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公開番号2025018628
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2023122509
出願日2023-07-27
発明の名称回転電機のステータ
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人
主分類H02K 3/50 20060101AFI20250130BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】回転電機のステータの信頼性を向上させること。
【解決手段】第2カバー部材70は、ヨーク24の軸方向に延在する挿入板部77,78を有している。インシュレータ内壁54は、ヨーク24の周方向で互いに離れた位置に配置されるとともに挿入板部77,78が挿入される挿入空間62,80を画定する一対の空間形成壁63,81を有している。挿入板部77,78は、挿入空間62,80に挿入された状態で一対の空間形成壁63,81に接触可能である。挿入板部77,78と一対の空間形成壁63,81の一方との間でヨーク24の軸方向での摩擦が生じる分だけ、係止片75と挿入凹部61との間でのヨーク24の軸方向での摩擦が抑制される。
【選択図】図16
特許請求の範囲【請求項１】
筒状のヨーク、及び前記ヨークの内周面から前記ヨークの径方向内側へ延びる複数のティースを有するステータコアと、
前記ステータコアに巻線が巻回されることにより形成され、且つ、前記ステータコアにおける前記ヨークの軸方向に位置する端面であるコア端面から突出するコイルエンドを含むコイルと、
前記コア端面に対向して配置されるとともに前記コイルエンドと前記コア端面との間を絶縁するインシュレータと、
前記インシュレータに対向して配置されるカバー部材と、を備え、
前記各ティースは、
前記ヨークの内周面から延びるティース延在部と、
前記ティース延在部における前記ヨークの周方向の両側に位置するティース側面それぞれから前記周方向に突出するティース鍔部と、を有し、
前記インシュレータは、
前記コイルエンドに対して前記径方向外側で重なる位置に配置される筒状のインシュレータ基部と、
前記インシュレータ基部の内周面から前記インシュレータ基部の径方向内側へ延びるとともに前記各ティース延在部に対して前記軸方向で重なる位置に配置される複数のインシュレータ延在部と、
前記各インシュレータ延在部から突出するとともに前記ティース鍔部に対して前記軸方向で重なる位置であって、且つ、前記コイルエンドに対して前記ヨークの径方向内側で重なる位置に配置されるインシュレータ内壁と、を有し、
前記カバー部材及び前記インシュレータの一方、又は、前記カバー部材及び前記ヨークの一方は、前記軸方向に延在する板状の係止片を有し、
前記カバー部材及び前記インシュレータの他方、又は、前記カバー部材及び前記ヨークの他方は、前記係止片が挿入される挿入凹部を有し、
前記係止片及び前記挿入凹部の一方には、前記径方向へ突出する係止突起部が設けられ、前記係止片及び前記挿入凹部の他方には、前記係止突起部が係止される被係止部が設けられ、
前記係止突起部と前記被係止部との係止により、前記カバー部材における前記インシュレータに対する前記軸方向への移動が規制されている回転電機のステータであって、
前記カバー部材は、前記軸方向に延在する挿入板部を有し、
前記インシュレータ内壁は、前記周方向で互いに離れた位置に配置されるとともに前記挿入板部が挿入される挿入空間を画定する一対の空間形成壁を有し、
前記挿入板部は、前記挿入空間に挿入された状態で前記一対の空間形成壁に接触可能であることを特徴とする回転電機のステータ。
続きを表示（約 850 文字）【請求項２】
前記挿入板部が前記一対の空間形成壁の一方に接触している状態では、前記係止片における前記周方向の両側に位置する側縁と前記挿入凹部における前記周方向の両側に位置する内面との間にクリアランスがそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機のステータ。
【請求項３】
前記挿入空間は、前記周方向で隣り合うインシュレータ内壁同士の間の空間であり、
