JP2015208120A

JP2015208120A - ステータ

Info

Publication number: JP2015208120A
Application number: JP2014087389A
Authority: JP
Inventors: 河野　通久; Michihisa Kono; 通久河野
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2014-04-21
Filing date: 2014-04-21
Publication date: 2015-11-19

Abstract

【課題】温度変化による位置決めピンの保持力低下を抑制することができ、且つ、容易に組付けることができるステータを提供する。【解決手段】保持部材２０は、ハウジング３０の内部壁３１と軸方向に当接するフランジ部２３を備える。位置決めピン３５は、フランジ部２３を貫通する孔部２５に圧入されてハウジング３０の内部壁３１に形成された凹部３２に挿入されて、保持部材２０をハウジング３０に位置決めする。位置決めピン３５の線膨張係数は、保持部材２０の線膨張係数と略等しい。【選択図】図２

Description

本発明は、ステータに関する。

電動機等のステータをハウジングに固定する際、コイルが巻回された複数のステータ片を、ステータホルダの内側に圧入して円環状に配列し、更にこのステータホルダをハウジングにボルト固定したステータが知られている。電動機の性能を維持するため、ステータホルダとハウジングは、高い位置精度で位置決め固定することが要求される。

従来のステータホルダ１１０は、図３に示すように、ノックピン１１２をステータホルダ１１０の貫通孔１１１に挿通し、ハウジング１１３のノック穴１１４に圧入して両者の位置決めを行った後、不図示のボルトで固定していた。機械的強度や製造のし易さなどの関係から、一般的に、ステータホルダ１１０及びノックピン１１２は鉄製であり、ハウジング１１３はアルミニウム製である。鉄製のノックピン１１２と、アルミニウム製のハウジング１１３とは、線膨張係数が異なるため、電動機の作動により温度が上昇すると、ハウジング１１３のノック穴１１４の孔径が大きくなって、ノックピン１１２を保持する保持力が低下し、極端な場合は、ノックピン１１２がノック穴１１４の内部で摺動する可能性があった。

また、図４に示すように、ハウジング１１３に形成したノック穴１１６にノックパイプ１１５を圧入した後、ステータホルダ１１０の貫通孔１１１をハウジング１１３の上面１１３ａから突出するノックパイプ１１５に合わせて配置させ、更に、ボルト１１７をステータホルダ１１０の貫通孔１１１及びノックパイプ１１５に挿通して、ハウジング１１３の雌ねじ１１８に螺合して、ハウジング１１３に対するステータホルダ１１０の位置決めと、ボルト固定とを同時に行うようにしたステータが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−３１２１５１号公報

しかし、特許文献１のステータによると、さらに、ノックパイプ１１５の加工が必要であった。また、ノックパイプ１１５の上端が、ステータホルダ１１０の表面１１０ａから突出してしまうと、ボルト１１７がノックパイプ１１５に当接して、ステータホルダ１１０を固定することができない。このため、ハウジング１１３の上面１１３ａからのノックパイプ１１５の飛び出し量ａが、ステータホルダ１１０の厚みｔ以下（ａ＜ｔ）となるように管理する必要があり、管理のための費用が嵩むばかりでなく、製造効率が低下する問題がある。

本発明の目的は、温度変化による位置決めピンを保持する保持力低下を抑制することができ、且つ、容易に組付けることができるステータを提供することである。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
円周方向に分割された複数の分割コア（例えば、後述の実施形態での分割コア１２）を、円環状に配列することによって構成されたステータコア（例えば、後述の実施形態でのステータコア１３）と、
複数の前記分割コアを円環状に配列した状態で保持する筒状の保持部材（例えば、後述の実施形態でのステータホルダ２０）と、
前記ステータコア及び前記保持部材を収容するとともに、前記保持部材とは異なる材料により形成されたハウジング（例えば、後述の実施形態でのハウジング３０）と、
前記ハウジングの内部壁（例えば、後述の実施形態での壁３１）に形成された凹部（例えば、後述の実施形態でのノックピン孔３２）に挿入されることにより前記保持部材を前記ハウジングに位置決めする位置決めピン（例えば、後述の実施形態でのノックピン３５）と、を備えた回転電機のステータ（例えば、後述の実施形態でのステータ１０）において、
前記保持部材は、前記ハウジングの前記内部壁と軸方向に当接するフランジ部（例えば、後述の実施形態でのフランジ部２３）を備え、
前記位置決めピンの線膨張係数は、前記保持部材の線膨張係数と略等しく、
前記位置決めピンは、前記保持部材の前記フランジ部を貫通する孔部（例えば、後述の実施形態でのピン孔２５）に圧入されている。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記位置決めピンは前記孔部に、前記保持部材を前記ハウジングに組み付ける前に予め圧入されている。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記フランジ部の前記孔部には、前記位置決めピンが圧入される圧入用フランジ部（例えば、後述の実施形態での圧入用フランジ部２４）が形成されている。

