JP2005237092A - Stator of claw-pole motor - Google Patents

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Nobuyuki Imai
信幸 今井
Tadanobu Takahashi
忠伸 高橋
Shigeru Tajima
茂 田嶋
Masahiro Seki
正広 関
Hiroyuki Kikuchi
博幸 菊地
Arata Aoki
新 青木
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress magnetic flux leakage between the projections in respective phases of the stator of a claw-pole motor to increase the torque of the motor. <P>SOLUTION: The stator 19 of the claw pole-type motor is constructed as follows teeth 31b, 32b, and 33b in a plurality of phases are protruded from an annular return path 31a, 32a, and 33a, and the projections 31c, 32c, and 33c facing the peripheral surface of a rotor 17 are formed at their ends; windings 34, 35A, 35B, and 36 are housed in annular slots formed between the adjacent teeth 31b, 32b, and 33b. The circumferential size of air gaps g, between the adjacent projections 31c, 32c, and 33c, increases, as a going from the rotor 17 side toward the teeth 31b, 32b, and 33b. Thus, the areas of the end faces of the projections 31c, 32c, and 33c facing the rotor 17 can be ensured, and further the magnetic flux leakage between the adjacent projections 31c, 32c, and 33c can be minimized, and increase the torque of the motor. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、環状のリターンパスの周面から軸線方向に離間して複数相のティースを径方向に突出させ、各々のティースの先端に軸線方向に突出してロータの周面に対向する突起を形成し、軸線方向に隣接するティース間に形成された環状スロットに巻線を収納したクローポール型モータのステータに関する。   In the present invention, a plurality of phases of teeth are protruded in the radial direction while being spaced apart from the peripheral surface of the annular return path in the axial direction, and a protrusion protruding in the axial direction at the tip of each tooth is formed to face the peripheral surface of the rotor The present invention also relates to a stator for a claw pole type motor in which a winding is housed in an annular slot formed between teeth adjacent in the axial direction.

下記特許文献1に記載されたクローポール型モータのステータは、U相、V相およびW相の各相に対応して3個の単位ステータを備えており、各々の単位ステータは軸線方向に離間した2個のティースと、それらのティースを径方向外端で接続するリターンパスとを有して断面コ字状に形成されている。そして断面コ字状の単位ステータの内部に収納した環状の巻線に通電して独立した磁路を構成することで、その2個のティースの径方向内端にロータに対向するように突設した極性の異なる2種類の突起を磁化するようになっている。   The stator of the claw pole type motor described in Patent Document 1 below includes three unit stators corresponding to each of the U phase, V phase, and W phase, and each unit stator is separated in the axial direction. The two teeth and a return path that connects these teeth at the radially outer ends are formed in a U-shaped cross section. And by energizing the annular winding housed inside the unit stator having a U-shaped cross section to form an independent magnetic path, the two teeth project at the radially inner ends so as to face the rotor Two types of protrusions having different polarities are magnetized.

ところで上記従来のものは、U相、V相およびW相の3個の単位ステータを軸線方向に積み重ねてステータを構成しているが、各々の単位ステータが、その内部に巻線を収納する環状スロットを備え、かつ2個のティースおよび2種類の突起を備えているために軸線方向の厚さが厚くなり、それらの単位ステータを3個積み重ねたステータの軸線方向の寸法が大型化する問題があった。   By the way, in the above conventional one, three unit stators of U phase, V phase and W phase are stacked in the axial direction to constitute a stator. Each unit stator has an annular shape in which a winding is housed. Since there are slots and two teeth and two types of protrusions, the axial thickness increases, and the axial dimension of the stator in which three unit stators are stacked increases. there were.

そこで本出願人は、軸線方向に複数のティースを並置し、隣接するティース間に形成された環状スロットに巻線を収納し、各ティースの径方向内端に軸線方向に延びてロータの外周面に対向する突起を設けたクローポール型モータを、特願2003−158898号により既に提案している。   Therefore, the present applicant arranges a plurality of teeth in the axial direction, accommodates the windings in an annular slot formed between adjacent teeth, and extends in the axial direction to the radially inner end of each tooth to extend the outer peripheral surface of the rotor. Japanese Patent Application No. 2003-158898 has already proposed a claw pole type motor provided with a protrusion opposite to the above.

