专利名称：定子及其制造方法
技术领域：
本发明涉及定子及其制造方法
背景技术：
作为汽车等车辆中搭载的旋转电机的电动机和发电机具有转子以及在转子周围配置成环状的环形形状的定子。在电动机的情况下通过对定子通电能够得到旋转力，在发电机的情况下通过转子的旋转能够得到电流。定子具有环状的定子芯，所述定子芯具有定子绕组，该定子芯被树脂密封，并且被树脂密封的定子芯被容纳在称为冷却套的定子罩内。在由下述日本专利文献特开2006-2M562号公报(专利文献1)公开的旋转电机中，公开了在设置于定子芯的凸状部与设置于电动机罩(相当于定子罩)的凹状部之间加入模制树脂，将定子芯的凸状部嵌入电动机罩的凹状部的结构。通过在凸状部与凹状部之间加入模制树脂，定子芯的凸状部被固定于凹状部，从而限制定子芯相对于电动机罩的移动。在由下述日本专利文献特开2006-174637号公报(专利文献2)公开的旋转电机的定子的制造方法中，公开了采用树脂模制定子芯的定子的制造方法，在设置于定子芯的凸状部嵌合到设置于定子罩的内表面的凹状部的状态下，向定子罩内注入模制树脂的制造方法。通过将定子芯的凸状部嵌合于定子罩的凹状部，来限制由于树脂注入时的树脂成形压导致的定子芯的移动。在先技术文献专利文献专利文献1 日本专利文献特开2006-2M562号公报专利文献2 日本专利文献特开2006-174637号公报
发明内容
发明所要解决的问题在上述专利文献1以及专利文献2中公开了限制定子芯相对于定子罩移动的技术。但是没有公开在定子的制造过程中设置于定子罩的定位孔产生偏移的问题。在定子罩上设置有用于将旋转电机固定到外部框体的定位孔。该定位孔设置于由定子罩向外伸出的凸缘部。一般情况下定位孔被设置于凸缘部，所述凸缘部被设置在构成定子罩的定子芯的结合环上。该结合环通过“热装”固定于定子芯。具体地说，通过暂且加热结合环使结合环膨胀从而使结合环的内径扩大。将定子芯装入内径扩大了的结合环的内侧。之后通过冷却结合环使结合环的内径收缩。其结果是，结合环被固定在定子芯的外周面。这样，设置了定位孔的结合环在定子的制造过程中由于加热而扩大，由于冷却而收缩，因此导致定位孔的位置从最初的设计位置产生了偏移。这样的结合环的扩大、收缩在模制树脂成形时也有可能发生。其结果是，可能导致由于定子的位置偏移引起的旋转电机的性能下降。本发明是为了解决上述问题而做出的，其目的在于提供具有不会降低旋转电机的性能的结构的定子及其制造方法。用于解决问题的手段在基于本发明的定子的制造方法中，所述定子用于旋转电机并具有环形形状，所述制造方法包括以下步骤将定子芯定位固定于夹具，以使所述定子芯的中心位置与旋转电机的旋转轴心一致；以及在所述定子芯被固定到所述夹具的状态下，以所述中心位置为定位基准，在凸缘部上形成固定孔，所述凸缘部被设置于所述定子芯的结合环上。根据所述定子的制造方法的其他方面，将所述定子芯定位固定于夹具的步骤包括以下步骤将所述定子芯定位固定于中心定位用夹具，以使所述定子芯的中心位置(Al)与旋转电机的旋转轴心一致；以及在所述定子芯被固定到所述中心定位用夹具的状态下，将所述结合环固定到所述定子芯的外周面。根据所述定子的制造方法的其他方面，在所述凸缘部上形成所述固定孔的步骤包括以所述中心位置为定位基准，通过钻孔机对所述凸缘部进行钻孔加工的步骤。根据所述定子的制造方法的其他方面，在所述凸缘部上形成所述固定孔的步骤包括以所述中心位置为定位基准，将空心铆钉固定到被设置于所述凸缘部的导孔中的步骤。根据所述定子的制造方法的其他方面，在所述凸缘部上形成所述固定孔的步骤包括以所述中心位置为定位基准，通过冲压开孔加工对所述凸缘部进行冲孔加工的步骤。