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JP2008178162A - Stator structure - Google Patents

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JP2008178162A
JP2008178162A JP2007006812A JP2007006812A JP2008178162A JP 2008178162 A JP2008178162 A JP 2008178162A JP 2007006812 A JP2007006812 A JP 2007006812A JP 2007006812 A JP2007006812 A JP 2007006812A JP 2008178162 A JP2008178162 A JP 2008178162A
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JP
Japan
Prior art keywords
stator coil
heat
outer cylinder
iron core
radiating plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007006812A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisashi Kitazawa
久 北澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tamagawa Seiki Co Ltd
Original Assignee
Tamagawa Seiki Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tamagawa Seiki Co Ltd filed Critical Tamagawa Seiki Co Ltd
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  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
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Abstract

【課題】本発明は、放熱効果を向上させることができるステータ構造を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明によるステータ構造は、リード線4が接続される側のステータコイル2の第1端部2aの外方に放熱板25を配設するとともに、輪状鉄心1の軸方向22に沿う外端1a,1b側に樹脂モールド材3を充填し、前記樹脂モールド材3に伝熱した前記ステータコイル2の熱を、前記放熱板25を経て前記外筒20に伝熱させる構成とした。
【選択図】図1
An object of the present invention is to provide a stator structure capable of improving the heat dissipation effect.
In the stator structure according to the present invention, a heat radiating plate 25 is disposed outside a first end 2a of a stator coil 2 on a side to which a lead wire 4 is connected, and in the axial direction 22 of a ring-shaped iron core 1. The resin mold material 3 is filled on the outer ends 1a and 1b along the side, and the heat of the stator coil 2 transferred to the resin mold material 3 is transferred to the outer cylinder 20 through the heat radiating plate 25. .
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、ステータ構造に関し、特に、ステータコイルの第1端部の外方に放熱板を配設するとともに、輪状鉄心の軸方向に沿う外端側に樹脂モールド材を充填し、前記樹脂モールド材に伝熱した前記ステータコイルの熱を、前記放熱板を経て前記外筒に伝熱させるようにすることで、放熱効果を向上させる新規な改良に関するものである。   The present invention relates to a stator structure, and in particular, a heat radiating plate is disposed outside a first end portion of a stator coil, and a resin mold material is filled on an outer end side along the axial direction of a ring-shaped iron core. The present invention relates to a novel improvement that improves the heat dissipation effect by transferring the heat of the stator coil that has been transferred to the material to the outer cylinder through the heat dissipation plate.

従来用いられていたこの種のステータ構造としては、例えば、特許文献1及び2に開示されたモータの構造を挙げることができる。すなわち、従来のステータ構造は、ステータコイルで発生した熱は輪状鉄心を経て筒状モータケースから放熱されるとともに、空気を経て筒状モータケースから放熱されるように構成されていた。   As this type of stator structure conventionally used, for example, the structure of a motor disclosed in Patent Documents 1 and 2 can be cited. That is, the conventional stator structure is configured such that heat generated in the stator coil is radiated from the cylindrical motor case through the ring-shaped iron core and is radiated from the cylindrical motor case through the air.

また、他の従来構造として、図2に示される特許文献3の構造を挙げることができる。すなわち、図2において符号1で示されるものは輪状鉄心であり、この輪状鉄心1の各スロット(図示せず)にはステータコイル2が設けられ、この輪状鉄心1の外周には、金属又は樹脂等の熱伝導性の良好な材料からなる外筒20が設けられている。   As another conventional structure, the structure of Patent Document 3 shown in FIG. 2 can be given. That is, what is denoted by reference numeral 1 in FIG. 2 is a ring-shaped iron core, and a stator coil 2 is provided in each slot (not shown) of the ring-shaped iron core 1. An outer cylinder 20 made of a material having good thermal conductivity such as the above is provided.

