CN109986733B - 定子的制造方法以及定子 - Google Patents

Abstract

本发明提供定子的制造方法和定子。利用树脂层有效地覆盖线圈端部。定子的制造方法包括：第一树脂层形成工序(ii)，将从定子(10)的芯部突出的线圈端部(24a)的顶端侧浸渍于具有流动性的第一热固化性树脂(40a)中，形成第一热固化性树脂(40a)的层；第二树脂层形成工序(iii)，从上述线圈端部(24a)的芯部侧向顶端侧滴落第二热固化性树脂(40b)，在上述第一热固化性树脂(40a)上形成第二热固化性树脂(40b)的层；以及固化工序，将上述第一热固化性树脂(40a)和上述第二热固化性树脂(40b)固化。

Description

定子的制造方法以及定子

本公开将2017年11月17日在日本提交的日本专利申请第2017-222315号的包括说明书，权利要求书，附图和摘要在内的全部内容通过引用并入到说明书中。

技术领域

本公开涉及用树脂覆盖线圈端部的定子的制造方法以及定子。

背景技术

在专利文献1中示出了将线圈的线圈端部的彼此的接合部分浸渍于树脂中，之后使其固化，由此将线圈端部的接合部分埋设于树脂的情况。

专利文献1：日本特开2000-209802号公报

这里，在将线圈端部浸渍于树脂时，树脂有可能无法蔓延到线圈的上表面侧(芯部侧)，从而导致绝缘不充分。即，若将线圈彼此配置得较紧密，则即使处于树脂的液面之下，也会产生树脂无法进入的空间。

发明内容

本公开的定子的制造方法包括：第一树脂层形成工序，将从定子的芯部突出的线圈端部的顶端侧浸渍于具有流动性的第一热固化性树脂，从而形成第一热固化性树脂层；第二树脂层形成工序，从上述线圈端部的芯部侧向顶端侧滴落第二热固化性树脂，在上述第一热固化性树脂上形成第二热固化性树脂层；以及固化工序，将上述第一热固化性树脂以及上述第二热固化性树脂固化。

另外，优选为：上述第二热固化性树脂的粘度比上述第一热固化性树脂的粘度低。

另外，优选为：上述固化工序包括第一固化工序和第二固化工序，上述第一固化工序在上述第一树脂层形成工序之后实施，使上述第一热固化性树脂固化，上述第二固化工序在上述第二树脂层形成工序之后实施，使上述第二热固化性树脂固化。

另外，优选为：在上述第一树脂层形成工序中，上述第一热固化性树脂为液态，将液态的第一热固化性树脂预先存积于模具内，在将上述线圈端部的顶端侧插入上述液态的第一热固化性树脂后，维持上述线圈端部的位置直至上述模具内的液面沿模具的周壁变高且在中心部变低为止。

另外，优选为：包含在上述定子的周向上排列的多个线圈导线在内的上述线圈端部从上述定子的芯部突出。

本发明的定子包括：第一树脂层，其形成为覆盖从上述定子的芯部突出的线圈端部的顶端部；以及第二树脂层，其在第一树脂层的靠芯部侧，以覆盖第一树脂层的靠芯部侧的表面的方式层叠形成。

