JP2008199711A - Stator - Google Patents
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Abstract
【課題】分割ステータコアを外リングにより締結したステータにおいて、分割ステータコアから外リングに流れる漏れ磁束を低減する。
【解決手段】バックヨーク部21aと、該バックヨーク部21aからステータ20内方へ突出するティース部21bを有する分割ステータコア21が円環状に配置されたモータ用のステータ20であって、円環状に配置された分割ステータコア21の外周面21dに外嵌される締結用の外リング30を備え、各分割ステータコア21の外周面21dと外リング30の内周面30bと間に漏れ磁束低減用の非接触部30aを備えている。
【選択図】図1In a stator in which a split stator core is fastened by an outer ring, leakage magnetic flux flowing from the split stator core to the outer ring is reduced.
A stator 20 for a motor in which a split stator core 21 having a back yoke portion 21a and a teeth portion 21b projecting inward from the back yoke portion 21a in an annular shape is arranged in an annular shape. An outer ring 30 for fastening that is externally fitted to the outer peripheral surface 21d of the divided stator core 21 is provided, and a non-leakage for reducing leakage magnetic flux is provided between the outer peripheral surface 21d of each divided stator core 21 and the inner peripheral surface 30b of the outer ring 30. A contact portion 30a is provided.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、モータのステータに関し、詳しくは、円環状に配置した分割ステータコアを外リングを用いて締結したステータにおいて、分割ステータコアから外リングに流れる漏れ磁束を低減するものである。 The present invention relates to a motor stator, and more particularly, to reduce leakage magnetic flux flowing from a split stator core to an outer ring in a stator in which a split stator core arranged in an annular shape is fastened using an outer ring.
従来より、モータのロータ外周に配置するステータコアとして、巻線のしやすさや占積率向上等の理由から、ステータコアを所定角度に分割した分割ステータコアが用いられている。該分割ステータコアからなるステータでは、各分割ステータコアのティース部にコイルを巻きつけた状態で円環状に配列し、その外周に焼きばめ用リングを嵌合し、該焼きばめ用リングを冷却して内径を縮小させて、分割ステータコアの外周面を焼きばめ用リングで押圧して、分割ステータコア同士を円環状に強固に連結している。 Conventionally, as a stator core disposed on the outer periphery of a rotor of a motor, a split stator core obtained by dividing the stator core at a predetermined angle has been used for reasons such as ease of winding and space factor improvement. In the stator composed of the divided stator cores, the coils are wound around the teeth of each of the divided stator cores, arranged in an annular shape, fitted with a shrink-fit ring on the outer periphery thereof, and the shrink-fit ring is cooled. Thus, the inner diameter is reduced, and the outer peripheral surface of the divided stator core is pressed by a shrink-fitting ring to firmly connect the divided stator cores in an annular shape.
この種の焼きばめ用リングによって分割ステータコアを一体化して形成しているステータとして、特開2005−354838号公報(特許文献1)のステータコアが提供されている。
前記ステータコア1は、図16(A)に示すように、複数の分割ステータコア2をロータコア3の周囲に沿って周方向に連結して構成されている。前記分割ステータコア2は、図16(B)に示すように、バックヨーク部2aと、バックヨーク部2aから内周側に突設したティース部2bと、該ティース部2bを挟んでバックヨーク部2aと対向して設けられた鍔部2cと、前記ティース部2bに巻きつけたコイル2dとを備えている。前記バックヨーク部2aを円環状に連なるように周方向に配置し、熱して膨張した焼きばめ用リングをバックヨーク部2aの外周面に外嵌した後に冷却し、内径を縮小させて分割ステータコア2同士を固定している。
A stator core disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-354838 (Patent Document 1) is provided as a stator in which a split stator core is integrally formed by this type of shrink fitting ring.
As shown in FIG. 16A, the
焼きばめ用リングは鉄リングとする一方、分割ステータコアは鉄からなる磁性粉末を加圧成形した圧粉磁性体で形成することが多いが、圧粉磁性体は磁性粉末にバインダーなど接着樹脂を混在させて成形しているため、分割ステータコアの透磁率に比べて焼きばめ用リングの透磁率が高くなる場合がある。
このため、分割ステータコアに流れる磁束は、分割ステータコアのバックヨーク部の周方向端部から隣接する分割ステータコアに流れるだけでなく、バックヨーク部の外周面と接触している焼きばめ用リングにも流れる。焼きばめ用リングに流れた磁束は漏れ磁束となり、焼きばめ用リングには電磁誘導により渦電流が発生し渦電流損が生じる。該渦電流損の発生はモータ効率を低下させる要因となり、これらの点において改善の余地がある。
While the shrink-fitting ring is an iron ring, the split stator core is often formed of a powdered magnetic material obtained by press-molding magnetic powder made of iron. Since they are mixed and molded, the magnetic permeability of the shrink fitting ring may be higher than the magnetic permeability of the divided stator core.