前記一対の空間形成壁は、前記周方向で隣り合うインシュレータ内壁の側壁であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転電機のステータ。
【請求項４】
前記カバー部材及び前記インシュレータ内壁の一方は、前記係止片を有し、
前記カバー部材及び前記インシュレータ内壁の他方は、前記挿入凹部を有していることを特徴とする請求項１に記載の回転電機のステータ。
【請求項５】
前記ステータコアには、前記ヨークの周方向で隣り合うティースの間にスロットが形成されており、
前記コイルは、前記スロットを通過する巻線が前記ティース延在部及び前記インシュレータ延在部に巻回されることにより形成され、
前記ヨークの内周面、及び前記周方向で隣り合うティース側面に沿って延び、前記スロット内で前記ステータコアと前記コイルとの間を絶縁するスロット絶縁部と、
前記周方向で隣り合うティース鍔部同士の隙間であるスロットオープンを前記周方向に跨いだ状態で配置され、前記スロットオープンを挟んだ両側に位置するティース鍔部それぞれと前記コイルとの間を絶縁する絶縁部材と、を備え、
前記挿入板部は、前記周方向で隣り合うインシュレータ内壁同士の間の空間に挿入され、前記絶縁部材を前記径方向内側から支持する支持面を有し、
前記支持面は、前記軸方向から見たときに、前記スロットオープンよりも前記径方向外側に位置していることを特徴とする請求項３に記載の回転電機のステータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機のステータに関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１のように、回転電機のステータは、ステータコアと、コイルと、インシュレータと、を備えている。ステータコアは、筒状のヨーク、及び複数のティースを有している。各ティースは、ヨークの内周面からヨークの径方向内側へ延びている。各ティースは、ティース延在部と、ティース鍔部と、を有している。ティース延在部は、ヨークの内周面から延びている。ティース鍔部は、ティース延在部におけるヨークの周方向の両側に位置するティース側面それぞれからヨークの周方向に突出している。コイルは、ステータコアに巻線が巻回されることにより形成されている。コイルは、ステータコアにおけるヨークの軸方向に位置する端面であるコア端面から突出するコイルエンドを含む。インシュレータは、ステータコアのコア端面に対向して配置されている。インシュレータは、コイルエンドとコア端面との間を絶縁している。
【０００３】
インシュレータは、筒状のインシュレータ基部と、複数のインシュレータ延在部と、インシュレータ内壁と、を有している。インシュレータ基部は、コイルエンドに対してヨークの径方向外側で重なる位置に配置されている。各インシュレータ延在部は、インシュレータ基部の内周面からインシュレータ基部の径方向内側へ延びている。各インシュレータ延在部は、各ティース延在部に対してヨークの軸方向で重なる位置に配置されている。インシュレータ内壁は、各インシュレータ延在部から突出するとともにティース鍔部に対してヨークの軸方向で重なる位置であって、且つ、コイルエンドに対してヨークの径方向内側で重なる位置に配置されている。
【０００４】
ところで、このような回転電機のステータにおいては、インシュレータに対向して配置されるカバー部材を備えている場合がある。カバー部材及びインシュレータの一方、又は、カバー部材及びヨークの一方は、ヨークの軸方向に延在する板状の係止片を有している。カバー部材及びインシュレータの他方、又は、カバー部材及びヨークの他方は、係止片が挿入される挿入凹部を有している。係止片及び挿入凹部の一方には、ヨークの径方向へ突出する係止突起部が設けられている。係止片及び挿入凹部の他方には、係止突起部が係止される被係止部が設けられている。
【０００５】
