(57)【要約】【課題】円筒度を向上させることが可能な回転電機を提供する。【解決手段】分割コア１０と、その分割コアを拘束するリング２３とを備え、リング２３の部位毎の剛性によって締め代を変化させる。【選択図】図２
2009131006.tif 000002
【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リング部材とを備えた回転電機であって、
前記リング部材によって前記分割コアが拘束され、
前記リング部材の部位の剛性に応じて締め代を変化させる、回転電機。
【請求項２】
前記リング部材は半径方向に延在するフランジ部を有し、前記フランジ部の締め代を他の部分に比べて小さくする、請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
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リング部材とを備え、
前記リング部材によって前記分割コアが拘束され、
前記リング部材は半径方向に延在するフランジ部を有し、前記フランジ部にスリットが設けられる、回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は回転電機に関し、より特定的には、分割コアと、その分割コアを結束するリング部材を備えた回転電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転電機は、たとえば特開２００７−１０４８１６号公報（特許文献１）および特開２００２−１３６０１３号公報（特許文献２）に開示されている。
【特許文献１】特開２００７−１０４８１６号公報
【特許文献２】特開２００２−１３６０１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１では、分割コアの外周に保持リングを焼きバメにより装着するステータの構造が開示されている。
【０００４】
従来技術では、回転電機をケースに締結するためのフランジ部を保持リングに設けると、フランジ部の剛性が高くなり、焼嵌め時の締付け応力が大きくなる。フランジ部の締付け応力が大きくなると、フランジ部がステータ内径側へ変形し、内径円筒度が悪化するという問題があった。
【０００５】
そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、一部分でのステータの円筒度の低下を抑制することが可能な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】
【０００６】
この発明の１つの局面に従った回転電機は、互いに隣接して配置される複数の分割コアと、分割コアの外周に装着されるリング部材とを備えた回転電機である。リング部材によって分割コアが拘束される。リング部材の部位の剛性によって締め代を変化させる。
【０００７】
このように構成された回転電機では、リング部材の剛性差による締め代の差が低減され、円筒度が向上する。
【０００８】
好ましくは、リング部材は、半径方向に延在するフランジ部を有し、フランジ部の締め代が他の部分に比べて小さい。
【０００９】
この発明の別の局面に従った回転電機は、互いに隣接して配置される複数の分割コアと、分割コアの外周に装着されるリング部材とを備える。リング部材によって分割コアが拘束される。リング部材は半径方向に延在するフランジ部を有し、フランジ部にスリットが設けられる。
【００１０】
このように構成された回転電機では、フランジ部にスリットが設けられるためフランジ部の強度の向上を抑えることができる。その結果、リング部材の剛性差による締め代の差が低減され、円筒度が向上する。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に従った回転電機では、リング部材の剛性差に起因する締め代の差を低減して、回転電機の円筒度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。また、各実施の形態を組合せることも可能である。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態における回転電機を示す断面図である。図中に示す回転電機は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関と、充放電可能な二次電池（バッテリ）から電力供給されるモータとを動力源とするハイブリッド自動車に搭載されたモータである。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を参照して、回転電機１００は、ロータ１１０と、ロータ１１０の外周上に配置されたステータ５０とを備える。ロータ１１０は、中心線１０１に沿って延びるロータシャフト５８に設けられている。ロータシャフト５８は、ロータ１１０と共に中心線１０１を中心に回転する。
