CN1543037A

CN1543037A - 模制电动机铁芯

Info

Publication number: CN1543037A
Application number: CNA031593259A
Authority: CN
Inventors: 小原久义; 实; 志贺刚; 康; 林钦也; 远藤正实; 五藤嘉康
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-08-17
Filing date: 1999-08-16
Publication date: 2004-11-03
Anticipated expiration: 2019-08-16
Also published as: CN1206785C; ITTO990710A1; CN1286242C; JP2000060035A; TW428356B; CN1245361A; KR20000016869A; IT1310683B1; NZ337267A; DE19938310A1; US6166474A; KR100356425B1; JP3537321B2

Abstract

一种模制电动机铁芯，包括：由环状的轭铁部以及从此轭铁部的外周部呈放射状凸出的多个齿构成的定子铁芯，利用具有面向轭铁部而排列成环状的多个浇口的成形模将定子铁芯大致全部覆盖成形的绝缘树脂制覆盖构件，与覆盖构件一起利用成形模而在轭铁部的内部部位不均匀地形成的绝缘树脂制安装构件，在成形模的浇口中，与要形成安装构件的部位对应的浇口的树脂注入负荷低于与其他部位对应的浇口。据此，使未被覆盖构件覆盖的部分以及成形毛刺最大限度地得到防止，使覆盖构件的成形性得到提高。

Description

模制电动机铁芯

本案是申请日为1999年8月16日、申请号为99117952.8、发明名称为“模制电动机铁芯”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用绝缘树脂制覆盖构件进行模制成形、构成在轭铁部外周部上具有多个齿的定子铁芯的模制电动机铁芯。

背景技术

传统的电动机定子是将多片冲成规定形状的钢板层叠形成定子铁芯、将另外形成的绝缘树脂制的绝缘端板安装在此定子铁芯上、在用该绝缘端板覆盖的定子铁芯的各齿部分上绕装线圈。

然而，将绝缘端板组装到定子铁芯的作业费时且麻烦。尤其在具有多个齿的定子铁芯场合，因上述绝缘端板形状复杂，存在制造成本高的缺点。

发明内容

本发明正是鉴于上述问题，目的在于，通过用绝缘树脂制覆盖构件进行定子铁芯的模制成形提供无需进行将绝缘端板组装到定子铁芯上的作业，且能使该覆盖构件成形性提高的模制电动机铁芯。

本发明的模制电动机铁芯包括：由环状的轭铁部以及从此轭铁部的外周部呈放射状凸出的多个齿构成的定子铁芯，利用具有面向所述轭铁部而排列成环状的多个浇口的成形模将所述定子铁芯大致全部覆盖成形的绝缘树脂制覆盖构件，与所述覆盖构件一起利用所述成形模而在所述轭铁部的内部部位不均匀地形成的绝缘树脂制安装构件，其特征在于，在所述成形模的浇口中，与要形成所述安装构件的部位对应的浇口的树脂注入负荷低于与其他部位对应的浇口。

在上述发明中，与要形成所述安装构件的部位对应的浇口比与其他部位对应的浇口更加密集地排列。

在上述发明中，与要形成所述安装构件的部位对应的浇口的直径大于与其他部位对应的浇口。

在上述发明中，所述覆盖构件中覆盖所述轭铁部的内周面的部位在设有所述安装构件的部分比在其他部分薄。

在上述发明中，所述覆盖构件含有重量混合比为20～30％的玻璃，该覆盖构件的熔融粘度为150～200Pa.s、弯曲弹性率为5000～10000Mpa、流动长度为1.5～5.0(g/min)。

在上述结构中，由于构成用绝缘树脂制的覆盖构件对定子铁芯模制成形，因而无需进行另外成形的绝缘端板相对定子铁芯的组装作业。

然而，如上所述，在用覆盖构件对在外周部上具有齿的定子铁芯进行模制成形场合，且在轭铁部内周部上、与覆盖构件成一体地设置安装构件时，存在以下问题。即在进行覆盖构件的模制成形时，成为在具有安装构件的部分为使从浇口注入的树脂也能流至安装构件侧，从而难以流至齿侧，相反，由于在不设安装构件的部分，因从浇口注入的树脂大致全流至齿侧，成为容易流至齿侧。因此，存在容易发生未被覆盖构件覆盖的部分以及成形毛刺的问题。

