JP2016127766A - 電動機のステータ - Google Patents

Abstract

【課題】コイルと中性線との接合部が損傷しにくい電動機のステータの提供。
【解決手段】三相交流回路を形成する三相コイル（２）に接続して、三相コイル（２）の各相のコイル（２ｕ、２ｖ、２ｗ）の中性点を形成する中性線（４ｗ）と、中性線（４ｗ）の一部を覆い包む中性線樹脂部（５）とを備える電動機のステータ（１０）である。ステータ（１０）は、多数の空孔を有し、接着材を含浸する固定部（６）を更に備える。コイル（２ｗ）は、外周部にコイルエンド（２ａ）を有する。中性線（４ｗ）は、ステータコア（１）に巻き回されたコイル（２ｗ）の外周側に配置されている。中性線（４ｗ）は、固定部（６）を介してコイルエンド（２ａ）に固定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動機のステータに関する。

ステータコアに装着される三相コイルと、この三相コイルに接合される中性線とを備える電動機のステータがある。三相コイルは、三相交流回路を形成する複数のコイルである。

例えば、特許文献１では、中性線の温度を検出するための温度センサをさらに含むステータが開示されている。温度センサは中性線に巻き付かれており、温度センサと中性線とは樹脂部に埋め込まれている。

特開２０１３−２１９９６１号公報

ところで、電動機は、例えば、車両などの振動が発生する環境下において使用されることがある。特許文献１に開示されるステータを備える電動機を、そのような環境下において使用した場合、電動機自体が共振し、コイルと中性線との接合部が剥がれて非接合状態になるおそれがあった。

例えば、図３に示すステータ９０は、中性線９４ｗの一端とコイルエンド９２ａの一端が接合する接合部（図示略）を有する。また、中性線９４ｗは、三相コイル９２の最も外周側に有る部位であるコイルエンド９２ａから、ステータ９０の外方へ向かって張り出すように配置されている。そのため、ステータ９０を備える電動機を、振動が発生する環境下において、使用した場合、共振が生じやすい。この共振によって、中性線９４ｗとコイルエンド９２ａとの接合部が剥がれて非接合状態となる可能性があった。

本発明は、コイルと中性線との接合部が損傷しにくい電動機のステータを提供するものである。

本発明にかかる電動機のステータは、
三相交流回路を形成する三相コイルに接続して、前記三相コイルの各相のコイルの中性点を形成する中性線と、前記中性線の一部を覆い包む中性線樹脂部と、を備える電動機のステータであって、
多数の空孔を有し、接着材を含浸する固定部（例えば、スポンジ６）を更に備え、
前記コイルは、コイルエンドを外周部に有し、
前記中性線は、ステータコアに巻き回された前記コイルの外周側に配置されており、
前記中性線は、前記固定部を介して、前記コイルエンドに固定されている。

このような構成によれば、中性線樹脂部が固定部を介してコイルエンドに固定されているため、共振が生じにくい。したがって、コイルと中性線との接合部が損傷しにくい。

本発明によれば、コイルと中性線との接合部が損傷しにくい電動機のステータを提供することができる。

実施の形態１にかかるステータを示す図である。 実施の形態１にかかるステータの要部を示す図である。 関連するステータコイルの要部の斜視図である。

実施の形態１．
図１及び図２を参照して、実施の形態１にかかるステータについて説明する。図１は、実施の形態１にかかるステータを示す図である。図２は、実施の形態１にかかるステータの要部を示す図である。

図１及び図２に示すように、ステータ１０は、ステータコア１と、三相コイル２と、中性線４ｕ（図示略）、４ｖ（図示略）、４ｗとを含む。ステータ１０は、ロータ（図示略）とともに、電動機（図示略）の構成品である。電動機において、ロータがステータ１０の内側に配置されて、ロータとステータ１０とには磁気的な作用が発生し、ロータがステータ１０に対して回転する。ステータ１０を有する電動機は、例えば、車両、特にそのトランスアスクルに搭載される。

