JP6659015B2 - Stator and rotating machine - Google Patents
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Description
本発明は、分割構造の固定子および分割構造の固定子を有する回転機に関する。 The present invention relates to a stator having a divided structure and a rotating machine having the stator having a divided structure.
従来、回転機を構成する固定子として、特許文献1に開示されているような、ヨーク部を有する第1の部材と、ティース基部およびティース先端部により形成されるティース部とティース部を連結する連結部を有する第2の部材を組み付けて構成される固定子(「分割構造の固定子」という)が用いられている。このような分割構造の固定子では、第2の部材のティース部に固定子巻線を巻き付けた後、第1の部材と第2の部材が組み付けられる。第1の部材と第2の部材を組み付ける方法としては、例えば、ティース部のティース基部の外周側の部分を、ヨーク部の内周側に形成された溝に圧入あるいは焼き嵌めする方法が用いられる。
分割構造の固定子を用いることにより、ティースおよび隣接するティース部により形成されるスロットの外周側にヨーク部が配置されていない状態で固定子巻線をティース部に巻き付けることができるため、スロット内における固定子巻線の巻線密度を高めることができる。
DESCRIPTION OF RELATED ART Conventionally, as a stator which comprises a rotary machine, the 1st member which has a yoke part, and the teeth part formed by the teeth base part and the teeth front-end | tip part, as disclosed in
By using the stator having the divided structure, the stator winding can be wound around the teeth portion in a state where the yoke portion is not arranged on the outer peripheral side of the slot formed by the teeth and the adjacent teeth portion. , The winding density of the stator winding can be increased.
従来、スロット内における固定子巻線の巻線密度を高めるために分割構造の固定子を用いることについては種々検討されている。しかしながら、分割構造の固定子を用いた場合における、第2の部材のティース部を形成するティース先端部の外周壁とティース部の周方向中心線との間の角度と回転機の効率との関係、さらには、ティース部の数(スロット数)およびティース先端部の外周壁とティース部の周方向中心線との間の角度と回転機の効率との関係については検討されていなかった。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、ヨーク部を有する第1の部材と、ティース部と連結部を有する第2の部材を組み付けて構成される固定子を備える回転機の効率を向上させることができる新規な技術を提供することを目的とする。
Conventionally, various studies have been made on using a stator having a divided structure in order to increase the winding density of the stator winding in the slot. However, the relationship between the angle between the outer peripheral wall of the tooth tip forming the teeth of the second member and the center line in the circumferential direction of the teeth when the stator having the split structure is used and the efficiency of the rotating machine. Furthermore, the relationship between the number of teeth (the number of slots), the angle between the outer peripheral wall of the tooth tip and the circumferential centerline of the teeth, and the efficiency of the rotating machine has not been studied.
The present invention has been made in view of such a point, and has a rotation provided with a stator configured by assembling a first member having a yoke portion and a second member having a teeth portion and a connection portion. It is an object of the present invention to provide a new technology capable of improving the efficiency of a machine.
本発明は、以下のように構成される。
なお、「軸中心」という記載は、回転子が固定子に対して回転可能に配置されている状態において、回転子(回転軸)の回転中心を示す。「軸中心線」という記載は、回転子が固定子に対して回転可能に配置されている状態において、軸中心(回転中心)を通る回転中心線を示す。「周方向」という記載は、回転子が固定子に対して回転可能に配置されている状態において、軸中心線(回転中心線)に直交する方向から見て、軸中心を中心とする円周方向を示す。「径方向」という記載は、回転子が固定子に対して回転可能に配置されている状態において、軸中心線に直交する方向から見て、軸中心を通る方向を示す。
第1〜第3の発明は、回転機の固定子に関する。
本発明の固定子は、第1の部材と第2の部材が組み付けられて構成される。軸中心線に直交する方向から見て、第1の部材は、周方向に沿って延在するヨーク部を有し、第2の部材は、径方向に沿って延在するティース基部およびティース基部の軸中心側に連設され、周方向に沿って延在するティース先端部により形成される複数のティース部と、周方向に隣接するティース先端部を連結する複数の連結部を有している。
ティース基部は、第1および第2の側壁と端壁を有している。第1および第2の側壁は、軸中心を通るティース部の中心線(周方向の中心線)を挟んで周方向に沿った一方側および他方側に配置され、径方向に沿って延在している。端壁は、第1および第2の側壁の、軸中心と反対側の端部(外周側端部)間に配置され、周方向に沿って延在している。
ティース先端部は、第1および第2の外周壁と内周壁を有している。第1の外周壁は、ティース基部の第1の側壁の、軸中心側の端部(内周側端部)から周方向に沿って一方側に延在し、第2の外周壁は、ティース基部の第2の側壁の、軸中心側の端部から周方向に沿って他方側に延在している。内周壁は、第1および第2の外周壁より径方向に沿って軸中心側(内周側)に配置され、周方向に沿って延在している。
連結部は、第1の連結壁と第2の連結壁を有している。第1の連結壁は、周方向に沿って一方側に隣接するティース先端部の第2の外周壁と他方側に隣接するティース先端部の第1の外周壁を連結する。第2の連結壁は、周方向に沿って両側に隣接するティース先端部の内周壁を連結する。
ティース基部の、軸中心と反対側の部分(外周側の部分)が、ヨーク部に組み付けられている。ティース基部の外周側の部分をヨーク部に組み付ける方法としては、典型的には、ティース基部の外周側の部分をヨーク部の内周側に形成された溝に締り嵌めする方法が用いられる。「締り嵌め」は、穴の内径より少し大きい外径を有する部材を穴に挿入して固定する方法を意味する。ティース基部の外周側の部分を溝に締り嵌めする方法としては、典型的には、圧入方法や焼き嵌め方法が用いられる。
第1の連結壁は、径方向に沿って軸中心側に窪んでいる円弧状に延在し、第2の連結壁は、第1の連結壁と同じ曲率で、径方向に沿って軸中心側に窪んでいる円弧状に延在している底壁と、直線状に延在している第1の側壁および第2の側壁を有し、径方向に沿って軸中心と反対側に窪んでいる凹部を形成している。
第1の発明の固定子は、ティース部(あるいはスロット)が6個設けられ、ティース部の中心線とティース先端部の第1の外周壁(第2の外周壁)の延在方向により形成される角度θが[50度≦θ≦60度]を満足するように構成されている。
また、第2の発明の固定子は、ティース部(あるいはスロット)が9個設けられ、ティース部の中心線とティース先端部の第1の外周壁(第2の外周壁)の延在方向により形成される角度θが[50度≦θ≦70度]を満足するように構成されている。
また、第3の発明の固定子は、ティース部(あるいはスロット)が12個設けられ、ティース部の中心線とティース先端部の第1の外周壁(第2の外周壁)の延在方向により形成される角度θが[45度≦θ≦75度]を満足するように構成されている。
第1〜第3の発明の固定子を用いることにより、ティース部(あるいはスロット)を6個、9個、12個有する回転機の効率を高めることができる。
また、第2の連結壁を径方向に沿って軸中心と反対側に窪ませているため、第1の部材と第2の部材の組み付けにより発生する応力がティース先端部に作用した場合に、第2の連結壁がティース先端部の内周壁より軸中心側に飛び出るのを防止することができる。また、ティース先端部の周方向両側の端部付近(連結部付近)に作用する応力が、窪んでいる第2の連結壁によって吸収されて低下する。これにより、ティース先端部の周方向両側の端部付近(連結部付近)の磁気抵抗が小さくなり、磁束が、連結部付近まで流れるようになる。
また、第2の連結壁を径方向に沿って軸中心と反対側に窪ませるとともに、第1の連結壁を径方向に沿って軸中心側に窪ませているため、ティース先端部の連結部近くまで流れる磁束の量を抑制することができ、コギングトルクやトルク脈動を低減することができる。
第4の発明は、回転機に関する。
本発明の回転機は、固定子と、固定子に対して回転可能に配置された回転子を備えている。そして、固定子として、前述した固定子のうちのいずれかが用いられている。
本発明の回転機は、前述した固定子と同様の効果を有している。
第4の発明の異なる形態では、固定子と回転子の間の間隙をGとした場合、第2の連結壁により形成される凹部の深さ(径方向に沿った長さ)Dおよび幅(周方向に沿った長さ)Lが、それぞれ[D≧0.5G]および[L≧2G]を満足するように構成されている。
本形態では、第2の連結壁によってコギングトルクを低減することができる。
The present invention is configured as follows.
