JP5751441B2 - Rotating electric machine stator - Google Patents
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Description
本発明は、例えば車両において電動機や発電機として使用される回転電機の固定子に関する。 The invention, for example, relates to a stator of a rotating electric machine used as a motor or a generator in a vehicle.
従来、回転電機の固定子として、周方向に分割された複数の分割コアを円環状に組み付けてなる固定子コアと、該固定子コアの外周に嵌合固定された外筒と、前記固定子コアに巻装された固定子巻線と、を備えたものが一般に知られている。なお、固定子コアを構成する分割コアは、通常、鉄損低減のために、複数の鋼板を固定子コアの軸方向に積層して形成されている。 Conventionally, as a stator of a rotating electrical machine, a stator core in which a plurality of divided cores divided in the circumferential direction are assembled in an annular shape, an outer cylinder fitted and fixed to the outer periphery of the stator core, and the stator One having a stator winding wound around a core is generally known. In addition, the division | segmentation core which comprises a stator core is normally formed by laminating | stacking several steel plates in the axial direction of a stator core for iron loss reduction.
そして、例えば特許文献1に開示されているように、固定子コアの外周に円筒状の外筒を嵌合する方法として、所謂「焼ばめ」と呼ばれる方法が採用されている。この焼ばめを行う場合には、固定子コアの外径寸法に比べて小さい内径寸法の外筒を用意し、その外筒を加熱して内径寸法を拡大させた状態で固定子コアの外周に嵌合して冷却する。その後、固定子コアと外筒は、両部材間の温度差が無くなった時に、上記の径寸法の差により生じる応力によって強固に固定される。 For example, as disclosed in Patent Document 1, a so-called “shrink fit” method is employed as a method of fitting a cylindrical outer cylinder to the outer periphery of the stator core. When performing this shrink fitting, prepare an outer cylinder with an inner diameter smaller than the outer diameter of the stator core, and heat the outer cylinder to expand the inner diameter. Fit to cool down. Thereafter, the stator core and the outer cylinder are firmly fixed by the stress generated by the difference in the diameter when the temperature difference between the two members disappears.
ところで、上記のように、固定子コアと外筒が焼ばめにより固定される場合には、図20に示すように、外筒37Aの外周側からの締め付け力によって、各分割コア32Aには周方向の圧縮応力が作用している。そのため、外筒37A及び分割コア32Aを構成する鋼板36Aの寸法バラツキ等により分割コア32Aに過大な圧縮応力が作用すると、分割コア32Aの鋼板36Aは、その圧縮応力に耐えられずに板厚方向へ変形してしまい、座屈が発生する。鋼板36Aに座屈が発生すると、積層された他の鋼板36Aとの固定状態(かしめ固定や溶接固定)が弱まったり解除されたりするため、座屈した鋼板36Aは他の鋼板36Aから離脱することとなる。
By the way, as described above, when the stator core and the outer cylinder are fixed by shrink fitting, as shown in FIG. 20, each of the
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、周方向の圧縮応力により分割コアに座屈が発生するのを回避しつつ、外筒で固定子コアを固定し得るようにした回転電機の固定子を提供することを解決すべき課題とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a rotating electrical machine that can fix a stator core with an outer cylinder while avoiding buckling of the split core due to circumferential compressive stress. it is an object to be achieved by providing a stator.
上記課題を解決するためになされた請求項1に記載の発明は、複数の鋼板を軸方向に積層して形成されて周方向に分割された複数の分割コアを円環状に組み付けてなる固定子コアと、該固定子コアの外周に嵌合固定された一体の外筒と、前記固定子コアに巻装された固定子巻線と、を備えた回転電機の固定子において、前記外筒は、前記固定子コアの外径よりも大きい内径を有するとともに、軸方向一端側に径方向内方へ張り出す座部を有し、且つ、各前記分割コアに圧縮応力が作用しない状態で前記固定子コアの外周に嵌合されて前記固定子コアを前記座部に着座した状態で収容した後、軸方向他端側の端部が径方向内方側へ折り曲げられて形成された折り曲げ部を有し、前記折り曲げ部の少なくとも先端部が前記固定子コアの軸方向端面に当接していることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a stator in which a plurality of divided cores formed by laminating a plurality of steel plates in the axial direction and divided in the circumferential direction are assembled in an annular shape. In a stator of a rotating electric machine comprising a core, an integral outer cylinder fitted and fixed to the outer periphery of the stator core, and a stator winding wound around the stator core, the outer cylinder is the addition to have a larger inner diameter than the outer diameter of the stator core, has a seat for one axial end projecting radially inwardly, and the state in which compressive stress does not act on each of the divided cores A bent portion formed by fitting the outer periphery of the stator core and accommodating the stator core in a state of being seated on the seat portion, and then bending the end portion on the other axial end side inward in the radial direction. has axial end faces of at least the tip portion of the bent portion is the stator core And Turkey not abut characterized.
