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定子

阅读:438发布:2020-05-11

专利汇可以提供定子专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种 定子 ,以简单结构提高线圈与绝缘部件的粘结 力 。具备:磁轭;齿;绝缘部件,包括 覆盖 齿的周向端面的至少一部分的周向壁部和在磁轭侧向 外延 伸的凸缘;肋,在齿的轴向端面的外侧从凸缘突出;线圈,卷绕于周向壁部和肋的外侧;以及圆环部件,封堵空腔的靠齿的顶端侧,凸缘的向磁轭的轴向外侧延伸出的板壁部封堵空腔的靠磁轭侧,具备注入孔和空气排出孔;肋构成将注入孔和空气排出孔连接的折回流路;该定子具有从注入孔填充到折回流路的漆。,下面是定子专利的具体信息内容。

1.一种定子,其特征在于,具备:
磁轭,其沿所述定子的周向延伸;
齿,其从所述磁轭的内周面沿半径方向突出;
绝缘部件,其包括壁和凸缘,所述壁覆盖各齿的周向端面的至少一部分,所述凸缘包括板壁,所述板壁在所述磁轭的内周面侧至少比所述齿的轴向端面向外侧延伸出,所述板壁具有第1孔和第2孔;
至少一个第1肋,其在所述齿的所述轴向端面的外侧,从所述板壁向半径方向的内侧突出,所述第1肋设置于所述第1孔与所述第2孔之间,在所述板壁,所述第2孔相对于所述第1肋在所述周向上离开所述第1孔地配置,所述第1肋构成将所述第1孔与所述第2孔连接的流路;
线圈,其卷绕于所述壁和所述第1肋的外侧;
圆环部件,其安装于所述齿的轴向端面的所述齿的顶端侧部,所述圆环部件将所述齿的轴向端面与所述线圈的内表面之间的空腔的靠所述齿顶端侧的开口封堵;以及粘结体,其填充于所述流路,
所述板壁封堵所述空腔的靠磁轭侧的开口,
所述第1肋从所述板壁朝向所述圆环部件沿半径方向延伸到所述圆环部件的跟前。
2.根据权利要求1所述的定子,还包括至少一个第2肋,
所述第1肋在所述第1孔与所述第2孔之间设置有多个,
所述第2肋设置于多个所述第1肋之间,所述第2肋从所述圆环部件朝向所述磁轭沿半径方向延伸到所述板壁的跟前,
所述第1肋和所述第2肋构成将所述第1孔与所述第2孔连接的所述流路。

说明书全文

定子

技术领域

[0001] 本发明涉及定子的构造。

背景技术

[0002] 在日本特开2002-51486中,公开了如下一种构造的电动机和/或发电机转子:隔着起线圈骨架的作用的绝缘部件向层叠形成的转子芯的齿卷绕绕线,通过对该绕线的外周涂敷包括树脂密封剂、或将树脂浇罐于绕线的外周来固定绕线的形状。
[0003] 在日本特开2014-155369和日本特开2005-318692中,公开了如下的电动机和/或发电机的定子:将板层叠,而形成包括圆筒形的磁轭和从磁轭朝向半径方向内侧突出的多个齿的定子芯,向齿卷绕线圈线材而形成线圈。卷绕于齿的线圈线材的一部分形成从定子芯的轴向的两端面向轴向外侧突出的线圈末端。在这样的定子中,使漆从线圈末端的外表面滴下而浸渍于线圈线材之间来固定线圈线材间或线圈整体的形状并且提高绝缘性。
[0004] 另外,提出了如下方法:在定子中用注入树脂的模具覆盖线圈末端,而对线圈末端进行树脂成型,来谋求线圈与定子芯的固定和绝缘性的提高(例如,日本特开2009-50048号公报)。

