CN204481596U - 绝缘体及旋转电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供绝缘体及旋转电机，其对线圈线部分充分填充树脂。绝缘体(6)具有：筒状的主体部(610)，其构成为安装于旋转电机(1)的定子铁芯(5)的各分割铁芯(50)的齿(52)，线圈线(7)卷绕于该主体部；凸缘部(620、630)，其设在主体部(610)的两端的开口部(612、613)，并朝向主体部(610)的外周侧突出；以及短边部(622)，其设于凸缘部(620)，短边部(622)在主体部(610)侧的面形成有在凸缘部(620)的厚度方向上凹陷的凹部(67)。

Description

绝缘体及旋转电机

技术领域

本实用新型公开的实施方式涉及绝缘体及旋转电机。

背景技术

在专利文献1中记载了如下绝缘体，在将规定数量的定子分割体呈环状接合固定而形成的马达的定子中，在定子片的至少卷绕有绕组的部位的最外层设有所述绝缘体，所述定子分割体沿圆周方向被分割，是在层叠电磁钢板而成的定子片卷绕安装绕组而成的。

专利文献1：日本特开2004-201429号公报

在马达的定子中，为了线圈线的绝缘、冷却和保护等，存在对绝缘体的线圈线部分填充树脂的情况。然而，在上述现有技术的绝缘体中，存在在线圈线和绝缘体之间难产生间隙、无法充分填充树脂的课题。

实用新型内容

本实用新型是鉴于这样的问题点而完成的，其目的在于提供能够对线圈线部分充分填充树脂的绝缘体和旋转电机。

为了解决上述课题，根据本实用新型的一个观点，应用一种绝缘体，该绝缘体具有：筒状的主体部，其构成为安装于旋转电机的定子铁芯的齿，线圈线卷绕于该主体部；凸缘部，其设在所述主体部的两端的开口部的至少一方，并朝向所述主体部的外周侧突出；以及第1边部，其设于所述凸缘部，所述第1边部在所述主体部侧的面形成有在所述凸缘部的厚度方向上凹陷的凹部。

并且，为了解决上述课题，根据本实用新型的一个观点，应用一种旋转电机，其具有：定子铁芯；安装于所述定子铁芯的齿的所述绝缘体；以能够旋转的方式配置在所述定子铁芯的内周侧的轴；以及固定于所述轴的转子。

并且，为了解决上述课题，根据本实用新型的进一步的其他观点，应用了一种绝 缘体，该绝缘体具有：筒状的主体部，其构成为安装于旋转电机的定子铁芯的齿，线圈线卷绕于该主体部；凸缘部，其设在所述主体部的两端的开口部的至少一方，并朝向所述主体部的外周侧突出；以及在卷绕于所述主体部的所述线圈线和所述凸缘部之间形成间隙的构件。