根据所述定子的制造方法的其他方面，将所述定子芯定位固定于夹具的步骤包括将外周面结合了结合环的所述定子芯固定到用于进行树脂模制的模具内的步骤。根据所述定子的制造方法的其他方面，对于在所述凸缘部上形成所述固定孔的步骤，在对被固定到所述模具内的所述定子芯进行树脂模制的步骤中，同时进行在被设置于所述凸缘部的导孔上树脂成形所述固定孔的步骤。在基于本发明的定子中，所述定子被用于旋转电机并具有环形形状，并且包括定子芯；以及被固定于所述定子芯的外周面的结合环，被设置于所述结合环的凸缘部具有以所述定子芯的中心位置为基准而形成的固定孔，所述中心位置用作旋转电机的旋转轴心。根据所述定子的其他方面，所述固定孔是通过对所述凸缘部进行钻孔加工而形成的孔。根据所述定子的其他方面，所述固定孔是通过将空心铆钉固定到被设置于所述凸缘部的导孔中而形成的孔。根据所述定子的其他方面，所述固定孔是通过对所述凸缘部进行冲压开孔加工而形成的孔。根据所述定子的其他方面，所述固定孔是通过对被设置于所述凸缘部的导孔进行树脂成形而形成的孔。发明的效果根据基于本发明的定子及其制造方法，能够提供具有不会降低旋转电机的性能的结构的定子及其制造方法。
图1是示出实施方式1中的定子的结构的整体立体图；图2是示出实施方式1中的定子芯和结合环的结构的剖面图；图3是示出实施方式1中的定子的制造方法的第一剖面图；图4是示出实施方式1中的定子的制造方法的第二剖面图；图5是示出实施方式1中的定子的制造方法的第三剖面图；图6是在实施方式1中的结合环的凸缘部形成的定位孔的平面图；图7是图6中沿VII-VII线观察的剖面图；图8是示出实施方式2中的定子的制造方法的剖面图；图9是在实施方式2中的结合环的凸缘部形成的定位孔的平面图；图10是图9中沿X-X线观察的剖面图；图11是示出实施方式3中的定子的制造方法的剖面图；图12是在实施方式3中的结合环的凸缘部形成的定位孔的平面图；图13是图12中沿XIII-XIII线观察的剖面图；图14是示出实施方式4中的定子的制造方法的剖面图；图15是在实施方式4中的结合环的凸缘部形成的定位孔的平面图；图16是图12中沿XVI-XVI线观察的剖面图。
具体实施例方式下面参照附图来说明基于本发明的实施方式中的定子。此外，在以下说明的实施方式中，在提到个数、量等的情况下，除非特别说明的情况以外，本发明的范围未必限定于该个数、量等。另外，在以下的说明中，有时对于相同或相当的部件标注相同的标号，不重复说明。实施方式1参照图1以及图2，定子1具有包括定子绕组的环状的定子芯501，该定子芯501 被树脂密封，并且被树脂密封的定子芯501被容纳在称为冷却套的罩内。冷却套包括位于定子芯501的外侧的结合环100、位于定子芯501的外侧的内侧环200以及位于定子芯501 的两端的线圈末端的线圈末端盖300、400。如图2所示，结合环100固定于定子芯501的外周表面。在该结合环100的圆周上以120°为间隔的三处设有沿半径方向向外扩展的凸缘部110。在这些凸缘部110上分别设有固定孔lioh。这些凸缘部110上设置的固定孔IlOh以定子芯501的中心位置Al即旋转电机的旋转轴心为基准被设置于正确的位置。以下，对包含该固定孔IlOh的开口步骤的定子的制造方法进行说明。此外，以下图3 图5所示的剖面图是与图2中V-V线剖面对应的剖面图。定子芯定位步骤如图3所示，为了使定子芯501的中心位置Al与旋转电机的旋转轴心一致，将定子芯501定位固定于中心定位用夹具700。在中心定位用夹具700上设有容纳定子芯501 的下端的环状的凹部区域701，并且包括将定子芯501由定子芯501的内周面侧向半径方向外侧按压的内径保持部件702。