另外，优选为：上述第一树脂层的在定子径向上的内侧和外侧的边缘部向上述第二树脂层侧延伸而形成堤部。

另外，优选为：上述第一树脂层和上述第二树脂层整体覆盖包含从上述芯部突出的多个线圈导线在内的线圈端部的顶端侧。

根据本公开，能够通过变更两种树脂的供给方向来遍布树脂。

附图说明

图1是示出定子的线圈端部的结构的立体图。

图2是示出组合线圈的结构的图。

图3A是示出组合线圈的接合部的结构的图。

图3B是示出组合线圈的接合部的其他结构的图。

图4是示出由树脂层覆盖了线圈端部的状态的图(图1的Ⅳ-Ⅳ剖视图)。

图5是示出用于形成树脂层的装置的结构的图。

图6是对形成树脂层的动作进行说明的图。

图7A是示出A树脂的填充状态的图。

图7B是示出A树脂、B树脂的填充状态的图。

图8A是示出B树脂溢出的状态的图。

图8B是示出B树脂未溢出的状态的图。

图9A是从轴向观察形成有树脂层的定子的图。

图9B是示出从径向观察形成有树脂层的定子的侧面的图。

图10是对形成树脂层的动作的其他例子进行说明的图。

具体实施方式

以下，基于附图说明本公开的实施方式。此外，本公开并不局限于下面记载的实施方式。

＜定子的结构＞

图1示出定子10的概略结构。定子10具有近似圆筒或者圆环形状的定子芯部12和以卷绕于定子芯部12的内周侧的方式安装于定子芯部12的内周侧的线圈14。定子芯部12包括圆筒或者圆环形状的轭铁16和从轭铁16向定子径向内侧延伸的多个齿18。多个齿18沿定子周向以空开间隔的方式排列，相邻的齿18之间的空间被称为齿槽20，在齿槽20配置线圈14，由此使线圈14卷绕于齿18。线圈14例如由截面为长方形的线圈导线22构成，线圈导线22包括位于齿槽20内的部分和从该部分沿定子轴向延伸并从定子芯部12的端面突出而形成线圈端部24的部分。从某个齿槽20引出的线圈导线22在线圈端部24内与从其他齿槽20引出的线圈导线22连接而形成线圈14。

这里，针对线圈导线22，使用如图2所示的U形的组合线圈32。即，将该组合线圈32的2个腿分别插入不同的齿槽20内，使2个腿的顶端侧的导线部34从定子芯部12突出。进而，将导线部34沿周向折弯，与其他组合线圈32的导线部34连接，由此构成线圈14。组合线圈32彼此的连接通常通过焊接实施。组合线圈32整体上由绝缘膜32b覆盖，但将组合线圈32彼此连接起来的导线部34的顶端部32a去除掉绝缘膜32b，从而将该顶端部32a与其他组合线圈32的顶端部32a连接。

这里，在图1中，如图3A所示，设定为顶端部32a向上方突出那样的形状，将该顶端部32a作为接合部分。但是，也可以不是这样的形状，而如图3B所示，形成为顶端部32a沿横向延伸那样的形状。此外，在图3A、图3B中，用斜线表示的接合部36是供2个顶端部32a彼此焊接的接合部分。

＜树脂层的结构＞

图4示出定子芯部12的轴向截面的示意图(图1的Ⅳ-Ⅳ截面)。这样，组合线圈32从定子芯部12向上方延伸，相邻的2个顶端部32a被焊接在一起。这里，从定子芯部12突出的组合线圈32的导线部34以将每2个焊接在一起的导线部34设为一对且与相邻的一对导线部34隔开的方式成形。例如，通过在每对导线部34之间的间隙插入楔型的工具，对导线部34进行弯曲成形，形成各对导线部34之间的间隙。

而且，在本实施方式中，配置树脂层40来覆盖2个顶端部32a的接合部分。换言之，导线部34的顶端侧埋设于树脂层40。树脂层40由远离定子芯部12的一侧的A树脂层40a和靠近定子芯部12的一侧的B树脂层40b层叠形成。如图所示，优选以覆盖顶端部32a的接合部分的方式设置A树脂层40a，以覆盖顶端部32a和绝缘膜32b的顶端部32a侧附近的部分的方式设置B树脂层40b。

通过在一对顶端部32a与相邻的一对顶端部32a之间夹设树脂，由此将两者可靠地绝缘。另外，由于该空间被树脂充满，因此能够防止在使用时在各对顶端部32a之间的空间中夹有异物而短路的情况。

＜树脂层的形成＞

(装置结构)

图5示出用于形成树脂层40的装置。首先，在图1～4中，将导线部34所在的线圈端部24(24a)绘制于上侧。但是，在图5中，以导线部34所在的线圈端部24a位于下侧的方式来保持定子。因此，组合线圈32的U形底边位于定子芯部12的上侧，顶端部32a的接合部位于下侧。

装置具有基部60，在基部60安装各种装置。夹紧机构62是夹紧定子芯部12的机构，在抓持着定子10的状态下，使定子芯部12移动，或使定子芯部12停止于规定位置。夹紧机构62例如具有多个臂62a，使用该臂62a抓持定子芯部12。

在基部60设置有模具64。该模具64具有环状的槽部66，在这里存积液态的第一树脂亦即A树脂40a。该槽部66是与线圈端部24a的靠导线部34侧的部分相对应的形状，且比线圈端部24a的靠导线部34侧的部分略大(径向略宽)。

