JP2011019296A - Stator with insulator and method of manufacturing the same - Google Patents
Stator with insulator and method of manufacturing the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011019296A JP2011019296A JP2009160510A JP2009160510A JP2011019296A JP 2011019296 A JP2011019296 A JP 2011019296A JP 2009160510 A JP2009160510 A JP 2009160510A JP 2009160510 A JP2009160510 A JP 2009160510A JP 2011019296 A JP2011019296 A JP 2011019296A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulator
- stator
- stator core
- teeth
- divided
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
Abstract
Description
本発明は、少なくともティースの外周にインシュレータが形成されたステータと、該ステータの製造方法、および該ステータを具備するモータに関するものである。 The present invention relates to a stator in which an insulator is formed at least on the outer periphery of a tooth, a method for manufacturing the stator, and a motor including the stator.
自動車産業においては、ハイブリッド自動車や電気自動車のさらなる走行性能の向上を目指して、駆動用モータの高出力化、軽量化、小型化への開発が日々進められている。また、家電製品メーカーにおいても、各種家電製品に内蔵されるモータのさらなる小型化、高性能化への開発に余念がない。 In the automobile industry, with the aim of further improving the running performance of hybrid cars and electric cars, developments for driving motors with higher output, lighter weight, and smaller size are in progress every day. In addition, home appliance manufacturers have no choice but to develop further miniaturization and higher performance of motors incorporated in various home appliances.
モータ(電動機)を構成するステータは、円環状のヨークと、該ヨークから径方向内側に突出する複数のティースと、隣接するティース間に形成されるスロットとを備えた鋼板が積層されてなるステータコアから形成されており、コイルがこのスロット内に挿入されながら、ティース間に巻装されることによってステータが製造される。ここで、コイル用の導線の巻装形態には、集中巻き方式と分布巻き方式があり、集中巻き方式とはティースごとに導線が巻装される形態であり、分布巻き方式とは複数のティースに跨って導線が巻装される形態である。いずれの巻き線方式においても、スロット壁面とコイルとの間の絶縁性を確保する観点からそれらの間にはスロット絶縁紙が介装されている。しかし、この絶縁紙にてコイルとコア間の絶縁を図る場合には、該絶縁紙とコアの間に空気層が形成されることを回避できず、この空気層が熱抵抗を増大させるために、モータ駆動時にコイルで生じるジュール熱のコアへの放熱性を低下させる原因となっている。 A stator constituting a motor (electric motor) is a stator core formed by laminating steel plates each having an annular yoke, a plurality of teeth projecting radially inward from the yoke, and slots formed between adjacent teeth. The stator is manufactured by being wound between the teeth while the coil is inserted into the slot. Here, there are a concentrated winding method and a distributed winding method for winding the conductive wire for the coil. The concentrated winding method is a mode in which a conductor is wound for each tooth, and the distributed winding method is a plurality of teeth. It is the form by which a conducting wire is wound over. In any of the winding methods, slot insulating paper is interposed between them from the viewpoint of ensuring insulation between the slot wall surface and the coil. However, when insulation between the coil and the core is intended with this insulating paper, it cannot be avoided that an air layer is formed between the insulating paper and the core, and this air layer increases the thermal resistance. This is a cause of reducing the heat dissipation to the core of Joule heat generated in the coil when the motor is driven.
そこで、絶縁素材の樹脂をたとえばティース周りに一体成形してインシュレータを形成することで、該インシュレータとコアの密着性を担保し、双方の間に空気層を形成させない方策が取られている。なお、この一体成形にてインシュレータが形成された分割ステータコアが特許文献1に開示されている。この分割ステータコアでは、そのヨークのティース基端側にコイルを案内するガイド溝が設けられている。
Therefore, a measure is taken to form an insulator by integrally forming a resin of an insulating material around, for example, a tooth so as to ensure the adhesion between the insulator and the core and not to form an air layer therebetween. Note that
モータの小型化、放熱性の観点から、上記する一体成形されたインシュレータは可及的に薄層であるのが好ましいものの、たとえば放熱性を高めるべく、インシュレータの厚みを薄くしていくと、射出成形時に充填不良を来たし易く、さらには、コアに比して樹脂製インシュレータの線膨張係数が格段に高いために、使用環境によっては、温度ストレスに起因するクラックが生じ易くなってしまう。放熱性を高めるべく、樹脂に無機フィラーを含有する場合も、樹脂の流動性が低下し、同様に射出成形時の充填不良を来たし易い。 From the viewpoint of miniaturization of the motor and heat dissipation, the integrally molded insulator described above is preferably a thin layer as much as possible. However, for example, if the insulator thickness is reduced to increase heat dissipation, Insufficient filling during molding is likely to occur, and furthermore, the linear expansion coefficient of the resin insulator is much higher than that of the core, so that cracks due to temperature stress tend to occur depending on the use environment. Even when an inorganic filler is contained in the resin in order to improve the heat dissipation, the fluidity of the resin is lowered, and similarly, filling failure at the time of injection molding is likely to occur.
