JP6846911B2 - 磁極、磁極を配置した固定子、固定子を備えた回転電機および固定子の製造方法 - Google Patents
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Description
第2の発明は、鉄心に取り付けられた巻き枠と絶縁シートとコイルとで形成された磁極において、前記鉄心は、ヨーク部とティース部と前記ティース部の先端で円弧状に延伸する先端部とで構成され、前記巻き枠は、前記鉄心の軸方向端面において、前記ヨーク部の軸方向端面に配置される第一フランジと、前記第一フランジに対向して前記先端部の軸方向端面に配置される第二フランジと、長手方向を前記第一フランジと前記第二フランジとをつなぎ前記ティース部の軸方向端面に配置される胴部とで構成されているとともに、前記胴部と前記ティース部の軸方向端面との間には、前記胴部が前記ティース部の軸方向端面に接する部位における短手方向両端に、前記長手方向全長にわたり前記胴部が軸方向に窪んで樹脂導入路となる第一切り欠きが設けられており、前記第一フランジと前記ヨーク部の軸方向端面との間には、前記第一フランジの前記ヨーク部に軸方向端面に接する部位の前記第二フランジに対向する側に、前記第一切り欠きと連通して、前記第一フランジの幅方向外側に向かい前記第一フランジが軸方向に窪んで樹脂導入路となる第二切り欠きが設けられており、前記第二フランジと前記先端部の軸方向端面との間には、前記第二フランジの前記先端部の軸方向端面に接する部位の幅方向両端に、前記第一切り欠きと連通して、前記第二フランジの幅方向外側に向かい前記第二フランジが軸方向に窪んで樹脂導入路となる第三切り欠きが設けられているものである。
第3の発明は、鉄心に取り付けられた巻き枠と絶縁シートとコイルとで形成された磁極において、前記鉄心は、ヨーク部とティース部と前記ティース部の先端で円弧状に延伸する先端部とで構成され、前記巻き枠は、前記鉄心の軸方向端面において、前記ヨーク部上に配置される第一フランジと、前記第一フランジに対向して前記先端部上に配置される第二フランジと、前記ティース部上に配置される胴部とで構成されており、前記胴部は、長手方向を前記第一フランジと前記第二フランジとをつなぐとともに、前記第二フランジの厚さ方向中間部分まで延伸しており、前記ティース部に接する前記胴部には、短手方向両端であって前記長手方向全長にわたり前記第二フランジの厚さ方向中間部分まで延伸する第一切り欠きが設けられており、前記第二フランジは、前記第一フランジと対向する反対面に溝が設けられ、前記第一フランジの前記第二フランジに対向する側であって前記ヨーク部に接する部位に、前記第一切り欠きと連通して、前記第一フランジの幅方向外側に向かう第二切り欠きが設けられており、前記第二フランジの前記先端部に接する部位に、前記第一切り欠きと連通して、前記第二フランジの幅方向外側に向かう第三切り欠きが設けられ、前記第一切り欠き、前記第二切り欠き、前記第三切り欠きおよび前記溝によって、前記鉄心の軸方向端面との間に、樹脂導入路が形成されているものである。
第4の発明は、第1の発明による磁極を複数個円環状に配置した固定子である。
第5の発明は、第2の発明による固定子を備えた回転電機である。
第6の発明の固定子を備えた固定子の製造方法は、次のステップを備えたものである。
ステップ1.鉄心に巻枠、絶縁シートを装着するステップ。
ステップ2.前記鉄心の前記巻枠、前記絶縁シート上に導体を巻きつけ、コイルを形成して磁極とするステップ。
ステップ3.フレームに前記磁極を複数個円環状に配置、固定するステップ。
ステップ4.専用の治具を用い、前記フレーム内に絶縁樹脂を注入するとともに、前記鉄心と前記巻枠との間に第一切り欠き、第二切り欠き、第三切り欠きによって形成された樹脂導入路を前記絶縁樹脂で充填するステップ。
ステップ5.一定の温度で保持して前記絶縁樹脂を硬化させ、固定子を形成させるステップ。
また、第2の発明に係る固定子は、上記第1の発明と同様の効果を有するとともに、固定子の軸方向長を短くし、小型化された固定子となり、かつ第3の発明に係る回転電機も絶縁性能の向上した回転電機を提供できるという効果を有し、また第4の発明に係る固定子の製造方法も絶縁性能が向上した小型化された固定子となり、放熱性、対振動特性も向上するという効果がある。
