(57)【要約】【課題】絶縁部材をティースにより確実に固定する。【解決手段】絶縁部材４４は、互いに隣り合うティース２４の間に位置するステータコアの内周面を覆う背部４４ａと、背部４４ａの周方向における両端部から延出しティース２４の対応する一方の側面を覆う側部４４と、側部４４のステータコア２２の軸方向において同じ方向の端部から延出しティース２４の対応する軸方向の端面の一部を覆うフランジ部４４ｄ，４４ｅと、を有し、隣のスロット２６に配置された絶縁部材４４と、フランジ部４４ｄ，４４ｅが互い違いとなるように配置されている。そして、固定部材４６に、挟み込み部４６ｂ，４６ｃを設け、挟み込み部４６ｂ，４６ｃによりティース２４の両端面のフランジ部４４ｄ，４４ｅを外側から挟み込む。これにより、絶縁部材４４をティース２４により確実に固定することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコイルが巻回される複数のティースと、前記複数のティースの間の複数のスロットと、を有するステータコアと、
前記スロット内に配置され、前記ステータコアと前記ステータコイルとを絶縁する複数の絶縁部材と、
を備える電動機用ステータであって、
対応する前記ティースに配置され、前記絶縁部材を前記ステータコアに固定する複数の固定部材、
を備え、
前記絶縁部材は、互いに隣り合う２つの前記ティースの間に位置する前記ステータコアの内周面を覆う背部と、前記背部の周方向における両端部から延出し前記２つの前記ティースの対応する一方の側面を覆う２つの側部と、２つの前記側部の前記ステータコアの軸方向において同じ方向の端部から延出し前記ティースの対応する前記軸方向の端面の少なくとも一部を覆う２つのフランジ部と、を有し、
前記絶縁部材は、隣の前記スロットに配置された前記絶縁部材と、前記フランジ部が互い違いとなるように配置されており、
前記固定部材は、対となり、対応する前記ティースの両端面に配置されている前記フランジ部を外側から挟み込む２つの挟み込み部、を有する、
電動機用ステータ。
【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、第１，第２の絶縁部材と、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、コイルが巻き回される複数のティース部を備えている。第１の絶縁部材は、ティース部の側面に密着するように配置されている。第２の絶縁部材は、ステータコアの軸方向の端面に配置されている。第１，第２の絶縁部材は、ステータコアとコイルとの間に配置され、ステータコアとコイルとを絶縁している。この電動機用ステータでは、第２の絶縁部材を第１の絶縁部材と段差無く接するように配置することにより、第１の絶縁部材と第２の絶縁部材とが接する部分でコイルが引っかかることを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１８００６７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、１つのティース部に対して、両側面に第１の絶縁部材を１つずつ、軸方向の両端面に第２の絶縁部材を１つずつ、合計４つの絶縁部材を配置する必要があり、部品点数が増加してしまう。部品点数の増加を抑制する手法として、ティース部の軸方向の両側から、２つのコの字形の絶縁部材を向かい合わせてティース部に挿入する手法もある。この手法では、２つの絶縁部材を向かい合わせてティース部に挿入する際に、一方の絶縁部材がずれることがある。絶縁部材がずれると、２つの絶縁部材の間に空隙ができ、ステータコアとコイルとの絶縁を確保できないことがある。
【０００５】
本発明の電動機用ステータでは、絶縁部材をティースにより確実に固定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、
ステータコイルが巻回される複数のティースと、前記複数のティースの間の複数のスロットと、を有するステータコアと、
前記スロット内に配置され、前記ステータコアと前記ステータコイルとを絶縁する複数の絶縁部材と、
を備える電動機用ステータであって、
対応する前記ティースに配置され、前記絶縁部材を前記ステータコアに固定する複数の固定部材、
を備え、
前記絶縁部材は、互いに隣り合う２つの前記ティースの間に位置する前記ステータコアの内周面を覆う背部と、前記背部の周方向における両端部から延出し前記２つの前記ティースの対応する一方の側面を覆う２つの側部と、２つの前記側部の前記ステータコアの軸方向において同じ方向の端部から延出し前記ティースの対応する前記軸方向の端面の少なくとも一部を覆う２つのフランジ部と、を有し、
前記絶縁部材は、隣の前記スロットに配置された前記絶縁部材と、前記フランジ部が互い違いとなるように配置されており、
