JP2016144219A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】動力線の振動の発生と異音の発生とを抑制する。
【解決手段】ステータコア３２の端面３２ｂに対向する端面３２ｃにおいて、動力線３６ｕ，３６ｖ，３６ｗの引き出し部３７ｕ，３７ｖ，３８ｗに対応する領域Ａ１とケース３４との間に剛性の高い材料から形成された補強部材４０を設け、端面３２ｂの引き出し部３７ｕ，３７ｖ，３８ｗに対応する領域Ａ２とケース３４との間に剛性の高い材料から形成された補強部材４２を設ける。これにより、ステータコア３２の鋼板の積層方向における振動を抑制して、動力線の振動の発生と異音の発生とを抑制できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転電機に関し、詳しくは、複数の薄板の鋼板が積層されて円環状に形成されると共にコイルが組み付けられたステータコアと、ステータコアを収納するケースと、コイルの端部と外部端子とを接続する動力線と、を備える回転電機に関する。

従来、この種の回転電機としては、積層コアと、発電コイルと、結線部とを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。積層コアは、コアプレートを複数枚積層して構成されており、エンジンケースに取り付けられている。発電コイルは、積層コアの突極部に巻回されている。結線部は、発電コイルの巻線端子と外部リード線とを接続している。この回転電機では、積層コアの全外周をエンジンケースの環状のステータ取付部にねじで固定している。そして、ねじの頭部を収容するねじ頭部収容部を積層コアに設けることにより、ステータ取付部の一部に切り欠きを設けてねじ頭部収容部とするものと比較すると、ステータの剛性を高めることができるとしている。

特願２００４−２１５４６７号公報

しかしながら、上述の回転電機では、積層コアの全外周がエンジンケースに接触しているから、積層コアとエンジンケースとの接触面積が比較的大きくなってしまう。こうした接触面積が増えると、積層コアの振動がケースへ伝達されやすくなり、異音が発生してしまう。こうした異音の発生を抑制するために、積層コアの一部だけエンジンケースのステータ取付部に取り付ける手法があるが、この手法では、充分に積層コアの振動を抑制することができなくなり振動が増加してしまう。積層コアの振動が増加すると、結線部が振動して曲げ応力が働き、結線部の耐久性が低下してしまう。

本発明の回転電機は、動力線の振動と異音の発生とを抑制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、
複数の薄板の鋼板が積層されて円環状に形成されると共にコイルが組み付けられたステータコアと、前記ステータコアを収納するケースと、前記コイルの端部と外部端子とを接続する動力線と、を備える回転電機であって、
前記動力線は、前記ステータコアの鋼板の積層方向の第１端面側から前記ステータコアの径方向外側に引き出された引き出し部を有し、該引き出し部が前記外部端子に接続されており、
前記ステータコアの前記第１端面の反対側の第２端面において前記動力線の引き出し部に対応する領域の少なくとも一部と前記ケースとの間のみに補強部材が設けられている、
ことを要旨とする。

この本発明の回転電機では、動力線は、ステータコアの鋼板の積層方向の第１端面側からステータコアの径方向外側に引き出された引き出し部を有し、引き出し部が外部端子に接続されている。そして、ステータコアの第１端面の反対側の第２端面において動力線の引き出し部に対応する領域の少なくとも一部とケースとの間のみに補強部材を設ける。ここで、「第２端面において動力線の引き出し部に対応する領域の少なくとも一部とケースとの間のみに補強部材が設けられている」とは、第２端面における引き出し部に対応する領域の少なくとも一部を除く第２端面の領域とケースとの間には補強部材が設けられていないことを意味している。ステータコアの第１端面の反対側の第２端面における動力線の引き出し部に対応する領域の少なくとも一部とケースとの間のみに補強部材を設けることにより、積層方向の剛性を高めることができるから、ステータコアの振動を抑制して動力線の振動を抑制することができる。また、第２端面のうち動力線の引き出し部に対応する領域の少なくとも一部とケースとの間のみに補強部材を設けるから、第２端面とケースとの間の外周の全てとケースとの間に補強部材を設けるものと比較すると、補強部材とケースとの接触面積を小さくすることができる。これにより、ステータコアの振動が補強部材を介してケースに伝搬し、ケースに振動が発生することを抑制して、ケースの振動による異音の発生を抑制することができる。この結果、動力線の振動と異音の発生とを抑制できる。