以下、この発明の実施の形態1を図に基づいて説明する。図1は回転電機の固定子100を示す平面図である。図1において、固定子100は複数の磁極50を円周上に連結、配列し、円環状に組み立てられている。尚、図1に示すD−D矢視は後述する図9にて説明する。磁極50は鉄心40と、この鉄心40に巻枠10と図示省略した絶縁シート20を取り付け後、導体を複数回巻き付けたコイル30とによって構成される。巻枠10は鉄心40とコイル30との間の電気的絶縁と、コイル30を所定の位置に巻き付ける機能、およびコイル30の図示省略した端子部を支持するとともに、前記絶縁シート20を所定位置に保持する機能を備えている。
ST2.導体を巻き付けコイル30とし、磁極50を形成するST。
ST3.複数個の磁極50をフレーム60に固定するST。
ST4.絶縁樹脂51をフレーム60内に充填するST。
ST5.絶縁樹脂51を硬化するST。
ST1.鉄心40の積層方向両端部分に巻枠10を接着剤を用いて装着する。別の装着法として鉄心40に設けた溝に巻枠10の爪を挿入する方法や、鉄心40の穴に巻枠10の下面に設けた突起を挿入して装着する方法などがある。次に、凹型状に成型された絶縁シート20を鉄心40に接着剤を用いて装着する。この絶縁シート20は鉄心40のヨーク部側スロット辺43、ティース部スロット辺44、先端部側スロット辺47を覆っている。
ST4.絶縁樹脂51をポッティングを用いた方式で充填する。
次に、図示省略した絶縁樹脂を注入し、図11に示すように専用治具の心棒63を押し込むことで図12に示す如く絶縁樹脂51がフレーム60内全体に満たされる。この際、巻枠10に設けられた第二切り欠き11A、第三切り欠き12A、第一切り欠き13Aと鉄心40の端面に形成される樹脂導入路15にも絶縁樹脂51が流入し、図9に示したように鉄心40および絶縁シート20の間にも絶縁樹脂51が充填される。
次に、実施の形態2について説明する。図13は、コイル30が未装着状態における鉄心40の軸方向両端に巻枠10を、また鉄心40に絶縁シート20を装着した状態を示す斜視図である。図14は、図13に示す第二フランジ12側から見た平面図であり、図15は、巻枠10を鉄心40側から見た斜視図である。
次に、実施の形態3について説明する。図18は実施の形態3の巻枠10の斜視図である。第二フランジ12の鉄心40に接する側は、周方向全面にわたり第三切り欠き12Aが設けられている。また、第一フランジ11と対向する第二フランジ12の反対面(裏側)で、第二フランジ12の高さ方向全体にわたり周方向中央部に所定の幅Pで深さSの樹脂導入路としての溝12Cが設けられている。
12A 第三切り欠き、13 胴部、13A 第一切り欠き、15 樹脂導入路、
40 鉄心、50 磁極、51 絶縁樹脂、60 フレーム、100 固定子。
Claims (8)
- 鉄心に取り付けられた巻枠と絶縁シートとコイルとで形成された磁極において、前記鉄心は、ヨーク部とティース部と前記ティース部の先端で円弧状に延伸する先端部とで構成され、前記巻枠は、前記鉄心の軸方向端面において、前記ヨーク部上に配置される第一フランジと、前記第一フランジに対向して前記先端部上に配置される第二フランジと、長手方向を前記第一フランジと前記第二フランジ間とをつなぎ前記ティース部上に配置される胴部とで構成されているとともに、前記ティース部に接する前記胴部には、短手方向両端であって前記長手方向全長にわたり第一切り欠きが設けられており、前記第一フランジの前記第二フランジに対向する側であって、前記ヨーク部に接する部位に、前記第一切り欠きと連通して、前記第一フランジの幅方向外側に向かう第二切り欠きが設けられており、前記第二フランジの前記先端部に接する部位に、前記第一切り欠きと連通して、前記第二フランジの幅方向外側に向かう第三切り欠きが設けられ、前記第一切り欠き、前記第二切り欠き、前記第三切り欠きによって、前記鉄心の軸方向端面との間に形成された樹脂導入路に、絶縁樹脂が充填されている磁極。