この特願2003−158898号で提案されたクローポール型モータは、U相、V相およびW相のティースの径方向内側にU相、V相およびW相の突起が一体に形成されており、この突起がロータの外周面に設けた永久磁石に対向している。
特開平7−227075号公報
In the claw pole type motor proposed in Japanese Patent Application No. 2003-158898, U-phase, V-phase, and W-phase protrusions are integrally formed on the radially inner side of the U-phase, V-phase, and W-phase teeth. This protrusion faces the permanent magnet provided on the outer peripheral surface of the rotor.
JP-A-7-227075

ところで、上記特願2003−158898号で提案されたものは、円周方向に隣接するU相、V相およびW相の突起間に形成されたエアギャップを介して磁束の漏れが発生するため、この磁束の漏れによってモータのトルクが低下する可能性があった。   By the way, what was proposed in the above-mentioned Japanese Patent Application No. 2003-158898 is that magnetic flux leakage occurs through the air gap formed between the protrusions of the U phase, V phase and W phase adjacent in the circumferential direction. There is a possibility that the torque of the motor is reduced due to the leakage of the magnetic flux.

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、クローポール型モータのステータの各相の突起間の磁束の漏れを抑制してトルクの増加を図ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to increase torque by suppressing leakage of magnetic flux between projections of each phase of a stator of a claw pole type motor.

上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、環状のリターンパスの周面から軸線方向に離間して複数相のティースを径方向に突出させ、各々のティースの先端に軸線方向に突出してロータの周面に対向する突起を形成し、軸線方向に隣接するティース間に形成された環状スロットに巻線を収納したクローポール型モータのステータであって、隣接する突起間の円周方向のエアギャップの大きさをロータ側からティース側に向けて増加させたことを特徴とするクローポール型モータのステータが提案される。   In order to achieve the above object, according to the invention described in claim 1, a plurality of phases of teeth are protruded radially from the circumferential surface of the annular return path so as to protrude in the radial direction. A stator of a claw pole motor in which a protrusion protruding in the axial direction is formed to face the circumferential surface of the rotor, and a winding is housed in an annular slot formed between adjacent teeth in the axial direction. A claw pole type motor stator is proposed in which the size of the air gap in the circumferential direction is increased from the rotor side toward the teeth side.

また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、各相の突起の円周方向両面を径方向に対して傾斜させることで、前記エアギャップの大きさをロータ側からティース側に向けて増加させたことを特徴とするクローポール型モータのステータが提案される。   According to the second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the both sides of the circumferential projections of each phase are inclined with respect to the radial direction, whereby the size of the air gap is adjusted to the rotor. A stator of a claw pole type motor characterized by being increased from the side toward the tooth side is proposed.

また請求項3に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、各相の突起の円周方向片面を径方向に対して傾斜させることで、前記エアギャップの大きさをロータ側からティース側に向けて増加させたことを特徴とするクローポール型モータのステータが提案される。   According to the invention described in claim 3, in addition to the configuration of claim 1, the size of the air gap can be set to the rotor by inclining one circumferential surface of each phase protrusion with respect to the radial direction. A stator of a claw pole type motor characterized by being increased from the side toward the tooth side is proposed.

尚、実施例のU相、V相およびW相ティース31b,32b,33bは本発明のティースに対応し、実施例のU相、V相およびW相突起31c,32c,33cは本発明の突起に対応し、実施例のU相巻線34、第1、第2V相巻線35A,35BおよびW相巻線36は本発明の巻線に対応し、実施例の第1、第2環状スロット37,38は本発明の環状スロットに対応する。   The U-phase, V-phase, and W-phase teeth 31b, 32b, and 33b of the embodiment correspond to the teeth of the present invention, and the U-phase, V-phase, and W-phase protrusions 31c, 32c, and 33c of the embodiment are protrusions of the present invention. The U-phase winding 34, the first and second V-phase windings 35A and 35B, and the W-phase winding 36 of the embodiment correspond to the winding of the present invention, and the first and second annular slots of the embodiment 37 and 38 correspond to the annular slot of the present invention.

請求項1の構成によれば、径方向に延びる各相のティースの先端から軸線方向に突出してロータの周面に対向する突起間に形成される円周方向のエアギャップの大きさを、ロータ側からティース側に向けて増加させたので、ロータに対向する突起の先端面の面積を確保しながら、円周方向に隣接する突起が相互に対向する面積を減少させて異なる相間の磁束の漏れを最小限に抑え、モータのトルクを増加させることができる。   According to the configuration of claim 1, the size of the circumferential air gap formed between the protrusions protruding in the axial direction from the tips of the teeth of each phase extending in the radial direction and facing the circumferential surface of the rotor Leakage from different phases by reducing the area where protrusions adjacent to each other in the circumferential direction are reduced, while ensuring the area of the tip face of the protrusion facing the rotor. Can be minimized and the motor torque can be increased.

