CN103248145A - 定子、无刷电机以及定子的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种定子、无刷电机和定子的制造方法,定子具有:一体地具有构成环状的磁轭且在所述磁轭的周向上分割的多个磁轭构成部和分别从所述磁轭构成部朝着所述磁轭的径向突出的多个齿部的多个铁芯构成部;具有分别卷绕到所述齿部上的多个卷绕部的多个绕组;以及具有与所述各铁芯构成部一体化且将所述齿部与所述卷绕部绝缘的多个绝缘部并具有连结所述多个绝缘部的连结部的多个绝缘体。

Description

定子、无刷电机以及定子的制造方法
(相关申请的交叉引用)
本发明主张以下优先权:日本特愿2012-25297,申请日2012年2月8日;日本特愿2012-25298,申请日2012年2月8日;日本特愿2012-40627,申请日2012年2月27日;日本特愿2012-95870,申请日2012年4月19日;日本特愿2012-95871,申请日2012年4月19日;日本特愿2012-95872,申请日2012年4月19日;以及日本特愿2012-252190,申请日2012年11月16日。
技术领域
本发明涉及定子以及无刷电机。
背景技术
目前,作为在无刷电机中使用的定子,已知例如在日本特开平9-322441号公报中有所公开。在所述公报中记载的电枢中,磁轭由在轴向上分割的多个环状的磁轭构成部构成,在各磁轭构成部上一体地形成有朝向径向外侧突出的多个齿部。
另外,如日本特许第3816783号公报所公开的那样,现有技术中有具备定子铁芯和从该定子铁芯的轴向两侧安装到定子铁芯上的一对绝缘体的定子。
然而,在将日本特开平9-322441号公报所记载的技术适用于内转子类型的旋转电机所使用的电枢的情况下,多个齿部朝向各磁轭构成部的径向内侧突出。因此,难以利用飞叉(flyer)装置的飞叉将线圈从各磁轭构成部的径向外侧卷绕。必须利用线嘴(nozzle)装置的线嘴将线圈从各磁轭构成部的径向内侧卷绕,但在此情况下,必须确保供线嘴通过的空间,因此难以实现线圈的高绕线系数(占积率)化,从而不利于旋转电机的小型化。另外,在使用线嘴装置的情况下,与使用飞叉装置的情况相比,绕组的卷绕速度低,因此不利于卷绕线圈工序的高速化,进而不利于基于设备台数削减的低成本化。
此外,飞叉装置是一边使飞叉在齿部的周围以回旋的方式进行圆周运动一边利用可变绕线模(former)使线圈排列整齐并卷绕到齿部上的装置;线嘴装置是交替地反复执行使线嘴在齿部的周围回旋的工序和使线嘴沿轴向滑动的工序,使线圈卷绕到齿部上的装置。
另外,在日本特许第3816783号公报所记载的定子中,由于具备一对绝缘体,因此定子的组装所需要的部件件数增加。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而提出的,其目的在于实现无刷电机所使用的定子的小型化和低成本化。
另外,本发明的目的在于提供一种能够削减定子的组装所需要的部件件数的定子的制造方法。
为了解决所述课题,本发明的第一方式的定子具备:一体地具有构成环状的磁轭且在所述磁轭的周向上分割的多个磁轭构成部和分别从所述磁轭构成部向所述磁轭的径向突出的多个齿部的多个铁芯构成部;具有分别卷绕在所述齿部上的多个卷绕部的多个绕组;以及具有与所述各铁芯构成部一体化且将所述齿部与所述卷绕部绝缘的多个绝缘部并具有连结所述多个绝缘部的连结部的多个绝缘体。
该定子根据上述结构并基于例如下述的要领来制造。即,首先,将铁芯构成部与各绝缘体的绝缘部一体化,并按多个组的每个而形成组件。接着,使用飞叉装置从径向外侧将绕组卷绕到所述各组件的各齿部上,并按多个组的每个而形成定子构成部。将所述多个定子构成部相互组装而形成定子。根据以上的要领制造出定子。
这里,在所述定子中,磁轭是由在周向上分割的多个磁轭构成部而构成的。因此,即使是用于多个齿部朝向磁轭的径向突出这种类型的无刷电机中的定子,如上所述那样,也能够按多个组的每个而形成组件,并使用飞叉装置从径向外侧将绕组卷绕到所述各组件的各齿部上。因而,无需像使用了线嘴装置的情况那样在齿部之间确保空间,因此能够实现绕组的高绕线系数化,并实现定子的小型化。
并且,如上所述,磁轭在周向上分割成多个磁轭构成部,因此与例如磁轭在轴向上分割成多个磁轭构成部的情况相比,能够使定子在轴向上小型化。
另外,在使用飞叉装置的情况下,与使用线嘴装置的情况相比,绕组的卷绕速度高,因此能够实现卷绕绕组的工序的高速化,进而能够通过设备台数削减来实现定子的低成本化。
此外,本发明的第二方式的定子优选为在第一方式的定子中,多个绕组构成多个相。
本发明的第三方式的定子构成为在第一或第二方式的定子中,所述各绕组具有将所述多个卷绕部连接且在所述连结部上布设的多个跨接线,所述多个连结部在所述磁轭的径向和轴向中的任一方向、或它们的组合方向上具有间隙地配置,并且在所述多个连结部中的至少一个连结部上形成有收容其它构件的收容部。
根据这种定子,在磁轭的径向和轴向中的任一方向或它们的组合方向上具有间隙地配置的多个连结部中的至少一个连结部上形成有收容其它构件的收容部。因而,能够避免连结部与其它构件的干涉,因此能够实现定子的进一步的小型化和低成本化。
本发明的第四方式的定子构成为在第一至第三方式的定子中,所述各绕组具有连接所述多个卷绕部且在所述多个连结部中的至少任一个上布设的多个跨接线,所述各连结部具有对布设在自身上的所述多个跨接线进行保持的保持部。
根据这种定子,各连结部具有对多个跨接线中布设在连结部自身上的跨接线进行保持的保持部。因而,例如在如上述那样将多个定子构成部相互组装而形成定子时,能够利用保持部将跨接线保持于连结部,因此能够使多个定子构成部相互组装时的作业性良好。另外,在将定子组装入无刷电机后,也能够利用保持部将跨接线保持于连结部,因此能够抑制跨接线的摆动,能够抑制异响或故障的产生。
本发明的第五方式的定子构成为在第一至第四方式的定子中,所述多个连结部在所述磁轭的径向上具有间隙地配置,所述多个连结部中的至少任一个具有设置在所述多个连结部的磁轭径向之间且将所述多个连结部以在磁轭径向上相互分离的状态保持的间隔件。
根据这种定子,能够利用间隔件将多个连结部以在磁轭径向上相互分离的状态保持。由此,能够在多个连结部的磁轭径向之间确保用于布设跨接线的空间,并且还能够抑制多个连结部的松动。
本发明的第六方式的定子构成为在第一至第四方式的定子中,所述多个连结部在所述磁轭的轴向上具有间隙地配置,所述多个连结部中的至少任一个具有设置在所述多个连结部的磁轭轴向之间且将所述多个连结部以在磁轭轴向上相互分离的状态保持的间隔件。
根据这种定子,能够利用间隔件将多个连结部以在磁轭轴向上相互分离的状态保持。由此,能够在多个连结部的磁轭轴向之间确保用于布设跨接线的空间,并且还能够抑制多个连结部的松动。
本发明的第七方式的定子构成为在第一至第六方式的定子中,所述连结部与所述磁轭同轴地设置。
根据这种定子,由于连结部与磁轭同轴地设置,因此能够使结构简化。
本发明的第八方式的定子构成为在第三方式的定子中,所述其它构件为所述多个跨接线中布设在与设置有所述收容部的连接部不同的连结部上的跨接线。
根据这种定子,能够避免连结部与跨接线的干涉,因此能够抑制跨接线的长度变长。由此,能够实现定子的进一步的小型化和低成本化。
本发明的第九方式的定子构成为在第四方式的定子中,所述保持部形成为突起状。
根据这种定子,由于保持部形成为突起状,因此能够使结构简化。另外,与将多个连结部在整个圆周上相互嵌合的情况相比,还能够使多个连结部相互组装时的作业性良好。
本发明的第十方式的定子构成为在第五或第六方式的定子中,所述间隔件形成为突起状。
根据这种定子,由于间隔件形成为突起状,因此能够使结构简化。另外,与将多个连结部在整个圆周上相互嵌合情况相比,能够使多个连结部相互组装时的作业性良好。
本发明的第十一方式的定子构成为在第一至第十方式的定子中,所述连结部位于比所述铁芯构成部更靠磁轭径向内侧的位置。
根据这种定子,由于连结部位于比铁芯构成部更靠磁轭径向内侧的位置,因此在使用飞叉装置从径向外侧将绕组卷绕到齿部时,能够抑制飞叉装置的飞叉与连结部发生干涉的情况。
本发明的第十二方式的定子构成为在第一至第十一方式的定子中,所述多个绝缘体中的至少任一个上的所述绝缘部具有:与所述各铁芯构成部一体化且将所述齿部与所述卷绕部绝缘的绝缘主体部;以及位于比所述铁芯构成部更靠径向内侧的位置,并从所述绝缘主体部朝着所述磁轭的轴向、径向和周向中的任一方向、或它们的组合方向延伸出的延出部,其中,所述连结部将所述多个绝缘部上的所述延出部连结起来。
根据这种定子,延出部从与各铁芯构成部一体化的绝缘主体部朝着磁轭的轴向、径向和周向中的任一方向或它们的组合方向延伸出,所述延出部的延出端部由连结部而连结起来。这里,所述延出部位于比铁芯构成部更靠径向内侧的位置。因而,在使用飞叉装置从径向外侧将绕组卷绕到齿部时,能够抑制飞叉装置的飞叉与延出部或连结部发生干涉的情况。
本发明的第十三方式的定子构成为在第一至第十二方式的定子中,所述绝缘部具有第一绝缘部和第二绝缘部,所述第一绝缘部和第二绝缘部具有覆盖所述齿部和磁轭构成部的齿部绝缘部和磁轭构成部绝缘部。
本发明的第十四方式的定子构成为在第一至第十三方式的定子中,还具备设置在所述多个绝缘体的每个上且与所述多个绕组的每个的末端部连接的端子部。
在多个绝缘体的每个上设有端子部,多个绕组的每个的末端部与所述端子部连接。因而,能够容易地进行绕组的末端部的定位。
本发明的第十五方式的定子构成为在第十四方式的定子中,所述连结部位于所述磁轭的径向内侧,在所述多个绝缘部中的至少任一个绝缘部上的与所述磁轭相反一侧的端部上形成有相对于所述连结部向所述磁轭一侧突出的突出部,所述端子部设置于所述突出部。
根据这种定子,由于端子部设置于相对于连结部向磁轭一侧突出的突出部,因此能够抑制端子部与连结部的干涉,从而容易对末端部进行定位。
本发明的第十六方式的定子构成为在第十五方式的定子中,在所述突出部上形成有在所述磁轭的轴向开口的插入槽,所述端子部插入到所述插入槽中。
根据这种定子,通过将端子部插入到形成于突出部的插入槽中,能够将端子部容易地固定在突出部上。
本发明的第十七方式的定子构成为在第十五或十六方式的定子中,所述连结部配置为相对于所述多个绝缘部在所述磁轭的轴向上偏移,所述端子部与所述连结部的所述磁轭一侧的表面抵接。
根据这种定子,由于端子部与连结部的磁轭一侧的表面抵接,因此能够抑制端子部的松动。
本发明的第十八方式的定子构成为在第十四至第十七方式的定子中,所述多个绕组的每个具有连接所述多个卷绕部且相对于所述绝缘部在所述磁轭的轴向上偏移地布设的跨接线,所述端子部设置在所述磁轭的轴向上的与所述跨接线相反的一侧。
根据这种定子,由于端子部设置在磁轭的轴向上的与跨接线相反的一侧,因此能够在与跨接线相反的一侧将端子部与控制电路部容易地连接。
本发明的第十九方式的定子构成为在第十四方式的定子中,在多个绝缘体的每个上沿着磁轭的轴向形成有引导部,多个绕组的每个的末端部由所述引导部引导。因而,能够容易地进行绕组的末端部的定位。
本发明的第二十方式的定子构成为在第十九方式的定子中,所述引导部设置在所述突出部的侧面上。
根据这种定子,由于引导部设置在相对于连结部向磁轭一侧突出的突出部上,因此能够抑制末端部与连结部的干涉,从而容易对末端部进行定位。
本发明的第二十一方式的定子构成为在第十四方式的定子中,在所述多个磁轭构成部中的任一个上设置有与所述多个绕组的每个的末端部连接的端子部。
在多个磁轭构成部中的任一个上设置有端子部,多个绕组的每个的末端部与所述端子部连接。因而,能够容易地进行绕组的末端部的定位。
本发明的第二十二方式的定子是在第一至第二十一方式的定子中,还具备第二连结部,所述第二连结部在所述定子铁芯的轴向上与所述连结部分离,并形成在所述多个绝缘体中的至少任一个上,且连结所述任一个绝缘体上的所述多个绝缘部。
根据这种定子,在多个绝缘体的至少任一个上形成有连结所述任一个绝缘体上的多个绝缘部的第二连结部。因而,利用所述第二连结部,能够确保多个绝缘部间的刚性,进而能够确保定子整体的组装后的刚性。
另外,所述第二连结部在定子铁芯的轴向上与连结部分离。因而,能够平衡良好地确保定子组装后的刚性。
本发明的第二十三方式的定子构成为在第二十二方式的定子中,所述连结部配置在所述定子铁芯的轴向的一侧,所述第二连结部形成于所述多个绝缘体中在所述多个绝缘体的组装前的状态下沿着所述定子铁芯的轴向排列时最靠所述定子铁芯的轴向的另一侧的绝缘体上。
根据这种定子,第二连结部形成在多个绝缘体中在多个绝缘体的组装前的状态下沿着定子铁芯的轴向排列时最靠定子铁芯的轴向的另一侧的绝缘体上。因而,在将多个绝缘体沿着定子铁芯的轴向组装的情况下,能够避免形成在其它的绝缘体上的绝缘部与第二连结部发生干涉的情况。
本发明的第二十四方式的定子构成为在第二十二方式的定子中,所述多个连结部同轴地配置,并且具有互不相同的外径,所述第二连结部形成在所述多个绝缘体中具有外径最小的第一连结部的绝缘体上。
根据这种定子,第二连结部形成在多个绝缘体中具有外径最小的第一连结部的绝缘体上。因而,在相对于具有外径最小的第一连结部的绝缘体而将其它的绝缘体从定子铁芯的轴向的一侧组装的情况下,能够避免形成在所述其它的绝缘体上的绝缘部与第二连结部发生干涉的情况。
本发明的第二十五方式的定子构成为在第二十二至第二十四方式的定子中,所述第二连结部连结所述任一个的绝缘体上的多个所述延出部。
根据这种定子,第二连结部将任一个的绝缘体上的多个延出部连结起来。因而,即使各绝缘部具有从第一连结部延伸出的延出部,也能够确保多个绝缘部间的刚性。
本发明的第二十六方式的定子构成为在第二十二至第二十五方式的定子中,所述多个绝缘体具有用于相互定位的嵌合结构,所述嵌合结构具有:形成在所述第二连结部上的嵌合部;以及形成在所述多个绝缘部中位于由所述第二连结部连结的一对绝缘部之间的绝缘部上、并与所述嵌合部嵌合的被嵌合部。
根据这种定子,嵌合部形成在第二连结部上,并且被嵌合部形成在位于由第二连结部连结的一对绝缘部之间的绝缘部上,因此能够容易地进行嵌合部与被嵌合部的嵌合。
本发明的第二十七方式的定子构成为在第二十二至第二十六方式的定子中,所述绝缘部具有在所述定子铁芯的轴向上分割的第一绝缘部和第二绝缘部,所述连结部连结所述各绝缘体上的所述多个第一绝缘部,所述第二连结部连结所述任一个绝缘体上的所述多个第一绝缘部。
根据这种定子,在多个绝缘体的至少任一个中,多个第一绝缘部除了通过连结部之外还通过第二连结部连结。因而,利用所述第二连结部,能够确保多个第一绝缘部间的刚性,进而能够确保定子整体的组装后的刚性。
本发明的第二十八方式的定子构成为在第二十二至第二十六方式的定子中,所述绝缘部具有在所述定子铁芯的轴向上分割的第一绝缘部和第二绝缘部,所述连结部连结所述各绝缘体上的所述多个第一绝缘部,所述第二连结部连结所述任一个绝缘体上的所述多个第二绝缘部。
根据这种定子,在多个绝缘体的至少任一个中,多个第一绝缘部通过连结部连结,多个第二绝缘部通过第二连结部连结。因而,利用所述连结部和第二连结部,能够平衡良好地提高多个第一绝缘部间的刚性以及多个第二绝缘部间的刚性,进而能够确保定子整体的组装后的刚性。
本发明的第二十九方式的定子构成为在第一至第二十一方式的定子中,所述绝缘体具有用于相互定位的嵌合结构,所述铁芯构成部具有在所述定子铁芯的径向上延伸的齿部和在所述齿部的前端部形成的磁轭构成部,所述绝缘部具有覆盖所述磁轭构成部的磁轭构成部绝缘部,所述嵌合结构具有在相邻的所述磁轭构成部绝缘部的一方上形成的嵌合部和在相邻的所述磁轭构成部绝缘部的另一方上形成并与所述嵌合部嵌合的被嵌合部。
根据这种定子,嵌合部形成在相邻的磁轭构成部绝缘部的一方上,而被嵌合部形成在相邻的磁轭构成部绝缘部的另一方上,因此能够容易地进行嵌合部与被嵌合部的嵌合。
本发明的第三十方式的定子是在第一至第二十一方式的定子中,具备将所述多个连结部彼此固定的嵌合结构。
根据这种定子,具备将多个连结部彼此固定的嵌合结构。因而,通过利用所述嵌合结构来将多个连结部彼此固定,能够确保多个连结部间的刚性,进而能够确保定子整体的组装后的刚性。
本发明的第三十一方式的定子是在第一至第三十方式的定子中,在所述多个绝缘体的每个上组装所述多个铁芯构成部,由此构成彼此独立地形成的多个组的定子构成部,在所述多个组的定子构成部的每个中,相邻的所述多个铁芯构成部空出至少一个或更多个的间隙而配置,在所述多个组的定子构成部相互组装了的状态下,在所述间隙中配置有其它组的铁芯构成部,所述多个绕组的每个具有连接所述多个卷绕部的跨接线并且从一端至另一端连续地形成。
这种定子根据上述结构并基于例如下述的要领来制造。即,首先,将铁芯构成部与各绝缘体的绝缘部一体化,并按多个组的每个形成组件。接着,使用飞叉装置从径向外侧将绕组卷绕到各组件的各齿部上,并按多个组的每个形成定子构成部。将所述多个定子构成部相互组装并形成定子。根据以上的要领制造出定子。
在多个组的定子构成部的每个中,相邻的多个铁芯构成部空出至少一个或更多个的间隙而配置。因而,即使在如上所述那样使用飞叉装置从径向外侧将绕组卷绕到各组件的各齿部的情况下,也能够抑制飞叉装置与其它的铁芯构成部发生干涉的情况。
另外,多个绕组的每个具有在连结部上布设并连接多个卷绕部的跨接线,并且从一端至另一端连续地形成。因而,能够抑制卷绕部从齿部的松弛。
本发明的第三十二方式的定子构成为在第三十一方式的定子中,所述跨接线中的连接在所述卷绕部的卷绕开始的端部上的跨接线的至少任一个与连接在所述卷绕部的卷绕结束的端部上的跨接线在所述连结部与所述绝缘部的连接部附近交叉。
根据这种定子,由于连接在卷绕部的卷绕开始的端部上的跨接线的至少任一个与连接在所述卷绕部的卷绕结束的端部上的跨接线在连结部与绝缘部的连接部附近交叉,因此能够进一步有效地抑制卷绕部从齿部的松弛。
本发明的第三十三方式的定子是在第三十二方式的定子中,所述绝缘部具有与所述铁芯构成部一体化且将所述齿部与所述卷绕部绝缘的绝缘主体部和连结所述绝缘主体部与所述连结部的延出部,在所述延出部上形成有从所述连结部朝着所述定子构成部的径向延伸出的径向延出部,连接在所述卷绕部的卷绕开始的端部上的所述跨接线与连接在所述卷绕部的卷绕结束的端部上的所述跨接线的交差部配置在从所述定子构成部的轴向观察时与所述径向延出部重合的位置处。
根据这种定子,在连结绝缘主体部与所述连结部的延出部上形成有在定子构成部的径向上延伸出的径向延出部,上述的跨接线的交差部配置在从定子构成部的轴向观察时与径向延出部重合的位置处。因而,上述的跨接线在由所述径向延出部确保的空间中交叉,因此能够更进一步抑制卷绕部从齿部的松弛。
