JP2007221853A - Stator fixing structure and electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステータの固定構造および電動車両に関し、特に、回転電機に含まれるステータの固定構造および該構造を含む電動車両に関する。 The present invention relates to a stator fixing structure and an electric vehicle, and more particularly to a stator fixing structure included in a rotating electrical machine and an electric vehicle including the structure.
回転電機に設けられるステータが従来から知られている。
たとえば、特開平7−99758号公報(特許文献1)においては、ボルト穴にワニスが浸透することを防止するために、ボルト穴に密封したチューブを挿入または耐熱シールを貼り付けることが開示されている。
A stator provided in a rotating electrical machine is conventionally known.
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 7-99758 (Patent Document 1) discloses that a tube sealed in a bolt hole is inserted or a heat-resistant seal is applied in order to prevent the varnish from penetrating into the bolt hole. Yes.
また、特開平6−141515号公報(特許文献2)においては、ステータに取り付けられる端面保護装置の取外しを容易にするために、端面保護装置にワニス付着防止剤を塗布することが開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-141515 (Patent Document 2) discloses that a varnish adhesion preventing agent is applied to the end face protection device in order to facilitate the removal of the end face protection device attached to the stator. .
また、特開平6−245415号公報(特許文献3)においては、複数の固定子片をカシメまたは溶接により接着して積層することにより形成された筒状の固定子をボルトによりハウジングに固定することが開示されている。 In JP-A-6-245415 (Patent Document 3), a cylindrical stator formed by adhering and laminating a plurality of stator pieces by caulking or welding is fixed to a housing with bolts. Is disclosed.
また、特開昭56−103954号公報(特許文献4)においては、外枠が溶接される固定子鉄心の外周所定箇所をあらかじめ溶接などによって溶解させておき、溶解部にワニスが浸透しないようにすることが開示されている。 In Japanese Patent Laid-Open No. 56-103954 (Patent Document 4), a predetermined portion of the outer periphery of the stator core to which the outer frame is welded is melted in advance so that the varnish does not penetrate into the melted portion. Is disclosed.
また、特開2000−50583号公報(特許文献5)においては、複数の電磁鋼板を加圧溶接するステップと、リング状に組合わされたステータピースをモールド型に収めて形状固定した状態で樹脂注入を行ないステータ形状の永久固定を行なうステップとを備えたステータの製造方法が開示されている。
板状部材を軸方向に積層してステータコアを形成し、締結部材を軸方向に挿入してステータコアを締結する際、締結部材の挿入部にワニスが侵入していると、期間の経過とともにワニスにへたり(変形)が生じ、締結部材の軸力が低下したり、ステータコアに変形が生じたりすることが懸念される。特許文献1〜5においては、上記課題を解決するのに十分な構成は開示されていない。
When a stator core is formed by laminating plate members in the axial direction, and when the fastening member is inserted in the axial direction to fasten the stator core, if the varnish enters the insertion portion of the fastening member, There is concern that sagging (deformation) may occur, the axial force of the fastening member may decrease, or the stator core may be deformed.
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、締結部材の軸力の低下やステータコアの変形が抑制されたステータの固定構造および該構造を含む電動車両を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a stator fixing structure in which a reduction in axial force of a fastening member and a deformation of a stator core are suppressed, and an electric vehicle including the structure. Is to provide.
本発明に係るステータの固定構造は、ベース部に固定されるステータの固定構造であって、板状部材が軸方向に積層された部分を含み、径方向に突出する突出部とスロット部とを有するリング状のステータコアと、スロット部に設けられたコイルと、スロット部に含浸された固着材と、ステータコアの軸方向に突出部に挿入され、ステータコアをベース部に締結する締結部材とを備える。 A stator fixing structure according to the present invention is a stator fixing structure that is fixed to a base portion, and includes a portion in which plate-like members are laminated in an axial direction, and includes a protruding portion and a slot portion protruding in a radial direction. A ring-shaped stator core, a coil provided in the slot portion, a fixing material impregnated in the slot portion, and a fastening member that is inserted into the protruding portion in the axial direction of the stator core and fastens the stator core to the base portion.
