JP3724446B2 - モータの電機子構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コイルが巻かれた積層鋼板コアを円周上に複数配列することで構成された固定電機子（ステータ）や回転電機子（ロータ）を有するモータの電機子構造の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、モータの電機子構造としては、例えば、特開２００１−１１２２２１号公報に記載のものが知られている。
【０００３】
この従来公報には、同じ形の鋼板コアを積層して積層鋼板コアを作り、この積層鋼板コアの両端部にコイルエンド絶縁部品を設け、さらに、コイルが巻かれる積層鋼板コアの側面に薄型絶縁物を設け、これにコイルを巻いたものを円周上に複数配列することで構成された固定電機子を有するモータが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のモータの電機子構造にあっては、積層鋼板コアが同じ形の鋼板コアを積層したものであるため、その両端部に設けられるコイルエンド絶縁部品の位置規制が十分でないばかりか、積層鋼板コアの容積に応じて発生する磁路も十分に確保することができないという問題点があった。
【０００５】
すなわち、積層鋼板コアの両端部に設けられるコイルエンド絶縁部品は、コイルの曲げ半径を確保しなければならないし、コイルとの絶縁も確保しなければならないため、コイルの曲げ半径を大きくした上で、積層鋼板コアとの絶縁距離を十分に取ると、必然的に大きな形状となってしまう傾向がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、コイルエンド絶縁部品の位置規制を確保しながら、コイルの曲げ半径を従来技術と同じにしてもより多くの磁路を確保することができるモータの電機子構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、コイルが巻かれた積層鋼板コアを円周上に複数配列することで構成された電機子を有するモータの電機子構造において、積層鋼板コアの両端部に、コイルが巻かれる部分のコア幅を狭くした端部用コアピースを積層することで凸型コア端部を形成し、かつ、積層鋼板コアの両端部に設けられるコイルエンド絶縁部品を、凸型コア端部に嵌合する凹部をコア接触面に有する鞍型絶縁部品とし、前記積層鋼板コアのうち両端部に積層した端部用コアピースのみに、積層鋼板コアの位置決め用穴を設け、中心部に積層される中心部用コアピースは位置決め用穴のない形状とした。
【０００８】
【発明の効果】
よって、本発明にあっては、積層鋼板コアの両端部に設けられるコイルエンド絶縁部品を、凸型コア端部に嵌合する凹部をコア接触面に有する鞍型絶縁部品としたため、コイルエンド絶縁部品の位置規制を確保することができる。
【０００９】
併せて、積層鋼板コアの両端部に、コイルが巻かれる部分のコア幅を狭くした端部用コアピースを積層することで凸型コア端部を形成したため、凸型コア端部の分がコア容積の増大分となり、コイルの曲げ半径を従来技術と同じにしてもより多くの磁路を確保することができる。
さらに、多数のステータピースを積層したステータピース積層体を組み立てる際には、ステータピース積層体の位置決め要素が必要である。
従来のモータの電機子構造では、ステータピース積層体が同じ形のステータピースを積層して構成されているため、板厚方向に位置決め用穴が貫通して形成されることになる。このため、有効磁路が貫通する位置決め用穴により低減してしまう。
これに対し、ステータピース積層体の両端部に積層される端部用コアピースのみに位置決め用穴を開穴することで、中心部に積層される中心部用コアピースは位置決め用穴のない形状が実現できる。このことにより、端部用コアピースに位置決め用穴を開穴することで、位置決め機能を達成しながらも、中心部用コアピースは位置決め用穴のない形状とすることで、貫通する位置決め用穴を設けた場合に比べ、有効磁路を多く確保することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のモータの電機子構造を実現する実施の形態を、請求項１，２，３に係る発明に対応する第１実施例と、請求項４に係る発明に対応する第２実施例と、請求項５に係る発明に対応する第３実施例と基づいて説明する。
【００１１】
（第１実施例）
まず、全体構成を説明する。
第１実施例では、コイルが巻かれた固定電機子であるステータとインナーロータとアウターロータを有する多層構造による同期モータのステータ構造を例にとる。図１は第１実施例のステータ構造が適用された多層モータＭを示す縦断側面図、図２は第１実施例のステータ構造が適用された多層モータＭを示す一部縦断正面図である。
【００１２】
多層モータＭは、インナーロータ中空軸１に接続されたインナーロータ２と、該インナーロータ２の外周に配置され、モータハウジング３に固定されたステータ４と、該ステータ４の外周に配置され、アウターロータ軸５に接続されたアウターロータ６と、を有する三層モータ構造とされている。
【００１３】
前記インナーロータ２は、その内筒面がインナーロータ中空軸１の段差軸端部に対して圧入により固定されている。このインナーロータ２には、図２に示すように、ロータベース２０に対し磁束形成を考慮した配置によるインナーロータマグネット２１（永久磁石）が軸方向に１２本埋設されている。
【００１４】
前記ステータ４（電機子）は、ステータピース４０（コアピース）とステータピース積層体４１（積層板コア）とコイル４２と冷却水路４３とインナー側ボルト・ナット４４とアウター側ボルト・ナット４５と非磁性体樹脂層４６とを有して構成されている。そして、ステータ４の正面側端部が、正面側エンドプレート７とステータ固定ケース８とを介してモータハウジング３に固定されている。なお、前記コイル４２に対しては、給電接続端子９と給電リング１０と給電コネクタ１１とコイル給電構造１２を介して、外部から複合電流が印加される。
【００１５】
前記アウターロータ６は、その外筒面がアウターロータ固定ケース１３に対して圧入固定されている。そして、アウターロータ固定ケース１３の背面側端部には連結ケース部１４が固定され、この連結ケース部１４にアウターロータ軸５がスプライン結合されている。このアウターロータ６には、図２に示すように、ロータベース６０に対し磁束形成を考慮した配置によるアウターロータマグネット６１（永久磁石）が、両端位置に空間を介して軸方向に１２本埋設されている。
【００１６】