また、請求項４に記載の発明は、
円周方向に分割された複数の分割コア（例えば、後述の実施形態での分割コア１２）を、円環状に配列することによって構成されたステータコア（例えば、後述の実施形態でのステータコア１３）と、
複数の前記分割コアを円環状に配列した状態で保持する筒状の保持部材（例えば、後述の実施形態でのステータホルダ２０）と、
前記ステータコア及び前記保持部材を収容するとともに、前記保持部材とは異なる材料により形成されたハウジング（例えば、後述の実施形態でのハウジング３０）と、
前記ハウジングの内部壁（例えば、後述の実施形態での壁３１）に形成された凹部（例えば、後述の実施形態でのノックピン孔３２）に挿入されることにより前記保持部材を前記ハウジングに位置決めする位置決めピン（例えば、後述の実施形態でのノックピン３５）と、を備え、
前記保持部材は、前記ハウジングの前記内部壁と軸方向に当接するフランジ部（例えば、後述の実施形態でのフランジ部２３）を備え、
前記位置決めピンの線膨張係数は、前記保持部材の線膨張係数と略等しい、回転電機のステータの製造方法であって、
前記位置決めピンは、前記保持部材の前記フランジ部を貫通する孔部（例えば、後述の実施形態でのピン孔２５）に、前記保持部材を前記ハウジングに組み付ける前に予め圧入される。

請求項１に記載の発明によれば、位置決めピンと保持部材との線膨張係数が略等しいため、温度変化が生じた際にも位置決めピンと保持部材との間に熱膨張差が発生することを抑制でき、位置決めピンを保持する保持力の低下を抑制することができる。

請求項２に記載の発明によれば、保持部材へ予め位置決めピンを圧入しておくことで、ハウジングへ位置決めしながら容易に組付けることができるため、製造効率を向上させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、フランジ部が薄板によって形成される場合であっても、圧入用フランジ部を設けることにより、位置決めピンを安定的に圧入して保持することができる。

請求項４に記載の発明によれば、位置決めピンと保持部材との線膨張係数が略等しいため、温度変化が生じた際にも位置決めピンと保持部材との間に熱膨張差が発生することを抑制でき、位置決めピンを保持する保持力の低下を抑制することができる。また、保持部材へ予め位置決めピンを圧入しておくことで、ハウジングへ位置決めしながら容易に組付けることができるため、製造効率を向上させることができる。

ハウジングに固定されたステータの平面図である。保持部材をハウジングへ組み付ける工程を説明する図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。ノックピンによる従来の保持部材の取付け構造を示す断面図である。特許文献１の保持部材の取付け構造を示す断面図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る一実施形態のステータの平面図、図２は保持部材をハウジングへ組み付ける工程を説明する図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図１に示すように、本実施形態のステータ１０は、鋼板により形成された略筒状のステータホルダ２０と、ステータホルダ２０の内周面２１に沿って、複数の分割コア１２が円環状に配列されたステータコア１３と、インシュレータを介してステータコア１３の各分割コア１２に巻回されたコイル１５と、を備える。

ステータホルダ２０は、ハウジング３０に対して２本のノックピン３５により位置決めされた後、複数（図１に示す実施形態では５本）のボルト１６で固定されている。ステータホルダ２０とハウジング３０とは、異なる材料から形成されており、本実施形態ではステータホルダ２０及びノックピン３５が鉄製であり、ハウジング３０がアルミニウムにより形成されている。このため、ステータホルダ２０とノックピン３５の線膨張係数は等しく、ステータホルダ２０及びノックピン３５の線膨張係数と、ハウジング３０の線膨張係数とは異なる。

図２も参照して、ステータホルダ２０は、筒部２２から径方向外側に張り出すように形成されたフランジ部２３を備える。フランジ部２３は、一方の側面２３ａが、ハウジング３０の内部の壁３１に当接して固定される。フランジ部２３の他方の側面２３ｂには、ハウジング３０に設けられたノックピン孔３２に対応する位置に、ピン孔２５を有する圧入用フランジ部２４が突出して形成されている。

そして、ステータホルダ２０は、フランジ部２３の一方の側面２３ａがハウジング３０の内部の壁３１に当接した状態で、圧入用フランジ部２４のピン孔２５、及びハウジング３０のノックピン孔３２にノックピン３５が圧入されて位置決めされている。

ステータホルダ２０、ハウジング３０、及びノックピン３５の実際の組付けは、先ず、圧入用フランジ部２４のピン孔２５にノックピン３５を圧入して一体とした後、ステータホルダ２０に固定されたノックピン３５を、ハウジング３０のノックピン孔３２に圧入することで組み付けられる。