通过由内径保持部件702向外侧按压定子芯501，完成定子芯501的定位。结合环固定步骤另一方面，如图4所示，结合环100被加热装置600加热，保持在其内径扩大后的状态，在内径扩大了的结合环100的内侧容纳定子芯501。之后，通过冷却结合环100来收缩结合环100的内径。其结果是，结合环100被固定于定子芯501的外周面。固定孔形成步骤接着，参照图5，在定子芯501被固定于中心定位用夹具700的状态下，以中心位置Al作为定位基准，在设置于定子芯501的结合环100的凸缘部110上通过使用了钻孔机 Dl的钻孔加工来形成固定孔110h。如图6以及图7所示，固定孔IlOh的位置被开设在以中心位置Al为基准Rl的距离处。从平面上来说，是以中心位置Al为基准以预定的圆心角间隔(例如120°间隔)被开口。作用、效果这样，在实施方式1中的定子以及定子的制造方法中，包括以下步骤将定子芯 501定位固定于中心定位用夹具700，以使定子芯501的中心位置Al与旋转电机的旋转轴心一致；以及在定子芯501被固定于中心定位用夹具700的状态下，以中心位置Al作为定位基准，在设置于定子芯501的结合环100的凸缘部110上形成固定孔110h。通过采用该步骤，不受由于结合环100的加热、冷却而发生偏移的影响，能够将固定孔IlOh形成在以中心位置Al为基准的正确的位置上。其结果是，能够使与转子之间形成的气隙的空隙是符合设计的值，因此能够提高旋转电机的性能。另外，转子与芯偏移被抑制，能够降低旋转电机的噪音。实施方式2参照图8至图10来对本实施方式中的定子及其制造方法进行说明。在本实施方式的定子中，其特征在于具有通过将空心铆钉810固定于凸缘部110上预设的导孔IlOm中而形成的孔，作为设置在结合环100的凸缘部110上的固定孔110h。以下，针对固定孔IlOh 的成形步骤进行说明。此外，直到将结合环100固定到定子芯501的工序与上述实施方式 1相同。如图8所示，在中心定位用夹具700的结合环100的外侧以中心位置Al为基准的正确的位置上预先设置定位销800，在该定位销800上安装有空心铆钉810。在空心铆钉 810被安装到定位销800的状态下，将结合环100固定到定子芯501。在结合环100的凸缘部110上预先设有导孔110m，因此定位销800以及空心铆钉810不会与凸缘部110干涉。之后，如图9以及图10所示，通过实施将突出于凸缘部110表面的空心铆钉810 向外侧弯折的加工(铆接加工)，完成空心铆钉810对凸缘部110的固定。定位销800被设置于以中心位置Al为基准的Rl的距离处，因此固定孔IlOh的位置被开设在以中心位置Al 为基准的Rl的距离处。从平面上来说，是以中心位置Al为基准以预定的圆心角间隔(例如120°间隔)被开口。如此，在本实施方式中的定子及其制造方法中，也能够得到与上述实施方式1同样的作用效果。实施方式3
参照图11至图13来对本实施方式中的定子及其制造方法进行说明。在本实施方式的定子中，其特征在于具有通过对凸缘部110进行冲压开孔加工而形成的孔作为设置在结合环100的凸缘部110上的固定孔110h。以下针对固定孔IlOh的成形步骤进行说明。 此外，直到将结合环100固定到定子芯501的工序与上述实施方式1相同。如图8所示，在中心定位用夹具700的结合环100的外侧以中心位置Al为基准的正确的位置上预先设置退让孔703。在凸缘部110被中心定位用夹具700载置的状态下，使用穿孔机Pl在凸缘部110上穿孔。由此，如图12以及图13所示，形成了大致圆筒形的穿孔毛刺部1 IOp，通过穿孔毛刺部IlOp形成规定的固定孔110h。