本発明に係るステータの固定構造において、1つの局面では、ステータコアに含まれる複数の板状部材は、突出部の付根部またはその近傍において密着固定される。 In the stator fixing structure according to the present invention, in one aspect, the plurality of plate-like members included in the stator core are closely fixed at or near the root of the protrusion.
これにより、突出部における板状部材の密着度を高めることができるので、スロット部に固着材を含浸させる際に、複数の板状部材の隙間から固着材が突出部に侵入することを抑制することができる。この結果、固着材の変形による締結部材の軸力の低下やステータコアの変形を抑制することができる。 As a result, the degree of adhesion of the plate-like member at the protruding portion can be increased, so that when the slot portion is impregnated with the fixing material, the fixing material is prevented from entering the protruding portion from the gap between the plurality of plate-like members. be able to. As a result, a reduction in the axial force of the fastening member and deformation of the stator core due to deformation of the fixing material can be suppressed.
上記ステータの固定構造において、好ましくは、複数の板状部材は突出部の付根部近傍に位置する該突出部の幅方向の両端部において密着固定される。 In the stator fixing structure, preferably, the plurality of plate-like members are tightly fixed at both end portions in the width direction of the projecting portion located in the vicinity of the root portion of the projecting portion.
これにより、突出部への固着材の侵入を効果的に抑制することができる。
上記ステータの固定構造において、好ましくは、突出部はステータコアの径方向外方に突出し、スロット部はステータコアの内周側に設けられ、複数の板状部材は突出部とスロット部との間において密着固定される。
Thereby, the penetration | invasion of the adhering material to a protrusion part can be suppressed effectively.
In the stator fixing structure, preferably, the protruding portion protrudes radially outward of the stator core, the slot portion is provided on the inner peripheral side of the stator core, and the plurality of plate-like members are in close contact between the protruding portion and the slot portion. Fixed.
これにより、スロット部に含浸された固着材がステータコアの径方向に沿って突出部に侵入することを抑制することができる。 Thereby, it is possible to suppress the fixing material impregnated in the slot portion from entering the protruding portion along the radial direction of the stator core.
上記ステータの固定構造において、好ましくは、ステータコアにおける突出部の付根部近傍に空隙が形成され、空隙は、複数の板状部材が密着固定される部分とステータコアの周方向に並ぶように設けられる。 In the stator fixing structure, preferably, a gap is formed in the vicinity of the root of the protruding portion of the stator core, and the gap is provided so as to be aligned with a portion where the plurality of plate-like members are closely fixed to each other and in the circumferential direction of the stator core.
これにより、突出部への固着材の侵入をより効果的に抑制することができる。
本発明に係るステータの固定構造において、他の局面では、ステータコアにおける突出部の付根部近傍に空隙が形成されている。
Thereby, the penetration | invasion of the adhering material to a protrusion part can be suppressed more effectively.
In the stator fixing structure according to the present invention, in another aspect, a gap is formed in the vicinity of the root portion of the protruding portion of the stator core.
これにより、突出部に向かう固着材の流れを遮断することができるので、スロット部に固着材を含浸させる際に、複数の板状部材の隙間から固着材が突出部に侵入することを抑制することができる。この結果、固着材の変形による締結部材の軸力の低下やステータコアの変形を抑制することができる。 As a result, the flow of the fixing material toward the projecting portion can be blocked, so that when the slot portion is impregnated with the fixing material, the fixing material is prevented from entering the projecting portion from the gaps between the plurality of plate-like members. be able to. As a result, a reduction in the axial force of the fastening member and deformation of the stator core due to deformation of the fixing material can be suppressed.
上記ステータの固定構造において、好ましくは、空隙はステータコアの周方向に延在する。 In the stator fixing structure, preferably, the gap extends in the circumferential direction of the stator core.
