JP2024041555A - ステータ、及びステータの製造方法 - Google Patents

ステータ、及びステータの製造方法 Download PDF

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幹三 石原
Kanzo ISHIHARA
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Abstract

【課題】溶接部及び半田付け部を設けなくともコイルと導体部との接続状態を維持しやすい技術を提供する。【解決手段】ステータ1は、ステータコア10と、コイル20と、導体部60と、絶縁樹脂40と、を備える。ステータコア10は、環状をなす。コイル20は、ステータコア10の軸方向一方側の端部よりも軸方向一方側に突出する突出部29を有する。導体部60は、突出部29に接続される絶縁樹脂40は、突出部29との間に圧入溝50を形成する。導体部60は、圧入溝50に圧入され、突出部29に押し付けられた状態で配置される。【選択図】図7

Description

本開示は、ステータ、及びステータの製造方法に関する。
特許文献1には、モールドモータのステータ部が開示されている。このステータ部は、巻線を備える。巻線の巻き端部には、端子ピンが半田付けされる。端子ピンは、コネクタを通して実機(例えばモータを駆動する部品など)と接続される。特許文献1では、端子ピンが半田付けされているが、半田付けに代えて、溶接することも一般的に行われている。
特開2013-215025号公報
上述したような溶接部及び半田付け部を設けなくともコイルと導体部(端子ピン)との接続状態を維持しやすい技術が望まれている。
本開示は、溶接部及び半田付け部を設けなくともコイルと導体部との接続状態を維持しやすい技術を提供することを目的の一つとする。
本開示のステータは、
環状のステータコアと、
前記ステータコアの軸方向一方側の端部よりも前記軸方向一方側に突出する突出部を有するコイルと、
前記突出部に接続される導体部と、
前記突出部との間に圧入溝を形成する絶縁樹脂と、を備え、
前記導体部は、前記圧入溝に圧入され、前記突出部に押し付けられた状態で配置される。
本開示のステータの製造方法は、
環状のステータコアと、前記ステータコアの軸方向一方側の端部よりも前記軸方向一方側に突出する突出部を有するコイルと、前記突出部に接続される導体部と、前記突出部との間に圧入溝を形成する絶縁樹脂と、を備えるステータ本体を準備する準備工程と、
前記ステータ本体における前記圧入溝に前記導体部を圧入して、前記導体部を前記突出部に押し付ける圧入工程と、を含む。
本開示に係る技術は、溶接部及び半田付け部を設けなくともコイルと導体部との接続状態を維持しやすい。
図1は、第1実施形態のステータの斜視図である。 図2は、第1実施形態のステータの平面図である。 図3は、ステータコアにコイルが装着された状態の斜視図である。 図4は、ステータ本体の斜視図である。 図5は、軸方向に切断されたステータ本体の斜視図である。 図6は、ステータ本体にユニット部品が取り付けられる前の状態を示す説明図である。 図7は、図2のA-A線断面において、導体部が圧入溝に圧入される様子を説明する説明図である。 図8は、第2実施形態の導体部が圧入溝に圧入される様子を説明する説明図である。 図9は、第2実施形態の圧入溝周辺の平面図である。 図10は、第3実施形態の導体部が圧入溝に圧入される様子を説明する説明図である。 図11は、第3実施形態の圧入溝周辺の平面図である。 図12は、第4実施形態の導体部が圧入溝に圧入される様子を説明する説明図である。 図13は、第4実施形態の圧入溝周辺の平面図である。 図14は、第5実施形態のステータ本体の平面図である。 図15は、第5実施形態のステータの平面図である。
以下では、本開示の実施形態が列記されて例示される。
〔1〕環状のステータコアと、
前記ステータコアの軸方向一方側の端部よりも前記軸方向一方側に突出する突出部を有するコイルと、
前記突出部に接続される導体部と、
前記突出部との間に圧入溝を形成する絶縁樹脂と、を備え、
前記導体部は、前記圧入溝に圧入され、前記突出部に押し付けられた状態で配置される
ステータ。
上記ステータは、導体部が圧入溝に圧入され突出部に押し付けられた状態で配置されるため、溶接部及び半田付け部を設けなくともコイルと導体部との接続状態を維持しやすい。
〔2〕前記突出部は、複数設けられ、
複数の前記突出部は、前記ステータコアの周方向に並んで配置され、
前記絶縁樹脂は、前記周方向に並ぶ複数の前記突出部との間に前記周方向に並ぶ複数の前記圧入溝を形成し、
前記導体部は、複数設けられ、
更に、複数の前記導体部を保持する保持部を備え、
前記保持部に保持される各々の前記導体部は、各々の前記圧入溝に圧入され、各々の前記突出部に押し付けられた状態で配置される
〔1〕に記載のステータ。
上記ステータは、別々の突出部に接続される複数の導体部が保持部に保持されるため、複数の導体部の相対的な位置関係を保持しやすい。
〔3〕前記周方向に並ぶ複数の前記圧入溝は、前記ステータコアの径方向に沿って放射状に延び、
各々の前記圧入溝は、前記軸方向一方側に向けて開口する開口部を有し、
各々の前記導体部は、前記開口部を通じて前記圧入溝から取り外し可能である
〔2〕に記載のステータ。
