(57)【要約】【課題】切削加工を行なわずに、樹脂成型精度を高める。【解決手段】ステータアッセンブリの成型装置は、巻線したステータコア１とステータコア１から軸方向に突出するコイルの一端を覆うインナフレーム８と、を備えたステータアッセンブリに適用される。成型装置はステータコア１の内周面に嵌合するセンタポスト７を備える。インナフレーム８にはコイルの一端の上方に開口部９が形成される。インナフレーム８がコイルの一端とセンタポスト７の外周部とを覆った状態で、成型装置が開口部９からインナフレーム８の内側へ樹脂を注入する。これにより、樹脂はインナフレーム８の外側へと拡散せずに、インナフレーム８に規定される形状寸法でコイルの周囲に充填される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルを巻線したステータコアをインナフレームに収装したステータアッセンブリの成型装置であって、
前記ステータコアの内周面に嵌合するセンタポストを有し、
前記インナフレームは、ステータコアから軸方向に突出するコイルの一端とセンタポストの外周部とを覆い、
前記コイルの一端に臨んでインナフレームに形成された開口部から、インナフレームの内側へ樹脂を注入することを特徴とする、ステータアッセンブリの成型装置。
【請求項２】
ステータコアには複数のコイルが巻線されるとともに、前記開口部は、前記コイルの各々の一端に臨む位置に形成される、請求項１のステータアッセンブリの成型装置。
【請求項３】
前記インナフレームは前記センタポストに当接することにより、前記開口部から注入された樹脂が中心方向へ拡散するのを阻止する、リング状の突起を備える、請求項１または２のステータアッセンブリの成型装置。
【請求項４】
前記開口部は、前記コイルへの通電時にコイルが形成する磁界による発熱の放熱穴を兼用する、請求項１から３のいずれかのステータアッセンブリの成型装置。
【請求項５】
隣接するコイル間の樹脂充填部に前記インナフレームの外側からステータコア内周面に向かう油路を形成すべく、前記インナフレームに支持された中子を備える、請求項１から４のいずれかのステータアッセンブリの成型装置。
【請求項６】
コイルを巻線したステータコアをインナフレームに収装したステータアッセンブリの成型方法であって、
前記ステータコアの内周面にセンタポストを嵌合させ、
前記インナフレームで、ステータコアから軸方向に突出するコイルの一端とセンタポストの外周部とを覆い、
前記コイルの一端に臨んでインナフレームに形成された開口部から、インナフレームの内側へ樹脂を注入することを特徴とする、ステータアッセンブリの成型方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転電機のステータへの樹脂モールドによるコイルの固定に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機のステータコイルはステータコアにコイルを巻線した後、金型を用いた樹脂モールドにより、コイルをステータコアに固定している。
【０００３】
特許文献１はこうした樹脂モールド成型装置を提案している。樹脂モールド成形装置は上型と下型からなる金型を備える。巻線を終えたステーアコアは下型の凹部に一方の端面を上に向けた状態で配置される。凹部の中心部には、ステータコアを貫通するセンタポストが設けられる。センタポストは下型の一部をなす。ステータコアの一方の端面から軸方向に突出するコイルの端部は凹部の上方に突出する。上型は上方から下型に接した状態で、若干の隙間をもってセンタポストとコイルの突出部を覆うように構成される。
【０００４】
上型にはセンタポストの中心軸上に相対して樹脂の注入口が形成される。上型と下型とが接した状態で、注入口から注入された樹脂は、上型とセンタポストとの隙間を通ってラジアル方向に拡散し、コイルの端部とステータコアの端面との間に充填される。
【０００５】
この樹脂モールド成型装置においては、注入口から注入された樹脂をラジアル方向へと拡散させる。この時樹脂の通り道となるセンタポストの端面には樹脂が堆積する。したがって、樹脂がコイルの端部とステータコアの端面との間に十分に充填された後は、センタポストの端面上に堆積した樹脂を除去する必要がある。そのために、上型には、センタポストの外周の近傍に下向きに突出するリング状の突起部が設けられる。注入口からラジアル方向に拡散した樹脂はこの突起部とセンタポストとの間で厚さを減じることになる。樹脂の注入が完了した後、センタポストに堆積した樹脂にセンタポストを貫通するピンで上向きの力を加える事で、リング状の突起部に押しつけられた樹脂は、突起部によって円形に破断する。