TWI505607B - 用於積層鐵芯的樹脂注入裝置與樹脂注入方法及使用了該樹脂注入方法的旋轉電機 - Google Patents

Description

用於積層鐵芯的樹脂注入裝置與樹脂注入方法及使用了該樹脂注入方法的旋轉電機

本發明係關於用於旋轉電機所使用之積層鐵芯的樹脂注入裝置，與用於積層鐵芯的樹脂注入方法，及使用了該樹脂注入方法所製作之旋轉電機。

旋轉電機的定子及轉子，一般係採用積層鐵芯，該積層鐵芯，為了降低旋轉電機於運轉時的渦電損耗，係將表面塗佈有絕緣清漆(varnish)之薄矽鋼板予以積層而構成。該積層之積層鐵芯板藉由螺栓等被鎖固而固定，但隨著旋轉電機的大型化使積層鐵芯變大，容易在積層鐵芯板之間產生微小的間隙。若存在此微小間隙，則可能產生使積層鐵芯的剛性降低，或是旋轉電機於運轉時的振動增大之缺失。

因此，作為埋填積層鐵芯板間的間隙之手段，為人所知者有將積層鐵芯本身浸漬於填滿樹脂的槽內以使樹脂含 浸至間隙之方法，此外，係揭示有將樹脂注入於由固定鐵芯與托座所形成之空間以提高剛性之技術(例如參考專利文獻1)。

(先前技術文獻) (專利文獻)

專利文獻1：日本特開平3-112344號公報(第3頁，第3圖)

然而，為了埋填積層鐵芯板間的間隙，將積層鐵芯本身浸漬於填滿樹脂的槽內之方法，或是如專利文獻1所示之將樹脂注入於托座內並以樹脂覆蓋定子鐵芯部全體之方法，當旋轉電機較小時為有效，但在如大容量的發電機般使旋轉電機本身大型化時，會使製造裝置變得大型化，且會成為繁瑣操作，而有難以直接適用上述方法之課題。

本發明係為了有鑑於解決上述課題所開發者，目的在於提供一種用於積層鐵芯的樹脂注入裝置與樹脂注入方法及使用了該樹脂注入方法的旋轉電機，其係可容易將樹脂注入於旋轉電機的積層鐵芯，而能夠提高積層鐵芯的剛性。

本發明之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置， 其係利用設置在旋轉電機的積層鐵芯之軸向孔，將樹脂注入於積層鐵芯的間隙之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置，其具備有：樹脂供給部，具有存放樹脂之樹脂容器及泵、以及樹脂注入部，將從樹脂供給部所供給之樹脂注入於積層鐵芯的軸向孔；其中，樹脂注入部構成為具有：注入管，具有可插入於軸向孔之外徑及成為樹脂通路之中心孔；以及彈性環，裝著於注入管的外周；並且在將注入管插入於軸向孔並使彈性環的外周密著於軸向孔的內周之狀態下，從樹脂供給部供給樹脂至注入管，並通過軸向孔的內部將樹脂注入於積層鐵芯的間隙。

此外，本發明之用於積層鐵芯的樹脂注入方法，其係利用設置在旋轉電機的積層鐵芯之軸向孔，將樹脂注入於積層鐵芯的間隙之用於積層鐵芯的樹脂注入方法，其具備有：樹脂供給部，具有存放樹脂之樹脂容器及泵；以及樹脂注入部，將從樹脂供給部所供給之樹脂注入於積層鐵芯的軸向孔；並且從軸向孔的一端插入樹脂注入部的注入管，並在藉由設置在注入管的外周之彈性環塞住注入管的外周側與軸向孔的內周側之間隙之狀態下，從樹脂供給部施加壓力以將樹脂注入於注入管，並在注入樹脂後，將空氣供給至注入管以排出殘留於軸向孔之樹脂。

此外，本發明之旋轉電機，其係具備：定子，具有捲繞著定子捲線之定子鐵芯；框體，包圍定子鐵芯；以及轉子，具有隔著空隙與定子鐵芯的內側相對向之轉子鐵芯；並且定子鐵芯及轉子鐵芯是由積層有薄板之積 層鐵芯所構成之旋轉電機，該旋轉電機係藉由上述用於積層鐵芯的樹脂注入方法來製作定子鐵芯及轉子鐵芯的至少一方。

根據本發明之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置，樹脂注入部構成為具有：注入管，具有成為樹脂通路之中心孔及可插入於軸向孔之外徑並且連接於樹脂供給部；以及彈性環，裝著於注入管的外周；並且在將注入管插入於軸向孔並使彈性環的外周密著於軸向孔的內周之狀態下，從樹脂供給部供給樹脂至注入管，並通過軸向孔的內部將樹脂注入於積層鐵芯的間隙而構成，故即使是大型之旋轉電機的積層鐵芯之情形，亦可容易將樹脂注入於積層鐵芯的間隙，且能夠提高積層鐵芯的剛性。

此外，根據本發明之用於積層鐵芯的樹脂注入方法，係具備：樹脂供給部，具有存放樹脂之樹脂容器及泵；以及樹脂注入部，將從樹脂供給部所供給之樹脂注入於積層鐵芯的軸向孔；並且從軸向孔的一端插入樹脂注入部的注入管，並在藉由設置在注入管的外周之彈性環塞住注入管的外周側與軸向孔的內周側之間隙之狀態下，從樹脂供給部施加壓力以將樹脂注入於注入管，並在注入樹脂後，將空氣供給至注入管以排出殘留於軸向孔之樹脂，故可有效率地製造剛性高之積層鐵芯。

此外，根據本發明之旋轉電機，係藉由上述樹脂注入方法來製作由積層鐵芯所構成之定子鐵芯及轉 子鐵芯的至少一方，故可提高積層鐵芯的剛性，且能夠得到降低運轉時之振動的旋轉電機。

