(57)【要約】【課題】  安価で、絶縁性能を確保しながら、小型化でき、固定子コイルにおいて発生した熱を効果的に放熱して、冷却効果を向上し、固定子コイルの許容温度に対してより大きな通電を可能として、定格出力を格段に向上する回転電機を提供する。【解決手段】  回転軸を有する円筒形の回転子と、固定子に隣接する負荷側ブラケットを備えた回転電機において、負荷側ブラケットは、負荷側コイルエンドと負荷側コイルエンドの内周面、外周面、および端面のうち、少なくとも端面を含む１面以上で密着するリング状の溝を有し、溝には、セラミック製の被膜が形成されている。【選択図】        図１
2010035310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のフレームと、
前記フレームの内周面に嵌合固着された固定子鉄心と、負荷側コイルエンドおよび反負荷側コイルエンドが前記固定子鉄心の回転軸方向の両端面から突出するように前記固定子鉄心に装着された固定子コイルとを備えた固定子と、
前記フレームの負荷側端面に取付けられた負荷側ブラケットと、
前記フレームの反負荷側端面に取付けられた反負荷側ブラケットと、
前記負荷側ブラケットおよび前記反負荷側ブラケットに、負荷側軸受および反負荷側軸受を介して回転自在に支持された回転軸と、
前記回転軸の外周面に取付けられた回転子と、
を備えた回転電機において、
前記負荷側ブラケットの内面には、前記負荷側コイルエンドと対向する部位に、前記負荷側コイルエンドを挿入するリング状の溝を有し、
前記溝の内面には、セラミック製の被膜が形成され、
前記固定子コイルの前記負荷側コイルエンドは、前記負荷側ブラケットの溝に挿入され、前記負荷側コイルエンドの内周面、外周面、および端面のうち、少なくとも端面を含む１面以上が、前記セラミック製の被膜が形成された溝の内面に密着していることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記負荷側ブラケットは、アルミ合金製であり、前記負荷側ブラケットの溝の内面には、セラミック製の被膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記固定子鉄心は、内周部に、スロットを形成する複数個のティース部を有し、前記ティース部に、内側が前記ティース部よりも軸方向に長く形成された固定子コイルを装着していることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項４】
前記固定子鉄心は、内周部に、スロットを形成しない内周面を有するとともに、前記内周面に、セラミック製の被膜を介して固定子コイルを載置していることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項５】
前記セラミック製の被膜は、前記固定子鉄心の内周面の、前記固定子コイルと接触する部分に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の回転電機。
【請求項６】
円筒状のフレームと、
前記フレームの内周面に嵌合固着された固定子鉄心と、負荷側コイルエンドおよび反負荷側コイルエンドが前記固定子鉄心の回転軸方向の両端面から突出するように固定子鉄心に装着された固定子コイルとを備えた固定子と、
前記フレームの負荷側端面に取付けられた負荷側ブラケットと、
前記フレームの反負荷側端面に取付けられた反負荷側ブラケットと、
前記負荷側ブラケットおよび前記反負荷側ブラケットに、負荷側軸受および反負荷側軸受を介して回転自在に支持された回転軸と、
前記回転軸の外周面に取付けられた回転子と、
を備えた回転電機において、
前記負荷側ブラケットは、セラミック製であり、その内面には、前記負荷側コイルエンドに対向する部位に、前記負荷側コイルエンドを挿入するリング状の溝を有し、
前記固定子コイルの負荷側コイルエンドは、前記負荷側ブラケットの溝に挿入され、前記負荷側コイルエンドの内周面、外周面、および端面のうち、少なくとも端面を含む１面以上が、前記溝の内面に密着していることを特徴とする回転電機。
【請求項７】
前記固定子コイルは、負荷側コイルエンドの内周面、外周面、および端面のうち、少なくとも端面を含む２面以上が、前記溝の形状に合わせて成形されていることを特徴とする請求項１または６に記載の回転電機。
【請求項８】
円筒状のフレームと、
前記フレームの内周面に嵌合固着された固定子鉄心と、コイルエンドが前記固定子鉄心の回転軸方向の両端面から突出するように固定子鉄心に装着された固定子コイルとを備えた固定子と、
前記フレームの負荷側端面に取付けられた負荷側ブラケットと、
前記フレームの反負荷側端面に取付けられた反負荷側ブラケットと、
前記負荷側ブラケットおよび前記反負荷側ブラケットに、負荷側軸受および反負荷側軸受を介して回転自在に支持された回転軸と、
前記回転軸の外周面に取付けられた回転子と、
を備えた回転電機の製造方法において、
前記負荷側ブラケットの内面の、前記負荷側コイルエンドに対向する部位に、前記負荷側コイルエンドの内周面、外周面、および端面のうち、少なくとも端面を含む１面以上で密着するリング状の溝を形成し、
前記溝の内面に、セラミック製の被膜を形成し、
さらに、前記固定子コイルの負荷側コイルエンドを、前記負荷側ブラケットの溝に挿入し、前記負荷側コイルエンドの内周面、外周面、および端面のうち、少なくとも端面を含む１面以上を密着させることを特徴とする回転電機の製造方法。
【請求項９】
前記負荷側コイルエンドの端面を、前記負荷側ブラケットの溝に密着するように押し当てたまま、前記固定子と前記負荷側ブラケットを、モールド樹脂またはワニスで一体化させることを特徴とする請求項８に記載の回転電機の製造方法。
【請求項１０】
前記負荷側ブラケットの溝にモールド樹脂またはワニスを入れたのち、前記負荷側コイルエンドの端面を、前記負荷側ブラケットの溝内に挿入し、前記負荷側コイルエンドが前記負荷側ブラケットの溝内に密着するように押し当てたまま、前記固定子と前記負荷側ブラケットを、モールド樹脂またはワニスで一体化することを特徴とする請求項９に記載の回転電機の製造方法。
【請求項１１】
前記固定子鉄心は、内周部に、スロットを形成しない内周面を有するとともに、前記内周面の、固定子コイルが載置される部分に、セラミック製の被膜を溶射して、固定子コイルを密着させ、前記負荷側コイルエンドの端面を、前記負荷側ブラケットの溝内に挿入し、前記負荷側コイルエンドが前記負荷側ブラケットの溝内に密着するように押し当てたまま、前記固定子と前記負荷側ブラケットを、モールド樹脂またはワニスで一体化することを特徴とする請求項８に記載の回転電機の製造方法。
【請求項１２】
円筒状のフレームと、
前記フレームの内周面に嵌合固着された固定子鉄心と、コイルエンドが前記固定子鉄心の回転軸方向の両端面から突出するように固定子鉄心に装着された固定子コイルとを備えた固定子と、
前記フレームの負荷側端面に取付けられた負荷側ブラケットと、
前記フレームの反負荷側端面に取付けられた反負荷側ブラケットと、
前記負荷側ブラケットおよび前記反負荷側ブラケットに、負荷側軸受および反負荷側軸受を介して回転自在に支持された回転軸と、
前記回転軸の外周面に取付けられた回転子と、
を備えた回転電機の製造方法において、
前記負荷側ブラケットをアルミ合金製にするとともに、前記負荷側ブラケットの内面の、前記負荷側コイルエンドに対向する部位に、前記負荷側コイルエンドの内周面、外周面、および端面のうち、少なくとも端面を含む１面以上で密着するリング状の溝を形成し、
前記負荷側ブラケットの溝の内面に、セラミック製の被膜を溶射によって形成し、
さらに、前記固定子コイルの負荷側コイルエンドを、前記負荷側ブラケットの溝に挿入し、前記負荷側コイルエンドの内周面、外周面、および端面のうち、少なくとも端面を含む１面以上を密着させることを特徴とする回転電機の製造方法。
【請求項１３】
