CN115668700A - 线圈和具备该线圈的定子、电动机 - Google Patents

Abstract

线圈具备：线材卷绕体，其通过对由剖面为四边形的导体构成的线材进行卷绕并层叠n匝而成，n为自然数；以及绝缘树脂，其将线材卷绕体的表面覆盖。第i匝是具有4个边部的四边环状，i为整数且1≤i≤n，在第i匝中，绝缘树脂将4个边部各自的表面覆盖。在第1匝～第n匝中，绝缘树脂连续且一体地形成。

Description

线圈和具备该线圈的定子、电动机

技术领域

本公开涉及一种线圈和具备该线圈的定子、电动机。

背景技术

近年来，在产业、车载用途中对电动机的需求提高。其中，希望电动机的效率提高、低成本化。

作为提高电动机的效率的方法之一，已知有使配置于定子的槽内的线圈的槽满率提高的方法。通过使线圈的槽满率提高，能够抑制在电动机驱动时由流过线圈的电流引起的损失。

作为使线圈的槽满率提高的方法，提出了一种将使用了铜材料的铸造线圈配置于槽内的结构(例如参照专利文献1)。

然而，在专利文献1所公开的结构中，通过铸造来形成将线材卷绕成螺旋状的成形体，在成形体的表面形成绝缘覆膜，从而完成线圈。此时，通过电沉积涂装来形成绝缘覆膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：德国专利申请公开第102012212637号说明书

发明内容

但是，通常，在电沉积涂装中，绝缘覆膜的形成速度较慢，另外，制造设备也较为昂贵。因此，在通过电沉积涂装来形成绝缘覆膜的线圈的结构中，存在线圈的制造成本增加的问题。另外，通过电沉积涂装形成的绝缘覆膜的膜厚偏差较大。因此，为了确保预定的绝缘耐压，需要将绝缘覆膜的膜厚的目标值设定得较大。但是，这成为了使线圈的制造成本进一步增加的主要原因。

本公开是鉴于这一点而完成的。本公开的目的在于提供一种能够使绝缘覆膜的制造成本降低的线圈和具备该线圈的定子、电动机。

为了实现上述目的，本公开的线圈具备：线材卷绕体，其通过对由剖面为四边形的导体构成的线材进行卷绕并层叠n匝(n为自然数)而成；以及绝缘树脂，其将所述线材卷绕体的表面覆盖，所述绝缘树脂覆盖环状的第i匝(i为整数且1≤i≤n)的表面，在第1匝～第n匝中，所述绝缘树脂连续且一体地形成。

另外，优选的是，至少在第j匝(j为整数且2≤j≤n-1)设有1个或多个自所述线材卷绕体的外周面到达内周面的槽部，

所述绝缘树脂形成为填埋所述槽部。

另外，优选的是，所述第i匝是具有4个边部的四边环状，在所述第i匝中，所述绝缘树脂将所述4个边部各自的表面覆盖，至少在所述第j匝所包括的所述4个边部分别设有1个或多个所述槽部。

另外，优选的是，槽部是宽度和深度中的至少一者自所述线材卷绕体的外周面至内周面变化的锥形状。

另外，优选的是，至少在第j匝(j为整数且2≤j≤n-1)设有多个槽部，所述槽部的两端均设于所述第j匝的外周面，所述绝缘树脂形成为填埋所述槽部。

另外，也可以是，所述第i匝是具有4个边部的四边环状，在所述第i匝中，所述绝缘树脂将所述4个边部各自的表面覆盖，至少在所述第j匝所包括的所述4个边部中的、彼此相对的1组或两组所述边部分别设有1个或多个自所述边部的一端到达另一端的所述槽部。

另外，优选的是，所述槽部是宽度和深度中的至少一者自所述边部的一端至另一端变化的锥形状。

另外，也可以是，在所述线材卷绕体的外周面和内周面中的至少一者还设有沿着所述线材的层叠方向延伸的其他槽部，所述其他槽部形成为与所述槽部的一个端部相连。

另外，优选的是，所述第i匝是具有4个边部的四边环状，在所述第i匝中，所述绝缘树脂将所述4个边部各自的表面覆盖，在所述线材的层叠方向上彼此相邻的两个匝各自的外周面的至少四个角部设有自所述线材卷绕体的外周面朝向内周面凹陷的凹部，设于所述两个匝之间的所述绝缘树脂的厚度为所述凹部的沿着所述层叠方向的宽度以下。

另外，也可以是，所述第i匝(i为整数且1≤i≤n)是具有4个边部的四边环状，在所述第i匝中，所述绝缘树脂将所述4个边部各自的表面覆盖，在所述线材的层叠方向上彼此相邻的两个匝中，所述边部的外周面的上边和下边中的至少一者形成为自所述边部的一端至另一端被倒角的形状。

本公开的定子具备：定子芯，其具有齿部；以及线圈，其具有线材卷绕体和绝缘树脂，该线材卷绕体通过对由剖面为四边形的导体构成的线材进行卷绕并层叠n匝(n为自然数)而成，该绝缘树脂将所述线材卷绕体的表面覆盖，所述绝缘树脂形成为至少将所述线材卷绕体的外周面、内周面以及所述线材的层叠方向上的两端面连续地覆盖，在彼此相邻的匝之间设有绝缘材料。

另外，也可以是，本公开的定子具备：定子芯，其具有齿部；以及上述记载的线圈，所述绝缘树脂形成为将所述线材卷绕体的外周面、内周面以及所述线材的层叠方向上的两端面连续地覆盖。