本发明的第三十四方式的定子是在第三十二方式的定子中,所述绝缘部具有与所述铁芯构成部一体化且将所述齿部与所述卷绕部绝缘的绝缘主体部和连结所述绝缘主体部与所述连结部的延出部,在所述延出部上形成有从所述连结部朝着所述定子构成部的轴向延伸出的轴向延出部,连接在所述卷绕部的卷绕开始的端部上的所述跨接线与连接在所述卷绕部的卷绕结束的端部上的所述跨接线的交差部配置在从所述定子构成部的径向观察时与所述轴向延出部重合的位置处。
根据这种定子,在连结绝缘主体部与所述连结部的延出部上形成有在定子构成部的轴向上延伸出的轴向延出部,上述的跨接线的交差部配置在从定子构成部的径向观察时与轴向延出部重合的位置处。因而,上述的跨接线在由所述轴向延出部确保的空间中交叉,因此能够更进一步抑制卷绕部从齿部的松弛。
本发明的第三十五方式的定子构成为在第一至第三十四方式的定子中,所述齿部从所述磁轭构成部朝向所述磁轭的径向内侧突出。
这样,即使齿部从磁轭构成部朝向磁轭的径向内侧突出,磁轭也是由在周向上分割的多个磁轭构成部所构成,因此能够使用绕组卷绕装置从径向外侧将绕组卷绕到各组件的各齿部上。
本发明的第三十六方式的定子构成为在第一至第三十五方式的定子中,所述绝缘部具有在所述定子构成部的轴向上延伸出的延出侧壁部,在所述多个组的定子构成部的每个上,相对于在所述定子构成部的切线方向上延伸并穿过所述延出侧壁部的假想切线,一个所述铁芯构成部上的所述磁轭构成部的周向端部与和所述一个所述铁芯构成部相邻的另一个所述铁芯构成部将所述假想线夹于其间而位于彼此相反的一侧。
根据这种定子,在多个组的定子构成部的每个中,相对于在定子构成部的切线方向上延伸并穿过延出侧壁部的假想切线,一个铁芯构成部上的磁轭构成部的周向端部与和所述一个铁芯构成部相邻的另一个铁芯构成部将假想线夹于其间而位于彼此相反的一侧。因而,即使在如上所述那样使用绕组卷绕装置从径向外侧将绕组卷绕到各组件的各齿部的情况下,也能够抑制绕组卷绕装置与其它的铁芯构成部、尤其是磁轭构成部的周向端部发生干涉的情况。
本发明的第三十七方式的定子构成为在第一至第三十四方式的定子中,所述齿部从所述磁轭构成部朝向所述磁轭的径向外侧突出。
这样,若齿部从磁轭构成部朝向磁轭的径向外侧突出,则能够确保相邻的齿部的前端部之间的间隔,因此能够使用绕组卷绕装置从径向外侧将绕组卷绕到各齿部上。
本发明的第三十八方式的定子构成为在第三十七方式的定子中,相邻的所述磁轭构成部通过凹凸嵌合部而相互嵌合。
这样,若相邻的磁轭构成部通过凹凸嵌合部相互嵌合,则能够提高磁轭的刚性。
本发明的第三十九方式的定子构成为在第三十五至第三十八方式的定子中,所述卷绕部被按压而发生压缩变形。
根据这种定子,卷绕部被按压而发生压缩变形。因而,能够抑制卷绕部的鼓起,从而实现绕组的高绕线系数化,并且能够确保用于基于按压机的按压作业的空间。
本发明的第四十方式的定子构成为在第三十五至第三十九方式的定子中,所述多个组的定子构成部的每个通过互不相同的相的组合而构成,在所述各定子构成部中,所述多个齿部等间隔地配置,多个卷绕部中以所述多个定子构成部的中心轴为中心而对置的一对卷绕部由同一个绕组而形成并且以相互逆向卷绕的方式形成。
根据这种定子,在各定子构成部中,多个齿部等间隔地配置,能够分别确保多个齿部之间的间隔。因而,能够容易地将绕组卷绕到所述齿部上。
本发明的第四十一方式的定子构成为在第四十方式的定子中,所述一对卷绕部中沿着松弛方向卷绕到所述齿部上的卷绕部与所述一对卷绕部之间的跨接线通过从所述齿部导出的导出部而相连,在所述绝缘体上形成有将所述导出部卡止的凸部,通过使所述导出部卡止在所述凸部上来限制所述一对卷绕部中沿着松弛方向卷绕到所述齿部上的卷绕部的松弛。
根据这种定子,通过使导出部卡止在凸部上来限制沿着松弛方向卷绕到齿部上的卷绕部的松弛。因而,能够抑制沿着松弛方向卷绕到齿部上的卷绕部的松弛。
本发明的第四十二方式的无刷电机具备第一至至第四十一方式中任一方式的定子以及在所述定子所形成的旋转磁场的作用下旋转的转子。
根据这种无刷电机,由于具备第一至至第四十一方式中的任一方式的定子,因此能够实现小型化以及低成本化。
本发明的第四十三方式是第一至至第四十方式中任一方式的定子的制造方法,包括:将所述铁芯构成部与所述各绝缘体的所述绝缘部一体化并按多个组的每个形成组件的组件形成工序;使用绕组卷绕装置从径向外侧将所述绕组卷绕到所述各组件的所述各齿部上,并按所述多个组的每个形成所述定子构成部的定子构成部形成工序;以及将所述多个定子构成部相互组装并形成定子的定子形成工序。
根据这种定子的制造方法,由于按多个组的每个形成组件,并使用绕组卷绕装置从径向外侧将绕组卷绕到各组件的各齿部上,因此无需像使用了线嘴装置的情况那样在齿部之间确保空间。因而,能够实现绕组的高绕线系数化,并能够实现定子的小型化。
另外,由于按多个组的每个形成组件,并从径向外侧将绕组卷绕到各组件的各齿部上,因此能够实现卷绕绕组的工序的高速化,进而能够通过设备台数削减来实现定子的低成本化。
本发明的第四十四方式的定子的制造方法是在第四十三方式的定子的制造方法中,在所述定子构成部形成工序与所述定子形成工序之间,包括针对所述多个组的定子构成部的每个,对所述卷绕部进行按压而使其发生压缩变形的压缩工序。
根据这种定子的制造方法,在压缩工序中,对卷绕部进行按压而使其压缩变形。因而,能够抑制卷绕部的鼓起,实现绕组的高绕线系数化,并能够确保用于基于按压机的按压作业的空间。
本发明的第四十五方式的定子的制造方法是在第四十四方式的定子的制造方法中,在所述压缩工序中,从与所述齿部的轴线方向交叉的方向对所述卷绕部进行按压。
根据这种定子的制造方法,在压缩工序中,从与齿部的轴线方向交叉的方向对卷绕部进行按压,因此能够进一步抑制卷绕部的鼓起,从而实现绕组的高绕线系数化。
本发明的第四十六方式的定子的制造方法是在第四十四或第四十五方式的定子的制造方法中,在所述压缩工序中,从与所述齿部的轴线方向交叉的方向的两侧对所述卷绕部进行按压。
根据这种定子的制造方法,在压缩工序中,从与齿部的轴线方向交叉的方向的两侧对卷绕部进行按压,因此能够进一步使卷绕部发生压缩变形。
本发明的第四十七方式的定子的制造方法是在第四十四方式的定子的制造方法中,在所述压缩工序中,以对所述卷绕部的按压方向成为所述定子构成部的切线方向的方式对所述卷绕部进行按压。
根据这种定子的制造方法,在压缩工序中,以对卷绕部的按压方向成为定子构成部的切线方向的方式对卷绕部进行按压。这里,在多个组的定子构成部的每个中,相邻的多个铁芯构成部空出至少一个或更多个的间隙而配置。因而,能够在抑制按压机与铁芯构成部发生干涉的情况的同时,对卷绕部进行按压。
本发明的第四十八方式的定子的制造方法包括:安装/切断工序,其中,使用一体地具有多个第一绝缘部和第二绝缘部以及连结所述第一绝缘部和所述第二绝缘部的桥接部的绝缘体,将形成在定子铁芯上的铁芯构成部安装到所述第一绝缘部和所述第二绝缘部中的一个上并切断所述桥接部;对位工序,其中,使所述第一绝缘部和所述第二绝缘部中的至少任一个相对于对方一侧移动,来执行所述第一绝缘部和所述第二绝缘部中的另一个与所述铁芯构成部的对位;安装工序,其中,将所述第一绝缘部和所述第二绝缘部中的另一个安装到所述铁芯构成部上;以及绕组卷绕工序,其中,将绕组隔着所述第一绝缘部和所述第二绝缘部卷绕到所述铁芯构成部上,利用所述绕组在所述铁芯构成部上形成绕组卷绕部。
根据这种定子的制造方法,作为绝缘体,使用一体地具有多个第一绝缘部和第二绝缘部以及连结第一绝缘部和第二绝缘部的桥接部的构件。因而,与使用第一绝缘部和第二绝缘部为分别地形成的构件作为绝缘体的情况相比,能够削减定子的组装所需要的部件件数。
本发明的第四十九方式的定子的制造方法是在第四十八方式的定子的制造方法中,在所述安装/切断工序中,在将所述铁芯构成部安装到所述第一绝缘部和所述第二绝缘部中的一个上后,将所述桥接部切断。
根据这种定子的制造方法,在安装/切断工序中,在铁芯构成部安装到第一绝缘部和第二绝缘部中的一个上后,将桥接部切断。因而,例如在将铁芯构成部安装于第一绝缘部和第二绝缘部中的一个上时将绝缘体安置在夹具上的情况下,能够将包括第一绝缘部和第二绝缘部的绝缘体的整体一次地安置到夹具上。由此,与在将铁芯构成部安装于第一绝缘部和第二绝缘部中的一方之前切断桥接部的情况相比,能够削减将绝缘体安置到夹具上的工时。
本发明的第五十方式的定子的制造方法是在第四十八或第四十九方式的定子的制造方法中,作为所述绝缘体,使用如下结构的构件:所述第一绝缘部和所述第二绝缘部分别具有覆盖形成在所述铁芯构成部上的齿部和磁轭构成部的齿部绝缘部和磁轭构成部绝缘部,并且所述桥接部将所述第一绝缘部和所述第二绝缘部栅上的所述磁轭构成部绝缘部彼此连结。
铁芯构成部上的齿部是卷绕绕组并形成绕组卷绕部的部位。另外,在铁芯构成部的齿部的基端一侧形成有例如对绕组的末端部进行引导的引导部等。
根据这种定子的制造方法,作为绝缘体,使用了桥接部将第一绝缘部和第二绝缘部上的磁轭构成部绝缘部彼此连结的构件。因而,虽然形成了桥接部,但能够抑制桥接部对绕组卷绕部或引导部等造成影响的情况。
附图说明
参照以下附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是本发明的第一实施方式涉及的定子的立体图。
图2A是图1所示的U相的定子构成部的立体图。
图2B是图1所示的V相的定子构成部的立体图。
图2C是图1所示的W相的定子构成部的立体图。
图3A是表示图1所示的多个定子构成部相互组装的过程的立体图。
图3B是表示与图3A相比进一步进行了组装的状态的立体图。
图4是表示具备图1所示的定子的无刷电机的简要结构的剖视图。
图5是说明利用飞叉装置来卷绕绕组的样子的图。
图6是说明能够适用于本发明的第一实施方式的定子的多个绕组的连接形式的图。
图7是本发明的第二实施方式的定子的立体图。
图8是图7所示的U相的定子构成部的立体图。
图9是表示在图7所示的定子上组装有控制电路部的状态的立体图。
图10是表示图7所示的定子的第一变形例的立体图。
图11是表示图7所示的定子的第二变形例的立体图。
图12是表示图7所示的定子的第三变形例的主要部分放大立体图。
图13是表示图7所示的定子的第四变形例的主要部分放大立体图。
图14是表示图7所示的定子的第五变形例的立体图。
图15是表示第一实施方式的定子的第一变形例的图。
图16是表示第一实施方式的定子的第二变形例的图。
图17是表示第一实施方式的定子的第三变形例的图。
图18A是图17所示的第一组的定子构成部的立体图。
图18B是图17所示的第二组的定子构成部的立体图。
图18C是图17所示的第三组的定子构成部的立体图。
图19是适用于本发明的第二实施方式的无刷电机的马达泵的侧视剖视图。
图20A是图1所示的多个连结部的侧视剖视图。
图20B是表示图20A所示的多个连结部的第一变形例的侧视剖视图。
图20C是表示图20A所示的多个连结部的第二变形例的侧视剖视图。
图21是本发明的第三实施方式的定子的立体图。
图22A是图21所示的U相的定子构成部的分解立体图。
图22B是图21所示的V相的定子构成部的分解立体图。
图22C是图21所示的W相的定子构成部的分解立体图。
图23A是图22A所示的绝缘体的俯视图。
图23B是图22B所示的绝缘体的俯视图。
图23C是图22C所示的绝缘体的俯视图。
图24A是表示将图22A所示的绝缘体安置在夹具上并将多个铁芯构成部安装于第二绝缘部的状态的图。
图24B是表示将图24A所示的绝缘体的桥接部切断的样子的图。
图24C是表示使图24B所示的绝缘体中除第二绝缘部以外的部分上升并使第二绝缘部滑动的样子的图。
图24D是表示使图24C所示的绝缘体中除第二绝缘部以外的部分下降并将第一绝缘部安装于铁芯构成部的状态的图。
图24E是表示在图24D所示的铁芯构成部上卷绕绕组的样子的图。
图25是表示本发明的第三实施方式中的绝缘体的变形例的图。
图26A是表示将图25所示的绝缘体安置在夹具上并将多个铁芯构成部安装于第二绝缘部的状态的图。
图26B是表示将图26A所示的绝缘体的桥接部切断的样子的图。
图26C是表示使图26B所示的绝缘体中除第二绝缘部以外的部分上升并使第二绝缘部滑动的样子的图。
图26D是表示使图26C所示的绝缘体中除第二绝缘部以外的部分下降并将第一绝缘部安装于铁芯构成部的状态的图。
图27是本发明的第四实施方式的定子的立体图。
图28A是图27所示的U相的定子构成部的分解立体图。
图28B是图27所示的V相的定子构成部的分解立体图。
图28C是图27所示的W相的定子构成部的分解立体图。
图29是表示本发明的第四实施方式中的嵌合结构的立体图。
图30是表示图27所示的多个定子构成部相互组装的过程的立体图。
图31是表示本发明的第四实施方式中的绝缘体的变形例的立体图。
图32是表示本发明的第四实施方式中的绝缘体的变形例的立体图。
图33是表示本发明的第四实施方式中的绝缘体的变形例的立体图。
图34是表示本发明的第五实施方式中的嵌合结构的图。
图35是表示本发明的第五实施方式中的嵌合结构的变形例的图。
图36是表示本发明的第五实施方式中的嵌合结构的变形例的图。
图37是表示本发明的第五实施方式中的嵌合结构的变形例的图。
图38是表示本发明的第六实施方式中的嵌合结构的图。
图39是本发明的第七实施方式的定子的立体图。
图40A是图39所示的U相的定子构成部的立体图。
图40B是图39所示的V相的定子构成部的立体图。
图40C是图39所示的W相的定子构成部的立体图。
图41A是表示图39所示的多个定子构成部相互组装的过程的立体图。
图41B是表示与图41A相比进一步进行了组装的状态的立体图。
图42是表示具备图39所示的定子的无刷电机的简要结构的剖视图。
图43是表示图39所示的绕组的变形例的立体图。
图44是本发明的第八实施方式的定子的立体图。
图45A是图44所示的U相的定子构成部的立体图。
图45B是图44所示的V相的定子构成部的立体图。
图45C是图44所示的W相的定子构成部的立体图。
图46A是表示图44所示的多个定子构成部相互组装的过程的立体图。
图46B是表示与图46A相比进一步进行了组装的状态的立体图。
图47是表示具备图44所示的定子的无刷电机的简要结构的剖视图。
图48是说明利用飞叉装置来卷绕绕组的样子的俯视图。
图49是说明利用按压机来按压绕组的样子的俯视图。
图50是说明卷绕部被按压的样子的局部放大图。
图51是本发明的第九实施方式的定子的分解立体图。
图52是表示图51所示的定子的组装状态的俯视图。
图53是具备本发明的第四实施方式的定子的无刷电机的俯视图。
图54A是图53所示的第一组的定子构成部的俯视图。
图54B是图53所示的第二组的定子构成部的俯视图。
图54C是图53所示的第三组的定子构成部的俯视图。
图55是图53所示的定子的主要部分放大俯视图。
图56是说明比较例的定子中卷绕绕组的样子的图。
具体实施方式
[本发明的第一实施方式]
首先,参照图1~图4,对本发明的第一实施方式进行说明。
图1所示的第一实施方式的定子10用于内转子类型的无刷电机,由图2A~图2C所示的U相的定子构成部12U、V相的定子构成部12V、W相的定子构成部12W构成。
如图2A所示,U相的定子构成部12U具有多个铁芯构成部14U、绕组16U、绝缘体18U。多个铁芯构成部14U与后述的V相的多个铁芯构成部14V、W相的多个铁芯构成部14W一起构成铁芯20(均参照图1),且多个铁芯构成部14U分别具有多个磁轭构成部22U和多个齿部24U。
多个磁轭构成部22U与后述的V相的多个磁轭构成部22V、W相的多个磁轭构成部22W一起构成环状的磁轭40(均参照图1),且多个磁轭构成部22U分别形成为圆弧状。多个齿部24U分别一体地形成在磁轭构成部22U上,且从所述磁轭构成部22U朝向磁轭40(参照图1)的径向内侧突出。
绕组16U构成U相,具有多个卷绕部26U和多个跨接线28U。多个卷绕部26U分别隔着后述的绝缘部32U而集中地卷绕到齿部24U上,并通过多个跨接线28U而相互连接。跨接线28U将多个卷绕部26U连接起来,并沿着形成在后述的绝缘体18U上的连结部34U的外周面而布设(卷绕)。另外,绕组16U的两端侧的末端部30U从齿部24U向定子10的轴向一侧(箭头Z1侧)导出,跨接线28U位于与末端部30U相同的一侧。
绝缘体18U为树脂制,并一体地具有多个绝缘部32U和连结部34U。多个绝缘部32U设置成与上述的多个齿部24U相同的数量,且相对于后述的连结部34U而向磁轭构成部22U一侧(图1所示的磁轭40一侧)突出。所述多个绝缘部32U具有绝缘主体部32U1和延出部32U2。绝缘主体部32U1通过一体成形或安装嵌合等而分别与上述的多个铁芯构成部14U的表面一体化,并将形成在铁芯构成部14U上的齿部24U与卷绕部26U绝缘。延出部32U2位于比铁芯构成部14U更靠径向内侧的位置,并从绝缘主体部32U1向磁轭40的轴向一侧(Z1侧)延伸出。
连结部34U相对于多个绝缘部32U而向磁轭40的轴向的一侧(Z1侧)偏移地配置,并形成为环状。所述连结部34U连结多个绝缘部32U(更具体而言,多个绝缘部32U上的延出部32U2的延出端部(Z1侧的端部)),并位于比铁芯构成部14U更靠磁轭40的径向内侧(图1所示的磁轭40的径向内侧)的位置。在所述连结部34U的外周面上的多个绝缘部32U之间,朝向径向外侧地突出设置有多个突起状的保持部36U。所述保持部36U从连结部34U的轴向的另一侧(箭头Z2侧)保持所述跨接线28U。另外,在连结部34U上的多个绝缘部32U之间形成有在轴向的另一侧(箭头Z2侧)开口的多个切口38U。
图2B所示的V相的定子构成部12V与上述的U相的定子构成部12U的基本结构相同。即,所述V相的定子构成部12V具有多个磁轭构成部22V、多个齿部24V、绕组16V和绝缘体18V。多个磁轭构成部22V、多个齿部24V、绕组16V、以及绝缘体18V相当于上述的多个磁轭构成部22U、多个齿部24U、绕组16U、以及绝缘体18U(均参照图2A)。此外,在所述V相的定子构成部12V中,连结部34V形成为环状,并且形成为直径比上述的U相的连结部34U(参照图2A)的小。另外,保持部36V从连结部34V的轴向的一侧(箭头Z1侧)保持跨接线28V,且位于比铁芯构成部14V更靠径向内侧的位置。
另外,多个绝缘部32V具有绝缘主体部32V1和延出部32V2。绝缘主体部32V1通过一体成形或安装嵌合等而分别与上述的多个铁芯构成部14V的表面一体化,并将形成在铁芯构成部14V上的齿部24V与卷绕部26V绝缘。延出部32V2位于比铁芯构成部14V更靠径向内侧的位置,并从绝缘主体部32V1向磁轭40的周向延伸出。连结部34V设置在多个绝缘部32V的轴向的一侧(Z1侧)。所述连结部34V形成为环状并连结多个绝缘部32V,并位于比铁芯构成部14V更靠径向内侧的位置。
