CN108123580A - 定子的制造方法、定子以及马达 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种定子的制造方法、定子以及马达。定子的制造方法具有:定子件准备工序,准备将导线隔着绝缘件卷绕于分割铁芯而成的定子件;以及覆盖工序,用树脂材料覆盖多个定子件。覆盖工序包含:配置工序,将多个定子件在模具内配置成以中心轴线为中心的环状;以及固化工序,将树脂材料注入模具内且使其固化。在配置工序中,各分割铁芯的齿部从分割铁芯的铁芯背部向径向的外侧延伸且在径向上与模具的内侧面部抵接,在周向上相邻的分割铁芯的铁芯背部彼此相接。
Description
技术领域
本发明涉及定子的制造方法、定子、以及马达。
背景技术
以往,已知具有环状定子的马达。例如,在日本国公开公报第2000-197319号公报中,首先获得通过薄壁部连接了多个定子块而得的定子连结体。定子块由在两侧端具有薄壁部的齿部、卷线部和铁芯支承部构成。卷线部是在铁芯支承部之间的间隔打开的状态下将线圈卷绕于各定子块的被卷线部而获得的。圆形的定子通过弯曲定子连结体、连结铁芯支承部而获得。并且,在日本国公开公报第2000-197319号公报的定子中,通过铁芯支承部之间的连结,定子的外周成为了正圆。
但是,在日本国公开公报第2000-197319号公报的定子中,只通过在周向上相邻的支承部的连结难以防止径向上的定子块的偏离,从而难以将定子块整齐排列为接近正圆的形状。
发明内容
鉴于上述的状况,本发明的目的在于提供一种技术,能够将定子件进一步整齐排列为接近正圆的圆环状。
为了达成上述目的,本发明例示的一实施方式中的定子的制造方法具有:定子件准备工序,准备在分割铁芯上隔着绝缘件卷绕有导线的定子件;以及覆盖工序,用树脂材料覆盖多个所述定子件,所述覆盖工序包含:配置工序,将多个所述定子件在模具内配置成以中心轴线为中心的环状;以及固化工序,将所述树脂材料注入所述模具内且使其固化,在所述配置工序中,各所述分割铁芯的齿部从所述分割铁芯的铁芯背部向径向的外侧延伸且在径向上与所述模具的内侧面部抵接,在周向上相邻的所述分割铁芯的所述铁芯背部彼此相接。
此外,为了达成上述目的,本发明例示的一实施方式的定子构成为具有:多个定子件,它们配置成以中心轴线为中心的环状;以及树脂制的壳体,其覆盖多个所述定子件,各所述定子件具有:分割铁芯,其齿部从铁芯背部向径向的外侧延伸;绝缘件,其覆盖所述分割铁芯;以及导线,其隔着所述绝缘件卷绕于所述齿部,所述齿部的径向上的外侧面部包含从所述壳体露出的第一侧面部,在周向上相邻的所述铁芯背部彼此相接。
此外,为了达成上述目的,本发明例示的一实施方式的马达构成为具有:旋转部,其能够以在上下方向上延伸的中心轴线为中心旋转;以及静止部,其包含与所述旋转部对置的上述定子。
根据本发明例示的一实施方式的定子的制造方法、定子、以及马达,能够将定子件整齐排列成更加接近正圆的圆环状。
由以下的本发明优选实施方式的详细说明,参照附图,可以更清楚地理解本发明的上述以及其他特征、要素、步骤、特点和优点。
附图说明
图1是表示马达的结构例的剖视图。
图2是表示分割铁芯的俯视图。
图3A是拆除了壳体和导线的状态下的定子的俯视图。
图3B是沿着图3A的A-A线的定子件的剖视图。
图4是图3B的定子件的俯视图。
图5是配置为环状的多个定子件的立体图。
图6A是表示在周向上相邻的铁芯背部的连结例的俯视图。
图6B是表示在周向上相邻的铁芯背部的其他连结例的俯视图。
图7是环部件的立体图。
图8是表示模具的结构的剖视图。
图9A是从径向观察在内部收纳了环状的连结定子件的模具的剖视图。
图9B是从轴向观察在内部收纳了环状的连结定子件的第一模具的图。
图10是定子的立体图。
图11是定子的俯视图。
图12是放大了在定子的外侧面部露出至外部的定子末端部的俯视图。
图13是用于说明定子的制造例的分割铁芯形成工序的平面图。
图14是用于说明定子的制造例的绝缘件配置工序的平面图。
图15是用于说明定子的制造方法的导线卷绕工序的平面图。
图16是表示定子的其他结构例的剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明例示的实施方式进行说明。
另外,在本说明书中,在马达100中,将与中心轴线C平行的方向称为“轴向”。并且,在轴向上,将从静止部2朝向旋转部1的方向称为“上方”,将从旋转部1朝向静止部2的方向称为“下方”。此外,在各结构要素的表面上,将朝向轴向上方的面称为“上表面”,将朝向轴向下方的面称为“下表面”。
此外,将垂直于中心轴线C的方向称为“径向”,将以中心轴线C为中心的周方向称为“周向”。并且,在径向上,将朝向中心轴线C的方向称为“内侧”,将远离中心轴线C的方向称为“外侧”。并且,在各结构要素的侧面,将朝向径向内侧的侧面称为“内侧面部”,将朝向径向外侧的侧面称为“外侧面部”,将朝向周向的侧面称为“周向侧面”。
另外,以上所说明的方向和面的称呼并非表示组装于实际设备时的位置关系和方向等。
