JP2014042402A - 回転電機 - Google Patents
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Abstract
【課題】コイル(カセットコイル)が内周側にズレるのより抑止可能な構成を提案する。
【解決手段】ステータコア42の複数のティース44にそれぞれ複数のカセットコイル61を装着すると共に電気回路が形成されるよう接続して三相コイル60を構成し、三相コイル60のコイルエンドの内周側の部分に外周側が当接するよう押さえリング70を配置する。これにより、三相コイル60が反発力によって内周側にズレるのをより抑止することができる。
【選択図】図2
【解決手段】ステータコア42の複数のティース44にそれぞれ複数のカセットコイル61を装着すると共に電気回路が形成されるよう接続して三相コイル60を構成し、三相コイル60のコイルエンドの内周側の部分に外周側が当接するよう押さえリング70を配置する。これにより、三相コイル60が反発力によって内周側にズレるのをより抑止することができる。
【選択図】図2
Description
本発明は、回転電機に関する。
従来、ステータの形状に適合した形状の被覆部材をステータの軸方向の両側から取り付け、その状態でステータの内周側の突極にコイルエレメントを挿入し、押さえ部材のアームがコイルエレメントと被覆部材とのクリアランスを挿通するよう押さえ部材を押し込んで、アームの被係止部と被覆部材の係止部とを係合させることによってコイルエレメントと押さえ部材と被覆部材とを突極の所定位置に保持させる技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この技術では、こうした手法により、コイルエレメントの突極への取付保持を簡便に行なえるようにしている。
上述の技術では、アームの被係止部と被覆部材の係止部との係合により、コイルエレメントが反発力(いわゆるスプリングバック力)によって内周側にズレる(飛び出す)のを抑止している。しかしながら、コイルエレメントの反発力が大きい(反発力の大きなコイルエレメントを用いる)場合、アームの被係止部と被覆部材の係止部との係合では十分な強度の確保が困難となることがある。このため、コイルエレメントが内周側にズレないようにするために、他の構成を考案することが課題の一つとされている。
本発明の回転電機は、コイル(カセットコイル)が内周側にズレるのより抑止可能な構成を提案することを主目的とする。
本発明の回転電機は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
本発明の回転電機は、
ステータコアの内周側の複数のティースにコイルが巻回されてなるステータを備える回転電機であって、
前記コイルは、前記複数のティースにそれぞれ装着される複数のカセットコイルが、電気回路が形成されるよう接続されて構成され、
前記コイルのコイルエンドの内周側に外周側が当接するよう円環状の保持部材が配置されてなる、
ことを要旨とする。
ステータコアの内周側の複数のティースにコイルが巻回されてなるステータを備える回転電機であって、
前記コイルは、前記複数のティースにそれぞれ装着される複数のカセットコイルが、電気回路が形成されるよう接続されて構成され、
前記コイルのコイルエンドの内周側に外周側が当接するよう円環状の保持部材が配置されてなる、
ことを要旨とする。
この本発明の回転電機では、コイルは、複数のティースにそれぞれ装着される複数のカセットコイルが電気回路が形成されるよう接続されて構成され、コイルのコイルエンドの内周側に外周側が当接するよう円環状の保持部材が配置される。これにより、コイル(カセットコイル)の反発力(いわゆるスプリングバック力)に対する堅牢性の向上を図ることができる。この結果、コイル(カセットコイル)が内周側にズレる(飛び出す)のより抑止することができる。なお、コイルエンドの内周側だけが保持部材に当接するようにすることにより、コイルの放熱性を確保することができる。
こうした本発明の回転電機において、前記カセットコイルは、平角線二層巻きのカセットコイルであり、前記保持部材は、前記ステータコアから見て前記カセットコイル同士が接続される接続側のコイルエンドの内周側に外周側が当接するよう配置されてなる、ものとすることもできる。これは、接続側のコイルエンドの方がステータコアを挟んでその反対側のコイルエンドより反発力が大きくなりやすいためでる。
