JP2019106782A - 固定子及び電動機 - Google Patents

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Abstract

【課題】含浸剤に固められたコイルを備える固定子において、含浸剤に起因する品質の低下を抑制することができる固定子及び電動機を提供する。【解決手段】固定子コア１０と、固定子コア１０に取り付けられていると共に含浸剤１３に固められるコイル１１であって、コイルエンド１１ａが固定子コア１０の軸方向Ｄ１の端面１０ａから軸方向Ｄ１の外側に延出しているコイル１１と、固定子コア１０の端面１０ａに固定され、コイルエンド１１ａよりも固定子コア１０の径方向Ｄ２の外側に位置する環状の受け部材１２であって、受け部材１２のｗａが固定子コア１０の外径Ｗよりも小さく、かつ、軸方向Ｄ１に沿う受け部材１２の高さｈａがコイルエンド１１ａの高さＨよりも小さい受け部材１２と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、固定子及び電動機に関する。
従来、固定子の固定子コアに固定されたコイルに含浸剤を滴下することで、コイルを固める技術が知られている。例えば、特許文献１に記載の固定子は、固定子コアにハウジングが取り付けられる前に、コイルに含浸剤が滴下されたものである。特許文献２に記載の固定子は、固定子コアにハウジングが取り付けられた後に、コイルに含浸剤が滴下されたものである。
特開平０９−０６６２５８号公報 特許第４１０９２２３号公報
しかしながら、特許文献１に記載の固定子では、固定子コアの端面に付着した含浸剤がハウジングの組立精度に悪影響を及ぼしやすい。特許文献２に記載の固定子では、ハウジングに覆われたコイルエンドの外周側に含浸剤が滴下できていない可能性がある。
本発明は、含浸剤に固められたコイルを備える固定子において、含浸剤に起因する品質の低下を抑制することができる固定子、及び電動機を提供することを目的とする。
（１）本発明は、固定子コア（例えば、後述する固定子コア１０）と、前記固定子コアに取り付けられていると共に含浸剤（例えば、後述する含浸剤１３）に固められるコイル（例えば、後述するコイル１１）であって、コイルエンド（例えば、後述するコイルエンド１１ａ）が前記固定子コアの軸方向（例えば、後述する軸方向Ｄ１）の端面（例えば、後述する端面１０ａ）から軸方向の外側に延出しているコイルと、前記固定子コアの前記端面に固定され、前記コイルエンドよりも前記固定子コアの径方向（例えば、後述する径方向Ｄ２）の外側に位置する環状の受け部材（例えば、後述する受け部材１２，１２Ａ，１２Ｂ）であって、受け部材の外径（例えば、後述する外径ｗａ，ｗｂ，ｗｃ）が前記固定子コアの外径（例えば、後述する外径Ｗ）よりも小さく、かつ、前記軸方向に沿う受け部材の高さ（例えば、後述する高さｈａ，ｈｂ，ｈｃ）が前記コイルエンドの高さ（例えば、後述する高さＨ）よりも小さい受け部材と、を備えていることを特徴とする固定子（例えば、後述する固定子１，１Ａ，１Ｂ）。
（２）本発明は、（１）に記載の固定子と、前記固定子の内側に配置される回転子（例えば、後述する回転子２０）と、を備えていることを特徴とする電動機。
本発明によれば、含浸剤に固められたコイルを備える固定子において、含浸剤に起因する品質の低下を抑制することができる固定子及び電動機を提供することができる。
本発明の第１実施形態に係る固定子の模式的な端面図である。 製造時に含浸剤が滴下されている状態を示す固定子の模式的な端面図である。 本発明の第２実施形態に係る固定子の模式的な端面図である。 本発明の第３実施形態に係る固定子の模式的な端面図である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る軸受構造について説明する。なお、第２実施形態以降の実施形態において、第１実施形態と共通する構成については同一の符号を付し、対応する構成については同一の規則性に従って符号を付し、適宜その説明を省略する。また、第２実施形態以降の実施形態において、第１実施形態と共通する作用、効果については、適宜その説明を省略する。
