(57)【要約】【課題】ティース部の切欠き量を減らし、ティース部を通過させる磁束量を従来よりも増加させる。【解決手段】最外層の鋼板１６Ａのティース部１５には、係止用切欠き部１９が形成されている。インシュレータ１２には、最外層のティース部１５と対向する内面１２ａに、予め弾圧付勢力が与えられた状態で、係止用切欠き部１９に導入される係止片２１が形成されている。インシュレータ１２がティース部１５に嵌挿されたときに、係止片２１がステータコア１１をステータ軸方向に付勢するとともに、係止用切欠き部１９に係止してインシュレータ１２がティース部１５から抜け出ることを防止する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板の積層体から構成されるとともに、環形状のヨーク部と、前記ヨーク部の内径方向に延伸するティース部と、を備えるステータコアと、
前記ティース部に嵌挿され、前記ステータコアとステータコイルとを電気的に絶縁する、インシュレータと、
を備える、回転電機のステータであって、
最外層のティース部には、切欠き部が形成され、
前記インシュレータには、前記最外層のティース部と対向する内面に、予め弾圧付勢力が与えられた状態で、前記切欠き部に導入される係止片が形成され、前記インシュレータが前記ティース部に嵌挿されたときに、前記係止片が前記ステータコアをステータ軸方向に付勢するとともに、前記切欠き部に係止して前記インシュレータが前記ティース部から抜け出ることを防止す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、ステータコアのティース部に嵌挿されるインシュレータを備えた、回転電機のステータに関する。
【背景技術】
【０００２】
ステータは、回転磁界の磁束経路（磁路）となる、ステータコアを備える。ステータコアは、環形状のヨーク部と、ステータコイルを保持するための、ヨーク部から径方向に延伸する複数のティース部を備える。また、ステータコアは、複数の鋼板を積層させることで形成される。
【０００３】
上述したように、ティース部には、回転磁界を生じさせるステータコイルが組み付けられる。この組付けの際に、ステータコイルとティース部の導通を防ぐために、ステータコイルとティース部の間には、インシュレータが設けられる。インシュレータをティース部に嵌挿することで、ティース部の外周面はインシュレータに覆われる。そのインシュレータの周りに、ステータコイルが組み付けられる。
【０００４】
ティース部やインシュレータの製造時の寸法誤差等に起因して、ティース部とインシュレータとの間に隙間が生じ、その結果、インシュレータがガタつく場合がある。このガタツキを抑制する手段が、特許文献１に記載されている。特許文献１では、インシュレータの対向する２つの内面に、突起部を設けている。突起部間の距離は、ティース部の幅よりも狭くなっている。インシュレータをティース部に嵌挿した際に、向かい合う突起部がティース部を押圧する。これにより、インシュレータのガタツキが抑制される。
【０００５】
また、ティース部からのインシュレータの抜け出しを防止するために、インシュレータ及びティース部に、抜け出し防止手段が設けられている場合がある。例えば特許文献１、２では、インシュレータの対向する２つの内面に突起部を設けるとともに、これらの突起部に対応して、ティース部の対向する２側面に切欠き溝を設けている。切欠き溝は、ステータコアを構成する、複数の鋼板に亘って設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２６３７１９号公報
【特許文献２】特開２００１−１３６６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ティース部を通過できる磁束量には上限があり、この上限を超えると、ティース部から磁束が漏れ出す、いわゆる漏れ磁束損失が生じる。磁束量の上限は、ティース部の断面積に応じて定まることが知られている。磁束量を上限以下に抑えるために、ティース部を通過させる磁束量は、ティース部の断面積が最小となる部分、つまり、切欠き部が設けられた部分の断面積を基準にして定められる。磁束量を増加させるため、ティース部の切欠き量を従来よりも低減させたいとの要望がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、回転電機のステータに関するものである。このステータは、鋼板の積層体から構成されるとともに、環形状のヨーク部と、前記ヨーク部の内径方向に延伸するティース部と、を備えるステータコアを備える。また、前記ティース部に嵌挿され、前記ステータコアとステータコイルとを絶縁させる、インシュレータを備える。最外層のティース部には、切欠き部が形成される。前記インシュレータには、前記最外層のティース部と対向する内面に、予め弾圧付勢力が与えられた状態で、前記切欠き部に導入される係止片が形成される。前記インシュレータが前記ティース部に嵌挿されたときに、前記係止片は、前記ステータコアをステータ軸方向に付勢するとともに、前記切欠き部に係止して前記インシュレータが前記ティース部から抜け出ることを防止する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ティース部の切欠き量を減らすことが可能となり、従来よりもティースを通過させる磁束量を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施の形態に係るステータを例示する図である。
【図２】ステータコアを構成する鋼板を説明する図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図４のＣ拡大図である。
【図６】本実施の形態に係る、ステータコアの鋼板の別例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本実施の形態に係る、回転電機のステータを、図１から図６を用いて説明する。図１には、本実施の形態に係るステータ１０が例示されている。ステータ１０は、ステータコア１１、インシュレータ１２、及びステータコイル１３を備える。
