JP7846857B2 - ステータ - Google Patents
ステータInfo
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
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- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
Description
本発明に係るステータの特徴構成は、コイルの巻線が巻かれるティース部および前記ティース部の端部に膨出形成されたヨーク部を持ち、回転軸を有するロータの周囲に配置される分割コアと、
前記ティース部の表面の少なくとも一部および前記ヨーク部の表面の少なくとも一部を覆うように成形されたインシュレータと、を備え、
前記ティース部の表面のうち隣接する前記分割コアに向く一対の側面において、前記側面の縁部のうち前記ヨーク部から最遠の側面縁部に沿って延在し前記インシュレータと係合する凸状の係合部が設けられ、
前記係合部は、前記側面縁部の側から所定の曲率で凹状に立ち上がる湾曲面と、前記湾曲面から前記側面縁部に沿って延在する直線状面と、前記直線状面から前記ヨーク部の側に向かって勾配が小さくなる凸状面とを有しており、
前記インシュレータのうち前記ティース部の一対の前記側面どうしの間に設けられた天面または底面の一方に、前記インシュレータのインサート成形型の一部が押圧した孔部が設けられ、前記天面または前記底面の他方に、インサート成形に際してのゲート部跡が設けられている点にある。
本構成のステータは、分割コアの周囲にインシュレータを一体成形し、分割コアとコイルとの絶縁性を確保するものである。その際に、ティース部の表面のうち隣接する分割コアに向く一対の側面に、インシュレータと係合する凸状の係合部が設けてある。これにより、コイル巻線の敷設時などにインシュレータが分割コアに対して移動し或いは分離し難くなる。よって、ステータの絶縁信頼性を高めることができる。尚、分割コアは、複数枚のコアプレートを積層したものや、粉体を圧縮した圧粉コアであってもよい。
本構成のように、係合部が側面の縁部のうちヨーク部から最遠の側面縁部の側で当該側面縁部に沿って延在することで、分割コアとインシュレータとの係合長さが確保でき、インシュレータの位置保持機能を高めることができる。また、分割コアに設けられた凸状の係合部は、ステータによる磁界の形成状態に影響する可能性がある。その場合でも、ヨーク部から離間した位置であれば、磁界形成に及ぼす影響を最小限に留めることができる。
インシュレータを射出成形する場合、樹脂を注入するゲート部が必要である。本構成では、分割コアを押える孔部を設けた部位とは反対の位置にゲート部を設け、樹脂注入の際には、樹脂の圧力が、孔部に配置された成形型の押え部によって確実に受け止められるように構成してある。これにより、分割コアの移動を防止することができる。
一般に、インサート成形によって分割コアの周囲に樹脂層を形成する場合、分割コアのうち樹脂で覆わない部位を保持しておき、樹脂で覆う部分には分割コアの露出部を設けないことが多い。その場合、分割コアは注入された樹脂で押圧されるから、仮に分割コアが複数のコアプレートで構成されている場合でも、コアプレートどうしが押し付けられ、コアプレート間の隙間をなくすことができる。
しかし、本構成では、敢えてコアプレートの表面をインサート成形型で直に押圧し、樹脂の注入に際してコアプレートの不測の動きを確実に阻止している。これにより、完成したステータのインシュレータには孔部が残される。この孔部そのものがステータの磁力特性に影響を与えるものではないが、孔部が残されるような工程で成形された結果、所期の磁力性能を有するステータを得ることができる。
インサート成形については、係合部13が、側面縁部11Aa1からヨーク部11Bに向かって、湾曲面13aと直線状面13bと凸状面13cとを順に設けていることで、樹脂をヨーク部11Bの側に円滑に流動させることができる。
本発明に係るステータにおいては、前記分割コアが、積層された複数枚のコアプレートを有し、前記係合部を、前記最遠の側面縁部から前記コアプレートの一枚の厚み寸法だけ離間した位置に設けておくことができる。
複数枚のコアプレートを積層して分割コアを構成する場合、各コアプレートは板材料を用いて打ち抜き形成される。その場合に、凸状の係合部をコアプレートの端部に設けると、打ち抜きに際して過度に変形し易くなる。よって、コアプレートの一枚の厚み寸法だけ離間した位置に係合部を設けることで、成形時の保形性を高めている。また、係合部をコアプレートの側面縁部から離して形成することで、インシュレータが当該係合部に確実に係合し、インシュレータがティース部の表面に沿って位置ずれしようとするのを係合部の両面で阻止することができる。よって、インシュレータの位置保持機能がさらに向上する。