【００１５】
ロータ１１０は、ロータコア２０と、ロータコア２０に埋設された永久磁石３１とを有する。すなわち、回転電機１００は、ＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）モータである。
【００１６】
ロータコア２０は、中心線１０１に沿った円筒形状を有する。ロータコア２０は、中心線１０１の軸方向に積層された複数の電磁鋼板５２から構成されている。
【００１７】
中心線１０１方向に位置するロータ１１０の軸方向端面には、エンドプレート２９が設けられている。ロータシャフト５８には軸方向に延びるオイル経路４１が設けられており、そのオイル経路４１から供給されたオイルをロータから放出するオイル排出穴４４がエンドプレート２９に設けられている。
【００１８】
ステータ５０は、ステータコア５５と、ステータコア５５に巻かれたコイル５１とを有する。ステータコア５５は、中心線１０１の方向に積層された複数の電磁鋼板５２から構成されている。なお、ロータコア２０およびステータコア５５は、電磁鋼板に限定されず、たとえば圧粉磁心から構成されていてもよい。
【００１９】
コイル５１は、三相ケーブル６０によって制御装置７０に電気的に接続されている。三相ケーブル６０は、Ｕ相ケーブル６１、Ｖ相ケーブル６２およびＷ相ケーブル６３からなる。コイル５１は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルからなり、これらの３つのコイルの端子には、それぞれＵ相ケーブル６１、Ｖ相ケーブル６２およびＷ相ケーブル６３が接続されている。
【００２０】
制御装置７０は、ハイブリッド自動車に搭載されたＥＣＵ（Electrical Control Unit）８０から、回転電機１００が出力すべきトルク指令値が送られる。制御装置７０は、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を生成し、そのモータ制御電流を、三相ケーブル６０を介してコイル５１に供給する。
【００２１】
図２は、この発明の実施の形態１に従った回転電機で用いられる分割コアとリングとの斜視図である。図２を参照して、円周方向において互いに接触する複数の分割コア１０が複数集合してステータコア５５を構成している。分割コア１０が集められてリング２３に嵌め合わせられる。すなわち、リング２３の内周側に分割コア１０の外周部が嵌め合わせられる。この嵌め合わせの方式としては、圧入または焼嵌めを用いることができる。圧入では、リング２３を特に加熱することなく、リング２３の内周側に分割コア１０を嵌め合わせる。これに対して、焼嵌めでは、リング２３を加熱してリング２３を膨張させ、その膨張したリング２３内に分割コア１０を嵌め合わせ、その後リング２３を自然冷却することでリング２３が収縮し、収縮したリング２３が分割コアに圧縮応力を加える。また、分割コア１０を構成する材料として、電磁鋼板を積層してもよく、圧粉磁性体であってもよい。
【００２２】
分割コア１０の個数としては、図２で示したものに限られず、さらに多い分割コア１０または少ない分割コア１０を用いてもよい。
【００２３】
分割コア１０の内周側にはティース部１９が設けられている。ティース部１９にコイルが巻かれる。
【００２４】
リング２３は円筒形状で、その中央部分に内径が小さい小径部分１２５が設けられている。小径部分１２５は、分割コア１０が嵌め合わせられる前は内周側に突出しており、分割コア１０を内周側へ押圧する働きがある。
【００２５】
リング２３には半径方向に延在する上側フランジ部３２３と下側フランジ部４２３とが設けられている。下側フランジ部４２３は内周側へ、上側フランジ部３２３は外周側へ突出している。上側フランジ部３２３および下側フランジ部４２３は共に半径方向に延在するように構成されている。
【００２６】
リング２３の外周には、リング２３をケースに取付けるための突出部１２３が形成されている。突出部１２３にはボルト穴が設けられ、このボルト穴にボルトを通し、そのボルトをケースに係合させることでリング２３をケースに取付けることが可能となっている。
【００２７】
なお、突出部１２３の数は図２に限られずさらに多いまたは少ない突出部１２３を形成してもよい。
【００２８】
図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。図３を参照して、リング２３は円筒形状であるため、中心線１０１に対して左右対称形状とされている。小径部分１２５での半径（内径）Ｒ１は、他の部分での半径（内径）Ｒ２に比べて小さい。このため、小径部分１２５が分割コア１０を内周方向へ圧縮する作用がある。
【００２９】