また、本発明の回転電機において、前記保持部材は、前記コイルとの当接面が多角形に形成されてなる、ものとすることもできる。こうすれば、コイルに対する保持部材の位置決めを容易に行なうことができる。
保持部材が接続側のコイルエンドの内周側に外周側が当接するよう配置される態様の本発明の回転電機において、前記保持部材は、軸方向の両端部の外周側にフランジが形成されてなり、前記コイルは、前記接続側のコイルエンドの上側から冷却液体が供給されて冷却される、ものとすることもできる。この場合、保持部材の両端部のフランジを側壁とする流路(保持部材の軸方向の中央部の外周面とフランジとによって形成される流路)に沿って流れるから、コイルをより十分に冷却することができる。
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
図1は、本発明の一実施例である回転電機としてのモータ20とそのモータ20を冷却する冷却系90との構成の概略を示す構成図であり、図2は、ステータ40の構成の概略を示す構成図であり、図3は、ステータ40を分解して示す分解斜視図であり、図4は、ステータ40のコイルスナップ80の突出部82周辺(図2の領域A周辺)を示す周辺図であり、図5は、ステータ40の押さえリング70周辺(図2の領域B周辺)を示す周辺図であり、図6は、ステータ40のインシュレータ50の構成の概略を示す構成図である。なお、見やすさを考慮して、図2,図3,図5は、図1のステータ40を右斜め前から見た様子を示し、図4は、図1のステータ40を左斜め前(図2,図3,図5とは異なる方向)から見た)様子を示した。
実施例のモータ20は、周知の三相交流電動機として構成されており、図1に示すように、回転軸22に取り付けられたロータ30と、ロータ30の外周側に配置されてステータコア42に三相コイル60が集中巻方式によって巻回されたステータ40と、を備える。また、冷却系90は、図示しないポンプによって圧送された冷却オイルなどの冷却液体が流れると共に三相コイル60のコイルエンドの鉛直上側にパイプ孔92が形成された冷却パイプ91を備える。実施例では、冷却液体が冷却パイプ91を流れてパイプ孔92から三相コイル60のコイルエンドに放出されることにより、三相コイル60の冷却が行なわれる。
ロータ30は、無方向性電磁鋼板を複数積層してなるロータコア32と、ロータコア32の複数のスロットにそれぞれ嵌挿される複数の永久磁石(図示せず)と、を備える。
ステータ40は、図1〜図3に示すように、無方向性電磁鋼板を複数積層してなるステータコア42と、ステータコア42の内周側の複数のティース44にそれぞれ嵌め込まれて固定される複数のインシュレータ50(図6参照)と、複数のインシュレータ50にそれぞれ装着される複数のカセットコイル61によって構成される三相コイル60と、三相コイル60のコイルエンドの内周側に配置される円環状の保持部材としての押さえリング70と、押さえリング70の軸方向の移動を制限するためのコイルスナップ80と、を備える。
複数のインシュレータ50は、それぞれ、樹脂によって形成されており、図6に示すように、ティース44に整合するよう形成されると共に外側にカセットコイル61が装着される本体部51と、本体部51の内側から突出する爪部52と、本体部51の図6の手前左側の端部から左側に突出する突出部53と、を備える。このインシュレータ50は、ティース44に嵌め込まれたときに本体部51の内側の爪部52がティース44に形成された溝部(図示せず)に嵌合することによってティース44に固定される。
複数のカセットコイル61は、それぞれ、平角線二層巻きのカセットコイルとして構成されており、両端部62が同一方向となるよう形成されている。三相コイル60は、複数のカセットコイル61が端部62がステータコア42から見て同一方向(図2,図3の右方向)で揃うようインシュレータ50を介してティース44に装着され、その状態で複数のカセットコイル61のそれぞれの端部62が3相の電気回路が形成されるよう接続されて構成されている。以下、ステータコア42から見て複数のカセットコイル61が対応する端部62同士で接続される側(図2,図3の右側)を接続側といい、その反対側を非接続側という。
なお、カセットコイル61をティース44に装着する際には、カセットコイル61をインシュレータ50の本体部51に装着してからインシュレータ50をティース44に嵌め込んで固定するものとしてもよいし、インシュレータ50をティース44に嵌め込んで固定してからカセットコイル61をインシュレータ50に装着するものとしてもよい。
