JP2011130608A - ステータおよびステータコイルの変位防止方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ステータコイルを傷付けることなく、ステータコイルがステータの回転軸方向に対して変位することを確実に防止することができるステータおよびステータコイルの変位防止方法を提供する。
【解決手段】コアバック部2aと、トゥース部2b・2b・・・と、スロット部2c・2c・・・と、を備えるステータコア2と、スロット部2c・2c・・・において保持されるステータコイル3・3・・・と、楔4・4・・・と、を備え、楔4・4・・・によって、各スロット部2c・2c・・・を封止して各ステータコイル3・3・・・を保持する各ステータ1A・1B・1C・1Dであって、トゥース部2bのステータ1の回転軸方向の両端面2g・2hと、トゥース部2bに被装されるステータコイル3の内周面3cとの間に形成される隙間7に挿入される隙間7の幅Yに対応した厚みH1・H2・H3・H5を有する挿入部材6・16・26・36を備える。
【選択図】図6
【解決手段】コアバック部2aと、トゥース部2b・2b・・・と、スロット部2c・2c・・・と、を備えるステータコア2と、スロット部2c・2c・・・において保持されるステータコイル3・3・・・と、楔4・4・・・と、を備え、楔4・4・・・によって、各スロット部2c・2c・・・を封止して各ステータコイル3・3・・・を保持する各ステータ1A・1B・1C・1Dであって、トゥース部2bのステータ1の回転軸方向の両端面2g・2hと、トゥース部2bに被装されるステータコイル3の内周面3cとの間に形成される隙間7に挿入される隙間7の幅Yに対応した厚みH1・H2・H3・H5を有する挿入部材6・16・26・36を備える。
【選択図】図6
Description
本発明は、ステータおよびステータコイルの変位防止方法の技術に関する。
モータを構成する部品であるステータは、ステータコアとステータコイルにより構成されており、ステータコアに形成されるトゥース部にステータコイルを巻回して、ステータコアとステータコイルを一体化することによってステータを形成する構成が広く採用されている。このような構成のステータにおいては、各トゥース部の間に形成される間隙部であるスロット部の半径方向内側の開口部を楔で封止することによって、スロット部においてステータコイルを保持する構成としたステータが一般的に知られている。
スロット部においてステータコイルが変位し、ステータコイルがスロット部の内壁や楔等と接触すると、ステータコイルの絶縁被覆が破損し絶縁不良を招く恐れがあるため、ステータコイルが変位することを確実に防止することが望ましい。
このため従来、ステータコイルが変位することを確実に防止するための技術が種々検討されており、例えば以下に示す特許文献1および特許文献2にその技術が開示され公知となっている。
このため従来、ステータコイルが変位することを確実に防止するための技術が種々検討されており、例えば以下に示す特許文献1および特許文献2にその技術が開示され公知となっている。
特許文献1および特許文献2に開示されている従来技術では、スロット部にステータコイルとともに弾性部材(板ばねや波板状の絶縁性弾性積層板等)を挿入して、弾性部材によってステータコイルにステータコアの半径方向への弾性力を付与している。そして、ステータコイルによってスロット部の底部や楔を押圧して、ステータコイルとスロット部および楔との間で摩擦力を生じさせることによって、ステータコイルが変位することを防止する構成としている。
しかしながら、特許文献1および特許文献2に開示された従来技術では、ステータコイルとスロット部および楔との間で生じる摩擦力によって、ステータコイルを保持する構成としているため、ステータコイルがステータの回転軸方向に変位することを確実に防止できないという問題があった。
また、摩擦力によってステータコイルを保持しようとすると、ステータコイルの絶縁被覆を傷付けてしまう可能性があった。
また、摩擦力によってステータコイルを保持しようとすると、ステータコイルの絶縁被覆を傷付けてしまう可能性があった。
本発明は、係る現状の課題を鑑みてなされたものであり、ステータコイルを傷付けることなく、ステータコイルがステータの回転軸方向に対して変位することを確実に防止することができるステータおよびステータコイルの変位防止方法を提供することを目的としている。
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項1においては、円環状のコアバック部と、該コアバック部から所定の角度割で半径方向内側に突設される複数のトゥース部と、隣り合う各トゥース部によって、該各トゥース部の間に形成される複数のスロット部と、を備えるステータコアと、前記複数のトゥース部に被装されるとともに、前記複数のスロット部において保持される複数のステータコイルと、前記複数のスロット部の半径方向内側の各端部に前記ステータコアの回転軸に対して平行に形成される各溝部に挿入する複数の楔と、を備え、前記複数の楔によって、前記各スロット部の半径方向内側に向けて開放される各開口部を封止して、前記各スロット部において前記各ステータコイルを保持するステータであって、前記トゥース部の前記ステータの回転軸方向の両端面と、前記トゥース部に被装される前記ステータコイルの内周面との間に形成される隙間に挿入される該隙間の幅に対応した厚みを有する挿入部材を備えるものである。
請求項2においては、前記挿入部材は、厚み方向に対して弾性を有するものである。