前記輪状鉄心1の中心に、柱状又は中空状の治具21を挿入した状態で、この治具21と外筒20との間に熱伝導性の良好な樹脂材からなる樹脂モールド材3が充填され、この樹脂モールド材3の一端面3aは前記外筒20の一端20aと同一面上に形成されている。   In a state where a columnar or hollow jig 21 is inserted in the center of the ring-shaped iron core 1, a resin mold material 3 made of a resin material having good thermal conductivity is filled between the jig 21 and the outer cylinder 20. The one end surface 3 a of the resin molding material 3 is formed on the same surface as the one end 20 a of the outer cylinder 20.

前記外筒20の他端20bには、輪状鉄心1の軸方向22に向けて曲折して延設された曲折部23が形成されており、この曲折部23はステータコイル2の端部2aに接合して接触するとともに、樹脂モールド材3の他端面3bに沿って形成されている。   The other end 20 b of the outer cylinder 20 is formed with a bent portion 23 that is bent and extended toward the axial direction 22 of the annular iron core 1, and the bent portion 23 is formed on the end 2 a of the stator coil 2. It joins and contacts and is formed along the other end surface 3 b of the resin mold material 3.

前記樹脂モールド材3が固化した状態で治具21を除去し、完成した輪状ステータ10を筒状モータケース11内に挿入すると、外筒20の外周が筒状モータケース11の内面11aに係合して嵌合し、モータ(図示せず)を完成させることができる。   When the jig 21 is removed while the resin molding material 3 is solidified, and the completed annular stator 10 is inserted into the cylindrical motor case 11, the outer periphery of the outer cylinder 20 is engaged with the inner surface 11 a of the cylindrical motor case 11. And a motor (not shown) can be completed.

前述の状態で、ステータコイル2は、この樹脂モールド材3及び外筒20を介して筒状モータケース11に機械的につながり、ステータコイル2で発生した熱は、この樹脂モールド材3及び外筒20を介して筒状モータケース11に伝熱されて外部に放熱される。   In the above-described state, the stator coil 2 is mechanically connected to the cylindrical motor case 11 via the resin molding material 3 and the outer cylinder 20, and the heat generated in the stator coil 2 is generated by the resin molding material 3 and the outer cylinder. Heat is transferred to the cylindrical motor case 11 via 20 and radiated to the outside.

米国特許第5856714号明細書US Pat. No. 5,856,714 特開昭62−278408号公報JP 62-278408 A 特開2005−223987号公報JP 2005-223987 A

上記のような従来のステータ構造では、以上のように構成されていたため次のような課題が存在していた。
すなわち、前述の特許文献1及び2の構成において、ステータコイルで発生した熱は輪状鉄心を経て筒状モータケースから放熱されるとともに、ステータコイル及び空気を経て筒状モータケースから放熱される構成であるため、放熱の効率が悪く、モータに十分なパワーを供給することができず、従来定格以上のモータ出力を得ることが困難であった。
The conventional stator structure as described above has the following problems because it is configured as described above.
That is, in the configurations of Patent Documents 1 and 2 described above, the heat generated in the stator coil is radiated from the cylindrical motor case via the annular iron core, and is radiated from the cylindrical motor case via the stator coil and air. For this reason, the efficiency of heat dissipation is poor, and sufficient power cannot be supplied to the motor, making it difficult to obtain a motor output exceeding the conventional rating.

また、前述の特許文献3の構成においては、ステータコイルの外側に樹脂モールド材を設けているが、このステータコイルの熱は直接又は樹脂モールド材を経て外筒から放熱されるだけで、放熱特性が十分でなく、前述の構造と同様に、定格のモータ出力を得ることが困難であった。   Further, in the configuration of the above-mentioned Patent Document 3, the resin mold material is provided outside the stator coil. However, the heat of the stator coil can be radiated from the outer cylinder directly or via the resin mold material. However, it was difficult to obtain a rated motor output as in the above-described structure.