なお、図１において、８０，８１はアウターロータ６をモータハウジング３に支持する一対のアウターロータ軸受、８２はインナーロータ２をモータハウジング３に支持するインナーロータ軸受、８３はアウターロータ６の回転を許容しながらステータ４を支持するステータ軸受、８４はインナーロータ中空軸１とアウターロータ軸５との間に介装される相対回転軸受である。また、８５はインナーロータ２の回転位置を検出するインナーロータレゾルバ、８６はアウターロータ６の回転位置を検出するアウターロータレゾルバである、
次に、ステータ４の構成を説明する。
図３は第１実施例のステータを端面側から視た図、図４は第１実施例のステータを示す縦断面図、図５は第１実施例のステータ積層体を示す分解斜視図、図６は第１実施例のステータ積層体を構成するステータピースを示す図、図７は第１実施例のステータ積層体を示す軸方向断面図である。
【００１７】
前記ステータ４は、複数のステータピース４０が軸方向に積層されたステータピース積層体４１の外周に平型銅線によるコイル４２が巻かれ、このコイル４２が巻かれたステータピース積層体４１を円周上に配列する。次に、ステータピース積層体４１の軸方向両端位置に、ステータピース４０との位置決めをしながら正面側ブラケット４７と背面側ブラケット４８を設置する。次に、両ブラケット４７，４８の外側に正面側エンドプレート７と背面側エンドプレート１５を配置し、インナー側ボルト・ナット４４を挿通すると共に、アウター側ボルト・ナット４５を挿通して、ナットを回しながら締め上げる。
【００１８】
この両端のブラケット４７，４８をインナー側ボルト・ナット４４とアウター側ボルト・ナット４５により締め上げることで発生する摩擦力により、ステータピース積層体４１を複数のステータピース４０が軸方向に積層された状態で支持する。
【００１９】
このようにしてステータ４の骨格構造体ができあがったら、ステータ形状に合致する凹型を有する型枠内に入れ、冷却水路４３をパイプ等により確保しながら、高耐熱性で高強度の溶融樹脂を流し込み、コイル４２やインナー側ボルト・ナット４４やアウター側ボルト・ナット４５等の周り部分に充填することで、非磁性体樹脂層４６を有するステータ形状に成形される。
【００２０】
これにより、ステータ４の異なる径方向位置の円周上にそれぞれ配列したインナー側ボルト・ナット４４（１８本）とアウター側ボルト・ナット４５（１８本）は、図３に示すように、コイル４２が巻かれたステータピース積層体４１の間の位置に配置され、各ボルト軸がモータ軸方向に貫通する。
【００２１】
前記ステータピース積層体４１の構成要素であるステータピース４０は、図４及び図５に示すように、中心部に積層される中心部用ステータピース４０'（中心部用コアピース）と、両端部に積層される端部用ステータピース４０"（端部用コアピース）とにより構成されている。
【００２２】
前記中心部用ステータピース４０'は、図６（ロ）に示すように、ステータ外周側のインナーロータヨーク部４０'ａと、ステータ内周側のアウターロータヨーク部４０'ｂと、両ヨーク部４０'ａ，４０'ｂを連結するコイル巻き付け部４０'ｃと、を有する構成とされる。そして、コイル巻き付け部４０'ｃはピース幅がW1に設定される。
【００２３】
前記端部用ステータピース４０"は、図６（ハ）に示すように、ステータ外周側のインナーロータヨーク部４０"ａと、ステータ内周側のアウターロータヨーク部４０"ｂと、両ヨーク部４０"ａ，４０"ｂを連結するコイル巻き付け部４０"ｃと、を有する構成とされる。そして、コイル巻き付け部４０"ｃのピース幅W2は、中心部用ステータピース４０'のコイル巻き付け部４０'ｃのピース幅W1より狭い幅に設定される。
【００２４】
よって、中心部用ステータピース４０'に端部用ステータピース４０"を重ね合わせると、図６（イ）に示すように、コイル巻き付け部分の両側に段差面４０ｆ，４０ｆが形成され、この段差面４０ｆ，４０ｆから端面までに積層される端部用ステータピース４０"により凸型コア端部４０ｇが形成される。
【００２５】
また、端部用ステータピース４０"のみには、上下のヨーク位置に位置決めピン穴４０"ｄ，４０"ｅ（位置決め用穴）が開穴される。このピン穴４０"ｄ，４０"ｅには、両ブラケット４７，４８を貫通する共に、正面側エンドプレート７及び背面側エンドプレート１５に固定された位置決めピン４９，４９が挿通される。
【００２６】
そして、ステータピース積層体４１の両端部に設けられるコイルエンド絶縁部品を、図５に示すように、前記凸型コア端部４０ｇに嵌合する凹部５０ａをステータピース接触面に有する鞍型絶縁部品５０としている。
【００２７】
また、前記ステータピース積層体４１のコイル４２が巻かれる中心部用ステータピース４０'の両側面に設けられる薄型絶縁物５１，５１を、図７に示すように、ステータピース積層体４１のの両端部において端部用ステータピース４０"との段差面４０ｆ，４０ｆに折り込み、かつ、薄型絶縁物５１の折り込み部５１ａ，５１ａを前記鞍型絶縁部品５０により挟持している。
【００２８】
次に、作用を説明する。
【００２９】
［多層モータの基本機能］
２ロータ・１ステータの多層モータＭを採用したことで、図２に示すように、アウターロータ磁力線とインナーロータ磁力線との２つの磁力線が作られ、コイル４２及び図外のインバータを２つのインナーロータ２とアウターロータ６に対し共用できる。そして、インナーロータ２に対する電流とアウターロータ６に対する電流を重ね合わせた複合電流を１つのコイル４２に印加することにより、２つのロータ２，６をそれぞれ独立に制御することができる。つまり、外観的には、１つの多層モータＭであるが、モータ機能とジェネレータ機能の異種または同種の機能を組み合わせものとして使える。
【００３０】
よって、例えば、ロータとステータを持つモータと、ロータとステータを持つジェネレータの２つのものを設ける場合に比べて大幅にコンパクトになり、スペース・コスト・重量の面で有利であると共に、コイル共用化により電流による損失（銅損，スイッチングロス）を低減することができる。
【００３１】
また、複合電流制御のみで（モータ＋ジェネレータ）の使い方に限らず、（モータ＋モータ）や（ジェネレータ＋ジェネレータ）の使い方も可能であるというように、高い選択自由度を持ち、例えば、ハイブリッド車の駆動源に採用した場合、これら多数の選択肢の中から車両状態に応じて最も効果的或いは効率的な組み合わせを選択することができる。
【００３２】
［鞍型絶縁部品の位置規制作用］
従来のモータの電機子構造では、図８に示すように、ステータピース積層体が同じ形のステータピースを積層したものであるため、その両端部に設けられるコイルエンド絶縁部品とは、互いに平面による接触となり、コイルエンド絶縁部品の位置規制が十分でない。
【００３３】
これに対し、第１実施例のステータ構造では、ステータピース積層体４１の両端部に中心部用ステータピース４０'よりコイル巻き付け部幅が狭い端部用ステータピース４０"を積層し、ステータピース積層体４１の両端部に設けられるコイルエンド絶縁部品を、端部用ステータピース４０"を積層した凸型コア端部４０ｇに嵌合する凹部５０ａをステータピース接触面に有する鞍型絶縁部品５０とした。
