(57)【要約】【課題】  導線と絶縁ボビン巻回面との隙間に含浸材を供給することができる絶縁ボビンを提供すること。【解決手段】  切欠部において露出した導線と絶縁ボビンの巻回面との隙間に含浸材を滴下するようにした。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機のステータのステータコアの周囲を覆う絶縁ボビンであって、
導線を積層し巻回する前記ステータコアの反対側表面に形成した巻回面と、前記導線の積層方向に沿って突出するフランジと、
前記フランジに前記導線と前記巻回面との間が露出するように切り欠いて形成し、含浸材を滴下する切欠部と、
を設けたことを特徴とする絶縁ボビン。
【請求項２】
ステータコアと、
該ステータコアの周囲を覆う絶縁ボビンと、
前記絶縁ボビンの前記ステータコアの反対側表面に形成した巻回面に積層して巻回した導線と、
前記絶縁ボビンに形成し、前記導線の積層方向に沿って突出するフランジと、
前記フランジに前記導線と前記巻回面との間が露出するように切り欠いて形成し、含浸材を滴下する切欠部と、
を設けたことを特徴とする回転電機のステータ。
【請求項３】
請求項１に記載の回転電機のステータにおいて、
前記絶縁ボビンのステータコア側の表面に形成した、前記ステータコアに前記絶縁ボビンを装着した状態で外部に開口する開口部を有する含浸材滴下溝を備え、
該含浸材滴下溝の開口部に含浸材を滴下することを特徴とする回転電機のステータ。
【請求項４】
請求項２に記載の回転電機のステータにおいて、
前記導線の温度を検出する温度検出手段と、
前記巻回面表面に形成し、前記温度検出手段を挿入する温度検出手段挿入溝と、
前記絶縁ボビンのステータコア側の表面であって、前記含浸材滴下溝と異なる位置に形成した空隙溝と、
を備え、
前記巻回面側から見たときに、前記温度検出手段挿入溝と前記空隙溝とが重なるように形成したことを特徴とする回転電機のステータ。
【請求項５】
ステータコアと、
該ステータコアの周囲を覆う絶縁ボビンと、
前記絶縁ボビンの前記ステータコアの反対側表面に形成した巻回面に積層して巻回した導線と、
前記絶縁ボビンに形成し、前記導線の積層方向に沿って突出するフランジと、
前記フランジに前記導線と前記巻回面との間が露出するように切り欠いて形成した切欠部と、
を設け、
前記切欠部に含浸材を滴下することを特徴とする回転電機のステータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁ボビン、回転電機のステータ、および回転電機のステータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術としては、下記の特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報では、絶縁ボビンのステータコア側の面に溝が形成され、この溝から絶縁ボビンの導線側に連通する流出口が導線と絶縁ボビンとの隙間に開口しているものが開示されている。この溝、流出口を介して導線と絶縁ボビンとの隙間に含浸材を供給している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−９０７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術においては、流出口が導線と絶縁ボビンとの隙間に開口しているため、導線と絶縁ボビンとの隙間が大きい場合には流出口において含浸材に作用する表面張力によって、含浸材が流出口から流れず、導線と絶縁ボビンとの間に含浸材を十分に充填することができない恐れがあった。そのため、導線の熱をステータコアに放熱することができず、導線を冷却できないおそれがあった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、導線と絶縁ボビンの巻回面との隙間に含浸材を充填することができる絶縁ボビン、回転電機のステータ、回転電機のステータの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明においては、切欠部において露出した導線と絶縁ボビンの巻回面との隙間に含浸材を滴下するようにした。
