CN112673552A - 电枢以及电枢的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电枢以及电枢的制造方法。对于该定子电枢(100)而言,第一脚部(71)具有径向的厚度小于第一脚部主体部(71d)的第一面侧部分(71b),第二脚部(81)具有径向的厚度小于第二脚部主体部(81d)的第二面侧部分(81b),在径向上,接合部(90)的厚度是接合部(90)以外的部分(E2)的厚度以上。

Description

电枢以及电枢的制造方法
技术领域
本发明涉及电枢以及电枢的制造方法。
背景技术
以往,公知有具备设置有沿轴向延伸的多个插槽的电枢芯的电枢。例如,在日本特开2015-23771号公报中公开有这样的电枢。
在日本特开2015-23771号公报中公开有包含多个插槽的旋转电机定子。旋转电机定子具备线圈部,该线圈部由插入多个插槽中的各个,且相互在轴向上对置设置的第一扇形导体和第二扇形导体构成。具体而言,以沿第一扇形导体的轴向延伸的方式设置的第一脚部与以沿第二扇形导体的轴向延伸的方式设置的第二脚部在插槽内接合。另外,第一脚部具有在轴向上突出的凸部,第二脚部具有在轴向上凹陷的凹部。而且,第一扇形导体与第二扇形导体以沿着轴向相互接近的方式相对移动,由此第一脚部的凸部与第二脚部的凹部接合。
另外,虽然在日本特开2015-23771号公报中没有记载,但是以往公知有多个第一扇形导体的第一脚部的前端部与多个第二扇形导体的第二脚部的前端部在径向上被挤压由此接合的旋转电机定子。此外,第一脚部的前端部与第一脚部的根基部相比径向的厚度形成得较小。相同地,第二脚部的前端部与第二脚部的根基部相比径向的厚度形成得较小。而且,在该旋转电机定子中,多个第一扇形导体的第一脚部的前端部与多个第二扇形导体的第二脚部的前端部以在径向上相邻的方式配置。而且,通过夹具在径向上挤压多个第一扇形导体的第一脚部的前端部与多个第二扇形导体的第二脚部的前端部。由此,多个第一扇形导体的第一脚部的前端部与多个第二扇形导体的第二脚部的前端部接合。
专利文献1:日本特开2015-23771号公报
这里,以往,在多个第一扇形导体的第一脚部的前端部与多个第二扇形导体的第二脚部的前端部在径向上被挤压由此接合的旋转电机定子中,存在产生线圈(第一扇形导体、第二扇形导体)的形状(尺寸)等的偏差的情况。该情况下,在多个第一扇形导体的第一脚部的前端部与多个第二扇形导体的第二脚部的前端部以在径向上相邻的方式配置的情况下,第一脚部的前端部与第二脚部的前端部的总厚度(径向的厚度)比较小。或者,存在第一脚部的前端部与第二脚部的前端部的总厚度(接合部)小于接合部以外的径向的总厚度的情况。在这些情况下,存在通过夹具无法通过充分的力来挤压第一脚部的前端部与第二脚部的前端部的情况。例如,在夹具以沿着径向移动恒定的距离的方式构成的情况下,存在如下情况,即第一脚部的前端部与第二脚部的前端部的总厚度(径向的厚度)较小(即,第一脚部的前端部与第二脚部的前端部相对于夹具较大地分离),因此夹具即便移动恒定的距离也无法对第一脚部的前端部和第二脚部的前端部施加充分的力。其结果为,存在有无法将第一脚部的前端部与第二脚部的前端部充分接合的情况的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述这样的课题而完成的,本发明的一个目的在于提供能够防止第一扇形导体与第二扇形导体无法充分接合的电枢。
为了实现上述目的,本发明的第一形态的电枢具备:电枢芯,其设置有沿轴向延伸的多个插槽;多个第一扇形导体,其包含配置于电枢芯的轴向的一侧并且向轴向的另一侧延伸的第一脚部;多个第二扇形导体,其包含配置于电枢芯的轴向的另一侧,且向轴向的一侧延伸的第二脚部;以及线圈部,其包含接合部,该接合部是设置于多个第一扇形导体各自的第一脚部的前端部侧,且以沿着轴向延伸的方式设置的第一面的至少一部分与设置于多个第二扇形导体各自的第二脚部的前端部侧,且以沿着轴向延伸的方式设置的第二面的至少一部分在一个插槽内或者一个插槽的轴向的外侧接合而得,第一脚部具有:第一脚部主体部;和第一面侧部分,其设置有第一面并且径向的厚度小于第一脚部主体部,第二脚部具有:第二脚部主体部;和第二面侧部分,其设置有第二面并且径向的厚度小于第二脚部主体部,在径向上,接合部的厚度是接合部以外的部分的厚度以上。此外,接合部是指不仅包含经由接合剂接合的部分,还包含仅以不经由接合剂的方式接触的部分的广义的意义。
在本发明的第一形态的电枢中,如上所述,在径向上,接合部的厚度是接合部以外的部分的厚度以上。由此,由于接合部的厚度是接合部以外的部分的厚度以上(接合部不比接合部以外的部分沿径向凹陷),因此能够通过夹具(或者,弹簧部件等)且通过充分的力来挤压接合部。其结果为,能够防止第一扇形导体与第二扇形导体无法充分接合。另外,在接合部的径向的厚度小于不设置第一面和第二面的部分的径向的厚度的情况下,若通过夹具挤压接合部,则线圈部(第一扇形导体、第二扇形导体)弯曲。因此,通过像上述那样构成,即便在通过夹具挤压了接合部的情况下也能够防止线圈部弯曲。另外,第一面侧部分的径向的厚度小于第一脚部主体部的径向的厚度,并且第二面侧部分的径向的厚度小于第二脚部主体部的径向的厚度,因此能够确保接合面的面积,并且抑制接合部的径向的厚度较大。
本发明的第二形态的电枢具备:电枢芯,其设置有沿轴向延伸的多个插槽;多个第一扇形导体,其包含配置于电枢芯的轴向的一侧并且向轴向的另一侧延伸的第一脚部;多个第二扇形导体,其包含配置于电枢芯的轴向的另一侧,且向轴向的一侧延伸的第二脚部;以及线圈部,其包含接合部,该接合部是设置于多个第一扇形导体各自的第一脚部的前端部侧,且以沿着轴向延伸的方式设置的第一面的至少一部分与设置于多个第二扇形导体各自的第二脚部的前端部侧,且以沿着轴向延伸的方式设置的第二面的至少一部分在一个插槽内或者一个插槽的轴向的外侧接合而得,第一脚部具有径向的厚度大于设置有第一面的第一面侧部分的第一脚部主体部,配置于一个插槽的多个第一扇形导体中的第一面侧部分的径向的厚度的尺寸偏差的范围的最小值是配置于一个插槽的多个第一扇形导体中的第一脚部主体部的厚度的尺寸偏差的范围的最大值的1/2以上,第二脚部具有径向的厚度大于设置有第二面的第二面侧部分的第二脚部主体部,配置于一个插槽的多个第二扇形导体中的第二面侧部分的径向的厚度的尺寸偏差的范围的最小值是配置于一个插槽的多个第二扇形导体中的第二脚部主体部的厚度的尺寸偏差的范围的最大值的1/2以上。
在本发明的第二形态的电枢中,如上所述,配置于一个插槽的多个第一扇形导体中的第一面侧部分的径向的厚度的尺寸偏差的范围的最小值是配置于一个插槽的多个第一扇形导体中的第一脚部主体部的厚度的尺寸偏差的范围的最大值的1/2以上,配置于一个插槽的多个第二扇形导体中的第二面侧部分的径向的厚度的尺寸偏差的范围的最小值是配置于一个插槽的多个第二扇形导体中的第二脚部主体部的厚度的尺寸偏差的范围的最大值的1/2以上。由此,即便第一面侧部分和第二面侧部分(接合部)的径向的厚度是最小值,也大于第一脚部主体部和第二脚部主体部(不设置第一面和第二面的部分)的径向的厚度,因此能够通过夹具(或者,弹簧部件等)且通过充分的力来挤压第一面侧部分和第二面侧部分(接合部)。其结果为,能够提供给能够防止第一扇形导体与第二扇形导体无法充分接合的电枢。另外,在接合部的径向的厚度小于不设置第一面和第二面的部分的径向的厚度的情况下,若通过夹具挤压接合部,则线圈部(第一扇形导体、第二扇形导体)弯曲。因此,通过像上述那样构成,能够提供即便在通过夹具挤压了接合部的情况下也能够防止线圈部弯曲的电枢。
该发明的第三形态的电枢的制造方法是设置有沿轴向延伸的多个插槽的电枢芯的制造方法,上述电枢的制造方法的特征在于,具备:准备多个第一扇形导体的工序,该多个第一扇形导体包含配置于电枢芯的轴向的一侧并且向轴向的另一侧延伸的第一脚部;准备多个第二扇形导体的工序,该多个第二扇形导体包含配置于电枢芯的轴向的另一侧,且向轴向的一侧延伸的第二脚部;使多个第一扇形导体移动的工序,使多个第一扇形导体从电枢芯的一侧移动到插槽侧;使多个第二扇形导体移动的工序,使多个第二扇形导体从电枢芯的轴向的另一侧移动到插槽;以及形成接合部的工序,通过将设置于多个第一扇形导体各自的第一脚部的前端部侧,且以沿着轴向延伸的方式设置的第一面的至少一部分与设置于多个第二扇形导体各自的第二脚部的前端部侧,且以沿着轴向延伸的方式设置的第二面的至少一部分在一个插槽内或者一个插槽的轴向的外侧接合来形成接合部,准备第一扇形导体的工序是准备如下这种第一扇形导体的工序,即第一扇形导体的第一脚部具有:第一脚部主体部;和第一面侧部分,其设置有第一面并且径向的厚度小于第一脚部主体部,准备第二扇形导体的工序是准备如下这种第二扇形导体的工序,即第二扇形导体的第二脚部具备:第二脚部主体部;和第二面侧部分,其设置有第二面并且径向的厚度小于第二脚部主体部,在准备第一扇形导体的工序和准备第二扇形导体的工序中,以在径向上,接合部的厚度为接合部以外的部分的厚度以上的方式准备第一扇形导体和第二扇形导体。
在本发明的第三形态的电枢的制造方法中,如上所述,在准备第一扇形导体的工序和准备第二扇形导体的工序中,以在径向上,接合部的厚度为接合部以外的部分的厚度以上的方式准备第一扇形导体和第二扇形导体。由此,由于接合部的厚度是接合部以外的部分的厚度以上(接合部不比接合部以外的部分沿径向凹陷),因此能够通过夹具(或者,弹簧部件等)且通过充分的力挤压接合部。其结果为,能够提供能够防止第一扇形导体与第二扇形导体无法充分接合的电枢的制造方法。另外,在接合部的径向的厚度小于不设置第一面和第二面的部分的径向的厚度的情况下,若通过夹具挤压接合部,则线圈部(第一扇形导体、第二扇形导体)弯曲。因此,通过像上述那样构成,能够提供即便在通过夹具挤压了接合部的情况下也能够防止线圈部弯曲的电枢的制造方法。另外,第一面侧部分的径向的厚度小于第一脚部主体部的径向的厚度,并且第二面侧部分的径向的厚度小于第二脚部主体部的径向的厚度,因此能够提供能够确保接合面的面积,并且抑制接合部的径向的厚度较大的电枢的制造方法。
根据本发明,如上所述,能够防止第一扇形导体与第二扇形导体无法充分接合的情况。
附图说明
图1是表示第一实施方式的定子(旋转电机)的结构的俯视图。
图2是表示第一实施方式的定子的结构的立体图。
图3是表示第一实施方式的定子芯的结构的俯视图。
图4是表示第一实施方式的第一绝缘部件和第二绝缘部件的结构的剖视图。
图5是表示第一实施方式的线圈部的接线结构的电路图。
图6是表示第一实施方式的扇形导体的结构的横剖视图。
图7是表示第一实施方式的第一扇形导体的结构的立体图。(图7(A)是从径向外侧观察第一扇形导体的立体图。图7(B)是从径向内侧观察第一扇形导体的立体图。)
图8是表示第一实施方式的第二扇形导体的结构的立体图。(图8(A)是从径向外侧观察第二扇形导体的立体图。图8(B)是从径向内侧观察第二扇形导体的立体图。)
图9是表示第一实施方式的动力扇形导体的结构的图。
图10是表示第一实施方式的外径侧中性点导体的结构的图。
图11是表示第一实施方式的内径侧中性点导体的结构的图。
图12是沿着图1的1000-1000线的剖视图。
图13是图12的接合部附近的局部放大图。
图14是图13的接合部附近的局部放大图。
图15是接合部附近的局部放大图(接合部的厚度大于不设置第一面和第二面的部分的厚度的例子)。
图16是示意性地示出第一实施方式的第一绝缘部件的结构的剖视图。
图17是表示第一实施方式的包含发泡前的固定层的第一绝缘部件和第二绝缘部件的结构的剖视图。
图18是表示第一实施方式的包含发泡后的固定层的第一绝缘部件和第二绝缘部件的结构的剖视图。
图19是表示第一实施方式的第二绝缘部件的结构的剖视图。
