JP2003088032A - 回転電機のステータ支持構造 - Google Patents
回転電機のステータ支持構造Info
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Abstract
電機のステータ支持剛性を簡単な構成で高めると共に、
冷却構造も簡単なものとする。 【解決手段】 回転電機を構成する2個のロータ5,6
と、これらロータに共用する1個のステータ4のうち、
ステータ4を筒型とし、2個のロータ5,6を円盤状と
してステータ4の軸線方向両側に配置する。ステータ4
の支持に当たっては、ケース周壁1aに接してケース内
に設けたケースブラケット11を介しステータ4をケー
ス3に支持する。よってステータ4をケース周壁1aに
支持し得ることとなり、簡単な構成でステータ4の支持
剛性を所定通りに確保することができる。ケース周壁1
aと接するケースブラケット11の外周に冷媒通路12
c、13cを形成し、これら通路12c、13cへの冷
媒の供給をケース周壁1aに設けた透孔1bを経て行
う。
Description
これらロータに共用する1個のステータとをケース内に
収納して具えた回転電機内におけるステータの支持構造
に関するものである。
ータに複合電流を給電して2個のロータを駆動し、該複
合電流を制御することにより両ロータからの出力回転を
個別に制御し得るようにした多層モータが、特開200
0−14086号公報などにより知られている。
く、ステータおよび2個のロータを全て筒型に構成し、
ステータの内外周に2個のロータを配置した径方向3層
構造にするのが普通であった。
のロータのうち外周ロータからの回転を取り出すため、
ステータの軸線方向一端を横切るよう径方向内方に延在
する出力回転取り出し部材が必要であり、しかもこの部
材が外周ロータと共に回転するものであることから、当
該軸線方向一端においてステータをケースに支持するこ
とができない。従って、ロータを反対側の軸線方向端部
において片持ち梁型式でケースに支持するしかなく、ス
テータの支持剛性を確保するのに複雑な構成が必要とな
り、コスト的に不利になりやすかった。
の冷却構造についてもこれを複雑にする原因となり、こ
の点でもコスト上の不利益を招くとともに冷却効率の点
でも不利となる。更に、ステータの収納空間がロータ、
とりわけ外周ロータの直径により決まってしまい、ステ
ータを大きくすることができないという問題も生ずる。
て径方向に積層する代わりに軸線方向の両側に配置する
構成を採用し、これによりステータをケースの端壁では
なく周壁に支持し得るようにすることで上記の問題を解
消することを目的とする。
に記載の発明による回転電機のステータ支持構造は、2
個のロータと、これらロータに共用する1個のステータ
とをケース内に収納して具えた回転電機において、前記
ステータを筒型とし、前記2個のロータを円盤状として
該ステータの軸線方向両側に配置し、前記ケースの周壁
に接してケース内に設けたケースブラケットを介しステ
ータをケースに支持したことを特徴とするものである。
テータ支持構造は、請求項1に記載の発明における構成
を以下のごとくに進展させる。ステータは必要個数のス
テータエレメントを共通なステータブラケットに組み付
けたステータ組み立て体として構成し、各ステータエレ
メントの軸線方向両端における磁極部をケースブラケッ
トに嵌合してステータの径方向位置決めを行い、ケース
ブラケットとステータブラケットとの衝接によりステー
タの軸線方向位置決めを行うよう構成する。
テータ支持構造は、請求項2に記載の発明における構成
を以下のごとくに進展させる。各ステータエレメントを
ステータブラケットの外周側から径方向内方へ嵌め込ん
で取り付けるようステータブラケットを形成し、この嵌
め込み時にステータエレメントがステータブラケットに
対し軸線方向に位置決めされるようにする段差部をステ
ータエレメントに設ける。
テータ支持構造は、請求項2または3に記載の発明にお
ける構成を以下のごとくに進展させる。ステータブラケ