【発明の効果】
【０００７】
よって、導線と絶縁ボビンの巻回面との隙間に滴下された含浸材は、導線と巻回面とで形成される空間に充填される。この空間に充填された含浸材は、毛細管現象により滴下されていない導線と巻回面と間にも供給されるので、導線と絶縁ボビンの巻回面との間に含浸材を充填することができ、導線を冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１のステータスロットの斜視図である。
【図２】実施例１の絶縁ボビンの斜視図である。
【図３】実施例１のステータスロットの正面図である。
【図４】実施例１のステータスロットの側面図である。
【図５】実施例１のステータスロットの断面図である。
【図６】実施例１のワニスの充填量に対するステータスロットの熱抵抗の低減割合を示すグラフである。
【図７】実施例１のワニスの充填量に対するステータスロットの熱抵抗の低減割合を示すグラフである。
【図８】実施例２の絶縁ボビンの斜視図である。
【図９】実施例２の絶縁ボビンを第１短辺部側から見た図である。
【図１０】実施例２のステータスロットの側面図である。
【図１１】実施例２のステータスロットの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［実施例１］
〔構成〕
図１はステータスロット７の斜視図であり、図２は絶縁ボビン２の斜視図である。また、図３はステータスロット７の正面図である。また、図４はステータスロット７の側面図であり、図５は図４におけるA-A断面図である。
【００１０】
ステータスロット７は、複数のステータスロット７を円形に並べてステータを構成している。ステータスロット７は、鋼板を積層して形成したステータコア１と、ステータコア１の周囲を覆う絶縁ボビン２と、絶縁ボビン２に巻回したコイル３（導線）とを有している。
【００１１】
絶縁ボビン２の外形は図２に示すように略長方形であって、外周にコイル３が巻回される巻回面２０を有している。巻回面２０には図１に示すように巻回面２０にコイル３が積層されて巻回されたときに、コイル３の積層方向に沿って突出する内径側フランジ２１（フランジ）と、外径側フランジ２５とを有している。巻回面２０は、絶縁ボビン２の外周に沿って形成されており、この周の形状は略長方形となっており、第１短辺部２０ａ、第２短辺部２０ｂを有している。コイル３は、巻回面２０の一方の短辺部である第１短辺部２０ａから巻回が開始され、同じ第１短辺部２０ａにおいて巻回を終了している。以下、絶縁ボビン２の第１短辺２０ａ側をコイルエンド側と称する。第１短辺部２０ａに対応する位置には第２切欠部２６が形成されており、この第２切欠部２６に巻回面２０に巻回されたコイル３の端部が挿入されている。
内径側フランジ２１の絶縁ボビン２の巻回面２０の他方の短辺部である第２短辺部２０ｂと、前述の第１短辺部２０ａの双方に対応する位置に第１切欠部２２（切欠部）が形成されている。この第１切欠部２２は、図３に示すように巻回面２０の第１短辺部２０ａおよび第２短辺部２０ｂとコイル３との隙間４が外部に露出するように切り欠かれている。
【００１２】
また絶縁ボビン２には、巻回面２０が形成された４面を除く２面間を貫通する貫通孔２４が形成されている。この貫通孔２４の内周面は略長方形に形成されており、コイルエンド側に形成された第１短辺部２４ａと、この第１短辺部２４ａに対向する位置に形成された第２短辺部２４ｂとを有している。第１短辺部２４ａと第２短辺部２４ｂには外部に連なる凹状の溝であるワニス滴下溝２３（含浸材滴下溝）が形成されている。このワニス滴下溝２３は、貫通孔２４の全軸長に渡って形成されており、絶縁ボビン２に後述するステータコアの内周部１ａを挿入したときに開口部２３ａを有している。