本発明に係るステータにおいては、前記ヨーク部の表面のうち前記ティース部の前記側面と隣接しつつ直交する表面に設けられた前記インシュレータが、前記側面から離れた領域においてヨーク縁部に近付くほど薄肉に形成されていると好都合である。
分割コアを取り囲むようにインシュレータを成形する場合、インシュレータの縁部は薄肉にするのが合理的である。ヨーク縁部は、コイルの巻線によって大きな外力が作用し難く、絶縁性を維持するのにそれ程の厚みを要しない。また、ステータの体格をコンパクトに構成するには、インシュレータが占める体積を最小化するのが好ましい。さらに、インサート成形に際しては、末端部にまで樹脂を確実に充填する必要がある。そのためには、端部の充填量を少なくするのが好ましい。そこで本構成では、ヨーク部に形成するインシュレータについては、側面から離れた領域においてヨーク縁部に近付くほど薄肉に形成し、絶縁性と成形性を向上させ、さらにはコンパクト化を実現している。
本発明に係るステータにおいては、前記インシュレータのうち前記ティース部の前記側面に設けられた領域において、前記巻線の延出方向に沿う溝状部を前記延出方向に直交する方向に複数形成しておくことができる。
本構成であれば、ティース部の表面を被覆するインシュレータの厚みを薄くし、且つ、樹脂材料を確実に充填させることができる。インシュレータは、コイルとティース部との絶縁機能が発揮されるものであれば薄い方が良い。コイルの巻き回し回数が確保できるうえステータをコンパクト化することでき、使用する樹脂材料も削減出来て低コスト化を図ることができる。
本発明に係るステータにおいては、前記ゲート部跡が、環状の凹部と、当該凹部の中央に突出するゲート残り部と、を備えていると好都合である。
図1に示すように、回転電機100は、円環状のステータ1と、ステータ1の径方向内側に設けられたロータ2と、ロータ2を回転させる回転軸3と、回転軸3のロータ2とは異なる部位に固定され、回転軸3と一体回転する磁石ユニット4と、を備えている。回転電機100は、ハウジング5に収容されており、ハウジング5には、磁石ユニット4に対向する位置でセンサユニット6が固定されている。
図1~図4に示すように、ステータ1は、コイル7の巻線が巻かれるティース部11Aおよびティース部11Aの端部に膨出形成されたヨーク部11Bを持ち、回転軸3を有するロータ2の周囲に配置される分割コア1Aと、ティース部11Aの表面の少なくとも一部およびヨーク部11Bの表面の少なくとも一部を覆うように成形されたインシュレータ12と、を備えている。このティース部11Aの表面のうち隣接する分割コア1Aに向く一対の側面11Aaに、インシュレータ12と係合する凸状の係合部13が設けられている。分割コア1Aは、複数枚のコアプレート11を積層して構成されており、各コアプレート11は板材料を用いて打ち抜き形成される。インシュレータ12は、樹脂に充填率10~30%でガラスフィラーを混入した材料で形成されている。
(1)上述した実施形態では、係合部13をティース部11Aの一対の側面11Aaのそれぞれに一箇所設けたが、二箇所以上であってもよい。また、係合部13の形状や配置は、どのような形態であってもよいが、ティース部11Aの一対の側面11Aaの一部に、側面縁部11Aa1に沿う所定の長さを有することが好ましい。
(2)上述した実施形態では、インシュレータ12の薄肉部12aに段部12a1を設けたが、段部12a1を省略してもよいし、段部12a1に変えて傾斜させてもよい。
(3)上述した実施形態では、インシュレータ12のうちティース部11Aの側面11Aaに設けられた領域において、コイル7の巻線の延出方向に沿う溝状部12bを設けた。この溝状部12bを省略して平坦面としてもよいし、溝状部12bをコイル7の巻線が係合するガイドとしてもよい。
(4)上述した実施形態では、インシュレータ12の天面12Bあるいは底面12Aにゲート部跡15または孔部14を設けたが、少なくとも何れか一方を省略してもよい。また、ゲート部跡15や孔部14の数、配置、形状は特に限定されない。
1A 分割コア
2 ロータ
3 回転軸
7 コイル
11 コアプレート
11A ティース部
11Aa 側面
11Aa1 側面縁部
11B ヨーク部
12 インシュレータ
12A 底面
12B 天面
12b 溝状部
13 係合部
14 孔部
15 ゲート部跡
15a 凹部
15b ゲート残り部
Claims (5)
- コイルの巻線が巻かれるティース部および前記ティース部の端部に膨出形成されたヨーク部を持ち、回転軸を有するロータの周囲に配置される分割コアと、
