JP2014138429A

JP2014138429A - 回転電機

Info

Publication number: JP2014138429A
Application number: JP2013004200A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Hamada; 泰久濱田; Hiroshi Kanazawa; 宏至金澤; Shozo Kawasaki; 省三川崎; Kenji Nakayama; 賢治中山; Junnosuke Nakatsugawa; 潤之介中津川
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2013-01-15
Filing date: 2013-01-15
Publication date: 2014-07-28
Also published as: CN203312929U

Abstract

【課題】
従来のボビンは、挿入後の抜け止めの為に、ボビンの挿入部開口幅が、ティース幅より狭く設定されており、挿入時にティースに当たり、挿入しづらいという課題が有る。
【解決手段】
以上の課題を解決する為に、ボビンの挿入開口部形状を挿入時のガイドとなるように、傾斜又はＲ形状を設けた形状とする。または、開口部幅をティース幅より広く設定することにより、挿入性が改善される。また、ボビンの内面に突起を設ける等ティース幅より狭い部分を設けることにより、ボビンの弾性で簡単に脱落防止が図れる構成とすることで、こちらも解決できる。
【選択図】図９

Description

本発明は、回転電機に係り、特に、組立作業性を改善し、容易に組立できる電動機固定子の構造に関する。

従来の技術として、以下の文献が上げられる。特許文献１は、ボビンをティースに分割して挿入、組立てる構造であり、ティースにボビンを挿入した後、コイル巻線までにボビンが脱落しない様にボビンの挿入部開口幅を、ティース幅より狭く設定して、ボビンの弾性で保持する構造である。

特許３６２９１９３

特許文献１に記載のボビンは、ボビンの挿入部開口幅が、ティース幅より狭く設定されている為、挿入時にティースに当たり、挿入しづらく、組立工数がかかり、組立てやすい構造とは言えない問題が有る。また、狭い開口幅を広げて挿入する必要がある為、根元に応力が集中して割れが発生する可能性があり、割れが発生した場合、ボビンの電気絶縁機能が低下し、信頼性上も懸念点がある。

以上の課題を解決する為、ボビンの挿入開口部形状を挿入時のガイドとなるように、傾斜又はＲ形状を設けた形状とする。または、開口部幅をティース幅より広く設定することにより、挿入性が改善される。また、ボビンの内面に突起を設ける等ティース幅より狭い部分を設けることにより、ボビンの弾性で簡単に脱落防止が図れる。または、ボビンの挿入開口部形状はボビン挿入後脱落しない様に、内側に突起を設け、更にティース側に切り欠きを設ける構成とすることにより、脱落防止が図れる。

ボビンの挿入開口部形状を挿入時のガイドとなるように、傾斜又はＲ形状を設けた形状とすることにより、ボビンはティースにスムースに挿入される為、組立作業性が改善され、
。または、開口部幅をティース幅より広く設定することにより、特に他の部材や組立て専用治具を必要としないで、挿入性が良くなり、組立工数を低減した安価な構造を提供できる。また、ボビンの内面に突起を設ける等ティース幅より狭い部分を設けることにより、ボビンの弾性で簡単に脱落防止が図れる。または、ボビンの挿入開口部形状はボビン挿入後脱落しない様に、内面に突起を設け、更にティース側に切り欠きを設ける構成とすることにより、確実に脱落防止が図れる効果がある。

