专利名称：电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及电机，特别涉及电枢。
背景技术：
以往，在电机的电枢中，通过把用绝缘层被覆了铜线而形成的导 线巻绕多层形成线圏。通过使电流流过该导线，发生使电机的旋转体 旋转的旋转磁场。
图6表示以往的电枢的构造。图6是从上侧看以往的电枢的平面图。
参照图6，电枢100具备具有向着规定的中心轴J2延伸的多个 齿部(teeth) 111和在圆周方向上连结这些齿部111的4失芯背部112 的电枢铁芯110;在多个齿部111上分别巻绕多层导线121形成的线 團120。在电枢铁芯110的表面上用预制模型法、线轴或者粉末涂敷 来被覆绝缘层(未图示)(作为这种以往的电枢的例子，例如参照专 利文献1)。
专利文献2002-186203号7〉报
但是，形成线團120的导线121因为是用绝缘层被覆铜线而形成 的构造，所以使用铜的量非常多。现在，由于产业的发达，消耗铜的 量在整个世界正飞跃式地增加。因此，铜的单价大幅度增加。与此相 反，随着电气产品的低功耗化进步，而要求电机的低电流化。因此， 在电机中，通过增加巻绕在齿部上的线圏数(匝数)，谋求低电流化。 此外在电气产品中，对低价的要求正在增高。因而，电机的低价成为 重要的课题。但是，因为实现电机的低电流化需要多个导线，所以必 须使用多个单价高的铜，成为实现电机低价的障碍。
发明内容
本发明就是鉴于上述课题而提出的，其目的在于通过降低铜的使 用量实现电机的低价格化。
根据本发明的技术方案l，是一种电机，其特征在于，具备以 规定的旋转轴作中心旋转的旋转体；支撑该旋转体自由转动、并具有 产生旋转磁场的电枢的固定体，上述电枢具有向着上述旋转轴延伸 地配置成放射状的多个齿部；连结该多个齿部的铁芯背部；在上述齿 部的周围巻绕多个导线形成的线團，上述多个导线是具备以下部分的 铜被覆铝线具有铝或者铝合金的主导线部；被覆该主导线部的铜被覆部；被覆该铜被覆部的绝缘被覆部。
按照本发明的技术方案i:通过在导线中使用铜被覆铝线，和在导线中使用铜线的情况相比，能够减少铜的使用量。因而，能够提供 价格便宜的电机。
根据本发明的技术方案2，关于技术方案1，其特征在于上述 电枢具有分别与上述多个导线的端部相联接的多个成捆管脚，利用锡 焊接合来固定上述导线的端部和上述成捆管脚。
按照本发明的技术方案2，铜被覆铝线因为在铝的主导线部分上 被覆铜，所以能够和成捆管脚(力、b^f匕°乂 )焊锡接合。当只用铝线 的情况下，因为铝不能进行焊锡接合，所以，需要熔接等复杂的工序， 但由于使用铜被覆铝线，因为能够只靠焊锡接合这种容易的接合工序 就和成捆管脚进行接合，所以能够进一步降低制造成本。
根据本发明的技术方案3，关于技术方案1以及技术方案2，其 特征在于在上述齿上配置使上述齿与上述线團电绝缘的多个绝缘体， 在上述绝缘体中的被覆上述齿的上表面到侧面的角部是曲面形状。
按照本发明的技术方案3，通过把在绝缘体中的被覆上表面到侧 面的角部设置成曲面形状，能够降低从齿部的上表面向侧面巻绕导线 时使导线弯曲的应力。这特别适合于如铜被覆铝导线那样，比铜线机 械强度还低的导线。
根据本发明的技术方案4，关于技术方案1至技术方案3之一，
其特征在于上述电枢是用树脂材料铸模成形的。
按照本发明的技术方案4,通过用树脂材料进行电枢的铸模成形， 能够把电枢整体看作一个刚体。因而，能够抑制在各齿部中的振动， 并且，还能够抑制作为电枢整体的振动。
根据本发明的技术方案5，关于技术方案1，其特征在于在上 述电枢的下侧配置控制上述旋转体的旋转的电路基板，上述多个导线 的端部通过锡焊接合在上述电路基板上进行电连接。
