CN114365395A - 定子以及定子的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及定子以及定子的制造方法。在该定子中,包含至少设置在插槽的内侧面与插槽插入部之间的第一绝缘部,用于将定子铁芯与线圈部电绝缘的插槽绝缘部件构成为在从沿着定子铁芯的轴向的端面的方向观察下,与线圈端部的插槽插入部侧的绝缘覆盖部的端部重叠。
Description
技术领域
本发明涉及定子以及定子的制造方法。
背景技术
以往,公知有具备线圈部的定子,该线圈部包含被插入定子铁芯的插槽的插槽插入部和配置于插槽外的线圈端部。例如,在日本特开2009-95193号公报中公开了这样的定子。
在日本特开2009-95193号公报中公开了具备:设置有多个插槽的定子铁芯;由插入插槽的插入部(插槽插入部)和、配置于插槽外的线圈端部以及台阶部构成的线圈;以及配置在插槽内的绝缘套筒(插槽绝缘部件)的旋转电机的定子。在日本特开2009-95193号公报所记载的定子中,台阶部是设置于插入部与线圈端部之间的部分。在日本特开2009-95193号公报所记载的定子中,仅线圈中的线圈端部以及台阶部被绝缘性树脂涂敷(覆盖)。另外,在日本特开2009-95193号公报所记载的定子中,绝缘套筒在插槽内,配置在插槽的内侧面与插入到插槽的插入部之间。此外,在日本特开2009-95193号公报所记载的定子中,绝缘套筒没有配置在插入部的台阶部侧的部分。
专利文献1:日本特开2009-95193号公报
然而,在日本特开2009-95193号公报所记载的定子中,线圈中的插入部(插槽插入部)没有被绝缘性树脂涂敷(覆盖),并且绝缘套筒(插槽绝缘部件)没有配置在插入部的台阶部侧的部分。因此,虽在日本特开2009-95193号公报中没有明确地进行记载,但在日本特开2009-95193号公报所记载的定子中,认为需要对插入部的没有配置绝缘套筒的台阶部侧的部分另外进行用于将定子铁芯与线圈部(插槽插入部)电绝缘的绝缘处理。因此,如日本特开2009-95193号公报所记载的定子那样,在线圈部中的插入插槽的插槽插入部没有被绝缘覆盖部覆盖的情况下,存在增加用于将定子铁芯与线圈部(插槽插入部)电绝缘的作业工序之类的问题点。
发明内容
本发明正是为了解决上述那样的课题而完成的,本发明的一个目的在于提供一种即使在线圈端部被绝缘覆盖并且插槽插入部未被绝缘覆盖的情况下,也能够防止增加用于将定子铁芯与线圈部(插槽插入部)电绝缘的作业工序的定子以及定子的制造方法。
为了实现上述目的,本发明的第一方面的定子具备:定子铁芯,其设置有多个插槽;线圈部,其包含配置在比定子铁芯的轴向的端面靠轴向的外侧,导体表面被绝缘覆盖部覆盖的线圈端部;以及与线圈端部连续地形成并且被插入插槽,导体表面未被绝缘覆盖部覆盖的插槽插入部;以及插槽绝缘部件,其用于将定子铁芯与线圈部电绝缘,包含在插槽内至少设置在插槽的内侧面与插槽插入部之间的第一绝缘部,插槽插入部的至少一部分与插槽绝缘部件接触,插槽绝缘部件构成为在从沿着定子铁芯的轴向的端面的方向观察下,与线圈端部的插槽插入部侧的绝缘覆盖部的端部重叠。
在本发明的第一方面的定子中,如上述那样,包含至少设置在插槽的内侧面与插槽插入部之间的第一绝缘部、并用于将定子铁芯与线圈部电绝缘的插槽绝缘部件构成为在从沿着定子铁芯的轴向的端面的方向观察下,与线圈端部的插槽插入部侧的绝缘覆盖部的端部重叠。由此,不仅能够在插槽的内侧面与插槽插入部之间配置插槽绝缘部件的第一绝缘部,还能够以延伸到比线圈端部的插槽插入部侧的绝缘覆盖部的端部靠线圈端部侧的方式配置插槽绝缘部件的第一绝缘部,所以能够容易地确保与绝缘覆盖部的端部的插槽插入部侧邻接的导体表面未被绝缘覆盖部覆盖的部分、与定子铁芯之间的必要绝缘爬电距离。因此,能够充分地进行定子铁芯与线圈部(插槽插入部)的电绝缘而不用另外进行用于将定子铁芯与线圈部(插槽插入部)电绝缘的绝缘处理。其结果是,即使在线圈端部被绝缘覆盖并且插槽插入部未被绝缘覆盖的情况下,也能够防止增加用于将定子铁芯与线圈部(插槽插入部)电绝缘的作业工序。此外,“必要绝缘爬电距离”是为了确保绝缘所需的最低限度的爬电距离,是指基于定子铁芯与线圈部之间的电位差来决定的阈值。
