JP4115961B2 - ステータ - Google Patents
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Description
そこで、この発明は、性能を低下させることなくステータの体格を小さくできるステータを提供するものである。
このように構成することにより、ステータホルダのフランジ部の固定位置と配電部材の取り付け位置を互いに軸線方向にずらして配置することができるので、メンテナンスを考慮しても、フランジ部と配電部材を径方向に接近して配置することが可能になる。
このように構成することにより、ステータ片を環状に配列してなる環状ステータ群を、ステータホルダにおいてフランジ部とは軸線方向反対側に位置する導入部側の開口から圧入したときに、導入部は、環状ステータ群のステータホルダ内への挿入を容易にし、縮径部は、環状ステータ群をかじりを生じることなくスムーズに嵌合筒部に導入することができる。
このように構成することにより、ハウジングにステータホルダを挿入し取り付ける工程と、ハウジングに固定されたステータホルダに前記環状ステータ群を挿入し圧入する工程を、同一組み立て方向で行うことができる。
このように構成することにより、前記環状ステータ群をステータホルダの嵌合筒部だけで確実に支持することができる。
このように構成することにより、ボルトの取り付けと同時にノックパイプを取り付けることができ、かつ、このノックパイプによってステータホルダをハウジングに対して精確な位置に取り付けることが可能になる。また、従来の中実のノックピンに比べて軽量にでき、ノックピン配置上の問題を回避することができる。
請求項3に係る発明によれば、ハウジングにステータホルダを挿入し取り付ける工程と、ハウジングに固定されたステータホルダに前記環状ステータ群を挿入し圧入する工程を、同一組み立て方向で行うことができるので、組み立ての途中で、部材の向きを反転させる必要がなく、生産性が向上する。
。
請求項5に係る発明によれば、ボルトの取り付けと同時にノックパイプを取り付けることができ、かつ、このノックパイプによってステータホルダをハウジングに対して精確な位置に取り付けることが可能になる。また、従来の中実のノックピンに比べて軽量にでき、ノックピン配置上の問題を回避することができる。
この実施例におけるステータはハイブリッド車両の駆動用電動機に用いられている。図1はハイブリッド車両の駆動系の模式図であり、ハイブリッド車両は駆動源として内燃機関(エンジン)2と電動機(回転電機)3を備え、電動機3においてステータ1の内側で回転するロータ5に、内燃機関2の出力軸2aおよびトランスミッション4の入力軸4aが連結されている。内燃機関2と電動機3の駆動力はトランスミッション4を介して駆動輪(車輪)6に伝達され、内燃機関2と電動機3の少なくとも一方の動力を駆動力としてハイブリッド車両は走行する。また、このハイブリッド車両は、減速時に駆動輪6側から電動機3側に駆動力が伝達されると、電動機3は発電機として機能し、回生制動により車体の運動エネルギーを電気エネルギーとして図示しない蓄電装置に回収する。
ハウジング10は電動機3のハウジングを形成しており、内燃機関2とトランスミッション4の間に挟み込まれてこれらに連結固定される。
ハウジング10の内部空間13は、ステータホルダ20や環状ステータ群40が収納可能な形状に形成されており、その内周部のトランスミッション4との連結側には、ステータホルダ20を固定するためのボルト孔11を有するボス(固定部)12が、周方向所定位置に複数(この実施例では6つ)設けられている。また、ハウジング10は、内部空間13に連なるターミナルボックス14を備えている。
この実施例において、テーパ筒部28および円弧面29a,29bは、ステータホルダ20の内径が軸線方向一端側(フランジ部22側)へ向かって連続的に縮径する縮径部30を構成し、円弧面29bの小径側に内径一定の小径筒部26が連なっている。また、大径筒部27と縮径部30は導入部31を構成する。
このステータホルダ20の軸線方向に沿う全長L0は後述するステータ片41における分割鉄心42の軸線方向長さ(鋼板の積層厚み)とほぼ等しくされており、導入部31の軸線方向に沿う長さL1との比(L0:L1)は、10:(2.4〜3)に設定されている。
ステータ片41のヨーク42bはステータ片41を円環状に配列したときに、真円状に繋がる。なお、ステータ片41のヨーク42bの外周面には分割鉄心42の積層方向に沿って延びる凹部(図示せず)が設けられており、この凹部にステータホルダ20の突条32を嵌入することで、ステータホルダ20に対する環状ステータ群40の周方向位置が位置決めされる。