これにより、センタポスト上に堆積した樹脂は、コイルの端部とステータコアの端面との間に充填された樹脂から切り離され、除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１７２９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この樹脂モールド成型装置においては、リング状の突起部がステータコアの内周面の略上方に位置している。つまり、センタポスト上の樹脂を除去する最の樹脂の破断はこの位置で行なわれる。この破断はしかしながら、リング状突起部の押しつけによるものであり、実際に生じる破断面にラジアル方向の凹凸が生じることは避けられない。ステータアッセンブリの寸法精度を確保するためには、したがって、樹脂の破断部を再度切削加工する必要がある。
【０００８】
この発明は、従来の樹脂モールド成型装置の以上の問題を解決すべく、切削加工を必要とせずに、高い樹脂成型精度の得られるステータアッセンブリの成形装置を提供すことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の目的を達成するために、この発明はコイルを巻線したステータコアをインナフレームに収装したステータアッセンブリの成型装置に適用される。成型装置はステータコアの内周面に嵌合するセンタポストを備える。インナフレームにはステータコアから軸方向に突出するコイルの一端に臨む開口部が形成される。成型装置は、インナフレームがコイルの一端とセンタポストの外周部とを覆った状態で、開口部からインナフレームの内側へ樹脂を注入するように構成される。
【発明の効果】
【００１０】
開口部から注入された樹脂はコイルの一端とインナフレームとの隙間を介してコイルの周囲に拡散し、コイルをステータコアに固定する。コイルとステータコアとの固定部に直接樹脂を注入するので、樹脂が不必要な箇所に拡散せず、整形後の樹脂の切削加工が不要となる。また、リング状突起部の押しつけによる樹脂の破断を行なわないので、金型の構成が単純化される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施形態によるステータアッセンブリの成型装置の要部縦断面図である。
【図２】この発明の実施形態によるインナフレームの斜視図である。
【図３】図２のＡ―Ａ断面に相当する、インナフレーム要部の拡大縦断面図である。
【図４】油路形成のための中子の配置を示すインナフレーム要部の拡大縦断面図である。
【図５】形成された油路を示すインナフレーム要部の拡大縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１を参照すると、ステータアッセンブリの成型装置は、コイルを巻線した円筒形状のステータコア１に適用される。コイルはステータコア１内のスロットに巻き回され、ステータコア１の軸方向の両側に両端を突出する。ステータコア１にはインナフレーム８が装着される。
【００１３】
成型装置は上型４と下型５を備える。下型５はステータコア1の外周に嵌合するとともに、ステータコア１の中心の中空部に嵌合する円柱形状のセンタポスト７を備える。下型５は、軸方向が上下方向と重なるようにステータコア１の一端を上向きにした状態で支持する。下型５にはステーアコア１から下方に突出するコイル端部を収容するスペース６Ｂが形成される。
【００１４】
上型４は上方から下型５に当接する。上型４には、ステータコア１の外周に嵌合する凹部４Ａが形成される。凹部４Ａには、ステータコア１から上方に突出するコイル端部とセンタポスト７の先端を収容するスペースが含まれる。
【００１５】
ステータコア１は、複数のコイルをスロットに巻き回し、ステータコア１の外周と、ステータコア１から上方へ突出するコイル端部とを覆うインナフレーム８を装着した状態で、成型装置に配置される。
【００１６】
図２を参照すると、インナフレーム８はコイルの一方の端部とステータコア１の側面を覆うべく、一端に端面８Ａを有する円筒形状に形成される。端面８Ａの中心には開口８Ｂが形成される。端面８Ａにはコイル端部に対応する位置に開口部９が等しい角度間隔で形成される。
【００１７】
図３を参照すると、インナフレーム８はステータコア１の外周に嵌合するとともに、ステータコア１から上方へ突出するコイル端部を収容するスペース６Ａを備える。インナフレーム８には。センタポスト７に当接することでスペース６Ａを密封状態とする、リンク状の突起１２が下向きに形成される。開口部９はスペース６Ａに臨む位置に形成される。
【００１８】
再び図１を参照すると、上型４にはインナフレーム８の開口部９に樹脂を供給するための樹脂供給通路２が形成される。樹脂供給通路２には図示されない樹脂供給装置から樹脂が供給される。樹脂供給通路２に供給された樹脂は開口部９からインナフレーム８内のスペース６Ａに供給される。
