JP2011234554A - Electric motor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電動機に関するものである。 The present invention relates to an electric motor.
近年、燃料電池自動車やハイブリッド自動車、電気自動車など、車両駆動用の電動機を搭載した車両が次々と開発されている。電動機としては、軸線周りに回転自在に支持されるとともに、永久磁石が配設されたロータと、ロータの周囲に配置されるとともに、コイルが配されたステータとを備えたものが一般的である。ここで、コイルの巻き回し方法の一つとして、トロイダル巻が知られている。 In recent years, vehicles equipped with electric motors for driving vehicles such as fuel cell vehicles, hybrid vehicles, and electric vehicles have been developed one after another. An electric motor is generally provided that includes a rotor that is supported rotatably around an axis, a permanent magnet is disposed, and a stator that is disposed around the rotor and is provided with a coil. . Here, toroidal winding is known as one of the coil winding methods.
たとえば、特許文献1の電動機は、ヨーク部に形成された内スロットと外スロット内にコイル線材(本願の導線に相当)が複数回巻き回された、ヨーク巻回式(本願のトロイダル巻に相当)のステータを有している。ステータコアの外周面には接触部が形成されており、ケース(本願のモータハウジングに相当)の内周面にステータコアの外周面を圧入や焼き嵌め等することで、ステータがケースに取り付けられている。ここで、トロイダル巻の場合、円環状のステータコアの径方向外側にコイルエンドが突出する。したがって、特許文献1の電動機では、ステータをケースに取り付けた際にコイルとケースとの接触を防止するため、ステータコアとケースとの接触部はコイルエンドよりも外径側に突出して形成されている。 For example, the electric motor of Patent Document 1 has a yoke winding type (corresponding to the toroidal winding of the present application) in which a coil wire (corresponding to the conducting wire of the present application) is wound a plurality of times in an inner slot and an outer slot formed in the yoke portion. ). A contact portion is formed on the outer peripheral surface of the stator core, and the stator is attached to the case by press-fitting or shrink-fitting the outer peripheral surface of the stator core to the inner peripheral surface of the case (corresponding to the motor housing of the present application). . Here, in the case of toroidal winding, the coil end protrudes outward in the radial direction of the annular stator core. Therefore, in the electric motor of Patent Document 1, in order to prevent contact between the coil and the case when the stator is attached to the case, the contact portion between the stator core and the case is formed to protrude to the outer diameter side from the coil end. .
しかし、このようにステータコアの一部をコイルエンドよりも外径側に突出させてステータコアの接触部を形成すると、ステータが大径化するという問題がある。 However, when the stator core contact portion is formed by projecting a part of the stator core to the outer diameter side of the coil end in this way, there is a problem that the stator becomes larger in diameter.
そこで本発明は、ステータの大径化を抑制できるトロイダル巻のステータを備えた電動機の提供を課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the electric motor provided with the toroidal winding stator which can suppress the diameter increase of a stator.
上記の課題を解決するため、本発明の電動機(例えば、実施形態におけるモータユニット10)は、円環状に形成されたステータコア(例えば、実施形態におけるステータコア41)に、複数のコイル(例えば、実施形態におけるコイル20)をトロイダル状に配置したステータ(例えば、実施形態におけるステータ21)を有する電動機であって、前記ステータコアの軸方向(例えば、実施形態におけるZ方向)の一方側における隣接する前記コイル間に配置され、締結孔(例えば、実施形態における締結孔81)が形成された押圧部(例えば、実施形態における押圧部83)と、前記ステータコアの径方向(例えば、実施形態におけるR方向)における前記コイルの外側に配置され、隣接する前記押圧部を接続する渡り部(例えば、実施形態における渡り部84)と、を備えた固定部材(例えば、実施形態における固定部材85)と、前記締結孔に挿通され、前記軸方向の他方側に配置される支持部材(例えば、実施形態におけるモータハウジング11)に締結される締結部材(例えば、実施形態におけるボルト48)と、を有しており、前記ステータは、前記固定部材の前記押圧部と前記支持部材との間に狭持されて保持され、前記軸方向から見て、前記締結部材のうち少なくとも一部分が、前記コイルの最外縁よりも前記径方向の内側に配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、ステータは、固定部材の押圧部と支持部材との間に狭持されて保持されている。これにより、ステータコアを支持部材に固定するためにステータコアを外径側に突出させる必要がない。さらに、締結部材のうち少なくとも一部分が、コイルの最外縁よりも前記径方向の内側に配置されている。これにより、ステータの大径化を抑制して少スペースでステータを固定できる。
In order to solve the above problems, an electric motor (for example, the
According to the present invention, the stator is sandwiched and held between the pressing portion of the fixed member and the support member. Thereby, there is no need to project the stator core to the outer diameter side in order to fix the stator core to the support member. Furthermore, at least a part of the fastening member is disposed on the inner side in the radial direction than the outermost edge of the coil. Thereby, the stator can be fixed in a small space while suppressing an increase in the diameter of the stator.
