ステータおよびステータコイルの変位防止方法
【課題】余分な弾性部材を用いることなく、確実にステータコイルが変位することを防止できるステータおよびステータコイルの変位防止方法を提供する。
【解決手段】各楔４・４・・・によって、各スロット部２ｃ・２ｃ・・・において保持する各ステータコイル３・３・・・の変位を規制するステータ１であって、各ステータコイル３・３・・・を、巻線３ａを巻回軸Ｘ方向に湾曲させながら巻回して、巻回軸Ｘ方向に対してバネとして挙動するように形成し、ステータコイル３の巻回軸Ｘ方向のバネ高さである高さＨを、定常状態の高さＨ１に比して巻回軸Ｘ方向に縮小させた状態（即ち、高さＨ３とした状態）で、各スロット部２ｃ・２ｃ・・・において保持する。
【解決手段】各楔４・４・・・によって、各スロット部２ｃ・２ｃ・・・において保持する各ステータコイル３・３・・・の変位を規制するステータ１であって、各ステータコイル３・３・・・を、巻線３ａを巻回軸Ｘ方向に湾曲させながら巻回して、巻回軸Ｘ方向に対してバネとして挙動するように形成し、ステータコイル３の巻回軸Ｘ方向のバネ高さである高さＨを、定常状態の高さＨ１に比して巻回軸Ｘ方向に縮小させた状態（即ち、高さＨ３とした状態）で、各スロット部２ｃ・２ｃ・・・において保持する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータおよびステータコイルの変位防止方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータを構成する部品であるステータは、ステータコアとステータコイルにより構成されており、ステータコアに形成されるトゥース部にステータコイルを巻回して、ステータコアとステータコイルを一体化することによってステータを形成する構成が広く採用されており、このような場合に、各トゥース部の間に形成される間隙部であるスロット部の半径方向内側の開口部を楔で封止することによって、ステータコイルが変位することを防止する構成としたステータが一般的に知られている。
【０００３】
スロット部においてステータコイルが変位し、ステータコイルがスロット部の内壁や楔等と接触すると、ステータコイルの絶縁被覆が破損し絶縁不良を招く恐れがあるため、ステータコイルが変位することを確実に防止することが望ましい。
このため従来、ステータコイルが変位することを確実に防止するための技術が種々検討されており、例えば以下に示す特許文献１および特許文献２にその技術が開示され公知となっている。
【０００４】
特許文献１および特許文献２に開示されている従来技術では、スロット部にステータコイルとともに弾性部材（板ばねや波板状の絶縁性弾性積層板等）を挿入して、弾性部材によってステータコイルにステータコアの半径方向への弾性力を付与している。そして、ステータコイルによってスロット部の底部や楔を押圧して、ステータコイルとスロット部および楔との間で摩擦力を生じさせることによって、ステータコイルが変位することを防止する構成としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１２３６２０号公報
【特許文献２】特開２００１−６９７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に開示されている従来技術では、ステータコイルの変位を防止するために、本来モータの必須の構成部品ではない弾性部材を備えており、部品コストや組立工数が増大し、モータのコスト上昇を招く要因となっていた。
【０００７】
本発明は、このような現状の課題を鑑みてなされたものであり、余分な弾性部材を用いることなく、確実にステータコイルが変位することを防止できるステータおよびステータコイルの変位防止方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００９】
即ち、請求項１においては、円環状のコアバック部と、該コアバック部から所定の角度割で半径方向内側に突設される複数のトゥース部と、隣り合う各トゥース部によって、該各トゥース部の間に形成される複数のスロット部と、を備えるステータコアと、前記複数のトゥース部に被装するとともに、前記複数のスロット部において保持する複数のステータコイルと、前記複数のスロット部の半径方向内側の各端部に前記ステータコアの回転軸に対して平行に形成される各溝部に嵌挿する複数の楔と、を備え、前記複数の楔によって、前記各スロット部の半径方向内側に向けて開放される各開口部を封止して、前記各スロット部において前記各ステータコイルを保持するステータであって、前記各ステータコイルを、巻線を巻回軸方向に湾曲させながら巻回して、前記巻線の巻回軸方向に対してバネとして挙動するように形成し、前記各ステータコイルの巻回軸方向のバネ高さを、定常状態に比して前記巻回軸方向に縮小させた状態で、前記各スロット部において保持するものである。
【００１０】
請求項２においては、前記ステータコアを、板状部材を積層して形成する場合において、前記楔の前記ステータコアに対する当接面に、前記板状部材の板厚を整数倍した距離をピッチとして、前記楔の挿入方向に対して連続する複数の凸部を形成するものである。
【００１１】
請求項３においては、前記楔の前記ステータコイルに対する当接面を、前記ステータの回転軸方向に対する摩擦係数を増大させた粗し面とするものである。
【００１２】
請求項４においては、円環状のコアバック部と、該コアバック部から所定の角度割で半径方向内側に突設される複数のトゥース部と、隣り合う各トゥース部によって、該各トゥース部の間に形成される複数のスロット部と、を備えるステータコアと、前記複数のトゥース部に被装するとともに、前記複数のスロット部において保持する複数のステータコイルと、前記複数のスロット部の半径方向内側の各端部に前記ステータコアの回転軸に対して平行に形成される各溝部に嵌挿する複数の楔と、を備えるステータにおいて、前記複数の楔によって、前記各スロット部の半径方向内側に向けて開放される各開口部を封止して、前記各スロット部において前記各ステータコイルを保持するステータコイルの変位防止方法であって、前記各ステータコイルを、巻線を巻回軸方向に湾曲させながら巻回して、前記巻線の巻回軸方向に対してバネとして挙動するように形成し、前記各ステータコイルの巻回軸方向のバネ高さを、定常状態に比して前記巻回軸方向に縮小させた状態で、前記各スロット部において保持するものである。
【００１３】
請求項５においては、前記ステータコアを、板状部材を積層して形成する場合において、前記楔の前記ステータコアに対する当接面に、前記板状部材の板厚を整数倍した距離をピッチとして、前記楔の挿入方向に対して連続する複数の凸部を形成するものである。
【００１４】
請求項６においては、前記楔の前記ステータコイルに対する当接面を、前記ステータの回転軸方向に対する摩擦係数を増大させた粗し面とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１６】
請求項１においては、別部品としての弾性部材を用いることなく、スロット部においてステータコイルが変位することを確実に防止できる。
【００１７】
請求項２においては、楔とステータコアとの間で生じる摩擦力を増大することができ、楔がズレることを確実に防止して、スロット部においてステータコイルが変位することを確実に防止できる。
【００１８】
