JP2009095070A - Rotary electric motor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば自動車用電動式過給機に使用される回転電動機に関し、特に軸方向に離間して同軸心に配置された2つの固定子コアのコアバック間を磁気的に連結する軸方向磁路用コアの構造に関するものである。 The present invention relates to a rotary motor used in, for example, an electric supercharger for automobiles, and more particularly to an axial direction that magnetically connects between core backs of two stator cores that are coaxially spaced apart in the axial direction. The present invention relates to the structure of a magnetic path core.
従来の交流機の電機子は、内壁面に周方向に沿って複数個の歯を等角度ピッチで形成したリング状鉄心を3個形成し、この3個のリング状鉄心を電気的に120°ずらして同軸心となるように並べて配置し、3個並んだリング状鉄心の間にこの鉄心と同軸心となるようにリング状コイルを2個介在させ、この2個のリング状コイルをV結線に接続して三相電源に接続し、3個のリング状鉄心の外壁相互間をヨークにて連結して構成されている(例えば、特許文献1参照)。 The armature of a conventional AC machine is formed with three ring-shaped iron cores having a plurality of teeth formed at an equiangular pitch along the circumferential direction on the inner wall surface, and the three ring-shaped iron cores are electrically 120 °. Two ring coils are interposed between the three ring-shaped iron cores so that they are coaxial with the core, and the two ring coils are V-connected. And connected to a three-phase power source, and the outer walls of three ring-shaped iron cores are connected by a yoke (see, for example, Patent Document 1).
従来の交流機の電機子では、3個のリング状鉄心の外壁相互間を磁気的に連結するヨークが塊状体で作製されているので、大きな渦電流損が発生し、効率が低下するという課題があった。 In the conventional AC machine armature, the yoke that magnetically connects the outer walls of the three ring-shaped iron cores is made of a lump, so that a large eddy current loss occurs and the efficiency decreases. was there.
この発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、軸方向に所定距離離反して同軸心に配置された2つの固定子コアのコアバック間を磁気的に連結する軸方向磁路用コアを積層鉄心で構成し、渦電流損を低減して高効率の回転電動機を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and is an axial direction for magnetically connecting between core backs of two stator cores arranged coaxially with a predetermined distance apart in the axial direction. An object of the present invention is to obtain a high-efficiency rotary motor by configuring a magnetic path core with a laminated iron core to reduce eddy current loss.
この発明による回転電動機は、フレームと、上記フレームに軸支された回転軸に同軸に固着されて該フレーム内に回転自在に配設された回転子と、上記フレームの内周壁面に接し、かつ上記回転子を囲繞するように同軸心に配設されて該フレームに保持された固定子コア、および上記固定子コアに巻装されたトルク発生用駆動コイルを有する固定子と、界磁起磁力発生用コイルと、を備えている。そして、上記固定子コアは、それぞれ磁性鋼板を積層して作製され、内周側に開口するスロットを画成するティースが円筒状のコアバックの内周面から径方向内方に突設されて周方向に等角ピッチで配設された第1および第2固定子コアを、軸方向に所定距離離反して、かつ上記ティースの周方向位置を一致させて同軸心に配置して構成されている。さらに、磁性鋼板を積層して構成された軸方向磁路用コアが、軸方向に延設されて、上記第1固定子コアと第2固定子コアとの上記コアバック間を連結し、上記界磁起磁力発生用コイルは、導体線をリング状に巻回して作製されて、上記第1固定子コアおよび第2固定子コアの相対する上記コアバック間の上記軸方向磁路用コアの内径側に同軸心に介装されている。 The rotary electric motor according to the present invention is in contact with a frame, a rotor that is coaxially fixed to a rotation shaft supported by the frame and rotatably disposed in the frame, an inner peripheral wall surface of the frame, and A stator core disposed coaxially so as to surround the rotor and held by the frame; a stator having a torque generating drive coil wound around the stator core; and a field magnetomotive force A generating coil. Each of the stator cores is made by laminating magnetic steel plates, and teeth defining a slot opening on the inner peripheral side project radially inward from the inner peripheral surface of the cylindrical core back. First and second stator cores arranged at equiangular pitches in the circumferential direction are arranged coaxially with a predetermined distance apart in the axial direction and with the circumferential positions of the teeth aligned. Yes. Furthermore, an axial magnetic path core configured by laminating magnetic steel plates is extended in the axial direction to connect between the core backs of the first stator core and the second stator core, The field magnetomotive force generating coil is produced by winding a conductor wire in a ring shape, and the axial magnetic path core between the core backs of the first stator core and the second stator core facing each other. A coaxial core is interposed on the inner diameter side.
