定子
阅读：333发布：2020-05-12
专利汇可以提供定子专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供具备在要求绝缘性的部位处提高了绝缘覆膜的绝缘性、且在电线的弯折部处提高了绝缘覆膜的挠性的电线的 定子 。定子具备：环状的定子 铁 心；以及线圈，其由多根电线构成，且具有在所述定子铁心的轴向上突出的线圈末端，所述电线具备：导体；以及绝缘覆膜，其 覆盖 所述导体且具有空孔覆膜和无空孔覆膜，所述空孔覆膜在内部具有空孔，所述无空孔覆膜在内部不具有空孔而形成，在比所述定子铁心靠所述轴向的第一侧的 位置 ，配置所述电线的端部而形成有向所述第一侧突出的第一线圈末端，在所述第一线圈末端设置有所述空孔覆膜。，下面是定子专利的具体信息内容。
1.一种定子，其中，
所述定子具备：
环状的定子铁心；以及
线圈，其由多根电线构成，且具有在所述定子铁心的轴向上突出的线圈末端，所述电线具备：
导体；以及
绝缘覆膜，其覆盖所述导体且具有空孔覆膜和无空孔覆膜，所述空孔覆膜是在内部具有空孔的覆膜，所述无空孔覆膜是在内部不具有空孔而形成的覆膜，在比所述定子铁心靠所述轴向的第一侧的位置，配置所述电线的端部而形成有向所述第一侧突出的第一线圈末端，
在所述第一线圈末端设置有所述空孔覆膜。
2.根据权利要求1所述的定子，其中，
在比所述定子铁心靠所述轴向的第二侧的位置，配置使所述电线弯曲形成的弯折部而形成有向所述第二侧突出的第二线圈末端，
在所述第二线圈末端设置有所述无空孔覆膜。
3.根据权利要求1所述的定子，其中，
所述空孔由热分解性树脂形成。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的定子，其中，
所述空孔覆膜设置于所述线圈中的比所述定子铁心的所述轴向上的中央部靠所述第一侧的区域。
定子
技术领域
[0002] 本发明涉及定子。
背景技术
[0003] 以往，作为旋转电机的定子，已知有一种具备如下线圈的结构，所述线圈通过向定子铁心上形成的插槽中插入导体段，并将从定子铁心突出的导体端部彼此焊接而装配于定子铁心来形成。作为这种线圈所使用的电线，有各种提案，例如通过在绝缘覆膜的内部含有多个微小的空孔来提高电线的绝缘性的技术。
[0004] 例如在国际公开第2017/073551号中公开了在绝缘覆膜的内部形成有多个气孔(空孔)的电线的构造。空孔通过将包含对热分解性树脂及热分解性树脂进行包围的外围材料的绝缘覆膜加热到热分解性树脂气化的温度而形成。这样形成周围由外围材料包围的胶囊状的空孔，由此能够实现绝缘覆膜的低电容率化，能够提高电线针对高电压的绝缘性。
[0005] 然而，在上述的国际公开第2017/073551号所记载的技术中，绝缘性提高，另一方面，与未形成空孔的绝缘覆膜相比绝缘覆膜的弯曲强度降低。因此，例如在定子上装配电线而形成线圈时，有可能在电线的弯折部处绝缘覆膜产生裂纹等破损。因此，在提供具备在要求绝缘性的部位处提高了绝缘覆膜的绝缘性、且在电线的弯折部处提高了绝缘覆膜的挠性的电线的定子这点上，存在改善的余地。
发明内容
[0006] 本发明的方案提供具备在要求绝缘性的部位处提高了绝缘覆膜的绝缘性、且在电线的弯折部处提高了绝缘覆膜的挠性的电线的定子。
[0007] (1)本发明的一方案的定子具备：环状的定子铁心；以及线圈，其由多根电线构成，且具有在所述定子铁心的轴向上突出的线圈末端，所述电线具备：导体；以及绝缘覆膜，其覆盖所述导体且具有空孔覆膜和无空孔覆膜，所述空孔覆膜是在内部具有空孔的覆膜，所述无空孔覆膜是在内部不具有空孔而形成的覆膜，在比所述定子铁心靠所述轴向的第一侧的位置，配置所述电线的端部而形成有向所述第一侧突出的第一线圈末端，在所述第一线圈末端设置有所述空孔覆膜。
[0008] (2)在上述(1)的方案的基础上，也可以是，在比所述定子铁心靠所述轴向的第二侧的位置，配置使所述电线弯曲形成的弯折部而形成有向所述第二侧突出的第二线圈末端，在所述第二线圈末端设置有所述无空孔覆膜。
[0009] (3)在上述(1)或(2)的方案的基础上，也可以是，所述空孔由热分解性树脂形成。
