JP3736519B2 - 回転電機のステータ構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は回転電機、特に一つのステータで二つのロータを駆動する回転電機のステータ構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の回転電機として、本出願人は、例えば図９に断面図で示すようなものを既に提案している（特許文献１参照）。
【０００３】
この回転電機１０１は、第１回転軸１０３に連結されたインナーロータ１０５と、インナーロータ１０５の外周側に配設されたステータ１０７と、第２回転軸１０９に連結されてステータ１０７の外周側に配設されたアウターロータ１１１とを有する三重構造を備えている。
【０００４】
ステータ１０７は、その一端部がステータ固定ボルト１１３によりケース１１５にネジ止めして固定され、他端部は第２回転軸１０９に連結されたフロントカバー１１７にベアリング軸受１１９を介して支持されている。
【０００５】
アウターロータ１１１は、ロータケース１２１に保護されるように取り付けられており、ロータケース１２１の一端部はベアリング軸受１２３を介してケース１１５に回転自在に支持され、他端部はフロントカバー１１７にボルト１２５により固定されている。また、フロントカバー１１７は、ベアリング軸受１２７を介して第１回転軸１０３に回転自在に支持されていると共に、ベアリング軸受１２９を介してフロントケース１３１に回転自在に支持されている。
【０００６】
ここで、ステータ１０７は、軸方向に延在するステータピース１３３を円周方向に等間隔に複数個独立して配置したステータコア１３５と、各ステータピース１３３に巻装したコイル１３７と、ステータコア１３５の両側に配置したブラケット１３９，１４１とを有しており、ブラケット１３９，１４１の隣接する各ステータピース間に形成されたボルト穴を通して、ステータ固定ボルト１１３によりブラケット１３９側（一端部）においてケース１１５にネジ止めすることにより、ブラケット１３９，１４１間にステータコア１３５を挟持してケース１１５に固定されるようになっている。なお、各ステータピース１３３は、多数枚のステータ鋼板を軸方向に積層して形成されている。
【０００７】
かかる回転電機１０１は、ステータ１０７のコイル１３７を多相に接続して、その多相コイルにインナーロータ１０５の回転制御用の電流と、アウターロータ１１１の回転制御用の電流とを複合した複合電流を供給して磁束を変化させることにより、インナーロータ１０５およびアウターロータ１１１の回転を独立して制御することができる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−７８４０８号公報 （段落００１８−００３５、図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、本発明者らによる種々の実験検討によると、上述したような回転電機１０１には、以下に説明するような改良すべき点があることが判明した。すなわち、上述した回転電機１０１では、多相コイルに複合電流を流してインナーロータ１０５およびアウターロータ１１１の回転を独立して制御することから、各コイル１３７を電磁気的に独立させる必要があり、そのため図１０に示すように、各コイル１３７を巻装するステータピース１３３を、他のコイル１３７を巻装するステータピース１３３から電磁気的に分離して独立させる必要がある。
【００１０】
このため、ステータコア１３５を固定するブラケット１３９，１４１を強固な金属材料部材で形成し、ステータ固定ボルト１１３も強固な金属材料部材で形成して、ステータコア１３５をブラケット１３９，１４１間に挟持すると、ケース１１５、ブラケット１３９，１４１、ステータ固定ボルト１１３が導電性部材でもあるために、図１１にステータ１０７の部分展開模式図を示すように、各ステータピース１３３の回りに、上記のケース１１５、ブラケット１３９，１４１、ステータ固定ボルト１１３を通るかご形の電流通路が形成されることになる。
【００１１】
なお、上記の電流通路は、ブラケット１３９，１４１に形成するボルト穴の直径をステータ固定ボルト１１３の直径よりも大きくして、ボルト穴とステータ固定ボルト１１３との間にクリアランスを持たせたとしても、図１２に示すように、ブラケット１４１側ではステータ固定ボルト１１３の頭部がブラケット１４１に接触することになるため、同様に形成されてしまう。
【００１２】
このように、各ステータピース１３３の回りに閉ループの電流通路が形成されると、各コイル１３７に供給される複合電流ｉｃによる各ステータピース１３３を通る磁束の変化によって、図１１に矢印で示すように、閉ループの電流通路を通して磁束の変化を打ち消すような誘導電流ｉｉが流れ、これにより回転電機１０１が発熱して、その性能および効率を低下させることになる。
【００１３】
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、誘導電流の発生を有効に抑制でき、回転電機の性能および効率を向上できる回転電機のステータ構造を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項１に係る発明は、第１回転軸に連結された第１ロータと、この第１ロータの外周側に配設されたステータと、第２回転軸に連結されて上記ステータの外周側に配設された第２ロータとを有し、
上記ステータは、軸方向に延在するステータピースを円周方向に複数個独立して配置したステータコアと、上記ステータピースに巻装したコイルと、上記ステータコアの両側に配置される第１ブラケットおよび第２ブラケットとを有し、これら第１ブラケットおよび第２ブラケットにそれぞれ形成された複数の穴を通して、複数の固定手段により上記第１ブラケットおよび第２ブラケット間に上記ステータコアを挟持する回転電機のステータ構造において、
上記第１ブラケットおよび／または第２ブラケット上に上記複数の固定手段の取り付け部をカバーするように延在して配置した絶縁プレート座金と、この絶縁プレート座金上で各固定手段の取り付け部に配置した絶縁座金とを有することを特徴とするものである。
【００１５】
請求項２に係る発明は、第１回転軸に連結された第１ロータと、この第１ロータの外周側に配設されたステータと、第２回転軸に連結されて上記ステータの外周側に配設された第２ロータとを有し、
上記ステータは、軸方向に延在するステータピースを円周方向に複数個独立して配置したステータコアと、上記ステータピースに巻装したコイルと、上記ステータコアの両側に配置される第１ブラケットおよび第２ブラケットとを有し、これら第１ブラケットおよび第２ブラケットにそれぞれ形成された複数の穴を通して、複数の固定手段により上記第１ブラケットおよび第２ブラケット間に上記ステータコアを挟持する回転電機のステータ構造において、
上記第１ブラケットおよび／または第２ブラケット上に上記複数の固定手段の取り付け部をカバーするように延在して配置した第１ガスケット絶縁プレート座金と、該第１ガスケット絶縁プレート座金上に上記複数の固定手段の取り付け部をカバーするように延在して配置した絶縁プレート座金と、該絶縁プレート座金上に上記複数の固定手段の取り付け部をカバーするように延在して配置した第２ガスケット絶縁プレート座金と、該第２ガスケット絶縁プレート座金上で各固定手段の取り付け部に配置した絶縁座金とを有し、
