CN111095740B - 绝缘体、包括该绝缘体的定子以及包括该绝缘体的电动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种绝缘体。该绝缘体(5)包括：线圈缠绕部(50)、第一凸缘部(51)以及第二凸缘部(52)。线圈缠绕部(50)供线圈(7)缠绕；第一凸缘部(51)形成在线圈缠绕部(50)的铁心扇形体(41)侧，且具有朝着线圈缠绕部(50)引导线圈(7)的线圈导入槽(53)；第二凸缘部(52)形成在线圈缠绕部(50)的齿部(42)的径向内端侧。线圈导入槽(53)具有第一槽部(53a)，该第一槽部(53a)以与第一凸缘部(51)的内表面(51a)所成的角度θ为锐角的方式延伸。

Description

绝缘体、包括该绝缘体的定子以及包括该绝缘体的电动机

技术领域

本发明涉及一种供线圈缠绕的绝缘体、包括该绝缘体的定子以及包括该绝缘体的电动机。

背景技术

近年来，随着用于工业和车载电动机的需求增加，要求提高电动机的效率并降低成本。

已知：提高电动机效率的方法之一为提高布置在定子的定子槽内的线圈的占空系数。通过提高线圈的占空系数，能够抑制电动机在工作时因在线圈中流动的电流所引起的损耗。

让线圈整列着缠绕在定子的齿部上的整列缠绕线圈作为提高线圈的占空系数的构造，已为众人所知。为实现该整列缠绕线圈而提出了各种构造(例如参照专利文献1～4)。在专利文献1中提出了如下构造：在供线圈缠绕的绝缘线圈绕线管的筒体的端部或形成在筒体两端的凸缘部的内侧，形成有台阶或坡度，以实现整列缠绕线圈。在专利文献2中公开了如下构造：在安装在多个齿部(teeth)上并用于将线圈与多个齿部(teeth)绝缘的绝缘体的侧面形成有用于收纳已缠绕线圈的收纳槽，从而实现整列缠绕线圈。

专利文献1：日本公开专利公报特开平11－122855号公报

专利文献2：日本公开专利公报特开2006－115565号公报

专利文献3：美国特许第6356001号说明书

专利文献4：国际公开第2011/118357号

发明内容

－发明要解决的技术问题－

一般情况下，所述绝缘体和线圈绕线管是用模具将树脂材料成形而得到的。另一方面，由于电动机性能随着用户规格的不同而不同，因此即使使用相同的定子铁心或齿部，通过改变线圈的线径或匝数来调整通过线圈的电流值等，让电动机性能符合各个规格的情况也是很多的。

在专利文献1、2所公开的现有技术的构造中，需要根据线圈的线径来改变收纳槽的宽度，或改变台阶的宽度、倾斜的角度，而且每次都要重新制作模具来形成绝缘体，因此而成为成本上升的主要原因。

本发明正是为解决上述问题点而完成的，其目的在于：提供一种在改变了线圈的线径的情况下，也能够让已缠绕的线圈整列缠绕的绝缘体。

－用于解决技术问题的技术方案－

为了达成上述目的，本发明所涉及的绝缘体形成有线圈导入槽，从轴向看，该线圈导入槽让线圈斜着进入线圈缠绕部。

具体而言，本发明所涉及的绝缘体包括：线圈缠绕部、第一凸缘部以及第二凸缘部，所述线圈缠绕部覆盖从铁心扇形体突出的齿部的轴向端面和至少周向两侧面的一部分，供线圈缠绕，所述第一凸缘部接着该线圈缠绕部的齿部基端侧或齿部径向内端侧中的一侧而设且具有线圈导入槽，该线圈导入槽朝着所述线圈缠绕部引导所述线圈，所述第二凸缘部接着所述线圈缠绕部的所述齿部基端侧或所述齿部径向内端侧中的另一侧而设，该绝缘体的特征在于：所述线圈导入槽具有第一槽部，该第一槽部以与所述第一凸缘部的内表面所成的角度θ为锐角的方式延伸，该内表面为所述第一凸缘部的与所述第二凸缘部相对的面。

根据该构成方式，在绝缘体上缠绕有具有不同线径的线圈的情况下，也能够将线圈的卷绕起始部分整列着缠绕在线圈缠绕部上，从而能够在整体上实现整列缠绕线圈。

优选地，所述线圈导入槽还具有第二槽部，该第二槽部与第一槽部相连且位于比第一槽部更靠径向内侧的位置，该第二槽部的位于径向外侧的侧面与所述内表面所成的角度θ1为锐角且在所述角度θ以下。

