专利名称：分裂定子及其制造方法
技术领域：
本发明涉及电动机、发电机所具有的分裂定子及其制造方法。更详细地说，涉及与绝缘体一体形成的分裂定子及其制造方法。
背景技术：
作为在电动汽车、混合动力车等中使用的电动机、发电机所具有的定子，有通过将分裂成极齿(齿)单位的电磁钢片层叠而形成分裂定子铁心、并将该分裂定子铁心和绝缘体(绝缘树脂)一体成型的分裂定子。在这种分裂定子中，由于绝缘体和分裂定子铁心的线膨胀率的不同而在使用环境下产生的热膨胀和收缩，绝缘体可能产生龟裂、变形。并且， 如果绝缘体产生龟裂、变形，绝缘体的绝缘性就会降低，分裂定子铁心和线圈之间可能发生短路。因此，考虑了各种用于不使绝缘体产生龟裂、变形而提高绝缘可靠性的对策。例如，作为上述对策之一，通过层叠齿宽不同的钢板而将分裂定子铁心的齿部侧表面形成为凸凹形状，来提高绝缘体和分裂定子铁心的贴合度，以防止绝缘体的裂纹、变形(专利文献 1)。此外，在将磁性粉末冲压成型而成的压粉铁心中，也有通过在齿角部设置面粗糙的区域来提高绝缘体和铁心的贴合度以防止绝缘体的裂纹、变形的铁心(专利文献2)。在先技术文献专利文献专利文献1 日本专利文献特开2007-166759号公报；专利文献2 日本专利文献特开2008-278685号公报。
发明内容
但是，在上述的现有技术中，虽然能够在齿部侧面、角部提高绝缘体和铁心的贴合度，但存在无法在定子的线圈端面(轴向两端面)提高绝缘体和铁心的贴合性这样的问题。 因此，在线圈端面产生绝缘体的变形(因在使用环境下产生的热膨胀和收缩而引起的定子周向上的树脂滑动)。其结果是，在使用环境下绝缘体在线圈端面滑动，此时绝缘体上产生的应力集中于齿角部，从而绝缘体可能产生龟裂，导致分裂定子铁心和线圈之间发生短路。在这样的现有技术中，无法可靠地防止绝缘体产生龟裂、变形，难以得到充分的绝缘可靠性。因此，本发明就是为了解决上述的问题而完成的，其目的在于提供一种能够通过消除线圈端面上的绝缘体的滑动、防止绝缘体的变形、龟裂的产生来提高绝缘可靠性的分裂定子及其制造方法。为了解决上述问题而完成的本发明一个方面提供一种分裂定子，在所述分裂定子中，绝缘体与层叠电磁钢片而成的分裂定子铁芯一体成型，所述分裂定子的特征在于，在所述分裂定子铁心的线圈端面设置有防滑机构，所述防滑机构防止所述绝缘体的滑动。在该分裂定子中，由于在分裂定子铁心的线圈端面设置有用于防止绝缘体滑动的
3防滑机构，所以在分裂定子铁心的线圈端面绝缘体不会滑动。此外，由于该分裂定子具有层叠有电磁钢片的分裂定子铁心，所以在分裂定子铁心的侧面通过电磁钢片的层叠而形成凹凸，因此分裂定子铁心的侧面和绝缘体的贴合度高。从而，根据该分裂定子，能够在分裂定子铁心的线圈端面以及侧面防止因在使用环境下产生的热膨胀和收缩而导致的绝缘体的滑动。由此，可防止绝缘体的变形，起结果是，能够避免作用于绝缘体的应力集中在齿角部。由此，绝缘体不会发生变形、龟裂，分裂定子铁心和线圈之间的短路被可靠防止，从而绝缘可靠性提高。在上述的分裂定子中，所述防滑机构可由形成于所述线圈端面的有底孔构成。通过这样构成，能够简单地实现防滑机构，利用基于有底孔的锚固效果(anchor effect)能够可靠地防止绝缘体的滑动。此外，通过设置防滑机构能够抑制分裂定子铁心的金属量的減少，因此能够将分裂定子的电磁性能的降低抑制在最小限度。在该情况下，优选在所述有底孔中形成有大径部，该大径部的直径大于所述有底孔在所述线圈端面处的直径。通过如此形成有底孔的形状，能够提高锚固效果，因此能够更可靠地防止绝缘体的滑动。并且，所述有底孔由预先设置在所述电磁钢片上的通孔形成。通过这样的构成，不用在构成分裂定子铁心后进行孔加工，就能够在线圈端面形成有底孔。并且，通孔在冲切电磁钢片时形成即可，能够通过使用冲压装置所具有的冲子更简单地进行通孔的形成。因而，能够不导致生产效率的降低以及生产成本的上升而在线圈端面设置防滑机构。在此，有底孔的深度能够根据形成有通孔的电磁钢片的层叠片数任意(电磁钢片的厚度单位)设定。并且，通过改变形成于电磁钢片的通孔的直径，能够简单地构成具有上述大径部的有底孔。从而，即使是提高锚固效果的复杂形状的有底孔，也能够不导致生产效率的降低以及生产成本的上升地形成。此外，在上述的分裂定子中，所述防滑机构也可以由通过对线圈端面进行凹坑加工而形成的凹陷构成。通过这样构成，能够简单地实现防滑机构，由于在加工面形成凹凸，能够得到更大的锚固效果，因此能够更可靠地防止绝缘体的滑动。此外，由于不会像设置有底孔的情况那样减少分裂定子铁心的金属量，所以分裂定子的电磁性能不会降低。此外，在上述的分裂定子中，所述防滑机构也可以由形成在线圈端面上的粘接层构成。通过这样构成，能够简单地实现防滑机构，能够利用粘接层的作用更可靠地防止绝缘体的滑动。此外，由于不会像设置有底孔的情况那样减少分裂定子铁心的金属量，所以分裂定子的电磁性能不会降低。另外，作为粘接层的材料，优选使用高导热性的材料(例如含有非金属高导热填充物的环氧树脂等)。