根据本实用新型，能够对线圈线部分充分填充树脂。

附图说明

图1是表示一个实施方式的旋转电机的结构的纵剖视图。

图2是表示定子及框架的结构的立体图。

图3是表示分割铁芯的结构的主视图。

图4(a)是表示绝缘体的2个部件的结构的平面图，图4(b)是表示绝缘体的结构的平面图。

图5(a)和图5(b)是表示绝缘体的部件的结构的立体图。

图6是沿图4(a)中A-A剖面的纵剖视图。

图7是表示卷绕有线圈线的绝缘体的结构的主视图。

图8是沿图7中B-B剖面的纵剖视图。

图9是表示比较例的绝缘体的结构的纵剖视图。

图10是用于说明一个实施方式的效果的说明图。

图11是凹部的形成方法的变化的变形例中的、绝缘体的部件的纵剖视图。

标号说明

1：旋转电机； 

3：转子；

5：定子铁芯； 

6：绝缘体； 

7：线圈线； 

10：轴；

52：齿；

60：部件；

60a：端部(一侧的端部)；

60b：端部(另一侧的端部)；

61a：短边部； 

65：侧部(厚壁部)；

67：凹部(在卷绕于主体部的线圈线和凸缘部之间形成间隙的构件)；

68：突起部； 

69：插入部； 

610：主体部； 

611：长边部； 

612：开口部； 

613：开口部； 

620：凸缘部； 

621：长边部(第2边部)；

622：短边部(第1边部)；

630：凸缘部； 

641：楔面。

具体实施方式

以下，参照附图对一个实施方式进行说明。

＜旋转电机的结构＞

首先，参照图1～图2，对本实施方式的旋转电机的结构进行说明。

如图1及图2所示，本实施方式的旋转电机1具有大致圆筒状的定子2和配置于定子2的内周侧的转子3。即，旋转电机1是在定子的内周侧配置有转子的所谓的内转子型的旋转电机(电动机或发电机)。

定子2具有：大致圆筒状的定子铁芯5，其由多个分割铁芯50构成；多个绝缘体(也称作“绕线架”)6，它们分别安装于多个分割铁芯50；以及多根线圈线(也称作“绕组”)7，它们分别卷绕于多个绝缘体6。另外，定子铁芯5不限定于由多个分割铁芯50构成的结构，也可以由1个产品构成。具体地说，定子2具有12个分割铁芯50、绝缘体6及线圈线7的组装体200，并且这12个组装体200呈大致圆环状排列连结，由此构成了定子2。另外，定子也可以通过连结比12个少或多的组装体来 构成。

在定子2的负载相反侧设有以规定的结线图案对12根线圈线7各自的端部7a(以下适当称作“线圈线端部7a”。在图2中省略图示)进行结线处理的大致圆环状的结线基板100。各线圈线端部7a被连接到结线基板100并利用焊锡H固定。并且，外部电源(省略图示)经由导线(省略图示)连接于结线基板100，并从外部电源经由导线及结线基板100向各线圈线7供电。

而且，结线基板100及定子2的各绝缘体6和各线圈线7等由被压入的树脂形成的树脂模制部15一体覆盖而模制成型。

并且，在定子2的外周侧设有大致圆筒状的框架4。在框架4的负载侧(图1中右侧)端部，以堵塞该框架4的负载侧的开口部的方式设有负载侧支架11。并且，在框架4的负载相反侧(图1中左侧)端部，以堵塞该框架4的负载相反侧的开口部的方式设有负载相反侧支架13。

并且，在定子2的内周侧设有具备旋转轴心k的轴10。轴10由外圈嵌合于负载侧支架11的负载侧轴承12、和外圈嵌合于负载相反侧支架13的负载相反侧轴承14支承成绕旋转轴心k旋转自如。

转子3设于轴10的外周，并相对于定子2在轴10的径向上隔开磁空隙地对置配置。该转子3具有固定于轴10的大致圆筒状的转子铁芯8和设于转子铁芯8的多个永磁体9。

＜分割铁芯的结构＞

接下来，参照图3对上述分割铁芯50的结构进行说明。

如图3所示，分割铁芯50具有大致圆弧状的磁轭51和从磁轭51向其内周侧突出的齿52。

齿52具备大致长方形状的齿基部52a和从齿基部52a的末端朝向磁轭51的圆弧方向两侧突出的齿端部52b。

在齿基部52a安装有上述绝缘体6(在图3中由点划线图示出)(后面详述)。

＜绝缘体的结构＞

接下来，参照图4(a)～图8，对上述绝缘体6的结构进行说明。另外，在图4(a)中图示出连结绝缘体6的2个部件之前的状态，在图4(b)中图示出连结上述2个部件后的状态。并且，在图5(a)、图5(b)及图6中图示出上述2个部件中的 1个。

如图4(a)～图8所示，绝缘体6例如由使用通用的模具成型的、彼此相同形状的2个部件60、60构成(参照图4(b))。另外，绝缘体6也可以由彼此形状不同的2个部件构成，也可以由3个以上的部件构成。并且，绝缘体6不限定于由多个部件构成(分割结构)，也可以由1个产品构成。

各部件60具有彼此位于同一方向侧的2个端部60a、60b、主体部片61和2个凸缘部片62、63。

主体部片61具备：短边部61a；设于短边部61a的一端的(与端部60a对应的一侧的)长边部片61b；以及设于短边部61a的另一端的(与端部60b对应的一侧的)长边部片61c。

