CN104143863A - 由注射模塑成形来进行树脂注入的电动机的定子 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种定子。在具备由注射模塑成形而形成于内周部及外周部的树脂模制部的电动机的定子中，隔开定子的内周部和外周部的隔开部件设于定子的轴向端部。利用该隔开部件，从轴向端部注入的树脂向内周部及外周部分支地流动。还可以在隔开部件上以树脂从定子的轴向端部向外周部流动的方式形成有树脂流路。根据本发明的定子，能够对注入到定子的外周部的树脂给与充分的射出压力，能够将树脂无间隙地填充到外周部中。

Description

由注射模塑成形来进行树脂注入的电动机的定子
技术领域
本发明涉及电动机的定子。
背景技术
一般地，以固定卷绕在定子铁芯上的绕线并且提高来自绕线的散热作用为目的，在电动机的定子的内周部形成树脂模制部。而且，以提高防水性或者省略马达外表面的涂装工序为目的，有在定子的外周部形成树脂模制部的情况。以将马达小型化以及将定子铁芯的热有效地向外部排出为目的，期望形成于定子外周部的树脂模制部尽可能为薄壁。但是，如果要由注射模塑成形来形成薄壁的树脂模制部，则由于树脂的流路变窄，存在不能充分得到注入的树脂的流动性的情况。作为其结果，存在局部发生没有填充树脂的部位的情况。
日本专利文献JP-A-2012-115050、JP-B3552266、以及JP-B-5124219公开了在定子的周围形成树脂模制部。JP-A-2012-115050公开了如下的电动机的定子，即、具备与定子铁芯、绕线以及对这些定子铁芯和绕线进行绝缘的一对绝缘件一起用树脂一体成形的框架。并且，以向形成于一对绝缘件之间的间隙填充树脂为目的，从定子铁芯的外周部贯通到内周部的贯通孔作为树脂流路而形成。另外，JP-B-3552266公开了形成有与定子铁芯以及卷绕在定子铁芯上的线圈一起一体成形的树脂制的框架。再有，JP-A-2012－115050公开了以覆盖电动机的电枢的周围的方式形成树脂模制部。
期望如下的电动机的定子，即、能够将树脂无间隙地填充到外周部。
发明内容
根据本申请的方案1的发明，提供一种定子，其是具备通过注射模塑成形而形成于内周部及外周部的树脂模制部的电动机的定子，该定子的特征在于，
具备设于该定子的轴向端部并隔开该定子的上述内周部和上述外周部的隔开部件，从上述轴向端部注入的树脂利用上述隔开部件向上述内周部及上述外周部分支地流动。
方案2根据方案1所述的定子，其特征在于，
在上述隔开部件上，以树脂从该定子的上述轴向端部向上述外周部流动的方式形成有树脂流路。
方案3根据方案2所述的定子，其特征在于，
上述树脂流路由从上述隔开部件的轴向端面延伸至该定子的上述外周部的贯通孔形成。
方案4根据方案2所述的定子，其特征在于，
上述树脂流路由从上述隔开部件的轴向端面延伸至该定子的上述外周部的槽形成。
方案5根据方案1～4任一项中所述的定子，其特征在于，
通过形成上述树脂模制部的注射模塑成形而在该定子的轴向端面形成槽。
本发明的效果如下。
根据具备上述结构的定子，由于设有隔开内周部和外周部的隔开部件，从而在形成树脂模制部的注射模塑成形工序中，以从自定子的轴向端部注入定子的内周部的树脂的流动中分支的方式将树脂注入定子的外周部。由此，还会对注入到定子的外周部的树脂付与充分的射出压力，能够将树脂无间隙地填充到外周部中。本发明的这些以及其他目的、特征以及优点通过附图所示的本发明的例举的实施方式的详细说明将会更加明确。
附图说明
图1是第一实施方式的电动机的结构的简要剖视图。
图2是表示图1的电动机的定子的侧视图。
图3A是表示在图1的电动机的定子中形成树脂模制部的注射模塑成形工序的图。
