JP3671816B2 - 回転電機のステータ支持構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転電機のステータ支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
１つのステータで２つのロータを回転させる手段として、例えば、特開平１１−２７５８２６号公報に示す回転電機が知られている。
【０００３】
回転電機の概要は、ステータコアが複数に分割された分割コイル型ステータの内側に第１ロータが、分割コイル型ステータの外側に第２ロータが同心円にそれぞれ回転自在に配置された三層構造となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
回転電機を三層構造とする目的の１つにコンパクト化があげられるが、ステータは、第１ロータと第２ロータに対して内側と外側にそれぞれＳ・Ｎの各磁極を構成する必要がある。このために、ステータを所定の間隔を分割支持するようになるが、ステータは、第１ロータと第２ロータの間に挟まれている点に加えて、磁束の流れを正確に制御するためにステータコアとステータコアの間を所定間隔に正しく管理しなくてはならず、複雑な支持構造が要求される。
【０００５】
そこで、この発明は複雑な構造を招くことなく、ステータコアを等間隔に正確に固定支持できるようにした回転電機のステータ支持構造を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、この発明の請求項１では、ステータコアが複数に分割された分割コイル型ステータの内側に第１ロータを、分割コイル型ステータの外側に第２ロータを同心円にそれぞれ回転自在に配置した三層構造の回転電機において、前記各ステータコアの一方を、フロント側のステータ支持部材で、各ステータコアの他方をリヤ側のステータ支持部材でそれぞれ等間隔に固定支持し、リヤ側のステータ支持部材に、ステータコアとステータコアの間に位置して当該ステータコアを等間隔に位置決めする位置決め突起体を設け、前記位置決め突起体を、フロント側のステータ支持部材まで回転電機の回転軸方向に延設するとともに、当該位置決め突起体の内部に、当該回転軸方向に伸びる冷却媒体の通路を形成する。
【０００９】
また、この発明の請求項２では、ステータコアを、位置決め突起体と位置決め突起体の間に圧入嵌合する。
【００１０】
また、この発明の請求項３では、複数の固定ピンによって、ステータコアを、フロント側及びリヤ側のステータ支持部材に、一体に結合支持する。
【００１１】
【発明の効果】
この発明の請求項１によれば、フロント側のステータ支持部材とリヤ側のステータ支持部材とによりステータコアを確実に両端支持することができると共に、等間隔に管理されたステータコアによって磁束の流れを正確に制御することが可能となる。
【００１２】
また、ステータコアとステータコアの間は位置決め突起体によって等間隔に分割されるため、各ステータコア間のクリアランス精度が大幅に向上する。
【００１３】
さらに、ステータコアとステータコアのクリアランス精度が大幅に向上すると共に、ステータコアの全領域にわたって確実で、安定した支持状態が得られるようになり支持剛性が向上する上、位置決め突起体に冷却媒体の通路を形成したため、コイルから発生する熱が冷却媒体によって冷却され、内部に熱がこもらないようになる。
【００１４】
この発明の請求項２によれば、ガタ付くことなく各ステータコアの確実な固定支持状態が得られる。
【００１５】
この発明の請求項３によれば、フロント側及びリヤ側の各ステータ支持部材とステータコアの三者は固定ピンによって確実に位置決めされた状態で結合されるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図５の図面を参照しながらこの発明の実施の形態について具体的に説明する。
【００１７】
図１は回転電機の断面図を示しており、回転電機１のケース３内には、ステータ５と第１、第２ロータ７，９とを備えている。第１ロータ７はステータ５の内側に、第２ロータ９はステータ５の外側にそれぞれ同心円に配置された三層構造となつている。
【００１８】
第１ロータ７は、ケース３の中心に配置された第１回転軸１１に装着されている。第１回転軸１１の一方は後述するロータケース１３に装着されたフロントロータケースベアリング１５によって、他方はケース３に装着されたニードルベアリング等のリヤケースベアリング１７によって回転自在に両端支持されている。ステータ５は、図２，図３に示すようにステータコア５Ａが所定の間隔で配置された分割コイル型ステータとなっている。ステータ５は、図１に示すようにステータコア５Ａの一方の端部はフロント側のステータ支持部材１９によって、他方の端部はリヤ側のステータ支持部材２１によって両端支持され、ステータコア５Ａと各ステータ支持部材１９，２１の三者は固定ピン２２によって一体に結合されている。
