JP2020025428A - モーター固定子構造体及び固定子ユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】モーター固定子構造体及び固定子ユニットの提供。【解決手段】固定子鉄芯１０と、絶縁ボビン２０と、コイルと、環状絶縁構造体４０とを備え、固定子鉄芯１０が、ヨーク部１１と、ヨーク部１１から延伸された径方向歯部とを備え、絶縁ボビン２０が、固定子鉄芯１０の径方向歯部の外側に設置され、絶縁ボビン２０が巻線槽を備え、コイルが、絶縁ボビン２０の巻線槽に環状に巻回され、環状絶縁構造体４０が、射出成型で形成され、かつコイルが絶縁ボビン２０から露出された区域を被覆し、コイルが絶縁ボビン２０と環状絶縁構造体４０との間にパッケージされる固定子ユニット２を提供する。【選択図】図１
Description
本発明はモーター部品に関し、特に、モーター固定子構造体と固定子ユニットに関する。
一般に、電動機（モーターとも呼ばれる）の主要な構造は、固定子及び回転子で構成され、固定子が電動機内部に設置され、かつ静止して動かず、回転子が軸の周りを回動し、固定子に生じる磁場と相互作用して動力を発生する。
現在既知の固定子は、ほとんどが環状の鉄芯上に複数組のコイルを巻回して固定子を形成し、固定子をモーターフレーム内部に設置してから、ポッティングプロセス（Ｐｏｔｔｉｎｇ）または真空圧力含浸処理（Ｖａｃｕｕｍ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ）を通じて固定子及びモーターフレーム間の空隙を絶縁コンパウンド（ワニス）で埋め、固定子と外部機構とを絶縁している。しかしながら、上述のポッティングプロセスまたは真空圧力含浸処理のいずれも絶縁コンパウンド（ワニス）の硬化を待つ必要があり、プロセスに長時間（少なくとも２時間以上）を費やすため、製造効率が低下する不都合がある。
これに鑑み、本発明の目的は、モーター固定子構造体及び固定子ユニットを提供することである。
本発明は、モーター固定子構造体及び固定子ユニットを提供する。本発明の一態様は、固定子鉄芯と、絶縁ボビンと、コイルと、環状絶縁構造体とを備え、前記固定子鉄芯が、ヨーク部と、該ヨーク部から延伸された径方向歯部とを備え、前記絶縁ボビンが、前記固定子鉄芯の前記径方向歯部の外側に設置され、前記絶縁ボビンが巻線槽を備え、前記コイルが、前記絶縁ボビンの前記巻線槽に環状に巻回され、前記環状絶縁構造体が射出成型で形成され、かつ前記コイルが前記絶縁ボビンから露出された区域を被覆し、前記コイルを前記絶縁ボビンと前記環状絶縁構造体との間にパッケージする固定子ユニットである。
本発明の他の態様は、複数の上記固定子ユニットを備え、該固定子ユニットが環状に連接されて、環状構造を形成するモーター固定子構造体である。
上述をまとめると、本発明の一態様に係る固定子ユニットは、射出成型で環状絶縁構造体を形成してコイルを被覆し、コイルを迅速に絶縁ボビンと環状絶縁構造体との間にパッケージして外部との絶縁作用を達成することができ、過去のポッティングプロセス（Ｐｏｔｔｉｎｇ）または真空圧力含浸処理（Ｖａｃｕｕｍ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ）を採用した方法と比較して、時間コストを大幅に節約することができる。このほか、各固定子ユニットがいずれもすでに個別にコイル絶縁プロセスを完了しているため、固定子ユニットを環状に連接して環状構造を形成するだけでモーター固定子構造体を形成することができ、かつ直接モーター固定子構造体をモーター外枠内に組み込むことができ、再度絶縁プロセスを実施する必要がないため、モーター製造工程を簡略化し、生産歩留まりを向上することができる。
図１から図５に本発明の一実施形態に係る固定子ユニットの立体図、固定子鉄芯の立体図、絶縁ボビンの組立図、絶縁ボビンの立体図、コイルを巻回した状態の立体図をそれぞれ示す。
図１から図５に示されるように、固定子ユニット２は、固定子鉄芯１０と、絶縁ボビン２０と、コイル３０と、環状絶縁構造体４０とを備える。そのうち、絶縁ボビン２０が固定子鉄芯１０の外側に設置され、コイル３０が絶縁ボビン２０上に巻回され、環状絶縁構造体４０が射出成型（Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｍｏｕｌｄｉｎｇ）で形成され、コイル３０が絶縁ボビン２０から露出した区域を被覆し、コイル３０を絶縁ボビン２０と環状絶縁構造体４０との間にパッケージして、外部との絶縁作用を達成する。以下、図面を組み合わせ、固定子ユニット２の構造及び製造フローを詳細に説明する。
