(57)【要約】【課題】ステータコイルと挿入部材との間の隙間が低減された電動機用ステータを提供する。【解決手段】ステータコアのティースの軸方向の端面とコイルエンド３２との間に挿入部材４０を配置し、挿入部材４０の挿入部５２の周方向の側面に、ステータコア２０の径方向に延びる凹部５２ａを形成し、コイルエンド３２を屈曲させて凹部５２ａに入り込むように成形する。これにより、コイルエンド３２と挿入部材４０，４２との間の隙間を低減することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のティースを有するステータコアと、
前記ステータコアの軸方向の外側に突出するよう形成されたコイルエンドを有し、前記複数のティースに巻回されたステータコイルと、
を備える電動機用ステータであって、
前記ティースの軸方向の端面と前記コイルエンドとの間に、樹脂により形成された挿入部材、
を備え、
前記挿入部材の周方向の側面には、前記ステータコアの径方向に延びる凹部が形成されており、
前記コイルエンドの一部は、屈曲して前記凹部に入り込んでいる、
電動機用ステータ。
【請求項２】
請求項１記載の電動機用ステータであって、
前記コイルエンドには、樹脂が塗布されている、
電動機用ステータ。
【請求項３】
複数のティースを有するステータコアと、前記ステータコアの軸方向の外側に突出するよう形成されたコイルエンドを有し前記複数のティースに巻回されたステータコイルと、を備える電動機用ステータの製造方法であって、
樹脂により形成され周方向の側面に前記ステータコアの径方向に延びる凹部が形成された挿入部材を前記ティースの軸方向の端面に配置した状態で、前記ステータコイルの一部が前記軸方向の外側に突出するように前記ステータコイルを前記複数のティースと前記挿入部材とに巻回して、前記コイルエンドを形成する第１工程と、
前記コイルエンドの一部を前記凹部に入り込むように屈曲させる第２工程と、
を備える電動機用ステータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機用ステータおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電動機用ステータとしては、ステータコアと、コイルと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。ステータコアは、径方向の内側に突出する複数のティースを有している。コイルは、ステータコアのティースに巻回されており、ステータコアの軸方向の外側に突出するコイル端部を有している。この電動機用ステータでは、ティースに巻回したコイルのステータコアの軸方向に突出した部分を、軸方向の外側から内側へ向けて押圧することにより、コイル端部を成形している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−８６９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の電動機用ステータでは、コイル端部とステータコアとの間に隙間があるため、コイル端部の成形時にコイル全体が動く場合がある。こうしたコイルの動きを抑制する手法として、ステータコアとコイルとの間に挿入部材を挟み込んだ状態で、コイルを軸方向の外側から内側に向けて押圧してコイル端部を成形する手法が考えられる。しかしながら、この手法では、軸方向の外側からの押圧でコイルが周方向に広がり、コイルと挿入部材との間の隙間が大きくなる場合がある。
【０００５】
本発明は、ステータコイルと挿入部材との間の隙間が低減された電動機用ステータおよびその製造方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電動機用ステータおよびその製造方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の電動機用ステータは、
複数のティースを有するステータコアと、
前記ステータコアの軸方向の外側に突出するよう形成されたコイルエンドを有し、前記複数のティースに巻回されたステータコイルと、
を備える電動機用ステータであって、
前記ティースの軸方向の端面と前記コイルエンドとの間に、樹脂により形成された挿入部材、
を備え、
前記挿入部材の周方向の側面には、前記ステータコアの径方向に延びる凹部が形成されており、
前記コイルエンドの一部は、屈曲して前記凹部に入り込んでいる、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明の電動機用ステータでは、ティースの軸方向の端面とコイルエンドとの間に、樹脂により形成された挿入部材、を備える。挿入部材の周方向の側面には、ステータコアの径方向に延びる凹部が形成されており、コイルエンドの一部が、屈曲して凹部に入り込んでいる。これにより、挿入部材とコイルエンドとの間の隙間を低減することができる。
【０００９】
こうした本発明の電動機用ステータにおいて、前記コイルエンドには、樹脂が含浸されている、ものとしてもよい。こうすれば、樹脂と挿入部材との摩擦力で、挿入部材に対するコイルエンドの動きを抑制することができる。コイルエンドと挿入部材との間の隙間が大きいと、樹脂が含浸したコイルエンドと挿入部材との接触面積が小さくなり、挿入部材に対するステータコイルの動きが充分に抑制できないなどの不都合が生じる場合がある。本発明の電動機用ステータでは、コイルエンドと挿入部材との間の隙間が低減されているから、こうした不都合を抑制することができる。
【００１０】
本発明の電動機用ステータの製造方法は、