請求項3においては、前記挿入部材は、厚み方向における中間部において切欠き部を有するものである。
請求項4においては、円環状のコアバック部と、該コアバック部から所定の角度割で半径方向内側に突設される複数のトゥース部と、隣り合う各トゥース部によって、該各トゥース部の間に形成される複数のスロット部と、を備えるステータコアと、前記複数のトゥース部に被装されるとともに、前記複数のスロット部において保持される複数のステータコイルと、前記複数のスロット部の半径方向内側の各端部に前記ステータコアの回転軸に対して平行に形成される各溝部に挿入する複数の楔と、を備え、前記複数の楔によって、前記各スロット部の半径方向内側に向けて開放される各開口部を封止して、前記各スロット部において前記各ステータコイルを保持するステータにおけるステータコイルの変位防止方法であって、前記トゥース部の前記ステータの回転軸方向の両端面と、前記トゥース部に被装される前記ステータコイルの内周面との間に形成される隙間に、該隙間の幅に対応した厚みを有する挿入部材を挿入するものである。
請求項5においては、前記挿入部材は、厚み方向に対して弾性を有するものである。
請求項6においては、前記挿入部材は、厚み方向における中間部において切欠き部を有するものである。
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
請求項1においては、ステータの回転軸方向にステータコイルが変位することを確実に防止することができる。
請求項2においては、挿入部材を用いた簡易な構成によって、ステータコアを変更することなく、ステータの回転軸方向にステータコイルが変位することを確実に防止することができる。
請求項3においては、容易に厚み方向に弾性を有する挿入部材を形成することができる。
請求項4においては、ステータの回転軸方向にステータコイルが変位することを確実に防止することができる。
請求項5においては、挿入部材を用いた簡易な構成によって、ステータコアを変更することなく、ステータの回転軸方向にステータコイルが変位することを確実に防止することができる。
請求項6においては、容易に厚み方向に弾性を有する挿入部材を形成することができる。
次に、発明の実施の形態を説明する。
まず始めに、本発明の本発明の第一実施例に係るステータの全体構成について、図1〜図6を用いて説明をする。
図1に示す如く、本発明の第一実施例に係るステータ(固定子)1であるステータ1Aは、モータを構成する部品の一つであり、図示しないロータ(回転子)と一対で使用されるものである。
ステータ1は、ステータコア2、ステータコイル3・3・・・、楔4・4・・・、弾性部材5・5・・・、挿入部材6・6・・・等を備えている。
まず始めに、本発明の本発明の第一実施例に係るステータの全体構成について、図1〜図6を用いて説明をする。
図1に示す如く、本発明の第一実施例に係るステータ(固定子)1であるステータ1Aは、モータを構成する部品の一つであり、図示しないロータ(回転子)と一対で使用されるものである。
ステータ1は、ステータコア2、ステータコイル3・3・・・、楔4・4・・・、弾性部材5・5・・・、挿入部材6・6・・・等を備えている。
図1および図2に示す如く、ステータコア2は、電磁鋼板を積層して形成される略円環状の部材であり、円環状のコアバック部2aと、該コアバック部2aから半径方向内側に向けて所定の角度割で突設される複数のトゥース部2b・2b・・・と、各トゥース部2b・2bの間に形成される凹部である複数のスロット部2c・2c・・・等を形成している。また、ステータコア2の平面視における表側の面を端面2gとし、裏側の面を端面2hとしている。
尚、本実施例では、30°の角度割で、12箇所のトゥース部2b・2b・・・およびスロット部2c・2c・・・を形成するステータコア2を例示している。
尚、本実施例で示すステータコア2は、電磁鋼板を積層して形成される積層構造を有するものを例示しているが、本発明に係るステータが備えるステータコアは、必ずしも積層構造でなくともよい。
尚、本実施例では、30°の角度割で、12箇所のトゥース部2b・2b・・・およびスロット部2c・2c・・・を形成するステータコア2を例示している。
尚、本実施例で示すステータコア2は、電磁鋼板を積層して形成される積層構造を有するものを例示しているが、本発明に係るステータが備えるステータコアは、必ずしも積層構造でなくともよい。
トゥース部2bは、平面視において半径方向内側に向けて縮小する略台形の形状としており、スロット部2cは、平面視において半径方向に沿って形成される略長方形の形状としている。そして、各スロット部2c・2c・・・は、ステータコア2の回転軸方向に貫通しており、また半径方向内側に向けて開放している。
尚、ステータコア2の回転軸心は、ステータ1の回転軸心と一致するため、ステータコア2の回転軸方向と最終的に生成されるステータ1の回転軸方向は一致している(以下同じ)。
尚、ステータコア2の回転軸心は、ステータ1の回転軸心と一致するため、ステータコア2の回転軸方向と最終的に生成されるステータ1の回転軸方向は一致している(以下同じ)。
また、スロット部2cの半径方向内側の端部には、楔4を挿入するための凹部である溝部2eをステータコア2の回転軸方向に対して平行に形成している。そして、溝部2eのステータコア2の周方向の側面には、ステータコア2の半径方向内側に向けて溝部2eが縮小するように傾斜した傾斜面2f・2fを形成している。