图1是表示马达100的结构例的剖视图。在图1中,通过包含马达100的中心轴线C的切断面来切断马达100。图1的马达100是空调的室外机具有的外转子式的风机马达。但是,马达100的用途不局限于该示例。
如图1所示,马达100具有:旋转部1、沿着中心轴线C在上下方向上延伸的轴10、静止部2、轴承31、轴承保持部架32、托架22、基板4、以及引线5。
旋转部1能够以在上下方向上延伸的中心轴线C为中心旋转。旋转部1具有:旋转部保持部件11和磁铁12。轴10是安装于旋转部1的旋转轴,能够与旋转部1一起旋转。另外,不限于该例示,轴10也可以是安装于静止部2的固定轴。另外,在轴10是固定轴时,在旋转部1中还设置有轴承,该轴承将旋转部1支承为能够相对于轴10旋转。
旋转部保持部件11是保持磁铁12的部件。旋转部保持部件11包含板部111和圆筒部112。板部111是从中心轴线C向径向外侧延伸的圆环形状的部件。圆筒部112是筒状的部件,从板部111的周缘向轴向的下方延伸。磁铁12被保持于圆筒部112的内侧面部,与静止部2的外侧面部对置。另外,磁铁12也可以是在轴向上延伸的筒状的部件,还可以由配置于周向的多个磁铁片构成。
静止部2具有:多个定子件211、树脂制的壳体212、环状的环部件9和托架22。除此之外,静止部2也可以包含基板4和引线5。在静止部2的径向上的中央设置有在轴向上贯穿静止部2的孔部2a。此外,在静止部2的外侧面部形成有多个通路部6。
多个定子件211配置成以中心轴线C为中心的环状,通过环部件9而连结成圆环状。另外,定子件211的数量在本实施方式中是12个,但是不限于该例示,也可以是12以外的多个。多个定子件211与环部件9和壳体212一起构成环状的定子21。各定子件211具有由磁性体构成的分割铁芯7、覆盖分割铁芯7的树脂制的绝缘件8、和导线211a。定子件211、环部件9、和定子21的各结构在后面进行说明。
壳体212覆盖定子21的至少一部分。例如,树脂制的壳体212覆盖多个定子件211和环部件9。这样,能够通过壳体212将通过环部件9而连结成环状的多个定子件211固定得更加牢固。
轴承31将轴10支承为能够旋转。在本实施方式中,例如,球面轴承等滑动轴承被用作轴承31。另外,不限于该例示,例如滚珠轴承或者套筒轴承等也可以用于轴承31。
轴承保持部架32保持轴承31。轴承保持部架32配置于静止部2的孔部2a内,位于轴10的下方。轴承保持部架32没有特别限定,但是优选使用由绝缘体构成的树脂材料、橡胶材料而形成。这样,能够抑制后述的轴承部31的电腐蚀。
托架22安装于壳体212的下端。托架22可以是金属制品,但是优选树脂制品。例如,托架22和金属制的分割铁芯7夹着由介电体构成的树脂制的壳体212配置。这里,当托架22是金属制品时,例如在马达100进行PWM控制时,在托架22与分割铁芯7之间产生电位差,而产生以从分割铁芯7经由导线211a、轴承部31、轴10、和旋转部1返回到分割铁芯7的路径循环的电流。另一方面,若托架22是树脂制品,则能够防止在上述的路径中流动的电流的产生。因此,能够防止由该电流引起的轴承部31的电腐蚀的发生。此外,当通路部6的一部分(例如,后述的第二通路要素6b)设置于托架22时,相比于托架22是金属制品的情况,设置通路部6的工序变得容易。此外,树脂材料比金属材料便宜,因此能够有助于制造成本的降低。
基板4将引线5与定子21电连接。基板4例如是搭载了电子部件的树脂制的电路基板,与导体211a电连接。另外,不限于该例示,基板4例如还可以是在树脂制的基体上设置有引线5的布线台那样的部件。
基板4设置于静止部2的轴向上的一侧(在本实施方式中是下表面侧)。更详细来说,基板4在静止部2的轴向的下侧配置于壳体212与托架22之间,安装于壳体212上。因此,马达100是基板4没有通过树脂制的壳体212而被模制的基本非模制式马达。在基板4上设置有孔部4a。从环部件9沿轴向突出的突起部(未图示)贯插到孔部4a中。并且,突起部的末端熔敷于基板4上,由此,基板4被保持。另外,孔部4a的数量在本实施方式中是2个,但是不限于该例示,也可以是1个,还可以是3个以上的多个。
引线5是与基板4连接的布线,经由基板4与定子21电连接。例如,引线5经由基板4与各定子件211的导体211a电连接。此外,引线5穿过通路部6而被引出至马达100的外部。另外,引线5和通路部6的数量没有特别限定,可以是1个,也可以是多个。
接下来,对定子件211进行说明。各定子件211如上所述,具有分割铁芯7、绝缘件8和导线211a。图2是分割铁芯7的俯视图。图3A是除去壳体212和导线211a的状态下的定子21的俯视图。图3B是沿着图3A的A-A线的定子件211的剖视图。图4是图3B的定子件211的俯视图。图5是配置成环状的多个定子件211的立体图。
分割铁芯7例如是由在轴向层叠了电磁钢板而得的层叠钢板构成的铁芯部件。或者,分割铁芯7也可以是烧结而得的磁性体。各分割铁芯7各自分开是独立的,没有直接连接。如图2所示,分割铁芯7具有铁芯背部71和齿部72。齿部72从铁芯背部71向径向的外侧延伸。