これにより、突出部への固着材の侵入を効果的に抑制することができる。
上記ステータの固定構造において、好ましくは、突出部は前記ステータコアの径方向外方に突出し、スロット部はステータコアの内周側に設けられ、空隙は突出部とスロット部との間に設けられる。
Thereby, the penetration | invasion of the adhering material to a protrusion part can be suppressed effectively.
In the stator fixing structure, preferably, the protruding portion protrudes radially outward of the stator core, the slot portion is provided on the inner peripheral side of the stator core, and the gap is provided between the protruding portion and the slot portion.
これにより、スロット部に含浸された固着材がステータコアの径方向に沿って突出部に侵入することを抑制することができる。 Thereby, it is possible to suppress the fixing material impregnated in the slot portion from entering the protruding portion along the radial direction of the stator core.
上記ステータの固定構造において、好ましくは、ステータコアに含まれる複数の板状部材は、突出部またはその近傍において密着固定され、空隙は、複数の板状部材が密着固定される部分とステータコアの周方向に並ぶように設けられる。 In the stator fixing structure, preferably, the plurality of plate-like members included in the stator core are closely fixed at or near the protruding portion, and the gap is a circumferential direction of the portion where the plurality of plate-like members are closely fixed and the stator core. It is provided to line up.
これにより、突出部への固着材の侵入をより効果的に抑制することができる。
本発明に係る電動車両は、上述したステータの固定構造を含む。これにより、ステータの固定強度が高い回転電機を含む電動車両が得られる。
Thereby, the penetration | invasion of the adhering material to a protrusion part can be suppressed more effectively.
The electric vehicle according to the present invention includes the stator fixing structure described above. Thereby, an electric vehicle including a rotating electrical machine having a high stator fixing strength is obtained.
本発明によれば、締結部材の軸力の低下やステータコアの変形が抑制されたステータの固定構造を得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fixing structure of the stator by which the fall of the axial force of a fastening member and the deformation | transformation of a stator core was suppressed can be obtained.
以下に、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。 Embodiments of the present invention will be described below. Note that the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may not be repeated.
なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、本発明にとって必ずしも必須のものではない。 Note that in the embodiment described below, when the number, amount, or the like is referred to, the scope of the present invention is not necessarily limited to the number, amount, or the like. In the following embodiments, each component is not necessarily essential for the present invention.
図1は、本発明の1つの実施の形態に係るステータの固定構造が適用される駆動ユニットの構成を概略的に示す図である。図1に示される例では、駆動ユニット1は、「電動車両」としてのハイブリッド車両に搭載される駆動ユニットであり、モータジェネレータ100と、ハウジング200と、減速機構300と、ディファレンシャル機構400とドライブシャフト受け部500とを含んで構成される。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a drive unit to which a stator fixing structure according to an embodiment of the present invention is applied. In the example shown in FIG. 1, the
モータジェネレータ100は、電動機または発電機としての機能を有する回転電機であり、軸受110を介してハウジング200に回転可能に取付けられた回転軸120と、回転軸120に取付けられたロータ130と、ステータ140とを有する。ステータ140はステータコア141を有し、ステータコア141にはコイル142が巻回されている。コイル142はハウジング200に設けられた端子台210を介して給電ケーブル600Aと電気的に接続される。給電ケーブル600Aの他端は、PCU600に接続されている。PCU600は、給電ケーブル700Aを介してバッテリ700と電気的に接続される。これにより、バッテリ700とコイル142とが電気的に接続される。
The
モータジェネレータ100から出力された動力は、減速機構300からディファレンシャル機構400を介してドライブシャフト受け部500に伝達される。ドライブシャフト受け部500に伝達された駆動力は、ドライブシャフト(図示せず)を介して車輪(図示せず)に回転力として伝達されて、車両を走行させる。
The power output from the
一方、ハイブリッド車両の回生制動時には、車輪は車体の慣性力により回転させられる。車輪からの回転力によりドライブシャフト受け部500、ディファレンシャル機構400および減速機構300を介してモータジェネレータ100が駆動される。このとき、モータジェネレータ100が発電機として作動する。モータジェネレータ100により発電された電力は、PCU600内のインバータを介してバッテリ700に蓄えられる。
On the other hand, during regenerative braking of the hybrid vehicle, the wheels are rotated by the inertial force of the vehicle body.