图3B是表示在图1的电动机的定子中形成树脂模制部的注射模塑成形工序的图。
图3C是放大表示图3B的区域3C的局部放大图。
图4A表示在第二的实施方式的电动机的定子中形成树脂模制部的注射模塑成形工序的图。
图4B是表示在第二实施方式的电动机的定子中形成树脂模制部的注射模塑成形工序的图。
图4C是放大表示图4B的区域4C的局部放大图。
图5A是表示执行下一道工序前的第二实施方式的定子的简要剖视图。
图5B是表示图5A的定子的侧视图。
图5C是放大表示图5A的区域5C的局部放大图。
图6A表示执行下一道工序后的第二实施方式的定子的简要剖视图。
图6B是表示图6A的定子的侧视图。
图6C是放大表示图6A的区域6C的局部放大图。
图7A是表示执行下一道工序前的第二实施方式的变形例的定子的简要剖视图。
图7B是表示图7A的定子的侧视图。
图7C是放大表示图7A的区域7C的局部放大图。
图8A是表示执行下一道工序后的第二实施方式的变形例的定子的简要剖视图。
图8B表示图8A的定子的侧视图。
图8C是放大表示图8A的区域8C的局部放大图。
具体实施方式
以下、按照附图对本发明的实施方式进行说明。图示的实施方式的构成要素为了有助于理解本发明而从实用的形态中适当改变了比例尺。此外，对于相同的构成要素使用相同的参照符号。
图1是表示本发明的第一实施方式的电动机100的结构的简要剖视图。图2是表示图1的电动机100的定子10的侧视图。电动机100具备定子10、在定子1的两端由前侧轴承52以及后侧轴承54以绕轴线Ｏ能够旋转的方式支撑的转子50、以及检测转子50的位置以及速度等的检测器60。电动机100还具备用于将来自检测器60的检测信号向外部控制装置传输的信号连接器62。
定子10具备将具有磁性的材料、例如将由硅钢形成的薄板沿轴线Ｏ的方向层叠而形成的定子铁芯12。定子铁芯12具备具有大致圆筒形状的模芯回退部、和从模芯回退部朝向转子50即朝向径向内侧突出并在周向空出规定间隔地形成的多个齿。在齿的周围隔着绝缘体14卷绕有绕线16。在图1中，绝缘体14的仅未卷绕绕线16的径向内侧的端部能够可见，绕线16以虚线表示。对绕线16通过电源连接器18供给交流电流，会产生旋转磁场。
能够应用本发明的电动机不限定于特定的类型。例如，电动机100形成为，通过由绕线16生成的旋转磁场、和排列在转子50的外周部的永久磁铁(未图示)相互协作来得到使转子50旋转的转矩。或者，电动机100还可以形成为，通过使转子50产生感应电流来得到转矩。另外，定子铁芯12不限于如上所述那样的层叠铁芯，还可以是一体地形成。
定子10的前侧轴承52由设于定子10的一端部的凸缘56保持。凸缘56例如由螺旋紧固等的公知技术手段安装在定子铁芯12上。另外。在与凸缘56对置的定子10的端面形成有收放密封件24的槽26。
凸缘56具有：沿着前侧轴承52的径向外侧延伸并保持前侧轴承52的轴承保持部56a；从轴承保持部56A的端部朝向大致径向外侧延伸的主体部56b；以及以与后述的定子10的壳体20嵌合的方式而具有与壳体20互补的形状的嵌合部56c。再有，在凸缘56和转子50之间设有油封58。另外，设于定子10的与前侧轴承52的相反侧的后侧轴承54由大致环状的轴承架59从径向外侧进行保持。
在图1中，定子铁芯12的周围的实施阴影的部位是通过填充树脂而形成的树脂模制部22。树脂模制部22具有以覆盖定子铁芯12(尤其是模芯回退部(コアバック))的外周的方式形成的外侧模制部22a、和以浸渍绕线16的方式形成的内侧模制部22b。这样，在本说明书中，方便起见，将形成于比定子10的模芯回退部更靠径向外侧的部位称作外侧模制部22a，将形成于模芯回退部的径向内侧的部位称作内侧模制部22b。
