TWI819151B - 電樞模具構造 - Google Patents

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Abstract

一種電樞模具構造，係包含：馬達電樞之模具構造所使用的圓筒狀之鐵芯；繞線；及模具樹脂；前述鐵芯包含：第1芯片；及第2芯片；前述第1芯片係包含沿著前述鐵芯之圓周方向配置的第1磁極，相鄰的前述第1磁極之前述鐵芯之內周側前端部，係形成將前述相鄰的第1磁極予以連結的連結部，前述第2芯片係包含沿著前述鐵芯之圓周方向配置的第2磁極，相鄰的前述第2磁極之前述鐵芯之內周側前端部，係形成將前述相鄰的前述第2磁極予以隔離的非連結部，前述第1芯片及第2芯片，係以前述連結部彼此、前述非連結部彼此、以及前述連結部與前述非連結部呈重疊的方式，沿著前述鐵芯之中心軸方向積層，前述繞線係卷繞於前述積層的第1及第2芯片之前述第1及第2磁極，藉由前述第1及第2芯片、及前述繞線來進行前述模具樹脂之模具成型，於前述鐵芯之內周面藉由前述非連結部來劃定開口窗部，前述開口窗部係被前述模具樹脂填充。

Description

電樞模具構造
本申請案主張2018年11月26日申請的日本申請案第2018-220152號之優先權，並援用該日本申請案之全部內容於本說明書中。 本揭示關於馬達之電樞模具構造。
藉由樹脂成型來形成電樞模具構造的技術為已知。例如依據特開2016-135022號公報，樹脂流入位於構成電樞的鐵芯之內面側的磁極前端部。
本揭示之實施形態的電樞模具構造，係包含：馬達電樞之模具構造所使用的圓筒狀之鐵芯；繞線；及模具樹脂；前述鐵芯包含：第1芯片；及第2芯片；前述第1芯片係包含沿著前述鐵芯之圓周方向配置的第1磁極，相鄰的前述第1磁極之前述鐵芯之內周側前端部，係形成將前述相鄰的第1磁極予以連結的連結部，前述第2芯片係包含沿著前述鐵芯之圓周方向配置的第2磁極，相鄰的前述第2磁極之前述鐵芯之內周側前端部，係形成將前述相鄰的前述第2磁極予以隔離的非連結部，前述第1芯片及第2芯片，係以前述連結部彼此、前述非連結部彼此、以及前述連結部與前述非連結部呈重疊的方式，沿著前述鐵芯之中心軸方向積層，前述繞線係卷繞於前述積層的第1及第2芯片之前述第1及第2磁極，藉由前述第1及第2芯片、及前述繞線來進行前述模具樹脂之模具成型，於前述鐵芯之內周面藉由前述非連結部來劃定開口窗部，前述開口窗部係被前述模具樹脂填充。
以下針對本發明之幾個實施型態進行說明，但本發明不限定於該實施型態。
馬達之電樞與轉子之間之空隙之距離較好是確保與電樞芯之內周之間為恆定。但是，於磁極前端部流入有樹脂。因此，需要確保與內接的圓之間之恆定距離。其結果，產生與轉矩之降低相關連之問題。
本揭示之目的在於確保電樞模具構造中的內接的圓之間的恆定距離，並且改善樹脂之填充性。藉此，實現強度之確保。與此同時，亦可以抑制轉矩之降低。
依據本揭示之一觀點提供的電樞模具構造，係包含：馬達電樞之模具構造所使用的圓筒狀之鐵芯；繞線；及模具樹脂；前述鐵芯包含：第1芯片；及第2芯片；前述第1芯片係包含沿著前述鐵芯之圓周方向配置的第1磁極，相鄰的前述第1磁極之前述鐵芯之內周側前端部，係形成將前述相鄰的第1磁極予以連結的連結部，前述第2芯片係包含沿著前述鐵芯之圓周方向配置的第2磁極，相鄰的前述第2磁極之前述鐵芯之內周側前端部，係形成將前述相鄰的前述第2磁極予以隔離的非連結部，前述第1芯片及第2芯片，係以前述連結部彼此、前述非連結部彼此、以及前述連結部與前述非連結部呈重疊的方式，沿著前述鐵芯之中心軸方向進行積層，前述繞線係卷繞於前述積層的第1及第2芯片之前述第1及第2磁極，藉由前述第1及第2芯片、以及前述繞線，並藉由前述模具樹脂進行模具成型，於前述鐵芯之內周面藉由前述非連結部來劃定開口窗部，前述開口窗部係被前述模具樹脂填充。