ステータコア１は略T字状をした鋼板を積層して形成しており、この略T字状の足の部分が内周部１ａとなり、略T字上の横棒の部分が外周部１ｂとなっている。ステータコア１の内周部１ａ側の足は、絶縁ボビン２の貫通孔２４に挿入されている。
【００１３】
絶縁ボビン２の巻回面２０にコイル３を巻回した後に、第１切欠部２２において露出している巻回面２０の短辺部２０ａとコイル３との隙間４にワニス５（含浸材）を滴下する。ワニス５が滴下されると、ワニス５はコイル３とコイル３との隙間を含浸する、所謂毛細管現象が生じる。コイル３とコイル３との隙間を含浸することにより、コイル３と巻回面２０との隙間にワニス５を充填している。また、絶縁ボビン２の貫通孔２４にステータコア１を挿入した後に、ワニス滴下溝２３にワニス５を滴下する。滴下されたワニス５は絶縁ボビン２の貫通孔２４表面とステータコア１の表面との隙間を含浸し、絶縁ボビン２とステータコア１との隙間にワニス５を充填している。
【００１４】
〔作用〕
ワニス５を滴下して隙間に含浸させる場合、隙間が大きいとワニス５が隙間に含浸しないため、コイル３と絶縁ボビン２の巻回面２０との間にワニス５を充填することができない。そのため、コイル３において発した熱を、絶縁ボビン２を介してステータコア１に放熱することができず、コイル３を冷却することができないおそれがあった。
【００１５】
そこで実施例１では、絶縁ボビン２にコイル３の積層方向に沿って突出する内径側フランジ２１を形成し、この内径側フランジ２１に、コイル３と巻回面２０との間が露出するように切り欠いた第１切欠部２２を設け、第１切欠部２２において露出したコイル３と巻回面２０との隙間４にワニス５を滴下するようにした。すなわち、コイル３とコイル３との間をワニス５が含浸し、絶縁ボビン２の巻回面２０とコイル３との間にワニス５を充填することが可能となる。
【００１６】
図６はワニス５の充填量に対するステータスロット７の熱抵抗の低減割合を示すグラフである。図６において、ワニス５の充填量が0[%]とは、ワニス５を滴下していない状態であって、ワニス５の充填量が100[%]とは、絶縁ボビン２の巻回面２０とコイル３との間の全てにワニス５が充填された状態である。ここで熱抵抗R[℃/W]とは、ある物体から1[W]の熱流を放出するための熱を授受する物体間の温度差を示している。すなわち、実施例１では熱抵抗が低いほど、ステータコア１においてコイル３が発した熱を効率良く放熱することができる。また図６における「■」は実験により計測した値であって、「▲」は実験により計測した値から推定したワニス５の充填量が100[%]のときの値であり、実線は計算値を示す。図６に示すようにワニス５の充填量が増加するにつれて熱抵抗の低減割合が大きくなる。
【００１７】
また実施例１では、絶縁ボビン２の貫通孔２４の表面に、ステータコア１に絶縁ボビン２を装着した状態で外部に開口する開口部２３ａを有するワニス滴下溝２３を設け、このワニス滴下溝２３の開口部２３ａにワニス５を滴下するようにした。すなわち、絶縁ボビン２の貫通孔２４の表面とステータコア１との間をワニス５が含浸し、絶縁ボビン２の貫通孔２４の表面とステータコア１との間にワニス５を充填することが可能となる。
【００１８】
図７はワニス５の充填量に対するステータスロット７の熱抵抗の低減割合を示すグラフである。図７において、ワニス５の充填量が0[%]とは、ワニス５を滴下していない状態であって、ワニス５の充填量が100[%]とは、絶縁ボビン２の巻回面２０とコイル３との間、絶縁ボビン２の貫通孔２４の表面とステータコア１との間の全てにワニス５が充填された状態である。また図７における「■」は実験により計測した値であって、「▲」は実験により計測した値から推定したワニス５の充填量が100[%]のときの値であり、実線は計算値を示す。図７に示すようにワニス５の充填量が増加するにつれて熱抵抗の低減割合が大きくなる。
【００１９】
〔効果〕
実施例１の効果を以下に列記する。
