定子以及无刷电机的制作方法

文档序号:11852398阅读:303来源:国知局
定子以及无刷电机的制作方法与工艺

本说明书所公开的技术涉及定子以及无刷电机。



背景技术:

日本国特开2006-67778号公报公开了如下技术:通过将导线卷绕在覆盖电枢的齿的绝缘体而形成线圈。线圈包括导线彼此平行地卷绕在绝缘体的外周的第1层和导线彼此平行地卷绕在第1层上的第2层。



技术实现要素:

发明要解决的问题

在将导线卷绕在安装于齿的线圈骨架上时,必须一边避开例如定子的外壁等定子的其他部分一边卷绕导线。

在本说明书中,提供一种能够一边避开定子的其他部分一边恰当地卷绕导线的技术。

用于解决问题的方案

在本说明书中公开的技术涉及用于电机的定子。定子包括外周部、多个齿、多个线圈骨架以及多个线圈。外周部具有筒状。多个齿从外周部的内周面向内周侧延伸。多个齿沿着外周部的周向隔开间隔地排列。多个线圈骨架安装于多个齿。各线圈骨架在各齿的外周部侧的第1端和与第1端相反的一侧的第2端之间的中间位置处绕该齿的侧面一圈。多个线圈配置于多个线圈骨架上。多个线圈骨架均在第1端侧的那一端具有位于该线圈骨架的外周面中的、至少彼此相对的一对面的槽。多个线圈均包括:导入部,其用于将该线圈的导线从线圈骨架外配置于槽内;调整部,其与导入部连续地配置,包括导线中的以一圈卷绕在线圈骨架上的在槽内配置的1根导线,或者包括导线中的以两圈卷绕在线圈骨架上的在槽内邻接地配置的两根导线;多个导线层,均是导线沿着齿的延伸方向邻接地排列而成的。在至少彼此相对的一对面上配置的多个导线层的最下的导线层与调整部所包括的导线以及线圈骨架的外周面接触。在多个线圈的各线圈中,对于配置在至少彼此相对的一对面上的多个导线层中的、奇数层的导线层,导线从第1端侧朝向第2端侧依次卷绕,对于配置在至少彼此相对的一对面上的多层的导线层中的、偶数层的导线层,导线从第2端侧朝向第1端侧依次卷绕。对于多层的导线层中的、奇数层的导线层,位于第1端侧的端的导线和外周部的内周面分开半个卷绕节距,对于多层的导线层中的、第2层以上的导线层,配置在线圈骨架的导入部侧的端面上的导线以外的导线沿着在前1层的导线层的邻接的两根导线之间形成的凹部配置,配置在导入部侧的端面上的导线沿着与前1层的导线层的导线交叉的方向。

在形成有槽的线圈骨架的面上,偶数层的导线层从第2端朝向第1端卷绕。在该结构中,在偶数层的导线层中,在卷绕外周部附近的导线的状况中,与应该卷绕的导线的第2端侧邻接的导线已经配置。因此,外周部附近的导线被邻接的导线引导,恰当地卷绕在外周部附近。其结果,能够一边避免导线或者用于卷绕导线的装置与外周部干涉一边进行卷绕。

另一方面,在形成有槽的线圈骨架的面上,奇数层的导线层从第1端朝向第2端卷绕。在该结构中,在开始奇数层的导线层的导线的卷绕时,需要一边避开外周部一边卷绕。在上述的结构中,位于奇数层的导线层的第1端侧的那一端的导线与外周部的内周面分开半个卷绕节距。其结果,与位于奇数层的导线层的第1端侧的那一端的导线位于不与外周部的内周面分开的位置的结构相比较,在卷绕该导线时,可避免导线或者用于卷绕导线的装置与外周部干涉。

在本说明书中公开的技术涉及用于电机的定子。定子包括:外周部、多个齿、多个线圈骨架以及多个线圈。外周部具有筒状。多个齿从外周部的内周面向内周侧延伸。多个齿沿着外周部的周向隔开间隔地排列。多个线圈骨架安装于多个齿。各线圈骨架在各齿的外周部侧的第1端和与第1端相反的一侧的第2端之间的中间位置处绕该齿的侧面一圈。多个线圈配置于多个线圈骨架上。多个线圈骨架均具有槽和宽幅部。槽在第1端侧的那一端位于该线圈骨架的外周面中的、至少彼此相对的一对面。宽幅部在槽中的、位于一对面中的一个面的部分使槽的宽度扩大。宽幅部的宽度小于导线的线径。多个线圈均包括:导入部,其用于使该线圈的导线从线圈骨架外配置于槽中的、位于一对面中的另一面的部分;调整部,其与导入部连续地配置,包括导线中的以一圈卷绕在线圈骨架上的在槽内配置的1根导线,或者包括导线中的以两圈卷绕在线圈骨架上的在槽内配置的两根导线;多个导线层,均是导线沿着齿的延伸方向邻接地排列而成的。配置在至少彼此相对的一对面上的多个导线层的最下的导线层与调整部所包括的导线以及线圈骨架的外周面。在多个线圈的各线圈中,对于配置在至少彼此相对的一对面上的多个导线层中的、奇数层的导线层,导线从第1端侧朝向第2端侧依次卷绕,对于配置在至少彼此相对的一对面上的多层的导线层中的、偶数层的导线层,导线从第2端侧朝向第1端侧依次卷绕。对于多层的导线层中的、第2层以上的导线层,配置在线圈骨架的导入部侧的端面上的导线以外的导线沿着在前1层的导线层的邻接的两根导线之间形成的凹部配置,配置在导入部侧的端面上的导线沿着与前1层的导线层的导线交叉的方向配置。

