(57)【要約】【課題】積層された鋼板の剥離や、ステータコアの痩せを抑制しつつ、ステータコアを保持することの可能な回転電機を提供する。【解決手段】回転電機１０は、開口を有する鋼板が積層され、中空部１８を備えた筒形状を有するステータコア１２と、前記中空部１８に配置されるロータコア１４と、前記ステータコア１２の外周面２０を支持する支持手段１６と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を有する鋼板が積層され、中空部を備えた筒形状を有するステータコアと、
前記中空部に配置されるロータコアと、
前記ステータコアの外周面を支持する支持手段と、
を備えることを特徴とする、回転電機。
【請求項２】
請求項１記載の回転電機であって、
前記ステータコアは、前記鋼板の積層方向に沿ってその径方向外側に突出する凸部を有し、
前記支持手段は、前記凸部の外周面から前記ステータコアを支持することを特徴とする、回転電機。
【請求項３】
請求項２に記載の回転電機であって、
前記凸部は、対向し合う２つの面を有し、
前記支持手段は、前記対向し合う２つの面を挟み込んで前記ステータコアを支持することを特徴とする、回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機は、ステータ（固定子）から生じる回転磁界によって、ロータ（回転子）を回転させる。ロータを回転させる際に、ステータは、ロータの回転とは逆方向の反力を受ける。反力を受けても、ステータが動かないようにするために、ステータは支持手段に支持される。
【０００３】
従来は、例えば図９に示すように、ステータコア１１２及びハウジング１１４にボルト１１１をねじ込むことで、ステータコア１１２を固定している。ボルト１１１は、ロータ１１０の回転軸Ｃに沿った方向から、ステータコア１１２及びハウジング１１４にねじ込まれる。この固定にあたり、ステータコア１１２には、ロータ１１０の回転軸Ｃ方向の力が加わる。
【０００４】
ここで、ステータコア１１２は、積層鋼板から構成される場合がある。積層鋼板は、薄い円盤状の鋼板１１６を、絶縁層１１８を介して、回転軸Ｃ方向に複数層重ねることで形成される。
【０００５】
積層鋼板からなるステータコア１１２に、回転軸Ｃ方向の力、つまり、鋼板１１６の積層方向の力が掛かると、いわゆるクリープ現象により、絶縁層１１８が変形して縮む。そうなると、ステータコア１１２の積層方向の厚みが低減する（ステータコア１１２が痩せる）。このとき、図１０に示すように、ロータ１１０の端部１２０がステータコア１１２からはみ出すようになってしまい、ステータコア１１２からロータ１１０の端部１２０に及ぼす磁界が弱まってしまう。その結果、ステータに供給する電流量当たりの、ロータ１１０から得られる出力が低減してしまうおそれがある。
【０００６】
そこで、例えば特許文献１では、ボルト１１１の埋め込み方向を、ステータコア１１２の積層方向ではなく、径方向に定めている。具体的には、図１１に示すように、ステータコア１１２の外周面から中心軸Ｃに向かって、鋼板１１６の層間に、ボルト穴を穿孔する。ステータコア１１２をハウジング１１４に固定する際には、ステータコア１１２のボルト穴と、ハウジング１１４のボルト穴とを位置合わせした後に、ボルト１１１をボルト穴にねじ込む。このようにすることで、ステータコア１１２に積層方向の荷重が加えられることを避けることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−７４９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、鋼板の層間にボルトを埋め込んだ場合、ボルト周辺の鋼板が剥離してしまうという別の問題が生じる。例えば、図１１に示すように、回転軸Ｃ方向の荷重（スラスト荷重）がハウジング１１４に掛かると、ボルト１１１周辺にあってリアハウジング１１４Ｂ側にある第１の鋼板１１６Ａは、ボルト１１１周辺にあってフロントハウジング１１４Ａ側にある第２の鋼板１１６Ｂから剥離させられるような力を、ボルト１１１から受ける。そこで、本発明は、鋼板の剥離や、ステータコアの痩せを抑制しつつ、ステータコアを保持することの可能な回転電機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、回転電機に関するものである。当該回転電機は、開口を有する鋼板が積層され、中空部を備えた筒形状を有するステータコアと、前記中空部に配置されるロータコアと、前記ステータコアの外周面を支持する支持手段と、を備える。
【００１０】
また、上記発明において、前記ステータコアは、前記鋼板の積層方向に沿ってその径方向外側に突出する凸部を有し、前記支持手段は、前記凸部の外周面から前記ステータコアを支持することが好適である。
【００１１】