[0010] (4)在上述(1)至(3)中任一项方案的基础上，也可以是，所述空孔覆膜设置于所述线圈中的比所述定子铁心的所述轴向上的中央部靠所述第一侧的区域。
[0011] 根据上述(1)的方案，绝缘覆膜具有空孔覆膜，因此通过形成空孔而使绝缘覆膜的电容率降低，能够提高电线的绝缘性。在此，在第一线圈末端配置有电线的端部。电线在端部处露出导体，导体彼此通过焊接等结合而将各相的电线连结。这样在电线的端部处露出导体、而且进行结合从而电线彼此的距离接近，因此要求高的绝缘性。根据本发明的定子，在第一线圈末端配置有空孔覆膜，因此能够提高绝缘距离难以确保的部分处的绝缘覆膜的绝缘性。
[0012] 另一方面，无空孔覆膜在内部不具有空孔，因此与空孔覆膜相比能够提高绝缘覆膜的强度。因而，通过在电线的弯折部等要求挠性的部分配置无空孔覆膜，能够抑制裂纹的产生等绝缘覆膜的破损。
[0013] 因此，能够提供具备在要求绝缘性的部位处提高绝缘覆膜的绝缘性、且在电线的弯折部处提高绝缘覆膜的挠性的电线的定子。
[0014] 根据上述(2)的方案，在电线的弯折部所位于的第二线圈末端配置有无空孔覆膜，因此能够在电线的弯折部处提高绝缘覆膜的强度。另外，通过在弯折部配置无空孔覆膜而能够将弯曲强度维持为高的状态，因此能够使在包括第一线圈末端在内的需要绝缘的部分配置的空孔覆膜的空孔密度上升。因而，能够在电线的弯折部处提高绝缘覆膜的强度，且进一步提高绝缘距离难以确保的部分处的绝缘覆膜的绝缘性。而且，与提高绝缘性相应地使绝缘覆膜薄壁化，能够削减成本，并且能够提高线圈的占积率。
[0015] 根据上述(3)的方案，空孔由热分解性树脂形成，因此在制造电线之后，对绝缘覆膜的期望的部位进行加热，能够仅在绝缘覆膜的期望的部位形成空孔覆膜。具体而言，通过仅对电线的端部附近进行加热，能够仅在与要求绝缘性的第一线圈末端相当的部分配置空孔覆膜。这样，通过简易的方法就能够在期望的位置配置空孔覆膜，因此能够提高作业性。
[0016] 根据上述(4)的方案，空孔覆膜设置于线圈中的比定子铁心的轴向上的中央部靠一侧的位置，因此能够在绝缘距离难以确保的电线的端部所位于的第一线圈末端可靠地配置空孔覆膜。另外，在比定子铁心的轴向上的中央部靠另一侧的位置配置有无空孔覆膜，因此能够在电线的弯折部所位于的第二线圈末端可靠地配置无空孔覆膜。
[0018] 图1是实施方式的定子的外观立体图。
[0019] 图2是沿着图1的II-II线的剖视图。
[0020] 图3是表示实施方式的第一线圈末端的图1的III向视图。
[0021] 图4是表示实施方式的第二线圈末端的图1的IV向视图。
[0022] 图5是形成有实施方式的空孔覆膜的电线的剖视图。
[0023] 图6是形成有实施方式的无空孔覆膜的电线的剖视图。
[0024] 图7是表示实施方式的空孔的形成方法的说明图。
具体实施方式
[0025] 以下，参照附图来说明本发明的实施方式。
[0026] (定子)
[0027] 图1是定子1的外观立体图。图2是沿着图1中的II-II线的定子的局部剖视图。图1中的上方侧与图2中的左侧对应。定子1具备定子铁心2和线圈3。需要说明的是，在图1中，为了进行说明而省略了一部分线圈3。
[0028] 定子铁心2形成为以轴线C为中心的环状。在定子铁心2的内周面形成有齿21。齿21从定子铁心2的内周面朝向径向的内侧突出。齿21在周向上设置有多个。
[0030] 在以下的说明中，有时将沿着定子铁心2的轴线C的方向称作轴向，将与轴线C正交的方向称作径向，将绕轴线C的方向称作周向。
[0031] 线圈3插入到定子铁心2的插槽22中而装配于定子铁心2。线圈3由多根电线10构成。具体而言，线圈3在径向及周向上重叠有多个呈U字状弯曲的电线10的状态下，从轴向另一侧(图1中的下方侧)插入到各插槽22中。之后，从各插槽22向轴向一侧(图1中的上方侧)突出的电线10的端部11互相接合，由此线圈3装配于定子铁心2。线圈3中的插入到插槽22内的部分为线圈插通部30。线圈3中的从定子铁心2的端面向轴向的一侧(第一侧)突出的部分为第一线圈末端31。线圈3中的从定子铁心2的端面向轴向的另一侧(第二侧)突出的部分为第二线圈末端32。