請求項2の構成によれば、各相の突起の円周方向両面を径方向に対して傾斜させたので、円周方向に隣接する突起間のエアギャップの大きさをロータ側からティース側に向けて増加させることができる。   According to the configuration of the second aspect, since both circumferential surfaces of the projections of each phase are inclined with respect to the radial direction, the size of the air gap between the projections adjacent in the circumferential direction is changed from the rotor side to the teeth side. Can be increased towards.

請求項3の構成によれば、各相の突起の円周方向片面を径方向に対して傾斜させたので、円周方向に隣接する突起間のエアギャップの大きさをロータ側からティース側に向けて増加させることができる。   According to the configuration of the third aspect, since the circumferential one side surface of each phase projection is inclined with respect to the radial direction, the size of the air gap between the projections adjacent in the circumferential direction is changed from the rotor side to the teeth side. Can be increased towards.

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings.

図1〜図9は本発明の第1実施例を示すもので、図1はクローポール型モータを備えたハイブリッド車両のパワーユニットを示す図、図2は図1の2−2線拡大断面図、図3は図2の3−3線断面図、図4は図2の4−4線断面図、図5は図2の5−5線断面図、図6は図2の6−6線断面図、図7はステータの一部破断斜視図、図8はステータの分解斜視図、図9は隣接する突起間の漏れ磁束がモータのトルクの与える影響を説明するグラフである。   1 to 9 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a view showing a power unit of a hybrid vehicle equipped with a claw pole type motor. FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along line 2-2 in FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG. 2, FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 in FIG. 2, FIG. 5 is a sectional view taken along line 5-5 in FIG. 7 is a partially broken perspective view of the stator, FIG. 8 is an exploded perspective view of the stator, and FIG. 9 is a graph for explaining the influence of the leakage magnetic flux between adjacent protrusions on the torque of the motor.

図1に示すように、ハイブリッド車両のパワーユニットは、エンジンEおよびトランスミッションT間に配置されたクローポール型のモータMを備える。エンジンEのシリンダブロック11およびクランクケース12の右側面にモータケース13、トルクコンバータケース14およびミッションケース15が結合されており、シリンダブロック11およびクランクケース12間に支持されたクランクシャフト16の軸端にモータMのロータ17が固定される。ロータ17の外周に固定した複数の永久磁石18…に環状のステータ19が所定のエアギャップを介して対向しており、ステータ19を支持するステータホルダ20がシリンダブロック11およびクランクケース12とモータケース13との割り面に挟まれて固定される。   As shown in FIG. 1, the power unit of the hybrid vehicle includes a claw pole type motor M disposed between an engine E and a transmission T. A motor case 13, a torque converter case 14, and a transmission case 15 are coupled to the right side surfaces of the cylinder block 11 and the crankcase 12 of the engine E, and the shaft end of the crankshaft 16 supported between the cylinder block 11 and the crankcase 12. The rotor 17 of the motor M is fixed to the motor. An annular stator 19 is opposed to a plurality of permanent magnets 18 fixed to the outer periphery of the rotor 17 via a predetermined air gap, and the stator holder 20 that supports the stator 19 is connected to the cylinder block 11, the crankcase 12, and the motor case. 13 is fixed by being sandwiched between the split surfaces.

トルクコンバータケース14に収納されたトルクコンバータ21は、タービンランナー22とポンプインペラ23とを備えており、タービンランナー22に結合されてポンプインペラ23を覆うサイドカバー24がドライブプレート25を介してモータMのロータ17に接続される。トルクコンバータ14のポンプインペラ23は、ミッションケース15に支持されたメインシャフト26の左端に結合される。   The torque converter 21 housed in the torque converter case 14 includes a turbine runner 22 and a pump impeller 23, and a side cover 24 that is coupled to the turbine runner 22 and covers the pump impeller 23 is connected to the motor M via the drive plate 25. Connected to the rotor 17. The pump impeller 23 of the torque converter 14 is coupled to the left end of the main shaft 26 supported by the transmission case 15.

次に、図2〜図8を参照して三相交流で作動するモータMのステータ19の構造を説明する。   Next, the structure of the stator 19 of the motor M that operates with three-phase alternating current will be described with reference to FIGS.