导线211a隔着绝缘件8卷绕于齿部72上。齿部72具有齿基部721和齿末端部722。齿基部721从铁芯背部71向径向的外侧延伸。齿末端部722从齿基部721的末端沿着周向延伸。
此外,在周向上,相邻的铁芯背部71彼此相接,通过环部件9而被固定在一起(参照图3A)。此时,在周向上相邻的铁芯背部71中,相互对置的周向侧面71a彼此相接。另外,相互对置的周向侧面71a也可以彼此局部相接,但是优选的是彼此没有间隙地相接。周向侧面71a分别是平面。另外,在本实施方式中,如图6A所示,平面形状的周向侧面71a彼此相接,但是周向侧面71a的形状不限于该例示。例如,对于在周向上相邻的铁芯背部71,一个铁芯背部71的第一周向侧面和另一铁芯背部71的与第一周向侧面对置的第二周向侧面彼此相接。此时,如图6B所示,也可以在第一周向侧面上形成沿周向突出的凸部711,在第二周向侧面上形成沿周向凹陷的凹部712。并且,凸部711也可以从周向嵌入到凹部712中。这样,对于在周向上相邻的铁芯背部71,凸部711嵌入凹部712中,由此,能够防止相邻的定子件211在径向上发生位置偏移。此外,通过凸部711与凹部712的嵌合,能够将在周向上相邻的铁芯背部71连结起来。
绝缘件8例如是树脂制的绝缘部件,使分割铁芯7与导线211a之间电绝缘。绝缘件8例如通过嵌件成型等而设置于分割铁芯7,覆盖分割铁芯7的至少一部分。或者,绝缘件8也可以设置成与分割铁芯7分体,例如还可以是嵌入到分割铁芯7的树脂制的部件。
在各定子件211中,绝缘件8具有:连结片部80、铁芯背覆盖部、齿覆盖部82、第一壁部811和第二壁部812。
连结片部80设置于齿末端部722的周向上的两端。在定子21中,配置成环状的多个定子件211经由连结片部80而连成一体。(参照后述的图14)。这样,容易将定子件211整齐排列成正圆度更高的圆环状。以下,将在周向连成一体的定子件211称为连结定子件21a。
在定子21中,连结定子件21a至少具有一个相邻的定子件211没有通过连结片部80而相连的部位P。在本实施方式中,相邻的定子件211没有通过连结片部80而相连的部位P是一个。没有通过连结片部80而连接的部位P的产生由来于在连结片部80处将呈直线状连结的连结定子件21a弯折而设置成环状。
铁芯背覆盖部81覆盖铁芯背部71的至少一部分。齿覆盖部82覆盖齿部72的至少一部分。此外,齿覆盖部82具有齿基部覆盖部821和齿末端覆盖部822。齿基部覆盖部821覆盖齿基部721的至少一部分。齿末端覆盖部822覆盖齿末端部722的至少一部分。
第一壁部811和第二壁部812从铁芯背覆盖部81沿轴向突出且沿周向延伸。此外,第二壁部812设置于比第一壁部811靠径向外侧的位置。这样,在各定子件211中,能够避免隔着齿基部覆盖部821卷绕于齿基部721的卷线211a比第二壁部812向径向的内侧移动。
在各定子件211的第一壁部811与第二壁部812之间形成有在周向上延伸的槽810(参照图4)。在相邻的铁芯背部71在周向上连结的状态下,各定子件211的槽810在周向相连,由此,从轴向观察时,在连结定子件21a上以中心轴线C为中心形成有环状的槽部215(参照图5)。在槽部215中插入环部件9的后述的圆筒部92。这样,由于能够提升环状的连结定子件21a的正圆度,因此能够确保定子21的高正圆度。
另外,第一壁部811、第二壁部812、和槽部215在本实施方式中设置于铁芯背部71的轴向上的一侧(例如上表面侧)和另一侧(例如下表面侧)的双方,但是不限于该例示,也可以设置于铁芯背部71的轴向上的一侧和另一侧中的任一侧。
导线211a与设置于马达100内部的基板4电连接。导线211a隔着齿基部覆盖部821而卷绕于齿基部721。导线211a例如由搪瓷覆盖铜线等、被绝缘部件覆盖的金属线构成。在向导线211a供给驱动电流时,在分割铁芯7产生径向的磁通。定子21利用该磁通使旋转部1产生周向的转矩,使旋转部7以中心轴线C为中心旋转。
接下来,对环部件9进行说明。环状的环部件9更详细来说是正圆度高的圆环状,在沿周向排列的多个铁芯背部71中,借助于绝缘件8将多个铁芯背部71连结成环状。这样,在沿周向配置的多个定子件211中,沿周向排列的多个铁芯背部71隔着树脂制的绝缘件8通过环部件9而连结成环状。此外,在周向上相邻的定子件211中,如上所述,相邻的分割铁芯7的齿部72之间分离。因此,在多个定子件211中,能够防止齿部72之间的磁短路。因此,能够防止起因于磁短路的马达100的特性的劣化。此外,能够分别制作多个分割铁芯7。因此,例如与一起制作多个分割铁芯7的情况相比较,能够使用于各分割铁芯7的制作的例如冲压用的模具和冲压机等小型化。因此,还能够降低制造时的成本和作业负担。
环部件9也可以是树脂制品,还可以是铝、铜、黄铜等非磁性的金属制品。
此外,环部件9在铁芯背部71的轴向上的一侧和另一侧双方,将沿周向排列的铁芯背部81连结成环状。这样,相比于在一侧和另一侧中的任一侧连结铁芯背部81的情况,能够减少定子件211在径向上的偏移。因此,能够将多个定子件211连结得更加牢固。
