(57)【要約】      （修正有）【課題】インシュレータが簡易な構成でバスバ等の配線を阻害せずにコイルの脱落を防止する回転電機を提供する。【解決手段】回転電機は、複数のティース部を有するステータ１と、相対回転可能なロータと、ティース部に巻装されるコイル３と、回転の軸方向における円環部の両端面である主表面を覆う第１部材４ａおよびティース部とコイル３との間に配置される第２部材４ｂを有するインシュレータ４と、を備え、第１部材４ａは、主表面１ｃと交差し、かつ径方向に延伸する側面と、該側面から円環部の周回りの方向に沿って形成された凸部または凹部とを有し、第２部材４ｂは、主表面１ｃと交差し、かつ径方向に延伸する側面と、該側面に形成され、第１部材４ａの凸部または凹部と嵌合する凸部または凹部と、コイル３の最外周面よりも径方向内側において軸方向に突出しコイル３の径方向内側への移動を規制する移動規制部４ｂｃとを有する。【選択図】図２
2016201971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環部および前記円環部の内周面から径方向内側に突出する複数のティース部を有するステータと、
前記ステータの内周側に配置され前記ステータと相対回転可能なロータと、
前記ティース部に巻装されるコイルと、
前記回転の軸方向における前記円環部の両端面である主表面を覆う第１部材および前記ティース部と前記コイルとの間に配置される第２部材を有するインシュレータと、
を備え、
前記第１部材は、前記主表面と交差し、かつ前記径方向に延伸する側面と、該側面から前記円環部の周回りの方向に沿って形成された凸部または凹部とを有し、
前記第２部材は、前記主表面と交差し、かつ前記径方向に延伸する側面と、該側面に形成され、前記第１部材の前記凸部または前記凹部と嵌合する凸部または凹部と、前記コイルの最外周面よりも前記径方向内側において前記軸方向に突出し前記コイルの前記径方向内側への移動を規制する移動規制部とを有する
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】
従来、円環部および円環部の内周面に突設された複数のティース部を有するステータと、ステータの内周側に配置されステータと相対回転するロータと、ティース部に巻装されるコイルと、ステータとコイルとの間に配置されてステータとコイルとの間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が知られている。
【０００３】
このような回転電機においては、コイルがティース部から脱落することを防止する構成が必要となる。特許文献１には、リング部と被巻線部と先端側係止部と根元側係止部とを備えるインシュレータが開示されている。このインシュレータでは、被巻線部と先端側係止部とがコイルの移動を規制し、コイルがティース部から脱落することを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−０９５１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１で開示されたインシュレータは、被巻線部から突設された根元側係止部を有する。そのため、根元側係止部がコイルのバスバ等の配線を阻害する場合があるという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、簡易な構成のインシュレータでバスバ等の配線を阻害せずにコイルの脱落を防止する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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る回転電機は、円環部および前記円環部の内周面から径方向内側に突出する複数のティース部を有するステータと、前記ステータの内周側に配置され前記ステータと相対回転可能なロータと、前記ティース部に巻装されるコイルと、前記回転の軸方向における前記円環部の両端面である主表面を覆う第１部材および前記ティース部と前記コイルとの間に配置される第２部材を有するインシュレータと、を備え、前記第１部材は、前記主表面と交差し、かつ前記径方向に延伸する側面と、該側面から前記円環部の周回りの方向に沿って形成された凸部または凹部とを有し、前記第２部材は、前記主表面と交差し、かつ前記径方向に延伸する側面と、該側面に形成され、前記第１部材の前記凸部または前記凹部と嵌合する凸部または凹部と、前記コイルの最外周面よりも前記径方向内側において前記軸方向に突出し前記コイルの前記径方向内側への移動を規制する移動規制部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る回転電機は、インシュレータの第１部材と第２部材とが周方向に突出した凸部と凹部との嵌合により、互いに位置決めされる構成であり、インシュレータはコイルの最外周面より外側には軸方向に突出する構成を有さず、コイルの最外周面よりも径方向内側において軸方向に突出する移動規制部によりコイルの径方向内側への移動を規制しているので、簡易な構成のインシュレータでバスバ等の配線を阻害せずにコイルの脱落を防止するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態に係る回転電機の概略構成を示す上面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線断面を表す概略図である。
