CN111756147A - 绝缘件 - Google Patents

Abstract

本发明提供绝缘件，提供能够在将绕组卷绕于绝缘件时减轻施加在绕组上的负载的技术。对绕组(40)进行引导的各个引导部(60～90)设置于相邻的卷绕面(51～54)彼此的边界，并且该各个引导部(60～90)通过沿绕组(40)的卷绕方向(Wi)延伸的多个引导槽(62～92)在定子的径向(In)上等间隔地排列而构成。设置于边界中的任意的边界(61)的引导槽(62)相对于设置于卷绕方向的相反侧的相邻的边界(91)的引导槽(92)，以与马达用定子的径向(In)垂直的垂直方向(B)为基准，向径向(In)偏移。各个引导槽(62～92)的偏移的朝向和偏移的量是相同的。

Description

绝缘件

技术领域

本发明涉及具有能够对绕组的卷绕进行引导的引导槽的绝缘件。

背景技术

马达用定子具有：铁芯，其通过层叠电磁钢板等而构成；以及绝缘件，其安装于该铁芯。作为关于该绝缘件的现有技术，存在专利文献1的技术。

专利文献1所示的马达具有从环状的轭向外径方向延伸的多个齿。筒状的绝缘件以插入的方式安装在各个齿上。

绝缘件中的能够供绕组卷绕的卷绕部的截面为矩形状，该卷绕部的表面由第1卷绕面～第4卷绕面构成。在第1卷绕面～第3卷绕面上，能够对绕组的卷绕进行引导的多个引导槽在3个面的范围内连续地形成。各个引导槽相互平行地延伸，与绝缘件相对于齿的插入方向垂直。在第4卷绕面未形成引导槽。

专利文献1：日本特许第4076837号公报

在通过绕线机将绕组卷绕于这样的绝缘件的卷绕部的情况下，从绕线机的喷嘴引出的绕组在第1～第3的卷绕面上沿引导槽呈直线状卷绕。

另一方面，在第4卷绕面上，绕组倾斜卷绕。由此，绕组向与已经卷绕的绕组相邻的列移动而进行卷绕。同样地，绕组在第1～第3卷绕面上呈直线状卷绕，在第4卷绕面上倾斜延伸，进一步向相邻的列移动。

通过喷嘴引出的绕组在第3卷绕面与第4卷绕面的边界以及第4卷绕面与第1卷绕面的边界上弯曲。因此，在这些边界上，负载施加在绕组上。

发明内容

本发明的课题在于，提供能够在将绕组卷绕于绝缘件时减轻施加在绕组上的负载的技术。

根据第一方面的发明，提供一种绝缘件，其至少覆盖马达用定子的铁芯的齿，并且具有供绕组卷绕的卷绕部，其特征在于，

所述卷绕部具有：

多个卷绕面；以及

多个引导部，它们在该多个卷绕面上断续地设置，能够对所述绕组的卷绕进行引导，

各个所述引导部设置于相邻的所述卷绕面彼此的边界，

并且各个所述引导部通过沿所述绕组的卷绕方向延伸的多个引导槽在所述马达用定子的径向上排列而构成，

设置于所述边界中的任意的边界的所述引导槽相对于设置于所述卷绕方向的相反侧的相邻的边界的所述引导槽，以与所述马达用定子的径向垂直的垂直方向为基准，向所述径向偏移，

各个引导槽的偏移的朝向和偏移的量是相同的。

按照第2方面的发明的记载，优选为，多个所述卷绕面具有朝向沿所述马达用定子的中心线的方向的端面和与该端面相邻并且朝向所述马达用定子的周向的侧面，

以所述垂直方向为基准，所述端面的宽度比所述侧面的宽度窄。

按照第3方面的发明的记载，优选为，将各个所述引导槽划分为设置于所述端面的第1槽和设置于所述侧面的第2槽，

从所述边界至所述第1槽的前端的尺寸比从所述边界至所述第2槽的前端的尺寸长。

在第1方面的发明中，绝缘件的卷绕部具有：多个卷绕面；以及多个引导部，它们在该多个卷绕面上断续地设置，能够对绕组的卷绕进行引导。各个引导部设置于相邻的卷绕面彼此的边界。并且，各个引导部通过沿绕组的卷绕方向延伸的多个引导槽在马达用定子的径向上排列而构成。即，在各个卷绕面的两肋设置有引导槽，因此在各个卷绕面上，能够对绕组以从一端的引导槽朝向另一端的引导槽的方式进行引导。

