回転電機、回転電機の製造方法および回転電機を備えた装置
【課題】固定子コイルの冷却効率を向上可能な回転電機、回転電機の製造方法および回転電機を備えた装置を提供すること。
【解決手段】回転電機が備えるフレームの内部に固定された環状の固定子コアと固定子コアに設けられた固定子コイルとをモールドした樹脂は、固定子コアの環軸方向端面から該樹脂の外部まで達する孔部を有する。孔部は、固定子コアの環軸方向端面における周縁部の複数の箇所からそれぞれ樹脂の外部へ向けて開口され、孔軸方向が固定子コアの環軸方向に対して平行となるように設けられる。
【解決手段】回転電機が備えるフレームの内部に固定された環状の固定子コアと固定子コアに設けられた固定子コイルとをモールドした樹脂は、固定子コアの環軸方向端面から該樹脂の外部まで達する孔部を有する。孔部は、固定子コアの環軸方向端面における周縁部の複数の箇所からそれぞれ樹脂の外部へ向けて開口され、孔軸方向が固定子コアの環軸方向に対して平行となるように設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機、回転電機の製造方法および回転電機を備えた装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フレームの内部に固定子コアが設けられた回転電機がある。かかる回転電機では、固定子コアに巻回された固定子コイルおよび固定子コアを樹脂によってモールドすることがある（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−４７２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回転電機においては、動作時に固定子コイルから発せられる熱を効率良く放熱可能にすることが望ましい。しかしながら、固定子コアおよび固定子コイルを樹脂でモールドした上記特許文献１の回転電機では、この放熱についての対策は特に講じられていなかった。
【０００５】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、固定子コイルの冷却効率を向上可能な回転電機、回転電機の製造方法および回転電機を備えた装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の開示する回転電機では、フレームの内部に固定された環状の固定子コアと前記固定子コアに設けられた固定子コイルとをモールドした樹脂は、前記固定子コアの環軸方向端面から該樹脂の外部まで達する孔部を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本願の開示する回転電機の一つの態様によれば、固定子コイルの冷却効率を向上可能にさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施例に係る回転電機の構成を示す模式図である。
【図２】図２は、実施例に係る回転電機の構成を示す模式図である。
【図３】図３は、実施例に係る金型を示す模式図である。
【図４Ａ】図４Ａは、実施例に係る回転電機の製造方法を示す断面模式図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、実施例に係る回転電機の製造方法を示す断面模式図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、実施例に係る回転電機の製造方法を示す断面模式図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、実施例に係る回転電機の製造方法を示す断面模式図である。
【図５】図５は、実施例に係る回転電機を備えた装置を示す説明図である。
【図６Ａ】図６Ａは、実施例に係る温度センサの取付け工程を示す断面模式図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、実施例に係る温度センサの取付け工程を示す断面模式図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、実施例に係る温度センサの取付け工程を示す断面模式図である。
【図７】図７は、実施例に係る固定子コアが複数の分割コアによって構成された回転電機を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本願の開示する回転電機、回転電機の製造方法および回転電機を備えた装置の実施例を詳細に説明する。なお、以下に示す実施例における例示で本発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００１０】
まず、実施例に係る回転電機の構成について図１および図２を用いて説明する。図１および図２は、実施例に係る回転電機１の構成を示す模式図であり、図１には、図２における回転電機１のＸ−Ｘ線による断面を模式的に示している。
【００１１】
また、図２には、図１における回転電機１のＹ−Ｙ線による断面を模式的に示している。なお、図２では、説明を容易にする観点から後述の温度センサ３３に接続されたリード線３４およびブラケット４が取り外された状態の回転電機１を示している。
【００１２】
図１および図２に示すように、本実施例に係る回転電機１は、フレーム２、固定子コア３、ブラケット４、軸受５、シャフト６、回転子コア８、位置検出器９およびカバー１０を備える。
【００１３】
なお、回転電機１は、シャフト６を介して外部装置（図示略）と連動連結している。以下では、回転電機１が電動機であり、外部装置が電動機の負荷である場合について説明する。
【００１４】
フレーム２は、筒状に形成された筐体であり、内部に固定子コア３および回転子コア８が収納される。また、フレーム２は、開口端部にブラケット４が設けられる。ブラケット４は、外周部がフレーム２の開口端部に取り付けられ、内周部で軸受５を保持する。
【００１５】
固定子コア３は、肉薄の電磁鋼板を複数枚重ね合わせて形成された環状の部材である。かかる固定子コア３は、固定子コイル３１が巻回されたボビン３ａが装着された状態でフレーム２の内周面に焼き嵌めによって固定される。さらに、固定子コア３、ボビン３ａおよび固定子コイル３１は、熱硬化性のある樹脂３２によってモールドされる。
【００１６】
また、シャフト６は、固定子コア３の環軸Ｌを回転軸として回転可能に軸受５により保持される。なお、固定子コイル３１には、シャフト６を駆動する三相電力を供給するためのリード線７が接続される。リード線７は、フレーム２の支持部材２１を介してフレーム２の外部へ引き出される。
【００１７】
また、固定子コア３の内周側には空隙を介して回転子コア８が対向配置される。回転子コア８は、肉薄の電磁鋼板を複数枚重ね合わせて形成された円筒状の部材であり、一例として、周面に複数の永久磁石８１が配置される。かかる回転子コア８は、固定子コア３の環軸Ｌを回転軸として回転する。
【００１８】
位置検出器９は、シャフト６の回転位置を検出するロータリーエンコーダやレゾルバ等である。かかる位置検出器９には、シャフト６の回転位置に関する検出結果を所定の制御装置（図示略）へ出力するためのリード線９１が接続される。なお、位置検出器９は、カバー１０によって被覆される。
【００１９】
かかる回転電機１では、固定子コア３に巻回された固定子コイル３１へ電流を流すことにより固定子コア３の内側に回転磁界が発生する。そして、この回転磁界と回転子コア８の永久磁石８１が発生する磁界との相互作用により回転子コア８が回転し、この回転子コア８の回転に伴ってシャフト６が回転する。
