed outside the rear bracket 2.
  • the rotating electrical machine 100 for a vehicle has been described as an example, but a generator for a vehicle or an AC motor for a vehicle may be used.
  • the stator coil 16 is composed of three-phase alternating current windings, and the slots 151 that accommodate the stator coil 16 are provided at equal angular pitches in the circumferential direction with two phases per pole.
  • the present invention is not limited to this configuration, and for example, the stator coil may be configured by one AC winding and the slot may have a configuration with one phase per pole.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

　嵌合溝が全周に渡って軸方向端部に形成された円筒部をそれぞれが有し、固定子鉄心の軸方向両端部がそれぞれの円筒部の嵌合溝に嵌め合わされた状態で固定子鉄心を軸方向に挟持する一対のフレームを備え、それぞれの円筒部の嵌合溝は、固定子鉄心の軸方向端面に対向する円環状の軸方向面と、固定子鉄心の外周面に対向する円筒状の径方向面とを有し、径方向面における軸方向面側の部分には、径方向外側に窪んだ凹部が全周に渡って形成され、固定子鉄心の軸方向端部から露出する固定子コイルの部分であるコイルエンドに対向する円筒部の内周面には、径方向外側に窪んだ大径部が形成されている。

Description

回転電機
　この発明は、例えば、乗用車またはトラックなどに搭載される回転電機に関する。
　従来、円筒形状の固定子鉄心およびこの固定子鉄心に設けられた固定子コイルを有する固定子と、固定子鉄心の軸方向端部が嵌め合わされる嵌合溝が全周に渡って軸方向端部に形成された円筒部をそれぞれが有し、固定子鉄心の軸方向両端部がそれぞれの円筒部の嵌合溝に嵌め合わされた状態で固定子鉄心を軸方向に挟持する一対のフレームとを備え、それぞれの嵌合溝は、固定子鉄心の軸方向端面に対向する円環状の軸方向面と、軸方向端面における径方向外側部分に連続して設けられ、固定子鉄心の外周面に対向する円筒状の径方向面とを有している回転電機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許第５００５３５４号公報
　しかしながら、コイルエンドとフレームとの間の寸法を絶縁のために十分に確保するとともに回転電機の小型化を図るために、フレームの径方向の寸法を小さくし、さらに、コイルエンドに対向するフレームの部分に径方向外側に窪んだ大径部を形成すると、固定子鉄心の軸方向端面と嵌合溝の軸方向面との間の接触面積が小さくなってしまう。また、嵌合溝の軸方向面と径方向面との間の角部には、微視的には湾曲部が形成されてしまうので、固定子鉄心の軸方向端面と嵌合溝の軸方向面との間の接触面積は、さらに小さくなってしまう。その結果、固定子鉄心とフレームとの間の密接が低下してしまうという問題点があった。
　この発明は、小型化を図るとともに、固定子鉄心とフレームとの間の密接をより確実にすることができる回転電機を提供するものである。
　この発明に係る回転電機は、円筒形状の固定子鉄心および固定子鉄心に設けられた固定子コイルを有する固定子と、固定子鉄心の軸方向端部が嵌め合わされる嵌合溝が全周に渡って軸方向端部に形成された円筒部をそれぞれが有し、固定子鉄心の軸方向両端部がそれぞれの円筒部の嵌合溝に嵌め合わされた状態で固定子鉄心を軸方向に挟持する一対のフレームとを備え、それぞれの嵌合溝は、固定子鉄心の軸方向端面に対向する円環状の軸方向面と、軸方向端面における径方向外側部分に連続して設けられ、固定子鉄心の外周面に対向する円筒状の径方向面とを有し、径方向面における軸方向面側の部分には、径方向外側に窪んだ凹部が全周に渡って形成され、固定子鉄心の軸方向端部から露出する固定子コイルの部分であるコイルエンドに対向するフレームの内周面には、径方向外側に窪んだ大径部が形成されている。
　この発明に係る回転電機によれば、径方向面における軸方向面側の部分には、径方向外側に窪んだ凹部が全周に渡って形成され、固定子鉄心の軸方向端部から露出する固定子コイルの部分であるコイルエンドに対向するフレームの内周面には、径方向外側に窪んだ大径部が形成されているので、小型化を図るとともに、固定子鉄心とフレームとの間の密接をより確実にすることができる。
