特開 2024-124141 ステータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024124141

(43)【公開日】2024-09-12

(54)【発明の名称】ステータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 3/46 20060101AFI20240905BHJP

【ＦＩ】

H02K3/46 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023032109

(22)【出願日】2023-03-02

(71)【出願人】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】今井 博史

【テーマコード（参考）】

5H604

【Ｆターム（参考）】

5H604AA00

5H604BB01

5H604BB10

5H604BB14

5H604CC01

5H604CC05

5H604CC15

5H604PB03

(57)【要約】

【課題】渡り線が交差している場合に比して、ステータの軸方向の長さを短くする。
【解決手段】ステータ１０は、環状の継鉄の周方向に分割された継鉄構成部２２と、各継鉄構成部２２から継鉄の径方向内側に突出されたティース部２４とを有する複数のコア構成部１４と、各ティース部２４に巻回された巻回部２６と、巻回部２６同士を接続する渡り線２８とを有する複数の巻線１６と、各コア構成部１４に設けられ、ティース部２４と巻回部２６とを絶縁する絶縁部３４と、絶縁部３４における上記径方向内側の端部同士を連結する連結部３６とを有する複数のインシュレータ１８とを備える。渡り線２８は、巻回部２６から巻回部２６が緩まる方向に導出されており、連結部３６は、連結部３６の軸方向に延出する引掛け部４２を有し、引掛け部４２には、引掛け部４２に対するインシュレータ１８の内周側に渡り線２８が配線されるように、渡り線２８が引掛けられている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

環状の継鉄（２０）を構成し、前記継鉄の周方向に分割された継鉄構成部（２２）と、各前記継鉄構成部から前記継鉄の径方向内側に突出されたティース部（２４）とを有する複数のコア構成部（１４）と、
各前記ティース部に巻回された巻回部（２６）と、前記巻回部同士を接続する渡り線（２８）とを有する複数の巻線（１６）と、
各前記コア構成部に設けられ、前記ティース部と前記巻回部とを絶縁する絶縁部（３４）と、前記絶縁部における前記径方向内側の端部同士を連結する連結部（３６）とを有する複数のインシュレータ（１８）と、
を備え、
前記渡り線は、前記巻回部から前記巻回部が緩まる方向に導出されており、
前記連結部は、前記連結部の軸方向に延出する引掛け部（４２）を有し、
前記引掛け部には、前記引掛け部に対する前記インシュレータの内周側に前記渡り線が配線されるように、前記渡り線が引掛けられている、
ステータ。

【請求項2】

前記引掛け部による前記渡り線の引掛け位置は、前記巻回部の端末部から前記ティース部の軸方向に沿って前記インシュレータの内周側に向かった位置に設定されている、
請求項１に記載のステータ。

【請求項3】

前記引掛け部は、壁状に形成されている、
請求項１又は請求項２に記載のステータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ステータに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、いわゆる分割コアタイプのステータが知られている（例えば、特許文献１参照）。分割コアタイプのステータは、複数のステータ構成部によって構成されている。複数のステータ構成部は、下段のステータ構成部に上段のステータ構成部がステータの軸方向から組み付けられることにより、一体化される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５５０２１１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

図８は、従来技術に係るステータ構成部１１２の平面図である。各ステータ構成部１１２は、複数のコア構成部１１４と、巻線１１６と、インシュレータ１１８とを備える。各コア構成部１１４は、環状の継鉄を構成し、継鉄の周方向に分割された継鉄構成部１２２と、継鉄構成部１２２から継鉄の径方向内側に突出されたティース部１２４とを有する。巻線１１６は、各ティース部１２４に巻回された巻回部１２６と、巻回部１２６同士を接続する渡り線１２８とを有する。インシュレータ１１８は、各コア構成部１１４に設けられ、ティース部１２４と巻回部１２６とを絶縁する絶縁部１３４と、絶縁部１３４における径方向内側の端部同士を連結する連結部１３６とを有する。

【0005】

巻線１１６は、複数のティース部１２４にステータ構成部１１２の周方向に沿って順に巻回されている。すなわち、巻線１１６は、ティース部１２４Ａ、ティース部１２４Ｂ、ティース部１２４Ｃ、及びティース部１２４Ｄの順に巻回されている。これにより、巻回部１２６Ａ、巻回部１２６Ｂ、巻回部１２６、及び巻回部１２６Ｄが形成される。各渡り線１２８は、巻回部１２６から巻回部１２６が締まる方向（矢印Ａ方向）に導出されている。

