JP2014023233A - Stator of rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステータコアのティース部に嵌挿されるインシュレータを備えた、回転電機のステータに関する。 The present invention relates to a stator for a rotating electrical machine including an insulator that is fitted into a tooth portion of a stator core.
ステータは、回転磁界の磁束経路(磁路)となる、ステータコアを備える。ステータコアは、環形状のヨーク部と、ステータコイルを保持するための、ヨーク部から径方向に延伸する複数のティース部を備える。また、ステータコアは、複数の鋼板を積層させることで形成される。 The stator includes a stator core that serves as a magnetic flux path (magnetic path) of the rotating magnetic field. The stator core includes a ring-shaped yoke portion and a plurality of teeth portions extending radially from the yoke portion for holding the stator coil. The stator core is formed by laminating a plurality of steel plates.
上述したように、ティース部には、回転磁界を生じさせるステータコイルが組み付けられる。この組付けの際に、ステータコイルとティース部の導通を防ぐために、ステータコイルとティース部の間には、インシュレータが設けられる。インシュレータをティース部に嵌挿することで、ティース部の外周面はインシュレータに覆われる。そのインシュレータの周りに、ステータコイルが組み付けられる。 As described above, a stator coil that generates a rotating magnetic field is assembled to the tooth portion. In this assembly, an insulator is provided between the stator coil and the tooth portion in order to prevent conduction between the stator coil and the tooth portion. By inserting the insulator into the tooth portion, the outer peripheral surface of the tooth portion is covered with the insulator. A stator coil is assembled around the insulator.
ティース部やインシュレータの製造時の寸法誤差等に起因して、ティース部とインシュレータとの間に隙間が生じ、その結果、インシュレータがガタつく場合がある。このガタツキを抑制する手段が、特許文献1に記載されている。特許文献1では、インシュレータの対向する2つの内面に、突起部を設けている。突起部間の距離は、ティース部の幅よりも狭くなっている。インシュレータをティース部に嵌挿した際に、向かい合う突起部がティース部を押圧する。これにより、インシュレータのガタツキが抑制される。
Due to a dimensional error at the time of manufacturing the tooth portion and the insulator, a gap is generated between the tooth portion and the insulator, and as a result, the insulator may be rattled. A means for suppressing this rattling is described in
また、ティース部からのインシュレータの抜け出しを防止するために、インシュレータ及びティース部に、抜け出し防止手段が設けられている場合がある。例えば特許文献1、2では、インシュレータの対向する2つの内面に突起部を設けるとともに、これらの突起部に対応して、ティース部の対向する2側面に切欠き溝を設けている。切欠き溝は、ステータコアを構成する、複数の鋼板に亘って設けられている。
Further, in order to prevent the insulator from slipping out of the tooth portion, the insulator and the tooth portion may be provided with a slip-out preventing means. For example, in
ところで、ティース部を通過できる磁束量には上限があり、この上限を超えると、ティース部から磁束が漏れ出す、いわゆる漏れ磁束損失が生じる。磁束量の上限は、ティース部の断面積に応じて定まることが知られている。磁束量を上限以下に抑えるために、ティース部を通過させる磁束量は、ティース部の断面積が最小となる部分、つまり、切欠き部が設けられた部分の断面積を基準にして定められる。磁束量を増加させるため、ティース部の切欠き量を従来よりも低減させたいとの要望がある。 By the way, there is an upper limit in the amount of magnetic flux that can pass through the tooth portion. It is known that the upper limit of the amount of magnetic flux is determined according to the cross-sectional area of the tooth portion. In order to keep the amount of magnetic flux below the upper limit, the amount of magnetic flux passing through the tooth portion is determined based on the cross-sectional area of the portion where the cross-sectional area of the tooth portion is minimum, that is, the portion where the notch portion is provided. In order to increase the amount of magnetic flux, there is a desire to reduce the notch amount of the tooth portion as compared with the conventional case.