この発明の実施の形態１に係る車両用回転電機を示す縦断面図である。 図１の固定子を示す側面図である。 図１の車両用回転電機の要部を示す拡大図である。 図３の固定子鉄心を示す平面図である。 従来の固定子鉄心を示す平面図である。 図４の固定子鉄心の変形例を示す平面図である。 図４の固定子鉄心の変形例を示す平面図である。
　実施の形態１．
　図１はこの発明の実施の形態１に係る車両用回転電機を示す縦断面図である。この例では、回転電機として、車両用回転電機１００を例に説明する。車両用回転電機１００は、それぞれ椀形状に形成されたフレームとしてのフロントブラケット１およびリアブラケット２からなるケース３と、ケース３に回転自在に支持されたシャフト４と、フロントブラケット１から外側に突出したシャフト４の部分に固着されたプーリ５と、シャフト４に固定され、ケース３の内側に収容された回転子６と、回転子６の軸方向両端面に固定されたファン７とを備えている。フロントブラケット１およびリアブラケット２は、アルミニウムから構成されている。なお、フロントブラケット１およびリアブラケット２は、アルミニウム以外の材料から構成されてもよい。
　また、車両用回転電機１００は、回転子６の外周を囲繞するようにケース３の内壁面に固定された固定子８と、シャフト４におけるリアブラケット２側の部分に固定され、回転子６に電流を供給するためのスリップリング９と、ケース３の内側に設けられ、スリップリング９を摺動する一対のブラシ１０と、ブラシ１０を収容するブラシホルダ１１と、固定子８に電気的に接続され、固定子８において生じた交流を直流に整流する整流器１２と、ブラシホルダ１１に固定されたヒートシンク１３と、ヒートシンク１３に接着され、固定子８において生じた交流の電圧の大きさを調整するレギュレータ１４とを備えている。
　固定子８は、円筒形状の固定子鉄心１５と、固定子鉄心１５に設けられた固定子コイル１６とを有している。固定子鉄心１５には、軸方向に延びる複数のスロット１５１が形成されている。スロット１５１の開口は、径方向内側を向いている。複数のスロット１５１は、毎極毎相当たり２の割合で、周方向に等角ピッチで配置されている。
　図２は図１の固定子８を示す側面図である。固定子８は、固定子鉄心１５に設けられたインシュレータ１７を備えている。インシュレータ１７は、スロット１５１に配置され、固定子鉄心１５と固定子コイル１６との間の絶縁を確保している。固定子コイル１６は、固定子鉄心の軸方向端部から露出する部分であるコイルエンド１６２を有している。
　固定子コイル１６は、三相交流巻線から構成されている。固定子コイル１６の巻線端部１６１は、それぞれ整流器１２に電気的に接続されている。
　図１に示すように、回転子６は、電流を流して磁束を発生させる界磁巻線１８と、それぞれが界磁巻線１８を覆うように設けられ、その磁束によって磁極が形成される第１ポールコア１９および第２ポールコア２０とを有している。
　フロントブラケット１およびリアブラケット２のそれぞれは、固定子鉄心１５の軸方向端部が嵌め合わされる嵌合溝２１が全周に渡って軸方向端部に形成された円筒部２１１を有している。嵌合溝２１は、断面Ｌ字形状となっている。嵌合溝２１は、円筒部２１１の内周側に形成されている。
　フロントブラケット１の円筒部２１１の外周側には、複数のフロント側鍔部２２が形成されている。フロント側鍔部２２は、円筒部２１１から径方向外側に突出している。リアブラケット２の円筒部２１１の外周側には、複数のリア側鍔部２３が形成されている。リア側鍔部２３は、円筒部２１１から径方向外側に突出している。フロント側鍔部２２およびリア側鍔部２３は、軸方向について互いに対向するように配置されている。
　フロント側鍔部２２には、ボルト孔２２１が形成されている。リア側鍔部２３には、ねじ孔２３１が形成されている。
　図３は図１の車両用回転電機１００の要部を示す拡大図である。嵌合溝２１は、固定子鉄心１５の軸方向端面に対向する円環状の軸方向面２１２と、軸方向面２１２における径方向外側部分に連続して設けられ、固定子鉄心１５の外周面に対向する円筒状の径方向面２１３とを有している。軸方向面２１２は、シャフト４の軸線と直交する平坦面となっている。径方向面２１３は、シャフト４の軸線を中心とする円筒面となっている。
　径方向面２１３における軸方向面２１２側の部分には、径方向外側に窪んだ凹部２１４が全周に渡って形成されている。径方向面２１３に凹部２１４が形成されることによって、軸方向面２１２および径方向面２１３を治具によって形成する際に、軸方向面２１２と径方向面２１３との間の角部が径方向外側にシフトされる。これにより、軸方向面２１２が径方向外側に広がって配置される。
　固定子鉄心１５の軸方向端部から露出する固定子コイルの部分であるコイルエンド１６２に対向するケース３の内周面には、径方向外側に窪んだ大径部２５が形成されている。大径部２５は、円筒部２１１の内周面に形成されている。
　図１に示すように、固定子鉄心１５の軸方向両端部が軸方向外側からフロントブラケット１の嵌合溝２１およびリアブラケット２の嵌合溝２１に嵌め合わされ、ボルト孔２２１に通された通しボルト２４をねじ孔２３１に締着して、固定子８がケース３に軸方向に加圧して挟持される。このとき、固定子鉄心１５の軸方向両端部の外周縁部は、通しボルト２４の締着力の推力とその反力との間の拘束力により、全周に渡って嵌合溝２１の軸方向面２１２に密接される。また、固定子鉄心１５の外周面の軸方向両端部は、嵌合溝２１の径方向面２１３に係合し、固定子８の径方向についての移動が規制されている。