前記固定部材は、対となり、対応する前記ティースの両端面に配置されている前記フランジ部を外側から挟み込む２つの挟み込み部、を有する、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明の電動機用ステータは、対応するティースに配置され、絶縁部材をステータコアに固定する複数の固定部材を有している。絶縁部材は、互いに隣り合う２つのティースの間に位置するステータコアの内周面を覆う背部と、背部の周方向における両端部から延出し２つのティースの対応する一方の側面を覆う２つの側部と、２つの側部のステータコアの軸方向において同じ方向の端部から延出しティースの対応する軸方向の端面の少なくとも一部を覆う２つのフランジ部と、を有し、隣のスロットに配置された絶縁部材と、フランジ部が互い違いとなるように配置されている。したがって、ティースの両端面には、隣り合うスロット内に配置された絶縁部材のフランジ部が配置されている。固定部材は、対となり、対応するティースの両端面に配置されているフランジ部を外側から挟み込む２つの挟み込み部、を有している。これにより、２つの挟み込み部で、絶縁部材のフランジ部を外側から挟み込むから、絶縁部材をティースにより確実に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例としての電動機用ステータ２０の要部を示す平面図である。
【図２】電動機用ステータ２０の要部を示す外観図である。
【図３】図１のＡＡ線での断面の概略を示す断面図である。
【図４】ステータコア２２に絶縁部材４４を配置した様子を説明するための説明図である。
【図５】絶縁部材４４と固定部材４６との配置および構成を説明するための説明図である。
【図６】ステータコア２２に絶縁部材４４を組み付けている様子を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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】
【００１１】
図１は、本発明の一実施例としての電動機用ステータ２０の要部を示す平面図である。図２は、電動機用ステータ２０の要部を示す外観図である。図２において、ステータコイル４０は図示していない。図３は、図１のＡＡ線での断面の概略を示す断面図である。図４は、ステータコア２２に絶縁部材４４を配置した様子を説明するための説明図である。図５は、絶縁部材４４と固定部材４６との配置および構成を説明するための説明図である。
【００１２】
電動機用ステータ２０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三相交流電動機を構成するものである。電動機用ステータ２０は、図１に示すように、ステータコア２２と、ステータコイル４０と、複数の絶縁部材４４と、複数の固定部材４６と、を備えている。
【００１３】
ステータコア２２は、例えばプレス加工により円環状に形成された電磁鋼板を複数積層することにより構成されており、全体として円筒形状に形成されている。ステータコア２２は、図１，図２に示すように、環状の外周部から周方向に間隔をおいて径方向内側に突出する複数のティース２４と、それぞれ互いに隣り合うティース２４の間の複数のスロット２６と、を備えている。なお、ステータコア２２は、例えば強磁性粉体を加圧成形すると共に焼結させることより一体に形成されてもよい。
【００１４】
ステータコイル４０は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを構成しており、図１に示すように、スロット２６に挿入されている。ステータコイル４０は、例えば長方形状（正方形状を含む）の断面を有する１本の平角線４１をティース２４の外周面に沿うように巻回軸に沿って複数段（例えば１０段程度）だけ巻回すると共に、巻回軸の周りに複数回（本実施形態では、２回）若しくは１回だけ巻回することにより構成される。
【００１５】
複数の絶縁部材４４は、例えば樹脂を射出成形することにより形成されている。絶縁部材４４は、図１に示すように、スロット２６内で、ステータコア２２とステータコイル４０との間に配置され、ステータコア２２とステータコイル４０とを絶縁している。絶縁部材４４は、図１〜図５に示すように、ステータコア２２の互いに隣り合うティース２４の間に位置するステータコア２２（ヨーク部）の内周面２２ａ（図１参照）を覆う背部４４ａと、当該２つのティース２４の対応する一方の側面を覆うようにステータコア２２の周方向における背部４４ａの両端部から延出された側部４４ｂ，４４ｃと、側部４４ｂ，４４ｃのステータコア２２の軸方向において同じ方向の端部から延出しティース２４の軸方向の端面の少なくとも２分の１以上の面積を覆うフランジ部４４ｄ，４４ｅと、を備える。絶縁部材４４は、隣のスロット２６内に配置された絶縁部材４４と、フランジ部４４ｄ，４４ｅが互い違いとなるように、隣のスロット２６内に配置された絶縁部材４４と図２，図４において上下逆さまに配置されている。したがって、ティース２４の両端面には、隣り合うスロット２６内に配置された絶縁部材４４のフランジ部４４ｄまたはフランジ部４４ｅが配置されている。実施例では、１つのスロット２６に１つの絶縁部材４４を配置することによりステータコア２２とステータコイル４０と絶縁することができる。したがって、１つのティースの軸方向の両側から２つのコの字形の絶縁部材を向かい合わせて当該ティースに挿入するものと比べると、部品点数の増加を抑制することができる。
【００１６】