請求項1に記載の発明によれば、外筒の軸方向一端部に設けられた折り曲げ部によって、複数の分割コアを円環状に組み付けてなる固定子コアを軸方向に固定することができる。この場合、固定子コアと外筒とを焼ばめや圧入等の手法で固定する必要がないので、周方向の圧縮応力により分割コアに座屈が発生するのを回避することができる。 According to the first aspect of the present invention, the stator core formed by assembling a plurality of split cores in an annular shape can be fixed in the axial direction by the bent portion provided at one axial end portion of the outer cylinder. In this case, since it is not necessary to fix the stator core and the outer cylinder by a method such as shrink fitting or press fitting, it is possible to avoid buckling of the split core due to the compressive stress in the circumferential direction.
本発明において、折り曲げ部は、少なくとも先端部が固定子コアの軸方向端面に当接している。即ち、折り曲げ部は、固定子コアの軸方向端面に対して、先端部のみが当接していてもよく、先端部を含む一部の面又は全部の面が当接していてもよい。ここで、折り曲げ部の先端部とは、固定子コアの径方向内方側に延出した折り曲げ部の最も径方向内方側に位置する部位及び隣接する部位のことである。なお、外筒は、折り曲げ部の形成前において、少なくともその折り曲げ部の分だけ固定子コアの軸方向長さよりも長いものが用いられる。 In the present invention, at least the tip of the bent portion is in contact with the axial end surface of the stator core. That is, the bent portion may be in contact with only the front end portion with respect to the axial end surface of the stator core, or may be in contact with a part or all of the surface including the front end portion. Here, the front end portion of the bent portion refers to a portion located on the radially inner side of the bent portion that extends to the radially inner side of the stator core and a portion adjacent thereto. Note that the outer cylinder is longer than the axial length of the stator core by at least the bent portion before the bent portion is formed.
請求項2に記載の発明は、前記折り曲げ部の先端部は、前記固定子コアの軸方向端面において前記分割コアの重心よりも内径側の部位に当接していることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is characterized in that the end of the bent portion is in contact with a portion on the inner diameter side of the center of gravity of the split core on the axial end surface of the stator core.
請求項2に記載の発明によれば、折り曲げ部を形成する際に、固定子コアの軸方向に積層された複数の鋼板よりなる分割コアの内径側が軸方向に開くのを抑制することができる。即ち、固定子コアの内径側には、固定子巻線が巻装されており、固定子コアの軸方向両側には、固定子コアの軸方向端面から軸方向外方に突出する固定子巻線のコイルエンド部が形成されている。そのため、分割コアの内径側が軸方向に開くと、コイルエンド部と接触してしまい、絶縁距離を確保できなくなる。本発明によれば、この問題の発生を回避することができる。 According to invention of Claim 2, when forming a bending part, it can suppress that the internal diameter side of the split core which consists of a some steel plate laminated | stacked on the axial direction of the stator core opens to an axial direction. . That is, stator windings are wound on the inner diameter side of the stator core, and stator windings projecting outward in the axial direction from the axial end surface of the stator core are provided on both axial sides of the stator core. A coil end portion of the wire is formed. Therefore, when the inner diameter side of the split core is opened in the axial direction, it comes into contact with the coil end portion, and it becomes impossible to secure an insulation distance. According to the present invention, the occurrence of this problem can be avoided.
請求項3に記載の発明は、前記分割コアは、かしめにより前記固定子コアの軸方向に積層連結された複数の鋼板により構成され、前記折り曲げ部の先端部は、前記固定子コアの軸方向端面において最も径方向外方側に位置するかしめ部よりも内径側の部位に当接していることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, the split core is composed of a plurality of steel plates stacked and connected in the axial direction of the stator core by caulking, and the distal end portion of the bent portion is in the axial direction of the stator core. The end face is in contact with a portion on the inner diameter side of the caulking portion located on the outermost radial direction side.
請求項3に記載の発明によれば、請求項2に記載の発明と同様に、折り曲げ部を形成する際に、固定子コアの軸方向に積層された複数の鋼板よりなる分割コアの内径側が軸方向に開くのを抑制することができる。そのため、本発明の場合にも、上記の絶縁距離不確保の問題の発生を回避することができる。 According to the invention described in claim 3, as in the invention described in claim 2, when forming the bent portion, the inner diameter side of the divided core made of a plurality of steel plates laminated in the axial direction of the stator core is Opening in the axial direction can be suppressed. Therefore, also in the case of the present invention, it is possible to avoid the occurrence of the problem of insuring the insulation distance.
請求項4に記載の発明は、前記折り曲げ部の曲げ起点は、前記固定子コアの軸方向端面よりも軸方向外方に位置していることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is characterized in that a bending starting point of the bent portion is located axially outward from an axial end face of the stator core.