附图说明

图1是燃料泵的纵剖视图。

图2是定子的立体图。

图3是展开后的芯主体的俯视图。

图4是为了说明第1实施例的将导线卷绕于线圈骨架的工序而从上方观察部分芯的图。

图5是为了说明第1实施例的将导线卷绕于线圈骨架的工序而从上方观察部分芯的图。

图6是为了说明第1实施例的将导线卷绕于线圈骨架的工序而从上方观察部分芯的图。

图7是为了说明第1实施例的将导线卷绕于线圈骨架的工序而从下方观察部分芯的图。

图8是为了说明第1实施例的将导线卷绕于线圈骨架的工序而从上方观察部分芯的图。

图9是为了说明第1实施例的将导线卷绕于线圈骨架的工序而从上方观察部分芯的图。

图10是用于说明第1实施例的导线的卷绕状态的图。

图11是比较例的部分芯的俯视图。

图12是为了说明比较例的将导线卷绕于线圈骨架的工序而从上方观察部分芯的图。

图13是为了说明第2实施例的将导线卷绕于线圈骨架的工序而从上方观察部分芯的图。

图14是为了说明第2实施例的导线的卷绕状态而从上方观察部分芯的图。

图15是为了说明第3实施例的将导线卷绕于线圈骨架的工序而从上方观察部分芯的图。

图16是为了说明第3实施例的将导线卷绕于线圈骨架的工序而从上方观察部分芯的图。

图17是为了说明第3实施例的导线的卷绕状态而从上方观察部分芯的图。

图18是为了说明变形例的将导线卷绕于线圈骨架的工序而从上方观察部分芯的图。

图19是为了说明变形例的将导线卷绕于线圈骨架的工序而从右方观察部分芯的图。

图20是为了说明变形例的将导线卷绕于线圈骨架的工序而从左方观察部分芯的图。

图21是用于说明第4实施例的导线的卷绕状态的图。

图22是用于说明第4实施例的导线的卷绕状态的图。

图23是第5实施例的部分芯的俯视图。

图24是用于说明第5实施例的导线的卷绕状态的图。

图25是第6实施例的部分芯的俯视图。

图26是用于说明第6实施例的导线的卷绕状态的图。

图27是第7实施例的部分芯的俯视图。

图28是用于说明第7实施例的导线的卷绕状态的图。

图29是第8实施例的部分芯的俯视图。

图30是用于说明第8实施例的导线的卷绕状态的图。

图31是变形例的部分芯的俯视图。

图32是变形例的部分芯的俯视图。

图33是变形例的部分芯的俯视图。

图34是变形例的部分芯的俯视图。

具体实施方式

列举以下说明的实施例的主要特征。此外,以下所记载的技术要素是各自独立的技术要素,单独地或者通过各种组合发挥技术可用性。

(特征1)在定子中,也可以是,在第1层的导线层中,最初卷绕的特定的导线沿着卷绕于调整部的导线配置。根据该结构,能够对第1层的导线层的导线中的、最初卷绕的导线进行恰当地定位。其结果,能够抑制第1层的导线层的导线散乱。

(特征2)在定子中,也可以是,在调整部中,导线与形成槽的侧壁邻接地卷绕一圈。也可以是,第1层的导线层中的、最初卷绕的特定的导线沿着卷绕于调整部的导线与侧壁的上端之间配置。根据该结构,能够利用调整部的导线和槽的侧壁对第1层的导线层的导线中的、最初卷绕的导线恰当地进行定位。其结果,能够抑制第1层的导线层的导线散乱。

(特征3)在定子中,也可以是,在调整部中邻接地配置两根导线。也可以是,位于第2端侧的导线与形成槽的侧壁邻接。也可以是,第1层的导线层中的、最初卷绕的导线沿着调整部的导线与侧壁的上端之间配置。根据该结构,能够利用调整部的导线和槽的侧壁对第1层的导线层的导线中的、最初卷绕的导线恰当地进行定位。其结果,能够抑制第1层的导线层的导线散乱。

(特征4)在定子中,也可以是,在调整部中邻接地配置两根导线。也可以是,第1层的导线层中的、最初卷绕的特定的导线沿着在调整部的邻接的导线之间形成的凹部卷绕。根据该结构,能够利用调整部的邻接的导线对第1层的导线层的导线中的、最初卷绕的导线恰当地进行定位。其结果,能够抑制第1层的导线层的导线散乱。

(特征5)在定子中,也可以是,位于奇数层的导线层的第1端侧的那一端的导线与外周部的内周面分开半个卷绕节距,位于偶数层的导线层的第1端侧的那一端的导线与外周部的内周面抵接。根据该结构,能够增多导线的匝数。

(特征6)在定子中,也可以是,槽在第1端侧的那一端绕该线圈骨架的外周面一圈。根据该结构,在偶数层的导线层中,在卷绕在外周部附近的导线的状况中,与应该卷绕的导线的第2端侧邻接的导线被配置为已经绕线圈骨架一圈。因此,外周部附近的导线在线圈骨架的整周上被邻接的导线引导,恰当地卷绕在外周部附近。由此,能够将导线恰当地配置于第1端侧。

