WO2023127698A1 - ステータ - Google Patents

ステータ Download PDF

Info

Publication number
WO2023127698A1
WO2023127698A1 PCT/JP2022/047461 JP2022047461W WO2023127698A1 WO 2023127698 A1 WO2023127698 A1 WO 2023127698A1 JP 2022047461 W JP2022047461 W JP 2022047461W WO 2023127698 A1 WO2023127698 A1 WO 2023127698A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
stator core
insulating resin
busbar
stator
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2022/047461
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
敬一 伊藤
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.)
NHK Spring Co Ltd
Original Assignee
NHK Spring Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NHK Spring Co Ltd filed Critical NHK Spring Co Ltd
Priority to JP2023521769A priority Critical patent/JP7358681B1/ja
Priority to CN202280080492.2A priority patent/CN118355588A/zh
Priority to EP22915921.5A priority patent/EP4425760A4/en
Priority to US18/719,232 priority patent/US20250132625A1/en
Publication of WO2023127698A1 publication Critical patent/WO2023127698A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/24Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors with channels or ducts for cooling medium between the conductors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/32Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14Stator cores with salient poles
    • H02K1/145Stator cores with salient poles having an annular coil, e.g. of the claw-pole type
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/20Stationary parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/30Windings characterised by the insulating material
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/32Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/38Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation around winding heads, equalising connectors, or connections thereto
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/46Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
    • H02K3/522Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only for generally annular cores with salient poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/09Machines characterised by wiring elements other than wires, e.g. bus rings, for connecting the winding terminations
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility

Definitions

  • the present disclosure relates to a stator of a motor.
  • Japanese Patent Laying-Open No. 2018-19511 discloses a busbar unit used for energizing excitation coils in an SR motor having a three-phase independent circuit.
  • This busbar unit is arranged adjacent to one axial end side of the stator core, and has a configuration in which a plurality of annularly formed metal busbars are insert-molded in an insulating resin.
  • the plurality of busbars are integrated with the insulating resin, which improves the ease of assembly of the motor.
  • many of the insulating resins described above generally have low thermal conductivity. Although thermal conductivity can be increased by filling fillers, problems arise in formability and cost, so it is not practical.
  • a bus bar covered with an insulating resin has a poor heat dissipation property, resulting in a large amount of heat generated during operation of the motor. As a result, the performance of the motor is restricted, and problems such as insufficient torque occur.
  • the present disclosure aims to obtain a stator that can improve the heat dissipation of the busbar even with a busbar unit that is integrated with an insulating resin.
  • a stator includes a stator core having a yoke and a plurality of teeth, a plurality of coils wound around the plurality of teeth, and arranged adjacent to the stator core, and end portions of the coils are joined.
  • a bus bar having a joint portion and an extension portion extending in the circumferential direction of the stator core; an insulating resin molded integrally with the bus bar with the extension portion partially exposed; and a sealing resin that seals at least the exposed portion of the extending portion from the insulating resin.
  • stator core arranged adjacent to the stator core
  • busbar is arranged outside the teeth (yoke).
  • coils are wound around the plurality of teeth of the stator core.
  • the ends of each coil are joined to joints of busbars arranged adjacent to the stator core.
  • This bus bar has an extension extending in the circumferential direction of the stator core.
  • This extension part is partially exposed from the insulating resin integrally molded with the bus bar.
  • the exposed portion of the extension is sealed with a sealing resin made of a resin having a higher thermal conductivity than the insulating resin. Since the heat of the busbars can be dissipated through the sealing resin, the heat dissipation of the busbars can be improved even in the busbar unit integrated with the insulating resin.
  • stator of the second aspect in the first aspect, a part of the extending portion is exposed from the insulating resin in the axial direction of the stator core.
  • part of the extending portion of the busbar is exposed from the insulating resin in the axial direction of the stator core, and the exposed portion is sealed with the sealing resin.
  • the portion of the extending portion exposed from the insulating resin is the surface of the extending portion on one side in the plate thickness direction.
  • the exposed portion of the extending portion of the bus bar from the insulating resin is the surface of the extending portion on one side in the plate thickness direction, so the area of the exposed portion can be increased.
  • a fourth aspect of the stator is such that a portion of the extending portion is exposed from the insulating resin in the radial direction of the stator core.
  • part of the extending portion of the busbar is exposed from the insulating resin in the radial direction of the stator core, and the exposed portion is sealed with the sealing resin.
  • a fifth aspect of the stator is that in any one of the first to fourth aspects, the stator core, the plurality of coils and the insulating resin are sealed with the sealing resin.
  • the stator core, the plurality of coils, and the insulating resin are sealed with the sealing resin that seals the exposed portions of the extending portions of the busbars from the insulating resin. That is, the exposed portion of the extending portion from the insulating resin is sealed with the sealing resin of the resin-molded motor. This eliminates the need for a special sealing resin for improving the heat dissipation of the busbar.
  • a stator according to a sixth aspect is the stator according to any one of the first to fifth aspects, wherein a cooling medium flow path is provided near a portion of the extending portion exposed from the insulating resin.
  • heat dissipation can be further improved by cooling via the sealing resin with high thermal conductivity, compared to the case where the cooling medium is provided in the insulating resin with low thermal conductivity.
  • stator according to the present disclosure it is possible to improve the heat dissipation of the busbar even with the busbar unit integrated with the insulating resin.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a stator according to a first embodiment
  • FIG. FIG. 4 is a perspective view showing a state of the stator according to the first embodiment before the sealing resin is molded
  • FIG. 3 is an enlarged perspective view showing an enlarged part of the configuration shown in FIG. 2
  • FIG. 3 is a perspective view showing part of a first busbar unit included in the stator according to the first embodiment
  • FIG. 5 is a perspective view of a portion of the first busbar unit viewed from a direction different from that of FIG. 4
  • FIG. 4 is a perspective cross-sectional view showing a state in which a part of the first busbar unit is cut
  • FIG. 4 is a perspective view showing a second busbar unit included in the stator according to the first embodiment
  • FIG. 8 is a perspective view showing a state in which illustration of insulating resin is omitted in the configuration shown in FIG. 7;
  • FIG. 8 is a perspective cross-sectional view showing a state in which a part of a first busbar unit included in the stator according to the second embodiment is cut;
  • FIG. 10 A stator 10 according to a first embodiment of the present disclosure will be described below with reference to FIGS. 1 to 8.
  • FIG. 1 the scale of drawing is changed suitably.
  • some reference numerals may be omitted to make the drawings easier to see.
  • the stator 10 includes a stator core 12, a plurality of (here, 24) coils 18, an insulator 19, a first busbar unit 20, and a second busbar. It is an armature (stator) including a unit 26 and a sealing resin 32 .
  • the stator core 12 , the plurality of coils 18 , the insulator 19 , the first busbar unit 20 , the second busbar unit 26 and the sealing resin 32 are housed inside a cylindrical case 34 .
  • a rotor (not shown) is arranged inside the stator 10 to constitute an inner rotor type motor (rotary electric machine).
  • This motor is, for example, a three-phase motor, and is a resin-molded motor in which a stator core 12 , a plurality of coils 18 , an insulator 19 , a first busbar unit 20 and a second busbar unit 26 are sealed with sealing resin 32 .
  • the stator core 12 is constructed by laminating a plurality of iron core pieces made of electromagnetic steel sheets.
  • This stator core 12 is formed in an annular shape and has a yoke 14 and a plurality of (here, 24) teeth 16 .
  • the stator core 12 may be divided into a plurality of parts in the circumferential direction.
  • the yoke 14 has a cylindrical shape.
  • the plurality of teeth 16 are formed to protrude radially inward of the stator core 12 from the inner peripheral surface of the yoke 14 .
  • a plurality of teeth 16 are formed side by side at regular intervals in the circumferential direction of the stator core 12 , and slots (reference numerals omitted) are formed between the plurality of teeth 16 .
  • the stator 10 is fitted inside the case 34 .
  • the number of poles and the number of slots of the stator 10 shown in FIG. 2 are merely examples, and are not limited to these.
  • the plurality of coils 18 are spirally wound around the plurality of teeth 16 respectively.
  • An insulator 19 is interposed between each coil 18 and each tooth 16 .
  • an insulating material such as insulating paper or varnish may be interposed between each coil 18 and each tooth 16.
  • FIG. Each coil 18 is configured such that a wire made of, for example, copper, aluminum, silver, or an alloy wire thereof is coated with an insulator such as enamel.
  • this element wire is a round wire here, it may be a rectangular wire, a hexagonal wire, or the like.
  • the coil 18 When viewed from the radial direction of the stator core 12 , the coil 18 is wound in a substantially elongated rectangular shape whose longitudinal direction is the axial direction of the stator core 12 .
  • the coil 18 has one end 181 at the start of winding and the other end 182 at the end of winding, both of which are arranged on the root side of the teeth 16 .
  • One end 181 extends to one side of stator core 12 in the axial direction, and the other end 182 extends to the other side of stator core 12 in the axial direction.
  • the plurality of coils 18 includes a plurality (eight in this case) of U-phase coils 18U, a plurality of (eight in this case) of V-phase coils 18V, and a plurality of (eight in this case) of W-phase coils 18W. ing.
  • a U-phase coil 18U, a V-phase coil 18V, and a W-phase coil 18W are sequentially arranged along the circumferential direction of the stator core 12 .
  • the U-phase coils 18U, the V-phase coils 18V, and the W-phase coils 18W are mounted on the teeth 16 of the stator core 12 at intervals in the circumferential direction of the stator core 12, respectively.
  • Adjacent in-phase coils 18 (same phase among U-phase, V-phase, and W-phase) are electrically connected to each other by first bus bar units 20 .
  • the first busbar unit 20 is arranged adjacent to the stator core 12 on one side in the axial direction.
  • the first busbar unit 20 includes a U-phase busbar 22U, a V-phase busbar 22V, a W-phase busbar 22W, and a first insulating resin 24 .
  • the U-phase busbar 22U, the V-phase busbar 22V, and the W-phase busbar 22W correspond to the "busbar" in the present disclosure
  • the first insulating resin 24 corresponds to the "insulating resin" in the present disclosure.
  • the U-phase busbar 22U, the V-phase busbar 22V, and the W-phase busbar 22W are, for example, manufactured by press-molding a metal plate.
  • the U-phase busbar 22U, the V-phase busbar 22V, and the W-phase busbar 22W respectively include first extending portions 22U1, 22V1, and 22W1 extending annularly along the yoke 14 in the circumferential direction of the stator core 12, and first extending portions 22U1, 22V1, and 22W1. It has a plurality of first joint portions 22U2, 22V2 and 22W2 extending from the portions 22U1, 22V1 and 22W1 to the root side of each tooth 16. As shown in FIG.
  • the first extensions 22U1, 22V1, 22W1 correspond to the "extensions” in the present disclosure
  • the first joints 22U2, 22V2, 22W2 correspond to the "joints” in the present disclosure
  • the U-phase bus bar 22U, the V-phase bus bar 22V, and the W-phase bus bar 22W have a U-phase terminal portion 22U3 and a V-phase terminal portion extending radially outward of the stator core 12 from the first extension portions 22U1, 22V1, and 22W1. 22V3 and a W-phase terminal portion 22W3 (see FIGS. 1 and 2).
  • the U-phase terminal portion 22U3, the V-phase terminal portion 22V3, and the W-phase terminal portion 22W3 may be configured to extend outward in the axial direction of the stator core 12 from the first extension portions 22U1, 22V1, and 22W1.
  • First extension portion 22U1 of U-phase bus bar 22U, first extension portion 22V1 of V-phase bus bar 22V, and first extension portion 221W1 of W-phase bus bar 22W are arranged concentrically with stator core 12. .
  • the first extending portions 22U1, 22V1, and 22W1 are plate-shaped with the axial direction of the stator core 12 as the plate thickness direction.
  • the first extension portion 22U1 is arranged radially inward of the stator core 12 with respect to the first extension portion 22V1, and the first extension portion 22W1 and the first extension portion 22U1 It is arranged on the other axial side (the stator core 12 side) of the stator core 12 with respect to the first extension portion 22V1.
  • the first extension portion 22U1 is displaced from the first extension portion 22V1 to one side in the axial direction of the stator core 12 .
  • the first extending portions 22U1, 22V1, 22W1 are arranged in a region overlapping the yoke 14 when viewed from the axial direction of the stator core 12. As shown in FIG. Note that the above-described positional relationship among the first extension portions 22U1, 22V1, and 22W1 is merely an example.
  • the first extending portions 22U1, 22V1, and 22W1 are not all around in the circumferential direction, but only partly, and there may be cases where the U-phase busbar 22U, the V-phase busbar 22V, and the W-phase busbar 22W do not overlap in the axial direction. .
  • the U-phase busbar 22U, the V-phase busbar 22V, and the W-phase busbar 22W are integrated with the insulating resin 24, but each phase may be individually integrated with the insulating resin.
  • the first extension portions 22U1, 22V1, and 22W1 are stacked in the plate thickness direction, but the first extension portions 22U1, 22V1, and 22W1 stand (the plate thickness direction faces the radial direction). can be configured).
  • the first joint portions 22U2, 22V2, 22W2 extend from the first extension portions 22U1, 22V1, 22W1 to the radially inner side of the stator core 12 and to one side in the axial direction of the stator core 12. Located near the root. A first insertion portion (reference numerals omitted) is formed at each distal end portion of the first joint portions 22U2, 22V2, and 22W2. Each first insertion portion has a U shape with one side in the circumferential direction of the stator core 12 open when viewed from the axial direction of the stator core 12 . One end portion 181 of each coil 18 is inserted inside each first insertion portion, and each first insertion portion and one end portion 181 of each coil 18 are joined by means such as welding. It should be noted that a configuration in which the first inserting portion is not formed at each distal end portion of the first joint portions 22U2, 22V2, and 22W2 may be employed.
  • the first insulating resin 24 is made of insulating resin and is formed in a ring shape.
  • the first insulating resin 24 is fitted inside the case 34 .
  • First extension portions 22U1, 22V1, 22W1 of the U-phase busbar 22U, the V-phase busbar 22V, and the W-phase busbar 22W are embedded in the first insulating resin 24 described above.
  • the first extending portions 22U1, 22V1, 22W1 are embedded in the first insulating resin 24 by insert molding, for example, and the first insulating resin 24 is molded integrally with the first extending portions 22U1, 22V1, 22W1. It is
