JP2012147603A - ステータ - Google Patents
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Abstract
【課題】巻線の傷つきを抑えることができるステータを提供する。
【解決手段】レゾルバステータコア33とレゾルバ巻線との間に設けられるレゾルバ用のインシュレータ34が絶縁性及び弾性を有する様に構成される。
【選択図】図3
【解決手段】レゾルバステータコア33とレゾルバ巻線との間に設けられるレゾルバ用のインシュレータ34が絶縁性及び弾性を有する様に構成される。
【選択図】図3
Description
本発明は、例えばレゾルバ等に用いられるステータに関するものである。
例えばモータのステータやこのモータの回転角度を検出するレゾルバステータでは、ステータコアと巻線との間を絶縁するべく絶縁性部材からなる中間部材(インシュレータ)がステータコアに装着されている(例えば、特許文献1参照)。具体的には、中間部材は、ステータコアの環状部から径方向に延出する断面略四角形状のティース部を覆い、このティース部と、このティース部に巻装される巻線との絶縁を図っている。
ところで、上記のようなステータにおいて、ティース部は、その延出方向と直交する断面が略四角形状とされるため、このティース部(ステータコア)と巻線との間を絶縁する中間部材(インシュレータ)が前記ティース部の角部に倣って同様の角部とされている。このため、巻線が前記中間部材の角部で応力集中により巻線の被膜が傷つく虞がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、巻線の傷つきを抑えることができるステータを提供することにある。
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、環状部と該環状部から径方向に延びる複数のティース部とを有するステータコアと、前記ティース部に巻回される巻線と前記ステータコアとの間を絶縁する中間部材とを備えたステータであって、前記中間部材は、絶縁性及び弾性を有する態様で構成されたことをその要旨とする。
この発明では、ステータコアと巻線との間に設けられる中間部材が絶縁性及び弾性を有する様に構成されるため、巻線を巻装する際にその弾性により傷つきを抑えることができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のステータにおいて、前記中間部材は、前記ティース部の少なくとも角部と間隙を有して設けられたことをその要旨とする。
この発明では、中間部材は、ティース部の少なくとも角部と間隙を有して設けられるため、その間隙によって撓み量を増すことができ、巻線の傷つきをより抑えることができる。
この発明では、中間部材は、ティース部の少なくとも角部と間隙を有して設けられるため、その間隙によって撓み量を増すことができ、巻線の傷つきをより抑えることができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のステータにおいて、前記中間部材は、前記ティース部の外側を少なくとも2つの部材にて覆う態様で構成され、その最も外側に位置する最外中間部材が弾性部材にて構成されたことをその要旨とする。
この発明では、中間部材は、ティース部の外側を少なくとも2つの部材にて覆う態様で構成され、その最も外側に位置する最外中間部材が弾性部材にて構成される。このため、1つの部材で覆う場合と比較してティース部の角部における中間部材の部材数を増やしてティース部の角部を保護して角部の露出を防ぐことができ、より巻線の傷つきを抑えることができる。また、最も外側に位置する最外中間部材が弾性部材であるため、より確実に巻線の傷つきを抑えることができる。
請求項4に記載の発明は、請求項1又は2に記載のステータにおいて、前記中間部材は、前記ティース部の外側を覆う絶縁性を有する第1中間部材と、前記ティース部が隣接される周方向と直交且つ前記ティース部が延出する径方向と直交する方向である軸方向に設けられて前記第1中間部材と前記軸方向において当接する弾性を有する第2中間部材とを備えたことをその要旨とする。