【００３４】
このため、ステータピース積層体４１の凸型コア端部４０ｇに鞍型絶縁部品５０の凹部５０ａを互いに嵌合させることで、鞍型絶縁部品５０の位置を規制することができる。
【００３５】
［磁路確保作用］
同じ設置スペースにおいて、磁路を多く確保するためには、ステータ積層体の容積を大きく確保すること、また、ステータ積層体に巻き付けるコイルの占有率を高めることが必要である。
【００３６】
従来のモータの電機子構造では、図８に示すように、ステータピース積層体が同じ形のステータピースを積層したものであるため、ステータピース積層体の容積に応じて発生する磁路を十分に確保することができない。
【００３７】
そこで、コイルの曲げ半径を小さくして、ステータピースの積層数を増す案が考えられるが、第１実施例のように、コイルとして占有率を高めるために平型銅線コイルを使用すると、数段積み上げて巻く場合、上の段に上がるときにコイルの曲げがきつくなるという問題がある。
【００３８】
すなわち、ステータピース積層体の両端部に設けられるコイルエンド絶縁部品は、コイルの曲げ半径を確保しなければならないし、コイルとの絶縁も確保しなければならないため、コイルの曲げ半径を大きくした上で、ステータピースとの絶縁距離を十分に取ると、必然的に大きな形状となってしまう傾向がある。
【００３９】
これに対し、第１実施例のステータ構造では、ステータピース積層体４１の両端部に、コイル巻き付け部４０"ｃのピース幅をW2（＜W1）とする端部用ステータピース４０"を重ね合わせたため、図７と図８の対比から明らかなように、積層した端部用ステータピース４０"がコイルエンド絶縁部品の内部に食い込むことになり、積層した端部用ステータピース４０"の追加によるステータピース積層体４１の容積拡大により、コイルの曲げ半径を図８の場合と同じにしてもより多くの磁路を確保することができる。
【００４０】
［薄型絶縁物固定作用］
従来のモータの電機子構造では、図８に示すように、ステータピース積層体が同じ形のステータピースを積層し、そのコイル巻き付け部の両側面には、平面上に薄型絶縁物を介装しただけものであるため、コイルの巻き付け作業時に薄型絶縁物の固定が不安定であり、例えば、薄型絶縁物がずれてコイルとの絶縁性を損なうことがある。また、コイルエンド絶縁部品と薄型絶縁物とが接するコイルの巻き付け部分において、隙間が発生するおそれがあるし、絶縁のための距離が十分に確保できず、十分な絶縁性を確保することができない。
出来ない薄型絶縁物性制ステータピース積層体の容積に応じて発生する磁路を十分に確保することができない。
【００４１】
これに対し、第１実施例のステータ構造では、ステータピース積層体４１のコイル４２が巻かれる中心部用ステータピース４０'の両側面に設けられる薄型絶縁物５１，５１を、図７に示すように、ステータピース積層体４１のの両端部において端部用ステータピース４０"との段差面４０ｆ，４０ｆに折り込み、かつ、薄型絶縁物５１の折り込み部５１ａ，５１ａを鞍型絶縁部品５０により挟持したため、薄型絶縁物５１の高い固定性を達成することができると共に、コイル４２とステータピース積層体４１との距離が確実に確保されることで、高い絶縁性を達成することができる。
【００４２】
［位置決め作用］
多数のステータピースを積層したステータピース積層体を組み立てる際には、ステータピース積層体の位置決め要素が必要である。
【００４３】
従来のモータの電機子構造では、図８に示すように、ステータピース積層体が同じ形のステータピースを積層して構成されているため、板厚方向に位置決めピン用穴が貫通して形成されることになる。このため、有効磁路が貫通する位置決めピン用穴のにより低減してしまう。
【００４４】
これに対し、第１実施例のステータ構造では、形状を端部にて２段階に変えたステータピース積層体４１を形成する場合、ステータピース積層体４１の両端部に積層される端部用ステータピース４０"のみに位置決めピン穴４０"ｄ，４０"ｅを開穴することで、中心部に積層される中心部用ステータピース４０'は位置決めピン穴のない形状が実現できる。このことにより、端部用ステータピース４０"に位置決めピン穴４０"ｄ，４０"ｅを開穴することで、位置決め機能を達成しながらも、中心部用ステータピース４０'は位置決めピン穴のない形状とすることで、貫通する位置決めピン用穴を設けた図８の例に比べ、有効磁路を多く確保することができる。
【００４５】
次に、効果を説明する。
【００４６】
第１実施例のモータの電機子構造にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００４７】
(1) コイル４２が巻かれたステータピース積層体４１を円周上に複数配列することで構成されたステータ４を有する多層モータＭのステータ構造において、ステータピース積層体４１の両端部に、コイル４２が巻かれる部分のピース幅W2を中心部用ステータピース４０'より狭くした端部用ステータピース４０"を積層することで凸型コア端部４０ｇを形成し、かつ、ステータピース積層体４１の両端部に設けられるコイルエンド絶縁部品を、凸型コア端部４０ｇに嵌合する凹部５０ａをステータ接触面に有する鞍型絶縁部品５０としたため、コイルエンド絶縁部品の位置規制を確保しながら、コイルの曲げ半径を従来技術と同じにしてもより多くの磁路を確保することができる。
【００４８】
(2) ステータピース積層体４１のコイル４２が巻かれる中心部用ステータピース４０'の両側面に設けられる薄型絶縁物５１，５１を、ステータピース積層体４１のの両端部において端部用ステータピース４０"との段差面４０ｆ，４０ｆに折り込み、かつ、薄型絶縁物５１の折り込み部５１ａ，５１ａを前記鞍型絶縁部品５０により挟持したため、薄型絶縁物５１の高い固定性を達成することができると共に、コイル４２とステータピース積層体４１との距離の確保により高い絶縁性を達成することができる。
【００４９】
(3) ステータピース積層体４１のうち両端部に積層した端部用ステータピース４０"のみに、ステータピース積層体４１の位置決めピン穴４０"ｄ，４０"ｅを開穴したため、位置決め機能を達成しながらも、中心部用ステータピース４０'は位置決めピン穴のない形状とすることで、有効磁路を多く確保することができる。
【００５０】
(4) モータは、固定電機子であるステータ４にコイル４２を巻き、ロータ２，６にマグネット２１，６１を使用し、ステータ４の磁界を回転させることによってロータ２，６を回転させる多層の同期モータとしたため、ステータ４の軸方向の長さが短いコンパクトな形状でありながら、高トルク性能の多層モータＭを提供することができる。
【００５１】
（第２実施例）