For this reason, the magnetic flux flowing in the split stator core not only flows from the circumferential end of the back yoke portion of the split stator core to the adjacent split stator core, but also on the shrink-fitting ring that is in contact with the outer peripheral surface of the back yoke portion. Flowing. The magnetic flux flowing through the shrink fitting ring becomes a leakage magnetic flux, and eddy current is generated in the shrink fitting ring by electromagnetic induction, resulting in eddy current loss. The occurrence of the eddy current loss causes a reduction in motor efficiency, and there is room for improvement in these respects.
本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、分割ステータコアを外リングにより締結したステータにおいて、分割ステータコアから外リングに流れる漏れ磁束を低減することを課題としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce leakage magnetic flux flowing from the split stator core to the outer ring in the stator in which the split stator core is fastened by the outer ring.
前記課題を解決するため、本発明は、バックヨーク部と、該バックヨーク部からステータ内方へ突出するティース部を有する分割ステータコアが円環状に配置されたモータ用のステータであって、
前記円環状に配置された分割ステータコアの外周面に外嵌される外リングを備え、
前記各分割ステータコアの外周面と前記外リングの内周面と間に非接触部を備えていることを特徴とするステータを提供している。
具体的には、前記分割ステータコアは圧粉磁性体からなると共に、前記外リングは磁性材からなる焼きばめ用リングであり、該外リンクの透磁率は分割ステータコアの透磁率よりも高いものである。
In order to solve the above problems, the present invention is a stator for a motor in which a split stator core having a back yoke portion and a teeth portion protruding from the back yoke portion into the stator in an annular shape is arranged,
An outer ring fitted on the outer peripheral surface of the split stator core arranged in an annular shape,
There is provided a stator comprising a non-contact portion between an outer peripheral surface of each of the divided stator cores and an inner peripheral surface of the outer ring.
Specifically, the divided stator core is made of a powder magnetic material, and the outer ring is a shrink fitting ring made of a magnetic material, and the magnetic permeability of the outer link is higher than the magnetic permeability of the divided stator core. is there.
本発明では、前記したように、分割ステータコアのバックヨーク部の外周面と前記焼きばめ用リングの内周面の全面を接触面とせずに非接触部を備えている。非接触部は分割ステータコアに比べて透磁率が低くなる。焼きばめ用リング自体は分割ステータコアよりも透磁率が高いため、バックヨーク部の外周面と焼きばめ用リングの内周面との接触面から焼きばめ用リングにも磁束が流れて漏れ磁束となるが、前記非接触部においては分割ステータコアの外周面から焼きばめ用リングへ磁束が流れにくくなり、非接触部を備えていない場合に比べて焼きばめ用リングに流れる漏れ磁束を低減することができる。
一方、分割ステータコアの外周面と焼きばめ用リングの内周面は、非接触部以外は全て接触するため、焼きばめにより焼きばめ用リングが分割ステータコア同士を強固に締結することができる。
In the present invention, as described above, the entire outer peripheral surface of the back yoke portion of the split stator core and the entire inner peripheral surface of the shrink-fitting ring are provided as noncontact portions. The non-contact portion has a lower magnetic permeability than the divided stator core. Because the shrink fit ring itself has higher permeability than the split stator core, magnetic flux also leaks from the contact surface between the outer peripheral surface of the back yoke and the inner peripheral surface of the shrink fit ring to the shrink fit ring. Although the magnetic flux becomes a magnetic flux, it is difficult for the magnetic flux to flow from the outer peripheral surface of the split stator core to the shrink fitting ring in the non-contact portion, and the leakage magnetic flux flowing in the shrink fitting ring is less than that in the case where the non-contact portion is not provided. Can be reduced.
On the other hand, since the outer peripheral surface of the split stator core and the inner peripheral surface of the shrink fitting ring are all in contact with each other except the non-contact portion, the shrink fitting ring can firmly fasten the split stator cores by shrink fitting. .
前記非接触部は、前記外リングの内周面あるいは/および分割ステータコアのバックヨーク部の外周面に設けた凹部であることが好ましい。
非接触部である凹部を外リングの内周面あるいは分割ステータコアの外周面のいずれか一方に設ける場合には、加工作業が容易となる。
また、外リングおよび分割ステータコアの両方に凹部を設けて一体の凹部とする場合には、外リングおよび分割ステータコアそれぞれに設ける凹部の深さを小さくすることができるので、焼きばめ時の外リングの締付けの応力が凹部に集中して分割ステータコアや外リングの変形や損傷を防ぐことができる。
The non-contact portion is preferably a recess provided on the inner peripheral surface of the outer ring and / or the outer peripheral surface of the back yoke portion of the split stator core.
