本發(fā)明涉及一種電動(dòng)機(jī)及其定子。

背景技術(shù)：

在定子的定子芯上卷繞有線圈，該線圈容納在形成于定子芯的槽內(nèi)。以往，為了使槽的壁面與線圈之間、或不同的系統(tǒng)(例如u線、v線、w線)的線圈之間絕緣，公知有使用絕緣構(gòu)件(例如日本特開2004-072899號(hào)公報(bào)和日本特開2012-034453號(hào)公報(bào))。

在上述這樣的電動(dòng)機(jī)中，以往，謀求防止絕緣構(gòu)件的偏移、且使絕緣構(gòu)件穩(wěn)定地定位在規(guī)定位置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

電動(dòng)機(jī)的定子包括：定子芯，其形成有多個(gè)槽；線圈，其卷繞于定子芯，該線圈具有容納于一個(gè)槽的線圈邊、和配置于槽的外部的線圈端；以及絕緣構(gòu)件，其具有多個(gè)，在多個(gè)槽各設(shè)置有一個(gè)絕緣構(gòu)件。

各絕緣構(gòu)件包括：線圈邊絕緣部，其配置于設(shè)置該絕緣構(gòu)件的第1槽的壁面、與容納于該第1槽的第1線圈邊之間，使該壁面和該第1線圈邊之間電絕緣；以及線圈端絕緣部，其與線圈邊絕緣部一體形成，配置于第1槽的外部。

線圈端絕緣部配置于具有第1線圈邊的第1線圈的第1線圈端、與具有容納于與該第1槽不同的第2槽的第2線圈邊的第2線圈的第2線圈端之間，使該第1線圈端和該第2線圈端之間電絕緣。

也可以是，絕緣構(gòu)件為無接縫的單一構(gòu)件。也可以是，互相相鄰的兩個(gè)絕緣構(gòu)件的線圈端絕緣部以相互重疊的方式配置。也可以是，該定子還包括結(jié)合部，該結(jié)合部將互相相鄰的兩個(gè)絕緣構(gòu)件的線圈端絕緣部相互結(jié)合。在本發(fā)明的另一技術(shù)方案中，電動(dòng)機(jī)包括上述的定子。

采用本發(fā)明，能夠防止絕緣構(gòu)件的偏移、且使絕緣構(gòu)件穩(wěn)定地定位在規(guī)定位置。

附圖說明

本發(fā)明的上述或其他的目的、特征、以及優(yōu)點(diǎn)通過參照附圖并說明以下的較佳的實(shí)施方式，能夠進(jìn)一步明確。

圖1是從徑向內(nèi)側(cè)觀察到的一實(shí)施方式的定子的圖。

圖2是從軸向上側(cè)觀察到的圖1所示的定子的圖。

圖3是圖1所示的絕緣構(gòu)件的立體圖。

圖4是圖1所示的另一絕緣構(gòu)件的立體圖。

圖5是從徑向內(nèi)側(cè)觀察到的另一實(shí)施方式的定子的圖。

圖6是用于說明圖5所示的結(jié)合部的圖，是從圖5中的箭頭v觀察到的一個(gè)結(jié)合部的圖。

具體實(shí)施方式

以下，根據(jù)附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施方式。另外，在以下的實(shí)施方式中，對(duì)相同的要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，并省略詳細(xì)的說明。

首先，參照?qǐng)D1～圖4說明一實(shí)施方式的定子10。定子10為筒狀，并與以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承于該定子10的徑向內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子(未圖示)一起構(gòu)成電動(dòng)機(jī)。

在本實(shí)施方式的說明中，軸向表示沿著定子10的中心軸線的方向(圖中的沿著箭頭a的方向)，徑向表示以定子10的中心軸線為中心的圓的半徑方向，周向表示該圓的圓周方向。另外，為了方便說明，將圖中的箭頭a的方向設(shè)為軸向上方。

定子10包括定子芯12、線圈14、線圈16、絕緣構(gòu)件18、絕緣構(gòu)件20、絕緣構(gòu)件22以及絕緣構(gòu)件24。定子芯12具有環(huán)狀的背軛26(圖2)、和自該背軛26向徑向內(nèi)側(cè)突出的多個(gè)齒部28。在齒部28的徑向內(nèi)側(cè)的端部形成有自該齒部28朝向周向兩側(cè)突出的突出部28a。