　固定子８は、小径化、小型化が図られており、図２に示すように、スロット１５１内に高密度に収容される固定子コイル１６は、固定子鉄心１５の軸方向両端部から露出するコイルエンド１６２において径方向外側に張り出している。固定子８の内周側には、回転子６が微小ギャップをあけて配置されているので、固定子８の内周側に向かってコイルエンド１６２を張り出すことができない。図３に示すように、張り出したコイルエンド１６２の外周側に面するフロントブラケット１およびリアブラケット２の部分には、大径部２５が配置されている。
　フロントブラケット１およびリアブラケット２に大径部２５が形成されずに、フロントブラケット１およびリアブラケット２の径方向の寸法を小さくしながらコイルエンド１６２とフロントブラケット１およびリアブラケット２との間の必要なクリアランスを確保する場合には、フロントブラケット１およびリアブラケット２の全体の肉厚が小さくなる。これにより、フロントブラケット１およびリアブラケット２の剛性が大きく低下する。一方、本発明では、フロントブラケット１およびリアブラケット２に大径部２５が形成されているので、フロントブラケット１およびリアブラケット２の径方向の寸法を小さくしながらコイルエンド１６２とフロントブラケット１およびリアブラケット２との間の必要なクリアランスを確保しても、フロントブラケット１およびリアブラケット２における大径部２５以外の部分の肉厚が維持される。これにより、フロントブラケット１およびリアブラケット２の剛性が低下することを抑制することができる。
　フロントブラケット１およびリアブラケット２におけるコイルエンド１６２に対向する内周面を加工せずに鋳肌面のまま使う場合には、フロントブラケット１およびリアブラケット２に大径部２５が形成されることによって、抜き勾配分だけ減少するコイルエンド１６２とフロントブラケット１およびリアブラケット２との間の絶縁距離を大きくし、または、抜き勾配分だけ減少するフロントブラケット１およびリアブラケット２の軸方向面２１２と固定子鉄心１５の軸方向端面との掛かり代を大きくすることができる。
　フロントブラケット１およびリアブラケット２とコイルエンド１６２との間の絶縁距離としては、例えば、１ｍｍ以上が目安とされている。また、上述の治具による軸方向面２１２と径方向面２１３との間の角部のＲは、０．５ｍｍがＭＡＸ値として考慮されている。この角部の形状が凹部２１４の領域に収まるように凹部２１４の範囲が規定されるので、嵌め合わされる固定子鉄心１５と軸方向面２１２と径方向面２１３との間の角部とが干渉することはない。軸方向面２１２がより広く形成されることにより、車両用回転電機１００の耐久性が向上する。
　次に動作について説明する。このように構成された車両用回転電機１００では、図示しないバッテリからブラシ１０およびスリップリング９を介して電流が界磁巻線１８に供給される。これにより、磁束が発生し、第１ポールコア１９がＮ極に励磁され、第２ポールコア２０がＳ極に励磁される。
　一方、エンジンによってプーリ５が回転駆動すると、回転子６がシャフト４とともに回転する。これにより、回転磁界が固定子コイル１６に与えられ、起電力が発生する。この交流の起電力は、整流器１２を通って直流に整流され、その電圧の大きさがレギュレータ１４によって調整されて、バッテリに充電される。
　また、回転子６の回転に同期してファン７が回転する。ファン７が回転すると、空気がフロントブラケット１の軸方向端部に形成された吸気孔１０１およびリアブラケット２の軸方向端部に形成された吸気孔２０１からケース３の内側に吸気される。ケース３の内側に吸気された空気は、軸方向に回転子６まで流れ、ファン７により遠心方向に曲げられた後、フロントブラケット１に形成された排気孔１０２およびリアブラケット２に形成された排気孔２０２からケース３の外側に排出される。排気孔１０２は、フロントブラケット１の側部であって、コイルエンド１６２に隣り合う部分に配置されている。排気孔２０２は、リアブラケット２の側部であって、コイルエンド１６２に隣り合う部分に配置されている。ケース３の内側を通る空気の流れによって、整流器１２、レギュレータ１４および固定子コイル１６などの発熱部品が冷却される。
　固定子鉄心１５の軸方向両端部が通りボルト２４の締着力によりフロントブラケット１およびリアブラケット２のそれぞれの嵌合溝２１の軸方向面２１２に軸方向に加圧して挟持されるので、固定子鉄心１５の軸方向端面が完全な平面度を有していない場合であって、また、固定子鉄心１５の軸方向端面と軸方向面２１２とが完全に平行となっていない場合であっても、固定子鉄心１５の軸方向端面と軸方向面２１２とを密接状態にすることができる。軸方向面２１２は固定子８を挟持するのに適正な寸法が確保されるので、車載時に固定子８がケース３から脱落するなどの不具合を回避することができる。また、塩水または泥水が排気孔１０２または排気孔２０２から侵入した場合であっても、固定子鉄心１５の軸方向端面と軸方向面２１２との間には、その塩水または泥水が侵入しない。これにより、相電流を発生する固定子コイル１６とアースとなるケース３との間に、リークパスが形成されることが抑制され、絶縁不良の発生を抑制することができる。