複数の圧入溝が放射状に延びる構成においては、各々の圧入溝に圧入される導体部を径方向外方から一括して取り外そうとすると、各々の導体部が圧入溝の内壁と干渉してしまう。しかし、上記ステータは、導体部が開口部を通じて軸方向一方側から取り外し可能であるため、導体部が圧入溝の内壁と干渉しにくく、その結果、保持部を介して一体化された複数の導体部を、一括して取り外しやすい。
〔4〕各々の前記圧入溝は、前記ステータコアの径方向外方に向けて開口する外周開口部を有し、
前記保持部は、前記周方向に並ぶ複数の前記圧入溝よりも前記径方向外方の位置に配置され、
前記保持部に保持される各々の前記導体部は、前記保持部における前記径方向内側の面から突出し前記外周開口部を介して前記圧入溝内に配置される
〔2〕又は〔3〕に記載のステータ。
上記ステータは、複数の導体部を保持する保持部が、周方向に並ぶ複数の圧入溝よりも径方向外方の位置に配置されるため、ステータの軸方向の大きさを小型化しやすい。
〔5〕モータに用いられるステータであって、
前記モータを駆動する駆動部に電気的に接続される端子部を備え、
前記端子部は、前記保持部における前記径方向外側の面から突出する形態をなす
〔2〕から〔4〕のいずれかに記載のステータ。
上記ステータは、端子部が保持部における径方向外側の面から突出する形態をなすため、ステータの軸方向の大きさを小型化しやすい。
〔6〕各々の前記圧入溝は、前記ステータコアの径方向外方に向けて開口する外周開口部を有し、
前記保持部は、前記周方向に並ぶ複数の前記圧入溝よりも前記径方向外方の位置に配置され、
各々の前記圧入溝に圧入される各々の前記導体部は、前記外周開口部を介して前記保持部における前記径方向内側の面に連結され、
前記開口部及び前記外周開口部は、連続して開口する
〔3〕から〔5〕のいずれかに記載のステータ。
上記ステータは、複数の導体部を保持する保持部が、周方向に並ぶ複数の圧入溝よりも径方向外方の位置に配置されるため、ステータの軸方向の大きさを小型化しやすい。つまり、上記ステータは、保持部を介して一体化された複数の導体部を、軸方向一方側から一括して取り外すことを可能としつつ、ステータの軸方向の大きさを小型化しやすい。
〔7〕前記保持部は、前記周方向に沿って円弧状に延びる形態をなしており、
各々の前記導体部は、接続対象の前記突出部に対し前記保持部における前記周方向中央側に配置される
〔2〕から〔6〕のいずれかに記載のステータ。
上記ステータは、保持部が熱膨張して曲率が小さくなるように変形したとしても、各々の導体部が接続対象の突出部側に変位しようとするため、導体部と突出部との接続状態が維持されやすい。
〔8〕前記突出部は、複数設けられ、
複数の前記突出部は、前記ステータコアの周方向に並んで配置され、
前記絶縁樹脂は、前記周方向に並ぶ複数の前記突出部との間に前記周方向に並ぶ複数の前記圧入溝を形成し、
前記導体部は、複数設けられ、
各々の前記導体部は、各々の前記圧入溝に圧入され、各々の前記突出部に押し付けられた状態で配置され、
各々の前記導体部における前記軸方向全体が、各々の前記圧入溝内に嵌まり、
前記突出部の前記圧入溝側とは反対側は、前記絶縁樹脂に覆われる
〔1〕から〔7〕のいずれかに記載のステータ。
上記ステータは、導体部における軸方向全体が圧入溝内に嵌まり、突出部の圧入溝側とは反対側が絶縁樹脂に覆われるため、突出部と、当該突出部と周方向に隣り合う突出部及び当該隣り合う突出部に接続される導体部との間を絶縁しやすい。
〔9〕前記ステータコアは、前記ステータコアの周方向に並ぶ複数のスロットを有し、
前記コイルは、前記スロット内に配置される挿入部を有し、
前記絶縁樹脂は、前記スロットの内壁と前記挿入部との間に連続的に充填される充填部と、前記圧入溝を形成する形成部と、を有し、
前記充填部と前記形成部は、一体に形成される
〔1〕から〔8〕のいずれかに記載のステータ。
上記ステータは、コイルにおける挿入部及び導体部で生じた熱が、絶縁樹脂を介してステータコアに伝達されやすいため、コイルの熱を逃がしやすい。
〔10〕前記コイルは、前記ステータコアの径方向に並んで配置される二以上の前記突出部を含み、
一の前記圧入溝は、前記二以上の突出部と前記絶縁樹脂との間に形成され、
一の前記導体部は、一の前記圧入溝に圧入され、前記圧入溝を形成する前記二以上の前記突出部に押し付けられた状態で配置される
〔1〕から〔9〕のいずれかに記載のステータ。
上記ステータは、一の導体部を、径方向に並ぶ二以上の突出部に接続させることができる。
〔11〕環状のステータコアと、前記ステータコアの軸方向一方側の端部よりも前記軸方向一方側に突出する突出部を有するコイルと、前記突出部に接続される導体部と、前記突出部との間に圧入溝を形成する絶縁樹脂と、を備えるステータ本体を準備する準備工程と、
前記ステータ本体における前記圧入溝に前記導体部を圧入して、前記導体部を前記突出部に押し付ける圧入工程と、を含む
ステータの製造方法。
上記ステータの製造方法によれば、導体部が圧入溝に圧入されることで導体部が突出部に押し付けられるため、溶接部及び半田付け部を設けなくとも導体部と突出部との接続状態を維持しやすい。
〔12〕前記準備工程は、複数の前記導体部を保持部によって保持した構成をなすユニット部品を準備し、
前記突出部は、複数設けられ、
複数の前記突出部は、前記ステータコアの周方向に並んで配置され、
前記絶縁樹脂は、前記周方向に並ぶ複数の前記突出部との間に前記周方向に並ぶ複数の前記圧入溝を形成し、
各々の前記圧入溝は、前記軸方向一方側に向けて開口する開口部を有し、
前記圧入工程は、前記ユニット部品を前記軸方向他方側に変位させることで、前記開口部を介して各々の前記導体部を各々の前記圧入溝に圧入する
〔11〕に記載のステータの製造方法。