  • the first insulating resin 24 has three openings 24U through which the first extending portions 22U1, 22V1, and 22W1 are partially exposed to the outside of the first insulating resin 24; 24V and 24W are formed.
  • the three openings 24U, 24V, and 24W are formed in an annular shape concentric with the first insulating resin 24, for example.
  • Two of the three openings 24U, 24V, 24W are formed on one surface of the first insulating resin 24 in the axial direction (the surface opposite to the stator core 12).
  • One opening 24W of the openings 24U, 24V, and 24W is formed on the surface of the first insulating resin 24 on the other side in the axial direction (the surface on the stator core 12 side).
  • the two openings 24U and 24V are arranged concentrically in the radial direction of the stator core 12, and the opening 24U is located on one side of the stator core 12 in the axial direction (opposite to the stator core 12) with respect to the first extending portion 22U1. side), and the surface of the first extension portion 22U1 on one side in the plate thickness direction is exposed to one side of the stator core 12 in the axial direction.
  • the opening 24V is arranged on one side in the axial direction of the stator core 12 with respect to the first extending portion 22V1. exposing.
  • the one opening 24W is arranged on the other side in the axial direction of the stator core 12 (the stator core 12 side) with respect to the first extending portion 22W1. It is exposed to the other side of the stator core 12 in the axial direction.
  • the arrangement of the three openings 24U, 24V, and 24W can be appropriately changed according to the arrangement of the first extensions 22U1, 22V1, and 22W1. Further, in the present embodiment, the three openings 24U, 24V, 24W are formed in an annular shape. good.
  • the second busbar unit 26 is arranged adjacent to the other side of the stator core 12 .
  • the second busbar unit 26 is composed of a second busbar 28 and a second insulating resin 30 .
  • the second busbar 28 corresponds to the "busbar" in the present disclosure
  • the second insulating resin 30 corresponds to the "insulating resin" in the present disclosure.
  • the first busbar unit 20 and the second busbar unit 26 are separately arranged on both sides of the stator core 12 in the axial direction in the present embodiment, they may be arranged together on one side. Also, not all busbars need to be integrated, and one or more busbar units may be used.
  • the second busbar 28 is, for example, composed of a plurality of (here, eight) busbar divisions 28S.
  • the plurality of busbar divisions 28S are arranged side by side at regular intervals in the circumferential direction of the stator core 12 .
  • Each of the plurality of busbar divisions 28S includes a second extending portion 28S1 extending in an arc shape in the circumferential direction of the stator core 12 along the yoke 14 and extending from the second extending portion 28S1 to the tip side of each tooth 16. and a plurality of (here, three) second joint portions 28S2.
  • the second extension portion 28S1 corresponds to the "extension portion" in the present disclosure
  • the second joint portion 28S2 corresponds to the "joint portion" in the present disclosure.
  • the second extending portion 28S1 has a plate-like shape curved in an arc concentric with the stator core 12 with the plate thickness direction being the axial direction of the stator core 12 .
  • the plurality of second joint portions 28S2 extend from the second extending portion 28S1 to the radially inner side of the stator core 12 and to the other axial direction side of the stator core 12, and each tip portion is arranged near the root of each tooth 16.
  • a second insertion portion (not shown) is formed at the tip of each second joint portion 28S2.
  • Each second insertion portion has a U shape with one side in the circumferential direction of the stator core 12 open when viewed from the axial direction of the stator core 12 .
  • each coil 18 is inserted inside each second insertion portion, and each second insertion portion and the other end 182 of each coil 18 are joined by means such as welding.
  • the second insertion portion is not formed at the distal end portion of each second joint portion 28S2 may be employed.
  • the second busbar 28 may be integrally formed without being divided into a plurality of busbar divisions 28S.
  • the second bus bar 28 is divided into a plurality of parts depending on the motor specifications, but depending on the motor specifications, the second bus bar may not be divided and may be integrally formed.
  • the second insulating resin 30 is made of insulating resin and is formed in a ring shape.
  • the second insulating resin 30 is fitted inside the case 34 .
  • the second extending portions 28S1 of the plurality of busbar divisions 28S are embedded in the second insulating resin 30. As shown in FIG.
  • the second extending portion 28S1 is embedded in the second insulating resin 30 by insert molding, for example, and the second insulating resin 30 is molded integrally with the plurality of second extending portions 28S1.
  • the second insulating resin 30 is formed with a plurality of (here, eight) openings 30S partially exposing the second extending portions 28S1 to the outside of the second insulating resin 30.
  • the plurality of openings 30S are formed on the surface of the second insulating resin 30 on the other side in the axial direction (the surface on the side opposite to the stator core 12).
  • the plurality of openings 30 ⁇ /b>S are formed in an arcuate shape concentric with the second insulating resin 30 and are arranged side by side at equal intervals in the circumferential direction of the stator core 12 .
  • the plurality of openings 30S are arranged on the other side in the axial direction of the stator core 12 (on the side opposite to the stator core 12) with respect to the second extensions 28S1 of the plurality of second bus bars 28. is exposed to the other side of the stator core 12 in the axial direction.
  • the sealing resin 32 is a mold resin sealing the stator core 12, the plurality of coils 18, the insulator 19, the first busbar unit 20 and the second busbar unit 26.
  • the sealing resin 32 is a thermosetting resin such as epoxy resin or a thermoplastic resin kneaded with non-magnetic powder as a filler, and has thermal conductivity and insulating properties. .
  • the sealing resin 32 has higher thermal conductivity than the first insulating resin 24 and the second insulating resin 30 .
  • the sealing resin 32 is molded by, for example, cast molding or transfer molding, and has a cylindrical outer shape. Both axial end faces of the sealing resin 32 are arranged flush with the axial end faces of the case 34 .
  • the stator core 12 , the plurality of coils 18 , the insulator 19 , the first busbar unit 20 and the second busbar unit 26 are embedded in the sealing resin 32 .
  • a portion of the sealing resin 32 enters the three openings 24U, 24V, and 24W formed in the first insulating resin 24 of the first busbar unit 20 .
  • Part of the sealing resin 32 is in close contact with the first extending portions 22U1, 22V1, 22W1 of the U-phase busbar 22U, the V-phase busbar 22V, and the W-phase busbar 22W.
  • a portion of the sealing resin 32 enters the plurality of openings 30S formed in the second insulating resin 30 of the second busbar unit 26 .
  • a portion of the sealing resin 32 is in close contact with the second extending portions 28S1 of the plurality of busbar divisions 28S.
  • the U-phase terminal portion 22U3, the V-phase terminal portion 22V3, and the W-phase terminal portion 22W3 of the U-phase busbar 22U, the V-phase busbar 22V, and the W-phase busbar 22W are connected to a three-phase power supply.
  • the stator 10 configured as described above functions as a stator of a three-phase motor.
  • this three-phase motor is provided with a flow path for a cooling medium such as oil cooling by a fluid such as Automatic Transmission Fluid, forced air cooling by blowing air, or forced water cooling using a water jacket.
  • a cooling medium such as oil cooling by a fluid such as Automatic Transmission Fluid, forced air cooling by blowing air, or forced water cooling using a water jacket.
  • the coils 18 are wound around the plurality of teeth 16 of the stator core 12 .
  • One end portion 181 of each coil 18 is connected to first joint portions 22U2, 22V2, 22W2 of U-phase busbar 22U, V-phase busbar 22V, and W-phase busbar 22W, which are arranged adjacent to the stator core 12 on one side in the axial direction.
  • U-phase busbar 22U, V-phase busbar 22V and W-phase busbar 22W have first extending portions 22U1, 22V1 and 22W1 extending in the circumferential direction of the stator core 12 .
  • These first extending portions 22U1, 22V1, 22W1 are partially exposed from the first insulating resin 24 integrally formed with the U-phase busbar 22U, the V-phase busbar 22V, and the W-phase busbar 22W.
  • each coil 18 is joined to a second joint 28S2 of a plurality of busbar divisions 28S arranged adjacent to the stator core 12 on the other side in the axial direction.
  • These busbar divisions 28S have second extending portions 28S2 extending in the circumferential direction of the stator core 12 along the yoke 14 of the stator core 12. As shown in FIG. These second extending portions 28S1 are partially exposed from the second insulating resin 30 integrally molded with the plurality of busbar divisions 28S.
  • the portions of the first extending portions 22U1, 22V1, 22W1 exposed from the first insulating resin 24 are sealed with a sealing resin 32 made of a resin having a higher thermal conductivity than the first insulating resin 24.
  • the portion of the second extending portion 28S1 exposed from the second insulating resin 30 is sealed with the sealing resin 32 described above. Since the heat of each of the bus bars 22U, 22V, 22W, and 28S can be radiated through the sealing resin 32, even if the thermal conductivity of the first insulating resin 24 and the second insulating resin 30 is low, each of the bus bars 22U, 22V, 22W, and 28S can 22V, 22W, and 28S heat dissipation can be improved. As a result, it is possible to improve the performance of the motor while ensuring the moldability of the first insulating resin 24 and the second insulating resin 30 and suppressing an increase in the manufacturing cost.
  • part of the first extending portions 22U1, 22V1, 22W1 of the U-phase busbar 22U, the V-phase busbar 22V, and the W-phase busbar 22W extends from the first insulating resin 24 in the axial direction of the stator core 12. Exposed. Similarly, a portion of the second extending portions 28S1 of the plurality of busbar divisions 28S are exposed from the second insulating resin 30 in the axial direction of the stator core 12. As shown in FIG. The exposed portions of the first extending portions 22U1, 22V1, 22W1 and the second extending portion 28S1 are sealed with a sealing resin 32. As shown in FIG. As a result, for example, while suppressing an increase in radial space of the stator core 12, the heat dissipation of each of the bus bars 22U, 22V, 22W, and 28S can be enhanced.
  • the portions of the extension portions 22U1, 22V1, 22W1 and 28S2 exposed from the insulating resins 24 and 30 are the plate thicknesses of the extension portion extension portions 22U1, 22V1, 22W1 and 28S2. Since it is the surface on one side in the direction, the area of the exposed portion can be increased.
  • the portions of the first extension portions 22U1, 22V1, 22W1 exposed from the first insulating resin 24 and the portions of the second extension portions 28S1 exposed from the second insulating resin 30 are sealed.
  • the stator core 12 , the plurality of coils 18 , the insulator 19 , the first busbar unit 20 and the second busbar unit 26 are sealed by the sealing resin 32 that has stopped.
  • the exposed portions of the first extending portions 22U1, 22V1, 22W1 and the second extending portion 28S1 from the first insulating resin 24 and the second insulating resin 30 are sealed with the sealing resin 32 of the resin-molded motor. It is This eliminates the need for a dedicated sealing resin for improving the heat dissipation of each bus bar 22U, 22V, 22W, 28S.
  • the cooling medium flow path is provided near the exposed portions of the extending portions 22U1, 22V1, 22W1, and 28S2 from the insulating resins 24 and 30, insulation with low thermal conductivity is provided. Compared to the case where a cooling medium is provided in the resins 24 and 30, heat dissipation can be further enhanced by cooling via a sealing resin having high thermal conductivity.
  • the second embodiment is the same as the first embodiment except that the configuration of the first busbar unit 20 shown in FIG. 9 is different from the configuration of the first busbar unit 20 in the first embodiment.
  • the first extending portions 22U1, 22V1, and 22W1 of the U-phase busbar 22U, the V-phase busbar 22V, and the W-phase busbar 22W are arranged in the axial direction of the stator core 12 at intervals.
  • These first extending portions 22 U 1 , 22 V 1 , 22 W 1 are embedded in the first insulating resin 24 at intermediate portions in the radial direction of the stator core 12 .
  • a plurality of through holes are formed side by side in the circumferential direction of the stator core 12 in the intermediate portions of the first extending portions 22U1, 22V1, 22W1. is entering.
  • the through holes are necessary for fixing and integrating the U-phase busbar 22U, the V-phase busbar 22V, and the W-phase busbar 22W, and are not necessarily required if they are integrated in another structure. For example, if only one of the first extending portions 22U1, 22V1, and 22W1 is exposed in the radial direction, and the insulating resin is connected to the other side, the through hole is not necessary.
  • the first extending portions 22U1, 22V1, 22W1 of the U-phase busbar 22U, the V-phase busbar 22V, and the W-phase busbar 22W extend from the first insulating resin 24 to the stator core. 12 are exposed in the axial and radial directions, and the exposed portions are sealed with a sealing resin 32 (not shown in FIG. 9).
  • a sealing resin 32 not shown in FIG. 9
  • the shape of the exposed portions of the bus bars 22U, 22V, and 22W can be freely designed, and the heat dissipation of the bus bars 22U, 22V, and 22W can be enhanced.
  • the radially opposite side portions of the first extending portions 22U1, 22V1, and 22W1 protrude from the first insulating resin 24, but only the radially one side portion may protrude.
  • the extension portions 22U1, 22V1, and 22W1 may alternately protrude radially inward and outward.
  • the U-phase busbar 22U, the V-phase busbar 22V, and the W-phase busbar 22W are formed in a ring shape, but the present invention is not limited to this.
  • the U-phase busbar 22U, the V-phase busbar 22V, and the W-phase busbar 22W may be formed in a C shape.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