そして、係止片におけるヨークの周方向の両側に位置する側縁の一方が挿入凹部におけるステータコアの周方向の両側に位置する内面の一方に接触する。これにより、カバー部材におけるインシュレータに対するヨークの周方向への移動が規制されている。さらに、係止突起部と被係止部との係止により、カバー部材におけるインシュレータに対するヨークの軸方向への移動が規制されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２２－１５０９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような回転電機のステータにおいて、例えば、回転電機が振動すると、係止片におけるヨークの周方向の両側に位置する側縁と挿入凹部におけるステータコアの周方向の両側に位置する内面との間でヨークの軸方向での摩擦が生じる場合がある。この係止片と挿入凹部との間での摩擦が進行すると、係止片が破断してしまう虞がある。係止片が破断してしまうと、係止突起部と被係止部との係止が解除されてしまうため、カバー部材が、インシュレータに対して、ヨークの軸方向へ抜け落ちてしまう虞がある。したがって、回転電機のステータの信頼性が低下してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する回転電機のステータは、筒状のヨーク、及び前記ヨークの内周面から前記ヨークの径方向内側へ延びる複数のティースを有するステータコアと、前記ステータコアに巻線が巻回されることにより形成され、且つ、前記ステータコアにおける前記ヨークの軸方向に位置する端面であるコア端面から突出するコイルエンドを含むコイルと、前記コア端面に対向して配置されるとともに前記コイルエンドと前記コア端面との間を絶縁するインシュレータと、前記インシュレータに対向して配置されるカバー部材と、を備え、前記各ティースは、前記ヨークの内周面から延びるティース延在部と、前記ティース延在部における前記ヨークの周方向の両側に位置するティース側面それぞれから前記周方向に突出するティース鍔部と、を有し、前記インシュレータは、前記コイルエンドに対して前記径方向外側で重なる位置に配置される筒状のインシュレータ基部と、前記インシュレータ基部の内周面から前記インシュレータ基部の径方向内側へ延びるとともに前記各ティース延在部に対して前記軸方向で重なる位置に配置される複数のインシュレータ延在部と、前記各インシュレータ延在部から突出するとともに前記ティース鍔部に対して前記軸方向で重なる位置であって、且つ、前記コイルエンドに対して前記ヨークの径方向内側で重なる位置に配置されるインシュレータ内壁と、を有し、前記カバー部材及び前記インシュレータの一方、又は、前記カバー部材及び前記ヨークの一方は、前記軸方向に延在する板状の係止片を有し、前記カバー部材及び前記インシュレータの他方、又は、前記カバー部材及び前記ヨークの他方は、前記係止片が挿入される挿入凹部を有し、前記係止片及び前記挿入凹部の一方には、前記径方向へ突出する係止突起部が設けられ、前記係止片及び前記挿入凹部の他方には、前記係止突起部が係止される被係止部が設けられ、前記係止突起部と前記被係止部との係止により、前記カバー部材における前記インシュレータに対する前記軸方向への移動が規制されている回転電機のステータであって、前記カバー部材は、前記軸方向に延在する挿入板部を有し、前記インシュレータ内壁は、前記周方向で互いに離れた位置に配置されるとともに前記挿入板部が挿入される挿入空間を画定する一対の空間形成壁を有し、前記挿入板部は、前記挿入空間に挿入された状態で前記一対の空間形成壁に接触可能である。
【０００９】
例えば、回転電機が振動すると、挿入空間に挿入されている挿入板部と一対の空間形成壁の一方との間でヨークの軸方向での摩擦が生じる。すると、挿入板部と一対の空間形成壁の一方との間でヨークの軸方向での摩擦が生じる分だけ、係止片と挿入凹部との間でのヨークの軸方向での摩擦が抑制される。したがって、係止片と挿入凹部との間での摩擦の進行を抑制することができる。よって、係止片が破断することによって、係止突起部と被係止部との係止が解除されてしまうといった問題を回避することができる。したがって、カバー部材が、インシュレータに対して、ヨークの軸方向へ抜け落ちてしまうといった問題を回避することができる。その結果、回転電機のステータの信頼性を向上させることができる。
【００１０】
上記回転電機のステータにおいて、前記挿入板部が前記一対の空間形成壁の一方に接触している状態では、前記係止片における前記周方向の両側に位置する側縁と前記挿入凹部における前記周方向の両側に位置する内面との間にクリアランスがそれぞれ形成されているとよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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