CN107925293A - 定子和马达 - Google Patents

Abstract

本发明的一个方式的定子具有：环状的铁芯背部，其以在上下方向上延伸的中心轴线为中心并且沿周向延伸；多个齿，它们从铁芯背部沿径向延伸；多个绝缘件，它们覆盖齿的至少一部分；以及线圈，其由隔着绝缘件而卷绕于齿的导电线构成。绝缘件具有：筒状的筒部，其沿径向延伸；伞部，其配置于筒部的径向的端部，向周向两侧延伸；以及壁部，其从筒部的外侧面向周向一侧突出。壁部的前端面的至少一部分倾斜，在径向上随着朝向伞部侧而接近筒部。绝缘件具有从伞部的周向一侧的端部朝向铁芯背部侧突出的至少一个突出部。

Description

定子和马达

技术领域

本发明涉及定子和马达。

背景技术

以往，公知有具有隔着绝缘件而卷绕于齿的线圈的马达(例如，专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-180191号公报

发明内容

发明要解决的课题

在上述那样的马达中，将导线隔着绝缘件卷绕于齿而构成线圈。然而，在将导线卷绕于齿时，导线的开始卷绕的端部容易移动，卷绕于齿的第一圈的导线有可能移动。

对于此，例如，如果从第一圈的导线上进一步卷绕导线，则能够将第一圈的导线固定，从而能够防止第一圈的导线移动。但是，例如在从内转子的齿的前端侧等相邻的齿彼此的周向的间隔狭窄的位置开始卷绕导线的情况下，难以确保重叠卷绕导线的空间。因此，存在难以重叠地卷绕导线以将第一圈的导线固定的问题。

本发明的一个方式鉴于上述问题，其目的之一在于提供具有能够抑制隔着绝缘件而卷绕于齿的导电线移动的构造的定子和具有这样的定子的马达。

用于解决课题的手段

本发明的一个方式的定子具有：具有：环状的铁芯背部，其以在上下方向上延伸的中心轴线为中心并且沿周向延伸；多个齿，它们从所述铁芯背部沿径向延伸；多个绝缘件，它们覆盖所述齿的至少一部分；以及线圈，其由隔着所述绝缘件而卷绕于所述齿的导电线构成，所述绝缘件具有：筒状的筒部，其沿径向延伸；伞部，其配置于所述筒部的径向的端部，向周向两侧延伸；以及壁部，其从所述筒部的外侧面向周向一侧突出，所述壁部的前端面的至少一部分倾斜，在径向上随着朝向所述伞部侧而接近所述筒部，所述绝缘件具有从所述伞部的周向一侧的端部朝向所述铁芯背部侧突出的至少一个突出部。

本发明的一个方式的马达具有上述定子和能够相对于所述定子相对地旋转的转子。

发明效果

根据本发明的一个方式，在定子和马达中能够抑制隔着绝缘件而卷绕于齿的导电线移动。

附图说明

图1是示出本实施方式的马达的剖视图。

图2是示出本实施方式的定子铁芯的立体图。

图3是示出本实施方式的绝缘件的一部分的立体图。

图4是示出本实施方式的定子的一部分的侧视图。

图5是示出本实施方式的定子的一部分的俯视图。

图6是示出本实施方式的定子的一部分的俯视图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对本发明的实施方式的马达进行说明。在本说明书中，将沿上下方向延伸的中心轴线J的轴向上的图1的上侧简称作“上侧”，将下侧简称作“下侧”。另外，上下方向不表示组装于实际的设备时的位置关系和方向。并且，将与中心轴线J平行的方向称作“轴向”，将以中心轴线J为中心的径向简称作“径向”，将以中心轴线J为中心的周向简称作“周向”。

在本说明书中，“沿轴向延伸”除了包含严格地沿轴向延伸的情况之外，也包含沿着在相对于轴向不到45°的范围内倾斜的方向延伸的情况。“沿径向延伸”除了包含严格地沿径向、即沿与轴向垂直的方向延伸的情况之外，也包含沿着在相对于径向不到45°的范围内倾斜的方向延伸的情况。

如图1所示，马达10例如是内转子型的马达。马达10具有能够收容各部件的壳体20、转子30、筒状的定子40、轴承保持架50、被壳体20保持的下轴承60、被轴承保持架50保持的上轴承61、下侧汇流条组件70、上侧汇流条组件80以及端子92A、92B。

