回転電機および回転電機のステータ
【課題】保持リングからの面圧によるコアの損傷を低減する回転電機および回転電機のステータの提供。
【解決手段】電動モータのステータは、複数のコア体が保持される円筒状のステータリング１５を備えている。ステータリング１５は、コア体が取り付けられる円筒部１５１と、円筒部１５１の軸方向端部において、全周に亘って半径方向外方に延びる外周フランジ１５２を有している。外周フランジ１５２上には、半径方向外方に突出した複数のビード部１５５が形成されている。ビード部１５５は、外周フランジ１５２から立ち上がって円筒部１５１まで延びている。外周フランジ１５２上にビード部１５５が設けられたことにより、ビード部１５５の背面に当たるステータリング１５の内周面には、複数の内周スリット１５６が形成されている。各々の内周スリット１５６が円周方向に伸長することにより、ステータリング１５の軸方向端部は半径方向に拡張可能に形成されている。
【解決手段】電動モータのステータは、複数のコア体が保持される円筒状のステータリング１５を備えている。ステータリング１５は、コア体が取り付けられる円筒部１５１と、円筒部１５１の軸方向端部において、全周に亘って半径方向外方に延びる外周フランジ１５２を有している。外周フランジ１５２上には、半径方向外方に突出した複数のビード部１５５が形成されている。ビード部１５５は、外周フランジ１５２から立ち上がって円筒部１５１まで延びている。外周フランジ１５２上にビード部１５５が設けられたことにより、ビード部１５５の背面に当たるステータリング１５の内周面には、複数の内周スリット１５６が形成されている。各々の内周スリット１５６が円周方向に伸長することにより、ステータリング１５の軸方向端部は半径方向に拡張可能に形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータコアに通電することによりロータを駆動する回転電機および回転電機のステータに関する。
【背景技術】
【０００２】
保持リングの内周面に、それぞれコイルが巻回された複数のコアが円環状に保持されて形成されたステータと、ステータと半径方向に対向するように形成されたロータとを備えた回転電機に関する従来技術があった（例えば、特許文献１参照）。これは、主にハイブリッド車両の車輪駆動用のモータとして使用されるもので、複数のコアを円環状に並べた状態で保持リングに固定し、その後、保持リングをモータハウジング内に取り付けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３６６６７２７号公報
【特許文献２】特開２００８―８６１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１に開示された回転電機においては、複数のコアが保持リングの内周面に圧入固定されている。したがって、保持リング上にコアを移動不能に保持するため、複数のコアが円環状に並んだコア列の外径と、保持リングの内径との間には、所定の締め代（コア列の外径−保持リングの内径）を必要としていた。
【０００５】
しかしながら、回転電機の各々の部材には寸法上のばらつきがあり、このばらつきによって上述した締め代も変動する。寸法上のばらつきを考慮して、最悪の場合でも上述した所定の締め代が維持されるように各部材の寸法を設定すると、締め代が多めになった場合、保持リングの内周面からコア列の外周面に加えられる面圧が増大する。
【０００６】
各々のコアは、構成要素として多数の薄い電磁鋼板が積層されて形成されており、外周面に加えられた面圧によって座屈しやすい。特に、保持リングの軸方向端部において、コア列の保持リング内への挿入を容易にするためのフランジ部が全周に形成されている場合、当該フランジ部がリインフォースメントの働きをして、保持リングの軸方向端部の剛性が過大となる。このため、コアの端面に位置する電磁鋼板の座屈は、より著しくなる。
【０００７】
また、コア列を保持リングに固定する方法として、上述した常温による圧入以外に焼き嵌めがある。これは、保持リングを加熱して、その内径を拡張させた状態でコア列を嵌め込み、その後、保持リングを冷却して内径を収縮させることにより、保持リングにコア列を固定する方法である。
しかしながら、この方法によっても、冷却後の保持リングとコア列との間の締め代が大きい場合には、外周面に加えられた面圧によって電磁鋼板が座屈しやすい点については、圧入による場合と同様であった。
【０００８】
こういった、コアの構成要素の座屈を低減するための従来技術として、保持リングの円筒部に複数の貫通孔を形成するものがあった（例えば、上述した特許文献２参照）。これは、保持リングに形成された貫通孔により、保持リングが半径方向に拡張可能となり、保持リングからコアに加えられる面圧を低減することができるものである。
しかしながら、その反面、貫通孔が形成されることにより保持リングは、その強度が低下する。すなわち、保持リングの強度は、形成される貫通孔の数に応じて低下し、コアが保持リングから受ける面圧を低減することと、保持リングの強度を維持することとは相反する課題であった。
【０００９】
すなわち、コアの端面付近における座屈を低減するために、保持リングの軸方向端部に貫通孔を形成すれば、軸方向端部における剛性が極端に低下し、コア列の保持リング内への挿入時の支障となる。特に、フランジ部が、保持リングをハウジングに固定するための取付フランジを含んでいる場合、取付フランジ自体の強度が低下し、ステータの支持剛性が不足する恐れがあった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、保持リングからの面圧によるコアの損傷を低減する回転電機および回転電機のステータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、請求項１に係る回転電機の発明の構成上の特徴は、ハウジングに取り付けられたステータと、ステータと半径方向に対向して設けられ、ステータに対し回転可能なロータと、を備え、ステータは、円筒部の軸方向端部において、全周に亘って半径方向外方に延びるフランジ部が形成された保持リングと、各々コイルが巻回されるとともに、円環状に並んだ状態で円筒部の内周面に圧入または焼き嵌めにより取り付けられた複数のコアと、により形成された回転電機において、保持リングにおいては、半径方向外方に突出した複数のビード部が、それぞれフランジ部から立ち上がって円筒部まで延びており、ビード部が設けられたことにより、ビード部の背面に当たる保持リングの内周面にはスリットが形成され、スリットが円周方向に伸長することにより、保持リングの軸方向端部を半径方向に拡張可能にしたことである。
【００１１】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１の回転電機において、ビード部は、フランジ部から円筒部に向けて延びるにつれて細くなるように、楔状に形成されたことである。
【００１２】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または２の回転電機において、ビード部は、保持リングの軸方向端部をプレス加工することにより形成されたことである。
【００１３】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至３のうちのいずれか一項の回転電機において、円筒部には、円周上においてビード部と一致する位置に、半径方向に屈曲するとともに回転軸方向に延びたひだ部が形成され、ひだ部が伸張することにより、円筒部を半径方向に拡張可能にしたことである。
【００１４】
請求項５に係る回転電機のステータの発明の構成上の特徴は、円筒部の軸方向端部において、全周に亘って半径方向外方に延びるフランジ部が形成された保持リングと、各々コイルが巻回されるとともに、円環状に並んだ状態で円筒部の内周面に圧入または焼き嵌めにより取り付けられた複数のコアと、を備えた回転電機のステータにおいて、保持リングにおいては、半径方向外方に突出した複数のビード部が、それぞれフランジ部から立ち上がって円筒部まで延びており、ビード部が設けられたことにより、ビード部の背面に当たる保持リングの内周面にはスリットが形成され、スリットが円周方向に伸長することにより、保持リングの軸方向端部を半径方向に拡張可能にしたことである。
【００１５】
