电动机的定子的制作方法

本发明涉及一种具有绝缘构造的电动机的定子。

背景技术：

近年，在应用于各种工业设备的电动机中，以进一步的小型化和高性能化为目的，而使安装于定子的绕线逐渐高密度化。然而，若高密度地配置绕线，则可能导致绕线与齿部接触、导致相邻配置且相位相互不同的绕线彼此接触。

于是，从安全性的观点来看，谋求提高定子的绝缘性能，提案有具有绝缘构造的各种定子(例如参照专利文献1和专利文献2)。在该专利文献1和专利文献2中，通过在绕线与齿部之间、绕线的相位之间插入绝缘纸、绝缘板，而能够提高定子的绝缘性。

专利文献1：日本特开2000-333399号公报

专利文献2：日本特许第5297364号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

然而，在以往的定子中，需要在绕线与齿部之间、绕线的相位之间插入绝缘纸、绝缘板的繁杂的工序，而需要大量的工时。

另外，在制造被分割为齿部、和覆盖该齿部的外周的外形部的模制定子时，利用注射成型，然而，在以往的定子中，产生了绕线在注射成型时的注射压力的作用下移动并露出、绝缘纸在注射压力的作用下变形等问题。因此，因绕线与齿部接触、相位相互不同的绕线彼此接触等而可能导致绝缘不良。

本发明即是鉴于上述的情况而做成的，其目的在于提供一种具有能够容易且可靠地绝缘的绝缘构造的电动机的定子。

用于解决问题的方案

(1)在本发明所涉及的电动机的定子(例如后述的定子1)中，包括：齿部(例如后述的齿部11)，其具有圆筒状的圆筒部(例如后述的圆筒部111)、和在该圆筒部的外周沿周向以预定间隔设置且自该圆筒部向径向外侧突出的多个凸部(例如后述的凸部112)；多个线轴(例如后述的线轴13)，该多个线轴具有筒状，所述齿部的凸部贯穿并嵌合于该多个线轴的中空部(例如后述的中空部133)，并且，在该多个线轴的外周卷绕绕线(例如后述的绕线14)；筒状的外形部(例如后述的外形部12)，其配置于所述齿部的径向外侧，并与所述齿部的外周和所述线轴的外周嵌合；以及第1绝缘部(例如后述的第1绝缘部15)，其配置为将所述齿部的圆筒部和所述线轴之间填埋，而使所述齿部和所述绕线之间电绝缘。

(2)还可以是，在(1)所述的电动机的定子中，多个所述第1绝缘部与所述齿部一体化。

(3)还可以是，在(1)或(2)所述的电动机的定子中，所述电动机的定子还包括多个第2绝缘部(例如后述的相位间绝缘部161)，该多个第2绝缘部嵌合配置于形成在相邻的所述线轴之间的间隙(例如后述的间隙c、ca、cb)，并使卷绕于这些线轴的相位相互不同的绕线彼此之间电绝缘。

(4)还可以是，在(3)所述的电动机的定子中，所述多个第2绝缘部一体化。

发明的效果

采用本发明，能够提供一种电动机的定子，该电动机的定子具有能够容易且可靠地绝缘的绝缘构造。

附图说明

图1是第1实施方式所涉及的定子的径向剖视图。

图2是第1实施方式所涉及的定子的齿部的立体图。

图3是第1实施方式所涉及的定子的分解立体图。

图4是用于说明第1实施方式所涉及的定子的作用效果的图。

图5是第2实施方式所涉及的定子的径向剖视图。

图6是第2实施方式所涉及的定子的第2绝缘部的立体图。

图7是用于说明第2实施方式所涉及的定子的作用效果的图。

图8是用于说明以往例1的定子的图。

图9是用于说明以往例2的定子的图。

图10是用于说明以往例3的定子的图。

图11是用于说明以往例3的定子的图。

附图标记说明

1、2、定子；11、齿部；12、外形部；13、线轴；14、绕线；15、第1绝缘部；16、第2绝缘构件；111、圆筒部；112、凸部；133、中空部；161、相位间绝缘部(第2绝缘部)；c、ca、cb、间隙。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。另外，在第2实施方式的说明中，对与第1实施方式通用的结构标注相同的附图标记，并省略说明。

(第1实施方式)

图1是本发明的第1实施方式所涉及的定子1的径向剖视图。图2是第1实施方式所涉及的定子1的齿部11的立体图。图3是第1实施方式所涉及的定子1的分解立体图。另外，在图3中省略了外形部12的说明。

本实施方式所涉及的定子1与未图示的转子一起构成电动机。如图1～图3所示，本实施方式所涉及的电动机的定子1为被分割为齿部11和外形部12的模制定子。

齿部11通过在定子1的轴向上层叠多个电磁钢板而形成。齿部11包括圆筒部111、和多个凸部112。利用这些圆筒部111和凸部112在周向上形成多个槽113。

圆筒部111在定子1的径向内侧形成为圆筒状。在圆筒部111的中空部供未图示的转子以旋转自由的方式配置。

凸部112自圆筒部111向径向外侧突出而形成。凸部112在圆筒部111的周向上以等间隔形成有多个，且均自定子1的轴向的一端延伸到另一端。另外，凸部112成为与后述的线轴13的中空部嵌合的形状。