請求項３においては、楔とステータコイルとの間で生じる摩擦力を増大することができ、スロット部においてステータコイルが変位することをより確実に防止できる。
【００１９】
請求項４においては、別部品としての弾性部材を用いることなく、スロット部においてステータコイルが変位することを確実に防止できる。
【００２０】
請求項５においては、楔とステータコアとの間で生じる摩擦力を増大することができ、楔がズレることを確実に防止して、スロット部においてステータコイルが変位することを確実に防止できる。
【００２１】
請求項６においては、楔とステータコイルとの間で生じる摩擦力を増大することができ、スロット部においてステータコイルが変位することをより確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施例に係るステータの全体構成を示す平面視における断面模式図。
【図２】本発明の一実施例に係るステータを構成するステータコアを示す平面視における部分断面模式図。
【図３】本発明の一実施例に係るステータを構成する第一の実施態様に係るステータコイルを示す模式図、（ａ）平面断面模式図、（ｂ）ステータコイルの伸縮状況を示す側面断面模式図。
【図４】本発明の一実施例に係るステータを構成する第一の実施態様に係る楔を示す模式図、（ａ）平面断面模式図、（ｂ）斜視模式図。
【図５】本発明の一実施例に係るステータにおける第一の実施態様に係るステータコイルの装着状況を示す模式図、（ａ）楔を装着する前の状況を示す平面視における部分断面模式図、（ｂ）楔を装着したときの状況を示す平面視における部分断面模式図。
【図６】本発明の一実施例に係るステータにおける第一の実施態様に係るステータコイルの装着状況を示す模式図、（ａ）楔の装着した後の状況を示す平面視における部分断面模式図、（ｂ）図６（ａ）におけるＢ−Ｂ断面模式図。
【図７】別実施態様に係るステータコイルの装着状況を示す模式図、（ａ）第二の実施態様に係るステータコイルを用いた場合の図６（ａ）におけるＢ−Ｂ断面模式図、（ｂ）第三の実施態様に係るステータコイルを用いた場合の図６（ａ）におけるＢ−Ｂ断面模式図。
【図８】改良した第二の実施態様に係る楔を示す模式図、（ａ）斜視模式図、（ｂ）改良した第二の実施態様に係る楔を用いた場合の図６（ａ）におけるＣ−Ｃ断面模式図。
【図９】改良した第三の実施態様に係る楔を示す模式図、（ａ）斜視模式図、（ｂ）改良した第三の実施態様に係る楔を用いた場合の図６（ａ）におけるＢ−Ｂ断面模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、発明の実施の形態を説明する。
まず始めに、本発明の一実施例に係るステータの全体構成について、図１〜図４を用いて説明をする。
図１に示す如く、本発明の一実施例に係るステータ（固定子）１は、モータを構成する部品の一つであり、図示しないロータ（回転子）と一対で用いられるものである。
ステータ１は、ステータコア２、ステータコイル３・３・・・、楔４・４・・・等を備えている。
【００２４】
図１および図２に示す如く、ステータコア２は、電磁鋼板を積層して形成される略円環状の部材であり、円環状のコアバック部２ａと、該コアバック部２ａから半径方向内側に向けて所定の角度割で突設される複数のトゥース部２ｂ・２ｂ・・・と、各トゥース部２ｂ・２ｂの間に形成される凹部である複数のスロット部２ｃ・２ｃ・・・等を形成している。尚、本実施例では、３０°の角度割で、１２箇所のトゥース部２ｂ・２ｂ・・・およびスロット部２ｃ・２ｃ・・・を形成するステータコア２を例示している。
【００２５】
トゥース部２ｂは、平面視において半径方向内側に向けて縮小する略台形の形状としており、スロット部２ｃは、平面視において半径方向に沿って形成される略長方形の形状としている。そして、各スロット部２ｃ・２ｃ・・・は、ステータコア２の回転軸方向に貫通しており、また半径方向内側に向けて開放している。
尚、ステータコア２の回転軸心は、ステータ１の回転軸心と一致するため、ステータコア２の回転軸方向と最終的に生成されるステータ１の回転軸方向は一致している（以下同じ）。
【００２６】
また、スロット部２ｃの半径方向内側の端部には、楔４を嵌挿するための凹部である溝部２ｅをステータコア２の回転軸方向に対して平行に形成している。そして、溝部２ｅのステータコア２の周方向の側面には、ステータコア２の半径方向内側に向けて溝部２ｅが縮小するように傾斜した傾斜面２ｆ・２ｆを形成している。
【００２７】
図３（ａ）に示す如く、ステータコイル３は、巻回軸Ｘ回りに略四角錘台状に巻線３ａを巻回して形成するコイル部材であり、巻線３ａの周囲を絶縁体３ｂによって被覆する構成としている。また、ステータコイル３の内周面３ｃは、平面視において、トゥース部２ｂの側面に沿う（言い換えれば、平面視において、隣り合うスロット部２ｃ・２ｃの各側面に沿う）形状としている。尚、巻線３ａの始端および終端は外部に取り出されて電源等に接続されるものであるが、本実施例で示すステータコイル３では、巻線３ａの始端および終端の記載は、説明の便宜上省略している。
【００２８】
図１に示す如く、ステータコイル３は、トゥース部２ｂの個数と同じ個数（本実施例では１２個）が備えられ、各トゥース部２ｂ・２ｂ・・・に一つずつステータコイル３を被装している。そして、各トゥース部２ｂ・２ｂ・・・に一つずつステータコイル３を被装することにより、各スロット部２ｃにおいて、隣り合う二つのステータコイル３・３を一組として保持する構成としている。
【００２９】
本発明の一実施例に係るステータ１に用いられるステータコイル３は、図３（ｂ）に示すように、巻線３ａを巻回軸Ｘ方向に対して湾曲させて、ステータコイル３全体を巻回軸Ｘ方向に対して板バネのように挙動させる構成としており、巻回軸Ｘの方向に弾性を有している。
【００３０】
ステータコイル３は、図３（ａ）に示す高さＨが、定常状態では図３（ｂ）に示すように高さＨ１となるものであり、この高さＨ１は、図２に示すスロット部２ｃの深さＤに比して大きい寸法（即ち、Ｄ＜Ｈ１）としている。
【００３１】
また、ステータコイル３は、巻回軸Ｘ方向に押圧することにより、図３（ａ）に示す高さＨを、図３（ｂ）に示すように高さＨ２まで縮小することができ、この高さＨ２は図２に示すスロット部２ｃの深さＤに比して小さい寸法（即ち、Ｄ＞Ｈ２）としている。
【００３２】
尚、ここで言うステータコイル３の高さＨは、巻回軸Ｘ方向において最も離間した二位置の距離を意味しており、ステータコイル３の巻回軸Ｘ方向におけるバネ高さを表している。また、ここで言う定常状態とは、ステータコイル３に対して、巻回軸Ｘ方向に押圧力や張力等を付与しておらず、重力のみが作用している状態を意味している。
【００３３】
図４（ａ）（ｂ）に示す如く、楔４は、スロット部２ｃの半径方向内側の開口部を封止するための平面視において略台形状の部材であり、上底面４ａ、下底面４ｂ、傾斜面４ｃ・４ｃを形成している。
【００３４】
図１に示す如く、本発明の一実施例に係るステータ１において、楔４は、ステータコア２に形成されるスロット部２ｃの個数と同じ個数（本実施例では１２個）が備えられ、各スロット部２ｃ・２ｃ・・・に形成される各溝部２ｅ・２ｅ・・・に一つずつ嵌挿される。そして楔４は、この嵌挿された状態においては、楔４の傾斜面４ｃ・４ｃと溝部２ｅの傾斜面２ｆ・２ｆの間で生じる楔効果により、ステータ１の半径方向への変位が規制される。これにより、楔４によって、スロット部２ｃの半径方向内側の開口部を確実に封止する構成としている。