另外,为了实现上述目的,本发明的第二方面的定子的制造方法是具备设置有多个插槽的定子铁芯、和包含插入插槽的插槽插入部的线圈部的定子的制造方法,其具备以下工序:准备包含导体表面被绝缘覆盖部覆盖的线圈端部、和导体表面未被绝缘覆盖部覆盖的插槽插入部的线圈部的线圈部准备工序;准备包含第一绝缘部,并用于将定子铁芯与线圈部电绝缘的插槽绝缘部件的绝缘部件准备工序;将第一绝缘部配置在插槽内的绝缘部件配置工序;以及以第一绝缘部成为在插槽内,至少设置在插槽的内侧面与插槽插入部之间的状态,并且插槽插入部的至少一部分成为与插槽绝缘部件接触的状态的方式,将插槽插入部插入插槽,并且将线圈端部配置在比定子铁芯的轴向的端面靠轴向的外侧的线圈部配置工序,线圈部配置工序是以在从沿着定子铁芯的轴向的端面的方向观察下,将插槽绝缘部件配置为与线圈端部的插槽插入部侧的绝缘覆盖部的端部重叠的工序。
在本发明的第二方面的定子的制造方法中,如上述那样,具备以第一绝缘部在插槽内,至少配置在插槽的内侧面与插槽插入部之间,并且在从沿着定子铁芯的轴向的端面的方向观察下,与线圈端部的插槽插入部侧的绝缘覆盖部的端部重叠的方式配置包含第一绝缘部分、并将定子铁芯与线圈部电绝缘用的插槽绝缘部件的工序。由此,与上述第一方面的定子相同,不仅能够在插槽的内侧面与插槽插入部之间配置插槽绝缘部件的第一绝缘部,还能够以延伸到比线圈端部的插槽插入部侧的绝缘覆盖部的端部靠线圈端部侧的方式配置插槽绝缘部件的第一绝缘部,所以能够容易地确保与绝缘覆盖部的端部的插槽插入部侧邻接的导体表面未被绝缘覆盖部覆盖的部分、与定子铁芯之间的必要绝缘爬电距离。其结果是,与上述第一方面的定子相同,即使在线圈端部被绝缘覆盖并且插槽插入部未被绝缘覆盖的情况下,也能够防止增加用于将定子铁芯与线圈部(插槽插入部)电绝缘的作业工序。
根据本发明,如上述那样,即使在线圈端部被绝缘覆盖并且插槽插入部未被绝缘覆盖的情况下,也能够防止增加用于将定子铁芯与线圈部(插槽插入部)电绝缘的作业工序。
附图说明
图1是具备第一实施方式的定子的旋转电机的俯视图。
图2是第一实施方式的定子的立体图。
图3是表示第一实施方式的定子铁芯的结构的放大俯视图。
图4是表示第一实施方式的线圈部的结构的立体图。
图5是第一实施方式的插槽插入部的横剖视图。
图6是第一实施方式的线圈端部的横剖视图。
图7是沿着图1的900-900线的剖视图。
图8是表示第一实施方式的绝缘部件的结构的放大平面剖视图。
图9是第一实施方式的插槽插入部与线圈端部的边界部的附近的放大剖视图。
图10是表示第一实施方式的定子的制造流程的图。
图11是表示第二实施方式的绝缘部件的结构的放大平面剖视图。
图12是表示第一实施方式的变形例的绝缘部件的结构的放大平面剖视图。
具体实施方式
以下,结合附图来说明将本发明具体化的实施方式。
[第一实施方式]
(定子的构造)
参照图1~图9对第一实施方式的定子100的构造进行说明。此外,在以下的说明中,将定子100具备的定子铁芯10(参照图1)的轴向、径向以及周向分别设为Z方向、R方向以及C方向。另外,将轴向(Z方向)的一侧以及另一侧分别设为Z1侧以及Z2侧。另外,将径向(R方向)的内侧(一侧)以及外侧(另一侧)分别设为R1侧以及R2侧。
如图1所示,定子100与转子110一起构成旋转电机120的一部分。旋转电机120例如是马达、发电机或者马达兼发电机。转子110以转子110的内周面与定子100的外周面在R方向上对置的方式配置在定子100的R1侧。即、定子100构成为内转子型的旋转电机120的一部分。
如图2所示,定子100具备定子铁芯10和线圈部20。
定子铁芯10具有以沿着Z方向的中心轴线A(转子110(参照图1)的旋转轴线)为中心轴的圆筒形状。定子铁芯10通过将多个电磁钢板(例如硅钢板)沿Z方向层叠而形成。定子铁芯10具有Z方向的长度L1(定子铁芯10的Z1侧的端面10a与定子铁芯10的Z2侧的端面10a之间的距离)。如图3所示,定子铁芯10包含:圆环状的背轭11、从背轭11向R1侧突出的多个齿12、以及在C方向上邻接的齿12彼此之间形成的多个插槽13。
插槽13形成为沿Z方向延伸。另外,插槽13分别在Z1侧以及Z2侧开口。即、插槽13的Z方向的长度L1与定子铁芯10的Z方向的长度L1相等。另外,插槽13由R2侧、R1侧、C方向的一侧以及C方向的另一侧的内侧面13a围起。另外,插槽13具有半开放型的形状,该半开放型的形状在从Z方向观察下,包含开口部13b,该开口部13b在R1侧开放并且具有比插槽13的C方向的宽度W1小的宽度W2。
如图4所示,线圈部20构成为波形绕组线圈。线圈部20设置于多相(U相、V相以及W相)的各个。线圈部20通过电连接多个分段导体30而构成。此外,在图4中,为了便于说明,仅图示出U相、V相以及W相的线圈部20中的U相线圈部20。
