JP2015076982A - Core member of rotating electric machine, and manufacturing method and manufacturing device thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータやジェネレータ等の回転電機のコイルを巻回したステータやロータ等の樹脂によりモールドしたコア部材とその製造方法及び製造装置に関するものである。 The present invention relates to a core member molded with a resin such as a stator or a rotor around which a coil of a rotating electrical machine such as a motor or a generator is wound, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus.
従来からモータやジェネレータ等の回転電機のコイルを巻回したステータ等のコア部材の絶縁性や強度を確保するために、樹脂によるモールドが実施されている(特許文献1参照)。 Conventionally, resin molding has been performed in order to ensure insulation and strength of a core member such as a stator around which a coil of a rotating electrical machine such as a motor or a generator is wound (see Patent Document 1).
特許文献1では、コイルを巻回したステータを上金型と下金型とで形成したキャビティに収容し、樹脂のモールド時に放熱性の観点からボイドを発生させないように、上金型からキャビティ内の空気を排出しつつキャビティの下方から樹脂を注入する工法が実施されている。
In
ところで、上記従来例のように、コイルを巻回したステータを上金型と下金型とで形成したキャビティに収容してキャビティ内に樹脂を射出して充填する際に、充填された樹脂がワークの内径側に廻り込む場合がある。このように、充填された樹脂がステータの内径側に廻り込むと、内周に回転可能に配置されるロータとのエアギャップが確保できない不具合が生じる虞があった。また、モールド成形後において、ステータを内径側からワークを保持している中子をワークから引き抜いて離脱させる際に、ワークをかじって樹脂割れや変形を引き起こす不具合が生じる虞があった。 By the way, when the stator around which the coil is wound is accommodated in the cavity formed by the upper mold and the lower mold and the resin is injected and filled in the cavity as in the above-described conventional example, the filled resin is There is a case of turning around to the inner diameter side of the workpiece. As described above, when the filled resin goes around to the inner diameter side of the stator, there is a possibility that a problem that an air gap cannot be secured with respect to the rotor that is rotatably arranged on the inner periphery may occur. In addition, after the molding, when the core holding the workpiece from the inner diameter side is pulled out of the workpiece and removed, there is a possibility that a defect may occur that causes the resin to crack and deform.
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、内径側への樹脂の回り込み防止に好適な回転電機のコア部材とその製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a core member of a rotating electrical machine, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus that are suitable for preventing the resin from flowing into the inner diameter side.
本発明は、円周状の内周面若しくは外周面に複数のティースが配置されてこれらティース間に半径方向のスロット空間を備え、当該スロット空間内にコイル線材が配置された円筒状のコア部材をモールド対象とする。そして、当該円筒状のコア部材を収容するキャビティが形成された一対の金型内に樹脂を注入してコア部材を樹脂によりモールドする回転電機のコア部材の製造装置である。そして、スロット空間内に配置されたコイル線材を、当該スロット空間内においてコア部材の内径側へ付勢する付勢手段と、付勢手段によりコイル線材を内径側に付勢した後若しくは内径側に付勢しつつ、キャビティに樹脂を充填する樹脂充填手段と、を備える。 The present invention provides a cylindrical core member in which a plurality of teeth are disposed on a circumferential inner peripheral surface or an outer peripheral surface, a radial slot space is provided between the teeth, and a coil wire is disposed in the slot space. Is a molding target. And it is a manufacturing apparatus of the core member of the rotary electric machine which inject | pours resin into a pair of metal mold | die in which the cavity which accommodates the said cylindrical core member was formed, and molds a core member with resin. The coil wire disposed in the slot space is biased to the inner diameter side of the core member in the slot space, and the coil wire is biased to the inner diameter side by the biasing means or on the inner diameter side. And a resin filling means for filling the cavity with resin while energizing.
したがって、本発明では、付勢手段によりコイル線材を内径側に付勢した後若しくは内径側に付勢しつつ、キャビティに樹脂を充填するため、コイル線材同士を密に接触させて内径側に移動させることができる。このため、コイル線材を包むウェッジとしての絶縁シートを中子の表面に押し当てることができ、樹脂がスロット空間の内周側から外側へ漏れ出ることを防止でき、中子とステータコアとのクリアランス部へは流入しなくできる。 Therefore, in the present invention, after the coil wire material is urged toward the inner diameter side by the urging means or while being urged toward the inner diameter side, the cavity is filled with resin, so that the coil wire materials are brought into close contact with each other and moved toward the inner diameter side. Can be made. For this reason, the insulating sheet as a wedge that wraps the coil wire can be pressed against the surface of the core, and the resin can be prevented from leaking from the inner peripheral side of the slot space to the outside, and the clearance portion between the core and the stator core Can not flow into.
以下、本発明の回転電機のコア部材とその製造方法及び製造装置を各実施形態に基づいて説明する。 Hereinafter, a core member of a rotating electrical machine of the present invention, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus will be described based on each embodiment.
