(57)【要約】【課題】貫通孔６を有し、電磁鋼板２を積層して形成されるステータコア１において、電磁鋼板２間からワニスが侵入して各電磁鋼板２の貫通孔６にワニスが侵入するのを防止する。【解決手段】ステータコア１は、貫通孔６を含む円環部と、円環部の内周側に突設した複数個のコイル巻回部とを有する、複数枚の積層された電磁鋼板２からなる。ステータコア１は、各電磁鋼板２の貫通孔６に、締結棒８を挿通して、締結棒８の両端側から押圧して締結固定される。各電磁鋼板２は、コイル巻回部と貫通孔との間に設けられた傾斜段差面７を有する。この傾斜段差面７を隙間無く積み重ねることにより、ステータコア１の貫通孔６へワニスが侵入するのを防止する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を含む円環部と、円環部の内周側に突設した複数個のコイル巻回部とを有する、複数枚の積層された電磁鋼板からなり、
各電磁鋼板の貫通孔に、締結棒を挿通して、締結棒の両端側から押圧して締結固定されるステータコアにおいて、
前記コイル巻回部と、前記貫通孔との間に、前記電磁鋼板の水平面に対し勾配を有する勾配部が電磁鋼板を積層することにより形成されることを特徴とするステータコア。
【請求項２】
請求項１記載のステータコアにおいて、
前記勾配部は、各電磁鋼板のコイル巻回部と貫通孔との間に設けた傾斜段差面を積み重ねて形成されることを特徴とするステータコア。
【請求項３】
貫通孔を含む円環部と、円環部の内周側に突設した複数個のコイル巻回部とを有する、複数枚の積層された電磁鋼板からなり、
各電磁鋼板の貫通孔に、締結棒を挿通して、締結棒の両端側から押圧して締結固定されるステータコアにおいて、
各電磁鋼板のコイル巻回部と貫通孔との間に設けたグリース堰を積み重ねてワニスの侵入を防止することを特徴とするステータコア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数枚の電磁鋼板を積層し、かつ締結固定して形成されるステータコアに関し、特に、締結固定個所へワニスが侵入するのを防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
コイルを巻回したモータのステータコアにおいて、絶縁性、耐熱性等を確保する目的で、コイルにワニスが塗布される。ワニスの塗布は、コイルの上方よりワニスを滴下する等の公知の手法によって行われている。コイルに塗布されたワニスは、加熱されると硬化し、コイル表面と接着してワニス層となる。
【０００３】
ところで、硬化する前のワニスは、流動性を有し、液状状態にある。その為、コイルの表面のみにワニスを塗布しても、コイル表面から他の個所へワニスが流動してしまう場合がある。特に、ワニス層の形成を望まない個所までワニスが流動し、ワニスがその場で加熱され、硬化してしまうと問題となる場合がある。
【０００４】
特許文献１は、ワニスの侵入を望まない個所である、ピンの挿入穴（ピン挿入穴）を円環部に備えたステータコアを開示する。このピン挿入穴はステータコアの円環部の表面を盛り上げて形成した肉厚部に設けられ、この肉厚部の頂上に、ピン挿入穴の入口が配置される。その為、円環部の内周側に配置するコイルにワニスを塗布した際、コイルに塗布されたワニスが円環部へ向けて流動しても、ワニスは肉厚部によって堰き止められる為、ピン挿入穴にワニスが侵入しない。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３１２０８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、複数枚の電磁鋼板を積層して形成されるステータコアにおいて、ステータコアの円環部に、各電磁鋼板を貫通させた孔が備えられる場合がある。この貫通孔は、例えば、ボルト等の締結棒を挿通させて、締結棒の両端側から電磁鋼板を締結固定するための締結孔として利用される。