Note that the description “axial center” indicates the rotational center of the rotor (rotating shaft) in a state where the rotor is rotatably arranged with respect to the stator. The description “axial center line” indicates a rotational center line passing through the axial center (rotation center) in a state where the rotor is rotatably arranged with respect to the stator. The description “circumferential direction” refers to a circumference around the shaft center when viewed from a direction perpendicular to the shaft center line (rotation center line) in a state where the rotor is rotatably arranged with respect to the stator. Indicates the direction. The term "radial direction" indicates a direction passing through the shaft center when viewed from a direction perpendicular to the shaft center line in a state where the rotor is rotatably arranged with respect to the stator.
The first to third inventions relate to a stator of a rotating machine.
The stator of the present invention is configured by assembling a first member and a second member. The first member has a yoke portion extending along a circumferential direction, and the second member has a tooth base and a tooth base extending along a radial direction when viewed from a direction orthogonal to the axis center line. And a plurality of teeth formed by teeth tips extending in the circumferential direction, and a plurality of connecting portions for connecting teeth tips adjacent in the circumferential direction. .
The tooth base has first and second side walls and an end wall. The first and second side walls are arranged on one side and the other side along the circumferential direction with the center line (center line in the circumferential direction) of the tooth portion passing through the axial center, and extend in the radial direction. ing. The end wall is disposed between the ends (outer peripheral end) of the first and second side walls opposite to the axial center, and extends in the circumferential direction.
The tooth tip has first and second outer peripheral walls and an inner peripheral wall. The first outer peripheral wall extends to one side along the circumferential direction from an axial center end (inner peripheral end) of the first side wall of the tooth base, and the second outer peripheral wall includes a tooth. The second side wall of the base extends from the end on the axial center side to the other side along the circumferential direction. The inner peripheral wall is disposed closer to the axial center (inner peripheral side) along the radial direction than the first and second outer peripheral walls, and extends along the circumferential direction.
The connecting portion has a first connecting wall and a second connecting wall. The first connection wall connects the second outer peripheral wall of the tooth tip adjacent to one side in the circumferential direction and the first outer peripheral wall of the tooth tip adjacent to the other side. The second connection wall connects the inner peripheral walls of the teeth tip portions adjacent on both sides along the circumferential direction.
A portion of the tooth base opposite to the axis center (a portion on the outer peripheral side) is assembled to the yoke portion. As a method of assembling the outer peripheral portion of the tooth base to the yoke portion, typically, a method of tightly fitting the outer peripheral portion of the tooth base to a groove formed on the inner peripheral side of the yoke portion is used. "Tight fit" refers to a method of inserting and fixing a member having an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the hole into the hole. Typically, a press-fitting method or a shrink-fitting method is used as a method of tightly fitting the outer peripheral portion of the tooth base into the groove.
The first connecting wall extends in an arc shape depressed toward the center of the axis along the radial direction, and the second connecting wall has the same curvature as the first connecting wall and has an axial center along the radial direction. A bottom wall extending in an arc shape depressed to the side, and a first side wall and a second side wall extending in a straight line, and having a depression on a side opposite to the axial center along the radial direction. Forming a concave portion.
The stator of the first invention is provided with six teeth (or slots), and is formed by the center line of the teeth and the extending direction of the first outer peripheral wall (second outer peripheral wall) at the tip of the teeth. The angle θ satisfies [50 degrees ≦ θ ≦ 60 degrees].
In the stator according to the second aspect of the present invention , nine teeth (or slots) are provided, and depending on the center line of the teeth and the extending direction of the first outer peripheral wall (second outer peripheral wall) at the tip of the tooth. The formed angle θ satisfies [50 degrees ≦ θ ≦ 70 degrees].
Further, the stator according to the third aspect of the present invention is provided with twelve teeth (or slots), and depends on the center line of the teeth and the extending direction of the first outer peripheral wall (second outer peripheral wall) at the tooth tip. The formed angle θ satisfies [45 degrees ≦ θ ≦ 75 degrees].
By using the stator of the first to third inventions, the efficiency of a rotating machine having 6, 9, or 12 teeth (or slots) can be increased.
Further, since the second connecting wall is recessed in the radial direction on the side opposite to the axial center, when a stress generated by assembling the first member and the second member acts on the tooth tip, The second connecting wall can be prevented from protruding toward the axial center from the inner peripheral wall of the tooth tip. In addition, the stress acting near the ends on both sides in the circumferential direction of the tooth tip (near the connecting portion) is absorbed by the recessed second connecting wall and is reduced. Thereby, the magnetic resistance near the circumferential ends of the tooth tip (near the connecting portion) is reduced, and the magnetic flux flows to the vicinity of the connecting portion.
In addition, since the second connecting wall is recessed radially in the opposite direction to the axis center and the first connecting wall is recessed radially in the axial center side, the connecting portion of the tooth tip portion is formed. It is possible to suppress the amount of the magnetic flux flowing to the vicinity, and reduce cogging torque and torque pulsation.
A fourth invention relates to a rotating machine.
A rotating machine according to the present invention includes a stator and a rotor rotatably disposed with respect to the stator. As the stator, any one of the aforementioned stators is used.
The rotating machine of the present invention has the same effects as the above-described stator.
In a different embodiment of the fourth invention , when the gap between the stator and the rotor is G, the depth (length along the radial direction) D and the width (length along the radial direction) of the concave portion formed by the second connecting wall. The length L along the circumferential direction) is configured to satisfy [D ≧ 0.5G] and [L ≧ 2G], respectively.
In the present embodiment, the cogging torque can be reduced by the second connecting wall.
本発明の固定子および回転機を用いることにより、ヨーク部を有する第1の部材とティース部を有する第2の部材を組み付けて構成される固定子を備える回転機の効率を向上させることができる。 By using the stator and the rotating machine of the present invention, it is possible to improve the efficiency of the rotating machine having the stator configured by assembling the first member having the yoke portion and the second member having the teeth portion. .
以下に、本発明の実施形態を、図を参照して説明する。
なお、本明細書中では、「軸中心」という記載は、回転子が固定子に対して回転可能に配置されている状態において、回転子(回転軸)の回転中心を示す。「軸中心線」という記載は、回転子が固定子に対して回転可能に配置されている状態において、軸中心を通る回転中心線を示す。「周方向」という記載は、回転子が固定子に対して回転可能に配置されている状態において、軸中心線に直交する方向から見て、軸中心を中心とする円周方向を示す。「径方向」という記載は、回転子が固定子に対して回転可能に配置されている状態において、軸中心線に直交する方向から見て、軸中心を通る方向を示す。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In this specification, the term “axial center” indicates the rotational center of the rotor (rotating shaft) in a state where the rotor is rotatably arranged with respect to the stator. The expression “axial center line” indicates a rotational center line passing through the axial center when the rotor is rotatably arranged with respect to the stator. The term "circumferential direction" indicates a circumferential direction about the axis center when viewed from a direction orthogonal to the axis center line in a state where the rotor is rotatably arranged with respect to the stator. The term "radial direction" indicates a direction passing through the shaft center when viewed from a direction perpendicular to the shaft center line in a state where the rotor is rotatably arranged with respect to the stator.
