特許 6382698 三相回転電機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6382698

(24)【登録日】2018年8月10日

(45)【発行日】2018年8月29日

(54)【発明の名称】三相回転電機

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/12 20060101AFI20180820BHJP

   H02K 1/18 20060101ALI20180820BHJP

   H02K 5/08 20060101ALI20180820BHJP

【ＦＩ】

   H02K15/12 E

   H02K1/18 E

   H02K5/08 A

【請求項の数】7

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2014-239025(P2014-239025)

(22)【出願日】2014年11月26日

(65)【公開番号】特開2016-101072(P2016-101072A)

(43)【公開日】2016年5月30日

【審査請求日】2017年3月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000100768

【氏名又は名称】アイシン・エィ・ダブリュ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000017

【氏名又は名称】特許業務法人アイテック国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】春野 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】浅田 和樹

【審査官】 三澤 哲也

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５９−１０３５５４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０３−０４８３４４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１０−１９１６１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２１５０２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０２５７１８３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−１７６１８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ １５／１２

Ｈ０２Ｋ １／１８

Ｈ０２Ｋ ５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステータコアに巻回された三相コイルからの三相端子を前記ステータコアにおける軸方向の一端部に固定する三相端子固定部材が前記三相コイルと共に樹脂モールドされたステータを備える三相回転電機において、
前記三相端子固定部材は、前記ステータコアと接触する固定部材接触部に、樹脂を注入する際に内部の空気を外部に排出するための前記ステータコアの内周側と外周側とを連絡する少なくとも１つの連絡溝が形成されており、
前記連絡溝には、樹脂の外部への流出を阻害するための阻害構造が形成されている、
ことを特徴とする三相回転電機。

【請求項2】

請求項１記載の三相回転電機であって、
前記阻害構造は、前記連絡溝の一部を拡幅して樹脂を貯留する貯留部として形成されている、
三相回転電機。

【請求項3】

請求項２記載の三相回転電機であって、
前記貯留部は、前記連絡溝の幅方向に拡幅するように形成されている、
三相回転電機。

【請求項4】

請求項３記載の三相回転電機であって、
前記固定部材接触部には２つ以上の連絡溝が形成されており、
前記貯留部は、少なくとも２つの連絡溝が連通するように形成されている、
三相回転電機。

【請求項5】

請求項２ないし４のうちのいずれか１つの請求項に記載の三相回転電機であって、
前記貯留部は、前記連絡溝の深さ方向に拡幅するように形成されている、
三相回転電機。

【請求項6】

請求項１記載の三相回転電機であって、
前記阻害構造は、前記連絡溝の内側の少なくとも１箇所に内側に凸の突起として形成されている、
三相回転電機。

【請求項7】

請求項１記載の三相回転電機であって、
前記阻害構造は、前記連絡溝の内側の両側面の位置をずらした箇所に内側に凸の２つの突起として形成されている、
三相回転電機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、三相回転電機に関し、詳しくは、ステータコアに巻回された三相コイルを樹脂モールドしてなる三相回転電機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の三相回転電機としては、ステータコアのコイルエンドより外周側にステータコアを軸方向に貫通する複数の貫通孔を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この三相回転電機では、複数の貫通孔にリペットピンを嵌挿してカシメることによりステータコアを一体としており、モールド注型時には、残留空気をリペットピンの貫通孔から外部に排出することにより、残留空気により形成されるボイドの形成を抑制している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−１７６１８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

モールド注型は、一般にボイドの形成を少なくするためにステータコアの下部側から樹脂を注入する。このため、上述の三相回転電機では、ステータコアの下部に樹脂が充填されているときには、リペットピンの貫通孔を介して残留空気は外部に排出される。しかし、ステータコアの上部に樹脂が充填されているときには、リペットピンの貫通孔は閉塞しているため、残留空気は外部に排出されにくくなり、ボイドが形成されてしまう。こうした課題に対して残留空気を外部に排出するように空気孔や溝を形成することも考えられるが、その場合、樹脂が外部にまで流出して異物を形成してしまう。

【0005】

本発明の三相回転電機は、樹脂注入時に空気を外部に排出してボイドの形成を抑制すると共に樹脂の外部への流出を抑制することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の三相回転電機は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