When the concave portion, which is a non-contact portion, is provided on either the inner peripheral surface of the outer ring or the outer peripheral surface of the split stator core, the machining operation is facilitated.
In addition, when recesses are provided in both the outer ring and the split stator core to form a single recess, the depth of the recesses provided in each of the outer ring and the split stator core can be reduced. The tightening stress can be concentrated in the recesses to prevent the split stator core and the outer ring from being deformed or damaged.
凹部の径方向の深さは、焼きばめ時に外リングの締付けにより分割ステータコアや外リングが変形や損傷しない程度に深くすることが好ましい。凹部の径方向の深さ、即ち、凹部の底面と分割ステータコアまたは外リングとの距離が長いほど、分割ステータコアから外リングへの漏れ磁束が少なくなるが、凹部が深すぎると、焼きばめ時の外リングの締付けの応力が凹部に集中して分割ステータコアや外リングの変形や損傷が生じやすくなる。
分割ステータコアの外周面または外リングの内周面に設ける凹部の面積は、外リングによる焼きばめができる範囲で広くすることが好ましい。非接触部である凹部の面積が広ければ、分割ステータコアから外リングへ流れる漏れ磁束はより少なくなるが、凹部の面積が広すぎると、分割ステータコアの外周面と外リングの内周面の接触面が小さくなり、焼きばめ時に外リングが分割ステータコアを十分に締め付けることができなくなるからである。
The depth in the radial direction of the recess is preferably increased to such an extent that the split stator core and the outer ring are not deformed or damaged by tightening the outer ring during shrink fitting. The greater the depth in the radial direction of the concave portion, that is, the longer the distance between the bottom surface of the concave portion and the divided stator core or the outer ring, the less the leakage magnetic flux from the divided stator core to the outer ring. The tightening stress of the outer ring concentrates on the recess, and the split stator core and the outer ring are likely to be deformed and damaged.
It is preferable that the area of the concave portion provided on the outer peripheral surface of the split stator core or the inner peripheral surface of the outer ring is widened within a range where shrink fitting with the outer ring is possible. If the area of the recess that is a non-contact part is large, the leakage magnetic flux flowing from the split stator core to the outer ring will be less, but if the area of the recess is too large, the contact surface between the outer peripheral surface of the split stator core and the inner peripheral surface of the outer ring This is because the outer ring cannot sufficiently tighten the split stator core during shrink fitting.
前記非接触部は、凹部に代えて、外リングに設けた貫通穴としてもよい。
非接触部が凹部の場合には、凹部においては焼きばめ用リングへ流れる漏れ磁束は低減するが、凹部の底面を通って磁束が外リングに流れる場合がある。これに対して、非接触部を貫通穴とした場合には、分割ステータコアの外周面から貫通穴を通って焼きばめ用リングへ磁束が流れることを防ぐことができる。
The non-contact portion may be a through hole provided in the outer ring instead of the recess.
When the non-contact portion is a concave portion, the leakage magnetic flux flowing to the shrink fitting ring is reduced in the concave portion, but the magnetic flux may flow to the outer ring through the bottom surface of the concave portion. On the other hand, when the non-contact part is a through hole, the magnetic flux can be prevented from flowing from the outer peripheral surface of the split stator core through the through hole to the shrink fitting ring.
前記非接触部は、前記各分割ステータコアの前記ティース部分の径方向外側に位置させていることが好ましい。
磁束は径方向にティース部からバックヨーク部を通って外リングに流れて漏れ磁束となり、ティース部の径方向外側に位置する部分のバックヨーク部は漏れ磁束が外リングに流れる経路となる。このため、バックヨーク部の前記位置に被接触部を設けることで、漏れ磁束が外リングに流れる経路が短くなり、外リングに流れる磁束を低減することができる。
It is preferable that the non-contact portion is positioned on the radially outer side of the tooth portion of each of the divided stator cores.
The magnetic flux flows in the radial direction from the tooth portion through the back yoke portion to the outer ring to become a leakage magnetic flux, and the back yoke portion located at the radially outer side of the tooth portion becomes a path through which the leakage magnetic flux flows to the outer ring. For this reason, by providing the contacted portion at the position of the back yoke portion, the path through which the leakage magnetic flux flows to the outer ring is shortened, and the magnetic flux flowing to the outer ring can be reduced.
前記非接触部に、非磁性体を充填していてもよい。
非接触部が前記凹部や貫通孔の場合には、該凹部や貫通孔の空洞部に絶縁樹脂材からなる非磁性体を充填している。
前記のように凹部や貫通孔に非磁性体を充填すると、分割ステータコアと外リングは非接触部においても非磁性体を介して接触するため、焼きばめ用リングによる締付けを非接触部においても行うことができ、分割ステータ同士をより強固に締結することができる。
The non-contact portion may be filled with a non-magnetic material.
