CN102918749B - 定子构造以及定子制造方法 - Google Patents
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Abstract
当提供能够减小产生于定子的树脂模制部或者绝缘体的应力的定子构造以及定子制造方法时,在具有包括通过卷绕导体形成的线圈和经由绝缘体组装有线圈的齿的定子芯的定子构造中,经组装至绝缘体的线圈被树脂模制并一体化,在绝缘体与定子芯的轴向端面之间,具有在定子芯的直径方向上连续的空间,绝缘体与定子芯的齿侧面被进行粘接或焊接。
Description
技术领域
本发明涉及在用于马达的定子上卷绕线圈的技术,具体而言,涉及通过认真思考在线圈上进行绝缘包覆的步骤来降低制造成本的技术。
背景技术
要求车载用的马达中的、用于车的驱动的马达实现小型化和高输出化。为了实现马达的小型化和高输出化,需要通过增大流过定子所包括的线圈的电流量等来增强磁力。但是,当增大流过线圈的电流量时,放热性的问题产生。因此,在追求马达的小型化、高输出化时,需要研究高效率地从定子放出在使用定子时产生的热的方法。
在专利文献1中,公开了有关电动机定子和电动机的技术。
在聚酰亚胺树脂、酰亚胺树脂等具有绝缘性的树脂材料中混入氧化铝、二氧化硅等填充材料并且将混合后的材料以均匀的厚度涂布在定子芯的齿部侧面作为包覆材料,并在该树脂包覆材料完全硬化之前卷绕导线从而形成线圈。通过在具有绝缘性的树脂中混入填充材料并且将混合后的材料涂布在齿部侧面来形成,线圈与包覆材料和齿部的密接性提高并且放热性提高。
但是,即使实施了这样的提高放热性的方法,当用于导线卷绕的导线是圆导线时,能够流过导线的电流量存在极限。虽然也存在使用通过成对地卷绕圆导线来形成线圈的方法进行应对的情况,为了实现定子的高输出化,需要进一步提高线圈的占空系数。
因此,将有利于占空系数的提高的扁平导体用于线圈的方法被研究。
但是,当使用扁平导体作为线圈时,因为扁平导体的截面积大,所以难以将其卷绕成线圈形状。另外,虽然通过增大扁平导体的截面积能够提高电流密度,但是涡电流的问题产生。因此,当通过卷绕扁平导体来形成线圈时,进行了各种研究。
在专利文献2中,公开了有关分割定子制造方法的技术。
在卷绕了扁平导体后,将线圈组装至绝缘体。通过在该状态下配置至模具进行树脂模制,来形成线圈和绝缘体通过树脂模制形成被一体化了的线圈盒单元。通过将所述线圈盒单元组装至分割式的定子芯,形成定子。
通过这样形成定子,能够提高绝缘体与线圈的密接度,高效率地传递在使用定子时产生的来自线圈的发热,提高定子的放热性。
在专利文献3中,公开了有关分割定子和分割定子制造方法的技术。
当将绝缘体***成形于形成在定子芯上的齿时,事先在齿的侧面涂布粘接剂。并且,在形成了绝缘体后组装线圈并且对定子芯进行树脂模制。
通过事先在齿侧面涂布粘接剂,能够防止混入到形成绝缘体的树脂的内部的填充材料的对齐,提高绝缘体的热传递性。
在先技术文献
专利文献1:日本专利文献特开2007-215334号公报;
专利文献2:日本专利文献特开2009-171740号公报;
专利文献3:日本专利文献特开2009-219235号公报。
发明内容
但是,认为在专利文献2和专利文献3中,存在以下说明的问题。
当通过卷绕扁平导体形成了线圈时,形成的线圈的弯曲部需要某种程度的弯曲半径。这是因为扁平导体具有预定的截面积。尤其是,为了马达的高输出化,扁立弯曲线圈是有效的,但是,扁立弯曲线圈的弯曲部分的弯曲半径相比不进行扁立弯曲加工的情况增大。
