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JP2014180090A - Stator of dynamo-electric machine, method of manufacturing stator of dynamo-electric machine and dynamo-electric machine - Google Patents

Stator of dynamo-electric machine, method of manufacturing stator of dynamo-electric machine and dynamo-electric machine Download PDF

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JP2014180090A
JP2014180090A JP2013051112A JP2013051112A JP2014180090A JP 2014180090 A JP2014180090 A JP 2014180090A JP 2013051112 A JP2013051112 A JP 2013051112A JP 2013051112 A JP2013051112 A JP 2013051112A JP 2014180090 A JP2014180090 A JP 2014180090A
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JP
Japan
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frame
stator
iron core
rotating electrical
electrical machine
Prior art date
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Pending
Application number
JP2013051112A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuki Kuwahara
克毅 桑原
Keiichiro Oka
啓一郎 岡
Hiroyuki Akita
裕之 秋田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2013051112A priority Critical patent/JP2014180090A/en
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  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the stator of a dynamo-electric machine having large tolerance for dimensional variation of the frame and the core, and to provide a method of manufacturing the stator of a dynamo-electric machine, and a dynamo-electric machine.SOLUTION: A core 5 consists of an annular yoke 51b, and a plurality of teeth 51a projecting radially inward from the yoke 51b. A frame 3 is formed by alternately arranging a low rigidity portion 31 having a low flexural rigidity and extending in the axial direction of the core 5, and a high rigidity portion 31 having a high flexural rigidity and extending in the axial direction of the core 5. The core 5 is fitted to the high rigidity portion 32 of a frame, and a cavity 7 penetrating the core 5 in the axial direction is provided in a portion corresponding to the rear side of each tooth 51a between the yoke 51b of the core 5 and the frame 3.

Description

この発明は、固定子鉄心に通電することにより回転子を駆動させる回転電機の固定子、回転電機の固定子の製造方法及び回転電機に関するものである。   The present invention relates to a stator for a rotating electrical machine that drives a rotor by energizing a stator core, a method for manufacturing the stator for the rotating electrical machine, and the rotating electrical machine.

複数の分割鉄心を円環状に配置してフレームの内周面に嵌合すると、分割鉄心の外周面は、フレームにより径方向内側に押圧されて、分割鉄心のバックヨーク部の両端部では、径方向内側へ向けたモーメントが発生する。
その発生したモーメントにより、バックヨーク部とティース部との接合部に圧縮応力が発生しやすくなり、その応力が過大であった場合、分割鉄心の損傷につながる。
分割鉄心をフレームの内周面に嵌合する方法として、常温により圧入固定する方法や焼き嵌めにより固定する方法がある。
圧入固定であれば当然に、また、焼き嵌めにより固定する方法であっても、冷却時のフレームの内径と分割鉄心の外径との間の締め代〔(鉄心の外径)−(フレームの内径)〕が大きい場合には、分割鉄心の外周面に加えられる押圧力が増大する。
そこで、分割鉄心の外周面のフレームから受ける押圧力を低減する方法として、各分割鉄心のバックヨーク部の外周面が、円周方向の中央部において、回転子の軸心から一定の距離にある基準円に対して半径方向外側に突出した凸部と、円周方向の両端部において、基準円に対して半径方向内方に凹んだ凹部を有する回転電機が提案されている(例えば、特許文献1)。
また、円筒状のフレームに、半径方向に屈曲するとともに回転方向に延びたひだ部を形成しており、そのひだ部が伸長することにより、円筒状のフレームは半径方向に拡張可能となる技術も提案されている(例えば、特許文献2)。
When a plurality of split iron cores are arranged in an annular shape and fitted to the inner peripheral surface of the frame, the outer peripheral surface of the split iron core is pressed radially inward by the frame, and at both ends of the back yoke portion of the split iron core, A moment toward the inside of the direction is generated.
Due to the generated moment, compressive stress is likely to be generated at the joint between the back yoke portion and the tooth portion, and if the stress is excessive, the split iron core is damaged.
As a method of fitting the divided iron core to the inner peripheral surface of the frame, there are a method of press-fitting at room temperature and a method of fixing by shrink fitting.
Of course, if it is press-fitted and fixed, it is possible to fix by shrink fitting. The tightening margin between the inner diameter of the frame during cooling and the outer diameter of the split iron core ((the outer diameter of the iron core)-(the When the inner diameter)] is large, the pressing force applied to the outer peripheral surface of the split iron core increases.
Therefore, as a method of reducing the pressing force received from the frame on the outer peripheral surface of the split iron core, the outer peripheral surface of the back yoke portion of each split iron core is at a certain distance from the rotor shaft center in the circumferential central portion. There has been proposed a rotating electrical machine having a convex portion protruding radially outward with respect to a reference circle and a concave portion recessed radially inward with respect to the reference circle at both ends in the circumferential direction (for example, Patent Literature 1).
In addition, the cylindrical frame is formed with a fold portion that is bent in the radial direction and extends in the rotational direction, and the technology that enables the cylindrical frame to expand in the radial direction by extending the fold portion. It has been proposed (for example, Patent Document 2).