また、上記発明において、前記凸部は、対向し合う２つの面を有し、前記支持手段は、前記対向し合う２つの面を挟み込んで前記ステータコアを支持することが好適である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、鋼板の剥離や、ステータコアの痩せを抑制しつつ、ステータコアを保持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係る回転電機を例示する斜視図である。
【図２】本実施形態に係る回転電機のロータコアを例示する斜視図である。
【図３】本実施形態に係る回転電機のロータコアの別例構成を例示する正面図である。
【図４】本実施形態に係る回転電機のロータコアの別例構成を例示する正面図である。
【図５】本実施形態に係る回転電機の支持手段を例示する斜視図である。
【図６】本実施形態に係る回転電機の組立工程を例示する斜視図である。
【図７】本実施形態に係る回転電機を例示する正面断面図である。
【図８】本実施形態に係る回転電機の別例構成を例示する正面断面図である。
【図９】従来の回転電機を例示する側面断面図である。
【図１０】従来の回転電機を例示する側面断面図である。
【図１１】従来の回転電機を例示する側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１に、本実施の形態に係る回転電機１０を例示する。回転電機１０は、ステータコア１２、ロータコア１４、及び支持手段１６を含んで構成されている。なお、図１では、ステータコア１２、ロータコア１４、及び支持手段１６の構成や配置を見易くするために、ケーシング２６の一部の図示を省略している。
【００１５】
ロータコア１４は、ロータ（回転子）の構成部品である。ロータコア１４は、ステータ（固定子）側から生じる回転磁界によって回転させられる。ロータコア１４は、ステータコア１２の中空部１８内に配置可能な形状であればよく、例えば円柱形状であってよい。
【００１６】
ステータコア１２は、ステータ（固定子）の構成部品である。ステータコア１２は、回転磁界の磁路として作用する。具体的には、ステータコア１２には、磁極となるティース１３が設けられている。ティース１３には図示しないコイルが巻きつけられる。コイルに交流電流を流すと、コイルから回転磁界が生じる。回転磁界の磁束はステータコア１２を流れる。
【００１７】
ステータコア１２は、図２に示すように、中空部１８を備えた筒形状を有している。また、ステータコア１２は、開口を有する鋼板が積層されることで形成される。鋼板の層間には、隣り合う鋼板同士を結合させる接着層（図示せず）が設けられている。
【００１８】
ステータコア１２の外周面２０には、凸部２２が設けられていてよい。凸部２２は、複数設けられていてよく、その場合には、ステータコア１２の周方向に沿って均等配置されていることが好適である。
【００１９】
凸部２２は、ステータコア１２の鋼板の積層方向Ａに沿って、ステータコア１２の径Ｒ方向の外側に突出するように形成されている。凸部２２は、ステータコア１２の一方の端面２３Ａから、他方の端面２３Ｂに至るまで延設されていてよい。
【００２０】
また、凸部２２には、対向し合う側面２４Ａ、２４Ｂが設けられていてもよい。側面２４Ａ、２４Ｂは、ステータコア１２の径Ｒ方向に沿って平行となるように設けられていてもよい。あるいは、図３に示すように、ステータコア１２の端面２３から見たときに、径Ｒの外側に向かって広がるような、拡幅形状（ハ字形状）となるように側面２４Ａ、２４Ｂを設けてもよいし、図４に示すように、径Ｒの外側に向かって狭くなるような、縮幅形状（逆ハ字形状）となるように側面２４Ａ、２４Ｂを設けてもよい。後述するように、ステータコア１２の周方向の動きを抑制する観点から、側面２４Ａ、２４Ｂは、ステータコア１２の径Ｒ方向に平行となるように、または、拡幅形状となるように形成されていることが好適である。
【００２１】
支持手段１６は、ステータコア１２の外周面２０を支持してステータコア１２を保持する。支持手段１６は、図５に示すように、ステータコア１２を収容するケーシング２６に設けられていてよい。
【００２２】
支持手段１６は、ステータコア１２の凸部２２の外周面２０から、ステータコア１２を支持するように形成されていてよい。例えば、支持手段１６は、凸部２２の両側面２４Ａ、２４Ｂを挟み込むことで、ステータコア１２を支持するようにしてもよい。この場合において、支持手段１６は、凸部２２の一方の側面２４Ａを支持する第１の支持手段３０及び他方の側面２４Ｂを支持する第２の支持手段３２を備えていてよい。
【００２３】
第１の支持手段３０は、ケーシング２６に固定されているか、ケーシング２６と一体となっていてよい。第１の支持手段３０は、ケーシング２６の中心軸Ｃに沿って延設されており、その延設長さＬ１は、ステータコア１２の凸部２２の延設長さＬ２（図２参照）以上となるように形成されている。
【００２４】
