JPWO2018138858A1 - アキシャルギャップ型回転電機及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の他の課題・構成・効果は以下の記載から明らかになる。
図2(a)に、コアユニット12aの外観斜視図を示す。コアユニット12aは、コア8、ボビン11及びコイル9を有する。コア8は、鋼板や箔体の積層による積層コア、圧粉コア、削り出しによるコアなど種々の構成が適用可能であり、概略台形の柱体形状を有する。なお、コアが台形や柱体以外の構成であってもよい。ボビン11は、絶縁部材であり、種々の構成を適用することができるが、本実施例では樹脂性の筒形状を有する部材を適用するものとする。ボビン11の内筒にコア8を配置し、ボビン11の外筒にコイル9が巻き回るようになっている。
なお、詳細は後述するが、本実施例では、導線30及び導線保持部材31もステータ12と共にモールド樹脂10にモールドされるようになっている。
図5(a)は、上型Aをステータ12側から観察した場合の正面図である。上型Aは、ハウジング1の内筒内径よりもやや小且つ肉厚部13の内径よりは大となる外径を有する。ステータ10との対向面の外周寄りには、所定深さの環状の溝A5(図中ハッチングで示す。)を有する。
図5(b)に、図5(a)O-O´線の矢視断面を模式的に示す。溝A5は、図5(c)に示すような環状のシール部材15が配置する場所である。本実施例では、シール部材15の断面径は、溝A5の溝幅と概略同径或いはやや大径とし、溝A5に配置した際に、天地が逆転しても溝A5からシール部材15が脱落しないようになっている。また、溝A5の深さは、シール部材15の断面径よりも小となっている。このように、シール部材15を後述する肉厚部13の軸方向端面13a(段差面)と対向配置することができる。なお、シール部材15の断面形状は円形や楕円形として説明するが、矩形等他の形状であってもよい。
本実施例では、シール部材15は、ゴム、軟性樹脂といった弾性部材を適用するものとして説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上型A及び肉厚部13間の押圧力の大小や両者の材質等によっては、金属や硬質樹脂等を適用することも可能である。例えば、上型Aがステンレスであり、肉厚部13が鉄であった場合、シール部材15として両者よりも硬度が低いアルミを適用する等である。或いはシール部材15にアルミ等の金属を使用する場合には、少なくとも軸方向端面13aを構成する素材よりも硬度の低いことがモータ100の保守の面から好ましい。
このように、肉厚部13の軸方向端面13a及び上型Aの当接面の平滑度に依存するが、これが許される条件であれば、押圧によるアルミ等の金属の変形によってもシール効果をえることができる。
特に、本実施例では、モールド樹脂10が、導線30もステータ等と一体にモールドし、また、引出口33の一部又は全部にまで樹脂が回り込むことで、ステータ12及びそれを構成する部品を十分に一体モールド可能とするとともにモールド樹脂10の漏れも防止することができ、信頼性等で著しい効果を得ることができるといえる。
第1に、上型は、ステータとの対向面外周側に溝を有さずに外周角が段差であり、この段差にシール部材が配置する構成である。
第2に、コアユニットから引き出る導線が、実施例1では、ステータよりも軸方向の反負荷側に突出して配置するのに対し、実施例2では、ステータの径方向投影面内の位置に引出口が配置し、これらと共にモールド樹脂10がステータ12と一体的に回り込む構成である。
〔変形例〕
以上、実施例1及び2を説明したが、シール部材15(15b)やハウジング1の肉厚部13の変形例について、図10、図11を用いて説明する。
図10(a)は、上型Aが実施例1に示すような溝A5を複数(図では2つ)有し、その溝A5のそれぞれにシール部材15が配置する構成である。なお、複数の溝A5は、軸心側で隣接する溝A5と径が異なり又軸心側に隣接する溝A5を内包する関係である。これに伴い各シール部材15に配置する各シール部材15の径も同様の関係を有する。シール部材15が複数あることで、シール性が確保乃至向上するともいえる。
図10(c)は、肉厚部の軸方向端面13aが、上型A(又は下型B)の進入方向に傾斜するテーパ形状である様を示す。即ち実施例1等において、軸方向端面13aは、軸心に向かって鉛直となる段差面をもって構成される例であるが、本変形例は、軸心側に向かって傾斜する段差となる構成例である。また、上型Aの外周側角も、軸方向端面13aに沿うような反対テーパ形状を有する。このような嵌め合い関係にある軸方向端面13aと上型Aの外周角の間に、シール部材15を配置する。シール部材15の径上は、他の例と同様に、断面が円形のものでもよいし、図10(c)に示すように板状の環状体であってもよい。このような構成でもシール性の確保又は向上が期待できる。
Claims (17)
- 回転軸方向に磁束面を有する複数のコアユニットが、前記回転軸を中心に環状に配列してなるステータと、前記ステータの磁束面と軸方向に面対向するロータと、該ステータを格納する内筒空間を有する筺体と、前記ステータの一部又は全部を覆うと共に該ステータと前記内筒空間の内周を一体的に接続するモールド樹脂とを有するアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記筺体が、前記内筒空間の内周の一部に、軸心側への所定厚みをもって前記内周に沿った環状の肉厚部を有するものであり、
前記モールド樹脂と前記内筒空間内周の軸方向境界が、前記肉厚部の径方向投影面の領域内に含まれるものであるアキシャルギャップ型回転電機。 - 請求項1に記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記肉厚部の軸方向負荷側及び反負荷側の少なくとも一方の端部が、前記内筒空間内周から回転軸心方向への段差をもって形成されるものであり、
