CN110313119A - 电动机以及电动机的制造方法 - Google Patents

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Abstract

电动机包括：定子，其具有定子芯和线圈，所述线圈将电线卷绕于定子芯而形成多相；树脂，其覆盖定子；以及断路促进部，其在异常时促使所述电线断路。对于具有线圈被模制树脂覆盖的定子的电动机而言，断路促进部安装于如下的至少一部位：线圈相间的搭接线部分、中性点的连接部分以及引线的连接部分。

Description

电动机以及电动机的制造方法
技术领域
本发明涉及定子被模制树脂覆盖的电动机(所谓的模制马达)以及电动机的制造方法。
背景技术
图34是以往的电动机的主剖视图。如图34所示，在包括转子120和定子110的电动机100中，定子110由模制树脂131覆盖。电动机100也称作模制马达，且被公知(例如参照专利文献1等)。
定子110具有定子芯111和线圈(绕组)112，将多张金属板层叠而形成上述定子芯111，上述线圈(绕组)112卷绕于定子芯111。定子110所具有的线圈112由模制树脂131覆盖。特别是，自定子芯111伸出的线圈112的一部分也叫做线圈端112a。以线圈112与定子芯111之间的电绝缘为目的，在线圈112与定子芯111之间安装有绝缘件113。
图35是以往的电动机的被实施树脂模制前的定子的立体图。图35所示的定子芯111具有12个齿。在各个齿卷绕有电线。因此，在图35中，存在12个线圈112。在将定子110用于例如具有U相、V相以及W相的3相电动机的情况下，各相分别跨4个线圈112。形成各相的线圈112间利用卷绕于与线圈端112a接触的绝缘件113的外周部的搭接线114相连。
另外，3相彼此在中性点相连。此外，与电动机的外部相连的引线连接于形成各相的线圈112。自电动机的外部经由该引线向形成各相的线圈112供给电力。
另外，当过大的电流在线圈112流动时，线圈112发热而成为很高的温度，在形成线圈112的电线间有可能发生局部短路。线圈112的导体的外周由绝缘体覆盖。在利用绝缘体使外周绝缘的线圈彼此之间，绝缘体会因热而熔化等，有可能因这样的原因而短路。例如，在所有的安全保护装置均不进行工作的特殊的环境下，在线圈112发生了局部短路的情况下，有时在电动机的内部产生火花。在因局部短路而产生了火花的情况下，有可能点燃因绝缘件113等被加热而产生的气体而起火。
为了抑制上述这样的电动机100的起火，存在切断向电动机100供给的电流的方法。通常，作为切断向电动机100供给的电流的方法，存在在电动机100的电路设置温度熔丝、电流熔丝的方法。
另外，提出了在电动机的引线或电刷引线处设置使截面积局部地减小的凹部的方法(参照专利文献2)或在励磁线圈的全长的1/2以上的范围减小截面积的方法(参照专利文献3)等。
但是，以提高具备电动机的设备的耐性为目的，对于作为构成要素的电动机而言，要求进一步提高安全性。具体而言，在上述的特殊的环境下，在线圈发生了局部短路的情况下，存在火可能自电动机朝向电动机外部泄漏的问题。
另外，专利文献2所示的在电动机引线或电刷引线处设置使截面积局部地减小的凹部的方法使电路电阻增大。因此，有时输出下降而使电动机的特性下降。在利用树脂等对使截面积局部地减小了的部分进行了模制的情况下，该部分难以熔断。或者，即使该部分熔断了，熔断后的电线彼此也会再接触，或因熔断时的热而碳化的树脂作为导通构件进行作用，无法充分地切断电流的可能性也高。
专利文献3所示的在励磁线圈的全长的1/2以上的范围减小励磁线圈的截面积的方法被认为导致励磁线圈的局部短路的可能性较高，无法充分地通过电线的熔断来实现电流的切断。另外，在存在通常的截面积的线圈部分和截面积减小了的线圈部分的情况下，存在将这些线圈部分连接的设计或实现该设计的工时增加的课题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2012/101976号
专利文献2：日本特开平10-66311号公报
专利文献3：日本特许第4075750号公报
发明内容
本发明用于解决所述问题，其目的在于提供一种如下的电动机：即使用于防止过大的电流在定子所具有的线圈流动的所有的安全保护电路均未正常地发挥功能而在定子所具有的线圈流动有过大的电流，也能防止火或烟向其外部泄漏。
为了达到上述目的，本发明的电动机包括：定子；树脂，其覆盖定子；以及断路促进部，其促使电线断路。定子具有定子芯和线圈，所述线圈将电线卷绕于定子芯而形成多相。断路促进部安装于如下的至少任一部位：卷绕于定子芯的线圈间的搭接线部分、线圈所形成的多相的中性点的连接部分、以及电线与自外部向电线供给电力的引线之间的连接部分。
采用该结构，即使万一以往的通常的安全保护电路未正常地发挥功能而过大的电流在定子所具有的线圈流动，安装有断路促进部的、线圈间的搭接线部分、中性点的连接部分以及电线与引线之间的连接部分中的任一者的温度也会最快地上升。由此，安装有断路促进部的部分的电线熔断而切断向电动机通电。因此，能够防止电动机起火。
另外，若断路促进部是至少包含空气的空间，则由于导热系数小于模制部分，因此能使温度更快地上升，并且能够减少由熔断后的电线的接触导致的再次通电、产生火花。
另外，断路促进部由以下这样的构件形成，所述构件在温度高于树脂的模制成形温度和电动机的工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度时熔融而成为液体状或熔融而成为气体。
特别是，若考虑到安全地发挥功能，则优选的是，断路促进部的构件熔融而成为液体状或气体的温度比树脂的模制成形温度和工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度高20℃以上。
若设为本结构，则能够在预定的温度以上的情况下提高电线在断路促进部内移动的自由度。由此，电线易于熔断。同时，能够减少因熔断后的电线接触而发生的再次通电或产生火花。
另外，位于断路促进部内的电线的部分的截面积比位于断路促进部外的电线的部分的截面积小。若设为本结构，则能够使位于断路促进部内的电线的电阻增大，因此能够加速温度上升。由此，对于本结构的电动机而言，在过大的电流在定子所具有的线圈流动的情况下，能够更快且可靠地使位于断路促进部内的电线熔断。
另外，为了减小电线的截面积，能够通过使电线伸长、使电线扭转或使电线弯折来实现。或者，为了减小电线的截面积，能够通过使电线的一部分变形为扁平状或凹状来实现。若采用这些加工方法或形状，则能够简单地减小电线的截面积，因此是优选的。
另外，位于断路促进部内的电线由线径比位于断路促进部外的电线的线径细的电线构成。具体而言，位于断路促进部内的电线能够使用具有比线圈所使用的电线的导体直径细的导体直径的电线。若设为本结构，则能够减小电线的截面积而促进位于断路促进部内的电线的熔断，因此是优选的。
另外，断路促进部包含保持部和用于使电线变形的变形部。保持部保持变形部，并且由以下这样的构件形成，所述构件在温度高于树脂的模制成形温度和工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度时熔融而成为液体状或熔融而成为气体。在保持部熔融而成为了液体状或气体时，断路促进部的变形部在预先确定的可动范围内移动。电线的变形有时包含改变电线的截面形状或将电线切断。
或者，断路促进部包含保持部和用于使电线变形的变形部。保持部保持变形部，并且由形状记忆合金形成，在温度高于树脂的模制成形温度和工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度时所述形状记忆合金的形状发生变化。在保持部的形状发生了变化时，断路促进部的变形部在预先确定的可动范围内移动。
特别优选的是，断路促进部的构件熔融而成为液体状或气体的温度比树脂的模制成形温度和工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度高20℃以上。
若设为本结构，则不必预先减小电线的局部的截面积。能够只在过大的电流在电线流动而成为了异常的高温的情况下，使电线变形或切断电线从而切断电流。由此，能够在完全不影响电动机的本来的特性、可靠性的前提下提高安全性。
而且，若采用上述这些结构，则能够控制为在预定的温度下切断通电，因此是优选的。
采用本发明，在定子的电线被树脂覆盖的模制马达中，在流动有过大的电流而电线变成了高温的情况下，能够使位于断路促进部内的电线的温度上升快于位于断路促进部外的电线的温度上升，并且能够提高电线移动的自由度。由此，位于断路促进部内的电线易于熔断。因而，能够防止电动机起火。
另外，也能够在电线熔断后利用断路促进部抑制由电线的接触导致的再次通电等。另外，在断路促进部的内部为气体的情况下，也能够降低因熔断时的热而碳化了的树脂作为导通构件发挥作用而无法充分地切断电流的可能性。
