定子
阅读：476发布：2020-05-11
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1.一种定子，包括：
线圈，所述线圈通过将导体卷绕而形成；
定子铁芯，所述定子铁芯包括齿，所述线圈被插入到所述齿；以及
树脂模制部，所述树脂模制部用树脂覆盖插入到所述定子铁芯的线圈的线圈末端部分；
所述定子的特征在于，
在所述定子铁芯与所述线圈之间通过嵌件成型而形成有绝缘体，
所述树脂模制部在所述线圈与所述定子铁芯的端面之间具有在所述定子铁芯的径向上贯穿形成的空洞，来作为缓解在使用环境下由于热影响而在所述树脂模制部产生的应力的应力缓解部，
所述绝缘体具有支承所述线圈的一对支承壁，所述空洞形成在所述一对支承壁之间。
2.一种定子，包括：
线圈，所述线圈通过将导体卷绕而形成；
定子铁芯，所述定子铁芯包括齿，所述线圈被插入到所述齿；以及
树脂模制部，所述树脂模制部用树脂覆盖插入到所述定子铁芯的线圈的线圈末端部分；
所述定子的特征在于，
在所述定子铁芯与所述线圈之间通过嵌件成型而形成有绝缘体，
所述树脂模制部在所述线圈与所述定子铁芯的端面之间具有在所述定子铁芯的径向上贯穿形成的空洞，来作为缓解在使用环境下由于热影响而在所述树脂模制部产生的应力的应力缓解部，
所述绝缘体具有覆盖所述定子铁芯的端面的端面壁部，
在所述端面壁部上沿着所述空洞设置有使所述绝缘体断裂的断裂部。
3.一种定子，包括：
线圈，所述线圈通过将导体卷绕而形成；
定子铁芯，所述定子铁芯包括齿，所述线圈被插入到所述齿；以及
树脂模制部，所述树脂模制部用树脂覆盖插入到所述定子铁芯的线圈的线圈末端部分；
所述定子的特征在于，
在所述定子铁芯与所述线圈之间通过嵌件成型而形成有绝缘体，
所述树脂模制部在所述线圈与所述定子铁芯的端面之间具有在所述定子铁芯的径向上贯穿形成的空洞，来作为缓解在使用环境下由于热影响而在所述树脂模制部产生的应力的应力缓解部，
在所述绝缘体的所述定子铁芯的端面侧形成有从覆盖所述齿的侧面的侧壁部沿着所述定子铁芯的端面延伸设置的肋部。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的定子，其特征在于，
在被层叠起来作为所述定子铁芯的电磁钢片中，被配置在所述定子铁芯的端面的所述电磁钢片的齿部在所述定子铁芯的周向上的宽度被形成得比其他电磁钢片的齿部在所述定子铁芯的周向上的宽度窄。
5.根据权利要求4所述的定子，其特征在于，
所述齿部在所述定子铁芯的周向上的宽度被形成为呈阶梯状地朝向所述定子铁芯的端面变窄。
定子
技术领域
背景技术
[0002] 近年来，使用马达作为汽车的驱动力的需求增加。在车辆上搭载马达以用作驱动力的情况下，很多情况下用漆或树脂保护马达中使用的定子的线圈末端部分。通过用漆或树脂保护定子铁芯与线圈间的线圈末端部分，确保了定子铁芯与线圈间的线圈末端部分的绝缘性。
[0003] 另外，车载的马达处于频繁被传递振动的使用环境中。若由于该振动而导致线圈相对于定子铁芯发生了移动，就会在线圈与定子铁芯之间产生摩擦，从而保护线圈的绝缘包覆、绝缘体等绝缘材料有可能发生剥离。因此，使用漆或树脂来保护线圈末端部还兼有将线圈固定在定子铁芯上的目的。
[0004] 但是，在使用漆保护定子的线圈末端部分的情况下，具有在定子的线圈末端部分滴下漆并使其硬化要耗费时间的问题，难以降低成本。因此，正在研究使用树脂来保护定子的线圈末端部分的方法。
[0005] 在使用树脂保护定子的线圈末端部分的情况下，已知有通过嵌件成型等方法将树脂模制部分形成为几乎覆盖定子铁芯的整个端面的形状的方法。
[0007] 在定子铁芯中配置绝缘体并卷绕线圈的状态下，对定子铁芯的线圈末端部分进行树脂模制。绝缘体的形状被构成为当将该定子铁芯的线圈末端部分与树脂模制抵接时，绝缘体的与树脂模制部分抵接的部分全部不为锐角。
[0008] 通过如此精心设计绝缘体的形状，可避免树脂内部产生的应力集中。
[0009] 在覆盖定子的树脂模制部分，树脂的膨胀系数与定子铁芯、绝缘体、线圈等的膨胀系数不同。因此，在使用马达的环境中，存在如下问题：树脂反复热收缩而产生内部应力，导致应力集中部分产生裂纹并由此发生短路等。
[0010] 作为解决该问题的方法，专利文献1中公开了对绝缘体上形成的角部进行圆角处理的方法。
[0011] 专利文献2中公开了有关相间绝缘纸以及马达的技术。
[0012] 将插入定子所具有的线圈的相之间的相间绝缘纸的形状设为通过连接部连接绝缘部的大致“口”字形的形状，连接部被折叠或被形成为波浪状以便可自由伸缩，或者设置脆弱部来构成为可在脆弱部断裂。通过如此精心设计连接部，防止了相间绝缘纸的绝缘部的位置偏移。
[0013] 专利文献3中公开了有关马达的定子以及定子制造方法的技术。