特開2011−254623号公報JP 2011-254623 A 特開2011−239576号公報JP2011-239576A

特許文献1、特許文献2で提案する技術では、フレームによる押圧力を低減するために、フレームの内径と鉄心の外径との間に所定の締め代を必要としていた。
しかし、回転電機の各々の部材には寸法にばらつきがあり、この寸法のばらつきによって締め代も変動する。
寸法のばらつきを考慮して、所定の締め代が維持されるように各部材の寸法を設定したとしても、各部材の寸法ばらつきが重畳したときに過大な締め代が発生し、フレームの内周面から分割鉄心の外周面に加えられる押圧が増大する。
そうすると、分割鉄心に発生した応力は、分割鉄心内の応力鉄損を増大させ、回転電機の効率を低下させる。
従って、回転電機の各々の部材の寸法のばらつきに対するフレームの許容度が小さいという課題があった。
In the techniques proposed in Patent Document 1 and Patent Document 2, a predetermined fastening allowance is required between the inner diameter of the frame and the outer diameter of the iron core in order to reduce the pressing force by the frame.
However, each member of the rotating electrical machine has variations in dimensions, and the tightening allowance varies due to the variations in dimensions.
Even if the dimensions of each member are set so that the specified tightening allowance is maintained in consideration of the dimensional variation, an excessive tightening allowance occurs when the dimensional variation of each member is superimposed, and the inner circumference of the frame The pressure applied to the outer peripheral surface of the split iron core from the surface increases.
If it does so, the stress which generate | occur | produced in the split iron core will increase the stress iron loss in a split iron core, and will reduce the efficiency of a rotary electric machine.
Therefore, there is a problem that the tolerance of the frame with respect to the variation in the dimensions of the respective members of the rotating electrical machine is small.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、フレームと鉄心の寸法ばらつきに対する許容度が大きい回転電機の固定子、回転電機の固定子の製造方法及び回転電機を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a stator for a rotating electrical machine having a large tolerance for dimensional variations between a frame and an iron core, a method for manufacturing the stator for the rotating electrical machine, and the rotating electrical machine. For the purpose.

この発明に係る回転電機の固定子は、
円環状のフレームと、フレームの内周面に嵌合される鉄心とから構成される回転電機の固定子において、
鉄心は、円環状のヨーク部と、
ヨーク部から径方向内側に突出する複数のティース部とからなり、
フレームは、鉄心の軸方向に延在する曲げ剛性が低い低剛性部と、鉄心の軸方向に延在する曲げ剛性が高い高剛性部とを交互に配置して形成され、
鉄心は、フレームの高剛性部に嵌合し、
鉄心のヨーク部とフレームとの間の各ティース部の裏側に相当する部分には、鉄心の軸方向に貫通する空隙を有するようにそれぞれ構成されているものである。
この発明に係る回転電機は、上述する回転電機の固定子を備えたものである。
The stator of the rotating electrical machine according to the present invention is:
In a stator of a rotating electric machine composed of an annular frame and an iron core fitted to the inner peripheral surface of the frame,
The iron core has an annular yoke part,
It consists of multiple teeth that protrude radially inward from the yoke,
The frame is formed by alternately arranging low-rigidity portions with low bending rigidity extending in the axial direction of the iron core and high-rigidity portions with high bending rigidity extending in the axial direction of the iron core,
The iron core fits into the highly rigid part of the frame,
The portion corresponding to the back side of each tooth portion between the yoke portion and the frame of the iron core is configured to have a gap penetrating in the axial direction of the iron core.
A rotating electrical machine according to the present invention includes the rotating electrical machine stator described above.

