JP2017079526A - 回転電機のステータ - Google Patents

Abstract

【課題】モールド部の形成時に成形型（モールド部）の外部に樹脂が漏れるのを抑制可能なステータを提案する。【解決手段】ステータコアの端面には穴２７が形成されており、固定部材４０にはスリット４１が形成されており、固定部材４０がステータコアの端面に当接するように配置されている状態で穴２７とモールド部とが連通している。こうした構成とすることにより、ステータコアなどを収容した成形型内に樹脂を注入してモールド部５０を形成する際に、成形型内の空気は、ステータコアと成形型との隙間などから排出される。また、樹脂は、三相コイル，固定部材４０などを覆うように流れ、その一部は、固定部材４０のスリット４１を通ってステータコアの穴２７に入り込む（穴２７が樹脂のベントとして機能する）。【選択図】図６

Description

本発明は、回転電機のステータに関する。

従来、この種の回転電機のステータとしては、ステータコアに巻回される三相コイルのコイルエンドを樹脂部材で覆ったモールド部を備え、モールド部には、三相コイルと接続される三相動力線を一体に保持してステータコアの軸方向の一端面側に固定するための固定部材であって、三相動力線を保持する保持部とモールド部の内部と外部とを連通する連通部とを有する固定部材が配置されるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この回転電機のステータでは、連通部を有することにより、樹脂モールドの際にモールド部の内部で気泡が発生しても連通部を介してモールド部の外部に抜くことができる。

特開２０１５−１３３８７３号公報

上述の回転電機のステータでは、モールド部の内部と外部とが連通部を介して連通されていることから、モールド部の形成時に、成形型内の樹脂が連通部を介して成形型（モールド部）の外部に漏れることがある。こうした樹脂の漏れは、異物を生成することになるから、抑制することが好ましい。

本発明の回転電機のステータは、モールド部の形成時に成形型（モールド部）の外部に樹脂が漏れるのを抑制可能なステータを提案することを主目的とする。

本発明の回転電機のステータは、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の回転電機のステータは、
ステータコアと、
前記ステータコアに巻回される三相コイルと、
前記三相コイルと接続される三相端子と、
前記三相端子を前記ステータコアに固定するための固定部材と、
前記三相コイルと前記固定部材とを樹脂によって覆うモールド部と、
を備える回転電機のステータであって、
前記ステータコアの一端面には、穴が形成されており、
前記固定部材には、連通路が形成されており、
前記固定部材が前記ステータコアの前記一端面に当接するように配置されている状態で前記穴と前記モールド部とが前記連通路を介して連通している、
ことを特徴とする。

この本発明の回転電機のステータでは、ステータコアの一端面には穴が形成されており、固定部材には連通路が形成されており、固定部材がステータコアの一端面に当接するように配置されている状態で穴とモールド部とが連通路を介して連通している。こうした構成とすることにより、ステータコアなどを収容した成形型内に樹脂を注入してモールド部を形成する際に、成形型内の空気は、ステータコアと成形型との隙間など樹脂が漏れない程度の隙間から排出される。また、樹脂は、三相コイル，固定部材などを覆うように流れ、その一部は、固定部材の連通路を介してステータコアの穴に入り込む（穴が樹脂のベントとして機能する）。これにより、モールド部の内部にボイドが形成されるのを抑制すると共に成形型（モールド部）の外部に樹脂が漏れるのを抑制することができる。

本発明の一実施例としての回転電機のステータ２０の斜視図である。 ステータコア２２および三相コイル３０の斜視図である。 固定部材４０の斜視図である。 図３の固定部材４０を上側から見た上面図である。 コイルアセンブリ２１の斜視図である。 固定部材４０のスリット４１とステータコア２２の穴２７との位置関係を示す説明図である。 変形例のステータ１２０の一部を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての回転電機のステータ２０の斜視図であり、図２は、ステータコア２２および三相コイル３０の斜視図であり、図３は、固定部材４０の斜視図であり、図４は、図３の固定部材４０を上側から見た上面図である。なお、図１では、モールド部５０の一部を破断して三相コイル３０などを図示した。また、図４中、一点鎖線は、モールド部５０の外周面に対応する湾曲面２５である。この図４では、湾曲面２５を模式的に円弧状とした。