較好是，於前述鐵芯之兩端各自設置有環狀之樹脂模具端部，於前述樹脂模具端部之內周面形成凹凸構造，藉由前述凹凸構造之凹部來形成供作為樹脂流入前述開口窗部的流動路徑。 較好是，前述凹凸構造，係在前述樹脂模具端部之內周面沿其圓周方向斷續地設置。
依據本揭示，於電樞模具構造中，可以達成強度之確保，並且可以抑制轉矩之降低。
以下，參照圖面詳細說明本揭示之一實施形態的馬達電樞之模具構造。 圖1係表示構成本揭示之一實施形態的馬達電樞(定子)之模具構造使用的鐵芯之芯片之一例。圖1(a)係表示第1芯片之一構成例的平面圖。圖1(b)係表示第2芯片之一構成例的平面圖。圖2係表示包含積層的芯片之鐵芯之構成例的斜視圖。馬達之電樞例如為圓筒狀。於其內周側配置有旋轉的轉子(可動子)。
如圖1(a)所示，第1芯片1包含沿著其旋轉軸之圓周方向鄰接的磁極1a。鄰接的磁極1a之內周側前端部係相互連結而形成連結部1b。藉由磁極1a之包含連結部1b的內周側端部來劃定圓筒狀之內周端部。
如圖1(b)所示，第2芯片3包含沿著其旋轉軸之圓周方向鄰接的磁極3a。鄰接的磁極3a之內周側前端部係相互隔離而形成非連結部(開口部)3b。
以第1芯片1之連結部1b之位置與第2芯片3之非連結部3b之位置呈重疊的方式，進行第1芯片1與第2芯片3之定位。如此般使第1芯片1與第2芯片3，沿著鐵芯之中心軸方向積層，可以形成如圖2這樣的鐵芯11。亦即，鐵芯11係藉由上述第1芯片1與第2芯片3之積層，而構成為在其內側具有中空部的圓筒狀。
在第1芯片1與第2芯片3之積層工程中係重複進行以下的工程，該工程包含：以規定之分配對一方之芯片進行定位及積層的步驟；及接著，以規定之分配對另一方之芯片進行定位及積層的步驟。藉此，如圖2所示，積層的第2芯片3具有藉由定位的非連結部(開口部)3b之連續積層而被劃定的開口窗部15。更具體言之，開口窗部15係包含形成為貫穿內周面11a與外周面11b的窗形狀之貫穿孔 的部分。
圖3係表示相對於圖2所示鐵芯11的繞線23之組裝狀態的斜視圖。圖4係表示接續圖3之構造體(積層芯)之形成後的模具成型後之構造例的斜視圖。
如圖3所示，包含有卷繞於磁極1a的繞線23之線軸25係被插入積層的芯片。接著，軛部27被嵌入外周側。如圖4所示，其後藉由樹脂模具33一體成型為圖3所示構造體。
圖5係和圖4同樣，表示模具成型後之構造例的斜視圖。樹脂模具33使用於電樞芯之插入成型。此時，成為插入物的積層芯之相對於樹脂模具33的基準位置必要以何種形式來決定。於此，如圖5所示，於樹脂模具(端部)33之內周面33a側，凸部33b斷續地形成於圓周方向。藉此，於內周面33a中可以設置沿著圓周方向連續的凹凸形狀。這樣地，藉由將凹凸形狀斷續地設置於圓周方向，使鐵芯11之內周面11a之端部露出於凹部分。於此，藉由使鐵芯11之內周面11a之端部推撞模具成型時使用的金屬模具內，來確保成型時之基準位置。藉此，模具成型變為容易。
圖6係表示本實施形態的模具成型後之電樞模具構造之一構成例的剖面圖。圖6係表示軸方向之剖面。第1芯片1及第2芯片3係如前述般被積層，形成馬達之鐵芯11。此時，第1芯片1與第2芯片3之任一者按規定之片數連續被積層。因此，於鐵芯11之內周面11a形成有包含連續被積層的第1芯片1之部分1，及包含連續被積層的第2芯片3之部分3。如前述般，於該部分3形成有作為從內周面11a貫穿至外周面11b的貫穿孔亦即開口窗部15。