分段导体30包含:一对插槽插入部31;和以连接一对插槽插入部31彼此的方式,与插槽插入部31连续地形成的线圈端部32。分段导体30通过一对插槽插入部31和线圈端部32,形成为在沿R方向观察下具有近似U字形状。分段导体30在Z1侧以及Z2侧各配置有多个。配置在Z1侧的分段导体30和配置在Z2侧的分段导体30通过插槽插入部31的前端部31a彼此接触而电连接。此外,如图2所示,线圈端部32配置为与异相的分段导体30的线圈端部32邻接。
如图5以及图6所示,分段导体30包含由铜或者铝构成的导体30a。导体30a是具有大致矩形形状的横剖面的扁平导线。如图5所示,插槽插入部31的导体30a的表面(导体表面30b)没有被绝缘覆盖部30c覆盖。另外,如图6所示,线圈端部32的导体表面30b以与邻接的异相的分段导体30的线圈端部32电绝缘的方式被绝缘覆盖部30c覆盖。绝缘覆盖部30c例如通过电沉积涂覆而被覆盖。
如图7所示,插槽插入部31沿着Z方向形成为直线状。而且,插槽插入部31被插入(配置)在插槽13内。另外,插槽插入部31的前端部31a彼此在定子铁芯10的Z方向的大致中央部的接触位置13c处接触。另一方面,线圈端部32配置在插槽13外。即、线圈端部32配置在比定子铁芯10的Z方向的端面10a靠Z方向的外侧。
如图8所示,分别从Z1侧以及Z2侧以沿定子铁芯10的R方向排列的方式将多个(第一实施方式中,为八个)插槽插入部31插入到多个插槽13的各个。由此,线圈部20(参照图7)配置为多个(八个)分段导体30沿R方向排列。此外,线圈部20构成为将同相的分段导体30配置在同一插槽13。
如图7所示,定子100具备按压部件40、和绝缘部件50。此外,绝缘部件50是技术方案的“插槽绝缘部件”的一个例子。
按压部件40设置为在插槽13内,夹在线圈部20(参照图4)的R1侧的面20a(沿R方向排列的多个分段导体30中的配置在最靠R1侧的分段导体30的R1侧的面)与插槽13的R1侧的内侧面13a之间。按压部件40由能够沿R方向弯曲变形的板簧部件构成。按压部件40构成为从R1侧按压线圈部20,由此维持插槽插入部31的前端部31a彼此的接触状态。
绝缘部件50包含由聚苯硫醚树脂(PPS:Poly Phenylene Sulfide Resin)、芳纶纸等构成的绝缘层。绝缘部件50形成为片状。绝缘部件50包含:用于将定子铁芯10与线圈部20电绝缘的第一绝缘部51、以及用于将在同一插槽13插入有插槽插入部31的分段导体30彼此电绝缘的第二绝缘部52。
如图8所示,第一绝缘部51在插槽13内,至少设置在插槽13的内侧面13a与插槽插入部31之间。具体而言,第一绝缘部51包含在插槽13内的所有配置了分段导体30的区域13d的周围以直线状延伸的部分51a。以直线状延伸的部分51a配置为包围区域13d的周围的绝大部分。此外,插槽插入部31的至少一部分与第一绝缘部51接触。
第二绝缘部52在插槽13内,至少设置在被插入到同一插槽13的多个插槽插入部31彼此之间。具体而言,第二绝缘部52包含从同一插槽13内的配置在R1侧的分段导体30到配置在R2侧的分段导体30一直设置的具有蜿蜒形状的部分52a。具有蜿蜒形状的部分52a相对于在R方向上邻接的分段导体30的各个,以在分段导体30之间沿着定子铁芯10的C方向延伸并且在分段导体30与插槽13的内侧面13a之间沿R方向延伸的方式蜿蜒。即、具有蜿蜒形状的部分52a包含:在分段导体30之间沿定子铁芯10的C方向延伸的部分52b、以及在分段导体30与插槽13的内侧面13a之间沿R方向延伸的部分52c,从R1侧朝向R2侧,按配置在C方向的一侧的部分52b、部分52c、配置在C方向的另一侧的部分52b、部分52c的顺序,连续地形成它们。而且,第二绝缘部52通过具有蜿蜒形状的部分52a与第一绝缘部51的以直线状延伸的部分51a连接,而与第一绝缘部51一体地形成。
如图9所示,在第一实施方式中,绝缘部件50构成为在从沿着定子铁芯10的Z方向的端面10a的方向(C方向)观察下,与线圈端部32的插槽插入部31侧的绝缘覆盖部30c的端部30d重叠。详细而言,绝缘部件50构成为以从与绝缘覆盖部30c的端部30d的插槽插入部31侧邻接的导体表面30b未被绝缘覆盖部30c覆盖的部分30e到定子铁芯10的端面10a的插槽13侧的端部10b的爬电距离L2成为必要绝缘爬电距离的方式,在从沿着端面10a的方向(C方向)观察下,与绝缘覆盖部30c的端部30d重叠。另外,绝缘部件50构成为以在从沿着端面10a的方向(C方向)观察下,在线圈端部32与插槽插入部31的边界部33处重叠的方式,从端面10a向Z方向的外侧突出。此外,在图9中,为了便于图示,以大致相同的大小示出了绝缘覆盖部30c的厚度和绝缘部件50的厚度,但绝缘覆盖部30c的厚度和绝缘部件50的厚度由各自的材质、所要求的绝缘性能而决定,所以厚度可以相同,也可以任一个较大。