前記ティース部の表面の少なくとも一部および前記ヨーク部の表面の少なくとも一部を覆うように成形されたインシュレータと、を備え、
前記ティース部の表面のうち隣接する前記分割コアに向く一対の側面において、前記側面の縁部のうち前記ヨーク部から最遠の側面縁部に沿って延在し前記インシュレータと係合する凸状の係合部が設けられ、
前記係合部は、前記側面縁部の側から所定の曲率で凹状に立ち上がる湾曲面と、前記湾曲面から前記側面縁部に沿って延在する直線状面と、前記直線状面から前記ヨーク部の側に向かって勾配が小さくなる凸状面とを有しており、
前記インシュレータのうち前記ティース部の一対の前記側面どうしの間に設けられた天面または底面の一方に、前記インシュレータのインサート成形型の一部が押圧した孔部が設けられ、前記天面または前記底面の他方に、インサート成形に際してのゲート部跡が設けられているステータ。 - 前記分割コアが、積層された複数枚のコアプレートを有し、前記係合部が、前記最遠の側面縁部から前記コアプレートの一枚の厚み寸法だけ離間した位置に設けられている請求項1に記載のステータ。
- 前記ヨーク部の表面のうち前記ティース部の前記側面と隣接しつつ直交する表面に設けられた前記インシュレータが、前記側面から離れた領域においてヨーク縁部に近付くほど薄肉に形成されている請求項1または2に記載のステータ。
- 前記インシュレータのうち前記ティース部の前記側面に設けられた領域において、前記巻線の延出方向に沿う溝状部が前記延出方向に直交する方向に複数形成されている請求項1または2に記載のステータ。
- 前記ゲート部跡が、環状の凹部と、当該凹部の中央に突出するゲート残り部と、を備えている請求項1または2に記載のステータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022025943A JP7846857B2 (ja) | 2022-02-22 | 2022-02-22 | ステータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022025943A JP7846857B2 (ja) | 2022-02-22 | 2022-02-22 | ステータ |
Publications (2)
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|---|---|
| JP2023122305A JP2023122305A (ja) | 2023-09-01 |
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Family
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Family Applications (1)
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000125524A (ja) | 1998-10-15 | 2000-04-28 | Mitsubishi Electric Corp | 固定子鉄心の製造方法および固定子鉄心の絶縁層被覆用モールド金型、並びに固定子鉄心 |
| JP2004173389A (ja) | 2002-11-19 | 2004-06-17 | Nissan Motor Co Ltd | 回転電機の冷却構造及び製造方法 |
| JP2018153050A (ja) | 2017-03-15 | 2018-09-27 | 日産自動車株式会社 | モータ用ステータ及びその製造方法 |
| JP6773186B1 (ja) | 2019-08-26 | 2020-10-21 | 株式会社富士通ゼネラル | インシュレータ及びモータ |
| JP2021158714A (ja) | 2020-03-25 | 2021-10-07 | 株式会社アイシン | ヨークおよびヨークの製造方法 |
-
2022
- 2022-02-22 JP JP2022025943A patent/JP7846857B2/ja active Active
Patent Citations (5)
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| JP2000125524A (ja) | 1998-10-15 | 2000-04-28 | Mitsubishi Electric Corp | 固定子鉄心の製造方法および固定子鉄心の絶縁層被覆用モールド金型、並びに固定子鉄心 |
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