When the non-contact portion is the concave portion or the through hole, the hollow portion of the concave portion or the through hole is filled with a nonmagnetic material made of an insulating resin material.
As described above, when the recess and the through-hole are filled with the nonmagnetic material, the split stator core and the outer ring come into contact with each other through the nonmagnetic material even in the noncontact portion. This can be done, and the divided stators can be fastened more firmly.
前記非接触部は、前記各分割ステータコアのバックヨーク部の全外周面と前記外リンクの内周面の間に設け、
前記外リングの内周面とバックヨーク部の外周面との間に非磁性体の補助リングを介在させ、該補助リングを前記非接触部に充填してもよい。
前記非磁性体からなる補助リングは、分割ステータコアを円環状に配列した状態で外嵌しておいても良いし、焼きばめ用の外リングに内嵌しておき、外リングと共に分割ステータコアの外周面と外リングとの間に介在させてもよい。
The non-contact portion is provided between the entire outer peripheral surface of the back yoke portion of each of the divided stator cores and the inner peripheral surface of the outer link,
A non-magnetic auxiliary ring may be interposed between the inner peripheral surface of the outer ring and the outer peripheral surface of the back yoke portion, and the non-contact portion may be filled with the auxiliary ring.
The auxiliary ring made of the non-magnetic material may be externally fitted with the divided stator cores arranged in an annular shape, or may be fitted inside the outer ring for shrink fitting, together with the outer ring. You may interpose between an outer peripheral surface and an outer ring.
前記構成によれば、外リングの内周面に非磁性体からなる補助リングを設けることで、磁性体である外リングがバックヨーク部と直接接触せず、バックヨーク部から外リングへの漏れ磁束を低減することができる。
一方、焼きばめ時の外リングの締付けの応力は補助リングにより緩和され直接バックヨーク部にかからないため、分割ステータコアの変形や損傷を防ぐこともできる。
なお、焼きばめを行うため、補助リングは耐熱性の樹脂を用いることが好ましい。
According to the above configuration, by providing the auxiliary ring made of a non-magnetic material on the inner peripheral surface of the outer ring, the outer ring, which is a magnetic material, does not directly contact the back yoke portion, and leakage from the back yoke portion to the outer ring Magnetic flux can be reduced.
On the other hand, since the stress of tightening the outer ring during shrink fitting is relieved by the auxiliary ring and is not directly applied to the back yoke portion, deformation and damage of the split stator core can be prevented.
In order to perform shrink fitting, it is preferable to use a heat resistant resin for the auxiliary ring.
さらに、前記非接触部は、前記各分割ステータコアのバックヨーク部の全外周面と前記外リンクの内周面の間に設け、
前記分割ステータコアのバックヨーク部の全外周面を非磁性体の絶縁層で被覆し、該絶縁層を前記非接触部に充填してもよい。
Further, the non-contact portion is provided between the entire outer peripheral surface of the back yoke portion of each divided stator core and the inner peripheral surface of the outer link,
The entire outer peripheral surface of the back yoke portion of the divided stator core may be covered with a nonmagnetic insulating layer, and the noncontact portion may be filled with the insulating layer.
前記バックヨーク部の全外周面を被覆する絶縁層は分割ステータコアにアウトサート成形により形成することが好ましい。
前記絶縁層を介在させた場合もバックヨーク部と外リングが直接接触せず、バックヨーク部から外リングへの漏れ磁束を低減することができる。一方、前記絶縁層を設けることにより、焼きばめ時の外リングの締付けの応力が直接バックヨーク部にかからずに緩和されるため、分割ステータコアの変形や損傷を防ぐことができる。
The insulating layer covering the entire outer peripheral surface of the back yoke portion is preferably formed on the divided stator core by outsert molding.
Even when the insulating layer is interposed, the back yoke portion and the outer ring are not in direct contact, and the leakage magnetic flux from the back yoke portion to the outer ring can be reduced. On the other hand, by providing the insulating layer, the stress of tightening the outer ring during shrink fitting is alleviated without being directly applied to the back yoke portion, so that deformation and damage of the split stator core can be prevented.
