JP2010178583A - Claw-pole type motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クローポール型モータに用いるコイルを工夫することで、固定子の放熱性を改善する技術に関する。 The present invention relates to a technique for improving heat dissipation of a stator by devising a coil used for a claw pole type motor.
近年、車の駆動力を得る為のモータの開発が盛んに行われている。ハイブリット自動車や電気自動車など、モータの駆動力によって車を走らせたいというニーズが高まっている為である。
しかし、車の駆動力をモータで得る為にはモータに高出力化が求められる。そして、車載する為にはモータの小型化は必須である。特にハイブリッド自動車はエンジンと共にモータもエンジンルーム内に配置する必要がある為、小型化が切望されている。
したがって、小型でハイパワーのモータが切望されるが、モータの小型化及び高出力化を図る場合、コイルに流す電流を高める必要がある。
In recent years, motors for obtaining driving force of vehicles have been actively developed. This is because there is an increasing need to drive a vehicle by the driving force of a motor such as a hybrid vehicle or an electric vehicle.
However, in order to obtain the driving force of the car with a motor, the motor is required to have a high output. And in order to mount in-vehicle, miniaturization of a motor is essential. In particular, a hybrid vehicle is required to be miniaturized because a motor and an engine need to be arranged in an engine room.
Therefore, a small and high-power motor is eagerly desired. However, in order to reduce the size and increase the output of the motor, it is necessary to increase the current flowing through the coil.
特許文献1は、電動機のステータ構造についての技術が開示されている。
固定子の各スロット内にコイルを押圧する樹脂などの非磁性体で形成された押圧部材を挿入することで、コイルから効率的に放熱することができる。
特許文献2は、電動機の鉄心コイルに関しての技術が開示されている。
外部で形成したコイル束の中心に鉄芯を挿入した後に、コイル束の外周部分を拘束用の壁材を用いて拘束した状態で、鉄芯に加圧して塑性変形させ、コイル束と鉄芯との間の隙間を無くす。
このように、鉄芯をコイル束に合わせて変形させることで、コイルに対して鉄芯を密着させ、占積率の向上及び放熱性の改善等を図ることが可能となる。
Patent Document 1 discloses a technique regarding a stator structure of an electric motor.
By inserting a pressing member formed of a non-magnetic material such as resin that presses the coil into each slot of the stator, heat can be efficiently radiated from the coil.
Patent Document 2 discloses a technique related to an iron core coil of an electric motor.
After the iron core is inserted into the center of the coil bundle formed outside, the outer periphery of the coil bundle is constrained using a wall material for restraint, and the iron core is pressed and plastically deformed, and the coil bundle and the iron core Eliminate the gap between.
In this way, by deforming the iron core in accordance with the coil bundle, the iron core can be brought into close contact with the coil, and the space factor can be improved and the heat dissipation can be improved.
特許文献3では、分割ステータ構造についての技術が開示されている。
分割コアに導線を巻回して形成した後に、成型用型を用いてコイル側面を押圧し、高密度に先細り形状に圧縮成形する。
押圧することで、コイルの密度を高めて固定子の占積率を向上させることが可能となる。
Patent Document 3 discloses a technique regarding a split stator structure.
After the conductive wire is wound around the split core and formed, the side surface of the coil is pressed using a molding die, and compression-molded into a tapered shape with high density.
By pressing, it is possible to increase the density of the coil and improve the space factor of the stator.
また、特許文献1乃至特許文献3に示されるように固定子の占積率の向上は、モータの小型化及び高出力化を図るためには重要な事項となる。このため、近年では導線の断面積を大きくしコイルに存在する空隙を少なくするため、平角導体を用いたコイルを固定子に用いる検討がなされている。 Further, as shown in Patent Documents 1 to 3, improvement of the space factor of the stator is an important matter in order to reduce the size and increase the output of the motor. For this reason, in recent years, in order to increase the cross-sectional area of the conducting wire and reduce the gaps present in the coil, studies have been made on the use of a coil using a flat conductor as a stator.
しかしながら、特許文献1乃至特許文献3の技術には以下に説明する課題があると考えられる。
特許文献1の固定子では、コイル内部に被磁性体で形成された押圧部材を挿入する結果、固定子の占積率を低下させてしまうという問題がある。
特許文献2の固定子では、鉄芯を加圧して塑性変形させるためには、積層鋼板を使うことは好ましくないため、渦電流の問題が発生する。この為、高出力化の妨げとなる可能性がある。
However, it is considered that the techniques disclosed in Patent Documents 1 to 3 have problems described below.