(第1実施形態)
先ず、本発明のコア部材の製造方法及び製造装置によって、モールド成形するコア部材について、ステータを例として、図1を参照しながら説明する。図1は、ステータ10Aの断面図(A)及びA−A断面図(B)である。図1に示すように、コア部材10としてのステータ10Aには、内周に複数(24箇所)のティース12を備える積層鋼板から成るステータコア11と、各ティース12間のスロット空間13内に装着された複数のコイル14とを備える。
(First embodiment)
First, a core member to be molded by a core member manufacturing method and manufacturing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. 1, taking a stator as an example. FIG. 1 is a cross-sectional view (A) and a cross-sectional view A-A (B) of the
各ティース12に巻回されるコイル14は、絶縁シート16に包まれてスロット空間13内に収容される領域(コイル線材14Aという)を備える。また、コイル14は、スロット空間13の軸方向端部より出てティース12の軸方向端部を巻回する領域(コイルエンド14Bという)とを備える。各コイル14は、U,V,Wの3相を形成するように、図示しないコイル14の線材端がバスバーによって接続され、バスバーのU,V,W相の各端部は、3本の端子14C(U,V,W)に接続されている。
The
このようにステータコア11にコイル14が装着されたステータ10Aは、図2に示すように、ハウジング15に圧入状態で装着される。ハウジング15は、冷却部材、例えば、内部が空洞に形成されて、冷却液を循環させるウォータジャケット15Aを備えている。これにより、コイル14で生じた熱は、ステータコア11を介してハウジング15に伝達され、ウォータジャケット15Aを循環する冷却液により冷却されるようにしている。以下では、ステータコア11にコイル14が装着された状態のステータ10Aをハウジング15に圧入装着したものを、単に「ワークW」という。
As shown in FIG. 2, the
次いで、ワークWに対して樹脂52をモールドするための前工程として、ステータ10Aの内周に、中子20を挿入する。中子20は、その外周面がステータコア11の内周に係合することにより、モールド樹脂52が充填されるキャビティCの内周面を形成する。バスバーが配置される中子20の一方の軸方向端部は、ステータコア11の軸方向端部より突出され、同様に突出配置されるコイルエンド14Bより若干長く設定されている。そして、一方の軸方向端部は、その端面が後述する上金型30に接触して、キャビティCの上側領域の内周面を形成する。また、中子20の他方の軸方向端部は、ステータコア11の他方の軸方向端部より突出し、その端面が後述する下金型40に接触して、キャビティCの下側領域の内周面を形成する。
Next, as a pre-process for molding the
中子20が装着されたワークWでは、コイル線材14Aが配置されているスロット空間13は、中子20により内周側の開口が閉じられる。このため、各スロット空間13は、ステータコア11の両端部に開口して軸方向に連なる夫々独立した軸方向空間となる。
In the workpiece W to which the
次いで、ワークWに対して樹脂52をモールドするための前工程として、U,V,W相の各端子14C(U,V,W)に、端子14Cに対するモールド樹脂52を形成する端子用型材23が装着されて、ワークWに対するモールド成形のための前工程が完了する。
Next, as a pre-process for molding the
次に、ワークWに対してモールド成形するための製造装置であるモールド成形装置の第1実施形態について、図3を参照しながら説明する。図3は、図2に示す中子20及び端子用型材23が装着されたワークWに対して、モールド成形するモールド成形装置の主要構成を示す断面図である。モールド成形装置Mは、ワークWのハウジング15の上部に係合してキャビティCの上部領域を形成する上金型30と、同じくステータ10Aのハウジング15の下部に係合してキャビティCの下部領域を形成する下金型40と、を備える。上金型30はモールド成形装置Mのダイプレート31(固定側)に支持され、下金型40はモールド成形装置Mのダイプレート41(可動側)に支持され、下金型40が昇降することにより、互いに型閉めおよび型開きするよう構成されている。上金型30の背面(図中上部)には樹脂52を金型内に注入するための樹脂射出部50が設けられている。
Next, a first embodiment of a molding apparatus that is a manufacturing apparatus for molding a workpiece W will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the main configuration of a molding apparatus that molds the workpiece W on which the
上金型30には、樹脂射出部50と連なって環状に配列され且つ上下方向に貫通した環状ノズル32が設けられている。上金型30のワークWに対面する前面(図中下部)には、型閉め時に中子20の一方の端部に当接し、コイルエンド14Bを収容するよう凹み33が設けられている。そして、凹み33を囲んで下方に突出する円筒部34の先端は、型閉め時にワークWのハウジング15の端面に当接する。これにより、凹み33・中子20・ハウジング15により、コイルエンド14Bを囲んでキャビティCの上部領域を形成する。環状ノズル32は、樹脂射出部50から遠ざかって凹み33に接近するに連れて断面積が小さくなるよう、その内周壁面および外周壁面がテーパ状に形成され、凹部33に開口する領域で最少断面に形成されて、当該部位によりゲート35を構成している。また、円筒部34の一部には切り欠き34Aが設けられ、型閉め時に端子用型材23を切り欠き34A内に受入れて収容するよう構成している。