前記アウトサート成形でバックヨーク部の外周面に絶縁層を設ける際に、同時にティース部のコイル巻付部の外周面にも絶縁層を設けることが好ましい。
なお、前記絶縁層はアウトサート成形の代わりに、絶縁樹脂成形品として設けて、分割ステータコアに被せて固定してもよい。
コイル巻付部の外周面に絶縁層を設けることで、コイルとティース部の絶縁を行うことができる。また、バックヨーク部の外周面とティース部のコイル巻付部に同時に絶縁層をアウトサート成形することで、作業工程を削減することができる。さらに、バックヨーク部の外周面とティース部のコイル巻付部に設ける絶縁層を一体の絶縁樹脂成形品とすることで、バックヨーク部の外周面とティース部のコイル巻付部にそれぞれ絶縁樹脂成形品を設ける場合に比べて部品点数を削減することができる。
When the insulating layer is provided on the outer peripheral surface of the back yoke portion in the outsert molding, it is preferable to provide the insulating layer on the outer peripheral surface of the coil winding portion of the tooth portion at the same time.
The insulating layer may be provided as an insulating resin molded product instead of outsert molding, and may be fixed over the divided stator core.
By providing an insulating layer on the outer peripheral surface of the coil winding portion, the coil and the tooth portion can be insulated. In addition, the work process can be reduced by simultaneously forming the insulating layer on the outer peripheral surface of the back yoke portion and the coil winding portion of the tooth portion. Furthermore, the insulating layer provided on the outer peripheral surface of the back yoke portion and the coil winding portion of the tooth portion is formed as an integral insulating resin molded product, so that the insulating resin is respectively applied to the outer peripheral surface of the back yoke portion and the coil winding portion of the tooth portion. The number of parts can be reduced compared to the case where a molded product is provided.
前述したように、本発明のステータによれば、分割ステータコアのバックヨーク部の外周面と前記外リングの内周面との間に非接触部を備えているので、非接触部を備えていない場合に比べて焼きばめ用リングに流れる漏れ磁束を低減することができる。 As described above, according to the stator of the present invention, since the non-contact portion is provided between the outer peripheral surface of the back yoke portion of the split stator core and the inner peripheral surface of the outer ring, no non-contact portion is provided. Compared to the case, the leakage magnetic flux flowing through the shrink fitting ring can be reduced.
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図1乃至図5は本発明の第1実施形態を示す。本発明のステータ20は図1に示すように中心点P1を中心に円環状に配置された複数の分割ステータコア21と、分割ステータコア21のバックヨーク部21aの外周面21dに外嵌された焼きばめ用の外リング30(以下、焼きばめ用リング30と略称する)を備えている。該ステータ20はロータ11の周囲に配置されてモータ10を構成するものである。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 5 show a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
分割ステータコア21は、隣接する分割ステータコア21と接合するバックヨーク部21aと、バックヨーク部21aからステータ20の径方向内方へ突出するティース部21bと、ティース部21bの先端にティース部21bを挟んでバックヨーク部21aと対向して設けられた鍔部21gとからなり、ティース部21bにはコイル24が巻きつけられている。
The
前記分割ステータコア21は磁性粉末にバインダーを混合し、これを加圧、圧縮した後に加熱処理することにより一体形成した圧粉磁性体からなる。このように、圧粉で成形していることで、分割ステータコア21を図2(A)(B)(C)に示すように、軸線方向(Y1)、径方向(Y2)および周方向(Y3)に凹凸を備えた三次元形状としている。
即ち、断面略矩形状のティース部21bの径方向Y2の外周側のバックヨーク部21aは、ティース部21bの軸線方向Y1の両端から軸線方向Y1に突出すると共に、周方向Y3へも突出している。ティース部21bの内周端に設ける前記鍔部21gは周方向Y3に突出しているが軸線方向Y1には突出させていない。また、ロータ11と対向する鍔部21gの周面は凹状の円弧状としており、分割ステータコア21を円環状に組み立てた場合に、鍔部21gの周面は中心点P1を中心とした同一円状に配置される。
コイル収容部21hは、図2(B)の分割ステータコア21の側面図に示すようにバックヨーク部21aの内周面、ティース部21bの外周面で囲まれた空間からなると共に、図2(C)の平面図に示すようにバックヨーク部21aの内周面、ティース部21bの外周面、鍔部21gの内周面で囲まれた空間からなる。前記のようにバックヨーク部21aをティース部21bより軸線方向(Y1)及び周方向(Y3)に突出していることで、コイル収容部21内に収容するコイル24をバックヨーク部21aの軸線方向から、はみ出さずに巻くことができる。
