JP5474166B1

JP5474166B1 - 固定子

Info

Publication number: JP5474166B1
Application number: JP2012251018A
Authority: JP
Inventors: 慎二西村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-11-15
Filing date: 2012-11-15
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2032-11-15
Also published as: JP2014100016A; CN103825377A; CN103825377B

Abstract

【課題】コイルの中間部をコアバック部の内周面に押圧させることで、コイルの回転子との接触を防止でき、またコイルの放熱性が向上した固定子を得る。
を得る。
【解決手段】この発明に係る固定子では、各分割固定子ユニット３は、コアバック部１１と、このコアバック部１１の中間部から径方向の内側に先端部が延びたティース部１２とから構成されたコアブロック部４と、ティース部１２の軸線方向の両端面にそれぞれ固定部を介して固定されたインシュレータ６と、それぞれのインシュレータ６の各一対の鍔部間に軸線方向の両側に形成されたコイルエンド部１３がそれぞれ装着されたコイル５と、を備え、コイル５が塑性変形により中間部がコアバック部１１側に突出してコアバック部１１の内周面を押圧している。
【選択図】図２

Description

この発明は、コイルがティース部毎に挿入された各分割固定子ユニットが周方向に沿って配列された固定子に関する。

従来、固定爪をティース部の頂部側からティース部の側面であるコイルエンド面とコイルエンド部との間に挿入し、ティース部のコイルエンド面に係止することで、ティース部の頂部側から留め具のコイル上面押圧枠をコイル側に押圧して、コイルをティース部に固定した分割固定子ユニットが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−５１０８７号公報

しかしながら、上記構成の分割固定子ユニットでは、コイルと面接触したトラック形状の上面押圧枠は、コイルを均等に押圧するのではなく、固定爪が挿入されるコイルエンド部と比較して、コイルエンド部間のコイルの中間部では押圧力が小さい。
従って、コイルは、その中間部が径内側方向に突出してしまい、固定子の内側に配置された回転子と接触するおそれがあるという問題点があった。
また、コイルの中間部がコアバック部と離間してしまい、コイルの放熱性が低下するという問題点もあった。

この発明は、かかる問題点を解決することを課題とするものであって、コイルの中間部を自身の弾性力によりコアバック部の内周面に押圧させることで、コイルの回転子との接触を防止でき、またコイルの放熱性が向上した固定子を得ることを目的とする。

この発明に係る固定子は、コイルがティース部毎に挿入された各分割固定子ユニットが周方向に沿って連結された固定子であって、
各前記分割固定子ユニットは、コアバック部と、このコアバック部の中間部から径方向の内側に先端部が延びた前記ティース部とから構成されたコアブロック部と、
前記ティース部の軸線方向の両端面にそれぞれ固定部を介してベースが固定されているとともに、ベースの径方向の両側から軸線方向に先端部が延びた一対の鍔部を有するインシュレータと、
それぞれの前記インシュレータの各一対の前記鍔部間に軸線方向の両側に形成されたコイルエンド部がそれぞれ装着された前記コイルと、を備え、
前記コイルは、塑性変形により中間部が前記コアバック部側に突出してコイルの弾性力により前記コアバック部の内周面を押圧している。

この発明に係る固定子によれば、コイルは、塑性変形により中間部がコアバック部側に突出してコイルの弾性力によりコアバック部の内周面を押圧しているので、回転子との接触を防止でき、また放熱性が向上する。

この発明の実施の形態１の固定子を示す全体斜視図である。図１の分割固定子ユニットの全体斜視図である。図２の分割固定子ユニットの分解斜視図である。図２の分割固定子ユニットの側面図である。コイルの変形例を示す側面図である。

以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において、同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１の固定子を示す全体斜視図である。
この固定子は、１２個の分割固定子ユニット３を周方向に沿って組み合わせ、アウターリング１５を嵌め込んで一体化されている。この固定子の中心軸線上には、回転子（図示せず）が設けられている。
この固定子は、ハイブリッド車等に搭載される駆動用モータの固定子である。

図２は図１の分割固定子ユニット３の全体斜視図、図３は図２の分割固定子ユニット３の分解斜視図、図４は図２の分割固定子ユニット３の側面図である。
各分割固定子ユニット３は、コアバック部１１及びこのコアバック部１１の中間部から径方向の内側に先端部が延びたティース部１２から構成されたコアブロック部４と、ティース部１２の軸線方向の両端面にそれぞれ固定部を介して固定された樹脂製のインシュレータ６と、ティース部１２に装着されたコイル５と、を備えている。
インシュレータ６は、ベース７と、ベース７の径方向の両側から軸線方向に先端部が延びた一対の鍔部８と、を有している。インシュレータ６のベース７には、突起部９が形成されている。この突起部９は、ティース部１２の両端面に形成された穴部１４に嵌入されて、インシュレータ６は、コアブロック部４のティース部１２に固定される。
インシュレータ６の各一対の鍔部８間には、コイル５のコイルエンド部１３が収まっている。

コアブロック部４は、電磁鋼板をプレス等で積層して形成されており、一部がカシメ加工されることで一つの塊になっている。
ティース部１２は、周方向の両面がそれぞれ平面形状であって、軸線に対して垂直方向に切断したときの形状は、台形形状である。