【００２０】
なお、回転電機１を発電機とした場合、電動機とは逆の動作をする。すなわち、シャフト６の回転に伴い、回転子コア８が回転し、固定子コア３の固定子コイル３１に電流が発生する。
【００２１】
さらに、固定子コア３、ボビン３ａおよび固定子コイル３１をモールドした樹脂３２は、固定子コア３の環軸Ｌ方向端面から樹脂３２の外部まで達する孔部３０を備える。かかる孔部３０を備える樹脂３２は、孔部３０のない樹脂３２に比べて表面積が大きいため冷却効率が高い。
【００２２】
このため、回転電機１では、樹脂３２によってモールドされた固定子コイル３１の冷却効率が向上する。また、孔部３０が達する固定子コア３の環軸Ｌ方向端面には、穴等は特に形成されていないため、当該穴等が与える電磁特性への影響はない。
【００２３】
また、樹脂３２に設けられた孔部３０は、樹脂３２の環軸Ｌ方向端面から固定子コア３の環軸Ｌ方向端面まで貫通されている。これにより、回転電機１では、動作時に固定子コイル３１から発せられる熱が固定子コア３を介して孔部３０から樹脂３２の外部へ効率的に放熱される。
【００２４】
また、図２に示すように、孔部３０は、固定子コア３の環軸Ｌ方向端面における周縁部の複数の箇所（ここでは、１２箇所）からそれぞれ樹脂３２の外部へ向けて開口される。これにより、回転電機１では、複数の孔部３０のそれぞれから効率的に放熱を行うことができる。
【００２５】
しかも、複数の孔部３０は、固定子コア３の環軸Ｌ方向端面に対して固定子コア３の周方向に沿って等間隔に設けられる。これにより、回転電機１では、固定子コア３の環軸Ｌ方向端面における各部位から均等に放熱させることが可能なため、固定子コイル３１によって発せられる熱をより効率的に樹脂３２の外部へ放熱させることができる。
【００２６】
また、複数の孔部３０のうち、一つの孔部３０の内部には、温度センサ３３が設けられる。これにより、回転電機１では、温度センサ３３によって固定子コイル３１の温度を検出することができる。
【００２７】
したがって、回転電機１では、温度センサ３３によって検出される温度を所定の制御装置によって監視させ、温度が所定の閾値を超えた場合に、制御装置によって異常発熱の報知や回転電機１の動作停止を行わせることができる。
【００２８】
また、温度センサ３３は、図２に示すように、複数の孔部３０のうち、固定子コイル３１に接続されたリード線７が配置される領域以外の領域に配置された孔部３０に設けられる。これにより、回転電機１では、温度センサ３３に接続されたリード線３４と固定子コイル３１に接続されたリード線７とがフレーム２の内部で干渉することを防止することができる。
【００２９】
なお、温度センサ３３は、全ての孔部３０から選択した複数の孔部３０に設けられてもよい。かかる場合、温度センサ３３は、固定子コア３の環軸Ｌ方向端面における周方向に沿って等間隔に設けられる。
【００３０】
かかる構成によれば、環状に配置された複数の固定子コイル３１の温度分布を検出することが可能となる。このため、回転電機１によれば、一部の固定子コイル３１が異常発熱を起こしたとしても、かかる異常発熱を起こした固定子コイル３１に対応した温度センサ３３によって異常発熱の発生を適切に検知することができる。
【００３１】
また、孔部３０は、孔軸方向が固定子コア３の環軸Ｌ方向に対して平行に設けられる。このため、温度センサ３３を取付ける作業者は、ブラケット４をフレーム２へ嵌合する前に、フレーム２の環軸Ｌ方向からフレーム２内部の樹脂３２を目視することで、温度センサ３３を取付ける孔部３０の位置を容易に確認することができる。これにより、温度センサ３３の取付け作業の作業性が向上する。
【００３２】
なお、孔部３０の孔軸方向は、固定子コア３の環軸Ｌ方向に対して平行であることが望ましいが、必ずしも環軸Ｌ方向に対して平行である必要はない。
【００３３】
また、固定子コア３、ボビン３ａおよび固定子コイル３１を樹脂３２によってモールドした際、樹脂３２は、フレーム２から環軸Ｌ方向へ所定の長さだけせり出すように設けられる。かかる樹脂３２のフレーム２からせり出した部分３２ａは、ブラケット４を取付ける際に取付け位置の位置決め部材として機能する。
【００３４】
これにより、ブラケット４を取付ける作業者は、煩雑な位置合わせを行うことなく、フレーム２からせり出した部分３２ａへブラケット４を嵌合するだけで簡単にブラケット４の取付けを行うことができる。
【００３５】
しかも、樹脂３２は、前述したよう複数の孔部３０を備えている。このため、たとえば、フレーム２からせり出した部分３２ａの径がブラケット４の径よりも多少大きい場合であっても、ブラケット４を嵌合する際に孔部３０が変形して応力逃げとして機能するので、ブラケット４を樹脂３２へ嵌合することができる。
【００３６】
すなわち、回転電機１では、フレーム２からせり出した部分３２ａの径がブラケット４の径よりも多少大きい場合に、当該部分３２ａに対して径を小さくする加工等の煩雑な作業を行うことなくブラケット４の取付けを行うことができる。
【００３７】
次に、固定子コア３および固定子コイル３１をモールドする際に用いる金型について図３を用いて説明する。図３は、実施例に係る金型１００を示す模式図である。
【００３８】
図３に示すように、金型１００は、環状（ドーナツ状）の底面１０１と、底面１０１の内周から立設された内壁１０３と、底面１０１の外周から立設された外壁１０４とによって形成される空間を備える。
【００３９】
また、底面１０１は、筒状のフレーム２の外径よりも外周が大きく、固定子コア３の内径よりも内周が小さく形成される。さらに、底面１０１には、固定子コア３の環軸Ｌ方向端面を支持する複数の支持ピン１０２が立設される。これら複数の支持ピン１０２は、底面１０１における周縁部に、底面１０１の周方向に沿って等間隔でそれぞれ設けられる。
【００４０】
なお、図３では、説明を簡単にする観点から金型１００の底面１０１を平面として図示しているが、金型１００の底面１０１は、回転電機１の設計に応じて任意の形状に形成される。
【００４１】
そして、実施例に係る回転電機１の製造方法では、金型１００へ、固定子コア３が内部に焼き嵌めされたフレーム２を装填した後、金型１００へ熱硬化性の樹脂３２を充填し、金型１００を加熱する。これによって樹脂３２を硬化させ、固定子コア３、ボビン３ａおよび固定子コイル３１を樹脂３２によってモールドする。なお、かかる樹脂３２によって固定子コア３、ボビン３ａおよび固定子コイル３１をモールドする製造工程の詳細については、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃおよび図４Ｄを用いて後述する。
【００４２】
次に、実施例に係る回転電機１の製造方法について、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃおよび図４Ｄを用いて説明する。以下では、固定子コア３、ボビン３ａおよび固定子コイル３１を樹脂３２によってモールドする製造工程について説明し、その他の製造工程については、一般的な回転電機の製造方法と同様であるため説明を省略する。
【００４３】
図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃおよび図４Ｄは、実施例に係る回転電機１の製造方法を示す断面模式図である。なお、以下に説明する工程で用いる金型１１０は、底面１１１が所定形状に加工された点を除き、図３に示した金型１００と同様の形状を備える。
【００４４】