图2C所示的W相的定子构成部12W也与上述的U相的定子构成部12U的基本结构相同。即,所述W相的定子构成部12W具有多个磁轭构成部22W、多个齿部24W、绕组16W、以及绝缘体18W。多个磁轭构成部22W、多个齿部24W、绕组16W、以及绝缘体18W相当于上述的多个磁轭构成部22U、多个齿部24U、绕组16U、以及绝缘体18U(均参照图2A)。此外,在所述W相的定子构成部12W中,连结部34W形成为环状,并形成为直径比上述的V相的连结部34V(参照图2B)的小。另外,从连结部34W省略了上述的切口(参照图2A的切口38U)。另外,保持部36W从连结部34W的轴向的一侧(箭头Z1侧)保持跨接线28W,并位于比铁芯构成部14W更靠径向内侧的位置。
另外,多个绝缘部32W具有绝缘主体部32W1和延出部32W2。绝缘主体部32W1通过一体成形或安装嵌合等而分别与上述的多个铁芯构成部14W的表面一体化,并将形成在铁芯构成部14W上的齿部24W与卷绕部26W绝缘。延出部32W2位于比铁芯构成部14W更靠径向内侧的位置,并从绝缘主体部32W1向磁轭40的径向内侧延伸出。连结部34W设置在多个绝缘部32W的轴向的一侧(Z1侧)。所述连结部34W形成为环状,连结多个绝缘部32W(更具体而言,多个绝缘部32W上的延出部32W2的延出端部(径向内侧的端部)),并位于比铁芯构成部14W更靠径向内侧的位置。
如图1所示,所述多个定子构成部12U、12V、12W如后详述的那样相互组装而构成定子10。另外,在所述定子10中,通过多个磁轭构成部22U、22V、22W而形成环状的磁轭40。即,换言之,磁轭40沿周向分割成多个磁轭构成部22U、22V、22W。所述多个磁轭构成部22U、22V、22W分别嵌合于在两侧相邻的一对磁轭构成部之间。
另外,多个连结部34U、34V、34W配置在磁轭40的径向内侧。所述多个连结部34U、34V、34W在磁轭40的径向和轴向上具有间隙地配置,并与磁轭40同轴地设置。另外,V相的保持部36V与U相的连结部34U的内周面嵌合,W相的保持部36W与V相的连结部34V的内周面嵌合。由此,多个连结部34U、34V、34W以在径向上相互分离的状态保持。即,保持部36U、36V、36W设置在多个连结部34U、34V、34W的径向之间,还起到将多个连结部34U、34V、34W以在径向上相互分离的状态而保持的突起状的间隔件的作用。
另外,如上所述,在多个连结部34U、34V、34W沿磁轭40的径向具有间隙地配置的状态下,V相的跨接线28V穿过形成在U相的连结部34U上的切口38U的内侧(收容在切口38U中),W相的跨接线28W穿过形成在U相的连结部34U上的切口38U和形成在V相的连结部34V上的切口38V的内侧(收容在切口38U和切口38V中(也参照图3B))。切口38U、38V为本发明中的收容部的一例。
如图4所示,由上述结构构成的定子10与转子50和壳体70一起构成内转子类型的无刷电机60。在所述无刷电机60中,构成为若由定子10形成旋转磁场,则据此使转子50旋转这样的结构。此外,作为一例,所述无刷电机60形成为8极12槽。
下面,对由上述结构构成的定子10的制造方法进行说明。
首先,如图2A所示,将铁芯构成部14U与绝缘体18U的绝缘部32U一体化,形成由绝缘体18U和多个铁芯构成部14U构成的U相的组件42U。同样,如图2B所示,将铁芯构成部14V与绝缘体18V的绝缘部32V一体化,形成由绝缘体18V和多个铁芯构成部14V构成的V相的组件42V。另外,如图2C所示,将铁芯构成部14W与绝缘体18W的绝缘部32W一体化,形成由绝缘体18W和多个铁芯构成部14W构成的W相的组件42W。这样,按U相、V相、W相的每个而形成组件42U、42V、42W(组件形成工序)。
接着,如图2A所示,使用飞叉装置100(参照图5)将绕组16U从径向外侧卷绕到U相的组件42U的各齿部24U上,形成在组件42U上形成有多个卷绕部26U的U相的定子构成部12U。此外,如图4所示,飞叉装置100具有:以在齿部24的周围回旋的方式进行圆周运动并卷绕绕组16的飞叉101;使卷绕在齿部24上的绕组16排列整齐的可变绕线模102;以及对这些部件进行控制的驱动电路103。
同样,如图2B所示,使用上述的飞叉装置100将绕组16V从径向外侧卷绕到V相的组件42V的各齿部24V上,形成在组件42V上形成有多个卷绕部26V的V相的定子构成部12V。另外,如图2C所示,使用上述的飞叉装置100将绕组16W从径向外侧卷绕到W相的组件42W的各齿部24W上,形成在组件42W上形成有多个卷绕部26W的W相的定子构成部12W。
此时,如图2A所示,多个跨接线28U沿着连结部34U的外周面布设。另外,利用突起状的保持部36U从连结部34U的轴向的另一侧(箭头Z2侧)保持所述多个跨接线28U。同样,如图2B所示,多个跨接线28V沿着连结部34V的外周面布设。另外,利用突起状的保持部36V从连结部34V的轴向的一侧(箭头Z1侧)保持所述多个跨接线28V。另外,如图2C所示,多个跨接线28W沿着连结部34W的外周面布设。另外,利用突起状的保持部36W从连结部34W的轴向的一侧(箭头Z1侧)保持所述多个跨接线28W。
另外,如图2A所示,绕组16U的两端侧的末端部30U从齿部24U向定子10的轴向的一侧(箭头Z1侧)导出。同样,如图2B所示,绕组16V的两端侧的末端部30V从齿部24V向定子10的轴向的一侧导出。另外,如图2C所示,绕组16W的两端侧的末端部30W从齿部24W向定子10的轴向的一侧导出。这样,按U相、V相、W相的每个形成定子构成部12U、12V、12W(定子构成部形成工序)。
接着,如图3A、图3B所示,在相对于W相的定子构成部12W将V相的定子构成部12V在周向上错开规定的角度的状态下,将V相的定子构成部12V从轴向的一侧(箭头Z1侧)组装到W相的定子构成部12W上。另外,在相对于V相的定子构成部12V将U相的定子构成部12U在周向上错开规定的角度的状态下,将U相的定子构成部12U从轴向的一侧(箭头Z1侧)组装到V相的定子构成部12V和W相的定子构成部12W上。
此时,所述多个磁轭构成部22U、22V、22W分别嵌合于在两侧相邻的一对磁轭构成部之间。另外,V相的保持部36V与U相的连结部34U的内周面嵌合,W相的保持部36W与V相的连结部34V的内周面嵌合。这样,利用突起状的保持部36U、36V、36W将多个连结部34U、34V、34W以在径向上相互分离的状态保持。
另外此时,使V相的跨接线28V穿过形成在U相的连结部34U上的切口38U的内侧,使W相的跨接线28W穿过形成在U相的连结部34U上的切口38U和形成在V相的连结部34V上的切口38V的内侧。这样,将多个定子构成部12U、12V、12W相互组装而形成定子10(定子形成工序)。此外,末端部30U、30V、30W通过未图示的母线排等连接。根据以上的要领制造出定子10。
下面,对第一实施例的作用和效果进行说明。
此外,在以下的说明中,对于各构件及各部而言,在不进行U相、V相、W相的区分的情况下,为了方便,在符号的末尾省略U、V、W的记载。
根据第一实施例的定子10,磁轭40由沿周向分割的多个磁轭构成部22构成。因此,即使是用于多个齿部24朝向磁轭40的径向内侧突出的所谓内转子类型的无刷电机中的定子,也能够如上所述那样,按U相、V相、W相的每个形成组件42,并使用飞叉装置100(参照图4)从径向外侧将绕组16卷绕到各组件42的各齿部24上。因而,无需像使用了线嘴装置的情况那样在齿部24之间确保空间,因此能够实现绕组16的高绕线系数化,实现定子10的小型化。
并且,如上所述,由于磁轭40沿周向分割成多个磁轭构成部22,因此,例如与磁轭40沿轴向分割成多个磁轭构成部的情况相比,能够使定子10在轴向上小型化。
另外,在使用飞叉装置100的情况下,与使用线嘴装置的情况相比,绕组16的卷绕速度高,因此能够实现卷绕绕组16的工序的高速化,进而能够通过设备台数削减而实现定子10的低成本化。
另外,在U相的连结部34U和V相的连结部34V上形成有供跨接线28V、28W穿过内侧用的切口38U、38V。因而,能够避免连结部34U、34V与跨接线28V、28W的干涉,因此能够抑制跨接线28V、28W的长度变长的情况。由此,能够实现定子10的进一步的小型化和低成本化.
另外,在U相的定子构成部12U中,延出部32U2位于比铁芯构成部14U更靠径向内侧的位置。因而,在使用飞叉装置从径向外侧将绕组16U卷绕到齿部24U上时,能够抑制飞叉装置的飞叉与延出部32U2或连结部34U发生干涉的情况。
另外,在V相的定子构成部12V和W相的定子构成部12W中,连结部34V、34W分别位于比铁芯构成部14V、14W更靠径向内侧的位置。因而,在使用飞叉装置从径向外侧将绕组分别卷绕到齿部24V、24W上时,能够抑制飞叉装置的飞叉与连结部34V、34W发生干涉的情况。
另外,各连结部34具有对布设在自身上的跨接线28进行保持的保持部36。因而,例如在如上所述那样将多个定子构成部12相互组装而形成定子10时,能够利用保持部36将跨接线28保持于连结部34,因此能够使多个定子构成部12相互组装时的作业性良好。另外,在将定子10组装入无刷电机后,也能够通过保持部36将跨接线28保持于连结部34,因此能够抑制跨接线28的摆动,能够抑制异响或故障的产生。
另外,能够利用突起状的保持部36将多个连结部34以在径向上相互分离的状态保持。由此,能够在多个连结部34的径向之间确保用于布设跨接线28的空间,并且还能够抑制多个连结部34的松动。另外,与将多个连结部34在整个圆周上相互嵌合的情况相比,还能够使多个连结部34相互组装时的作业性良好。
另外,多个磁轭构成部22一体地形成在齿部24上,因此,与例如作为独立的构件具有前端部彼此由薄壁状的桥接部连结起来的多个齿部和连结所述齿部的基端部的磁轭的二分割类型的铁芯相比,能够抑制各连结部处的磁损。即,在二分割类型的铁芯中,在相邻的一对齿部的前端部之间的桥接部、一对齿部的基端部和磁轭的连结部这三处产生磁损。相对于此,在本实施方式的定子10中,仅在相邻的一对磁轭构成部22之间的连结部这一处产生磁损,因此能够减少磁损。由此,能够实现进一步的小型化、轻量化。
另外,由于利用跨接线28将多个卷绕部26连接起来,因此不需要用于连接多个卷绕部26的母线排。因而,能够削减部件件数,由此也能够实现低成本化。
另外,由于能够将跨接线28卷绕到各连结部34上,因此能够提高绕组16的卷绕速度,还能够取消卷绕绕组16后的跨接线28的整形工序。因而,由此也能够实现低成本化。
另外,根据第一实施例的无刷电机,由于具备上述的定子10,因此能够实现小型化和低成本化。
另外,根据第一实施例的定子的制造方法,由于按U相、V相、W相的每个形成组件42,并使用飞叉装置100从径向外侧将绕组16卷绕到各组件42的各齿部24上,因此无需像使用了线嘴装置的情况那样在齿部24之间确保空间。因而,能够实现绕组16的高绕线系数化,并实现定子10的小型化。
另外,由于使用飞叉装置100,因此与使用线嘴装置的情况相比,绕组16的卷绕速度高,因此能够实现卷绕绕组16的工序的高速化,进而能够通过设备台数削减而实现定子10的低成本化。
另外,由于连结部34与磁轭40同轴地设置,因此能够使结构简化。另外,由于保持部36形成为突起状,由此也能够使结构简化。
下面,对所述第一实施例的变形例进行说明。
在所述第一实施例中,作为一例,无刷电机形成为8极12槽,但磁极的数目和槽的数目也可以是其它的组合。
另外,多个绕组16U、16V、16W的连线方法可以如图6所示那样为串联和并联并都采用星形连线、三角形连线。
另外,保持部36具有作为保持跨接线28的保持部的功能、以及作为将多个连结部34以在径向上相互分离的状态进行保持的突起状的间隔件的功能,但保持部36和间隔件也可以分别独立地设置。
另外,保持部36形成在所有的连结部34上,但也可以从U相的连结部34U和W相的连结部34W上省去保持部36U、36W,而在V相的连结部34V的外周面和内周面上与保持部36分开地形成与U相的连结部34U的内周面和W相的连结部34W的外周面嵌合的间隔件。
另外,连结部34仅设置在多个绝缘部32U的轴向的一侧(Z1侧),但也可以仅设置在多个绝缘部32U的轴向的另一侧(Z2侧),或设置在多个绝缘部32U的轴向的两侧。
另外,连结部34与磁轭40同轴地设置,但也可以不与磁轭40同轴地设置。另外,连结部34形成为环状,但也可以形成为例如多边形状,或者也可以形成为具有具备切口的C字状等其它的形状。
另外,在切口38U、38V中收容有跨接线28V、28W作为本发明的其它构件的一例,但也可以收容其它的构件。
另外,保持部36形成为突起状,但也可以例如沿着定子10的周向并呈圆弧状延伸,或者也可以形成为其它形状。
另外,仅在U相的绝缘体18U上形成有延出部32U2,但也可以在V相的绝缘体18V或W相的绝缘体18W上形成与所述延出部32U2同样的延出部。
另外,连结部34U位于比铁芯构成部14U更靠径向内侧的位置,但如图15简要示出的那样,只要绝缘体18具有比铁芯构成部14U更靠径向内侧的延出部32U2,则连结部34U也可以位于比铁芯构成部14U更靠径向外侧的位置。另外,延出部32U2只要位于比铁芯构成部14U更靠径向内侧的位置即可,可以沿着磁轭40的轴向、径向和周向中的任一个或它们的组合方向延伸出。另外,连结部34U设置在绝缘部32U的轴向的一侧(Z1侧),并连结在磁轭40的轴向上延伸出的延出部32U2的延出端部,但也可以例如图16所示那样,延出部32U2在磁轭40的周向上延伸出,且连结部34U在磁轭40的周向上延伸并连结所述延出部32U2的延出端部。另外,在延出部32U2在磁轭40的轴向、径向和周向的中的任一个或它们的组合方向上延伸出的情况下,连结部34U可以连结所述延出部32U2的延出端部或延出端部以外的其它部位。以上的变形也同样适用于在V相的绝缘体18V或W相的绝缘体18W上形成有延出部或连结部的情况。
另外,如图20A所示,多个连结部34U、34V、34W在磁轭40的径向和轴向上具有间隙地配置,但也可以如图20B所示,在磁轭40的轴向上具有间隙地配置,还可以如图20C所示,在磁轭40的径向上具有间隙地配置。即使这样地构成,也能够在多个连结部34U、34V、34W之间确保用于布设跨接线28的空间。
另外,定子10用于多个齿部24朝向磁轭40的径向内侧突出的所谓内转子类型的无刷电机中,但也可以用于多个齿部24朝向磁轭40的径向外侧突出的所谓外转子类型的无刷电机。
另外,作为多个组的一例,定子10被分割成按多个相的每个而构成的定子构成部12U、12V、12W,但如图17、图18A~图18C所示,也可以分割成按混合有多个相的组的每个而构成的定子构成部12A、12B、12C。
此外,作为一例,在图17、图18A~图18C所示的例子中,构成第一组的定子构成部12A具有+U相的齿部24U和-W相的齿部24W;构成第二组的定子构成部12B具有+V相的齿部24V和-U相的齿部24U。另外,构成第三组的定子构成部12C具有+W相的齿部24W和-V相的齿部24V。此外,该例中的无刷电机采用10极12槽或14极12槽的电机。另外,绕组以逆向卷绕的方式卷绕在-U相、-V相、-W相的齿部上。
另外,虽未图示,但作为其它的组合,例如也可以是,构成第一组的定子构成部12A具有U相的齿部和-V相的齿部,构成第二组的定子构成部12B具有+V相的齿部和-U相的齿部,构成第三组的定子构成部12C具有+W相的齿部和-W相的齿部。
另外,还可以是,构成第一组的定子构成部12A具有U相的齿部和-U相的齿部,构成第二组的定子构成部12B具有+V相的齿部和-V相的齿部,构成第三组的定子构成部12C具有+W相的齿部和-W相的齿部。
另外,还可以是,构成第一组的定子构成部12A具有U相的齿部和-U相的齿部,构成第二组的定子构成部12B具有+V相的齿部和-W相的齿部,构成第三组的定子构成部12C具有+W相的齿部和-V相的齿部。
另外,除上述以外,构成各组的定子构成部也可以具有由其它组合而构成的多相的齿部。
[本发明的第二实施方式]
下面,参照图7~图9,对本发明的第二实施方式进行说明。
图7~图9所示的本发明的第二实施方式的定子110相对于上述的第一实施方式涉及的定子10来说,结构变更如下。此外,在本发明的第二实施方式中,对与上述的第一实施方式同样的结构标注同一附图标记,而省略其说明。
如图7所示,在多个绝缘体18U、18V、18W上分别设置有具有导电性的长条板状的端子部112U、112V、112W。在所述端子部112U、112V、112W上连接着多个绕组16U、16V、16W的每个的末端部30U、30V、30W。端子部112U、112V、112W设置在磁轭40的轴向的一侧(箭头Z1侧),即设置在与连结部34相同的一侧。在这些端子部112U、112V、112W上分别形成有与末端部30U、30V、30W连接的舌片状的连线部113U、113V、113W。
另外,如图8所示,在U相的绝缘体18U中,在各绝缘部32U的与磁轭40(磁轭构成部22U)相反一侧的端部上形成有相对于连结部34U向磁轭40一侧突出的突出部114U。所述突出部114U形成为沿磁轭40的轴向延伸的板状,且形成得比连结部34U更厚。在所述突出部114U上形成有朝着磁轭40的轴向的一侧(箭头Z1侧)的端面114U1。另外,在任一个绝缘部32U的端面114U1上形成有在磁轭40的轴向开口的插入槽116U。上述的端子部112U通过插入(压入)到所述插入槽116U中而设置在突出部114U上。另外,所述端子部112U与连结部34U相比向磁轭40的轴向突出。
另外,如图7所示,端子部112V、112W也与端子部112U同样,通过分别插入到形成在任一个绝缘部32V、32W的突出部114V、114W的端面上的插入槽116V、116W中而设置在所述突出部114V、114W上。上述端子部112U、112V、112W与连结部34U的外周面34U1(磁轭40一侧的表面)抵接。
另外,如图8所示,在绝缘体18U上沿着上述的磁轭40(参照图5)的轴向形成有槽状的引导部118U。更具体而言,所述引导部118U形成在突出部114U的侧面114U2(朝向磁轭40的周向的侧面)上。绕组16U的末端部30U由所述引导部118U引导。此外,这种情况下的末端部30U例如通过卡扣而嵌入到槽状的引导部118U中。
另外,如图7所示,在突出部114V、114W的侧面上也形成有与上述的引导部118U同样的引导部118V、116W,绕组16V、16W的末端部30V、30W由所述引导部118V、116W引导。