在定子芯12上形成有在周向上排列的多個(gè)槽30。另外，在圖1和圖2中，圖示了多個(gè)槽30中的共計(jì)六個(gè)槽30a～30f。

槽30分別朝向徑向內(nèi)側(cè)開口。具體而言，槽30分別由背軛26的內(nèi)壁面32、一個(gè)齒部28的周向一側(cè)的側(cè)壁面34、與該一個(gè)齒部28在周向一側(cè)相鄰的另一齒部28的周向另一側(cè)的側(cè)壁面36以及互相面對(duì)的兩個(gè)突出部28a的內(nèi)壁面28b劃分而成。

線圈14和線圈16卷繞于定子芯12。在本實(shí)施方式中，線圈14和線圈16為傳輸三相交流中的相互不同的交流信號(hào)的、不同的系統(tǒng)的傳輸線(例如，u線和v線、v線和w線、或u線和w線)。在圖1和圖2中，線圈14以分別穿過槽30a、30b、30c的方式被布線。

線圈14具有分別容納于槽30a、30b、30c的線圈邊14a、和連接于該線圈邊14a并在定子芯12的軸向兩側(cè)向槽30a、30b、30c的外部延伸出的線圈端14b。另外，在圖1中，僅示出了自槽30a、30b、30c向軸向上側(cè)延伸出的線圈端14b。

另一方面，線圈16以分別穿過槽30d、30e、30f的方式被布線。線圈16具有分別容納于槽30d、30e、30f的線圈邊16a、和連接于該線圈邊16a并在定子芯12的軸向兩側(cè)向槽30d、30e、30f的外部延伸出的線圈端16b。

另外，在圖1中，僅示出了自槽30d、30e、30f向軸向上側(cè)延伸出的線圈端16b。在本實(shí)施方式中，線圈14的線圈端14b在比線圈16的線圈端16b靠徑向內(nèi)側(cè)的位置被布線。

在槽30a、30b、30c各設(shè)有一個(gè)絕緣構(gòu)件18。絕緣構(gòu)件18均為無接縫的單一構(gòu)件。另外，“無接縫的單一構(gòu)件”指的是，不是通過使多個(gè)構(gòu)件片利用例如粘接等相互結(jié)合而制作而成的構(gòu)件而是指整體式的單一構(gòu)件。絕緣構(gòu)件18例如由紙材料或樹脂材料構(gòu)成。

如圖3所示，絕緣構(gòu)件18具有線圈邊絕緣部38、線圈端絕緣部40以及線圈端絕緣部42。線圈邊絕緣部38具有大致u字狀的截面，并具有底部38a、和自該底部38a的周向的兩端緣以互相相對(duì)的方式延伸出的側(cè)部38b、38c。

線圈邊絕緣部38具有周向?qū)挾葁1和軸向長(zhǎng)度l1。在本實(shí)施方式中，該周向?qū)挾葁1設(shè)定為槽30a、30b、30c的周向?qū)挾纫韵?。另外，軸向長(zhǎng)度l1設(shè)定為槽30a、30b、30c的軸向長(zhǎng)度以上。

線圈端絕緣部40與線圈邊絕緣部38的軸向上端38d一體形成，自該線圈邊絕緣部38向軸向上方延伸出。另一方面，線圈端絕緣部42與線圈邊絕緣部38的軸向下端38e一體形成，自該線圈邊絕緣部38向軸向下方延伸出。

線圈端絕緣部40具有周向?qū)挾葁2和軸向長(zhǎng)度l2，線圈端絕緣部42具有周向?qū)挾葁2’和軸向長(zhǎng)度l2’。另外，周向?qū)挾葁2和周向?qū)挾葁2’彼此既可以是相同的尺寸，也可以是不同的尺寸。同樣，軸向長(zhǎng)度l2和軸向長(zhǎng)度l2’彼此既可以是相同的尺寸，也可以是不同的尺寸。

在本實(shí)施方式中，周向?qū)挾葁2、w2’設(shè)定為大于槽30a、30b、30c的周向?qū)挾?。另外，如下所述，軸向長(zhǎng)度l2、l2’設(shè)定為使線圈端14b和線圈端16b之間絕緣所需的充分的長(zhǎng)度。

如圖2所示，在絕緣構(gòu)件18設(shè)置于槽30a、30b、30c的狀態(tài)下，線圈邊絕緣部38的底部38a配置于劃分槽30a、30b、30c的內(nèi)壁面32與線圈14的線圈邊14a之間，使該內(nèi)壁面32和該線圈邊14a之間電絕緣。

