回転電機
【課題】回転電機の部品点数を低減することにある。
【解決手段】ステータコア11は環状のヨーク21とこれに一体となった複数のティース22とを有し、ステータケース12に取り付けられている。ティース22には外側に電線が巻回されたボビン23が装着され、ボビン23にはヨーク21の端面に重なる固定用舌部27が設けられている。ボビン23の取付孔とステータコア11の貫通孔を貫通してステータケース12にねじ結合されるねじ部材33により、ボビン23がステータコア11に固定されるとともにステータコア11がステータケース12に固定される。
【解決手段】ステータコア11は環状のヨーク21とこれに一体となった複数のティース22とを有し、ステータケース12に取り付けられている。ティース22には外側に電線が巻回されたボビン23が装着され、ボビン23にはヨーク21の端面に重なる固定用舌部27が設けられている。ボビン23の取付孔とステータコア11の貫通孔を貫通してステータケース12にねじ結合されるねじ部材33により、ボビン23がステータコア11に固定されるとともにステータコア11がステータケース12に固定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は回転電機に関する。
【背景技術】
【0002】
電動機や発電機として使用される回転電機は、コイルが装着されるティースを備えたステータコアと、ステータコアが取り付けられるステータケースに回転自在に装着されるロータとを有している。回転電機には、ステータコアの内部に形成された円筒形状の空間内にロータが配置されるインナーロータ型と、ステータコアの外側にロータの円筒部が配置されるアウターロータ型とがある。
【0003】
予め電線を巻回して形成されるコイルをステータコアのそれぞれのティースに装着するようにし、巻線が集中巻となったタイプの回転電機は、コイルつまりステータコイルをティースに固定する必要がある。特許文献1には、コイルをティースに固定するために、コイルに係止される係止部が設けられた端板をステータコアの両端面に取り付けるようにしたモータが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平5−38086号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来のように、ステータコアの両端面に端板を取り付けてコイルを固定するようにすると、コイルを固定するための端板を製造し、これを回転電機の構成部品とする必要がある。このため、回転電機の部品点数が増加し、組立工数が増加することになり、回転電機の製造コスト、部品精度管理や製造管理コストなどのコストアップを招来させることになる。
【0006】
本発明の目的は、回転電機の部品点数を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の回転電機は、軸方向に複数の貫通孔が設けられた環状のヨークと前記ヨークに一体に設けられた径方向に突出する複数のティースとを有するステータコアと、電線が巻回される筒状体部と取付孔が形成され前記ヨークの端面に重なる固定用舌部とを有するボビンと、前記ステータコアが取り付けられるステータケースとを備え、前記ボビンは前記ティースに装着され、前記ステータコアと前記ボビンとが各々前記貫通孔と前記取付孔を貫通する留め部材により固定されるとともに、前記ステータケースに取り付けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、回転電機の部品点数を低減することができ、これにより回転電機の製造コスト、部品精度管理や製造管理のコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の一実施の形態である回転電機を示す断面図である。
【図2】図1に示されたステータコアの半円部分を拡大して示す平面図である。
【図3】図2に示されたステータコアの一部を拡大して示す平面図である。
【図4】図1に示されたボビンを示す斜視図である。
【図5】電線が巻回された状態のボビンを示す斜視図である。
【図6】ボビンがティースに装着された状態のステータコアの一部を示す平面図である。
【図7】図1の一部を拡大して示す断面図である。
【図8】ボビンの他の具体例を示す斜視図である。
【図9】図8に示したボビンが装着された回転電機における図7と同様の部分を示す断面図である。
【図10】ボビンの他の具体例を示す斜視図である。
【図11】図10に示されたボビンが装着された状態における図6と同様の部分を示す平面図である。
【図12】さらに他の具体例であるボビンが装着された状態における図6と同様の部分を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1に示す回転電機10はアウターロータ型つまり外転形である。この回転電機10はステータコア11が取り付けられるステータケース12と、ステータケース12に回転自在に装着されるロータ13とを有している。ステータケース12に設けられた支持軸14には、ロータ13に設けられたボス部15が軸受16により取り付けられており、ロータ13は支持軸14を中心に回転する。ロータ13の中心部には主軸17が設けられ、外周部にはステータコア11の外周面を覆う円筒部18が設けられており、主軸17および円筒部18は支持軸14と同軸となっている。円筒部18の内面には永久磁石19が取り付けられており、図示する回転電機は同期型となっている。ステータケース12は円板状の部材により形成されているが、これの外周部に一体に円筒部を設け、その円筒部によりロータ13の外側を覆うようにしても良い。その場合には、ロータ13の円筒部はステータケース12の内部に配置されることになる。