図２に示されるように、まず固定子鉄芯１０を用意する。そのうち、固定子鉄芯１０は一体成型（例えば、射出成型や鋳造成型）で製造された細長いブロック体であり、例えば、本実施形態において、固定子鉄芯１０は、Ｚ軸方向に延伸された細長いブロック体である。そのうち、固定子鉄芯１０は、鉄、コバルト、ニッケルまたはケイ素鋼等の軟磁性材料で一体として製造され、導磁性を備えているが、これらに限られるものではない。
変形例として、固定子鉄芯１０は、複数個の軟磁性片（例えば、鉄、コバルト、ニッケルまたはケイ素鋼片体）を重ね合わせて成り、例えば、複数個の軟磁性片の間を接着剤で接着したり、相互にリベット接合したりすることで細長いブロック状に形成することができる。
図２に示されるように、本実施形態において、固定子鉄芯１０は、ヨーク部１１と、径方向歯部１５とを備える。ヨーク部１１の横断面が細長い形状を呈し、径方向歯部１５は、ヨーク部１１の中間部分から延伸され、径方向歯部１５の末端にＹ軸方向に突出した張出部１２を設けることができ、固定子鉄芯１０全体の横断面がＴ字形を呈する構造となる。
変形例として、固定子鉄芯１０の横断面は他の形状を採用してもよく、例えば、径方向歯部１５をヨーク部１１の一端から延伸し、固定子鉄芯１０全体の横断面がＬ字形を呈する構造としてもよい。また、固定子鉄芯１０は実際の必要に応じて他の形状に設計することができ、本実施形態の記載に限定されるものではない。
続いて、図２及び図３に示されるように、絶縁ボビン２０が固定子鉄芯１０の外側に設置される。本実施形態において、絶縁ボビン２０は、第１Ｕ字形フレーム２１と、第２Ｕ字形フレーム２２とを備える。第１Ｕ字形フレーム２１が径方向歯部１５の第１端１６に被着され、第２Ｕ字形フレーム２２が径方向歯部１５の第２端１７に被着される。
変形例として、第１Ｕ字形フレーム２１及び第２Ｕ字形フレーム２２は絶縁材料で製造されてもよく、例えば、第１Ｕ字形フレーム２１及び第２Ｕ字形フレーム２２はプラスチック射出成型（Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｍｏｕｌｄｉｎｇ）で製造され、絶縁効果を備えている。
図２及び図３に示されるように、固定子鉄芯１０の径方向歯部１５は、相対する２つの側壁１８を備える。第１Ｕ字形フレーム２１は、第１横板２１１と、第１横板２１１の二側にそれぞれ連接された２つの第１側面板２１２とを備える。第１Ｕ字形フレーム２１が径方向歯部１５の第１端１６に被着された後、第１横板２１１が径方向歯部１５の第１端１６に当接され、２つの第１側面板２１２が２つの側壁１８にそれぞれ当接される。
第２Ｕ字形フレーム２２の構造は、第１Ｕ字形フレーム２１と同じ、または相似させることができ、第２横板２２１と、第２横板２２１の二側にそれぞれ連接された２つの第２側面板２２２とを備える。第２Ｕ字形フレーム２２が径方向歯部１５の第２端１７に被着された後、第２横板２２１が径方向歯部１５の第２端１７に当接され、２つの第２側面板２２２が２つの側壁１８にそれぞれ当接される。そのうち、第１Ｕ字形フレーム２１及び第２Ｕ字形フレーム２２の構造は同一または相似しており、かつそれぞれ径方向歯部１５の相対する両端に被着する方法で、絶縁ボビン２０を各種異なる長さの固定子鉄芯１０に適用可能としている。
図３及び図４に示されるように、本実施形態において、第１Ｕ字形フレーム２１は２つの隔板２１９を備え、そのうち第１横板２１１と２つの第１側面板２１２とが２つの隔板２１９の間に連接され、第１横板２１１、２つの第１側面板２１２及び２つの隔板２１９間に巻線槽２５を形成することができる。第２Ｕ字形フレーム２２の構造は第１Ｕ字形フレーム２１と同一または相似させることができ、同様に巻線槽２５を形成することができるが、ここでは説明を省略する。
図３及び図５に示されるように、第１Ｕ字形フレーム２１及び第２Ｕ字形フレーム２２をそれぞれ径方向歯部１５の相対する二端に被着した後、続いてコイル３０を絶縁ボビン２０の巻線槽２５に巻回することで、コイル３０と固定子鉄芯１０との直接接触を回避し、絶縁作用を達成する。