請求項６に係る回転電機の発明の構成上の特徴は、ハウジングに取り付けられたステータと、ステータと半径方向に対向して設けられ、ステータに対し回転可能なロータと、を備え、ステータは、円筒部の軸方向端部において、ハウジングに固定される取付フランジが半径方向外方に延びるように形成された保持リングと、各々コイルが巻回されるとともに、円環状に並んだ状態で円筒部の内周面に圧入または焼き嵌めにより取り付けられた複数のコアと、により形成された回転電機において、保持リングの少なくとも円筒部には、円筒部の内周面よりも半径方向外側に延出してコアと非接触の延出部が形成されたことである。
【００１６】
請求項７に係る回転電機の発明の構成上の特徴は、ハウジングに取り付けられたステータと、ステータと半径方向に対向して設けられ、ステータに対し回転可能なロータと、を備え、ステータは、円筒部の軸方向端部において、ハウジングに固定される取付フランジが半径方向外方に延びるように形成された保持リングと、各々コイルが巻回されるとともに、円環状に並んだ状態で円筒部の内周面に圧入または焼き嵌めにより取り付けられた複数のコアと、により形成された回転電機において、保持リングの少なくとも円筒部の内周面または外周面には、凹部が形成されたことである。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る回転電機によれば、保持リングにおいて、半径方向外方に突出した複数のビード部が、それぞれフランジ部から立ち上がって円筒部まで延びており、ビード部が設けられたことにより、ビード部の背面に当たる保持リングの内周面にはスリットが形成され、スリットが円周方向に伸長することにより、保持リングの軸方向端部を半径方向に拡張可能にした。
【００１８】
したがって、保持リングのフランジ部と円筒部に跨って形成されたビード部によって、フランジ部が主に円筒部に対して傾く方向に対する強度を増大させるとともに、スリットによって保持リングを半径方向に拡張して、保持リングとコアとの間の締め代が大きい場合でも、保持リングからコアの回転軸方向の端部に加えられる面圧を低下させることができる。よって、フランジ部の強度の維持と、コアに対する面圧の低減を両立させ、コアの座屈を防止することができる。
また、複数のビード部が、それぞれフランジ部から立ち上がって円筒部まで延びていることによって、保持リングの円周上における面圧のばらつきを低減して、コアをバランスよく安定して保持することができる。
【００１９】
請求項２に係る回転電機によれば、ビード部は、フランジ部から円筒部に向けて延びるにつれて細くなるように、楔状に形成されたことにより、フランジ部における半径方向の拡張を所定量だけ確保することができるとともに、ビード部による突出量を最小限にすることができる。
【００２０】
請求項３に係る回転電機によれば、ビード部は、保持リングの軸方向端部をプレス加工して形成されたことにより、ビード部の形成工程を、保持リングの成形工程に連続させて行うことができるため、段取り変え等を不要にして、保持リングの製造を効率化することができる。
【００２１】
請求項４に係る回転電機によれば、円筒部の円周上においてビード部と一致する位置に形成されたひだ部が伸張することにより、保持リングの軸方向端部の拡張と相俟って、保持リング全体が半径方向に拡張可能となり、保持リングからコアに加えられる面圧を低下させ、いっそうコアの座屈を防止することができる。
【００２２】
請求項５に係る回転電機のステータによれば、保持リングにおいて、半径方向外方に突出した複数のビード部が、それぞれフランジ部から立ち上がって円筒部まで延びており、ビード部が設けられたことにより、ビード部の背面に当たる保持リングの内周面にはスリットが形成され、スリットが円周方向に伸長することにより、保持リングの軸方向端部を半径方向に拡張可能にした。
【００２３】
したがって、保持リングのフランジ部と円筒部に跨って形成されたビード部によって、フランジ部が主に円筒部に対して傾く方向に対する強度を増大させるとともに、スリットによって保持リングを半径方向に拡張して、保持リングとコアとの間の締め代が大きい場合でも、保持リングからコアの回転軸方向の端部に加えられる面圧を低下させることができる。よって、フランジ部の強度の維持と、コアに対する面圧の低減を両立させ、コアの座屈を防止することができる。
また、複数のビード部が、それぞれフランジ部から立ち上がって円筒部まで延びていることによって、保持リングの円周上における面圧のばらつきを低減して、コアをバランスよく安定して保持することができる。
【００２４】
請求項６に係る回転電機によれば、保持リングの少なくとも円筒部には、円筒部の内周面よりも半径方向外側に延出してコアと非接触の延出部が形成されたことにより、円筒部に形成された延出部によって、円筒部の強度を増大させるとともに、延出部の背面に一体的に形成されるスリットによって保持リングを半径方向に拡張して、保持リングとコアとの間の締め代が大きい場合でも、保持リングからコアに加えられる面圧を低下させることができる。
【００２５】
請求項７に係る回転電機によれば、保持リングの少なくとも円筒部の内周面または外周面には、凹部が形成されたことにより、凹部によって保持リングを半径方向に拡張して、保持リングとコアとの間の締め代が大きい場合でも、保持リングからコアに加えられる面圧を低下させ、コアの座屈を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態１による電動モータの車両に搭載された状態を示した断面図
【図２】図１に示した電動モータのステータリングの斜視図
【図３】図２に示したステータリングの取付フランジの部分を示した部分拡大図
【図４】図３に示した取付フランジを下方から見た場合の斜視図
【図５】図２に示したステータリングにコアが保持された状態を示した部分斜視図
【図６】図５の平面図
【図７】図２に示したステータリングに対し、コアを円環状に並べて保持させる状態を示した斜視図
【図８】実施形態２によるステータリングの斜視図
【図９】図８に示したステータリングにコアが保持された状態を示した部分斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
＜実施形態１＞
図１乃至図７に基づき、本発明の実施形態１による電動モータ１について説明する。電動モータ１（本発明の回転電機に該当する）は、ハイブリッド車両の車輪駆動用の同期モータである。しかしながら、本発明はこれに限定されるべきものではなく、家庭用電器に設けられるモータあるいは一般的な産業用機械を駆動するモータといった、あらゆる電動モータに適用することが可能である。
【００２８】
尚、説明中において回転軸方向または軸方向という場合、特に断らなければ、電動モータ１の回転軸Ｃに沿った方向、すなわち図１における左右方向を意味する。また、図１において、左方を電動モータ１およびクラッチ装置３の前方といい、右方を後方ということがあるが、実際の車両上における方向とは無関係である。また、図５乃至図７において、コア体１６のボビン１６２、１６３およびコイル１６４は省略されている。
【００２９】
図１に示すように、モータハウジング１１（本発明のハウジングに該当する）は、ロータ１３およびステータ１４を内蔵した状態で、前方をモータカバー１２により封止されている。モータカバー１２の前方には、図示しない車両のエンジンが取り付けられ、モータハウジング１１の後方にはトランスミッション（図示せず）が配設されている。
【００３０】
また、電動モータ１を構成するロータ１３とエンジンとの間には、湿式多板クラッチであるノーマリクローズタイプのクラッチ装置３が介装されている。さらに、電動モータ１は、トランスミッションを介して図示しない車両の駆動輪と接続されており、電動モータ１による駆動力が駆動輪に入力される。
【００３１】
図１に示した電動モータ１が搭載された車両は、エンジンにより走行する場合、エンジンがトランスミッションを介して駆動輪を回転させる。また、電動モータ１により走行する場合、電動モータ１がトランスミッションを介して駆動輪を回転させる。この時、クラッチ装置３をレリーズさせて、エンジンと電動モータ１との間の接続を解除している。さらに、電動モータ１は、クラッチ装置３を介してエンジンにより駆動され、発電機としても機能する。
【００３２】
