特許 7550161 モータ用ステータの予熱方法

(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】

(24)【登録日】2024-09-04

(45)【発行日】2024-09-12

(54)【発明の名称】モータ用ステータの予熱方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/12 20060101AFI20240905BHJP

【ＦＩ】

H02K15/12 D

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2021554073

(86)(22)【出願日】2020-07-09

(86)【国際出願番号】 JP2020026923

(87)【国際公開番号】W WO2021084808

(87)【国際公開日】2021-05-06

【審査請求日】2023-04-20

(31)【優先権主張番号】P 2019194920

(32)【優先日】2019-10-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003115

【氏名又は名称】東洋電機製造株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000305

【氏名又は名称】弁理士法人青莪

(72)【発明者】

【氏名】藤原 謙二

(72)【発明者】

【氏名】岡本 吉弘

(72)【発明者】

【氏名】北条 善久

(72)【発明者】

【氏名】森永 圭一

(72)【発明者】

【氏名】岩本 友也

(72)【発明者】

【氏名】岡本 協司

【審査官】津久井 道夫

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－００６４２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１０３３０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１４０８８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－３０４６７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １５／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数枚の環状の電磁鋼板を積層して形成されたコアと、このコアの内周部に所定間隔で形成された複数のスロットに巻回されたコイルとを備えるモータ用ステータに対して、少なくともコアとコイルとの間の隙間に絶縁性樹脂を注入して硬化させるモールド成形を行う前に、モータ用ステータを予熱するモータ用ステータの予熱方法であって、
コイルに交流電流を通電してコイルの発熱によりモータ用ステータを予熱するものにおいて、
長尺で筒状の胴部と、この胴部の長手方向一端から外方に延在する鍔部とを備えるモールド型の胴部が上向きとなるように、モータ用ステータのコアを筒状のフレームに内嵌させた状態で、コアにモールド型の胴部を内挿してフレームの長手方向一端を鍔部上に載置すると共に、モールド型の中空部と連通する開孔が形成され、開孔の外側に位置する表面に、開孔の中心を通る放射方向の直線上に延びて対をなす複数対の断熱材が設けられ、各対の断熱材が、開孔の周方向に所定間隔で配置された環状のパレットの全対の断熱材の上にモールド型の鍔部を載置して、モールド型の鍔部を水平に配置し、次いで、断熱性を有する、下面が開放された箱体をフレーム及びモールド型の外側を囲うように上方から被せて、この箱体の内部でコイルに交流電流を通電し、コイルを発熱させて、コア、フレーム及びモールド型を加熱することを特徴とするモータ用ステータの予熱方法。

【請求項2】

前記コイルを第１所定温度に加熱した後、通電を切り、コイル、前記コア、前記フレーム及び前記モールド型の全てが、前記モールド成形に適した第２所定温度になるまで放置することを特徴とする請求項１記載のモータ用ステータの予熱方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数枚の環状の電磁鋼板を積層して形成されたコアと、このコアの内周部に所定間隔で形成された複数のスロットに巻回されたコイルとを備えるモータ用ステータに対して、少なくともコアとコイルとの間の隙間に絶縁性樹脂を注入して硬化させるモールド成形を行う前に、モータ用ステータを予熱するモータ用ステータの予熱方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種のモータ用ステータの予熱方法として、コイルに交流電流を通電し、コイルを発熱させてモータ用ステータを予熱するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

ところで、コイルの通電加熱によってコアの内周部から外周部までを所定温度に均一に加熱するのには時間がかかるという問題がある。この問題を解決するために、特許文献１記載のモータ用ステータの予熱方法では、予熱の際に使用する上型又は下型の少なくともいずれか一方で、コアの外周部を挟み込む部位にヒータを設け、このヒータによりコアの外周部を直接加熱して、予熱時間の短縮を図っている。