実施例の回転電機のステータ２０は、図１に示すように、ステータコア２２と、三相コイル３０と、固定部材４０と、モールド部５０と、を備える。なお、ステータ２０は、ステータ２０の内側に配置される図示しないロータと共に回転電機を構成し、自動車などに搭載される。

図１，図２に示すように、ステータコア２２は、環状のヨーク部２３と、ヨーク部２３から周方向に間隔をおいて径方向内側に突出する複数のティース部２４と、を有する。このステータコア２２は、電磁鋼板が複数積層されて構成されている。ステータコア２２の端面２６には、ステータコア２２の軸方向に延びる断面が円形の穴２７が形成されている。この穴２７は、電磁鋼板の数枚分程度の深さ（ステータコア２２を軸方向に貫通しない深さ）に形成されている。

三相コイル３０は、ステータコア２２の複数のティース部２４に分布巻または集中巻によって巻回されている。この三相コイル３０は、ステータコア２２の軸方向の端面から外側に突出する部分としてのコイルエンド３１を有する。また、三相コイル３０は、その各相の端部が三相端子３２ｕ，３２ｖ，３２ｗと接続される。さらに、三相コイル３０は、モールド部５０によって覆われる。

図３，図４に示すように、固定部材４０は、三相端子３２ｕ，３２ｖ，３２ｗをステータコア２２に固定するための部材であり、樹脂によって形成されている。この固定部材４０の湾曲面２５よりも図４中上側の部分は、モールド部５０によって覆われる。固定部材４０の湾曲面２５よりも図４中上側には、所定方向（図３中上下方向，図４中手前奥方向）に貫通するスリット４１が形成されている。この固定部材４０は、固定部材４０の図３中下面がステータコア２２の端面２６に当接し且つ固定部材４０のスリット４１がステータコア２２の穴２７と整合する（連通する）ように配置される。したがって、実施例のスリット４１は、モールド部５０と穴２７とを連通させる連通路に相当する。なお、固定部材４０のステータコア２２に対する位置決めは、例えば、固定部材４０の図３中下面に形成された突起（図示せず）がステータコア２２の端面２６に形成された穴（図示せず）に嵌まることによって行なわれる。固定部材４０のステータコア２２に対する位置決めが行なわれている状態で、三相端子３２ｕ，３２ｖ，３２ｗと三相コイル３０の同相のコイルの端部とが溶接などによって接続される。

モールド部５０は、三相端子３２ｕ，３２ｖ，３２ｗなどを除いて、コイルエンド３１を含む三相コイル３０，固定部材４０などを覆っている。

次に、こうしたステータ２０の製造について説明する。ステータ２０の製造では、まず、ステータコア２２のティース部２４に三相コイル３０を巻回し、固定部材４０をステータコア２２に対して上述のように配置し、三相端子３２ｕ，３２ｖ，３２ｗと三相コイル３０の同相のコイルの端部とを溶接する、ことによってコイルアセンブリ２１を製造する。図５は、コイルアセンブリ２１の斜視図であり、図６は、固定部材４０のスリット４１とステータコア２２の穴２７との位置関係を示す説明図である。なお、ステータコア２２については穴２７の位置だけを図示した。そして、コイルアセンブリ２１を成形型に収容して樹脂を注入してモールド部５０を形成する。実施例では、固定部材４０のスリット４１がステータコア２２の穴２７と連通している。また、固定部材４０には、成形型（モールド部５０）の内部と外部とを連通させる連通路は形成されていない。したがって、モールド部５０の形成時には、成形型内の空気は、ステータコア２２と成形型との隙間，ステータコア２２の隣り合う２つの電磁鋼板の間の隙間など樹脂が漏れない程度の隙間から排出される。また、樹脂は、三相コイル３０，固定部材４０などを覆うように流れ、その一部は、固定部材４０のスリット４１を通ってステータコア２２の穴２７に入り込む（穴２７が樹脂のベントとして機能する）。これにより、モールド部５０の内部にボイドが形成されるのを抑制すると共に成形型（モールド部５０）の外部に樹脂が漏れるのを抑制することができる。