リング２３への分割コア１０の挿入方法としては、上側フランジ部３２３側から挿入してもよく、下側フランジ部４２３から挿入してもよい。リング２３は鉄などの弾性を有する金属で構成されており、弾性変形することで分割コアに圧縮応力を加えることが可能である。
【００３０】
図４は、リングに分割コアを挿入した状態を示す断面図である。図４を参照して、リング２３の内周側に複数の分割コア１０を挿入した場合には、リング２３が分割コア１０を内周側へ圧縮する。このとき、小径部分１２５は分割コア１０により外周側へ押される。その結果、小径部分１２５と、他の部分とにおいて内径に大きな差がなくなる。
【００３１】
図５は、比較例に従ったリングの断面図である。図６は、比較例に従ったリングに分割コアを挿入した状態を示す図である。図５および図６を参照して、分割コア挿入前は、リング２３は下側フランジ部４２３を除いて、ほぼ一定の内径を有している。これに対し、リング２３の内径よりも大きい外径を有する分割コア１０およびステータコアを内部に挿入すると、内側からリング２３が押される。このとき、下側フランジ部４２３および上側フランジ部３２３は変形が少ない。これに対し、厚み（半径方向の長さ）が小さい中央部の領域では大きく変形する。
【００３２】
これに対し、図３および図４で示した本発明品では、内周側からリング２３が力を受けて外側へ押出された場合であっても、小径部分１２５が外側へ押出される結果、小径部分１２５が他の部分と同等の内径となり円筒度を向上させることができる。これにより、回転電機の品質を向上させることができる。
【００３３】
実施の形態１では、内径が小さい小径部分１２５（内径Ｒ１）では締め代が大きくなり、内径が大きい部分（内径Ｒ２）では締め代が小さくなる。すなわちリング剛性による縮み代を予め寸法に入れておく。つまりリング２３の部位毎の剛性によって締め代を変化させる。フランジ部の締め代が小さい。
【００３４】
（実施の形態２）
図７は、この発明の実施の形態２に従った回転電機の斜視図である。図８は、図７中のＶＩＩＩで示す部分を拡大した斜視図である。図７および図８を参照して、この発明の実施の形態２に従ったリング２３では、上側フランジ部３２３にスリット２２３を設けることで、上側フランジ部３２３の剛性を低下させている。この実施の形態では、下側フランジ部４２３にはスリットを設けていないが、下側フランジ部４２３にもスリットを設けることも可能である。
【００３５】
このように構成されたリング２３では、分割コアを収納したときに、上側または下側のフランジ部の剛性が実施の形態１に比べて低いためフランジ部と他の部分が同様に径方向に伸縮する。その結果リング２３の円筒度を向上させることができる。
【００３６】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、ここで示した実施の形態はさまざまに変更することが可能である。
【００３７】
まず、上記の実施の形態ではリング２３の軸方向端部にフランジが設けられる例を示したが、フランジは、軸方向の中央付近に設けられてもよい。この場合、フランジが設けられないリングの軸方向端部での内径を小さくして、端部での締め代を大きくすることができる。
【００３８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】この発明の実施の形態における回転電機を示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に従った回転電機で用いられる分割コアとリングとの斜視図である。
【図３】図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】リングに分割コアを挿入した状態を示す断面図である。
【図５】比較例に従ったリングの断面図である。
【図６】比較例に従ったリングに分割コアを挿入した状態を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態２に従った回転電機の斜視図である。
【図８】図７中のＶＩＩＩで示す部分を拡大した斜視図である。
【符号の説明】
【００４０】
２３  結果リング、２９  エンドプレート、３１  永久磁石、４１  オイル経路、４４  オイル排出穴、５０  ステータ、５１  コイル、５２  電磁鋼板、５５  ステータコア、５８  ロータシャフト、６０  三相ケーブル、７０  制御装置、１００  回転電機、１０１  中心線、１１０  ロータ、１２５  小径部分、２２３  スリット、３２３  上側フランジ部、４２３  下側フランジ部。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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