根据该构成方式，能够阶段性地减小线圈进入线圈缠绕部的角度，能够以进一步沿着第一凸缘部的内表面的方式缠绕线圈。

优选地，在所述线圈导入槽形成有对所述线圈的卷绕起始部分进行固定的线圈固定部。

根据该构成方式，能够抑制线圈的卷绕起始部分变形和移动。这样一来，提高了线圈的卷绕起始部分的整列性，容易得到整列缠绕的线圈。

优选地，所述线圈固定部由从所述线圈导入槽的侧面突出的突起构成，在所述线圈导入槽内形成有一个以上的该突起。

根据该构成方式，即使对于不同线径的线圈，也能够防止线圈的卷绕起始部分松弛，从而能够可靠地将线圈固定在绝缘体上，容易得到整列缠绕线圈。

优选地，所述线圈导入槽形成为宽度朝着底部越来越窄的槽，可以由该槽构成所述线圈固定部，所述线圈固定部形成在所述线圈导入槽的入口部。

根据该构成方式，即使对于不同线径的线圈，也能够防止线圈的卷绕起始部分松弛，从而能够可靠地将线圈固定在绝缘体上，容易得到整列缠绕线圈。

本发明所涉及的定子包括多个定子扇形体，各个定子扇形体在所述铁心扇形体的所述齿部的各个轴向端面具有所述绝缘体，在所述绝缘体的所述线圈缠绕部缠绕安装有由绕线构成的线圈，该定子构成为：将多个所述各个定子扇形体连接成圆环状，所述齿部朝着圆环的径向内侧突出。

根据该构成方式，能够提高线圈在定子中的占空系数。

优选地，所述绕线整列缠绕在所述线圈缠绕部上而构成所述线圈。

优选地，周向相邻的所述齿部之间的间隙构成为收纳所述线圈的定子槽，绝缘纸具有将所述铁心扇形体与所述线圈绝缘以及将所述齿部与所述线圈绝缘的功能，所述绝缘纸在所述定子槽内覆盖所述齿部的侧面，且分别与所述绝缘体的所述第一凸缘部和第二凸缘部在轴向上部分重叠。

根据该构成方式，能够将在定子的周向相邻的齿部与齿部可靠地电绝缘。

本发明的电动机至少包括所述定子和转子，该转子包括旋转轴，该转子设置在该定子的径向内侧且与所述定子之间留有规定的间隔。

根据该构成方式，能够提高线圈在定子中的占空系数，从而能够提高电动机的效率。

－发明的效果－

如上所述，根据本发明，在缠绕了具有不同线径的线圈的情况下，也能够抑制卷绕零乱的产生，从而实现整列缠绕线圈。

附图说明

图1是第一实施方式所涉及的电动机的俯视图；

图2是图1示出的电动机的等效电路图；

图3是定子的简略示意图；

图4A是示出图1示出的由虚线围起来的部分的立体图；

图4B是从径向看到的图4A示出的构造的侧视图；

图4C是从轴向看到的图4A示出的构造的俯视图；

图4D是从周向看到的图4A示出的构造的侧视图；

图5A是从轴向看到的第一实施方式所涉及的绝缘体的主要部分的示意图；

图5B是从轴向看到的第一实施方式所涉及的缠绕有线圈的绝缘体的主要部分的示意图；

图6A是从轴向看到的缠绕有线圈的用于比较的绝缘体的主要部分的示意图；

图6B是从轴向看到的缠绕有线圈的用于比较的另一绝缘体的主要部分的示意图；

图7是从轴向看到的第一实施方式所涉及的另一绝缘体的主要部分的示意图；

图8是从轴向看到的第二实施方式所涉及的绝缘体的主要部分的示意图；

图9是第二实施方式所涉及的另一绝缘体的第一槽部的剖视示意图。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明的实施方式。以下优选的实施方式的说明本质上只不过是示例，完全没有对本发明、本发明的应用对象或本发明的用途加以限制的意图。

(第一实施方式)

[电动机和定子的构造]

图1示出本实施方式所涉及的电动机的俯视图，图2示出图1所示的电动机的等效电路图，图3为定子的简略示意图，即从轴2的轴向看到的定子4的图。需要说明的是，为了便于说明，在图1和图3中，省略了对一部分构造部件和其功能的图示和说明。例如，框架、母线等未图示。在图3中，绝缘体5未图示。收纳定子4的外收纳体未图示。该外收纳体的形状是例如由金属构成的圆筒、大致正方体、大致长方体、多边形的柱状体等，能够根据电动机1的规格进行适当的选择。对图中示出的构造部件也进行了简化，例如，图1示出的绝缘体5与实际的形状有一部分不同，图3示出的线圈U1～W4和这些线圈的引线端子71与实际的形状有很大不同。在图2中，符号+表示线圈卷绕的开始，符号－表示线圈卷绕的结束。