因此，通过构成在轭铁部附近的覆盖构件的树脂量上，使具有安装构件的部分与不设此部的部分相比多些，成为使从浇口注入的树脂也容易流至对应具有安装构件部分的齿侧。据此，使未被覆盖构件覆盖的部分以及成形毛刺最大限度地得到防止，使覆盖构件的成形性得到提高。

附图说明

图1为表示本发明第1实施例主要部分的俯视图，

图2为该主要部分的立体图，

图3为模制铁芯半部的俯视图，

图4为定子铁芯部分的俯视图，

图5为表示本发明第2实施例主要部分的俯视图，

图6为表示本发明第3实施例且与图5相当的图，

图7为表示本发明第4实施例且与图5相当的图，

图8为表示本发明第5实施例且与图5相当的图，

图9为表示本发明第6实施例且与图5相当的图，

图10为表示本发明第7实施例主要部分的纵剖侧视图。

具体实施方式

以下，参照图1-4说明本发明第1实施例。本实施例是对适合于外转子型电动机使用的模制定子铁芯进行说明。此外，在图1-4中，图1-3为表示将覆盖构件在定子铁芯上模制成形后的模制铁芯的俯视图，图4为表示在覆盖构件模制成形前定子铁芯的俯视图。

在图4中，定子铁芯1由环状轭铁部2以及在此轭铁部2的外周部上呈辐射状伸出设置的多个齿3、4构成。在此场合，通过用连接部6将多个沿周向分割的分割铁芯5连接组合形成环状。各分割铁芯5分别由多片冲成规定形状的硅钢片层叠构成。通过分别使在相邻的一分割铁芯5的轭铁部2的端部上形成的嵌合凸部6a、与在另一分割铁芯5的轭铁部2的端部上形成的嵌合槽部6b相嵌合、分别构成各连接部6。轭铁部2的内径尺寸A(参照图3)为100mm以上，在此场合设定约为150mm。

在上述定子铁芯1中，将相邻两个齿3、4形成不同形状，且将形状不同的齿3、4沿周向交替配置。具体是将这些齿3、4形成使尺寸大的齿3的本体部3a及头部3b的周向宽尺寸B1、C1分别比尺寸小的齿的本体部4a及头部4b的周向宽尺寸B2、C1大(B1＞B2，C1＞C2)。

如图1-3所示，在定子铁芯1的轭铁部2与各齿3、4的外面，通过模制成形设置绝缘树脂制的覆盖构件7大致将这些全部覆盖，作为此覆盖构件7的材料，可使用以具有优良耐热性的聚苯撑亚硫酸盐(PPS)为主要成份，其内混合玻璃粉末、且具有如下物理性质的材料。即玻璃的混合率为20-30(％)，弯曲弹性率为5000-10000(MPa)、熔融粘度为150-200(Pa·s)，流动长度为15-50(g/10min)。

上述弯曲弹性率、熔融粘度以及流动长测定方法是根据ASTM(美国试验与材料协会)的规格进行，即弯曲弹性率根据ASTM-D-790，熔融粘度根据ASTM-D-3825，以及流动长根据ASTM-D-1238。在此场合，作为熔融粘度的测定条件，熔融材料温度为310℃、按压构件速度为1216(mm/s)。此外，作为流动长的测定条件，熔融材料温度为315.5℃、重物重量为2160g、喷嘴直径为2.0995mm、喷嘴长度为8mm、停留时间为5分钟。

在上述覆盖构件7上，在对其进行成形时，用对应于为将上述定子铁芯1支承在未图示的成形模型内的支承部的部分，在多处形成支承用露出部8、9。在此场合，将外周部侧的支承用露出部8配置在与各齿部3、4的顶端部相应的部分上，此外，将内周部侧的支承用露出部9配置在轭铁部2的内周部的多处。

在此，在形成覆盖构件7时的成形模(未图示)上，形成为注入树脂的浇口10(在图1、图3中用圆圈表示)，然而，在此场合，将各浇口10配置成位于靠近轭铁部2的内周部，使与各齿3、4的中心部对应。在覆盖构件7上，在轭铁部2的内周部侧一体地设置多个安装构件11。此安装构件11是作为在将定子铁芯1安装于例如洗涤机的机构部(未图示)上使用。

