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公開番号2025083732
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-02
出願番号2023197294
出願日2023-11-21
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 3/46 20060101AFI20250526BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】回転電機の信頼性を向上させること。
【解決手段】絶縁部材40は、コア端面15eから突出した位置でのボビン50との接触を回避する逃がし部65を有している。このため、巻線31が各ティース17に集中巻きで巻回される際に、巻線31から絶縁部材40を介して一対のティースカバー鍔部55それぞれに荷重が加わってしまうことが抑制されている。したがって、ティースカバー部52に割れが生じてしまうことが抑制されている。
【選択図】図7
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の内側へ延びる複数のティースを有し、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いるステータコアと、
前記スロットを通過する巻線が前記各ティースに集中巻きで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、
前記スロット内において前記周方向で隣り合うコイル同士の間に配置され、前記周方向で隣り合うコイル同士の間を絶縁する絶縁部材と、
前記コア端面に対向して配置されるボビンと、を備え、
前記コア端面は、前記各ティースにおける前記軸方向に位置する端面であるティース端面を有し、
前記ティースは、
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から前記ヨークの周方向の両側に突出する一対のティース鍔部と、を有し、
前記ボビンは、
前記軸方向で前記ヨークに対向する筒状のヨークカバー部と、
前記ヨークカバー部から前記径方向の内側へ延びるとともに前記軸方向で前記各ティースにそれぞれ対向する複数のティースカバー部と、を有し、
前記ティースカバー部は、
前記ヨークカバー部から延びるとともに前記軸方向で前記ティース延在部に対向するティースカバー延在部と、
前記ティースカバー延在部における前記ヨークカバー部とは反対側に位置する端部である先端部から前記周方向の両側に突出するとともに前記軸方向で前記一対のティース鍔部にそれぞれ対向する一対のティースカバー鍔部と、を有し、
前記ティースカバー部は、前記コイルエンドと前記ティース端面との間を絶縁しており、
前記ティース延在部は、前記周方向に位置するとともに前記スロットを区画するティース側面を有し、
前記ティース鍔部は、前記ティース側面から前記ティース鍔部の先端まで延びるとともに前記スロットを区画するティース鍔面を有し、
前記絶縁部材は、前記ティースにおける前記ティース側面と前記ティース鍔面との境界部よりも前記径方向の外側に前記コイルが配置された状態で前記コイルを支持するとともに、前記ティース鍔部に支持されている回転電機のステータであって、
前記絶縁部材は、前記コア端面から突出した位置での前記ボビンとの接触を回避する逃がし部を有していることを特徴とする回転電機のステータ。
続きを表示（約 300 文字）【請求項２】
前記絶縁部材は、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跨いだ状態で前記周方向で隣り合うティース鍔部それぞれに支持される支持面を有し、
前記支持面には、凹部が形成されており、
前記支持面は、前記凹部の開口を形成する開口縁を有し、
前記開口縁における前記軸方向の両側に位置する部分は、前記逃がし部になっ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】
前記絶縁部材は、前記凹部における前記周方向の両側に位置する内面同士を繋ぐリブを有していることを特徴とする請求項２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 3,400 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に開示されているように、回転電機のステータは、ステータコアと、コイルと、絶縁部材と、ボビンと、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。複数のティースは、ヨークの内周面からヨークの径方向の内側へ延びている。そして、ステータコアには、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いる。コイルは、スロットを通過する巻線が各ティースに集中巻きで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。絶縁部材は、スロット内においてヨークの周方向で隣り合うコイル同士の間に配置されている。そして、絶縁部材は、スロット内においてヨークの周方向で隣り合うコイル同士の間を絶縁している。
【０００３】
ボビンは、コア端面に対向して配置されている。コア端面は、各ティースにおけるヨークの軸方向に位置する端面であるティース端面を有している。ティースは、ティース延在部と、一対のティース鍔部と、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。一対のティース鍔部は、ティース延在部からヨークの周方向の両側に突出している。ティース延在部は、ヨークの周方向に位置するティース側面を有している。ティース側面は、スロットを区画している。ティース鍔部は、ティース鍔面を有している。ティース鍔面は、ティース側面からティース鍔部の先端まで延びている。ティース鍔面は、スロットを区画している。
【０００４】