在以下说明中，有时将轴2的长度方向称为轴向，将定子4的半径方向称为径向，将定子4的圆周方向称为周向。在轴向上，将线圈U1～W4的设置有引线端子71的一侧称为“上”，将其相反一侧称为“下”，在径向上，将定子4的中心侧即设置有轴2和转子3的一侧称为“内”，将其相反一侧即定子铁心40侧称为“外”。

需要说明的是，后述电磁钢板的层叠方向与所述轴向为相同方向，意思相同。

需要说明的是，在以下的说明中，分开使用齿部(teeth：tooth的复数形式)或齿部(tooth)这样的用语来进行记述。将朝着圆环状的定子铁心的中心方向突出的多个齿部记为齿部(teeth：tooth的复数形式)。将定子铁心40的多个齿部中的一个齿部记为齿部(tooth)42。同样地，将后述铁心扇形体41中的多个齿部记为齿部42(teeth：tooth的复数形式)。将铁心扇形体41中的多个齿部中的一个齿部记作齿部(tooth)42。顺带提及，上述专利文献3、专利文献4等是分开使用齿部42(teeth：tooth的复数形式)和齿部(tooth)这样的语句来进行记述的公知文献。

电动机1在未图示的外收纳体的内部包括：转子3、定子4、线圈U1～W4，所述转子具有电动机1的旋转轴即轴2。

转子3接着轴2的外周而设且包括磁铁31，该磁铁31被布置成与定子4相对且N极、S极沿着轴2的外周方向彼此交替。需要说明的是，在本实施方式中，转子3所用的磁铁31为钕磁铁，但其材料、形状、材质能够根据电动机的输出等而进行适当的变更。从轴向看，转子3设置在定子4的径向内侧且与定子4之间留有一定的间隔。

定子4是将多个定子扇形体40a连接成圆环状而构成的圆筒状体。该定子扇形体40a的具体结构如下：绝缘体5分别从轴向上下两端面安装在铁心扇形体41的齿部42上，在各绝缘体5之间还安装有绝缘纸6等绝缘体，将绕线缠绕在绝缘体5的线圈缠绕部50和绝缘纸6等绝缘体的布置部位而构成例如线圈U1。结构如上所述的定子扇形体40a的外观是剖面形状为大致扇形的柱状体。

定子4和定子扇形体40a具有多个铁心扇形体41和从铁心扇形体41各自的内周朝着径向内侧突出的齿部42。将含有硅等的电磁钢板冲裁成大致圆环状的定子铁心板体(stator core sheet)，再将该定子铁心板体冲裁成构成该定子铁心板体一部分的独立片状的铁心扇形体板体(core segment sheet)，并将该铁心扇形体板体层叠多层而形成层叠体，该层叠体即为铁心扇形体41。结构如上所述的铁心扇形体41的外观是柱状体，该柱状体的剖面形状呈构成大致圆环状的定子铁心板体一部分的独立片状。板体的层叠方向是相对于板体的板面的法线方向。该铁心扇形体41具有轭部41c和从轭部41c的大致中央部突出的齿部42。

铁心扇形体41在位于周向的轭部41c的一侧面上形成有凹部41a，在另一侧面上形成有凸部41b，凹部41a、凸部41b均在各侧面沿着整个轴向延伸而成。如果着眼于一个铁心扇形体41的话，该铁心扇形体41的凹部41a与在周向的一方相邻的铁心扇形体41的凸部41b嵌合而连接在一起，该铁心扇形体41的凸部41b与在周向的另一方相邻的铁心扇形体41的凹部41a嵌合而连接在一起。通过将沿周向相邻的铁心扇形体41这样彼此嵌合而连接在一起，即能够形成圆环状的定子铁心40。

如图1、3所示，通过将铁心扇形体41连接起来而构成圆环状的定子铁心40，就能够沿着定子铁心40的内周等间隔地布置齿部42。周向相邻的齿部42、42······之间的各个间隔构成定子槽43。

定子4具有12个线圈U1～W4，这些线圈经由绝缘体5和绝缘纸6(参照图4A～4D)安装在各齿部42上，从轴向看，布置在各定子槽43内。需要说明的是，线圈U1～W4由剖面为圆形的绕线构成，该绕线由表面包覆了绝缘膜的铜等金属材料构成，并以整列缠绕的方式缠绕在绝缘体5上，且缠绕有多层，未图示。“圆形”包括绕线的加工公差和缠绕在齿部42上时的绕线的变形，在以下的说明中也是一样的意思。在以下说明中，不特别指定线圈U1～W4，而选取一个来说明构造等的情况下，将其称为线圈7。