具体而言,对于分段导体30来说,插槽插入部31与线圈端部32的边界部33在Z方向上与定子铁芯10的Z方向的端面10a的位置大致一致的方式,相对于插槽13而配置。而且,绝缘覆盖部30c的插槽插入部31侧的端部30d位于边界部33。而且,在与绝缘覆盖部30c的端部30d的插槽插入部31侧邻接的导体表面30b未被绝缘覆盖部30c覆盖的部分30e、与定子铁芯10的端面10a的插槽13侧的端部10b之间(定子铁芯10与线圈部20之间)需要电绝缘。
因此,以与绝缘覆盖部30c的端部30d的插槽插入部31侧邻接的导体表面30b未被绝缘覆盖部30c覆盖的部分30e与定子铁芯10的端面10a的插槽13侧的端部10b的爬电距离L2成为必要绝缘爬电距离的方式,使设置在定子铁芯10与插槽插入部31之间的第一绝缘部51的Z方向的端部50a从定子铁芯10的端面10a向Z方向的外侧突出。由此,第一绝缘部51的Z方向的端部50a在从定子铁芯10的Z方向的端面10a的方向(R方向)观察下,与绝缘覆盖部30c的端部30d重叠。即、爬电距离L2是与绝缘覆盖部30c的端部30d的插槽插入部31侧邻接的导体表面30b未被绝缘覆盖部30c覆盖的部分30e与定子铁芯10的端面10a的插槽13侧的端部10b之间的、第一绝缘部51的Z方向的端部50a的爬电距离。此外,第一绝缘部51具有比定子铁芯10的Z方向上的距离L1大的距离L3,以便能够使第一绝缘部51的Z方向的端部50a从定子铁芯10的端面10a向Z方向的外侧突出。
此外,在图9中,虽示出了第一绝缘部51的端部50a在从C方向观察下,与绝缘覆盖部30c的端部30d重叠的情形,但在从R方向观察的情况下也同样。另外,如图7所示,第二绝缘部52也以与第一绝缘部51大致相同的距离,从定子铁芯10的Z方向的端面10a向Z方向的外侧突出。即、第二绝缘部52的端部50a也与第一绝缘部51的端部50a相同,与绝缘覆盖部30c的端部30d重叠。
(定子的制造方法)
接下来,参照图10对定子100的制造方法进行说明。
如图10所示,首先,在步骤S1中,准备设置有多个插槽13的定子铁芯10。
接下来,在步骤S2中,准备包含导体表面30b被绝缘覆盖部30c覆盖的线圈端部32、和导体表面30b未被绝缘覆盖部30c覆盖的插槽插入部31的线圈部20。此外,步骤S2是技术方案的“线圈部准备工序”的一个例子。
接下来,在步骤S3中,准备包含第一绝缘部51,并用于将定子铁芯10与线圈部20电绝缘的绝缘部件50。此外,步骤S2是技术方案的“绝缘部件准备工序”的一个例子。
接下来,在步骤S4中,将第一绝缘部51配置在插槽13内。此外,步骤S4是技术方案的“绝缘部件配置工序”的一个例子。
接下来,在步骤S5中,在插槽13内,以成为至少设置在插槽13的内侧面13a与插槽插入部31之间的状态、并且成为插槽插入部31的至少一部分与绝缘部件50接触了的状态的方式,将插槽插入部31向插槽13插入,并且将线圈端部32配置在比定子铁芯10的Z方向的端面10a靠Z方向的外侧。在本实施方式中,在步骤S5中,将绝缘部件50配置为在从沿着定子铁芯10的Z方向的端面10a的方向观察下,与线圈端部32的插槽插入部31侧的绝缘覆盖部30c的端部30d重叠。此外,步骤S5是技术方案的“线圈部配置工序”的一个例子。
此外,在上述流程中,步骤S1与步骤S2的顺序也可以相反。
[第二实施方式]
参照图11对第二实施方式的定子200的构造进行说明。在该第二实施方式中,绝缘部件250具有与第一实施方式的定子100的绝缘部件50不同的形状。此外,在图中,对与上述第一实施方式相同的结构的部分标注相同的附图标记。
如图11所示,第二实施方式的定子200具备绝缘部件250。此外,绝缘部件250是技术方案的“插槽绝缘部件”的一个例子。
绝缘部件250包含第一绝缘部251和第二绝缘部252。第一绝缘部251由以包围插槽13内的所有配置了分段导体30的区域13d的周围的方式设置为环状的环状部分251a构成。第二绝缘部252由在同一插槽13内的分段导体30之间以向定子铁芯10的周向(C方向)延伸的方式设置的分段导体间部分252a构成。而且,分段导体间部分252a与环状部分251a连续地形成。即、构成第一绝缘部51的环状部分251a与构成第二绝缘部52的分段导体间部分252a一体地形成。此外,绝缘部件250在从Z方向观察下,具有梯子形状。