図8から明らかなように、ステータ19は圧粉材で一体成形されたU相ステータリング31、V相ステータリング32およびW相ステータリング33と、1個のU相巻線34と、2個の第1、第2V相巻線35A,35Bと、1個のW相巻線36とを備える。U相ステータリング31、V相ステータリング32およびW相ステータリング33は軸線L方向に重ね合わされる。   As can be seen from FIG. 8, the stator 19 includes a U-phase stator ring 31, a V-phase stator ring 32, a W-phase stator ring 33, a single U-phase winding 34, and two pieces integrally formed of a dust material. The first and second V-phase windings 35A and 35B and one W-phase winding 36 are provided. The U-phase stator ring 31, the V-phase stator ring 32, and the W-phase stator ring 33 are overlapped in the axis L direction.

図2、図3、図7および図8から明らかなように、U相ステータリング31は、環状に形成されたリターンパス31aと、このリターンパス31aの周方向等間隔位置から径方向内向きに延びる9個のU相ティース31b…と、これらのU相ティース31b…の径方向内端から更に径方向内向きに延びる9個のU相突起31c…とを備える。そして各々のU相突起31cの径方向内端は、L字状に屈曲して径方向の高さが基端側から先端側に向かってテーパー状に減少しながら軸線L方向片側に延びている。U相ティース31bは巻線34,35A,35B,36の径方向の高さに対応する部分であり、それよりも径方向内側の部分はU相突起31cとなる。   As is apparent from FIGS. 2, 3, 7 and 8, the U-phase stator ring 31 has a return path 31a formed in an annular shape and a radially inward position from the circumferentially equidistant position of the return path 31a. The nine U-phase teeth 31b, which extend, and the nine U-phase protrusions 31c, which extend further inward in the radial direction from the radial inner ends of the U-phase teeth 31b are provided. The inner end in the radial direction of each U-phase protrusion 31c is bent in an L shape and extends to one side in the axis L direction while the radial height decreases from the base end toward the distal end. . The U-phase teeth 31b are portions corresponding to the radial heights of the windings 34, 35A, 35B, and 36, and a portion on the radially inner side is a U-phase protrusion 31c.

図2、図4、図7および図8から明らかなように、V相ステータリング32は、環状に形成されたリターンパス32aと、このリターンパス32aの周方向等間隔位置から径方向内向きに延びる9個のV相ティース32b…と、これらのV相ティース32b…の径方向内端から更に径方向内向きに延びる9個のV相突起32c…とを備える。そして各々のV相突起32cの径方向内端は、T字状に屈曲して径方向の高さが基端側から先端側に向かってテーパー状に減少しながら軸線L方向両側に延びている。V相ティース32bは巻線34,35A,35B,36の径方向の高さに対応する部分であり、それよりも径方向内側の部分はV相突起32cとなる。   As apparent from FIGS. 2, 4, 7 and 8, the V-phase stator ring 32 has a return path 32a formed in an annular shape and a radially inward position from the circumferentially equidistant position of the return path 32a. The nine V-phase teeth 32b... That extend and the nine V-phase protrusions 32c that extend further radially inward from the radially inner ends of these V-phase teeth 32b. The inner ends in the radial direction of the V-phase protrusions 32c are bent in a T shape and extend in both directions in the axis L direction while the radial height decreases from the base end side toward the distal end side. . The V-phase teeth 32b are portions corresponding to the radial heights of the windings 34, 35A, 35B, and 36, and a portion on the inner side in the radial direction is a V-phase protrusion 32c.

図2、図5、図7および図8から明らかなように、W相ステータリング33はV相ステータリング32に関してU相ステータリング31と鏡面対称な部材であり、かつ裏返すことでU相ステータリング31と互換可能な同一形状を有している。W相ステータリング33の各部の符号は、U相ステータリング31の各部の符号の「31」を「33」に変更したものである。   As is apparent from FIGS. 2, 5, 7, and 8, the W-phase stator ring 33 is a mirror-symmetric member with respect to the U-phase stator ring 31 with respect to the V-phase stator ring 32, and the U-phase stator ring is turned upside down. It has the same shape that is compatible with 31. The reference numerals of the respective parts of the W-phase stator ring 33 are obtained by changing “31” of the reference numerals of the respective parts of the U-phase stator ring 31 to “33”.

本実施例のモータMは三相交流で作動するものであり、U相、V相およびW相の突起31c…,32c…,33c…は電気角で360°/3=120°ずつ周方向にずれて配置される。それに対してロータ17の各永久磁石18はU相、V相およびW相の突起31c…,32c…,33c…に対して共用されていて同一位相の磁束を発生する。これにより各相の突起31c…,32c…,33c…はロータ17に均一なトルクを発生させることができる。   The motor M of the present embodiment operates with a three-phase alternating current, and the U-phase, V-phase, and W-phase protrusions 31c, ..., 32c, ..., 33c ... are 360 ° / 3 = 120 ° in electrical direction in the circumferential direction. They are placed out of position. On the other hand, each permanent magnet 18 of the rotor 17 is shared by the U-phase, V-phase, and W-phase protrusions 31c,..., 32c,. .., 32c,... 33c can generate a uniform torque in the rotor 17.

