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向层叠铁心注入树脂的树脂注入装置、树脂注入方法、以及使用该树脂注入方法的旋转电机

摘要

本发明的目的在于容易地将树脂注入构成旋转电机的层叠铁心的间隙中。该树脂注入装置包括送出树脂的树脂供给部(25)和将树脂注入到层叠铁心的轴向孔(14)的树脂注入部(15),树脂注入部(15)具有注入管(16)和安装于该注入管(16)的弹性环(19),使该弹性环(19)与轴向孔(14)的内周紧密接触,并由树脂供给部(25)提供树脂,使得树脂通过层叠铁心的轴向孔(14)注入到层叠铁心的间隙中。

著录项

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2017-08-22

    授权

    授权

  • 2016-01-20

    实质审查的生效 IPC(主分类):H02K15/12 申请日:20140114

    实质审查的生效

  • 2015-12-23

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及向旋转电机所使用的层叠铁心注入树脂的树脂注入装置、向层 叠铁心注入树脂的树脂注入方法、以及使用该树脂注入方法来制作的旋转电 机。

背景技术

旋转电机的定子和转子中一般使用层叠铁心,该层叠铁心为了降低旋转电 机旋转时的涡流损耗,通过层叠表面涂布有绝缘漆的薄硅钢板而构成。该层叠 后的层叠铁心板利用螺栓等来进行紧固固定,但随着旋转电机尺寸变大、层叠 铁心增大,层叠铁心板间易于产生微小的间隙。若存在上述微小的间隙,则可 能发生层叠铁心的刚性下降、或旋转电机运行时振动变大的弊端。

因此,作为填埋层叠铁心板间的间隙的方法,已知有将层叠铁心自身浸入 到盛有树脂的箱体中,使树脂注入间隙中的方法,此外,公开了将树脂注入到 由定子铁心和壳体形成的空间中来提高刚性的技术(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开平3-112344号公报(第3页,图3)

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而,为了填埋层叠铁心板间的间隙,将层叠铁心自身浸渍到盛有树脂的 箱体中的方法、如专利文献1所示那样,在壳体内注入树脂并以树脂覆盖定子 铁心整体的方法在旋转电机较小的情况下有效,但若像大电容的发电机那样旋 转电机自身尺寸变大,则制造装置会变得大型、需要大量的作业,因此具有难 以直接应用上述方法的问题。

本发明是为了解决上述问题而进行的,其目的在于提供一种能容易地将树 脂注入旋转电机的层叠铁心,能提高层叠铁心的刚性的向层叠铁心注入树脂的 树脂注入装置、树脂注入方法、以及使用该树脂注入方法的旋转电机。

解决技术问题所采用的技术手段

本发明所涉及的向层叠铁心注入树脂的树脂注入装置是利用设置于旋转 电机的层叠铁心的轴向孔,将树脂注入到层叠铁心的间隙中的向层叠铁心注入 树脂的树脂注入装置,该树脂注入装置包括:树脂供给部,该树脂供给部具有 储存树脂的树脂容器及泵;以及将由树脂供给部提供的树脂注入到层叠铁心的 轴向孔的树脂注入部,树脂注入部具有注入管以及弹性环,该注入管具有能插 入至轴向孔的外径及成为树脂通路的中心孔,该弹性环安装于注入管的外周, 在注入管插入轴向孔,弹性环的外周与轴向孔的内周紧密接触的状态下,从树 脂供给部向注入管提供树脂,通过轴向孔的内部将树脂注入到层叠铁心的间隙 中。

本发明所涉及的向层叠铁心注入树脂的树脂注入方式是利用设置于旋转 电机的层叠铁心的轴向孔,将树脂注入到层叠铁心的间隙中的向层叠铁心注入 树脂的树脂注入方法,包括:树脂供给部,该树脂供给部具有储存树脂的树脂 容器及泵;以及将由树脂供给部提供的树脂注入到层叠铁心的轴向孔的树脂注 入部,树脂注入部的注入管从轴向孔的一端插入,在利用设置于注入管的外周 的弹性环来堵塞注入管的外周侧和轴向孔的内周侧的间隙后的状态下,由树脂 供给部施加压力并向注入管注入树脂,在树脂注入后,将空气提供到注入管来 排出残留在轴向孔中的树脂。

本发明所涉及的旋转电机,包括:定子,该定子具有卷绕有定子绕组的定 子铁心;包围定子铁心的框架;以及转子,该转子具有隔着空隙与定子铁心的 内侧相对的转子铁心,定子铁心及转子铁心在由层叠薄板而得的层叠铁心构成 的旋转电机中,通过上述的层叠铁心的树脂注入方法制作定子铁心或转子铁 心。

发明效果

根据本发明的向层叠铁心注入树脂的树脂注入装置,树脂注入部具有与树 脂供给部相连接的注入管和安装于注入管的外周的弹性环,该注入管具有成为 树脂通路的中心孔和能插入到轴向孔的外径,在注入管插入到轴向孔中,弹性 环的外周与轴向孔的内周紧密接触的状态下,将树脂从树脂供给部提供给注入 管,树脂通过轴向孔的内部注入到层叠铁心的间隙中,因此即使是大型的旋转 电机的层叠铁心,也能容易地将树脂注入层叠铁心的间隙中,能提高层叠铁心 的刚性。