下面,对本发明的第二实施方式的作用和效果中与上述的第一实施方式不同之处进行说明。
此外,在以下的说明中,对于各构件和各部而言,在不进行U相、V相、W相的区分的情况下,为了方便,在符号的末尾省略U、V、W的记载。
根据本发明的第二实施方式的定子110,在多个绝缘体18的每个上设置有端子部112,在所述端子部112上连接有多个绕组16的每个的末端部30。因而,能够容易地进行所述末端部30的定位。
另外,由于端子部112与连结部34相比向磁轭40的轴向突出,因此如图8所示,能够容易地将端子部112与控制电路部连接。
另外,由于端子部112设置在相对于连结部34向磁轭40一侧突出的突出部114上,因此能够抑制端子部112与连结部34的干涉,可以容易地将末端部30定位。
另外,通过将端子部112插入在形成于突出部114上的插入槽116中,能够将端子部112容易地固定在突出部114上。
另外,由于端子部112与连结部34U的外周面34U1抵接,因此能够抑制端子部112的松动。
另外,在多个绝缘体18的每个上,沿磁轭40的轴向形成有引导部118,多个绕组16的每个的末端部30由所述引导部118引导。因而,由此也能够容易地进行末端部30的定位。
另外,由于引导部118设置在相对于连结部34向磁轭40一侧突出的突出部114上,因此能够抑制末端部30与连结部34的干涉,可以容易地将末端部30定位。
下面,对本发明的第二实施方式的变形例进行说明。
在上述实施方式中,突出部114形成在各绝缘部32上,但也可以仅形成在多个绝缘部32中的配置有端子部112的绝缘部32上。
另外,引导部118U,116V、116W形成为槽状,但也可以形成为槽状以外的形状。
另外,端子部112也可以将作为中性点的各末端部30连接起来。
另外,如图10所示,上述的端子部112U、112V、112W可以设置在磁轭40的轴向上的与跨接线28(连结部34)相反的一侧。若这样地构成,则能够在与跨接线28相反的一侧将端子部112与控制电路部容易地连接。
另外,如图11所示,也可以省略上述的端子部112(参照图7~图9)。另外,在此情况下,末端部30可以不经由上述的端子部112而直接与控制电路部连接。
另外,引导部118分别形成在突出部114的两侧的侧面114U2上,但也可以仅形成在突出部114中的单方的侧面114U2上。
另外,如图12、图13所示,可以在多个磁轭构成部22中的任一个磁轭构成部22上形成在磁轭40的轴向上开口的插入槽126,端子部112通过插入到所述插入槽126中而设置到所述磁轭构成部22上。即使这样地构成,也能够容易地进行末端部30的定位。另外,通过将端子部112插入在形成于磁轭构成部22上的插入槽126中,能够将端子部112容易地固定在磁轭构成部22上。
另外,如图12所示,连线部113可以形成为槽状,或者可以如图13所示那样形成为舌片状。此外,在图12的情况下,在端子部112向插入槽126插入的同时末端部30的覆膜被剥落而使末端部30与端子部112导通。另一方面,在图13的情况下,作业者用手将末端部30挂接到连线部113上,由此使末端部30与端子部112导通。
另外,如图14所示,多个绝缘部32可以在磁轭40的轴向上的与连结部34相反的一侧(箭头Z2侧)通过圆弧状的加强部128连结起来。若这样地构成,则能够提高绝缘体18的刚性。
另外,为了提高绝缘体18的刚性,可以通过嵌件成形将金属制的环或铁丝等加强构件130埋设在连结部34中。另外,绝缘体18可以通过双色成形来构成,其中连结部34由高强度的树脂形成,而连结部34以外的部分由通常强度的树脂形成。
[本发明的第二实施方式的应用例]
下面,参照图19,对本发明的第二实施方式的应用例进行说明。
图19所示的流体泵210应用了上述的定子110。所述流体泵210除了具备上述的定子110和控制电路部120之外,还具备泵壳体212、电机壳体214、端部壳体216、叶轮218、转子220、以及电机轴222。定子110和转子220构成无刷电机。
在所述流体泵210中,如果从控制电路部120向定子110供给电流,则由定子110形成旋转磁场,由此,叶轮218与转子220一起旋转。另外,如果叶轮218旋转,则将流体从吸入口230吸入并向泵室228输送,输送到泵室228的流体从排出口232排出。
根据这种流体泵210(无刷电机),由于具备定子110,因此能够实现小型化和低成本化。
[本发明的第三实施方式]
以下,参照附图对本发明的第三实施方式进行说明。
作为一例,图21所示的本发明的第三实施方式的定子310用于内转子类型的无刷电机,并具有图22A~图22C所示的U相的定子构成部312U、V相的定子构成部312V、以及W相的定子构成部312W。
如图21、图22A所示,U相的定子构成部312U具有多个铁芯构成部314U、绕组316U、以及绝缘体318U。此外,在图2A中,省略了绕组316U的图示。
多个铁芯构成部314U与后述的V相的多个铁芯构成部314V和W相的多个铁芯构成部314W一起构成定子铁芯320。各铁芯构成部314U具有齿部322U和磁轭构成部324U。齿部322U沿着定子铁芯320的径向延伸,磁轭构成部324U形成在齿部322U的前端部。另外,磁轭构成部324U与后述的V相的多个磁轭构成部324V和W相的多个磁轭构成部324W一起构成环状的磁轭326,并分别形成为圆弧状。
图21所示的绕组316U构成U相,具有多个绕组卷绕部328U和多个跨接线330U。多个绕组卷绕部328U分别隔着后述的齿部绝缘部342U、352U集中地卷绕到铁芯构成部314U的齿部322U上,并通过多个跨接线330U相互连接。跨接线330U沿着形成在后述的绝缘体318U上的连结部336U的外周面布设(卷绕)。另外,绕组316U的两端侧的末端部332U从铁芯构成部314U向定子铁芯320的轴向的一侧(箭头Z1侧)导出。
绝缘体318U为树脂制,如图22A所示,一体地具有多个绝缘部334U和连结部336U。多个绝缘部334U设置成与上述的多个铁芯构成部314U相同的数量,并呈环状且等间隔地排列。各绝缘部334U具有在定子铁芯320的轴向上分割的第一绝缘部340U和第二绝缘部350U。
第一绝缘部340U和第二绝缘部350U分别具有齿部绝缘部342U、352U、磁轭构成部绝缘部344U、354U、以及延出侧壁部346U、356U。所述齿部绝缘部342U、352U、磁轭构成部绝缘部344U、354U、以及延出侧壁部346U、356U构成将铁芯构成部314U与绕组卷绕部328U(参照图21)绝缘的绝缘主体部360U。齿部绝缘部342U、352U构成为从定子铁芯320的轴向的两侧安装到齿部322U上并覆盖所述齿部322U的结构。磁轭构成部绝缘部344U、354U形成在齿部绝缘部342U、352U的前端部,并构成为从定子铁芯320的轴向的两侧安装到磁轭构成部324U上并将所述磁轭构成部324U的除外周面以外的部分覆盖的结构。
延出侧壁部346U、356U分别形成在齿部绝缘部342U、352U的基端部。所述延出侧壁部346U、356U形成为以定子铁芯320的径向为板厚方向且在定子铁芯320的轴向上延伸的板状。另外,所述延出侧壁部346U、356U形成为在定子铁芯320的周向上比上述的齿部绝缘部342U、352U更宽。
在所述延出侧壁部346U、356U的在定子铁芯320的周向的两侧的侧部,分别形成有在定子铁芯320的轴向上延伸的引导槽348U、358U。所述引导槽348U、358U用于引导上述的末端部332U(参照图21)。另外,在第一绝缘部340U的延出侧壁部346U上形成有向定子铁芯320的轴向的一侧延伸出的延出部362U,所述延出部362U的延出端部与后述的连结部336U连接。
连结部336U相对于绝缘部334U配置在定子铁芯320的轴向的一侧(箭头Z1侧),并形成为沿定子铁芯320的周向延伸的环状。所述连结部336U相对于齿部绝缘部342U、352U设置在定子铁芯320的径向内侧。在所述连结部336U的外周面上的多个绝缘部334U之间分别形成有朝着定子铁芯320的径向外侧突出的突起状的保持部364U。所述保持部364U从定子铁芯320的轴向的另一侧(箭头Z2侧)保持上述的跨接线330U(参照图21)。另外,连结部336U上的多个延出部362U之间的部分形成为在定子铁芯320的轴向的另一侧开口的切口366U。
图21、图22B所示的V相的定子构成部312V的基本结构与上述的U相的定子构成部312U相同。即,所述V相的定子构成部312V具有多个铁芯构成部314V、绕组316V、以及绝缘体318V。此外,在图22B中,省略了绕组316V的图示。
各铁芯构成部314V形成为与上述的铁芯构成部314U相同的结构,具有齿部322V和磁轭构成部324V。
图21所示的绕组316V构成V相,具有多个绕组卷绕部328V和多个跨接线330V。多个绕组卷绕部328V分别隔着后述的齿部绝缘部342V、352V集中地卷绕到铁芯构成部314V的齿部322V上,并通过多个跨接线330V相互连接。跨接线330V沿着形成在后述的绝缘体318V上的连结部336V的外周面布设(卷绕)。另外,绕组316V的两端侧的末端部332V从铁芯构成部314V向定子铁芯320的轴向的一侧(箭头Z1侧)导出。
绝缘体318V为树脂制,如图22B所示,一体地具有多个绝缘部334V和连结部336V。多个绝缘部334V设置成与上述的多个铁芯构成部314V相同的数量,并呈环状且等间隔地排列。各绝缘部334V具有在定子铁芯320的轴向上分割的第一绝缘部340V和第二绝缘部350V。
第一绝缘部340V和第二绝缘部350V分别具有齿部绝缘部342V、352V、磁轭构成部绝缘部344V、354V、以及延出侧壁部346V、356V。所述齿部绝缘部342V、352V、磁轭构成部绝缘部344V、354V、以及延出侧壁部346V、356V构成将铁芯构成部314V与绕组卷绕部328V(参照图21)绝缘的绝缘主体部360V。所述绝缘主体部360V构成为与上述的绝缘主体部360U相同的结构。
另外,在延出侧壁部346V、356V的在定子铁芯320的周向两侧的侧部,分别形成有在定子铁芯320的轴向上延伸的引导槽348V、358V。所述引导槽348V、358V用于引导上述的末端部332V(参照图21)。另外,在第一绝缘部340V的延出侧壁部346V上形成有向定子铁芯320的径向内侧延伸出的延出部362V,所述延出部362V的延出端部与后述的连结部336V连接。
连结部336V相对于绝缘部334V配置在定子铁芯320的轴向的一侧(箭头Z1侧)。所述连结部336V沿着定子铁芯320的周向延伸并形成为以定子铁芯320的轴向为板厚方向的圆环板状。另外,所述连结部336V相对于齿部绝缘部342V、352V设置在定子铁芯320的径向内侧。在所述连结部336V的外周面上的多个绝缘部334V之间分别形成有朝着定子铁芯320的径向外侧突出的突起状的保持部364V。所述保持部364V从定子铁芯320的轴向的另一侧(箭头Z2侧)保持上述的跨接线330V(参照图21)。另外,在连结部336V上的多个延出部362V之间的部分上形成有在定子铁芯320的轴向的另一侧开口的切口366V。
图21、图22C所示的W相的定子构成部312W的基本结构与上述的U相的定子构成部312U以及V相的定子构成部312V相同。即,所述W相的定子构成部312W具有多个铁芯构成部314W、绕组316W、以及绝缘体318W。此外,在图22C中,省略了绕组316W的图示。
各铁芯构成部314W构成为与上述的铁芯构成部314U、314V相同的结构,具有齿部322W、以及磁轭构成部324W。
图21所示的绕组316W构成W相,并具有多个绕组卷绕部328W和多个跨接线330W。多个绕组卷绕部328W分别隔着后述的齿部绝缘部342W、352W集中地卷绕到铁芯构成部314W的齿部322W上,并通过多个跨接线330W相互连接。跨接线330W沿着形成在后述的绝缘体318W上的连结部336W的外周面布设(卷绕)。另外,绕组316W的两端侧的末端部332W从铁芯构成部314W向定子铁芯320的轴向的一侧(箭头Z1侧)导出。
绝缘体318W为树脂制,如图22C所示,一体地具有多个绝缘部334W和连结部336W。多个绝缘部334W设置成与上述的多个铁芯构成部314W相同的数量,并呈环状且等间隔地排列。各绝缘部334W具有在定子铁芯320的轴向上分割的第一绝缘部340W和第二绝缘部350W。
第一绝缘部340W和第二绝缘部350W分别具有齿部绝缘部342W、352W、磁轭构成部绝缘部344W、354W以及延出侧壁部346W、356W。所述齿部绝缘部342W、352W、磁轭构成部绝缘部344W、354W以及延出侧壁部346W、356W构成将铁芯构成部314W与绕组卷绕部328W(参照图21)绝缘的绝缘主体部360W。所述绝缘主体部360W构成为与上述的绝缘主体部360U、360V相同的结构。
另外,在延出侧壁部346W、356W的在定子铁芯320的周向的两侧的侧部,分别形成有在定子铁芯320的轴向上延伸的引导槽348W、358W。所述引导槽348W、358W用于引导上述的末端部332W(参照图21)。另外,在第一绝缘部340W的延出侧壁部346W上形成有向定子铁芯320的径向内侧延伸出的延出部362W,所述延出部362W的延出端部与后述的连结部336W连接。
连结部336W相对于绝缘部334W配置在定子铁芯320的轴向的一侧(箭头Z1侧),并形成为沿定子铁芯320的周向延伸的环状。另外,所述连结部336W相对于齿部绝缘部342W、352W设置在定子铁芯320的径向内侧。所述连结部336W具有以定子铁芯320的轴向为板厚方向的圆环状的保持部364W和从所述保持部364W的径向内侧的部位向定子铁芯320的轴向的一侧延伸出的环状的间隔件368W。保持部364W从定子铁芯320的轴向的另一侧(箭头Z2侧)保持上述的跨接线330W(参照图21)。
如图21所示,所述多个定子构成部312U、312V、312W相互组装而构成定子310。另外,在所述定子310中,利用多个铁芯构成部314U、314V、314W构成环状的定子铁芯320,利用多个磁轭构成部324U、324V、324W形成环状的磁轭326。即,换言之,定子铁芯320在周向上分割成多个铁芯构成部314U、314V、314W,磁轭326在周向上分割成多个磁轭构成部324U、324V、324W。多个磁轭构成部324U、324V、324W分别嵌合于在两侧相邻的一对磁轭构成部之间。
另外,多个连结部336U、336V、336W与定子铁芯320同轴地设置。所述多个连结部336U、336V、336W以及上述的多个延出部362U、362V、362W相对于各铁芯构成部314U、314V、314W配置在定子铁芯320的径向内侧。另外,连结部336U配置在连结部336V、336W的径向外侧,并与所述连结部336V、336W之间具有间隙。另一方面,连结部336V配置在连结部336W的轴向一侧,并与所述连结部336W之间具有间隙。
另外,V相的保持部364V与U相的连结部336U的内周面嵌合,由此,连结部336U和连结部336V以在径向上相互分离的状态被保持。即,保持部364V设置在连结部336U和连结部336V的径向之间,还起到将所述连结部336U与连结部336V以在径向上相互分离的状态保持的间隔件的作用。另一方面,间隔件368W与V相的连结部336V的在轴向的另一侧(箭头Z2侧)的面抵接,由此,连结部336V和连结部336W以在轴向上相互分离的状态被保持。
另外,如上所述,在多个连结部336U、336V、336W相互组装了的状态下,V相的跨接线330V穿过形成在U相的连结部336U上的切口366U的内侧(收容在切口366U中)。另外,W相的跨接线330W穿过形成在U相、V相的连结部336U、336V上的切口366U、366V的内侧(收容在切口366U、366V中)。所述切口366U、366V是本发明中的收容部的一例。
下面,对由上述结构构成的定子310的制造方法进行说明。
<成形工序>
首先,如图23A所示,通过树脂成形来形成上述的绝缘体318U。此时,如图23A所示,在绝缘体318U上,第二绝缘部350U以在连结部336U的切线方向上与第一绝缘部340U相邻的方式形成,并形成将第一绝缘部340U和第二绝缘部350U上的磁轭构成部绝缘部344U、354U彼此连结的桥接部370U。
即,在这种成形工序中,第一绝缘部340U和第二绝缘部350U以经由桥接部370U连结的状态成形。另外,此时,多个第二绝缘部350U分别相对于各第一绝缘部340U向同一侧(连结部336U的切线方向的同一侧)偏移地形成,且各桥接部370U以彼此相同的长度形成。
此外,在所述绝缘体318U上,以齿部绝缘部342U、352U的U字状截面的开口为相互反向的方式形成了第一绝缘部340U和第二绝缘部350U,但也可以以齿部绝缘部342U、352U的U字状截面的开口为相互同向的方式形成第一绝缘部340U和第二绝缘部350U。
<安装/切断工序>
接着,如图24A所示,将绝缘体318U载置在夹具380上。此时,第二绝缘部350U载置在可动台382上。另外,多个铁芯构成部314U分别从铅直方向的上侧安装到第二绝缘部350U上。然后,如图24B所示,使用冲压工具384将各桥接部370U切断。
<对位工序>
接着,如图24C所示,利用抬升夹具386使连结部336U与多个第一绝缘部340U一起上升。此时,第一绝缘部340U位于比铁芯构成部314U高的位置。将可动台382与第二绝缘部350U一起沿着连结部336U的切线方向滑动,使得铁芯构成部314U位于第一绝缘部340U的下方。
由此,如图24D所示,进行安装在第二绝缘部350U上的铁芯构成部314U与第一绝缘部340U的对位。此时的对位了在铁芯构成部314U从铅直方向的上侧安装在第二绝缘部350U上的状态下进行。
<安装工序>
如图24D所示,利用抬升夹具386使连结部336U与多个第一绝缘部340U一起下降,将第一绝缘部340U安装到在第二绝缘部350U上安装的铁芯构成部314U上。另外,此时,利用按压工具388将第一绝缘部340U按压到铁芯构成部314U上。
<绕组卷绕工序>
如图24E所示,利用飞叉390将绕组316U隔着第一绝缘部340U和第二绝缘部350U卷绕到铁芯构成部14U上,并利用所述绕组316U在铁芯构成部314U上形成绕组卷绕部328U。基于以上的要领完成定子构成部312U。
另外,定子构成部312V、312W也与所述定子构成部312U同样地制造。
