定子和用樹脂密封定子的方法
【專利摘要】本發明涉及定子和用樹脂密封定子的方法。在模制時，在定子中，樹脂材料在形成于端子板上的排氣槽道內流動。此時，由于通過使排氣槽道的橫截面部分地擴張而形成的樹脂儲存部設置在端子板的安裝表面上，樹脂材料能夠保持在樹脂儲存部中。因此，這防止樹脂材料通過排氣槽道流動到端子板外部。當樹脂泄漏部分在使用電動馬達的同時掉落時，對其他裝置有不利影響，所述樹脂泄漏部分是已經從排氣槽道泄漏到外部并且已經固化的樹脂材料。因此，在排氣槽道中形成的樹脂儲存部在防止樹脂材料流動到外部方面有效地作用。
【專利說明】
定子和用樹脂密封定子的方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種定子以及用樹脂密封定子的方法，在所述定子中，安裝在定子芯上的線圈用樹脂材料密封并且定子設置成使得端子板與定子芯的周面接觸。
【背景技術】
[0002]通常，當安裝有線圈的定子用樹脂材料密封時，使用具有腔的模具，其中，所述腔將被填充樹脂。為了防止在將被模制的產品中產生氣穴，必須有效地排出腔內的空氣。日本未經審查的特許公開N0.2013-49253公開了這樣的模具。
[0003]日本未經審查的特許公開N0.2013-49253中公開的模具是用于制造電子元器件的模具并且能夠應用于制造馬達。而且，在模具中形成有用于將腔內的空氣有效地排出到外部的排氣孔。排氣孔的打開和關閉被控制成使得注入到腔中的樹脂材料將不會通過排氣孔流動到外部。
[0004]當使用這種模具排出腔內的空氣時，必須對設置在模具上的排氣孔的打開和關閉進行控制，以使得樹脂材料不會通過該排氣孔流動到外部。因此，這導致使模具的結構復雜化的問題。
[0005]本發明的目的是提供一種防止樹脂材料通過排氣槽道流動到端子板外部而不使模具的結構復雜化的定子以及用樹脂密封該定子的方法。

【發明內容】

[0006]本發明的一個方面是一種定子，該定子包括:線圈，線圈安裝在定子芯上并且用樹脂材料密封;以及端子板，端子板設置成接觸定子芯的周面。
[0007]端子板包括定子芯接觸的安裝表面，并且該安裝表面包括:
[0008]排氣槽道，排氣槽道從所述定子芯的內側延伸到外側；以及
[0009]樹脂儲存部，樹脂儲存部通過部分地擴張排氣槽道的橫截面而形成。
[0010]在該定子中，樹脂材料在模制時流動通過在端子板上形成的排氣槽道。此時，通過使排氣槽道的橫截面部分地擴張而形成的樹脂儲存部形成在端子板的安裝表面上。因而，排氣槽道中的樹脂材料保持在樹脂儲存部中。因此，這防止樹脂材料通過排氣槽道流動到端子板外部。當樹脂泄漏部分在使用馬達時掉落時，對于其他裝置有不利影響，其中，樹脂泄漏部分是已經從排氣槽道泄漏到外部并且已經固化的樹脂材料。因而，在排氣槽道的一部分處形成的樹脂儲存部在防止樹脂材料流動到外部方面有效地起作用。因此，定子能夠防止樹脂材料流動而不需要增加諸如打開和關閉機構的復雜結構。另外，能夠在不使模具結構復雜化的情況下制造定子。
[0011]而且，樹脂儲存部在排氣槽道的槽道寬度的方向上擴張。
[0012]通過這種構造，能夠在制造定子時可靠地將樹脂材料捕獲在樹脂儲存部中。
[0013]而且，樹脂材料含有玻璃纖維，并且樹脂儲存部在排氣槽道的槽道深度的方向上擴張。