モータカバー１２の内周端には、軸受３１を介してクラッチ装置３のインプットシャフト３２が、回転軸Ｃを中心に回転可能に取り付けられている。回転軸Ｃは、エンジン、電動モータ１およびトランスミッションのタービンシャフト２の回転軸でもある。インプットシャフト３２は、エンジンのクランクシャフトと接続されている。
また、インプットシャフト３２は、クラッチ装置３の係合部３３を介して、クラッチアウタ３４と接続されている。係合部３３が係脱することにより、インプットシャフト３２とクラッチアウタ３４との間が断続される。
【００３３】
クラッチアウタ３４は、電動モータ１のロータ１３に連結されるとともに、半径方向内方へと延びて、内端においてタービンシャフト２とスプライン嵌合している。また、クラッチアウタ３４とモータハウジング１１の固定壁１１１との間には、双方の間の相対回転が可能なように、ベアリング装置３５が介装されている。
【００３４】
電動モータ１のロータ１３は、クラッチアウタ３４を介して、モータハウジング１１に回転可能に取り付けられている。ロータ１３は、積層された複数の電磁鋼板１３１を一対の保持プレート１３２ａ、１３２ｂにより挟み、これに固定部材１３３を貫通させて端部をかしめることにより形成されている。また、ロータ１３の円周上には、図示しない複数の界磁極用マグネットが設けられている。一方の保持プレート１３２ｂは、クラッチアウタ３４に取り付けられ、これにより、ロータ１３はクラッチアウタ３４と連結されている。
【００３５】
また、モータハウジング１１の内周面には、ロータ１３と半径方向に対向するように、電動モータ１のステータ１４が取り付けられている。ステータ１４は、ステータリング１５（本発明の保持リングに該当する）の円筒部１５１の内周面に、回転磁界発生用の複数のコア体１６（本発明のコアに該当する）が円環状に並ぶように取り付けられて形成されている（図５示）。
【００３６】
各々のコア体１６は、およそＴ字状を呈した複数のケイ素鋼板（電磁鋼板）が積層されることにより形成されたティース１６１を備えている（図６示）。それぞれのティース１６１の外周縁には、各々円周方向に延びる一対のバックヨーク部１６１ａが形成されている。
図５および図６に示すように、円筒部１５１の内周面と対向する各々のティース１６１の外周面には凹部１６１ｂが形成されている。凹部１６１ｂは、コア体１６の組付け用として設けられている。
【００３７】
ティース１６１には一対のボビン１６２、１６３が装着され、ボビン１６２、１６３は、ティース１６１の外周面を囲むように互いに嵌合している。さらに、ボビン１６２、１６３の回りには、回転磁界を発生させるためのコイル１６４が巻回されている（図１示）。コア体１６の周囲に巻回されたコイル１６４は、図示しないバスリングを介して外部のインバータと接続される。
【００３８】
上述した構成を備えた電動モータ１において、コイル１６４に例えば三相の交流電流が供給されることによりステータ１４において回転磁界が発生し、回転磁界に起因する吸引力または反発力によって、ステータ１４に対しロータ１３が回転される。
ステータリング１５は鋼板をプレス成形して形成されており、図２に示すように、リング状の円筒部１５１と、円筒部１５１の軸方向端部において、全周に亘って半径方向外方に延びる外周フランジ１５２（本発明のフランジ部に該当する）を有している。
【００３９】
また、外周フランジ１５２の円周上の３箇所には、それぞれ半径方向外方にさらに延びた取付フランジ１５３（図２において２個のみ示す）が形成されている。取付フランジ１５３は、ステータ１４をモータハウジング１１に取り付けるために形成されており、それぞれ一対の取付穴１５４が貫通している。ステータリング１５において、円筒部１５１と外周フランジ１５２および取付フランジ１５３とが接続された部位は、全周に亘って、所定の大きさの曲率を有する曲面に形成されている。
【００４０】
ステータリング１５の軸方向端部のうち、外周フランジ１５２が形成された側においては、半径方向外方に突出した複数のビード部１５５（本発明の延出部に該当する）が形成されている。各々のビード部１５５は、外周フランジ１５２から立ち上がって、円筒部１５１における外周フランジ１５２の近傍部位まで延びている。図２に示すように、ビード部１５５は、外周フランジ１５２から円筒部１５１に向けて延びるにつれて細くなり、ほぼ楔状に形成されている。また、すべてのビード部１５５は、外周フランジ１５２上に均等間隔に形成されている。
【００４１】
外周フランジ１５２上にビード部１５５が設けられたことにより、ビード部１５５の背面に当たるステータリング１５の内周面には、図４に示すように、複数の内周スリット１５６（本発明のスリットおよび凹部に該当する）がビード部１５５と一体に形成されている。それぞれの内周スリット１５６はステータリング１５の内周側を陥没させ、ステータリング１５の内周面を部分的に分断している。
【００４２】
取付フランジ１５３上に形成された各々のビード部１５５は、その円周上の位置において、取付穴１５４と一致する位置を避けるように形成されている（図３示）。すなわち、一対のビード部１５５は、それぞれ円周上において、取付穴１５４と取付フランジ１５３の端部との間に位置するように形成されている。ビード部１５５および内周スリット１５６は、ステータリング１５の軸方向端部を、内周側から半径方向外方に向けてプレス加工することにより同時に形成される。
【００４３】
ステータリング１５に形成されたビード部１５５は、外周フランジ１５２および取付フランジ１５３の強度を増大させる。特に、取付フランジ１５３が撓んで、円筒部１５１が取付フランジ１５３に対して傾くことを防止する。
また、ビード部１５５は、円筒部１５１の内周面よりも半径方向外側に延出しているため、対向するコア体１６とは非接触となっている。
さらに、ステータリング１５の内周面に形成された内周スリット１５６は、円周方向に伸長可能に形成されており、これにより、円筒部１５１の外周フランジ１５２が設けられた軸方向端部は半径方向に拡張可能となっている。
【００４４】
したがって、コア体１６を円環状に並べたコア列ＣＲ（図７示）を、焼き嵌め等によってステータリング１５に取り付けた場合に、コア列ＣＲとステータリング１５との間の締め代（コア列ＣＲの外径−ステータリング１５の円筒部１５１の内径）が大きくても、円筒部１５１からコア体１６の回転軸方向の端部に加えられる面圧を低減することができる。
尚、後述するように、取付フランジ１５３は、取付穴１５４においてモータハウジング１１に固定されているが、ステータリング１５自体が弾性力を有しているため、取付穴１５４の固定により円筒部１５１等が拡張することが妨げられることはない。
【００４５】
上述したように、複数のコア体１６は、円筒部１５１の内周面に焼き嵌めにより取り付けられる。完成したステータリング１５は所定温度に加熱されて、その内径が拡張される。加熱された円筒部１５１に対し、ティース１６１のバックヨーク部１６１ａを互いに当接させて、複数のコア体１６を円環状に並べてコア列ＣＲにした状態で挿入していく（図７示）。
【００４６】
コア列ＣＲが円筒部１５１内に挿入された後、ステータリング１５は冷却されて収縮し、各々のコア体１６を強固に保持することができる。
また、コア体１６をステータリング１５内に取り付ける方法として、常温における圧入を適用してもよい。さらに、圧入によりコア体１６をステータリング１５内に保持させる場合、コア体１６と円筒部１５１との間に接着剤を介在させ、その保持力を増大させてもよい。
【００４７】
図１に示すように、コア体１６が取り付けられたステータリング１５は、モータハウジング１１に固定される。取付フランジ１５３をモータハウジング１１のボス部１１２に当接させた後、取付ボルト１７を取付穴１５４に挿通し、ボス部１１２に螺合させることにより、取付フランジ１５３はモータハウジング１１に取り付けられる。
【００４８】
本実施形態によれば、ステータリング１５において、半径方向外方に突出した複数のビード部１５５が、それぞれ外周フランジ１５２から立ち上がって円筒部１５１まで延びており、ビード部１５５が設けられたことにより、ビード部１５５の背面に当たるステータリング１５の内周面には内周スリット１５６が形成され、内周スリット１５６が円周方向に伸長することにより、ステータリング１５の軸方向端部を半径方向に拡張可能にした。
【００４９】