前記負荷側コイルエンドの内周面、外周面、および端面のうち、少なくとも端面を含む１面以上を、前記溝の形状に合わせて成形することを特徴とする請求項８または１２に記載の回転電機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ＡＣサーボモータのような回転電機に関するもので、特に固定子コイルの冷却に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転電機は、駆動により固定子コイルの温度が損失熱によって上がり、回転電機の温度が上昇する。特にＡＣサーボモータなどにおいては、モータの反負荷側に備えたエンコーダなどの回転検出器が温度に弱いため、極力回転電機の温度上昇を抑える必要がある。
そのため、従来の回転電機においては、例えば、固定子鉄心に装着された固定子コイルで発生した熱を、負荷側ブラケットを通して、効果的に放熱し、冷却効果を向上させて、固定子コイルの許容温度に対してより大きな通電を可能にして、定格出力を向上させるなどのことを行なっている（例えば、特許文献１参照）。
図２１は、第１の従来技術における回転電機を示す側断面図であり、図２２は、図２１における回転電機の正断面図である。これらは、特許文献１に示されているものである。
この第１の従来技術における回転電機では、固定子鉄心１１２に装着された板状導体よりなる固定子コイル１１１の負荷側コイルエンド１１１ｅを、内周面と外周面を各々一円筒面上に形成するとともに、端面を一平面上に形成して、負荷側ブラケット１１５の溝部１１５ｅに密着させるようにしている。これにより、固定子コイル１１１において発生した熱を、負荷側ブラケット１１５を通して、効果的に放熱させ、冷却効果を向上させることができ、固定子コイル１１１の許容温度に対してより大きな通電を可能にして、定格出力を向上させることができる。
なお、図２１および図２２において、１１２ｃは固定子鉄心のティース部、１１３は第１のインシュレータ、１１４は第２のインシュレータ、１１６は反負荷側ブラケット、１１７は固定子コイル結線部、１１８は回転位置検出部、１１９は負荷側軸受、１２０は反負荷側軸受、１２１は永久磁石、１２２は保護テープ、１２３は回転子鉄心、１２４は回転軸である。
【０００３】
また、第２の従来技術における回転電機では、固定子コイルで発生した熱を熱伝導性が高い材料（例えば、特許文献２参照）や、放射性被膜（例えば、特許文献３参照）や、セラミック（例えば、特許文献４参照）を通して効果的に熱伝達し、冷却効果を向上させている。それにより、固定子コイルの許容温度に対してより大きな通電が可能となり、定格出力が向上している。
【０００４】
図２３は上記第２の従来技術における回転電機を示す側断面図であり、特許文献２に示されているものである。
この第２の従来技術における回転電機では、フレーム１４１の内側に密着した固定子鉄心１４２と、前記固定子鉄心１４２に巻装した固定子コイル１４３のコイルエンド１４３ｅと前記フレーム１４１との間に熱伝導体１４９を充填固着するとともに、前記熱伝導体１４９を、セラミック粉末を混合した熱硬化性樹脂で形成して構成している。これにより、高い熱伝導性を得られるため、固定子コイル１４３で発生する熱をコイルエンド１４３ｅからこの熱伝導体１４９を経由してフレーム１４１に伝熱でき、冷却効果を向上することができる。なお、図２３において、１４４はブラケット、１４５は軸受、１４６は回転軸、１４７は回転子、１４７ａは永久磁石、１４７ｂはヨーク、１４７ｃはスリーブ、１４８はプレート、１５０は冷却液用通路である。
【０００５】
図２４は第３の従来技術における回転電機の固定子コイルの一部を示す断面図であり、特許文献３に示されているものである。
この第３の従来技術における回転電機では、導体１５１の外側にエナメル層１５２がある通常のマグネットワイヤを巻回し、ワニス１５３により硬化させた後に、固定子コイルのコイルエンド部に対しセラミック遠赤外線、あるいは、遠赤外線の放射被膜１５４の塗布を行い、巻線からの熱放射を向上させ、回転電機の冷却効果を向上させるようにしている。
【０００６】
図２５は第４の従来技術における回転電機を示す側断面図であり、特許文献４に示されているものである。
この第４の従来技術における回転電機では、固定子鉄心１６２に巻回した固定子コイル１６３のコイルエンド１６３ｅとフレーム１６１との間にリング状の熱伝導体１６９であるセラミックを挿入するとともに、前記コイルエンド１６３ｅと前記熱伝導体１６９との間に熱硬化性樹脂１７０を充填し固着して構成している。これにより、固定子コイル１６３で発生する熱を、コイルエンド１６３ｅから熱伝導体１６９であるセラミックを経由してフレーム１６１に伝熱でき、冷却効果を向上し、固定子コイル１６３の許容温度に対してより大きな通電を可能として、定格出力を向上させることができる。
【特許文献１】特開２００６−５０８５３号公報（図１、図２、）
【特許文献２】特開２００２−１９１１４９号公報（図１）
【特許文献３】特開平７−１０７６９０号公報（図１）
【特許文献４】特開２００２−１９１１５５号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような従来の技術においては、次のような問題がある。
（１）第１の従来技術における回転電機は、固定子コイルにおいて発生した熱を、負荷側ブラケットを通して、効果的に放熱し、冷却効果を向上させているが、絶縁被膜を施された銅板をプレスで打ち抜いて製作された固定子コイルを用いているため高価である。
【０００８】
（２）第２の従来技術における回転電機は、セラミック粉末を混合した熱硬化性樹脂を経由して、効果的に放熱し、冷却効果を向上させているが、前記熱硬化性樹脂の熱伝導性が依然小さいため、冷却効果の向上には制限がある。
【０００９】
（３）第３の従来技術における回転電機の巻線は、熱放射性被膜から回転電機中に熱放射するため、熱伝導による冷却効果に比較して、効果が小さい。
【００１０】
（４）第４の従来技術における回転電機は、熱伝導体であるセラミックを経由して効果的に放熱し、冷却効果を向上させているが、コイルエンドの表面に巻線による凸凹の空間が形成されるため、コイルエンドとフレームとの密着が不十分になることと、コイルエンドに熱伝導体であるセラミックのスペースが必要となり、回転電機を小型化できない。
【００１１】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、安価で、絶縁性能を確保しながら、小型化でき、固定子コイルにおいて発生した熱を効果的に放熱して、冷却効果を向上し、固定子コイルの許容温度に対してより大きな通電を可能として、定格出力を格段に向上する回転電機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