絶縁樹脂で一体化されたバスバーユニットでもバスバーの放熱性を高める。 本ステータでは、ステータコアのティースに巻回されたコイルの端部は、ステータコアに隣接して配置されたバスバー(22U、22V、22W)の接合部(22U2、22V2、22W2)に接合されている。これらのバスバー(22U、22V、22W)は、ステータコアの周方向に延在する延在部(22U1、22V1、22W1)を有している。延在部(22U1、22V1、22W1)は、バスバー(22U、22V、22W)と一体に成形された絶縁樹脂(24)から部分的に露出している。延在部(22U1、22V1、22W1)の上記露出部分は、絶縁樹脂(24)よりも熱伝導率が高い樹脂からなる封止樹脂(32)によって封止されている。

Description

ステータ
 本開示は、モータのステータに関する。
 特開2018-19511号公報には、3相独立回路を有するSRモータにおいて励磁コイルへの通電のために用いられるバスバーユニットが開示されている。このバスバーユニットは、ステータコアの軸線方向一端側に隣接配置されており、円環状に形成された複数の金属製のバスバーが絶縁樹脂にインサートモールドされた構成となっている。
 上記の先行技術では、複数のバスバーが絶縁樹脂と一体化されるので、モータの組み立て性が向上する。しかしながら、上記のような絶縁樹脂は、一般的に熱伝導率が低い材料が多い。フィラーを充填することで熱伝導率を高くすることはできるが、成形性やコストに課題が出てくるため、実用性に乏しい。絶縁樹脂で覆われたバスバーは、放熱性が悪くなるため、モータ作動時の発熱が大きくなる。その結果、モータの性能に制限がかかり、トルク不足などの問題が生じる。
 本開示は上記事実を考慮し、絶縁樹脂で一体化されたバスバーユニットでもバスバーの放熱性を高めることができるステータを得ることを目的とする。
 第1の態様のステータは、ヨーク及び複数のティースを有するステータコアと、前記複数のティースにそれぞれ巻回される複数のコイルと、前記ステータコアに隣接して配置され、前記コイルの端部が接合される接合部及び前記ステータコアの周方向に延在する延在部を有するバスバーと、前記延在部を部分的に露出させた状態で前記バスバーと一体に成形された絶縁樹脂と、前記絶縁樹脂よりも熱伝導率が高い樹脂からなり、少なくとも前記絶縁樹脂からの前記延在部の露出部分を封止した封止樹脂と、を備えている。
 なお、第1の態様に記載の「ステータコアに隣接して配置され」には、バスバーがティース(ヨーク)よりも外側に配置される場合が含まれる。
 第1態様のステータでは、ステータコアが有する複数のティースにそれぞれコイルが巻回される。各コイルの端部は、ステータコアに隣接して配置されたバスバーが有する接合部に接合される。このバスバーは、ステータコアの周方向に延在する延在部を有する。この延在部は、バスバーと一体に成形された絶縁樹脂から部分的に露出している。この延在部の露出部分は、絶縁樹脂よりも熱伝導率が高い樹脂からなる封止樹脂によって封止されている。この封止樹脂を伝ってバスバーの熱を放熱することができるので、絶縁樹脂で一体化されたバスバーユニットでもバスバーの放熱性を高めることができる。
 第2の態様のステータは、第1の態様において、前記延在部の一部は、前記絶縁樹脂から前記ステータコアの軸線方向に露出している。
 第2の態様のステータでは、バスバーの延在部の一部が絶縁樹脂からステータコアの軸線方向に露出しており、当該露出部分が封止樹脂により封止されている。これにより、例えばステータコアの径方向のスペースの増加を抑制しつつ、バスバーの放熱性を高めることができる。
 第3の態様のステータは、第2の態様において、前記延在部の前記絶縁樹脂からの露出部分は、前記延在部の板厚方向一方側の面である。
 第3の態様のステータでは、バスバーの延在部の絶縁樹脂からの露出部分は、延在部の板厚方向一方側の面であるため、露出部分の面積を大きくすることができる。
 第4の態様のステータは、第1の態様~第3の態様の何れか1つの態様において、前記延在部の一部は、前記絶縁樹脂から前記ステータコアの径方向に露出している。
 第4の態様のステータでは、バスバーの延在部の一部が絶縁樹脂からステータコアの径方向に露出しており、当該露出部分が封止樹脂により封止されている。これにより、例えばステータコアの軸線方向のスペースの増加を抑制しつつ、バスバーの放熱性を高めることができる。
 第5の態様のステータは、第1の態様~第4の態様の何れか1つの態様において、前記ステータコア、前記複数のコイル及び前記絶縁樹脂が、前記封止樹脂によって封止されている。
 第5の態様のステータでは、バスバーの延在部における絶縁樹脂からの露出部分を封止した封止樹脂によって、ステータコア、複数のコイル及び絶縁樹脂が封止されている。つまり、樹脂モールドモータの封止樹脂によって、絶縁樹脂からの延在部の露出部分が封止されている。これにより、バスバーの放熱性を高めるための専用の封止樹脂が不要になる。
 第6の態様のステータは、第1の態様~第5の態様の何れか1つの態様において、前記前記延在部の前記絶縁樹脂からの露出部分の付近に冷却媒体の流路が設けられている。
 第6の態様のステータでは、熱伝導性の低い絶縁樹脂に冷却媒体を設ける場合と比較して、熱伝導性の高い封止樹脂を介して冷却することで放熱性をより高めることが出来る。
 以上説明したように、本開示に係るステータでは、絶縁樹脂で一体化されたバスバーユニットでもバスバーの放熱性を高めることができる。
第1実施形態に係るステータを示す斜視図である。 第1実施形態に係るステータにおける封止樹脂の成形前の状態を示す斜視図である。 図2に示される構成の一部を拡大して示す拡大斜視図である。 第1実施形態に係るステータが備える第1バスバーユニットの一部を示す斜視図である。 第1バスバーユニットの一部を図4とは異なる方向から見た斜視図である。 第1バスバーユニットの一部を切断した状態で示す斜視断面図である。 第1実施形態に係るステータが備える第2バスバーユニットを示す斜視図である。 図7に示される構成において、絶縁樹脂の図示を省略した状態を示す斜視図である。 第2実施形態に係るステータが備える第1バスバーユニットの一部を切断した状態で示す斜視断面図である。
 <第1の実施形態>
 以下、図1~図8を参照して本開示の第1実施形態に係るステータ10について説明する。なお、各図においては図面の縮尺を適宜変更している。また、各図においては図面を見易くする関係から一部の符号を省略している場合がある。
 図1~図3に示されるように、本実施形態に係るステータ10は、ステータコア12と、複数(ここでは24個)のコイル18と、インシュレータ19と、第1バスバーユニット20と、第2バスバーユニット26と、封止樹脂32とを備えた電機子(固定子)である。ステータコア12、複数のコイル18、インシュレータ19、第1バスバーユニット20、第2バスバーユニット26及び封止樹脂32は、円筒状のケース34内に収容されている。このステータ10の内側には、図示しない回転子が配置され、インナロータ型のモータ(回転電機)が構成される。このモータは、一例として三相モータであり、ステータコア12、複数のコイル18、インシュレータ19、第1バスバーユニット20及び第2バスバーユニット26が封止樹脂32によって封止された樹脂モールドモータである。
 ステータコア12は、電磁鋼板からなる複数枚の鉄心片が積層されて構成されている。このステータコア12は、環状に形成されており、ヨーク14と、複数(ここでは24個)のティース16とを有している。ステータコア12は周方向に複数に分割されたものでもよい。ヨーク14は、円筒状をなしている。複数のティース16は、ヨーク14の内周面からステータコア12の径方向の内側に向かって突出するように形成されている。複数のティース16は、ステータコア12の周方向に等間隔に並んで形成されており、複数のティース16の間には、それぞれスロット(符号省略)が形成されている。このステータ10は、ケース34の内側に嵌合している。なお、図2に示されるステータ10の極数やスロット数は単なる一例であり、これに限定されない。
 複数のコイル18は、複数のティース16の回りにそれぞれ螺旋状に巻回されている。各コイル18と各ティース16との間には、インシュレータ19が介在している。なお、インシュレータ19の代わりに、絶縁紙又はワニスなどの絶縁物が各コイル18と各ティース16との間に介在する構成にしてもよい。各コイル18は、例えば銅、アルミ、銀又はこれらの合金線材からなる素線がエナメル等の絶縁物によって被覆された構成とされている。この素線は、ここでは丸線とされているが、平角線や六角線等であってもよい。このコイル18は、ステータコア12の径方向から見て、ステータコア12の軸線方向を長手とする略長尺矩形状に巻回されている。コイル18は、一例として、巻き始めの端部である一端部181と、巻き終わりの端部である他端部182とが、何れもティース16の根元側に配置されている。一端部181は、ステータコア12の軸線方向の一方側へ延びており、他端部182は、ステータコア12の軸線方向の他方側へ延びている。
 複数のコイル18は、複数(ここでは8個)のU相コイル18Uと、複数(ここでは8個)のV相コイル18Vと、複数(ここでは8個)のW相コイル18Wとによって構成されている。ステータコア12の周方向に沿って、U相コイル18U、V相コイル18V、W相コイル18Wの順に順次配列されている。各U相コイル18U同士、各V相コイル18V同士、各W相コイル18W同士はそれぞれ、ステータコア12の周方向に間隔をあけてステータコア12のティース16に装着されている。そして、隣り合う同相(U相、V相、W相のうちの同じ相)のコイル18同士が第1バスバーユニット20によって電気的
