定子構造以及定子制造方法技術

當提供能夠減小產生于定子的樹脂模制部或者絕緣體的應力的定子構造以及定子制造方法時，在具有包括通過卷繞導體形成的線圈和經由絕緣體組裝有線圈的齒的定子芯的定子構造中，經組裝至絕緣體的線圈被樹脂模制并一體化，在絕緣體與定子芯的軸向端面之間，具有在定子芯的直徑方向上連續的空間，絕緣體與定子芯的齒側面被進行粘接或焊接。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及在用于馬達的定子上卷繞線圈的技術，具體而言，涉及通過認真思考在線圈上進行絕緣包覆的步驟來降低制造成本的技術。
技術介紹
要求車載用的馬達中的、用于車的驅動的馬達實現小型化和高輸出化。為了實現馬達的小型化和高輸出化，需要通過增大流過定子所包括的線圈的電流量等來增強磁力。但是，當增大流過線圈的電流量時，放熱性的問題產生。因此，在追求馬達的小型化、高輸出化時，需要研究高效率地從定子放出在使用定子時產生的熱的方法。在專利文獻I中，公開了有關電動機定子和電動機的技術。在聚酰亞胺樹脂、酰亞胺樹脂等具有絕緣性的樹脂材料中混入氧化鋁、二氧化硅 等填充材料并且將混合后的材料以均勻的厚度涂布在定子芯的齒部側面作為包覆材料，并在該樹脂包覆材料完全硬化之前卷繞導線從而形成線圈。通過在具有絕緣性的樹脂中混入填充材料并且將混合后的材料涂布在齒部側面來形成，線圈與包覆材料和齒部的密接性提聞并且放熱性提聞。但是，即使實施了這樣的提高放熱性的方法，當用于導線卷繞的導線是圓導線時，能夠流過導線的電流量存在極限。雖然也存在使用通過成對地卷繞圓導線來形成線圈的方法進行應對的情況，為了實現定子的高輸出化，需要進一步提高線圈的占空系數。因此，將有利于占空系數的提高的扁平導體用于線圈的方法被研究。但是，當使用扁平導體作為線圈時，因為扁平導體的截面積大，所以難以將其卷繞成線圈形狀。另外，雖然通過增大扁平導體的截面積能夠提高電流密度，但是渦電流的問題產生。因此，當通過卷繞扁平導體來形成線圈時，進行了各種研究。在專利文獻2中，公開了有關分割定子制造方法的技術。在卷繞了扁平導體后，將線圈組裝至絕緣體。通過在該狀態下配置至模具進行樹脂模制，來形成線圈和絕緣體通過樹脂模制形成被一體化了的線圈盒單元。通過將所述線圈盒單元組裝至分割式的定子芯，形成定子。通過這樣形成定子，能夠提高絕緣體與線圈的密接度，高效率地傳遞在使用定子時產生的來自線圈的發熱，提高定子的放熱性。在專利文獻3中，公開了有關分割定子和分割定子制造方法的技術。當將絕緣體插入成形于形成在定子芯上的齒時，事先在齒的側面涂布粘接劑。并且，在形成了絕緣體后組裝線圈并且對定子芯進行樹脂模制。通過事先在齒側面涂布粘接劑，能夠防止混入到形成絕緣體的樹脂的內部的填充材料的對齊，提高絕緣體的熱傳遞性。在先技術文獻專利文獻I :日本專利文獻特開2007-215334號公報；專利文獻2 :日本專利文獻特開2009-171740號公報；專利文獻3 :日本專利文獻特開2009-219235號公報。
技術實現思路
但是，認為在專利文獻2和專利文獻3中，存在以下說明的問題。當通過卷繞扁平導體形成了線圈時，形成的線圈的彎曲部需要某種程度的彎曲半徑。這是因為扁平導體具有預定的截面積。尤其是，為了馬達的高輸出化，扁立彎曲線圈是有效的，但是，扁立彎曲線圈的彎曲部分的彎曲半徑相比不進行扁立彎曲加工的情況增大。其結果是，在定子芯的端面與線圈的內周面之間產生間隙。尤其是當為了增大流過線圈的電流而增大扁平截面的截面積時，線圈與定子芯的端面的間隙有擴大的傾向。 由于上述的理由，當使用專利文獻2和專利文獻3中公開的技術來制造定子時，其結果是在對定子的線圈末端進行樹脂模制時，樹脂大量地流入到所述線圈與定子芯的端面的間隙。根據扁平導體的扁平截面的截面積、線圈末端部分的彎曲半徑，當使用馬達時，在所述樹脂模制部的內部，熱的影響導致的內部應力積蓄并且裂紋產生，從而可能變得不能夠確保線圈與定子芯之間的絕緣。