上記ステータの製造方法によれば、複数の導体部を一括して、各々の圧入溝に圧入し、各々の圧入溝を形成する突出部に押し付けることができる。
〔13〕前記ステータコアは、前記ステータコアの周方向に並ぶ複数のスロットを有し、
前記コイルは、前記スロット内に配置される挿入部を有し、
更に、前記スロットの内壁と前記挿入部との間に樹脂材料を充填する充填工程を含み、
前記充填工程は、前記スロットの内壁と前記挿入部との間に前記樹脂材料を充填しつつ、前記圧入溝を形成する
〔11〕又は〔12〕に記載のステータの製造方法。
上記ステータの製造方法によれば、スロットの内壁と挿入部との間に樹脂材料を充填する際に、圧入溝も形成することができるため、製造工程を簡素化しやすい。
<第1実施形態>
1.ステータ1の構成
第1実施形態のステータ1は、モータの部品として用いられる。ステータ1は、環状、より具体的には円環状をなしている。ステータ1は、図1及び図6に示すように、ステータ本体2にユニット部品3を連結させた構成をなす。
ステータ本体2は、図5に示すように、ステータコア10と、コイル20と、絶縁樹脂40と、を備える。
ステータコア10は、図3に示すように、環状、より具体的には円環状をなしている。以下では、ステータコア10の径方向を径方向と称し、ステータコア10の軸方向を軸方向と称し、ステータコア10の周方向を周方向と称する。
ステータコア10は、例えば、複数の電磁鋼板(例えばケイ素鋼板)を軸方向(厚み方向)に積層して製造される積層鋼板であってもよいし、絶縁被覆された磁性粒子をプレス成形して構成される圧粉磁芯であってもよい。
ステータコア10は、図3に示すように、ヨーク部11と、複数のティース部12と、を有する。ヨーク部11は、環状、より具体的には円環状をなしている。複数のティース部12は、ヨーク部11の内周面に沿って環状に並んで設けられている。各々のティース部12は、周方向に互いに間隔をあけて配置されている。各々のティース部12は、ヨーク部11の内周部から径方向内方に突出している。各々のティース部12は、径方向及び軸方向に沿った壁状をなしている。各々のティース部12は、径方向内側の端部が周方向両側に張り出した形態をなしている。
ステータコア10は、図3に示すように、複数のスロット15を有する。複数のスロット15は、周方向に並んで配置され、環状をなす。スロット15は、ステータコア10を軸方向に貫通している。各々のスロット15は、図3に示すように、ヨーク部11と、隣り合う2つのティース部12とに区画されて形成されている。スロット15は、ステータコア10の軸方向両側の面に開口し、ステータコア10の径方向内側の面に開口する。
コイル20は、図3に示すように、ステータコア10に装着される。コイル20は、ステータコア10(より具体的には、ティース部12)に巻き回される。コイル20は、分布巻であってもよいし、集中巻であってもよい。コイル20は、分布巻である場合、波巻であってもよいし、同心巻であってもよいし、重ね巻であってもよい。本実施形態では、コイル20を波巻として説明する。コイル20は、スロット15内を通ってティース部12に巻き回されている。コイル20は、芯線の外周を被覆で覆った被覆電線であってもよいし、被覆されていない電線であってもよい。コイル20は、本実施形態では、平角線である。なお、コイル20は、平角線でなくてもよく、例えば、丸線であってもよい。
コイル20は、図5に示すように、挿入部21と、一方側コイルエンド22と、他方側コイルエンド23と、を有する。
挿入部21は、図5に示すように、スロット15内に配置される。挿入部21は、軸方向に長い長手形状をなす。挿入部21は、スロット15内に複数(本実施形態では4)設けられる。挿入部21は、スロット15内において、径方向に並んで配置される。挿入部21は、各々のスロット15内に配置される。
一方側コイルエンド22は、図3及び図5に示すように、ステータコア10の軸方向一方側の端部よりも軸方向一方側に配置される。一方側コイルエンド22は、挿入部21の軸方向一方側の端部に連続する。一方側コイルエンド22は、図3及び図7に示すように、導体部60(図6参照)に接続されない第1コイルエンド24と、導体部60に接続される第2コイルエンド25と、を含む。
第1コイルエンド24は、図3に示すように、第1リード部26と、延出部27と、を有する。第1リード部26は、挿入部21の軸方向一方側の端部に連続する。第1リード部26は、周方向に傾いた形態をなす。延出部27は、第1リード部26の軸方向一方側の端部(第1リード部26における挿入部21側とは反対側の端部)から軸方向一方側に延出している。延出部27は、軸方向に沿って延びる形態をなす。延出部27は、別の延出部27に接続される。接続方法は、特に限定されず、溶接であってもよいし、半田付けであってもよい。
第2コイルエンド25は、図3に示すように、第2リード部28と、突出部29と、を有する。第2リード部28は、挿入部21の軸方向一方側の端部に連続する。第2リード部28は、周方向一方側に傾いた形態をなす。突出部29は、第2リード部28の軸方向一方側の端部(第2リード部28における挿入部21側とは反対側の端部)から軸方向一方側に突出している。突出部29は、軸方向に沿って突出する形態をなす。突出部29は、延出部27よりも長い。突出部29の先端部(軸方向一方側の端部)は、延出部27の先端部(軸方向一方側の端部)よりも、軸方向一方側に配置される。突出部29の先端部(軸方向一方側の端部)は、第1コイルエンド24の先端部(軸方向一方側の端部)よりも、軸方向一方側に配置される。突出部29は、複数設けられる。複数の突出部29は、周方向に並んで配置される。