したがって、ステータリング１５の外周フランジ１５２と円筒部１５１に跨って形成されたビード部１５５によって、外周フランジ１５２が主に円筒部１５１に対して傾く方向に対する強度を増大させるとともに、内周スリット１５６によってステータリング１５を半径方向に拡張して、ステータリング１５からコア体１６の回転軸方向の端部に加えられる面圧を低下させることができる。よって、外周フランジ１５２の強度の維持と、コア体１６に対する面圧の低減を両立させ、コア体１６の座屈を防止することができる。
【００５０】
また、複数のビード部１５５が、それぞれ外周フランジ１５２から立ち上がって円筒部１５１まで延びていることによって、ステータリング１５の円周上における面圧のばらつきを低減して、コア体１６をバランスよく安定して保持することができる。
また、ビード部１５５は、外周フランジ１５２から円筒部１５１に向けて延びるにつれて細くなるように、楔状に形成されたことにより、外周フランジ１５２における半径方向の拡張を所定量だけ確保することができるとともに、ビード部１５５による突出量を最小限にすることができる。
【００５１】
また、ビード部１５５は、ステータリング１５の軸方向端部をプレス加工することにより形成されたことにより、ビード部１５５の形成工程を、ステータリング１５の成形工程に連続させて行うことができるため、段取り変え等を不要にして、ステータリング１５の製造を効率化することができる。
【００５２】
＜実施形態２＞
次に、図８および図９に基づき、実施形態２によるステータリング１５Ａについて説明する。尚、図９において、コア体１６のボビン１６２、１６３およびコイル１６４は省略されている。
本実施形態によるステータリング１５Ａの円筒部１５１には、複数のプリーツ１５７（本発明のひだ部に該当する）が、回転軸方向に直線的に延びるように形成されている。それぞれのプリーツ１５７は、円筒部１５１を半径方向に屈曲させて形成されている。プリーツ１５７は半径方向内方に突出しており、その断面は略三角形状を呈している。
【００５３】
各々のプリーツ１５７は、円周上において、ビード部１５５と一致する位置に形成されており、ビード部１５５の直近から軸方向の反対側の端部まで延びている。図９に示すように、コア体１６をステータリング１５Ａに保持させた状態で、各々のプリーツ１５７は、コア体１６の外周面に形成された凹部１６１ｂに収容される。
【００５４】
ステータリング１５Ａの円筒部１５１に形成されたプリーツ１５７は、円周方向に伸長可能に形成されており、これにより、円筒部１５１は半径方向に拡張可能となっている。したがって、コア体１６を円環状に並べたコア列ＣＲを、焼き嵌め等によってステータリング１５Ａに取り付けた場合に、コア列ＣＲとステータリング１５Ａとの間の締め代が大きくても、円筒部１５１からコア体１６に加えられる面圧を低減することができる。
【００５５】
本実施形態によれば、円筒部１５１の円周上において、ビード部１５５と一致する位置に形成されたプリーツ１５７が伸張することにより、ステータリング１５Ａの軸方向端部の拡張と相俟って、ステータリング１５Ａ全体が半径方向に拡張可能となって、ステータリング１５Ａからコア体１６に加えられる面圧を低下させ、コア体１６の座屈をいっそう防止することができる。
【００５６】
＜他の実施形態＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
上述した実施形態においては、ビード部１５５の形状は円錐形状を呈しているが、ビード部１５５の形状はこれに限られるものではなく、例えば、三角錐形状を呈していてもよい。
【００５７】
また、上述した実施形態においては、内周スリット１５６は円筒部１５１の内周面に形成されているが、円筒部１５１の外周面にスリットを形成してもよい。この場合、スリットの背面に形成されるビード部１５５との干渉を避けるために、スリットが形成されている軸方向の部位において、スリットの半径方向内方には、コア体１６を設けないようにすることにより、円周方向へのスリットの伸長が可能となる。あるいは、スリットが形成されている軸方向の部位と対向するコア体１６の外周面に、ビード部１５５を収容する凹み部を形成することにより、円周方向へのスリットの伸長を可能にすることができる。
【００５８】
また、ビード部１５５の形成個数は、外周フランジ１５２上において必要な拡張量を考慮して、適宜決めればよい。
また、取付フランジ１５３上に形成するビード部１５５の外形を、外周フランジ１５２上に形成されるものに比較して大きくしてもよい。
また、本発明による電動モータ１は、同期モータ、誘導モータ、直流モータあるいはそれ以外のあらゆる回転電機に適用可能である。
【符号の説明】
【００５９】
図面中、１は電動モータ（回転電機）、１１はモータハウジング（ハウジング）、１３はロータ、１４はステータ、１５，１５Ａはステータリング（保持リング）、１６はコア体（コア）、１５１は円筒部、１５２は外周フランジ（フランジ部）、１５５はビード部（延出部）、１５６は内周スリット（スリット、凹部）、１５７はプリーツ（ひだ部）、１６４はコイルを示している。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータコアに通電することによりロータを駆動する回転電機および回転電機のステータに関する。
【背景技術】
【０００２】
保持リングの内周面に、それぞれコイルが巻回された複数のコアが円環状に保持されて形成されたステータと、ステータと半径方向に対向するように形成されたロータとを備えた回転電機に関する従来技術があった（例えば、特許文献１参照）。これは、主にハイブリッド車両の車輪駆動用のモータとして使用されるもので、複数のコアを円環状に並べた状態で保持リングに固定し、その後、保持リングをモータハウジング内に取り付けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３６６６７２７号公報
【特許文献２】特開２００８―８６１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１に開示された回転電機においては、複数のコアが保持リングの内周面に圧入固定されている。したがって、保持リング上にコアを移動不能に保持するため、複数のコアが円環状に並んだコア列の外径と、保持リングの内径との間には、所定の締め代（コア列の外径−保持リングの内径）を必要としていた。
【０００５】
しかしながら、回転電機の各々の部材には寸法上のばらつきがあり、このばらつきによって上述した締め代も変動する。寸法上のばらつきを考慮して、最悪の場合でも上述した所定の締め代が維持されるように各部材の寸法を設定すると、締め代が多めになった場合、保持リングの内周面からコア列の外周面に加えられる面圧が増大する。
【０００６】
各々のコアは、構成要素として多数の薄い電磁鋼板が積層されて形成されており、外周面に加えられた面圧によって座屈しやすい。特に、保持リングの軸方向端部において、コア列の保持リング内への挿入を容易にするためのフランジ部が全周に形成されている場合、当該フランジ部がリインフォースメントの働きをして、保持リングの軸方向端部の剛性が過大となる。このため、コアの端面に位置する電磁鋼板の座屈は、より著しくなる。
【０００７】
また、コア列を保持リングに固定する方法として、上述した常温による圧入以外に焼き嵌めがある。これは、保持リングを加熱して、その内径を拡張させた状態でコア列を嵌め込み、その後、保持リングを冷却して内径を収縮させることにより、保持リングにコア列を固定する方法である。
しかしながら、この方法によっても、冷却後の保持リングとコア列との間の締め代が大きい場合には、外周面に加えられた面圧によって電磁鋼板が座屈しやすい点については、圧入による場合と同様であった。
【０００８】
こういった、コアの構成要素の座屈を低減するための従来技術として、保持リングの円筒部に複数の貫通孔を形成するものがあった（例えば、上述した特許文献２参照）。これは、保持リングに形成された貫通孔により、保持リングが半径方向に拡張可能となり、保持リングからコアに加えられる面圧を低減することができるものである。
しかしながら、その反面、貫通孔が形成されることにより保持リングは、その強度が低下する。すなわち、保持リングの強度は、形成される貫通孔の数に応じて低下し、コアが保持リングから受ける面圧を低減することと、保持リングの強度を維持することとは相反する課題であった。