こうした本発明の回転電機において、前記ステータコアの前記第１端面において前記引き出し部に対応する領域の少なくとも一部とケースとの間のみに第２補強部材を設けるものとしてもよい。こうすれば、第１端面の全面に補強部材を設けるものと比較すると、回転電機の軽量化を図ることができる。

本発明の一実施例としてのモータ２０のステータ３０の外観を示す外観図である。 ステータコア３２とケースとの間やステータコア３２に補強部材４０，４２が取り付けられている様子を説明するための説明図である。 補強部材４０の平面概略図である。 補強部材４２の平面概略図である。 変形例のモータにおけるステータ１３０の側面の概略を示す概略図である。 ステータ１３０の要部の概略を示す概略図である。 変形例のモータにおけるステータ２３０の側面の概略を示す概略図である。 ステータ２３０の要部の概略を示す概略図である。 補強部材２４０をリブ２３４ｃに取り付けている様子を示す説明図である。 変形例のモータにおけるステータ３３０の要部の概略を示す概略図である。

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としてのモータ２０のステータ３０の外観を示す外観図である。なお、図１では、説明のため、ケース３４の図における上側の一部が切り取られて示されている。モータ２０は、ステータ３０と、図示しないロータとから構成されている。ステータ３０は、図示するように、ステータコア３２と、図示しないコイルと、ケース３４と、動力線３６ｕ、３６ｖ、３６ｗと、中性線３６ｎと、外部端子３８ｕ，３８ｖ，３８ｗと、補強部材４０，４２と、を備える。

ステータコア３２は、複数の薄板の鋼板が積層されて、全体として円環状に形成されている。ステータコア３２は、径方向内側に突出した複数のティース３２ａに図示しないＵ相，Ｖ相，Ｗ相のコイルが組み付けられている。

ケース３４は、コイルが組み付けられたステータコア３２を収納している。ケース３４には、外部端子３８ｕ，３８ｖ，３８ｗが取り付けられた端子台３４ａが設けられている。

動力線３６ｕ、３６ｖ、３６ｗは、ステータコア３２に組み付けられたコイルと外部端子３８ｕ，３８ｖ，３８ｗとを接続する。動力線３６ｕ、３６ｖ、３６ｗは、ステータコア３２の鋼板の積層方向の端面３２ｂ側からステータコア３２の径方向外側に引き出されると共に外部端子３８ｕ，３８ｖ，３８ｗに接続された引き出し部３７ｕ、３７ｖ、３７ｗを有する。中性線３６ｎは、モータ２０の中性点を構成するコイルの結線部に接続されており、端子台３４ａに固定されている。

外部端子３８ｕ，３８ｖ，３８ｗは、モータ２０を駆動する駆動回路からのＵ相，Ｖ相，Ｗ相用の電力が入力されたり、動力線３６ｕ，３６ｖ，３６ｗからＵ相，Ｖ相，Ｗ相用の電力が出力されたりする。

図２はステータコア３２とケースとの間やステータコア３２に補強部材４０，４２が取り付けられている様子を説明するための説明図であり、図３は補強部材４０の平面図であり、図４は補強部材４２の平面図である。なお、図２では、説明のため、図１におけるケース３４の側面の一部を切り取ると共に動力線３６ｕ，３６ｖ，３６ｗ、端子台３４ａ，外部端子３８ｕ，３８ｖ，３８ｗの記載を省略している。

補強部材４０，４２は、比較的剛性の高い材料により板状に形成されている。補強部材４０は、図１〜図４に示すように、端面３２ｂに対向する端面３２ｃのうち動力線３６ｕ、３６ｖ、３６ｗの引き出し部３７ｕ、３７ｖ、３７ｗに対応する領域Ａ１とケース３４との間に設けられている。補強部材４２は、端面３２ｂのうち動力線３６ｕ、３６ｖ、３６ｗの引き出し部３７ｕ、３７ｖ、３７ｗに対応する領域Ａ２とケース３４との間に設けられている。このように補強部材４０，４２を設けることにより、積層方向の剛性を高めることができ、ステータコア３２の振動を抑制することができる。これにより、動力線３６ｕ、３６ｖ、３６ｗの引き出し部３７ｕ、３７ｖ、３７ｗの振動を抑制し、動力線３６ｕ、３６ｖ、３６ｗの耐久性の低下を抑制することができる。

