特許 6106875 分割型ステータコアの固定構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6106875

(24)【登録日】2017年3月17日

(45)【発行日】2017年4月5日

(54)【発明の名称】分割型ステータコアの固定構造

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/18 20060101AFI20170327BHJP

   H02K 1/06 20060101ALI20170327BHJP

【ＦＩ】

   H02K1/18 C

   H02K1/06 Z

【請求項の数】2

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2012-278877(P2012-278877)

(22)【出願日】2012年12月21日

(65)【公開番号】特開2014-124044(P2014-124044A)

(43)【公開日】2014年7月3日

【審査請求日】2015年9月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006105

【氏名又は名称】株式会社明電舎

(74)【代理人】

【識別番号】100078499

【弁理士】

【氏名又は名称】光石 俊郎

(74)【代理人】

【識別番号】230112449

【弁護士】

【氏名又は名称】光石 春平

(74)【代理人】

【識別番号】100102945

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 康幸

(74)【代理人】

【識別番号】100120673

【弁理士】

【氏名又は名称】松元 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100182224

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 哲三

(72)【発明者】

【氏名】川口 雅行

【審査官】 安池 一貴

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−２９９２７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５１−１３７８０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２５２０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５６−１５６３４６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１２−１２０３５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ １／００−１／１６

Ｈ０２Ｋ １／１８−１／２６

Ｈ０２Ｋ １／２８−１／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

放射状に分割された複数の分割型ステータコアをフレームの内周面に円筒状に配置する分割型ステータコアの固定構造において、前記分割型ステータコアには、前記分割型ステータコアの厚みより長い軸方向ピンが軸方向に差し込まれると共に前記軸方向ピンが前記分割型ステータコアの両端面から突出する突出部を収容するピン用穴を持つ円環状押え板を前記分割型ステータコアの両端面にそれぞれ配置する一方、前記分割型ステータコア及び前記円環状押え板にボルトを軸方向に貫通して締結する分割型ステータコアの固定構造において、前記円環状押え板の外周面には、固定用凹部が形成される一方、前記固定用凹部に嵌合する径方向ピンが前記フレームを径方向に貫通して設けられることを特徴とする分割型ステータコアの固定構造。

【請求項2】

前記円環状押え板の一方は、前記フレームを軸方向に貫通するボルトに締結されることを特徴とする請求項１記載の分割型ステータコアの固定構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、分割型ステータコアの固定構造に関する。詳しくは、特性が高く、効率的に製造できる分割型ステータコアの固定構造に関する。

【背景技術】

【0002】

回転電機として、分割型ステータコアを使用するタイプは、一般的に、図７及び図８に示すように、フレーム０３と、フレーム０３の内周面に円筒状に配置される複数個の分割型ステータコア０１と、分割型ステータコア０１に巻回されたコイル０２と、フレーム０３を半径方向に貫通して分割型ステータコア０１に嵌合する回リ止メピン０４とからなる固定子と、分割型ステータコア０１に僅かな隙間を隔てて配置されるロータコア０５と、ロータコア０５の中心に固定されたシャフト０６と、シャフト０６をフレーム０３に対して回転自在に支持するベアリング０７とからなる回転子で構成される。

【0003】

それぞれの分割型ステータコア０１は、図９に示すように、鉄板を多数枚積層して放射状に分割されたものであり、図７及び図８に示すように、フレーム０３を軸方向に貫通するボルト０８により一体的に固定されている。それぞれの分割型ステータコア０１には、図９に示すようにボルト０８が貫通するボルト穴０１ａが形成されている。
一般的な回転電機の構造については、特許文献１〜７に記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−１３６０５６

【特許文献2】特開２００７−４３８４５

【特許文献3】特開２００４−３２８９０８

【特許文献4】特開昭６１−４４２８

【特許文献5】特表２００９−５３９３３８

【特許文献6】実開平０５−１５６４７

【特許文献7】実開昭５９−９７３９

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述した分割型ステータコアを含む回転電機には、次の問題点がある。
（１）各分割型ステータコア０１は、ボルト０８によりフレーム０３にそれぞれ固定する構造としている。ここで隣接する分割型ステータコア０１同士の間には必ず隙間を必要とする為、この隙間により分割型ステータコア０１の位置が正確に定まらず、内径寸法に歪みが生じてモータの特性に悪影響を及ぼす。

【0006】

（２）各分割型ステータコア０１は、ボルト０８によりフレーム０３ヘ順番に固定する構造としている為、作業効率が悪い。

【0007】

（３）分割型ステータコア０１の材質は一般的に鉄製であるが、フレーム０３の材質がアルミニウム製の場合、線膨張係数が大きく異なる。この結果、モータ運転時における温度上昇により分割型ステータコア０１とフレーム０３との間に隙間が生じ、回リ止メピン０４による固定部分に多大な応力が発生する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決する本発明の請求項１に係る分割型ステータコアの固定構造は、放射状に分割された複数の分割型ステータコアをフレームの内周面に円筒状に配置する分割型ステータコアの固定構造において、前記分割型ステータコアには、前記分割型ステータコアの厚みより長い軸方向ピンが軸方向に差し込まれると共に前記軸方向ピンが前記分割型ステータコアの両端面から突出する突出部を収容するピン用穴を持つ円環状押え板を前記分割型ステータコアの両端面にそれぞれ配置する一方、前記分割型ステータコア及び前記円環状押え板にボルトを軸方向に貫通して締結する分割型ステータコアの固定構造において、前記円環状押え板の外周面には、固定用凹部が形成される一方、前記固定用凹部に嵌合する径方向ピンが前記フレームを径方向に貫通して設けられることを特徴とする。