このように、ティース周りに樹脂を一体成形してインシュレータを形成する場合には、高い熱伝導性、高い流動性に基づく充填良好性、高い強度(耐クラック性)、は相互に相反しており、すべての要素を満足させる材料面からのアプローチは極めて困難な状況にある。 In this way, when an insulator is formed by integrally molding a resin around the teeth, high thermal conductivity, good filling based on high fluidity, and high strength (crack resistance) are mutually contradictory. The material approach that satisfies all the factors is extremely difficult.
また、この樹脂を一体成形してインシュレータを形成する方法においては、成形型内で少なくともティース外周にインシュレータが成形される際に、過度の樹脂圧をティースが受けており、次いで成形型から脱型されると、積層鋼板が成形時に受けていた応力を解放するようにして外側へ膨らみ、この膨らみに起因する外力が外周のインシュレータに齎されることとなる。このような外力がインシュレータの耐久性を阻害するのは理解に易く、場合によっては、短期間のうちにクラックを発生させる危険性もある。 Further, in the method of forming an insulator by integrally molding the resin, when the insulator is molded at least on the outer periphery of the teeth in the molding die, the teeth receive excessive resin pressure, and then the mold is removed from the molding die. Then, the laminated steel sheet bulges outward so as to release the stress received at the time of forming, and an external force resulting from the bulge is applied to the outer insulator. It is easy to understand that such an external force hinders the durability of the insulator, and in some cases, there is a risk of generating a crack within a short period of time.
さらには、インシュレータを成形する際に、樹脂がキャビティから漏れだして硬化し、バリとなることで、分割コア組み付け時の障害ともなり得る。 Furthermore, when the insulator is molded, the resin leaks from the cavity and hardens to become burrs, which may be an obstacle when assembling the split core.
ここで、従来の公開技術に目を転じるに、ティースの上下にインシュレータを嵌め込み、ティースの側面に絶縁シートを配し、これらインシュレータの一部と絶縁シートの一部を溶着することで、ティース外周にインシュレータを形成する電機子が特許文献2に開示されている。 Here, to turn to the conventional open technology, the insulators are fitted on the top and bottom of the teeth, the insulating sheets are arranged on the side surfaces of the teeth, and a part of these insulators and a part of the insulating sheet are welded. Patent Document 2 discloses an armature that forms an insulator.
特許文献2に開示の電機子によれば、ティース外周にインシュレータを一体成形する際の上記する課題、すなわち、成形時に作用する過度の樹脂圧が脱型時に解放され、ティースを形成する鋼板積層体から作用する外力によってインシュレータの耐久性が低下すること、さらには、成形時に生じ得るバリによって分割コア同士の組み付け困難性が招来され得ること、といった課題は生じ得ない。しかし、インシュレータの一部と、絶縁シートの一部とを単に溶着しただけでは、ティースとインシュレータおよび絶縁シートとの間に生じ得る隙間を排除することはできず、したがって、一体成形インシュレータの場合に奏される効果、すなわち、インシュレータとティースが密着することで奏される優れた熱伝導性、放熱性という効果が得られなくなってしまう。 According to the armature disclosed in Patent Document 2, the above-described problem when the insulator is integrally formed on the outer periphery of the tooth, that is, the steel sheet laminate that forms the tooth by releasing the excessive resin pressure that acts during the molding at the time of demolding. The problem that the durability of the insulator is reduced by the external force acting from the above, and that it is difficult to assemble the divided cores due to burrs that may occur during molding cannot occur. However, by simply welding a part of the insulator and a part of the insulating sheet, it is not possible to eliminate a gap that may be generated between the teeth and the insulator and the insulating sheet. The effect that is achieved, that is, the excellent thermal conductivity and heat dissipation effect that are achieved by the close contact between the insulator and the tooth cannot be obtained.
本発明は、上記する問題に鑑みてなされたものであり、一体成形されたインシュレータと同程度の優れた放熱性を有し、しかも、一体成形されたインシュレータのごとく、応力解放に伴ってステータコアからインシュレータへ作用し得る外力により、インシュレータに割れ等の損傷が発生するといった課題が生じ得ない、インシュレータを具備するステータと、該ステータの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and has an excellent heat dissipation performance similar to that of an integrally molded insulator. Further, like the integrally molded insulator, the present invention is made from the stator core as the stress is released. It is an object of the present invention to provide a stator including an insulator and a method for manufacturing the stator, in which a problem such as cracking of the insulator due to an external force that can act on the insulator cannot occur.