この第２実施例のモータのステータ構造は、図９に示すように、鞍型絶縁部品５０のコイル導入部に、コイル導入溝５０ｂを設けた例である。このコイル導入溝５０ｂは、鞍型絶縁部品５０の端部に鍔を設け、この鍔にその幅を平角銅線のコイル４２の幅相当に設定すると共に、コイル４２の巻き付け方向に案内する円弧面を有する溝を形成することで構成される。
【００５２】
よって、この第２実施例では、コイル４２を巻き付ける際、鞍型絶縁部品５０のコイル導入溝５０ｂに平角銅線のコイル４２の端部を挟み込み、鞍型絶縁部品５０の曲面に沿わせてコイル４２を巻き始める。つまり、コイル４２の動きが定まらないコイル導入部でのコイル巻き始め作業を、コイル導入溝５０ｂによりコイル４２の動きを規制しながら簡単に行うことができる。
【００５３】
なお、第２実施例装置の他の構成及び作用効果は、第１実施例と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００５４】
次に、効果を説明する。
【００５５】
第２実施例のモータの電機子構造にあっては、第１実施例効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００５６】
(5) 鞍型絶縁部品５０のコイル導入部に、コイル導入溝５０ｂを設けたため、コイル導入部でのコイル巻き始め作業を、コイル導入溝５０ｂによりコイル４２の動きを規制しながら簡単に行うことができる。
【００５７】
（第３実施例）
この第３実施例のモータのステータ構造は、図１０に示すように、鞍型絶縁部品５０の端部位置に、コイル４２の巻き付け時に上の段に乗り上げる際の乗り上げ案内部５０ｃを設けた例である。この乗り上げ案内部５０ｃは、その幅を平角銅線のコイル４２の幅相当に設定した突起に、コイル４２の巻き方向を変える傾斜案内面を形成することで構成される。
【００５８】
よって、この第３実施例では、一番下の段に平角銅線のコイル４２を巻き付けた後、２段目の段に移行するとき、乗り上げ案内部５０ｃに沿ってスムーズにコイル４２が２段目に乗り上げる。つまり、平角銅線のコイル４２のコイル同士が接触することなく、乗り上げ案内部５０ｃに沿ってスムーズにコイル４２を上の段に乗り上げ案内することができる。
【００５９】
なお、第３実施例装置の他の構成及び作用効果は、第１実施例と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００６０】
次に、効果を説明する。
【００６１】
第３実施例のモータの電機子構造にあっては、第１実施例効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００６２】
(6) 鞍型絶縁部品５０の端部位置に、コイル４２の巻き付け時に上の段に乗り上げる際の乗り上げ案内部５０ｃを設けたため、平角銅線のコイル４２のコイル同士が接触することなく、乗り上げ案内部５０ｃに沿ってスムーズにコイル４２を上の段に乗り上げ案内することができる。
【００６３】
以上、本発明のモータの電機子構造を第１実施例〜第３実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この第１実施例〜第３実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００６４】
第１〜第３実施例では、固定電機子であるステータを有する多層モータ（同期モータ）への適用例を示したが、回転電機子を有するモータにも適用することができる。
【００６５】
第２実施例では鞍型絶縁部品５０にコイル導入溝５０ｂを設けた例、第３実施例では鞍型絶縁部品５０に乗り上げ案内部５０ｃを設けた例を示したが、凹部５０ａとコイル導入溝５０ｂと乗り上げ案内部５０ｃを設けた鞍型絶縁部品５０としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のステータ構造が適用された多層モータＭを示す縦断側面図である。
【図２】第１実施例のステータ構造が適用された多層モータＭを示す一部縦断正面図である。
【図３】第１実施例のステータを端面側から視た図である。
【図４】第１実施例のステータを示す縦断面図である。
【図５】第１実施例のステータ積層体を示す分解斜視図である。
【図６】第１実施例のステータ積層体を構成するステータピースを示す図である。
【図７】第１実施例のステータ積層体を示す軸方向断面図である。
【図８】従来のステータ積層体を示す軸方向断面図である。
【図９】第２実施例のステータ構造に適用されたコイル導入溝を有する鞍型絶縁部品を示す一部斜視図である。
【図１０】第３実施例のステータ構造に適用された乗り上げ案内部を有する鞍型絶縁部品を示す一部斜視図である。
【符号の説明】
Ｍ 多層モータ
１ インナーロータ中空軸
２ インナーロータ
２１ インナーロータマグネット（永久磁石）
４ ステータ（電機子）
４０ ステータピース（コアピース）
４０' 中心部用ステータピース（中心部用コアピース）
４０'ａ インナーロータヨーク部
４０'ｂ アウターロータヨーク部
４０'ｃ コイル巻き付け部
４０" 端部用ステータピース（端部用コアピース）
４０"ａ インナーロータヨーク部
４０"ｂ アウターロータヨーク部
４０"ｃ コイル巻き付け部
４０"ｄ 位置決めピン穴
４０"ｅ 位置決めピン穴
４０ｆ 段差面
４０ｇ 凸型コア端部
４１ ステータピース積層体（積層板コア）
４２ コイル
４３ 冷却水路
４４ インナー側ボルト・ナット
４５ アウター側ボルト・ナット
４６ 非磁性体樹脂層
４７ 正面側ブラケット
４８ 背面側ブラケット
４９ 位置決めピン
５０ 鞍型絶縁部品（コイルエンド絶縁部品）
５０ａ 凹部
５０ｂ コイル導入溝
５０ｃ 乗り上げ案内部
５１ 薄型絶縁物
５１ａ 折り込み部
５ アウターロータ軸
６ アウターロータ
６１ アウターロータマグネット（永久磁石）
【発明の属する技術分野】
本発明は、コイルが巻かれた積層鋼板コアを円周上に複数配列することで構成された固定電機子（ステータ）や回転電機子（ロータ）を有するモータの電機子構造の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、モータの電機子構造としては、例えば、特開２００１−１１２２２１号公報に記載のものが知られている。
【０００３】
この従来公報には、同じ形の鋼板コアを積層して積層鋼板コアを作り、この積層鋼板コアの両端部にコイルエンド絶縁部品を設け、さらに、コイルが巻かれる積層鋼板コアの側面に薄型絶縁物を設け、これにコイルを巻いたものを円周上に複数配列することで構成された固定電機子を有するモータが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のモータの電機子構造にあっては、積層鋼板コアが同じ形の鋼板コアを積層したものであるため、その両端部に設けられるコイルエンド絶縁部品の位置規制が十分でないばかりか、積層鋼板コアの容積に応じて発生する磁路も十分に確保することができないという問題点があった。