車載的馬達在使用馬達時發熱，而在不使用時冷卻至周圍的環境溫度。因此，在使用環境下，熱循環負載高頻率地施加在定子的樹脂模制部和絕緣體上。并且，因為樹脂與線圈和定子芯的膨脹率不同，所以當樹脂模制部的樹脂多時，樹脂的收縮率也增大。其結果是，在馬達的使用環境下，存在應力積蓄在定子的樹脂的內部、產生裂紋等的可能性。因此，為了解決上述問題，本專利技術的目的在于提供能夠減小在定子的樹脂模制部或者絕緣體中產生的應力的定子和定子制造方法。為了達到所述目的，本專利技術的方式涉及的定子構造具有以下特征。(I) 一種定子構造，具有通過卷繞導體形成的線圈和包括經由絕緣體組裝有所述線圈的齒的定子芯，所述定子構造優選組裝至所述絕緣體的所述線圈被樹脂模制并一體化，在所述絕緣體與所述定子芯的軸向端面之間，具有在所述定子芯的直徑方向上連續的空間。(2)如(I)所述的定子構造，優選所述絕緣體與所述定子芯的所述齒側面被進行粘接或焊接。(3)如(2)所述的定子構造，優選所述定子芯的所述齒側面與所述絕緣體被超聲波焊接并固定。(4)如(2)所述的定子構造，優選所述定子芯的所述齒側面與所述絕緣體被熱焊接并固定另外，為了達到所述目的，本專利技術的其他方式涉及的定子制造方法具有以下特征。(5) 一種定子制造方法，經由絕緣體將線圈組裝在形成于定子芯的齒上，從而形成定子，所述定子制造方法優選將被形成為與所述齒側面接觸、并且具有在其自身與所述齒端面之間具有空間的形狀的所述絕緣體配置在模具內，并且將所述線圈組裝到所述絕緣體上，在所述模具中注入樹脂，由此來以覆蓋所述線圈的表面的方式進行樹脂模制從而形成線圈單元，并且將所述線圈單元組裝至所述定子芯的所述齒從而形成所述定子。(6)如權利要求(5)所述的定子制造方法，優選以使用與形成所述絕緣體的樹脂不同的樹脂覆蓋所述線圈的表面的方式進行了樹脂模制。(7)如(5)或(6)所述的定子制造方法，優選利用具有好的熱傳遞性的粘接劑、熱焊接、或者超聲波焊接對在所述線圈單元的內周面露出的絕緣體和所述定子芯的所述齒側面進行接合。(8)如(7)所述的定子制造方法，優選一邊從所述定子芯的內徑側向所述線圈單元施加均勻的壓力一邊進行接合。專利技術效果根據具有這樣的特征的本專利技術涉及的定子的一個方式，能夠獲得如下的作用、效果O上述(I)所述的專利技術的方式涉及一種定子構造，所述定子構造具有通過卷繞導體 形成的線圈、以及包括經由絕緣體組裝有線圈的齒的定子芯，在所述定子構造中，組裝至絕緣體的線圈被樹脂模制并一體化，在絕緣體與定子芯的軸向端面之間，具有在定子芯的直徑方向上連續的空間。通過將線圈組裝在絕緣體上并且對線圈和絕緣體進行樹脂模制，絕緣體和線圈通過樹脂模制被一體化。此時，通過在絕緣體與定子芯的端面之間存在空間，能夠抑制如專利技術所要解決的問題所示的集中應力的產生。如上所述，集中應力產生在覆蓋線圈的樹脂模制部分，這是因為樹脂模制部、絕緣體與定子芯的熱膨脹率的差大，在馬達的使用環境下，應力集中的部分產生。并且，根據申請人的調查，集中應力產生在定子芯具有的齒的四角。這被認為是由于在現有技術中，定子芯端面與線圈之間的空間需要大量的樹脂，推測由于所述空間的樹脂進行收縮，集中應力產生在齒的四角。但是，在本專利技術中，在絕緣體與定子芯端面之間形成空間，抑制定子芯端面與絕緣體接觸的部分，并且削減定子芯端面與線圈之間的空間的樹脂的量。其結果是，即使在馬達的使用環境下，也能夠抑制受到樹脂模制部、絕緣體與定子芯的熱膨脹率的差的影響導致的應力產生。另外，上述(2)所述的專利技術的方式涉及如(I)所述的定子構造，其中，絕緣體與定子芯的齒側面被進行粘接或焊接。防止當在定子上施加了振動時、線圈相對于定子活動的功能通過在齒側面對定子芯和絕緣體進本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】

【專利技術屬性】
技術研發人員：上野泰弘，吉村常治，中西浩二，千葉尚文，吉田直希，
申請(專利權)人：豐田自動車株式會社，
類型：
國別省市：