退让孔703以及穿孔机Pl的位置设置于以中心位置Al为基准的Rl的距离处，因此固定孔IlOh的位置被开设在以中心位置Al为基准的Rl的距离处。从平面上来说是以中心位置Al为基准以预定的圆心角间隔(例如120°间隔)被开口。如此，在本实施方式中的定子以及其制造方法中，也能够得到与上述实施方式1 同样的作用效果。实施方式4在上述实施方式1 3中的定子制造方法中，在结合环100对定子芯的固定工序结束之后，形成了固定孔lioh，因此不受由于结合环100的加热、冷却而发生偏移的影响， 能够在以中心位置Al为基准的正确的位置形成固定孔110h。但是，在形成了固定孔IlOh之后，需要实施定子芯的树脂模制工序。在该模制树脂的注入时，再次加热、冷却结合环100，因此可能产生固定孔IlOh的位置偏移。这样的情况下，如以下所示，可以使用在凸缘部110设置的导孔IlOm上通过树脂成形而形成的孔作为固定孔IlOh0如图14所示，在将定子芯501定位固定在夹具的步骤中，将外周面结合了结合环 100状态的定子芯501载置于由树脂模制用的下模具1000以及上模具2000形成的空腔 1000C、2000C 内。下模具1000以及上模具2000的结合环100的外周部分上分别设有树脂导入凹部 IOOOh和孔形成用销2000p。树脂导入凹部IOOOh位于设置于凸缘部110的导孔IlOm的下方，孔形成用销2000p设置为穿过导孔IlOm并与树脂导入凹部IOOOh的底部抵接。另外， 孔形成用销2000p设置于以中心位置Al为基准的正确的位置。在上述的结构中，通过树脂导入管路2100向空腔1000C、2000C内导入树脂的情况下，树脂也被导入到孔形成用销2000p的周围。其结果是，如图15以及图16所示，设置于凸缘部110的导孔IlOm被树脂IlOr覆盖，而在孔形成用销2000p所处的位置形成了固定孔 IlOh0孔形成用销2000p的位置设置于以中心位置Al为基准的Rl的距离处，因此固定孔IlOh的位置被开设在以中心位置Al为基准的Rl的距离处。从平面上来说，是以中心位置Al为基准以预定的圆心角间隔(例如120°间隔)被开口。以上，根据本实施方式的定子以及其制造方法，与定子芯的树脂模制工序同时地形成了固定孔110h，因此不受由于结合环100的加热、冷却而发生偏移以及由于树脂模制的加热、冷却而发生偏移的影响，能够在以中心位置Al为基准的正确的位置上形成固定孔 110h。其结果是，能够使与转子之间形成的气隙的空隙是符合设计的值，因此能够提高旋转电机的性能。另外，转子与芯偏移被抑制，能够降低旋转电机的噪音。以上，对本发明的实施方式进行了说明，应认为此次公开的实施方式在所有方面均仅为例示而不具有限制性。本发明的范围通过权利要求书来表示，并包括与权利要求书等同的意义和范围内的所有变更。符号说明1定子；100结合环；110凸缘部；IlOh固定孔；IlOm导孔；IlOp穿孔毛刺部；IlOr 树脂；200内侧环；300，400线圈末端盖；501定子芯；600加热装置；700中心定位用夹具； 701凹部区域；702内径保持部件；703退让孔；800定位销；810空心铆钉；1000C，2000C空腔；IOOOh树脂导入凹部；2000p孔形成用销；2100树脂导入管路；Al中心位置；Dl钻孔机； Pl穿孔机。
权利要求
1 一种定子的制造方法，所述定子用于旋转电机并具有环形形状，所述制造方法包括以下步骤将定子芯(501)定位固定于夹具(700，1000,2000)，以使所述定子芯(501)的中心位置 (Al)与旋转电机的旋转轴心一致；以及在所述定子芯(501)被固定到所述夹具(700，1000，2000)的状态下，以所述中心位置 (Al)为定位基准，在凸缘部(110)上形成固定孔(IlOh)，所述凸缘部(110)被设置于所述定子芯(501)的结合环(100)上。