本発明に係るステータ構造は、ステータコイルを有する輪状鉄心と、前記輪状鉄心の外周に設けられた外筒と、前記輪状鉄心の軸方向に沿って位置する前記ステータコイルの第1及び第2端部と、前記第1端部側で前記ステータコイルに接続されたリード線と、前記第1端部の外方に配設された放熱板と、前記輪状鉄心の前記軸方向に沿う外端側に充填された樹脂モールド材とからなり、前記ステータコイルで発生した熱は、前記樹脂モールド材及び前記放熱板を経て前記外筒へ伝熱される構成である。
また、前記放熱板は、断面L字型をなす輪状板よりなるとともに前記外筒の内面に接合している。
また、前記放熱板には電子回路を有する基板が取り付けられ、前記放熱板と前記基板は前記ステータコイルを覆うように配設されている。
A stator structure according to the present invention includes a ring-shaped iron core having a stator coil, an outer cylinder provided on an outer periphery of the ring-shaped core, and first and second ends of the stator coil positioned along the axial direction of the ring-shaped core. A lead wire connected to the stator coil on the first end side, a heat dissipating plate disposed outside the first end portion, and an outer end side of the annular iron core along the axial direction The heat generated in the stator coil is transferred to the outer cylinder through the resin mold material and the heat radiating plate.
Further, the heat radiating plate is formed of a ring-shaped plate having an L-shaped cross section and is joined to the inner surface of the outer cylinder.
A substrate having an electronic circuit is attached to the heat radiating plate, and the heat radiating plate and the substrate are disposed so as to cover the stator coil.

本発明によるステータ構造は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、前記第1端部の外方に放熱板が配設されるとともに、前記輪状鉄心の前記軸方向に沿う外端側に樹脂モールド材が充填され、前記樹脂モールド材に伝熱した前記ステータコイルの熱を、前記放熱板を経て前記外筒に伝熱することができるので、効率良く外部に放熱することができ、モータに従来定格以上の大パワーを印加できるとともに、モータの効率を向上させることができる。
また、前記放熱板は、断面L字型をなしてステータコイルの外側を覆いかつ前記外筒の内面に接合しているので、ステータコイルの熱をより確実に前記外筒に伝熱することができる。
また、前記放熱板には電子回路を有する基板が取り付けられ、前記放熱板と前記基板は前記ステータコイルを覆うように配設されているので、前記ステータコイル及び前記基板の熱をより確実に前記外筒に伝熱することができる。
Since the stator structure according to the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
That is, a heat sink is disposed outside the first end portion, the resin mold material is filled on the outer end side along the axial direction of the ring-shaped iron core, and the stator has transferred heat to the resin mold material. Since the heat of the coil can be transferred to the outer cylinder through the heat sink, it can be efficiently dissipated to the outside, and a large power exceeding the conventional rating can be applied to the motor, and the efficiency of the motor is improved. Can be made.
Further, since the heat radiating plate has an L-shaped cross section, covers the outside of the stator coil and is joined to the inner surface of the outer cylinder, the heat of the stator coil can be more reliably transferred to the outer cylinder. it can.
In addition, a substrate having an electronic circuit is attached to the heat radiating plate, and the heat radiating plate and the substrate are disposed so as to cover the stator coil, so that the heat of the stator coil and the substrate can be more reliably Heat can be transferred to the outer cylinder.

