JP2015211563A - 回転電機のステータ、及びこれを備えた回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】スロット底部の空間にコイルを配置できる集中巻の回転電機のステータ、及びこれを備えた回転電機を提供する。
【解決手段】ティース２４０とスロット２５０とを備えるステータコア２１０と、ティース２４０にコイルボビン２２０を介して巻回された集中巻のステータコイル２３０と、を備える回転電機のステータ２００であって、コイルボビン２２０は、スロット２５０の底部において鍔部２２５を有し、周方向に隣り合う２つのコイルボビンの鍔部が、径方向に重なり合う回転電機のステータ。
【選択図】 図２

Description

本発明は、回転電機のステータ、及びこれを備えた回転電機に関する。

集中巻の回転電機のステータにおいて、コイルとコアと間の電気絶縁のために、コイルボビンを採用した例が特許文献１に記載されている。この特許文献１には、「太いコイルを巻回する場合でもボビンが破損しないようにするとともに、ボビンの形状を小型にし、かつコイルの占積率を向上させる。ボビンは、分割コアの端面に当接する板状の基部を有し、この基部は、上部に設けられた鍔部と、下部に設けられた鍔部と、一端が上方へ開口し他端が側方へ開口するように形成された溝部とを備える。溝部には、複数本のコイルの巻始め部が収納され、溝部の上方開口部から巻始め部の一方側が引き出されるとともに、溝部の側方開口部から巻始め部の他方側が引き出される。側方開口部から引き出されたコイルは、分割コアの側面を周回して、ボビンにおける鍔部の間に溝部を跨いで巻回される」と記載されている。

特開２００７−２２１８８２号公報

特許文献１に記載された回転電機のステータにおいては、コイルとコアとの絶縁距離を確保する目的から、スロット底部において、ボビンとボビンとの間に覗くコアと、コイルとの間に一定距離を設ける必要があり、コイルをスロット底部に配置することが困難である。このため、スロット内部コイル占積率の更なる向上が困難であった。また、電動車両用の回転電機においては、車両におけるモータ搭載空間の狭さから、できるだけコイルを多く巻くことが要求される。

そこで、本発明は、コイルボビンを有する集中巻の回転電機のステータにおいて、スロット底部の空間にコイルを配置できるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、ティースとスロットとを備えるステータコアと、前記ティースにコイルボビンを介して巻回された集中巻のステータコイルと、を備える回転電機のステータであって、前記コイルボビンは、前記スロットの底部において鍔部を有し、周方向に隣り合う２つの前記コイルボビンの前記鍔部が、径方向に重なり合うことを特徴とする。

本発明によれば、スロット底部の空間にコイルを配置できる集中巻の回転電機のステータ、及びこれを備えた回転電機を提供することができる。

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の実施形態に係る回転電機のステータの全体を示す斜視図。 本発明の実施形態に係る回転電機のステータの一部を示す、軸方向から見た断面図。

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。

なお、以下の説明では、回転電機の一例として、ハイブリッド電気自動車に用いられる電動機を用いる。また、以下の説明において、「軸方向」は回転電機の回転軸に沿った方向を指す。周方向は回転電機の回転方向に沿った方向を指す。「径方向」は回転電機の回転軸を中心としたときの動径方向（半径方向）を指す。「内周側」は径方向内側（内径側）を指し、「外周側」はその逆方向、すなわち径方向外側（外径側）を指す。

図１は、本発明の実施形態に係る回転電機のステータの全体を示す斜視図である。

回転電機は、ステータ２００とロータ（図示せず）とから構成され、ステータ２００は電磁鋼鈑を積層したステータコア２１０、ステータコア２１０に取り付けられるコイルボビン２２０、およびコイルボビンに巻き回されるステータコイル２３０とから構成される。隣り合う２つのティース２４０により、スロット２５０が形成される。コイルボビン２２０は、ステータコア２１０のティース２４０に装着される。

図２は、本発明の実施形態に係る回転電機のステータの一部を示す、軸方向から見た断面図である。

コイルボビン２２０は、スロット２５０の底部において、鍔部２２５を有する。周方向に隣り合う２つのボビンの鍔部２２５同士は、径方向に重なり合う。

鍔部２２５が重なり合わない場合と比較すると、鍔部２２５が重なり合う場合の方がコイルとコアとの絶縁距離が長くなる。このため、重なり合う鍔部２２５近傍においてもステータコイル２３０を巻けることになり、スロット２５０内部のコイル占積率を向上させることができる。

本実施形態においては、図２の左側のコイルボビン（以下、第１のコイルボビンと称する）の鍔部２２５と、図２の右側のコイルボビン（以下、第２のコイルボビンと称する）の鍔部２２５とが径方向に重なり合うように形成している。具体的には、鍔部２２５同士が重なり合う部分において、第１のコイルボビンの鍔部２２５にはスロット２５０の底側に向かって延伸する斜面が設けられ、第２のコイルボビンの鍔部２２５にはスロット２５０の先端側（ステータコイル２３０側）に向かって延伸する斜面が設けられている。これらの斜面同士が重なり合うことにより、鍔部２２５が重なり合う部位においてもコイルボビン２２０を径方向に必要以上に厚くすることなく、ステータコア２１０とステータコイル２３０との絶縁距離を確保することができる。この斜面の形状については、第１のコイルボビンの周方向両側にスロット２５０の底側に向かって延伸する斜面を設け、第２のコイルボビンの周方向両側にスロット２５０の先端側に向かって延伸する斜面を設けるようにしてもよいし、第１のコイルボビンの周方向一方側にスロット２５０の底側に向かって延伸する斜面を、周方向他方側にスロット２５０の先端側に向かって延伸する斜面を設けるようにしてもよい。後者の場合、第１のコイルボビンと第２のコイルボビンとを同じ形状にすることができる。

なお、本発明は上記した実施形態例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、上記の例においては、コイルボビン２２０の形状の種類の数を明記していないが、鍔部が重なり合う構成であれば、コイルボビン２２０の形状は１種類でも、２種類でもよく、ボビン形状の種類の数は問わない。

２００ ステータ
２１０ ステータコア
２２０ コイルボビン
２２５ 鍔部
２３０ ステータコイル
２４０ ティース
２５０ スロット

Claims (3)

1. ティースとスロットとを備えるステータコアと、
   前記ティースにコイルボビンを介して巻回された集中巻のステータコイルと、
   を備える回転電機のステータであって、
   前記コイルボビンは、前記スロットの底部において鍔部を有し、
   周方向に隣り合う２つの前記コイルボビンの前記鍔部が、径方向に重なり合う回転電機のステータ。
2. 請求項１に記載の回転電機のステータであって、
   周方向に隣り合う２つの前記コイルボビンを、それぞれ第１のコイルボビンと第２のコイルボビンとしたとき、
   前記第１のコイルボビンの鍔部が、前記スロットの底側に向かって延伸する斜面を有し、
   前記第２のコイルボビンの鍔部が、前記スロットの先端側に向かって延伸する斜面を有し、
   前記第１のコイルボビンの鍔部の前記斜面と、前記第２のコイルボビンの鍔部の前記斜面とが径方向に重なり合う回転電機のステータ。
3. 請求項１又は２に記載の回転電機のステータと、ロータとを備えた回転電機。