本発明の回転機の第1の実施形態が図1〜図3に示されている。なお、以下で説明する各実施形態では、本発明の回転機を電動機として構成している。
図1は、第1の実施形態の回転機100を、軸中心Pを通る軸中心線に直交する方向から見た図である。図2は、第1の実施形態の回転機100で用いられている固定子110の分解図であり、図3は、図2の部分拡大図である。なお、固定子110は、本発明の固定子の第1の実施形態を示している。
A first embodiment of the rotating machine of the present invention is shown in FIGS. In each of the embodiments described below, the rotating machine of the present invention is configured as an electric motor.
FIG. 1 is a diagram of the
本実施形態の回転機100は、固定子110、回転子180および回転軸190を有している。
回転軸190は、回転子180に形成された回転軸挿入孔に圧入あるいは焼き嵌めされている。回転子180は、回転子180の外周面181と固定子110の内周面(後述するティース先端部160の内周壁163)の間に空隙(エアギャップ)Gが保持された状態で回転可能に配置されている。
The
The
固定子110は、別体に形成され、組み付け可能な第1の部材120と第2の部材130により構成されている。第1の部材120および第2の部材130は、積層された複数の電磁鋼板により構成されている。
第1の部材120は、軸中心線に直交する方向から見て、周方向に沿って延在するヨーク部121を有している。
ヨーク部121は、外周面122と内周面123を有するリング状(筒状)に形成されている。また、ヨーク部121は、内周側に、軸中心P側が開口している(軸中心Pと反対側に窪んでいる)溝124が形成されている。後述するティース基部150の端壁151側の部分(外周側の部分)が溝124に締り嵌めされることによって、第1の部材120と第2の部材130が組み付けられる。
本実施形態では、溝124は、図3に示されているように、底壁124a、第1の側壁124bおよび第2の側壁124cにより形成されている。第1の側壁124bと第2の側壁124cは、周方向に沿って所定距離離れた位置に配置され、径方向に沿って直線状に延在している。また、底壁124aは、第1の側壁124bおよび第2の側壁124cの、軸中心Pと反対側(外周側)の端部間に配置され、周方向に沿って直線状に延在している。
The
The
The
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the
第2の部材130は、ティース部140と連結部170を有している。
ティース部140は、軸中心線に直交する方向から見て、径方向に沿って延在するティース基部150と、ティース基部150の、軸中心P側(内周側)に連設され、周方向に沿って延在するティース先端部160により形成されている。
ティース基部150は、端壁151と第1の側壁152および第2の側壁153を有している。第1の側壁152および第2の側壁153は、軸中心Pを通るティース部140の中心線(周方向中心線)Tを挟んで周方向両側に配置され、径方向に沿って直線状に延在している。図3では、ティース部140の中心線Tに対して、周方向に沿って時計周り方向(右回り方向)側に第1の側壁152が配置され、反時計回り方向(左回り方向)側に第2の側壁153が配置されている。端壁151は、第1の側壁152および第2の側壁153の、軸中心Pと反対側(外周側)の端部間に配置され、周方向に沿って直線状に延在している。
なお、本明細書では、時計回り方向(右回り方向)および時計回り方向側(右回り方向側)を「一方方向」および「一方側」といい、反時計回り方向(左回り方向)および反時計回り方向側(左回り方向側)を「他方方向」および「他方側」という。
The
The
The
In the present specification, the clockwise direction (clockwise direction) and the clockwise direction side (clockwise direction side) are referred to as “one direction” and “one side”, and the counterclockwise direction (counterclockwise direction) and the counterclockwise direction. The clockwise direction (counterclockwise direction) is referred to as “other direction” and “other side”.
ティース先端部160は、第1の外周壁161および第2の外周壁162と内周壁163を有している。第1の外周壁161は、ティース基部150の第1の側壁152の、軸中心P側(内周側)の端部から、周方向に沿って一方側に、直線状に延在している。第2の外周壁162は、ティース基部150の第2の側壁153の、軸中心P側(内周側)の端部から、周方向に沿って他方側に、直線状に延在している。内周壁163は、第1の外周壁161および第2の外周壁162より径方向に沿って軸中心P側に配置され、周方向に沿って延在している。
ティース先端部160の内周壁163は、回転子180の外周面181と対向する固定子110の内周面を形成する。典型的には、内周壁163は、軸中心Pを中心とする円弧形状を有している。
軸中心Pを通るティース部140の中心線Tと第1の外周壁161(第2の外周壁162)の延在方向(延在線)により形成される角度をθとする。
The
The inner
An angle formed by the center line T of the
連結部170は、第1の連結壁171と第2の連結壁172を有している。
第1の連結壁171は、隣接するティース先端部160の第1の外周壁161と第2の外周壁162を連結する。本実施形態では、第1の連結壁171は、周方向に沿って直線状に延在している。図3では、第1の連結壁171の周方向に沿った一方側の端部171Aが、周方向に沿って一方側に配置されているティース先端部160の第2の外周壁162と連結され、周方向に沿った他方側の端部171Bが、周方向に沿って他方側に配置されているティース先端部160の第1の外周壁161と連結されている。
第2の連結壁172は、隣接するティース先端部160の内周壁163を連結する。本実施形態では、第2の連結壁172は、底壁172aと第1の側壁172bおよび第2の側壁172cを有している。第1の側壁172bおよび第2の側壁172cは、周方向に沿って離れた箇所に配置され、径方向に沿って直線状に延在している。底壁172aは、第1の側壁172bおよび第2の側壁172cの、軸中心Pと反対側(外周側)の端部間に配置され、周方向に沿って直線状に延在している。第2の連結壁172は、軸中心P側が開口した、すなわち、軸中心Pと反対側(外周側)に窪んだ凹部を形成している。
The connecting
The first connecting
The second connecting
なお、固定子110を分割構造とする場合、ティース部140毎に分割すると、組み付け作業等が困難となる。そこで、周方向に隣接するティース部140を連結部170で連結して第2の部材130を形成することにより、組み付け作業等を容易にしている。
しかしながら、連結部170を介して周方向に隣接するティース先端部160間を流れる磁束は、回転子180を流れないため、回転子180の駆動に寄与しない。このため、連結部170を介して流れる磁束の量(漏れ磁束の量)を抑制する必要がある。例えば、径方向に沿った厚さを薄く(小さく)することによって、連結部170を介して流れる磁束の量を抑制することができる。
一方、第1の部材120と第2の部材130との組み付けにより発生する応力による連結部170の変形を抑制するために、連結部170に強度を持たせる必要がある。例えば、径方向に沿った厚さを厚く(大きく)することによって、連結部170の強度を高めることができる。
したがって、連結部170の形状(例えば、径方向に沿った厚さ、周方向に沿った長さ)は、連結部170を介する磁束の量(漏れ磁束の量)を抑制しながら、応力に対する強度を確保することができるように設定される。
連結部170は、軸中心Pを通る、スロットの中心線Sと交差するように、好適には、スロットの中心線Sに対して線対称となるように配置される。
In the case where the
However, the magnetic flux flowing between the teeth tip
On the other hand, in order to suppress deformation of the connecting
Therefore, the shape (for example, the thickness along the radial direction and the length along the circumferential direction) of the connecting
The connecting
第1の部材120と第2の部材130は、第2の部材130のティース部140に固定子巻線(図示省略)を巻き付けた状態で組み付けられる。
第1の部材120と第2の部材130を組み付ける方法として、第2の部材130のティース基部150の、軸中心Pと反対側の部分(外周側の部分)を第1の部材110のヨーク部121に形成されている溝124に締り締めする方法が用いられる。「締り嵌め」は、穴の内径より少し大きい外径を有する部材を穴に挿入して固定する方法を意味する。ティース基部150の外周側の部分を溝124に締り締めする方法としては、圧入方法や焼き嵌め方法が用いられる。このため、ティース基部150の端壁151と軸中心Pとの間の間隔(長さ)が、溝124の底壁124aと軸中心Pとの間の間隔(長さ)より少し長く設定され、また、ティース基部150の第1の側壁152と第2の側壁との間の間隔(幅)が、溝124の第1の側壁124bと第2の側壁124cとの間の間隔(幅)より少し長く設定されている。
第1の部材120と第2の部材130が組み付けられると、周方向に隣接するティース部140、ヨーク部121および連結部170によって、固定子巻線が挿入されるスロットが形成される。
本実施形態では、ティース部140(スロット)が6個設けられている。
なお、回転子180としては、回転機100の型式に対応した回転子が用いられる。例えば、永久磁石埋込型電動機では、磁石挿入孔と磁石挿入孔に挿入された永久磁石を有する回転子が用いられる。
The
As a method of assembling the
When the
In the present embodiment, six teeth portions 140 (slots) are provided.