The divided
That is, the
As shown in the side view of the
図4に示す焼きばめ用リング30は磁性材である鉄からなり、焼きばめ用リング30の透磁率は分割ステータコア21よりも高くなっている。
該焼きばめ用リング30の内周面30bには、図3(B)に示すように、前記各分割ステータコア21の前記ティース部21bの径方向外側に対応する位置であって軸線方向の一端から他端に、非接触部である凹溝30aを設けている。本実施形態では、凹溝30aの周方向の長さL1は、バックヨーク部21aの内周面でのティース部21bの周方向の長さR1の2/3としている。また、凹溝30aの径方向の深さL2は、焼きばめ用リング30の厚みR2の1/4としている。
The shrink
As shown in FIG. 3B, the inner
前記構成のステータ20は次に示す順序で組み立てている。
まず、図5(A)に示すように、各分割ステータコア21のティース部21bに予めコイル24を巻きつける。
その後、これら分割ステータコア21を円環状に配置する。
なお、鍔部21gを設けていない分割ステータコア21の場合は、予め導線を螺旋状に巻いて形成したコイル24をティース部21bに挿入して、その後、円環状に配置しても良いし、円環状に配置した後に、各分割ステータコアのティース部21bにコイル24を取り付けてもよい。
The
First, as shown in FIG. 5A, the
Thereafter, the divided
In the case of the
次に、図5(B)に示すように、焼きばめ用リング30を熱膨張させ、焼きばめ用リング30の内周径を分割ステータコア21の外周径よりも大きくする。
この熱膨張させた焼きばね用リング30を図5(C)に示すように、分割ステータコア21の上方からバックヨーク部21aの外周に外嵌する。
この状態で、焼きばめ用リング30は降温により収縮され、バックヨーク部21aの外周面21dを焼きばめ用リング30で押圧して、分割ステータコア21同士を円環状に強固に連結し、図1、図3(A)に示すステータ20としている。
Next, as shown in FIG. 5B, the
As shown in FIG. 5C, the thermally expanded
In this state, the
前記構成からなるステータ20では、分割ステータコア21のバックヨーク部21aの外周面21dと焼きばめ用リング30の内周面30bとは凹溝30aで非接触となり、全面接触しない。このように、漏れ磁束が流れる経路となるバックヨーク部21aの外周面21dと焼きばね用リング30の内周面30bとの接触面に、非接触部である凹溝30aを備えているため、この非接触部では、焼きばめ用リング30に流れる漏れ磁束の経路を遮断できる。よって、非接触部を備えていない場合に比べて焼きばめ用リング30に流れる漏れ磁束を低減することができる。
また、バックヨーク部21aの外周面21dと焼きばめ用リング30の内周面30bは凹溝30a以外の部分で接触するため、分割ステータコア21のバックヨーク部21aの外周面21dを焼きばめ用リング30で押圧して、分割ステータコア21同士を強固に連結することができる。
In the
Further, since the outer
図6に第1実施形態の変形例を示す。
図6(A)は第1変形例であり、焼きばめ用リング30の内周面30bには、ティース部21bの径方向外側に対応する位置(ティース部21bの周方向両端より突出していない位置)で、且つ、軸線方向Y1の中央部に凹部30dを設けている。
図6(B)は第2変形例であり、焼きばめ用リング30の内周面30bで軸線方向Y1の中央部であって周方向Y3に連続に凹溝30eを設けている。
なお、他の構成および作用効果は第1実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
FIG. 6 shows a modification of the first embodiment.
FIG. 6A is a first modified example, and the inner
FIG. 6B shows a second modified example in which a
In addition, since another structure and an effect are the same as that of 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
図7および図8に本発明の第2実施形態を示す。
非接触部である凹溝21cを、分割ステータコア21のバックヨーク部21aの外周面21dであって、前記ティース部21bの径方向外側の位置に軸線方向の一端から多端にかけて設けている。
凹溝21cの周方向の長さL1は、バックヨーク部21a内周面でのティース部21bの周方向の長さR1の2/3としている。また、凹溝21cの径方向の深さL3は、バックヨーク部21aの厚みR3の1/4としている。
前記構成であっても、焼きばめ用リング30に流れる漏れ磁束の経路を遮断し、非接触部を備えていない場合に比べて焼きばめ用リング30に流れる漏れ磁束を低減することができる。
なお、他の構成および作用効果は第1実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
7 and 8 show a second embodiment of the present invention.
A
The circumferential length L1 of the
Even if it is the said structure, the path | route of the leakage magnetic flux which flows into the
In addition, since another structure and an effect are the same as that of 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
図9に本発明の第2実施形態の変形例を示す。
図9(A)は第1変形例であり、非接触部である凹溝21eをバックヨーク部21aの外周面21dの軸線方向の一端から多端にかけて設けるのではなく、軸線方向の中央部に設けている。
図9(B)は第2変形例であり、非接触部である凹溝21fをバックヨーク部21aの外周面21dの軸線方向の中央部であって、周方向の一端から他端にかけて設けている。凹溝21fは隣接する分割ステータの凹溝21fと連続させており、円環状に組みつけられた分割ステータコアのバックヨーク部21aの外周面21dに連続した凹溝21fとなる。
なお、他の構成および作用効果は第1実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
FIG. 9 shows a modification of the second embodiment of the present invention.