另外，也可以是，设于彼此相邻的匝之间的所述绝缘材料包括与所述绝缘树脂不同的构件。

另外，也可以是，所述绝缘材料为绝缘纸。

另外，优选的是，在彼此相邻的匝之间彼此隔开间隔地设有多个所述绝缘材料。

另外，也可以是，所述线圈以设于所述线圈的内周面的所述绝缘树脂与所述齿部的表面接触的方式固定于所述齿部。

另外，优选的是，设于所述线圈的内周面的所述绝缘树脂形成为，比设于所述线圈的外周面的所述绝缘树脂或设于所述线材的层叠方向上的两端面中的任一端面的所述绝缘树脂厚。

本公开的电动机至少具备：转子，其在轴心具有输出轴；以及所述定子，其与所述转子同轴且与所述转子隔开预定的间隔地设置。

根据本公开的线圈，能够使线圈的制造成本，特别是在线材卷绕体的表面形成绝缘覆膜的成本大幅降低。根据本公开的定子，能够使定子的制造成本降低。根据本公开的电动机，能够使电动机的制造成本降低。

附图说明

图1是实施方式1的电动机的示意图。

图2是线圈的立体图。

图3是线材卷绕体的立体图。

图4是图2的IV-IV线处的剖视图。

图5是绝缘覆膜工序的说明图。

图6A是从轴向观察到的设于模具的单齿和线材卷绕体的示意图。

图6B是从径向内侧观察到的设于模具的单齿和线材卷绕体的示意图。

图7是定子的主要部分的剖面示意图。

图8是用于比较的线圈的立体图。

图9是变形例1的第1线材卷绕体的立体图。

图10是变形例1的第2线材卷绕体的立体图。

图11是变形例1的第3线材卷绕体的立体图。

图12是变形例1的第4线材卷绕体的立体图。

图13A是变形例2的线材卷绕体的边部的俯视图。

图13B是变形例2的另一线材卷绕体的边部的俯视图。

图14A是变形例3的线材卷绕体的边部的剖面示意图。

图14B是变形例3的另一线材卷绕体的边部的剖面示意图。

图15是变形例4的线材卷绕体的立体图。

图16是变形例4的另一线材卷绕体的局部放大图。

图17是实施方式2的线材卷绕体的侧视图。

图18是实施方式2的线圈的局部剖视图。

图19是实施方式2的另一线材卷绕体的侧视图。

图20A是实施方式2的又一线材卷绕体的侧视图。

图20B是图20A的XXB-XXB线处的剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图来详细地说明本公开的实施方式。以下的优选的实施方式的说明本质上不过是例示，毫无意图限制本公开、其应用物或者其用途。

(实施方式1)

[电动机的结构]

图1是实施方式1的电动机1000的示意图。在以后的说明中，存在如下情况：将电动机1000的半径方向称为“径向”，将外周方向称为“周向”，将电动机1000的输出轴210的轴线方向(图1中的与纸面垂直的方向)称为“轴向”。存在如下情况：在径向上，将电动机1000的轴心侧称为内或内侧，将外周侧称为外或外侧。从轴向观察，电动机1000的轴心与输出轴210的轴线一致。

电动机1000具有定子100和转子200。电动机1000具有上述定子100和转子200以外的构成部件，例如对电动机壳体和输出轴210进行轴支承的轴承等部件，但为了便于说明，省略其图示和说明。

定子100具有圆环状的磁轭20以及与磁轭20的内周连接且沿着该内周等间隔地设置的多个齿(齿部)10。存在将连接有齿10的磁轭20称为定子芯110的情况。

定子100还具有设于在周向上相邻的齿10之间的槽30以及被收纳于槽30内的线圈40。定子100与转子200隔开一定的间隔地配置于转子200的径向外侧。

齿10和磁轭20分别通过例如对含有硅等的电磁钢板进行了冲裁加工之后进行层叠而形成。线圈40被安装于多个齿10中的各齿，并被收纳于槽30内。关于线圈40的形状将在后面详述。

另外，在本实施方式中，存在如下情况：根据流过线圈40的电流的相位，将线圈40分别称为线圈U1～U4、线圈V1～V4、线圈W1～W4。

转子200具有：输出轴210；转子芯220，其在轴心具有输出轴210；以及多个磁体230，该多个磁体230埋设于转子芯220的内部，与定子100相对，并且N极、S极沿着输出轴210的外周方向交替地配置。关于磁体230的材料、形状、材质，能够根据电动机1000的输出等来适当变更。转子芯220通过例如对含有硅等的电磁钢板进行了冲裁加工之后进行层叠而形成。

线圈U1～U4被串联连接，线圈V1～V4被串联连接，线圈W1～W4被串联连接。将彼此在电角度上具有120°的相位差的U相、V相、W相这3相的电流分别向线圈U1～U4、线圈V1～V4、线圈W1～W4供给而进行励磁，在定子100产生旋转磁场。在该旋转磁场与设于转子200的磁体230所产生的磁场之间产生相互作用而产生扭矩，输出轴210由未图示的轴承支承而进行旋转。

此外，在本公开中，对于在定子100中线圈U1～U4并联地连接、线圈V1～V4并联地连接、线圈W1～W4并联地连接的结构，或其他的连接结构，也能够起到同样的作用效果。

[线圈的结构]

