(57)【要約】【課題】本発明の目的は、モータケースへの搭載の自由度、分割コアの締め付け圧力、モータケースへの取り付け強度、板材の深絞り、深絞りの際の板材の伸びによる金属組織の変化等のうち少なくともいずれか１つを改善するステータを提供することにある。【解決手段】本発明は、互いに隣接して配置される複数の分割コア２８と、分割コア２８の外周に装着される外筒リング３２と、を備えるステータ１２であって、外筒リング３２は、軸方向に分割された第１分割外筒リング３２ａ及び第２分割外筒リング３２ｂを有し、第１分割外筒リング３２ａ及び第２分割外筒リング３２ｂの軸方向一端には、半径方向に延在し、互いに対向するフランジ部３４を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに隣接して配置される複数の分割コアと、前記分割コアの外周に装着される外筒リングと、を備えるステータであって、
前記外筒リングは、軸方向に少なくとも２分割された第１分割外筒リング及び第２分割外筒リングを有し、前記第１分割外筒リング及び前記第２分割外筒リングの軸方向一端には、半径方向に延在し、互いに対向するフランジ部を設けることを特徴とするステータ。
【請求項２】
請求項１記載のステータであって、前記第１分割外筒リングのフランジ部と前記第２分割外筒リングのフランジ部との間に、スペーサ部材が設置されることを特徴とするステータ。
【請求項３】
請求項２記載のステータであって、前記外筒リングと前記分割コアとの間に円筒部材が設置されることを特徴とするステータ。
【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に使用されるステータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に搭載される回転電機は、ロータと、その周囲に配設されるステータとを有する。ステータは、互いに隣接して配置される分割コアと、分割コアの外周に装着される外筒リングとを備えている（例えば、特許文献１〜４）。
【０００３】
図５は、従来の外筒リングの構成を示す斜視図である。図５に示すように、外筒リング４０の軸方向の一端には、回転電機をモータケースに締結するためのフランジ部４２が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３１００６号公報
【特許文献２】特開２００９−１４２０３１号公報
【特許文献３】特開２００４−２３６４４０号公報
【特許文献４】特開２００６−１０９６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図５に示す外筒リング４０のように、軸方向の一端にフランジ部４２が設けられていると、形状の自由度が低く、モータケースへ回転電機を搭載する自由度が低下する。また、外筒リング４０は、一般的に、板材を深絞り加工により作製するため、フランジ部４２と反対側の端部に向かうにしたがって、外筒リング４０の肉厚が薄くなり、分割コアの締め付け圧力が低下する。また、深絞り加工による製造方法では、フランジ部４２の肉厚は、成形する板材の厚み以下になるので、ボルトの軸力を確保することが難しく、モータケースへの取り付け強度が低下する。また、外筒リング４０の軸方向の長さは、板材の材質の深絞り性で決まるため、板材の材質によっては、長く（深く）絞り出すことができない。また、板材の深絞りの際には、フランジ部４２となる箇所を固定して、深絞り加工をするので、板材の伸びによる金属組織の変化が大きくなる（クラックの発生等が起こる）。
【０００６】
本発明の目的は、上記問題のうち少なくともいずれか１つを解決するステータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、互いに隣接して配置される複数の分割コアと、前記分割コアの外周に装着される外筒リングと、を備えるステータであって、前記外筒リングは、軸方向に少なくとも２分割された第１分割外筒リング及び第２分割外筒リングを有し、前記第１分割外筒リング及び前記第２分割外筒リングの軸方向一端には、半径方向に延在し、互いに対向するフランジ部を設ける。
【０００８】
また、前記ステータにおいて、前記第１分割外筒リングのフランジ部と前記第２分割外筒リングのフランジ部との間に、スペーサ部材が配置されることが好ましい。
【０００９】
また、前記ステータにおいて、前記外筒リングと前記分割コアとの間に円筒部材が配置されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、モータケースへの搭載の自由度、分割コアの締め付け圧力、モータケースへの取り付け強度、板材の深絞り、深絞りの際の板材の伸びによる金属組織の変化等のうち少なくともいずれか１つを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る回転電機の構成の一例を示す模式断面図である。