此外，通过减小位于断路促进部内的电线的截面积，能够加快电线的温度上升。因此，即使在使用较粗的线径的电线的情况下，也能充分地应对。另外，具备在温度上升时使位于断路促进部内的电线变形或切断电线的变形部。由此，能够在完全不影响电动机的特性的前提下，只在温度异常地上升时将位于断路促进部内的电线的通电切断。由此，能够提供可靠性更高的电动机。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的电动机的主视图。
图2是本发明的实施方式1的电动机的分解立体图。
图3是将本发明的实施方式1的电动机的局部放大后的侧面的剖视图。
图4是本发明的实施方式1的电动机所用的定子，且是表示对该定子实施树脂模制前的状态的立体图。
图5是图4所示的定子的主视图。
图6是说明本发明的实施方式1的电动机所用的定子所具有的断路促进部的主要部分说明图。
图7是说明本发明的实施方式1的电动机的使用状态的概要图。
图8是本发明的实施方式2的电动机所用的定子，且是表示对该定子实施树脂模制前的状态的主要部分放大图。
图9是图8所示的定子的俯视图。
图10是本发明的实施方式3的电动机所用的定子，且是表示对该定子实施树脂模制前的状态的主要部分放大图。
图11是图10所示的定子的俯视图。
图12是本发明的实施方式3的电动机所用的定子，且是表示对该定子实施树脂模制前的状态的另一主要部分放大图。
图13是本发明的实施方式4的电动机所用的定子，且是表示对该定子实施树脂模制前的状态的主要部分放大图。
图14是位于本发明的实施方式4的电动机所用的断路促进部内的搭接线的主要部分放大图。
图15是沿图14的C-C线剖切而得到的搭接线的剖视图。
图16是位于本发明的实施方式4的电动机所用的断路促进部内的其他搭接线的主要部分放大图。
图17是沿图16的D-D线剖切而得到的搭接线的剖视图。
图18是本发明的实施方式5的电动机所用的定子，且是表示对该定子实施树脂模制前的状态的主要部分放大图。
图19是图18所示的定子的俯视图。
图20是本发明的实施方式5的电动机所用的定子，且是表示对该定子实施树脂模制前的状态的另一主要部分放大图。
图21是本发明的实施方式6的电动机所用的定子，且是表示对该定子实施树脂模制前的状态的主要部分放大图。
图22是本发明的实施方式6的电动机所用的定子，且是表示对该定子实施树脂模制前的状态的另一主要部分放大图。
图23是本发明的实施方式7的电动机所用的定子，且是表示对该定子实施树脂模制前的状态的立体图。
图24是表示包含在本发明的实施方式7的电动机所用的断路促进部内的保持部的动作前的状态的说明图。
图25是表示包含在本发明的实施方式7的电动机所用的断路促进部内的保持部的动作后的状态的说明图。
图26是本发明的实施方式8的电动机所用的定子，且是表示对该定子实施树脂模制前的状态的立体图。
图27是表示包含在本发明的实施方式8的电动机所用的断路促进部内的保持部的动作前的状态的说明图。
图28是表示包含在本发明的实施方式8的电动机所用的断路促进部内的保持部的动作后的状态的说明图。
图29是本发明的实施方式8的电动机所用的另一定子，且是表示对该定子实施树脂模制前的状态的说明图。
图30是表示包含在本发明的实施方式8的电动机所用的另一断路促进部内的保持部的动作前的状态的说明图。
图31是表示包含在本发明的实施方式8的电动机所用的另一断路促进部内的保持部的动作后的状态的立体图。
图32是表示包含在本发明的实施方式8的电动机所用的又一断路促进部内的保持部的动作前的状态的说明图。
图33是表示包含在本发明的实施方式8的电动机所用的又一断路促进部内的保持部的动作后的状态的说明图。
图34是以往的电动机的主剖视图。
图35是以往的电动机的实施树脂模制前的定子的立体图。
具体实施方式
本发明的电动机是具有利用树脂对定子线圈进行了模制的定子的电动机。在线圈间的搭接线部分、或中性点的连接部分、或电线与引线之间的连接部分中的至少一处安装有断路促进部。
断路促进部是以除用于对定子进行树脂模制的树脂以外的构件包围电线的周围的构造。断路促进部由以下这样的构件构成，即，在过大的电流在线圈流动等而成为了异常的温度的情况下，在预定的温度下，电线的周围成为液体状或气体状的构件。该内部的构件(内部材料)当然也可以在所述温度以下为气体状。另外，在该情况下，设为对定子进行模制的树脂不进入断路促进部的构造。另外，在以下的说明中，异常时主要是指过大的电流，即所谓的过电流在形成线圈的电线流动的状态。或者，也包含在形成线圈的电线发生了局部短路等不良现象而结果使电线成为高温的状态。
上述的构造是利用耐热性高于模制时的温度的树脂、金属或陶瓷等构造材料包围电线并且不使模制树脂进入的构造。例如，在本结构中，能够举出在利用圆筒或箱形的形状的构件(包围材料)包围了电线后将电线进出口堵塞而形成的构造。另外，当然也可以将绝缘件的一部分设为所述那样的形状而使断路促进部与绝缘件一体化。
另外，作为将电线进出口堵塞的构件的材质，例如能够举出耐热性高于模制时的温度的树脂或橡胶、弹性体等。作为将电线进出口堵塞的构件的材质，只要能够确保不使模制树脂进入的程度的密闭性就足够。另外，作为将电线进出口堵塞的构件的材料，例如有不饱和聚酯树脂(Bulk Molding Compound(BMC)：团状模塑料)、酚醛树脂、环氧树脂或硅树脂等，当然也可以是与模制树脂相同的材质的材料。作为其他的构造，也可以是利用密闭性优异的包围材料将电线进出口堵塞的构造。
另外，断路促进部内的物质(内部材料)优选是易燃性、爆炸性等较小并且导热小、能使电线的温度快速地上升的材料。因此，从处理和安全性的观点出发，最优选是空气。或者，断路促进部内的物质(内部材料)也可以是易燃性和爆炸性较小的凝胶状物质。
在断路促进部的内部由在预定的温度以上成为液体状或气体状的材质构成的情况下，也可以设为利用该材料包围电线周围，并由对定子进行模制的树脂覆盖断路促进部的外部的构造。具体而言，作为该材质，优选为在预定的温度具有熔点的热塑性树脂，例如能够举出尼龙-6、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚缩醛、尼龙-12、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚偏二氟乙烯、尼龙-66、聚苯硫醚、聚醚酰亚胺、聚砜、乙酸纤维素、乙基纤维素等。此外，根据模制时的温度或电动机使用时的线圈温度等选择适当的材质即可。另外，作为该材质的电线安装方法，能够举出对预先成形为夹着电线的那样的形状的材质进行安装的方法或在电线直接成形的方法等。
另外，作为断路促进部内的材质(内部材料)，除热塑性树脂以外，也可以使用例如弹性体等。另外，断路促进部的内部材料也可以包含在预定的温度下发泡而生成空隙或气体的发泡剂。
另外，本发明的电动机所用的电线能够使用通常采用的电线。具体而言，作为电线的导体材质，从导电性和绕组性等观点出发，优选是铜、铝、铜和铝的复合线等。另外，为了促进异常温度下的断路，最优选是熔点低且易于变形的铝。
另外，电线的绝缘覆膜也能使用通常采用的清漆。具体而言，例如能够举出氯乙烯、聚乙烯、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚酰胺酰亚胺。在使用这些材质的清漆的情况下，能够发挥以往的漆包线所具有的各种特征，并能获得电动机的规格、特性、可靠性等，因此优选。
另外，对于本发明的位于断路促进部内的电线的至少一部分，通过使电线伸长、将电线扭转或将电线弯折，能够容易使上述电线的截面积局部地减小。由此，电阻值只在电线的截面积较小的部分增大，温度上升增大，能够促进该部分处的熔断，因此优选。该局部性的截面积的减小从电动机整体来看较小，因此几乎不会影响电动机的特性。由此，能够提高过电流时的安全性。另外，减小截面积的部分的大小优选为数mm～数cm程度。另外，作为减小截面积的比例，能够根据电动机的规格(通常使用时的外加电流、功率、电线导体的线径、电阻值等)和想要进行熔断的条件(过电流值、温度等)适当地进行选择。在该情况下，优选为初始状态的40％～90％，最优选为初始状态的50％～80％。
另外，本发明的断路促进部也可以设为热感应导电材料，该热感应导电材料在温度高于树脂的模制成形温度和电动机的工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度时发生断路。
或者，本发明的断路促进部也可以是包含热感应导电材料和包围材料的结构。热感应导电材料在温度高于树脂的模制成形温度和电动机的工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度时发生断路。包围材料以在热感应导电材料的周围包含空气的方式形成包围热感应导电材料的空间。
特别是，热感应导电材料能够使用在上述的温度下断路的电阻器。另外，优选的是，使断路促进部的构件熔融而成为液体状或气体的温度比树脂的模制成形温度和电动机的工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度高20℃以上。
作为电阻器的具体例，能够使用以下的构件。电阻器能够使用通常采用的固定电阻器。具体而言，能够使用的固定电阻器包括碳覆膜固定电阻器、金属覆膜固定电阻器、氧化金属覆膜固定电阻器或线绕固定电阻器等。
另外，能够在考虑安装断路促进部的状况的前提下，从面安装型或引线型等中适当地选择固定电阻器的形状。