［第１実施形態］
まず、図１及び図２を用いて、第１実施形態に係る固定子１及び電動機について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る固定子１の模式的な端面図である。図２は、製造時に含浸剤が滴下されている状態を示す固定子１の模式的な端面図である。
図１及び図２に示す本実施形態の固定子１は、固定子１の内側に配置される回転子２０（破線で簡略に示す）と共に、電動機を構成する。本実施形態の固定子１が構成する電動機は、かご形誘導電動機である。具体的に、固定子１は、固定子コア１０と、コイル１１と、受け部材１２と、含浸剤１３（図２参照）と、を備える。
固定子コア１０は、電磁鋼板が軸方向Ｄ１に積層されることで構成される。図面において、固定子コア１０の外径は、符号Ｗで示される。図１は、端面図であるが、固定子コア１０の端面１０ａを示す線のうち端面図では本来示されない線を、２点鎖線で示す。
コイル１１は、固定子コア１０に取り付けられていると共に含浸剤１３（図２参照）に固められるコイルである。コイル１１においては、固定子コア１０の軸方向Ｄ１の端面１０ａから軸方向Ｄ１の外側に、コイルエンド１１ａが延出している。図面において、コイルエンド１１ａの軸方向Ｄ１の高さは、符号Ｈで示される。
受け部材１２は、固定子コア１０の端面１０ａに接着剤、ネジ等で固定される部材である。受け部材１２は、コイルエンド１１ａよりも固定子コア１０の径方向Ｄ２の外側に位置する環状で絶縁性（例えば、樹脂製）の部材であり、平板形の断面を有する。この受け部材１２は、その外径ｗａが固定子コア１０の外径Ｗよりも小さく（ｗａ＜Ｗ）、かつ、軸方向Ｄ１に沿う受け部材１２の高さｈａがコイルエンド１１ａの高さＨよりも小さい（ｈａ＜Ｈ）。両高さの差（Ｈ−ｈａ）は、例えば、５〜２０ｍｍである。
径方向Ｄ２において、コイルエンド１１ａの基部側の外周面と受け部材１２の内周面との間隔Ｇは、例えば、１〜２０ｍｍである。
受け部材１２の軸方向Ｄ１の外側の先端縁１２１には、動力線（図示省略）を通すために切り欠いた凹み（図示省略）が設けられている。この凹み（図示省略）には動力線（図示省略）が通されているので、製造時に含浸剤１３が滴下される際に、滴下された含浸剤１３が凹み（図示省略）を通過しない。含浸剤１３は、製造時にコイル１１に滴下されて、コイル１１を固める。
次に、固定子１の製造手順について説明する。まず、固定子コア１０にコイル１１を取り付けると共に、固定子コア１０の端面１０ａに受け部材１２を固定する。その後、図２に示すように、ノズルＫから排出される含浸剤１３をコイル１１に滴下して、コイル１１を固める。
本実施形態の固定子１及び電動機によれば、例えば以下の効果が奏される。
本実施形態の固定子１は、固定子コア１０と、固定子コア１０に取り付けられていると共に含浸剤１３に固められるコイル１１であって、コイルエンド１１ａが固定子コア１０の軸方向Ｄ１の端面１０ａから軸方向Ｄ１の外側に延出しているコイル１１と、固定子コア１０の端面１０ａに固定され、コイルエンド１１ａよりも固定子コア１０の径方向Ｄ２の外側に位置する環状の受け部材１２であって、受け部材１２のｗａが固定子コア１０の外径Ｗよりも小さく、かつ、軸方向Ｄ１に沿う受け部材１２の高さｈａがコイルエンド１１ａの高さＨよりも小さい受け部材１２と、を備えている。
従って、製造時に含浸剤１３がコイル１１に滴下される際に、受け部材１２は、固定子コア１０の端面１０ａに含浸剤１３が付着することを抑制する。このため、固定子コア１０の端面１０ａに含浸剤１３が付着してハウジングの組立て制度に悪影響を及ぼしにくい。また、軸方向Ｄ１に沿う受け部材１２の高さｈａがコイルエンド１１ａの高さＨよりも小さいので、受け部材１２は、コイル１１への含浸剤１３の滴下を妨げにくい。その結果、含浸剤１３に固められたコイル１１を備える固定子１において、含浸剤１３に起因する品質の低下を抑制することができる固定子１、及びその固定子１を備えた電動機を提供することができる。
［第２実施形態］