其结果是,在定子芯的端面与线圈的内周面之间产生间隙。尤其是当为了增大流过线圈的电流而增大扁平截面的截面积时,线圈与定子芯的端面的间隙有扩大的倾向。
由于上述的理由,当使用专利文献2和专利文献3中公开的技术来制造定子时,其结果是在对定子的线圈末端进行树脂模制时,树脂大量地流入到所述线圈与定子芯的端面的间隙。
根据扁平导体的扁平截面的截面积、线圈末端部分的弯曲半径,当使用马达时,在所述树脂模制部的内部,热的影响导致的内部应力积蓄并且裂纹产生,从而可能变得不能够确保线圈与定子芯之间的绝缘。
车载的马达在使用马达时发热,而在不使用时冷却至周围的环境温度。因此,在使用环境下,热循环负载高频率地施加在定子的树脂模制部和绝缘体上。并且,因为树脂与线圈和定子芯的膨胀率不同,所以当树脂模制部的树脂多时,树脂的收缩率也增大。其结果是,在马达的使用环境下,存在应力积蓄在定子的树脂的内部、产生裂纹等的可能性。
因此,为了解决上述问题,本发明的目的在于提供能够减小在定子的树脂模制部或者绝缘体中产生的应力的定子和定子制造方法。
为了达到所述目的,本发明的方式涉及的定子构造具有以下特征。
(1)一种定子构造,具有通过卷绕导体形成的线圈和包括经由绝缘体组装有所述线圈的齿的定子芯,所述定子构造优选:所述绝缘体具有与所述齿的侧面相接触的筒状部,所述绝缘体与所述线圈被树脂模制并被一体化,其中所述线圈被***到所述绝缘体的所述筒状部中而被组装起来,在所述绝缘体与所述定子芯的轴向端面之间,具有在所述定子芯的直径方向上连续的空间。
(2)如(1)所述的定子构造,优选:所述绝缘体与所述定子芯的所述齿侧面被进行粘接或焊接。
(3)如(2)所述的定子构造,优选:所述定子芯的所述齿侧面与所述绝缘体被超声波焊接并固定。
(4)如(2)所述的定子构造,优选:所述定子芯的所述齿侧面与所述绝缘体被热焊接并固定
另外,为了达到所述目的,本发明的其他方式涉及的定子制造方法具有以下特征。
(5)一种定子制造方法,经由绝缘体将线圈组装在形成于定子芯的齿上,从而形成定子,所述定子制造方法优选:将被形成为与所述齿侧面接触、并且具有在其自身与所述齿端面之间具有空间的形状的所述绝缘体配置在模具内,并且将所述线圈组装到所述绝缘体上,在所述模具中注入树脂,由此来以覆盖所述线圈的表面的方式进行树脂模制从而形成线圈单元,并且将所述线圈单元组装至所述定子芯的所述齿,将所述线圈单元与所述齿侧面粘接或焊接起来,从而形成所述定子。
(6)如权利要求(5)所述的定子制造方法,优选:以使用与形成所述绝缘体的树脂不同的树脂覆盖所述线圈的表面的方式进行了树脂模制。
(7)如(5)或(6)所述的定子制造方法,优选:利用具有好的热传递性的粘接剂、热焊接、或者超声波焊接对在所述线圈单元的内周面露出的绝缘体和所述定子芯的所述齿侧面进行接合。
(8)如(7)所述的定子制造方法,优选:一边从所述定子芯的内径侧向所述线圈单元施加均匀的压力一边进行接合。
发明效果
根据具有这样的特征的本发明涉及的定子的一个方式,能够获得如下的作用、效果。
上述(1)所述的发明的方式涉及一种定子构造,所述定子构造具有通过卷绕导体形成的线圈、以及包括经由绝缘体组装有线圈的齿的定子芯,在所述定子构造中,绝缘体具有与齿的侧面相接触的筒状部,绝缘体和***组装至绝缘体的筒状部中的线圈被树脂模制并一体化,在绝缘体与定子芯的轴向端面之间,具有在定子芯的直径方向上连续的空间。
通过将线圈组装在绝缘体上并且对线圈和绝缘体进行树脂模制,绝缘体和线圈通过树脂模制被一体化。此时,通过在绝缘体与定子芯的端面之间存在空间,能够抑制如发明所要解决的问题所示的集中应力的产生。