另外，所使用的电阻器要求以下事项。所使用的电阻器需要在电动机的通常运转时抑制对电动机的特性或可靠性产生影响。另一方面，所使用的电阻器要求具有以下特性，即，只在过载电流等在电动机流动而达到了上述的温度的情况下发生断路。对于所使用的电阻器的电阻值、额定功率或允许电流等特性，根据电动机所要求的特性或可靠性等适当地选择。
这里，断路促进部也可以将断路促进部本身设为热感应导电材料。或者，断路促进部也能如上所述地设为使热感应导电材料位于使用包围材料而不使模制树脂进入的构造物的内部的构造。在该情况下，由于使用包围材料，因此断路促进部的尺寸有时增大。但是，在断路促进部的内部，由于在包围材料与热感应导电材料之间存在空气，因此能够提高热感应导电材料的隔热性。由此，在电动机的温度因过电流等而上升了时，能够更快地促进断路促进部的断路。因此，能够尽早切断向电动机流动的电流。
另外，在上述说明中，作为热感应导电材料，例示了电阻器，但只要能够取得同样的作用效果即可，也能使用其他的构件。例如，作为热感应导电材料，能够使用跨接线或熔丝等。
另外，位于断路促进部内的电线也可以通过使至少一部分的电线的截面形状变形为扁平状或凹状来减小截面积。另外，减小截面积的部分的大小优选与上述同样地为数mm～数cm程度。作为减小截面积的比例，能够根据电动机的规格或想要进行熔断的条件适当地选择。在该情况下，优选为初始状态的40％～90％，初始状态的50％～80％易于兼顾电动机的可靠性和高温时的熔断性，因此更优选。
另外，也可以将位于断路促进部内的电线设为具有比线圈所使用的电线的导体直径细的导体直径的电线，从而减小截面积而促进位于断路促进部内的电线的熔断。
另外，也可以在位于断路促进部内的电线的至少一部分设置夹具，该夹具在比模制成形温度和电动机的工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度高的温度下使电线变形或切断电线。
特别优选的是，使断路促进部的构件熔融而成为液体状或气体的温度比树脂的模制成形温度和电动机的工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度高20℃以上。
采用该结构，对于定子所具有的电线被树脂覆盖的模制电动机而言，不必预先减小电线的一部分的截面积等来应对因过大的电流流动而使电线成为了高温的情况。换言之，若采用本结构，能在不改变作为电动机的规格的前提下实现因过大的电流流动而使电线成为了高温的情况下的对策。具体而言，本结构只在过大的电流流动而成为了异常的高温的情况下使电线变形，从而减小截面积，并如上所述地促进断路或切断电线而切断电流，因此更优选。
例如，该断路促进部能由以下这样的结构实现，即，在其一部分使用形状记忆合金，从而在达到了预定的温度时使以刀具状或剪刀状或点状或线状按压位于断路促进部内的电线的形状的变形部进行工作。若使用该断路促进部，变形部能使电线变形或切断电线。形状记忆合金的材质和形状根据断路促进部工作的环境适当地选择即可。具体而言，在本发明的实施方式的电动机中，优选的是能够在工作温度为200℃前后的条件下进行工作的Ti-Ni-(Zr、Hf)-Nb合金、Ti-Ta-Al合金或Fe-Mn-Si合金等。
或者，代替使用形状记忆合金，断路促进部也可以是如下结构，即，在压缩了弹簧状的金属等的状态下利用热塑性树脂等覆盖一部分，以使其不运动。若设为该结构，热塑性树脂在预定的温度下开始熔融，从而能使弹簧状部分进行工作而使电线变形或切断电线。所使用的热塑性树脂能够根据断路促进部的尺寸、形状或想要切断外加电流的温度等，在考虑熔融温度或强度特性的前提下适当选择。
具体而言，优选是尼龙-6、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚缩醛、尼龙-12、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚偏二氟乙烯、尼龙-66、聚苯硫醚、聚醚酰亚胺、聚砜、乙酸纤维素、乙基纤维素等。
另外，本发明的实施方式的电动机所用的绝缘件可以为任意的材质，但特别优选聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯硫醚、液晶聚合物以及这些材料的玻璃纤维强化材料等。
另外，本发明的实施方式的电动机所用的树脂模制材料例如能够举出不饱和聚酯树脂和酚醛树脂等热固化性树脂。在该情况下，从特性和成本的观点出发，优选不饱和聚酯树脂。
以下，参照附图说明本发明的实施方式。另外，以下的实施方式是将本发明具体化后的一个例子，并不限制本发明的技术范围。
(实施方式1)
图1是本发明的实施方式1的电动机1的主视图。图2是该电动机1的分解立体图。图3是将该电动机1的局部放大而得到的侧面的剖视图。图4是该电动机1所用的定子，且是表示对该定子实施树脂模制前的状态的立体图。图5是图4所示的定子的主视图。图6是说明该电动机1所用的定子所具有的断路促进部的主要部分说明图。图7是说明本发明的实施方式1的电动机1的使用状态的概要图。
首先，使用图1～图3说明本发明的实施方式1的电动机1的概要。
如图1～图3所示，本发明的实施方式1的电动机1包括定子10、转子20、模制树脂31以及1对轴承30A、30B。转子20具有旋转轴21并位于定子10的内侧。1对轴承30A、30B将转子20支承为旋转自如。模制树脂31覆盖定子10。这里，例示的电动机1为无刷型。另外，在实施方式1中，在俯视电动机1的外壳部(壳体)的一部分的情况下，电动机1包括成为实质上的圆板形状的第1金属外壳32、第2金属外壳33以及电路基板34。另外，电动机1并不限定于该结构。
定子10具有将多张金属板层叠而构成的定子芯(定子铁芯)11以及卷绕于定子芯11(详见而言是后述的定子芯11的齿)的线圈(绕组)12。定子芯11具有磁轭和多个齿，该磁轭以包围沿轴心(旋转轴21的轴心)X配置的转子20的方式形成为环状，上述多个齿自该磁轭朝向轴心X呈凸形状突出。
转子20具有旋转轴21和旋转体22，上述旋转轴21沿轴心X方向延伸，上述旋转体22包含磁体成分并沿轴心X方向延伸，并且固定于旋转轴21。旋转体22具有转子芯23和安装于转子芯23的外周面的多个磁体(永磁体)24。磁体24以相邻的磁体24的极性交替地位于N极和S极的方式组装于转子芯23的外周面。利用嵌入第1金属外壳32的中央部的轴承30A和嵌入第2金属外壳33的中央部的轴承30B将转子20支承为旋转自如。
如图3～图6所示，线圈12隔着由绝缘体(例如树脂)形成的绝缘件13卷绕于定子芯11。概略而言，绝缘件13具有底面部13a、外周壁部13b以及内周壁部13c。
如图3和图6所示，绝缘件13的底面部13a安装于定子芯11的端面。在本实施方式中，绝缘件13的底面部13a由沿着与轴心X交叉的方向延伸的面形成。绝缘件13的外周壁部13b立设于卷绕有线圈12的部位的外周侧，用于限制线圈12的位置。在本实施方式中，绝缘件13的外周壁部13b由在沿着轴心X的方向上延伸的壁面形成。绝缘件13的内周壁部13c立设于卷绕有线圈12的部位的内周侧，用于限制线圈12的位置。绝缘件13的内周壁部13c由在沿着轴心X的方向上延伸的壁面形成。绝缘件13只要能使线圈12与定子芯11之间电绝缘即可，并不限定于该形状。
如图3～图7所示，在电动机1存在使卷绕于各齿的线圈12与卷绕于其他齿的线圈12连通的搭接线12b。搭接线12b安装于绝缘件13的外周壁部13b的外周侧等。
线圈12具有自定子芯11沿轴心X方向伸出(在图3中是向纸面的上方和下方突出地伸出)的线圈端12a。除线圈端12a以外的线圈主体部分被收纳于定子芯11内。
如图1～图3所示，定子10所具有的线圈12、绝缘件13、定子芯11(但齿所在的内周面除外)以及搭接线12b所在的绝缘件13的外周侧区域(但后述的断路促进部40除外)由模制树脂31覆盖。
模制树脂31的外周面形成为筒状，形成作为电动机1的外壳部(壳体)的一部分的主体部(外壳主体部)31a。
线圈模制部31b覆盖线圈端12a、绝缘件13以及搭接线12b所在的绝缘件13的外周侧区域。
如图3～图7所示，实施方式1的电动机1包括定子10、模制树脂31以及断路促进部40，上述模制树脂31是覆盖定子10的树脂，上述断路促进部40在异常时促使形成线圈12的电线12c断路。定子10具有定子芯11和线圈12，该线圈12将电线12c卷绕于定子芯11而形成多相。
断路促进部40安装于如下的至少任一部位：卷绕于定子芯11的线圈12间的搭接线12b部分、线圈12所形成的多相的中性点14的连接部分14a、以及形成线圈12的电线12c与自外部向电线12c供给电力的引线15之间的连接部分15a。在后述的说明中，例示将断路促进部40安装于搭接线部分或引线的连接部分的情况。
这里，异常时主要是指过大的电流，即所谓的过电流在形成线圈12的电线12c流动的状态。或者，也包含在形成线圈12的电线12c发生了局部短路等不良现象而结果使电线12c成为高温的状态。
断路促进部40是包含空气的空间。
使用附图进一步详细地说明具体例。