此外，在轭铁部2的轴向端面部附近的覆盖构件7中设置位于与安装构件11相对应的部分和对应于该安装构件11附近对应的部分，兼作为将树脂从浇口10向齿3、4引导的树脂引导部的肋12，同时在这些各肋12间设置肋13。在这些肋12、13中，将肋12设置在浇口10和与其对应的齿3、4的基端部间，将肋13设置成跨过相邻齿3、4间的轭铁部2的内周部与外周部间。

在轭铁部2的轴向端部附近的覆盖构件7中，如图3所示，在不设安装构件11的部分，在浇口10和与其对应的齿3、4间不设肋12，仅设置与相邻齿3、4间对应的肋13。此外，在轭铁部2的内周部的覆盖构件7中，在与不设安装构件11部分相对应的部分上、一体地设置成为壁厚比其它部分厚的厚壁部14。

并且，在上述齿3、4中、在大齿3的轴向端面附近的覆盖构件7中、一体地沿其本体部3a延伸设置3根肋15、16、17，在这些肋中的两侧的肋15、17上形成浇线槽18(参照图1、图2)。在此场合，这些三根肋15-17分别从本体部3a的基端部延伸至顶端部。此外，在位于中央部的肋16的顶端部上设置为限制绕线位置用的限制凸部16a。

此外，在小齿4的轴向端面部附近的覆盖构件7中，一体地设置3根肋19、20、21，设置成沿其本体部4a延伸在其中两侧的肋19、21上亦形成绕线槽18。在此场合，使3根肋19-21中的中央部的肋20从本体部4a的基端部延伸至顶端部，在顶端部设置为限制绕线位置的限制凸部20a。此外，使位于两侧的肋19、21从本体部4a的基部延伸至头部4b的顶端部(齿4的顶端部)。

在各齿3、4中除了上述支承用露出部8以外，覆盖构件7直至将各齿3、4的顶端部的外周面覆盖。在此场合，如图1所示，将大尺寸的齿3的顶端部外周面设定成比小尺寸齿4的顶端部外周面离轭铁部2的中心部稍远，将覆盖小尺寸齿4的顶端部外周面的覆盖构件7的壁厚D2设定成相对于覆盖大尺寸齿3的顶端部外周面的覆盖构件7的壁厚D1稍小(D1＞D2)。此外，将上述各肋12、13、15-17、19-21以及绕线槽18分别设置在定子铁芯1的轴向两端面部上。

将覆盖构件7在上述结构的定子铁芯1上模制成形的场合，可按下述方式进行。即首先将定子铁芯1容纳在未图示的成形模内。此时，用未图示的支承构件将定子铁芯1支承在成形模内。其后，从成形模的各浇口10将熔融树脂覆盖构件7的材料注入成形模内，用该树脂将轭铁部2及各齿3、4的外周进行覆盖充填。并且，通过使该树脂硬化、将其覆盖在定子铁芯1的外面上、形成覆盖构件7。此时，在轭铁部2的内周部上与覆盖构件7一体地形成安装构件11。树脂硬化后将成形模卸下，完成成形，据此，可获得模制铁芯22。

在此如构成的模制铁芯22中，通过利用绕线槽18在各齿3、4的外周部上进行绕组绕制(未图示)，构成外转子型电动机定子。在此场合，由于利用绕线槽18，具有容易绕制绕组的优点。

在上述第1实施例中能获得如下效果。

首先，由于用绝缘树脂制的覆盖构件7通过模制成形构成定子铁芯1，故无需进行另外成形的绝缘端板相对于定子铁芯的组装作业，因而能降低制造成本。此外，由于覆盖构件7直至将各齿3、4顶端部的外周面覆盖，故能使各齿3、4的顶端部外周面几乎不外露，因而具有能最大限度地防止发生生锈的优点。

并且，由于在从各浇口10至相应的各齿3、4间架设肋12、15-17、19-21，在进行覆盖构件7的成形时，能使树脂顺利地向各齿3、4一侧流动，因而能提高覆盖构件7的成形性。