图20是表示第一实施方式的第二绝缘部件的结构的立体图。
图21是将第一实施方式的定子芯、第一绝缘部件、以及第二绝缘部件分解的分解立体图。
图22是表示第一实施方式的第一绝缘部件的厚度和第二绝缘部件的厚度的图。
图23是表示第一实施方式的定子的制造装置的图。
图24是表示第一实施方式的定子的制造方法的流程图。
图25是表示第二实施方式的定子的结构的立体图。
图26是第二实施方式的定子的分解立体图。
图27是表示第二实施方式的扇形导体的结构的横剖视图。(图27A是脚部的横剖视图。图27B是线圈末端部的横剖视图。)
图28是表示第二实施方式的第一扇形导体的结构的立体图。(图28A是从径向外侧观察第一扇形导体的立体图。图28B是从径向内侧观察第一扇形导体的立体图。)
图29是表示第二实施方式的第二扇形导体的结构的立体图。(图29A是从径向外侧观察第二扇形导体的立体图。图29B是从径向内侧观察第二扇形导体的立体图。)
图30是沿着第二实施方式的插槽内的径向的剖视图。
图31是图30的接触部附近的局部放大图。
图32是表示第二实施方式的绝缘部件的结构的剖视图。
图33是表示第二实施方式的接触部绝缘部分的绝缘层和固定层的结构的剖视图。
图34是表示第二实施方式的芯脚部绝缘部分的绝缘层和固定层的结构的剖视图。
图35是表示第二实施方式的定子的制造方法的流程图。
图36是表示第三实施方式的定子的结构的立体图。
图37是沿着第三实施方式的插槽内的径向的剖视图。
图38是表示第三实施方式的绝缘部件的结构的剖视图。
图39是表示第三实施方式的接触部绝缘部分的绝缘层和固定层的结构的剖视图。
图40是表示第三实施方式的芯脚部绝缘部分的绝缘层和固定层的结构的剖视图。
图41是表示第一实施方式的第一变形例的接合部附近的剖视图。
图42是表示第一实施方式的第二变形例的接合部附近的剖视图。
图43是第一实施方式的第三变形例的第一扇形导体和第二扇形导体的立体图。(图43(A)是从径向外侧观察第一扇形导体的立体图。图43(B)是从径向外侧观察第二扇形导体的立体图。)
图44是第一实施方式的第四变形例的接合部附近的剖视图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的本实施方式进行说明。
[定子的构造]
参照图1~图23,对第一实施方式的定子100的构造进行说明。定子100以中心轴线C1为中心且具有圆环形状。此外,定子100是技术方案的“电枢”的一个例子。
在本申请说明书中,如图1所示,“轴向(轴向、轴线方向)”是指沿着定子100的中心轴线C1(转子101的旋转轴线)的方向(Z方向)。另外,“周向”是指定子100的周向(A1方向、A2方向)。另外,“径向”是指定子100的径向(R方向)。另外,“径向内侧”是指沿着径向朝向定子100的中心轴线C1的方向(R1方向)。另外,“径向外侧”是指沿着径向朝向定子100外的方向(R2方向)。
定子100与转子101一同构成旋转电机102的一部分。旋转电机102例如作为马达、发动机、或者马达兼发动机而构成。如图1所示,定子100在设置有永久磁铁(未图示)的转子101的径向外侧配置。即,在第一实施方式中,定子100构成内转子型的旋转电机102的一部分。
如图2所示,定子100具备:定子芯10、第一绝缘部件20、以及线圈部30。线圈部30包含第一线圈组件30a(反引导侧线圈)和第二线圈组件30b(引导侧线圈)。另外,线圈部30由多个扇形导体40(参照图4)构成。另外,在第一实施方式中,定子100具备与第一绝缘部件20单独设置的第二绝缘部件21(参照图4)。此外,定子芯10是技术方案的“电枢芯”的一个例子。另外,第二绝缘部件21是技术方案的的“接合部绝缘部件”的一个例子。
(定子芯的构造)
定子芯10具有以中心轴线C1(参照图1)为中心轴的圆筒形状。另外,例如通过将多张电磁钢板(例如,硅钢板)沿轴向层叠来形成定子芯10。如图3所示,定子芯10设置有:沿轴向观察具有圆环状的背轭11、和设置于背轭11的径向内侧,且沿轴向延伸的多个插槽12。而且,在定子芯10且在插槽12的周向两侧设置有多个齿13。
插槽12是被设置于径向外侧的背轭11的壁部11a、和两个齿13的周向侧面13a围起的部分。而且,在插槽12设置有向径向内侧开口的开口部12a。另外,插槽12分别向轴向两侧开口。齿13以从背轭11向径向内侧突出的方式形成,且在径向内侧的前端部形成有构成插槽12的开口部12a的凸部13b。
开口部12a沿周向具有开口宽度W1。这里,开口宽度W1与齿13的凸部13b的前端部彼此的距离对应。另外,插槽12的供线圈部30配置的部分的宽度W2大于开口宽度W1。即,插槽12作为半开式的插槽而构成。这里,宽度W2与配置于插槽12的周向两侧的齿13的周向侧面13a彼此的距离对应。另外,插槽12的宽度W2遍及径向地大致恒定。
(线圈部的构造)
如图4所示,线圈部30由平角导线构成。例如,线圈部30由铜或者铝构成。
另外,如图2所示,线圈部30通过将设置于轴向一侧(箭头Z2方向侧)的第一线圈组件30a、和设置于轴向另一侧(箭头Z1方向侧)的第二线圈组件30b沿轴向组合并且接合来形成。第一线圈组件30a和第二线圈组件30b分别形成为与定子芯10以同一中心轴线C1(参照图1)为中心的圆环状。另外,如图4所示,在第一实施方式中,多个扇形导体40的后述的第一脚部71与第二脚部81在接合部90处接合而形成线圈部30。
线圈部30例如作为波形绕组线圈而构成。另外,线圈部30作为8匝线圈而构成。即,线圈部30构成为在插槽12内沿径向并列配置8个扇形导体40。
〈线圈部的接线的结构〉
如图5所示,在线圈部30中,构成为从电源部(未图示)供给3相交流的电力,由此产生磁束。具体而言,线圈部30通过3相的Y接线来连接(接线)。即,线圈部30包含U相线圈部30U、V相线圈部30V、以及W相线圈部30W。而且,在线圈部30设置有多个(例如,两个)中性点N。具体而言,线圈部30被以4个并联的方式接线(星形接线)。即,在U相线圈部30U设置有4个中性点连接端部NtU、和4个动力线连接端部PtU。在V相线圈部30V设置有4个中性点连接端部NtV、和4个动力线连接端部PtV。在W相线圈部30W设置有4个中性点连接端部NtW、和4个动力线连接端部PtW。此外,在以下的记载中,在针对中性点连接端部和动力线连接端部,不特意区分U相、V相、以及W相的情况下,仅记载为“中性点连接端部Nt”和“动力线连接端部Pt”。
〈线圈组件的构造〉
如图2所示,第一线圈组件30a由作为扇形导体40的多个第一扇形导体70(以下,作为“第一导体70”)构成。优选仅将多个第一导体70组合而构成第一线圈组件30a。
另外,第二线圈组件30b包含:作为扇形导体40的多个(例如,3个)动力扇形导体50(以下,作为“动力导体50”)、作为扇形导体40的多个(例如,两个)中性点扇形导体60(以下,作为“中性点导体60”)、以及作为多个扇形导体40中的与动力导体50和中性点导体60不同的导体(普通的扇形导体40),且构成线圈部30的第二扇形导体80(以下,作为“第二导体80”)。即,设置于定子100的动力导体50和中性点导体60全部设置于第二线圈组件30b。
(扇形导体的构造)
如图6所示,扇形导体40作为横截面具有大致矩形形状的方导线而构成。而且,在扇形导体40的导体表面40b设置有具有厚度t1的绝缘被膜40a。绝缘被膜40a的厚度t1例如设定为能够确保相间绝缘性能(第一线圈末端部72彼此的绝缘、第二线圈末端部82彼此的绝缘,参照图2)的程度。此外,在图6中,为了说明,将厚度等大小关系突出来图示,但并不限定于该图示的例子。
〈第一导体和第二导体的构造〉
如图7和图8所示,多个扇形导体40包含配置于定子芯10的轴向的一侧(Z2方向侧)的多个第一导体70、和位于定子芯10的轴向的另一侧(Z1方向侧),并且相对于第一导体70在轴向上对置配置的多个第二导体80。即,将在轴向上一分为二的第一导体70与第二导体80接合而形成线圈部30。这里,第二导体80是指构成第二线圈组件30b的扇形导体40中的除动力导体50和中性点导体60以外的扇形导体40。而且,在第一实施方式中,第一导体70包含具有轴向的长度L1且沿轴向延伸的第一脚部71。第一脚部71向轴向的另一侧(Z1方向侧)延伸。另外,第二导体80包含配置于第一脚部71的Z1方向侧,在轴向上具有比长度L1大的长度L2且沿轴向延伸的第二脚部81。第二脚部81向轴向的一侧(Z2方向侧)延伸。
在第一实施方式中,如图7(A)和图7(B)所示,多个第一导体70分别形成为配置于相互不同的插槽12的一对第一脚部71相互连接,由此沿径向观察具有U字形(大致U字形)。第一导体70的线圈间距是6。即,一对第一脚部71,以6个插槽12的大小,沿周向配置于不同的位置。即,在配置有一对第一脚部71中的一个的第一脚部71的插槽12与配置有另一个第一脚部71的插槽12之间设置有5个插槽12。具体而言,第一导体70包含相互配置于不同的插槽12,且分别沿着轴向形成为直线状的一对第一脚部71、和第一线圈末端部72。第一脚部71是指从定子芯10的轴向上的端面10a(参照图2)的轴向位置配置到插槽12内的部分,第一线圈末端部72是指与第一脚部71连续形成,且配置于比定子芯10的端面10a靠轴向外侧的位置的部分。另外,第一线圈末端部72具有沿轴向弯折的弯曲形状。另外,第一线圈末端部72具有从轴向观察形成为,将在径向上1根扇形导体40的宽度量弯曲为阶梯状的曲柄状的第一曲柄部分73。换句话说,第一曲柄部分73的径向的宽度是1根扇形导体40的宽度的2倍。
另外,一对第一脚部71的轴向长度L1相互大致相等。此外,轴向长度L1是指第一导体70中的在插槽12内沿轴向呈直线状延伸的部分的长度。另外,轴向长度L1小于定子芯10的轴向长度L3(参照图2)。此外,定子芯10的轴向长度L3是指轴向上的端面10a与端面10b之间的、轴向的距离(间隔)。
相同地,如图8(A)和图8(B)所示,第二导体80包含配置于插槽12的一对第二脚部81、和第二线圈末端部82。另外,第二线圈末端部82具有第二曲柄部分83。在第一实施方式中,第二导体80形成为配置于相互不同的插槽12的一对第二脚部81相互连接,由此具有U字形。另外,第二导体80的一对第二脚部81的轴向长度L2相互大致相等。另外,第二导体80的一对第二脚部81的轴向长度L2大于第一导体70的一对第一脚部71的轴向长度L1(L2>L1)。此外,轴向长度L2是指第二导体80中的在插槽12内沿轴向呈直线状延伸的部分的长度。
〈动力导体的结构〉
如图9所示,在动力导体50中,同相的多个(例如,4个)动力线连接端部Pt彼此电连接,并且连接的多个动力线连接端部Pt与一个动力端子部件51电连接。对于动力导体50而言,和一对第一脚部71中的一个接合(参照图12)的第二脚部81与动力端子部件51接合。而且,动力导体50具有从电源部(未图示)向线圈部30导入电力的功能。
具体而言,动力导体50包含:配置于插槽12(参照图1)的径向外侧,且具有动力线连接端部Pt的外径侧动力导体52、和配置于比外径侧动力导体52靠径向内侧且轴向外侧的位置,且具有动力线连接端部Pt的内径侧动力导体53。换而言之,动力导体50形成为分叉状。
另外,外径侧动力导体52与动力端子部件51通过引出线54电连接。另外,内径侧动力导体53与动力端子部件51通过引出线54电连接。外径侧动力导体52与内径侧动力导体53经由动力端子部件51、引出线54电连接。另外,引出线54例如由捻线(导体)形成,绝缘管51a配置于外周。
在外径侧动力导体52和内径侧动力导体53分别设置有第二脚部81,另一方面不设置第一线圈末端部72或第二线圈末端部82。另外,在外径侧动力导体52和内径侧动力导体53中,引出线54与第二脚部81经由导体板55接合。例如,该接合能够通过钎焊、或者焊接(例如,电阻焊接、电弧焊接、激光焊接、或者高能束焊接中的任一种)来实施。