转子30具有第一转子铁芯33A、第二转子铁芯33B、第三转子铁芯33C、第一磁铁34A、第二磁铁34B、第三磁铁34C以及沿着中心轴线J配置的轴31。轴31被下轴承60和上轴承61支承为能够绕着中心轴线J旋转。转子30在定子40的内侧能够相对于定子40旋转。

第一转子铁芯33A、第二转子铁芯33B以及第三转子铁芯33C是筒状。第一转子铁芯33A、第二转子铁芯33B以及第三转子铁芯33C从轴向的下侧朝向上侧按顺序排列。第一转子铁芯33A的内侧面、第二转子铁芯33B的内侧面以及第三转子铁芯33C的内侧面例如是以中心轴线J为中心的圆筒状。轴31通过例如压入等而与第一转子铁芯33A、第二转子铁芯33B以及第三转子铁芯33C嵌合并固定。另外，第一转子铁芯33A、第二转子铁芯33B以及第三转子铁芯33C也可以经由其他部件而间接地固定于轴31。

第一磁铁34A、第二磁铁34B以及第三磁铁34C例如是沿周向延伸的板状。第一磁铁34A固定于第一转子铁芯33A的外侧面。第二磁铁34B固定于第二转子铁芯33B的外侧面。第三磁铁34C固定于第三转子铁芯33C的外侧面。

第一磁铁34A、第二磁铁34B以及第三磁铁34C分别沿着周向设置有多个。另外，第一磁铁34A、第二磁铁34B以及第三磁铁34C也可以分别是单一部件。在该情况下，第一磁铁34A、第二磁铁34B以及第三磁铁34C例如是圆环状。

定子40与转子30隔着间隙而在径向上对置。在本实施方式中，定子40配置于转子30的径向外侧。定子40具有定子铁芯40a、多个线圈43以及多个绝缘件44。定子铁芯40a例如是多个电磁钢板层叠而构成的。定子铁芯40a具有沿周向延伸的环状的铁芯背部41和从铁芯背部41沿径向延伸的多个齿42。即，定子40具有铁芯背部41和齿42。

铁芯背部41例如是以中心轴线J为中心的圆环状。铁芯背部41的外周面例如通过压入等而固定于壳体20的内周面。在本实施方式中，多个齿42从铁芯背部41的内侧面向径向内侧延伸。多个齿42沿周向等间隔地配置。

线圈43由隔着绝缘件44而卷绕于齿42的导电线43a构成。线圈43配置于各齿42。线圈43具有作为导电线43a的端部的线圈端43b。线圈端43b从线圈43的卷绕于齿42的部分向上侧延伸。绝缘件44的至少一部分配置于齿42与线圈43之间。绝缘件44覆盖齿42的至少一部分。

下侧汇流条组件70是大致圆筒状。下侧汇流条组件70配置于定子40的上侧。下侧汇流条组件70具有中性点汇流条90和对中性点汇流条90进行保持的大致圆筒状的下侧汇流条保持架71。即，马达10具有中性点汇流条90和下侧汇流条保持架71。

下侧汇流条保持架71例如是具有绝缘性的树脂制的。下侧汇流条保持架71固定于绝缘件44。中性点汇流条90与线圈43电连接。更详细而言，中性点汇流条90与线圈端43b连接。由此，中性点汇流条90与定子40电连接。中性点汇流条90将多个线圈端43b作为中性点而连接。

上侧汇流条组件80是大致圆筒状。上侧汇流条组件80配置于下侧汇流条组件70的上侧。上侧汇流条组件80具有相用汇流条91和对相用汇流条91进行保持的上侧汇流条保持架81。即，马达10具有相用汇流条91和上侧汇流条保持架81。

上侧汇流条保持架81是大致圆筒状，例如是具有绝缘性的树脂制的。上侧汇流条保持架81固定于壳体20。相用汇流条91与线圈43电连接。更详细而言，相用汇流条91与线圈端43b连接。相用汇流条91与端子92A、92B连接。由此，相用汇流条91与定子40电连接。

端子92A、92B是向上侧延伸的板状的部件。端子92A、92B的上侧的端部配置于比壳体20的上侧的端部靠上侧的位置。端子92A、92B与未图示的外部电源连接。

如图2所示，齿42具有从铁芯背部41的内侧面向径向内侧延伸的延伸部42a和从延伸部42a的前端向周向两侧突出的前端部42b。齿42的数量是九个。

如图3所示，绝缘件44是在径向两侧开口的筒状。各绝缘件44分别安装于各齿42。绝缘件44具有筒部46、伞部47、板部45、壁部48a、48b以及至少一个突出部49。