在设有凸缘56的定子10的前侧端，外侧模制部22a和内侧模制部22b由具有大致圆筒形状的壳体20在径向相互隔开。壳体20还可以以覆盖绕线16的端部(线圈末端)的方式形成。壳体20可由树脂、金属等的任意材料形成。壳体20优选由具有良好的导电性的材料、例如铝或铝合金形成。该情况下，由于壳体20介于定子铁芯12与凸缘56之间而各部件电连接，所以提高将定子铁芯12接地的作用。尤其是，在壳体20以及凸缘56具有互补的形状且相互嵌合地形成的情况下，壳体20和凸缘56之间面接触，能够显著提高接地作用。
图3A以及图3B是表示在本发明的第一实施方式的电动机100的定子10中形成树脂模制部22的工序的图。图3A表示将树脂RS从注射模塑成形装置90向金属模具80内射出前的状态，图3B表示将树脂RS填充到金属模具80内之后的状态。图3C是放大表示图3B的区域3C的局部放大图。
在本实施方式中，如图所示，金属模具80的树脂注入口附近的内部空间由壳体20在定子10的径向上隔开，所以外侧浇口82以及内侧浇口84分别设于壳体20的径向外侧以及径向内侧。壳体20预先由公知的手段固定以使其不会因射出压力而从规定位置移动。例如，壳体20可以螺旋紧固在定子铁芯12上，或者也可以临时固定在金属模具80上。
如果参照图3C，则壳体20具有：以与凸缘56面接触的方式形成大致平坦的端面20d的端面部20a；具有比端面部20a的外径还大且与定子铁芯12尺寸大致相同的外径并以与定子铁芯12的端部接触的方式沿着轴线Ｏ的方向延伸的外缘部20b；以及以将端面部20a以及外缘部20b相互连接的方式在两者间延伸并具有逐渐扩大的直径的扩径部20c。如图所示，外侧浇口82设于在外侧模制部22a的外表面与壳体20的端面部20a之间形成的区域。
这样，根据本实施方式，注入到金属模具80内的树脂RS通过壳体20而朝向定子10的外周侧和内周侧分别分支地流动。由此，由于树脂伴着充分的压力向定子10的外周侧的区域内射出，所以能无间隙地形成薄壁的外侧模制部22a。
接着，对其他的实施方式进行说明。对与上述的事项重复的内容适当省略。图4A及图4B是表示在第二实施方式的电动机的定子30中形成树脂模制部22的注射模塑成形工序的图。图4A表示将树脂RS从注射模塑成形装置90向金属模具80内射出前的状态，图4B表示将树脂RS填充到金属模具80内之后的状态。图4C是放大表示图4B的区域4C的局部放大图。
在本实施方式中，在壳体20上以从与凸缘(参照图1)对置的壳体20的端面20d连通到定子30的外周部的方式形成有贯通孔32。贯通孔32沿着端面部20a、扩径部20c以及外缘部20b延伸。贯通孔32在周向空出规定的间隔设有多个、例如八个(参照图6B)。
参照图4C可知：在本实施方式中，设于定子30的外周侧的外侧浇口82以与壳体20的贯通孔32连通的方式形成。由此，通过外侧浇口82注入的树脂RS通过贯通孔32流入定子30的外周侧。这样，形成外侧模制部22a。
根据本实施方式，除了与第一实施方式关联说明的优点之外，能够通过注射模塑成形工序将用于收放密封件24(参照图1)的槽26与树脂模制部22同时形成。即、如图4C所示，由于外侧浇口82设于更接近定子30的内周部的位置，所以能够自由地形成壳体20的端面部20a的外周侧的区域。因此，能够通过注射模塑成形将设有密封件24的槽26形成于定子30的端面。
这样，通过注射模塑成形而与树脂模制部22同时形成的槽26与通过切削加工等的下一道工序来形成的相同的槽相比具有更为平滑的表面，所以提高防水性。另外，由于能够省略用于形成槽的下一道工序的一部分，所以能够简化制造工序。
