(57)【要約】【課題】目的とするコイルの温度を正確に計測することが容易にできる回転電機のステータを提供する。【解決手段】コイル１３０を装着される筒型をなす装着部１２１ａと、コイル１３０を覆うフランジ部１２１ｂとを有してなるボビン本体１２１と、ステータコア１１０のティース部１１２に内面側が嵌合すると共にボビン本体１２１の装着部１２１ａの内側に外面側が嵌合する筒型をなす取付部１２２ａと、コイル１３０を覆うフランジ部１２２ｂとを有してなるボビン補助体１２２とを具えるボビン１２０に対して、ステータコア１１０の径方向内側に位置するボビン補助体１２２のフランジ部１２２ｂに、サーミスタ１４０の本体部１４１を包囲すると共にコイル１３０に当接させるように内部に着脱可能に嵌合保持する保持溝１２２ｃを形成している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状をなすヨーク部の内周にティース部を周方向にわたって複数設けたステータコアの当該ティース部に、コイルを装着されたボビンをそれぞれ取り付けた回転電機のステータにおいて、
前記ボビンが、
前記コイルを装着される筒型をなす装着部と、
前記装着部に装着された前記コイルを覆うように当該装着部の一方側の端部の周縁に形成されたフランジ部と
を有してなる第一のボビン部材と、
前記ステータコアの前記ティース部に内面側が嵌合すると共に前記第一のボビン部材の前記装着部の内側に外面側が嵌合する筒型をなす取付部と、
前記第一のボビン部材の前記装着部に装着された前記コイルを覆うように、前記取付部の、前記装着部と嵌合される側と反対側の端部の周縁に形成されたフランジ部と
を有してなる第二のボビン部材と
を具えると共に、
前記第一のボビン部材の前記フランジ部及び前記第二のボビン部材の前記フランジ部のうち前記ステータコアの径方向内側に位置する前記フランジ部の、前記第一のボビン部材の前記フランジ部及び前記第二のボビン部材の前記フランジ部のうち前記ステータコアの径方向外側に位置する前記フランジ部と対向する面側に、温度検出素子を包囲すると共に前記コイルに当接させるように内部に着脱可能に嵌合保持する保持溝が形成されている
ことを特徴とする回転電機のステータ。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機のステータにおいて、
前記ボビンの、前記ステータコアの周方向一方側又は他方側に位置する前記フランジ部に、前記保持溝が形成されている
ことを特徴とする回転電機のステータ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の回転電機のステータにおいて、
前記コイルが、平角導線からなる
ことを特徴とする回転電機のステータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機や発電機等の回転電機のステータに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機や発電機等の回転電機のステータは、円筒状をなすヨーク部の内周にティース部を周方向にわたって複数設けたステータコアの当該ティース部に、コイルを装着されたボビンがそれぞれ取り付けられている。このようなステータにおいては、回転電機の運転に伴って、コイルが発熱するため、当該コイルの温度を検出するサーミスタ等の温度検出素子が取り付けられている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１においては、コイルエンドのトンネル状の間隙に、温度検出素子を取り付けたガイドを挿入して固定することにより、コイルの温度を検出することを提案している。
【０００４】
また、下記特許文献２においては、インシュレータの、ステータの径方向外側の板状の外端部に形成されたコイル溝に、温度検出素子を挿入して取り付けることにより、コイルの温度を検出することを提案している。
【０００５】
また、下記特許文献３においては、隣り合うティース部にそれぞれ取り付けられたコイルの一方に当接させるようにホルダを介して温度検出素子を当該コイルの間に挿入して取り付けることにより、コイルの温度を検出することを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−０９２８５８号公報
【特許文献２】特開２００８−３０６８８６号公報