(特征7)具有上述的定子的电机以及具有该电机的泵也是新的且有用的。

(特征8)在定子中,也可以是,槽位于线圈骨架的外周面中的、至少沿着外周部的轴向延伸的一对轴向延伸面。也可以是,多个线圈骨架均具有在槽中的、位于一对轴向延伸面的一个面的部分使槽的宽度扩大的宽幅部。宽幅部的宽度也可以小于导线的线径。导入部也可以配置于槽中的、位于一对轴向延伸面的另一面的部分。根据该结构,能够抑制在调整部上卷绕的导线从调整部上脱落。

(第1实施例)

如图1所示,本实施例的定子60以及电机部50用于燃料泵10。燃料泵10配置于燃料罐(省略图示)内,向汽车等车辆的发动机(省略图示)供给燃料(例如汽油等)。如图1所示,燃料泵10除了具有电机部50之外,还具有泵部30。电机部50和泵部30配置于外壳2内。外壳2具有两端开口的圆筒形状。

泵部30具有壳体32和叶轮34。壳体32对外壳2的下端的开口进行封闭。在壳体32的下端设有吸入口38。在壳体32的上端设有使壳体32内和电机部50连通的连通孔(省略图示)。在壳体32内收容有叶轮34。

电机部50位于泵部30的上方。电机部50是无刷电机,且是三相电机。电机部50具有转子54、定子60以及端子70。转子54具有永磁体。在转子54的中心以轴52贯通的方式固定有轴52。轴52的下端插入并贯通于叶轮34的中心部。利用配置于轴52的两端部的轴承将转子54支承为能够以轴为中心旋转。此外,在实施例中,以图1的状态规定上、下。即,在从电机部50观察时,泵部30位于“下”,从泵部30观察时,电机部50位于“上”。

定子60被树脂层66覆盖。树脂层66对外壳2的上端的开口进行封闭。在树脂层66的上端形成有喷出口11。喷出口11使电机部50与燃料泵10外的燃料路径连通。喷出口11是用于将被泵部30升压后的燃料向燃料路径喷出的开口。在树脂层66中,覆盖定子60的部分和喷出口11由树脂一体成形。此外,覆盖定子60的部分和喷出口11也可以分体构成。

定子60具有芯主体90和配置于芯主体90的多个(本实施例中,是6个)线圈96。在定子60的上端安装有端子70。端子70经由控制电路与电池(均省略图示)连接。端子70是用于向定子60的线圈96供给电力的端子。

芯主体90具有芯板组(92、92、·)、设于芯板组(92、92、·)的表面的绝缘体94。芯板组(92、92、·)包括多张芯板92。此外,在图1中,为了优先视觉清晰,省略了表示多张芯板92的截面的剖面线。多张芯板92沿着上下方向层叠,各芯板92由磁性体材料形成。绝缘体94由绝缘性的树脂材料形成。绝缘体94覆盖着包括层叠起来的多张芯板92的芯板组(92、92、·)的表面。

如图2所示,芯主体90具有6个部分芯U1、V1、W1、U2、V2、W2。6个部分芯U1~W2配置成圆筒形状。6个部分芯U1~W2由两个U相的部分芯U1、U2、两个V相的部分芯V1、V2以及两个W相的部分芯W1、W2构成。此外,各部分芯U1~W2是大致相同的结构,因此,以部分芯W1为代表进行说明。

部分芯W1具有外周部95、齿91(参照图3)以及线圈骨架99(参照图3)。外周部95位于部分芯W1的最外周侧。外周部95由芯板92的外周部分、覆盖芯板92的外周部分的绝缘体94构成。外周部95的外周面具有部分圆筒形状。外周部95的内周面具有平板形状。外周部95与邻接的部分芯U2、V1各自的外周部95连结。6个部分芯U1~W2通过在各外周部95处连结而形成了筒形状。

如图3所示,在外周部95的中央部配置有朝向定子60的中心延伸的齿91。此外,在图3中,记载有部分芯W1、与部分芯W1邻接的部分芯V1、U2,但在图3所示的芯主体90的展开状态下,6个部分芯U1~W2如部分芯W1、V1、U2所示那样呈直线状配置。

齿91由从芯板92中的、构成外周部95的芯板92的外周部分向外周部95的内周侧延伸的部分构成。此外,在图3中,仅记载有芯板92中的与部分芯W1相对应的部分,实际上,芯板92的与6个部分芯U1~W2相对应的部分被连结起来。

如图2所示,配置于6个部分芯U1~W2的6个齿91沿着外周部95的周向等间隔地配置。如图3所示,齿91的中间部分91a从外周部95向外周部95的内周侧(图3的下侧)延伸。齿91的内周端沿着外周部95的周向扩大,具有与转子54的外周面相仿的形状。齿91由绝缘体94覆盖。在齿91的内周侧的那一端配置有被绝缘体94覆盖的内周部91b。