また、前記ステータコアの周方向における前記締結部材と前記コイルとの間には絶縁部材が介在していることが望ましい。
本発明によれば、絶縁部材が介在しているので、絶縁を確保しつつ締結部材をさらに径方向の内側に配置できる。これにより、ステータの大径化をさらに抑制できる。
Moreover, it is desirable that an insulating member is interposed between the fastening member and the coil in the circumferential direction of the stator core.
According to the present invention, since the insulating member is interposed, the fastening member can be further arranged on the inner side in the radial direction while ensuring insulation. Thereby, the diameter increase of the stator can be further suppressed.
また、前記固定部材は、略円環状に形成されていることが望ましい。
本発明によれば、略円環状の固定部材により、略円環状のステータコアを全周に渡って狭持できる。したがって、ステータを確実に保持できる。
The fixing member is preferably formed in a substantially annular shape.
According to the present invention, the substantially annular stator core can be held over the entire circumference by the substantially annular fixing member. Therefore, the stator can be securely held.
また、前記固定部材は、略円弧状に形成されていることが望ましい。
本発明によれば、固定部材を略円弧状に形成することにより、固定部材の軽量化ができる。さらに、締結部材の個数を削減できる。
The fixing member is preferably formed in a substantially arc shape.
According to the present invention, the fixing member can be reduced in weight by forming the fixing member in a substantially arc shape. Furthermore, the number of fastening members can be reduced.
また、前記押圧部には、前記ステータコアの前記一方側の端面(例えば、本実施形態における−Z側端面41a)と接触する第1接触面(例えば、本実施形態における接触面83a)に加えて、前記ステータコアの外周面(例えば、本実施形態における外周面41c)と接触する第2接触面(例えば、本実施形態における接触面83b)が形成されていることが望ましい。
本発明によれば、押圧部は、ステータコアの外周面と接触する第2接触面を有しているので、ステータコアの径方向の位置を精度よく決めて、ステータを保持することができる。
In addition to the first contact surface (for example, the
According to the present invention, since the pressing portion has the second contact surface that comes into contact with the outer peripheral surface of the stator core, the radial position of the stator core can be accurately determined and the stator can be held.
また、前記支持部材は、前記ステータが収容されるモータハウジング(例えば、実施形態におけるモータハウジング11)であり、前記モータハウジングには、前記ステータコアの前記他方側の端面(例えば、本実施形態における+Z側端面41b)と接触する第3接触面(例えば、本実施形態における接触面11a)に加えて、前記ステータコアの外周面と接触する第4接触面(例えば、本実施形態における接触面11b)が形成されていることが望ましい。
本発明によれば、支持部材は、ステータコアの外周面と接触する第4接触面を有しているので、ステータコアの径方向の位置を精度よく決めて、ステータを保持することができる。
The support member is a motor housing (for example, the
According to the present invention, since the support member has the fourth contact surface that comes into contact with the outer peripheral surface of the stator core, the radial position of the stator core can be accurately determined and the stator can be held.
また、前記固定部材の前記押圧部には、前記一方側に向かって立設されるフィンが設けられていることが望ましい。
本発明によれば、ステータコアと接触している固定部材の表面積を増やすことができる。これにより、コイルおよびステータコアで発生する熱を、固定部材で効果的に放熱することができる。
Moreover, it is desirable that the pressing portion of the fixing member is provided with a fin that stands up toward the one side.
According to the present invention, the surface area of the fixing member in contact with the stator core can be increased. Thereby, the heat generated in the coil and the stator core can be effectively radiated by the fixing member.
本発明によれば、ステータは、固定部材の押圧部と支持部材との間に狭持されて保持されている。これにより、ステータコアを支持部材に固定するためにステータコアを外径側に突出させる必要がない。さらに、締結部材のうち少なくとも一部分が、コイルの最外縁よりも前記径方向の内側に配置されている。これにより、ステータの大径化を抑制して少スペースでステータを固定できる。 According to the present invention, the stator is sandwiched and held between the pressing portion of the fixed member and the support member. Thereby, there is no need to project the stator core to the outer diameter side in order to fix the stator core to the support member. Furthermore, at least a part of the fastening member is disposed on the inner side in the radial direction than the outermost edge of the coil. Thereby, the stator can be fixed in a small space while suppressing an increase in the diameter of the stator.
(第1実施形態、モータ)
以下に、第1実施形態の電動機(以下「モータ」という。)につき図面を参照して説明する。本実施形態では車両に搭載される車両用電動機(以下「モータユニット」という。)を用いて説明する。
以下の説明では、モータの径方向をR方向、モータの軸方向をZ方向、モータの周方向をθ方向とし、必要に応じて、これらR、Zおよびθの円筒座標系を使用して説明する。なお、Z方向の一方側を−Z側とし、他方側を+Z側とする。R方向の外周側を+R側とし、内周側を−R側とする。また、+Z側から見て時計回り方向を+θ側とし、反時計周り方向を−θ側とする。
(First embodiment, motor)
Hereinafter, the electric motor (hereinafter referred to as “motor”) of the first embodiment will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, description will be made using a vehicle electric motor (hereinafter referred to as “motor unit”) mounted on a vehicle.
In the following description, the radial direction of the motor is the R direction, the axial direction of the motor is the Z direction, and the circumferential direction of the motor is the θ direction. If necessary, the cylindrical coordinate system of R, Z, and θ is used. To do. Note that one side in the Z direction is the -Z side, and the other side is the + Z side. The outer peripheral side in the R direction is the + R side, and the inner peripheral side is the -R side. Further, the clockwise direction when viewed from the + Z side is the + θ side, and the counterclockwise direction is the −θ side.
図1はモータユニット10の概略構成断面図である。
図1に示すように本実施形態のモータユニット10は、ステータ21およびロータ22を備えたモータ23がモータハウジング11内に収容されている。モータハウジング11の+Z側には、モータ23の出力軸24の回転数を検出する回転センサ(不図示)を収容するセンサハウジング13が締結されている。また、モータハウジング11の−Z側には、モータ23の出力軸24からの動力を伝達するギヤなどの動力伝達部(不図示)を収容するミッションハウジング12が締結されている。なお、モータ23の出力軸24は、モータユニット10の動力伝達部を介して車両の駆動軸に連結されている。この駆動軸が回転することにより、駆動軸に連結された車輪が回転して、車両を移動させることができる。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the
As shown in FIG. 1, in the
(モータハウジング)
モータハウジング11は、アルミ等からなる部材であり、ダイキャスト等により成型される。モータハウジング11は、モータ23を収容可能な略有底筒状に形成されている。モータハウジング11におけるセンサハウジング13が締結される+Z側は、出力軸24が挿通される貫通孔16を除いて壁部17で閉塞されている。一方、モータハウジング11におけるミッションハウジング12が締結される−Z側には、モータ23を挿入するための略円形の開口部15が形成されている。
また、モータハウジング11とミッションハウジング12との境界部における−Z側には、モータ23の出力軸24の一端を回転自在に支持するベアリング26が設けられ、モータハウジング11とセンサハウジング13との境界部におけるモータハウジング11の貫通孔16には、モータ23の出力軸24の+Z側を回転自在に支持するベアリング27が設けられている。
なお、本実施形態のモータハウジング11は、モータ23を収容する機能のほかに、後述するように、ステータを支持する支持部材としても機能している。
(Motor housing)
The
A bearing 26 that rotatably supports one end of the
In addition to the function of housing the
(ロータ)
出力軸24の外周面にはロータ22が取り付けられている。ロータ22は、出力軸24を挿通させるための貫通孔31を備え、例えば圧入により出力軸24に固定される。ロータ22が軸中心に回転することにより、出力軸24も同時に軸中心に回転可能に構成されている。なお、出力軸24は、中空形状に形成されている。これにより、出力軸24を軽量化できるとともに、モータ23を冷却する冷媒の通路としても利用することができる。
ロータ22の外周縁近傍には、ステータ21と対向するように永久磁石29がθ方向に沿って複数(本実施形態では、8個)設けられている。なお、ロータ22の外周側にN極が着磁された永久磁石29Nと、ロータ22の外周側にS極が着磁された永久磁石29Sとが、ロータ22の周方向に交互に配されている。
(Rotor)
A
Near the outer peripheral edge of the
ロータ22は、略円盤状の電磁鋼板等の磁性板からなる部材であり、プレスにより成型された磁性板を複数積層することにより形成される。このとき、各磁性板を重ねてカシメることにより、各磁性板には凸部(ダボ)が形成される。このダボにより各磁性板を連結して積層固定することができる。なお、各磁性板を接着することにより積層してもよい。
The
(ステータ)
図3は、本実施形態の分割コア45の斜視図である。
本実施形態のステータ21は、円環状に形成されたステータコア41と、導線35がトロイダル状に巻き回されて構成されるコイル20と、を備えている。また、本実施形態のステータコア41は、分割コア45を円環状に複数個(本実施形態では24個)連結することにより形成されている。
図3に示すように、各分割コア45には、ティース32およびヨーク33がZ方向から見て略L字状になるように直交して配置されている。分割コア45は、電磁鋼板等の磁性板により形成された分割コア片43からなる部材であり、前述のロータと同様に、各分割コア片43をカシメて積層固定することにより形成される。本実施形態では、ダボ44は、ティース32とヨーク33との境界部における外周縁近傍と、ヨーク33における隣接する分割コア45との境界部の外周縁近傍と、の2箇所に形成されている。2箇所のダボ44でカシメることにより、分割コア片43が位置ずれするのを防止している。ここで、本実施形態のステータコア41は、後述する固定部材85とモータハウジング11との間に狭持されて保持される。したがって、分割コア45には、特許文献1のステータコアのように、圧入や焼き嵌め等に必要となる外径側に突出した接触部が形成されていない。したがって、ステータの大径化を抑制して少スペースでステータを保持しつつ、コイル20で発生した磁束がステータコア41の外周側に漏洩するのを抑制できる。
(Stator)
FIG. 3 is a perspective view of the
The
As shown in FIG. 3, in each divided
(インシュレータ)
図4はインシュレータ50の斜視図である。
インシュレータ50は、分割コアに挿入され、ヨークおよびティースの周面を覆う略筒状の部材である。インシュレータ50は、例えば樹脂などの絶縁部材からなり、インジェクション成型により形成される。インシュレータ50は略筒状に形成されているので、インシュレータ50をステータコアに挿入するだけで簡単に装着することができる。
図4に示すように、インシュレータ50は、分割コアのヨークが挿入される挿入部51が形成された導線巻付部52と、導線巻付部52のθ方向における両端の開口縁部からフランジ状にZ方向およびR方向に立設された一対の壁部53,54とを備えている。導線巻付部52の−R側周面57および+R側周面58にはガイド溝59が形成されており、導線がガイド溝に案内されて隙間なく巻き回される。壁部53の−Z側には、後述するコイルの導線の巻き始め端部を係止するための係止溝63が、壁部54の+R側には、導線の巻き終わり端部を係止するための係止溝64がそれぞれ形成されている。
(Insulator)
FIG. 4 is a perspective view of the
The
As shown in FIG. 4, the
(コイル)
図2に示すように、コイル20は、インシュレータ50の導線巻付部52(図4参照)に導線が巻き回されて形成される。具体的には、巻き始めに導線の一端を係止溝63(図4参照)に引っ掛けるように係止した後、導線巻付部52に導線を所定の巻数になるように巻付け、巻き終わった導線の他端を係止溝64(図4参照)に係止することで、インシュレータ50にコイルを容易に形成することができる。このように、インシュレータ50を介して分割コアのヨークにコイル20を形成することにより、コイル20とステータコアとの短絡を防止しつつ、トロイダル状にコイル20を配置することができる。
(coil)
As shown in FIG. 2, the
(支持部材)
図2に示すように、コイル20が巻き回された分割コアを所定数(本実施形態では、24個)円環状に連結することにより、ステータ21が形成される。そして、本実施形態のステータ21は、次に述べる支持部材と固定部材との間に狭持されて保持される。
本実施形態では、支持部材はモータハウジング11により構成されている。
図1に示すように、支持部材となるモータハウジング11は、第1段部19を有している。具体的には、第1段部19は、モータハウジング11から+Z側に所定距離だけ離れて形成された−Z側端面19aと、開口部15が縮径して形成された内周面18と、により形成される。第1段部19の内周面18の直径は、ステータコア41の外周面の直径よりも若干大きくなるように形成されている。これにより、モータハウジング11にステータコア41を収容できる。この第1段部19には、後述する固定部材85がボルト48により締結される。
(Support member)
As shown in FIG. 2, the
In the present embodiment, the support member is constituted by the
As shown in FIG. 1, the
また、モータハウジング11における第1段部19の+Z側かつ第1段部19の−R側には、第1段部19の内周面18が縮径して形成される第2段部76を有している。第2段部76の−Z側の端面は、ステータコア41の+Z側端面41bと接触する接触面11aとなっている。本実施形態の接触面11aは、ステータコア41の+Z側端面41bの全面と接触するように形成されている。モータハウジング11の第1段部19に固定部材85を締結して、固定部材85とモータハウジング11の第2段部76との間でステータコア41を狭持することにより、接触面11aと固定部材85の押圧部83との間にステータ21を保持することができる。なお、コイル20がステータコア41の+Z側端面41bから+Z側に突出している場合には、接触面11aのコイル20に対応した位置に、コイル20の突出寸法よりも大きな深さで+Z側に凹んだ凹部(不図示)が形成される。これにより、モータハウジング11とコイル20とが接触するのを防止しつつ、接触面11aとステータコア41の+Z側端面41bとが接触することができる。このように、本実施形態のモータハウジング11は、モータ23を収容するのと同時に、ステータ21の支持部材としても機能している。
In addition, on the + Z side of the
(固定部材)
図5は、Z方向から見たときの固定部材85の説明図である。本実施形態の固定部材85は、鉄やステンレス、アルミ等の金属等からなる略円環状の板部材であり、例えばプレスやダイキャスト等により成型される。固定部材85の板厚は、保持されるステータコア41の重量により適宜選択される。
(Fixing member)
FIG. 5 is an explanatory diagram of the fixing
固定部材85は、締結孔81を有する押圧部83と、隣接する押圧部83を接続する渡り部84とを備えている。
押圧部83は、θ方向に幅を有し、R方向に長さを有した略矩形状をしている。押圧部83のθ方向の幅は、ティース32(図3参照)の幅よりも若干狭く形成される。押圧部83のR方向の長さは、後に固定部材85をモータハウジング11に固定した際に、押圧部83の+Z側の接触面83aとステータコア41の−Z側端面41a(図1参照)とが接触できるような長さで形成される。図1および図2に示すように、押圧部83は、隣接するステータコア41の−Z側端面41aであって、隣接するコイル20間に配置される。本実施形態では、ティース32の数と同数の24個の押圧部83が、略等間隔にθ方向に沿って配置されている。なお、押圧部83の接触面83aとステータコア41の−Z側端面41aとの接触面積や押圧部83の間隔、個数等は、ステータ21の重量により適宜選択される。
The fixing
The
押圧部83には、Z方向から見て、ステータコアと重ならない位置に締結孔81が形成されている。これにより、ステータコアと干渉することなく、ボルト48を締結して、固定部材85をモータハウジングに固定することができる。締結孔81は、挿通されるボルト48(図1参照)の径よりも若干大きな径を有している。締結孔81の少なくとも一部分は、後に固定部材85をモータハウジング11に配置した際に、Z方向から見てコイル20(図2参照)の最外縁よりも−R側に形成される。これにより、ボルト48の少なくとも一部分をコイル20(図2参照)の最外縁よりも−R側に配置することができる。さらに、固定部材85の径を小さく形成することができるので、少スペースでステータを固定できる。ここで、図2に示すように、締結孔81は押圧部83とともに隣接するコイル20間に配置されるので、締結孔81に挿通されるボルト48も隣接するコイル20間に配置される。そして、コイル20はインシュレータ50に巻き回されているため、ボルト48とコイル20との間にはインシュレータ50が介在している。これにより、コイル20との絶縁を確保しつつ、ボルト48をコイル20(図2参照)の最外縁より−R側に配置できる。したがって、ステータ21の大径化を抑制できる。
A
渡り部84は、図2および図5に示すように、隣接する押圧部83の+R側の周縁部を連続するように接続された、Z方向から見てθ方向に広がる略円弧状の部材である。渡り部84のR方向の幅は、押圧部83のR方向の長さよりも短く形成されている。また、図2に示すように、渡り部84は、コイル20の+R側の最外縁との間に所定の間隔が開くように配置される。これにより、固定部材85をモータハウジング11に固定した際に、コイル20との短絡を防止することができる。本実施形態では、渡り部84は、全ての隣接する押圧部83を接続している。これにより、固定部材85を略円環状に形成することができる。したがって、略円環状のステータ21を全周に渡って狭持できるので、ステータ21を確実に保持できる。
