專利名稱：電動(dòng)機(jī)的分瓣定子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)機(jī)的定子，更具體而言，涉及其定子由組合分瓣定子所形成的電動(dòng)機(jī)的分瓣定子。
背景技術(shù)：
此種電動(dòng)機(jī)的分瓣定子的示例是一組分瓣定子，所述組分瓣定子具有通過在周向上劃分圓筒形定子而獲得的形狀，每個(gè)分瓣定子包含在周向上劃分的軛部、在徑向上從所述軛部延伸的齒部、以及纏繞在所述齒部上的線圈，該示例例如描述在日本專利申請(qǐng)公開No.2003-284269中。
在日本專利申請(qǐng)公開No.2003-284269所描述的分瓣定子中，線圈沒有用封蓋覆蓋。因此，當(dāng)組合分瓣定子時(shí)，存在使其線圈彼此干涉由此損壞線圈涂層的危險(xiǎn)。具體而言，當(dāng)纏繞線圈直至線圈容納部分的外側(cè)以提高線圈密度時(shí)，干涉和受損的危險(xiǎn)顯著增大。
此外，在這種情況下，線圈之間的干涉使得很難使軛部的周向端面接觸，導(dǎo)致不能確保定子的良好圓度的危險(xiǎn)。此外，如果不能確保定子的圓度，軛部的磁阻變化增大，極大地影響了齒槽轉(zhuǎn)矩(脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩)。因此，為了避免損壞線圈涂層并確保定子的良好圓度，需要通過減小線圈的導(dǎo)線直徑或減少線圈的圈數(shù)等，將線圈容納在線圈容納部分中，并具有增大的余量，由此導(dǎo)致不能提高線圈密度的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了用于電動(dòng)機(jī)的分瓣定子，其在組合分瓣定子時(shí)不會(huì)損壞線圈的涂層。根據(jù)本發(fā)明的分瓣定子還能夠提高線圈的密度，同時(shí)確保定子的良好圓度。
具體而言，本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種分瓣定子，其中定子由在圓筒形定子的周向上劃分的多個(gè)分瓣定子形成。每個(gè)分瓣定子包含在周向上劃分的軛部、在徑向上從所述軛部延伸的齒部、以及纏繞在所述齒部上的線圈。電動(dòng)機(jī)的分瓣定子的特征在于容納在由軛部和齒部所限定的線圈容納部分中的線圈用覆蓋線圈容納部分的封蓋來(lái)覆蓋。
在電動(dòng)機(jī)的分瓣定子中，容納在線圈容納部分中的線圈使用覆蓋線圈容納部分的封蓋來(lái)覆蓋。由此，當(dāng)組合本發(fā)明的分瓣定子時(shí)，可以防止對(duì)線圈涂層的損壞，因?yàn)榉馍w保護(hù)每個(gè)線圈。
容納在線圈容納部分中的線圈可以與用作封蓋的樹脂形成一體。在這種情況下，分瓣定子例如可以通過如下方法形成，所述方法包括將預(yù)定量的線圈纏繞在所述齒部上，直至所述線圈容納部分的外側(cè)；將纏繞在所述齒部上直至所述線圈容納部分外側(cè)的所述線圈通過壓模壓入到所述線圈容納部分中；并且當(dāng)所述線圈被壓模壓入到所述線圈容納部分中時(shí)，通過將樹脂注入到所述線圈容納部分中，使所述線圈與所述樹脂形成一體。
在這種情況下，即使纏繞預(yù)定量的線圈直至線圈容納部分的外側(cè)以提高線圈密度，纏繞直至線圈容納部分外側(cè)的線圈由壓模壓入到線圈容納部分中，然后在保持壓入狀態(tài)時(shí)線圈與樹脂形成一體。因此，當(dāng)組合分瓣定子時(shí)，避免了線圈之間的干涉，使得可以有利地組合分瓣定子，其中分瓣定子的軛部的周向端面彼此接觸。因此，可以提高線圈密度，同時(shí)確保定子的良好圓度。
此外，可以在封蓋的在周向上的端面處形成凹口部分，當(dāng)組合分瓣定子時(shí)，相鄰分瓣定子的線圈可以在周向上彼此面對(duì)，其間通過凹口部分形成空隙空間。在這種情況下，例如壓?？梢栽O(shè)置有突出部分，用于在樹脂的周向端面中形成凹口部分。
在這種情況下，即使線圈的涂層被損壞，也可以有效地防止在組合分瓣定子的狀態(tài)下相鄰線圈之間的絕緣失效，因此相鄰的線圈彼此面對(duì)，它們之間具有空隙空間。由此，可以提高絕緣特性。