変形例として、絶縁ボビン２０はコイル３０の固定に用いる巻線固定部２６を備えていてもよい。例えば、図５に示されるように、巻線固定部２６が逆さフックであり、かつ第１Ｕ字形フレーム２１の隔板２１９上に設けられ、コイル３０の巻回過程で、先にコイル３０の一端を巻線固定部２６に掛止して固定することで、後続で便利に施力してコイル３０を絶縁ボビン２０の巻線槽２５に巻回させることができる。その他の変形例において、巻線固定部２６は他の固定構造（例えば、凹溝や孔）にすることもでき、本実施形態の記載に限定されるものではない。
さらに図５及び図６を参照する。そのうち図６は、図５の６−６線における断面図である。第１Ｕ字形フレーム２１及び第２Ｕ字形フレーム２２が径方向歯部１５の相対する二端に被着されているだけであるため、コイル３０を絶縁ボビン２０の巻線槽２５に巻回させた後、第１Ｕ字形フレーム２１、第２Ｕ字形フレーム２２、コイル３０及び固定子鉄芯１０の径方向歯部１５間に２つの間隙Ｇが形成される。
そして、コイル３０を絶縁ボビン２０の巻線槽２５に巻回した後、続いて射出成型で環状絶縁構造体４０を形成し、コイル３０が絶縁ボビン２０から露出された区域（例えばコイル３０の外周及び２つの間隙Ｇ）を被覆して、コイル３０を絶縁ボビン２０と環状絶縁構造体４０の間にパッケージすることで、外界と絶縁する。これについて以下で詳細に説明する。
図３、図４及び図５に示されるように、第１Ｕ字形フレーム２１は第１材料注入口２１３と、第１材料進入槽２１４とを備え、第１材料進入槽２１４が第１材料注入口２１３及び２つの間隙Ｇ間に連通される。本実施形態において、第１材料注入口２１３は第１横板２１１の一側に開設され（ここでは隔板２１９に開設される）、第１材料進入槽２１４はガイド溝２１５と２つのくりぬき部２１６を備え、ガイド溝２１５は第１横板２１１の内側表面に設けられ、かつ第１材料注入口２１３に連通され、２つのくりぬき部２１６は２つの第１側面板２１２にそれぞれ開設され、かつガイド溝２１５及び２つの間隙Ｇ間にそれぞれ連通される。
変形例として、図８に示されるように、絶縁ボビン２０の第１Ｕ字形フレーム２１’が複数のガイド溝２１５を備え、それぞれ２つのくりぬき部２１６に連通させてもよく、本実施形態の記載に限定されるものではない。第２Ｕ字形フレーム２２の構造は、第１Ｕ字形フレーム２１と同一または相似しており、第２材料注入口２２３と第２材料進入槽２２４とを備え、第２材料進入槽２２４が第２材料注入口２２３及び２つの間隙Ｇ間に連通される。
図５及び図６に示されるように、環状絶縁構造体４０の射出成型プロセスにおいて、コイル３０を巻回した固定子ユニット２を治具中に配置し（この図面では省略する）、第１材料注入口２１３と第２材料注入口２２３とを露出させ、射出成型機で溶融成型材料（例えば、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂）を第１Ｕ字形フレーム２１の第１材料注入口２１３と第２Ｕ字形フレーム２２の第２材料注入口２２３とから注入する（図５に矢印Ｌ１で示す）。
図６に示されるように、溶融成型材料が第１材料進入槽２１４及び第２材料進入槽２２４から流入し（図６に矢印Ｌ２で示す）、徐々に２つの間隙Ｇに充填される。このほか、溶融成型材料は絶縁ボビン２０と固定子鉄芯１０間の隙間及びコイル３０の間の隙間から外へも流出し、溶融成型材料がさらにコイル３０の外周を被覆する。続いて、図１及び図７に示されるように、一定時間（約１分〜２分間）の冷却後、溶融成型材料が硬化して硬質の環状絶縁構造体４０が形成され、固定子ユニット２の製造プロセスが完了する。
例えば、本実施例において、環状絶縁構造体４０はコイル３０の外周を被覆する外層環状殻体４１と、２つの間隙Ｇに充填された内層充填片４２とを備え、そのうち外層環状殻体４１はコイル３０及び固定子ユニット２の外部機構を絶縁し、内層充填片４２はコイル３０及び内部の径方向歯部１５を絶縁することができる。