この発明によれば、軸方向に所定距離離反して同軸心に配置された2つの固定子コアのコアバック間を磁気的に連結する軸方向磁路用コアが磁性鋼板を積層して構成されているので、渦電流損が低減され、効率を高めることができる。 According to this invention, the axial magnetic path core that magnetically connects the core backs of the two stator cores arranged coaxially with a predetermined distance apart in the axial direction is formed by laminating magnetic steel plates. Therefore, eddy current loss is reduced and efficiency can be increased.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係る回転電動機を示す一部破断斜視図、図2はこの発明の実施の形態1に係る回転電動機を示す分解斜視図、図3はこの発明の実施の形態1に係る回転電動機を示す断面図である。なお、便宜上、図1ではフレームが省略され、図2では回転子が省略されている。
1 is a partially broken perspective view showing a rotary electric motor according to
図1乃至図3において、回転電動機100は、磁気誘導子形同期回転機であり、回転軸1に同軸に固着された回転子2と、回転子2を囲繞するように同軸に配設された固定子コア7にトルク発生用駆動コイルとしての固定子コイル10を巻装してなる固定子6と、界磁起磁力発生用コイルとしての界磁コイル15と、例えば鉄等の金属で作製され、円筒部と円筒部の両端開口を塞口する一対の端板とからなり、回転子2、固定子6および界磁コイル15を内部に収納、保持するフレーム16と、を備えている。
In FIG. 1 to FIG. 3, the
回転子2は、例えば所定形状に成形された多数枚の磁性鋼板を積層一体化して作製された第1および第2磁性体3,4と、所定枚の磁性鋼板を積層一体化して作製され、軸心位置に回転軸挿入孔が穿設された円盤状の隔壁5と、を備える。第1および第2磁性体3,4は、同一形状に作製され、軸心位置に回転軸挿入孔が穿設された円筒状の基部3a,4aと、基部3a,4aの外周面から径方向外方に突設され、かつ軸方向に延設されて、周方向に等角ピッチで4つ設けられた突極3b,4bと、から構成されている。第1および第2磁性体3,4は、周方向に半突極ピッチずらして、隔壁5を介して相対して互いに密接して配置され、それらの回転軸挿入孔に挿通された回転軸1に固着されて構成されている。
The
固定子コア7は、所定形状に成形された多数枚の磁性鋼板を積層一体化して作製された第1および第2固定子コア8,9を備える。第1固定子コア8は、円筒状のコアバック8aと、コアバック8aの内周面から径方向内方に突設されて周方向に等角ピッチで6つ設けられたティース8bと、を備える。内周側に開口するスロット8cが、周方向に隣り合うティース8b間に画成されている。矩形断面の凹溝8dが、各スロット8cの径方向外方位置で、外周側に開口するようにコアバック8aに凹設されて軸方向に延設されている。即ち、凹溝8dは周方向に等角ピッチで6つ設けられている。
The
第2固定子コア9は、第1固定子コア8と同一形状に作製され、円筒状のコアバック9aと、コアバック9aの内周面から径方向内方に突設されて周方向に等角ピッチで6つ設けられたティース9bと、を備える。内周側に開口するスロット9cが、周方向に隣り合うティース9b間に画成されている。矩形断面の凹溝9dが、各スロット9cの径方向外方位置で、外周側に開口するようにコアバック9aに凹設されて軸方向に延設されている。即ち、凹溝9dは周方向に等角ピッチで6つ設けられている。
The
このように構成された第1および第2固定子コア8,9は、ティース8b,9bの周方向位置を一致させて、隔壁5の軸方向厚み分離間して同軸心に配置され、それぞれ第1および第2磁性体3,4を囲繞する。
軸方向磁路用コア12は、所定枚の磁性鋼板14を積層一体化して直方体に作製されている。この軸方向磁路用コア12、磁性鋼板14の積層方向を径方向に一致させて、軸方向に相対する凹溝8d、9d内に収納、固着され、第1および第2固定子コア8,9のコアバック8a,9a間に架設されている。これにより、第1および第2固定子コア8,9のコアバック8a,9a間が、周方向の6箇所で、軸方向磁路用コア12により磁気的に連結される。
The first and
The axial
固定子コイル10は、スロット8c,9cを跨がないで軸方向に相対して対をなすティース8b,9bに巻回した、いわゆる集中巻き方式に巻装された6相の相コイル11を有する。図1では、1対のティース8b,9bに集中巻きに巻回された1相の相コイル11のみを示しているが、固定子コイル10は、実際には、6対のティース8b,9bに対して、順次U,V,Wの3相を2回繰り返して集中巻きに巻回して構成されている。
