JP2017038420A - Rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機に関し、特に、ステータコアの軸方向端面にカフサが設置された回転電機に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine, and more particularly to a rotating electrical machine in which a cuff is installed on an axial end surface of a stator core.
周知の通り、回転電機は、ステータとロータと、これらを収容するケースと、を備えている。このうちステータは、ステータコイルの巻回作業の作業性を向上するために、ステータコアの軸方向端面に、カフサと呼ばれる部品を配置することがある。特許文献1には、カフサを配置したステータが開示されている。 As is well known, the rotating electrical machine includes a stator, a rotor, and a case for housing them. Among these, in order to improve the workability of the winding operation of the stator coil, the stator may arrange a part called a cuffer on the axial end surface of the stator core. Patent Document 1 discloses a stator in which a cuff is disposed.
特許文献1に開示されているカフサは、複数のカフサティースと、複数のカフサティースを連結する外側環状部および内側環状部と、を有している。複数のカフサティースは、対応するステータコアのティース(以下、カフサティースと区別するために「コアティース」と呼ぶ)に重ねて配置されている。また、カフサは、複数の突起を有しており、この突起を複数のスロットに嵌め込むことで、カフサがステータコアに固定されている。 The cuffs disclosed in Patent Document 1 have a plurality of cuff sates, and an outer annular part and an inner annular part that connect the plurality of cuff sates. The plurality of cuff teeth are arranged on the corresponding stator core teeth (hereinafter referred to as “core teeth” in order to be distinguished from the cuff teeth). The cuff has a plurality of protrusions, and the cuff is fixed to the stator core by fitting the protrusions into the plurality of slots.
こうしたステータは、通常、略円筒状のモータケースに挿入され、固定される。この挿入の際、ステータコアの外径がモータケースの内径とほぼ同じだと、ステータコアの挿入作業が困難になるという問題があった。一方、ステータコアの外径が、モータケースの内径に比べて十分に小さいと、ステータコアをモータケースに挿入した後、ステータコアとモータケースとの同軸度が低くなりがちで、別途、軸心調整が必要になるという問題があった。つまり、従来のステータは、モータケースに容易に組み付けることができなかった。 Such a stator is usually inserted and fixed in a substantially cylindrical motor case. At the time of this insertion, if the outer diameter of the stator core is substantially the same as the inner diameter of the motor case, there is a problem that it becomes difficult to insert the stator core. On the other hand, if the outer diameter of the stator core is sufficiently small compared to the inner diameter of the motor case, the coaxiality between the stator core and the motor case tends to be low after the stator core is inserted into the motor case, and the shaft center needs to be adjusted separately. There was a problem of becoming. In other words, the conventional stator cannot be easily assembled to the motor case.
そこで、本発明では、ステータのモータケースへの組み付けをより容易に行える回転電機を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a rotating electrical machine that can more easily assemble a stator to a motor case.
本発明の回転電機は、ロータと、ステータと、前記ロータを軸支するとともに前記ステータを内部に収容するモータケースと、を含む回転電機であって、前記ステータは、ステータコアと、前記ステータコアに固定されたカフサと、前記ステータコアのティースと前記カフサとに巻回されたステータコイルと、を備え、前記カフサは、前記ステータコイルのコイルエンドとステータコアの軸方向一端面との間に介在するように、前記ステータコアの軸方向一端面に配された本体部と、前記本体部の周縁から軸方向に延び、その外面に前記モータケースが嵌合された円筒部と、を含み、前記円筒部の端部には、テーパが設けられている、ことを特徴とする。 The rotating electrical machine according to the present invention is a rotating electrical machine including a rotor, a stator, and a motor case that supports the rotor and accommodates the stator therein, and the stator is fixed to the stator core and the stator core. A stator coil wound around the stator core teeth and the cuff member, the cuff member being interposed between a coil end of the stator coil and one axial end surface of the stator core. A main body portion disposed on one axial end surface of the stator core, and a cylindrical portion extending in the axial direction from a peripheral edge of the main body portion and having the motor case fitted to an outer surface thereof, and an end of the cylindrical portion The portion is provided with a taper.