すなわち、図４Ａに示すように、金型１１０は、支持ピン１１２が立設されたドーナツ状の底面１１１と、底面１１１の内周から立設された内壁１１３と、底面１１１の外周から立設された外壁１１４とによって形成される空間を備える。
【００４５】
そして、かかる金型１１０を用いて回転電機１の固定子コア３、ボビン３ａおよび固定子コイル３１を樹脂３２によってモールドする場合、図４Ｂに示すように、固定子コイル３１が巻回された固定子コア３が内部に焼き嵌めされたフレーム２を金型１１０へ装填する。
【００４６】
具体的には、底面１１１、内壁１１３および外壁１１４によって形成される環状の空間における環軸と固定子コア３の環軸Ｌとが一致するように、フレーム２を固定子コア３の環軸Ｌ方向から金型１１０の内部へ装填する。
【００４７】
このとき、固定子コア３の環軸Ｌ方向端面（図４Ｂでは、固定子コア３の下側端面）は、金型１１０の底面１１１に立設された支持ピン１１２によって支持される。
【００４８】
続いて、金型１１０上部の開口部を蓋体１２０によって閉塞する。かかる蓋体１２０は、底面が予め所定の形状に加工され、樹脂３２を金型１１０の内部へ導入するための導入孔１２１が形成された部材である。
【００４９】
続いて、図４Ｃに示すように、蓋体１２０の導入孔１２１から金型１１０の内部へ樹脂３２を導入し、金型１１０の内部に樹脂３２を充填する。そして、金型１１０および蓋体１２０を加熱する。これによって樹脂３２を硬化させ、固定子コア３、ボビン３ａおよび固定子コイル３１を樹脂３２によってモールドする。
【００５０】
このとき、加熱された金型１１０の熱によりフレーム２が熱膨張してフレーム２の内径が拡大しても、金型１１０では、支持ピン１１２によって固定子コア３の下側端面が支持されているため、樹脂３２の導入圧力等によって固定子コア３が環軸Ｌ方向へずれることを防止することができる。これにより、実施例に係る製造方法では、フレーム２および固定子コア３の環軸Ｌ方向に対する相対的位置にバラツキが生じることを防止することができる。
【００５１】
続いて、実施例に係る製造方法では、図４Ｄに示すように、樹脂３２によって固定子コア３、ボビン３ａおよび固定子コイル３１がモールドされたフレーム２を金型１１０から取り出す。これにより、樹脂３２における支持ピン１１２に対応する箇所には、固定子コア３の環軸Ｌ方向端面から樹脂３２の外部まで達する孔部３０が形成される。
【００５２】
このように、実施例に係る製造方法では、樹脂３２によるモールドを行う工程で孔部３０が形成されるため、モールド後のフレーム２を金型１１０から取り出した際に、樹脂３２に残存する熱を樹脂３２の外表面だけでなく孔部３０からも放熱させることができる。
【００５３】
次に、実施例に係る回転電機１を備えた装置について、図５を用いて説明する。図５は、実施例に係る回転電機１を備えた装置２００を示す説明図である。なお、図５には、装置２００の内部における回転電機１の配設位置を示している。また、図５には、図２に示す回転電機１の断面と同一の断面を示している。
【００５４】
図５に示すように、装置２００は、内部に回転電機１を備える。かかる装置２００の場合、回転電機１のフレーム２の内部に固定子コイル３１から発せられた熱がこもり易くなるが、回転電機１の樹脂３２が複数の孔部３０を備えているため樹脂３２の外表面および孔部３０から外部へ効率的に放熱を行うことができる。
【００５５】
また、装置２００の内部に設けられる回転電機１では、装置２００の内部空間における中心点側に配置された孔部３０に温度センサ３３が設けられる。かかる装置２００を製造する場合、たとえば、装置２００の内部に回転電機１を設置した後、複数の孔部３０のうち、装置２００の内部空間における中心点までの距離が最も近い孔部３０に温度センサ３３を取り付ける。
【００５６】
なお、予め所定の孔部３０に温度センサ３３を取り付けておき、温度センサ３３が取り付けられた孔部３０から装置２００の内部空間における中心点までの距離が最短となるように、回転電機１の設置角度を調整してもよい。
【００５７】
このように、装置２００の内部空間における中心点側に配置された孔部３０に温度センサ３３を設けることで、比較的高温になることが予想される内部空間の中心点近傍に配置された孔部３０から固定子コア３を介して固定子コイル３１の温度を検出することができる。
【００５８】
したがって、装置２００では、他の孔部３０内の温度が所定の閾値を超える前に、温度センサ３３が設けられた孔部３０内の温度が所定の閾値を超えた時点で固定子コイル３１の異常発熱をいち早く検知することが可能となるため信頼性の向上を図ることができる。
【００５９】
なお、装置２００の内部に、内部空間を冷却するためのファンや通風路が設けられている場合、内部空間の中で最も風下となる位置の近傍に配置された孔部３０に温度センサ３３が設けられてもよい。
【００６０】
これにより、装置２００の内部空間の中で、比較的高温になることが予想される位置近傍の温度を温度センサ３３によって検出することで、固定子コイル３１の異常発熱をより早期に検知することが可能となる。
【００６１】
また、装置２００の内部空間のうち、比較的高温になる位置が当該内部空間の中心点近傍以外である場合には、その比較的高温になる部分の位置の近傍に配置された孔部３０に温度センサ３３が設けられてもよい。
【００６２】
なお、これまで、樹脂３２に設けられる孔部３０の形状が筒状である場合について説明したが、孔部３０の形状は筒状に限定するものではない。たとえば、温度センサ３３を設ける孔部３０は、樹脂３２の外部に面する開口部が漏斗状に形成されてもよい。
【００６３】
次に、開口部が漏斗状に形成された孔部３０ａへ温度センサ３３を取付ける工程について、図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃを用いて説明する。図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃは、実施例に係る温度センサ３３の取付け工程を示す断面模式図である。
【００６４】
図６Ａに示すように、複数の孔部３０のうち、温度センサ３３が設けられる孔部３０ａは、樹脂３２の外部に面する開口部が漏斗状に形成されてもよい。かかる開口部が漏斗状に形成された孔部３０ａへ温度センサ３３を取付ける場合、図６Ｂに示すように、まず、孔部３０ａへ温度センサ３３を挿入する。
【００６５】
続いて、図６Ｃに示すように、温度センサ３３が挿入された孔部３０ａの内部へ耐熱性の接着剤３５を流し込み、孔部３０ａ内における接着剤３５の嵩が上昇して接着剤３５が漏斗状の開口部に溜り始めた時点で接着剤３５の流し込みを停止する。そして、孔部３０ａへ流し込んだ接着剤３５を固化させることによって孔部３０ａ内に温度センサ３３を固定する。
【００６６】
このように、温度センサ３３が取付けられる孔部３０ａの開口部を予め漏斗状に形成しておくことで、孔部３０ａへ接着剤３５を流し込んだ場合に、孔部３０ａに十分な量の接着剤３５が流し込まれたか否かを容易に判別することができる。
【００６７】
また、かかる孔部３０ａによれば、流し込んだ接着剤３５の量が若干多かった場合であっても、入れすぎた分の接着剤３５を漏斗状の開口部内に溜めることが可能なため、孔部３０ａから接着剤３５が溢れて他の部材へ付着することを防止することができる。
【００６８】
なお、これまで、固定子コア３が周方向について一体に形成された回転電機１について説明したが、固定子コア３は、複数の分割コアによって構成されていてもよい。次に、固定子コアが複数の分割コアによって構成された場合について、図７を用いて説明する。