凸缘部片62大致沿着主体部片61的一端(图4(a)、图4(b)中纸面近前侧)的开口部61d的边缘设置，并朝向主体部片61的外周侧突出形成。

凸缘部片63大致沿着主体部片61的另一端(图4(a)、图4(b)中纸面进深侧)的开口部61e的边缘设置，并朝向主体部片61的外周侧突出形成。该凸缘部片63的突出尺寸形成为比凸缘部片62的突出尺寸小。另外，凸缘部片63的突出尺寸也可以形成为与凸缘部片62的突出尺寸相等，也可以形成为比凸缘部片62的突出尺寸大。

在端部60a中的与凸缘部片62对应的位置设有突起部68，在端部60b中的与凸缘部片62对应的位置设有能够供突起部68插入的插入部69。即，端部60a相当于一侧的端部，端部60b相当于另一侧的端部。另外，也可以代替端部60a中的与凸缘部片62对应的位置或在此基础上，在与凸缘部片63和/或主体部片61对应的位置设置突起部，并代替端部60b中的与凸缘部片62对应的位置或在此基础上，在与凸缘部片63和/或主体部片61对应的位置设置插入部。

并且，在该例中，在端部60a设有突起部68，在端部60b设有插入部69，但也可以在端部60b设置突起部，并在端部60a设置插入部。在该情况下，端部60b相当于一侧的端部，端部60a相当于另一侧的端部。

而且，以一方的部件60的突起部68插入另一方的部件60的插入部69，同时另一方的部件60的突起部68插入一方的部件60的插入部69的方式，部件60、60以彼此点对称的配置关系连结，由此构成了绝缘体6(参照图4(a)、图4(b))。另外，部件60、60也可以不具备突起部68及插入部69，而利用粘接剂或螺钉等连结部件 60、60，来构成绝缘体6。

具体地，虽然未特别图示，但部件60、60以上述配置关系以利用主体部片61、61夹持齿基部52a的方式安装于分割铁芯50的齿52，并如上所述地连结，形成绝缘体6。在这样的绝缘体6中，通过主体部片61、61接合来形成筒状的主体部610，通过凸缘部片62、62接合来形成凸缘部620，通过凸缘部片63、63接合来形成凸缘部630。

主体部610是大致长方体状的筒体，其具备：2个长边部611、611，它们通过一方的主体部片61的长边部片61b和另一方的主体部片61的长边部片61c接合来形成；和主体部片61、61各自的2个短边部61a、61a。另外，主体部610也可以是具备彼此大致相同尺寸的4个边部的大致正方形状的筒体。

该主体部610如上所述地安装于分割铁芯50的齿52，在其周围层叠并卷绕有上述线圈线7。另外，在图7中，省略了在绝缘体6的主体部610的周围层叠并卷绕的线圈线7的多层中的第1层和第2层以外的图示。此时，在主体部610中，线圈线7在长边部611、611及短边部61a、61a中的任一个边部交叉层叠。这里，在线圈线7交叉层叠的边部(以下适当称作“交叉边部”)，与排列卷绕线圈线7的其他的边部(以下适当称作“非交叉边部”)相比，线圈尺寸增大。因此，通常不将在定子2中相邻的绝缘体6的线圈线7彼此对置的长边部611作为交叉边部，而是将短边部61a作为交叉边部。在本实施方式中，一方的短边部61a为交叉边部(参照图7)。以下适当将作为交叉边部的短边部61a称作“交叉短边部61a”，并且将作为非交叉边部的短边部61a称作“非交叉短边部61a”。另外，一方的长边部611也可以是交叉边部。

凸缘部620大致沿着通过双方的主体部片61、61的开口部61d、61d接合而形成的开口部612的边缘设置，并朝向主体部610的外周侧突出形成。该凸缘部620具备：2个长边部621、621，它们分别设在与主体部610的长边部611、611对应的位置；和2个短边部622、622，它们分别设在与主体部610的短边部61a、61a对应的位置。