請求項4に記載の発明によれば、外筒の軸方向一端部を径方向内方へ折り曲げて折り曲げ部を形成する際に、折り曲げ部の曲げ起点が分割コアの外径側のエッジ部と干渉しないので、分割コアの外径側端部が折り曲げ部により押圧されない。そのため、分割コアが固定子コアの軸方向に積層された複数の鋼板により構成されている場合に、分割コアの内径側が軸方向に開くのを確実に抑制することができる。また、本発明の場合には、折り曲げ部を、径方向外方側から内方側へ向かって下降傾斜する状態に形成することができるので、これによっても分割コアの内径側が軸方向に開くのを確実に抑制することができる。したがって、本発明によれば、上記の絶縁距離不確保の問題の発生を確実に回避することができる。 According to the invention described in claim 4, when forming the bent portion by bending one axial end portion of the outer cylinder inward in the radial direction, the bending start point of the bent portion is the edge portion on the outer diameter side of the split core. Since there is no interference, the outer diameter side end of the split core is not pressed by the bent portion. Therefore, when the split core is composed of a plurality of steel plates laminated in the axial direction of the stator core, the inner diameter side of the split core can be reliably suppressed from opening in the axial direction. Further, in the case of the present invention, the bent portion can be formed so as to be inclined downward from the radially outer side toward the inner side, which also opens the inner diameter side of the split core in the axial direction. Can be reliably suppressed. Therefore, according to the present invention, it is possible to reliably avoid the occurrence of the problem of insuring the insulation distance.
なお、折り曲げ部の曲げ起点は、折り曲げ加工を行う前に予め設定することができる。例えば、外筒の曲げ起点形成予定部位を、治具等で内径側から外径側へ少量押し出すようにして塑性変形させることにより曲げ起点を形成することができる。この場合、外筒及び治具の何れか一方を外筒の周方向に相対的に移動させることにより、外筒の全周に亘って曲げ起点を簡単に形成することができる。 The bending start point of the bent portion can be set in advance before performing the bending process. For example, the bending start point can be formed by plastically deforming the bending start point formation portion of the outer cylinder by pushing out a small amount from the inner diameter side to the outer diameter side with a jig or the like. In this case, the bending start point can be easily formed over the entire circumference of the outer cylinder by relatively moving one of the outer cylinder and the jig in the circumferential direction of the outer cylinder.
請求項5に記載の発明は、前記折り曲げ部の後端部と前記固定子コアの軸方向端面との間に空間部が形成されていることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is characterized in that a space portion is formed between a rear end portion of the bent portion and an axial end surface of the stator core.
請求項5に記載の発明によれば、分割コアの外径側が軸方向に開くスペースを確保することができる。これにより、分割コアの内径側が軸方向に開くのを更に確実に抑制することができる。ここで、折り曲げ部の後端部とは、固定子コアの径方向内方側に延出した折り曲げ部の最も径方向外方側に位置する部位及び隣接する部位のことである。 According to invention of Claim 5, the space which the outer-diameter side of a split core opens to an axial direction is securable. Thereby, it can suppress more reliably that the internal diameter side of a division | segmentation core opens to an axial direction. Here, the rear end portion of the bent portion refers to a portion that is located on the radially outer side of the bent portion that extends to the radially inner side of the stator core and a portion that is adjacent to the bent portion.
以下、本発明の回転電機の固定子を具体化した一実施形態について図面を参照しつつ具体的に説明する。 Hereinafter, an embodiment in which a stator of a rotating electrical machine according to the present invention is embodied will be specifically described with reference to the drawings.