【0007】

本発明の三相回転電機は、
ステータコアに巻回された三相コイルからの三相端子を前記ステータコアにおける軸方向の一端部に固定する三相端子固定部材が前記三相コイルと共に樹脂モールドされたステータを備える三相回転電機において、
前記三相端子固定部材は、前記ステータコアと接触する固定部材接触部に、前記ステータコアの内周側と外周側とを連絡する少なくとも１つの連絡溝が形成されており、
前記連絡溝には、樹脂の外部への流出を阻害するための阻害構造が形成されている、
ことを特徴とする。

【0008】

この本発明の三相回転電機では、三相端子固定部材のステータコアと接触する固定部材接触部に、ステータコアの内周側と外周側とを連絡する少なくとも１つの連絡溝を形成する。この連絡溝を形成することにより、樹脂注入時に残留空気を外部に排出してボイドの形成を抑制することができる。また、本発明の三相回転電機では、連絡溝には、樹脂の外部への流出を阻害するための阻害構造が形成されている。このため、樹脂が連絡溝を通って外部に流出するのを抑制することができる。

【0009】

こうした本発明の三相回転電機において、前記阻害構造は、前記連絡溝の一部を拡幅して樹脂を貯留する貯留部として形成されているものとすることもできる。樹脂は圧力が解放されると膨らむ傾向があるため、樹脂は貯留部に至ったときにある程度の圧力が解放されて膨らんで貯留し、外部側に流出するのが抑制される。

【0010】

この阻害構造を貯留部として形成する態様の本発明の三相回転電機において、前記貯留部は、前記連絡溝の幅方向に拡幅するように形成されているものとすることもできる。こうすれば、幅方向により大きな貯留部を形成することができ、樹脂が外部に流出するのを抑制することができる。この場合、前記固定部材接触部には２つ以上の連絡溝が形成されており、前記貯留部は、少なくとも２つの連絡溝が連通するように形成されているものとすることもできる。こうすれば、さらに大きな貯留部を形成することができ、樹脂が外部に流出するのを抑制することができる。

【0011】

また、阻害構造を貯留部として形成する態様の本発明の三相回転電機において、前記貯留部は、前記連絡溝の深さ方向に拡幅するように形成されているものとすることもできる。こうすれば、深さ方向により大きな貯留部を形成することができ、樹脂が外部に流出するのを抑制することができる。

【0012】

本発明の三相回転電機において、前記阻害構造は、前記連絡溝の内側の少なくとも１箇所に内側に凸の突起として形成されているものとすることもできるし、前記阻害構造は、前記連絡溝の内側の両側面の位置をずらした箇所に内側に凸の２つの突起として形成されているものとすることもできる。こうした突起により樹脂が外部に流出するのを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施例としての三相回転電機のステータコア３０に樹脂注入する際の様子を模式的に説明する説明図である。

【図2】三相端子固定部材４０のステータコア３０との接触面側（図１においてＡ−Ａ面）の形状を説明する説明図である。

【図3】変形例の連絡溝１４４ａ，１４４ｂを説明する説明図である。

【図4】変形例の連絡溝２４４ａ，２４４ｂを説明する説明図である。

【図5】変形例の連絡溝３４４ａ，３４４ｂを説明する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

【実施例】

【0015】

図１は、本発明の一実施例としての三相回転電機のステータコア３０に樹脂注入する際の様子を説明する説明図であり、図２は、三相端子固定部材４０のステータコア３０との接触面側（図１においてＡ−Ａ面）の形状を説明する説明図である。なお、図２中、２点鎖線は、ステータコア３０の外周を示している。

【0016】

実施例のステータコア３０は、電磁鋼板を打ち抜き加工などにより環状に形成したステータ部材３１を複数積層して構成されており、図示しないスロットにより形成された図示しないティースには、集中巻きまたは分布巻きにより図示しない三相コイルが巻回されている。ステータコア３０の上部には、三相コイルからのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３つのリード端子５０ｕ，５０ｖ，５０ｗを外部に引き出すための三相端子固定部材４０が取り付けられている。

