JP2013169044A

JP2013169044A - モータの分割ステータ・コア

Info

Publication number: JP2013169044A
Application number: JP2012029970A
Authority: JP
Inventors: Yohei Kameda; 洋平亀田
Original assignee: NHK Spring Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd
Priority date: 2012-02-14
Filing date: 2012-02-14
Publication date: 2013-08-29
Also published as: WO2013121755A1

Abstract

【課題】周方向への係合によりステータ・コアの圧縮応力を低減することができながらステータ・コアの固定を安定可能とするモータの分割ステータ・コアを提供する。
【解決手段】周方向に接合して環状に配置結合した複数のステータ・コア分割体２１で構成されたモータの分割ステータ・コア１であって、環状に配置された各ステータ・コア分割体２１の外周面２１ａを締め付けて結合する可撓の環状金属ベルト２９と、ステータ・コア分割体２１の外周面２１ａに形成され周方向への係合を行なう回転軸芯方向へ延設された係合凹条部２７と、この係合凹条部２７にキー形状部３１が嵌合し周方向へ係合して径方向外方へブラケット部が突出する取付部材１５とを備え、取付部材１５は、環状金属ベルト２９とは別部材であることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、モータの分割ステータ・コアに関する。

従来、特許文献１に記載された図４、図５に記載されたものがある。

図４は、ステータ・コアを取り付けるステータ・リングの斜視図、図５は、ステータ・コアをステータ・リングに焼きバメした状態を示す要部斜視図である。

図４、図５のように、ステータ・リング１０１は、円環状に形成され、環状に接合された複数のステータ・コア１０３の外周面に焼きバメ等により締め代を持って取り付けられている。

ステータ・リング１０１には、複数のプリーツ１０５が、形成されている。

ステータ・コア１０３は、複数のステータ・コア分割体１０７が周方向に環状に接合されたものであり、各ステータ・コア分割体１０７の外周面に凹部１０９が形成されている。

ステータ・リング１０１の各プリーツ１０５は、各ステータ・コア分割体１０７の凹部１０９に係合し、周方向の相対的な位置決めを行っている。

ステータ・リング１０１には、ブラケット部１１１が一体に形成され、このブラケット部１１１が図外のモータ・ハウジングにボルトにより締結固定される。

ここで、各プリーツ１０５及び凹部１０９による係合が無ければ、ステータ・リング１０１による締め代を大きくして、ステータ・リング１０１及びステータ・コア１０３間の周方向への固定を行う。

これに対し、図４、図５では、ステータ・コア１０３のステータ・リング１０１に対する周方向への固定は、締め代に加え、各プリーツ１０５が凹部１０９へ係合することにより行われる。このため、ステータ・リング１０１による締め代をある程度緩和させ、ステータ・コア１０３の圧縮応力を低減することができる。

しかも、各プリーツ１０５の周方向へ伸長により、ステータ・リング１０１の締め代を持った取り付けにより発生するステータ・コア１０３の圧縮応力を、さらに低減することができる。

しかし、各プリーツ１０５は伸長可能であるため、ステータ・リング１０１のステータ・コア１０３に対する締め代の設定との両立に困難を伴うことになる。

また、各プリーツ１０５が伸長すると各プリーツ１０５が各ステータ・コア分割体１０７の凹部１０９から外れる可能性もあり、ステータ・コア１０３の固定が不安定になる恐れがある。

特開２０１１−２３９５７６号公報

解決しようとする問題点は、プリーツ及び凹部の係合では、ステータ・コアの圧縮応力を低減することは可能であっても、ステータ・コアの固定が不安定になる恐れがあった点である。

本発明は、周方向への係合によりステータ・コアの圧縮応力を低減することができながら、ステータ・コアの固定を安定可能とするため、周方向に接合して環状に配置結合した複数のステータ・コア分割体で構成されたモータの分割ステータ・コアであって、前記環状に配置された各ステータ・コア分割体の外周面を締め付けて結合する可撓の環状金属ベルトと、前記ステータ・コア分割体の外周面に形成され周方向への係合を行なう係合部と、この係合部に被係合部が周方向へ係合して径方向外方へ突出する取付部材とを備え、この取付部材は、前記環状金属ベルトとは別部材であることを特徴とする。

本発明のモータの分割ステータ・コアは、上記構成であるため、環状に配置された各ステータ・コア分割体の外周面を、可撓の環状金属ベルトで締め付け、周方向への係合は、環状金属ベルトとは別部材の取付部材で行わせることができる。

すなわち、分割ステータ・コアの外周の締め付けと周方向への係合とを別部材として構成された環状金属ベルトと取付部材とに役割分担させたので、環状金属ベルトによる締め付けは、径方向の固定を考慮する必要がなくなり、モータ回転時に環状を維持できる程度にすることができ、分割ステータ・コアの圧縮応力を大幅に低減することができる。

