JP2008193821A - ステータ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、樹脂モールド材の充填に要する時間を短縮し、ステータの生産効率を向上させることができるステータ構造を提供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の軸方向２２に沿う第１及び第２外端１ａ，１ｂ側に設けられた第１及び第２充填領域４０，４１の間を連通するために、輪状鉄心１の外周１ｄに外周溝４５を設け、樹脂モールド材３が前記第１及び第２充填領域４０，４１に充填される際に前記外周溝４５を通過する構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、ステータ構造に関し、特に、第１及び第２充填領域間を連通するために輪状鉄心の外周に外周溝を設け、前記第１及び第２充填領域に充填される際に樹脂モールド材が前記外周溝を通過する構成とすることで、樹脂モールド材の充填に要する時間を短縮し、ステータの生産効率を向上させる新規な改良に関するものである。

従来用いられていたこの種のステータ構造としては、例えば図３に示される特許文献１の構造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が配設されている。前記外筒２０の他端２０ｂには、輪状鉄心１の軸方向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の端部２ａに接合して接触されている。

前記輪状鉄心１の中心に、柱状又は中空状の治具２１が挿入されることで、この治具２１と外筒２０との間に第１及び第２充填領域４０，４１が形成される。そして、熱伝導性の良好な樹脂材からなる樹脂モールド材３が前記第１充填領域４０に注入されるとともに、周方向に隣り合う各ステータコイル２間の隙間を通って前記樹脂モールド材３が第２充填領域４１にまで注入され、各第１及び第２充填領域４０，４１に前記樹脂モールド材３が充填される。

前記樹脂モールド材３が固化した状態で治具２１が除去されて、完成した輪状ステータ１０が筒状モータケース１１内に挿入されると、外筒２０の外周が筒状モータケース１１の内面１１ａに係合されて嵌合され、モータ（図示せず）が完成される。

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に伝熱されて外部に放熱される。

特開２００５−２２３９８７号公報

上記のような従来のステータ構造では、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、従来構造では、該第２充填領域４１に注入される際に樹脂モールド材３が通過できるのは各ステータコイル２間の隙間だけであるので、この樹脂モールド材３の充填に要する時間が長くなり、ステータの生産効率が低くなっていた。
また、従来構造では、ステータコイル２の熱は直接又は樹脂モールド材３を経て外筒から放熱されるだけなので、放熱特性が十分でなく、前述の構造と同様に、従来定格以上のモータ出力を得ることが困難であった。

本発明に係るステータ構造は、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配設された外筒と、前記輪状鉄心の前記軸方向に沿う第１及び第２外端側で前記ステータコイルを覆うように設けられた第１及び第２充填領域と、前記第１及び第２充填領域に充填された樹脂モールド材とを備え、前記輪状鉄心の外周には前記第１及び第２充填領域間を連通するために前記輪状鉄心の軸方向に沿う長手状の外周溝が設けられており、前記第１及び第２充填領域に充填される際に前記樹脂モールド材が前記外周溝を通過する構成である。
また、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及び第２端部の外方に配設された第１及び第２放熱板をさらに備え、前記ステータコイルで発生した熱は、前記樹脂モールド材及び前記第１及び第２放熱板を経て前記外筒に伝熱される構成である。
また、前記第１放熱板は断面Ｌ字型をなして、ステータコイルの外側を覆いかつ前記外筒の内面に接合しており、前記第１放熱板には、前記第１放熱板を厚さ方向に貫通するとともに前記外周溝に連通する貫通溝が設けら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るため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、前記第１及び第２充填領域に充填される際に前記樹脂モールド材が前記外周溝を通過するように構成されているので、樹脂モールド材の充填に要する時間を短縮でき、ステータの生産効率を向上できる。また、前記輪状鉄心の外周に前記溝が設けられているので、該溝によるモータの磁気特性への影響を小さく抑えることができる。
また、前記ステータコイルで発生した熱が、前記樹脂モールド材及び前記第１及び第２放熱板を経て前記外筒に伝熱されるように構成されているので、効率良く外部に放熱することができ、モータに大パワーを印加できるとともに、モータの効率を向上させることができる。
また、前記第１放熱板は、断面Ｌ字型をなしてステータコイルの外側を覆いかつ前記外筒の内面に接合しているので、ステータコイルの熱をより確実に前記外筒に伝熱することができる。また、第１放熱板に貫通溝が設けられているので、この第１放熱板による樹脂モールド材充填への妨げを小さく抑えることができ、より確実に樹脂モールド材の充填に要する時間を短縮できる。