The
樹脂射出部50は、上金型30の背面に固定したポット51(シリンダ)と、ポット51内に投入された熱硬化性樹脂52を圧縮して、上金型30の環状ノズル32・ゲート35を経由して押出すプランジャ53と、プランジャ53を下方へ加圧する図示しない加圧機と、から構成されている。なお、加圧機としては、例えば、油圧シリンダやエアシリンダ等が使用される。
The
なお、熱硬化性樹脂52は、不飽和ポリエステル樹脂成形材料やエポキシ樹脂成形材料等、硬化することで3次元架橋が行われ不溶不融の硬化物となる樹脂である。また、この熱硬化性樹脂52に、無機充填材や補強剤を混合するものであってもよい。無機充填材としては、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、シリカ、クレー、タルク等がある。また、補強剤としては、ガラス繊維、ビニロン繊維等がある。ポット51内には、流動状態の熱硬化性樹脂52が、モールド成形の開始にあわせて挿入される。以下では、熱硬化性樹脂52について、単に「樹脂52」という。
The
下金型40は、上面にステータ10Aのコイルエンド14Bを収容する環状溝42を備える。また、環状溝42で囲まれた中央領域は上方へ突出して中子20の下面に当接してキャビティCの内周面を形成し、環状溝42の外周領域はハウジング15の端面に当接する。そして、ハウジング15の内面・下金型40(環状溝42・中央領域・外周領域)・中子20により、コイルエンド14Bを囲んでキャビティCの下部領域を形成する。環状溝42の底部には、イジェクトピン43が出没可能に配置されている。
The
以上の構成のモールド成形装置Mによるモールド成形方法について、図3〜図7に基づいて、以下に説明する。先ず、図3に示すように、下金型40がモールド成形装置Mの図示しないアクチュエータにより、下方へ移動されて上金型30から離間され、上金型30と下金型40とが型開きされる。この状態で、ハンドリング装置または作業者により、中子20及び端子用型材23が装着されたワークWが、下金型40にセットされ位置決めされる。
A molding method using the molding apparatus M having the above configuration will be described below with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 3, the
次いで、図4に示すように、下金型40が図示しないアクチュエータにより上昇される。これにより、下金型40にセッとされているワークWのハウジング15の上端が上金型30に当接し、ワークW側の端子用型材23が上金型30の円筒部34の切り欠き34Aに嵌合して型閉めされる。このとき、ワークWのコイルエンド14Bは上金型30の凹み33内に入り込み、中子20の上端面が上金型30の凹み33の底部と接触する。そして、下金型40をさらに上昇方向に付勢して、数十トンの押圧力がかかる状態とする。すなわち、金型が型締めされる。このように数十トンの荷重を加えることにより、ワークWのハウジング15の上下端面と下金型40及び上金型30とを密着させることができる。
Next, as shown in FIG. 4, the
この状態においては、上金型30と下金型40とがワークWを挟んで型閉めされることにより、上金型30の凹み33と中子20外周面とハウジング15内面とによりキャビティCの上部領域が形成される。また、下金型40の環状溝42及びその外周領域と中子20外周とハウジング15内面とによりキャビティCの下部領域が形成される。同時に、キャビティCの上下領域は、コイル線材14Aが配置され且つ中子20により内周側が閉じられているステータコア11のスロット空間13を介して連通した状態となる。
In this state, the
なお、モールド成形に当たっては、ポット51に投入される樹脂52は、安定流動しやすいように30℃〜80℃に予備加熱されており、また、上金型30、下金型40、およびワークWは、120〜160℃に温調されている。このように、上下金型30,40とワークWとの温度は等しくなるように設定しておくことが好ましい。このような状態において、ポット51に樹脂52が挿入される。
In molding, the
その状態で、樹脂射出部50の加圧機によりプランジャ53が下降され、ポット51内に投入されている樹脂52を加圧して、上金型30の環状ノズル32を経由させて注入を開始する。樹脂52は、環状ノズル32を通って、360度全ての位置からゲート35を介してキャビティCの上部領域の外周側から進入する。ここで、環状ノズル32からキャビティCに入るゲート35の部分は、幅が狭くなり、モールド成形終了後に、ワークWと環状ノズル32とを簡単に分離することができる。
In this state, the
ゲート35を通過した樹脂52は、図5に示すように、キャビティCの上部領域のコイルエンド14Bの外周側領域に充填される。次いで、コイルエンド14Bと上金型30との隙間を通ってコイルエンド14Bの内周側領域にも充填される。即ち、樹脂52はコイルエンド14Bの外周側に充填され、次いでコイルエンド14Bの内周側に充填される。このため、樹脂52は、スロット空間13の内部に配置されているコイル線材14Aに対して、内径側から充填されることなく、外径側から充填される。キャビティCの上部領域において、コイルエンド14Bの軸方向端部と上金型30の凹み33底部との隙間を比較的小さく形成することにより、スロット空間13に対する外径側からの充填をより一層促進させることができる。