この発明に係る回転電機の固定子の製造方法は、
円環状のフレームと、フレームの内周面に嵌合される鉄心とから構成される回転電機の固定子の製造方法において、
フレームの全体を焼き入れする焼き入れ工程と、
フレームと鉄心とが接触する部分を冷却しながら、フレームと鉄心とが接触しない部分を焼鈍する焼鈍工程とを有するものである。
A method of manufacturing a stator for a rotating electrical machine according to the present invention includes:
In the manufacturing method of the stator of the rotating electrical machine composed of the annular frame and the iron core fitted to the inner peripheral surface of the frame,
A quenching process for quenching the entire frame;
It has an annealing process which anneals the part which a flame | frame and an iron core do not contact, cooling the part which a flame | frame and an iron core contact.

この発明に係る回転電機の固定子及び回転電機により、
フレームと鉄心の寸法ばらつきが重畳し過大な締め代が発生した場合でも、フレームの剛性の低い低剛性部が径方向内側に変形することにより、鉄心がフレームから受ける押圧力を低下させることができる。
鉄心における応力の発生を低減することができるため、鉄心内の応力鉄損を低減して、回転電機の効率を維持させることができる。
With the stator of the rotating electrical machine and the rotating electrical machine according to the present invention,
Even if the dimensional variation between the frame and the iron core overlaps and an excessive tightening margin occurs, the low rigidity part with low rigidity of the frame is deformed radially inward, so that the pressing force that the iron core receives from the frame can be reduced. .
Since the generation of stress in the iron core can be reduced, the stress iron loss in the iron core can be reduced and the efficiency of the rotating electrical machine can be maintained.

この発明に係る回転電機の固定子の製造方法により、
フレームと鉄心の寸法ばらつきが重畳し過大な締め代が発生した場合でも、フレームの剛性の低い低剛性部が径方向内側に変形することにより、鉄心がフレームから受ける押圧力を低下させることができる。
鉄心における応力の発生を低減することができるため、鉄心内の応力鉄損を低減して、回転電機の効率を維持させることができる。
By the method for manufacturing a stator of a rotating electrical machine according to the present invention,
Even if the dimensional variation between the frame and the iron core overlaps and an excessive tightening margin occurs, the low rigidity part with low rigidity of the frame is deformed radially inward, so that the pressing force that the iron core receives from the frame can be reduced. .
Since the generation of stress in the iron core can be reduced, the stress iron loss in the iron core can be reduced and the efficiency of the rotating electrical machine can be maintained.

この発明の実施の形態1に係る固定子を利用した回転電機の片側断面図である。It is a half sectional view of the rotary electric machine using the stator which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る固定子の平面図である。It is a top view of the stator which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図2の要部拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 2. この発明の実施の形態1に係るフレームの変形前後の状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state before and behind the deformation | transformation of the flame | frame which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に係るフレームに圧入した鉄心の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the iron core press-fit in the flame | frame which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2に係るフレームの変形前後の状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state before and behind the deformation | transformation of the flame | frame which concerns on Embodiment 2 of this invention. 鉄心をフレームに嵌合した従来の固定子の平面図である。It is a top view of the conventional stator which fitted the iron core to the flame | frame. 図7の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of FIG.

実施の形態1.
以下、本発明の実施の形態1に係る回転電機の固定子1を、図を用いて説明する。
まず、固定子1を利用した回転電機100の概略について説明する。
図1は、回転電機100の内部構造を示す片側断面図である。
回転電機100は、回転子2と固定子1を備えており、固定子1は、回転子2の外周側に配置される固定子鉄心5と固定子鉄心5の外周側に配置されるフレーム3とを有する。
固定子鉄心5には、図示しないが一対のボビンが装着され、ボビンの回りには、回転磁界を発生させるためのコイルが巻き回されている。
固定子鉄心5に巻き回されたコイルは、外部のインバータに接続される。
コイルに例えば三相の交流電流が供給されることにより固定子1に回転磁界が発生し、回転磁界に起因する吸引力または反発力によって、回転子2が回転する。
このように回転電機100は、家庭用電器に設けられるモータあるいは一般的な産業用機械を駆動するモータといった、あらゆる電動モータに適用できるものである。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, a stator 1 of a rotating electrical machine according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, an outline of the rotating electrical machine 100 using the stator 1 will be described.
FIG. 1 is a half sectional view showing the internal structure of the rotating electrical machine 100.
The rotating electrical machine 100 includes a rotor 2 and a stator 1, and the stator 1 is a stator core 5 disposed on the outer peripheral side of the rotor 2 and a frame 3 disposed on the outer peripheral side of the stator core 5. And have.
A pair of bobbins (not shown) are mounted on the stator core 5, and a coil for generating a rotating magnetic field is wound around the bobbin.
The coil wound around the stator core 5 is connected to an external inverter.
For example, when a three-phase alternating current is supplied to the coil, a rotating magnetic field is generated in the stator 1, and the rotor 2 is rotated by an attractive force or a repulsive force caused by the rotating magnetic field.
As described above, the rotating electrical machine 100 can be applied to any electric motor such as a motor provided in a home electric appliance or a motor for driving a general industrial machine.