如上所述,集中应力产生在覆盖线圈的树脂模制部分,这是因为:树脂模制部、绝缘体与定子芯的热膨胀率的差大,在马达的使用环境下,应力集中的部分产生。
并且,根据申请人的调查,集中应力产生在定子芯具有的齿的四角。这被认为是由于在现有技术中,定子芯端面与线圈之间的空间需要大量的树脂,推测由于所述空间的树脂进行收缩,集中应力产生在齿的四角。
但是,在本发明中,在绝缘体与定子芯端面之间形成空间,抑制定子芯端面与绝缘体接触的部分,并且削减定子芯端面与线圈之间的空间的树脂的量。其结果是,即使在马达的使用环境下,也能够抑制受到树脂模制部、绝缘体与定子芯的热膨胀率的差的影响导致的应力产生。
另外,上述(2)所述的发明的方式涉及如(1)所述的定子构造,其中,绝缘体与定子芯的齿侧面被进行粘接或焊接。
防止当在定子上施加了振动时、线圈相对于定子活动的功能通过在齿侧面对定子芯和绝缘体进行粘接或焊接等实现。
另外,在有关以往使用的盒式线圈的技术中,使用有在绝缘体或者树脂模制部设置与定子芯卡合的突起,在定子芯设置孔部,并且进行机械结合的方法。但是,在这样的方法中,在绝缘体与定子芯之间产生空隙等对来自线圈的放热不利的状态出现的情况较多。
但是,通过在绝缘体与齿侧面进行粘接或焊接,绝缘体与定子芯密接,从而能够有助于放热性的提高。
另外,上述(3)所述的发明的方式涉及如(2)所述的定子构造,其中,定子芯的齿侧面与绝缘体被超声波焊接并固定。
绝缘体与齿侧面被超声波焊接并固定,因此在绝缘体与齿侧面之间难以形成空气层,从而能够提高放热性能。
另外,上述(4)所述的发明的方式涉及如(2)所述的定子构造,其中,定子芯的齿侧面与绝缘体被热焊接并固定。
绝缘体与齿侧面被热焊接并固定,因此与(3)相同地,在绝缘体与齿侧面之间难以形成空气层,从而能够提高放热性能。
根据具有这样的特征的本发明涉及的定子制造方法的一个方式,能够获得如下的作用、效果。
上述(5)所述的发明的方式涉及一种经由绝缘体将线圈组装在形成于定子芯的齿上、从而形成定子的定子制造方法,在所述定子制造方法中,将被形成为与齿侧面接触、并且具有在其自身与齿端面之间具有空间的形状的绝缘体配置在模具内,并且将线圈组装到绝缘体上,在模具中注入树脂,由此来以覆盖线圈的表面的方式进行树脂模制从而形成线圈单元,并且将线圈单元组装至定子芯的齿,对线圈单元与齿侧面进行粘结或焊接从而形成定子。
在绝缘体与定子芯的端面设置形成间隙,将线圈组装到绝缘体上进行***成形从而形成线圈单元,因此,与(1)所述的定子构造相同,能够抑制发明所要解决的问题所示的集中应力的产生。
即,通过形成具有在绝缘体与定子芯端面之间设置有空间的构成的定子,能够抑制发明所要解决的问题所示的应力积蓄在与齿的四角对应的绝缘体和树脂模制部的部分。
其结果是,有助于延长定子的寿命。
另外,上述(6)所述的发明的方式涉及如(5)所述的定子制造方法,其中,也能够以使用与形成绝缘体的树脂不同的树脂覆盖线圈的表面的方式进行树脂模制。
因为能够使用绝缘体和覆盖线圈的进行了树脂模制的部分这两种不同的树脂,所以绝缘体与进行了树脂模制的部分具有不同的功能。
例如,在驱动用马达的情况下,线圈发出的热量的大部分被经由绝缘体向铁芯放热,因此能够实现在绝缘体中使用热传递性好的树脂,在与绝缘体相比使用树脂的量多的模制部分中使用廉价的树脂等。其结果是,能够有助于定子的成本削减。
另外,上述(7)所述的发明的方式涉及如(5)或(6)所述的定子制造方法,其中,利用具有好的热传递性的粘接剂、热焊接、或者超声波焊接对在线圈单元的内周面露出的绝缘体和定子芯的齿侧面进行接合。