【図２】ステータコアの構成の一例を示す模式斜視図である。
【図３】本実施形態の外筒リングの構成の他の一例を示す模式断面図である。
【図４】本実施形態の外筒リングの構成の他の一例を示す模式断面図である。
【図５】従来の外筒リングの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施の形態について以下説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る回転電機の構成の一例を示す模式断面図である。図１に示す回転電機１は、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両等に搭載されるモータである。そして、回転電機とは、電力が供給されてモータとしての機能と、発電機（ジェネレータ）としての機能との少なくとも一方の機能を有するモータジェネレータを意味する。
【００１４】
図１に示す回転電機１は、不図示のモータケース内に収められており、モータケースに設けられたベアリング（不図示）により回転自在に支持されたロータ１０と、ロータ１０の外周方向に設置されたステータ１２とを有する。
【００１５】
ロータ１０は、ロータコア１４と、ロータコア１４に埋設された永久磁石（不図示）とを有し、ベアリングにより支持されたロータシャフト１６を中心として回転する。ロータコア１４の軸方向の両端面には、エンドプレート１８が設けられている。
【００１６】
ロータコア１４はロータシャフト１６に沿った円筒形状を有し、軸方向に積層された複数の電磁鋼板２０ａから構成されている。ロータコア１４の外周部には、図示しない複数の永久磁石が等角度を存して埋設されている。
【００１７】
ステータ１２は、円筒状のステータコア２６を備え、ロータ１０に対して所定のギャップを介して対向配置されている。図２は、ステータコアの構成の一例を示す模式斜視図である。図２に示すように、ステータコア２６は、互いに隣接して配置される複数の分割コア２８が複数集合したものである。なお、分割コア２８の個数は特に制限されるものではない。
【００１８】
図１に示すように、ステータコア２６の端部には、円周方向に形成されたコイルエンド３０が配置される。ステータコア２６には、ステータ１２を軸方向に貫通するようにスロットが形成され、そのスロットにコイルが巻着される。そして、ステータコア２６に巻着されたコイルの端部がコイルエンド３０として形成されている。ステータコア２６は軸方向に積層された複数の電磁鋼板２０ｂにより構成されているが、必ずしもこれに制限されず、例えば圧粉磁心等から構成されていてもよい。
【００１９】
なお、不図示であるが、コイルエンド３０は、Ｕ相ケーブル、Ｖ相ケーブル、Ｗ相ケーブルからなる三相ケーブルによって制御装置に電気的に接続されており、ハイブリッド自動車等の車両に搭載されるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）から、回転電機１が出力すべきトルク指令値が送られる。そして、制御装置により、そのトルク指令値によって指定されたトルクを出力するためのモータ制御電流が生成され、そのモータ制御電流が、三相ケーブルを介してコイルエンド３０に供給されることとなる。
【００２０】
本実施形態のステータ１２は、図１に示す外筒リング３２を備える。外筒リング３２はステータコア２６を構成する分割コア２８の外周に装着される。より具体的には、外筒リング３２の内周側に、ステータコア２６を構成する分割コア２８の外周部が嵌め合わせられる。この嵌め合わせの方法としては、圧入又は焼嵌め等である。圧入では、外筒リング３２を特に加熱することなく、外筒リング３２の内周側に分割コア２８を嵌め合わせる。これに対し、焼嵌めでは、外筒リング３２を加熱して外筒リング３２を膨張させ、その膨張した外筒リング３２内に分割コア２８を嵌め合わせ、その後、外筒リング３２を冷却することで、外筒リング３２が収縮し、収縮した外筒リング３２が分割コア２８に圧縮応力を加える。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態の外筒リング３２は、軸方向に少なくとも２分割された第１分割外筒リング３２ａ及び第２分割外筒リング３２ｂを有する。そして、第１分割外筒リング３２ａ及び第２分割外筒リング３２ｂの軸方向一端には、半径方向に延在し、互いに対向するフランジ部３４が設けられている。フランジ部３４は外周方向に突出している。不図示であるが、フランジ部３４には、複数のボルト穴が設けられており、このボルト穴にボルトを通し、そのボルトをモータケースに係合させることで、外筒リング３２をモータケースに取り付けることが可能となる。