发明内容

[0005] 发明要解决的问题
[0006] 在对树脂部件的外部卷绕线圈线材而在齿构成线圈的情况下,有时使用沿着齿的外形形状呈方筒截面的绝缘部件,以使得安装于四方截面形状的齿的外表面的绝缘部件与齿的外表面的紧贴性良好。卷绕于方筒截面的绝缘部件的外周的线圈的截面为了实现线圈线材的最小弯曲半径而成为在轴向上长的长圆形形状。因此,能够在绝缘部件的轴向外表面与线圈末端的内表面之间形成空间。即使如上述那样使漆从线圈末端外表面滴下并浸渍,有时也不能向该内部空间充分地填充漆,导致线圈末端与绝缘部件的固定不充分。另外,用注入树脂的模具覆盖线圈末端而向线圈末端内部以及上述空间注入树脂的方法,由于需要准备模具和高压的树脂注入装置,所以有时制造工序会变得复杂而且制造会花费时间。
[0007] 于是,本发明的目的在于:提供一种以简单的结构提高了线圈与绝缘部件的粘结的定子。
[0008] 用于解决问题的技术方案
[0009] 一种定子,其特征在于,具备:磁轭,其沿所述定子的周向延伸;齿,其从所述磁轭的内周面沿半径方向突出;绝缘部件,其包括壁和凸缘,所述壁覆盖各齿的周向端面的至少一部分,所述凸缘包括板壁,所述板壁在所述磁轭的内周面侧至少比所述齿的轴向端面向外侧延伸出,所述板壁具有第1孔和第2孔;至少一个第1肋,其在所述齿的所述轴向端面的外侧,从所述板壁向半径方向的内侧突出,所述第1肋设置于所述第1孔与所述第2孔之间,在所述板壁,所述第2孔相对于所述第1肋在所述周向上离开所述第1孔地配置,所述第1肋构成将所述第1孔与所述第2孔连接的流路;线圈,其卷绕于所述壁和所述第1肋的外侧;圆环部件,其安装于所述齿的轴向端面的所述齿的顶端侧部,所述圆环部件将所述齿的轴向端面与所述线圈的内表面之间的空腔的靠所述齿顶端侧的开口封堵;以及粘结体,其填充于所述流路,所述板壁封堵所述空腔的靠磁轭侧的开口,所述第1肋从所述板壁朝向所述圆环部件沿半径方向延伸到所述圆环部件的跟前。
[0010] 根据该结构,填充到设置于绝缘部件的外表面与线圈内表面之间的空腔内的折回流路的粘结体与绝缘部件的外表面以及线圈的内表面紧贴,能够提高线圈与绝缘部件的粘结力。
[0011] 在本发明的定子中,优选的是,所述定子还包括至少一个第2肋,所述第1肋在所述第1孔与所述第2孔之间设置有多个,所述第2肋设置于所述多个第1肋之间,所述第2肋从所述圆环部件朝向所述磁轭沿半径方向延伸到所述板壁的跟前,所述第1肋和所述第2肋构成将所述第1孔与所述第2孔连接的所述流路。
[0012] 根据该构成,即使在粘结体的粘度高的情况下也能够使粘结体与绝缘部件的外表面以及线圈的内表面紧贴,所以能够将线圈与绝缘部件更牢固地粘结起来。
[0013] 发明的效果
[0014] 根据上述构成,能够以简单的结构来提高线圈与绝缘部件的粘结力。附图说明
[0015] 图1是具有本实施方式中的定子的达的平剖视图。
[0016] 图2是本实施方式中的定子的局部立体图。
[0017] 图3是示出从本实施方式中的定子的内周侧看到的齿、绝缘部件的截面、磁轭以及线圈的周向展开图。
[0018] 图4是示出本实施方式中的定子的绝缘部件的轴向外表面与线圈内表面之间的空腔的结构的平剖视图(图3的A-A剖面)。
[0019] 图5是示出刚开始向本实施方式中的定子的绝缘部件的轴向外表面与线圈内表面之间的空腔内的折回流路注入漆后的状态的说明图。
[0020] 图6是示出要结束向本实施方式中的定子的绝缘部件的轴向外表面与线圈内表面之间的空腔内的折回流路注入漆之前的状态的说明图。
[0021] 图7是示出从另一实施方式中的定子的内周侧看到的齿、绝缘部件的截面、磁轭以及线圈的周向展开图。
[0022] 图8是示出另一实施方式中的定子的绝缘部件的轴向外表面与线圈内表面之间的空腔的结构的平剖视图(图7的B-B剖面)。
[0023] 图9是示出刚开始向另一实施方式中的定子的绝缘部件的轴向外表面与线圈内表面之间的空腔内的折回流路注入漆后的状态的说明图。
[0024] 图10是示出向另一实施方式中的定子的绝缘部件的轴向外表面与线圈内表面之间的空腔内的折回流路注入了一半程度的漆的状态的说明图。
[0025] 图11是变形例中的定子的局部立体图。
[0026] 图12是示出从变形例中的定子的内周侧看到的齿、绝缘部件的截面、磁轭以及线圈的周向展开图。