〔実施形態1〕
図1は、実施形態1に係る回転電機の構成を模式的に示す軸方向断面図である。本実施形態に係る回転電機は、車両用電動機として使用されるものであって、図1に示すように、略有底筒状の一対のハウジング部材10a,10bが開口部同士で接合されてなるハウジング10と、ハウジング10に軸受け11,12を介して回転自在に支承される回転軸13に固定された回転子14と、ハウジング10の内部で回転子14を包囲する位置でハウジング10に固定された固定子20と、を備えている。
Embodiment 1
FIG. 1 is an axial cross-sectional view schematically showing the configuration of the rotating electrical machine according to the first embodiment. The rotating electrical machine according to the present embodiment is used as an electric motor for a vehicle, and as shown in FIG. 1, a pair of substantially bottomed
回転子14は、固定子20の内周側と向き合う外周側に、永久磁石により磁性が周方向に交互に異なる磁極を複数形成している。回転子14の磁極の数は、回転電機により異なるため限定されるものではない。本実施形態においては、8極(N極:4、S極:4)の回転子が用いられている。
In the
次に、図2〜図7を参照して固定子20について説明する。図2は、実施形態1に係る固定子の斜視図である。図3は、実施形態1において固定子コアと外筒が組み付けられた状態の平面図である。図4は、図3のA−A線に沿う断面図である。図5は、図3の一部を拡大して示す部分拡大図である。図6は、図4の一部を拡大して示す部分拡大図である。図7は、実施形態1に係る固定子巻線の斜視図である。
Next, the
固定子20は、図2〜図7に示すように、周方向に分割された複数の分割コア32を円環状に組み付けてなる固定子コア30と、固定子コア30の外周に嵌合固定された円筒状の外筒37と、固定子コア30に巻装された三相の固定子巻線40と、を備えている。
2 to 7, the
固定子コア30は、図3に示すように、所定数(本実施形態では24個)の分割コア32を周方向に連結して円環状に形成され、その内周側に周方向に配列された複数のスロット31を有する。スロット31は、その深さ方向が径方向と一致するように形成されている。固定子コア30に形成されたスロット31の数は、回転子14の磁極数(8磁極)に対し、固定子巻線40の一相あたり2個の割合で形成されている。本実施形態では、8×3×2=48より、スロット数は48個とされている。
As shown in FIG. 3, the
分割コア32は、一つのスロット31を区画するとともに、周方向で隣接する分割コア32との間で一つのスロット31を区画する形状を呈している。具体的には、分割コア32は、図3及び図5に示すように、径方向内方に延びる一対のティース部33と、ティース部33を径方向外方で連結するバックコア部34とを有している。この分割コア32は、複数の鋼板を固定子コア30の軸方向に積層させて形成されている。分割コア32の重なり合う鋼板同士は、溶接により固定されている。
The
固定子コア30は、円環状に組み付けられた分割コア32の外周に嵌合された外筒37により円環状に固定(保形)されている。この場合、外筒37の内径は、固定子コア30の外径よりも僅かに大きく設定されている。よって、固定子コア30は、外筒37により締め付けられていないので、分割コア32に周方向の圧縮応力も作用していない。
The
図4において、外筒37の軸方向下端側には、下端から径方向外方へ略直角に張り出すリング状のフランジ部37aが形成されている。このフランジ部37aには、取付ボルト(図示せず)を挿通する挿通孔37bが周方向の複数箇所(本実施形態では6箇所)に設けられている。また、外筒37の軸方向下端側には、下端から径方向内方へ略直角に張り出すリング状の座部37cが形成されている。この座部37cには、円環状に組み付けられた状態で外筒37の内部に収容された分割コア32(固定子コア30)の下端が着座している。
In FIG. 4, a ring-shaped
そして、外筒37の軸方向上端側には、外筒37の軸方向上端部が径方向内方側へ略直角に折り曲げられて、少なくとも先端部が固定子コア30の軸方向端面に当接している折り曲げ部37dが設けられている。この場合、折り曲げ部37dの先端部は、固定子コア30の軸方向端面において分割コア32の重心よりも内径側の部位に当接している。これにより、折り曲げ部37dを形成する際に、分割コア32の内径側が軸方向に開くのを抑制するようにしている。また、折り曲げ部37dの曲げ起点37eは、固定子コア30の軸方向端面から軸方向外方側へ僅かにずれた位置に設定されている。これにより、折り曲げ部37dが形成される際に、曲げ起点37eが分割コア32の外径側のエッジと干渉しないようにされている。
Then, on the upper end side in the axial direction of the
また、本実施形態では、折り曲げ部37dは、先端部を含む略全部の面が固定子コア30の軸方向端面に当接する状態にされている。これにより、円環状に組み付けられた状態で外筒37の内部に収容された分割コア32(固定子コア30)は、外筒37の座部37cと折り曲げ部37dとによって軸方向に固定され、軸方向への抜け出しが阻止されている。
