JP2019088160A - ステータ - Google Patents

Abstract

【課題】ステータコアをより確実に固定すること。【解決手段】ステータコア２と、ステータコア２の外周を囲うケース３と、を備えるステータであって、ステータコア２のステータ面に対して略垂直に延在し、回転可能に支持される断面楕円形の複数のピン４ａを有する複数の第１の固定具４と、第１の固定具４の夫々に対応し、ピン４ａの端部に設けられたねじ溝にかみ合うボルト５ｂと、ピン４ａの断面の長径よりも径が大きく、ボルト５ｂとともに移動するワッシャ５ａと、を有する複数の第２の固定具５と、を備え、ステータコア２は、ケース３内において、ピン４ａよりも径方向内側に配置され、ワッシャ５ａは、ステータコア２の端面に接触するように、各ピン４ａの上部に配置され、ボルト５ｂは、ワッシャ５ａをステータコア２のステータ面に押し込むように移動してピン４ａに締結され、ピン４ａは、ステータコア２の外周面とケース３の内周面に接する。【選択図】図１

Description

本発明は、複数のステータコアを環状に配列して形成するステータに関する。

従来、このような分野の技術として、特開平１１−０８９１２９号公報がある。この公報に記載されたステータは、複数のステータコアを環状に配置してステータを形成している。このようなステータでは、ステータコアの基部をハウジングの軸方向から圧接して、ステータコアを固定することにより形成している。

特開平１１−０８９１２９号公報

しかしながら、前述した従来のステータでは、ハウジングの径方向外側から内側に向けてステータを固定する力がかからないため、径方向の位置ずれが発生しやすくなることがある。また、ステータの燃費向上を目的として、ステータコアにナノ軟磁材料を用いるものを用いる場合があるが、材料特性として非常に固く、圧入や焼嵌めで固定することができないという問題がある。
本発明は、ステータコアをより確実に固定したステータを提供するものである。

本発明にかかるステータは、ステータコアと、前記ステータコアの外周を囲うケースと、を備えるステータであって、前記ステータコアのステータ面に対して略垂直方向に延在し、前記略垂直方向を軸として回転可能に支持される断面楕円形のピンを有する複数の第１の固定具と、前記第１の固定具の夫々に対応し、前記ピンの端部に設けられたねじ溝にかみ合うボルトと、前記ピンの断面の長径よりも径が大きく、前記ボルトとともに移動するワッシャと、を有する複数の第２の固定具と、を備え、前記ステータコアは、前記ケース内において、前記ピンよりも径方向内側に配置され、前記ワッシャは、前記ステータコアの端面に接触するように、各ピンの上部に配置され、前記ボルトは、前記ワッシャを前記ステータコアの前記ステータ面に押し込むように移動して前記各ピンに締結され、前記ピンは、前記ステータコアの外周面と、前記ケースの内周面の双方に接するように配置されている。
これにより、ステータコアに対して、径方向外側から内側に固定する力を発生させることができる。

これにより、ステータコアをより確実に固定することができる。

ステータの上面図である。 第１の固定具の斜視図である。 ステータコアとケースの間に配置された楕円ピンの長径が周方向と略平行状態の拡大図である。 ステータコアとケースの間に配置された楕円ピンが回転した状態の拡大図である。 第２の固定具の斜視図である。 ステータコアのプレス取合配置の例を示した図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、ステータ１は、ステータコア２と、ステータコア２の外周を囲うケース３と、第１の固定具４と、第２の固定具５と、を備える。なお、図１のステータ１の上面図において、第２の固定具５は第１の固定具４の位置と重なるため記載を省略している。

ステータコア２は、環状に形成されている薄い平板である。典型的には、ステータコア２には、複数の溝状のスロットが形成されており、ステータコイルを挿入した状態で利用する。なおステータコア２は、上下方向（Ｚ方向）に板面２ａが配置され、径方向及び周方向がＸＹ平面に対して平行方向となるように、ケース３内に配置されるものとして説明する。

また、ステータコア２の外周部には、内周側に向かって凹む複数の凹部２ｂが形成されている。凹部２ｂは、ステータコア２を上面視した場合に、略円形である外径部の一部が楕円弧状に凹むように形成されている箇所である。ステータコア２は、凹部２ｂ及びその近傍において、第１の固定具４及び第２の固定具５によってケース３に固定される。このとき、ステータコア２は、ケース３内において、第１の固定具４及び第２の固定具５より径方向内側に配置された状態で固定される。