複数のティースを有するステータコアと、前記ステータコアの軸方向の外側に突出するよう形成されたコイルエンドを有し前記複数のティースに巻回されたステータコイルと、を備える電動機用ステータの製造方法であって、
樹脂により形成され周方向の側面に前記ステータコアの径方向に延びる凹部が形成された挿入部材を前記ティースの軸方向の端面に配置した状態で、前記ステータコイルの一部が前記軸方向の外側に突出するように前記ステータコイルを前記複数のティースと前記挿入部材とに巻回して、前記コイルエンドを形成する第１工程と、
前記コイルエンドの一部を前記凹部に入り込むように屈曲させる第２工程と、
を備えることを要旨とする。
【００１１】
この本発明の電動機用ステータの製造方法では、樹脂により形成され周方向の側面にステータコアの径方向に延びる凹部が形成された挿入部材をティースの軸方向の端面に配置した状態で、前記ステータコイルの一部が軸方向の外側に突出するようにステータコイルを複数のティースと挿入部材とに巻回して、コイルエンドを形成する。そして、コイルエンドの一部を凹部に入り込むように屈曲させる。これにより、挿入部材とコイルエンドとの間の隙間を低減させることができる。
【００１２】
こうした本発明の電動機用ステータの製造方法において、前記第２工程を実行した後に、前記コイルエンドに樹脂を含浸させる、ものとしてもよい。こうすれば、樹脂と挿入部材との摩擦力で、挿入部材に対するコイルエンドの動きを抑制することができる。コイルエンドと挿入部材との間の隙間が大きいと、樹脂が含浸したコイルエンドと挿入部材との接触面積が小さくなり、挿入部材に対するステータコイルの動きが充分に抑制できないなどの不都合が生じる場合がある。本発明の電動機用ステータでは、コイルエンドと挿入部材との間の隙間が低減されているから、こうした不都合を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例としての電動機用ステータ１０の構成を示す構成図である。
【図２】ステータコア２０の構成の一例を示す構成図である。
【図３】図１における要部Ｐを拡大して図１における斜め上方向から観た様子を説明するための説明図である。
【図４】挿入部材４０の凹部５２ａにコイルエンド３２が入り込んでいる様子を説明するための説明図である。
【図５】ステータコイル３０を組み付けた直後の様子を示す説明図である。
【図６】コイルエンド３２を成形している様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１５】
図１は、本発明の一実施例としての電動機用ステータ１０の構成を示す構成図である。図２は、ステータコア２０の構成の一例を示す構成図である。図３は、図１における要部Ｐを拡大して図１における斜め上方向から観た様子を説明するための説明図である。図４は、挿入部材４０の凹部５２ａにコイルエンド３２が入り込んでいる様子を説明するための説明図である。図３，図４において、ステータコイル３０は、破線で一部のみ示している。
【００１６】
電動機用ステータ１０は、図示しないロータと共に、例えば電気自動車やハイブリッド自動車の走行用の駆動源あるいは発電機として用いられる３相交流電動機として構成されている。電動機用ステータ１０は、ステータコア２０と、ステータコイル３０と、挿入部材４０，４２とを備えている。
【００１７】
ステータコア２０は、図１〜図３に示すように、電磁鋼板２０ａを複数積層することにより構成され、全体として円筒形状に形成されている。ステータコア２０は、径方向内側に突出する複数のティース２２を備える。ステータコア２０の軸方向（図１における上下方向）の両端面には、凹部２６，２８が形成されている。
【００１８】
ステータコイル３０は、３相交流電動機のＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを構成し、図１，図３に示すように、ステータコア２０の各ティース２２に巻回されている。ステータコイル３０は、ステータコア２０の軸方向の両外側に突出するコイルエンド３２を備えている。コイルエンド３２には、ワニスなどの樹脂が含浸されている。そのため、コイルエンド３２と挿入部材４０，４２との摩擦力が比較的高いから、挿入部材４０，４２に対するコイルエンド３２の動きが抑制される。
【００１９】
挿入部材４０，４２は、樹脂により形成されており、ステータコア２０の軸方向の両端面にそれぞれ配置されている。挿入部材４０には、ステータコア２０の凹部２６に嵌合される位置決め突起５１がステータコア２０側の端面に形成されている。挿入部材４０には、ステータコア２０の複数のティース２２に対応するように径方向内側に突出すると共に軸方向に突出する挿入部５２が形成されている。挿入部５２は、ティース２２とコイルエンド３２との間に配置されている。挿入部５２の周方向（ステータコア２０の周方向）の側面には、凹部５２ａが形成されている。挿入部材４２は、挿入部材４０と同様に、位置決め突起５１と、凹部５２ａが形成された挿入部５２と、を備えている。
【００２０】
実施例の電動機用ステータ１０では、図３，図４に示すように、コイルエンド３２が挿入部材４０の外形に沿って屈曲し、コイルエンド３２の一部が挿入部材４０の挿入部５２の凹部５２ａに入り込む形状に成形されている。そのため、コイルエンド３２と挿入部材４０との間の隙間が低減されている。挿入部材４２は、挿入部材４０と同様に、コイルエンド３２の一部が凹部５２ａに入り込む形状に成形されている。コイルエンド３２には樹脂が含浸されており、この樹脂と挿入部材４０との摩擦力で、挿入部材４０，４２に対するコイルエンド３２の動きが抑制されている。コイルエンド３２と挿入部材４０，４２との間の隙間が大きいと、樹脂が含浸したコイルエンド３２と挿入部材４０，４２との接触面積が小さくなり、挿入部材４０，４２に対するステータコイル３０の動きが充分に抑制できないなどの不都合が生じる場合がある。実施例の電動機用ステータ１０では、コイルエンド３２の一部が挿入部材４０，４２の凹部５２ａに入り込むことにより、コイルエンド３２と挿入部材４０，４２との間の隙間が低減されているから、こうした不都合を抑制することができる。