請求項１に記載の回転電機の発明は、円筒状のフレームと、前記フレームの内周面に嵌合固着された固定子鉄心と、負荷側コイルエンドおよび反負荷側コイルエンドが前記固定子鉄心の回転軸方向の両端面から突出するように固定子鉄心に装着された固定子コイルとを備えた固定子と、前記フレームの負荷側端面に取付けられた負荷側ブラケットと、前記フレームの反負荷側端面に取付けられた反負荷側ブラケットと、前記負荷側ブラケットおよび前記反負荷側ブラケットに、負荷側軸受および反負荷側軸受を介して回転自在に支持された回転軸と、前記回転軸の外周面に取付けられた回転子と、を備えた回転電機において、前記負荷側ブラケットの内面には、前記負荷側コイルエンドと対向する部位に、前記負荷側コイルエンドを挿入するリング状の溝を有し、前記溝の内面には、セラミック製の被膜が形成され、前記固定子コイルの負荷側コイルエンドは、前記負荷側ブラケットの溝に挿入され、前記負荷側コイルエンドの内周面、外周面、および端面のうち、少なくとも端面を含む１面以上が、前記セラミック製の被膜が形成された溝の内面に密着していることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項２に記載の回転電機の発明は、前記負荷側ブラケットが、アルミ合金製であり、前記負荷側ブラケットの溝の内面には、セラミック製の被膜が形成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項３に記載の回転電機の発明は、前記固定子鉄心が、内周部に、スロットを形成する複数個のティース部を有し、前記ティース部に、内側が前記ティース部よりも軸方向に長く形成された固定子コイルを装着していることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項４に記載の回転電機の発明は、前記固定子鉄心が、内周部に、スロットを形成しない内周面を有するとともに、前記内周面に、セラミック製の被膜を介して固定子コイルを載置していることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項５に記載の回転電機の発明は、前記セラミック製の被膜が、前記固定子鉄心の内周面の、前記固定子コイルと接触する部分に形成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項６に記載の回転電機の発明は、円筒状のフレームと、前記フレームの内周面に嵌合固着された固定子鉄心と、負荷側コイルエンドおよび反負荷側コイルエンドが前記固定子鉄心の回転軸方向の両端面から突出するように固定子鉄心に装着された固定子コイルとを備えた固定子と、前記フレームの負荷側端面に取付けられた負荷側ブラケットと、前記フレームの反負荷側端面に取付けられた反負荷側ブラケットと、前記負荷側ブラケットおよび前記反負荷側ブラケットに、負荷側軸受および反負荷側軸受を介して回転自在に支持された回転軸と、前記回転軸の外周面に取付けられた回転子と、を備えた回転電機において、前記負荷側ブラケットは、セラミック製であり、その内面には、前記負荷側コイルエンドに対向する部位に、前記負荷側コイルエンドを挿入するリング状の溝を有し、前記固定子コイルの負荷側コイルエンドは、前記負荷側ブラケットの溝に挿入され、前記負荷側コイルエンドの内周面、外周面、および端面のうち、少なくとも端面を含む１面以上が、前記溝の内面に密着していることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項７に記載の回転電機の発明は、前記固定子コイルの、負荷側コイルエンドの内周面、外周面、および端面のうち、少なくとも端面を含む１面以上が、前記溝の形状に合わせて成形されていることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項８に記載の回転電機の製造方法の発明は、円筒状のフレームと、前記フレームの内周面に嵌合固着された固定子鉄心と、コイルエンドが前記固定子鉄心の回転軸方向の両端面から突出するように固定子鉄心に装着された固定子コイルとを備えた固定子と、
前記フレームの負荷側端面に取付けられた負荷側ブラケットと、前記フレームの反負荷側端面に取付けられた反負荷側ブラケットと、前記負荷側ブラケットおよび前記反負荷側ブラケットに、負荷側軸受および反負荷側軸受を介して回転自在に支持された回転軸と、前記回転軸の外周面に取付けられた回転子と、を備えた回転電機の製造方法において、前記負荷側ブラケットの内面の、前記負荷側コイルエンドに対向する部位に、前記負荷側コイルエンドの内周面、外周面、および端面のうち、少なくとも端面を含む２面以上で密着するリング状の溝を形成し、前記溝の内面に、セラミック製の被膜を形成し、さらに、前記固定子コイルの負荷側コイルエンドを、前記負荷側ブラケットの溝に挿入し、前記負荷側コイルエンドの内周面、外周面、および端面のうち、少なくとも端面を含む１面以上を密着させることを特徴とするものである。
【００２０】
請求項９に記載の回転電機の製造方法の発明は、前記負荷側コイルエンドの端面を、前記負荷側ブラケットの溝に密着するように押し当てたまま、前記固定子と前記負荷側ブラケットを、モールド樹脂またはワニスで一体化させることを特徴とするものである。
【００２１】
請求項１０に記載の回転電機の製造方法の発明は、前記負荷側ブラケットの溝にモールド樹脂またはワニスを入れたのち、前記負荷側コイルエンドの端面を、前記負荷側ブラケットの溝内に挿入し、前記負荷側コイルエンドが前記負荷側ブラケットの溝内に密着するように押し当てたまま、前記固定子と前記負荷側ブラケットを、モールド樹脂またはワニスで一体化することを特徴とするものである。
【００２２】
請求項１１に記載の回転電機の製造方法の発明は、前記固定子鉄心が、内周部に、スロットを形成しない内周面を有するとともに、前記内周面の、固定子コイルが載置される部分に、セラミック製の被膜を溶射して、固定子コイルを密着させ、前記負荷側コイルエンドの端面を、前記負荷側ブラケットの溝内に挿入し、前記負荷側コイルエンドが前記負荷側ブラケットの溝内に密着するように押し当てたまま、前記固定子と前記負荷側ブラケットを、モールド樹脂またはワニスで一体化することを特徴とするものである。
【００２３】
請求項１２に記載の回転電機の製造方法の発明は、円筒状のフレームと、前記フレームの内周面に嵌合固着された固定子鉄心と、コイルエンドが前記固定子鉄心の回転軸方向の両端面から突出するように固定子鉄心に装着された固定子コイルとを備えた固定子と、前記フレームの負荷側端面に取付けられた負荷側ブラケットと、前記フレームの反負荷側端面に取付けられた反負荷側ブラケットと、前記負荷側ブラケットおよび前記反負荷側ブラケットに、負荷側軸受および反負荷側軸受を介して回転自在に支持された回転軸と、前記回転軸の外周面に取付けられた回転子と、を備えた回転電機の製造方法において、前記負荷側ブラケットをアルミ合金製にするとともに、前記負荷側ブラケットの内面の、前記負荷側コイルエンドに対向する部位に、前記負荷側コイルエンドの内周面、外周面、および端面のうち、少なくとも端面を含む２面以上で密着するリング状の溝を形成し、前記負荷側ブラケットの溝の内面に、セラミック製の被膜を溶射によって形成し、さらに、前記固定子コイルの負荷側コイルエンドを、前記負荷側ブラケットの溝に挿入し、前記負荷側コイルエンドの内周面、外周面、および端面のうち、少なくとも端面を含む１面以上を密着させることを特徴とするものである。
【００２４】
請求項１３に記載の回転電機の製造方法の発明は、前記負荷側コイルエンドの内周面、外周面、および端面のうち、少なくとも端面を含む１面以上を、前記溝の形状に合わせて成形することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、次のような効果がある。
（１）請求項１に記載の回転電機の発明によると、負荷側ブラケットに設けるリング状の溝の内面に、熱伝導性の高いセラミック製の被膜を形成しているので、セラミック製の被膜の厚さにより、僅かなスペースによって、負荷側コイルエンドと前記負荷側ブラケットとの間の絶縁性能を十分に確保することができ、回転電機を小型化することができる。
また、前記負荷側コイルエンドを、前記負荷側ブラケットの溝に挿入し、前記負荷側コイルエンドの内周面、外周面、および端面のうち、少なくとも端面を含む１面以上を、前記セラミック製の被膜を介して溝の内面に密着させているので、固定子コイルにおいて発生した熱を、外気あるいは取付ける装置本体と接する負荷側ブラケットに効果的に熱伝達することができ、速やかに回転電機外部に放熱して回転電機の冷却効果を向上させることができる。これにより、固定子コイルの許容温度に対してより大きな通電を可能にし、定格出力を格段に向上する回転電機を提供することができる。
【００２６】
