JP2015076967A

JP2015076967A - ステータコイルへのワニス含浸装置

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Publication number: JP2015076967A
Application number: JP2013211323A
Authority: JP
Inventors: 一宏高市; Kazuhiro Takaichi; 嘉人小澤; Yoshito Ozawa; 正博小又; Masahiro Komata; 関川　岳; Takeshi Sekikawa; 岳関川; 紘章澁川; Hiroaki Shibukawa; 英雄作山; Hideo Sakuyama; 西村　公男; Kimio Nishimura; 公男西村; 浩司檜垣; Koji Higaki; 裕平山根; Yuhei Yamane
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2013-10-08
Filing date: 2013-10-08
Publication date: 2015-04-20
Anticipated expiration: 2033-10-08
Also published as: JP6263942B2

Abstract

【課題】クランプをワニスから保護する。【解決手段】ステータコア２のコイルエンド３Ａ，３Ｂにワニスを含浸させるステータコイルへのワニス含浸装置１はステータコア２の内周面を把持して回転するクランプ４と、コイルエンド３Ａ，３Ｂにワニスを供給するワニス供給部７Ａ，７Ｂ，８Ａ，８Ｂとを備える。ワニスからクランプ４を遮蔽する遮蔽部材６Ａ，６Ｂをコイルエンド３Ａ，３Ｂとクランプ４との間に配置することで、コイルエンド３Ａ，３Ｂから滴下するワニスがクランプ４に付着するのを阻止できる。【選択図】図１

Description

この発明は回転電機のステータコイルへのワニス含浸装置に関する。

ステータコイルへのワニス含浸装置として、特許文献１の従来技術は、ステータコアの内周面をシャフトと一体回転するクランプでシャフトが水平となるように把持し、ステータコイルのコイルエンドの外周面と内周面とにそれぞれノズルからワニスを滴下させることを教えている。

特開２００９−２０１２７３号公報

このワニス含浸装置はステータコアの内周面をクランプが把持する構成のため、ノズルから滴下したワニスがクランプに付着しやすい。その結果、クランプの可動部の動作に支障を生じたり、クランプをステータコアから取り外す際に、ステータコアとクランプが干渉してコアがめくれたり、コイルエンドを傷つけたりする恐れがあった。

この発明は、従来のワニス含浸装置の以上の問題点を解決すべくなされたもので、クランプをワニスから保護することを目的とする。

この発明は、回転電機のステータコアのコイルエンドにワニスを含浸させるステータコイルへのワニス含浸装置を提供する。ワニス含浸装置は、ステータコアの内周面を把持して回転するクランプと、コイルエンドにワニスを供給するワニス供給部と、コイルエンドとクランプとの間に配置された、ワニスからクランプを遮蔽する遮蔽部材と、を備えている。

遮蔽部材がワニスからクランプを遮蔽することで、クランプにワニスが付着しなくなり、ワニスの付着によりクランプの動作に支障を来たす不具合を防止できる。

この発明の第１の実施形態によるワニス含浸装置要部の概略縦断面図である。この発明の第２の実施形態によるワニス含浸装置の縦断面図である。この発明の第２の実施形態によるワニス含浸装置要部の縦断面図である。この発明の第２の実施形態によるワニス含浸装置が適用する遮蔽部材のテーパ部の斜視図である。この発明の第３の実施形態によるワニス含浸装置の縦断面図である。この発明の第３の実施形態によるワニス含浸装置のワニス誘導路の一例を示すワニス含浸装置の側面図である。この発明の第３の実施形態によるワニス含浸装置のワニス誘導路の一例を示すワニス含浸装置の斜視図である。この発明の第３の実施形態によるワニス含浸装置のワニス誘導路の別の例を示すワニス含浸装置の側面図である。この発明の第３の実施形態によるワニス含浸装置のシャフトとクランプと軸方向位置決め板の組み立て状況を示す、ワニス含浸装置要部の斜視図である。この発明の第３の実施形態によるワニス含浸装置のシャフトとクランプと軸方向位置決め板の組み立て状況を示す、ワニス含浸装置要部の側面図である。この発明の第３の実施形態によるワニス含浸装置のステーアコアへの組み付け状況を示す、ワニス含浸装置要部の斜視図である。この発明の第３の実施形態によるワニス含浸装置のステーアコアへの組み付け状況を示す、ワニス含浸装置要部の側面図である。この発明の第３の実施形態によるワニス含浸装置のステーアコアへの別の段階の組み付け状況を示す、ワニス含浸装置要部の斜視図である。この発明の第３の実施形態によるワニス含浸装置のステーアコアへの別の段階の組み付け状況を示す、ワニス含浸装置要部の側面図である。この発明の第３の実施形態によるワニス含浸装置のステーアコアへの組み付け終了時の状況を示す、ワニス含浸装置要部の斜視図である。この発明の第３の実施形態によるワニス含浸装置のステーアコアへの組み付け終了時の状況を示す、ワニス含浸装置要部の側面図である。