図7から明らかなように、ステータ19の内周面に沿って順番に配置される9個のU相突起31c…、9個のV相突起32c…および9個のW相突起33c…の軸線L方向の幅は、ロータ17の永久磁石18…の軸線L方向の幅に略等しくなっており、ステータ19およびロータ17間の鎖交磁束を最大限に増加させてロータ17の出力トルクを増加させることができる。しかも各永久磁石18はU相、V相およびW相の突起31c…,32c…,33c…に対して共用されるので、各相の突起31c…,32c…,33c…に対応して永久磁石18…を軸線L方向に分割する必要をなくし、永久磁石18…の個数を削減することができる。   As is apparent from FIG. 7, the axes of nine U-phase protrusions 31c, nine V-phase protrusions 32c, and nine W-phase protrusions 33c, which are sequentially arranged along the inner peripheral surface of the stator 19. The width in the L direction is substantially equal to the width in the direction of the axis L of the permanent magnets 18 of the rotor 17, and the linkage torque between the stator 19 and the rotor 17 is maximized to increase the output torque of the rotor 17. Can be made. Moreover, since each permanent magnet 18 is shared by the U-phase, V-phase, and W-phase protrusions 31c,..., 33c,..., The permanent magnets correspond to the projections 31c,. 18 can be eliminated in the direction of the axis L, and the number of permanent magnets 18 can be reduced.

図3〜図7から明らかなように、U相ステータリング31のU相ティース31b…とV相ステータリング32のV相ティース32b…との間に第1環状スロット37が形成されており、この第1環状スロット37に予め巻回されたU相巻線34と第1V相巻線35Aとが収納される。またW相ステータリング33のW相ティース33b…とV相ステータリング32のV相ティース32b…との間に第2環状スロット38が形成されており、この第2環状スロット38に予め巻回されたW相巻線36と第2V相巻線35Bとが収納される。   As apparent from FIGS. 3 to 7, a first annular slot 37 is formed between the U-phase teeth 31 b of the U-phase stator ring 31 and the V-phase teeth 32 b of the V-phase stator ring 32. A U-phase winding 34 and a first V-phase winding 35 </ b> A wound in advance in the first annular slot 37 are accommodated. A second annular slot 38 is formed between the W-phase teeth 33b of the W-phase stator ring 33 and the V-phase teeth 32b of the V-phase stator ring 32, and is wound around the second annular slot 38 in advance. The W-phase winding 36 and the second V-phase winding 35B are housed.

即ち、実施例の三相のモータMでは、環状スロット37,38の数は相数の3から1を減算した2個であり、一方の第1環状スロット37には1相目(U相)および2相目(V相)の巻線34,35Aが収納され、他方の第2環状スロット38には2相目(V相)および三相目(W相)の巻線35B,36が収納されることになる。各々の巻線34,35A,35B,36は長方形断面の平角線を導線とするもので、例えば径方向に4層に巻回され、軸線L方向に4層に巻回される。   That is, in the three-phase motor M of the embodiment, the number of the annular slots 37 and 38 is two obtained by subtracting 1 from the number of phases 3, and one first annular slot 37 has a first phase (U phase). And the second phase (V phase) windings 34 and 35A are accommodated, and the second annular slot 38 accommodates the second phase (V phase) and third phase (W phase) windings 35B and 36. Will be. Each of the windings 34, 35 </ b> A, 35 </ b> B, 36 has a rectangular wire with a rectangular cross section as a conducting wire, and is wound, for example, in four layers in the radial direction and wound in four layers in the axis L direction.

