CN113366744A - 定子的制造方法和定子芯体 - Google Patents

Abstract

本发明的课题是通过提高槽内的清漆的填充率来抑制清漆从定子芯体下部流出。本发明的旋转电机的定子的制造方法中，所述定子具有线圈；以及定子芯体，该定子芯体形成有用于容纳所述线圈的槽，并且从注入侧向所述槽内填充树脂构件，该树脂构件在所述第一温度下粘度较低，在高于所述第一温度的第二温度下粘度较高，所述制造方法包括：第一工序，该第一工序中对所述定子芯体施加温度差，使得所述定子芯体在所述注入侧具有所述第一温度，并且在所述注入侧的相反侧具有所述第二温度；以及第二工序，该第二工序中在保持所述温度差的状态下从所述注入侧注入所述树脂构件。

Description

定子的制造方法和定子芯体

技术领域

本发明提供一种构成旋转电机并卷绕有线圈的定子的制造方法。

背景技术

作为本技术领域的背景技术，存在以下现有技术。在专利文献1(日本专利特开2008-109732号公报)中，在预加热后的第一供给工序中，以安装在定子芯体上的线圈的线圈端部成为上部和下部的姿势将定子芯体保持成水平，将清漆从线圈中的定子芯体的上侧端面突出的上侧线圈端部的上表面注入，控制供给量的同时供给清漆，使得从上侧线圈端部的上部向下部浸渍流下的清漆在到达线圈中从定子芯体的下侧端面突出的下侧线圈端部的外部之前凝胶化。然后，在反转工序中，隔开以在第一供给工序中最后供给的清漆凝胶化的时间以上的间隔，使安装有线圈的定子芯体反转。在反转工序之后的第二供给工序中，控制供给量地供给清漆使得在第一供给工序中开始凝胶化的位置附近开始凝胶化。然后，将浸渍在线圈中的清漆保温固化。现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2008-109732公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

为了在旋转电机的定子中，固定卷绕的线圈，希望提高槽内的清漆的填充率。因此，虽然需要注入大量清漆，但如果清漆从定子芯体的下侧流出，则填充率会降低。因此，例如在专利文献1中记载的方法中，在第一供给工序和第二供给工序中从不同方向注入清漆，但是在第一供给工序和第二供给工序之间包含反转工序，作业变得复杂。

因此，需要一种在槽内的清漆的填充率较高的定子的制造方法。

解决技术问题所采用的技术方案

如下所述，示出本申请公开的发明的代表性的一个例子。即，旋转电机的定子的制造方法中，所述定子具有线圈；以及定子芯体，该定子芯体形成有用于容纳所述线圈的槽，并且从注入侧向所述槽内填充树脂构件，该树脂构件在所述第一温度下粘度较低，在高于所述第一温度的第二温度下粘度较高，所述制造方法包括：第一工序，该第一工序中对所述定子芯体施加温度差，使得所述定子芯体在所述注入侧具有所述第一温度，并且在所述注入侧的相反侧具有所述第二温度；以及第二工序，该第二工序中在保持所述温度差的状态下从所述注入侧注入所述树脂构件。发明效果

根据本发明的一个方式，能提高槽内的清漆的填充率，并且能防止清漆从定子芯体的下侧向下流动。上述以外的问题、结构及效果通过以下实施例的说明来进一步明确。

附图说明

图1是表示本发明的实施例的定子制造方法的概要的图。

图2是表示安装线圈的定子芯体的立体图。

图3是从焊接端侧观察安装有线圈的定子芯体的剖视图。

图4是从非焊接端侧观察安装有线圈的定子芯体的立体图。

图5是表示定子的制造过程中的温度变化的图。

图6是表示注入清漆时的定子芯体的图。

图7是表示注入清漆时的定子芯体的图。

具体实施方式

图1是表示本发明的实施例的定子制造方法的概要的图。

在本实施例的定子的制造方法中，通过分配器从定子芯体305的上方(图3所示的焊接端侧)向定子芯体305注入清漆，加热定子芯体305的下部(或冷却定子芯体305的上部)，并且在具有定子芯体305的上部为低温(高速填充温度区域)并且下部为高温(凝胶化温度区域)的温度差的状态下，从低温侧(上方)注入清漆。注入定子芯体305的槽310中的清漆是绝缘树脂构件的一个例子，也可以是其它名称的绝缘树脂构件。