次に、固定子鉄心5とフレーム3との構造について説明する。
図2は、複数の分割鉄心を円環状に配置してフレームの内周面に嵌合した固定子1の平面図である。
図3は、図2の要部拡大図である。
図7は、複数の分割鉄心を円環状に配置し、フレームの内周面に嵌合した従来の固定子の平面図である。
図8は、図7の要部拡大図である。
図2に示すように、固定子鉄心5は、回転磁界発生用の複数の分割鉄心51が円環状に配置されたものであり、フレーム3の内周面に嵌合されている。
従来技術とでは、図7、図8に示すように固定子鉄心の外周面の形状と後述するフレームの剛性の構成が異なっている。
Next, the structure of the stator core 5 and the frame 3 will be described.
FIG. 2 is a plan view of the stator 1 in which a plurality of divided iron cores are arranged in an annular shape and fitted to the inner peripheral surface of the frame.
FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG.
FIG. 7 is a plan view of a conventional stator in which a plurality of divided iron cores are arranged in an annular shape and fitted to the inner peripheral surface of the frame.
FIG. 8 is an enlarged view of a main part of FIG.
As shown in FIG. 2, the stator core 5 has a plurality of divided cores 51 for generating a rotating magnetic field arranged in an annular shape, and is fitted to the inner peripheral surface of the frame 3.
7 and 8, the shape of the outer peripheral surface of the stator core is different from that of the frame described later.

分割鉄心51は、フレームの内周面に略環状に配置されるヨーク部51bとヨーク部51bから径方向内側に突出しているティース部51aを有する。
このように、分割鉄心51は、T字状の複数の電磁鋼板が積層されることにより構成される。
また、図3に示すように、ヨーク部51bの外周面は、平面部51b1とフレーム当接面51b2とを有する。
平面部51b1は、各ティース部51aの裏側に相当する部分に形成されており、固定子鉄心5の軸方向(図1に示す矢印A)、かつ径方向に垂直に広がっている。
隣接する各分割鉄心51のティース部51aの間に形成される空隙をスロット部8とする。
フレーム当接面51b2は、各分割鉄心51のスロット部8の裏側に相当する部分に形成されており、フレーム3と接触している。
フレーム当接面51b2は、フレーム3の内周面と同じ曲率でR加工した形状に形成されている。
また、フレーム当接面51b2は、面取り加工した形状にて形成してもよい。
The split iron core 51 has a yoke portion 51b disposed in a substantially annular shape on the inner peripheral surface of the frame, and a teeth portion 51a protruding radially inward from the yoke portion 51b.
Thus, the split iron core 51 is configured by laminating a plurality of T-shaped electromagnetic steel plates.
Moreover, as shown in FIG. 3, the outer peripheral surface of the yoke part 51b has the plane part 51b1 and the flame | frame contact surface 51b2.
The flat portion 51b1 is formed in a portion corresponding to the back side of each tooth portion 51a, and extends in the axial direction of the stator core 5 (arrow A shown in FIG. 1) and perpendicular to the radial direction.
A gap formed between the tooth portions 51 a of the adjacent divided iron cores 51 is referred to as a slot portion 8.
The frame contact surface 51 b 2 is formed at a portion corresponding to the back side of the slot portion 8 of each divided iron core 51 and is in contact with the frame 3.
The frame contact surface 51 b 2 is formed in a shape that is R-processed with the same curvature as the inner peripheral surface of the frame 3.
Further, the frame contact surface 51b2 may be formed in a chamfered shape.