上記絶縁座金の外周端から上記第１ガスケット絶縁プレート座金の外周端に至る間に段差を形成すると共に、上記固定手段が通る上記絶縁座金の穴から上記第１ガスケット絶縁プレート座金の穴に至る間に段差を形成したことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の回転電機のステータ構造において、上記絶縁座金および／または絶縁プレート座金を、絶縁表面処理された積層鋼板により形成したことを特徴とするものである。
【００１７】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転電機のステータ構造において、上記固定手段に絶縁コーティングを施したことを特徴とするものである。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、第１ブラケットおよび／または第２ブラケット上に複数の固定手段の取り付け部をカバーするように延在して絶縁プレート座金を配置し、さらに絶縁プレート座金上の各固定手段の取り付け部に絶縁座金を配置して、ステータコアを複数の固定手段により第１ブラケットおよび第２ブラケット間に挟持するので、誘導電流通路を確実に遮断することができる。したがって、誘導電流による回転電機の発熱が抑制され、回転電機の性能および効率を向上することができる。
【００１９】
請求項２に係る発明によれば、第１ブラケットおよび／または第２ブラケット上に複数の固定手段の取り付け部をカバーするように、第１ガスケット絶縁プレート座金、絶縁プレート座金および第２ガスケット絶縁プレート座金を順次配置すると共に、第２ガスケット絶縁プレート座金上の各固定手段の取り付け部に絶縁座金を配置し、さらに絶縁座金の外周端から第１ガスケット絶縁プレート座金の外周端に至る間、および固定手段が通る絶縁座金の穴から第１ガスケット絶縁プレート座金の穴に至る間にそれぞれ段差を形成したので、各固定手段と第１ブラケットおよび／または第２ブラケットとの間に充分な沿面距離を確保することができ、誘導電流通路をより確実に遮断することができる。
【００２０】
請求項３に係る発明によれば、請求項１または２の回転電機のステータ構造において、絶縁座金および／または絶縁プレート座金が絶縁表面処理された積層鋼板で形成されているので、簡単な構成で誘導電流通路を遮断することができ、これにより回転電機の発熱を防止して性能および効率を向上することができる他、仮に固定手段の座面の鋼板が絶縁破壊されたとしても、残りの鋼板で大きな絶縁抵抗を維持することができるので、回転電機の性能および効率を長期間に亘って安定して維持することができると共に、組立て時のコスレ等による座面鋼板の絶縁膜の破壊を気にすることなく、簡単に製作することができる。
【００２１】
請求項４に係る発明によれば、請求項１〜３の回転電機のステータ構造において、固定手段に絶縁コーティングが施されているので、誘導電流通路をより確実に遮断することができる。
【００２２】
なお、請求項１または２における絶縁座金や絶縁プレート座金は、絶縁表面処理された積層鋼板の他、例えば絶縁表面処理された一枚の電磁鋼板、あるいはセラミック、樹脂、ゴムなどの絶縁材あるいは比抵抗の大きいチタンを用いて形成することもできる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による回転電機のステータ構造の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２４】
図１は、本発明とともに開発した回転電機の第１参考例における要部の断面図である。この回転電機１は、図９に示した回転電機１０１と同様に、第１回転軸３に連結されたインナーロータ５と、インナーロータ５の外周側に配設されたステータ７と、第２回転軸９に連結されてステータ７の外周側に配設されたアウターロータ１１とを有する三重構造を備えているが、本参考例では、第１回転軸３が第２回転軸９の外周側に配置されている。
【００２５】
第１回転軸３は、その一端部においてベアリング軸受１３を介して内周側に配置された第２回転軸９に相対的に回転自在に支持され、他端部においてベアリング軸受１５を介して外周側に配置されたステータシャフト１７に回転自在に支持されている。また、第２回転軸９は、一端部においてベアリング軸受１９を介してモータリヤケース２１に回転自在に支持されており、他端部において図示しない軸受機構を介してステータシャフト１７に結合された固定部材に回転可能で、かつ第１回転軸３と相対的に回転可能に支持されている。
【００２６】
ステータ７は、その一端部においてリヤプレート２３およびベアリング軸受２５を介して第２回転軸９に回転自在に支持され、他端部はステータシャフト１７に固定されている。
【００２７】
アウターロータ１１は、ロータケース２７に保護されるように取り付けられており、ロータケース２７の一端部はリヤプレート２９を介して第２回転軸９に連結され、他端部はフロントプレート３１およびベアリング軸受３３を介してステータシャフト１７に回転自在に支持されている。
【００２８】
ここで、ステータ７は、図２に部分展開模式図をも示すように、軸方向に延在するステータピース４１を円周方向に等間隔に複数個独立して配置したステータコア４３と、各ステータピース４１に巻装したコイル４５と、ステータコア４３の両側に配置したブラケット４７，４９とを有している。
【００２９】
本参考例では、一方のブラケット（第１ブラケット）４７を絶縁表面処理された積層鋼板で形成し、このブラケット４７と各ステータピース４１の一方の端面との間にコイル４５を避けるように、高強度、高剛性の絶縁材または金属（例えばステンレス鋼）よりなる凹状のカラー部材５１を配置する。また、他方のブラケット（第２ブラケット）４９は、高強度、高剛性の金属で形成し、このブラケット４９と各ステータピース４１の他方の端面との間に、同様にコイル４５を避けるように凹状のカラー部材５１を配置する。
【００３０】
さらに、ブラケット４７，４９には、図3に部分展開模式図を示すように、隣接する各ステータピース４１間に、径方向に離間してそれぞれ２個のボルト穴を形成し、これら２個のボルト穴にブラケット４７側からそれぞれ固定手段を構成する固定ボルト５３を通して、ブラケット４９から突出する固定ボルト５３の先端部にナット５５を螺合して締め付け、これによりステータコア４３を両側のカラー部材５１を介してブラケット４７，４９間に挟持する。
【００３１】
ステータ７は、その組立て後、隣接する各ステータピース４１間に、冷却媒体通路５７を形成するように樹脂５９を充填して固化する。
【００３２】
本参考例によれば、ブラケット４７を絶縁表面処理された積層鋼板で形成したので、このブラケット４７により各ステータピース４１の周りの誘導電流通路を確実に遮断することができる。したがって、各コイル４５に流れる複合電流の変化により対応するステータピース４１を通る磁束が変化しても、それによる誘導電流の発生が抑制されるので、回転電機１の発熱を有効に防止でき、その性能および効率を向上することができる。
【００３３】
また、ブラケット４７のボルト座面の鋼板が絶縁破壊されたとしても、残りの鋼板で大きな絶縁抵抗を維持することができるので、回転電機１の性能および効率を長期間に亘って安定して維持することができると共に、固定ボルト５３の締め付け部のコスレ等による座面鋼板の絶縁膜の破壊も気にすることなく容易に組立ることができる。
【００３４】
さらに、ブラケット４７を積層鋼板で構成することにより、その曲げ剛性が下がるので、図３に部分展開模式図を示すように、積層鋼板で形成された各ステータピース４１の寸法誤差も同時に吸収することができ、ステータコア４３をブラケット４７，４９間に確実に挟持することができる。