本発明によれば、カフサに、モータケースが嵌合される円筒部を設け、この円筒部にテーパを設けている。かかるテーパを設けることで、ステータのモータケースへの挿入性が向上し、ステータのモータケースへの組み付けをより容易に行える。 According to the present invention, the cuff is provided with a cylindrical portion into which the motor case is fitted, and the cylindrical portion is provided with a taper. By providing such a taper, the insertability of the stator into the motor case is improved, and the stator can be easily assembled to the motor case.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態である回転電機10の概略縦断面図である。また、図2は、ステータ14の分解斜視図である。ただし、図2において、ステータコイル26の図示は省略されている。さらに、図3は、ステータコイル26が巻回されたコアティース30をステータ14の中心側から見た模式図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a rotating
回転電機10は、ロータ12と、ステータ14と、モータケースと、を備えている。ロータ12は、ロータコア18および当該ロータコア18に埋め込まれた永久磁石(図示せず)を備えている。ロータコア18は、電磁鋼板を積層してなる円柱形部材である。このロータコア18の中心には、回転軸20が挿通され、固着されている。回転軸20の両端は、ベアリング22を介してモータケース16に取り付けられており、回転軸20および回転軸20に固着されたロータコア18は、モータケース16に対して回転自在となっている。
The rotating
ステータ14は、ステータコア24と、ステータコイル26と、カフサ28と、を有している。ステータコア24は、ロータ12と同心に配される略円筒形部材で、円環状のヨーク32と、当該ヨーク32の内周側に突き出す複数のコアティース30と、を含む。複数のコアティース30は、所定間隔で、周方向に並んでおり、隣接する二つのコアティース30の間には、ステータコイル26が挿入されるスロットが形成されている。なお、図2では、一部のコアティース30のみを図示しているが、実際には、コアティース30は、等間隔で全周に亘って配置されている。こうしたステータコア24は、軸方向に積層された複数の電磁鋼板(例えばケイ素鋼板)から構成されている。複数の電磁鋼板は、互いに位置決めされて、接合され、ステータコア24を構成する。この電磁鋼板の位置決めおよび接合方法は、従来から多数提案されており、例えば、各電磁鋼板に、カシメ用の凸部および凹部を形成し、一つの電磁鋼板の凸部を他の電磁鋼板の凹部に嵌め込んでいき、複数の電磁鋼板を互いに位置決めするとともに結合するようにしてもよい。
The
ステータコイル26は、三相のコイル、すなわち、U相コイル、V相コイル、W相コイルを有しており、各相のコイルの一端は、入力端子(図示せず)に接続されており、他端は、中性点(図示せず)において他相のコイルに結線されている。こうしたステータコイル26は、巻線をコアティース30に巻回することで構成される。この巻線の巻回方法としては、集中巻でもよいし、分布巻でもよい。また、ステータコイル26を構成する巻線は、周囲がエナメル等の絶縁体で被覆されていれば、断面矩形の角線でもよいし、断面円形の丸線でもよい。
The
カフサ28は、樹脂等の絶縁性材料からなる部材である。このカフサ28は、ステータコア24の一端面に配される。カフサ28は、ステータコア24に対して位置決めされ、ステータコア24に固定されている。このカフサ28の固定方法としては、種々考えられるが、例えば、カフサ28およびステータコア24の一方に凹部を、他方に凸部を設けておき、この凹凸を互いに嵌合するなどしてもよい。カフサ28は、ステータコア24の軸方向一端面に配される本体部34と、本体部34の外周縁から軸方向に延びる円筒部36と、を含む。本体部34は、ステータコア24の内径とほぼ同じ内径を有したドーナツ板状で、ステータコイル26のコイルエンドとステータコア24との間に介在する。この本体部34は、さらに、複数のカフサティース38と、当該複数のカフサティース38の内周端を接続する内側リング40と、複数のカフサティース38の外周端を接続する外側リング42と、に大別される。
The
カフサティース38は、コアティース30の上端面に載置される部位で、コアティース30と同数設けられている。なお、図2では、一部のカフサティース38のみを図示しているが、カフサティース38も、コアティース30と同様に、等間隔で全周に亘って配置されている。カフサ28は、図3に示すように、各カフサティース38の周方向中心が、対応するコアティース30の周方向中心と一致するように位置決めして設置される。
The
また、カフサティース38は、コアティース30よりも僅かに大きい幅を有している。したがって、カフサティース38は、ステータコア24のスロット側に若干突出しており、隣接する二つのカフサティース38の間に形成される開口部の幅は、ステータコア24のスロットの幅より小さくなっている。巻線は、こうしたカフサティース38の角部を支点として折り曲げられ、巻回される。
Further, the
図3の図示例では、図面左下から上方に延びる巻線27aを、カフサティース38の左側角部を支点として右方向に折り曲げ、また、図面右下から上方に延びる巻線27bを、カフサティース38の右側角部を支点として左方向に折り曲げている。こうした巻線の折り曲げの際、巻線の被覆材の破損等を防止するために、カフサティース38の角部は面取りされており、緩やかな円弧面となっている。また、巻線の巻回時に受ける荷重に耐えられるように、カフサティース38は、ある程度の強度を有しており、数mm以上、例えば5〜6mmの厚みを有する。