按照本发明的技术方案5，通过在导线中使用铜被覆铝线，能够 对电路基板和导线进行锡焊接合。特别是只在铝线的情况下，不能和 电路基板进行锡焊接合，必须进行熔接等复杂的接合工序。但是，铜 被覆铝线因为能够用锡焊接合这些容易的接合工序和电路基板进行接 合，所以能够进一步降低制造成本。
根据本发明的技术方案6，关于技术方案5，其特征在于上述 电枢以及上述电路基板用树脂材料铸模成形。
按照本发明的技术方案6，通过对电枢和电路基板进行铸膜成形， 能够把电枢和电路基板看作为一个刚体。因而，能够抑制在各齿部中 的振动，并且还能够抑制作为电枢整体的振动。
根据本发明的技术方案7，关于技术方案1至技术方案6中任意 之一，其特征在于在上述多个导线中的上述绝缘层部用聚酯变性成 形。
按照本发明的技术方案7，通过在导线的绝缘层部中使用聚酯变 性，能够提高绝缘层的耐热性。而且，通过在绝缘层部中使用聚酯变 性，由于能够在进行导线的锡焊接合时进行聚酯变性的部分和焊锡的 连接，所以不用焊锡溶化铜被覆部，就能够进行导线的锡焊接合。因 而，能够提高导线的导电性，并且能够容易进行作业。
本发明通过降低铜的使用，能够实现电机的低价。
图1是表示本发明的电机的实施例的一种方式的、在轴向切开的示意剖面图。
图2是表示本发明的电枢的实施例的一种方式的、从上侧看的平面图。
图3是表示本发明的电枢的导线的一种方式的、示意剖面图，a) 表示导线的剖面，b)表示示意的侧视图。
图4是表示本发明的绝缘体的齿盖部的、在轴方向切开的示意剖面图。
图5是表示本发明的电枢和电路基板的另一连接构造的示意剖面图。
图6是表示以往的电枢的、从上侧看的平面图。
具体实施方式
〈电机的整体构造〉
参照图l说明本发明的电机的实施例的一种方式。图l是在轴方 向切开本发明的电机的实施例的一种方式的示意剖面图。
参照图l，电机l具备以旋转轴Jl为中心旋转的旋转体2;支 撑该旋转体2自由旋转的轴承部3;保持轴承部3，具有发生旋转体2 的旋转磁场的电枢41的固定体4。
旋转体2具备和旋转轴J1同轴延伸，成为旋转中心的轴21; 在和轴21与旋转轴Jl在垂直方向(以下，只称为径向)上隔着间隙 配置，并发生旋转体2的旋转转矩的转子磁铁22;用树脂材料成形， 连接轴21和转子磁铁22的连接部件23。
固定体4具备电枢41;配置在沿着电枢41的旋转轴J1的方向 (以下，只称为轴向)的下侧的电路基板42;把电枢41和电路基板
42 —体地用树脂材料进行铸模成形的树脂成形部43;和树脂成形部
43 —体地进行铸模成形，具有保持配置在轴向的两侧上的轴承部3的 圆筒部441的轴承保持体44。
轴承保持体44分别形成在旋转体2的连接部件23的轴向的两侧。 而后，在各个圆筒部441上把作为轴承部3的球轴承31和轴21相接触地固定。
通过经由电路基板42从外部电源(未图示)向电枢41上流过电 流，则在电枢41上发生旋转磁场。通过该旋转磁场和转子磁铁22的 相互作用，旋转体2以旋转轴Jl为中心进行旋转。
〈电枢的构造〉
以下参照图2至图4说明本发明的电枢41的构造。图2是表示 本发明的电枢的实施例的一种方式的、从上侧看的平面图。图3是表 示本发明的导线413a的一种方式的示意剖面图。其中图3a)表示导 线413a的剖面，b)是导线413a的示意的侧视图。图4是表示本发明 的绝缘体的齿盖部的、在轴方向上切开的示意剖面图。此外图5是表 示在导线和电路基板的连接构造中的另一实施方式的、在轴向上切开 的示意剖面图。
参照图2，电枢41具备具有向着旋转轴Jl延伸的多个齿部411a、 在圆周方向上连结多个齿部411a的径向外侧的铁芯背部411b的电枢 铁芯411;从轴向的两侧覆盖电枢铁芯411的2个绝缘体412;在从绝 缘体412的外侧用导线413a将齿部411a上巻绕多层形成的线圉413。
在各齿部411a的径向内周边缘上形成在圆周方向两侧上延伸的 圆周方向延长部411al。