即,在成形工序中,如图23B所示,在绝缘体318V中,第一绝缘部340V和第二绝缘部350V、以及连结第一绝缘部340V和第二绝缘部350V的桥接部370V一体地形成。另外,如图23C所示,在绝缘体318W上,第一绝缘部340W和第二绝缘部350W、以及连结第一绝缘部340W和第二绝缘部350W的桥接部370W一体地形成。
接着,在安装/切断工序中,多个铁芯构成部314V、W分别安装到第二绝缘部350V、W上,然后,切断各桥接部370V、370W。另外,在对位工序中,进行安装到第二绝缘部350V、350W上的铁芯构成部314V、314W与第一绝缘部340V、350W的对位,在安装工序中,将第一绝缘部340V、340W安装到在第二绝缘部350V、350W上安装的铁芯构成部314V、314W上。
接着,在绕组卷绕工序中,将绕组316V、316W卷绕到铁芯构成部314V、314W上,并利用所述绕组316V、316W在铁芯构成部314V、314W上形成绕组卷绕部328V、328W。根据以上的要领完成定子构成构件312V、312W。
通过将所述多个定子构成部312U、312V、312W相互组装而完成定子310。
下面,对本实施方式的作用和效果进行说明。
此外,在以下的说明中,对于各构件及各部而言,在不进行U相、V相、W相的区分的情况下,为了方便,在符号的末尾省略U、V、W的记载。
根据本实施方式的定子310的制造方法,在成形工序中,绝缘体318上的第一绝缘部340和第二绝缘部350经由桥接部370一体地形成。因而,与将第一绝缘部340和第二绝缘部350分别地成形的情况相比,能够削减定子310的组装所需的部件件数。
另外,在安装/切断工序中,在将铁芯构成部314安装到第二绝缘部350上后,将桥接部370切断。因而,即使在将铁芯构成部314安装于第二绝缘部350时将绝缘体318安置在夹具380上的情况下,也能够将包括第二绝缘部350的绝缘体318的整体一次地安置到夹具380上。由此,与在将铁芯构成部314安装于第二绝缘部350之前切断桥接部370的情况相比,能够削减将绝缘体318安置到夹具380上的工时。
另外,在成形工序中,呈环状排列的多个第一绝缘部340通过连结部336连结。因而,在后续的对位工中序中,能够容易地进行安装到第二绝缘部350上的铁芯构成部314与第一绝缘部340的对位。
特别地,在成形工序中,多个第一绝缘部340呈环状且等间隔地排列,多个第二绝缘部350相对于各第一绝缘部340向同一侧偏移地形成。另外,各桥接部370以彼此相同的长度形成。因而,即使在成形工序后的安装/切断工序中,将铁芯构成部314安装到第二绝缘部350上,且在对位工序中,使安装有所述铁芯构成部314的第二绝缘部350相对于第一绝缘部340移动来进行铁芯构成部314与第一绝缘部340的对位的情况下,也能够使多个第二绝缘部350的移动距离统一。由此,能够更加容易地进行安装到第二绝缘部350上的铁芯构成部314与第一绝缘部340的对位。
另外,在对位工序中,在将铁芯构成部314从铅直方向的上侧安装到第二绝缘部350的状态下进行铁芯构成部314与第一绝缘部340的对位。因而,能够将铁芯构成部314容易地保持为安装在第二绝缘部350上的状态,由此也能够容易地进行安装在第二绝缘部350上的铁芯构成部314与第一绝缘部340的对位。
另外,根据这种定子310的制造方法,对于一个定子铁芯320,成形多个绝缘体318。因而,如果将定子铁芯320的在周向上分割的多个铁芯构成部314的每个组装到各绝缘体318上,则能够将定子铁芯320分割为多个定子构成部312U、312V、312W。由此,由于能够制造各定子构成部312U、312V、312W的每个,因此定子铁芯320的组装作业(尤其是绕组316的卷绕作业)变得容易。
另外,在将多个绝缘体318U、318V、318W相互组装的情况下,连结部336U与连结部336V、336W在定子铁芯320的径向上具有间隙地配置,连结部336V与连结部336W在定子铁芯320的轴向上具有间隙地配置。因而,在多个绝缘体318U、318V、318W相互组装时,能够抑制多个连结部336U、336V、336W的干涉。由此,能够使多个绝缘体318U、318V、318W相互组装时的作业性良好。
另外,在U相的连结部336U上形成有收容作为其它构件的一例的V相、W相的跨接线330V、330W的切口366U,在V相的连结部336V上形成有收容作为其它构件的一例的W相的跨接线330W的切口366V。由此,在定子310的组装状态下,能够避免连结部336U与跨接线330V、330W的干涉以及连结部336V与跨接线330W的干涉。
另外,在各连结部336U、336V、336W上形成有用于分别保持跨接线330U、330V、330W的保持部364U、364V、364W。因而,能够使多个定子构成部312U、312V、312W相互组装时的作业性良好。另外,即使在将定子310组装入无刷电机后,跨接线330U、330V、330W也由保持部364U、364V、364W保持在连结部336U、336V、336W上,因此能够抑制跨接线330U、330V、330W的摆动,能够抑制异响或故障的产生。
另外,在连结部336V上以将连结部336U和连结部336V在相互分离的状态下保持的方式形成具有间隔件的功能的保持部364V,在连结部336W上以将连结部336V和连结部336W在相互分离的状态下保持的方式形成间隔件368W。因而,能够在定子310的组装状态下,将多个连结部336U、336V、336W以相互分离的状态保持。由此,例如能够在多个连结部336U、336V、336W之间确保用于布设跨接线330V、330W的空间,并且还能够抑制多个连结部336U、336V、336W的松动。
另外,在将多个绝缘体318U、318V、318W组装在定子铁芯320上的情况下,多个连结部336U、336V、336W与定子铁芯320同轴地设置。因而,能够使定子310的结构简化。
另外,在将多个绝缘体318U、318V、318W组装在定子铁芯320上的情况下,各连结部336相对于定子铁芯320位于径向内侧。因而,在使用飞叉390将绕组316从定子铁芯320的径向外侧卷绕到铁芯构成部314时,能够抑制飞叉390与连结部336发生干涉的情况。
另外,延出部362从将铁芯构成部314与绕组卷绕部328绝缘的绝缘主体部360(第一绝缘部340的延出侧壁部346)延伸出,且所述延出部362由连结部336连结。这里,所述延出部362相对于铁芯构成部314位于定子铁芯320的径向内侧。因而,在使用飞叉390从定子铁芯320的径向外侧将绕组316卷绕到铁芯构成部314时,能够抑制飞叉390与延出部362或连结部336发生干涉的情况。
在铁芯构成部314中,齿部322为供绕组316卷绕而形成绕组卷绕部328的部位。另外,在齿部322的基端侧形成有例如对绕组316的末端部332进行引导的引导部(引导槽348、358)等。
根据这种定子310的制造方法,桥接部370以将第一绝缘部340和第二绝缘部350上的磁轭构成部绝缘部344、354彼此连结的方式形成。因而,虽然形成了桥接部370,但能够抑制桥接部370对绕组卷绕部328或引导部等造成影响的情况。
接着,对本实施方式的变形例进行说明。
在上述实施方式中,第二绝缘部350以在连结部336的切线方向上与第一绝缘部340相邻的方式形成,但如图25所示,第二绝缘部350也可以以在连结部336的周向上与第一绝缘部340相邻的方式形成。
另外,在上述实施方式中,第二绝缘部350经由桥接部370而仅与在其两侧相邻的一对第一绝缘部340中的一方连结,但如图25所示,第二绝缘部350也可以经由桥接部370而分别与在其两侧相邻的一对第一绝缘部340连结。
此外,在使用图25所示的绝缘体318的情况下,定子构成部312如图26A~图26D所示那样通过与上述的制造方法同样的方法来制造,但相对于上述的制造方法而言存在以下的不同点。
即,如图26A所示,在安装/切断工序中,作为可动台382,使用能够在连结部336的周向上滑动的构件。另外,如图26B所示,在安装/切断工序中,将在连结部336的周向上空出间隔地排列的多个桥接部370切断。另外,如图26C、图26D所示,在对位工序中,以使铁芯构成部314U位于第一绝缘部340U的下方的方式将可动台382与第二绝缘部350U一起沿着连结部336U的周向滑动。此外,安装工序和绕组卷绕工序与上述同样。
通过这样的制造方法,也能够起到与上述实施方式中的制造方法同样的作用和效果。
另外,在上述实施方式中,在安装/切断工序中,将铁芯构成部14安装到第二绝缘部350上,然后在后续的安装工序中,将第一绝缘部340安装到铁芯构成部314上。然而,也可以在安装/切断工序中,将第一绝缘部340从铅直方向的上侧安装到铁芯构成部314上,然后在后续的安装工序中,将第二绝缘部350从铅直方向的下侧安装到铁芯构成部314上。
此外,在此情况下,可以利用未图示的凹凸嵌合结构、摩擦结构或夹具等来防止铁芯构成部314从第一绝缘部340脱落。另外,还可以将铁芯构成部314安装到在夹具等的作用下发生了弹性变形的第一绝缘部340上,并在第一绝缘部340的恢复力的作用下将铁芯构成部314保持在第一绝缘部340上。
另外,以使第一绝缘部340成为朝向铅直方向的上方开口的状态的方式将绝缘体318设置成与上述的状态上下颠倒的状态,并在此状态下,将铁芯构成部314从铅直方向的上侧安装到第一绝缘部340上。
另外,在上述实施方式中,在对位工序中,使安装有铁芯构成部314的第二绝缘部350相对于第一绝缘部340移动,但也可以使第一绝缘部340与连结部336一起相对于安装有铁芯构成部314的第二绝缘部350移动。另外,还可以使安装有铁芯构成部314的第二绝缘部350和第一绝缘部340这两方移动。
另外,在安装/切断工序中,在将铁芯构成部314安装到第二绝缘部350之后切断桥接部370,但也可以在将铁芯构成部安装到第二绝缘部350之前切断桥接部370。
另外,连结部336U与连结部336V、336W在定子铁芯320的径向上具有间隙地配置,连结部336V与连结部336W在定子铁芯320的轴向上具有间隙地配置,但上述多个连结部336U、336V、336W也可以在定子铁芯320的径向和轴向中的任一方向或它们的组合方向上具有间隙地配置。
另外,在连结部336U形成有收容跨接线330V、330W的(供跨接线330V、330W穿过的)切口366U作为收容部的一例,在连结部336V上形成有收容跨接线330W的(供跨接线330W穿过的)切口366V作为收容部的一例,但也可以在连结部336W上形成收容跨接线330以外的其它构件的例如切口状的收容部。
另外,延出部362U从延出侧壁部346U向定子铁芯320的轴向的一侧延伸出,但也可以从延出侧壁部356U向定子铁芯320的轴向的另一侧延伸出。
另外,在各相的绝缘体318U、318V、318W中,可以将除延出侧壁部346、356以外的齿部绝缘部342、352以及磁轭构成部绝缘部344、354设为绝缘主体部360,并将延出侧壁部346上的从齿部绝缘部342向定子铁芯320的周向延伸出的部分设为延出部。同样,还可以将除延出侧壁部346、536以外的齿部绝缘部342、352以及磁轭构成部绝缘部344、354设为绝缘主体部360,并将延出侧壁部356上的从齿部绝缘部352向定子铁芯320的周向延伸出的部分设为延出部。各延出部可以由连结部336连结。
另外,在各相的绝缘体318U、318V、318W中,延出部362只要相对于铁芯构成部314位于定子铁芯320的径向内侧,则可以从绝缘主体部360向定子铁芯320的轴向、径向和周向中的任一方向或它们的组合方向延伸出。
另外,在V相的绝缘体318V中,保持部364V具有作为保持跨接线330的保持部的功能、以及作为将连结部336U、336V以在径向上相互分离的状态保持的间隔件的功能,但也可以分别独立地设置保持部和间隔件。
另外,多个连结部336U、336V、336W与定子铁芯320同轴地设置,但也可以不与定子铁芯320同轴地设置。另外,各连结部336U、336V、336W形成为环状,但例如也可以形成为多边形状,另外,还可以形成为具有切口的C字状等其它形状。
另外,各连结部336U、336V、336W相对于铁芯构成部314位于定子铁芯20的径向内侧,但只要延出部362U、362V、362W相对于铁芯构成部314位于定子铁芯320的径向内侧,则各连结部36U、36V、36W也可以相对于铁芯构成部314位于定子铁芯320的径向外侧。
另外,定子310用于内转子类型的无刷电机,但也可以用于外转子类型的无刷电机。
另外,定子310分割成按多个相的每个而构成的定子构成部312U、312V、312W作为多个组的一例,但也可以分割成按混合有多个相的组的每个而构成的多个定子构成部。
另外,除上述以外,构成各组的定子构成部也可以具有由其它组合而构成的多相的铁芯构成部。
此外,作为一例,采用本实施方式的定子310的无刷电机形成为8极12槽,但磁极的数目和槽的数目也可以是其它的组合。
另外,多个绕组316的连线方法可以是串联和并联并可以采用星形连线、三角形连线。
[第四实施方式]
对本发明的第四实施方式进行说明。
图27所示的本发明的第四实施方式的定子410具有与第三实施方式的定子类似的部分,因此以不同的部分为中心来进行说明,而适当省略相同的部分的说明。
在本实施方式中,如图27、图28A所示,在U相的定子构成部412U中,第一连结部436U配置在定子铁芯420的轴向的一侧(箭头Z1侧),且形成为沿着定子铁芯420的周向延伸的环状。所述第一连结部436U设置在比齿部绝缘部442U、452U(即,卷绕在齿部422U上的卷绕部428U)更靠定子铁芯420的径向内侧的位置。轴向延出部447U从所述第一连结部436U朝向定子铁芯的420的轴向的另一侧(箭头Z2侧)延伸出,所述轴向延出部447U的前端部与延出侧壁部446U的在轴向的一侧的端部连接。所述轴向延出部447U、延出侧壁部446U以及延出侧壁部456U构成绝缘部434U的一部分即延出部462U。
接着,在图27、图28B所示的V相的定子构成部412V中,第一连结部436V配置在定子铁芯420的轴向的一侧(箭头Z1侧)。所述第一连结部436V形成为沿定子铁芯420的周向延伸并以定子铁芯420的轴向为板厚方向的圆环板状。另外,所述第一连结部436V设置在比齿部绝缘部442V、452V(即,卷绕在齿部422V上的卷绕部428V)更靠定子铁芯420的径向内侧的位置。轴向延出部447V从所述第一连结部436V朝向定子铁芯的420的轴向的另一侧(箭头Z2侧)延伸出,并且,径向延出部449V从所述轴向延出部447V的前端部朝向定子铁芯420的径向外侧延伸出。所述径向延出部449V的前端部与延出侧壁部446V的在轴向的一侧的端部连接。所述轴向延出部447V、径向延出部449V、延出侧壁部446V以及延出侧壁部456V构成绝缘部434V的一部分即延出部462V。
接着,在图27、图28C所示的W相的定子构成部412W中,第一连结部436W配置在定子铁芯420的轴向的一侧(箭头Z1侧),且形成为沿着定子铁芯420的周向延伸的环状。另外,所述第一连结部436W设置在比齿部绝缘部442W、452W(即,卷绕在齿部422W上的卷绕部428W)更靠定子铁芯420的径向内侧的位置。径向延出部449W从所述第一连结部436W朝向定子铁芯的420的径向外侧延伸出。所述径向延出部449W的前端部与延出侧壁部446W的在轴向的一侧的端部连接。所述径向延出部449W、延出侧壁部446W以及延出侧壁部456W构成绝缘部434W的一部分即延出部462W。
另外,上述的第一连结部436W具有以定子铁芯420的轴向为板厚方向的圆环状的保持部464W、以及从所述保持部464W的在径向内侧的部位朝向定子铁芯420的轴向的一侧延伸出的环状的间隔件468W。保持部464W从定子铁芯420的轴向的另一侧(箭头Z2侧)保持上述的跨接线430W(参照图1)。
另外,如图29所示,在位于定子铁芯420的轴向的一侧的延出侧壁部446W上形成有第二连结部438W。所述第二连结部438W形成为沿着定子铁芯420的周向延伸的圆弧状,并将相邻的延出侧壁部446W上的定子铁芯420的轴向的另一侧的端部连结起来。所述第二连结部438W配置在比齿部绝缘部442W、452W(即,隔着所述齿部绝缘部442W、452W卷绕到齿部422U上的卷绕部428U)更靠定子铁芯420的径向内侧的位置。
如图30所示,从定子铁芯420的轴向的一侧朝另一侧按定子构成部412U、定子构成部412V、以及定子构成部412W(绝缘体418U、绝缘体418V、绝缘体418W)的顺序配置,并将所述多个定子构成部412U、412V、412W相互组装。另外,此时,以使多个铁芯构成部414U、414V、414W沿定子铁芯420的周向按U相、V相、W相的顺序排列的方式将多个定子构成部412U、412V、412W相互组装。如图27所示,由所述多个定子构成部412U、412V、412W构成定子410。
另外,图29所示,多个绝缘体418U、418V、418W具有用于相互定位的嵌合结构470。即,在第二连结部438W上形成有凹状的嵌合部472。另一方面,位于由所述第二连结部438W连结的一对绝缘部434W之间的绝缘部438U、438V(更具体而言,延出侧壁部446U、446V的在定子铁芯420的轴向的另一侧的端部)上形成有与嵌合部472嵌合的凸状的被嵌合部474。构成所述嵌合结构470的嵌合部472和被嵌合部474相互嵌合,由此,将多个绝缘体418U、418V、418W相互定位并固定。
另外,多个第一连结部436U、436V、436W相互同轴地配置,并与定子铁芯420同轴地设置。所述多个第一连结部436U、436V、436W以及上述的多个延出部462U、462V、462W配置在比各绝缘主体部460U、460V、460W(铁芯构成构件414U、414V、414W)更靠定子铁芯420的径向内侧的位置。
另外,第一连结部436V的外径比第一连结部436U的外径小,第一连结部436W的外径比第一连结部436V的外径小。第一连结部436U配置在第一连结部436V、436W的径向外侧,并在与所述第一连结部436V、436W之间具有间隙。另一方面,第一连结部436V配置在第一连结部436W的径向外侧且在轴向的一侧,并在与所述第一连结部436W之间具有间隙。