As the
なお、第1の部材120と第2の部材130を組み付けることにより、特に、ティース基部150の外周側の部分をヨーク部121の溝124に締り締めすることにより応力が発生する。
連結部170の径方向に沿った長さ(幅)は、連結部170を介して磁束が流れるのを抑制する(漏れ磁束を抑制する)ために、短く設定される。
このため、連結部170の第2の連結壁172が直線状に延在している場合には、第2の部材130に発生する応力が連結部170に作用すると、第2の連結壁172がティース先端部160の内周壁163より軸中心P側(内周側)に飛び出るおそれがある。
本実施形態では、連結部170の第2の連結壁172が、径方向に沿って、軸中心Pと反対側に窪んでいる。これにより、応力が連結部170に作用した場合でも、第2の連結壁172の底壁172aがティース先端部160の内周壁163より軸中心P側に飛び出るのを防止することができる。
また、連結部170の第2の連結壁172が窪んでいるため、ティース先端部160の、連結部170付近の部分に作用する応力は、第2の連結壁172によって吸収され、低下する。ここで、第2の部材130を構成する電磁鋼板は、応力(特に、圧縮応力)が作用すると、磁気抵抗が大きくなり、磁束が流れ難くなる。
In addition, when the
The length (width) of the connecting
For this reason, when the second connecting
In the present embodiment, the second connecting
Further, since the second connecting
本実施形態では、外周側に窪んでいる第2の連結壁172によってティース先端部160に作用する応力が低下するため、ティース先端部160の磁気抵抗の増大が抑制される。これにより、磁束が、ティース先端部の、連結部170付近の部分まで流れるようになり、回転機の出力の低下を抑制することができる。
本実施形態では、第2の連結壁172により形成される凹部の径方向に沿った長さ(深さ)D(mm)および周方向に沿った長さ(幅)L(mm)が、[D≧0.5G]、[L≧2G]を満足するように構成されている。なお、G(mm)は、回転子180の外周面181と固定子110の内周面(ティース先端部160の内周壁163)との間の間隙(エアギャップ)である。
第2の連結壁172により形成される凹部の深さDおよび幅Lをこのように設定することにより、連結部170に圧縮応力を集中させることができる。これにより、電磁鋼板により形成されている連結部170の透磁率が低下して磁気抵抗が増大するため、連結部170を介して磁束(漏れ磁束)が流れるのを効果的に抑制することができる。したがって、固定子巻線に流す電流を減少させることができ、回転機の効率を向上させることができる。
また、連結部170に圧縮応力を集中させることにより、ティース先端部160に圧縮応力がほとんど作用しなくなり、ティース先端部160の磁気抵抗の増大を効果的に抑制することができる。したがって、ティース先端部160の、連結部170付近まで磁束が流れることができるため、ティース先端部160を流れる磁束が増大し、単位体積当たりの出力密度を向上させることができる。
さらに、第2の連結壁により形成される凹部の深さDおよび長さLを、[D≧0.5G]、[L≧2G]を満足するように構成することにより、コギングトルクを低減することができ、コギングトルクに起因する騒音や振動を低減することができる。
In the present embodiment, the stress acting on the
In the present embodiment, the length (depth) D (mm) along the radial direction and the length (width) L (mm) along the circumferential direction of the concave portion formed by the second connecting
By setting the depth D and the width L of the concave portion formed by the second connecting
In addition, by concentrating the compressive stress on the connecting
Further, the cogging torque is reduced by configuring the depth D and the length L of the concave portion formed by the second connecting wall so as to satisfy [D ≧ 0.5G] and [L ≧ 2G]. Therefore, noise and vibration due to cogging torque can be reduced.
本発明の回転機の第2の実施形態200および本発明の固定子の第2の実施形態210が図4に示されている。なお、図4において、図1に示されている構成要素に付された符号と3桁目以外が一致する符号が付されている構成要素は同等物を示している。
第2の実施形態の回転機200(第2の実施形態の固定子210)は、ティース部240(スロット)が9個設けられている点が第1の実施形態の回転機100(第1の実施形態の固定子110)と相違している。
A
The
本発明の回転機の第3の実施形態300および本発明の固定子の第3の実施形態310が図5に示されている。なお、図5において、図1に示されている構成要素に付された符号と3桁目以外が一致する符号が付されている構成要素は同等物を示している。
第3の実施形態の回転機300(第2の実施形態の固定子310)は、ティース部340(スロット)が12個設けられている点が第1の実施形態の回転機100(第1の実施形態の固定子110)と相違している。
A
The
次に、ティース部(スロット)の数が6個、9個、12個である場合における、ティース部140の中心線Tと、ティース先端部160の第1の外周壁161(第2の外周壁162)の延在方向(延在線)により形成される角度θ(以下、単に「角度θ」という)と回転機の効率との関係を、図6〜図8を参照して説明する。
なお、図6〜図8では、横軸は角度θ(度)を示し、左側の縦軸は回転機の効率(%)を示し、右側の縦軸はスロット断面積(mm2)を示している。また、実線は回転機の効率を示すグラフであり、破線はスロット断面積を示すグラフである。
ここで、前述したように、連結部の径方向に沿った厚さや周方向に沿った長さ等は、連結部を介する磁束の量(漏れ磁束の量)を抑制しながら、応力に対する強度を確保することができるように設定される。すなわち、連結部の厚さや長さ等はあらかじめ定められる。したがって、図6〜図8に示されているグラフは、図3に示されているように、ティース先端部160の第1の外周壁161を、連結部170の第1の連結壁171の他方側の端部171Bを中心に回転させることによって、あるいは、ティース先端部160の第2の外周壁162を、連結部170の第1の連結壁171の一方側の端部171Aを中心に回転させることによって角度θを変更した場合のものである。
例えば、第1の外周壁161(第2の外周壁162)が図3に実線で示されている位置に配置された場合の角度θは、第1の外周壁161(第2の外周壁162)が図3に破線で示されている位置に配置された場合の角度θより大きい。すなわち、第1の外周壁161を第1の連結壁171の他方側の端部171Bを中心に反時計回り方向(他方方向)に回転させるほど角度θが大きくなる。また、第2の外周壁162を第1の連結壁171の一方側の端部171Aを中心に時計回り方向(一方方向)に回転させるほど角度θが大きくなる。
Next, when the number of teeth (slots) is 6, 9, or 12, the center line T of the
6 to 8, the horizontal axis indicates the angle θ (degree), the left vertical axis indicates the efficiency (%) of the rotating machine, and the right vertical axis indicates the slot cross-sectional area (mm 2 ). I have. The solid line is a graph showing the efficiency of the rotating machine, and the broken line is a graph showing the slot cross-sectional area.
