JP2015192550A - Stator and stator core - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステータ、及び、ステータコアに関する。 The present invention relates to a stator and a stator core.
従来より、固定子鉄心と固定子巻線と保持板から構成される回転電機の固定子がある。固定子鉄心は爪磁極部、背面部、側面部から構成される素材を周方向に積層したものである。固定子鉄心は1磁極あるいは、1磁極の半部を1つのセグメントとして周方向に配置し保持板にて各セグメントの位置決めおよび固定を行う(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a stator for a rotating electric machine that includes a stator core, a stator winding, and a holding plate. The stator core is formed by laminating a material composed of a claw pole part, a back part, and a side part in the circumferential direction. The stator iron core is arranged in the circumferential direction with one magnetic pole or half of one magnetic pole as one segment, and each segment is positioned and fixed by a holding plate (for example, see Patent Document 1).
ところで、従来の回転電機の固定子(ステータ)は、2つの背面部が1つの爪磁極部(ティース)に接続されてティース同士の間にはティース1つ分程度の間隔がある。このため、ティースがロータと対向する対向面の面積が十分ではなく、磁束が飽和し、十分なトルクが得られないおそれがある。 By the way, the stator (stator) of the conventional rotating electrical machine has two back surface portions connected to one claw magnetic pole portion (tooth), and there is an interval of about one tooth between the teeth. For this reason, the area of the facing surface where the teeth face the rotor is not sufficient, the magnetic flux is saturated, and a sufficient torque may not be obtained.
そこで、ティースがロータと対向する対向面が十分な面積を有するステータ、及び、ステータコアを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a stator and a stator core in which the facing surface where the teeth face the rotor has a sufficient area.
本発明の実施の形態のステータ(100)は、互いに等しい形状を有し、周方向に1スロットピッチずらした状態で係合される第1ステータコア(110A)及び第2ステータコア(110B)と、前記第1ステータコア(110A)と前記第2ステータコア(110B)との間に配設される円環状のコイル(300)とを含み、前記第1ステータコア(110A)及び前記第2ステータコア(110B)は、それぞれ、第1鋼板が軸方向に積層されることにより形成され、周方向に所定の長さを有し、軸方向に貫通する2N個(Nは整数)の貫通孔(131)が前記周方向に沿って1スロットピッチ毎に形成される円環状の第1コア(130)と、第2鋼板が軸方向に積層されることにより形成され、前記第1コア(130)と等しい外径を有する円環状の第2コア(140)であって、前記貫通孔(131)と等しい周方向の長さにわたって内周面が径方向外側に凹んだN個の凹部(141)が前記周方向において前記貫通孔(131)と位置を合わせて2スロットピッチ毎に形成される第2コア(140)と、第3鋼板が周方向に積層されることにより形成されるティースコア(150)であって、前記第2コア(140)の前記凹部(141)に係合される基部(151)と、前記基部(151)の径方向外側で軸方向に起立して前記第1コア(130)の一方の面側から前記貫通孔(131)に挿入される凸部(152)と、前記基部(151)の径方向内側で前記第1コア(130)の前記一方の面側から他方の面側に向かう方向に起立するティース部(153)とを有するティースコア(150)とを含む。 The stator (100) of the embodiment of the present invention has the same shape, and is engaged with the first stator core (110A) and the second stator core (110B) engaged with each other while being shifted by one slot pitch in the circumferential direction, An annular coil (300) disposed between the first stator core (110A) and the second stator core (110B), wherein the first stator core (110A) and the second stator core (110B) Each of the 2N (N is an integer) through hole (131) is formed by laminating the first steel plates in the axial direction, has a predetermined length in the circumferential direction, and penetrates in the axial direction. And an annular first core (130) formed for each slot pitch and a second steel plate laminated in the axial direction and having an outer diameter equal to that of the first core (130). An annular second core (140) over a circumferential length equal to the through hole (131) A second core (140) in which N concave portions (141) each having a peripheral surface recessed radially outward are aligned with the through holes (131) in the circumferential direction and formed at every two slot pitches; A tea score (150) formed by laminating steel plates in the circumferential direction, a base (151) engaged with the recess (141) of the second core (140), and the base (151 ) In the axial direction outside the radial direction of the first core (130) and inserted into the through hole (131) from the one surface side of the first core (130), and the radial direction of the base portion (151) And a tea score (150) having a teeth portion (153) standing up in a direction from the one surface side of the first core (130) toward the other surface side.
ティースがロータと対向する対向面が十分な面積を有するステータ、及び、ステータコアを提供することができる。 It is possible to provide a stator and a stator core in which a facing surface where the teeth face the rotor has a sufficient area.
以下、本発明のステータ、及び、ステータコアを適用した実施の形態について説明する。 Embodiments to which the stator and the stator core of the present invention are applied will be described below.