本発明は、回転電機のステータに関するものである。このステータは、鋼板の積層体から構成されるとともに、環形状のヨーク部と、前記ヨーク部の内径方向に延伸するティース部と、を備えるステータコアを備える。また、前記ティース部に嵌挿され、前記ステータコアとステータコイルとを絶縁させる、インシュレータを備える。最外層のティース部には、切欠き部が形成される。前記インシュレータには、前記最外層のティース部と対向する内面に、予め弾圧付勢力が与えられた状態で、前記切欠き部に導入される係止片が形成される。前記インシュレータが前記ティース部に嵌挿されたときに、前記係止片は、前記ステータコアをステータ軸方向に付勢するとともに、前記切欠き部に係止して前記インシュレータが前記ティース部から抜け出ることを防止する。 The present invention relates to a stator for a rotating electrical machine. The stator includes a stator core that includes a laminated body of steel plates and includes a ring-shaped yoke portion and a teeth portion that extends in an inner diameter direction of the yoke portion. In addition, an insulator is provided which is inserted into the tooth portion and insulates the stator core and the stator coil. A notch is formed in the outermost tooth portion. In the insulator, a locking piece to be introduced into the notch is formed on the inner surface facing the tooth portion of the outermost layer in a state in which a pressing force is applied in advance. When the insulator is inserted into the tooth portion, the locking piece urges the stator core in the stator axial direction and locks the notch portion so that the insulator comes out of the tooth portion. To prevent.
本発明によれば、ティース部の切欠き量を減らすことが可能となり、従来よりもティースを通過させる磁束量を増加させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to reduce the notch amount of a teeth part, and can increase the magnetic flux amount which a tooth | gear passes rather than before.
以下、本実施の形態に係る、回転電機のステータを、図1から図6を用いて説明する。図1には、本実施の形態に係るステータ10が例示されている。ステータ10は、ステータコア11、インシュレータ12、及びステータコイル13を備える。
Hereinafter, the stator of the rotating electrical machine according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG. 1 illustrates a
ステータコア11は、ステータコイル13から生じた回転磁界の磁束を通過させる経路(磁路)の機能を有する。ステータコア11は、ヨーク部14及びティース部15を備える。ヨーク部14は、環形状の部材である。また、ティース部15は、ヨーク部14の内周面からステータ内径方向に延伸する、柱形状の部材である。ティース部15は、ステータ周方向に沿って、複数設けられている。
The
ステータコア11は、複数の分割コアを組み合わせることによって形成されてよい。分割コアは、円弧形状に分割されたヨーク部14と、分割されたヨーク部14から延伸するティース部15を備える。
The
また、ステータコア11は、鋼板16の積層体から構成される。鋼板16は、例えば、ヨーク部14とティース部15が形成された円環状板であってよい。また、分割コアを組み合わせてステータコア11を形成するときには、図2に示すように、鋼板16は、分割されたヨーク部14が形成された、円弧形状であってよい。
The
鋼板16は、透磁率の高い材料から構成されることが好適であり、例えば珪素鋼板であってよい。積層される鋼板16の枚数は、回転電機に要求される出力に応じて定められる。例えば、回転電機を車両の駆動源として用いる場合には、100枚から200枚程度の鋼板16を積層する。
The
鋼板16同士の結合は、例えばカシメによるものであってよい。図2には、最外層の鋼板16Aと、それ以外の、内層の鋼板16Bとが例示されている。内層の鋼板16Bには、カシメ用凸部17が設けられている。最外層の鋼板16Aには、カシメ用凸部17に対応した位置に、カシメ用切欠き部18が設けられている。
The connection between the
また、最外層の鋼板16Aには、係止用切欠き部19が設けられている。係止用切欠き部19は、最外層の鋼板16Aの、ティース部15に形成されていてよい。例えば、係止用切欠き部19は、最外層の鋼板16Aのティース部15の側面をコ字状に切り欠いたものであってよい。
The outermost steel plate 16A is provided with a
図1に戻り、インシュレータ12は、ティース部15とステータコイル13とを、電気的に絶縁する部材である。インシュレータ12は、例えば樹脂等の、弾性を有する絶縁材料から構成される。インシュレータ12は、ティース部15に嵌挿される。これにより、ティース部15の外周面は、インシュレータ12に覆われる。さらに、インシュレータ12の外周に、ステータコイル13が組み付けられる。インシュレータ12は、ティース部15の形状に沿って形成されてよく、ティース部15が柱形状である場合は、筒形状であってよい。さらに、筒形状の部分に加えて、ステータコイル13の飛び出しを防ぐために、インシュレータ12は、筒状部分の両端に、筒状部の外径より径が大きいフランジを備えてもよい。