具体实施方式

[0027] 以下,参照附图对实施方式进行说明。首先,参照图1,简单地对具有本实施方式的定子11的马达100进行说明。如图1所示,马达100具备圆筒形的壳10、定子11、以及转子18。定子11安装于壳10的内表面。转子18在定子11的内部绕旋转中心17与旋转轴19一起旋转。
定子11具备定子芯14、绝缘部件20、以及多个集中卷绕的线圈15。定子芯14具备圆环状的磁轭12、多个齿13、以及多个缝隙16。多个齿13从磁轭12的内周面12b朝向旋转中心17的方向沿半径方向突出。多个缝隙16设置于各齿13之间。绝缘部件20覆盖齿13的外表面和磁轭12的内周面12b。多个集中卷绕的线圈15通过各缝隙16卷绕于覆盖着各齿13的外表面的绝缘部件20的周围。在此,定子芯14是将电磁钢板层叠而构成的。另外,在线圈15的靠齿13的顶端侧的面配置有圆环部件31。转子18在外周面18a安装有永久磁,在向定子11的线圈15供给电力时会在线圈15产生磁力,在该磁力和永久磁铁的磁力的作用下转子18旋转,旋转输出被从旋转轴19向外部取出。
[0028] 如图2所示,从沿周向延伸的磁轭12突出的齿13是呈四方矩形截面地将电磁钢板层叠而成的,在齿13的外表面安装有树脂制的绝缘部件20。绝缘部件20具备筒状部21和板状的凸缘23。筒状部21覆盖齿13的轴向端面13a和齿13的周向端面13b。凸缘23从筒状部21靠磁轭12侧的开口缘向外延伸。在筒状部21的轴向外表面21a配置有向轴向外侧突出的第1肋24。在筒状部21的周向壁部28和轴向外表面21a、以及第1肋24的外侧卷绕有线圈15。如图2、3所示,线圈15的沿着筒状部21的周向壁部28插通缝隙16的部分呈沿着周向壁部28的直线形状,线圈15的内表面与周向壁部28相接。另一方面,线圈15的比筒状部21的轴向外表面
21a向轴向外侧突出的线圈末端15a是与轴向外表面21a分离开的弓状。并且,如图2、3所示,在线圈末端15a的内表面与齿13的轴向端面13a之间隔着轴向外表面21a形成有沿着齿13的延伸方向而在半径方向上延伸的大致半椭圆截面的空腔40。空腔40在齿13的顶端侧和磁轭
12侧分别具有开口。由于线圈15的靠磁轭12侧的侧面与绝缘部件20的凸缘23的表面相接,所以空腔40的靠磁轭12侧的开口被凸缘23的向磁轭12的轴向外侧延伸出的板壁部22封堵。
[0029] 如图2、4所示,圆环部件31是圆环状的带板,其宽度方向上的端面安装于筒状部21的靠齿13的顶端侧的轴向外表面21a,外周面31a与线圈15的靠齿13的顶端侧的面相接。由此,圆环部件31将空腔40的靠齿13顶端侧的开口封堵。此外,由于圆环部件31以内周面31b不比齿13的顶端向转子18侧突出的方式安装于筒状部21的轴向外表面21a,所以圆环部件31不会与转子18干涉。如图2、4所示,配置于空腔40的中央的第1肋24从板壁部22朝向圆环部件31而向半径方向内侧延伸到圆环部件31的跟前,从而区划出U字型的折回流路50。如图
4所示,折回流路50具有宽度W1的半径方向流路51和宽度W2的连接流路52,该半径方向流路
51由第1肋24和线圈15的内表面区划出,并从板壁部22向半径方向内侧朝向圆环部件31延伸,该连接流路52由第1肋24的半径方向的顶端和圆环部件31的内表面形成,将两个半径方向流路51连接起来。在本实施方式中,宽度W2比宽度W1窄。
[0030] 如图2、4所示,在板壁部22配置有注入孔25和空气排出孔26,该注入孔25与形成于空腔40的一方的半径方向流路51连通,用于向空腔40内注入粘结体即漆60,该空气排出孔26在周向上越过第1肋24而与注入孔25分离开,与形成于空腔40的另一方的半径方向流路
51连通,用于排出空腔40内的空气。这样,折回流路50是用第1肋24分隔空腔40且将注入孔
25和空气排出孔26连接起来的U字型的流路,空气排出孔26配置于折回流路50的与注入孔
25相反的一侧。