对设置于多个边界中的任意的边界的引导槽与设置于卷绕方向的相反侧的相邻的边界的引导槽进行比较。任意的引导槽是卷绕的终点侧的引导槽(以下，称为终点槽。)。相邻的引导槽是卷绕的起点侧的引导槽(以下，称为起点槽。)。终点侧的引导槽以与马达用定子的径向垂直的垂直方向为基准，相对于起点侧的引导槽偏移。因此，从起点槽朝向终点槽的绕组相对于垂直方向倾斜地延伸。在其他卷绕面上相互相邻的引导槽也采用同样的结构。

在各个卷绕面上，相对于起点槽，终点槽的偏移的朝向和偏移的量是相同的。即，在各个卷绕面上，在每次将绕粗从起点槽向终点槽卷绕时，绕组逐渐向外径方向或内径方向中的任意一方弯曲。

相比于使绕组仅在多个卷绕面中的一个面上弯曲的情况，由于绕组逐渐弯曲，因此能够减轻施加在绕组上的负担。

在第2方面的发明中，多个卷绕面具有朝向沿马达用定子的中心线的方向的端面和与该端面相邻并且朝向马达用定子的周向的侧面。以与马达用定子的径向垂直的垂直方向为基准，端面的宽度比侧面的宽度窄。因此，对卷绕于端面的绕组与卷绕于侧面的绕组进行比较，卷绕于侧面的绕组相对于垂直方向的角度更小。

对卷绕于端面的绕组和卷绕于侧面的绕组进行比较，卷绕于侧面的第1段的绕组与第2段的绕组交叉的角度也较小。通常，如果层叠交叉的角度较小的绕组，则上段的绕组容易配置于下段的绕组彼此之间。随着段的增加，卷绕于侧面的绕组的高度比卷绕于端面的绕组的高度低。其结果为，提高了占空系数，能够缩短线圈的周向的厚度尺寸。能够使马达用定子小型化。

在第3方面的发明中，将各个引导槽划分为设置于端面的第1槽和设置于侧面的第2槽。从边界至第1槽的前端的尺寸比从边界至第2槽的前端的尺寸长。因此，能够可靠地对相对于垂直方向倾斜地延伸的端面侧的绕组进行保持。

附图说明

图1是实施例的马达用定子的立体图。

图2是图1所示的马达用定子的分解立体图。

图3的(a)是图1的3a-3a线剖视图。图3的(b)是3b线向视图。

图4是图3的(a)所示的卷绕部中的第1卷绕面和第2卷绕面的展开图。

图5是第4卷绕面的一部分的俯视图。

图6是对卷绕于第1卷绕面～第4卷绕面的绕组进行说明的图。

图7的(a)是比较例的对卷绕于第1～第4卷绕面的绕组进行说明的图。图7的(b)是比较例的对卷绕于第1～第4卷绕面的绕组进行说明的图。

图8的(a)和图8的(b)是对卷绕于第1卷绕面的第1段和第2段的绕组进行说明的图。图8的(c)和图8的(d)是对卷绕于第2卷绕面的第1段和第2段的绕组进行说明的图。