此外，空隙空間可以設(shè)置有絕緣材料。在這種情況下，即使保持在線圈容納部分中的線圈的涂層被損壞，在組合分瓣定子的狀態(tài)下，可以更有效地防止相鄰線圈之間的絕緣失效，因?yàn)橄噜彽木€圈彼此面對(duì)，它們之間具有絕緣材料。由此，可以進(jìn)一步提高絕緣特性。此外，因?yàn)榻^緣材料設(shè)置在線圈之間，即使減小空隙空間的容積也可以確保良好的絕緣效果。因此，在這種情況下，因?yàn)闇p小空隙空間的容積意味著相應(yīng)增加線圈容納部分的容積，所以可以提高線圈密度，同時(shí)保持良好的絕緣效果。


參考附圖，本發(fā)明的前述和其它目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)將從優(yōu)選實(shí)施例的以下詳細(xì)描述中變得更加清楚，其中類似的標(biāo)號(hào)用于表示類似的元件，其中圖1是示出本發(fā)明的分瓣定子的第一實(shí)施例的立體圖。
圖2是沿圖1的線II-II所取的剖視圖。
圖3A是通過線圈纏繞步驟纏繞在齒部上的線圈的前視圖；圖3B是沿圖3A的線IIIB-IIIB所取的剖視圖；圖3C是剖視圖，示出線圈已經(jīng)通過壓入步驟壓入到線圈容納部分中的狀態(tài)；和圖3D是平面剖視圖，示出線圈通過樹脂成型步驟保持在線圈容納部分中的狀態(tài)。
圖4是示出本發(fā)明的分瓣定子的第二實(shí)施例的立體圖。
圖5是平面剖視圖，示出線圈通過樹脂成型步驟保持在線圈容納部分中的狀態(tài)，一個(gè)分瓣定子制造步驟示出在圖4中。圖4是本發(fā)明的分瓣定子的第二實(shí)施例的立體圖。
圖6示出通過將圖4所示的分瓣定子組合成環(huán)狀布置而形成的定子的一部分的平面剖視圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖1和2示出根據(jù)本發(fā)明的分瓣定子的第一實(shí)施例。根據(jù)第一實(shí)施例的多個(gè)分瓣定子10(例如十二個(gè))被組合以形成圓筒形定子(三相電動(dòng)機(jī)定子)(見圖6)。
每個(gè)分瓣定子通過在縱向方向上(定子的軸的方向)將電磁鋼板層疊成塊狀而形成。分瓣定子10具有軛部10a、齒部10b和線圈11，軛部10a具有扇形截面，齒部10b在徑向上從軛部10a一體地向內(nèi)延伸，線圈11纏繞在齒部10b上。
齒部10b被設(shè)計(jì)成當(dāng)組合分瓣定子10時(shí)，齒部10b面對(duì)布置在轉(zhuǎn)子(未示出)外周表面上的永磁體(未示出)，并且它們之間具有預(yù)定的空氣間隙。線圈11由銅線形成，銅線的外周設(shè)置有絕緣涂層。線圈11與設(shè)置作為封蓋的樹脂12一體地保持在由軛部10a和齒部10b所限定的凹形線圈容納部分10c中。
樹脂12具有扇形截面，該扇形的外周形成在軛部10a的內(nèi)周位置附近。樹脂12的在周向上的兩個(gè)相對(duì)的端面12a分別與軛部10a的在周向上的兩個(gè)相對(duì)的端面基本上齊平。樹脂12還形成為使得其在軸向上的兩個(gè)相對(duì)的端面12b(在縱向方向上的端面)分別從軛部10a和齒部10b的在軸向方向上的相對(duì)端面10a2、10b1在軸向方向上向外突出預(yù)定量。此外，線圈11的端部11a和另一個(gè)端部11b從樹脂12的兩個(gè)軸向端面12b中的一個(gè)端面延伸出來(lái)。
上述的分瓣定子10是通過圖3A至圖3D示意性示出的步驟來(lái)制造的。在圖3A所示的線圈纏繞步驟中，從預(yù)定的卷線機(jī)的噴嘴供應(yīng)的線圈11的導(dǎo)線排列纏繞在齒部10b上。如圖3B以放大的方式所示，在分瓣定子10的中間部分附近，即纏繞鼓起變得最大處，預(yù)定量的線圈導(dǎo)線纏繞直至線圈容納部分10c的外側(cè)(軛部10a在周向上的周向端面10a1的外側(cè))。