に接続されている。
 図3~図6に示されるように、第1バスバーユニット20は、ステータコア12に対して軸線方向の一方側に隣接して配置されている。第1バスバーユニット20は、U相バスバー22U、V相バスバー22V及びW相バスバー22Wと、第1絶縁樹脂24とによって構成されている。U相バスバー22U、V相バスバー22V及びW相バスバー22Wは、本開示における「バスバー」に相当し、第1絶縁樹脂24は、本開示における「絶縁樹脂」に相当する。
 U相バスバー22U、V相バスバー22V及びW相バスバー22Wは、一例として金属板がプレス成形されて製造されたものである。U相バスバー22U、V相バスバー22V、及びW相バスバー22Wはそれぞれ、ヨーク14に沿ってステータコア12の周方向に環状に延在する第1延在部22U1、22V1、22W1と、第1延在部22U1、22V1、22W1から各ティース16の根元側へ延出された複数の第1接合部22U2、22V2、22W2とを有している。第1延在部22U1、22V1、22W1は、本開示における「延在部」に相当し、第1接合部22U2、22V2、22W2は、本開示における「接合部」に相当する。さらに、U相バスバー22U、V相バスバー22V及びW相バスバー22Wは、第1延在部22U1、22V1、22W1からステータコア12の径方向外側へ延出されたU相端子部22U3、V相端子部22V3及びW相端子部22W3(図1及び図2参照)を有している。なお、U相端子部22U3、V相端子部22V3及びW相端子部22W3が第1延在部22U1、22V1、22W1からステータコア12の軸線方向外側へ延出された構成にしてもよい。
 U相バスバー22Uの第1延在部22U1と、V相バスバー22Vの第1延在部22V1と、W相バスバー22Wの第1延在部221W1とは、ステータコア12と同心状に配置されている。第1延在部22U1、22V1、22W1は、ステータコア12の軸線方向を板厚方向とする板状をなしている。本実施形態では、一例として、第1延在部22U1が第1延在部22V1に対してステータコア12の径方向内側に配置されており、第1延在部22W1が第1延在部22U1及び第1延在部22V1に対してステータコア12の軸線方向他方側(ステータコア12側)に配置されている。第1延在部22U1は、第1延在部22V1に対してステータコア12の軸線方向一方側にずれて配置されている。第1延在部22U1、22V1、22W1は、ステータコア12の軸線方向から見てヨーク14と重なる領域に配置されている。なお、第1延在部22U1、22V1、22W1の上記位置関係は単なる一例である。例えば、第1延在部22U1、22V1、22W1は周方向の全周ではなく一部だけあり、U相バスバー22U、V相バスバー22V、及びW相バスバー22Wが軸方向に重ならない場合もあり得る。また本実施形態ではU相バスバー22U、V相バスバー22V、及びW相バスバー22Wが絶縁樹脂24で一体となっているが、それぞれの相で個別に絶縁樹脂で一体化されている場合もあり得る。また、本実施形態では第1延在部22U1、22V1、22W1が板厚方向に積み重なっているが、第1延在部22U1、22V1、22W1が立っている(板厚方向が径方向に向いている)構成にしてもよい。
 第1接合部22U2、22V2、22W2は、第1延在部22U1、22V1、22W1からステータコア12の径方向内側で且つステータコア12の軸線方向一方側へ延びており、各先端部が各ティース16の根元付近に配置されている。第1接合部22U2、22V2、22W2の各先端部には、それぞれ第1挿入部(符号省略)が形成されている。各第1挿入部は、ステータコア12の軸線方向から見てステータコア12の周方向の一方側が開放されたU字状をなしている。各第1挿入部の内側には、各コイル18の一端部181が挿入されており、溶接等の手段で各第1挿入部と各コイル18の一端部181とが接合されている。なお、第1接合部22U2、22V2、22W2の各先端部に第1挿入
部が形成されない構成にしてもよい。
 第1絶縁樹脂24は、絶縁性を有する樹脂により構成されており、環状に形成されている。第1絶縁樹脂24は、ケース34の内側に嵌合している。なお、ケース34を備えない構成にしてもよい。上記の第1絶縁樹脂24には、U相バスバー22U、V相バスバー22V、及びW相バスバー22Wの第1延在部22U1、22V1、22W1が埋め込まれている。第1延在部22U1、22V1、22W1は、例えばインサート成型によって第1絶縁樹脂24に埋め込まれたものであり、第1絶縁樹脂24は、第1延在部22U1、22V1、22W1と一体に成形されている。
 図4~図6に示されるように、第1絶縁樹脂24には、第1延在部22U1、22V1、22W1を部分的に第1絶縁樹脂24の外側へ露出させた3つの開口部24U、24V、24Wが形成されている。3つの開口部24U、24V、24Wは、一例として第1絶縁樹脂24と同心の環状に形成されている。3つの開口部24U、24V、24Wのうち2つの開口部24U、24Vは、第1絶縁樹脂24における軸線方向一方側の面(ステータコア12とは反対側の面)に形成されており、3つの開口部24U、24V、24Wのうち1つの開口部24Wは、第1絶縁樹脂24における軸線方向他方側の面(ステータコア12側の面)に形成されている。
 上記2つの開口部24U、24Vは、ステータコア12の径方向に同心状に並んでおり、開口部24Uは、第1延在部22U1に対してステータコア12の軸線方向一方側(ステータコア12とは反対側)に配置されており、第1延在部22U1の板厚方向一方側の面をステータコア12の軸線方向一方側へ露出させている。開口部24Vは、第1延在部22V1に対してステータコア12の軸線方向一方側に配置されており、第1延在部22V1の板厚方向一方側の面をステータコア12の軸線方向一方側へ露出させている。上記1つの開口部24Wは、第1延在部22W1に対してステータコア12の軸線方向他側(ステータコア12側)に配置されており、第1延在部22W1の板厚方向一方側の面をステータコア12の軸線方向他方側へ露出させている。
 なお、上記3つの開口部24U、24V、24Wの配置は、第1延在部22U1、22V1、22W1の配置に応じて適宜変更可能である。また、本実施形態では、3つの開口部24U、24V、24Wが環状に形成されているが、各開口部24U、24V、24Wがステータコア12の周方向に複数個に分割された構成にしてもよい。
 第2バスバーユニット26は、ステータコア12の他方側に隣接して配置されている。図7に示されるように、第2バスバーユニット26は、第2バスバー28と第2絶縁樹脂30とによって構成されている。第2バスバー28は、本開示における「バスバー」に相当し、第2絶縁樹脂30は、本開示における「絶縁樹脂」に相当する。なお、本実施形態では第1バスバーユニット20と第2バスバーユニット26とがステータコア12の軸線方向の両側に分かれて配置されているが、片側に集めて配置してもよい。また必ずしも全てのバスバーが一体になっている必要はなく、バスバーユニットが1つでも複数でもよい。
 図8に示されるように、第2バスバー28は、一例として複数(ここでは8個)のバスバー分割体28Sによって構成されている。複数のバスバー分割体28Sは、ステータコア12の周方向に等間隔に並んで配置されている。複数のバスバー分割体28Sはそれぞれ、ヨーク14に沿ってステータコア12の周方向に円弧状に延在する第2延在部28S1と、第2延在部28S1から各ティース16の先端側へ延出された複数(ここでは3個)の第2接合部28S2とを有している。第2延在部28S1は、本開示における「延在部」に相当し、第2接合部28S2は、本開示における「接合部」に相当する。
 第2延在部28S1は、ステータコア12の軸線方向を板厚方向とし且つステータコア12と同心の円弧状に湾曲した板状をなしている。複数の第2接合部28S2は、第2延在部28S1からステータコア12の径方向内側で且つステータコア12の軸線方向他方側へ延びており、各先端部が各ティース16の根元付近に配置されている。各第2接合部28S2の先端部には、それぞれ第2挿入部(符号省略)が形成されている。各第2挿入部は、ステータコア12の軸線方向から見てステータコア12の周方向の一方側が開放されたU字状をなしている。各第2挿入部の内側には、各コイル18の他端部182が挿入されており、溶接等の手段で各第2挿入部と各コイル18の他端部182とが接合されている。なお、各第2接合部28S2の先端部に第2挿入部が形成されない構成にしてもよい。また、第2バスバー28が複数のバスバー分割体28Sに分割されずに一体に形成される構成にしてもよい。なお、本実施形態ではモータ仕様により第2バスバー28が複数に分割されているが、モータ仕様によっては分割されず第2バスバーが一体に形成可能な場合もあり得る。
 第2絶縁樹脂30は、絶縁性を有する樹脂により構成されており、環状に形成されている。の第2絶縁樹脂30は、ケース34の内側に嵌合している。この第2絶縁樹脂30には、複数のバスバー分割体28Sの第2延在部28S1が埋め込まれている。第2延在部28S1は、例えばインサート成型によって第2絶縁樹脂30に埋め込まれたものであり、第2絶縁樹脂30は、複数の第2延在部28S1と一体に成形されている。
 図7に示されるように、第2絶縁樹脂30には、第2延在部28S1を部分的に第2絶縁樹脂30の外側へ露出された複数(ここでは8個)の開口部30Sが形成されている。複数の開口部30Sは、第2絶縁樹脂30における軸線方向他方側の面(ステータコア12とは反対側の面)に形成されている。複数の開口部30Sは、第2絶縁樹脂30と同心の円弧状に形成されており、ステータコア12の周方向に等間隔に並んで配置されている。複数の開口部30Sは、複数の第2バスバー28の第2延在部28S1に対してステータコア12の軸線方向他側(ステータコア12とは反対側)に配置されており、第2延在部28S1をステータコア12の軸線方向他方側へ露出させている。