〈中性点导体的结构〉
如图1所示,中性点导体60包含外径侧中性点导体61、和内径侧中性点导体62。如图5所示,外径侧中性点导体61和内径侧中性点导体62分别包含中性点N,且与U相线圈部30U的中性点连接端部NtU、V相线圈部30V的中性点连接端部NtV、W相线圈部30W的中性点连接端部NtW电连接。
如图10所示,外径侧中性点导体61包含两个U相W相中性点扇形导体61a、两个V相中性点扇形导体61b。U相W相中性点扇形导体61a包含与3相交流中的U相的第一导体70的第一脚部71连接的U相用的第二脚部81、与W相的第一脚部71连接的W相用的第二脚部81、以及将U相用的第二脚部81与W相用的第二脚部81连接的两个中性点线圈末端部61c。中性点线圈末端部61c与U相用的第二脚部81连续形成,并且与W相用的第二脚部81连续形成。
从径向内侧观察,U相W相中性点扇形导体61a形成为大致U字(大致コ字)形状。从径向内侧观察,V相中性点扇形导体61b形成为大致直线状。
如图1所示,中性点线圈末端部61c在第二导体80的第二线圈末端部82的径向外侧沿着周向形成。而且,沿箭头Z2方向观察,中性点线圈末端部61c形成为大致圆弧状。两个U相W相中性点扇形导体61a中的一个配置于另一个的轴向外侧(箭头Z1方向侧)。
如图10所示,V相中性点扇形导体61b包含与V相的第一导体70连接的V相用的第二脚部81、和中性点线圈末端部61d。中性点线圈末端部61d以从第二脚部81向轴向外侧(箭头Z1方向)突出的方式形成。而且,两个中性点线圈末端部61d分别与两个中性点线圈末端部61c双方接合,由此电接合。
如图11所示,内径侧中性点导体62包含两个U相W相中性点扇形导体62a、和两个V相中性点扇形导体62b。U相W相中性点扇形导体62a包含与3相交流中的U相的第一导体70的第一脚部71连接的U相用的第二脚部81、与W相的第一导体70连接的W相用的第二脚部81、以及将U相用的第二脚部81与W相用的第二脚部81连接的中性点线圈末端部62c。中性点线圈末端部62c与U相用的第二脚部81连续形成,并且与W相用的第二脚部81连续形成。由此,从径向内侧观察,U相W相中性点扇形导体62a形成为大致U字形状。从径向内侧观察,V相中性点扇形导体62b形成为大致直线状。
如图12所示,中性点线圈末端部62c以比第二导体80的第二线圈末端部82向轴向外侧突出的方式形成。而且,中性点线圈末端部62c在第二导体80的第二线圈末端部82的轴向外侧接近配置,并且沿轴向观察,沿着周向形成。而且,两个U相W相中性点扇形导体62a中的一个配置于另一个的径向外侧。
V相中性点扇形导体62b包含与V相的第一导体70的第一脚部71连接的V相用的第二脚部81、和中性点线圈末端部62d。中性点线圈末端部62d以从第二脚部81向轴向外侧(箭头Z1方向)突出的方式形成。而且,两个中性点线圈末端部62d分别与两个中性点线圈末端部62c双方接合,由此电接合。
(接合部的结构)
如图12和图13所示,第一脚部71在一个插槽12内以在定子芯10的径向上相邻的方式设置有多个。另外,第二脚部81在一个插槽12内以在定子芯10的径向上相邻的方式设置有多个。第一脚部71的后述的第一面71a与第二脚部81的后述的第二面81a接合,由此构成接合部90。
另外,在一个插槽12内,多个第一导体70(第一脚部71)与多个第二导体80(第二脚部81)接合。具体而言,在一个插槽12内,第一脚部71的设置有后述的第一面71a的第一面配置部71b与第二脚部81的设置有后述的第二面81a的第二面配置部81b沿着径向交替地排列多个。即,多个第一脚部71和多个第二脚部81的后述的接合部90彼此在一个插槽12内,以在径向上相邻的方式配置。此外,第一面配置部71b和第二面配置部81b分别是技术方案的“第一面侧部分”和“第二面侧部分”的一个例子。
具体而言,在第一实施方式中,配置于一个插槽12的第一导体70和第二导体80的接合部90以从径向观察在径向上相邻的接合部90重叠的方式构成。具体而言,配置于一个插槽12内的多个(全部的)接合部90以从径向观察重叠的方式构成。即,配置于一个插槽12内的全部的接合部90在沿着水平方向并列的状态下配置。换而言之,在一个插槽12内,多个接合部90的轴向上的各自的位置相互大致相等。此外,如后所述,接合部90是从径向观察第一脚部71的第一面71a与第二脚部81的第二面81a接合的(重叠的)部分。
另外,如图14所示,第一脚部71的前端部71c和第二脚部81的前端部81c中的各个具有尖端渐细形状。具体而言,从周向(A方向)观察,第一脚部71的前端部71c和第二脚部81的前端部81c给子具有尖端渐细形状。
在多个第一导体70各自的第一脚部71的前端部71c侧设置有以沿轴向延伸的方式设置的第一面71a。另外,在多个第二导体80各自的第二脚部81的前端部81c侧设置有以沿轴向延伸的方式设置的第二面81a。具体而言,在第一实施方式中,第一面71a和第二面81a中的各个以相对于轴向平行地延伸的方式设置。另外,第一脚部71和第二脚部81分别包含设置有第一面71a的第一面配置部71b、和设置有第二面81a的第二面配置部81b。
另外,第一脚部71具有与设置有第一面71a的第一面配置部71b连续设置的第一脚部主体部71d。第一脚部主体部71d相对于第一面配置部71b设置于与前端部71c相反侧(Z2方向侧)。另外,第二脚部81具有与设置有第二面81a的第二面配置部81b连续设置的第二脚部主体部81d。第二脚部主体部81d相对于第二面配置部81b设置于与前端部81c相反侧(Z1方向侧)。
这里,在第一实施方式中,如图14所示,第一面配置部71b的径向的厚度t2小于第一脚部主体部71d的径向的厚度t3。另外,第二面配置部81b的径向的厚度t4小于第二脚部主体部81d的径向的厚度t5。而且,如图15所示,在径向上,接合部90的厚度(t2+t4)是接合部90以外的部分E2的厚度(t3或者t5)以上。此外,接合部90的总厚度t21也是接合部90以外的部分E2的总厚度t22以上。
这里,在第一实施方式中,如图13所示,配置于一个插槽12的多个第一导体70中的第一面配置部71b的径向的厚度t2的尺寸偏差的范围的最小值t2min是配置于一个插槽12的多个第一导体70中的第一脚部主体部71d的厚度t3的尺寸偏差的范围的最大值t3max的1/2以上。具体而言,存在第一导体70的第一面配置部71b的厚度t2、和第一脚部主体部71d的厚度t3由于第一导体70的形状的偏差、加工第一面配置部71b时制造的偏差等,而波动的情况(尺寸偏差)。而且,以使第一面配置部71b的径向的厚度t2的尺寸偏差的范围的最小值t2min(在尺寸偏差的范围内,厚度t2最小的情况)为第一脚部主体部71d的厚度t3的尺寸偏差的范围的最大值t3max(在尺寸偏差的范围内,厚度t3最大的情况)的1/2以上的方式,制造(加工)第一导体70。相同地,配置于一个插槽12的多个第二导体80中的第二面配置部81b的径向的厚度t4的尺寸偏差的范围的最小值t4min是配置于一个插槽12的多个第二导体80中的第二脚部主体部81d的厚度t5的尺寸偏差的范围的最大值t5max的1/2以上。此外,厚度t2与厚度t4大致相等,厚度t3与厚度t5大致相等。
通过上述那样构成,在第一实施方式中,在配置于一个插槽12的多个第一导体70和多个第二导体80中,接合部90(部分E1)的径向的总厚度t21的尺寸偏差的范围的最小值t21min为不设置第一面71a和第二面81a的部分E2的径向的总厚度t22的尺寸偏差的范围的最大值t22max以上。这里,接合部90(部分E1)是指第一面71a与第二面81a相互接合的部分(从径向观察,第一面71a与第二面81a重叠的部分)。另外,不设置第一面71a和第二面81a的部分E2是指在径向上层叠有多个第一脚部主体部71d的部分、和在径向上层叠有多个第二脚部主体部81d的部分。即,在接合部90(部分E1)处,第一面配置部71b(t2min≥t3max/2)与第二面配置部81b(t4min≥t5max/2)沿着径向交替地多个多个地(例如,8个8个地,合计16个)层叠。另外,在部分E2处,第一脚部主体部71d(t3)或者第二脚部主体部81d(t5)沿着径向多个(例如,8个8个地)层叠。由此,t21min(=8×t2min+8×t4min)≥t22max(=8×t3max,或者,8×t5max)的关系成立。
此外,在图13中,示出t21min=t22max的状态。即,示出t2min=t3max×1/2,并且t4min=t5max×1/2的状态。另一方面,在图15中,示出t2min>t22max的状态。即,示出t2min>t3max×1/2,并且t4min>t5max×1/2的状态。
另外,在第一实施方式中,如图14所示,在接合部90处设置有使第一面71a与第二面81a粘合,并且使第一脚部71与第二脚部81导通的导电性粘合剂91。此外,在图13和图15中,省略导电性粘合剂91。另外,在后面叙述导电性粘合剂91的详细的构成。而且,在配置于一个插槽12的多个第一导体70和多个第二导体80中,包含导电性粘合剂91的接合部90(部分E1)的径向的总厚度t21的尺寸偏差的范围的最小值t21min是不设置第一面71a和第二面81a的部分E2的径向的总厚度t22的尺寸偏差的范围的最大值t22max以上。这里,导电性粘合剂91中含有像后述那样在被加热时挥发的部件(树脂部件),导电性粘合剂91的体积由于挥发部件被加热而减少。因此,导电性粘合剂91的厚度为挥发部件挥发的后残留的后述的银粒子的厚度大小。因此,在将导电性粘合剂91的厚度考虑在内的情况下,也维持t21min≥t22max的关系。
另外,在第一实施方式中,如图13~图15所示,设置有将接合部90中的在径向上邻接的接合部90彼此绝缘的片状的第二绝缘部件21。此外,在后面叙述第二绝缘部件21的详细的结构。另外,第二绝缘部件21配置于接合部90彼此之间、第一脚部主体部71d彼此之间、以及第二脚部主体部81d彼此之间。换句话说,第二绝缘部件21以从第一脚部主体部71d遍及到第二脚部主体部81d的方式配置。而且,在配置于一个插槽12的多个第一导体70和多个第二导体80中,包含第二绝缘部件21的接合部90(部分E1)的径向的总厚度t21的尺寸偏差的范围的最小值t21min是包含第二绝缘部件21的部分E2的径向的总厚度t22的尺寸偏差的范围的最大值t22max以上。即,第二绝缘部件21以从第一脚部主体部71d遍及到第二脚部主体部81d的方式配置,因此厚度t21min和厚度t22max中分别包含有第二绝缘部件21的厚度的分量。另一方面,在将第二绝缘部件21的厚度考虑在内的情况下,也维持t21min≥t22max的关系。
另外,在第一实施方式中,如图13所示,在配置于一个插槽12的多个第一导体70和多个第二导体80中,接合部90(部分E1)的径向的总厚度t21的尺寸偏差的范围的最大值t21max是插槽12的径向的宽度W3以下。即,第一导体70和第二导体80不向插槽12的内径侧(R1方向侧)突出。
另外,线圈部30(参照图2)包含第一面71a与第二面81a在一个插槽12内接合的接合部90。即,接合部90在轴向上位于定子芯10的端面10a(参照图2)与端面10b(参照图2)之间。
另外,如图14所示,第一面71a与第二面81a在接合部90处相互在径向(R方向)上接合。具体而言,第一面71a中的前端部71c侧的一部分的面部分71e、与第二面81a中的前端部81c侧的一部分的面部分81e在径向上接合。换而言之,第一面71a与第二面81a以在轴向上错开的状态接合。