或者,环部件9也可以在铁芯背部71的轴向上的一侧和另一侧中的任一方将沿周向排列的铁芯背部81连结成环状。这样,相比于在一侧和另一侧双方连接铁芯背部71的情况,能够以少的部件数量将多个定子件211连结成环状。此外,在使用后述的模具200对环状的连结定子件21a进行模制时,若在设置于模具200中的环状的连结定子件21a的轴向上的模具200侧通过环部件9将铁芯背部71连结成环状,则即使不在轴向上的模具200的相反侧通过环部件9进行连结,也能够抑制定子件211在径向上位置偏移。
接下来,对环部件9的结构进行说明。图7是环部件9的立体图。环部件9具有环状的板部91和在轴向上延伸的圆筒部92。
板部91从圆筒部92的轴向上的一端向径向的内侧延伸。更详细来说,板部91是圆环状。通过板部91能够使径向上的环部件9的强度提升。
圆筒部92被插入到环状的连结定子件21a的槽部215中(参照图5),设置于第一壁部811与第二壁部812之间。此时,在径向上,第一壁部811的外侧面部与圆筒部92的内侧面部相接。因此,通过第一壁部811能够防止连结成环状的各定子件211向径向外侧的移动。因此,能够防止定子件211在已经上发生位置偏移,能够将沿周向配置的定子件211整齐排列成环状。
并且,在圆筒部92插入到槽部215中时,在圆筒部92的外侧面部与第二壁部812的内侧面部之间具有间隙。这样,由于环部件9的圆筒部92的外侧面部与第二壁部812的内侧面部不相接,因此第二壁部812不会自圆筒部92被向径向的外侧按压。因此,能够防止由于圆筒部92向径向的外侧按压第二壁部812而引起定子件211向径向外侧的位置偏移。
接下来,对定子21进行说明。环状的定子21包含于静止部2,如上所述具有多个定子件211、树脂制的壳体212和环状的环部件9。定子21在径向上与旋转部1对置(参照图1)。更详细来说,定子21在旋转部1的径向内侧与旋转部1的磁铁12对置。使用模具200,利用树脂材料212a来覆盖通过环部件9而连结成圆环状的连结定子件21a,由此,形成定子21。
首先,对模具200进行说明。模具200由第一模具201和第二模具202构成。图8是表示模具200的结构的剖视图。图9A是从径向观察在内部收纳了环状的连结定子件21a的模具200的剖视图。图9B是从轴向观察在内部收纳了环状的连结定子件21a的第一模具201的图。另外,图9A和图9B中的环状的连结定子件21a的中心轴线C与图1中的中心轴线C平行。但是,在图9A和图9B中,环状的连结定子件21a的下表面面向第一模具201的轴向上方。
在模具200的内部设置有能够收纳环状的连结定子件21a的内部空间200a。在第一模具201中,内部空间200a在第一模具201的轴向上的上端开口。内部空间200a的轴向上的上端具有锥形形状,随着朝向轴向的上方,开口的尺寸变大。此外,第二模具202关闭内部空间200a的开口。
在模具200的外侧面部设置有注入口200b,注入口200b用于向内部空间200a内注入构成壳体212的树脂部件212a。
第一模具201具有第一突部201a。第一突出部201a从内部空间200a的底面向轴向的上方突出。在环状的连结定子件21a收纳于内部空间200a内时,第一突部201a贯插到孔21c的轴向上的下端,所述孔21c形成于环状的连结定子件21a的中央。
第二模具202具有第二突部202a。第二突部202a从第二模具202的下表面向轴向的下方突出。在环状的连结定子件21a收纳于内部空间200a内时,第二突部202a贯插到孔21c的轴向上的上端。
此外,第一模具201还具有多个肋201b。肋201b从模具200的内侧面部向径向的内侧突出,从内部空间200a的底面朝向模具201的开口沿轴向延伸。
在环状的连结定子件21a收纳于内部空间200a内时,如图9B所示,各肋201b位于在周向上相邻的定子件211的齿末端部722之间。更详细来说,肋201b位于相邻的齿末端部722的周向上的端部之间。此时,各肋201b也可以与齿末端部722相接,但是优选的是与齿末端部722分离。这样,在定子21中,能够通过壳体212来覆盖齿末端部722的周向上的两端部。因此,能够降低齿末端部722的露出面积。当湿气的水分、浸入的水等附着于齿末端部722的露出面时,容易在附着部分产生锈。因此,通过减少齿末端部722的露出面积,不易在齿末端部722产生锈。
此外,肋201b的轴向上方的末端尖细,随着朝向轴向上方而周向的宽度变窄。此外,肋201b的轴向上方的末端具有锥形形状,随着朝向轴向上方而径向的宽度变窄。这样,在环状的连结定子件21a收纳于内部空间200a内时,肋201b容易位于在周向上相邻的齿末端部722之间。
另外,肋201b的数量在本实施方式中是与定子件211的数量相同的12个,但是不限于该例示,也可以是小于定子件211的数量。例如,肋201b的数量可以是2个、3个、4个、或者6个等、定子件211的数量的约数。该情况下,肋201b优选在内部空间200a的周向上等间隔地设置。