給電ケーブル600A,700Aは、U相ケーブルと、V相ケーブルと、W相ケーブルとからなる三相ケーブルである。コイル142は、U相コイル、V相コイルおよびW相コイルからなり、これらの3つのコイルの端子が三相ケーブルである給電ケーブル600A,700Aに接続される。
The
なおモータジェネレータ100の用途は、ハイブリッド車(HV:hybrid vehicle)に限定されず、その他の「電動車両」(たとえば燃料電池車や電気自動車)に搭載されてもよい。
The use of
図2は、本発明の1つの実施の形態に係るステータの固定構造を含むモータジェネレータ100の断面図である。なお、図2においては、説明の便宜上、ハウジング200におけるステータ収容部およびその近傍のみを図示しているが、ハウジング200は、ステータ収容部以外の部分を有してもよい。
FIG. 2 is a cross-sectional view of
図2を参照して、ハウジング200のステータ収容部は、ケース220とカバー230とを含む。ステータコア141はリング状に形成される。また、ステータコア141は、鉄または鉄合金などの板状の磁性体(電磁鋼板)を積層することにより構成される。そして、ステータコア141は、締結ボルト143を用いてケース220に固定される。締結ボルト143は、ステータコア141の軸方向に延びるように形成されたボルト穴141Aに挿通される。
Referring to FIG. 2, the stator accommodating portion of
ステータコア141の内周面上には複数のティース部および該ティース部間に形成される凹部としてのスロット部が形成されている。スロット部は、ステータコア141の内周側に開口するように設けられる。コイル142は、スロット部に嵌り合うようにティース部に巻き付けられる。コイル142に含まれるU相、V相およびW相は、互いに円周上でずれるように巻き付けられる。
A plurality of tooth portions and a slot portion as a recess formed between the tooth portions are formed on the inner peripheral surface of the
ロータ130は、回転軸120に取り付けられたロータコアを有する。ロータコアには、永久磁石(図示せず)が埋め込まれている。ロータコアは、鉄または鉄合金などの磁性材料により構成される。永久磁石は、たとえば、ロータコアの外周近傍にほぼ等間隔を隔てて配置される。
The
図3は、比較例に係るステータの固定構造に含まれるステータの上面図である。図3を参照して、ステータコア141は、該コアの外周から径方向外方に突出するボルト締結部141Bを有する。ボルト穴141Aは、ボルト締結部141Bに設けられる。コイル142が設けられるスロット部141Cには、ワニス144が含浸される。ワニス144は、複数の電磁鋼板の間に浸透し、ステータコア141の径方向(矢印DR1方向)に沿って流れる。そして、ワニス144は、ボルト締結部141Bに達する。なお、ステータコア141の外周には、積層された電磁鋼板を加圧溶接して形成された加圧溶接部145が形成されている。
FIG. 3 is a top view of the stator included in the stator fixing structure according to the comparative example. Referring to FIG. 3,
ワニス144がボルト締結部141Bに侵入した場合、締結ボルト143による締結を行なった後、期間の経過とともに、ワニス144にへたり(変形)が生じる。この結果、締結ボルト143の締結軸力が低下したり、ステータコア141に変形が生じたりすることが懸念される。
When the
図4は、本実施の形態に係るステータの固定構造に含まれるステータコア141を示した上面図である。図4を参照して、本実施の形態においては、ボルト締結部141Bの付根部近傍に加圧溶接部145が設けられている。より具体的には、加圧溶接部145は、ボルト締結部141Bの付根部近傍に位置するボルト締結部141Bの幅方向の両端部に設けられている。このようにすることで、ボルト締結部141Bにおける加圧力を高くし、複数の電磁鋼板の密着度を高めることができる。この結果、図5に示すように、スロット部141Cにワニス144を含浸させる際に、複数のステータプレート1410(電磁鋼板)の隙間からワニス144がボルト締結部141Bに侵入することが抑制される。この結果、ワニスのへたりによる締結ボルト143の軸力の低下やステータコア141の変形を抑制することができる。
FIG. 4 is a top view showing
なお、加圧溶接部145が設けられる位置は図4に示される位置に限定されず、たとえばボルト締結部141B内に加圧溶接部145が設けられてもよい。
In addition, the position where the
図6は、本実施の形態に係るステータの固定構造の変形例に含まれるステータコアを示した上面図である。また、図7は、図6におけるVII−VII断面図である。 FIG. 6 is a top view showing a stator core included in a modification of the stator fixing structure according to the present embodiment. FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG.