此外,第一面71a(面部分71e)和第二面81a(面部分81e)以相对于轴向平行地延伸,并且相互在径向上对置的方式设置。即,第一面71a(面部分71e)和第二面81a(面部分81e)中的各个以相对于径向正交的方式延伸。另外,第一面71a(面部分71e)朝向径向内侧(R1方向侧),并且第二面81a(面部分81e)朝向径向外侧。
另外,在相互在轴向上对置的第一导体70与第二导体80之间、且在第一脚部71的前端部71c与第二脚部81之间设置有沿轴向延伸的第一间隙部74。另外,在相互在轴向上对置的第一导体70与第二导体80之间、且在第二脚部81的前端部81c与第一脚部71之间设置有沿轴向延伸的第二间隙部84。具体而言,从周向(A方向)观察,第一间隙部74被相互接合的第一脚部71、第二脚部81与在径向内侧(R1方向侧)邻接的第二绝缘部件21围起。另外,从周向(A方向)观察,第二间隙部84被相互接合的第一脚部71、第二脚部81与在径向外侧(R2方向侧)邻接的第二绝缘部件21围起。此外,在后面叙述第二绝缘部件21的构成的详细内容。
另外,第一间隙部74和第二间隙部84中的各个针对相互接合的第一脚部71与第二脚部81的每个组设置。即,第一间隙部74和第二间隙部84各自沿径向并列设置多个(在第一实施方式中为8个,参照图13)。具体而言,从径向观察,多个第一间隙部74相互重叠,并且多个第二间隙部84相互重叠。
另外,第一间隙部74的轴向的长度L4与第二间隙部84的轴向的长度L5大致相等。此外,第一间隙部74的长度L4是指第一脚部71的前端部71c与第二脚部81之间的轴向上的距离。另外,第二间隙部84的长度L5是指第二脚部81的前端部81c与第一脚部71之间的轴向上的距离。
另外,第一间隙部74的轴向上的长度L4和第二间隙部84的轴向上的长度L5双方大于径向上的、第一脚部71的设置有第一面71a的第一面配置部71b的厚度t2和第二脚部81的设置有第二面81a的第二面配置部81b的厚度t4。此外,第一间隙部74的长度L4和第二间隙部84的长度L5各自设定为能够吸收在第一导体70和第二导体80各自的制造中产生的尺寸的偏差、在第一导体70与第二导体80的组装时产生的组装偏差的程度的长度。
另外,在第一脚部71的设置有第一面71a的第一面配置部71b与第一脚部主体部71d之间设置有第一台阶部71g,该第一台阶部71g包含面对第二间隙部84并且具有圆形形状的角部内表面71f。另外,在第二脚部81的设置有第二面81a的第二面配置部81b与第二脚部主体部81d之间设置有第二台阶部81g,该第二台阶部81g包含面对第一间隙部74并且具有圆形形状的角部内表面81f。具体而言,角部内表面71f和角部内表面81f具有分别比第一面配置部71b的径向的厚度t2、第二面配置部81b的径向的厚度t4小的曲率半径的圆弧形状。在该情况下,在第一脚部71和第二脚部81设置有分别与角部内表面71f、角部内表面81f连续设置的平坦面71h、平坦面81h。平坦面71h和平坦面81h各自设置为以与轴向正交的方式延伸。
另外,如图13所示,第一间隙部74和第二间隙部84中的各个配置于插槽12内。具体而言,第一间隙部74和第二间隙部84中的各个整体配置于插槽12内。
另外,一对第一脚部71的长度L1(参照图7)与一对第二脚部81的长度L2(参照图8)相互不同,因此将第一脚部71的第一面71a与第二脚部81的第二面81a接合,由此第一间隙部74和第二间隙部84中的各个(接合部90)在轴向上设置于比轴向中心C2(参照图12)靠端面10a侧的位置。由此,第一间隙部74和第二间隙部84中的各个设置于比定子芯10的轴向中心C2靠定子芯10的端面10a的附近的位置。具体而言,第二间隙部84的轴向的一侧(Z2方向侧)的缘部与定子芯10的端面10a在轴向上设置于大致同一位置。另外,第二间隙部84的轴向的一侧(Z2方向侧)的缘部也可以设置于在从端面10a向Z1方向或者Z2方向移动大致绝缘沿面距离的范围内。
另外,定子100在接合部90处具备使第一面71a与第二面81a粘合,并且使第一脚部71与第二脚部81导通的导电性粘合剂91。导电性粘合剂91例如是将通过将银微细化至纳米等级而得的金属粒子作为导电性粒子包含在溶剂中的膏状的接合材料(银纳米膏)。另外,导电性粘合剂91构成为通过热来熔融。
另外,导电性粘合剂91中含有在被加热时挥发的部件(树脂部件),具有通过加热挥发的部件,来减少导电性粘合剂91的体积,而使第一面71a与第二面81a接近的功能。另外,为了接合第一面71a与第二面81a,在预先将导电性粘合剂91涂覆于第一面71a和第二面81a中的至少一方的与接合部90对应的部分(面部分71e和面部分81e中的至少一方)的状态下,进行第一导体70与第二导体80的组装。此外,在图14中,为了进行说明将导电性粘合剂91的厚度突出来图示,但并不限定于该图示的例子。
另外,导电性粘合剂91除涂覆于面部分71e和面部分81e中的至少一方以外,从径向观察,还涂覆于第一面71a中的面对第二间隙部84的面部分71i、和第二面81a中的面对第一间隙部74的面部分81i。具体而言,导电性粘合剂91涂覆于面部分71i和面部分81i各自的整体。即,从径向观察,第一面71a和第二面81a各自整体被导电性粘合剂91覆盖。此外,导电性粘合剂91不涂覆于角部内表面71f和角部内表面81f中的各个。
(第一绝缘部件的构造)
如图4所示,第一绝缘部件20配置于壁部11a和齿13与第一脚部71和第二脚部81(扇形导体40)之间。如图16所示,第一绝缘部件20具有3层构造。具体而言,如图12所示,第一绝缘部件20包含:在插槽12内,设置于背轭11的壁部11a和齿13的周向侧面13a(参照图4)与第一脚部71和第二脚部81之间,且将壁部11a和周向侧面13a与第一脚部71和第二脚部81绝缘的绝缘层20a、与绝缘层20a中的和与接合部90对应的轴向的位置P1不同的位置(区域)(P2)的部分20b重合设置,且将定子芯10与第二脚部81固定的固定层20c。固定层20c优选作为包含粘合剂的粘合层而构成。另外,位置P2例如在轴向上包含除轴向的位置P1以外的部分的插槽12内的整个区域、和定子芯10的端面10b的附近部分(包含比插槽12靠轴向外侧的部分)。
而且,沿箭头Z2方向观察,第一绝缘部件20以将沿径向并列配置的多个第二脚部81的周围一体覆盖的方式配置。换而言之,沿径向并列配置的多个第二脚部81的周向两侧和径向两侧被第一绝缘部件20覆盖。由此,能够通过第一绝缘部件20来确保接合部90与定子芯10的绝缘。
绝缘层20a例如由聚苯硫醚树脂(PPS:Poly Phenylene Sulfide Resin)构成。另外,绝缘层20a也可以形成为芳纶纸等无纺布状。另外,如图12所示,绝缘层20a以从定子芯10的轴向的一侧的端面10a遍及到另一侧的端面10b的方式设置。即,绝缘层20a在各插槽内以覆盖壁部11a和周向侧面13a的方式配置。此外,“覆盖”并非仅指包覆壁部11a和周向侧面13a的全部的部分,如图4所示,是指包含周向侧面13a的径向内侧部分(前端隙部分)露出的情况的广义的概念。
如图16所示,固定层20c包含因热而发泡的发泡剂20d(膨胀剂)。具体而言,固定层20c例如通过作为发泡剂20d的多个胶囊体混合热固化性树脂20e而形成。发泡剂20d以通过被加热到发泡温度T1以上来使胶囊体的体积膨胀的方式构成。固定层20c例如在定子100的制造工序中被加热,由此从厚度t6(参照图17)增大为厚度t7(参照图18)。由此,对于固定层20c而言,在被进行了加热时,发泡剂20d发泡(膨胀),由此将第二脚部81与壁部11a和周向侧面13a之间填满。
另外,热固化性树脂20e以通过被加热到比发泡温度T1高的温度亦即固化温度T2以上来固化的方式构成。构成固定层20c的热固化性树脂20e例如是环氧树脂。而且,固定层20c以在被进行了加热时热固化性树脂20e固化由此将第二脚部81与壁部11a和周向侧面13a粘合固定的方式构成。
如图12所示,通过包含发泡的状态的发泡剂20d的固定层20c,在和与接合部90对应的轴向的位置P1不同的位置P2处,将第二脚部81的至少一部分与构成插槽12的壁部11a和周向侧面13a之间填满。具体而言,固定层20c与绝缘层20a中的比与接合部90对应的轴向的位置P1靠轴向另一侧(Z1方向侧)的部分20b重合设置。换而言之,固定层20c与绝缘层20a中的比轴向的一侧(Z2方向侧)的端面10a的附近靠轴向的另一侧的部分20b重合设置。另外,固定层20c在插槽12内与绝缘层20a中的配置于第二脚部81与定子芯10之间的部分20b重合设置。例如,如图15所示,固定层20c在绝缘层20a中的和与接合部90对应的轴向的位置不同的位置的部分20b处以将绝缘层20a夹入的方式重合设置。
另外,如图13所示,设置有在插槽12与线圈部30之间设置的第一绝缘部件20、和与第一绝缘部件20单独设置的第二绝缘部件21。而且,如图19所示,在一个插槽12中在径向上邻接的线圈间的第一导体70的第一脚部71的第一面71a与第二导体80的第二脚部81的第二面81a接合而得的接合部90中的、在径向上邻接的接合部90彼此被与第一绝缘部件20单独设置的片状的第二绝缘部件21绝缘。此外,“线圈”是指线圈部30中的、在第一导体70与第二导体80接合后的插槽12内配置的直线状的部分。因此,在一个插槽12配置多个线圈。另外,第二绝缘部件21是技术方案的“接合部绝缘部件”的一个例子。
另外,如图19所示,第二绝缘部件21例如是将Nomex材料等的1张片状的绝缘部件折叠而形成。而且,第二绝缘部件21包含:将在径向上相邻的接合部90的对置面90a覆盖的对置面绝缘部分21a、和从对置面绝缘部分21a的周向的两端部连续,并且将在径向上相邻的接合部90的周向面90b中的任一方覆盖至少绝缘距离量的周向面绝缘部分21b。此外,接合部90的对置面90a指示在径向上相邻的接合部90的相互对置的径向外侧的面和径向内侧的面。另外,绝缘距离是沿着周向面绝缘部分21b的径向的长度,并且是指用于将在径向上相邻的接合部90彼此绝缘的充分的距离(沿面距离)。
此外,如图20所示,第二绝缘部件21包含将配置于最外径侧的接合部90的径向外侧覆盖的部分21c、和将配置于最内径侧的接合部90的径向内侧覆盖的部分21d。
另外,在第二绝缘部件21中,在径向上相邻的对置面绝缘部分21a在周向的一方或者另一方被周向面绝缘部分21b连结。具体而言,以在径向上相邻的方式配置的一对对置面绝缘部分21a中的径向外侧的对置面绝缘部分21a与设置于周向的一侧的周向面绝缘部分21b与一对对置面绝缘部分21a中的径向内侧的对置面绝缘部分21a与设置于周向的另一侧的周向面绝缘部分21b以连续的方式形成。换句话说,接合部90的A1方向侧的周向面90b与接合部90的A2方向侧的周向面90b交替地被周向面绝缘部分21b覆盖。换而言之,第二绝缘部件21构成为不连续覆盖以沿着径向相邻的方式配置的多个接合部90的周向面90b。
这样,从轴向观察,第二绝缘部件21具有曲折形状(折皱形状)。另外,通过一个第二绝缘部件21将配置于一个插槽12内的在径向上邻接的接合部90彼此绝缘,因此插槽12内的全部的接合部彼此绝缘。由此,与通过绝缘部件将配置于一个插槽12内的多个接合部90分别单独地覆盖的情况相比,能够减少用于配置第二绝缘部件21的工序数量。
另外,如图20所示,第二绝缘部件21以能够沿着径向伸缩的方式构成。这是由于第二绝缘部件21由具有柔软性的片状的绝缘部件构成,并且构成为不连续覆盖以沿着径向相邻的方式配置的多个接合部90的周向面90b。由此,在将第一脚部71与第二脚部81接合时,即便第一脚部71和第二脚部81被沿着径向或者轴向挤压,第二绝缘部件21也能够与第一脚部71和第二脚部81的移动一同变形。