<実施の形態>
図1は、実施の形態のステータ100U、100V、100Wを含むモータ1を示す斜視図である。モータ1は、ステータ100U、100V、100Wと、ロータ200U、200V、200Wとを含む。
<Embodiment>
FIG. 1 is a perspective view showing a
ステータ100U、100V、100Wは、それぞれU相、V相、W相に割り当てられており、電気的に120°ずつ位相をずらして配置される。
The
モータ1は、トランスバース・フラックス・モータ又はクローポールモータであり、回転電機の一例である。このため、実施の形態のステータ100U、100V、100Wは、三次元的な磁気回路を有する。このようなモータ1は、例えば、ハイブリッド車又は電気自動車で使用される走行用モータであってもよい。
The
ステータ100U、100V、100Wは、同様の構成を有するため、以下で区別しない場合には単にステータ100と称す。また、ロータ200U、200V、200Wは、同様の構成を有するため、以下で区別しない場合には単にロータ200と称す。
Since the
また、以下では、径方向、周方向、及び軸方向は、ステータ100の中心軸Iを基準とし、中心軸Iを中心として径方向の内側及び外側を定義する。径方向の内側とは、径方向における中心軸Iに向かう方向をいい、径方向の外側とは、径方向において中心軸Iとは反対に向かう方向をいう。ステータ100の中心軸Iは、モータ及びロータの中心軸と等しい。
In the following, the radial direction, the circumferential direction, and the axial direction define the inner side and the outer side in the radial direction with the central axis I as the center, with the central axis I of the
また、以下では、平面視とは、軸方向から見ることをいう。 In the following, the plan view means viewing from the axial direction.
図2は、ステータ100を示す斜視図である。図2(A)には完成状態のステータ100を示し、図2(B)には分解した状態を示す。
FIG. 2 is a perspective view showing the
図2(A)に示すステータ100は、図2(B)に示すステータコア110A、110B、及びコイル300を含む。図2(B)に示すように、ステータコア110A、110Bは、それぞれ、N個のティースコア150を有し、間にコイル300を挟んで互いのティースコア150を入れ子式に向い合せた状態で嵌合される。
A
このため、図2(A)に示すように、完成した状態のステータ100は、2N個のティースコア150と、2N個のスロット160を有する。ここでは、一例としてNは15であるため、ステータコア110A、110Bは、それぞれ、15個のティースコア150を有し、完成した状態のステータ100は、30個のティースコア150と、30個のスロット160を有する。
Therefore, as shown in FIG. 2A, the completed
以下では、スロットピッチとは、完成した状態のステータ100に含まれる2N個(ここでは30個)のティースコア150の間に形成されるスロット160のピッチをいう。スロットピッチは、完成した状態のステータ100に含まれる隣り合うスロット160同士の間隔であるため、隣り合うスロット160の中心軸(対称軸)同士がなす角度に等しい。
Hereinafter, the slot pitch refers to the pitch of the
また、以下では、1つのスロットピッチに等しいピッチを1スロットピッチと称し、2つのスロットピッチに等しいピッチを2スロットピッチと称す。 Hereinafter, a pitch equal to one slot pitch is referred to as a 1-slot pitch, and a pitch equal to two slot pitches is referred to as a 2-slot pitch.
従って、ステータコア110A、110Bには、それぞれ、2スロットピッチでN個のティースコア150が形成されていることになる。
Therefore,
なお、ステータコア110Aと110Bは同様の構成を有するため、以下ではステータコア110Aと110Bを区別しない場合は、単にステータコア110と称す。
Since the
図3は、図2の要部を拡大して示す図である。図3には、図2(B)に示すステータコア110Bの破線で囲んだ部分を拡大して示す。
FIG. 3 is an enlarged view of the main part of FIG. FIG. 3 is an enlarged view of a portion surrounded by a broken line of the
図3に示すように、ステータコア110Bは、貫通孔131と凸部152とを有する。ステータコア110Aと110Bは同様の構成を有するため、図2に示すようにステータコア110Aと110Bとを周方向に1スロットピッチずらして、間にコイル300を挟んだ状態で、互いの凸部152を相手側の貫通孔131に嵌合させることにより、図2(A)に示すステータ100が完成する。
As shown in FIG. 3, the
なお、コイル300は、リング状であり、巻線を円環状に巻回したものである。コイル300の外径、内径、及び断面形状等については後述する。
The
図4は、実施の形態のステータコア110を示す斜視図である。図4(A)には図2(B)に示すステータコア110Bと同じ向きのステータコア110を示す。図4(B)には、分解した状態のステータコア110を示す。図4(C)には図4(B)に示すステータコア110の破線で囲んだ部分を拡大して示す。
FIG. 4 is a perspective view showing the