 図1に示されるように、封止樹脂32は、ステータコア12、複数のコイル18、インシュレータ19、第1バスバーユニット20及び第2バスバーユニット26を封止したモールド樹脂である。この封止樹脂32は、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等に、非磁性体の粉末がフィラーとして混錬されたものであり、熱伝導性及び絶縁性を有している。この封止樹脂32は、第1絶縁樹脂24及び第2絶縁樹脂30よりも熱伝導性が高く構成されている。この封止樹脂32は、例えば注型やトランスファー成型などによって成形されたものであり、円筒状の外形を有している。封止樹脂32の軸線方向両端面は、ケース34の軸線方向両端面と同一面状に配置されている。
 ステータコア12、複数のコイル18、インシュレータ19、第1バスバーユニット20及び第2バスバーユニット26は、封止樹脂32に埋め込まれている。第1バスバーユニット20の第1絶縁樹脂24に形成された3つの開口部24U、24V、24Wには、封止樹脂32の一部が入り込んでいる。封止樹脂32の一部は、U相バスバー22U、V相バスバー22V、及びW相バスバー22Wの第1延在部22U1、22V1、22W1に密着している。同様に、第2バスバーユニット26の第2絶縁樹脂30に形成された複数の開口部30Sには、封止樹脂32の一部が入り込んでいる。封止樹脂32の一部は、複数のバスバー分割体28Sの第2延在部28S1に密着している。
 上記構成のステータ10では、U相バスバー22U、V相バスバー22V及びW相バスバー22Wが有するU相端子部22U3、V相端子部22V3及びW相端子部22W3が
三相の電源に接続される。これにより、上記構成のステータ10が、三相モータのステータとして機能する。図示は省略するが、この三相モータでは、例えばAutomatic Transmission Fluid等の流体による油冷、送風による強制空冷、又はウォータージャケットを用いる強制水冷等の冷却媒体の流路が設けられる。この流路は、各延在部22U1、22V1、22W1、28S2の各絶縁樹脂24、30からの露出部分の付近に設けられる。
 (作用及び効果)
 次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
 上記構成のステータ10では、ステータコア12が有する複数のティース16にそれぞれコイル18が巻回されている。各コイル18の一端部181は、ステータコア12に対して軸線方向一方側に隣接して配置されたU相バスバー22U、V相バスバー22V及びW相バスバー22Wが有する第1接合部22U2、22V2、22W2に接合されている。これらのU相バスバー22U、V相バスバー22V及びW相バスバー22Wは、ステータコア12の周方向に延在する第1延在部22U1、22V1、22W1を有している。これらの第1延在部22U1、22V1、22W1は、U相バスバー22U、V相バスバー22V及びW相バスバー22Wと一体に成形された第1絶縁樹脂24から部分的に露出している。
 各コイル18の他端部182は、ステータコア12に対して軸線方向他方側に隣接して配置された複数のバスバー分割体28Sが有する第2接合部28S2に接合されている。これらのバスバー分割体28Sは、ステータコア12のヨーク14に沿ってステータコア12の周方向に延在する第2延在部28S2を有している。これらの第2延在部28S1は、複数のバスバー分割体28Sと一体に成形された第2絶縁樹脂30から部分的に露出している。
 第1延在部22U1、22V1、22W1における第1絶縁樹脂24からの露出部分は、第1絶縁樹脂24よりも熱伝導率が高い樹脂からなる封止樹脂32によって封止されている。同様に、第2延在部28S1における第2絶縁樹脂30からの露出部分は、上記の封止樹脂32によって封止されている。この封止樹脂32を伝って各バスバー22U、22V、22W、28Sの熱を放熱することができるので、第1絶縁樹脂24及び第2絶縁樹脂30の熱伝導率が低い場合でも各バスバー22U、22V、22W、28Sの放熱性を高めることができる。その結果、第1絶縁樹脂24及び第2絶縁樹脂30の成形性を確保し且つ製造コストの増加を抑制しつつ、モータの性能を向上させることが可能となる。
 また、上記構成のステータ10では、U相バスバー22U、V相バスバー22V及びW相バスバー22Wの第1延在部22U1、22V1、22W1の一部が第1絶縁樹脂24からステータコア12の軸線方向に露出している。同様に、複数のバスバー分割体28Sの第2延在部28S1の一部が第2絶縁樹脂30からステータコア12の軸線方向に露出している。そして、第1延在部22U1、22V1、22W1及び第2延在部28S1の上記露出部分が封止樹脂32により封止されている。これにより、例えばステータコア12の径方向のスペースの増加を抑制しつつ、各バスバー22U、22V、22W、28Sの放熱性を高めることができる。
また、上記構成のステータ10では、各延在部22U1、22V1、22W1、28S2の各絶縁樹脂24、30からの露出部分は、各延在部延在部22U1、22V1、22W1、28S2の板厚方向一方側の面であるため、露出部分の面積を大きくすることができる。
 さらに、上記構成のステータ10では、第1延在部22U1、22V1、22W1にお
ける第1絶縁樹脂24からの露出部分と、第2延在部28S1における第2絶縁樹脂30からの露出部分とを封止した封止樹脂32によって、ステータコア12、複数のコイル18、インシュレータ19、第1バスバーユニット20及び第2バスバーユニット26が封止されている。このように、樹脂モールドモータの封止樹脂32によって、第1絶縁樹脂24及び第2絶縁樹脂30からの第1延在部22U1、22V1、22W1及び第2延在部28S1の露出部分が封止されている。これにより、各バスバー22U、22V、22W、28Sの放熱性を高めるための専用の封止樹脂が不要になる。
 また、上記構成のステータ10では、各延在部22U1、22V1、22W1、28S2の各絶縁樹脂24、30からの露出部分の付近に冷却媒体の流路が設けられるので、熱伝導性の低い絶縁樹脂24、30に冷却媒体を設ける場合と比較して、熱伝導性の高い封止樹脂を介して冷却することで放熱性をより高めることが出来る。
 <第2の実施形態>
 次に、図9を参照して本開示の第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と基本的に同様の構成及び作用については、第1実施形態と同符号を付与しその説明を省略する。
 第2実施形態では、図9に示される第1バスバーユニット20の構成が、第1実施形態における第1バスバーユニット20の構成と異なる以外は、第1実施形態と同様とされている。この第1バスバーユニット20では、U相バスバー22U、V相バスバー22V及びW相バスバー22Wの第1延在部22U1、22V1、22W1が、ステータコア12の軸線方向に間隔をあけて並んでいる。これらの第1延在部22U1、22V1、22W1は、ステータコア12の径方向の中間部が第1絶縁樹脂24に埋め込まれている。第1延在部22U1、22V1、22W1の上記中間部には、図示しない複数の貫通孔がステータコア12の周方向に並んで形成されており、それらの貫通孔に第1絶縁樹脂24の一部が入り込んでいる。なお、上記の貫通孔はU相バスバー22U、V相バスバー22V及びW相バスバー22Wを固定し一体化するために必要なもので、他構造で一体化できていれば必ずしも必要ではない。例えば第1延在部22U1、22V1、22W1の径方向一方だけ露出していて、他方側で絶縁樹脂が繋がっている構造にすれば上記の貫通孔は必要ない。
 この第2実施形態では、U相バスバー22U、V相バスバー22V及びW相バスバー22Wの第1延在部22U1、22V1、22W1の一部(径方向両側の部分)が第1絶縁樹脂24からステータコア12の軸線方向及び径方向に露出しており、当該露出部分が封止樹脂32(図9では図示省略)により封止されている。これにより、例えば各バスバー22U、22V、22Wの露出部の形状の設計自由度が高く任意の形状とすることができると共に、各バスバー22U、22V、22Wの放熱性を高めることができる。この第2実施形態においても、第1絶縁樹脂24の熱伝導率が低い場合でも各バスバー22U、22V、22Wの放熱性を高めることができる。
 なお、上記第2実施形態では第1延在部22U1、22V1、22W1の径方向両側の部分が第1絶縁樹脂24から突出しているが径方向片側の部分だけが突出してもよいし、第1延在部22U1、22V1、22W1が径方向内外に交互に突出する構成にしてもよい。
 なお、上記各実施形態では、U相バスバー22U、V相バスバー22V及びW相バスバー22Wが環状に形成された構成にしたが、これに限るものではない。例えばU相バスバー22U、V相バスバー22V及びW相バスバー22WがC字状に形成された構成にしてもよい。
 その他、本開示は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施できる。また、本開示の権利範囲が上記各実施形態に限定されないことは勿論である。
 また、2021年12月27日に出願された日本国特許出願2021-213133号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個別に記載された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (6)