1‧‧‧旋轉電機

2‧‧‧外罩

3‧‧‧定子

4‧‧‧轉子

5‧‧‧風扇

6‧‧‧定子鐵芯

7‧‧‧定子線圈

7a‧‧‧線圈端部

7b‧‧‧主引線

8‧‧‧旋轉軸

9‧‧‧轉子鐵芯

10‧‧‧軸承

11‧‧‧積層鐵芯

11a‧‧‧積層鐵芯板

12‧‧‧貫穿螺栓

13‧‧‧芯螺栓

14‧‧‧軸向孔

15‧‧‧樹脂注入部

16‧‧‧內側管

16a‧‧‧止動部

16b‧‧‧螺紋部

16c‧‧‧中心孔

17‧‧‧外側管

18‧‧‧螺帽

18a‧‧‧母螺紋

19‧‧‧彈性環

20‧‧‧管接頭

21‧‧‧管

22‧‧‧樹脂

23‧‧‧導管

25‧‧‧樹脂供給部

26‧‧‧樹脂容器

27‧‧‧泵

28‧‧‧歧管

28d‧‧‧閥

29‧‧‧注入軟管

30‧‧‧空氣軟管

31‧‧‧外側管

31a‧‧‧狹縫部

32‧‧‧內側管

32a‧‧‧中心孔

32b‧‧‧螺紋部

32c‧‧‧錐部

33‧‧‧彈性環

34‧‧‧注入管

34a‧‧‧中心孔

34b‧‧‧外周槽

35‧‧‧O型環

36‧‧‧內側管

36a‧‧‧止動部

36b‧‧‧中心孔

37‧‧‧外側管

38‧‧‧凸緣

38b‧‧‧螺紋部

38c‧‧‧貫通孔

41‧‧‧注入管

41a‧‧‧注入孔

42‧‧‧鎖固板

43‧‧‧支撐棒

44‧‧‧支撐板

45‧‧‧支撐具

46‧‧‧磁鐵

第1圖係顯示適用本發明之旋轉電機的概略構成之剖面圖。

第2圖(A)及(B)係顯示適用本發明的實施形態1之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置之狀態之概略圖以及沿著B-B線之部分概略圖。

第3圖(A)及(B)係顯示第2圖之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置之動作步驟之概略圖。

第4圖係分解顯示第3圖之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置之主要部分構成之前視圖及側視圖。

第5圖(A)至(C)係用以說明本發明的實施形態1之用於積層鐵芯的樹脂注入方法之剖面圖。

第6圖係顯示將樹脂注入裝置適用於與第1圖不同的積層鐵芯之例子之剖面圖。

第7圖(A)及(B)係顯示將樹脂注入裝置適用於第6圖之積層鐵芯的變形例之例子之剖面圖以及沿著B-B線之部分剖面圖。

第8圖係顯示本發明的實施形態2之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置之構成之概略圖。

第9圖係用以說明由第8圖之樹脂注入裝置所進行的注入作業之概略圖。

第10圖(A)及(B)係顯示本發明的實施形態3之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置之動作步驟之概略圖。

第11圖係分解顯示第10圖之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置之主要部分構成之前視圖及側視圖。

第12圖係用以說明本發明的實施形態4之用於積層鐵芯的樹脂注入方法之剖面圖。

第13圖係分解顯示第12圖之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置之主要部分構成之前視圖及側視圖。

第14圖係顯示本發明的實施形態5之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置之主要部分構成之前視圖及側視圖。

第15圖係分解顯示第14圖之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置之主要部分構成之前視圖及側視圖。

第16圖係說明第14圖之樹脂注入方法之概略圖。

第17圖係說明第14圖之樹脂注入方法之概略圖。

第18圖係用以說明本發明的實施形態6之用於積層鐵芯的樹脂注入方法之剖面圖。

第19圖(A)及(B)係顯示本發明的實施形態7之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置之主要部分構成之概略圖。

實施形態1

以下根據圖式來說明本發明。

首先使用第1圖來說明適用本發明之樹脂注入裝置之旋轉電機的概略構成。

第1圖係顯示大型的發電機作為一般旋轉電機的一 例，為從與旋轉軸的軸線正交之方向所觀看之剖面圖。旋轉電機1係具備：封入有冷卻氣體之外罩2、配設於此外罩2內之定子3、間隔著預定間隙而配置在定子3的內周側之轉子4、以及使冷卻氣體於外罩2內循環之風扇5。此外，雖然圖中未顯示，但有時會在冷卻氣體的通路內配置熱交換器。

定子3具有：由磁性鋼板於軸向上積層之積層鐵芯所構成之定子鐵芯6、以及被插入於在定子鐵芯6的內周部上所形成之插槽之定子線圈7。此外，於定子線圈7的兩端側之線圈端部7a的一方(圖中為左方)的下部側，連接有主引線7b，並被拉出至外罩2的外部。

另一方面，轉子4是由：旋轉軸8、裝著於旋轉軸8之轉子鐵芯9、以及被插入於在轉子鐵芯9的軸向上所形成之插槽之轉子線圈(圖中未顯示)所構成，並藉由安裝於外罩2之軸承10，可旋轉自如地支撐旋轉軸8的兩端部。

第2圖係擴大顯示第1圖中由單點虛線所包圍之部分A，第2圖(A)顯示組合本發明的實施形態1之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置之狀態之概略圖，第2圖(B)顯示第2圖(A)中沿著B-B線觀看之主要部分概略圖。

圖中，定子鐵芯6由多數個磁性鋼板於軸向上積層之積層鐵芯11所構成，以下，當意指積層鐵芯時，以附加符號積層鐵芯11來說明，而當意指各個積層鐵芯板時，以附加符號積層鐵芯板11a來說明。在此，積層鐵芯板11a，在小型的旋轉電機之情形時，雖可一次沖切板狀磁性鋼板 而形成為圓板狀，然為大型之情形時，無法一次沖切來形成，因此，如第2圖(B)所示，將板狀磁性鋼板沖切為扇狀，並使之以一面朝圓周方向上疊繞一面組合成圓形之方式而形成。