另外，線圈邊絕緣部38的側(cè)部38b配置于劃分槽30a、30b、30c的側(cè)壁面34與線圈邊14a之間，使該側(cè)壁面34和該線圈邊14a之間絕緣。

另外，線圈邊絕緣部38的側(cè)部38c配置于劃分槽30a、30b、30c的側(cè)壁面36與線圈邊14a之間，使該側(cè)壁面36和該線圈邊14a之間絕緣。

由此，容納于槽30a、30b、30c的線圈邊14a被線圈邊絕緣部38的底部38a、側(cè)部38b、38c自周向兩側(cè)和徑向外側(cè)包圍起來，從而與劃分槽30a、30b、30c的壁面32、34、36之間電絕緣。

另一方面，如圖1所示，絕緣構(gòu)件18的線圈端絕緣部40向定子芯12的軸向上側(cè)延伸，并向槽30a、30b、30c的外部延伸出。而且，線圈端絕緣部40配置于線圈14的線圈端14b與線圈16的在槽30a、30b、30c的軸向上側(cè)被布線的線圈端16b之間，使該線圈端14b和該線圈端16b之間電絕緣。

因而，線圈端絕緣部40的軸向長(zhǎng)度l2設(shè)定為使線圈端14b與該線圈端16b之間電絕緣所需的充分的長(zhǎng)度。例如，軸向長(zhǎng)度l2設(shè)定為使線圈端絕緣部40的軸向上端能夠位于比線圈端14b和該線圈端16b的軸向上端靠軸向上側(cè)的位置的長(zhǎng)度。

另外，如圖1所示，互相在周向上相鄰的兩個(gè)絕緣構(gòu)件18的線圈端絕緣部40以在徑向上相互重疊的方式配置。因而，在圖1所示的狀態(tài)下，線圈端絕緣部40的周向?qū)挾葁2設(shè)定為使在周向上相鄰的兩個(gè)線圈端絕緣部40相互重疊所需的充分的寬度。

與線圈端絕緣部40相同，絕緣構(gòu)件18的線圈端絕緣部42向定子芯12的軸向下側(cè)延伸，并向槽30a、30b、30c的外部延伸出。而且，線圈端絕緣部42在定子芯12的軸向下側(cè)配置于線圈14的線圈端14b與線圈16的線圈端16b之間，使該線圈端14b和該線圈端16b之間電絕緣。

另一方面，在槽30d、30e、30f各設(shè)置有一個(gè)絕緣構(gòu)件20。與所述的絕緣構(gòu)件18相同，絕緣構(gòu)件20均為無接縫的單一構(gòu)件。絕緣構(gòu)件20例如由紙材料或樹脂材料構(gòu)成。

如圖4所示，絕緣構(gòu)件20具有線圈邊絕緣部44、線圈端絕緣部46以及線圈端絕緣部48。線圈邊絕緣部44具有與所述的底部38a相同的形狀。具體而言，線圈邊絕緣部44具有周向?qū)挾葁3和軸向長(zhǎng)度l3。

在本實(shí)施方式中，該周向?qū)挾葁3設(shè)定為槽30d、30e、30f的周向?qū)挾纫韵?。另外，軸向長(zhǎng)度l3設(shè)定為槽30d、30e、30f的軸向長(zhǎng)度以上。

線圈端絕緣部46與線圈邊絕緣部44的軸向上端44a一體形成，并自該線圈邊絕緣部44向軸向上方延伸出。另一方面，線圈端絕緣部48與線圈邊絕緣部44的軸向下端44b一體形成，并自該線圈邊絕緣部44向軸向下方延伸出。

線圈端絕緣部46具有周向?qū)挾葁4和軸向長(zhǎng)度l4，線圈端絕緣部48具有周向?qū)挾葁4’和軸向長(zhǎng)度l4’。另外，周向?qū)挾葁4、w4’彼此既可以是相同的尺寸，也可以是不同的尺寸。同樣，軸向長(zhǎng)度l4、l4’彼此既可以是相同的尺寸，也可以是不同的尺寸。

在本實(shí)施方式中，周向?qū)挾葁4、w4’設(shè)定為大于槽30d、30e、30f的周向?qū)挾?。另外，如下所述，軸向長(zhǎng)度l4、l4’設(shè)定為使線圈端14b、16b絕緣所需的充分的長(zhǎng)度。

