定子的制作方法

本发明涉及一种定子。

背景技术：

传统上，在定子中，芯组成构件包括沿径向方向向内延伸的齿和从该齿的径向方向上的外端部沿周向方向延伸的一对芯外延部。多个芯组成构件在周向方向上并排布置。线圈经由绝缘体围绕齿卷绕(例如，参见专利文献1)。在这种定子中，飞轮装置(flyerdevice)以绕齿旋转动的圆周运动的方式移动，以便在芯组成构件在周向方向上并排布置之前的状态下卷绕线圈。通过使用飞轮装置，在卷绕线圈时，在周向方向上相邻的芯组成构件的齿不会成为障碍，并且能够容易地卷绕线圈。

现有技术文献

专利文献1：日本专利no.5502115。

技术实现要素：

顺便提及，在以上定子线圈中，存在需要将绕组起始部径向向内定位的情况。在该情况下，端子线被从线圈的径向内侧引出至在轴向方向上的一侧。于是，存在以上端子线的位置可能因在线圈的轴向方向上的一个侧部处弯曲或因线圈的振动等而偏移的可能性。因此，存在端子线可能与另一线圈或设置在定子的在径向方向上的内侧的转子进行接触使得马达的正常运行可能被损害的可能性。

本公开是为了解决上述问题，并且本发明的目的是提供一种定子，该定子可以容易地进行卷绕操作并且可以限制端子线的运动。

定子包括：多个芯组成构件，所述多个芯组成构件在周向方向上并排布置，所述多个芯组成构件中的每个芯组成构件具有沿径向方向延伸的齿和从齿的径向外端部沿两个周向方向延伸的一对芯外延部；以及绝缘体，该绝缘体覆盖齿的至少一部分；以及线圈，该线圈经由绝缘体围绕齿卷绕。线圈包括端子内部线圈，端子内部线圈具有从径向内侧延伸至轴向方向上的一侧的端子线。绝缘体覆盖与端子内部线圈所卷绕的齿在周向上相邻的齿。绝缘体具有限制部，该限制部限制端子内部线圈的端子线的运动。

根据以上构型，绝缘体具有限制部，该限制部限制端子内部线圈的端子线的运动。因此，端子内部线圈的端子线的运动受到限制。因此，例如，防止了端子内部线圈的端子线与另一线圈或设置在定子的在径向方向上的内侧的转子进行接触。另外，由于端子内部线圈是在芯组成构件在周向方向上并排布置之前围绕齿卷绕的，所以限制部不会成为障碍。因此，可以容易地进行卷绕操作。

附图说明

图1是包括根据实施方式的马达的电动制动系统的示意性结构图；

图2是相同的实施方式中的定子的示意性平面图；

图3是相同的实施方式中的定子的立体图；

图4是相同的实施方式中的定子的芯单元的立体图；

图5是相同的实施方式中的定子的芯单元的平面图；以及

图6是相同的实施方式中的定子的芯单元的局部平面图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述包括作为电枢的定子的马达的实施方式。在附图中，为了便于说明，可能以放大或简化的方式示出构型的部分。同样，每个部分的尺寸比可能与实际的尺寸比不同。

如图1中所示，马达10用于电动制动系统。该电动制动系统包括：液压(hydro)单元11，该液压单元11调节制动流体的液压；马达10，该马达10连接至液压单元11并驱动液压单元11；以及edu(电动驱动器单元)12，该edu12控制马达10的驱动器。在本实施方式的制动系统中，液压单元11置于edu12与马达10之间。马达10和edu12通过设置在液压单元11的壳体11a中的通孔11b而电连接。

本实施方式的马达10包括转子20和定子30。

如图1中所示，转子20设置在定子30的径向方向上的内侧，并且转子20具有转子芯21、设置在转子芯21上的磁体(未示出)以及设置在转子芯21的径向中央部处的旋转轴22。旋转轴22的在轴向方向上的一个端部直接或间接地连接至液压单元11中的齿轮11c。因此，当旋转轴22被旋转驱动时，液压单元11中的齿轮11c被驱动以调节制动流体的液压。