【0011】
ステータコア11は電磁鋼板を積層することにより形成されており、ステータコア11は、図2に示されるように、ヨーク21とヨーク21に一体となって径方向外方に突出するティース22とを有している。ステータコア11は分割コアの構造となっており、図2にはステータコア11の半円部分が示されている。
【0012】
図3に1つの分割コアの形状を示す。1つのコア構成体11aは支持軸14の中心軸Oを中心に60度となった円周方向長さを有する。本実施の形態では、6つのコア構成体11aを組み合わせることにより、1つのステータコア11が形成されている。
【0013】
ステータコア11をヨーク21が環状に一体となった構造とすると、電磁鋼板のブランク材を打ち抜き加工するためのプレス機械の抜き型を大型化しなければならず、廃材となるスクラップの量が多くなるだけでなく、高価格のプレス機械を用いて電磁鋼板を打ち抜き加工する必要がある。これに対し、図2に示すように、ステータコア11をティース22が一体となった円弧状のヨーク片21aを有する複数のコア構成体11aにより製造するようにすると、コア構成体11aを構成する電磁鋼板を小型化することができ、抜き型を大型化することなく、低価格の小型のプレス機械によりコア構成体11aを製造することができる。ただし、1つのステータコア11を形成するための分割コアの数は、6つに限られることなく、ステータコア11のサイズに応じて任意に設定される。1つのコア構成体11aには8つのティース22が一体に設けられており、6つのコア構成体11aにより形成されるステータコア11は48個のティース22を有している。ただし、ティース22の数はこれに限られることなく、出力トルクに応じて、例えば24本等任意に設定される。また、小型の回転電機を製造する場合には、ステータコア11を分割コアとすることなく、環状のヨーク21が一体となったステータコア11とすることが可能である。
【0014】
それぞれのティース22には、図4に示されるボビン23が装着される。ボビン23は絶縁性材料である樹脂により成形されており、角柱形状のティース22の両端面と両側面を覆うように四角形に形成された筒状体部24と、この筒状体部24の両端部に設けられるフランジ部25,26とを有している。筒状体部24の内部には、ティース22の形状に対応した四角形のティース挿入孔24aが形成されている。ボビン23の一端部にはヨーク21の一方の端面に対応させて固定用舌部27が設けられており、筒状体部24と一体の構造となっている。ボビン23をティース22に装着すると、固定用舌部27はステータコア11のヨーク21の端面に重なることになる。
【0015】
図2に示されるように、ヨーク21にはそれぞれのティース22に対応させて貫通孔28が形成されており、固定用舌部27には貫通孔28に対応させて取付孔29が形成されている。したがって、各ティース22にボビン23を装着すると、固定用舌部27に形成された取付孔29は、ヨーク21に形成された貫通孔28に同軸状となって重ね合わされる。
【0016】
図4に示すボビン23の筒状体部24の外側には、ボビン23をティース22に組み付ける前に、予め図示しない巻線機により電線が巻回されてコイル31が形成される。図5はボビン23にコイル31が巻回された状態を示す。図2に示されるように、円周方向に隣り合う各ティース22相互間のスロットは、ティース22の径方向外方に向けて広くなるようにテーパ形状となっており、ボビン23に巻回されるコイル31は、テーパ形状に対応させて、図5において左側の端部よりも右側の端部の方が巻数が多くなっている。
【0017】
図1に示されるように、ステータケース12にはねじ孔32が形成されており、このねじ孔にねじ結合されるねじ部材33によって、ボビン23がヨーク21の部分でステータコア11に固定されるとともにステータコア11がステータケース12に固定される。このように、ステータコア11をステータケース12に固定するための留め部材としてのねじ部材33によって、ボビン23もステータコア11に固定されるので、ねじ部材33はステータコア11とボビン23の両方の部材のステータケース12に対する固定を兼用することになる。したがって、ボビン23をステータコア11に固定するための部材とステータコア11をステータケース12に固定する部材との2つの部材を用いることが不要となる。これにより、回転電機10の部品を低減することが可能となり、簡単な構造でコイル31をステータコア11に取り付けることが可能となる。また、回転電機の製造コスト、部品精度管理や製造管理のコストを低減することができる。貫通孔28と取付孔29は、それぞれ円形の孔により形成されているが、留め部材としてのねじ部材33が取り付けられる形状であれば、円形に限られることなく、任意の形状とすることができる。
【0018】