複数の固定部材４６は、対応するティース２４に配置されており、図１〜図５に示すように、ティース２４の内周面より外径が大きい基部４６ａと、基部４６ａの軸方向の端部の中央からステータコア２２の径方向に延在する挟み込み部４６ｂ，４６ｃと、を備える。基部４６ａは、ティース２４の内周面より外径が大きいから、スロット２６内に挿入されたステータコイル４０が内径側へ飛び出すことを抑制することができる。挟み込み部４６ｂ，４６ｃは、対となり、対応するティース２４の両端面に配置されているフランジ部４４ｄ，４４ｅを外側から挟み込む。こうした挟み込み部４６ｂ，４６ｃにより、絶縁部材４４をティース２４に確実に固定することができる。
【００１７】
図６は、ステータコア２２に複数の絶縁部材４４を組み付けている様子を説明するための説明図である。ステータコア２２に絶縁部材４４を組み付ける際には、図示するように、各絶縁部材４４を、隣のスロット２６内に配置された絶縁部材４４と、フランジ部４４ｄ，４４ｅが互い違いとなるように、隣のスロット２６に配置する絶縁部材４４と図６において上下逆さまにした状態で、上下方向から各スロット２６に挿入する。そして、絶縁部材４４を各スロット２６内に配置した後に、ティース２４の内周側から各固定部材４６を各ティース２４に取り付け、ステータコイル４０を絶縁部材４４を介して各ティース２４に巻回する。これにより、絶縁部材４４によりステータコア２２とステータコイル４０とが絶縁される。
【００１８】
ティース２４の軸方向の両側から２つのコの字形の絶縁部材を向かい合わせてティース２４に挿入するものでは、ステータコア２２とステータコイル４０との絶縁を確保するために、空隙ができないよう向かい合わた絶縁部材の端部同士を当接させる必要がある。端部を当接させると、端部に負荷が集中するから、強度を持たせるために、厚みを大きくする必要があり、ステータコイル４０の占積率が低下してしまう。実施例の電動機用ステータ２０では、１つのスロット２６に１つの絶縁部材４４を配置させればよいから、絶縁部材４４の厚みを部分的に大きくする必要がない。したがって、ティース２４の軸方向の両側から２つのコの字形の絶縁部材を向かい合わせてティース２４に挿入するものと比較すると、ステータコイル４０の占積率の低下を抑制することができる。
【００１９】
また、実施例の電動機用ステータ２０では、固定部材４６に挟み込み部４６ｂ，４６ｃを設けて、挟み込み部４６ｂ，４６ｃでティース２４の外側から絶縁部材４４のフランジ部４４ｅ，４４ｄを挟み込むことで絶縁部材４４を固定する。これにより、スロット２６に絶縁部材４４を配置した後に絶縁部材４４がずれることを抑制することができ、絶縁部材４４をティース２２に確実に固定することができる。
【００２０】
以上説明した実施例の電動機用ステータ２０では、絶縁部材４４は、互いに隣り合うティース２４の間に位置するステータコア２２の内周面２２ａを覆う背部４４ａと、背部４４ａの周方向における両端部から延出しティース２４の対応する一方の側面を覆う側部４４ｂ，４４ｃと、側部４４ｂ，４４ｃのステータコア２２の軸方向において同じ方向の両端部から延出しティース２４の軸方向の少なくとも一部を覆うフランジ部４４ｄ，４４ｅと、を有し、隣のスロット２６に配置された絶縁部材４４と、フランジ部４４ｄ，４４ｅが互い違いとなるように配置されている。そして、固定部材４６に、挟み込み部４６ｂ，４６ｃを設け、挟み込み部４６ｂ，４６ｃでティース２４の両端面のフランジ部４４ｄ，４４ｅを外側から挟み込むから、絶縁部材４４をティース２４により確実に固定することができる。
【００２１】
実施例の電動機用ステータ２０では、絶縁部材４４のフランジ部４４ｄ，４４ｅをティース２４の軸方向の端面の少なくとも２分の１以上の面積を覆うものとしているが、フランジ部４４ｄ，４４ｅがティース２４の軸方向の端面を覆う面積を、端面の２分の１未満としてもよい。この場合、固定部材４６の挟み込み部４６ｂ，４６ｃを、基部４６ａの軸方向の端部の中央よりフランジ部４４ｄ，４４ｅ側にずれる位置に設けることが望ましい。
【００２２】
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２２が「ステータコア」に相当し、絶縁部材４４が「絶縁部材」に相当し、固定部材４６が「固定部材」に相当する。
【００２３】
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。
【００２４】
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】
【００２５】
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】
【００２６】
２０ 電動機用ステータ、２２  ステータコア、２２ａ  内周面、２４  ティース、２６  スロット、４０  ステータコイル、４１  平角線、４４  絶縁部材、４４ａ  背部、４４ｂ，４４ｃ  側部、４４ｄ，４４ｅ  フランジ部、４６  固定部材、４６ａ  基部、４６ｂ，４６ｃ  挟み込み部。
【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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【図６】
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