The stator of Patent Document 1 has a problem that the space factor of the stator is reduced as a result of inserting a pressing member formed of a magnetic material into the coil.
In the stator of Patent Document 2, it is not preferable to use a laminated steel plate in order to pressurize and plastically deform the iron core, which causes an eddy current problem. For this reason, there is a possibility of hindering high output.
特許文献3の固定子では、コイルを押圧する際に密度を高くするために加圧力を高めると、導線の動く距離が大きくなり、結果、導線同士の擦れ合う可能性が高くなる。導線同士が擦れ合うと、導線に設けられている絶縁被覆が損傷する虞があり、短絡が発生する虞に繋がるので好ましくない。したがって、加圧力を高めることは難しく、コイルの密度を高めるほど押圧できないと考えられる。
そして、平角導体コイルを用いた固定子に、特許文献1乃至特許文献3の方法を単純に適用することは困難である。
In the stator of Patent Document 3, when the pressure is increased in order to increase the density when pressing the coil, the distance that the conductors move increases, and as a result, the possibility that the conductors rub against each other increases. If the conductive wires rub against each other, the insulation coating provided on the conductive wires may be damaged, which may cause a short circuit, which is not preferable. Therefore, it is difficult to increase the pressing force, and it is considered that pressing cannot be performed as the coil density is increased.
It is difficult to simply apply the methods of Patent Documents 1 to 3 to a stator using a flat conductor coil.
そこで、本発明はこのような課題を解決するために、放熱性の高いクローポール型モータを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a claw-pole motor with high heat dissipation in order to solve such problems.
前記目的を達成するために、本発明によるクローポール型モータは以下のような特徴を有する。
(1)円周上に複数の爪部を有する第1コアと、前記第1コアと対向して配置される第2コアと、前記第1コア及び前記第2コアに挟持されるリング状コイルを有するクローポール型モータにおいて、
前記第1コアと前記リング状コイルとの間に配置される第1インシュレータと、前記第2コアと前記リング状コイルとの間に配置される第2インシュレータと、前記リング状コイルを押圧する楔部材と、を備え、前記第1コアと前記第2コアと前記第1インシュレータと前記第2インシュレータと前記リング状コイルと前記楔部材とを組み付けることで、前記楔部材が前記リング状コイルを押圧して前記第1インシュレータ又は前記第2インシュレータを前記第1コア又は前記第2コアに押し付けることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a claw pole type motor according to the present invention has the following characteristics.
(1) A first core having a plurality of claw portions on the circumference, a second core disposed to face the first core, and a ring-shaped coil sandwiched between the first core and the second core In a claw pole type motor having
A first insulator disposed between the first core and the ring-shaped coil; a second insulator disposed between the second core and the ring-shaped coil; and a wedge for pressing the ring-shaped coil. And the first core, the second core, the first insulator, the second insulator, the ring coil, and the wedge member are assembled, and the wedge member presses the ring coil. Then, the first insulator or the second insulator is pressed against the first core or the second core.
(2)(1)に記載のクローポール型モータにおいて、
前記楔部材が、前記リング状コイルの内周側に配置されるテーパ面を備える円環状の部材であり、前記第1コアの有する爪部及び前記第2コアの有する爪部が、前記テーパ面に当接することを特徴とする。
(2) In the claw pole type motor described in (1),
The wedge member is an annular member having a tapered surface disposed on the inner peripheral side of the ring-shaped coil, and the claw portion of the first core and the claw portion of the second core are the tapered surface. It is characterized by abutting on.
(3)(1)に記載のクローポール型モータにおいて、
前記リング状コイルが、平角導体を長手方向が軸方向と一致するように2条巻回され、前記楔部材が、前記リング状コイルの間に挿入されることで、前記第1インシュレータ又は前記第2インシュレータを前記第1コア又は前記第2コアに押し付けることを特徴とする。
(3) In the claw-pole motor according to (1),
The ring-shaped coil is formed by winding a rectangular conductor in two strips so that the longitudinal direction thereof coincides with the axial direction, and the wedge member is inserted between the ring-shaped coils, whereby the first insulator or the first Two insulators are pressed against the first core or the second core.