由此，不会因粘接层而阻碍分裂定子的散热性。此外，在上述的分裂定子中，所述防滑机构也可以由通过对线圈端面使用非金属高导热填充物进行喷丸处理而形成的粗糙面区域构成。通过这样构成，能够简单地实现防滑机构，利用形成于处理面即线圈端面的粗糙面区域能够可靠地防止绝缘体的滑动。此外，由于不会像设置有底孔的情况那样减少分裂定子铁心的金属量，所以分裂定子的电磁性能不会降低。在此，由于在喷丸处理中不使用金属而使用非金属高导热填充物，所以即使填充物通过喷丸处理附着到分裂定子铁心也不会降低绝缘性能。此外，通过所附着的填充物还能够提高分裂定子铁心的散热性。并且，上述的分裂定子按以下方式制造即可。即、一种分裂定子的制造方法，其中， 在所述分裂定子中，层叠电磁钢片而成的分裂定子铁心与绝缘体一体成型，所述制造方法在所述分裂定子铁心的线圈端面设置防止所述绝缘体的滑动的防滑机构，并且通过嵌件成型将所述绝缘体与所述分裂定子铁心一体成型。根据该制造方法，能够得到消除绝缘体相对于分裂定子铁心的滑动而防止变形、 龟裂的产生并提高了绝缘可靠性的分裂定子。具体而言，通过层叠在对所述电磁钢片进行冲压成型时设置了通孔的电磁钢片以及在对所述电磁钢片进行冲压成型时没有设置通孔的电磁钢片来在所述线圈端面设置有底孔，作为所述防止机构即可。通过这样构成，能够不导致生产效率的降低以及生产成本的上升而在线圈端面设置防滑机构，能够得到消除绝缘体相对于分裂定子铁心的滑动而防止变形、龟裂的产生并提高了绝缘可靠性的分裂定子。在该情况下，优选通过改变设置在所述电磁钢片上的通孔的直径来在所述有底孔中形成大径部，所述大径部的直径大于所述有底孔在所述线圈端面处的直径。通过这样构成，即使是提高锚固效果的复杂形状的有底孔，也能够不导致生产效率的降低以及生产成本的上升而简单地形成。此外，在上述的分裂定子的制造方法中，也可以通过对所述线圈端面进行凹坑加工来设置所述防滑机构。或者，在上述的分裂定子的制造方法中，也可以通过在所述线圈端面涂布粘接剂来设置所述防滑机构。或者，在上述的分裂定子的制造方法中，也可以通过对所述线圈端面使用高导热填充物进行喷丸处理来设置所述防滑机构。通过这样构成，能够在线圈端面简单地设置防滑机构，能够得到消除绝缘体相对于分裂定子铁心的滑动而防止变形、龟裂的产生并提高了绝缘可靠性的分裂定子。
发明效果根据本发明涉及的分裂定子及其制造方法，如上所述，由于能够消除绝缘体在线圈端面上的滑动，所以能够防止绝缘体的变形、龟裂的产生，能够提高绝缘可靠性。
图1是示出第一实施方式涉及的分裂定子的概要构成的立体图；图2是示出分裂定子铁心的概要构成的立体图；图3是放大示出有底孔附近的分裂定子铁心的放大剖视图；图4是示出成型于分裂定子铁心的绝缘体的概要构成的立体图；图5是示出树脂塑型的分裂定子的立体图6是示出组合分裂定子而构成的环形定子的立体图；图7是示出形成有通孔的电磁钢片的俯视图；图8是 示出没有形成通孔的电磁钢片的俯视图；图9是示出成型绝缘体的成型模具的构造的图；图10是放大示出有底孔附近的分裂定子的放大剖视图；图11是示出第一变形的有底孔的形状的图；图12是示出第二变形的有底孔的形状的图；图13是示出第三变形的有底孔(电磁钢片的通孔)的形状的图；图14是示出第二实施方式涉及的分裂定子的一部分的剖视图，并且是放大示出设置于线圈端面的凹陷附近的放大剖视图；图15是示出分裂定子铁心的概要构成的立体图；图16A是示出进行凹坑加工的状态的图；图16B是图16A的A部放大图；图17是示出再冲压时进行凹坑加工的状态的图；图18是示出第三实施方式涉及的分裂定子的剖视图，并且是放大示出线圈端面附近的放大剖视图；图19是示出输送分裂定子铁心的输送机的概要构成的立体图；图20是示出第四实施方式涉及的分裂定子的一部分的剖视图，并且是放大示出线圈端面上设置的粗糙面区域附近的放大剖视图；图21是示出分裂定子铁心的概要构成的立体图；图22是示出进行喷丸处理的状态的图。
具体实施例方式以下，参照附图对将本发明所涉及的分裂定子及其制造方法具体化了的优选实施方式进行详细说明。(第一实施方式)首先，对第一实施方式进行说明。此处，参照图1 图6对第一实施方式的分裂定子进行简单的说明。图1是示出第一实施方式涉及的分裂定子的概要构成的立体图。图2 是示出分裂定子铁心的概要构成的立体图。图3是放大示出有底孔附近的分裂定子铁心的放大剖视图。图4是示出成型于分裂定子铁心的绝缘体的概要构成的立体图。图5是树脂塑型的分裂定子的立体图。图6是示出组合分裂定子而构成的环形定子的立体图。如图1所示，分裂定子10包括分裂定子铁心20、绝缘体60、以及扁绕线圈70。并且，绝缘体60树脂成型(一体成型)于分裂定子铁心20，扁绕线圈70经由绝缘体60装配于分裂定子铁心20。如图2所示，由以齿(极齿)单位通过压力冲切而制造的电磁钢片21 (详细地说， 电磁钢片21a、21b)层叠而构成分裂定子铁心20。另外，关于电磁钢片21a、21b的详细情况将在后面叙述。在该分裂定子铁心20上形成有齿部25，该齿部25用于装配已成型的扁绕线圈70。通过按照邻接的方式组合18个这样的分裂定子铁心20而构成环形定子铁心(参照图6)。
