JP2011244670A

JP2011244670A - ステータコア

Info

Publication number: JP2011244670A
Application number: JP2010117354A
Authority: JP
Inventors: Narifumi Tojima; 成文遠嶋; Yuji Maekawa; 祐司前川
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2010-05-21
Filing date: 2010-05-21
Publication date: 2011-12-01

Abstract

【課題】モータ効率の向上を実現可能なステータコアを提供する。
【解決手段】無方向性電磁鋼板を用いて形成されたヨーク部及びティース部からなるステータコアにおいて、前記ヨーク部及びティース部の少なくとも一方に、磁束の流れ方向と一致する磁化容易方向を有する方向性電磁鋼板を用いて形成されたコア要素片が埋め込まれているという構成を採用する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ステータコアに関する。

一般的に、モータや発電機等に用いられるステータコアは、その構造によって一体型コアと分割型コアとに分類される。一体型コアとは、無方向性電磁鋼板を用いて一体的に形成されたヨーク部及びティース部からなるステータコアを指す（下記特許文献１参照）。また、分割型コアとは、別体的に形成されたヨーク部とティース部とが接合されてなるステータコアを指す（下記特許文献２参照）。

特開２００７−２０９１８６号公報特開２００６−３２５２９６号公報

上記のように、一体型のステータコアは無方向性電磁鋼板を用いて形成されるため、鉄損が大きくなってモータ効率が低下するという問題があった。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、モータ効率の向上を実現可能なステータコアを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明では、ステータコアに係る第１の解決手段として、無方向性電磁鋼板を用いて形成されたヨーク部及びティース部からなるステータコアにおいて、前記ヨーク部及びティース部の少なくとも一方に、磁束の流れ方向と一致する磁化容易方向を有する方向性電磁鋼板を用いて形成されたコア要素片が埋め込まれていることを特徴とする。

また、本発明では、ステータコアに係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、無方向性電磁鋼板を用いて一体的に形成された前記ヨーク部及び前記ティース部からなることを特徴とする。
また、本発明では、ステータコアに係る第３の解決手段として、上記第１の解決手段において、無方向性電磁鋼板を用いて別体的に形成された前記ヨーク部と前記ティース部とが接合されてなることを特徴とする。
また、本発明では、ステータコアに係る第４の解決手段として、上記第３の解決手段において、前記ヨーク部は、複数のヨーク片が円環状に接合されてなることを特徴とする。

本発明に係るステータコアによれば、方向性電磁鋼板を用いて形成されたコア要素片の埋め込みによりヨーク部及びティース部の少なくとも一方の鉄損が減少するため、モータ効率の向上を実現することが可能となる。

本実施形態におけるステータコア１（一体型）の構成概略図である。変形例におけるステータコア１０及び２０（分割型）の構成概略図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態におけるステータコア１の構成概略図である。この図１に示すように、本実施形態におけるステータコア１は、一体型のステータコアであり、円環状のヨーク部２と、そのヨーク部２の径方向内側に突出するように形成された複数のティース部３と、ヨーク部２に埋め込まれた複数のコア要素片４と、ティース部３の各々に埋め込まれたコア要素片５とから構成されている。

ヨーク部２及びティース部３は、無方向性電磁鋼板を用いて一体的に打ち抜き形成された板状コア材を、軸方向（不図示のロータコアの回転軸方向）に沿って層状に積み重ねて得られたものである。なお、図１において、符号ＤＭを付した矢印は、ヨーク部２及びティース部３に生じる磁束の流れ方向を示している。

コア要素片４及び５は、磁束の流れ方向ＤＭと一致する磁化容易方向（コア要素片４であれば符号ＤＹ、コア要素片５であれば符合ＤＴ）を有する方向性電磁鋼板を用いて打ち抜き形成された板状コア材を、軸方向に沿って層状に積み重ねて得られたものである。コア要素片４はヨーク部２の周方向に沿って一定間隔で埋め込まれており、コア要素片５は各ティース部３の中央部に１個ずつ埋め込まれている。

このような構成のステータコア１によると、方向性電磁鋼板を用いて形成されたコア要素片４、５の埋め込みによりヨーク部２及びティース部３の鉄損が減少するため、モータ効率の向上を実現することが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されず、以下のような変形例が挙げられる。
（１）上記実施形態では、ヨーク部２及びティース部３が一体的に形成された一体型のステータコア１を例示して説明したが、以下に述べるように分割型のステータコアについても本発明を適用することができる。

図２（ａ）は、無方向性電磁鋼板を用いて別体的に形成されたヨーク部２Ａとティース部３Ａとが接合されてなる分割型のステータコア１０の構成概略図である。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）のヨーク部２Ａをさらに複数のヨーク片２ａに分割したステータコア２０の構成概略図である。つまり、このステータコア２０は、複数のヨーク片２ａが円環状に接合されてなるヨーク部を有している。

これらのように、分割型のステータコア１０、２０であっても、ヨーク部２Ａ（２ａ）に磁束の流れ方向ＤＭと一致する磁化容易方向ＤＹを有するコア要素片４を埋め込み、ティース部３Ａに磁束の流れ方向ＤＭと一致する磁化容易方向ＤＴを有するコア要素片５を埋め込むことによって、モータ効率の向上を実現することが可能となる。

（２）上記実施形態では、ヨーク部２及びティース部３の両方にコア要素片４、５を埋め込んだ場合を例示したが、コア要素片は少なくともヨーク部２及びティース部３の一方に埋め込めば良い。また、ヨーク部２及びティース部３に埋め込むべきコア要素片の数は、要求されるステータコア１の強度やモータ効率などに応じて適宜設定すれば良い。

１、１０、２０…ステータコア、２、２Ａ…ヨーク部、２ａ…ヨーク片、３、３Ａ…ティース部、４、５…コア要素片

Claims

無方向性電磁鋼板を用いて形成されたヨーク部及びティース部からなるステータコアにおいて、
前記ヨーク部及びティース部の少なくとも一方に、磁束の流れ方向と一致する磁化容易方向を有する方向性電磁鋼板を用いて形成されたコア要素片が埋め込まれていることを特徴とするステータコア。
無方向性電磁鋼板を用いて一体的に形成された前記ヨーク部及び前記ティース部からなることを特徴とする請求項１に記載のステータコア。
無方向性電磁鋼板を用いて別体的に形成された前記ヨーク部と前記ティース部とが接合されてなることを特徴とする請求項１に記載のステータコア。
前記ヨーク部は、複数のヨーク片が円環状に接合されてなることを特徴とする請求項３に記載のステータコア。