　固定子鉄心１５の軸方向端面と嵌合溝２１の軸方向面２１２とが金属面同士で接触している。さらに、固定子鉄心１５の軸方向端面と軸方向面２１２とが通しボルト２４の締着力によって、緊密状態となっている。これにより、固定子鉄心１５の軸方向端面と軸方向面２１２との接触熱抵抗が著しく低減される。その結果、固定子コイル１６で発生する熱が固定子鉄心１５を介してケース３へ効率的に伝達され、表面積の大きなケース３の表面から放熱されて、固定子８の温度上昇を抑制することができる。
　図４は図３の固定子鉄心１５を示す平面図、図５は従来の固定子鉄心１５を示す平面図である。従来の固定子鉄心１５は、ケース３の嵌合溝２１の角部との間の干渉を回避するために、固定子鉄心の面取りをＣＯ．５としていた。本発明では、フロントブラケット１およびリアブラケット２の嵌合溝２１に凹部２１４を設けることにより、嵌合溝２１の角部と固定子鉄心１５との間の干渉を回避することができる。これにより、固定子鉄心１５の面取りを極限まで小さくすることができる。例えば、固定子鉄心１５の外周面であって軸方向両端部の角部における不要な加工かえりを除去して、固定子鉄心１５の面取りはＣＯ．２程度の糸面取りにすることができる。その結果、軸方向面２１２に面接触する固定子鉄心１５の軸方向端面の部分における径方向の寸法を大きくすることができ、軸方向面２１２に面接触する固定子鉄心１５の軸方向端面の部分の面積を大きくすることができる。これにより、固定子鉄心１５とフロントブラケット１およびリアブラケット２との間の密接が低下することなくフロントブラケット１およびリアブラケット２の径方向の寸法を小さくすることができる。
　図６は図４の固定子鉄心１５の変形例を示す平面図である。固定子鉄心１５の面取りが小さくなるので、円環状の軸方向面２１２と固定子鉄心１５の軸方向端面との接触面における径方向寸法である径方向密接距離を必要最低限だけ確保できれば、スロット１５１の底位置を径方向外側に拡大することができる。これにより、スロット１５１のスロット面積を増大することができる。その結果、より大きな線径のコイルをスロット１５１に挿入することができ、車両用回転電機１００の出力特性を向上させることができる。
　図７は図４の固定子鉄心１５の変形例を示す平面図である。固定子鉄心１５の面取りが小さくなるので、円環状の軸方向面２１２と固定子鉄心１５の軸方向端面との接触面における径方向寸法である径方向密接距離を必要最低限だけ確保できれば、固定子鉄心１５の径方向寸法を小さくすることができる。その結果、フロントブラケット１およびリアブラケット２の径方向寸法をさらに小さくすることができ、車両用回転電機１００のさらなる小型化を図ることができる。
　以上説明したように、この発明の実施の形態１に係る車両用回転電機１００によれば、円筒形状の固定子鉄心１５および固定子鉄心１５に設けられた固定子コイル１６を有する固定子８と、固定子鉄心１５の軸方向端部が嵌め合わされる嵌合溝２１が全周に渡って軸方向端部に形成された円筒部２１１をそれぞれが有し、固定子鉄心１５の軸方向両端部がそれぞれの円筒部２１１の嵌合溝２１に嵌め合わされた状態で固定子鉄心１５を軸方向に挟持する一対のフレームとを備え、それぞれの嵌合溝２１は、固定子鉄心１５の軸方向端面に対向する円環状の軸方向面２１２と、軸方向面２１２における径方向外側部分に連続して設けられ、固定子鉄心１５の外周面に対向する円筒状の径方向面２１３とを有し、径方向面２１３における軸方向面２１２側の部分には、径方向外側に窪んだ凹部２１４が全周に渡って形成され、固定子鉄心１５の軸方向端部から露出する固定子コイル１６の部分であるコイルエンド１６２に対向するフレームの内周面には、径方向外側に窪んだ大径部２５が形成されているので、小型化を図るとともに、固定子鉄心１５とフレームとの間の密接をより確実にすることができる。
　また、大径部２５は、円筒部２１１に形成されているので、大径部２５を容易に形成することができる。
　また、大径部２５は、軸方向面２１２に連続して設けられているので、大径部２５を容易に形成することができる。
　なお、上記実施の形態１では、スリップリング９、ブラシ１０、ブラシホルダ１１、整流器１２、ヒートシンク１３およびレギュレータ１４がリアブラケット２の内側に配置される構成について説明したが、これらの部品を樹脂カバーで覆って、リアブラケット２の外側に配置される構成であってもよい。
　また、上記実施の形態１では、車両用回転電機１００を例に説明したが、車両用発電機または車両用交流電動機であってもよい。
　また、上記実施の形態１では、固定子コイル１６が三相交流巻線から構成され、固定子コイル１６を収容するスロット１５１が毎極毎相２で周方向に等角ピッチで設けられた構成について説明したが、この構成に限らず、例えば、固定子コイルが１つの交流巻線から構成され、スロットが毎極毎相１の構成であってもよい。