虽省略了图示,但在第二实施方式中,绝缘部件250与第一实施方式的绝缘部件50相同,构成为在从沿着定子铁芯10的Z方向的端面10a的方向(R方向或者C方向)观察下,与线圈端部32的插槽插入部31侧的绝缘覆盖部30c的端部30d重叠。即、绝缘部件250构成为以从与绝缘覆盖部30c的端部30d的插槽插入部31侧邻接的导体表面30b未被绝缘覆盖部30c覆盖的部分30e到定子铁芯10的端面10a的插槽13侧的端部10b的爬电距离L2成为必要绝缘爬电距离的方式,在从沿着端面10a的方向(C方向)观察下,与绝缘覆盖部30c的端部30d重叠。
此外,第二实施方式的定子200的其它的结构与上述第一实施方式相同。
[实施方式的效果]
在上述第一以及第二实施方式中,能够得到以下那样的效果。
(定子的效果)
在上述第一以及第二实施方式中,如上述那样,包含至少设置在插槽(13)的内侧面(13a)与插槽插入部(31)之间的第一绝缘部(51、251),将定子铁芯(10)与线圈部(20)电绝缘的绝缘部件(50、250)(插槽绝缘部件)构成为在从沿着定子铁芯(10)的轴向(Z方向)的端面(10a)的方向(R方向或者C方向)观察下,与线圈端部(32)的插槽插入部(31)侧的绝缘覆盖部(30c)的端部(30d)重叠。由此,不仅能够将绝缘部件(50、250)(插槽绝缘部件)的第一绝缘部(51、251)配置在插槽(13)的内侧面(13a)与插槽插入部(31)之间,还能够将绝缘部件(50、250)(插槽绝缘部件)的第一绝缘部(51、251)配置为延伸到比线圈端部(32)中的插槽插入部31侧的绝缘覆盖部(30c)的端部(30d)靠线圈端部(32)侧,所以能够容易地确保与绝缘覆盖部(30c)的端部(30d)的插槽插入部(31)侧邻接的导体表面(30b)未被绝缘覆盖部(30c)覆盖的部分(30e)、与定子铁芯(10)之间的必要绝缘爬电距离。因此,能够充分地进行定子铁芯(10)与线圈部(20)(插槽插入部(31))的电绝缘而不用另外进行用于将定子铁芯(10)与线圈部(20)(插槽插入部(31))电绝缘的绝缘处理。其结果是,即使在线圈端部(32)被绝缘覆盖并且插槽插入部(31)未被绝缘覆盖的情况下,也能够防止增加用于将定子铁芯(10)与线圈部(20)(插槽插入部(31))电绝缘的作业工序。
另外,在上述第一以及第二实施方式中,如上述那样,绝缘部件(50、250)(插槽绝缘部件)构成为以从与绝缘覆盖部(30c)的端部(30d)的插槽插入部(31)侧邻接的导体表面(30b)未被绝缘覆盖部(30c)覆盖的部分(30e)到定子铁芯(10)的端面(10a)的插槽(13)侧的端部(10b)的爬电距离(L2)成为必要绝缘爬电距离的方式,在从沿着端面(10a)的方向(R方向或者C方向)观察下,与绝缘覆盖部(30c)的端部(30d)重叠。根据这样地构成,能够可靠地确保与绝缘覆盖部(30c)的端部(30d)的插槽插入部(31)侧邻接的导体表面(30b)未被绝缘覆盖部(30c)覆盖的部分(30e)、与定子铁芯(10)的必要绝缘爬电距离,所以能够可靠地进行定子铁芯(10)与线圈部(20)(插槽插入部(31))的电绝缘而不用另外进行用于将定子铁芯(10)与线圈部(20)(插槽插入部(31))电绝缘的绝缘处理。
另外,在上述第一以及第二实施方式中,如上述那样,线圈部(20)配置为通过以沿定子铁芯(10)的径向(R方向)排列的方式将多个插槽插入部(31)插入多个插槽(13)的各个,而使构成线圈部(20)的分段导体(30)沿径向(R方向)排列,绝缘部件(50、250)(插槽绝缘部件)在插槽(13)内,还包含至少设置在插入到同一插槽(13)的多个插槽插入部(31)彼此之间,用于将在同一插槽(13)插入有插槽插入部(31)的分段导体(30)彼此电绝缘的第二绝缘部(52、252)。根据这样地构成,能够通过第二绝缘部(52、252)充分地进行在同一插槽(13)插入有插槽插入部(31)的分段导体(30)(插槽插入部(31))彼此的电绝缘而不用另外进行用于将在同一插槽(13)插入了插槽插入部(31)的分段导体(30)(插槽插入部(31))彼此电绝缘的绝缘处理。