前記目的を達成すべく、本発明によるインシュレータを具備するステータは、平面視が略環状もしくは略弧状のヨークと、該ヨークから径方向内側に突出するティースと、からなるステータコアもしくは分割ステータコアにおいて、少なくとも該ティースの周りにインシュレータを具備するステータであって、前記インシュレータは、少なくとも2つの分割体がティースの外周にそれぞれ嵌め込まれたものであり、溶着接合部を介して前記分割体同士の接合が図られており、かつ、該分割体とステータコアもしくは分割ステータコアとが密着しているものである。 In order to achieve the above object, a stator having an insulator according to the present invention is a stator core or a divided stator core comprising a yoke having a substantially annular or substantially arc shape in plan view and teeth projecting radially inward from the yoke. A stator having an insulator around the teeth, wherein the insulator has at least two divided bodies fitted on the outer periphery of the teeth, and the divided bodies are joined to each other via a welded joint. In addition, the divided body and the stator core or the divided stator core are in close contact with each other.
本発明のステータは、平面視が略環状のステータコア、分割ステータを構成する、平面視が略弧状の分割ステータコア、の双方を対象とするものであり、ステータコアを構成する少なくともティース外周に一体成形ではなく、別体に成形された正面視が略コの字状のインシュレータが組み付けられたステータに関するものである。なお、「少なくともティース外周」とは、ティース外周以外に、隣接するティース間に形成されるスロットに対向するヨーク側面に延びる形態をも含む意味である。また、インシュレータのヨーク側端辺にはフランジが設けてあり、インシュレータ外周に巻装形成されるコイルの位置決め性に優れた構造を呈するものであってもよい。 The stator of the present invention is intended for both a substantially annular stator core in plan view and a split stator core constituting a split stator, and a substantially arc-shaped split stator core in plan view. In addition, the present invention relates to a stator assembled with an insulator formed in a separate body and having a substantially U-shaped front view. “At least the outer periphery of the teeth” means not only the outer periphery of the teeth but also includes a form extending on the side surface of the yoke facing the slot formed between adjacent teeth. Further, a flange may be provided on the yoke side end of the insulator, and a structure excellent in positioning of a coil wound around the insulator outer periphery may be exhibited.
ここで、インシュレータが装着されるティースを具備するステータコア(分割ステータコアを含む)は、電磁鋼板を積層してなる鋼板積層体から形成されるもののほか、磁性粉末を加圧成形してなる圧粉磁心、高密度圧粉磁心(HDMC)などから成形されるものを含むものである。ここで、この磁性粉末としては、鉄、鉄−シリコン系合金、鉄−窒素系合金、鉄−ニッケル系合金、鉄−炭素系合金、鉄−ホウ素系合金、鉄−コバルト系合金、鉄−リン系合金、鉄−ニッケル−コバルト系合金および鉄−アルミニウム−シリコン系合金などの軟磁性金属粉末、もしくは軟磁性金属酸化物粉末がシリコーン樹脂等の樹脂バインダーで被覆されたものを挙げることができる。 Here, a stator core (including a split stator core) having teeth to which an insulator is attached is formed from a steel sheet laminate formed by laminating electromagnetic steel sheets, and a dust core formed by press-molding magnetic powder. And those formed from high-density powder magnetic cores (HDMC) and the like. Here, as the magnetic powder, iron, iron-silicon alloy, iron-nitrogen alloy, iron-nickel alloy, iron-carbon alloy, iron-boron alloy, iron-cobalt alloy, iron-phosphorus Examples thereof include soft magnetic metal powders such as iron alloys, iron-nickel-cobalt alloys, and iron-aluminum-silicon alloys, or soft magnetic metal oxide powders coated with a resin binder such as silicone resin.
また、別体に成形され、後工程でティース外周に組み付けられるインシュレータは、絶縁素材の樹脂材料等を射出成形等することで成形されるものであり、特に、放熱性を高めるべく、樹脂に無機フィラーが含有されるものであるのが好ましい。本発明のステータでは、インシュレータがステータ外周に一体成形されるものではないことから、樹脂に無機フィラーが含有される材料を使用した場合でも、成形型内でその充填良好性が問題となることはなく、したがって、可及的に薄層で、しかも放熱性に優れたインシュレータをティース外周に形成することができる。 Insulators that are molded separately and assembled to the outer periphery of the teeth in a later process are formed by injection molding of a resin material or the like of an insulating material. It is preferable that a filler is contained. In the stator of the present invention, since the insulator is not integrally molded on the outer periphery of the stator, even when a material containing an inorganic filler in the resin is used, its filling goodness in the mold is a problem. Therefore, an insulator that is as thin as possible and excellent in heat dissipation can be formed on the outer periphery of the teeth.