【００３５】
図４は、本発明とともに開発した回転電機の第２参考例における要部の構成を示すものである。本参考例は、第１参考例において、ブラケット４７をブラケット４９と同様に高強度、高剛性の金属で構成し、これらブラケット４７，４９の一方または双方の固定ボルト５３の取り付け部に、ボルト穴と固定ボルト５３とのクリアランスを保つように絶縁座金６１を介在させたものである。
【００３６】
ここで、絶縁座金６１は、一枚の絶縁材で構成することもできるし、絶縁表面処理された積層鋼板で構成することもできる。
【００３７】
このように、ブラケット４７，４９の一方または双方の固定ボルト５３の取り付け部に絶縁座金６１を介在させれば、絶縁座金６１により各ステータピース４１の周りの誘導電流通路を確実に遮断することができるので、簡単な構成で回転電機１の発熱を防止して性能および効率を向上することができ、特に、絶縁座金６１を絶縁表面処理された積層鋼板で形成した場合には、仮にボルト座面の鋼板が絶縁破壊されたとしても、残りの鋼板で大きな絶縁抵抗を維持することができるので、誘導電流の発生を長期間に亘って確実に抑制でき、回転電機１の性能および効率を安定して維持することができると共に、固定ボルト５３の締め付け部のコスレ等による座面鋼板の絶縁膜の破壊も気にすることなく容易に組立ることができる。
【００３８】
図５は、本発明とともに開発した回転電機の第３参考例における要部の構成を示すものである。本参考例は、第２参考例において、絶縁座金６１にボルト穴に侵入する円筒部６１ａを設けたものである。
【００３９】
このように、絶縁座金６１にボルト穴に侵入する円筒部６１ａを設ければ、固定ボルト５３とブラケット４７またはブラケット４９とのクリアランスを確実に確保できるので、固定ボルト５３、ブラケット４７，４９が導電性であっても、誘導電流通路を確実に遮断でき、回転電機１の発熱を防止して性能および効率を向上することができる。
【００４０】
図６は、本発明の第１実施の形態の要部の構成を示すもので、ステータ外周部の径方向断面の一部を示している。本実施の形態は、第２参考例において、ブラケット４７側の絶縁座金６１とブラケット４７との間に、固定ボルト５３が貫通するボルト穴を形成した絶縁プレート座金６３を介在させて、絶縁座金６１と絶縁プレート座金６３とにより誘導電流を抑制するように構成したものである。
【００４１】
絶縁座金６１は、一枚の絶縁材、または絶縁表面処理された一枚の電磁鋼板あるいはそれを積層した積層鋼板で構成する。また、絶縁プレート座金６３は、絶縁座金６１と同様の材料により構成して、全ての固定ボルト５３の取り付け部をカバーするようにブラケット４７上に延在して配置する。
【００４２】
このように、絶縁座金６１とブラケット４７との間に絶縁プレート座金６３を介在させれば、各ステータピース４１の周りの誘導電流通路をより確実に遮断することができるので、回転電機１の性能および効率をより向上することができる。特に、絶縁座金６１を一枚の電磁鋼板あるいは積層鋼板で形成し、絶縁プレート座金６３を積層鋼板で形成した場合には、固定ボルト５３の締め付け部のコスレ等により、絶縁座金６１および絶縁座金６１と接する絶縁プレート座金６３の表面層の鋼板が絶縁破壊されたとしても、絶縁プレート座金６３の残りの鋼板で大きな絶縁抵抗を維持することができるので、誘導電流の発生を長期間に亘って確実に抑制でき、回転電機１の性能および効率を安定して維持することができると共に、固定ボルト５３の締め付け部のコスレ等による鋼板の絶縁膜の破壊も全く気にすることなく容易に組立ることができる。
【００４３】
図７は、本発明の第２実施の形態の要部の構成を示すものである。本実施の形態は、第１実施の形態において、ブラケット４７と絶縁プレート座金６３との間に第１ガスケット絶縁プレート座金６５を介在させると共に、絶縁プレート座金６３と絶縁座金６１との間に第２ガスケット絶縁プレート座金６９を介在させ、かつ固定ボルト５３の表面に絶縁コーティング６９を施して、これら絶縁座金６１、第１ガスケット絶縁プレート座金６５、絶縁プレート座金６３、第２ガスケット絶縁プレート座金６７および絶縁コーティング６９により誘導電流を抑制するように構成したものである。
【００４４】
第１，第２ガスケット絶縁プレート座金６５，６７は、全ての固定ボルト５３の取り付け部をカバーし、かつ絶縁座金６１の外周端から第１ガスケット絶縁プレート座金６５の外周端に至る間に段差が形成されると共に、固定ボルト５３が通る絶縁座金６１のボルト穴から第１ガスケット絶縁プレート座金６５のボルト穴に至る間に段差が形成されるように、それぞれブラケット４７および絶縁プレート座金６３上に延在して配置する。
【００４５】
本実施の形態では、第１，第２ガスケット絶縁プレート座金６５，６７を、絶縁プレート座金６３よりも大きくすると共に、第１，第２ガスケット絶縁プレート座金６５，６７に形成するボルト穴を、ブラケット４７に形成するボルト穴とほぼ同じ径とし、絶縁プレート座金６３に形成するボルト穴はブラケット４７のボルト穴よりも大きい径とする。
【００４６】
このようにして、絶縁座金６１の外周端と第２ガスケット絶縁プレート座金６７の外周端との間、第２ガスケット絶縁プレート座金６７の外周端と絶縁プレート座金６３の外周端との間、および絶縁プレート座金６３の外周端と第１ガスケット絶縁プレート座金６５の外周端との間にそれぞれ段差を形成すると共に、それぞれの順次のボルト穴に段差を形成する。
【００４７】
本実施の形態によれば、上記のように絶縁プレート座金６３の上下に第１，第２ガスケット絶縁プレート座金６５，６７を付加すると共に、固定ボルト５３の表面に絶縁コーティング６９を施したので、第１実施の形態の場合よりも各固定ボルト５３の頂部とブラケット４７との間をより確実に絶縁することができる。したがって、各ステータピース４１の周りの誘導電流通路をさらに確実に遮断することができるので、回転電機１の性能および効率をより向上することができる。
【００４８】
また、絶縁座金６１の外周端から第１ガスケット絶縁プレート座金６５の外周端に至る間、および絶縁座金６１のボルト穴から第１ガスケット絶縁プレート座金６５のボルト穴に至る間に、それぞれ段差を形成したので、絶縁座金６１が接する固定ボルト５３の頂部とブラケット４７との間に充分な沿面距離を確保することができる。したがって、絶縁座金６１および絶縁プレート座金６３を、それぞれ絶縁表面処理された一枚の電磁鋼板あるいは積層鋼板で形成した場合でも、絶縁表面処理が施されていない端面が揃うことがないので、各固定ボルト５３とブラケット４７との間を確実に絶縁することができる。
【００４９】
図８は、本発明の第３実施の形態の要部の構成を示すもので、図８（ａ）はステータの部分展開模式図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＡ−Ａ断面図である。本実施の形態は、第２実施の形態において、ブラケット４７を、隣接する順次の２個のステータピース４１に跨るように複数のブラケットピース７１に分割したものである。
【００５０】
各ブラケットピース７１は、少なくともその両端部を、コイル４５を避けるように凹状に形成すると共に、該両端部の各先端近傍にはステータピース４１側に突出するリブ７３を形成し、その両端部のリブ７３を隣接する２個のステータピース４１の端面に当接させて、隣接する２個のステータピース４１を固定ボルト５３によりブラケットピース７１とブラケット４９との間に挟持する。その他の構成は第２実施の形態と同様であるので、第２実施の形態で説明した部材と同一部材には同一参照番号を付してその説明を省略する。