线圈骨架99由覆盖齿91的绝缘体94中的、覆盖中间部分91a的部分构成。线圈骨架99绕中间部分91a的侧面一圈。更详细而言,线圈骨架99覆盖中间部分91a中的、位于外周部95与齿91的内周端之间的4个面。在线圈骨架99的外周面配置有用于支承导线97的引导部99a。引导部99a在线圈骨架99的外周面形成为凹状。引导部99a至少形成于线圈骨架99的4个角部的每一个角部。此外,引导部99a也可以在线圈骨架99外周面的整周上形成。引导部99a具有与导线97的外形相仿的形状。

在线圈骨架99的外周部95侧的那一端形成有槽100。在槽100中,线圈骨架99的外周面相对于其他部分的线圈骨架99的外周面凹陷。换言之,在槽100中,线圈骨架99的外周面位于比其他部分的线圈骨架99的外周面靠近齿91的位置。槽100在线圈骨架99的外周面的整周上形成。因此,形成有槽100的线圈骨架99的周长比其他部分的线圈骨架99的周长短。槽100的宽度(即定子60的径向上的槽100的长度)与导线97的线径大致相等。槽100的深度(即槽100的截面中的与槽100的宽度垂直的方向上的长度)与导线97的线径大致相等。

如图2所示,在线圈骨架99上配置有线圈96。线圈96是通过将导线97卷绕于线圈骨架99而制作的。线圈96与端子70电连接。部分芯W1的线圈96与部分芯W2的线圈96连接,可向部分芯W1的线圈96以及部分芯W2的线圈96供给同相位的电位。同样地,部分芯U1的线圈96与部分芯U2的线圈96连接,可向部分芯U1的线圈96以及部分芯U2的线圈96供给同相位的电位。而且,同样地部分芯V1的线圈96与部分芯V2的线圈96连接,可向部分芯V1的线圈96以及部分芯V2的线圈96供给同相位的电位。

(导线的卷绕方法)

接着,参照图4~10,对卷绕导线97而制作线圈96的方法进行说明。如图3所示,导线97以部分芯U1~W2呈直线状排列的状态卷绕。此外,在图4以后的附图中,为了优先附图的视觉清晰,省略被形成于线圈骨架99的引导部99a等简化地记载。导线97按照从图4到图9的顺序卷绕。此外,图7是表示与图6所示的状态相同的时间的导线97的卷绕状态的图,图6是从部分芯W1的上方观察而图7是从部分芯W1的下方观察的图。图10表示制作线圈96后的状态,导线97以线圈骨架99的上表面的位置处的截面表示。

如图4所示,最初,将导线97的一端卡定于位于外周部95的上端的卡定部95a。此外,导线97可从卷绕装置8供给。并且,将卡定于卡定部95a的导线97从线圈骨架99的左侧越过线圈骨架99的上表面并拉到线圈骨架99的右侧。接下来,如图5所示,使卷绕装置8沿着线圈骨架99的周向移动,将导线97在槽100内卷绕。

其结果,如图5所示,导线97经由从卡定部95a到槽100的导入部97a配置于槽100内。更详细而言,导线97从导入部97a经由形成于外周部95的扩张部95b而被导入槽100内。扩张部95b使槽100的宽度向外周部95侧扩张。扩张部95b以槽100的宽度朝向下方逐渐变小的方式形成。换言之,扩张部95b的在转子54的径向上的长度随着朝向下方而逐渐变短。并且,扩张部95b在槽100的上下方向的中央位置中消失。扩张部95b是为了抑制在将导线97卷绕于线圈骨架99时与导入部97a的导线97发生干涉而设置的。因而,存在扩张部95b内的导线97在将导线97卷绕于线圈骨架99的期间被导线97按压而沿着Y轴方向移动的情况。

从图5的状态进一步使卷绕装置8沿着线圈骨架99的周向移动、且与导线97的沿着Y轴的行进相应地与Y轴平行地朝向内周部91b移动。由此,如图6、图7所示,形成调整部97b和第1层的导线层CL1。调整部97b是导线97在槽100内仅卷绕一圈而形成的。在导线层CL1中,从线圈骨架99的外周部95侧的那一端朝向与其相反的一侧的那一端紧密地、即邻接地卷绕导线97。即,线圈96的卷绕节距与导线97的线径相等。详细而言,导线层CL1的线圈骨架99的外周部95侧的那一端的导线97沿着由调整部97b的导线97和槽100的侧面形成的凹部(参照图10的凹部X1)卷绕。根据该结构,能够使导线层CL1的导线97中的、最初卷绕的导线97恰当地定位。其结果,能够抑制以后卷绕的导线层CL1的导线97散乱。导线层CL1的线圈骨架99的外周部95侧的那一端的导线97(即,图10的导线C3、C4)从外周部95的内周面分开大致半个卷绕节距(即,导线97的线径的1/2的长度)。另一方面,导线层CL1的线圈骨架99的内周部91b侧的那一端的导线97(即,图10的导线C11、C12)与内周部91b抵接。

将对图6、图7进行比较而明确可知,在第1层的导线层CL1中,配置于线圈骨架99的上端面上的导线97相对于X轴倾斜,而配置于线圈骨架99的下端面上的导线97与导线97的行进方向(即Y轴方向)垂直(即与X轴方向平行)地卷绕。