标号说明

10：马达用定子；11：铁芯；20：第1绝缘件；22：第1卷绕部；22a：前端；30：第2绝缘件；32：第2卷绕部；32a：前端；40：绕组；41：第1绕组；42：第2绕组；43：第3绕组；44：第4绕组；50：卷绕部；51：第1卷绕面；51a：端部；52：第2卷绕面；53：第3卷绕面；54：第4卷绕面；54a：端部；60：第1引导部；61：第1边界；62：第1引导槽；63：第1槽；64：第2槽；70：第2引导部；71：第2边界；72：第2引导槽；73：第1槽；74：第2槽；80：第3引导部；81：第3边界；82：第3引导槽；83：第1槽；84：第2槽；90：第4引导部；91：第4边界；92：第4引导槽；93：第1槽；94：第2槽；B：基准线(垂直方向)；C：马达用定子的中心线；D：绕组的线径；In：内径方向；Vo：偏移量；Wd1：端面的宽度；Wd2：侧面的宽度(高度)；Wi：卷绕方向；U1～W3：线圈。

具体实施方式

以下，根据附图，对实施例进行说明。另外，在说明中，关于内径方向、外径方向、周向以及轴向(上下方向)，以马达用定子的中心线C为基准。省略一部分对同一形状的部位标注的标号。

参照图1和图2。在图1中示出了实施例的马达用定子10。该马达用定子10具有：铁芯11，其由层叠的多个电磁钢板构成；第1绝缘件20，其覆盖该铁芯11的上侧；第2绝缘件30，其覆盖铁芯11的下侧；第1线圈U1、V1、W1、第2线圈U2、V2、W2、第3线圈U3、V3、W3，它们设置于第1绝缘件20和第2绝缘件30；以及第1端子15～第3端子17，它们安装于第1绝缘件20。

参照图2。铁芯11具有环状的轭12和从轭12向内径方向延伸的9个齿13。各个齿13的前端部13a随着朝向内径方向而宽度变大。

第1绝缘件20具有：第1环状部21，其能够覆盖轭12的上侧；9个第1卷绕部22，它们能够覆盖各个齿13的上半部分；9个第1长壁部23(延伸部)，它们从第1环状部21沿轴向向上方延伸，并沿周向断续地设置；以及9个第1短壁部24，它们设置于相邻的第1长壁部23彼此之间，周向的尺寸比第1长壁部23短。

第2绝缘件30具有：第2环状部31，其能够覆盖轭12的下侧；9个第2卷绕部32，它们能够覆盖各个齿13的下侧；以及9个第2壁部33，它们从第2环状部31沿轴向向下方延伸。

以下，对第1绝缘件20和第2绝缘件30中的供构成线圈V3的绕组40(参照图1)进行卷绕的部位的结构进行说明。该说明也可以说是供其他线圈卷绕的部位的说明。省略对绕组40的接线的说明。

参照图3的(a)。第1卷绕部22和第2卷绕部32构成供绕组40(参照图1)卷绕的卷绕部50。第1卷绕部22和第2卷绕部32分别呈U字的截面形状。第1卷绕部22的开口侧的前端22a与第2卷绕部32的开口侧的前端32a相互对置，并且稍微分离。

另外，在实施例中，对2个卷绕部22、32进行组合，但例如也可以是，根据铁芯11(参照图2)的形状，构成能够插入于齿13的单个卷绕部。

第1卷绕部22的上表面26以及从该上表面26的两端向下方延伸的一对第1右面27和第1左面28是与绕组40接触的面。同样地，第2卷绕部32的下表面36以及从该下表面36的两端向上方延伸的一对第2右面37和第2左面38是与绕组40接触的面。

以下，为了便于说明，将包含第1右面27和第2右面37的面作为第1卷绕面51(侧面)。同样地，将下表面36作为第2卷绕面52(端面)，将包含第1左面28和第2左面38的面作为第3卷绕面53(侧面)，将上表面26作为第4卷绕面54(端面)。第1卷绕面51和第3卷绕面53在周向上相互朝向相反方向。第2卷绕面52朝向下方。第4卷绕面54朝向上方。绕组40顺时针卷绕、即按照第1卷绕面51～第4卷绕面54的顺序卷绕。

