电动机的定子以及电动机的制作方法

本发明涉及一种将从层叠铁心的端面凸出的线圈端部通过罩进行覆盖的电动机的定子以及电动机。

背景技术：

近些年，针对电动机的高输出化或者高扭矩化的要求不断提高。在电动机的高输出化或者高扭矩化的情况下，来自电动机的定子的发热量变大。对于在层叠铁心插入有线圈的结构的电动机的定子，由于来自线圈的发热量变大，因此寻求将在线圈产生的热量有效地排出的技术。

提出有下述结构，即，通过具有导热性的罩将线圈端部的外周覆盖，在线圈端部与罩之间填充树脂。专利文献1中记载有下述结构，即，通过使层叠铁心和罩嵌合而将罩固定于层叠铁心。专利文献2中记载有下述结构，即，将形成有内螺纹的端板熔接于层叠铁心的端面，将罩螺钉紧固于端板，由此将罩固定于层叠铁心。

专利文献1：日本特开2010-068699号公报

专利文献2：日本特开平6-70508号公报

技术实现要素：

然而，由于上述专利文献1所记载的结构是通过使定子的层叠铁心和罩嵌合而将罩固定的结构，因此需要通过加工来设置用于将罩嵌入至层叠铁心的台阶，或者以单独部件设置。因此，生产率可能降低。另外，根据专利文献2，由于与端板的厚度相应地，定子沿轴线方向变长，因此有可能妨碍定子的小型化。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种能够抑制生产率的降低、能够实现小型化、并且能够将热量有效地排出的电动机的定子以及电动机。

为了解决上述课题、实现目的，本发明在电动机的定子中具有：层叠铁心，其层叠有多个铁心部件；

线圈，其在线圈端部从所述层叠铁心中的中心轴的轴线方向的端面凸出的状态下插入至所述层叠铁心；

罩，其形成为筒状，将所述线圈端部包围且与所述端面抵接地配置；

树脂部，其填充于所述线圈端部和所述罩之间，将所述罩和所述端面固定；以及

卡合部，其设置于所述端面和所述罩之间的抵接部分，限制向沿所述端面的方向的、所述层叠铁心和所述罩之间的相对移动。

发明的效果

根据本发明，具有下述效果，即，能够抑制生产率的降低，能够实现小型化，并且能够将热量有效地排出。

附图说明

图1是表示实施方式1涉及的电动机的定子的分解斜视图。

图2是表示实施方式1涉及的电动机的定子的剖面图。

图3是对图2的一部分进行放大表示的图。

图4是表示实施方式2涉及的电动机的定子的剖面图。

图5是沿图4中的a-a线的剖面图。

图6是表示实施方式3涉及的电动机的定子的剖面图。

图7是表示实施方式4涉及的电动机的定子的剖面图。

图8是表示实施方式5涉及的电动机的定子的剖面图。

图9是表示实施方式6涉及的罩的一个例子的图。

图10是表示实施方式6涉及的电动机的定子的一个例子的图。

图11是表示实施方式6涉及的罩的其他例子的图。

图12是表示实施方式6涉及的电动机的定子的其他例子的图。

图13是表示实施方式6涉及的罩的其他例子的图。

图14是表示实施方式6涉及的电动机的定子其他例子的图。

图15是表示实施方式6涉及的罩的其他例子的图。

图16是表示实施方式6涉及的电动机的定子的其他例子的图。

图17是表示实施方式6涉及的罩的其他例子的图。

图18是表示实施方式6涉及的电动机的定子的其他例子的图。

图19是表示实施方式6涉及的罩的其他例子的图。

图20是表示实施方式6涉及的电动机的定子的其他例子的图。

图21是表示实施方式7涉及的电动机的一个例子的图。

具体实施方式

下面，基于附图详细地说明本发明的实施方式涉及的电动机的定子。此外，本发明并不限定于本实施方式。

实施方式1.

图1是本发明的实施方式1涉及的电动机的定子10的分解斜视图。但是，在图1中省略了树脂部14的图示。图2是表示电动机的定子10的剖面图。图3对图2中的层叠铁心11的端面11a侧进行放大表示。

如图1至图3所示，电动机的定子10具有：层叠铁心11，其层叠有多片作为铁心部件的电磁钢板11g；以及插入至层叠铁心11的线圈12。另外，电动机的定子10具有：罩13，其配置于层叠铁心11中的中心轴ax的轴线方向的端面11a、11b上；树脂部14，其填充于线圈12的线圈端部12a、12b和罩13之间；以及卡合销15，其是将层叠铁心11和罩13卡合的卡合部。

