JP2008193764A

JP2008193764A - ステータ構造

Info

Publication number: JP2008193764A
Application number: JP2007022700A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Kitazawa; 久北澤
Original assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority date: 2007-02-01
Filing date: 2007-02-01
Publication date: 2008-08-21

Abstract

【課題】本発明は、ステータコイルの外側に設けた放熱板側に樹脂モールド材を充填して放熱効果を向上させ、放熱板の接続穴を用いてリード線とステータコイルを接続することを目的とする。
【解決手段】本発明によるステータ構造は、輪状鉄心(1)のステータコイル(2)の外側に放熱板(25,26)を設け、この放熱板(25)の接続穴(40)を介してステータコイル(2)とリード線(30)を接続し、ステータコイル(2)の放熱とリード線(30)との接続を容易に行う構成である。
【選択図】図１

Description

本発明は、ステータ構造に関し、特に、輪状鉄心に設けたステータコイルの軸方向に沿う各端部の一方又は両方の外方に放熱板を設け、ステータコイルと放熱板を樹脂モールド材で充填することにより、ステータコイルで発生する熱を樹脂モールド材と放熱材を経てモータケースを設ける外筒側へ伝熱して放熱効果を向上させると共に、一方の放熱板に設けた接続穴を介してリード線とステータコイルを接続するための新規な改良に関する。

従来、用いられていたこの種のステータ構造としては、例えば、特許文献１及び２に開示されたモータの構成を挙げることができるが、ステータコイルの放熱は輪状鉄心を経てモータケースへ放熱すると共に、ステータコイルから空気を経てモータケースへ放熱するように構成されていた。

また、他の従来構成として、図２に示される特許文献３の構成を挙げることができる。
すなわち、図３において符号１で示されるものは輪状鉄心であり、この輪状鉄心１の各スロット(図示せず)にはステータコイル２が設けられ、この輪状鉄心１の外周には、金属又は樹脂等の熱伝導性の良好な材料からなる外筒２０が設けられている。

前記輪状鉄心１の中心に、柱状又は中空状の治具２１を挿入した状態で、この治具２１と外筒２０との間に熱伝導性の良好な樹脂材からなる樹脂モールド材３が充填され、この樹脂モールド材３の一端面３ａは前記外筒２０の一端２０ａと面一に形成されている。

前記外筒２０の他端２０ｂには、輪状鉄心１の軸心２２に向けて曲折して延設された曲折部２３が形成されており、この曲折部２３はステータコイル２の端面２ａに接合して接触すると共に、樹脂モールド材３の他端面３ｂに沿って形成されている。

前記樹脂モールド材３が固化した状態で、治具２１を除去し、完成した輪状ステータ１０を筒状モータケース１１内に挿入すると、外筒２０の外周が筒状モータケース１１の内面１１ａに係合して嵌合し、モータ(図示せず)を完成させることができる。

前述の状態で、ステータコイル２は、この樹脂モールド材３及び外筒２０を介して筒状モータケース１１に機械的につながり、ステータコイル２で発生した熱は、この樹脂モールド材３及び外筒２０を介して筒状モータケース１１に伝達されて外部に放熱される。

米国特許第５８５６７１４号明細書特開昭６２−２７８４０８号公報特開２００５−２２３９８７号公報

従来のステータ構造は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、前述の特許文献１及び２の構成において、ステータコイルの放熱は輪状鉄心を経てモータケースへ放熱すると共に、ステータコイルから空気を経てモータケースへ放熱するようにした構造であるため、放熱の効率が悪く、モータに十分なパワーを供給することができず、定格のモータ出力を得ることが困難であった。

また、前述の特許文献３の構成においては、ステータコイルの外側に樹脂モールド材を設けているが、このステータコイルからの熱が樹脂モールド材を経て直接外筒に接合、あるいは、ステータコイルの一部が直接外筒に接合しているのみであるため、放熱特性が十分ではなく、前述と同様に、モータの定格のモータ出力を得ることは困難であった。