【0006】

巻回部１２６Ａ～１２６Ｄのうちの巻順の中間部（２番目）に位置する巻回部１２６Ｂの巻き始めの端末部と巻き終わりの端末部には、渡り線１２８がそれぞれ接続されている。巻き始めの端末部に接続された渡り線１２８と、巻き終わりの端末部に接続された渡り線１２８とは、巻回部１２６Ｂに対応する絶縁部１３４と連結部１３６との接続部分１３８において交差している。同様に、巻回部１２６Ａ～１２６Ｄのうちの巻順の中間部（３番目）に位置する巻回部１２６Ｃの巻き始めの端末部と巻き終わりの端末部には、渡り線１２８がそれぞれ接続されている。巻き始めの端末部に接続された渡り線１２８と、巻き終わりの端末部に接続された渡り線１２８とは、巻回部１２６Ｃに対応する絶縁部１３４と連結部１３６との接続部分１３８において交差している。

【0007】

しかしながら、各渡り線１２８が、巻回部１２６から巻回部１２６が締まる方向に導出されていると、複数の巻回部１２６のうちの巻順の中間部に位置する巻回部１２６の巻き始めの端末部に接続された渡り線１２８と巻き終わりの端末部に接続された渡り線１２８とが、絶縁部１３４と連結部１３６との接続部分１３８において交差する。このように、渡り線１２８が交差していると、その分、複数のステータ構成部１１２によって構成されるステータの軸方向の長さが長くなる。

【0008】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、渡り線が交差している場合に比して、軸方向の長さを短くすることができるステータを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

請求項１に記載の発明は、環状の継鉄を構成し、前記継鉄の周方向に分割された継鉄構成部と、各前記継鉄構成部から前記継鉄の径方向内側に突出されたティース部とを有する複数のコア構成部と、各前記ティース部に巻回された巻回部と、前記巻回部同士を接続する渡り線とを有する複数の巻線と、各前記コア構成部に設けられ、前記ティース部と前記巻回部とを絶縁する絶縁部と、前記絶縁部における前記径方向内側の端部同士を連結する連結部とを有する複数のインシュレータと、を備え、前記渡り線は、前記巻回部から前記巻回部が緩まる方向に導出されており、前記連結部は、前記連結部の軸方向に延出する引掛け部を有し、前記引掛け部には、前記引掛け部に対する前記インシュレータの内周側に前記渡り線が配線されるように、前記渡り線が引掛けられているステータである。

【0010】

請求項１に記載の発明では、渡り線が、巻回部から巻回部が緩まる方向に導出されている。したがって、複数の巻回部のうちの中間に位置する巻回部の巻き始めの端末部と巻き終わりの端末部に接続された渡り線が、互いに異なる側へ向けて配線されることにより交差しないので、渡り線が交差している場合に比して、ステータの軸方向の長さを短くすることができる。

【0011】

ここで、渡り線が、巻回部から巻回部が緩まる方向に導出されていると、巻回部が緩まる虞がある。しかしながら、請求項１に記載の発明では、連結部が、連結部の軸方向に延出する引掛け部を有し、引掛け部には、引掛け部に対するインシュレータの内周側に渡り線が配線されるように、渡り線が引掛けられている。したがって、巻回部の端末部から導出された渡り線の導出部分をインシュレータの内周側に向けて配線することができる。これにより、渡り線の導出部分に対して、インシュレータの内周側への引張力が作用するので、渡り線が巻回部から巻回部が緩まる方向に導出されていても、巻回部が緩むことを抑制することができる。

【0012】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のステータにおいて、前記引掛け部による前記渡り線の引掛け位置は、前記巻回部の端末部から前記ティース部の軸方向に沿って前記インシュレータの内周側に向かった位置に設定されているステータである。

【0013】

請求項２に記載の発明では、引掛け部による渡り線の引掛け位置が、巻回部の端末部からティース部の軸方向に沿ってインシュレータの内周側に向かった位置に設定されている。したがって、渡り線の導出部分に対して、ティース部の軸方向に沿ってインシュレータの内周側へ引張力が作用するので、巻回部が緩むことをより一層効果的に抑制することができる。

【0014】

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のステータにおいて、前記引掛け部は、前記連結部の周方向に延在する壁状に形成されているステータである。