如圖3所示，馬達之繞線被組裝之後，使用樹脂模具33藉由樹脂成型而從線圈末端部至線圈內部為止獲得圖5所示之一體成型體。此時，如圖2所示，在包含於鐵芯11之被積層的芯片之中心軸方向端部之中的第一端部被積層有第1芯片1。又，從該第一端部例如等間隔地同樣連續積層有第1芯片1。第2端部中亦同樣。因此，該芯片之連結的連結部1b阻礙軸方向之模具樹脂之流動。其結果，樹脂難以繞入圖6所示開口窗部15。因此，無法完全密封。 於此，為了使樹脂亦能夠填充於開口窗部15，因此將圖6所示凸部(突起)33b設置於內徑端部。繞線端部之樹脂由該凸部33b之間流入鐵芯11之端面。
圖7為本實施形態之電樞模具構造之徑向部分剖面圖。圖7(b)係擴大表示圖7(a)所示之間隙。圖7(c)為積層的第2芯片之徑向部分剖面圖。如圖7(a)至圖7(c)所示，模具用之樹脂，係由凸部(突起)33b(參照圖6)通過在磁極1a及連結部1b與繞線23及線軸25之間所形成的間隙51，流入至圖6所示開口窗部15。因此，樹脂容易填充於開口窗部15內。藉由樹脂填充於開口窗部15可以提升電樞模具構造之強度。
圖8示出本實施形態中的樹脂流動路徑之例的斜視圖。於圖8如箭頭所示，模具樹脂從電樞芯31之軸向端面注入。如流路L1這樣地朝向積層芯之方向流去。另外，如上述說明，樹脂之一部分亦如流路L2這樣地朝向凸部(突起)33b之方向(L2)流去。如圖2所示，積層芯21之端部係藉由積層的第1芯片1構成。因此，模具樹脂無法到達內周之開口窗部15。但是，繞入凸部(突起)33b而沿著凹部(內周面)33a流動的樹脂，係通過圖7(a)至圖7(c)之剖面圖所示之間隙51而可以到達開口窗部15。 因此，樹脂可以填充於開口窗部15內。
如以上說明，具有連結部1b的第1芯片1和具有非連結部3b的第2芯片3被混合積層。此時，以規定之比例連續被積層的芯片，係僅包含第1芯片1或第2芯片3。藉此，可以提升馬達之轉矩。另外，亦可以減少齒槽轉矩(Cogging torque)。再者，藉由形成上述這樣的樹脂之流路，可以解決開口窗部15造成的芯剛性降低之課題。
亦即，依據本實施形態之電樞模具構造，在馬達之電樞構造中，第1芯片與至少1種類以上之第2芯片被混合積層。於此，藉由包含於前述第1芯片的磁極之前端部而形成的連結部，係如橋接部般將相鄰的磁極予以連結。另一方面，第2芯片具有非連結部(開口部)。於此，第2芯片亦可以包含2種以上之具有非連結部的芯片。在經由繞線作業後之樹脂模具成型而獲得的馬達之積層芯內周，係藉由被積層的具有非連結部(開口部)的第2芯片來形成開口窗部。再者，為了使樹脂流入該開口窗部而在該積層芯端面設置有流動路徑。藉由這樣的模具構造，在開口窗部亦可以被充分填充樹脂模具。因此，可以達成模具構造之強度之提升。
本實施形態不限定於圖示之構成等。在可以發揮本揭示之效果之範圍內可以適當變更上述實施形態。另外，在不脫離本揭示之目的之範圍內，可以適當變更並實施上述實施形態。 又，可以對上述實施形態中說明的各構成要素適當地取捨選擇。具備包含取捨選擇的要素構成之實施形態亦包含於本實施形態。