然而，如上所述，在用覆盖构件7对具有多个不同形状的齿3、4的定子铁芯1进行模制成形的场合，存在以下问题，即例如在覆盖齿3、4部分的覆盖构件7的厚度相同时，在覆盖齿3、4部分的覆盖构件7的树脂量上、成为大尺寸齿3比小尺寸齿4的需要量多。在用这样的覆盖构件7模制成形时，一般存在覆盖构件7的树脂从浇口10向齿3的顶端侧流动容易，反之，覆盖构件7的树脂从浇口10向齿4的顶端侧流动困难的倾向。因此，在树脂流动困难的一侧发生树脂未流遍，发生未被覆盖构件覆盖的部分(所谓成形缺陷)，反之，在树脂流动容易的一侧，树脂压力升高，易发生成形毛刺等问题。

因此，在上述实施例中，由于将与小齿4相对应的肋19-21中的位于两侧的肋19、21设定成比与大齿3相对应的两侧的肋15、17长，且使其直至延伸至齿4的顶端部，因而使与小齿4相对应的肋19-21的树脂量(树脂截面积)比与大齿3相对应的肋15-17的树脂量(树脂截面积)多。因此，通过构成使从浇口10加在对应齿3、4上的覆盖构件7的径向树脂量在齿3、4中的小齿4与大齿3间的量接近相等，从而使从浇口10流向齿3、4的树脂量及流动性在小齿3与大齿4间尽可能均匀。据此，能最大限度地使未被覆盖构件覆盖的部分以及成形毛刺的发生得到防止，使覆盖构件7的成形性得到提高。

此外，由于覆盖构件7直至将各齿3、4的顶端部的外周面覆盖，而将与覆盖齿3、4的顶端部的覆盖构件7的壁薄的齿4相对应的肋19-21中的两侧的肋19、21构成到达齿4的顶端部，成为也能使树脂极好地流至覆盖构件7的壁薄的齿4的顶端部，据此，能提高覆盖构件7的成形性。

此外，如上所述，在用覆盖构件7对外周部具有齿3、4的定子铁芯1进行模制成形场合，且在轭铁部2的内周侧、与覆盖构件7成一体地设置安装构件11时、存在如下问题。即在用覆盖构件7进行模制成形时，在具有安装构件11的部分成为使从浇口10注入的树脂也能流至安装构件11侧，从而使难以流动至齿3、4侧，相反，由于在不设安装构件11的部分，从浇口10注入的树脂大致全流至齿3、4侧，成为容易流至齿3、4侧。因此，存在容易发生未被覆盖构件7覆盖的部分，以及成形毛刺的问题。

因此，在上述实施例中，在轭铁部2的轴向端面附近(相对浇口10的安装构件11的相反侧附近)的覆盖构件7中，设置位于与安装构件11相对应的部分以及与安装构件11附近相对应的部分，为将树脂从浇口10向齿3、4侧引导的树脂导向肋12，在无此安装构件的部分不设肋12。因此，由于构成使轭铁部2附近的覆盖构件7的树脂量在具有安装构件11的部分比无该安装构件的部分多，成为使从浇口10注入的树脂也容易流至对应于具有安装构件11部分的齿3、4侧。据此，能最大限度地使未被覆盖构件覆盖的部分，以及成形毛刺的发生得到防止，使覆盖构件7的成形性得到提高。

此外，在此场合，在轭铁部2的内周部侧的覆盖构件7中，由于在与不具有安装构件11的部分相对应的部位上设有厚壁部14，成为使树脂也容易流至无此安装构件11的一侧(厚壁部14侧)，同时树脂也容易通过厚壁部14流至轴向相反侧的端面一侧，提高覆盖构件7的成形性。

此外，由于作为覆盖构件7的材料使用上述物理性质值的材料，能使覆盖构件7具有良好成形性，同时也使成形品的质量良好，因而能提供良好的模制铁芯22。

图5表示本发明第2实施例。此第2实施例具有以下与上述第1实施例的不同之处。

就是，在轭铁部2的轴向端面部附近的覆盖构件7中，在浇口10与小齿4之间设置肋12，而在浇口10与大齿3之间不设置肋12。因此，在此场合，将轭铁部2的轴向端面部附近的覆盖构件7的树脂量设定成使与齿3、4中的小齿4相对应部分比与大齿3相对应的部分多。此外，在此场合，在各齿3、4的轴向端面部附近的覆盖构件7不设置肋15-17以及19-21。