本発明のステータは、たとえば2つのインシュレータの分割体が、少なくともティース外周に嵌め合いされ、この姿勢で、双方の分割体の接合端部同士が溶着されてなる溶着接合部を介して分割体同士の接合が図られている。なお、3以上の分割体がティース外周に嵌め合いされる形態であってもよい。 In the stator according to the present invention, for example, a divided body of two insulators is fitted at least on the outer periphery of the teeth, and in this posture, the divided bodies are bonded to each other via a welded joint portion in which the joint ends of both divided bodies are welded together. The joining of is planned. In addition, the form by which three or more division bodies are fitted by the teeth outer periphery may be sufficient.
さらには、製造方法を工夫することで、インシュレータがティース外周に一体成形されるものではないものの、ステータコア(分割ステータコアを含む)と2つのインシュレータの分割体との間にエアギャップが存在せず、相互に密着した構造を呈するものである。 Furthermore, by devising the manufacturing method, the insulator is not integrally formed on the outer periphery of the teeth, but there is no air gap between the stator core (including the divided stator core) and the divided body of the two insulators, It exhibits a structure that is in close contact with each other.
ここで、ティース外周へのたとえば2つの分割体の嵌め合い形態に関しては、正面視が略コの字状の2つのインシュレータの分割体が、ティースの両側方から嵌め合いされて、溶着接合部がティースの上下端(ステータコアの長手方向端部)に形成される形態や、たとえば2つのインシュレータの分割体が、ティースの上下端から嵌め合いされて、溶着接合部がティースの両側面(ティースのスロットに対向する側面)に形成される形態、のいずれであってもよい。 Here, with respect to the fitting form of, for example, two divided bodies on the outer periphery of the teeth, the two divided bodies of the insulator having a substantially U-shape when viewed from the front are fitted from both sides of the teeth, and the welded joint portion is formed. Forms formed on the upper and lower ends of the teeth (longitudinal ends of the stator core), for example, two insulators are fitted from the upper and lower ends of the teeth, and the welded joints are on both sides of the teeth (the slots of the teeth). Any of the forms formed on the side surfaces facing each other.
上記する本発明のステータによれば、インシュレータをティース外周に成形型内にて一体に成形する際の上記する課題、すなわち、高圧注入された樹脂がステータコアを圧縮し、脱型時の応力解放によって圧縮姿勢のステータコアが外側に膨らみ、この膨らみに起因する、ティース外周のインシュレータに作用する外力によって当該インシュレータに割れ等が生じ得るという課題や、このステータコアが圧縮される際に高圧注入された樹脂がステータコアのインシュレータ形成不要部に漏れ出し、後工程でこの漏れ出して硬化した樹脂を取り除く必要が生じ得るという課題、が効果的に解消される。 According to the above-described stator of the present invention, the above-described problem when the insulator is integrally formed in the outer periphery of the teeth in the molding die, that is, the high-pressure injected resin compresses the stator core and releases the stress at the time of demolding. The stator core in a compressed posture bulges outside, and the problem that the insulator can be cracked by external force acting on the insulator around the teeth due to the bulge, and the resin injected at high pressure when the stator core is compressed The problem that it may be necessary to remove the leaked and cured resin in a later process and effectively leak out to an insulator formation unnecessary portion of the stator core is effectively solved.
また、本発明によるインシュレータを具備するステータの製造方法は、平面視が略環状もしくは略弧状のヨークと、該ヨークから径方向内側に突出するティースと、からなる、ステータコアもしくは分割ステータコアを用意するとともに、少なくともティース外周に配される分割されたインシュレータの分割体を用意する第1の工程、ティースの外周に少なくとも2つの前記分割体を配し、該分割体のうち、少なくとも相互に接合される接合領域を溶融させるとともに、加圧することで、前記分割体同士の接合と、分割体とステータコアもしくは分割ステータコアとの密着を図る第2の工程、からなるものである。 In addition, a method of manufacturing a stator having an insulator according to the present invention provides a stator core or a divided stator core, which includes a yoke having a substantially annular or substantially arc shape in plan view and teeth projecting radially inward from the yoke. First step of preparing a divided body of divided insulators arranged at least on the outer periphery of the teeth, at least two of the divided bodies are arranged on the outer periphery of the teeth, and at least one of the divided bodies is joined to each other By melting and pressurizing the region, the second step includes joining of the divided bodies and a close contact between the divided bodies and the stator core or the divided stator core.