通过利用粘接、热焊接、或者超声波焊接对定子芯包括的齿侧面和绝缘体进行接合,线圈单元与定子芯密接,从而能够高效率地向定子芯侧传递来自线圈的发热。
另外,即使在定子上施加了振动时,也能够抑制线圈单元由于振动而活动的情况,因此能够抑制绝缘体与齿侧面进行摩擦从而损害绝缘性。
另外,上述(8)所述的发明的方式涉及如(7)所述的定子制造方法,在所述定子制造方法中,一边从定子芯的内径侧向线圈单元均匀地施加压力一边进行接合
当将线圈单元固定在定子芯上进行接合时,一边从定子芯的内径侧均匀地施加压力一边进行接合,因此在焊接线圈单元时,即使由于线圈单元的表面的树脂在暂时软化之后硬化而导致力产生在定子芯上,也能够抑制定子芯发生变形。
定子芯由积层钢板形成,根据积层钢板的形成方法,存在若干间隙形成在积层的钢板之间的情况。在该状态下,当将线圈单元组装到齿上并进行焊接时,由于树脂硬化时产生的力,存在力施加到定子芯的可能性。线圈单元配置在定子芯的内径侧,定子芯的外径侧处于自由状态。因此,存在由于所述力而产生对配置在定子芯的内侧的齿进行紧固的变形的可能性。但是,通过一边从定子芯内径侧均匀地施加压力一边进行接合,能够抑制所述力导致的变形。
附图说明
图1是第一实施方式的定子的立体图;
图2是第一实施方式的分割型芯单元的立体图;
图3是第一实施方式的分割型芯单元的截面图;
图4是第一实施方式的线圈单元的立体图;
图5是第一实施方式的绝缘体的立体图;
图6是示出了第一实施方式的利用模具形成绝缘体的情况的截面图;
图7是示出了第一实施方式的形成树脂模制部的情况的截面图;
图8是第一实施方式的在绝缘体上组装了线圈的状态的立体图;
图9是第一实施方式的第四模具的侧面截面图;
图10是第一实施方式的第五模具的侧面截面图;
图11是示出了第一实施方式的焊接线圈单元的情况的截面图;
图12是第一实施方式的线圈的截面图;
图13是为了进行比较而准备的现有技术涉及的线圈的截面图;
图14是第二实施方式的定子的截面图。
具体实施方式
首先,针对本发明的第一实施方式进行说明。
(第一实施方式)
图1示出了第一实施方式的定子10的立体图。
图2示出了分割型芯单元110的立体图。
图3示出了分割型芯单元110的截面图。
定子10使用分割型的定子芯,18个图2所示的分割型芯单元110被配置成圆环状,形成定子10。
分割型芯单元110包括定子芯片111、对扁平导体D进行扁立弯曲加工而卷绕成的线圈112、树脂模制部113、以及绝缘体114。另外,在分割型芯单元110的外周嵌有外环102。
定子芯片111通过多张地层叠通过冲压等形成的电磁钢板形成,并且包括向内周侧凸出的齿部111a。关于定子芯片111的端面,层叠的电磁钢板的两端的一个面被形成为定子芯端面111b。在齿部111a的周方向的左右,形成有槽底部111c。
在形成于定子芯片111的齿部111a,配置有线圈单元120。
图4示出了线圈单元120的立体图。
如图3所示,线圈单元120包括线圈112、绝缘体114,并且具有以覆盖线圈112的周围的方式形成的树脂模制部113。
线圈112通过对扁平导体D进行扁立弯曲加工形成,并且在线圈末端侧包括外侧线圈端子部112a和内侧线圈端子部112b。扁平导体D通过在具有扁平截面的铜等导电性好的金属的周围施加釉等绝缘性树脂形成。
树脂模制部113和绝缘体114通过使用PPS树脂等具有热可塑性的树脂形成。但是,为了提高热传递性,在绝缘体114中混入有大量的填充材料,并且树脂模制部113的填充材料的混入率比绝缘体114的填充材料的混入率低。另外,为了形成用于后述的超声波焊接的焊接余量,图3所示的齿部111a侧面、以及与槽底部111c接触的部分的绝缘体114的厚度被设定得厚0~40%左右。