【００６９】
図７は、実施例に係る固定子コアが複数の分割コア３６によって構成された回転電機１ａを示す模式図である。なお、図７に示す回転電機１ａでは、図２に示す回転電機１と同一の構成要素については同一の符号を付している。なお、図７では、分割コア３６を説明するために樹脂３２を一部排除した回転電機１ａを示している。
【００７０】
図７に示すように、回転電機１ａの固定子コアは、周方向に分割可能な複数の分割コア３６によって構成される。かかる固定子コアでは、各分割コア３６にそれぞれ固定子コイル３１が巻回されたボビン３ａが装着される。
【００７１】
そこで、分割コア３６を備える回転電機１ａの場合、分割コア３６、ボビン３ａおよび固定子コイル３１をモールドした樹脂３２には、分割コア３６毎に孔部３０が設けられる。これにより、回転電機１ａでは、各分割コア３６に巻回された各固定子コイル３１によって発せられる熱を各分割コア３６に対応した孔部３０から放熱させることができる。
【００７２】
また、分割コア３６を備える回転電機１ａの場合、各孔部３０は、固定子コアの環軸Ｌ方向端面における各分割コア３６の周方向中央部３７から樹脂３２の外部まで達するように設けられる。
【００７３】
これにより、回転電機１ａによれば、各分割コア３６における周方向中央部３７からそれぞれ均等に放熱させることができるため、各固定子コイル３１によって発せられた熱を効率的に樹脂３２の外部へ放熱させることができる。
【００７４】
ところで、図７に示す孔部３０を設ける場合、各分割コア３６の環軸Ｌ方向端面における周方向中央部３７を支持する支持ピンが底面に設けられた金型を用いて樹脂３２によるモールドを行う。
【００７５】
このため、金型に樹脂３２を充填する際、固定子コアの環軸Ｌ方向端面における各分割コア３６は、金型の底面に設けられた支持ピンによって周方向中央部３７が支持される。
【００７６】
これにより、回転電機１ａでは、樹脂３２によるモールドを行う際、加熱された金型の熱によりフレーム２が熱膨張してフレーム２の内径が拡大しても、各分割コア３６が環軸Ｌ方向へずれることを防止することができる。
【００７７】
なお、各分割コア３６は、さらに固定子コアの径方向に分割可能な分割コアによって構成されてもよい。すなわち、各分割コアは、固定子コアの内周部を構成する内コアと外周部を構成する外コアとから構成されてもよい。かかる場合、固定子コアおよび固定子コイル３１をモールドした樹脂３２には、各内コアおよび各外コアのそれぞれに対応した孔部３０が設けられる。
【００７８】
なお、分割コアが内コアおよび外コアによって構成されている場合、各内コアおよび各外コアを支持する支持ピンが底面に立設された金型を用いて樹脂３２によるモールドを行う。これにより、モールドを行う際に、各内コアおよび各外コアがフレーム２に対して環軸Ｌ方向へずれることを防止することができる。
【００７９】
また、上述した実施例では、孔部３０に温度センサ３３を設ける場合について説明したが、温度センサ３３が設けられていない孔部３０へ回転電機１の振動を検出する振動センサを設けてもよい。このように、実施例に係る回転電機１では、振動センサを設置するスペースを別途設けることなく振動センサを設置することができる。
【００８０】
また、上述した実施例では、熱硬化性の樹脂３２を用いたが、樹脂３２は、熱可塑性の樹脂であってもよい。この場合、回転電機１では、製造時に固定子コア３、ボビン３ａおよび固定子コイル３１を樹脂３２によりモールドした際、孔部３０により、加熱して軟化させた樹脂３２の温度が低下して硬化するまでに要する時間を短縮することが可能となり、製造時間が短縮される。
【符号の説明】
【００８１】
Ｌ 環軸
１、１ａ 回転電機
２ フレーム
３ 固定子コア
３ａ ボビン
３０、３０ａ 孔部
３１ 固定子コイル
３２ 樹脂
３３ 温度センサ
３５ 接着剤
３６ 分割コア
３７ 周方向中央部
４ ブラケット
６ シャフト
７、３４、９１ リード線
８ 回転子コア
８１ 永久磁石
１００、１１０ 金型
１０１、１１１ 底面
１０２、１１２ 支持ピン
１０３、１１３ 内壁
１０４、１１４ 外壁
２００ 装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機、回転電機の製造方法および回転電機を備えた装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フレームの内部に固定子コアが設けられた回転電機がある。かかる回転電機では、固定子コアに巻回された固定子コイルおよび固定子コアを樹脂によってモールドすることがある（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−４７２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回転電機においては、動作時に固定子コイルから発せられる熱を効率良く放熱可能にすることが望ましい。しかしながら、固定子コアおよび固定子コイルを樹脂でモールドした上記特許文献１の回転電機では、この放熱についての対策は特に講じられていなかった。
【０００５】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、固定子コイルの冷却効率を向上可能な回転電機、回転電機の製造方法および回転電機を備えた装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の開示する回転電機では、フレームの内部に固定された環状の固定子コアと前記固定子コアに設けられた固定子コイルとをモールドした樹脂は、前記固定子コアの環軸方向端面から該樹脂の外部まで達する孔部を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本願の開示する回転電機の一つの態様によれば、固定子コイルの冷却効率を向上可能にさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施例に係る回転電機の構成を示す模式図である。
【図２】図２は、実施例に係る回転電機の構成を示す模式図である。
【図３】図３は、実施例に係る金型を示す模式図である。
【図４Ａ】図４Ａは、実施例に係る回転電機の製造方法を示す断面模式図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、実施例に係る回転電機の製造方法を示す断面模式図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、実施例に係る回転電機の製造方法を示す断面模式図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、実施例に係る回転電機の製造方法を示す断面模式図である。
【図５】図５は、実施例に係る回転電機を備えた装置を示す説明図である。
【図６Ａ】図６Ａは、実施例に係る温度センサの取付け工程を示す断面模式図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、実施例に係る温度センサの取付け工程を示す断面模式図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、実施例に係る温度センサの取付け工程を示す断面模式図である。