本揭示可以利用於電樞模具構造。 本揭示之實施形態的電樞模具構造，亦可以是以下之第1~3電樞模具構造。 上述第1電樞模具構造，係在藉由積層來構成馬達電樞之模具構造所使用的圓筒狀之鐵芯的芯片中，將具有連結部的第1芯片與具有非連結部的第2芯片以前述連結部與前述非連結部呈重疊的方式進行積層來形成前述鐵芯的積層芯，該連結部為連結沿著圓筒之圓周方向相鄰的磁極之前述圓筒之內周側前端部者，該非連結部為不連結相鄰的磁極之內周側前端部者，藉由樹脂針對前述積層芯與卷繞於前述積層芯的繞線實施模具成型而成的馬達之電樞構造，藉由將複數片前述第2芯片在積層方向連續積層而在前述積層芯之內周面具有由前述非連結部形成的開口窗部，於前述開口窗部填充有前述樹脂。 上述第2電樞模具構造，係於上述第1電樞模具構造中，其中在前述積層芯之積層方向之兩端分別設置有藉由前述第1芯片之積層而形成的環狀之樹脂模具端部，在前述樹脂模具端部之內周面形成有凹凸構造，藉由前述凹凸構造之凹部來形成使樹脂流入前述開口窗部之流動路徑。 上述第3電樞模具構造，係於上述第2電樞模具構造中，其中前述凹凸構造，係在前述樹脂模具端部之內周面在圓周方向斷續地設置。 以上，針對實施形態進行說明，但此次揭示的實施形態全部之點應視為僅為例示並非用來限制者。實際上，上述實施形態可以多樣的形態具體呈現。又，上述實施形態，在不脫離申請專利範圍及其要點之情況下，可以各種形態進行省略、置換、變更。
1:第1芯片 1a:磁極 1b:連結部 3:第2芯片 3a:磁極 3b:非連結部(開口部) 11:鐵芯 11a:內周面 11b:外周面 15:開口窗部 23:繞線 25:線軸 27:軛部 33:樹脂模具 33a:內周面(端部樹脂模具) 33b:凸部(端部樹脂模具) 51:間隙
[圖1]係表示本揭示之一實施形態的馬達電樞之模具構造所使用的構成鐵芯的芯片之一例。圖1(a)係表示第1芯片之一構成例的平面圖。圖1(b)係表示第2芯片之一構成例的平面圖。 [圖2]係表示包含積層的芯片之鐵芯之構成例的斜視圖。 [圖3]係表示對圖2所示鐵芯的繞線之組裝狀態的斜視圖。 [圖4]係表示接續於圖3之構造體(積層芯)之形成的模具成型後之構造例的斜視圖。 [圖5]係和圖4同樣表示模具成型後之構造例的斜視圖。 [圖6]係表示模具成型後之本實施形態的電樞模具構造之一構成例的剖面圖。圖6係表示軸方向之剖面。 [圖7]係表示本實施形態的電樞模具構造之徑向部分剖面圖。圖7(b)係表示擴大的圖7(a)所示之間隙。圖7(c)係表示積層的第2芯片之徑向部分剖面圖。 [圖8]係表示本實施形態中的樹脂流動路徑之例的斜視圖。
1:第1芯片
1a:磁極
1b:連結部
3:第2芯片
3a:磁極
3b:非連結部(開口部)

Claims (2)

  1. 一種電樞模具構造，係包含：馬達電樞之模具構造所使用的圓筒狀之鐵芯；繞線；及模具樹脂；前述鐵芯包含：第1芯片；及第2芯片；前述第1芯片係包含沿著前述鐵芯之圓周方向配置的第1磁極，相鄰的前述第1磁極之前述鐵芯之內周側前端部，係形成將前述相鄰的第1磁極予以連結的連結部，前述第2芯片係包含沿著前述鐵芯之圓周方向配置的第2磁極，相鄰的前述第2磁極之前述鐵芯之內周側前端部，係形成將前述相鄰的前述第2磁極予以隔離的非連結部，前述第1芯片及第2芯片，係以前述連結部彼此、前述非連結部彼此、以及前述連結部與前述非連結部呈重疊的方式，沿著前述鐵芯之中心軸方向積層，前述繞線係卷繞於前述積層的第1及第2芯片之前述第1及第2磁極，藉由前述第1及第2芯片、及前述繞線來進行前述模具樹脂之模具成型，於前述鐵芯之內周面藉由前述非連結部來劃定開口窗部，前述開口窗部係被前述模具樹脂填充，於前述鐵芯之兩端各自設置有環狀之樹脂模具端部， 於前述樹脂模具端部之內周面形成有凹凸構造，藉由前述凹凸構造之凹部來形成使樹脂流入前述開口窗部的流動路徑。
  2. 如申請專利範圍第1項之電樞模具構造，其中前述凹凸構造，係在前述樹脂模具端部之內周面沿其圓周方向斷續地設置。
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