Claims (3)

  1. 　円筒形状の固定子鉄心および前記固定子鉄心に設けられた固定子コイルを有する固定子と、
    　前記固定子鉄心の軸方向端部が嵌め合わされる嵌合溝が全周に渡って軸方向端部に形成された円筒部をそれぞれが有し、前記固定子鉄心の軸方向両端部がそれぞれの前記円筒部の前記嵌合溝に嵌め合わされた状態で前記固定子鉄心を軸方向に挟持する一対のフレームと
    　を備え、
    　それぞれの前記嵌合溝は、前記固定子鉄心の軸方向端面に対向する円環状の軸方向面と、前記軸方向端面における径方向外側部分に連続して設けられ、前記固定子鉄心の外周面に対向する円筒状の径方向面とを有し、
    　前記径方向面における前記軸方向面側の部分には、径方向外側に窪んだ凹部が全周に渡って形成され、
    　前記固定子鉄心の軸方向端部から露出する前記固定子コイルの部分であるコイルエンドに対向する前記フレームの内周面には、径方向外側に窪んだ大径部が形成されている回転電機。
  2. 　前記大径部は、前記円筒部の内周面に形成されている請求項１に記載の回転電機。
  3. 　前記大径部は、前記軸方向面に連続して設けられている請求項１または請求項２に記載の回転電機。
PCT/JP2015/082739 2015-11-20 2015-11-20 回転電機 WO2017085873A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/766,863 US10644560B2 (en) 2015-11-20 2015-11-20 Rotary electric machine
MX2018005964A MX2018005964A (es) 2015-11-20 2015-11-20 Maquina electrica rotatoria.
EP15908812.9A EP3379699A4 (en) 2015-11-20 2015-11-20 Rotating electric device
CN201580084563.6A CN108292875B (zh) 2015-11-20 2015-11-20 旋转电机
PCT/JP2015/082739 WO2017085873A1 (ja) 2015-11-20 2015-11-20 回転電機
JP2017551497A JP6563027B2 (ja) 2015-11-20 2015-11-20 回転電機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2015/082739 WO2017085873A1 (ja) 2015-11-20 2015-11-20 回転電機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017085873A1 true WO2017085873A1 (ja) 2017-05-26