図4(A)、(B)に示すように、ステータコア110は、ヨークコア120とティースコア150を含む。ステータコア110は、ヨークコア120の貫通孔131及び凹部141に、ティースコア150を嵌合させることによって作製される。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
実施の形態のステータコア110を構築するヨークコア120とティースコア150は、それぞれ、パンチング等の処理によって成形される複数枚の鋼板を積層することにより作製される。鋼板としては、例えば、電磁鋼板を用いることができ、より具体的な一例としては、珪素を含む珪素鋼板を用いることができる。
The
図5は、図4に示すヨークコア120を示す斜視図である。図5(A)には図4に示すヨークコア120を分解した状態を示し、図5(B)には図4(B)に示すヨークコア120の破線で囲んだ部分を軸方向における反対側から拡大して示す。
FIG. 5 is a perspective view showing the
ヨークコア120は、コア部130と140を含む。
The
コア部130は、複数枚の鋼板が軸方向に積層されることにより形成される円環状の部材である。コア部130は、コア部140と等しい外径を有する。
The
コア部130は、周方向に沿って形成される2N個の貫通孔131を有する。貫通孔131は、コア部130を軸方向に貫通しており、平面視でコア部130の周方向に沿って円弧状に湾曲した略矩形状の開口を有するように形成されている。
The
コア部130の貫通孔131が位置する部分における貫通孔131よりも径方向外側の部分の幅は、コア部140の径方向の幅と等しい。このため、コア部130と140とを外径を合わせた状態で重ねると、貫通孔131はコア部140よりも径方向内側に位置し、コア部140とは径方向において重複しない(図5(B)参照)。
The width of the portion radially outside the through
2N個の貫通孔131は、ステータの1スロットピッチ毎に形成されている。ここで、Nは整数であり、ここではNは15である。このため、コア部130には30個の貫通孔131が周方向に沿って等間隔で形成される。
The 2N through
このため、2N個の貫通孔131が1スロットピッチ毎に形成されるとは、隣り合う貫通孔131の周方向の中心同士が中心軸Iに対してなす角度が1スロットピッチであることをいう。
Therefore, 2N through-
以上のようなコア部130は、第1コアの一例である。
The
コア部140は、複数枚の鋼板が軸方向に積層されることにより形成される円環状の部材である。
The
コア部140は、コア部130と等しい外径を有する。また、コア部140の径方向の幅は、コア部130の貫通孔131が位置する部分における貫通孔131よりも径方向外側の部分の幅と等しい(図5(B)参照)。
The
コア部140は、2スロットピッチ毎に形成されるN個の凹部141を有する。ここでNは15である。凹部141は、コア部140の内周面が径方向外側に凹むように形成されており、凹部141の周方向の長さは貫通孔131の周方向の長さと等しい。
The
凹部141が形成されている部分におけるコア部140の内周面は、外周面に沿って平面視で円弧状に湾曲している。また、凹部141が形成されている部分のコア部140の径方向の厚さは、貫通孔131の径方向外側におけるコア部130の厚さと等しい。
The inner peripheral surface of the
また、コア部140の凹部141の両側には、径方向内側に突出する一対のサブティース部142が形成されている。コア部140の内周面にはN個の凹部141が形成されるため、サブティース部142は、N個の凹部141を挟むようにN対形成されている。サブティース部142は、凹部141にティースコア150が嵌合された状態で、平面視でティースコア150とともに台形状をなすように三角形状に形成される。この状態で、一対のサブティース部142は、ティースコア150の両側に嵌合するように寸法が設定されている。
A pair of
また、サブティース部142は、隣り合う凹部141同士の間では、平面視でコア部140の径方向内側に突出する2つの三角形が隣り合うように形成される。
Further, the
以上のようなコア部140は、第2コアの一例である。
The
上述のようなコア部130と140は、コア部130の2N個の貫通孔131のうちの1つおきのN個の貫通孔131と、コア部140のN個の凹部141との周方向における位置を合わせて重ね合わせることにより、ヨークコア120を構築する。1つおきのN個の貫通孔131は、N個の凹部141と周方向における位置が等しい貫通孔131である。また、コア部130と、コア部140のサブティース部142以外の円環状の部分とは、ヨークコア120のヨークを構築する。
The
ティースコア150は、複数枚の鋼板が周方向に積層されることにより形成される部材であり、ヨークコア120の貫通孔131及び凹部141に嵌合される。このため、ティースコア150はN個設けられる。
The
ティースコア150は、基部151、凸部152、及びティース部153を有する。
The
基部151は、凸部152とティース部153との間に位置しており、ティースコア150がヨークコア120に取り付けられる際に、一端側がコア部140の凹部141に嵌合される。基部151の一端側は、ティースコア150がヨークコア120に取り付けられた状態で、径方向外側に位置する側である。このため、基部151の径方向外側の部分は、凹部141の円弧状の形状に合わせて円弧状に形成されている。
The
基部151の他端側は、図2、図3、及び図4(A)に示すように、ティースコア150がヨークコア120に取り付けられた状態で、コア部140のサブティース部142の先端よりも径方向内側に突出している。基部151の他端側は、ティースコア150がヨークコア120に取り付けられた状態で、径方向内側に位置する側である。
2, 3, and 4 (A), the other end side of the
