TWI420785B - 旋轉電機及旋轉電機之製造方法 - Google Patents

Description

旋轉電機及旋轉電機之製造方法

本發明係有關旋轉電機及其製造方法。

以往之旋轉電機係為了將定子(stator)固定於殼體(housing)而進行與具有定子安裝面的殼體間之熱套(參照例如專利文獻1)。但，當將定子與殼體藉由熱套而固定時，需要加熱殼體，而需要加熱爐等設備費和其管理費、設置空間，故將提高製造成本。另外，由於因熱套而會對定子施加來自殼體的應力，故於定子鐵心產生變形而將成為轉矩脈動的惡化或馬達效率降低的要因。因此，有於在具有較定子外徑稍大之直徑的內周面的殼體中，將定子配置於殼體，且於定子之外周面與殼體之內周面間注入接著劑而加以固定的方法(參照例如專利文獻2)。

(先前技術文獻) (專利文獻)

[專利文獻1]日本特開2004-201428號公報(第9項，第1圖)

[專利文獻2]日本特開2008-92759號公報(第8項，第2圖)

然而，如上所述，當採用將定子與殼體藉由接著劑而固定的製造方法時，由於接著劑之使用量多，故存有製造成本增高的問題。因此，對於製造成本低廉之旋轉電機及其製造方法的要求增高。

本發明之一例的旋轉電機，係具有：定子，於定子鐵心設有線圈；殼體，保持前述定子；以及接著層，設置於定子之殼體固定面與殼體之定子安裝面之間，將定子之殼體固定面與定子安裝面予以接著；且前述接著層係含有粒體與結合材。

本發明之一例的旋轉電機之製造方法，係具有：形成定子鐵心的步驟；於所形成之定子鐵心捲繞線圈而形成定子的步驟；形成用以保持定子之殼體的步驟；形成設置於定子之殼體固定面與殼體之定子安裝面之間，將殼體固定面與定子安裝面予以接著之接著層的步驟；且形成接著層的步驟，係使用由線圈之廢材或於形成定子鐵心之步驟中產生的廢材而獲得的粒體，以及使定子之殼體固定面、殼體之定子安裝面、及粒體結合的結合材而形成接著層。

本發明之一例的旋轉電機係採用如上所述之構成，結果即可提供製造成本低廉的旋轉電機及其製造方法。

(第1實施形態)

以下，根據圖式說明本發明之實施形態。

第1圖為本發明實施形態之旋轉電機的正面示意圖。

如第1圖所示，定子10係具有：定子鐵心1a，係藉由將電磁鋼板等金屬片材(sheet)藉由衝壓機衝切所得零件予以積層形成；以及線圈繞組1b。該定子鐵心1a係於其徑方向外側具有殼體固定面1c。另外，保持定子鐵心1a的殼體2係具有與該殼體固定面1c相對向的定子安裝面3。

藉由將定子10收納於殼體2內，於定子10之殼體固定面1c與殼體2之定子安裝面3之間係形成有間隙4。另外，於定子10之徑方向內側係配置有以可轉動的方式組合於軸5的轉子(rotor)6。

第2圖為示有本發明第1實施形態之旋轉電機的定子10與殼體2間之固定部分的部分剖面圖。

如第2圖所示，於間隙4係形成有接著層9。該接著層9係含有粒體7與結合材8。該結合材8係滲透於粒體7與粒體7之間，並且藉由將定子10之殼體固定面1c、殼體2之定子安裝面3、以及粒體7相互接著而結合。

在此，若使接著層9之厚度為G，粒體7之平均徑為D，則其各者之大小比率為D/G≦1/3左右。

第3圖為示有粒體7剖面形狀之一例圖。第3圖(A)為示有大致圓形之固形體，第3圖(B)為示有大致I字狀、大致L字狀、大致V字狀之固形體之一例。

另外，對於結合材8之種類，除了丙烯酸(acrylic)類接著劑等有機類接著劑之外，亦可使用水泥(cement)等無機類接著劑等。

其次，對於本發明第1實施形態之旋轉電機之製造方法的一例使用第1圖至第4圖進行說明。於藉由該製造方法而得的旋轉電機中所使用的粒體7係含有由與定子鐵心1a為相同材料，或藉由與線圈1b相同材料而形成的金屬材料所構成的粒體7。