図3(a)に示す如く、ステータコイル3は、巻回軸X回りに略四角錘台状に巻線3aを巻回して形成するコイル部材であり、巻線3aの周囲を絶縁体3bによって被覆する構成としている。また、ステータコイル3の内周面3cは、平面視において、トゥース部2bの側面に沿う(言い換えれば、平面視において、隣り合うスロット部2c・2cの各側面に沿う)ように、端部3dに比して端部3eを縮小した形状としている。尚、巻線3aの始端および終端は外部に取り出されて電源等に接続されるものであるが、本実施例で示すステータコイル3では、巻線3aの始端および終端の記載は、説明の便宜上省略している。
また、図3(b)に示す如く、トゥース部2bにステータコイル3を被装すると、ステータコイル3の内周面3cと、トゥース部2bのステータコア2の回転軸方向に対する両端面2g・2hと、の間に、隙間7・7が形成される。ステータコイル3は、トゥース部2bに対して、各隙間7・7の幅が、両方ともに幅Yとなって一致するように回転軸方向の配置を調整して被装する。
図1に示す如く、ステータコイル3は、トゥース部2bの個数と同じ個数(本実施例では12個)が備えられ、各トゥース部2b・2b・・・に一つずつステータコイル3を被装している。そして、各トゥース部2b・2b・・・に一つずつステータコイル3を被装することにより、各スロット部2cにおいて、隣り合う二つのステータコイル3・3を一組として保持する構成としている。
図4(a)(b)に示す如く、楔4は、スロット部2cの半径方向内側の開口部を封止するための平面視において略台形状の部材であり、上底面4a、下底面4b、傾斜面4c・4cを形成している。
図1に示す如く、本発明の一実施例に係るステータ1において、楔4は、ステータコア2に形成されるスロット部2cの個数と同じ個数(本実施例では12個)が備えられ、各スロット部2c・2c・・・に形成される各溝部2e・2e・・・に一つずつ嵌挿される。そして楔4は、この嵌挿された状態においては、楔4の傾斜面4c・4cと溝部2eの傾斜面2f・2fの間で生じる楔効果により、ステータ1の半径方向への変位が規制される。これにより、楔4によって、スロット部2cの半径方向内側の開口部を確実に封止する構成としている。
そして、この楔4によって半径方向内側の開口部が封止されたスロット部2cに、隣り合うステータコイル3・3を一組として保持する構成としている。
そして、この楔4によって半径方向内側の開口部が封止されたスロット部2cに、隣り合うステータコイル3・3を一組として保持する構成としている。
図1に示す如く、本発明の一実施例に係るステータ1に備えられる弾性部材5・5・・・は、例えばゴム等の弾性を有する素材を用いて形成される部材であり、ステータコア2に形成されるスロット部2cの個数と同じ個数(本実施例では12個)が備えられ、各スロット部2c・2c・・・に一つずつ隣り合う一組のステータコイル3・3とともに挿入される。
そして、スロット部2cの底部2dと楔4の下底面4dによって形成される空間において、弾性部材5を圧縮した状態で挿入することにより、各ステータコイル3・3・・・に押圧力を付与して、各スロット部2c・2c・・・において、各ステータコイル3・3・・・を保持する構成としている。
尚、本実施例では、弾性部材5・5・・・を備えるステータ1を例示しているが、ステータコイル3自体が弾性を有する場合には、弾性部材5・5・・・を省略することも可能である。
尚、本実施例では、弾性部材5・5・・・を備えるステータ1を例示しているが、ステータコイル3自体が弾性を有する場合には、弾性部材5・5・・・を省略することも可能である。
図5に示す如く、挿入部材6は、線対称に対向して形成される一対の腕部6a・6aと、該一対の腕部6a・6aの間に形成される凹部である凹部6bと、一対の腕部6a・6aを連結する部位である連結部6c等を備える部材であり、腕部6a・6aの外側の面である側面6e・6eの先端部には、外側に向けて突設する返り部6d・6dを備えている。
挿入部材6の厚みH1は、トゥース部2bに被装されるステータコイル3の内周面3cと、トゥース部2bのステータコア2の回転軸方向に対する両側面と、の間に形成される各隙間7・7の幅Y(図3(b)参照)に略一致する寸法としている。
図6(a)に示す如く、ステータコイル3に挿入された定常状態(即ち、弾性変形していない状態)の挿入部材6において、側面6e・6eが互いに成す角度は、ステータコイル3の内周面3cに沿う角度となるように構成している。
また、腕部6a・6aは、凹部6b側に湾曲するように弾性変形することが可能である構成としている。
図6(b)に示す如く、腕部6a・6aを凹部6b側に湾曲するように弾性変形させることによって、各返り部6d・6dの両端部の離間距離W2を、ステータコイル3の端部3dにおける内周面3cの幅W1に比して小さくすることができる。また、腕部6a・6aを湾曲しない定常状態に復元させることによって、各返り部6d・6dの両端部の離間距離W2を、内周面3cの幅W1に比して大きくすることができる。
尚、挿入部材6は、ステータコア2によって形成される磁束通路を乱すことが無い樹脂等を素材とすることが望ましい。
図6(b)に示す如く、腕部6a・6aを凹部6b側に湾曲するように弾性変形させることによって、各返り部6d・6dの両端部の離間距離W2を、ステータコイル3の端部3dにおける内周面3cの幅W1に比して小さくすることができる。また、腕部6a・6aを湾曲しない定常状態に復元させることによって、各返り部6d・6dの両端部の離間距離W2を、内周面3cの幅W1に比して大きくすることができる。
尚、挿入部材6は、ステータコア2によって形成される磁束通路を乱すことが無い樹脂等を素材とすることが望ましい。