したがって、U相の各ステータ片41のステータコイル44の一端同士はバスリング71Uを介して接続され、V相の各ステータ片41のステータコイル44の一端同士はバスリング71Vを介して接続され、W相の各ステータ片41のステータコイル44の一端同士はバスリング71Wを介して接続され、総ての相のステータ片41のステータコイル44の他端同士は中点ターミナル62を介して接続される。
まず、図8に示すように、ハウジング10にステータホルダ20を取り付ける。その場合には、ハウジング10においてボス12が設けられていない側の開口、すなわち内燃機関2側の開口から、フランジ部22を先行するようにして、ステータホルダ20をハウジング10の内部空間13に挿入し、フランジ部22の貫通孔23をボス12のボルト孔11に合わせながら、フランジ部22をボス12の端面に当てる。そして、2本のボルト24をそれぞれノックパイプ25に挿通し、フランジ部22の対応する貫通孔23に挿通するとともに、対応するボルト孔11に螺合して締め付け、ノックパイプ25をノック孔15に嵌入する。このように2本のボルト24を取り付けることにより、ノックパイプ25を定位置に嵌着することができ、且つステータホルダ20をハウジング10に対して周方向および径方向に精確に位置決めすることができる。その後、残る4本のボルト24をボルト孔11に螺合し締め付けて、ステータホルダ20の取り付けが完了する。
中空のノックパイプ25は中実のノックピンに比べて軽量にできる。また、ノックピンの場合には、ハウジング10およびステータホルダ20にノックピン用嵌合孔の配置を考慮しなければならないが、ノックパイプ25の場合にはその必要がない。なお、ノックパイプ25の数は2つに限るものではない。
また、環状ステータ群40のステータホルダ20への圧入寸法は、前記圧入治具の軸線方向ストロークによって設定することができる。このようにすると、圧入寸法の管理が容易にできる。
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、前述した実施例では、ステータホルダ20の導入部31にストレートな大径筒部27を設けたが、これを設けずに導入部31を縮径部30だけで構成してもよい。また、縮径部30は円弧面だけ、あるいは直線的なテーパ面だけで構成することも可能である。
また、前述した実施例は、本発明をハイブリッド車両の駆動用電動機のステータに適用した例であるが、電気自動車における駆動用電動機や、その他の電動機や発電機のステータにも本発明は適用可能である。
10 ハウジング
12 ボス(固定部)
20 ステータホルダ
22 フランジ部
24 ボルト
25 ノックパイプ
26 小径筒部(嵌合筒部)
30 縮径部
31 導入部
40 環状ステータ群
41 ステータ片
44 ステータコイル
70 配電部材
Claims (5)
- コイルが巻回された複数のステータ片と、円環状をなしその内周側で前記複数のステータ片を円環状に配列して支持し且つ軸線方向一端側に径方向外側に張り出すフランジ部を有するステータホルダと、前記ステータホルダの外側に配置され前記フランジ部を固定するための固定部を有するハウジングと、を備えたステータであって、
前記固定部は前記ハウジングの内周側であって軸線方向の一端側に設けられ、該固定部の軸線方向他端側の端面が前記ハウジングの軸線方向途中に位置し、この固定部の前記端面に前記ステータホルダの前記フランジ部が固定され、前記ステータホルダの軸線方向他端側が前記ハウジングの軸線方向他端側に配置され、前記ステータ片は軸線方向他端側に配電用壁部を備え、
前記複数のステータ片を支持した前記ステータホルダを前記ハウジングに固定した状態では、前記配電用壁部の外周部が前記ステータホルダと前記ハウジングとの間に形成される空間側に突出し、この配電用壁部に配電部材が配置されていることを特徴とするステータ。 - 前記ステータホルダは、その軸線方向他端側に、該ステータホルダの内径が軸線方向一端側へ向かって連続的に縮径する縮径部を有する導入部が設けられており、前記縮径部の小径側に内径一定の嵌合筒部が連なっていることを特徴とする請求項1に記載のステータ。
- 前記ステータ片は前記ステータホルダの導入部から挿入されて前記嵌合筒部に圧入されたことを特徴とする請求項2に記載のステータ。
- 前記ステータホルダの軸線方向に沿う全長と前記導入部の同方向長さの比が、10:(2.4〜3)であることを特徴とする請求項2に記載のステータ。
- 前記ステータホルダのフランジ部は、ハウジングの軸線方向にねじ込まれる複数のボルトによって前記ハウジングの固定部に固定され、少なくとも一部のボルトにはハウジングに対するステータホルダ位置決め用のノックパイプが外嵌していることを特徴とする請求項1に記載のステータ。
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