图2是线圈的立体图。图3是线材卷绕体的立体图。图4是图2的IV-IV线处的剖视图。此外，存在如下情况：在线圈40和线材卷绕体50中，在轴向上，将设有引线部52的那一侧称为上或上侧，将其相反侧称为下或下侧。

如图2所示，线圈40具有：线材卷绕体50，其通过对由剖面为四边形的导体构成的线材呈螺旋状地进行卷绕并层叠多匝而成；以及绝缘树脂60，其将线材卷绕体50的表面覆盖。此外，为了便于说明，将线材卷绕体50的匝数设成了3匝，但并不特别限定于此，也可以是n匝(n为自然数)。线圈40的剖面实质上为四边形即可。具体而言，在线圈40的剖面中，即使是对角部进行了倒角那样的形状，也能够起到与本公开同样的作用效果。

线材卷绕体50不仅包括宽度和厚度恒定的线材呈螺旋状地被卷绕而成的卷绕体，还包括“成形体”。

此外，本申请说明书中的“成形体”例如包括经过以下的工序而形成的成形体。例如，准备长度、宽度或者厚度不同的多个长方形或字母L形的金属板材，对上述板材进行压制，或通过冷压接、焊接或者其他方法进行接合，由此，形成成形体。板材的材质为铜或铝等低电阻材料。

或者，成形体也可以通过使铜等熔融并流入铸模的所谓的铸造来形成。另外，也可以通过对使宽度或厚度预先在中途不同地形成的板状的线材在预定的位置进行弯曲加工，从而形成成形体。或者，也可以通过对宽度和厚度恒定的板状的线材在预定的部位进行轧制加工，并在中途改变了宽度或厚度之后呈螺旋状地进行卷绕，从而形成成形体。总之，通过除了卷绕线材以外还施加另外的加工，或者与单纯卷绕不同的方法来形成成形体。

如图3所示，线材卷绕体50的各匝为具有4个边部51的四边环状。线材卷绕体50的两端部是未被绝缘树脂60包覆的引线部52。引线部52连接于未图示的汇流条或配线，与其他线圈40或未图示的外部电源电连接。

在4个边部51各自的中央部分形成有槽部53a、53b。槽部53a形成于边部51的径向上的外周面，槽部53b形成于边部51的径向上的内周面。在彼此相邻的匝中，槽部53a和槽部53b相对地配置，构成了1个槽部53。即，在第i匝(i为整数且1≤i≤n)所包括的4个边部51分别形成有自线材卷绕体50的外周面到达内周面的槽部53a、53b。

如图4所示，绝缘树脂60以将包括各匝之间以及槽部53的内部在内的线材卷绕体50的整个表面覆盖的方式连续且一体地形成。换言之，在线材卷绕体50的第1匝～第n匝各自的表面形成的绝缘树脂60实现一体化。如后所述，将线材卷绕体50设置于模具300(参照图5)并注入熔融树脂，由此，在线材卷绕体50的表面形成绝缘树脂60。作为绝缘树脂60，例如使用ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)树脂等热塑性树脂，但并不特别限定于此，绝缘树脂60的种类能够适当变更。

[定子的制造方法]

图5是绝缘包覆工序的说明图。图6A是从轴向观察到的设于模具的单齿和线材卷绕体的示意图。图6B是从径向内侧观察到的设于模具的单齿和线材卷绕体的示意图。此外，图6A、图6B所示的各方向是将单齿10组装于电动机1000时的方向。

以下，参照附图对定子100的制造方法进行说明。首先，准备形成有槽部53的线材卷绕体50，将线材卷绕体50安装于单齿10。

接下来，如图5的左侧所示，将安装有线材卷绕体50的单齿10设置于模具300。模具300是通常的分割型。模具300被分割成作为固定部的模腔310以及作为可动部的芯320。在模腔310设有树脂的注入路311。

在芯320的预定的位置设置单齿10，并由滑动芯400保持固定。另外，线材卷绕体50的引线部52也在被定位后由芯320保持。在该状态下，芯320向模腔310移动，模腔310和芯320在分模线PL处接触，线材卷绕体50和单齿10被密闭在模具300的内部。

此时，如图6A、图6B所示，定位销420和滑动芯410分别抵接于线材卷绕体50的预定的位置例如在后面示出的凹部56(参照图17)，由此，相对于单齿10对线材卷绕体50进行定位，并且在线材卷绕体50的内周面与单齿10的表面之间设置预定的间隔。

接下来，使熔融的热塑性树脂自注入路311流入，对线材卷绕体50和单齿10进行树脂模制。此时，树脂进入线材卷绕体50的槽部53，并且由于树脂的流入压力，使得在径向上彼此相邻的匝之间被扩张开，树脂以将线材卷绕部的整个表面覆盖的方式蔓延。此外，树脂不会向引线部52的由芯320保持的部分蔓延。

在树脂注入后，等待至成为预定的温度以下之后，使芯320远离模腔310地进行移动。将线材卷绕体50和单齿10自芯320取下，从而完成对线材卷绕体50的绝缘包覆工序，完成线圈40。该工序是所谓的嵌入成形工序。此外，对模腔310的形状和芯320的形状、单齿10相对于芯320的设置位置和线材卷绕体50相对于芯320的设置位置、以及分模线PL的位置和形状进行了设定，以尽量不在线圈40残留绝缘树脂60的毛刺。

图7是定子的主要部分的剖面示意图。图7所示的构造是绝缘包覆工序结束后的构造。

如图7所示，绝缘树脂60形成为，被填充于线材卷绕体50的内周面与单齿10的表面之间，将线材卷绕体50和单齿10一体地覆盖。即，线圈40以设于线材卷绕体50的内周面的绝缘树脂60与单齿10的表面接触的方式固定于单齿10。