如图2和图3中所示，定子30包括定子芯31、定子芯31的绝缘体32(图2中未示出)以及线圈33。

定子芯31具有大致环形部分31a和从环形部分31a径向向内延伸的多个齿31b。在本实施方式中，例如，设置有十二个齿31b。线圈33围绕齿31b中的每个齿卷绕，并且绝缘体32位于线圈33与齿31b之间。线圈33例如以集中的方式卷绕。

线圈33包括与设置在edu12中的第一逆变器电路12a电连接的第一三相绕组40和与设置在edu12中的第二逆变器电路12b电连接的第二三相绕组50。即，在本实施方式中，设置有构成edu12中的两个系统(多个系统)的第一逆变器电路12a和第二逆变器电路12b，并且第一逆变器电路12a和第二逆变器电路12b向三相绕组40和50中的各者供应电流。

如图2中所示，第一三相绕组40具有多个三相绕组41a至41f，从第一逆变器电路12a向所述多个三相绕组41a至41f供应具有120度的相位差的三相交流电。所述多个三相绕组41a至41f包括u+相绕组41a、u-相绕组41b、v+相绕组41c、v-相绕组41d、w+相绕组41e和w-相绕组41f。

如图2中所示，第二三相绕组50具有多个三相绕组51a至51f，从第二逆变器电路12b向所述多个三相绕组51a至51f供应具有120度的相位差的三相交流电。所述多个三相绕组51a至51f包括x+相绕组51a、x-相绕组51b、y+相绕组51c、y-相绕组51d、z+相绕组51e和z-相绕组51f。

本实施方式的线圈33对于每个齿31b例如以以下顺序卷绕：w-相绕组41f、v+相绕组41c、y+相绕组51c、x-相绕组51b、u-相绕组41b、w+相绕组41e、z+相绕组51e、y-相绕组51d、v-相绕组41d、u+相绕组41a、x+相绕组51a、z-相绕组51f。因此，本实施方式的所有线圈33具有与在周向方向上相邻的线圈33不同的相位。

此处，u+相绕组41a和u-相绕组41b围绕齿31b卷绕的卷绕方向是相同的。v+相绕组41c和v-相绕组41d围绕齿31b卷绕的卷绕方向是相同的。此外，w+相绕组41e和w-相绕组41f围绕齿31b卷绕的卷绕方向是相同的。u+相绕组41a和u-相绕组41b围绕设置在周向方向上相差150度的位置处的齿31b卷绕。v+相绕组41c和v-相绕组41d围绕设置在周向方向上相差150度的位置处的齿31b卷绕。w+相绕组41e所卷绕的齿31b和w-相绕组41f所卷绕的齿31b设置在周向方向上相差150度的位置处。

此外，x+相绕组51a和x-相绕组51b围绕齿31b卷绕的卷绕方向是相同的。y+相绕组51c和y-相绕组51d围绕齿31b卷绕的卷绕方向是相同的。此外，z+相绕组51e和z-相绕组51f围绕齿31b卷绕的卷绕方向是相同的。x+相绕组51a所卷绕的齿31b和x-相绕组51b所卷绕的齿31b设置在周向方向上相差150度的位置处。y+相绕组51c所卷绕的齿31b和y-相绕组51d所卷绕的齿31b设置在周向方向上相差150度的位置处。z+相绕组51e所卷绕的齿31b和z-相绕组51f所卷绕的齿31b设置在周向方向上相差150度的位置处。

u+相绕组41a和u-相绕组41b通过跨接线41g连接。v+相绕组41c和v-相绕组41d通过跨接线41h连接。w+相绕组41e和w-相绕组41f通过跨接线41j连接。x+相绕组51a和x-相绕组51b通过跨接线51g连接。y+相绕组51c和y-相绕组51d通过跨接线51h连接。z+相绕组51e和z-相绕组51f通过跨接线51j连接。跨接线41g、41h、41j、51g、51h、51j设置在定子芯31的轴向方向上的另一端侧且在不面向液压单元11的一侧(图1中的下侧)。如图2中示意性地示出的，这些跨接线通过由后面要描述的连接绝缘体32的引导部32a(参照图4)引导来设置。连接w+相绕组41e与w-相绕组41f的跨接线41j以及连接z+相绕组51e与z-相绕组51f的跨接线51j相对于其他跨接线41g、41h、51g、51h沿径向方向向外布线，因此比其他跨接线41g、41h、51g、51h长。