第4圖為使用將電磁鋼板等金屬薄片藉由衝壓加工而形成定子鐵心1a時所產生的廢材11、或線圈繞組1b之廢材12作為粒體7時之示意圖。

於該實施形態中，首先，如第4圖所示，藉由將電磁鋼板等金屬薄片衝壓加工，即可獲得構成定子鐵心1a各層之一部分的大致T字型金屬片。第4圖係示有衝切大致T字型部分後所剩餘的金屬片材，大致T字型之部分係未圖示。藉由將所得之大致T字型金屬片圓形配置，並且於紙面方向(與第1圖之軸平行的方向)積層，藉此而形成定子鐵心1a。

其次，藉由於如上所述而得的定子鐵心1a捲繞線圈1b而形成定子10。藉由將如上所述而得的定子10收納於殼體2，而於定子10之殼體固定面1c、與殼體2之定子安裝面3之間形成間隙4。

接著，於該間隙4加入複數的粒體7與結合材8。在此，該粒體7係將由進行衝壓加工時衝切大致T字型之金屬片而剩餘的金屬片材(於第4圖中以斜線表示的部分)而得的廢材11、或將線圈捲繞線之廢材12破碎打細而得。當將上述廢材11或12用於粒體7時，粒體7之平均直徑D之下限值依據鐵心積層版(金屬片材)厚度、線圈繞組(磁線，magnet wire)之線徑等而為約0.1mm。

結合材8係藉由適度的加熱、冷卻、或時間經過而固化，藉此，將定子10之殼體固定面1c、殼體2之定子安裝面3、以及粒體7互相接著。如此，形成接著層9，定子10係藉由接著於殼體2而被固定。

於習知技術中，為了確保接著強度，係以將接著層之厚度設定為0.1mm以下，較佳為0.03至0.1mm左右為宜。但，例如當以鑄造的方式製造殼體2時，鑄出後之殼體2之尺寸公差為±2至10mm左右。因此，必須於殼體2之成形後進行定子安裝面3之追加加工，而存有接著層較0.1mm厚的情形。

因此，由於有接著劑變厚的情形，而存有接著強度降低的問題。

依據本實施形態，由於係在定子10之殼體固定面1c、與殼體2之定子安裝面3之間隙4間填充粒體7，藉由結合材8而將定子10固定，因此即使在接著層9變厚的情形中，亦可高強度地將定子10固定。

另外，亦可減低結合材8的使用量，而可謀求抑制製造成本。

更且，當於粒體7使用鐵或銅等金屬材料時，可提升接著層9之散熱性或磁特性，而可謀求提升產品特性。

此外，於本實施形態中，由於加入在定子10之殼體固定面1c、與殼體2之定子安裝面3之間隙4間的粒體7，係使用將電磁鋼板等金屬片材衝壓加工而形成定子鐵心1a時所產生的廢材11或線圈繞組1b之廢材12，故可進行廢材之再利用，而可提升工廠內材料的利用率。

又，如第2圖所示，亦可先將粒體7放入間隙4之後，再注入結合材8。如上所述，可將粒體7與結合材8分別加入間隙4。或者，亦可將粒體7與結合材8預先混合而成者加入間隙4。上述任一情形皆包含於本發明之中。

另外，衝壓加工、廢材之破碎步驟、與在間隙4形成接著層9的步驟之間通常存有時間延遲。因此，可推想將以於某特定一次衝壓加工中所得的大致T字型金屬片、和於為在該特定衝壓加工時所產生的廢材之粒體7使用於同一個旋轉電機之製造中的情形較少。然而，上述情形亦包含於本發明中。另外，當然，將於某批量製造的大致T字型金屬片、與在和該金屬片不同之批量(不同次衝壓加工)而得之廢材使用於同一個旋轉電機之製造的情形亦包含於本發明中。