Family

ID=58719157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/082739 WO2017085873A1 (ja) 2015-11-20 2015-11-20 回転電機

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10644560B2 (ja)
EP (1) EP3379699A4 (ja)
JP (1) JP6563027B2 (ja)
CN (1) CN108292875B (ja)
MX (1) MX2018005964A (ja)
WO (1) WO2017085873A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10511207B2 (en) * 2017-03-21 2019-12-17 Borgwarner Inc. Compact electric machine with combined rotor carrier and clutch housing
JP6885156B2 (ja) * 2017-03-31 2021-06-09 三菱自動車エンジニアリング株式会社 高電圧機器
FR3104338B1 (fr) * 2019-12-09 2023-12-08 Valeo Equip Electr Moteur Flasque pour machine électrique tournante

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4471250A (en) * 1982-10-21 1984-09-11 Emerson Electric Co. Hub assembly for dynamoelectric machine and method of making same
JPH01116217U (ja) * 1988-02-02 1989-08-04
JP2001128433A (ja) * 1999-10-26 2001-05-11 Victor Co Of Japan Ltd スピンドルモータ
JP2002315235A (ja) * 2001-04-11 2002-10-25 Nsk Ltd モータ
JP2003153483A (ja) * 2001-11-12 2003-05-23 Mitsuba Corp 電動機のブラケット取付構造
JP2005333712A (ja) * 2004-05-19 2005-12-02 Honda Motor Co Ltd フライホイール・バッテリ
JP2010252622A (ja) * 2009-03-27 2010-11-04 Nippon Densan Corp 記録ディスク駆動用モータの製造方法、記録ディスク駆動用モータ、及びそれを備えた記録ディスク駆動装置
JP2012244640A (ja) * 2011-05-13 2012-12-10 Denso Corp 回転電機