次に、図３を用いて、第２実施形態に係る固定子１Ａについて説明する。図３は、本発明の第２実施形態に係る固定子１Ａの模式的な端面図である。本実施形態に係る固定子１Ａは、受け部材１２（図１及び図２参照）に代えて受け部材１２Ａを備える点が第１実施形態と相違する。
受け部材１２Ａは、その基本構成が受け部材１２（図１及び図２参照）と同様である一方で、Ｌ字形の断面を有する点が受け部材１２（図１及び図２参照）と相違する。Ｌ字の横に延びる部分は、径方向Ｄ２の外側を向いている。この受け部材１２Ａは、その外径ｗｂ（Ｌ字の横に延びる部分の先端を基準とした外径）が固定子コア１０の外径Ｗよりも小さく（ｗｂ＜Ｗ）、かつ、軸方向Ｄ１に沿う受け部材１２Ａの高さｈｂがコイルエンド１１ａの高さＨよりも小さい（ｈｂ＜Ｈ）。受け部材１２Ａの軸方向Ｄ１の先端縁１２１には、動力線（図示省略）を通すために切り欠いた凹み（図示省略）が設けられている。この凹み（図示省略）には動力線（図示省略）が通されているので、製造時に含浸剤１３（図２参照）がコイル１１に滴下される際に、滴下された含浸剤１３（図２参照）が凹み（図示省略）を通過することはない。
［第３実施形態］
次に、図４を用いて、第３実施形態に係る固定子１Ｂについて説明する。図４は、本発明の第３実施形態に係る固定子１Ｂの模式的な端面図である。本実施形態に係る固定子１Ｂは、受け部材１２（図１及び図２参照）に代えて受け部材１２Ｂを備える点が第１実施形態と相違する。
受け部材１２Ｂは、その基本構成が受け部材１２（図１及び図２参照）と同様である一方で、三角形の断面を有する点が受け部材１２（図１及び図２参照）と相違する。三角形は、直角が軸方向Ｄ１の内側を向くと共に径方向Ｄ２の外側を向く直角三角形である。この受け部材１２Ｂは、その外径ｗｃ（直角の位置を基準とした外径）が固定子コア１０の外径Ｗよりも小さく（ｗｃ＜Ｗ）、かつ、軸方向Ｄ１に沿う受け部材１２Ｂの高さｈｃがコイルエンド１１ａの高さＨよりも小さい（ｈｃ＜Ｈ）。受け部材１２Ｂの軸方向Ｄ１の先端縁１２１には、動力線（図示省略）を通すために切り欠いた凹み（図示省略）が設けられている。この凹み（図示省略）には動力線（図示省略）が通されているので、製造時に含浸剤１３（図２参照）が滴下される際に、滴下された含浸剤１３（図２参照）が凹み（図示省略）を通過することはない。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更及び変形が可能である。例えば、上記実施形態において、受け部材１２，１２Ａ，１２Ｂは、それぞれ平板形の断面、Ｌ字形の断面、三角形の断面を有しているが、これに限定されない。受け部材１２，１２Ａ，１２Ｂの形状は、製造時に含浸剤１３がコイル１１に滴下される際に、固定子コア１０の端面１０ａに含浸剤１３が付着することを抑制できる形状であればよい。また、受け部材１２，１２Ａ，１２Ｂは、滴下された含浸剤１３が通過しにくい大きさであれば、径方向Ｄ２に貫通する孔や、先端縁１２１に切り欠かれた凹み等を有していてもよい。
１，１Ａ，１Ｂ 固定子
１０ 固定子コア
１０ａ 端面
１１ コイル
１１ａ コイルエンド
１２，１２Ａ，１２Ｂ 受け部材
１２１ 先端縁
１３ 含浸剤
２０ 回転子
Ｄ１ 軸方向
Ｄ２ 径方向
Ｗ，ｗａ，ｗｂ，ｗｃ 外径
Ｈ，ｈａ，ｈｂ，ｈｃ 高さ

Claims (2)

  1. 固定子コアと、
    前記固定子コアに取り付けられていると共に含浸剤に固められるコイルであって、コイルエンドが前記固定子コアの軸方向の端面から軸方向の外側に延出しているコイルと、
    前記固定子コアの前記端面に固定され、前記コイルエンドよりも前記固定子コアの径方向の外側に位置する環状の受け部材であって、受け部材の外径が前記固定子コアの外径よりも小さく、かつ、前記軸方向に沿う受け部材の高さが前記コイルエンドの高さよりも小さい受け部材と、を備えていることを特徴とする固定子。
  2. 請求項１に記載の固定子と、
    前記固定子の内側に配置される回転子と、を備えていることを特徴とする電動機。
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