そして、この楔４によって半径方向内側の開口部が封止されたスロット部２ｃに、隣り合うステータコイル３・３を一組として保持する構成としている。
【００３５】
次に、本発明の一実施例に係るステータ１におけるステータコイル３の保持方法について、図５〜図７を用いて説明をする。
図５（ａ）に示す如く、ステータコイル３をスロット部２ｃに保持するときには、まずトゥース部２ｂにステータコイル３を被装するとともに、ステータコイル３を巻回軸方向に押圧して、高さ（即ち、バネ高さ）Ｈがスロット部２ｃの深さＤ以下となるように縮小しておく。
【００３６】
次に、図５（ｂ）に示す如く、楔４を溝部２ｅに嵌挿する。
そして、ステータコイル３に対する巻回軸方向への押圧を解除すると、ステータコイル３はステータ１の半径方向に伸長し、楔４の下底面４ｂおよびスロット部２ｃの底面２ｄを押圧する。
【００３７】
そして、図６（ａ）（ｂ）に示す如く、ステータコイル３は、定常状態の高さＨ１に比して小さい高さＨ３となる状態でスロット部２ｃおよび楔４によって形成される空間において保持される。
この空間は、楔４と溝部２ｅとの間に設定されたクリアランスαにスロット部２ｃの深さＤを加算した高さとなるため、このときのステータコイル３の高さＨ３は、（Ｄ＋α）となる。尚このとき、Ｈ１＞（Ｄ＋α）≧Ｈ２の関係となっている。
【００３８】
ステータコイル３は、巻回軸方向にはバネとして挙動し定常状態の高さＨ１に復元しようとするため、ステータコイル３によって、スロット部２ｃの底面２ｄを半径方向外側へ常時押圧するとともに、楔４の下底面４ｂを半径方向内側へ常時押圧することができる。
これにより、ステータコイル３は、ステータ１の半径方向に対する変位が一定に保持される。
またこのとき、楔４の傾斜面４ｃ・４ｃによって、溝部２ｅの傾斜面２ｆ・２ｆが常時押圧される。
【００３９】
また、ステータコイル３・３の復元力（バネ力）によって、スロット部２ｃの底面２ｄおよび楔４の下底面４ｂを常時押圧すると、ステータコイル３・３と各部２ｃ・４ｂとの間で摩擦力が生じるため、この摩擦力によって、ステータ１の回転軸方向に対する変位が一定に保持される。
このように、ステータコイル３は、弾性部材を別途設けなくとも、スロット部２ｃおよび楔４によって形成される空間において、ステータコイル３がステータ１の半径方向および軸方向に変位することを確実に防止することができる。
【００４０】
尚、本発明の一実施例に係るステータ１に用いられるステータコイル３は、例えば、図７（ａ）に示すように、巻線３ａを湾曲方向を反転させた第二の実施態様に係るステータコイル１３や、あるいは、図７（ｂ）に示すように、湾曲方向が反転している巻線３ａを組み合わせた第三の実施態様に係るステータコイル２３等を採用することも可能であり、巻回軸方向に弾性変形してバネとして挙動する態様のものであれば、巻線３ａの巻回態様を変更した種々の態様のステータコイルを採用することが可能である。
【００４１】
即ち、本発明の一実施例に係るステータ１は、円環状のコアバック部２ａと、該コアバック部２ａから所定の角度割で半径方向内側に突設される複数のトゥース部２ｂ・２ｂ・・・と、隣り合う各トゥース部２ｂ・２ｂ・・・によって、該各トゥース部２ｂ・２ｂ・・・の間に形成される複数のスロット部２ｃ・２ｃ・・・と、を備えるステータコア２と、複数のトゥース部２ｂ・２ｂ・・・に被装するとともに、複数のスロット部２ｃ・２ｃ・・・において保持するステータコイル３・３・・・と、各スロット部２ｃ・２ｃ・・・の半径方向内側の端部にステータコア２の回転軸に対して平行に形成される溝部２ｅ・２ｅ・・・に嵌挿する複数の楔４・４・・・と、を備え、複数の楔４・４・・・によって、各スロット部２ｃ・２ｃ・・・の半径方向内側に向けて開放される開口部を封止して、各スロット部２ｃ・２ｃ・・・において各ステータコイル３・３・・・を保持するステータ１であって、各ステータコイル３・３・・・を、巻線３ａを巻回軸Ｘ方向に湾曲させながら巻回して、巻線３ａの巻回軸Ｘ方向に対してバネとして挙動するように形成し、ステータコイル３の巻回軸Ｘ方向のバネ高さである高さＨを、定常状態の高さＨ１に比して巻回軸Ｘ方向に縮小させて高さＨ３とした状態で、各スロット部２ｃ・２ｃ・・・において保持するものである。
【００４２】
また、本発明の一実施例に係るステータコイルの変位防止方法は、円環状のコアバック部２ａと、該コアバック部２ａから所定の角度割で半径方向内側に突設される複数のトゥース部２ｂ・２ｂ・・・と、隣り合う各トゥース部２ｂ・２ｂ・・・によって、該各トゥース部２ｂ・２ｂ・・・の間に形成される複数のスロット部２ｃ・２ｃ・・・と、を備えるステータコア２と、複数のトゥース部２ｂ・２ｂ・・・に被装するとともに、複数のスロット部２ｃ・２ｃ・・・において保持するステータコイル３・３・・・と、各スロット部２ｃ・２ｃ・・・の半径方向内側の端部にステータコア２の回転軸に対して平行に形成される溝部２ｅ・２ｅ・・・に嵌挿する複数の楔４・４・・・と、を備えるステータ１において、複数の楔４・４・・・によって、各スロット部２ｃ・２ｃ・・・の半径方向内側に向けて開放される開口部を封止して、各スロット部２ｃ・２ｃ・・・において各ステータコイル３・３・・・を保持するステータコイルの変位防止方法であって、各ステータコイル３・３・・・を、巻線３ａを巻回軸Ｘ方向に湾曲させながら巻回して、巻線３ａの巻回軸Ｘ方向に対してバネとして挙動するように形成し、ステータコイル３の巻回軸Ｘ方向のバネ高さである高さＨを、定常状態の高さＨ１に比して巻回軸Ｘ方向に縮小させて高さＨ３とした状態で、各スロット部２ｃ・２ｃ・・・において保持するものである。
【００４３】
このような構成により、別部品としての弾性部材を用いることなく、スロット部２ｃにおいてステータコイル３が変位することを確実に防止できる。
【００４４】
次に、本発明の一実施例に係るステータにおいて、改良した楔を用いた場合の実施態様について、図８を用いて説明をする。
本発明の一実施例に係るステータ１では、楔４の傾斜面４ｃ・４ｃによって、溝部２ｅの傾斜面２ｆ・２ｆが常時押圧されている。このため、傾斜面４ｃ・４ｃの挿入方向に対する摩擦係数を増大することにより、溝部２ｅにおいて楔４がズレる（変位する）ことをより確実に防止できる。
【００４５】
図８（ａ）に示す如く、改良した楔１４は、傾斜面４ｃ・４ｃにラック状の歯型５を形成している。
歯型５は、楔４の挿入方向となる長さ方向に対して直交する方向に、互いに平行となる凸状部５ａと凹状部５ｂを交互に連続して形成することにより、楔１４の挿入方向に対する摩擦係数を増大させる構成としている。
【００４６】
また歯型５は、凸状部５ａのピッチｐを、ステータコア２を形成する各電磁鋼板２ｇ・２ｇ・・・の板厚ｄの整数倍（即ち、ｐ＝ｎ×ｄ、ｎは正の整数）としている。
このように構成することにより、図８（ｂ）に示すように、傾斜面４ｃに形成した全ての凸状部５ａ・５ａ・・・を、電磁鋼板２ｇに形成される各プレス垂れ部２ｈ・２ｈ・・・に同時に掛止させることができるため、楔１４と傾斜面２ｆとの間で生じる挿入方向に対する摩擦力をより効果的に増大させることができる。尚、図８（ｂ）では、ｎ＝１とした場合を例示している。
【００４７】
即ち、本発明の一実施例に係るステータ１およびステータコイルの変位防止方法は、ステータコア２を、板状部材である各電磁鋼板２ｇ・２ｇ・・・を積層して形成する場合において、楔４のステータコア２に対する当接面である傾斜面４ｃ・４ｃに、電磁鋼板２ｇの板厚ｄを整数（ｎ）倍した距離をピッチｐとして、楔１４の挿入方向に対して連続する複数の凸部である凸状部５ａ・５ａ・・・を形成するものである。
