CN101102062A

CN101102062A - 电动机及电动机制造方法

Info

Publication number: CN101102062A
Application number: CN200710128240.XA
Authority: CN
Inventors: 志村孔史; 君岛正巳
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2006-07-06
Filing date: 2007-07-05
Publication date: 2008-01-09
Also published as: JP2008017639A; EP1876684A2; US20080007134A1

Abstract

本发明涉及电动机。电动机(10)包含形成有槽(12)的定子铁心(11)和插入到槽中的线圈(20)。将绝缘性树脂(30)充填到槽中，线圈的表面用涂层、例如酚类环氧粉末涂料或酚类清漆材料包覆。由此，可以防止强碱性液体侵蚀线圈的绝缘层。优选将涂层的厚度做成与绝缘纸的厚度大体相等。进一步地，涂层的厚度与绝缘纸的厚度大体相等或比其稍大。

Description

电动机及电动机制造方法

技术领域

本发明特别涉及直线电动机等电动机及制造这类电动机的电动机制造方法。

背景技术

很久以来，使用使永久磁铁和电机转子线圈相对移动来进行直线移动和定位的直线电动机。直线电动机用于例如步进装置或精密机床等。

这种电动机在将绝缘纸配置在定子铁心的槽内之后，再将线圈插入槽内，随后，通过利用绝缘性树脂充填槽来形成。插入到槽内的线圈虽然通过卷绕以绝缘层包覆其周围的导电性线材制成，但有时在线圈制作过程中等，因导电性线材的绝缘层局部剥离而形成针孔。

具有这样的线圈的电动机在水比较多的环境下，例如在使用了水溶性切削液的环境下使用时，或者在水中冷却线圈时，有时水会从针孔进入而破坏绝缘。

因此，在对比文献1-日本特开2004-297840号公报中公开了在制成线圈后，在线圈表面形成硅酮树脂包覆膜的内容。因此，水便不会进入到线圈中，从而可防止绝缘劣化。

然而，近年来，在例如pH9的强碱性的水溶性切削液总是飞溅的环境下，电动机以循环周期较短的状态并以高运转率使用的状况也是不少的。在这样的场合，飞溅的强碱性的切削液侵蚀电动机保护用的绝缘性树脂，由此，致使在绝缘树脂和边界部形成微小的间隙。于是，强碱性的切削液可通过该间隙直到达线圈。

形成线圈20的导电性线材的绝缘层通常由例如酰胺酰亚胺制成，耐化学性比较高。然而，由于强碱性的切削液能侵蚀这样的绝缘层，因而绝缘劣化，有可能发生绝缘破坏。

另外，如对比文献1所公开的线圈那样，即使硅酮树脂包覆了线圈表面的场合，强碱性的切削液也可以侵蚀硅酮树脂的包覆膜。因此，在这种情况下，在硅酮树脂的包覆膜被侵蚀之后绝缘层也被侵蚀，其结果，同样产生绝缘破坏。

发明内容

本发明就是鉴于这样的情况而提出的，其目的是提供一种即使在使用强碱性液体的环境下，也能防止绝缘层被侵蚀的电动机和这类电动机的制造方法。

为了实现上述目的，根据本发明第一方式的电动机，其具备形成有槽的定子铁心和由被绝缘层包围的导电性线材形成的插入到上述槽中的线圈，其特征是，将绝缘性树脂充填到上述槽中，上述线圈的表面用涂层包覆。

根据本发明第二方式的电动机，在第一方式中，上述涂层由酚类环氧粉末涂料或酚类清漆材料形成。

即，在第一方式和第二方式中，将对强碱性液体的耐受性比较高的酚类环氧粉末涂料或酚类清漆材料作为涂层使用。因此，在使用强碱性液体的环境下即使绝缘层被侵蚀，强碱性液体也只到达涂层的表面，不会侵蚀涂层和形成线圈的导电性线材的绝缘层。因此，即使在使用强碱性液体的环境下也可以防止绝缘层被侵蚀。由此，也可以防止因绝缘劣化而发生绝缘破坏。

根据本发明第三方式的电动机，在第一或第二方式中，进一步地，涂层的厚度与绝缘纸的厚度大体相等或比其稍大。

即，在第三方式中，可以取消应配置在定子铁心和线圈之间的绝缘纸。涂层的厚度优选为约0.1-0.5mm。在绝缘纸的厚度为例如0.2mm时，涂层的厚度优选为约0.2mm以上。

根据本发明第四方式的电动机，在第一方式到第三方式的任意一个方式中，上述线圈用自粘线形成。

即，在第四方式中，可以将制成线圈的导线与导线之间粘结固定。

根据本发明第五方式的电动机，在第一方式到第四方式的任意一个方式中，上述线圈形成在树脂制的线圈骨架的周围。

即，在第五方式中，可以很容易地形成线圈。

根据本发明第六方式的电动机制造方法，其特征是，将用被绝缘层包围的导电性线材形成的线圈的表面用涂层包覆，将上述线圈插入到在定子铁心上所形成的槽中，再将绝缘性树脂充填到上述槽中。