Here, as described above, the thickness of the connecting portion along the radial direction and the length along the circumferential direction, etc., can reduce the strength of the stress while suppressing the amount of magnetic flux (the amount of leakage magnetic flux) passing through the connecting portion. It is set so that it can be secured. That is, the thickness, length, and the like of the connecting portion are determined in advance. Therefore, the graphs shown in FIGS. 6 to 8 show that the first outer
For example, when the first outer peripheral wall 161 (the second outer peripheral wall 162) is disposed at the position shown by the solid line in FIG. 3, the angle θ is the first outer peripheral wall 161 (the second outer
図6には、ティース部(あるいはスロット)の数が6個である回転機(例えば、図1に示されている回転機100)について、角度θに対する効率とスロット断面積の関係を示すグラフが示されている。
図7には、ティース部(あるいはスロット)の数が9個である回転機(例えば、図4に示されている回転機200)について、角度θに対する効率とスロット断面積の関係を示すグラフが示されている。
図8には、ティース部(あるいはスロット)の数が12個である回転機(例えば、図5に示されている回転機300)について、角度θに対する効率とスロット断面積の関係を示すグラフが示されている。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the efficiency and the slot cross-sectional area with respect to the angle θ for a rotating machine having six teeth (or slots) (for example, the rotating
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the efficiency and the slot cross-sectional area with respect to the angle θ for a rotating machine having nine teeth (or slots) (for example, the rotating
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the efficiency and the slot cross-sectional area with respect to the angle θ for a rotating machine having 12 teeth (or slots) (for example, the rotating
図6〜図8に示されているグラフから、スロット断面積は、角度θが増加するにしたがって増加していることが分かる。
また、効率は、角度θが小さい領域では、角度θが増加するに従って上昇し、角度θが大きい領域では、角度θが増加するにしたがって低下し、中間領域では、角度θが増加しても効率は大きく変動していないことが分かる。
これは、以下の理由による。
角度θが小さくてスロット断面積が小さい場合には、スロット内に設定巻数の固定子巻線を挿入するためには、径の小さい固定子巻線を使用する必要がある。径の小さい固定子巻線の抵抗は径が大きい固定子巻線の抵抗より大きい。このため、径が小さい固定子巻線を用いる場合には、固定子巻線の抵抗が大きくなり、固定子巻線の損失が増大する。したがって、角度θが小さい領域では、角度θが増加するにしたがって、径の大きい固定子巻線を用いることができるようになる。これにより、固定子巻線の抵抗が小さくなって固定子巻線の損失が減少するため、効率が向上する。
角度θが所定値に達すると、スロット内に所定径の固定子巻線を設定巻数挿入することができるようになるため、角度θが増大しても効率は大きく変化しない。
角度θがさらに増大すると、スロット断面積の増大にともなってティース先端部の径方向に沿った長さ(幅)が減少する。ティース先端部の径方向に沿った長さ(厚さ)が減少すると、ティース先端部の周方向に沿った端部(連結部付近)まで磁束が流れなくなる。このため、角度θが大きい領域では、角度θが増加するにしたがって効率が低下する。
It can be seen from the graphs shown in FIGS. 6 to 8 that the slot cross-sectional area increases as the angle θ increases.
Further, the efficiency increases as the angle θ increases in a region where the angle θ is small, and decreases as the angle θ increases in a region where the angle θ is large. It can be seen that does not vary significantly.
This is for the following reason.
When the angle θ is small and the cross-sectional area of the slot is small, it is necessary to use a stator winding having a small diameter in order to insert the stator winding having the set number of turns into the slot. The resistance of the smaller diameter stator winding is greater than the resistance of the larger diameter stator winding. Therefore, when a stator winding having a small diameter is used, the resistance of the stator winding increases, and the loss of the stator winding increases. Therefore, in a region where the angle θ is small, a stator winding having a large diameter can be used as the angle θ increases. Thereby, the resistance of the stator winding is reduced and the loss of the stator winding is reduced, so that the efficiency is improved.
When the angle θ reaches a predetermined value, a stator winding having a predetermined diameter can be inserted into the slot in a predetermined number of turns. Therefore, even if the angle θ increases, the efficiency does not change significantly.
When the angle θ further increases, the length (width) of the tooth tip along the radial direction decreases as the slot cross-sectional area increases. When the length (thickness) of the tooth tip along the radial direction is reduced, the magnetic flux does not flow to the end (near the connecting portion) of the tooth tip along the circumferential direction. For this reason, in a region where the angle θ is large, the efficiency decreases as the angle θ increases.
したがって、図6に示されているグラフから、ティース部(スロット)が6個設けられている場合には、ティース部の中心線とティース先端部の第1の外周壁(第2の外周壁)の延在方向(延在線)により形成される角度θが[50度≦θ≦60度]を満足するように構成することにより、回転機の効率を高めることができることが理解できる。
また、図7に示されているグラフから、ティース部(スロット)が9個設けられている場合には、ティース部の中心線とティース先端部の第1の外周壁(第2の外周壁)の延在方向(延在線)により形成される角度θが[50度≦θ≦70度]を満足するように構成することにより、回転機の効率を高めることができることが理解できる。
また、図8に示されているグラフから、ティース部(スロット)が12個設けられている場合には、ティース部の中心線とティース先端部の第1の外周壁(第2の外周壁)の延在方向(延在線)により形成される角度θが[45度≦θ≦75度]を満足するように構成することにより、回転機の効率を高めることができることが理解できる。
Therefore, from the graph shown in FIG. 6, when six teeth portions (slots) are provided, the center line of the tooth portion and the first outer peripheral wall (second outer peripheral wall) of the tooth tip portion are provided. It can be understood that the efficiency of the rotating machine can be increased by configuring so that the angle θ formed by the extending direction (extending line) satisfies [50 degrees ≦ θ ≦ 60 degrees].
Also, from the graph shown in FIG. 7, when nine teeth portions (slots) are provided, the center line of the tooth portion and the first outer peripheral wall (second outer peripheral wall) of the tooth tip end portion. It can be understood that the efficiency of the rotating machine can be increased by configuring the angle θ formed by the extending direction (extended line) of the rotating machine to satisfy [50 degrees ≦ θ ≦ 70 degrees].
Also, from the graph shown in FIG. 8, when twelve teeth (slots) are provided, the center line of the teeth and the first outer peripheral wall (second outer peripheral wall) of the tip of the teeth. It can be understood that the efficiency of the rotating machine can be increased by configuring so that the angle θ formed by the extending direction (extending line) satisfies [45 degrees ≦ θ ≦ 75 degrees].