ボビンは、筒状のヨークカバー部と、複数のティースカバー部と、を有している。ヨークカバー部は、ヨークの軸方向でヨークに対向している。複数のティースカバー部は、ヨークカバー部からヨークの径方向の内側へ延びるとともにヨークの軸方向で各ティースにそれぞれ対向している。ティースカバー部は、ティースカバー延在部と、一対のティースカバー鍔部と、を有している。ティースカバー延在部は、ヨークカバー部から延びるとともにヨークの軸方向でティース延在部に対向している。一対のティースカバー鍔部は、ティースカバー延在部におけるヨークカバー部とは反対側に位置する端部である先端部からヨークの周方向の両側に突出するとともにヨークの軸方向で一対のティース鍔部にそれぞれ対向している。ティースカバー部は、コイルエンドとティース端面との間を絶縁している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２３－６４９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、このような回転電機のステータにおいては、ヨークの内周面からヨークの周方向で隣り合うコイル同士の間を通過してティースの各ティース鍔部に向けて流れる漏れ磁束が発生する場合がある。このとき、例えば、各ティース鍔部におけるティース鍔面上にコイルの一部が存在しているとする。この場合、ヨークの内周面からヨークの周方向で隣り合うコイル同士の間を通過してティース鍔部に向けて流れる漏れ磁束が、ティース鍔面上に存在するコイルを流れる場合がある。すると、ティース鍔面上に存在するコイルに渦電流が発生するため、ティース鍔面上に存在するコイルが発熱してしまう。このようにコイルが発熱すると、回転電機の出力が低下してしまう。
【０００７】
そこで、絶縁部材は、ティースにおけるティース側面とティース鍔面との境界部よりもヨークの径方向の外側にコイルが配置された状態でコイルを支持する。絶縁部材は、ティース鍔部に支持されている。これによれば、ティース鍔面上にコイルの一部が存在しない。したがって、ヨークの内周面からヨークの周方向で隣り合うコイル同士の間を通過してティース鍔部に向けて流れる漏れ磁束が発生しても、漏れ磁束がコイルの一部を流れてしまうことが抑制される。その結果、漏れ磁束に伴うコイルの渦電流の発生が抑制される。
【０００８】
また、このような回転電機のステータにおいては、巻線が各ティースに集中巻きで巻回される際に、巻線から絶縁部材を介して一対のティースカバー鍔部それぞれに荷重が加わる場合がある。このとき、絶縁部材は、コイルを支持しているため、絶縁部材におけるコイルを支持することによる巻線から絶縁部材に作用する反力が絶縁部材を介して一対のティースカバー鍔部それぞれに加わる場合がある。すると、一対のティースカバー鍔部からティースカバー延在部の先端部に向けて荷重が加わる。これにより、一対のティースカバー鍔部がヨークの周方向で互いに接近するようにティースカバー部が変形しようとする。このとき、ティースカバー部が変形し難いと、ティースカバー部に割れが生じてしまう虞がある。ティースカバー部に割れが生じてしまうと、コイルエンドとティース端面との間の絶縁を確保することができなくなってしまう虞があるため、回転電機の信頼性が低下してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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の内側へ延びる複数のティースを有し、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いるステータコアと、前記スロットを通過する巻線が前記各ティースに集中巻きで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、前記スロット内において前記周方向で隣り合うコイル同士の間に配置され、前記周方向で隣り合うコイル同士の間を絶縁する絶縁部材と、前記コア端面に対向して配置されるボビンと、を備え、前記コア端面は、前記各ティースにおける前記軸方向に位置する端面であるティース端面を有し、前記ティースは、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から前記ヨークの周方向の両側に突出する一対のティース鍔部と、を有し、前記ボビンは、前記軸方向で前記ヨークに対向する筒状のヨークカバー部と、前記ヨークカバー部から前記径方向の内側へ延びるとともに前記軸方向で前記各ティースにそれぞれ対向する複数のティースカバー部と、を有し、前記ティースカバー部は、前記ヨークカバー部から延びるとともに前記軸方向で前記ティース延在部に対向するティースカバー延在部と、前記ティースカバー延在部における前記ヨークカバー部とは反対側に位置する端部である先端部から前記周方向の両側に突出するとともに前記軸方向で前記一対のティース鍔部にそれぞれ対向する一対のティースカバー鍔部と、を有し、前記ティースカバー部は、前記コイルエンドと前記ティース端面との間を絶縁しており、前記ティース延在部は、前記周方向に位置するとともに前記スロットを区画するティース側面を有し、前記ティース鍔部は、前記ティース側面から前記ティース鍔部の先端まで延びるとともに前記スロットを区画するティース鍔面を有し、前記絶縁部材は、前記ティースにおける前記ティース側面と前記ティース鍔面との境界部よりも前記径方向の外側に前記コイルが配置された状態で前記コイルを支持するとともに、前記ティース鍔部に支持されている回転電機のステータであって、前記絶縁部材は、前記コア端面から突出した位置での前記ボビンとの接触を回避する逃がし部を有している。
【００１０】
これによれば、絶縁部材が、コア端面から突出した位置でのボビンとの接触を回避する逃がし部を有している。このため、巻線が各ティースに集中巻きで巻回される際に、巻線から絶縁部材を介して一対のティースカバー鍔部それぞれに荷重が加わってしまうことを抑制することができる。したがって、ティースカバー部に割れが生じてしまうことを抑制することができるため、回転電機の信頼性を向上させることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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