積層複數個該積層鐵芯板11a，並將貫穿螺栓12或芯螺栓13等之螺栓插入於貫通該等積層鐵芯板11a之貫通孔，然後在積層方向上鎖固而成為一體的積層鐵芯11。此時，積層鐵芯11愈成為大型，愈無法避免在各個積層鐵芯板11a之間產生微小間隙。此外，由於長時間的使用，有時亦會使間隙擴大。

再者，當積層鐵芯11成為特別大型時，為了讓冷卻氣體通過積層鐵芯11，有時大多會形成有軸向孔14。本申請案的發明中，基本上係利用此軸向孔14，使用樹脂注入裝置將樹脂注入於積層鐵芯板11a間之微小間隙，以提高旋轉電機1之積層鐵芯11的剛性。

軸向孔14，亦有讓冷卻氣體通過之以外的其他用途而設置之情形，但此時亦可成為本申請案發明的適用對象。此外，第2圖(A)顯示以下所說明之樹脂注入裝置的樹脂注入部15被裝著於軸向孔14之1部位之狀態。

第3圖係顯示根據實施形態1之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置之動作步驟之概略圖，第3圖(A)顯示將樹脂注入裝置插入並固定於積層鐵芯之前的狀態，第3圖(B)顯示固定完成時的狀態。此外，第4圖係分解顯示樹脂注入裝置的主要部分構成之前視圖及側視圖，第5圖(A)、 第5圖(B)、第5圖(C)係顯示樹脂注入步驟之剖面圖。

圖中，構成樹脂注入裝置之樹脂注入部15，是由：內側管16、外側管17、螺帽18、彈性環19、及管接頭20所構成。

內側管16，係將金屬或合成樹脂等形成為平直筒狀而構成，於一端側設置有外徑較平直部更大之段差狀的止動部16a，並且於另一端側形成有由公螺紋所構成之螺紋部16b。於內側管16的長度方向上貫通之中心孔16c，為用以注入樹脂之通路。

外側管17，亦同樣將金屬或合成樹脂等形成為平直筒狀而構成，外側管17的內徑形成為較內側管16的外徑D3稍大，以使內側管16可在外側管17內移動。此外，外側管17的外徑D2形成為較設置在旋轉電機1的積層鐵芯11之軸向孔14的內徑D1稍小，以形成可在軸向孔14內自由地插入拔出。

螺帽18，係形成有螺合於內側管16的螺紋部16b之母螺紋18a。此外，螺帽18的外形，於第4圖中形成為矩形狀，但並不限定於該形狀，亦可為通常的六角螺帽。

彈性環19，係將可彈性變形的構件形成為筒狀而構成，內徑形成為可讓內側管16貫通之大小，外形較軸向孔14的內徑D1稍小。

彈性環19的材質，只要是具有柔軟彈性者即可，彈力較大者，由於於鎖固時容易膨脹且密封性亦佳，故例如可 列舉出胺甲酸乙酯(Urethane)樹脂為代表性材料。此外，當彈性環19之鎖固前的外徑過大時，插入於軸向孔14時之作業性惡化，相反的，過小時，鎖固後的密封性惡化。

因此，彈性環19之鎖固前的外徑，較佳係較軸向孔14的內徑例如小2至3mm的左右。具體而言，可設為與外側管17的外徑D2相同大小。

管接頭20，一端側螺合於內側管16的螺紋部16b而連接，而另一端側連接於管21。與內側管16之連接，亦可不依據螺合，而是依據熔接或黏著。

樹脂注入裝置，除了第3圖、第4圖所示之樹脂注入部15之外，例如在第8圖所說明般，具備由存放樹脂之樹脂容器及供以送出樹脂之泵等所構成之樹脂供給部，並以此等全體來構成本發明之樹脂注入裝置。

在組合第4圖所示之各零件而構成第3圖所示之樹脂注入部15，並插入於積層鐵芯11的軸向孔14時，如第3圖(A)所示，外側管17的外徑與內側管16之止動部16a的外徑以及與彈性環19的外徑，形成為大致相同的尺寸D2，且較軸向孔14的內徑D1稍小，以構成為可容易地在軸向孔14內插入拔出之尺寸。此外，彈性環19係保持在由內側管16的止動部16a與外側管17的一端所夾持之狀態。

接著說明樹脂注入裝置往旋轉電機之組裝。

如第3圖(A)所示，將樹脂注入裝置的樹脂注入部15 插入於旋轉電機1的積層鐵芯11上所形成之軸向孔14。此時在連接於樹脂注入部15的管接頭20之管21的前端，連結有樹脂供給部。

從該狀態中，當將螺帽18沿著內側管16的螺紋部16b轉動時，螺帽18往圖中的右側移動，由該螺帽18所推入而使外側管17往右側移動。藉此，由內側管16的止動部16a與外側管17的前端部所夾持之彈性環19被壓縮而往徑向膨脹，如第3圖(B)所示，使該外周側密著於軸向孔14的內周而成為填充彈性環19與軸向孔14之間隙之狀態。

接著藉由第5圖來說明樹脂注入動作。第5圖(A)顯示注入前，第5圖(B)顯示注入中，第5圖(C)顯示注入後之樹脂的去除步驟。

首先，將樹脂注入部15裝著於積層鐵芯11之軸向孔14的兩端並將螺帽18往徑向移動，移動外側管17而使彈性環19變形。結果如第5圖(A)所示，彈性環19抵接於軸向孔14的內周壁，而密封軸向孔14的兩端。

圖中，由於右側的樹脂注入部15成為樹脂的排出側，故實際的功能為樹脂排出部，但與左側的樹脂注入部15為相同者，所以附加同一符號來說明。

接著如第5圖(B)所示，從樹脂供給部(圖中未顯示)將樹脂22供給至左側的樹脂注入部15並注入於軸向孔14，而填充於由軸向孔14的彈性環19所包圍之空間。此時，由於軸向孔14的兩端藉由彈性環19所封閉，所以被填充之樹脂22不會從軸向孔14流出至外側，當軸向孔 14的空間部全部被填充時，如箭頭所示，係滲透於積層鐵芯11的積層鐵芯板11a間所存在之間隙。