上述をまとめると、本発明の一実施形態に係る固定子ユニット２は、射出成型で環状絶縁構造体４０を形成して２つの間隙Ｇを充填すると同時にコイル３０の外周を被覆し、コイル３０を迅速に絶縁ボビン２０と環状絶縁構造体４０の間にパッケージして外界との絶縁作用を達成することができ、別途絶縁紙を使用して２つの間隙Ｇ内で被覆する必要がないだけでなく、かつ過去のポッティングプロセス（Ｐｏｔｔｉｎｇ）または真空圧力含浸処理（Ｖａｃｕｕｍ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ）を採用した方法と比較して、時間コストを大幅に節約することができる。具体的には、過去のポッティングプロセスまたは真空圧力含浸処理プロセスは少なくとも２時間以上を要していたが、本発明の一実施形態に係る固定子ユニット２は、射出成型プロセス（溶融成型材料の注入から冷却して環状絶縁構造体４０を形成するまで）の時間を約２分以内に制御できる。
図４及び図６に示されるように、一実施形態において、第１Ｕ字形フレーム２１の各くりぬき部２１６は、第１端口２１７と第２端口２１８を備えていてもよく、第１端口２１７がガイド溝２１５に連通され、第２端口２１８が２つの間隙Ｇにそれぞれ連通され、かつ各くりぬき部２１６の第２端口２１８が第１端口２１７よりも大きい。つまり、第１Ｕ字形フレーム２１の各くりぬき部２１６は間隙Ｇに向かって徐々に大きくなっており、溶融成型材料が各くりぬき部２１６まで流れたときに詰まりの発生を減少し、溶融成型材料の流速を加速して射出成型プロセスの時間をより一層短縮することができる。変形例として、第２Ｕ字形フレーム２２の構造は第１Ｕ字形フレーム２１と同一または相似させてもよく、ここでは説明を省略する。
図９に本発明の固定子ユニットの他の変形例の絶縁ボビンの立体図を示す。本実施形態の絶縁ボビン２０’と図３の絶縁ボビン２０との差異は、絶縁ボビン２０’がインサート成型（Ｉｎｓｅｒｔ Ｍｏｌｄｉｎｇ）で固定子鉄芯１０の径方向歯部１５の外部を囲んで形成されており、絶縁ボビン２０’を組み立てるプロセスを省くことができる点にある。
また、コイル３０が絶縁ボビン２０’に巻回された後、射出成型機でコイル３０の外部に溶融成型材料を注入し、直接コイル３０の外周に環状絶縁構造体４０を形成できる（つまり、環状絶縁構造体４０が外層環状殻体４１のみでコイル３０の外周を被覆する）ため、絶縁ボビン２０’に材料注入口と材料進入槽とを開設するプロセスを省くことができる。
図１０及び図１１に本発明の一実施形態に係るモーター固定子構造体の立体図及び上面図を示す。モーター固定子構造体１は、上述の固定子ユニット２を複数個連接させて環状構造を形成しており、例えば、モーター固定子構造体１は１２個の固定子ユニット２を連接させて成る。
各固定子ユニット２がいずれもすでに個別にコイル３０の絶縁プロセスを完了している、すなわち、各固定子ユニット２のコイル３０外部がすべて独立して環状絶縁構造体４０で被覆されているため、複数個の固定子ユニット２を環状に連接してモーター固定子構造体１を形成した後、モーター固定子構造体１を直接モーター外枠内に組み込むことができ、モーター外枠及びモーター固定子構造体１間の絶縁プロセス（ポッティングプロセスや真空圧力含浸処理）を行う必要がなく、モーター製造工程を簡略化し、生産歩留まりを高めるという利点を達成することができる。
また、図１０及び図１１に示されるように、各固定子ユニット２の固定子鉄芯１０のヨーク部１１は相対する第１結合部１１１と第２結合部１１２とを備えていてもよく、そのうち相隣する２つの固定子ユニット２間の相隣する第１結合部１１１及び第２結合部１１２が相互に接合され、モーター固定子構造体１が形成される。
図１１に示されるように、各固定子ユニット２の第１結合部１１１はヨーク部１１の一端に位置する突出部であり、第２結合部１１２はヨーク部１１の他方の一端に位置する凹陥部であり、そのうち相隣する２つの固定子ユニット２の相隣する第１結合部１１１と第２結合部１１２とが相互に緊密に嵌合させて位置決めする（例えば、第１結合部１１１を強制的に第２結合部１１２内に押し込み、緊密な嵌合位置決めを形成する）ことで、環状構造体を形成することができる。
これにより、別途治具やフレームを使用する必要なく各固定子ユニット２の離脱を防止し、さらにコストを抑制することができる。また、変形例として、各固定子ユニット２間は、溶接や接着等の方法により接合及び位置決めを達成してもよく、本実施形態の記載に限定されるものではない。
上述をまとめると、本発明の一実施形態に係る固定子ユニットは、射出成型で環状絶縁構造体を形成してコイルを被覆し、コイルを迅速に絶縁ボビンと環状絶縁構造体との間にパッケージして外部との絶縁作用を達成することができ、過去のポッティングプロセス（Ｐｏｔｔｉｎｇ）または真空圧力含浸処理（Ｖａｃｕｕｍ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ）を採用した方法と比較して、時間コストを大幅に節約することができる。