フレーム3は、ブリッジ部31と高剛性部32とから形成される。
ブリッジ部31は、ヨーク部51bの平面部51b1と対向する部分である。
高剛性部32は、ヨーク部51bのフレーム当接面51b2と接触する鉄心当接面32aを有する。
フレーム3は、ブリッジ部31には焼入れせず、高剛性部32だけを焼入れすることにより、高剛性部32が、ブリッジ部31よりも曲げ剛性が高い。
また、フレーム3の全体を焼き入れした後に、高剛性部32を冷却しながらブリッジ部31を焼鈍することにより、ブリッジ部31の曲げ剛性を低くして、高剛性部32とブリッジ部31との曲げ剛性に差を設けてもよい。
このように、フレーム3は、曲げ剛性が低い低剛性部としてのブリッジ部31と、曲げ剛性が高い高剛性部32とを交互に配置して構成されており、固定子鉄心5は、フレーム3の高剛性部32に嵌合している。
ここでブリッジ部31は、高剛性部32よりも曲げ剛性が低いが、分割鉄心51を不動の状態で保持できるような比較的小さな押圧力が発生したとしてもほとんど変形しない剛性を有している。
フレーム3のブリッジ部31は円弧状の曲面であり、これに対向するヨーク部51bの平面部51b1は平面であるため、平面部51b1とブリッジ部31との間には、固定子鉄心5の軸方向(矢印A)に貫通する蒲鉾形状の空隙7が形成される。
The frame 3 is formed of a bridge portion 31 and a high rigidity portion 32.
The bridge portion 31 is a portion facing the flat portion 51b1 of the yoke portion 51b.
The high-rigidity portion 32 has an iron core contact surface 32a that comes into contact with the frame contact surface 51b2 of the yoke portion 51b.
The frame 3 is not quenched into the bridge portion 31, and only the high-rigidity portion 32 is quenched, so that the high-rigidity portion 32 has higher bending rigidity than the bridge portion 31.
Further, after quenching the entire frame 3, the bridge portion 31 is annealed while cooling the high-rigidity portion 32, thereby reducing the bending rigidity of the bridge portion 31. A difference in bending rigidity may be provided.
As described above, the frame 3 is configured by alternately arranging the bridge portions 31 as the low-rigidity portions having low bending rigidity and the high-rigidity portions 32 having high bending rigidity. The stator core 5 includes the frame 3. The high-rigidity portion 32 is fitted.
Here, the bridge portion 31 has a bending rigidity lower than that of the high-rigidity portion 32, but has a rigidity that hardly deforms even if a relatively small pressing force that can hold the split iron core 51 in an immobile state is generated. .
Since the bridge portion 31 of the frame 3 is an arc-shaped curved surface, and the flat portion 51b1 of the yoke portion 51b facing this is a flat surface, the axis of the stator core 5 is between the flat portion 51b1 and the bridge portion 31. A bowl-shaped gap 7 penetrating in the direction (arrow A) is formed.

次に、フレーム3の変形する態様について説明する。
図4は、フレーム3の変形前後の状態を示す図である。
まず、複数の分割鉄心51が円環状に配置された固定子鉄心5が、フレーム3の内周面に圧入固定される。
圧入固定されると、高剛性部32の鉄心当接面32aにおいて、フレーム3が分割鉄心51を径方向内側(矢印X)に押圧する。
ヨーク部51bのフレーム当接面51b2でも同様に、分割鉄心51がフレーム3を径方向外側(矢印Y)に押圧する。
この時、フレーム3と分割鉄心51のヨーク部51bの間に空隙7を有していることと、フレーム3のブリッジ部31が高剛性部32よりも曲げ剛性が低い性質を有することにより、フレーム3のブリッジ部31の円弧形状が、周方向に広がるようにして、図4に示す実線部に示す状態から点線部に示す状態に径方向(矢印Z)に変形する。
Next, how the frame 3 is deformed will be described.
FIG. 4 is a diagram illustrating a state before and after the deformation of the frame 3.
First, the stator core 5 in which the plurality of divided cores 51 are arranged in an annular shape is press-fitted and fixed to the inner peripheral surface of the frame 3.
When press-fitted and fixed, the frame 3 presses the split iron core 51 radially inward (arrow X) on the iron core contact surface 32a of the high-rigidity portion 32.
Similarly, on the frame contact surface 51b2 of the yoke portion 51b, the split iron core 51 presses the frame 3 radially outward (arrow Y).
At this time, the gap 7 is provided between the frame 3 and the yoke portion 51b of the divided iron core 51, and the bridge portion 31 of the frame 3 has a property of lower bending rigidity than the high-rigidity portion 32. The arcuate shape of the three bridge portions 31 is deformed in the radial direction (arrow Z) from the state shown by the solid line portion shown in FIG. 4 to the state shown by the dotted line portion so as to spread in the circumferential direction.