在圖3C所示的壓入步驟中，纏繞在齒部10b上直至線圈容納部分10c外側(cè)的線圈11通過壓模20壓入到線圈容納部分10c中。移動(dòng)壓模20c直到其接觸軛部10a的周向端面10a1。隨著壓模20移動(dòng)，線圈11在周向上向內(nèi)移動(dòng)以減小導(dǎo)線環(huán)之間的空間，同時(shí)保持排列纏繞狀態(tài)。這增大了線圈密度。此外，提供這樣的構(gòu)造使得線圈11在線圈導(dǎo)線的直徑的方向上被壓模20壓直。由此，當(dāng)通過壓模20進(jìn)行壓縮時(shí)，避免了相鄰的環(huán)之間的線圈11的導(dǎo)線的剪切，并且線圈11的導(dǎo)線的涂層不太可能被損壞。
在圖3D所示的樹脂成型步驟中，當(dāng)線圈11已經(jīng)被壓模20壓入到線圈容納部分10c中時(shí)，樹脂12被注入到線圈容納部分10c中，使得線圈11與樹脂12成為一體。就是說，壓模20還被設(shè)計(jì)成用作樹脂成型模。此外，這里使用的樹脂12是具有高導(dǎo)熱性和高絕緣性質(zhì)的樹脂，例如環(huán)氧樹脂。
在圖3D所示的樹脂成型步驟之后，移除壓模20。以此方式，獲得了如圖2所示的其線圈11保持在線圈容納部分10c中的分瓣定子10。
在如上構(gòu)造的第一實(shí)施例的分瓣定子10中，容納在線圈容納部分10c中的線圈11由覆蓋線圈容納部分10c的樹脂12覆蓋。因此，當(dāng)組合分瓣定子10時(shí)，防止了對(duì)線圈11的涂層的損壞，因?yàn)榫€圈1 1由樹脂12保護(hù)。
此外，在第一實(shí)施例的分瓣定子10中，如果纏繞預(yù)定量的線圈11直至線圈容納部分10c的外側(cè)，以提高線圈密度，則纏繞直至線圈容納部分10c外側(cè)的線圈11由壓模20壓入到線圈容納部分10c中。然后，當(dāng)保持壓入狀態(tài)時(shí)，線圈11與樹脂12形成一體。因此，當(dāng)組合分瓣定子10時(shí)，避免了線圈11之間的干涉，使得可以有利地組合分瓣定子10，同時(shí)分瓣定子10的軛部10a的周向端面10a1彼此接觸。因此，可以提高線圈密度，同時(shí)確保定子的良好圓度。
此外，用在第一實(shí)施例的分瓣定子10中的樹脂12是具有高導(dǎo)熱性的樹脂。因此，在組合分瓣定子10之后，在線圈11的通電過程中產(chǎn)生的熱經(jīng)由軛部10a和齒部10b有效地釋放到大氣中。此外，這里使用的樹脂12是具有高絕緣性質(zhì)的樹脂。因此，即使在線圈纏繞步驟、壓入步驟等中線圈11的涂層被損壞，也可以有效地防止相鄰線圈11之間的相間短路(相間絕緣失效)。
第一實(shí)施例的分瓣定子10被設(shè)計(jì)成使得當(dāng)組合分瓣定子10時(shí)，相鄰分瓣定子10的樹脂12的周向端面12a彼此接觸(見圖2)。但是，這不是限制性的。例如，圖4至6所示的構(gòu)造也是可以的。就是說，樹脂12的每個(gè)周向端面12a在周向上略微向內(nèi)凹入，以形成凹口部分12a1，使得當(dāng)組合分瓣定子10時(shí)，相鄰分瓣定子10的凹口部分12a1形成空隙空間13。圖4至6所示的第二實(shí)施例的其它構(gòu)造與第一實(shí)施例大致相同。與第一實(shí)施例中相同的構(gòu)件等用相同的參考字符表示，且不再描述。
在第二實(shí)施例中，代替上述的壓模20，如圖5所示的壓模30用于執(zhí)行壓入步驟。然后，執(zhí)行樹脂成型步驟。每個(gè)壓模30設(shè)置有突起部分30a，用于在樹脂12的周向端面12a中對(duì)應(yīng)的一個(gè)中形成凹口部分12a1。
在從壓模30移除分瓣定子10且組合分瓣定子10之后，彼此面對(duì)的相鄰線圈11被空隙空間13分開，如圖6所示。因此，即使保持在線圈容納部分10c中的線圈11的涂層被損壞，也可以優(yōu)選地防止相鄰線圈11之間的相間短路(相間絕緣失效)，并提高絕緣特性。