此外,第一模具201还具有台部201c。台部201c从模具200的内侧面部朝向径向的内侧突出。在环状的连结定子件21a收纳于内部空间200a内时,如图9所示,各定子件211的齿末端部722的径向上的末端部分被放置到各台部201c的轴向上的上端。另外,台部201c的形状没有特别限定。台部201c在本实施方式中设置有12个,但是不限于该例示,可以是从内部空间200a的轴向观察设置成环状。
另外,肋201b的数量和台部201c的数量分别在本实施方式中是与定子件211的数量相同的12个,但是不限于该示例,也可以小于定子件211的数量。例如,肋201b的数量和台部201c的数量也可以是2个、3个、4个、或者6个等、定子件211的数量的约数。该情况下,肋201b和台部201c优选在内部空间200a的周向上等间隔地设置。
接下来,说明定子21的结构。图10是定子21的立体图。图11是定子21的俯视图。图12是表示壳体212的外侧面部212a处的齿末端部722的外侧面720的俯视图。另外,在图11中,通过虚线表示环状的连结定子件21a。此外,在图12中,通过虚线表示在周向上相邻的分割铁芯7。
在定子21的外侧面部,各定子件211的齿末端部722的径向上的外侧面部720的一部分720a是露出的。即,在多个定子件211中,齿部72的径向上的外侧面部720包含从壳体212露出的第一侧面部720a。此外,在周向上相邻的铁芯背部71彼此相接。
在使用模具200设置壳体212时,齿部72的外侧面部720的一部分即第一侧面部720a由于与第一模具201的内侧面部抵接,因此从壳体212露出。此外,在模具200内,分割铁芯7的齿部71被第一模具201的内侧面部向径向内侧按压,直到在周向上相邻的铁芯背部71彼此相接。该状态下,能够通过树脂制的壳体212来覆盖多个定子件211。这样,能够调整各分割铁芯7的径向上的位置。因此,能够将多个分割铁芯7整齐排列成圆环状。
另外,在多个定子件211的齿末端部722中,也可以在第一侧面部720a上设置有供模具200的台部201b的轴向上的上端部分嵌合的凹部(未图示)。这样,在将定子件211放置于台部201b上而通过壳体212来覆盖环状的定子件21a时,通过将台部201b与第一侧面部720a的凹部嵌合,能够容易地进行定子件211相对于模具200在周向上的定位。
此外,在多个定子件211中,径向上的齿部72的外侧面部720还包含被壳体212覆盖的第二侧面部720b。这样,能够降低齿部72的径向上的外侧面部720从壳体212露出的面积。当湿气的水分、浸入的水等附着于齿部72的露出面时,容易在附着部分产生锈。因此,通过减少齿部72的露出面积,不易在齿部72产生由于湿气、浸水等引起的锈。
如图12所示,齿部72的径向上的外侧面部720由第一侧面部720a和第二侧面部720b构成。此外,在径向上,壳体212的外侧面部212a处于与第一侧面部720a相同的位置,或者处于比第一侧面部720a靠内侧的位置,且处于比第二侧面部720b靠外侧的位置。因此,在壳体212的外侧面部212a处,第一侧面部720a从壳体212露出,但是第二侧面部720b没有从壳体212露出。这样,在将旋转部1安装于定子21的状态下,能够防止定子21的外侧面部和与分割铁芯7对置的磁铁12之间的接触或者撞击。
此外,在周向上相邻的定子件211中,齿部72之间隔着壳体212而分离。更详细来说,在周向上相邻的齿末端部722之间分离。此外,齿部72的第二侧面部720b包含齿部72的径向上的外侧面部720中的周向上的端部。这样,能够防止在周向上相邻的齿部72之间的磁短路,并且能够降低由于定子21与旋转部1之间的磁吸引力依赖于旋转部1的旋转角度而脉动从而产生的齿槽转矩。因此,能够抑制由于齿槽转矩引起的旋转时的旋转部1的振动转矩的产生等。
在壳体212的径向上的外侧面部形成有槽部210a。槽部210a从壳体212的轴向上的一侧的面起在沿周向相邻的齿部72的第一侧面部720a之间在轴向上延伸。槽部210a形成于在周向上相邻的齿部72之间。这样,在使用模具201设置壳体212时,能够在用于将槽部形成于壳体212的外侧面部而设置于模具201的肋201b配置到在周向上相邻的齿部72之间的状态下,通过树脂制的壳体212来覆盖多个定子件211。因此,通过肋201b,能够调整定子件211的周向上的位置。通过该调整,能够将多个定子件211整齐排列成更加接近正圆的圆环状。
此外,在周向上相邻的齿部72与槽部210a之间,齿部72被壳体212覆盖。这样,在周向上相邻的齿部72与槽部210a之间齿部72不会露出。因此,能够防止槽部210a处的湿气的侵入、浸水等。若湿气的水分、浸入的水等附着于槽部210a的齿部72的露出面,则容易在附着部分生锈。因此,通过防止槽部210a处的齿部72的露出,能够防止因湿气、浸水等引起的锈的产生。
槽部210a的轴向上的另一侧的末端具有末端变细(尖细)的形状。这样,在使用设置于模具201的肋201b来形成槽部210a时,肋201b容易从槽部210a脱离。