ットの内周をケースブラケットに嵌合し、この嵌合部で
もステータの径方向位置決めを行うよう構成する。
ステータ支持構造は、請求項2乃至4のいずれかに記載
の発明における構成を以下のごとくに進展させる。ケー
スブラケットを軸直角な面で分割した2個のケースブラ
ケット部分により構成し、これらケースブラケット部分
間に前記ステータを挟んでケース内に収納する時、ステ
ータエレメントの軸線方向両端における磁極部がケース
ブラケット部分に嵌合されると共にステータブラケット
がケースブラケット部分に対し軸線方向に衝接した状態
にされるよう構成する。
ステータ支持構造は、請求項1乃至5にいずれかに記載
の発明において、前記ケースの周壁と接するケースブラ
ケットの外周に、冷却媒体が通る冷媒通路を形成する。
ステータ支持構造は、請求項6に記載の発明において、
前記冷媒通路をステータエレメントの軸線方向両端にお
ける磁極部の近くに配置する。
ス内にあって回転電機を構成する2個のロータと、これ
らロータに共用する1個のステータのうち、ステータを
筒型とし、2個のロータを円盤状としてステータの軸線
方向両側に配置する。そしてステータの支持に当たって
は、ケースの周壁に接してケース内に設けたケースブラ
ケットを介しステータをケースに支持する。
ータをステータに対して径方向に積層するのでなく軸線
方向の両側に配置し、また、ステータをケースの端壁で
はなく周壁に支持することから、従来のようにステータ
をケース端壁に対し片持ち梁型式に支持せざるを得なか
った構成よりも、一層簡単な構成でステータの支持剛性
を所定通りに確保することができ、コスト上大いに有利
である。
造は、冷却媒体のステータへのアクセスが容易となり、
ステータの冷却構造についてもこれを簡単なものとして
コスト上の不利益をなくし得ると共に、冷却効率の向上
も期待することができる。更に請求項1の発明によれ
ば、ステータの収納空間がロータの大きさに左右される
ことがなくて、ステータを自由に大きくすることができ
る。
のステータエレメントを共通なステータブラケットに組
み付けたステータ組み立て体としてステータを構成する
から、ステータエレメントが多数であってもこれらを1
ユニットに予備組み立てし得てステータの組み立て作業
性を向上させることができ、また各ステータエレメント
の軸線方向両端における磁極部をケースブラケットに嵌
合してステータの径方向位置決めを行い、ケースブラケ
ットとステータブラケットとの衝接によりステータの軸
線方向位置決めを行うため、各ステータエレメントの両
端磁極部を直接的に径方向に位置決めすることとなって
当該磁極部の要求通りの径方向位置決め精度を確保する
ことができると共に、多数のステータエレメントがあっ
てもこれらをひとまとめにして軸線方向へ簡単且つ安価
に位置決めすることができる。
タエレメントをステータブラケットの外周側から径方向
内方へ嵌め込んで取り付けるようステータブラケットを
形成し、この嵌め込み時にステータエレメントがステー
タブラケットに対し軸線方向に位置決めされるようにす
る段差部をステータエレメントに設けたから、ステータ
エレメントの予備組み立て作業が簡単になると共に、ス
テータエレメントが反力により軸線方向へ変位する弊害
を確実に防止することができる。
ブラケットの内周をケースブラケットに嵌合し、この嵌
合部でもステータの径方向位置決めを行うため、ステー
タの径方向における支持剛性が向上して有利である。
で分割した2個のケースブラケット部分間にステータを
挟んでケース内に収納する時、ステータエレメントの軸
線方向両端における磁極部がケースブラケット部分に嵌
合されると共にステータブラケットがケースブラケット
部分に対し軸線方向に衝接した状態にされるよう構成し
たため、必要個数のステータエレメントを上記したよう
にステータ組み立て体としてケース内に組み付ける場合
でも、該ステータ組み立て体の組み付け作業性が悪化す
ることがない。
周壁と接するケースブラケットの外周に、冷却媒体が通
る冷媒通路を形成するから、簡単な構成で回転電機の冷
却を行うことができると共に、該通路への冷媒の供給