As shown in FIG. 5, the
樹脂52のスロット空間13の外径側、即ち、コイル線材14Aよりも外径側への充填は、コイル線材14AをワークWの内径側に押圧付与しつつスロット空間13の上方から下方に向かって徐々に進行する。
The filling of the
コイル線材14Aは、スロット空間13において、図6に示すように、絶縁シート16に包まれた状態で配置されている。このため、スロット空間13のコイル線材14Aより外径側に樹脂が充填されると、樹脂52の充填に連れて、絶縁シート16に包まれたコイル線材14Aはスロット空間13の内径側に移動させられる。結果として、図7に示すように、コイル線材14Aは、絶縁シート16に包まれた状態でスロット空間13の内径側に押付けられ、コイル線材14A同士は互いに密に接触した状態となる。そして、内径側絶縁シート16(ウェッジともいう)をスロット空間13の内径側開口を塞いでいる中子20の表面に押付けた状態となるため、樹脂52がステータコア11及びスロット空間13の内周側と中子20との隙間に入り込むことを防止できる。
As shown in FIG. 6, the
その後、樹脂52はキャビティCの下部領域に到達し、下部領域のコイルエンド14Bの外周側領域を充填し、コイルエンド14Bの軸方向端部と下金型40の環状溝42との隙間を通って、コイルエンド14Bの内周側領域に充填される。そして、キャビティCの全領域に樹脂52が完全に充填されると、加圧機及びプランジャの下降が停止して環状ノズル32からの樹脂52の注入が終了する。
Thereafter, the
そして、キャビティC内への樹脂52充填後、樹脂射出部50の加圧機によりプランジャ53が上方へ移動される。次いで、キャビティC内に充填された樹脂52が硬化すると、下金型40が、図示しないアクチュエータにより下方へ移動されて、型開きされる。
After the
次いで、ワークWがハンドリング装置または作業者により、下金型40から上方へ移動される。次いで、図8に示すように、ワークWのハウジング15と下金型40を支持するダイプレート31,41との間、および、中子20と上金型30との間に、それぞれ中子抜き治具24が介装される。次いで、図9に示すように、下金型40を図示しないアクチュエータにより上昇させて上下金型30,40を接近させる型閉めが実行される。これにより、ワークWは下金型40の上昇に伴って上昇するが、中子20は中子抜き治具24を介して上金型30と共に停止しているため、中子20とワークWとの相対位置が変化して、中子20をワークWから下方へ抜き取ることができる。
Next, the workpiece W is moved upward from the
以上のように、コイル線材14Aが密になった状態で、ウェッジとしての絶縁シート16を中子20の表面に押し当てるため、樹脂52がスロット空間13の内周側から外側へ漏れ出ることを防止できる。即ち、中子20とステータコア11とのクリアランス部へは流入しなくなり、ロータ10Bとのエアギャップを確保できる。このように、中子20とステータコア11間にクリアランスが確保されるため、中子抜き時に、樹脂52が両者間に介在することにより生ずるかじりも発生しない。このため、中子20を抜くタイミングとして、中子20の冷却を待つ必要もなく、サイクルタイムを確保できる。
As described above, since the insulating
このようにして、中子20が抜き取られたワークWはモールド成形装置Mから搬出され、中子20及び端子用型材23が装着された新たなワークWが型開きされた上下金型30,40間に投入され、次のワークWに対するモールド成形が開始される。なお、モールド成形後のワークWから中子20を抜く方法としては、上記した方法に限定されるものではなく、他の方法や次工程で実行してもよい。
In this way, the workpiece W from which the
なお、上記実施形態において、コア部材10として、回転電機のステータ10Aを対象とするものについて説明したが、回転電機のロータ(回転子、電機子)を対象としてモールド成型を実施するものであってもよい。即ち、回転電機のロータ10B(回転子、電機子)においても、図10に示すように、ロータコア17の外周に複数のティース12が円周方向に配置され、これらティース12間には、絶縁シート16に包まれたコイル線材14Aを収容したスロット空間13を備える。このようなロータ10B(回転子、電機子)においても、コア部材10であるロータ10Bを収容するキャビティCが形成された一対の金型内に樹脂52を注入してロータ10B(コア部材10)を樹脂52によりモールドして、ステータ10Aと同様に、実施できる。
In the above embodiment, the
即ち、ロータ10Bを収容するキャビティCの外径側から樹脂52をキャビティCに注入して、ロータコア17の外径側から内径側に向かって樹脂52を流動させると、コイル線材14Aを当該スロット空間13内において、ロータコア17の内径側へ移動させることができる。その結果、スロット空間13内のコイル線材14Aをロータコア17の内径側に片寄せて樹脂モールドすることができる。コイル線材14Aをロータコア17のスロット空間13内の内径側に偏って配置させるため、コイル線材14Aを、ロータコア17を支持するシャフト18に対して、より接近させて配置することができる。このため、回転駆動時に発生するコイル線材14Aの発生熱をシャフト18により効率的に外部へ排出させることができ、コイル14の冷却性を向上でき、回転電機の効率を向上させることができる。
That is, when the
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。 In the present embodiment, the following effects can be achieved.