（２）請求項２に記載の回転電機の発明によると、負荷側ブラケットをアルミ合金製とすることにより、前記負荷側ブラケットと熱伝導性の高いセラミック製の被膜との接合性を高くして、接触熱抵抗を小さくすることができる。これにより、固定子コイルにおいて発生した熱を、前記負荷側ブラケットにさらに効果的に熱伝達することができ、速やかに回転電機外部に放熱して回転電機の冷却効果を大きく向上させることができる。したがって、前記固定子コイルの許容温度に対してより大きな通電を可能にし、定格出力を格段に向上する回転電機を提供することができる。
【００２７】
（３）請求項３に記載の回転電機の発明によると、固定子鉄心が、内周部に、スロットを形成する複数個のティース部を有し、前記ティース部に、内側が前記ティース部よりも軸方向に長く形成された固定子コイルを装着しているので、前記固定子コイルの内側と前記ティース部の間に空間が形成され、前記固定子鉄心をフレームに固定し、前記フレームを負荷側ブラケットに固定した後も、あるいは、前記フレームと前記固定子鉄心を前記負荷側ブラケットに固定した後も、前記固定子コイルを軸方向に動かすことができる。それにより、前記固定子鉄心を前記負荷側ブラケットに固定したのち、固定子は、前記固定子コイルを軸方向に動かして、前記負荷側コイルエンドの端面を前記負荷側ブラケットの溝に密着するように押し当てたまま、前記固定子と前記負荷側ブラケットをモールド樹脂またはワニスで一体化することができ、前記固定子コイルにおいて発生した熱を、外気あるいは取付ける装置本体と接する前記負荷側ブラケットに効果的に熱伝達することができ、速やかに回転電機外部に放熱して前記回転電機の冷却効果を向上させることができる。したがって、前記固定子コイルの許容温度に対してより大きな通電を可能にし、定格出力を格段に向上する回転電機を提供することができる。
【００２８】
請求項４および５に記載の回転電機の発明によると、固定子コイルにおいて発生した熱を、負荷側コイルエンドから、外気あるいは取付ける装置本体と接する負荷側ブラケットに効果的に熱伝達することができるだけでなく、前記固定子コイルから熱伝達された固定子鉄心からも熱伝導性の高いセラミック製の被膜を通して、フレームに効果的に熱伝達されるので、さらに速やかに、回転電機外部に放熱して前記回転電機の冷却効果を向上させることができる。したがって、前記固定子コイルの許容温度に対してより大きな通電を可能にし、定格出力を格段に向上する回転電機を提供することができる。
【００２９】
請求項６に記載の回転電機の発明によると、負荷側ブラケットをセラミック製とすることにより、絶縁性能を高くするとともに、熱伝導性を高くすることができ、スペースをとる絶縁体を省略して、負荷側コイルエンドと前記負荷側ブラケットとの間の絶縁性能を確保することができる。これにより、回転電機を小型化することができるとともに、前記固定子コイルにおいて発生した熱を、外気あるいは取付ける装置本体と接する前記負荷側ブラケットに効果的に熱伝達することができ、速やかに回転電機外部に放熱して回転電機の冷却効果を向上させることができる。したがって、前記固定子コイルの許容温度に対してより大きな通電を可能にし、定格出力を格段に向上する回転電機を提供することができる。
【００３０】
請求項７に記載の回転電機の発明によると、固定子コイルは、負荷側コイルエンドの内周面、外周面、および端面のうち、少なくとも端面を含む１面以上を成形しており、一般的な丸線または平角線によって製作されるので、極めて安価となる。また、固定子は、前記負荷側コイルエンドの端面を、負荷側ブラケットの溝に密着するように押し当てたまま、固定子と前記負荷側ブラケットをモールド樹脂またはワニスで一体化することができ、前記固定子コイルにおいて発生した熱を、外気あるいは取付ける装置本体と接する前記負荷側ブラケットに効果的に熱伝達することができ、速やかに回転電機外部に放熱して前記回転電機の冷却効果を向上させることができる。したがって、前記固定子コイルの許容温度に対してより大きな通電を可能にし、定格出力を格段に向上する回転電機を提供することができる。
【００３１】
請求項８および９に記載の回転電機の製造方法の発明によると、負荷側ブラケットの溝に、セラミック製の被膜を形成するか、あるいは前記負荷側ブラケットをセラミック製で構成しているので、固定子は、負荷側コイルエンドの端面を前記負荷側ブラケットの溝に密着するように押し当てたまま、前記固定子と前記負荷側ブラケットをモールド樹脂またはワニスにて一体化することによって、効果的に、かつ確実に、高い熱伝達性を得ることができるとともに、高い絶縁性を得ることができる。
【００３２】
請求項１０に記載の回転電機の発明によると、負荷側コイルエンドと負荷側ブラケットの溝の間に、モールド樹脂またはワニスを入れるので、前記負荷側コイルエンドと前記負荷側ブラケットの溝との間に、モールド樹脂またはワニスを確実に充填することができ、固定子コイルの相間の絶縁性能を確実に確保することができる。
【００３３】
請求項１１に記載の回転電機の製造方法の発明によると、固定子鉄心の内周面に、セラミック製の被膜を溶射によって形成するので、被膜形成の位置精度を高めることができるとともに、被膜の厚さも変動が極めて少なく安定した被膜形成を行なうことができ、絶縁性と熱伝達性を高めることができる。
【００３４】
請求項１２に記載の回転電機製造方法の発明によると、負荷側ブラケットをアルミ合金製とし、セラミック製の被膜を溶射によって形成するので、前記負荷側ブラケットと前記セラミック製の被膜との接合性を高くすることができ、接触熱抵抗を小さくすることができる。それにより、固定子コイルにおいて発生した熱を、外気あるいは取付ける装置本体と接する前記負荷側ブラケットに効果的に熱伝達することができ、速やかに回転電機外部に放熱して前記回転電機の冷却効果を向上させることができる。したがって、前記固定子コイルの許容温度に対してより大きな通電を可能にし、定格出力を格段に向上する回転電機を提供することができる。
【００３５】
請求項１３に記載の回転電機の製造方法の発明によると、負荷側コイルエンドの内周面、外周面、および端面のうち、少なくとも端面を含む１面以上を、負荷側ブラケットに形成した溝の形状に合わせて成形するので、前記負荷側コイルエンドの内周面、外周面、および端面のうち、少なくとも端面を含む１面と、前記負荷側ブラケットの溝の内面との密着度を高めることができる。それにより、前記負荷側コイルエンドから前記負荷側ブラケットへの熱の伝達をさらに良好にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
【実施例１】
【００３７】
図１は、本発明の第１の実施例における回転電機を示す分解状態の斜視図である。
図１において、回転電機１は、フレーム５や反負荷側ブラケット７、固定子コイル１２を有する固定子４と、負荷側ブラケット６を備えている。なお、図２において示される回転軸２を有する円筒形の回転子３は図示していない。
前記固定子コイル１２の負荷側コイルエンド１２ａは、内周面１２ａａと外周面１２ａｂが各々一円筒面上に形成され、端面１２ａｃが一平面上に形成されている。前記負荷側ブラケット６は前記負荷側コイルエンド１２ａと前記負荷側コイルエンド１２ａの内周面１２ａａ、外周面１２ａｂ、および、端面１２ａｃで密着する凹部状の溝６ａを有し、前記溝６ａには、セラミック製の被膜６ｂが形成されている。前記回転電機１の組立状態では、前記固定子４は、前記負荷側コイルエンド１２ａの端面１２ａｃを前記溝６ａに密着するように押し当てたまま、前記固定子４と前記負荷側ブラケット６をモールド樹脂１４にて一体化してなる。
前記固定子４は、熱伝導性の高い前記セラミック製の被膜６ｂを介して、前記負荷側コイルエンド１２ａの端面１２ａｃを前記溝６ａに密着するように押し当てたまま、前記固定子４と前記負荷側ブラケット６を前記モールド樹脂１４にて一体化してなる。そのため、前記固定子コイル１２において発生した熱を効果的に放熱して、冷却効果を向上し、前記固定子コイル１２の許容温度に対してより大きな通電を可能として、定格出力を格段に向上することができる。
【００３８】