筒部46是沿径向延伸的筒状。如图4所示，在筒部46的内侧配置有延伸部42a。如图5和图6所示，在筒部46上配置有导电线43a卷绕而成的线圈43。

筒部外侧面46a、46b是筒部46的周向两侧的外侧面。筒部外侧面46a、46b具有朝向齿42凹陷的多个槽部46c。如图3和图4所示，槽部46c沿轴向延伸。槽部46c从筒部外侧面46a、46b的上端延伸至筒部外侧面46a、46b的下端。多个槽部46c沿径向配置。

如图5和图6所示，多个槽部46c中的最接近伞部47的第一槽部46d配置于筒部外侧面46a、46b的径向内侧的端部附近。多个槽部46c中的离伞部47最远的槽部46c配置于筒部外侧面46a的径向外侧的端部。

在槽部46c内配置有卷绕于筒部46的导电线43a的一部分。在本实施方式中，槽部46c的俯视外形是大致半圆弧状。槽部46c的俯视外形的曲率例如与导电线43a的截面形状的曲率相同。因此，易于将导电线43a稳定地保持于槽部46c内。

如图3所示，伞部47配置于筒部46的径向的端部，是向周向两侧延伸的板状。

伞部47配置于筒部46的径向内侧的端部，向轴向两侧延伸。在本实施方式中，伞部47的沿径向观察到的形状是矩形环状。如图4所示，伞部47覆盖前端部42b的至少一部分。另外，伞部47的外形也可以是上述的形状以外的形状。

如图3所示，板部45是从筒部46的径向外侧的端部向周向两侧和轴向两侧延伸的板状。板部45的沿径向观察到的形状是大致矩形环状。如图5和图6所示，利用伞部47和板部45防止了线圈43在径向上脱离。另外，板部45的外形也可以是上述的形状以外的形状。

壁部48a从作为筒部46的周向一侧的外侧面的筒部外侧面46a向周向一侧突出。壁部48a配置于比第一槽部46d靠径向外侧的位置。换言之，第一槽部46d在径向上配置于壁部48a与伞部47之间。壁部48a与第一槽部46d相邻。

壁部48a的前端在周向上配置于比伞部47的周向一侧的端部靠筒部46侧的位置。壁部前端面48c是壁部48a的前端面。壁部前端面48c的至少一部分倾斜，在径向上随着朝向伞部47侧(即，径向内侧)而接近筒部46。壁部前端面48c是向齿42侧凹陷的曲面。

筒部外侧面46b是筒部46的周向另一侧的外侧面。壁部48b从筒部外侧面46b向周向另一侧突出。壁部48b的其他结构与壁部48a的结构相同。

导电线43a从筒部46的径向内侧的端部朝向径向外侧卷绕。即，线圈43(导电线43a)的开始卷绕的位置例如是筒部46的伞部47侧的端部。线圈43的开始卷绕的线圈端设置于第一圈C1的周向一侧。换言之，构成线圈43的导电线43a从筒部46的径向内侧的端部的周向一侧开始卷绕。

在图5和图6中，导电线43a卷绕六圈。导电线43a的第一圈C1沿着第一槽部46d卷绕于筒部46。导电线43a的第二圈C2沿着壁部前端面48c卷绕于壁部48a、48b。第二圈C2与第一圈C1接触。

导电线43a的第三圈C3、第四圈C4、第五圈C5以及第六圈C6沿着配置于比壁部48a、48b靠径向外侧的位置的四个槽部46c分别依次卷绕于筒部46。

卷绕于壁部48a、48b的第二圈C2通过导电线43a被收紧而被壁部前端面48c按压。由于壁部前端面48c倾斜，因此第二圈C2通过被壁部前端面48c按压而受到径向向内的力。由此，如图5的粗箭头所示，第二圈C2对在径向内侧相邻的导电线43a(在图5中为第一圈C1)在相对于径向向内而向筒部46侧倾斜的方向上施加力。

因此，与第二圈C2的径向内侧相邻的导电线43a被第二圈C2在向筒部46被按压的朝向上施加力。其结果为，能够利用第二圈C2将与第二圈C2的径向内侧相邻的导电线43a向筒部46侧按压而进行固定。由此，能够抑制隔着绝缘件44而卷绕于齿42的导电线43a移动。