【図７】図７は、実施例に係る固定子コアが複数の分割コアによって構成された回転電機を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本願の開示する回転電機、回転電機の製造方法および回転電機を備えた装置の実施例を詳細に説明する。なお、以下に示す実施例における例示で本発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００１０】
まず、実施例に係る回転電機の構成について図１および図２を用いて説明する。図１および図２は、実施例に係る回転電機１の構成を示す模式図であり、図１には、図２における回転電機１のＸ−Ｘ線による断面を模式的に示している。
【００１１】
また、図２には、図１における回転電機１のＹ−Ｙ線による断面を模式的に示している。なお、図２では、説明を容易にする観点から後述の温度センサ３３に接続されたリード線３４およびブラケット４が取り外された状態の回転電機１を示している。
【００１２】
図１および図２に示すように、本実施例に係る回転電機１は、フレーム２、固定子コア３、ブラケット４、軸受５、シャフト６、回転子コア８、位置検出器９およびカバー１０を備える。
【００１３】
なお、回転電機１は、シャフト６を介して外部装置（図示略）と連動連結している。以下では、回転電機１が電動機であり、外部装置が電動機の負荷である場合について説明する。
【００１４】
フレーム２は、筒状に形成された筐体であり、内部に固定子コア３および回転子コア８が収納される。また、フレーム２は、開口端部にブラケット４が設けられる。ブラケット４は、外周部がフレーム２の開口端部に取り付けられ、内周部で軸受５を保持する。
【００１５】
固定子コア３は、肉薄の電磁鋼板を複数枚重ね合わせて形成された環状の部材である。かかる固定子コア３は、固定子コイル３１が巻回されたボビン３ａが装着された状態でフレーム２の内周面に焼き嵌めによって固定される。さらに、固定子コア３、ボビン３ａおよび固定子コイル３１は、熱硬化性のある樹脂３２によってモールドされる。
【００１６】
また、シャフト６は、固定子コア３の環軸Ｌを回転軸として回転可能に軸受５により保持される。なお、固定子コイル３１には、シャフト６を駆動する三相電力を供給するためのリード線７が接続される。リード線７は、フレーム２の支持部材２１を介してフレーム２の外部へ引き出される。
【００１７】
また、固定子コア３の内周側には空隙を介して回転子コア８が対向配置される。回転子コア８は、肉薄の電磁鋼板を複数枚重ね合わせて形成された円筒状の部材であり、一例として、周面に複数の永久磁石８１が配置される。かかる回転子コア８は、固定子コア３の環軸Ｌを回転軸として回転する。
【００１８】
位置検出器９は、シャフト６の回転位置を検出するロータリーエンコーダやレゾルバ等である。かかる位置検出器９には、シャフト６の回転位置に関する検出結果を所定の制御装置（図示略）へ出力するためのリード線９１が接続される。なお、位置検出器９は、カバー１０によって被覆される。
【００１９】
かかる回転電機１では、固定子コア３に巻回された固定子コイル３１へ電流を流すことにより固定子コア３の内側に回転磁界が発生する。そして、この回転磁界と回転子コア８の永久磁石８１が発生する磁界との相互作用により回転子コア８が回転し、この回転子コア８の回転に伴ってシャフト６が回転する。
【００２０】
なお、回転電機１を発電機とした場合、電動機とは逆の動作をする。すなわち、シャフト６の回転に伴い、回転子コア８が回転し、固定子コア３の固定子コイル３１に電流が発生する。
【００２１】
さらに、固定子コア３、ボビン３ａおよび固定子コイル３１をモールドした樹脂３２は、固定子コア３の環軸Ｌ方向端面から樹脂３２の外部まで達する孔部３０を備える。かかる孔部３０を備える樹脂３２は、孔部３０のない樹脂３２に比べて表面積が大きいため冷却効率が高い。
【００２２】
このため、回転電機１では、樹脂３２によってモールドされた固定子コイル３１の冷却効率が向上する。また、孔部３０が達する固定子コア３の環軸Ｌ方向端面には、穴等は特に形成されていないため、当該穴等が与える電磁特性への影響はない。
【００２３】
また、樹脂３２に設けられた孔部３０は、樹脂３２の環軸Ｌ方向端面から固定子コア３の環軸Ｌ方向端面まで貫通されている。これにより、回転電機１では、動作時に固定子コイル３１から発せられる熱が固定子コア３を介して孔部３０から樹脂３２の外部へ効率的に放熱される。
【００２４】
また、図２に示すように、孔部３０は、固定子コア３の環軸Ｌ方向端面における周縁部の複数の箇所（ここでは、１２箇所）からそれぞれ樹脂３２の外部へ向けて開口される。これにより、回転電機１では、複数の孔部３０のそれぞれから効率的に放熱を行うことができる。
【００２５】
しかも、複数の孔部３０は、固定子コア３の環軸Ｌ方向端面に対して固定子コア３の周方向に沿って等間隔に設けられる。これにより、回転電機１では、固定子コア３の環軸Ｌ方向端面における各部位から均等に放熱させることが可能なため、固定子コイル３１によって発せられる熱をより効率的に樹脂３２の外部へ放熱させることができる。
【００２６】
また、複数の孔部３０のうち、一つの孔部３０の内部には、温度センサ３３が設けられる。これにより、回転電機１では、温度センサ３３によって固定子コイル３１の温度を検出することができる。
【００２７】
したがって、回転電機１では、温度センサ３３によって検出される温度を所定の制御装置によって監視させ、温度が所定の閾値を超えた場合に、制御装置によって異常発熱の報知や回転電機１の動作停止を行わせることができる。
【００２８】
また、温度センサ３３は、図２に示すように、複数の孔部３０のうち、固定子コイル３１に接続されたリード線７が配置される領域以外の領域に配置された孔部３０に設けられる。これにより、回転電機１では、温度センサ３３に接続されたリード線３４と固定子コイル３１に接続されたリード線７とがフレーム２の内部で干渉することを防止することができる。
【００２９】
なお、温度センサ３３は、全ての孔部３０から選択した複数の孔部３０に設けられてもよい。かかる場合、温度センサ３３は、固定子コア３の環軸Ｌ方向端面における周方向に沿って等間隔に設けられる。
【００３０】
かかる構成によれば、環状に配置された複数の固定子コイル３１の温度分布を検出することが可能となる。このため、回転電機１によれば、一部の固定子コイル３１が異常発熱を起こしたとしても、かかる異常発熱を起こした固定子コイル３１に対応した温度センサ３３によって異常発熱の発生を適切に検知することができる。
【００３１】
また、孔部３０は、孔軸方向が固定子コア３の環軸Ｌ方向に対して平行に設けられる。このため、温度センサ３３を取付ける作業者は、ブラケット４をフレーム２へ嵌合する前に、フレーム２の環軸Ｌ方向からフレーム２内部の樹脂３２を目視することで、温度センサ３３を取付ける孔部３０の位置を容易に確認することができる。これにより、温度センサ３３の取付け作業の作業性が向上する。
【００３２】
なお、孔部３０の孔軸方向は、固定子コア３の環軸Ｌ方向に対して平行であることが望ましいが、必ずしも環軸Ｌ方向に対して平行である必要はない。
【００３３】
また、固定子コア３、ボビン３ａおよび固定子コイル３１を樹脂３２によってモールドした際、樹脂３２は、フレーム２から環軸Ｌ方向へ所定の長さだけせり出すように設けられる。かかる樹脂３２のフレーム２からせり出した部分３２ａは、ブラケット４を取付ける際に取付け位置の位置決め部材として機能する。
【００３４】
これにより、ブラケット４を取付ける作業者は、煩雑な位置合わせを行うことなく、フレーム２からせり出した部分３２ａへブラケット４を嵌合するだけで簡単にブラケット４の取付けを行うことができる。
【００３５】