并且，在分裂定子铁心20的齿部25处的线圈端面(轴向两端面)20a,朝向轴向形成有多个有底孔26。该有底孔26是本发明的“防滑机构”的一例。另外，在分裂定子铁心 20的齿部25处的线圈侧面20b，通过电磁钢片21的层叠而形成了凹凸。
该有底孔26可以至少在齿部25的四角各形成一个共形成4个。这是因为由此能够防止绝缘体60的滑动的缘故。另外，在本实施方式中，在齿部25的四角各设置一个有底孔26且在齿部25的中央设置一个有底孔26，供设置了五个有底孔26。有底孔26由通孔22 (参照图7)构成，该通孔22在通过压力冲切制造电磁钢片21 时同时通过冲压而形成(冲切)。即，如图3所示，有底孔26通过在线圈端面20a侧层叠多片形成有通孔22的电磁钢片21a(参照图7)而构成。在形成有有底孔26的部分，层叠了没有形成通孔22的通常的电磁钢片21b(参照图8)。虽然也能够通过机械加工设置有底孔26，但需要设置新的工序，由此导致生产效率降低以及生产成本上升。此外，通过机械加工，很难设置作为本实施方式的变形例而在后面说明的那样的基于复杂形状的有底孔。在此，作为设置于线圈端面20a的有底孔26，可以是孔径d为Φ 0.5 3. Omm左右、孔深为0. 5 IOmm左右的有底孔。这是因为通过设置这样的有底孔26，能够利用有底孔26的锚固效果来有效地防止绝缘体60的滑动。并且，在本实施方式中，由于通过电磁钢片21a的通孔22构成了有底孔26，因此通过改变设置于电磁钢片21a的通孔22的直径能够简单地改变孔径，通过改变设置有通孔 22的电磁钢片21a的层叠片数能够简单地改变孔深。即，能够在线圈端面20a简单地形成具有多种多样的孔径和深度的有底孔。另外，关于有底孔26的孔径和深度，可根据大小等规格不同的分裂定子，通过实验等而在上述的范围内确定最佳的孔径和孔深，以便可得到充分的锚固效果，并且分裂定子铁心20的金属量减少并被抑制到最小限度。此外，有底孔26优选配置在从齿部25的端部起的5mm以内。这是因为如果将有底孔26配置在从齿部25的端部离开5mm或更多的位置，则无法利用有底孔26的锚固效果有效地防止齿部25的角部附近的绝缘体60的滑动。另一方面，如果接近齿部25的端部而配置有底孔26，则有底孔26 (通孔22)的加工变得困难，因此最好将有底孔26配置在从齿部25的端部离开2 3mm左右的位置。绝缘体60用于确保分裂定子铁心20和扁绕线圈70的绝缘。如图4所示，该绝缘体60具有筒部60b，其覆盖分裂定子铁心20的齿部25 ；罩部60a，其覆盖除了齿部25突出的部分以外的内表面部分，并且沿上下方向延伸；以及两处的突起部60c，其向筒部60b 的上下突出。另外，绝缘体60的侧面的厚度为0. 2 0. 3mm左右。扁绕线圈70是通过将剖面为矩形状的线圈线以使其内径与齿部25的形状相符的方式成型而得的。如图1所示，该扁绕线圈70隔着绝缘体60的罩部60a与分裂定子铁心 20紧贴。此外，扁绕线圈70在左右方向上经绝缘体60的筒部60b由齿部25定位，在上下方向上由绝缘体60的突起部60c定位。由此，扁绕线圈70相对于分裂定子铁心20被定位在规定位置。并且，扁绕线圈70具有在绝缘体60的罩部60a附近朝上方突出的长终端 70a、以及在齿部25前端附近朝上方突出的长终端70b，以便与其他线圈等电连接。这样构成的分裂定子10之后，如图5所示，仅在包围扁绕线圈70的线圈部分的部分被形成树脂塑型15。并且，如图6所示，将18个分裂定子10组合成环形，并嵌入外侧被加热并膨胀而内径变大了的外筒16内。之后，通过冷却至常温，外筒16的内径缩小，18个分裂定子10被过盈配合而构成一体，从而形成环形定子17。并且，分裂定子10的长终端 70a经由汇流条保持器18内的汇流条与在左侧越过两个分裂定子的第三个分裂定子10的长终端70b连接。这样，18个长终端依次通过汇流条连接，构成U、V、W相三相的电动机线圈。
接着，除上述附图之外还参照图7 图10，对上述分裂定子10的制造方法进行说明。图7是示出形成有通孔的电磁钢片的俯视图。图8是示出没有形成通孔的电磁钢片 (通常的电磁钢片)的俯视图。图9是示出成型绝缘体的成型模具的构造的图。图10是放大示出有底孔附近的分裂定子的放大剖视图。首先，准备电磁钢片21a、21b。即，通过压力冲切来制造以齿单位成型的电磁钢片 21a、21b。在此，当制造电磁钢片21a时，使冲压装置所具有的冲子从冲压面突出，在将电磁钢片冲切成预定形状的同时形成通孔22 (在本实施方式中为5个)。因此，不会由于设置通孔22而导致电磁钢片的生产效率的降低以及生产成本的上升。通过如此冲压成型，如图 7所示，制成形成有通孔22的电磁钢片21a。另一方面，通过在不使冲压装置所具有的冲子从冲压面突出的情况下将电磁钢片冲切成预定形状，如图8所示，制成没有形成通孔22的通常的电磁钢片21b。