第1環状スロット37に収納されたU相巻線34および第1V相巻線35Aは、U相巻線34が径方向外側に配置され、第1V相巻線35Aが径方向内側に配置される。また第2環状スロット38に収納されたW相巻線36および第2V相巻線35Bは、W相巻線36が径方向外側に配置され、第2V相巻線35Bが径方向内側に配置される。   In the U-phase winding 34 and the first V-phase winding 35A housed in the first annular slot 37, the U-phase winding 34 is disposed on the radially outer side, and the first V-phase winding 35A is disposed on the radially inner side. . The W-phase winding 36 and the second V-phase winding 35B housed in the second annular slot 38 have the W-phase winding 36 arranged radially outside and the second V-phase winding 35B arranged radially inside. The

そしてスター結線されたU相巻線34、第1、第2V相巻線35A,35BおよびW相巻線36に三相交流電流を供給することで、ステータ19の内周面に順番に配置されたU相突起31c…、V相突起32c…およびW相突起33c…に回転磁界を形成し、永久磁石18…との間に発生する電磁力でロータ17を回転駆動することができる。   The three-phase alternating current is supplied to the U-phase winding 34, the first and second V-phase windings 35 </ b> A and 35 </ b> B, and the W-phase winding 36 that are star-connected, so that they are sequentially arranged on the inner peripheral surface of the stator 19. A rotating magnetic field is formed on the U-phase protrusion 31c, V-phase protrusion 32c, and W-phase protrusion 33c, and the rotor 17 can be rotationally driven by electromagnetic force generated between the permanent magnet 18 and the like.

このように、U相ステータリング31のU相ティース31b…とV相ステータリング32のV相ティース32b…とでU相巻線34および第1V相巻線35Aを挟んで固定し、かつW相ステータリング33のW相ティース33b…とV相ステータリング32のV相ティース32b…とでW相巻線36および第2V相巻線35Bを挟んで固定したので、各巻線34,35A,35B,36を固定するための特別の固定部材が不要になる。しかも各巻線34,35A,35B,36は第1、第2環状スロット37,38の内部に収納されて外部部品と干渉する虞がないため、外部部品の寸法管理が容易になる。   In this way, the U-phase teeth 31b of the U-phase stator ring 31 and the V-phase teeth 32b of the V-phase stator ring 32 are fixed by sandwiching the U-phase winding 34 and the first V-phase winding 35A, and the W-phase Since the W-phase teeth 33b of the stator ring 33 and the V-phase teeth 32b of the V-phase stator ring 32 are fixed by sandwiching the W-phase winding 36 and the second V-phase winding 35B, the windings 34, 35A, 35B, A special fixing member for fixing 36 is not necessary. Moreover, since the windings 34, 35A, 35B, 36 are housed in the first and second annular slots 37, 38 and do not interfere with the external parts, it is easy to manage the dimensions of the external parts.

図6〜図8から明らかなように、U相ステータリング31のリターンパス31aから径方向内向きに延びるU相ティース31b…およびU相突起31c…の円周方向の幅uは、ロータ17に対向する径方向内側からリターンパス31aに連なる径方向外側に向かって減少している。同様に、V相ステータリング32のリターンパス32aから径方向内向きに延びるV相ティース32b…およびV相突起32c…の円周方向の幅vは、ロータ17に対向する径方向内側からリターンパス32aに連なる径方向外側に向かって減少し、W相ステータリング33のリターンパス33aから径方向内向きに延びるW相ティース33b…およびW相突起33c…の円周方向の幅wは、ロータ17に対向する径方向内側からリターンパス33aに連なる径方向外側に向かって減少する。つまりU相、V相およびW相の突起31c…,32c…,33c…の円周方向の幅u,v,wは、ロータ17に対向する径方向内端で最大値umax,vmax,wmaxとなる。   As is apparent from FIGS. 6 to 8, the circumferential width u of the U-phase teeth 31 b... And the U-phase protrusions 31 c extending radially inward from the return path 31 a of the U-phase stator ring 31 is given to the rotor 17. It decreases from the radially inner side facing toward the radially outer side continuous with the return path 31a. Similarly, the circumferential width v of the V-phase teeth 32b... And the V-phase protrusions 32c. The circumferential width w of the W-phase teeth 33b... And the W-phase protrusions 33c..., Which decreases toward the radially outer side connected to 32a and extends radially inward from the return path 33a of the W-phase stator ring 33, Decreases from the radially inner side facing to the radially outer side connected to the return path 33a. In other words, the circumferential widths u, v, w of the U-phase, V-phase, and W-phase protrusions 31 c, 32 c, 33 c, and so on are maximum values umax, vmax, wmax at the radially inner end facing the rotor 17. Become.

