WO2023062868A9 - 回転電機および産業機械 - Google Patents

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WO2023062868A9
WO2023062868A9 PCT/JP2022/022678 JP2022022678W WO2023062868A9 WO 2023062868 A9 WO2023062868 A9 WO 2023062868A9 JP 2022022678 W JP2022022678 W JP 2022022678W WO 2023062868 A9 WO2023062868 A9 WO 2023062868A9
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rotating electric
electric machine
bobbin
stator core
back yoke
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French (fr)
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Inventor
博洋 床井
賢二 池田
瑞紀 中原
祐 長谷川
裕治 榎本
亨 酒井
将 天池
秀一 高橋
恭永 米岡
浩幸 三上
Original Assignee
株式会社日立産機システム
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/32—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/34—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation between conductors or between conductor and core, e.g. slot insulation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
    • H02K3/522—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only for generally annular cores with salient poles

Definitions

  • the present invention relates to rotating electric machines and industrial machines.
  • a problem with rotating electric machines using this rectangular wire is that the coil ends become high when the coils are wound in a distributed manner.
  • a rotating electric machine has been disclosed in which rectangular wires divided into predetermined segments are connected inside and outside slots of a stator core, and the coil ends are lowered (for example, Patent Document 1).
  • connection part where the rectangular wire is connected may be weakened by Lorentz force, vibration, temperature changes, etc. Therefore, the inventor came up with the idea of integrating the stator core and the coil with resin to suppress the weakening of the electrical connection at the connection part, and created a prototype. However, it has been discovered that during the resin molding process, resin may enter between the stator core and the bobbin and press the bobbin, deforming the coil within the bobbin and weakening the electrical connection at the connection part. Ta.
  • An object of the present invention is to provide a rotating electrical machine that can suppress resin from entering between the stator core and the bobbin during resin molding.
  • the invention includes a rotor, a stator core having a slot with an opening on the rotor side, a bobbin that is fitted into the slot and into which a coil is inserted, and a stator core with a slot provided on the opening side of the bobbin. and a resin for fixing the stator core, the coil, and the bobbin.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a rotating electric machine according to a first embodiment of the present invention.
  • 1 is a perspective view of a stator and a rotor disposed within the stator according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. FIG. 3 is a perspective view of the stator shown in FIG. 2 with resin removed.
  • FIG. 2 is a partially enlarged plan view of the stator core according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a bobbin according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a partially sectional perspective view of a stator in which a bobbin according to a first embodiment of the present invention is installed in a slot of a stator core.
  • 6 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 5.
  • FIG. FIG. 3 is an enlarged perspective view of the upper end of the bobbin according to the first embodiment of the present invention.
  • 1 is a cross-sectional perspective view of a stator in which a bobbin according to a first embodiment of the present invention is mounted on a stator core and a coil is wound thereon; FIG. FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged perspective view showing the shape of one end of two segment conductors according to the first embodiment of the present invention, and the state before (left side) and after (right side) connection of the two segment conductors.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a mold used for resin molding of a stator according to a first embodiment of the present invention, and a stator installed in the mold. 12 is a partial cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 11.
  • FIG. FIG. 3 is an enlarged perspective view of the upper end of a bobbin according to a comparative example of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a mold used for resin molding of a stator according to a comparative example of the present invention, and a stator installed in the mold.
  • 17 is an enlarged view of section A in FIG. 16.
  • FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view of a stator that schematically shows the pressure applied to the connection portion of the coil when liquid resin enters between the back yoke and the bobbin of the stator according to a comparative example of the present invention.
  • 12 is an enlarged view of section B in FIG. 11.
  • FIG. FIG. 7 is an enlarged perspective view of the upper end of a bobbin according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a partial plan view of a stator in which a bobbin according to a second embodiment of the present invention is installed in a slot of a stator core.
  • FIG. 7 is an external perspective view of a bobbin according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a partial plan view of a stator in which a bobbin according to a third embodiment of the present invention is installed in a slot of a stator core.
  • FIG. 7 is an enlarged perspective view of the upper end of a bobbin according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an enlarged perspective view of the upper end of a bobbin according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a partial plan view of a stator in which a bobbin according to a fifth embodiment of the present invention is installed in a slot of a stator core.
  • FIG. 7 is an external perspective view of a bobbin according to a sixth embodiment of the present invention. It is a sectional view showing a state where a stator using a bobbin according to a sixth embodiment of the present invention is installed in a mold. 27 is an enlarged view of section A in FIG. 26.
  • FIG. FIG. 7 is a partial plan view of a stator according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a partially enlarged plan view of a stator in which a bobbin is attached to a stator core according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a rotating electrical machine 1000 according to a first embodiment of the present invention.
  • the rotating electrical machine 1000 is an electric motor that rotates a rotor by attracting and repelling a DC magnetic field generated by a permanent magnet in a rotor and a rotating magnetic field emitted from a coil, such as a radial gap type electric motor used as a power source for a compressor. It is.
  • the rotating electrical machine 1000 includes a cylindrical housing 500, disc-shaped end brackets 400 provided at both ends of the housing 500, and a shaft 300 protruding from the center of one of the end brackets 400.
  • FIG. 2 is a perspective view of the stator 100 of the rotating electrical machine 1000 and the rotor 200 disposed within the stator 100 according to the present embodiment. That is, FIG. 2 shows the internal structure of the rotating electric machine 1000 with the housing 500, end bracket 400, and shaft 300 removed from FIG.
  • Rotating electric machine 1000 includes an annular stator 100 and a rotor 200 disposed inside stator 100.
  • the stator 100 includes a stator core 110 and cylindrical resin 160 provided on both sides of the stator core 110 in the axial direction.
  • the outer periphery of stator core 110 is fixed to housing 500 shown in FIG.
  • the rotor 200 is composed of a cylindrical rotor core 220 and a plurality of permanent magnets 210 arranged circumferentially within the rotor core 220.
  • a shaft 300 shown in FIG. 1 is provided on the central axis of the rotor 200, and is rotatably fixed to an end bracket 400 via a bearing (not shown).
  • FIG. 3 is a perspective view of the stator 100 shown in FIG. 2 with the resin 160 removed.
  • the stator 100 before resin molding has a stator core 110, a coil 140, and a bobbin 150, and a coil 140 (for example, a rectangular wire) is wound around the stator core 110 via the bobbin 150.
  • a coil 140 for example, a rectangular wire
  • wave winding distributed winding
  • FIG. 4 is a partially enlarged plan view of the stator core 110 according to the present embodiment.
  • Stator core 110 includes an annular back yoke 130 and a plurality of teeth 120 that protrude from the inner peripheral surface of back yoke 130 toward rotor 200 and are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the back yoke 130 is a cylindrical body made of stacked thin disks, and has a plurality of recesses 131 in an inner wall 132 that fit with one end of the teeth 120.
  • the thin disk can be produced, for example, by punching out an electromagnetic steel plate by press working.
  • the teeth 120 are columnar bodies made of laminated trapezoidal thin plates, and the bottom end portions 121 of the teeth 120 fit into the recesses 131 of the back yoke 130 and are coupled to the back yoke 130.
  • a trapezoidal thin plate can be produced, for example, by processing a thin plate of iron-based amorphous metal.
  • stator core 110 is sandwiched between the inner wall 132 of the back yoke 130 and the side walls 122 of two adjacent teeth 120 in the circumferential direction of the stator core 110, and has a plurality of slots 111 with openings 112 provided on the rotor 200 side. .
  • FIG. 5 is an external perspective view of the bobbin 150 according to the present embodiment.
  • Bobbin 150 is a component that insulates coil 140 and stator core 110.
  • the bobbin 150 has a plurality of coil insertion holes 154 (described later) into which the coil 140 is inserted, and is fitted into the slot 111.
  • a resin such as liquid crystal polymer (LCP), which has high strength, is suitable for thin-wall molding, and has high heat resistance, can be used.
  • LCP liquid crystal polymer
  • the bobbin 150 is provided with a cylindrical portion 151, a convex portion 152, and a collar portion 153.
  • FIG. 6 is a partially sectional perspective view of the stator 100 in which the bobbin 150 according to the present embodiment is installed in the slot 111 of the stator core 110.
  • the cylindrical portion 151 is a portion fitted into the slot 111, and has three side walls facing the inner wall of the slot 111 and one side wall facing the opening 112 of the slot 111.
  • the cylindrical portion 151 includes a first side wall 151a along the inner wall 132 of the back yoke 130, two second side walls 151b along the side walls 122 of two adjacent teeth 120 in the circumferential direction of the stator core 110, and an opening. 112 (see FIGS. 4 and 5).
  • the convex portion 152 is a portion that protrudes from the third side wall 151c toward the rotor side (inward in the stator radial direction), and in this embodiment, is a protrusion that extends from one end of the slot 111 in the axial direction to the other end. .
  • the flange portion 153 is provided at one end of the axial direction of the cylindrical portion 151, and the gap formed between the slot 111 and the cylindrical portion 151 is connected to the end surface of the stator core 110 in the axial direction (hereinafter referred to as a core end surface). ) is the part that is covered from the side.
  • the flange portion 153 includes a back yoke side portion 153a that covers a part of the axial end surface of the back yoke 130 located on the radially outer side of the slot 111, and two teeth 120 that sandwich the slot 111 from the circumferential direction. It has two teeth side portions 153b that cover a portion of each end face in the axial direction.
  • a flange portion 153 is provided at one end of the cylindrical portion 151 in the axial direction.
  • the flange portions 153 may be provided at both ends of the cylindrical portion 151 in the axial direction.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 5. As shown in FIG. 7, the length d2 that the back yoke side portion 153a extends from the cylindrical portion 151 in the radial direction of the stator core 110 is the same as the length d2 that each of the two teeth side portions 153b extends from the cylindrical portion 151 in the circumferential direction of the stator core 110. longer than the length d1.
  • the axial position of the stator core 110 is determined by the flange 153 of the bobbin 150 installed in the slot 111 coming into contact with the stator core 110.
  • the gap between the slot 111 and the cylindrical portion 151 is covered by the flange portion 153 from the outside in the axial direction of the stator core 110.
  • FIG. 8 is an enlarged perspective view of the upper end of the bobbin 150 according to the present embodiment. As shown in FIG. 8, a plurality (six in this embodiment) of coil insertion holes 154 are provided at the upper end of the bobbin 150 for inserting the coil 140 (in this embodiment, a rectangular wire).
  • the coil insertion hole 154 reaches the lower end of the bobbin 150 and passes through the bobbin 150. Therefore, a plurality of (six in this embodiment) coil insertion holes 154 are provided inside the cylindrical portion 151. In this embodiment, since a rectangular wire is used for the coil 140, the coil insertion hole 154 has a substantially rectangular cross-sectional shape.