図6はねじ部材33によりボビン23とステータコア11とがステータケース12に固定された状態における1つのコア構成体11aを示しており、各々のボビン23はねじ部材33により固定用舌部27の部分でヨーク21に固定されるとともにねじ部材33によりステータコア11がステータケース12に固定される。ステータコア11をステータケース12に取り付ける際には、予めコイル31が巻回されたボビン23をティース22に装着した状態のもとで、6つのコア構成体11aを組み合わせることによりステータコア11の組立が完了する。組み立てられたステータコア11は、ねじ部材33によりステータケース12に取り付けることになり、ねじ部材33によりボビン23はステータコア11に対しても固定されることになる。
【0019】
図7に示されるように、固定用舌部27にはねじ部材33の頭部が突き当てられるようになっているが、固定用舌部27を図5のようにボビン23の一端部の下側に設けると、固定用舌部27はステータコア11の図7における下側の端面とステータケース12の取付面との間に挟み込まれることになる。このように、固定用舌部27を設ける位置は、図7に示すように、ステータコア11の上面に重なる位置に設ける形態と、下面に重なる位置に設ける形態とがある。
【0020】
図8はボビン23の他の具体例を示す斜視図であり、図9は図8に示すボビン23をステータコア11に装着した状態を示す断面図である。
【0021】
図8に示すボビン23の一端部には2つの固定用舌部27が対向するようにして設けられ、筒状体部24に一体の構造となっている。一方の固定用舌部27はヨーク21の一方の端面に対応する第1の固定用舌部となっており、他方の固定用舌部27は他方の端面に対応する第2の固定用舌部となっている。したがって、各ティース22にボビン23を装着すると、それぞれの固定用舌部27に形成された取付孔29がヨーク21に形成された貫通孔28に対して同軸状となる。これにより、ステータコア11をステータケース12に固定するためのねじ部材33によりボビン23は2つの固定用舌部27によりステータコア11に固定される。図8および図9に示すように、ステータコア11の両端面に対応させてボビン23に2つの固定用舌部27を設けることにより、ボビン23のステータコア11に対する取付強度が高められる。
【0022】
図10はボビン23の他の具体例を示す斜視図であり、図11は図10に示されたボビン23が装着されたステータコアの一部を示す平面図である。
【0023】
図10に示すボビン23の固定用舌部27は、その円周方向の一方側には円周方向に突出する凸部34が第1の連結部として設けられており、円周方向の他方側には凸部34と同一の方向に切り込まれた凹部35が第2の連結部として設けられている。1つのステータコア11に装着される全てのボビン23には同一の形状となった固定用舌部27が形成されている。したがって、それぞれのティース22にボビン23を装着すると、それぞれの固定用舌部27の凸部34が円周方向に隣り合う他の固定用舌部27の凹部35内に係合する。これにより、全てのボビン23は隣り合う固定用舌部27がそれぞれ連結部としての凸部34と凹部35の係合により環状に連結された状態となる。
【0024】
図10および図11に示すボビン23においては、図6に示した形態と相違して円周方向に1つ置きのボビン23がねじ部材33によりステータコア11に固定されている。それぞれの固定用舌部27は円周方向に隣り合う他の固定用舌部27に連結されて、全てのボビン23が環状に連結されているので、円周方向に1つ置きとすることなく、2つ置きないし3つ置き等のように複数置きにボビン23をねじ部材33によりステータコアに固定するようにしても良い。このように、少なくとも1つ置きにボビン23をステータコア11に固定することにより、ステータコア11をステータケース12に固定するためのねじ部材33の本数を、図6に示す場合よりも少なくすることができる。使用するねじ部材33の本数は、ステータコア11のステータケース12に対する取付強度や回転電機10の組立効率等によって選択される。
【0025】
図10に示される固定用舌部27には、取付孔29が形成された金属製のブッシュ36がボビン23を成形する際にインサート成形される。このように、樹脂製のボビン23に金属製のブッシュ36を埋め込むようにすると、固定用舌部27の強度を高めることができる。
【0026】
図12はさらに他の具体例であるボビンが装着されたステータコアの一部を示す平面図である。
【0027】
このステータコア11に装着されるボビン23は、主ボビン23aとこれの円周方向両側に配置される2つの副ボビン23bとにより1対ないし1組のボビン対つまりボビン群が形成されており、複数対のボビン対がステータコア11に装着される。主ボビン23aの固定用舌部27にはその円周方向両側に突出する凸部34が主連結部として設けられ、副ボビン23bの固定用舌部27には凸部34が係合する凹部35が副連結部として設けられている。したがって、主ボビン23aの両側に装着される2つの副ボビン23bは、主ボビン23aの凸部34が副ボビン23bの凹部35に入り込んで係合し、3つのボビン23a,23bが連結されて1対のボビン対が形成された状態となる。
【0028】