このような特徴を有する本発明によるクローポール型モータにより、以下のような作用、効果が得られる。
上記(1)に記載される発明は、円周上に複数の爪部を有する第1コアと、第1コアと対向して配置される第2コアと、第1コア及び第2コアに挟持されるリング状コイルを有するクローポール型モータにおいて、第1コアとリング状コイルとの間に配置される第1インシュレータと、第2コアとリング状コイルとの間に配置される第2インシュレータと、リング状コイルを押圧する楔部材と、を備え、第1コアと第2コアと第1インシュレータと第2インシュレータとリング状コイルと楔部材とを組み付けることで、楔部材がリング状コイルを押圧して第1インシュレータ又は第2インシュレータを第1コア又は第2コアに押し付けるものである。
With the claw pole type motor according to the present invention having such characteristics, the following operations and effects can be obtained.
The invention described in (1) above is sandwiched between a first core having a plurality of claw portions on the circumference, a second core disposed opposite to the first core, and the first core and the second core. In a claw pole type motor having a ring-shaped coil, a first insulator disposed between the first core and the ring-shaped coil, and a second insulator disposed between the second core and the ring-shaped coil; A wedge member that presses the ring-shaped coil, and the wedge member presses the ring-shaped coil by assembling the first core, the second core, the first insulator, the second insulator, the ring-shaped coil, and the wedge member. Then, the first insulator or the second insulator is pressed against the first core or the second core.
楔部材を用いてリング状コイルを第1インシュレータ及び第1コア、第2インシュレータ及び第2コアに押し付けることで、リング状コイルの表面は、第1インシュレータ及び第2インシュレータに密着する結果となる。
放熱性を確保するためには、固体同士の熱伝達が好ましく、固体の間に空気層が存在すると、空気層が断熱材として働き、熱伝達性を阻害する結果となる。したがって、楔部材によって、リング状コイルが第1インシュレータに密着し、第1インシュレータが第1コアに密着する。又、リング状コイルが第2インシュレータに密着し、第2インシュレータが第2コアに密着する。この様に、それぞれの部材の密着性が高まることで、熱伝達性を高め、固定子の放熱性を高めることができる。
By pressing the ring-shaped coil against the first insulator, the first core, the second insulator, and the second core using the wedge member, the surface of the ring-shaped coil is brought into close contact with the first insulator and the second insulator.
In order to ensure heat dissipation, heat transfer between solids is preferable, and if an air layer exists between the solids, the air layer acts as a heat insulating material, resulting in the inhibition of heat transfer. Therefore, the ring-shaped coil is in close contact with the first insulator by the wedge member, and the first insulator is in close contact with the first core. The ring-shaped coil is in close contact with the second insulator, and the second insulator is in close contact with the second core. Thus, the adhesiveness of each member increases, so that the heat transfer property can be improved and the heat dissipation property of the stator can be improved.
また、上記(2)に記載される発明は、(1)に記載のクローポール型モータにおいて、楔部材が、リング状コイルの内周側に配置されるテーパ面を備える円環状の部材であり、第1コアの有する爪部及び第2コアの有する爪部が、テーパ面に当接するものである。
楔部材がテーパ面を備える円環状の部材であり、テーパ面に第1コア及び第2コアの爪部が当接することで、リング状コイルを外周側に押し付ける効果が得られる。この結果、リング状コイルをリング状コイルの外周面側に配置されている第1インシュレータ又は第2インシュレータに押し付けられ、第1インシュレータ又は第2インシュレータは第1コア又は第2コアの内周面に押し付けられる。
その結果、リング状コイルと第1インシュレータ及び第2インシュレータ、第1コア及び第2コアの密着性が高まり、熱伝達性を高め、固定子の放熱性を高めることができる。
The invention described in the above (2) is an annular member in which the wedge member has a tapered surface disposed on the inner peripheral side of the ring-shaped coil in the claw pole type motor described in (1). The claw portion of the first core and the claw portion of the second core are in contact with the tapered surface.
The wedge member is an annular member having a tapered surface, and the claw portions of the first core and the second core are brought into contact with the tapered surface, whereby the effect of pressing the ring-shaped coil to the outer peripheral side is obtained. As a result, the ring-shaped coil is pressed against the first insulator or the second insulator disposed on the outer peripheral surface side of the ring-shaped coil, and the first insulator or the second insulator is applied to the inner peripheral surface of the first core or the second core. Pressed.
As a result, the adhesiveness between the ring-shaped coil, the first insulator and the second insulator, the first core and the second core can be increased, heat transfer performance can be improved, and heat dissipation of the stator can be improved.