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS589054U (ja) * 1981-07-08 1983-01-20 三菱電機株式会社 可変速減速電動機
JPH0257253U (ja) * 1988-10-13 1990-04-25
JPH037641U (ja) 1989-06-13 1991-01-24
JPH04295257A (ja) 1991-03-20 1992-10-20 Hitachi Ltd コイルエンド保護キャップ
JP3046409U (ja) * 1997-08-21 1998-03-10 国産電機株式会社 回転電機
US6930420B2 (en) 2001-03-21 2005-08-16 Nsk Ltd. Motor
US6921993B2 (en) 2003-09-16 2005-07-26 Seagate Technology Llc Geometrically aligning a stator and a base plate for a spindle motor
WO2008012880A1 (en) 2006-07-26 2008-01-31 Mitsubishi Electric Corporation Dynamo-electric machine
EP2131476B1 (en) 2007-03-23 2021-04-21 Mitsubishi Electric Corporation Rotary electric machine
JP5894030B2 (ja) * 2012-07-20 2016-03-23 アスモ株式会社 モータ
EP3065269B1 (en) 2013-10-31 2020-01-01 Mitsubishi Electric Corporation Vehicle rotating electric machine
EP3065270B1 (en) * 2013-10-31 2020-02-26 Mitsubishi Electric Corporation Vehicular rotating electric machine
JP2016123230A (ja) * 2014-12-25 2016-07-07 日本電産株式会社 スピンドルモータ、およびディスク駆動装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4471250A (en) * 1982-10-21 1984-09-11 Emerson Electric Co. Hub assembly for dynamoelectric machine and method of making same
JPH01116217U (ja) * 1988-02-02 1989-08-04
JP2001128433A (ja) * 1999-10-26 2001-05-11 Victor Co Of Japan Ltd スピンドルモータ
JP2002315235A (ja) * 2001-04-11 2002-10-25 Nsk Ltd モータ
JP2003153483A (ja) * 2001-11-12 2003-05-23 Mitsuba Corp 電動機のブラケット取付構造
JP2005333712A (ja) * 2004-05-19 2005-12-02 Honda Motor Co Ltd フライホイール・バッテリ
JP2010252622A (ja) * 2009-03-27 2010-11-04 Nippon Densan Corp 記録ディスク駆動用モータの製造方法、記録ディスク駆動用モータ、及びそれを備えた記録ディスク駆動装置
JP2012244640A (ja) * 2011-05-13 2012-12-10 Denso Corp 回転電機

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3379699A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
US10644560B2 (en) 2020-05-05
JP6563027B2 (ja) 2019-08-21
EP3379699A1 (en) 2018-09-26
EP3379699A4 (en) 2018-12-05
CN108292875B (zh) 2020-08-04
MX2018005964A (es) 2018-08-29
CN108292875A (zh) 2018-07-17
JPWO2017085873A1 (ja) 2018-03-08
US20180294689A1 (en) 2018-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5005354B2 (ja) 回転電機
JP4858505B2 (ja) 車両用回転電機
US20150303765A1 (en) Rotating electrical machine
JP4884515B2 (ja) ブラシレス回転電機
JP2009148057A (ja) 車両用交流発電機
JP2011004501A (ja) 回転電機
KR100874317B1 (ko) 차량용 교류 발전기
JP6366851B2 (ja) 車両用交流発電機
JP6563027B2 (ja) 回転電機
EP2816710B1 (en) Rotating electric machine
EP2874281B1 (en) Rotary electric machine
JP2014236616A (ja) 回転電機
US10594189B2 (en) Alternating current generator for vehicles
US20230036949A1 (en) End shield for a rotary electric machine
JP5989181B2 (ja) 回転電機
US9219396B2 (en) Rotary electric machine
JP6466026B2 (ja) 回転電機
JP4470927B2 (ja) 車両用交流発電機
WO2024042561A1 (ja) 回転電機
JP2006141119A (ja) 車両用交流発電機
JP6752897B2 (ja) 回転電機の保護カバー
JP6706978B2 (ja) 車両用回転電機
JP2007104800A (ja) 車両用回転電機

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15908812

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017551497

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15766863

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: MX/A/2018/005964

Country of ref document: MX

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE