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公開番号2024046303
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-03
出願番号2022151612
出願日2022-09-22
発明の名称ステータ及びモータ
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人
主分類H02K 3/46 20060101AFI20240327BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】ステータコアのティース部に設置の巻線の巻回外側への膨らみとステータコアの軸方向端面からの巻線の突出高さとをともに好適に抑えることができるステータ及びモータを提供する。
【解決手段】ステータ20のインシュレータ23は、ティース被覆部32のティース部端面被覆部分32aと側面被覆部分32bとの間に、巻線22xの当接部位である曲面角部32dを有する。曲面角部32dは、巻線22xの設置のために当接する部分であるとともに、巻線22xの巻回の際に巻線22xが屈曲する支点として機能する部分でもある。このような曲面角部32dの外表曲面の曲率半径(R)は、ティース部幅(B)を用いた条件「B/4<R<B・3/4」を満たすとともに、曲面角部32dの曲面高さ(H)は、条件「B/8<H<B/2」を満たす設定とされる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
径方向に延びる複数のティース部（２１ａ）を有するステータコア（２１）と、
前記ティース部毎にコイル（２２）を構成すべく前記ティース部のそれぞれに対して集中巻きにて巻回される巻線（２２ｘ）と、
前記ステータコアと前記巻線との間に介在して前記巻線の前記ステータコアに対する直接的な接触を防止するためのインシュレータ（２３）と、
を備えるステータ（２０）であって、
前記インシュレータは、前記ティース部の必要部分を覆うティース被覆部（３２）を有し、前記ティース被覆部は、前記ステータコアの軸方向における前記ティース部の軸方向端面部位を覆うティース部端面被覆部分（３２ａ）と、前記ティース部の両側面部位を覆う側面被覆部分（３２ｂ）と、前記ティース部端面被覆部分と前記側面被覆部分との間に位置して前記巻線の当接部位として機能する曲面角部（３２ｄ）と、を有しており、
前記曲面角部の外表曲面の曲率半径（Ｒ）は、前記ティース部の幅方向におけるティース部幅（Ｂ）を用いた条件「Ｂ／４＜Ｒ＜Ｂ・３／４」を満たすとともに、
前記曲面角部の曲面高さ（Ｈ）は、前記ティース部幅（Ｂ）を用いた条件「Ｂ／８＜Ｈ＜Ｂ／２」を満たすような設定にて構成されている、
ステータ。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記インシュレータにおける前記曲面角部の曲面高さ（Ｈ）は、前記ティース部幅（Ｂ）を用いた条件「Ｂ・３／１６＜Ｈ＜Ｂ・５／１６」を満たすような設定にて構成されている、
請求項１に記載のステータ。
【請求項３】
前記インシュレータにおける前記曲面角部の曲面高さ（Ｈ）は、前記ティース部幅（Ｂ）を用いた条件「Ｈ＝Ｂ／４」を満たすような設定にて構成されている、
請求項１に記載のステータ。
【請求項４】
前記インシュレータにおける前記曲面角部の外表曲面の曲率半径（Ｒ）は、前記ティース部幅（Ｂ）を用いた条件「Ｒ＝Ｂ／２」を満たすような設定にて構成されている、
請求項１に記載のステータ。
【請求項５】
前記インシュレータにおける前記曲面角部の外表曲面の曲率半径（Ｒ）は、前記設定よりなる主たる外表曲面と連続し前記主たる外表曲面より小さい曲率半径（ｒ）の外表曲面にて前記ティース部端面被覆部分に接続されている、
請求項１に記載のステータ。
【請求項６】
径方向に延びる複数のティース部（２１ａ）を有するステータコア（２１）と、前記ティース部毎にコイル（２２）を構成すべく前記ティース部のそれぞれに対して集中巻きにて巻回される巻線（２２ｘ）と、前記ステータコアと前記巻線との間に介在して前記巻線の前記ステータコアに対する直接的な接触を防止するためのインシュレータ（２３）と、を備えるステータ（２０）と、
前記ステータへの通電に基づき前記ステータにて回転磁界が生じると、前記ステータにて生じた回転磁界を受けて回転駆動するロータ（１０）と、
を備えるモータ（Ｍ）であって、
前記ステータの前記インシュレータは、前記ティース部の必要部分を覆うティース被覆部（３２）を有し、前記ティース被覆部は、前記ステータコアの軸方向における前記ティース部の軸方向端面部位を覆うティース部端面被覆部分（３２ａ）と、前記ティース部の両側面部位を覆う側面被覆部分（３２ｂ）と、前記ティース部端面被覆部分と前記側面被覆部分との間に位置して前記巻線の当接部位として機能する曲面角部（３２ｄ）と、を有しており、
前記曲面角部の外表曲面の曲率半径（Ｒ）は、前記ティース部の幅方向におけるティース部幅（Ｂ）を用いた条件「Ｂ／４＜Ｒ＜Ｂ・３／４」を満たすとともに、
前記曲面角部の曲面高さ（Ｈ）は、前記ティース部幅（Ｂ）を用いた条件「Ｂ／８＜Ｈ＜Ｂ／２」を満たすような設定にて構成されている、
モータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ステータ及びモータに関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
モータに備えられるステータは、ステータコアのティース部に巻線が巻回されてコイルとして構成されてなる。ステータコアは、巻線との間に介在して直接的な接触を防止するために、巻線と接触し得る部位等が絶縁樹脂製のインシュレータにて覆われている。ステータコアに装着される巻線としては、高占積化を図る目的等から、ティース部への巻回による外側への膨らみを極力抑えることが好ましいとされている。そのため、ステータコアと巻線との間に介在するインシュレータに対し、巻回により生じ得る巻線の巻回外側への膨らみを抑える構成を追加して対処するものがある（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－２０７７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
モータの小型化を検討するに際し、ステータの軸方向への大型化を抑えることも対策の一つである。ステータの軸方向への大型化を抑えるには、ステータコアのティース部に装着される巻線がステータコアの軸方向端面から大きく突出させない構成とすることが必要である。
【０００５】
本開示の目的は、ステータコアのティース部に設置の巻線の巻回外側への膨らみとステータコアの軸方向端面からの巻線の突出高さとをともに好適に抑えることができるステータ及びモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係るステータは、径方向に延びる複数のティース部（２１ａ）を有するステータコア（２１）と、前記ティース部毎にコイル（２２）を構成すべく前記ティース部のそれぞれに対して集中巻きにて巻回される巻線（２２ｘ）と、前記ステータコアと前記巻線との間に介在して前記巻線の前記ステータコアに対する直接的な接触を防止するためのインシュレータ（２３）と、を備えるステータ（２０）であって、前記インシュレータは、前記ティース部の必要部分を覆うティース被覆部（３２）を有し、前記ティース被覆部は、前記ステータコアの軸方向における前記ティース部の軸方向端面部位を覆うティース部端面被覆部分（３２ａ）と、前記ティース部の両側面部位を覆う側面被覆部分（３２ｂ）と、前記ティース部端面被覆部分と前記側面被覆部分との間に位置して前記巻線の当接部位として機能する曲面角部（３２ｄ）と、を有しており、前記曲面角部の外表曲面の曲率半径（Ｒ）は、前記ティース部の幅方向におけるティース部幅（Ｂ）を用いた条件「Ｂ／４＜Ｒ＜Ｂ・３／４」を満たすとともに、前記曲面角部の曲面高さ（Ｈ）は、前記ティース部幅（Ｂ）を用いた条件「Ｂ／８＜Ｈ＜Ｂ／２」を満たすような設定にて構成されている。
【０００７】
本開示の更なる態様に係るモータは、径方向に延びる複数のティース部（２１ａ）を有するステータコア（２１）と、前記ティース部毎にコイル（２２）を構成すべく前記ティース部のそれぞれに対して集中巻きにて巻回される巻線（２２ｘ）と、前記ステータコアと前記巻線との間に介在して前記巻線の前記ステータコアに対する直接的な接触を防止するためのインシュレータ（２３）と、を備えるステータ（２０）と、前記ステータへの通電に基づき前記ステータにて回転磁界が生じると、ステータ２０にて生じた回転磁界を受けて回転駆動するロータ（１０）と、を備えるモータ（Ｍ）であって、前記ステータの前記インシュレータは、前記ティース部の必要部分を覆うティース被覆部（３２）を有し、前記ティース被覆部は、前記ステータコアの軸方向における前記ティース部の軸方向端面部位を覆うティース部端面被覆部分（３２ａ）と、前記ティース部の両側面部位を覆う側面被覆部分（３２ｂ）と、前記ティース部端面被覆部分と前記側面被覆部分との間に位置して前記巻線の当接部位として機能する曲面角部（３２ｄ）と、を有しており、前記曲面角部の外表曲面の曲率半径（Ｒ）は、前記ティース部の幅方向におけるティース部幅（Ｂ）を用いた条件「Ｂ／４＜Ｒ＜Ｂ・３／４」を満たすとともに、前記曲面角部の曲面高さ（Ｈ）は、前記ティース部幅（Ｂ）を用いた条件「Ｂ／８＜Ｈ＜Ｂ／２」を満たすような設定にて構成されている。
【０００８】
上記ステータ及びモータによれば、ステータコアと巻線との間には、巻線のステータコアに対する直接的な接触を防止する等の機能を有するインシュレータが介在している。インシュレータは、ティース被覆部のティース部端面被覆部分と側面被覆部分との間に、巻線の当接部位である曲面角部を有している。曲面角部は、巻線の設置のために当接する部分であるとともに、巻線の巻回の際に巻線が屈曲する支点として機能する部分でもある。このような曲面角部の外表曲面の曲率半径（Ｒ）は、ティース部幅（Ｂ）を用いた条件「Ｂ／４＜Ｒ＜Ｂ・３／４」を満たすとともに、曲面角部の曲面高さ（Ｈ）は、条件「Ｂ／８＜Ｈ＜Ｂ／２」を満たす設定とされる。これにより、ティース部の幅方向における巻線浮き量と、ステータコアの軸方向におけるコイルエンド高さを好適に小さく抑えることが可能となる（図５参照）。換言すると、ステータにおいて、ステータコアのティース部に設置の巻線の巻回外側への膨らみと、ステータコアの軸方向端面からの巻線の突出高さとをともに好適に抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
一実施形態におけるステータを備えるモータの構成図である。
一実施形態におけるステータのティース部を示す斜視図である。
一実施形態におけるステータのティース部を示す断面図である。
一実施形態におけるティース部のインシュレータを示す断面図である。
一実施形態における巻線の巻回状態を検討するための相間図である。
変更例におけるティース部のインシュレータを示す断面図である。
別の変更例におけるティース部のインシュレータを示す断面図である。
別の変更例におけるティース部のインシュレータを示す断面図である。
別の変更例におけるティース部のインシュレータを示す断面図である。
別の変更例におけるティース部のインシュレータを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、ステータ及びモータの一実施形態について説明する。
（モータＭの構成）
図１に示すように、本実施形態のモータＭは、回転可能に支持されるロータ１０と、略円環状に構成されてロータ１０の径方向外側に配置されるステータ２０とを備えている。ステータ２０への通電に基づきステータ２０にて回転磁界が生じると、ステータ２０にて生じた回転磁界を受けてロータ１０が回転駆動する。
（【００１１】以降は省略されています）

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