根据本发明的向层叠铁心注入树脂的树脂注入方法,包括:树脂供给部, 该树脂供给部具有储存树脂的树脂容器及泵;以及将由树脂供给部提供的树脂 注入到层叠铁心的轴向孔的树脂注入部,树脂注入部的注入管从轴向孔的一端 插入,在利用设置于注入管的外周的弹性环来堵塞注入管的外周侧和轴向孔的 内周侧的间隙后的状态下,由树脂供给部施加压力并向注入管注入树脂,在树 脂注入后,将空气提供到注入管来排出残留在轴向孔中的树脂,因此能高效地 制造刚性较高的层叠铁心。

根据本发明的旋转电极,利用上述树脂注入方法来制造由层叠铁心构成的 定子铁心及转子铁心的至少一方,因此能提高层叠铁心的刚性,能获得运行时 的振动得到降低的旋转电机。

附图说明

图1是表示应用本发明的旋转电机的简要结构的剖视图。

图2是表示应用作为本发明的实施方式1的向层叠铁心注入树脂的树脂注 入装置的状态的概要图及沿着B-B线的局部概要图。

图3是表示图2中的向层叠铁心注入树脂的树脂注入装置的动作过程的概 要图。

图4是分解表示图3中的向层叠铁心注入树脂的树脂注入装置的主要部分 结构的主视图及侧视图。

图5是用于说明作为本发明的实施方式1的向层叠铁心注入树脂的树脂注 入方法的剖视图。

图6是表示应用与图1不同的向层叠铁心注入树脂的树脂注入装置的示例 的剖视图。

图7是表示对图6中的层叠铁心的变形例应用树脂注入装置的示例的剖视 图及B沿着B-B线的局部剖视图。

图8是表示作为本发明的实施方式2的向层叠铁心注入树脂的树脂注入装 置的结构的概要图。

图9是用于说明图8的树脂注入装置所进行的注入作业的概要图。

图10是表示作为本发明的实施方式3的向层叠铁心注入树脂的树脂注入装 置的动作过程的概要图。

图11是分解表示图10中的向层叠铁心注入树脂的树脂注入装置的主要部 分结构的主视图及侧视图。

图12是用于说明作为本发明的实施方式4的向层叠铁心注入树脂的树脂注 入方法的剖视图。

图13是分解表示图12中的向层叠铁心注入树脂的树脂注入装置的主要部 分结构的主视图及侧视图。

图14是表示作为本发明的实施方式5的向层叠铁心注入树脂的树脂注入装 置的主要部分结构的主视图及侧视图。

图15是分解表示图14中的向层叠铁心注入树脂的树脂注入装置的主要部 分结构的主视图及侧视图。

图16是说明图14中的树脂注入方法的概要图。

图17是说明图14中的树脂注入方法的概要图。

图18是用于说明作为本发明的实施方式6的向层叠铁心注入树脂的树脂注 入方法的剖视图。

图19是表示作为本发明的实施方式7的向层叠铁心注入树脂的树脂注入装 置的主要部分结构的概要图。

具体实施方式

实施方式1.

下面,基于附图对本发明进行说明。

首先,利用图1对应用本发明所涉及的树脂注入装置的旋转电机的简要结 构进行说明。

图1表示作为一般的旋转电机的一个示例的大型发电机,是从与转轴的轴 线正交的方向观察到的剖视图。旋转电机1包括:封入有冷却气体的外壳2;设 置在该外壳2内的定子3;在定子3的内周侧隔着固定间隙配置的转子4;以及在 外壳2内使冷却气体循环的风扇5。此外,虽未图示,但有时在冷却气体的通路 上配置有热交换器。

定子3具有由磁性钢板在轴向上层叠而成的层叠铁心构成的定子铁心6和 插入到形成于定子铁心6的内周部的槽中的定子线圈7。定子线圈7的两端侧的 线圈端部7a的一方(图中为左方)的下部侧连接到主引线7b,并引出至外壳2的外 部。

另一方面,转子4由转轴8、安装于转轴8的转子铁心9、插入到形成于旋转 铁心9的轴向的槽中的转子线圈(未图示)构成,通过安装于外壳2的轴承10以自 由旋转的方式制成转轴8的两端部。

图2对图1中由点划线包围的部分A进行放大表示,图2(A)表示作为本发明 的实施方式1的向层叠铁心注入树脂的树脂注入装置组合后的状态的概要图, 图2(B)是沿B-B线观察到的主要部分概要图。

图中,定子铁心6由多个磁性钢板在轴向上层叠而成的层叠铁心11构成, 以下,在指层叠铁心时标注符号以层叠铁心11来进行说明,在指各个层叠铁心 板时标注符号以层叠铁心板11a来进行说明。此处,在是小型的旋转电机的情 况下,层叠铁心板11a能通过对板状磁性钢板进行一次冲孔而形成为圆板状, 但在大型的情况下,无法通过一次冲孔来形成层叠铁心板11a,因此如图2(B) 所示那样,将板状磁性钢板冲压成扇形,并使这些扇形沿圆周方向搭接并组合 形成为圆形。