【００５１】
本実施の形態によれば、ブラケット４７を、隣接する順次の２個のステータピース４１に跨るように複数のブラケットピース７１に分割したので、図８（ａ）に示すように隣接するステータピース４１間で軸方向寸法に誤差がある場合には、これらステータピース４１間に跨るブラケットピース７１は傾いてステータピース４１に当接することになる。しかも、各ブラケットピース７１には、その両端部にステータピース４１側に突出するリブ７３を設けたので、隣接するステータピース４１間の軸方向寸法誤差によりブラケットピース７１が傾いても、隣接するステータピース４１に対して常にほぼ同位置で軸力を伝えることができる。したがって、ステータピース４１の軸方向寸法誤差に影響されることなく、ステータコア４３を安定した状態で確実に挟持することができるので、ステータピース４１の寸法精度を緩くできると共に、その寸法誤差をシムにより調整したり、２次加工により調整したりする必要もなくなり、ステータ７の組み立て性を向上でき、コストダウンを図ることができる。
【００５２】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、各ステータピース４１の両側にカラー部材５１を配置したが、カラー部材５１を省略して、各ステータピース４１をブラケット４７，４９間で、固定ボルト５３により挟持するよう構成することもできる。また、ステータコア４３をブラケット４７，４９間で挟持するための固定ボルト５３は、隣接する各ステータピース４１間に一本とすることもできる。
【００５３】
また、第１実施の形態において、絶縁座金６１と絶縁プレート座金６３の外周端、および絶縁座金６１と絶縁プレート座金６３のボルト穴とにそれぞれ段差を形成するようにして、固定ボルト５３の頂部とブラケット４７との間に充分な沿面距離を確保することもできる。このような段差は、絶縁座金６１や絶縁プレート座金６３を積層鋼板で構成する場合には、その少なくとも一枚の電磁鋼板の大きさやボルト穴径を変えることにより形成することもできる。また、絶縁座金６１および絶縁プレート座金６３は、ブラケット４９側に設けたり、あるいはブラケット４７，４９の双方に設けたりすることもできるし、固定ボルト５３を第２実施の形態と同様に絶縁コーティングしたりすることもできる。
【００５４】
また、第２実施の形態では、絶縁座金６１の外周端と第２ガスケット絶縁プレート座金６７の外周端との間、第２ガスケット絶縁プレート座金６７の外周端と絶縁プレート座金６３の外周端との間、および絶縁プレート座金６３の外周端と第１ガスケット絶縁プレート座金６５の外周端との間にそれぞれ段差を形成すると共に、それぞれの順次のボルト穴に段差を形成するようにしたが、絶縁座金６１の外周端から第１ガスケット絶縁プレート座金６５の外周端に至る間の少なくとも一部、および絶縁座金６１のボルト穴から第１ガスケット絶縁プレート座金６５のボルト穴に至る間の少なくとも一部に、それぞれ段差を形成するようにしてもよい。また、このような段差は、絶縁座金６１や絶縁プレート座金６３を積層鋼板で構成する場合には、その少なくとも一枚の電磁鋼板の大きさやボルト穴径を変えることにより形成することもできる。また、第２実施の形態において、絶縁座金６１、絶縁プレート座金６３および第１，第２ブラケット絶縁プレート座金６５，６７は、ブラケット４９側に設けたり、あるいはブラケット４７，４９の双方に設けたりすることもできるし、固定ボルト５３の絶縁コーティングを省略したりすることもできる。
【００５５】
さらに、第３実施の形態のように、ブラケット４７を、隣接する順次の２個のステータピース４１に跨るように複数のブラケットピース７１に分割する構成は、上記の参考例や他の実施の形態にも有効に適用することができる。
【００５６】
さらにまた、上記実施の形態では、固定手段として固定ボルト５３を用いて各ステータピース４１をブラケット４７，４９間に挟持するようにしたが、固定ボルト５３に代えてリベットを用い、該リベットを熱した状態でブラケット４７，４９の穴を通して挿入してかしめ、その後、冷却して締め上げることにより各ステータピース４１をブラケット４７，４９間に挟持するよう構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明とともに開発した回転電機の第１参考例における要部の断面図である。
【図２】 図１に示すステータの部分展開模式図である。
【図３】 同じく、ステータの部分展開模式図である。
【図４】 本発明とともに開発した回転電機の第２参考例における要部の構成を示す図である。
【図５】 同じく、第３参考例の要部の構成を示す図である。
【図６】 本発明の第１実施の形態の要部の構成を示す図である。
【図７】 同じく、第２実施の形態の要部の構成を示す図である。
【図８】 同じく、第３実施の形態の要部の構成を示す図である。
【図９】 本出願人が先に提案した回転電機の断面図である。
【図１０】 図９に示すステータピースの配列を示す図である。
【図１１】 図９に示すステータの部分展開模式図である。
【図１２】 図９に示すステータにおける閉ループの電流通路の形成態様を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 回転電機
３ 第１回転軸
５ インナーロータ
７ ステータ
９ 第２回転軸
１１ アウターロータ
１３，１５，１９，２５，３３ ベアリング軸受
１７ ステータシャフト
２１ モータリヤケース
２３ リヤプレート
２７ ロータケース
２９ リヤプレート
３１ フロントプレート
４１ ステータピース
４３ ステータコア
４５ コイル
４７，４９ ブラケット
５１ カラー部材
５３ 固定ボルト
５５ ナット
５７ 冷却媒体通路
５９ 樹脂
６１ 絶縁座金
６１ａ 円筒部
６３ 絶縁プレート座金
６５ 第１ガスケット絶縁プレート座金
６７ 第２ガスケット絶縁プレート座金
６９ 絶縁コーティング
７１ ブラケットピース
７３ リブ
【発明の属する技術分野】
本発明は回転電機、特に一つのステータで二つのロータを駆動する回転電機のステータ構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の回転電機として、本出願人は、例えば図９に断面図で示すようなものを既に提案している（特許文献１参照）。
【０００３】
この回転電機１０１は、第１回転軸１０３に連結されたインナーロータ１０５と、インナーロータ１０５の外周側に配設されたステータ１０７と、第２回転軸１０９に連結されてステータ１０７の外周側に配設されたアウターロータ１１１とを有する三重構造を備えている。
【０００４】
ステータ１０７は、その一端部がステータ固定ボルト１１３によりケース１１５にネジ止めして固定され、他端部は第２回転軸１０９に連結されたフロントカバー１１７にベアリング軸受１１９を介して支持されている。
【０００５】
アウターロータ１１１は、ロータケース１２１に保護されるように取り付けられており、ロータケース１２１の一端部はベアリング軸受１２３を介してケース１１５に回転自在に支持され、他端部はフロントカバー１１７にボルト１２５により固定されている。また、フロントカバー１１７は、ベアリング軸受１２７を介して第１回転軸１０３に回転自在に支持されていると共に、ベアリング軸受１２９を介してフロントケース１３１に回転自在に支持されている。
【０００６】