如图3～图6所示，断路促进部40安装于搭接线12b的一部分。断路促进部40形成为在搭接线12b的周围形成有作为断路促进体42的空气层的构造。换言之，模制树脂31因断路促进部40而未附着于搭接线12b。即，断路促进部40确保了使搭接线12b不与模制树脂31接触的空间。另外，在实施方式1中，电动机1例示了具有U相、V相以及W相的三相马达。在图中，在对应于U相、V相以及W相的各相的搭接线12b逐一安装有断路促进部40，但本发明并不限定于此。另外，作为电动机1的组装方法(制造方法)，在利用模制树脂31对定子10进行了树脂模制后，将转子20装入。
在定子芯11使用外径为96mm并且层叠厚度为35mm的多个层叠钢板。在定子芯11安装有聚对苯二甲酸丁二醇酯(polybutyleneterephthalate(PBT))制的绝缘件13。在定子芯11隔着绝缘件13缠绕有作为电线12c的聚氨酯/尼龙铜线(由聚氨酯/尼龙包覆的铜线)而形成线圈12。在线圈12与线圈12之间存在搭接线12b。
如图4和图6所示，安装有断路促进部40的定子10具有12个槽。断路促进部40是PBT制的箱型形状的成形体(包围材料41)。断路促进部40包围由电线12c形成的搭接线12b，在断路促进部40的内部具有作为存在空气的空间的断路促进体42。在实施方式1中，断路促进部40的大小是内部尺寸为8mm×4mm×2mm。断路促进部40由包围材料41形成，该包围材料41具有搭接线12b的进出口并由PBT板形成。形成于包围材料41的进出口由比电线12c的外径大0.1mm的孔形成。搭接线12b经由进出口而穿过断路促进部40的内外。
在实施方式1中，对形成搭接线12b的电线12c的导体直径为0.2mm(发明品1)、0.4mm(发明品2)、0.6mm(发明品3)这3个种类的电线进行了评价。具体而言，针对3种电线12c，分别制作了定子10(详细而言是定子10的除模制树脂31以外的部分)。利用不饱和聚酯树脂(BMC)覆盖各定子10的线圈端12a、定子芯11的外周部。这样完成了施加有模制树脂31的定子10。
施加模制树脂31时的模具温度设为150℃。将转子20装入该施加有模制树脂31的定子10而组装了电动机1。如图7所示，用于自位于电动机1的外部的电源90向定子10所具有的线圈12通电的引线15安装于在绝缘件13安装的引线用端子。具体而言，在将引线15缠绕于引线用端子而进行了软钎焊的基础上，施加陶瓷粘接剂而进行进一步的固定。其结果，引线15与引线用端子之间的连接部分15a被固定为即使在温度上升至500℃程度的情况下也不会脱开。
另外，将实施了树脂模制后的1个定子10切断，确认到：模制树脂31没有进入断路促进部40的空间，空间(设于断路促进部40内的内部材料的1种)得以保持。
另外，为了与实施方式1相比较，做出了没有设置断路促进部的定子。比较用的定子使用了导体直径为0.4mm的电线(比较品1)。比较用的定子直接利用由BMC(团状模塑料)形成的模制树脂覆盖搭接线，完成了实施有树脂模制的定子。然后，将转子装入而与实施方式1同样地组装了电动机。
使用分别制作的电动机，利用以下的方法进行了燃烧试验。
在进行燃烧试验之前，进行了以下的准备。向位于树脂模制内的线圈的表面附近安装热电偶，以便能够确认试验中的温度。在将热电偶安装于线圈的表面附近后，使用浆糊等粘贴材料将脱脂棉粘贴于电动机的整个外周。接着，准备使用了全波整流电路的直流电源装置，对电动机所具有的任意的两相外加了直流电压。逐渐提高所外加的直流电压的电压而使电动机的温度一点一点地上升。始终测量通过电动机的电流和外加的电压。在测得的电流和电压发生了急剧的变化的情况下，特别是在电流呈现急剧的上升的情况下，判断为线圈发生了局部短路等。在判断出线圈发生了局部短路等的情况下，暂且降低电压而使电流值稳定后，再次将电压提高上去，并调整为使温度上升的斜率恒定。
利用该试验确认了电动机所具有的电线是否断路而切断电流，或者脱脂棉是否起火。在(表1)中表示其结果。
[表1]
样品 发明品1 发明品2 发明品3 比较品1
导体直径 0.2mm 0.4mm 0.6mm 0.4mm
最高到达温度 220℃ 250℃ 280℃ 450℃
结果 断路 断路 断路 起火
将断路后的样品拆解而进行了断路部位的调查。其结果，在所有的样品确认到在断路促进部40内的至少1个部位，形成搭接线12b的电线12c发生了断路。
根据以上的结果，以不直接对搭接线12b实施树脂模制的方式在搭接线12b安装具有空气层的断路促进部40，从而促进了形成被安装有断路促进部40的搭接线12b的电线12c的断路。由此，确认到能够防止电动机1起火。随着电线12c的导体直径增大，最高到达温度也上升。因此能够确认到如下倾向：即使安装了断路促进部40，也难以断路。
如以上那样，本实施方式的电动机1包括：定子10；树脂，其覆盖定子10；以及断路促进部40，其在异常时促使电线12c断路。定子10具有定子芯11和线圈12，线圈12将电线12c卷绕于定子芯11而形成多相。断路促进部40安装于如下的至少任一部位：卷绕于定子芯11的线圈12间的搭接线部分、线圈12所形成的多相的中性点14的连接部分、以及电线12c与自外部向电线12c供给电力的引线15之间的连接部分。
由此，即使以往的通常的安全保护电路未正常地发挥功能而使过大的电流在定子所具有的线圈流动，安装有断路促进部的、线圈间的搭接线部分、中性点的连接部分以及电线与引线之间的连接部分中的任一者的温度也会最快地上升。由此，使安装有断路促进部的部分的电线熔断而切断向电动机的通电。因此，能够防止电动机起火。
另外，断路促进部40也可以是包含空气的空间。
(实施方式2)
图8是本发明的实施方式2的电动机所用的定子，且是表示对该定子实施树脂模制前的状态的主要部分放大图。图9是图8所示的定子的俯视图。
如图8和图9所示，在实施方式2的电动机中，断路促进部40c由以下这样的构件形成，该构件在温度高于作为树脂的模制树脂31的模制成形温度和电动机工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度时熔融而成为液体状。
特别优选的是，熔融而成为液体状的构件熔融而成为液体状的温度比树脂的模制成形温度和电动机的工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度高20℃以上。
特别是，熔融而成为液体状的构件能够使用尼龙-6、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚缩醛、尼龙-12、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚偏二氟乙烯、尼龙-66、聚苯硫醚、聚醚酰亚胺、聚砜、乙酸纤维素、乙基纤维素。
使用附图详细地说明具体例。另外，对与已述的说明同样的结构标注相同的附图标记并引用说明。
首先，实施方式2的电动机与实施方式1的电动机的不同在于断路促进部。如图8和图9所示，实施方式2的电动机所用的断路促进部40c使用内部尺寸φ2mm×长度20mm的硅玻璃管。与实施方式1同样，后述的搭接线12b位于断路促进部40c内。
在作为断路促进部40c的包围材料41c插入有内部材料，该内部材料由具有比形成搭接线12b的电线12c的外径大0.1mm的孔的12-尼龙(熔点180℃)的成形体(外径为1.8mm，长度为15mm)形成。形成搭接线12b的电线12c插入该成形体所具有的孔。在包围材料41c处的形成搭接线12b的电线12c的进出口施加并封入有环氧树脂。像这样地制作了定子10。
在本实施方式中，对形成搭接线12b的电线12c的导体直径为0.2mm(发明品4)、0.4mm(发明品5)、0.6mm(发明品6)这3个种类的电线进行了评价。
此外，制作除断路促进部40c以外的部分与实施方式1所示的电动机同样的电动机，并且进行了与在实施方式1中说明的燃烧试验同样的燃烧试验。在(表2)中表示其结果。
[表2]
样品 发明品4 发明品5 发明品6
导体直径 0.2mm 0.4mm 0.6mm
最高到达温度 220℃ 250℃ 260℃
结果 断路 断路 断路
将断路后的样品拆解而进行了断路部位的调查。其结果，在所有的样品确认到在断路促进部40c内的至少1个部位，形成搭接线12b的电线12c发生了断路。
确认到即使断路促进部40c为热塑性树脂，也与实施方式1大致同样地在断路促进部40c发生断路。
另外，能够利用以下这样的构件形成断路促进部来代替上述的断路促进部40c，该构件在温度高于树脂的模制成形温度和电动机工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度时熔融而成为气体。
特别优选的是，断路促进部的构件熔融而成为液体状或气体的温度比树脂的模制成形温度和电动机的工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度高20℃以上。
(实施方式3)
图10是本发明的实施方式3的电动机所用的定子，且是表示对该定子实施树脂模制前的状态的主要部分放大图。图11是图10所示的定子的俯视图。图12是本发明的实施方式3的电动机所用的定子，且是表示对该定子实施树脂模制前的状态的另一主要部分放大图。