【0010】

上記課題を解決する本発明の請求項２に係る分割型ステータコアの固定構造は、請求項１において、前記円環状押え板の一方は、前記フレームを軸方向に貫通するボルトに締結されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

複数の分割型ステータコアを２枚の円環状押え板の間に挟み、複数の軸方向ピンを分割型ステータコアのピン用穴、円環状押え板のピン用穴に差し込んで、複数の分割型ステータコアを精度良く均一に配置した状態で、複数の分割型ステータコアと円環状押え板とを複数のボルトにより締結することができる。

【0012】

また、径方向ピンをフレームの径方向外側から円環状押え板の固定用凹部に嵌合させることにより、分割型ステータコア１全体に発生した円周方向の捻じれを補正することができる。

【0013】

更に、フレームを軸方向に貫通するボルトを、円環状押え板に締結することにより、分割型ステータコア全体をフレーム内に固定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第１の実施例に係る分割型ステータコアの固定構造を適用した回転電機を一部破断して示す側面図である。

【図2】本発明の第１の実施例に係る分割型ステータコアの固定構造を適用した回転電機を一部破断して示す正面図である。

【図3】図３（ａ）は、円環状押え板と共に仮組固定された分割型ステータコア全体の正面図、図３（ｂ）は、円環状押え板と共に仮組固定された分割型ステータコア全体の内の半分の側面図、図３（ｃ）は、円環状押え板と共に仮組固定された各分割型ステータコアの側面図である。

【図4】図４（ａ）は、各分割型ステータコアの正面図、図４（ｂ）は、各分割型ステータコアの側面図である。

【図5】図５（ａ）は、一方の円環状押え板の正面図、図５（ｂ）は、一方の円環状押え板の側面図である。

【図6】図６（ａ）は、他方の円環状押え板の正面図、図６（ｂ）は、他方の円環状押え板の側面図である。

【図7】従来の回転電機を一部破断して示す側面図である。

【図8】従来の回転電機を一部破断して示す正面図である。

【図9】図９（ａ）は、従来の各分割型ステータコアの正面図、図９（ｂ）は、従来の各分割型ステータコアの側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明について、図面に示す実施例を参照して詳細に説明する。

【実施例1】

【0016】

本発明の第１の実施例に係る分割型ステータコアの固定構造を図１〜図６に示す。
図１及び図２に示すように、フレーム３と、フレーム３の内周面に円筒状に配置される複数個の分割型ステータコア１と、分割型ステータコア１に巻回されたコイル２とからなる固定子と、分割型ステータコア１に僅かな隙間を隔てて配置されるロータコア５と、ロータコア５の中心に固定されたシャフト６と、シャフト６をフレーム３に対して回転自在に支持するベアリング７とからなる回転子とから回転電機が構成される。

【0017】

それぞれの分割型ステータコア１は、図４に示すように、鉄板を多数枚積層して放射状に分割されたものであり、ボルト８（図３参照）が軸方向に貫通するボルト用穴１ａが形成されると共にボルト用穴１ａの左右両側には軸方向ピン９が軸方向に差し込まれるピン用穴１ｂがそれぞれ形成されている。
ピン用穴１ｂに差し込まれる複数の軸方向ピン９は、図４に示すように、分割型ステータコア１の厚みより長く、分割型ステータコア１の両端面から先端がそれぞれ突出部９ａ及び突出部９ｂとして突出する。

【0018】

分割型ステータコア１の両端面には、円環状押え板１０，１１がそれぞれ配置され、分割型ステータコア１及び円環状押え板１０，１１にボルト８、軸方向ピン９が軸方向に貫通して差し込まれている。
即ち、円環状押え板１０は、図５に示すように、分割型ステータコア１のボルト用穴１ａに対応して、ボルト８（図３参照）が軸方向に貫通するボルト用穴１０ａが複数個設けられると共に、分割型ステータコア１のピン用穴１ｂに対応して、軸方向ピン９の先端である突出部９ａを収容するピン用穴１０ｂが複数個設けられている。ピン用穴１０ｂは突出部９ａに対する正確な位置決めを行うものである。

【0019】

つまり、円環状押え板１０には、ボルト用穴１０ａ及びその左右両側のピン用穴１０ｂが、分割型ステータコア１の数だけ多数配置されている。
また、フレーム３を径方向ピン１２（図１参照）が径方向外側から貫通しており、この径方向ピン１２を収容する固定用凹部１０ｃが円環状押え板１０の外周面に形成されている。