在此所使用之樹脂22，從往狹窄間隙的滲透性之觀點來看，較佳為黏度低者，例如較適合為具有約1000mPa‧S大小之黏度的環氧(epoxy)樹脂。

接著，當由於預定量的樹脂注入等而結束樹脂22的注入後，如第5圖(C)所示，從左側之樹脂注入部15的管21送入空氣來取代樹脂22。藉此，將留存於軸向孔14的內部之樹脂22，通過右側的樹脂注入部15及管而往外部排出。此時所送入之空氣的壓力，約5kgf/cm² 左右為妥當。

在僅以空氣的送入難以將留存於軸向孔14的內部之樹脂22完全排出時，可因應需要，藉由清理刷或布片等來清理軸向孔14內以去除殘留的樹脂22。

接著說明將本實施形態之樹脂注入裝置適用在積層鐵芯11的構成與第5圖的情形不同之積層鐵芯11時之使用例。

如第6圖所示，因旋轉電機的不同，有時會在積層鐵芯11之軸向的端部附近，設置半徑方向的導管(duct)23。此時，預先將樹脂注入部15的長度形成為較從積層鐵芯11的端部至導管23為止之長度更長，當將樹脂注入部15裝著於軸向孔14時，係以使樹脂注入部15的彈性環19位於較導管23更裏側之方式插入。藉由此構成，可在導管23的裏側藉由彈性環19來密封軸向孔14，於注入樹脂時， 可防止樹脂22流入於導管23，如箭頭所示，可將樹脂注入於裏側之積層鐵芯板11a的間隙。

此外，即使在積層鐵芯11之軸向的端部附近設置半徑方向的導管23，例如第7圖所示，有時亦會在導管23內設置用以覆蓋軸向孔14之導管片(duct piece)24。第7圖(B)係顯示，第7圖(A)之沿著B-B線之部分剖面，如圖示般，導管片24係呈內徑較軸向孔14的外徑大之環狀。若是此積層鐵芯11，則即使讓彈性環19位於軸向孔14之導管23之前側，樹脂22亦不會洩漏於導管23，而能夠注入樹脂。

上述中，係以積層鐵芯11作為旋轉電機1的定子鐵芯6來說明，但即使是旋轉電機1之轉子4的轉子鐵芯9，只要具有軸向孔，則可同樣地製造並得到同樣效果。

此外，旋轉電機1並不限定於第1圖所示之構成，只要是在積層鐵芯上形成有軸向孔者均可適用。

如上所述，根據實施形態1之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置，利用設置在旋轉電機的積層鐵芯之軸向孔，將樹脂注入於積層鐵芯的間隙之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置，其係具備：樹脂供給部，具有存放樹脂之樹脂容器及泵；以及樹脂注入部，將從樹脂供給部所供給之樹脂注入於積層鐵芯的軸向孔；其中，樹脂注入部構成為具有：注入管，具有可插入於軸向孔之外徑及成為樹脂通路之中心孔；以及彈性環，裝著於注入管的外周；並且在將 注入管插入於軸向孔並使彈性環的外周密著於軸向孔的內周之狀態下，從樹脂供給部供給樹脂至注入管，並通過軸向孔的內部將樹脂注入於積層鐵芯的間隙，故即使是大型之旋轉電機的積層鐵芯之情形，亦可容易將樹脂注入於該積層鐵芯的間隙，且能夠提高積層鐵芯的剛性。

此外，樹脂注入部的注入管構成為包括：內側管，於前端部的外周具有外徑呈段差狀地增大之止動部且中心孔成為樹脂通路；以及外側管，可滑動地插入於內側管的外周側；並且於止動部與外側管的端部之間裝著有彈性環，受外側管推壓使彈性環的外徑膨脹，而與軸向孔的內周密著，故可藉由彈性環容易地塞滿軸向孔的間隙，且能夠得到上述效果。

此外，根據實施形態1之用於積層鐵芯的樹脂注入方法，具備：樹脂供給部，具有存放樹脂之樹脂容器及泵；以及樹脂注入部，將從樹脂供給部所供給之樹脂注入於積層鐵芯的軸向孔；並且從軸向孔的一端插入樹脂注入部的注入管，並在藉由設置在注入管的外周之彈性環塞滿注入管的外周側與軸向孔的內周側之間隙之狀態下，從樹脂供給部施加壓力以將樹脂注入於注入管，並在注入樹脂後，將空氣供給至注入管以排出殘留於軸向孔之樹脂，故即使是大型之旋轉電機的積層鐵芯之情形，亦可容易將樹脂注入於該積層鐵芯的間隙，因此能夠提高積層鐵芯的剛性。

此外，根據實施形態1之旋轉電機，具備： 定子，具有捲繞著定子捲線之定子鐵芯；框體，包圍定子鐵芯；以及轉子，具有隔著空隙與定子鐵芯的內側相對向之轉子鐵芯；並且定子鐵芯及轉子鐵芯是由積層有薄板之積層鐵芯所構成之旋轉電機，該旋轉電機藉由上述用於積層鐵芯的樹脂注入方法來製作定子鐵芯及轉子鐵芯的至少一方，故可提高積層鐵芯的剛性，且能夠得到降低運轉時之振動的旋轉電機。

實施形態2

第8圖係顯示本發明的實施形態2之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置之全體構成之概略圖。

圖中，由於樹脂注入裝置中之樹脂注入部15的構成與實施形態1相同，故省略詳細的圖示及說明。

如上述般，積層鐵芯11的軸向孔14形成有複數個，在大型的旋轉電機中，有時亦達到數十個。本實施形態可容易地對應於此旋轉電機。

第8圖中，樹脂供給部25具備：存放樹脂22之樹脂容器26、設置在樹脂容器26附近並用以送出樹脂22之泵27、以及具有經由注入軟管29連接於該泵27之軟管連接部28a之歧管(manifold)28。此外，於該歧管28，設置連接有複數個管21(圖中為10個)之管連接部28b，於歧管28之長度方向的另一端側，設置有經由空氣軟管30連接了空氣源(圖中未顯示)之空氣軟管連接部28c。