并且，将通过压力冲切制造的电磁钢片21a、21b层叠来构成分裂定子铁心20。具体而言，首先层叠电磁钢片21a，接着，层叠电磁钢片21b，最后再层叠电磁钢片21a。由此， 如图3所示，利用层叠的电磁钢片21a在两线圈端面20a形成底孔26。此时，层叠到两个线圈端面20a的电磁钢片21a的片数由在线圈端面20a上形成的有底孔26的深度决定。这样，如图2所示，制成在线圈端面20a形成有多个有底孔26的分裂定子铁心20。在本实施方式中，一边冲切电磁钢片21a、21b —边依次叠加冲切后的电磁钢片来构成分裂定子铁心20。由此，提高了分裂定子铁心20、进而分裂定子10的生产效率。接着，对如上述制造的分裂定子铁心20嵌件成型绝缘体60。该绝缘体60的成型按以下的顺序进行。即，如图9所示，首先，在下模81所具有的下模滑心81a、81b朝左右打开的状态下，将分裂定子铁心20置于成型模具内，将下模滑心81a、81b朝内侧关闭，从左右定位保持分裂定子铁心20。在此，分裂定子铁心20已被预先加热。接着，在上模82打开的状态下，注入装置84绕齿部25 —周，向型腔Kl内注入必要量的绝缘体用材料85、即环氧高导热材料。注入结束后，注入装置84退出。图9示出了注入了绝缘体用材料85的状态。接着，上模82下降，首先上模滑动铁心82b与齿部25的前端抵接。在该状态下， 通过分裂定子铁心20、下模滑心81a、81b、引导模82a以及上模滑动铁心82b构成型腔Kl。 并且，引导模82a进一步下降，形成用于形成绝缘体60的型腔。由此，绝缘体用材料85成型为图4所示的绝缘体60的形状。此时，绝缘体用材料85也填充到形成于线圈端面20a 的有底孔26内。之后，待绝缘体用材料85固化后，上模82上升，下模滑心81a、81b朝左右打开。然后，从成型模具中取出嵌件成型有绝缘体60的分裂定子铁心20，得到具有图4所示的绝缘体60的分裂定子铁心20。此外，在上述中作为绝缘体用材料85例示了环氧树脂(热固化性树脂)，但不限定于此，也能够使用热塑性树脂。在该情况下，在构成型腔Kl的阶段注塑成型热塑性树脂，之后立即使引导模82a下降，形成用于形成绝缘体60的型腔即可。由此，能够将热塑性树脂(绝缘体用材料)成型为图4所示的绝缘体60的形状，能够大幅度缩短成型周期。 之后，对该分裂定子铁心20装配扁绕线圈70而制成分裂定子10。S卩，通过将扁绕线圈70经由绝缘体60的罩部60a嵌套到树脂成型有绝缘体60的分裂定子铁心20的齿部 25，得到图1所示的分裂定子10。并且，在如此制造的分裂定子10中，如图10所示，在线圈端面20a中，树脂成型的绝缘体60的一部分进入有底孔26内。因此，利用基于有底孔26的锚固效果，提高分裂定子铁心20的线圈端面20a和绝缘体60的贴合度。此外，由于分裂定子铁心20通过层叠电磁钢片21a、21b而成，所以分裂定子铁心20的线圈侧面20b通过电磁钢片的层叠而形成凹凸，线圈侧面20b和绝缘体60的贴合度高。因此，根据分裂定子10，能够在分裂定子铁心20的线圈端面20a以及线圈侧面 20b防止因在使用环境下产生的热膨胀和收缩而导致的绝缘体60的滑动。由此，可防止绝缘体60的变形，能够可靠地避免作用于绝缘体60的应力集中在齿部25的角部(线圈端面 20a和线圈侧面20b接触的部分)。从而，在分裂定子10中，不用担心绝缘体60产生龟裂， 能够可靠地防止在分裂定子铁心20和扁绕线圈70之间发生短路。即，在分裂定子10中， 可在导致生产效率的降低以及生产成本的上升的情况下实现绝缘可靠性的提高。在此，参照图11 图13对第一实施方式中的变形例进行说明。图11是示出第一变形的有底孔的形状的图。图12是示出第二变形的有底孔的形状的图。图13是示出第三变形的有底孔(电磁钢片的通孔)的形状的图。首先，对第一变形例进行说明。在第一变形例中，如图11所示，取代有底孔26而设置有底孔26a，该有底孔26a具有直径比形成于线圈端面20a的孔(直径d)大的大径部 27 (直径D :D > d)。该有底孔26a的大径部27由设置有直径D的通孔的电磁钢片21c构成。这样，通过改变设置于电磁钢片的通孔的直径，能够在线圈端面20a简单地形成具有大径部27的复杂形状的有底孔26a。另外，直径D可设定直径d的2倍左右即可。并且，根据该第一变形例，能够防止绝缘体60从线圈端面20a浮起。从而，第一变形例能够有效地应用于分裂定子铁心在轴向大(例如，50mm以上)且绝缘体60的浮起量大的情况等。在该情况下，有底孔的容积变大从而分裂定子铁心的金属量的減少量增加，但由于分裂定子铁心自身较大，因此几乎不影响电磁性能。接着，对第二变形例进行说明。在第二变形例中，如图12所示，设置具有多个(此处为两个)大径部27的有底孔26b。该有底孔26b中的多个大径部27也由设置有直径D 的通孔的电磁钢片21c构成。这样，通过改变电磁钢片21a、21b、21c的层叠顺序，能够在线圈端面20a简单地(即，不会导致生产效率的降低以及生产成本的上升)形成具有多个大径部27的复杂形状的有底孔26b。并且，根据该第二变形例，与第一变形例相比能够提高锚固效果，因此能够更有效地防止绝缘体60从线圈端面20a浮起。最后，对第三变形例进行说明。在第三变形例中，将设置于电磁钢片的通孔从圆孔形状变更为长孔形状。即，如图13所示，使用形成有贯通长孔23的电磁钢片21d，在线圈端面设置长孔形状的有底孔。在该情况下，仅凭借改变设置于电磁钢片的通孔的形状，就能够在线圈端面设置长孔形状的有底孔。即，即使在线圈端面设置长孔形状的有底孔，也不会导致生产效率的降低以及生产成本的上升。