凸部152は、基部151の一端側から直角に起立するように形成されている。凸部152が基部151から起立する方向に垂直な面に平行な断面形状及びサイズは、コア部130の貫通孔131の開口形状及びサイズに対応しており、凸部152は、ティースコア150がヨークコア120に取り付けられる際に、コア部130の貫通孔131に挿入され、嵌合される。このため、凸部152は、貫通孔131の円弧状の形状に合わせて、積層方向において円弧を描くように形成されている。
The
凸部152は、コア部130の一方の面側から貫通孔131に挿入された状態で、先端がコア部130の他方の面側から突出する。このように凸部152の先端がコア部130から突出した状態は、図2及び図3に示す通りである。
The protruding
ティース部153は、基部151の他端側から直角に起立するように形成されている。ティース部153が基部151から起立する方向は、凸部152が起立する方向と等しく、ティースコア150がヨークコア120に取り付けられた状態で、軸方向になる方向である。
The
また、ティース部153は、積層方向から見ると、基部151に対して直角三角形状に立ち上がっている。この直角三角形の斜辺は、ティースコア150がヨークコア120に取り付けられた状態で径方向外側に位置する。
Further, the
ティースコア150がヨークコア120に取り付けられた状態では、ティース部153の径方向内側に位置する面は、基部151に対して直角に立ち上がっており、ティース面150A(図4(A)参照)を構築する。ティース面150Aは、ロータ200の外周面に対向する面(対向面)であり、磁束が通る面である。ティース面150Aは、積層鋼板の断面によって構築されている。また、ティース面150Aは、周方向において、ヨークコア120の円周に合わせて円弧状に形成されている。ティース面150Aの軸方向の長さは、ヨークコア120の2つ分の厚さ(軸方向の長さ)に等しい。換言すれば、ティース面150Aの軸方向の長さは、2つのコア部130の厚さと、2つのコア部140の厚さとを合わせた寸法に等しい。ヨークコア120の2つ分の厚さ(軸方向の長さ)は、ステータ100の軸方向の長さと等しい。
In a state where the
以上のような構成のN個のティースコア150を、ヨークコア120のN個の貫通孔131及び凹部141に嵌合すると、図4に示すようにステータコア110が完成する。
When N tee scores 150 configured as described above are fitted into the N through
図6は、ステータコア110Aと110Bとを嵌合させるために位置合わせを行った状態における断面構造を示す斜視図である。図7は、ステータコア110Aと110Bとを嵌合させた状態を図6に対応する断面で示す図である。なお、図7にはロータ200も示す。ロータ200は、円環状のロータコア201の外周面に複数の磁石202を取り付けたものである。
FIG. 6 is a perspective view showing a cross-sectional structure in a state in which alignment is performed to fit the
図6に示すように、ステータコア110Aと110Bとを周方向に1スロットピッチずらして、互いのティース部153が相手側のティース部153同士の間に位置するように位置合わせを行う。
As shown in FIG. 6, the
そして、ステータコア110Aと110Bとの間にコイル300を挟み、互いの凸部152を相手側のティース部153同士の間に位置する貫通孔131に嵌合させることにより、図7に示すようにステータコア110Aと110Bが嵌合する。
Then, by sandwiching the
これにより、図2に示すようにステータ100が完成する。ティース面150Aの軸方向の長さはステータ100の軸方向の長さと等しいため、ステータ100の内周側には、ステータコア110Aによるティース面150Aと、ステータコア110Bによるティース面150Aとが軸方向の位置が合わせられた状態で交互に配列される。
Thereby, the
また、図6に示すように、ステータ100の内部では、ステータコア110Aと110Bのティースコア150は、相手側のサブティース部142と周方向における位置が一致する。
Further, as shown in FIG. 6, in the
また、凸部152がコア部130から突出する高さと貫通孔131の深さは合わせてあるため、凸部152が貫通孔131に挿入された状態で、凸部152の先端は相手側のサブティース部142に当接する。
In addition, since the height at which the
また、ティースコア150の基部151の軸方向の幅は、サブティース部142の軸方向の幅と等しくなるように設定されている。このため、ティースコア150をヨークコア120に取り付けた状態で、基部151とサブティース部142と周方向の面は、両面とも面一になる。
Further, the axial width of the
また、コイル300の外径はコア部130の内径と合わせてあり、コイル300の径方向の幅は、ステータコア110Aと110Bを嵌合させた状態における基部151とサブティース部142とがなす面同士の間の寸法に合わせてある。また、コイル300の断面は図7に示すようにホームベース型であり、内径側はティース部153の根元の部分の位置及び形状と合わせてある。
Further, the outer diameter of the
このようなコイル300を用いれば、図7に示すようにステータコア110Aと110Bを嵌合させた状態で、ステータコア110Aと110Bとでコイル300を固定することができる。
If such a
また、コイル300に電流を流すことによって生じる磁束の主な経路及び方向は、図6及び図7に矢印で示すようにステータコア110Bのティースコア150からステータコア110Aのサブティース部142を経て、サブティース部142に隣接するティースコア150のティース面150A(4、6参照)からロータ200に流れる。そして、ロータ200からティース面150Aを通過してステータコア110Bのティースコア150の内部に流れる。このように、磁束は、主に図6及び図7に示す矢印のような経路を辿って流れる。