【０００５】
すなわち、積層鋼板コアの両端部に設けられるコイルエンド絶縁部品は、コイルの曲げ半径を確保しなければならないし、コイルとの絶縁も確保しなければならないため、コイルの曲げ半径を大きくした上で、積層鋼板コアとの絶縁距離を十分に取ると、必然的に大きな形状となってしまう傾向がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、コイルエンド絶縁部品の位置規制を確保しながら、コイルの曲げ半径を従来技術と同じにしてもより多くの磁路を確保することができるモータの電機子構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、コイルが巻かれた積層鋼板コアを円周上に複数配列することで構成された電機子を有するモータの電機子構造において、積層鋼板コアの両端部に、コイルが巻かれる部分のコア幅を狭くした端部用コアピースを積層することで凸型コア端部を形成し、かつ、積層鋼板コアの両端部に設けられるコイルエンド絶縁部品を、凸型コア端部に嵌合する凹部をコア接触面に有する鞍型絶縁部品とし、前記積層鋼板コアのうち両端部に積層した端部用コアピースのみに、積層鋼板コアの位置決め用穴を設け、中心部に積層される中心部用コアピースは位置決め用穴のない形状とした。
【０００８】
【発明の効果】
よって、本発明にあっては、積層鋼板コアの両端部に設けられるコイルエンド絶縁部品を、凸型コア端部に嵌合する凹部をコア接触面に有する鞍型絶縁部品としたため、コイルエンド絶縁部品の位置規制を確保することができる。
【０００９】
併せて、積層鋼板コアの両端部に、コイルが巻かれる部分のコア幅を狭くした端部用コアピースを積層することで凸型コア端部を形成したため、凸型コア端部の分がコア容積の増大分となり、コイルの曲げ半径を従来技術と同じにしてもより多くの磁路を確保することができる。
さらに、多数のステータピースを積層したステータピース積層体を組み立てる際には、ステータピース積層体の位置決め要素が必要である。
従来のモータの電機子構造では、ステータピース積層体が同じ形のステータピースを積層して構成されているため、板厚方向に位置決め用穴が貫通して形成されることになる。このため、有効磁路が貫通する位置決め用穴により低減してしまう。
これに対し、ステータピース積層体の両端部に積層される端部用コアピースのみに位置決め用穴を開穴することで、中心部に積層される中心部用コアピースは位置決め用穴のない形状が実現できる。このことにより、端部用コアピースに位置決め用穴を開穴することで、位置決め機能を達成しながらも、中心部用コアピースは位置決め用穴のない形状とすることで、貫通する位置決め用穴を設けた場合に比べ、有効磁路を多く確保することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のモータの電機子構造を実現する実施の形態を、請求項１，２，３に係る発明に対応する第１実施例と、請求項４に係る発明に対応する第２実施例と、請求項５に係る発明に対応する第３実施例と基づいて説明する。
【００１１】
（第１実施例）
まず、全体構成を説明する。
第１実施例では、コイルが巻かれた固定電機子であるステータとインナーロータとアウターロータを有する多層構造による同期モータのステータ構造を例にとる。図１は第１実施例のステータ構造が適用された多層モータＭを示す縦断側面図、図２は第１実施例のステータ構造が適用された多層モータＭを示す一部縦断正面図である。
【００１２】
多層モータＭは、インナーロータ中空軸１に接続されたインナーロータ２と、該インナーロータ２の外周に配置され、モータハウジング３に固定されたステータ４と、該ステータ４の外周に配置され、アウターロータ軸５に接続されたアウターロータ６と、を有する三層モータ構造とされている。
【００１３】
前記インナーロータ２は、その内筒面がインナーロータ中空軸１の段差軸端部に対して圧入により固定されている。このインナーロータ２には、図２に示すように、ロータベース２０に対し磁束形成を考慮した配置によるインナーロータマグネット２１（永久磁石）が軸方向に１２本埋設されている。
【００１４】
前記ステータ４（電機子）は、ステータピース４０（コアピース）とステータピース積層体４１（積層板コア）とコイル４２と冷却水路４３とインナー側ボルト・ナット４４とアウター側ボルト・ナット４５と非磁性体樹脂層４６とを有して構成されている。そして、ステータ４の正面側端部が、正面側エンドプレート７とステータ固定ケース８とを介してモータハウジング３に固定されている。なお、前記コイル４２に対しては、給電接続端子９と給電リング１０と給電コネクタ１１とコイル給電構造１２を介して、外部から複合電流が印加される。
【００１５】
前記アウターロータ６は、その外筒面がアウターロータ固定ケース１３に対して圧入固定されている。そして、アウターロータ固定ケース１３の背面側端部には連結ケース部１４が固定され、この連結ケース部１４にアウターロータ軸５がスプライン結合されている。このアウターロータ６には、図２に示すように、ロータベース６０に対し磁束形成を考慮した配置によるアウターロータマグネット６１（永久磁石）が、両端位置に空間を介して軸方向に１２本埋設されている。
【００１６】
なお、図１において、８０，８１はアウターロータ６をモータハウジング３に支持する一対のアウターロータ軸受、８２はインナーロータ２をモータハウジング３に支持するインナーロータ軸受、８３はアウターロータ６の回転を許容しながらステータ４を支持するステータ軸受、８４はインナーロータ中空軸１とアウターロータ軸５との間に介装される相対回転軸受である。また、８５はインナーロータ２の回転位置を検出するインナーロータレゾルバ、８６はアウターロータ６の回転位置を検出するアウターロータレゾルバである、
次に、ステータ４の構成を説明する。
図３は第１実施例のステータを端面側から視た図、図４は第１実施例のステータを示す縦断面図、図５は第１実施例のステータ積層体を示す分解斜視図、図６は第１実施例のステータ積層体を構成するステータピースを示す図、図７は第１実施例のステータ積層体を示す軸方向断面図である。
【００１７】
前記ステータ４は、複数のステータピース４０が軸方向に積層されたステータピース積層体４１の外周に平型銅線によるコイル４２が巻かれ、このコイル４２が巻かれたステータピース積層体４１を円周上に配列する。次に、ステータピース積層体４１の軸方向両端位置に、ステータピース４０との位置決めをしながら正面側ブラケット４７と背面側ブラケット４８を設置する。次に、両ブラケット４７，４８の外側に正面側エンドプレート７と背面側エンドプレート１５を配置し、インナー側ボルト・ナット４４を挿通すると共に、アウター側ボルト・ナット４５を挿通して、ナットを回しながら締め上げる。