1対ないし1群となったボビンは、主ボビン23aをねじ部材33により固定用舌部27をステータコア11に固定するとともにステータコア11をステータケース12に固定すると、副ボビン23bもステータコア11に凸部34と凹部35を介して固定される。このように、複数のボビン23により相互に連結される1対のボビン対を形成すると、1つのボビンをステータコア11に固定することにより、1対のボビン対をステータコア11に固定することができる。
【0029】
副ボビン23bには円周方向両側に凹部35が形成されているので、同一形状の副ボビン23bを主ボビン23aの円周方向両側のいずれにも配置することができる。ただし、主ボビン23aの凸部34が係合する凹部35を副ボビン23bの固定用舌部27の一方側に設けるようにしても良い。
【0030】
図10および図12に示すボビン23においても、図8に示したように、ボビン23に上下に2つの固定用舌部27を設けると、それぞれの固定用舌部27に凸部34と凹部35が設けられた形態となる。また、図5および図8に示した固定用舌部27に、図10に示したブッシュ36をインサート成形すると、それぞれの固定用舌部27の強度を高めることができる。
【0031】
図1はアウターロータ型の回転電機10を示すが、インナーロータ型の回転電機においては、円筒部を有するステータケース内にステータコアが取り付けられ、ステータケースに回転自在に装着されるインナーロータには永久磁石が設けられることになる。このように、回転電機の形態としては、アウターロータ型とインナーロータ型のいずれにも本発明を適用することができる。図示する回転電機10はコイル31に電力を供給して主軸17を回転させる電動モータとして使用されるが、主軸17を回転させて発電機としても使用することができる。
【0032】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、同期型の回転電機に限られず、誘導型の回転電機にも本発明を適用することができる。また、本発明は三相型、単相型の回転電機および直流電動機にも適用することができる。
【符号の説明】
【0033】
10…回転電機、11…ステータコア、11a…コア構成体、12…ステータケース、13…ロータ、14…支持軸、15…ボス部、16…軸受、17…主軸、18…円筒部、19…永久磁石、21…ヨーク、21a…ヨーク片、22…ティース、23…ボビン、24…筒状体部、25,26…フランジ部、27…固定用舌部、28…貫通孔、29…取付孔、31…コイル、32…ねじ孔、33…ねじ部材、34…凸部、35…凹部。
【技術分野】
【0001】
本発明は回転電機に関する。
【背景技術】
【0002】
電動機や発電機として使用される回転電機は、コイルが装着されるティースを備えたステータコアと、ステータコアが取り付けられるステータケースに回転自在に装着されるロータとを有している。回転電機には、ステータコアの内部に形成された円筒形状の空間内にロータが配置されるインナーロータ型と、ステータコアの外側にロータの円筒部が配置されるアウターロータ型とがある。
【0003】
予め電線を巻回して形成されるコイルをステータコアのそれぞれのティースに装着するようにし、巻線が集中巻となったタイプの回転電機は、コイルつまりステータコイルをティースに固定する必要がある。特許文献1には、コイルをティースに固定するために、コイルに係止される係止部が設けられた端板をステータコアの両端面に取り付けるようにしたモータが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平5−38086号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来のように、ステータコアの両端面に端板を取り付けてコイルを固定するようにすると、コイルを固定するための端板を製造し、これを回転電機の構成部品とする必要がある。このため、回転電機の部品点数が増加し、組立工数が増加することになり、回転電機の製造コスト、部品精度管理や製造管理コストなどのコストアップを招来させることになる。
【0006】
本発明の目的は、回転電機の部品点数を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の回転電機は、軸方向に複数の貫通孔が設けられた環状のヨークと前記ヨークに一体に設けられた径方向に突出する複数のティースとを有するステータコアと、電線が巻回される筒状体部と取付孔が形成され前記ヨークの端面に重なる固定用舌部とを有するボビンと、前記ステータコアが取り付けられるステータケースとを備え、前記ボビンは前記ティースに装着され、前記ステータコアと前記ボビンとが各々前記貫通孔と前記取付孔を貫通する留め部材により固定されるとともに、前記ステータケースに取り付けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、回転電機の部品点数を低減することができ、これにより回転電機の製造コスト、部品精度管理や製造管理のコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の一実施の形態である回転電機を示す断面図である。
【図2】図1に示されたステータコアの半円部分を拡大して示す平面図である。
【図3】図2に示されたステータコアの一部を拡大して示す平面図である。
【図4】図1に示されたボビンを示す斜視図である。
【図5】電線が巻回された状態のボビンを示す斜視図である。