此外，於歧管28的各個連接部28a、28b、28c，分別安裝有用以控制樹脂22或空氣之流動的閥 (valve)28d，並構成為當開啟閥28d時，使樹脂22或空氣流入於各個連接部，而關閉時則阻止該流動，藉此形成從樹脂容器26或空氣源將樹脂或空氣選擇性地供給至樹脂注入部15。

接著使用第9圖來說明本實施形態之樹脂注入作業。

第9圖中顯示於軸向孔14之注入側的相反側，亦即樹脂排出側，亦設置與注入側相同之排出側的歧管28。在此，排出側的歧管28並非必要，設置此排出側的歧管28時之作用如後述。此外，圖中係顯示將樹脂22注入於複數個軸向孔14中的1部位之情形，但亦可將樹脂注入部15裝著於在積層鐵芯11上所設置之複數個軸向孔14的各個，以同時將樹脂22注入於複數個軸向孔14。

圖中，首先，當開啟軟管連接部28a的閥28d並啟動泵27時，存放於樹脂容器26之樹脂22被送至注入軟管29，並導入於歧管28內。在此，當關閉空氣軟管連接部28c的閥28d並預先開啟管連接部28b的閥28d時，樹脂22被送至樹脂注入部15，並如第5圖所說明般，樹脂22經由軸向孔14而注入於積層鐵芯板11a的間隙。

接著，當由於預定量的樹脂注入等而結束樹脂注入後，關閉軟管連接部28a的閥28d並開啟空氣軟管連接部28c的閥28d，以將空氣供給至歧管28內。結果使空氣通過管21往樹脂注入部15流動，使殘留於軸向孔14之樹脂22通過排出側的樹脂注入部15(實際上為樹脂排出部)而往 外部壓出。

藉由構成具備如此歧管28之樹脂注入裝置，可一次將樹脂注入於複數個軸向孔14，此外，藉由閥28d的開閉，可容易地進行樹脂的注入與藉由空氣之樹脂的排出之切換作業，且可提升作業性。

當注入樹脂22時，係開啟注入側的歧管28之管連接部28b的閥並從樹脂供給部25注入樹脂22，但此時若預先關閉排出側的歧管28之管連接部28b的閥28d，則可對失去行進目的之樹脂22施加壓力，藉此更進一步促進樹脂22往積層鐵芯板11a的間隙之滲透。此外，注入後，在排出殘留於軸向孔14之樹脂22時，只需開啟排出側的歧管28之管連接部28b的閥28d即可。此時，排出側的歧管28不須製備特殊者，可使用與注入側的歧管28相同者。

如上所述，根據實施形態2之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置，構成為於樹脂供給部與樹脂注入部之間中介存在有注入側的歧管，且於注入側的歧管設置有：可連接於樹脂注入部的注入管之複數個連接部、連接於複數個連接部之空氣連接部、以及切換連接之閥，可同時注入樹脂於複數個軸向孔，並且在注入樹脂後，藉由閥的切換將空氣送入至軸向孔以排出殘留的樹脂，因此形成能夠一次將樹脂注入於複數個軸向孔，並且可在注入樹脂後，藉由開閉歧管的閥，從而進行藉由空氣去除殘留的樹脂，且能夠有效率地進行作業。

此外，在與軸向孔的樹脂注入側為相反側具備排出側的歧管，其係具有：可插入於軸向孔之排出管、以及可連接於排出管之複數個連接部及開閉連接部之閥，所以於注入樹脂時藉由關閉排出側歧管的閥，可提高軸向孔之內部的樹脂壓力，且更能夠促進樹脂滲透於積層鐵芯板的間隙。

實施形態3

第10圖係顯示本發明的實施形態3之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置之概略圖，第10圖(A)顯示安裝於積層鐵芯的中途，第10圖(B)顯示安裝完成時。此外，第11圖係分解顯示第10圖之樹脂注入裝置的主要部分構成之前視圖及側視圖。與實施形態1同等的部分，係附加相同符號並省略該說明。

首先，藉由第11圖從構成構件來說明樹脂注入裝置的樹脂注入部15，是由：外側管31、內側管32、螺帽18、彈性環33、及管接頭20所構成。當中，螺帽18與管接頭20係與第4圖所說明者同等。

外側管31呈筒狀，內徑較內側管32之平直部的外徑稍大，可讓內側管32的平直部自由地插入。此外，外徑形成為較設置在積層鐵芯11之軸向孔14的內徑稍小，並成為於裝著彈性環33之狀態下可在軸向孔14內自由地插入拔出之尺寸。再者，於成為樹脂注入目的側之前端部，以對於管的周方向在一定間隔之方式設置複數個狹縫(slit)。以下將設置有此狹縫之部分稱為狹縫部31a。外側 管31的材質較佳為具有些許可撓性者。

內側管32係由金屬或合成樹脂所構成，並形成為具有用以讓樹脂通過之通路的中心孔32a之筒狀。此外，於一端側(圖中為左側)形成有由公螺紋所構成之螺紋部32b，而另一端側形成有具有朝前端呈漏斗狀擴展之面之錐部32c。在此，從螺紋部32b至錐部32c為止的外表面為相同直徑。