【0004】

然し、特許文献１記載のモータ用ステータの予熱方法は、予熱後のモールド成形に用いるモールド型は予熱対象に含まれていない。このため、モールド成形前又はモールド成形中にモールド型をモータ用ステータとは別に加熱する必要があるという問題がある。また、特許文献１記載のモータ用ステータの予熱方法は、モータ用ステータの均一な予熱のためにコイルの外周部を直接加熱するヒータを必要としているため、予熱設備の構造がやや複雑であるという問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００８－１５４３４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、以上の点に鑑み、モータ用ステータと共にモールド型を、簡略化された予熱設備により短時間で均一に予熱することができるモータ用ステータの予熱方法を提供することをその課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明は、複数枚の環状の電磁鋼板を積層して形成されたコアと、このコアの内周部に所定間隔で形成された複数のスロットに巻回されたコイルとを備えるモータ用ステータに対して、少なくともコアとコイルとの間の隙間に絶縁性樹脂を注入して硬化させるモールド成形を行う前に、モータ用ステータを予熱するモータ用ステータの予熱方法であって、コイルに交流電流を通電してコイルの発熱によりモータ用ステータを予熱するものにおいて、長尺で筒状の胴部と、この胴部の長手方向一端から外方に延在する鍔部とを備えるモールド型の胴部が上向きとなるように、モータ用ステータのコアを筒状のフレームに内嵌させた状態で、コアにモールド型の胴部を内挿してフレームの長手方向一端を鍔部上に載置すると共に、モールド型の中空部と連通する開孔が形成され、開孔の外側に位置する表面に、開孔の中心を通る放射方向の直線上に延びて対をなす複数対の断熱材が設けられ、各対の断熱材が、開孔の周方向に所定間隔で配置された環状のパレットの全対の断熱材の上にモールド型の鍔部を載置して、モールド型の鍔部を水平に配置し、次いで、断熱性を有する、下面が開放された箱体をフレーム及びモールド型の外側を囲うように上方から被せて、この箱体の内部でコイルに交流電流を通電し、コイルを発熱させて、コア、フレーム及びモールド型を加熱することを特徴とする。

【0008】

本発明によれば、コイルの発熱による熱が、箱体の内部で、コアの内周部ばかりでなく、コアの外周部、フレーム及びモールド型に効率よく伝導し、モータ用ステータと共にモールド型を短時間で均一に予熱することができる。また、予熱に際し、上記箱体を用いるだけで済むため、予熱設備の簡略化を図ることができる。

【0009】

また、本発明においては、前記コイルを第１所定温度に加熱した後、通電を切り、コイル、前記コア、前記フレーム及び前記モールド型の全てが、前記モールド成形に適した第２所定温度になるまで放置することが望ましい。これによれば、コイルへの通電時間が短くて済み、予熱効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明のモータ用ステータの予熱方法の一実施形態を概略的に示した断面図。

【図2】予熱時のコイル、モールド型、コア及びフレームの温度を夫々示したグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１を参照して、本実施形態のモータ用ステータの予熱方法を説明する。モータ用ステータ１は、複数枚の環状の電磁鋼板（図示省略）を積層して形成されたコア１１と、コア１１の内周部に所定間隔で形成された複数のスロット１１ａに巻回されたコイル１２と、筒状のフレーム１３とを備えている。コア１１は、フレーム１３に焼嵌め等により内嵌されている。

【0012】

モータ用ステータ１の予熱時には、少なくともコア１１とコイル１２との間の隙間（例えば、スロット１１ａ内のコア１１とコイル１２との間の隙間、コイル１２を形成する導体間の隙間等）に絶縁性樹脂を注入して硬化させるモールド成形を行う際に用いられるモールド型２も予熱する。モールド型２は、中空な金型であり、長尺で筒状の胴部２１と、胴部２１の長手方向一端から外方に延在する鍔部２２とを備えている。モータ用ステータ１を予熱する際には、モールド型２は、胴部２１が上向きとなるように鍔部２２を水平に配置する。このような鍔部２２の安定した水平配置を実現するために、本実施形態では環状のパレット３を用いている。

【0013】

パレット３には、モールド型２の中空部２ａと連通する開孔３ａが形成され、開孔３ａの外側に位置する表面に、開孔３ａの中心を通る放射方向の直線上に延びて対をなす複数対の断熱材４が設けられている。各対の断熱材４は、開孔３ａの周方向に所定間隔で配置されている。モールド型２は、鍔部２２が全対の断熱材４の上に載置されて水平に配置される。尚、モールド型２の中空部２ａ及びパレット３の開孔３ａは共に、モールド成形後に空気等の冷媒を流通させてモールド型２と共にモータ用ステータ１を冷却するための部位であり、予熱には関与しない。