図１を参照してこの発明の第１の実施形態を説明する。

図１に示すワニス含浸装置１は、回転電機のステータコア２に巻かれたコイルのコイルエンド３Ａの外周面にワニスを滴下させるノズル７Ａと、コイルエンド３Ｂの外周面にワニスを滴下させるノズル７Ｂと、コイルエンド３Ａの内周面にワニスを滴下させるノズル８Ａと、コイルエンド３Ｂの内周面にワニスを滴下させるノズル８Ｂとを備える。

コイルはステータコア２の内側に軸方向に形成されたスロットに巻き回される。

ステータコア２は円筒形状に形成され、内側に挿入されたラジアル方向に拡縮可能なクランプ４により内周面を把持される。クランプ４はシャフト５に固定される。シャフト５はステータコア２から軸方向に突出し、図示されない回転装置により回転駆動される。

ステータコア２の端面に相当する位置には、円板状の遮蔽部材６Ａと６Ｂとが設けられる。遮蔽部材６Ａと６Ｂはシャフト５に固定される。遮蔽部材６Ａと６Ｂの外周はステータコア２の内周面に近接するが、ステータコア２の内周面に接触しないようにあらかじめ遮蔽部材６Ａと６Ｂの径を設定する。遮蔽部材６Ａと６Ｂはノズル７Ａと７Ｂ及びノズル８Ａと８Ｂから滴下するワニスがクランプ４やステータコア２の内周面に付着するのを防止する役割を持つ。ノズル７Ａと７Ｂ及びノズル８Ａと８Ｂがワニス供給部を構成する。

このように、クランプ４をワニスから遮蔽する遮蔽部材６Ａと６Ｂを備えることで、クランプ４などの可動部にワニスが侵入するのを阻止できる。その結果、クランプ４の可動部の動作に支障を生じたり、クランプ４をステータコア２から取り外す際に、ステータコア２とクランプ４が干渉してステータコア２がめくれたり、コイルエンド３Ｂを傷つけたりする不具合を防止することができる。

図２-図４を参照してこの発明の第２の実施形態を説明する。

図２を参照すると、この実施形態による遮蔽部材６Ａと６Ｂはそれぞれが円筒部11とテーパ部12を組み合わせた形に形成される。テーパ部１２の端部はステータコア２の内側に侵入する。このように、テーパ部１２の端部がステータコア２の内側に達することで、ワニスのクランプ４の可動部への付着防止に確実を期すことができる。また、ワニスのステータコア２の内周面への付着も確実に防止できる。そのため、ステータコア２の内周面に付着したワニスがステータコア２の内側に配置されるロータと干渉する恐れもない。

さらに、この実施形態では、コイルエンド３Ａ及び３Ｂの内側に位置するシャフト５が遮蔽部材６Ａと６Ｂにそれぞれ覆われるため、コイルエンド３Ｂから滴下したワニスがシャフト５に付着するおそれもない。つまり、クランプ４とシャフト５をほぼ完全にワニスから防護することができる。また、コイルエンド３Ｂから滴下したワニスはシャフト５に付着せずにコイルエンド３Ｂの内周面に滴下する。そのため、シャフト５へのワニスの付着により、コイルエンド３Ｂの内周面へのワニスの付着量が不足する不具合も解消される。

図３を参照すると、遮蔽部材６Ａの円筒部１１の端部に折り返し部１１Ａを、テーパ部１２の端部に折り返し部１２Ａを、それぞれ設けることも好ましい。これにより、コイルエンド３Ａから滴下したワニスが遮蔽部材６Ａの内側へ侵入してクランプ４に付着する不具合をより確実に防止できる。遮蔽部材６Ｂについても同様の折り返し部１１Ａと１２Ａを設けることで、ワニスが遮蔽部材６Ａの内側へ侵入してクランプ４に付着する不具合をより確実に防止できる。