【0017】

三相端子固定部材４０は、図１および図２に示すように、ステータコア３０との接触面（底面）４２にステータコア３０の外周側と内周側とを連絡する５つの連絡溝４４ａ〜４４ｅが形成されている。接触面４２には、２つの連絡溝４４ａ，４４ｂを連絡すると共に２つの連絡溝４４ａ，４４ｂより深い貯留部４５ａが形成されている。また、接触面４２には、３つの連絡溝４４ｃ〜４４ｅを連絡すると共に３つの連絡溝４４ｃ〜４４ｅより深い貯留部４５ｂが形成されている。さらに、接触面４２には、５つの連絡溝４４ａ〜４４ｅから離れた位置に、三相端子固定部材４０をステータコア３０に取り付ける際の位置決めを行なう２つの突起４６ａ，４６ｂが形成されている。なお、三相端子固定部材４０の位置決めは、突起４６ａ，４６ｂがステータコア３０に形成された図示しない位置決め用の凹部に嵌合することにより行なわれる。

【0018】

樹脂注入は、固定型１２にステータコア３０を載置し、可動型１４を取り付け、最下部の固定型１２と可動型１４との隙間に形成される樹脂注入口１３から樹脂を注入することにより行なわれる。このとき、樹脂は、まず、ステータコア３０とその下側の固定型１２との間に注入される。ステータコア３０と固定型１２との間の空気は、注入された樹脂に押されてステータコア３０と可動型１４との隙間を通ってステータコア３０の上側の可動型１４との間の空間に至る。そして、５つの連絡溝４４ａ〜４４ｅ介してステータコア３０の外周側の外部に排出される（図１中の矢印参照）。ステータコア３０と固定型１２との間への樹脂の注入が完了すると、樹脂はステータコア３０と可動型１４との隙間を通ってステータコア３０の上側の可動型１４との間に注入される。このときにも、ステータコア３０と可動型１４との間の空気は、注入された樹脂に押されて５つの連絡溝４４ａ〜４４ｅを介してステータコア３０の外周側の外部に排出される。このように、三相端子固定部材４０の接触面４２にステータコア３０の外周側と内周側とを連絡する５つの連絡溝４４ａ〜４４ｅを形成することにより、ステータコア３０と可動型１４との間の空気をこれらの５つの連絡溝４４ａ〜４４ｅを介してステータコア３０の外周側の外部に排出することができる。この結果、ステータコア３０と可動型１４との間に空気が残留することにより生じるボイドの形成を抑制することができる。

【0019】

ステータコア３０と可動型１４との間への樹脂の注入がほぼ完了すると、樹脂は５つの連絡溝４４ａ〜４４ｅにも注入される。２つの連絡溝４４ａ，４４ｂに注入された樹脂は、２つの連絡溝４４ａ，４４ｂを連絡するように形成された貯留部４５ａに至ると、その圧力が解放されて膨らみ、外部への流出が抑制される。同様に、３つの連絡溝４４ｃ〜４４ｅに注入された樹脂は、３つの連絡溝４４ｃ〜４４ｅを連絡するように形成された貯留部４５ｂに至ると、その圧力が解放されて膨らみ、外部への流出が抑制される。

【0020】

以上説明した実施例の三相回転電機では、三相端子固定部材４０の接触面４２に、ステータコア３０の外周側と内周側とを連絡する５つの連絡溝４４ａ〜４４ｅを形成する。そして、２つの連絡溝４４ａ，４４ｂや３つの連絡溝４４ｃ〜４４ｅをそれぞれ連絡すると共に５つの連絡溝４４ａ〜４４ｅより深い貯留部４５ａを形成する。これにより、固定型１２と可動型１４とを取り付けて樹脂を注入したときに、樹脂が５つの連絡溝４４ａ〜４４ｅから外部へ流出するのを抑制することができる。また、樹脂が５つの連絡溝４４ａ〜４４ｅから外部へ流出したときでも、ステータコア３０の外部の異物量を低減することができる。もとより、ステータコア３０と固定型１２や可動型１４との間に空気が残留することにより生じるボイドの形成を抑制することができる。