层叠多个上述层叠铁心板11a,将贯穿螺栓12、核心螺栓13等螺栓插入到 贯通上述多个层叠铁心板11a的贯通孔中,并在层叠方向上进行紧固,形成一 体的层叠铁心11。此时,层叠铁心11越大型,越无法避免在各个层叠铁心板11a 之间产生微小的间隙。此外,有时通过长年使用间隙会扩大。

并且,若层叠铁心11特别大型,则为了使冷却气体通过层叠铁心11,大多 形成有轴向孔14。本发明中基本利用该轴向孔14,使用树脂注入装置在层叠铁 心板11a间的微小的间隙中注入树脂,从而提高旋转电机1的层叠铁心11的刚 性。

另外,轴向孔14有时也因除了使冷却气体通过以外的其他用途而设置,在 该情况下也能作为本发明的应用对象。图2(A)示出以下说明的树脂注入装置的 树脂注入部15安装于轴向孔14的一个位置的状态。

图3是表示实施方式1所涉及的向层叠铁心注入树脂的树脂注入装置的动 作过程的概要图,图3(A)表示树脂注入装置插入并固定于层叠铁心之前的状 态,图3(B)表示固定完成时的状态。图4是分解表示图3的树脂注入装置的主要 部分结构的主视图及侧视图,图5(A)、图5(B)、图5(C)是表示树脂注入过程的 剖视图。

图中,构成树脂注入装置的树脂注入部15由内侧管(pipe)16、外侧管17、 螺母18、弹性环19、以及管接头20构成。

内侧管16通过将金属或合成树脂等形成为直筒状而构成,在一端侧设有外 径比直筒部要大的段状的止动部16a,并且在另一端侧形成有由外螺纹构成的 螺纹部16b。另外,在内侧管16的长度方向上贯通的中心孔16c成为用于注入树 脂的通路。

外侧管17也同样地通过将金属或合成树脂等形成为直筒状而构成,外侧管 17的内径比内侧管16的外径D3稍稍要大,使得内侧管16能在外侧管17内移动。 外侧管17的外径D2比旋转电机1的层叠铁心11上所设置的轴向孔14的内径D1 稍小,使得能在轴向孔14内自由地插拔。

螺母18形成有与内侧管16的螺纹部16b相螺合的内螺纹18a。此外,图4中, 螺母18的外形形成为矩形,但并不限于该形状,也可以是通常的六角螺母。

弹性环19通过将可发生弹性变形的构件形成为筒状而构成,将内径设为内 侧管16可贯通的大小,外形(外径)设为比轴向孔14的内径D1稍小。

另外,弹性环19的材质只要具有柔软的弹性即可,但弹力性较大的材质在 紧固时易于膨胀、密封性也较为优异,因此作为代表材料举出聚氨酯树脂。弹 性环19的紧固前的外径若过大,则在插入到轴向孔14时的操作性变差,反之, 若外径过小则紧固后的密封性变差。

因此,弹性环19紧固前的外径优选为比轴向孔14的内径小例如2~3mm左 右。具体而言,与外侧管17的外径D2为相同程度即可。

管接头20的一端侧与内侧管16的螺纹部16b相螺合并连接,另一端侧连接 有管子21。另外,与内侧管16之间的连接也可以不通过螺纹结合而利用焊接、 粘接。

树脂注入装置除了图3、图4所示的树脂注入部15以外,还包括例如图8所 说明的那样的由用于储存树脂的树脂容器及送出树脂的泵等构成的树脂供给 部,它们整体构成了本发明的树脂注入装置。

图4所示的各元器件组合构成图3所示的树脂注入部15,在将树脂注入部15 插入层叠铁心11的轴向孔14时,图3(A)所示那样将外侧管17的外径、内侧管16 的止动部16a的外径、弹性环19的外径设为大致相同的尺寸D2,且设为比轴向 孔14的内径D1稍小、能容易地插入拔出轴向孔14的尺寸。弹性环19保持被内侧 管16的止动部16a和外侧管17的一端夹持的状态。

接着,对树脂注入装置组装到旋转电机的情况进行说明。

如图3(A)所示,将树脂注入装置的树脂注入部15插入到旋转电机1的层叠 铁心11上所形成的轴向孔14中。此时,连接树脂注入部15的管接头20的管子21 的前端与树脂供给部相连结。

若从该状态开始,将螺帽18沿着内侧管16的螺纹部16b旋转,则螺帽18向 图中的右侧移动,外侧管17被该螺帽18所按压而向右侧移动。由此,被内侧管 16的止动部16a和外侧管17的前端部所夹持的弹性环19被压缩而向径向膨胀, 如图3(B)所示那样成为弹性环19的外周侧与轴向孔14的内周紧密接触来填埋 弹性环19和轴向孔14之间的间隙的状态。

