JP6579029B2 - ステータコア構造及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ステータコア構造及びその製造方法に関する。

基部となる円環状のヨーク部と、該ヨーク部の円周方向に沿って形成され、内側へ延在する複数のティース部と、該ティース部端面を覆うカフサ部と、を備えるステータコア構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平０８−０７０５４４号公報

上記のようなステータコア構造において、隣接するティース部１０３間に形成されるスロットを覆うスロット被覆部材１０１が、ヨーク部の軸方向へ挿入されるとする。この場合、スロット被覆部材１０１を押すプッシャーが最後の押し込みで、カフサ部１０２に接触する（図４）。このため、スロット被覆部材１０１の後端をティース部１０３の挿入側端面まで押し込むことができず、スロット被覆部材１０１はカフサ部１０２の厚さ分だけ押し込み不足となる。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、スロット被覆部材をスロット内に確実に押し込むことができるステータコア構造及びその製造方法を提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、基部となる円環状のヨーク部と、該ヨーク部の円周方向に沿って形成され、内側へ延在するティース部であって、隣接する該ティース部間に形成されるスロットを覆うスロット被覆部材が前記ヨーク部の軸と平行に挿入される、複数の前記ティース部と、該各ティース部のスロット入口端に嵌合し、該ティース部を覆うカフサ部と、を備えるステータコア構造であって、前記ティース部は、前記スロット被覆部材の挿入側が幅狭の段差部が形成され、前記カフサ部は、前記ティース部の前記スロット被覆部材の挿入側端面と前記段差部を覆い、前記ティース部の挿入側端面と前記段差部の間にある角部を覆う前記カフサ部の少なくとも一部を切欠くティース溝が形成されている、を特徴とするステータコア構造である。
この一態様によれば、プッシャーなどを、ティース溝に沿ってティース部の挿入側端面まで押し込むことができ、スロット被覆部材の後端をティース部の挿入側端面まで押し込むことができる。すなわち、スロット被覆部材をスロット内に確実に押し込むことができる。
この一態様において、前記ティース部は、コア薄板を積層して形成されており、前記カフサ部の両脚部は、前記ティース部の段差部におけるコア薄板の凹凸に引っ掛り、該段差部に嵌合していてもよい。
この一態様において、前記カフサ部の脚部は、前記ティース部のスロット入口端の段差部に嵌合し、前記ティース部のスロット被覆部材の挿入側端面及び前記段差部全体を覆ってもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、基部となる円環状のヨーク部と、該ヨーク部の円周方向に沿って形成され、内側へ延在するティース部であって、隣接する該ティース部間に形成されるスロットを覆うスロット被覆部材が前記ヨーク部の軸と平行に挿入される、複数の前記ティース部と、該各ティース部のスロット入口端に嵌合し、該ティース部を覆うカフサ部と、を備え、前記ティース部は、前記スロット被覆部材の挿入側が幅狭の段差部が形成され、前記カフサ部は前記ティース部の前記スロット被覆部材の挿入側端面と前記段差部を覆う、ステータコア構造の製造方法であって、前記ティース部の挿入側端面と前記段差部の間にある角部を覆う前記カフサ部の少なくとも一部を切欠くティース溝を形成する、を特徴とするステータコア構造の製造方法であってもよい。

本発明によれば、スロット被覆部材をスロット内に確実に押し込むことができるステータコア構造及びその製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るステータコア構造を示す斜視図である。 各コア薄板が極僅かにずれて積層された状態の一例を示す断面図である。 ティース部及びカフサ部を一体にしてスロット被覆部材を挿入する状態の一例を示す図である。 スロット被覆部材はカフサ部の厚さ分だけ押し込み不足となる一例を示す図である。 スロット被覆部材の後端をティース部の端面まで押し込んだ状態の一例を示す図である。 セグメントコイルの両先端部を相互に逆方向に倒し込んだ状態の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るステータコア構造の製造方法のフローを示すフローチャートである。

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は、本発明の一実施形態に係るステータコア構造を示す斜視図である。本実施形態に係るステータコア構造１は、基部となる円環状のヨーク部２と、ヨーク部２の円周方向に沿って形成され、内側へ延在する複数のティース部３と、各ティース部３を覆うカフサ部４と、を備えている。

本実施形態に係るステータコア５は、例えば、ハイブリッド車両用のモータに用いられる。ステータコア５は、複数枚の銅板からなるコア薄板（例えば、０、２５ｍｍ程度の薄板）を積層して形成されている。ステータコア５は、一体で形成された上記ヨーク部２及び複数のティース部３を有している。隣接するティース部３間には、スロット６が形成されている。スロット６を覆うスロット被覆部材７がヨーク部２の軸と平行にスロット６内に挿入される。このスロット被覆部材７が挿入される、ティース部３のスロット入口端に所定高さの段差部３１が夫々形成されている。このティース部３の段差部３１は、スロット被覆部材７の挿入側が幅狭に形成されている。

スロット被覆部材７は、例えば、樹脂被覆材であり、ポリエステルからなる薄葉材などが用いられていて、予めスロット６の形状に合わせて熱成形されている。
カフサ部４は、ティース部３のスロット被覆部材７の挿入側端面と段差部３１を覆う。カフサ部４の両脚部４１は、各ティース部３のスロット入口端の段差部３１に嵌合し、該ティース部３の挿入側端面及び段差部３１全体を覆う。カフサ部４は、例えば、樹脂などの絶縁材で形成され、ティース部３の段差部３１に合わせて熱成形されている。スロット６にはセグメントコイル（コイル導線）８が挿入されるが（図６）、カフサ部４の端縁（角部）はこのセグメントコイル８の曲げ起点となり、ステータコア５のティース部３とセグメントコイル８との絶縁を確保する。

カフサ部４の両脚部４１は段差部３１全体を覆うように形成され、段差部３１はこのカフサ部４によって、セグメントコイル８と確実に絶縁される。したがって、この段差部３１に対して、スロット被覆部材７が不要となるため、スロット被覆部材７の簡素化に繋がる。

ここで、ステータコア５のティース部３は、上述の如く、コア薄板３２を積層して形成されているが、各コア薄板３２は極僅かにステータコア５の周方向にずれて積層されている（図２）。したがって、カフサ部４の両脚部４１は、ティース部３の段差部３１におけるコア薄板３２のずれによって生じた凹凸に引っ掛りつつ（アンカー効果）、その段差部３１に嵌合し接着されている。このアンカー効果によりカフサ部４をティース部３に確実に固定することができる。図２において、凹凸は理解を容易にするために実際より大きく表現している。

なお、従来、ステータコアのティース部にカフサ部を取り付けた後、その後工程（コイル挿入工程、コイル曲げ工程、コイルひねり工程、コイル溶接工程、紛体ワニス工程など）で、カフサ部の脱落を防止する、特別な脱落防止機構が必要であった。

これに対し、本実施形態においては、上述の如く、アンカー効果によりカフサ部４をステータコア５のティース部３に確実に固定できる。これにより、上記のような脱落防止機構を必要とせず、工程設備を大幅に簡素化することができる。

ところで、ステータコア５の体格低減などを目的として、ステータコア５のティース部３にカフサ部４を直接的に成形することが行われている。この場合、ステータコア５のティース部３にカフサ部４を成形した状態で、各スロット６にスロット被覆部材７をヨーク部２の軸方向へ挿入することとなる（図３）。

このとき、従来、スロット被覆部材１０１を押すプッシャーが最後の押し込みで、カフサ部１０２に接触する。このため、スロット被覆部材１０１の後端をティース部１０３の挿入側端面まで押し込むことができず、スロット被覆部材１０１はカフサ部１０２の厚さ分だけ押し込み不足となる（図４）。

これに対し、本実施形態に係るステータコア構造１において、ティース部３の挿入側端面と段差部３１の間にある角部を覆うカフサ部４の少なくとも一部を切欠くティース溝４２が形成されている（図１）。これにより、プッシャーを、ティース溝４２に沿ってティース部３の挿入側端面まで押し込むことができ、スロット被覆部材７の後端をティース部３の挿入側端面まで押し込むことができる（図５）。すなわち、スロット被覆部材７をスロット６内に確実に押し込むことができる。

各カフサ部４の両端縁には、スロット被覆部材７が挿入される方向に凹状を成すティース溝４２がカフサ部４の長手方向に沿って複数形成されている（図１）。カフサ部４の一方端縁の各ティース溝４２は、他方端縁の各ティース溝４２に対して、カフサ部４の長手方向に互い違いにずれた位置で形成されている。これは、図６に示す如く、セグメントコイル８を、ステータコア５の各スロット６に組み付け、各セグメントコイル８の両先端部を、ステータコア５の周方向で相互に逆方向に倒し込む。このとき、各セグメントコイル８は、カフサ部４の端縁（角部）に当たり、この端縁を支点（曲げ起点）として曲げられる。このため、この各セグメントコイル８の曲げ起点となる部分には、ティース溝４２を設けることができず、上述したようなカフサ部４の長手方向に互い違いにずれた位置に形成されることとなる。

本実施形態において、例えば、ティース溝４２は、カフサ部４の各端縁に、カフサ部４の長手方向に沿って３つずつ略等間隔に形成されている。この場合、各スロット６に対して、合計６つのティース溝４２が設けられていることになる。隣接する各カフサ部４のティース溝４２は、スロット６を挟んで対向するように形成されている。ティース溝４２は、略矩形の断面形状で、ティース部３の挿入側端面までの深さで形成されている。なお、カフサ部４に設けられるティース溝４２の形状、及び数は、これに限定されず、任意でよい。

図７は、本実施形態に係るステータコア構造の製造方法のフローを示すフローチャートである。
複数のティース溝４２を有するカフサ部４を、一体成型などにより複数成形する（ステップＳ１０１）。成形した各カフサ部４の両脚部４１をステータコア５の各ティース部３のスロット入口端の各段差部３１に嵌合させて、各カフサ部４を各ティース部３に組み付ける（ステップＳ１０２）。

各スロット被覆部材７をヨーク部の軸方向でティース部３間に形成された各スロット６に挿入する（ステップＳ１０３）。このとき、プッシャーを、ティース溝４２に沿ってティース部３の挿入側端面まで押し込み、スロット被覆部材７の後端をティース部３の挿入側端面まで押し込む（図５）。このように、スロット被覆部材７をスロット６に挿入することで、ステータコア５とカフサ部４を接着でき、さらに、ステータコア５とセグメントコイル８とを絶縁することができる。

各セグメントコイル８を、ステータコア５の各スロット６に組み付け、各セグメントコイル８の両先端部を、ステータコア５の周方向で相互に逆方向に倒し込む（ステップＳ１０４）。

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 ステータコア構造、２ ヨーク部、３ ティース部、４ カフサ部、５ ステータコア、６ スロット、７ スロット被覆部材、８ セグメントコイル、３１ 段差部、３２ コア薄板、４１ 脚部、４２ ティース溝

Claims (4)

1. 基部となる円環状のヨーク部と、
   該ヨーク部の円周方向に沿って形成され、内側へ延在するティース部であって、隣接する該ティース部間に形成されるスロットを覆うスロット被覆部材が前記ヨーク部の軸と平行に挿入される、複数の前記ティース部と、
   該各ティース部のスロット入口端に嵌合し、該ティース部を覆うカフサ部と、
   を備えるステータコア構造であって、
   前記ティース部は、前記スロット被覆部材の挿入側が幅狭の段差部が形成され、
   前記カフサ部は、前記ティース部の前記スロット被覆部材の挿入側端面と前記段差部を覆い、
   前記ティース部の挿入側端面と前記段差部の間にある角部を覆う前記カフサ部の少なくとも一部を切欠くティース溝が形成され、
   前記ティース溝は、前記ティース部の挿入側端面までの深さまで形成され、
   前記スロット被覆部材の後端が前記ティース部の挿入側端面まで押し込まれている、
   を特徴とするステータコア構造。
2. 請求項１記載のステータコア構造であって、
   前記ティース部は、コア薄板を積層して形成されており、
   前記カフサ部の両脚部は、前記ティース部の段差部におけるコア薄板の凹凸に引っ掛り、該段差部に嵌合している、
   ことを特徴とするステータコア構造。
3. 請求項１又は２記載のステータコア構造であって、
   前記カフサ部の脚部は、前記ティース部のスロット入口端の段差部に嵌合し、前記ティース部のスロット被覆部材の挿入側端面及び前記段差部全体を覆っている、
   ことを特徴とする、ステータコア構造。
4. 基部となる円環状のヨーク部と、
   該ヨーク部の円周方向に沿って形成され、内側へ延在するティース部であって、隣接する該ティース部間に形成されるスロットを覆うスロット被覆部材が前記ヨーク部の軸と平行に挿入される、複数の前記ティース部と、
   該各ティース部のスロット入口端に嵌合し、該ティース部を覆うカフサ部と、を備え、
   前記ティース部は、前記スロット被覆部材の挿入側が幅狭の段差部が形成され、
   前記カフサ部は前記ティース部の前記スロット被覆部材の挿入側端面と前記段差部を覆う、ステータコア構造の製造方法であって、
   前記ティース部の挿入側端面と前記段差部の間にある角部を覆う前記カフサ部の少なくとも一部を切欠くティース溝を形成し、
   前記ティース溝は、前記ティース部の挿入側端面までの深さまで形成され、
   プッシャーを前記ティース溝に沿って前記ティース部の挿入側端面まで押し込み、前記スロット被覆部材の後端を前記ティース部の挿入側端面まで押し込む、
   を特徴とするステータコア構造の製造方法。

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