另外,如图13所示,第二绝缘部件21设置为以从径向观察覆盖第一间隙部74和第二间隙部84双方的方式沿轴向延伸。具体而言,第二绝缘部件21以轴向上的一侧(Z2方向侧)的缘部从定子芯10的轴向的端面10a向外侧(Z2方向侧)突出的方式配置。另外,第二绝缘部件21的轴向上的另一侧(Z1方向侧)的缘部在插槽12内设置于比第一间隙部74的轴向上的另一侧(Z1方向侧)的缘部靠轴向上的另一侧(Z1方向侧)的位置。
另外,如图13所示,第一绝缘部件20也与第二绝缘部件21一同以从定子芯10的轴向的端面10a向外侧(Z2方向侧)突出的方式配置。而且,第二绝缘部件21的从定子芯10的端面10a向外侧突出的部分的高度位置h1与第一绝缘部件20的从定子芯10的端面10a向外侧突出的部分的高度位置h2大致相等。另外,第一绝缘部件20和第二绝缘部件21的、从定子芯10的端面10a的突出量调整为第一绝缘部件20和第二绝缘部件21不与第一扇形导体70的第一线圈末端部72接触而弯折的程度。
另外,如图21所示,在轴向上,第二绝缘部件21的长度L12小于第一绝缘部件20的长度L11。具体而言,第一绝缘部件20的长度L11大于定子芯10的轴向上的长度L3。另外,第二绝缘部件21的长度L12小于定子芯10的长度L3。另外,第二绝缘部件21以覆盖接合部90,并且从接合部90向Z1方向侧和Z2方向侧延伸的方式设置。第二绝缘部件21的长度L12基于外加于线圈部30的电压的大小等(需要的沿面距离)来调整。此外,在图21中,为了简化而省略第一导体70和第二导体80的图示。
另外,第二绝缘部件21的长度L12小于第一绝缘部件20的长度L11,因此如图22所示,第一绝缘部件20包含从径向观察与第二绝缘部件21重叠的部分20f、和不重叠的部分20b。具体而言,在插槽12内的轴向的端部(端面10a)附近,第一绝缘部件20与第二绝缘部件21重叠。而且,第一绝缘部件20的与第二绝缘部件21重叠的部分20f的厚度t11小于第一绝缘部件20的不与第二绝缘部件21重叠的部分20b的厚度t12。
另外,第二绝缘部件21的厚度t13小于厚度t11。另外,厚度t12是在厚度t11基础上增加两个固定层20c的厚度t7的量(t7×2)的厚度。
另外,第二绝缘部件21以配置于比第一绝缘部件20的固定层20c靠轴向的一侧(Z2方向侧)的位置并且配置于接合部90彼此的径向之间,而将接合部90彼此绝缘的方式构成。具体而言,固定层20c与绝缘层20a中的沿径向观察不与第二绝缘部件21重叠的部分20b重合设置。另外,绝缘层20a配置于沿径向观察与第二绝缘部件21重叠的部分20f。
(定子的制造装置)
接下来,参照图23,对定子100的制造装置200a进行说明。定子100的制造装置200a具备挤压夹具201。挤压夹具201以对配置于多个插槽12的第一导体70的第一脚部71和第二导体80的第二脚部81针对多个插槽12的每个沿径向独立进行挤压的方式构成。具体而言,挤压夹具201以针对多个插槽12的每个配置,且能够沿径向移动的方式构成。另外,挤压夹具201以与多个插槽12对应的方式设置有多个(与插槽12的数量为相同数量),且以能够针对多个挤压夹具201的每个,独立沿径向移动的方式构成。
另外,定子100的制造装置200a具备针对多个插槽12的每个独立使挤压夹具201移动的移动机构部202。移动机构部202针对多个挤压夹具201的每个设置,且以能够针对多个挤压夹具201的每个调整径向的移动量的方式构成。移动机构部202例如由促动器构成。
而且,挤压夹具201对配置于多个插槽12的第一导体70的第一脚部71与第二导体80的第二脚部81的接合部90进行挤压。这里,t21min≥t22max的关系成立,因此接合部90不会在比第一脚部主体部71d和第二脚部主体部81d向径向外侧(R2方向侧)凹陷的状态下配置。由此,将挤压夹具201的按压力充分地传递给接合部90。
另外,如图12所示,定子100的制造装置200a具备粘合层加热部203。粘合层加热部203配置于比定子芯10靠径向内侧或者径向外侧的至少一方(优选双方)的位置,且构成为能够进行诱导加热(IH:感应加热)。而且,粘合层加热部203以将第一绝缘部件20的固定层20c加热到比发泡温度T1高,并且比固化温度T2高的温度(从室温开始)的方式构成。此外,粘合层加热部203使用诱导加热,由此与普通的加热炉相比,能够以所希望的温度上升率(比较高的温度上升率)加热固定层20c。另外,接合部90在被挤压夹具201挤压的状态下配置于加热炉,由此被加热。
(定子的制造方法)
接下来,对定子100的制造方法进行说明。
如图24所示,在步骤S11中,准备配置于定子芯10的轴向的一侧的包含向轴向的另一侧延伸的第一脚部71的多个第一导体70。此外,准备第一导体70,该第一导体70的第一脚部71具有第一脚部主体部71d、和设置有第一面71a并且径向的厚度t2小于第一脚部主体部71d的第一面配置部71b。
在步骤S12中,准备配置于定子芯10的轴向的另一侧,且包含向轴向的一侧延伸的第二脚部81的多个第二导体80。此外,准备第二导体80,该第二导体80的第二脚部81具有第二脚部主体部81d、和设置有第二面81a并且径向的厚度t4小于第二脚部主体部81d的第二面配置部81b。此外,在步骤S11的准备第一导体70的工序和步骤S12的准备第二导体80的工序中,以在径向上,接合部90的厚度为接合部90以外的部分E2的厚度以上的方式准备第一导体70和第二导体80。
在步骤S13中,使多个第一导体70从定子芯10的一侧向插槽12侧移动(插入到插槽12)。此外,第一绝缘部件20在第一导体70插入到插槽12前预先配置于插槽12。另外,第二绝缘部件21预先配置于插槽12,或者与第一导体70一同插入到插槽12。
在步骤S14中,使多个第二导体80从定子芯10的轴向的另一侧向插槽12侧移动(插入到插槽12)。
在步骤S15中,将多个第一导体70的各自的第一脚部71的第一面71a的至少一部分与多个第二导体80的各自的第二脚部81的第二面81a的至少一部分在一个插槽12内接合由此形成接合部90。具体而言,挤压夹具201对配置于多个插槽12的第一导体70的第一脚部71和第二导体80的第二脚部81针对多个插槽12的每个沿径向独立进行挤压。由此,形成接合部90。这里,在第一实施方式中,在形成接合部90的工序中,以在径向上接合部90的厚度(总厚度t21)为接合部90以外的部分E2的厚度(总厚度t22)以上(参照图14和图15)的方式形成接合部90。此外,通过挤压夹具201挤压第一脚部71和第二脚部81,并且通过加热装置(未图示)加热导电性粘合剂91,由此将第一面71a的至少一部分与第二面81a的至少一部分接合,而形成接合部90。
[第二实施方式]
接下来,参照图4、和图25~图34对第二实施方式的定子200进行说明。在第二实施方式的定子200中,与具备相互单独设置的第一绝缘部件20和第二绝缘部件21的上述第一实施方式的定子100不同,设置有一体形成的绝缘部件121、122。此外,针对与上述第一实施方式相同的结构,标注与第一实施方式相同的附图标记来图示并且省略说明。
[定子的构造]
参照图4、和图25~图34,对第二实施方式的定子200的构造进行说明。此外,定子200是技术方案的“电枢”的一个例子。
如图25所示,定子200具备片状的绝缘部件121、和线圈部130。另外,线圈部130包含第一线圈组件130a(反引导侧线圈)和第二线圈组件130b(引导侧线圈)。另外,线圈部130由多个扇形导体140(图27A以及B参照)构成。
另外,如图26所示,在轴向上,绝缘部件121(后述的接触部绝缘部分121c)、和后述的芯脚部绝缘部分122中的各个具有相等的长度L22。长度L22大于定子芯10的轴向上的长度L3。此外,在图26中,为了简化而省略第一导体70和第二导体80的图示。另外,在图26中,将绝缘部件121和芯脚部绝缘部分122各自的形状简要地图示。
(扇形导体的构造)
如图27A和图27B所示,扇形导体140作为横截面具有大致矩形形状的方导线而构成。而且,扇形导体140中的后述的第一脚部171(第二脚部181)以不被绝缘被膜包覆的形式露出导体表面140b(参照图27A)。另一方面,在扇形导体140中的后述的第一线圈末端部172(第二线圈末端部182)的导体表面140b设置有具有厚度t21a的绝缘被膜140a(参照图27B)。绝缘被膜140a的厚度t21a例如设定为能够确保相间绝缘性能(第一线圈末端部172彼此的绝缘、第二线圈末端部182彼此的绝缘{参照图28A和图28B、图29A和图29B})的程度。此外,在图27A和图27B中,为了说明,将厚度等大小关系突出来图示,但并不限定于该图示的例子。另外,在图27A和图27B中,仅图示后述的第一导体170,但第二导体180也相同因此省略图示。
〈第一导体和第二导体的构造〉
如图28A、图28B和图29A、图29B所示,多个扇形导体140包含配置于定子芯10的轴向的一侧(Z2方向侧)的多个第一导体170、和配置于定子芯10的轴向的另一侧(Z1方向侧)的多个第二导体180。第一导体170与第二导体180在轴向上相互对置配置。另外,第一导体170包含具有轴向的长度L31的第一脚部171。第一脚部171向轴向的另一侧(Z1方向侧)延伸。另外,第二导体180包含在轴向上具有长度L32的第二脚部181。第二脚部181向轴向的一侧(Z2方向侧)延伸。此外,第一脚部171的长度L31与第二脚部181的长度L32大致相等。另外,第一脚部171和第二脚部181各自插入到插槽12。此外,第一导体170和第二导体180分别是技术方案的“第一扇形导体”和“第二扇形导体”的一个例子。
如图28A和图28B所示,多个第一导体170分别形成为配置于相互不同的插槽12的一对第一脚部171相互连接,由此沿径向观察具有U字形状(大致U字形状)。第一导体170的线圈间距是6。即,一对第一脚部171而言,以6个插槽12的大小,沿周向配置于不同的位置。即,在配置有一对第一脚部171中的一个的第一脚部171的插槽12与配置有另一个第一脚部171的插槽12之间设置有5个插槽12。具体而言,第一导体170包含配置于相互不同的插槽12,且分别沿着轴向形成为直线状的一对第一脚部171、和第一线圈末端部172。第一脚部171是指从定子芯10的轴向上的端面10a(参照图2)的轴向位置配置到插槽12内的部分,第一线圈末端部172是指与第一脚部171连续形成,且配置于比定子芯10的端面10a靠轴向外侧的位置的部分。另外,第一线圈末端部172具有沿轴向弯折的弯曲形状。另外,第一线圈末端部172具有从轴向观察形成为,将在径向上1根扇形导体140的宽度量弯曲为阶梯状的曲柄状的第一曲柄部分173。换句话说,第一曲柄部分173的径向的宽度是1根扇形导体140的宽度的2倍。
另外,一对第一脚部171的轴向长度L31相互大致相等。此外,轴向长度L31是指第一导体170中的在插槽12内沿轴向呈直线状延伸的部分的长度。另外,轴向长度L31小于定子芯10(插槽12)的轴向的长度L3(参照图26)。
相同地,如图29A和图29B所示,第二导体180包含配置于插槽12的一对第二脚部181、和第二线圈末端部182。另外,第二线圈末端部182具有第二曲柄部分183。另外,第二导体180形成为配置于相互不同的插槽12的一对第二脚部181相互连接,由此具有U字形状。另外,第二导体180的一对第二脚部181的轴向长度L32相互大致相等。此外,轴向长度L32是指第二导体180中的在插槽12内沿轴向呈直线状延伸的部分的长度。
如图30所示,第一脚部171在多个插槽12中的各个以在定子芯10的径向上相邻的方式设置有多个。另外,第二脚部181在多个插槽12中的各个以在定子芯10的径向上相邻的方式设置有多个。