Further, the main path and direction of the magnetic flux generated by passing a current through the
以上、実施の形態のステータ100によれば、ステータコア110Aと100Bを組み合わせることにより、内周面の周方向の全体にティース面150Aが配設される。このため、ティース(ティースコア150)がロータ200と対向する対向面(ティース面150A)が十分な面積を有するステータ100を提供することができる。
As described above, according to the
また、ステータ100とロータ200との間では、磁束は、積層鋼板の断面によって構築されるティース面150Aを通って流れるため、ティース面150Aを磁束が通るときの渦電流による損失を低減することができる。
Further, since the magnetic flux flows between the
仮に、ティース面150Aに平行に鋼板が積層されていると、磁束は積層鋼板を積層方向に貫通するように流れることになるため、渦電流による損失が大きくなる。鋼板の表面には絶縁皮膜が形成されているため、磁束が鋼板を厚さ方向に貫通すると磁気抵抗が大きくなる。
If the steel plates are laminated in parallel to the
これに対して、実施の形態のステータ100では、ティース面150Aは積層鋼板の断面によって構築されているため、ティース面150Aから流入する磁束は、積層鋼板を積層方向に貫通せず、積層鋼板に平行に流れる。
On the other hand, in the
従って、ティース面150Aを磁束が通るときの渦電流による損失を低減することができる。
Therefore, loss due to eddy current when magnetic flux passes through the
また、ヨークコア120を構築するコア部130と140は、軸方向に積層される積層鋼板で作製することができ、ティースコア150は、周方向に積層される積層鋼板で作製することができる。
In addition, the
従って、渦電流による損失を低減したステータ100を積層鋼板で作製することができる。このため、製造コストを抑制したステータ100を提供することができる。例えば、圧粉等でステータ100を作製する場合に比べて大幅に製造コストを削減できる。また、圧粉等でステータ100を作製する場合に比べて大幅に強度が増大される。
Therefore, the
また、ティースコア150の両脇にサブティース部142が配設されている。サブティース部142は、ティースコア150の両側に嵌合して平面視でティースコア150とともに台形状をなしている。
In addition,
従って、ティースコア150とヨークコア120との磁気抵抗が低減され、磁束が流れやすい磁路が形成される。
Therefore, the magnetic resistance between the
また、ティースコア150のティース部153は、積層方向から見ると、基部151に対して直角三角形状に立ち上がっているため、基部151とティース部153との間の磁気抵抗が低減され、磁束が流れやすい磁路が形成される。
Further, when viewed from the stacking direction, the
また、以上では、貫通孔131、凹部141、基部151の径方向外側の部分、凸部152、及びティース面150Aが円弧状に形成される形態について説明したが、これらは直線状に形成されていてもよい。特に、Nの値が多い場合には、直線状に形成されていてもよい。
In the above description, the through
なお、以上では、コア部130が30個の貫通孔131を有し、コア部140が15個の凹部141を有し、コア部130と140によって構築されるヨークコア120に15個のティースコア150が取り付けられる形態について説明した。
In the above, the
しかしながら、貫通孔131、凹部141、及びティースコア150の数は上述の数に限られない。
However, the numbers of the through
2N個の貫通孔131が1スロットピッチ毎に形成され、N個の凹部141が2スロットピッチ毎に形成され、N個のティースコア150が取り付けられる関係であれば、Nの値は任意の数であってよい。
As long as 2N through-
また、コア部140がサブティース部142を有する場合には、サブティース部142の形状及びサイズは、上述の形態の形状及びサイズに限られず、適宜変更することができる。
Moreover, when the
また、以上では、コア部140がサブティース部142を有する形態について説明したが、ステータ100としての特性に影響が生じなければ、コア部140がサブティース部142を有していなくてもよい。
Moreover, although the
以上、本発明の例示的な実施の形態のステータ、及び、ステータコアについて説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
以上の実施の形態に関し、さらに以下を開示する。
Although the stator and the stator core according to the exemplary embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the specifically disclosed embodiments and deviates from the scope of the claims. Without limitation, various modifications and changes are possible.
The following will be further disclosed regarding the above embodiment.