如圖2所示，在絕緣構(gòu)件20設(shè)置于槽30d、30e、30f的狀態(tài)下，線圈邊絕緣部44配置于互相面對(duì)的兩個(gè)突出部28a的內(nèi)壁面28b與線圈16的線圈邊16a之間，使該內(nèi)壁面28b和線圈邊16a之間電絕緣。

與此同時(shí)，線圈邊絕緣部44封閉槽30d、30e、30f的徑向內(nèi)側(cè)的開口。由此，線圈邊絕緣部44防止線圈邊16a自槽30d、30e、30f脫落。

另一方面，如圖1所示，絕緣構(gòu)件20的線圈端絕緣部46向定子芯12的軸向上側(cè)延伸，并向槽30d、30e、30f的外部延伸出。而且，線圈端絕緣部46配置于線圈16的線圈端16b與線圈14的在槽30d、30e、30f的軸向上側(cè)被布線的線圈端14b之間，使該線圈端16b和該線圈端14b之間電絕緣。

因而，線圈端絕緣部46的軸向長(zhǎng)度l4設(shè)定為使線圈端16b和線圈端14b之間電絕緣所需的充分的長(zhǎng)度。例如，軸向長(zhǎng)度l4設(shè)定為使線圈端絕緣部46的軸向上端能夠位于比線圈端14b和線圈端16b的軸向上端靠軸向上側(cè)的位置。

另外，如圖1所示，在周向上互相相鄰的兩個(gè)絕緣構(gòu)件20的線圈端絕緣部46以在徑向上相互重疊的方式配置。因而，在圖1所示的狀態(tài)下，線圈端絕緣部46的周向?qū)挾葁4設(shè)定為使在周向上相鄰的兩個(gè)線圈端絕緣部46相互重疊所需的充分的寬度。

與線圈端絕緣部46相同，絕緣構(gòu)件20的線圈端絕緣部48向定子芯12的軸向下側(cè)延伸，并向槽30d、30e、30f的外部延伸出。而且，線圈端絕緣部48在定子芯12的軸向下側(cè)配置于線圈16的線圈端16b與線圈14的線圈端14b之間，使該線圈端16b和該線圈端14b之間電絕緣。

如圖1和圖2所示，在槽30a、30b、30c各設(shè)置有一個(gè)絕緣構(gòu)件22。絕緣構(gòu)件22分別具有與所述絕緣構(gòu)件20的線圈邊絕緣部44相同的形狀。絕緣構(gòu)件22配置于劃分槽30a、30b、30c的內(nèi)壁面28b與線圈14的線圈邊14a之間，使該內(nèi)壁面28b和該線圈邊14a之間電絕緣。

與此同時(shí)，絕緣構(gòu)件22封閉槽30a、30b、30c的徑向內(nèi)側(cè)的開口。由此，絕緣構(gòu)件22防止線圈邊14a自槽30a、30b、30c脫落。

在槽30d、30e、30f各設(shè)置有一個(gè)絕緣構(gòu)件24。絕緣構(gòu)件24分別具有與所述絕緣構(gòu)件18的線圈邊絕緣部38相同的形狀。具體而言，絕緣構(gòu)件24具有大致u字狀的截面，并具有底部38a、和側(cè)部38b、38c。

如圖2所示，絕緣構(gòu)件24的底部38a配置于劃分槽30d、30e、30f的內(nèi)壁面32與線圈16的線圈邊16a之間，使該內(nèi)壁面32和該線圈邊16a之間電絕緣。

另外，絕緣構(gòu)件24的側(cè)部38b配置于劃分槽30d、30e、30f的側(cè)壁面34與線圈16的線圈邊16a之間，使該側(cè)壁面34和該線圈邊16a之間絕緣。

另外，絕緣構(gòu)件24的側(cè)部38c配置于劃分槽30d、30e、30f的側(cè)壁面36與線圈16的線圈邊16a之間，使該側(cè)壁面36和該線圈邊16a之間絕緣。

在本實(shí)施方式中，由于絕緣構(gòu)件18的線圈邊絕緣部38容納于槽30，因此，絕緣構(gòu)件18向周向的移動(dòng)被限制。與此同時(shí)，通過絕緣構(gòu)件18的線圈端絕緣部40、42與定子芯12的軸向的端面卡合，從而限制絕緣構(gòu)件18向軸向的移動(dòng)。

同樣，由于絕緣構(gòu)件20的線圈邊絕緣部44容納于槽30，因此，絕緣構(gòu)件20向周向的移動(dòng)被限制。與此同時(shí)，通過絕緣構(gòu)件20的線圈端絕緣部46、48與定子芯12的軸向的端面卡合，從而限制絕緣構(gòu)件20向軸向的移動(dòng)。