另外,在一个插槽12内,设置于第一脚部171的第一面171a与设置于第二脚部181的第二面181a沿着径向交替地排列多个。第一面171a设置于第一脚部171的前端部171b侧。另外,第二面181a设置于第二脚部181的前端部181b侧。此外,第一面171a与第二面181a像后述那样以相互接触的方式设置,相互接触的第一面171a与第二面181a以在径向上对置的方式配置。
另外,定子200在多个插槽12中的各个具备以夹于线圈部130与插槽12的开口部12a(凸部13b)之间的方式设置的弹簧部件210。即,弹簧部件210在设置于插槽12内的径向内侧的前端隙12b设置。
弹簧部件210以从径向内侧挤压线圈部130以使得第一导体170的第一脚部171的第一面171a与第二导体180的第二脚部181的第二面181a接触。第一脚部171的第一面171a与第二脚部181的第二面181a接触由此形成接触部190。此外,接触部190是技术方案的“接合部”的一个例子。
第一面171a与第二面181a被弹簧部件210挤压由此相互接触,以在第一面171a与第二面181a之间不经由接合剂的方式相互接触。即,第一面171a与第二面181a不接合,第一面171a与第二面181a的接触状态通过弹簧部件210的按压力来维持。
另外,在一个插槽12内设置有相互接触的第一面171a与第二面181a的多个(在第二实施方式中为8个)组。即,在一个插槽12内设置有多个接触部190。多个接触部190彼此在一个插槽12内以在径向上相邻的方式配置。
具体而言,多个接触部190以从径向观察相互重叠的方式配置。即,配置于一个插槽12内的全部的接触部190在沿着水平方向并列的状态下配置。换而言之,在一个插槽12内,多个接触部190的轴向上的各自的位置相互大致相等。
另外,多个接触部190中的各个在插槽12内配置于定子芯10的轴向上的中央部。另外,弹簧部件210也配置于定子芯10的轴向上的中央部。具体而言,弹簧部件210以从径向观察与多个接触部190中的各个重叠的方式设置。
另外,第一面171a和第二面181a中的各个被电镀处理。即,进行了电镀处理的面彼此(第一面171a与第二面181a)接触。
另外,在电镀处理中,例如,使用Ni、Ag、Au、以及Su等金属。此外,也可以使用上述的金属中的多个金属(例如,Ni和Ag)进行电镀处理。
如图31所示,第一脚部171包含形成有第一面171a的第一面形成部171c。第一面形成部171c(第一面171a)以沿着轴向延伸的方式设置。另外,第一脚部171包含从第一面形成部171c连续且设置于第一面形成部171c的轴向的一侧(Z2方向侧)的第一脚部主体部171d。第一面形成部171c具有径向的厚度t31。另外,第一脚部主体部171d具有径向的厚度t32。第一脚部主体部171d的径向的厚度t32大于第一面形成部171c的径向的厚度t31。
另外,第一脚部171包含设置于第一面形成部171c与第一脚部主体部171d之间的第一台阶部171e。在第一台阶部171e与第二脚部181的前端部181b之间设置有间隙部171f。
第二脚部181包含形成有第二面181a的第二面形成部181c。第二面形成部181c(第二面181a)以沿着轴向延伸的方式设置。另外,第二脚部181包含从第二面形成部181c连续且设置于第二面形成部181c的轴向的另一侧(Z1方向侧)的第二脚部主体部181d。第二面形成部181c具有径向的厚度t33。另外,第二脚部主体部181d具有径向的厚度t34。第二脚部主体部181d的径向的厚度t34大于第二面形成部181c的径向的厚度t33。
另外,第二脚部181包含设置于第二面形成部181c与第二脚部主体部181d之间的第二台阶部181e。在第二台阶部181e与第一脚部171的前端部171b之间设置有间隙部181f。
此外,第一面形成部171c的径向的厚度t31与第二面形成部181c的径向的厚度t33大致相等。另外,第一脚部主体部171d的径向的厚度t32与第二脚部主体部181d的径向的厚度t34大致相等。此外,在图31中,为了将绝缘部件121突出来图示,以使其具有比实际大的厚度的方式来图示。另外,接触部190的径向的厚度(t31+t33)大于接触部190以外的部分的厚度(t32或者t34)。
另外,如图32所示,片状的绝缘部件121设置为将在一个插槽12中在径向上邻接的线圈间的、露出了导体表面140b的第一脚部171与露出了导体表面140b(参照图27A和图27B)的第二脚部181以不经由接合剂的方式接触而得的接触部190彼此绝缘。具体而言,绝缘部件121分别设置于在插槽12内沿径向排列多个(在第二实施方式中为8个)的线圈(相互接触的第一脚部171与第二脚部181的组)彼此之间。
具体而言,绝缘部件121例如是将Nomex材料等的1张片状的绝缘部件折叠而形成。而且,绝缘部件121包含:将在径向上相邻的接触部190的对置面190a覆盖的对置面绝缘部分121a、和从对置面绝缘部分121a的周向的两端部连续,并且将在径向上相邻的接触部190的周向面190b中的任一方覆盖至少绝缘距离量的周向面绝缘部分121b。此外,接触部190的对置面190a是指在径向上相邻的接触部190的相互对置的径向外侧的面和径向内侧的面。另外,绝缘距离是指沿着周向面绝缘部分121b的径向的长度,并且是指用于将在径向上相邻的接触部190彼此绝缘的充分的距离(沿面距离)。另外,周向面190b是指接触部190中的与周向交叉的面。换而言之,周向面190b是指沿径向和轴向延伸的面。
另外,绝缘部件121包含以配置为在径向上相邻的一对对置面绝缘部分121a中的径向外侧的对置面绝缘部分121a与设置于周向的一侧的周向面绝缘部分121b与一对对置面绝缘部分121a中的径向内侧的对置面绝缘部分121a与设置于周向的另一侧的周向面绝缘部分121b连续的方式形成的接触部绝缘部分121c。
另外,定子200具备设置于插槽12与线圈部130之间,且与接触部绝缘部分121c一体形成的芯脚部绝缘部分122。即,芯脚部绝缘部分122与接触部绝缘部分121c相同地是片状,并且由与接触部绝缘部分121c相同的材质形成。另外,接触部绝缘部分121c与芯脚部绝缘部分122具有相等大小的厚度(未图示)。另外,接触部绝缘部分121c与芯脚部绝缘部分122在轴向上具有相等的长度L22(参照图30)。
具体而言,芯脚部绝缘部分122具有与最外径的对置面绝缘部分121a连续,并且在插槽12的周向的一侧(在图32中为左侧)设置于插槽12(周向侧面13a)与线圈部130(周向面190b)之间的一侧绝缘部分122a。另外,芯脚部绝缘部分122具有与最内径的对置面绝缘部分121a连续,并且在插槽12的周向的另一侧(在图32中为右侧)设置于插槽12(周向侧面13a)与线圈部130(周向面190b)之间的另一侧绝缘部分122b。
具体而言,对于一侧绝缘部分122a(另一侧绝缘部分122b)而言,被插槽12的周向侧面13a与线圈部130的周向面190b夹住的部分和被插槽12的周向侧面13a与覆盖线圈部130的周向面190b的周向面绝缘部分121b夹住的部分沿着径向交替地存在。
另外,在第二实施方式中,一侧绝缘部分122a从插槽12内的线圈部130的径向外侧的端部230a延伸至径向内侧的端部230b(遍及到端部230b)。另外,另一侧绝缘部分122b从插槽12内的线圈部130的径向内侧的端部230b延伸至径向外侧的端部230a(遍及到端部230a)。即,插槽12内的线圈部130以被最外径的对置面绝缘部分121a、最内径的对置面绝缘部分121a、一侧绝缘部分122a、另一侧绝缘部分122b围起的方式设置。
另外,芯脚部绝缘部分122包含以与一侧绝缘部分122a连续,并且从径向内侧覆盖最内径的对置面绝缘部分121a的方式设置的径向内侧绝缘部分122c。另外,芯脚部绝缘部分122具有以与另一侧绝缘部分122b连续,并且从径向外侧覆盖最外径的对置面绝缘部分121a的方式设置的径向外侧绝缘部分122d。
具体而言,径向内侧绝缘部分122c以被最内径的对置面绝缘部分121a与弹簧部件210夹住的方式设置。即,通过最内径的对置面绝缘部分121a和径向内侧绝缘部分122c将线圈部130与弹簧部件210绝缘。另外,径向外侧绝缘部分122d以被最外径的对置面绝缘部分121a与插槽12的壁部11a夹住的方式设置。即,通过最外径的对置面绝缘部分121a和径向外侧绝缘部分122d将线圈部130与插槽12的壁部11a(定子芯10)绝缘。
另外,径向内侧绝缘部分122c在周向上具有长度L41。另外,径向外侧绝缘部分122d在周向上具有长度L42。径向内侧绝缘部分122c的长度L41、和径向外侧绝缘部分122d的长度L42各自大于例如插槽12的宽度W2(参照图4)的1/2。
另外,如图30所示,接触部绝缘部分121c(参照图32)和芯脚部绝缘部分(参照图32)各自的轴向的长度L22大于插槽12的轴向的长度L62。此外,插槽12的轴向的长度L62与定子芯10的轴向的长度L3(参照图25)相等。另外,接触部绝缘部分121c和芯脚部绝缘部分122中的各个以轴向上的两侧的缘部从定子芯10的轴向的端面(10a、10b)向外侧突出的方式配置。由此,接触部绝缘部分121c和芯脚部绝缘部分122中的各个在轴向上遍及插槽12的整体地设置。
另外,如图33所示,接触部绝缘部分121c包含:绝缘层123a、和包含因热而发泡的发泡剂123c,且通过使发泡剂123c发泡而膨胀由此将线圈(相互接触的第一脚部171与第二脚部181的组)相对于在径向上邻接的线圈在至少轴向上固定的固定层123b。固定层123b设置于绝缘层123a的两面。在固定层123b被加热时,热固化性树脂123d固化。由此,接触部绝缘部分121c的固定层123b将邻接的线圈彼此粘合固定。另外,在图33中,为了简化而省略定子芯10等的图示。
另外,如图34所示,芯脚部绝缘部分122包含:绝缘层124a、和包含因热而发泡的发泡剂124c,且通过使发泡剂124c发泡而膨胀由此将第一脚部171和二脚部181中的各个相对于定子芯10在至少轴向上固定的固定层124b。芯脚部绝缘部分122的固定层124b以将第一脚部171和第二脚部181中的各个与定子芯10粘合固定的方式构成。由此,无需使用将第一脚部171和第二脚部181中的各个固定的漆等。另外,在图33和图34中,为了将绝缘部件121和芯脚部绝缘部分122突出来图示,以使其具有比实际大的厚度的方式来图示。此外,绝缘层123a(124a)和固定层123b(124b)分别与上述第一实施方式的绝缘层20a和固定层20c是相同的构成(材料),因此省略详细的说明。
另外,固定层124b(固定层123b)与绝缘层124a(绝缘层123a)的整面重合设置。具体而言,固定层124b(固定层123b)分别在与接触部190对应的轴向的位置、与脚部(171、181)中的接触部190以外的部分对应的轴向的位置与绝缘层124a(绝缘层123a)重合设置。
定子的制造工序
接下来,参照图35,对定子200的制造工序进行说明。
如图35所示,首先,在步骤S1中,将绝缘部件121(接触部绝缘部分121c)与芯脚部绝缘部分122一体插入(配置)到插槽12内。
接下来,在步骤S2中,从轴向的另一侧(Z1方向侧),将第二导体180的第二脚部181(参照图30)插入到插槽12内。
接下来,在步骤S3中,从轴向的一侧(Z2方向侧)将第一导体170的第一脚部171(参照图30)插入到插槽12内。此时,以第一脚部171的第一面171a与第二脚部181的第二面181a对置的方式配置第一脚部171。
接下来,在步骤S4中,将弹簧部件210(参照图30)经由插槽12的开口部12a,从径向内侧插入到插槽12内。
而且,在步骤S5中,加热定子芯10并且加热固定层123b,由此发泡剂123c发泡并且固定层123b膨胀。由此,将线圈部130相对于插槽12在至少轴向上固定。