长孔形状的有底孔可将孔宽设为0. 5 3. Omm左右，孔长设为5 20mm左右，孔深设为0. 5 IOmm左右，并配置在距离齿部25的端部5mm以内。并且，根据该第三变形例，能够在线圈端面20a的宽范围内得到锚固效果。由此， 能够在齿部25的角部整个区域缓和作用于绝缘体60的应力。这样的第三变形例能够有效地应用于通过上述的有底孔26无法确保绝缘体60的绝缘性能那样的用于大型且高输出的电动机的分裂定子。另外，在该情况下，有底孔的容积变大从而分裂定子铁心的金属量的減少量增加，但由于分裂定子铁心自身较大，因此几乎不影响电磁性能。
如以上详细说明的那样，根据第一实施方式涉及的分裂定子10，由于层叠形成有通孔22的电磁钢片21a和通常的电磁钢片21b而在两线圈端面20a设置有底孔26，因此利用有底孔26的锚固效果，能够防止绝缘体60在线圈端面20a的滑动。从而，能够防止绝缘体60的变形，能够避免作用于绝缘体60的应力集中在齿部25的角部。由此，能够可靠地防止在绝缘体60产生龟裂，结果，能够可靠地防止在分裂定子铁心20和扁绕线圈70之间发生短路。并且，当制造分裂定子10时，通过层叠形成有通孔22的电磁钢片21a而构成设置于线圈端面20a的有底孔26，因此，不会由于设置有底孔26而导致生产效率的降低以及生产成本的上升。因而，能够不伴随着生产效率的降低以及生产成本的上升而制造绝缘可靠性高的分裂定子10。(第二实施方式)接着，对第二实施方式进行说明。在第二实施方式中，作为防滑机构，在线圈端面设置通过凹坑加工而形成的凹陷，以代替第一实施方式中的有底孔26。因此，分裂定子的构造以及制造方法与第一实施方式稍有不同。因此，以下以与第一实施方式的不同点为中心进行说明。另外，对于与第一实施方式共同的结构，在附图中标注相同的符号并适当省略对其说明。首先，参照图14和图15对第二实施方式涉及的分裂定子进行说明。图14是示出第二实施方式涉及的分裂定子的一部分的剖视图，并且是放大示出设置于线圈端面的凹陷附近的放大剖视图。图15是示出分裂定子铁心的概要构成的立体图。如图14所示，第二实施方式涉及的分裂定子，在分裂定子铁心30的齿部25的线圈端面30a形成有凹陷31。该凹陷31通过凹坑加工而形成，且具有凹部31a、和绕凹部31a 的凸部31b。如此在凹部31a周围形成凸部31b，是因为在凹坑加工中不去除电磁钢片21b 的一部分，所以当形成凹部31a时，被形成该凹部31a的部分的金属向凹部31a的外侧移动而在线圈端面30a上隆起。分裂定子铁心30是层叠图8所示的电磁钢片21b而构成的。并且，如图15所示，在分裂定子铁心30的齿部25的两线圈端面30a设置许多具有这样的凹部31a和凸部31b的凹陷31。因此，在两线圈端面30a上通过凹陷31的凹部 31a和凸部31b形成凹凸。由此，能够在线圈端面30a得到大的锚固效果。在此，作为设置于线圈端面30a的凹陷31，可以是凹部纵向(径向)尺寸为0.3 2. Omm左右、凹部横向(周方向)尺寸为0.3 2. Omm左右、凹部深度为0.02 2. Omm左右、凹部间距离为5mm以内。这是因为通过设置这样的凹陷30能够利用凹陷31的锚固效果有效地防止绝缘体60的滑动的缘故。在本实施方式中，凹部31a的开口形状为四边形， 但开口形状不限于此，可以是任意形状。
接着，除上述的附图之外还参照图16A以及16B对第二实施方式涉及的分裂定子的制造方法进行说明。图16A以及16B是示出进行凹坑加工的状态的图。首先，通 过压力冲切来制造以齿单位成型的电磁钢片21b。并且，层叠该电磁钢片 21b而构成分裂定子铁心30。在本实施方式中，一边冲切电磁钢片21b —边依次层叠冲切后的电磁钢片而构成分裂定子铁心30，从而提高生产效率。接着，如图16A以及16B所示，对分裂定子铁心30的两线圈端面30a挤压形成有凹坑加工用的突起33的一对辊34，进行凹坑加工。通过该凹坑加工，如图15所示，制成在两线圈端面30a形成有许多凹陷31的分裂定子铁心30。凹坑加工虽然只对一体成型有绝缘体60的齿部25的线圈端面30a进行就足够，但也可以对线圈端面30a的整个区域进行凹坑加工。之后，与第一实施方式同样地，对凹坑加工后的分裂定子铁心30嵌件成型绝缘体 60，装配扁绕线圈70，由此制成分裂定子(参照图1)。