【0014】

また、モータ用ステータ１の予熱時には、コア１１にモールド型２の胴部２１を内挿してフレーム１３の長手方向一端をモールド型２の鍔部２２上に載置する。次いで、断熱性を有する、下面が開放された箱体５をフレーム１３及びモールド型２の外側を囲うように上方から被せる。箱体５は、上壁部５１及び側壁部５２を備え、上壁部５１及び側壁部５２は共に断熱材から形成されている。断熱材の材質については特に制限はない。また、箱体５の下端部には、コイル１２の下端部に設けられた通電用のコネクタ（図示省略）と接続可能なコネクタ５３が設けられている。箱体５をフレーム１３及びモールド型２の上方から被せる際には、両コネクタの接続を行う。コネクタ５３は加熱用の交流電源６に接続され、交流電源６には、コイル１２への通電を制御する制御装置７が接続されている。

【0015】

制御装置７を介して交流電源６から交流電流をコイル１２に通電すると、箱体５の内部でコイル１２が発熱し、その熱が、コア１１、フレーム１３及びモールド型２に伝導して、コア１１、フレーム１３及びモールド型２を加熱する。箱体５の下端が開放され、モールド型２に中空部２ａが存し、且つパレット３に開孔３ａが存しても、箱体５の空間部５ａでは、コイル１２の発熱に伴って空気は加熱されるが、循環することはない。また、モールド型２は、パレット３上に断熱材４を介して配置されるため、コイル１２の発熱による熱はパレット３には伝導しない。

【0016】

図２を参照して、図１に示すモータ用ステータの予熱方法の一実施例を示す。本実施例では、図１に示す如く、コア１１、コイル１２、フレーム１３及びモールド型２の夫々に温度センサ８を取り付け、各温度センサ８を交流電源６を介して制御装置７と接続して、コア１１、コイル１２、フレーム１３及びモールド型２の夫々の温度を測定した。温度センサ８の取付部位は、コイル１２では、コネクタ側の上端部とコネクタから半周離れた対向側の上端部とし、モールド型２では胴部２１の上端部とした。また、図示省略しているが、フレーム１３では下端部とした。

【0017】

制御装置７により交流電源６から周波数５９０Ｈｚ、電力１６９０Ｗの高周波電力を投入して、コイル１２に２３Ａの交流電流を通電した。図２に示す如く、２０分３０秒後にコイル１２の通電側の上端部の温度が第１所定温度としての１５０℃に到達したため、制御装置７によりコイル１２への通電を切った。通電中は、熱伝導度の相違等に起因する温度分布が、コア１１、コイル１２、フレーム１３及びモールド型２に現れたが、通電を切ってから約１０分後には、コア１１、コイル１２、フレーム１３及びモールド型２の温度が１１０℃に収束し、この温度の収束状態は、箱体５が被されている限り継続した。

【0018】

上記の如く、本実施形態のモータ用ステータ１の予熱方法によれば、コイル１２の発熱による熱が、箱体５の内部で、コア１１の内周部ばかりでなく、コア１１の外周部、フレーム１３及びモールド型２に効率よく伝導し、モータ用ステータ１と共にモールド型２を短時間で均一に予熱することができる。また、予熱に際し、箱体５を用いるだけで済むため、予熱設備の簡略化を図ることができる。

【0019】

また、本実施形態のモータ用ステータ１の予熱方法によれば、コイル１２を第１所定温度に加熱した後、通電を切り、コイル１２、コア１１、フレーム１３及びモールド型２の全てが、モールド成形に適した第２所定温度になるまで放置することで、コイル１２への通電時間が短くて済み、予熱効率を向上させることができる。

【0020】

以上、本発明を一実施形態に関して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、パレット３の使用は任意であり、使用する場合のパレット３の構造については特に制限はない。また、パレット３は、予熱位置に定置したままにするばかりでなく、ローラコンベア等の搬送手段の上に乗せて移動自在として、予熱後にモールド成形工程へ自動搬送することもできる。更に、モールド型２の形状及び構造についても特に制限はない。

【符号の説明】

【0021】

１…モータ用ステータ、１１…コア、１１ａ…スロット、１２…コイル、１３…フレーム、２…モールド型、２１…胴部、２２…鍔部、５…箱体。

【図1】

【図2】