本発明の実施形態による回転電機の構造説明図である。本発明を実施形態による固定子組立ての一例の説明図である。本発明の実施形態による固定子の一部の構造説明図（コイル巻き後）である。本発明を実施形態によるティースにボビンが組立てられた一例の構造図である。（コイル巻き前）本発明を実施形態によるティースにボビンを組立て方法の一例を示す構造図である。本発明を実施形態によるボビンの挿入開口部に傾斜と、内面に突起を設けた時の組立てイメージの一例を示す構造図である。本発明を実施形態によるボビンの挿入開口部にＲ形状と、内面に突起を設けた時のボビンの組立てイメージの一例を示す構造図である。本発明を実施形態によるボビンの挿入開口部にＲ形状を設けると共に、先端はティース幅より広く、内面にティース幅より狭い部分を設けたボビンの組立てイメージの一例を示す構造図である。本発明を実施形態によるボビンの挿入開口部にＲ形状を設けて、先端はティース幅より広くし、内面に突起を設けたボビンの組立てイメージの一例を示す構造図である。図９に対するボビン組立て後を示す構造図である。本発明を実施形態によるボビンの左右の長さを変えた場合の一例を示す構造図である。本発明を実施形態によるボビンの長さを上下で変えた時の一例を示す構造図である。

発明の一実施例を図１に示す。車載用回転電機として、駆動モータ部２とインバータ部３と制御部コネクタ４が、被駆動部ケース１に対して順に積み重ねられ、例えば３本の通しボルト５で、制御部取付フランジ４ａ、インバータ部取付フランジ（インバータ側）３ｂ、インバータ部取付フランジ（駆動モータ側）３ａ、駆動モータ部取付フランジ（インバータ側）２ｂ、駆動モータ部取付フランジ（被駆動側）２ａを通して、ねじ加工された被駆動部ケースの取付フランジ１ａに固定され、機電一体となって機能する。
電力がコネクタ部８に供給されると、連結された制御部４で制御されて、インバータ部３に送られる。電力はインバータ部３で交流化され、駆動モータ部２に供給される。ここでハウジング１２に収容された固定子１０に回転磁界が発生して、回転子１１が回転し、被駆動側にギヤ等を介して動力伝達する。
制御部４は、コネクタ部８を含めて電気絶縁の為に樹脂ケースで形成される。樹脂ケースは、直接通しボルト５の締付荷重に耐えられない為、取付ブッシュ６をインサート成形した構成とし、取付ブッシュ６が締付荷重を受ける。
すなわち、３本の通しボルト５は、被駆動部ケースフランジ１ａに対して最も離れた位置の取付ブッシュ６との間で、張力を発生しており、周方向に概ね等間隔でバランスしながら固定している。この形態を図２、図３に示す。よって片持ち構造であっても振れ回りの先端付近を支持している為、外力としての振動や回転子１１の回転による振動を抑制できる。
ここで固定子組立体１０の形状を図２に示す。固定子組立１０は、図３に示すティース１５、ボビン１３の組立体に、コイル１４を巻きつけ、２連巻きにしたものを示し、これを円周上に組立てたものである。図３の形状に対し、コイル巻きを除いて分割したものを図４に示す。ボビン１３は、電気絶縁の機能を持ち、概ね樹脂材料で構成される。図４の構成は、図５の通り、ティース１５に対して、ボビン１３を上下から挿入組立する構成とし、完全に挿入したときに、ボビン１３同士が電気絶縁機能を確保できる程度に隙間をあける構成とする。
発明の一実施例を図６に示す。ボビン１３ａの挿入開口部先端は挿入時のガイドとなるように、傾斜を設けている。また開口部幅２２をティース幅１６より広く設定することにより、挿入性が確保され、作業性が良くなる為、安価に製造可能となる。また、ボビン１３ａの内面に突起１９を設けて、ティース幅より狭い部分、内面突起幅１８を設けることにより、ボビンの弾性で簡単に脱落防止が図れる。このとき、突起１９は片側のみの構成もある。また、ティース１５は、薄板をプレスした形状を積層している為、突起１９は軽微なものでも有効である。また、突起部１９は、挿入側に傾斜またはＲ形状を設けた方が良い。更に突起１９による応力を緩和し、割れを防止する目的で、なるべく先端方向に設けるのが望ましい。
図６に対して、図７に挿入開口部先端は挿入時のガイドとなるように、ボビン１３ｂにＲ形状を設けた例を示す。
図８に異なる構成のボビン１３ｃを示す。挿入性を考慮して、ボビン１３ｃの内側挿入側から、先端開口幅２２＞ティース幅１６＞内面突起幅１８として、簡単に弾性的に係止できる構成とし、更に根元に過大な応力をかけないように、奥側はボビン内面幅１７＞ティース幅１６となる構成とする。
図９にティース１５に、切欠き２１を設け、ボビン１３ｄの挿入開口部先端は挿入時のガイドとなるように、Ｒ形状または傾斜を設け、開口部幅２２をティース幅１６より広く設定することにより、挿入性が確保され、ティース幅より狭い突起２０を設ける構成により、挿入時切欠き２１に突起２０が係止し、ボビンの弾性で簡単に脱落防止が図れる。この組立状態を図１０に示す。切欠き２１及び突起２０は、片側でも良い。
図１１に左右の長さを変えたボビン１３ｅを組立てるイメージを示す。あらかじめボビン１３ｅの長い側のティース係合部をティース１５に当ててガイドにすることにより、容易に挿入部幅を広げることができ、ティース１５に挿入することが出来る。また、上下とも同じボビン１３ｅを共用できる為、余分な型製作が不要であり、余計なコストがかからない。また、この構成は、図６から図９までの構成との組合せでも可能である。
図１２に上下で長さを変えたボビン１３ｆと、ボビン１３ｇを用いた構成の組立イメージを示す。この構成は、図６から図９までの構成に加え、ボビン高さを変えたものである。ティース１５は、薄板積層構造の為、板厚がばらついたときに高さもばらつく。この為、高さばらつきに合わせて、ボビン高さを変えたものを選別する構成とし、高さ違いが一目でわかる様に、色違いとする構成も考えられる。
以上の構成により、ボビンの挿入性が確保され、ボビンの内面に突起等を設けて、ティース幅より狭い部分を設けることにより、ボビンの弾性で簡単に脱落防止が図れる作業性が良くなる為、安価に製造可能となる。