另外,在上述第一实施方式中,如上述那样,分段导体(30)是具有大致矩形形状的横剖面的扁平导线,第二绝缘部(52)包含具有蜿蜒形状的部分(52a),该部分(52a)相对于在径向(R方向)上邻接的分段导体(30)的各个,以在分段导体(30)间向定子铁芯(10)的周向(C方向)延伸并且在分段导体(30)与插槽(13)的内侧面(13a)之间向径向(R方向)延伸的方式蜿蜒,并且从同一插槽(13)内的配置在径向(R方向)的最一侧(R1侧)的分段导体(30)到配置在径向(R方向)的最另一侧(R2侧)的分段导体(30)一直被设置。根据这样地构成,通过具有蜿蜒形状的部分(52a),能够容易配置第二绝缘部(52),使得能够将在同一插槽(13)插入有插槽插入部(31)的分段导体(30)(插槽插入部(31))彼此电绝缘。另外,由于具有蜿蜒形状的部分(52a)以在分段导体(30)之间向定子铁芯(10)的周向(C方向)延伸并且在分段导体(30)与插槽(13)的内侧面(13a)之间向径向(R方向)延伸的方式蜿蜒,所以与分别设置在分段导体(30)之间向定子铁芯(10)的周向(C方向)延伸的部分(52b)、以及在分段导体(30)与插槽(13)的内侧面(13a)之间向径向(R方向)延伸的部分(52c)的情况相比,能够减少部件个数。
另外,在上述第一实施方式中,如上述那样,第一绝缘部(51)包含在插槽(13)内的所有配置了分段导体(30)的区域(13d)的周围以直线状延伸的部分(51a),第二绝缘部(52)通过具有蜿蜒形状的部分(52a)与第一绝缘部(51)的以直线状延伸的部分(51a)连接,而与第一绝缘部(51)一体地形成。根据这样地构成,通过以直线状延伸的部分(51a),能够在插槽(13)的内侧面(13a)与插槽插入部(31)之间,将第一绝缘部(51)配置在没有配置第二绝缘部(52)的具有蜿蜒形状的部分(52a)的部分,所以能够容易地配置第一绝缘部(51),使得能够将定子铁芯(10)与线圈部(20)(插槽插入部(31))电绝缘。另外,通过具有蜿蜒形状的部分(52a)和以直线状延伸的部分(51a),将第一绝缘部(51)和第二绝缘部(52)一体地形成,所以与分别设置第一绝缘部(51)和第二绝缘部(52)的情况相比,能够减少部件个数。
另外,在上述第二实施方式中,如上述那样,分段导体(30)是具有大致矩形形状的横剖面的扁平导线,绝缘部件(250)(插槽绝缘部件)将以包围插槽(13)内的所有配置了分段导体(30)的区域(13d)的周围的方式设置为环状的构成第一绝缘部(251)的环状部分(251a)、以及与环状部分(251a)连续地形成并在同一插槽(13)内的分段导体(30)之间以向定子铁芯(10)的周向(C方向)延伸的方式设置的构成第二绝缘部(252)的分段导体间部分(252a)一体地形成。根据这样地构成,通过第一绝缘部(251)的环状部分(251a)以及第二绝缘部(252)的分段导体间部分(252a),能够容易地配置绝缘部件(250)(插槽绝缘部件),以便能够将定子铁芯(10)与线圈部(20)电绝缘并且能够将分段导体(30)彼此电绝缘。另外,通过环状部分(251a)和分段导体间部分(252a),将第一绝缘部(251)和第二绝缘部(252)一体地形成,所以与分别设置第一绝缘部(251)和第二绝缘部(252)的情况相比,能够减少部件个数。另外,如第一实施方式那样,与第二绝缘部(52)包含具有蜿蜒形状的部分(52a)的情况相比,能够将第二绝缘部(252)设为简单的形状,所以能够容易将制造绝缘部件(250)(插槽绝缘部件)的作业机械化(例如,通过注塑成型而形成)。
另外,在上述第一以及第二实施方式中,如上述那样,线圈部(20)构成为设置在多相(U相、V相、W相)的各个,并且在同一插槽(13)配置同相的分段导体(30),线圈端部(32)与异相的分段导体(30)的线圈端部(32)邻接,并且以与邻接的异相的分段导体(30)的线圈端部(32)电绝缘的方式通过绝缘覆盖部(30c)覆盖导体表面(30b)。根据这样地构成,同相的分段导体(30)彼此的电位差比异相的分段导体(30)彼此的电位差小,所以为了将相互邻接的异相的分段导体(30)彼此电绝缘,需要使配置在插槽(13)外的线圈端部(32)的绝缘覆盖部(30c)的厚度比较厚,另一方面,能够使为了进行配置在插槽(13)内的同相的分段导体(30)彼此的电绝缘而所需的绝缘部件(50、250)(插槽绝缘部件)的厚度比较薄。其结果是,能够防止插槽(13)内的线圈部(20)的占积率降低的情况。