（１）回転電機のステータのステータコア１の周囲を覆う絶縁ボビン２であって、コイル３を積層し巻回するステータコア１の反対側表面に形成した巻回面２０と、コイル３の積層方向に沿って突出する内径側フランジ２１と、内径側フランジ２１にコイル３と巻回面２０との間が露出するように切り欠いて形成し、ワニス５を滴下する第１切欠部２２とを設けた。
よって、隙間４に滴下したワニス５が積層したコイル３とコイル３との間に含浸し、コイル３と絶縁ボビン２の巻回面２０との間にワニス５を充填することが可能となる。そのためコイル３の熱をワニス５、絶縁ボビン２を介してステータコア１に放熱することができ、コイル３を冷却することができる。
【００２０】
（２）ステータコア１と、このステータコア１の周囲を覆う絶縁ボビン２と、絶縁ボビン２の巻回面２０に積層して巻回したコイル３と、絶縁ボビン２に形成し、コイル３の積層方向に沿って突出する内径側フランジ２１と、内径側フランジ２１に形成し、コイル３と絶縁ボビン２の巻回面２０との隙間４が露出するまで切り欠いた第１切欠部２２とを有し、第１切欠部２２において露出したコイル３と絶縁ボビン２との隙間４にワニス５を滴下するようにした。
よって、隙間４に滴下したワニス５が積層したコイル３とコイル３との間に含浸し、コイル３と絶縁ボビン２の巻回面２０との間にワニス５を充填することが可能となる。そのためコイル３の熱をワニス５、絶縁ボビン２を介してステータコア１に放熱することができ、コイル３を冷却することができる。
【００２１】
（３）絶縁ボビン２のステータコア１側の表面に、外部に開口するワニス滴下溝２３を設け、このワニス滴下溝２３の開口部２３ａにワニス５を滴下するようにした。
よって、溝２３に滴下したワニス５が絶縁ボビン２とステータコア１との間に含浸するため、絶縁ボビン２とステータコア１との間にワニス５を充填することが可能となる。そのためコイル３の熱をワニス５、絶縁ボビン２を介してステータコア１に放熱することができ、コイル３を冷却することができる。
【００２２】
［実施例２］
実施例２では、巻回面２０表面にコイル３の温度を検出する温度センサ６（温度検出手段）を挿入する温度センサ挿入溝２７（温度検出手段挿入溝）を設けた点で実施例１と異なる。以下、実施例２の構成について説明するが実施例１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
〔構成〕
図８は絶縁ボビン２の斜視図であり、図９は絶縁ボビン２を第１短辺部２０ａ側から見た図である。また、図１０はステータスロット７の側面図であり、図１１は図１０におけるB-B断面図である。
【００２３】
第１短辺部２０ａには、外部に連なる凹状の溝である温度センサ挿入溝２７が形成されている。貫通孔２４の第１短辺部２４ａには凹状の溝である空隙溝２８が形成されている。また第２短辺部２４ｂには凹状の溝であるワニス滴下溝２３が形成されている。このワニス滴下溝２３は、貫通孔２４の全軸長に渡って形成されており、絶縁ボビン２に後述するステータコアの内周部１ａを挿入したときに開口部２３ａを有している。
【００２４】
温度センサ挿入溝２７と空隙溝２８は、図９に示すように絶縁ボビン２を巻回部２０の第１短辺部２０ａから見たときに、空隙溝２８が温度センサ挿入溝２７と重なるように形成している。
【００２５】
コイル３の温度を検出する温度センサ６は、温度センサ挿入溝２７に挿入されている。温度センサ６が温度センサ挿入溝２７に挿入された状態で、図１１に示すように温度センサ６は空隙溝２８の上部に位置する。
【００２６】
絶縁ボビン２の貫通孔２４にステータコア１を挿入した後に、ワニス滴下溝２３にワニス５を滴下する。ここで空隙溝２８にはワニス５を滴下しないようにする。ワニス滴下溝２３に滴下されたワニス５は絶縁ボビン２の貫通孔２４表面とステータコア１の表面との隙間を含浸し、絶縁ボビン２とステータコア１との隙間にワニス５を充填している。その後、ワニス５を高温硬化させる。
【００２７】
〔作用〕