  • the back yoke side portion 153a of the collar portion 153 has a slope 155 on the outside in the axial direction.
  • the slope 155 has an upward slope from the outside to the inside in the radial direction of the stator core 110 when the bobbin 150 is installed in the slot 111.
  • FIG. 9 is a cross-sectional perspective view of a stator 100 in which a coil 140 is wound around a stator core 110 to which a bobbin 150 according to the present embodiment is attached.
  • the coil 140 has a connecting portion 141 within the bobbin 150. That is, the coil 140 has a first rectangular wire 142 and a second rectangular wire 143 (a plurality of segment conductors), and the first rectangular wire 142 and the second rectangular wire 143 are attached to the bobbin 150 installed in the slot 111. They are connected within the cylindrical portion 151.
  • FIG. 10 is an enlarged perspective view showing the shape of one end of the two segment conductors (first rectangular wire 142 and second rectangular wire 143) according to the present embodiment, and before (left side) and after (right side) their connection. It is.
  • the first flat wire 142 has a protrusion 142a at one end
  • the second flat wire 143 has a groove 143a at one end.
  • Each of the protrusion 142a and the groove 143a has two surfaces substantially parallel to the axial direction of the conductive wire. By connecting these two substantially parallel surfaces without any gap, the electrical resistance of the connecting portion 141 can be reduced. Therefore, each of the first rectangular wire 142 and the second rectangular wire 143 is inserted into the coil insertion hole 154 on the opposite side so that the two surfaces substantially parallel to the axial direction of the protrusion 142a and the groove 143a overlap, They are combined within the cylindrical portion 151.
  • a coil 140 is wound around a stator core 110 via a bobbin 150 (for example, by wave distributed winding). are integrally molded with resin 160 and fixed.
  • the resin 160 of this embodiment is a resin molded by molding (for example, transfer molding).
  • the material is not limited to this, and for example, a varnish formed by vacuum pressure impregnation processing can also be used.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a mold 600 used for resin molding of the stator 100 according to this embodiment and the stator 100 installed in the mold 600.
  • the mold die 600 includes a cylindrical core die 610, and a disk-shaped lower die 620 and an upper die 630 having a cylindrical portion.
  • the lower end of the core mold 610 is fitted into a circular hole 621 provided in the center of the lower mold 620 and placed on the lower mold 620. Then, the hollow portion of the stator 100 is fitted into the core mold 610.
  • the radially outer portion of the axial lower end surface 134 of the back yoke 130 abuts the tip surface 623 of the cylindrical portion 622 that protrudes upward from the outer periphery of the lower mold 620. .
  • the lower coil end 144 of the stator 100 is wrapped by the lower mold 620.
  • the upper end of the core mold 610 is fitted into the circular hole 631 of the upper mold 630, and the upper mold 630 is placed on the core mold 610.
  • the upper mold 630 placed on the core mold 610 has an end surface 633 of a cylindrical portion 632 protruding downward from the outer periphery of the upper mold 630 in contact with a radially outer portion of the upper end surface 133 of the back yoke 130 in the radial direction. come into contact with As a result, the upper coil end 144 of the stator 100 is wrapped by the upper die 630.
  • the stator 100 is fixed by sandwiching the lower mold 620 and the upper mold 630, and a cavity (filling chamber) is formed between the stator 100, the core mold 610, and the lower mold 620 or the upper mold 630.
  • An upper cavity 710 formed by the stator 100, the core mold 610, and the upper mold 630, and a lower cavity 720 formed by the stator 100, the core mold 610, and the lower mold 620 form an axial flow direction shown in FIG. It is communicated by a path 161.
  • the axial flow path 161 is sandwiched between the third side wall 151c of the cylindrical portion 151 of the bobbin 150, the circumferential side walls 122 of the two adjacent teeth 120, and the outer peripheral wall of the core mold 610. Note that the convex portion 152 of the bobbin 150 comes into contact with the outer circumferential wall of the core mold 610, thereby preventing the bobbin 150 from moving radially inward within the slot 111 and blocking the axial flow path 161.
  • liquid resin 162 for example, thermosetting resin such as unsaturated polyester
  • injection port (gate) 634 provided in upper mold 630 and is press-fitted into upper cavity 710 under a pressure of several MPa. be done.
  • the liquid resin 162 press-fitted into the upper cavity 710 flows into the lower cavity 720 via the axial flow path 161 and fills the upper cavity 710, the lower cavity 720, and the axial flow path 161.
  • the gap formed between the recess 131 of the back yoke 130 and the end 121 of the teeth 120 is also filled with the liquid resin 162.
  • stator 100 and the mold 600 in which the upper cavity 710, the lower cavity 720, and the axial flow path 161 are filled with the liquid resin 162, are heated to harden the liquid resin 162. After the liquid resin 162 hardens, the stator 100 is removed from the mold 600 to form the stator 100 shown in FIG. 2.
  • FIG. 13 is an enlarged perspective view of the upper end of a bobbin according to a comparative example. As shown in FIG. 13, the third side wall 951c of the cylindrical portion 951 does not have a convex portion 152, and the back yoke side portion 953a of the collar portion 953 does not have a slope 155.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of a mold 600 used for resin molding of a stator 900 according to a comparative example of the present invention, and a stator 900 installed in the mold 600.
  • FIG. 15 is an enlarged view of section A in FIG. 14.
  • FIG. 16 schematically shows the pressure Pr applied to the connecting portion 141 of the coil 140 when the liquid resin 162 enters between the back yoke 130 and the bobbin 950 of the stator 900 according to a comparative example of the present invention.
  • FIG. 16 schematically shows the pressure Pr applied to the connecting portion 141 of the coil 140 when the liquid resin 162 enters between the back yoke 130 and the bobbin 950 of the stator 900 according to a comparative example of the present invention.
  • the stator 900 according to the comparative example also has a first flat wire 142 and a second flat wire 143 connected within the slot 111, and a connecting portion inside the cylindrical portion 951 of the bobbin 950. It has 141.
  • the stator 900 according to the comparative example is fixed to the mold die 600, like the stator 100 according to the first embodiment of the present invention, and the liquid resin 162 is poured from the gate 634 of the upper mold 630. Press-fitted.
  • the bobbin 950 does not have the protrusion 152 on the third side wall 951c of the cylindrical portion 951, as shown in FIG. Therefore, as shown in FIG. 12, the axial flow path 161 is not secured by the convex portion 152 coming into contact with the outer circumferential wall of the core mold 610. Therefore, as shown in FIG. 15, when the end surface 955 of the back yoke side portion 953a is pressed by the liquid resin 162, there is a possibility that the cylindrical portion 951 moves in the direction of the core mold 610 shown in FIG. When the cylindrical portion 951 moves in the direction of the core mold 610, there is a possibility that a gap may be formed between the first side wall 951a and the inner wall 132 of the back yoke 130.
  • the liquid resin 162 is sufficiently heated and injected in a state where the viscosity is low. Therefore, there is a possibility that the liquid resin 162 may enter from the gap between the back yoke side portion 953a of the collar portion 953 and the back yoke 130 into the gap between the first side wall 951a of the cylindrical portion 951 of the bobbin 950 and the inner wall 132 of the back yoke 130. .
  • An annular coil end 144 which is unique to distributed winding, is formed at both ends of the coil 140, and is restrained from deformation in the radial direction. Therefore, when the liquid resin 162 enters between the cylindrical portion 951 and the back yoke 130, the radially inner pressing force Pr acts only on the coil 140 within the slot 111. As a result, if the connecting portions 141 are separated or the contact area is reduced, contact resistance increases, local heat generation due to increased Joule loss, melting or breakage of the bobbin, and conduction between the coil 140 and stator core 110 occur. , there is a risk of causing defects such as ground faults.
  • a protrusion 152 is provided on the third side wall 151c of the bobbin 150.
  • the convex portion 152 comes into contact with the outer peripheral wall of the core mold 610 placed in the hollow portion of the stator core 110 during the resin molding process, and prevents the bobbin 150 from moving toward the opening 112 of the slot 111 (see FIG. 4). Therefore, it is possible to prevent a gap from being formed between the stator core 110 and the bobbin 150 into which the liquid resin 162 can easily enter.
  • the present embodiment it is possible to suppress the liquid resin 162 from entering between the stator core 110 and the bobbin 150 during the resin molding process, thereby preventing the coil 140 from deforming and weakening the electrical connection of the connecting portion 141. can be suppressed.
  • the protrusion 152 comes into contact with the core mold 610, so that an axial flow path 161 for the liquid resin 162 is formed around the protrusion 152 in the slot 111.
  • the liquid resin 162 flowing into the axial flow path 161 presses the cylindrical portion 151 of the bobbin 150 against the inner wall 132 on the outer diameter side of the slot 111. That is, from this point of view as well, it is possible to suppress liquid resin 162 from entering between stator core 110 and bobbin 150, and it is possible to suppress deformation of coil 140 and weakening of the electrical connection of connection portion 141.
  • the convex portion 152 of this embodiment is a protrusion extending from one end of the slot 111 in the axial direction to the other end. Therefore, the cylindrical portion 151 can be pressed against the inner wall 132 on the outer diameter side of the slot 111 from one end of the slot 111 in the axial direction to the other end. Therefore, it is possible to further suppress the liquid resin 162 from entering between the stator core 110 and the bobbin 150, and it is possible to suppress the coil 140 from deforming and further weakening the electrical connection of the connecting portion 141.
  • the length d2 extending from the cylindrical portion 151 of the back yoke side portion 153a in the radial direction of the stator core 110 in this embodiment is the length d2 extending from the cylindrical portion 151 of each of the two teeth side portions 153b in the circumferential direction of the stator core 110. It is longer than the length d1. Therefore, the liquid resin 162 enters between the inner wall 132 of the back yoke 130 and the first side wall 151a of the bobbin 150 from between the side walls 122 of the two circumferentially adjacent teeth 120 and the two second side walls 151b of the bobbin 150. can be restrained from doing so.
  • the axially outer surface 155 of the back yoke side portion 153a provided in the collar portion 153 of the bobbin 150 according to the present embodiment has an upward slope from the outer side to the inner side in the radial direction of the stator core 110. Therefore, as shown in FIG. 17, the pressure Pr with which the liquid resin 162 presses the back yoke side portion 153a of the collar portion 153 from the outside in the radial direction is equal to the pressure Pr' perpendicular to the slope 155 and the pressure Pr'' horizontal to the slope 155. Furthermore, the pressure Pr' perpendicular to the slope 155 is decomposed into a pressure Pr'1 perpendicular to the end surface 133 of the back yoke 130 and a pressure Pr''2 horizontal (not shown). be able to.