图5A是表示执行下一道工序前的第二实施方式的定子30的简要剖视图，图5B是其侧视图。图5C是放大表示图5A的区域5C的局部放大图。图5A～图5C表示在注射模塑成形后从金属模具80取出后的状态的定子30。如图所示，在定子30且在与外侧浇口82以及内侧浇口84相对应的位置(参照图4C)分别形成浇口痕迹86。另一方面，收放密封件24的槽26在该时刻已经形成于定子30的端面，所以不需要另设的下一道工序。
图6A是表示执行下一道工序后的第二实施方式的定子30的简要剖视图，图6B是其侧视图。图6C是放大表示图6A的区域6C的局部放大图。对比图5A～图5C以及图6A～图6C可知：由下一道工序、例如切削加工来去除浇口痕迹86，将定子30的端面平滑地精加工。
其次，对第二实施方式的变形例进行说明。图7A是表示执行下一道工序前的第二实施方式的变形例的定子30′的简要剖视图，图7B是其侧视图。图7C是放大表示图7A的区域7C的局部放大图。另外，图8A是表示执行下一道工序后的定子30′的简要剖视图，图8B是其侧视图。图8C是放大表示图8A的区域8C的局部放大图。在本变形例中，替代上述贯通孔32，而在壳体20形成有流路槽34。如图7B所示，流路槽34从壳体20的端面20d形成至外缘部20b。
流路槽34与上述贯通孔32同样地发挥作用。即、在通过注射模塑成形来形成树脂模制部22时，树脂从外侧浇口82注入到流路槽34。树脂通过流路槽34流到定子30′的外周部，由此，形成外侧模制部22a。
本发明的效果如下。
根据具备上述结构的定子，通过设有隔开内周部和外周部的隔开部件，从而在形成树脂模制部的注射模塑成形工序中，以从自定子的轴向端部注入定子的内周部的树脂的流动中分支的方式将树脂注入定子的外周部。由此，还会对注入到定子的外周部的树脂给与充分的射出压力，能够将树脂无间隙地填充到外周部中。
以上，对本发明的各种实施方式以及变形例进行了说明，但对于本领域技术人员来说，由其他实施方式以及变形例也能够得到本发明所要实现的作用效果是显而易见的。尤其是，能够在不脱离本发明的范围内删除或者置换上述实施方式以及变形例的构成要素，还能够进一步附加公知技术手段。此外，还能够通过任意组合本说明书中明示的或者暗示公开的多个实施方式的特征来实施本发明，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。

Claims (5)

1.一种定子(10、30、30′)，其是具备通过注射模塑成形而形成于内周部及外周部的树脂模制部(22a、22b)的电动机(100)的定子(10、30、30′)，该定子(10、30、30′)的特征在于，
具备设于该定子(10、30、30′)的轴向端部并隔开该定子(10、30、30′)的上述内周部和上述外周部的隔开部件(20)，
从上述轴向端部注入的树脂利用上述隔开部件(20)向上述内周部及上述外周部分支地流动。
2.根据权利要求1所述的定子(30、30′)，其特征在于，
在上述隔开部件(20)上，以树脂从该定子(30、30′)的上述轴向端部向上述外周部流动的方式形成有树脂流路。
3.根据权利要求2所述的定子(30)，其特征在于，
上述树脂流路由从上述隔开部件(20)的轴向端面延伸至该定子(30)的上述外周部的贯通孔(32)形成。
4.根据权利要求2所述的定子(30′)，其特征在于，
上述树脂流路由从上述隔开部件(20)的轴向端面延伸至该定子(30′)的上述外周部的槽(34)形成。
5.根据权利要求1～4任一项中所述的定子(10、30、30′)，其特征在于，
通过形成上述树脂模制部(22a)的注射模塑成形而在该定子(10、30、30′)的轴向端面形成槽(26)。
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