如图10～图12所示，在实施方式3的电动机中，位于断路促进部40a内的电线43a的部分的截面积比位于断路促进部40a外的电线44a的部分的截面积小。特别是，位于断路促进部40a内的电线43a弯折地形成。
使用附图详细地说明具体例。另外，对与已述的说明同样的结构标注相同的附图标记并引用说明。
首先，实施方式3的电动机与实施方式1的电动机的不同在于断路促进部。如图10和图11所示，实施方式3的电动机所用的断路促进部40a与实施方式2同样，使用内部尺寸φ2mm×长度20mm的作为硅玻璃管的包围材料41a。与实施方式1同样，后述的搭接线12b位于断路促进部40a内。
如图12所示，对搭接线12b和作为断路促进部40a的硅管一同施加弯折。具体而言，对形成搭接线12b的电线43a进行了4次大致90°的弯折。然后，对形成搭接线12b的电线43a的进出口施加环氧粘接剂而进行了封闭。
此外，制作除断路促进部40a以外的部分与实施方式1所示的电动机同样的电动机，并且进行了与在实施方式1中说明的燃烧试验同样的燃烧试验。
在实施方式3中，对形成搭接线12b的电线43a的导体直径为0.2mm(发明品7)、0.4mm(发明品8)、0.8mm(发明品9)这3个种类的电线进行了评价。
在本次的比较例中没有使用由硅玻璃管形成的包围材料。本次的比较例直接利用树脂模制覆盖将导体直径为0.4mm的搭接线以大致90°弯折了4次而得到的材料，制作了实施了树脂模制的定子(比较品2)。然后，进行了与实施方式1同样的试验。在(表3)中表示其结果。
[表3]
样品 发明品7 发明品8 发明品9 比较品2
导体直径 0.2mm 0.4mm 0.8mm 0.4mm
最高到达温度 220℃ 220℃ 240℃ 440℃
结果 断路 断路 断路 起火
将断路后的样品拆解而进行了断路部位的调查。其结果，在所有的样品确认到在断路促进部40a内的至少1个部位，形成搭接线12b的电线43a发生了断路。
与实施方式1同样，所有的本发明品都发生了断路。但是，直接对搭接线实施树脂模制而得到的比较品的最高到达温度为400℃以上，发生了起火。
通过将形成搭接线12b的电线43a弯折，与实施方式1相比，最高到达温度呈现些许降低的倾向。而且能够确认到电线43a的导体直径越大，由该弯折获得的效果越明显的倾向。
在减小形成搭接线12b的电线43a的截面积之时，也可以将电线43a伸长或将电线43a扭转来减小截面积。
如上所述，位于本实施方式的断路促进部40a内的电线43a的部分的截面积比位于断路促进部40a外的电线44a的部分的截面积小。
另外，在本实施方式的电动机的制造方法中，使位于断路促进部40g内的电线43a伸长而形成该电线43a。
另外，在本实施方式的电动机的制造方法中，也可以使位于断路促进部40g内的电线43a扭转而形成该电线43a。由此，能够获得位于断路促进部40g内的电线43a的部分被扭转的电动机。
另外，在本实施方式的电动机的制造方法中，也可以使位于断路促进部40g内的上述电线43a弯折而形成上述电线43a。由此，能够获得位于断路促进部40g内的电线43a的部分弯折的电动机。
(实施方式4)
图13是本发明的实施方式4的电动机所用的定子，且是表示对该定子实施树脂模制前的状态的主要部分放大图。图14是位于该电动机所用的断路促进部内的搭接线的主要部分放大图。图15是沿图14的C-C线剖切而得到的搭接线的剖视图。图16是位于该电动机所用的断路促进部内的其他搭接线的主要部分放大图。图17是沿图16的D-D线剖切而得到的搭接线的剖视图。
如图13和图14所示，对于形成位于实施方式4的电动机所用的断路促进部40d内的搭接线12b的电线43c，电线43c变形为扁平状的扁平部45的截面积比位于断路促进部40d外的电线44c的部分的截面积小。
使用附图详细地说明具体例。另外，对与已述的说明同样的结构标注相同的附图标记并引用说明。
首先，实施方式4的电动机与实施方式1的电动机的不同在于位于断路促进部内的电线的截面。如图13所示，实施方式4所使用的断路促进部40d与实施方式3同样，使用内部尺寸φ2mm×长度20mm的硅玻璃管。如图14和图15所示，形成位于断路促进部40d内的搭接线12b的电线43c在长度L为5mm的范围内其截面形状变形为扁平状。自周围施加压力而使截面形状变形。在断路促进部40d的进出口，利用环氧粘接剂进行了封闭。像这样地制作了定子10。
这里，在进行实施方式4的评价之时，形成搭接线12b的电线44c使用导体直径为0.8mm的聚氨酯铜线。如图15所示，将搭接线12b压缩而形成了扁平部45。所准备的搭接线12b的扁平部45的厚度t为包含表示未施加变形的初始状态的100％(发明品10)、80％(发明品11)、60％(发明品12)、40％(发明品13)这4种。
此外，制作除断路促进部40d以外的部分与实施方式1所示的电动机同样的电动机。另外，进行了与在实施方式1中说明的燃烧试验同样的燃烧试验。
为了进行比较，也准备了没有使用作为断路促进部40d的硅玻璃管的比较品3。具体而言，比较品3准备了对具有0.8mm的导体直径的搭接线施加压力直到扁平部的厚度成为40％为止的电线。制作直接对该搭接线实施树脂模制而得到的定子，进行了同样的试验。在(表4)中表示其结果。
[表4]
样品 发明品10 发明品11 发明品12 发明品13 比较品3
扁平部厚度 100％ 80％ 60％ 40％ 40％
最高到达温度 380℃ 320℃ 290℃ 260℃ 420℃
结果 断路 断路 断路 断路 起火
将断路后的样品拆解而进行了断路部位的调查。其结果，在所有的样品确认到在断路促进部40d内的至少1个部位，形成搭接线12b的电线43c发生了断路。
即使在考虑因形成搭接线的电线的导体直径增大而使最高到达温度上升从而难以发生断路的情况下，通过使电线的主要部分截面变形为扁平状，也能确认到能容易地发生断路。
像比较品3那样，即使使形成搭接线的电线的主要部分截面变形为扁平状，在利用树脂充分地对变形后的扁平状的部分进行了模制的情况下，电线也不会发生断路而是温度上升从而起火。
如图16和图17所示，代替上述的电线，对于位于断路促进部40d内的电线43c的部分，也可以使电线43c变形为凹状的部分46的截面积比位于断路促进部40d外的电线44c的部分的截面积小。
如上所述，对于位于本实施方式的断路促进部40d内的电线43c的部分，电线43c变形为扁平状的部分的截面积比位于断路促进部40d外的电线44c的部分的截面积小。
(实施方式5)
图18是本发明的实施方式5的电动机所用的定子，且是表示对该定子实施树脂模制前的状态的主要部分放大图。图19是图18所示的定子的俯视图。图20是本发明的实施方式5的电动机所用的定子，且是表示对该定子实施树脂模制前的状态的另一主要部分放大图。
如图18和图19所示，在实施方式5的电动机中，位于断路促进部40b内的电线43b的部分的截面积比位于断路促进部40b外的电线44b的部分的截面积小。特别是，位于断路促进部40b内的电线43b由线径比位于断路促进部40b外的电线44b的线径细的电线构成。
使用附图详细地说明具体例。另外，对与已述的说明同样的结构标注相同的附图标记并引用说明。
首先，实施方式5的电动机与实施方式3的电动机的不同在于，使形成位于断路促进部内的搭接线12b的电线的线径减小的方法不同。
作为实现实施方式5的一个例子，使用以下的方法。即，PBT制的绝缘件13具有用于改变电线的直径的连接端子51。在连接端子51的一端通过熔接而连接有线圈用电线53。熔接也叫做热铆。在连接端子51的另一端通过熔接而连接有直径比线圈用电线53的直径小且截面积较小的细电线52。细电线52穿过由内部尺寸φ2mm×长度15mm的硅玻璃管形成的断路促进部40b而与连接端子55b所具有的连接部55a相连接。细电线52通过熔接而与连接部55a电连接。
经由自位于电动机1的外部的电源90延伸的引线15对上述结构的电动机供给电动机1的驱动电力。引线15与连接端子55b相连接。自引线15经由连接端子55b向电动机1供给电动机1的驱动所需的电力。具体而言，向电动机1供给的电流自引线15经由细电线52向线圈用电线53供给。
在实施方式5中，作为线圈用电线53即电线44b，使用了导体直径为0.8mm的聚氨酯/尼龙铜线。作为细电线52即电线43b，使用了导体直径为0.4mm的聚氨酯/尼龙铜线。在供细电线52穿过的由硅玻璃管形成的包围材料41b的进出口施加环氧粘接剂而进行了封闭。由此，抑制了模制树脂进入由硅玻璃管形成的包围材料41b的内部。
此外，制作除断路促进部40b以外的部分与实施方式1等所示的电动机同样的电动机，并且进行了与在实施方式1中说明的燃烧试验同样的燃烧试验。
另外，为了进行比较，如图20所示，制作了对断路促进部40b施加弯折而得到的电动机，进行了同样的燃烧试验。具体而言，对搭接线12b和作为断路促进部40b的硅管一同施加了弯折。特别是，对搭接线12b进行了4次大致90°的弯折。在(表5)中表示对上述的实施方式3进行追加的评价结果。
[表5]
样品 发明品14 发明品15
细电线折弯 无 有
最高到达温度 220℃ 210℃
结果 断路 断路
将断路后的样品拆解而进行了断路部位的调查。其结果，在所有的样品确认到在断路促进部40b内的至少1个部位，形成细电线52的电线43b发生了断路。