接着,利用图5对树脂注入动作进行说明。图5(A)表示注入前,图5(B)表示 注入过程中、图5(C)表示注入后的树脂去除工序。

首先,将树脂注入部15安装于层叠铁心11的轴向孔14的两端,并在轴向上 使螺帽18移动,移动外侧管17使弹性环19变形。其结果是,如图5(A)所示,弹 性环19与轴向孔14的内周壁相压接,对轴向孔14的两端进行密封。

图中,右侧的树脂注入部15成为树脂的排出侧,因此实际的功能是树脂排 出部,但与左侧的树脂注入部15相同,标注相同的标号进行说明。

接着,如图5(B)所示,从树脂供给部(未图示)向左侧的树脂注入部15提供 树脂22,并注入至轴向孔14,填充由轴向孔14的弹性环19所包围的空间。此时, 轴向孔14的两端被弹性环19所密封,因此所填充的树脂22不会从轴向孔14向外 侧流出,若轴向孔14的空间部被全部填充,则如箭头所示那样渗透进存在于层 叠铁心11的层叠铁心板11a之间的间隙。

作为此处所使用的树脂22,从渗透进狭窄间隙的渗透性的观点出发,希望 粘度较低的树脂,具有例如1000mPa·S左右的粘度的环氧树脂较为合适。

接着,若通过规定量的树脂注入等而完成了树脂22的注入,则如图5(C)所 示那样,从左侧的树脂注入部15的管子(tube)21送入空气以取代树脂22。由此, 储存在轴向孔14内部的树脂22通过右侧的树脂注入部15及管子排出至外部。作 为此时送入的空气的压力,5kgf/cm2左右较为妥当。

另外,仅通过空气的注入难以完全排出储存在轴向孔14的内部的树脂22, 在该情况下,根据需要利用清扫刷、布片等清扫轴向孔14内并去除残留的树脂 22即可。

接着,对将本实施方式的树脂注入装置应用于层叠铁心11的结构与图5不 同的情况下的层叠铁心11的使用例进行说明。

根据旋转电机的不同,如图6所示那样,有时在层叠铁心11的轴向端部附 近设置半径方向的管道23。在该情况下,将树脂注入部15的长度设为比从层叠 铁心11的端部到管道23为止的长度要长,在将树脂注入部15安装于轴向孔14 时,以树脂注入部15的弹性环19位于比管道23更靠里侧的方式来插入。通过这 样构成,在管道23的里侧,轴向孔14被弹性环19所密封,防止在注入树脂时树 脂22流入管道23,能如箭头所示那样将树脂注入到里侧的层叠铁心板11a的间 隙中。

即使在层叠铁心11的轴向的端部附近设有半径方向的管道23的情况下,有 时例如像图7所示那样在管道23内设置覆盖轴向孔14的管片24。图7(B)表示沿 着图7(A)中的B-B线的局部截面,如图所示那样管片24为具有比轴向孔14的外 径要大的内径的环状。若是上述层叠铁心11,则即使弹性环19位于轴向孔14的 管道23的前侧,也可在树脂22不漏到管道23的情况下注入树脂。

另外,上述中,将层叠铁心11作为旋转电机1的定子铁心6来进行说明,但 即使是旋转电机1的转子4的旋转铁心9,只要是具有轴向孔的铁心,就能获得 同样的效果。

旋转电机1并不限于图1所示的结构,只要是在层叠铁心形成有轴向孔的旋 转电机,就能进行应用。

如上所述,实施方式1的向层叠铁心注入树脂的树脂注入装置是利用设置 于旋转电机的层叠铁心的轴向孔,将树脂注入到层叠铁心的间隙中的向层叠铁 心注入树脂的树脂注入装置,该树脂注入装置包括:树脂供给部,该树脂供给 部具有储存树脂的树脂容器及泵;以及将由树脂供给部提供的树脂注入到层叠 铁心的轴向孔的树脂注入部,树脂注入部具有注入管以及弹性环,该注入管具 有能插入至轴向孔的外径及成为树脂通路的中心孔,该弹性环安装于注入管的 外周,在注入管插入轴向孔,弹性环的外周与轴向孔的内周紧密接触的状态下, 从树脂供给部向注入管提供树脂,通过轴向孔的内部将树脂注入到层叠铁心的 间隙中,因此即使是大型的旋转电机的层叠铁心,也能容易地将树脂注入到该 层叠铁心的间隙中,能提高层叠铁心的刚性。

树脂注入部的注入管由内侧管和外侧管构成,该内侧管具有外径在前端部 的外周呈段状地变大的止动部,且中心孔成为树脂通路,该外侧管以可滑动的 方式插入内侧管的外周侧,在止动部和外侧管的端部之间安装有弹性环,通过 利用外侧管来进行按压而使弹性环的外径发生膨胀,并与轴向孔的内周紧密接 触,因此能利用弹性环容易地堵塞轴向孔的间隙,能获得上述效果。