この発明では、中間部材は、前記ティース部の外側を覆う絶縁性を有する第1中間部材と、ティース部が隣接される周方向と直交且つティース部が延出する径方向と直交する方向である軸方向に設けられて第1中間部材と軸方向において当接する弾性を有する第2中間部材とを備える。このような構成とすることで、弾性を有する第2中間部材が第1中間部材の軸方向両端にのみ設けられる構成とされるため、ティース部間であるスロットを比較的広く確保することができ、巻線の占積率の向上に寄与することができる。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載のステータにおいて、前記中間部材は、前記ティース部の角部において前記ティース部が隣接される周方向であるスロット側に突出する弾性突出部を有することをその要旨とする。
この発明では、中間部材にはティース部の角部においてティース部が隣接される周方向であるスロット側に突出する弾性突出部が形成される。このため、弾性突出部にてティース部の角部をより確実に保護して露出を抑えることができ、巻線の傷つきをより確実に抑えることができる。また、巻線を巻装する際に弾性突出部が撓むため、スロットを狭めることが抑えられ、占積率の低下を抑えることができる。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載のステータにおいて、複数の前記ティース部が隣接される周方向と直交する方向における前記中間部材の外側面は、前記ティース部から離間する方向に凸状をなす態様で円弧状に形成されるとともに、複数の前記ティース部が隣接される周方向における前記中間部材の外側面を平面状に形成されることをその要旨とする。
この発明では、複数のティース部が隣接される周方向と直交する方向における中間部材の外側面は、ティース部から離間する方向に凸状をなす態様で円弧状に形成されるとともに、複数の前記ティース部が隣接される周方向における前記中間部材の外側面を平面状に形成される。このような構成とすることで、周方向と直交する方向における中間部材の厚みを十分に確保しつつ、周方向における中間部材の厚みを抑えてスロットを狭めることが抑えられ、占積率の低下を抑えることができる。
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のいずれか一項に記載のステータにおいて、前記中間部材は、前記ティース部が隣接される前記ティース部の周方向端部及び該周方向と直交且つティース部が延出する径方向と直交する方向である軸方向端部において前記ティース部と間隙を有するように構成されたことをその要旨とする。
この発明では、中間部材は、ティース部が隣接される前記ティース部の周方向端部及び該周方向と直交且つティース部が延出する径方向と直交する方向である軸方向端部において前記ティース部と間隙を有するように構成される。このような構成とすることで、その間隙によって撓み量を増すことができ、巻線の傷つきをより抑えることができる。
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のいずれか一項に記載のステータは、レゾルバに用いられることをその要旨とする。
この発明では、ステータがレゾルバのステータとして用いられるため、請求項1〜7のいずれか一項に記載の効果と同様の効果を奏することができるレゾルバを提供することができる。
この発明では、ステータがレゾルバのステータとして用いられるため、請求項1〜7のいずれか一項に記載の効果と同様の効果を奏することができるレゾルバを提供することができる。
従って、上記記載の発明によれば、巻線の傷つきを抑えることができるステータを提供することができる。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、ブラシレスモータ10のハウジング11は、略有底円筒状をなすハウジング本体11aと、該ハウジング本体11aの開口を塞ぐエンドフレーム11bから構成されており、ハウジング本体11aの内周面には円筒状のステータ12が固定されている。
図1に示すように、ブラシレスモータ10のハウジング11は、略有底円筒状をなすハウジング本体11aと、該ハウジング本体11aの開口を塞ぐエンドフレーム11bから構成されており、ハウジング本体11aの内周面には円筒状のステータ12が固定されている。
ステータ12は、ステータコア13の複数のティース13aにインシュレータ14を介してそれぞれ巻線15が巻回されて構成される。ステータ12は、巻線15に三相(U,V,W相)の駆動電源が供給されることにより、回転磁界を発生する。
ステータ12の内周には、回転軸20とともに一体回転可能に支持されたロータ21が設けられている。ロータ21は、ハウジング本体11aの底部中央部とエンドフレーム11bの径方向の中央部とにそれぞれ設けられた一対の軸受22a,22bによって前記回転軸20が軸支されてロータ本体23がステータ12にて生じる回転磁界の影響を受けて回転する。