盡管在第二實(shí)施例中分瓣定子被設(shè)計(jì)成使得彼此面對(duì)的相鄰線圈11由空隙空間13分開，但是也可以改變空隙空間13。例如，糊狀絕緣材料可以施加到空隙空間13。根據(jù)此修改的實(shí)施例，即使保持在分瓣定子10的線圈容納部分10c中的線圈11的涂層被損壞，也可以有效地防止分瓣定子10的布置中的相鄰線圈11之間的相間短路(相間絕緣失效)，因?yàn)橄噜彽木€圈11彼此面對(duì)，其間具有絕緣材料。因此，絕緣特性進(jìn)一步提高。
此外，在前述修改的實(shí)施例中，因?yàn)榻^緣材料在線圈之間，即使減小了空隙空間13的容積，也可以保持良好的絕緣效果。在這種情況下，因?yàn)闇p小空隙空間13的容積意味著相應(yīng)增加線圈容納部分10c的容積，所以可以提高線圈密度，同時(shí)保持良好的絕緣效果。
盡管在第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中，樹脂12用作用于覆蓋線圈容納部分10c的封蓋，但是可以用作封蓋的材料不限于樹脂12。就是說，能夠保持線圈11在線圈容納部分11c中的壓入或包裝狀態(tài)的任何材料可以被合適地選擇用于實(shí)踐本發(fā)明的其它形式。
權(quán)利要求
1.一種用在電動(dòng)機(jī)中的分瓣定子，所述電動(dòng)機(jī)具有由多個(gè)所述分瓣定子形成的圓筒形定子，其中每個(gè)分瓣定子在所述圓筒形定子的周向上被劃分，并且每個(gè)分瓣定子包含在所述周向上劃分的軛部、在徑向上從所述軛部延伸的齒部和纏繞在所述齒部上的線圈，所述分瓣定子的特征在于所述線圈容納在由所述軛部和所述齒部所限定的線圈容納部分中，且所述線圈被覆蓋所述線圈容納部分的封蓋所覆蓋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)的分瓣定子，其特征在于當(dāng)容納在所述線圈容納部分中的線圈被壓模壓入到所述線圈容納部分中時(shí)，所述線圈與樹脂形成一體，并且所述樹脂用作所述封蓋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動(dòng)機(jī)的分瓣定子，其特征在于凹口部分形成在所述封蓋的在周向上的端面處，并且當(dāng)組合所述分瓣定子時(shí)，相鄰分瓣定子的所述線圈被所述凹口部分形成的空隙空間在周向上分開。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)機(jī)的分瓣定子，其特征在于所述空隙空間設(shè)置有絕緣材料。
5.一種制造根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)機(jī)的分瓣定子的方法，其特征在于包括步驟將預(yù)定量的線圈纏繞在所述齒部上，直至所述線圈容納部分的外側(cè)；將纏繞在所述齒部上直至所述線圈容納部分外側(cè)的所述線圈通過壓模壓入到所述線圈容納部分中；并且當(dāng)所述線圈被所述壓模壓入到所述線圈容納部分中時(shí)，通過將樹脂注入到所述線圈容納部分中，使所述線圈與所述樹脂形成一體。
全文摘要
電動(dòng)機(jī)的定子由在圓筒形定子的周向上劃分的多個(gè)分瓣定子(10)形成。每個(gè)分瓣定子(10)包含在周向上劃分的軛部(10a)、在徑向上從所述軛部(10)延伸的齒部(10b)、以及纏繞在所述齒部(10b)上的線圈(11)。例如通過在用壓模將線圈壓入到線圈容納部分(10c)中時(shí)使線圈與樹脂(12)(封蓋)一體化，可以覆蓋容納在由軛部(10a)和齒部(10b)所限定的線圈容納部分(10c)中的線圈(11)。由此，顯著地減小了損壞線圈(11)的涂層的危險(xiǎn)，提高了線圈的空間因數(shù)，并確保了定子的良好圓度。
文檔編號(hào)H02K3/18GK1972077SQ200610138198
公開日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2006年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月21日
發(fā)明者建部勝?gòu)?申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社