次に、本発明の第一実施例に係るステータ1の組み付け手順について、図7を用いて説明をする。
図7(a)に示す如く、本発明の第一実施例に係るステータ1Aの組立手順では、まず挿入部材6の腕部6a・6aを弾性変形させて、各返り部6d・6dの両端部の離間距離W2を、ステータコイル3の端部3dにおける内周面3cの幅W1に比して小さくする(図6(b)参照)。
そして、隙間7に対して端部3e側から挿入部材6を挿入する。
図7(a)に示す如く、本発明の第一実施例に係るステータ1Aの組立手順では、まず挿入部材6の腕部6a・6aを弾性変形させて、各返り部6d・6dの両端部の離間距離W2を、ステータコイル3の端部3dにおける内周面3cの幅W1に比して小さくする(図6(b)参照)。
そして、隙間7に対して端部3e側から挿入部材6を挿入する。
次に、図7(b)に示す如く、挿入部材6を、各返り部6d・6dが端部3dから露出する位置にまで挿入したときに、腕部6a・6aを弾性変形させるのを止めて、定常状態に復元させる。このとき、各返り部6d・6dの両端部の離間距離W2が、ステータコイル3の内周面3cの幅W1に比して大きくなる(図6(b)参照)。
これにより、各側面6e・6eが内周面3cに沿うとともに、各返り部6d・6dがステータコイル3の端部3dと掛止し合うため、挿入部材6を隙間7に挿入された状態に保持することができる(図6(a)参照)。
以上のような手順によって、挿入部材6を隙間7に組み付けることができる。
これにより、各側面6e・6eが内周面3cに沿うとともに、各返り部6d・6dがステータコイル3の端部3dと掛止し合うため、挿入部材6を隙間7に挿入された状態に保持することができる(図6(a)参照)。
以上のような手順によって、挿入部材6を隙間7に組み付けることができる。
端面2gと内周面3cとの間に形成された上側の隙間7に挿入部材6が挿入されると、ステータコイル3の内周面3cに挿入部材6が当接しているため、ステータコイル3は、ステータコア2の回転軸方向のうち、内周面3cがステータコア2の端面2gと近接する方向への変位が規制される。
また同様に、端面2hと内周面3cとの間に形成された下側の隙間7に挿入部材6が挿入されると、ステータコイル3の内周面3cに挿入部材6が当接しているため、ステータコイル3は、ステータコア2の回転軸方向のうち、内周面3cがステータコア2の端面2hと近接する方向への変位が規制される。
また同様に、端面2hと内周面3cとの間に形成された下側の隙間7に挿入部材6が挿入されると、ステータコイル3の内周面3cに挿入部材6が当接しているため、ステータコイル3は、ステータコア2の回転軸方向のうち、内周面3cがステータコア2の端面2hと近接する方向への変位が規制される。
そして、両方の各隙間7・7に挿入部材6・6を挿入すると、ステータコイル3は、内周面3cがステータコア2の端面2gと近接する方向および端面2hと近接する方向のどちらの方向にも変位が規制されるため、ステータコイル3がステータ1Aの回転軸方向に変位することを確実に防止できる。
ここで、別の挿入部材を使用した本発明の第二実施例に係るステータについて、図8〜図10を用いて説明を説明する。尚、ここで説明するステータは、前述したステータ1と使用する挿入部材のみが異なっているため、挿入部材以外の構成の詳細な説明は省略する。
図8に示す如く、本発明の第二実施例に係るステータ(固定子)1であるステータ1Bは、モータを構成する部品の一つであり、図示しないロータ(回転子)と一対で使用されるものである。
ステータ1Bは、ステータコア2、ステータコイル3・3・・・、楔4・4・・・、弾性部材5・5・・・、挿入部材16・16・・・等を備えている。
ステータ1Bは、ステータコア2、ステータコイル3・3・・・、楔4・4・・・、弾性部材5・5・・・、挿入部材16・16・・・等を備えている。
図9に示す如く、挿入部材16は、線対称に対向して形成される一対の腕部16a・16aと、該一対の腕部16a・16aの間に形成される凹部である凹部16bと、一対の腕部16a・16aを連結する部位である連結部16c等を備える部材であり、腕部16a・16aの側面16e・16eの先端部には、凹部16bに向かって内側に突設する返り部16d・16dを備えている。
挿入部材6の厚みH2は、トゥース部2bに被装されるステータコイル3の内周面3cと、トゥース部2bのステータコア2の回転軸方向に対する両側面と、の間に形成される各隙間7・7の幅Y(図3(b)参照)に略一致する寸法としている。
図10(a)に示す如く、ステータコイル3に挿入された定常状態(即ち、弾性変形していない状態)の挿入部材16において、側面16e・16eが互いに成す角度は、一対のステータコイル3・3の各内周面3c・3cに沿う角度となるように構成している。
また、腕部16a・16aは、凹部16bから離間する方向に弾性変形することが可能である構成としている。
図10(b)に示す如く、腕部16a・16aを凹部16bから離間する方向に湾曲するように弾性変形させることによって、各返り部16d・16dの両端部の離間距離W4を、スロット部2cにおいて保持される一対のステータコイル3・3の各端部3d・3dの各内周面3c・3cの離間幅W3に比して大きくすることができる。また、腕部16a・16aを湾曲しない定常状態に復元させることによって、各返り部16d・16dの両端部の離間距離W4を、各内周面3c・3cの離間幅W3に比して小さくすることができる。
尚、挿入部材16も挿入部材6と同様に、ステータコア2によって形成される磁束通路を乱すことが無い樹脂等を素材とすることが望ましい。