また、各固定子ユニットがいずれもすでに個別にコイル絶縁プロセスを完了しているため、固定子ユニットを環状に連接して環状構造を形成するだけでモーター固定子構造体を形成することができ、かつ直接モーター固定子構造体をモーター外枠内に組み込むことができ、再度絶縁プロセスを実施する必要がないため、モーター製造工程を簡略化し、生産歩留まりを高めることができる。
上述の説明は、単に本発明の最良の実施例を挙げたまでであり、本発明を限定するものではない。本発明の開示する要旨を逸脱することなく完成された同等効果の修飾または置換はいずれも後述の特許請求の範囲に含まれる。
１ モーター固定子構造体
２ 固定子ユニット
１０ 固定子鉄芯
１１ ヨーク部
１１１ 第１結合部
１１２ 第２結合部
１２ 張出部
１５ 径方向歯部
１６ 第１端
１７ 第２端
１８ 側壁
２０，２０’ 絶縁ボビン
２１，２１’ 第１Ｕ字形フレーム
２１１ 第１横板
２１２ 第１側面板
２１３ 第１材料注入口
２１４ 第１材料進入槽
２１５ ガイド溝
２１６ くりぬき部
２１７ 第１端口
２１８ 第２端口
２１９ 隔板
２２ 第２Ｕ字形フレーム
２２１ 第２横板
２２２ 第２側面板
２２３ 第２材料注入口
２２４ 第２材料進入槽
２５ 巻線槽
２６ 巻線固定部
３０ コイル
４０ 環状絶縁構造体
４１ 外層環状殻体
４２ 内層充填片
Ｇ 間隙
Ｌ１，Ｌ２ 矢印
２ 固定子ユニット
１０ 固定子鉄芯
１１ ヨーク部
１１１ 第１結合部
１１２ 第２結合部
１２ 張出部
１５ 径方向歯部
１６ 第１端
１７ 第２端
１８ 側壁
２０，２０’ 絶縁ボビン
２１，２１’ 第１Ｕ字形フレーム
２１１ 第１横板
２１２ 第１側面板
２１３ 第１材料注入口
２１４ 第１材料進入槽
２１５ ガイド溝
２１６ くりぬき部
２１７ 第１端口
２１８ 第２端口
２１９ 隔板
２２ 第２Ｕ字形フレーム
２２１ 第２横板
２２２ 第２側面板
２２３ 第２材料注入口
２２４ 第２材料進入槽
２５ 巻線槽
２６ 巻線固定部
３０ コイル
４０ 環状絶縁構造体
４１ 外層環状殻体
４２ 内層充填片
Ｇ 間隙
Ｌ１，Ｌ２ 矢印
Claims (12)
- 固定子鉄芯と、絶縁ボビンと、コイルと、環状絶縁構造体とを備え、
前記固定子鉄芯が、ヨーク部と、該ヨーク部から延伸された径方向歯部とを備え、
前記絶縁ボビンが、前記固定子鉄芯の前記該径方向歯部の外側に設置され、
前記絶縁ボビンが巻線槽を備え、
前記コイルが、前記絶縁ボビンの前記巻線槽に環状に巻回され、
前記環状絶縁構造体が射出成型で形成され、かつ前記コイルが前記絶縁ボビンから露出された区域を被覆し、前記コイルを前記絶縁ボビンと前記環状絶縁構造体との間にパッケージする固定子ユニット。 - 前記絶縁ボビンが、インサート成型で前記径方向歯部の外部を囲んで形成され、
前記環状絶縁構造体が前記コイルの外部を被覆する請求項１に記載の固定子ユニット。 - 前記径方向歯部が、軸方向の第１端と第２端とを有し、
前記絶縁ボビンが、第１Ｕ字形フレームと第２Ｕ字形フレームとを備え、
前記第１Ｕ字形フレームが前記径方向歯部の前記第１端に被着され、
前記第２Ｕ字形フレームが前記径方向歯部の前記第２端に被着される請求項１に記載の固定子ユニット。 - 前記第１Ｕ字形フレーム、前記第２Ｕ字形フレーム、前記コイル、及び前記径方向歯部間に２つの間隙が形成され、
前記環状絶縁構造体が、外層環状殻体と、２つの内層充填片とを備え、
前記外層環状殻体が前記コイルの外部を被覆し、
２つの前記内層充填片が２つの前記間隙内にそれぞれ設けられる請求項３に記載の固定子ユニット。 - 前記第１Ｕ字形フレームが、第１材料注入口と、第１材料進入槽とを備え、
該第１材料進入槽が前記第１材料注入口及び２つの前記間隙間に連通される請求項４に記載の固定子ユニット。 - 前記径方向歯部が、相対する２つの側壁を備え、
前記第１Ｕ字形フレームが、第１横板と、該第１横板の二側にそれぞれ連接された２つの第１側面板とを備え、
前記第１横板が前記径方向歯部の前記第１端に当接され、
２つの前記第１側面板が２つの前記側壁に当接され、
前記第１材料注入口が前記第１横板の一側に開設され、
前記第１材料進入槽が少なくとも１つのガイド溝と、２つのくりぬき部とを備え、