在壁部48a、48b与伞部47之间配置有第一槽部46d。因此，能够使与壁部48a、48b的径向内侧相邻的导电线43a为配置于第一槽部46d中的第一圈C1。由此，能够抑制设置有线圈43的开始卷绕的线圈端的第一圈C1脱离第一槽部46d。

在本实施方式中，壁部48a、48b与第一槽部46d的径向外侧相邻。因此，第二圈C2与第一圈C1接触并将第一圈C1向筒部46侧按压。由此，能够抑制第一圈C1脱离第一槽部46d。因此，能够抑制隔着绝缘件44而卷绕于齿42的第一圈C1脱离。

由于线圈43的开始卷绕的线圈端容易移动，因此有时难以进行在线圈43卷绕于齿42之后将开始卷绕的线圈端与汇流条接合的作业等。对于此，通过利用卷绕于壁部48a、48b的导电线43a(即，第二圈C2)将具有开始卷绕的线圈端的第一圈C1固定，能够抑制开始卷绕的线圈端移动。因此，易于进行将开始卷绕的线圈端与汇流条接合的作业等。

如上所述，由于壁部前端面48c是曲面，因此能够将卷绕于壁部48a、48b的第二圈C2稳定地保持在壁部前端面48c上。由此，能够抑制第二圈C2脱离壁部48a、48b。其结果为，能够通过利用第二圈C2按压第一圈C1而将第一圈C1稳定地固定。因此，能够进一步抑制第一圈C1脱离第一槽部46d。

在像本实施方式那样马达10是内转子型的马达的情况下，齿42从铁芯背部41向径向内侧延伸。在该情况下，越是径向内侧的位置，则相邻的齿42彼此的周向的间隙越窄。作为对具有开始卷绕的线圈端的第一圈C1进行固定的方法，存在在径向内侧重叠卷绕导电线43a的方法。但是，由于在径向内侧的端部，齿42彼此的周向的间隙狭窄，因此难以在齿42上重叠卷绕导电线43a。

对于此，根据本实施方式，无需在径向内侧重叠卷绕导电线43a就能够将具有线圈43的开始卷绕的线圈端的第一圈C1固定。

突出部49从伞部47的周向一侧的端部朝向铁芯背部41侧突出。即，突出部49相对于筒部46配置于与配置有壁部48a的一侧相同的一侧。

在利用第二圈C2来按压第一圈C1的情况下，根据第二圈C2相对于壁部48a、48b被拉紧的力的大小或第二圈C2与第一圈C1的接触的方式，第一圈C1有可能被第二圈C2从第一槽部46d压出。对于此，通过设置突出部49，如图6所示，能够利用突出部49来承接从第一槽部46d被压出的第一圈C1。由此，即使在第一圈C1从第一槽部46d被压出的情况下，也能够抑制第一圈C1脱离筒部46而线圈43的开始卷绕的线圈端移动。

在本说明书中，“突出部49朝向铁芯背部41侧突出”包含突出部49的前端部比突出部49与铁芯背部41的连接部接近铁芯背部41的情况。

被突出部49承接的第一圈C1例如被第二圈C2和突出部49在径向上夹持而固定。

突出部49的至少一部分与第一槽部46d在周向上重叠。因此，易于利用突出部49来承接从第一槽部46d被压出的第一圈C1。由此，能够进一步抑制第一圈C1脱离筒部46而线圈43的开始卷绕的线圈端移动。

突出部49的前端与第二圈C2之间的距离小于导电线43a的直径。因此，能够防止第一圈C1从突出部49与第二圈C2之间向远离筒部46的一侧被压出。因此，能够防止第一圈C1从齿42移动。

在图5和图6中，突出部49的俯视形状是三角形状。突出部49的俯视形状没有特别限定，例如也可以是半圆形状，也可以是半椭圆形状，也可以是多边形状。突出部内侧面49a是突出部49的周向上的朝向筒部46的面(周向另一侧的面)，是向周向一侧凹陷的曲面。因此，在像图6所示那样第一圈C1从第一槽部46d被压出而被突出部49承接的情况下，能够利用突出部内侧面49a稳定地保持第一圈C1。由此，即使在第一圈C1从第一槽部46d被压出的情况下，也能够更稳定地固定第一圈C1。

如图3和图4所示，突出部49沿轴向延伸。突出部49的上端配置于比作为筒部46的上端的筒部上表面46e靠上侧的位置。突出部49的下端配置于比筒部上表面46e靠下侧的位置。因此，更易于利用突出部49来承接卷绕于筒部46的第一圈C1。