このような構成により、楔１４とステータコア２との間で生じる摩擦力を増大することができ、楔１４がズレることを確実に防止して、スロット部２ｃにおいてステータコイル３が変位することを確実に防止できる。
【００４８】
尚、本実施例では、弾性力を有するステータコイル３・３・・・を採用したステータ１に改良した楔１４・１４・・・を適用した場合を例示して説明をしたが、この改良した楔１４は、従来のスロット部２ｃに別途弾性部材を挿入して弾性力を付与する構成のステータであっても適用することができ、従来のステータに改良した楔１４を適用した場合であっても、ステータコイルをより確実に保持する効果が期待できる。
【００４９】
次に、本発明の一実施例に係るステータにおいて、改良した別の楔を用いた場合の実施態様について、図９を用いて説明をする。
本発明の一実施例に係るステータ１では、楔４の下底面４ｂとステータコイル３との間で生じる摩擦力によって、ステータコイル３がステータ１の回転軸方向に変位することを防止する構成としているため、楔４の下底面４ｂのステータ１の回転軸方向に対する摩擦係数を増大させることによって、より確実にステータコイル３が変位することを防止できる。
【００５０】
図９（ａ）に示す如く、改良した楔２４は、下底面４ｂに粗し面６を形成しており、楔２４において、下底面４ｂのステータ１の回転軸方向に対する摩擦係数を増大させる構成としている。
粗し面６は、楔２４の挿入方向となる長さ方向に対して直交する方向に、互いに平行となる凸状部６ａと凹状部６ｂを交互に連続して形成している。ステータ１では、回転軸方向と楔２４の挿入方向が平行であるため、これにより、楔２４におけるステータ１の回転軸方向に対する摩擦係数を増大させる構成としている。
【００５１】
このような構成とすることにより、図９（ｂ）に示すように、楔２４とステータコイル３との間で生じる摩擦力をさらに増大させることができ、スロット部２ｃにおいてステータコイル３が変位することをより確実に防止することができる。
【００５２】
尚、本実施例では、ラック上の歯形を有する粗し面６を形成することにより、下底面４ｂの回転軸方向に対する摩擦係数を増大させる場合を例示しているが、下底面４ｂの摩擦係数を増大させるために施す加工の態様はこれに限定するものではなく、例えば、下底面を梨地状に荒らしたような態様や、下底面に針状の突起を複数設けたような態様等であってもよく、下底面の回転軸方向に対する摩擦係数を増大させることができる態様であれば、種々の態様を採用することができる。
【００５３】
即ち、本発明の一実施例に係るステータ１およびステータコイルの変位防止方法は、楔２４のステータコイル３に対する当接面である下底面４ｂに、ステータ１の回転軸方向に対する摩擦係数を増大する粗し面６を形成するものである。
このような構成により、楔２４とステータコイル３との間で生じる摩擦力を増大することができ、スロット部２ｃにおいてステータコイル３が変位することをより確実に防止できる。
【００５４】
また、本実施例では、弾性力を有するステータコイル３・３・・・を採用したステータ１に改良した楔２４・２４・・・を適用した場合を例示して説明をしたが、この改良した楔２４は、従来のスロット部２ｃに別途弾性部材を挿入して弾性力を付与する構成のステータであっても適用することができ、従来のステータに改良した楔２４を適用した場合であっても、ステータコイルをより確実に保持する効果が期待できる。
【００５５】
さらに、本発明の一実施例に係るステータ１には、楔４を改良して、各楔１４・２４を組み合わせた態様（図示せず）とすることも可能である。
即ち、楔４の傾斜面４ｃ・４ｃに複数の凸状部５ａ・５ａ・・・を形成し、さらに下底面４ｂに粗し面６（即ち、凸状部６ａ・６ａ・・・）を形成した態様（図示せず）の楔とすることによって、より確実にステータコイル３の変位を防止することが可能になる。
【符号の説明】
【００５６】
１ ステータ
２ ステータコア
２ｂ トゥース部
２ｃ スロット部
２ｅ 溝部
３ ステータコイル
４ 楔（第一の実施態様）
４ｂ 下底面
４ｃ 傾斜面
５ 歯型
５ａ 凸状部
６ 粗し面
１４ 楔（第二の実施態様）
２４ 楔（第三の実施態様）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータおよびステータコイルの変位防止方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータを構成する部品であるステータは、ステータコアとステータコイルにより構成されており、ステータコアに形成されるトゥース部にステータコイルを巻回して、ステータコアとステータコイルを一体化することによってステータを形成する構成が広く採用されており、このような場合に、各トゥース部の間に形成される間隙部であるスロット部の半径方向内側の開口部を楔で封止することによって、ステータコイルが変位することを防止する構成としたステータが一般的に知られている。
【０００３】
スロット部においてステータコイルが変位し、ステータコイルがスロット部の内壁や楔等と接触すると、ステータコイルの絶縁被覆が破損し絶縁不良を招く恐れがあるため、ステータコイルが変位することを確実に防止することが望ましい。
このため従来、ステータコイルが変位することを確実に防止するための技術が種々検討されており、例えば以下に示す特許文献１および特許文献２にその技術が開示され公知となっている。
【０００４】
特許文献１および特許文献２に開示されている従来技術では、スロット部にステータコイルとともに弾性部材（板ばねや波板状の絶縁性弾性積層板等）を挿入して、弾性部材によってステータコイルにステータコアの半径方向への弾性力を付与している。そして、ステータコイルによってスロット部の底部や楔を押圧して、ステータコイルとスロット部および楔との間で摩擦力を生じさせることによって、ステータコイルが変位することを防止する構成としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１２３６２０号公報
【特許文献２】特開２００１−６９７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に開示されている従来技術では、ステータコイルの変位を防止するために、本来モータの必須の構成部品ではない弾性部材を備えており、部品コストや組立工数が増大し、モータのコスト上昇を招く要因となっていた。
【０００７】
本発明は、このような現状の課題を鑑みてなされたものであり、余分な弾性部材を用いることなく、確実にステータコイルが変位することを防止できるステータおよびステータコイルの変位防止方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００９】