少なくとも１つの前記ガイド溝が前記第１横板の内側表面に設けられ、かつ前記第１材料注入口に連通され、
２つの前記くりぬき部が２つの前記第１側面板にそれぞれ開設され、かつ少なくとも１つの前記ガイド溝及び２つの前記間隙間にそれぞれ連通される請求項５に記載の固定子ユニット。 - 各前記くりぬき部が、第１端口と、第２端口とを有し、
前記第１端口が少なくとも１つの前記ガイド溝に連通され、
前記第２端口が２つの前記間隙のうちのいずれかに連通され、かつ前記第２端口が前記第１端口より大きい請求項６に記載の固定子ユニット。 - 前記射出成型において、前記第１材料注入口から成型材料が注入され、前記環状絶縁構造体が形成される請求項５に記載の固定子ユニット。
- 前記第２Ｕ字形フレームが、第２材料注入口と、第２材料進入槽とを備え、
前記第２材料進入槽が前記第２材料注入口及び２つの前記間隙間に連通される請求項５に記載の固定子ユニット。 - 前記絶縁ボビンが巻線固定部を備える請求項１に記載の固定子ユニット。
- 請求項１から請求項１０のいずれかに記載の固定子ユニットを複数備え、
複数の該固定子ユニットが環状に連接されて、環状構造を形成するモーター固定子構造体。 - 各前記固定子ユニットの前記固定子鉄芯の前記ヨーク部が、相対する第１結合部と第２結合部とを備え、
相隣する２つの前記固定子ユニット間の相隣する前記第１結合部と前記第２結合部とが相互に接合される請求項１１に記載のモーター固定子構造体。
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|---|---|---|---|---|
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| JP2022125503A (ja) * | 2021-02-17 | 2022-08-29 | シンフォニアテクノロジー株式会社 | 回転電機 |
| JP2022127477A (ja) * | 2021-02-19 | 2022-08-31 | 日本電産株式会社 | ステータ、およびモータ |
| CN113300500B (zh) * | 2021-05-17 | 2023-04-07 | 安徽威灵汽车部件有限公司 | 定子、电机、压缩机和车辆 |
| EP4324074A1 (en) * | 2021-06-18 | 2024-02-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Insulation device, motor stator and motor |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002286050A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-10-03 | Mitsubishi Electric Corp | 電磁コイル装置及びその製造方法 |
| JP2010252507A (ja) * | 2009-04-15 | 2010-11-04 | Nissan Motor Co Ltd | 回転電機の固定子および回転電機の固定子の冷却方法 |
| WO2014115775A1 (ja) * | 2013-01-25 | 2014-07-31 | 日産自動車株式会社 | 電動機のボビン構造及びその製造方法 |
| JP2016163444A (ja) * | 2015-03-03 | 2016-09-05 | 日産自動車株式会社 | ステータ |
Family Cites Families (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58201565A (ja) * | 1982-05-18 | 1983-11-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 回転電機固定子 |
| JP3568364B2 (ja) * | 1996-09-30 | 2004-09-22 | 松下電器産業株式会社 | 回転電機のコア |
| DE10292115T1 (de) * | 2001-05-22 | 2003-05-22 | Soonhan Engineering Inc | Verfahren zum Befestigen eines Magneten eines Linear-Servomotors |