(ア)円周状の内周面若しくは外周面に複数のティース12が配置されてこれらティース12間に半径方向のスロット空間13を備え、当該スロット空間13内にコイル線材14Aが配置された円筒状のコア部材10をモールド対象とする。そして、当該円筒状のコア部材10を収容するキャビティCが形成された一対の金型30,40内に樹脂52を注入してコア部材10を樹脂52によりモールドする回転電機のコア部材10の製造装置である。そして、スロット空間13内に配置されたコイル線材14Aを、当該スロット空間13内においてコア部材10の内径側へ付勢する付勢手段(樹脂52のキャビティCの外径側へ注入する環状ノズル32、ゲート35)と、付勢手段によりコイル線材14Aを内径側に付勢した後若しくは内径側に付勢しつつ、キャビティCに樹脂52を充填する樹脂充填手段(樹脂射出部50)と、を備える。
(A) A cylinder in which a plurality of
即ち、付勢手段によりコイル線材14Aを内径側に付勢した後若しくは内径側に付勢しつつ、キャビティCに樹脂52を充填するため、スロット空間13内のコイル線材14A同士を密に接触させて内径側へ配置させることができる。そして、コア部材10がステータ10Aである場合には、コイル線材14Aが密になった状態で、ウェッジとしての絶縁シート16を中子20の表面に押し当てるため、樹脂52がスロット空間13の内周側から外側へ漏れ出ることを防止できる。即ち、中子20とステータコア11とのクリアランス部へは流入しなくなり、ロータ10Bとのエアギャップを確保できる。このように、中子20とステータコア11間にクリアランスが確保されるため、中子抜き時に、樹脂52が両者間に介在することにより生ずるかじりが発生しない。このため、中子20を抜くタイミングとして、中子20の冷却を待つ必要もなく、サイクルタイムを確保できる。また、コア部材10がロータ10Bである場合には、コイル線材14Aをロータコア17のスロット空間13内の内径側に偏って配置させるため、コイル線材14Aをロータコア17を支持するシャフト18へより接近させて配置することができる。このため、回転駆動時に発生するコイル線材14Aの発生熱をシャフト18により効率的に伝達させることができ、コイル14の冷却性を向上でき、回転電機の効率を向上させることができる。
That is, the
(イ)付勢手段は、コア部材10を収容するキャビティCの外径側から樹脂をキャビティCに注入して、コア部材10の外径側から内径側に向かって樹脂を流動させるものである。こうすることによりコイル線材14Aを当該スロット空間13内においてコア部材10の内径側へ付勢することができる。このため、コイル線材14Aは絶縁シート16に包まれた状態で、外径側から内径側へのて樹脂52の流動によって、スロット空間13の内径側に押付けられ、コイル線材14A同士は互いに密に接触した状態とできる。また、樹脂52の流動によりコイル線材14Aをスロット空間13の内径側へ付勢するものであるため、確実にコイル線材14Aを内径側へ付勢することができる。
(A) The urging means injects resin into the cavity C from the outer diameter side of the cavity C that houses the
(ウ)上記した製造装置を用いて得られるコア部材10であり、 スロット空間13内のコイル線材14Aがコア部材10の内径側に偏って配置されていると共にスロット空間13内に充填された樹脂によりモールドされている。即ち、スロット空間13内のコイル線材14Aがコア部材10の内径側に偏って配置され且つスロット空間13内に充填された樹脂52によりモールドされている。このため、コア部材10がステータ10Aである場合には、樹脂52は中子20とステータコア11とのクリアランス部へは流入しなくなり、ロータ10Bとのエアギャップを確保できる。また、コア部材10がロータ10Bである場合には、回転駆動時に発生するコイル線材14Aの発生熱をシャフト18により効率的に伝達させることができ、コイル14の冷却性を向上でき、回転電機の効率を向上させることができる。
(C) The
(第2実施形態)
図11〜図12は、本発明を適用した回転電機のコア部材とその製造方法及び製造装置の第2実施形態を示し、図11はワークに対してモールド成形するための製造装置であるモールド成形装置の断面図、図12はモールド成形中における動作状態を示すモールド成形装置の断面図である。本実施形態のモールド成形装置においては、コア部材のスロット空間に配置されたコイル線材を空気流により内径側に付与する構成を第1実施形態に追加したものである。なお、第1実施形態と同一装置には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
(Second Embodiment)