押さえリング70は、樹脂によって形成されており、図3に示すように、外径が押さえリング70が配置される前の三相コイル60の接続側のコイルエンドの内径より若干大きく形成され、内周側は円形で外周側は多角形に形成されている。この押さえリング70は、外周側が三相コイル60における接続側のコイルエンドの内周側に当接するよう配置される。この押さえリング70により、三相コイル60の反発力(いわゆるスプリングバック力)に対する堅牢性の向上を図ることができ、三相コイル60が反発力によって内周側にズレる(飛び出す)のをより抑止することができる。実施例では、平角線二層巻きのカセットコイル61を用いるものとしたから、三相コイル60の反発力が大きくなる(特に、接続側のコイルエンドの反発力が大きくなる)傾向があるが、この押さえリング70により、三相コイル60が反発力によって内周側にズレる(飛び出す)のをより抑止することができる。また、押さえリング70の外周側を多角形に形成することにより、三相コイル60に対する押さえリング70の位置決めを行ない易くすることができる。さらに、接続側のコイルエンドの内周側だけが押さえリング70に当接することにより、三相コイル60の放熱性を確保することができる。なお、この押さえリング70は、三相コイル60の内周側へのズレをより効果的に抑制するためには、接続側のコイルエンドのうちステータコア42に近い部分の内周側に外周側が当接するよう配置されるのが好ましい。
複数のコイルスナップ80は、それぞれ、樹脂によって形成されており、図3に示すように、隣接するティース44の内周側の端部間の幅より幅が若干狭くティース44の軸方向の長さより長さが若干長い平面状に形成された本体部81と、本体部81の図3の左側の端部(軸方向の一方の端部)に形成されて図3の周方向(円環状に配置されたときの周方向)に突出する突出部82と、本体部81の図3の右側の端部(軸方向の他方の端部)に形成されて図3の内周側(円環状に配置されたときの内周側)に屈曲する屈曲部83と、本体部81の図3の外周側(円環状に配置されたときの外周側)に形成されて屈曲部83より図3の右側に突出して内周側に屈曲する爪部84と、を備える。このコイルスナップ80は、本体部81がティース44間の隙間を埋めるようステータコア42の非接続側から挿入されると、図4に示すように、突出部82がインシュレータ50の本体部51の外側の面(図4の左側の面)と突出部53の外周側の面(図4の裏側の面)とによって右方向および内周側への移動が制限される。また、図5に示すように、コイルスナップ80の屈曲部83と爪部84とによって押さえリング70が挟まれるようにすることにより、押さえリング70の軸方向の移動を制限することができる。
以上説明した実施例のモータ20によれば、ステータコア42の複数のティース44にそれぞれ複数のカセットコイル61を装着すると共に電気回路が形成されるよう接続して三相コイル60を構成し、三相コイル60のコイルエンドの内周側の部分に外周側が当接するよう押さえリング70を配置するから、三相コイル60が反発力によって内周側にズレるのをより抑止することができる。また、押さえリング70の外周側を多角形に形成することにより、三相コイル60に対する押さえリング70の位置決めを容易に行なうことができる。
実施例のモータ20では、押さえリング70の外周側は、多角形に形成されるものとしたが、円形に形成されるものとしてもよい。
実施例のモータ20では、押さえリング70は、接続側のコイルエンドの内周側に外周側が当接するよう配置されるものとしたが、これに代えてまたは加えて、非接続側のコイルの内周側に外周側が当接するよう配置されるものとしてもよい。
実施例のモータ20では、押さえリング70は、図3に示すように、内周側が円形で外周側が多角形に形成されるものとしたが、図7の押さえリング170に示すように、軸方向の両端部の外周側にフランジ171,172が形成されるものとしてもよい。この変形例の押さえリング170は、フランジ171は、外周側が多角形に形成されており、フランジ172は、外径がフランジ171より大きく形成されると共に外周側が円形に形成されている。図8および図9は、押さえリング70に代えて押さえリング170を用いた場合のステータ140を備えるモータ120の構成の概略を示す構成図である。なお、図9は、図8のモータ20や冷却系90を右側から見た様子を示すが、見やすさを考慮してハッチングを付した。この変形例では、図8に示すように、押さえリング170は、三相コイル60の接続側のコイルエンドの内周側にフランジ171の外周側が当接するよう配置される。この押さえリング170を用いた場合、冷却パイプ91のパイプ孔92から放出された冷却液体は、フランジ171,172を側壁とする流路(押さえリング170のフランジ171,172以外の部分の外周面とフランジ171,172とによって形成される流路、図8参照)に沿って流れて重力によって落下する(図9参照)。これにより、リングを用いない場合や実施例の押さえリング70を用いる場合に比して、冷却液体が三相コイル60をすり抜けて落下するのを抑制することができ、三相コイル60をより十分に冷却することができる。