对于层叠铁心11，多层电磁钢板11g在中心轴ax的轴线方向上层叠，以圆筒状形成。电磁钢板11g被冲制成带状，通过铆接、熔接、或者粘接而进行固定。在层叠铁心11的内侧配置转子。层叠铁心11的端面11a、11b以平面状形成。在端面11a、11b设置用于插入卡合销15的插入孔11e。插入孔11e以卡合销15的长度、即大于或等于中心轴ax的轴线方向的尺寸的深度形成。插入孔11e在绕中心轴ax的轴旋转的方向上配置多个。层叠铁心11具有多个狭缝。多个狭缝在绕中心轴ax的轴旋转的方向上隔开间隔而配置。

线圈12插入至层叠铁心11的狭缝。线圈12的线圈端部12a、12b从层叠铁心11的端面11a、11b凸出。

罩13使用与树脂部14相比电阻值以及导热率高的树脂材料而形成。罩13以圆筒状形成。罩13具有：端面13a、13b，它们形成于中心轴ax的轴线方向的两端；以及内周面13c以及外周面13d，它们沿绕中心轴ax的轴旋转的方向而形成。对于端面13a、13b，在中心轴ax的轴线方向上，将层叠铁心11侧的端面设为端面13a，将与层叠铁心11侧的端面不同的端面设为端面13b。

端面13a、13b以平面状形成。罩13以端面13a与层叠铁心11的端面11a、11b抵接的状态配置。在端面13a形成用于插入卡合销15的插入孔13e。插入孔13e以卡合销15的长度、即大于或等于中心轴ax的轴线方向的尺寸的深度形成。插入孔13e在绕中心轴ax的轴旋转的方向上配置多个。在将罩13配置于端面11a、11b上的情况下，插入孔13e设置于与插入孔11e相对的位置。

罩13将线圈端部12a、12b包围而配置。罩13的内周面13c与线圈端部12a、12b相对。罩13的外周面13d与层叠铁心11的外周面11d一致。因此，电动机的定子10的外径从层叠铁心11至罩13为止相同。

树脂部14将线圈端部12a、12b覆盖，并且以将端面11a、11b上的空间填埋的状态形成为圆环状。树脂部14具有：端面14a、14b，它们形成于中心轴ax的轴线方向的两侧；以及内周面14c以及外周面14d，它们沿绕中心轴ax的轴旋转的方向而形成。

端面14a粘接于端面11a、11b。另外，外周面14d粘接于罩13的内周面13c。由此，树脂部14将层叠铁心11的端面11a、11b和罩13粘接固定。端面14b与罩13的端面13b共面地形成。内周面14c与层叠铁心11的内周面11c一致。

卡合销15针对相对的插入孔11e以及插入孔13e的组而分别设置。卡合销15的一端插入至层叠铁心11的插入孔11e，另一端插入至罩13的插入孔13e。在卡合销15插入至插入孔11e以及插入孔13e的状态下，层叠铁心11和罩13经由卡合销15而在与端面11a、11b平行的方向上进行卡合。因此，通过设置卡合销15，从而限制层叠铁心11与罩13之间的向沿端面11a、11b的方向的相对移动。此外，层叠铁心11与罩13之间的相对移动还包含向绕中心轴ax的轴旋转的方向的相对旋转移动。

在制造上述的电动机的定子10的情况下，首先，在层叠铁心11的端面11a、11b以将线圈端部12a、12b包围的状态配置罩13。在配置罩13时，将卡合销15的一个端部插入至层叠铁心11的插入孔11e，将另一个端部插入至插入孔13e。由此，经由卡合销15而将层叠铁心11和罩13卡合于沿端面11a、11b的方向。因此，层叠铁心11以及罩13的向沿端面11a、11b的方向的相对移动受到限制。

然后，向层叠铁心11的内部插入圆筒部件或者圆柱部件，通过板状部件将端面11b侧的罩13的端面13b进行封堵。在该状态下，熔融的树脂流入至端面11a侧的罩13的内侧。熔融的树脂在线圈12传播而供给至端面11b侧。通过在将树脂填充于端面11a上的空间以及端面11b上的空间的状态下使树脂硬化，从而形成树脂部14。通过形成树脂部14，从而线圈端部12a、12b被树脂部14覆盖。另外，将层叠铁心11和罩13粘接而进行固定。

在对电动机进行高输出化或者高扭矩化的情况下，来自电动机的定子10的发热量变大。对于如实施方式1这样在层叠铁心11插入有线圈12的结构的电动机的定子10，来自线圈12的发热量变大。