【0020】

この径方向ピン１２は、固定用凹部１０ｃの周方向位置を固定するのみであり、径方向ピン１２と固定用凹部１０ｃとの軸方向の摺動は許容される。
一方、円環状押え板１１は、図６に示すように、分割型ステータコア１のボルト用穴１ａに対応して、ボルト８（図３参照）の先端が締結されるボルトねじ用穴１１ａが複数個設けられると共に、分割型ステータコア１のピン用穴１ｂに対応して、軸方向ピン９の先端である突出部９ｂを収容するピン用穴１１ｂが複数個設けられている。ピン用穴１１ｂは突出部９ｂに対する正確な位置決めを行うものである。

【0021】

つまり、円環状押え板１１には、ボルト用ねじ穴１１ａ及びその左右両側のピン用穴１１ｂが、分割型ステータコア１の数だけ多数配置されている。
また、フレーム３を径方向ピン１３（図１参照）が径方向外側から貫通しており、この径方向ピン１３を収容する固定用凹部１１ｃが円環状押え板１１の外周面に形成されている。

【0022】

この径方向ピン１３は、固定用凹部１１ｃの周方向位置を固定するのみであり、径方向ピン１３と固定用凹部１１ｃとの軸方向の摺動は許容される。
更に、フレーム３をボルト１４が４箇所で軸方向に貫通しており、このボルト１４の先端が締結されるボルト用ねじ穴１１ｄが円環状押え板１１に約９０°間隔に４箇所設けられている。

【0023】

従って、図３に示すように、複数の分割型ステータコア１を２枚の円環状押え板１０，１１の間に挟み、複数の軸方向ピン９を分割型ステータコア１のピン用穴１ｂ、円環状押え板１０，１１のピン用穴１０ｂ，１１ｂに差し込んで、複数の分割型ステータコア１を精度良く均一に配置した状態で、複数のボルト８を円環状押え板１０側から円環状押え板１０のボルト用穴１０ａ、ボルト用穴１ａを貫通させて、その先端を円環状押え板１１のねじ用穴１１ａに全数順番に締結することにより、複数の分割型ステータコア１を仮組固定する。

【0024】

また、円環状押え板１０，１１と共に仮組固定された複数の分割型ステータコア１全体をフレーム３内に収納し、フレーム３の径方向外側から貫通する径方向ピン１２，１３を円環状押え板１０，１１の固定用凹部１０ｃ，１１ｃに嵌合させることにより、仮組固定時に分割型ステータコア１全体に発生した円周方向の捻じれを補正する。
更に、フレーム３を軸方向に貫通する４本のボルト１４の先端を、円環状押え板１１に形成されていたボルト用ねじ穴１１ｄに全数締結することにより、分割型ステータコア１全体をフレーム３内に固定する。

【0025】

以上、具体的に説明したように、本実施例の分割型ステータコアの固定構造は、以下の効果を奏する。
（１）各分割型ステータコアは、複数の分割型ステータコア１を２枚の円環状押え板１０，１１の間に挟み、複数の軸方向ピン９を分割型ステータコア１のピン用穴１ｂ、円環状押え板１０，１１のピン用穴１０ｂ，１１ｂに差し込んで、複数の分割型ステータコア１を精度良く均一に配置した状態とすることができる為、内径寸法に歪みが生じずモータの特性に悪影響を及ぼさない。

【0026】

（２）円環状押え板１０，１１と共に複数の分割型ステータコア１全体を仮組固定した状態でフレーム３内に収納する為、各分割型ステータコアをボルトによりフレームヘ順番に固定する従来技術に比較して、作業効率が良い。

【0027】

（３）フレーム３の径方向外側から貫通する径方向ピン１２，１３を円環状押え板１０，１１の固定用凹部１０ｃ，１１ｃに嵌合させることにより、仮組固定時に分割型ステータコア１全体に発生した円周方向の捻じれを補正することができる。

【0028】

（４）分割型ステータコア１とフレーム３の線膨張係数が大きく異なる場合でも、径方向ピン１２，１３と円環状押え板１０，１１の固定用凹部１０ｃ，１１ｃとの軸方向の摺動が可能なため、径方向ピン１２，１３による固定部分は応力が発生しない。

【産業上の利用可能性】

【0029】

本発明は、特性が高く、効率的に製造できる製造できる分割型ステータコアの固定構造として広く産業上利用可能なものである。

【符号の説明】

【0030】

１ 分割型ステータコア
１ａ ボルト用穴
１ｂ ピン用穴
２ コイル
３ フレーム
５ ロータコア
６ シャフト
７ ベアリング
８，１４ ボルト
９ 軸方向ピン
９ａ，９ｂ 突出部
１０，１１ 円環状押え板
１０ａ ボルト用穴
１０ｂ，１１ｂ ピン用穴
１０ｃ，１１ｃ 固定用凹部
１１ａ，１１ｄ ボルト用ねじ穴
１２，１３ 径方向ピン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】