如图2所示，线圈U1～U4、线圈V1～V4、线圈W1～W4分别串联，U相、V相、W相这三相星形接线。相互具有电角度120°的相位差的U相、V相、W相这3相电流分别被供给到线圈U1～U4、线圈V1～V4、线圈W1～W4而被励磁，从而产生旋转磁场。由于该旋转磁场而在转子3上产生扭矩，轴2被未图示的轴承支承而旋转。

需要说明的是，在本实施方式中，转子3的磁极数共计10个，其中与定子4相对的N极和S极各5个，定子槽43的数量为12个，但并不特别限定于此，其他的磁极数与定子槽数的组合也适用。

[铁心扇形体和绝缘体的主要部分的构造]

图4A～4D分别示出图1中的由虚线包围的部分的立体图、从径向看到的侧视图、从轴向看到的俯视图和从周向看到的侧视图。需要说明的是，为了便于说明，在图4A～4D中省略了线圈7的图示。虽然也图示了被夹入安装在绝缘体5与铁心扇形体41之间的绝缘纸6以及被夹入安装在绝缘体5与齿部42之间的绝缘纸6，但示出的是其被折弯而收纳在定子槽43内之前的状态。

如图4A～4D所示，具有相同形状的绝缘体5分别从轴向的上下两端面安装在从一个铁心扇形体41突出的齿部42上；在铁心扇形体41与绝缘体5之间以及齿部42与绝缘体5之间夹入有绝缘纸6。这样一来，绝缘体5被设置为覆盖齿部42的轴向两端面和该两端面附近部分。

绝缘体5是对绝缘性树脂材料进行成形加工而得到的绝缘部件，具有供线圈7(参照图5B)缠绕安装的线圈缠绕部50、形成在线圈缠绕部50的一端的第一凸缘部51、以及形成在线圈缠绕部50的另一端的第二凸缘部52。在本实施方式中，第一凸缘部51安装在铁心扇形体41侧，第二凸缘部52安装在位于定子4的径向内侧的齿部42的径向内端。在第一凸缘部51形成有线圈导入槽53，当往线圈缠绕部50缠绕线圈时，构成线圈7的绕线通过线圈导入槽53而被朝着线圈缠绕部50引导，此时，卷绕起始部分与第一凸缘部51的与第二凸缘部52相对的内表面51a(以下称为第一凸缘部51的内表面51a)接触。需要说明的是，在本说明书中，线圈7的卷绕起始部分是指线圈7中的缠绕在线圈缠绕部50上的第一层线圈的第一圈附近的部分。

线圈缠绕部50的外周面中分别覆盖齿部42的轴向两端面的外周面50a和另一个绝缘体50b是单调地倾斜着的倾斜面，外周面50a从第一凸缘部51朝着第二凸缘部52自齿部42的轴向的上侧面算起的高度逐渐变高，另一个绝缘体50b从第一凸缘部51朝着第二凸缘部52自齿部42的轴向的下侧面算起的高度逐渐变高。线圈缠绕部50的外周面中覆盖齿部42的周向的两端面的表面50c、50d形成为与齿部42的轴向上侧面正交。需要说明的是，“正交”是指包括绝缘体5的加工公差、齿部42的加工公差、以及将绝缘体5安装在齿部42时的组装公差在内的意思；“平行”是指包括绝缘体5的加工公差、以及将绝缘体5安装在齿部42时的组装公差在内的意思，在以后的说明中也是相同的意思。

第一凸缘部51的内表面51a是平行于与齿部42的轴向上侧面或轴向下侧面正交的面而形成的面。

线圈导入槽53具有第一槽部53a和第二槽部53b，该第一槽部53a以与所述第一凸缘部51的内表面51a所成的角度θ(θ为锐角)的方式延伸，第二槽部53b与第一槽部53a相连且比第一槽部53a靠径向内侧(参照图5A、5B)。需要说明的是，线圈导入槽53的构造将在后面详细描述。

绝缘体5与绝缘纸6都具有将铁心扇形体41与线圈7电绝缘以及将齿部42与线圈7电绝缘的功能。绝缘体5具有稳定地维持后述线圈7的整列缠绕的功能。

绝缘纸6中例如浸渍有绝缘性的油，绝缘纸6被设置成覆盖齿部42的周向两侧面并且与绝缘体5的第一凸缘部51和第二凸缘部52分别在轴向上部分重叠。在组装电动机1时，将绝缘纸6分别折弯，以覆盖定子槽43的内表面，未图示。这样一来，既能够将铁心扇形体41与线圈7电绝缘以及齿部42与线圈7电绝缘，又能够将沿周向彼此相邻的铁心扇形体41和彼此相邻的齿部42电绝缘。

[绝缘体的主要部分的构造]