他方側コイルエンド23は、図3及び図5に示すように、ステータコア10の軸方向他方側の端部よりも軸方向他方側に配置される。他方側コイルエンド23は、挿入部21の軸方向他方側の端部に連続する。
絶縁樹脂40は、図2及び図4に示すように、突出部29との間に圧入溝50を形成する。圧入溝50は、径方向に沿って延びる形態をなす。圧入溝50は、自身が延びる方向と直交し且つ軸方向と直交する方向に幅を有する。圧入溝50は、軸方向一方側に向けて開口する開口部51を有する。開口部51は、ステータ本体2における軸方向一方側の面に開口する。圧入溝50は、径方向外方に向けて開口する外周開口部52を有する。外周開口部52は、ステータ本体2における径方向外側の面に開口する。開口部51及び外周開口部52は、連続して開口する。絶縁樹脂40は、周方向に並ぶ複数の突出部29との間に周方向に並ぶ複数の圧入溝50を形成する。
絶縁樹脂40は、図5に示すように、充填部41と、形成部42と、を有する。充填部41は、スロット15の内壁と挿入部21との間に連続的に充填される。形成部42は、突出部29とともに、圧入溝50を形成する。充填部41と形成部42は、一体に形成される。この構成によれば、ステータ1は、コイル20における挿入部21及び導体部60で生じた熱が、絶縁樹脂40を介してステータコア10に伝達されやすいため、コイル20の熱を逃がしやすい。
絶縁樹脂40は、図4に示すように、ステータコア10よりも軸方向一方側に設けられる一方側樹脂43と、ステータコア10よりも軸方向他方側に設けられる他方側樹脂44と、を有する。
一方側樹脂43は、図4及び図5に示すように、第1コイルエンド24の全体と第2コイルエンド25の第2リード部28を覆う。つまり、一方側樹脂43は、突出部29を除き、一方側コイルエンド22を覆う。一方側樹脂43は、形成部42を含む。一方側樹脂43は、ステータコア10の径方向外側の端部より径方向内方に凹んだ凹部45を有する。上述した外周開口部52は、凹部45の奥面に開口している。一方側樹脂43は、充填部41に連続する。凹部45は、絶縁樹脂40の軸方向一方側の面に開口している。
他方側樹脂44は、図5に示すように、他方側コイルエンド23の全体を覆う。他方側樹脂44は、充填部41に連続する。
ユニット部品3は、図1及び図6に示すように、導体部60と、保持部70と、端子部80と、を備える。ユニット部品3は、複数の導体部60を保持部70によって保持した構成をなす。
導体部60は、例えばバスバーとして構成される。導体部60は、図6に示すように、板状をなす。導体部60の板厚方向は、周方向に沿う方向である。導体部60の板厚は、圧入前の状態で、圧入溝50の幅(突出部29と絶縁樹脂40の形成部42との間隔)よりも僅かに大きい。このため、導体部60は、圧入溝50に圧入された状態で配置される。導体部60は、径方向に沿って延びる。
導体部60は、図7に示すように、圧入溝50に圧入され、突出部29に押し付けられた状態で配置される。これにより、導体部60は、圧入溝50を形成する突出部29に接続される。このように、ステータ1は、導体部60が圧入溝50に圧入され突出部29に押し付けられた状態で配置されるため、溶接部及び半田付け部を設けなくともコイル20と導体部60との接続状態を維持しやすい。
導体部60は、図2及び図6に示すように、複数設けられる。複数の導体部60は、周方向に並んで配置される。複数の導体部60は、放射状に配置される。
保持部70は、図2及び図6に示すように、周方向に沿って円弧状に延びる形態をなす。保持部70の内周面は、周方向に沿って円弧状に延びる形態をなす。保持部70の外周面は、周方向に沿って円弧状に延びる形態をなす。保持部70は、複数の導体部60を保持する。保持部70に保持される各々の導体部60は、各々の圧入溝50に圧入され、各々の突出部29に押し付けられた状態で配置される。このように、ステータ1は、別々の突出部29に接続される複数の導体部60が保持部70に保持されるため、複数の導体部60の相対的な位置関係を保持しやすい。
保持部70は、図1及び図2に示すように、絶縁樹脂40の凹部45に嵌まった状態で配置される。保持部70は、絶縁樹脂40に対し間隔をあけて配置される。保持部70は、絶縁樹脂40よりも径方向外方に張り出している。保持部70は、絶縁樹脂40よりも軸方向一方側に張り出している。保持部70の軸方向他方側の端部は、圧入溝50の軸方向一方側の端部よりも軸方向他方側に配置される。
端子部80は、図1に示すように、図示しないモータを駆動する駆動部90に電気的に接続される。モータは、ステータ1を用いたモータである。モータは、例えば三相モータである。端子部80は、3つ設けられている。3つの端子部80には、三相交流が印加される。端子部80は、図示しない中継部を介して導体部60に接続される。中継部は、例えば保持部70内に埋設される。端子部80は、保持部70における径方向外側の面から径方向外方に突出する形態をなす。このように、ステータ1は、端子部80が保持部70における径方向外側の面から突出する形態をなすため、ステータ1の軸方向の大きさを小型化しやすい。また、端子部80の軸方向一方側の端部は、保持部70の軸方向一方側の端部よりも軸方向他方側に配置される。