【図6】ボビンがティースに装着された状態のステータコアの一部を示す平面図である。
【図7】図1の一部を拡大して示す断面図である。
【図8】ボビンの他の具体例を示す斜視図である。
【図9】図8に示したボビンが装着された回転電機における図7と同様の部分を示す断面図である。
【図10】ボビンの他の具体例を示す斜視図である。
【図11】図10に示されたボビンが装着された状態における図6と同様の部分を示す平面図である。
【図12】さらに他の具体例であるボビンが装着された状態における図6と同様の部分を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1に示す回転電機10はアウターロータ型つまり外転形である。この回転電機10はステータコア11が取り付けられるステータケース12と、ステータケース12に回転自在に装着されるロータ13とを有している。ステータケース12に設けられた支持軸14には、ロータ13に設けられたボス部15が軸受16により取り付けられており、ロータ13は支持軸14を中心に回転する。ロータ13の中心部には主軸17が設けられ、外周部にはステータコア11の外周面を覆う円筒部18が設けられており、主軸17および円筒部18は支持軸14と同軸となっている。円筒部18の内面には永久磁石19が取り付けられており、図示する回転電機は同期型となっている。ステータケース12は円板状の部材により形成されているが、これの外周部に一体に円筒部を設け、その円筒部によりロータ13の外側を覆うようにしても良い。その場合には、ロータ13の円筒部はステータケース12の内部に配置されることになる。
【0011】
ステータコア11は電磁鋼板を積層することにより形成されており、ステータコア11は、図2に示されるように、ヨーク21とヨーク21に一体となって径方向外方に突出するティース22とを有している。ステータコア11は分割コアの構造となっており、図2にはステータコア11の半円部分が示されている。
【0012】
図3に1つの分割コアの形状を示す。1つのコア構成体11aは支持軸14の中心軸Oを中心に60度となった円周方向長さを有する。本実施の形態では、6つのコア構成体11aを組み合わせることにより、1つのステータコア11が形成されている。
【0013】
ステータコア11をヨーク21が環状に一体となった構造とすると、電磁鋼板のブランク材を打ち抜き加工するためのプレス機械の抜き型を大型化しなければならず、廃材となるスクラップの量が多くなるだけでなく、高価格のプレス機械を用いて電磁鋼板を打ち抜き加工する必要がある。これに対し、図2に示すように、ステータコア11をティース22が一体となった円弧状のヨーク片21aを有する複数のコア構成体11aにより製造するようにすると、コア構成体11aを構成する電磁鋼板を小型化することができ、抜き型を大型化することなく、低価格の小型のプレス機械によりコア構成体11aを製造することができる。ただし、1つのステータコア11を形成するための分割コアの数は、6つに限られることなく、ステータコア11のサイズに応じて任意に設定される。1つのコア構成体11aには8つのティース22が一体に設けられており、6つのコア構成体11aにより形成されるステータコア11は48個のティース22を有している。ただし、ティース22の数はこれに限られることなく、出力トルクに応じて、例えば24本等任意に設定される。また、小型の回転電機を製造する場合には、ステータコア11を分割コアとすることなく、環状のヨーク21が一体となったステータコア11とすることが可能である。
【0014】
それぞれのティース22には、図4に示されるボビン23が装着される。ボビン23は絶縁性材料である樹脂により成形されており、角柱形状のティース22の両端面と両側面を覆うように四角形に形成された筒状体部24と、この筒状体部24の両端部に設けられるフランジ部25,26とを有している。筒状体部24の内部には、ティース22の形状に対応した四角形のティース挿入孔24aが形成されている。ボビン23の一端部にはヨーク21の一方の端面に対応させて固定用舌部27が設けられており、筒状体部24と一体の構造となっている。ボビン23をティース22に装着すると、固定用舌部27はステータコア11のヨーク21の端面に重なることになる。
【0015】
図2に示されるように、ヨーク21にはそれぞれのティース22に対応させて貫通孔28が形成されており、固定用舌部27には貫通孔28に対応させて取付孔29が形成されている。したがって、各ティース22にボビン23を装着すると、固定用舌部27に形成された取付孔29は、ヨーク21に形成された貫通孔28に同軸状となって重ね合わされる。
【0016】
図4に示すボビン23の筒状体部24の外側には、ボビン23をティース22に組み付ける前に、予め図示しない巻線機により電線が巻回されてコイル31が形成される。図5はボビン23にコイル31が巻回された状態を示す。図2に示されるように、円周方向に隣り合う各ティース22相互間のスロットは、ティース22の径方向外方に向けて広くなるようにテーパ形状となっており、ボビン23に巻回されるコイル31は、テーパ形状に対応させて、図5において左側の端部よりも右側の端部の方が巻数が多くなっている。
【0017】