また、上記(3)に記載される発明は、(1)に記載のクローポール型モータにおいて、リング状コイルが、平角導体を長手方向が軸方向と一致するように2条巻回され、楔部材が、リング状コイルの間に挿入されることで、第1インシュレータ又は第2インシュレータを第1コア又は第2コアに押し付けるものである。
この結果、リング状コイルの楔状部材に対して第1インシュレータ側に存在するものは、第1インシュレータ及び第1コアに、楔状部材に対して第2インシュレータ側に存在するものは、第2インシュレータ及び第2コアに押し付けられる。
結果として、リング状コイルと第1インシュレータ及び第2インシュレータ、第1コア及び第2コアの密着性が高まり、熱伝達性を高め、固定子の放熱性を高めることができる。
In the invention described in (3) above, in the claw pole type motor described in (1), the ring-shaped coil is wound in two strips so that the longitudinal direction of the rectangular conductor coincides with the axial direction. The member is inserted between the ring-shaped coils to press the first insulator or the second insulator against the first core or the second core.
As a result, what is present on the first insulator side with respect to the wedge-shaped member of the ring-shaped coil is present on the first insulator and the first core, and what is present on the second insulator side with respect to the wedge-shaped member is the second insulator and Pressed against the second core.
As a result, the adhesiveness between the ring-shaped coil, the first insulator and the second insulator, the first core and the second core is increased, the heat transfer property is improved, and the heat dissipation property of the stator can be improved.
まず、本発明の第1の実施形態について説明する。
(第1実施形態)
図1に、第1実施形態のU相スタックの分解斜視図を示す。図2に、U相スタックの途中まで組み付けた状態の斜視図を示す。図3に、U相スタックの斜視図を示す。また、図4に、U相スタックの断面図を示す。図4は、図3のAA断面である。
U相スタック10は、第1コア12と第1インシュレータ13とリング状コイル14と第2インシュレータ15と第2コア16とインナーリング17よりなる。
First, a first embodiment of the present invention will be described.
(First embodiment)
FIG. 1 shows an exploded perspective view of the U-phase stack of the first embodiment. FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the U-phase stack is assembled partway. FIG. 3 shows a perspective view of the U-phase stack. FIG. 4 shows a cross-sectional view of the U-phase stack. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
The
第1コア12は外周環12Aと円周上に爪状の突起である爪部12Bが12カ所に、外周環12Aの内周側に突出して設けられている。爪部12Bは外周環12Aの軸方向に突出して形成される。具体的には爪部底面12Baと直交するように設けられる内周壁面12Bbとテーパ面12Bcとが交わることで、爪部底面12Baの反対側に交辺が形成され外周環12Aに設けられる。爪部12Bは凹部12Cと交互に外周環12Aに設けられている。
第1コア12には、鉄粉やパーマロイなどの磁性材料を細かく砕いたものと樹脂とを材料とする圧粉磁心が用いられている。このような圧粉磁心を用いることで、U相スタック10を固定子100に組み付けてモータとして使用した際に発生する鉄損を軽減することができる。
The
For the
外周環12Aの爪部12Bが突出する側の面には第1切欠部12a及び第2切欠部12bが設けられている。
第2コア16は、第1コア12とほぼ同じ形状であり、第1コア12と対向するように配置される。
第2コア16にも、外周環16Aの内周側に爪部16Bと凹部16Cとが設けられ、第1切欠部16a及び第2切欠部16bが設けられている。外周環16Aは外周環12Aに、爪部16Bは爪部12Bに、凹部16Cは凹部12Cに、第1切欠部16a及び第2切欠部16bは第1切欠部12a及び第2切欠部12bに対応する。
第1インシュレータ13は、絶縁性を有する樹脂で環状に形成されている。断面はコの字状になっており、図3に示すようにリング状コイル14が収まる溝となる溝部13Aが形成されている。
A
The
The
The
第2インシュレータ15は、第1インシュレータ13とほぼ同一形状に形成され、溝部15Aを備えている。なお、第1インシュレータ13及び第2インシュレータ15が対向して当接する面は斜に切った形状に形成されており、第2インシュレータ15と第1インシュレータ13は斜に切った面が当接するように設計されている。この様に構成されることで、第1インシュレータ13と第1コア12又は第2コア16との絶縁沿面距離を稼ぐのに貢献している。