图5A示出从轴向看到的本实施方式所涉及的的绝缘体的主要部分的示意图，图5B示出从轴向看到的缠绕有线圈的绝缘体的主要部分的示意图。需要说明的是，图5A、5B所示的绝缘体5与图4A～4D所示的绝缘体5相同，但为了便于说明，在图5A、5B中简化了绝缘体5的构造。

如图5A、5B所示，从轴向看，第二槽部53b构成为径向外侧的侧面与第一凸缘部51的内表面51a形成角度θ1。需要说明的是，角度θ1为锐角且θ1在θ以下。

从轴向看，绝缘体5的第一凸缘部51在除了第一槽部53a和第二槽部53b以外的部分具有第一部分54和第二部分55。

第一部分54的径向内侧面构成第一凸缘部51的内表面51a的一部分，第一部分54的径向外侧面构成第一槽部53a的一侧面。也就是说，从轴向看，第一部分54位于第一槽部53a与线圈缠绕部50之间。第一部分54的第一端部54a位于第一槽部53a的靠第二凸缘部52侧的开口端部，并与第二部分55相对。

第二部分55的径向内侧面构成第一槽部53a的径向外侧的侧面和第二槽部53b的径向外侧的侧面。也就是说，从轴向看，第二部分55位于第二导入槽53b和线圈缠绕部50之间。在第二部分55的径向内侧面且在第一槽部53a与第二槽部53b的分界部分设有拐角部55a，在第二槽部53b与第一凸缘部51的内表面51a的分界部分设有拐角部55b。

如图5B所示，线圈7收纳在线圈导入槽53中，进而被朝着线圈缠绕部50引导。此时，在第一槽部53a内，以从轴向看第一槽部53a与第一凸缘部51的内表面51a形成角度θ的方式对线圈7进行引导，进一步从第一槽部53a和第二槽部53b的分界部分朝着线圈缠绕部50引导线圈7，让线圈7与第二部分55的拐角部55a、55b抵接，再沿着第二槽部53b的径向外侧的侧面，以从轴向看第二槽部53b与第一凸缘部51的内表面51a形成角度θ1的方式朝着线圈缠绕部50对线圈7进行引导。

[本实施方式的效果]

如上所述，本实施方式所涉及的绝缘体5构成为：线圈导入槽53的第一槽部53a与第一凸缘部51的内表面51a形成锐角即角度θ，因此而容易将线圈7沿着第一凸缘部51的内表面51a缠绕，从而能够抑制线圈7的卷绕起始部分的卷绕零乱。结果是，能够容易得到整列缠绕的线圈7。在线圈7的线径改变了的情况下，也同样能够容易地得到整列缠绕的线圈7。特别是在将n层(n为2以上的整数)的线圈7整列缠绕的情况下，本实施方式所涉及的绝缘体5是有用的。

即使线圈7的线径改变了，也是既不需要如专利文献2所公开的那样改变形成在绝缘体的线圈收纳槽的宽度，又不需要如专利文献1所公开的那样改变形成在绝缘体上的台阶的宽度、倾斜的角度，故能够抑制绝缘体5的制造成本。对于规格相同的铁心扇形体41和齿部42而言，在线圈7的线径改变了的情况下，用一种绝缘体5也能够应对，故能够降低开发各种电动机时的成本。

根据本实施方式，能够抑制线圈7在卷绕起始部分由于变形、移动而导致的卷绕零乱，从而能够容易得到整列缠绕的线圈7。

图6A示出从轴向看到的已缠绕有线圈的用于比较的绝缘体的主要部分的示意图，图6B示出从轴向看到的用于比较的另一绝缘体的主要部分的示意图。

如图6A所示，当线圈导入槽53的槽宽较窄时，线圈7在被从线圈导入槽53朝着线圈缠绕部50引导的分界部分处容易朝着径向内侧变形。这是因为线圈7的缠绕方向在分界部分变化较大之故。如果产生这样的变形，线圈7的卷绕起始部分则不能整列着缠绕在线圈缠绕部50上，而无法实现线圈7的整列缠绕这种状态。

如图6B所示，当加宽线圈导入槽53的槽宽时，线圈7在所述分界部分几乎不会变形。然而，在将线圈7整列缠绕在线圈缠绕部50上的步骤中，缠绕线圈7时要保证每环绕一圈都没有间隙，因此力会朝着径向外侧施加在线圈7的卷绕起始部分上，线圈7的卷绕起始部分会朝着线圈导入槽53的内侧即径向外侧变形，与图6A所示的情况相同，在线圈7的卷绕起始部分产生卷绕零乱，也就无法在线圈缠绕部50整列着缠绕，结果是无法实现线圈7的整列缠绕这种状态。