[0014] 将配置至定子铁芯的绝缘体通过嵌件成型来形成，并且在卷绕线圈后树脂模制部分也使用同种树脂形成。绝缘体通过嵌件成型被设置在定子铁芯，因此定子铁芯与绝缘体之间不生成空隙。其结果是，可将线圈产生的热量经由绝缘体迅速传递给定子铁芯，从而可提高马达的散热性。
[0015] 专利文献4中公开了有关分裂型定子、马达、分裂型定子制造方法的技术。
[0016] 该例子与专利文献3同样地，在分裂型定子中采用了通过嵌件成型而形成在定子铁芯的周围的绝缘体、以及在卷绕线圈后使用与绝缘体同类型的树脂形成树脂模制部分的技术，从而提高了马达的散热性。
[0017] 在先技术文献
[0018] 专利文献
[0019] 专利文献1：日本专利文献特开2005-261147号公报；
[0020] 专利文献2：日本专利文献特开2006-217707号公报；
[0021] 专利文献3：日本专利文献特开2008-160938号公报；
[0022] 专利文献4：日本专利文献特开2009-072055号公报。
发明内容
[0023] 发明要解决的问题
[0024] 但是，专利文献1至专利文献4所所述的技术存在以下说明的问题。
[0025] 在卷绕扁平导体来形成线圈的情况下，要形成的线圈的弯曲部需要具有一定程度的弯曲半径。这是因为扁平导体具有预定截面积的缘故。特别是为了马达的高输出化，扁绕线圈是有效的，但扁绕线圈的弯曲部分的弯曲半径相比不进行扁绕加工的情况增大。
[0026] 其结果，在定子铁芯的端面与线圈的内周表面之间产生间隙。特别是为了增大流过线圈的电流而增大扁平矩形截面的截面积时，线圈与定子铁芯的端面之间的间隙有扩大的倾向。
[0027] 根据上述的理由，当使用专利文献1至专利文献4中公开的技术制造定子时，将得到在对定子的线圈末端进行树脂模制时树脂大量流入到该线圈与定子铁芯端面之间的间隙的结果。
[0028] 根据扁平导体的扁平矩形截面的截面积或线圈末端部分的弯曲半径，马达使用时将在该树脂模制部的内部积累由热影响引起的内部应力从而产生裂纹，有可能无法确保线圈与定子铁芯之间的绝缘。
[0029] 车载的马达在马达使用时发热，但在不使用时被冷却到环境温度。从而，在使用环境下高频率地对定子的树脂模制部以及绝缘体施加热循环负载。而且，由于树脂与线圈及定子铁芯的膨胀系数不同，因此若树脂模制部的树脂多，则树脂的收缩率也变高。其结果是，在马达的使用环境下应力积累在定子的树脂内部，存在产生裂纹等的可能性。
[0030] 因此，为了解决上述的问题，本发明的目的在于提供可减少定子的树脂模制部或绝缘体中产生的应力的定子以及定子制造方法。
[0031] 用于解决问题的手段
[0032] 为了达到所述目的，本发明的一个实施方式涉及的定子具有以下的特征。
[0033] (2)一种定子，包括：线圈，所述线圈通过将导体卷绕而形成；定子铁芯，所述定子铁芯包括齿，所述线圈被插入到所述齿；以及树脂模制部，所述树脂模制部用树脂覆盖插入到所述定子铁芯的线圈的线圈末端部分；所述定子的特征在于，在所述定子铁芯与所述线圈之间通过嵌件成型而形成有绝缘体，所述树脂模制部在所述线圈与所述定子铁芯的端面之间具有在所述定子铁芯的径向上贯穿形成的空洞，来作为缓解在使用环境下由于热影响而在所述树脂模制部产生的应力的应力缓解部。
[0034] (3)根据(2)所述的定子，其中，优选特征在于，所述绝缘体具有覆盖所述定子铁芯的端面的端面壁部，在所述端面壁部上沿着所述空洞设置有使所述绝缘体断裂的断裂部。
[0035] (4)根据(2)所述的定子，其中，优选特征在于，在所述绝缘体的所述定子铁芯的端面侧形成有从覆盖所述齿的侧面的侧壁部沿着所述定子铁芯的端面延伸设置的肋部。
[0036] (5)根据(2)至(4)中任一项所述的定子，其中，优选特征在于，在被层叠起来作为所述定子铁芯的电磁钢片中，被配置在所述定子铁芯的端面的所述电磁钢片的齿部在所述定子铁芯的周向上的宽度被形成得比其他电磁钢片的齿部在所述定子铁芯的周向上的宽度窄。
[0037] (6)根据(5)所述的定子，其中，优选特征在于，所述齿部在所述定子铁芯的周向上的宽度被形成为呈阶梯状地朝向所述定子铁芯的端面变窄。
[0038] (7)根据(2)至(6)中任一项所述的定子，其中，优选特征在于，所述绝缘体具有支承所述线圈的一对支承壁，所述空洞形成在所述一对支承壁之间。
[0039] 发明效果
[0040] 根据具有上述特征的本发明的一个实施方式的定子，能够获得以下的作用、效果。
[0041] 上述(2)所述的发明的方式是一种定子，包括：线圈，所述线圈通过将导体卷绕而形成；定子铁芯，所述定子铁芯包括齿，线圈被插入到该齿；以及树脂模制部，所述树脂模制部用树脂覆盖插入到定子铁芯的线圈的线圈末端部分；其中，在定子铁芯与线圈之间通过嵌件成型而形成有绝缘体，树脂模制部在线圈与定子铁芯的端面之间具有在定子铁芯的径向上贯穿形成的空洞，来作为缓解在使用环境下由于热影响而在树脂模制部产生的应力的应力缓解部。