另外，升降装置68通过使夹紧机构62升降来使其抓持着的定子芯部12升降。在模具64下设置有加热装置70，能够对槽部66内的A树脂40a进行加热。

另外，分配器72是将A树脂40a向槽部66供给的部件，分配器74是将第二树脂亦即B树脂40b从线圈端部24b的上方的间隙向线圈端部24a和槽部66供给的部件。分配器72、74能够在规定路径上移动。

(动作)

基于图6说明树脂层40的形成动作。首先，由夹紧机构62抓持定子10。夹紧机构62可以移动到载置有定子10的位置来抓持定子10，但也可以在由其他移动机构将定子10移动到能够供夹紧机构62抓持的位置后，由夹紧机构62抓持定子10。此外，向模具64的槽部66内填充A树脂40a。这由分配器72实施。向槽部66填充A树脂40a既可以先于由夹紧机构62夹紧定子10的动作实施，也可以与由夹紧机构62夹紧定子10的动作并行实施。

这样，在做好了准备的情况下，由升降装置68使夹紧机构62下降，由此使由夹紧机构62抓持着的定子10下降。即，从使定子10位于槽部66的上方的状态(状态(i))起，使定子10下降，将线圈端部24a的顶端侧浸渍于槽部66内的A树脂40a中(状态(ii))。

若将线圈端部24a浸渍于A树脂40a，则A树脂40a的液位上升。这里，在槽部66的环状的内壁66a(内周壁和外周壁)处，因弯液面效应(Meniscus Effect)，使得A树脂40a的边缘部沿内壁66a提升。因此，液面在周缘部变高，在中心部变低。另外，A树脂40a向线圈端部24a的空隙中浸透下去，由此液位(液面)降低。因此，如状态(ii)所示，A树脂40a在模具的槽部66内，沿内侧和外侧的内壁66a形成楔状截面的堤部42。

而且，在该状态下，由加热装置70加热固化A树脂40a，形成覆盖线圈端部24a的环状的、在内外周具有堤部42的A树脂40a。

接下来，滴落B树脂40b。即，从相对于线圈端部24a与A树脂40a相反的方向供给B树脂40b。由此，B树脂40b的粘度比A树脂40a是粘度低，通过滴落B树脂40b，使得B树脂40b存积于已固化的A树脂40a上(状态(iii))。特别是，B树脂40b也遍布到线圈端部24a的2个顶端部32a的接合部的上表面侧。即，如图7A所示，A树脂40a到达2个顶端部32a的接合部的下方和侧方，但也存在A树脂40a无法进入线圈的在顶端部32a的接合部36的上侧的上表面侧(用虚线的椭圆表示的部分)的情况。如图7B所示，通过滴落B树脂40b，B树脂40b遍布到线圈的接合部36上侧的上表面侧。

而且，在该状态下，由加热装置70对B树脂40b进行加热，由此使得B树脂40b固化。

这里，在本实施方式中，B树脂40b使用粘度比A树脂40a的粘度低的树脂，并从上方滴落B树脂40b。但是，即使使用粘度与A树脂40a同等或者其以上的树脂作为B树脂40b，由于从上方滴落B树脂40b，使得B树脂40b沿着线圈线材的表面下降，因此也存在能够向接合部上的空间供给B树脂40b的情况。因此，并不必须要求B树脂40b的粘度比A树脂40a的粘度低。

此外，就A树脂40a而言，优选作为热固化性树脂的环氧树脂，且粘度能够适当地调整。另外，作为A树脂40a，也能够使用硅酮树脂等。就B树脂40b而言，优选为清漆，可以是环氧树脂系的清漆。A树脂40a优选为固化前是液态，但只要具有流动性，也可以是粉体。B树脂40b可以是液态。

这样，在A树脂40a、B树脂40b固化了的情况下，如图6的状态(iv)所示，将定子10向上方提升，形成由A树脂40a、B树脂40b构成的树脂层40覆盖线圈端部24a的顶端侧的定子10。