【００２２】
第１分割外筒リング３２ａ及び第２分割外筒リング３２ｂは、プレス加工機等を用いて、保持した円板上の金属板等の板材に対して、所定の絞り比で深絞り加工を行うことにより製造される。そして、深絞り加工の際に、板材を保持する部分がフランジ部３４となる。
【００２３】
作製した第１分割外筒リング３２ａ及び第２分割外筒リング３２ｂは、上記説明したように、ステータコア２６を構成する分割コア２８の外周に嵌め合わせられる。第１分割外筒リング３２ａ及び第２分割外筒リング３２ｂは、各フランジ部３４がそれぞれ接するように分割コア２８の外周に嵌め合わせてもよいし、図１に示すように、所定の間隔が空くように分割コア２８の外周に嵌め合わせてもよい。なお、本実施形態の外筒リング３２は、少なくとも２つ以上に分割された外筒リングを備えるものであって、その製造方法、分割コア２８への嵌め合わせ方法等は、従来と同様の方法を用いることができる。
【００２４】
本実施形態のように、外筒リング３２を分割することによって、１つの外筒リングの深絞りの深さを浅くすることができるので、深絞り加工時の板材の伸びによる金属組織の変化を小さくすることができる（寸法安定化、クラックの発生防止等）。また、第１分割外筒リング３２ａ及び第２分割外筒リング３２ｂのフランジ部３４は互いに対向配置されているため、フランジ部３４の肉厚を外筒リング３２の周壁の肉厚より厚く（２倍以上）できるため、モータケースへの取り付け強度を大幅に改善することができると共に、ボルトの軸力を十分に確保することができる。
【００２５】
また、本実施形態では、第１分割外筒リング３２ａ及び第２分割外筒リング３２ｂの深絞りの深さをそれぞれ変えることにより、外筒リング３２を分割コア２８へ嵌め合わせた時のフランジの位置を、軸方向に自由に設定することができるため、モータケースへの搭載自由度が増すこととなる。
【００２６】
図３は、本実施形態の外筒リングの構成の他の一例を示す模式断面図である。図３に示す外筒リング３２は、図１に示す外筒リング３２と同様に軸方向に少なくとも２分割された第１分割外筒リング３２ａ及び第２分割外筒リング３２ｂと、第１分割外筒リング３２ａのフランジ部３４と第２分割外筒リング３２ｂのフランジ部３４との間に設けられる円環状のスペーサ３６と、を備える。円環状のスペーサ３６は、打ち抜き加工機等を用いて、円板上の金属板等の板材の中心部を打ち抜くことにより製造される。
【００２７】
本実施形態のように、第１分割外筒リング３２ａのフランジ部３４と第２分割外筒リング３２ｂのフランジ部３４との間にスペーサ３６を設けることにより、フランジ部３４の肉厚を、外筒リング３２を２分割した場合のフランジ部３４の肉厚以上に厚く（２倍以上）できるため、モータケースへの取り付け強度をさらに改善することができると共に、ボルト首下のねじかん合しない部分を確保することで、ボルトの軸力をより十分に確保することができる。
【００２８】
図４は、本実施形態の外筒リングの構成の他の一例を示す模式断面図である。図４に示す外筒リング３２は、軸方向に少なくとも２分割された第１外筒リング３２及び第２外筒リング３２と、第１分割外筒リング３２ａのフランジ部３４と第２分割外筒リング３２ｂのフランジ部３４との間に設けられる円環状のスペーサ３６と、外筒リング３２の内周側と分割コア２８の外周側との間に設けられる円筒部材３８と、を備える。
【００２９】
本実施形態のように、外筒リング３２の内周側と分割コア２８の外周側との間に円筒部材３８を設けることにより、フランジ部３４の内周側角部のＲを考慮しないで製造することができるため、外筒リング３２の生産性を向上させることができる。また、円筒部材３８は電縫管等を利用することができるため、深絞り加工により製造する必要はない。さらに、分割コア２８の締め付けは、主に円筒部材３８により行われるため、第１分割外筒リング３２ａ、第２分割外筒リング３２ｂ等の外筒リング３２の設計精度（例えば外筒の分割部分の段差等）に影響されず、一定な分割コア２８の締め付け力を確保することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１   回転電機、１０  ロータ、１２  ステータ、１４  ロータコア、１６  ロータシャフト、１８  エンドプレート、２０ａ，２０ｂ  電磁鋼板、２６  ステータコア、２８  分割コア、３０  コイルエンド、３２  外筒リング、３２ａ  第１分割外筒リング、３２ｂ  第２分割外筒リング、３４  フランジ部、３６  スペーサ、３８  円筒部材、４０  外筒リング、４２  フランジ部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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