绝缘树脂60形成为将线材卷绕体50的彼此相邻的匝之间、线材卷绕体50的外周面、内周面、以及线材的层叠方向即径向上的两端面连续地覆盖。

[效果等]

如以上已说明的那样，本实施方式的线圈40至少具备：线材卷绕体50，其通过对由剖面为四边形的导体构成的线材进行卷绕并层叠n匝(n为自然数)而成；以及绝缘树脂60，其将线材卷绕体50的表面覆盖。

第i匝是具有4个边部51的四边环状，在第i匝中，绝缘树脂60将4个边部51各自的表面覆盖。在第1匝～第n匝中，绝缘树脂60连续且一体地形成。

在第i匝所包括的4个边部51分别设有自线材卷绕体50的外周面到达内周面的槽部53a、53b。绝缘树脂60形成为在将4个边部51各自的表面覆盖的同时填埋槽部53或者槽部53a、53b。

通过这样构成线圈40，能够使线圈40的制造成本，特别是在线材卷绕体50的表面形成绝缘覆膜的成本大幅降低。

如以上那样，本实施方式的线圈40至少具备：线材卷绕体50，其通过对由剖面为四边形的导体构成的线材进行卷绕并层叠n匝(n为自然数)而成；以及绝缘树脂60，其将线材卷绕体50的表面覆盖，绝缘树脂60覆盖环状的第i匝(i为整数且1≤i≤n)的表面，在第1匝～第n匝中，绝缘树脂60连续且一体地形成。由此，根据本公开的线圈40，能够使线圈40的制造成本，特别是在线材卷绕体50的表面形成绝缘覆膜的成本大幅降低。

图8是用于比较的线圈40A的立体图。图8所示的线圈40A的结构例如相当于专利文献1所公开的以往的结构。

在图8所示的线圈40A中，在线材卷绕体50A未形成有图2～图4所示的槽部53a、53b。在通过前述的方法在该线材卷绕体50A的表面形成绝缘树脂60的情况下，由于在径向上相邻的匝之间较窄，因此具有预定的粘性的熔融树脂难以进入它们之间。因此，无法在相邻的匝之间以期望的厚度形成绝缘树脂60。或者，会产生绝缘树脂60的厚度偏差。由此，有可能产生线圈40A的绝缘不良。

另一方面，根据本实施方式，在第i匝所包括的4个边部51分别设有自线材卷绕体50的外周面到达内周面的槽部53a、53b。由此，在绝缘包覆工序中，熔融树脂容易进入槽部53。另外，由于树脂的流入压力，使得相邻的匝之间被扩张开，熔融树脂充分地蔓延。由此，能够利用绝缘树脂60可靠地将线材卷绕体50的整个表面覆盖。因此，能够抑制线圈40的绝缘不良的产生。

另外，通过公知的嵌入成形，能够在线材卷绕体50的整个表面一次性地包覆绝缘树脂60，因此能够使绝缘覆膜的制造成本降低，进而能够使线圈40的制造成本降低。

此外，在本实施方式中，以线材卷绕体50的第i匝为四边环状的情况为例进行了说明，但并不特别限定于此。也可以设为，使第i匝为包括圆环状或正多边环状等在内的环状，绝缘树脂60覆盖第1匝～第n匝各自的表面。在该情况下，在第1匝～第n匝中，绝缘树脂60也连续且一体地形成。即，在第1匝～第n匝中，绝缘树脂60实现一体化。在该情况下，优选的是，槽部53设于隔着通过线材卷绕体50的中心并沿轴向延伸的假想的轴线而在径向上相对的位置。

定子100至少具备：具有齿(齿部)10的定子芯110以及线圈40。

绝缘树脂60形成为将线材卷绕体50和单齿(齿部)10一体地覆盖。另外，绝缘树脂60形成为将线材卷绕体50的彼此相邻的匝之间、线材卷绕体50的外周面、内周面、以及线材的层叠方向即径向上的两端面连续地覆盖。

通过这样构成定子100，能够共用线圈40的制造工序中的绝缘包覆工序以及定子100的组装工序的一部分，能够使定子100的制造成本降低。另外，能够减少线圈40的绝缘不良，能提高定子100的可靠性。

线圈40以设于线材卷绕体50的内周面的绝缘树脂60与单齿10的表面接触的方式固定于单齿10。

由此，能够省略用于使线圈40和包括齿10的定子芯110电绝缘的绝缘体(未图示)，能够使定子100的成本降低。从可靠地进行电绝缘的观点来说，优选的是，设于线圈40的内周面的绝缘树脂60形成为比设于线圈40的外周面的绝缘树脂60或设于线材的层叠方向上的两端面中的任一端面的绝缘树脂60厚。

不过，根据与槽30的尺寸或定子芯110和线圈40的绝缘特性相关的要求规格，也可以设为在安装有前述的绝缘体的单齿10安装线材卷绕体50，并通过前述的方法形成绝缘树脂60。

也可以使线材卷绕体50由绝缘树脂60覆盖而预先形成线圈40，之后安装于单齿10。也可以在安装线圈40时，将前述的绝缘体预先安装于单齿10。

另外，也可以将磁轭20在周向上分割成多个。在该情况下，在分割磁轭(未图示)分别连接有安装有线圈40的单齿10。进而，对分割磁轭沿周向进行连接，从而完成定子100。