  • the coil 140 of this embodiment has a plurality of segment conductors, and uses an in-slot connection method in which each of the plurality of segment conductors is connected within the cylindrical portion 151 of the bobbin 150 fitted into the slot 111. Therefore, compared to the coil end connection method in which the coils are connected by welding at the coil ends, bending and welding at the coil ends are unnecessary. Therefore, high production and miniaturization of rotating electric machines can be achieved.
  • the plurality of segment conductors included in the coil 140 include a first rectangular wire 142 having a protrusion 142a at one end, a second rectangular wire 143 having a groove 143a at one end, and the protrusion 142a being fitted into the groove 143a. It has a connecting part 141. Therefore, just by pushing the protrusion 142a into the groove 143a, the two are fitted, and the protrusion 142a and the groove 143a (that is, the first rectangular wire 142 and the second rectangular wire 143) can be easily connected.
  • the stator core 110 also includes a recess 131 provided on the inner circumferential surface of the cylindrical back yoke 130 and extending in the axial direction of the back yoke 130, and teeth 120 whose ends 121 are fitted into the recess 131.
  • a radial gap formed between the ends 121 of the teeth 120 and the ends 121 of the teeth 120 is filled with liquid resin 162 (resin 160).
  • the teeth 120 are pressed in the inner diameter direction, and the circumferential direction formed between the recess 131 of the back yoke 130 and the end 121 of the tooth 120 fitted in the recess 131
  • the gap can be made smaller than the radial gap. Therefore, the magnetic flux flowing inside the tooth 120 from the other end 123 of the tooth 120 toward the end 121 flows from the end 121 of the tooth 120 to the recess 131 of the back yoke 130 in the circumferential direction. Thereby, magnetic flux can be suppressed from flowing toward the outer diameter side of the back yoke 130, and iron loss generated in the back yoke 130 can be reduced.
  • the teeth 120 are trapezoidal columns that can be formed from amorphous metal, iron loss can be further reduced.
  • the rotating electrical machine 1000 according to this embodiment can be used as a power source for a compressor.
  • a compressor using the rotating electric machine 1000 according to the present embodiment, which has reduced loss, as a power source can realize energy saving.
  • FIG. 18 is an enlarged perspective view of the upper end of the bobbin 2150 according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a partial plan view showing a state in which a bobbin 2150 according to the second embodiment of the present invention is attached to the slot 111 of the stator core 110.
  • the bobbin 2150 according to this embodiment differs from the bobbin 150 according to the first embodiment in the following points. That is, the axially outer surface 2156 of each of the two teeth-side portions 2153b of the collar portion 2153 of the bobbin 2150 is sloped upward from the axial end surface of the teeth 120 toward the slot 111.
  • FIG. 19 is a partial plan view of the stator 100 in which the bobbin 2150 according to the present embodiment is installed in the slot 111 of the stator core 110. Since each axially outer surface 2156 of the tooth side portion 2153b (see FIG. 18) of the flange portion 2153 is inclined, the width of the radial flow path 163 on the tooth 120 in the circumferential direction of the stator 2100 is upward. The flow path cross-sectional area becomes larger.
  • the liquid resin 162 filled in the upper cavity 710 presses the slopes 2156 of the two tooth side portions 2153b of the collar portion 2153 of the bobbin 2150.
  • a force perpendicular to the slope 2156 is generated in the tooth side portion 2153b that is pressed against the slope 2156 by the liquid resin 162, and the surface of the tooth side portion 2153b facing the axial end surface of the tooth 120 is pressed against the slope 2156. Pressed against the axial end face. Therefore, movement of the bobbin 2150 in the radial direction is suppressed, and formation of a gap between the cylindrical portion 151 of the bobbin 2150 and the inner wall of the slot 111 of the stator core 110 can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress liquid resin 162 from entering between stator core 110 and bobbin 2150, and it is possible to suppress deformation of coil 140 and weakening of the electrical connection at the connecting portion.
  • FIG. 20 is an external perspective view of a bobbin 3150 according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 21 is a perspective view of a stator 3100 in which a bobbin 3150 according to a third embodiment of the present invention is installed in a slot 111 of a stator core 110.
  • FIG. 21 is a perspective view of a stator 3100 in which a bobbin 3150 according to a third embodiment of the present invention is installed in a slot 111 of a stator core 110.
  • the bobbin 3150 according to this embodiment differs from the bobbin 150 according to the first embodiment in a convex portion 3152. That is, the convex portion 152 according to the first embodiment is a protrusion that protrudes from the third side wall 151c facing the opening 112 of the cylindrical portion 151 and extends from one end of the slot 111 to the other end in the axial direction. In contrast, the convex portion 3152 according to the present embodiment is two protrusions that protrude from the third side wall 151c and extend along the side walls 122 (see FIG. 4) of the two teeth 120 that sandwich the slot 111.
  • the convex portion 3152 of the bobbin 3150 is two protrusions extending along the side surfaces of the two teeth 120 that sandwich the slot 111. Therefore, the axial flow path 3161 is one flow path having a larger cross-sectional area than the axial flow path 161 of the first embodiment, which is divided into two by the convex portion 152. Therefore, since the liquid resin 162 flows easily through the axial flow path 3161, it is possible to suppress a decrease in the strength of the resin 160 due to molding defects such as voids (bubbles) and a decrease in density.
  • the molding pressure for filling the cavities 710 and 720 with the liquid resin 162 to a predetermined density can be reduced, and deformation of the coil 140 and the like due to the pressing force of the liquid resin 162 can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent the coil from deforming and weakening the electrical connection at the connection portion.
  • FIG. 22 is an enlarged perspective view of the upper end of a bobbin 4150 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the bobbin 4150 according to this embodiment differs from the bobbin 150 according to the first embodiment in the shape and position of the convex portion 4152.
  • the convex portion 152 according to the first embodiment is a protrusion that protrudes from the third side wall 151c facing the opening 112 of the cylindrical portion 151 and extends from one end of the slot 111 in the axial direction to the other end.
  • the convex portion 4152 according to the present embodiment is a protrusion provided on the outer wall 4151d of the flange portion 4153 on the opening 112 side.
  • the convex portion 4152 is a protrusion provided on the outer wall 4151d of the collar portion 4153 on the opening 112 side. Therefore, the axial flow path 4161 is not divided into two in the axial direction by the convex portion 152 like the axial flow path 161 of the first embodiment, but has one flow path having a large cross-sectional area. Therefore, the pressure loss (friction loss) due to the flow path can be reduced, the liquid resin 162 can easily flow through the axial flow path 3161, and the strength of the resin 160 can be suppressed from decreasing due to molding defects such as voids (bubbles) and density reduction. can.
  • the molding pressure for filling the cavities 710 and 720 with the liquid resin 162 to a predetermined density can be reduced, and deformation of the coil 140 and the like due to the pressing force of the liquid resin 162 can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent the coil from deforming and weakening the electrical connection at the connection portion. Furthermore, since the shape of the bobbin 4150 can be simplified, moldability can be improved.
  • the convex portion 4152 comes into contact with the core 610, so even if the liquid resin 162 is press-fitted from the gate 634, the bobbin 4150 is placed on the radially inner side. cannot move to. On the other hand, the liquid resin 162 enters the axial flow path 161, and the bobbin 4150 is pressed radially outward. Therefore, it is possible to suppress liquid resin 162 from entering between stator core 110 and bobbin 4150, and it is possible to suppress deformation of coil 140 and weakening of the electrical connection of connection portion 141.
  • FIG. 23 is an enlarged perspective view of the upper end of a bobbin 5150 according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 24 is a partial plan view of a stator 5100 in which a bobbin 5150 according to a fifth embodiment of the present invention is installed in a slot 111 of a stator core 110.
  • the bobbin 5150 according to this embodiment differs from the bobbin 4150 according to the fourth embodiment in the location and number of protrusions 5152 provided. That is, in the fourth embodiment, one protrusion 4152 is provided on the outer wall 4151d of the flange 4153 on the opening 112 side. On the other hand, in this embodiment, it is provided on the outer wall 5153d on the opening 112 side of each of the two teeth side portions 5153b of the collar portion 5153. That is, one convex portion 4152 in the fourth embodiment is provided on the outer wall 4151d of the collar portion 4153. In contrast, two protrusions 5152 in the fifth embodiment are provided, one on each of the outer walls 5153d of the two tooth side portions 5153b of the collar 5153.
  • the convex portions 5152 may be two protrusions that are located at both circumferential ends of the stator core 110 of the flange portion 5153 and protrude toward the inside of the stator core 110 in the radial direction.
  • the convex portion 5152 according to the present embodiment is provided on the radially inner outer wall 5153d of the stator core 110 of each of the two tooth side portions 5153b of the flange portion 5153. Therefore, the base can be made thicker and more rigid, and can be easily molded.
  • the protrusions 5152 are provided on two tooth side portions 5153b that cover a part of the axial end surfaces of each of the two teeth 120 that sandwich the slot 111 from the circumferential direction. Therefore, unlike the convex portion 4152 of the fourth embodiment, the inlet of the axial flow path 5161 is not divided into two.
  • the convex portions 5152 are two protrusions located at both ends of the flange portion 5153 in the circumferential direction of the stator core 110 and protrude toward the inside of the stator core 110 in the radial direction, the axial flow path as shown in FIG. The entrance of 5161 can be opened wide. Therefore, the liquid resin 162 easily flows into the axial flow path 5161.
  • the pressure loss (friction loss) due to the flow path can be further reduced, the liquid resin 162 can easily flow through the axial flow path 5161, and the strength of the resin 160 can be prevented from decreasing due to molding defects such as voids (bubbles) and density reduction. It can be suppressed. Further, the molding pressure for filling the cavities 710 and 720 with the liquid resin 162 to a predetermined density can be reduced, and deformation of the coil 140 and the like due to the pressing force of the liquid resin 162 can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent the coil from deforming and weakening the electrical connection at the connecting portion. Furthermore, since the shape of the bobbin 4150 can be simplified, moldability can be improved.
  • FIG. 25 is an external perspective view of the bobbin 6150 according to this embodiment.
  • FIG. 26 is a sectional view showing a stator 6100 using a bobbin 6150 according to the sixth embodiment of the present invention installed in a molding die 600, and
  • FIG. 27 is an enlarged view of section A in FIG. 30.
  • FIG. 28 is a partial plan view of the stator 6100 according to this embodiment.
  • the bobbin 6150 according to this embodiment differs from the bobbin 150 according to the first embodiment in the shape of the back yoke side portion 6153a of the collar portion 6153.
  • the back yoke side portion 6153a has no slope 155 on the axially outer side, and the axially outer side surface of the collar portion 6153 extends.