ステータコア１は、円筒状体であり、具体的には、その内周面に、複数のティース（図示略）を有する。複数のティースは周方向に沿って配列されており、各ティースはステータコア１の軸に向かって延びる。ティース同士の間は、スロット（図示略）と呼ばれる。

三相コイル２は、ステータコア１に巻き回されている。三相コイル２は、三相交流回路を形成する複数のコイルである。三相コイル２は、三相交流回路のｕ相、ｖ相、ｗ相に対応するコイル２ｕ（図示略）、２ｖ（図示略）、２ｗ（図示略）をそれぞれ有する。例えば、複数のＵ字状の導線を各スロットにステータコア１の径方向に配列し、隣り合う導線同士の端部同士を接合することで、三相コイル２を形成する。なお、図１及び図２では、図面の見やすさの観点から、接合した箇所の図示を省略する。三相コイル２は、ステータコア１の外周側の部位に配置される導線からなるコイルエンド２ａを有する。

複数の動力線３の一端は、コイル２ｕ、２ｖ、２ｗの一端にそれぞれ電気的に接続されており、その他端は、例えば、インバータ等の電源機器（図示略）に電気的に接続されている。動力線３は、電動機を動作させるための電流を、電源機器から三相コイル２に導く。

中性線４ｕ、４ｖ、４ｗは、三相コイル２の外周側に配置される。中性線４ｕ、４ｖ、４ｗは、コイル２ｕ、２ｖ、２ｗの他端のいずれかに接合されている。ここでは、中性線４ｗの両端は、コイル２ｖの他端と、コイル２ｗの他端とにそれぞれ接続される。また、中性線４ｖの一端は、コイル２ｖの他端に接続される。中性線４ｕ、４ｖ、４ｗが、コイル２ｕ、２ｖ、２ｗの他端との接合した箇所は、中性点として機能する。

中性線樹脂部５は、中性線４ｗの一端から他端までの中途に設置されており、中性線４ｗの一部を覆い包む。言い換えると、中性線４ｗの一部が中性線樹脂部５に埋め込まれている。例えば、中性線４ｗをインサートとして金型内に設置して、溶融した樹脂をこの金型内に射出して固めることによって、中性線樹脂部５は形成される。中性線樹脂部５の内側で、温度センサ（図示略）が中性線４ｗの一部に取り付けられていてもよい。温度センサ（図示略）は、サーミスタ等の温度検出素子を含む。

スポンジ６は、多数の空孔を有する部材であり、例えば、合成樹脂からなる。これらの多数の空孔は、互いに連結しており、液体又は液状体は、空孔間を自由に流通することができる。スポンジ６には接着材が含浸されている。接着材は、例えば、ワニスである。スポンジ６は、コイルエンド２ａと中性線樹脂部５との間に挟み込まれている。中性線樹脂部５はスポンジ６を介してコイルエンド２ａに固定されている。スポンジ６は、中性線樹脂部５をコイルエンド２ａに固定する固定部として機能する。

ここで、ステータ１０を有する電動機を、自動車、具体的には、自動車のトランスアスクルに搭載する。このとき、エンジンの駆動によって励起された振動は電動機に伝達されるが、ステータ１０では中性線樹脂部５がスポンジ６を介してコイルエンド２ａに固定されているため、共振が生じにくい。したがって、三相コイル２と中性線４ｗとの接合部が剥がれにくい。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１０ ステータ
１ ステータコア ２ 三相コイル
２ａ コイルエンド ２ｕ、２ｖ、２ｗ コイル
４ｗ 中性線 ５ 中性線樹脂部
６ スポンジ

Claims (1)

1. 三相交流回路を形成する三相コイルに接続して、前記三相コイルの各相のコイルの中性点を形成する中性線と、前記中性線の一部を覆い包む中性線樹脂部と、を備える電動機のステータであって、
   多数の空孔を有し、接着材を含浸する固定部を更に備え、
   前記コイルは、コイルエンドを外周部に有し、
   前記中性線は、ステータコアに巻き回された前記コイルの外周側に配置されており、
   前記中性線は、前記固定部を介して、前記コイルエンドに固定されている電動機のステータ。

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