这里，在本实施方式中，在将线圈端部24a维持于模具的槽部66内的状态下，滴落B树脂40b。因此，B树脂40b被槽部66的周壁保持，不会向外部流出。若将B树脂40b滴落到表面平坦的A树脂40a上，则如图8A所示，B树脂40b向周边流出，有可能在A树脂40a的外侧壁像冰柱那样形成B树脂40b(40c)。在本实施方式中，能够防止出现这样的情况(图8B)。因此，能够将树脂层40的形状形成为设计的形状。

图9A、图9B示出形成有树脂层40的定子的概况。图9A是从轴向下方观察的图，图9B是从径向外侧观察的图(线圈端部24a位于上方)。此外，在图9A中，没有示出齿，而记载有构成内侧端的圆。

这样，树脂层40是圆环状，整体覆盖线圈端部24a的顶端侧(接合部所在的部分)。因此，与分别独立地覆盖线圈导线22彼此的接合部的情况相比，定位等的精度可以较低，能够提高生产率。

图10示出其他实施方式的制造方法。在该例中，在状态(i)、状态(ii)下，直至固化A树脂40a为止都与图6的方法相同，但之后如状态(iii)所示，将定子10向上方提起。由此，形成有A树脂40a的层的定子芯部12离开槽部66。进而，在该状态(状态(iv))下，从上方滴落B树脂40b，形成B树脂40b的层，并对其加热固化。由此，如状态(v)所示，获得与图6的状态(iv)相同的定子10。

这里，在本实施方式中，也沿着槽部66的周壁形成A树脂40a的堤部42。因此，即使在图10的状态(iv)所示的B树脂40b滴落时，也能防止B树脂40b洒落而形成冰柱状的附着物。此外，优选将状态(iv)下的B树脂40b的滴落量设定为B树脂40b不溢出的量。

“其他”

在上述说明中，在将A树脂40a固化之后，滴落B树脂40b并使之固化。但是，也可以不使A树脂40a固化而滴落B树脂40b。因为A树脂40a具有某种程度的粘度，多数情况下即使滴落B树脂40b，两者也不会立即混合。此时，能够在一个加热工序中，实施对A树脂40a、B树脂40b这两者的固化。此外，即使两者在某种程度上混合，也不存在作为树脂层40的问题。只要能使树脂充分地遍布线圈端部24a的顶端侧即可。

Claims (6)

1.一种定子的制造方法，其中，

所述定子的制造方法包括：

第一树脂层形成工序，将从定子的芯部突出的线圈端部的顶端侧浸渍于具有流动性的第一热固化性树脂，从而形成第一热固化性树脂层；

第二树脂层形成工序，从所述线圈端部的芯部侧向顶端侧滴落第二热固化性树脂，在所述第一热固化性树脂上形成第二热固化性树脂层；以及

固化工序，将所述第一热固化性树脂以及所述第二热固化性树脂固化，

在所述第一树脂层形成工序中，

所述第一热固化性树脂为液态，将液态的第一热固化性树脂预先存积于模具内，

在将所述线圈端部的顶端侧插入所述液态的第一热固化性树脂后，维持所述线圈端部的位置直至所述模具内的液面沿模具的周壁变高且在中心部变低为止。

2.根据权利要求1所述的定子的制造方法，其中，

所述第二热固化性树脂的粘度比所述第一热固化性树脂的粘度低。

3.根据权利要求1或2所述的定子的制造方法，其中，

所述固化工序包括第一固化工序和第二固化工序，

所述第一固化工序在所述第一树脂层形成工序之后实施，使所述第一热固化性树脂固化，

所述第二固化工序在所述第二树脂层形成工序之后实施，使所述第二热固化性树脂固化。

4.根据权利要求1所述的定子的制造方法，其中，

包含在所述定子的周向上排列的多个线圈导线在内的所述线圈端部从所述定子的芯部突出。

5.一种定子，其中，

所述定子包括：

第一树脂层，其形成为覆盖从所述定子的芯部突出的线圈端部的顶端部；以及

第二树脂层，其在第一树脂层的靠芯部侧，以覆盖第一树脂层的靠芯部侧的表面的方式层叠形成，

所述第一树脂层的在定子径向上的内侧和外侧的边缘部向所述第二树脂层侧延伸而形成堤部。

6.根据权利要求5所述的定子，其中，

所述第一树脂层和所述第二树脂层整体覆盖包含从所述芯部突出的多个线圈导线在内的线圈端部的顶端侧。

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