本発明は、輪状鉄心に設けたステータコイルの軸方向に沿う第1端子の外方に放熱板を設け、前記輪状鉄心の前記軸方向に沿う外端側に前記放熱板を埋め込むように樹脂モールド材を充填することで、ステータコイルで発生する熱を樹脂モールド材及び放熱材を経て外筒側へ伝熱して放熱効果を向上させるようにしたステータ構造を提供することを目的とする。   The present invention provides a resin mold in which a heat radiating plate is provided outside the first terminal along the axial direction of the stator coil provided on the ring-shaped iron core, and the heat radiating plate is embedded on the outer end side along the axial direction of the ring-shaped iron core. An object of the present invention is to provide a stator structure in which heat generated in the stator coil is transferred to the outer cylinder side through the resin mold material and the heat dissipation material to improve the heat dissipation effect by filling the material.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施の形態によるステータ構造を示す断面図である。尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付して説明する。図1において、符号1で示されているものは全体形状が筒形を成す輪状鉄心であり、この輪状鉄心1の外周にはアルミニウム等で形成された筒形の外筒20が嵌合されている。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a stator structure according to an embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to a part the same as that of a prior art example, or an equivalent part. In FIG. 1, what is indicated by reference numeral 1 is a ring-shaped iron core having a cylindrical shape as a whole, and a cylindrical outer cylinder 20 formed of aluminum or the like is fitted on the outer periphery of the ring-shaped iron core 1. Yes.

前記輪状鉄心1の各スロット(図示せず)には、輪状に形成されたステータコイル2が設けられ、このステータコイル2の第1及び第2端部2a,2bは前記輪状鉄心1の軸方向に沿う第1及び第2外端1a,1bよりも軸方向22に沿う外側へ各々突出して形成されている。前記ステータコイル2には、前記第1端部2a側でリード線4が接続されている。   Each slot (not shown) of the ring-shaped iron core 1 is provided with a ring-shaped stator coil 2, and the first and second ends 2 a and 2 b of the stator coil 2 are in the axial direction of the ring-shaped iron core 1. The first and second outer ends 1a and 1b extending along the axial direction 22 protrude outward from the first and second outer ends 1a and 1b. A lead wire 4 is connected to the stator coil 2 on the first end 2a side.

前記ステータコイル2の第1端部2aの外方には、アルミニウム等からなる放熱板25が配設されており、この放熱板25は、断面L字型をなす輪状板よりなり前記外筒20の内面20cに接合している。   A heat radiating plate 25 made of aluminum or the like is disposed outside the first end 2a of the stator coil 2, and the heat radiating plate 25 is formed of a ring-shaped plate having an L-shaped cross section. It is joined to the inner surface 20c.

前記放熱板25は、前述のように断面L字型に形成されているため、前記軸方向22に対して直交する方向に延設された舌片25aを有しており、この舌片25aには断面L字型をなす基板31がボルト32によって固定されている。この基板31には、電子回路33が設けられているとともに、この放熱板25と基板31とは、全体として断面形状で凹状を形成し、前記ステータコイル2の第1端部2aの一部を覆うように構成されている。   Since the heat radiating plate 25 has an L-shaped cross section as described above, the heat radiating plate 25 has a tongue piece 25 a extending in a direction orthogonal to the axial direction 22. A substrate 31 having an L-shaped cross section is fixed by a bolt 32. The substrate 31 is provided with an electronic circuit 33, and the heat radiating plate 25 and the substrate 31 form a concave shape in cross-sectional shape as a whole, and a part of the first end 2a of the stator coil 2 is formed. It is configured to cover.

次に、前述のように構成された輪状鉄心1の中空孔1A内には、円柱状又は円筒状をなす治具21が挿入して設けられており、この治具21が輪状鉄心1内に設けられた状態で前記第1及び第2外端1a,1b側にエポキシ樹脂等からなる樹脂をポッティング等で充填することにより、前述のステータコイル2及び放熱板25が位置する空隙が樹脂モールド材3で埋められる。   Next, a cylindrical or cylindrical jig 21 is inserted and provided in the hollow hole 1A of the annular core 1 configured as described above, and the jig 21 is provided in the annular core 1. By filling the first and second outer ends 1a, 1b with a resin made of epoxy resin or the like in the provided state by potting or the like, the gap where the stator coil 2 and the heat radiating plate 25 are located is a resin molding material. Filled with three.