In the illustrated example of FIG. 3, the winding 27 a extending upward from the lower left side of the drawing is bent to the right with the left corner of the
内側リング40は、複数のカフサティース38の内周型端部を接続する環状体である。この内側リング40は、カフサティース38に比べて、やや薄くなっている。また、外側リング42は、複数のカフサティース38の外周側端部を接続する環状体である。この外側リング42の底面は、カフサティース38の底面と同一面内にあり、カフサティース38をコアティース30に載置した際、外側リング42は、ヨーク32の軸方向端面に載置される。
The
本体部34の外周縁からは、円筒部36が軸方向内側に延びている。この円筒部36の内径は、ステータコア24の外径よりもやや大きくなっている。したがって、円筒部36の内部に、ステータコア24を挿入する作業は、比較的容易にできる。
A
また、円筒部36の外径は、後述する下側ケース48の内径とほぼ同じであり、円筒部36の外面には、下側ケース48が嵌合される。この円筒部36を、下側ケース48に挿入し、嵌合することで、当該カフサ28を含むステータ14全体が下側ケース48に対して同心に固定される。なお、この円筒部36の下側ケース48への挿入作業を容易にするために、円筒部36の先端(本体部34から離れる側の端部)付近には、先端に近づくにつれて縮径していくようなテーパが形成されている。
Further, the outer diameter of the
モータケース16は、アルミ等、ある程度の剛性を有した材料からなるもので、下側ケース48と、上側ケース46と、を含む。下側ケース48は、下端が閉鎖され、上端が開口された略円筒形部材である。この下側ケース48の下端面には、回転軸20がベアリング22を介して取り付けられている。この下側ケース48の内径は、既述した通り、カフサ28の円筒部36の外径とほぼ同じであり、下側ケース48の内部には、カフサ28の円筒部36が嵌合されている。
The
上側ケース46は、下端が開口され、上端が開口された略円筒形部材である。この上側ケース46は、ボルト等を介して下側ケース48に連結される。上側ケース46の上端面には、回転軸20がベアリング22を介して取り付けられている。なお、上側ケース46の内径は、円筒部36の外径より十分に大きくなっている。
The
ここで、これまでの説明で明らかな通り、本実施形態では、カフサ28に、軸方向に延びる円筒部36を設け、さらに、この円筒部36にテーパを設けている。かかる構成とすることで、従来に比べて、ステータ14のモータケース16への組み付けをより容易に行える。これについて、従来技術と比較して説明する。
Here, as is apparent from the above description, in the present embodiment, the
図6は、従来の回転電機10の概略縦断面図である。図6に示す通り、従来技術においても、ステータ14は、ステータコア24と、ステータコイル26と、カフサ28と、を備えている。ただし、従来のカフサ28は、ステータコア24の一端面に配される本体部34のみ有しており、ステータコア24の外周に嵌合される円筒部36は有していない。そのため、従来技術において、ステータ14の外周面とは、すなわち、ステータコア24の外周面のことであった。このステータ14の外径は、下側ケース48の内径よりも十分に小さく、ステータコア24と下側ケース48との間には、十分な間隙が存在していた。
FIG. 6 is a schematic longitudinal sectional view of a conventional rotating
ここで、回転電機10において、ロータ12、ステータ14、モータケース16は、同心になるように組み付けられなければならない。そのため、従来は、ステータ14を下側ケース48内に挿入した後、ステータ14とモータケース16とが同心になるように、軸心調整を行い、その後、ステータ14を下側ケース48に固定していた。つまり、従来技術では、ステータ14をモータケース16に組み付ける際に、ステータ14の下側ケース48への挿入作業に加えて、さらに、軸心調整作業が必要であり、製造工程が煩雑であった。
Here, in the rotating
こうした軸心調整作業を省略するために、ステータコア24の外径と下側ケース48の内径とをほぼ同じにすることも考えられる。この場合、ステータコア24を下側ケース48に挿入して嵌合すると、自動的に、下側ケース48に対するステータコア24の位置が調整されることになるため、軸心調整作業が不要となる。しかし、この場合、ステータコア24を、ほぼ同径の下側ケース48内に挿入(嵌合)しなければならず、挿入作業が非常に難しいという問題があった。かかる問題は、ステータコア24の外周面にテーパを設けることで解消できるが、電磁鋼板を積層してなるステータコア24の外周面にテーパを設けることは、困難であった。
In order to omit such an axial center adjustment operation, it is conceivable to make the outer diameter of the
こうした問題を解決するために、本実施形態では、カフサ28に、下側ケース48の内径とほぼ同じ外径を有した円筒部36を設けるとともに、当該円筒部36にテーパを設けている。この場合、ステータ14を下側ケース48に挿入し、カフサ28の円筒部36を下側ケース48に嵌合すれば、下側ケース48に対するステータ14の位置が自動的に調整されることになるため、軸心調整作業が不要となる。また、円筒部36にテーパを設けているため、円筒部36の下側ケース48への挿入作業も容易にできる。つまり、本実施形態によれば、ステータ14を下側ケース48に容易に挿入でき、さらに、軸心調整作業が不要となるため、従来に比べて、ステータ14をモータケース16に簡易に組み付けできる。
In order to solve such a problem, in the present embodiment, the