このようなステータコアの円環部の内周側に配置するコイルにワニスを塗布した際、積層された電磁鋼板の隙間からワニスが侵入してしまう場合がある。侵入したワニスの中には、ステータコアの円環部の上記締結孔まで達するものもある。このような場合、電磁鋼板間、特に上記締結孔内に侵入したワニスが硬化し、その硬化したワニスを含んだ状態で、電磁鋼板が締結固定されてしまう。すると、振動等により電磁鋼板間や、締結孔から硬化したワニスが離脱し、電磁鋼板間等に隙間を生じさせてしまう。電磁鋼板間等に隙間が生じてしまうと、締結固定する力が弱くなってしまう。ボルトにより締結固定した場合は、ボルトの軸力が弱くなってしまう。
【０００７】
上記複数枚の電磁鋼板を積層して形成されるステータコアにおいて、各電磁鋼板の貫通孔にワニスが侵入するのを防止する為に、例えば、上記特許文献１のような肉厚部を各電磁鋼板の表面上に設けることが考えられる。しかし、各電磁鋼板の表面に肉厚部を形成すると、電磁鋼板を積層した際、肉厚部が積み重なることによって、ステータコアの厚みが増し、積層方向へ大型化してしまうという問題が生じてしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るステータコアは、貫通孔を含む円環部と、円環部の内周側に突設した複数個のコイル巻回部とを有する、複数枚の積層された電磁鋼板からなり、各電磁鋼板の貫通孔に、締結棒を挿通して、締結棒の両端側から押圧して締結固定されるステータコアにおいて、前記コイル巻回部と、前記貫通孔との間に、前記電磁鋼板の水平面に対し勾配を有する勾配部が電磁鋼板を積層することにより形成されることを特徴とする。本発明によれば、ステータコアを大型化することなく、電磁鋼板間から侵入したワニスが、貫通孔へ侵入するのを防止することが出来る。
【０００９】
上記ステータコアにおいて、前記勾配部は、各電磁鋼板のコイル巻回部と貫通孔との間に設けた傾斜段差面を積み重ねて形成されることを特徴とする。本発明によれば、ワニスの侵入を防止する為に、別途、特別な部材等を電磁鋼板に取り付ける必要がなく、かつ、ステータコアが積層方向へ大型化しない。
【００１０】
また本発明に係るステータコアは、貫通孔を含む円環部と、円環部の内周側に突設した複数個のコイル巻回部とを有する、複数枚の積層された電磁鋼板からなり、各電磁鋼板の貫通孔に、締結棒を挿通して、締結棒の両端側から押圧して締結固定されるステータコアにおいて、各電磁鋼板のコイル巻回部と貫通孔との間に設けたグリース堰を積み重ねてワニスの侵入を防止することを特徴とする。本発明によれば、ワニスの侵入を防止する為の特別な構造を形成する為に、電磁鋼板に特別な加工を施す必要がない。
【００１１】
上記ステータコアにおいて、上記勾配部または上記グリース堰は、少なくとも貫通孔の周りを囲うことが望ましい。貫通孔の周囲を、勾配部またはグリース堰によって覆うことにより、少なくとも貫通孔の周囲からワニスが侵入することが防止される。
【００１２】
本発明の目的は、電磁鋼板間から侵入したワニスが、貫通孔へ侵入するのを防止することである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電磁鋼板間から侵入したワニスが、貫通孔へ侵入するのを防止出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１５】