接下来,对定子21的制造方法的一例进行说明。定子21的制造方法包含定子件准备工序和覆盖工序。另外,在本实施方式中,在周向上相邻的定子件211经由连结片部80而连接。
在定子件准备工序中,准备在分割铁芯7上隔着绝缘件8卷绕有导线211a的定子件211。并且,在该工序中,多个定子件211通过绝缘件8相连接。定子件准备工序包含分割铁芯形成工序、绝缘件配置工序和导线卷绕工序。
图13是用于对定子21的制造例的分割铁芯形成工序进行说明的平面图。在分割铁芯形成工序中,通过层叠磁性钢板,形成多个(在本实施方式中是12个)分割铁芯7。作为磁性钢板例如列举硅钢板等。磁性钢板在轴向上被层叠起来。分割铁芯7的形成使用冲压加工。另外,不限于该例示,各分割铁芯7也可以通过磁性体材料的烧结而形成。
多个分割铁芯7也可以逐个形成,还可以一起形成多个。形成的多个分割铁芯7呈直线状排列。此时,在各分割铁芯7中,如图13所示,齿部72从铁芯背部71延伸的方向是相同的。
图14是用于对定子21的制造例的绝缘件配置工序进行说明的平面图。分割铁芯形成工序后,进行绝缘件配置工序。在绝缘件配置工序中,各分割铁芯7被绝缘件8覆盖。此时,还形成连结片部80。连结片部80配置于在周向上相邻的齿覆盖部82之间,将相邻的定子件211相互连结。更详细来说,连结片部80配置于相邻的齿末端覆盖部822之间。通过该工序,如图14所示,形成卷绕导线211a前的多个定子件211经由连结片部80而连成一体的连结定子件21a。
另外,在绝缘件配置工序中,多个分割铁芯7例如使用树脂材料通过嵌件成型而被绝缘件8覆盖。但是,在多个分割铁芯7设置绝缘件8的方法也可以使用嵌件成型以外的方法。例如,还可以使用如下方法等:通过两个部件构成绝缘件8,通过该两个部件来夹住多个分割铁芯7。此时,两个部件的结合可以使用固定部件,还可以使用扣合等嵌合的结构。固定部件中除了螺钉等紧固部件外,还可以包含粘接剂。
图15是用于对定子21的制造方法的导线卷绕工序进行说明的平面图。在绝缘件配置工序后,进行导线卷绕工序。在导线卷绕工序中,隔着绝缘件8将导线211a卷绕于连结定子件21a的各分割铁芯7上。详细来说,导线211a隔着齿覆盖部82而被卷绕于齿部72。更详细来说,导线211a隔着齿基部覆盖部821而被卷绕于齿基部721上。
接下来,在覆盖工序中,多个定子件211被树脂材料212a覆盖。更详细来说,覆盖工序包含配置工序和固化工序。
在配置工序中,多个定子件211在模具200内配置成以中心轴线C为中心的环状。配置工序包含环形状形成工序、环插入工序和载置工序。在环形状形成工序中,直线状的连结定子件21a形成为环状。详细来说,通过弯曲连结片部80使铁芯背部71朝向径向内侧,直线状的连结定子件21a被弯曲成环状。此外,在将连结定子件21a弯曲成环状的同时,使在周向上相邻的铁芯背部71的周向侧面71a之间接触。此时,周向侧面71a之间也可以局部接触,但是优选没有间隙地接触。此外,由于连结片部80由容易弯曲的树脂形成,因此能够容易地弯曲直线状的连结定子件21a。
另外,在本实施方式中,构成为弯曲连结片部80而将一个直线状的连结定子件21a形成为环状。但是,这不过是一个例示。也可以通过连结多个弯曲连结片部80而形成为圆弧状的连接定子件21a而获得环状的连结定子件21a。另外,在该结构的情况下,形成了多个相邻的分割铁芯7没有通过连结片部80而连接的部位P。
环形状形成工序之后,进行环插入工序。在环插入工序中,环部件9的圆筒部92被插入到槽部215中。由此,能够获得正圆度更高的圆环状的连结定子件21a。
环插入工序之后,进行载置工序。在载置工序中,环状的连结定子件21a配置于模具200的内部空间200a中。更详细来说,通过绝缘件8而连接的多个定子件211在模具201内配置成以中心轴线C为中心的环状(参照图9A)。此外,在载置工序中,齿部72的一部分放置于第一模具201的台部201c之上。更详细来说,齿末端部722的径向外侧的端部放置于台部201c之上。因此,能够进行模具201内的定子件211在轴向上的定位。
另外,在载置工序中,在放置于台部201c之上的齿部72的一部分处,也可以在绝缘件8中的覆盖齿部72的齿覆盖部82的径向上的外侧面部与台部201c的径向上的内侧面部之间具有间隙。这样,在通过树脂材料212a覆盖多个定子件211时,在齿覆盖部82的外侧面与台部201c的径向上的内侧面部之间的间隙设置树脂材料212a。即,在各定子211中,能够在轴向上的齿部72之上且齿覆盖部82的径向上的外侧面部设置由树脂材料212a构成的树脂层210b。因此,通过设置于齿部72之上的树脂层210b能够进一步减少齿部72的轴向上的露出面积。当湿气的水分、浸入的水等附着于齿部72的露出面时,容易在附着部分生锈。因此,通过减少齿部72的露出面积,能够使分割铁芯7不易产生由湿气、浸水等引起的锈。
或者,在载置工序中,在放置于台部201c之上的齿部72的一部分处,绝缘件8中的覆盖齿部72的齿覆盖部82的径向上的外侧面部也可以与台部201c的径向上的内侧面部相接。这样,在通过树脂材料212a覆盖多个定子件211时,不在齿覆盖部82的径向上的外侧面部设置树脂层210b,但是能够防止齿覆盖部82的外侧面部上的树脂层210b的剥离。