  1.  ヨーク及び複数のティースを有するステータコアと、
     前記複数のティースにそれぞれ巻回される複数のコイルと、
     前記ステータコアに隣接して配置され、前記コイルの端部が接合される接合部及び前記ステータコアの周方向に延在する延在部を有するバスバーと、
     前記延在部を部分的に露出させた状態で前記バスバーと一体に成形された絶縁樹脂と、
     前記絶縁樹脂よりも熱伝導率が高い樹脂からなり、少なくとも前記絶縁樹脂からの前記延在部の露出部分を封止した封止樹脂と、
     を備えるステータ。
  2.  前記延在部の一部は、前記絶縁樹脂から前記ステータコアの軸線方向に露出している請求項1に記載のステータ。
  3.  前記延在部の前記絶縁樹脂からの露出部分は、前記延在部の板厚方向一方側の面である請求項2に記載のステータ。
  4.  前記延在部の一部は、前記絶縁樹脂から前記ステータコアの径方向に露出している請求項1~請求項3の何れか1項に記載のステータ。
  5.  前記ステータコア、前記複数のコイル及び前記絶縁樹脂が、前記封止樹脂によって封止されている請求項1~請求項4の何れか1項に記載のステータ。
  6.  前記前記延在部の前記絶縁樹脂からの露出部分の付近に冷却媒体の流路が設けられている請求項1~請求項5の何れか1項に記載のステータ。
     