図２は、前記回転電機を示す側断面図である。
図２において、回転電機１は、埋込磁石型同期電動機であり、回転軸２を有する円筒形の回転子３と、固定子４とを備え、前記固定子４はフレーム５の内周に保持され、前記フレーム５は、負荷側に設置された負荷側ブラケット６に反負荷側ブラケット７とともに、図示しないボルトで締結され、組立されている。前記回転子３は、前記回転軸２に設置された負荷側軸受８と反負荷側軸受９を介して、前記負荷側ブラケット６と前記反負荷側ブラケット７に回転自在に保持され、前記回転軸２の反負荷側には、回転位置検出のためのエンコーダ部１０が設置されている。
前記固定子４は、固定子鉄心１１のティース部１１ａに絶縁紙１６を装着して絶縁処理を行い、絶縁被膜を有する巻線を分布巻で巻回したのち、前記ティース部１１ａに装着して固定子コイル１２とし、前記固定子コイル１２の負荷側コイルエンド１２ａは、内周面１２ａａと外周面１２ａｂが各々一円筒面上に形成され、端面１２ａｃが一平面上に形成されている。前記固定子コイル１２の反負荷側コイルエンド１２ｂは近傍の結線部１３において結線されている。前記負荷側ブラケット６は前記負荷側コイルエンド１２ａと前記負荷側コイルエンド１２ａの内周面１２ａａ、外周面１２ａｂ、および、端面１２ａｃで密着する溝６ａを有し、前記溝６ａには、セラミック製の被膜６ｂが形成されている。前記固定子４は、前記負荷側コイルエンド１２ａの端面１２ａｃを前記溝６ａに密着するように押し当てたまま、前記固定子４と前記負荷側ブラケット６をモールド樹脂１４にて一体化している。
前記固定子４は、熱伝導性の高い前記セラミック製の被膜６ｂを介して、前記負荷側コイルエンド１２ａの端面１２ａｃを前記溝６ａに密着するように押し当てたまま、前記固定子４と前記負荷側ブラケット６を前記モールド樹脂１４にて一体化している。そのため、固定子コイル１２において発生した熱を効果的に放熱している。
【００３９】
図３は、前記回転電機を示す正断面図である。
図３において、回転軸２を有する円筒形の回転子３は、前記回転子３の内部に永久磁石１５を埋設した埋込磁石型回転子である。固定子４は、固定子鉄心１１のティース部１１ａに絶縁紙１６を装着して絶縁処理を行い、絶縁被膜を有する巻線を分布巻で巻回したのち、前記ティース部１１ａに装着して固定子コイル１２とし、前記フレーム５の内周に保持されている。
【００４０】
図４は、前記回転電機の前記負荷側コイルエンドを示す拡大断面図である。
図４において、前記セラミック製の被膜６ｂは前記溝６ａの全体に形成されていて、前記負荷側コイルエンド１２ａと前記負荷側ブラケット６との間の、絶縁性能を確保している。前記セラミック製の被膜６ｂの厚さは、絶縁性能を確保することができる最小の厚さとしている。ここでは、０．３〜０．５mmとしている。
前記溝６ａには、前記セラミック製の被膜６ｂが形成されているので、前記セラミック製の被膜６ｂの厚さによって、前記負荷側コイルエンド１２ａと前記負荷側ブラケット６との間の、絶縁性能を確保しながら、回転電機を小型化でき、また、前記固定子４は、熱伝導性の高い前記セラミック製の被膜６ｂを介して、前記負荷側コイルエンド１２ａの端面１２ａｃを前記溝６ａに密着するように押し当てたまま、前記固定子４と前記負荷側ブラケット６を前記モールド樹脂１４で一体化している。そのため、前記固定子コイル１２において発生した熱を効果的に放熱して、冷却効果を向上し、前記固定子コイル１２の許容温度に対してより大きな通電を可能として、定格出力を格段に向上することができる。
【００４１】
図５は、前記回転電機における固定子コイルと負荷側ブラケットとの密着された状態を示す拡大断面図である。
前記負荷側コイルエンド１２ａの端面１２ａｃを、前記溝６ａに密着するように押し当てたまま、前記固定子４と前記負荷側ブラケット６を、前記モールド樹脂１４で一体化している。なお、図５において、１２ａａは負荷側コイルエンド１２ａの内周面を示している。
図５において、前記負荷側コイルエンド１２ａは、加圧して外形状を成形されるので、凹凸の少ない平面形状を形成させることができる。しかし、巻線を巻回しているので多少の凹凸は生じるため、前記負荷側コイルエンド１２ａと前記溝６ａとの間に巻線による凸凹の空間１２ｃが形成され、前記溝６ａに沿って、前記固定子コイル１２の相間で沿面放電が生じて短絡する恐れがある。そのため、前記固定子４は、前記固定子４と前記負荷側ブラケット６を前記モールド樹脂１４で一体化することによって、前記空間１２ｃに前記モールド樹脂１４を充填することができ、相間で沿面放電が生じて短絡する恐れが小さくなり、前記固定子コイル１２の相間の絶縁性能を確保することができる。
本第１の実施例は、コイルとして丸線を使用しているが、平角線を使用した場合でも平角線の角Ｒなどにより多少の凹凸は生じる。また、低電圧の回転電機については、コイルの絶縁皮膜のみで、固定子４と負荷側ブラケット６をモールド樹脂１４またはワニスにて一体化して、前記空間を残しても問題はない。
本発明の第１の実施例の回転電機が従来技術と異なる部分は、負荷側ブラケット６の溝６ａに、セラミック製の被膜が形成されている点である。
【００４２】
図６は、前記回転電機の前記負荷側ブラケットの製造方法を示す説明図である。
図６において、前記負荷側ブラケット６はアルミ合金製であり、前記負荷側ブラケット６は前記負荷側コイルエンド１２ａと前記負荷側コイルエンド１２ａの内周面１２ａａ、外周面１２ａｂ、および、端面１２ａｃで密着する溝６ａを有し、前記溝６ａには、セラミック製の被膜６ｂが形成される。前記セラミック製の被膜６ｂは溶射ノズル１７による溶射によって、前記溝６ａの全体に形成される。
セラミックの種類は、アルミナ、窒化アルミニウムが望ましい。前記セラミック製の被膜６ｂは絶縁性能が高く、熱伝導性が高い。また、前記セラミック製の被膜６ｂは溶射によって形成されるので、前記負荷側ブラケット６と前記セラミック製の被膜６ｂとの接合性を高くすることができ、接触熱抵抗を小さくすることができ、前記固定子コイル１２において発生した熱を効果的に放熱することができる。
【００４３】
図７は、前記回転電機の前記固定子の製造方法を示す図であり、（ａ）は、成形前の前記固定子４であり、（ｂ）は、成形後の前記固定子４である。
図７において、前記固定子４は、固定子鉄心１１のティース部１１ａに絶縁紙１６を装着して絶縁処理を行い、絶縁被膜を有する巻線を分布巻で巻回したのち、前記ティース部１１ａに装着して固定子コイル１２とされる。前記固定子コイル１２の前記負荷側コイルエンド１２ａは、成形冶具１８で加圧して外形状を成形され、内周面１２ａａと外周面１２ａｂが各々一円筒面上に形成され、端面１２ａｃが一平面上に形成される。
前記固定子コイル１２は、一般的な巻線である丸線によって製作されるので、安価である。前記負荷側コイルエンド１２ａは前記成形冶具１８で加圧して外形状を成形されるので、凹凸の少ない平面形状を形成され、外形状を精度良く仕上げられる。そのため、前記負荷側コイルエンド１２ａは凹凸の少ない平面形状を形成させることができる。
前記固定子コイル１２において発生した熱を、負荷側ブラケットを通して放熱するため、反負荷側コイルエンド１２ｂは、外形状を成形されない。
【００４４】
図８は、前記回転電機の前記固定子の製造方法を示す説明図である。
図８において、前記固定子４は、前記溝６ａに前記モールド樹脂１４を入れたのち、前記負荷側コイルエンド１２ａの端面１２ａｃを前記溝６ａに密着するように押し当てたまま、さらに、前記固定子４と前記負荷側ブラケット６を前記モールド樹脂１４にて一体化してなる。