【０００９】
すなわち、コアの端面付近における座屈を低減するために、保持リングの軸方向端部に貫通孔を形成すれば、軸方向端部における剛性が極端に低下し、コア列の保持リング内への挿入時の支障となる。特に、フランジ部が、保持リングをハウジングに固定するための取付フランジを含んでいる場合、取付フランジ自体の強度が低下し、ステータの支持剛性が不足する恐れがあった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、保持リングからの面圧によるコアの損傷を低減する回転電機および回転電機のステータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、請求項１に係る回転電機の発明の構成上の特徴は、ハウジングに取り付けられたステータと、ステータと半径方向に対向して設けられ、ステータに対し回転可能なロータと、を備え、ステータは、円筒部の軸方向端部において、全周に亘って半径方向外方に延びるフランジ部が形成された保持リングと、各々コイルが巻回されるとともに、円環状に並んだ状態で円筒部の内周面に圧入または焼き嵌めにより取り付けられた複数のコアと、により形成された回転電機において、保持リングにおいては、半径方向外方に突出した複数のビード部が、それぞれフランジ部から立ち上がって円筒部まで延びており、ビード部が設けられたことにより、ビード部の背面に当たる保持リングの内周面にはスリットが形成され、スリットが円周方向に伸長することにより、保持リングの軸方向端部を半径方向に拡張可能にしたことである。
【００１１】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１の回転電機において、ビード部は、フランジ部から円筒部に向けて延びるにつれて細くなるように、楔状に形成されたことである。
【００１２】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または２の回転電機において、ビード部は、保持リングの軸方向端部をプレス加工することにより形成されたことである。
【００１３】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至３のうちのいずれか一項の回転電機において、円筒部には、円周上においてビード部と一致する位置に、半径方向に屈曲するとともに回転軸方向に延びたひだ部が形成され、ひだ部が伸張することにより、円筒部を半径方向に拡張可能にしたことである。
【００１４】
請求項５に係る回転電機のステータの発明の構成上の特徴は、円筒部の軸方向端部において、全周に亘って半径方向外方に延びるフランジ部が形成された保持リングと、各々コイルが巻回されるとともに、円環状に並んだ状態で円筒部の内周面に圧入または焼き嵌めにより取り付けられた複数のコアと、を備えた回転電機のステータにおいて、保持リングにおいては、半径方向外方に突出した複数のビード部が、それぞれフランジ部から立ち上がって円筒部まで延びており、ビード部が設けられたことにより、ビード部の背面に当たる保持リングの内周面にはスリットが形成され、スリットが円周方向に伸長することにより、保持リングの軸方向端部を半径方向に拡張可能にしたことである。
【００１５】
請求項６に係る回転電機の発明の構成上の特徴は、ハウジングに取り付けられたステータと、ステータと半径方向に対向して設けられ、ステータに対し回転可能なロータと、を備え、ステータは、円筒部の軸方向端部において、ハウジングに固定される取付フランジが半径方向外方に延びるように形成された保持リングと、各々コイルが巻回されるとともに、円環状に並んだ状態で円筒部の内周面に圧入または焼き嵌めにより取り付けられた複数のコアと、により形成された回転電機において、保持リングの少なくとも円筒部には、円筒部の内周面よりも半径方向外側に延出してコアと非接触の延出部が形成されたことである。
【００１６】
請求項７に係る回転電機の発明の構成上の特徴は、ハウジングに取り付けられたステータと、ステータと半径方向に対向して設けられ、ステータに対し回転可能なロータと、を備え、ステータは、円筒部の軸方向端部において、ハウジングに固定される取付フランジが半径方向外方に延びるように形成された保持リングと、各々コイルが巻回されるとともに、円環状に並んだ状態で円筒部の内周面に圧入または焼き嵌めにより取り付けられた複数のコアと、により形成された回転電機において、保持リングの少なくとも円筒部の内周面または外周面には、凹部が形成されたことである。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る回転電機によれば、保持リングにおいて、半径方向外方に突出した複数のビード部が、それぞれフランジ部から立ち上がって円筒部まで延びており、ビード部が設けられたことにより、ビード部の背面に当たる保持リングの内周面にはスリットが形成され、スリットが円周方向に伸長することにより、保持リングの軸方向端部を半径方向に拡張可能にした。
【００１８】
したがって、保持リングのフランジ部と円筒部に跨って形成されたビード部によって、フランジ部が主に円筒部に対して傾く方向に対する強度を増大させるとともに、スリットによって保持リングを半径方向に拡張して、保持リングとコアとの間の締め代が大きい場合でも、保持リングからコアの回転軸方向の端部に加えられる面圧を低下させることができる。よって、フランジ部の強度の維持と、コアに対する面圧の低減を両立させ、コアの座屈を防止することができる。
また、複数のビード部が、それぞれフランジ部から立ち上がって円筒部まで延びていることによって、保持リングの円周上における面圧のばらつきを低減して、コアをバランスよく安定して保持することができる。
【００１９】
請求項２に係る回転電機によれば、ビード部は、フランジ部から円筒部に向けて延びるにつれて細くなるように、楔状に形成されたことにより、フランジ部における半径方向の拡張を所定量だけ確保することができるとともに、ビード部による突出量を最小限にすることができる。
【００２０】
請求項３に係る回転電機によれば、ビード部は、保持リングの軸方向端部をプレス加工して形成されたことにより、ビード部の形成工程を、保持リングの成形工程に連続させて行うことができるため、段取り変え等を不要にして、保持リングの製造を効率化することができる。
【００２１】
請求項４に係る回転電機によれば、円筒部の円周上においてビード部と一致する位置に形成されたひだ部が伸張することにより、保持リングの軸方向端部の拡張と相俟って、保持リング全体が半径方向に拡張可能となり、保持リングからコアに加えられる面圧を低下させ、いっそうコアの座屈を防止することができる。
【００２２】
請求項５に係る回転電機のステータによれば、保持リングにおいて、半径方向外方に突出した複数のビード部が、それぞれフランジ部から立ち上がって円筒部まで延びており、ビード部が設けられたことにより、ビード部の背面に当たる保持リングの内周面にはスリットが形成され、スリットが円周方向に伸長することにより、保持リングの軸方向端部を半径方向に拡張可能にした。
【００２３】
したがって、保持リングのフランジ部と円筒部に跨って形成されたビード部によって、フランジ部が主に円筒部に対して傾く方向に対する強度を増大させるとともに、スリットによって保持リングを半径方向に拡張して、保持リングとコアとの間の締め代が大きい場合でも、保持リングからコアの回転軸方向の端部に加えられる面圧を低下させることができる。よって、フランジ部の強度の維持と、コアに対する面圧の低減を両立させ、コアの座屈を防止することができる。
また、複数のビード部が、それぞれフランジ部から立ち上がって円筒部まで延びていることによって、保持リングの円周上における面圧のばらつきを低減して、コアをバランスよく安定して保持することができる。
【００２４】
請求項６に係る回転電機によれば、保持リングの少なくとも円筒部には、円筒部の内周面よりも半径方向外側に延出してコアと非接触の延出部が形成されたことにより、円筒部に形成された延出部によって、円筒部の強度を増大させるとともに、延出部の背面に一体的に形成されるスリットによって保持リングを半径方向に拡張して、保持リングとコアとの間の締め代が大きい場合でも、保持リングからコアに加えられる面圧を低下させることができる。
【００２５】