【特許文献３】特開２０１０−２５２５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記特許文献１で提案されている発明においては、コイルエンドのトンネル状の間隙に温度検出素子を取り付けることから、コイルを冷却するためにコイルエンドへ送給される冷却液による影響を受け易くなってしまい、コイルの温度を正確に計測することが難しくなってしまう。
【０００８】
また、前記特許文献２で提案されている発明においては、ステータの径方向外側、すなわち、ステータコアのヨーク部に当接する外端部のコイル溝に温度検出素子を取り付けることから、ステータコアからの熱による影響を受け易くなってしまうばかりか、冷却液がかかり易くなってしまい、コイルの温度を正確に計測することが難しくなってしまう。
【０００９】
また、前記特許文献３で提案されている発明においては、隣り合うコイルの間に温度検出素子を取り付けることから、他方のコイルからの熱による影響を受け易くなってしまい、一方のコイルの温度を正確に計測することが難しくなってしまう。
【００１０】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、目的とするコイルの温度を正確に計測することが容易にできる回転電機のステータ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】
【００１１】
前述した課題を解決するための、本発明に係る回転電機のステータは、円筒状をなすヨーク部の内周にティース部を周方向にわたって複数設けたステータコアの当該ティース部に、コイルを装着されたボビンをそれぞれ取り付けた回転電機のステータにおいて、前記ボビンが、前記コイルを装着される筒型をなす装着部と、前記装着部に装着された前記コイルを覆うように当該装着部の一方側の端部の周縁に形成されたフランジ部とを有してなる第一のボビン部材と、前記ステータコアの前記ティース部に内面側が嵌合すると共に前記第一のボビン部材の前記装着部の内側に外面側が嵌合する筒型をなす取付部と、前記第一のボビン部材の前記装着部に装着された前記コイルを覆うように、前記取付部の、前記装着部と嵌合される側と反対側の端部の周縁に形成されたフランジ部とを有してなる第二のボビン部材とを具えると共に、前記第一のボビン部材の前記フランジ部及び前記第二のボビン部材の前記フランジ部のうち前記ステータコアの径方向内側に位置する前記フランジ部の、前記第一のボビン部材の前記フランジ部及び前記第二のボビン部材の前記フランジ部のうち前記ステータコアの径方向外側に位置する前記フランジ部と対向する面側に、温度検出素子を包囲すると共に前記コイルに当接させるように内部に着脱可能に嵌合保持する保持溝が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る回転電機のステータは、上述した回転電機のステータにおいて、前記ボビンの、前記ステータコアの周方向一方側又は他方側に位置する前記フランジ部に、前記保持溝が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る回転電機のステータは、上述した回転電機のステータにおいて、前記コイルが、平角導線からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る回転電機のステータによれば、保持溝に温度検出素子を取り付けることにより、温度検出素子が、ステータコアの径方向内側に位置付けられて、ボビンの保持溝に包囲されつつコイルに直接的に押し付けられながらコイルの温度を計測できることから、冷却液による影響や、ステータコアのヨーク部からの熱の影響や、隣りに位置するコイルからの熱の影響を受け難くなるので、目的とするコイルの温度を正確に計測することが容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る回転電機のステータの主な実施形態の概略構成図である。
【図２】図１のボビン及びコイルの斜視図である。
【図３】図２の分解斜視図である。
【図４】図３のボビンの抽出拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係る回転電機のステータの実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明は図面に基づいて説明する実施形態のみに限定されるものではない。
【００１７】
〈主な実施形態〉