ここで、ステータ１０７は、軸方向に延在するステータピース１３３を円周方向に等間隔に複数個独立して配置したステータコア１３５と、各ステータピース１３３に巻装したコイル１３７と、ステータコア１３５の両側に配置したブラケット１３９，１４１とを有しており、ブラケット１３９，１４１の隣接する各ステータピース間に形成されたボルト穴を通して、ステータ固定ボルト１１３によりブラケット１３９側（一端部）においてケース１１５にネジ止めすることにより、ブラケット１３９，１４１間にステータコア１３５を挟持してケース１１５に固定されるようになっている。なお、各ステータピース１３３は、多数枚のステータ鋼板を軸方向に積層して形成されている。
【０００７】
かかる回転電機１０１は、ステータ１０７のコイル１３７を多相に接続して、その多相コイルにインナーロータ１０５の回転制御用の電流と、アウターロータ１１１の回転制御用の電流とを複合した複合電流を供給して磁束を変化させることにより、インナーロータ１０５およびアウターロータ１１１の回転を独立して制御することができる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−７８４０８号公報 （段落００１８−００３５、図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、本発明者らによる種々の実験検討によると、上述したような回転電機１０１には、以下に説明するような改良すべき点があることが判明した。すなわち、上述した回転電機１０１では、多相コイルに複合電流を流してインナーロータ１０５およびアウターロータ１１１の回転を独立して制御することから、各コイル１３７を電磁気的に独立させる必要があり、そのため図１０に示すように、各コイル１３７を巻装するステータピース１３３を、他のコイル１３７を巻装するステータピース１３３から電磁気的に分離して独立させる必要がある。
【００１０】
このため、ステータコア１３５を固定するブラケット１３９，１４１を強固な金属材料部材で形成し、ステータ固定ボルト１１３も強固な金属材料部材で形成して、ステータコア１３５をブラケット１３９，１４１間に挟持すると、ケース１１５、ブラケット１３９，１４１、ステータ固定ボルト１１３が導電性部材でもあるために、図１１にステータ１０７の部分展開模式図を示すように、各ステータピース１３３の回りに、上記のケース１１５、ブラケット１３９，１４１、ステータ固定ボルト１１３を通るかご形の電流通路が形成されることになる。
【００１１】
なお、上記の電流通路は、ブラケット１３９，１４１に形成するボルト穴の直径をステータ固定ボルト１１３の直径よりも大きくして、ボルト穴とステータ固定ボルト１１３との間にクリアランスを持たせたとしても、図１２に示すように、ブラケット１４１側ではステータ固定ボルト１１３の頭部がブラケット１４１に接触することになるため、同様に形成されてしまう。
【００１２】
このように、各ステータピース１３３の回りに閉ループの電流通路が形成されると、各コイル１３７に供給される複合電流ｉｃによる各ステータピース１３３を通る磁束の変化によって、図１１に矢印で示すように、閉ループの電流通路を通して磁束の変化を打ち消すような誘導電流ｉｉが流れ、これにより回転電機１０１が発熱して、その性能および効率を低下させることになる。
【００１３】
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、誘導電流の発生を有効に抑制でき、回転電機の性能および効率を向上できる回転電機のステータ構造を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項１に係る発明は、第１回転軸に連結された第１ロータと、この第１ロータの外周側に配設されたステータと、第２回転軸に連結されて上記ステータの外周側に配設された第２ロータとを有し、
上記ステータは、軸方向に延在するステータピースを円周方向に複数個独立して配置したステータコアと、上記ステータピースに巻装したコイルと、上記ステータコアの両側に配置される第１ブラケットおよび第２ブラケットとを有し、これら第１ブラケットおよび第２ブラケットにそれぞれ形成された複数の穴を通して、複数の固定手段により上記第１ブラケットおよび第２ブラケット間に上記ステータコアを挟持する回転電機のステータ構造において、
上記第１ブラケットおよび／または第２ブラケット上に上記複数の固定手段の取り付け部をカバーするように延在して配置した絶縁プレート座金と、この絶縁プレート座金上で各固定手段の取り付け部に配置した絶縁座金とを有することを特徴とするものである。
【００１５】
請求項２に係る発明は、第１回転軸に連結された第１ロータと、この第１ロータの外周側に配設されたステータと、第２回転軸に連結されて上記ステータの外周側に配設された第２ロータとを有し、
上記ステータは、軸方向に延在するステータピースを円周方向に複数個独立して配置したステータコアと、上記ステータピースに巻装したコイルと、上記ステータコアの両側に配置される第１ブラケットおよび第２ブラケットとを有し、これら第１ブラケットおよび第２ブラケットにそれぞれ形成された複数の穴を通して、複数の固定手段により上記第１ブラケットおよび第２ブラケット間に上記ステータコアを挟持する回転電機のステータ構造において、
上記第１ブラケットおよび／または第２ブラケット上に上記複数の固定手段の取り付け部をカバーするように延在して配置した第１ガスケット絶縁プレート座金と、該第１ガスケット絶縁プレート座金上に上記複数の固定手段の取り付け部をカバーするように延在して配置した絶縁プレート座金と、該絶縁プレート座金上に上記複数の固定手段の取り付け部をカバーするように延在して配置した第２ガスケット絶縁プレート座金と、該第２ガスケット絶縁プレート座金上で各固定手段の取り付け部に配置した絶縁座金とを有し、
上記絶縁座金の外周端から上記第１ガスケット絶縁プレート座金の外周端に至る間に段差を形成すると共に、上記固定手段が通る上記絶縁座金の穴から上記第１ガスケット絶縁プレート座金の穴に至る間に段差を形成したことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の回転電機のステータ構造において、上記絶縁座金および／または絶縁プレート座金を、絶縁表面処理された積層鋼板により形成したことを特徴とするものである。
【００１７】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転電機のステータ構造において、上記固定手段に絶縁コーティングを施したことを特徴とするものである。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、第１ブラケットおよび／または第２ブラケット上に複数の固定手段の取り付け部をカバーするように延在して絶縁プレート座金を配置し、さらに絶縁プレート座金上の各固定手段の取り付け部に絶縁座金を配置して、ステータコアを複数の固定手段により第１ブラケットおよび第２ブラケット間に挟持するので、誘導電流通路を確実に遮断することができる。したがって、誘導電流による回転電機の発熱が抑制され、回転電機の性能および効率を向上することができる。
【００１９】