を、例えばケースの周壁に設けた透孔を経て容易に行う
ことができ、冷媒供給回路も簡単なものとなる。
媒通路をステータの軸線方向両端における磁極部の近く
に配置したから、熱の集まりやすい当該磁極部の冷却を
確実に行うことができる。
に基づき詳細に説明する。図1は、本発明の一実施の形
態になるステータ支持構造を具えた回転電機を縦断とし
て示す。この回転電機は、ケース本体1と、その開口端
を塞ぐ端蓋2とよりなるケース3を具え、このケース内
にステータ4と、第1ロータ5と、第2ロータ6とを以
下のように組み込んで構成する。
のステータブラケット7を具える。このステータブラケ
ット7は、内周壁7aとその両端から径方向外方へ延在
するフランジ7bを有した断面U字状の環状体で構成
し、フランジ7bの外周に図2〜図4のごとく、必要個
数のステータエレメント8を挿入するための切り欠き7
cを形成する。
ット7の径方向に積層した強磁性板よりなるコア9と、
これに巻装したコイル10とで構成し、当該ステータエ
レメント8をステータブラケット7の外周側より切り欠
き7c内に向かうよう径方向内方へ挿入してステータ組
み立て体となし、これにより筒型のステータ4を構成す
る。上記の挿入時にコア9、従ってステータエレメント
8が、ステータブラケット7に対して軸線方向に位置決
めされて同方向へ変位することのないようにするため、
コア9を構成する各強磁性板に図4に明示するごとく切
り欠き7cの側縁に係合する段差部9aを形成する。
ごとく、ケース本体1の周壁1aに接してケース3内に
設けたケースブラケット11を介しケース3内に支持す
る。ケースブラケット11は、軸直角面で分割した2個
のケースブラケット部分12,13により構成し、これ
らc、これらで構成されるケースブラケット11が軸線
方向にも固定されるよう該ケースブラケットの軸線方向
長さを決定する。
部分12,13間にステータ4を挟んで当該ステータ4
の取り付けを行うこととし、この時、ステータブラケッ
ト7の両側フランジ7bがケースブラケット部分12,
13の対向面に衝接してステータ4の軸線方向位置決め
が行われると共に、ステータエレメント8の軸線方向両
端における磁極部8aがケースブラケット部分12,1
3の開口12a,13aに嵌合してステータ4の径方向
位置決めがなされるようにする。
3には、ステータエレメント8の磁極部8aが嵌合する
ための開口12a,13aを、ケースブラケット部分1
3について図5および図6に示したごとく円周方向等間
隔に配置して形成し、ケースブラケット部分12,13
には更に、ステータブラケット7の内周部7aが嵌合す
る環状段部12b、13bを形成し、ここにおける嵌合
部によってもステ4を径方向に支持する。
ラケット部分12,13の外周に、冷却媒体が通る環状
の冷媒通路12c、13cを形成し、これら通路12
c、13cをステータエレメント8の軸線方向両端にお
ける磁極部8aの近くに配置すると共に、磁極部8aと
の間で所定の熱交換を行い得るよう接近させるべく、強
度上の問題が生じない範囲でできるだけ深く形成する。
冷媒通路12c、13cに対する冷却媒体の流入は、ケ
ース本体1の周壁1aに形成した入口孔1bから矢で示
すように行い、冷却媒体の流出は、ケース本体1の周壁
1aに形成した出口孔1cから矢で示すように行うこと
とする。
れ同様な構成の円盤状とし、上記のごとく筒型に形成し
たステータ4の軸線方向両側に配置して、これら3者を
軸線方向に積層する。
で、磁石ホルダー14を具え、その開口14a内に磁石
15を嵌合した状態でこれらをロータ本体16の環状凹
所16a内に嵌め合わせる。この状態で、ロータ本体1
6から遠い磁石ホルダー14の側に蓋板17をあてが
い、ボルト18により磁石ホルダー14、ロータ本体1
6および蓋板17を合体させることで、磁石15を円周
方向等間隔に配置して具えた第2ロータ6を構成する。
とし、磁石ホルダー19と、磁石20と、ロータ本体2
1と、蓋板22と、ボルト23とで構成する。ただし第
1ロータ5は、ロータ本体21を第1出力軸24に一体