- 鉄心に取り付けられた巻枠と絶縁シートとコイルとで形成された磁極において、前記鉄心は、ヨーク部とティース部と前記ティース部の先端で円弧状に延伸する先端部とで構成され、前記巻枠は、前記鉄心の軸方向端面において、前記ヨーク部の軸方向端面に配置される第一フランジと、前記第一フランジに対向して前記先端部の軸方向端面に配置される第二フランジと、長手方向を前記第一フランジと前記第二フランジとをつなぎ前記ティース部の軸方向端面に配置される胴部とで構成されているとともに、前記胴部と前記ティース部の軸方向端面との間には、前記胴部が前記ティース部の軸方向端面に接する部位における短手方向両端に、前記長手方向全長にわたり前記胴部が軸方向に窪んで樹脂導入路となる第一切り欠きが設けられており、前記第一フランジと前記ヨーク部の軸方向端面との間には、前記第一フランジの前記ヨーク部に軸方向端面に接する部位の前記第二フランジに対向する側に、前記第一切り欠きと連通して、前記第一フランジの幅方向外側に向かい前記第一フランジが軸方向に窪んで樹脂導入路となる第二切り欠きが設けられており、前記第二フランジと前記先端部の軸方向端面との間には、前記第二フランジの前記先端部の軸方向端面に接する部位の幅方向両端に、前記第一切り欠きと連通して、前記第二フランジの幅方向外側に向かい前記第二フランジが軸方向に窪んで樹脂導入路となる第三切り欠きが設けられている磁極。
- 前記胴部に設けられた前記第一切り欠きが、前記第一フランジの厚さ方向を貫通して設けられている請求項1または請求項2に記載の磁極。
- 前記第一フランジに設けられた前記第二切り欠きが、周方向の端面まで延伸して前記第一フランジの厚さ方向全面にわたって設けられている請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の磁極。
- 鉄心に取り付けられた巻き枠と絶縁シートとコイルとで形成された磁極において、前記鉄心は、ヨーク部とティース部と前記ティース部の先端で円弧状に延伸する先端部とで構成され、前記巻き枠は、前記鉄心の軸方向端面において、前記ヨーク部上に配置される第一フランジと、前記第一フランジに対向して前記先端部上に配置される第二フランジと、前記ティース部上に配置される胴部とで構成されており、前記胴部は、長手方向を前記第一フランジと前記第二フランジとをつなぐとともに、前記第二フランジの厚さ方向中間部分まで延伸しており、前記ティース部に接する前記胴部には、短手方向両端であって前記長手方向全長にわたり前記第二フランジの厚さ方向中間部分まで延伸する第一切り欠きが設けられており、前記第二フランジは、前記第一フランジと対向する反対面に溝が設けられ、前記第一フランジの前記第二フランジに対向する側であって前記ヨーク部に接する部位に、前記第一切り欠きと連通して、前記第一フランジの幅方向外側に向かう第二切り欠きが設けられており、前記第二フランジの前記先端部に接する部位に、前記第一切り欠きと連通して、前記第二フランジの幅方向外側に向かう第三切り欠きが設けられ、前記第一切り欠き、前記第二切り欠き、前記第三切り欠きおよび前記溝によって、前記鉄心の軸方向端面との間に、樹脂導入路が形成されている磁極。
- 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の磁極を、複数個円環状に配置した固定子。
- 請求項6に記載の固定子を備えた回転電機。
- 次のステップを備えた固定子の製造方法。
ステップ1.鉄心に巻枠、絶縁シートを装着するステップ。
ステップ2.前記鉄心の前記巻枠、前記絶縁シート上に導体を巻きつけ、コイルを形成して磁極とするステップ。
ステップ3.フレームに前記磁極を複数個円環状に配置、固定するステップ。
ステップ4.専用の治具を用い、前記フレーム内に絶縁樹脂を注入するとともに、前記鉄心と前記巻枠との間に第一切り欠き、第二切り欠き、第三切り欠きによって形成された樹脂導入路を前記絶縁樹脂で充填するステップ。
ステップ5.一定の温度で保持して前記絶縁樹脂を硬化させ、固定子を形成させるステップ。
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