图5示出了绝缘体114的立体图。
绝缘体114由具有大致呈长方形的截面的筒状部114a和由平板形成的板状部114b形成,并且如下所述,通过使用模具被一体地成形。当形成了分割型芯单元110时,筒状部114a具有实现线圈112与齿部111a侧面的绝缘的功能。板状部114b具有实现线圈112与槽底部111c的绝缘的功能。
接下来,针对线圈单元120的形成过程进行说明。
图6示出了示出利用模具形成绝缘体114的情况的截面图。
图7示出了示出形成树脂模制部113的情况的截面图。图6和图7是配置在各模具上的线圈112和绝缘体114的在短边侧中央进行了切断的截面图。
图8是示出了将线圈112组装到了绝缘体114的状态的立体图。
并且,从浇口向由第一模具D1与第二模具D2和第三模具D3包围形成的型腔内注入树脂,由此来形成绝缘体114。其结果是,具有图5所示的形状的绝缘体114形成在第一模具D1上。
接下来,在绝缘体114搭载在第一模具D1上的状态下,如图8所示,将线圈112配设在绝缘体114上。然后,将第四模具D4和第五模具D5移动至预定位置。
图9示出了第四模具D4的侧面截面图。所述侧面截面图示出了在线圈单元120的短边侧中央进行了切断的第四模具的侧面截面。
图10示出了第五模具D5的侧面截面图。所述侧面截面图示出了在线圈单元120的引导侧线圈末端进行了切断的第五模具的截面。
第四模具D4在线圈112的长边部分的每条边上的四个位置、共计八个位置包括线圈推压销P1。另外,包括配置图7所示的喷嘴N的引导侧凹陷部D41和反引导侧凹陷部D42。
在第五模具D5上,设置有用于按压作为线圈112的端部的外侧线圈端子部112a和内侧线圈端子部112b的外侧端部推压销P2和内侧端部推压销P3。
在线圈推压销P1、外侧端部推压销P2、以及内侧端部推压销P3上分别设置有用于对线圈112进行加压从而将其向第一模具D1侧推压的弹簧。线圈推压销P1具有使得线圈112不脱离绝缘体114的按压功能。外侧端部推压销P2和内侧端部推压销P3具有使得外侧线圈端子部112a和内侧线圈端子部112b的成形位置在预定的位置的按压功能。
并且,通过从喷嘴N向由第一模具D1与第四模具D4和第五模具D5包围形成的型腔中注入树脂来形成树脂模制部113。
由此,线圈单元120形成。
接下来,针对将线圈单元120焊接在定子芯片111上时的步骤进行说明。
图11示出了示出焊接线圈单元120的情况的截面图。
在通过按照上述的步骤形成树脂模制部113而在利用绝缘体114和树脂模制部113覆盖线圈112的状态下形成了线圈单元120之后,为了形成图2所示的状态的分割型芯单元110,将线圈单元120组装至定子芯片111所包括的齿部111a。
并且,以与定子芯片111的外周面111d侧接触的方式配置超声波振动机130,以从分割型芯单元110的内周侧压按线圈单元120的方式利用加压单元131进行加压。
利用加压单元131进行的向线圈单元120的加压以向定子芯片111的槽底部111c均匀地推压线圈单元120的方式进行。
通过使超声波振动机130在该状态下工作,在定子芯片111的齿部111a侧面和槽底部111c对线圈单元120进行超声波焊接。
此外,虽未图示,线圈单元120以能够使与定子芯端面111b接触的空间150在定子芯片111的两个端面均等的方式被定位、焊接在定子芯片111的齿部111a。此外,所述空间150被形成为以从分割型芯单元110的内周侧朝向外周侧的方式径向贯通。