根据本发明第七方式的电动机制造方法，在第六方式中，上述涂层由酚类环氧粉末涂料或酚类清漆材料形成。

即，在第六方式和第七方式中，将对强碱性液体的耐受性比较高的酚类环氧粉末涂料或酚类清漆材料作为涂层使用。因此，在使用强碱性液体的环境下即使绝缘层被侵蚀，强碱性液体也只到达涂层的表面，不会侵蚀涂层和形成线圈的导电性线材的绝缘层。因此，即使在使用强碱性液体的环境下也可以防止绝缘层被侵蚀。由此，也可以防止因绝缘劣化而发生绝缘破坏。

根据对附图所示的本发明的典型的实施方式的详细说明，本发明的如上所述的目的、特征及优点以及其它目的、特征和优点将更加清楚。

附图说明

图1是基于本发明第一实施方式的电动机的剖视图。

图2a是表示图1所示的电动机的制造方法的第一图。

图2b是表示图1所示的电动机的制造方法的第二图。

图2c是表示图1所示的电动机的制造方法的第三图。

图3是表示图1所示的电动机的线圈的剖视图。

图4是表示浸渍时间和绝缘电阻之间的关系图。

图5a是将基于本发明的电动的线圈绕在线圈骨架上的主视图。

图5b是将基于本发明的电动的线圈绕在线圈骨架上的剖视图。

图6是表示将基于本发明的电动机的线圈装在环状的定子铁心中的情况的图。

图7a是表示基于本发明的第二实施方式的电动机的制造方法的第一图。

图7b是表示基于本发明的第二实施方式的电动机的制造方法的第二图。

图7c是表示基于本发明的第二实施方式的电动机的制造方法的第三图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式。在以下的附图中，对于同样的部件标上相同的附图标记。为便于理解，这些附图适当地变更了比例。

图1是基于本发明第一实施方式的电动机的剖视图。图2a-图2c是表示图1所示的电动机的制造方法的图。如图1所示，在直线电动机10用的定子铁心11中形成有多个、例如2个槽12。

在制作电动机10时，首先，如图2a所示，将绝缘纸15沿着槽12的内表面插入。绝缘纸15具有与槽12的内表面相对应的形状，绝缘纸15的厚度为例如约0.2mm。其次，如图2b所示，在绝缘纸15内侧的空间中，插入预先制成的线圈20。然后，如图2c所示，将绝缘性树脂30充填到槽12内并在其中成型。此外，如图所示，绝缘性树脂30也在槽12的入口和线圈20之间成型。

图3是表示图1所示的电动机的线圈的剖视图。线圈20通过卷绕由绝缘层、例如釉质层包围的导电性线材形成。并且，如图3和图1等所示，本发明中，在线圈20形成后，线圈20的表面利用由特定材料形成的涂层25包覆。因此，如图1所示，在将线圈20组装到定子铁心11中时，涂层25位于线圈20和绝缘性树脂30之间。

涂层25通过流动浸渍等方法形成。具体地，借助于使加热到规定温度的线圈20通过用作涂层25的材料内，则在线圈20的表面形成涂层25。本发明的涂层25由具有对强碱性液体、例如切削液的耐受性比较高的材料形成。

图4是表示将线圈20浸渍在强碱性液体中、在该场合为pH10的切削液中的浸渍时间和绝缘电阻的关系图。图4中，纵轴表示线圈20的绝缘电阻，横轴表示线圈20的浸渍时间。此外，为了得到迅速的评价，图4中所使用的切削液的温度是比通常的使用温度更高的温度，在该场合使其上升到约80度。

图4的虚线X0表示的是未形成涂层25的情况。而实线X1表示的是涂层25由酚类环氧粉末涂料形成的情况，实线X2表示的是涂层25由环氧粉末形成的情况，以及X3表示的是涂层25由环氧酯清漆形成的情况。

由图4的虚线X0可知，未形成涂层25时最初绝缘电阻约为200MΩ，绝缘电阻随着经过的时间而逐渐降低。表示用环氧酯清漆形成涂层25时实线X3的绝缘电阻最初虽然比虚线X0的场合大得多，但浸渍时间若超过10小时，则实线X3的绝缘电阻比虚线X0的场合还低。

与此相反，用环氧粉末形成涂层25的实线X2的绝缘电阻比虚线X0和实线X1的场合还大得多，浸渍时间直到10小时左右都不像想象的那样降低。然而，这种场合的绝缘电阻在浸渍时间超过10小时后则急剧下降。