本实施方式的第一三相绕组40通过三角形(delta)连接而连接至第一逆变器电路12a。第二三相绕组50通过三角形连接而连接至第二逆变器电路12b。

更具体地，u+相绕组41a的端子线33a与w-相绕组41f的端子线33a一起连接至第一逆变器电路12a的u端子。u-相绕组41b的端子线33a与v+相绕组41c的端子线33a一起连接至第一逆变器电路12a的v端子。w+相绕组41e的端子线33a与v-相绕组41d的端子线33a一起连接至第一逆变器电路12a的w端子。

x+相绕组51a的端子线33a与z-相绕组51f的端子线33a一起连接至第二逆变器电路12b的x端子。x-相绕组51b的端子线33a与y+相绕组51c的端子线33a一起连接至第二逆变器电路12b的y端子。z+相绕组51e的端子线33a与y-相绕组51d的端子线33a一起连接至第二逆变器电路12b的z端子。另外，跨接线41g、41h、41j、51g、51h、51j将线圈33的在相反侧上的端部连接至用于各个相的上述端子线33a。

如图1中所示，在定子30中，在液压单元11的一侧、即在定子芯31的轴向方向上的一侧设置有引导构件60。

引导构件60引导线圈33的从线圈33引出至轴向方向上的一侧的端子线33a，并进一步将端子线33a引导至edu12。引导构件60包括引导本体61和用于引出的引出引导件62。

如图3中所示，引导本体61形成为在轴向方向上具有多个台阶的大致圆盘状并且引导本体61包括从径向外侧向径向内侧延伸并沿轴向方向贯通的多个槽口63。线圈33的端子线33a在轴向方向上穿过槽口63、引出到引导本体61的在轴向方向上的一侧、在周向方向上弯曲、并沿着引导本体61的台阶延伸。端子线33a在周向方向上被引导直到引导本体61的在周向方向上的一部分。

引出引导件62构造成在轴向方向上具有长柱形状，并且固定至引导本体61的在周向方向上的一部分。然后，被引导至引导本体61的在周向方向上的一部分的端子线33a穿过引出引导件62的内部，并引出至轴向方向上的一侧。如上所述，端子线33a连接至第一逆变器电路12a和第二逆变器电路12b。

此处，本实施方式的定子芯31具有为每个齿31b划分开的环状部31a的构型。芯组成构件31d包括径向向内延伸的齿31b和从该齿31b的两侧的径向外端部沿周向延伸的一对芯外延部31c。多个芯组成构件31d在周向方向上并排布置。具体地，在本实施方式中，十二个芯组成构件31d的芯外延部31c在周向方向上布置以便形成环形形状，并且在周向方向上彼此相邻的芯外延部31c被焊接以形成定子芯31。

此外，如图5和图6中所示，在本实施方式的齿31b中，当从轴向方向观察时，未卷绕线圈33的梢端部分的宽度和卷绕线圈33的中间部分的宽度是相同的。梢端部分的宽度被设置为不大于中间部分的宽度。此外，当从轴向方向观察时，芯外延部31c在径向外表面和径向内表面上均形成为弧形。在芯组成构件31d在周向方向上并排布置之前的状态下，线圈33经由绝缘体32围绕齿31b卷绕。

如图4中所示，本实施方式的绝缘体32包括从芯组成构件31d的一个轴向侧(图4中的下侧)组装的第一绝缘体71和从芯组成构件31d的另一轴向侧(图4中的上侧)组装的第二绝缘体72。一对第二绝缘体72通过引导部32a彼此连接，第二绝缘体72构成连接绝缘体构件73。引导部32a连接在周向方向上隔开成150度的第二绝缘体72。引导部32a包括从第二绝缘体72的径向内侧向径向方向上的内侧延伸的内延部73a和连接内延部73a的弧形连接部73b。当从轴向方向观察时，弧形连接部73b形成为弧形形状。在弧形连接部73b的径向内侧部上形成有沿轴向方向突出的弧形壁部73c，并且跨接线41g、41h、41j、51g、51h、51j被沿着弧形壁部73c的在径向方向上的外表面引导。如图4和图5中所示，一个芯单元74具有隔开成150度的两组芯组成构件31d。本实施方式的定子30具有三个芯单元74，并且各个芯单元的引导部32a的位置在轴向方向和径向方向上略有偏移，使得当组装芯单元74时(未示出)，引导部32a不会彼此碰撞。