第1インシュレータ13及び第2インシュレータ15は絶縁性が高く弾性力が高く耐熱性に優れる材質が用いられている。厚みは0.3mm程度に設定されているが、この厚みは、第1インシュレータ13及び第2インシュレータ15が固定子100に組み付けられた状態で、第1コア12及び第2コア16とリング状コイル14の絶縁が確保できる程度の厚みとして設定されている。
The
The
リング状コイル14は、エナメルなどの絶縁被覆を表面に施された平角導体を巻回して形成される。リング状コイル14は図1に示すように平角導体がエッジワイズ曲げ加工して巻回されている。したがって、平角導体の一端がリング状コイル14の両端面に面する状態となっている。平角導体の端部である第1コイル端部14Aと第2コイル端部14Bは、リング状コイル14の外周側に向かって突出する形状となっている。リング状コイル14に用いる導体は銅やアルミニウムなどの導電性の高い物質が望ましい。
The
インナーリング17は、リング状コイル14の内周側に配置される楔部材であり、絶縁性を確保できる樹脂等の部材を用いて形成されている。インナーリング17は第1インシュレータ13、リング状コイル14、及び第2インシュレータ15を押圧する機能を必要とするため、所定の硬度を必要とする。
インナーリング17は、円筒形状の外周側に第1インシュレータ13及び第2インシュレータ15に当接する外周面17aを備える。又、円筒形状の内周側に第1コア12に形成されたテーパ面12Bcに当接する第1内周テーパ面17b、及び第2コア16に形成されたテーパ面16Bcに当接する第2内周テーパ面17cを備えている。
The
The
第1コア12、第1インシュレータ13、リング状コイル14、第2インシュレータ15、及び第2コア16を図1の順に組み合わせることで、図2に示すようなU相スタック10が形成される。
V相スタック20、W相スタック30についてもU相スタック10と同様の構成であるので、此処では説明を省略する。
A
Since the V-
図5に、クローポール型モータの分解斜視図を示す。
この様にU相スタック10、V相スタック20、W相スタック30を図4に示すように重ね、第1ブラケット61及び第2ブラケット62で挟み、第1固定ボルト63A乃至第3固定ボルト63Cで固定することで固定子100を形成する。
第1ブラケット61及び第2ブラケット62は環状のプレートであり、外周部に第1固定ボルト63A、第2固定ボルト63B及び第3固定ボルト63Cを貫通する穴、及び締結する穴を備える。第1固定ボルト63Aは第2ブラケット62に形成される第1締結穴62Aに、第2固定ボルト63Bは第2締結穴62Bに、第3固定ボルト63Cは第3締結穴62Cにそれぞれ締結される。こうして固定子100として構成される。
固定子100の内周側にはロータ50及びそれに接続される出力軸40が備えられており、クローポール型モータ200として機能する。
FIG. 5 shows an exploded perspective view of the claw pole type motor.
In this way, the
The
A
本実施形態のクローポール型モータ200は上記の通り構成されるので、以下に説明する作用、効果を奏する。
まず、第1実施形態のクローポール型モータ200の放熱性の向上を図ることができる点が挙げられる。
第1実施形態のクローポール型モータ200は、円周上に複数の爪部を有する第1コア12と、第1コア12と対向して配置される第2コア16と、第1コア12及び第2コア16に挟持されるリング状コイル14を有するクローポール型モータ200において、第1コア12とリング状コイル14との間に配置される第1インシュレータ13と、第2コア16とリング状コイル14との間に配置される第2インシュレータ15と、リング状コイル14を押圧する楔部材と、を備え、第1コア12と第2コア16と第1インシュレータ13と第2インシュレータ15とリング状コイル14とインナーリング17とを組み付けることで、インナーリング17がリング状コイル14を押圧して第1インシュレータ13又は第2インシュレータ15を第1コア12又は第2コア16に押し付けるものである。
Since the claw
First, the heat dissipation of the claw
The claw
そして、インナーリング17が、リング状コイル14の内周側に配置される第1内周テーパ面17b及び第2内周テーパ面17cを備える円環状の部材であり、第1コア12の有する爪部12B及び第2コア16の爪部16Bが、第1内周テーパ面17b及び第2内周テーパ面17cに当接するものである。
この為、第1コア12、第1インシュレータ13、リング状コイル14、第2インシュレータ15、第2コア16及びインナーリング17を組み付けると、樹脂材料を用いている第1インシュレータ13及び第2インシュレータ15が押し潰される状態となる。
インナーリング17はリング状コイル14の内周側に配置されているので、爪部12Bのテーパ面12Bcはインナーリング17の第1内周テーパ面17bに当接し、爪部16Bのテーパ面16Bcはインナーリング17の第2内周テーパ面17cに当接し、この結果、外周面17aが第1コア12及び第2インシュレータ15をリング状コイル14と共に外周側に押圧する。
この為、第1コア12と第1インシュレータ13及びリング状コイル14は密着することになり、リング状コイル14と第2インシュレータ15及び第2コア16とも密着することになる。
The
For this reason, when the
Since the
For this reason, the
このため、クローポール型モータ200に通電することで発生するリング状コイル14からの発熱を第1コア12及び第2コア16を介して外部に放熱する。
リング状コイル14は、長手方向が軸方向と一致するように巻回されている。すなわち、平角導体の端部が第1インシュレータ13及び第2インシュレータ15に接しているため、効率的に熱放出することが可能となる。
クローポール型モータ200の高出力化が求められているため、今後、放熱性の確保は重要な問題となる。第1コア12及び第2コア16に熱伝達を素早く行うことで、リング状コイル14よりも熱容量の大きい第1コア12及び第2コア16に熱を奪われて、リング状コイル14は冷却される。
Therefore, heat generated from the ring-shaped
The ring-shaped
Since high output of the claw