并且，在如此制造的第二实施方式涉及的分裂定子中，如图14所示，在线圈端面 30a中，树脂成型的绝缘体60的一部分进入通过凹坑加工而形成的多个凹陷31内。因此， 通过凹陷31的凹凸能够得到大的锚固效果。由此，根据第二实施方式涉及的分裂定子，能够在分裂定子铁心30的线圈端面30a防止因在使用环境下产生的热膨胀和收缩而导致的绝缘体60的滑动。并且，还能够与第一实施方式同样地防止线圈侧面30b处的绝缘体60的滑动。从而，可防止绝缘体60的变形，能够可靠地避免作用于绝缘体60的应力集中在齿部 25的角部。其结果是，在第二实施方式涉及的分裂定子中，不用担心绝缘体60产生龟裂，能够可靠地防止在分裂定子铁心30和扁绕线圈70之间发生短路。在此，当如上述那样对线圈端面30a进行凹坑加工时，由于利用辊34从分裂定子铁心30的一端部向另一端部依次进行加压，因此辊34对线圈端面30a的加压有可能变得不均勻，分裂定子铁心30有可能变形。此外，还需要新设置凹坑加工工序。因此，优选将凹坑加工并入分裂定子铁心30的制造工序内。即，分裂定子铁心30 通过层叠电磁钢片21b而构成，但为了提高所层叠的钢板间的敛缝力，通常在层叠后进行再冲压。因此，如图17所示，在层叠后的再冲压工序中，使用具有突起的一对凹坑加工用夹具35进行再冲压。通过如此对线圈端面30a进行凹坑加工，线圈端面30a被均勻地加压， 能够可靠地防止可能由于凹坑加工而发生的分裂定子铁心30的变形。此外，由于将凹坑加工工序编入再冲压工序中，所以不需要新设置凹坑加工工序。图17是示出再冲压时进行凹坑加工的状态的图。如以上详细说明的那样，根据第二实施方式涉及的分裂定子，利用凹坑加工在两线圈端面30a形成凹陷31，因此能够利用基于凹陷31的凹凸的大的锚固效果防止绝缘体 60在线圈端面30a的滑动。因而，可防止绝缘体60的变形，能够避免作用于绝缘体60的应力集中在齿部25的角部。由此，能够可靠地防止绝缘体60产生龟裂，其结果是，能够可靠地防止在分裂定子铁心30和扁绕线圈70之间发生短路。此外，由于不像第一实施方式那样减少分裂定子铁心的金属量，所以分裂定子的电磁性能不会下降。并且，通过将凹坑加工工序编入到在层叠电磁钢片21b后进行的再冲压工序中， 所以能够在不导致生产效率的降低以及生产成本的上升的情况下对线圈端面30a进行凹坑加工。从而，在第二实施方式中，能够不伴随着生产效率的降低以及生产成本的上升而制造绝缘可靠性高的分裂定子。(第三实施方式) 接着，对第三实施方式进行说明。在第三实施方式中，作为防滑机构，在线圈端面设置粘接层，以取代第一实施方式中的有底孔26。因此，分裂定子的构造以及制造方法与第一实施方式稍有不同。因此，以下以与第一实施方式的不同点为中心进行说明。另外，对与第一实施方式共同的结构，在附图中标注相同的符号并适当地省略对其说明。首先，参照图18对第三实施方式涉及的分裂定子进行说明。图18是示出第三实施方式涉及的分裂定子的剖视图，并且是放大示出线圈端面附近的放大剖视图。如图18所示，第三实施方式涉及的分裂定子在分裂定子铁心40的齿部的线圈端面40a设置有粘接层41。由此，利用粘接层41的粘接力能够对线圈端面40a牢固地紧贴并固定绝缘体60。分裂定子铁心40层叠图8所示的电磁钢片21b而构成。该粘接层41可通过高导热性的粘接剂、例如含有非金属高导热填充物的环氧树脂等构成。这是因为能够适当不因粘接层41而阻碍分裂定子铁心40的散热性。在本实施方式中，使用玻璃作为非金属高导热填充物。粘接层41的厚度可以是10 50 μ m左右。如果厚度比10 μ m薄则无法利用粘接层41有效地防止绝缘体60的滑动，如果厚度比50 μ m厚，则有可能阻碍分裂定子铁心40 的散热性。接着，除了上述的附图之外还参照图19对第三实施方式涉及的分裂定子的制造方法进行说明。图19是示出输送分裂定子铁心的输送机的概要构成的立体图。首先，通过压力冲切来制造以齿单位成型的电磁钢片21b。然后，层叠该电磁钢片 21b而构成分裂定子铁心40。在本实施方式中，一边冲切电磁钢片21b —边依次层叠冲切后的电磁钢片而构成分裂定子铁心40，从而提高生产效率。接着，对分裂定子铁心40的两线圈端面40a涂布粘接剂而形成粘接层41。该粘接层41通过图19所示的输送机45形成，该输送机45在将分裂定子铁心40输送至绝缘体 60的成型模具时使用。在此，简单对输送机45进行说明。输送机45具有把持分裂定子铁心40的两个把持臂46。该把持臂46可在其内部填充粘接剂41a，在其把持面(与线圈端面40a的抵接面)形成有多个排出孔。由此，输送机45在即将输送分裂定子铁心40之前，能够在把持臂 46的把持面上以预定厚度排出预定量的粘接剂41a。然后，使用这样的输送机45在向图19所示的把持臂46的把持面上以预定厚度排出预定量的粘接剂41a的状态下，把持分裂定子铁心40，将分裂定子铁心40输送至绝缘体 60的成型模具并安置在该成型模具内。