【図３】図３は、図１の回転電機のインシュレータを拡大した斜視図である。
【図４】図４は、図１の回転電機のインシュレータを組み付ける前の状態を表した図である。
【図５】図５は、他の構成例１に係る回転電機の断面を表す概略図である。
【図６】図６は、図５の回転電機の断面の部分拡大図である。
【図７】図７は、図５の回転電機のインシュレータを組み付ける前の状態を表した図である。
【図８】図８は、他の構成例２に係る回転電機の断面を表す概略図である。
【図９】図９は、図８の回転電機のインシュレータを組み付ける前の状態を表した図である。
【図１０】図１０は、他の構成例３に係る回転電機の断面を表す概略図である。
【図１１】図１１は、図１０の回転電機のインシュレータを組み付ける前の状態を表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面を参照して本発明に係る回転電機の実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面において、同一又は対応する構成要素には適宜同一符号を付し、重複説明を省略する。
【００１１】
（実施の形態）
はじめに、本発明の実施の形態に係る回転電機について説明する。図１は、実施の形態に係る回転電機の概略構成を示す上面図である。図１に示すように、回転電機１００は、円環部１ａおよびティース部１ｂを有するステータ１と、ロータ２と、コイル３とを備える。図２は、図１のＡ−Ａ線断面を表す概略図である。図２に示すように、回転電機１００は、ステータ１とコイル３との間に配置されたインシュレータ４を備える。なお、以下の説明において、図１に示すように、ステータ１の円環部１ａの中心に向かう方向を径方向、円環部１ａに沿った方向を周方向とし、図２の上下方向（図１の紙面前後方向）を軸方向とする。
【００１２】
ステータ１は、円環部１ａと、円環部１ａの内周面から径方向内側に突出する複数のティース部１ｂとを有する。
【００１３】
ロータ２は、ステータ１の内周側にステータ１とギャップを介して配置され、ステータ１と相対回転可能に支持されている。具体的には、ロータ２が回転電機１００を収容するケース（不図示）に回転可能に支持されており、ケースに固定されたステータ１に対してロータ２が相対回転する。ロータ２は、永久磁石を内蔵する回転子であってもよいが、永久磁石を含まない構成の回転子であってもよい。
【００１４】
コイル３は、ステータ１のティース部１ｂに巻装される。コイル３は、たとえば銅線に絶縁被覆された導線である。コイル３は、交流電流を供給されることにより、ステータ１の周方向に回転する回転磁界を発生させることができる。
【００１５】
インシュレータ４は、ステータ１とコイル３との間を電気的に絶縁する機能を有するとともに、コイル３がステータ１のティース部１ｂから脱落することを防止する機能を有する。図３は、図１の回転電機のインシュレータを拡大した斜視図である。図３に示すように、インシュレータ４は、第１部材４ａと、第２部材４ｂとを有する。図２に示すように、ステータ１の円環部１ａの軸方向における両端面を主表面１ｃとすると、第１部材４ａは、主表面１ｃを覆うように形成されている。第２部材４ｂは、ステータ１のティース部１ｂとコイル３との間に配置される。インシュレータ４は、たとえば樹脂等の絶縁性材料によって形成されている。これにより、ステータ１とコイル３との間を良好に絶縁することができる。
【００１６】
図４は、図１の回転電機のインシュレータを組み付ける前の状態を表した図である。図４に示すように、第１部材４ａは、側面４ａａと凸部４ａｂとを有する。側面４ａａは、ステータ１の主表面１ｃ（図２参照）と直交し、かつ径方向に延伸するインシュレータ４の側面である。凸部４ａｂは、側面４ａａから円環部１ａの周回りの方向（周方向）に沿って突出するように形成されている。
【００１７】
第２部材４ｂは、側面４ｂａと凹部４ｂｂと移動規制部４ｂｃとを有する。側面４ｂａは、ステータ１の主表面１ｃと直交し、かつ径方向に延伸するインシュレータ４の側面である。凹部４ｂｂは、側面４ｂａに形成され、第１部材４ａの凸部４ａｂと嵌合するように形成されている。そして、第１部材４ａの凸部４ａｂと第２部材４ｂの凹部４ｂｂとが嵌合することにより、第２部材４ｂの径方向内側への移動が規制される。なお、凸部４ａｂおよび凹部４ｂｂは、第２部材４ｂの径方向内側への移動を規制することができる形状であればよく、図４に図示した矩形に限られない。また、第１部材４ａが凹部を有し、第２部材４ｂが凸部を有する構成であってもよい。また、側面４ａａおよび側面４ｂａも主表面１ｃと直交する面に限られず、主表面１ｃに対して角度を有する面であればよい。さらに、側面４ａａおよび側面４ｂａは、径方向に沿って径方向に延伸する側面に限られず、径方向に対して角度を有して径方向に延伸する面であってもよい。また、第１部材４ａは周方向に並べて配置される複数の分割された部材からなる構成であってよいが、第１部材４ａは周方向に連続する部材であって第２部材４ｂを嵌合される複数の溝を有する構成であってもよい。