因此，定子芯体305下部的高温区域被设为清漆进行凝胶化从而粘度变高的温度，因而形成被注入的清漆不从定子芯体305的下部流出的清漆停止范围。另一方面，由于从定子芯体305上部的低温区域到中央部的中温区域被设为清漆的粘度较低的温度，因此被注入的清漆停留在清漆停止范围的上侧，并且以较高的填充率注入清漆。因此，在高填充范围内，定子芯体305和线圈之间的气泡减少，线圈中产生的热量容易释放，能抑制线圈的振动，旋转电机的特性稳定。

接下来，说明本发明的实施例的定子芯体305的结构。

图2是表示安装线圈的定子芯体305的立体图，图3是从焊接端侧观察安装有线圈的定子芯体305的剖视图，图4是从非焊接端侧观察安装有线圈的定子芯体305的立体图。

旋转电机200的定子(stator)300包括圆筒状的定子芯体305、插入定子芯体305的定子线圈510和槽衬520。

定子芯体305被支承在外壳205的内部，埋入有永磁体的转子(rotor)通过间隙可旋转地支承在定子芯体305的内周侧。定子芯体305通过在轴向上层叠多个磁性体(例如多个电磁钢板)而形成，并且多个齿307和槽310在周向上等间隔地形成，并且各个齿307与环状的芯体背部成为一体。在图3中，没有对所有齿部标上标号，而是仅对一部分齿芯307标上标号作为代表。在相邻的齿芯307之间，分别在转子侧形成有沿周向连续的多个槽310。槽衬520的槽绝缘(省略图示)设置在槽310内，并且构成定子300的U相、V相、W相等多相线圈安装在槽310内。

如图2所示，定子线圈510容纳在定子芯体305的槽310中。在图2所示的示例中，槽310是开口槽，并且开口形成在定子芯体305的内周侧。如图3所示，形成在槽310的最内周上的开口的周向宽度几乎等于安装定子线圈510的各个槽310的线圈安装部，或略小于安装定子线圈510的各个槽310的线圈安装部。

槽衬520配置在各个槽310内。槽衬520例如是由耐热树脂制成的绝缘片，并且具有0.1～0.5mm左右的厚度。通过在槽310中配置槽衬520，提高了插通槽310的线圈彼此之间以及线圈与槽310的内表面之间的绝缘耐压，并且即使线圈的绝缘膜劣化或损坏，也保持了必要的绝缘耐压。

为了提高线圈的插入性，槽310内的线圈与定子芯体305之间的间隙在定子芯体305的周向和径向上不同，并且一个间隙大于另一个间隙。由间隙大小决定的线圈插入性与线圈体积占有率之间存在权衡关系。此外，在本实施例中，注入槽310中的清漆保持于槽衬520。即，槽衬520作为清漆保持构件。通过清漆增强了线圈之间的绝缘以及线圈与定子芯体305之间的绝缘，并且定子线圈510固定在槽310内，从而抑制了由于施加在旋转电机200上的振动、定子线圈510的电磁振动而引起的定子线圈510在槽310内的移动。

如图2所示，在本实施例的定子芯体305中，外周被绝缘膜覆盖的扁线被成型为U字形的多个分段线圈512容纳在两个分离的槽310中，使得该分段线圈512的端部从槽310(即，定子芯体305)露出，一个端部与另一个分段线圈512相邻，另一个端部与又一个分段线圈512相邻。分段线圈512被配置成在各个槽310内，例如线圈的长方形截面沿定子芯体305的周向较长而沿径向较短。分段线圈512的端部在焊接端侧(图2中的右里侧)彼此连接，从而构成卷绕在定子芯体305上的分布绕组的定子线圈510。

如图4所示，连接端子340和热敏电阻350设置在定子300的非焊接端侧。连接端子340设置在U相、V相、W相等多相线圈的端部，并且连接到控制电路(省略图示)的驱动器。热敏电阻350测量线圈的温度。由热敏电阻350测量到的线圈的温度被输入到控制电路。