根据实施方式1的向层叠铁心注入树脂的树脂注入方法,包括:树脂供给 部,该树脂供给部具有储存树脂的树脂容器及泵;以及将由树脂供给部提供的 树脂注入到层叠铁心的轴向孔的树脂注入部,树脂注入部的注入管从轴向孔的 一端插入,在利用设置于注入管的外周的弹性环来堵塞注入管的外周侧和轴向 孔的内周侧的间隙后的状态下,由树脂供给部施加压力并向注入管注入树脂, 在树脂注入后,将空气送入注入管来排出残留在轴向孔中的树脂,因此即使是 大型的旋转电机的层叠铁心,也能容易地将树脂注入到该层叠铁心的间隙中, 能提高层叠铁心的刚性。

根据实施方式1的旋转电机,包括:定子,该定子具有卷绕有定子绕组的 定子铁心;包围定子铁心的框架;以及转子,该转子具有隔着空隙与定子铁心 的内侧相对的转子铁心,定子铁心及转子铁心在由层叠薄板而得的层叠铁心构 成的旋转电机中,通过上述的层叠铁心的树脂注入方法制作定子铁心及转子铁 心中的至少一方,因此能提高层叠铁心的刚性,能获得降低运行时的振动的旋 转电机。

实施方式2.

图8是表示作为本发明的实施方式2的向层叠铁心注入树脂的树脂注入装 置的整体结构的概要图。

图中,树脂注入装置中的树脂注入部15的结构与实施方式1相同,因此省 略详细的图示及说明。

如上所述,形成有多个层叠铁心11的轴向孔14,在大型旋转电机的情况下, 有时具有数十个。本实施方式能容易地对应上述旋转电机。

图8中,树脂供给部25包括:储存树脂22的树脂容器22;设置在树脂容器 22的附近,用于送出树脂22的泵27;以及歧管28,该歧管28具有经由注入软管 29与该泵27相连的软管连接部28a。该歧管28设有连接多个管子21(图中为10个) 的软管连接部28b,歧管28的长边方向的另一端侧设有经由空气软管30连接空 气源(未图示)的空气软管连接部28c。

歧管28的各连接部28a、28b、28c分别安装有用于对树脂22或空气的流动 进行控制的阀门28d,构成为在打开阀门28时树脂22或空气流过各个连接部, 闭合阀门时阻止树脂22或空气的流动,因此选择性地由树脂容器26或空气源向 树脂注入部15提供树脂或空气。

接着,使用图9对本实施方式的树脂注入作业进行说明。

图9中,示出了在轴向孔14的树脂注入侧的相反侧、即树脂排出侧也设有 与注入侧相同的排出侧的歧管28的情况。此处,排出侧的歧管28不是必需的, 后文对设置有该歧管28的情况的作用进行阐述。图中,示出了对多个轴向孔14 中的一个位置注入树脂22的情况,但也可以对层叠铁心11所设有的多个轴向孔 14分别安装树脂注入部15,并同时将树脂22注入多个轴向孔14。

图中,首先,若打开软管连接部28a的阀门28d,并使泵27起动,则储存在 树脂容器26中的树脂22被送到注入软管29,并导入到歧管28内。此处,若关闭 空气软管连接部28c的阀门28d,打开管连接部28b的阀门28d,则树脂22被送到 树脂注入部15,如图5所说明的那样,树脂22经由轴向孔14被注入到层叠铁心 板11a的间隙中。

接着,若通过规定量的树脂注入等完成树脂注入,则闭合软管连接部28a 的阀门28d,打开空气软管连接部28c的阀门28d,将空气提供到歧管28内。其 结果是,空气通过管子21流到树脂注入部15,将残留在轴向孔14中的树脂22通 过排出侧的树脂注入部15(实际为树脂排出部)推出到外部。

通过采用具有上述歧管28的树脂注入装置,能一次向多个轴向孔14注入树 脂,此外通过阀门28d的开关能容易地进行树脂的注入、利用空气所进行的树 脂排出的切换作业,能提高操作性。

在注入树脂22时,打开注入侧的歧管28的管连接部28b的阀门,从树脂供 给部25注入树脂22,但此时,若闭合排出侧的歧管28的管连接部28b的阀门28d, 则对没有去向的树脂22施加压力,由此,能进一步促进树脂22渗透到层叠铁心 板11a的间隙中。注入后,在排出残留在轴向孔14的树脂22时,打开排出侧的 歧管28的管连接部28b的阀门28d即可。此时,无需特别准备排出侧的歧管28, 能使用与注入侧的歧管28相同的歧管。

如上所述,根据实施方式2的向层叠铁心注入树脂的树脂注入装置,在树 脂供给部和树脂注入部之间设有注入侧的歧管,注入侧的歧管设有能与树脂注 入部的注入管相连接的多个连接部、连接多个连接部的空气连接部、以及切换 连接的阀门,能向多个轴向孔同时进行树脂注入,并且在树脂注入后通过阀门 的切换来向轴向孔送入空气,将残留的树脂排出,因此能一次向多个轴向孔进 行树脂注入,并且能在树脂注入后通过开闭歧管的阀门而利用空气去除残留树 脂,能高效地进行作业。

此外,在轴向孔的树脂注入侧的相反侧包括能插入至轴向孔的排出管、以 及排出侧的歧管,该排出侧的歧管具有能与排出管相连接的多个连接部以及开 闭连接部的阀门,因此,在注入树脂时,通过闭合排出侧歧管的阀门,从而能 提高轴向孔内部的树脂压,从而能进一步促进树脂渗透到层叠铁心板的间隙 中。

实施方式3.