Returning to FIG. 1, the
インシュレータ12は、係止片21を備える。係止片21は、インシュレータ12がティース部15に嵌挿されたときに、ステータコア11をステータ軸方向に付勢するとともに、係止用切欠き部19に係止してインシュレータ12がティース部15から抜け出ることを防止する部材である。
The
係止片21が係止用切欠き部19に導入されたときの様子が、図3、4、5に例示されている。図3には、図1のA−A断面図が示されている。図4には、図1のB−B断面図が示されている。図5には、図4のC拡大断面図が示されている。
FIGS. 3, 4, and 5 illustrate how the locking
図4、5に示すように、係止片21は、インシュレータ12の内面のうち、最外層の鋼板16Aのティース部15に対向する内面12aに設けられる。また、係止片21は、インシュレータ12の内面12aから、傾斜しながら中心軸側に延伸するように形成されており、ステータ内径方向にもステータ軸方向にも延伸している。
As shown in FIGS. 4 and 5, the locking
係止片21は、予め、弾圧付勢力が与えられた状態で、係止用切欠き部19に導入される。本実施の形態では、係止片21は、インシュレータ12の内面12a側に撓んだ状態で、係止用切欠き部19に導入される。この状態で、係止片21は、ティース部15をステータ軸方向に付勢する。その結果、インシュレータ12のステータ軸方向のガタツキが抑制される。
The locking
また、図3に示すように、係止片21は、係止用切欠き部19内のステータ内径側の縁辺に係止する。これにより、インシュレータ12のステータ内径方向の移動、つまり、インシュレータ12の抜け出しが規制される。
Further, as shown in FIG. 3, the locking
本実施の形態によれば、係止片21を係止する上で、最外層の鋼板16Aに係止用切欠き部19を設けるだけでよい。つまり、内層の鋼板16Bには、係止用切欠き部19を設けなる必要がない。したがって、内層の鋼板16Bにまで切欠き部が設けられていた従来のティース部と比較して、ティース部の切欠き量を減らすことができる。切欠き量が減ることから、ティース部を通過させる磁束量を従来よりも増加させることが可能となる。
According to the present embodiment, in order to lock the
また、図2では、係止用切欠き部19を、最外層の鋼板16Aに2箇所設けていたが、この形態に限らない。係止片21が一つ形成されていれば、インシュレータ12のガタツキや抜けを防止できることから、図6に示すように、係止用切欠き部19を1箇所設けるだけでよい。さらに、切欠き量も、係止片21を係止できる最低限のものであってよい。例えば、係止用切欠き部19の幅は、係止片21のステータ周方向の幅と等しいものであってよい。
Moreover, in FIG. 2, although the
10 ステータ、11 ステータコア、12 インシュレータ、12a インシュレータの内面、13 ステータコイル、14 ヨーク部、15 ティース部、16 鋼板、16A 最外層の鋼板、16B 内層の鋼板、17 カシメ用凸部、18 カシメ用切欠き部、19 係止用切欠き部、21 係止片。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記ティース部に嵌挿され、前記ステータコアとステータコイルとを電気的に絶縁する、インシュレータと、
を備える、回転電機のステータであって、
最外層のティース部には、切欠き部が形成され、
前記インシュレータには、前記最外層のティース部と対向する内面に、予め弾圧付勢力が与えられた状態で、前記切欠き部に導入される係止片が形成され、前記インシュレータが前記ティース部に嵌挿されたときに、前記係止片が前記ステータコアをステータ軸方向に付勢するとともに、前記切欠き部に係止して前記インシュレータが前記ティース部から抜け出ることを防止することを特徴とする、回転電機のステータ。 A stator core comprising a laminated body of steel sheets, an annular yoke portion, and a teeth portion extending in the inner diameter direction of the yoke portion;
An insulator that is inserted into the tooth portion and electrically insulates the stator core and the stator coil;
A stator for a rotating electric machine,
A notch is formed in the outermost teeth portion,
In the insulator, a locking piece to be introduced into the notch portion is formed on the inner surface facing the teeth portion of the outermost layer in a state in which a pressing force is applied in advance, and the insulator is attached to the teeth portion. When inserted, the locking piece urges the stator core in the stator axial direction, and locks in the notch to prevent the insulator from slipping out of the teeth. , Stator of rotating electrical machines.
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JP2016111844A (en) * | 2014-12-08 | 2016-06-20 | トヨタ自動車株式会社 | Stator for rotary electric machine |
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2012
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