| JP3685169B2 (ja) | 2002-09-27 | 2005-08-17 | 株式会社日立製作所 | 回転機及びその製造法 |
| TWM283428U (en) | 2005-08-22 | 2005-12-11 | Yi-Tang Lu | Insulating structure improvement of the motor |
| JP4281733B2 (ja) * | 2005-11-21 | 2009-06-17 | トヨタ自動車株式会社 | 電気モータの分割ステータ |
| US7936100B2 (en) * | 2007-04-02 | 2011-05-03 | Hitachi, Ltd. | Stator for rotating machine and rotating machine using the same |
| JP2008283730A (ja) * | 2007-05-08 | 2008-11-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 電動機用分割固定子、この分割固定子を備える電動機用固定子、この電動機用固定子を備える電動機及び電動機用分割固定子の製造方法 |
| DE102007021722A1 (de) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Siemens Ag | Elektrischer Linearmotor |
| JP4730367B2 (ja) * | 2007-08-21 | 2011-07-20 | トヨタ自動車株式会社 | 分割固定子製造方法 |
| CN101483359B (zh) * | 2008-01-11 | 2012-08-22 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 电机定子结构及其形成方法 |
| JP4404145B2 (ja) * | 2008-01-16 | 2010-01-27 | トヨタ自動車株式会社 | 分割固定子製造方法 |
| JP5040739B2 (ja) * | 2008-03-10 | 2012-10-03 | トヨタ自動車株式会社 | 分割固定子部材、分割固定子部材製造方法、及び固定子 |
| JP4790748B2 (ja) * | 2008-04-09 | 2011-10-12 | 本田技研工業株式会社 | ステータ及びステータ製造装置 |
| CN102163893B (zh) * | 2010-02-21 | 2013-03-13 | 张芳溥 | 遮蔽式马达的制造方法 |
| CN102870317B (zh) | 2010-03-04 | 2015-02-11 | 丰田自动车株式会社 | 定子 |
| EP2597755A4 (en) * | 2010-07-21 | 2014-09-10 | Toyota Motor Co Ltd | ISOLATOR, MOTOR AND METHOD FOR PRODUCING A STATOR WITH AN ISOLATOR AND SPOOL |
| CN102097906B (zh) * | 2011-01-11 | 2012-12-26 | 陈国宝 | 多层次无铁芯线圈永磁电机 |
| US20140035428A1 (en) * | 2011-02-25 | 2014-02-06 | Mitsubishi Electric Corporation | Stator of rotary electric machine, and manufacturing method therefor |
| JP5751927B2 (ja) * | 2011-05-13 | 2015-07-22 | 三菱電機株式会社 | 回転電機およびそれに用いられるステータの製造方法 |
| JP5306411B2 (ja) * | 2011-05-23 | 2013-10-02 | 三菱電機株式会社 | 回転電機 |
| EP2560269A3 (en) * | 2011-08-16 | 2017-10-18 | LG Innotek Co., Ltd. | Stator of Motor |