接下来,使卷绕装置8沿着线圈骨架99的周向移动、且与导线97的沿着Y轴的行进相应地从内周部91b朝向外周部95移动。其结果,如图8所示,可形成第2层导线层CL2。在导线层CL2中,从线圈骨架99的内周部91b侧的那一端朝向外周部95侧的那一端紧密地卷绕导线97。详细而言,在导线层CL2中,内周部91b侧的那一端的导线97(即图10的导线C11、C12)与内周部91b抵接,外周部95侧的那一端的导线97(即图10的导线C19、C20)与外周部95抵接。另外,导线层CL2中的两端的导线97(即图10的导线C13~C18)沿着在导线层CL1的导线97之间形成的凹部卷绕。

如图8所示,在卷绕外周部95侧的那一端的导线97(即图10的导线C19,C20)时,一边使导线97与外周部95侧的那一端的导线97的前1匝的导线97(即图10的导线C17、C18)接触一边卷绕。更详细而言,若将导线97配置于图10的导线C21所示的位置而卷绕,则导线97沿着导线C17滑落,收容于导线C19的位置。因此,即使不使卷绕装置8靠近外周部95到与外周部95抵接的程度也能够卷绕。

另外,在导线层CL2中,配置于线圈骨架99的上端面上的导线97相对于X轴在导线97的沿着Y轴的行进方向上倾斜,而配置于线圈骨架99的下端面上的导线97与X轴平行地卷绕。配置于线圈骨架99的上端面上的导线97以与导线层CL1的导线97交叉的方式倾斜。

接下来,从图8的状态使卷绕装置8沿着线圈骨架99的周向移动,以便形成第3层导线层CL3(参照图10)。其结果,卷绕于导线层CL3的外周部95侧的那一端的导线97(即图10的导线C21、C22)沿着由从导线层CL2的外周部95侧的那一端卷绕两匝的导线97(图10的导线C17~C20)形成的凹部X2卷绕。

其结果,导线层CL3的线圈骨架99的外周部95侧的那一端的导线97(即图10的导线C21、C22)从外周部95的内周面分开大致半个卷绕节距。根据该结构,即使不使卷绕装置8靠近外周部95到与外周部95抵接的程度也能够卷绕。

从图9的状态使卷绕装置8沿着线圈骨架99的周向在外周部95与内周部91b之间移动,形成导线层CL3、CL4,从而制作线圈96。此外,线圈96的导线97的端部与配置于部分芯W2的线圈96的导线97连接。同样地,部分芯U1的线圈96的导线97的端部与配置于部分芯U2的线圈96的导线97连接,部分芯V1的线圈96的导线97的端部与配置于部分芯V2的线圈96的导线97连接。

如图10所示,在线圈96中,在奇数层的导线层CL1、CL3中,导线C3、C4、C21、C22与外周部95的内周面分开导线97的线径的1/2。另一方面,在偶数层的导线层CL2、CL4中,导线C19、C20、C37与外周部95的内周面抵接。此外,在变形例中,也可以是,线圈96为卷绕5层以上的导线层。在本变形例中,也可以是,在奇数层的导线层CL1、CL3…中,导线从外周部95的内周面分开导线97的线径的1/2,在偶数层的导线层CL2、CL4…中,导线与外周部95的内周面抵接。

(本实施例的效果)

与图11、图12所记载的比较例相比较,说明本实施例的效果。在比较例中,在线圈骨架199上没有形成槽100,从外周部95侧的那一端到内周部91b侧的那一端具有同一的周长。在该比较例中,如图12所示,第1层的导线层的导线97与外周部95的内周面抵接,而第2层的导线层CL2的导线97与外周部95的内周面分开大致半个卷绕节距。在该结构中,想要尽可能紧密地卷绕线圈96的导线97,则在第3层的导线层CL3中,外周部95侧的那一端的导线97需要以与外周部95的内周面抵接的方式配置。

然而,外周部95侧的那一端的导线97是第3层的导线层CL3的导线97中的、最初卷绕的导线。因此,在第3层的导线层上没有对卷绕外周部95侧的那一端的导线97进行引导那样的导线。外周部95侧的那一端的导线97沿着第2层的导线层的外周部95侧的那一端的导线97与外周部95的内周面之间的凹部卷绕。因此,必须在使卷绕装置8靠近了外周部95的状态下卷绕导线97。另外,在该状态下,若将从卷绕装置8延伸的导线97强力地牵拉,则存在导线97从第2层的导线层的外周部95侧的那一端的导线97与外周部95的内周面之间的凹部脱落、无法恰当地卷绕的情况。

另一方面,如图10所示,在本实施例的定子60中,配置有调整部97b,因此,奇数层的导线层CL1、CL3(即,导线C3、C4、C21、C22)与外周部95的内周面分开大致半个卷绕节距。因此,能够避免比较例那样的状况。另外,偶数层的导线层CL2、CL4(即,导线C19、C20、C37)与外周部95的内周面抵接,但在偶数层的导线层CL2、CL4中,导线97从内周部91b朝向外周部95卷绕。因此,在卷绕导线C19、C20、C37的状况中,在偶数层的导线层CL2、CL4中已经卷绕有与抵接于外周部95的内周面的导线97邻接的导线97(即,导线C17、C18、C35)。因此,导线C19、C20、C37被导线C17、C18、C35引导而恰当地卷绕。根据本实施例的结构,不使导线97与外周部95强力地接触就能够以高密度恰当地卷绕。