各短边部622具备：突出部64；2个侧部65、65，它们分别设在突出部64的两侧；以及2个切口部66、66，它们分别设在突出部64和侧部65、65之间。

突出部64设在短边部622的与主体部610的短边部61a对应的位置，并朝向凸缘部620的外周侧突出形成。在该突出部64的主体部610侧的面形成有在凸缘部620的厚度方向上凹陷的凹部67。

即，具备形成有凹部67的突出部64的各短边部622(与交叉短边部61a对应的短边部622及与非交叉短边部61a对应的短边部622)相当于第1边部。另外，在各长边部621的主体部610侧的面未形成有在凸缘部620的厚度方向上凹陷的凹部。即，各长边部621相当于第2边部。另外，不一定在短边部622形成凹部67，只要在成为被卷绕的线圈线7与转子3对置的区域外的边部，即与对旋转电机1的性能造成的影响小的区域对应的边部设置凹部即可。并且，也可以代替各短边部622或在此基础上，在各长边部621中，在主体部610侧的面形成在凸缘部620的厚度方向上凹陷的凹部。在该情况下，代替各短边部622或在此基础上，各长边部621相当于第1边部。

另外，在部件60、60不是彼此相同的形状的情况下(例如分别使用模具来成型部件60、60的情况等)，也可以仅在短边部622、622中与交叉短边部61a对应的短边部622(或者，仅在与非交叉短边部61a对应的短边部622)形成凹部67。在该情况下，仅与形成有凹部67的交叉短边部61a对应的短边部622(或者，仅与形成有凹部67的非交叉短边部61a对应的短边部622)相当于第1边部。

具体地，突出部64的主体部610侧的面形成为厚度朝向凸缘部620的外周侧减小的楔面641，并且利用该楔面641形成上述凹部67。另外，也可以利用楔面641以外的结构形成凹部67(详细参照后述的(1)的变形例等)。而且，利用凹部67，在卷绕于主体部610的周围的线圈线7和凸缘部620之间形成有间隙S(参照图8)。即，凹部67相当于在卷绕于主体部的线圈线和凸缘部之间形成间隙的构件。另外，也可以通过在突出部64的主体部610侧的面形成凹部67以外的手段，来形成上述间隙S。并且，由于形成了上述间隙S，所以因线圈线7的张力，产生了该线圈线7向凹部67内的移动(退避)(参照图8)。

各侧部65形成为厚度比长边部621大。即，各侧部65相当于厚壁部。另外，各侧部65也可以形成为厚度与长边部621大致相等，也可以形成为厚度比长边部621小。

在一方的切口部66能够插入卷绕在主体部610的周围的线圈线7的卷绕开始侧部分，在另一方的切口部66能够插入该线圈线7的卷绕结束侧部分。

凸缘部630大致沿着通过双方的主体部片61、61的开口部61e、61e接合而形成的开口部613的边缘设置，并朝向主体部610的外周侧突出形成。

另外，在该例中，在凸缘部620、630中的一方的凸缘部620设有凹部67，但也 可以代替凸缘部620或在此基础上，在另一方的凸缘部630设置凹部。并且，在该例中，在主体部610的开口部612、613分别设有凸缘部620、630，但也可以仅在开口部612、613的一方设置凸缘部。

＜本实施方式的效果＞

如以上所说明地，本实施方式的绝缘体6具有主体部610和凸缘部620、630。主体部610形成为筒状，安装于分割铁芯50的齿52，线圈线7卷绕于该主体部610。凸缘部620、630分别设于主体部610的两端的开口部612、613，并朝向主体部610的外周侧突出形成。

这里，在说明本实施方式的效果之前，参照图9，对本实施方式的比较例的绝缘体6的结构进行说明。

如图9所示，在比较例的绝缘体6中，在凸缘部620的主体部610侧的面未形成有在凸缘部620的厚度方向上凹陷的凹部。因此，卷绕于主体部610的线圈线7与凸缘部620接触，在线圈线7和凸缘部620之间难以形成间隙。因此，在利用树脂模制成型绝缘体6时，存在难以对卷绕有线圈线7的线圈线7部分填充树脂的课题。

