定子的制造方法以及电动机与流程

本发明涉及一种电动机的定子的制造方法以及通过该制造方法制造出的电动机，特别涉及一种定子的线圈的线端部的处理方法。

背景技术：

一般来说，搭载于在空调、冰箱等中使用的压缩机的电动机是在包含制冷剂、冷冻机油的混合油所循环的环境中在高温高压的条件下使用的。因此，作为电动机的电线，使用铜电线、铝电线。关于制冷剂，使用难以因热而分解的制冷剂，但是也罕见地存在包含易于因热而分解的杂质的情况。例如，在如氯甲烷(Chloromethane)那样在分子中含有氯的情况下，若被分解则产生腐蚀性化合物。在电动机中使用铝电线的情况下，接线部分等露出铝的部分被腐蚀性化合物腐蚀而成为断线的原因。

以往，作为接线部分的密封方法，提出了如下那样的方法。即，首先，对于将热收缩管的一端封闭而成的帽(cap)内，事先从另一端的开口注入环氧树脂。接着，将使多个芯线熔接而形成的末端接头部插入到该帽来使该末端接头部浸渍于环氧树脂。之后，将帽整体加热到所需温度来使其热收缩，并且使环氧树脂热固化。而且，在该以往的方法中，通过实施这种处理，来提高防水性(例如参照日本专利、特开2006-81319号公报)。

另外，电动机的电线由于在运转时振动而绝缘覆膜发生磨耗，从而绝缘性降低。因此，作为例如利用清漆(varnish)来固定的方法，已知将定子的线圈端浸渍于清漆的浸渍浸渗处理方法(例如参照日本专利、特开平9-182392号公报)。

然而，在上述的以往的密封方法中，在将引线与电线的连接部埋入到电动机的线圈端的情况下，在进行用于整理电线整体的形状的线圈成型时，该线圈端被施加压力。于是，存在以下可能性：环氧树脂由于该压力而开裂， 腐蚀性化合物从间隙浸入，从而可靠性降低。

另外，还存在以下问题：通过环氧树脂的固化而连接部变为块状，因此在线圈成型时电线也变形，电线的绝缘覆膜变薄，由此电绝缘性降低。

并且，还存在以下问题：在对线圈端进行清漆处理的情况下，需要进行对连接部加热来使环氧树脂固化的工序和对清漆进行加热以使其固化的工序，从而耗费工时。

本发明用于解决这种以往的问题，目的在于实现电动机的可靠性提高和工时削减。

技术实现要素：

本发明的定子的制造方法是具备形成有线圈的定子和保持有永磁体的转子的电动机的定子的制造方法。本制造方法具备以下步骤：形成定子芯；对定子芯安装绝缘体；隔着绝缘体将绕线卷绕于定子芯，由此形成线圈；对线圈的线端部进行加工；对线圈加压，由此使线圈成型；以及对成型后的线圈实施清漆处理。而且，本制造方法在对线端部进行加工的步骤中，向一端闭合的管注入热固性树脂，使将绕线与引线连接的接线部浸渍于该热固性树脂来构成连接部，将该连接部埋入到线圈的线圈端。

另外，本发明的电动机具备形成有线圈的定子和保持有永磁体的转子。本电动机的定子具备：定子芯，其形成有多个突极；绝缘体，其用于将定子芯绝缘；线圈，其是通过隔着绝缘体将绕线卷绕于定子芯而形成的；以及连接部，其是将绕线与引线连接的接线部被插入到一端闭合的管内而成的。而且，接线部在管内被浸渍于固化的热固性树脂，连接部被埋入到线圈的线圈端。

在本制造方法中，通过这种过程来制造定子，因此在线圈成型时，管与接线部之间的热固性树脂没有固化。因此，热固性树脂是柔软的，因此能够在管与接线部之间变形。因而，根据本制造方法，热固性树脂不会开裂，能够保证密封的可靠性。