另外,在图12所示的比较例中,在卷绕第3层的导线层中的、最初卷绕的导线97时,该导线97与导入部97a的导线97干涉。因此,难以将导线97以与外周部95的内周面抵接的方式卷绕。另一方面,在本实施例中,如图9所示,第2层的导线层CL2中的、卷绕于外周部95侧的那一端的导线97、以及第3层的导线层CL3中的、卷绕于外周部95侧的那一端的导线97沿着导线层CL2的外周部95侧的两根导线97(图10的导线C17和C19、C18和C20)之间卷绕,因此,在卷绕时,不受导入部97a的导线97的影响。根据本实施例的定子60,在卷绕导线97时,能够避免导线97与导入部97a抵接而卷绕走形。

(第2实施例)

参照图13、14,对与第1实施例不同的点进行说明。本实施例与第1实施例相比较,槽200的形状与第1实施例的槽100的形状不同。另外,本实施例与第1实施例相比较,构成线圈96的导线97的卷绕方法不同。

如图14所示,槽200与槽100同样地配置于线圈骨架99的外周部95侧的那一端,在槽200中,线圈骨架99的外周面相对于其他部分的线圈骨架99的外周面凹陷。槽200的宽度与导线97的线径的两倍大致相等。槽200的其他结构与槽100的结构相同。

(导线的卷绕方法)

如图13所示,导线97与第1实施例同样地经由导入部97a而配置于槽200内。并且,导线97在槽200内中仅卷绕两圈。其结果,在槽200内可配置沿着Y轴方向邻接的两根导线97。如图14所示,槽200内的导线97从外周部95沿着朝向内周部91b的方向、即以导线C1、C2、C3、C4的顺序卷绕。由此,可在槽200内形成调整部297b。

若形成调整部297b,则接下来,如图13的箭头所示,导线97卷绕于调整部297b上。其结果,卷绕导线层CL1的最初的导线C5、C6。导线层CL5、CL6沿着由调整部297b的导线C1、C2、C3、C4形成的凹部X201卷绕。根据该结构,能够使导线层CL1的导线97中的、最初卷绕的导线97恰当地定位。其结果,能够抑制以后卷绕的导线层CL1的导线97散乱。此外,在该卷绕方法中,导线层CL1的导线97中的、最初卷绕的导线97在线圈骨架99的上端侧与形成调整部297b的导线97交叉。

接下来,如图14所示,与第1实施例同样地导线97卷绕成导线层CL1~CL4,作制了线圈96。此外,线圈96也可以由5层以上的导线层制作。

在本实施例中,也能够起到与第1实施例同样的效果。

(第3实施例)

参照图15~17,对与第2实施例不同的点进行说明。本实施例与第2实施例相比较,构成线圈96的导线97的卷绕方法不同。

(导线的卷绕方法)

如图15所示,导线97与第2实施例同样地经由导入部97a而配置于槽200内。并且,导线97在槽200内中仅卷绕两圈。其结果,可在槽200内配置沿着外周部95和内周部91b之间的方向邻接的两根导线97。如图17所示,槽200内的导线97从外周部95沿着朝向内周部91b的方向、即以导线C1、C2、C3、C4的顺序卷绕。由此,可在槽200内形成调整部397b。

若形成调整部397b,则接下来将导线97、即导线层CL1中的、最初卷绕的导线97沿着由调整部397b的内周部91b侧的那一端的导线97和槽200的侧面形成的凹部X301(参照图17)卷绕。根据该结构,能够使导线层CL1的导线97中的、最初卷绕的导线97恰当地定位。其结果,能够抑制以后卷绕的导线层CL1的导线97散乱。

接下来,导线97朝向内周部91b卷绕。如图16所示,导线层CL1的导线97(图17的导线C9、C10)被卷绕到与内周部91b抵接前为止,一旦抵接则与第1、2实施例同样地从导线层CL2的内周部91b侧的那一端的导线97(图17的导线C11、C12)依次形成导线层CL2。

如图17所示,若卷绕导线层CL2的导线C15、C16,则接下来,导线97卷绕于调整部397b的导线C1~C4上。即,若卷绕导线C15、C16,则卷绕形成导线层CL1的导线97。接下来,形成导线层CL2的导线C19、C20卷绕于导线C5、C6、C17、C18上,接下来,卷绕导线C21、C22。由此,可形成导线层CL2。以后,与第1、2实施例同样地卷绕导线97,制作了具有导线层CL1~CL4的线圈96。

在本实施例中,也能够起到与第1、2实施例同样的效果。

(第4实施例)

在上述的各实施例中,槽100在线圈骨架99的外周面的整周上形成。然而,在本实施例中,槽100形成于线圈骨架99的外周面中的、隔着齿91的中间部分91a相对的一对面(即,沿着上下方向延伸的一对面)。在该情况下,导入部97a的下端与配置于槽100的导线97连续。图21、图22是表示在线圈骨架99中的、沿着上下方向延伸的一对面上形成有槽100的情况的导线97的卷绕状态的图。图21以线圈骨架99的上表面的位置处的截面表示导线97,图22以线圈骨架99的上表面的中央位置中的与线圈骨架99的上表面垂直的截面表示导线97。此外,图中的导线97内的数字表示导线97的匝数。