此外,第二实施方式的其他的构成与上述第一实施方式相同。
[第三实施方式]
接下来,参照图36~图40,对第三实施方式的定子300进行说明。在第三实施方式的定子300中,与固定层123b设置于绝缘层123a的整面的上述第二实施方式不同,固定层223b局部设置于绝缘层223a。此外,针对与上述第二实施方式相同的结构标注与第二实施方式相同的附图标记来图示并且省略说明。
[定子的构造]
参照图36~图40,对第三实施方式的定子300的构造进行说明。此外,定子300是技术方案的“电枢”的一个例子。
如图36和图37所示,定子300具备片状的绝缘部件221、和线圈部130。
如图38所示,绝缘部件221包含以配置为在径向上相邻的一对对置面绝缘部分221a中的径向外侧的对置面绝缘部分221a与设置于周向的一侧的周向面绝缘部分221b与一对对置面绝缘部分221a中的径向内侧的对置面绝缘部分221a与设置于周向的另一侧的周向面绝缘部分221b连续的方式形成的接触部绝缘部分221c。
另外,定子300具备设置于插槽12与线圈部130之间,且与接触部绝缘部分221c一体形成的芯脚部绝缘部分222。
具体而言,芯脚部绝缘部分222具有与最外径的对置面绝缘部分221a连续,并且在插槽12的周向的一侧(在图38中为左侧)设置于插槽12(周向侧面13a)与线圈部130(周向面190b)之间的一侧绝缘部分222a。另外,芯脚部绝缘部分222具有与最内径的对置面绝缘部分221a连续,并且在插槽12的周向的另一侧(在图38中为右侧)设置于插槽12(周向侧面13a)与线圈部130(周向面190b)之间的另一侧绝缘部分222b。
另外,芯脚部绝缘部分222包含以与一侧绝缘部分222a连续,并且从径向内侧覆盖最内径的对置面绝缘部分221a的方式设置的径向内侧绝缘部分222c。另外,芯脚部绝缘部分222具有以与另一侧绝缘部分222b连续,并且从径向外侧覆盖最外径的对置面绝缘部分221a的方式设置径向外侧绝缘部分222d。
另外,如图39所示,接触部绝缘部分221c包含:绝缘层223a、和包含因热而发泡的发泡剂223c,且通过使发泡剂223c发泡而膨胀由此将线圈与在径向上邻接的线圈固定的固定层223b。固定层223b设置于绝缘层223a的两面。在固定层223b被加热时,热固化性树脂223d固化。由此,接触部绝缘部分221c的固定层223b将邻接的线圈彼此粘合固定。此外,在图39中,为了简化而省略定子芯10等的图示。
另外,如图40所示,芯脚部绝缘部分222包含:绝缘层224a、和包含因热而发泡的发泡剂224c,且通过使发泡剂224c发泡而膨胀由此将第一脚部171和第二脚部181中的各个相对于定子芯10在至少轴向上固定的固定层224b。芯脚部绝缘部分222的固定层224b以将第一脚部171和第二脚部181中的各个与定子芯10粘合固定的方式构成。此外,在图39和图40中,为了将绝缘部件221和芯脚部绝缘部分222突出来图示,以使其具有比实际大的厚度的方式来图示。
这里,在第三实施方式中,固定层224b(固定层223b)与和与接触部190对应的轴向的位置不同的位置的绝缘层224a(绝缘层223a)的部分重合设置。换而言之,在芯脚部绝缘部分222(接触部绝缘部分221c)中,在与接触部190对应的轴向的位置只设置绝缘层224a(绝缘层223a)。具体而言,固定层224b(固定层223b)分离设置为比第一台阶部171e(参照图39)靠轴向的一侧(Z2方向侧)的部分与比第二台阶部181e(参照图39)靠轴向的另一侧(Z1方向侧)的部分两个部分。
此外,第三实施方式的其他的结构与上述第二实施方式相同。
[第一~第三实施方式的效果]
在第一~第三实施方式中,能够获得以下这样的效果。
在第一~第三实施方式中,如上所述,在径向上,接合部(90、190)的厚度是接合部(90、190)以外的部分(E2)的厚度以上。由此,由于接合部(90、190)的厚度是接合部(90、190)以外的部分(E2)的厚度以上(接合部(90、190)不比接合部(90、190)以外的部分(E2)沿径向凹陷),因此能够通过夹具(201)或者弹簧部件(210)等且通过充分的力来挤压接合部。其结果为,能够防止第一扇形导体(70)与第二扇形导体(80)无法充分接合。另外,在接合部(90、190)的径向的厚度小于部分(E2)的径向的厚度的情况下,若通过夹具(201)或者弹簧部件(210)等挤压接合部(90、190),则线圈部(30、130)(第一扇形导体(70、170)、第二扇形导体(80、180))弯曲。因此通过像上述那样构成,即便在通过夹具(201)或者弹簧部件(210)等挤压了接合部(90、190)的情况下也能够防止线圈部(30、130)弯曲。另外,第一面侧部分(71b、171c)的径向的厚度小于第一脚部主体部(71d、171d)的径向的厚度,并且第二面侧部分(81b、181c)的径向的厚度小于第二脚部主体部(81d、181d)的径向的厚度,因此能够确保接合面的面积,并且抑制接合部(90、190)的径向的厚度变大。
另外,在第一实施方式中,如上所述,在配置于一个插槽(12)的多个第一扇形导体(70)和多个第二扇形导体(80)中,接合部(90)(E1)的径向的总厚度(t21)的尺寸偏差的范围的最小值(t21min)是部分(E2)的径向的总厚度(t22)的尺寸偏差的范围的最大值(t22max)以上。若这样构成,即便接合部(90)的径向的总厚度(t21)是最小值(t21min),也大于部分(E2)的径向的总厚度(t22),因此能够通过夹具(201)且通过充分的力来挤压接合部(90)。
另外,在第一实施方式中,如上所述,在配置于一个插槽(12)的多个第一扇形导体(70)和多个第二扇形导体(80)中,接合部(90)(E1)的径向的总厚度(t21)的尺寸偏差的范围的最小值(t21min)是部分(E2)的径向的总厚度(t22)的尺寸偏差的范围的最大值(t22max)以上。若这样构成,则即便接合部(90)的径向的总厚度(t21)是最小值(t21min),也大于部分(E2)的径向的总厚度(t22),因此能够通过夹具(201)且通过充分的力来挤压接合部(90)。其结果为,能够防止由于扇形导体(40)的尺寸的偏差,造成第一扇形导体(70)与第二扇形导体(80)无法充分接合。
另外,在第一实施方式中,如上所述,配置于一个插槽(12)的多个第一扇形导体(70)中的第一面侧部分(71b、171c)的径向的厚度(t2)的尺寸偏差的范围的最小值(t2min)是配置于一个插槽(12)的多个第一扇形导体(70)中的第一脚部主体部(71d、171d)的厚度(t3)的尺寸偏差的范围的最大值(t3max)的1/2以上,配置于一个插槽(12)的多个第二扇形导体(80)中的第二面侧部分(81b、181c)的径向的厚度(t4)的尺寸偏差的范围的最小值(t4min)是配置于一个插槽(12)的多个第二扇形导体(80)中的第二脚部主体部(81d、181d)的厚度(t5)的尺寸偏差的范围的最大值(t5max)的1/2以上。若这样构成,则即便第一面侧部分(71b、171c)和第二面侧部分(81d、181d)(接合部(90))的径向的厚度(t2、t4)是最小值(t2min、t4min),也大于第一脚部主体部(71d、171d)和第二脚部主体部(81d、181d)(部分(E2))的径向的厚度(t3、t5),因此能够通过夹具(201)且通过充分的力来挤压第一面侧部分(71b、171c)和第二面侧部分(81d、181d)(接合部(90))。
另外,在第一实施方式中,如上所述,在配置于一个插槽(12)的多个第一扇形导体(70)和多个第二扇形导体(80)中,包含导电性粘合剂(91)的接合部(90)的径向的总厚度(t21)的尺寸偏差的范围的最小值(t21min)是部分(E2)的径向的总厚度(t22)的尺寸偏差的范围的最大值(t22max)以上。若这样构成,则即便在第一面(71a)与第二面(81a)之间设置有导电性粘合剂(91)的情况下,也能够通过夹具(201),通过充分的力来接合部(90)。
另外,在第一实施方式中,如上所述,在配置于一个插槽(12)的多个第一扇形导体(70)和多个第二扇形导体(80)中,包含接合部绝缘部件(21)的接合部(90)的径向的总厚度(t21)的尺寸偏差的范围的最小值(t21min)是包含接合部绝缘部件(21)的部分(E2)的径向的总厚度(t22)的尺寸偏差的范围的最大值(t22max)以上。若这样构成,则即便在在接合部(90)之间、和部分(E2)双方设置有接合部绝缘部件(21)的情况下,也能够通过夹具(201),通过充分的力来挤压接合部(90)。
另外,在第一实施方式中,如上所述,在配置于一个插槽(12)的多个第一扇形导体(70)和多个第二扇形导体(80)中,接合部(90)的径向的总厚度(t21)的尺寸偏差的范围的最小值(t21min)是插槽(12)的径向的宽度(W3)以下。若这样构成,则能够防止接合部(90)从插槽(12)伸出。
另外,在第一~第三实施方式中,如上所述,配置于一个插槽(12)的多个第一扇形导体(70、170)与多个第二扇形导体(80、180)的接合部(90、190)以从径向观察相互重叠的方式配置。若这样构成,则与多个接合部(90、190)以从径向观察不相互重叠的方式配置(在轴向上错开配置)的情况不同,无法通过轴向的长度比较小的夹具(201)或者弹簧部件(210)来一齐挤压多个接合部(90、190)。
另外,在第一~第三实施方式中,如上所述,第一扇形导体(70、170)和第二扇形导体(80、180)中的各个分别具有包含一对第一脚部(71、171)和一对第二脚部(81、181)的U字形状。若这样构成,第一扇形导体(70、170)的一对第一脚部(71、171)的长度(L1,L31)相互大致相同,并且第二扇形导体(80、180)的一对第二脚部(81、181)的长度(L2、L32)相互大致相同。由此,能够使多个接合部(90、190)的轴向上的位置大致相同,因此能够将配置于一个插槽(12)内的多个接合部(90、190)的全部以从径向观察相互重叠的方式配置。
另外,在第一~第三实施方式中,如上所述,第一面(71a、171a)和第二面(81a、181a)中的各个以相对于轴向平行地延伸的方式设置,且第一面(71a、171a)和第二面(81a、181a)相互在径向上接合。这里,在第一面(71a、171a)与第二面(81a、181a)相对于轴向交叉的情况下(第一面(71a、171a)和第二面(81a、181a)是倾斜面的情况下),若通过夹具(201)或者弹簧部件(210)从径向挤压第一面(71a、171a)和第二面(81a、181a),则使第一面(71a、171a)和第二面(81a、181a)(倾斜面)作为滑动面,以第一脚部(71、171)与第二脚部(81、181)相互分离的方式沿轴向移动。因此,通过像上述那样构成,在通过夹具(201)从径向挤压第一面(71a、171a)和第二面(81a、181a)的情况下,能够防止第一脚部(71、171)与第二脚部(81、181)沿轴向移动。
[变形例]
此外,应认为本次公开的实施方式在全部的点上是例示而并非限制本发明。本发明的范围并非由上述的实施方式的说明来表示而是由权利要求书来表示,还包含与权利要求书等效的意义和范围内的全部的变更(变形例)。
例如,在上述第一实施方式中,示出了第一面71a和第二面81a中的各个相对于轴向平行地延伸的例子,但本发明并不限定于此。例如,也可以第一面71a和第二面81a中的各个相对于轴向倾斜规定的角度(例如5度以下)。
另外,在上述第一实施方式中,示出了第二绝缘部件21以从第一脚部主体部71d遍及到第二脚部主体部81d的方式配置的例子,但本发明并不限定于此。例如,第二绝缘部件21也可以不配置于第一脚部主体部71d与第二脚部主体部81d之间,而配置于接合部90彼此之间(第一面配置部71b与第二面配置部81b之间)。