従って、前記ステータコイル2の各端部2a,2bは、樹脂モールド材3及び放熱板25を経て前記外筒20に接続され、前記ステータコイル2の熱は、樹脂モールド材3及び放熱板25を介して外筒20に伝熱され、効率良く放熱が行われるように構成されている。尚、前述のように前記外筒20を有する状態で、ユーザ側に製品として納品し、ユーザ側では、この外筒20を筒状モータケース11内に挿入した状態でモータとして用いる。   Accordingly, the end portions 2a and 2b of the stator coil 2 are connected to the outer cylinder 20 via the resin mold material 3 and the heat radiating plate 25, and the heat of the stator coil 2 is applied to the resin mold material 3 and the heat radiating plate 25. The heat is transferred to the outer cylinder 20 through the heat exchanger 20 so that heat can be efficiently radiated. As described above, the outer cylinder 20 is provided as a product on the user side, and the user side uses the outer cylinder 20 as a motor in a state where the outer cylinder 20 is inserted into the cylindrical motor case 11.

本発明の実施の形態によるステータ構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the stator structure by embodiment of this invention. 従来のステータ構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the conventional stator structure.

符号の説明Explanation of symbols

1 輪状鉄心、1a,1b 第1及び第2外端、2 ステータコイル、2a,2b 第1及び第2端部、3 樹脂モールド材、4 リード線、20 外筒、25 放熱板、31 基板、33 電子回路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ring-shaped iron core, 1a, 1b 1st and 2nd outer end, 2 Stator coil, 2a, 2b 1st and 2nd end part, 3 Resin molding material, 4 Lead wire, 20 Outer cylinder, 25 Heat sink, 31 Substrate, 33 Electronic circuit.

Claims (3)

ステータコイル(2)を有する輪状鉄心(1)と、
前記輪状鉄心(1)の外周に設けられた外筒(20)と、
前記輪状鉄心(1)の軸方向(22)に沿って位置する前記ステータコイル(2)の第1及び第2端部(2a,2b)と、
前記第1端部(2a)側で前記ステータコイル(2)に接続されたリード線(4)と、
前記第1端部(2a)の外方に配設された放熱板(25)と、
前記輪状鉄心(1)の前記軸方向(22)に沿う外端(1a,1b)側に充填された樹脂モールド材(3)と
からなり、
前記ステータコイル(2)で発生した熱は、前記樹脂モールド材(3)及び前記放熱板(25)を経て前記外筒(20)へ伝熱される構成としたことを特徴とするステータ構造。
An annular iron core (1) having a stator coil (2);
An outer cylinder (20) provided on the outer periphery of the annular iron core (1);
First and second ends (2a, 2b) of the stator coil (2) located along the axial direction (22) of the annular iron core (1);
A lead wire (4) connected to the stator coil (2) on the first end (2a) side;
A heat sink (25) disposed outside the first end (2a);
A resin mold material (3) filled on the outer end (1a, 1b) side along the axial direction (22) of the ring-shaped iron core (1),
The stator structure characterized in that heat generated in the stator coil (2) is transferred to the outer cylinder (20) through the resin mold material (3) and the heat radiating plate (25).
前記放熱板(25)は、断面L字型をなす輪状板よりなるとともに前記外筒(20)の内面(20c)に接合していることを特徴とする請求項1記載のステータ構造。   The stator structure according to claim 1, wherein the heat radiating plate (25) is formed of a ring-shaped plate having an L-shaped cross section and joined to an inner surface (20c) of the outer cylinder (20). 前記放熱板(25)には電子回路(33)を有する基板(31)が取り付けられ、
前記放熱板(25)と前記基板(31)は前記ステータコイル(2)を覆うように配設されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のステータ構造。
A substrate (31) having an electronic circuit (33) is attached to the heat sink (25),
The stator structure according to claim 1 or 2, wherein the heat radiating plate (25) and the substrate (31) are disposed so as to cover the stator coil (2).
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