図6,図7を参照して、本変形例においては、ステータコア141は、ボルト締結部141Bの付根部近傍に空隙146を有する。このようにすることで、スロット部141Cからボルト締結部141Bに向かうワニス144の流れを遮断することができるので、スロット部141Cにワニスを含浸させる際に、複数のステータプレート1410の隙間からワニス144がボルト締結部141Bに侵入することを抑制することができる。この結果、上記と同様に、ワニスのへたりによる締結ボルト143の軸力の低下やステータコア141の変形を抑制することができる。
Referring to FIGS. 6 and 7, in the present modification,
上述した内容について要約すると、以下のようになる。すなわち、本実施の形態に係るステータの固定構造は、「ベース部」としてのケース220に固定されるステータ140の固定構造であって、「板状部材」であるステータプレート1410が軸方向に積層された部分を含み、径方向に突出する「突出部」としてのボルト締結部141Bおよびスロット部141Cを有するリング状のステータコア141と、スロット部141Cに設けられたコイル142と、スロット部141Cに含浸された「固着材」としてのワニス144と、ステータコア141の軸方向にボルト締結部141Bに挿入され、ステータコア141をケース220に締結する「締結部材」としての締結ボルト143とを備える。そして、ステータコア141に含まれる複数のステータプレート1410は、ボルト締結部141Bの付根部近傍において加圧溶接(密着固定)されている。さらに、図6,図7に示す変形例においては、ステータコア141におけるボルト締結部143の付根部近傍に空隙146が形成されている。なお、上記では、ボルト締結部141Bの付根部近傍に加圧溶接部145と空隙146の両方が設けられる例について説明したが、ボルト締結部141Bの付根部近傍に加圧溶接部145が設けられず、空隙146のみが設けられてもよい。
The above contents are summarized as follows. That is, the stator fixing structure according to the present embodiment is a
また、上記固定構造において、ボルト締結部141Bはステータコア141の径方向外方に突出し、スロット部141Cはステータコア141の内周側に設けられている。そして、ステータプレート1410の加圧溶接部145および空隙146は、ボルト締結部141Bとスロット部141Cとの間に設けられる。加圧溶接部145と空隙146とは、ステータコア141の周方向に並ぶように設けられる。
In the above fixing structure, the
本実施の形態に係るステータの固定構造によれば、スロット部141Cにワニスを含浸させる際に、複数のステータプレート1410の隙間からワニスがボルト締結部141Bに侵入することを抑制することができる。この結果、ワニスのへたり(変形)による締結ボルト143の軸力の低下やステータコア141の変形を抑制することができる。
According to the stator fixing structure according to the present embodiment, when the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。たとえば、上記の例ではボルト締結部141Bへのワニス144の侵入が完全に抑制されているが、ボルト締結部141Bに若干のワニス144が侵入している場合でも、加圧溶接部145や空隙146によりボルト締結部141Bへのワニス144の侵入が抑制されている限り、本発明の範囲に属すると解釈されるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. For example, in the above example, the penetration of the
1 駆動ユニット、100 モータジェネレータ、110 軸受、120 回転軸、130 ロータ、140 ステータ、141 ステータコア、141A ボルト穴、141B ボルト締結部、141C スロット部、142 コイル、143 締結ボルト、144 ワニス、145 加圧溶接部、200 ハウジング、210 端子台、220 ケース、230 カバー、300 減速機構、400 ディファレンシャル機構、500 ドライブシャフト受け部、600 PCU、600A,700A 給電ケーブル、700 バッテリ、1410 ステータプレート。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
板状部材が軸方向に積層された部分を含み、径方向に突出する突出部とスロット部とを有するリング状のステータコアと、
前記スロット部に設けられたコイルと、
前記スロット部に含浸された固着材と、
前記ステータコアの軸方向に前記突出部に挿入され、前記ステータコアを前記ベース部に締結する締結部材とを備え、
前記ステータコアに含まれる複数の前記板状部材は、前記突出部またはその近傍において密着固定される、ステータの固定構造。 A stator fixing structure fixed to a base part,
A ring-shaped stator core that includes a portion in which the plate-like member is laminated in the axial direction, and has a protruding portion and a slot portion protruding in the radial direction;
A coil provided in the slot portion;
A fixing material impregnated in the slot portion;
A fastening member that is inserted into the projecting portion in the axial direction of the stator core and fastens the stator core to the base portion;