また、本実施形態のブラシレスモータ10には、前記ロータ21の回転角度を検出する例えばバリアブルリラクタンス(VR)型のレゾルバ30が設けられる。
本実施形態のレゾルバ30は、モータ10の回転軸20に一体回転可能に設けられるレゾルバロータ31と、このレゾルバロータ31の径方向外側においてこのレゾルバロータ31と径方向に対向するレゾルバステータ32とを備えている。
本実施形態のレゾルバ30は、モータ10の回転軸20に一体回転可能に設けられるレゾルバロータ31と、このレゾルバロータ31の径方向外側においてこのレゾルバロータ31と径方向に対向するレゾルバステータ32とを備えている。
レゾルバロータ31は、図2に示すように、同形状の磁性鋼鈑よりなるコアシート31xを複数枚積層してなり、径方向外側に突出する同形状の複数(例えば7つ)の突極部41を備えている。これら突極部41は、周方向に等角度間隔に配設されており、中心角の二等分線に関して線対称となる略円弧状の外側検出面41aを有している。
図1〜図3に示すように、レゾルバステータ32は、同形状の磁性鋼板よりなるコアシート32xを複数枚積層してなり、複数(本実施形態では10本)のティース部33a(10個のスロットSL)を有するレゾルバステータコア33と、ゴム部材からなるインシュレータ34を介してティース部33aに巻回されたレゾルバ巻線35とを備えている。また、レゾルバ巻線35は、励磁電圧が印加される一相の励磁巻線と、該励磁巻線の励磁に基づいてレゾルバロータ31の回転に応じた位相の異なる出力信号(回転角度信号)を出力する二相の出力巻線とからなり、それぞれ所定位置のティース部33aに巻回されている。ティース部33aの外側を覆うゴム製のインシュレータ34は、その角部Cが湾曲形状とされる。
また、レゾルバステータ32には、レゾルバ用コネクタ36が一体に設けられている。レゾルバ巻線35は、レゾルバ用コネクタ36が外部から延びる信号配線37の接続コネクタ37aと接続されることで、外部に設けられる制御装置(図示略)と電気的に接続される。そして、制御装置は、レゾルバ巻線35のうちの励磁巻線を励磁させつつ出力巻線から得られる出力信号に基づいてレゾルバロータ31、即ちモータ10のロータ21の回転位置を検出し、ステータ12(巻線15)に供給する三相駆動電源を生成するようになっている。
次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
(1)レゾルバステータコア33とレゾルバ巻線35との間に設けられるレゾルバ30用のインシュレータ34が絶縁性及び弾性を有するゴム部材で構成されるため、レゾルバ巻線35を巻装する際にその弾性により傷つきを抑えることができる。
(1)レゾルバステータコア33とレゾルバ巻線35との間に設けられるレゾルバ30用のインシュレータ34が絶縁性及び弾性を有するゴム部材で構成されるため、レゾルバ巻線35を巻装する際にその弾性により傷つきを抑えることができる。
(2)レゾルバ30に用いられるインシュレータ34は、その角部Cが湾曲形状とされるため、レゾルバ巻線35の傷つきをより抑えることができる。
(3)レゾルバ30に用いられるインシュレータ34が弾性を有するため、レゾルバ巻線35をティース部33aにインシュレータ34を介して巻装する際に、インシュレータ34の適度な弾性力にてレゾルバ巻線35が保持されて巻線35の巻崩れを抑えることができる。これにより、レゾルバ巻線35の励磁巻線の励磁磁束のバラツキを抑えるとともに、レゾルバ巻線の出力巻線における誘起電圧のバラツキを抑えることができるため、レゾルバ30のレゾルバ巻線35を含浸固定する必要なく精度よくモータ10(ロータ21)の回転角度を検出することができる。
(3)レゾルバ30に用いられるインシュレータ34が弾性を有するため、レゾルバ巻線35をティース部33aにインシュレータ34を介して巻装する際に、インシュレータ34の適度な弾性力にてレゾルバ巻線35が保持されて巻線35の巻崩れを抑えることができる。これにより、レゾルバ巻線35の励磁巻線の励磁磁束のバラツキを抑えるとともに、レゾルバ巻線の出力巻線における誘起電圧のバラツキを抑えることができるため、レゾルバ30のレゾルバ巻線35を含浸固定する必要なく精度よくモータ10(ロータ21)の回転角度を検出することができる。