第2の工程では、ティース外周に嵌め合いされたたとえば2つの分割体のうち、少なくとも相互に接合される接合領域を溶融させ、加圧することで、相互に接合(溶着)するものであるが、この加圧工程で、ステータコアと分割体の間を完全に密着させることにより、分割体同士の接合部が溶着された際に、ステータコアと分割体の間の密着姿勢も同時に形成することができる。なお、分割体の接合領域の溶着は、成形型の所定部位にヒータ線等の加熱機構を組み込んでおき、ティース外周に分割体を嵌め合いした姿勢のステータコアを載置し、型閉めした後に、加熱機構を作動させることで、容易に分割体同士の溶着が実行できる。 In the second step, among, for example, two divided bodies fitted on the outer periphery of the teeth, at least a bonding region to be bonded to each other is melted and pressed to be bonded (welded) to each other. In this pressurization step, the stator core and the divided body are completely brought into close contact with each other, so that the contact posture between the stator core and the divided body can be formed at the same time when the joint portion between the divided bodies is welded. In addition, the welding of the joining region of the divided body is performed by incorporating a heating mechanism such as a heater wire in a predetermined portion of the mold, placing the stator core in a posture in which the divided body is fitted on the outer periphery of the tooth, and closing the mold. By operating the heating mechanism, it is possible to easily perform welding between the divided bodies.
ここで、上記する第2の工程では、接合されるインシュレータ同士の接合領域を振動させながら加圧することにより、該接合領域を溶融させて相互に接合する、いわゆる振動溶着法を適用してもよい。なお、この振動溶着においては、超音波エネルギから生じる振動を2つの分割体に伝達させることで、強力な摩擦熱を発生させる方法も含まれている。 Here, in the second step described above, a so-called vibration welding method may be applied in which the bonding region between the insulators to be bonded is pressurized while being vibrated to melt and bond the bonding regions to each other. . Note that this vibration welding includes a method of generating strong frictional heat by transmitting vibration generated from ultrasonic energy to two divided bodies.
これは、高周波エネルギの作用により、分割体そのものを内部から発熱させるものであり、この方法によれば、溶着される部位のみを融解させることが可能となり、したがって、仕上がりが極めて綺麗となり、さらには、母材同士が溶解して接合されることで接合強度に優れたインシュレータが形成できる。 This is because the divided body itself generates heat from the inside due to the action of the high frequency energy, and according to this method, it is possible to melt only the part to be welded, and therefore the finish becomes very beautiful, Insulators excellent in bonding strength can be formed by melting and bonding the base materials.
さらに、上記する第2の工程は、減圧雰囲気もしくは真空雰囲気下にて実行されるのが好ましい。 Furthermore, the second step described above is preferably performed in a reduced pressure atmosphere or a vacuum atmosphere.
たとえば成形型内にティース外周に分割体が嵌め合いされた姿勢のステータコアが載置され、型閉めされた際に、成形型(のキャビティ)内を真空引きして、減圧雰囲気、もしくは真空雰囲気とし、この雰囲気下で分割体同士の溶着を実行することで、分割体とステータコアとをより確実に密着させることができる。 For example, when a stator core in a posture in which a divided body is fitted to the outer periphery of a tooth is placed in a mold, and the mold is closed, the mold (cavity) is evacuated to create a reduced pressure atmosphere or a vacuum atmosphere. By performing the welding of the divided bodies in this atmosphere, the divided bodies and the stator core can be more reliably brought into close contact with each other.
上記する本発明のインシュレータを具備するステータや、本発明の製造方法によって製造されたステータと、該ステータ内で回転自在に配されたロータと、を具備するモータは、ティース周りに形成されたインシュレータに割れ等の損傷が存在していないこと、可及的に薄層のインシュレータとステータコアとの間の密着姿勢が保障されていること、より、絶縁性に優れ、放熱性と耐久性に優れたモータとなる。したがって、本発明のステータを具備するモータは、近時その生産が拡大しており、車載される特に駆動用モータに一層の高耐久、高放熱性を要求する、ハイブリッド車や電気自動車に好適である。 A motor including a stator including the insulator according to the present invention described above, a stator manufactured by the manufacturing method according to the present invention, and a rotor rotatably disposed in the stator is formed around the teeth. There is no damage such as cracks, and the adhesion posture between the thin insulator and the stator core is guaranteed as much as possible, and it has better insulation, heat dissipation and durability. Become a motor. Therefore, the motor including the stator of the present invention has recently been expanded, and is suitable for hybrid vehicles and electric vehicles that require higher durability and higher heat dissipation especially for a drive motor mounted on a vehicle. is there.