即ち、請求項１においては、円環状のコアバック部と、該コアバック部から所定の角度割で半径方向内側に突設される複数のトゥース部と、隣り合う各トゥース部によって、該各トゥース部の間に形成される複数のスロット部と、を備えるステータコアと、前記複数のトゥース部に被装するとともに、前記複数のスロット部において保持する複数のステータコイルと、前記複数のスロット部の半径方向内側の各端部に前記ステータコアの回転軸に対して平行に形成される各溝部に嵌挿する複数の楔と、を備え、前記複数の楔によって、前記各スロット部の半径方向内側に向けて開放される各開口部を封止して、前記各スロット部において前記各ステータコイルを保持するステータであって、前記各ステータコイルを、巻線を巻回軸方向に湾曲させながら巻回して、前記巻線の巻回軸方向に対してバネとして挙動するように形成し、前記各ステータコイルの巻回軸方向のバネ高さを、定常状態に比して前記巻回軸方向に縮小させた状態で、前記各スロット部において保持するものである。
【００１０】
請求項２においては、前記ステータコアを、板状部材を積層して形成する場合において、前記楔の前記ステータコアに対する当接面に、前記板状部材の板厚を整数倍した距離をピッチとして、前記楔の挿入方向に対して連続する複数の凸部を形成するものである。
【００１１】
請求項３においては、前記楔の前記ステータコイルに対する当接面を、前記ステータの回転軸方向に対する摩擦係数を増大させた粗し面とするものである。
【００１２】
請求項４においては、円環状のコアバック部と、該コアバック部から所定の角度割で半径方向内側に突設される複数のトゥース部と、隣り合う各トゥース部によって、該各トゥース部の間に形成される複数のスロット部と、を備えるステータコアと、前記複数のトゥース部に被装するとともに、前記複数のスロット部において保持する複数のステータコイルと、前記複数のスロット部の半径方向内側の各端部に前記ステータコアの回転軸に対して平行に形成される各溝部に嵌挿する複数の楔と、を備えるステータにおいて、前記複数の楔によって、前記各スロット部の半径方向内側に向けて開放される各開口部を封止して、前記各スロット部において前記各ステータコイルを保持するステータコイルの変位防止方法であって、前記各ステータコイルを、巻線を巻回軸方向に湾曲させながら巻回して、前記巻線の巻回軸方向に対してバネとして挙動するように形成し、前記各ステータコイルの巻回軸方向のバネ高さを、定常状態に比して前記巻回軸方向に縮小させた状態で、前記各スロット部において保持するものである。
【００１３】
請求項５においては、前記ステータコアを、板状部材を積層して形成する場合において、前記楔の前記ステータコアに対する当接面に、前記板状部材の板厚を整数倍した距離をピッチとして、前記楔の挿入方向に対して連続する複数の凸部を形成するものである。
【００１４】
請求項６においては、前記楔の前記ステータコイルに対する当接面を、前記ステータの回転軸方向に対する摩擦係数を増大させた粗し面とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１６】
請求項１においては、別部品としての弾性部材を用いることなく、スロット部においてステータコイルが変位することを確実に防止できる。
【００１７】
請求項２においては、楔とステータコアとの間で生じる摩擦力を増大することができ、楔がズレることを確実に防止して、スロット部においてステータコイルが変位することを確実に防止できる。
【００１８】
請求項３においては、楔とステータコイルとの間で生じる摩擦力を増大することができ、スロット部においてステータコイルが変位することをより確実に防止できる。
【００１９】
請求項４においては、別部品としての弾性部材を用いることなく、スロット部においてステータコイルが変位することを確実に防止できる。
【００２０】
請求項５においては、楔とステータコアとの間で生じる摩擦力を増大することができ、楔がズレることを確実に防止して、スロット部においてステータコイルが変位することを確実に防止できる。
【００２１】
請求項６においては、楔とステータコイルとの間で生じる摩擦力を増大することができ、スロット部においてステータコイルが変位することをより確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施例に係るステータの全体構成を示す平面視における断面模式図。
【図２】本発明の一実施例に係るステータを構成するステータコアを示す平面視における部分断面模式図。
【図３】本発明の一実施例に係るステータを構成する第一の実施態様に係るステータコイルを示す模式図、（ａ）平面断面模式図、（ｂ）ステータコイルの伸縮状況を示す側面断面模式図。
【図４】本発明の一実施例に係るステータを構成する第一の実施態様に係る楔を示す模式図、（ａ）平面断面模式図、（ｂ）斜視模式図。
【図５】本発明の一実施例に係るステータにおける第一の実施態様に係るステータコイルの装着状況を示す模式図、（ａ）楔を装着する前の状況を示す平面視における部分断面模式図、（ｂ）楔を装着したときの状況を示す平面視における部分断面模式図。
【図６】本発明の一実施例に係るステータにおける第一の実施態様に係るステータコイルの装着状況を示す模式図、（ａ）楔の装着した後の状況を示す平面視における部分断面模式図、（ｂ）図６（ａ）におけるＢ−Ｂ断面模式図。
【図７】別実施態様に係るステータコイルの装着状況を示す模式図、（ａ）第二の実施態様に係るステータコイルを用いた場合の図６（ａ）におけるＢ−Ｂ断面模式図、（ｂ）第三の実施態様に係るステータコイルを用いた場合の図６（ａ）におけるＢ−Ｂ断面模式図。
【図８】改良した第二の実施態様に係る楔を示す模式図、（ａ）斜視模式図、（ｂ）改良した第二の実施態様に係る楔を用いた場合の図６（ａ）におけるＣ−Ｃ断面模式図。
【図９】改良した第三の実施態様に係る楔を示す模式図、（ａ）斜視模式図、（ｂ）改良した第三の実施態様に係る楔を用いた場合の図６（ａ）におけるＢ−Ｂ断面模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、発明の実施の形態を説明する。
まず始めに、本発明の一実施例に係るステータの全体構成について、図１〜図４を用いて説明をする。
図１に示す如く、本発明の一実施例に係るステータ（固定子）１は、モータを構成する部品の一つであり、図示しないロータ（回転子）と一対で用いられるものである。
ステータ１は、ステータコア２、ステータコイル３・３・・・、楔４・４・・・等を備えている。
【００２４】
図１および図２に示す如く、ステータコア２は、電磁鋼板を積層して形成される略円環状の部材であり、円環状のコアバック部２ａと、該コアバック部２ａから半径方向内側に向けて所定の角度割で突設される複数のトゥース部２ｂ・２ｂ・・・と、各トゥース部２ｂ・２ｂの間に形成される凹部である複数のスロット部２ｃ・２ｃ・・・等を形成している。尚、本実施例では、３０°の角度割で、１２箇所のトゥース部２ｂ・２ｂ・・・およびスロット部２ｃ・２ｃ・・・を形成するステータコア２を例示している。
【００２５】
トゥース部２ｂは、平面視において半径方向内側に向けて縮小する略台形の形状としており、スロット部２ｃは、平面視において半径方向に沿って形成される略長方形の形状としている。そして、各スロット部２ｃ・２ｃ・・・は、ステータコア２の回転軸方向に貫通しており、また半径方向内側に向けて開放している。
尚、ステータコア２の回転軸心は、ステータ１の回転軸心と一致するため、ステータコア２の回転軸方向と最終的に生成されるステータ１の回転軸方向は一致している（以下同じ）。
【００２６】
また、スロット部２ｃの半径方向内側の端部には、楔４を嵌挿するための凹部である溝部２ｅをステータコア２の回転軸方向に対して平行に形成している。そして、溝部２ｅのステータコア２の周方向の側面には、ステータコア２の半径方向内側に向けて溝部２ｅが縮小するように傾斜した傾斜面２ｆ・２ｆを形成している。