【００１２】
ステータコア１１は、ステータコイル１３から生じた回転磁界の磁束を通過させる経路（磁路）の機能を有する。ステータコア１１は、ヨーク部１４及びティース部１５を備える。ヨーク部１４は、環形状の部材である。また、ティース部１５は、ヨーク部１４の内周面からステータ内径方向に延伸する、柱形状の部材である。ティース部１５は、ステータ周方向に沿って、複数設けられている。
【００１３】
ステータコア１１は、複数の分割コアを組み合わせることによって形成されてよい。分割コアは、円弧形状に分割されたヨーク部１４と、分割されたヨーク部１４から延伸するティース部１５を備える。
【００１４】
また、ステータコア１１は、鋼板１６の積層体から構成される。鋼板１６は、例えば、ヨーク部１４とティース部１５が形成された円環状板であってよい。また、分割コアを組み合わせてステータコア１１を形成するときには、図２に示すように、鋼板１６は、分割されたヨーク部１４が形成された、円弧形状であってよい。
【００１５】
鋼板１６は、透磁率の高い材料から構成されることが好適であり、例えば珪素鋼板であってよい。積層される鋼板１６の枚数は、回転電機に要求される出力に応じて定められる。例えば、回転電機を車両の駆動源として用いる場合には、１００枚から２００枚程度の鋼板１６を積層する。
【００１６】
鋼板１６同士の結合は、例えばカシメによるものであってよい。図２には、最外層の鋼板１６Ａと、それ以外の、内層の鋼板１６Ｂとが例示されている。内層の鋼板１６Ｂには、カシメ用凸部１７が設けられている。最外層の鋼板１６Ａには、カシメ用凸部１７に対応した位置に、カシメ用切欠き部１８が設けられている。
【００１７】
また、最外層の鋼板１６Ａには、係止用切欠き部１９が設けられている。係止用切欠き部１９は、最外層の鋼板１６Ａの、ティース部１５に形成されていてよい。例えば、係止用切欠き部１９は、最外層の鋼板１６Ａのティース部１５の側面をコ字状に切り欠いたものであってよい。
【００１８】
図１に戻り、インシュレータ１２は、ティース部１５とステータコイル１３とを、電気的に絶縁する部材である。インシュレータ１２は、例えば樹脂等の、弾性を有する絶縁材料から構成される。インシュレータ１２は、ティース部１５に嵌挿される。これにより、ティース部１５の外周面は、インシュレータ１２に覆われる。さらに、インシュレータ１２の外周に、ステータコイル１３が組み付けられる。インシュレータ１２は、ティース部１５の形状に沿って形成されてよく、ティース部１５が柱形状である場合は、筒形状であってよい。さらに、筒形状の部分に加えて、ステータコイル１３の飛び出しを防ぐために、インシュレータ１２は、筒状部分の両端に、筒状部の外径より径が大きいフランジを備えてもよい。
【００１９】
インシュレータ１２は、係止片２１を備える。係止片２１は、インシュレータ１２がティース部１５に嵌挿されたときに、ステータコア１１をステータ軸方向に付勢するとともに、係止用切欠き部１９に係止してインシュレータ１２がティース部１５から抜け出ることを防止する部材である。
【００２０】
係止片２１が係止用切欠き部１９に導入されたときの様子が、図３、４、５に例示されている。図３には、図１のＡ−Ａ断面図が示されている。図４には、図１のＢ−Ｂ断面図が示されている。図５には、図４のＣ拡大断面図が示されている。
【００２１】
図４、５に示すように、係止片２１は、インシュレータ１２の内面のうち、最外層の鋼板１６Ａのティース部１５に対向する内面１２ａに設けられる。また、係止片２１は、インシュレータ１２の内面１２ａから、傾斜しながら中心軸側に延伸するように形成されており、ステータ内径方向にもステータ軸方向にも延伸している。
【００２２】
係止片２１は、予め、弾圧付勢力が与えられた状態で、係止用切欠き部１９に導入される。本実施の形態では、係止片２１は、インシュレータ１２の内面１２ａ側に撓んだ状態で、係止用切欠き部１９に導入される。この状態で、係止片２１は、ティース部１５をステータ軸方向に付勢する。その結果、インシュレータ１２のステータ軸方向のガタツキが抑制される。
【００２３】
また、図３に示すように、係止片２１は、係止用切欠き部１９内のステータ内径側の縁辺に係止する。これにより、インシュレータ１２のステータ内径方向の移動、つまり、インシュレータ１２の抜け出しが規制される。
【００２４】
本実施の形態によれば、係止片２１を係止する上で、最外層の鋼板１６Ａに係止用切欠き部１９を設けるだけでよい。つまり、内層の鋼板１６Ｂには、係止用切欠き部１９を設けなる必要がない。したがって、内層の鋼板１６Ｂにまで切欠き部が設けられていた従来のティース部と比較して、ティース部の切欠き量を減らすことができる。切欠き量が減ることから、ティース部を通過させる磁束量を従来よりも増加させることが可能となる。
【００２５】
また、図２では、係止用切欠き部１９を、最外層の鋼板１６Ａに２箇所設けていたが、この形態に限らない。係止片２１が一つ形成されていれば、インシュレータ１２のガタツキや抜けを防止できることから、図６に示すように、係止用切欠き部１９を１箇所設けるだけでよい。さらに、切欠き量も、係止片２１を係止できる最低限のものであってよい。例えば、係止用切欠き部１９の幅は、係止片２１のステータ周方向の幅と等しいものであってよい。
【符号の説明】
【００２６】
１０  ステータ、１１  ステータコア、１２  インシュレータ、１２ａ  インシュレータの内面、１３  ステータコイル、１４  ヨーク部、１５  ティース部、１６  鋼板、１６Ａ  最外層の鋼板、１６Ｂ  内層の鋼板、１７  カシメ用凸部、１８  カシメ用切欠き部、１９  係止用切欠き部、２１  係止片。
【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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