[0042] 如在要解决的问题中提到的那样，通过增加线圈所使用的导体的截面积或者使用经扁绕加工的线圈，定子铁芯端面与线圈之间具有形成大的间隙的倾向。
[0043] 在通过树脂填充了定子铁芯端面与线圈的间隙的情况下，由于树脂向间隙的中心收缩，因而导致在马达的使用环境下内部应力积累在树脂模制部以及绝缘体内部。通过申请人调查得知：向该树脂模制部积累的内部应力倾向于积累在定子铁芯的端面的角部分，即与绝缘体的四个角对应的位置。另外，在绝缘体本身内部，应力也积累在四个角上。
[0044] 但是，通过在树脂模制部或绝缘体中设置缓解应力的应力缓解部，可抑制内部应力向树脂模制部或绝缘体积累。其结果是，能够抑制绝缘体以及树脂模制部的损伤，能够大大延长使用环境下的产品寿命。
[0045] 作为应力缓解部而形成在树脂模制部中的空洞沿定子铁芯的径向连续形成，因此被形成的空洞在树脂模制部中沿定子的端面且以定子的轴心为中心呈放射线状地配置。
[0046] 通过如上述在树脂模制部中形成空洞，能够减少树脂模制部所需要的树脂量。另外，通过设置空洞，可抑制树脂模制部的树脂的收缩量。
[0047] 其结果是，能够抑制积累在绝缘体以及树脂模制部的内部应力的产生，可大大延长使用环境下的产品寿命。
[0048] 另外，上述(3)所述的发明的方式是(2)所述的定子，其中，绝缘体具有覆盖定子铁芯的端面的端面壁部，在端面壁部上沿着空洞设置有使绝缘体断裂的断裂部。
[0049] 形成在绝缘体上的断裂部的拉伸强度被设定得比其他部分低，由此当在树脂模制部产生应力时，断裂部最先断裂。
[0050] 定子中存在如下问题：如前所述，由于定子铁芯和树脂模制部及绝缘体的树脂以及线圈之间的热收缩率的差异，而在使用环境下由于热影响而产生内部应力，并有可能影响线圈与定子铁芯之间的绝缘性。因此，沿定子铁芯的径向设置断裂部，以使其与在绝缘体热收缩时产生大量力的方向垂直。
[0051] 并且，通过在定子铁芯的端面侧沿定子铁芯的径向设置该断裂部，能够在产生应力时使断裂部主动断裂。
[0052] 通过绝缘体在断裂部处断裂，阻碍在使用环境下由于热影响而产生的应力的传递。即，通过使无助于绝缘性的部分主动断裂，可抑制应力传递到需要保持绝缘性能的部位。
[0053] 另外，上述(4)所述的发明的方式是(2)所述的定子，其中，在绝缘体的定子铁芯的端面侧形成有从覆盖齿的侧面的侧壁部沿着定子铁芯的端面延伸设置的肋部。
[0054] 绝缘体包括覆盖齿的侧面的侧壁部以及部分地覆盖齿的端面侧的肋部。即，齿端面侧的绝缘体不连续。
[0055] 因此，该方式提供与(3)的发明的断裂部断裂后的状态相同的条件，即使在马达的使用环境下树脂模制部发生了热收缩时，也能够通过不连续的部分切断应力的传递，分散树脂的收缩力。
[0056] 其结果是，可抑制应力集中到树脂模制部或绝缘体的需要保持绝缘性能的部位。
[0057] 另外，上述(5)所述的发明的方式是(2)至(4)中任一项所述的定子，其中，在被层叠起来作为定子铁芯的电磁钢片中，被配置在定子铁芯的端面的电磁钢片的齿部在定子铁芯的周向上的宽度被形成得比其他电磁钢片的齿部在定子铁芯的周向上的宽度窄。
[0058] 通过被配置在定子铁芯的端面的电磁钢片的齿部在定子铁芯的周向上的宽度被形成得比其他电磁钢片的齿部在定子铁芯的周向上的宽度窄，可分散向以覆盖定子铁芯的齿部的方式形成的绝缘体内部集中的应力。通过同时在树脂模制部具有空洞，可获得比(2)所述的定子更好的效果。
[0059] 其结果是，可抑制在马达的使用环境下绝缘体以及树脂模制部的损伤来保持线圈与定子铁芯之间的绝缘。
[0060] 另外，上述(6)所述的发明的方式是(5)所述的定子，其中，齿部在定子铁芯的周向上的宽度被形成为呈阶梯状地朝向定子铁芯的端面变窄。
[0061] 通过呈阶梯状地形成定子铁芯的齿部的角部，可获得比(5)所述的定子更好的集中应力分散效果，因此可抑制前述的绝缘体以及树脂模制部的损伤来保持线圈与定子铁芯之间的绝缘。
[0062] 另外，上述(7)所述的发明的方式是(2)至(6)中任一项所述的定子，其中，绝缘体具有支承线圈的一对支承壁，空洞形成在一对支承壁之间。
[0063] 申请人进行应力分析的结果，应力减少效果最好的是全部形成空洞的模型。并按照其次是将空洞之下的厚度加厚的模型、然后是设置椭圆形的空洞的模型的顺序效果变差。
[0065] 图1是第一实施方式的定子的立体图；
[0066] 图2是第一实施方式的分裂定子铁芯单元的立体图；
[0067] 图3是第一实施方式的分裂定子铁芯单元的正面截面图的一部分；