さらに、折り返し部１２Ａをゴム性の材料で構成することで、ステータコア２への密着性を高めることができる。その結果、ワニスがクランプ４に付着して、クランプ４を固着させるなどの不具合を確実に防止することができる。ワニスのステータコア２の内周面への付着も確実に防止できる。さらに、折り返し部１２Ａをラジアル方向に伸縮可能な蛇腹状に形成することで、内径の異なるステータコア２への遮蔽部材６Ａと６Ｂの対応が可能となる。

図４を参照すると、テーパ部１２を、周方向に伸縮可能な蛇腹部１２Ｂで接続した扇状の分割部材１２Ｃで構成することで、シャフト５への着脱を容易に行なうことができる。この構造は、ステータコア２の内径の変化にも対応可能である。

図５を参照してこの発明の第３の実施形態を説明する。

この実施形態によるワニス含浸装置１において、遮蔽部材６Ａは円板状に構成され、クランプ４の先端の固定用フランジ２２にネジ２３で固定される。一方、遮蔽部材６Ｂは固定部１５にブラケット１４を介して固定され、ベアリング１３を介してシャフト５に対して回転自由に構成される。この実施形態ではコイルエンド３Ａにリード線１６が接続される。

遮蔽部材６Ｂの先端はコイルエンド３Ｂの内側を貫通してクランプ４の一部を覆う。遮蔽部材６Ｂの後端はベアリング１３の後方に伸びてシャフト５の一部を覆う。その結果、コイルエンド３Ｂから滴下するワニスから、クランプ４とシャフト５をほぼ完全に防護することができる。

遮蔽部材６Ｂは固定部１５に固定され、回転しないので、遮蔽部材６Ｂ上に滴下したワニスが遠心力で飛散することはない。したがって、遮蔽部材６Ｂとステータコア２の隙間からステータコア２内へのワニスの侵入をより確実に防止できる。遮蔽部材６Ｂが回転しないので、図１に示されたノズル８Ｂを遮蔽部材６Ｂの下側に容易に配置することができる。

このワニス含浸装置１において、遮蔽部材６Ｂ上に滴下したワニスは、好ましくは図６と図７に示すワニス誘導路によって回収されるか、または図８に示すワニス誘導路によってコイルエンド３Ｂに再供給される。

図６と図７を参照すると、ワニス誘導路として、遮蔽部材６Ｂの外周面のシャフト５の側方に相当する位置に傾斜した段差１９が形成され、段差１９の下方に排出溝１７が取り付けられる。段差１９はステータコア２から遠ざかるにつれて下る方向に傾斜し、段差１９の最も低い位置に段差１９と排出溝１７を接続する通孔１８が遮蔽部材６Ｂを貫通して形成される。排出溝１７もステータコア２から遠ざかるにつれて下り傾斜となるように形成される。このようなワニス誘導路がシャフト５の両側にそれぞれ形成される。

このワニス誘導路によれば、遮蔽部材６Ｂの上に滴下したワニスは遮蔽部材６Ｂの外周面を伝って段差１９に至り、段差１９から通孔１８を介して排出溝１７に落下する。さらに排出溝１７を伝ってワニス含浸装置１の外側へ落下する。ワニス含浸装置１の外側へ落下したワニスは図示されない回収タンクに回収することができる。ワニス誘導路をこのように構成することで、コイルエンド３Ｂの内周面へのワニスの付着量のコントロールが容易になる。また、一対のワニス誘導路の間にノズル８Ｂを設けることでノズル８Ｂの配置か容易になる。

一方、図８に示すように、排出溝１７を通孔１８の下方からコイルエンド３Ｂの内側に向けて延設し、その傾斜をステータコア２に近づくにつれて下り傾斜となるように構成することも好ましい。この場合も、遮蔽部材６Ｂの上に滴下したワニスは遮蔽部材６Ｂの外周面を伝って段差１９に至り、段差１９から通孔１８を介して排出溝１７に落下する。排出溝１７に落下したワニスは排出溝１７を伝ってコイルエンド３Ｂの内周面に供給される。ワニス誘導路をこのように構成した場合も、コイルエンド３Ｂの内周面へのワニスの付着量のコントロールが容易になる。また、一対のワニス誘導路の間にノズル８Ｂを設けることでノズル８Ｂの配置か容易になる。