FIG. 9A shows a first modification in which the
FIG. 9B shows a second modified example, in which a
In addition, since another structure and an effect are the same as that of 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
図10に本発明の第3実施形態を示す。
分割ステータコア21のバックヨーク部21aの外周面21dであって、前記ティース部21bの径方向外側の位置に軸線方向の一端から多端にかけて凹溝21cを設けている。さらに、焼きばめ用リング30の内周面30bにも、ティース部21bの径方向外側に対応する位置に軸線方向の一端から他端に凹溝30aを設け、分割ステータコア21の凹溝21cと焼きばめ用リング30の凹溝30aが一体溝25となるようにしている。
前記構成によれば、凹溝30a、凹溝21cを分割ステータコア21と焼きばめ用リング30の両方に設けているので、夫々の凹溝30a、凹溝21cの深さを小さくすることができ、焼きばめ用リング30の締付けの応力が凹溝30a、凹溝21cに集中して分割ステータコア21や焼きばめ用リング30の変形や損傷を防ぐことができる。
なお、他の構成および作用効果は第1実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
FIG. 10 shows a third embodiment of the present invention.
On the outer
According to the above configuration, since the
In addition, since another structure and an effect are the same as that of 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
図11に本発明の第4実施形態を示す。
焼きばめ用リング30には、分割ステータコア21のティース部21bの径方向外側に対応する位置に、凹溝30aではなく、略矩形状の貫通穴30cを設けている。
前記構成によれば、貫通穴30cによって分割ステータコア21から焼きばめ用リング30に流れる漏れ磁束の経路を遮断するので、非接触部を備えていない場合に比べて焼きばめ用リング30に流れる漏れ磁束を低減することができる。
なお、貫通穴30cは矩形状に限定されるものではなく、また複数個設けてもよい。
なお、他の構成および作用効果は第1実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
FIG. 11 shows a fourth embodiment of the present invention.
The shrink
According to the above configuration, since the path of the leakage magnetic flux flowing from the
The through
In addition, since another structure and an effect are the same as that of 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
図12に本発明の第5実施形態を示す。
第1実施形態の焼きばめ用リング30の内周面30bに設けた凹溝30aに、例えばPPS樹脂である非磁性体樹脂26を充填している。
非磁性体樹脂26を充填することで、焼きばめ用リング30と分割ステータコア21は凹溝30aにおいても非磁性体樹脂26を介して接触するため、焼きばめによる締付けを非接触部においても行うことができ、分割ステータ同士を強固に締結することができる。
なお、他の構成および作用効果は第1実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。また、第2実施形態、第3実施形態、第4実施形態の凹溝30aに非磁性体樹脂26を充填してもよい。
FIG. 12 shows a fifth embodiment of the present invention.
The
By filling the
In addition, since another structure and an effect are the same as that of 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted. Further, the
図13に本発明の第6実施形態を示す。
第6実施形態では焼きばめ用リング30の内周面に、非磁性体からなる補助リング30eを嵌合して2重リングとし、焼きばめ用リング30と共に補助リング30eを、環状にセットした分割ステータコア21の外周に外嵌している。本実施形態では、バックヨーク部21aや焼きばね用リング30に非接触部である凹部や貫通穴は設けていない。
補助リング30eは、例えばPPS等エンプラ、エポキシ系、LCP、ポリイミド等の非磁性体樹脂からなる。
FIG. 13 shows a sixth embodiment of the present invention.
In the sixth embodiment, a non-magnetic
The
前記のように、焼きばめ用リング30の内周面と分割ステータコアのバックヨーク部21aとの間に非磁性体からなる補助リング30eを介在させると、バックヨーク部21aから焼きばめ用リング30へ流れる漏れ磁束を低減することができる。
また、補助リング30eは樹脂からなり分割ステータコア21や焼きばめ用リング30より柔らかいため、焼きばめ時の焼きばめ用リング30の締付けの応力が補助リング30eにより緩和され、分割ステータコア21の変形や損傷を防ぐことができる。
なお、他の構成および作用効果は第1実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
As described above, when the
Further, since the
In addition, since another structure and an effect are the same as that of 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
図14及び図15に本発明の第7実施形態を示す。
分割ステータコア21のバックヨーク部21aの外周面21dの全面に非磁性体からなる絶縁層33を設け、該絶縁層33をバックヨーク部21aの外周面と焼きばめ用リング30の内周面との間に介在させ非接触部としている。
14 and 15 show a seventh embodiment of the present invention.