另外,V相的保持部464V与U相的第一连结部436U的内周面嵌合,由此,将第一连结部436U和第一连结部436V以在径向上相互分离的状态保持。即,保持部464V设置在第一连结部436U和第一连结部436V的径向之间,还起到将所述第一连结部436U与第一连结部436V以在径向上相互分离的状态保持的间隔件的作用。另一方面,间隔件468W与V相的第一连结部436V的在轴向的另一侧(箭头Z2侧)的面抵接,由此,将第一连结部436V和第一连结部436W以在轴向上相互分离的状态保持。
另外,如上所述,在多个第一连结部436U、436V、436W相互组装的状态下,V相的跨接线430V穿过形成在U相的第一连结部436U上的切口466U的内侧(收容在切口466U中)。另外,W相的跨接线430W穿过形成在U相、V相的第一连结部436U、436V上的切口466U、466V的内侧(收容在切口466U、466V中)。所述切口466U、466V是本发明中的收容部的一例。
下面,对本发明的第四实施方式的作用和效果进行说明。
如以上详述的那样,根据本发明的第四实施方式的定子410,如图29所示,在绝缘体418W中,多个绝缘部434W(第一绝缘部440W)除了通过第一连结部436W连结以外,还通过第二连结部438W连结。因而,利用所述第二连结部438W,能够确保多个绝缘部434W(第一绝缘部440W)之间的刚性,进而能够确保多个绝缘部434U、434V、434W的刚性。其结果是,能够确保定子410整体的组装后的刚性。
另外,所述第二连结部438W在定子铁芯420的轴向上与第一连结部436U、436V、436W分离。因而,能够平衡良好地确保定子410的组装后的刚性。
另外,第二连结部438W形成于多个绝缘体418U、418V、418W中在所述多个绝缘体在组装前的状态下沿着定子铁芯420的轴向排列时最靠定子铁芯420的轴向的另一侧的绝缘体418W上(参照图30)。因而,在将多个绝缘体418U、418V、418W沿着定子铁芯420的轴向组装的情况下,能够避免形成在其它的绝缘体418U、418V上的绝缘部434U、434V(延出侧壁部446U、446V)与第二连结部438W发生干涉的情况。
另外,在绝缘体418W中,多个第一绝缘部440W除了通过第一连结部436W连结以外,还通过第二连结部438W连结。因而,利用所述第二连结部438W,能够将多个第一绝缘部440W容易地组装到铁芯构成构件414W上,且还能够在组装后稳定地固定。
另外,第二连结部438W形成在多个绝缘体418U、418V、418W中具有外径最小的第一连结部436W的绝缘体418W上。因而,在相对于具有外径最小的第一连结部436W的绝缘体418W,将其它的绝缘体418U、418V从定子铁芯420的轴向的一侧进行组装的情况下,能够避免形成在其它的绝缘体418U、418V上的绝缘部434U、434V(延出侧壁部446U、446V)与第二连结部438W发生干涉的情况。
另外,第二连结部438W配置在比齿部绝缘部442W、452W(即,隔着所述齿部绝缘部442W、452W而卷绕到齿部422U上的卷绕部428U)更靠定子铁芯的径向内侧的位置。因而,例如在使用飞叉将绕组416W卷绕到齿部422U时,能够避免飞叉与第二连结部438W发生干涉的情况。
另外,第二连结部438W连结绝缘体418W上的多个延出部462W(延出侧壁部446W)。因而,即使各绝缘部434W具有从第一连结部436W延伸出的延出部462W(径向延出部49W和延出侧壁部446W、456W),也能够确保多个绝缘部434W间的刚性,进而能够确保多个绝缘部434U、434V、434W的刚性。
特别地,第二连结部438W形成在延出侧壁部446W的前端部。因而,能够有效地确保多个绝缘部434U、434V、434W间的刚性。
另外,在所述定子410中,第二连结部438W仅形成在绝缘体418W上。因而,能够使结构简化。
另外,多个绝缘体418U、418V、418W具有用于相互定位的嵌合结构470。因而,利用这种嵌合结构470,能够将多个绝缘体418U、418V、418W相互定位,因此能够使定子410的组装容易。
特别地,嵌合结构470具有嵌合部472和被嵌合部474,嵌合部472形成在第二连结部438W上,而被嵌合部474形成在位于由第二连结部438W连结的一对绝缘部434W之间的绝缘部434U、434V上。因而,能够容易地进行嵌合部472与被嵌合部474的嵌合。
下面,对本发明的第四实施方式的变形例进行说明。
在上述实施方式中,第二连结部438W形成在延出侧壁部446W上的在定子铁芯420的轴向的另一侧的端部,但也可以形成在延出部462W上的在从基端部至延出端部(即,从径向延出部449W的基端部至延出侧壁部446W上的在定子铁芯420的轴向的另一侧的端部)之间的部分上。另外,在此情况下,如图31所示,优选第二连结部438W具有向第一连结部436W的中心侧退避的退避部439W,以避免与其它的延出侧壁部446U、446V、456U、456V等的干涉。
另外,第二连结部438W将多个第一绝缘部440W(延出侧壁部446W上的在定子铁芯420的轴向的另一侧的端部)连结起来,但如图6所示,也可以将多个第二绝缘部450W(延出侧壁部456W上的在定子铁芯420的轴向的另一侧的端部)连结起来。若这样地构成,则利用第一连结部436W和第二连结部438W,能够平衡良好地提高多个第一绝缘部440W间的刚性和多个第二绝缘部450W间的刚性,进而能够确保定子410整体的组装后的刚性。
另外,在图32所示的变形例中,多个第二绝缘部450W由第二连结部438W连结起来。因而,利用所述第二连结部438W,能够将多个第二绝缘部450W容易地组装到铁芯构成部414W上,并且还能够在组装后稳定地固定。
另外,在多个第二绝缘部450W由第二连结部438W连结的情况下,也可以在第二连结部438W上形成嵌合部472。此外,在此情况下,图3所示的被嵌合部474形成在延出侧壁部456U、456V上的在定子铁芯420的轴向的另一侧的端部上。若这样地构成,则第一绝缘部440U、440V、440W与第二绝缘部450U、450V、450W在组装时被相互定位,因此组装性提高,并能够稳定地固定第一绝缘部440U、440V、440W和第二绝缘部450U、450V、450W。
此外,在多个第一绝缘部440W由第二连结部438W连结的情况下,也可以从第二连结部438W省略嵌合部472。即使这样构成,由于多个第一绝缘部440W除了通过第一连结部436W连结以外,还通过第二连结部438W连结,因此也能够利用所述第二连结部438W将多个第一绝缘部440W容易地组装到铁芯构成部414W上,并且还能够在组装后稳定地固定。
另外,也可以如图33所示,多个第一绝缘部440W(延出侧壁部446W上的在定子铁芯420的轴向的一侧的端部和在另一侧的端部)通过第一连结部436W和第二连结部438W连结,多个第二绝缘部450W(延出侧壁部456W上的在定子铁芯420的轴向的另一侧的端部)通过第三连结部478W连结。若这样构成,则利用所述第一连结部436W、第二连结部438W以及第三连结部478W,能够进一步提高多个第一绝缘部440W间的刚性和多个第二绝缘部450W间的刚性,进而能够提高定子410整体的组装后的刚性。
另外,在多个第二绝缘部450W由第三连结部478W连结的情况下,也可以在第三连结部478W上形成嵌合部472。此外,在此情况下,图3所示的被嵌合部474形成在延出侧壁部456U、456V上的在定子铁芯420的轴向的另一侧的端部。即使这样构成,由于第一绝缘部440U、440V、440W与第二绝缘部450U、450V、450W在组装时被相互定位,因此也能够提高组装性,并且稳定地固定第一绝缘部440U、440V、440W和第二绝缘部450U、450V、450W。
另外,第二连结部438W仅形成在绝缘体418W上,但也可以形成在其它的绝缘体418U、418V、或所有的绝缘体418U、418V、418W上。同样,第三连结部478W也可以形成在其它的绝缘体418U、418V、或所有的绝缘体418U、418V、418W上。
另外,第一连结部436U与第一连结部436V、436W在定子铁芯420的径向上具有间隙地配置,第一连结部436V与第一连结部436W在定子铁芯420的径向且在轴向上具有间隙地配置,但上述多个第一连结部436U、436V、436W也可以在定子铁芯420的径向和轴向中的任一方向或它们的组合方向上具有间隙地配置。
另外,嵌合部472形成为凹状,而被嵌合部474形成为凸状,但也可以是,嵌合部472形成为凸状,而被嵌合部474形成为凹状。
另外,定子410用于内转子类型的无刷电机,但也可以用于外转子类型的无刷电机。
另外,定子410分割成按多个相的每个而构成的定子构成部412U、412V、412W作为多个组的一例,但也可以分割成按混合有多个相的组的每个而构成的多个定子构成部。
另外,除上述以外,构成各组的定子构成部可以具有由其它的组合构成的多相的齿。
此外,作为一例,适用了本实施方式的定子410的无刷电机采用了8极12槽,但磁极的数目和槽的数目也可以是其它的组合。
[第五实施方式]
下面,对本发明的第五实施方式进行说明。
此外,在以下的说明中,对于各构件及各部而言,在不进行U相、V相、W相的区分的情况下,为了方便,在符号的末尾省略U、V、W的记载。
在图34所示的本发明的第五实施方式中,相对于上述的本发明的第四实施方式,对嵌合结构570的结构进行了如下变更。
即,在相邻的磁轭构成部绝缘部554中的一方上形成有嵌合部572,在所述嵌合部572上形成有嵌合突起573。另一方面,在相邻的磁轭构成部绝缘部554中的另一方上形成有凹状的被嵌合部574。通过嵌合部572和被嵌合部574相互嵌合,将多个中的一个绝缘体518上的绝缘部534彼此固定。
即使这样构成,通过利用嵌合结构570来将多个绝缘部534彼此固定,也能够确保多个绝缘部534间的刚性,进而能够确保定子410整体的组装后的刚性。
另外,由于嵌合部572形成在相邻的磁轭构成部绝缘部554中的一方上,并且被嵌合部574形成在相邻的磁轭构成部绝缘部554中的另一方上,因此能够容易地进行嵌合部572与被嵌合部574的嵌合。
此外,也可以如图35所示,嵌合部572在相邻的磁轭构成部绝缘部554中的一方上形成为凹状,而被嵌合部574在相邻的磁轭构成部绝缘部554中的另一方上形成为凸状。
另外,也可以如图36、图37所示,绝缘部534以随着朝向定子410的轴向的另一侧(箭头Z2侧)而相互接近的方式倾斜。若这样构成,则由于在定子410的周向上相邻的任一对绝缘部534间的间隙随着朝向定子410的轴向的另一侧(箭头Z2侧)而逐渐变窄,因此在定子410的组装后多个磁轭构成部524相互紧贴。由此,能够将磁轭构成部524无松动地组装,并且能够更有效地形成利用磁轭构成部524而形成的磁路。
[第六实施方式]
接着,对本发明的第六实施方式进行说明。
在图38所示的本发明的第六实施方式中,相对于上述的本发明的第五实施方式,对嵌合结构670的结构进行了如下变更。
即,在第一连结部636U上形成有向径向内侧延伸出的嵌合部672U。在所述嵌合部672U的前端部形成有嵌合突起673U。另一方面,在第一连结部636V上形成有凹状的被嵌合部674V。
另外,在第一连结部636V上形成有向径向内侧延伸出的嵌合部672V。在所述嵌合部672V的前端部形成有嵌合突起673V。另一方面,在第一连结部636W上形成有凹状的被嵌合部674W。通过嵌合部672U与被嵌合部674V相互嵌合、以及嵌合部672V与被嵌合部674W相互嵌合,将作为连结部的第一连结部636U、636V、636W彼此固定。
即使这样构成,通过利用嵌合结构670来固定多个第一连结部636U、636V、636W彼此,也能够确保多个第一连结部636U、636V、636W间的刚性,进而能够确保定子整体的组装后的刚性。
另外,由于嵌合部672U和被嵌合部674V分别形成在第一连结部636U、636V上,因此能够容易地进行嵌合部672U与被嵌合部674V的嵌合。另外,由于嵌合部672V和被嵌合部674W分别形成在第一连结部636V、636W上,因此能够容易地进行嵌合部672V与被嵌合部674W的嵌合。
此外,也可以是,嵌合部672U、672V形成为凹状,而被嵌合部674V、674W形成为凸状。
[第七实施方式]
以下,参照附图,对本发明的第七实施方式进行说明。
图39所示的本发明的第七实施方式涉及的定子710具有与第一实施方式的定子类似的部分,因此以不同的部分为中心来进行说明,而适当省略相同的部分的说明。
在本实施方式中,如图39、图40A所示,在U相的定子构成部712U中,绕组716U构成U相,并具有多个卷绕部726U和多个跨接线728U。所述绕组716U从一端至另一端连续地形成。多个卷绕部726U分别隔着后述的绝缘部732U(绝缘主体部733U)集中地卷绕到齿部724U上,且通过多个跨接线728U相互连接。跨接线728U沿着形成在后述的绝缘体718U上的连结部734U的外周面布设(卷绕)。另外,绕组716U的两端侧的末端部730U从齿部724U向定子710的轴向的一侧(箭头Z1侧)导出。
绝缘体718U为树脂制,并一体地具有多个绝缘部732U和连结部734U。多个绝缘部732U设置成与上述的多个齿部724U相同的数量。所述多个绝缘部732U具有绝缘主体部733U、延出侧壁部735U以及径向延出部737U。绝缘主体部733U通过一体成形或安装嵌合等分别与多个铁芯构成部714U的表面一体化,并将形成在铁芯构成部714U上的齿部724U与卷绕部726U绝缘。延出侧壁部735U位于比铁芯构成部714U(绝缘主体部733U)更靠定子构成部712U的径向内侧的位置。径向延出部737U从连结部734U向定子构成部712U的径向外侧延伸出,延出侧壁部735U从径向延出部737U的延出端向定子构成部712U的轴向的另一侧(Z2侧)延伸出并连结绝缘主体部733U和径向延出部737U。所述延出侧壁部735U和径向延出部737U构成连结绝缘主体部733U与连结部734U的延出部739U。
连结部734U设置在多个绝缘部732U的轴向的一侧(Z1侧)。所述连结部734U形成为环状,连结多个绝缘部732U(更具体而言,多个绝缘部732U上的径向延出部737U的基端部),并位于比铁芯构成部714U更靠径向内侧的位置。在所述连结部734U的外周面上的多个绝缘部732U之间朝向径向外侧突出地设置有多个突起状的保持部736U。所述保持部736U从连结部734U的轴向的另一侧(箭头Z2侧)保持上述的跨接线728U。
图40B所示的V相的定子构成部712V的基本结构与上述的U相的定子构成部712U相同。在所述V相的定子构成部712V中,连结部734V形成为环状,并形成为直径比上述的U相的连结部734U(参照图40A)的小。另外,保持部736V从连结部734V的轴向的一侧(箭头Z1侧)保持跨接线728V,并位于比铁芯构成部714V更靠径向内侧的位置。
另外,多个绝缘部732V具有绝缘主体部733V、延出侧壁部735V、以及径向延出部737V。绝缘主体部733V通过一体成形或安装嵌合等分别与多个铁芯构成部714V的表面一体化,并将形成在铁芯构成部714V上的齿部724V与卷绕部726V绝缘。延出侧壁部735V位于比铁芯构成部714V(绝缘主体部733V)更靠定子构成部712V的径向内侧的位置。径向延出部737V从连结部734V向定子构成部712V的径向外侧延伸出,延出侧壁部735V从径向延出部737V的延出端向定子构成部712V的轴向的另一侧(Z2侧)延伸出并连结绝缘主体部733V和径向延出部737V。所述延出侧壁部735V和径向延出部737V构成连结绝缘主体部733V和连结部734V的延出部739V。连结部734V设置在多个绝缘部732V的轴向的一侧(Z1侧)。所述连结部734V形成为环状并将多个绝缘部732V连结起来,且位于比铁芯构成部714V更靠径向内侧的位置。
图40C所示的W相的定子构成部712W的基本结构也与上述的U相的定子构成部712U相同。在所述W相的定子构成部712W中,连结部734W形成为环状,并形成为直径比上述的V相的连结部734V(参照图40B)的小。另外,保持部736W从连结部734W的轴向的一侧(箭头Z1侧)保持跨接线728W,并位于比铁芯构成部714W更靠径向内侧的位置。
另外,多个绝缘部732W具有绝缘主体部733W、延出侧壁部735W以及径向延出部737W。绝缘主体部733W通过一体成形或安装嵌合等分别与多个铁芯构成部714W的表面一体化,并将形成在铁芯构成部714W上的齿部724W与卷绕部726W绝缘。延出侧壁部735W位于比铁芯构成部714W(绝缘主体部733W)更靠定子构成部712W的径向内侧的位置。径向延出部737W从连结部734W向定子构成部712W的径向外侧延伸出,延出侧壁部735W从径向延出部737W的延出端向定子构成部712W的轴向的另一侧(Z2侧)延伸出并将绝缘主体部733W和径向延出部737W连结起来。所述延出侧壁部735W和径向延出部737W构成连结绝缘主体部733W和连结部734W的延出部739W。连结部734W设置在多个绝缘部732W的轴向的一侧(Z1侧)。所述连结部734W形成为环状,将多个绝缘部732W(更具体而言,多个绝缘部732W上的延出侧壁部735W的延出端部(径向内侧的端部))连结起来,并位于比铁芯构成部714W更靠径向内侧的位置。
多个连结部734U、734V、734W配置在磁轭740的径向内侧。所述多个连结部734U、734V、734W在磁轭740的径向和轴向上具有间隙地配置,并与磁轭740同轴地设置。另外,V相的保持部736V与U相的连结部734U的内周面嵌合,W相的保持部736W与V相的连结部734V的内周面嵌合。由此,将多个连结部734U、734V、734W以在径向上相互分离的状态保持。即,保持部736U、736V、736W设置在多个连结部734U、734V、734W的径向之间,还起到将多个连结部734U、734V、734W以在径向上相互分离的状态保持的突起状的间隔件的作用。
另外,如图40A所示,在上述的跨接线728U中,连接在任意的卷绕部726U的卷绕开始的端部上的跨接线728U1与连接在所述任意的卷绕部726U的卷绕结束的端部上的跨接线728U2在连结部734U与绝缘部732U的径向延出部737U上交叉。所述径向延出部737U为连结部734U与绝缘部732U的连接部附近的一例。即,在本实施方式中,作为一例,连接在任意的卷绕部726U的卷绕开始的端部上的跨接线728U1与连接在所述任意的卷绕部726U的卷绕结束的端部上的跨接线728U2的交差部729U配置在从定子构成部712U的轴向观察时与径向延出部737U重合的位置处。