图10是表示本发明的实施方式3的向层叠铁心注入树脂的树脂注入装置的 概要图,图10(A)表示安装到层叠铁心的中途,图10(B)表示完成安装时。图11 是分解表示图10中的树脂注入装置的主要部分结构的主视图及侧视图。另外, 与实施方式1等同的部分标注相同的标号,并省略说明。

首先,若利用图11从构成元器件进行说明,则树脂注入装置的树脂注入部 15由外侧管31、内侧管32、螺母18、弹性环33、及管接头20构成。其中,螺母 18和管接头20与图4所说明的螺母和管接头等同。

外侧管31呈筒状,内径比内侧管32的直筒部的外径稍大,能自由地插入内 侧管32的直筒部。外径比层叠铁心11上所设置的轴向孔14的内径要小,设为在 安装有弹性环33的状态下能自由地插拔的轴向孔14的尺寸。并且,成为树脂注 入前侧的前端部相对于导管的周向以一定间隔设有多个切口。下面,将设有该 切口的部分称为切口部31a。另外,外侧管的材质优选为稍稍具有可挠性的材 料。

内侧管32由金属、合成树脂构成,形成为具有中心孔32a的筒状,该中心 孔32a成为用于使树脂通过的通路。此外,在一端侧(图中的左侧)形成有外螺纹 构成的螺纹部32b,另一端侧形成为倾斜部32c,该倾斜部32c具有朝着前端以 漏斗状扩展的面。此处,从螺纹部32b到达倾斜部32c的外表面为相同直径。

弹性环33例如由聚氨酯树脂构成,内径设为能与外侧管31相嵌合的大小, 外径设为比轴向孔14的内径稍小的大小。

另外,内侧管32与管接头20通过焊接、粘接相结合。

接着,利用图10对注入时的动作进行说明。

首先,如图10(A)所示,外侧管31插入有内侧管32的直筒部,将弹性环33 嵌入外侧管31的切口部31a并与其相组合,从而插入至轴向孔14内。之后,沿 着内侧管32的螺纹部32b旋转螺母18,使螺母18移动到图中的右侧。通过该螺 母18的移动而使外侧管31被按压而移动至右侧,外侧管31的切口部31a成为越 过内侧管32的倾斜部32c的状态。其结果是,如图10(B)所示,切口部31a的外径 发生扩展,弹性环33的直径膨胀,外周侧与轴向孔14的内周紧密接触,并对轴 向孔14进行密封。之后的树脂注入动作及树脂排出动作与实施方式1相同。

如上所述,根据实施方式3的向层叠铁心注入树脂的树脂注入装置,该树 脂注入装置包括注入管,该注入管由筒状的内侧管及外侧管构成,该内侧管在 前端部的外周具有外径呈倾斜状地扩展的倾斜部,该外侧管以可滑动的方式插 入有内侧管的外周侧,且在与倾斜部相接触一侧的端部的周向上具有形成有多 个切口的切口部,通过将外侧管滑动至倾斜部侧并使前端部扩展,从而使安装 于外侧管的切口部的弹性环膨胀,与轴向孔的内周紧密接触,因此能通过弹性 环的扩展对轴向孔进行密封,从而容易地将树脂注入至层叠铁心的间隙中,能 提高层叠铁心的刚性。

实施方式4.

图12是用于说明作为本发明的实施方式4的向层叠铁心注入树脂的树脂注 入装置的树脂注入方法的剖视图,图13是分解表示图12中的向层叠铁心注入树 脂的树脂注入装置的主要部分结构的主视图及侧视图。另外,图中,与实施方 式1等同的部分标注相同的标号,并省略说明。

本实施方式的树脂注入部15由呈筒状的注入管34、作为弹性环的O形环 35;以及管接头20构成。此处,管接头20与图1及图2中的等同。

图中,注入管34由金属或树脂等构成,形成为具有中心孔34a的直筒状, 该中心孔34a成为用于使树脂通过的通路。在注入管34的长边方向的一端侧形 成有与管接头20相连接的外螺纹,并且在另一端侧形成有用于固定O形环35的 外周槽34b。O形环35的外径尺寸比轴向孔14的内径稍大。

首先,注入管34的外周槽34b与O形环35相嵌合并与管接头20相连,若将 它们插入至层叠铁心11的轴向孔14中,则如图12所示那样O形环35的外径收缩, 与轴向孔14的内周紧密接触从而对轴向孔14进行密封。

之后,与实施方式1同样地将树脂22注入到注入管34中,树脂22如图中的 箭头所示那样渗透进层叠铁心板11a的间隙中。

另外,示出了考虑密封性而设置2个O形环35的情况,但也可以设置1个。 此外,管接头20的连接可以是焊接、粘接。

如上所述,根据实施方式4的向层叠铁心注入树脂的树脂注入装置,该树 脂注入部的注入管由一根导管构成,该导管在前端部附近具有外周槽,且中心 孔成为树脂通路,弹性环由O形环构成并安装于外周槽,该O形环具有比轴向 孔的内径要大的外径,在将树脂注入部插入至轴向孔中时,O形环与轴向孔的 内周紧密接触,与实施方式1相比能减少构成元器件,并能实现相同的效果。

实施方式5.

图14是表示作为本发明的实施方式5的树脂注入装置的主要部分结构的主 视图及侧视图,图15是分解表示图14中的向层叠铁心注入树脂的树脂注入装置 的主要部分结构的主视图及侧视图。另外,与实施方式1等同的部分标注相同 的标号,并省略说明。

上述实施方式1中,利用一个外侧管17来用于按压弹性环19,因此当在层 叠铁心11的轴向孔14的入口附近具有例如线圈端部7a(参照图1)等的情况下,线 圈端部7a会成为障碍,难以将树脂注入部15插入至轴向孔14中,或者也会产生 无法插入的情况。本实施方式的树脂注入装置用于应用于具有上述障碍物的情 况。

图15中,树脂注入装置的树脂注入部15由内侧管36、外侧管37、弹性环19、 凸缘38、螺母39、管接头20构成。弹性环19和管接头20与实施方式1中的等同。

内侧管36由具有可挠性的例如合成树脂构件构成,一端侧与管接头20相接 合,另一端侧形成有一段外径较大的段状的止动部36a。中心孔36b成为用于使 树脂通过的通路。

外侧管37由硬质构件构成,分断成多个短筒状。外侧管37的内径形成为以 可滑动的方式与内侧管36相嵌合的大小,外径形成为比轴向孔14的内径要小。

凸缘38由外形为矩形的凸缘主体部38a和固定于其一个面的螺纹部38b构 成,中心部设有内径比内侧管36的外径要大的贯通孔38c。

螺母39与凸缘38的螺纹部38b相螺合。

通过组合上述各元器件而构成为一体。即,如图14所示,内侧管36上插入 有弹性环19、外侧管37、凸缘38并拧入螺母39,一端侧通过粘接等与管接头20 相接合。在该状态下,多个外侧管37彼此分离,具有可挠性的内侧管36可自由 地弯曲。

接着,如图16所示,在轴向孔14的入口附近具有障碍物40的情况下,避开 障碍物40,将树脂注入部15的内侧管36弯曲地插入轴向孔14。

接着,旋转凸缘38或螺母39,通过螺纹部38b使凸缘38和螺母39的间隔扩 大。由此,凸缘38向图中右侧移动,沿着弯曲的内侧管36向右侧按压多个外侧 管37。若多个外侧管37彼此的间隙消失,则弹性环19被止动部36a和外侧管37 所夹持并压缩,外径发生膨胀,并如图17所示那样与轴向孔14的内周紧密接触。 之后的树脂注入与实施方式1等同样地进行。

另外,示意性地以矩形表示障碍物,但实际上相当于例如卷绕于层叠铁心 11的线圈的线圈端部7a。

也能将上述那样的外侧管37分割成多个短管的方法应用于图10说明的树 脂注入部15,在该情况下,以具有可挠性的构件来构成内侧管32,将外侧管31 分割成多个短管即可,能获得与本实施方式相同的作用效果。

如上所述,根据实施方式5所涉及的向层叠铁心注入树脂的树脂注入装置, 树脂注入部的注入管由内侧管和多个外侧管构成,该内侧管由可挠性构件构 成,在前端部具有外径呈段状地增大的止动部,且中心孔成为树脂通路,该多 个外侧管以可滑动的方式插入内侧管,内侧管的止动部和外侧管的前端部之间 安装有弹性环,在内侧管为直线状时,多个外侧管彼此具有间隙,在插入到轴 向孔中时,通过使多个外侧管相接触并被按压,而导致弹性环的外径发生膨胀, 与轴向孔的内周紧密接触,因此即使在层叠铁心的轴向孔的入口附近具有障碍 物的情况下,也能避开障碍物向轴向孔注入树脂,能提高层叠铁心的刚性。

实施方式6.

图18是用于说明作为本发明的实施方式6的向层叠铁心注入树脂的树脂注 入方法的剖视图,示出了在层叠铁心11设有多个用于冷却的管道23的情况。

图中,注入管41构成为将金属或合成树脂等形成为直筒状,并采用将用于 使树脂通过的中心孔的前端部堵塞的结构。

在注入管41的外周的两个位置设有被管道23所夹持的相比层叠铁心11的 厚度尺寸稍短的外周槽,在该外周槽中嵌入作为弹性环的O形环35。

此处,O形环35的外径形成为比层叠铁心11的轴向孔14的内径稍大,此外, 在注入管41的两个位置的外周槽之间如图18(B)所示那样开设有从中心孔向径 向贯通的多个注入孔41a。

将上述树脂注入部15插入层叠铁心11的轴向孔14,以在被管道23所夹持的 部分收纳有两个O形环35的方式进行定位。此时,O形环35的外径比层叠铁心 11的轴向孔14要大,因此通过压入O形环35,O形环35的外径发生收缩,从而 与轴向孔14的内周紧密接触并对轴向孔14内进行密封。之后,与实施方式1的 情况相同,若将树脂22注入到注入管41,则通过多个注入孔41a,树脂22能如 箭头所示那样渗透进被管道23所夹持的层叠铁心11的间隙中。之后,通过拔出 注入管41而利用O形环35将树脂取出,从而不会在轴向孔14中残留树脂。此外, 也能够根据需要利用清扫刷、布片等对轴向孔14内进行清扫,去除残留的树脂 22。

如上所述,根据实施方式5所涉及的向层叠铁心注入树脂的树脂注入装置, 在前端部被封锁的注入管的长度方向的两个位置的外周上设置槽,并且在该外 周槽间形成有在径向上贯通的注入孔,且,该外周槽安装有由O形环构成的弹 性环,该O形环具有比轴向孔的内径要大的外径,因此在将注入管插入到轴向 孔中时,通过使弹性环与轴向孔的内周紧密接触,树脂能通过注入孔有效地注 入到被管道所夹持的层叠铁心的局部的轴向孔内部,能提高在层叠铁心的半径 方向上设有多个管道的层叠铁心的刚性。

根据实施方式6所涉及的向层叠铁心注入树脂的树脂注入方法,配置两个 设置于树脂注入部的注入管的弹性环,在弹性环间的注入管设置在径向贯通的 注入孔,以被管道所夹持的部分间的轴向孔收纳有两个弹性环的方式来插入树 脂注入部,并注入树脂,因此在层叠铁心的半径方向上设有多个管道的情况下, 也能获得与上述相同的效果。

根据实施方式6所涉及的旋转电机,即使在层叠铁心具有多个半径方向的 管道,由层叠铁心构成的定子铁心及转子铁心的至少一方通过上述树脂注入方 法制作得到,因此能提高层叠铁心的刚性,能获得运行时的振动得以降低的旋 转电机。

另外,本实施方式6所涉及的向层叠铁心注入树脂的树脂注入装置也能在 不具有管道23的层叠铁心中使用。

实施方式7.

图19是表示作为本发明的实施方式7的向层叠铁心注入树脂的树脂注入装 置的整体结构的概要图。

图中,树脂注入部15与例如图3具有相同结构,因此对于相对应部分标注 相同标号,并省略说明。

在上述那样的注入树脂的作业中,膨胀后的弹性环19和层叠铁心11的轴向 孔14之间作用有摩擦力,但在注入树脂时,由于注入压的反作用力,在树脂注 入部15从轴向孔14拔出的方向上作用有力。本实施方式中,如图19所示,设有 用于防止树脂注入部的脱落的支承件45。

在形成层叠铁心11的情况下,通常在层叠铁心11的两端面设有紧固板42, 该紧固板42设有螺栓孔,如图19(A)所示,支承棒43的一端拧入该螺栓孔,连 接对树脂注入部15的螺母18进行支承的支承板44,并固定于紧固板42。通过上 述那样在紧固板42设置由支承棒43及支承板44构成的支承件45,能防止因注入 树脂时的反作用力而导致的树脂注入部15发生脱落的风险。

在层叠铁心11的端面不具有紧固板42的情况下、或即使有紧固板42但在适 当的位置上不具有螺栓孔的情况下,如图19(B)所示,可以采用如下结构:将 磁体46固定于支承棒43的一端,使得该磁体46吸附于层叠铁心11的端面。

另外,支承件45的形状表示一个示例,并不限于图。

如上所述,根据实施方式7的向层叠铁心注入树脂的树脂注入装置,包括 将树脂注入部固定于层叠铁心的轴向端面的支承件,因此能防止在注入树脂时 树脂注入部从层叠铁心脱落的风险。

另外,本发明可以在其发明范围内对各实施方式进行自由组合,或者对个 事实方式适当地进行变形、省略。

标号说明

1:旋转电机、3:定子、4:转子、5:风扇、

6:定子铁心、7:定子线圈、7a:线圈端部、

8:转轴、9:转子铁心、10:轴承、

11:层叠铁心、11a:层叠铁心板、12:贯穿螺栓、

13:核心螺栓、14:轴向孔、15:树脂注入部

16:内侧管、16a:止动部、16b:螺纹部、

16c:中心孔、17:外侧管、18:螺母、

18a:内螺纹、19:弹性环、20:管接头、

21:管子、22:树脂、23:管道、

25:树脂供给部、26:树脂容器、27:泵、

28:歧管、28d:阀门、29:注入软管、

30:空气软管、31:外侧管、31a:切口部、

32:内侧管、32a:中心孔、32b:螺纹部、

32c:倾斜部、33:弹性环、34:注入管、

34a:中心孔、34b:外周槽、35:O形环、

36:内侧管、36a:止动部、36b:中心孔、

37:外侧管、38:凸缘、38b:螺纹部、

38c:贯通孔、41:注入管、41a:注入孔、

42:紧固板、43:支承棒、44:支承板、

45:支承件、46:磁体。

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