界磁コイル15は、導体線をリング状に巻回したものであり、第1および第2固定子コア8,9のコアバック8a,9a間の軸方向磁路用コア12の内径側に同軸心に介装されている。
The
The
回転電動機100は、回転子2が、フレーム16の一対の端板に回転軸1を軸支されて回転自在に収納され、固定子6が、回転子2を囲繞するように同軸に配置されてフレーム16の円筒部内に圧入、保持されて構成されている。
In the
このように構成された回転電動機100の動作について説明する。
この回転電動機100においては、界磁コイル15に通電されると、図1に矢印で示されるように、第1磁性体3の突極3bから第1固定子コア8に流れ、その後軸方向磁路用コア12を通って軸方向に流れ、第2固定子コア9から第2磁性体4の突極4bに戻る磁束が形成される。この時、第1および第2磁性体3,4の突極3b,4bが周方向に半突極ピッチずれているので、磁束は、軸方向から見ると、N極とS極とが周方向に交互に配置されたように作用する。これにより、回転電動機100は、無整流子モータとして動作し、磁気的には、8極6スロットの集中巻き方式の永久磁石式回転電機と同様に動作する。
The operation of the rotary
In the rotary
この実施の形態1では、第1および第2固定子コア8,9のコアバック8a,9aを磁気的に連結する軸方向磁路用コア12が磁性鋼板14の積層体で構成されているので、渦電流損が低減され、高効率の回転電動機100を実現できる。
In the first embodiment, the axial
また、フレーム16が固定子コア7の外周に密接して配設されているので、固定子コイル10や界磁コイル15での発熱が固定子コア7を介してフレーム16の外表面から放熱され、固定子6および界磁コイル15の過度の温度上昇が抑えられる。
また、軸方向磁路用コア12がコアバック8a,9aの外周壁面に凹設されている凹溝8d,9d内に収納されているので、固定子コア7をフレーム16に圧入した際の応力が軸方向磁路用コア12に周方向の両側から作用する。この時、軸方向磁路用コア12の磁性鋼板14の積層方向が径方向に一致しているので、応力による軸方向磁路用コア12の変形が抑えられる。これにより、第1および第2固定子コア8,9の周方向の位置ずれが防止され、製品毎の特性ばらつきを少なくすることができる。
Further, since the
In addition, since the axial
つぎに、磁性鋼板14の積層方向を径方向とする軸方向磁路用コア12を用いることによる磁気的効果について図4および図5を参照しつつ説明する。図4はこの発明の実施の形態1に係る回転電動機における磁束の流れを説明する図であり、図4の(a)は固定子を第1固定子コア側から見た図、図4の(b)は固定子を径方向外方から見た図、図4の(c)は固定子を第2固定子コア側から見た図である。図5はこの発明の実施の形態1に係る回転電動機において軸方向磁路用コアがスロットの径方向外方に位置する場合における磁束の流れを説明する図であり、図5の(a)は固定子を第1固定子コア側から見た図、図5の(b)は固定子を径方向外方から見た図、図5の(c)は固定子を第2固定子コア側から見た図である。なお、図4及び図5中、一点鎖線の矢印が磁束の流れを示している。
Next, the magnetic effect by using the axial
まず、磁性鋼板14の積層方向を径方向とする軸方向磁路用コア12がスロット8c、9cの径方向外方に位置している場合における磁束の流れを説明する。
界磁コイル15によって発生する磁束は、第1磁性体3の突極3bから隙間を介して第1固定子コア8のティース8bに入る。ティース8bに流れ込んだ磁束は、図4の(a)に矢印で示されるように、ティース8b内を径方向外方に流れてコアバック8aに至り、コアバック8a内を流れ方向を周方向に変えつつ凹溝8dまで流れる。そして、磁束は、図4の(b)に矢印で示されるように、周方向から軸方向磁路用コア12に流れ込み、各磁性鋼板14内を軸方向に第2固定子コア9のコアバック9a側に流れる。そして、磁束は、図4の(c)に矢印で示されるように、軸方向磁路用コア12の各磁性鋼板14から周方向に流れ出てコアバック9a内に入り、コアバック9a内を流れ方向を径方向に変えつつティース9bまで流れ、ティース9b内を径方向内方に流れ、ティース9bの先端から隙間を介して第2磁性体4の突極4bに流れ込む。
First, the flow of magnetic flux when the axial
The magnetic flux generated by the
ついで、磁性鋼板14の積層方向を径方向とする軸方向磁路用コア12がティース8b、9bの径方向外方に位置している場合における磁束の流れを説明する。
界磁コイル15によって発生する磁束は、第1磁性体3の突極3bから隙間を介して第1固定子コア8のティース8bに入る。ティース8bに流れ込んだ磁束は、図5の(a)に矢印で示されるように、ティース8b内を径方向外方に流れてコアバック8aに至り、コアバック8a内を周方向両側に分岐して凹溝8dの周方向両側部まで流れる。そして、磁束は、図5の(b)に矢印で示されるように、周方向両側から軸方向磁路用コア12に流れ込み、各磁性鋼板14内を軸方向に第2固定子コア9のコアバック9a側に流れる。そして、磁束は、図5の(c)に矢印で示されるように、軸方向磁路用コア12の各磁性鋼板14から周方向両側に流れ出てコアバック9a内に入り、コアバック9a内を流れ方向を径方向に変えつつ周方向の両側のティース9bまで流れ、各ティース9b内を径方向内方に流れ、ティース9bの先端から隙間を介して第2磁性体4の突極4bに流れ込む。