請求項７に係る回転電機によれば、保持リングの少なくとも円筒部の内周面または外周面には、凹部が形成されたことにより、凹部によって保持リングを半径方向に拡張して、保持リングとコアとの間の締め代が大きい場合でも、保持リングからコアに加えられる面圧を低下させ、コアの座屈を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態１による電動モータの車両に搭載された状態を示した断面図
【図２】図１に示した電動モータのステータリングの斜視図
【図３】図２に示したステータリングの取付フランジの部分を示した部分拡大図
【図４】図３に示した取付フランジを下方から見た場合の斜視図
【図５】図２に示したステータリングにコアが保持された状態を示した部分斜視図
【図６】図５の平面図
【図７】図２に示したステータリングに対し、コアを円環状に並べて保持させる状態を示した斜視図
【図８】実施形態２によるステータリングの斜視図
【図９】図８に示したステータリングにコアが保持された状態を示した部分斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
＜実施形態１＞
図１乃至図７に基づき、本発明の実施形態１による電動モータ１について説明する。電動モータ１（本発明の回転電機に該当する）は、ハイブリッド車両の車輪駆動用の同期モータである。しかしながら、本発明はこれに限定されるべきものではなく、家庭用電器に設けられるモータあるいは一般的な産業用機械を駆動するモータといった、あらゆる電動モータに適用することが可能である。
【００２８】
尚、説明中において回転軸方向または軸方向という場合、特に断らなければ、電動モータ１の回転軸Ｃに沿った方向、すなわち図１における左右方向を意味する。また、図１において、左方を電動モータ１およびクラッチ装置３の前方といい、右方を後方ということがあるが、実際の車両上における方向とは無関係である。また、図５乃至図７において、コア体１６のボビン１６２、１６３およびコイル１６４は省略されている。
【００２９】
図１に示すように、モータハウジング１１（本発明のハウジングに該当する）は、ロータ１３およびステータ１４を内蔵した状態で、前方をモータカバー１２により封止されている。モータカバー１２の前方には、図示しない車両のエンジンが取り付けられ、モータハウジング１１の後方にはトランスミッション（図示せず）が配設されている。
【００３０】
また、電動モータ１を構成するロータ１３とエンジンとの間には、湿式多板クラッチであるノーマリクローズタイプのクラッチ装置３が介装されている。さらに、電動モータ１は、トランスミッションを介して図示しない車両の駆動輪と接続されており、電動モータ１による駆動力が駆動輪に入力される。
【００３１】
図１に示した電動モータ１が搭載された車両は、エンジンにより走行する場合、エンジンがトランスミッションを介して駆動輪を回転させる。また、電動モータ１により走行する場合、電動モータ１がトランスミッションを介して駆動輪を回転させる。この時、クラッチ装置３をレリーズさせて、エンジンと電動モータ１との間の接続を解除している。さらに、電動モータ１は、クラッチ装置３を介してエンジンにより駆動され、発電機としても機能する。
【００３２】
モータカバー１２の内周端には、軸受３１を介してクラッチ装置３のインプットシャフト３２が、回転軸Ｃを中心に回転可能に取り付けられている。回転軸Ｃは、エンジン、電動モータ１およびトランスミッションのタービンシャフト２の回転軸でもある。インプットシャフト３２は、エンジンのクランクシャフトと接続されている。
また、インプットシャフト３２は、クラッチ装置３の係合部３３を介して、クラッチアウタ３４と接続されている。係合部３３が係脱することにより、インプットシャフト３２とクラッチアウタ３４との間が断続される。
【００３３】
クラッチアウタ３４は、電動モータ１のロータ１３に連結されるとともに、半径方向内方へと延びて、内端においてタービンシャフト２とスプライン嵌合している。また、クラッチアウタ３４とモータハウジング１１の固定壁１１１との間には、双方の間の相対回転が可能なように、ベアリング装置３５が介装されている。
【００３４】
電動モータ１のロータ１３は、クラッチアウタ３４を介して、モータハウジング１１に回転可能に取り付けられている。ロータ１３は、積層された複数の電磁鋼板１３１を一対の保持プレート１３２ａ、１３２ｂにより挟み、これに固定部材１３３を貫通させて端部をかしめることにより形成されている。また、ロータ１３の円周上には、図示しない複数の界磁極用マグネットが設けられている。一方の保持プレート１３２ｂは、クラッチアウタ３４に取り付けられ、これにより、ロータ１３はクラッチアウタ３４と連結されている。
【００３５】
また、モータハウジング１１の内周面には、ロータ１３と半径方向に対向するように、電動モータ１のステータ１４が取り付けられている。ステータ１４は、ステータリング１５（本発明の保持リングに該当する）の円筒部１５１の内周面に、回転磁界発生用の複数のコア体１６（本発明のコアに該当する）が円環状に並ぶように取り付けられて形成されている（図５示）。
【００３６】
各々のコア体１６は、およそＴ字状を呈した複数のケイ素鋼板（電磁鋼板）が積層されることにより形成されたティース１６１を備えている（図６示）。それぞれのティース１６１の外周縁には、各々円周方向に延びる一対のバックヨーク部１６１ａが形成されている。
図５および図６に示すように、円筒部１５１の内周面と対向する各々のティース１６１の外周面には凹部１６１ｂが形成されている。凹部１６１ｂは、コア体１６の組付け用として設けられている。
【００３７】
ティース１６１には一対のボビン１６２、１６３が装着され、ボビン１６２、１６３は、ティース１６１の外周面を囲むように互いに嵌合している。さらに、ボビン１６２、１６３の回りには、回転磁界を発生させるためのコイル１６４が巻回されている（図１示）。コア体１６の周囲に巻回されたコイル１６４は、図示しないバスリングを介して外部のインバータと接続される。
【００３８】
上述した構成を備えた電動モータ１において、コイル１６４に例えば三相の交流電流が供給されることによりステータ１４において回転磁界が発生し、回転磁界に起因する吸引力または反発力によって、ステータ１４に対しロータ１３が回転される。
ステータリング１５は鋼板をプレス成形して形成されており、図２に示すように、リング状の円筒部１５１と、円筒部１５１の軸方向端部において、全周に亘って半径方向外方に延びる外周フランジ１５２（本発明のフランジ部に該当する）を有している。
【００３９】
また、外周フランジ１５２の円周上の３箇所には、それぞれ半径方向外方にさらに延びた取付フランジ１５３（図２において２個のみ示す）が形成されている。取付フランジ１５３は、ステータ１４をモータハウジング１１に取り付けるために形成されており、それぞれ一対の取付穴１５４が貫通している。ステータリング１５において、円筒部１５１と外周フランジ１５２および取付フランジ１５３とが接続された部位は、全周に亘って、所定の大きさの曲率を有する曲面に形成されている。
【００４０】
ステータリング１５の軸方向端部のうち、外周フランジ１５２が形成された側においては、半径方向外方に突出した複数のビード部１５５（本発明の延出部に該当する）が形成されている。各々のビード部１５５は、外周フランジ１５２から立ち上がって、円筒部１５１における外周フランジ１５２の近傍部位まで延びている。図２に示すように、ビード部１５５は、外周フランジ１５２から円筒部１５１に向けて延びるにつれて細くなり、ほぼ楔状に形成されている。また、すべてのビード部１５５は、外周フランジ１５２上に均等間隔に形成されている。
【００４１】
外周フランジ１５２上にビード部１５５が設けられたことにより、ビード部１５５の背面に当たるステータリング１５の内周面には、図４に示すように、複数の内周スリット１５６（本発明のスリットおよび凹部に該当する）がビード部１５５と一体に形成されている。それぞれの内周スリット１５６はステータリング１５の内周側を陥没させ、ステータリング１５の内周面を部分的に分断している。
【００４２】