另外，关于本电动机，如上述本发明的制造方法那样，在热固性树脂未固化的状态下埋入到线圈端来进行线圈成型。因此，管内的热固性树脂没有开裂，因此能够提供保证密封的可靠性的电动机。

本发明的定子的制造方法和电动机在线圈成型时热固性树脂不会开裂，而且绕线也不会由于热固性树脂而承受变形，因此能够提高定子、具备该定子的电动机的可靠性。

附图说明

图1是表示包括本发明的实施方式中的电动机的压缩机的截面的构造图。

图2是表示该电动机的定子的详细结构的侧视图。

图3是表示该电动机的定子的制造方法中的各步骤的流程图。

图4是表示对该定子的线圈的线端部进行加工的详细工序的图。

图5是表示该定子的线圈的成型处理和清漆处理的详细工序的图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的实施方式。此外，本发明不限定于该实施方式。

(实施方式)

图1是表示包括本发明的实施方式中的电动机的压缩机的截面的构造图。在本实施方式中，列举搭载于空调、冰箱等的压缩机的电动机的一例来进行说明。并且，在本实施方式中，作为这种电动机，列举转子配置于定子的内周侧的内转子(inner rotor)型的无刷电动机的例子来进行说明。

如图1所示，压缩机10在金属制的壳体11内具备电动机12和压缩部14。在这种压缩机10中，经由吸入管被吸入到壳体11内的制冷剂被运送到压缩部14。通过电动机12对压缩部14进行旋转驱动。通过压缩部14被旋转驱动，制冷剂被压缩。然后，压缩后的制冷剂通过喷出管被喷出到冷冻循环内。

另外，电动机12为具备定子20、转子30以及保持转子30的一对轴承35的结构，该定子20固定于壳体11的内周面，该转子30配置于定子20的内周侧。

转子30构成为包括将永磁体32保持于外周表面的转子芯31以及贯通转子芯31的内周侧的旋转轴33。转子芯31是层叠多张钢板而形成的，形成将旋转轴33配置于中心的圆柱形状。而且，转子芯31外周的永磁体32隔着空隙而面对定子20。另外，旋转轴33从转子芯31向两个方向延伸，通过配置于两个方向的各个轴承35被支承成旋转自如。

另外，如图1所示，定子20具备定子芯21、绝缘体22以及线圈23。另外，图2是表示这种定子20的详细结构的侧视图。在图2中，示出进行了以下处理的时间点的组装状态：在定子芯21上卷绕绕线230来形成线圈23，对下面说明的线端部进行加工，之后引出引线25。

在定子20中，定子芯21是层叠多张钢板而形成的。另外，定子芯21具有向内周侧突出的多个突极以及将这些突极接合的环状的轭部。通过在这些突极上隔着用于将定子芯21绝缘的树脂制的绝缘体22卷绕绕线230来形成线圈23。由此，如图2所示，在作为定子芯21的其中一面侧的上部形成线圈端23t，在作为另一面侧的下部形成线圈端23b。另外，该线圈23例如由U相、V相、W相这样的3个相构成。而且，定子芯21的外周侧呈大致圆柱形状，其外周如图1所示那样与壳体11的内侧进行面接触地被固定于壳体11的内侧。

并且，在本实施方式中，作为形成定子20中的线圈23的绕线230，利用铝电线(以下适当称为铝电线230)。而且，铝电线230的线端部上连接有引线25的线端部，如图2所示，从线圈23引出引线25。

接着，说明这种定子20的制造方法的详情。

图3是表示本发明的实施方式中的电动机12的定子20的制造方法中的各步骤的流程图。首先，按照图3的流程图来说明本实施方式中的定子20的制造方法的概要。

首先，在制造定子20时，形成作为定子20的基础部分的定子芯21(步骤S100)。即，将冲切为规定的形状的多张磁性钢板层叠来形成定子芯21。

接着，在以被定子芯21的突极和轭部包围的方式形成的槽部中分别安装绝缘体22(步骤S102)。

接着，利用绕线装置等来实施从绝缘体22的表面卷绕铝电线230以使其成为规定的绕线图案的绕线处理，来形成线圈23(步骤S104)。

接着，对作为线圈23的卷绕开始部分、卷绕结束部分的线端部进行加工(步骤S106)。在该时间点，成为如图2所示的定子组装状态。另外，特别是在本实施方式中，利用热收缩管、环氧树脂来进行线端部的加工，在后面进一步说明其详情。