在如此构成的第2实施例中，将轭铁部2的轴向端面附近的覆盖构件7的树脂量设定成使与齿3、4中的小齿4相对应的部分比与大齿3相对应的部分多，据此，由于构成使从浇口10覆盖在对应齿3、4上的覆盖构件7的径向树脂量在齿3、4中的小齿4和大齿3间的量接近相等，在此场合也使从浇口10流至齿3、4的树脂量及流动性在小齿3与大齿4间尽可能均匀。据此，能最大限度地使未被覆盖构件7覆盖的部分以及成形毛刺的发生得到防止，极大地使高覆盖构件7的成形性得到提高。

图6表示本发明第3实施例，在此第3实施例与上述第1实施例之间具有以下的不同之处。

就是在轭铁部2的轴向端面部附近的覆盖构件7中，在浇口10与大齿3之间设置1根肋12，而在浇口10与小齿4间设置3根肋12。此外，在此场合，在轭铁部2的轴向端面部附近的覆盖构件7中，在相邻齿3、4间不设肋13，另外，在各齿3、4的轴向端面部附近的覆盖构件7中不设置肋15-17以及19-21。

在此构成的第3实施例中，将轭铁部2的轴向端面附近的覆盖构件7的树脂量用肋12的根数构成为使对与齿3、4中小齿4相对应的部分比与大齿3相对应的部分多。在此第3实施例中也能获得与第2实施例相同的效果。

图7表示本发明第4实施例，在此第4实施例与上述第3实施例间具有以下的不同之处。

就是在轭铁部2的轴向端面部附近的覆盖构件7中，在浇口与大齿3之间设置肋12，在浇口10与小齿4之间设置比肋12粗的肋25。

在如此构成的第4实施例中，对于轭铁部2的轴向端面部附近的覆盖构件7的树脂量构成用肋12、25使与齿3、4中的小齿4相对应的部分比与大齿3相对应的部分多。成为在此第4实施例中也能获得与第2、第3实施例同样的效果。

图8表示本发明第5实施例，在此第5实施例与上述第1实施例间具有以下不同之处。

就是在定子铁芯1的轴向端面部附近的覆盖构件7上分别一体地设置从各浇口10连续延伸至对应的齿3、4的顶端部的肋26。

在如此构成的第5实施例中，形成在进行覆盖构件7的模制成形时，使树脂容易沿各肋26从各浇口10流至各齿3、4的顶端部。据此，能最大限度地使未被覆盖构件7覆盖的部分以及成形毛刺的发生得到防止，并使覆盖构件7的成形性得到提高。

图9表示本发明第6实施例，在此第6实施例与上述第1实施例间具有以下不同之处。

就是在定子铁芯1的轴向端面部附近的覆盖构件7的与大齿3相对应的部分上一体地设置从浇口10连续延伸至该大齿3的顶端部的一根肋27，另外，在与小齿4相对应的部分上一体地设置从浇口10连续延伸至该小齿4的顶端部的一根肋28。且形成使对应于大齿3的肋27与上述肋12的粗细相同，使对应于小齿4的肋28相比肋27粗。

在如此构成的第6实施例中，能获得与上述第3、第4以及第5实施例相同的作用效果。

图10表示第7实施例，此第7实施例与上述第1实施例相比具有以下不同之处。

就是将覆盖小齿4的覆盖构件7的壁厚E2设定成与覆盖大齿3的覆盖构件7的壁厚E1相比较厚(E1＜E2)。且将对应于大齿3的3根肋15、16、17中的中央部的肋16距离齿3的端面的高度F1设定成比对应于小齿4的3根肋19、20、21中的中央部的肋20距离齿4的端面的高度F2稍小。据此，构成使覆盖齿3、4部分的覆盖构件7的树脂量(树脂截面积)在大齿3与小齿4之间大致相等。

即使在如此结构的场合，由于构成能使流向齿3、4的树脂量及流动性在小齿3与大齿4之间最限度地均匀，据此，也能进一步提高覆盖构件7的成形性。

本发明不仅限于上述各实施例，还可以有如下的变形或扩展。

在用覆盖构件7对在轭铁部2的外周部具有多个形状不同的齿3、4的定子铁芯1进行模制成形场合，只要将对应于这些齿3、4中的小齿的浇口10的数目设定成比与大齿3相对应的浇口10的数目多或口径尺寸大就可以。