図1に示されるように、ステータケース12にはねじ孔32が形成されており、このねじ孔にねじ結合されるねじ部材33によって、ボビン23がヨーク21の部分でステータコア11に固定されるとともにステータコア11がステータケース12に固定される。このように、ステータコア11をステータケース12に固定するための留め部材としてのねじ部材33によって、ボビン23もステータコア11に固定されるので、ねじ部材33はステータコア11とボビン23の両方の部材のステータケース12に対する固定を兼用することになる。したがって、ボビン23をステータコア11に固定するための部材とステータコア11をステータケース12に固定する部材との2つの部材を用いることが不要となる。これにより、回転電機10の部品を低減することが可能となり、簡単な構造でコイル31をステータコア11に取り付けることが可能となる。また、回転電機の製造コスト、部品精度管理や製造管理のコストを低減することができる。貫通孔28と取付孔29は、それぞれ円形の孔により形成されているが、留め部材としてのねじ部材33が取り付けられる形状であれば、円形に限られることなく、任意の形状とすることができる。
【0018】
図6はねじ部材33によりボビン23とステータコア11とがステータケース12に固定された状態における1つのコア構成体11aを示しており、各々のボビン23はねじ部材33により固定用舌部27の部分でヨーク21に固定されるとともにねじ部材33によりステータコア11がステータケース12に固定される。ステータコア11をステータケース12に取り付ける際には、予めコイル31が巻回されたボビン23をティース22に装着した状態のもとで、6つのコア構成体11aを組み合わせることによりステータコア11の組立が完了する。組み立てられたステータコア11は、ねじ部材33によりステータケース12に取り付けることになり、ねじ部材33によりボビン23はステータコア11に対しても固定されることになる。
【0019】
図7に示されるように、固定用舌部27にはねじ部材33の頭部が突き当てられるようになっているが、固定用舌部27を図5のようにボビン23の一端部の下側に設けると、固定用舌部27はステータコア11の図7における下側の端面とステータケース12の取付面との間に挟み込まれることになる。このように、固定用舌部27を設ける位置は、図7に示すように、ステータコア11の上面に重なる位置に設ける形態と、下面に重なる位置に設ける形態とがある。
【0020】
図8はボビン23の他の具体例を示す斜視図であり、図9は図8に示すボビン23をステータコア11に装着した状態を示す断面図である。
【0021】
図8に示すボビン23の一端部には2つの固定用舌部27が対向するようにして設けられ、筒状体部24に一体の構造となっている。一方の固定用舌部27はヨーク21の一方の端面に対応する第1の固定用舌部となっており、他方の固定用舌部27は他方の端面に対応する第2の固定用舌部となっている。したがって、各ティース22にボビン23を装着すると、それぞれの固定用舌部27に形成された取付孔29がヨーク21に形成された貫通孔28に対して同軸状となる。これにより、ステータコア11をステータケース12に固定するためのねじ部材33によりボビン23は2つの固定用舌部27によりステータコア11に固定される。図8および図9に示すように、ステータコア11の両端面に対応させてボビン23に2つの固定用舌部27を設けることにより、ボビン23のステータコア11に対する取付強度が高められる。
【0022】
図10はボビン23の他の具体例を示す斜視図であり、図11は図10に示されたボビン23が装着されたステータコアの一部を示す平面図である。
【0023】
図10に示すボビン23の固定用舌部27は、その円周方向の一方側には円周方向に突出する凸部34が第1の連結部として設けられており、円周方向の他方側には凸部34と同一の方向に切り込まれた凹部35が第2の連結部として設けられている。1つのステータコア11に装着される全てのボビン23には同一の形状となった固定用舌部27が形成されている。したがって、それぞれのティース22にボビン23を装着すると、それぞれの固定用舌部27の凸部34が円周方向に隣り合う他の固定用舌部27の凹部35内に係合する。これにより、全てのボビン23は隣り合う固定用舌部27がそれぞれ連結部としての凸部34と凹部35の係合により環状に連結された状態となる。
【0024】
図10および図11に示すボビン23においては、図6に示した形態と相違して円周方向に1つ置きのボビン23がねじ部材33によりステータコア11に固定されている。それぞれの固定用舌部27は円周方向に隣り合う他の固定用舌部27に連結されて、全てのボビン23が環状に連結されているので、円周方向に1つ置きとすることなく、2つ置きないし3つ置き等のように複数置きにボビン23をねじ部材33によりステータコアに固定するようにしても良い。このように、少なくとも1つ置きにボビン23をステータコア11に固定することにより、ステータコア11をステータケース12に固定するためのねじ部材33の本数を、図6に示す場合よりも少なくすることができる。使用するねじ部材33の本数は、ステータコア11のステータケース12に対する取付強度や回転電機10の組立効率等によって選択される。
【0025】