[0014]玻璃纖維用于用以模制線圈的樹脂材料。當樹脂因為某種原因而從排氣槽道的出口泄漏時，在排氣槽道的出口處泄漏且固化的樹脂材料含有玻璃纖維。當樹脂泄漏部分掉落并且附著到其他裝置時，玻璃纖維可能導致該裝置的故障。因此，即使當樹脂泄漏部分在排氣槽道的出口處形成，也優選玻璃纖維不包含在樹脂泄漏部分中。因而，樹脂儲存部在排氣槽道的槽道深度的方向上向上擴張。因而，能夠可靠地使Barus(巴拉斯)效應在排氣槽道內發生并且使玻璃纖維的取向改變為在樹脂儲存部中向上。因此，即使當樹脂泄漏部分在排氣槽道的出口處形成時，玻璃纖維也將難以包含在樹脂泄漏部分中。
[0015]另外，樹脂儲存部的寬度大于排氣槽道的槽道寬度。
[0016]由此，能夠可靠地將樹脂材料捕獲在樹脂儲存部中。
[0017]排氣槽道包括自樹脂儲存部向內側定位的第一排氣部和自樹脂儲存部向外側定位的第二排氣部，并且第二排氣部自第一排氣部的延伸線橫向錯位。
[0018]這種構造能夠使得流動通過排氣槽道的樹脂材料難以從第一排氣部流動到第二排氣部。因此，這使得容易將樹脂材料保持在樹脂儲存部中，從而可靠地防止樹脂從排氣槽道泄漏。
[0019]而且，多個排氣槽道與樹脂儲存部連通。
[0020]本發明的另一方面是用樹脂密封定子的方法，該方法包括以下步驟:
[0021]定子芯設置步驟，定子芯設置步驟包括:將線圈放置在模具的腔中，并且在使端子板接觸定子芯的端面的同時，使端子板從模具露出；
[0022]注入步驟，注入步驟包括將樹脂材料注入到腔中并且用樹脂材料密封線圈；以及
[0023]排出步驟，排出步驟包括將腔內的殘留空氣從在端子板上形成的排氣槽道排出到外部，其中，
[0024]端子板包括與定子芯接觸的安裝表面，并且在安裝表面上形成有從定子芯的內側延伸到外側的排氣槽道和通過部分地擴張排氣槽道的橫截面而形成的樹脂儲存部，以及
[0025]流動到排氣槽道中的樹脂材料在排出步驟期間被保持在樹脂儲存部內。
[0026]本發明能夠防止樹脂材料通過排氣槽道流動到端子板外部，而不會使模具的結構復雜化。
[0027]根據下文給出的詳細描述以及附圖，將更全面地理解本發明的上述和其他目的、特征以及優點，附圖僅僅通過示例的方式給出并且因而不被認為限制本發明。
【附圖說明】
[0028]圖1是示出根據本發明的定子的實施方式的正視圖；
[0029]圖2是示出用于樹脂密封的模具的橫截面圖，所述模具用于模制定子；
[0030]圖3是從安裝表面觀察的端子板的仰視圖；
[0031]圖4是圖3的放大圖；
[0032]圖5是示出放大的排氣槽道的橫截面圖；
[0033]圖6是示出用樹脂密封定子的方法的方框圖；以及
[0034]圖7A是示出排氣槽道的修改示例的相關部分的放大仰視圖，
[0035]圖7B是示出排氣槽道的修改示例的相關部分的放大仰視圖。
【具體實施方式】
[0036]在下文中，將參考附圖詳細地說明根據本發明的定子以及用樹脂密封定子的方法的優選實施方式。
[0037]圖1所示的用于電動馬達的定子I用于用以驅動混合動力車輛的馬達和發電機。應注意的是，用于電動馬達的定子I不僅用于混合動力車輛，而且還用于電動車輛和燃料電池車輛。
[0038]定子I的定子本體F包括環形定子芯2、線圈3、端子板4以及端子5，其中，線圈3安裝在齒形部上，該齒形部設置成從定子芯2的內周側朝向徑向方向突出并且在圓周方向上以相等間距設置;端子板4設置成與定子芯2的周向表面接觸;端子5從端子板4突出。線圈3由樹脂模制部6覆蓋。借助于樹脂模制部6，線圈3用樹脂材料30(例如，熱固性不飽和聚酯樹月旨)密封并且固定到定子芯2。在定子I中形成有用于容納轉子的中空部7。中空部7在旋轉軸線L的方向上穿過定子I。
[0039]使端子板4接觸定子芯2的環形平坦端面2a。在端子板4上設置有安裝表面4a，使安裝表面4a與定子芯2的端面2a接觸。端子板4沿著定子芯2的圓周方向延伸。三個端子5從端子板4延伸。在端子5的稍端處形成有圓形端子5a。