另外,在上述第一以及第二实施方式中,如上述那样,绝缘部件(50、250)(插槽绝缘部件)构成为以在从沿着端面(10a)的方向(R方向或者C方向)观察下,在线圈端部(32)与插槽插入部(31)的边界部(33)处与绝缘覆盖部(30c)的端部(30d)重叠的方式,从端面(10a)向轴向(Z方向)的外侧突出。根据这样地构成,线圈端部(32)的绝缘覆盖部(30c)的端部(30d)通常位于线圈端部(32)与插槽插入部(31)的边界部(33),所以能够容易地配置绝缘部件(50、250)(插槽绝缘部件),以便在从沿着定子铁芯(10)的轴向(Z方向)的端面(10a)的方向(R方向或者C方向)观察下,与线圈端部(32)的绝缘覆盖部(30c)的端部(30d)重叠。
(定子的制造方法的效果)
在上述第一以及第二实施方式制造方法中,如上述那样,具备:以第一绝缘部(51、251)在插槽(13)内至少被设置在插槽(13)的内侧面(13a)与插槽插入部(31)之间,并且在从沿着定子铁芯(10)的轴向(Z方向)的端面(10a)的方向观察下与线圈端部(32)的插槽插入部(31)侧的绝缘覆盖部(30c)的端部(30d)重叠的方式,配置包含第一绝缘部(51、251)并用于将定子铁芯(10)与线圈部(20)电绝缘的绝缘部件(50、250)(插槽绝缘部件)的工序。由此,不仅能够在插槽(13)的内侧面(13a)与插槽插入部(31)之间,还能够以延伸到比线圈端部(32)的插槽插入部(31)侧的绝缘覆盖部(30c)的端部(30d)靠线圈端部(32)侧的方式配置插槽绝缘部件(50、250)(插槽绝缘部件)的第一绝缘部(51、251),所以能够容易地确保与绝缘覆盖部(30c)的端部(30d)的插槽插入部(31)侧邻接的导体表面(30b)未被绝缘覆盖部(30c)覆盖的部分(30e)、与定子铁芯(10)之间的必要绝缘爬电距离。其结果是,即使在线圈端部(32)被绝缘覆盖并且插槽插入部(31)未被绝缘覆盖的情况下,也能够防止用于增加将定子铁芯(10)与线圈部(20)(插槽插入部(31))电绝缘的作业工序。
[变形例]
此外,应认为本次公开的实施方式在所有方面只是例示而并非限制性的。本发明的范围由技术方案示出而不是由上述实施方式的说明示出,而且包含与技术方案等同的含义以及范围内的所有改变(变形例)。
例如,在上述第一以及第二实施方式中,虽示出了构成为将绝缘部件50、250(插槽绝缘部件)在从沿着端面10a的方向(R方向或者C方向)观察下,在线圈端部32与插槽插入部31的边界部33处与绝缘覆盖部30c的端部30d重叠,从端面10a向轴向(Z方向)的外侧突出的例子,但本发明并不限于此。在本发明中也可以构成为,在绝缘覆盖部的端部没有位于线圈端部与插槽插入部的边界部的情况下,以在从沿着端面的方向观察下,在线圈端部与插槽插入部的边界部以外与绝缘覆盖部的端部重叠的方式,使绝缘部件(插槽绝缘部件)从端面向轴向的外侧突出。
另外,在上述第一以及第二实施方式中,虽示出了以在同一插槽13配置同相的分段导体30的方式构成线圈部20的例子,但本发明并不限于此。在本发明中,也可以以在同一插槽配置异相的分段导体的方式构成线圈部。
另外,在上述第一实施方式中,虽示出了包含具有蜿蜒形状的部分52a的第二绝缘部52与包含以直线状延伸的部分51a的第一绝缘部51一体地形成的例子,但本发明并不限于此。在本发明中,也可以如图12所示的上述第一实施方式的变形例的定子300具备的绝缘部件350(插槽绝缘部件)那样,包含具有蜿蜒形状的部分52a的第二绝缘部52独立于包含以直线状延伸的部分51a的第一绝缘部351而设置。
另外,在上述第一实施方式中,虽示出了具有蜿蜒形状的部分52a相对于在径向(R方向)上邻接的分段导体30的各个,以在分段导体30之间向定子铁芯10的周向(C方向)延伸并且在分段导体30与插槽13的内侧面13a之间向径向(R方向)延伸的方式蜿蜒,并且从同一插槽13内的配置在径向(R方向)的最一侧(R1侧)的分段导体30到配置在径向(R方向)的最另一侧(R2侧)的分段导体30一直设置的例子,但本发明并不限于此。在本发明中,具有相对于在径向上邻接的分段导体的各个、以在分段导体之间向定子铁芯的周向延伸并且在分段导体与插槽的内侧面之间向径向延伸的方式蜿蜒的蜿蜒形状的部件也可以设置为、从同一插槽内的配置在径向的最一侧的分段导体遍及到配置在径向的最另一侧的分段导体,在径向上被分割多个而排列。另外,包含在沿径向邻接的分段导体之间向定子铁芯的周向延伸的部分的部件(以下,称为单位部件)也可以相对于同一插槽内的所有分段导体而分别设置。在该情况下,优选单位部件包含与在分段导体之间向定子铁芯的周向延伸的部分的周向的端部连续地形成并且在分段导体与插槽的内侧面之间向径向延伸的部分。