[0068] 图4是示出为了比较而准备的在树脂模制部未设置空洞的状态下的线圈末端的应力分析结果的示意图；
[0069] 图5是为了比较而准备的在树脂模制部设置了空洞时的定子铁芯端部的示意截面图；
[0070] 图6是为了比较而准备的没有设置空洞的定子的模型；
[0071] 图7是为了比较而准备的椭圆抠除模型；
[0072] 图8是第一实施方式的在线圈末端形成有空洞的模型；
[0073] 图9是为了比较而准备的将下侧厚度加厚了的模型；
[0074] 图10是对设为图6至图9的模型的应力分析结果进行比较的图表；
[0075] 图11是第二实施方式的定子铁芯的示意截面图；
[0076] 图12是第三实施方式的定子铁芯的示意截面图；
[0077] 图13是第四实施方式的定子铁芯的示意截面图；
[0078] 图14是第五实施方式的定子铁芯的示意截面图；
[0079] 图15是第六实施方式的定子铁芯的示意截面图；
[0080] 图16是分析现有技术的绝缘体的应变的结果；
[0081] 图17是分析第六实施方式的绝缘体的应变的结果；
[0082] 图18是比较第六实施方式的应力分析结果的图表；
[0083] 图19是第七实施方式的定子铁芯的示意截面图。
具体实施方式
[0084] 首先，说明本发明的第一实施方式。
[0085] (第一实施方式)
[0086] 图1示出了第一实施方式的定子的立体图。
[0087] 图2示出了分裂定子铁芯单元的立体图。
[0088] 定子10使用了分裂型的定子铁芯，由18个如图2所示的分裂定子单元110被配置成圆环状而形成了定子10。
[0089] 分裂定子单元110包括分裂型定子铁芯111、将扁平导体D扁绕加工而卷绕成的线圈112、树脂模制部113、以及绝缘体114。另外，在定子10的线圈末端包括汇流排支架101，外环102被嵌在分裂定子单元110的外周上。
[0091] 线圈112包括通过将扁平导体D扁绕加工而成，并在线圈末端侧包括外侧线圈端部112a和内侧线圈端部112b。扁平导体D是在具有扁平矩形截面的铜等导电性强的金属的周围施加釉等绝缘性树脂而形成的。
[0092] 在分裂型定子铁芯111上嵌件成型绝缘体114。线圈112被插在绝缘体114上，之后，再次进行嵌件成型而形成树脂模制部113。
[0093] 关于绝缘体114和树脂模制部113的形成工序，请参考本申请人申请的日本专利文献特开2009-72055号公报等。
[0094] 树脂模制部113和绝缘体114使用PPS树脂等热热塑性树脂形成。通过在分裂型定子铁芯111上嵌件成型绝缘体114，能够提高分裂型定子铁芯111和绝缘体114的粘着性。
[0095] 绝缘体114包括覆盖分裂型定子铁芯111的齿部111a的侧面的侧壁部114a和覆盖齿部111a的端面的端面壁部114b。并且，在端面壁部114b的两端具有支承线圈112的支承壁114c。
[0096] 图3示出了分裂型定子铁芯单元的正面截面图的一部分。此外，齿部111a的层叠钢片的厚度画得较厚，以便容易理解。图3示出了图2的AA截面的一部分。
[0097] 在齿部111a的端面，支承壁114c以支承线圈112的形状设置在端面壁部114b的两端。并且在其间形成有作为应力缓解部的空洞120。
[0098] 空洞120是在形成树脂模制部113时通过从分裂型定子铁芯111的外周侧或内周侧突出的模具的凸部而形成的。从而，空洞120具有从分裂定子单元110的内周侧向外周侧贯通的形状。
[0099] 虽没有图示，但由于在分裂型定子铁芯111的两个端面形成空洞120，因此每个分裂定子单元110形成两个空洞120。
[0100] 如此形成的空洞120优选被形成为尽量不使树脂模制部113的树脂接触线圈112的内侧。但是，由于嵌件成型的特性，会在线圈112的内侧以及端面壁部114b的上表面等产生树脂模制部113的多余部分。从而，该多余部分的厚度希望形成得很薄。
[0101] 第一实施方式的定子10具有上述构成，因此可达到以下说明的作用效果。
[0102] 首先，可以举出通过在树脂模制部113设置空洞120可缓解树脂模制部113中的应力集中的效果。
[0103] 第一实施方式的定子10包括：将扁平导体D卷绕而形成的线圈112；具有供线圈112插入的齿部111a的分裂型定子铁芯111；以及通过用树脂覆盖插入到分裂型定子铁芯
111的线圈112的线圈末端部分的树脂模制部113，其中，通过嵌件成型而在分裂型定子铁芯111和线圈112之间形成绝缘体114，树脂模制部113在线圈112与分裂型定子铁芯111的端面之间具有沿定子10的径向连续形成的空洞120。
111的线圈112的线圈末端部分的树脂模制部113，其中，通过嵌件成型而在分裂型定子铁芯111和线圈112之间形成绝缘体114，树脂模制部113在线圈112与分裂型定子铁芯111的端面之间具有沿定子10的径向连续形成的空洞120。