このため、分割ステータ・コアの透磁率の低下と鉄損の増加が緩和され、モータの出力、効率を向上させることができる。

電動モータが車両に搭載された状態の断面図である。（実施例１）分割ステータ・コアと環状金属ベルトと取付部材との関係の斜視図である。（実施例１）取付部材の拡大斜視図である。（実施例1）ステータ・コアを取り付けるステータ・リングの斜視図である。（従来例）ステータ・コアをステータ・リングに焼きバメした状態を示す要部斜視図である。（従来例）

周方向への係合により分割ステータ・コアの圧縮応力を低減することができながら、分割ステータ・コアの固定を安定可能とするという目的を、周方向に接合して環状に配置した複数のステータ・コア分割体２１で構成されたモータの分割ステータ・コア１１であって、環状に配置された各ステータ・コア分割体２１の外周面２１ａを締め付ける可撓の環状金属ベルト２９と、ステータ・コア分割体２１の外周面２１ａに形成され周方向への係合を行なう係合部２７と、この係合部２７に被係合部３１が周方向へ係合して径方向外方へ突出する取付部材１５とを備え、この取付部材１５は、環状金属ベルト２９とは別部材であるモータの分割ステータ・コア１１により実現した。

図１は、電動モータが車両に搭載された状態の断面図である。

電動モータ１は、ハイブリッド車両の車輪駆動用の同期モータである。但し、家庭用電器に設けられるモータ、あるいは一般的な産業用機械を駆動するモータといった、あらゆる電動モータに適用することが可能である。

なお、図1では、分割ステータ・コア及びロータ・コアを主体に示し、他の構成は省略している。また、以下の説明で周方向及び径方向とは、ステータの周方向及び径方向を意味する。

図1のように、電動モータ１は、ロータ３とステータ５とシャフト７とを備えている。

ロータ３は、ロータ・コア４を備え、ロータ・コア４は、打ち抜き加工により形成されて積層された複数の電磁鋼板を一対の保持プレート（図示せず）により挟み、これに固定部材（図示せず）を貫通させて端部をカシメることにより形成されている。このロータ３には、界磁極用マグネット９が複数設けられている。

ステータ５は、分割ステータ・コア１１にコイル１３が巻き付けられたものであり、取付部材１５がミッションケース１７に固定ボルト１９により締結固定されている。

したがって、ステータ５側に対してロータ３を回転させ、シャフト7を介してエンジンのパワーアシストを行わせ、或いはエンジンブレーキ時等において電動モータ１を発電機として機能させることができる。

図2は、分割ステータ・コアと環状金属ベルトと取付部材との関係の斜視図である。

図１、図２のように、分割ステータ・コア１１は、周方向に接合して環状に配置した複数のステータ・コア分割体２１で構成されている。各ステータ・コア分割体２１は、積層状態でコイル１３が巻き付けられたティース部２３とティース部２３外周側のヨーク部構成部２５とからなっている。ヨーク部構成部２５が周方向に接合されて環状に配置される。

各ステータ・コア分割体２１の外周面２１ａには、係合部として断面矩形の係合凹条部２７が形成されている。係合凹条部２７は、各ステータ・コア分割体２１の外周面２１ａの幅方向に渡り、端部は開口されている。なお、係合凹条部２７は、各ステータ・コア分割体２１毎に設けず、適所にのみ設ける構成にすることもできる。

各ステータ・コア分割体２１の外周面２１ａは、可撓の環状金属ベルト２９で径方向内側へ締め付けられている。環状金属ベルト２９は、各ステータ・コア分割体２１の軸方向幅よりも幅が狭く形成されている。環状金属ベルト２９は、例えば鋼板製の帯板で形成され、分割ステータ・コア１１に巻き付けられてその端部相互が溶着されたものである。

係合凹条部２７に被係合部が周方向へ係合して径方向外方へ突出する取付部材１５が設けられている。取付部材１５は、環状金属ベルト２９とは別部材の構成となっている。

図３は、取付部材の拡大斜視図である。

図１~図３のように、取付部材１５は、本実施例において、３箇所に形成され、周方向１２０度配置となっている。この取付部材１５に、被係合部としてキー形状部３１を一体に備えたベース部３３とブラケット部３５とを備えて一体に形成されている。

キー形状部３１は、係合凹条部２７の大きさに対応して嵌合するように矩形断面に形成され、係合凹条部２７とほぼ同長さに形成されている。キー形状部３１は、係合凹条部２７の全体に嵌合し、係合凹条部２７を埋める構成となる。したがって、キー形状部３１外側で各ステータ・コア分割体２１を環状金属ベルト２９が締め付けている。