取付フランジ１５３上に形成された各々のビード部１５５は、その円周上の位置において、取付穴１５４と一致する位置を避けるように形成されている（図３示）。すなわち、一対のビード部１５５は、それぞれ円周上において、取付穴１５４と取付フランジ１５３の端部との間に位置するように形成されている。ビード部１５５および内周スリット１５６は、ステータリング１５の軸方向端部を、内周側から半径方向外方に向けてプレス加工することにより同時に形成される。
【００４３】
ステータリング１５に形成されたビード部１５５は、外周フランジ１５２および取付フランジ１５３の強度を増大させる。特に、取付フランジ１５３が撓んで、円筒部１５１が取付フランジ１５３に対して傾くことを防止する。
また、ビード部１５５は、円筒部１５１の内周面よりも半径方向外側に延出しているため、対向するコア体１６とは非接触となっている。
さらに、ステータリング１５の内周面に形成された内周スリット１５６は、円周方向に伸長可能に形成されており、これにより、円筒部１５１の外周フランジ１５２が設けられた軸方向端部は半径方向に拡張可能となっている。
【００４４】
したがって、コア体１６を円環状に並べたコア列ＣＲ（図７示）を、焼き嵌め等によってステータリング１５に取り付けた場合に、コア列ＣＲとステータリング１５との間の締め代（コア列ＣＲの外径−ステータリング１５の円筒部１５１の内径）が大きくても、円筒部１５１からコア体１６の回転軸方向の端部に加えられる面圧を低減することができる。
尚、後述するように、取付フランジ１５３は、取付穴１５４においてモータハウジング１１に固定されているが、ステータリング１５自体が弾性力を有しているため、取付穴１５４の固定により円筒部１５１等が拡張することが妨げられることはない。
【００４５】
上述したように、複数のコア体１６は、円筒部１５１の内周面に焼き嵌めにより取り付けられる。完成したステータリング１５は所定温度に加熱されて、その内径が拡張される。加熱された円筒部１５１に対し、ティース１６１のバックヨーク部１６１ａを互いに当接させて、複数のコア体１６を円環状に並べてコア列ＣＲにした状態で挿入していく（図７示）。
【００４６】
コア列ＣＲが円筒部１５１内に挿入された後、ステータリング１５は冷却されて収縮し、各々のコア体１６を強固に保持することができる。
また、コア体１６をステータリング１５内に取り付ける方法として、常温における圧入を適用してもよい。さらに、圧入によりコア体１６をステータリング１５内に保持させる場合、コア体１６と円筒部１５１との間に接着剤を介在させ、その保持力を増大させてもよい。
【００４７】
図１に示すように、コア体１６が取り付けられたステータリング１５は、モータハウジング１１に固定される。取付フランジ１５３をモータハウジング１１のボス部１１２に当接させた後、取付ボルト１７を取付穴１５４に挿通し、ボス部１１２に螺合させることにより、取付フランジ１５３はモータハウジング１１に取り付けられる。
【００４８】
本実施形態によれば、ステータリング１５において、半径方向外方に突出した複数のビード部１５５が、それぞれ外周フランジ１５２から立ち上がって円筒部１５１まで延びており、ビード部１５５が設けられたことにより、ビード部１５５の背面に当たるステータリング１５の内周面には内周スリット１５６が形成され、内周スリット１５６が円周方向に伸長することにより、ステータリング１５の軸方向端部を半径方向に拡張可能にした。
【００４９】
したがって、ステータリング１５の外周フランジ１５２と円筒部１５１に跨って形成されたビード部１５５によって、外周フランジ１５２が主に円筒部１５１に対して傾く方向に対する強度を増大させるとともに、内周スリット１５６によってステータリング１５を半径方向に拡張して、ステータリング１５からコア体１６の回転軸方向の端部に加えられる面圧を低下させることができる。よって、外周フランジ１５２の強度の維持と、コア体１６に対する面圧の低減を両立させ、コア体１６の座屈を防止することができる。
【００５０】
また、複数のビード部１５５が、それぞれ外周フランジ１５２から立ち上がって円筒部１５１まで延びていることによって、ステータリング１５の円周上における面圧のばらつきを低減して、コア体１６をバランスよく安定して保持することができる。
また、ビード部１５５は、外周フランジ１５２から円筒部１５１に向けて延びるにつれて細くなるように、楔状に形成されたことにより、外周フランジ１５２における半径方向の拡張を所定量だけ確保することができるとともに、ビード部１５５による突出量を最小限にすることができる。
【００５１】
また、ビード部１５５は、ステータリング１５の軸方向端部をプレス加工することにより形成されたことにより、ビード部１５５の形成工程を、ステータリング１５の成形工程に連続させて行うことができるため、段取り変え等を不要にして、ステータリング１５の製造を効率化することができる。
【００５２】
＜実施形態２＞
次に、図８および図９に基づき、実施形態２によるステータリング１５Ａについて説明する。尚、図９において、コア体１６のボビン１６２、１６３およびコイル１６４は省略されている。
本実施形態によるステータリング１５Ａの円筒部１５１には、複数のプリーツ１５７（本発明のひだ部に該当する）が、回転軸方向に直線的に延びるように形成されている。それぞれのプリーツ１５７は、円筒部１５１を半径方向に屈曲させて形成されている。プリーツ１５７は半径方向内方に突出しており、その断面は略三角形状を呈している。
【００５３】
各々のプリーツ１５７は、円周上において、ビード部１５５と一致する位置に形成されており、ビード部１５５の直近から軸方向の反対側の端部まで延びている。図９に示すように、コア体１６をステータリング１５Ａに保持させた状態で、各々のプリーツ１５７は、コア体１６の外周面に形成された凹部１６１ｂに収容される。
【００５４】
ステータリング１５Ａの円筒部１５１に形成されたプリーツ１５７は、円周方向に伸長可能に形成されており、これにより、円筒部１５１は半径方向に拡張可能となっている。したがって、コア体１６を円環状に並べたコア列ＣＲを、焼き嵌め等によってステータリング１５Ａに取り付けた場合に、コア列ＣＲとステータリング１５Ａとの間の締め代が大きくても、円筒部１５１からコア体１６に加えられる面圧を低減することができる。
【００５５】
本実施形態によれば、円筒部１５１の円周上において、ビード部１５５と一致する位置に形成されたプリーツ１５７が伸張することにより、ステータリング１５Ａの軸方向端部の拡張と相俟って、ステータリング１５Ａ全体が半径方向に拡張可能となって、ステータリング１５Ａからコア体１６に加えられる面圧を低下させ、コア体１６の座屈をいっそう防止することができる。
【００５６】
＜他の実施形態＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
上述した実施形態においては、ビード部１５５の形状は円錐形状を呈しているが、ビード部１５５の形状はこれに限られるものではなく、例えば、三角錐形状を呈していてもよい。
【００５７】
また、上述した実施形態においては、内周スリット１５６は円筒部１５１の内周面に形成されているが、円筒部１５１の外周面にスリットを形成してもよい。この場合、スリットの背面に形成されるビード部１５５との干渉を避けるために、スリットが形成されている軸方向の部位において、スリットの半径方向内方には、コア体１６を設けないようにすることにより、円周方向へのスリットの伸長が可能となる。あるいは、スリットが形成されている軸方向の部位と対向するコア体１６の外周面に、ビード部１５５を収容する凹み部を形成することにより、円周方向へのスリットの伸長を可能にすることができる。
【００５８】
また、ビード部１５５の形成個数は、外周フランジ１５２上において必要な拡張量を考慮して、適宜決めればよい。
また、取付フランジ１５３上に形成するビード部１５５の外形を、外周フランジ１５２上に形成されるものに比較して大きくしてもよい。
また、本発明による電動モータ１は、同期モータ、誘導モータ、直流モータあるいはそれ以外のあらゆる回転電機に適用可能である。
【符号の説明】
【００５９】
図面中、１は電動モータ（回転電機）、１１はモータハウジング（ハウジング）、１３はロータ、１４はステータ、１５，１５Ａはステータリング（保持リング）、１６はコア体（コア）、１５１は円筒部、１５２は外周フランジ（フランジ部）、１５５はビード部（延出部）、１５６は内周スリット（スリット、凹部）、１５７はプリーツ（ひだ部）、１６４はコイルを示している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに取り付けられたステータと、