与第一绝缘体71和第二绝缘体72对应的绝缘体32具有齿覆盖部32b。齿覆盖部32b覆盖齿31b的轴向端面和从轴向端面弯曲的周向端面的一部分。绝缘体32具有外覆盖部32c，该外覆盖部32c从齿覆盖部32b的径向外侧延伸，以便覆盖芯外延部31c的轴向端面的一部分和径向内侧表面。

在本实施方式中，沿径向方向延伸的齿31b和齿覆盖部32b构成卷绕部75，线圈33围绕该卷绕部75卷绕。芯外延部31c和外覆盖部32c构成一对外延部76，所述一对外延部76从卷绕部75的径向外端部沿两个周向方向延伸。卷绕部75和外延部76构成卷绕构件77。

如图6中所示，当从轴向方向观察时，绕组最外径位置a1是与所述一对外延部76的周向梢端部处的径向内端部接触的虚拟直线。在外延部76的基部的在径向方向上的内侧部上，从绕组最外径位置a1径向向外凹陷有凹部78。在本实施方式中，通过使用圆周运动的飞轮装置(未示出)来卷绕线圈33以使线圈33围绕卷绕部75转动。因此，能够通过使用飞轮装置引导导线s的位置是从绕组最外径位置a1径向向内的、即导线s不与外延部76碰撞的位置。本实施方式的芯外延部31c具有当从轴向方向观察时形成为弧形形状的径向内表面，并且外覆盖部32c以均匀的厚度覆盖径向内表面。因此，凹部78在外延部76的基部处的径向内侧部上设置成从绕组最外径位置a1径向向外凹陷。

卷绕成与卷绕部75直接接触的线圈33的第一层包括第一线圈79。第一线圈79的中心b从绕组最外径位置a1径向向内定位，并且相对于绕组最外径位置a1在线圈线径l的0.5倍至线圈线径l的1.5倍之间的范围内。换句话说，第一线圈79具有比绕组最外径位置a1径向向内的径向外侧位置，并且第一线圈79从与绕组最外径位置a1隔开线圈线径l的位置径向向外设置。即，第一线圈79的中心b的径向位置a2被设定成使得从绕组最外径位置a1到径向位置a2的距离大于线圈线径l的0.5倍且小于线圈线径l的1.5倍。具体地，本实施方式的第一线圈79的中心b设置成径向向内距绕组最外径位置a1线圈线径l的约0.8倍。线圈33的第一层具有第二线圈80，该第二线圈80部分地设置在第一线圈79的径向外侧的凹部78中。

绝缘体32包括第一凸部81，该第一凸部81限制第一线圈79沿径向方向向内的运动。第一凸部81形成为使得径向宽度朝向顶部逐渐减小，并且该顶部是弯曲的。第一凸部81的突出量被设定为线圈线径l的约1/5。绝缘体32包括第二凸部82，该第二凸部82限制第一线圈79沿径向方向向外的运动。第二凸部82形成为使得径向宽度朝向顶部逐渐减小，并且该顶部是弯曲的。第一凸部81的突出量设定为线圈线径l的约1/5。另外，第二凸部82的顶部的位置布置在绕组最外径位置a1的径向内侧且在线圈线径l的0.5倍以内。即，第二凸部82的顶部的径向位置a3被设定为使得从绕组最外径位置a1到径向部分a3的距离小于线圈线径l的0.5倍。