以与径向垂直的垂直方向为基准，第2卷绕面52的宽度Wd1(左右方向的尺寸)比第3卷绕面53的高度Wd2(上下方向的尺寸)短。

卷绕部50具有能够对绕组40的卷绕进行引导的第1引导部60～第4引导部90。

参照图3的(b)。第1引导部60设置于包含相邻的第4卷绕面54和与第1卷绕面51的第1边界61的双方的面上。

第2引导部～第4引导部90也采用同样的结构。第2引导部70设置于包含相邻的第1卷绕面51和与第2卷绕面52的第2边界71的双方的面上。第3引导部80设置于包含相邻的第2卷绕面52和与第3卷绕面53的第3边界81的双方的面上。第4引导部90设置于包含相邻的第3卷绕面53和与第4卷绕面54的第4边界91的双方的面上。

在图4中示出了展开的第4卷绕面54和第1卷绕面51。第1引导部60通过沿绕组40的卷绕方向(参照箭头Wi)延伸的多个第1引导槽62在径向上等间隔地排列而构成。

参照图3的(b)和图4。将第1引导槽62划分为设置于第4卷绕面54(端面)的端部54a的第1槽63和设置于第1卷绕面51(侧面)的端部51a的第2槽64。从第1边界61至第1槽63的前端63a的尺寸L1比从第1边界61至第2槽64的前端64a的尺寸L2长。

参照图3的(a)和图4。第2引导部70～第4引导部90也通过与第1引导槽62相同形状的引导槽构成。在各个面上，相互对置的引导槽的卷绕方向的长度是相同的。例如，第4引导槽92中的设置于第4卷绕面54的第1槽93的尺寸为L1。第2引导槽72中的设置于第1卷绕面51的第2槽94的尺寸为L2。省略其他引导槽的尺寸的说明。

在图5中示出了沿轴向向下观察的第4卷绕面54的一部分。第1引导槽62相对于位于卷绕方向(参照箭头Wi)的相反侧的第4引导槽92，以内径方向(参照箭头In)的垂直方向为基准(参照基准线B)，向内径方向偏移。偏移量Vo为绕组40的线径D的四分之一。即，作为卷绕方向的终点的第1引导槽62相对于作为起点的第2引导槽72向内径方向偏移。第1卷绕面51～第3卷绕面53中的引导槽也采用同样的结构。以下，进行说明。

在图6中示出了第1卷绕面51～第4卷绕面54的示意性的展开图。也可以说，第1引导部60～第4引导部90在卷绕方向(参照箭头Wi)上断续地设置。将绕组40中的卷绕于第1卷绕面51的部位作为第1绕组41。同样地，对第2绕组42～第4绕组44进行定义。

第2引导槽72相对于位于卷绕方向的相反侧的第1引导槽62，向内径方向偏移。偏移量Vo为绕组40的线径D(参照图5)的四分之一。第3引导槽82相对于位于卷绕方向的相反侧的第2引导槽72，向内径方向偏移。偏移量Vo为绕组40的线径的四分之一。第4引导槽92相对于位于卷绕方向的相反侧的第3引导槽82，向内径方向偏移。偏移量Vo是绕组40的线径的四分之一。

以上，第1引导槽62～第4引导槽92的偏移的朝向均为内径方向。并且，第1引导槽62～第4引导槽92的偏移量Vo彼此相同，并且等于线径D的四分之一。

接下来，对实施例的效果进行说明。

参照图5和图6。第1引导槽62相对于位于卷绕方向的相反侧的第4引导槽92，向内径方向偏移。因此，从第4引导槽92朝向第1引导槽62的绕组40相对于垂直方向向内径方向侧倾斜地延伸。

同样地，第2引导槽72相对于位于卷绕方向的相反侧的第1引导槽62，向内径方向偏移。偏移量Vo2为绕组40的线径的大致四分之一。第3引导槽82相对于位于卷绕方向的相反侧的第2引导槽72，向内径方向偏移。偏移量Vo3是绕组40的线径的大致四分之一。第4引导槽92相对于位于卷绕方向的相反侧的第3引导槽82，向内径方向偏移。偏移量Vo4是绕组40的线径的大致四分之一。