与此相对，在本实施方式的绝缘体6中，凸缘部620具备短边部622，该短边部622在主体部610侧的面形成有在凸缘部620的厚度方向上凹陷的凹部67。由此，在短边部622中，能够利用凹部67在线圈线7和凸缘部620之间形成间隙S(参照图8)。借助该间隙S，能够使在模制成型时被压入的树脂流入线圈线7之间，因此能够对线圈线7部分充分填充树脂。其结果为，能够提高定子2的冷却作用、线圈线7的绝缘、保护作用。

并且，在本实施方式中特别地，绝缘体6是主体部610具备长边部611和短边部61a的大致长方形状的筒体。

这里，在本实施方式中，卷绕于主体部610的长边部611的线圈线7在与转子3对置的区域内，卷绕于主体部610的短边部61a的线圈线7在与转子3对置的区域外。在该情况下，虽然主体部610的长边部611的线圈线7的排列形态(例如占空系数)会对旋转电机1的性能造成影响，但主体部610的短边部61a的线圈线7的排列形态不会对旋转电机1的性能造成影响。

在本实施方式中，凸缘部620在与主体部610的短边部61a对应的位置具备形成有凹部67的短边部622。在短边部622中，利用凹部67在线圈线7和凸缘部620之 间形成间隙S，因此由于线圈线7的张力，产生该线圈线7向凹部67内的移动(参照图8)。由此，主体部610的短边部61a上的线圈线7的排列形态产生杂乱，但在对旋转电机1的性能造成影响的长边部611上的线圈线7的排列形态则没有影响。因此，不会对旋转电机1的性能带来影响，能够实现能够对线圈线7部分充分填充树脂的绝缘体6。

另一方面，在主体部610的短边部61a，与长边部611相比，因卷绕的线圈线7的膨胀而使线圈尺寸容易增大。在本实施方式中，凸缘部620在与主体部610的短边部61a对应的位置具备形成有凹部67的短边部622，因此通过因线圈线7的张力而产生该线圈线7向凹部67内的移动(退避)，能够减小短边部61a的线圈尺寸。因此，如图10所示，本实施方式的绝缘体6中的主体部610的短边部61a处的线圈尺寸比上述图9所示的比较例的绝缘体6中的主体部610的短边部61a处的线圈尺寸小。在图10中，粗实线所示的是本实施方式的线圈线的范围，虚线所示的是比较例的线圈线的范围。

并且，在本实施方式中特别地，凸缘部620在与主体部610的交叉边部(交叉短边部61a)对应的位置具备形成有凹部67的短边部622。由此，能够减小交叉边部(交叉短边部61a)的线圈尺寸，因此能够更有效地发挥线圈尺寸的减小效果。

并且，在本实施方式中，特别地，短边部622具有以厚度朝向凸缘部620的外周侧减小的方式构成的楔面641，并且利用该楔面641形成凹部67。由于利用楔面641，能够容易地在线圈线7和凸缘部620之间形成间隙S，因此能够提高使树脂填充到线圈线7部分的实效性。

并且，在本实施方式中，特别地，凸缘部620具备在主体部610侧的面形成有凹部67的短边部622和未形成有凹部的长边部621。短边部622因形成凹部67而强度降低。因此在本实施方式中，短边部622在凹部67的两侧具有厚度比长边部621大的侧部65。利用该侧部65，能够增大短边部622的强度，能够防止绝缘体6整体的强度降低。

并且，在本实施方式中，特别地，绝缘体6具有相同形状的2个部件60、60。各部件60在端部60a具有突起部68，在端部60b具有能够供突起部68插入的插入部69，并且以彼此点对称的配置关系连结，由此构成了绝缘体6。利用这样的分割结构，如本实施方式所示(由于齿端部52b的存在)即使在不能将齿52插入绝缘体6 的情况下，也能够将绝缘体6安装到齿52，并且能够实现模具的通用化所带来的成本降低。