     
PCT/JP2022/047461 2021-12-27 2022-12-22 ステータ Ceased WO2023127698A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023521769A JP7358681B1 (ja) 2021-12-27 2022-12-22 ステータ
CN202280080492.2A CN118355588A (zh) 2021-12-27 2022-12-22 定子
EP22915921.5A EP4425760A4 (en) 2021-12-27 2022-12-22 STATOR
US18/719,232 US20250132625A1 (en) 2021-12-27 2022-12-22 Stator

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-213133 2021-12-27
JP2021213133 2021-12-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023127698A1 true WO2023127698A1 (ja) 2023-07-06

Family

ID=86999131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/047461 Ceased WO2023127698A1 (ja) 2021-12-27 2022-12-22 ステータ

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20250132625A1 (ja)
EP (1) EP4425760A4 (ja)
JP (1) JP7358681B1 (ja)
CN (1) CN118355588A (ja)
WO (1) WO2023127698A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102828982B1 (ko) * 2023-12-11 2025-07-03 주식회사 신라공업 사출방식 모터 기반 액추에이터용 스테이터 절연구성 및 그 절연방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010200400A (ja) * 2009-02-23 2010-09-09 Nippon Densan Corp ステータ、バスバーユニット、モータ、及びパワーステアリング装置
WO2015151214A1 (ja) * 2014-03-31 2015-10-08 日産自動車株式会社 ステータアッシ
JP2016032316A (ja) * 2014-07-28 2016-03-07 株式会社明電舎 回転機
JP2018019511A (ja) 2016-07-28 2018-02-01 株式会社ミツバ バスバーユニット及びスイッチドリラクタンスモータ
WO2020100253A1 (ja) * 2018-11-15 2020-05-22 三菱電機株式会社 電動機及び空気調和機

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014011783A1 (en) * 2012-07-11 2014-01-16 Remy Technologies, Llc Interlocking coil isolators for resin retention in a segmented stator assembly
US10630127B1 (en) * 2017-01-06 2020-04-21 Apple Inc. Electric motor with bar wound stator and end turn cooling

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010200400A (ja) * 2009-02-23 2010-09-09 Nippon Densan Corp ステータ、バスバーユニット、モータ、及びパワーステアリング装置
WO2015151214A1 (ja) * 2014-03-31 2015-10-08 日産自動車株式会社 ステータアッシ
JP2016032316A (ja) * 2014-07-28 2016-03-07 株式会社明電舎 回転機
JP2018019511A (ja) 2016-07-28 2018-02-01 株式会社ミツバ バスバーユニット及びスイッチドリラクタンスモータ
WO2020100253A1 (ja) * 2018-11-15 2020-05-22 三菱電機株式会社 電動機及び空気調和機

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4425760A4

Also Published As

Publication number Publication date
EP4425760A4 (en) 2025-05-07
JP7358681B1 (ja) 2023-10-10
CN118355588A (zh) 2024-07-16
JPWO2023127698A1 (ja) 2023-07-06
EP4425760A1 (en) 2024-09-04
US20250132625A1 (en) 2025-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7344807B2 (ja) コイルボビン、分布巻ラジアルギャップ型回転電機の固定子コア及び分布巻ラジアルギャップ型回転電機
JP6727457B1 (ja) ステータおよび電動機
JP5267091B2 (ja) 回転電機用ステータ
CN102369651B (zh) 电机的定子
US9893594B2 (en) Armature of rotating electrical machine and method for manufacturing same
WO2014192350A1 (ja) 回転電機およびその製造方法
CN104335456A (zh) 定子以及定子的制造方法
JP5292973B2 (ja) 回転電機の固定子及び回転電機
WO2018147392A1 (ja) 回転電機
CN111628592B (zh) 电能与机械能的转换器
CN103548242A (zh) 用于制造尤其是交流电机的电机的定子绕组的方法
JP7358681B1 (ja) ステータ
CN111628594A (zh) 电能与机械能的转换器
CN115411862B (zh) 定子
JP2009131054A (ja) バスバー用ホルダー及びバスバーユニット、ステータ、モータ
US20240235311A1 (en) Armature and motor
WO2021111790A1 (ja) 電機子分割体、電機子、回転電機及び電機子分割体の製造方法
JP2016127681A (ja) 回転電機のステータ
JP7216254B2 (ja) ステータ
JP2024149938A (ja) 回転電機
JP7188370B2 (ja) 電気エネルギーと力学的エネルギーとの変換器
JP7150171B2 (ja) 回転電機の固定子、端子台及び回転電機
JP7205454B2 (ja) ステータ、ステータアッセンブリ、電気エネルギーと力学的エネルギーとの変換器
JP2019126178A (ja) モーターステーター
CN113572279A (zh) 电机定子组件、电机及电动工具

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023521769

Country of ref document: JP

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22915921

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2022915921

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022915921

Country of ref document: EP

Effective date: 20240528

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202280080492.2

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18719232

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 18719232

Country of ref document: US