前記負荷側コイルエンド１２ａは、前記固定子鉄心１１からの突き出し長さを前記溝６ａの軸方向長さと同じ、あるいは、長く形成されていて、前記負荷側コイルエンド１２ａの端面１２ａｃを前記溝６ａに密着するように押し当てると、前記コイルエンド１２ａの前記端面１２ａｃを前記溝６ａに密着させることができる。さらに、前記負荷側コイルエンド１２ａは、金型で加圧して外形状を成形されるので、前記負荷側コイルエンド１２ａの内周面１２ａａと外周面１２ａｂが各々一円筒面上に形成され、端面１２ａｃが一平面上に形成されて、前記負荷側コイルエンド１２ａの内周面１２ａａ、および、外周面１２ａｂを前記溝６ａに密着させることができる。前記負荷側コイルエンド１２ａと前記溝６ａは、前記負荷側コイルエンド１２ａの内周面１２ａａ、前記外周面１２ａｂ、および、前記端面１２ａｃの、少なくとも前記端面１２ａｃを含む１面以上で密着されていてもよい。
従来の回転電機は、前記固定子４と前記負荷側ブラケット６を前記モールド樹脂１４にて一体化してなり、前記負荷側コイルエンド１２ａと前記溝６ａとの間の巻線による凸凹の空間に前記モールド樹脂１４を充填して一体化される。しかし、前記空間は、隙間が小さく、前記モールド樹脂１４を充填するのに注意が必要である。さらに、前記モールド樹脂１４に熱伝導体粉末などを混入した場合、粘度が高くなり、前記固定子４と前記負荷側ブラケット６を前記モールド樹脂１４にて一体化してなる場合に、モータ全体に注入できない場合がある。本第１の実施例では、前記溝６ａに前記モールド樹脂１４を入れたのち、前記負荷側コイルエンド１２ａの端面１２ａｃを前記溝６ａに密着するように押し当てるので、前記空間に、前記モールド樹脂１４を確実に充填することができ、前記固定子コイル１２の相間で沿面放電が生じて短絡する恐れが小さくなり、前記固定子コイル１２の相間の絶縁を確保することができる。
前記固定子４は、前記負荷側コイルエンド１２ａの端面１２ａｃを前記溝６ａに密着するように押し当てたまま、図示しない前記フレーム５を前記固定子４の外周に、図示しないボルトで締結され、組立されるので、前記負荷側コイルエンド１２ａの端面１２ａｃを前記溝６ａに密着するように押し当てたまま、前記フレーム５を前記負荷側ブラケット６に密着させることができ、前記固定子コイル１２において発生した熱を前記負荷側コイルエンド１２ａを通して前記ブラケット６より、効果的に放熱するとともに、前記固定子コイル１２において発生した熱を前記固定子鉄心１１と前記フレーム５を通して前記ブラケット６より、効果的に放熱することができる。
【００４５】
図９は、以上説明した前記固定子を製造する処理手順を示すフローチャートである。
本発明の第１の実施例の回転電機の製造方法が従来技術と異なる部分は、前記負荷側コイルエンド１２ａの端面１２ａｃを前記溝６ａに密着するように押し当てる部分と、前記溝６ａに前記モールド樹脂１４を入れたのち、前記負荷側コイルエンド１２ａの端面１２ａｃを前記溝６ａに密着するように押し当てたまま、さらに、前記固定子４と前記負荷側ブラケット６を前記モールド樹脂１４で一体化している部分である。
【実施例２】
【００４６】
図１０は、本発明の第２の実施例における回転電機を示す負荷側コイルエンド部分の拡大断面図である。
図１０において、固定子２４は、固定子鉄心３１のティース部３１ａに絶縁紙３６を装着して絶縁処理を行い、絶縁被膜を有する巻線を分布巻で巻回したのち、前記ティース部３１ａに装着して固定子コイルとし、固定子コイル３２の負荷側コイルエンド３２ａは内周面３２ａａと外周面３２ａｂが各々一円筒面上に形成され、端面３２ａｃが一平面上に形成されている。負荷側ブラケット２６はセラミック製にて形成され、前記負荷側コイルエンド３２ａと前記負荷側コイルエンド３２ａの内周面３２ａａ、外周面３２ａｂ、および、端面３２ａｃで密着する溝２６ａを有している。前記固定子２４は、前記負荷側コイルエンド３２ａの端面３２ａｃを前記溝２６ａに密着するように押し当てたまま、前記固定子２４と前記負荷側ブラケット２６をモールド樹脂３４にて一体化してなる。
前記負荷側ブラケット２６はセラミック製にて形成されていて、絶縁性能が高く、熱伝導性が高いので、絶縁体を省略して、前記負荷側コイルエンド３２ａと前記溝６ａの間の、絶縁性能を確保しながら、回転電機を小型化でき、また、前記固定子２４は、前記負荷側コイルエンド３２ａの端面３２ａｃを前記溝２６ａに密着するように押し当てたまま、前記固定子２４と前記負荷側ブラケット２６をモールド樹脂３４にて一体化してなることができ、前記固定子コイル３２において発生した熱を効果的に放熱して、冷却効果を向上し、前記固定子コイル３２の許容温度に対してより大きな通電を可能として、定格出力を格段に向上する回転電機を提供することができる。
本発明の第２の実施例の回転電機が従来技術と異なる部分は、負荷側ブラケットがセラミック製である部分である。
【実施例３】
【００４７】
図１１は、本発明の第３の実施例における回転電機を示す側断面図である。
図１１において、回転電機４１は、固定子鉄心５１にスロットのない表面磁石型同期電動機であり、回転軸４２を有する円筒形の回転子４３と、固定子４４とを備え、前記固定子４４は、フレームを一体にした負荷側に設置された負荷側ブラケット４６の内周に保持され、前記負荷側ブラケット４６は反負荷側ブラケット４７とともに、図示しないボルトで締結され、組立されている。前記回転子４３は、回転軸４２に設置された負荷側軸受４８と反負荷側軸受４９を介して、前記負荷側ブラケット４６と前記反負荷側ブラケット４７に回転自在に保持され、前記回転軸４２の反負荷側には、回転位置検出のためのエンコーダ部５０が設置されている。
前記固定子４４は、絶縁被膜を持つ巻線を巻回したのち、金型で加圧して外形状を成形して、接着した空芯コイルを、スロットがない固定子鉄心５１の内周に装着して固定子コイル５２とし、前記固定子コイル５２の負荷側コイルエンド５２ａは内周面５２ａａと外周面５２ａｂが各々一円筒面上に形成され、端面５２ａｃが一平面上に形成されている。前記固定子コイル５２の反負荷側コイルエンド５２ｂは近傍の結線部５３において結線されている。前記負荷側ブラケット４６は前記負荷側コイルエンド５２ａと前記負荷側コイルエンド５２ａの内周面５２ａａ、外周面５２ａｂ、および、端面５２ａｃで密着する溝４６ａを有し、前記溝４６ａと、前記固定子鉄心５１の前記固定子コイル５２に接触する部分５１ｂには、セラミック製の被膜４６ｂが形成されている。前記固定子４４は、前記負荷側コイルエンド５２ａの端面５２ａｃを前記溝４６ａに密着するように押し当てたまま、前記固定子４４と前記負荷側ブラケット４６を前記モールド樹脂５４にて一体化してなる。そのため、前記固定子コイル５２において発生した熱を効果的に放熱して、冷却効果が向上し、固定子コイルの許容温度に対してより大きな通電が可能となり、定格出力を格段に向上することができる。
【００４８】
図１２は、前記回転電機を示す径側断面図である。
図１２において、回転軸４２を有する円筒形の回転子４３は、前記回転子４３の外部に永久磁石５５を装着した表面磁石型回転子である。固定子４４は、絶縁被膜を持つ巻線を巻回したのち、金型で加圧して外形状を成形して、接着した空芯コイルを、固定子鉄心５１の内周に装着して固定子コイル５２とし、フレームを一体にした負荷側ブラケット４６の内周に保持されている。
【００４９】
図１３は、前記回転電機を示す側断面図のうち、前記負荷側コイルエンド５２ａを示す拡大図である。
図１３において、前記セラミック製の被膜４６ｂは、前記溝４６ａと、前記子鉄心５１の前記固定子コイル５２の接触する部分５１ｂの全体に形成されていて、前記負荷側コイルエンド５２ａと前記負荷側ブラケット４６、および、前記固定子鉄心５１との間の、絶縁性能を確保している。前記セラミック製の被膜４６ｂの厚さは、絶縁性能を確保することができる最小の厚さとしている。ここでは、０．３〜０．５mmとしている。
前記溝４６ａと、前記固定子鉄心５１の前記固定子コイル５２の接触する部分５１ｂの前記セラミック製の被膜４６ｂの厚さによって、前記固定子コイル５２と前記負荷側ブラケット４６、および、前記固定子鉄心５１との、絶縁性能を確保しながら、回転電機を小型化でき、また、前記固定子４４は、熱伝導性の高い前記セラミック製の被膜４６ｂを介して、前記負荷側コイルエンド５２ａの端面５２ａｃを前記溝４６ａに密着するように押し当てたまま、前記固定子４４と前記負荷側ブラケット４６を前記モールド樹脂５４にて一体化してなることができ、前記固定子コイル５２において発生した熱を効果的に放熱して、冷却効果を向上し、固定子コイルの許容温度に対してより大きな通電を可能として、定格出力を格段に向上することができる。