図6に示すように、周方向に並ぶ複数の圧入溝50は、径方向に沿って放射状に延びる。各々の圧入溝50は、軸方向一方側に向けて開口する開口部51を有する。各々の導体部60は、開口部51を通じて圧入溝50から取り外し可能である。複数の圧入溝50が放射状に延びる構成においては、各々の圧入溝50に圧入される導体部60を径方向外方から一括して取り外そうとすると、各々の導体部60が圧入溝50の内壁と干渉してしまう。しかし、ステータ1は、導体部60が開口部51を通じて軸方向一方側から取り外し可能であるため、導体部60が圧入溝50の内壁と干渉しにくく、その結果、保持部70を介して一体化された複数の導体部60を、一括して取り外しやすい。
図2及び図6に示すように、各々の圧入溝50は、径方向外方に向けて開口する外周開口部52を有する。保持部70は、周方向に並ぶ複数の圧入溝50よりもステータコア10の径方向外方の位置に配置される。保持部70に保持される各々の導体部60は、保持部70における径方向内側の面から突出し、外周開口部52を介して圧入溝50内に配置される。このように、ステータ1は、複数の導体部60を保持する保持部70が、周方向に並ぶ複数の圧入溝50よりも径方向外方の位置に配置されるため、ステータ1の軸方向の大きさを小型化しやすい。
図2及び図6に示すように、各々の圧入溝50は、径方向外方に向けて開口する外周開口部52を有する。保持部70は、周方向に並ぶ複数の圧入溝50よりもステータコア10の径方向外方の位置に配置される。各々の圧入溝50に圧入される各々の導体部60は、外周開口部52を介して保持部70における径方向内側の面に連結される。開口部51及び外周開口部52は、連続して開口する。このように、ステータ1は、複数の導体部60を保持する保持部70が、周方向に並ぶ複数の圧入溝50よりも径方向外方の位置に配置されるため、ステータ1の軸方向の大きさを小型化しやすい。つまり、ステータ1は、保持部70を介して一体化された複数の導体部60を、軸方向一方側から一括して取り外すことを可能としつつ、ステータ1の軸方向の大きさを小型化しやすい。
図1及び図7に示すように、突出部29は、複数設けられる。複数の突出部29は、ステータコアの周方向に並んで配置される。絶縁樹脂40は、周方向に並ぶ複数の突出部29との間に周方向に並ぶ複数の圧入溝50を形成する。導体部60は、複数設けられる。各々の導体部60は、各々の圧入溝50に圧入され、各々の突出部29に押し付けられた状態で配置される。各々の導体部60における軸方向全体が、各々の圧入溝50内に嵌まる。突出部29の圧入溝50側とは反対側は、絶縁樹脂40に覆われる。このように、ステータ1は、導体部60における軸方向全体が圧入溝50内に嵌まり、突出部29の圧入溝50側とは反対側が絶縁樹脂40に覆われるため、突出部29と、当該突出部29と周方向に隣り合う突出部29及び当該隣り合う突出部29に接続される導体部60との間を絶縁しやすい。
図2に示すように、コイル20は、ステータコア10の径方向に並んで配置される二以上の突出部29を含む。一の圧入溝50は、径方向に並ぶ二以上の突出部29と絶縁樹脂40との間に形成される。一の導体部60は、一の圧入溝50に圧入され、圧入溝50を形成する二以上の突出部29に押し付けられた状態で配置される。この構成によれば、ステータ1は、一の導体部60を、径方向に並ぶ二以上の突出部29に接続させることができる。
2.ステータ1の製造方法
ステータ1の製造方法は、充填工程と、準備工程と、圧入工程と、を含む。
充填工程は、コイル20が装着されたステータコア10のスロット15内に、樹脂材料を充填する工程である。充填工程では、コイル20が装着されたステータコア10をインサート部品として、ステータ本体2をインサート成形する。充填工程では、スロット15の内壁と挿入部21との間に樹脂材料を充填しつつ、圧入溝50を成形する。この方法によれば、スロット15の内壁と挿入部21との間に樹脂材料を充填する際に、圧入溝50も形成することができるため、製造工程を簡素化しやすい。
準備工程では、ステータ本体2とユニット部品3を準備する。
圧入工程では、ステータ本体2における圧入溝50に導体部60を圧入して、導体部60を突出部29に押し付ける。この方法によれば、導体部60が圧入溝50に圧入されることで導体部60が突出部29に押し付けられるため、溶接部及び半田付け部を設けなくとも導体部60と突出部29との接続状態を維持しやすい。
また、圧入工程では、ユニット部品3を軸方向他方側に変位させることで、開口部51を介して各々の導体部60を各々の圧入溝50に圧入する。この方法によれば、複数の導体部60を一括して、各々の圧入溝50に圧入し、各々の圧入溝50を形成する突出部29に押し付けることができる。
<第2実施形態>
導体部は、第1実施形成の構成に限らない。第2実施形態では、導体部の別の例について説明する。なお、第2実施形態の説明では、第1実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。
第2実施形態のステータ201は、図8及び図9に示すように、ステータ本体2と、ユニット部品203と、を備える。ユニット部品203は、導体部260と、保持部70と、端子部80(図1参照)と、を備える。