【００２７】
図３（ａ）に示す如く、ステータコイル３は、巻回軸Ｘ回りに略四角錘台状に巻線３ａを巻回して形成するコイル部材であり、巻線３ａの周囲を絶縁体３ｂによって被覆する構成としている。また、ステータコイル３の内周面３ｃは、平面視において、トゥース部２ｂの側面に沿う（言い換えれば、平面視において、隣り合うスロット部２ｃ・２ｃの各側面に沿う）形状としている。尚、巻線３ａの始端および終端は外部に取り出されて電源等に接続されるものであるが、本実施例で示すステータコイル３では、巻線３ａの始端および終端の記載は、説明の便宜上省略している。
【００２８】
図１に示す如く、ステータコイル３は、トゥース部２ｂの個数と同じ個数（本実施例では１２個）が備えられ、各トゥース部２ｂ・２ｂ・・・に一つずつステータコイル３を被装している。そして、各トゥース部２ｂ・２ｂ・・・に一つずつステータコイル３を被装することにより、各スロット部２ｃにおいて、隣り合う二つのステータコイル３・３を一組として保持する構成としている。
【００２９】
本発明の一実施例に係るステータ１に用いられるステータコイル３は、図３（ｂ）に示すように、巻線３ａを巻回軸Ｘ方向に対して湾曲させて、ステータコイル３全体を巻回軸Ｘ方向に対して板バネのように挙動させる構成としており、巻回軸Ｘの方向に弾性を有している。
【００３０】
ステータコイル３は、図３（ａ）に示す高さＨが、定常状態では図３（ｂ）に示すように高さＨ１となるものであり、この高さＨ１は、図２に示すスロット部２ｃの深さＤに比して大きい寸法（即ち、Ｄ＜Ｈ１）としている。
【００３１】
また、ステータコイル３は、巻回軸Ｘ方向に押圧することにより、図３（ａ）に示す高さＨを、図３（ｂ）に示すように高さＨ２まで縮小することができ、この高さＨ２は図２に示すスロット部２ｃの深さＤに比して小さい寸法（即ち、Ｄ＞Ｈ２）としている。
【００３２】
尚、ここで言うステータコイル３の高さＨは、巻回軸Ｘ方向において最も離間した二位置の距離を意味しており、ステータコイル３の巻回軸Ｘ方向におけるバネ高さを表している。また、ここで言う定常状態とは、ステータコイル３に対して、巻回軸Ｘ方向に押圧力や張力等を付与しておらず、重力のみが作用している状態を意味している。
【００３３】
図４（ａ）（ｂ）に示す如く、楔４は、スロット部２ｃの半径方向内側の開口部を封止するための平面視において略台形状の部材であり、上底面４ａ、下底面４ｂ、傾斜面４ｃ・４ｃを形成している。
【００３４】
図１に示す如く、本発明の一実施例に係るステータ１において、楔４は、ステータコア２に形成されるスロット部２ｃの個数と同じ個数（本実施例では１２個）が備えられ、各スロット部２ｃ・２ｃ・・・に形成される各溝部２ｅ・２ｅ・・・に一つずつ嵌挿される。そして楔４は、この嵌挿された状態においては、楔４の傾斜面４ｃ・４ｃと溝部２ｅの傾斜面２ｆ・２ｆの間で生じる楔効果により、ステータ１の半径方向への変位が規制される。これにより、楔４によって、スロット部２ｃの半径方向内側の開口部を確実に封止する構成としている。
そして、この楔４によって半径方向内側の開口部が封止されたスロット部２ｃに、隣り合うステータコイル３・３を一組として保持する構成としている。
【００３５】
次に、本発明の一実施例に係るステータ１におけるステータコイル３の保持方法について、図５〜図７を用いて説明をする。
図５（ａ）に示す如く、ステータコイル３をスロット部２ｃに保持するときには、まずトゥース部２ｂにステータコイル３を被装するとともに、ステータコイル３を巻回軸方向に押圧して、高さ（即ち、バネ高さ）Ｈがスロット部２ｃの深さＤ以下となるように縮小しておく。
【００３６】
次に、図５（ｂ）に示す如く、楔４を溝部２ｅに嵌挿する。
そして、ステータコイル３に対する巻回軸方向への押圧を解除すると、ステータコイル３はステータ１の半径方向に伸長し、楔４の下底面４ｂおよびスロット部２ｃの底面２ｄを押圧する。
【００３７】
そして、図６（ａ）（ｂ）に示す如く、ステータコイル３は、定常状態の高さＨ１に比して小さい高さＨ３となる状態でスロット部２ｃおよび楔４によって形成される空間において保持される。
この空間は、楔４と溝部２ｅとの間に設定されたクリアランスαにスロット部２ｃの深さＤを加算した高さとなるため、このときのステータコイル３の高さＨ３は、（Ｄ＋α）となる。尚このとき、Ｈ１＞（Ｄ＋α）≧Ｈ２の関係となっている。
【００３８】
ステータコイル３は、巻回軸方向にはバネとして挙動し定常状態の高さＨ１に復元しようとするため、ステータコイル３によって、スロット部２ｃの底面２ｄを半径方向外側へ常時押圧するとともに、楔４の下底面４ｂを半径方向内側へ常時押圧することができる。
これにより、ステータコイル３は、ステータ１の半径方向に対する変位が一定に保持される。
またこのとき、楔４の傾斜面４ｃ・４ｃによって、溝部２ｅの傾斜面２ｆ・２ｆが常時押圧される。
【００３９】
また、ステータコイル３・３の復元力（バネ力）によって、スロット部２ｃの底面２ｄおよび楔４の下底面４ｂを常時押圧すると、ステータコイル３・３と各部２ｃ・４ｂとの間で摩擦力が生じるため、この摩擦力によって、ステータ１の回転軸方向に対する変位が一定に保持される。
このように、ステータコイル３は、弾性部材を別途設けなくとも、スロット部２ｃおよび楔４によって形成される空間において、ステータコイル３がステータ１の半径方向および軸方向に変位することを確実に防止することができる。
【００４０】
尚、本発明の一実施例に係るステータ１に用いられるステータコイル３は、例えば、図７（ａ）に示すように、巻線３ａを湾曲方向を反転させた第二の実施態様に係るステータコイル１３や、あるいは、図７（ｂ）に示すように、湾曲方向が反転している巻線３ａを組み合わせた第三の実施態様に係るステータコイル２３等を採用することも可能であり、巻回軸方向に弾性変形してバネとして挙動する態様のものであれば、巻線３ａの巻回態様を変更した種々の態様のステータコイルを採用することが可能である。
【００４１】
即ち、本発明の一実施例に係るステータ１は、円環状のコアバック部２ａと、該コアバック部２ａから所定の角度割で半径方向内側に突設される複数のトゥース部２ｂ・２ｂ・・・と、隣り合う各トゥース部２ｂ・２ｂ・・・によって、該各トゥース部２ｂ・２ｂ・・・の間に形成される複数のスロット部２ｃ・２ｃ・・・と、を備えるステータコア２と、複数のトゥース部２ｂ・２ｂ・・・に被装するとともに、複数のスロット部２ｃ・２ｃ・・・において保持するステータコイル３・３・・・と、各スロット部２ｃ・２ｃ・・・の半径方向内側の端部にステータコア２の回転軸に対して平行に形成される溝部２ｅ・２ｅ・・・に嵌挿する複数の楔４・４・・・と、を備え、複数の楔４・４・・・によって、各スロット部２ｃ・２ｃ・・・の半径方向内側に向けて開放される開口部を封止して、各スロット部２ｃ・２ｃ・・・において各ステータコイル３・３・・・を保持するステータ１であって、各ステータコイル３・３・・・を、巻線３ａを巻回軸Ｘ方向に湾曲させながら巻回して、巻線３ａの巻回軸Ｘ方向に対してバネとして挙動するように形成し、ステータコイル３の巻回軸Ｘ方向のバネ高さである高さＨを、定常状態の高さＨ１に比して巻回軸Ｘ方向に縮小させて高さＨ３とした状態で、各スロット部２ｃ・２ｃ・・・において保持するものである。
【００４２】