11 to 12 show a second embodiment of a core member of a rotating electrical machine to which the present invention is applied, a method for manufacturing the same, and a manufacturing apparatus, and FIG. 11 is a molding apparatus that is a manufacturing apparatus for molding a workpiece. FIG. 12 is a sectional view of the molding apparatus showing an operating state during molding. In the molding apparatus of this embodiment, the structure which provides the coil wire arrange | positioned in the slot space of a core member to an inner diameter side with an airflow is added to 1st Embodiment. The same devices as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
本実施形態においては、コア部材10であるステータコア11のスロット空間13に配置されたコイル線材14Aを空気流により内径側に付与するようにする。即ち、中子20には、上下金型30,40及びハウジング15で形成したキャビティC内の空気を排出する軸方向通路24A,放射方向通路24Bを備える。即ち、放射方向通路24Bは、コア20の軸方向に隔たった複数の箇所(図では4箇所)において、中子20の半径方向に配置されてスロット空間13の内径側の開口と対面するよう複数が放射方向に配置されている。また、軸方向通路24Aは、中子20の中心部に配置され、放射方向通路24Bに連通して、放射方向通路24Bから空気を吸い出し外部へ排出するように軸方向に配置されている。そして、軸方向の通路24Aには空気排出装置25が接続されている。その他の構成は、第1実施形態と同様に構成している。
In the present embodiment, the
本実施形態においては、第1実施形態と同様に、上金型30と下金型40とでワークWを挟んで型閉めして、図11に示す状態とする。次いで、空気排出装置25を作動させる。キャビティC内の空気は、スロット空間13を通り、放射方向通路24B及び軸方向通路24Aを介して空気排出装置25により排出される。
In the present embodiment, as in the first embodiment, the
このため、コア部材10であるステータコア11のスロット空間13には、半径方向外側から半径方向内側に向かう空気流による付勢力が発生する。この付勢力により、ワークWのスロット空間13に配置されているコイル線材14Aは、図6に示す状態から、図7に示すように、スロット空間13の内径側に押付けられる。これにより、ステータコア11のコイル線材14Aが配置されたスロット空間13は、中子20から遠い外周側に大きい空間部が形成され、当該空間を介してキャビティCの上下領域は連通した状態とできる。
For this reason, in the
その状態で、空気排出装置25を停止させ、樹脂射出部50の加圧機によりプランジャ53が下降され、ポット51内に投入されている樹脂52を加圧して、上金型30の環状ノズル32を経由させて注入を開始する。樹脂52は、環状ノズル32を通って、360度全ての位置からゲート35を介してキャビティCの上部領域から進入する。
In this state, the
ゲート35を通過した樹脂52は、図12に示すように、キャビティCの上部領域のコイルエンド14Bの外周側領域に充填される。次いで、コイルエンド14Bと上金型30との隙間を通ってコイルエンド14Bの内周側領域にも充填される。同時に、樹脂52は、スロット空間13のコイル線材14Aが内径側に移動して空いた外径側に流入し、コイル線材14Aを更に内径側に押付けつつ、スロット空間13に充填される。
The
樹脂52のスロット空間13の外径側、即ち、コイル線材14Aよりも外径側への充填は、コイル線材14AをワークWの内径側に押圧付与しつつスロット空間13の上方から下方に向かって徐々に進行する。
The filling of the
即ち、スロット空間13のコイル線材14Aより外径側に樹脂52が充填されると、樹脂52の充填に連れて、絶縁シート16に包まれたコイル線材14Aはスロット空間13の内径側に押付けられる。結果として、コイル線材14Aは絶縁シート16に包まれた状態で、スロット空間13の内径側に押付けられ、コイル線材14A同士は互いに密に接触した状態となる。
That is, when the
その後、樹脂52はキャビティCの下部領域に到達し、下部領域のコイルエンド14Bの外周側領域を充填し、コイルエンド14Bの軸方向端部と下金型40の環状溝42との隙間を通って、コイルエンド14Bの内周側領域に充填される。そして、キャビティCの全領域に樹脂52が完全に充填されると、加圧機及びプランジャ53の下降が停止して環状ノズル32からの樹脂52の注入が終了する。
Thereafter, the
キャビティC内への樹脂充填後、樹脂射出部50の加圧機によりプランジャ53が上方へ移動される。次いで、キャビティC内に充填された樹脂52が硬化すると、下金型40が、図示しないアクチュエータにより下方へ移動されて、型開きされる。次いで、第1実施形態と同様に、中子抜き工程及びその後の工程が実施される。
After the resin is filled into the cavity C, the