另外,在上述第一以及第二实施方式中,虽示出了绝缘部件50、250(插槽绝缘部件)包含用于将在同一插槽13插入了插槽插入部31的分段导体30彼此电绝缘的第二绝缘部52、252的例子,但本发明并不限于此。在本发明中,绝缘部件(插槽绝缘部件)也可以构成为不包含将在同一插槽插入了插槽插入部的分段导体彼此电绝缘的第二绝缘部。
附图标记的说明
10…定子铁芯
10a…(定子铁芯的轴向的)端面
10b…(定子铁芯的轴向的端面的插槽侧的)端部
13…插槽
13a…(插槽的)内侧面
13d…(插槽内的所有的配置了分段导体的)区域
20…线圈部
30…分段导体
30b…导体表面
30c…绝缘覆盖部
30d…(绝缘覆盖部的)端部
30e…(与绝缘覆盖部的端部的插槽插入部侧邻接的导体表面未被绝
缘覆盖部覆盖的)部分
31…插槽插入部
32…线圈端部
33…(线圈端部与插槽插入部的)边界部
50、250、350…绝缘部件(插槽绝缘部件)
51、251、351…第一绝缘部
52、252…第二绝缘部
100、200、300…定子
L2…(从与绝缘覆盖部的端部的插槽插入部侧邻接的导体表面未被绝
缘覆盖部覆盖的部分到定子铁芯的端面的插槽侧的端部的)爬电距离。
Claims (6)
1.一种定子,其具备:
定子铁芯,其设置有多个插槽;
线圈部,其包含配置在比上述定子铁芯的轴向的端面靠上述轴向的外侧,导体表面被绝缘覆盖部覆盖的线圈端部;以及与上述线圈端部连续地形成并且被插入上述插槽,上述导体表面未被上述绝缘覆盖部覆盖的插槽插入部;以及
插槽绝缘部件,其用于将上述定子铁芯与上述线圈部电绝缘,包含在上述插槽内至少设置在上述插槽的内侧面与上述插槽插入部之间的第一绝缘部,
上述插槽插入部的至少一部分与上述插槽绝缘部件接触,
上述插槽绝缘部件构成为在从沿着上述定子铁芯的上述轴向的端面的方向观察下,与上述线圈端部的上述插槽插入部侧的上述绝缘覆盖部的端部重叠。
2.根据权利要求1所述的定子,其中,
上述插槽绝缘部件构成为以从与上述绝缘覆盖部的端部的上述插槽插入部侧邻接的上述导体表面未被上述绝缘覆盖部覆盖的部分到上述定子铁芯的上述端面的上述插槽侧的端部的爬电距离成为必要绝缘爬电距离的方式,在从沿着上述端面的方向观察下,与上述绝缘覆盖部的端部重叠。
3.根据权利要求1或2所述的定子,其中,
上述线圈部配置为以沿上述定子铁芯的径向排列的方式将多个上述插槽插入部插入上述多个插槽的各个,由此构成上述线圈部的分段导体沿上述径向排列,
上述插槽绝缘部件还包含在上述插槽内,至少设置在插入到相同的上述插槽的多个上述插槽插入部彼此之间,用于将在相同的上述插槽插入了上述插槽插入部的上述分段导体彼此电绝缘的第二绝缘部。
4.根据权利要求3所述的定子,其中,
上述线圈部构成为设置在多相的各个,并且在相同的上述插槽配置同相的上述分段导体,
上述线圈端部与异相的上述分段导体的上述线圈端部邻接,并且以与邻接的异相的上述分段导体的上述线圈端部电绝缘的方式通过上述绝缘覆盖部覆盖上述导体表面。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的定子,其中,
上述插槽绝缘部件构成为以在从沿着上述端面的方向观察下,在上述线圈端部与上述插槽插入部的边界部处与上述绝缘覆盖部的端部重叠的方式,从上述端面向上述轴向的外侧突出。
6.一种具备设置有多个插槽的定子铁芯、和包含插入上述插槽的插槽插入部的线圈部的定子的制造方法,其具备以下工序:
准备包含导体表面被绝缘覆盖部覆盖的线圈端部、和上述导体表面未被上述绝缘覆盖部覆盖的上述插槽插入部的上述线圈部的线圈部准备工序;
准备包含第一绝缘部,并用于将上述定子铁芯与上述线圈部电绝缘的插槽绝缘部件的绝缘部件准备工序;
将上述第一绝缘部配置在上述插槽内的绝缘部件配置工序;以及
以上述第一绝缘部成为在上述插槽内,至少设置在上述插槽的内侧面与上述插槽插入部之间的状态,并且上述插槽插入部的至少一部分成为与上述插槽绝缘部件接触的状态的方式,将上述插槽插入部插入上述插槽,并且将上述线圈端部配置在比上述定子铁芯的轴向的端面靠上述轴向的外侧的线圈部配置工序,
上述线圈部配置工序是以在从沿着上述定子铁芯的上述轴向的端面的方向观察下,将上述插槽绝缘部件配置为与上述线圈端部的上述插槽插入部侧的上述绝缘覆盖部的端部重叠的工序。
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