在上述的配置工序中,各分割铁芯7的齿部72从铁芯背部71向径向外侧延伸且在径向上与模具201的内侧的面抵接。此外,在周向上相邻的分割铁芯7的铁芯背部71彼此相接。这样,多个定子件211以多个定子件211排列成以中心轴线C为中心的环状的状态配置于模具201内。此时,在模具201内,分割铁芯7的齿部72被模具201的内侧面向径向的内侧按压,直到在周向上相邻的分割铁芯7的铁芯背部71彼此相接。因此,在模具201内,多个定子件211整齐排列成进一步接近正圆的圆环状。因此,该状态下,通过将树脂材料212注入到模具201并使其固化,能够将定子21形成为进一步接近正圆的圆环状。
此外,在上述的配置工序中,肋201b配置于在周向上相邻的齿部72之间(参照图9B)。这样,在模具201内,通过配置于在周向上相邻的齿部72之间的肋201b,能够调整定子件211的周向上的位置。通过该调整,能够使定子21中的多个定子件211的周向上的配置更加接近正圆。
并且,在上述的配置工序中,在周向上相邻的齿部72之间,在肋201b与齿部72之间具有间隙。这样,在通过树脂材料212a覆盖多个定子件211时,在周向上相邻的齿部72之间,能够在齿部72与肋201b之间的间隙中设置树脂材料212a。因此,能够减少齿部72的露出面积。当湿气的水分、浸入的水等附着于齿部72的露出面时,容易在附着部分产生锈。因此,通过减少齿部72的露出面积,能够不易在分割铁芯7产生由于湿气、浸水等引起的锈。
接下来,在固化工序中,树脂材料212a被注入到模具200内且固化。在固化工序中,树脂材料212a注入到模具200内,覆盖多个定子件211和环部件9。然后,树脂材料212a固化。这样,环状的连结定子件21a被树脂制的壳体212覆盖。并且,各定子件211通过壳体212而被牢固地固定,因此,能够保持定子21为圆环形状。
另外,在上述的固化工序中,在各分割铁芯7中,树脂材料212a覆盖齿部72的径向上的外侧面部720的周向两端部。这样,能够减少齿部72的径向上的外侧面部720处分割铁芯7的露出面积。当湿气的水分、浸入的水等附着于分割铁芯7的露出面时,容易在附着部分产生锈。因此,通过减少分割铁芯7的露出面积,不易在分割铁芯7产生由于湿气、浸水等引起的锈。
在定子21中,多个定子件211也可以分开地配置于周向上。例如,在周向上相邻的定子件211也可以没有经由连结片部80而相连。以下,对周向上多个定子件211分开配置的定子21的制造方法的一例进行说明。其中,在以下的变形例中,有时对与上述的实施方式不同的结构进行说明,对与上述的实施方式相同的结构部标注相同的标号,并省略其说明。
定子21的制造方法包含定子件准备工序和覆盖工序。定子件准备工序包含分割铁芯形成工序、绝缘件配置工序和导线卷绕工序。
首先,在分割铁芯形成工序中,通过层叠磁性钢板,形成多个分割铁芯7。或者,也可以通过磁性体材料的烧结而形成各分割铁芯7。
在绝缘件配置工序中,各分割铁芯7被绝缘件8覆盖。其中,在变形例的绝缘件配置工序中,由于在各定子件211中没有设置连结片部80,因此卷绕导线211a前的定子件211分开形成。
在导线卷绕工序中,导线211a隔着绝缘件8卷绕于各定子件211。通过结束导线211a的卷绕,获得各自独立的定子件211。
接下来,覆盖工序包含配置工序和固化工序。
配置工序包含环形状形成工序、环插入工序和载置工序。环形状形成工序中,各定子件211配置成环状。此时,各定子件211的铁芯背部71朝向径向的内侧,齿部72朝向径向的外侧。并且,使在周向上相邻的铁芯背部71的周向侧面71a相互接触。此时,周向侧面71a也可以彼此局部接触,但是优选的是没有间隙地接触。因此,配置于周向的多个定子件211中,形成了各间隙810被连结成环状而成的槽部215。
环形状形成工序后,环插入工序中,环部件9的圆筒部92被插入到槽部215中。由此,在周向上排列的多个铁芯背部71通过环部件9而连结成环状,从而获得具有高正圆度的圆环状的连结定子件21a。
环插入工序之后,载置工序中,圆环状的连结定子件21a被配置于模具201的内部空间200a中。
之后,在固化工序中,圆环状的连结定子件21a被树脂材料212a模制化,树脂材料212a固化。
另外,在上述变形例的配置工序中,载置工序可以在环插入工序之前实施。即,首先,在载置工序中,各定子件211被配置于模具201的内部空间200a中。此时,各定子件211被配置成环状,各定子件211的铁芯背部71朝向径向的内侧,齿部72朝向径向的外侧。在载置工序之后,在环插入工序中,将环部件9的圆筒部92插入到槽部215中,由此,通过环部件9将在周向上排列的多个铁芯背部71连结成圆环状。
以上,对本发明的实施方式进行了说明。另外,本发明并非限定于上述的实施方式。本发明能够在不脱离发明的主旨的范围内加以各种变更来实施。此外,上述的实施方式所说明的事项能够在不产生矛盾的范围内适当任意组合。