図10(b)に示す如く、腕部16a・16aを凹部16bから離間する方向に湾曲するように弾性変形させることによって、各返り部16d・16dの両端部の離間距離W4を、スロット部2cにおいて保持される一対のステータコイル3・3の各端部3d・3dの各内周面3c・3cの離間幅W3に比して大きくすることができる。また、腕部16a・16aを湾曲しない定常状態に復元させることによって、各返り部16d・16dの両端部の離間距離W4を、各内周面3c・3cの離間幅W3に比して小さくすることができる。
尚、挿入部材16も挿入部材6と同様に、ステータコア2によって形成される磁束通路を乱すことが無い樹脂等を素材とすることが望ましい。
次に、本発明の第二実施例に係るステータ1Bの組み付け手順について、図11を用いて説明をする。
図11(a)に示す如く、本発明の第二実施例に係るステータ1Bの組立手順では、まず挿入部材16の腕部16a・16aを弾性変形させて、各返り部16d・16dの両端部の離間距離W4を、各内周面3c・3cの離間幅W3に比して大きくする(図10(b)参照)。
そして、隣接するステータコイル3・3を跨ぐようにして、各端部3e・3e側から各隙間7・7に挿入部材16を挿入する。
図11(a)に示す如く、本発明の第二実施例に係るステータ1Bの組立手順では、まず挿入部材16の腕部16a・16aを弾性変形させて、各返り部16d・16dの両端部の離間距離W4を、各内周面3c・3cの離間幅W3に比して大きくする(図10(b)参照)。
そして、隣接するステータコイル3・3を跨ぐようにして、各端部3e・3e側から各隙間7・7に挿入部材16を挿入する。
次に、図11(b)に示す如く、挿入部材16を、各返り部16d・16dが各端部3d・3dから露出する位置まで到達したときに、腕部16a・16aを弾性変形させるのを止めて、定常状態に復元させる。このとき、各返り部16d・16dの両端部の離間距離W4が、各内周面3c・3cの離間幅W3に比して小さくなる(図10(b)参照)。
これにより、各側面16e・16eが内周面3cに沿うとともに、各返り部16d・16dがステータコイル3の端部3dと掛止し合うため、挿入部材16を隙間7に挿入された状態に保持することができる(図10(a)参照)。
以上のような手順によって、挿入部材16を隙間7に組み付けることができる。
これにより、各側面16e・16eが内周面3cに沿うとともに、各返り部16d・16dがステータコイル3の端部3dと掛止し合うため、挿入部材16を隙間7に挿入された状態に保持することができる(図10(a)参照)。
以上のような手順によって、挿入部材16を隙間7に組み付けることができる。
そして、挿入部材6・6を各隙間7・7に挿入した場合と同様に、挿入部材16・16を各隙間7・7に挿入することにより、ステータコイル3がステータ1Bの回転軸方向に変位することを確実に防止できる。
尚、本実施例では、ステータコア2の半径方向外側から内側に向けて挿入する態様の挿入部材6・16を例示しているが、本発明に係るステータを構成する挿入部材の態様をこれに限定するものではなく、挿入部材をステータコア2の半径方向内側から外側に向けて挿入する態様とすることも可能である。
次に、厚み方向に弾性を備えるように改良をした挿入部材を使用する本発明の第三実施例に係るステータについて、図12〜図14を用いて説明を説明する。
前述した挿入部材6・16を、隙間7に効率よく挿入するために、挿入部材6・16の厚みH1・H2を、隙間7の幅Yに比して若干小さくすると、挿入部材6・16が隙間7においてがたつく場合がある。挿入部材6・16が隙間7においてがたつくと、ステータコイル3の変位を確実に防止することが困難であった。
以下に示す改良した態様の挿入部材では、挿入部材が隙間においてがたつくことを防止できる構成としている。
以下に示す改良した態様の挿入部材では、挿入部材が隙間においてがたつくことを防止できる構成としている。
図12に示す如く、本発明の第三実施例に係るステータ1であるステータ1Cは、ステータコア2、ステータコイル3・3・・・、楔4・4・・・、弾性部材5・5・・・、挿入部材26・26・・・等を備えている。ステータ1Cに使用される挿入部材26は、前述したステータ1Aに使用する挿入部材6を改良したものである。
図13(a)に示す如く、ステータ1Cに使用される挿入部材26は、対向して形成される一対の腕部6a・6aと、該一対の腕部6a・6aの間に形成される凹部である凹部6bと、一対の腕部6a・6aを連結する部位である連結部6c等を備える部材であり、腕部6a・6aの側面6e・6eの先端部には、凹部6bに対して反対の外側に突設する返り部6d・6dを備えている。さらに、各腕部6a・6aの厚み方向の中間部分に、スリット8・8を形成している。
これにより、挿入部材26の腕部6a・6aや返り部6d・6d等は、スリット8・8によって、厚み方向に二分割されている。
これにより、挿入部材26の腕部6a・6aや返り部6d・6d等は、スリット8・8によって、厚み方向に二分割されている。
挿入部材26の厚みH3は、トゥース部2bに被装されるステータコイル3の内周面3cと、トゥース部2bのステータコア2の回転軸方向に対する両側面と、の間に形成される各隙間7・7の幅Yに比して若干大きい寸法としている。
即ち、挿入部材26は、前述した挿入部材6と比較して、スリット8・8を備えている点と、厚みH3の寸法を幅Yに比して若干大きい寸法とする点が相違している。
即ち、挿入部材26は、前述した挿入部材6と比較して、スリット8・8を備えている点と、厚みH3の寸法を幅Yに比して若干大きい寸法とする点が相違している。