图5是表示本实施例的定子300的制造过程中的温度变化的图，纵轴表示温度，横轴表示经过时间。

另外，在本实施例中，由于将清漆从定子芯体305的焊接端侧注入，所以焊接端侧成为上部，非焊接端侧成为下部。

首先，将整个定子芯体305从常温加热到高速填充温度区域。高速填充温度区域取决于清漆的材质，在本实施例中为65℃至130℃。例如，由于定子芯体305由铁板形成，因此可以用IH加热器进行加热，该IH加热器具有插入定子芯体305内的空腔(插入转子的部分)中的电极。

然后，将定子芯体305的下部(非焊接端侧)局部加热到凝胶化温度区域。在本实施例中，凝胶化温度区域为130℃以上。例如，可以通过IH加热器进行加热，该IH加热器具有靠近定子芯体305的下部的电极。通过该局部加热，定子芯体305的下部的温度从定子芯体305的中部变得高于上部(焊接端侧)，并且在定子芯体305上产生温度差。因此，在定子芯体305的下部形成清漆停止范围，并且从定子芯体305的中部到上部成为高填充范围(以上，第一工序)。

另外，在产生温度差的方法中，不是局部加热定子芯体305的下部，而是将定子芯体305暂时加热到凝胶化温度区域，然后从定子芯体305的中部开始冷却上部(例如，通过点冷却器)，并且可以对定子芯体305施加温度差，使得从定子芯体305的中部到上部的温度低于定子芯体305的下部的温度(高速填充温度区域)。

在保持规定量的温度差(定子芯体305的下部处于凝胶化温度区域，从中部到上部处于高速填充温度区域)的状态下，将清漆从定子芯体305的上部注入槽310。当在定子芯体305的槽310内向下流动的清漆到达定子芯体305的下部(作为凝胶化温度区域的清漆停止范围)时，该清漆进行凝胶化并停止而不从定子芯体305的下端流出，该区域中的清漆的填充率降低。此后，持续注入清漆，并将清漆注入到定子芯体305的上端(以上，第二工序)。由于从定子芯体305的中部到上部是高速填充温度区域，所以注入的清漆的流动性较高，并且能够在线圈和槽310的内壁之间填充足够量的清漆，从而清漆的填充率变高。

当注入清漆时，如图6所示，定子芯体305的轴线可以从垂直变为倾斜。通过使定子芯体305倾斜并注入清漆，能控制清漆的流入速度。

此外，如图6和图7所示，可以在旋转、转动或摇动定子芯体305的同时注入清漆。通过在旋转或转动定子芯体305的同时注入清漆，从而使定子芯体305和分配器的相对位置改变，并且能沿周向均匀地注入清漆。特别地，在使定子芯体305倾斜并注入清漆时，清漆能均匀地填充。此外，在通过旋转、转动或摇动来移动定子芯体305的同时注入清漆，从而抑制了气泡的残留，能够以高填充率填充清漆。此外，可以使定子芯体305旋转或转动，但是也可以在定子芯体305的轴处于垂直的状态下注入清漆时，分配器进行移动。

在完成规定量的清漆的填充之后，将整个定子芯体305加热到固化温度区域。例如，由于定子芯体305由铁板形成，因此用IH加热器进行加热，该IH加热器具有插入定子芯体305内的空腔(插入有转子的部分)中的电极。固化温度区域还取决于清漆的材质，但在本实施例中为130℃以上。通过将定子芯体305长时间地处于固化温度区域内，清漆从凝胶状态进一步硬化并固化(以上，第三工序)。

然后，将清漆固化后的定子芯体305冷却到常温(电试验温度以下)(以上，第四工序)。

在本实施例中，在定子芯体305的下部的清漆停止范围内清漆进行凝胶化并停止在定子芯体305的下部，因此清漆不会从定子芯体305的下端流出。因此，能够提高从定子芯体305的中部到上部的高填充范围内的清漆的填充率。