由此，线圈33通过使用飞轮装置从卷绕部75的径向内侧卷绕。当卷绕第一线圈79时，如果线圈33大致沿着绕组最外径位置a1卷绕，则线圈33被引导至第二凸部82的顶部。因此，由于第一线圈79的中心b在大于线圈线径l的0.5倍，所以第一线圈79从绕组最外径位置a1径向向内设置。此外，在卷绕第一线圈79之后，沿着绕组最外径位置a1卷绕第二线圈80。第二线圈80被引导至第一线圈79的外周表面，并且第二线圈80在径向方向上设置在第一线圈79的外侧并且位于凹部78中。在图6中，当线圈33沿着绕组最外径位置a1卷绕时，线圈33的导线s的位置由双点划线表示。

此外，如图5中所示，本实施方式的线圈33围绕通过连接绝缘体构件73的引导部32a连接的一对卷绕部75连续卷绕。线圈33的绕组起始部设定在该卷绕部的径向内侧部上，并且绕组起始部构成从线圈33的径向内侧引出至轴向方向上的一侧的端子线33a。如上所述，线圈33包括端子内部线圈83，其中，端子线33a从径向内侧被引出至轴线方向上的一侧。

绝缘体32覆盖与端子内部线圈83所卷绕的齿31b在周向上相邻的齿31b，并且绝缘体32具有限制部84，该限制部84限制端子内部线圈83的端子线33a的运动。

具体地，如图6中所示，首先，覆盖端子内部线圈83所卷绕的齿31b的绝缘体32具有径向方向限制部85，该径向方向限制部85限制端子内部线圈83的端子线33a的径向运动。一对径向方向限制部85设置在径向方向上，并且形成为从轴向方向观察时在与径向方向正交的方向上突出并且在相同方向上敞开。在径向方向限制部85中，能够将线圈33的导线s从与径向方向正交的方向插入到径向方向限制部85的内部中，并且通过飞轮装置将导线s设置在内部。另外，本实施方式的径向方向限制部85的开口部形成为使得该开口部的宽度比线圈线径l稍小，并且当导线s插入内部时，导线s变得难以脱离。限制部84形成为在正交于径向方向的方向上从绝缘体32突出，以便大致覆盖径向方向限制部85的开口部。因此，限制部84限制端子内部线圈83的端子线33a在周向方向上的运动。绝缘体32覆盖齿31b和在周向方向上与该齿31b相邻的齿31b，端子内部线圈83围绕齿31b卷绕。限制部84被设定成使得距径向方向限制部85的梢端的距离小于线圈线径l，并且设置在径向方向限制部85的内部的线圈33设定成不从径向方向限制部85跳出。

芯外延部31c形成为使得当从轴向方向观察时，芯外延部31c的径向内表面形成为弧形形状。然而，该径向内表面可以具有除弧形形状以外的凹形形状部。凹形形状部与第一线圈79之间的间隙被设定成大于线圈线径l。

接下来，将描述用于制造如上所述构造的定子30的方法及其功能。

首先，如图6中所示，将绝缘体32组装到芯组成构件31d以制造卷绕构件77，并且通过使用飞轮装置将线圈33、即具体地端子内部线圈83卷绕在包括齿31b和齿覆盖部32b的卷绕部75上。

此时，首先将线圈33的绕组起始部插入径向方向限制部85中，并且从径向内侧朝向径向外侧依次卷绕第一层的线圈33。此时，将第一线圈79和第二线圈80顺序地卷绕在卷绕部75上的在径向方向上的外侧部上，并且将第二线圈80引导至第一线圈79的外周表面，以便将第二线圈80设置在第一线圈79的在径向方向上的外侧且在凹部78中。

此后，将成为第二层及以后的层的线圈朝向径向方向上的内侧或径向方向上的外侧依次卷绕，并且沿着引导部32a形成跨接线41g、41h、41j、51g、51h、51j。此后，隔开成150度的线圈33围绕由引导部32a连接的卷绕部75卷绕。

然后，如图4和图5中所示，通过布置两组子组件来制造芯单元74，所述两组子组件包括在周向方向上以相同方式并排卷绕的线圈33。此时，限制部84设置成大致覆盖径向方向限制部85的开口部，使得防止了设置在径向方向限制部85的内部的线圈33跳到外部。因此，防止了端子线33a的移动。