前記軸方向境界が、前記段差の回転軸心側角から軸方向内側に位置するものであるアキシャルギャップ型回転電機。 - 請求項2に記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記段差が、前記回転軸心方向に向かって鉛直となるものであるアキシャルギャップ型回転電機。 - 請求項2に記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記段差が、前記回転軸心方向に向かって傾斜するものであるアキシャルギャップ型回転電機。 - 請求項1に記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記肉厚部の軸方向負荷側及び反負荷側の少なくとも一方の端部が、前記内筒空間内周から回転軸心方向への段差をもって形成されるものであり、
前記モールド樹脂が、前記段差の表面に配置しないものであるアキシャルギャップ型回転電機。 - 請求項1に記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記肉厚部が、軸方向及び周方向に同厚みで連続した部分を有するものであるアキシャルギャップ型回転電機。 - 請求項1に記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記コアユニットから引き出る導線が、前記内筒空間の内周に沿って配置するものであり、
前記モールド樹脂が前記導線を前記ステータと共に一体にモールドするものであるアキシャルギャップ型回転電機。 - 請求項7に記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記筐体が、前記導線が外部に引き出る為の引出口を有するものであり、
該引出口は、前記肉厚部の径方向投影面に含まれる位置に配置し、前記モールド樹脂が、前記導線と共に該引出口の一部又は全部を一体にモールドするものであるアキシャルギャップ型回転電機。 - 請求項7に記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記筐体が、前記導線が外部に引き出る為の引出口を有するものであり、
該引出口は、前記ステータの径方向投影面に含まれる位置に配置し、前記モールド樹脂が、前記導線と共に該引出口の一部又は全部を一体にモールドするものであるアキシャルギャップ型回転電機。 - 請求項1に記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記肉厚部が、前記筐体の径方向外周側にも肉厚となるものであるアキシャルギャップ型回転電機。 - 請求項1に記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
該回転電機が、電動機又は発電機であり、
磁石型又は誘導型であるアキシャルギャップ型回転電機。 - 回転軸方向に磁束面を有する複数のコアユニットが、前記回転軸を中心に環状に配列してなるステータと、前記ステータの磁束面と軸方向に面対向するロータと、該ステータを格納する内筒空間を有する筺体と、前記ステータの一部又は全部を覆うと共に該ステータと前記内筒空間の内周を一体的に接続するモールド樹脂とを有するアキシャルギャップ型回転電機の製造方法であって、
前記肉厚部の軸方向幅内で、前記ステータの軸方向幅が含まれる位置に前記ステータを前記内筒空間に配置する配置ステップと、
前記肉厚部の軸方向端部の内径と概略一致する内径を有し、軸方向からの押圧によって径方向に形状が変化する環状のシール部材を、前記軸方向端部と対向するように配置するシール部材配置ステップと、
前記内筒空間の軸方向開口から前記肉厚部の内径より大の外径を有する樹脂型を挿入し、前記シール部材を前記軸方向端部に押圧する押圧ステップと、
前記樹脂型の樹脂封入口から前記ステータ側に前記モールド樹脂を封入し、前記ステータ及び前記肉厚部内周を一体的にモールドする封入ステップとを含むアキシャルギャップ型回転電機の製造方法。 - 請求項12に記載のアキシャルギャップ型回転電機の製造方法であって、
前記押圧ステップに、前記シール部材の軸心方向への変形端が、前記肉厚部の軸方向端面の軸心側角から軸心側の範囲に達するまで前記シール部材を軸方向に押圧する工程を含むものであるアキシャルギャップ型回転電機の製造方法。 - 請求項12に記載のアキシャルギャップ型回転電機の製造方法であって、
前記シール部材配置ステップに前記肉厚部の軸方向端部と対向する前記樹脂型の面に位置する環状の溝に、前記シール部材を配置するステップを含むものであるアキシャルギャップ型回転電機の製造方法。 - 請求項12に記載のアキシャルギャップ型回転電機の製造方法であって、
前記シール部材配置ステップに、前記肉厚部の軸方向端部の径方向幅に含まれ且つ異なる径を有して、隣接する一方シール部材が他方のシール部材に軸心方向に内包される関係にある複数のシール部材を、前記軸方向端部と対応する工程を含むものであるアキシャルギャップ型回転電機の製造方法。 - 請求項12に記載のアキシャルギャップ型回転電機の製造方法であって、
前記シール部材が、少なくとも前記軸方向端部の硬度よりも低い硬度の部材からなるものであるアキシャルギャップ型回転電機の製造方法。 - 請求項12に記載のアキシャルギャップ型回転電機の製造方法であって、
前記シール部材が、ゴム又は樹脂からなる弾性体であるアキシャルギャップ型回転電機の製造方法。
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