第1、第2および第3の実施形態の回転機100、200および300(第1、第2のおよび第3の実施形態の固定子110、120および310)では、直線状の第1の連結壁と外周側に窪んだ第2の連結壁を有する連結部を用いたが、他の構成の連結部を用いることもできる。
In the
図9に、第4の実施形態の回転機の固定子(第4の実施形態の固定子)を構成する第2の部材430の部分拡大図が示されている。
図9に示されている第2の部材430は、ティース基部450とティース先端部460により形成されるティース部440と、隣接するティース部440(ティース先端部460)を連結する連結部470を有している。
連結部470は、隣接するティース先端部460の第1の外周壁461と第2の外周壁462を連結する第1の連結壁471と、隣接するティース先端部460の内周壁463を連結する第2の連結壁472を有している。
第1の連結壁471は、軸中心P側(内周側)に窪んでいる曲線状に延在している。本実施形態では、第1の連結壁471は、円弧形状を有している。
第2の連結壁472は、第1の実施形態の第2の連結壁172と同様に、直線状の底壁472a、第1の側壁472bおよび第2の側壁472cを有し、外周側に窪んでいる凹部を形成している。
本実施形態では、第1の連結壁471が軸中心P側に窪んでいる曲線形状を有している(湾曲している)。これにより、連結部470の、第1の連結壁471の周方向中央の部分(スロット中心線Sと交差する部分)がより圧縮されるため、透磁率がより低下し、磁気抵抗がより増大する。一方、連結部470の、ティース先端部460側の部分は、引張応力が作用するため、透磁率が上昇し、磁気抵抗が減少する。これにより、ティース先端部460の、連結部470付近の部分の磁気抵抗がより減少し、磁束がティース先端部460の、連結部470付近の部分までより流れ易くなる。したがって、単位体積当たりの出力密度を向上させることができる。
図9に示されている連結部470を第1〜第3の実施形態の回転機(第1〜第3の固定子)に用いた場合も、第1〜第3の実施形態の回転機(第1〜第3の固定子)と同様の効果を有する。
FIG. 9 shows a partially enlarged view of the
The
The connecting
The first connecting
The second connecting
In the present embodiment, the first connecting
Even when the connecting
図10に、第5の実施形態の回転機の固定子(第4の実施形態の固定子)を構成する第2の部材530の部分拡大図が示されている。
図10に示されている第2の部材530の連結部570は、隣接するティース先端部560の第1の外周壁561と第2の外周壁562を連結する第1の連結壁571と、隣接するティース先端部560の内周壁563を連結する第2の連結壁572を有している。
第1の連結壁571は、直線状に延在している底壁571a、第1の側壁571bおよび第2の側壁571cを有し、軸中心P側に窪んでいる凹部を形成している。
第2の連結壁572は、第1の実施形態の第2の連結壁172と同様に、直線状に延在している底壁572a、第1の側壁572bおよび第2の側壁572cを有し、外周側に窪んでいる凹部を形成している。
本実施形態では、第1の連結壁571により、軸中心P側(内周側)に窪んでいる凹部を形成するとともに、第2の連結壁572により、軸中心Pと反対側(外周側)に窪んでいる凹部を形成しているため、ティース先端部560の、連結部近くまで磁束が流れるのを抑制することができ、コギングトルクやトルク脈動を低減することができる。
図10に示されている連結部570を第1〜第3の実施形態の回転機(第1〜第3の固定子)に用いた場合も、第1〜第3の実施形態の回転機(第1〜第3の固定子)と同様の効果を有する。
FIG. 10 is a partially enlarged view of a
The connecting
The first connecting
The second connecting
In the present embodiment, the
Also when the connecting
図11に、第6の実施形態の回転機の固定子(第4の実施形態の固定子)を構成する第2の部材630の部分拡大図が示されている。
図11に示されている第2の部材630の連結部670は、隣接するティース先端部660の第1の外周壁661と第2の外周壁662を連結する第1の連結壁671と、隣接するティース先端部660の内周壁663を連結する第2の連結壁672を有している。
第1の連結壁671は、軸中心P側(内周側)に窪んでいる曲線状に延在している。本実施形態では、第1の連結壁671は、円弧形状を有している。
第2の連結壁672は、曲線状に延在している底壁672a、直線状に延在している第1の側壁672bおよび第2の側壁672cを有し、軸中心Pと反対側(外周側)に窪んでいる凹部を形成している。第2の連結壁672を形成する底壁672aは、軸中心P側(内周側)に突出している曲線形状を有している。本実施形態では、第2の連結壁672の底壁672aは、第1の連結壁671の円弧形状と同じ曲率の円弧形状を有している。
なお、本実施形態では、第2の連結壁672により形成される凹部の径方向に沿った長さ(深さ)Dは、ティース先端部660の内周壁663の仮想延在線と底壁672aとの間の最小間隔である。
本実施形態では、第1の連結壁671が軸中心P側に窪んでいる曲線形状を有しているとともに、第2の連結壁672の底壁672aが、軸中心P側に突出している曲線形状を有している。これにより、連結部670の周方向中央の部分(スロット中心線Sと交差する部分)がより圧縮されるため、透磁率がより低下し、磁気抵抗がより増大する。一方、ティース先端部660の、連結部670付近の部分に作用する引張応力がより低下するため、ティース先端部660の、連結部670付近の部分の磁気抵抗がより減少し、磁束がティース先端部660の、連結部670付近の部分まで流れ易くなる。したがって、単位体積当たりの出力密度をより向上させることができる。
図11に示されている連結部670を第1〜第3の実施形態の回転機(第1〜第3の固定子)に用いた場合も、第1〜第3の実施形態の回転機(第1〜第3の固定子)と同様の効果を有する。
FIG. 11 is a partially enlarged view of the
The connecting
The first connecting
The
In the present embodiment, the length (depth) D along the radial direction of the concave portion formed by the
In the present embodiment, the first connecting
Even when the connecting
本発明は、詳細な説明で記載した構成に限定されず、種々の変更、追加、削除が可能である。
第1の部材と第2の部材を組み付ける方法は、締り嵌めに限定されず、種々の組み付け方法を用いることができる。
第1の部材や第2の部材の形状は、種々変更可能である。
連結部の構成は、種々変更可能である。例えば、直線状の第1の連結壁と直線状の第2の連結壁を有する連結部を用いることもできる。
実施形態で説明した構成は、単独で用いることもできるし、適宜選択した複数の構成を組み合わせて用いることもできる。
本発明の回転機は、種々の型式の回転機として構成することができる。
本発明の固定子は、種々の回転機に用いることができる。
The present invention is not limited to the configuration described in the detailed description, and various changes, additions, and deletions are possible.
The method of assembling the first member and the second member is not limited to the interference fit, and various assembling methods can be used.
The shapes of the first member and the second member can be variously changed.
The configuration of the connecting portion can be variously changed. For example, a connecting portion having a straight first connecting wall and a straight second connecting wall may be used.
The configurations described in the embodiments can be used alone or in combination with a plurality of appropriately selected configurations.
The rotating machine of the present invention can be configured as various types of rotating machines.
The stator of the present invention can be used for various rotating machines.