对此，在实施方式1中，电动机的定子10具有以将线圈端部12a、12b的外周覆盖的状态配置的罩13，是在线圈端部12a、12b和罩13之间填充有树脂部14的结构。由此，将在线圈12产生的热量从线圈端部12a、12b经由树脂部14以及罩13而有效地排出至外部。

另外，在实施方式1中，由于设置卡合销15，该卡合销15对层叠铁心11和罩13进行卡合而限制向沿端面11a、11b的方向的、层叠铁心11和罩13之间的相对移动，因此能够以简单的结构限制在形成树脂部14时的层叠铁心11和罩13之间的相对移动。由此，无需使层叠铁心11和罩13嵌合，也不需要螺钉结合，因此能够抑制生产率的降低。

如上所述，根据实施方式1，能够得到一种电动机的定子10，其能够抑制生产率的降低，能够实现小型化，能够将在线圈12产生的热量有效地排出。

另外，由于罩13使用与树脂部14相比电阻值高的树脂材料而形成，因此能够在罩13将线圈端部12a、12b和外部之间电绝缘。另外，由于罩13使用与树脂部14相比导热率高的树脂材料而形成，因此能够将在线圈12产生的热量有效地排出。

实施方式2.

图4是表示实施方式2涉及的电动机的定子20的剖面图。图5是表示图4的沿a-a线的剖面的图。在实施方式2中，对与实施方式1涉及的电动机的定子10相同的结构要素标注相同的标号，将说明省略或者简化。

如图4所示，电动机的定子20具有：层叠铁心21；线圈12，其插入至层叠铁心21；罩23，其配置于层叠铁心21的端面21a、21b上；以及树脂部14，其填充于线圈端部12a、12b和罩23之间。

层叠铁心21为下述结构，即，层叠有多个被冲制成带状的电磁钢板21g，通过作为固定部的铆接板25而接合。在电磁钢板21g形成有作为卡合部的、用于将铆接板25嵌入的切口部21e。切口部21e在绕中心轴ax的轴旋转的方向上形成多个。多个电磁钢板21g在使切口部21e的位置对齐的状态下层叠。因此，在层叠铁心21通过各电磁钢板21g的切口部21e而形成沿中心轴ax的轴线方向的槽部21f。

铆接板25通过图5所示的铆接工具26而从层叠铁心21的外周压入至槽部21f。铆接板25在中心轴ax的轴线方向上从层叠铁心21的端面21a以及端面21b凸出地配置。

在罩23形成与凸出部25a、25b相对应的形状的切口部23e。凸出部25a、25b在罩23配置于层叠铁心21的端面21a、21b上的状态下嵌入于切口部23e。通过将凸出部25a、25b嵌入于切口部23e，从而层叠铁心21和罩23经由凸出部25a、25b而卡合。由此，限制层叠铁心21和罩23之间的向沿端面21a、21b的方向的相对移动。此外，层叠铁心21和罩23之间的相对移动还包含向绕中心轴ax的轴旋转的方向的相对旋转移动。

对于本实施方式2涉及的电动机的定子20，对多个电磁钢板21g进行固定的铆接板25从层叠铁心21的端面21a、21b凸出，凸出部25a、25b卡合于罩23，因此能够抑制层叠铁心21和罩23之间的相对移动，而不进行电磁钢板21g的设计变更。

实施方式3.

图6是表示实施方式3涉及的电动机的定子30的图。在实施方式3中，对与实施方式1涉及的电动机的定子10相同的结构要素标注相同的标号，将说明省略或者简化。在实施方式3中，举出取代铆接板25而使用作为卡合部的贯通销35将电磁钢板固定的结构为例进行说明。

如图6所示，电动机的定子30具有：层叠铁心31，其形成有贯通孔31f；线圈12，其插入至层叠铁心31；罩13，其配置于层叠铁心31的端面31a、31b上；以及树脂部14，其填充于线圈端部12a、12b和罩13之间。

层叠铁心31为下述结构，即，层叠有多个被冲制成带状的电磁钢板31g，通过作为固定部的贯通销35而接合。在电磁钢板31g形成用于将贯通销35插入的插入孔31e。插入孔31e在绕中心轴ax的轴旋转的方向上形成多个。多个电磁钢板31g在使插入孔31e的位置对齐的状态下层叠。因此，在层叠铁心31通过各电磁钢板31g的插入孔31e而形成沿中心轴ax的轴线方向的贯通孔31f。

贯通销35与层叠铁心31的高度(中心轴ax的轴线方向上的端面31a和端面31b之间的距离)相比形成得更长。贯通销35在中心轴ax的轴线方向上从层叠铁心31的端面31a以及端面31b凸出而插入至贯通孔31f。