コイル５は、平角導体１６がエッジワイズ曲げ加工で巻回形成されたものである。この平角導体１６は、銅製の平角材の外周に絶縁皮膜が形成されている。絶縁皮膜はエナメルやアミドイミド等が用いられる。
ハイブリッド車等に搭載される駆動用モータは、エンジンルームに搭載されるので、小型で高出力なモータが要求される。
そして、この実施の形態では、固定子のコイル５の占積率を高めるために、丸線でコイルを形成するのではなく、平角導体１６を巻回して形成されたコイル５が用いられている。
また、このコイル５は、中間部の折曲部１０でＶ字状に塑性変形されている。
そして、コイル５が、各一対の鍔部８間にコイルエンド部１３が収まってティース部１２に挿入されたときには、図４に示すように、中央部がコアバック部１１側に突出したコイル５の弾性力によりコアバック部１１の内周面を押圧している。

上記構成の分割固定子ユニット３では、予め平角導体１６を巻回してコイル５を形成し、このコイル５の両コイルエンド部１３にそれぞれインシュレータ６を装着する。
この後、このコイル５をティース部１２の先端部側から挿入し、インシュレータ６の突起部９をコイルエンド部１３の穴部１４に嵌入することで、コイル５のティース部１２への装着が終了する。
なお、コイル５の挿入の際には、コイル５は、軸線方向（一対のコイルエンド部１３が離れる方向）に塑性変形するので、突起部９がコイル５の挿入の邪魔になるようなことはない。
この後、コイルエンド部１３に向けてワニスを滴下し、コイル５の平角導体１６間にワニスを含浸させる。この際、コイル５は、中間部の折曲部１０でＶ字状に塑性変形しており、コアバック部１１の両端面側には隙間があるので、ワニスはコイル５の中間部に円滑に浸透する。
ワニスが固化した後、各分割固定子ユニット３を周方向に沿って円環状に配列した後、最後に外側にアウターリング１５を嵌め込み、各分割固定子ユニット３が一体化された固定子が出来上がる。

この実施の形態による固定子によれば、コイル５は、塑性変形により中間部がコアバック部１１側に突出してコイル５の弾性力によりコアバック部１１の内周面を押圧しているので、回転子との接触を防止でき、またコイル５の放熱性が向上する。

また、ティース部１２は、周方向の両面がそれぞれ平面形状であり、ティース部１２の先端部が周方向に突出していないので、隣接したティース部１２間のスロットは、開放スロットであり、予め平角導体１６を巻回してコイル５を形成し、このコイル５をティース部１２の先端部側から装着することができる。
従って、先端部に周方向に突出した鍔部を有するティース部であって、このティース部に平角導体を巻回してコイルを装着するものと比較して、分割固定子ユニット３の製造が簡単になる。

また、固定部は、ベース７に形成された突起部９と、ティース部１２に形成され突起部９が嵌入される穴部１４とから構成されているので、ティース部１２にインシュレータ６を簡単、確実に固定することができる。

また、コイル５は、平角導体１６をエッジワイズ曲げ加工で巻回して形成されているので、コイル５は、高い占積率が確保され、小型で高出力なモータが得られる。

実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２のコイル５の側面図である。
この実施の形態では、コイル５は、曲率半径Ｒが大きな値になるように塑性変形されている。
他の構成は、実施の形態１の分割固定子ユニット３と同じである。
この実施の形態では、コイル５は、曲率半径Ｒが大きな値になるように塑性変形されており、実施の形態１のものと比較して、塑性変形により中間部がコアバック部１１側に突出してコイル５の弾性力によりコアバック部１１の内周面を押圧する面積が増大し、それだけコイル５の放熱性が高いという効果がある。

なお、上記各実施の形態では、インシュレータ６に突起部９を形成し、コイル５の両端面に穴部１４を形成して固定部を構成したが、インシュレータ６側に穴部を形成し、ティース部１２側にこの穴部に嵌入する突起部を形成して固定部を構成してもよい。
また、アウターリング１５を用いて複数の分割固定子ユニット３を円環状に一体化したが、隣接した分割固定子ユニット３同士を溶接により接続して一体化してもよい。
また、上記各実施の形態では、ハイブリッド車等に搭載される駆動用モータに用いられる固定子について説明したが、この発明は、他の用途のモータ固定子であってよく、また発電機の固定子にも適用できる。

１モータケース、２ステータ、３分割固定子ユニット、４コアブロック部、５コイル、６インシュレータ、７ベース、８鍔部、９突起部、１０折曲部、１１コアバック部、１２ティース部、１３コイルエンド部、１４穴部、１５アウターリング、１６平角導体。

Claims

コイルがティース部毎に挿入された各分割固定子ユニットが周方向に沿って配列された固定子であって、
各前記分割固定子ユニットは、コアバック部と、このコアバック部の中間部から径方向の内側に先端部が延びた前記ティース部とから構成されたコアブロック部と、
前記ティース部の軸線方向の両端面にそれぞれ固定部を介してベースが固定されているとともに、ベースの径方向の両側から軸線方向に先端部が延びた一対の鍔部を有するインシュレータと、
それぞれの前記インシュレータの各一対の前記鍔部間に軸線方向の両側に形成されたコイルエンド部がそれぞれ装着された前記コイルと、を備え、
前記コイルは、塑性変形により中間部が前記コアバック部側に突出してコイルの弾性力により前記コアバック部の内周面を押圧している固定子。
前記ティース部は、周方向の両面がそれぞれ平面形状である請求項１に記載の固定子。
前記固定部は、前記ベース及び前記ティース部の一方に形成された突起部と、前記ベース及び前記ティース部の他方に形成され前記突起部が嵌入する穴部とから構成されている請求項１または２に記載の固定子。
前記コイルは、平角導体をエッジワイズ曲げ加工で巻回して形成されている請求項１〜３の何れか１項に記載の固定子。