100、200、300 回転機
110、210、310 固定子
120、220、320 第1の部材
121、221、321 ヨーク部
122 外周面
123 内周面
124 溝
124a 底壁
124b、124c 側壁
130、230、330、430、530、630 第2の部材
140、240、340、440、540、640 ティース部
150、250、350、450、550、650 ティース基部
151、451、551、651 端壁
152、153、452、453、552、553、652、653 側壁
160、260、360、460、560、660 ティース先端部
161、162、461、462、561、562、661、662 外周壁
163、463、563、663 内周壁
170、270、370、470、570、670 連結部
171、471、571、671 第1の連結壁
172、472、572、672 第2の連結壁
172a、472a、571a、572a、672a 底壁
172b、172c、472b、472c、571b、571c、572b、572c、672b、672c 側壁
180、280、380 回転子
190、290、390 回転軸
100, 200, 300
120, 220, 320
Claims (5)
前記第1の部材は、軸中心を通る軸中心線に直交する方向から見て、周方向に沿って延在するヨーク部を有し、
前記第2の部材は、前記軸中心線に直交する方向から見て、径方向に沿って延在するティース基部および前記ティース基部の前記軸中心側に連設され、周方向に沿って延在するティース先端部により形成される複数のティース部と、周方向に隣接する前記ティース部の前記ティース先端部を連結する複数の連結部を有し、
前記ティース基部は、前記軸中心を通るティース部の中心線を挟んで周方向に沿った一方側および他方側に配置され、径方向に沿って延在する第1の側壁および第2の側壁と、前記第1の側壁および第2の側壁の、前記軸中心と反対側の端部間に配置され、周方向に沿って延在する端壁を有し、
前記ティース先端部は、前記ティース基部の前記第1の側壁の、前記軸中心側の端部から周方向に沿って前記一方側に延在する第1の外周壁と、前記ティース基部の前記第2の側壁の、前記軸中心側の端部から周方向に沿って前記他方側に延在する第2の外周壁と、前記第1の外周壁および前記第2の外周壁より径方向に沿って前記軸中心側に配置され、周方向に沿って延在する内周壁を有し、
前記連結部は、当該連結部より周方向に沿った前記一方側に配置されている前記ティース先端部の前記第2の外周壁と当該連結部より周方向に沿った前記他方側に配置されている前記ティース先端部の前記第1の外周壁を連結する第1の連結壁と、当該連結部より周方向に沿った前記一方側に配置されている前記ティース先端部の前記内周壁と当該連結部より周方向に沿った前記他方側に配置されている前記ティース先端部の前記内周壁を連結する第2の連結壁を有し、
前記第1の連結壁は、径方向に沿って前記軸中心側に窪んでいる円弧状に延在し、
前記第2の連結壁は、前記第1の連結壁と同じ曲率で、径方向に沿って前記軸中心側に窪んでいる円弧状に延在している底壁と、直線状に延在している第1の側壁および第2の側壁を有し、径方向に沿って前記軸中心と反対側に窪んでいる凹部を形成し、
前記ティース基部の、前記軸中心と反対側の部分が、前記ヨーク部に組み付けられ、
前記ティース部は、6個設けられ、
前記ティース部の中心線と前記第1の外周壁の延在方向により形成される角度θおよび前記ティース部の中心線と前記第2の外周壁の延在方向により形成される角度θが、[50度≦θ≦60度]を満足するように構成されていることを特徴とする固定子。 A stator of a rotating machine configured by assembling a first member and a second member,
The first member has a yoke portion extending along a circumferential direction when viewed from a direction orthogonal to an axis center line passing through the axis center,
The second member is, when viewed from a direction perpendicular to the axis center line, connected to a tooth base extending along the radial direction and the shaft center side of the tooth base, and extending along the circumferential direction. A plurality of teeth formed by the teeth tips to be connected, and a plurality of connecting parts for connecting the teeth tips of the teeth adjacent to each other in the circumferential direction,
A first side wall and a second side wall that are arranged on one side and the other side along a circumferential direction with a center line of the tooth part passing through the axis center interposed therebetween and extend in a radial direction; An end wall disposed between ends of the first side wall and the second side wall opposite to the axis center and extending along a circumferential direction;
A first outer peripheral wall of the first side wall of the tooth base extending to the one side along a circumferential direction from an end on the axis center side, and a first outer peripheral wall of the tooth base; A second outer peripheral wall of the second side wall extending from the end on the axis center side to the other side along the circumferential direction; and a radial direction more than the first outer peripheral wall and the second outer peripheral wall. Having an inner peripheral wall that is arranged on the shaft center side and extends along a circumferential direction,
The connecting portion is disposed on the other side along the circumferential direction from the second outer peripheral wall of the tip end portion of the teeth disposed on the one side along the circumferential direction from the connecting portion and the connecting portion. A first connecting wall connecting the first outer peripheral wall of the tooth tip, and the inner peripheral wall of the tooth tip disposed on the one side along the circumferential direction from the connecting portion; A second connecting wall that connects the inner peripheral wall of the tooth tip portion disposed on the other side along the circumferential direction from the portion,
The first connecting wall extends in an arc shape that is recessed toward the axis center side along a radial direction,
The second connecting wall has the same curvature as the first connecting wall, and has an arc-shaped bottom wall that is recessed toward the axis center along the radial direction, and linearly extends. Forming a concave portion having a first side wall and a second side wall that are recessed in a direction opposite to the axial center along a radial direction;
A part of the tooth base opposite to the axis center is assembled to the yoke part,
Six teeth parts are provided,
The angle θ formed by the center line of the teeth portion and the extension direction of the first outer peripheral wall and the angle θ formed by the center line of the teeth portion and the extension direction of the second outer peripheral wall are [ 50 ° ≦ θ ≦ 60 °].
前記第1の部材は、軸中心を通る軸中心線に直交する方向から見て、周方向に沿って延在するヨーク部を有し、
前記第2の部材は、前記軸中心線に直交する方向から見て、径方向に沿って延在するティース基部および前記ティース基部の前記軸中心側に連設され、周方向に沿って延在するティース先端部により形成される複数のティース部と、周方向に隣接する前記ティース部の前記ティース先端部を連結する複数の連結部を有し、
前記ティース基部は、前記軸中心を通るティース部の中心線を挟んで周方向に沿った一方側および他方側に配置され、径方向に沿って延在する第1の側壁および第2の側壁と、前記第1の側壁および第2の側壁の、前記軸中心と反対側の端部間に配置され、周方向に沿って延在する端壁を有し、
前記ティース先端部は、前記ティース基部の前記第1の側壁の、前記軸中心側の端部から周方向に沿って前記一方側に延在する第1の外周壁と、前記ティース基部の前記第2の側壁の、前記軸中心側の端部から周方向に沿って前記他方側に延在する第2の外周壁と、前記第1の外周壁および前記第2の外周壁より径方向に沿って前記軸中心側に配置され、周方向に沿って延在する内周壁を有し、
前記連結部は、当該連結部より周方向に沿った前記一方側に配置されている前記ティース先端部の前記第2の外周壁と当該連結部より周方向に沿った前記他方側に配置されている前記ティース先端部の前記第1の外周壁を連結する第1の連結壁と、当該連結部より周方向に沿った前記一方側に配置されている前記ティース先端部の前記内周壁と当該連結部より周方向に沿った前記他方側に配置されている前記ティース先端部の前記内周壁を連結する第2の連結壁を有し、
前記第1の連結壁は、径方向に沿って前記軸中心側に窪んでいる円弧状に延在し、
前記第2の連結壁は、前記第1の連結壁と同じ曲率で、径方向に沿って前記軸中心側に窪んでいる円弧状に延在している底壁と、直線状に延在している第1の側壁および第2の側壁を有し、径方向に沿って前記軸中心と反対側に窪んでいる凹部を形成し、
前記ティース基部の、前記軸中心と反対側の部分が、前記ヨーク部に組み付けられ、
前記ティース部は、9個設けられ、
前記ティース部の中心線と前記第1の外周壁の延在方向により形成される角度θおよび前記ティース部の中心線と前記第2の外周壁の延在方向により形成される角度θが、[50度≦θ≦70度]を満足するように構成されていることを特徴とする固定子。 A stator of a rotating machine configured by assembling a first member and a second member,
The first member has a yoke portion extending along a circumferential direction when viewed from a direction orthogonal to an axis center line passing through the axis center,
The second member is, when viewed from a direction perpendicular to the axis center line, connected to a tooth base extending along the radial direction and the shaft center side of the tooth base, and extending along the circumferential direction. A plurality of teeth formed by the teeth tips to be connected, and a plurality of connecting parts for connecting the teeth tips of the teeth adjacent to each other in the circumferential direction,
A first side wall and a second side wall that are arranged on one side and the other side along a circumferential direction with a center line of the tooth part passing through the axis center interposed therebetween and extend in a radial direction; An end wall disposed between ends of the first side wall and the second side wall opposite to the axis center and extending along a circumferential direction;
A first outer peripheral wall of the first side wall of the tooth base extending to the one side along a circumferential direction from an end on the axis center side, and a first outer peripheral wall of the tooth base; A second outer peripheral wall of the second side wall extending from the end on the axis center side to the other side along the circumferential direction; and a radial direction more than the first outer peripheral wall and the second outer peripheral wall. Having an inner peripheral wall that is arranged on the shaft center side and extends along a circumferential direction,
The connecting portion is disposed on the other side along the circumferential direction from the second outer peripheral wall of the tip end portion of the teeth disposed on the one side along the circumferential direction from the connecting portion and the connecting portion. A first connecting wall connecting the first outer peripheral wall of the tooth tip, and the inner peripheral wall of the tooth tip disposed on the one side along the circumferential direction from the connecting portion; A second connecting wall that connects the inner peripheral wall of the tooth tip portion disposed on the other side along the circumferential direction from the portion,
The first connecting wall extends in an arc shape that is recessed toward the axis center side along a radial direction,
The second connecting wall has the same curvature as the first connecting wall, and has an arc-shaped bottom wall that is recessed toward the axis center along the radial direction, and linearly extends. Forming a concave portion having a first side wall and a second side wall that are recessed in a direction opposite to the axial center along a radial direction;
A part of the tooth base opposite to the axis center is assembled to the yoke part,
9 teeth parts are provided,
The angle θ formed by the center line of the teeth portion and the extension direction of the first outer peripheral wall and the angle θ formed by the center line of the teeth portion and the extension direction of the second outer peripheral wall are [ 50 ° ≦ θ ≦ 70 °].