以上の説明から理解できるように、本発明のインシュレータを具備するステータやインシュレータを具備するステータの製造方法によれば、別体に成形されたインシュレータの分割体をティースに嵌め合いし、双方を溶着させることでインシュレータとステータコア同士の密着が図られるものであり、熱伝導性に優れ、可及的に薄層のインシュレータを何等の損傷もなくティース外周に形成することができるため、放熱性と耐久性に優れたインシュレータを具備するステータ、ひいてはこれを具備するモータを得ることができる。 As can be understood from the above description, according to the stator having the insulator of the present invention and the method for manufacturing the stator having the insulator, the divided parts of the insulator formed separately are fitted to the teeth, and both are welded. By doing so, the insulator and the stator core are in close contact with each other, and it has excellent thermal conductivity and can form a thin insulator as much as possible around the teeth without any damage. It is possible to obtain a stator including an insulator having excellent properties, and a motor including the stator.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、図示例は分割コアを示しているが、円環状に一体に形成された一般のステータであってもよいことは勿論のことである。また、図示例は2つの分割体をティース周りに嵌め合いするものであるが、3以上の分割体をティース周りに嵌め合いする形態であってもよい。さらに、図を明りょうとするべく、インシュレータ外周に形成されるコイルの図示を省略している。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Although the illustrated example shows a split core, it is needless to say that a general stator integrally formed in an annular shape may be used. Moreover, although the example of illustration fits two division bodies around teeth, the form which fits three or more division bodies around teeth may be sufficient. Further, for clarity of illustration, the illustration of coils formed on the outer periphery of the insulator is omitted.
図1は、本発明のインシュレータを具備するステータの製造方法を示したフロー図である。 FIG. 1 is a flowchart showing a method for manufacturing a stator having an insulator according to the present invention.
同図をもとに、本発明の製造方法を概説する。まず、分割ステータコア10と、インシュレータを構成する2つの分割体21,22を用意する(ステップS1)。
The manufacturing method of the present invention will be outlined based on this figure. First, the divided
ここで、分割ステータコア10は、電磁鋼板1,…を積層し、積層方向でかしめ等されることでその形状保持が図られている。なお、図示例のように電磁鋼板1,…が積層された形態以外にも、圧粉磁心、高密度圧粉磁心(HDMC)などから分割ステータコアが成形されるものであってもよい。
Here, the shape of the divided
形成された分割ステータコア10は、平面視が略弧状のヨーク11と、該ヨーク11から径方向内側に突出するティース12と、からなるものであり、図示のごとく、ティース先端にコイル位置決め用の突起が形成されている。
The formed divided
一方、絶縁素材の樹脂を成形型内で加圧成形等することにより、インシュレータを構成する2つの分割体21,22を別途成形する。ここで、この絶縁素材の樹脂としては、適宜の熱硬化性樹脂もしくは熱可塑性樹脂をその素材とでき、放熱性(熱伝導性)をより一層高める観点から、これらの樹脂素材に無機フィラー等が含有された材料から成形されるものであってもよい。その素材の一例として、エポキシ樹脂やポリプロピレン、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド、ポリアミド、液晶ポリマーのうちのいずれか一種を使用でき、さらには、これらの樹脂素材にシリカ、アルミナ、窒化ホウ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化マグネシウムなどのフィラーが含有された材料を使用することができる。
On the other hand, the two divided
ここで、この分割体21,22は、分割ステータコア10のティース12の側面12a(スロットに対向する側面)とティース12の端面12bを包囲するようにしてこれらに嵌め合いされる嵌め合い部21a,22aと、この外周に不図示のコイルが形成された際に該コイルの位置決めを図る等の目的で形成されるフランジ部21b、22bと、から構成されている。
Here, the divided
次に、図1で示すように、用意された分割ステータコア10の上下端から、2つの分割体21,22がティース12に嵌め合いされ(X方向)、この嵌め合い姿勢において、双方の分割体21,22の当接端面21c、22cが当接した状態で、不図示の成形型内に収容され、成形型を型閉めする(ステップS2)。
Next, as shown in FIG. 1, two divided