導体部260は、バネ部261と、支持部262と、を有する。バネ部261は、周方向に縮むように撓み変形する。バネ部261は、板ばね状であり、金属板を曲げ加工した形態をなす。バネ部261は、一対の板部263、264と、一対の板部263、264の一端同士をつなぐ屈曲部265と、を有する。一対の板部263、264は、屈曲部265から軸方向一方側に延びる。一対の板部263、264は、バネ部261が撓み変形していない状態において、屈曲部265から離れるにつれて互いの間隔が広くなっている。バネ部261は、屈曲部265を支点として、一対の板部263、264の他端同士が互いに近づくように撓み変形する。バネ部261は、撓み変形した状態で圧入溝50内に配置される。バネ部261は、軸方向全体が圧入溝50内に配置される。撓み変形したバネ部261は、圧入溝50の幅方向に広がるように弾性力を発揮する。つまり、バネ部261は、圧入溝50に圧入された状態となる。このため、バネ部261は、突出部29に押し付けられた状態で配置される。バネ部261は、径方向に並ぶ二以上(本実施形態では2)の突出部29に押し付けられた状態で配置される。
一対の板部263、264は、互いに周方向に対向する。板部264は、板部263よりも突出部29側に配置される。つまり、板部264は、突出部29に押し付けられた状態で配置される。板部264は、径方向に並ぶ二以上(本実施形態では2)の突出部29に押し付けられた状態で配置される。この構成により、ステータ201は、バネ部261の弾性力によってバネ部261が突出部29に押し付けられるため、導体部260と突出部29との接続状態がより安定しやすい。
支持部262は、バネ部261を支持する。支持部262は、図8及び図9に示す例では、バネ部261の板部263を支持する。なお、支持部262は、板部264を支持してもよいし、屈曲部265を支持してもよい。支持部262は、保持部70に固定される。支持部262は、保持部70から突出した構成をなす。支持部262は、保持部70に固定される基部266と、基部266とバネ部261をつなぐ繋ぎ部267と、を有する。基部266は、板状をなす。基部266の板厚(幅)は、圧入溝50の幅よりも小さく、圧入溝50の幅の半分以上である。繋ぎ部267の幅は、基部266の幅よりも小さく、圧入溝50の半分未満である。上述した板部263、264の板厚は、基部266の幅よりも小さく、圧入溝50の半分未満である。
圧入工程では、バネ部261の屈曲部265が圧入溝50内に入り込むようにユニット部品3を軸方向他方側に変位させることで、開口部51を介して導体部260を圧入溝50に圧入する。これにより、導体部260が圧入溝50に圧入され、突出部29に押し付けられる。
<第3実施形態>
第3実施形態では、導体部の第2の別の例について説明する。なお、第3実施形態の説明では、第1実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。
第3実施形態のステータ301は、図10及び図11に示すように、ステータ本体2と、ユニット部品303と、を備える。ユニット部品303は、導体部360と、保持部70と、端子部80(図1参照)と、を備える。
導体部360は、例えばバスバーとして構成される。導体部360は、導体本体361と、導体本体361から張り出した張出部362と、を有する。
導体本体361は、板状をなす。導体部60の板厚方向は、周方向に沿う方向である。導体本体361の板厚は、圧入溝50の幅(軸方向及び径方向と直交する方向の長さ)よりも僅かに小さい。導体本体361は、径方向に沿って延びる。導体本体361は、圧入溝50内に配置される。
張出部362は、導体部360が圧入溝50に圧入される際に潰される部位である。張出部362は、導体本体361は、突出部29側に張り出した形態をなす。張出部362は、径方向に沿って延びる。張出部362は、突出部29側に凸となるように湾曲している。
導体本体361の張出部362側とは反対側の面には、凹面363が形成されている。凹面363は、張出部362と対応する位置に設けられている。導体部360は、例えば金属板を曲げ加工することによって形成される。張出部362と凹面363は、曲げ加工によって同時に形成される。
導体部360は、圧入溝50に圧入され、張出部362が突出部29に押し付けられた状態で配置される。導体部360は、張出部362が径方向に並ぶ二以上(本実施形態では2)の突出部29に押し付けられた状態で配置される。この構成により、ステータ301は、導体部360における突出部29との接続部分が張出部362に限定されやすいため、接続に伴い応力を集中させやすい。
圧入工程では、圧入溝50に導体部360を圧入して、導体部360を突出部29に押し付ける。また、圧入工程では、ユニット部品303を軸方向他方側に変位させることで、開口部51を介して各々の導体部360を各々の圧入溝50に圧入する。
<第4実施形態>
第4実施形態では、導体部の第3の別の例について説明する。なお、第4実施形態の説明では、第1実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。
第4実施形態のステータ401は、図12及び図13に示すように、ステータ本体2と、ユニット部品403と、を備える。ユニット部品403は、導体部460と、保持部70と、端子部80(図1参照)と、を備える。
導体部460は、例えばバスバーとして構成される。導体部460は、導体本体461と、を有する。導体本体461は、圧入溝50内に配置される。導体本体461の突出部29側の面には、凹凸面462が形成されている。凹凸面462は、導体部460が圧入溝50に圧入される際に、突出部29に押圧されて潰される。これにより、導体部460は、圧入溝50に圧入され、突出部29に押し付けられた状態で配置される。この構成によれば、導体部460と突出部29との接続状態が広範囲で安定しやすい。