在周向方向上组装有具有大致相同构型的三个芯单元74，然后将在周向方向上相邻的芯外延部31c焊接在一起以制造定子芯31。

然后，如图3中所示，将引导构件60的引导本体61组装到定子芯31的在轴向方向上的一侧。将线圈33的端子线33a从槽口63引出至轴向方向上的一侧。此外，将端子线33a在周向方向上弯曲，并通过引出引导件62从周向方向上的一部分引出至引出引导件62的在轴向方向上的一侧。然后，定子30的制造完成。

接下来，下面描述本实施方式的效果。

(1)绝缘体32覆盖与端子内部线圈83所卷绕的齿31b在周向上相邻的齿31b，并且绝缘体32具有限制部84。因此，可以限制端子内部线圈83的端子线33a的运动。因此，例如，可以防止端子内部线圈83的端子线33a与另一线圈33或设置在定子30的在径向方向上的内侧的转子20进行接触。另外，由于端子内部线圈83在芯组成构件31d在周向方向上并排布置之前围绕齿31b卷绕，所以限制部84不会变成障碍。因此，可以容易地进行卷绕操作。

(2)覆盖端子内部线圈83所卷绕的齿31b的绝缘体32具有径向方向限制部85，该径向方向限制部85限制端子内部线圈83的端子线33a的径向运动。因此，例如，当在芯组成构件31d在周向方向上并排布置之前卷绕端子内部线圈83时，可以限制端子内部线圈83的端子线33a的径向运动。限制部84限制端子内部线圈83的端子线33a在周向方向上的运动。因此，在芯组成构件31d在周向方向上并排布置的状态下，可以限制端子内部线圈83的端子线33a在每个方向上的运动。

(3)未卷绕线圈33的齿31b的梢端部的宽度被设定成当从轴向方向观察时与卷绕线圈33的中间部分的宽度相同。因此，例如与齿31b的远端部的宽度增大的情况相比，端子线33a构造成更可能比齿31b径向向内突出。在这种构型中，由于限制了端子内部线圈83的端子线33a的运动，在限制方面的效果是很好的。

(4)由于端子内部线圈83的端子线33a在端子内部线圈83的一个轴向侧部处弯曲，所以当端子线33a被弯曲时，端子线33a容易移动。在这样的构型中，由于限制了端子内部线圈83的端子线33a的运动，在限制方面的效果是很好的。

(5)在周向方向上相邻的端子内部线圈83和线圈33处于不同的相位(参见图2)。例如，如果端子内部线圈83的端子线33a接触并且电连接至另一线圈33，则马达10的正常运行被极大地损害。在这种构型中，由于限制了端子内部线圈83的端子线33a的运动，并且防止了端子线33a与另一线圈33的接触，因此在限制方面的效果是很好的。

上述实施方式可以进行如下修改。上述实施方式和以下改型可以以彼此组合的方式实施，只要不存在技术上的矛盾即可。

在以上实施方式中，覆盖端子内部线圈83所卷绕的齿31b的绝缘体32设置有径向方向限制部85，该径向方向限制部85限制端子内部线圈83的端子线33a的径向运动。然而，本发明不限于此。例如，限制部84可以设置成具有调节端子线33a在径向方向上的运动的形状。

未卷绕线圈33的齿31b的梢端部的宽度被设定成当从轴向方向观察时与卷绕线圈33的中间部分的宽度相同。然而，例如，齿31b的梢端部的宽度可以大于中间部分的宽度。

在以上实施方式中，端子内部线圈83的端子线33a在端子内部线圈83的一个轴向侧部处弯曲。然而，例如，端子线33a可以在不被弯曲的情况下连接至汇流条(busbar)等。

在以上实施方式中，在周向方向上相邻的端子内部线圈83和线圈33处于不同的相位(参见图2)。然而，例如，定子可以仅具有连接至构成一个系统的电路的线圈，并且在周向方向上相邻的端子内部线圈83和线圈33可以处于相同的相位。

在以上实施方式中，尽管公开了具有十二个齿31b的定子30，但是可以采用具有其他数量的齿31b的定子。