【0015】

請求項３に記載の発明では、引掛け部が、壁状に形成されている。したがって、例えば、引掛け部がピン状に形成されている場合に比して、引掛け部の剛性を確保することができる。これにより、引掛け部に渡り線が引っ掛けられた状態でも、引掛け部が倒れることを抑制することができる。また、引掛け部が壁状に形成されることにより、引掛け部がリブの役割を果たすので、連結部の剛性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態に係るステータの斜視図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るステータ構成部の斜視図である。

【図3】本発明の一実施形態に係るステータ構成部の平面図である。

【図4】図３の一部を拡大した図である。

【図5】本発明の一実施形態に係るインシュレータの斜視図である。

【図6】本発明の一実施形態に係るインシュレータの一部の斜視図である。

【図7】変形例に係るインシュレータの一部の斜視図である。

【図8】従来技術に係るステータ構成部の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の一実施形態について説明する。

【0018】

図１は、本発明の一実施形態に係るステータ１０の斜視図である。ステータ１０は、いわゆる分割コアタイプのステータである。分割コアタイプのステータの基本的な構成については、特許第５５０２１１５号公報に記載されている。ステータ１０は、インナーロータタイプのブラシレスモータに適用される。すなわち、ステータ１０の内側には、ロータ（図示省略）が回転可能に収容され、ステータ１０とロータとによってブラシレスモータが構成される。

【0019】

ステータ１０は、複数のステータ構成部１２によって構成されている。ステータ１０は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相を有しており、複数のステータ構成部１２の数は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の数に対応している。すなわち、ステータ１０は、Ｕ相のステータ構成部１２と、Ｖ相のステータ構成部１２と、Ｗ相のステータ構成部１２とを備える。複数のステータ構成部１２は、互いにステータ１０の軸方向から組み付けられることにより、一体化されている。

【0020】

図２は、本発明の一実施形態に係るステータ構成部１２の斜視図である。また、図３は、本発明の一実施形態に係るステータ構成部１２の平面図であり、図４は、図３の一部を拡大した図である。

【0021】

ステータ構成部１２は、複数のコア構成部１４と、巻線１６と、インシュレータ１８とを備える。各コア構成部１４は、環状の継鉄２０（図１参照）を構成し、継鉄２０の周方向に分割された継鉄構成部２２と、継鉄構成部２２から継鉄２０の径方向内側に突出されたティース部２４とを有する。巻線１６は、各ティース部２４に巻回された巻回部２６と、巻回部２６同士を接続する渡り線２８と、巻き始めの巻線端末部３０と、巻き終わりの巻線端末部３２とを有する。インシュレータ１８は、各コア構成部１４に設けられ、ティース部２４と巻回部２６とを絶縁する絶縁部３４と、絶縁部３４における径方向内側の端部同士を連結する連結部３６とを有する。

【0022】

巻線１６は、複数のティース部２４にステータ構成部１１２の周方向に沿って順に巻回されている。すなわち、巻線１６は、ティース部２４Ａ、ティース部２４Ｂ、ティース部２４Ｃ、及びティース部２４Ｄの順に巻回されている。これにより、巻回部２６Ａ、巻回部２６Ｂ、巻回部２６、及び巻回部２６Ｄが形成される。各渡り線２８は、巻回部２６から巻回部２６が緩まる方向（図４に示す矢印Ｂ方向）に導出されている。

【0023】

巻回部２６Ａ～２６Ｄのうちの巻順の中間部（２番目）に位置する巻回部２６Ｂの巻き始めの端末部と巻き終わりの端末部には、渡り線２８がそれぞれ接続されている。巻き始めの端末部に接続された渡り線２８と、巻き終わりの端末部に接続された渡り線２８とは、巻回部２６Ｂに対応する絶縁部３４と連結部３６との接続部分３８において交差せずに、巻回部２６Ｂから互いに異なる側（矢印Ｂ方向）へ向けて配線されている。同様に、巻回部２６Ａ～２６Ｄのうちの巻順の中間部（３番目）に位置する巻回部２６Ｃの巻き始めの端末部と巻き終わりの端末部には、渡り線２８がそれぞれ接続されている。巻き始めの端末部に接続された渡り線２８と、巻き終わりの端末部に接続された渡り線２８とは、巻回部２６Ｃに対応する絶縁部３４と連結部３６との接続部分３８において交差せずに、巻回部２６Ｃから互いに異なる側（矢印Ｂ方向）へ向けて配線されている。