本実施の形態では、固定子鉄心5は、複数の分割鉄心を環状に配置したものであるが、1つの鉄心で形成してもよい。
また、ヨーク部51bの平面部51b1は、ヨーク部51bとブリッジ部31との間のティース部51aの裏側に相当するその部分に空隙が形成されるなら、曲面にて形成してもよい。
固定子鉄心5をフレーム3に取り付ける方法として、焼嵌め固定する方法を適用してもよい。
In the present embodiment, the stator core 5 is formed by annularly arranging a plurality of divided cores, but may be formed by a single iron core.
Further, the flat portion 51b1 of the yoke portion 51b may be formed as a curved surface if a gap is formed in the portion corresponding to the back side of the tooth portion 51a between the yoke portion 51b and the bridge portion 31.
As a method of attaching the stator core 5 to the frame 3, a method of shrink-fitting and fixing may be applied.

以上のように、本発明の実施の形態1に係る回転電機の固定子及び回転電機の固定子の製造方法を用いれば、固定子鉄心を圧入固定等によってフレームの内周面に嵌合した場合に、フレームと鉄心の寸法ばらつきが重畳し過大な締め代が発生した場合でも、フレームのブリッジ部が径方向内側に変形することにより、フレームから分割鉄心に加えられる押圧力を低減することができる。
これにより、フレームと固定子鉄心間に働く過大な押圧力により発生する固定子鉄心の座屈を防止することができ、回転電機の効率を維持することができる。
As described above, when the stator for a rotating electrical machine and the method for manufacturing a stator for a rotating electrical machine according to Embodiment 1 of the present invention are used, the stator core is fitted to the inner peripheral surface of the frame by press-fitting or the like. In addition, even when the dimensional variation of the frame and the iron core overlaps and an excessive tightening margin occurs, the pressing force applied from the frame to the divided core can be reduced by deforming the bridge portion of the frame radially inward. .
Thereby, buckling of the stator core generated by an excessive pressing force acting between the frame and the stator core can be prevented, and the efficiency of the rotating electrical machine can be maintained.

実施の形態2.
以下、本発明の実施の形態2に係る回転電機の固定子を、図を用いて実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
実施の形態1と本実施の形態とは、フレームの構成が異なり、その他の構成は実施の形態1と同様である。
Embodiment 2. FIG.
Hereinafter, the stator of the rotating electrical machine according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment.
The configuration of the frame is different between the first embodiment and the present embodiment, and other configurations are the same as those of the first embodiment.

図5は、フレーム203に圧入した分割鉄心51の要部拡大図である。
フレーム203において、フレーム203と分割鉄心51とが接触している部分を鉄心当接面232aとする。
フレーム203は、鉄心当接面232aの周方向の両端部232a1の裏側の外周面に分割鉄心51の軸方向に延在する溝部233を形成している。
フレーム203の溝部233を形成している部分を薄肉部234とする。
フレーム203の薄肉部234は、溝部233を形成されているため、その他の部分よりも厚さが薄くなっていることから、その他の部分よりも曲げ剛性が低くなる。
すなわち、フレーム203の薄肉部234は、特許請求の範囲の記載における低剛性部であり、その他の部分は、相対的に高剛性部となる。
このように、フレーム203は、低剛性部である薄肉部234とその他の部分である高剛性部を交互に配置して構成されており、固定子鉄心は、フレーム203の高剛性部に相当する部分の鉄心当接面232aに接触して嵌合している。
フレーム203の薄肉部234は、周囲よりも曲げ剛性が低くなっているが、分割鉄心51を保持できるような比較的小さい押圧力が発生したとしても、ほとんど変形しないだけの剛性を有している。
また、ヨーク部51bの平面部51b1とこれに対向するフレーム203の内周面との間に固定子鉄心の軸方向に貫通する蒲鉾形状の空隙207が形成される。
FIG. 5 is an enlarged view of a main part of the split iron core 51 press-fitted into the frame 203.
A portion of the frame 203 where the frame 203 and the divided iron core 51 are in contact is referred to as an iron core abutting surface 232a.
The frame 203 has a groove portion 233 extending in the axial direction of the divided core 51 on the outer peripheral surface of the back side of both end portions 232a1 in the circumferential direction of the core contact surface 232a.
A portion where the groove portion 233 of the frame 203 is formed is referred to as a thin portion 234.
Since the thin portion 234 of the frame 203 is formed with the groove portion 233, the thickness is thinner than the other portions, so that the bending rigidity is lower than the other portions.
That is, the thin-walled portion 234 of the frame 203 is a low-rigidity portion in the claims, and the other portions are relatively high-rigidity portions.
As described above, the frame 203 is configured by alternately arranging the thin-walled portions 234 that are the low-rigidity portions and the high-rigidity portions that are the other portions, and the stator core corresponds to the high-rigidity portion of the frame 203. The portion is in contact with and fitted into the iron core contact surface 232a.
The thin-walled portion 234 of the frame 203 has a bending rigidity lower than that of the surroundings, but has a rigidity that hardly deforms even if a relatively small pressing force that can hold the divided core 51 is generated. .
Also, a bowl-shaped gap 207 penetrating in the axial direction of the stator core is formed between the flat portion 51b1 of the yoke portion 51b and the inner peripheral surface of the frame 203 facing the yoke portion 51b.