各绝缘体412具有覆盖齿部411a的轴向的端面、侧面以及圆 周方向延长部411al的外周面的齿盖部412a;被覆在铁芯背部411b 的轴向的端面中的径向内周侧以及铁芯背部411b的内周面的铁芯背 盖部412b。其中，各绝缘体412是用射出成形具有电气绝缘性的树脂 材料被成形的。此外把齿盖412a和铁芯背部412b形成一体。
此外在各绝缘体412上，在齿部411a中的内周侧以及外周侧上 形成分别沿着轴向延伸的内周壁412c以及外周壁412d。用这些内周 壁412c以及外周壁412d能够防止线團413的绕线走形。
参照图3，导线413a具备用铝成形的主导线部413al、用被覆 该主导线部413al的外周的铜形成的铜被覆部413a2、用被覆铜被覆 部413a2的外周的聚氨酯等绝缘树脂形成的绝缘被覆部413a3。特别
在本实施例中，铜被覆部413a2的径向厚度相对主导线部413al的直 径约是15%左右。
参照图4,绝缘体412的齿盖部412a形成覆盖齿部412a的端面 的端面盖部412al以及覆盖齿部411a的侧面的侧面盖部412a2。其中， 在连接端面盖部412al和侧面盖部412a2的位置上形成为角部的曲面 部412a3。由于该曲面部412a3，能够增大导线413a从齿部411a的上 表面到侧面巻绕时的曲率半径。因而，能够防止施加给导线413a大的 应力。特别是本实施例的导线413a因为在主导线部413al中使用铝， 所以和一般的铜线比较，机械性强度降低。因而，当在把导线413a 巻绕在齿部411a上时大的应力增加的情况下，主导线413al有可能断 裂。特别是在从齿部411a的上表面到侧面巻绕导线413al时的导线 413a的弯曲处，对导线413a上施加应力最大。但是，由于在与绝缘 体412中的齿部411a的上表面和侧面的连接部对应的位置上形成曲面 部412a3，因而，在弯曲导线413a时，因为能够增大曲率半径，所以 在导线413a的弯曲时不增加应力，能够良好地巻绕在齿部412a上。
此外参照图2，在绝缘体412上在圆周方向上隔开间隔地配置多 个成捆管脚414(在实施方式中是4个)。其中参照图1，把这多个成 捆管脚414利用锡焊接合与电路基板42电气以及机械地连接。此夕卜， 导线413a的端部和成捆管脚414分别用锡焊接合进行连接。由此，导 线413a和电路基板42经由成捆管脚414电气连接。在此，在导线只 是铝的情况下，需要进行熔接等复杂的接合方法。但是虽然导线413a 的主导线部413al是铝，但由于在该主导线部413al上形成铜被膜部 413a2，因而能够实现锡焊接合。因而，能够不进行熔接等接合方法， 而釆用锡焊接合这种容易的接合方法。其结果，能够容易进行导线部 413a和成捆管脚414的连接，能够降低制造成本。
此外，导线413a通过用铝形成主导线部413al，把导线413a和 一般的铜线相比能够减轻重量。因而，由于能够使各线團413减轻重 量，所以能够使电枢41自身的重量减轻。此外，伴随电枢41减轻重 量，在旋转转矩大的电机中，担心存在电枢41振动。特别是当把导线413集中巻绕的情况下，因为线闺413被减轻重量，所以担心存在各 齿部411a的振动增加。但是，在本发明中，因为用树脂材料进行电枢 41整体的铸模成形，所以能够把电枢41以及树脂形成部43看作1个 刚体。因而，能够抑制各齿部411a的振动，因为作为电枢41以及树 脂成形部43的整体发生振动，所以能够抑制电枢41的振动。
此外参照图5，导线413b和电路基板42a直接锡焊接合。由于 把导线413b的端部延伸到用电路基板42a的铜箔形成的脊面(未图示) 因而可以进行锡焊接合。此时，从线團4131到电路基板42a之间是没 有把导线413b保持在另一部件上的状态，将自由移动。因而，导线 413b和电路基板42a的锡焊接合部分有可能脱落以及导线413b自身 有可能断线。
但是，在本发明中，在对导线413b和电路基板42b进行锡焊接 合后，通过用树脂材料对电枢41a和电路基板42a进行铸模成形，能 够设置成一体的定子4a。因而，因为在线圏4131和电路基板42a之 间的导线413b用树脂材料保持成不能自由移动，所以能够防止导线 413b和电路基板42a的锡焊接合部分脱落以及导线413b自身断线的 可能性。
以上，说明了本发明的实施例，但本发明并不限定在上述实施例， 在权利要求范围中可以有各种变形。
例如，在本发明的实施例中，在导线413a的主导线部413al中 使用铝，但本发明并不限于此。例如，代替铝也可以使用铝合金。
此外，例如，在本发明的实施例中，在导线413a的绝缘覆部413a3 中使用了聚氨酯等绝缘树脂，但本发明并不限于此。特别在绝缘被覆 部413a中希望用包含聚酯变性的绝缘树脂形成。由此，能够提高导线 413a的耐热温度。因而，能够在导线413a中流过大电流。其中，即 使在高温环境下使用电机，也能够得到高的可靠性。其结果，能够扩 大电机的设计自由度以及适用范围。而且，在进行导线413a的锡焊接 合时，由于可以连接聚酯变性部分和焊锡，因而，不用焊锡溶化铜被 覆部413a2，就能够进行导线413a的锡焊接合。因而，能够提高导线"h的导电性，并且，能够容易进行导线413a的连接作业。
此外例如，在本发明的实施例中，导线413a和电路基板42a以
及成捆管脚4"进行了锡焊接合，但本发明并不限于这些部件的锡焊
接合。例如，也可以利用锡焊接合而和引线等电线进行连接。
此外，本发明并不限定于无刷电机，也能够适用到感应电机、串
励电机等其他的驱动方式的电机全部。
权利要求
1.一种电机，其特征在于具备，以规定的旋转轴作中心旋转的旋转体；支撑该旋转体自由转动、并具有产生旋转磁场的电枢的固定体，上述电枢具有向着上述旋转轴延伸地配置成放射状的多个齿部；连结该多个齿部的铁芯背部；在上述齿部的周围卷绕多个导线形成的线圈，上述多个导线是具备以下部分的铜被覆铝线具有铝或者铝合金的主导线部；被覆该主导线部的铜被覆部；被覆该铜被覆部的绝缘被覆部。
2. 如权利要1所述的电机，其特征在于， 上述电枢具有分别与上述多个导线的端部相联接的多个成捆管脚，利用锡焊接合来固定上述导线的端部和上述成捆管脚。
3. 如权利要求1或权利要求2所述的电机，其特征在于 在上述齿上配置使上述齿与上述线圏电绝缘的多个绝缘体， 在上述绝缘体中的被覆上述齿的上表面到侧面的角部是曲面形状。
4. 如权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的电机，其特 征在于上述电枢是用树脂材料铸模成形的。
5. 如权利要求l所述的电机，其特征在于 在上述电枢的下侧配置控制上述旋转体的旋转的电路基板， 上述多个导线的端部通过锡焊接合在上述电路基板上进行电连接。
6. 如权利要求5所述的电机，其特征在于上述电枢以及上述电路基板用树脂材料铸模成形。
7. 如权利要求l至6中的任意一项所述的电机，其特征在于 在上述多个导线中的上述绝缘层部用聚酯变性成形。
全文摘要
通过降低在电机中使用的铜的使用量，实现电机的低价。形成电枢(41)的线圈(413)的导线(413a)其构成为在主导线部(413a1)中使用铝，用铜被覆该主导线部(413a1)的铜被覆部(413a2)。通过在主导线部(413a1)中使用铝，能够减少铜的使用量。此外，电枢(41)通过用树脂材料铸模成形的树脂成形体(43)形成为一个刚体。
文档编号H02K1/14GK101202473SQ20071012625
公开日2008年6月18日 申请日期2007年6月26日 优先权日2006年12月13日
发明者佐藤祐介, 大贯裕人, 宇多猛, 池田徹, 陸卫强 申请人:日本电产芝浦株式会社