成形し、この第1出力軸24を軸受25によりケース本
体1に回転自在に支持すると共に、軸受26によりケー
スブラケット部分13を介してケース本体1に回転自在
に支持する。そして第1出力軸24をケース端蓋2に貫
通させて外部に突出させ、これから第1ロータ5の回転
を取り出し得るようになす。
ス部16aを軸受27でケース端蓋2に回転自在に支持
すると共に、軸受28によりケースブラケット部分13
を介してケース本体1に回転自在に支持する。そしてロ
ータ本体16の内周ボス部16aには内周スプライン1
6bを形成し、外部からケース端蓋2に貫通させて挿入
した第2出力軸(図示せず)を当該内周スプライン16
bに回転係合させることで、第2ロータ6の回転を内周
ボス部16a(第2出力軸)から取り出し得るようにな
す。
具えた回転電機の作用を次に説明する。図1に示すごと
くケース本体1およびケースブラケット12に貫通して
形成した整列孔29におけるリード線(図示せず)から
コイル10に複合電流を給電すると第1および第2ロー
タ5,6が駆動され、複合電流を制御することにより両
ロータ5,6から第1軸24および内周ボス部16a
(第2出力軸)への出力回転を個別に制御することがで
きる。
3内にあって回転電機を構成する2個のロータ5,6
と、これらロータ5,6に共用する1個のステータ4の
うち、ステータ4を筒型とし、2個のロータ5,6を円
盤状としてステータ4の軸線方向両側に配置する他、ス
テータ4の支持に当たっては、ケース周壁1aに接して
ケース内に設けたケースブラケット11(12,13)
を介しステータ4をケース3に支持することから、従来
のようにステータをケース端壁に対し片持ち梁型式に支
持する必要がなくてケース周壁に支持し得ることとな
り、従来よりも簡単な構成でステータ4の支持剛性を所
定通りに確保することができ、コスト上大いに有利であ
る。
ケット11(12,13)の外周に、冷却媒体が通る冷
媒通路12c、13cを形成するなどの簡単な構成で回
転電機の冷却を行うことができると共に、該通路12
c、13cへの冷媒の供給をケース周壁1aに設けた透
孔1bを経て容易に行うことができ、冷媒供給回路も簡
単なものとなる。従って、ステータ4の冷却構造につい
てもこれを簡単なものとしてコスト上の不利益をなくし
得ると共に、冷却効率の向上も期待することができる。
軸線方向両側にロータ5,6を配置するために、ステー
タ4の収納空間がロータ5,6の大きさに左右されるこ
とがなくて、ステータ4を自由に大きくすることができ
る。
ステータエレメント8を共通なステータブラケット7に
組み付けたステータ組み立て体としてステータ4を構成
するから、ステータエレメント8が多数であってもこれ
らを1ユニットに予備組み立てし得てステータ4の組み
立て作業性を向上させることができ、また各ステータエ
レメント8の軸線方向両端における磁極部8aをケース
ブラケット11(12,13)に嵌合してステータ4の
径方向位置決めを行い、ケースブラケット11(12,
13)とステータブラケット7との衝接によりステータ
4の軸線方向位置決めを行うため、各ステータエレメン
ト8の両端磁極部8aを直接的に径方向に位置決めする
こととなって当該磁極部8aの要求通りの径方向位置決
め精度を確保することができると共に、多数のステータ
エレメント8があってもこれらをひとまとめにして軸線
方向へ簡単且つ安価に位置決めすることができる。
ブラケット7の外周側から径方向内方へ嵌め込んで取り
付けるようステータブラケット7を図2〜図4のごとく
に形成し、この嵌め込み時にステータエレメント8がス
テータブラケット7に対し軸線方向に位置決めされるよ
うにする段差部9a(図4参照)をステータエレメント
8に設けたから、ステータエレメント8の予備組み立て
作業が簡単になると共に、ステータエレメント8が反力
により軸線方向へ変位する弊害を確実に防止することが
できる。
をケースブラケット11(12,13)の段部12b、
13bに嵌合し、この嵌合部でもステータ4の径方向位
置決めを行うため、ステータ4の径方向における支持剛