次に、フレーム203が変形する態様について説明する。
図6は、フレーム203の変形前後の状態を示す図である。
分割鉄心51のフレーム当接面51b2において、分割鉄心51がフレーム203を押圧した時、フレーム203と分割鉄心51のヨーク部51bの間に空隙207を有していることにより、フレーム203は、曲げ剛性の低い薄肉部234を基点に径方向内側に曲がり、図6に示す実線部に示す状態から点線部に示す状態に径方向(矢印Z)に変形する。
Next, an aspect in which the frame 203 is deformed will be described.
FIG. 6 is a diagram illustrating a state before and after the deformation of the frame 203.
In the frame contact surface 51b2 of the split iron core 51, when the split iron core 51 presses the frame 203, the frame 203 is bent due to the gap 207 between the frame 203 and the yoke portion 51b of the split iron core 51. The thin-walled portion 234 having low rigidity is bent inward in the radial direction, and deformed in the radial direction (arrow Z) from the state shown by the solid line portion shown in FIG. 6 to the state shown by the dotted line portion.

以上のように、本発明の実施の形態2に係る回転電機の固定子を用いれば、分割鉄心を損傷させるような過大な押圧力が発生した場合であっても、フレームの薄肉部を基点にフレームが径方向内側に曲がって、径方向内側に変形することにより、フレームから分割鉄心に加えられる押圧力を低減することができる。
これにより、フレームと固定子鉄心間に働く過大な押圧力により発生する分割鉄心の損傷を防止することができ、回転電機の効率を維持することができる。
As described above, if the stator of the rotating electric machine according to the second embodiment of the present invention is used, even if an excessive pressing force that damages the split iron core occurs, the thin wall portion of the frame is used as a base point. When the frame is bent radially inward and deformed radially inward, the pressing force applied from the frame to the divided iron core can be reduced.
As a result, it is possible to prevent damage to the split core caused by an excessive pressing force acting between the frame and the stator core, and maintain the efficiency of the rotating electrical machine.

尚、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。   It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.

1 固定子、2 回転子、3,203 フレーム、5 固定子鉄心、
7,207 空隙、8 スロット部、51 分割鉄心、51b ヨーク部、
31 ブリッジ部、32 高剛性部、32a,232a 鉄心当接面、
232a1 両端部、51a ティース部、51b1 平面部、
51b2 フレーム当接面、100 回転電機、233 溝部、234 薄肉部。
1 stator, 2 rotor, 3,203 frame, 5 stator core,
7,207 gap, 8 slot part, 51 split iron core, 51b yoke part,
31 Bridge part, 32 High rigidity part, 32a, 232a Iron core contact surface,
232a1 both ends, 51a teeth part, 51b1 plane part,
51b2 Frame contact surface, 100 rotary electric machine, 233 groove part, 234 thin part.