在使用分割磁轭的情况下，也可以设为，在图5、图6A和图6B所示的模具300设置连接有单齿10的分割磁轭以及线材卷绕体50，形成绝缘树脂60。由此，能提高定子100的组装工序的工序自由度。

本实施方式的定子100至少具备：定子芯110，其具有单齿10；以及线圈40，其具有线材卷绕体50和绝缘树脂60，该线材卷绕体50通过对由剖面为四边形的导体构成的线材进行卷绕并层叠n匝(n为自然数)而成，该绝缘树脂60将线材卷绕体50的表面覆盖，绝缘树脂60形成为至少将线材卷绕体50的外周面、内周面以及线材的层叠方向上的两端面连续地覆盖，在彼此相邻的匝之间设有绝缘材料。根据本实施方式的定子100，能够使定子100的制造成本降低。

本实施方式的电动机1000至少具备：转子200，其在轴心具有输出轴210；以及定子100，其与转子200同轴且与转子200隔开预定的间隔地设置。

通过这样构成电动机1000，能够使定子100的成本降低，进而能够使电动机1000的成本降低。另外，能够减少线圈40的绝缘不良，能提高电动机1000的可靠性。

＜变形例1＞

图9是变形例1的第1线材卷绕体的立体图。图10是变形例1的第2线材卷绕体的立体图。图11是变形例1的第3线材卷绕体的立体图。图12是变形例1的第4线材卷绕体的立体图。此外，在图9～图12和以后所示的各附图中，对与实施方式1相同的部位标注相同的附图标记，并且省略详细的说明。

设于线材卷绕体50的槽部的形状、数量、配置并不特别限定于实施方式1所示的结构，能够如本变形例所示那样进行各种变更。

例如，也可以如图9所示，仅在边部51的径向上的外周面设置槽部53a(53)。另外，也可以设为，如图10所示，在4个边部51分别各设置两个槽部53a、53b。

即，在本公开的线圈40中，至少在第j匝(j为整数且2≤j≤n-1)所包括的4个边部51分别设有1个或多个自线材卷绕体50的外周面到达内周面的槽部53a、53b。形成于1个边部51的槽部也可以是3个以上。

另外，也可以如图11所示，还设有沿着层叠方向延伸的其他槽部54c，以将在线材的层叠方向即径向上分离地配置的多个槽部54a、54b之间连接。槽部54c分别设于线材卷绕体50的内周面和外周面。即，由在径向上相对的槽部54a、54b、将上述槽部54a、54b的内周侧的端部连接的槽部54c、以及将上述槽部54a、54b的外周侧的端部连接的槽部54c构成槽部54。

通过设置槽部54，从而在绝缘包覆工序中，绝缘树脂60变得容易进入彼此相邻的匝之间。因此，能够可靠地利用绝缘树脂60将线材卷绕体50的整个表面覆盖。由此，能够可靠地减少线圈40的绝缘不良，能提高定子100的可靠性，进而能提高电动机1000的可靠性。

此外，通过设置槽部54c，从而线材的截面积减小，线圈40的电阻变高的比例增加。因此，槽部54c的宽度和深度能根据线圈40被要求的电阻的规格来适当变更。如图10所示，在增加槽部53的数量的情况下也同样地，线圈40的电阻变高的比例增加。因此，各个槽部的宽度、深度能根据线圈40被要求的电阻的规格来适当变更。

此外，在图11所示的例子中，为了使绝缘树脂60容易进入，优选的是，在供绝缘树脂60流入的线材卷绕体50的外周面和内周面中的任一者设置槽部54c。即，也可以使槽部54c形成为与槽部54a、54b的一个端部相连。

另外，也可以如图12所示，在第i匝所包括的4个边部51中的、彼此相对的1组边部51分别设有自边部51的一端到达另一端的槽部55a、55b。在该情况下，槽部55a、55b的两端部均设于线材卷绕体50的外周面。在彼此相邻的匝中，槽部55a和槽部55b相对地配置，构成了1个槽部55。

即使这样形成槽部55，绝缘树脂60也容易进入彼此相邻的匝之间。因此，能够可靠地利用绝缘树脂60将线材卷绕体50的整个表面覆盖。由此，能够可靠地减少线圈40的绝缘不良。因此，能提高定子100的可靠性，进而能提高电动机1000的可靠性。

此外，形成于边部51的槽部55a、55b的数量也可以是两个以上。另外，也可以在图12中未形成有槽部的彼此相对的1组边部51分别设有自边部51的一端到达另一端的槽部55a、55b。在该情况下，槽部55a、55b的两端部也均设于线材卷绕体50的外周面。此外，优选的是，槽部55a、55b的长度方向沿着模具300内的熔融树脂的流动方向。由此，绝缘树脂60变得更容易进入彼此相邻的匝之间，能够可靠地利用绝缘树脂60将线材卷绕体50的整个表面覆盖。

此外，在图9～图11所示的例子中，也可以设为，使第i匝为圆环状或正多边形的环状，绝缘树脂60覆盖第1匝～第n匝各自的表面。在该情况下，优选的是，槽部设于隔着通过线材卷绕体50的中心并沿轴向延伸的假想的轴线而在径向上相对的位置。

如以上那样，在本变形例的线圈中，第i匝是具有4个边部51的四边环状，在第i匝中，绝缘树脂60将4个边部51各自的表面覆盖，至少在第j匝所包括的4个边部51中的、彼此相对的1组或两组边部51分别设有1个或多个自边部51的一端到达另一端的槽部55a、55b。