根据以上的结果，在作为线圈用电线53的电线44b的导体直径较粗而估计难以发生熔断的情况下，能够借助连接端子51、55b使用作为导体直径比线圈用电线53的导体直径细的细电线52的电线43b。由此，若电线的导体直径减小，则易于发生熔断。此外，能够确认到：通过实施使该电线的一部分弯折等措施，从而更进一步地易于熔断。
如上所述，位于本实施方式的断路促进部40b内的电线43b由线径比位于断路促进部40b外的电线44b的线径细的电线43b构成。
(实施方式6)
图21是本发明的实施方式6的电动机所用的定子，且是表示对该定子实施树脂模制前的状态的主要部分放大图。图22是本发明的实施方式6的电动机所用的定子，且是表示对该定子实施树脂模制前的状态的另一主要部分放大图。
如图21所示，在实施方式6的电动机中，断路促进部40j由热感应导电材料形成，该热感应导电材料在温度比作为树脂的模制树脂31的模制成形温度和电动机工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度高时发生断路。
特别优选的是，断路促进部40j的构件熔融而成为液体状或气体的温度比树脂的模制成形温度和电动机的工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度高20℃以上。
特别是，热感应导电材料是电阻器47。
使用附图详细地说明具体例。另外，对与已述的说明同样的结构标注相同的附图标记并引用说明。
首先，实施方式6的电动机与已述的其他的实施方式的电动机的不同在于断路促进部。如图21所示，实施方式6的电动机所用的断路促进部40j由作为热感应导电材料的电阻器47构成。
接着，PBT制的绝缘件13与实施方式5同样具有连接端子51。在连接端子51的一端通过熔接而连接有线圈用电线53。在连接端子51的另一端连接有作为热感应导电材料的电阻器47的端子。电阻器47的端子在铆接于连接端子51后进行软钎焊。
与实施方式5同样，经由自位于电动机的外部的电源延伸的引线对电动机供给驱动电流。引线与安装于另一绝缘件13的连接端子55b相连接。连接端子55b与电阻器47所具有的另一端子经由连接部55a相连接。具体而言，电阻器47的另一端子在铆接于连接部55a后进行软钎焊。连接部55a和连接端子55b形成电连接的结构。
利用上述这样的结构，自位于电动机的外部的电源经由引线供给的驱动电流流入连接端子55b。流入到连接端子55b的驱动电流经由连接部55a流入电阻器47。流入到电阻器47的驱动电流经由连接端子51向线圈用电线53流入。
这里，作为线圈用电线53，使用了导体直径为0.8mm的聚氨酯/尼龙铜线。作为热感应导电材料即电阻器47，使用了电阻值为20mΩ以下且最大允许电流为1.5A的涂装绝缘型零欧姆固定电阻器。
并且，如图22所示，在实施方式6中，准备其他的形态而进行了评价。具体而言，在实施方式6的另一电动机中，断路促进部40k包含包围材料41d和作为热感应导电材料的电阻器47a。
电阻器47a在温度高于作为树脂的模制树脂31的模制成形温度和电动机工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度时发生断路。
特别优选的是，断路促进部40k的构件熔融而成为液体状或气体的温度比树脂的模制成形温度和电动机的工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度高20℃以上。
包围材料41d在热感应导电材料的周围形成包含空气的空间。能够利用硅玻璃管实现包围材料41d。在包围材料41d的进出口使用环氧粘接剂封闭其内部空间。也就是说，在断路促进部40k的内部，在包围材料41d与电阻器47a之间形成有空气层。换言之，断路促进部40k通过利用环氧粘接剂封闭包围材料41d的进出口，从而使模制树脂31不会流入包围材料41的内部。
此外，制作除断路促进部40j、40k以外的部分与实施方式1的电动机同样的电动机，并且进行了与在实施方式1中说明的燃烧试验同样的燃烧试验。
在(表6)中表示其结果。
[表6]
样品 发明品16 发明品17
断路促进部结构 图21规格 图22规格
最高到达温度 200℃ 190℃
结果 断路 断路
将断路后的样品拆解而进行了断路部位的调查。其结果，发明品16、17都确认到作为热感应导电材料的电阻器47a发生了断路。
根据以上的结果，在作为线圈用电线53的电线的导体直径较粗而估计难以发生熔断的情况下，能够借助与引线相连接的连接端子55b连接作为热感应导电材料的电阻器47。由此，能够确认到：在因过电流在线圈用电线53流动等而使电阻器47达到了预定的工作温度时，电阻器47容易熔断。
此外，能够确认到：在使用包围材料41在作为热感应导电材料的电阻器47a的周围形成了空气层的情况下，电阻器47a在更低的温度下熔断。也就是说，确认到被包围材料41包围的电阻器47a更进一步地易于熔断。
电阻器47a能够使用通常使用的固定电阻器。具体而言，固定电阻器包括碳覆膜固定电阻器、金属覆膜固定电阻器、氧化金属覆膜固定电阻器或线绕固定电阻器等。
此外，能够在考虑安装断路促进部40j、40k的状况的前提下，从面安装型或引线型等中适当地选择固定电阻器的形状。
另外，所使用的电阻器47a要求以下的事项。所使用的电阻器47a需要在电动机的通常运转时抑制对电动机的特性和可靠性产生影响。另一方面，所使用的电阻器47a要求具有以下这样的特性，即，只在过载电流等在电动机流动而达到了上述的温度的情况下发生断路。对于所使用的电阻器47a而言，根据电动机所要求的特性和可靠性等，适当地选择电阻值、额定功率以及允许电流等特性。
另外，在上述说明中，作为热感应导电材料，例示了电阻器47、47a，但只要能够取得同样的作用效果即可，也能使用其他的构件。例如，作为热感应导电材料，能够使用跨接线或熔丝等。
如上所述，本实施方式的断路促进部40j是热感应导电材料，该热感应导电材料在温度高于树脂的模制成形温度和电动机的工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度时发生断路。
另外，断路促进部40j包含：热感应导电材料，其在温度高于树脂的模制成形温度和电动机的工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度时发生断路；以及包围材料41，其以在热感应导电材料的周围形成空间的方式包围热感应导电材料。
另外，热感应导电材料也可以是电阻器47。
(实施方式7)
图23是本发明的实施方式7的电动机所用的定子，且是表示对该定子实施树脂模制前的状态的立体图。图24是表示包含在该电动机所用的断路促进部内的保持部的动作前的状态的说明图。图25是表示包含在该电动机所用的断路促进部内的保持部的动作后的状态的说明图。
如图23～图25所示，实施方式7的电动机所用的断路促进部40f包含刀具62a和保持部61，该刀具62a是使形成搭接线12b的电线43d变形的变形部62。保持部61由螺旋弹簧61b和热熔融树脂66一同形成，上述螺旋弹簧61b保持作为变形部62的刀具62a，上述热熔融树脂66是在温度高于树脂的模制成形温度和工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度时发生熔融而成为液体状的构件。
特别优选的是，断路促进部40f的构件熔融而成为液体状或气体的温度比树脂的模制成形温度和电动机的工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度高20℃以上。
在断路促进部40f内，当保持部61熔融而成为了液体状时，作为变形部62的刀具62a在预先确定的可动范围内移动。
使用附图详细地说明具体例。另外，对与已述的说明同样的结构标注相同的附图标记并引用说明。
首先，实施方式7的电动机与实施方式1的电动机的不同在于断路促进部。在实施方式7的电动机中，使用具有以下的内部构造的断路促进部40f。
如图24所示，在断路促进部40f内包含作为变形部62的不锈钢制的刀具62a以及作为保持部61的螺旋弹簧61b和热熔融树脂66。
以使刃的部分与形成搭接线12b的电线43d相对的方式安装刀具62a。螺旋弹簧61b以收缩的状态安装在刀具62a的背面的中央部分。刀具62a的刃的部分的两端由热熔融树脂66保持。在该状态下，热熔融树脂66位于刃的部分与断路促进部40f的内壁之间，从而以抑制螺旋弹簧61b所具有的弹性力的方式进行作用。在本实施方式中，使用了聚缩醛来作为热熔融树脂66。
接下来，说明断路促进部40f的气氛温度达到了预定的温度的状态。
如图25所示，当断路促进部40f内的气氛温度达到预定的温度时，作为热熔融树脂66的聚缩醛熔融。由此，失去了支承的刀具62a在被释放了的螺旋弹簧61b的弹性力的作用下沿着将形成搭接线12b的电线43d向断路促进部40f的内壁进行推压的方向进行移动。因而，刀具62a使搭接线12b变形。或者，通过调整螺旋弹簧61b来使刀具62a切断搭接线12b。
在本实施方式中，使用聚缩醛来作为热熔融树脂66，因此估计上述的预定的温度为聚缩醛的熔点即181℃以上。换言之，通过选择具备期望的熔点的热熔融树脂66，能够调整上述的预定的温度。