[0032] 图3是表示第一线圈末端31的图1的III向视图。
[0033] 在比定子铁心2靠轴向的一侧的位置，配置电线10的端部11而形成有向一侧突出的第一线圈末端31。换言之，第一线圈末端31具有电线10的端部11。电线10的端部11具有后述的电线10的导体4露出的导体露出部11a。导体露出部11a与在定子铁心2的径向上排列的其他的电线10的导体露出部11a通过焊接等而接合。
[0034] 图4是表示第二线圈末端32的图1的IV向视图。
[0035] 在比定子铁心2靠轴向的另一侧的位置，配置使电线10弯曲形成的弯折部12而形成有向另一侧突出的第二线圈末端32。
[0036] 换言之，第二线圈末端32具有电线10的弯折部12。弯折部12例如是在将电线10装配于定子铁心2时，电线10呈U字状弯曲的部分。在电线10装配于定子铁心2之后，弯折部12进一步沿着周向扭弯，由此电线10固定于定子铁心2。
[0037] (电线)
[0038] 图5是在第一线圈末端31附近配置的电线10的剖视图，图6是在第二线圈末端32附近配置的电线10的剖视图。图5及图6表示在1根电线10中在不同的部分处剖切得到的剖视图。电线10具有导体4和绝缘覆膜5。
[0039] 导体4构成线圈3的芯部分，例如由铜等金属材料形成。
[0040] 导体4形成为具有矩形形状的截面的线状。在位于定子铁心2的轴向一侧的第一线圈末端31中，在导体4的一部分露出得到的导体露出部11a(参照图3)处，相邻的导体露出部11a彼此电接合且物理接合。
[0041] 绝缘覆膜5覆盖导体4的外周部。绝缘覆膜5例如由绝缘性的树脂形成。绝缘覆膜5在除了导体露出部11a以外的导体4的大致全长的范围形成。绝缘覆膜5具有：在内部具有空孔54的空孔覆膜51(参照图5)；以及在内部不具有空孔54而形成的无空孔覆膜52(参照图6)。
[0042] 空孔覆膜51设置于配置有第一线圈末端31的轴向一侧。
[0043] 具体而言，在本实施方式中，空孔覆膜51设置于线圈3中的比定子铁心2的轴向上的中央部23(参照图2)靠一侧的区域。空孔覆膜51具有在内部形成有空孔54的绝缘材料53。
[0044] 绝缘材料53例如由聚酰亚胺等绝缘性的树脂形成。在绝缘材料53的内部形成有多个空孔54。换言之，空孔覆膜51在内部具有多个空孔54。空孔54通过绝缘材料53所包含的热分解性树脂58(参照图6)被加热且该热分解性树脂58气化而形成于绝缘材料53的内部。
[0045] 无空孔覆膜52设置于配置有第二线圈末端32的轴向另一侧。具体而言，在本实施方式中，无空孔覆膜52设置于线圈3中的比定子铁心2的轴向上的中央部23(参照图2)靠另一侧的区域。换言之，空孔覆膜51与无空孔覆膜52的分界部在轴向上位于中央部23的附近。无空孔覆膜52具有绝缘材料53。
[0046] 绝缘材料53例如由聚酰亚胺等绝缘性的树脂形成。在本实施方式中，空孔覆膜51的绝缘材料53与无空孔覆膜52的绝缘材料53为同一材料。在无空孔覆膜52的绝缘材料53的内部，包含未气化的热分解性树脂58。
[0047] 在第一线圈末端31设置有空孔覆膜51。在第二线圈末端32设置有无空孔覆膜52。因此，1根电线10根据针对定子铁心2的位置的不同而具有空孔覆膜51和无空孔覆膜52这两方的结构。
[0048] (空孔覆膜51的形成方法)
[0049] 图7是表示在电线10形成空孔覆膜51(空孔54)的方法的说明图。
[0050] 空孔54通过绝缘覆膜5被加热而内部的热分解性树脂58气化来形成。在加热前，绝缘覆膜5的整体为在内部包含热分解性树脂58的无空孔覆膜52(图6的状态)。在加热时，仅在电线10中的当装配到定子铁心2时位于第一线圈末端31侧的区域、即电线10的端部11设置加热器60。在绝缘覆膜5中的由加热器60进行了加热的区域，内部的热分解性树脂58气化而形成空孔54(图5的状态)。由此，在电线10的端部11形成空孔覆膜51。需要说明的是，加热器60例如是通过高频来对绝缘覆膜5进行加热的装置。