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
(第2実施形態)
第2実施形態は第2実施形態とその構成はほぼ同じであるが、楔部材の形状とリング状コイル14の形態が異なるので、異なる点について以下に説明する。
図6に、第2実施形態のU相スタックの分解斜視図を示す。図7に、U相スタックの斜視図を示す。また、図8に、U相スタックの断面図を示す。図8は、図7のBB断面である。
U相スタック10に組み込まれるリング状コイル14は、エナメルなどの絶縁被覆を表面に施された平角導体を巻回して形成される。リング状コイル14は図1に示すように平角導体の長手方向が軸方向と一致するように巻回されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
(Second Embodiment)
Although the second embodiment has substantially the same configuration as the second embodiment, since the shape of the wedge member and the form of the ring-shaped
FIG. 6 shows an exploded perspective view of the U-phase stack of the second embodiment. FIG. 7 shows a perspective view of the U-phase stack. FIG. 8 shows a cross-sectional view of the U-phase stack. FIG. 8 is a BB cross section of FIG.
The ring-shaped
楔部材はコイル用楔18が用いられる。図8に示すようにコイル用楔18はリング状コイル14の間に挿入される。コイル用楔18は絶縁性の物質であり比較的硬質のものを用いている。
コイル用楔18は、図7に示されるように組み付けられた後に、第1コア12の爪部12B及び第2コア16の爪部16Bの間から挿入される。コイル用楔18は複数用意されており、リング状コイル14の間の複数の箇所に挿入される。
A
After being assembled as shown in FIG. 7, the
第2実施形態のU相スタック10は上記構成であるので、以下に説明する作用、効果を奏する。
まず、第2実施形態のクローポール型モータ200の放熱性の向上を図ることができる点が挙げられる。
第2実施形態のクローポール型モータ200は、円周上に複数の爪部を有する第1コア12と、第1コア12と対向して配置される第2コア16と、第1コア12及び第2コア16に挟持されるリング状コイル14を有するクローポール型モータ200において、第1コア12とリング状コイル14との間に配置される第1インシュレータ13と、第2コア16とリング状コイル14との間に配置される第2インシュレータ15と、リング状コイル14を押圧する楔部材と、を備え、第1コア12と第2コア16と第1インシュレータ13と第2インシュレータ15とリング状コイル14とコイル用楔18とを組み付けることで、コイル用楔18がリング状コイル14を押圧して第1インシュレータ13又は第2インシュレータ15を第1コア12又は第2コア16に押し付けるものである。
Since the
First, the heat dissipation of the claw
The claw
そして、リング状コイル14が、平角導体を長手方向が軸方向と一致するように2条巻回され、コイル用楔18が、リング状コイル14の間に挿入されることで、第1インシュレータ13又は第2インシュレータ15を第1コア12又は第2コア16に押し付けるものである。
コイル用楔18は2条設けられるリング状コイル14の間に挿入されることで、リング状コイル14を第1インシュレータ13側又は第2インシュレータ15側に押し広げる。
第1インシュレータ13は第1コア12に押し付けられ、第2インシュレータ15は16に押し付けられる。
Then, the ring-shaped
The
The
リング状コイル14が第1インシュレータ13及び第1コア12に押し付けられて密着し、又、リング状コイル14が第2インシュレータ15及び第2コア16に押し付けられ密着する。これらが密着することで、リング状コイル14から発生する熱を第1コア12又は第2コア16に伝達する。
リング状コイル14と第1インシュレータ13及び第1コア12の間、若しくは第2インシュレータ15及び第2コア16の間に空気の層があることで熱伝達性が阻害されることがある。しかし、コイル用楔18を用いることで密着性が高まることで、この様な空気の層を低減して熱伝達性を高められるため、その結果、クローポール型モータ200に備える固定子100の放熱性を向上させることが可能である。
The ring-shaped
Heat transfer may be hindered by the presence of an air layer between the ring-shaped
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
(第3実施形態)
第3実施形態は第2実施形態とその構成はほぼ同じである。ただし、楔部材の形状が異なる。
図9は、図8と対応するU相スタックの断面図を示す。
U相スタック10に用いる楔部材は、平板状の円盤プレート19である。円盤プレート19は、絶縁性を備えた弾性部材である。2条に巻かれたリング状コイル14の間に円盤プレート19が配置された上で、U相スタック10に組み込まれる。
第1コア12及び第2コア16とリング状コイル14の関係は、リング状コイル14が円盤プレート19を挟み、第1インシュレータ13及び第2インシュレータ15を組み付けた状態で、第1コア12と第2コア16とが形成し、リング状コイル14を収納する凹部の高さよりも、厚みが若干厚くなるように設定されている。
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
(Third embodiment)
The configuration of the third embodiment is substantially the same as that of the second embodiment. However, the shape of the wedge member is different.