【００１９】
ステータコア５Ａは、図２に示すように頭部２３と胴部２５と基部２７とから成り、胴部２５にはコイル２９が巻き付けられた構造となっている
ステータコア５Ａとステータコア５Ａの間は、リヤ側のステータ支持部材２１からフロント側のステータ支持部材１９へ向けて一体に延長された位置決め突起体３１が配置され、所定の間隔が確保されている。
【００２０】
フロント側及びリヤ側のステータ支持部材１９，２１は、非磁性体で、アルミ等の熱伝導性のよい材質で作られている。ステータコア５Ａの頭部２３、胴部２５の一部分及び基部２７は前記位置決め突起体３１と位置決め突起体３１の間にそれぞれ密着し合うよう圧入嵌合している。
【００２１】
ステータ５とフロント及びリヤ側の各ステータ支持部材１９，２１はリヤ側となるケース３の側壁から延長された複数の固定ボルト３３によってケース３に固定支持されている。
【００２２】
固定ボルト３３が挿入されたリア側及びフロント側のステータ支持部材１９，２１の貫通孔と、ステータコア５Ａの基部２７とによって形成される貫通孔とは、合成樹脂等から成るシール部材によって連続し合うスリーブ状にシール処理され、固定ボルト３３の外周を冷却媒体が流れる通路３５に形成されている。
【００２３】
この通路３５は、前記位置決め突起体３１内に設けられた通路３７と連絡通路３９を介して連通し合い、図３点線矢印で示すように、供給口４１からの冷却媒体が、下側の通路３５から上側，上側の通路３７，３７の順に流れた後、下側，下側の通路３５，３５の順に流れ、再び、上側、上側の通路３７，３７の順に流れを繰り返すことで、最終の取出口４３へ流れるようになっている。
【００２４】
これにより、コイル２９から発生する熱を冷却媒体によって冷却し、内部に熱がこもらないようになっている。なお、位置決め突起体３１は、図６と図７に示すように、フロント側のステータ支持部材１９及び図８と図９に示すようにリヤ側のステータ支持部材２１に、それぞれ対向し合うように短く突出する形状であってもよい。
【００２５】
第２ロータ９は、ケース３の内側に配置されたロータケース１３の内側に装着支持されている。ロータケース１３の一方となるフロント側の外側軸受部４５及び内側軸受部４７の内、外側軸受部４５は、ケース３に装着されたフロントケースベアリング４９によって回転自在に支持されている。外側軸受部４５には第２回転軸５１がスプライン嵌合によって一体に結合され、一対のベアリング５３によってケース３に回転自在に支持されている。
【００２６】
第２回転軸５１は、中空軸となっていて、内部には、前記第１回転軸１１のフロント側の軸端部が延長され、２重軸の形状となっている。
【００２７】
一方、内側軸受部４７は、外周側がフロント側のステータ支持部材１９に装着されたフロントステータベアリング５５によって、内周側が前記フロントケースベアリング１５によってそれぞれ回転自在に支持されている。
【００２８】
したがって、第２ロータ９によりロータケース１３が回転することで一体に第２回転軸５１の回転が可能となっている。
【００２９】
なお、ステータ５のコイル２９には、図外の制御部によって、前記第１，第２ロータ７，９の数と同数の回転磁場が発生するよう複合電流が流れるようになっている。
【００３０】
このように構成された回転電機１によれば、コイル２９に複合電流を流すことで、第１，第２ロータ７，９の内、一方を駆動モータとして、他方を発電機としてそれぞれ運転できるようになる。この場合、保持体３１は、熱伝達手段として機能するため、ステータコア５Ａ及びコイル２９からの熱は、保持体３１を介してフロント及びリヤ側の各ステータ支持部１９，２１へ迅速に、あるいは、直接各ステータ支持部材１９，２１に伝達され放熱される。この時、各ステータコア５Ａは、フロント側のステータ支持部材１９とリヤ側のステータ支持部材２１とにより確実な支持状態が得られる。また、位置決め突起体３１によって各ステータコア５Ａは規定された間隔で支持され、クリアランス精度が向上する。この結果、磁束の流れを正確に制御管理できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる回転電機の概要切断面図。
【図２】一部分の位置決め突起体とステータコアを示した概要斜視図。