本発明の第３の実施例の回転電機が従来技術と異なる部分は、固定子鉄心の固定子コイルの接触する部分にセラミック製の被膜が形成されている回転電機である部分である。
【００５０】
図１４は、前記回転電機の前記固定子の製造方法を示す説明図である。
図１４において、前記固定子鉄心５１は、フレームを一体にした前記負荷側ブラケット４６の内周に保持されて、前記負荷側ブラケット４６とともに、図示しないボルトで締結され、組立される。前記負荷側ブラケット４６は前記負荷側コイルエンド５２ａと前記負荷側コイルエンド５２ａの内周面５２ａａ、外周面５２ａｂ、および、端面５２ａｃで密着する溝４６ａを有し、前記溝４６ａと、前記固定子鉄心５１の前記固定子コイル５２に接触する部分５１ｂには、セラミック製の被膜４６ｂが形成される。前記セラミック製の被膜４６ｂは溶射ノズル５７による溶射によって前記固定子コイル５２に接触する部分５１ｂの全体に形成される。
前記溝４６ａにセラミック製の被膜４６ｂが形成された前記負荷側ブラケット４６に、前記固定子鉄心５１を、図示しないボルトで締結され、組立され、前記固定子鉄心５１の前記固定子コイル５２に接触する部分５１ｂにセラミック製の被膜４６ｂを溶射する。前記固定子鉄心５１を前記負荷側ブラケット４６の内周に保持されて、前記固定子鉄心５１の前記固定子コイル５２に接触する部分５１ｂにセラミック製の被膜４６ｂを溶射することによって、絶縁処理を行っている。また、前記固定子鉄心５１の絶縁処理と前記負荷側ブラケット４６の溶射を同じ工程で行う場合は、前記固定子鉄心５１の絶縁処理を効果的に行なうことができる。
前記負荷側ブラケット４６において、フレームが別に存在する場合は、前記固定子鉄心５１は、フレームの内周に保持され、前記固定子鉄心５１の前記固定子コイル５２に接触する部分５１ｂにセラミック製の被膜４６ｂを溶射して、前記溝４６ａにセラミック製の被膜４６ｂが形成された前記負荷側ブラケット４６に、図示しないボルトで締結され、組立される。
【００５１】
図１５は、前記回転電機の前記固定子の製造方法を示す説明図である。
図１５において、前記固定子コイル５２と前記負荷側ブラケット４６は、モールド冶具５６に取り付けて、前記固定子４４は、前記負荷側コイルエンド５２ａの端面５２ａｃを前記溝４６ａに密着するように押し当てたまま、前記固定子４４と前記負荷側ブラケット４６を前記モールド樹脂５４にて一体化している。
前記モールド冶具と前記固定子コイル５２との間は、前記固定子コイル５２の絶縁性能を確保する隙間があり、セラミック製の被膜４６ｂと前記固定子コイル５２との間は、巻線による凸凹の空間がある。前記モールド樹脂５４は、前記固定子コイル５２の絶縁性能を確保する隙間と前記巻線による凸凹の空間に充填されて、前記固定子コイル５２をモールドするので、前記固定子４４は、前記固定子４４と前記負荷側ブラケット４６を前記モールド樹脂５４で一体化している。前記溝４６ａと、前記固定子鉄心５１に前記固定子コイル５２の接触する部分５１ｂの前記セラミック製の被膜４６ｂの厚さによって、前記固定子コイル５２と前記負荷側ブラケット４６、および、前記固定子鉄心５１との、絶縁性能を確保しながら、回転電機を小型化でき、また、前記固定子コイル５２と前記負荷側ブラケット４６、および、前記固定子鉄心５１は、熱伝導性の高い前記セラミック製の被膜４６ｂを介して、前記固定子４４は、前記負荷側コイルエンド５２ａの端面５２ａｃを前記溝４６ａに密着するように押し当てたまま、前記固定子４４と前記負荷側ブラケット４６を前記モールド樹脂５４とで一体化することができる。
【００５２】
図１６は、以上説明した前記固定子を製造する処理手順を示すフローチャートである。
本発明の第３の実施例の回転電機の製造方法が従来技術と異なる部分は、前記負荷側コイルエンド５２ａの端面５２ａｃを前記溝４６ａに密着するように押し当てたまま、前記固定子４４と前記負荷側ブラケット４６を、前記モールド樹脂５４にて一体化している部分である。
【実施例４】
【００５３】
図１７は、本発明の第４の実施例における回転電機を示す側断面図である。
図１７において、回転電機６１は、埋込磁石型同期電動機であり、回転軸６２を有する円筒形の回転子６３と、固定子６４とを備え、前記固定子６４は負荷側に設置された負荷側ブラケット６６の内周に保持され、前記負荷側ブラケット６６に反負荷側ブラケット６７とともに、図示しないボルトで締結され、組立されている。前記回転子６３は、回転軸６２に設置された負荷側軸受６８と反負荷側軸受６９を介して、前記負荷側ブラケット６６と前記反負荷側ブラケット６７に回転自在に保持され、前記回転軸４２の反負荷側には、回転位置検出のためのエンコーダ部７０が設置されている。
前記固定子６４は、固定子鉄心７１のティース部７１ａに絶縁紙７６を装着して絶縁処理を行い、絶縁被膜を持つ巻線を巻回したのち、金型で加圧して外形状を成形して、接着した空芯コイルを、前記ティース部７１ａに装着して固定子コイル７２としている。前記固定子コイル７２の内側は、前記ティース部７１ａよりも軸方向に大きく形成され、前記固定子コイル７２の負荷側コイルエンド７２ａは、内周面７２ａａと外周面７２ａｂが各々一円筒面上に形成され、端面７２ａｃが一円錐面上に形成され、前記負荷側コイルエンド７２ａを前記モールド樹脂７４にて一体化してなる。また、前記固定子コイルの外形状にセラミック製の被膜７２ｃが形成されている。前記固定子コイル５２の反負荷側コイルエンド５２ｂは近傍の結線部５３において結線されている。前記負荷側ブラケット６６は前記負荷側コイルエンド７２ａと前記負荷側コイルエンド７２ａの内周面７２ａａ、外周面７２ａｂ、および、端面７２ａｃで密着する溝６６ａが形成されている。前記固定子６４は、前記負荷側コイルエンド７２ａの端面７２ａｃを前記溝６６ａに密着するように押し当てたまま、前記固定子６４と前記負荷側ブラケット６６を前記モールド樹脂５４にて一体化してなる。前記セラミック製の被膜７２ｃは前記固定子コイル７２の全体に形成されていて、前記固定子コイル７２の絶縁性能を確保している。前記セラミック製の被膜７２ｃの厚さは、絶縁性能を確保することができる最小の厚さとしている。ここでは、０．３〜０．５mmとしている。
前記セラミック製の被膜７２ｃの厚さによって、前記負荷側コイルエンド７２と前記負荷側ブラケット６６との間の、絶縁性能を確保しながら、回転電機を小型化でき、また、前記固定子６４は、熱伝導性の高い前記セラミック製の被膜７２ｃを介して、前記負荷側コイルエンド７２ａの端面７２ａｃを前記溝６６ａに密着するように押し当てたまま、前記固定子６４と前記負荷側ブラケット６６を前記モールド樹脂７４にて一体化してなることができ、前記固定子コイル７２において発生した熱を効果的に放熱して、冷却効果を向上し、前記固定子コイル７２の許容温度に対してより大きな通電を可能として、定格出力を格段に向上することができる。
本第４の実施例において、前記固定子コイル７２の外形状に前記セラミック製の被膜７２ｃが形成されているが、前記固定子コイル７２において発生した熱は、前記溝６６ａを通して前記負荷側ブラケット６６に熱伝達されるので、前記負荷側コイルエンド７２ａのみ前記セラミック製の被膜７２ｃが形成されていても、前記固定子コイル７２において発生した熱を効果的に放熱することができる。また、前記固定子コイル７２の外形状ではなく、前記負荷側ブラケット６６の溝６６ａのうち、前記負荷側コイルエンド７２ａの内周面７２ａａ、外周面７２ａｂ、および、端面７２ａｃの、少なくとも端面７２ａｃを含む１面以上で前記セラミック製の被膜７２ｃが形成されていても、同様に、前記固定子６４は、熱伝導性の高い前記セラミック製の被膜７２ｃを介して、前記負荷側コイルエンド７２ａの端面７２ａｃを前記溝６６ａに密着するように押し当てたまま、前記固定子６４と前記負荷側ブラケット６６を前記モールド樹脂７４にて一体化してなることができる。また、前記負荷側ブラケット６６において、フレームが別に存在する場合は、前記固定子鉄心７１は、フレームの内周に保持されて、前記負荷側ブラケット６６とともに、図示しないボルトで締結され、組立される。