FIG. 9 shows a cross-sectional view of the U-phase stack corresponding to FIG.
The wedge member used for the
The relationship between the
この為、第1コア12乃至第2コア16を組み付けると、必然的に円盤プレート19が潰されて、その弾性力でリング状コイル14は第1コア12及び第1インシュレータ13側と、第2インシュレータ15及び第2コア16側に押し付けられることになる。
こうすることで、第2実施形態と同様に楔部材の効果によって、第1コア12乃至第2コア16の密着性が高まり固定子100の放熱性を向上させることが可能となる。
For this reason, when the
By doing so, the adhesiveness of the
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
(第4実施形態)
第4実施形態は第2実施形態とほぼ同じ構成である。ただし、第1インシュレータ13及び第2インシュレータ15の材質及び、固定子100の組み立て時の手順が若干異なる。以下に異なる点を説明する。
第1インシュレータ13及び第2インシュレータ15は、その材質に熱可塑性エストラマーを用いている。第4実施形態ではポリエステル系の熱可塑性エストラマーを用いる。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
(Fourth embodiment)
The fourth embodiment has almost the same configuration as the second embodiment. However, the materials of the
The
そして、第2実施形態の固定子100と同様にU相スタック10、V相スタック20及びW相スタック30を組付け、電磁誘導などの方法を用いて固定子100を加熱し、第1インシュレータ13及び第2インシュレータ15を柔らかくした状態で、第1固定ボルト63A、第2固定ボルト63B及び第3固定ボルト63Cで固定する。
この際、U相スタック10、V相スタック20及びW相スタック30を事前に加熱して、第1インシュレータ13及び第2インシュレータ15が柔らかいうちに組み付ける手法を採用しても良い。
Then, similarly to the
At this time, a method may be employed in which the
第4実施形態は上述したような構成であるので、以下に説明する作用効果を奏する。
ポリエステル系の熱可塑性エストラマーは、軟化温度が160℃付近と高く、クローポール型モータ200の駆動中にリング状コイル14から発生する熱で再度溶けることがない。また、絶縁性も比較的高いため、第1インシュレータ13及び第2インシュレータ15の基本性能であるリング状コイル14と第1コア12及び第2コア16との絶縁を確保することも可能である。
Since the fourth embodiment is configured as described above, the following effects are achieved.