[0104] 图4示出了表示在没有设置空洞的状态下的线圈末端的应力分析结果的示意图。所示的部位对应于图3的附图。树脂模制部和绝缘体用同种树脂形成，因此为便于分析而被表现为一体。
[0105] 在树脂模制部113中没有设置空洞120的定子10的情况下，如图4所示，可知应力集中于应力集中部P。
[0106] 具体地说，通过向定子10的截面模型施加热循环负载，在树脂模制部113中收缩力F1起作用，应力集中于应力集中部P。这是因为，相对于线圈112以及齿部111a的线膨胀系数，树脂模制部113和绝缘体114的线膨胀系数更大，因此热收缩率高，使树脂朝向树脂模制部113的中心、即附图左侧收缩的力起作用。另外，使树脂模制部113从线圈112剥离的力起作用。
[0107] 由于产生如上所述的收缩力F1，应力集中并积累于应力集中部P，导致树脂模制部113或绝缘体114产生裂纹，有可能在线圈112与齿部111a之间引起绝缘不良。
[0108] 但是，如上所述的收缩力F1通过在树脂模制部113中形成空洞120而得到缓解。这是因为由于树脂模制部113的树脂的体积减小而树脂的收缩量减小，并且通过形成空洞
120而阻碍了收缩力F1的传递。
120而阻碍了收缩力F1的传递。
[0109] 图5示出了设置有空洞时的定子铁芯端部的示意截面图。对应于图3的的B部分。
[0110] 在定子10的分裂定子单元110的线圈末端设置有空洞120。由此树脂仅收缩绝缘体114所收缩的量，与图4相比，收缩力F1减少与收缩的树脂所减少的量相应的量。其结果是，应力集中部P处的应力集中也减少。
[0111] 图6示出了现有技术的没有设置空洞的定子的模型。所示的部位对应于与图3的B部分。
[0112] 图7示出了椭圆抠除模型。所示的部位对应于图3的B部分。
[0113] 图8中示出了在线圈末端形成有空洞的模型。所示的部位对应于图3的B部分。
[0114] 图9示出了将下侧的厚度加厚了的模型。所示的部位对应于图3的B部分。
[0115] 图10示出了应力分析的结果。
[0116] 准备图6至图9所示的分析模型，并进行了定子10的线圈末端的应力分析。图10示出了其结果。图表的纵轴表示产生的应力。标示为“现有”的是以图6为模型进行分析的结果，标示为“椭圆抠除”的是以图7为模型进行分析的结果，标示为“抠除”的是以图8为模型进行分析的结果，标示为“下侧厚度厚抠除”的是以图9为模型进行分析的结果。
[0117] 进行应力分析的结果，应力减少效果最好的是如图8所示全部形成空洞120。并按照其次是图9中所示的将空洞120之下的厚度加厚的模型、然后是设置椭圆形的空洞120的模型的顺序效果变差。
[0118] 即，从图10的结果可知，树脂模制部113的树脂量越少，应力减少就越有效果。并且可知减少了定子10的轴向上的厚度的那个得到了好的结果。
[0119] 从而在第一实施方式中，采用了绝缘体114包括支承壁114c的形状。
[0120] 另外，第一实施方式的定子10可获得能够减少用于树脂模制部113的树脂量的效果。
[0121] 通过在分裂定子单元110的线圈末端部分设置空洞120，可简单地减少用于树脂模制部113的树脂量。
[0122] 通过减少用于树脂模制部113的树脂量，可减小定子10的重量。并且由于使用的树脂量减少而可降低成本。
[0123] 另外，第一实施方式的定子10通过在树脂模制部113设置空洞120，可获得冷却效果。
[0125] 由于在定子10被使用时来自线圈112的电阻发热，可能导致树脂模制部113、绝缘体114等的绝缘性能下降，以及线圈112的通电性能下降等，因此冷却是必不可少的。从而，通过提高定子10的冷却效率，可有助于提高马达性能并延长寿命。
[0126] 申请人除此之外还对各种各样方式的定子10进行了应力分析，其结果是确认了在设置本发明的空洞120的基础上结合下述方法能够进一步提高应力减少效果：如去掉分裂定子单元110具备的分裂型定子铁芯111的齿部111a的角部，或者在齿部111a的端面侧设置以防止树脂模制部113的收缩为目的的销。
[0127] 虽然因定子10的设计思想而异，但本发明并不阻碍通过与其他方式结合来获得更好的应力减少效果。
[0128] 接着，对本发明的第二实施方式进行说明。
[0129] (第二实施方式)
[0130] 第二实施方式与第一实施方式的构成大致相同，但绝缘体114的形状存在若干区别。以下说明其区别点。
[0131] 图11示出了第二实施方式的定子铁芯的示意截面图。
[0132] 第二实施方式的绝缘体114相对于第一实施方式的绝缘体114的区别点在于在端面壁部114b设置有相当于断裂部的断裂槽114d。