また、図13(b)に示す如く、腕部6a・6aは、厚み方向に湾曲するように弾性変形可能な構成としている。
そして、腕部6a・6aを厚み方向内側に湾曲するように弾性変形させることによって、隙間7に挿入される部位における挿入部材26の厚みを、隙間7の幅Yに比して小さい厚みH4とすることができる。
そして、腕部6a・6aを厚み方向内側に湾曲するように弾性変形させることによって、隙間7に挿入される部位における挿入部材26の厚みを、隙間7の幅Yに比して小さい厚みH4とすることができる。
次に、本発明の第三実施例に係るステータ1Cにおける挿入部材の組み付け手順について図14を用いて説明をする。
図14(a)に示す如く、本発明の第三実施例に係るステータ1Cにおける挿入部材の組み付け手順では、まず挿入部材26の、各返り部6d・6dの両端部の離間距離W2を、ステータコイル3の端部3dにおける内周面3cの幅W1に比して小さくなるように、腕部6a・6aを弾性変形させるとともに、隙間7に挿入される部位における挿入部材26の厚みが、隙間7の幅Yに比して小さい厚みH4となるように、各返り部6d・6dが形成されている部位の周辺を厚み方向内側に押圧して、腕部6a・6aを厚み方向内側に湾曲するように弾性変形させる。そしてこの状態の挿入部材26を、隙間7に対して端部3e側から挿入する。
図14(a)に示す如く、本発明の第三実施例に係るステータ1Cにおける挿入部材の組み付け手順では、まず挿入部材26の、各返り部6d・6dの両端部の離間距離W2を、ステータコイル3の端部3dにおける内周面3cの幅W1に比して小さくなるように、腕部6a・6aを弾性変形させるとともに、隙間7に挿入される部位における挿入部材26の厚みが、隙間7の幅Yに比して小さい厚みH4となるように、各返り部6d・6dが形成されている部位の周辺を厚み方向内側に押圧して、腕部6a・6aを厚み方向内側に湾曲するように弾性変形させる。そしてこの状態の挿入部材26を、隙間7に対して端部3e側から挿入する。
次に、図14(b)に示す如く、各返り部6d・6dが端部3dから露出する位置まで到達したときに、腕部6a・6aを弾性変形させるのを止めて、定常状態に復元させる。このとき、各返り部6d・6dの両端部の離間距離W2が、ステータコイル3の内周面3cの幅W1に比して大きくなる。
これにより、各側面6e・6eが内周面3cに沿った状態となるとともに、各返り部6d・6dがステータコイル3の端部3dと掛止し合うため、挿入部材26を隙間7に保持することができる。
これにより、各側面6e・6eが内周面3cに沿った状態となるとともに、各返り部6d・6dがステータコイル3の端部3dと掛止し合うため、挿入部材26を隙間7に保持することができる。
さらに、腕部6a・6aを定常状態に復元させると、各腕部6a・6aが厚み方向外側に変位して、元の厚みH3に戻ろうとするため、腕部6a・6aによって、ステータコイル3の内周面3cを押圧することができる。
これにより、がたつきのない状態で、挿入部材26を隙間7に保持することができる。
以上のような手順によって、挿入部材26を隙間7に組み付けることができる。
これにより、がたつきのない状態で、挿入部材26を隙間7に保持することができる。
以上のような手順によって、挿入部材26を隙間7に組み付けることができる。
このような構成の挿入部材26を用いることにより、隙間7に挿入された状態における挿入部材26の厚みが、隙間7の幅Yに比して小さくなることがないため、隙間7に挿入された挿入部材26がステータ1の回転軸方向にがたつくことを確実に防止できる。
そして、挿入部材26のがたつきを防止することにより、ステータコイル3がステータ1Cの回転軸方向に変位することをより確実に防止できるという効果を奏する。
そして、挿入部材26のがたつきを防止することにより、ステータコイル3がステータ1Cの回転軸方向に変位することをより確実に防止できるという効果を奏する。
尚、本実施例では、挿入部材26を、上下の各隙間7・7の両方に挿入する場合を例示したが、上下の各隙間7・7に挿入する挿入部材のうち一方には挿入部材6を使用して、他方には挿入部材26を使用する態様とすることも可能であり、この場合にも、各隙間7・7に挿入された各挿入部材6・26がステータ1Cの回転軸方向にがたつくことを防止できるという効果を奏する。
次に、厚み方向に弾性を備えるように改良をした挿入部材を使用する本発明の第四実施例に係るステータについて、図15および図16を用いて説明を説明する。
図15に示す如く、本発明の第四実施例に係るステータ1であるステータ1Dは、ステータコア2、ステータコイル3・3・・・、楔4・4・・・、弾性部材5・5・・・、挿入部材36・36・・・等を備えている。ステータ1Dに使用される挿入部材36は、前述したステータ1Bに使用する挿入部材16を改良したものである。
図15に示す如く、本発明の第四実施例に係るステータ1であるステータ1Dは、ステータコア2、ステータコイル3・3・・・、楔4・4・・・、弾性部材5・5・・・、挿入部材36・36・・・等を備えている。ステータ1Dに使用される挿入部材36は、前述したステータ1Bに使用する挿入部材16を改良したものである。
図16(a)に示す如く、挿入部材36は、対向して形成される一対の腕部16a・16aと、該一対の腕部16a・16aの間に形成される凹部である凹部16bと、一対の腕部16a・16aを連結する部位である連結部16c等を備える部材であり、腕部16a・16aの側面16e・16eの先端部には、凹部6bに向かって内側に突設する返り部16d・16dを備えている。さらに、各腕部16a・16aの厚み方向の中間部分に、スリット18・18を形成している。