温度センサ６によってコイル３の温度を計測する場合、温度が高くなり易いコイル３の内周側を計測することが好ましいが、温度センサ６をコイル３の内周側に装着すると、絶縁ボビン２を介してステータコア１の熱も計測してしまうため、コイル３の精密な温度計測が行えないおそれがあった。
【００２８】
そこで実施例２では、巻回面２０の第１短辺部２０ａの表面に温度センサ６を挿入する温度センサ挿入溝２７を形成し、絶縁ボビン２のステータコア１側の表面であって、ワニス滴下溝２３と異なる位置に形成した空隙溝２８を備えた。また巻回面２０側から見たときに、温度センサ挿入溝２７と空隙溝２８とが重なるように形成した。すなわち、絶縁ボビン２の貫通孔２４表面とステータコア１の表面との隙間に比べて空隙溝２８の隙間は大きいため、空隙溝２８にはワニス５が含浸しない。そのたため、温度センサ挿入溝２７の下部は空隙とすることが可能となる。
【００２９】
〔効果〕
（４）コイル３の温度を検出する温度センサ６と、巻回面２０の第１短辺分２０ａの表面に形成し、温度センサ６を挿入する温度センサ挿入溝２７と、絶縁ボビン２のステータコア１側の表面であって、ワニス滴下溝２３と異なる位置に形成した空隙溝２８とを備え、巻回面２０側から見たときに、温度センサ挿入溝２７と空隙溝２８とが重なるように形成した。
よって、ワ絶縁ボビン２の貫通孔２４表面とステータコア１の表面との隙間に比べて空隙溝２８の隙間は大きいため、空隙溝２８にはワニス５が含浸しない。そのたため、温度センサ挿入溝２７の下部は空隙とすることが可能となる。そのため空隙溝２８が断熱層となり、温度センサ６はコイル３の温度のみを計測することが可能となり、温度センサ６の温度測定精度を向上させることができる。また、空隙溝２８がクッションとなり、コイル３から温度センサ６を押しつける方向に作用する力を緩和することができる。
【００３０】
［他の実施例］
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１または実施例２に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例１または実施例２に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば実施例１および実施例２では、外径側フランジ２５の第２切欠部２６にコイル３の端部が挿入されるようになっているが、内径側フランジ２１の第１切欠部２２において、巻回面２０の第２短辺部２０ｂとコイル３との隙間４が外部に露出していればコイル３の端部を内径側フランジ２１に挿入するようにしても良い。
【００３１】
また実施例１および実施例２では、巻回面２０の第１短辺部２０ａ，第２巻回部２０ｂに第１切欠部２２を形成しているが、一方の短辺部にのみ形成しても良いし、短辺部に限らず長辺部に形成しても良い。
また実施例１および実施例２では、内径側フランジ部２１に第１切欠部２２を形成し、外径側フランジ部２５に第１切欠部２２を形成しても良い。
【符号の説明】
【００３２】
１    ステータコア
２    絶縁ボビン
３    コイル（導線）
４    隙間
５    ワニス（含浸材）
６    温度センサ（温度検出手段）
２０    巻回面
２１    内径側フランジ（フランジ）
２２    第１切欠部（切欠部）
２３    ワニス滴下溝（含浸材滴下溝）
２３ａ    開口部
２４    貫通孔
２７    温度センサ挿入溝（温度検出手段挿入溝）
２８    空隙溝
【図１】
2010213391.tif 000003
【図２】
2010213391.tif 000004
【図３】
2010213391.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010213391.tif 000009
【図８】
2010213391.tif 000010
【図９】
2010213391.tif 000011
【図１０】
2010213391.tif 000012
【図１１】
2010213391.tif 000013