此时，安置在成型模具内的分裂定子铁心40的两线圈端面通过把持臂46对40a而涂布有粘接剂41a，该粘接剂41a成为粘接层41。之后，与第一实施方式同样地，对形成有粘接层41的分裂定子铁心40嵌件成型绝缘体60，装配扁绕线圈70，从而制成分裂定子(参照图1)。绝缘体60的成型在粘接层41 固化前实施。并且，在如此制造的第三实施方式涉及的分裂定子中，如图18所示，在线圈端面 40a，绝缘体60隔着粘接层41而树脂成型。因此，利用粘接层41的粘接力，能够将绝缘体60牢固地固定在线圈端面40a。由此，根据第三实施方式涉及的分裂定子，能够在分裂定子铁心40的线圈端面40a防止因在使用环境下产生的热膨胀和收缩而导致的绝缘体60的滑动。此外，也能够与第一实施方式同样地防止线圈侧面处的绝缘体60的滑动。因而，可防止绝缘体60的变形，能够可靠地避免作用于绝缘体60的应力集中在分裂定子铁心40的齿部的角部。其结果是，在第三实施方式涉及的分裂定子中，绝缘体60不会产生龟裂，能够可靠地防止在分裂定子铁心40和扁绕线圈70之间发生短路。如以上说明的那样，根据第三实施方式涉及的分裂定子，由于在两线圈端面40a 形成粘接层41，所以能够通过粘接层41的作用来防止绝缘体60在线圈端面40a的滑动。 从而可防止绝缘体6 0的变形，能够避免作用于绝缘体60的应力集中在分裂定子铁心40的齿部的角部。由此，可靠地防止了绝缘体60产生龟裂，其结果是，能够可靠地防止在分裂定子铁心40和扁绕线圈70之间发生短路。此外，由于不像第一实施方式那样减少分裂定子铁心的金属量，所以分裂定子的电磁性能不会降低。并且，由于在向用于成型绝缘体60的成型模具输送分裂定子铁心40时进行粘接层41的形成，因此，能够在不导致生产效率的降低以及生产成本的上升的情况下对线圈端面40a设置粘接层41。从而，在第三实施方式中，也能够不伴随着生产效率的降低以及生产成本的上升而制造绝缘可靠性高的分裂定子。(第四实施方式)最后，对第四实施方式进行说明。在第四实施方式中，作为防滑机构，在线圈端面设置通过喷丸处理而形成的粗糙面区域，以取代第一实施方式中的有底孔26。因此，分裂定子的构造以及制造方法的一部分与第一实施方式不同。因此，以下以与第一实施方式的不同点为中心进行说明。另外，对于与第一实施方式共同的结构，在附图中标注相同的符号并省略对其说明。首先，参照图20和图21对第四实施方式涉及的分裂定子进行说明。图20是示出第四实施方式涉及的分裂定子的一部分的剖视图，并且是放大示出设置于线圈端面的粗糙面区域附近的放大剖视图。图21是示出分裂定子铁心的概要构成的立体图。如图20所示，第四实施方式涉及的分裂定子在分裂定子铁心50的齿部25的线圈端面50a形成有粗糙面区域51，该粗糙面区域51表面被粗糙化而形成凹凸。该粗糙面区域51通过喷丸处理而形成。另外，分裂定子铁心50通过层叠图8所示的电磁钢片21b而构成。并且，如图21所示，这样的粗糙面区域51设置于分裂定子铁心50的两个线圈端面50a中齿部25的区域(相当于形成绝缘体60的区域)。由此，能够提高线圈端面30a处的绝缘体60的贴合性。另外，粗糙面区域51即使扩大形成到线圈端面50a的齿部以外也没有任何问题。接着，除了上述的附图之外还参照图22对第四实施方式涉及的分裂定子的制造方法进行说明。图22是示出进行喷丸处理的状态的图。首先，通过压力冲切来制造以齿单位成型的电磁钢片21b。并且，层叠该电磁钢片 21b而构成分裂定子铁心50。另外，在本实施方式中，一边冲切电磁钢片21b —边依次层叠冲切后的电磁钢片而构成分裂定子铁心50，从而提高生产效率。
接着，如图22所示，从喷丸装置55对分裂定子铁心50的两个线圈端面50a中的齿部区域投射非金属的投射材料来进行喷丸处理。在此，作为投射材料，使用非金属高导热填充物即可。在本实施方式中，使用了玻璃。这是因为由此即使投射材料附着于分裂定子铁心50也不会降低绝缘性能、并且能够利用所附着的投射材料来提高分裂定子铁心50的散热性的缘故。此外，通过这样的喷丸处理，如图21所示，制成在两个线圈端面50a形成有粗糙面区域51的分裂定子铁心50。 之后，与第一实施方式同样地，对形成有粗糙面区域51的分裂定子铁心50嵌件成型绝缘体60，装配扁绕线圈70，从而制成分裂定子(参照图1)。并且，在如此制造的第四实施方式涉及的分裂定子中，如图20所示，在线圈端面 50a，树脂成型的绝缘体60的一部分进入粗糙面区域51的凹部内。因此，在粗糙面区域51 能够提高绝缘体60的贴合性。由此，根据第四实施方式涉及的分裂定子，能够在分裂定子铁心50的线圈端面50a防止因在使用环境下产生的热膨胀和收缩而导致的绝缘体60的滑动。此外，还能够与第一实施方式同样地防止线圈侧面50b处的绝缘体60的滑动。从而， 可防止绝缘体60的变形，能够可靠地避免作用于绝缘体60的应力集中在齿部25的角部。 其结果是，在第四实施方式涉及的分裂定子中，绝缘体60不会产生龟裂，能够可靠地防止在分裂定子铁心50和扁绕线圈70之间发生短路。