【００１８】
この両端のブラケット４７，４８をインナー側ボルト・ナット４４とアウター側ボルト・ナット４５により締め上げることで発生する摩擦力により、ステータピース積層体４１を複数のステータピース４０が軸方向に積層された状態で支持する。
【００１９】
このようにしてステータ４の骨格構造体ができあがったら、ステータ形状に合致する凹型を有する型枠内に入れ、冷却水路４３をパイプ等により確保しながら、高耐熱性で高強度の溶融樹脂を流し込み、コイル４２やインナー側ボルト・ナット４４やアウター側ボルト・ナット４５等の周り部分に充填することで、非磁性体樹脂層４６を有するステータ形状に成形される。
【００２０】
これにより、ステータ４の異なる径方向位置の円周上にそれぞれ配列したインナー側ボルト・ナット４４（１８本）とアウター側ボルト・ナット４５（１８本）は、図３に示すように、コイル４２が巻かれたステータピース積層体４１の間の位置に配置され、各ボルト軸がモータ軸方向に貫通する。
【００２１】
前記ステータピース積層体４１の構成要素であるステータピース４０は、図４及び図５に示すように、中心部に積層される中心部用ステータピース４０'（中心部用コアピース）と、両端部に積層される端部用ステータピース４０"（端部用コアピース）とにより構成されている。
【００２２】
前記中心部用ステータピース４０'は、図６（ロ）に示すように、ステータ外周側のインナーロータヨーク部４０'ａと、ステータ内周側のアウターロータヨーク部４０'ｂと、両ヨーク部４０'ａ，４０'ｂを連結するコイル巻き付け部４０'ｃと、を有する構成とされる。そして、コイル巻き付け部４０'ｃはピース幅がW1に設定される。
【００２３】
前記端部用ステータピース４０"は、図６（ハ）に示すように、ステータ外周側のインナーロータヨーク部４０"ａと、ステータ内周側のアウターロータヨーク部４０"ｂと、両ヨーク部４０"ａ，４０"ｂを連結するコイル巻き付け部４０"ｃと、を有する構成とされる。そして、コイル巻き付け部４０"ｃのピース幅W2は、中心部用ステータピース４０'のコイル巻き付け部４０'ｃのピース幅W1より狭い幅に設定される。
【００２４】
よって、中心部用ステータピース４０'に端部用ステータピース４０"を重ね合わせると、図６（イ）に示すように、コイル巻き付け部分の両側に段差面４０ｆ，４０ｆが形成され、この段差面４０ｆ，４０ｆから端面までに積層される端部用ステータピース４０"により凸型コア端部４０ｇが形成される。
【００２５】
また、端部用ステータピース４０"のみには、上下のヨーク位置に位置決めピン穴４０"ｄ，４０"ｅ（位置決め用穴）が開穴される。このピン穴４０"ｄ，４０"ｅには、両ブラケット４７，４８を貫通する共に、正面側エンドプレート７及び背面側エンドプレート１５に固定された位置決めピン４９，４９が挿通される。
【００２６】
そして、ステータピース積層体４１の両端部に設けられるコイルエンド絶縁部品を、図５に示すように、前記凸型コア端部４０ｇに嵌合する凹部５０ａをステータピース接触面に有する鞍型絶縁部品５０としている。
【００２７】
また、前記ステータピース積層体４１のコイル４２が巻かれる中心部用ステータピース４０'の両側面に設けられる薄型絶縁物５１，５１を、図７に示すように、ステータピース積層体４１のの両端部において端部用ステータピース４０"との段差面４０ｆ，４０ｆに折り込み、かつ、薄型絶縁物５１の折り込み部５１ａ，５１ａを前記鞍型絶縁部品５０により挟持している。
【００２８】
次に、作用を説明する。
【００２９】
［多層モータの基本機能］
２ロータ・１ステータの多層モータＭを採用したことで、図２に示すように、アウターロータ磁力線とインナーロータ磁力線との２つの磁力線が作られ、コイル４２及び図外のインバータを２つのインナーロータ２とアウターロータ６に対し共用できる。そして、インナーロータ２に対する電流とアウターロータ６に対する電流を重ね合わせた複合電流を１つのコイル４２に印加することにより、２つのロータ２，６をそれぞれ独立に制御することができる。つまり、外観的には、１つの多層モータＭであるが、モータ機能とジェネレータ機能の異種または同種の機能を組み合わせものとして使える。
【００３０】
よって、例えば、ロータとステータを持つモータと、ロータとステータを持つジェネレータの２つのものを設ける場合に比べて大幅にコンパクトになり、スペース・コスト・重量の面で有利であると共に、コイル共用化により電流による損失（銅損，スイッチングロス）を低減することができる。
【００３１】
また、複合電流制御のみで（モータ＋ジェネレータ）の使い方に限らず、（モータ＋モータ）や（ジェネレータ＋ジェネレータ）の使い方も可能であるというように、高い選択自由度を持ち、例えば、ハイブリッド車の駆動源に採用した場合、これら多数の選択肢の中から車両状態に応じて最も効果的或いは効率的な組み合わせを選択することができる。
【００３２】
［鞍型絶縁部品の位置規制作用］
従来のモータの電機子構造では、図８に示すように、ステータピース積層体が同じ形のステータピースを積層したものであるため、その両端部に設けられるコイルエンド絶縁部品とは、互いに平面による接触となり、コイルエンド絶縁部品の位置規制が十分でない。
【００３３】
これに対し、第１実施例のステータ構造では、ステータピース積層体４１の両端部に中心部用ステータピース４０'よりコイル巻き付け部幅が狭い端部用ステータピース４０"を積層し、ステータピース積層体４１の両端部に設けられるコイルエンド絶縁部品を、端部用ステータピース４０"を積層した凸型コア端部４０ｇに嵌合する凹部５０ａをステータピース接触面に有する鞍型絶縁部品５０とした。
【００３４】
このため、ステータピース積層体４１の凸型コア端部４０ｇに鞍型絶縁部品５０の凹部５０ａを互いに嵌合させることで、鞍型絶縁部品５０の位置を規制することができる。
【００３５】
［磁路確保作用］
同じ設置スペースにおいて、磁路を多く確保するためには、ステータ積層体の容積を大きく確保すること、また、ステータ積層体に巻き付けるコイルの占有率を高めることが必要である。
【００３６】
従来のモータの電機子構造では、図８に示すように、ステータピース積層体が同じ形のステータピースを積層したものであるため、ステータピース積層体の容積に応じて発生する磁路を十分に確保することができない。
【００３７】
そこで、コイルの曲げ半径を小さくして、ステータピースの積層数を増す案が考えられるが、第１実施例のように、コイルとして占有率を高めるために平型銅線コイルを使用すると、数段積み上げて巻く場合、上の段に上がるときにコイルの曲げがきつくなるという問題がある。