| JP5825044B2 (ja) | 2011-10-27 | 2015-12-02 | コベルコ建機株式会社 | 電動機及び電動機の製造方法 |
| WO2014011804A1 (en) * | 2012-07-11 | 2014-01-16 | Remy Technologies, Llc | Integrated phase connection isolator with individual phase isolator |
| GB2493658B (en) * | 2012-10-15 | 2015-05-20 | Protean Electric Ltd | A tooth for an electric motor or generator |
| CN104737422B (zh) * | 2012-10-16 | 2017-05-24 | 三菱电机株式会社 | 旋转电机的电枢 |
| CN103177853B (zh) * | 2013-03-20 | 2014-03-12 | 明珠电气有限公司 | 电力机车用环氧树脂浇注干式变压器 |
| EP2985886B1 (en) * | 2013-04-08 | 2018-07-04 | Mitsubishi Electric Corporation | Stator of rotating electrical machine |
| JP6070603B2 (ja) * | 2014-03-04 | 2017-02-01 | トヨタ自動車株式会社 | ステータの製造方法 |
| CN104079097A (zh) | 2014-07-04 | 2014-10-01 | 太仓东元微电机有限公司 | 一种电机定子的绝缘保护套 |
| WO2016051481A1 (ja) * | 2014-09-30 | 2016-04-07 | 三菱電機株式会社 | 回転電機、及びその回転電機の製造方法 |
| CN104467294B (zh) * | 2014-11-14 | 2017-11-10 | 广东威灵电机制造有限公司 | 电机 |
| JP6305620B2 (ja) * | 2015-02-18 | 2018-04-04 | 三菱電機株式会社 | 回転電機の固定子および、回転電機の固定子の製造方法 |
| TWM514696U (zh) | 2015-09-30 | 2015-12-21 | Delta Electronics Inc | 馬達之定子裝置 |
| CN105958673A (zh) * | 2016-06-03 | 2016-09-21 | 天津市松正电动汽车技术股份有限公司 | 一种双绕组电机定子结构及其制作工艺 |
| CN106003506B (zh) * | 2016-06-29 | 2018-07-27 | 镇江西杰电气有限公司 | 一种可调的树脂母线槽浇注模具 |
| CN205960828U (zh) * | 2016-08-08 | 2017-02-15 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种定子绕线骨架及具有该绕线骨架的电机 |
| CN207320985U (zh) * | 2017-09-27 | 2018-05-04 | 宁波韵声机芯制造有限公司 | 电机定子绕线架 |
-
2018
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002286050A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-10-03 | Mitsubishi Electric Corp | 電磁コイル装置及びその製造方法 |
| JP2010252507A (ja) * | 2009-04-15 | 2010-11-04 | Nissan Motor Co Ltd | 回転電機の固定子および回転電機の固定子の冷却方法 |
| WO2014115775A1 (ja) * | 2013-01-25 | 2014-07-31 | 日産自動車株式会社 | 電動機のボビン構造及びその製造方法 |
| JP2016163444A (ja) * | 2015-03-03 | 2016-09-05 | 日産自動車株式会社 | ステータ |
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