在罩13的端面13a形成用于将贯通销35插入的插入孔13e。凸出部35a、35b在罩13配置于层叠铁心31的端面31a、31b上的状态下插入至插入孔13e。通过将凸出部35a、35b插入至插入孔13e，从而层叠铁心31和罩13经由凸出部35a、35b而卡合。由此，限制层叠铁心31和罩13之间的向沿端面31a、31b的方向的相对移动。此外，层叠铁心31和罩13之间的相对移动还包含向绕中心轴ax的轴旋转的方向的相对旋转移动。

对于本实施方式3涉及的电动机的定子30，对多个电磁钢板31g进行固定的贯通销35从层叠铁心31的端面31a、31b凸出，凸出部35a、35b卡合于罩13，因此能够抑制层叠铁心31和罩13之间的相对移动，而不进行电磁钢板31g的设计变更。

实施方式4.

图7是表示实施方式4涉及的电动机的定子40的图。在实施方式4中，对与实施方式1涉及的电动机的定子10相同的结构要素标注相同的标号，将说明省略或者简化。在实施方式4中，举出在层叠铁心的端面设置有卡合部的结构为例进行说明。

如图7所示，电动机的定子40具有：层叠铁心41，其具有作为卡合部的凸起部45；线圈12，其插入至层叠铁心41；罩13，其配置于层叠铁心41的端面41a、41b上；以及树脂部14，其填充于线圈端部12a、12b和罩13之间。

层叠铁心41为下述结构，即，层叠有多个被冲制成带状的电磁钢板41g，通过铆接、熔接、或者粘接而进行固定。在层叠铁心41的端面41a、41b形成有凸起部45。此外，在从层叠铁心41的端面41a、41b凸出的部分利用已有的结构进行设置的情况下，该已有的凸出部分也可以为凸起部45。凸起部45在绕中心轴ax的轴旋转的方向上配置多个。

在罩13的端面13a形成用于将凸起部45插入的插入孔13e。插入孔13e设置于与凸起部45相对的位置。凸起部45在罩13配置于层叠铁心41的端面41a、41b上的状态下插入至插入孔13e。通过将凸起部45插入至插入孔13e，从而层叠铁心41和罩13经由凸起部45而卡合。由此，限制层叠铁心41和罩13之间的向沿端面41a、41b的方向的相对移动。此外，层叠铁心41和罩13之间的相对移动还包含向绕中心轴ax的轴旋转的方向的相对旋转移动。

对于本实施方式4涉及的电动机的定子40，由于在层叠铁心41的端面41a、41b设置作为卡合部的凸起部45，因此与实施方式1相比，能够减少用于使层叠铁心41和罩13卡合的部件数量。由此，能够实现进一步的生产率的提高。

实施方式5.

图8是表示实施方式5涉及的电动机的定子50的图。在实施方式5中，对与实施方式1涉及的电动机的定子10相同的结构要素标注相同的标号，将说明省略或者简化。在实施方式5中，举出在罩侧设置有卡合部的结构为例进行说明。

如图8所示，电动机的定子50具有：层叠铁心11；线圈12，其插入至层叠铁心11；罩53，其配置于层叠铁心11的端面11a、11b上；以及树脂部14，其填充于线圈端部12a、12b和罩53之间。

罩53具有：端面53a、53b，它们形成于中心轴ax的轴线方向的两端；以及内周面53c以及外周面53d，它们沿绕中心轴ax的轴旋转的方向而形成。在端面53a设置有作为卡合部的凸起部55。凸起部55在层叠铁心11侧凸出。凸起部55设置于与层叠铁心11的插入孔11e相对的位置。

凸起部55在罩53配置于层叠铁心11的端面11a、11b上的状态下插入至插入孔11e。通过将凸起部55插入至插入孔11e，从而层叠铁心11和罩53和经由凸起部55而卡合。由此，限制层叠铁心11和罩53之间的向沿端面11a、11b的方向的相对移动。此外，层叠铁心11和罩53之间的相对移动还包含向绕中心轴ax的轴旋转的方向的相对旋转移动。

对于本实施方式5涉及的电动机的定子50，由于在罩53的端面53a设置作为卡合部的凸起部55，因此与实施方式1相比，能够减少用于使层叠铁心11和罩53卡合的部件数量。由此，能够实现进一步的生产率的提高。

实施方式6.

