JP2008306859A

JP2008306859A - ステータコア

Info

Publication number: JP2008306859A
Application number: JP2007152403A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Yukitake; 康博行竹
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2007-06-08
Filing date: 2007-06-08
Publication date: 2008-12-18

Abstract

【課題】分割式でありかつモータトルクの低下を抑えることができるステータコアを提供する。
【解決手段】従来のものでは、分割位置（接触位置）P'は、正多角形の角部28cすなわちヨーク部28としての厚みが最も薄い箇所とされていたのに対し、分割位置Pが正多角形の角部28cよりもずれた位置に設けられており、接触位置Pが磁束密度が最も高くなる箇所から外されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、モータで使用されるステータコアに関し、特に、分割コアによって形成される分割式ステータコアに関する。

ステータコアは、環状のヨーク部およびヨーク部の内周に所定間隔で設けられた複数のティース部からなるもので、特許文献１には、ステータコアをティース単位ごとに分割して複数個の略Ｔ字状の分割コアからなるものとし、各分割コアにコイルを巻き付けた後、これらを周方向に互いに密接させて組み付けることにより、ステータコアを得ることが開示されている。
特開平１１−２１５７４４号公報（段落番号００４９〜００５０および図８）

分割式ステータコアの場合、一体式のものに比べて、接触部が磁気抵抗となるため、モータトルクが低下しやすいという問題がある。

この発明の目的は、分割式でありかつモータトルクの低下を抑えることができるステータコアを提供することにある。

この発明によるステータコアは、環状のヨーク部と、ヨーク部から径方向内方にのびる複数のティース部とからなり、同じ形状の複数の分割コアに分割されているステータコアであって、分割位置は、隣り合うティース部のちょうど中央よりもずれた位置に設けられていることを特徴とするものである。

例えば、ステータコアは、外周面が円で内周面が正多角形状とされた環状のヨーク部と、ヨーク部の正多角形の中央部から径方向内方にのびる複数のティース部とからなるものとされ、この場合、分割位置は、正多角形の角部よりもずれた位置に設けられる。

外周面が円で内周面が正多角形状とされた環状のヨーク部を有する従来のステータコアでは、分割位置（接触位置）は、正多角形の角部すなわちヨーク部としての厚みが最も薄い箇所とされていたが、この部分は、磁束密度が最も高くなっており、この位置で分割コア同士を接触させると、磁気抵抗が大きくなり、モータトルクの低下の原因となる。分割位置を正多角形の角部よりもずれた位置に設けることにより、接触位置を磁束密度が最も高くなる箇所から外すことができ、接触部における磁気抵抗の影響が低減され、トルクの低下が抑えられる。

各分割コアには、絶縁のためのインシュレータが嵌められて、その外側からコイルが巻き付けられる。インシュレータは、従来のものと同じ形状（ティース部に対して対称形状）とされていてもよく、従来のものと異なる形状（ティース部に対して非対称形状）とされていてもよい。

分割コアは、磁性体の薄板を積層したものでもよく、磁性粉末を型で圧縮成形したものでもよい。

この発明によるステータコアにコイルが巻き付けられることによって形成されたステータは、モータハウジング、ロータおよびステータを備えているモータにおいて使用するのに適しており、このようなモータは、モータ、ポンプおよびコントローラを備え自動車等の車両に搭載される車両用電動ポンプユニットにおいて使用するのに適している。

この発明のステータコアによると、分割位置（接触位置）を磁束密度が最も高くなる位置から外すことができ、接触部における磁気抵抗の影響が低減され、このステータコアを使用するモータのトルクの低下が抑えられる。

図２は、この発明によるステータコアが使用される１例である電動ポンプユニットを示すもので、電動ポンプユニット(1)は、自動車等の車両に搭載される車両用のもので、モータ(2)と、モータ(2)の左端側に設けられたポンプ(3)と、モータ(2)の右端側に設けられたコントローラ(4)とからなり、モータ(2)に駆動される主軸(5)がポンプ(3)の回転軸ともなるモータ一体型の油圧ポンプとされている。

モータ(2)は、三相スター結線のＤＣブラシレスセンサレスモータであり、モータハウジング(11)と、モータハウジング(11)内に配置されたロータ(12)と、ロータ(12)を径方向外方から囲むようにモータハウジング(11)内周に設けられたステータ(13)とを備えている。

ロータ(12)は、回転軸(5)の中程に一体に形成されたロータコア(21)と、磁化の方向が径方向のＮ極およびＳ極が周方向に交互に配置されてロータコア(21)の外周に固定されたロータ磁石(22)とを有している。

ステータ(13)は、ステータコア(24)と、ステータコア(24)に巻き付けられたコイル(25)と、ステータコア(24)とコイル(25)との間を絶縁する１対のインシュレータ(26)(27)とを有している。ステータコア(24)は、プレス成形された鋼板（磁性体）を積層したもので、各インシュレータ(26)(27)は、電気絶縁性を有する合成樹脂（例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）や６６ナイロン）製の成形品とされている。