これにより、挿入部材36の腕部16a・16aや返り部16d・16d等は、スリット18・18によって、厚み方向に二分割されている。
これにより、挿入部材36の腕部16a・16aや返り部16d・16d等は、スリット18・18によって、厚み方向に二分割されている。
挿入部材36の厚みH5は、トゥース部2bに被装されるステータコイル3の内周面3cと、トゥース部2bのステータコア2の回転軸方向に対する両側面と、の間に形成される各隙間7・7の幅Yに比して若干大きい寸法としている。
即ち、挿入部材36は、前述した挿入部材16と比較して、スリット18・18を備えている点と、厚みH5の寸法を幅Yに比して若干大きい寸法とする点が相違している。
即ち、挿入部材36は、前述した挿入部材16と比較して、スリット18・18を備えている点と、厚みH5の寸法を幅Yに比して若干大きい寸法とする点が相違している。
また、図16(b)に示す如く、腕部16a・16aは、厚み方向に湾曲するように弾性変形可能な構成としている。
そして、腕部16a・16aを厚み方向内側に湾曲するように弾性変形させることによって、隙間7に挿入される部位における挿入部材36の厚みを、隙間7の幅Yに比して小さい厚みH6とすることができる。
そして、腕部16a・16aを厚み方向内側に湾曲するように弾性変形させることによって、隙間7に挿入される部位における挿入部材36の厚みを、隙間7の幅Yに比して小さい厚みH6とすることができる。
この挿入部材36は、挿入部材26と同様の手順によって、腕部16a・16aを厚み方向内側に湾曲させて、隙間7に挿入される部位における挿入部材36の厚みを、隙間7の幅Yに比して小さい厚みH6とした状態で隙間7・7に挿入し、挿入後に定常状態に復元させることによって、組み付けることができる。
そして、挿入部材36を用いることによって、挿入部材36のがたつきを防止することができ、ステータコイル3がステータ1Dの回転軸方向に変位することをより確実に防止できるという効果を奏する。
そして、挿入部材36を用いることによって、挿入部材36のがたつきを防止することができ、ステータコイル3がステータ1Dの回転軸方向に変位することをより確実に防止できるという効果を奏する。
即ち、本発明の一実施例に係るステータ1C・1Dにおいて、挿入部材26・36は、厚み方向に対して弾性を有するものであり、厚み方向における中間部において切欠き部たるスリット8・18を有するものである。
また、本発明の一実施例に係るステータ1C・1Dにおけるステータコイル3の変位防止方法において、挿入部材26・36は、厚み方向に対して弾性を有するものであり、厚み方向における中間部において切欠き部たるスリット8・18を有するものである。
このような構成により、容易に厚み方向に弾性を有する挿入部材26・36を形成することができ、挿入部材26・36を用いた簡易な構成によって、ステータコア2を変更することなく、ステータ1の回転軸方向にステータコイル3が変位することを確実に防止することができる。
このような構成により、容易に厚み方向に弾性を有する挿入部材26・36を形成することができ、挿入部材26・36を用いた簡易な構成によって、ステータコア2を変更することなく、ステータ1の回転軸方向にステータコイル3が変位することを確実に防止することができる。
尚、本実施例では、挿入部材の厚み方向の中間部分にスリットを形成することによって、厚み方向に弾性を有する構成とした挿入部材26・36を例示して説明をしたが、本発明に係るステータに使用する厚み方向に弾性を有する挿入部材の態様はこれに限定するものではなく、例えば、ゴム等の弾性を有する素材で形成した態様の挿入部材や、あるいは、厚み方向に伸縮するバネ部材を付設した態様の挿入部材等を採用することも可能である。
即ち、本発明の一実施例に係るステータ1は、円環状のコアバック部2aと、該コアバック部2aから所定の角度割(本実施例では30°)で半径方向内側に突設される複数のトゥース部2b・2b・・・と、隣り合う各トゥース部2b・2b・・・によって、該各トゥース部2b・2b・・・の間に形成される複数のスロット部2c・2c・・・と、を備えるステータコア2と、複数のトゥース部2b・2b・・・に被装されるとともに、複数のスロット部2c・2c・・・において保持される複数のステータコイル3・3・・・と、複数のスロット部2c・2c・・・の半径方向内側の各端部にステータコア2の回転軸に対して平行に形成される各溝部2e・2e・・・に挿入する複数の楔4・4・・・と、を備え、複数の楔4・4・・・によって、各スロット部2c・2c・・・の半径方向内側に向けて開放される各開口部を封止して、各スロット部2c・2c・・・において各ステータコイル3・3・・・を保持する各ステータ1A・1B・1C・1Dであって、トゥース部2bのステータ1の回転軸方向の両端面2g・2hと、トゥース部2bに被装されるステータコイル3の内周面3cとの間に形成される隙間7に挿入される隙間7の幅Yに対応した厚みH1・H2・H3・H5を有する挿入部材6・16・26・36を備えるものである。