本発明は、第１及び第２充填領域間を連通するために前記輪状鉄心に外周溝を設け、前記樹脂モールド材が前記第１及び第２充填領域に充填される際に、前記樹脂モールド材が前記外周溝を通過する構成とすることで、樹脂モールド材の充填に要する時間を短縮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、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態によるステータ構造を示す断面図である。図２は、図１の輪状鉄心１のみを示す上面図である。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。図において、符号１で示されているものは全体形状が筒形を成す輪状鉄心であり、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１ｃ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及び第２端部２ａ，２ｂは前記輪状鉄心１の軸方向に沿う第１及び第２外端１ａ，１ｂよりも軸方向２２に沿う外側へ各々突出して形成されている。

前記ステータコイル２の第１及び第２端部２ａ，２ｂの外方には、アルミニウム等からなる第１及び第２放熱板２５Ａ，２５Ｂが配設されている。第１放熱板２５Ａは、断面Ｌ字型をなす輪状板よりなり前記外筒２０の内面２０ｃに接合し、第２放熱板２５Ｂは、輪状板よりなると共に前記内面２０ｃに接合し、かつ、その一面２６ａが外部に露出している。

前記第１放熱板２５Ａは、前述のように断面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。この基板３１には、電子回路３３が設けられているとともに、この第１放熱板２５Ａと基板３１とは全体として断面形状で凹状を形成し、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。

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内に設けられることで、前記第１及び第２外端１ａ，１ｂの外方で、かつ治具２１の外周面２１ａと前記外筒２０の内面２０ｃとが対向する位置に、第１及び第２充填領域４０，４１が形成される。

前記ステータコイル２は、これら第１及び第２充填領域４０，４１に覆われている。前記輪状鉄心１の外周１ｄには、前記第１及び第２充填領域４０，４１間を連通するために前記輪状鉄心１の軸方向に沿う長手状の複数の外周溝４５が周方向に等間隔で設けられている。また、前記第１放熱板２５Ａには、前記第１放熱板２５Ａを厚さ方向に貫通するとともに前記外周溝４５に連通する貫通溝４６が設けられている。

前記第１及び第２充填領域４０，４１が設けられた状態で、前記第１充填領域４０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、第１充填領域４０が樹脂モールド材３で埋められる。このとき、樹脂モールド材３は、周方向に隣り合う各ステータコイル２間の隙間を通過すると共に前記貫通溝４６及び外周溝４５を通過して第２充填領域４１に流入し、該第２充填領域４１も樹脂モールド材３で埋められる。

従って、前記ステータコイル２の各端部２ａ，２ｂは、樹脂モールド材３及び第１及び第２放熱板２５Ａ，２５Ｂを経て前記外筒２０に接続され、前記ステータコイル２の熱は、樹脂モールド材３及び第１及び第２放熱板２５Ａ，２５Ｂを介して外筒２０に伝熱され、効率良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、ユーザ側に製品として納品し、ユーザ側では、この外筒２０を筒状モータケース１１内に挿入した状態でモータとして用いる。

本発明の実施の形態によるステータ構造を示す断面図である。 図１の輪状鉄心のみを示す上面図である。 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、２ ステータコイル、３ 樹脂モールド材、２０ 外筒、２５Ａ，２５Ｂ 第１及び第２放熱板、４０，４１ 第１及び第２充填領域、４５ 外周溝、４６ 貫通溝。

Claims (3)

1. 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）の外周に配設された外筒（２０）と、
   前記輪状鉄心（１）の前記軸方向（２２）に沿う第１及び第２外端（１ａ，１ｂ）側で前記ステータコイル（２）を覆うように設けられた第１及び第２充填領域（４０，４１）と、
   前記第１及び第２充填領域（４０，４１）に充填された樹脂モールド材（３）と
   を備え、
   前記輪状鉄心（１）の外周（１ｄ）には前記第１及び第２充填領域（４０，４１）間を連通するために前記輪状鉄心（１）の前記軸方向（２２）に沿う長手状の外周溝（４５）が設けられており、前記第１及び第２充填領域（４０，４１）に充填される際に前記樹脂モールド材（３）が前記外周溝（４５）を通過することを特徴とするステータ構造。
2. 前記輪状鉄心（１）の前記軸方向（２２）に沿って位置する前記ステータコイル（２）の第１及び第２端部（２ａ，２ｂ）の外方に配設された第１及び第２放熱板（２５Ａ，２５Ｂ）をさらに備え、
   前記ステータコイル（２）で発生した熱は、前記樹脂モールド材（３）及び前記第１及び第２放熱板（２５Ａ，２５Ｂ）を経て前記外筒（２０）に伝熱される構成としたことを特徴とする請求項１記載のステータ構造。
3. 前記第１放熱板（２５Ａ）は断面Ｌ字型をなして、ステータコイル（２）の外側を覆うと共に前記外筒（２０）の内面（２０ｃ）に接合しており、
   前記第１放熱板（２５Ａ）には、前記第１放熱板（２５Ａ）を厚さ方向に貫通するとともに前記外周溝（４５）に連通する貫通溝（４６）が設けられていることを特徴とする請求項２記載のステータ構造。

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