【0024】

図５は、本発明の一実施形態に係るインシュレータ１８の斜視図である。連結部３６は、一例として、連結部３６の軸方向を板厚方向とする円環板状に形成されている。連結部３６には、複数の引掛け部４２が形成されている。複数の引掛け部４２は、連結部３６の周方向に間隔を空けて形成されている。各引掛け部４２は、連結部３６の軸方向一方側の面から連結部３６の軸方向一方側に延出する壁状に形成されている。各引掛け部４２は、連結部３６の軸方向一方側の面における外周側の部分に形成されており、連結部３６の外周に沿って円弧状に延在している。各引掛け部４２は、隣り合う絶縁部３４の間に位置する。換言すれば、複数の引掛け部４２は、各絶縁部３４と対応する位置に切り欠き４４を有する。

【0025】

図４に示されるように、引掛け部４２には、引掛け部４２に対するインシュレータ１８の内周側に渡り線２８が配線されるように、渡り線２８が引掛けられている。連結部３６の周方向を引掛け部４２の延在方向とした場合、渡り線２８は、具体的には、引掛け部４２の延在方向の端部４２Ａ（すなわち、切り欠き４４の端部）に引っ掛けられている。

【0026】

引掛け部４２の端部４２Ａは、引掛け部４２による渡り線２８の引掛け位置Ｐに相当する。引掛け部４２による渡り線２８の引掛け位置Ｐは、巻回部２６の端末部２７よりもインシュレータ１８の内周側の位置に設定されている。より具体的には、引掛け位置Ｐは、巻回部２６の端末部２７からティース部２４の軸方向に沿ってインシュレータ１８の内周側に向かった位置に設定されている。

【0027】

これにより、巻回部２６の端末部２７から導出された渡り線２８の導出部分２９Ａは、ティース部２４の軸方向に沿ってインシュレータ１８の内周側に向けて直線状に延びている。また、引掛け部４２の両側の端部４２Ａの間に位置する渡り線２８の中間部分２９Ｂは、引掛け部４２の両側の端部４２Ａを結ぶ直線状に延びている。

【0028】

図５に示されるように、引掛け部４２の端部４２Ａには、テーパ部４６が形成されている。テーパ部４６は、引掛け部４２の高さ方向の上端部に形成されている。テーパ部４６の形状は、面取り形状でもよく、Ｒ形状でもよい。また、引掛け部４２の端部４２Ａには、返し部４８が形成されている。返し部４８は、引掛け部４２の高さ方向の上端部から切り欠き４４の内側に突出している。

【0029】

図６は、本発明の一実施形態に係るインシュレータ１８の一部の斜視図である。インシュレータ１８に形成された複数の絶縁部３４のうち、上述の巻回部２６Ｂに対応する絶縁部３４における連結部３６との接続部には、肉盛部５０が形成されている。肉盛部５０は、絶縁部３４における連結部３６との接続部（角部）を肉盛する形状に形成されている。

【0030】

次に、本発明の第一実施形態の作用及び効果について説明する。

【0031】

本発明の一実施形態に係るステータ１０では、渡り線２８が、巻回部２６から巻回部２６が緩まる方向に導出されている。したがって、複数の巻回部２６のうちの中間に位置する巻回部２６の巻き始めの端末部と巻き終わりの端末部に接続された渡り線２８が、互いに異なる側へ向けて配線されることにより交差しないので、渡り線２８が交差している場合に比して、複数のステータ構成部１２によって構成されるステータ１０の軸方向の長さを短くすることができる。

【0032】

ここで、渡り線２８が、巻回部２６から巻回部２６が緩まる方向に導出されていると、巻回部２６が緩まる虞がある。しかしながら、本発明の一実施形態に係るステータ１０では、連結部３６が、連結部３６の軸方向に延出する引掛け部４２を有しており、引掛け部４２には、引掛け部４２に対するインシュレータ１８の内周側に渡り線２８が配線されるように、渡り線２８が引掛けられている。したがって、巻回部２６の端末部２７から導出された渡り線２８の導出部分２９Ａをインシュレータ１８の内周側に向けて配線することができる。これにより、渡り線２８の導出部分２９Ａに対して、インシュレータ１８の内周側への引張力が作用するので、渡り線２８が巻回部２６から巻回部２６が緩まる方向に導出されていても、巻回部２６が緩むことを抑制することができる。