  • the outer end surface 6155 of the back yoke side portion 6153a on the outer side in the radial direction of the stator core 110 is located on the radially outer side of the stator core 110 than the outermost inner circumferential wall 6341 of the gate 634 in the radial direction of the stator core 110. Therefore, as shown in FIG.
  • the outer end surface 6155 is located on the outer side in the radial direction of the stator core 110 than the gate mark 164 formed on the surface of the resin 160.
  • the gate traces 164 are formed on the upper surface of the resin 160, the gate traces 164 are not limited to this, and may be formed on the sloped side surfaces of the resin 160, for example.
  • the outer end surface 6155 can be brought into close contact with the inner circumferential wall 6321 of the upper die 630. In this case, the outer end surface 6155 is exposed from the resin 160.
  • the liquid resin 162 presses the axially outer surface 6156 of the back yoke side portion 6153a compared to the outer end surface 6155, and as a result, the back yoke side portion (flange portion) can be easily pressed toward the stator core. This prevents a gap from being formed between the back yoke side part (flange) and the stator core, so it is possible to suppress resin from entering between the stator core and the bobbin, and the coil 140 is deformed and the connection part 141 can be prevented from weakening.
  • the outer end surface 6155 when the outer end surface 6155 is in close contact with the inner circumferential wall 6321 of the upper mold 630, it is not covered with the resin 160 and is exposed from the resin 160. On the other hand, in this case, the outer end surface 6155 is not pressed by the liquid resin 162 press-fitted from the gate 634 of the upper mold 630. Therefore, it is possible to prevent resin from entering between the stator core and the bobbin from between the lower part of the outer diameter side end face of the collar and the axial end face of the back yoke, causing the coil to deform and preventing electrical connection at the connection part. Weakening can be suppressed.
  • the present invention is not limited to the embodiments described above, and includes various modifications.
  • the embodiments described above have been described in detail to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and the present invention is not necessarily limited to having all the configurations described.
  • the embodiment of the present invention may have the following aspects. That is, although an embodiment has been shown in which the rotating electrical machine 1000 is a wave-wound distributed winding radial gap type electric motor used as a power source for a compressor, the present invention is not limited thereto. For example, it may be applied to generators rather than electric motors, it is not limited to wave-wound distributed winding, and other winding methods may be used, and industrial machinery other than compressors such as industrial robots, press machines, or hydraulic machines, automobiles, and home appliances. It may also be used as a power source.
  • the slot combination of the number of poles and the number of slots, the materials of the stator core and resin, the shapes of the protrusions and collars of the bobbin, etc. are not limited to the above embodiments.
  • a second recess 7133 may be provided on the bottom surface of the first recess 7131 of the back yoke 7130, which faces the radially outer surface 121a of the teeth 120.
  • the liquid resin 162 is filled between the radially outer surface 121a of the teeth 120 and the bottom surface of the first recess 7131 of the back yoke 7130 starting from the second recess 7133, and the teeth 120 are moved radially inward. Apply pressure.
  • the circumferential side wall 122 of the stator core 7110 of the teeth 120 is pressed against the circumferential side wall 7134 of the first recess 7131 of the back yoke 7130.
  • the teeth 120 are further pushed in the inner radial direction, and the circumferential gap formed between the recess of the back yoke and one end of the tooth fitted in the recess is reduced in the radial direction. It can be made smaller than the gap. Therefore, the magnetic flux that has flowed inside the teeth from the other end of the teeth toward one end further flows from one end of the teeth in the circumferential direction to the recessed portion of the back yoke. Thereby, it is possible to further suppress the flow of magnetic flux toward the outer diameter side of the back yoke, and it is possible to further reduce iron loss occurring in the back yoke.
  • liquid resin can be placed between the radially outer surface 121a of the teeth 120 and the bottom surface of the first recess 7131 of the back yoke 7130. can be further filled. Thereby, it is possible to further suppress the flow of magnetic flux toward the outer diameter side of the back yoke, and it is possible to further reduce iron loss occurring in the back yoke.
  • stator core is divided into a back yoke and a plurality of teeth
  • present invention is not limited to this.
  • a stator core in which the back yoke and teeth are integrated may be used.
  • a widened portion may be provided at the tip of the tooth to make the slot semi-closed.
  • the resin is preferably a thermosetting resin, but is not limited to this, and any resin that can be pressure molded may be used, and a thermoplastic resin may also be used.