如以上详细说明的那样，根据第四实施方式涉及的分裂定子，通过喷丸处理在两个线圈端面50a形成粗糙面区域51，因此能够防止绝缘体60在线圈端面50a的滑动。因而，可防止绝缘体60的变形，能够避免作用于绝缘体60的应力集中在齿部25的角部。由此，可靠地防止了绝缘体60产生龟裂，其结果是，能够可靠地防止在分裂定子铁心50和扁绕线圈70之间发生短路。此外，由于不像第一实施方式那样减少分裂定子铁心的金属量，所以分裂定子的电磁性能不会降低。而且，作为喷丸处理的投射材料，使用了非金属高导热填充物(例如玻璃等)，因此即使投射材料附着于分裂定子铁心50也不会降低绝缘性能，能够通过所附着的投射材料提高分裂定子铁心50的散热性。另外，上述的实施方式仅仅是示例，并不对本发明造成任何限定，当然可在不脱离本发明主旨的范围内进行各种改进、变形。例如，能够任意组合上述的各实施方式。例如， 也可以组合第一实施方式和第二实施方式，在线圈端面设置有底孔和基于凹坑加工的凹陷的双方。或者，也可以组合第一实施方式和第四实施方式，在线圈端面设置有底孔和通过喷丸处理形成的粗糙面区域的双方。由此，能够获得更大的锚固效果，因此能够更有效地防止绝缘体60的滑动。此外，在上述的实施方式中，对将本发明应用于以齿单位分裂的分裂定子的情况进行了例示，但本发明不限于此，例如，也能够应用于具有两个以上的齿部的分裂定子。此外，在上述的实施方式中，作为分裂定子所具有的已成型线圈，例示了扁绕线圈 70，但装配于分裂定子的线圈不限于此，不论剖面是圆形还是角形，只要是成型后形状确定的线圈，也可以是其他种类的线圈。符号说明10…分裂定子，20…分裂定子铁心，20a…线圈端面，20b…线圈侧面，21…电磁钢片，22…通孔，25…齿部，26…有底孔，30…分裂定子铁心，30a…线圈端面，31b…线圈侧面， 31…凹陷，31a…凹部，31b…凸部，33···突起，34···辊，35···凹坑加工用夹具，40…分裂定子铁心，40a…线圈端面，41…粘接层，45…输送机，46…把持臂，50…分裂定子铁心，50a…线圈端面，50b…线圈侧面，51…粗糙面区域，55…喷丸装置 ，60···绝缘体，60a…罩部，60b…筒部，60c…突起部。
权利要求
1.一种分裂定子，在所述分裂定子中，绝缘体与层叠电磁钢片而成的分裂定子铁芯一体成型，所述分裂定子的特征在于，在所述分裂定子铁心的线圈端面设置有防滑机构，所述防滑机构防止所述绝缘体的滑动。
2.根据权利要求1所述的分裂定子，其特征在于， 所述防滑机构是形成于所述线圈端面的有底孔。
3.根据权利要求2所述的分裂定子，其特征在于，在所述有底孔中形成有大径部，所述大径部的直径大于所述有底孔在所述线圈端面处的直径。
4.根据权利要求2或3所述的分裂定子，其特征在于， 所述有底孔由预先设置在所述电磁钢片上的通孔形成。
5.根据权利要求1所述的分裂定子，其特征在于，所述防滑机构是通过对线圈端面进行凹坑加工而形成的凹陷。
6.根据权利要求1所述的分裂定子，其特征在于， 所述防滑机构是形成在线圈端面上的粘接层。
7.根据权利要求1所述的分裂定子，其特征在于，所述防滑机构是通过对线圈端面使用非金属高导热填充物的喷丸处理而形成的粗糙面区域。
8.—种分裂定子的制造方法，其中，在所述分裂定子中，层叠电磁钢片而成的分裂定子铁心与绝缘体一体成型，所述制造方法的特征在于，在所述分裂定子铁心的线圈端面设置防止所述绝缘体的滑动的防滑机构，并且通过嵌件成型将所述绝缘体与所述分裂定子铁心一体成型。
9.根据权利要求8所述的分裂定子的制造方法，其特征在于，通过层叠在对所述电磁钢片进行冲压成型时设置了通孔的电磁钢片以及在对所述电磁钢片进行冲压成型时没有设置通孔的电磁钢片，来在所述线圈端面设置有底孔，作为所述防止机构。
10.根据权利要求9所述的分裂定子的制造方法，其特征在于，通过改变设置在所述电磁钢片上的通孔的直径来在所述有底孔中形成大径部，所述大径部的直径大于所述有底孔在所述线圈端面处的直径。
11.根据权利要求8所述的分裂定子的制造方法，其特征在于， 通过对所述线圈端面进行凹坑加工来设置所述防滑机构。
12.根据权利要求8所述的分裂定子的制造方法，其特征在于， 通过在所述线圈端面涂布粘接剂来设置所述防滑机构。
13.根据权利要求8所述的分裂定子的制造方法，其特征在于，通过对所述线圈端面使用高导热填充物进行喷丸处理来设置所述防滑机构。
全文摘要
本发明提供一种通过消除绝缘体在线圈端面上的滑动并防止绝缘体的变形、龟裂的产生而能够提高绝缘可靠性的分裂定子及其制造方法，其中，在线圈端面设置用于防止绝缘体的滑动的防滑机构，通过嵌件成型将绝缘体一体地成型在设置有防滑机构的分裂定子铁心。
文档编号H02K15/02GK102449879SQ20098015842
公开日2012年5月9日 申请日期2009年6月5日 优先权日2009年6月5日
发明者上野泰弘, 中西浩二, 吉村常治 申请人:丰田自动车株式会社