彈性環33，例如由胺甲酸乙酯樹脂所構成，內徑形成為可嵌合於外側管31之大小，外徑形成為較軸向孔14的內徑稍小之大小。

內側管32與管接頭20亦可藉由熔接或黏著來結合。

接著藉由第10圖來說明注入時的動作。

首先如第10圖(A)所示，將外側管31插入於內側管32的平直部，將彈性環33嵌入組合於外側管31的狹縫部31a，並插入於軸向孔14內。然後將螺帽18沿著內側管32的螺紋部32b轉動，使螺帽18往圖中的右側移動。由於該螺帽18的移動使外側管31推入而往右側移動，成為外側管31的狹縫部31a被抬起至內側管32的錐部32c之形狀。結果如第10圖(B)所示，狹縫部31a的外徑擴開，使彈性環33的直徑膨脹，形成外周側密著於軸向孔14的內周並密封軸向孔14。後續之樹脂注入動作與樹脂排出動作與實施形態1相同。

如上所述，根據實施形態3之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置，構成為具備注入管，該注入管包括：內 側管，於前端部的外周具有外徑呈錐狀地擴開之錐部且呈筒狀；以及外側管，可滑動地插入於內側管的外周側並且具有在與錐部接觸之一側之端部的圓周方向上形成複數個狹縫之狹縫部；並且藉由使外側管往錐部側滑動並使前端部擴開，使裝著於外側管的狹縫部之彈性環膨脹，而與軸向孔的內周密著，故可藉由彈性環的擴開來密封軸向孔，而容易將樹脂注入於積層鐵芯的間隙，且能夠提高積層鐵芯的剛性。

實施形態4

第12圖係用以說明本發明的實施形態4之用於積層鐵芯的樹脂注入方法之剖面圖，第13圖係分解顯示第12圖之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置之主要部分構成之前視圖及側視圖。圖中，對於與實施形態1同等之部分，係附加同一符號並省略該說明。

本實施形態之樹脂注入部15，係由：呈筒狀之注入管34、作為彈性環之O型環35、以及管接頭20所構成。在此，管接頭20與第1圖及第2圖者同等。

圖中，注入管34係由金屬或樹脂等所構成，並形成為具有用以讓樹脂通過之通路的中心孔34a之平直筒狀。此外，於注入管34之長度方向的一端側形成有與管接頭20連接之公螺紋，並且於另一端側形成有用以固定O型環35之外周槽34b。O型環35的外徑尺寸較軸向孔14的內徑稍大。

首先，當將O型環35嵌合於注入管34的外周槽34b 並連接管接頭20，並將此等插入於積層鐵芯11的軸向孔14時，如第12圖所示，O型環35的外徑縮小，密著於軸向孔14的內周而密封軸向孔14。

然後與實施形態1相同，將樹脂22注入於注入管34，如圖中箭頭所示，使樹脂22滲透於積層鐵芯板11a的間隙。

O型環35，雖顯示考量到密封性而設置2個，但亦可為1個。此外，管接頭20的連接亦可藉由熔接或黏著來進行。

如上所述，根據實施形態4之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置，構成為樹脂注入部的注入管包括在前端部附近具有外周槽且中心孔成為樹脂通路之一根之管，而彈性環是由具有較軸向孔的內徑更大之外徑之O型環所構成並裝著於外周槽，當將樹脂注入部插入於軸向孔時，O型環與軸向孔的內周密著，所以與實施形態1相比，可減少構成構件，且可得到同樣效果。

實施形態5

第14圖係顯示本發明的實施形態5之樹脂注入裝置的主要部分構成之前視圖及側視圖，第15圖係分解顯示第14圖之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置之主要部分構成之前視圖及側視圖。對於與實施形態1同等之部分，係附加同一符號並省略該說明。

上述實施形態1中，由於使用1個外側管17作為彈性環19的推壓用，所以在積層鐵芯11之軸向孔14的入口附近具有例如線圈端部7a(參考第1圖)等之情形時，線圈端 部7a會成為阻礙而難以將樹脂注入部15插入於軸向孔14，甚至可能無法插入。本實施形態之樹脂注入裝置，係適用於在具有如此障礙物之情形。

第15圖中，樹脂注入裝置的樹脂注入部15，是由：內側管36、外側管37、彈性環19、凸緣(flange)38、螺帽39、及管接頭20所構成。彈性環19及管接頭20與實施形態1者同等。

內側管36，係由具有可撓性之例如合成樹脂構件所形成，一端側接合有管接頭20，而另一端側形成有外徑更大之段差狀的止動部36a。中心孔36b為用以讓樹脂通過之通路。

外側管37是由硬質構件所構成，並隔開為複數個較短筒狀而構成。此外，外側管37的內徑形成為可滑動嵌合於內側管36之大小，外徑形成為較軸向孔14的內徑小。

凸緣38，是由外形成矩形狀之凸緣本體部38a與固著於該一面之螺紋部38b所構成，於中心部設置有內徑較內側管36的外徑更大之貫通孔38c。

螺帽39螺合於凸緣38的螺紋部38b。

組合此等各構件而形成一體。亦即如第14圖所示，將彈性環19、外側管37、凸緣38插入於內側管36並螺合螺帽39，並藉由黏著等將管接頭20接合於一端側。於該狀態下，由於複數個外側管37彼此遠離，所以具有可撓性之內側管36可自由地彎曲。

接著如第16圖所示，當在軸向孔14的入口 附近具有某障礙物40時，係避開障礙物40，將樹脂注入部15的內側管36彎曲並插入於軸向孔14。

接著轉動凸緣38或螺帽39，藉由螺紋部38b來擴大凸緣38與螺帽39之間隔。藉此，凸緣38往圖中的右側移動，複數個外側管37沿著彎曲的內側管36往右側被推壓。當複數個外側管37彼此之間隙不存在時，彈性環19由止動部36a與外側管37所夾持而壓縮，使外徑膨脹而成為如第17圖所示之方式與軸向孔14的內周密著。後續之樹脂注入與實施形態1等同樣地進行。

障礙物40係示意地顯示為矩形，但實際上相當於例如被捲繞於積層鐵芯11之線圈的線圈端部7a。

此外，將如此的外側管37分割為複數個短管之方法，亦可適用在第10圖所說明之樹脂注入部15，此時，只需以具有可撓性之構件來構成內側管32，並將外側管31分割為複數個短管即可，如此可得到與本實施形態同樣之作用效果。