(1)互いに等しい形状を有し、周方向に1スロットピッチずらした状態で係合される第1ステータコア(110A)及び第2ステータコア(110B)と、
前記第1ステータコア(110A)と前記第2ステータコア(110B)との間に配設される円環状のコイル(300)と
を含み、
前記第1ステータコア(110A)及び前記第2ステータコア(110B)は、それぞれ、
第1鋼板が軸方向に積層されることにより形成され、周方向に所定の長さを有し、軸方向に貫通する2N個(Nは整数)の貫通孔(131)が前記周方向に沿って1スロットピッチ毎に形成される円環状の第1コア(130)と、
第2鋼板が軸方向に積層されることにより形成され、前記第1コア(130)と等しい外径を有する円環状の第2コア(140)であって、前記貫通孔(131)と等しい周方向の長さにわたって内周面が径方向外側に凹んだN個の凹部(141)が前記周方向において前記貫通孔(131)と位置を合わせて2スロットピッチ毎に形成される第2コア(140)と、
第3鋼板が周方向に積層されることにより形成されるティースコア(150)であって、前記第2コア(140)の前記凹部(141)に係合される基部(151)と、前記基部(151)の径方向外側で軸方向に起立して前記第1コア(130)の一方の面側から前記貫通孔(131)に挿入される凸部(152)と、前記基部(151)の径方向内側で前記第1コア(130)の前記一方の面側から他方の面側に向かう方向に起立するティース部(153)とを有するティースコア(150)と
を含む、ステータ(100)。
(1) a first stator core (110A) and a second stator core (110B) which have the same shape and are engaged with each other while being shifted by one slot pitch in the circumferential direction;
An annular coil (300) disposed between the first stator core (110A) and the second stator core (110B);
The first stator core (110A) and the second stator core (110B) are respectively
The first steel plate is formed by laminating in the axial direction, and has 2N (N is an integer) through-holes (131) having a predetermined length in the circumferential direction and penetrating in the axial direction along the circumferential direction. An annular first core (130) formed at every slot pitch,
An annular second core (140) formed by laminating the second steel plate in the axial direction and having an outer diameter equal to that of the first core (130), the circumference being equal to the through hole (131) N cores (141) whose inner peripheral surface is recessed radially outward over the length in the direction are aligned with the through holes (131) in the circumferential direction, and are formed at every second slot pitch ( 140)
A teascore (150) formed by laminating third steel plates in the circumferential direction, a base (151) engaged with the recess (141) of the second core (140), and the base A projecting portion (152) that is erected in the axial direction outside the radial direction of (151) and is inserted into the through hole (131) from one surface side of the first core (130); and the base portion (151) A stator (100) including a teascore (150) having a teeth portion (153) standing radially inward in a direction from the one surface side to the other surface side of the first core (130).
(1)に記載の構成によれば、ステータ(100)の内周面には、第1ステータコア(110A)と第2ステータコア(110B)のティースコア(150)のティース面が交互に配設されるので、ティースがロータと対向する対向面が十分な面積を有するステータ(100)を提供することができる。 According to the configuration described in (1), the teeth surfaces of the tea core (150) of the first stator core (110A) and the second stator core (110B) are alternately arranged on the inner peripheral surface of the stator (100). Therefore, it is possible to provide the stator (100) in which the facing surface where the teeth face the rotor has a sufficient area.
(2)前記第1ステータコア(110A)及び前記第2ステータコア(110B)の各々の前記第2コア(140)は、前記凹部(141)の両側から径方向内側に突出し、前記ティース部(153)の前記基部(151)を前記凹部(141)に係合させた状態で、前記ティース部(153)の側部に当接するN対のサブティース部(142)を有する、(1)記載のステータ(100)。 (2) The second core (140) of each of the first stator core (110A) and the second stator core (110B) protrudes radially inward from both sides of the recess (141), and the teeth portion (153) The stator according to (1), further comprising N pairs of sub-tooth portions (142) that abut on the side portions of the tooth portion (153) in a state where the base portion (151) is engaged with the concave portion (141). (100).
(2)に記載の構成によれば、サブティース部(142)がティース部(153)の両側部に配設されることにより、磁気抵抗が低減され、磁束が流れやすい磁路が形成される。また、ティース部(153)と相手側のサブティース部(142)との間で磁気抵抗が低減され、磁束が流れやすい磁路が形成されることにより、モータ(1)のトルクを増大させることができる。 According to the configuration described in (2), the sub-tooth portion (142) is disposed on both sides of the tooth portion (153), thereby reducing the magnetic resistance and forming a magnetic path through which the magnetic flux easily flows. . In addition, the magnetic resistance is reduced between the teeth portion (153) and the mating sub teeth portion (142), and a magnetic path through which magnetic flux easily flows is formed, thereby increasing the torque of the motor (1). Can do.