Further, in the present embodiment, the
固定子巻線40は、図7に示すように、所定の波形形状に成形した所定数(本実施形態では12本)の導線50により円筒状に形成されている。この固定子巻線40は、固定子コア30のスロット31内に収容される直状部41と、この直状部41の両端においてスロット31外に配置されるコイルエンド部42とを有する。一方のコイルエンド部42の端面において、出力線(U、V、W)および中性点(U、V、W)が軸方向に突出するとともに、内径側から突出した導線50の端部を外径側から突出した導線50の端部に接続する渡り部70が設けられている。この固定子巻線40は、所定数の導体50を所定の状態に積み重ねて帯状の導線集積体を形成し、その導線集積体を渦巻き状に巻き付ける(本実施形態では6周)ことにより円筒状に成形されている。
As shown in FIG. 7, the stator winding 40 is formed in a cylindrical shape by a predetermined number (12 in this embodiment) of
固定子巻線40を構成する導線50は、長手方向に離間して並列配置され固定子コア30のスロット31に設置される複数の直状のスロット収容部51と、隣り合うスロット収容部51同士をスロット収容部51の両端側で交互に接続する複数のターン部52とを有し、全体形状が波形に形成されている。この導体50は、矩形断面の導体と、導体の外周を被覆する絶縁皮膜とからなる絶縁被覆平角線が採用されている。
The
次に、本実施形態の固定子20の製造方法について説明する。本実施形態の固定子20の製造方法は、図8に示すように、固定子巻線40と固定子コア30とを組み付ける組み付け工程101と、固定子コア30の外周に外筒37を嵌合する嵌合工程102と、外筒37の軸方向一端部を折り曲げて折り曲げ部37dを形成する折り曲げ工程103と、を順に行うものである。
Next, the manufacturing method of the
組み付け工程101では、円筒状に成形された固定子巻線40(図7参照)に対して、外周側から各分割コア32のティース部33を挿入して、全ての分割コア32を固定子巻線40の周方向に沿って円環状に組み付ける。これにより、全ての分割コア32が固定子巻線40に組み付けられると、固定子巻線40の直状部41(導線50のスロット収容部51)が固定子コア30の所定のスロット31内に収容された状態となる。
In the assembling
この場合、各導線50のスロット収容部51は、所定のスロット数(本実施形態では3相×2個(倍スロット)=6個)ごとのスロット31に収容されている。また、導線50の隣り合うスロット収容部51同士を接続しているターン部52は、固定子コア30の軸方向の両端面30aからそれぞれ軸方向外方へ突出し、その突出している多数のターン部52により、固定子巻線40の軸方向両端部にコイルエンド部42が形成される(図7参照)。
In this case, the
次の嵌合工程102では、図9及び図10に示すように、組み付け工程101で円環状に組み付けられた固定子コア30の外周に、外筒37Aを、座部37cと反対側の端部から嵌合して組み付ける。これにより、固定子コア30は、図10に示すように、外筒37の他端側内周に設けられた座部37cに着座した状態で外筒37内に収容される。
In the next
なお、ここで準備する外筒37Aは、図11に示すように、後続の折り曲げ工程103で形成する折り曲げ部37dの曲げ起点37eが予め形成されている。この曲げ起点37eは、固定子コア30の軸方向端面よりも軸方向外方側に位置するように形成されている。この曲げ起点37eは、外筒37Aの曲げ起点37e形成予定部位を、治具等で内径側から外径側へ少量押し出すようにして塑性変形させることにより、外筒37Aの全周に亘って形成されている。
In addition, as shown in FIG. 11, the bending
次の折り曲げ工程103では、外筒37Aの軸方向一端部(座部37cと反対側の端部、以下同じ。)を径方向内方側へ折り曲げて、少なくとも先端部が固定子コア30の軸方向端面に当接するように折り曲げ部37dを形成する。本実施形態では、45°曲げ用のプレス加工装置と90°曲げ用のプレス加工装置により段階的にプレス加工を施して、外筒37Aの軸方向一端部に折り曲げ部37dを形成する。
In the
最初に行う45°曲げ加工は、図12に示すように、外筒37Aの軸方向一端部が上方に位置するようにして、プレス加工装置の芯金61に固定子コア30を保持させる。次いで、パンチ63を下降させて、外筒37Aの軸方向一端部を径方向内方側へ略45°折り曲げる。このとき、外筒37Aの軸方向一端部は、固定子コア30の軸方向端面よりも軸方向外方側に設定された曲げ起点37eを起点として径方向内方側へ略45°折り曲げられる。そのため、外筒37Aの軸方向一端部が折り曲げられる際に、曲げ起点37eが分割コア32の外径側のエッジ部と干渉しないので、分割コア32の外径側端部が折り曲げ部により押圧されない。そのため、分割コア32の内径側が軸方向に開くことが確実に抑制される。
In the first 45 ° bending process, as shown in FIG. 12, the