【００３８】
すなわち、ステータピース積層体の両端部に設けられるコイルエンド絶縁部品は、コイルの曲げ半径を確保しなければならないし、コイルとの絶縁も確保しなければならないため、コイルの曲げ半径を大きくした上で、ステータピースとの絶縁距離を十分に取ると、必然的に大きな形状となってしまう傾向がある。
【００３９】
これに対し、第１実施例のステータ構造では、ステータピース積層体４１の両端部に、コイル巻き付け部４０"ｃのピース幅をW2（＜W1）とする端部用ステータピース４０"を重ね合わせたため、図７と図８の対比から明らかなように、積層した端部用ステータピース４０"がコイルエンド絶縁部品の内部に食い込むことになり、積層した端部用ステータピース４０"の追加によるステータピース積層体４１の容積拡大により、コイルの曲げ半径を図８の場合と同じにしてもより多くの磁路を確保することができる。
【００４０】
［薄型絶縁物固定作用］
従来のモータの電機子構造では、図８に示すように、ステータピース積層体が同じ形のステータピースを積層し、そのコイル巻き付け部の両側面には、平面上に薄型絶縁物を介装しただけものであるため、コイルの巻き付け作業時に薄型絶縁物の固定が不安定であり、例えば、薄型絶縁物がずれてコイルとの絶縁性を損なうことがある。また、コイルエンド絶縁部品と薄型絶縁物とが接するコイルの巻き付け部分において、隙間が発生するおそれがあるし、絶縁のための距離が十分に確保できず、十分な絶縁性を確保することができない。
出来ない薄型絶縁物性制ステータピース積層体の容積に応じて発生する磁路を十分に確保することができない。
【００４１】
これに対し、第１実施例のステータ構造では、ステータピース積層体４１のコイル４２が巻かれる中心部用ステータピース４０'の両側面に設けられる薄型絶縁物５１，５１を、図７に示すように、ステータピース積層体４１のの両端部において端部用ステータピース４０"との段差面４０ｆ，４０ｆに折り込み、かつ、薄型絶縁物５１の折り込み部５１ａ，５１ａを鞍型絶縁部品５０により挟持したため、薄型絶縁物５１の高い固定性を達成することができると共に、コイル４２とステータピース積層体４１との距離が確実に確保されることで、高い絶縁性を達成することができる。
【００４２】
［位置決め作用］
多数のステータピースを積層したステータピース積層体を組み立てる際には、ステータピース積層体の位置決め要素が必要である。
【００４３】
従来のモータの電機子構造では、図８に示すように、ステータピース積層体が同じ形のステータピースを積層して構成されているため、板厚方向に位置決めピン用穴が貫通して形成されることになる。このため、有効磁路が貫通する位置決めピン用穴のにより低減してしまう。
【００４４】
これに対し、第１実施例のステータ構造では、形状を端部にて２段階に変えたステータピース積層体４１を形成する場合、ステータピース積層体４１の両端部に積層される端部用ステータピース４０"のみに位置決めピン穴４０"ｄ，４０"ｅを開穴することで、中心部に積層される中心部用ステータピース４０'は位置決めピン穴のない形状が実現できる。このことにより、端部用ステータピース４０"に位置決めピン穴４０"ｄ，４０"ｅを開穴することで、位置決め機能を達成しながらも、中心部用ステータピース４０'は位置決めピン穴のない形状とすることで、貫通する位置決めピン用穴を設けた図８の例に比べ、有効磁路を多く確保することができる。
【００４５】
次に、効果を説明する。
【００４６】
第１実施例のモータの電機子構造にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００４７】
(1) コイル４２が巻かれたステータピース積層体４１を円周上に複数配列することで構成されたステータ４を有する多層モータＭのステータ構造において、ステータピース積層体４１の両端部に、コイル４２が巻かれる部分のピース幅W2を中心部用ステータピース４０'より狭くした端部用ステータピース４０"を積層することで凸型コア端部４０ｇを形成し、かつ、ステータピース積層体４１の両端部に設けられるコイルエンド絶縁部品を、凸型コア端部４０ｇに嵌合する凹部５０ａをステータ接触面に有する鞍型絶縁部品５０としたため、コイルエンド絶縁部品の位置規制を確保しながら、コイルの曲げ半径を従来技術と同じにしてもより多くの磁路を確保することができる。
【００４８】
(2) ステータピース積層体４１のコイル４２が巻かれる中心部用ステータピース４０'の両側面に設けられる薄型絶縁物５１，５１を、ステータピース積層体４１のの両端部において端部用ステータピース４０"との段差面４０ｆ，４０ｆに折り込み、かつ、薄型絶縁物５１の折り込み部５１ａ，５１ａを前記鞍型絶縁部品５０により挟持したため、薄型絶縁物５１の高い固定性を達成することができると共に、コイル４２とステータピース積層体４１との距離の確保により高い絶縁性を達成することができる。
【００４９】
(3) ステータピース積層体４１のうち両端部に積層した端部用ステータピース４０"のみに、ステータピース積層体４１の位置決めピン穴４０"ｄ，４０"ｅを開穴したため、位置決め機能を達成しながらも、中心部用ステータピース４０'は位置決めピン穴のない形状とすることで、有効磁路を多く確保することができる。
【００５０】
(4) モータは、固定電機子であるステータ４にコイル４２を巻き、ロータ２，６にマグネット２１，６１を使用し、ステータ４の磁界を回転させることによってロータ２，６を回転させる多層の同期モータとしたため、ステータ４の軸方向の長さが短いコンパクトな形状でありながら、高トルク性能の多層モータＭを提供することができる。
【００５１】
（第２実施例）
この第２実施例のモータのステータ構造は、図９に示すように、鞍型絶縁部品５０のコイル導入部に、コイル導入溝５０ｂを設けた例である。このコイル導入溝５０ｂは、鞍型絶縁部品５０の端部に鍔を設け、この鍔にその幅を平角銅線のコイル４２の幅相当に設定すると共に、コイル４２の巻き付け方向に案内する円弧面を有する溝を形成することで構成される。
【００５２】
よって、この第２実施例では、コイル４２を巻き付ける際、鞍型絶縁部品５０のコイル導入溝５０ｂに平角銅線のコイル４２の端部を挟み込み、鞍型絶縁部品５０の曲面に沿わせてコイル４２を巻き始める。つまり、コイル４２の動きが定まらないコイル導入部でのコイル巻き始め作業を、コイル導入溝５０ｂによりコイル４２の動きを規制しながら簡単に行うことができる。
【００５３】
なお、第２実施例装置の他の構成及び作用効果は、第１実施例と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００５４】
次に、効果を説明する。
【００５５】