[0133] 该断裂槽114d从分裂定子单元110的内周侧朝向外周侧而设置。即被与空洞120平行地设置。
[0134] 图11中仅示出了单侧，但在分裂定子单元110中，在单侧的端面各在两处，共在四处设置了断裂槽114d。即在端面壁部114b各设置了两处。
[0135] 另外，该断裂槽114d被设置在绝缘体114的角部且端面壁部114b的两端部分的附近，由于需要能够确保线圈112与齿部111a之间的绝缘沿面距离，因此从端面壁部114b的端部保证了预定距离X1。即，处于宽度为距离X1的肋从侧壁部114a的端面延伸设置的状态。
[0136] 第二实施方式的定子10由于具有上述构成，因此具有以下说明的作用效果。
[0137] 首先，因为绝缘体114在断裂槽114d处主动断裂，所以可缓解绝缘体114中产生的应力。
[0138] 在第二实施方式的定子10中，绝缘体114上设置有与强度低的断裂对应的断裂槽114d，断裂槽114d沿着分裂定子单元110的径向形成在分裂定子单元110的端面侧。
[0139] 因此，如果在使用定子10的期间由于使用环境下的热影响而产生了收缩力F1，断裂槽114d就会断裂。这是因为在绝缘体114的端面壁部114b中断裂槽114d的部分被形成得最薄从而容易断裂。
[0140] 断裂槽114d也可以不采用如第二实施方式所示的槽形状，而采用如骑缝孔那样的断裂线。重要的是只要是在端面壁部114b产生了收缩力F1时在断裂槽114d处主动断裂的结构即可。这时如果是宽度为距离X1的肋残留在侧壁部114a的状态，即使在与断裂槽114d相当的部分处发生断裂时也可确保线圈112与分裂型定子铁芯111之间的绝缘沿面距离。
[0141] 通过在绝缘体114上形成如上所述的断裂槽114d，由于收缩力F1的产生而在断裂槽114d处主动地断裂，从而可在断裂槽114d处切断收缩力F1的传递。
[0142] 即，产生的力在图11中的断裂槽114d的右侧和左侧被切断，其结果是，集中应力难以积累在应力集中部P。
[0143] 由此，可抑制造成齿部111a与线圈112发生短路那样的裂纹的产生。
[0144] 另外，在绝缘体114上形成的断裂槽114d具有与空洞120平行的形状，因此在嵌件成型时可进行脱模。即，仅改变用于形成绝缘体114的模具的形状就能够形成，因此能够不增加成本地采用应力对策。
[0145] 接着，对本发明的第三实施方式进行说明。
[0146] (第三实施方式)
[0147] 第三实施方式与第一实施方式的构成大致相同，但绝缘体114的形状存在若干区别。以下说明该区别点。
[0148] 图12示出了第三实施方式的定子铁芯的示意截面图。
[0149] 第一实施方式的绝缘体114与第二实施方式的绝缘体114在端面壁部114b的形状上具有区别。
[0150] 端面壁部114b被形成为仅具有与距离X1相当的宽度。即，绝缘体114具有沿着侧壁部114a的端部设置的具有与距离X1相当的宽度的肋部。绝缘体114的其他角部也同样地形成，端面壁部114b成为被二分的的状态。距离X1的距离被设定为能够确保线圈112与齿部111a之间的绝缘沿面距离的程度。
[0151] 第三实施方式的定子10由于具有上述构成，因此具有以下说明的作用效果。
[0152] 首先，由于绝缘体114的端面壁部114b处于没有完全覆盖齿部111a的端面的状态，并且端面壁部114b非连续地形成，因此能够抑制在收缩力F1方向上产生的力。
[0153] 效果与端面壁部114b在第二实施方式的断裂槽114d处断裂的状态时的效果相同，第二实施方式与第三实施方式的区别是从最开始就是断裂的状态，还是在使用中断裂。
[0154] 接着，对本发明的第四实施方式进行说明。
[0155] (第四实施方式)
[0156] 第四实施方式与第一实施方式的构成大致相同，但在定子10的制造方法上存在若干区别。以下说明该区别点。
[0157] 图13示出了第四实施方式的定子铁芯的截面图。
[0158] 第四实施方式的定子10在线圈112的内侧设置有底涂剂130，以取代设置第一实施方式的空洞120。
[0160] 在向线圈112的内表面涂布底涂剂130之后，将线圈112插入分裂型定子铁芯111的齿部111a，并在该状态下进行嵌件成型。假设事前在分裂型定子铁芯111上形成了绝缘体114。
[0161] 其后，以第一实施方式中说明的流程形成树脂模制部113，因此通过底涂剂130提高了线圈112与存在于线圈112内侧的树脂模制部113之间的粘着性。在第一实施方式中记载了为了形成空洞120需要在模具上增加突起，但在第四实施方式中由于不形成空洞120，因而不需要那样的突起。
[0162] 另外，底涂剂130的涂布也可以在将线圈112插入齿部111a之后进行。
[0163] 第四实施方式的定子10通过具有上述构成以及经过上述制造过程，具有以下说明的作用和效果。