本発明に係る回転電機のステータの主な実施形態を図１〜４に基づいて説明する。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態に係るステータ１００は、円筒状をなすヨーク部１１１の内周に、軸方向に沿って長手方向を向けて径方向内側へ向かって突出するティース部１１２を周方向にわたって複数設けた鉄等の磁性材料からなるステータコア１１０と、前記ステータコア１１０の前記ティース部１１２にそれぞれ差し込まれて取り付けられた樹脂等の絶縁材料からなるボビン１２０と、前記ボビン１２０に装着された四角形断面をなす平角導線からなるコイル１３０とを備え、外周側がケーシングの内部に固定保持されると共に、内周側にロータが同軸をなして回転可能に配設されるようになっている。
【００１９】
前記ボビン１２０は、図２〜４に示すように、前記コイル１３０を装着される楕円形状の筒型をなす装着部１２１ａと、前記装着部１２１ａに装着された前記コイル１３０を覆うように当該装着部１２１ａの一方側の端部（ステータコア１１０の径方向外側へ位置する端部）の周縁に当該装着部１２１ａの径方向外側（ステータコア１１０の周方向で離反する方向）へ向かって突設された四角形状のフランジ部１２１ｂとを有してなる第一のボビン部材であるボビン本体１２１を具えると共に、前記ステータコア１１０の前記ティース部１１２に内面側が嵌合すると共に前記ボビン本体１２１の前記装着部１２１ａの内側に外面側が嵌合する楕円形状の筒型をなす取付部１２２ａと、前記ボビン本体１２１の前記装着部１２１ａに装着された前記コイル１３０を覆うように、前記取付部１２２ａの、前記装着部１２１ａと嵌合される側と反対側の端部（ステータコア１１０の径方向内側へ位置する端部）の周縁に当該取付部１２２ａの径方向外側（ステータコア１１０の周方向で離反する方向）へ向かって突設された四角形状のフランジ部１２２ｂとを有してなる第二のボビン部材であるボビン補助体１２２を具えている。
【００２０】
つまり、前記ボビン１２０の前記ボビン本体１２１の前記装着部１２１ａに前記コイル１３０を装着して、当該ボビン本体１２１の当該装着部１２１ａに前記ボビン補助体１２２の前記取付部１２２ａを嵌合することにより、当該装着部１２１ａが、前記ステータコア１１０の周方向及び軸方向への当該コイル１３０のずれを防止しつつ、当該ボビン本体１２１及び当該ボビン保助体１２２の前記フランジ部１２１ｂ，１２２ｂが、当該コイル１３０に当接して当該コイル１３０を挟み込んで保持することにより、前記ステータコア１１０の径方向への当該コイル１３０のずれを防止することができるようになっているのである。
【００２１】
また、前記ボビン１２０は、前記ボビン本体１２１の前記フランジ部１２１ｂの幅方向（ステータコア１１０の周方向で離反する方向）一方側に前記装着部１２１ａの長手方向（ステータコア１１０の軸方向）に沿って設けられて当該装着部１２１ａの他方の端部側（ステータコア１１０の径方向内側へ位置する端部側）へ向かって突出するガイドブロックウォール１２１ｃを有している。
【００２２】
このガイドブロックウォール１２１ｃは、前記ステータコア１１０の周方向の厚さである幅方向（前記装着部１２１ａの短手方向）の厚さ（長さ）が、前記フランジ部１２１ｂに連結している端部側である基端側（前記装着部１２１ａの前記一端側）である当該ステータコア１１０の径方向外側ほど、前記フランジ部１２１ｂから突出している端部側である先端側（前記装着部１２１ａの他端側）である当該ステータコア１１０の径方向内側よりも厚く（長く）なるように、当該ステータコア１１０の周方向外側の面である幅方向（前記装着部１２１ａの短手方向）外側の面がテーパ状に傾斜している。
【００２３】
つまり、前記ステータコア１１０の各前記ティース部１１２に前記ボビン１２０の前記取付部１２２ａを差し込んでそれぞれ取り付けると、当該ステータコア１１０の周方向に隣り合う当該ティース部１１２の間に当該ボビン１２０の前記ガイドブロックウォール１２１ｃがそれぞれ位置することにより、隣り合う当該ボビン１２０の間を閉塞できる形状になっているのである（図１参照）。
【００２４】
さらに、前記ボビン１２０は、前記ボビン補助体１２２の前記フランジ部１２２ｂの幅方向（ステータコア１１０の周方向で離反する方向）他方側の、前記ボビン本体１２１の前記フランジ部１２２ａと対向する面側、すなわち、前記ステータコア１１０の径方向内側で前記コイル１３０と当接する面に、温度検出素子であるサーミスタ１４０の本体部１４１を包囲すると共に前記コイル１３０に当接させるように内部に着脱可能に嵌合保持する保持溝１２２ｃが前記取付部１２２ａの長手方向（ステータコア１１０の軸方向）に沿って長手方向を向けるようにして形成されている。
【００２５】