如上所述，根據實施形態5之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置，樹脂注入部的注入管構成為包括：內側管，由可撓性構件所構成並於前端部具有外徑呈段差狀地增大之止動部且中心孔成為樹脂通路；以及複數個外側管，可滑動地插入於內側管；並且於內側管的止動部與外側管的前端部之間裝著有彈性環，當內側管呈直線狀時，複數個外側管彼此具有間隙，而當插入於軸向孔時，由於受複數個外側管接觸並推壓使彈性環的外徑膨脹並與軸向 孔的內周密著，故即使在積層鐵芯之軸向孔的入口附近具有障礙物之情形，亦能夠避開障礙物而注入樹脂於軸向孔，且能夠提高積層鐵芯的剛性。

實施形態6

第18圖係用以說明本發明的實施形態6之用於積層鐵芯的樹脂注入方法之剖面圖，其係顯示在積層鐵芯11設置冷卻用的複數個導管23之情形。

在圖中，注入管41，係將金屬或合成樹脂等形成為平直筒狀而構成，且用以讓樹脂通過之中心孔的前端部，係構成為孔被阻塞之構造。

此外，於注入管41之外周的2部位，設置有尺寸較由導管23所夾持之積層鐵芯11的厚度稍短之外周槽，於該外周槽嵌合有作為彈性環之O型環35。

在此，O型環35的外徑形成為較積層鐵芯11之軸向孔14的內徑稍大，此外，如第18圖(B)所示，於注入管41的2部位之外周槽之間，開設有從中心孔朝徑向貫通之複數個注入孔41a。

將此樹脂注入部15插入於積層鐵芯11的軸向孔14，並以使2個O型環35被收納於由導管23所夾持之部分之方式進行定位。此時，由於O型環35的外徑較積層鐵芯11的軸向孔14更大，故藉由壓入O型環35，可使O型環35的外徑縮小，密著於軸向孔14的內周而密封軸向孔14。然後與實施形態1之情形相同地將樹脂22注入於注入管41，如此，如箭頭所示，可使樹脂22通過複 數個注入孔41a而滲透於由導管23所夾持之積層鐵芯11的間隙。然後，藉由拔出注入管41，可藉由O型環35將樹脂挖出而使樹脂不會殘留於軸向孔14。此外，亦可因應需要，藉由清理刷或布片等來清理軸向孔14內以去除殘留的樹脂22。

如上所述，根據實施形態6之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置，於前端部被封閉之注入管的長度方向之2部位的外周設置有槽部，且於此外周槽部間形成有朝徑向貫通之注入孔，並且，在該外周槽部，裝著由具有較軸向孔的內徑更大之外徑之O型環所構成之彈性環而構成，所以在將注入管插入於軸向孔時，彈性環與軸向孔的內周密著，可使樹脂通過注入孔並有效地注入於由導管所夾持之積層鐵芯之部分的軸向孔內部，且能夠提高在積層鐵芯的半徑方向上設置有複數個導管之積層鐵芯的剛性。

此外，根據實施形態6之用於積層鐵芯的樹脂注入方法，配置2個設置在樹脂注入部的注入管之彈性環，在彈性環間的注入管設置朝徑向貫通之注入孔，並且以使2個彈性環收納在由導管所夾持之間的軸向孔之方式，插入樹脂注入部並注入樹脂，所以在積層鐵芯的半徑方向上設置有複數個導管之情形時，可得到與上述相同之效果。

此外，根據實施形態6之旋轉電機，即使在積層鐵芯具有複數個半徑方向上的導管之情形，由積層鐵芯所構成之定子鐵芯及轉子鐵芯的至少一方是藉由上述樹 脂注入方法所製作，故可提高積層鐵芯的剛性，且能夠得到降低運轉時之振動的旋轉電機。

實施形態6之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置，亦可使用在不具有導管23之積層鐵芯。

實施形態7

第19圖係顯示本發明的實施形態7之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置之主要部分構成之概略圖。

圖中，樹脂注入部15，例如與第3圖同樣地構成，故對於相當之部分，係附加同一符號並省略該說明。

上述注入樹脂之作業中，於膨脹後的彈性環19與積層鐵芯11的軸向孔14之間，摩擦力產生作用，但由於在樹脂注入時之注入壓力的反作用力，使得樹脂注入部15從軸向孔14朝鬆脫方向產生作用力。本實施形態中，如第19圖所示，係設置用以防止樹脂注入部的脫落之支撐具45。

在形成積層鐵芯11時，通常在積層鐵芯11的兩端面設置鎖固板42，於該鎖固板42上設置螺栓孔，如第19圖(A)所示，將支撐棒43的一端螺合於該螺栓孔，並連結用以支撐樹脂注入部15的螺帽18之支撐板44並固定在鎖固板42。如此，藉由在鎖固板42設置由支撐棒43及支撐板44所構成之支撐具45，可防止因樹脂注入時的反作用力而導致樹脂注入部15的脫落之疑慮。

此外，如第19圖(B)所示，當積層鐵芯11的端面不具有鎖固板42，或是即使具有鎖固板42，在適當的位置上不 具有螺栓孔時，亦可構成為將磁鐵46固著於支撐棒43的一端，並使該磁鐵46吸附於積層鐵芯11的端面。

支撐具45的形狀僅顯示該一例，並不限定於圖示者。

如上所述，根據實施形態7之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置，係具備將樹脂注入部固定在積層鐵芯的軸向端面之支撐具，所以可防止在樹脂注入時樹脂注入部從積層鐵芯脫落之疑慮。

本申請案之發明，於該發明的範圍內可自由地組合各實施形態，並且可適當地變更或省略各實施形態。

1‧‧‧旋轉電機

2‧‧‧外罩

3‧‧‧定子

4‧‧‧轉子

5‧‧‧風扇

6‧‧‧定子鐵芯

7‧‧‧定子線圈

7a‧‧‧線圈端部

7b‧‧‧主引線

8‧‧‧旋轉軸

9‧‧‧轉子鐵芯

10‧‧‧軸承

Claims (12)