[0051] 另一方面，在电线10中的当装配到定子铁心2时位于第二线圈末端32侧的区域、即电线10的中间部，未设置加热器60。因此，热分解性树脂58未气化而直接残留于绝缘覆膜5的内部。由此，在电线10的中间部形成无空孔覆膜52。
[0052] (作用、效果)
[0053] 接着，说明定子1的作用、效果。
[0054] 根据本实施方式的定子1，绝缘覆膜5具有空孔覆膜51，因此通过形成空孔54而绝缘覆膜5的电容率降低，能够提高电线10的绝缘性。
[0055] 在此，在第一线圈末端31配置有电线10的端部11。电线10在端部11处露出导体4，导体4彼此通过焊接等而结合，由此将各相的电线10连结。这样在电线10的端部11，在导体露出部11a处互相结合从而电线10彼此的距离接近，因此要求高的绝缘性。根据本发明的定子1，在第一线圈末端31配置有空孔覆膜51，因此能够提高绝缘距离难以确保的部分处的绝缘覆膜5的绝缘性。
[0056] 另一方面，无空孔覆膜52在内部不具有空孔54，因此与空孔覆膜51相比能够提高绝缘覆膜5的强度。因而，在绝缘距离难以确保的部分以外的部位配置无空孔覆膜52，由此在电线10的弯折部12等要求挠性的部分能够抑制绝缘覆膜5的破损。
[0057] 因此，能够提供具备在要求绝缘性的部位处提高了绝缘覆膜5的绝缘性、且在电线10的弯折部12处提高了绝缘覆膜5的挠性的电线10的定子1。
[0058] 在电线10的弯折部12所位于的第二线圈末端32配置有无空孔覆膜52，因此在电线10的弯折部12处能够提高绝缘覆膜5的强度。另外，通过在弯折部12配置无空孔覆膜52而能够将弯曲强度维持为高的状态，因此能够使在包含第一线圈末端31在内的需要绝缘的部分配置的空孔覆膜51的空孔密度上升。因而，能够在电线10的弯折部12处提高绝缘覆膜5的强度，且进一步提高绝缘距离难以确保的部分处的绝缘覆膜5的绝缘性。而且，与提高绝缘性相应地使绝缘覆膜5薄壁化，由此能够削减成本，并且能够提高线圈3的占积率。
[0059] 空孔54由热分解性树脂58形成，因此在制造电线10之后，通过对绝缘覆膜5的期望的部位进行加热，能够仅在绝缘覆膜5的期望的部位形成空孔覆膜51。具体而言，通过仅对电线10的端部11附近进行加热，能够仅在与要求绝缘性的第一线圈末端31相当的部分配置空孔覆膜51。这样，通过简易的方法就能够在期望的位置配置空孔覆膜51，因此能够提高作业性。
[0060] 空孔覆膜51设置于线圈3中的比定子铁心2的轴向上的中央部23靠一侧的位置，因此能够在绝缘距离难以确保的电线10的端部11所位于的第一线圈末端31可靠地配置空孔覆膜51。另外，在比定子铁心2的轴向上的中央部23靠另一侧的位置配置有无空孔覆膜52，因此能够在电线10的弯折部12所位于的第二线圈末端32可靠地配置无空孔覆膜52。
[0061] 因此，能够形成具备在要求绝缘性的部位处提高了绝缘覆膜5的绝缘性、且在电线10的弯折部12处提高了绝缘覆膜5的挠性的电线10的定子1。
[0062] 需要说明的是，本发明的技术范围并不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够施加各种变更。
[0063] 例如，在上述的实施方式中，说明了空孔覆膜51与无空孔覆膜52的分界部位于中央部23的附近的结构，但不限定于此。优选的是，在电线10装配于定子铁心2的状态下，空孔覆膜51与无空孔覆膜52的分界部处于比定子铁心2的轴向一侧的端面2a(参照图2)靠另一侧且比中央部23靠一侧的区间的区域中。
[0064] 另外，导体4及绝缘覆膜5的截面形状例如也可以为圆形状等。
[0065] 绝缘材料53的材料也可以是聚酰亚胺以外的绝缘性的树脂。
[0066] 除此之外，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够适当将上述的实施方式中的构成要素替换为周知的构成要素，另外，也可以适当组合上述的变形例。
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