性が向上して有利である。
直角面で分割した2個のケースブラケット部分12,1
3で構成し、これらケースブラケット部分12,13間
にステータ4を挟んでケース3内に収納する時、ステー
タエレメント8の両端磁極部8aがケースブラケット部
分12,13に嵌合されると共にステータブラケット7
がケースブラケット部分121,13に対し軸線方向に
衝接した状態にされるよう構成したため、必要個数のス
テータエレメント8を上記したようにステータ組み立て
体としてケース3内に組み付ける場合でも、このステー
タ組み立て体の組み付け作業性が悪化することがない。
ケット11の外周に設ける媒通路12c、13cを、ス
テータエレメント8の両端磁極部8aの近くに配置し、
これにできるだけ接近するような深さとしたから、熱の
集まりやすい当該磁極部8aの冷却を確実に行うことが
できる。
造を具えた回転電機の縦断側面図である。
に見て示す正面図である。
し、矢の方向に見て示す縦断側面図である。
分のみを示す要部平面図である。
を示す縦断側面図である。
示す正面図である。
縦断側面図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 2個のロータと、これらロータに共用す
る1個のステータとをケース内に収納して具えた回転電
機において、 前記ステータを筒型とし、前記2個のロータを円盤状と
して該ステータの軸線方向両側に配置し、 前記ケースの周壁に接してケース内に設けたケースブラ
ケットを介しステータをケースに支持したことを特徴と
する回転電機のステータ支持構造。 - 【請求項2】 請求項1において、前記ステータは必要
個数のエレメントを共通なステータブラケットに組み付
けたステータ組み立て体として構成し、各ステータエレ
メントの軸線方向両端における磁極部を前記ケースブラ
ケットに嵌合してステータの径方向位置決めを行い、ケ
ースブラケットとステータブラケットとの衝接によりス
テータの軸線方向位置決めを行ったことを特徴とする回
転電機のステータ支持構造。 - 【請求項3】 請求項2において、前記各ステータエレ
メントをステータブラケットの外周側から径方向内方へ
嵌め込んで取り付けるようステータブラケットを形成
し、この嵌め込み時にステータエレメントがステータブ
ラケットに対し軸線方向に位置決めされるようにする段
差部をステータエレメントに設けたことを特徴とする回
転電機のステータ支持構造。 - 【請求項4】 請求項2または3において、ステータブ
ラケットの内周をケースブラケットに嵌合し、この嵌合
部でもステータの径方向位置決めを行うよう構成したこ
とを特徴とする回転電機のステータ支持構造。 - 【請求項5】 請求項2乃至4のいずれか1項におい
て、前記ケースブラケットを軸直角な面で分割した2個
のケースブラケット部分により構成し、これらケースブ
ラケット部分間に前記ステータを挟んで前記ケース内に
収納する時、ステータエレメントの軸線方向両端におけ
る磁極部が前記ケースブラケット部分に嵌合されると共
にステータブラケットがケースブラケット部分に対し軸
線方向に衝接した状態にされるよう構成したことを特徴
とする回転電機のステータ支持構造。 - 【請求項6】 請求項1乃至5のいずれか1項におい
て、前記ケースの周壁と接するケースブラケットの外周
に、冷却媒体が通る冷媒通路を形成したことを特徴とす
る回転電機のステータ支持構造。 - 【請求項7】 請求項6において、前記冷媒通路をステ
ータの軸線方向両端における磁極部の近くに配置したこ
とを特徴とする変速比無限大無段変速機のクリープ制御
装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001271565A JP3702825B2 (ja) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | 回転電機のステータ支持構造 |
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