[0040]如圖2所示，當樹脂模制部6被模制以用于具有上述構造的定子I時，使用用于樹脂密封的模具10。用于樹脂密封的模具10包括可上升且可下降的上模具11以及設置在固定基部上的下模具12。使上模具11的接觸表面Ilc接觸定子芯2的一個環形平坦端面2a。使下模具12的接觸表面12c接觸定子芯2的另一環形平坦端面2b。
[0041]上模具11包括第一芯11a，第一芯Ila用于形成定子I的中空部7的上半部分。下模具12包括第二芯12a，第二芯12a用于形成定子I的中空部7的下半部分。第一芯Ila的下端面與第二芯12a的上端面可以相互接觸。在上模具11內形成環形的第一腔Cl。在下模具12內形成環形的第二腔C2。
[0042]而且，在上模具11的接觸表面IIc上形成有切口 I Ib，端子板4將插入切口 I Ib中。形成有切口 Ilb的壁面壓接到端子板4的周向表面4b，在該壁面與周向表面4b之間插有密封材料15。端子板4的安裝表面4a壓接到定子芯2的上端面2a。
[0043]形成上模具11的切口 Ilb以避開端子板4。形成有切口 Ilb的壁面和端子板4的外壁面被密封。端子板4通過切口 Ilb從上模具11露出到外部。因此，整個端子板4將不會被用于密封線圈3的樹脂材料30覆蓋。
[0044]當使用具有上述結構的模具10時，上模具11被提升以打開模具。在模具打開之后，定子本體F的線圈3插入下模具12的第二腔C2中。此時，使定子芯2的下端面2b接觸下模具12的接觸表面12c。然后，上模具11被降低以將定子本體F的線圈3插入上模具11的第一腔Cl中。然后，使上模具11的接觸表面Ilc接觸定子芯2的上端面2a。此時，端子板4插入上模具11的切口 I Ib中。然后，模具被合模，并且第一腔Cl和第二腔C2被填充樹脂材料30。線圈3由樹脂模制部6覆蓋(見圖1)。
[0045]當第一腔Cl和第二腔C2被填充樹脂材料30時，腔Cl和腔C2內的空氣需要排出到外部。腔Cl和腔C2內的空氣從上模具11的接觸表面Ilc與定子芯2的端面2a之間的間隙以及下模具12的接觸表面12c與定子芯2的端面2b之間的間隙逐漸排出到外部。然而，密封材料15施加到端子板4的周面4b上。因此，腔Cl和腔C2內的空氣可能被端子板4捕獲，從而沿著端子板4的背面4c產生氣穴。
[0046]因而，如圖3和圖4所示，在端子板4的安裝表面4a上形成有用于排氣的排氣槽道20。排氣槽道20形成為從定子芯2的內側延伸到定子芯2的外側，具體地，從端子板4的背面4c延伸到端子板4的正面4d。在排氣槽道20的一部分處設置有樹脂儲存部21，樹脂儲存部21通過使排氣槽道20的橫截面擴張而形成。多個(例如，兩個或三個)排氣槽道20與樹脂儲存部21連通。
[0047]排氣槽道20由從樹脂儲存部21向內側定位的第一排氣部20a和從樹脂儲存部21向外側定位的第二排氣部20b構成。第一排氣部20a和第二排氣部20b在直線上對準。樹脂儲存部21在槽道寬度R的方向上穿過多個排氣槽道20擴張。通過這種構造，樹脂材料30能夠被可靠地捕獲在樹脂儲存部21中。在安裝表面4a上，定位在圖4的右側的排氣槽道20延伸成使得排氣槽道20的寬度保持不變，而定位在圖4的左側的排氣槽道20延伸成使得排氣槽道20的寬度向外逐漸增大(排氣槽道20的寬度朝向圖4的左側增大)。而且，樹脂儲存部21的寬度P形成為使得寬度P將大于排氣槽道20的槽道寬度R。由此，樹脂材料30能夠被可靠地捕獲在樹脂儲存部21中。