図10に示される固定用舌部27には、取付孔29が形成された金属製のブッシュ36がボビン23を成形する際にインサート成形される。このように、樹脂製のボビン23に金属製のブッシュ36を埋め込むようにすると、固定用舌部27の強度を高めることができる。
【0026】
図12はさらに他の具体例であるボビンが装着されたステータコアの一部を示す平面図である。
【0027】
このステータコア11に装着されるボビン23は、主ボビン23aとこれの円周方向両側に配置される2つの副ボビン23bとにより1対ないし1組のボビン対つまりボビン群が形成されており、複数対のボビン対がステータコア11に装着される。主ボビン23aの固定用舌部27にはその円周方向両側に突出する凸部34が主連結部として設けられ、副ボビン23bの固定用舌部27には凸部34が係合する凹部35が副連結部として設けられている。したがって、主ボビン23aの両側に装着される2つの副ボビン23bは、主ボビン23aの凸部34が副ボビン23bの凹部35に入り込んで係合し、3つのボビン23a,23bが連結されて1対のボビン対が形成された状態となる。
【0028】
1対ないし1群となったボビンは、主ボビン23aをねじ部材33により固定用舌部27をステータコア11に固定するとともにステータコア11をステータケース12に固定すると、副ボビン23bもステータコア11に凸部34と凹部35を介して固定される。このように、複数のボビン23により相互に連結される1対のボビン対を形成すると、1つのボビンをステータコア11に固定することにより、1対のボビン対をステータコア11に固定することができる。
【0029】
副ボビン23bには円周方向両側に凹部35が形成されているので、同一形状の副ボビン23bを主ボビン23aの円周方向両側のいずれにも配置することができる。ただし、主ボビン23aの凸部34が係合する凹部35を副ボビン23bの固定用舌部27の一方側に設けるようにしても良い。
【0030】
図10および図12に示すボビン23においても、図8に示したように、ボビン23に上下に2つの固定用舌部27を設けると、それぞれの固定用舌部27に凸部34と凹部35が設けられた形態となる。また、図5および図8に示した固定用舌部27に、図10に示したブッシュ36をインサート成形すると、それぞれの固定用舌部27の強度を高めることができる。
【0031】
図1はアウターロータ型の回転電機10を示すが、インナーロータ型の回転電機においては、円筒部を有するステータケース内にステータコアが取り付けられ、ステータケースに回転自在に装着されるインナーロータには永久磁石が設けられることになる。このように、回転電機の形態としては、アウターロータ型とインナーロータ型のいずれにも本発明を適用することができる。図示する回転電機10はコイル31に電力を供給して主軸17を回転させる電動モータとして使用されるが、主軸17を回転させて発電機としても使用することができる。
【0032】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、同期型の回転電機に限られず、誘導型の回転電機にも本発明を適用することができる。また、本発明は三相型、単相型の回転電機および直流電動機にも適用することができる。
【符号の説明】
【0033】
10…回転電機、11…ステータコア、11a…コア構成体、12…ステータケース、13…ロータ、14…支持軸、15…ボス部、16…軸受、17…主軸、18…円筒部、19…永久磁石、21…ヨーク、21a…ヨーク片、22…ティース、23…ボビン、24…筒状体部、25,26…フランジ部、27…固定用舌部、28…貫通孔、29…取付孔、31…コイル、32…ねじ孔、33…ねじ部材、34…凸部、35…凹部。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸方向に複数の貫通孔が設けられた環状のヨークと前記ヨークに一体に設けられた径方向に突出する複数のティースとを有するステータコアと、
電線が巻回される筒状体部と取付孔が形成され前記ヨークの端面に重なる固定用舌部とを有するボビンと、
前記ステータコアが取り付けられるステータケースとを、備え、
前記ボビンは前記ティースに装着され、前記ステータコアと前記ボビンとが各々前記貫通孔と前記取付孔を貫通する留め部材により固定されるとともに、前記ステータケースに取り付けられることを特徴とする回転電機。
【請求項2】
請求項1記載の回転電機において、複数の前記ティースが一体に設けられた円弧状のヨーク片を有する複数のコア構成体を環状に組み合わせて前記ステータコアを形成することを特徴とする回転電機。
【請求項3】
請求項1または2記載の回転電機において、それぞれの前記ティースが前記ヨークから径方向外方に突出して前記ヨークに一体に設けられ、前記ステータコアの外周面を覆う円筒部が設けられたアウターロータを有することを特徴とする回転電機。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれか1項に記載の回転電機において、それぞれの前記ボビンに前記ヨークの一方の端面に重なる第1の固定用舌部と、他方の端面に重なる第2の固定用舌部とを設けることを特徴とする回転電機。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか1項に記載の回転電機において、それぞれの前記ボビンの前記固定用舌部を前記留め部材により前記ステータコアとともに前記ステータケースに固定することを特徴とする回転電機。