【0021】

実施例の三相回転電機では、２つの連絡溝４４ａ，４４ｂや３つの連絡溝４４ｃ〜４４ｅをそれぞれ連絡すると共に５つの連絡溝４４ａ〜４４ｅより深い貯留部４５ａを形成するものとした。しかし、貯留部は、２つの連絡溝４４ａ，４４ｂや３つの連絡溝４４ｃ〜４４ｅをそれぞれ連絡しないように形成してもよいし、５つの連絡溝４４ａ〜４４ｅより深くなるように形成しなくてもよい。例えば、図３の変形例のようにしてもよい。図３は、図２中の一点鎖線の円で示す２つの連絡溝４４ａ，４４ｂと同様の部分を示している。この変形例では、２つの連絡溝１４４ａ，１４４ｂに同じ深さで拡幅するように、且つ、２つの連絡溝１４４ａ，１４４ｂを連絡しないように２つの貯留部１４５ａ，１４５ｂが形成されている。この場合でも、実施例と同様の効果を奏する。また、図４の変形例のようにしてもよい。図４も、図３と同様に、図２中の一点鎖線の円で示す２つの連絡溝４４ａ，４４ｂと同様の部分を示している。この変形例では、２つの連絡溝２４４ａ，２４４ｂと同じ幅であるが連絡溝より深くなるように２つの貯留部２４５ａ，２４５ｂが形成されている。この場合でも、実施例と同様の効果を奏する。

【0022】

実施例の三相回転電機では、２つの連絡溝４４ａ，４４ｂや３つの連絡溝４４ｃ〜４４ｅをそれぞれ連絡すると共に５つの連絡溝４４ａ〜４４ｅより深い貯留部４５ａを形成するものとした。しかし、樹脂が５つの連絡溝４４ａ〜４４ｅから外部へ流出するのを抑制することができればよいから、５つの連絡溝４４ａ〜４４ｅに樹脂が外部に流出するのを阻害する構造を形成するものとしてもよい。例えば、図５の変形例のようにしてもよい。図５は、図２中の一点鎖線の円で示す２つの連絡溝４４ａ，４４ｂと同様の部分を示している。この変形例では、２つの連絡溝３４４ａ，３４４ｂには、それぞれ内側の両側面の位置をずらした箇所に内側に凸の突起３４５ａ〜３４５ｄが形成されている。この突起３４５ａ〜３４５ｄは、樹脂の流通を阻害する。このため、樹脂が２つの連絡溝３４４ａ，３４４ｂから外部へ流出するのを抑制することができる。なお、この変形例では、１つの連絡溝の内側の両側面の位置をずらした箇所に内側に凸の２つの突起を形成するものとした。しかし、突起は、１つの連絡溝に１つだけ形成するものとしてもよいし、１つの連絡溝に３つ以上形成するものとしてもよい。また、突起は、側面ではなく連絡溝の底面（あるいは頂面）に形成するものとしても構わない。

【0023】

実施例の三相回転電機では、三相端子固定部材４０の接触面４２に５つの連絡溝４４ａ〜４４ｅを形成するものとした。しかし、三相端子固定部材４０の接触面４２に４つ以下の連絡溝を形成するものとしてもよいし、６つ以上の連絡溝を形成するものとしてもよい。また、全ての連絡溝に貯留部を形成するものとしてもよいし、一部の連絡溝にだけ貯留部を形成するものとしても構わない。

【0024】

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

【産業上の利用可能性】

【0025】

本発明は、三相回転電機の製造産業などに利用可能である。

【符号の説明】

【0026】

１２ 固定型、１３ 樹脂注入口、１４ 可動型、３０ ステータコア、３１、ステータ部材、４０ 三相端子固定部材、４２ 接触面、４４ａ〜４４ｅ，１４４ａ，１４４ｂ，２４４ａ，２４４ｂ，３４４ａ，３４４ｂ 連絡溝、４５ａ，４５ｂ，１４５ａ，１４５ｂ，２４５ａ，２４５ｂ 貯留部、４６ａ，４６ｂ 突起、５０ｕ，５０ｖ，５０ｗ リード端子、３４５ａ〜３４５ｄ 突起。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】