接着，利用成型机来使线圈23的形状成型为适当的形状(步骤S108)。

然后，最后对成型后的线圈23实施清漆处理(步骤S110)。由此，定子20完成。

接着，说明本定子20的制造方法中的对线圈23的线端部进行加工的步骤S106、使线圈23成型的步骤S108以及作为对线圈23的清漆处理的步骤S110的详情。

图4是表示本发明的实施方式中的对定子20的线圈23的线端部进行加工的详细工序的图。另外，图5是表示本发明的实施方式中的定子20的线圈23的成型处理和清漆处理的详细工序的图。

首先，说明图4所示的线圈23的线端部的加工。如图4的(a)所示，利用加热后的治具42来夹持两端开口的热收缩管41的一端。由此，如图4的(b)所示，热收缩管41的一端被热熔接而闭塞。此外，治具42也可以是能够利用电热线等来加热的部件。另外，在本实施方式中，列举了通过加热而加热部位收缩的热收缩管41的例子来进行说明，但是也可以是具有足够的绝缘性、抗腐蚀性、强度、能够变形的柔软性的帽状的其它构件。

接着，如图4的(c)所示，从热收缩管41的另一端开口部利用分配器(dispenser)43注入适量的热固性树脂。此外，在本实施方式中，作为热固性树脂，利用环氧树脂44。另外，在作为环氧树脂使用室温固化型、双组分型环氧树脂的情况下，这些环氧树脂的交联密度低，会出现很多提取物。因此， 在压缩机用的电动机中使用室温固化型、双组分型环氧树脂的情况下，有时会因提取物而导致冷冻循环中的毛细管的堵塞、或者由于提取物堆积在压缩机的机械部而引起机械部的锁定现象。基于这种理由，作为本实施方式中的环氧树脂44，使用通过加热而固化的单组分型环氧树脂。

接着，制作利用焊料将引线25与铝电线230连接而成的接线部47。然后，如图4的(d)所示，从一端闭合的热收缩管41的另一端开口部插入所制作出的接线部47来使该接线部47浸渍于环氧树脂44。由此，对来自线圈23的1个引出线的线端部的加工完成，构成1个连接部48。然后，例如对各相所需的数量的引出线进行同样的线端部的加工，由此图3的步骤S106完成。在本实施方式中，像这样通过热收缩管41来将接线部47密封，由此实现接线部47的绝缘、腐蚀保护，并且利用环氧树脂44强化了对铝电线230的电绝缘性、腐蚀保护。

接着，说明图5所示的线圈23的线圈成型的处理和清漆处理。

首先，如图5的(a)所示，使图4的(d)的状态的连接部48插入到定子20的一方的线圈端23t的线圈23的间隙中并埋入其中。在图2中示出了埋入作为各相的连接部的3个连接部48的例子，从线圈23引出3条引线25。此外，在该时间点，环氧树脂44尚未固化。并且，设环氧树脂44的粘度为10000Pa·s以上。因此，在将连接部48埋入到线圈端23t时，环氧树脂44不会从热收缩管41的另一端开口部流出，因此能够容易地作业。

接着，如图5的(b)所示，通过成型机对定子20的线圈端23t加压，使线圈23的形状成型为适当的形状。此时，环氧树脂44也未固化，因此环氧树脂44在热收缩管41与接线部47之间以缓和应力的方式变形。另外，连接部48与形成线圈端23t的线圈23一起变形。