另一方面，如图5B所示，本实施方式所涉及的绝缘体5不大改变第一槽部53a和第二槽部53b的槽宽，而是让线圈7倾斜地进入并缠绕在线圈缠绕部50上，因此在图6A所示的分界部分难以发生线圈7朝着径向内侧的变形，也难以发生图6B所示的线圈7朝着径向外侧的变形。这样一来，线圈7从卷绕起始部分开始就能够整列着缠绕在线圈缠绕部50上，从而能够得到整列缠绕的线圈7。

本实施方式所涉及的绝缘体5构成为：从轴向看，第一槽部53a与第一凸缘部51的内表面51a形成角度θ，另一方面，第二槽部53b的径向外侧的侧面与第一凸缘部51的内表面51a形成角度θ1(≤θ)。这样一来，能够阶段性地减小线圈7进入线圈缠绕部50的角度，能够以进一步沿着第一凸缘部51的内表面51a的方式缠绕线圈7。即使线圈7在缠绕时受到朝向径向外侧的力，也能够与第二部分55的拐角部55a抵接而抑制线圈7的变形。这样一来，提高了线圈7的卷绕起始部分的整列性，从而能够容易得到整列缠绕的线圈7。

图7示出从轴向看到的本实施方式所涉及的另一绝缘体的主要部分的示意图。如图7所示，在朝着与图5B所示的方向相反的方向缠绕线圈7时，只要将第一槽部53a和第二槽部53b设置成以径向为基准与图5a、5B所示的布置对称即可。在该情况下，从轴向看，绝缘体5的第一凸缘部51在除了第一槽部53a和第二槽部53b以外的部分具有第二部分55和第三部分56，第三部分56的径向内侧面构成第一凸缘部51的内表面51a的一部分，第三部分56的径向外侧面构成第一槽部53a的一侧面。也就是说，从轴向看，第三部分56位于第一槽部53a与线圈缠绕部50之间。第三部分56的第二端部56a位于第二槽部53b的靠第二凸缘部52侧的开口端部。

如图4A～4D所示，绝缘纸6以与绝缘体5的第一凸缘部51和第二凸缘部52分别在轴向上部分重叠的方式覆盖绝缘体5和齿部42。本实施方式所涉及的绝缘体5形成有第一槽部53a和第二槽部53b，而让线圈7倾斜进入线圈缠绕部50，从而能够避开绝缘纸6而将线圈7缠绕在线圈缠绕部50上，从而能够防止绝缘纸6和线圈7在第一凸缘部51附近接触。这样一来，能够防止绝缘纸6的破损，维持线圈7与齿部42的绝缘。

通过将本实施方式所涉及的绝缘体5例如应用在图1所示的电动机1的定子4上，能够实现线圈7的整列缠绕这种状态，能够减少线圈缠绕部50中的不能缠绕线圈7的死区。这样一来，能够提高线圈7在定子槽43内的占空系数，从而能够提高电动机1的效率。

(第二实施方式)

为了实现线圈7的整列缠绕，对线圈7的卷绕起始部分进行固定以抑制卷绕起始部分的变形和移动也是很重要的。

图8示出从轴向看到的本实施方式所涉及的绝缘体的主要部分的示意图，在线圈导入槽53内设有线圈固定部57。图9示出第二实施方式所涉及的另一绝缘体的第一槽部的剖视示意图，与图5A中的沿IX-IX线剖开的剖视图相对应。需要说明的是，为了便于说明，在图8和图9中，简化了绝缘体5的构造。

如图8所示，从第一槽部53a的侧面向槽内部突出的突起57a形成为线圈固定部57。突起57a向周向突出的长度能够由第一槽部53a的槽宽和线圈7的线径决定，并能够调整为不会使线圈7过度变形的程度。通过设置这样的突起57a，线圈7在第一槽部53a的内部被固定，从而能够抑制线圈7的卷绕起始部分的变形或移动。这样一来，提高了线圈7的卷绕起始部分的整列性，从而容易得到整列缠绕的线圈7。特别是如果在第一槽部53a中的从绝缘体5的外部引导线圈7的入口部53a1形成突起57a的话，线圈7会沿径向折弯，这样力就会集中在突起57a与线圈7的抵接部分，能够更可靠地将线圈7的卷绕起始部分固定在绝缘体5上。

需要说明的是，只要在第一槽部53a的侧面形成有一处以上的突起37a即可。针对第一槽部53a，在它的两侧面上形成突起57a、或在多个部位形成突起57a的话，即能够更可靠地将线圈7的卷绕起始部分固定在绝缘体5上。

如图9所示，也能够通过将第一槽部53a形成为宽度朝着底部越来越窄的锥形形状的槽57b，来构成线圈固定部57。通过采用这样的构造，即使在线圈7的线径变化了的情况下，也能够不改变第一槽部53a的形状，将线圈7的卷绕起始部分固定在绝缘体5上。能够使第一槽部53a的整个区域形成为锥形形状，但是也可以仅使一部分形成为锥形形状。在设置突起57a的情况下，或在线圈7的线径与第一槽部53a的槽宽大致相等的情况下，也可以不将第一槽部53a形成为锥形形状。