  • a resin that has small curing shrinkage and a coefficient of linear expansion close to that of the iron core it is desirable to use a resin that has small curing shrinkage and a coefficient of linear expansion close to that of the iron core.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)

Abstract

ロータ（２００）と、ロータ（２００）側に開口部（１１２）が設けられたスロット（１１１）を有するステータコア（１１０）と、スロット（１１１）に嵌め込まれコイル（１４０）が挿入されるボビン（１５０）と、ボビン（１５０）における開口部（１１２）側に設けられた凸部（１５２）と、ステータコア（１１０）とコイル（１４０）とボビン（１５０）とを固定する樹脂（１６０）とを備える。

Description

回転電機および産業機械
　本発明は、回転電機および産業機械に関する。
　地球温暖化や化石燃料の枯渇を背景に、省エネルギー化の要求が高まっている。産業機械や自動車、家電など多くの分野で利用される回転電機においても、省エネルギー化が促進されており、低損失化が重要な開発課題となっている。
　低損失化のためにはコイルの抵抗値を小さくし銅損を抑制することが有効な手段となっている。そのため、コイルの断面積を大きくするとともにステータコアのスロットの断面積に対するコイルの比率（占積率）を高めて抵抗値を小さくできる平角線を用いて銅損を抑制した回転電機が開発されている。
　この平角線を用いた回転電機では、コイルを分布巻するとコイルエンドが高くなってしまうことが問題であった。しかし、所定のセグメントに分割した平角線をステータコアのスロットの内外で接続させ、コイルエンドを低くした回転電機が開示されている（例えば、特許文献１）。
国際公開２０２０／０１７１３３号公報
　しかしながら、平角線を接続させた部分（接続部）は、ローレンツ力や振動、温度変化等により電気的接続が弱化する虞がある。そのため、ステータコアとコイルとを樹脂により一体化し、接続部の電気的接続の弱化を抑制することを発明者は着想し、試作品を作成した。そうしたところ、樹脂成形加工時にステータコアとボビンの間に樹脂が侵入してボビンを押圧し、当該ボビン内のコイルが変形することで接続部の電気的接続を弱化される虞があることが知見された。
　本発明の目的は、樹脂成形加工時にステータコアとボビンの間に樹脂が侵入することを抑制できる回転電機を提供することにある。
　上記目的を達成するために、ロータと、前記ロータ側に開口部が設けられたスロットを有するステータコアと、前記スロットに嵌め込まれコイルが挿入されるボビンと、前記ボビンにおける前記開口部側に設けられた凸部と、前記ステータコアと前記コイルと前記ボビンとを固定する樹脂とを備える。
　本発明によれば、樹脂成形加工時にステータコアとボビンの間に樹脂が侵入することを抑制でき、コイルが変形して接続部の電気的接続が弱化することを抑制できる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
[規則91に基づく訂正 06.12.2023]
本発明の第１実施形態に係る回転電機の外観斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るステータと、ステータ内に配置されたロータの斜視図である。 図２に示すステータから樹脂を除いた斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るステータコアの部分拡大平面図である。 本発明の第１実施形態に係るボビンの外観斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るボビンをステータコアのスロットに装着させたステータの部分断面斜視図である。 図５のＡ－Ａ矢視断面図である。 本発明の第１実施形態に係るボビンの上端の拡大斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るボビンをステータコアに装着しコイルを巻回させたステータの断面斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る２つのセグメント導体の一端の形状と、それらの接続前（左側）と接続後（右側）を示す拡大斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るステータの樹脂成形加工に用いられるモールド金型と、モールド金型に設置されたステータの断面図である。 図１１のＡ－Ａ矢視の部分断面図である。 本発明の比較例に係るボビンの上端の拡大斜視図である。 本発明の比較例に係るステータの樹脂成形加工に用いられるモールド金型と、モールド金型に設置されたステータの断面図である。 図１６のＡ部の拡大図である。 本発明の比較例に係るステータのバックヨークとボビンの間に液体樹脂が侵入したときに、コイルの接続部に掛かる圧力を模式的に示すステータの断面図である。 図１１のＢ部の拡大図である。 本発明の第２実施形態に係るボビンの上端の拡大斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るボビンをステータコアのスロットに装着させたステータの部分平面図である。 本発明の第３実施形態に係るボビンの外観斜視図である。 本発明の第３実施形態に係るボビンをステータコアのスロットに装着させたステータの部分平面図である。 本発明の第４実施形態に係るボビンの上端の拡大斜視図である。 本発明の第５実施形態に係るボビンの上端の拡大斜視図である。 本発明の第５実施形態に係るボビンをステータコアのスロットに装着させたステータの部分平面図である。 本発明の第６実施形態に係るボビンの外観斜視図である。 本発明の第６実施形態に係るボビンを用いたステータをモールド金型に設置した状態を示す断面図である。 図２６のＡ部の拡大図である。 本発明の第６実施形態に係るステータの部分平面図である。 本発明の他の実施形態に係るステータコアにボビンを装着させたステータの部分拡大平面図である。
　以下、図面を用いて、本発明の第１～第６実施形態による回転電機１０００について説明する。なお、各図において、同一符号は同一部分を示す。
　　〔第１実施形態〕
　図１は本発明の第１実施形態に係る回転電機１０００の外観斜視図である。回転電機１０００は、ロータ内の永久磁石により発生する直流磁界と、コイルから放出される回転磁界とを吸引反発させ、ロータを回転させる電動機、例えば、圧縮機の動力源として用いられるラジアルギャップ型電動機である。
　回転電機１０００は、円筒状のハウジング５００と、ハウジング５００の両端に設けられた円盤状のエンドブラケット４００と、エンドブラケット４００の一方の中央から突出したシャフト３００を備える。
　図２は、本実施形態に係る回転電機１０００のステータ１００と、ステータ１００内に配置されたロータ２００の斜視図である。即ち、図２は、図１からハウジング５００とエンドブラケット４００とシャフト３００を除き、回転電機１０００の内部構造を示している。回転電機１０００は、円環状のステータ１００と、ステータ１００の内部に配置されたロータ２００を備える。
　ステータ１００は、図２に示すようにステータコア１１０と、ステータコア１１０の軸方向の両側に設けられた円筒状の樹脂１６０とを備える。ステータコア１１０の外周は図１に示すハウジング５００に固定される。
　ロータ２００は、円柱状のロータコア２２０と、ロータコア２２０内に円周状に複数配置された永久磁石２１０から構成されている。ロータ２００の中心軸には図１に示すシャフト３００が設けられ、図示しない軸受を介し、エンドブラケット４００に回転自在に固定されている。
　図３は、図２に示すステータ１００から樹脂１６０を除いた斜視図である。図３に示すように、樹脂成形加工する前のステータ１００は、ステータコア１１０とコイル１４０とボビン１５０とを有し、ステータコア１１０にコイル１４０（例えば、平角線）がボビン１５０を介して巻回（例えば、波巻分布巻）されている。
　図４は、本実施形態に係るステータコア１１０の部分拡大平面図である。ステータコア１１０は、円環状のバックヨーク１３０と、バックヨーク１３０の内周面からロータ２００側に突出し円周方向に等間隔に配置された複数のティース１２０を備える。
　バックヨーク１３０は、薄い円板を積層した円筒体で、内壁１３２にティース１２０の一端と嵌合する凹部１３１が複数設けられている。薄い円板は、例えば、電磁鋼板をプレス加工により打抜くことによって作製され得る。
　ティース１２０は、台形状の薄板を積層した柱体で、バックヨーク１３０の凹部１３１にティース１２０の底辺側の端部１２１が嵌入しバックヨーク１３０と結合する。台形状の薄板は、例えば、鉄基アモルファス金属の薄板を加工することによって作製され得る。
　また、ステータコア１１０は、バックヨーク１３０の内壁１３２と、ステータコア１１０の周方向において隣合う２つのティース１２０の側壁１２２とにより挟まれ、ロータ２００側に開口部１１２が設けられたスロット１１１を複数有する。
　図５は、本実施形態に係るボビン１５０の外観斜視図である。ボビン１５０は、コイル１４０とステータコア１１０とを絶縁する部品である。ボビン１５０は、コイル１４０が挿入されておりコイル挿入孔１５４（後述）を複数有し、スロット１１１に嵌め込まれる。ボビン１５０の材質には、樹脂、例えば、高強度で薄肉成形に適し、耐熱性が高い液晶ポリマー（ＬＣＰ：Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｐｏｌｙｍｅｒ）を用いることができる。図５に示すように、ボビン１５０には、筒部１５１と凸部１５２と鍔部１５３が設けられている。
　図６は、本実施形態に係るボビン１５０をステータコア１１０のスロット１１１に装着させたステータ１００の部分断面斜視図である。図６に示すように、筒部１５１は、スロット１１１に嵌め込まれる部分で、スロット１１１の内壁に対向する３つの側壁と、スロット１１１の開口部１１２に対向する１つの側壁を有する。具体的には筒部１５１は、バックヨーク１３０の内壁１３２に沿う第１側壁１５１ａと、ステータコア１１０の周方向において隣合う２つのティース１２０の側壁１２２に沿う２つの第２側壁１５１ｂと、開口部１１２に対向する第３側壁１５１ｃとを有する（図４、５参照）。なお、開口部１１２と、開口部１１２に対向する側壁（第３側壁１５１ｃ）との間には空隙が形成され、当該空隙は樹脂成形加工の際に液体樹脂１６２がステータ１００の軸方向に流れる軸方向流路１６１（図１２参照）となる。
　凸部１５２は、第３側壁１５１ｃからロータ側（ステータ径方向における内側）に向かって突出する部分であり、本実施形態では、スロット１１１の軸方向の一端から他端にわたって延伸する突条である。
　また、鍔部１５３は、筒部１５１の軸方向における端部の一方に設けられ、スロット１１１と筒部１５１との間に形成される隙間をステータコア１１０の軸方向における端面（以下、コア端面と称す。）側から覆う部分である。具体的には鍔部１５３は、スロット１１１の径方向外側に位置するバックヨーク１３０の軸方向の端面の一部を覆うバックヨーク側部分１５３ａと、スロット１１１を周方向から挟む２つのティース１２０の各々の軸方向の端面の一部を覆う２つのティース側部分１５３ｂとを有する。なお、本実施形態では、筒部１５１の軸方向における端部の一方に鍔部１５３が設けられている。しかし、筒部１５１の軸方向における両端に鍔部１５３を設けてもよい。
　図７は、図５のＡ－Ａ矢視断面図である。図７に示すように、バックヨーク側部分１５３ａが筒部１５１からステータコア１１０の径方向に延伸する長さｄ２は、２つのティース側部分１５３ｂの各々が筒部１５１からステータコア１１０の周方向に延伸する長さｄ１より長い。