即，在各个卷绕面上，在每次将绕组40从作为起点的引导槽向作为终点的引导槽卷绕时，绕组40逐渐地朝向内径方向。各个偏移量比线径小。

参照图7的(a)。在比较例中，在第1卷绕面101～第3卷绕面103上，绕组105直线地卷绕。仅在第4卷绕面104上，作为终点的引导槽106相对于作为起点的引导槽107偏移。偏移量Vo与线径D相等。

参照图7的(b)。在实施例中，各个偏移量Vo比线径D小。即，绕组40在各个卷绕面上，逐渐地向内径方向弯折，因此能够分散施加在绕组40上的负载。

此外，如上所述，引导槽断续地设置在边界上。与连续设置在4个卷绕面整体范围内的引导槽相比，能够抑制模具的制造成本，提高绝缘件的成型性。

参照图3的(a)和图6。第2卷绕面52的宽度Wd1比第1的卷绕面51的宽度Wd2窄。并且，引导槽的偏移的量均为Vo。因此，以与基准线B平行的线为基准，第2绕组42所成的角度α比第1绕组41所成的角度β大。

在图8的(a)中示出了卷绕于第1卷绕面51的第1绕组41中的第1段的绕组41a和第2段的绕组41b。在图8的(b)中示出了卷绕于第2卷绕面52的第2绕组42中的第1段的绕组42a和第2段的绕组42b。第1绕组41a、41b彼此交叉的角度γ比第2绕组42a、42b彼此交叉的角度δ小。

通常，如果层叠交叉的角度较小的绕组，则上段的绕组容易配置为稍微咬入下段的绕组彼此之间。即，上段的绕组落入下段的绕组彼此之间，配置为被下段的绕组支承，因此，卷绕于第1卷绕面51的第1绕组41的高度H1(参照图8的(c))比卷绕于第2卷绕面52的绕组42的高度H2低(参照图8的(d))。

其结果为，提高了占空系数，能够使线圈V3(参照图1)的周向的厚度比轴向的厚度小，因此能够使马达用定子10小型化。

参照图3的(b)和图4。从第1边界61至第1槽63的前端63a的尺寸L1比从第1边界61至第2槽64的前端64a的尺寸L2长。

参照图6。第2绕组42的角度α比第1绕组41的角度β大。因此，能够以更大的角度可靠地对被向内径方向引导的绕组40进行保持。

另外，在本实施例中，采用1个绕组40适于1个引导槽的尺寸，但例如也可以为，通过扩大槽的宽度，成为多个绕组40适于1个引导槽的尺寸。并且，即使针对卷绕部沿外径方向延伸的绝缘件，也能够应用卷绕部50的结构。即，只要能够实现本发明的作用和效果，则本发明不限于实施例。

Claims (3)

1.一种绝缘件，其至少覆盖马达用定子的铁芯的齿，并且具有供绕组卷绕的卷绕部，其特征在于，

所述卷绕部具有：

多个卷绕面；以及

多个引导部，它们在该多个卷绕面上断续地设置，能够对所述绕组的卷绕进行引导，

各个所述引导部设置于相邻的所述卷绕面彼此的边界，并且

各个所述引导部通过沿所述绕组的卷绕方向延伸的多个引导槽在所述马达用定子的径向上排列而构成，

设置于所述边界中的任意的边界的所述引导槽相对于设置于所述卷绕方向的相反侧的相邻的边界的所述引导槽，以与所述马达用定子的径向垂直的垂直方向为基准，向所述径向偏移，

各个引导槽的偏移的朝向和偏移的量是相同的。

2.根据权利要求1所述的绝缘件，其特征在于，

多个所述卷绕面具有朝向沿所述马达用定子的中心线的方向的端面和与该端面相邻并且朝向所述马达用定子的周向的侧面，

以所述垂直方向为基准，所述端面的宽度比所述侧面的宽度窄。

3.根据权利要求2所述的绝缘件，其特征在于，

将各个所述引导槽划分为设置于所述端面的第1槽和设置于所述侧面的第2槽时，

从所述边界至所述第1槽的前端的尺寸比从所述边界至所述第2槽的前端的尺寸长。

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