[0164] 首先，能够减少在使用环境下由于热量的影响而在定子10内部产生的应力。
[0165] 第四实施方式的定子10的制造方法是一种通过卷绕扁平导体D而形成线圈112、将线圈112插入包括齿部111a的分裂型定子铁芯111、并形成用树脂覆盖插入到分裂型定子铁芯111的线圈112的线圈末端部分的树脂模制部113的定子的制造方法，其中，在线圈112的线圈末端部分的内周表面涂布底涂剂130，将涂布有底涂剂130的线圈112插入齿部
111a，并形成树脂模制部113。
111a，并形成树脂模制部113。
[0166] 通过在线圈112的内周表面设置底涂剂130，如图13所示能够产生抵抗所产生的收缩力F1的阻力F2。
[0167] 在树脂模制部113中，热收缩的影响发生在线圈112与树脂模制部113之间的界面上。即，通过树脂模制部113从线圈112剥离，应力更容易积累在应力集中部P。
[0168] 从而，如果设置底涂剂130以使得线圈112与树脂模制部113的剥离难以发生，则由底涂剂130的粘接力以及线圈112的弹力产生阻力F2，从而产生的收缩力F1结果向避免应力集中部P处的应力集中的方向起作用。
[0169] 其结果是，能够抑制集中应力积累于定子10的树脂模制部113或绝缘体114，有助于延长定子10的寿命。
[0170] 为了使得线圈112和树脂模制部113的剥离难以发生，除使用底涂剂130的方法之外，还可以想到如下方法：使用与线圈112的绝缘包覆材料熔敷性好的物质作为树脂模制部113以及绝缘体114的材质，以使覆盖线圈112周围的绝缘包覆材料与构成树脂模制部113以及绝缘体114的树脂难以剥离。
[0171] 使用与覆盖线圈112的绝缘包覆材料熔敷性好的物质作为树脂模制部113以及绝缘体114的材质，结果也能够得到与涂布底涂剂130的效果相同的效果。
[0172] 该方法无需涂布底涂剂130的工序，因此可相应地有助于定子10的成本下降。但是，树脂模制部113以及绝缘体114的树脂的选择的范围变窄，因此考虑对树脂要求的绝缘性能以及耐热性等来选择树脂更为可取。
[0173] 接着，对本发明的第五实施方式的构成进行说明。
[0174] (第五实施方式)
[0175] 第五实施方式与第一实施方式的构成大致相同，但齿部111a的形状存在若干区别。以下说明该区别点。
[0176] 图14示出了第五实施方式的定子铁芯的示意截面图。
[0177] 第五实施方式的分裂型定子铁芯111中，齿部111a在线圈末端部分处的在分裂型定子铁芯111的周向上的宽度变窄。即，如图14所示，配置在分裂型定子铁芯111的端面的第一电磁钢片齿部111a1的齿宽被设定得比第二电磁钢片齿部111a2以及第三电磁钢片齿部111a3窄。
[0178] 通过采用第五实施方式的构成，分裂定子单元110可缓解应力集中部P产生的应力集中。
[0179] 相应于第一电磁钢片齿部111a1的宽度变窄，形成在齿部111a周围的绝缘体114的角部能够变厚。另外，如图14所示，齿部111a的角部形成在第一电磁钢片齿部111a1和第二电磁钢片齿部111a2这两个位置，因此由于使用环境下的热影响而产生的应力的应力集中部P被分散。
[0180] 接着，对本发明的第六实施方式的构成进行说明。
[0181] (第六实施方式)
[0182] 第六实施方式与第一实施方式的构成大致相同，但齿部111a的形状存在若干区别。以下说明该区别点。
[0183] 图15示出了第六实施方式的定子铁芯的示意截面图。
[0184] 第六实施方式的分裂型定子铁芯111中，齿部111a在线圈末端部分处的在分裂型定子铁芯111的周向上的宽度呈阶梯状变窄。即，如图15所示，配置在分裂型定子铁芯111的端面的第一电磁钢片齿部111a1的齿宽被设定得比第二电磁钢片齿部111a2的齿宽窄，第二电磁钢片齿部111a2的齿宽被设定得比第三电磁钢片齿部111a3的齿宽窄，第三电磁钢片齿部111a3的齿宽被设定得比第四电磁钢片齿部111a4的齿宽窄。
[0185] 通过采用第六实施方式的构成，分裂定子单元110可缓解应力集中部P产生的应力集中。
[0186] 而且，与第五实施方式的构成相比，第六实施方式的构成中的齿部111a的角部被形成为阶梯状。因此，应力集中部P被分散。
[0187] 与第五实施方式相比，第六实施方式的齿部111a的角部被形成为阶梯状，从而应力集中部P相应地更为分散。
[0188] 图16示出了分析现有技术的绝缘体的应变的结果。
[0189] 图17示出了分析第六实施方式的绝缘体的应变的结果。
[0190] 绝缘体114的应变被示意性地示出，变形越大，表示应变就越大。因此，比较图16和图17可知，与图16相比，图17中绝缘体114产生的应变得到了缓解。