另外,如图40B、图40C所示,关于跨接线728V、728W,也与上述的跨接线728U同样。即,如图40B所示,连接在V相的任意的卷绕部726V的卷绕开始的端部上的跨接线728V1与连接在所述任意的卷绕部726V的卷绕结束的端部上的跨接线728V2的交差部29V配置在从定子构成部712V的轴向观察时与径向延出部737V重合的位置处。另外,如图40C所示,连接在W相的任意的卷绕部726W的卷绕开始的端部上的跨接线728W1与连接在所述任意的卷绕部726W的卷绕结束的端部上的跨接线728W2的交差部729W配置在从定子构成部712W的轴向观察时与径向延出部737W重合的位置处。
此外,在图40A所示的U相的定子构成部712U中,末端部730U与四个卷绕部726U中的两个卷绕部726U连接,跨接线728U与其余的两个卷绕部726U连接。连接在与所述跨接线728U相连接的两个卷绕部726U中的一方的卷绕部726U的卷绕结束的端部上的跨接线728U2与另一方的绕组716U的卷绕开始的端部相连接。另外,连接在所述一方的卷绕部726U的卷绕开始的端部上的跨接线728U1与连接在末端部730U上的两个卷绕部726U中的一方的卷绕部726U的卷绕结束的端部相连接,连接在另一方的卷绕部726U的卷绕结束的端部上的跨接线728U2与连接在末端部730U上的两个卷绕部726U中的另一方的卷绕部726U的卷绕开始的端部相连接。对于图40B、图40C所示的绕组716V,716W来说也同样。
如图42所示,由上述结构构成的定子710与转子750以及壳体770一起构成内转子类型的无刷电机760。在所述无刷电机760中,构成为若通过定子710形成旋转磁场,则由此使转子750旋转。此外,作为一例,所述无刷电机760形成为8极12槽。
下面,对由上述结构构成的定子710的制造方法进行说明。
首先,如图40A所示,将铁芯构成部714U与绝缘体718U的绝缘部732U一体化,形成由绝缘体718U和多个铁芯构成部714U构成的U相的组件742U。同样,如图40B所示,将铁芯构成部714V与绝缘体718V的绝缘部732V一体化,形成由绝缘体718V和多个铁芯构成部714V构成的V相的组件742V。另外,如图40C所示,将铁芯构成部714W与绝缘体718W的绝缘部732W一体化,形成由绝缘体718W和多个铁芯构成部714W构成的W相的组件742W。这样,按U相、V相、W相的每个形成组件742U、742V、742W(组件形成工序)。
接着,如图40A所示,使用飞叉装置100(参照图5)将绕组716U从径向外侧卷绕到U相的组件742U的各齿部724U上,形成在组件742U上形成有多个卷绕部726U的U相的定子构成部712U。此外,如图5所示,飞叉装置100具有以在齿部724的周围回旋的方式进行圆周运动来卷绕绕组716的飞叉101、使卷绕到齿部724上的绕组716排列整齐的可变绕线模102、以及对这些部件进行控制的驱动电路103。
同样,如图40B所示,使用上述的飞叉装置100从径向外侧将绕组716V卷绕到V相的组件742V的各齿部724V上,形成在组件742V上形成有多个卷绕部726V的V相的定子构成部712V。另外,如图40C所示,使用上述的飞叉装置100从径向外侧将绕组716W卷绕到W相的组件742W的各齿部724W上,形成在组件742W上形成有多个卷绕部726W的W相的定子构成部712W。
此时,如图40A所示,多个跨接线728U沿着连结部734U的外周面布设。另外,利用突起状的保持部736U,从连结部734U的轴向的另一侧(箭头Z2侧)保持所述多个跨接线728U。另外,连接在任意的卷绕部726U的卷绕开始的端部上的跨接线728U1与连接在所述任意的卷绕部726U的卷绕结束的端部上的跨接线728U2在连结部734U与绝缘部732U的径向延出部737U上交叉。另外,此时,以不在卷绕部726U上产生松弛的方式将跨接线728U1与跨接线728U2牢固地交叉。
同样,如图40B所示,多个跨接线728V沿着连结部734V的外周面布设。另外,利用突起状的保持部736V,从连结部734V的轴向的一侧(箭头Z1侧)保持所述多个跨接线728V。另外,连接在任意的卷绕部726V的卷绕开始的端部上的跨接线728V1与连接在所述任意的卷绕部726V的卷绕结束的端部上的跨接线728V2在连结部734V与绝缘部732V的径向延出部737V上交叉。
另外,如图40C所示,多个跨接线728W沿着连结部734W的外周面布设。另外,利用突起状的保持部736W,从连结部734W的轴向的一侧(箭头Z1侧)保持所述多个跨接线728W。另外,连接在任意的卷绕部726W的卷绕开始的端部上的跨接线728W1与连接在所述任意的卷绕部726W的卷绕结束的端部上的跨接线728W2在连结部734W与绝缘部732W的径向延出部737W上交叉。
另外,如图40A所示,绕组716U的两端侧的末端部730U从齿部724U向定子710的轴向的一侧(箭头Z1侧)导出。同样,如图40B所示,绕组716V的两端侧的末端部730V从齿部724V向定子710的轴向的一侧导出。另外,如图40C所示,绕组716W的两端侧的末端部730W从齿部724W向定子710的轴向的一侧导出。这样,按U相、V相、W相的每个形成定子构成部712U、712V、712W(定子构成部形成工序)。
接着,如图41A、图41B所示,在将V相的定子构成部712V相对于W相的定子构成部712W在定子710的周向上错开规定的角度的状态下将V相的定子构成部712V从轴向的一侧(箭头Z1侧)组装到W相的定子构成部712W上。另外,在将U相的定子构成部712U相对于V相的定子构成部712V在周向上错开规定的角度的状态下将U相的定子构成部712U从轴向的一侧(箭头Z1侧)组装到V相的定子构成部712V和W相的定子构成部712W上。
此时,所述多个磁轭构成部722U、722V、722W分别嵌合于在两侧相邻的一对磁轭构成部之间。另外,V相的保持部736V与U相的连结部734U的内周面嵌合,W相的保持部736W与V相的连结部734V的内周面嵌合。这样,利用突起状的保持部736U、736V、736W将多个连结部734U、734V、734W以在径向上相互分离的状态保持。
这样,将多个定子构成部712U、712V、712W相互组装而形成定子710(定子形成工序)。此外,末端部730U、730V、730W通过未图示的母线排等连接。根据以上的要领制造出定子710。
下面,对本发明的第七实施方式的作用和效果进行说明。
此外,在以下的说明中,对于各构件及各部而言,在不进行U相、V相、W相的区分的情况下,为了方便,在符号的末尾省略U、V、W的记载。
根据本实施方式,磁轭740由在周向上分割的多个磁轭构成部722构成。因此,即使是用作多个齿部724朝向磁轭740的径向内侧突出的所谓内转子类型的无刷电机中的定子,如上所述那样,也能够按U相、V相、W相的每个形成组件742,并使用飞叉装置100(参照图5)从径向外侧将绕组716卷绕到各组件742的各齿部724上。因而,无需像使用了线嘴装置的情况那样在齿部724之间确保空间,因此能够实现绕组716的高绕线系数化,并实现定子710的小型化。
并且,如上所述,由于磁轭740在周向上分割成多个磁轭构成部722,因此与例如磁轭740在轴向上分割成多个磁轭构成部的情况相比,能够使定子710在轴向上小型化。
另外,在使用飞叉装置100的情况下,与使用线嘴装置的情况相比,绕组716的卷绕速度高,因此能够实现卷绕绕组716的工序的高速化,进而能够通过设备台数削减来实现定子710的低成本化。
另外,在多个组(U相、V相、W相)的定子构成部712的每个中,相邻的多个铁芯构成部714空出两个铁芯构成部的量的间隙而配置。因而,即使在如上所述那样使用飞叉装置100从径向外侧将绕组716卷绕到各组件的各齿部724的情况下,也能够避免飞叉装置100与其它铁芯构成部714发生干涉的情况。
另外,多个绕组716U具有沿着连结部734U布设而将多个卷绕部726U连接的跨接线728U,并且是从一端至另一端连续地形成的。因而,能够抑制卷绕部726U从齿部724U的松弛。
另外,连接在任意的卷绕部726U的卷绕开始的端部上的跨接线728U1与连接在所述任意的卷绕部726U的卷绕结束的端部上的跨接线728U2在连结部734U与绝缘部732U的连接部附近交叉。因而,能够进一步有效地抑制卷绕部726U从齿部724U的松弛。
特别地,在将绝缘主体部733U与连结部734U连结的延出部739U上形成有在定子构成部712U的径向上延伸出的径向延出部737U,上述的跨接线728U1与跨接线728U2的交差部729U配置在从定子构成部712U的轴向观察时与径向延出部737U重合的位置处。因而,上述的跨接线728U1、728U2在由所述径向延出部737U确保的空间上交叉,因此能够更进一步抑制卷绕部726U从齿部724U的松弛。
另外,由于V相的跨接线728V1、728V2以及W相的跨接线728W1、728W2也与U相的跨接线728U1、U2同样地交叉,因此能够分别抑制卷绕部726V、726W从齿部724V、724W的松弛。
另外,即使齿部724从磁轭构成部722朝向磁轭740的径向内侧突出,由于磁轭740由在周向上分割的多个磁轭构成部722构成,因此也能够使用飞叉装置100从径向外侧将绕组716卷绕到各组件的各齿部724上。
另外,在各定子构成部712中,连结部734分别位于比铁芯构成部714更靠径向内侧的位置。因而,在使用飞叉装置100分别从径向外侧将绕组716卷绕到齿部724上时,还能够避免飞叉装置100的飞叉与连结部734发生干涉的情况。
另外,由于多个磁轭构成部722一体地形成在齿部724上,因此与例如作为独立的构件具有前端部彼此通过薄壁状的桥接部来连结的多个齿部和连结这些齿部的基端部的磁轭的二分割类型的铁芯相比,能够抑制各连结部处的磁损。即,在二分割类型的铁芯中,在相邻的一对齿部的前端部之间的桥接部、一对齿部的基端部以及磁轭的连结部这三处产生磁损。相对于此,在本实施方式的定子710中,仅在相邻的一对磁轭构成部722之间的连结部这一处产生磁损,因此能够降低磁损。由此,能够实现进一步的小型化、轻量化。
另外,在本实施方式中,在各定子构成部712中,所有的跨接线728在连结部718与绝缘部732的连接部附近交叉,但也可以如图43所示那样,至少任意一个跨接线728不交叉。即,只要如图40A~图40C所示那样在跨接线728交叉时紧密地卷绕,则也可以如图43所示那样,任意一个跨接线728为不交叉的开放卷绕状态。
另外,在本实施方式中,在延出部739上形成有沿定子构成部712的径向延伸出的径向延出部737,上述的跨接线728的交差部729配置在从定子构成部712的轴向观察时与径向延出部737重合的位置处。然而,也可以在延出部739上形成沿定子构成部712的轴向延伸出的轴向延出部,上述的跨接线728的交差部729配置在从定子构成部712的径向观察时与所述轴向延出部重合的位置处。即使这样构成,也能够抑制卷绕部726从齿部724的松弛。
另外,跨接线728沿着连结部734布设,但此外,也可以不沿着连结部734而形成为施加有张力的直线拉伸型。
[第八实施方式]
对本发明的第八实施方式进行说明。
图44所示的本发明的第八实施方式的定子810具有与第一实施方式的定子类似的部分,因此以不同的部分为中心来进行说明,而适当省略相同的部分的说明。
如图45A所示,在U相的定子构成部812U中,绝缘体818U为树脂制,多个绝缘部832U设置成与多个齿部824U相同的数量。所述多个绝缘部832U具有绝缘主体部833U和延出侧壁部835U。绝缘主体部833U通过一体成形或安装嵌合等分别与多个铁芯构成部814U的表面一体化,并将形成在铁芯构成部814U上的齿部824U与卷绕部826U绝缘。延出侧壁部835U位于比铁芯构成部814U(绝缘主体部833U)更靠定子构成部812U的径向内侧的位置。所述延出侧壁部835U从连结部834U向定子构成部812U的轴向的另一侧(Z2侧)延伸出,并将绝缘主体部833U与连结部834U连结起来。
图45B所示的V相的定子构成部812V的基本结构与上述的U相的定子构成部812U相同。
多个绝缘部832V具有绝缘主体部833V、延出侧壁部835V以及径向延出部837V。绝缘主体部833V通过一体成形或安装嵌合等分别与多个铁芯构成部814V的表面一体化,并将形成在铁芯构成部814V上的齿部824V与卷绕部826V绝缘。延出侧壁部835V位于比铁芯构成部814V(绝缘主体部833V)更靠定子构成部812V的径向内侧的位置。径向延出部837V从连结部834V向定子构成部812V的径向外侧延伸出,延出侧壁部835V从径向延出部837V的延出端向定子构成部812V的轴向的另一侧(Z2侧)延伸出并将绝缘主体部833V与径向延出部837V连结起来。连结部834V设置在多个绝缘部832V的轴向的一侧(Z1侧)。所述连结部834V形成为环状并将多个绝缘部832V连结起来,且位于比铁芯构成部814V更靠径向内侧的位置。
图45C所示的W相的定子构成部812W的基本结构也与上述的U相的定子构成部812U相同。
另外,多个绝缘部832W具有绝缘主体部833W、延出侧壁部835W以及径向延出部837W。绝缘主体部833W通过一体成形或安装嵌合等分别与上述的多个铁芯构成部814W的表面一体化,并将形成在铁芯构成部814W上的齿部824W与卷绕部826W绝缘。延出侧壁部835W位于比铁芯构成部814W(绝缘主体部833W)更靠定子构成部812W的径向内侧的位置。径向延出部837W从连结部834W向定子构成部812W的径向外侧延伸出,延出侧壁部835W从径向延出部837W的延出端向定子构成部812W的轴向的另一侧(Z2侧)延伸出并将绝缘主体部833W与径向延出部837W连结起来。连结部834W设置在多个绝缘部832W的轴向的一侧(Z1侧)。所述连结部834W形成为环状并将多个绝缘部832W(更具体而言,多个绝缘部832W上的延出侧壁部835W的延出端部(径向内侧的端部))连结起来,且位于比铁芯构成部814W更靠径向内侧的位置。
另外,在多个连结部834U、834V、834W在磁轭840的径向上具有间隙地配置的状态下,V相的跨接线828V穿过形成在U相的连结部834U上的切口838U的内侧(收容在切口838U中),W相的连接部828W穿过形成在U相的连结部834U上的切口838U以及形成在V相的连结部834V上的切口838V的内侧(收容在切口838U和切口838V中(也参照图46B))。切口838U、838V是本发明中的收容部的一例。
另外,上述的多个组的定子构成部812U、812V、812W的每个上,如图48所示,在将在定子构成部812的切线方向上延伸并穿过延出侧壁部835的假想切线设为X的情况下,一个铁芯构成部814和与这一个铁芯构成部814相邻的其它的铁芯构成部814的配置关系如下所述。即,一个铁芯构成部814上的磁轭构成部822的周向端部822A位于相对于假想切线X而与其它的铁芯构成部814相反的一侧。此外,假想切线X的穿过延出侧壁部835的位置只要在俯视观察时在延出侧壁部835上即可,可以在任意处。
另外,在所述多个组的定子构成部812U、812V、812W的每个中,如后所述,卷绕部被按压机104按压而发生压缩变形(高密度化整形)(参照图49、图50)。
下面,对由上述结构构成的定子810的制造方法进行说明。
组件形成工序及定子构成部形成工序与第一实施例大致相同。
对于所述多个组的定子构成部812U、812V、812W的每个,如图49、图50所示,利用按压机104对卷绕部826进行按压而使其发生压缩变形(压缩工序)。此时,从与齿部824的轴线方向交叉的(例如正交)的方向的两侧对卷绕部826进行按压。另外,此时,以向卷绕部826的按压方向成为定子构成部812的切线方向的方式对卷绕部826进行按压。
下面,对本发明的第八实施方式的作用和效果进行说明。
在多个组的定子构成部812的每个上,如图48所示,在将在定子构成部812的切线方向上延伸并穿过延出侧壁部835的假想切线设为X的情况下,一个铁芯构成部814上的磁轭构成部822的周向端部822A位于相对于假想切线X而和与这一个铁芯构成部814相邻的其它的铁芯构成部814相反的一侧。因而,即使在使用飞叉装置100从径向外侧将绕组816卷绕到各组件的各齿部824的情况下,也能够抑制飞叉装置100与其它的铁芯构成部814、尤其是磁轭构成部822的周向端部822A发生干涉的情况。
即,如图56所示,在假设一个铁芯构成部1114上的磁轭构成部1122的周向端部1122A位于相对于假想切线X与其它的铁芯构成部1114相同的一侧的情况下,飞叉装置100会与磁轭构成部1122的周向端部1122A发生干涉。然而,根据本实施方式,能够抑制这种情况。
另外,卷绕部826被按压机104按压而发生压缩变形(高密度化整形)。因而,能够抑制卷绕部826的鼓起,从而实现绕组816的高绕线系数化,并且能够确保用于按压机104所进行的按压作业的空间。
另外,在压缩工序中,从与齿部824的轴线方向交叉的方向对卷绕部826进行按压。因而,如图49所示,即使在齿部824与卷绕部826之间产生了间隙、或在卷绕部826上的各绕组之间产生了间隙的情况下,也能够进一步抑制卷绕部826的鼓起,从而能够实现绕组816的高绕线系数化。特别地,在所述压缩工序中,由于从与齿部824的轴线方向交叉的方向的两侧对卷绕部826进行按压,因此能够使卷绕部816进一步发生压缩变形。
另外,在压缩工序中,以向卷绕部826的按压方向成为定子构成部812的切线方向的方式对卷绕部826进行按压。这里,在多个组的定子构成部812的每个上,相邻的多个铁芯构成部814空出两个铁芯构成部的量的间隙而配置。因而,能够在抑制按压机104与铁芯构成部814发生干涉的情况的同时对卷绕部826进行按压。
[第九实施方式]
下面,对本发明的第九实施方式进行说明。
在本发明的第八实施方式中,定子810用于内转子类型的电机,齿部824从磁轭构成部822朝向磁轭840的径向内侧突出。然而,图51、图52所示的本发明的第九实施方式涉及的定子910用于外转子类型的电机,齿部924从磁轭构成部922朝向磁轭940的径向外侧突出。另外,在齿部924的前端部形成有磁轭构成部923。此外,所述定子910用于10极12槽或14极12槽的电机。在本实施方式中,上述以外的结构与本发明的第六实施方式实质上相同。
若这样构成,则能够确保相邻的齿部924的前端部之间的间隔,因此能够使用绕组卷绕装置从径向外侧将绕组916卷绕到各齿部924上。即,即使一个齿部924上的磁轭构成部923的周向端部位于相对于上述的假想切线X(参照图48)与其它的齿部924相同的一侧,与现有技术相比,通过使用未图示的可变绕线模等,也能够抑制飞叉装置与齿部924(磁轭构成部923)发生干涉的情况。