An insulating
絶縁層33は、図15に示すように、分割ステータコア21のバックヨーク部21aの内周面21a−5、軸線方向Y1の上下面21a−1、21a−2にも設けている。
また、ティース部21bの軸線方向Y1の上下面21b−1、21b−2及び周方向Y3の両側面21b−3、21b−4、鍔部21gの周方向Y3の両側面21g−1、21g−2と、鍔部21gの径方向Y2のティース部側面21g−3も絶縁層33を設けている。
なお、バックヨーク部21aの周方向Y2の側面21a−3、21a−4と、鍔部21gの径方向の中心点P側の側面21g−4は絶縁層33は設けていない。
前記絶縁層33はアウトサート成形している。
As shown in FIG. 15, the insulating
Further, upper and
The insulating
The insulating
前記非磁性体からなる絶縁層33は、例えば、PPS等エンプラ、エポキシ系、LCP、ポリイミド等の樹脂から形成している。
絶縁層21hの厚みはバックヨーク部21aの外周面21dで0.3mm〜0.8mmとしている。これは、0.8mmより大きいと焼きばめ用リング30による締付けが弱くなり、0.3mmより小さいと漏れ磁束が外リング30に流れやすくなるからである。本実施形態では0.5mmとしている。
前記絶縁層33は、樹脂材料の物性及び厚さにより、100MPa以上の圧縮応力にも強く、150度程度の温度でも変質せず、放熱性を有するものとしている。
The insulating
The thickness of the insulating
The insulating
ティース部21bの側面21b−1〜21b−4及び鍔部21gの側面21g−1〜21g−3での絶縁層33の厚みは0.3mm〜0.5mmが好ましく、本実施形態では0.4mmとしている。0.5mmより大きいとコイル24を巻くスペースが少なくなり、0.3mmより小さいとコイル24とティース部21bが絶縁されにくくなるからである。
The thickness of the insulating
前記構成によれば、バックヨーク部21aの外周面と焼きばめ用リング30との間に非磁性体の絶縁層33が介在するため、磁束が流れにくくなり、焼きばめ用リング30に流れる漏れ磁束を低減することができる。一方、絶縁層33を設けることにより、焼きばめ時の焼きばめ用リング30の締付けの応力が直接バックヨーク部21aにかからずに緩和されるため、分割ステータコア21の変形や損傷を防ぐことができる。
また、バックヨーク部21aの外周面21dと同時にティース部21bにも絶縁層33を設けると、別途ティース部21bとコイル24との間に絶縁層を設ける必要がないため、ステータ20の製造工程を削減できると共に部品点数を削減することができる。
なお、他の構成および作用効果は第1実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
According to the above configuration, since the nonmagnetic insulating
Further, if the insulating
In addition, since another structure and an effect are the same as that of 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
なお、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の特許請求の範囲内の種々の形態が含まれるものである。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, The various form within the claim of this invention is included.
20 ステータ
21 分割ステータコア
21a バックヨーク部
21b ティース部
21c、30a 凹溝
21d バックヨーク部の外周面
24 コイル
25 一体溝
26 非磁性体樹脂
30 焼きばめ用リング
30b 焼きばめ用リングの内周面
30c 貫通穴
30e 補助リング
33 絶縁層
L1 凹溝の周方向の長さ
L2 凹溝の径方向の深さ
R1 ティース部の周方向の長さ
R2 焼きばめ用リングの厚み
P1 中心点
20
Claims (8)
前記円環状に配置された分割ステータコアの外周面に外嵌される外リングを備え、
前記各分割ステータコアの外周面と前記外リングの内周面と間に非接触部を備えていることを特徴とするステータ。 A stator for a motor in which a split stator core having a back yoke portion and a teeth portion projecting inward from the back yoke portion is arranged in an annular shape,
An outer ring fitted on the outer peripheral surface of the split stator core arranged in an annular shape,
A stator comprising a non-contact portion between an outer peripheral surface of each of the divided stator cores and an inner peripheral surface of the outer ring.
前記外リングの内周面とバックヨーク部の外周面との間に非磁性体の補助リングを介在させ、該補助リングを前記非接触部に充填している請求項1または請求項6に記載のステータ。 The non-contact portion is provided between the entire outer peripheral surface of the back yoke portion of each of the divided stator cores and the inner peripheral surface of the outer link,
The non-magnetic auxiliary ring is interposed between the inner peripheral surface of the outer ring and the outer peripheral surface of the back yoke portion, and the auxiliary ring is filled in the non-contact portion. Stator.
前記分割ステータコアのバックヨーク部の全外周面を非磁性体の絶縁層で被覆し、該絶縁層を前記非接触部に充填している請求項1または請求項6に記載のステータ。 The non-contact portion is provided between the entire outer peripheral surface of the back yoke portion of each of the divided stator cores and the inner peripheral surface of the outer link,
The stator according to claim 1 or 6, wherein the entire outer peripheral surface of the back yoke portion of the divided stator core is covered with a non-magnetic insulating layer, and the non-contact portion is filled with the insulating layer.
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