[0048]另外，如圖5所示，樹脂儲存部21在排氣槽道20的槽道深度U的方向上向上擴張。應注意的是，定位在圖4的右側的樹脂儲存部21的深度D可以與定位在圖4的左側的樹脂儲存部21的深度D相同或者上述二者可以彼此不同。
[0049]注入到第一腔Cl和第二腔C2中的樹脂材料30含有玻璃纖維G。玻璃纖維G用于用以模制線圈3的樹脂材料30。當樹脂由于某種原因而從排氣槽道20的出口20A泄漏時，在排氣槽道20的出口 20A處泄漏且固化的樹脂材料30含有玻璃纖維G。當樹脂泄漏部分在使用馬達時掉落并附著到其他裝置時，玻璃纖維G可能導致該裝置的故障。因此，即使當樹脂泄漏部分在排氣槽道20的出口 20A處形成時，也優選玻璃纖維G不包含在樹脂泄漏部分中。
[0050]因而，樹脂儲存部21在排氣槽道20的槽道深度U的方向(旋轉軸線L延伸的方向)上向上擴張。因而能夠可靠地使得Barus (巴拉斯)效應在排氣槽道20內發生并且將玻璃纖維G的取向改變為在樹脂儲存部21中向上。這使得樹脂儲存部21能夠可靠地捕獲玻璃纖維G并且將玻璃纖維G限制在樹脂儲存部21內。因此，即使當樹脂泄漏部分在排氣槽道20的出口20A處形成時，玻璃纖維G也將難以包含在樹脂泄漏部分中。
[0051 ]關于排氣槽道20，上述槽道寬度R為大約Imm，并且上述槽道深度U為大約0.1至
0.3_。樹脂儲存部21的深度為大約0.5至2_。這些值可以適當改變。
[0052]在模制時，在定子I中，樹脂材料30在形成于端子板4上的排氣槽道20內流動。此時，由于通過部分地使排氣槽道20的橫截面擴張而形成的樹脂儲存部21設置在端子板4的安裝表面4a上，樹脂材料30能夠被保持在樹脂存儲部21中。因此，這防止了樹脂材料30通過排氣槽道20流動到端子板4外部。當樹脂泄漏部分在使用馬達時掉落時，對其他裝置有不利影響，其中，樹脂泄漏部分是已經從排氣槽道20泄漏到外部并且已經固化的樹脂材料30。因而，在排氣槽道20的一部分處形成的樹脂儲存部21在防止樹脂材料30流動到外部方面有效地起作用。
[0053]然后，將簡單地說明用樹脂密封定子I的方法。
[0054]如下將說明由圖6中的附圖標記A表示的“定子芯設置步驟”。首先，線圈3放置在下模具12的第二腔C2內。此時，使定子芯2的端面2b接觸下模具12的接觸表面12c。然后，模具1被合模。此時，端子板4從模具1露出。
[0055]如下將說明由圖6中的附圖標記B表示的“樹脂注入步驟”。樹脂材料30被注入到第一腔Cl和第二腔C2中，并且線圈3用樹脂材料30密封。
[0056]如下將說明由圖6中的附圖標記C表示的“排出步驟”。在第一腔Cl和第二腔C2內的殘留空氣從排氣槽道20的出口 20A排出到外部。此時，已經流入排氣槽道20中的樹脂材料30被保持在樹脂儲存部21中。
[0057]在樹脂材料30完全注入到第一腔Cl和第二腔C2中之后，模具10被冷卻，并且然后模具10被打開以取出定子芯2。
[0058]本發明不局限于上述實施方式，并且能夠作出如在下文說明的各種變型而不脫離本發明的范圍。
[0059]如圖7A所示，排氣槽道40包括從樹脂儲存部41向內側定位的第一排氣部40a和從樹脂儲存部41向外側定位的第二排氣部40b。第二排氣部40b和第一排氣部40a沿著樹脂儲存部41的基準軸線(沿著樹脂儲存部41延伸所沿的方向的軸線)L3橫向地錯位。第一排氣部40a相對于樹脂儲存部41的基準軸線L3彼此正交，第二排氣部40b相對于樹脂儲存部41的基準軸線L3彼此正交。第一排氣部40a的槽道軸線LI和第二排氣部40b的槽道軸線L2彼此平行地延伸。具有上述結構的排氣槽道40能夠使得流動通過排氣槽道40的樹脂材料30難以從第一排氣部40a流動到第二排氣部40b。因此，這使得容易將樹脂材料30保持在樹脂儲存部41中，從而可靠地防止樹脂從排氣槽道40泄漏。