另外，槽部55a、55b也可以是宽度和深度中的至少一者自边部51的一端至另一端变化的锥形状。

另外，也可以是，在线材卷绕体50的外周面和内周面中的至少一者还设有沿着线材的层叠方向延伸的其他槽部54c，其他槽部54c形成为与槽部的一个端部相连。

＜变形例2＞

图13A是变形例2的线材卷绕体的边部的俯视图。图13B是变形例2的另一线材卷绕体的边部的俯视图。此外，图13A所示的槽部53a1与图2所示的槽部53a对应。图13B所示的槽部55a1与图12所示的槽部55a对应。

为了使绝缘树脂60容易进入线材卷绕体50的彼此相邻的匝之间，也可以如图13A和图13B所示，使槽部53a1、55a1的形状为宽度自线材卷绕体50的外周面至内周面变化的锥形状。

在图13A所示的结构中，优选设为，在作为熔融树脂的流入面的、线材卷绕体50的外周面，槽部53a1的宽度最宽，随着朝向内周面，槽部53a1的宽度变窄。由此，绝缘树脂60变得容易进入彼此相邻的匝之间，能够可靠地利用绝缘树脂60将线材卷绕体50的整个表面覆盖。由此，能够可靠地减少线圈40的绝缘不良，能提高定子100的可靠性，进而能提高电动机1000的可靠性。

自不必说的是，在熔融树脂的流入面为线材卷绕体50的内周面的情况下，优选设为，在该内周面，槽部53a1的宽度最宽，随着朝向外周面，槽部53a1的宽度变窄。

在图13B所示的结构中也同样地，自不必说的是，优选设为，在相当于熔融树脂的流入面的、槽部55a1的一个端部，槽部55a1的宽度最宽，随着朝向另一个端部，槽部55a1的宽度变窄。

在图13A所示的结构中，也可以设为，使第i匝为圆环状或正多边形的环状，绝缘树脂60覆盖第1匝～第n匝各自的表面。

＜变形例3＞

图14A是变形例3的线材卷绕体的边部的剖面示意图。图14B是变形例3的另一线材卷绕体的边部的剖面示意图。此外，图14A所示的槽部53a2与图2所示的槽部53a对应。图14B所示的槽部55a2与图12所示的槽部55a对应。

为了使绝缘树脂60容易进入线材卷绕体50的彼此相邻的匝之间，也可以如图14A和图14B所示，使槽部53a2、55a2的形状为深度自线材卷绕体50的外周面至内周面变化的锥形状。

在图14A所示的结构中，优选设为，在作为熔融树脂的流入面的、线材卷绕体50的外周面，槽部53a2的深度最深，随着朝向内周面，槽部53a2的宽度变浅。由此，绝缘树脂60变得容易进入彼此相邻的匝之间。因此，能够可靠地利用绝缘树脂60将线材卷绕体50的整个表面覆盖。由此，能够可靠地减少线圈40的绝缘不良。因此，能提高定子100的可靠性，进而能提高电动机1000的可靠性。

自不必说的是，在熔融树脂流入的面为线材卷绕体50的内周面的情况下，优选设为，在内周面，槽部53a2的深度最深，随着朝向外周面，槽部53a2的宽度变窄。

在图14B所示的结构中也同样地，自不必说的是，优选设为，在相当于熔融树脂的流入面的、槽部55a2的一个端部，槽部55a2的深度最深，随着朝向另一个端部，槽部55a2的深度变浅。

此外，在图14A所示的结构中，也可以设为，使第i匝为圆环状或正多边形的环状，绝缘树脂60覆盖第1匝～第n匝各自的表面。

＜变形例4＞

图15是变形例4的线材卷绕体的立体图。图16是变形例4的另一线材卷绕体的局部放大图。

图15和图16所示的本变形例的结构与实施方式1所示的结构的不同之处在于，在线材卷绕体50的彼此相邻的匝之间设有与绝缘树脂60不同的绝缘材料。

根据定子100被要求的特性规格和线圈40的尺寸的制约，存在这样的情况：使绝缘树脂60的厚度，特别是设于线材卷绕体50的彼此相邻的匝之间的绝缘树脂60的厚度变薄，或抑制厚度偏差。在这样的情况下，如实施方式1所示，存在这样的情况：难以通过熔融树脂的流入压力或流入量，来控制设于彼此相邻的匝之间的绝缘树脂60的厚度。

根据本变形例，在线材卷绕体50的彼此相邻的匝之间预先设置与绝缘树脂60不同的绝缘材料，由此，能够应对这样的问题。例如，也可以如图15所示，在彼此相邻的匝之间夹入绝缘纸61。即，绝缘材料也可以是绝缘纸61。另外，也可以如图16所示，在彼此相邻的匝之间，通过喷墨印刷等方法来彼此隔开间隔地设置多个点状的绝缘体62。由此，能够使设于彼此相邻的匝之间的绝缘树脂60的厚度为期望的值。

在图15和图16所示的线材卷绕体50的表面，通过实施方式1示出的方法形成绝缘树脂60。因此，也可以使绝缘树脂60进入图16所示的点状的绝缘体62之间。根据该结构，能够可靠地抑制线圈40的绝缘不良。因此，能提高定子100的可靠性，进而能提高电动机1000的可靠性。