并且，线圈端23b侧也同样地成型，由此图3的步骤S108的线圈成型的处理完成。在本实施方式中通过进行这种线圈成型的处理，来实现耐压不良的防止、电动机整体的小型化。

接着，如图5的(c)所示，将定子20的线圈端23t和线圈端23b浸渍于清漆 49。接着，如图5的(d)所示，使定子20的上下翻转，形成另一方的线圈端23b为下侧、一方的线圈端23t为上侧的状态。然后，在该状态下利用恒温槽50对定子20进行加热。此时，连接部48的环氧树脂44和线圈端23t的清漆49通过同时被加热而逐渐固化。通过进行这种清漆的处理，图3的步骤S110的处理完成，并且本实施方式的定子20完成。

此外，在本实施方式中，线圈23的加热以两个阶段进行，设该加热处理中的第一阶段的加热为在100℃～110℃下加热时间为1小时，设第二阶段的加热为在160℃～170℃下加热时间为2小时。在第一阶段的低温侧加热中，使环氧树脂44固化，在第二阶段的高温侧加热中，使清漆49固化。

另外，在环氧树脂44与清漆49在固化后的收缩率上存在差异的情况下，担心固化后的清漆会开裂。而且，若发生这种开裂则存在以下情况：开裂的清漆导致冷冻循环中的毛细管的堵塞、或者由于开裂的清漆堆积在压缩机的机械部而引起机械部的锁定现象。与此相对，通过如本实施方式那样设为以两个阶段加热、首先使收缩率大的环氧树脂44固化、接着使清漆49固化这样的过程，能够防止清漆的开裂。

如以上那样，在本实施方式中，在不使环氧树脂44固化地将连接部48埋入到线圈端23t的线圈间隙的状态下使线圈23成型。换言之，连接部48与形成线圈端23t的线圈23一起变形并固化。因此，环氧树脂44在热收缩管41与接线部47之间变形，因此不会开裂。因此，也不会存在腐蚀性化合物从开裂的间隙浸入而使可靠性降低的情况，能够保证密封的可靠性。

另外，在本实施方式中，在热收缩管41与接线部47之间的环氧树脂44固化之前的柔软状态下使线圈23成型。因此，不会存在铝电线230由于固化后的环氧树脂44而承受变形的情况，还能够防止铝电线230的电绝缘性的降低。

并且，连接部48的环氧树脂44和线圈端23t的清漆49在同一加热工序中被加热，因此能够减少工时。

作为基于本实施方式的实施例，使用如下那样的构件来制作样本。即，设铝电线为0种酯酰亚胺-酰胺酰亚胺电线(MW73C，线径φ0.9mm)、引线为 聚酯薄膜绝缘聚酯编织引线(UL类型No.5170，标称截面积1.25mm²)，热收缩管为TEIYO株式会社制聚酯管(聚对苯二甲酸乙二醇酯，H型，内径φ5.5)，环氧树脂为KONISHI株式会社制E30H，清漆为菱电化成株式会社制V565-20。并且，线圈成型时的压力为30～60kg/cm²左右，在加热工序中，设第一阶段的加热为在100℃～110℃下1小时，第二阶段的加热为在160℃～170℃下2小时。

另外，作为用于与上述实施例比较的比较例，制作出使用与实施例相同的构件并且实施了如下的处理的样本。即，在图4的(d)的状态下对连接部整体进行加热来使环氧树脂固化。之后，将帽埋入到线圈的间隙，通过成型机对线圈端进行加压成型。并且，之后，将线圈端浸渍于清漆，利用恒温槽进行加热干燥。此外，设线圈成型时的压力条件和加热条件与实施例相同。

作为将上述实施例与比较例进行比较而得到的结果，在比较例中，连接部的环氧树脂存在开裂，还存在因环氧树脂引起的电线的变形，但是在实施例中没有出现这种不良状况。

如以上那样，本发明的定子的制造方法和电动机能够提高可靠性，还能够减少制造工时，因此能够应用于需要线圈端的成型的电动机，特别是作为压缩机等的电动机而有用。