さらに、第１の支持手段３０の、中心軸Ｃ方向の両端には、ストッパー３３を設けてもよい。ストッパー３３は、ステータコア１２の、中心軸Ｃ方向の移動を規制するための部材である。第１の支持手段３０及びストッパー３３は、ケーシング２６に一体的に形成されていてよい。ストッパー３３と第１の支持手段３０により、コ字形状のスロットが形成される。また、ストッパー３３の周方向の幅Ｗ１は、ステータコア１２の凸部２２の周方向の幅Ｗ２（図２参照）未満であることが好適である。
【００２５】
第２の支持手段３２は、第１の支持手段３０側に力が加えられるように構成されている。例えば、第２の支持手段３２は、ボルト等の締結手段３４によって、第１の支持手段３０側に力が加えられるように構成されていてよい。このとき、締結手段３４がステータコア１２に埋め込まれることのないように構成することが好適である。例えば、第２の支持手段３２を平板形状に構成するとともに、中心軸Ｃに沿った長さＬ３を、ストッパー３３と第１の支持手段３０の、中心軸Ｃに沿った長さＬ４以上となるように構成してもよい。さらに、第２の支持手段３２の、中心軸Ｃに沿った方向の両端と、ストッパー３３に、それぞれボルト穴３６、３８を設けてよい。また、ストッパー３３のボルト穴３８には、ねじが切られていてもよい。
【００２６】
図６には、ステータコア１２を支持手段１６により支持させる際の様子が例示されている。ストッパー３３と第１の支持手段３０からなるスロットに、ステータコア１２の凸部２２を配置する。このとき、上述したように、ストッパー３３の周方向の幅Ｗ１が、ステータコア１２の凸部２２の周方向の幅Ｗ２未満であるので、ストッパー３３から凸部２２の一部がはみ出すようになる。このはみ出した部分を第２の支持手段３２で押さえ込む。
【００２７】
第２の支持手段３２を凸部２２の側面２４Ｂ上に配置した後、締結手段３４をボルト穴３６、３８に挿入してねじ込む。これにより、図７に示すように、第２の支持手段３２が、第１の支持手段３０側に押さえ込まれる。この結果、第１の支持手段３０及び第２の支持手段３２によって、その間に挟まれたステータコア１２の凸部２２が、ステータコア１２の周方向から押さえ込まれる。ステータコア１２の周方向に掛かる力、つまり、ロータコア１４を回転させようとする際にステータコア１２が受ける反力が、第１の支持手段３０及び第２の支持手段３２に受け止められ、ステータコア１２の移動は防止される。
【００２８】
ここで、締結手段３４のねじ込み作業を可能とするために、ケーシング２６に作業スペースを設けることが好適である。例えば、ストッパー３３のボルト穴３８が設けられた面と、この面に対向するケーシング２６の内面４０までの、締結手段３４の挿入方向に沿った距離Ｌ５を、締結手段３４の軸方向の長さＬ６以上とすることが好適である。さらに、ケーシング２６とステータコア１２の間に、ラチェットレンチ等の締結工具を挿入させる隙間を設けることが好適である。
【００２９】
なお、上述の実施形態では、ステータコア１２に凸部２２を設け、またケーシング２６に凸部２２を挟み込む第１の支持手段３０及び第２の支持手段３２を設けたが、この形態に限られない。例えば、ステータコア１２から凸部２２を省略してもよい。この場合、図８に示すように、ケーシング２６に、ステータコア１２の外周面２０を支持する支持手段１６を設けてよい。
【００３０】
支持手段１６は、ステータコア１２の径Ｒ方向内側に向かってステータコア１２の外周面２０を押圧するように構成してよい。支持手段１６は複数設けられてよく、そのうちの少なくとも１つは、ステータコア１２の径Ｒ方向に沿って支持面４２が移動可能であることが好適である。例えば、調節ねじ４４のねじ回しによって、支持面４２の位置を調節するようにしてもよい。
【００３１】
支持手段１６は、ステータコア１２を周方向に回そうとする力に抗してステータコア１２を保持し得るように構成される。具体的には、ロータコア１４が回り出そうとするときにステータコア１２が受ける反力をＦ、ステータコア１２の外周面２０と支持手段１６の支持面４２との静止摩擦係数をμ、支持手段１６がステータコア１２の径Ｒ方向内側に向かって押圧する力をＮとすると、Ｆ＜μＮとなるように支持手段１６を構成する。
【符号の説明】
【００３２】
１０  回転電機、１２  ステータコア、１３  ティース、１４  ロータコア、１６  支持手段、１８  中空部、２０  外周面、２２  凸部、２３  端面、２４  側面、２６  ケーシング、３０  第１の支持手段、３２  第２の支持手段、３３  ストッパー、３４  締結手段、３６  第２の支持手段のボルト穴、３８  ストッパーのボルト穴、４０  ケーシングの内面、４２  支持面、４４  調節ねじ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2013219925.tif 000009
【図８】
2013219925.tif 000010
【図９】
2013219925.tif 000011
【図１０】
2013219925.tif 000012
【図１１】
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