【0033】

また、渡り線２８を引掛け部４２に引っ掛けるだけで済むので、例えば、渡り線２８を連結部３６に固定するための固定部材等を用いる場合に比して、部品点数の増加を回避することができる。

【0034】

また、渡り線２８が交差しないので、例えば、渡り線２８が交差する場合比して、巻線１６の長さを短くすることができる。これにより、巻線１６の抵抗を下げることができるので、巻線１６による電気的な損失（電流損失）を抑制することができる。

【0035】

また、本発明の一実施形態に係るステータ１０では、引掛け部４２による渡り線２８の引掛け位置Ｐが、巻回部２６の端末部２７からティース部２４の軸方向に沿ってインシュレータ１８の内周側に向かった位置に設定されている。したがって、渡り線２８の導出部分２９Ａに対して、ティース部２４の軸方向に沿ってインシュレータ１８の内周側へ引張力が作用するので、巻回部２６が緩むことをより一層効果的に抑制することができる。

【0036】

また、本発明の一実施形態に係るステータ１０では、引掛け部４２が、壁状に形成されている。したがって、例えば、引掛け部４２がピン状に形成されている場合に比して、引掛け部４２の剛性を確保することができる。これにより、引掛け部４２に渡り線２８が引っ掛けられた状態でも、引掛け部４２が倒れることを抑制することができる。また、引掛け部４２が壁状に形成されることにより、引掛け部４２がリブの役割を果たすので、連結部３６の剛性を高めることができる。

【0037】

また、引掛け部４２の延在方向の端部４２Ａにおける、引掛け部４２の高さ方向の上端部には、テーパ部４６が形成されている。したがって、引掛け部４２の高さ方向の上側から渡り線２８を端部４２Ａに引っ掛ける際の作業性を向上させることができる。

【0038】

また、引掛け部４２の端部４２Ａには、返し部４８が形成されている。したがって、引掛け部４２の端部４２Ａに引っ掛けられた渡り線２８が引掛け部４２から脱落することを抑制することができる。

【0039】

また、インシュレータ１８に形成された複数の絶縁部３４のうち、上述の巻回部２６Ｂに対応する絶縁部３４における連結部３６との接続部には、肉盛部５０が形成されている。したがって、巻回部２６の巻き始めの端末部と巻き終わりの端末部に渡り線２８が接続されることにより、絶縁部３４に対して作用する荷重が他の絶縁部３４に比して大きい場合でも、絶縁部３４の倒れ変形を抑制することができる。

【0040】

次に、本発明の第一実施形態の変形例について説明する。

【0041】

図７は、変形例に係るインシュレータ１８の一部の斜視図である。本変形例では、肉盛部５０がリブ状に形成されている。このように構成されていても、絶縁部３４の倒れ変形を抑制することができる。

【0042】

また、上記実施形態において、上述の巻回部２６Ｃに対応する絶縁部３４における連結部３６との接続部にも、肉盛部５０が形成されてもよい。また、上記実施形態において、全ての絶縁部３４における連結部３６との接続部に肉盛部５０が形成されていてもよい。

【0043】

また、上記実施形態において、引掛け部４２による渡り線２８の引掛け位置Ｐは、巻回部２６の端末部２７よりもインシュレータ１８の内周側の位置であれば、図４に示される位置以外でもよい。すなわち、引掛け位置Ｐは、図４に示される位置に対して連結部３６の周方向にずれていてもよい。

【0044】

また、上記実施形態において、引掛け部４２は、壁状に形成されているが、壁状以外の形状に形成されていてもよい。また、例えば、連結部３６には、引掛け位置Ｐに対応する位置に引掛け部４２がそれぞれ形成されていてもよい。

【0045】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

【符号の説明】

【0046】

１０…ステータ、１２…ステータ構成部、１４…コア構成部、１６…巻線、１８…インシュレータ、２０…継鉄、２２…継鉄構成部、２４…ティース部、２６…巻回部、２７…端末部、２８…渡り線、２９Ａ…導出部分、２９Ｂ…中間部分、３０…巻線端末部、３２…巻線端末部、３４…絶縁部、３６…連結部、３８…接続部分、４２…引掛け部、４２Ａ…端部、４６…テーパ部、４８…返し部、５０…肉盛部、１１２…ステータ構成部、１１４…コア構成部、１１６…巻線、１１８…インシュレータ、１２２…継鉄構成部、１２４…ティース部、１２６…巻回部、１２８…渡り線、１３４…絶縁部、１３６…連結部、１３８…接続部分

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】