第２実施例のモータの電機子構造にあっては、第１実施例効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００５６】
(5) 鞍型絶縁部品５０のコイル導入部に、コイル導入溝５０ｂを設けたため、コイル導入部でのコイル巻き始め作業を、コイル導入溝５０ｂによりコイル４２の動きを規制しながら簡単に行うことができる。
【００５７】
（第３実施例）
この第３実施例のモータのステータ構造は、図１０に示すように、鞍型絶縁部品５０の端部位置に、コイル４２の巻き付け時に上の段に乗り上げる際の乗り上げ案内部５０ｃを設けた例である。この乗り上げ案内部５０ｃは、その幅を平角銅線のコイル４２の幅相当に設定した突起に、コイル４２の巻き方向を変える傾斜案内面を形成することで構成される。
【００５８】
よって、この第３実施例では、一番下の段に平角銅線のコイル４２を巻き付けた後、２段目の段に移行するとき、乗り上げ案内部５０ｃに沿ってスムーズにコイル４２が２段目に乗り上げる。つまり、平角銅線のコイル４２のコイル同士が接触することなく、乗り上げ案内部５０ｃに沿ってスムーズにコイル４２を上の段に乗り上げ案内することができる。
【００５９】
なお、第３実施例装置の他の構成及び作用効果は、第１実施例と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００６０】
次に、効果を説明する。
【００６１】
第３実施例のモータの電機子構造にあっては、第１実施例効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００６２】
(6) 鞍型絶縁部品５０の端部位置に、コイル４２の巻き付け時に上の段に乗り上げる際の乗り上げ案内部５０ｃを設けたため、平角銅線のコイル４２のコイル同士が接触することなく、乗り上げ案内部５０ｃに沿ってスムーズにコイル４２を上の段に乗り上げ案内することができる。
【００６３】
以上、本発明のモータの電機子構造を第１実施例〜第３実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この第１実施例〜第３実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００６４】
第１〜第３実施例では、固定電機子であるステータを有する多層モータ（同期モータ）への適用例を示したが、回転電機子を有するモータにも適用することができる。
【００６５】
第２実施例では鞍型絶縁部品５０にコイル導入溝５０ｂを設けた例、第３実施例では鞍型絶縁部品５０に乗り上げ案内部５０ｃを設けた例を示したが、凹部５０ａとコイル導入溝５０ｂと乗り上げ案内部５０ｃを設けた鞍型絶縁部品５０としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のステータ構造が適用された多層モータＭを示す縦断側面図である。
【図２】第１実施例のステータ構造が適用された多層モータＭを示す一部縦断正面図である。
【図３】第１実施例のステータを端面側から視た図である。
【図４】第１実施例のステータを示す縦断面図である。
【図５】第１実施例のステータ積層体を示す分解斜視図である。
【図６】第１実施例のステータ積層体を構成するステータピースを示す図である。
【図７】第１実施例のステータ積層体を示す軸方向断面図である。
【図８】従来のステータ積層体を示す軸方向断面図である。
【図９】第２実施例のステータ構造に適用されたコイル導入溝を有する鞍型絶縁部品を示す一部斜視図である。
【図１０】第３実施例のステータ構造に適用された乗り上げ案内部を有する鞍型絶縁部品を示す一部斜視図である。
【符号の説明】
Ｍ 多層モータ
１ インナーロータ中空軸
２ インナーロータ
２１ インナーロータマグネット（永久磁石）
４ ステータ（電機子）
４０ ステータピース（コアピース）
４０' 中心部用ステータピース（中心部用コアピース）
４０'ａ インナーロータヨーク部
４０'ｂ アウターロータヨーク部
４０'ｃ コイル巻き付け部
４０" 端部用ステータピース（端部用コアピース）
４０"ａ インナーロータヨーク部
４０"ｂ アウターロータヨーク部
４０"ｃ コイル巻き付け部
４０"ｄ 位置決めピン穴
４０"ｅ 位置決めピン穴
４０ｆ 段差面
４０ｇ 凸型コア端部
４１ ステータピース積層体（積層板コア）
４２ コイル
４３ 冷却水路
４４ インナー側ボルト・ナット
４５ アウター側ボルト・ナット
４６ 非磁性体樹脂層
４７ 正面側ブラケット
４８ 背面側ブラケット
４９ 位置決めピン
５０ 鞍型絶縁部品（コイルエンド絶縁部品）
５０ａ 凹部
５０ｂ コイル導入溝
５０ｃ 乗り上げ案内部
５１ 薄型絶縁物
５１ａ 折り込み部
５ アウターロータ軸
６ アウターロータ
６１ アウターロータマグネット（永久磁石）
Claims (5)
- コイルが巻かれた積層鋼板コアを円周上に複数配列することで構成された電機子を有するモータの電機子構造において、
前記積層鋼板コアの両端部に、コイルが巻かれる部分のコア幅を狭くした端部用コアピースを積層することで凸型コア端部を形成し、
かつ、前記積層鋼板コアの両端部に設けられるコイルエンド絶縁部品を、前記凸型コア端部に嵌合する凹部をコア接触面に有する鞍型絶縁部品とし、
前記積層鋼板コアのうち両端部に積層した端部用コアピースのみに、積層鋼板コアの位置決め用穴を設け、中心部に積層される中心部用コアピースは位置決め用穴のない形状としたことを特徴とするモータの電機子構造。 - 請求項１に記載されたモータの電機子構造において、
前記積層鋼板コアのコイルが巻かれる中心部用コアピースの側面に設けられる薄型絶縁物を、積層鋼板コアの両端部において端部用コアピースとの段差面に折り込み、かつ、薄型絶縁物の折り込み部を前記鞍型絶縁部品により挟持したことを特徴とするモータの電機子構造。 - 請求項１または請求項２の何れかに記載されたモータの電機子構造において、
前記モータは、固定電機子であるステータ側にコイルを巻き、ロータ側に永久磁石を使用し、ステータ側の磁界を回転させることによってロータを回転させる同期モータであることを特徴とするモータの電機子構造。 - 請求項１ないし請求項３の何れかに記載されたモータの電機子構造において、
前記鞍型絶縁部品のコイル導入部に、コイル導入溝を設けたことを特徴とするモータの電機子構造。 - 請求項１ないし請求項４の何れかに記載されたモータの電機子構造において、
前記鞍型絶縁部品の端部位置に、コイルの巻き付け時に上の段に乗り上げる際の乗り上げ案内部を設けたことを特徴とするモータの電機子構造。
Priority Applications (1)
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