最後に、この実施形態によるワニス含浸装置１の組み立て手順を説明する。

図９Ａと図９Ｂを参照すると、シャフト５に固定されたクランプ４の先端の固定用フランジ２２に軸方向位置決め板２１をボルト２０で図５のネジ２３のネジ穴に固定する。

これを図１０Ａと図１０Ｂに示すように、コイルを巻いたステータコア２のリード線１６側の開口部に軸方向にシャフト５から挿入する。軸方向位置決め板２１がステータコア２の端面に当接することで、クランプ４とシャフト５のステータコア２に対する位置決めが行なわれる。

位置決めした状態で、クランプ４をラジアル方向に拡張してステータコア２の内周面を把持する。クランプ４がステータコア２を把持したら、ボルト２０を緩めて外し、軸方向位置決め板２１をクランプ４から取り外す。

図１１Ａと図１１Ｂを参照すると、軸方向位置決め板２１を取り外した後、固定用フランジ２２にコイルエンド３Ａ側の遮蔽部材６Ａを図５に示すネジ２３で固定する。

図１２Ａと図１２Ｂを参照すると、遮蔽部材６Ａを取り付けた後、遮蔽部材６Ｂをベアリング１３を介してシャフト５の外周に装着し、遮蔽部材６Ｂの先端をステータコア２の内側に侵入させる。この位置で図５に示すようにブラケット１４で遮蔽部材６Ｂを固定部１５に固定する。同時に、シャフト５を固定部１５から突出する電動モータの回転軸に固定する。最後に、ノズル７Ａ，７Ｂ，８Ａ，８Ｂを図１のようにセットすれば、ワニス含浸装置１の組み立てが完了する。

なお、第１の実施形態及び第２の実施形態によるワニス含浸装置１の組み立てにおいては、遮蔽部材６Ｂをブラケット１４を介して固定部１５に固定する代わりにクランプ４に固定する。その他の手順は以上説明した手順と同じである。

以上のように、この発明をいくつかの特定の実施形態を通じて説明して来たが、この発明は上記の各実施形態に限定されない。当業者にとっては、特許請求の範囲内でこれらの実施例にさまざまな修正あるいは変更を加えることが可能である。

１ワニス含浸装置
２ステータコア
３Ａ，３Ｂコイルエンド
４クランプ
５シャフト
６Ａ，６Ｂ遮蔽部材
７Ａ，７Ｂ，８Ａ，８Ｂノズル
１１円筒部
１１Ａ，１２Ａ折り返し部
１２テーパ部
１２Ｂ蛇腹部
１２Ｃ分割部材
１３ベアリング
１４ブラケット
１５固定部
１６リード線
１７排出溝
１８通孔
１９段差
２０ボルト
２１軸方向位置決め板
２２固定用フランジ
２３ネジ

Claims

回転電機のステータコアのコイルエンドにワニスを含浸させるステータコイルへのワニス含浸装置において、
ステータコアの内周面を把持して回転するクランプと、
コイルエンドにワニスを供給するワニス供給部と、
コイルエンドとクランプとの間に配置された、ワニスからクランプを遮蔽する遮蔽部材と、
を備えたことを特徴とするステータコイルへのワニス含浸装置。
遮蔽部材はコイルエンドの内側に到達することを特徴とする、請求項１のステータコイルへのワニス含浸装置。
遮蔽部材は、前記クランプの回転軸を中心とするテーパ部を有し、軸方向の両端部にそれぞれ折り返し部を有することを特徴とする、請求項１または２のステータコイルへのワニス含浸装置。
遮蔽部材の軸方向に関してステータコアに近い方の前記折り返し部をゴムで構成し、ステータコアの内周面に接するように構成したことを特徴とする、請求項３のステータコイルへのワニス含浸装置。
前記テーパ部は周方向に分割され、蛇腹で接続された複数の扇状部材で構成されることを特徴とする、請求項３のステータコイルへのワニス含浸装置。
前記遮蔽部材は前記クランプの回転軸に対してベアリングを介して支持され、前記クランプの回転に対して静止状態を保つことを特徴とする、請求項１から５のいずれかのステータコイルへのワニス含浸装置。
前記遮蔽部材上に滴下したワニスをコイルエンド内のコイル内周面に滴下させるワニス誘導路を備えたことを特徴とする、請求項１から６のいずれかのステータコイルへのワニス含浸装置。
前記遮蔽部材上に滴下したワニスをコイルエンドの外に滴下させるワニス誘導路を備えたことを特徴とする、請求項１から６のいずれかのステータコイルへのワニス含浸装置。