JP2008178162A - ステータ構造 - Google Patents

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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

米国特許第５８５６７１４号明細書 特開昭６２−２７８４０８号公報 特開２００５−２２３９８７号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 従来のステータ構造を示す断面図である。

符号の説明

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。

Claims (3)

1. 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。
2. 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。
3. 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。

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