如图21所示,第1匝(即导线97内的数字为“1”)的导线97配置于槽100内。另一方面,如图22所示,在没有形成有槽100的面中,第1匝的导线97相当于第1层的最初卷绕的导线。在设有槽100的面中,在第1层的导线层CL1~第4层的导线层CL4的每一层中,导线97分别卷绕4次、5次、4次、5次。相对于此,在没有设置有槽100的面中,在导线层CL1~导线层CL4中,导线97分别卷绕5次、4次、5次、4次。

位于第2层的导线层CL2的外周部95侧的那一端的导线(图21的即导线97内的数字是“10”)与上述的第1~第3实施例同样地沿着邻接的导线(图21的即导线97内的数字是“9”)滑落而收容于第2层的导线层的外周部95侧的那一端。如图22所示,在沿着上下方向延伸的面中,位于第2层的导线层的外周部95侧的那一端的导线97在线圈骨架99的上下端面中位于第3层的导线层的外周部95侧的那一端。即使是该情况,导线97也由沿着上下方向延伸的面的第2层的导线(图21的即导线97内的数字是“9”)引导,因此,即使不使卷绕装置8靠近外周部95到与外周部95抵接的程度,也能够卷绕。

在本实施例中,也起到与第1~3实施例同样的效果。

此外,在变形例中,槽100也可以形成于线圈骨架99的外周面中的、至少隔着齿91的中间部分91a相对的一对面中的、线圈骨架99的上下端面。在该情况下,导入部97a的下端也可以与配置于槽100的导线97连续。

以上,详细地说明了本发明的实施方式,但这些只不过是例示而已,并非是限定权利要求书。权利要求书所记载的技术中包含对以上所例示的具体例子进行各种变形、变更而成的方案。

(1)在上述的各实施例中,是将无刷电机用于燃料泵10的例子,但在本说明书公开的无刷电机也可以用于冷却水泵等电动泵、其他装置。

(2)在上述的第2实施例中,槽200内的导线97从外周部95沿着朝向内周部91b的方向依次卷绕。然而,也可以是,如图18~20所示,在调整部297b中,若导线97从导入部97a导入槽200中,则在槽200中卷绕一圈的期间内向槽200的内周部91b侧的那一端(图18的P所示的位置)行进。接下来,导线97在线圈骨架99的上端与Y轴平行地配置。接下来,如图19所示,导线97也可以卷绕成,在线圈骨架99的一个侧面(图18中的右侧的侧面)中交叉,如图20所示,在线圈骨架99的另一侧面(图18中的左侧的侧面)中平行地配置。

(3)在上述的实施例中,记载了6槽的3相电机即电机部50,但电机也可以是具有3×N(N是正的整数)个槽的3相的交流电机。在该情况下,定子也可以包括3×N个部分芯。并且,3×N个部分芯也可以分类成N个芯组。并且,属于各芯组的3个部分芯沿着定子的周向排列配置为佳。在属于1个芯组的3个部分芯中,相对面也可以抵接。另一方面,位于芯组之间的相对面中的至少1组相对面也可以隔开间隔地配置。此外,同一芯组的邻接的部分芯所包括的1组相对面也可以隔开间隔地配置。

(第5实施例)

参照图23、图24对与第1实施例不同的点进行说明。本实施例与第1实施例相比较,在槽100的一部分中,槽100的宽度、即槽100的在定子60的径向(即Y轴方向)上的长度比第1实施例的槽100的宽度长k。k大于0,且比导线97的线径细。由此,槽100的宽度成为W(W是在槽100中卷绕的圈数乘以导线97的线径D而得到的值)+k(0<k<D)。例如,k也可以是导线97的线径的1/4~3/4。

具体而言,在线圈骨架99的外周面的整周上形成的槽100中的、沿着外周部95的轴向(即与图23的纸面垂直的方向)延伸的部分且没有形成有扩张部95b那一侧的部分配置有宽幅部100a。宽幅部100a配置于槽100的外周部95侧的那一端。宽幅部100a形成于外周部95的内周面。宽幅部100a的深度、即槽100的在定子60的径向上的长度是上述的k。另外,宽幅部100a的高度、即与外周部95的内周面平行的方向(即X轴方向)上的长度与导线97的线径大致相同。宽幅部100a沿着与XY平面垂直的方向具有与线圈骨架99相同的长度。此外,在变形例中,宽幅部100a也可以沿着与XY平面垂直的方向短于线圈骨架99。

如图24所示,若采用与第1实施例同样的卷绕方法卷绕导线97,则在卷绕导线C2的阶段,导线C2在Y轴方向上卷绕于与导线C1相同的位置。并且,在卷绕导线C4的阶段,导线C4配置于导线C2与槽100的侧面之间。此时,导线C2被导线C4向宽幅部100a侧按压,移动到与外周部95抵接为止。由此,在导线C2与槽100的侧面之间形成凹部X5。凹部X5的Y轴方向上的长度与上述的k相同。导线C4以嵌入凹部X5的状态沿着凹部X5卷绕。根据该结构,能够利用凹部X5使导线C4恰当地定位。其结果,在卷绕导线C5以后的导线的阶段,导线C4从凹部X5向内周部91b侧移动,能够抑制导线层CL1的导线97散乱。

(第6实施例)

参照图25、图26,对与第2实施例不同的点进行说明。本实施例与第2实施例相比较,在槽200的一部分中、槽200的宽度、即槽200的在定子60的径向(即Y轴方向)上的长度比第2实施例的槽200的宽度长k。k大于0、且比导线97的线径细。例如,k也可以是导线97的线径的1/4~3/4。