図１（ａ）は、ステータコア１の平面図である。また、図１（ａ）は、ステータコア１に用いられる電磁鋼板２の平面図でもある。本実施形態に係るステータコア１は、電気自動車等に用いられる三相モータ用ステータコアである。電磁鋼板２は、円環部３と、円環部３の内周側に突設したティース状の複数のコイル巻回部４とを備える。また電磁鋼板２は、コイル巻回部４の間に、コイル巻回部４と同数のスロット５を備える。この電磁鋼板２は、例えば、方向性珪素鋼板を所定形状に、プレス打ち抜きすることによって製造することが出来る。図１（ｂ）は、ステータコア１の断面図を示す。ステータコア１は、電磁鋼板２を複数枚積層して形成される。電磁鋼板２は、例えば、３００〜４００枚積層される。積層された電磁鋼板２同士は、だぼ、溶接等の簡易な固定方法により固定されている。なお、このように積層された電磁鋼板２の間には、０．３μｍ〜０．７μｍ程度の隙間が生じてしまう。電磁鋼板２の打ち抜きバリ等の影響によって、隙間が生じてしまう。
【００１６】
電磁鋼板２を積層した後、ステータコア１のコイル巻回部４に、コイルが巻回される。本実施形態に係るステータコア１のコイル巻回部には、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相に対応させたＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルが巻回（所謂、三相分布巻き）される。なおコイルを巻回する際、コイル巻回部４と、隣接するコイル巻回部４との間のスロット５内に、予めＰＥＴ，ＰＥＮ，ナイロン等からなるスロット絶縁紙が介挿される。このスロット絶縁紙を介してコイル巻回部４の周りにコイルが巻回される。
【００１７】
図１（ａ）において示されるように、本実施形態に係るステータコア１は、円環部３に貫通孔６を備える。この貫通孔６は、ステータコア１を構成する各電磁鋼板２の同一個所に設けられる。各電磁鋼板２の貫通孔６は、積層方向に対して連なり、ステータコア１内を貫通する１つの孔を形成する。貫通孔６は、各電磁鋼板２の円環部３の外周側の３個所に配置される。また各電磁鋼板２の各貫通孔６の周囲には、傾斜段差面７が備えられる。
【００１８】
図２は、図１（ａ）中に示される一点鎖線で囲まれた領域Ａの貫通孔６および傾斜段差面７を拡大した平面図（上面図）を示す。また、図３は、図２で示される傾斜段差面７を含んだ電磁鋼板２の部分断面図を示す。傾斜段差面７は、各電磁鋼板２において、コイル巻回部４と貫通孔６との間に設けられる。傾斜段差面７よりも内周側の電磁鋼板２（円環部３）の表面、および外周側の電磁鋼板２（円環部３Ａ）の表面は、略水平である。つまり、傾斜段差面７は、電磁鋼板２の有する水平面に対して、所定の勾配を備える。図３において示される、電磁鋼板２の円環部３Ａの底面からの延長線Ｌと、傾斜段差面７の裏面７Ａとの間で形成される角αは、仰角に設定される。また傾斜段差面７は、貫通孔６の周りを囲むように配置される。なお傾斜段差面７は、所謂、ハーフビード構造である。
【００１９】
図４は、各電磁鋼板２の傾斜段差面７を積み重ねた状態を示す説明図である。各電磁鋼板２の傾斜段差面７は、隙間無く積み重ねられる。図４の一点鎖線で囲まれた領域Ｂにおいて示されるように、傾斜段差面７を隙間無く積み重ねることによって、ワニスの侵入を防止する勾配部Ｂが形成される。この傾斜段差面７は、電磁鋼板２の製造時に形成される。なお、打ち抜き加工後、別途、折り曲げ加工等を行って傾斜段差面７を電磁鋼板２に形成しても良い。
【００２０】
電磁鋼板２を積層し、コイル巻回部４にコイルを巻回した後、ワニスがコイルに塗布、含浸される。ワニスの塗布、含浸は、公知の手法により行われる。ここで、ステータコア１のコイルにワニスを塗布する方法の一例を示す。図５は、ステータコア１のコイル９にワニスＶを所定のノズル２０から滴下して塗布する方法を示す説明図である。ステータコア１を所定のワーク回転軸Ｘに固定し、このワーク回転軸Ｘを所定の向きへ回転させる。この回転によってコイル９の位置が、順次、ノズル２０の下方へ移動する。コイル９がノズル２０の下方へ移動すると、コイル９の表面に、ノズル２０から滴下したワニスＶが塗布される。
【００２１】