しかも、樹脂３２は、前述したよう複数の孔部３０を備えている。このため、たとえば、フレーム２からせり出した部分３２ａの径がブラケット４の径よりも多少大きい場合であっても、ブラケット４を嵌合する際に孔部３０が変形して応力逃げとして機能するので、ブラケット４を樹脂３２へ嵌合することができる。
【００３６】
すなわち、回転電機１では、フレーム２からせり出した部分３２ａの径がブラケット４の径よりも多少大きい場合に、当該部分３２ａに対して径を小さくする加工等の煩雑な作業を行うことなくブラケット４の取付けを行うことができる。
【００３７】
次に、固定子コア３および固定子コイル３１をモールドする際に用いる金型について図３を用いて説明する。図３は、実施例に係る金型１００を示す模式図である。
【００３８】
図３に示すように、金型１００は、環状（ドーナツ状）の底面１０１と、底面１０１の内周から立設された内壁１０３と、底面１０１の外周から立設された外壁１０４とによって形成される空間を備える。
【００３９】
また、底面１０１は、筒状のフレーム２の外径よりも外周が大きく、固定子コア３の内径よりも内周が小さく形成される。さらに、底面１０１には、固定子コア３の環軸Ｌ方向端面を支持する複数の支持ピン１０２が立設される。これら複数の支持ピン１０２は、底面１０１における周縁部に、底面１０１の周方向に沿って等間隔でそれぞれ設けられる。
【００４０】
なお、図３では、説明を簡単にする観点から金型１００の底面１０１を平面として図示しているが、金型１００の底面１０１は、回転電機１の設計に応じて任意の形状に形成される。
【００４１】
そして、実施例に係る回転電機１の製造方法では、金型１００へ、固定子コア３が内部に焼き嵌めされたフレーム２を装填した後、金型１００へ熱硬化性の樹脂３２を充填し、金型１００を加熱する。これによって樹脂３２を硬化させ、固定子コア３、ボビン３ａおよび固定子コイル３１を樹脂３２によってモールドする。なお、かかる樹脂３２によって固定子コア３、ボビン３ａおよび固定子コイル３１をモールドする製造工程の詳細については、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃおよび図４Ｄを用いて後述する。
【００４２】
次に、実施例に係る回転電機１の製造方法について、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃおよび図４Ｄを用いて説明する。以下では、固定子コア３、ボビン３ａおよび固定子コイル３１を樹脂３２によってモールドする製造工程について説明し、その他の製造工程については、一般的な回転電機の製造方法と同様であるため説明を省略する。
【００４３】
図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃおよび図４Ｄは、実施例に係る回転電機１の製造方法を示す断面模式図である。なお、以下に説明する工程で用いる金型１１０は、底面１１１が所定形状に加工された点を除き、図３に示した金型１００と同様の形状を備える。
【００４４】
すなわち、図４Ａに示すように、金型１１０は、支持ピン１１２が立設されたドーナツ状の底面１１１と、底面１１１の内周から立設された内壁１１３と、底面１１１の外周から立設された外壁１１４とによって形成される空間を備える。
【００４５】
そして、かかる金型１１０を用いて回転電機１の固定子コア３、ボビン３ａおよび固定子コイル３１を樹脂３２によってモールドする場合、図４Ｂに示すように、固定子コイル３１が巻回された固定子コア３が内部に焼き嵌めされたフレーム２を金型１１０へ装填する。
【００４６】
具体的には、底面１１１、内壁１１３および外壁１１４によって形成される環状の空間における環軸と固定子コア３の環軸Ｌとが一致するように、フレーム２を固定子コア３の環軸Ｌ方向から金型１１０の内部へ装填する。
【００４７】
このとき、固定子コア３の環軸Ｌ方向端面（図４Ｂでは、固定子コア３の下側端面）は、金型１１０の底面１１１に立設された支持ピン１１２によって支持される。
【００４８】
続いて、金型１１０上部の開口部を蓋体１２０によって閉塞する。かかる蓋体１２０は、底面が予め所定の形状に加工され、樹脂３２を金型１１０の内部へ導入するための導入孔１２１が形成された部材である。
【００４９】
続いて、図４Ｃに示すように、蓋体１２０の導入孔１２１から金型１１０の内部へ樹脂３２を導入し、金型１１０の内部に樹脂３２を充填する。そして、金型１１０および蓋体１２０を加熱する。これによって樹脂３２を硬化させ、固定子コア３、ボビン３ａおよび固定子コイル３１を樹脂３２によってモールドする。
【００５０】
このとき、加熱された金型１１０の熱によりフレーム２が熱膨張してフレーム２の内径が拡大しても、金型１１０では、支持ピン１１２によって固定子コア３の下側端面が支持されているため、樹脂３２の導入圧力等によって固定子コア３が環軸Ｌ方向へずれることを防止することができる。これにより、実施例に係る製造方法では、フレーム２および固定子コア３の環軸Ｌ方向に対する相対的位置にバラツキが生じることを防止することができる。
【００５１】
続いて、実施例に係る製造方法では、図４Ｄに示すように、樹脂３２によって固定子コア３、ボビン３ａおよび固定子コイル３１がモールドされたフレーム２を金型１１０から取り出す。これにより、樹脂３２における支持ピン１１２に対応する箇所には、固定子コア３の環軸Ｌ方向端面から樹脂３２の外部まで達する孔部３０が形成される。
【００５２】
このように、実施例に係る製造方法では、樹脂３２によるモールドを行う工程で孔部３０が形成されるため、モールド後のフレーム２を金型１１０から取り出した際に、樹脂３２に残存する熱を樹脂３２の外表面だけでなく孔部３０からも放熱させることができる。
【００５３】
次に、実施例に係る回転電機１を備えた装置について、図５を用いて説明する。図５は、実施例に係る回転電機１を備えた装置２００を示す説明図である。なお、図５には、装置２００の内部における回転電機１の配設位置を示している。また、図５には、図２に示す回転電機１の断面と同一の断面を示している。
【００５４】
図５に示すように、装置２００は、内部に回転電機１を備える。かかる装置２００の場合、回転電機１のフレーム２の内部に固定子コイル３１から発せられた熱がこもり易くなるが、回転電機１の樹脂３２が複数の孔部３０を備えているため樹脂３２の外表面および孔部３０から外部へ効率的に放熱を行うことができる。
【００５５】
また、装置２００の内部に設けられる回転電機１では、装置２００の内部空間における中心点側に配置された孔部３０に温度センサ３３が設けられる。かかる装置２００を製造する場合、たとえば、装置２００の内部に回転電機１を設置した後、複数の孔部３０のうち、装置２００の内部空間における中心点までの距離が最も近い孔部３０に温度センサ３３を取り付ける。
【００５６】
なお、予め所定の孔部３０に温度センサ３３を取り付けておき、温度センサ３３が取り付けられた孔部３０から装置２００の内部空間における中心点までの距離が最短となるように、回転電機１の設置角度を調整してもよい。
【００５７】
このように、装置２００の内部空間における中心点側に配置された孔部３０に温度センサ３３を設けることで、比較的高温になることが予想される内部空間の中心点近傍に配置された孔部３０から固定子コア３を介して固定子コイル３１の温度を検出することができる。
【００５８】
したがって、装置２００では、他の孔部３０内の温度が所定の閾値を超える前に、温度センサ３３が設けられた孔部３０内の温度が所定の閾値を超えた時点で固定子コイル３１の異常発熱をいち早く検知することが可能となるため信頼性の向上を図ることができる。