[0060]如圖7B所示，排氣槽道50包括從樹脂儲存部51向內側定位的第一排氣部50a和從樹脂儲存部51向外側定位的第二排氣部50b。第二排氣部50b和第一排氣部50a沿著樹脂儲存部51的基準軸線L3橫向地錯位。第一排氣部50a和第二排氣部50b分別相對于沿著樹脂儲存部51延伸的基準軸線L3以小于90度的角度α和β延伸。第一排氣部50a的槽道軸線LI和第二排氣部50b的槽道軸線L2相對于樹脂儲存部51的基準軸線L3形成銳角。具有上述結構的排氣槽道50能夠使得流動通過排氣槽道50的樹脂材料30難以從第一排氣部50a流動到第二排氣部50b。因此，這使得容易將樹脂材料30保持在樹脂儲存部51中，從而可靠地防止樹脂從排氣槽道50泄漏。
[0061]第一排氣部與第二排氣部之間的位置關系不局限于上述，并且能夠做出各種變型。
[0062]根據已經描述的發明，明顯的是，本發明的實施方式可以以許多方式修改。這種修改不認為背離本發明的主旨和范圍，并且對于本領域技術人員而言明顯的所有這種修改意在包括在所附權利要求的范圍內。
【主權項】
1.一種定子，所述定子包括:線圈，所述線圈安裝在定子芯上并且用樹脂材料密封；以及端子板，所述端子板設置成與所述定子芯的周向表面接觸，其中， 所述端子板包括與所述定子芯接觸的安裝表面；以及 所述安裝表面包括: 排氣槽道，所述排氣槽道從所述定子芯的內側延伸到外側；以及 樹脂儲存部，所述樹脂儲存部通過部分地擴張所述排氣槽道的橫截面而形成。2.根據權利要求1所述的定子，其中， 所述樹脂儲存部在所述排氣槽道的槽道寬度的方向上擴張。3.根據權利要求1或2所述的定子，其中， 所述樹脂材料含有玻璃纖維，以及 所述樹脂儲存部在所述排氣槽道的槽道深度的方向上擴張。4.根據權利要求1至3中的任一項所述的定子，其中， 所述樹脂儲存部的寬度大于所述排氣槽道的槽道寬度。5.根據權利要求1至4中的任一項所述的定子，其中， 所述排氣槽道包括自所述樹脂儲存部向內側定位的第一排氣部和自所述樹脂儲存部向外側定位的第二排氣部，以及 所述第二排氣部自所述第一排氣部的延伸線橫向地錯位。6.根據權利要求1至4中的任一項所述的定子，其中， 多個所述排氣槽道與所述樹脂儲存部連通。7.—種用樹脂密封定子的方法，所述方法包括以下步驟: 定子芯設置步驟，所述定子芯設置步驟包括將線圈放置到模具的腔中，并且在使端子板接觸定子芯的端面的同時，使所述端子板從所述模具露出； 注入步驟，所述注入步驟包括將樹脂材料注入到所述腔中并且用所述樹脂材料密封所述線圈；以及 排出步驟，所述排出步驟包括將所述腔內的殘留空氣從在所述端子板上形成的排氣槽道排出到外部，其中， 所述端子板包括與所述定子芯接觸的安裝表面，并且在所述安裝表面上形成有從所述定子芯的內側延伸到外側的所述排氣槽道和通過部分地擴張所述排氣槽道的橫截面而形成的樹脂儲存部；以及 流入所述排氣槽道中的樹脂材料在所述排出步驟期間被保持在所述樹脂儲存部內。
【文檔編號】B29C45/34GK105984088SQ201610082324
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年2月5日
【發明人】森代健史郎, 田中優成
【申請人】豐田自動車株式會社