分割型芯单元110以上述方式形成,通过将分割型芯单元110排列成圆环状并且将外环配置在外周进行热压配合,使分割型芯单元110保持圆环状。
通过焊接从分割型芯单元110的线圈末端突出的外侧线圈端子部112a和内侧线圈端子部112b与未图示的母线,来对线圈112进行电接合。在第一实施方式中,形成三相的定子10。
因为第一实施方式的定子10具有上述构成,所以能够起到以下说明的作用、效果。
首先,作为第一实施方式的定子构造以及定子制造方法的效果,举出有能够减小在定子10的线圈末端产生的集中应力。
第一实施方式的定子构造具有通过卷绕扁平导体D形成的线圈112和包括齿的分割型芯单元110,线圈112经由绝缘体114组装至所述齿,经组装至绝缘体114的线圈112通过树脂模制被一体化,在绝缘体114与定子芯端面111b之间具有在分割型芯单元110的径方向上连续的空间,绝缘体114和分割型芯单元110的齿部111a侧被粘接或者焊接。
图12示出了第一实施方式的线圈112的截面图。是图2的部分放大图。
图13示出了为了进行比较而准备的现有技术涉及的线圈的截面图。
当在现有技术中的定子的线圈末端形成有树脂模制部113时,如在发明所要解决的问题中也示出了的那样,图13所示的收缩力F产生在经由绝缘体14与定子芯片111的定子芯端面111b接触的端面接触部113a。在此,端面接触部113a是指存在于由线圈112的内周面和与齿部111a接触的绝缘体14包围的部分的树脂块。
此外,由树脂形成的端面接触部113a与绝缘体14密接。
在使用了定子10的马达的使用环境下,因为定子芯片111与端面接触部113a和绝缘体14的热收缩率不同,所以产生在树脂模制部113和绝缘体114中产生内部应力的结果。
尤其是在形成于齿部111a的周围的四个角的角部P,因为端面接触部113a的体积大,所以收缩量也大,其结果是,集中应力产生在绝缘体114和树脂模制部113的角部P附近。
但是,当采用了第一实施方式的定子构造时,如图12所示,在齿部111a的两端部形成有空间150,因为不存在与定子芯端面111b接触的树脂,所以作为现有技术的问题点产生的收缩力F不产生。因此,能够抑制集中应力产生在树脂模制部113内部和绝缘体114内部的情况。
因为能够抑制集中应力的产生,所以可以期待延长定子10的寿命。
当在定子10上形成有现有技术涉及的树脂模制部113并且在马达上使用了定子10时,在马达的使用环境下,存在集中应力产生在角部P从而损害绝缘体114或者树脂模制部113的绝缘性的可能性。线圈112与定子芯片111的绝缘由绝缘体114保证,由于不能够保证所述绝缘性,所以使用了定子10的马达的寿命缩短。
在第一实施方式的定子构造中,通过抑制集中应力的产生,能够抑制角部P的绝缘性的下降,其结果是,能够有助于使用了定子10的马达的寿命的增长。
另外,作为使用了第一实施方式的定子构造的效果,举例有能够实现定子10的轻量化。
通过在分割型芯单元110的两个位置上设置空间150,能够削减用于形成在分割型芯单元110中使用的树脂模制部113的树脂的量。其结果是,能够有助于分割型芯单元110的轻量化。
一个位置的空间150的重量自身与整个分割型芯单元110的重量相比微不足道,但是,因为在分割型芯单元110的两个位置上设置有空间150并且所述分割型芯单元110以排列有多个的方式被使用,所以当在定子10上使用18个分割型芯单元110时,36个位置的空间150形成在定子10上,因此能够获得相应的重量减轻效果。