另外，除了加入間隙4之粒體7全部由為製造旋轉電機時產生之廢材構成的情形之外，亦可有加入間隙4之粒體7的一部分為由如上所述之廢材構成的情形。

(第2實施形態)

第5圖為本發明實施形態之旋轉電機的正面示意圖。

本實施形態除了將轉子6設定於定子10之外周面側的點以外，係與第1實施形態相同。對於相同或對應的部分係附加同一或對應的編號而省略其說明。

依據本實施形態，可獲得與第1實施形態同樣的效果。

(產業上之可利用性)

本發明係可利用於旋轉電機及旋轉電機製造方法。

1a．．．定子鐵心

1b．．．線圈繞組

1c．．．殼體固定面

2．．．殼體

3．．．定子安裝面

4．．．間隙

5．．．軸

6．．．轉子

7．．．粒體

8．．．結合材

9．．．接著層

10．．．定子

11、12．．．廢材

第1圖係示有本發明實施形態之旋轉電機的正面示意圖。

第2圖係用以說明本發明第1實施形態之旋轉電機的定子與殼體間之固定部分的部分剖面圖。

第3圖(A)及(B)係表示粒體之剖面形狀之一例圖。

第4圖係表示使用將電磁鋼板等金屬片材衝壓加工而形成定子鐵心時所產生的廢材和線圈廢材將定子固定時的示意圖。

第5圖係本發明第2實施形態之旋轉電機的正面示意圖。

1b．．．線圈繞組

1c．．．殼體固定面

2．．．殼體

3．．．定子安裝面

4．．．間隙

7．．．粒體

8．．．結合材

9．．．接著層

10．．．定子

Claims (8)

1. 一種旋轉電機，係具有：定子，於定子鐵心設有線圈；殼體，保持前述定子；以及接著層，設置於前述定子之殼體固定面與前述殼體之定子安裝面之間，將前述定子之前述殼體固定面與前述定子安裝面予以接著；前述接著層係含有使用於製造前述定子鐵心之金屬片材的脫殼或將使用於製造前述線圈之導線的廢材破碎的粒體與結合材。
2. 如申請專利範圍第1項所述之旋轉電機，其中，當將前述接著層之厚度設為G，前述粒體之平均粒徑設為D時，兩者之比率係成為D/G≦1/3之程度。
3. 如申請專利範圍第1項所述之旋轉電機，其中，前述粒體之平均粒徑D係約0.1mm以上。
4. 如申請專利範圍第1項所述之旋轉電機，其中，前述接著層係含有剖面形狀呈大致圓形、大致I字形、大致L字形、以及大致V字形之任一形狀的粒體。
5. 如申請專利範圍第1項所述之旋轉電機，其中，前述結合材為有機類接著劑或無機類接著劑。
6. 如申請專利範圍第1項所述之旋轉電機，其中，前述殼體固定面為前述定子之外周面，前述定子安裝面為前述殼體之內周面。
7. 如申請專利範圍第1項所述之旋轉電機，其中，前述殼 體固定面為前述定子之內周面，前述定子安裝面為前述殼體之外周面。
8. 一種旋轉電機之製造方法，係具有：形成定子鐵心的步驟；於所形成之定子鐵心捲繞線圈而形成定子的步驟；形成用以保持前述定子之殼體的步驟；形成設置於前述定子之殼體固定面與前述殼體之定子安裝面之間，將前述殼體固定面與前述定子安裝面予以接著之接著層的步驟；形成前述接著層的步驟，係使用形成前述定子鐵心之步驟中所產生之金屬片材的脫殼或將使用於製造前述線圈之導線的廢材破碎的粒體、以及使前述定子之前述殼體固定面、前述殼體之前述定子安裝面、及前述粒體結合的結合材而形成前述接著層。