具体而言,在槽200的外周部95侧的那一端配置有与宽幅部100a同样的宽幅部200a。如图26所示,若采用与第2实施例同样的卷绕方法卷绕导线97,则在卷绕导线C1~C4的阶段中,导线C2、C4分别在Y轴方向上卷绕于分别与导线C1、C3相同的位置。并且,在卷绕导线C6的阶段中,导线C6配置于导线C2与导线C4之间。此时,导线C2被导线C6向宽幅部100a侧按压,移动到与外周部95抵接为止。由此,在导线C2与导线C4之间形成凹部X6。凹部X6的Y轴方向上的长度与上述的k相同。导线C6以嵌入凹部X5的状态沿着凹部X5卷绕。根据该结构,能够利用凹部X5使导线C6恰当地定位。其结果,在卷绕导线C6以后的导线的阶段,导线C6从凹部X5向内周部91b移动,能够抑制导线层CL1的导线97散乱。

(第7实施例)

参照图27、图28对与第5实施例不同的点进行说明。在本实施例中,宽幅部300a配置于槽100的内周部91b那一侧。换言之,槽100的宽度在形成有宽幅部300a的部分中向内周部91b侧扩宽k。宽幅部300a沿着与XY平面垂直的方向具有与线圈骨架99相同的长度。此外,在变形例中,宽幅部300a也可以沿着与XY平面垂直的方向短于线圈骨架99。

如图28所示,若采用与第1实施例同样的卷绕方法卷绕导线97,则在卷绕导线C2的阶段,导线C2在Y轴方向上卷绕于与导线C1相同的位置。并且,在卷绕导线C4的阶段,导线C4以嵌入被形成于导线C2与槽100的侧面之间的凹部X7的状态沿着凹部X7卷绕。根据该结构,能够利用凹部X7使导线C4恰当地定位。其结果,在卷绕导线C7以后的导线的阶段,导线C4从凹部X7向内周部91b移动,能够抑制导线层CL1的导线97散乱。

(第8实施例)

参照图29、图30对与第6实施例不同的点进行说明。在本实施例中,宽幅部400a与第7实施例的宽幅部300a同样地配置于槽200的内周部91b那一侧。在该结构中,如图30所示,在卷绕导线C1~C4的阶段中,导线C2、C4分别在Y轴方向上卷绕于分别与导线C1、C3相同的位置。并且,在卷绕导线C6的阶段,导线C6配置于导线C2与导线C4之间。此时,导线C4被导线C6向内周部91b侧按压,移动到与宽幅部400a的侧面抵接为止。由此,在导线C2与导线C4之间形成凹部X8。导线C6以嵌入凹部X8的状态沿着凹部X8卷绕。根据该结构,能够利用凹部X8使导线C6恰当地定位。其结果,在卷绕导线C6以后的导线的阶段,导线C6从凹部X5向内周部91b移动,能够抑制导线层CL1的导线97散乱。

以上,对本发明的实施方式详细地进行了说明,但这些只不过是例示而已,并非是限定权利要求书。权利要求书所记载的技术包含对以上所例示的具体例子进行各种变形、变更而成的方案。

例如,第7实施例的宽幅部300a具有与槽100的深度(即X轴方向上的长度)相同的深度,但宽幅部300a的形状并不限定于此。例如,如图31所示,宽幅部500a的深度也可以比槽100的深度浅。宽幅部500a的其他形状也可以与宽幅部300a的形状相同。

另外,例如,第7实施例的宽幅部300a的宽度(即,Y轴方向上的长度)在X轴方向上恒定,但宽幅部300a的形状并不限定于此。例如,如图32所示,宽幅部600a的宽度也可以沿着X轴方向变化。例如,宽幅部600a也可以通过对槽100的内周部91b侧的侧壁进行倒角来制作。

而且,例如,也可以是,如图33所示,通过使线圈骨架99的形成槽100的面形成为弯曲面700a,来形成宽幅部。或者,也可以是,如图34所示,通过形成线圈骨架99的槽100那一侧的端部沿着X轴从形成有扩张部95b那一侧逐渐变低的倾斜面800a,使槽100扩宽。

上述的宽幅部500a~800a一般来说能够说成“宽幅部使槽中的、至少线圈骨架的外周侧的端部(或者、与齿的侧面分开那一侧的端部)的宽度扩宽”。另外,上述的宽幅部500a~800a也相当于“在槽中的、位于一对面的另一个面的部分,槽的宽度是W(W是卷绕于所述调整部的圈数乘以导线的线径D而得到的值)+k(0<k<D)”的结构、以及“在槽中的、位于一对面的一个面的部分使槽的宽度扩宽”的结构。此外,宽幅部500a~800a也能够用作用于使槽200扩宽的宽幅部。

另外,本说明书或附图所说明的技术要素单独或者通过各种组合发挥技术可用性,并不限定于申请时权利要求所记载的组合。另外,本说明书或附图所例示的技术同时达成多个目的,达成其中的一个目的的技术本身具有技术可用性。

附图标记说明

10、燃料泵;30、泵部;50、电机部;54、转子;60、定子;90、芯主体;91、齿;91a、中间部分;91b、内周部;95、外周部;96、线圈;99、线圈骨架;U1、V1、W1、U2、V2、W2、部分芯。

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