ベース部３３は、ステータ・コア分割体２１の外周面２１ａに倣った曲率に湾曲形成され、湾曲の内側面３３ａがステータ・コア分割体２１の外周面２１ａ沿って配置されている。ベース部３３は、周方向の中央部で内側面３３ａに前記キー形状部３１を備えている。

ブラケット部３５は、ベース部３３から径方向外側へ突出するように形成され、ボルト挿通孔３５ａを備えている。ブラケット部３５は、分割ステータ・コア１１の幅方向端面に背面を合わせるように径方向へ突出している。

このブラケット部３５の挿通孔３５ａに固定ボルト１９を挿通してミッションケース１７に締結固定されている。

ステータ５は、次のように組み立てられる。

各ステータ・コア分割体２１が隣接間で接合され環状に配置された分割ステータ・コア１１とする。各ステータ・コア分割体２１の係合凹条部２７にキー形状部３１を嵌合させるように取付部材１５を３箇所に配置する。

環状の分割ステータ・コア１１の外周面に金属ベルトを巻き付け、適当な締め付け力で端部相互を溶着などにより結合し、環状金属ベルト２９とする。

なお、環状金属ベルト２９は、端部の溶着などで予め単体で環状に形成し、環状の分割ステータ・コア１１の外周面に焼きバメすることもできる。
［作用効果］
本発明実施例は、周方向に接合して環状に配置した複数のステータ・コア分割体２１で構成されたモータの分割ステータ・コア１１であって、環状に配置された各ステータ・コア分割体２１の外周面２１ａを締め付ける可撓の環状金属ベルト２９と、ステータ・コア分割体２１の外周面２１ａに形成され周方向への係合を行なう回転軸芯方向へ延設された係合凹条部２７と、この係合凹条部２７にキー形状部３１が嵌合し周方向へ係合して径方向外方へブラケット部が突出する取付部材１５とを備えた。取付部材１５は、環状金属ベルト２９とは別部材で構成されている。

このため、環状に配置された各ステータ・コア分割体２１の外周面２１ａを可撓の環状金属ベルト２９締め付け、周方向への係合は、環状金属ベルト２９とは別部材の取付部材１５のキー形状部３１が、ステータ・コア分割体２１の係合凹条部２７に係合することで行わせることができる。

すなわち、分割ステータ・コア１１の外周面１１ａの締め付けと周方向への係合とを別部材として構成された環状金属ベルト２９と取付部材１５とに役割分担させたので、環状金属ベルト２９による締め付けは、径方向の固定を考慮する必要がなくなり、モータ回転時に環状を維持できる程度にすることができ、分割ステータ・コア１１の圧縮応力を大幅に低減することができる。

このため、分割ステータ・コア１１の透磁率の低下と鉄損の増加が緩和され、モータの出力、効率を向上させることができる。

なお、取付部材１５は、各ステータ・コア分割体２１に係合凹条部２７が形成されていることから、分割ステータ・コア１１の外周面１１ａでの配置位置の選択が自由であり、ミッションケース１７側への取り付け自由度を拡大することができる。

取付部材１５の数も、１個以上あればよい。

取付部材１５は、分割ステータ・コア１１の周方向に係合できればよいから、キー形状部３１を短くしてベース部３３の内周面３３ａにのみ形成する構成とすることもできる。

１１分割ステータ・コア
１１ａ外周面
１５取付部
２１ステータ・コア分割体
２１ａ外周面
２７係合凹条部（係合部）
２９環状金属ベルト
３１キー形状部（非係合部）
３３ベース部
３５ブラケット部

Claims

周方向に接合して環状に配置結合した複数のステータ・コア分割体で構成されたモータの分割ステータ・コアであって、
前記環状に配置された各ステータ・コア分割体の外周面を締め付けて結合する可撓の環状金属ベルトと、
前記ステータ・コア分割体の外周面に形成され周方向への係合を行なう係合部と、
この係合部に被係合部が周方向へ係合して径方向外方へ突出する取付部材とを備え、
この取付部材は、前記環状金属ベルトとは別部材である、
ことを特徴とするモータの分割ステータ・コア。
請求項１記載のモータの分割ステータ・コアであって、
前記係合部は、前記各ステータ・コア分割体の外周面にそれぞれ形成された、
ことを特徴とするモータの分割ステータ・コア。
請求項1又は２記載のモータの分割ステータ・コアであって、
前記係合部は、前記外周面に回転軸芯方向へ延設された係合凹条部であり、
前記被係合部は、前記係合凹条部の大きさに対応して嵌合するキー形状部である、
ことを特徴とするモータの分割ステータ・コア。
請求項３記載のモータの分割ステータ・コアであって、
前記取付部材は、前記ステータ・コア分割体の外周面に倣った曲率により前記外周
面に沿って配置され前記キー形状部を一体に有したベース部及びこのベース部から径方向
外側へ突出するブラケット部を有した、
ことを特徴とするモータの分割ステータ・コア。