また、補強部材４０は、領域Ａ１とケース３４との間のみに設けられているから、端面３２ｃの全周に亘って補強部材を設けるものと比較すると、補強部材４０とケース３４との接触面積を小さくできる。これにより、ステータコア３２の振動が補強部材４０を介してケース３４に伝搬し、ケース３４が振動することを抑制できる。よって、ケース３４の振動による異音の発生を抑制することができる。

さらに、補強部材４２は、領域Ａ２のみに設けられているから、端面３２ｂの全周に亘って補強部材を設けるものと比較すると、ステータ３０の軽量化を図ることができる。

以上説明した実施例のモータ２０によれば、補強部材４０を端面３２ｂに対向する端面３２ｃの領域Ａ１とケース３４との間のみに設け、補強部材４２を端面３２ｂの領域Ａ２とケース３４との間のみに設けることにより、ステータコア３２の鋼板の積層方向における振動を抑制して、動力線３６ｕ，３６ｖ，３６ｗの振動の発生と異音の発生とを抑制できる。

実施例のモータ２０では、ステータコア３２の領域Ａ１とケース３４との間に図３に例示した形状の補強部材４０を設けるものとしたが、他の形状の補強部材４０を設けるものとしてもよい。図５は変形例のモータにおけるステータ１３０の側面の概略を示す概略図であり、図６はステータ１３０の要部の概略を示す概略図である。変形例のモータのステータ１３０に例示するように、ステータコア３２の領域Ａ１とケース３４との間にケース３４の底面３４ｂから立設するリブ状の補強部材１４０を設けるものとしてもよい。図７は他の変形例のモータにおけるステータ２３０の側面の概略を示す概略図であり、図８はステータ２３０の要部の概略を示す概略図である。変形例のモータにおけるステータ２３０に例示するように、ケース３４の底面３４ｂに底面３４ｂから立設するリブ２３４ｃを設けて、リブ２３４ｃと領域Ａ１との間に補強部材２４０を設けるものとしてもよい。図９は、補強部材２４０をリブ２３４ｃに取り付けている様子を示す説明図である。図示するように、補強部材２４０に突起部２４０ａを設け、リブ２３４ｃに突起部２４０ａに整合する凹部２３４ｄを設けて、突起部２４０ａを凹部２３４ｄに差し込むことにより、補強部材２４０をリブ２３４ｃに取り付けるものとしてもよい。また、図１０の変形例のモータにおけるステータ３３０に例示するように、リブ２３４ｃと同様のリブ３３４ｃをケース３４の底面３４ｂに設け、補強部材３４０をボルト３４０ａによりリブ３３４ｃに取り付けるものとしてもよい。

実施例のモータ２０では、ステータコア３２の端面３２ｂに補強部材４２を設けるものとしたが、補強部材４２を設けないものとしてもよい。

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３２が「ステータコア」に相当し、ケース３４が「ケース」に相当し、動力線３６ｕ，３６ｖ，３６ｗが「動力線」に相当し、引き出し部３７ｕ，３７ｖ，３７ｗが「引き出し部」に相当し、補強部材４０が「補強部材」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、回転電機の製造産業などに利用可能である。

２０ モータ、３０，１３０，２３０，３３０ ステータ、３２ ステータコア、３２ａ ティース、３２ｂ，３２ｃ 端面、３４ ケース、３４ａ 端子台、３４ｂ 底面、３６ｎ 中性線、３６ｕ，３６ｖ，３６ｗ 動力線、３７ｕ，３７ｖ，３７ｗ 引き出し部、３８ｕ，３８ｖ，３８ｗ 外部端子、４０，４２，１４０，２４０，３４０ 補強部材、２３４ｃ，３３４ｃ リブ、２３４ｄ 凹部、２４０ａ 突起部、３４０ａ ボルト、Ａ１，Ａ２ 領域。

Claims (1)

1. 複数の薄板の鋼板が積層されて円環状に形成されると共にコイルが組み付けられたステータコアと、前記ステータコアを収納するケースと、前記コイルの端部と外部端子とを接続する動力線と、を備える回転電機であって、
   前記動力線は、前記ステータコアの鋼板の積層方向の第１端面側から前記ステータコアの径方向外側に引き出された引き出し部を有し、該引き出し部が前記外部端子に接続されており、
   前記ステータコアの前記第１端面の反対側の第２端面において前記動力線の引き出し部に対応する領域の少なくとも一部と前記ケースとの間のみに補強部材が設けられている、
   回転電機。

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