例如,上述实施方式所说明的马达100是基板非模制式马达(参照图1),但是不限于该例示,也可以是树脂制的壳体212进一步覆盖基板4的基板模制式马达。图16是表示马达100的其他结构例的剖视图。在图16中,定子21具有将引线5与导线211a电连接的基板4。此外,壳体212是进一步覆盖基板4的树脂制的部件。
本发明例如用于定子被壳体覆盖的定子、其制造方法、和具有该定子的马达,所述定子中在周向上相邻的多个磁性体铁芯分离配置。
Claims (18)
1.一种定子的制造方法,其具有:
定子件准备工序,准备在分割铁芯上隔着绝缘件卷绕有导线的定子件;以及覆盖工序,用树脂材料覆盖多个所述定子件,
所述覆盖工序包含:
配置工序,将多个所述定子件在模具内配置成以中心轴线为中心的环状;以及固化工序,将所述树脂材料注入所述模具内且使其固化,
其特征在于,
在所述配置工序中,各所述分割铁芯的齿部从所述分割铁芯的铁芯背部向径向的外侧延伸且在径向上与所述模具的内侧面部抵接,在周向上相邻的所述分割铁芯的所述铁芯背部彼此相接。
2.根据权利要求1所述的定子的制造方法,其特征在于,
在所述配置工序中,将肋配置于在周向上相邻的所述齿部之间,所述肋从模具的所述内侧面部向径向的内侧突出,且朝向所述模具的开口在轴向上延伸。
3.根据权利要求2所述的定子的制造方法,其特征在于,
在所述配置工序中,在周向上相邻的所述齿部之间,在所述肋与所述齿部之间具有间隙。
4.根据权利要求3所述的定子的制造方法,其特征在于,
所述配置工序包含将所述齿部的一部分放置到台部之上的载置工序,所述台部从所述模具的所述内侧面部向径向的内侧突出。
5.根据权利要求4所述的定子的制造方法,其特征在于,
在所述载置工序中,在放置于所述台部之上的所述齿部的一部分,所述绝缘件中的覆盖所述齿部的齿覆盖部的径向上的外侧面部与所述台部的径向上的内侧面部之间具有间隙。
6.根据权利要求4所述的定子的制造方法,其特征在于,
在所述载置工序中,在放置于所述台部之上的所述齿部的一部分,所述绝缘件中的覆盖所述齿部的齿覆盖部的径向上的外侧面部与所述台部的径向上的内侧面部相接。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的定子的制造方法,其特征在于,
在所述固化工序中,在各分割铁芯中,所述树脂材料覆盖所述齿部的径向上的外侧面部的周向两端部。
8.一种定子,其具有:
多个定子件,它们配置成以中心轴线为中心的环状;以及
树脂制的壳体,其覆盖多个所述定子件,
各所述定子件具有:分割铁芯,其齿部从铁芯背部向径向的外侧延伸;绝缘件,其覆盖所述分割铁芯;以及导线,其隔着所述绝缘件卷绕于所述齿部,
其特征在于,
所述齿部的径向上的外侧面部包含从所述壳体露出的第一侧面部,
在周向上相邻的所述铁芯背部彼此相接。
9.根据权利要求8所述的定子,其特征在于,
所述齿部的径向上的外侧面部还包含被所述壳体覆盖的第二侧面部。
10.根据权利要求9所述的定子,其特征在于,
所述齿部的径向上的外侧面部由所述第一侧面部和所述第二侧面部构成,
在径向上,所述壳体的外侧面部处于与所述第一侧面部相同或者内侧的位置,且处于比所述第二侧面部靠外侧的位置。
11.根据权利要求10所述的定子,其特征在于,
在周向上相邻的所述定子件中,所述齿部之间隔着所述壳体而分离,
所述第二侧面部包含所述齿部的径向上的外侧面部中的周向端部。
12.根据权利要求8~11中任一项所述的定子,其特征在于,
在所述壳体的径向上的外侧面部上形成有槽部,
所述槽部从所述壳体的轴向上一侧的面起在沿周向相邻的所述齿部的所述第一侧面部之间在轴向上延伸。
13.根据权利要求12所述的定子,其特征在于,
所述槽部形成于在周向上相邻的所述齿部之间。
14.根据权利要求12所述的定子,其特征在于,
所述槽部的轴向上的另一侧的末端具有末端变细的形状。
15.根据权利要求12所述的定子,其特征在于,
在周向上相邻的所述齿部与所述槽部之间,所述齿部被所述壳体覆盖。
16.根据权利要求12所述的定子,其特征在于,
在周向上相邻的所述铁芯背部中彼此相接的周向侧面分别是平面。
17.根据权利要求8~11中任一项所述的定子,其特征在于,
在周向上相邻的两个所述铁芯背部中,一个铁芯背部的第一周向侧面、和另一铁芯背部的与所述第一周向侧面对置的第二周向侧面彼此相接,
在所述第一周向侧面上形成有沿周向突出的凸部,
在所述第二周向侧面上形成有沿周向凹陷的凹部,
所述凸部嵌合于所述凹部中。
18.一种马达,包含权利要求8~11中任一项所述的定子,其特征在于,具有:
旋转部,其能够以在上下方向上延伸的中心轴线为中心旋转;以及
静止部,其与所述旋转部对置。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180605 |
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WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |