JP6489887B2 - 液封式モータ、および、液封式モータの製造方法 - Google Patents
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Description
ド式モータでは、ステータ全体が溶接密閉されているので、長期の使用において巻線の巻替え修理ができない。このため、キャンド式モータは、使い捨てとなることが多く、リサイクル性も悪い。
脂は、100℃以上かつ170℃以下の融点を有するポリオレフィン系の熱可塑性樹脂であるか、または、当該ポリオレフィン系の熱可塑性樹脂を主剤として含有する。かかる形態によれば、十分な耐水絶縁性を得ることができる。特に、このポリオレフィン系の熱可塑性樹脂は、約100℃以上の融点を有しているので、モータの運転に伴って封入液の温度が上昇しても、その影響を受けることがない。
図1は、本発明の一実施例としての液封式モータ20の概略構成を示す部分断面図である。液封式モータ20は、本実施例では、深井戸水中ポンプ等に用いられる深井戸モータである。ただし、液封式モータ20は、その内部に液体が封入される任意の液封式モータであってもよい。液封式モータ20は、深井戸水中ポンプ(図示省略)に連結され、当該ポンプの回転駆動源として使用される。図示するように液封式モータ20は、シャフト30と、ロータコア40と、ステータ50と、ステータフレーム60と、コネクタ80と、を備えている。シャフト30は、軸受31,32によって軸線ALを中心として回転可能に支承されている。
コア51と巻線52との間にスロット絶縁紙53を介して、巻線52が巻かれている。巻線52は、外部電源と液封式モータ20とを電気的に接続するためのコネクタ80と電気的に接続されている(詳細は後述)。本実施例では、巻線52はエナメル線である。
(1)耐水絶縁性能に優れていること。
(2)巻線52のエナメル被覆を化学的に犯さないこと。
(3)柔軟性があり、かつ、強度が高いこと
(4)モータ内に封入された液体は、運転中の液封式モータ20の発熱を吸収して、通常約60〜70℃程度となるので、被膜70は、この程度の温度の熱水にも耐えられること。
さらに、巻線52のエナメル層の耐熱温度は180℃程度であるので、液封式モータ20の製造段階において後述する製造方法によって液封式モータ20を製造する際に巻線52にダメージを与えないようにするために、熱可塑性樹脂は、少なくとも180℃未満で溶融状態となるものを選定することが望ましい。本実施例では、このような温度条件を考
慮して、被膜70の材料として、100℃以上かつ170℃以下の融点を有する熱可塑性樹脂が選定される。
れると、サブアセンブリの外表面は、樹脂の表面張力によって、当該外表面の形状に追従してポリオレフィン樹脂で被覆される。このとき、溶融されたポリオレフィン樹脂の粘度によっては、巻線52の内部、すなわち、巻線52同士の隙間には、毛細管現象によって溶融されたポリオレフィン樹脂が入り込むことがある。しかし、入り込んだ樹脂の厚みは、巻線52同士の隙間に依存するので、最終的に得られる被膜70の厚みと比べて非常に小さい。その後、ポリオレフィン樹脂は、冷却されることで固化し、被膜70が形成されたステータ50、ステータフレーム60およびコネクタ80が得られる。
となく、巻線および口出線の周囲にモールド樹脂を注型することによって絶縁を可能にした液中モータを開示している。この液中モータは、モールド樹脂層の上に防液塗装層が形成された2重絶縁構造を採用している。1層目のモールド樹脂層の成型には下部受け治具およびマンドレルを組み込む必要があり、さらに、治具には取り外しのために離型剤の塗布が必要である。また、モールド樹脂として電気絶縁性の良いシリコーンゴムが使用されるが、シリコーンゴムは、高価であり、しかも、ステータ巻線全体が埋まる様に注型されるので、シリコーンゴムの使用量も多くなり、割高となってしまう。その上、モールド樹脂の肉厚が薄いと、当該樹脂に封入水が浸透して絶縁低下を引き起こすので、2層目の防液塗装を形成する必要がある。
B−1.変形例1:
液封式モータ20の製造工程において、ステータ50、ステータフレーム60およびコネクタ80のサブアセンブリを溶融された熱可塑性樹脂に浸漬する方法に代えて、ステータ50のみ、または、ステータ50とコネクタ80とのサブアセンブリのみが浸漬されてもよい。例えば、ステータ50とコネクタ80とのサブアセンブリが浸漬され、ステータ50と、コネクタ80(口出線83を含む)の一部分と、に被膜70が形成された後に、当該ステータ50およびコネクタ80がステータフレーム60に取り付けられてもよい。この場合、製造された液封式モータ20において、内周面61上には被膜70は形成されない。あるいは、ステータ50が単独で浸漬され、ステータ50の外表面に被膜70が形成された後に、当該ステータ50がステータフレーム60に取り付けられてもよい。この場合も、内周面61上には被膜70は形成されない。また、この場合、従来のように、巻線52と口出線83とを接続した後に、これらに熱収縮チューブ等を被せて絶縁構造が形成されてもよい。
液封式モータ20は、コネクタ80を備えていなくてもよい。この場合、外部電源に接続されるケーブルが液密に液封式モータ20の内部に挿入され、その先端に形成された口出線が被膜70に接続されていてもよい。この場合、液封式モータ20の製造工程では、従来のように、巻線52と口出線とを接続した後に、これらに熱収縮チューブ等を被せて絶縁構造が形成されてもよい。
請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。
30…シャフト
31,32…軸受
40…ロータコア
50…ステータ
51…ステータコア
52…巻線
53…スロット絶縁紙
60…ステータフレーム
61…内周面
63,64…フレーム側板
65…貫通穴
66…内部空間
70…被膜
80…コネクタ
81…端子台
82…コネクタピン
83…口出線
AL…軸線
Claims (10)
- 液体が封入される液封式モータであって、
ステータコアと、エナメル線からなる巻線と、を有するステータを備え、
前記ステータのうちの前記液体と接触する部分の全ての外表面は、溶融された非電導性の熱可塑性樹脂への浸漬工程により形成された被膜によって被膜されており、前記溶融の温度は、前記巻線のエナメル層の耐熱温度未満である、
液封式モータ。 - 請求項1に記載の液封式モータであって、
前記外表面は、当該外表面の形状に追従して前記熱可塑性樹脂の被覆で覆われている、
液封式モータ。 - 請求項1または2に記載の液封式モータであって、
前記浸漬工程は真空浸漬処理である
液封式モータ。 - 請求項1ないし3のいずれか一項に記載の液封式モータであって、
さらに、貫通穴が形成されたモータフレームであって、前記ステータが前記貫通穴に挿入されて、前記ステータが前記モータフレームに嵌合されるモータフレームを備え、
前記外表面と前記モータフレームの内周面とは、前記熱可塑性樹脂で一体的に被膜されている
液封式モータ。 - 請求項1ないし4のいずれか一項に記載の液封式モータであって、
さらに、前記巻線に接続される口出線を備え、
前記外表面と前記口出線とは、前記熱可塑性樹脂で一体的に被膜されている
液封式モータ。 - 請求項1ないし5のいずれか一項に記載の液封式モータであって、
前記熱可塑性樹脂は、100℃以上かつ170℃以下の融点を有するポリオレフィン系の熱可塑性樹脂であるか、または、該ポリオレフィン系の熱可塑性樹脂を主剤として含有する
液封式モータ。 - 液封式モータの製造方法であって、
溶融された非電導性の熱可塑性樹脂内に、ステータコアと、エナメル線からなる巻線とを有するステータを浸漬して、該ステータの外表面に前記熱可塑性樹脂の被膜を形成する浸漬工程を備え、
前記熱可塑性樹脂は、前記巻線のエナメル層の耐熱温度未満で溶融される、
液封式モータの製造方法。 - 請求項7に記載の液封式モータの製造方法であって、
前記浸漬工程は、前記ステータが浸漬された容器内を真空にする工程を含む、
液封式モータの製造方法。 - 請求項7または8に記載の液封式モータの製造方法であって、
前記浸漬工程の前に、前記ステータをモータフレームに形成された貫通穴に挿入して、前記ステータを前記モータフレームに嵌合させる工程を備え、
前記浸漬工程は、前記モータフレームに嵌合された前記ステータと、前記モータフレームと、を前記溶融された熱可塑性樹脂内に一緒に浸漬する工程を備える
液封式モータの製造方法。 - 請求項7ないし9のいずれか一項に記載の液封式モータの製造方法であって、
前記浸漬工程の前に、前記巻線に口出線を接続する工程を備え、
前記浸漬工程は、前記ステータおよび前記口出線を前記溶融された熱可塑性樹脂内に一緒に浸漬する工程を備える
液封式モータの製造方法。
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