L字状のU相突起31c…、T字状のV相突起32c…およびL字状のW相突起33c…は円周方向に見て一部が重なるように対向しており(図3〜図5および図7参照)、それらの突起31c…,32c…,33c…間にはエアギャップgが形成されている。エアギャップgの大きさgはU相、V相およびW相の突起31c…,32c…,33c…の径方向内端、即ちロータ17に対向する位置で最小値gminとなっており、そこから径方向外側、つまりU相、V相およびW相のティース31b…,32b…,33b…に向かって増加している。これによりU相、V相およびW相の突起31c…,32c…,33c…がロータ17に対向する面積を減少させることなく、隣接するU相、V相およびW相の突起31c…,32c…,33c…間のエアギャップgを増加させて漏れ磁束を減少させることでモータMのトルクを増加させることができる(図9参照)。   The L-shaped U-phase protrusion 31c, the T-shaped V-phase protrusion 32c, and the L-shaped W-phase protrusion 33c face each other so as to partially overlap each other when viewed in the circumferential direction (FIG. 3). 5 and FIG. 7), and an air gap g is formed between the projections 31c..., 32c. The size g of the air gap g is the minimum value gmin at the radially inner ends of the U-phase, V-phase, and W-phase protrusions 31c..., 32c. It is increasing radially outward, that is, toward the U-phase, V-phase, and W-phase teeth 31b, 32b, 33b. The U-phase, V-phase and W-phase protrusions 31c,..., 33c,..., 33c. , 33c... Can be increased to increase the torque of the motor M (see FIG. 9).

尚、本実施例ではU相、V相およびW相の突起31c…,32c…,33c…に連なるU相、V相およびW相のティース31b…,32b…,33b…も径方向外側に向かって先細にテーパーしているが、U相、V相およびW相のティース31b…,32b…,33b…は円周方向に位相がずれて配置されていて相互に対向することがないため、この部分で磁束の漏れが発生することはなく、従って必ずしもテーパーさせる必要はない。   In this embodiment, U-phase, V-phase, and W-phase teeth 31b, 32b, 33b, ..., which are connected to the U-phase, V-phase, and W-phase projections 31c, 32c, ..., 33c ... are also directed radially outward. The U-phase, V-phase, and W-phase teeth 31b, ..., 32b, ..., 33b ... are arranged out of phase in the circumferential direction and do not face each other. Magnetic flux leakage does not occur in the portion, and therefore it is not always necessary to taper.

次に、図10に基づいて本発明の第2実施例を説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図6に示す第1実施例では、U相、V相およびW相のティース31b…,32b…,33b…およびU相、V相およびW相の突起31c…,32c…,33c…の円周方向両面が径方向に対して傾斜しているが、必ずしも円周方向両面を傾斜させなくも突起31c…,32c…,33c…間のエアギャップgを径方外側ほど大きくすることができる。   In the first embodiment shown in FIG. 6, the circumferences of the U-phase, V-phase and W-phase teeth 31 b, 32 b, 33 b, and U-phase, V-phase and W-phase protrusions 31 c, 32 c, 33 c. Although the directional both sides are inclined with respect to the radial direction, the air gap g between the protrusions 31c..., 32c.

図10に示す第2実施例は、U相、V相およびW相のティース31b…,32b…,33b…およびU相、V相およびW相の突起31c…,32c…,33c…の円周方向一側面だけを径方向に対して傾斜させ、円周方向他側面を径方向に対して平行にしている。この第2実施例によっても、前述した第1実施例と同様の作用効果を達成することができる。   The second embodiment shown in FIG. 10 includes the circumferences of the U-phase, V-phase and W-phase teeth 31b..., 33b... And the U-phase, V-phase and W-phase protrusions 31c. Only one side surface in the direction is inclined with respect to the radial direction, and the other side surface in the circumferential direction is parallel to the radial direction. According to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be achieved.

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。   The embodiments of the present invention have been described above, but various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.

例えば、実施例ではクローポール型のモータMをハイブリッド車両の走行用モータとして使用しているが、その用途は任意である。   For example, in the embodiment, the claw pole type motor M is used as a traveling motor of the hybrid vehicle, but the application is arbitrary.

また実施例のモータMはステータ19の内部にロータ17を配置したインナーロータ型であるが、本発明はステータの外部にロータを配置したアウターロータ型のモータに対しても適用することができる。   The motor M of the embodiment is an inner rotor type in which the rotor 17 is disposed inside the stator 19, but the present invention can also be applied to an outer rotor type motor in which the rotor is disposed outside the stator.

また実施例では第1環状スロット37においてU相巻線34および第1V相巻線35Aを径方向に隣接して配置しているが、それらを軸線L方向に隣接して配置しても良い。同様に、実施例では第2環状スロット38においてW相巻線36および第2V相巻線35Bを径方向に隣接して配置しているが、それらを軸線L方向に隣接して配置しても良い。   In the embodiment, the U-phase winding 34 and the first V-phase winding 35A are disposed adjacent to each other in the radial direction in the first annular slot 37. However, they may be disposed adjacent to each other in the direction of the axis L. Similarly, in the embodiment, the W-phase winding 36 and the second V-phase winding 35B are disposed adjacent to each other in the radial direction in the second annular slot 38, but they may be disposed adjacent to each other in the direction of the axis L. good.