通过将第一槽部53a的入口部53a1形成为锥形形状，与上述相同，能够将线圈7的卷绕起始部分可靠地固定在绝缘体5上。

通过在第一槽部53a的入口部53a1形成线圈固定部57，能够将线圈7的卷绕起始部分可靠地固定在绝缘体5上。需要说明的是，这里所说的入口部53a1是指第一槽部53a的径向外侧的端部。

需要说明的是，在第一、第二实施方式中，已经说明了从轴向看，第二部分55的拐角部55a位于比第一凸缘部51的内表面51a靠径向外侧的位置的例子，但也可以使其位于与内表面51a相同的位置。在该情况下，线圈7以角度θ进入并缠绕在线圈缠绕部50上。

在第一、第二实施方式中，已经说明了线圈7从第一凸缘部51开始卷绕的例子，该第一凸缘部51位于作为齿部42的基端侧的铁心扇形体41侧，但是本发明不限于此，线圈7也可以从位于齿部42的径向内端处的第二凸缘部52开始卷绕。在该情况下，线圈导入槽53形成在第二凸缘部52。说明了线圈7由剖面为圆形的绕线构成的例子，但并不特别限定于此，例如，也可以由剖面为四边形的绕线构成线圈7。对于线圈7的缠绕方法没有特别限定，能够使用一般的线喷绕线方法或翼锭绕线方法等。

虽然示出了绝缘体5是所谓的分割型绝缘体且分别从齿部42的轴向上下方向进行安装的例子，但并不特别限定于此，绝缘体5也可以是线圈缠绕部50为筒状且覆盖齿部42的整个外周面的一体构造。例如，在定子4是从后侧将齿部42安装在铁心扇形体41的构造的情况下，也可以使用该一体构造的绝缘体5。分别从上下安装在一个齿部的绝缘体5也可以不是相同的形状。针对位于开始卷绕线圈7的一侧的绝缘体5而言，线圈导入槽53的形状只要是第一、第二实施方式所示的形状即可。需要说明的是，通过使用相同形状的绝缘体作为分别从上下安装在一个齿部的绝缘体5，能够减少绝缘体5的种类，从而能够降低制造成本等。

需要说明的是，线圈缠绕部50的外周面50a、50b也可以分别大致平行于齿部42的轴向上侧面而设。第一凸缘部分51的内表面51a也可以形成为以与齿部42的轴向上侧面或轴向下侧面正交的面作为基准面朝着径向外侧倾斜。

第一、第二实施方式中的绝缘体5，对线圈7只卷绕一层的情况当然也适用。

在上述第一、第二实施方式中，对本发明的绝缘体5安装在铁心扇形体41的齿部42上，并将线圈7缠绕在线圈缠绕部50上来构成定子扇形体40a的方式进行了说明，但也可以采用将本发明的绝缘体5分别安装在圆环状的定子铁心的齿部上，并将线圈缠绕在线圈缠绕部的方式。需要说明的是，这里所说的圆环状的定子铁心是指将冲裁电磁钢板而形成的圆环状的板体层叠而构成的。该圆环状的定子铁心具有多个齿部。

在上述第一、第二实施方式中，说明了每个铁心扇形体41具有一个齿部的方式，但也可以采用每个铁心扇形体41具有多个齿部的方式。

上述第一实施方式说明的是电动机1是用于内转子型电动机的情况。

如图3所示，在齿部42的径向内端(径向内侧的端部)具有两个凹状的槽。该凹状的槽在美国专利第6104117号说明书、日本发明专利公开公报特开平10-42531号等中也被称为辅助槽(supplemental grooves)。该辅助槽的效果是抑制电动机1的转子3的旋转过程中的齿槽转矩和转矩波动，有助于实现电动机的低振动化、低噪音化等。

本实施方式的绕线也被称为绕线用电线，是市场销售的绕线。绕线或绕线用电线的导体部中有含有不可避免的杂质的铜或铝。在这里，不可避免的杂质是指在制造过程中不可避免地混入到铜、铝中的微量杂质元素。在铜的情况下，不可避免杂质是砷(As)、铋(Bi)、锑(Sb)、铅(Pb)、铁(Fe)、硫(S)、氧等。在铝的情况下，不可避免的杂质是硅(Si)、锰(Mn)、钛(Ti)、钒(V)、锆(Zr)、铁(Fe)、铜(Cu)等。绕线的导体部被由绝缘性树脂形成的绝缘层覆盖。绝缘性树脂例如能够根据电动机1的规格适当地选择聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚酯酰胺酰亚胺、聚酰胺、聚乙内酰脲、聚氨酯、聚缩醛、环氧树脂等。绕线的剖面形状除了本实施方式中的圆形以外，还为大致正方形、大致长方形等多种形状。