前記ステータと半径方向に対向して設けられ、前記ステータに対し回転可能なロータと、
を備え、
前記ステータは、
円筒部の軸方向端部において、全周に亘って半径方向外方に延びるフランジ部が形成された保持リングと、
各々コイルが巻回されるとともに、円環状に並んだ状態で前記円筒部の内周面に圧入または焼き嵌めにより取り付けられた複数のコアと、
により形成された回転電機において、
前記保持リングにおいては、半径方向外方に突出した複数のビード部が、それぞれ前記フランジ部から立ち上がって前記円筒部まで延びており、
前記ビード部が設けられたことにより、前記ビード部の背面に当たる前記保持リングの内周面にはスリットが形成され、
前記スリットが円周方向に伸長することにより、前記保持リングの軸方向端部は半径方向に拡張可能であることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記ビード部は、
前記フランジ部から前記円筒部に向けて延びるにつれて細くなるように、楔状に形成されたことを特徴とする請求項１記載の回転電機。
【請求項３】
前記ビード部は、
前記保持リングの軸方向端部をプレス加工することにより形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記円筒部には、
円周上において前記ビード部と一致する位置に、半径方向に屈曲するとともに回転軸方向に延びたひだ部が形成され、
前記ひだ部が伸張することにより、前記円筒部は半径方向に拡張可能であることを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項５】
円筒部の軸方向端部において、全周に亘って半径方向外方に延びるフランジ部が形成された保持リングと、
各々コイルが巻回されるとともに、円環状に並んだ状態で前記円筒部の内周面に圧入または焼き嵌めにより取り付けられた複数のコアと、
を備えた回転電機のステータにおいて、
前記保持リングにおいては、半径方向外方に突出した複数のビード部が、それぞれ前記フランジ部から立ち上がって前記円筒部まで延びており、
前記ビード部が設けられたことにより、前記ビード部の背面に当たる前記保持リングの内周面にはスリットが形成され、
前記スリットが円周方向に伸長することにより、前記保持リングの軸方向端部は半径方向に拡張可能であることを特徴とする回転電機のステータ。
【請求項６】
ハウジングに取り付けられたステータと、
前記ステータと半径方向に対向して設けられ、前記ステータに対し回転可能なロータと、
を備え、
前記ステータは、
円筒部の軸方向端部において、前記ハウジングに固定される取付フランジが半径方向外方に延びるように形成された保持リングと、
各々コイルが巻回されるとともに、円環状に並んだ状態で前記円筒部の内周面に圧入または焼き嵌めにより取り付けられた複数のコアと、
により形成された回転電機において、
前記保持リングの少なくとも前記円筒部には、前記円筒部の内周面よりも半径方向外側に延出して前記コアと非接触の延出部が形成されたことを特徴とする回転電機。
【請求項７】
ハウジングに取り付けられたステータと、
前記ステータと半径方向に対向して設けられ、前記ステータに対し回転可能なロータと、
を備え、
前記ステータは、
円筒部の軸方向端部において、前記ハウジングに固定される取付フランジが半径方向外方に延びるように形成された保持リングと、
各々コイルが巻回されるとともに、円環状に並んだ状態で前記円筒部の内周面に圧入または焼き嵌めにより取り付けられた複数のコアと、
により形成された回転電機において、
前記保持リングの少なくとも前記円筒部の内周面または外周面には、凹部が形成されたことを特徴とする回転電機。
【請求項１】
ハウジングに取り付けられたステータと、
前記ステータと半径方向に対向して設けられ、前記ステータに対し回転可能なロータと、
を備え、
前記ステータは、
円筒部の軸方向端部において、全周に亘って半径方向外方に延びるフランジ部が形成された保持リングと、
各々コイルが巻回されるとともに、円環状に並んだ状態で前記円筒部の内周面に圧入または焼き嵌めにより取り付けられた複数のコアと、
により形成された回転電機において、
前記保持リングにおいては、半径方向外方に突出した複数のビード部が、それぞれ前記フランジ部から立ち上がって前記円筒部まで延びており、
前記ビード部が設けられたことにより、前記ビード部の背面に当たる前記保持リングの内周面にはスリットが形成され、
前記スリットが円周方向に伸長することにより、前記保持リングの軸方向端部は半径方向に拡張可能であることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記ビード部は、
前記フランジ部から前記円筒部に向けて延びるにつれて細くなるように、楔状に形成されたことを特徴とする請求項１記載の回転電機。
【請求項３】
前記ビード部は、
前記保持リングの軸方向端部をプレス加工することにより形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記円筒部には、
円周上において前記ビード部と一致する位置に、半径方向に屈曲するとともに回転軸方向に延びたひだ部が形成され、
前記ひだ部が伸張することにより、前記円筒部は半径方向に拡張可能であることを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項５】
円筒部の軸方向端部において、全周に亘って半径方向外方に延びるフランジ部が形成された保持リングと、
各々コイルが巻回されるとともに、円環状に並んだ状態で前記円筒部の内周面に圧入または焼き嵌めにより取り付けられた複数のコアと、
を備えた回転電機のステータにおいて、
前記保持リングにおいては、半径方向外方に突出した複数のビード部が、それぞれ前記フランジ部から立ち上がって前記円筒部まで延びており、
前記ビード部が設けられたことにより、前記ビード部の背面に当たる前記保持リングの内周面にはスリットが形成され、
前記スリットが円周方向に伸長することにより、前記保持リングの軸方向端部は半径方向に拡張可能であることを特徴とする回転電機のステータ。
【請求項６】
ハウジングに取り付けられたステータと、
前記ステータと半径方向に対向して設けられ、前記ステータに対し回転可能なロータと、
を備え、
前記ステータは、
円筒部の軸方向端部において、前記ハウジングに固定される取付フランジが半径方向外方に延びるように形成された保持リングと、
各々コイルが巻回されるとともに、円環状に並んだ状態で前記円筒部の内周面に圧入または焼き嵌めにより取り付けられた複数のコアと、
により形成された回転電機において、
前記保持リングの少なくとも前記円筒部には、前記円筒部の内周面よりも半径方向外側に延出して前記コアと非接触の延出部が形成されたことを特徴とする回転電機。
【請求項７】
ハウジングに取り付けられたステータと、
前記ステータと半径方向に対向して設けられ、前記ステータに対し回転可能なロータと、
を備え、
前記ステータは、
円筒部の軸方向端部において、前記ハウジングに固定される取付フランジが半径方向外方に延びるように形成された保持リングと、
各々コイルが巻回されるとともに、円環状に並んだ状態で前記円筒部の内周面に圧入または焼き嵌めにより取り付けられた複数のコアと、
により形成された回転電機において、
前記保持リングの少なくとも前記円筒部の内周面または外周面には、凹部が形成されたことを特徴とする回転電機。
【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２０１１−２３９５７７（Ｐ２０１１−２３９５７７Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０９２６７（Ｐ２０１０−１０９２６７）
【出願日】平成２２年５月１１日（２０１０．５．１１）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１１日（２０１０．５．１１）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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