因而，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠使絕緣構(gòu)件18、20穩(wěn)定地配置于圖1所示的位置，因此，能夠防止絕緣構(gòu)件18、20自規(guī)定位置偏移。

另外，在本實(shí)施方式中，絕緣構(gòu)件18、20具有適合于量產(chǎn)的簡(jiǎn)單的形狀，并能夠簡(jiǎn)單地設(shè)于槽30。因而，若預(yù)先量產(chǎn)絕緣構(gòu)件18、20，則能夠靈活地應(yīng)對(duì)槽數(shù)不同的各種種類的電動(dòng)機(jī)的制造，并且，還能夠使作業(yè)簡(jiǎn)單化，因此，能夠削減制造成本。

另外，絕緣構(gòu)件18、20分別能夠使線圈邊14a、16a與定子芯12之間、以及線圈端14b與線圈端16b之間這兩者電絕緣。

另外，在本實(shí)施方式中，在周向上相鄰的線圈端絕緣部40、46以相互重疊的方式配置。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于能夠防止在相鄰的線圈端絕緣部40、46之間產(chǎn)生間隙，因此，能夠可靠地使線圈端14b和線圈端16b之間絕緣。

接著，參照?qǐng)D5和圖6說明另一實(shí)施方式的定子10’。本實(shí)施方式的定子10’在包括多個(gè)結(jié)合部50的方面與所述定子10不同。

結(jié)合部50將互相相鄰的兩個(gè)絕緣構(gòu)件18、20的線圈端絕緣部40、46相互結(jié)合。具體而言，結(jié)合部50包含結(jié)合部50a、50b、50c。

結(jié)合部50a將互相相鄰的兩個(gè)絕緣構(gòu)件18的線圈端絕緣部40彼此相互結(jié)合。結(jié)合部50a配置于相鄰的兩個(gè)線圈端絕緣部40中的、在徑向上相互重疊的部分。

另外，結(jié)合部50b將絕緣構(gòu)件18的線圈端絕緣部40、和與該絕緣構(gòu)件18相鄰的絕緣構(gòu)件20的線圈端絕緣部46相互結(jié)合。結(jié)合部50b配置于相鄰的線圈端絕緣部40、46中的、在徑向上相互重疊的部分。

另外，結(jié)合部50c將互相相鄰的兩個(gè)絕緣構(gòu)件20的線圈端絕緣部46彼此相互結(jié)合。結(jié)合部50c配置于相鄰的兩個(gè)線圈端絕緣部46中的、在徑向上相互重疊的部分。

結(jié)合部50例如為粘接劑或粘合帶。另外，結(jié)合部50例如還可以像magictape(注冊(cè)商標(biāo))那樣包括設(shè)于互相相鄰的線圈端絕緣部40、46中的一者的卡合部、和設(shè)于另一者的被卡合部。

根據(jù)本實(shí)施方式，由于利用結(jié)合部50能夠?qū)⒕€圈端絕緣部40、46在周向上結(jié)合，因此，能夠使絕緣構(gòu)件18、20更穩(wěn)定地配置于規(guī)定位置。由此，能夠有效地防止絕緣構(gòu)件18、20自規(guī)定位置偏移。

另外，在所述的實(shí)施方式中，說明了定子10為構(gòu)成旋轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)的筒狀的定子的情況。然而，并不限定于此，本發(fā)明的概念還能夠應(yīng)用于構(gòu)成線性電動(dòng)機(jī)的直線狀的定子。

該情況下，定子具有沿第1方向以直線狀延伸的背軛、和朝向與第1方向正交的第2方向自該背軛突出并在該第1方向排列的多個(gè)齒部。而且，利用與圖1和圖2所示的方式相同的方法在形成于互相相鄰的齒部之間的槽各設(shè)置有一個(gè)所述的絕緣構(gòu)件18、20。

以上，通過發(fā)明的實(shí)施方式說明了本發(fā)明，但上述的實(shí)施方式并不用于限定權(quán)利要求書的發(fā)明。另外，將本發(fā)明的實(shí)施方式中所說明的特征組合而成的技術(shù)方案也能夠包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)，但這些特征的全部組合并不一定是發(fā)明的解決方案所必須的。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員明確的是，能夠?qū)ι鲜龅膶?shí)施方式加以各種變更或改進(jìn)。