ワニスを塗布する際、あるいはワニスを塗布した後のステータコア１を静置した際、ステータコア１の電磁鋼板２間に存在する隙間からワニスが侵入する場合がある。図６は、コイル９にワニスを塗布した後のステータコア１を静置した状態を示す説明図である。このステータコア１は、電磁鋼板２の積層方向を、鉛直方向に合わせた状態にある。図６に示されるステータコア１は、円環部３部分の断面図である。コイル９とコイル巻回部４との間には、スロット絶縁紙２１が介在する。なお説明の便宜上、図６中のスロット絶縁紙２１は、コイル巻回部４とコイル９との間の個所が省略され、ステータコア１の円環部３の内周面とコイル９との間の個所のみが図示されている。例えば、図６中に示される矢印２２の向き（鉛直方向）に、ワニスＶが垂れ、電磁鋼板２の表面上に移動する場合がある。移動したワニスＶは、更に、スロット絶縁紙２１の表面を伝いながら、スロット絶縁紙２１と、ステータコア１の円環部３の内周面との間を移動する（矢印２３を参照）。この間を移動する際、ワニスＶは電磁鋼板２間の隙間へ侵入する場合がある（矢印２４を参照）。このように電磁鋼板２間に侵入したワニスＶは、更に、円環部３の外周側へ移動し、場合によっては円環部３の貫通孔６へ向かって移動する。なお、説明の便宜上、図６では、電磁鋼板２間の隙間を強調して示されている。
【００２２】
しかし、本実施形態に係るステータコア１は、図４において示されるように、傾斜段差面７を隙間無く積み重ねて形成した勾配部Ｂを備える為、電磁鋼板２間の隙間をワニスが移動（図６および図４の矢印２４参照）して来ても、ワニスは貫通孔６の周りを囲む勾配部Ｂによって堰き止められる。ワニスは、隙間無く積み重ねられた傾斜段差面７間を通過することが出来ないため、貫通孔６まで到達しない。
【００２３】
なお、ステータコア１に塗布されたワニスは、加熱されてコイル表面上で硬化する。ワニスの硬化後、図４において示されるように、電磁鋼板２の各貫通孔６に、ボルト等の締結棒８を挿通し、挿通した締結棒８の両端側から押圧して、積層した複数枚の電磁鋼板２からなるステータコア１を締結固定する。本実施形態においては、積層方向へ連なった各電磁鋼板２の貫通孔６は、締結固定用の締結孔として利用される。締結固定は、例えば、各貫通孔６にボルトを挿通し、ボルトにナットを螺合することにより行うことが出来る。
【００２４】
本実施形態に係るステータコア１は、傾斜段差面７を隙間無く積み重ねて形成された勾配部Ｂが、コイル巻回部４と貫通孔６との間に備えられる。その為、電磁鋼板２間の隙間から侵入したワニスがコイル巻回部４が設けられた円環部３の内周側から、貫通孔６が配置する円環部３の外周側へ移動しても、ワニスは少なくとも貫通孔６内へは侵入しない。したがって、本実施形態に係るステータコア１においては、貫通孔６内でワニスが硬化することが無く、硬化したワニスがステータコア１の締結固定の妨げとならない。
【００２５】
以下、他の実施形態について、図７および図８を用いて説明する。なお図７および図８において、上記実施形態の構成と、同様の構成については、上記実施形態と同符号を用いて示した。図７は、周囲にグリースからなる堰（グリース堰１７）を形成した貫通孔６を備える電磁鋼板２の平面図（上面図）である。図７において示される電磁鋼板２の個所は、図２において示される上記実施形態の電磁鋼板２の個所に対応する。グリース堰１７は、グリースを電磁鋼板２の表面に印刷等することによって形成される。グリース堰１７は、少なくとも貫通孔６の周りを囲むように電磁鋼板２の表面上に配置される。
【００２６】
