JP2018007452A - Stator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステータの構造に関する。 The present invention relates to a structure of a stator.
電動機や発電機のロータは、積層形成されたロータコアのティースにボビンの作用をする絶縁部材を介して巻線を巻回し、この巻線の外周に樹脂からなる封止剤を塗布したり、樹脂を巻線の外周にポッティングしたりすることによって巻線の形状を固定した構造が用いられている。 The rotor of an electric motor or a generator is formed by winding a winding around a laminated rotor core tooth through an insulating member that acts as a bobbin, and applying a sealing agent made of resin on the outer periphery of the winding, A structure is used in which the shape of the winding is fixed by potting the outer periphery of the winding.
電動機や発電機のステータは、鋼板を積層し、円筒形のヨークとヨークから半径方向内側に向って突出する複数のティースを含むステータコアを形成し、ティースにコイル線材を巻回してコイルを形成した構成が用いられている。ティースに巻回されたコイル線材の一部は、ステータコアの軸方向の両端面から軸方向外側に突出したコイルエンドを形成する。このようなステータにおいて、コイルエンドの外面からワニスを滴下してコイル線材の間に含浸させてコイル線材間、あるいはコイル全体の形状を固定するとともに絶縁性を向上させる構成が提案されている。 A stator of an electric motor or a generator is formed by stacking steel plates, forming a stator core including a cylindrical yoke and a plurality of teeth protruding radially inward from the yoke, and forming a coil by winding a coil wire around the teeth. Configuration is used. Part of the coil wire wound around the teeth forms a coil end protruding outward in the axial direction from both axial end surfaces of the stator core. In such a stator, a configuration has been proposed in which varnish is dropped from the outer surface of the coil end and impregnated between the coil wires to fix the shape of the coil wires or the entire coil and improve the insulation.
また、コイルの内周面に当接してコイルを支持するリング状補強部材に複数の孔を設けて、コイルとステータコアとを樹脂モールドする場合に、リング状補強部材に複数の孔を介して樹脂注入の圧抜きを行う構成も提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In addition, when a plurality of holes are provided in the ring-shaped reinforcing member that contacts the inner peripheral surface of the coil and supports the coil, and the coil and the stator core are resin-molded, the resin is formed through the plurality of holes in the ring-shaped reinforcing member. There has also been proposed a configuration for performing injection pressure relief (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載された構成では、樹脂モールドする場合、樹脂注入を確実に行うために、過量の樹脂を注入することがある。このとき、リング状補強部材の複数の孔から樹脂が漏れ出す。この漏れ出た樹脂はステータの内側に突出することになるので、ロータと干渉する可能性がある。このため、樹脂モールド後に、複数の孔から漏れ出した樹脂を取り除く必要があり、樹脂の取り除き工程を行うために製造工程が煩雑になる。 In the configuration described in Patent Document 1, when resin molding is performed, an excessive amount of resin may be injected to ensure resin injection. At this time, the resin leaks from the plurality of holes of the ring-shaped reinforcing member. Since the leaked resin protrudes inside the stator, there is a possibility of interference with the rotor. For this reason, it is necessary to remove the resin leaked from the plurality of holes after the resin molding, and the manufacturing process becomes complicated because the resin removing process is performed.
そこで、本発明は、漏れ出た樹脂の取り除き工程をなくして、製造工程を簡略化することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to simplify the manufacturing process by eliminating the step of removing the leaked resin.