即，在本公开的定子100中，在线材卷绕体50的彼此相邻的匝之间设有绝缘材料。绝缘材料既可以仅是绝缘树脂60，也可以除了绝缘树脂60以外还包括与绝缘树脂60不同的绝缘构件。

图16所示的绝缘体62的形状没有特别限定。若能够控制厚度，则也可以通过灌封法来形成绝缘体62。另外，绝缘体62的间隔也能适当变更。

另外，在本变形例中，也可以设为，使第i匝为圆环状或正多边形的环状，绝缘树脂60覆盖第1匝～第n匝各自的表面。

(实施方式2)

图17是实施方式2的线材卷绕体50的侧视图。图18是实施方式2的线圈40的局部剖视图。图19是实施方式2的另一线材卷绕体50的侧视图。图20A是实施方式2的又一线材卷绕体50的侧视图。图20B是图20A的XXB-XXB线处的剖视图。

如图17所示，本实施方式所示的线材卷绕体50与实施方式1所示的结构的不同之处在于，在彼此相邻的两个匝各自的外周面的四个角部设有自线材卷绕体50的外周面朝向内周面凹陷的凹部56。凹部56通过将外周面的四个角部分别呈直线状地切除而形成。其结果是，凹部56在线材卷绕体50的角部具有实质上为三角形的平面。换言之，凹部56呈自线材卷绕体50的角部实质上切掉三棱锥而成的形状。

通过这样构成线材卷绕体50，从而在图5所示的绝缘覆膜工序中，容易在彼此相邻的匝之间设置绝缘树脂60。对此进一步进行说明。

如前述那样，在绝缘包覆工序中，如图6A、图6B所示，滑动芯410抵接于线材卷绕体50而对线材卷绕体50的位置进行固定。此时，使滑动芯410的顶端与在彼此相邻的两个匝各自的外周面的四个角部设置的凹部56抵接。此外，在以后的说明中，存在将滑动芯410称为按压部410的情况。

在该状态下，若将按压部410朝向线材卷绕体50的内周面按压，则如图18所示，在相邻的两个匝之间设有预定的间隔。接着，注入熔融树脂，进而进行降温，由此，在相邻的两个匝之间形成绝缘树脂60。

根据本实施方式，起到与实施方式1所示的结构起到的效果同样的效果。即，能够使线圈40的制造成本，特别是在线材卷绕体50的表面形成绝缘覆膜的成本大幅降低。另外，能够可靠地利用绝缘树脂60将线材卷绕体50的表面覆盖。由此，能够可靠地减少线圈40的绝缘不良。因此，能提高定子100的可靠性，进而能提高电动机1000的可靠性。

在绝缘包覆工序的执行期间，按压部410的顶端抵接于凹部56，因此在包括凹部56的表面在内的、相邻的两个匝的外周缘未形成绝缘树脂60。但是，由于相邻的两个匝分离开，因此能抑制线圈40的绝缘不良的产生。

另外，按压部410抵接于凹部56，使相邻的两个匝之间扩张开。因此，设于两个匝之间的绝缘树脂60的厚度为凹部56的沿着各匝的层叠方向即径向的宽度以下，因此绝缘树脂60的厚度的控制变得容易。

凹部56的形状并不特别限定于图17示出的例子。例如，也可以如图19所示，在彼此相邻的两个匝的外周面的四个角部分别设有侧视时呈四边形的凹部57。

另外，也可以如图20A、图20B所示，在彼此相邻的两个匝中，在边部51的外周面相对的边即一个边部51的上边和另一个边部51的下边形成为自各自所在的边部51的一端至另一端被倒角的形状。即，也可以在一个边部51的上边和另一个边部51的下边具有自各自所在的边部51的一端形成至另一端的倒角部58。

由此，绝缘树脂60更容易进入相邻的两个匝之间，能够可靠地利用绝缘树脂60将线材卷绕体50的表面覆盖。由此，能够可靠地减少线圈40的绝缘不良。因此，能提高定子100的可靠性，进而能提高电动机1000的可靠性。

也可以根据按压部410的顶端的尺寸或形状，使在边部51的外周面相对的边中的一个边即一个边部51的上边或另一个边部51的下边形成为自边部51的一端至另一端被倒角的形状。

在图20B所示的例子中，在边部51的外周面相对的边分别被呈直线状地进行了倒角，但并不特别限定于此，例如也可以是被进行了R倒角的形状。

如以上那样，在本实施方式的线圈中，优选的是，第i匝是具有4个边部51的四边环状，在第i匝中，绝缘树脂60将4个边部51各自的表面覆盖，在线材的层叠方向上彼此相邻的两个匝各自的外周面的至少四个角部设有自线材卷绕体50的外周面朝向内周面凹陷的凹部56，设于两个匝之间的绝缘树脂的厚度为凹部56的沿着层叠方向的宽度以下。

另外，也可以是，第i匝(i为整数且1≤i≤n)是具有4个边部的四边环状，在第i匝中，绝缘树脂60将4个边部51各自的表面覆盖，在线材的层叠方向上彼此相邻的两个匝中，边部51的外周面的上边和下边中的至少一者形成为自边部51的一端至另一端被倒角的形状。

(其他实施方式)

也能够对实施方式1、2和各变形例所公开的各构成要素适当进行组合而形成新的实施方式。例如，也可以将变形例3所示的凹部56形成于实施方式1或变形例1、2所示的线材卷绕体50。