此外，除改变了断路促进部内以外，与实施方式1同样地形成了实施了树脂模制的定子，并组装电动机。使用所组装的电动机进行了同样的燃烧试验。在燃烧试验使用的导体直径为0.2mm(发明品18)、0.4mm(发明品19)、0.6mm(发明品20)、0.8mm(发明品21)。在(表7)中表示其结果。
[表7]
样品 发明品18 发明品19 发明品20 发明品21
导体直径 0.2mm 0.4mm 0.6mm 0.8mn
最高到达温度 190℃ 190℃ 200℃ 220℃
结果 断路 断路 断路 断路
将断路后的样品拆解而进行了断路部位的调查。其结果，在所有的样品确认到在断路促进部40f内的至少1个部位，电线43d在与刀具62a接触的部分发生了断路。
根据以上的结果，若使用像热熔融树脂66那样在预定的温度下熔融的构件来构成断路促进部40f，则能在预定的温度附近使位于断路促进部40f内的搭接线12b即电线43d变形或断路。特别是在使用导体直径较大的电线43d的情况下，本结构是有效的方法。而且，在电动机1的通常动作时，完全不会影响电动机1的特性。由此，能够维持电动机1的可靠性。
另外，在本结构中，作为螺旋弹簧61b的材料，也可以使用形状记忆合金。
如上所述，本实施方式的断路促进部40f包含变形部62和保持部61，上述变形部62使电线43d变形，上述保持部61保持变形部62，并且由以下这样的构件形成，该构件在温度高于树脂的模制成形温度和电动机的工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度时熔融而成为液体状，在保持部61熔融而成为了液体状时，变形部62在预先确定的可动范围内移动。
(实施方式8)
图26是本发明的实施方式8的电动机所用的定子，且是表示对该定子实施树脂模制前的状态的立体图。图27是表示包含在该电动机所用的断路促进部40e内的保持部的动作前的状态的说明图。图28是表示包含在该电动机所用的断路促进部40e内的保持部的动作后的状态的说明图。
如图26～图28所示，实施方式8的电动机所用的断路促进部40e包含：刀具62a，其是使形成搭接线12b的电线43d变形的变形部62；以及螺旋弹簧61a，其是保持部61。
作为保持部61的螺旋弹簧61a保持变形部62。螺旋弹簧61a由形状记忆合金形成，在温度高于树脂的模制成形温度和工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度时该形状记忆合金的形状发生变化。
特别优选的是，断路促进部40e的构件熔融而成为液体状或气体的温度比树脂的模制成形温度和电动机的工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度高20℃以上。
在断路促进部40e内，当作为保持部61的螺旋弹簧61a的形状发生了变化时，作为变形部62的刀具62a在预先确定的可动范围内移动。
使用附图详细地说明具体例。另外，对与已述的说明同样的结构标注相同的附图标记并引用说明。
首先，实施方式8的电动机与实施方式1的电动机的不同在于断路促进部。在实施方式8的电动机中，将PBT制的断路促进部40e的内部尺寸变更为10mm×5mm×5mm。
另外，如图27所示，在断路促进部40e内包含作为变形部62的不锈钢制的刀具62a以及作为保持部61的由形状记忆合金形成的螺旋弹簧61a。
螺旋弹簧61a为Ti-Ni-(Zr、Hf)-Nb合金制，由直径为0.5mm的线状的形状记忆合金制作。螺旋弹簧61a的外周的直径为3mm。在螺旋弹簧61a的一端安装有不锈钢制的刀具62a。刀具62a和螺旋弹簧61a在螺旋弹簧61a收缩了的状态下装入断路促进部40e的内部。
在210℃以下的温度下，在断路促进部40e的内部，螺旋弹簧61a为收缩的状态，形成搭接线12b的电线43d与刀具62a未接触。此时，螺旋弹簧61a的长度为3mm。
另一方面，如图28所示，当温度比210℃高时，在断路促进部40e的内部，螺旋弹簧61a成为伸长的状态。此时，螺旋弹簧61a的长度伸长至7mm。由此，形成搭接线12b的电线43d与刀具62a相接触。刀具62a使形成搭接线12b的电线43d变形。或者，通过调整螺旋弹簧61a来使刀具62a切断形成搭接线12b的电线43d。
此外，除改变了断路促进部的尺寸以及将保持部61和变形部62装入断路促进部40e内以外，与实施方式1同样地形成了实施了树脂模制的定子，并组装电动机。使用所组装的电动机进行了同样的燃烧试验。在燃烧试验使用的导体直径为0.2mm(发明品22)、0.4mm(发明品23)、0.6mm(发明品24)以及0.8mm(发明品25)。在(表8)中表示其结果。
[表8]
样品 发明品22 发明品23 发明品24 发明品25
导体直径 0.2mm 0.4mm 0.6mm 0.8mm
最高到达温度 210℃ 210℃ 230℃ 250℃
结果 断路 断路 断路 断路
将断路后的样品拆解而进行了断路部位的调查。其结果，在所有的样品确认到在断路促进部40e内的至少1个部位，电线43d在与刀具62a接触的部分发生了断路。
根据以上的结果，若使用由形状记忆合金形成的构件来构成断路促进部，则能在预定的温度附近使形成位于断路促进部内的搭接线的电线变形或断路。特别是在使用导体直径较大的电线的情况下，本结构是有效的方法。而且，在电动机1的通常工作时，完全不会影响电动机1的特性。由此，能够维持电动机1的可靠性。
另外，在上述的实施方式7、8中，作为安装于断路促进部40e、40f内的保持部61的一部分，例示了螺旋弹簧61a、61b。能够使用其他的构成要素作为取得同样的作用效果的构件。具体而言，只要是以在预定的温度下使作为搭接线12b的电线43d变形或切断电线43d的方式进行动作的构造即可，对于断路促进部的内部构造没有特别限定。
例如如图29～图31所示，能够使用以下的结构。图29是本发明的实施方式8的电动机所用的另一定子，且是表示对该定子实施树脂模制前的状态的说明图。图30是表示包含在该电动机所用的另一断路促进部40g内的保持部的动作前的状态的说明图。图31是表示包含在该电动机所用的另一断路促进部40g内的保持部的动作后的状态的立体图。能将盘簧62b作为变形部62并将填充在断路促进部40g内的热熔融树脂66a作为保持部61来实现断路促进部40g。
盘簧62b以使其两端部间的间隔缩窄的方式具有作用力。热熔融树脂66a能够使用聚缩醛等。在图30中，孔63在制作断路促进部40g时插入有夹具，该夹具用于使盘簧62b的两端部在与作为搭接线12b的电线43d分离的位置保持打开的状态不变地固化。
若使用本结构，则如图30所示，在温度比位于断路促进部40g的内部的热熔融树脂66a的熔融温度低的状态下，盘簧62b的两端部在与作为搭接线12b的电线43d分离的位置保持打开状态不变地固化。
另一方面，如图31所示，若断路促进部40g的内部温度达到预定的温度并超过热熔融树脂66a的熔融温度，则热熔融树脂66a熔融。若超过热熔融树脂66a的熔融温度，则热熔融树脂66a熔融，而盘簧62b进行动作以便夹着作为搭接线12b的电线43d。电线43d被盘簧62b夹着，从而变细、变形或被切断。像这样如图30和图31所示，能够将使用了盘簧62b的断路促进部40g与上述的各个断路促进部同样地用于燃烧试验。
此外，当然也可以使断路促进部40g中的将要变形或切断的部分的电线43d预先通过变形等来减小截面积。
图32是表示包含在本发明的实施方式8的电动机所用的又一断路促进部40h内的保持部的动作前的状态的说明图。图33是表示包含在该电动机所用的又一断路促进部40h内的保持部的动作后的状态的说明图。
如图32和图33所示，能够使用断路促进部40h来代替上述的断路促进部40e。断路促进部40h包含刀具62a和保持部61，该刀具62a是使电线43d变形的变形部62。保持部61由螺旋弹簧61b和热熔融树脂66b一同形成，上述螺旋弹簧61b保持作为变形部62的刀具62a，上述热熔融树脂66b是在温度高于树脂的模制成形温度和工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度时熔融而成为气体的构件。
特别优选的是，断路促进部40h的构件熔融而成为液体状或气体的温度比树脂的模制成形温度和电动机的工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度高20℃以上。
断路促进部40h也可以设为以下结构，即，在保持部61熔融而成为了气体时，使作为变形部62的刀具62a在预先确定的可动范围内移动。
在上述的实施方式中，电线43d使用了聚氨酯/尼龙铜线，但也可以使用其他的覆膜或导体材质的材料。使用了PBT作为绝缘件13，使用了BMC作为模制树脂31，但也可以是其他的材质。在所述实施方式中，说明了将断路促进部40设于线圈12间的搭接线12b或引线15的连接部分15a的情况，但本发明并不限定于此，也可以设于将U相、V相以及W相这3相间相连的中性点14的连接部分14a。