ケース３は、上面視した場合に、ステータコア２を内部に収めるケースである。言い換えると、ケース３の内周は、ステータコア２の外周より僅かに大きく形成されている。ケース３の下側に配置された底面のうち、ケース３の内周壁面には穴部が形成されている。また、ケース３の内周面であって、ステータコア２をケース３内に配置した際にステータコア２の凹部２ｂと対向する位置には、ケース３の外側方向に楕円弧状に凹んだ凹部３ａが形成されている。

第１の固定具４は、ケース３に対して固定される固定部と、ケース３の内周かつステータコア２の外周に配置される楕円ピン４ａと、楕円ピン４ａとともに回転するナット部４ｂと、を備える。なお、ステータ１に対して、複数の第１の固定具４が用いられる。図２は、第１の固定具４の外観を示している。

第１の固定具４の固定部は、ケース３の内周壁面に設けられた穴部に対して挿入される。これにより、第１の固定具４は、ケース３に対してインローで固定される。

楕円ピン４ａは、ステータコア２及びケース３の下方向から上方向に向かって延在するピンである。言い換えると、楕円ピン４ａは、ステータコア２のステータ面に対して略垂直方向に延在している。また、楕円ピン４ａは、ステータコア２のステータ面に対して略垂直方向であり、楕円ピン４ａの中心を通る軸を回転軸として回転可能であるように支持されている。すなわち図３及び図４に示すように、楕円ピン４ａは、Ｚ軸周りの回転を行う。なお、楕円ピン４ａは、ＸＹ平面状の断面形状が楕円形である。また、楕円ピン４ａは、ステータコア２の凹部２ｂとケース３の凹部３ａの間に配置されている。

図３に示すように、楕円ピン４ａの長軸方向がステータコア２の周方向と略平行である場合には、楕円ピン４ａの外周面４ｃは、凹部２ｂ及び凹部３ａには接触していない状態となる。一方、図４に示すように、楕円ピン４ａが、楕円ピンの中心を通るＺ軸を回転中心として回転し、その長軸方向が径方向に向くようにずれた状態となった場合に、楕円ピン４ａの外周面４ｃの一部はステータコアの凹部２ｂと当接する。また同時に、楕円ピン４ａは、回転軸を挟んだ反対側の外周面４ｃが、ケース３の凹部３ａに当接する。

ナット部４ｂは、楕円ピン４ａの先端側（Ｚ軸上方側）であって、楕円ピン４ａの中心軸上に設けられている。ナット部４ｂは、楕円ピン４ａと連結されており、ナット部４ｂが回転することにより楕円ピン４ａが回転する。ナット部４ｂには、後述する第２の固定具５に設けられているボルト５ｂが挿入される。したがって、ナット部４ｂに対してボルト５ｂから回転力が加わる場合に、ナット部４ｂと楕円ピン４ａがＺ軸周りに回転する。

図５に示すように、第２の固定具５は、フランジ状のワッシャ５ａと、ワッシャ５ａの中心を貫通するように設けられたボルト５ｂを備える。第２の固定具５は、ステータコア２及びケース３の上方に配置される。なお、第２の固定具５は、ステータ１に対して複数が用いられる。具体的には、第２の固定具５は、第１の固定具４に対応するように第１の固定具４と同数が用いられる。また、複数の第２の固定具５は、第１の固定具４の夫々の上方に配置される。

ワッシャ５ａは、楕円ピン４ａの上方に配置されている。すなわちワッシャ５ａは、上面視した場合に、ステータコア２の凹部２ｂとケース３の凹部３ａを覆うように配置されている。またワッシャ５ａは、ステータコア２より上方に配置され、ワッシャ５ａの下面がステータコア２の上部の端面に当接する。ここでワッシャ５ａの径は、楕円ピン４ａの長径よりも径が大きく形成されており、ワッシャ５ａの下面は、ステータコア２の上部の端面と、ケース３の上部と、に当接する。ワッシャ５ａは、ボルト５ｂに対して下方向に押し込むように力が加えた場合に、ステータコア２の上部の端面を下方に押し込む。