外形部12以覆盖齿部11的外周的方式设置，并构成定子1的外形部分。外形部12与齿部11相同地通过在定子1的轴向上层叠多个电磁钢板而形成。如上所述，本实施方式的定子1为模制定子，自定子1的轴向向由外形部12和齿部11包围起来的槽113内填充树脂。如图1所示，本实施方式的外形部12的径向上的剖面形状呈大致正方形形状，且各个角部成为以大致半圆形去除而成的形状，但并不限定于此。

另外，定子1包括线轴13、绕线14以及第1绝缘部15。

线轴13包括大致四角筒状的方筒部131、和以凸缘状设于该方筒部131的轴向两端的一对方板部132。通过将齿部11的凸部112贯穿并嵌合于方筒部131的中空部133，从而在齿部11的外周上配置多个线轴13。在周向上相邻的线轴13之间形成有沿径向延伸的间隙c。

一对方板部132包括配置于径向内侧的内侧方板部132a、和配置于径向外侧的外侧方板部132b。这些内侧方板部132a和外侧方板部132b均为大致四方环状，外侧方板部132b的宽度尺寸形成为大于内侧方板部132a的宽度尺寸。由此，能够在齿部11的外周沿周向紧密地配置线轴13。

另外，相邻的线轴13之间的间隙c利用形成于相邻的内侧方板部132a彼此之间的间隙ca、和形成于相邻的外侧方板部132b彼此之间的间隙cb形成。

如上所述，在方筒部131的中空部133贯穿并嵌合齿部11的凸部112。另外，在方筒部131的外周以预定次数卷绕绕线14。由此，将绕线14配置于槽113内。

卷绕在线轴13的方筒部131的外周的绕线14以沿定子1的轴向延伸的方式配置。在周向上相邻的绕线14彼此具有相互不同的相位。另外，绕线14的一端连接于另一绕线14的一端，绕线14的另一端布线于与未图示的动力连接器连接的布线基板，且三相连接。

第1绝缘部15以将齿部11的圆筒部111与线轴13之间填埋的方式配置。即，在以往的定子中，在齿部的圆筒部与线轴之间形成有间隙，然而，在本实施方式中，配置为第1绝缘部15将该间隙填埋。因而，第1绝缘部15嵌合于齿部11的圆筒部111与线轴13之间。

第1绝缘部15由电绝缘性的构件构成，由此，使齿部11和绕线14之间电绝缘。在本实施方式中，第1绝缘部15在径向剖视观察时具有大致菱形，并沿定子1的轴向延伸。

另外，本实施方式的第1绝缘部15通过在注射成型时嵌入成型齿部11，从而与齿部11一体成型。即，第1绝缘部15利用注射成型而形成。

接着，一边与以往的定子进行对比，一边详细说明本实施方式所涉及的定子1的作用效果。

图8是用于说明以往例1的定子7的图。详细而言，图8是定子7的径向剖面中的绕线14周围的放大图。

如图8所示，以往例1的定子7的形成于周向上相邻的线轴73、73之间的间隙c延伸到齿部11的圆筒部111。即，线轴73的径向内侧面与齿部11的圆筒部111的外周面相抵接，在线轴73的径向内侧面与圆筒部111的外周面之间未配置绝缘纸等绝缘构件。因此，在定子7中，如图8中用箭头所示，在注射成型时，树脂在较高的注射压力的作用下自径向外侧的较宽的间隙(间隙cb)朝向径向内侧的较窄的间隙(间隙ca)流入。于是，有可能因流入的树脂而导致绕线14朝向径向内侧的间隙ca移动，并穿过间隙ca与齿部11的圆筒部111接触。

另外，图9是用于说明以往例2的定子8的图。详细而言，图9是定子8的径向剖面上的绕线14周围的放大图。

如图9所示，以往例2的定子8在线轴83的径向内侧面与齿部11的圆筒部111的外周面之间形成有间隙。而且，在该间隙沿着圆筒部111的外周面配置有绝缘纸17。因此，利用该绝缘纸17，即使在绕线14在注射压力的作用下移动到间隙ca的情况下，绕线14也不会到达齿部11的圆筒部111，确保了绝缘性。

然而，在该以往例2的定子8中，在将该绝缘纸17插入该间隙时，由于绝缘纸17的刚性较低，因而难以插入且使作业变得繁杂，因此，存在需要大量的工时的问题。另外，由于绝缘纸17难以插入，因此，可能导致无法将绝缘纸17配置于适当的位置，在该情况下，可能导致绝缘不良。

另外，图10和图11是用于说明以往例3的定子9的图。详细而言，图10和图11是定子9的径向剖面上的绕线14周围的放大图，图10是表示注射成型前的状态的图，图11是表示注射成型时的状态的图。