1. 一種用於積層鐵芯的樹脂注入裝置，其係利用設置在旋轉電機的積層鐵芯之軸向孔，將樹脂注入於前述積層鐵芯的間隙之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置，其具備有：樹脂供給部，具有存放前述樹脂之樹脂容器及泵；以及樹脂注入部，將從前述樹脂供給部所供給之樹脂注入於前述積層鐵芯的前述軸向孔；其中前述樹脂注入部構成為具有：注入管，具有可插入於前述軸向孔之外徑及成為樹脂通路之中心孔；以及彈性環，裝著於前述注入管的外周；並且在將前述注入管插入於前述軸向孔並使前述彈性環的外周密著於前述軸向孔的內周之狀態下，從前述樹脂供給部供給樹脂至前述注入管，並通過前述軸向孔的內部將樹脂注入於前述積層鐵芯的間隙。
2. 如申請專利範圍第1項所述之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置，其中於前述樹脂供給部與前述樹脂注入部之間中介存在有注入側的歧管，於前述注入側的歧管，設置有：可連接於前述樹脂注入部的前述注入管之複數個連接部、連接於前述複數個連接部之空氣連接部、以及切換前述樹脂供給部或前述空氣連接部的連接以能夠同時將樹脂或空氣供給至複數個前述軸向孔之切換閥。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之用於積層鐵芯 的樹脂注入裝置，其中具備有用以插入於與前述軸向孔的樹脂注入側為相反側之前述軸向孔之排出側的歧管，前述排出側的歧管具有：將注入於前述軸向孔之樹脂排出之排出管、以及連接於前述排出管之連接部及開閉前述連接部之閥。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置，其中前述樹脂注入部的前述注入管係構成為包括：內側管，於前端部的外周具有外徑呈段差狀地增大之止動部且中心孔成為樹脂通路；以及外側管，可滑動地插入於前述內側管的外周側；並且於前述止動部與前述外側管的端部之間裝著有前述彈性環，推壓前述外側管使前述彈性環的外徑膨脹，使其與前述軸向孔的內周密著。
5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置，其中前述樹脂注入部的前述注入管係構成為包括：內側管，於前端部的外周具有外徑呈錐狀地擴開之錐部且中心孔成為樹脂通路；以及外側管，可滑動地插入於前述內側管的外周側並且具有在與前述錐部接觸之一側之端部的圓周方向上形成複數個狹縫之狹縫部；並且於前述外側管的前述狹縫部裝著有前述彈性環，使前述外側管滑動並藉由前述錐部使前端部擴開，使前述彈性環與前述軸向孔的內周密著。
6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之用於積層鐵芯 的樹脂注入裝置，其中前述樹脂注入部的前述注入管包括在前端部附近具有外周槽且中心孔成為樹脂通路之管，而前述彈性環是由具有較前述軸向孔的內徑更大之外徑之O型環所構成並裝著於前述外周槽。
7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置，其中前述樹脂注入部的前述注入管包括：內側管，由可撓性構件所構成並於前端部具有外徑呈段差狀地增大之止動部且中心孔成為樹脂通路；以及複數個外側管，可滑動地插入於前述內側管且於軸向上被分割；並且於前述內側管的前述止動部與前述外側管的前端部之間裝著有前述彈性環，並構成為，當前述內側管呈直線狀時，複數個前述外側管彼此具有間隙，而當插入於前述軸向孔時，由於複數個前述外側管接觸並被推壓，使前述彈性環的外徑膨脹並與前述軸向孔的內周密著。
8. 如申請專利範圍第1項所述之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置，其中前述樹脂注入部的前述注入管構成為於長度方向上的2部位隔著間隔形成有外周槽且中心孔的前端部被封閉，並且在2部位的前述外周槽之間形成有朝徑向貫通之注入孔，而前述彈性環是由具有較前述軸向孔的內徑更大之外徑之O型環所構成並裝著於前述外周槽，使前述O型環密著於前述軸向孔的內周，且通過前述注入孔將樹脂注入於前述軸向孔的內部。
9. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之用於積層鐵芯的樹脂注入裝置，其係具備將前述樹脂注入部固定在前述積層鐵芯的軸向端面之固定具。
10. 一種用於積層鐵芯的樹脂注入方法，其係利用設置在旋轉電機的積層鐵芯之軸向孔，將樹脂注入於前述積層鐵芯的間隙之用於積層鐵芯的樹脂注入方法，其具備：樹脂供給部，具有存放樹脂之樹脂容器及泵；以及樹脂注入部，將從前述樹脂供給部所供給之樹脂注入於前述積層鐵芯的前述軸向孔；並且從前述軸向孔的一端插入前述樹脂注入部的注入管，並在藉由設置在前述注入管的外周之彈性環塞住前述注入管的外周側與前述軸向孔的內周側之間隙之狀態下，從前述樹脂供給部施加壓力以將樹脂注入於前述注入管，並在注入樹脂後，將空氣供給至前述注入管以排出殘留於前述軸向孔之樹脂。
11. 如申請專利範圍第10項所述之用於積層鐵芯的樹脂注入方法，其中在前述樹脂注入部的前述注入管隔著間隔配置2個前述彈性環，並且在2個前述彈性環間的前述注入管設置朝徑向貫通之注入孔，通過前述注入孔而將樹脂注入於前述軸向孔。
12. 一種旋轉電機，其係具備：定子，具有捲繞著定子捲線之定子鐵芯；框體，包圍前述定子鐵芯；以及轉子，具有隔著空隙與前述定子鐵芯的內側相對向之轉子鐵 芯；並且前述定子鐵芯及前述轉子鐵芯是由將形成有軸方向孔之薄板予以積層而成之積層鐵芯所構成，其中，前述定子鐵芯及轉子鐵芯的至少一方係藉由如申請專利範圍第10項或第11項所述之用於積層鐵芯的樹脂注入方法而製作者。