(3)前記サブティース部(142)の各対は、軸方向から見た平面視で前記ティース部(153)を含む台形状をなすように、三角形状に形成される、(2)記載のステータ(100)。 (3) Each pair of the sub-tooth portions (142) is formed in a triangular shape so as to form a trapezoidal shape including the teeth portions (153) in a plan view seen from the axial direction. Stator (100).
(3)に記載の構成によれば、平面視で前記ティース部(153)と両側部のサブティース部(142)とが台形状をなすことにより、磁気抵抗がより低減され、さらに磁束が流れやすい磁路が形成される。 According to the configuration described in (3), when the teeth portion (153) and the sub-tooth portions (142) on both sides are trapezoidal in plan view, the magnetic resistance is further reduced and the magnetic flux flows. An easy magnetic path is formed.
(4)前記第1ステータコア(110A)及び前記第2ステータコア(110B)の前記ティースコア(150)の前記凸部(152)の先端部は、前記第1コア(130)の前記一方の面側から前記貫通孔(131)に挿入され、前記他方の面側から突出しており、
前記凸部(152)の前記先端部は、第1ステータコア(110A)及び第2ステータコア(110B)を前記周方向に1スロットピッチずらして係合させた状態で、互いに相手側の前記貫通孔(131)に前記他方の面側から挿入される、(1)乃至(3)のいずれか一項記載のステータ(100)。
(4) The tip of the convex portion (152) of the tee score (150) of the first stator core (110A) and the second stator core (110B) is the one surface side of the first core (130). Inserted into the through hole (131) and protrudes from the other surface side,
The tip portion of the convex portion (152) is configured such that the first stator core (110A) and the second stator core (110B) are engaged with each other on the opposite side in a state where the first stator core (110A) and the second stator core (110B) are engaged with each other with a one-slot pitch shift in the circumferential direction. 131) The stator (100) according to any one of (1) to (3), which is inserted into the other surface from the other surface side.
(4)に記載の構成によれば、第1ステータコア(110A)と前記第2ステータコア(110B)の凸部(152)の先端部が相手側の貫通孔(131)に挿入されることにより、第1ステータコア(110A)と前記第2ステータコア(110B)の接合強度を増大させることができる。位置合わせの精度が向上する。 According to the configuration described in (4), by inserting the leading end portions of the convex portions (152) of the first stator core (110A) and the second stator core (110B) into the counterpart through hole (131), The bonding strength between the first stator core (110A) and the second stator core (110B) can be increased. The alignment accuracy is improved.
(5)第1鋼板が軸方向に積層されることにより形成され、周方向に所定の長さを有し、軸方向に貫通する2N個(Nは整数)の貫通孔(131)が前記周方向に沿って1スロットピッチ毎に形成される円環状の第1コア(130)と、
第2鋼板が軸方向に積層されることにより形成され、前記第1コア(130)と等しい外径を有する円環状の第2コア(140)であって、前記貫通孔(131)と等しい周方向の長さにわたって内周面が径方向外側に凹んだN個の凹部(141)が前記周方向において前記貫通孔(131)と位置を合わせて2スロットピッチ毎に形成される第2コア(140)と、
第3鋼板が周方向に積層されることにより形成されるティースコア(150)であって、前記第2コア(140)の前記凹部(141)に係合される基部(151)と、前記基部(151)の径方向外側で軸方向に起立して前記第1コア(130)の一方の面側から前記貫通孔(131)に挿入される凸部(152)と、前記基部(151)の径方向内側で前記第1コア(130)の前記一方の面側から他方の面側に向かう方向に起立するティース部(153)とを有するティースコア(150)と
を含む、ステータコア(110)。
(5) 2N (N is an integer) through-holes (131) formed by laminating the first steel plates in the axial direction, having a predetermined length in the circumferential direction, and penetrating in the axial direction are the circumference. An annular first core (130) formed at every slot pitch along the direction;
An annular second core (140) formed by laminating the second steel plate in the axial direction and having an outer diameter equal to that of the first core (130), the circumference being equal to the through hole (131) N cores (141) whose inner peripheral surface is recessed radially outward over the length in the direction are aligned with the through holes (131) in the circumferential direction, and are formed at every second slot pitch ( 140)
A teascore (150) formed by laminating third steel plates in the circumferential direction, a base (151) engaged with the recess (141) of the second core (140), and the base A projecting portion (152) that is erected in the axial direction outside the radial direction of (151) and is inserted into the through hole (131) from one surface side of the first core (130); and the base portion (151) A stator core (110) comprising: a teascore (150) having a teeth portion (153) standing radially inward in a direction from the one surface side to the other surface side of the first core (130).
(5)に記載の構成によれば、ティースがロータと対向する対向面が十分な面積を有するステータ(100)に用いることのできるステータコア(110)を提供することができる。 According to the structure as described in (5), the stator core (110) which can be used for the stator (100) in which the opposing surface where a tooth | gear opposes a rotor has sufficient area can be provided.