その後、複数のボルト１６を、ステータホルダ２０に形成された不図示のボルト挿通孔に挿通させ、ハウジング３０に形成された雌ねじに螺合させることでステータホルダ２０がハウジング３０に固定される。このように予めステータホルダ２０にノックピン３５を圧入しておくことで、ハウジング３０への組付けが容易となる。

本実施形態のステータホルダ２０、及びノックピン３５は鉄製であり、ハウジング３０はアルミニウム製であるので、ハウジング３０の線膨張係数は、ステータホルダ２０、及びノックピン３５の線膨張係数より大きい。従って、電動機の温度が上昇すると、ハウジング３０のノックピン孔３２の孔径が大きくなり、ハウジング３０によるノックピン３５の保持力が温度上昇に伴って低減する。

しかし、ノックピン３５は、同じ材料、即ち、線膨張係数がほとんど同じ鉄からなるステータホルダ２０のピン孔２５に圧入されているので、ステータホルダ２０とノックピン３５との間の線膨張係数の差によるノックピン３５の保持力の低下は殆ど発生しない。従って、電動機の温度が上昇しても、ノックピン３５は、ステータホルダ２０のピン孔２５により保持力が維持されて、摺動する虞はない。

以上説明したように、本実施形態に係るステータ１０によれば、ノックピン３５の線膨張係数は、ステータホルダ２０の線膨張係数と略等しく、ノックピン３５は、ステータホルダ２０のフランジ部２３を貫通するピン孔２５に圧入されているので、温度変化が生じた際にも、ノックピン３５とステータホルダ２０との間に熱膨張差が発生することを抑制でき、ノックピン３５の保持力の低下を抑制することができる。

また、ステータホルダ２０へノックピン３５を予め圧入しておくことで、ハウジング３０へ位置決めしながら容易に組付けることができ、製造効率を向上させることができる。なお、ノックピン３５は必ずしもステータホルダ２０へ予め圧入しておく必要はなく、ノックピン３５をハウジング３０のノックピン孔３２に圧入した後に、ノックピン３５をステータホルダ２０のピン孔２５に圧入してもよい。

また、フランジ部２３のピン孔２５には、ノックピン３５が圧入される圧入用フランジ部２４が形成されているので、フランジ部２３が薄板によって形成される場合であっても、圧入用フランジ部２４を設けることにより、ノックピン３５を安定的に圧入して保持することができる。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。

１０ステータ
１２分割コア
１３ステータコア
２０ステータホルダ（保持部材）
２３フランジ部
２４圧入用フランジ部
２５ピン孔（孔部）
３０ハウジング
３１壁（内部壁）
３２ノックピン孔（凹部）
３５ノックピン（位置決めピン）

Claims

円周方向に分割された複数の分割コアを、円環状に配列することによって構成されたステータコアと、
複数の前記分割コアを円環状に配列した状態で保持する筒状の保持部材と、
前記ステータコア及び前記保持部材を収容するとともに、前記保持部材とは異なる材料により形成されたハウジングと、
前記ハウジングの内部壁に形成された凹部に挿入されることにより前記保持部材を前記ハウジングに位置決めする位置決めピンと、を備えた回転電機のステータにおいて、
前記保持部材は、前記ハウジングの前記内部壁と軸方向に当接するフランジ部を備え、
前記位置決めピンの線膨張係数は、前記保持部材の線膨張係数と略等しく、
前記位置決めピンは、前記保持部材の前記フランジ部を貫通する孔部に圧入されている、ステータ。
請求項１に記載のステータであって、
前記位置決めピンは、前記孔部に、前記保持部材を前記ハウジングに組み付ける前に予め圧入されている、ステータ。
請求項１又は２に記載のステータであって、
前記フランジ部の前記孔部には、前記位置決めピンが圧入される圧入用フランジ部が形成されている、ステータ。
円周方向に分割された複数の分割コアを、円環状に配列することによって構成されたステータコアと、
複数の前記分割コアを円環状に配列した状態で保持する筒状の保持部材と、
前記ステータコア及び前記保持部材を収容するとともに、前記保持部材とは異なる材料により形成されたハウジングと、
前記ハウジングの内部壁に形成された凹部に挿入されることにより前記保持部材を前記ハウジングに位置決めする位置決めピンと、を備え、
前記保持部材は、前記ハウジングの前記内部壁と軸方向に当接するフランジ部を備え、
前記位置決めピンの線膨張係数は、前記保持部材の線膨張係数と略等しい、回転電機のステータの製造方法であって、
前記位置決めピンは、前記保持部材の前記フランジ部を貫通する孔部に、前記保持部材を前記ハウジングに組み付ける前に予め圧入される、回転電機のステータの製造方法。