なお、これまで説明した構成は一例であり、カフサ28が下側ケース48に嵌合する円筒部36を有し、当該円筒部36にテーパを設けるのであれば、その他の構成は、変更されてもよい。例えば、図5に示すように、下側ケース48の上端を、円筒部36の末端のテーパ面に食い込ませて嵌合させるような構成としてもよい。この場合も、下側ケース48を円筒部36のテーパ面に嵌合させれば、下側ケース48に対するステータ14の位置が自動的に調整されることになるため、軸心調整作業が不要となる。また、円筒部36にテーパを設けているため、ステータ14の下側ケース48への挿入作業も容易にできる。
The configuration described so far is merely an example, and the other configuration is changed as long as the
また、図6に示すように、円筒部36を、下方ではなく、上方(軸方向外側)に延ばしてもよい。この場合には、円筒部36の末端ではなく、基端(円筒部36と本体部34とを結ぶコーナー部分)にテーパを形成すればよい。また、これまで説明したモータケース16の構成も一例であり、少なくとも、円筒部36に嵌合できるのであれば、その他の構成は、適宜、変更されてもよい。
Further, as shown in FIG. 6, the
10 回転電機、12 ロータ、14 ステータ、16 モータケース、18 ロータコア、20 回転軸、22 ベアリング、24 ステータコア、26 ステータコイル、27a,27b 巻線、28 カフサ、30 コアティース、32 ヨーク、34 本体部、36 円筒部、38 カフサティース、40 内側リング、42 外側リング、46 上側ケース、48 下側ケース。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記ステータは、
ステータコアと、
前記ステータコアに固定されたカフサと、
前記ステータコアのティースと前記カフサとに巻回されたステータコイルと、
を備え、
前記カフサは、
前記ステータコイルのコイルエンドとステータコアの軸方向一端面との間に介在するように、前記ステータコアの軸方向一端面に配された本体部と、
前記本体部の周縁から軸方向に延び、その外面に前記モータケースが嵌合された円筒部と、
を含み、
前記円筒部の端部には、テーパが設けられている、
ことを特徴とする回転電機。
A rotating electrical machine including a rotor, a stator, and a motor case that pivotally supports the rotor and accommodates the stator therein,
The stator is
A stator core;
Cuffs fixed to the stator core;
A stator coil wound around the teeth of the stator core and the cuff;
With
The cuffs are
A main body disposed on one axial end surface of the stator core so as to be interposed between a coil end of the stator coil and one axial end surface of the stator core;
A cylindrical portion that extends in the axial direction from the periphery of the main body, and the motor case is fitted to the outer surface thereof;
Including
The end of the cylindrical portion is provided with a taper,
Rotating electric machine characterized by that.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015156286A JP2017038420A (en) | 2015-08-06 | 2015-08-06 | Rotary electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015156286A JP2017038420A (en) | 2015-08-06 | 2015-08-06 | Rotary electric machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2017038420A true JP2017038420A (en) | 2017-02-16 |
Family
ID=58048107
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015156286A Pending JP2017038420A (en) | 2015-08-06 | 2015-08-06 | Rotary electric machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019195909A (en) * | 2018-05-08 | 2019-11-14 | 東レ株式会社 | Molded article made of polyphenylene sulfide resin composition |
-
2015
- 2015-08-06 JP JP2015156286A patent/JP2017038420A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2019195909A (en) * | 2018-05-08 | 2019-11-14 | 東レ株式会社 | Molded article made of polyphenylene sulfide resin composition |
JP7032227B2 (en) | 2018-05-08 | 2022-03-08 | 東レ株式会社 | Molded product made of polyphenylene sulfide resin composition |
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