請求項２に係る発明によれば、第１ブラケットおよび／または第２ブラケット上に複数の固定手段の取り付け部をカバーするように、第１ガスケット絶縁プレート座金、絶縁プレート座金および第２ガスケット絶縁プレート座金を順次配置すると共に、第２ガスケット絶縁プレート座金上の各固定手段の取り付け部に絶縁座金を配置し、さらに絶縁座金の外周端から第１ガスケット絶縁プレート座金の外周端に至る間、および固定手段が通る絶縁座金の穴から第１ガスケット絶縁プレート座金の穴に至る間にそれぞれ段差を形成したので、各固定手段と第１ブラケットおよび／または第２ブラケットとの間に充分な沿面距離を確保することができ、誘導電流通路をより確実に遮断することができる。
【００２０】
請求項３に係る発明によれば、請求項１または２の回転電機のステータ構造において、絶縁座金および／または絶縁プレート座金が絶縁表面処理された積層鋼板で形成されているので、簡単な構成で誘導電流通路を遮断することができ、これにより回転電機の発熱を防止して性能および効率を向上することができる他、仮に固定手段の座面の鋼板が絶縁破壊されたとしても、残りの鋼板で大きな絶縁抵抗を維持することができるので、回転電機の性能および効率を長期間に亘って安定して維持することができると共に、組立て時のコスレ等による座面鋼板の絶縁膜の破壊を気にすることなく、簡単に製作することができる。
【００２１】
請求項４に係る発明によれば、請求項１〜３の回転電機のステータ構造において、固定手段に絶縁コーティングが施されているので、誘導電流通路をより確実に遮断することができる。
【００２２】
なお、請求項１または２における絶縁座金や絶縁プレート座金は、絶縁表面処理された積層鋼板の他、例えば絶縁表面処理された一枚の電磁鋼板、あるいはセラミック、樹脂、ゴムなどの絶縁材あるいは比抵抗の大きいチタンを用いて形成することもできる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による回転電機のステータ構造の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２４】
図１は、本発明とともに開発した回転電機の第１参考例における要部の断面図である。この回転電機１は、図９に示した回転電機１０１と同様に、第１回転軸３に連結されたインナーロータ５と、インナーロータ５の外周側に配設されたステータ７と、第２回転軸９に連結されてステータ７の外周側に配設されたアウターロータ１１とを有する三重構造を備えているが、本参考例では、第１回転軸３が第２回転軸９の外周側に配置されている。
【００２５】
第１回転軸３は、その一端部においてベアリング軸受１３を介して内周側に配置された第２回転軸９に相対的に回転自在に支持され、他端部においてベアリング軸受１５を介して外周側に配置されたステータシャフト１７に回転自在に支持されている。また、第２回転軸９は、一端部においてベアリング軸受１９を介してモータリヤケース２１に回転自在に支持されており、他端部において図示しない軸受機構を介してステータシャフト１７に結合された固定部材に回転可能で、かつ第１回転軸３と相対的に回転可能に支持されている。
【００２６】
ステータ７は、その一端部においてリヤプレート２３およびベアリング軸受２５を介して第２回転軸９に回転自在に支持され、他端部はステータシャフト１７に固定されている。
【００２７】
アウターロータ１１は、ロータケース２７に保護されるように取り付けられており、ロータケース２７の一端部はリヤプレート２９を介して第２回転軸９に連結され、他端部はフロントプレート３１およびベアリング軸受３３を介してステータシャフト１７に回転自在に支持されている。
【００２８】
ここで、ステータ７は、図２に部分展開模式図をも示すように、軸方向に延在するステータピース４１を円周方向に等間隔に複数個独立して配置したステータコア４３と、各ステータピース４１に巻装したコイル４５と、ステータコア４３の両側に配置したブラケット４７，４９とを有している。
【００２９】
本参考例では、一方のブラケット（第１ブラケット）４７を絶縁表面処理された積層鋼板で形成し、このブラケット４７と各ステータピース４１の一方の端面との間にコイル４５を避けるように、高強度、高剛性の絶縁材または金属（例えばステンレス鋼）よりなる凹状のカラー部材５１を配置する。また、他方のブラケット（第２ブラケット）４９は、高強度、高剛性の金属で形成し、このブラケット４９と各ステータピース４１の他方の端面との間に、同様にコイル４５を避けるように凹状のカラー部材５１を配置する。
【００３０】
さらに、ブラケット４７，４９には、図3に部分展開模式図を示すように、隣接する各ステータピース４１間に、径方向に離間してそれぞれ２個のボルト穴を形成し、これら２個のボルト穴にブラケット４７側からそれぞれ固定手段を構成する固定ボルト５３を通して、ブラケット４９から突出する固定ボルト５３の先端部にナット５５を螺合して締め付け、これによりステータコア４３を両側のカラー部材５１を介してブラケット４７，４９間に挟持する。
【００３１】
ステータ７は、その組立て後、隣接する各ステータピース４１間に、冷却媒体通路５７を形成するように樹脂５９を充填して固化する。
【００３２】
本参考例によれば、ブラケット４７を絶縁表面処理された積層鋼板で形成したので、このブラケット４７により各ステータピース４１の周りの誘導電流通路を確実に遮断することができる。したがって、各コイル４５に流れる複合電流の変化により対応するステータピース４１を通る磁束が変化しても、それによる誘導電流の発生が抑制されるので、回転電機１の発熱を有効に防止でき、その性能および効率を向上することができる。
【００３３】
また、ブラケット４７のボルト座面の鋼板が絶縁破壊されたとしても、残りの鋼板で大きな絶縁抵抗を維持することができるので、回転電機１の性能および効率を長期間に亘って安定して維持することができると共に、固定ボルト５３の締め付け部のコスレ等による座面鋼板の絶縁膜の破壊も気にすることなく容易に組立ることができる。
【００３４】
さらに、ブラケット４７を積層鋼板で構成することにより、その曲げ剛性が下がるので、図３に部分展開模式図を示すように、積層鋼板で形成された各ステータピース４１の寸法誤差も同時に吸収することができ、ステータコア４３をブラケット４７，４９間に確実に挟持することができる。
【００３５】
図４は、本発明とともに開発した回転電機の第２参考例における要部の構成を示すものである。本参考例は、第１参考例において、ブラケット４７をブラケット４９と同様に高強度、高剛性の金属で構成し、これらブラケット４７，４９の一方または双方の固定ボルト５３の取り付け部に、ボルト穴と固定ボルト５３とのクリアランスを保つように絶縁座金６１を介在させたものである。
【００３６】
ここで、絶縁座金６１は、一枚の絶縁材で構成することもできるし、絶縁表面処理された積層鋼板で構成することもできる。
【００３７】
このように、ブラケット４７，４９の一方または双方の固定ボルト５３の取り付け部に絶縁座金６１を介在させれば、絶縁座金６１により各ステータピース４１の周りの誘導電流通路を確実に遮断することができるので、簡単な構成で回転電機１の発熱を防止して性能および効率を向上することができ、特に、絶縁座金６１を絶縁表面処理された積層鋼板で形成した場合には、仮にボルト座面の鋼板が絶縁破壊されたとしても、残りの鋼板で大きな絶縁抵抗を維持することができるので、誘導電流の発生を長期間に亘って確実に抑制でき、回転電機１の性能および効率を安定して維持することができると共に、固定ボルト５３の締め付け部のコスレ等による座面鋼板の絶縁膜の破壊も気にすることなく容易に組立ることができる。
【００３８】
図５は、本発明とともに開発した回転電機の第３参考例における要部の構成を示すものである。本参考例は、第２参考例において、絶縁座金６１にボルト穴に侵入する円筒部６１ａを設けたものである。