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、特に言及していないが、例えば図4に示すように断面略四角形状のティース部33aの角部に対応する前記インシュレータ50の角部CにおいてスロットSL側(隣接するティース33a側)に延出する弾性突出部50aを設けた構成を採用してもよい。このため、弾性突出部50aにてティース部33aの角部をより確実に保護して露出を抑えることができ、レゾルバ巻線35の傷つきをより確実に抑えることができる。また、レゾルバ巻線35を巻装する際に弾性突出部50aが撓むため、スロットSLを狭めることが抑えられ、占積率の低下を抑えることができる。
・上記実施形態では、特に言及していないが、例えば図4に示すように断面略四角形状のティース部33aの角部に対応する前記インシュレータ50の角部CにおいてスロットSL側(隣接するティース33a側)に延出する弾性突出部50aを設けた構成を採用してもよい。このため、弾性突出部50aにてティース部33aの角部をより確実に保護して露出を抑えることができ、レゾルバ巻線35の傷つきをより確実に抑えることができる。また、レゾルバ巻線35を巻装する際に弾性突出部50aが撓むため、スロットSLを狭めることが抑えられ、占積率の低下を抑えることができる。
・上記実施形態では、特に言及していないが、例えば、図5に示すように、ティース部33aの少なくとも角部と前記インシュレータ51との間に間隙K1を有するように構成してもよい。このため、その間隙K1によって撓み量を増すことができ、レゾルバ巻線35の傷つきをより抑えることができる。
・上記実施形態では、ティース部33aの周囲を覆うインシュレータ34を1つの部材(1層)にて構成したが、例えば図6に示すようにティース部33aの周囲を複数の部材を重ねて複数層となるようにインシュレータ52を構成してもよい。具体的には、ティース部33aと直接当接する第1層目を樹脂部材52aで構成し、この樹脂部材52aの外周(第2層目)を少なくとも弾性を有する弾性部材52bで構成している。3層以上で構成した場合である場合には、最も外側に位置する中間部材(最外中間部材)が弾性部材であることが望ましい。このように、最外中間部材が弾性部材で構成されることで、レゾルバ巻線35の傷つきをより抑えることが可能となる。また、1つの部材で覆う場合と比較してティース部33aの角部における中間部材としてのインシュレータ52の部材数を増やしてティース部33aの角部を保護してその角部の露出を防ぐことができ、よりレゾルバ巻線35の傷つきを抑えることができる。
また、図7に示すようにインシュレータ53をティース部33aの外側を覆う絶縁性を有する樹脂製中間部材53aと、ティース部33aが隣接される周方向と直交且つティース部33aが延出する径方向と直交する方向である軸方向に設けられて樹脂製中間部材53aと軸方向において当接する弾性を有する弾性中間部材53bとを備える。このような構成とすることで、弾性を有する弾性中間部材53bが樹脂製中間部材53aの軸方向両端にのみ設けられる構成とされるため、ティース部33a間であるスロットSLを比較的広く確保することができ、レゾルバ巻線35の占積率の向上に寄与することができる。
・上記実施形態では、特に言及していないが、図8に示すようにインシュレータ54の軸方向における外周面54aがティース部33aから離間する方向に凸状をなす円弧状に形成してもよい。そして、ティース部33aが隣接される周方向におけるインシュレータ54の外側面54bを平面状に形成してもよい。このような構成とすることで、周方向と直交する方向におけるインシュレータ54の厚みを十分に確保しつつ、周方向におけるインシュレータ54の厚みを抑えてスロットを狭めることが抑えられ、占積率の低下を抑えることができる。
・上記実施形態では、特に言及していないが、例えば図9に示すようにティース部33aが隣接されるティース部33aの周方向端部及び該周方向と直交且つティース部33aが延出する径方向と直交する方向である軸方向端部においてティース部33aと間隙K2を有するようにインシュレータ55を構成してもよい。このような構成とすることで、その間隙によって撓み量を増すことができ、巻線の傷つきをより抑えることができる。
・上記実施形態では、インシュレータ34をゴム部材としたが、ウレタン、アクリル樹脂発泡材やテフロン(登録商標)などのその他の弾性及び絶縁性を有する部材で構成してもよい。