1 モータ
100、100U、100V、100W ステータ
110、110A、110B ステータコア
120 ヨークコア
130、140 コア部
131 貫通孔
141 凹部
142 サブティース部
150 ティースコア
151 基部
152 凸部
153 ティース部
160 スロット
200、200U、200V、200W ロータ
300 コイル
1
Claims (5)
前記第1ステータコアと前記第2ステータコアとの間に配設される円環状のコイルと
を含み、
前記第1ステータコア及び前記第2ステータコアは、それぞれ、
第1鋼板が軸方向に積層されることにより形成され、周方向に所定の長さを有し、軸方向に貫通する2N個(Nは整数)の貫通孔が前記周方向に沿って1スロットピッチ毎に形成される円環状の第1コアと、
第2鋼板が軸方向に積層されることにより形成され、前記第1コアと等しい外径を有する円環状の第2コアであって、前記貫通孔と等しい周方向の長さにわたって内周面が径方向外側に凹んだN個の凹部が前記周方向において前記貫通孔と位置を合わせて2スロットピッチ毎に形成される第2コアと、
第3鋼板が周方向に積層されることにより形成されるティースコアであって、前記第2コアの前記凹部に係合される基部と、前記基部の径方向外側で軸方向に起立して前記第1コアの一方の面側から前記貫通孔に挿入される凸部と、前記基部の径方向内側で前記第1コアの前記一方の面側から他方の面側に向かう方向に起立するティース部とを有するティースコアと
を含む、ステータ。 A first stator core and a second stator core that have the same shape and are engaged with each other while being shifted by one slot pitch in the circumferential direction;
An annular coil disposed between the first stator core and the second stator core;
The first stator core and the second stator core are respectively
The first steel plate is formed by laminating in the axial direction, has a predetermined length in the circumferential direction, and 2N (N is an integer) through-hole penetrating in the axial direction is one slot along the circumferential direction. An annular first core formed for each pitch;
An annular second core formed by laminating the second steel plate in the axial direction and having an outer diameter equal to that of the first core, the inner peripheral surface extending over a length in the circumferential direction equal to the through hole. A second core in which N recesses recessed radially outward are formed at every two slot pitches in alignment with the through holes in the circumferential direction;
A teascore formed by laminating a third steel plate in the circumferential direction, and a base portion engaged with the concave portion of the second core, and the axially standing upright radially outward of the base portion A convex portion that is inserted into the through-hole from one surface side of the first core, and a teeth portion that stands in a direction from the one surface side to the other surface side of the first core on the radially inner side of the base portion. And a stator including a tea score.
前記凸部の前記先端部は、第1ステータコア及び第2ステータコアを前記周方向に1スロットピッチずらして係合させた状態で、互いに相手側の前記貫通孔に前記他方の面側から挿入される、請求項1乃至3のいずれか一項記載のステータ。 The tips of the convex portions of the tee score of the first stator core and the second stator core are inserted into the through hole from the one surface side of the first core and protrude from the other surface side,
The tip end portion of the convex portion is inserted from the other surface side into the other through-hole in a state where the first stator core and the second stator core are engaged with each other while being shifted by one slot pitch in the circumferential direction. The stator according to any one of claims 1 to 3.
第2鋼板が軸方向に積層されることにより形成され、前記第1コアと等しい外径を有する円環状の第2コアであって、前記貫通孔と等しい周方向の長さにわたって内周面が径方向外側に凹んだN個の凹部が前記周方向において前記貫通孔と位置を合わせて2スロットピッチ毎に形成される第2コアと、
第3鋼板が周方向に積層されることにより形成されるティースコアであって、前記第2コアの前記凹部に係合される基部と、前記基部の径方向外側で軸方向に起立して前記第1コアの一方の面側から前記貫通孔に挿入される凸部と、前記基部の径方向内側で前記第1コアの前記一方の面側から他方の面側に向かう方向に起立するティース部とを有するティースコアと
を含む、ステータコア。 The first steel plate is formed by laminating in the axial direction, has a predetermined length in the circumferential direction, and 2N (N is an integer) through-hole penetrating in the axial direction is one slot along the circumferential direction. An annular first core formed for each pitch;
An annular second core formed by laminating the second steel plate in the axial direction and having an outer diameter equal to that of the first core, the inner peripheral surface extending over a length in the circumferential direction equal to the through hole. A second core in which N recesses recessed radially outward are formed at every two slot pitches in alignment with the through holes in the circumferential direction;
A teascore formed by laminating a third steel plate in the circumferential direction, and a base portion engaged with the concave portion of the second core, and the axially standing upright radially outward of the base portion A convex portion that is inserted into the through-hole from one surface side of the first core, and a teeth portion that stands in a direction from the one surface side to the other surface side of the first core on the radially inner side of the base portion. A stator core comprising:
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