【図３】フロント側のステータ支持部材の概要説明図。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図。
【図５】リヤ側のステータ支持部材の図４と同様の断面図。
【図６】位置決め突起体を短くした実施形態を示すフロント側のステータ支持部材の概要説明図。
【図７】図６のＢ−Ｂ線断面図。
【図８】位置決め突起体を短くした実施形態を示すリヤ側のステータ支持部材の概要説明図。
【図９】図８のＣ−Ｃ線断面図。
【符号の説明】
５ ステータ
５Ａ ステータコア
７ 第１ロータ
９ 第２ロータ
１９，２１ ステータ支持部材
３１ 位置決め突起体
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転電機のステータ支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
１つのステータで２つのロータを回転させる手段として、例えば、特開平１１−２７５８２６号公報に示す回転電機が知られている。
【０００３】
回転電機の概要は、ステータコアが複数に分割された分割コイル型ステータの内側に第１ロータが、分割コイル型ステータの外側に第２ロータが同心円にそれぞれ回転自在に配置された三層構造となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
回転電機を三層構造とする目的の１つにコンパクト化があげられるが、ステータは、第１ロータと第２ロータに対して内側と外側にそれぞれＳ・Ｎの各磁極を構成する必要がある。このために、ステータを所定の間隔を分割支持するようになるが、ステータは、第１ロータと第２ロータの間に挟まれている点に加えて、磁束の流れを正確に制御するためにステータコアとステータコアの間を所定間隔に正しく管理しなくてはならず、複雑な支持構造が要求される。
【０００５】
そこで、この発明は複雑な構造を招くことなく、ステータコアを等間隔に正確に固定支持できるようにした回転電機のステータ支持構造を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、この発明の請求項１では、ステータコアが複数に分割された分割コイル型ステータの内側に第１ロータを、分割コイル型ステータの外側に第２ロータを同心円にそれぞれ回転自在に配置した三層構造の回転電機において、前記各ステータコアの一方を、フロント側のステータ支持部材で、各ステータコアの他方をリヤ側のステータ支持部材でそれぞれ等間隔に固定支持し、リヤ側のステータ支持部材に、ステータコアとステータコアの間に位置して当該ステータコアを等間隔に位置決めする位置決め突起体を設け、前記位置決め突起体を、フロント側のステータ支持部材まで回転電機の回転軸方向に延設するとともに、当該位置決め突起体の内部に、当該回転軸方向に伸びる冷却媒体の通路を形成する。
【０００９】
また、この発明の請求項２では、ステータコアを、位置決め突起体と位置決め突起体の間に圧入嵌合する。
【００１０】
また、この発明の請求項３では、複数の固定ピンによって、ステータコアを、フロント側及びリヤ側のステータ支持部材に、一体に結合支持する。
【００１１】
【発明の効果】
この発明の請求項１によれば、フロント側のステータ支持部材とリヤ側のステータ支持部材とによりステータコアを確実に両端支持することができると共に、等間隔に管理されたステータコアによって磁束の流れを正確に制御することが可能となる。
【００１２】
また、ステータコアとステータコアの間は位置決め突起体によって等間隔に分割されるため、各ステータコア間のクリアランス精度が大幅に向上する。
【００１３】
さらに、ステータコアとステータコアのクリアランス精度が大幅に向上すると共に、ステータコアの全領域にわたって確実で、安定した支持状態が得られるようになり支持剛性が向上する上、位置決め突起体に冷却媒体の通路を形成したため、コイルから発生する熱が冷却媒体によって冷却され、内部に熱がこもらないようになる。
【００１４】
この発明の請求項２によれば、ガタ付くことなく各ステータコアの確実な固定支持状態が得られる。
【００１５】
この発明の請求項３によれば、フロント側及びリヤ側の各ステータ支持部材とステータコアの三者は固定ピンによって確実に位置決めされた状態で結合されるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図５の図面を参照しながらこの発明の実施の形態について具体的に説明する。
【００１７】