本発明のステータは、ステータであって、周方向に延びるヨークと、前記ヨークの内周面から半径方向に突出する複数のティースとを有するステータコアと、前記ティースの少なくとも周方向端面を覆う周方向壁部と、前記ヨークの内周面側において少なくとも前記ティースの軸方向端面より外側に延出する板壁部を有するフランジと、を含む絶縁部材と、前記ティースの外側に前記周方向壁部を介して巻回され、前記ティースの先端側から延出する引き出し線を有するコイルと、前記引き出し線と接触するように、複数の前記ティースの各先端側に取り付けられ、前記ティースの軸方向端面と前記コイルの内面との間の空洞の前記ティースの先端側の開口を塞ぐ円環部材と、を備え、前記板壁部は、前記空洞の前記ヨークの側の開口を塞いでおり、前記空洞に接着剤を注入する注入孔を備え、前記円環部材は、その外周面に、一端が前記空洞と連通し、他端が前記引き出し線を越えて外気と連通する圧抜き溝を備え、前記圧抜き溝の前記他端は前記引き出し線に臨んでおり、 前記注入孔から前記空洞に充填されている前記接着剤を有していることを特徴とする。 The stator of the present invention is a stator, a stator core having a yoke extending in the circumferential direction, a plurality of teeth projecting radially from an inner circumferential surface of the yoke, and a circumferential direction covering at least a circumferential end surface of the teeth. An insulating member including a wall portion, a flange having a plate wall portion extending outward from at least the axial end surface of the tooth on the inner peripheral surface side of the yoke, and the peripheral wall portion on the outer side of the tooth. A coil having a lead wire extending from the tip end side of the tooth, and attached to each tip end side of the plurality of teeth so as to contact the lead wire, and an axial end surface of the tooth and the An annular member for closing the opening on the tip side of the tooth between the inner surface of the coil, and the plate wall portion closes the opening on the yoke side of the cavity A pressure release groove having an injection hole for injecting an adhesive into the cavity, the annular member having an outer peripheral surface with one end communicating with the cavity and the other end communicating with the outside air beyond the lead wire The other end of the pressure release groove faces the lead wire, and has the adhesive filled in the cavity from the injection hole.
本発明は、漏れ出た樹脂の取り除き工程をなくして、製造工程を簡略化することができる。 The present invention can simplify the manufacturing process by eliminating the step of removing the leaked resin.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。まず、図1を参照しながら、本発明の実施形態のステータ11を有するモータ100について簡単に説明する。図1に示すように、モータ100は、円筒形のケーシング10と、ケーシング10の内面に取り付けられたステータ11と、ステータ11の内部で回転中心17の周りに回転軸19と共に回転するロータ18とを備えている。ステータ11は、円環状のヨーク12と、ヨーク12の内周面12bから回転中心17の方向に向かって半径方向に突出する複数のティース13と、各ティース13の間に形成された複数のスロット16とを備えるステータコア14と、ティース13の外面とヨーク12の内周面12bとを覆う絶縁部材20と、各スロット16を通して各ティース13の外面を覆っている絶縁部材20の周囲に巻回された複数の集中巻きのコイル15とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, a
ステータコア14は電磁鋼板を積層して構成したものである。また、コイル15のティース13の先端側の面には、円環部材31が配置されている。ロータ18は、外周面18aに永久磁石が取り付けられており、電力がステータ11のコイル15に供給されるとコイル15には磁力が発生し、この磁力と永久磁石の磁力によってロータ18が回転し、回転出力が回転軸19から外部に取り出される。
The
図2に示すように、周方向に延びるヨーク12から突出したティース13は、四角い矩形断面となるように電磁鋼板を積層したもので、ティース13の外面には樹脂製の絶縁部材20が取り付けられている。絶縁部材20は、ティース13の軸方向端面13aとティース13の周方向端面13bとを覆う筒状部21と、筒状部21のヨーク12の側の開口縁から外方に延びる板状のフランジ23とを備えている。筒状部21の周方向壁部28と軸方向外面21aの外側にはコイル15が巻回されている。図2,3に示すように、コイル15の筒状部21の周方向壁部28に沿ってスロット16に挿通されている部分は周方向壁部28に沿った直線形状で、コイル15の内面は周方向壁部28に接している。コイル15のティース13の突出先端側からは、コイル15の引き出し線15bがステータ11の軸方向に向かって延出している。なお、図2,3において、引き出し線15bは、ステータ11の軸方向に向かって延出しているが、ステータ11の周方向に向かって屈曲して延出していてもよい。