以上のように、コイル線材14Aが密になった状態で、ウェッジとしての絶縁シート16を中子20の表面に押し当てるため、樹脂52がスロット空間13の内周側から外側へ漏れ出ることを防止でき、中子20とステータコア11とのクリアランス部へは流入しなくなり、ロータ10Bとのエアギャップを確保できる。このように、中子20とステータコア11間にクリアランスが確保されるため、中子抜き時に、樹脂52が両者間に介在することにより生ずるかじりが発生しない。このため、中子20を抜くタイミングとして、中子20の冷却を待つ必要もなく、サイクルタイムを確保できる。
As described above, since the insulating
なお、上記実施形態において、コイル線材14Aをスロット空間13の内径側へ付勢する空気流を発生する手段として、コア20に設けた軸方向通路24A及び放射方向通路24Bを介してキャビティC内の空気を抜き出すものについて説明した。しかし、本実施形態においては、スロット空間13内に半径方向外側から半径方向内側へ向かう空気流を発生させればよい。このため、キャビティCの上下領域に空気を供給し、この空気がスロット空間13の半径方向外側(コイル線材14Aの半径方向外側)に流れ込むようにして、コイル線材14Aをスロット空間13内の半径方向内側へ寄せるようにしてもよい。また、この方法に加えて、上記実施形態による空気抜き出し方法を併用するものであってもよい。
In the above embodiment, as means for generating an air flow for urging the
また、上記実施形態において、上金型30として、樹脂52をキャビティCの上部領域のコイルエンド14Bの外周側領域へ環状ノズル32を介して充填するものについて説明した。しかし、本実施形態においては、樹脂充填する前に、コア部材10のスロット空間13に配置されたコイル線材14Aを空気圧により内径側に付与する構成であるため、図13に示すように、樹脂52をキャビティCの上部領域のコイルエンド14Bの内周側領域へ充填するものであってもよい。図13に示す上金型30においては、中央部に樹脂射出部50と連なって上下方向に貫通したスプルー36が設けられている。また、中子20の一方の軸方向端部の端面は、中央領域が平面状21に形成されると共にその外周縁領域は軸方向に突出する環状隆起部22に形成されている。平面状部分21及び環状隆起部22は、上金型30の凹み33の底面との隙間により、キャビティCへ流入するモールド樹脂52のランナ37及びゲート38を形成している。
Moreover, in the said embodiment, what filled the
また、本実施形態におけるコア部材10として、回転電機のステータ10Aを対象とするものについて説明したが、第1実施形態で説明した、回転電機のロータ10B(回転子、電機子)を対象としてモールド成型を実施するものであってもよい。この場合においても、ロータ10Bのスロット空間13の内径側に適宜通路を形成して、ロータ10Bの外径側から内径側に流れる空気流を生ずるようにすることで実施することができる。そして、ロータ10Bの外径側から内径側に作用する空気流により、コイル線材14Aをロータコア17のスロット空間13内の内径側に偏って配置させることができる。その結果、スロット空間13内のコイル線材14Aをロータコア17の内径側に片寄せて樹脂モールドすることができる。コイル線材14Aをロータコア17のスロット空間13内の内径側に偏って配置させるため、コイル線材14Aをロータコア17を支持するシャフト18により接近させて配置することができる。このため、作動時に発生するコイル線材14Aの発生熱をシャフト18により効率的に伝達させることができ、コイル14の冷却性を向上でき、回転電機の効率を向上させることができる。
Further, the
以上に説明した本実施形態により得られるコア部材10においては、スロット空間13のコイル線材14A同士を密に接触させて、ウェッジとしての絶縁シート16を中子20の表面に押し当てるため、樹脂52がスロット空間13の内周側から外側へ漏れ出ることを防止できる。このため、樹脂52は、中子20とステータコア11とのクリアランス部へは流入しなくなり、ロータ10Bとのエアギャップを確保でき、中子抜き時に、樹脂52が両者間に介在することにより生ずるかじりも発生しない。このため、中子20を抜くタイミングとして、中子20の冷却を待つ必要もなく、サイクルタイムを確保できる。また、コア部材10がロータ10Bである場合には、コイル線材14Aをロータコア17のスロット空間13内の内径側に偏って配置させることができ、コイル線材14Aをロータコア17を支持するシャフト18へより接近させて配置することができる。このため、回転駆動時に発生するコイル線材14Aの発生熱をシャフト18により効率的に伝達させることができ、コイル14の冷却性を向上でき、回転電機の効率を向上させることができる。
In the
本実施形態においては、第1実施形態における効果(ア)〜(ウ)に加えて、以下に記載する効果を奏することができる。 In the present embodiment, in addition to the effects (a) to (c) in the first embodiment, the following effects can be achieved.