図１は回転電機の断面図を示しており、回転電機１のケース３内には、ステータ５と第１、第２ロータ７，９とを備えている。第１ロータ７はステータ５の内側に、第２ロータ９はステータ５の外側にそれぞれ同心円に配置された三層構造となつている。
【００１８】
第１ロータ７は、ケース３の中心に配置された第１回転軸１１に装着されている。第１回転軸１１の一方は後述するロータケース１３に装着されたフロントロータケースベアリング１５によって、他方はケース３に装着されたニードルベアリング等のリヤケースベアリング１７によって回転自在に両端支持されている。ステータ５は、図２，図３に示すようにステータコア５Ａが所定の間隔で配置された分割コイル型ステータとなっている。ステータ５は、図１に示すようにステータコア５Ａの一方の端部はフロント側のステータ支持部材１９によって、他方の端部はリヤ側のステータ支持部材２１によって両端支持され、ステータコア５Ａと各ステータ支持部材１９，２１の三者は固定ピン２２によって一体に結合されている。
【００１９】
ステータコア５Ａは、図２に示すように頭部２３と胴部２５と基部２７とから成り、胴部２５にはコイル２９が巻き付けられた構造となっている
ステータコア５Ａとステータコア５Ａの間は、リヤ側のステータ支持部材２１からフロント側のステータ支持部材１９へ向けて一体に延長された位置決め突起体３１が配置され、所定の間隔が確保されている。
【００２０】
フロント側及びリヤ側のステータ支持部材１９，２１は、非磁性体で、アルミ等の熱伝導性のよい材質で作られている。ステータコア５Ａの頭部２３、胴部２５の一部分及び基部２７は前記位置決め突起体３１と位置決め突起体３１の間にそれぞれ密着し合うよう圧入嵌合している。
【００２１】
ステータ５とフロント及びリヤ側の各ステータ支持部材１９，２１はリヤ側となるケース３の側壁から延長された複数の固定ボルト３３によってケース３に固定支持されている。
【００２２】
固定ボルト３３が挿入されたリア側及びフロント側のステータ支持部材１９，２１の貫通孔と、ステータコア５Ａの基部２７とによって形成される貫通孔とは、合成樹脂等から成るシール部材によって連続し合うスリーブ状にシール処理され、固定ボルト３３の外周を冷却媒体が流れる通路３５に形成されている。
【００２３】
この通路３５は、前記位置決め突起体３１内に設けられた通路３７と連絡通路３９を介して連通し合い、図３点線矢印で示すように、供給口４１からの冷却媒体が、下側の通路３５から上側，上側の通路３７，３７の順に流れた後、下側，下側の通路３５，３５の順に流れ、再び、上側、上側の通路３７，３７の順に流れを繰り返すことで、最終の取出口４３へ流れるようになっている。
【００２４】
これにより、コイル２９から発生する熱を冷却媒体によって冷却し、内部に熱がこもらないようになっている。なお、位置決め突起体３１は、図６と図７に示すように、フロント側のステータ支持部材１９及び図８と図９に示すようにリヤ側のステータ支持部材２１に、それぞれ対向し合うように短く突出する形状であってもよい。
【００２５】
第２ロータ９は、ケース３の内側に配置されたロータケース１３の内側に装着支持されている。ロータケース１３の一方となるフロント側の外側軸受部４５及び内側軸受部４７の内、外側軸受部４５は、ケース３に装着されたフロントケースベアリング４９によって回転自在に支持されている。外側軸受部４５には第２回転軸５１がスプライン嵌合によって一体に結合され、一対のベアリング５３によってケース３に回転自在に支持されている。
【００２６】
第２回転軸５１は、中空軸となっていて、内部には、前記第１回転軸１１のフロント側の軸端部が延長され、２重軸の形状となっている。
【００２７】
一方、内側軸受部４７は、外周側がフロント側のステータ支持部材１９に装着されたフロントステータベアリング５５によって、内周側が前記フロントケースベアリング１５によってそれぞれ回転自在に支持されている。
【００２８】
したがって、第２ロータ９によりロータケース１３が回転することで一体に第２回転軸５１の回転が可能となっている。
【００２９】
なお、ステータ５のコイル２９には、図外の制御部によって、前記第１，第２ロータ７，９の数と同数の回転磁場が発生するよう複合電流が流れるようになっている。
【００３０】