As shown in FIG. 2, the
一方、コイル15の筒状部21の軸方向外面21aよりも軸方向外側に突出したコイルエンド15aは、軸方向外面21aから離れた弓状となる。そして、コイルエンド15aの内面と軸方向外面21aとの間には、図2,3に示すように、ティース13の延びる方向に沿って半径方向に延びる略半楕円断面の空洞40が形成されている。空洞40は、ティース13の先端側とヨーク12の側にそれぞれ開口を有している。コイル15のヨーク12側の側面は、絶縁部材20のフランジ23の表面に接しているので、空洞40のヨーク12側の開口はフランジ23のヨーク12の軸方向外側に延出している板壁部22によって塞がれている。
On the other hand, the
図2,4に示すように、円環部材31は、円環状の帯板であり、幅方向の端面が筒状部21のティース13の先端側の軸方向外面21aに取り付けられ、外周面31aはコイル15のティース13の先端側の面に接している。これにより、円環部材31は、空洞40のティース13の先端側の開口を塞いでいる。また、円環部材31の外周面31aは、コイル15の引き出し線15bにも接している。なお、円環部材31は、内周面31bがティース13の先端よりロータ18側に突出しないように、筒状部21の軸方向外面21aに取り付けられているので、円環部材31がロータ18と干渉することはない。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
図2,3,5に示すように、円環部材31の外周面31aには、空洞40に対向して周方向に延びる圧抜き溝32が設けられている。圧抜き溝32の一端は空洞40と連通し、他端は引き出し線15bを超えた位置にある。また、隣接するコイル15の間であって、引き出し線15bの近傍位置には、圧抜き溝32の他端からモータ100の軸方向内側に幅方向の端面まで延びる圧抜き溝33が設けられている。圧抜き溝33は、引き出し線15bに隣接して設けられており、圧抜き溝33の出口33aは引き出し線15bに臨んで接している。圧抜き溝32,33は、空洞40と外気とを連通する空気流路を形成する。この空気流路は、圧抜き溝33の出口33aの1カ所で外気と連通している。
As shown in FIGS. 2, 3, and 5, the outer
次、図4を参照しながら、空洞40の中に接着剤であるワニス60を充填する工程について説明する。図4の矢印91に示すようにフランジ23の板壁部22に設けられた注入穴25からワニス60を空洞40の中に注入すると、ワニス60は、空洞40の中を満たしながら空洞40の中に充填されていく。一方、空洞40の中に入っていた空気は、図4の矢印92のように、円環部材31に設けられた圧抜き溝32,33を通って外部に排出される。このように、ワニス60を注入する注入穴25と半径方向の反対側に配置された圧抜き溝32,33から空気が外部に排出されていくので、注入穴25から注入されたワニス60は、図4に示すように、板壁部22からティース13の先端側に向って空洞40の中に充填されていく。また、空洞40から空気が排出される経路は、圧抜き溝32,33による1つの経路であるので、すなわち、圧抜き溝33の出口33a以外では外気に連通していないので、空気排出時に他の部分からの空気の吸い込みが抑制される。
Next, the process of filling the
さらに、ワニス60の充填を続けると、ワニス60は空洞40から圧抜き溝32に入り、圧抜き溝32,33に充填されていく。そして、ワニス60は圧抜き溝33の出口33aから外部に漏れ出てくる。漏れ出たワニス60は、引き出し線15bに付着して導かれて、引き出し線15bを伝わって流れていく(図5中矢印F参照)。このように、ワニス60が圧抜き溝33の外部にはみ出して来たことを目視で確認できたら、空洞40の内部にワニス60が完全に充填されたと判断してワニス60の注入を終了する。空洞40に充填されたワニス60は絶縁部材20の外面およびコイル15の内面に密着し、硬化するとコイル15と絶縁部材20とを強固に接着する。また、圧抜き溝33から引き出し線15bを伝わって流れ出たワニス60が硬化すると、引き出し線15bを絶縁部材20の筒状部21に強固に接着する。
Further, when the filling of the
以上説明したように、ステータ11は、絶縁部材20の外面とコイル15の内面との間の空洞40にワニス60を充填することができるので、コイル15と絶縁部材20とを強固に接着することができる。また、ステータ11は、ワニス60を注入する注入穴25と半径方向の反対側に配置された圧抜き溝32,33から空気が外部に排出されていくので、注入穴25から注入されたワニス60が板壁部22からティース13の先端側に向ってスムーズに空洞40の中に充填されていく。このとき、外部に連通する部分が圧抜き溝33の出口33aの1カ所のみであるので、空気排出時に空気の吸い込みを抑制でき、空洞40の中に気泡が残らないようにワニス60を充填でき、すなわち、ワニス60へのボイドの発生を抑制でき、ワニス60と絶縁部材20の外面およびコイル15の内面とを密着させることができる。これにより、コイル15と絶縁部材20との接着力を向上させることができ、ステータ11のコイル15の固定の信頼性を向上することができる。
As described above, since the
また、ワニス60は圧抜き溝32,33を通って、圧抜き溝33の出口33aから引き出し線15bを伝わって漏れ出てくる。すなわち、ワニス60は隣接するコイル15の間のステータ11の軸方向に漏れ出てくるので、漏れ出たワニス60がロータ18に接触することがない。このため、漏れ出たワニス60を取り除く必要がなく、製造工程を簡略化することができる。また、ステータ11は、圧抜き溝33の出口33aからのワニス60のはみ出しを目視検査することで、空洞40の中にワニス60が充填されていることを確認することができるので検査工程の簡略化が図れる。
Further, the