[0191] 即，应力分析的结果表明通过阶梯状地形成齿部111a的角部，能够降低在应力集中部P产生的应力积累。
[0192] 图18示出了比较应力分析结果的图表。纵轴表示产生的应力，标示为“现有”的是为了进行比较而与图10同样地以图6为模型进行分析的结果，标示为“抠除+阶梯状铁芯”的是以图15为模型进行分析的结果。
[0193] 如第六实施方式所示，通过将齿部111a的角部如图15所示形成为阶梯状并且设置空洞120，可获得如图18所示那样的产生应力的减少效果。这与图8以及图10所示的第一实施方式的分裂定子单元110相比也可知能够获得更好的效果。
[0194] 第五实施方式以及第六实施方式的定子10通过改变电磁钢片的齿部的宽度，将齿部111a的角部设计成分散集中应力。即，第一电磁钢片齿部111a1的齿的宽度被设计得比第二电磁钢片齿部111a2的齿的宽度窄。从而，仅直接影响绝缘体114。但是，由于绝缘体114和树脂模制部113使用树脂成型，因此粘着性高，间接地还会影响树脂模制部113。
[0195] 因此，缓解树脂模制部113中产生的应力缓解也可通过空洞120以及齿部111a的构成来实现。
[0196] 接着，对本发明的第七实施方式的构成进行说明。
[0197] (第七实施方式)
[0198] 第七实施方式与第一实施方式的构成大致相同，但绝缘体114以及树脂模制部113所使用的树脂、以及树脂模制部113的构成等存在若干区别。以下说明该区别点。
[0199] 图19示出了第七实施方式的定子铁芯的示意截面图。
[0200] 第七实施方式的分裂型定子铁芯111与第一实施方式不同，在树脂模制部113不形成空洞120。代之以，通过巧妙地选取树脂模制部113以及绝缘体114所使用的树脂，减小齿部111a的线膨胀系数与树脂模制部113以及绝缘体114的线膨胀系数之差。
[0201] 具体地说，调整混入到树脂模制部113或绝缘体114所使用的树脂中的填充物的混合和取向。或者，通过调整形成树脂模制部113以及绝缘体114时的树脂的流动，可改变线膨胀系数。
[0202] 向树脂混入的填充物是纤维状的强化材料，其混入的目的是提高绝缘体114以及树脂模制部113的强度等。因此，填充物的混入量越多，树脂模制部113以及绝缘体114的线膨胀系数就越下降，即使在填充物的纤维方向沿定子10的周向对齐的情况下，也可降低定子10的周向的线膨胀系数。
[0203] 另外，热收缩率也根据树脂模制部113以及绝缘体114的嵌件成型时的树脂的流动方向而变化。因此，通过调整浇口的位置以使树脂模制部113以及绝缘体114的树脂的流动能够指向定子10的周向，可降低树脂模制部113以及绝缘体114的线膨胀系数。
[0204] 通过使用这些方法，使树脂模制部113以及绝缘体114的线膨胀系数接近分裂型定子铁芯111的线膨胀系数，可缓解树脂模制部113以及绝缘体114的内部产生的应力，并可缓解定子10内部积累的应力，保持定子10的绝缘。
[0205] 以上，基于本实施方式对本发明进行了说明，但该发明不限定于所述实施方式，还能够在不脱离发明主旨的范围内适当地改变构成的一部分来实施。
[0206] 例如，不妨碍将在第一实施方式至第四实施方式中例示的材质在其目的的范围内进行改变。另外，也不妨碍在发明目的的范围内改变其构成。
[0207] 关于树脂模制部113中设置的空洞120的形状，也可以想到各种各样的式样。由此不妨碍改变空洞120的形状，以缓解树脂模制部113中产生的集中应力。
[0208] 另外，不妨碍将第四实施方式所示的底涂剂130与其他实施方式进行组合。例如，即使在树脂模制部113中设置第一实施方式的空洞120的情况下，通过在线圈112的内周表面涂布底涂剂130来产生如图13所示的阻力F2。因此可进一步缓解应力集中部P处的应力集中。
[0209] 符号说明
[0210] 10 定子
[0211] 101 汇流排支架
[0212] 102 外环
[0213] 110 分裂定子单元
[0214] 111 分裂型定子铁芯
[0215] 111a 齿部
[0216] 112 线圈
[0217] 112a 外侧线圈端部
[0218] 112b 内侧线圈端部
[0219] 113 树脂模制部
[0220] 114 绝缘体
[0221] 114a 侧壁部
[0222] 114b 端面壁部
[0223] 114c 支承壁
[0224] 114d 断裂槽
[0225] 120 空洞
[0226] 130 底涂剂
[0227] D 扁平导体
[0228] F1 收缩力
[0229] F2 阻力
[0230] P 应力集中部
[0231] X1 距离
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