不図示の成形型には、起振機構もしくは超音波発生機構が具備されており、型閉め姿勢の成形型は、その内部のインシュレータの分割体21,22に振動(エネルギ)を付与しながらこれらを相互に押圧するように押し込むことにより、当接端面21c、22cに摩擦熱を発生させ、双方を融解させながら接合部の連続一体化を図る(図1における、振動溶着にて分割体同士を接合するステップS3)。
A molding die (not shown) is provided with a vibration generating mechanism or an ultrasonic wave generation mechanism, and the molding die in the mold closing posture applies these vibrations (energy) to the divided
ここで、振動溶着にて2つの分割体21,22双方の当接端面21c、22cを溶着させる際に、不図示の成形型にて各分割体21,22を側方から加圧することにより、ティース12の側面12aと分割体21,22とを密着させるのがよい。なお、この加圧の際の加圧力は、分割体21,22には作用するものの、従来方法のインシュレータをティース外周に一体成形する場合のように、ステータコアを圧縮させるものではない。
Here, when welding the contact end faces 21c, 22c of both the two divided
なお、この分割体21,22同士の接合に際し、成形型のキャビティ内を真空引きし、該キャビティ内を減圧雰囲気もしくは真空雰囲気としてもよい(ステップS5)。キャビティ内を減圧することで、ティース12の側面12aと分割体21,22との密着をより促進させることができる。
When joining the divided
融解した分割体21,22双方の接合領域が硬化したことを待って、分割ステータコア10を型内から取り出すと、図3で示すごとき、2つの分割体21,22からなるインシュレータ20を具備するステータコア(分割ステータコア)が得られる(ステップS4)。
When the
上記する分割ステータコア10の製造方法では、そのティース12の外周にインシュレータ20を形成する過程で、該分割ステータコアを圧縮させるような圧縮力が作用していないことから、脱型時にステータコアに蓄積された圧縮力が解放され、これがインシュレータの分割体に作用して該インシュレータに割れ等を生じさせる危険性はない。
In the method of manufacturing the
ティース12の外周に形成されるインシュレータ20は、2つの分割体21,22の当接端面同士が振動溶着にて一体化されて溶着ライン23を形成するとともに、分割ステータコア10とインシュレータ20が密着して、双方の間にエアギャップが存在しない分割ステータコア10となる。そのため、インシュレータ20の外周に形成されたコイルが発熱した際の熱をインシュレータ20を介して効果的にコアに放熱することができ、放熱性能に優れたステータが形成される。
The
図4は、図3で示すインシュレータ20の他の実施の形態にかかるインシュレータ20Aを示すものである。
FIG. 4 shows an
このインシュレータ20Aは、これを構成する2つの分割体21A,22Aの溶着ライン23Aが、ティース12の上下端面上に形成されるものである。
In this
図5は、図3で示す分割ステータコア10,…が周方向に組み付けられてなる、分割ステータ100を示した斜視図である。なお、インシュレータ周りのコイルの図示を省略している。
FIG. 5 is a perspective view showing a
具体的には、分割ステータコア10,…が周方向に組み付けられて環状のステータコアを成し、この外周に筒体30が嵌め込まれ、これを焼き嵌めることで分割ステータ100が形成される。なお、磁極に応じた基数の永久磁石が埋設されたロータがこの分割ステータ100の内部に配され、さらには、これら分割ステータ100とロータの上下端をエンドプレートで一体化することにより、IPMモータが構成される。
Specifically, the divided
図示する分割ステータ100を具備するIPMモータでは、インシュレータ形成過程における該インシュレータにクラック等を生じさせる外力が作用することがなく、しかも、ステータコアとインシュレータが相互に密着姿勢を形成していることで、コイルに生じ得るジュール熱をインシュレータを介してステータコアに放熱させる放熱性能に優れ、耐久性に優れた分割ステータ100、ひいてはIPMモータが得られる。
In the IPM motor having the illustrated
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like without departing from the gist of the present invention. They are also included in the present invention.
1…電磁鋼板、10…分割ステータコア、11…ヨーク、12’…ティース、21,21A,22,22B…インシュレータの分割体、20,20A…インシュレータ、100…分割ステータ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記インシュレータは、少なくとも2つの分割体がティースの外周にそれぞれ嵌め込まれたものであり、溶着接合部を介して前記分割体同士の接合が図られており、かつ、該分割体とステータコアもしくは分割ステータコアとが密着している、インシュレータを具備するステータ。 A stator core or a split stator core comprising a substantially annular or substantially arc-shaped yoke in plan view and teeth projecting radially inward from the yoke, and a stator including an insulator at least around the teeth,
The insulator is formed by fitting at least two divided bodies on the outer periphery of the teeth, and the divided bodies are joined to each other through a welded joint, and the divided body and the stator core or the divided stator core And a stator having an insulator.