【００２１】
次に、電動機用ステータ１０の製造方法について説明する。
【００２２】
電動機用ステータ１０の製造に際しては、まず、挿入部材４０，４２を、挿入部５２がステータコア２０の対応するティース２２の軸方向の両端面に位置するように、ステータコア２０の端面に配置し、ステータコイル３０の一部が挿入部材４０，４２よりステータコア２０の軸方向の外側に突出するようにステータコイル３０を各ティース２２，挿入部材４０，４２に巻回して、コイルエンド３２を形成する。図５は、ステータコイル３０を組み付けた直後の様子を示す説明図である。このとき、図示するように、コイルエンド３２と挿入部５２との間には隙間が生じている。なお、図示はしないが、コイルエンド３２と挿入部材４０の挿入部５２との間と同様に、コイルエンド３２と挿入部材４２の挿入部５２との間にも隙間が生じている。
【００２３】
続いて、コイルエンド３２を屈曲させて、挿入部材４０，４２の凹部５２ａに入り込むように成形する。図６は、コイルエンド３２を成形している様子を示す説明図である。コイルエンド３２の成形は、ステータコア２０の軸方向の外側から櫛型形状の治具６０を、櫛歯が隣合うティース２２に巻回されたステータコイル３０のコイルエンド３２間に位置するように配置し、治具６０でコイルエンド３２を押圧することにより行なわれる。このように、コイルエンド３２の一部を屈曲させて凹部５２ａに入り込ませることにより、コイルエンド３２と挿入部材４０，４２との間の隙間を低減することができる。
【００２４】
こうしてコイルエンド３２を成形した後に、コイルエンド３２に樹脂を含浸してコイルエンド３２に樹脂が充填する。これにより、電動機用ステータ１０が形成される。実施例では、コイルエンド３２と挿入部材４０，４２との間の隙間が低減されているから、挿入部材４０，４２に対するステータコイル３０の動きが充分に抑制できないなどの不都合を抑制できる。
【００２５】
以上説明した実施例の電動機用ステータ１０によれば、ステータコア２０のティース２２の軸方向の端面とコイルエンド３２との間に、挿入部材４０，４２を有し、挿入部材４０，４２の周方向の側面には、ステータコア２０の径方向に延びる凹部５２ａが形成されており、コイルエンド３２は、屈曲して凹部５２ａに入り込むように成形されているから、コイルエンド３２と挿入部材４０，４２との間の隙間を低減することができる。
【００２６】
また、電動機用ステータ１０では、コイルエンド３２に樹脂を充填することにより、挿入部材４０，４２に対するステータコイル３０の動きを抑制することができる。
【００２７】
さらに、電動機用ステータ１０の製造方法によれば、ティース２２の軸方向の端面に、凹部５２ａを有する挿入部材４０，４２を配置した状態で、ステータコイル３０を複数のティース２２と挿入部材４０，４２とに巻回して、コイルエンド３２を形成し、 コイルエンド３２の一部を凹部５２ａに入り込むように屈曲させる。これにより、挿入部材４０，４２とコイルエンド３２との間の隙間を低減させることができる。
【００２８】
実施例の電動機用ステータ１０では、ステータコア２０の端面全体とコイルエンド３２との間に挿入部材４０，４２を配置しているが、ステータコア２０の端面全体ではなく各ティース２２毎に軸方向の端面とコイルエンド３２との間に挿入部材を配置し、この挿入部材のステータコア２０の周方向の側面に、軸方向に延びる凹部を形成するものとしてもよい。
【００２９】
実施例の電動機用ステータ１０では、コイルエンド３２に樹脂を充填しているが、樹脂を充填しないものとしてもよい。
【００３０】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、ステータコア２０が「ステータコア」に対応し、ステータコイル３０が「ステータコイル」に相当し、挿入部材４０が「挿入部材」に相当し、凹部５２ａが「凹部」に相当する。また、挿入部材４０を、挿入部５２がステータコア２０の対応するティース２２の軸方向の両端面に位置するように、ステータコア２０の端面に配置し、ステータコイル３０の一部が挿入部材４０，４２よりステータコア２０の軸方向の外側に突出するように各ティース２２，挿入部材４０，４２に巻回してコイルエンド３２を形成する工程が「第１工程」に相当し、コイルエンド３２を屈曲させて、挿入部材４０，４２の凹部５２ａに入り込むように成形する工程が「第２工程」に相当する。
【００３１】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００３２】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、電動機用ステータの製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  電動機用ステータ、２０  ステータコア、２０ａ  電磁鋼板、２２  ティース、２６，２８，５２ａ  凹部、３０  ステータコイル、３２  コイルエンド、４０，４２  挿入部材、５１  位置決め突起、５２  挿入部、６０  治具。
【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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