圧入工程では、圧入溝50に導体部460を圧入して、導体部460を突出部29に押し付ける。また、圧入工程では、ユニット部品403を軸方向他方側に変位させることで、開口部51を介して各々の導体部460を各々の圧入溝50に圧入する。コイル20(より具体的には、突出部29)が被覆電線である場合には、凹凸面462によって被覆を剥がし、内部の芯線と導体部460との接続状態をより確実にする効果が期待できる。
<第5実施形態>
第5実施形態では、導体部と突出部との位置関係に関する別の例について説明する。なお、第5実施形態の説明では、第1実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。
第5実施形態のステータ501は、図14及び図15に示すように、ステータ本体502と、ユニット部品3と、を備える。ユニット部品3は、複数の導体部60と、保持部70と、端子部80と、を備える。
ステータ本体502は、圧入溝と突出部との位置関係が第1実施形態のステータ本体2とは異なり、その他の点で共通する。ステータ本体502は、複数の突出部529を有する。複数の突出部529は、周方向に並んで配置される。ステータ本体502は、絶縁樹脂540を備える。絶縁樹脂540は、周方向に並ぶ複数の突出部529との間に周方向に並ぶ複数の圧入溝550を形成する。各々の突出部529は、自身が形成する圧入溝550に対し、保持部70の周方向中央CH側とは反対側に配置される。
各々の導体部60は、各々の圧入溝550に圧入される。各々の導体部60は、接続対象の突出部529に対し保持部70における周方向中央CH側に配置される。この構成によれば、ステータ501は、保持部70が熱膨張して曲率が小さくなるように変形したとしても、各々の導体部60が接続対象の突出部529側に変位しようとするため、導体部60と突出部529との接続状態が維持されやすい。
<他の実施形態>
本開示は、上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述又は後述の実施形態の特徴は、矛盾しない範囲であらゆる組み合わせが可能である。また、上述又は後述の実施形態のいずれの特徴も、必須のものとして明示されていなければ省略することもできる。更に、上述した実施形態は、次のように変更されてもよい。
第1コイルエンドは、第1リード部を有しない構成であってもよい。つまり、延出部が挿入部に連続する構成であってもよい。延出部は、ステータコアの軸方向一方側の端部から軸方向一方側に延出した構成であってもよい。
第2コイルエンドは、第2リード部を有しない構成であってもよい。つまり、突出部が挿入部に連続する構成であってもよい。突出部は、ステータコアの軸方向一方側の端部から軸方向一方側に突出した構成であってもよい。
上記各実施形態では、一の導体部に接続される複数の突出部は、導体部に対して周方向の同じ側に配置される構成であったが、導体部の周方向両側に配置される構成であってもよい。
上記各実施形態では、二以上の突出部が径方向に並ぶ構成であったが、この構成に限らない。例えば、突出部が径方向に並ばない構成であってもよい。
上記各実施形態では、導体部における軸方向全体が圧入溝内に嵌まる構成であったが、軸方向の一部のみが圧入溝内に嵌まる構成であってもよい。
上記各実施形態では、導体部が圧入溝に対して軸方向一方側から圧入される構成であったが、径方向外側から圧入される構成であってもよい。
なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、今回開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示された範囲内又は特許請求の範囲と均等の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
1…ステータ
2…ステータ本体
3…ユニット部品
10…ステータコア
11…ヨーク部
12…ティース部
15…スロット
20…コイル
21…挿入部
22…一方側コイルエンド
23…他方側コイルエンド
24…第1コイルエンド
25…第2コイルエンド
26…第1リード部
27…延出部
28…第2リード部
29…突出部
40…絶縁樹脂
41…充填部
42…形成部
43…一方側樹脂
44…他方側樹脂
45…凹部
50…圧入溝
51…開口部
52…外周開口部
60…導体部
70…保持部
80…端子部
90…駆動部
201…ステータ
203…ユニット部品
260…導体部
261…バネ部
262…支持部
263…板部
264…板部
265…屈曲部
266…基部
267…繋ぎ部
301…ステータ
303…ユニット部品
360…導体部
361…導体本体
362…張出部
363…凹面
401…ステータ
403…ユニット部品
460…導体部
461…導体本体
462…凹凸面
501…ステータ
502…ステータ本体
529…突出部
540…絶縁樹脂
550…圧入溝
CH…保持部における周方向中央

Claims (13)

  1. 環状のステータコアと、
    前記ステータコアの軸方向一方側の端部よりも前記軸方向一方側に突出する突出部を有するコイルと、
    前記突出部に接続される導体部と、
    前記突出部との間に圧入溝を形成する絶縁樹脂と、を備え、
    前記導体部は、前記圧入溝に圧入され、前記突出部に押し付けられた状態で配置される
    ステータ。
  2. 前記突出部は、複数設けられ、
    複数の前記突出部は、前記ステータコアの周方向に並んで配置され、
    前記絶縁樹脂は、前記周方向に並ぶ複数の前記突出部との間に前記周方向に並ぶ複数の前記圧入溝を形成し、