【００１８】
移動規制部４ｂｃは、第２部材４ｂの径方向の最も内側に形成され、軸方向においてコイル３側に突出するように形成されている。そして、移動規制部４ｂｃとコイル３とが当接することにより（図２参照）、コイル３の径方向内側への移動が規制される。その結果、コイル３がステータ１のティース部１ｂから脱落することが防止される。なお、移動規制部４ｂｃは、コイル３の径方向内側への移動を規制することができる形状であればよく、移動規制部４ｂｃが形成される位置もコイル３の最外周面よりも径方向内側であればよい。
【００１９】
ここで、インシュレータ４の第１部材４ａと第２部材４ｂとは、周方向に突出した凸部４ａｂと凹部４ｂｂとの嵌合により、互いに位置決めされる構成である。その結果、インシュレータ４は、コイル３の最外周面より外側には、軸方向に突出する構成を有さない。そのため、軸方向への突出部がコイル３のバスバ（不図示）等の配線を阻害することがない。さらに、第１部材４ａと第２部材４ｂとが凸部４ａｂと凹部４ｂｂとの簡易な構成により嵌合されており、複雑な構成を必要としない。また、簡易な構成の第２部材４ｂの移動規制部４ｂｃがコイル３の径方向内側への移動を規制するため、コイル３の径方向内側への移動を規制するために複雑な構成を必要とせず、コイル３の径方向内側への移動を規制するための別の部材を準備する必要もない。したがって、このインシュレータ４の構成は製造コストを削減するために有利な構成である。
【００２０】
以上説明したように、本実施の形態に係る回転電機は、簡易な構成のインシュレータでバスバ等の配線を阻害せずにコイルの脱落を防止する回転電機である。
【００２１】
つぎに、実施の形態と同様の効果を奏する回転電機の他の構成例について説明する。
【００２２】
［他の構成例１］
実施の形態の回転電機の他の構成例１について説明する。他の構成例１に係る回転電機は、実施の形態とコイルおよびインシュレータの形状のみが異なる構成であり、実施の形態と同一のステータ、ロータを有するため、適宜説明を省略する。図５は、他の構成例１に係る回転電機の断面を表す概略図である。図５に示すように、回転電機２００のコイル１３は被ロック部１３ａを有し、インシュレータ１４は、ロック機構１４ａを有する。また、インシュレータ１４は、ステータ１の主表面１ｃに接着により固定されている。
【００２３】
図６は、図５の回転電機の断面の部分拡大図である。図６に示すように、インシュレータ１４は、軸方向に突出したロック機構１４ａがコイル１３の被ロック部１３ａと係合することにより、コイル１３の径方向内側への移動を規制する。したがって、インシュレータ１４によりコイル１３がステータ１のティース部１ｂから脱落することが防止される。ここで、インシュレータ１４は、コイル１３の最外周面より外側には、軸方向に突出する構成を有さない。そのため、軸方向への突出部がコイル１３のバスバ（不図示）等の配線を阻害することがない。また、ロック機構１４ａによりコイル１３の径方向内側への移動を規制するために複雑な構成を必要とせず、コイル１３の径方向内側への移動を規制するための別の部材を準備する必要もない。したがって、このインシュレータ１４の構成は製造コストを削減するために有利な構成である。さらに、インシュレータ１４は、１つの部材で構成されているため、インシュレータが複数の部材からなる構成より製造コストを削減するために有利な構成である。
【００２４】
図７は、図５の回転電機のインシュレータを組み付ける前の状態を表した図である。図７に示すように、回転電機２００は、ステータ１にインシュレータ１４を接着し、コイル１３をインシュレータ１４を介してティース部１ｂに差し込むだけで組み立てることができる。すなわち、回転電機２００は、簡易な工程で製造することができ、製造コストの削減に有利な構成である。
【００２５】
以上説明したように、他の構成例１に係る回転電機２００は、簡易な構成のインシュレータでバスバ等の配線を阻害せずにコイルの脱落を防止する回転電機である。
【００２６】
［他の構成例２］