此外，定子300具有防止清漆粘附的部分。根据本实施例的定子的制造方法，由于能够防止清漆从定子芯体305的下端流出，所以能够抑制清漆粘附到清漆粘附禁止区域。例如，如图4所示，禁止清漆粘附到设置在定子300的非焊接端侧(注入清漆时的下侧)的连接端子340和热敏电阻350上。由于连接端子340将线圈与控制电路进行连接，所以粘附在其表面上的清漆绝缘。通过防止清漆粘附到连接端子340，可以抑制旋转电机和控制电路之间的导通不良。此外，为了测量线圈的温度，热敏电阻350需要与线圈紧密接触，但是由于清漆夹在热敏电阻350和线圈之间，会导致热敏电阻350和线圈之间的热耦合变稀疏。通过防止清漆粘附在热敏电阻350上，热敏电阻350与线圈之间的热耦合变得紧密，并且热敏电阻350能测量出线圈的正确温度。

如上所述，本实施例的定子300的制造方法包括：第一工序，该第一工序中使定子芯体305具有温度差，使得在注入侧(作为上侧的焊接端侧)具有第一温度(凝胶化温度区域)，并且在与注入侧相反的一侧(作为下侧的非焊接端侧)具有第二温度(高速填充温度区域)；以及第二工序，该第二工序中在保持该温度差的状态下从注入侧注入树脂构件(清漆)，因此，能够提高槽310内的清漆的填充率。此外，能够防止清漆从定子芯体305的下侧流出，并且能够抑制清漆粘附到清漆粘附禁止部位(连接端子340、热敏电阻350等)。

此外，由于在第二工序中，在使定子芯体305的轴从垂直变为倾斜的状态下注入树脂构件，所以能够控制树脂材料的流入速度。

此外，在第二工序中，在使定子芯体305以轴为中心进行旋转、转动或摇动的同时注入树脂构件，因而能够沿周向均匀地注入清漆。此外，抑制气泡的残留，并且能以较高的填充率填充清漆。

此外，在通过本实施例的制造方法制造得到的定子芯体305中，在槽310内的注入侧(从上部到中部)形成树脂构件的填充率较高的区域(高填充范围)，并且在注入侧的相反侧(下部)形成填充率较低的区域(清漆停止范围)。在高填充范围内，定子芯体305和线圈之间的气泡较少，因此线圈中产生的热量容易释放，能抑制线圈的振动，使旋转电机的特性稳定。

另外，本发明不限于上述实施例，包括在所附的权利要求书的主旨内的各种变形例和等同的结构。例如，所述实施例是为了便于理解本发明而进行的详细说明，并不限于要具备所说明的所有结构。另外，可以将某个实施例的结构的一部分替换成其它实施例的结构。另外，还可以将其它实施例的结构加入某个实施例的结构。另外，对于各实施例的结构的一部分，也可以进行其它结构的追加、删除、替换。标号说明

200 旋转电机。

205 外壳

300 定子

305 定子线圈

307 齿部

307 齿芯

310 槽

340 连接端子

350 热敏电阻

510 定子线圈

510 分段线圈

520 槽衬。

Claims (4)

1.一种制造方法，该制造方法是旋转电机的定子的制造方法，

所述定子具有线圈；以及定子芯体，该定子芯体形成有用于容纳所述线圈的槽，

从注入侧向所述槽内填充树脂构件，该树脂构件在第一温度下粘度较低，在高于所述第一温度的第二温度下粘度较高，其特征在于，

所述制造方法包括：

第一工序，该第一工序中对所述定子芯体施加温度差，使得所述定子芯体在所述注入侧具有所述第一温度，并且在所述注入侧的相反侧具有所述第二温度；以及

第二工序，该第二工序中在保持所述温度差的状态下从所述注入侧注入所述树脂构件。

2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，

在所述第二工序中，在使所述定子芯体的轴从垂直变为倾斜的状态下注入所述树脂构件。

3.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，

在所述第二工序中，在使所述定子芯体以轴为中心进行旋转、转动或摇动的同时注入所述树脂构件。

4.一种定子芯体，其特征在于，是通过如权利要求1至3中任一项所述的制造方法来制造得到的定子芯体，

在所述槽内，在所述注入侧形成有所述树脂构件的填充率较高的区域，在所述注入侧的相反侧形成有填充率较低的区域。

Images