また、本発明の一実施例に係るステータコイルの変位防止方法は、円環状のコアバック部２ａと、該コアバック部２ａから所定の角度割で半径方向内側に突設される複数のトゥース部２ｂ・２ｂ・・・と、隣り合う各トゥース部２ｂ・２ｂ・・・によって、該各トゥース部２ｂ・２ｂ・・・の間に形成される複数のスロット部２ｃ・２ｃ・・・と、を備えるステータコア２と、複数のトゥース部２ｂ・２ｂ・・・に被装するとともに、複数のスロット部２ｃ・２ｃ・・・において保持するステータコイル３・３・・・と、各スロット部２ｃ・２ｃ・・・の半径方向内側の端部にステータコア２の回転軸に対して平行に形成される溝部２ｅ・２ｅ・・・に嵌挿する複数の楔４・４・・・と、を備えるステータ１において、複数の楔４・４・・・によって、各スロット部２ｃ・２ｃ・・・の半径方向内側に向けて開放される開口部を封止して、各スロット部２ｃ・２ｃ・・・において各ステータコイル３・３・・・を保持するステータコイルの変位防止方法であって、各ステータコイル３・３・・・を、巻線３ａを巻回軸Ｘ方向に湾曲させながら巻回して、巻線３ａの巻回軸Ｘ方向に対してバネとして挙動するように形成し、ステータコイル３の巻回軸Ｘ方向のバネ高さである高さＨを、定常状態の高さＨ１に比して巻回軸Ｘ方向に縮小させて高さＨ３とした状態で、各スロット部２ｃ・２ｃ・・・において保持するものである。
【００４３】
このような構成により、別部品としての弾性部材を用いることなく、スロット部２ｃにおいてステータコイル３が変位することを確実に防止できる。
【００４４】
次に、本発明の一実施例に係るステータにおいて、改良した楔を用いた場合の実施態様について、図８を用いて説明をする。
本発明の一実施例に係るステータ１では、楔４の傾斜面４ｃ・４ｃによって、溝部２ｅの傾斜面２ｆ・２ｆが常時押圧されている。このため、傾斜面４ｃ・４ｃの挿入方向に対する摩擦係数を増大することにより、溝部２ｅにおいて楔４がズレる（変位する）ことをより確実に防止できる。
【００４５】
図８（ａ）に示す如く、改良した楔１４は、傾斜面４ｃ・４ｃにラック状の歯型５を形成している。
歯型５は、楔４の挿入方向となる長さ方向に対して直交する方向に、互いに平行となる凸状部５ａと凹状部５ｂを交互に連続して形成することにより、楔１４の挿入方向に対する摩擦係数を増大させる構成としている。
【００４６】
また歯型５は、凸状部５ａのピッチｐを、ステータコア２を形成する各電磁鋼板２ｇ・２ｇ・・・の板厚ｄの整数倍（即ち、ｐ＝ｎ×ｄ、ｎは正の整数）としている。
このように構成することにより、図８（ｂ）に示すように、傾斜面４ｃに形成した全ての凸状部５ａ・５ａ・・・を、電磁鋼板２ｇに形成される各プレス垂れ部２ｈ・２ｈ・・・に同時に掛止させることができるため、楔１４と傾斜面２ｆとの間で生じる挿入方向に対する摩擦力をより効果的に増大させることができる。尚、図８（ｂ）では、ｎ＝１とした場合を例示している。
【００４７】
即ち、本発明の一実施例に係るステータ１およびステータコイルの変位防止方法は、ステータコア２を、板状部材である各電磁鋼板２ｇ・２ｇ・・・を積層して形成する場合において、楔４のステータコア２に対する当接面である傾斜面４ｃ・４ｃに、電磁鋼板２ｇの板厚ｄを整数（ｎ）倍した距離をピッチｐとして、楔１４の挿入方向に対して連続する複数の凸部である凸状部５ａ・５ａ・・・を形成するものである。
このような構成により、楔１４とステータコア２との間で生じる摩擦力を増大することができ、楔１４がズレることを確実に防止して、スロット部２ｃにおいてステータコイル３が変位することを確実に防止できる。
【００４８】
尚、本実施例では、弾性力を有するステータコイル３・３・・・を採用したステータ１に改良した楔１４・１４・・・を適用した場合を例示して説明をしたが、この改良した楔１４は、従来のスロット部２ｃに別途弾性部材を挿入して弾性力を付与する構成のステータであっても適用することができ、従来のステータに改良した楔１４を適用した場合であっても、ステータコイルをより確実に保持する効果が期待できる。
【００４９】
次に、本発明の一実施例に係るステータにおいて、改良した別の楔を用いた場合の実施態様について、図９を用いて説明をする。
本発明の一実施例に係るステータ１では、楔４の下底面４ｂとステータコイル３との間で生じる摩擦力によって、ステータコイル３がステータ１の回転軸方向に変位することを防止する構成としているため、楔４の下底面４ｂのステータ１の回転軸方向に対する摩擦係数を増大させることによって、より確実にステータコイル３が変位することを防止できる。
【００５０】
図９（ａ）に示す如く、改良した楔２４は、下底面４ｂに粗し面６を形成しており、楔２４において、下底面４ｂのステータ１の回転軸方向に対する摩擦係数を増大させる構成としている。
粗し面６は、楔２４の挿入方向となる長さ方向に対して直交する方向に、互いに平行となる凸状部６ａと凹状部６ｂを交互に連続して形成している。ステータ１では、回転軸方向と楔２４の挿入方向が平行であるため、これにより、楔２４におけるステータ１の回転軸方向に対する摩擦係数を増大させる構成としている。
【００５１】
このような構成とすることにより、図９（ｂ）に示すように、楔２４とステータコイル３との間で生じる摩擦力をさらに増大させることができ、スロット部２ｃにおいてステータコイル３が変位することをより確実に防止することができる。
【００５２】
尚、本実施例では、ラック上の歯形を有する粗し面６を形成することにより、下底面４ｂの回転軸方向に対する摩擦係数を増大させる場合を例示しているが、下底面４ｂの摩擦係数を増大させるために施す加工の態様はこれに限定するものではなく、例えば、下底面を梨地状に荒らしたような態様や、下底面に針状の突起を複数設けたような態様等であってもよく、下底面の回転軸方向に対する摩擦係数を増大させることができる態様であれば、種々の態様を採用することができる。
【００５３】
即ち、本発明の一実施例に係るステータ１およびステータコイルの変位防止方法は、楔２４のステータコイル３に対する当接面である下底面４ｂに、ステータ１の回転軸方向に対する摩擦係数を増大する粗し面６を形成するものである。
このような構成により、楔２４とステータコイル３との間で生じる摩擦力を増大することができ、スロット部２ｃにおいてステータコイル３が変位することをより確実に防止できる。
【００５４】
また、本実施例では、弾性力を有するステータコイル３・３・・・を採用したステータ１に改良した楔２４・２４・・・を適用した場合を例示して説明をしたが、この改良した楔２４は、従来のスロット部２ｃに別途弾性部材を挿入して弾性力を付与する構成のステータであっても適用することができ、従来のステータに改良した楔２４を適用した場合であっても、ステータコイルをより確実に保持する効果が期待できる。
【００５５】
さらに、本発明の一実施例に係るステータ１には、楔４を改良して、各楔１４・２４を組み合わせた態様（図示せず）とすることも可能である。
即ち、楔４の傾斜面４ｃ・４ｃに複数の凸状部５ａ・５ａ・・・を形成し、さらに下底面４ｂに粗し面６（即ち、凸状部６ａ・６ａ・・・）を形成した態様（図示せず）の楔とすることによって、より確実にステータコイル３の変位を防止することが可能になる。
【符号の説明】
【００５６】
１ ステータ
２ ステータコア
２ｂ トゥース部
２ｃ スロット部
２ｅ 溝部
３ ステータコイル
４ 楔（第一の実施態様）
４ｂ 下底面
４ｃ 傾斜面
５ 歯型
５ａ 凸状部
６ 粗し面
１４ 楔（第二の実施態様）
２４ 楔（第三の実施態様）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状のコアバック部と、
該コアバック部から所定の角度割で半径方向内側に突設される複数のトゥース部と、
隣り合う各トゥース部によって、該各トゥース部の間に形成される複数のスロット部と、
を備えるステータコアと、
前記複数のトゥース部に被装するとともに、前記複数のスロット部において保持する複数のステータコイルと、
前記複数のスロット部の半径方向内側の各端部に前記ステータコアの回転軸に対して平行に形成される各溝部に嵌挿する複数の楔と、
を備え、
前記複数の楔によって、前記各スロット部の半径方向内側に向けて開放される各開口部を封止して、前記各スロット部において前記各ステータコイルを保持するステータであって、
前記各ステータコイルを、
巻線を巻回軸方向に湾曲させながら巻回して、前記巻線の巻回軸方向に対してバネとして挙動するように形成し、
前記各ステータコイルの巻回軸方向のバネ高さを、定常状態に比して前記巻回軸方向に縮小させた状態で、前記各スロット部において保持する、
ことを特徴とするステータ。
【請求項２】
前記ステータコアを、板状部材を積層して形成する場合において、
前記楔の前記ステータコアに対する当接面に、
前記板状部材の板厚を整数倍した距離をピッチとして、前記楔の挿入方向に対して連続する複数の凸部を形成する、
ことを特徴とする請求項１記載のステータ。
【請求項３】
前記楔の前記ステータコイルに対する当接面を、
前記ステータの回転軸方向に対する摩擦係数を増大させた粗し面とする、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のステータ。
【請求項４】
円環状のコアバック部と、
該コアバック部から所定の角度割で半径方向内側に突設される複数のトゥース部と、
隣り合う各トゥース部によって、該各トゥース部の間に形成される複数のスロット部と、
を備えるステータコアと、
前記複数のトゥース部に被装するとともに、前記複数のスロット部において保持する複数のステータコイルと、
前記複数のスロット部の半径方向内側の各端部に前記ステータコアの回転軸に対して平行に形成される各溝部に嵌挿する複数の楔と、
を備えるステータにおいて、
前記複数の楔によって、前記各スロット部の半径方向内側に向けて開放される各開口部を封止して、前記各スロット部において前記各ステータコイルを保持するステータコイルの変位防止方法であって、
前記各ステータコイルを、
巻線を巻回軸方向に湾曲させながら巻回して、前記巻線の巻回軸方向に対してバネとして挙動するように形成し、
前記各ステータコイルの巻回軸方向のバネ高さを、定常状態に比して前記巻回軸方向に縮小させた状態で、前記各スロット部において保持する、
ことを特徴とするステータコイルの変位防止方法。
【請求項５】
前記ステータコアを、板状部材を積層して形成する場合において、
前記楔の前記ステータコアに対する当接面に、
前記板状部材の板厚を整数倍した距離をピッチとして、前記楔の挿入方向に対して連続する複数の凸部を形成する、
ことを特徴とする請求項４記載のステータコイルの変位防止方法。
【請求項６】
前記楔の前記ステータコイルに対する当接面を、
前記ステータの回転軸方向に対する摩擦係数を増大させた粗し面とする、
ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載のステータコイルの変位防止方法。
【請求項１】
円環状のコアバック部と、
該コアバック部から所定の角度割で半径方向内側に突設される複数のトゥース部と、
隣り合う各トゥース部によって、該各トゥース部の間に形成される複数のスロット部と、
を備えるステータコアと、
前記複数のトゥース部に被装するとともに、前記複数のスロット部において保持する複数のステータコイルと、
前記複数のスロット部の半径方向内側の各端部に前記ステータコアの回転軸に対して平行に形成される各溝部に嵌挿する複数の楔と、
を備え、
前記複数の楔によって、前記各スロット部の半径方向内側に向けて開放される各開口部を封止して、前記各スロット部において前記各ステータコイルを保持するステータであって、
前記各ステータコイルを、
巻線を巻回軸方向に湾曲させながら巻回して、前記巻線の巻回軸方向に対してバネとして挙動するように形成し、
前記各ステータコイルの巻回軸方向のバネ高さを、定常状態に比して前記巻回軸方向に縮小させた状態で、前記各スロット部において保持する、
ことを特徴とするステータ。
【請求項２】
前記ステータコアを、板状部材を積層して形成する場合において、
前記楔の前記ステータコアに対する当接面に、
前記板状部材の板厚を整数倍した距離をピッチとして、前記楔の挿入方向に対して連続する複数の凸部を形成する、
ことを特徴とする請求項１記載のステータ。
【請求項３】
前記楔の前記ステータコイルに対する当接面を、
前記ステータの回転軸方向に対する摩擦係数を増大させた粗し面とする、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のステータ。
【請求項４】
円環状のコアバック部と、
該コアバック部から所定の角度割で半径方向内側に突設される複数のトゥース部と、
隣り合う各トゥース部によって、該各トゥース部の間に形成される複数のスロット部と、
を備えるステータコアと、
前記複数のトゥース部に被装するとともに、前記複数のスロット部において保持する複数のステータコイルと、
前記複数のスロット部の半径方向内側の各端部に前記ステータコアの回転軸に対して平行に形成される各溝部に嵌挿する複数の楔と、
を備えるステータにおいて、
前記複数の楔によって、前記各スロット部の半径方向内側に向けて開放される各開口部を封止して、前記各スロット部において前記各ステータコイルを保持するステータコイルの変位防止方法であって、
前記各ステータコイルを、
巻線を巻回軸方向に湾曲させながら巻回して、前記巻線の巻回軸方向に対してバネとして挙動するように形成し、
前記各ステータコイルの巻回軸方向のバネ高さを、定常状態に比して前記巻回軸方向に縮小させた状態で、前記各スロット部において保持する、
ことを特徴とするステータコイルの変位防止方法。
【請求項５】
前記ステータコアを、板状部材を積層して形成する場合において、
前記楔の前記ステータコアに対する当接面に、
前記板状部材の板厚を整数倍した距離をピッチとして、前記楔の挿入方向に対して連続する複数の凸部を形成する、
ことを特徴とする請求項４記載のステータコイルの変位防止方法。
【請求項６】
前記楔の前記ステータコイルに対する当接面を、
前記ステータの回転軸方向に対する摩擦係数を増大させた粗し面とする、
ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載のステータコイルの変位防止方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１２５０８８（Ｐ２０１１−１２５０８８Ａ）
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７８７３６（Ｐ２００９−２７８７３６）
【出願日】平成２１年１２月８日（２００９．１２．８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月８日（２００９．１２．８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]