以上説明した実施例の回転電機のステータ２０では、ステータコア２２の端面２６には穴２７が形成されており、固定部材４０には連通路としてのスリット４１が形成されており、固定部材４０がステータコア２２の端面２６に当接するように配置されている状態で穴２７とモールド部５０とが連通している。こうした構成とすることにより、ステータコア２２などを収容した成形型内に樹脂を注入してモールド部５０を形成する際に、成形型内の空気は、ステータコア２２と成形型との隙間，ステータコア２２の隣り合う２つの電磁鋼板の間の隙間など樹脂が漏れない程度の隙間から排出される。また、樹脂は、三相コイル３０，固定部材４０などを覆うように流れ、その一部は、固定部材４０のスリット４１を通ってステータコア２２の穴２７に入り込む（穴２７が樹脂のベントとして機能する）。これにより、モールド部５０の内部にボイドが形成されるのを抑制すると共に成形型（モールド部５０）の外部に樹脂が漏れるのを抑制することができる。

実施例の回転電機のステータ２０では、固定部材４０にスリット４１が形成され、固定部材４０に形成された突起（図示せず）がステータコア２２に形成された穴に嵌まることによって固定部材４０のステータコア２２に対する位置決めが行なわれるものとした。しかし、図７の変形例のステータ１２０の一部に示すように、固定部材１４０のスリット１４１が、開口側（図７中上側）で断面が矩形の断面矩形部１４２と開口とは反対側（図７中下側）で断面が半円の断面半円部１４３とを有し、固定部材１４０のステータコア２２に対する位置決めが、固定部材１４０のスリット１４１の断面半円部１４３と、ステータコア２２の断面が円形の穴２７と、に断面が半円の位置決め用ピン１４６が嵌まることによって行なわれるものとしてもよい。この場合、モールド部５０の形成時には、樹脂の一部が固定部材１４０のスリット１４１の断面矩形部１４２を介してステータコア２２の穴２７に入り込むことによって、成形型（モールド部５０）の外部に樹脂が漏れるのを抑制することができる。

実施例の回転電機のステータ２０では、固定部材４０には、スリット４１が形成されるものとしたが、スリットに代えて、貫通孔が形成されるものとしてもよい。

実施例の回転電機のステータ２０では、ステータコア２２は、電磁鋼板が複数積層されて構成されるものとしたが、磁性粉末によって一体成形されるものとしてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、ステータコア２２が「ステータコア」に相当し、三相コイル３０が「三相コイル」に相当し、三相端子３２ｕ，３２ｖ，３２ｗが「三相端子」に相当し、固定部材４０が「固定部材」に相当し、モールド部５０が「モールド部」に相当し、穴２７が「穴」に相当し、スリット４１，１４１が「連通路」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等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内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、回転電機の製造産業などに利用可能である。

２０，１２０ ステータ、２１ コイルアセンブリ、２２ ステータコア、２３ ヨーク部、２４ ティース部、２５ 湾曲面、２６ 端面、２７ 穴、３０ 三相コイル、３１ コイルエンド、３２ｕ，３２ｖ，３２ｗ 三相端子、４０，１４０ 固定部材、４１，１４１ スリット、５０ モールド部、１４２ 断面矩形部、１４３ 断面半円部、１４６ 位置決め用ピン。

Claims (1)

1. ステータコアと、
   前記ステータコアに巻回される三相コイルと、
   前記三相コイルと接続される三相端子と、
   前記三相端子を前記ステータコアに固定するための固定部材と、
   前記三相コイルと前記固定部材とを樹脂によって覆うモールド部と、
   を備える回転電機のステータであって、
   前記ステータコアの一端面には、穴が形成されており、
   前記固定部材には、連通路が形成されており、
   前記固定部材が前記ステータコアの前記一端面に当接するように配置されている状態で前記穴と前記モールド部とが前記連通路を介して連通している、
   ことを特徴とする回転電機のステータ。