また、引き出し線15bを伝わって流れるワニス60が硬化することによって、引き出し線15bを絶縁部材20の筒状部21に強固に接着することができる。さらに、円環部材31と筒状部21との取付が外れたとしても、円環部材31は、ワニス60によりコイル15に固定されているので、円環部材31がステータ11の軸方向に抜けることを防ぐことができる。なお、本発明をモータ100に適用した例について説明したが、本発明をジェネレータやモータジェネレータに適用してもよい。
Further, the
10 ケーシング、11 ステータ、12 ヨーク、12b,31b 内周面、13 ティース、13a 軸方向端面、13b 周方向端面、14 ステータコア、15 コイル、15a コイルエンド、15b 引き出し線、16 スロット、17 回転中心、18 ロータ、18a,31a 外周面、19 回転軸、20 絶縁部材、21 筒状部、21a 軸方向外面、22 板壁部、23 フランジ、25 注入穴、28 周方向壁部、31 円環部材、32,33 圧抜き溝、33a 出口、40 空洞、60 ワニス、100 モータ。 10 casing, 11 stator, 12 yoke, 12b, 31b inner peripheral surface, 13 teeth, 13a axial end surface, 13b circumferential end surface, 14 stator core, 15 coil, 15a coil end, 15b lead wire, 16 slot, 17 center of rotation, 18 Rotor, 18a, 31a Outer peripheral surface, 19 Rotating shaft, 20 Insulating member, 21 Cylindrical part, 21a Axial outer surface, 22 Plate wall part, 23 Flange, 25 Injection hole, 28 Circumferential wall part, 31 Ring member, 32 33 Depressurization groove, 33a outlet, 40 cavity, 60 varnish, 100 motor.
Claims (1)
周方向に延びるヨークと、前記ヨークの内周面から半径方向に突出する複数のティースとを有するステータコアと、
前記ティースの少なくとも周方向端面を覆う周方向壁部と、前記ヨークの内周面側において少なくとも前記ティースの軸方向端面より外側に延出する板壁部を有するフランジと、を含む絶縁部材と、
前記ティースの外側に前記周方向壁部を介して巻回され、前記ティースの先端側から延出する引き出し線を有するコイルと、
前記引き出し線と接触するように、複数の前記ティースの各先端側に取り付けられ、前記ティースの軸方向端面と前記コイルの内面との間の空洞の前記ティースの先端側の開口を塞ぐ円環部材と、を備え、
前記板壁部は、前記空洞の前記ヨークの側の開口を塞いでおり、前記空洞に接着剤を注入する注入孔を備え、
前記円環部材は、その外周面に、一端が前記空洞と連通し、他端が前記引き出し線を越えて外気と連通する圧抜き溝を備え、前記圧抜き溝の前記他端は前記引き出し線に臨んでおり、
前記注入孔から前記空洞に充填されている前記接着剤を有していること、
を特徴とするステータ。 A stator,
A stator core having a yoke extending in the circumferential direction and a plurality of teeth projecting radially from the inner circumferential surface of the yoke;
An insulating member comprising: a circumferential wall portion covering at least a circumferential end surface of the tooth; and a flange having a plate wall portion extending outward from at least the axial end surface of the tooth on the inner circumferential surface side of the yoke;
A coil wound around the outside of the teeth via the circumferential wall and having a lead wire extending from the tip side of the teeth;
An annular member that is attached to each tip end side of the plurality of teeth so as to come into contact with the lead wire and closes the opening on the tip end side of the tooth between the axial end surface of the teeth and the inner surface of the coil. And comprising
The plate wall portion closes an opening of the cavity on the yoke side, and includes an injection hole for injecting an adhesive into the cavity.
The annular member is provided with a pressure relief groove on one outer periphery of the annular member, one end communicating with the cavity and the other end communicating with outside air beyond the lead wire, and the other end of the pressure relief groove is the lead wire. And
Having the adhesive filled into the cavity from the injection hole;
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