本発明によるステータ構造は、ステータコイルを有する輪状鉄心と、前記輪状鉄心の外周に設けられた外筒と、前記輪状鉄心の軸方向に沿って位置する前記ステータコイルの第１、第２端部の少なくとも一方の第１端部の外方に配設された第１放熱板と、前記輪状鉄心の前記軸方向に沿う第１、第２外端側の少なくとも一方の第１外端側に充填された第１樹脂モールド材と、前記第１放熱板に形成された接続穴と、前記第１放熱板の外側に配設されたリード線と、を備え、前記ステータコイルと前記リード線は前記接続穴を経て接続され、前記第１放熱板は前記ステータコイルとリード線の間に位置している構成であり、また、前記第１放熱板は、断面Ｌ字型をなす筒形で形成され、前記接続穴は、前記第１放熱板から前記輪状鉄心の軸方向と直交する軸直角方向に沿って輪状に延設された舌片に長手状に形成され、前記舌片の円周面には複数の接続凹部が形成されている構成であり、また、前記第２端部側には、輪状をなす第２放熱板が設けられると共に第２樹脂モールド材が充填され、前記第２放熱板の外周面は前記外筒の内周面に接合し、前記第２放熱板の一面が外部に露出している構成であり、また、前記第１放熱板には、電子回路を有する基板が取付けられ、前記第１放熱板と前記基板は前記ステータコイルを覆うように配設されている構成である。

本発明によるステータ構造は、以上のように構成されていたため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、輪状鉄心に設けられたステータコイルの各端部の一方又は両方の外側に放熱板を設け、一方の放熱板の舌片に形成した接続穴を経てステータコイルとリード線とを接続しているため、放熱効率を良好に保ちつつリード線とステータコイルの接続を容易に行うことができる。
また、輪状鉄心に設けられたステータコイルの各端部の外側に放熱板を設け、外筒の手前に位置する空間に樹脂モールド材を充填しているため、樹脂モールド材に伝熱したステータコイルの熱は、各放熱板を経て外筒に伝熱され、モータケースを介して外部に効率よく放熱され、モータに定格の大パワーを印加でき、モータの効率を向上させることができる。
また、各放熱板のうちの一方は平板の輪状板で形成され、外筒の端部で一面が外部に露出しているため、放熱効果が高く、高効率の放熱を得ることができる。

本発明は、輪状鉄心に設けたステータコイルの軸方向に沿う各端部の一方又は両方の外方に放熱板を設け、ステータコイルと放熱板を樹脂モールド材で充填することにより、ステータコイルで発生する熱を樹脂モールド材と放熱板を経てモータケースを設ける外筒側へ伝熱して放熱効果を向上させると共に、一方の放熱板に設けた接続穴を介してリード線とステータコイルを接続するようにしたステータ構造を提供することを目的とする。

以下、図面と共に本発明によるステータ構造の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付して説明する。
図１において符号１で示されるものは、全体形状が筒形をなす輪状鉄心であり、この輪状鉄心１の外周には、アルミニウム等で形成された筒形の外筒２０が嵌合されている。

前記輪状鉄心１の各スロット(図示せず)には、輪状に形成されたステータコイル２が設けられ、このステータコイル２の第１、第２端部２ａ，２ｂは前記輪状鉄心１の軸方向２２に沿う第１、第２外端１ａ，１ｂよりも各々軸方向２２に沿う外側へ突出して形成されている。

前記ステータコイル２の第１、第２端部２ａ，２ｂの外方には、アルミニウム等からなる第１、第２放熱板２５，２６が配設され、前記第１放熱板２５は、断面Ｌ字型をなす筒状の輪状板よりなると共に前記外筒２０の内周面２０ａに接合し、前記第２放熱板２６は、輪状板よりなると共にその外周面２６ｂが前記内周面２０ａに接合し、かつ、その一面２６ａが外部に露出している。
尚、前記各放熱板２５，２６は、少なくとも前記第１放熱板２５のみを用いると共に第１樹脂モールド材３のみを用いることもできる。

前記第１放熱板２５は、前述のようにＬ字型に形成されているため、前記軸方向２２に対して直交する方向に延設された輪状の舌片２５ａを有しており、この舌片２５ａには、断面Ｌ字型をなす基板３１がボルト３２によって固定されている。

前記基板３１には、電子回路３３が設けられていると共に、この第１放熱板２５と基板３１とは、断面形状で凹部を形成し前記ステータコイル２の第１端部２ａの一部を覆うように構成されている。

前記舌片２５ａの外側には、リード線３０が設けられると共に、この舌片２５ａには、図２で示されるように、長手状の接続穴４０が前記軸方向２２と直交する軸直角方向４２に沿って形成され、この舌片２５ａの内周面４３には複数の接続凹部４１が互いに間隔をおいて形成されている。