このように構成された回転電機１によれば、コイル２９に複合電流を流すことで、第１，第２ロータ７，９の内、一方を駆動モータとして、他方を発電機としてそれぞれ運転できるようになる。この場合、保持体３１は、熱伝達手段として機能するため、ステータコア５Ａ及びコイル２９からの熱は、保持体３１を介してフロント及びリヤ側の各ステータ支持部１９，２１へ迅速に、あるいは、直接各ステータ支持部材１９，２１に伝達され放熱される。この時、各ステータコア５Ａは、フロント側のステータ支持部材１９とリヤ側のステータ支持部材２１とにより確実な支持状態が得られる。また、位置決め突起体３１によって各ステータコア５Ａは規定された間隔で支持され、クリアランス精度が向上する。この結果、磁束の流れを正確に制御管理できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる回転電機の概要切断面図。
【図２】一部分の位置決め突起体とステータコアを示した概要斜視図。
【図３】フロント側のステータ支持部材の概要説明図。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図。
【図５】リヤ側のステータ支持部材の図４と同様の断面図。
【図６】位置決め突起体を短くした実施形態を示すフロント側のステータ支持部材の概要説明図。
【図７】図６のＢ−Ｂ線断面図。
【図８】位置決め突起体を短くした実施形態を示すリヤ側のステータ支持部材の概要説明図。
【図９】図８のＣ−Ｃ線断面図。
【符号の説明】
５ ステータ
５Ａ ステータコア
７ 第１ロータ
９ 第２ロータ
１９，２１ ステータ支持部材
３１ 位置決め突起体
Claims (3)
- ステータコアが複数に分割された分割コイル型ステータの内側に第１ロータを、分割コイル型ステータの外側に第２ロータを同心円にそれぞれ回転自在に配置した三層構造の回転電機において、前記各ステータコアの一方を、フロント側のステータ支持部材で、各ステータコアの他方をリヤ側のステータ支持部材でそれぞれ等間隔に固定支持し、
リヤ側のステータ支持部材に、ステータコアとステータコアの間に位置して当該ステータコアを等間隔に位置決めする位置決め突起体を設け、
前記位置決め突起体を、フロント側のステータ支持部材まで回転電機の回転軸方向に延設するとともに、当該位置決め突起体の内部に、当該回転軸方向に伸びる冷却媒体の通路を形成したことを特徴とする回転電機のステータ支持構造。 - ステータコアは、位置決め突起体と位置決め突起体の間に圧入嵌合していることを特徴とする請求項１に記載の回転電機のステータ支持構造。
- ステータコアは、フロント側及びリヤ側のステータ支持部材に、複数の固定ピンによって一体に結合支持されていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機のステータ支持構造。
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|---|---|---|---|
| JP2000178851A JP3671816B2 (ja) | 2000-06-14 | 2000-06-14 | 回転電機のステータ支持構造 |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000178851A JP3671816B2 (ja) | 2000-06-14 | 2000-06-14 | 回転電機のステータ支持構造 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001359261A JP2001359261A (ja) | 2001-12-26 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000178851A Expired - Fee Related JP3671816B2 (ja) | 2000-06-14 | 2000-06-14 | 回転電機のステータ支持構造 |
Country Status (1)
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Family Cites Families (4)
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2000
- 2000-06-14 JP JP2000178851A patent/JP3671816B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2001359261A (ja) | 2001-12-26 |
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Legal Events
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