・上記実施形態では、レゾルバ30用のレゾルバステータ32として発明を適用したが、これに限らず、例えばモータ10のステータ12(インシュレータ14)に本発明を適用してもよい。
12…ステータ、13…ステータコア、30…レゾルバ、33a…ティース部、34,50,51,52,53,54,55…インシュレータ(中間部材)、35…レゾルバ巻線(巻線)、50a…弾性突出部、52b…弾性部材、53a…樹脂製中間部材(第1中間部材)、53b…弾性中間部材(第2中間部材)、54b…外側面、C…角部、K1,K2…間隙、SL…スロット。
Claims (8)
- 環状部と該環状部から径方向に延びる複数のティース部とを有するステータコアと、
前記ティース部に巻回される巻線と前記ステータコアとの間を絶縁する中間部材とを備えたステータであって、
前記中間部材は、絶縁性及び弾性を有する態様で構成されたことを特徴とするステータ。 - 請求項1に記載のステータにおいて、
前記中間部材は、前記ティース部の少なくとも角部と間隙を有して設けられたことを特徴とするステータ。 - 請求項1又は2に記載のステータにおいて、
前記中間部材は、前記ティース部の外側を少なくとも2つの部材にて覆う態様で構成され、その最も外側に位置する最外中間部材が弾性部材にて構成されたことを特徴とするステータ。 - 請求項1又は2に記載のステータにおいて、
前記中間部材は、前記ティース部の外側を覆う絶縁性を有する第1中間部材と、前記ティース部が隣接される周方向と直交且つ前記ティース部が延出する径方向と直交する方向である軸方向に設けられて前記第1中間部材と前記軸方向において当接する弾性を有する第2中間部材とを備えたことを特徴とするステータ。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載のステータにおいて、
前記中間部材は、前記ティース部の角部において前記ティース部が隣接される周方向であるスロット側に突出する弾性突出部を有することを特徴とするステータ。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載のステータにおいて、
複数の前記ティース部が隣接される周方向と直交する方向における前記中間部材の外側面は、前記ティース部から離間する方向に凸状をなす態様で円弧状に形成されるとともに、複数の前記ティース部が隣接される周方向における前記中間部材の外側面を平面状に形成されることを特徴とするステータ。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載のステータにおいて、
前記中間部材は、前記ティース部が隣接される前記ティース部の周方向端部及び該周方向と直交且つティース部が延出する径方向と直交する方向である軸方向端部において前記ティース部と間隙を有するように構成されたことを特徴とするステータ。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載のステータは、レゾルバに用いられることを特徴とするステータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011005020A JP2012147603A (ja) | 2011-01-13 | 2011-01-13 | ステータ |
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JP2011005020A Pending JP2012147603A (ja) | 2011-01-13 | 2011-01-13 | ステータ |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015027131A (ja) * | 2013-07-24 | 2015-02-05 | 多摩川精機株式会社 | レゾルバステータ構造及びその組立て方法 |
JP2018161053A (ja) * | 2018-07-20 | 2018-10-11 | 多摩川精機株式会社 | レゾルバ |
JP2019013084A (ja) * | 2017-06-30 | 2019-01-24 | 多摩川精機株式会社 | コイルボビン、リング状被覆部材、コイル巻線製品、回転電機、および占積率向上方法 |
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2011
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