続いて、図13に示すように、90°曲げ加工を行う。この場合にも、外筒37Aの軸方向一端部が上方に位置するようにして、プレス加工装置の芯金61に固定子コア30を保持させた後、パンチ63を下降させて、外筒37Aの軸方向一端部を径方向内方側へ更に45°折り曲げる。これにより、図6に示すように、外筒37Aの軸方向一端部が、曲げ起点37eを起点として略90°折り曲げられた折り曲げ部37dが形成される。
Subsequently, as shown in FIG. 13, 90 ° bending is performed. Also in this case, the
この折り曲げ部37dは、固定子コア30の軸方向端面において、先端部(径方向内方側)が分割コア32の重心よりも内径側の部位に当接しており、その先端部を含む大部分が固定子コア30の軸方向端面に当接(面当たり)している。また、折り曲げ部37dの後端側(径方向外方側)においては、曲げ起点37eが固定子コア30の軸方向端面よりも軸方向外方側に設定されていることから、折り曲げ部37dの曲げ起点37e近傍部と固定子コア30の軸方向端面との間に空間部Sが形成されている。
The
これにより、外筒37Aの内部に収容されている固定子コア30が、外筒37の座部37cと折り曲げ部37dとによって軸方向に固定され、軸方向への抜け出しが阻止された状態となる。その後、必要に応じて適宜処理を施して、図2に示す固定子20を完成させ、全工程を終了する。
As a result, the
以上のように、本実施形態の固定子20によれば、外筒37は、軸方向一端部が径方向内方側へ折り曲げられて、少なくとも先端部が固定子コア30の軸方向端面に当接している折り曲げ部37dを有する。そのため、外筒37の内部に収容された複数の分割コア32よりなる固定子コア30を、外筒37の座部37cと折り曲げ部37dとによって軸方向に固定することができる。
As described above, according to the
また、折り曲げ部37dの先端部は、固定子コア30の軸方向端面において分割コア32の重心よりも内径側の部位に当接しているので、折り曲げ部37dを形成する際に、分割コア32の内径側が軸方向に開くのを抑制することができる。
Further, since the tip of the
また、本実施形態では、折り曲げ部37dの曲げ起点37eは、固定子コア30の軸方向端面よりも軸方向外方に位置するように設定されている。そのため、外筒37の軸方向一端部を径方向内方へ折り曲げて折り曲げ部37dを形成する際に、折り曲げ部37dの曲げ起点37eが分割コア32の外径側のエッジ部と干渉しないので、分割コア32の外径側端部が折り曲げ部37dにより押圧されない。これにより、分割コア32の内径側が軸方向に開くのを確実に抑制することができる。
In the present embodiment, the bending
そして、本実施形態の固定子20の製造方法によれば、折り曲げ工程103において、外筒37の軸方向の一端部を径方向内方側へ折り曲げて、少なくとも先端部が固定子コア30の軸方向端面に当接している折り曲げ部37dを形成するようにしている。これにより、周方向の圧縮応力により分割コア32に座屈が発生するのを回避しつつ、固定子コア30を軸方向に固定し得るようにした回転電機の固定子20を簡単且つ容易に得ることができる。
Then, according to the method for manufacturing the
〔実施形態2〕
図14は、実施形態2において固定子コアと外筒が組み付けられた状態の平面図である。図15は、図14のC−C線に沿う断面図である。図16は、図14の一部を拡大して示す部分拡大図である。図17は、図15の一部を拡大して示す部分拡大図である。
[Embodiment 2]
FIG. 14 is a plan view of a state in which the stator core and the outer cylinder are assembled in the second embodiment. 15 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. FIG. 16 is a partially enlarged view showing a part of FIG. 14 in an enlarged manner. FIG. 17 is a partially enlarged view showing a part of FIG. 15 in an enlarged manner.
実施形態2の固定子20は、図14〜図17に示すように、分割コア32が、かしめにより固定子コアの軸方向に積層連結された複数の鋼板により構成されている点と、外筒38の軸方向一端側に設けられた折り曲げ部38dの先端部が、固定子コア30の軸方向端面において最も径方向外方側に位置する外径側かしめ部35aよりも内径側の部位に当接している点で、実施形態1に係る固定子20と異なる。よって、実施形態1と共通する構成や部材等についての詳しい説明は省略し、異なる点を中心に説明する。なお、実施形態2において、外筒38以外の実施形態1と共通する部材については同じ符号を用いる。
As shown in FIGS. 14 to 17, the
実施形態2の固定子コア30は、実施形態1の場合と同様に、周方向に分割された所定数の分割コア32を周方向に連結して円環状に形成され、その内周側に周方向に配列された複数のスロット31を有する。そして、実施形態2の分割コア32は、実施形態1の場合と同様に、一対のティース部33と、バックコア部34とを有しており、複数の鋼板を固定子コア30の軸方向に積層させて形成されている。