如图10所示，与上述的以往例1相同，以往例3的定子9在线轴73、73之间形成有延伸到齿部11的圆筒部111的间隙c。而且，在该间隙c配置有沿径向延伸的绝缘纸18。该绝缘纸18自圆筒部111的外周面延伸到线轴73的外侧方板部732b。

然而，在该以往例3的定子9中，与上述的以往例2相同，存在在制造时需要大量的工时的问题。另外，如图11中用箭头所示，在注射成型时，在树脂在较高的注射压力下自径向外侧的间隙cb朝向径向内侧流入时，绝缘纸18与绕线14一起朝向径向内侧移动，绝缘纸18成为一边以被折叠等方式变形一边偏向圆筒部111侧的配置。其结果，可能导致绝缘不良。

如以上所说明的那样，现状是以往例1～以往例3均无法确保充分的绝缘性，相对于此，本实施方式的定子1能够确保充分的绝缘性。

在此，图4是用于说明本实施方式所涉及的定子1的作用效果的图。详细而言，图4是图1所示的定子1的径向剖面中的绕线14周围的放大图。

如图4中用箭头所示，在本实施方式的定子1中，也是在注射成型时、树脂在较高的注射压力的作用下自径向外侧的间隙cb朝向径向内侧流入。但是，由于在线轴13的径向内侧面与齿部11的圆筒部111的外周面之间以将它们之间填埋的方式嵌合配置有第1绝缘部15，因此，即使绕线14在注射压力的作用下移动到圆筒部111侧，由于被第1绝缘部15遮挡因而也不会到达齿部11。

另外，由于在线轴13的径向内侧面与齿部11的圆筒部111的外周面之间没有间隙，因此，还能够降低流入线轴13之间的间隙c的树脂量。因此，既能够抑制绕线14的移动，还能够抑制绕线14彼此的接触。由此，本实施方式的定子1能够获得较高绝缘性。

根据本实施方式，能够起到以下的效果。

在本实施方式中，在利用齿部11和外形部12分割构成的定子1中，以将齿部11的圆筒部111与线轴13之间填埋的方式配置有使齿部11和绕线14之间电绝缘的第1绝缘部15。

由此，如上所述，利用第1绝缘部15，能够避免绕线14与齿部11的圆筒部111的外周面接触。同时，能够抑制相邻配置且相位相互不同的绕线14彼此接触。因而，根据本实施方式的定子1，能够获得具有能够承受注射压力的刚性的绝缘构造，能够防止绝缘不良。

另外，在本实施方式中，将多个第1绝缘部15与齿部11一体化地形成。由此，不需要第1绝缘部15的插入作业，而能够大幅削减工时。特别是，通过利用注射成型而嵌入成型齿部11并将第1绝缘部15与齿部11一体成型，能够更可靠地获得上述的效果。

(第2实施方式)

图5是第2实施方式所涉及的定子2的径向剖视图。

如图5所示，相比于第1实施方式所涉及的定子1，本实施方式所涉及的定子2除了还包括第2绝缘构件16以外，是与第1实施方式所涉及的定子1相同的结构。

图6是本实施方式所涉及的定子2的第2绝缘构件16的立体图。

如图6所示，第2绝缘构件16包含连结部162和多个相位间绝缘部161而构成。

相位间绝缘部161以嵌合于相邻配置且相位相互不同的绕线14彼此之间的间隙c的方式配置有多个。相位间绝缘部161在径向剖面观察时具有细长的矩形形状，并沿定子1的径向延伸。另外，相位间绝缘部161自定子1的轴向上的一端延伸到另一端地设置。该第2绝缘构件16由电绝缘性的构件构成，使相位相互不同的绕线14彼此之间电绝缘。

连结部162配置于相位间绝缘部161的一端。连结部162具有圆环状，与多个相位间绝缘部161连结并一体化。

在此，图7是用于说明第2实施方式所涉及的定子2的作用效果的图。

如图7所示，利用第2绝缘构件16(相位间绝缘部161)能够在定子2的注射成型时抑制绕线14的移动，并抑制相位相互不同的绕线14彼此的接触。

根据本实施方式，除上述的第1实施方式的效果以外，还能够起到以下的效果。

即，根据本实施方式，还配置有多个相位间绝缘部161，该多个相位间绝缘部161嵌合于形成在相邻的线轴13之间的间隙，并使卷绕于这些线轴13的相位相互不同的绕线14彼此之间电绝缘。

由此，如上所述，能够抑制绕线在注射压力的作用下的移动，因此，能够进一步抑制相位相互不同的绕线14彼此接触。

另外，在本实施方式中，将多个相位间绝缘部161一体化地形成。由此，能够利用一次作业插入相位间绝缘部161，能够削减工时。

另外，本发明并不限定于上述实施方式，能够达成本发明的目的的范围内的变形、改良也包含在本发明中。