在本实施方式中的磁铁31的材料成分中含有钪(Sc)、钇(Y)和镧系元素中的至少一种、铁(Fe)以及硼(B)，或在本实施方式中的磁铁31的材料成分中含有钪(Sc)、钇(Y)和镧系元素中的至少一种、铁(Fe)和钴(Co)以及硼(B)。具体而言，磁铁31是稀土类烧结磁铁，也就是所谓的钕烧结磁铁等。在该稀土类烧结磁铁的表层具有用于防锈的防锈膜(防锈层)。

－产业实用性－

本发明所涉及的绝缘体，能够应对不同线径的线圈的线径从而实现整列缠绕线圈，因此当将本发明所涉及的绝缘体应用到要求高效率的电动机等时，是很有用的。

－符号说明－

1 电动机

2 轴

3 转子

4 定子

5 绝缘体

6 绝缘纸

7 线圈

31 磁铁

40 定子铁心

40a 定子扇形体

41 铁心扇形体

41c 轭部

42 齿部

43 定子槽

50 线圈缠绕部

51 第一凸缘部

51a 第一凸缘部51的内表面

52 第二凸缘部

53 线圈导入槽

53a 第一槽部

53a1 第一槽部53a的入口部

53b 第二槽部

54 第一部分

54a 第一端部

55 第二部分

55a、55b 拐角部

56 第三部分

56a 第二端部

57 线圈固定部

57a 突起

57b 槽

U1～W4 线圈

Claims (9)

1.一种绝缘体，包括：线圈缠绕部、第一凸缘部以及第二凸缘部，所述线圈缠绕部覆盖从铁心扇形体突出的齿部的轴向端面和至少周向两侧面的一部分，供线圈缠绕，所述第一凸缘部接着该线圈缠绕部的齿部基端侧或齿部径向内端侧中的一侧而设且具有线圈导入槽，该线圈导入槽朝着所述线圈缠绕部引导所述线圈，所述第二凸缘部接着所述线圈缠绕部的所述齿部基端侧或所述齿部径向内端侧中的另一侧而设，该绝缘体的特征在于：

所述线圈导入槽具有第一槽部，该第一槽部以与所述第一凸缘部的内表面所成的角度θ为锐角的方式延伸，该内表面为所述第一凸缘部的与所述第二凸缘部相对的面,

所述线圈导入槽还具有第二槽部，该第二槽部与第一槽部相连且位于比第一槽部更靠径向内侧的位置，

该第二槽部的位于径向外侧的侧面与所述内表面所成的角度θ1为锐角且比所述角度θ小。

2.根据权利要求1所述的绝缘体，其特征在于：

在所述线圈导入槽形成有对所述线圈的卷绕起始部分进行固定的线圈固定部。

3.根据权利要求2所述的绝缘体，其特征在于：

所述线圈固定部由从所述线圈导入槽的侧面突出的突起构成，

在所述线圈导入槽内形成有一个以上的该突起。

4.根据权利要求2所述的绝缘体，其特征在于：

所述线圈导入槽形成为宽度朝着底部越来越窄的槽，由该槽构成所述线圈固定部。

5.根据权利要求2所述的绝缘体，其特征在于：

所述线圈固定部形成在所述线圈导入槽的入口部。

6.一种定子，其特征在于：包括多个定子扇形体，各个定子扇形体具有权利要求1到5中任一项权利要求所述的绝缘体，所述绝缘体位于所述铁心扇形体的所述齿部的各个轴向端面，在所述绝缘体的所述线圈缠绕部缠绕安装有由绕线构成的线圈；

该定子构成为：将多个所述各个定子扇形体连接成圆环状，所述齿部朝着圆环的径向内侧突出。

7.根据权利要求6所述的定子，其特征在于：

所述绕线整列缠绕在所述线圈缠绕部上而构成所述线圈。

8.根据权利要求6所述的定子，其特征在于：

周向相邻的所述齿部之间的间隙构成为收纳所述线圈的定子槽，

绝缘纸具有将所述铁心扇形体与所述线圈绝缘以及将所述齿部与所述线圈绝缘的功能，所述绝缘纸在所述定子槽内覆盖所述齿部的侧面，且分别与所述绝缘体的所述第一凸缘部和第二凸缘部在轴向上部分重叠。

9.一种电动机，其特征在于：至少包括定子和转子，该定子为权利要求6到8中任一项权利要求所述的定子，该转子包括旋转轴，该转子设置在该定子的径向内侧且与所述定子之间留有规定的间隔。

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