【００５９】
なお、装置２００の内部に、内部空間を冷却するためのファンや通風路が設けられている場合、内部空間の中で最も風下となる位置の近傍に配置された孔部３０に温度センサ３３が設けられてもよい。
【００６０】
これにより、装置２００の内部空間の中で、比較的高温になることが予想される位置近傍の温度を温度センサ３３によって検出することで、固定子コイル３１の異常発熱をより早期に検知することが可能となる。
【００６１】
また、装置２００の内部空間のうち、比較的高温になる位置が当該内部空間の中心点近傍以外である場合には、その比較的高温になる部分の位置の近傍に配置された孔部３０に温度センサ３３が設けられてもよい。
【００６２】
なお、これまで、樹脂３２に設けられる孔部３０の形状が筒状である場合について説明したが、孔部３０の形状は筒状に限定するものではない。たとえば、温度センサ３３を設ける孔部３０は、樹脂３２の外部に面する開口部が漏斗状に形成されてもよい。
【００６３】
次に、開口部が漏斗状に形成された孔部３０ａへ温度センサ３３を取付ける工程について、図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃを用いて説明する。図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃは、実施例に係る温度センサ３３の取付け工程を示す断面模式図である。
【００６４】
図６Ａに示すように、複数の孔部３０のうち、温度センサ３３が設けられる孔部３０ａは、樹脂３２の外部に面する開口部が漏斗状に形成されてもよい。かかる開口部が漏斗状に形成された孔部３０ａへ温度センサ３３を取付ける場合、図６Ｂに示すように、まず、孔部３０ａへ温度センサ３３を挿入する。
【００６５】
続いて、図６Ｃに示すように、温度センサ３３が挿入された孔部３０ａの内部へ耐熱性の接着剤３５を流し込み、孔部３０ａ内における接着剤３５の嵩が上昇して接着剤３５が漏斗状の開口部に溜り始めた時点で接着剤３５の流し込みを停止する。そして、孔部３０ａへ流し込んだ接着剤３５を固化させることによって孔部３０ａ内に温度センサ３３を固定する。
【００６６】
このように、温度センサ３３が取付けられる孔部３０ａの開口部を予め漏斗状に形成しておくことで、孔部３０ａへ接着剤３５を流し込んだ場合に、孔部３０ａに十分な量の接着剤３５が流し込まれたか否かを容易に判別することができる。
【００６７】
また、かかる孔部３０ａによれば、流し込んだ接着剤３５の量が若干多かった場合であっても、入れすぎた分の接着剤３５を漏斗状の開口部内に溜めることが可能なため、孔部３０ａから接着剤３５が溢れて他の部材へ付着することを防止することができる。
【００６８】
なお、これまで、固定子コア３が周方向について一体に形成された回転電機１について説明したが、固定子コア３は、複数の分割コアによって構成されていてもよい。次に、固定子コアが複数の分割コアによって構成された場合について、図７を用いて説明する。
【００６９】
図７は、実施例に係る固定子コアが複数の分割コア３６によって構成された回転電機１ａを示す模式図である。なお、図７に示す回転電機１ａでは、図２に示す回転電機１と同一の構成要素については同一の符号を付している。なお、図７では、分割コア３６を説明するために樹脂３２を一部排除した回転電機１ａを示している。
【００７０】
図７に示すように、回転電機１ａの固定子コアは、周方向に分割可能な複数の分割コア３６によって構成される。かかる固定子コアでは、各分割コア３６にそれぞれ固定子コイル３１が巻回されたボビン３ａが装着される。
【００７１】
そこで、分割コア３６を備える回転電機１ａの場合、分割コア３６、ボビン３ａおよび固定子コイル３１をモールドした樹脂３２には、分割コア３６毎に孔部３０が設けられる。これにより、回転電機１ａでは、各分割コア３６に巻回された各固定子コイル３１によって発せられる熱を各分割コア３６に対応した孔部３０から放熱させることができる。
【００７２】
また、分割コア３６を備える回転電機１ａの場合、各孔部３０は、固定子コアの環軸Ｌ方向端面における各分割コア３６の周方向中央部３７から樹脂３２の外部まで達するように設けられる。
【００７３】
これにより、回転電機１ａによれば、各分割コア３６における周方向中央部３７からそれぞれ均等に放熱させることができるため、各固定子コイル３１によって発せられた熱を効率的に樹脂３２の外部へ放熱させることができる。
【００７４】
ところで、図７に示す孔部３０を設ける場合、各分割コア３６の環軸Ｌ方向端面における周方向中央部３７を支持する支持ピンが底面に設けられた金型を用いて樹脂３２によるモールドを行う。
【００７５】
このため、金型に樹脂３２を充填する際、固定子コアの環軸Ｌ方向端面における各分割コア３６は、金型の底面に設けられた支持ピンによって周方向中央部３７が支持される。
【００７６】
これにより、回転電機１ａでは、樹脂３２によるモールドを行う際、加熱された金型の熱によりフレーム２が熱膨張してフレーム２の内径が拡大しても、各分割コア３６が環軸Ｌ方向へずれることを防止することができる。
【００７７】
なお、各分割コア３６は、さらに固定子コアの径方向に分割可能な分割コアによって構成されてもよい。すなわち、各分割コアは、固定子コアの内周部を構成する内コアと外周部を構成する外コアとから構成されてもよい。かかる場合、固定子コアおよび固定子コイル３１をモールドした樹脂３２には、各内コアおよび各外コアのそれぞれに対応した孔部３０が設けられる。
【００７８】
なお、分割コアが内コアおよび外コアによって構成されている場合、各内コアおよび各外コアを支持する支持ピンが底面に立設された金型を用いて樹脂３２によるモールドを行う。これにより、モールドを行う際に、各内コアおよび各外コアがフレーム２に対して環軸Ｌ方向へずれることを防止することができる。
【００７９】
また、上述した実施例では、孔部３０に温度センサ３３を設ける場合について説明したが、温度センサ３３が設けられていない孔部３０へ回転電機１の振動を検出する振動センサを設けてもよい。このように、実施例に係る回転電機１では、振動センサを設置するスペースを別途設けることなく振動センサを設置することができる。
【００８０】
また、上述した実施例では、熱硬化性の樹脂３２を用いたが、樹脂３２は、熱可塑性の樹脂であってもよい。この場合、回転電機１では、製造時に固定子コア３、ボビン３ａおよび固定子コイル３１を樹脂３２によりモールドした際、孔部３０により、加熱して軟化させた樹脂３２の温度が低下して硬化するまでに要する時間を短縮することが可能となり、製造時間が短縮される。
【符号の説明】
【００８１】
Ｌ 環軸
１、１ａ 回転電機
２ フレーム
３ 固定子コア
３ａ ボビン
３０、３０ａ 孔部
３１ 固定子コイル
３２ 樹脂
３３ 温度センサ
３５ 接着剤
３６ 分割コア
３７ 周方向中央部
４ ブラケット
６ シャフト
７、３４、９１ リード線
８ 回転子コア
８１ 永久磁石
１００、１１０ 金型
１０１、１１１ 底面
１０２、１１２ 支持ピン
１０３、１１３ 内壁
１０４、１１４ 外壁
２００ 装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームの内部に固定された環状の固定子コアと前記固定子コアに設けられた固定子コイルとをモールドした樹脂は、前記固定子コアの環軸方向端面から該樹脂の外部まで達する孔部を有する
ことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
複数の前記孔部を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記孔部は、
前記固定子コアの環軸方向端面における周縁部の複数の箇所からそれぞれ前記樹脂の外部へ向けて開口された
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記孔部は、
孔軸方向が前記環軸方向に対して平行に設けられた
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の回転電機。
【請求項５】
前記固定子コアは、
複数の分割コアによって構成され、
前記孔部は、
前記分割コア毎に設けられた
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の回転電機。
【請求項６】
前記孔部は、
前記固定子コアの前記環軸方向端面における前記分割コアの周方向中央部から前記樹脂の外部まで達する
ことを特徴とする請求項５に記載の回転電機。
【請求項７】
前記樹脂は、
前記フレームの環軸方向端面から該環軸方向に突出した部分を有し、
前記回転電機は、
前記フレームの環軸方向端面側に設けられ、前記樹脂の突出した部分の外周を覆うブラケットを備える
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の回転電機。
【請求項８】
前記孔部に温度センサが設けられた
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の回転電機。
【請求項９】
前記孔部は、
前記樹脂の外部に面する開口部が漏斗状に形成された
ことを特徴とする請求項８に記載の回転電機。
【請求項１０】
前記温度センサは、
前記固定子コイルのリード線が配置される領域以外に配置された前記孔部に設けられた
ことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の回転電機。
【請求項１１】
固定子コイルが設けられた環状の固定子コアが内部に固定された筒状のフレームの外径よりも外周が大きく、当該固定子コアの内径よりも内周が小さな環状の底面に前記固定子コアの環軸方向端面を支持する支持ピンが立設され、前記底面の内周から立設された内壁と前記底面の外周から立設された外壁と前記底面とによって形成される空間を備えた金型へ当該フレームを前記環軸方向から装填する工程と、
当該フレームが装填された前記金型へ樹脂を充填して前記固定子コアおよび前記固定子コイルをモールドする工程と
を含んだことを特徴とする回転電機の製造方法。
【請求項１２】
回転電機が備えるフレームの内部に固定された環状の固定子コアと前記固定子コアに設けられた固定子コイルとをモールドした樹脂は、前記固定子コアの環軸方向端面から該樹脂の外部まで達する孔部を有する
ことを特徴とする回転電機を備えた装置。
【請求項１３】
前記回転電機は、
前記装置の内部に設けられ、
前記装置の内部空間における中心点側に配置された前記孔部に温度センサが設けられた
ことを特徴とする請求項１０に記載の回転電機を備えた装置。
【請求項１】
フレームの内部に固定された環状の固定子コアと前記固定子コアに設けられた固定子コイルとをモールドした樹脂は、前記固定子コアの環軸方向端面から該樹脂の外部まで達する孔部を有する
ことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
複数の前記孔部を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記孔部は、
前記固定子コアの環軸方向端面における周縁部の複数の箇所からそれぞれ前記樹脂の外部へ向けて開口された
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記孔部は、
孔軸方向が前記環軸方向に対して平行に設けられた
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の回転電機。
【請求項５】
前記固定子コアは、
複数の分割コアによって構成され、
前記孔部は、
前記分割コア毎に設けられた
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の回転電機。
【請求項６】
前記孔部は、
前記固定子コアの前記環軸方向端面における前記分割コアの周方向中央部から前記樹脂の外部まで達する
ことを特徴とする請求項５に記載の回転電機。
【請求項７】
前記樹脂は、
前記フレームの環軸方向端面から該環軸方向に突出した部分を有し、
前記回転電機は、
前記フレームの環軸方向端面側に設けられ、前記樹脂の突出した部分の外周を覆うブラケットを備える
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の回転電機。
【請求項８】
前記孔部に温度センサが設けられた
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の回転電機。
【請求項９】
前記孔部は、
前記樹脂の外部に面する開口部が漏斗状に形成された
ことを特徴とする請求項８に記載の回転電機。
【請求項１０】
前記温度センサは、
前記固定子コイルのリード線が配置される領域以外に配置された前記孔部に設けられた
ことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の回転電機。
【請求項１１】
固定子コイルが設けられた環状の固定子コアが内部に固定された筒状のフレームの外径よりも外周が大きく、当該固定子コアの内径よりも内周が小さな環状の底面に前記固定子コアの環軸方向端面を支持する支持ピンが立設され、前記底面の内周から立設された内壁と前記底面の外周から立設された外壁と前記底面とによって形成される空間を備えた金型へ当該フレームを前記環軸方向から装填する工程と、
当該フレームが装填された前記金型へ樹脂を充填して前記固定子コアおよび前記固定子コイルをモールドする工程と
を含んだことを特徴とする回転電機の製造方法。
【請求項１２】
回転電機が備えるフレームの内部に固定された環状の固定子コアと前記固定子コアに設けられた固定子コイルとをモールドした樹脂は、前記固定子コアの環軸方向端面から該樹脂の外部まで達する孔部を有する
ことを特徴とする回転電機を備えた装置。
【請求項１３】
前記回転電機は、
前記装置の内部に設けられ、
前記装置の内部空間における中心点側に配置された前記孔部に温度センサが設けられた
ことを特徴とする請求項１０に記載の回転電機を備えた装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２４９４３８（Ｐ２０１２−２４９４３８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１９５６０（Ｐ２０１１−１１９５６０）
【出願日】平成２３年５月２７日（２０１１．５．２７）
【出願人】（０００００６６２２）株式会社安川電機 (2,482)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２７日（２０１１．５．２７）
【出願人】（０００００６６２２）株式会社安川電機 (2,482)
【Ｆターム（参考）】
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