【請求項6】
請求項1〜4のいずれか1項に記載の回転電機において、それぞれの前記固定用舌部の円周方向一方側に第1の連結部を設ける一方、円周方向他方側に円周方向に隣り合う他の前記固定用舌部の前記第1の連結部が係合する第2の連結部を設け、円周方向に少なくとも1つ置きの前記ボビンを前記留め部材により前記ステータコアとともに前記ステータケースに固定することを特徴とする回転電機。
【請求項7】
請求項1〜4のいずれか1項に記載の回転電機において、前記固定用舌部の円周方向両側に主連結部が設けられた主ボビンと、当該主ボビンに円周方向両側に隣り合い前記主連結部に係合する副連結部が前記固定用舌部に設けられた複数の副ボビンとによりボビン対を形成し、1つのボビン対を構成する複数の前記ボビンを前記主ボビンの前記固定用舌部に取り付けられる前記留め部材により前記ステータコアとともに前記ステータケースに固定することを特徴とする回転電機。
【請求項8】
請求項1〜7のいずれか1項に記載の回転電機において、前記取付孔が形成された金属製のブッシュを前記ボビンの成形時に前記固定用舌部にインサート成形することを特徴とする回転電機。
【請求項1】
軸方向に複数の貫通孔が設けられた環状のヨークと前記ヨークに一体に設けられた径方向に突出する複数のティースとを有するステータコアと、
電線が巻回される筒状体部と取付孔が形成され前記ヨークの端面に重なる固定用舌部とを有するボビンと、
前記ステータコアが取り付けられるステータケースとを、備え、
前記ボビンは前記ティースに装着され、前記ステータコアと前記ボビンとが各々前記貫通孔と前記取付孔を貫通する留め部材により固定されるとともに、前記ステータケースに取り付けられることを特徴とする回転電機。
【請求項2】
請求項1記載の回転電機において、複数の前記ティースが一体に設けられた円弧状のヨーク片を有する複数のコア構成体を環状に組み合わせて前記ステータコアを形成することを特徴とする回転電機。
【請求項3】
請求項1または2記載の回転電機において、それぞれの前記ティースが前記ヨークから径方向外方に突出して前記ヨークに一体に設けられ、前記ステータコアの外周面を覆う円筒部が設けられたアウターロータを有することを特徴とする回転電機。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれか1項に記載の回転電機において、それぞれの前記ボビンに前記ヨークの一方の端面に重なる第1の固定用舌部と、他方の端面に重なる第2の固定用舌部とを設けることを特徴とする回転電機。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか1項に記載の回転電機において、それぞれの前記ボビンの前記固定用舌部を前記留め部材により前記ステータコアとともに前記ステータケースに固定することを特徴とする回転電機。
【請求項6】
請求項1〜4のいずれか1項に記載の回転電機において、それぞれの前記固定用舌部の円周方向一方側に第1の連結部を設ける一方、円周方向他方側に円周方向に隣り合う他の前記固定用舌部の前記第1の連結部が係合する第2の連結部を設け、円周方向に少なくとも1つ置きの前記ボビンを前記留め部材により前記ステータコアとともに前記ステータケースに固定することを特徴とする回転電機。
【請求項7】
請求項1〜4のいずれか1項に記載の回転電機において、前記固定用舌部の円周方向両側に主連結部が設けられた主ボビンと、当該主ボビンに円周方向両側に隣り合い前記主連結部に係合する副連結部が前記固定用舌部に設けられた複数の副ボビンとによりボビン対を形成し、1つのボビン対を構成する複数の前記ボビンを前記主ボビンの前記固定用舌部に取り付けられる前記留め部材により前記ステータコアとともに前記ステータケースに固定することを特徴とする回転電機。
【請求項8】
請求項1〜7のいずれか1項に記載の回転電機において、前記取付孔が形成された金属製のブッシュを前記ボビンの成形時に前記固定用舌部にインサート成形する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10】
【図11】
【図12】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【公開番号】特開2012−16216(P2012−16216A)
【公開日】平成24年1月19日(2012.1.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−152036(P2010−152036)
【出願日】平成22年7月2日(2010.7.2)
【出願人】(502129933)株式会社日立産機システム (1,140)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年1月19日(2012.1.19)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年7月2日(2010.7.2)
【出願人】(502129933)株式会社日立産機システム (1,140)
【Fターム(参考)】
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