(エ)付勢手段は、コア部材10の内周に嵌合されてキャビティCの内周面を形成する中子20を通してキャビティC内の外周側から内周に向かって抜き出す空気流である。これにより、コイル線材14Aを当該スロット空間13内においてコア部材10の内径側へ付勢し移動させることができる。このため、樹脂52をキャビティCに注入する前にコイル線材14Aをコア部材10の内径側へ移動することができ、確実にコイル線材14Aの位置決めができる。しかも、その後のキャビティCへの樹脂52の注入により、第1実施形態における樹脂52による内径方向への付勢作用と相まって、より一層確実にコイル線材14Aをコア部材10の内径側へ位置させてモールドすることができる。
(D) The urging means is an air flow that is extracted from the outer peripheral side of the cavity C toward the inner periphery through the core 20 that is fitted to the inner periphery of the
C キャビティ
M モールド成形装置
W ワーク
10 コア部材
10A ステータ
10B ロータ
11 ステータコア
12 ティース
13 スロット空間
14 コイル
14A コイル線材
14B コイルエンド
15 ハウジング
15A 冷却部材としてのウォータジャケット
16 絶縁シート
17 ロータコア
18 シャフト
20 中子
23 端子用型材
24A 付勢手段としての軸方向通路
24B 付勢手段としての放射方向通路
25 空気排出装置
30 上金型
32 不正手段としての環状ノズル
35 付勢手段としてのゲート
40 下金型
50 樹脂充填手段としての樹脂射出部
52 樹脂
C Cavity M Molding
Claims (7)
前記スロット空間内に配置されたコイル線材を当該スロット空間内においてコア部材の内径側へ付勢する付勢手段と、
前記付勢手段によりコイル線材を内径側に付勢した後若しくは内径側に付勢しつつ、前記キャビティに樹脂を充填する樹脂充填手段と、を備えることを特徴とする回転電機のコア部材の製造装置。 A cylindrical core member in which a plurality of teeth are arranged on a circumferential inner peripheral surface or outer peripheral surface, a radial slot space is provided between the teeth, and a coil wire is arranged in the slot space is a molding target. In an apparatus for manufacturing a core member of a rotating electrical machine, a resin is injected into a pair of molds formed with cavities for accommodating the cylindrical core member, and the core member is molded with the resin.
Biasing means for biasing the coil wire disposed in the slot space toward the inner diameter side of the core member in the slot space;
A core member for a rotating electrical machine, comprising: a resin filling unit that fills the cavity with resin while the coil wire is urged toward the inner diameter side by the urging means or while being urged toward the inner diameter side. apparatus.
前記スロット空間内に配置されたコイル線材を付勢手段により当該スロット空間内においてコア部材の内径側へ付勢し、
前記コイル線材を内径側に付勢した後若しくは内径側に付勢しつつ、樹脂充填手段により前記キャビティに樹脂を充填するようにしたことを特徴とする回転電機のコア部材の製造方法。 A cylindrical core member in which a plurality of teeth are arranged on a circumferential inner peripheral surface or outer peripheral surface, a radial slot space is provided between the teeth, and a coil wire is arranged in the slot space is a molding target. In the method of manufacturing a core member of a rotating electrical machine, a resin is injected into a pair of molds in which cavities for housing the cylindrical core member are formed, and the core member is molded with the resin.
The coil wire disposed in the slot space is biased by the biasing means toward the inner diameter side of the core member in the slot space,
A method of manufacturing a core member of a rotating electrical machine, wherein the cavity is filled with a resin by a resin filling means after the coil wire is biased toward the inner diameter side or while being biased toward the inner diameter side.
前記スロット空間内のコイル線材がコア部材の内径側に偏って配置されていると共にスロット空間内に充填された樹脂によりモールドされていることを特徴とする回転電機のコア部材。 A core member obtained by using the production method according to any one of claims 4 to 6,
A core member of a rotating electrical machine, wherein the coil wire in the slot space is arranged to be biased toward the inner diameter side of the core member and is molded with a resin filled in the slot space.
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WO2018147073A1 (en) | 2017-02-13 | 2018-08-16 | 株式会社三井ハイテック | Stator laminated iron core manufacturing method and stator laminated iron core |
CN113839498A (en) * | 2021-09-16 | 2021-12-24 | 苏州智朗电气有限公司 | Coil pack convenient to epoxy watering |
WO2022249828A1 (en) * | 2021-05-28 | 2022-12-01 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Stator and manufacturing method for stator |
-
2013
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018147073A1 (en) | 2017-02-13 | 2018-08-16 | 株式会社三井ハイテック | Stator laminated iron core manufacturing method and stator laminated iron core |
US11245315B2 (en) | 2017-02-13 | 2022-02-08 | Mitsui High-Tec, Inc. | Method of manufacturing stacked stator core |
US11705794B2 (en) | 2017-02-13 | 2023-07-18 | Mitsui High-Tec, Inc. | Stacked stator core |
WO2022249828A1 (en) * | 2021-05-28 | 2022-12-01 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Stator and manufacturing method for stator |
CN113839498A (en) * | 2021-09-16 | 2021-12-24 | 苏州智朗电气有限公司 | Coil pack convenient to epoxy watering |
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