　また、スロット１１１に装着されたボビン１５０は、図６に示すように、鍔部１５３がステータコア１１０に当接することによりステータコア１１０の軸方向の位置が決まる。そして、スロット１１１にボビン１５０を装着させることにより、スロット１１１と筒部１５１との間の隙間は、鍔部１５３によってステータコア１１０の軸方向外側から覆われる。
　図８は、本実施形態に係るボビン１５０の上端の拡大斜視図である。図８に示すように、ボビン１５０の上端には、コイル１４０（本実施形態では平角線）を挿入するためのコイル挿入孔１５４が複数（本実施形態では６つ）設けられている。
　コイル挿入孔１５４はボビン１５０の下端に達し、ボビン１５０を貫通している。したがって、筒部１５１の内部には、複数（本実施形態では６つ）のコイル挿入孔１５４が設けられている。なお、本実施形態ではコイル１４０に平角線を用いているため、コイル挿入孔１５４は断面形状が略矩形の孔となっている。
　また、鍔部１５３のバックヨーク側部分１５３ａは、図８に示すように、軸方向外側が斜面１５５となっている。斜面１５５は、スロット１１１にボビン１５０を装着させたときに、ステータコア１１０の径方向において外側から内側に向かって上り勾配となっている。
　図９は、本実施形態に係るボビン１５０を装着させたステータコア１１０に、コイル１４０を巻回させたステータ１００の断面斜視図である。図９に示すようにコイル１４０は、ボビン１５０内に接続部１４１を有する。即ち、コイル１４０は、第１平角線１４２と第２平角線１４３（複数のセグメント導体）とを有し、第１平角線１４２と第２平角線１４３は、スロット１１１に装着されたボビン１５０の筒部１５１内で接続されている。
　図１０は、本実施形態に係る２つのセグメント導体（第１平角線１４２と第２平角線１４３）の一端の形状と、それらの接続前（左側）と接続後（右側）を示す拡大斜視図である。
　第１平角線１４２は一端に突起部１４２ａを有し、第２平角線１４３は一端に溝部１４３ａを有する。突起部１４２ａと溝部１４３ａの各々は、導線の軸方向に略平行な２つの面を備える。この略平行な２つの面を隙間なく接続させることにより、接続部１４１の電気抵抗を小さくできる。したがって、突起部１４２ａと溝部１４３ａの軸方向に略平行な２つの面が各々重なるように、第１平角線１４２と第２平角線１４３の各々は、反対側のコイル挿入孔１５４に挿入され、筒部１５１内で結合させる。
　ステータコア１１０にコイル１４０がボビン１５０を介して巻回（例えば、波巻分布巻き）されたステータ１００は、コイルエンド１４４（図９参照）が樹脂１６０で覆われ、ステータコア１１０とコイル１４０とボビン１５０とが樹脂１６０により一体成形され固定される。なお、本実施形態の樹脂１６０は、モールド加工（例えばトランスファーモールド加工）により成形された樹脂である。しかし、これに限定されず、例えば真空加圧含侵加工により成形されるワニスを用いることもできる。
　図１１は、本実施形態に係るステータ１００の樹脂成形加工に用いられるモールド金型６００と、モールド金型６００に設置されたステータ１００の断面図である。モールド金型６００は、円柱状の芯型６１０と、円筒部を有する円盤状の下型６２０と上型６３０とを備える。
　芯型６１０は下端が下型６２０の中央に設けられた円穴６２１に嵌入され、下型６２０に載置される。そして、ステータ１００の中空部分が芯型６１０に嵌め込まれる。
　芯型６１０に嵌め込まれたステータ１００は、バックヨーク１３０の軸方向の下端面１３４の径方向外側の部分が、下型６２０の外周部から上方に突出する円筒部６２２の先端面６２３に当接する。これにより、ステータ１００の下部のコイルエンド１４４は、下型６２０により包まれる。
　そして、上型６３０の円穴６３１に芯型６１０の上端部を嵌入し、上型６３０を芯型６１０に載置する。芯型６１０に載置された上型６３０は、バックヨーク１３０の軸方向上側の端面１３３の径方向外側の部分に、上型６３０の外周部から下方に突出する円筒部６３２の端面６３３が当接する。これにより、ステータ１００の上部のコイルエンド１４４は、上型６３０により包まれる。
　ステータ１００は、下型６２０と上型６３０とを挟持させることで固定され、ステータ１００と芯型６１０と、下型６２０又は上型６３０とにより挟まれたキャビティ（充填室）が形成される。そして、ステータ１００と芯型６１０と上型６３０とにより形成された上部キャビティ７１０と、ステータ１００と芯型６１０と下型６２０とにより形成された下部キャビティ７２０とは、図１２に示す軸方向流路１６１により連通する。
　軸方向流路１６１は、ボビン１５０の筒部１５１の第３側壁１５１ｃと、隣合う２つのティース１２０の周方向の側壁１２２と、芯型６１０の外周壁とにより挟まれている。なお、ボビン１５０の凸部１５２が芯型６１０の外周壁に当接することにより、ボビン１５０がスロット１１１内を径方向内側に移動して軸方向流路１６１を塞ぐことが抑制されている。
　そして、上型６３０に設けられた注入口（ゲート）６３４から液体樹脂１６２（例えば、不飽和ポリエステルなどの熱硬化性樹脂）が、１００～１５０℃に加熱され数ＭＰａの圧力で上部キャビティ７１０圧入される。上部キャビティ７１０に圧入された液体樹脂１６２は、軸方向流路１６１を介して下部キャビティ７２０に流入し、上部キャビティ７１０と下部キャビティ７２０と軸方向流路１６１とに充填される。また、この際、バックヨーク１３０の凹部１３１とティース１２０の端部１２１との間に形成される隙間にも液体樹脂１６２が充填される。
　上部キャビティ７１０と下部キャビティ７２０と軸方向流路１６１とに液体樹脂１６２が充満されたステータ１００とモールド金型６００は加熱され、液体樹脂１６２を硬化させる。液体樹脂１６２が硬化した後、ステータ１００はモールド金型６００から外され、図２に示すステータ１００が形成される。
　［比較例］
　図１３は、比較例に係るボビンの上端の拡大斜視図である。図１３に示すように筒部９５１の第３側壁９５１ｃに凸部１５２を有さず、鍔部９５３のバックヨーク側部分９５３ａに斜面１５５を有さない。
　図１４は、本発明の比較例に係るステータ９００の樹脂成形加工に用いられるモールド金型６００と、モールド金型６００に設置されたステータ９００の断面図である。図１５は、図１４のＡ部の拡大図である。また、図１６は、本発明の比較例に係るステータ９００のバックヨーク１３０とボビン９５０の間に液体樹脂１６２が侵入したときに、コイル１４０の接続部１４１に掛かる圧力Ｐｒを模式的に示すステータの断面図である。
　比較例に係るステータ９００も本発明の第１実施形態のステータ１００と同様に、第１平角線１４２と第２平角線１４３がスロット１１１内で接続され、ボビン９５０の筒部９５１内に接続部１４１を有する。そして、図１４に示すように、比較例に係るステータ９００は、本発明の第１実施形態のステータ１００と同様に、モールド金型６００に固定され、上型６３０のゲート６３４から液体樹脂１６２が圧入される。
　このとき、比較例に係るボビン９５０は、図１３に示すように筒部９５１の第３側壁９５１ｃに凸部１５２を有さない。そのため、図１２のように、凸部１５２が芯型６１０の外周壁に当接することで軸方向流路１６１が確保されるということはない。したがって、図１５に示すように、バックヨーク側部分９５３ａの端面９５５が液体樹脂１６２によって押圧されると、図１４に示す芯型６１０方向に筒部９５１が移動する虞がある。筒部９５１が芯型６１０方向に移動すると、第１側壁９５１ａと、バックヨーク１３０の内壁１３２との間に隙間ができる虞がある。
[規則91に基づく訂正 06.12.2023]
　また、液体樹脂１６２は十分に加熱され粘性が低い状態で注入される。そのため、液体樹脂１６２が鍔部９５３のバックヨーク側部分９５３ａとバックヨーク１３０の隙間から、ボビン９５０の筒部９５１の第１側壁９５１ａとバックヨーク１３０の内壁１３２との隙間に侵入する虞がある。
　コイル１４０の両端には、分布巻特有の円環状のコイルエンド１４４が形成されており、径方向の変形に対し拘束された状態にある。そのため、筒部９５１とバックヨーク１３０の間に液体樹脂１６２が侵入すると、スロット１１１内のコイル１４０にのみ径方向内側の押圧力Ｐｒが作用することになる。これにより、接続部１４１が離間したり、接触面積が減少したりすると、接触抵抗の増加を招き、ジュール損の増加による局所発熱、さらには、ボビンの溶融、欠損、コイル１４０とステータコア１１０の導通、地絡といった不良を引き起こす虞がある。
　［効果］
　本発明の回転電機１０００は、コイル１４０の接続部１４１の電気的接続の弱化を抑制するため、樹脂１６０によってステータコア１１０とボビン１５０とコイル１４０とが一体化するように、樹脂成形加工を行う。樹脂成形加工に際しては、ステータ１００の中空部分に芯型６１０が置かれ、コイルエンド１４４を覆う上型６３０と下型６２０がステータ１００を軸方向の両側から挟持する。そして、芯型６１０、上型６３０または下型６２０とステータ１００との間に形成されるキャビティ（充填室）にゲート６３４から液体樹脂１６２が圧入される。その際、圧入される液体樹脂１６２がステータコア１１０とボビン９５０の間に侵入すると、コイル１４０の接続部１４１の電気的接続を弱化する虞がある。
　しかし、本実施形態の回転電機１０００は、ボビン１５０の第３側壁１５１ｃに凸部１５２が設けられている。凸部１５２は、樹脂成形加工時にステータコア１１０の中空部分に置かれる芯型６１０の外周壁に当接し、ボビン１５０がスロット１１１の開口部１１２（図４参照）に向かって移動することを妨げる。そのため、ステータコア１１０とボビン１５０の間に液体樹脂１６２の侵入が容易な隙間が形成されることを防止できる。
　すなわち、本実施形態によれば、樹脂成形加工時にステータコア１１０とボビン１５０の間に液体樹脂１６２が侵入することを抑制できるので、コイル１４０が変形して接続部１４１の電気的接続が弱化することを抑制できる。
　また、スロット１１１の開口部１１２側では、凸部１５２が芯型６１０に当接することによって、スロット１１１内の凸部１５２の周囲に液体樹脂１６２の軸方向流路１６１が形成される。そして樹脂成形加工時に軸方向流路１６１に流入する液体樹脂１６２によりボビン１５０の筒部１５１はスロット１１１の外径側の内壁１３２に押圧される。すなわち、この観点からもステータコア１１０とボビン１５０の間に液体樹脂１６２が侵入することを抑制でき、コイル１４０が変形して接続部１４１の電気的接続が弱化することを抑制できる。
　また、本実施形態の凸部１５２は、スロット１１１の軸方向の一端から他端にわたって延びる突条である。そのため、スロット１１１の軸方向の一端から他端にわたって筒部１５１をスロット１１１の外径側の内壁１３２に押圧させることができる。よって、ステータコア１１０とボビン１５０の間に液体樹脂１６２が侵入することをさらに抑制でき、コイル１４０が変形して接続部１４１の電気的接続がさらに弱化することを抑制できる。
　また、本実施形態のバックヨーク側部分１５３ａの筒部１５１からステータコア１１０の径方向に延伸する長さｄ２は、２つのティース側部分１５３ｂの各々の筒部１５１からステータコア１１０の周方向に延伸する長さｄ１より長い。そのため、周方向に隣合う２つのティース１２０の側壁１２２とボビン１５０の２つの第２側壁１５１ｂの間より、バックヨーク１３０の内壁１３２とボビン１５０の第１側壁１５１ａの間に液体樹脂１６２が侵入することを抑制できる。これにより、ボビン１５０がスロット１１１内を径方向内側に移動してバックヨーク側部分（鍔部）とステータコアとの間に隙間が形成されることが妨げられ、ステータコアとボビンの間に樹脂が侵入することを抑制でき、コイルが変形して接続部の電気的接続が弱化することを抑制できる。
　また、本実施形態に係るボビン１５０の鍔部１５３に備わるバックヨーク側部分１５３ａの軸方向外側の面１５５は、ステータコア１１０の径方向における外側から内側に向かって上り勾配の傾斜となっている。そのため、図１７に示すように、液体樹脂１６２が鍔部１５３のバックヨーク側部分１５３ａを径方向外側から押圧する圧力Ｐｒは、斜面１５５に対して垂直な圧力Ｐｒ’と水平な圧力Ｐｒ”に分解することができる。さらに、斜面１５５に対して垂直な圧力Ｐｒ’は、バックヨーク１３０の端面１３３に対して垂直な圧力Ｐｒ’１と水平な圧力Ｐｒ”２（図示せず）に分解することができる。
　なお、斜面１５５のバックヨーク１３０の端面１３３に対する角度をθ°とすると、