また実施例では三相のモータMを例示したが、本発明は四相以上のモータMに対しても適用することができる。   In the embodiment, the three-phase motor M is illustrated, but the present invention can also be applied to a four-phase or more motor M.

また実施例では各相のステータリング31,32,33をそれぞれ一体成形しているが、必要に応じてリターンパス31a,32a,33a、ティース31b…,32b…,33b…および突起31c…,32c…,33c…を分割して構成すれば、それらの設計自由度を高めることができる。   In the embodiment, the stator rings 31, 32, 33 of each phase are integrally formed, but return paths 31a, 32a, 33a, teeth 31b, 32b, 33b, and projections 31c, 32c are formed as necessary. .., 33c... Can be divided to increase their design freedom.

クローポール型モータを備えたハイブリッド車両のパワーユニットを示す図The figure which shows the power unit of the hybrid vehicle provided with the claw pole type motor 図1の2−2線拡大断面図2-2 line enlarged sectional view of FIG. 図2の3−3線断面図3-3 sectional view of FIG. 図2の4−4線断面図Sectional view along line 4-4 in FIG. 図2の5−5線断面図Sectional view along line 5-5 in FIG. 図2の6−6線断面図Sectional view along line 6-6 in FIG. ステータの一部破断斜視図Partially broken perspective view of stator ステータの分解斜視図Disassembled perspective view of stator 隣接する突起間の漏れ磁束がモータのトルクの与える影響を説明するグラフGraph explaining the influence of the leakage torque between adjacent protrusions on the motor torque 本発明の第2実施例に係る、前記図6に対応する図The figure corresponding to the said FIG. 6 based on 2nd Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

31a リターンパス
31b U相ティース(ティース)
31c U相突起(突起)
32a リターンパス
32b V相ティース(ティース)
32c V相突起(突起)
33a リターンパス
33b W相ティース(ティース)
33c U相突起(突起)
34 U相巻線(巻線)
35A 第1V相巻線(巻線)
35B 第2V相巻線(巻線)
36 W相巻線(巻線)
37 第1環状スロット(環状スロット)
38 第2環状スロット(環状スロット)
L 軸線
g エアギャップ
31a Return path 31b U phase teeth (teeth)
31c U-phase protrusion (protrusion)
32a Return path 32b V-phase teeth (teeth)
32c V-phase protrusion (protrusion)
33a Return path 33b W-phase teeth (teeth)
33c U-phase protrusion (protrusion)
34 U-phase winding (winding)
35A 1st V phase winding (winding)
35B 2nd V-phase winding (winding)
36 W phase winding (winding)
37 First annular slot (annular slot)
38 Second annular slot (annular slot)
L Axis g Air gap

Claims (3)

環状のリターンパスの周面から軸線方向に離間して複数相のティースを径方向に突出させ、各々のティースの先端に軸線方向に突出してロータの周面に対向する突起を形成し、軸線方向に隣接するティース間に形成された環状スロットに巻線を収納したクローポール型モータのステータであって、
隣接する突起間の円周方向のエアギャップの大きさをロータ側からティース側に向けて増加させたことを特徴とするクローポール型モータのステータ。
A plurality of phases of teeth are protruded in the radial direction apart from the circumferential surface of the annular return path, and a projection that protrudes in the axial direction and faces the circumferential surface of the rotor is formed at the tip of each tooth. A stator of a claw pole type motor having a winding housed in an annular slot formed between adjacent teeth,
A claw pole motor stator, wherein the size of a circumferential air gap between adjacent protrusions is increased from a rotor side toward a teeth side.
各相の突起の円周方向両面を径方向に対して傾斜させることで、前記エアギャップの大きさをロータ側からティース側に向けて増加させたことを特徴とする、請求項1に記載のクローポール型モータのステータ。   The size of the air gap is increased from the rotor side toward the teeth side by inclining both circumferential surfaces of the protrusions of each phase with respect to the radial direction. Claw pole type motor stator. 各相の突起の円周方向片面を径方向に対して傾斜させることで、前記エアギャップの大きさをロータ側からティース側に向けて増加させたことを特徴とする、請求項1に記載のクローポール型モータのステータ。
The size of the air gap is increased from the rotor side toward the teeth side by inclining one circumferential surface of each phase protrusion with respect to the radial direction. Claw pole type motor stator.
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