ポンプ(3)は、内接ギヤポンプの一種であるトロコイドポンプであり、ポンプハウジング(14)と、外周に歯が形成されロータ(12)の回転軸(5)の左端部に固定された内接ギヤ(15)と、内接ギヤ(15)の歯と噛み合う歯が内周に設けられポンプハウジング(14)に内接ギヤ(15)に対して偏心した軸回りに回転自在に支持された外接ギヤ(16)と、油吸入口および油吐出口（いずれも図には現れず）が形成されておりポンプハウジング(14)の左端開口に配されたポンププレート(17)とを備えている。

ポンプハウジング(14)は、その右端部がモータハウジング(11)の左端部内周に圧入されることにより、モータハウジング(11)に結合されている。ポンプハウジング(14)とポンププレート(17)との間には、シール部材(31)が設けられており、ポンプ(3)内の油が外部に漏れることが防止されている。ポンプハウジング(14)と回転軸(5)との間にも、シール部材(32)が設けられており、ポンプ(3)内の油がモータ(2)側に漏れることが防止されている。また、ポンプハウジング(14)には、回転軸(5)の左端部を支持する玉軸受(33)が設けられており、モータハウジング(11)の右端部には、回転軸(5)の右端部を支持する玉軸受(34)が設けられている。

コントローラ(4)は、モータ(2)の駆動制御を行うものであり、コントローラハウジング(18)と、モータ制御部、モータ駆動部などが設けられた回路基板(19)とを備えている。

ステータコア(24)は、分割式のもので、図１に示すように、環状のヨーク部(28)およびヨーク部(28)の内周に所定間隔で設けられた複数のティース部(29)からなるとともに、複数個の略Ｔ字状の分割コア(30)が周方向に互いに密接して組み付けられることで形成されている。Ｕ、Ｖ、Ｗ相のいずれかのコイル(25)がステータコア(24)の各ティース部(29)にインシュレータ(26)(27)を介して巻き付けられることにより、ステータ(13)が形成されている。

ステータ(13)のコイル(25)に順に直流電流を供給することにより、ロータ(12)およびこれと一体の回転軸(5)が回転し、この回転に伴って内接ギヤ(15)が回転すると、内接ギヤ(15)と外接ギヤ(16)との間でポンプ作用が生じ、このポンプ作用により、ポンププレート(17)の油吸入口から吸入された油がギヤ(15)(16)間に導入され、同プレート(17)の油排出口から車両の各部に供給される。

図１に示すように、ステータコア(24)のヨーク部(28)の断面形状は、外周面(28a)が円、内周面(28b)が正多角形（図示は正９角形）とされており、各ティース部(29)は、ヨーク部(28)の正多角形の中央部から径方向内方にのびている。そして、隣り合う分割コア(30)の接触部の接触面積を大きくするために、ステータコア(24)のヨーク部(28)の分割位置(P)が片寄って設けられており、同図において、従来の対称形状のものを基準とした場合に、各分割コア(30)の時計方向側には、突出部(30a)が、各分割コア(30)の反時計方向側には、削除部(30b)が形成されている。

すなわち、従来のものでは、分割位置（接触位置）(P')は、正多角形の角部(28c)すなわちヨーク部(28)としての厚みが最も薄い箇所とされていたが、この部分は、磁束密度が最も高くなっており、この位置で分割コア(30)同士を接触させると、磁気抵抗が大きくなり、モータトルクの低下の原因となる。分割位置(P)を正多角形の角部(28c)よりもずれた位置に設けることにより、接触位置(P)を磁束密度が最も高くなる箇所から外すことができ、接触部における磁気抵抗の影響が低減され、モータトルクの低下が抑えられる。

ここで、各分割コア(30)に嵌められるインシュレータ(26)(27)は、従来のものと同じ形状（ティース部(29)に対して対称形状）とされており、１つの分割コア(30)では、反時計方向側においては、インシュレータ(26)(27)の端部が分割コア(30)から突出し、時計方向側においては、分割コア(30)の端部がインシュレータ(26)(27)から突出し、分割コア(30)同士が組み付けられた状態では、ステータ(13)は、分割コア(30)間の分割位置(P)を除いて、従来のもの（分割位置が(P')）と同じ形状となっている。

なお、上記においては、車載用途のポンプ用モータに適用した場合について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、結線方式、相数や極数等のモータ形式やその用途等は上記のものに限られるものではなく、また、モータのシャフトに直結されるポンプは、トロコイドポンプに限定されない。但し、トロコイドポンプ等の内接ギヤポンプは、モータを内蔵したポンプユニットを容易に低騒音のものに構成することができる点で好ましい。

図１は、この発明によるステータコアの１実施形態を示す縦断面図である。図２は、この発明によるステータコアが使用される電動ポンプユニットを示す縦断面図である。

符号の説明

(24) ステータコア
(28) ヨーク部
(28a) 外周面
(28b) 内周面
(29) ティース部
(30) 分割コア
(P) 分割位置

Claims

環状のヨーク部と、ヨーク部から径方向内方にのびる複数のティース部とからなり、同じ形状の複数の分割コアに分割されているステータコアであって、分割位置は、隣り合うティース部のちょうど中央よりもずれた位置に設けられていることを特徴とするステータコア。