2.根据权利要求1所述的定子的制造方法，其中，将所述定子芯(501)定位固定于夹具的步骤包括以下步骤将所述定子芯(501)定位固定于中心定位用夹具(700)，以使所述定子芯(501)的中心位置(Al)与旋转电机的旋转轴心一致；以及在所述定子芯(501)被固定到所述中心定位用夹具(700)的状态下，将所述结合环 (100)固定到所述定子芯(501)的外周面。
3.根据权利要求2所述的定子的制造方法，其中，在所述凸缘部(110)上形成所述固定孔(IlOh)的步骤包括以所述中心位置(Al)为定位基准，通过钻孔机对所述凸缘部(110)进行钻孔加工的步骤。
4.根据权利要求2所述的定子的制造方法，其中，在所述凸缘部(110)上形成所述固定孔(IlOh)的步骤包括以所述中心位置(Al)为定位基准，将空心铆钉(810)固定到被设置于所述凸缘部(110)的导孔(IlOm)中的步骤。
5.根据权利要求2所述的定子的制造方法，其中，在所述凸缘部(110)上形成所述固定孔(IlOh)的步骤包括以所述中心位置(Al)为定位基准，通过冲压开孔加工对所述凸缘部(110)进行冲孔加工的步骤。
6.根据权利要求1所述的定子的制造方法，其中，将所述定子芯(501)定位固定于夹具的步骤包括将外周面结合了结合环(100)的所述定子芯(501)固定到用于进行树脂模制的模具(1000,2000)内的步骤。
7.根据权利要求6所述的定子的制造方法，其中，对于在所述凸缘部(110)上形成所述固定孔(IlOh)的步骤，在对被固定到所述模具(1000,2000)内的所述定子芯(501)进行树脂模制的步骤中， 同时进行在被设置于所述凸缘部(110)的导孔(IlOm)上树脂成形所述固定孔(IlOh)的步马聚ο
8.一种定子，被用于旋转电机并具有环形形状，所述定子包括定子芯(501)；以及被固定于所述定子芯(501)的外周面的结合环(100)，被设置于所述结合环的凸缘部(110)具有以所述定子芯(501)的中心位置(Al)为基准而形成的固定孔(IlOh)，所述中心位置用作旋转电机的旋转轴心。
9.根据权利要求8所述的定子，其中，所述固定孔(IlOh)是通过对所述凸缘部(110)进行钻孔加工而形成的孔。
10.根据权利要求8所述的定子，其中，所述固定孔(IlOh)是通过将空心铆钉(810)固定到被设置于所述凸缘部(110)的导孔(IlOm)中而形成的孔。
11.根据权利要求8所述的定子，其中，所述固定孔(IlOh)是通过对所述凸缘部(110)进行冲压开孔加工而形成的孔。
12.根据权利要求8所述的定子，其中，所述固定孔(IlOh)是通过对被设置于所述凸缘部(110)的导孔(IlOm)进行树脂成形而形成的孔。
全文摘要
在定子芯(501)被固定到中心定位用夹具(700)的状态下，以中心位置(A1)为定位基准，在被设置于定子芯(501)的结合环(100)的凸缘部(110)上通过使用了钻孔机(D1)的钻孔加工来形成固定孔(110h)。固定孔(110h)的位置被开设在以中心位置(A1)为基准的(R1)的距离处。从平面上来说是以中心位置A1为基准以预定的圆心角间隔(例如120°间隔)被开口。
文档编号H02K15/14GK102396136SQ20098015877
公开日2012年3月28日 申请日期2009年4月15日 优先权日2009年4月15日
发明者宫本知彦, 浦野广晓, 荒川亚富, 远藤康浩 申请人:丰田自动车株式会社