　Ｐｒ’＝Ｐｒ・ｓｉｎθ
　Ｐｒ’１＝Ｐｒ’・ｃｏｓθ＝Ｐｒ・ｓｉｎθ・ｃｏｓθ
と表すことができる。
　したがって、バックヨーク側部分１５３ａの軸方向外側の面１５５を傾斜させることにより、鍔部１５３のバックヨーク側部分１５３ａにはバックヨーク１３０の端面１３３に対して垂直な圧力Ｐｒ’１が発生する。そのため、バックヨーク側部分１５３ａのバックヨークとの対向面はバックヨークに対して押しつけられる。これにより、バックヨーク側部分１５３ａ（鍔部）とステータコア１１０との間に隙間が形成されることが妨げられる。よって、ステータコア１１０とボビン１５０の間に樹脂１６０が侵入することを抑制でき、コイル１４０が変形して接続部１４１の電気的接続が弱化することを抑制できる。
　また、本実施形態のコイル１４０は複数のセグメント導体を有し、複数のセグメント導体の各々がスロット１１１に嵌め込まれたボビン１５０の筒部１５１内で接続されるスロット内接続方式である。そのため、コイルのコイルエンドで溶接によりコイルを接続するコイルエンド接続方式に比べて、コイルエンドにおける曲げ加工と溶接が不要となる。そのため、回転電機の高生産化、小型化ができる。
　また、コイル１４０が有する複数のセグメント導体は、突起部１４２ａを一端に有する第１平角線１４２と、溝部１４３ａを一端に有する第２平角線１４３と、突起部１４２ａが溝部１４３ａに嵌合される接続部１４１とを有する。そのため、突起部１４２ａを溝部１４３ａに押し込んだだけで両者が嵌合され、突起部１４２ａと溝部１４３ａ（つまり第１平角線１４２と第２平角線１４３）を容易に接続できる。
　また、ステータコア１１０は、円筒状のバックヨーク１３０の内周面に設けられバックヨーク１３０の軸方向に延びる凹部１３１と、凹部１３１に端部１２１が嵌合されたティース１２０とを備え、凹部１３１とティース１２０の端部１２１との間に形成される径方向の隙間に液体樹脂１６２（樹脂１６０）が充填されている。
　このように構成されたステータコア１１０は、ティース１２０が内径方向に押圧され、バックヨーク１３０の凹部１３１と、凹部１３１に嵌合されたティース１２０の端部１２１との間に形成される周方向の隙間を径方向の隙間より小さくできる。そのため、ティース１２０の他端１２３から端部１２１に向かってティース１２０内を流れてきた磁束は、ティース１２０の端部１２１から周方向にバックヨーク１３０の凹部１３１に流れることになる。これにより、バックヨーク１３０の外径側に磁束が流れることを抑制でき、バックヨーク１３０で発生する鉄損を低減できる。特に本実施形態ではティース１２０はアモルファス金属により形成することが可能な台形柱であるため、鉄損をさらに低減できる。
　また、本実施形態に係る回転電機１０００を圧縮機の動力源に用いることができる。低損失化された本実施形態に係る回転電機１０００を動力源とする圧縮機は、省エネルギー化を実現できる。
[規則91に基づく訂正 06.12.2023]
　　（第２実施形態）
　図１８は、本発明の第２実施形態に係るボビン２１５０の上端の拡大斜視図である。また、図１９は、本発明の第２実施形態に係るボビン２１５０をステータコア１１０のスロット１１１に装着させた状態を示す部分平面図である。
[規則91に基づく訂正 06.12.2023]
　本実施形態に係るボビン２１５０が第１実施形態に係るボビン１５０と異なる点は次の通りである。即ち、ボビン２１５０の鍔部２１５３の２つのティース側部分２１５３ｂの各々の軸方向外側の面２１５６が、ティース１２０の軸方向端面からスロット１１１に向かって上り勾配の傾斜となっている点である。
　図１９は、本実施形態に係るボビン２１５０をステータコア１１０のスロット１１１に装着させたステータ１００の部分平面図である。鍔部２１５３のティース側部分２１５３ｂ（図１８参照）の各々の軸方向外側の面２１５６が傾斜となっているため、ティース１２０上の径方向流路１６３はステータ２１００の周方向における幅が上方で広がり、流路断面積が大きくなっている。
　［効果］
　ゲート６３４から圧入された液体樹脂１６２の一部は、ティース１２０の軸方向の端面に沿って径方向内側の軸方向流路１６１に向かって流れる。このとき、鍔部２１５３のティース側部分２１５３ｂの各々の軸方向外側の面２１５６が傾斜となっているため、ティース１２０上の径方向流路１６３はステータ２１００の周方向における幅が上方で広がり、流路断面積が大きくなっている。そのため、液体樹脂１６２が径方向流路１６３を流れる際の圧力損失（摩擦損失）を軽減でき、液体樹脂１６２が軸方向流路１６１に向かって流れやすくなる。これによりボイド（気泡）や密度低下などの成形不良により樹脂１６０の強度が低下することを抑制できる。また、キャビティ７１０、７２０に液体樹脂１６２を所定密度で充満させるための成形圧が軽減でき、液体樹脂１６２の押圧力によるコイル１４０などの変形を抑制できる。このため、コイル１４０が変形して接続部の電気的接続が弱化することを抑制できる。
　また、上部キャビティ７１０に充填された液体樹脂１６２は、ボビン２１５０の鍔部２１５３の２つのティース側部分２１５３ｂの斜面２１５６を押圧する。液体樹脂１６２により斜面２１５６を押圧されたティース側部分２１５３ｂには、斜面２１５６に対して垂直な力が発生し、ティース１２０の軸方向の端面に対向するティース側部分２１５３ｂの面は、ティース１２０の軸方向の端面に押し付けられる。そのため、ボビン２１５０が径方向に移動することを抑制され、ボビン２１５０の筒部１５１とステータコア１１０のスロット１１１の内壁との間に隙間ができることを抑制できる。よって、ステータコア１１０とボビン２１５０の間に液体樹脂１６２が侵入することを抑制でき、コイル１４０が変形して接続部の電気的接続が弱化することを抑制できる。
　　（第３実施形態）
　図２０は、本発明の第３実施形態に係るボビン３１５０の外観斜視図であり、図２１は、本発明の第３実施形態に係るボビン３１５０をステータコア１１０のスロット１１１に装着させたステータ３１００の部分平面図である。
　本実施形態に係るボビン３１５０が第１実施形態に係るボビン１５０と異なる点は、凸部３１５２である。即ち、第１実施形態に係る凸部１５２は、筒部１５１の開口部１１２に対向する第３側壁１５１ｃから突出し、スロット１１１の軸方向の一端から他端にわたって延びる１つの突条である。それに対し、本実施形態に係る凸部３１５２は、第３側壁１５１ｃから突出し、スロット１１１を挟む２つのティース１２０の側壁１２２（図４参照）に沿って延伸する２つの突条である。
　［効果］
　本実施形態に係るボビン３１５０の凸部３１５２は、スロット１１１を挟む２つのティース１２０の側面に沿って延伸する２つの突条である。そのため、軸方向流路３１６１は、凸部１５２によって２つに分割された第１実施形態の軸方向流路１６１よりも断面積が大きい１つの流路となっている。そのため、液体樹脂１６２が軸方向流路３１６１を流れやすくなるため、ボイド（気泡）や密度低下などの成形不良により樹脂１６０の強度が低下することを抑制できる。また、キャビティ７１０、７２０に液体樹脂１６２を所定密度に充満させるための成形圧が軽減でき、液体樹脂１６２の押圧力によるコイル１４０などの変形を抑制できる。このため、コイルが変形して接続部の電気的接続が弱化することを抑制できる。
　　（第４実施形態）
　図２２は、本発明の第４実施形態に係るボビン４１５０の上端の拡大斜視図である。本実施形態に係るボビン４１５０が第１実施形態に係るボビン１５０と異なる点は、凸部４１５２の形状と位置である。
　即ち、第１実施形態に係る凸部１５２は、筒部１５１の開口部１１２に対向する第３側壁１５１ｃから突出し、スロット１１１の軸方向の一端から他端にわたって延びる１つの突条である。それに対し、本実施形態に係る凸部４１５２は、鍔部４１５３における開口部１１２側の外壁４１５１ｄに設けられた突起である。
　［効果］
　本実施形態に係る凸部４１５２は、鍔部４１５３における開口部１１２側の外壁４１５１ｄに設けられた突起である。そのため、軸方向流路４１６１は、第１実施形態の軸方向流路１６１のように凸部１５２によって軸方向に２つに分割されず、１つの断面積が大きい流路を備える。したがって、流路による圧力損失（摩擦損失）を軽減でき、液体樹脂１６２が軸方向流路３１６１を流れやすく、ボイド（気泡）や密度低下などの成形不良により樹脂１６０の強度が低下することを抑制できる。また、キャビティ７１０、７２０に液体樹脂１６２を所定密度に充満させるための成形圧が軽減でき、液体樹脂１６２の押圧力によるコイル１４０などの変形を抑制できる。このため、コイルが変形して接続部の電気的接続が弱化することを抑制できる。さらに、ボビン４１５０の形状が単純化できるため、成形性を向上させることができる。
　また、ステータを樹脂成形加工するためにモールド金型６００に設置したときに、凸部４１５２が芯型６１０に当接するため、液体樹脂１６２をゲート６３４から圧入しても、ボビン４１５０は径方向内側に移動できない。一方、軸方向流路１６１には液体樹脂１６２が侵入し、ボビン４１５０は径方向外側に押圧される。したがって、ステータコア１１０とボビン４１５０の間に液体樹脂１６２が侵入することを抑制でき、コイル１４０が変形して接続部１４１の電気的接続が弱化することを抑制できる。
　　（第５実施形態）
　図２３は、本発明の第５実施形態に係るボビン５１５０の上端の拡大斜視図である。また、図２４は、本発明の第５実施形態に係るボビン５１５０をステータコア１１０のスロット１１１に装着させたステータ５１００の部分平面図である。
　本実施形態に係るボビン５１５０が第４実施形態に係るボビン４１５０と異なる点は、凸部５１５２が設けられた場所と数である。即ち、第４実施形態では、鍔部４１５３における開口部１１２側の外壁４１５１ｄに１つの凸部４１５２が設けられている。それに対し本実施形態では、鍔部５１５３の２つのティース側部分５１５３ｂの各々における開口部１１２側の外壁５１５３ｄに設けられている。つまり、第４実施形態の凸部４１５２は、鍔部４１５３の外壁４１５１ｄに１つ設けられている。それに対し、第５実施形態の凸部５１５２は、鍔部５１５３の２つのティース側部分５１５３ｂの外壁５１５３ｄの各々に１つ、合計で２つ設けられている。
　なお、凸部５１５２が、鍔部５１５３のステータコア１１０における周方向の両端に位置し、ステータコア１１０の径方向内側に向かって突出する２つの突条にしてもよい。
　［効果］
　本実施形態に係る凸部５１５２は、鍔部５１５３の２つのティース側部分５１５３ｂの各々のステータコア１１０における径方向内側の外壁５１５３ｄに設けられている。そのため、基部が厚く剛性を強くできるとともに容易に成形することができる。
　また、スロット１１１を周方向から挟む２つのティース１２０の各々の軸方向の端面の一部を覆う２つのティース側部分５１５３ｂに凸部５１５２は設けられている。そのため、第４実施形態の凸部４１５２のように軸方向流路５１６１の入口を２つに分割しない。特に、凸部５１５２が鍔部５１５３のステータコア１１０における周方向の両端に位置し、ステータコア１１０の径方向内側に向かって突出する２つの突条である場合、図２４に示すように軸方向流路５１６１の入口を大きく開口できる。そのため、液体樹脂１６２は軸方向流路５１６１に流入しやすい。よって、流路による圧力損失（摩擦損失）をさらに軽減でき、液体樹脂１６２が軸方向流路５１６１を流れやすく、ボイド（気泡）や密度低下などの成形不良により樹脂１６０の強度が低下することを抑制できる。また、キャビティ７１０、７２０に液体樹脂１６２を所定密度に充満させるための成形圧が軽減でき、液体樹脂１６２の押圧力によるコイル１４０などの変形を抑制できる。このため、コイルが変形して接続部の電気的接続が弱化することを抑制できる。さらに、ボビン４１５０の形状が単純化できるため、成形性を向上させることができる。
[規則91に基づく訂正 06.12.2023]
　また、ステータ１００を樹脂成形加工するためにモールド金型６００に設置したときに、凸部５１５２が芯型６１０に当接するため、液体樹脂１６２をゲート６３４から圧入しても、ボビン５１５０は径方向内側に移動できない。一方、軸方向流路５１６１には液体樹脂１６２が侵入し、ボビン５１５０は径方向外側に押圧される。したがって、ステータコア１１０とボビン５１５０の間に液体樹脂１６２が侵入することを抑制でき、コイル１４０が変形して接続部１４１の電気的接続が弱化することを抑制できる。