Claims (10)

円環状のフレームと、前記フレームの内周面に嵌合される鉄心とから構成される回転電機の固定子において、
前記鉄心は、円環状のヨーク部と、
前記ヨーク部から径方向内側に突出する複数のティース部とからなり、
前記フレームは、前記鉄心の軸方向に延在する曲げ剛性が低い低剛性部と、前記鉄心の軸方向に延在する曲げ剛性が高い高剛性部とを交互に配置して形成され、
前記鉄心は、前記フレームの前記高剛性部に嵌合し、
前記鉄心の前記ヨーク部と前記フレームとの間の各前記ティース部の裏側に相当する部分には、前記鉄心の軸方向に貫通する空隙を有するようにそれぞれ構成されている回転電機の固定子。
In a stator of a rotating electric machine composed of an annular frame and an iron core fitted to the inner peripheral surface of the frame,
The iron core includes an annular yoke portion;
A plurality of teeth protruding radially inward from the yoke,
The frame is formed by alternately arranging a low-rigidity portion with low bending rigidity extending in the axial direction of the iron core and a high-rigidity portion with high bending rigidity extending in the axial direction of the iron core,
The iron core is fitted to the high rigidity portion of the frame,
A stator of a rotating electrical machine configured to have a gap penetrating in the axial direction of the iron core in a portion corresponding to the back side of each tooth portion between the yoke portion and the frame of the iron core.
前記フレームの前記高剛性部は、隣接する各前記ティース部の間に形成されるスロット部の裏側に相当する部分に接触する鉄心当接面をそれぞれ有する請求項1に記載の回転電機の固定子。 2. The stator for a rotating electrical machine according to claim 1, wherein the high-rigidity portion of the frame has an iron core abutting surface that contacts a portion corresponding to a back side of a slot portion formed between adjacent teeth portions. . 前記高剛性部は、焼き入れによって形成される請求項1又は請求項2に記載の回転電機の固定子。 The stator of a rotating electrical machine according to claim 1, wherein the high rigidity portion is formed by quenching. 前記フレームの前記低剛性部は、前記ヨーク部とで前記空隙を形成する円弧状のブリッジ部であり、
前記ブリッジ部は、焼鈍することにより形成される請求項3に記載の回転電機の固定子。
The low rigidity portion of the frame is an arcuate bridge portion that forms the gap with the yoke portion,
The stator of the rotating electrical machine according to claim 3, wherein the bridge portion is formed by annealing.
前記フレームの前記低剛性部は、前記鉄心当接面の周方向の両端部の裏側の外周面に前記鉄心の軸方向に延在する前記フレームの溝部を形成する薄肉部である請求項2に記載の回転電機の固定子。 The low-rigidity portion of the frame is a thin-walled portion that forms a groove portion of the frame extending in the axial direction of the core on the outer peripheral surface on the back side of both ends in the circumferential direction of the core contact surface. The stator of the described rotating electrical machine. 前記ヨーク部が前記フレームの前記鉄心当接面に接触するフレーム当接面は、前記フレームの内周面と同じ曲率でR加工した形状である請求項2又は請求項5に記載の回転電機の固定子。 6. The rotating electrical machine according to claim 2, wherein a frame contact surface where the yoke portion contacts the iron core contact surface of the frame has an R-processed shape with the same curvature as the inner peripheral surface of the frame. stator. 前記ヨーク部が前記フレームの前記鉄心当接面に接触するフレーム当接面は、面取り加工した形状である請求項2又は請求項5に記載の回転電機の固定子。 The stator of the rotating electrical machine according to claim 2 or 5, wherein a frame contact surface where the yoke portion contacts the iron core contact surface of the frame has a chamfered shape. 前記鉄心は、複数の分割鉄心を環状に配置して形成された請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の回転電機の固定子。 The stator of a rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 7, wherein the iron core is formed by arranging a plurality of divided iron cores in an annular shape. 請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の回転電機の固定子を備えた回転電機。 A rotating electrical machine comprising the rotating electrical machine stator according to any one of claims 1 to 8. 円環状のフレームと、前記フレームの内周面に嵌合される鉄心とから構成される回転電機の固定子の製造方法において、
前記フレームの全体を焼き入れする焼き入れ工程と、
前記フレームと前記鉄心とが接触する部分を冷却しながら、前記フレームと前記鉄心とが接触しない部分を焼鈍する焼鈍工程とを有する回転電機の固定子の製造方法。
In the manufacturing method of the stator of the rotating electrical machine composed of the annular frame and the iron core fitted to the inner peripheral surface of the frame,
A quenching step of quenching the entire frame;
The manufacturing method of the stator of the rotary electric machine which has the annealing process which anneals the part which the said flame | frame and the said iron core do not contact, cooling the part which the said flame | frame and the said iron core contact.
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