另外,在上述第一实施方式中,示出了配置于一个插槽12的全部的接合部90以从径向观察相互重叠的方式配置的例子,但本发明并不限定于此。例如,也可以在一个插槽12内,相邻的接合部90彼此局部重叠,另一方面不相邻的接合部90彼此不重叠。换句话说,也可以配置于一个插槽12内的多个接合部90以从径向内侧朝向径向外侧沿轴向缓缓错开的方式配置。
另外,在上述第一实施方式中,示出了第一间隙部74和第二间隙部84中的各个配置于插槽12内的例子,但本发明并不限定于此。例如,可以第一间隙部74和第二间隙部84中的一部分(例如仅第二间隙部84)配置于插槽12外(参照图41),也可以第一间隙部74和第二间隙部84双方整体配置于插槽12外(参照图42)。
另外,在上述第一实施方式中,示出了第一间隙部74和第二间隙部84中的各个配置于端面10a(一侧端面)的附近的例子,但本发明并不限定于此。例如,也可以第一间隙部74和第二间隙部84中的各个配置于端面10a(一侧端面)和端面10b(另一侧端面)的附近。该情况下,如图43所示,第一扇形导体270的一对第一脚部271以相互长度不同(参照图43(A))的方式构成,并且第二扇形导体280的一对第二脚部281以相互长度不同(参照图43(B))的方式构成。即,第一扇形导体270和第二扇形导体280各自具有J字状(大致J字状)。
另外,在上述第一实施方式中,示出了第二脚部81的长度长于第一脚部71的长度的例子,但本发明并不限定于此。例如,也可以第二脚部81的长度短于第一脚部71的长度。
另外,在上述第一实施方式中,示出了脚部较长的第二导体80是引导侧的导体,脚部较短的第一导体70是反引导侧的导体的例子,但本发明并不限定于此。例如,也可以脚部较长的第二导体80是反引导侧的导体,脚部较短的第一导体70是引导侧的导体。
另外,在上述第一实施方式中,示出了第一绝缘部件20和第二绝缘部件21(接合部绝缘部件)是片状的例子,但本发明并不限定于此。也能够针对具有并非片状的第一绝缘部件20和第二绝缘部件21的定子应用本发明。
另外,在上述第一实施方式中,示出了在第一脚部71的前端部71c与第二脚部81之间设置有第一间隙部74,并且在第二脚部81的前端部81c与第一脚部71之间设置有第二间隙部84的例子,但本发明并不限定于此。像图44所示的第四变形例那样,在在第一脚部371的前端部与第二脚部381之间、和第二脚部381的前端部与第一脚部371之间不设置有间隙部的情况下也能够应用本发明。
另外,在上述第一实施方式中,示出了如下例子,即第一面配置部71b的径向的厚度t2的尺寸偏差的范围的最小值t2min是第一脚部主体部71d的厚度t3的尺寸偏差的范围的最大值t3max的1/2以上,且第二面配置部81b的径向的厚度t4的尺寸偏差的范围的最小值t4min是第二脚部主体部81d的厚度t5的尺寸偏差的范围的最大值t5max的1/2,但本发明并不限定于此。在本发明中,也可以最小值t2min是最大值t3max的1/2以外的值以上,且最小值t4min是最大值t5max的1/2以外的值以上。例如,也可以最小值t2min是最大值t3max的1/3以上(或者,2/3以上),且最小值t4min是最大值t5max的2/3以上(或者,1/3以上)。
附图标记说明
10…定子芯(电枢芯);12…插槽;21…第二绝缘部件(接合部绝缘部件);30…线圈部;70、170、270…第一导体(第一扇形导体);71、171、271、371…第一脚部;71a、171a…第一面;71b…第一面配置部(第一面侧部分);71c…前端部(第一脚部的前端部);71d、171d…第一脚部主体部;80、180,280…第二导体(第二扇形导体);81、181、281、381…第二脚部;81a、181a…第二面;81b…第二面配置部(第二面侧部分);81c…前端部(第二脚部的前端部);81d、181d…第二脚部主体部;90…接合部;91…导电性粘合剂;100、200、300…定子(电枢);171c…第一面形成部(第一面侧部分);181c…第二面形成部(第二面侧部分);190…接触部;E2…不设置第一面和第二面的部分;t2…厚度(第一面侧部分的厚度);t3…厚度(第一脚部主体部的厚度);t4…厚度(第二面侧部分的厚度);t5…厚度(第二脚部主体部的厚度);t21…厚度(接合部的厚度);t22…厚度(不设置第一面和第二面的部分的厚度);W3…宽度(插槽的宽度)。

Claims (12)

1.一种电枢,其特征在于,
具备:
电枢芯,其设置有沿轴向延伸的多个插槽;
第一扇形导体,其包含配置于所述电枢芯的所述轴向的一侧并且向所述轴向的另一侧延伸的第一脚部;
多个第二扇形导体,其包含配置于所述电枢芯的所述轴向的另一侧,且向所述轴向的一侧延伸的第二脚部;以及
线圈部,其包含接合部,该接合部是设置于多个所述第一扇形导体各自的所述第一脚部的前端部侧,且以沿着所述轴向延伸的方式设置的第一面的至少一部分与设置于多个所述第二扇形导体各自的所述第二脚部的前端部侧,且以沿着所述轴向延伸的方式设置的第二面的至少一部分在一个所述插槽内或者一个所述插槽的所述轴向的外侧接合而得,
所述第一脚部具有:第一脚部主体部;和第一面侧部分,其设置有所述第一面并且径向的厚度小于所述第一脚部主体部,
所述第二脚部具有:第二脚部主体部;和第二面侧部分,其设置有所述第二面并且所述径向的厚度小于所述第二脚部主体部,
在所述径向上,所述接合部的厚度是所述接合部以外的部分的厚度以上。
2.根据权利要求1所述的电枢,其特征在于,
在沿径向并列配置于一个所述插槽的多个所述第一扇形导体和多个所述第二扇形导体中,所述接合部的径向的总厚度的尺寸偏差的范围的最小值是不设置所述第一面和所述第二面的部分的所述径向的总厚度的尺寸偏差的范围的最大值以上。
3.根据权利要求2所述的电枢,其特征在于,
配置于一个所述插槽的多个所述第一扇形导体中的所述第一面侧部分的所述径向的厚度的尺寸偏差的范围的最小值是配置于一个所述插槽的多个所述第一扇形导体中的所述第一脚部主体部的厚度的尺寸偏差的范围的最大值的1/2以上,
配置于一个所述插槽的多个所述第二扇形导体中的所述第二面侧部分的所述径向的厚度的尺寸偏差的范围的最小值是配置于一个所述插槽的多个所述第二扇形导体中的所述第二脚部主体部的厚度的尺寸偏差的范围的最大值的1/2以上。
4.根据权利要求2或3所述的电枢,其特征在于,
还具备使所述第一面与所述第二面粘合,并且使所述第一脚部与所述第二脚部导通的导电性粘合剂,
在配置于一个所述插槽的多个所述第一扇形导体和多个所述第二扇形导体中,包含所述导电性粘合剂的所述接合部的所述径向的总厚度的尺寸偏差的范围的最小值是不设置所述第一面和所述第二面的部分的所述径向的总厚度的尺寸偏差的范围的最大值以上。
5.根据权利要求2~4中的任一项所述的电枢,其特征在于,
还具备将所述接合部中的在所述径向上邻接的所述接合部彼此绝缘的片状的接合部绝缘部件,
在配置于一个所述插槽的多个所述第一扇形导体和多个所述第二扇形导体中,包含所述接合部绝缘部件的所述接合部的所述径向的总厚度的尺寸偏差的范围的最小值是不设置所述第一面和所述第二面的部分的所述径向的总厚度的尺寸偏差的范围的最大值以上。
6.根据权利要求5所述的电枢,其特征在于,
所述接合部绝缘部件也配置于所述第一脚部主体部与所述第二脚部主体部之间,
在配置于一个所述插槽的多个所述第一扇形导体和多个所述第二扇形导体中,包含所述接合部绝缘部件的所述接合部的所述径向的总厚度的尺寸偏差的范围的最小值是包含所述接合部绝缘部件的且不设置所述第一面和所述第二面的部分的所述径向的总厚度的尺寸偏差的范围的最大值以上。
7.根据权利要求2~6中的任一项所述的电枢,其特征在于,
在配置于一个所述插槽的多个所述第一扇形导体和多个所述第二扇形导体中,所述接合部的所述径向的总厚度的尺寸偏差的范围的最大值是所述插槽的所述径向的宽度以下。
8.根据权利要求1~7中的任一项所述的电枢,其特征在于,
配置于一个所述插槽的多个所述第一扇形导体和多个所述第二扇形导体的所述接合部以从所述径向观察相互重叠的方式配置。
9.根据权利要求8所述的电枢,其特征在于,
所述第一扇形导体和所述第二扇形导体中的各个分别具有包含一对所述第一脚部和一对所述第二脚部的U字形状,
配置于一个所述插槽的U字形状的多个所述第一扇形导体和U字形状的多个所述第二扇形导体的所述接合部以从所述径向观察相互重叠的方式配置。
10.根据权利要求1~9中的任一项所述的电枢,其特征在于,
所述第一面和所述第二面中的各个以相对于所述轴向平行地延伸的方式设置,
所述第一面与所述第二面相互在所述径向上接合。
11.一种电枢,其特征在于,
具备:电枢芯,其设置有沿轴向延伸的多个插槽;
多个第一扇形导体,其包含配置于所述电枢芯的所述轴向的一侧并且向所述轴向的另一侧延伸的第一脚部;
多个第二扇形导体,其包含配置于所述电枢芯的所述轴向的另一侧,且向所述轴向的一侧延伸的第二脚部;以及
线圈部,其包含接合部,该接合部是设置于多个所述第一扇形导体各自的所述第一脚部的前端部侧,且以沿着所述轴向延伸的方式设置的第一面的至少一部分与设置于多个所述第二扇形导体各自的所述第二脚部的前端部侧,且以沿着所述轴向延伸的方式设置的第二面的至少一部分在一个所述插槽内或者一个所述插槽的所述轴向的外侧接合而得,
所述第一脚部具有所述径向的厚度大于设置有所述第一面的第一面侧部分的第一脚部主体部,
配置于一个所述插槽的多个所述第一扇形导体中的所述第一面侧部分的所述径向的厚度的尺寸偏差的范围的最小值是配置于一个所述插槽的多个所述第一扇形导体中的所述第一脚部主体部的厚度的尺寸偏差的范围的最大值的1/2以上,
所述第二脚部具有所述径向的厚度大于设置有所述第二面的第二面侧部分的第二脚部主体部,
配置于一个所述插槽的多个所述第二扇形导体中的所述第二面侧部分的所述径向的厚度的尺寸偏差的范围的最小值是配置于一个所述插槽的多个所述第二扇形导体中的所述第二脚部主体部的厚度的尺寸偏差的范围的最大值的1/2以上。
12.一种电枢的制造方法,是制造设置有沿轴向延伸的多个插槽的电枢芯的方法,所述电枢的制造方法的特征在于,具备:
准备多个第一扇形导体的工序,该多个第一扇形导体包含配置于所述电枢芯的所述轴向的一侧并且向所述轴向的另一侧延伸的第一脚部;
准备多个第二扇形导体的工序,该多个第二扇形导体包含配置于所述电枢芯的所述轴向的另一侧,且向所述轴向的一侧延伸的第二脚部;
使所述多个第一扇形导体从所述电枢芯的一侧移动到所述插槽侧的工序;
使所述多个第二扇形导体从所述电枢芯的所述轴向的另一侧移动到所述插槽侧的工序;以及
形成接合部的工序,通过将设置于多个所述第一扇形导体各自的所述第一脚部的前端部侧,且以沿着所述轴向延伸的方式设置的第一面的至少一部分与设置于多个所述第二扇形导体各自的所述第二脚部的前端部侧,且以沿着所述轴向延伸的方式设置的第二面的至少一部分在一个所述插槽内或者一个所述插槽的所述轴向的外侧接合来形成所述接合部,
准备所述第一扇形导体的工序是准备如下这种所述第一扇形导体的工序,即所述第一扇形导体的所述第一脚部具有:第一脚部主体部;和第一面侧部分,其设置有所述第一面并且径向的厚度小于所述第一脚部主体部,
准备所述第二扇形导体的工序是准备如下这种所述第二扇形导体的工序,即所述第二扇形导体的所述第二脚部具有:第二脚部主体部;和第二面侧部分,其设置有所述第二面并且所述径向的厚度小于所述第二脚部主体部,
在准备所述第一扇形导体的工序和准备所述第二扇形导体的工序中,以在所述径向上,所述接合部的厚度为所述接合部以外的部分的厚度以上的方式准备所述第一扇形导体和所述第二扇形导体。
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