另外,通过在定子10上形成空间150,能够削减在简单地形成树脂模制部113时所需要的树脂量,其结果是,能够有助于定子10的成本削减。
另外,空间150从分割型芯单元110的内周侧朝向外周侧地贯通的形状,因此通过使冷却液等在空间150内流动,能够提高定子10的冷却效果。
用于马达的定子10的发热分成两种:即,当在线圈112中进行了通电时由于电阻发热产生的热导致的发热、以及从外部传递来的发热。例如,在驱动用马达的情况下,关于来自线圈112的发热,主要通过经由绝缘体114传递至定子芯片111的齿部111a来进行放热。
因此,通过使冷却液与定子芯端面111b直接接触,能够提高冷却效率。另外,线圈112的向线圈末端侧突出的部分也能够经由绝缘体114与冷却液接触,因此可以期待冷却效率的提高。另外,空间150被相对于定子10呈放射状地形成,因此有利于使用冷却液。
另外,作为使用了第一实施方式的定子构造的效果,能够实现从绝缘体114向齿部111a的热传递性的提高。
如上所述,绝缘体114和齿部111a通过超声波焊接被进行焊接。因为向定子芯片111焊接绝缘体114,所以在绝缘体114与定子芯片111之间难以形成空气层,从而能够减轻阻碍热传递性的重要原因。
在现有技术中,当在定子的构造中采用线圈盒方式时,采用机械接合方法的情况较多,即,在定子芯端面的一部形成凹部,在线圈单元的绝缘体或者树脂模制部的一部形成凸部,并且将所述凸部嵌入到所述凹部。
但是,在这样的方法中,不能够避免空气层形成在第一实施例的定子10的齿部111a侧面与线圈单元120之间,即,齿部111a侧面与面向所述齿部111a侧面的绝缘体114的筒状部114a之间的符合条件的部分。
空气层阻碍热传递,并且妨碍来自定子10的放热。第一实施方式的定子10的构造在定子芯片111与线圈单元120的固定方法中采用焊接,由此来防止这样的空气层的形成。
另外,在现有技术的方法中,采用将形成在线圈单元上的凸部嵌入到形成在定子芯片上的凹部的构成,因此,存在裂纹产生在从线圈单元延长而形成的所述凸部的一部等问题。
但是,在第一实施方式的定子10中,在线圈单元120与定子芯片111的接合中采用超声波焊接,由此这样的问题也得到解决。
另外,作为使用了第一实施方式的定子构造的效果,能够利用绝缘体114和树脂模制部113改变树脂的材质,因此能够有助于成本削减。
例如,在驱动用马达的情况下,需要绝缘体114具有保证线圈112与定子芯片111的绝缘性的功能和保证从线圈112向定子芯片111的热传递性的功能,因此,增大填充材料的混入率,从而在保证绝缘性能的同时实现热传递性能。另一方面,因为能够利用单质进行射出成形所以并非那么需要一定程度的树脂的流动性,比较容易成形。
另一方面,在树脂模制部113中,需要树脂进入线圈112的间隙,因此需要保证树脂的流动性,另一方面,并非那么需要一定程度的热传递性能,因此在绝缘性能方面,不需要达到绝缘体114程度的绝缘性。
因此,通过如第一实施方式的定子制造方法所示的那样进行二色成形,能够改变绝缘体114与树脂模制部113的材质。具体而言,能够相比于绝缘体114减少混入到用于树脂模制部113的树脂的填充材料的量,或者改变使用的树脂本身。
因此,能够有助于定子10的成本削减。
接下来,针对本发明的第二实施方式进行说明。
(第二实施方式)
第二实施方式与第一实施方式具有大致相同的构成,但是在分割型芯单元110的形成过程中,线圈单元120与定子芯片111的接合方法不同。
第二实施方式的线圈单元120与定子芯片111的接合通过热焊接进行。通过使用热焊接而非超声波焊接,能够实现设备的简单化。但是,需要选择具有热可塑性并且粘结力强的材质作为用于绝缘体114的树脂。