＜变形例等＞

另外，实施方式不限于上述内容，在不脱离其主旨及技术思想的范围内能够进行各种变形。以下，按照顺序对这样的变形例进行说明。

(1)凹部的形成方法的变化

在上述实施方式中，通过将凸缘部620的短边部622中的突出部64的主体部610侧的面形成为楔面641，来形成凹部67，但凹部67的形成方法不限定于此。例如，如图11所示，也可以通过大致整体地减小凸缘部620的短边部622中的突出部64的厚度(使突起部64的主体部610侧的部分欠缺)来形成凹部67。或者，虽然未特别图示，但也可以通过将凸缘部620的短边部622中的突出部64的主体部610侧的面形成为圆弧状或三角形状等，来形成凹部67。在这些情况下，与上述实施方式同样地，能够容易地在线圈线7和凸缘部620之间形成间隙，因此能够提高将树脂填充到线圈线7部分的实效性。

(2)其他

在上述实施方式等中，将旋转电机1是在定子的内周侧配置转子的内转子型的旋转电机(电动机或发电机)的情况作为一个例子进行了说明，但也可以应用于旋转电机是在定子的外周侧配置转子的所谓的外转子型的旋转电机(电动机或发电机)的情况。

并且，除了以上已经说明的以外，也可以适当组合上述实施方式和各变形例的方法来利用。

此外，虽未一一举例示出，但上述实施方式和各变形例在不脱离其主旨的范围内，可以添加各种变更来实施。

Claims (11)

1.一种绝缘体，其特征在于，该绝缘体具有：

筒状的主体部，其构成为安装于旋转电机的定子铁芯的齿，线圈线卷绕于该主体部；

凸缘部，其设在所述主体部的两端的开口部的至少一方，并朝向所述主体部的外周侧突出；以及

第1边部，其设于所述凸缘部，所述第1边部在所述主体部侧的面形成有在所述凸缘部的厚度方向上凹陷的凹部。

2.根据权利要求1所述的绝缘体，其特征在于，

所述主体部是具备长边部和短边部的长方形状的筒体，

所述凸缘部在与所述主体部的所述短边部对应的位置具备所述第1边部。

3.根据权利要求2所述的绝缘体，其特征在于，

所述凸缘部在与所述主体部中所述线圈线交叉层叠的所述短边部对应的位置具备所述第1边部。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的绝缘体，其特征在于，

所述第1边部具有以厚度朝向所述凸缘部的外周侧减小的方式构成的楔面，利用所述楔面形成所述凹部。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的绝缘体，其特征在于，

所述凸缘部具备未形成有所述凹部的第2边部，

所述第1边部在所述凹部的两侧具有厚度比所述第2边部的厚度大的厚壁部。

6.根据权利要求4所述的绝缘体，其特征在于，

所述凸缘部具备未形成有所述凹部的第2边部，

所述第1边部在所述凹部的两侧具有厚度比所述第2边部的厚度大的厚壁部。

7.根据权利要求1至3中任意一项所述的绝缘体，其特征在于，

所述绝缘体具有相同形状的2个部件，所述2个部件在一侧的端部具有突起部，在另一侧的端部具有能够供所述突起部插入的插入部，并且它们以彼此点对称的配置关系连结。

8.根据权利要求4所述的绝缘体，其特征在于，

所述绝缘体具有相同形状的2个部件，所述2个部件在一侧的端部具有突起部，在另一侧的端部具有能够供所述突起部插入的插入部，并且它们以彼此点对称的配置关系连结。

9.根据权利要求5所述的绝缘体，其特征在于，

所述绝缘体具有相同形状的2个部件，所述2个部件在一侧的端部具有突起部，在另一侧的端部具有能够供所述突起部插入的插入部，并且它们以彼此点对称的配置关系连结。

10.根据权利要求6所述的绝缘体，其特征在于，

所述绝缘体具有相同形状的2个部件，所述2个部件在一侧的端部具有突起部，在另一侧的端部具有能够供所述突起部插入的插入部，并且它们以彼此点对称的配置关系连结。

11.一种旋转电机，其特征在于，该旋转电机具有：

定子铁芯；

安装于所述定子铁芯的齿的权利要求1至10中任意一项所述的绝缘体；

以能够旋转的方式配置在所述定子铁芯的内周侧的轴；以及

固定于所述轴的转子。