前記第1の部材は、軸中心を通る軸中心線に直交する方向から見て、周方向に沿って延在するヨーク部を有し、
前記第2の部材は、前記軸中心線に直交する方向から見て、径方向に沿って延在するティース基部および前記ティース基部の前記軸中心側に連設され、周方向に沿って延在するティース先端部により形成される複数のティース部と、周方向に隣接する前記ティース部の前記ティース先端部を連結する複数の連結部を有し、
前記ティース基部は、前記軸中心を通るティース部の中心線を挟んで周方向に沿った一方側および他方側に配置され、径方向に沿って延在する第1の側壁および第2の側壁と、前記第1の側壁および第2の側壁の、前記軸中心と反対側の端部間に配置され、周方向に沿って延在する端壁を有し、
前記ティース先端部は、前記ティース基部の前記第1の側壁の、前記軸中心側の端部から周方向に沿って前記一方側に延在する第1の外周壁と、前記ティース基部の前記第2の側壁の、前記軸中心側の端部から周方向に沿って前記他方側に延在する第2の外周壁と、前記第1の外周壁および前記第2の外周壁より径方向に沿って前記軸中心側に配置され、周方向に沿って延在する内周壁を有し、
前記連結部は、当該連結部より周方向に沿った前記一方側に配置されている前記ティース先端部の前記第2の外周壁と当該連結部より周方向に沿った前記他方側に配置されている前記ティース先端部の前記第1の外周壁を連結する第1の連結壁と、当該連結部より周方向に沿った前記一方側に配置されている前記ティース先端部の前記内周壁と当該連結部より周方向に沿った前記他方側に配置されている前記ティース先端部の前記内周壁を連結する第2の連結壁を有し、
前記第1の連結壁は、径方向に沿って前記軸中心側に窪んでいる円弧状に延在し、
前記第2の連結壁は、前記第1の連結壁と同じ曲率で、径方向に沿って前記軸中心側に窪んでいる円弧状に延在している底壁と、直線状に延在している第1の側壁および第2の側壁を有し、径方向に沿って前記軸中心と反対側に窪んでいる凹部を形成し、
前記ティース基部の、前記軸中心と反対側の部分が、前記ヨーク部に組み付けられ、
前記ティース部は、12個設けられ、
前記ティース部の中心線と前記第1の外周壁の延在方向により形成される角度θおよび前記ティース部の中心線と前記第2の外周壁の延在方向により形成される角度θが、[45度≦θ≦75度]を満足するように構成されていることを特徴とする固定子。 A stator of a rotating machine configured by assembling a first member and a second member,
The first member has a yoke portion extending along a circumferential direction when viewed from a direction orthogonal to an axis center line passing through the axis center,
The second member is, when viewed from a direction perpendicular to the axis center line, connected to a tooth base extending along the radial direction and the shaft center side of the tooth base, and extending along the circumferential direction. A plurality of teeth formed by the teeth tips to be connected, and a plurality of connecting parts for connecting the teeth tips of the teeth adjacent to each other in the circumferential direction,
A first side wall and a second side wall that are arranged on one side and the other side along a circumferential direction with a center line of the tooth part passing through the axis center interposed therebetween and extend in a radial direction; An end wall disposed between ends of the first side wall and the second side wall opposite to the axis center and extending along a circumferential direction;
A first outer peripheral wall of the first side wall of the tooth base extending to the one side along a circumferential direction from an end on the axis center side, and a first outer peripheral wall of the tooth base; A second outer peripheral wall of the second side wall extending from the end on the axis center side to the other side along the circumferential direction; and a radial direction more than the first outer peripheral wall and the second outer peripheral wall. Having an inner peripheral wall that is arranged on the shaft center side and extends along a circumferential direction,
The connecting portion is disposed on the other side along the circumferential direction from the second outer peripheral wall of the tip end portion of the teeth disposed on the one side along the circumferential direction from the connecting portion and the connecting portion. A first connecting wall connecting the first outer peripheral wall of the tooth tip, and the inner peripheral wall of the tooth tip disposed on the one side along the circumferential direction from the connecting portion; A second connecting wall that connects the inner peripheral wall of the tooth tip portion disposed on the other side along the circumferential direction from the portion,
The first connecting wall extends in an arc shape that is recessed toward the axis center side along a radial direction,
The second connecting wall has the same curvature as the first connecting wall, and has an arc-shaped bottom wall that is recessed toward the axis center along the radial direction, and linearly extends. Forming a concave portion having a first side wall and a second side wall that are recessed in a direction opposite to the axial center along a radial direction;
A part of the tooth base opposite to the axis center is assembled to the yoke part,
Twelve teeth parts are provided,
The angle θ formed by the center line of the teeth portion and the extension direction of the first outer peripheral wall and the angle θ formed by the center line of the teeth portion and the extension direction of the second outer peripheral wall are [ 45 ° ≦ θ ≦ 75 °].
前記固定子と前記回転子の間の間隙をGとした場合、
前記第2の連結壁の径方向に沿った深さDが、[D≧0.5G]を満足し、前記第2の連結壁の周方向に沿った長さLが、[L≧2G]を満足するように構成されていることを特徴とする回転機。 The rotating machine according to claim 4 , wherein
When the gap between the stator and the rotor is G,
The depth D along the radial direction of the second connecting wall satisfies [D ≧ 0.5G], and the length L along the circumferential direction of the second connecting wall is [L ≧ 2G]. A rotating machine characterized by satisfying the following.
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