As shown in FIGS. 2 and 5, the
図1および図2に示すように、上述した固定部材85をモータハウジング11に取り付けることで、ステータ21は固定部材85の押圧部83とモータハウジング11との間に狭持されて保持される。具体的な取り付け方法としては、ステータ21をモータハウジング11の開口部15から挿入し、ステータコア41の+Z側端面41bをモータハウジング11の接触面11aに接触させて配置する。続いて、固定部材85の押圧部83の接触面83aを、ステータコア41の−Z側端面41aに接触させつつ、ボルト48を締結孔81に挿通して、所定のトルクでボルト48を締め上げる。これにより、固定部材85の押圧部83とモータハウジング11とでステータ21が狭持されて保持される。
As shown in FIGS. 1 and 2, by attaching the above-described fixing
本実施形態によれば、図1および図2に示すように、ステータ21は、固定部材85の押圧部83とモータハウジング11との間に狭持されて保持されている。これにより、ステータコア41をモータハウジング11に固定するためにステータコア41を外径側に突出させる必要がない。さらに、ボルト48のうち少なくとも一部分が、コイル20の最外縁よりも−R側に配置されている。これにより、ステータ21の大径化を抑制して少スペースでステータ21を固定できる。
According to the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the
(第1実施形態の第1変形例)
図6は第1実施形態の変形例の説明図であり、図6(a)は第1変形例の説明図である。
第1実施形態のステータ21は、図1および図2に示すように、ステータコア41の−Z側端面41aと接触する固定部材85の接触面83aと、ステータコア41の+Z側端面41bと接触するモータハウジング11の接触面11aとの間に狭持されて保持されていた。しかし、本実施形態の第1変形例では、固定部材85の接触面83aおよびモータハウジング11の接触面11aのほかに、固定部材85に、ステータコア41の外周面41cと接触する接触面83bが形成されている点で異なっている。
(First modification of the first embodiment)
FIG. 6 is an explanatory diagram of a modified example of the first embodiment, and FIG. 6A is an explanatory diagram of the first modified example.
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図6(a)に示すように、第1変形例の固定部材85には、ステータコア41の外周面41cと接する接触面83bが形成されている。第1変形例の固定部材85は、固定部材85の+R側が厚肉部となっており、−R側が薄肉部となっている。厚肉部は、固定部材85の板厚を+Z方向に増やすことにより形成される。厚肉部の−R側の端面がステータコア41の外周面41cと接触する接触面83bとなっている。接触面83bの直径は、ステータコア41の外周面41cの直径と略同一に形成される。これにより、固定部材85の接触面83aとステータコア41の−Z側端面41aとが接触し、モータハウジング11の接触面11aとステータコア41の+Z側端面41bとが接触し、さらに、固定部材85の接触面83bとステータコア41の外周面41cとが接触する。したがって、ステータコア41のR方向の位置を精度よく決めて、ステータ21を保持することができる。
As shown in FIG. 6A, the fixing
(第1実施形態の第2変形例)
図6は第1実施形態の変形例の説明図であり、図6(b)は第2変形例の説明図である。
本実施形態の第2変形例では、第1変形例の接触面83bに加えて、支持部材であるモータハウジング11に、ステータコア41の外周面41cと接触する接触面11bが形成されている。
図6(b)に示すように、モータハウジング11の接触面11bは、モータハウジング11の第1段部19の内周面18を縮径することにより、内周面18の−R側に形成される。接触面11bの直径は、ステータコア41の外周面41cの直径と略同一に形成される。これにより、モータハウジング11の接触面11bとステータコア41の外周面41cとが接触するので、前述同様にステータコア41のR方向の位置を精度よく決めて、ステータ21を保持することができる。
(Second modification of the first embodiment)
FIG. 6 is an explanatory diagram of a modified example of the first embodiment, and FIG. 6B is an explanatory diagram of a second modified example.
In the second modification of the present embodiment, in addition to the
As shown in FIG. 6B, the
(第2実施形態)
図7は第2実施形態の説明図である。図7に示すように、本実施形態の固定部材85にはフィン93が設けられている点で、第1実施形態の固定部材と異なっている。なお、第1実施形態と同様の構成については、説明を省略する。
本実施形態のフィン93は、固定部材85と同じ材質の鉄やステンレス、アルミ等の金属等からなる部材である。フィン93は、固定部材85と同時にプレスやダイキャスト等により成型して設けてもよいし、フィン93を別部品として成型した後に固定部材85に溶接等で接合して設けてもよい。本実施形態のフィン93は、押圧部83の−R側かつθ方向の略中央において、−Z側に立設して形成されている。図7に示すように、例えば、本実施形態のフィン93は、Z方向から見て−R側を頂点とする略V字形状に形成されている。これにより、フィン93の表面積を広く確保することができる。なお、フィン93の形状はZ方向から略V字形状に限られず、例えばZ方向から見て略直線形状でもよい。また、1個の押圧部83に形成されるフィン93の数は1個に限られず、1個の押圧部83に複数のフィン93を設けてもよい。
(Second Embodiment)
FIG. 7 is an explanatory diagram of the second embodiment. As shown in FIG. 7, the fixing
The
コイル20に励磁電流が流れることにより、コイル20が発熱する。また、コイル20からの受熱と、ステータコア41を磁束が通過することにより発生する渦電流とにより、ステータコア41が発熱する。しかし、本実施形態によれば、ステータコア41と接触している固定部材85にフィン93を設けているので、固定部材85の表面積を増やすことができる。これにより、コイル20およびステータコア41で発生する熱を、固定部材85で効果的に放熱することができる。
When the excitation current flows through the
なお、この発明は上述した実施の形態に限られるものではない。
第1実施形態の固定部材は、ステータコアのティースの数と同じ個数の押圧部あるいは締結部材を有しているが、押圧部あるいは締結部材の個数はティースの数と同じ個数である必要はなく、押圧部あるいは締結部材の個数を減らしてもよい。例えば、ステータの重量を軽くすれば、ステータを保持するのに必要な荷重が小さくなるので、押圧部あるいは締結部材の個数を減らすことができる。
また、押圧部の個数の他に、押圧部とステータコアとの接触面積、固定部材の板厚等についても、固定部材とモータハウジングとの間に狭持されて保持されるステータの重量により適宜選択される。例えば、ステータの重量が重くなると、ステータを保持するのに必要な荷重が大きくなるため、固定部材の板厚を厚くすることで、固定部材が変形するのを抑制できる。
The present invention is not limited to the embodiment described above.
The fixing member of the first embodiment has the same number of pressing parts or fastening members as the number of teeth of the stator core, but the number of pressing parts or fastening members need not be the same as the number of teeth. The number of pressing parts or fastening members may be reduced. For example, if the weight of the stator is reduced, the load required to hold the stator is reduced, so that the number of pressing parts or fastening members can be reduced.
In addition to the number of pressing parts, the contact area between the pressing part and the stator core, the plate thickness of the fixing member, and the like are appropriately selected according to the weight of the stator held between the fixing member and the motor housing. Is done. For example, when the weight of the stator increases, the load necessary to hold the stator increases. Therefore, it is possible to suppress the deformation of the fixing member by increasing the plate thickness of the fixing member.
図8は他の例の固定部材の説明図である。
第1実施形態および第2実施形態では、全ての隣接する押圧部を渡り部で接続することにより、固定部材を略円環状に形成していた。しかし、例えば図8に示すように、一部の押圧部83のみを渡り部84で接続することにより、固定部材85を略円弧状に形成することができる。さらに、ボルト48の数や略円弧状の固定部材85の数を減らすこともできる。これにより、固定部材85の軽量化ができる。前述同様に、固定部材の形状やボルトおよび固定部材の数は、ステータの重量により適宜選択される。
FIG. 8 is an explanatory view of another example of a fixing member.
In 1st Embodiment and 2nd Embodiment, the fixing member was formed in the substantially annular | circular shape by connecting all the adjacent press parts by the crossing part. However, for example, as shown in FIG. 8, the fixing
第1実施形態および第2実施形態では、モータハウジングにステータコアとの接触面を形成して、モータハウジングを支持部材としているが、支持部材をモータハウジングとは別部品として設けてもよい。ただし、モータハウジングを支持部材とすることで、支持部材を別部品として設ける場合と比較して、重量およびコストの点で本実施形態に優位性がある。 In the first embodiment and the second embodiment, a contact surface with the stator core is formed on the motor housing and the motor housing is used as a support member. However, the support member may be provided as a separate component from the motor housing. However, by using the motor housing as a support member, the present embodiment is superior in terms of weight and cost as compared with the case where the support member is provided as a separate part.
第2実施形態では、固定部材に設けたフィンにより、コイルおよびステータコアの熱を放熱しているが、冷却方法はこれに限られない。例えば、ロータに油路を形成して、ロータが回転したときの遠心力により径方向外側に冷却油を吐出できる構造とし、冷却油をフィンに向かって吐出させることで、コイルおよびステータコアを冷却してもよい。さらに、フィンに当たった冷却油が拡散されるので、コイルに冷却油を供給することができる。したがって、より冷却能力を高めることができる。ただし、冷却構造が簡易である点で、第2実施形態に優位性がある。 In the second embodiment, the heat of the coil and the stator core is radiated by the fins provided on the fixing member, but the cooling method is not limited to this. For example, an oil passage is formed in the rotor so that cooling oil can be discharged radially outward by centrifugal force when the rotor rotates, and the coil and stator core are cooled by discharging cooling oil toward the fins. May be. Further, since the cooling oil that has hit the fins is diffused, the cooling oil can be supplied to the coil. Therefore, the cooling capacity can be further increased. However, the second embodiment is superior in that the cooling structure is simple.
10・・・モータユニット(電動機) 11・・・モータハウジング(支持部材) 11a・・・接触面(第3接触面) 11b・・・接触面(第4接触面) 20・・・コイル 21・・・ステータ 32・・・ティース 33・・・ヨーク 35・・・導線 41・・・ステータコア 41c・・・ステータコアの外周面 48・・・ボルト(締結部材) 50・・・インシュレータ(絶縁部材) 81・・・締結孔 83・・・押圧部 84・・・渡り部 83a・・・接触面(第1接触面) 83b・・・接触面(第2接触面) 93・・・フィン
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ステータコアの軸方向の一方側における隣接する前記コイル間に配置され、締結孔が形成された押圧部と、前記ステータコアの径方向における前記コイルの外側に配置され、隣接する前記押圧部を接続する渡り部と、を備えた固定部材と、
前記締結孔に挿通され、前記軸方向の他方側に配置される支持部材に締結される締結部材と、
を有しており、
前記ステータは、前記固定部材の前記押圧部と前記支持部材との間に狭持されて保持され、
前記軸方向から見て、前記締結部材のうち少なくとも一部分が、前記コイルの最外縁よりも前記径方向の内側に配置されていることを特徴とする電動機。 An electric motor having a stator in which a plurality of coils are arranged in a toroidal shape on an annular stator core,
A pressing part disposed between adjacent coils on one side in the axial direction of the stator core and formed with a fastening hole and an outer side of the coil in the radial direction of the stator core are connected to connect the adjacent pressing parts. A fixing member comprising a crossover part;
A fastening member inserted through the fastening hole and fastened to a support member disposed on the other side in the axial direction;
Have
The stator is held and held between the pressing portion of the fixing member and the support member,
When viewed from the axial direction, at least a part of the fastening member is disposed on the inner side in the radial direction than the outermost edge of the coil.
前記ステータコアの周方向における前記締結部材と前記コイルとの間には絶縁部材が介在していることを特徴とする電動機。 The electric motor according to claim 1,
An electric motor characterized in that an insulating member is interposed between the fastening member and the coil in the circumferential direction of the stator core.
前記固定部材は、略円環状に形成されていることを特徴とする電動機。 The electric motor according to claim 1 or 2,
The electric motor according to claim 1, wherein the fixing member is formed in a substantially annular shape.
前記固定部材は、略円弧状に形成されていることを特徴とする電動機。 The electric motor according to claim 1 or 2,
The electric motor according to claim 1, wherein the fixing member is formed in a substantially arc shape.
前記押圧部には、前記ステータコアの前記軸方向の前記一方側の端面と接触する第1接触面に加えて、前記ステータコアの外周面と接触する第2接触面が形成されていることを特徴とする電動機。 The electric motor according to any one of claims 1 to 4,
The pressing portion is formed with a second contact surface in contact with the outer peripheral surface of the stator core in addition to a first contact surface in contact with the one end surface in the axial direction of the stator core. Electric motor.
前記支持部材は、前記ステータが収容されるモータハウジングであり、
前記モータハウジングには、前記ステータコアの前記軸方向の前記他方側の端面と接触する第3接触面に加えて、前記ステータコアの外周面と接触する第4接触面が形成されていることを特徴とする電動機。 The electric motor according to any one of claims 1 to 5,
The support member is a motor housing in which the stator is accommodated,
The motor housing has a fourth contact surface that contacts the outer peripheral surface of the stator core in addition to a third contact surface that contacts the other end surface of the stator core in the axial direction. Electric motor.
前記固定部材の前記押圧部には、前記一方側に向かって立設されるフィンが設けられていることを特徴とする電動機。
The electric motor according to any one of claims 1 to 6,
The electric motor according to claim 1, wherein the pressing portion of the fixing member is provided with a fin erected toward the one side.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010103843A JP2011234554A (en) | 2010-04-28 | 2010-04-28 | Electric motor |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101281537B1 (en) | 2012-03-26 | 2013-07-03 | 정현태 | Structure and assembling method of out-rotor type vertical axis wind power generator |
JP2020088957A (en) * | 2018-11-19 | 2020-06-04 | 株式会社東芝 | Rotary electric machine stator |
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2010
- 2010-04-28 JP JP2010103843A patent/JP2011234554A/en active Pending
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JP7191654B2 (en) | 2018-11-19 | 2022-12-19 | 株式会社東芝 | Rotating electric machine stator |
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