如上所述，本实施方式的断路促进部40h包含变形部62和保持部61，上述变形部62使电线变形，上述保持部61保持变形部62，并且由以下的构件形成，该构件在温度高于树脂的模制成形温度和电动机的工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度时熔融而成为气体，在保持部61熔融而成为了气体时，变形部62在预先确定的可动范围内移动。
另外，断路促进部40e包含变形部62和保持部61，上述变形部62使电线变形，上述保持部61保持变形部62，并且由形状记忆合金形成，在温度高于树脂的模制成形温度和电动机的工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度时该形状记忆合金的形状发生变化，在保持部61的形状发生了变化时，变形部62在预先确定的可动范围内移动。
产业上的可利用性
本发明能够简单且广泛地利用于定子被模制树脂覆盖的电动机(模制马达)。
附图标记说明
1、电动机；10、定子；11、定子芯；12、线圈；12a、线圈端；12b、搭接线；12c、43a、43b、43c、43d、44a、44b、44c、电线；13、绝缘件；13a、底面部；13b、外周壁部；13c、内周壁部；14、中性点；14a、15a、连接部分；15、引线；20、转子；21、旋转轴；22、旋转体；23、转子芯；24、磁体；30A、30B、轴承；31、模制树脂；31a、主体部；31b、线圈模制部；32、第1金属外壳；33、第2金属外壳；34、电路基板；40、40a、40b、40c、40d、40e、40f、40g、40h、40j、40k、断路促进部；41、41a、41b、41c、41d、包围材料；42、断路促进体；45、扁平部；46、变形为凹状的部分；47、47a、电阻器；51、连接端子；52、细电线；53、线圈用电线；55a、连接部；55b、连接端子；61、保持部；61a、61b、螺旋弹簧；62、变形部；62a、刀具；62b、盘簧；63、孔；66、66a、66b、热熔融树脂；90、电源。

Claims (21)

1.一种电动机，其中，
所述电动机包括：
定子，其具有定子芯和线圈，所述线圈将电线卷绕于所述定子芯而形成多相；
树脂，其覆盖所述定子；以及
断路促进部，其促使所述电线断路，
所述断路促进部安装于如下的至少任一部位：卷绕于所述定子芯的所述线圈间的搭接线部分、所述线圈所形成的多相的中性点的连接部分、以及所述电线与自外部向所述电线供给电力的引线之间的连接部分。
2.根据权利要求1所述的电动机，其中，
所述断路促进部是包含空气的空间。
3.根据权利要求1所述的电动机，其中，
所述断路促进部由以下这样的构件形成，所述构件在温度高于所述树脂的模制成形温度和所述电动机的工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度时熔融而成为液体状。
4.根据权利要求3所述的电动机，其中，
熔融而成为液体状的所述构件由尼龙-6、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚缩醛、尼龙-12、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚偏二氟乙烯、尼龙-66、聚苯硫醚、聚醚酰亚胺、聚砜、乙酸纤维素、乙基纤维素中的至少任一者形成。
5.根据权利要求1所述的电动机，其中，
所述断路促进部由以下这样的构件形成，所述构件在温度高于所述树脂的模制成形温度和所述电动机的工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度时熔融而成为气体。
6.根据权利要求1所述的电动机，其中，
位于所述断路促进部内的所述电线的部分的截面积比位于所述断路促进部外的所述电线的部分的截面积小。
7.根据权利要求6所述的电动机，其中，
位于所述断路促进部内的所述电线的所述部分中的、位于所述断路促进部内的所述电线变形为扁平状的部分的截面积比位于所述断路促进部外的所述电线的所述部分的截面积小。
8.根据权利要求6所述的电动机，其中，
位于所述断路促进部内的所述电线的所述部分中的、位于所述断路促进部内的所述电线变形为凹状的部分的截面积比位于所述断路促进部外的所述电线的所述部分的截面积小。
9.根据权利要求6所述的电动机，其中，
位于所述断路促进部内的所述电线由线径比位于所述断路促进部外的所述电线的线径细的电线构成。
10.根据权利要求1所述的电动机，其中，
所述断路促进部是热感应导电材料，所述热感应导电材料在温度高于所述树脂的模制成形温度和所述电动机的工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度时发生断路。
11.根据权利要求1所述的电动机，其中，
所述断路促进部包含：
热感应导电材料，其在温度高于所述树脂的模制成形温度和所述电动机的工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度时发生断路；以及
包围材料，其以在所述热感应导电材料的周围形成空间的方式包围所述热感应导电材料。
12.根据权利要求10或11所述的电动机，其中，
所述热感应导电材料是电阻器。
13.根据权利要求1所述的电动机，其中，
所述断路促进部包含：
变形部，其用于使所述电线变形；以及
保持部，其保持所述变形部，并且由以下这样的构件形成，所述构件在温度高于所述树脂的模制成形温度和所述电动机的工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度时熔融而成为液体状，
在所述保持部熔融而成为了液体状时，所述变形部在预先确定的可动范围内移动。
14.根据权利要求1所述的电动机，其中，
所述断路促进部包含：
变形部，其用于使所述电线变形；以及
保持部，其保持所述变形部，并且由以下这样的构件形成，所述构件在温度高于所述树脂的模制成形温度和所述电动机的工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度时熔融而成为气体，
在所述保持部熔融而成为了气体时，所述变形部在预先确定的可动范围内移动。
15.根据权利要求1所述的电动机，其中，
所述断路促进部包含：
变形部，其用于使所述电线变形；以及
保持部，其保持所述变形部，并且由形状记忆合金形成，在温度高于所述树脂的模制成形温度和所述电动机的工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度时所述形状记忆合金的形状发生变化，
在所述保持部的形状发生了变化时，所述变形部在预先确定的可动范围内移动。
16.一种电动机的制造方法，其中，
所述电动机包括：
定子，其具有定子芯和线圈，所述线圈将电线卷绕于所述定子芯而形成多相；
树脂，其覆盖所述定子；以及
断路促进部，其促使所述电线断路，
所述断路促进部安装于如下的至少任一部位：卷绕于所述定子芯的所述线圈间的搭接线部分、所述线圈所形成的多相的中性点的连接部分、以及所述电线与自外部向所述电线供给电力的引线之间的连接部分，
位于所述断路促进部内的所述电线的部分的截面积比位于所述断路促进部外的所述电线的部分的截面积小，
以使位于所述断路促进部内的所述电线伸长的方式形成位于所述断路促进部内的所述电线。
17.一种电动机的制造方法，其中，
所述电动机包括：
定子，其具有定子芯和线圈，所述线圈将电线卷绕于所述定子芯而形成多相；
树脂，其覆盖所述定子；以及
断路促进部，其促使所述电线断路，
所述断路促进部安装于如下的至少任一部位：卷绕于所述定子芯的所述线圈间的搭接线部分、所述线圈所形成的多相的中性点的连接部分、以及所述电线与自外部向所述电线供给电力的引线之间的连接部分，
位于所述断路促进部内的所述电线的部分的截面积比位于所述断路促进部外的所述电线的部分的截面积小，
以使位于所述断路促进部内的所述电线扭转的方式形成位于所述断路促进部内的所述电线。
18.一种电动机的制造方法，其中，
所述电动机包括：
定子，其具有定子芯和线圈，所述线圈将电线卷绕于所述定子芯而形成多相；
树脂，其覆盖所述定子；以及
断路促进部，其促使所述电线断路，
所述断路促进部安装于如下的至少任一部位：卷绕于所述定子芯的所述线圈间的搭接线部分、所述线圈所形成的多相的中性点的连接部分、以及所述电线与自外部向所述电线供给电力的引线之间的连接部分，
位于所述断路促进部内的所述电线的部分的截面积比位于所述断路促进部外的所述电线的部分的截面积小，
以使位于所述断路促进部内的所述电线弯折的方式形成位于所述断路促进部内的所述电线。
19.根据权利要求3、5、10、11、13、14、15中任一项所述的电动机，其中，
能熔融而成为液体状的所述构件熔融而成为液体状的温度比所述树脂的模制成形温度和工作时的最大到达线圈温度中的较高的那一者的温度高20℃以上。
20.根据权利要求1所述的电动机，其中，
位于所述断路促进部内的所述电线的部分被扭转。
21.根据权利要求1所述的电动机，其中，
位于所述断路促进部内的所述电线的部分弯折。
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