１ …被駆動部ケース
１a…被駆動部ケースの取付フランジ
２ …駆動モータ部
２a…駆動モータ部取付フランジ（被駆動側）
２b…駆動モータ部取付フランジ（インバータ側）
３ …インバータ部
３a…インバータ取付フランジ（駆動モータ側）
３b…インバータ取付フランジ（ECU側）
４ …制御コネクタ部
４a…制御コネクタ部取付フランジ
５ …通しボルト
６ …取付ブッシュ
７ …弾性部材
８ …コネクタ部
９ …ハウジング
１０…固定子組立
１１…回転子
１２…ハウジング
１３…ボビン
１３ａ…ボビン（先端傾斜）
１３b…ボビン（先端にＲ形状）
１３c…ボビン（先端から、広い・狭い・広い形状）
１３ｄ…ボビン（先端に突起付）
１３ｅ…ボビン（左右の長さ違い）
１３ｆ…ボビン（ティースの長さ違いに対応）
１４…コイル
１５…ティース
１６…ティース幅
１７…ボビン内面幅
１８…内面突起幅
１９…内面突起
２０…突起
２１…切欠き
２２…開口幅

Claims

固定子と回転子とを備えた電動機において、固定子はボビンを、ティースに分割して
挿入・組立する構造であり、前記ボビンの挿入開口部に先端に向かって広がる方向の傾斜、またはR形状を設け、挿入部先端の幅＞ティース幅としたことを特徴とする電動機固定子。
固定子と回転子とを備えた電動機において、固定子はボビンをティースに分割して
挿入・組立する構造であり、前記ボビンの、ティースとボビンが係合する内面に突起を設け、突起を含んだボビンの内幅＜ティース幅として弾性的に保持可能な脱落防止用の突起を設けたことを特徴とする電動機固定子。
請求項1と請求項２を組み合わせたことを特徴とする電動機固定子。
請求項３に対する回転動機の電動機固定子。