The stator fixing structure in which the plurality of plate-like members included in the stator core are fixed in close contact with each other at or near the protrusion.
前記スロット部は前記ステータコアの内周側に設けられ、
複数の前記板状部材は前記突出部と前記スロット部との間において密着固定される、請求項1または請求項2に記載のステータの固定構造。 The protruding portion protrudes radially outward of the stator core,
The slot portion is provided on the inner peripheral side of the stator core,
The stator fixing structure according to claim 1, wherein the plurality of plate-like members are closely fixed between the protruding portion and the slot portion.
前記空隙は、複数の前記板状部材が密着固定される部分と前記ステータコアの周方向に並ぶように設けられる、請求項1から請求項3のいずれかに記載のステータの固定構造。 A gap is formed in the vicinity of the root of the protruding portion of the stator core,
4. The stator fixing structure according to claim 1, wherein the gap is provided so as to be aligned in a circumferential direction of the stator core and a portion where the plurality of plate-like members are closely fixed. 5.
板状部材が軸方向に積層された部分を含み、径方向に突出する突出部とスロット部とを有するリング状のステータコアと、
前記スロット部に設けられたコイルと、
前記スロット部に含浸された固着材と、
前記ステータコアの軸方向に前記突出部に挿入され、前記ステータコアを前記ベース部に締結する締結部材とを備え、
前記ステータコアにおける前記突出部の付根部近傍に空隙が形成された、ステータの固定構造。 A stator fixing structure fixed to a base part,
A ring-shaped stator core that includes a portion in which the plate-like member is laminated in the axial direction, and has a protruding portion and a slot portion protruding in the radial direction;
A coil provided in the slot portion;
A fixing material impregnated in the slot portion;
A fastening member that is inserted into the projecting portion in the axial direction of the stator core and fastens the stator core to the base portion;
A stator fixing structure in which a gap is formed in the vicinity of a base portion of the protruding portion in the stator core.
前記スロット部は前記ステータコアの内周側に設けられ、
前記空隙は前記突出部と前記スロット部との間に設けられる、請求項5または請求項6に記載のステータの固定構造。 The protruding portion protrudes radially outward of the stator core,
The slot portion is provided on the inner peripheral side of the stator core,
The stator fixing structure according to claim 5 or 6, wherein the gap is provided between the protruding portion and the slot portion.
前記空隙は、複数の前記板状部材が密着固定される部分と前記ステータコアの周方向に並ぶように設けられる、請求項5から請求項7のいずれかに記載のステータの固定構造。 The plurality of plate-like members included in the stator core are closely fixed at the projecting portion or the vicinity thereof,
The stator fixing structure according to any one of claims 5 to 7, wherein the gap is provided so as to be arranged in a circumferential direction of the stator core and a portion where the plurality of plate-like members are closely fixed.
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