【００５４】
図１８は、前記回転電機を示す正断面図である。
図１８において、回転軸６２を有する円筒形の回転子６３は、前記回転子６３の内部に永久磁石７５を埋設した埋込磁石型回転子である。固定子６４は、固定子鉄心７１のティース部７１ａに絶縁紙７６を装着して絶縁処理を行い、絶縁被膜を持つ巻線を巻回したのち、金型で加圧して外形状を成形して、接着した空芯コイルを、前記ティース部７１ａに装着して固定子コイル７２とし、負荷側ブラケット６６の内周に保持されている。また、前記固定子コイル７２の外形状には、セラミック製の被膜７２ｃが形成されている。
本発明の第４の実施例の回転電機が従来技術と異なる部分は、前記固定子コイル７２の内側は、前記ティース部７１ａよりも軸方向に大きく形成されている回転電機である部分である。
【００５５】
図１９は、前記回転電機の前記固定子の製造方法を示す説明図である。
図１９において、前記固定子コイル７２の負荷側コイルエンド７２ａは、内周面７２ａａと外周面７２ａｂが各々一円筒面上に形成され、端面７２ａｃが一円錐面上に形成される。また、前記固定子コイルの外形状には、セラミック製の被膜７２ｃが形成される。前記固定子コイル７２の内側が前記ティース部７１ａよりも軸方向に大きく形成される。
従来の回転電機の製造方法は、前記固定子鉄心７１を前記負荷側ブラケット６６に組立したときに、前記固定子コイル７２も同時に組立されて、軸方向には動かない。第４の実施例では、前記固定子コイル７２の内側は、前記ティース部７１ａよりも軸方向に大きく形成されているので、前記固定子コイル７２の内側と前記ティース部７１ａに空間７２ｄがあり、前記固定子鉄心７１を固定しても、前記固定子コイル７２は軸方向に動かせることができる。をのため、前記固定子６４は、前記固定子鉄心７１を前記負荷側ブラケット６６に保持されて、組立したのち、前記固定子６４は、前記負荷側コイルエンド７２ａの端面７２ａｃを前記溝６６ａに密着するように押し当てたまま、前記固定子６４と前記負荷側ブラケット６６を前記モールド樹脂７４にて一体化してなることができる。前記モールド樹脂７４は、前記空間７２ｄに充填されて、前記固定子６４は、前記固定子６４と前記負荷側ブラケット６６を前記モールド樹脂７４にて一体化してなる。
本第４の実施例において、前記固定子コイル７２の外形状に前記セラミック製の被膜７２ｃが形成されているが、前記固定子コイル７２の外形状ではなく、前記負荷側ブラケット６６の溝６６ａのうち、前記負荷側コイルエンド７２ａの内周面７２ａａ、外周面７２ａｂ、および、端面７２ａｃの、少なくとも端面７２ａｃを含む１面以上で前記セラミック製の被膜７２ｃが形成されていても、同様に、前記固定子６４は、熱伝導性の高い前記セラミック製の被膜７２ｃを介して、前記負荷側コイルエンド７２ａの端面７２ａｃを前記溝６６ａに密着するように押し当てたまま、前記固定子６４と前記負荷側ブラケット６６を前記モールド樹脂７４にて一体化してなることができる。
また、前記負荷側ブラケット６６において、前記固定子鉄心７１がフレームの内周に保持されている場合は、前記負荷側コイルエンド７２ａの端面７２ａｃを前記溝６６ａに密着するように押し当てたまま、前記フレームを前記負荷側ブラケット６６に密着させることができ、前記固定子コイル７２において発生した熱は、前記固定子鉄心７１を通して前記フレームに熱伝達され、モータ外部に放熱される熱と前記負荷側ブラケット６６に熱伝達される熱があり、前記固定子コイル７２において発生した熱を効果的に放熱することができる。
【００５６】
図２０は、以上説明した前記固定子を製造する処理手順を示すフローチャートである。
本発明の第４の実施例の回転電機の製造方法が従来技術と異なる部分は、前記負荷側コイルエンド７２ａの端面７２ａｃを前記溝６６ａに密着するように押し当てる部分である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の実施例における回転電機を示す分解状態の斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施例における回転電機を示す側断面図である。
【図３】本発明の第１の実施例における回転電機を示す正断面図である。
【図４】本発明の第１の実施例における負荷側コイルエンドを示す拡大断面図である。
【図５】本発明の第１の実施例における固定子コイルと負荷側ブラケットとの密着された状態を示す拡大断面図である。
【図６】本発明の第１の実施例における負荷側ブラケットの製造方法を示す説明図である。
【図７】本発明の第１の実施例における固定子の製造方法を示す説明図で、（ａ）は成形前の固定子を示し、（ｂ）は成形後の固定子を示している。
【図８】本発明の第１の実施例における固定子の製造方法を示す説明図である。
【図９】本発明の第１の実施例における固定子を製造する処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施例における回転電機を示す負荷側コイルエンド部分の拡大断面図である。
【図１１】本発明の第３の実施例における回転電機を示す側断面図である。
【図１２】本発明の第３の実施例における回転電機を示す正断面図である。
【図１３】本発明の第３の実施例における負荷側コイルエンドを示す拡大断面図である。
【図１４】本発明の第３の実施例における固定子の製造方法を示す説明図である。
【図１５】本発明の第３の実施例における固定子の製造方法を示す説明図である。
【図１６】本発明の第３の実施例における固定子を製造する処理手順を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の第４の実施例における回転電機を示す側断面図である。
【図１８】本発明の第４の実施例における回転電機を示す正断面図である。
【図１９】本発明の第４の実施例における固定子の製造方法を示す説明図である。
【図２０】本発明の第４の実施例における固定子を製造する処理手順を示すフローチャートである。
【図２１】第１の従来技術における回転電機を示す側断面図である。
【図２２】第１の従来技術における回転電機を示す正断面図である。
【図２３】第２の従来技術における回転電機を示す側断面図である。
【図２４】第３の従来技術における回転電機の固定子コイルの一部を示す断面図である。
【図２５】第４の従来技術における回転電機を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１     回転電機
２     回転軸
３     回転子
４     固定子
５     フレーム
６     負荷側ブラケット
６ａ    負荷側ブラケットの溝
６ｂ    セラミック製の被膜
７     反負荷側ブラケット
８     負荷側軸受
９     反負荷側軸受
１０   エンコーダ部
１１   固定子鉄心
１２   固定子コイル
１２ａ  負荷側コイルエンド
１２ｂ  反負荷側コイルエンド
１３   結線部
１４   モールド樹脂
【図１】
2010035310.tif 000003
【図２】
2010035310.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2010035310.tif 000018
【図１７】
2010035310.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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