また、本発明の一実施例に係るステータコイルの変位防止方法は、円環状のコアバック部2aと、該コアバック部2aから所定の角度割(本実施例では30°)で半径方向内側に突設される複数のトゥース部2b・2b・・・と、隣り合う各トゥース部2b・2b・・・によって、該各トゥース部2b・2b・・・の間に形成される複数のスロット部2c・2c・・・と、を備えるステータコア2と、複数のトゥース部2b・2b・・・に被装されるとともに、複数のスロット部2c・2c・・・において保持される複数のステータコイル3・3・・・と、複数のスロット部2c・2c・・・の半径方向内側の各端部にステータコア2の回転軸に対して平行に形成される各溝部2e・2e・・・に挿入する複数の楔4・4・・・と、を備え、複数の楔4・4・・・によって、各スロット部2c・2c・・・の半径方向内側に向けて開放される各開口部を封止して、各スロット部2c・2c・・・において各ステータコイル3・3・・・を保持する各ステータ1A・1B・1C・1Dにおけるステータコイル3の変位防止方法であって、トゥース部2bのステータ1の回転軸方向の両端面2g・2hと、トゥース部2bに被装されるステータコイル3の内周面3cとの間に形成される隙間7に、該隙間7の幅Yに対応した厚みH1・H2・H3・H5を有する挿入部材6・16・26・36を挿入するものである。
このような構成により、ステータ1の回転軸方向にステータコイル3が変位することを確実に防止することができる。
このような構成により、ステータ1の回転軸方向にステータコイル3が変位することを確実に防止することができる。
1 ステータ
1A ステータ(第一実施例)
1B ステータ(第二実施例)
1C ステータ(第三実施例)
2 ステータコア
3 ステータコイル
4 楔
6 挿入部材(第一実施例)
7 隙間
8 スリット
16 挿入部材(第二実施例)
18 スリット
1A ステータ(第一実施例)
1B ステータ(第二実施例)
1C ステータ(第三実施例)
2 ステータコア
3 ステータコイル
4 楔
6 挿入部材(第一実施例)
7 隙間
8 スリット
16 挿入部材(第二実施例)
18 スリット
Claims (6)
- 円環状のコアバック部と、
該コアバック部から所定の角度割で半径方向内側に突設される複数のトゥース部と、
隣り合う各トゥース部によって、該各トゥース部の間に形成される複数のスロット部と、
を備えるステータコアと、
前記複数のトゥース部に被装されるとともに、前記複数のスロット部において保持される複数のステータコイルと、
前記複数のスロット部の半径方向内側の各端部に前記ステータコアの回転軸に対して平行に形成される各溝部に挿入する複数の楔と、
を備え、
前記複数の楔によって、前記各スロット部の半径方向内側に向けて開放される各開口部を封止して、前記各スロット部において前記各ステータコイルを保持するステータであって、
前記トゥース部の前記ステータの回転軸方向の両端面と、
前記トゥース部に被装される前記ステータコイルの内周面との間に形成される隙間に挿入される該隙間の幅に対応した厚みを有する挿入部材を備える、
ことを特徴とするステータ。 - 前記挿入部材は、
厚み方向に対して弾性を有する、
ことを特徴とする請求項1に記載のステータ。 - 前記挿入部材は、
厚み方向における中間部において切欠き部を有する、
ことを特徴とする請求項2に記載のステータ。 - 円環状のコアバック部と、
該コアバック部から所定の角度割で半径方向内側に突設される複数のトゥース部と、
隣り合う各トゥース部によって、該各トゥース部の間に形成される複数のスロット部と、
を備えるステータコアと、
前記複数のトゥース部に被装されるとともに、前記複数のスロット部において保持される複数のステータコイルと、
前記複数のスロット部の半径方向内側の各端部に前記ステータコアの回転軸に対して平行に形成される各溝部に挿入する複数の楔と、
を備え、
前記複数の楔によって、前記各スロット部の半径方向内側に向けて開放される各開口部を封止して、前記各スロット部において前記各ステータコイルを保持するステータにおけるステータコイルの変位防止方法であって、
前記トゥース部の前記ステータの回転軸方向の両端面と、
前記トゥース部に被装される前記ステータコイルの内周面との間に形成される隙間に、該隙間の幅に対応した厚みを有する挿入部材を挿入する、
ことを特徴とするステータコイルの変位防止方法。 - 前記挿入部材は、
厚み方向に対して弾性を有する、
ことを特徴とする請求項4に記載のステータコイルの変位防止方法。 - 前記挿入部材は、
厚み方向における中間部において切欠き部を有する、
ことを特徴とする請求項5に記載のステータコイルの変位防止方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009287785A JP2011130608A (ja) | 2009-12-18 | 2009-12-18 | ステータおよびステータコイルの変位防止方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2009287785A Pending JP2011130608A (ja) | 2009-12-18 | 2009-12-18 | ステータおよびステータコイルの変位防止方法 |
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JP (1) | JP2011130608A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015033192A (ja) * | 2013-08-01 | 2015-02-16 | トヨタ自動車株式会社 | 回転電機ステータの製造方法及び回転電機ステータ |
-
2009
- 2009-12-18 JP JP2009287785A patent/JP2011130608A/ja active Pending
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