As in the case of the first embodiment, the
しかし、実施形態1の分割コア32は、重なり合う鋼板同士が溶接により固定されていたのに対して、本実施形態2の分割コア32は、重なり合う鋼板同士がかしめにより固定されている点で異なる。即ち、実施形態2では、図14及び図16に示すように、それぞれの分割コア32において、バックコア部34の径方向略中央位置で周方向に沿った3箇所に外径側かしめ部35aが設けられ、バックコア部34の径方向中央から内方側へ寄った位置で周方向中央に位置する1箇所に内径側かしめ部35bが設けられている。
However, the divided
実施形態2の固定子コア30は、実施形態1と同様に、複数の分割コア32が円環状に組み付けられたものであり、その外周に嵌合された外筒38により円環状に固定(保形)されている。実施形態2の場合にも、外筒38の内径は、固定子コア30の外径よりも僅かに大きく設定されている。よって、固定子コア30は、外筒38により締め付けられていないので、分割コア32に周方向の圧縮応力も作用していない。
As in the first embodiment, the
実施形態2の外筒38は、図15に示すように、実施形態1と同様に、軸方向下端から径方向外方へ略直角に張り出し、複数の挿通孔38bが設けられたリング状のフランジ部38aを有する。また、外筒38は、軸方向下端から径方向内方へ略直角に張り出し、外筒38内に収容された分割コア32(固定子コア30)の下端が着座するリング状の座部38cを有する。
As shown in FIG. 15, the
そして、実施形態2の外筒38は、図17に示すように、外筒38の軸方向上端側に、外筒38の軸方向上端部の2箇所を径方向内方側へ略直角に折り曲げて形成された断面L字形状の折り曲げ部38dが設けられている点で、実施形態1と異なる。この折り曲げ部38dは、外筒38の軸方向上端から径方向内方側へ広がるリング板状の第1折り曲げ部38fと、第1折り曲げ部38gの内周端から軸方向内方側へ広がり、その先端部(先端面)が固定子コア30の軸方向端面に当接している円筒状の第2折り曲げ部38hとからなる。
Then, as shown in FIG. 17, the
第1折り曲げ部38fの曲げ起点38eは、固定子コア30の軸方向端面から軸方向外方側へ所定距離(第2折り曲げ部38hの軸方向長さに相当)ずれた位置に設定されている。これにより、第1折り曲げ部38fが形成される際に、曲げ起点38eが、分割コア32の外径側のエッジと干渉しないようにされている。また、第1折り曲げ部38fと第2折り曲げ部38hの間の部位には、第2折り曲げ部38hを形成する際の曲げ起点38gが設定されている。なお、第1折り曲げ部38fの曲げ起点38e及び第2折り曲げ部38hの曲げ起点38gは、実施形態1と同様の方法で形成されている。
The bending
そして、実施形態2では、第2折り曲げ部38hの先端部は、固定子コア30の軸方向端面において、最も径方向外方側に位置する外径側かしめ部35aよりも内径側の部位に当接している。これにより、折り曲げ部38dを形成する際に、分割コア32の内径側が軸方向に開くのを抑制するようにしている。また、第1折り曲げ部38fの曲げ起点38eが、固定子コア30の軸方向端面から軸方向外方側へ所定距離(第2折り曲げ部38hの軸方向長さに相当)ずれた位置に設定されていることから、第1折り曲げ部38fと固定子コア30の軸方向端面との間には、実施形態1よりも大きな空間部Sが形成されている。
In the second embodiment, the distal end of the second
実施形態2の外筒38の折り曲げ部38dは、以上のように構成されている。これにより、外筒38の内部に収容された固定子コア30は、外筒38の一端側に設けられた折り曲げ部38dと、外筒38の他端側に設けられた座部38cとによって軸方向に固定され、軸方向への抜け出しが阻止されている。
The
次に、実施形態2の固定子20の製造方法について説明する。実施形態2の固定子20の製造方法は、実施形態1の場合と同様に、図7に示すように、組み付け工程101と、嵌合工程102と、折り曲げ工程103とを順に行うものであるが、折り曲げ工程103のみが実施形態1と異なる。よって、折り曲げ工程103の異なる点を、図17〜図19を参照して説明する。
Next, the manufacturing method of the
図18は、実施形態2に係る固定子の製造方法の折り曲げ工程開始前の状態を示す要部拡大図である。図19は、実施形態2に係る固定子の製造方法の折り曲げ工程を示す説明図である。 FIG. 18 is an enlarged view of a main part showing a state before the bending process starts in the method for manufacturing the stator according to the second embodiment. FIG. 19 is an explanatory diagram illustrating a bending process of the stator manufacturing method according to the second embodiment.