前記第１放熱板２５の舌片２５ａは、前記ステータコイル２とリード線３０との間に配設されており、この第１放熱板２５の接続穴４０には、前記リード線３０又はステータコイル２の各端線の何れか又は両方が案内されることにより、互いに接続されている。
尚、前述の場合、前記接続穴４０だけではなく、前記各接続凹部４１を用いて前記リード線３０とステータコイル２とを互いに接続するように構成することもできる。

前記ステータコイル２の第２端部２ｂの外側位置には、輪状をなす第２放熱板２６が配設され、この第２放熱板２６の外周面２６ｂは前記外筒２０の内周面２０ａに接合し、その一面２６ａは外部に露出して、放熱効果が向上するように構成されている。

次に、前述のように構成された輪状鉄心１の中空孔１Ａ内には、円柱状又は円筒状をなす治具２１が挿入して設けられており、この治具２１が輪状鉄心１内に設けられた状態で前記第１、第２外端１ａ，１ｂ側にエポキシ樹脂等からなる樹脂をポッティング等で充填することにより、前述のステータコイル２及び各放熱板２５，２６が位置する空隙が第１、第２樹脂モールド材３，３ａで埋められる。

従って、前述の第１、第２樹脂モールド材３，３ａにより、前記ステータコイル２の各端部２ａ，２ｂは、各樹脂モールド材３，３ａ及び各放熱板２５，２６を経て前記外筒２０に接続され、前記ステータコイル２からの熱は、各樹脂モールド材３，３ａ及び各放熱板２５，２６を介して外筒２０に伝熱され、効率よく放熱が行われるように構成されている。
尚、前述のように、前記外筒２０を有する状態で、ユーザー側に製品として納品し、ユーザー側では、この外筒２０をモータケース１１内に挿入した状態でモータとして用いる。

本発明によるステータ構造を示す断面図である。図１の第１放熱板を示す平面図である。従来のステータ構造を示す断面図である。

符号の説明

１輪状鉄心
１Ａ外周
１ａ第１外端
１ｂ第２外端
２ステータコイル
２ａ第１端部
２ｂ第２端部
３第１樹脂モールド材
３ａ第２樹脂モールド材
２０外筒
２０ａ内周面
２１治具
２２軸方向
２５第１放熱板
２６第２放熱板
２６ａ一面
２６ｂ外周面
３０リード線
４０接続穴
４１接続凹部
４２軸直角方向
４３内周面

Claims

ステータコイル(2)を有する輪状鉄心(1)と、前記輪状鉄心(1)の外周に設けられた外筒(20)と、前記輪状鉄心(1)の軸方向(22)に沿って位置する前記ステータコイル(2)の第１、第２端部(2a,2b)の少なくとも一方の第１端部(2a)の外方に配設された第１放熱板(25)と、前記輪状鉄心(1)の前記軸方向(22)に沿う第１、第２外端(1a,1b)側の少なくとも一方の第１外端(1a)側に充填された第１樹脂モールド材(3)と、前記第１放熱板(25)に形成された接続穴(40)と、前記第１放熱板(25)の外側に配設されたリード線(30)と、を備え、
前記ステータコイル(2)と前記リード線(30)は前記接続穴(40)を経て接続され、前記第１放熱板(25)は前記ステータコイル(2)とリード線(30)の間に位置していることを特徴とするステータ構造。
前記第１放熱板(25)は、断面Ｌ字型をなす筒形で形成され、前記接続穴(40)は、前記第１放熱板(25)から前記輪状鉄心(1)の軸方向(22)と直交する軸直角方向(42)に沿って輪状に延設された舌片(25a)に長手状に形成され、前記舌片(25a)の内周面(43)には複数の接続凹部(41)が形成されていることを特徴とする請求項１記載のステータ構造。
前記第２端部(2b)側には、輪状をなす第２放熱板(26)が設けられると共に第２樹脂モールド材(3a)が充填され、前記第２放熱板(26)の外周面(26b)は前記外筒(20)の内周面(20a)に接合し、前記第２放熱板(26)の一面(26a)が外部に露出していることを特徴とする請求項１又は２記載のステータ構造。
前記第１放熱板(25)には、電子回路(33)を有する基板(31)が取付けられ、前記第１放熱板(25)と前記基板(31)は前記ステータコイル(2)を覆うように配設されていることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載のステータ構造。