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、ステータコア42が「ステータコア」に相当し、ティース44が「ティース」に相当し、三相コイル60が「コイル」に相当し、カセットコイル61が「カセットコイル」に相当し、押さえリング70が「保持部材」に相当する。
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
本発明は、モータの製造産業などに利用可能である。
20,120 モータ、22 回転軸、30 ロータ、32 ロータコア、40,140 ステータ、42 ステータコア、44 ティース、50 インシュレータ、51 本体部、52 爪部、53 突出部、60 三相コイル、61 カセットコイル、62 端部、70 押さえリング、80 コイルスナップ、81 本体部、82 突出部、83 屈曲部、84 爪部、90 冷却系、91 冷却パイプ、92 パイプ孔、170 リング、171,172 フランジ。
Claims (4)
- ステータコアの内周側の複数のティースにコイルが巻回されてなるステータを備える回転電機であって、
前記コイルは、前記複数のティースにそれぞれ装着される複数のカセットコイルが、電気回路が形成されるよう接続されて構成され、
前記コイルのコイルエンドの内周側に外周側が当接するよう円環状の保持部材が配置されてなる、
回転電機。 - 請求項1記載の回転電機であって、
前記カセットコイルは、平角線二層巻きのカセットコイルであり、
前記保持部材は、前記ステータコアから見て前記カセットコイル同士が接続される接続側のコイルエンドの内周側に外周側が当接するよう配置されてなる、
回転電機。 - 請求項1または2記載の回転電機であって、
前記保持部材は、前記コイルとの当接面が多角形に形成されてなる、
回転電機。 - 請求項2記載の回転電機であって、
前記保持部材は、軸方向の両端部の外周側にフランジが形成されてなり、
前記コイルは、前記接続側のコイルエンドの上側から冷却液体が供給されて冷却される、
回転電機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012183546A JP2014042402A (ja) | 2012-08-22 | 2012-08-22 | 回転電機 |
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JP2012183546A JP2014042402A (ja) | 2012-08-22 | 2012-08-22 | 回転電機 |
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Family
ID=50394202
Family Applications (1)
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JP2012183546A Pending JP2014042402A (ja) | 2012-08-22 | 2012-08-22 | 回転電機 |
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Country | Link |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015195648A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 本田技研工業株式会社 | モータ |
CN109586463A (zh) * | 2017-09-29 | 2019-04-05 | 比亚迪股份有限公司 | 定子组件和具有其的电机和车辆 |
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