実施形態2の折り曲げ工程103では、90°曲げ用のプレス加工装置(図12参照)を用いて、外筒38の軸方向一端側に、第1折り曲げ部38g及び第2折り曲げ部38hからなる断面L字形状の折り曲げ部38dを形成する。折り曲げ工程103開始前においては、図18に示すように、外筒38の軸方向一端側の折り曲げ部38d形成予定部位が、固定子コア30の軸方向端面よりも軸方向外方へ突出している。この場合、第1折り曲げ部38fの曲げ起点38eは、固定子コア30の軸方向端面から軸方向外方側へ所定距離(第2折り曲げ部38hの軸方向長さに相当)ずれた所に位置している。
In the bending
この状態で、外筒38の軸方向一端部をパンチ63で押圧し、軸方向外方側の曲げ起点38gを起点として径方向内方側へ略直角に折り曲げる。これにより、図19に示すように、第2折り曲げ部38hが形成される。続いて、外筒38の軸方向一端部をパンチ63で押圧し、軸方向外方側の曲げ起点38eを起点として径方向内方側へ略直角に折り曲げる。これにより、図17に示すように、第2折り曲げ部38hの先端部(先端面)が固定子コア30の軸方向端面に当接した状態となり、曲げ起点38eと第2折り曲げ部38hとの間に第1折り曲げ部38fが形成される。この場合、第2折り曲げ部38hの先端部は、固定子コア30の軸方向端面において最も径方向外方側に位置する外径側かしめ部35aよりも内径側の部位に当接している。
In this state, one end in the axial direction of the
なお、外筒38の軸方向一端部が折り曲げられて第1折り曲げ部38fが形成される際には、曲げ起点38eが分割コア32の外径側のエッジ部と干渉しないので、分割コア32の外径側端部が折り曲げ部により押圧されない。そのため、分割コア32の内径側が軸方向に開くことが確実に抑制される。これにより、折り曲げ工程103を終了する。
Note that when one end portion in the axial direction of the
以上のように、本実施形態の固定子20によれば、外筒38は、軸方向一端部が径方向内方側へ折り曲げられて、第2折り曲げ部38hの先端部が固定子コア30の軸方向端面に当接している折り曲げ部38dを有する。そのため、外筒38の内部に収容された複数の分割コア32よりなる固定子コア30を、外筒38の座部38cと折り曲げ部38dとによって軸方向に固定することができるなど、実施形態1と同様の作用、効果を奏する。
As described above, according to the
特に、実施形態2では、第2折り曲げ部38hの先端部が、固定子コア30の軸方向端面において最も径方向外方側に位置する外径側かしめ部35aよりも内径側の部位に当接するようにされているので、第1折り曲げ部38fを形成する際に、分割コア32の内径側が軸方向に開くのを抑制することができる。
In particular, in the second embodiment, the distal end portion of the second
また、実施形態2では、第1折り曲げ部38gと固定子コア30の軸方向端面との間に、実施形態1に比べて大きな空間部Sが形成されていることから、分割コア32の外径側が軸方向に開く十分なスペースを確保することができる。そのため、分割コア32の内径側が軸方向に開くのを、実施形態1の場合よりも更に確実に抑制することができる。
Moreover, in Embodiment 2, since the space part S larger than Embodiment 1 is formed between the
なお、本発明は、上記の実施形態1、2に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。 The present invention is not limited to the first and second embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
1…回転電機、 10…ハウジング、 11,12…軸受け、 13…回転軸、 14…回転子、 20…固定子、 30…固定子コア、 31…スロット、 32…分割コア、 33…ティース部、 34…バックコア部、 35a…外径側かしめ部、 35b…内径側かしめ部、 37、38…外筒、 37a、38a…フランジ部、 37b、38b…挿通孔、 37c、38c…座部、 37d、38d…折り曲げ部、 37e、38e、38g…曲げ起点、 38f…第1折り曲げ部、 38h…第2折り曲げ部、 40…固定子巻線、 41…直状部、 42…コイルエンド部、 50…導線、 51…スロット収容部、 52…ターン部、 61…芯金、 63…パンチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotary electric machine, 10 ... Housing, 11, 12 ... Bearing, 13 ... Rotating shaft, 14 ... Rotor, 20 ... Stator, 30 ... Stator core, 31 ... Slot, 32 ... Split core, 33 ... Teeth part, 34 ... Back core part, 35a ... Outer diameter side caulking part, 35b ... Inner diameter side caulking part, 37, 38 ... Outer cylinder, 37a, 38a ... Flange part, 37b, 38b ... Insertion hole, 37c, 38c ... Seat part, 37d , 38d ... bent portion, 37e, 38e, 38g ... bending start point, 38f ... first bent portion, 38h ... second bent portion, 40 ... stator winding, 41 ... straight portion, 42 ... coil end portion, 50 ...
Claims (5)
前記外筒は、前記固定子コアの外径よりも大きい内径を有するとともに、軸方向一端側に径方向内方へ張り出す座部を有し、且つ、各前記分割コアに圧縮応力が作用しない状態で前記固定子コアの外周に嵌合されて前記固定子コアを前記座部に着座した状態で収容した後、軸方向他端側の端部が径方向内方側へ折り曲げられて形成された折り曲げ部を有し、前記折り曲げ部の少なくとも先端部が前記固定子コアの軸方向端面に当接していることを特徴とする回転電機の固定子。 A stator core formed by laminating a plurality of divided cores, which are formed by laminating a plurality of steel plates in the axial direction and divided in the circumferential direction, and an integrated outer portion fitted and fixed to the outer periphery of the stator core In a stator of a rotating electrical machine comprising a cylinder and a stator winding wound around the stator core,
The outer cylinder is configured to have a larger inner diameter than the outer diameter of the stator core, it has a seat for one axial end projecting radially inwardly, and a compressive stress acts on each of the divided cores fitted in a state not to the outer periphery of the stator core after receiving a rider seated the stator core to the seat portion, formed by bending an end portion of the other axial end side to the radially inward side It has been bent portion having a stator of a rotating electric machine, at least the tip portion of the bent portion is characterized and Turkey have contact with the axial end surface of the stator core.
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