ティースの外周に少なくとも2つの前記分割体を配し、該分割体のうち、少なくとも相互に接合される接合領域を溶融させるとともに、加圧することで、前記分割体同士の接合と、分割体とステータコアもしくは分割ステータコアとの密着を図る第2の工程、からなる、インシュレータを具備するステータの製造方法。 A stator core or split stator core comprising a yoke having a substantially annular or substantially arc shape in plan view and teeth projecting radially inward from the yoke, and at least a divided insulator divided body disposed on the outer periphery of the teeth A first step of preparing
At least two of the divided bodies are disposed on the outer periphery of the teeth, and at least a joining region to be joined to each other is melted and pressed, thereby joining the divided bodies, and the divided bodies and the stator core. Or the manufacturing method of the stator which comprises the insulator which consists of a 2nd process which aims at contact | adherence with a division | segmentation stator core.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009160510A JP2011019296A (en) | 2009-07-07 | 2009-07-07 | Stator with insulator and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009160510A JP2011019296A (en) | 2009-07-07 | 2009-07-07 | Stator with insulator and method of manufacturing the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011019296A true JP2011019296A (en) | 2011-01-27 |
Family
ID=43596661
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009160510A Pending JP2011019296A (en) | 2009-07-07 | 2009-07-07 | Stator with insulator and method of manufacturing the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011019296A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011200026A (en) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Yaskawa Electric Corp | Rotary electric machine and manufacturing method for rotary electric machine |
CN103248141A (en) * | 2012-02-01 | 2013-08-14 | 哈米尔顿森德斯特兰德公司 | Insulated electric motor and method of forming |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003236941A (en) * | 2002-02-19 | 2003-08-26 | Ricoh Co Ltd | Method for manufacturing composite plastic molded product |
JP2004208475A (en) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Aisin Aw Co Ltd | Insulation structure of, and insulation method for stator core |
JP2005086950A (en) * | 2003-09-10 | 2005-03-31 | Aisin Aw Co Ltd | Stator core and its manufacturing method, and slot-insulating resin mold film and manufacturing method therefor |
JP2008312276A (en) * | 2007-06-12 | 2008-12-25 | Fuji Heavy Ind Ltd | Electric motor |
-
2009
- 2009-07-07 JP JP2009160510A patent/JP2011019296A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003236941A (en) * | 2002-02-19 | 2003-08-26 | Ricoh Co Ltd | Method for manufacturing composite plastic molded product |
JP2004208475A (en) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Aisin Aw Co Ltd | Insulation structure of, and insulation method for stator core |
JP2005086950A (en) * | 2003-09-10 | 2005-03-31 | Aisin Aw Co Ltd | Stator core and its manufacturing method, and slot-insulating resin mold film and manufacturing method therefor |
JP2008312276A (en) * | 2007-06-12 | 2008-12-25 | Fuji Heavy Ind Ltd | Electric motor |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011200026A (en) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Yaskawa Electric Corp | Rotary electric machine and manufacturing method for rotary electric machine |
CN103248141A (en) * | 2012-02-01 | 2013-08-14 | 哈米尔顿森德斯特兰德公司 | Insulated electric motor and method of forming |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102918749B (en) | Stator structure and manufacturing method for stators | |
JP5459120B2 (en) | Reactor, reactor parts, and converter | |
WO2017018237A1 (en) | Reactor and method for manufacturing reactor | |
KR20100103589A (en) | Split stator manufacturing method | |
JP2008067459A (en) | Laminated core and stator | |
JP2008028290A (en) | Reactor device and assembly method thereof | |
JP2010093138A (en) | Reactor | |
JP2006304547A (en) | Permanent magnet embedded rotor for motor and its manufacturing method | |
JP2008042051A (en) | Reactor | |
JP2011086801A (en) | Reactor, and method of manufacturing the same | |
JP2017212346A (en) | Reactor, and manufacturing method of reactor | |
WO2010086997A1 (en) | Stator and motor | |
JP5964572B2 (en) | Method for manufacturing insert molded core for coil device, method for manufacturing ring core unit for coil device, method for manufacturing coil device, and coil device | |
JP2010103307A (en) | Reactor | |
JP2011019296A (en) | Stator with insulator and method of manufacturing the same | |
JP2010178520A (en) | Stator and motor | |
JP4751774B2 (en) | Method for manufacturing reactor for voltage converter | |
JP5194784B2 (en) | Stator and motor | |
JP5333798B2 (en) | Coil molded body and reactor, and converter | |
JP2020053461A (en) | Reactor and manufacturing method thereof | |
JP2010200492A (en) | Insulator, stator and motor | |
JP6508622B2 (en) | Reactor, and method of manufacturing reactor | |
JP2010259263A (en) | Method for forming insulator | |
JP6578157B2 (en) | Resin mold core, reactor | |
WO2011101985A1 (en) | Stator and method for producing same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111019 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130208 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130219 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130625 |