图9至图20是表示实施方式6涉及的罩的结构以及电动机的定子的结构的图。在实施方式6中，对与实施方式1涉及的电动机的定子10相同的结构要素标注相同的标号，将说明省略或者简化。在实施方式6中，对针对罩的内周面的结构的变形例进行说明。

图9所示的罩63在内周面63c具有作为凹部的槽部63e。槽部63e遍布内周面63c的一周而形成为环状。对图10所示的电动机的定子60a使用罩63。对于电动机的定子60a，树脂部14的凸出部14e从外周面14d向外侧凸出，凸出部14e填充于槽部63e的内部。由此，能够抑制罩63在中心轴ax的轴线方向上脱离。

图11所示的罩64在内周面64c具有作为凹部的凹坑部64e。凹坑部64e在绕中心轴ax的轴旋转的方向上形成多个。对图12所示的电动机的定子60b使用罩64。对于电动机的定子60b，树脂部14的凸出部14e从外周面14d向外侧凸出，填充于凹坑部64e的内部。由此，能够抑制罩64在中心轴ax的轴线方向上脱离。

图13所示的罩65在内周面65c具有作为凹部的贯通孔65e。贯通孔65e将内周面65c和外周面65d贯通。贯通孔65e在绕中心轴ax的轴旋转的方向上形成有多个。对图14所示的电动机的定子60c使用罩65。对于电动机的定子60c，树脂部14的凸出部14e从外周面14d向外侧凸出，填充于贯通孔65e的内部。由此，能够抑制罩65在中心轴ax的轴线方向上脱离。

此外，对于图9至图14所示的罩63、64、65，也可以为取代凹部而将凸部、或者凸部与凹部一起设置于内周面63c、64c、65c的结构。在该情况下，也能够抑制罩63、64、65在中心轴ax的轴线方向上脱离。

图15所示的罩66在内周面66c具有作为缩径部的锥形部66e。对于锥形部66e，从罩66的端面66b朝向端面66a而内周面66c的直径形成得较小。在图15中，举出锥形部66e在中心轴ax的轴线方向上遍布内周面66c的整体而形成的结构为例进行说明，但并不限定于此，也可以为在轴线方向上在内周面66c的一部分形成有锥形部66e的结构。对图16所示的电动机的定子60d使用罩66。对于电动机的定子60d，树脂部14的外周面14d沿锥形部66e而形成。因此，树脂部14的外周面14d从端面14a朝向端面14b而直径形成得较大。由此，能够抑制罩66在中心轴ax的轴线方向上脱离。

图17所示的罩67在内周面67c具有作为缩径部的台阶部67e。对于台阶部67e，内周面67c中的端面67a侧的直径形成得比端面67b的直径小。在图17中，举出台阶部67e在中心轴ax的轴线方向上形成为2段的结构为例进行说明，但并不限定于此，也可以形成为大于或等于3段。对图18所示的电动机的定子60e使用罩67。对于电动机的定子60e，树脂部14的外周面14d沿台阶部67e而形成。因此，对于树脂部14的外周面14d，与端面14a侧的直径相比，端面14b的直径形成得较大。由此，能够抑制罩67在中心轴ax的轴线方向上脱离。

图19所示的罩68在内周面68c具有绝缘层68e。绝缘层68e使用绝缘带或者绝缘覆膜。绝缘层68e遍布内周面68c的整个面而形成。此外，也可以是绝缘层68e在内周面68c的一部分形成的结构。对图20所示的电动机的定子60f使用罩68。对于电动机的定子60f，能够在罩68和线圈端部12a、12b之间容易地维持绝缘状态。由此，罩68的安装的作业性提高。

实施方式7.

图21是表示实施方式7涉及的电动机70的一个例子的剖面图。如图21所示，实施方式7涉及的电动机70具有：定子71；转子72，其配置于定子71的内侧；轴承74，其安装于转子72的轴73；以及托架75，其压入于定子71。对于图21所示的定子71，举出实施方式1所记载的电动机的定子10为例，但并不限定于此，也可以使用实施方式2至实施方式6所记载的任意的电动机的定子。

对于实施方式7涉及的电动机70，在定子71的线圈12产生的热量从线圈端部12a、12b经由树脂部14以及罩13传递至托架75的底面部75a、75b以及侧面部75c而排出外部。由此，能够将在线圈12产生的热量有效地排出。

以上实施方式所示的结构示出本发明的内容的一个例子，可以与其他公知的技术进行组合，还可以在不脱离本发明的主旨的范围对结构的一部分进行省略、变更。

标号的说明

10、20、30、40、50、60a、60b、60c、60d、60e、60f电动机的定子，11、21、31、41层叠铁心，ax中心轴，11a、11b、21a、21b、31a、31b、41a、41b端面，12线圈，12a、12b线圈端部，13、23、53、63、64、65、66、67、68罩，14树脂部，15卡合销，25铆接板，35贯通销，45、55凸起部，70电动机，71定子，72转子，75托架。