The polyester-based thermoplastic elastomer has a softening temperature as high as about 160 ° C. and does not melt again with the heat generated from the ring-shaped
第1インシュレータ13及び第2インシュレータ15を加熱し、柔らかい状態で固定子100として組み付けることで、第1インシュレータ13と第1コア12及びリング状コイル14、第2インシュレータ15とリング状コイル14及び第2コア16との密着度を高くすることが可能となる。
第4実施形態は、第2実施形態と同様にコイル用楔18でリング状コイル14が第1コア12及び第2コア16に押し付けられている。しかしながら、固定子100の組み付け時に第1インシュレータ13及び第2インシュレータ15を軟化させることで、より密着度を高めることが可能となる。
By heating the
In the fourth embodiment, the ring-shaped
なお、第4実施形態では説明の都合上、第2実施形態と同じ構成と説明しているが、第1実施形態、及び第3実施形態の構成でも同様の効果が得られる。すなわち、第1インシュレータ13及び第2インシュレータ15の材質として熱可塑性エストラマーを用い、固定子100の組み付け時に加熱をして第1インシュレータ13及び第2インシュレータ15を軟化させることで、第1インシュレータ13及び第2インシュレータ15を、リング状コイル14及び第1コア12、第2コア16と馴染ませることが可能となる。
In the fourth embodiment, the same configuration as that of the second embodiment is described for convenience of explanation. However, the same effect can be obtained by the configurations of the first embodiment and the third embodiment. That is, by using thermoplastic elastomer as the material of the
また、インナーリング17、コイル用楔18、円盤プレート19を用いない場合であっても、リング状コイル14の厚みを第1コア12及び第2コア16が形成するリング状コイル14を収納する窪みの深さよりも若干厚くすることでも、同等の効果が得られる。ただしこの場合は、第1コア12、第2コア16、リング状コイル14の製作精度が厳しくなってしまうという問題もある為、楔部材を用いた方がより簡易に密着性を確保できると考えられる。
Even when the
以上、本実施形態に則して発明を説明したが、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更することにより実施することもできる。
例えば、例示した材質は変更可能であるし、構造に関しても設計変更の範囲内で変更可能である。例えば、楔部材は樹脂材料と説明しているが、ゴム材料等を用いても代用可能である。また、第1コア12及び第2コア16に関しても圧粉磁心を用いるとしているが、これに代わる材料を用いることを妨げない。
Although the invention has been described according to the present embodiment, the invention is not limited to the embodiment, and by appropriately changing a part of the configuration without departing from the spirit of the invention. It can also be implemented.
For example, the exemplified materials can be changed, and the structure can be changed within the scope of the design change. For example, although the wedge member is described as a resin material, a rubber material or the like can be used instead. Further, although the dust core is used for the
10 U相スタック
12 第1コア
12A 外周環
12B 爪部
12C 凹部
13 第1インシュレータ
13A 溝部
13B 外周壁面
14 リング状コイル
14A 第1コイル端部
14B 第2コイル端部
15 第2インシュレータ
15A 溝部
15B 外周壁面
16 第2コア
16A 外周環
16B 爪部
16C 凹部
20 V相スタック
30 W相スタック
40 出力軸
50 ロータ
61 第1ブラケット
62 第2ブラケット
70 把持手段
100 固定子
200 クローポール型モータ
10
Claims (3)
前記第1コアと前記リング状コイルとの間に配置される第1インシュレータと、
前記第2コアと前記リング状コイルとの間に配置される第2インシュレータと、
前記リング状コイルを押圧する楔部材と、を備え、
前記第1コアと前記第2コアと前記第1インシュレータと前記第2インシュレータと前記リング状コイルと前記楔部材とを組み付けることで、
前記楔部材が前記リング状コイルを押圧して前記第1インシュレータ又は前記第2インシュレータを前記第1コア又は前記第2コアに押し付けることを特徴とするクローポール型モータ。 A claw having a first core having a plurality of claw portions on the circumference, a second core disposed opposite to the first core, and a ring coil sandwiched between the first core and the second core In the pole type motor,
A first insulator disposed between the first core and the ring coil;
A second insulator disposed between the second core and the ring coil;
A wedge member for pressing the ring-shaped coil,
By assembling the first core, the second core, the first insulator, the second insulator, the ring coil, and the wedge member,
The claw pole type motor, wherein the wedge member presses the ring-shaped coil to press the first insulator or the second insulator against the first core or the second core.
前記楔部材が、前記リング状コイルの内周側に配置されるテーパ面を備える円環状の部材であり、
前記第1コアの有する爪部及び前記第2コアの有する爪部が、前記テーパ面に当接することを特徴とするクローポール型モータ。 The claw pole type motor according to claim 1,
The wedge member is an annular member having a tapered surface disposed on the inner peripheral side of the ring-shaped coil;
A claw pole type motor, wherein a claw portion of the first core and a claw portion of the second core abut on the tapered surface.
前記リング状コイルが、平角導体を長手方向が軸方向と一致するように2条巻回され
前記楔部材が、前記リング状コイルの間に挿入されることで、前記第1インシュレータ又は前記第2インシュレータを前記第1コア又は前記第2コアに押し付けることを特徴とするクローポール型モータ。 The claw pole type motor according to claim 1,
The ring-shaped coil is wound in two strips so that the longitudinal direction coincides with the axial direction of the rectangular conductor, and the wedge member is inserted between the ring-shaped coils, so that the first insulator or the second A claw pole type motor, wherein an insulator is pressed against the first core or the second core.
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