つまり、前記ボビン１２０の前記ボビン補助体１２２の前記保持溝１２２ｃ内にサーミスタ１４０の本体部１４１を差し込んで嵌合した後、前記コイル１３０を装着した前記ボビン本体１２１の前記装着部１２１ａに当該ボビン補助体１２２の前記取付部１２２ａを嵌合して、当該ボビン本体１２１の前記フランジ部１２１ｂを前記ステータコア１１０の前記ヨーク部１１１側に位置させるように当該ボビン１２０の前記取付部１２２ａを当該ステータコア１１０の前記ティース部１１２に嵌合すると、前記サーミスタ１４０の前記本体部１４１は、当該ステータコア１１０の径方向内側に位置付けられて当該ボビン補助体１２２の当該保持溝１２２ｃで周囲を覆われつつ前記コイル１３０に押し付けられるように当該ボビン１２０の当該保持溝１２２ｃ内に保持されるようになっているのである。
【００２６】
このような本実施形態に係るステータ１００においては、回転電機の運転に伴って、前記コイル１３０が発熱すると、前記サーミスタ１４０の前記本体部１４１が、前記ステータコア１１０の径方向内側に位置付けられて前記ボビン１２０の前記保持溝１２２ｃに包囲されつつ当該コイル１３０に直接的に押し付けられながら当該コイル１３０の温度を計測することができる。
【００２７】
このため、前記サーミスタ１４０の前記本体部１４１は、冷却液による影響や、前記ステータコア１１０の前記ヨーク部１１１からの熱の影響や、隣りに位置するコイル１３０からの熱の影響を受け難くなる。
【００２８】
したがって、本実施形態に係るステータ１００によれば、目的とするコイル１３０の温度を正確に計測することが容易にできる。
【００２９】
また、前記コイル１３０を絶縁保持する前記ボビン１２０に前記保持溝１２２ｃを形成して前記サーミスタ１４０の前記本体部１４１を取付保持するようにしたことから、当該サーミスタ１４０の当該本体部１４１を保持するためだけの部材を用いる必要がないので、部品点数を減らして構造の簡略化を図ることができる。
【００３０】
また、前記ボビン１２０の、前記コイル１３０を挟持する前記フランジ部１２２ｂの前記フランジ部１２１ｂとの対向面に前記サーミスタ１４０の前記本体部１４１を取付保持するようにしたことから、当該本体部１４１を前記コイル１３０に確実に密接させることが容易にでき、当該コイル１３０の温度を正確に計測することがより確実にできる。
【００３１】
〈他の実施形態〉
なお、前述した実施形態においては、前記ボビン補助体（第二のボビン部材）１２２の前記フランジ部１２２ｂに前記保持溝１２２ｃを形成して、当該ボビン補助体（第二のボビン部材）１２２の当該フランジ部１２２ｂを前記ステータコア１１０の径方向内側へ位置させるように当該ステータコア１１０の前記ティース部１１２に前記ボビン１２０を取り付けた場合について説明したが、他の実施形態として、例えば、ボビン本体（第一のボビン部材）のフランジ部に保持溝を形成して、当該ボビン本体（第一のボビン部材）の当該フランジ部をステータコアの径方向内側へ位置させるように当該ステータコアのティース部にボビンを取り付けることも可能である。
【００３２】
また、前述した実施形態においては、前記ボビン本体（第一のボビン部材）１２１の前記フランジ部１２１ｂの幅方向（ステータコア１１０の周方向で離反する方向）一方側に前記ガイドブロックウォール１２１ｃを設け、前記ボビン補助体（第二のボビン部材）１２２の前記フランジ部１２２ｂの幅方向（ステータコア１１０の周方向で離反する方向）他方側に前記保持溝１２２ｃを設けた場合について説明したが、他の実施形態として、例えば、ボビン補助体（第二のボビン部材）のフランジ部の幅方向一方側に保持溝を設け、ボビン本体（第一のボビン部材）のフランジ部の幅方向他方側にガイドブロックウォールを設けることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明に係る回転電機のステータは、目的とするコイルの温度を正確に計測することが容易にできるので、産業上、極めて有益に利用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１００  ステータ
１１０  ステータコア
１１１  ヨーク部
１１２  ティース部
１２０  ボビン
１２１  ボビン本体（第一のボビン部材）
１２１ａ  装着部
１２１ｂ  フランジ部
１２１ｃ  ガイドブロックウォール
１２２  ボビン補助体（第二のボビン部材）
１２２ａ  取付部
１２２ｂ  フランジ部
１２２ｃ  保持溝
１３０  コイル
１４０  サーミスタ
１４１  本体部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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