図８は、貫通孔６の周りにグリース堰１７を設けた電磁鋼板２を積層して、ワニス侵入防止部を形成する工程を示す説明図である。図８（ａ）は、グリース堰１７を表面に形成した電磁鋼板２を積層する為に、配置した状態を示す説明図である。グリース堰１７は、円環部３の内周側に突設されたコイル巻回部（図示せず）と、貫通孔６との間に設けられる。図８（ｂ）は、グリース堰１７を備えた電磁鋼板２を積層した状態を示す説明図である。グリースは、半固形状の物質である。その為、グリース堰１７は、電磁鋼板２間で薄く押し伸ばされて、電磁鋼板２間の隙間を埋める。一点鎖線で囲まれた領域Ｃで示されるように、本実施形態においては、各電磁鋼板２の表面上に設けたグリース堰１７を、積み重ねることによってワニス侵入防止部Ｃが形成される。電磁鋼板２間に侵入したワニスが貫通孔６へ向かって移動して来ても（矢印２４の向き参照）、ワニスはグリース堰１７により、堰き止められる為、貫通孔６まで至らない。なお、グリースは、半固形状である為、ワニスのような流動性は無く、かつ加熱されても硬化しない。その為、グリース堰１７が万が一、貫通孔６へ侵入しても、ステータコア１の締結固定を妨げることはない。
【００２７】
更に、他の実施形態に係るステータコアおいて、傾斜段差面７の表面上にワニスを塗布し、傾斜段差面７を隙間無く積み重ねてワニスの侵入を防止してもよい。このように、傾斜段差面７上にワニスを塗布することにより、傾斜段差面７間の隙間が確実に封止される。また、コイル巻回部４と貫通孔６との間に設けられる傾斜段差面７において、傾斜段差面７とコイル巻回部４との間、および／または、傾斜段差面７と貫通孔６との間に、グリース堰１７を設けてもよい。ステータコアが、傾斜段差面７およびグリース堰１７をそれぞれ積み重ね、勾配部Ｂ，ワニス侵入防止部Ｃを、同時に備えることにより、より確実に貫通孔６へワニスが侵入するのを防止出来る。
【００２８】
図４において、勾配部Ｂは、傾斜段差面７を積層して形成されるが、他の実施形態においては、曲面を有する段差面や、略垂直な面を有する段差面を積層して勾配部を形成してもよい。例えば、図９において示されるように、各電磁鋼板２に曲面段差面７０を形成し、この曲面段差面７０を隙間無く積み重ねて、勾配部Ｄを形成しても良く、また、図１０において示されるように、各電磁鋼板２に、略垂直段差面８０を形成し、この略垂直段差面８０を隙間無く積み重ねて、勾配部Ｅを形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施形態に係るステータコアの説明図である。（ａ）ステータコアの平面図である。（ｂ）ステータコアの部分断面図である。
【図２】図１（ａ）中の領域Ａの拡大図である。
【図３】傾斜段差面を備える電磁鋼板の部分断面図である。
【図４】電磁鋼板の傾斜段差面を積み重ねた状態を示す説明図である。
【図５】ワニスの塗布方法を示す説明図である。
【図６】コイルにワニスが塗布された状態のステータコアを静置した状態を示す説明図である。
【図７】周囲にグリース堰を形成した貫通孔を備える電磁鋼板の平面図を示す。
【図８】グリース堰を備える電磁鋼板を積層して、ワニス侵入防止部を形成する工程を示す説明図である。（ａ）グリース堰を備える電磁鋼板を積層する為に、配置した状態を示す説明図である。（ｂ）グリース堰を備える電磁鋼板を積層して、ワニス侵入防止部を形成した状態を示す説明図である。
【図９】曲面段差面を備える電磁鋼板の部分断面図である。
【図１０】略垂直段差面を備える電磁鋼板の部分断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  ステータコア、２  電磁鋼板、３  円環部、４  コイル巻回部、５  スロット、６  貫通孔、７  傾斜段差面、８  締結棒、９  コイル、２０  ノズル、２１  スロット絶縁紙、１７  グリース堰、７０  曲面段差面、８０  略垂直段差面、Ｂ，Ｄ，Ｅ  勾配部、Ｃ  ワニス侵入防止部。
【図１】
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【図２】
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【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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