[0031] 接着,参照图5、6对向折回流路50中填充粘结体即中低粘度(5~8(Pa·s))的漆60的工序进行说明。如图5所示,在从注入孔25向一方的半径方向流路51注入漆60时,漆60充满半径方向流路51的宽度W1地蔓延,沿着半径方向流路51逐渐朝向圆环部件31填充。在将漆60从注入孔25向半径方向流路51注入时,折回流路50中的空气从配置于折回流路50的相反侧的空气排出孔26逐渐向外部排出。因此,在填充到折回流路50中的漆60中不会残留气泡。进而,在注入漆60时,漆60如图6所示,从半径方向流路51向连接流路52流入。由于连接流路52的宽度W2比半径方向流路51的宽度W1窄,所以在漆60覆盖连接流路52时,连接流路52的上游侧的一方的半径方向流路51的漆60的压力上升,在该压力的作用下漆60与半径方向流路51的内表面紧贴。如图6所示,从连接流路52流入另一方的半径方向流路51的漆60充满另一方的半径方向流路51的宽度W1地蔓延而朝向空气抽出孔26逐渐流过半径方向流路
51。这时,另一方的半径方向流路51中的空气被从空气排出孔26向外部排出。并且,若漆60从空气排出孔26稍稍溢出,则判断为漆60完全填充了折回流路50的内部而结束漆60的注入。填充到折回流路50的漆60与绝缘部件20的外表面以及线圈15的内表面紧贴,固化后将线圈15和绝缘部件20牢固地粘结起来。
[0032] 如以上所说明,本实施方式的定子11中,由于能够向绝缘部件20的外表面与线圈15的内表面之间的空腔40填充漆60,所以能够将线圈15与绝缘部件20牢固地粘结起来。另外,本实施方式的定子11由于能够一边从配置于折回流路50的与注入孔25相反的一侧的空气排出孔26排出空气一边从注入孔25向折回流路50中注入漆60,所以能够不会残留气泡地向折回流路50中填充漆60,能够使漆60与绝缘部件20的外表面以及线圈15的内表面紧贴。
由此,能够提高线圈15与绝缘部件20的粘结力。
[0033] 另外,本实施方式的定子11由于能够通过目视检查漆60的从空气排出孔26的溢出来确认空腔40中填充有漆60,所以可谋求检查工序的简化。进而,空气排气孔26配置于与转子18相反的一侧,溢出来的漆60不会与转子18接触,所以无需整理溢出来的漆60,而能够简化制造工序。
[0034] 接着,参照图7~图10对本发明的另一实施方式进行说明。对与参照图1~图6进行说明的内容同样的部分标注同样的标号且省略说明。
[0035] 本实施方式如图7、8所示,空腔40中具备:从板壁部22向半径方向内侧朝向圆环部件31延伸的两个第1肋24和配置于两个第1肋24之间的、从圆环部件31朝向磁轭12延伸的第2肋27。也就是说,相对于一个齿13设置有多个第1肋24和至少一个第2肋27。在一方的第1肋
24与线圈15的内表面之间的板壁部22设置有注入孔25,在另一方的第1肋24与线圈15的内表面之间的板壁部22设置有空气排出孔26。通过两个第1肋24和第2肋27,空腔40形成有将四条半径方向流路510和三个连接流路520呈蜿蜒状地连接而成的折回流路500。半径方向流路510的宽度W3是前面参照图1~图6进行说明的实施方式的定子11的半径方向流路51的宽度W1的大约一半。在本实施方式的定子11中,连接流路520的宽度W4比半径方向流路510的宽度W3稍窄。
[0036] 参照图9、图10,对向折回流路500中填充粘度比参照图5、6进行说明的漆60高的中高粘度(7~10(Pa·s))的漆600的工序进行说明。若将漆600从注入孔25向参照图5、6进行说明的宽度W1的半径方向流路51注入,则漆600不会充满半径方向流路51的宽度地蔓延而向半径方向流路51流入。因此,有时在注入孔25的附近空腔40中的空气会变成气泡而被关在里面,而难以不残留气泡地向半径方向流路51填充粘度高的漆600。另一方面,在从注入孔25向宽度窄的半径方向流路510中注入了粘度高的漆600的情况下,如图9所示,漆600在充满半径方向流路510的宽度地蔓延了的状态下逐渐向半径方向流路510填充。另外,半径方向流路510中的空气从空气排出孔26逐渐向外部排出。因此,能够以在注入孔25的附近空气不会变成气泡而被关在里面的方式逐渐向半径方向流路510填充漆600。