再有，用酚类环氧粉末涂料形成了涂层25的实线X1的电阻一开始为1000MΩ以上，即使浸渍时间为100小时的情况下仍维持1000MΩ。

因此，本发明中作为涂层25的材料采用酚类环氧粉末涂料。在这种情况下，即使本发明的电动机10在强碱性液体飞溅的环境下使用，且绝缘性树脂30受到侵蚀的情况下，强碱性液体也只到达涂层25的表面而不会侵蚀涂层25。因此，强碱性液体无法到达线圈20的绝缘层，从而，线圈20的绝缘层也不会受到侵蚀。由此，本发明可以防止因绝缘劣化而发生绝缘破坏。此外，附图虽未表示，但是可以知道，在由酚类清漆材料形成涂层25的情况下，也能得到同样的效果。

另外，如对实线X2已说明的那样，在由环氧粉末形成涂层25的场合对强碱性也具有某种程度的耐受性。因此，也可以用环氧粉末来形成涂层25，这种情况也包含在本发明的范围内。

如上所述，在卷绕导电性线材形成线圈20时，有时在将导电性线材的绝缘层局部剥离时形成针孔。然而，本发明中，由于将上述的涂层25包覆在线圈20的表面，因而，针孔被涂层25充填。因此，在本发明中，即使是形成有针孔的情况，也能防止绝缘层被侵蚀。

然而，形成线圈20的导电性线材最好是自粘线。自粘线是具有绝缘性的自粘层的导电性线材。在这种情况下，在用自粘线形成线圈20之后，要将线圈20自身加热到规定温度。借此，使自粘线的自粘层粘结，粘结在邻接的自粘线的自粘层上。这样的粘结作用由于在整个线圈20上产生，因而在使用了自粘线的情况下，线圈20的线与线之间可粘合固定，可形成更牢固的线圈20。

图5a和图5b是将基于本发明的电动机的线圈20绕在线圈骨架上的主视图和剖视图。如这些附图所示，在位于线圈骨架50的两个凸缘51之间的套筒52的周面上卷绕着线圈20。并且，在线圈20的表面同样地形成涂层25。如图所示，涂层25的厚度足够小，以至未到达凸缘51的边缘部的程度。很明显，使用这样的线圈骨架时，也能得到与上述情况同样的效果。

另外，图6是将基于本发明的电动机的线圈装在环状的定子铁心中的情况的图。图6中，在环状的定子铁心11的内周面上以等间隔形成有多个槽12。与上述的情况同样地将绝缘纸15配置在槽12中之后，将具有涂层25的线圈20插入，然后，槽12用绝缘性树脂30充填成型。很明显，这种情况也可以得到与参照图1等已说明的情况同样的效果。

图7A-图7C是表示基于本发明的第二实施方式的电动机的制造方法的图。由这些图可知，在第二实施方式中，在定子铁心11的槽12中未配置绝缘纸15。也就是说，将具有涂层25的线圈20直接插入到槽12内，接着再将绝缘性树脂30充填到槽12内。

第二实施方式中，代替取消的绝缘纸15，将线圈20上的涂层25的厚度加厚与绝缘纸15的厚度相应的量。涂层的厚度约为0.1mm-0.5mm。如上所述在绝缘纸的厚度为例如0.2mm时，涂层的厚度最好在0.2mm以上。这样，通过取消绝缘纸15，既可缩短作业时间，还可减少绝缘纸所需的费用。

虽然使用典型的实施方式说明了本发明，只要是本技术领域的技术人员都能理解，在不超出本发明的范围的情况下，可以进行上述的变更和各种其它变更、省略、增补等。

Claims

1.一种电动机，具备形成有槽(12)的定子铁心(11)和由被绝缘层包围的导电性线材形成且插入上述槽(12)中的线圈(20)，其特征在于，

在上述槽(12)中充填有绝缘性树脂(30)，

上述线圈(20)的表面用涂层(25)包覆。

2.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，

上述涂层(25)由酚类环氧粉末涂料或酚类清漆材料形成。

3.根据权利要求1或2所述的电动机，其特征在于，

进一步地，涂层(25)的厚度与绝缘纸的厚度大体相等或比其稍大。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的电动机，其特征在于，

上述线圈(20)由自粘线形成。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的电动机，其特征在于，

上述线圈(20)形成在树脂制的线圈骨架的周围。

6.一种电动机制造方法，其特征在于，

将由被绝缘层包围的导电性线材形成的线圈(20)的表面用涂层(25)包覆，

将上述线圈(20)插入形成于定子铁心(11)上的槽(12)中，

将绝缘性树脂(30)充填到上述槽(12)中。

7.根据权利要求6所述的电动机制造方法，其特征在于，

上述涂层(25)由酚类环氧粉末涂料或酚类清漆材料形成。