ボルト５ｂは、フランジ状のワッシャ５ａの中心部を貫通するように設けられている。ワッシャ５ａから突出するように配置されるボルト５ｂの先端部は、ワッシャ５ａより下方になるように配置されており、上方に配置された後端部側を操作することによりボルト５ｂを回転させることができる。ボルト５ｂはワッシャ５ａに連結しており、ボルト５ｂを下方に移動させることで、ワッシャ５ａが同時に下方に移動する。また、ボルト５ｂの先端部は、第１の固定具４のナット部４ｂに挿入されることで、楕円ピン４ａに締結される。

次に、第１の固定具４及び第２の固定具５により、ステータコア２が径方向内側に力を受ける状態でケース３に固定される動作について説明する。

ステータコア２は、ケース３の内周内に配置されている。ここで、第１の固定具４の楕円ピン４ａは、ステータコア２の外周面の凹部２ｂの径方向外側、かつ、ケース３の内周面の凹部３ａの径方向内側に配置されている。

このとき、図３に示すように、楕円ピン４ａの長径方向は、ステータコア２の周方向と略平行である。そのため楕円ピン４ａは、ステータコア２の外周面に当接せず、さらにケース３の内周面にも当接していない状態である。言い換えると、ステータコア２は、ケース３に対して径方向に固定されていない状態である。

次に、ステータコア２の上方から、第２の固定具５のボルト５ｂの先端部が、ナット部４ｂに挿入される。このとき、ボルト５ｂを下降させると同時に、ワッシャ５ａが下降してステータコア２の上面に当接する。これによりステータコア２は、ワッシャ５ａによって軸方向（Ｚ方向）に固定される。

次に、ボルト５ｂを回転させる。これにより、ナット部４ｂに挿入され、締結している先端部が回転するため、ナット部４ｂにＺ軸周りの回転力が生まれ、これと同時に楕円ピン４ａが回転する。

このとき図４に示すように、楕円ピン４ａの長径方向が、ステータコア２の周方向である状態から径方向となるように回転し、一部がステータコア２の凹部２ｂと当接するとともに、他の一部がケース３の凹部３ａに当接する。これにより、ステータコア２の凹部２ｂには、内径方向に押圧する力が発生する。

したがって、ステータコア２は、複数の第１の固定具４の各楕円ピン４ａにより、径方向内側に向かって押圧されるため、ケース３に対して固定された状態となる。

これにより、ステータコア２の外周を囲うケース３により、ステータコア２に対して径方向外側から内側に押圧する力を発生させて、固定することができる。すなわち、ステータコア２は、ワッシャ５ａによりＺ方向で固定されるとともに、楕円ピン４ａにより径方向に固定されるため、ケース３内に、より確実に固定された状態となる。

なお、従来ではステータコアの外周面から外側に突出するようにボルト座面を設ける必要があるが、本実施形態によるステータコア２では、ボルト座面に代わって外周面から内側方向に凹むように凹部２ｂが設けられている。そのため、図６に示すように、ステータコア２を形成するために、電磁鋼板からステータコア２の一部分を、プレス装置によって切り出す際には、単位長さあたりの密度を向上することができる。したがって、プレス時の部品取りの歩留まりが向上し、コストを抑制することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１ ステータ
２ ステータコア
２ａ 板面
２ｂ 凹部
３ ケース
３ａ 凹部
４ 第１の固定具
４ａ 楕円ピン
４ｂ ナット部
４ｃ 外周面
５ 第２の固定具
５ａ ワッシャ
５ｂ ボルト

Claims (1)

1. ステータコアと、前記ステータコアの外周を囲うケースと、を備えるステータであって、
   前記ステータコアのステータ面に対して略垂直方向に延在し、前記略垂直方向を軸として回転可能に支持される断面楕円形のピンを有する複数の第１の固定具と、
   前記第１の固定具の夫々に対応し、前記ピンの端部に設けられたねじ溝にかみ合うボルトと、前記ピンの断面の長径よりも径が大きく、前記ボルトとともに移動するワッシャと、を有する複数の第２の固定具と、を備え、
   前記ステータコアは、前記ケース内において、前記ピンよりも径方向内側に配置され、
   前記ワッシャは、前記ステータコアの端面に接触するように、各ピンの上部に配置され、
   前記ボルトは、前記ワッシャを前記ステータコアの前記ステータ面に押し込むように移動して前記各ピンに締結され、
   前記各ピンは、前記ステータコアの外周面と、前記ケースの内周面の双方に接するように配置されている
   ステータ。

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