【００１９】
スペース６Ａに供給された樹脂は、隣接するコイル端部間のスペースを満たすとともに、ステータコア１のスロットを介して、下型５に形成されたスペース６Ｂにも充填される。このようにして、スペース６Ａと６Ｂ及びスペース６Ａと６Ｂを接続するスロットが樹脂に満たされることで、コイルがステータコア１に固定される。
【００２０】
スペース６Ａに注入された樹脂は、センタポスト７に接するリング状の突起１２によりスペース６Ａから中心方向への拡散を阻止されている。したがって、樹脂の注入を完了し、上型４と下型５を分離する時点において、センタポスト７上に樹脂は存在していない。言い換えれば、従来技術のようにステータコア１の周囲に余計な樹脂が残留しない。そのため、上型４と下型５を取り除いた後に、センタポスト７上に残留する余分な樹脂を押付力で破断する必要も、破断後にセンタポスト７の周囲に残留する樹脂を切削加工する必要もない。したがって、成型装置は破断のための機構を備える必要がない。また、切削加工の手間も削減できる。さらに、開口部９からインナフレーム８内に注入された樹脂の全量を余すことなくコイルの固定に用いることができる。結果として、樹脂によるステータコア１へのコイルの固定作業を低コストかつ高精度で行なうことができる。
【００２１】
以上のようにして、開口部９からインナフレーム８内への樹脂の注入によりコイルのステータコア１に固定することで、ステータアッセンブリは完成する。
【００２２】
ステータアッセンブリを電動モータなどの回転電機に組み込む際は、ステータアッセンブリを回転電機のハウジングにインナフレーム８を介して固定する。インナフレーム８のコイル端部に対応する位置に形成された開口部９は、回転電機の運転において各コイルの放熱孔として機能する。回転電機の運転中は、コイルが磁界を形成することで発熱する。放熱孔はこの発熱を放熱することで、コイルの加熱を防止する。つまり、この実施形態によれば、完成後の回転電機の部品となるインナフレーム８を用いて、ステーアコア１へのコイルの樹脂による固定を効率的に行なうことができる。
【００２３】
ところで、インナフレーム８をステータコア１に装着した状態では、インナフレーム８内にはコイルの端部が等しい角度間隔で配置されている。この状態で隣接するコイルの間のスペースを利用して、図５に示すような油路１１を形成しておくことも好ましい。その場合には、インナフレーム８の端面に、開口部９とは別に油路１１に対応する位置に注油口１３を形成する。注油口１３と油路１１は回転電機の運転中にステータアッセンブリを冷却する冷却油の供給油路として機能する。
【００２４】
図４を参照すると、油路１１を形成するために、この実施形態では、樹脂の注入に先立ってステータコア１にインナフレーム８を装着する際に中子１０をインナフレーム８内に設けておく。油路１１は途中でラジアル方向に屈曲する形状となるため、中子１０はエレメント１０Ａと１０Ｂとに分割した状態でインナフレーム８のスペース６Ａ内の隣接するコイルの間の各スペースに配置される。
【００２５】
成形装置による樹脂の注入を完了し、上型４とセンタポスト７を含む下型５とを取り外した後に、エレメント１０Ａは中油口から上方へ引きぬかれ、エレメント１０Ｂはスペース６Ａに充填された樹脂の内周面からラジアル方向内側へ引き抜かれる。これにより、樹脂で満たされたスペース６Ａ内に油路１１が形成される。
【００２６】
このように、インナフレーム８内に中子１０を配置することで、樹脂の注入時に潤滑油の油路１１を形成することができる。これにより、ステータアッセンブリの成型後に、あらためて油路１１を形成する加工作業が不要となるうえに、樹脂の使用量も減らすことができる。
【００２７】
以上のように、この発明を特定の実施形態を通じて説明して来たが、この発明は上記の実施形態に限定されるものではない。当業者にとっては、特許請求の範囲内でこれらの実施形態にさまざまな修正あるいは変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１  ステーアコア
２  樹脂供給通路
４  上型
４Ａ  凹部
５  下型
６Ａ，６Ｂ  スペース
７  センタポスト
８  インナフレーム
８Ａ  端面
８Ｂ  開口
９  開口部
１０  中子
１０Ａ，１０Ｂ  エレメント
１１  油路
１２  リング状突起
１２  突起
１３  注油口
【図１】
2015073357.tif 000003
【図２】
2015073357.tif 000004
【図３】
2015073357.tif 000005
【図４】
2015073357.tif 000006
【図５】
2015073357.tif 000007