    前記導体部は、複数設けられ、
    更に、複数の前記導体部を保持する保持部を備え、
    前記保持部に保持される各々の前記導体部は、各々の前記圧入溝に圧入され、各々の前記突出部に押し付けられた状態で配置される
    請求項1に記載のステータ。
  3. 前記周方向に並ぶ複数の前記圧入溝は、前記ステータコアの径方向に沿って放射状に延び、
    各々の前記圧入溝は、前記軸方向一方側に向けて開口する開口部を有し、
    各々の前記導体部は、前記開口部を通じて前記圧入溝から取り外し可能である
    請求項2に記載のステータ。
  4. 各々の前記圧入溝は、前記ステータコアの径方向外方に向けて開口する外周開口部を有し、
    前記保持部は、前記周方向に並ぶ複数の前記圧入溝よりも前記径方向外方の位置に配置され、
    前記保持部に保持される各々の前記導体部は、前記保持部における前記径方向内側の面から突出し前記外周開口部を介して前記圧入溝内に配置される
    請求項2又は請求項3に記載のステータ。
  5. モータに用いられるステータであって、
    前記モータを駆動する駆動部に電気的に接続される端子部を備え、
    前記端子部は、前記保持部における前記径方向外側の面から突出する形態をなす
    請求項4に記載のステータ。
  6. 各々の前記圧入溝は、前記ステータコアの径方向外方に向けて開口する外周開口部を有し、
    前記保持部は、前記周方向に並ぶ複数の前記圧入溝よりも前記径方向外方の位置に配置され、
    各々の前記圧入溝に圧入される各々の前記導体部は、前記外周開口部を介して前記保持部における前記径方向内側の面に連結され、
    前記開口部及び前記外周開口部は、連続して開口する
    請求項3に記載のステータ。
  7. 前記保持部は、前記周方向に沿って円弧状に延びる形態をなしており、
    各々の前記導体部は、接続対象の前記突出部に対し前記保持部における前記周方向中央側に配置される
    請求項2又は請求項3に記載のステータ。
  8. 前記突出部は、複数設けられ、
    複数の前記突出部は、前記ステータコアの周方向に並んで配置され、
    前記絶縁樹脂は、前記周方向に並ぶ複数の前記突出部との間に前記周方向に並ぶ複数の前記圧入溝を形成し、
    前記導体部は、複数設けられ、
    各々の前記導体部は、各々の前記圧入溝に圧入され、各々の前記突出部に押し付けられた状態で配置され、
    各々の前記導体部における前記軸方向全体が、各々の前記圧入溝内に嵌まり、
    前記突出部の前記圧入溝側とは反対側は、前記絶縁樹脂に覆われる
    請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のステータ。
  9. 前記ステータコアは、前記ステータコアの周方向に並ぶ複数のスロットを有し、
    前記コイルは、前記スロット内に配置される挿入部を有し、
    前記絶縁樹脂は、前記スロットの内壁と前記挿入部との間に連続的に充填される充填部と、前記圧入溝を形成する形成部と、を有し、
    前記充填部と前記形成部は、一体に形成される
    請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のステータ。
  10. 前記コイルは、前記ステータコアの径方向に並んで配置される二以上の前記突出部を含み、
    一の前記圧入溝は、前記二以上の突出部と前記絶縁樹脂との間に形成され、
    一の前記導体部は、一の前記圧入溝に圧入され、前記圧入溝を形成する前記二以上の前記突出部に押し付けられた状態で配置される
    請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のステータ。
  11. 環状のステータコアと、前記ステータコアの軸方向一方側の端部よりも前記軸方向一方側に突出する突出部を有するコイルと、前記突出部に接続される導体部と、前記突出部との間に圧入溝を形成する絶縁樹脂と、を備えるステータ本体を準備する準備工程と、
    前記ステータ本体における前記圧入溝に前記導体部を圧入して、前記導体部を前記突出部に押し付ける圧入工程と、を含む
    ステータの製造方法。
  12. 前記準備工程は、複数の前記導体部を保持部によって保持した構成をなすユニット部品を準備し、
    前記突出部は、複数設けられ、
    複数の前記突出部は、前記ステータコアの周方向に並んで配置され、
    前記絶縁樹脂は、前記周方向に並ぶ複数の前記突出部との間に前記周方向に並ぶ複数の前記圧入溝を形成し、
    各々の前記圧入溝は、前記軸方向一方側に向けて開口する開口部を有し、
    前記圧入工程は、前記ユニット部品を前記軸方向他方側に変位させることで、前記開口部を介して各々の前記導体部を各々の前記圧入溝に圧入する
    請求項11に記載のステータの製造方法。
  13. 前記ステータコアは、前記ステータコアの周方向に並ぶ複数のスロットを有し、
    前記コイルは、前記スロット内に配置される挿入部を有し、
    更に、前記スロットの内壁と前記挿入部との間に樹脂材料を充填する充填工程を含み、
    前記充填工程は、前記スロットの内壁と前記挿入部との間に前記樹脂材料を充填しつつ、前記圧入溝を形成する
    請求項11又は請求項12に記載のステータの製造方法。
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