图14示出了第二实施方式的定子10的截面图。
在形成了线圈单元120后,对绝缘体114的与定子芯片111接触的部分进行再加热使其软化,并且与图11所示的超声波焊接的情况相同地一边从分割型芯单元110的内周侧施加均匀的力一边使其硬化,由此来对线圈单元120和定子芯片111进行焊接。此时,取代超声波振动机130而准备接受定子芯片111的外周面的简单的夹具,来接受加压单元131的力。
由此,如图12所示,焊接层W形成在定子芯片111与线圈单元120包括的绝缘体114之间,定子芯片111的齿部111a侧面与线圈单元120的与绝缘体114接触的面被进行热焊接。
这样形成的定子10能够获得与第一实施方式的定子10相同的效果。
另外,作为其他实施方式,还考虑有取代进行热焊接而使用粘接剂的方法。通过在绝缘体114的与定子芯片111接触的部分涂布粘接剂,并且利用加压单元131加压以进行粘接,能够获得与超声波焊接、热焊接相同的效果。
以上,依据本实施方式对发明进行了说明,但本发明并不仅限于所述实施方式,而是能够在不脱离发明的要旨的范围内通过适当地改变构成的一部分来实施。
例如,在第一实施方式和第二实施方式中,使用有定子芯片111并且采用了分割式的定子10,但是,也可以使用一体型的定子芯。因为能够代替线圈单元120的组装性地、抑制涡电流的产生,所以能够有助于使用了定子10的马达的性能的提高。
另外,关于在第一实施方式和第二实施方式中具体地示出了材料的部分,可以与具有相同功能的其他材料进行置换。另外,可以进行设计改变的范围内的定子10的构造的改变。
符号说明
10:定子;
102:外环;
110:分割型芯单元;
111:定子芯片;
111a:齿部;
111b:定子芯端面;
111c:槽底部;
111d:外周面;
112:线圈;
112a:外侧线圈端子部;
112b:内侧线圈端子部;
113:树脂模制部;
113a:端面接触部;
114:绝缘体;
114a:筒状部;
114b:板状部;
120:线圈单元;
130:超声波振动机;
131:加压单元;
150:空间;
D:扁平导体;
F:收缩力。
Claims (4)
1.一种定子制造方法,经由绝缘体将线圈组装在形成于定子芯的齿上,从而形成定子,所述定子制造方法的特征在于,
将所述绝缘体配置在模具内,并且将所述线圈组装到所述绝缘体上,所述绝缘体被形成为与所述齿侧面接触、并且在所述绝缘体自身与所述齿端面之间具有空间的形状,
在所述模具中注入树脂,由此以覆盖所述线圈的表面的方式进行树脂模制从而形成线圈单元,
所述线圈单元以能够使与所述齿端面接触的空间在所述定子芯的两个所述齿端面均等的方式被定位并且被粘接或焊接在所述定子芯的所述齿上,并且
在所述齿部的两个所述齿端面处形成所述空间,所述空间不存在与两个所述齿端面接触的树脂,所述空间呈从所述定子的内周侧朝向外周侧贯通的形状,使得冷却液在所述空间内流动。
2.如权利要求1所述的定子制造方法,其特征在于,
使用与形成所述绝缘体的树脂不同的树脂,以覆盖所述线圈的表面的方式进行树脂模制。
3.如权利要求1或2所述的定子制造方法,其特征在于,
利用具有好的热传递性的粘接剂、热焊接、或者超声波焊接,对露出到所述线圈单元的内周面的绝缘体和所述定子芯的所述齿侧面进行接合。
4.如权利要求3所述的定子制造方法,其特征在于,
一边从所述定子芯的内径侧向所述线圈单元施加均匀的压力一边进行接合。
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