产业上的可利用性

本公开的线圈能够使绝缘覆膜的制造成本降低，因此作为低成本的成形线圈是有用的。

附图标记说明

10、单齿、齿(齿部)；20、磁轭；30、槽；40、线圈；50、50A、线材卷绕体；51、边部；52、引线部；53、53a、53b、53a1、53a2、槽部；54、54a、54b、54c、槽部；55、55a、55b、55a1、55a2、槽部；56、57、凹部；58、倒角部；60、绝缘树脂；61、绝缘纸；62、绝缘体；100、定子；110、定子芯；200、转子；210、输出轴；220、转子芯；230、磁体；300、模具；310、模腔；311、注入路；320、芯；400、410、滑动芯(按压部)；420、定位销；1000、电动机。

Claims (18)

1.一种线圈，其中，

所述线圈具备：线材卷绕体，其通过对由剖面为四边形的导体构成的线材进行卷绕并层叠n匝而成，n为自然数；以及绝缘树脂，其将所述线材卷绕体的表面覆盖，所述绝缘树脂覆盖环状的第i匝的表面，i为整数且1≤i≤n，在第1匝～第n匝中，所述绝缘树脂连续且一体地形成。

2.根据权利要求1所述的线圈，其中，

至少在第j匝设有1个或多个自所述线材卷绕体的外周面到达内周面的槽部，j为整数且2≤j≤n-1，

所述绝缘树脂形成为填埋所述槽部。

3.根据权利要求2所述的线圈，其中，

所述第i匝是具有4个边部的四边环状，在所述第i匝中，所述绝缘树脂将所述4个边部各自的表面覆盖，至少在所述第j匝所包括的所述4个边部分别设有1个或多个所述槽部。

4.根据权利要求2或3所述的线圈，其中，

所述槽部是宽度和深度中的至少一者自所述线材卷绕体的外周面至内周面变化的锥形状。

5.根据权利要求1所述的线圈，其中，

至少在第j匝设有多个槽部，所述槽部的两端均设于所述第j匝的外周面，j为整数且2≤j≤n-1，所述绝缘树脂形成为填埋所述槽部。

6.根据权利要求5所述的线圈，其中，

所述第i匝是具有4个边部的四边环状，在所述第i匝中，所述绝缘树脂将所述4个边部各自的表面覆盖，至少在所述第j匝所包括的所述4个边部中的、彼此相对的1组或两组所述边部分别设有1个或多个自所述边部的一端到达另一端的所述槽部。

7.根据权利要求6所述的线圈，其中，

所述槽部是宽度和深度中的至少一者自所述边部的一端至另一端变化的锥形状。

8.根据权利要求2～5中任一项所述的线圈，其中，

在所述线材卷绕体的外周面和内周面中的至少一者还设有沿着所述线材的层叠方向延伸的其他槽部，所述其他槽部形成为与所述槽部的一个端部相连。

9.根据权利要求1所述的线圈，其中，

所述第i匝是具有4个边部的四边环状，在所述第i匝中，所述绝缘树脂将所述4个边部各自的表面覆盖，在所述线材的层叠方向上彼此相邻的两个匝各自的外周面的至少四个角部设有自所述线材卷绕体的外周面朝向内周面凹陷的凹部，设于所述两个匝之间的所述绝缘树脂的厚度为所述凹部的沿着所述层叠方向的宽度以下。

10.根据权利要求1所述的线圈，其中，

所述第i匝是具有4个边部的四边环状，i为整数且1≤i≤n，在所述第i匝中，所述绝缘树脂将所述4个边部各自的表面覆盖，在所述线材的层叠方向上彼此相邻的两个匝中，所述边部的外周面的上边和下边中的至少一者形成为自所述边部的一端至另一端被倒角的形状。

11.一种定子，其中，

所述定子具备：定子芯，其具有齿部；以及线圈，其具有线材卷绕体和绝缘树脂，该线材卷绕体通过对由剖面为四边形的导体构成的线材进行卷绕并层叠n匝而成，n为自然数，该绝缘树脂将所述线材卷绕体的表面覆盖，所述绝缘树脂形成为至少将所述线材卷绕体的外周面、内周面以及所述线材的层叠方向上的两端面连续地覆盖，

在彼此相邻的匝之间设有绝缘材料。

12.一种定子，其中，

所述定子具备：

定子芯，其具有齿部；以及

权利要求1～7中任一项所述的线圈，

所述绝缘树脂形成为将所述线材卷绕体的外周面、内周面以及所述线材的层叠方向上的两端面连续地覆盖。

13.根据权利要求11所述的定子，其中，

设于彼此相邻的匝之间的所述绝缘材料包括与所述绝缘树脂不同的构件。

14.根据权利要求13所述的定子，其中，

所述绝缘材料为绝缘纸。

15.根据权利要求13所述的定子，其中，

在彼此相邻的匝之间彼此隔开间隔地设有多个所述绝缘材料。

16.根据权利要求11～15中任一项所述的定子，其中，

所述线圈以设于所述线圈的内周面的所述绝缘树脂与所述齿部的表面接触的方式固定于所述齿部。

17.根据权利要求16所述的定子，其中，

设于所述线圈的内周面的所述绝缘树脂形成为，比设于所述线圈的外周面的所述绝缘树脂或设于所述线材的层叠方向上的两端面中的任一端面的所述绝缘树脂厚。

18.一种电动机，其中，

所述电动机至少具备：

转子，其在轴心具有输出轴；以及

权利要求11～17中任一项所述的定子，其与所述转子同轴且与所述转子隔开预定的间隔地设置。

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