【００３９】
このように、絶縁座金６１にボルト穴に侵入する円筒部６１ａを設ければ、固定ボルト５３とブラケット４７またはブラケット４９とのクリアランスを確実に確保できるので、固定ボルト５３、ブラケット４７，４９が導電性であっても、誘導電流通路を確実に遮断でき、回転電機１の発熱を防止して性能および効率を向上することができる。
【００４０】
図６は、本発明の第１実施の形態の要部の構成を示すもので、ステータ外周部の径方向断面の一部を示している。本実施の形態は、第２参考例において、ブラケット４７側の絶縁座金６１とブラケット４７との間に、固定ボルト５３が貫通するボルト穴を形成した絶縁プレート座金６３を介在させて、絶縁座金６１と絶縁プレート座金６３とにより誘導電流を抑制するように構成したものである。
【００４１】
絶縁座金６１は、一枚の絶縁材、または絶縁表面処理された一枚の電磁鋼板あるいはそれを積層した積層鋼板で構成する。また、絶縁プレート座金６３は、絶縁座金６１と同様の材料により構成して、全ての固定ボルト５３の取り付け部をカバーするようにブラケット４７上に延在して配置する。
【００４２】
このように、絶縁座金６１とブラケット４７との間に絶縁プレート座金６３を介在させれば、各ステータピース４１の周りの誘導電流通路をより確実に遮断することができるので、回転電機１の性能および効率をより向上することができる。特に、絶縁座金６１を一枚の電磁鋼板あるいは積層鋼板で形成し、絶縁プレート座金６３を積層鋼板で形成した場合には、固定ボルト５３の締め付け部のコスレ等により、絶縁座金６１および絶縁座金６１と接する絶縁プレート座金６３の表面層の鋼板が絶縁破壊されたとしても、絶縁プレート座金６３の残りの鋼板で大きな絶縁抵抗を維持することができるので、誘導電流の発生を長期間に亘って確実に抑制でき、回転電機１の性能および効率を安定して維持することができると共に、固定ボルト５３の締め付け部のコスレ等による鋼板の絶縁膜の破壊も全く気にすることなく容易に組立ることができる。
【００４３】
図７は、本発明の第２実施の形態の要部の構成を示すものである。本実施の形態は、第１実施の形態において、ブラケット４７と絶縁プレート座金６３との間に第１ガスケット絶縁プレート座金６５を介在させると共に、絶縁プレート座金６３と絶縁座金６１との間に第２ガスケット絶縁プレート座金６９を介在させ、かつ固定ボルト５３の表面に絶縁コーティング６９を施して、これら絶縁座金６１、第１ガスケット絶縁プレート座金６５、絶縁プレート座金６３、第２ガスケット絶縁プレート座金６７および絶縁コーティング６９により誘導電流を抑制するように構成したものである。
【００４４】
第１，第２ガスケット絶縁プレート座金６５，６７は、全ての固定ボルト５３の取り付け部をカバーし、かつ絶縁座金６１の外周端から第１ガスケット絶縁プレート座金６５の外周端に至る間に段差が形成されると共に、固定ボルト５３が通る絶縁座金６１のボルト穴から第１ガスケット絶縁プレート座金６５のボルト穴に至る間に段差が形成されるように、それぞれブラケット４７および絶縁プレート座金６３上に延在して配置する。
【００４５】
本実施の形態では、第１，第２ガスケット絶縁プレート座金６５，６７を、絶縁プレート座金６３よりも大きくすると共に、第１，第２ガスケット絶縁プレート座金６５，６７に形成するボルト穴を、ブラケット４７に形成するボルト穴とほぼ同じ径とし、絶縁プレート座金６３に形成するボルト穴はブラケット４７のボルト穴よりも大きい径とする。
【００４６】
このようにして、絶縁座金６１の外周端と第２ガスケット絶縁プレート座金６７の外周端との間、第２ガスケット絶縁プレート座金６７の外周端と絶縁プレート座金６３の外周端との間、および絶縁プレート座金６３の外周端と第１ガスケット絶縁プレート座金６５の外周端との間にそれぞれ段差を形成すると共に、それぞれの順次のボルト穴に段差を形成する。
【００４７】
本実施の形態によれば、上記のように絶縁プレート座金６３の上下に第１，第２ガスケット絶縁プレート座金６５，６７を付加すると共に、固定ボルト５３の表面に絶縁コーティング６９を施したので、第１実施の形態の場合よりも各固定ボルト５３の頂部とブラケット４７との間をより確実に絶縁することができる。したがって、各ステータピース４１の周りの誘導電流通路をさらに確実に遮断することができるので、回転電機１の性能および効率をより向上することができる。
【００４８】
また、絶縁座金６１の外周端から第１ガスケット絶縁プレート座金６５の外周端に至る間、および絶縁座金６１のボルト穴から第１ガスケット絶縁プレート座金６５のボルト穴に至る間に、それぞれ段差を形成したので、絶縁座金６１が接する固定ボルト５３の頂部とブラケット４７との間に充分な沿面距離を確保することができる。したがって、絶縁座金６１および絶縁プレート座金６３を、それぞれ絶縁表面処理された一枚の電磁鋼板あるいは積層鋼板で形成した場合でも、絶縁表面処理が施されていない端面が揃うことがないので、各固定ボルト５３とブラケット４７との間を確実に絶縁することができる。
【００４９】
図８は、本発明の第３実施の形態の要部の構成を示すもので、図８（ａ）はステータの部分展開模式図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＡ−Ａ断面図である。本実施の形態は、第２実施の形態において、ブラケット４７を、隣接する順次の２個のステータピース４１に跨るように複数のブラケットピース７１に分割したものである。
【００５０】
各ブラケットピース７１は、少なくともその両端部を、コイル４５を避けるように凹状に形成すると共に、該両端部の各先端近傍にはステータピース４１側に突出するリブ７３を形成し、その両端部のリブ７３を隣接する２個のステータピース４１の端面に当接させて、隣接する２個のステータピース４１を固定ボルト５３によりブラケットピース７１とブラケット４９との間に挟持する。その他の構成は第２実施の形態と同様であるので、第２実施の形態で説明した部材と同一部材には同一参照番号を付してその説明を省略する。
【００５１】
本実施の形態によれば、ブラケット４７を、隣接する順次の２個のステータピース４１に跨るように複数のブラケットピース７１に分割したので、図８（ａ）に示すように隣接するステータピース４１間で軸方向寸法に誤差がある場合には、これらステータピース４１間に跨るブラケットピース７１は傾いてステータピース４１に当接することになる。しかも、各ブラケットピース７１には、その両端部にステータピース４１側に突出するリブ７３を設けたので、隣接するステータピース４１間の軸方向寸法誤差によりブラケットピース７１が傾いても、隣接するステータピース４１に対して常にほぼ同位置で軸力を伝えることができる。したがって、ステータピース４１の軸方向寸法誤差に影響されることなく、ステータコア４３を安定した状態で確実に挟持することができるので、ステータピース４１の寸法精度を緩くできると共に、その寸法誤差をシムにより調整したり、２次加工により調整したりする必要もなくなり、ステータ７の組み立て性を向上でき、コストダウンを図ることができる。
【００５２】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、各ステータピース４１の両側にカラー部材５１を配置したが、カラー部材５１を省略して、各ステータピース４１をブラケット４７，４９間で、固定ボルト５３により挟持するよう構成することもできる。また、ステータコア４３をブラケット４７，４９間で挟持するための固定ボルト５３は、隣接する各ステータピース４１間に一本とすることもできる。