つぎに、実施の形態の回転電機の他の構成例２について説明する。他の構成例２に係る回転電機は、実施の形態とインシュレータの形状のみが異なる構成であり、実施の形態と同一のステータ、ロータ、コイルを有するため、適宜説明を省略する。図８は、他の構成例２に係る回転電機の断面を表す概略図である。図９は、図８の回転電機のインシュレータを組み付ける前の状態を表した図である。図８、図９に示すように、回転電機３００のインシュレータ２４は、第１部材２４ａと第２部材２４ｂとを有する。第１部材２４ａは、主表面１ｃを覆うように形成されている。第２部材２４ｂは、移動規制部２４ｂａを有し、ステータ１のティース部１ｂとコイル３との間に配置される。移動規制部２４ｂａは、第２部材２４ｂの径方向の最も内側に形成され、軸方向においてコイル３側に突出するように形成されている。そして、移動規制部２４ｂａとコイル３とが当接することにより、コイル３の径方向内側への移動が規制される。その結果、コイル３がステータ１のティース部１ｂから脱落することが防止される。なお、第２部材２４ｂをステータ１のティース部１ｂとコイル３との間に挿入する際に、図８のようにコイル３の径方向の両端面を径方向の外側に向けて傾斜させることにより、コイル３の径方向内側にスペースを作ることで容易に組み付けることができる。
【００２７】
ここで、インシュレータ２４は、コイル３の最外周面より外側には、軸方向に突出する構成を有さない。そのため、軸方向への突出部がコイル３のバスバ（不図示）等の配線を阻害することがない。また、簡易な構成の第２部材２４ｂの移動規制部２４ｂａがコイル３の径方向内側への移動を規制するため、コイル３の径方向内側への移動を規制するために複雑な構成を必要とせず、コイル３の径方向内側への移動を規制するための別の部材を準備する必要もない。したがって、このインシュレータ２４の構成は製造コストを削減するために有利な構成である。
【００２８】
以上説明したように、他の構成例２に係る回転電機３００は、簡易な構成のインシュレータでバスバ等の配線を阻害せずにコイルの脱落を防止する回転電機である。
【００２９】
［他の構成例３］
つぎに、実施の形態の回転電機の他の構成例３について説明する。他の構成例３に係る回転電機は、実施の形態とインシュレータの形状のみが異なる構成であり、実施の形態と同一のステータ、ロータ、コイルを有するため、適宜説明を省略する。図１０は、他の構成例３に係る回転電機の断面を表す概略図である。図１１は、図１０の回転電機のインシュレータを組み付ける前の状態を表した図である。図１０、図１１に示すように、回転電機４００のインシュレータ３４は、第１部材３４ａと第２部材３４ｂとを有する。第１部材３４ａは、係合部３４ａａを有し、主表面１ｃを覆うように形成される。第２部材３４ｂは、係合部３４ｂａと移動規制部３４ｂｂとを有し、ステータ１のティース部１ｂとコイル３との間に配置される。第２部材３４ｂは、第１部材３４ａの係合部３４ａａと第２部材３４ｂの係合部３４ｂａとが係合することにより径方向内側への移動が規制されている。移動規制部３４ｂｂは、第２部材３４ｂの径方向の最も内側に形成され、軸方向においてコイル３側に突出するように形成されている。そして、移動規制部３４ｂｂとコイル３とが当接することにより、コイル３の径方向内側への移動が規制される。その結果、コイル３がステータ１のティース部１ｂから脱落することが防止される。
【００３０】
ここで、インシュレータ３４は、コイル３の最外周面より外側には、軸方向に突出する構成を有さない。そのため、軸方向への突出部がコイル３のバスバ（不図示）等の配線を阻害することがない。また、簡易な構成の第２部材３４ｂの移動規制部３４ｂｂがコイル３の径方向内側への移動を規制するため、コイル３の径方向内側への移動を規制するために複雑な構成を必要とせず、コイル３の径方向内側への移動を規制するための別の部材を準備する必要もない。したがって、このインシュレータ３４の構成は製造コストを削減するために有利な構成である。さらに、インシュレータ３４は、第１部材３４ａの係合部３４ａａと第２部材３４ｂの係合部３４ｂａとが係合することにより、第１部材３４ａと第２部材３４ｂが強固に係合され、係合部を有さないインシュレータ２４より強度が向上している。
【００３１】
以上説明したように、他の構成例３に係る回転電機４００は、簡易な構成のインシュレータでバスバ等の配線を阻害せずにコイルの脱落を防止する回転電機である。
【００３２】
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１  ステータ
１ａ  円環部
１ｂ  ティース部
１ｃ  主表面
２  ロータ
３  コイル
４  インシュレータ
４ａ  第１部材
４ａａ  側面
４ａｂ  凸部
４ｂ  第２部材
４ｂａ  側面
４ｂｂ  凹部
４ｂｃ  移動規制部
１００  回転電機
【図１】
2016201971.tif 000003
【図２】
2016201971.tif 000004
【図３】
2016201971.tif 000005
【図４】
2016201971.tif 000006
【図５】
2016201971.tif 000007
【図６】
2016201971.tif 000008
【図７】
2016201971.tif 000009
【図８】
2016201971.tif 000010
【図９】
2016201971.tif 000011
【図１０】
2016201971.tif 000012
【図１１】
2016201971.tif 000013