突出部49的上端在轴向上配置于与伞部47的上端几乎相同的位置。突出部49的下端在轴向上配置于筒部46的上端与筒部46的下端之间。

如图3所示，绝缘件44包含上组件44b和下组件44c。上组件44b和下组件44c彼此是不同的部件。上组件44b是绝缘件44的上部。下组件44c是绝缘件44的下部。突出部49仅设置于上组件44b。绝缘件44例如也可以是单一的部件。

在本实施方式中，在所有的绝缘件44中，壁部48a和突出部49分别相对于筒部46配置于周向上的相同的一侧。即，在所有的齿42中，壁部48a和突出部49分别相对于筒部46配置于周向上的相同的一侧。因此，能够在将线圈43以相同的卷绕方式卷绕于各齿42的情况下，在任何齿42中都能够将第一圈C1固定。其结果为，能够抑制第一圈C1脱离齿42。

本发明不限于上述的实施方式，也能够采用其他结构。

卷绕于壁部48a、48b的导电线43a可以是任意第几圈。卷绕于壁部48a、48b的导电线43a例如可以是第三圈C3～第六圈C6中的任意一圈。在该情况下，第一圈C1被卷绕于壁部48a、48b的任意第几圈的导电线43a按压而被固定。

不是必须设置壁部48a和壁部48b双方，也可以仅设置壁部48a。壁部前端面48c也可以整体倾斜。壁部前端面48c也可以是平坦面。

也可以在一个伞部47上设置多个突出部49。突出部49例如也可以配置于伞部47的周向两侧。在该情况下，在从齿42的周向的任意一侧开始卷绕线圈43的情况下都能够抑制第一圈C1脱离齿42。

在该结构中，例如马达10也可以是外转子型的马达。

突出部49也可以从伞部47的上端延伸至伞部47的下端。突出部内侧面49a也可以是平坦面。

转子30中的转子铁芯的数量也可以是一个。

上述实施方式的各结构能够在彼此不矛盾的范围内适当组合。

标号说明

10：马达；30：转子；40：定子；41：铁芯背部；42：齿；43：线圈；43a：导电线；44：绝缘件；46：筒部；46a：筒部外侧面(外侧面)；46c：槽部；46d：第一槽部；47：伞部；48a、48b：壁部；48c：壁部前端面；49：突出部；J：中心轴线。

Claims (10)

1.一种定子，其具有：

环状的铁芯背部，其以在上下方向上延伸的中心轴线为中心并且沿周向延伸；

多个齿，它们从所述铁芯背部沿径向延伸；

多个绝缘件，它们覆盖所述齿的至少一部分；以及

线圈，其由隔着所述绝缘件而卷绕于所述齿的导电线构成，

所述绝缘件具有：

筒状的筒部，其沿径向延伸；

伞部，其配置于所述筒部的径向的端部，向周向两侧延伸；以及

壁部，其从所述筒部的外侧面向周向一侧突出，

所述壁部的前端面的至少一部分倾斜，在径向上随着朝向所述伞部侧而接近所述筒部，

所述绝缘件具有从所述伞部的周向一侧的端部朝向所述铁芯背部侧突出的至少一个突出部。

2.根据权利要求1所述的定子，其中，

所述筒部的外侧面具有沿轴向延伸并且朝向所述齿凹陷的多个槽部，

多个所述槽部沿径向配置，

多个所述槽部中的最接近所述伞部的第一槽部在径向上配置于所述壁部与所述伞部之间。

3.根据权利要求2所述的定子，其中，

所述突出部的至少一部分与所述第一槽部在周向上重叠。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的定子，其中，

所述壁部的前端面是向所述齿侧凹陷的曲面。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的定子，其中，

在所有的所述齿中，所述壁部和所述突出部分别相对于所述筒部配置在周向上的相同的一侧。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的定子，其中，

所述突出部的上端配置于比所述筒部的上端靠上侧的位置，

所述突出部的下端配置于比所述筒部的上端靠下侧的位置。

7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的定子，其中，

所述突出部的周向上的朝向所述筒部的面是向周向一侧凹陷的曲面。

8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的定子，其中，

所述齿从所述铁芯背部的内侧面向径向内侧延伸。

9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的定子，其中，

所述线圈的开始卷绕的位置是所述筒部的所述伞部侧的端部。

10.一种马达，其具有：

权利要求1至9中的任意一项所述的定子；以及

转子，其能够相对于所述定子相对地旋转。