【００５３】
また、第１実施の形態において、絶縁座金６１と絶縁プレート座金６３の外周端、および絶縁座金６１と絶縁プレート座金６３のボルト穴とにそれぞれ段差を形成するようにして、固定ボルト５３の頂部とブラケット４７との間に充分な沿面距離を確保することもできる。このような段差は、絶縁座金６１や絶縁プレート座金６３を積層鋼板で構成する場合には、その少なくとも一枚の電磁鋼板の大きさやボルト穴径を変えることにより形成することもできる。また、絶縁座金６１および絶縁プレート座金６３は、ブラケット４９側に設けたり、あるいはブラケット４７，４９の双方に設けたりすることもできるし、固定ボルト５３を第２実施の形態と同様に絶縁コーティングしたりすることもできる。
【００５４】
また、第２実施の形態では、絶縁座金６１の外周端と第２ガスケット絶縁プレート座金６７の外周端との間、第２ガスケット絶縁プレート座金６７の外周端と絶縁プレート座金６３の外周端との間、および絶縁プレート座金６３の外周端と第１ガスケット絶縁プレート座金６５の外周端との間にそれぞれ段差を形成すると共に、それぞれの順次のボルト穴に段差を形成するようにしたが、絶縁座金６１の外周端から第１ガスケット絶縁プレート座金６５の外周端に至る間の少なくとも一部、および絶縁座金６１のボルト穴から第１ガスケット絶縁プレート座金６５のボルト穴に至る間の少なくとも一部に、それぞれ段差を形成するようにしてもよい。また、このような段差は、絶縁座金６１や絶縁プレート座金６３を積層鋼板で構成する場合には、その少なくとも一枚の電磁鋼板の大きさやボルト穴径を変えることにより形成することもできる。また、第２実施の形態において、絶縁座金６１、絶縁プレート座金６３および第１，第２ブラケット絶縁プレート座金６５，６７は、ブラケット４９側に設けたり、あるいはブラケット４７，４９の双方に設けたりすることもできるし、固定ボルト５３の絶縁コーティングを省略したりすることもできる。
【００５５】
さらに、第３実施の形態のように、ブラケット４７を、隣接する順次の２個のステータピース４１に跨るように複数のブラケットピース７１に分割する構成は、上記の参考例や他の実施の形態にも有効に適用することができる。
【００５６】
さらにまた、上記実施の形態では、固定手段として固定ボルト５３を用いて各ステータピース４１をブラケット４７，４９間に挟持するようにしたが、固定ボルト５３に代えてリベットを用い、該リベットを熱した状態でブラケット４７，４９の穴を通して挿入してかしめ、その後、冷却して締め上げることにより各ステータピース４１をブラケット４７，４９間に挟持するよう構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明とともに開発した回転電機の第１参考例における要部の断面図である。
【図２】 図１に示すステータの部分展開模式図である。
【図３】 同じく、ステータの部分展開模式図である。
【図４】 本発明とともに開発した回転電機の第２参考例における要部の構成を示す図である。
【図５】 同じく、第３参考例の要部の構成を示す図である。
【図６】 本発明の第１実施の形態の要部の構成を示す図である。
【図７】 同じく、第２実施の形態の要部の構成を示す図である。
【図８】 同じく、第３実施の形態の要部の構成を示す図である。
【図９】 本出願人が先に提案した回転電機の断面図である。
【図１０】 図９に示すステータピースの配列を示す図である。
【図１１】 図９に示すステータの部分展開模式図である。
【図１２】 図９に示すステータにおける閉ループの電流通路の形成態様を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 回転電機
３ 第１回転軸
５ インナーロータ
７ ステータ
９ 第２回転軸
１１ アウターロータ
１３，１５，１９，２５，３３ ベアリング軸受
１７ ステータシャフト
２１ モータリヤケース
２３ リヤプレート
２７ ロータケース
２９ リヤプレート
３１ フロントプレート
４１ ステータピース
４３ ステータコア
４５ コイル
４７，４９ ブラケット
５１ カラー部材
５３ 固定ボルト
５５ ナット
５７ 冷却媒体通路
５９ 樹脂
６１ 絶縁座金
６１ａ 円筒部
６３ 絶縁プレート座金
６５ 第１ガスケット絶縁プレート座金
６７ 第２ガスケット絶縁プレート座金
６９ 絶縁コーティング
７１ ブラケットピース
７３ リブ
Claims (4)
- 第１回転軸に連結された第１ロータと、この第１ロータの外周側に配設されたステータと、第２回転軸に連結されて上記ステータの外周側に配設された第２ロータとを有し、
上記ステータは、軸方向に延在するステータピースを円周方向に複数個独立して配置したステータコアと、上記ステータピースに巻装したコイルと、上記ステータコアの両側に配置される第１ブラケットおよび第２ブラケットとを有し、これら第１ブラケットおよび第２ブラケットにそれぞれ形成された複数の穴を通して、複数の固定手段により上記第１ブラケットおよび第２ブラケット間に上記ステータコアを挟持する回転電機のステータ構造において、
上記第１ブラケットおよび／または第２ブラケット上に上記複数の固定手段の取り付け部をカバーするように延在して配置した絶縁プレート座金と、この絶縁プレート座金上で各固定手段の取り付け部に配置した絶縁座金とを有することを特徴とする回転電機のステータ構造。 - 第１回転軸に連結された第１ロータと、この第１ロータの外周側に配設されたステータと、第２回転軸に連結されて上記ステータの外周側に配設された第２ロータとを有し、
上記ステータは、軸方向に延在するステータピースを円周方向に複数個独立して配置したステータコアと、上記ステータピースに巻装したコイルと、上記ステータコアの両側に配置される第１ブラケットおよび第２ブラケットとを有し、これら第１ブラケットおよび第２ブラケットにそれぞれ形成された複数の穴を通して、複数の固定手段により上記第１ブラケットおよび第２ブラケット間に上記ステータコアを挟持する回転電機のステータ構造において、
上記第１ブラケットおよび／または第２ブラケット上に上記複数の固定手段の取り付け部をカバーするように延在して配置した第１ガスケット絶縁プレート座金と、該第１ガスケット絶縁プレート座金上に上記複数の固定手段の取り付け部をカバーするように延在して配置した絶縁プレート座金と、該絶縁プレート座金上に上記複数の固定手段の取り付け部をカバーするように延在して配置した第２ガスケット絶縁プレート座金と、該第２ガスケット絶縁プレート座金上で各固定手段の取り付け部に配置した絶縁座金とを有し、
上記絶縁座金の外周端から上記第１ガスケット絶縁プレート座金の外周端に至る間に段差を形成すると共に、上記固定手段が通る上記絶縁座金の穴から上記第１ガスケット絶縁プレート座金の穴に至る間に段差を形成したことを特徴とする回転電機のステータ構造。 - 上記絶縁座金および／または絶縁プレート座金を、絶縁表面処理された積層鋼板により形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の回転電機のステータ構造。
- 上記固定手段に絶縁コーティングを施したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転電機のステータ構造。
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