此外,在本实施方式中,如图52所示,相邻的磁轭构成部922可以通过凹凸嵌合部944相互嵌合。若这样构成,则能够提高磁轭940的刚性。
[第十实施方式]
下面,对本发明的第十实施方式进行说明。
图53所示的本发明的第十实施方式涉及的定子10140与上述的本发明的第九实施方式涉及的定子910相比,其结构变更如下。即,如图54A~图54C所示,定子10140分割成按混有多个相的组的每个而构成的定子构成部1012A、1012B、1012C。此外,作为一例,所述定子10140应用于10极12槽的无刷电机1060。
如图54A所示,构成第一组的定子构成部1012A具有+U相的齿部1024U、-U相的齿部1024U、+W相的齿部1024W、以及-W相的齿部1024W。另外,如图54B所示,构成第二组的定子构成部1012B具有+V相的齿部1024V、-V相的齿部1024V、+W相的齿部1024W、以及-W相的齿部1024W。另外,如图54C所示,构成第三组的定子构成部1012A具有+U相的齿部1024U、-U相的齿部1024U、+V相的齿部1024V、以及-V相的齿部1024V。这样,多个组的定子构成部1012A、1012B、1012C分别通过互不相同的相(U相、V相、W相)的组合而构成。
另外,在各定子构成部1012A、1012B、1012C中,多个齿部1024等间隔地(在本实施方式中,作为一例,每90度地)配置。如图53所示,在各定子构成部1012A、1012B、1012C中,在相邻的一对铁芯构成部1014(齿部1024)之间各配置有两个其它的定子构成部的铁芯构成部1014(齿部1024)。
另外,如图54A所示,沿着绕紧方向(正向)将绕组1016U卷绕到-U相的齿部1024U上,而沿着松弛方向(逆向)将绕组1016U卷绕到+U相的齿部1024U上。即,绕组1016U中的卷绕部1026U与跨接线1028U通过从齿部1024U导出的导出部1046而相连。在所述导出部1046在从定子构成部1012A的轴向观察时与所述定子构成部1012A的径向交叉的情况(与铁芯构成部1014U重合的情况)下,绕组1016U被沿着绕紧方向卷绕。另一方面,在导出部1046在定子构成部1012A的轴向观察下沿着该定子构成部1012A的径向延伸的情况下(与铁芯构成部1014U不重合的情况下),绕组1016U被沿着松弛方向卷绕。
同样,如图54A所示,沿着绕紧方向将绕组1016W卷绕到+W相的齿部1024W上,而沿着松弛方向将绕组1016W卷绕到-W相的齿部1024W上。另外,如图54B所示,沿着绕紧方向将绕组1016W卷绕到-V相的齿部1024V,而沿着松弛方向将绕组1016W卷绕到+V相的齿部1024V上。另外,沿着绕紧方向将绕组1016W卷绕到+W相的齿部1024W上,而沿着松弛方向将绕组1016W卷绕到-W相的齿部1024W上。另外,如图54C所示,沿着绕紧方向将绕组1016U卷绕到+U相的齿部1024U上,而沿着松弛方向将绕组1016U卷绕到-U相的齿部1024U上。另外,沿着绕紧方向将绕组1016V卷绕到+V相的齿部1024V上,而沿着松弛方向将绕组1016V卷绕到-V相的齿部1024V上。
这样,多个卷绕部1026中以多个定子构成部1012A、1012B、1012C的中心轴为中心而对置的一对卷绕部1026由同一个绕组1016形成,并以相互逆向卷绕的方式形成。此外,优选的是,在由多个绕组1016构成并联电路的情况下,为了防止循环电流流动,不是构成为并联电路,而是构成为两个系统的电路,或者,即使在构成了并联电路的情况下,也以不产生循环电流的方式构成为多个并联电路的组合(所谓的抵消式卷绕(cancelling winding))。
另外,以多个定子构成部1012A、1012B、1012C的中心轴为中心而对置的一对卷绕部1026中沿着松弛方向卷绕到齿部1024上的卷绕部1026与一对卷绕部1026之间的跨接线1028通过从齿部1024导出的导出部1046而相连。
另外,如图55所示,在绝缘体1018上形成有凸部1048,导出部1046卡止于所述凸部1048。在绝缘体1018上形成有与铁芯构成部1014一体化且将齿部1024与卷绕部106绝缘的绝缘主体部1033、以及从连结部1034向着定子构成部1012的轴向延伸出并连结绝缘主体部1033和连结部1034的延出侧壁部1035。更具体而言,凸部1048形成在所述延出侧壁部1035上的在延出方向(与定子构成部1012的轴向相同的方向)的端部。通过导出部1046与凸部1048卡止来限制上述的一对卷绕部1026中沿着松弛方向卷绕到齿部1024上的卷绕部1026的松弛。
此外,在本实施方式中,上述以外的结构与本发明的第八、第九实施方式相同。
根据这种结构,在各定子构成部1012中,多个齿部1024等间隔地配置,分别确保了多个齿部1024之间的间隔。因而,能够容易地将绕组1016卷绕到所述齿部1024上。
另外,通过导出部1046与凸部1048卡止来限制沿着松弛方向卷绕到齿部1024上的卷绕部1026的松弛。因而,能够抑制沿着松弛方向卷绕到齿部1024上的卷绕部1026的松弛。
此外,在本实施方式中,如图53所示,定子10140用于外转子类型的电机,齿部1024从磁轭构成部1022朝向磁轭1040的径向外侧突出。然而,也可以是,定子10140用于内转子类型的电机,齿部1024从磁轭构成部1022朝向磁轭1040的径向内侧突出。
另外,对于其它的变形例而言,也可以采用与上述的本发明的第八实施方式同样的变形例。另外,作为一例,所述定子10140应用于10极12槽的无刷电机,但也可以应用于14极12槽的无刷电机。
作为绕组的线材,通常使用铜,但近年来,为了降低成本而广泛关注铝制的绕组。然而,就铝制的绕组而言,与铜制的绕组相比,抵抗拉伸应力的耐久性差,且在使用了高速绕组机的现有的复杂的绕组方法下,可能会在绕组上产生断线或者对绕组的绝缘覆膜造成损伤。然而,在上述各实施方式中,即使是这样比较柔软的素材即铝制的绕组,也能够减轻对绕组的负担,而高速地卷绕绕组。
以上,对本发明的各实施方式进行了说明,但本发明并不局限于此,除上述以外,当然可以在不脱离其主旨的范围内进行各种变形并实施。

Claims (52)

1.一种定子,具备:
一体地具有构成环状的磁轭且在所述磁轭的周向上分割的多个磁轭构成部和分别从所述磁轭构成部向所述磁轭的径向突出的多个齿部的多个铁芯构成部;
具有分别卷绕到所述齿部上的多个卷绕部的多个绕组;以及
具有与所述各铁芯构成部一体化且将所述齿部与所述卷绕部绝缘的多个绝缘部并具有连结所述多个绝缘部的连结部的多个绝缘体。
2.根据权利要求1所述的定子,其中,
所述多个绕组构成多个相。
3.根据权利要求2所述的定子,其中,
所述各绕组具有连接所述多个卷绕部且在所述连结部上布设的多个跨接线,
所述多个连结部在所述磁轭的径向和轴向中的任一方向、或它们的组合方向上具有间隙地配置,
在所述多个连结部中的至少一个连结部上形成有收容其它构件的收容部。
4.根据权利要求3项所述的定子,其中,
所述各绕组具有连接所述多个卷绕部且在所述多个连结部中的至少任一个上布设的多个跨接线,以及
所述各连结部具有对布设在自身上的所述多个跨接线进行保持的保持部。
5.根据权利要求4所述的定子,其中,
所述多个连结部在所述磁轭的径向上具有间隙地配置,
所述多个连结部中的至少任一个具有设置在所述多个连结部的磁轭径向之间且将所述多个连结部以在磁轭径向上相互分离的状态保持的间隔件。
6.根据权利要求4所述的定子,其中,
所述多个连结部在所述磁轭的轴向上具有间隙地配置,因
所述多个连结部中的至少任一个具有设置在所述多个连结部的磁轭轴向之间且将所述多个连结部以在磁轭轴向上相互分离的状态保持的间隔件。
7.根据权利要求6所述的定子,其中,
所述多个连结部与所述磁轭同轴地设置。
8.根据权利要求3所述的定子,其中,
所述其它构件为所述多个跨接线中的布设在与设置有所述收容部的连结部不同的其它连结部上的跨接线。
9.根据权利要求4所述的定子,其中,
所述保持部形成为突起状。
10.根据权利要求5所述的定子,其中,
所述间隔件形成为突起状。
11.根据权利要求10所述的定子,其中,
所述连结部位于比所述铁芯构成部更靠径向内侧的位置。
12.根据权利要求11所述的定子,其中,
所述多个绝缘体中的至少任一个上的所述绝缘部具有:与所述各铁芯构成部一体化且将所述齿部与所述卷绕部绝缘的绝缘主体部;以及位于比所述铁芯构成部更靠径向内侧的位置,并从所述绝缘主体部朝着所述磁轭的轴向、径向和周向中的任一方向、或它们的组合方向延伸出的延出部,
所述连结部将所述多个绝缘部上的所述延出部连结起来。
13.根据权利要求12所述的定子,其中,
所述绝缘部具有第一绝缘部和第二绝缘部,所述第一绝缘部和第二绝缘部具有覆盖所述齿部和磁轭构成部的齿部绝缘部和磁轭构成部绝缘部。
14.根据权利要求1所述的定子,其中,
还具备设置在所述多个绝缘体的每个上且与所述多个绕组的每个的末端部连接的端子部。
15.根据权利要求14所述的定子,其中,
所述连结部位于所述磁轭的径向内侧,
在所述多个绝缘部中的至少任一个绝缘部上的与所述磁轭相反一侧的端部上形成有相对于所述连结部向所述磁轭一侧突出的突出部,
所述端子部设置于所述突出部。
16.根据权利要求15所述的定子,其中,
在所述突出部上形成有在所述磁轭的轴向上开口的插入槽,
所述端子部插入到所述插入槽中。
17.根据权利要求15所述的定子,其中,
所述连结部配置为相对于所述多个绝缘部在所述磁轭的轴向上偏移,
所述端子部与所述连结部的所述磁轭一侧的表面抵接。
18.根据权利要求14所述的定子,其中,
所述多个绕组的每个具有连接所述多个卷绕部且相对于所述绝缘部在所述磁轭的轴向上偏移地布设的跨接线,
所述端子部设置在所述磁轭的轴向上的与所述跨接线相反的一侧。
19.根据权利要求14所述的定子,其中,
还具备在所述多个绝缘体的每个上沿着所述磁轭的轴向形成的、对所述多个绕组的每个的末端部进行引导的引导部。
20.根据权利要求19所述的定子,其中,
所述引导部设置在所述突出部的侧面上。
21.根据权利要求14所述的定子,其中,
在所述多个磁轭构成部中的任一个上设置有与所述多个绕组的每个的末端部连接的端子部。
22.根据权利要求1~21中任一项所述的定子,其中,
还具备第二连结部,所述第二连结部在所述定子铁芯的轴向上与所述连结部分离,形成在所述多个绝缘体中的至少任一个上,并连结所述任一个绝缘体上的所述多个绝缘部。
23.根据权利要求22所述的定子,其中,
所述连结部配置在所述定子铁芯的轴向的一侧,
所述第二连结部形成于所述多个绝缘体中在所述多个绝缘体的组装前的状态下沿着所述定子铁芯的轴向排列时最靠所述定子铁芯的轴向的另一侧的绝缘体上。
24.根据权利要求22所述的定子,其中,
所述多个连结部同轴地配置,并具有互不相同的外径,
所述第二连结部形成在所述多个绝缘体中具有外径最小的连结部的绝缘体上。
25.根据权利要求24所述的定子,其中,
所述第二连结部连结所述任一个绝缘体上的多个所述延出部。
26.根据权利要求25所述的定子,其中,
所述多个绝缘体具有用于相互定位的嵌合结构,
所述嵌合结构具有:
形成在所述第二连结部上的嵌合部;以及
形成在所述多个绝缘部中位于由所述第二连结部连结的一对绝缘部之间的绝缘部上、并与所述嵌合部嵌合的被嵌合部。
27.根据权利要求26所述的定子,其中,
所述绝缘部具有在所述定子铁芯的轴向上分割的第一绝缘部和第二绝缘部,
所述连结部连结各个所述绝缘体上的所述多个第一绝缘部,
所述第二连结部连结所述任一个绝缘体上的多个所述第一绝缘部。
28.根据权利要求26所述的定子,其中,
所述绝缘部具有在所述定子铁芯的轴向上分割的第一绝缘部和第二绝缘部,
所述连结部连结各个所述绝缘体上的多个所述第一绝缘部,
所述第二连结部连结所述任一个绝缘体上的多个所述第二绝缘部。
29.根据权利要求1~21中任一项所述的定子,其中,
所述绝缘体具有用于相互定位的嵌合结构,
所述铁芯构成部具有在所述定子铁芯的径向上延伸的齿部和在所述齿部的前端部形成的磁轭构成部,
所述绝缘部具有覆盖所述磁轭构成部的磁轭构成部绝缘部,
所述嵌合结构具有:
在相邻的所述磁轭构成部绝缘部的一方上形成的嵌合部;以及
在相邻的所述磁轭构成部绝缘部的另一方上形成并与所述嵌合部嵌合的被嵌合部。
30.根据权利要求1~21中任一项所述的定子,其中,
具备将多个所述连结部彼此固定的嵌合结构。
31.根据权利要求1~21中任一项所述的定子,其中,
在所述多个绝缘体的每个上组装所述多个铁芯构成部,由此构成彼此独立地形成的多个组的定子构成部,
在所述多个组的定子构成部的每个中,相邻的所述多个铁芯构成部空出相当于至少一个或更多个铁芯构成部的量的间隙而配置,
在所述多个组的定子构成部相互组装了的状态下,在所述间隙中配置有其它组的铁芯构成部,
所述多个绕组的每个具有连接所述多个卷绕部的跨接线,并且从一端至另一端连续地形成。
32.根据权利要求31所述的定子,其中,
所述跨接线中的连接在所述卷绕部的卷绕开始的端部上的跨接线的至少任一个与连接在所述卷绕部的卷绕结束的端部上的跨接线在所述连结部与所述绝缘部的连接部附近交叉。
33.根据权利要求32所述的定子,其中,
所述绝缘部具有与所述铁芯构成部一体化且将所述齿部与所述卷绕部绝缘的绝缘主体部和连结所述绝缘主体部与所述连结部的延出部,
在所述延出部上形成有从所述连结部朝着所述定子构成部的径向延伸出的径向延出部,
连接在所述卷绕部的卷绕开始的端部上的所述跨接线与连接在所述卷绕部的卷绕结束的端部上的所述跨接线的交差部配置在从所述定子构成部的轴向观察时与所述径向延出部重合的位置处。
34.根据权利要求32所述的定子,其中,
所述绝缘部具有与所述铁芯构成部一体化且将所述齿部与所述卷绕部绝缘的绝缘主体部和连结所述绝缘主体部与所述连结部的延出部,
在所述延出部上形成有从所述连结部朝着所述定子构成部的轴向延伸出的轴向延出部,
连接在所述卷绕部的卷绕开始的端部上的所述跨接线与连接在所述卷绕部的卷绕结束的端部上的所述跨接线的交差部配置在从所述定子构成部的径向观察时与所述轴向延出部重合的位置处。
35.根据权利要求1~21中任一项所述的定子,其中,
所述齿部从所述磁轭构成部朝向所述磁轭的径向内侧突出。
36.根据权利要求35所述的定子,其中,
所述绝缘部具有在所述定子构成部的轴向上延伸出的延出侧壁部,
在所述多个组的定子构成部的每个上,相对于在所述定子构成部的切线方向上延伸并穿过所述延出侧壁部的假想切线,一个所述铁芯构成部上的所述磁轭构成部的周向端部与和一个所述铁芯构成部相邻的另一个所述铁芯构成部将所述假想线夹于其间而彼此位于相反的一侧。
37.根据权利要求34所述的定子,其中,
所述齿部从所述磁轭构成部朝向所述磁轭的径向外侧突出。
38.根据权利要求37所述的定子,其中,
相邻的所述磁轭构成部通过凹凸嵌合部相互嵌合。
39.根据权利要求38所述的定子,其中,
所述卷绕部被按压而发生压缩变形。
40.根据权利要求39所述的定子,其中,
所述多个组的定子构成部的每个通过互不相同的相的组合而构成,
在所述各定子构成部中,所述多个齿部等间隔地配置,
多个卷绕部中以所述多个定子构成部的中心轴为中心而对置的一对卷绕部由同一个绕组而形成并且以相互逆向卷绕的方式形成。
41.根据权利要求40所述的定子,其中,
所述一对卷绕部中沿着松弛方向卷绕到所述齿部上的卷绕部与所述一对卷绕部之间的跨接线通过从所述齿部导出的导出部而相连,
在所述绝缘体上形成有将所述导出部卡止的凸部,
通过使所述导出部卡止在所述凸部上来限制所述一对卷绕部中沿着松弛方向卷绕到所述齿部上的卷绕部的松弛。
42.一种无刷电机,具备:
根据权利要求1~21中任一项所述的定子;以及
在所述定子所形成的旋转磁场的作用下旋转的转子。
43.一种无刷电机,具备:
根据权利要求22所述的定子;以及
在所述定子所形成的旋转磁场的作用下旋转的转子。
44.一种无刷电机,其具备:
根据权利要求31所述的定子;以及
在所述定子所形成的旋转磁场的作用下旋转的转子。
45.一种根据权利要求1~21中任一项所述的定子的制造方法,包括:
将所述铁芯构成部与所述各绝缘体的所述绝缘部一体化并按多个组的每个而形成组件的组件形成工序;
使用绕组卷绕装置从径向外侧将所述绕组卷绕到所述各组件的所述各齿部上,并按所述多个组的每个形成所述定子构成部的定子构成部形成工序;以及
将所述多个定子构成部相互组装并形成定子的定子形成工序。
46.根据权利要求45所述的定子的制造方法,其中,
在所述定子构成部形成工序与所述定子形成工序之间,包括针对所述多个组的定子构成部的每个,对所述卷绕部进行按压而使其发生压缩变形的压缩工序。
47.根据权利要求46所述的定子的制造方法,其中,
在所述压缩工序中,从与所述齿部的轴线方向交叉的方向对所述卷绕部进行按压。
48.根据权利要求46或47所述的定子的制造方法,其中,
在所述压缩工序中,从与所述齿部的轴线方向交叉的方向的两侧对所述卷绕部进行按压。
49.根据权利要求46所述的定子的制造方法,其中,
在所述压缩工序中,以向所述卷绕部的按压方向成为所述定子构成部的切线方向的方式对所述卷绕部进行按压。
50.一种定子的制造方法,包括:
安装/切断工序,其中,使用一体地具有多个第一绝缘部和第二绝缘部、以及连结所述第一绝缘部和所述第二绝缘部的桥接部的绝缘体,将形成在定子铁芯上的铁芯构成部安装到所述第一绝缘部和所述第二绝缘部中的一个上并切断所述桥接部;
对位工序,其中,使所述第一绝缘部和所述第二绝缘部中的至少任一个相对于对方一侧移动,来执行所述第一绝缘部和所述第二绝缘部中的另一个与所述铁芯构成部的对位;
安装工序,其中,将所述第一绝缘部和所述第二绝缘部中的另一个安装到所述铁芯构成部上;以及
绕组卷绕工序,其中,将绕组隔着所述第一绝缘部和所述第二绝缘部卷绕到所述铁芯构成部上,利用所述绕组在所述铁芯构成部上形成绕组卷绕部。
51.根据权利要求50所述的定子的制造方法,其中,
在所述安装/切断工序中,在将所述铁芯构成部安装到所述第一绝缘部和所述第二绝缘部中的一个上后,将所述桥接部切断。
52.根据权利要求50或51所述的定子的制造方法,其中,
作为所述绝缘体,使用如下结构的构件:所述第一绝缘部和所述第二绝缘部分别具有覆盖形成在所述铁芯构成部上的齿部和磁轭构成部的齿部绝缘部和磁轭构成部绝缘部,并且所述桥接部将所述第一绝缘部和所述第二绝缘部上的所述磁轭构成部绝缘部彼此连结。
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