在如此结构的场合，即使对于小齿4也能使树脂容易地从浇口10流动，能最大限度地提高覆盖构件7的成形性。

此外，在用覆盖构件7对在外周部具有齿3、4的定子铁芯进行模制的场合，同时在轭铁部2的内周部、与覆盖构件7一体地设置安装构件11时，只要将靠近安装构件11侧的浇口10的数目设定成比离开安装构件11较远侧的浇口10数目增多或口径尺寸增大就可以。

在这样结构的场合，由于也容易使从浇口10注入的树脂流至与具有安装构件11部分相对应的齿3、4侧，据此，也能最大限度地提高覆盖构件7的成形性。

此外，也能使由多个分割铁芯5连接而成的铁芯被用一个定子铁芯构成的铁芯代替。

由以上说明可知，根据本发明能产生如下效果。

由于采用绝缘树脂制的覆盖构件模制成形的定子铁芯结构，因而无需进行另外成形的绝缘端板相对于定子铁芯的组装作业，能降低制造成本。

此外，在用覆盖构件对具有多个不同形状齿的定子铁芯进行模制成形的场合，能使从浇口流入齿的树脂量和流动性在小齿与大齿之间尽可能均匀，据此，就能提高覆盖构件的成形性。

由于采用绝缘树脂制覆盖构件成形的定子铁芯结构，因而无需对另外成形的绝缘端板进行相对于定子铁芯的组装作业，能降低制造成本。

此外，在用覆盖构件对外周部具有齿的定子铁芯进行模制成形的场合，且在轭铁的内周部、与覆盖构件成一体地设置安装构件时，成为使从浇口注入的树脂也容易流至与具有安装构件的部分相对应的齿侧，据此，能提高覆盖构件的成形性。

此外，本发明对于轭铁部内径尺寸为100mm以上的大形定子铁芯更为有效。

根据本发明能够容易地进行覆盖构件树脂量调整。

根据本发明，由于树脂容易从各浇口沿各肋流至相应齿的顶端部，能提高覆盖构件的成形性。

此外，通过利用绕线槽，容易在齿上进行绕组绕制。由于将绕线槽设置在与覆盖构件成一体的肋上，因而无需设置另外的构件。

若采用本发明的模制电动机铁芯，能进一步提高覆盖构件的成形性。

此外，根据本发明由于能几乎不使各齿的顶端部外周面露出，因而具有能最大限度地防止定子铁芯生锈的优点。

此外，根据本发明由于能使覆盖材料的成形性良好，同时又使成形后的质量良好，因而具有能提供良好模制铁芯的优点。

Claims

1.一种模制电动机铁芯，包括：由环状的轭铁部以及从此轭铁部的外周部呈放射状凸出的多个齿构成的定子铁芯，

利用具有面向所述轭铁部而排列成环状的多个浇口的成形模将所述定子铁芯大致全部覆盖成形的绝缘树脂制覆盖构件，

与所述覆盖构件一起利用所述成形模而在所述轭铁部的内部部位不均匀地形成的绝缘树脂制安装构件，

其特征在于，在所述成形模的浇口中，与要形成所述安装构件的部位对应的浇口的树脂注入负荷低于与其他部位对应的浇口。

2.根据权利要求1所述的模制电动机铁芯，其特征在于，与要形成所述安装构件的部位对应的浇口比与其他部位对应的浇口更加密集地排列。

3.根据权利要求1所述的模制电动机铁芯，其特征在于，与要形成所述安装构件的部位对应的浇口的直径大于与其他部位对应的浇口。

4.根据权利要求1所述的模制电动机铁芯，其特征在于，所述覆盖构件中覆盖所述轭铁部的内周面的部位在设有所述安装构件的部分比在其他部分薄。

5.根据权利要求1所述的模制铁芯，其特征在于，所述覆盖构件含有重量混合比为20～30％的玻璃，该覆盖构件的熔融粘度为150～200Pa.s、弯曲弹性率为5000～10000Mpa、流动长度为1.5～5.0(g/min)。