Next, the flow of magnetic flux when the axial
The magnetic flux generated by the
このように、磁性鋼板14の積層方向を径方向とする軸方向磁路用コア12がティース8b、9bの径方向外方に位置している場合には、ティース8bからコアバック8a内に流れ込んだ磁束は周方向両側に分岐して軸方向磁路用コア12の内径側を周方向に流れ、軸方向磁路用コア12の周方向両側面から流れ込む。つまり、磁束は、コアバック8a内を迂回して流れている。一方、磁性鋼板14の積層方向を径方向とする軸方向磁路用コア12がスロット8c、9cの径方向外方に位置している場合には、磁束はコアバック8a内を迂回することなく最短の経路を通って軸方向磁路用コア12まで流れる。
従って、磁束の経路を短くするという観点から、磁性鋼板14の積層方向を径方向とする軸方向磁路用コア12をスロット8c、9cの径方向外方に配置させることが好ましい。
As described above, when the axial
Therefore, from the viewpoint of shortening the path of the magnetic flux, it is preferable to dispose the axial
実施の形態2.
図6はこの発明の実施の形態2に係る回転電動機を示す断面図である。
図6において、軸方向磁路用コア13は、所定枚の磁性鋼板14を積層一体化して直方体に作製されている。この軸方向磁路用コア13は、磁性鋼板14の積層方向を周方向に一致させて、軸方向に相対する凹溝8d、9d内に収納、固着され、第1および第2固定子コア8,9のコアバック8a,9a間に架設されている。これにより、第1および第2固定子コア8,9のコアバック8a,9a間が、周方向の6箇所で、軸方向磁路用コア13により磁気的に連結される。また、フレーム16の円筒部の内周壁面には、平坦面が、各軸方向磁路用コア13に当接するように形成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態1と同様に構成されている。
6 is a sectional view showing a rotary electric motor according to
In FIG. 6, the axial
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
このように構成された回転電動機101においても、第1および第2固定子コア8,9のコアバック8a,9aを磁気的に連結する軸方向磁路用コア13が磁性鋼板14の積層体で構成されているので、渦電流損が低減される。
Also in the rotary
軸方向磁路用コア13の磁性鋼板14の積層方向における熱伝導率は、軸方向磁路用コア13を構成する磁性鋼板14の熱伝導率に比べて著しく小さい。そこで、軸方向磁路用コア13の磁性鋼板14の積層方向が周方向に一致しているので、コアバック8a,9aを介して軸方向磁路用コア13まで伝達してきた熱は、軸方向磁路用コア13を構成する各磁性鋼板14内を径方向に伝達し、フレーム16から放熱される。
The thermal conductivity in the stacking direction of the
一方、磁性鋼板14の積層方向を径方向とする軸方向磁路用コア12においては、コアバック8a,9aを介して軸方向磁路用コア12まで伝達してきた熱は、軸方向磁路用コア13に伝達されることなく、軸方向磁路用コア12に沿ってコアバック8a,9a内を迂回して伝達され、フレーム16から放熱される。また、熱が内径側から軸方向磁路用コア12内に伝達されたとしても、熱は軸方向磁路用コア12内を径方向(積層方向)に伝達されず、各磁性鋼板14内を周方向に伝達されて、コアバック8a,9aからフレーム16に伝達される。
従って、放熱性を向上させるという観点から、磁性鋼板14の積層方向を周方向とすることが好ましい。
On the other hand, in the axial
Therefore, it is preferable that the lamination direction of the
また、磁性鋼板14の積層方向を周方向とする軸方向磁路用コア13をスロット8c、9cの径方向外方に配置させているので、スロット8c,9c内で発生する熱を効率よく放熱でき、固定子コイル10の過度の温度上昇を抑えることができる。
Further, since the axial
つぎに、磁性鋼板14の積層方向を周方向とする軸方向磁路用コア13を用いることによる磁気的効果について図7および図8を参照しつつ説明する。図7はこの発明の実施の形態2に係る回転電動機における磁束の流れを説明する図であり、図7の(a)は固定子を第1固定子コア側から見た図、図7の(b)は固定子を径方向外方から見た図、図7の(c)は固定子を第2固定子コア側から見た図である。図8はこの発明の実施の形態2に係る回転電動機において軸方向磁路用コアがスロットの径方向外方に位置する場合における磁束の流れを説明する図であり、図8の(a)は固定子を第1固定子コア側から見た図、図8の(b)は固定子を径方向外方から見た図、図8の(c)は固定子を第2固定子コア側から見た図である。なお、図7及び図8中、一点鎖線の矢印が磁束の流れを示している。
Next, the magnetic effect by using the axial
まず、磁性鋼板14の積層方向を周方向とする軸方向磁路用コア13がスロット8c、9cの径方向外方に位置している場合における磁束の流れを説明する。
界磁コイル15によって発生する磁束は、第1磁性体3の突極3bから隙間を介して第1固定子コア8のティース8bに入る。ティース8bに流れ込んだ磁束は、図7の(a)に矢印で示されるように、ティース8b内を径方向外方に流れてコアバック8aに至り、コアバック8a内を流れ方向を周方向に変えて凹溝8dの内径側まで流れる。そして、磁束は、図7の(b)に矢印で示されるように、径方向内側から軸方向磁路用コア13に流れ込み、各磁性鋼板14内を軸方向に第2固定子コア9のコアバック9a側に流れる。そして、磁束は、図7の(c)に矢印で示されるように、軸方向磁路用コア13の各磁性鋼板14から内径側に流れ出てコアバック9a内に入り、コアバック9a内を周方向にティース9bまで流れ、ティース9b内を径方向内方に流れ、ティース9bの先端から隙間を介して第2磁性体4の突極4bに流れ込む。
First, the flow of magnetic flux in the case where the axial
The magnetic flux generated by the
ついで、磁性鋼板14の積層方向を周方向とする軸方向磁路用コア13がティース8b、9bの径方向外方に位置している場合における磁束の流れを説明する。
界磁コイル15によって発生する磁束は、第1磁性体3の突極3bから隙間を介して第1固定子コア8のティース8bに入る。ティース8bに流れ込んだ磁束は、図8の(a)に矢印で示されるように、ティース8b内を径方向外方に流れ、さらにコアバック8a内を径方向外方に凹溝8dの内径側まで流れる。そして、磁束は、図8の(b)に矢印で示されるように、内径側から軸方向磁路用コア13に流れ込み、各磁性鋼板14内を軸方向に第2固定子コア9のコアバック9a側に流れる。そして、磁束は、図8の(c)に矢印で示されるように、軸方向磁路用コア13の各磁性鋼板14から内径側に流れ出てコアバック9a内に入り、コアバック9a内を周方向にティース9bまで流れ、ティース9b内を径方向内方に流れ、ティース9bの先端から隙間を介して第2磁性体4の突極4bに流れ込む。
Next, the flow of magnetic flux in the case where the axial
The magnetic flux generated by the
このように、磁性鋼板14の積層方向を周方向とする軸方向磁路用コア13がスロット8c、9cの径方向外方に位置している場合には、ティース8bからコアバック8a内に流れ込んだ磁束は、周方向に凹溝8dの内径側まで流れ、内径側から軸方向磁路用コア13に流れ込む。同様に、軸方向磁路用コア13の内径側からコアバック9aに流れ込んだ磁束は、周方向にティース9bの径方向外方まで流れ、ティース9bに流れ込む。つまり、磁束は、コアバック8a内を迂回して流れている。一方、磁性鋼板14の積層方向を周方向とする軸方向磁路用コア13がティース8b、9bの径方向外方に位置している場合には、磁束はティース8bからコアバック8a内を迂回することなく最短の経路を通って軸方向磁路用コア13まで流れ、軸方向磁路用コア13からコアバック内を迂回することなく最短の経路を通ってティース9bまで流れる。
従って、磁束の経路を短くするという観点から、磁性鋼板14の積層方向を周方向とする軸方向磁路用コア13をティース8b、9bの径方向外方に配置させることが好ましい。
As described above, when the axial
Therefore, from the viewpoint of shortening the path of the magnetic flux, it is preferable to dispose the axial
なお、上記実施の形態2では、軸方向磁路用コア13を直方体に作製し、平坦面をフレーム16の円筒部の内周壁面に形成し、第1および第2固定子コア8,9をフレーム16の円筒部内に圧入した際に、各軸方向磁路用コア13がフレーム16の円筒部に形成された平坦面に密接するものとしているが、軸方向磁路用コアをその積層方向と直交する一面を第1および第2固定子コアのコアバックの外周壁面と等しい曲率半径の曲面とする略直方体に作製し、第1および第2固定子コアをフレームの円筒部内に圧入した際に、各軸方向磁路用コアがフレームの円筒部の内周壁面に密接するようにしてもよい。
In the second embodiment, the axial
実施の形態3.
図9はこの発明の実施の形態3に係る回転電動機を示す断面図である。
図9において、第1固定子コア8の外周壁面には、12個の凹溝8dが、ティース8bおよびスロット8cの径方向外方に位置するように、等角ピッチで凹設されている。同様に、図示していないが、第2固定子コア9の外周壁面にも、12個の凹溝9dが、ティース9bおよびスロット9cの径方向外方に位置するように、等角ピッチで凹設されている。そして、磁性鋼板14の積層方向を径方向とする軸方向磁路用コア12が、スロット8c、9cの径方向外方に位置する凹溝8d、9dに収納、固着されている。さらに、磁性鋼板14の積層方向を周方向とする軸方向磁路用コア13が、ティース8b、9bの径方向外方に位置する凹溝8d、9dに収納、固着されている。
なお、他の構成は上記実施の形態1と同様に構成されている。
FIG. 9 is a sectional view showing a rotary electric motor according to
In FIG. 9, twelve
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
このように構成された回転電動機102においても、第1および第2固定子コア8,9のコアバック8a,9aを磁気的に連結する軸方向磁路用コア12、13が磁性鋼板14の積層体で構成されているので、渦電流損が低減され、高効率化が図られる。
また、磁性鋼板14の積層方向が径方向とする軸方向磁路用コア12がスロット8c、9cの径方向外方の位置で第1および第2固定子コア8,9のコアバック8a,9a間に架設され、磁性鋼板14の積層方向が周方向とする軸方向磁路用コア13がティース8b、9bの径方向外方の位置で第1および第2固定子コア8,9のコアバック8a,9a間に架設されているので、磁束の経路を最短にすることができる。
Also in the rotary
Also, the axial
実施の形態4.
図10はこの発明の実施の形態4に係る回転電動機を示す断面図である。
図10において、第1固定子コア8のコアバック8aには、6個の断面矩形の貫通穴17が、スロット8cの径方向外方に位置するように、等角ピッチで穿設されている。同様に、図示していないが、第2固定子コア9のコアバック9aにも、6個の断面矩形の貫通穴17が、スロット9cの径方向外方に位置するように、等角ピッチで穿設されている。そして、磁性鋼板14の積層方向を径方向とする軸方向磁路用コア12が、各貫通穴17に収納、固着されている。
なお、他の構成は上記実施の形態1と同様に構成されている。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 10 is a sectional view showing a rotary electric motor according to Embodiment 4 of the present invention.
In FIG. 10, in the core back 8a of the
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
このように構成された回転電動機103においても、第1および第2固定子コア8,9のコアバック8a,9aを磁気的に連結する軸方向磁路用コア12が磁性鋼板14の積層体で構成されているので、渦電流損が低減され、高効率化が図られる。
また、軸方向磁路用コア12がコアバック8a,9a内に埋設されているので、第1および第2固定子コア8,9の外周壁面とフレーム16の内周壁面とが周方向の全域で面接触となり、剛性が高められると共に、両者の接触面積が増大し、固定子コイル10および界磁コイル15での発熱を効果的に放熱することができる。また、第1および第2固定子コア8,9の周方向の位置ずれが防止される。
Also in the rotary
Further, since the axial
実施の形態5.
図11はこの発明の実施の形態5に係る回転電動機における軸方向磁路用コアの架設状態を説明する固定子の側面図である。
図11において、係止用凹溝18が第1固定子コア8のコアバック8aの外周壁面に凹設された凹溝8dの一部から凹溝8dと同じ溝深さで周方向両側に延設されている。同様に、係止用凹溝19が第2固定子コア9のコアバック9aの外周壁面に凹設された凹溝9dの一部から凹溝9dと同じ溝深さで周方向両側に延設されている。磁性鋼板14を積層一体してなる直方体に作製された軸方向磁路用コア20が、その両側面に突設された係止用突起21、22を係止用凹溝18,19に嵌合させて、磁性鋼板14の積層方向を径方向として、係止用突起21,22が凹溝8d、9dに収納、固着されている。
なお、他の構成は上記実施の形態1と同様に構成されている。
FIG. 11 is a side view of a stator for explaining an installed state of an axial magnetic path core in a rotary electric motor according to
In FIG. 11, the locking
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
ここで、第1および第2固定子コア8,9は、例えば、磁性薄板をプレス成形してなるコアバック部、ティース部、スロット部、凹溝部および係止用凹溝部を有する磁性鋼板を作製し、コアバック部、ティース部、スロット部、凹溝部および係止用凹溝部が重なるように磁性鋼板を積層、一体化して作製される。そして、コアバック部、ティース部、スロット部、凹溝部および係止用凹溝部が積層方向に連なって、コアバック8a,9a、ティース8b,9b、スロット8c,9c、凹溝8d,9d、および係止用凹溝18,19が構成される。
また、軸方向磁路用コア20は、例えば、磁性薄板をプレス成形してなる係止用突起部を有する概略矩形平板状の磁性鋼板14を作製し、係止用突起部が重なるように磁性鋼板14を積層、一体化して作製される。そして、係止用突起部が積層方向に連なって、係止用突起21,22が構成される。
Here, the first and
In addition, the axial
このように構成された回転電動機104においても、第1および第2固定子コア8,9のコアバック8a,9aを磁気的に連結する軸方向磁路用コア20が磁性鋼板14の積層体で構成されているので、渦電流損が低減され、高効率化が図られる。
また、軸方向磁路用コア20に突設された係止用突起21,22が第1および第2固定子コア8,9に凹設された係止用凹溝18,19に嵌合されているので、第1および第2固定子コア8,9の位置決めが容易となり、組立性が向上すると共に、第1および第2固定子コア8,9の軸方向の移動が規制される。
Also in the rotary
Further, locking
ここで、上記実施の形態5では、磁性鋼板14の積層方向を径方向とする軸方向磁路用コア20を用いるものとしているが、磁性鋼板の積層方向を周方向とする軸方向磁路用コアを用いてもよい。この場合、第1および第2固定子コアの凹溝の底部に係止用凹部を凹設し、係止用凹部に嵌合する係止用突起を軸方向磁路用コアから径方向内方に突設すればよい。
また、上記実施の形態5では、係止用凹部を凹溝に形成し、係止用突起を軸方向磁路用コアに形成するものとしているが、係止用凹部を軸方向磁路用コアに形成し、係止用突起を凹溝に形成してもよい。
Here, in the fifth embodiment, the axial
In the fifth embodiment, the locking recess is formed in the groove and the locking protrusion is formed in the axial magnetic path core. However, the locking recess is formed in the axial magnetic path core. The locking protrusions may be formed in the concave grooves.
実施の形態6.
図12はこの発明の実施の形態6に係る回転電動機における軸方向磁路用コアの架設状態を説明する固定子の側面図である。
図12において、磁性鋼板14を積層一体してなる直方体に作製された軸方向磁路用コア23が、その両側面中央部に突設された位置決め突起24を第1および第2固定子コア8,9の相対するコアバック8a,9aの端面に当接させて、かつ磁性鋼板14の積層方向を径方向として、凹溝8d、9dに収納、固着されている。
なお、他の構成は上記実施の形態1と同様に構成されている。
FIG. 12 is a side view of a stator for explaining an installed state of an axial magnetic path core in a rotary electric motor according to
In FIG. 12, an axial
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
軸方向磁路用コア23は、例えば、磁性薄板をプレス成形してなる係止用突起部を有する概略矩形平板状の磁性鋼板14を作製し、位置決め突起部が重なるように磁性鋼板14を積層、一体化して作製される。そして、位置決め突起部が積層方向に連なって、位置決め突起24が構成される。
The axial
このように構成された回転電動機105においても、第1および第2固定子コア8,9のコアバック8a,9aを磁気的に連結する軸方向磁路用コア23が磁性鋼板14の積層体で構成されているので、渦電流損が低減され、高効率化が図られる。
また、軸方向磁路用コア23に突設された位置決め突起24が第1および第2固定子コア8,9の相対するコアバック8a,9aの端面間に挟持されているので、第1および第2固定子コア8,9の位置決めが容易となり、組立性が向上すると共に、第1および第2固定子コア8,9の近接する方向の軸方向の移動が規制される。
Also in the rotary
Further, since the
ここで、上記実施の形態6では、磁性鋼板14の積層方向を径方向とする軸方向磁路用コア23を用いるものとしているが、磁性鋼板の積層方向を周方向とする軸方向磁路用コアを用いてもよい。この場合、第1および第2固定子コアの相対するコアバック端面間に挟持される位置決め突起は軸方向磁路用コアから径方向内方に突設すればよい。
Here, in the sixth embodiment, the axial
なお、上記各実施の形態では、回転子を構成する第1および第2磁性体が磁性鋼板を積層して作製されているものとしているが、第1および第2磁性体が磁性鋼材の塊状体で作製されていてもよい。
また、上記各実施の形態では、軸方向磁路用コアが各スロット或いは各ティースの径方向外方に位置するように配設されるものとしているが、軸方向磁路用コアが磁性鋼板の積層体で構成されていれば、軸方向磁路用コアの配設位置および配設個数はこれらに限定されるものではない。
In each of the above embodiments, the first and second magnetic bodies constituting the rotor are manufactured by laminating magnetic steel plates. However, the first and second magnetic bodies are a lump of magnetic steel material. It may be produced by.
Further, in each of the above embodiments, the axial magnetic path core is disposed so as to be located radially outward of each slot or each tooth, but the axial magnetic path core is made of a magnetic steel plate. As long as it is composed of a laminate, the position and number of the axial magnetic path cores are not limited to these.
1 回転軸、2 回転子、6 固定子、7 固定子コア、8 第1固定子コア、8a コアバック、8b ティース、8c スロット、8d 凹溝、9 第2固定子コア、9a コアバック、9b ティース、9c スロット、9d 凹溝、10 固定子コイル(トルク発生用駆動コイル)、12,13、20,23 軸方向磁路用コア、14 磁性鋼板、15 界磁コイル(界磁起磁力発生用コイル)、16 フレーム、17 貫通穴、18,19 係止用凹溝、21,22 係止用突起、24 位置決め突起。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
上記フレームに軸支された回転軸に同軸に固着されて該フレーム内に回転自在に配設された回転子と、
上記フレームの内周壁面に接し、かつ上記回転子を囲繞するように同軸心に配設されて該フレームに保持された固定子コア、および上記固定子コアに巻装されたトルク発生用駆動コイルを有する固定子と、
界磁起磁力発生用コイルと、を備え、
上記固定子コアは、それぞれ磁性鋼板を積層して作製され、内周側に開口するスロットを画成するティースが円筒状のコアバックの内周面から径方向内方に突設されて周方向に等角ピッチで配設された第1固定子コアおよび第2固定子コアを、軸方向に所定距離離反して、かつ上記ティースの周方向位置を一致させて同軸心に配置して構成され、
磁性鋼板を積層して構成された軸方向磁路用コアが、軸方向に延設されて、上記第1固定子コアと第2固定子コアとの上記コアバック間を連結し、
上記界磁起磁力発生用コイルは、導体線をリング状に巻回して作製されて、上記第1固定子コアおよび第2固定子コアの相対する上記コアバック間の上記軸方向磁路用コアの内径側に同軸心に介装されていることを特徴とする回転電動機。 Frame,
A rotor fixed coaxially to a rotating shaft supported by the frame and rotatably disposed in the frame;
A stator core that is in contact with an inner peripheral wall surface of the frame and is coaxially disposed so as to surround the rotor and is held by the frame, and a torque generating drive coil wound around the stator core A stator having
A field magnetomotive force generating coil,
Each of the stator cores is manufactured by laminating magnetic steel plates, and teeth that define slots that open to the inner peripheral side project radially inward from the inner peripheral surface of the cylindrical core back. The first stator core and the second stator core, which are arranged at an equiangular pitch, are arranged coaxially with a predetermined distance apart in the axial direction and with the circumferential positions of the teeth aligned. ,
An axial magnetic path core configured by laminating magnetic steel plates extends in the axial direction, and connects between the core backs of the first stator core and the second stator core,
The field magnetomotive force generating coil is produced by winding a conductor wire in a ring shape, and the axial magnetic path core between the core backs of the first stator core and the second stator core facing each other. A rotary motor characterized in that it is interposed coaxially on the inner diameter side of the motor.
Priority Applications (1)
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JP2007260029A JP2009095070A (en) | 2007-10-03 | 2007-10-03 | Rotary electric motor |
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ID=40666508
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102255403A (en) * | 2011-07-18 | 2011-11-23 | 深圳市双环全新机电股份有限公司 | Brushless motor with iron-core-free disc winding and axial magnetic field and manufacturing process thereof |
CN107975449A (en) * | 2016-10-21 | 2018-05-01 | 株式会社电装 | Electromagnetic actuators |
CN108063532A (en) * | 2017-11-30 | 2018-05-22 | 南京工业大学 | Double-stator structure two-phase doubly salient permanent magnet motor |
-
2007
- 2007-10-03 JP JP2007260029A patent/JP2009095070A/en active Pending
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