　　（第６実施形態）
　図２５は、本実施形態に係るボビン６１５０の外観斜視図である。図２６は、本発明の第６実施形態に係るボビン６１５０を用いたステータ６１００をモールド金型６００に設置した状態を示す断面図で、図２７は図３０のＡ部の拡大図である。図２８は、本実施形態に係るステータ６１００の部分平面図である。
　本実施形態に係るボビン６１５０が第１実施形態に係るボビン１５０と異なる点は、鍔部６１５３のバックヨーク側部分６１５３ａの形状である。第１に、バックヨーク側部分６１５３ａには、軸方向外側に斜面１５５がなく、鍔部６１５３の軸方向外側面が延伸する。第２に、バックヨーク側部分６１５３ａのステータコア１１０の径方向における外側の外側端面６１５５が、ゲート６３４のステータコア１１０の径方向における最も外側の内周壁６３４１よりもステータコア１１０の径方向外側に位置する。そのため、図２８に示すように外側端面６１５５は樹脂１６０の表面に形成されたゲート跡１６４よりステータコア１１０の径方向における外側に位置する。なお、ゲート跡１６４が樹脂１６０の上面に形成される実施形態を示したが、これに限定されず、例えば、樹脂１６０の傾斜面となった側面に形成されても良い。
　また、外側端面６１５５を上型６３０の内周壁６３２１と密接させることもできる。この場合、外側端面６１５５は樹脂１６０から露出する。
[規則91に基づく訂正 06.12.2023]
　［効果］
　樹脂成形加工時に用いられる型枠（上型６３０）の樹脂注入口（ゲート６３４）の位置はゲート跡として樹脂１６０の表面に現れる。本実施形態のようにバックヨーク側部分６１５３ａにおけるステータコア１１０の径方向における外側の端面（以下、外側端面と称する）６１５５が当該ゲート跡よりステータコアの径方向における外側に位置する場合には、樹脂成形加工時の液体樹脂１６２はバックヨーク側部分６１５３ａの外側端面６１５５よりも径方向内側の位置から鍔部６１５３方向に注入される。そのため液体樹脂１６２によってバックヨーク側部分６１５３ａの外側端面６１５５に比して軸方向外側の面６１５６が押圧され、その結果、バックヨーク側部分（鍔部）がステータコアに向かって容易に押圧され得る。これによりバックヨーク側部分（鍔部）とステータコアとの間に隙間が形成されることが妨げられるので、ステータコアとボビンの間に樹脂が侵入することを抑制でき、コイル１４０が変形して接続部１４１の電気的接続が弱化することを抑制できる。
　また、外側端面６１５５が上型６３０の内周壁６３２１と密接する場合、樹脂１６０によって覆われず、樹脂１６０から露出する。一方、この場合、外側端面６１５５は、上型６３０のゲート６３４から圧入される液体樹脂１６２により押圧さない。したがって、鍔部の外径側の端面の下部とバックヨークの軸方向の端面の間からステータコアとボビンの間に樹脂が侵入することを抑制でき、コイルが変形して接続部の電気的接続が弱化することを抑制できる。
　なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
　なお、本発明の実施形態は、以下の態様であってもよい。即ち、回転電機１０００を圧縮機の動力源として用いられる波巻分布巻ラジアルギャップ型電動機とする実施形態を示したが、これに限定されない。例えば、電動機ではなく発電機に適用してもよく、波巻分布巻に限定されず他の巻き方でもよく、圧縮機以外の産業用ロボット、プレス機あるいは水力機械などの産業機械や自動車、家電などの動力源としてもよい。
　また、極数とスロット数のスロットコンビネーションや、ステータコアと樹脂の材質や、ボビンの凸部や鍔部の形状などは、上記の実施形態に限定されない。
　例えば、図２９に示すように、ティース１２０の径方向外側の面１２１ａに対向するバックヨーク７１３０の第１凹部７１３１の底面に第２凹部７１３３を設けても良い。このようにすることで第２凹部７１３３を起点に液体樹脂１６２がティース１２０の径方向外側の面１２１ａとバックヨーク７１３０の第１凹部７１３１の底面の間に充填され、ティース１２０を径方向内側に加圧する。これにより、ティース１２０のステータコア７１１０における周方向の側壁１２２がバックヨーク７１３０の第１凹部７１３１の周方向側壁７１３４に押し付けられる。このように構成されたステータコア７１１０は、ティース１２０が内径方向にさらに押され、バックヨークの凹部と、凹部に嵌合されたティースの一端との間に形成される周方向の隙間を径方向の隙間より小さくできる。そのため、ティースの他端から一端に向かってティース内を流れてきた磁束は、ティースの一端から周方向にバックヨークの凹部にさらに流れることになる。これにより、バックヨークの外径側に磁束が流れることをさらに抑制でき、バックヨークで発生する鉄損をより低減できる。また、モールド金型６００のゲート６３４と第２凹部７１３３を軸方向の位置を重畳させることにより、ティース１２０の径方向外側の面１２１ａとバックヨーク７１３０の第１凹部７１３１の底面の間に液体樹脂をさらに充填できる。これにより、バックヨークの外径側に磁束が流れることをさらに抑制でき、バックヨークで発生する鉄損をより低減できる。
　また、上記において、ステータコアをバックヨークと複数のティースに分割する実施形態を示したが、これに限定されない。例えば、バックヨークとティースが一体のステータコアでもよい。
　また、上記において、ティースを台形柱とする実施形態を示したが、これに限定されない。例えば、ティースの先端に拡幅部を設け、スロットをセミクローズ化しても良い。
　また、樹脂は熱硬化性樹脂が望ましいがこれに限定されず、加圧成形する樹脂であれば良く、熱可塑性樹脂であってもよい。なお、コイルの接続部に及ぼす影響を低減するため、硬化収縮が小さく、線膨張係数が鉄心と近い樹脂を用いることが望ましい。
　１０００…回転電機、１００，２１００，３１００，５１００，６１００，９００…ステータ、１１０，７１１０…ステータコア、１１１…スロット、１１２…開口部、１２０…ティース、１２２…側壁、１３０，７１３０…バックヨーク、１３１…凹部、１３２…内壁、１４０…コイル、１４１…接続部、１４２…第１平角線、１４２ａ…突起部、１４３…第２平角線、１４３ａ…溝部、１４４…コイルエンド、１５０，２１５０，３１５０，４１５０，５１５０…ボビン、１５１，４１５１…筒部、１５１ａ…第１側壁、１５１ｂ…第２側壁、１５１ｃ…第３側壁、１５２，３１５２，４１５２，５１５２…凸部、１５３，２１５３，４１５３，５１５３，９５３…鍔部、１５３ａ，６１５３ａ，９５３ａ…バックヨーク側部分、１５３ｂ，２１５３ｂ，５１５３ｂ…ティース側部分、１５５，２１５６…軸方向外側の面，斜面、６１５５…外側端面、１６０…樹脂、１６１，３１６１，４１６１，５１６１…軸方向流路、１６２…液体樹脂、１６３…径方向流路、１６４…ゲート跡、２００…ロータ、６００…モールド金型、６１０…芯型、６２０…下型、６３０…上型、６３４…注入口（ゲート）、７１０…上部キャビティ、７２０…下部キャビティ

Claims (15)

  1. 　ロータと、
    　前記ロータ側に開口部が設けられたスロットを有するステータコアと、
    　前記スロットに嵌め込まれコイルが挿入されるボビンと、
    　前記ボビンにおける前記開口部側に設けられた凸部と、
    　前記ステータコアと前記コイルと前記ボビンとを固定する樹脂とを備える、
    　ことを特徴とする回転電機。
  2. 　請求項１に記載の回転電機であって、
    　前記凸部が、前記スロットの軸方向の一端から他端にわたって延びる突条である、
    　ことを特徴とする回転電機。
  3. 　請求項２に記載の回転電機であって、
    　前記凸部は、前記スロットを挟む２つのティースの側面に沿って延伸する２つの突条である、
    　ことを特徴とする回転電機。
  4. 　請求項１に記載の回転電機であって、
    　前記ボビンは、前記コイルが挿入される筒部と、前記筒部の軸方向における端部の少なくとも一方に設けられた鍔部とを備え、
    　前記鍔部は、前記スロットの径方向外側に位置するバックヨークの軸方向の端面の一部を覆うバックヨーク側部分を有し、
    　前記バックヨーク側部分における軸方向外側の面が、前記ステータコアの径方向における外側から内側に向かって上り勾配の斜面となっている、
    　ことを特徴とする回転電機。
  5. 　請求項４に記載の回転電機であって、
    　前記鍔部は、前記スロットを周方向から挟む２つのティースの各々の軸方向の端面の一部を覆う２つのティース側部分を有し、
    　前記２つのティース側部分の各々は、軸方向外側の面が、前記２つのティースの軸方向端面から前記スロットに向かって上り勾配の斜面となっている、
    　ことを特徴とする回転電機。
  6. 　請求項１に記載の回転電機であって、
    　前記ボビンは、前記コイルが挿入される筒部と、前記筒部の軸方向における端部の少なくとも一方に設けられた鍔部を有し、
    　前記凸部は、前記鍔部における前記開口部側の外壁に設けられている、
    　ことを特徴とする回転電機。
  7. 　請求項１に記載の回転電機であって、
    　前記ボビンは、前記コイルが挿入される筒部と、前記筒部の軸方向における端部の少なくとも一方に設けられた鍔部を有し、
    　前記鍔部は、前記スロットを前記ステータコアの周方向から挟む２つのティースの各々の軸方向の端面の一部を覆う２つのティース側部分を有し、
    　前記凸部は、前記２つのティース側部分の各々における前記開口部側の外壁に設けられている、
    　ことを特徴とする回転電機。
  8. 　請求項７に記載の回転電機であって、
    　前記凸部が、前記鍔部の前記ステータコアにおける周方向の両端に位置し、前記ステータコアの径方向内側に向かって突出する２つの突条であることを特徴とする回転電機。
  9. 　請求項１に記載の回転電機であって、
    　前記ボビンは、前記コイルが挿入される筒部と、前記筒部の軸方向における端部の少なくとも一方に設けられた鍔部とを有し、
    　前記鍔部は、前記スロットの径方向外側に位置するバックヨークの軸方向の端面の一部を覆うバックヨーク側部分と、前記スロットを前記ステータコアの周方向から挟む２つのティースの各々の軸方向の端面の一部を覆う２つのティース側部分とを有し、
    　前記バックヨーク側部分の前記筒部から前記ステータコアの径方向に延伸する長さが、前記２つのティース側部分の各々の前記筒部から前記ステータコアの周方向に延伸する長さより長いことを特徴とする回転電機。
  10. 　請求項９に記載の回転電機であって、
    　前記バックヨーク側部分における前記ステータコアの径方向における外側の端面が、前記樹脂の表面に形成されたゲート跡より前記ステータコアの径方向における外側に位置することを特徴とする回転電機。
  11. 　請求項１０に記載の回転電機であって、
    　前記バックヨーク側部分における前記ステータコアの径方向における外側の端面が前記樹脂から露出していることを特徴とする回転電機。
  12. 　請求項１に記載の回転電機であって、
    　前記コイルは、複数のセグメント導体を有し、
    　前記複数のセグメント導体の各々は、前記ボビン内で接続されていること、
    　を特徴とする回転電機。
  13. 　請求項１２に記載の回転電機であって、
    　前記複数のセグメント導体は、
    　　突起部を一端に有する第１平角線と、
    　　溝部を一端に有する第２平角線と、
    　　前記突起部が前記溝部に嵌合される接続部とを有すること、
    　を特徴とする回転電機。
  14. 　請求項１に記載の回転電機であって、
    　前記ステータコアは、前記スロットの径方向外側に位置する円筒状のバックヨークと、前記バックヨークの内周面に設けられ前記バックヨークの軸方向に延びる凹部と、前記凹部に一端が嵌合されたティースとを備え、
    　前記樹脂は、前記凹部と前記ティースの一端との間に形成される径方向の隙間に充填されていることを特徴とする回転電機。
  15. 　請求項１に記載の回転電機を備えることを特徴とする産業機械。
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