[0037] 进而,在继续填充漆600时,如图10所示,漆600通过最初的连接流路520而向第二个半径方向流路510流入,从圆环部件31朝向板壁部22地逐渐填充半径方向流路510。然后,在到达板壁部22附近的第二个连接流路520时,从第二个连接流路520逐渐向第三个半径方向流路510流入。这样,从注入孔25注入的漆600一边交替地经过折回流路500的半径方向流路510和连接流路520一边逐渐填充折回流路500整体。然后,若漆600从空气排出孔26稍稍溢出,则判断为漆600完全填充了折回流路500的内部而结束漆600的注入。填充到折回流路500的漆600与绝缘部件20的外表面以及线圈15的内表面紧贴,固化后将线圈15和绝缘部件
20牢固地粘结起来。
[0038] 本实施方式的定子11中,通过将折回流路500的宽度W3设得窄,即使在使用了粘合性高且粘度高的漆600的情况下也能够不残留气泡地向折回流路500中逐渐填充漆600,能够使漆600与绝缘部件20的外表面以及线圈15的内表面紧贴。由此,能够使用粘合性高且粘度高的漆600将线圈15和绝缘部件20更牢固地粘结起来。
[0039] 此外,在图9、10中,对填充粘度比漆60高的中高粘度(7~10(Pa·s))的漆600的工序进行了说明,但在向折回流路500注入中低粘度(5~8(Pa·s))的漆60的情况下也能够同样地不残留气泡地填充漆60。
[0040] 图11和12是示出本发明的变形例中的定子29的结构的局部立体图和周向展开图。对定子29中的与上述实施方式相同的结构标注同一标号且省略说明。
[0041] 在本变形例中,绝缘部件20具有不覆盖齿13的轴向端面13a而是覆盖周向端面13b的周向壁部28。第1肋24从比齿13的轴向端面13a向轴向外侧延伸出的板壁部22朝向半径方向的内侧(转子18侧)突出。另外,圆环部件31安装于轴向外表面21a的靠齿13的顶端侧的端面。
[0042] 在本变形例中,由齿13的轴向端面13a和线圈15的内表面形成空腔40。并且,在空腔40内,第1肋24从板壁部22朝向圆环部件31沿半径方向延伸到圆环部件31的跟前,而区划出U字型的折回流路50。另外,与上述实施方式同样,在板壁部22配置有注入孔25和空气排出孔26,该注入孔25与形成于空腔40的折回流路50连通,该空气排出孔26在周向上越过第1肋24而与注入孔25分离开,与折回流路50连通。
[0043] 在本变形例中,也是在将漆60从注入孔25向折回流路50注入时,折回流路50中的空气被从空气排出孔26向外部排出,而能够使漆60完全填充于折回流路50内。即,在定子29中,能够向由齿13的轴向端面13a和线圈15的内表面形成的空腔40内填充漆60,而能够将齿13、线圈15以及绝缘部件20的周向壁部28的端部牢固地粘结起来。另外,能够使漆60与齿
13、线圈15、绝缘部件20的周向壁部28的端部紧贴。由此,能够在维持齿13与线圈15的电绝缘的同时,提高漆60与齿13、线圈15以及绝缘部件20的粘结力。
[0044] 此外,在本变形例中,对绝缘部件20完全不覆盖齿13的轴向端面13a的结构进行了说明,但也可以是覆盖其一部分的结构。另外,只要可维持齿13与线圈15的电绝缘性,则也可以是绝缘部件20的周向壁部28不完全覆盖齿13的周向端面13b而是至少覆盖其一部分的结构。
[0045] 另外,在本变形例的结构中,也可以如参照前面图7、8进行说明的实施方式那样,空腔40中具备:从板壁部22朝向半径方向内侧延伸的两个第1肋24和配置于两个第1肋24之间的、从圆环部件31朝向磁轭12延伸的第2肋27,通过两个第1肋24和第2肋27,在空腔40中形成将四条半径方向流路510和三个连接流路520呈蜿蜒状地连接而成的折回流路500。
[0046] 附图标记说明
[0047] 10壳;11、29定子;12磁轭;12b、31b内周面;13齿;13a轴向端面;13b周向端面;14定子芯;15线圈;15a线圈末端;16缝隙;17旋转中心;18转子;18a、31a外周面;19旋转轴;20绝缘部件;21筒状部;21a轴向外表面;22板壁部;23凸缘;24第1肋;25注入孔;26空气排出孔;27第2肋;28周向壁部;31圆环部件;40空腔;50、500折回流路;51、510半径方向流路;52、520连接流路;60、600漆;100马达。
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