定子以及马达制造技术

本发明专利技术提供一种定子以及马达，其具有环状的铁心背部、多个齿部和绝缘部。齿部从铁心背部的周面沿径向延伸。在各齿部装设绝缘部。绝缘部具有筒部和卷线。卷线的截面为圆形，且构成线圈。在相邻的齿部之间配置齿槽。设齿槽的个数为N、α为角度180度除以齿槽数所得的数、d2为铁心背部的内径、TW为齿部在与齿部延伸方向垂直的方向的宽度、S为卷线宽度、Li为绝缘部中的由铁心背部的内侧面和线圈所夹的部位的宽度。齿部的宽度TW用以下算式表示。整数M为2、3、4中的任意一个。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有卷线的定子以及具有定子的马达。
技术介绍
一般，马达和发电机等旋转电机具有定子和转子。转子相对于定子绕中心轴线相对旋转。定子铁心具有大致圆环状的铁心背部和多个齿。例如，在所谓的内转子型马达的定子铁心中，各齿从铁心背部的内周面朝向径向内侧延伸，并且沿周向等间隔配置。在外转子型的马达中，各齿从铁心背部的外周面朝向径向外侧延伸。并且，在各齿的末端部分别配 置有沿周向延伸的伞部。伞部在径向与转子对置。在各齿隔着绝缘部等绝缘体配置有线圈。线圈通过在齿周围卷绕卷线而构成。通常，绝缘部由两个部件构成。将这些部件配置于齿时，这两个部件相组合而构成一个绝缘部。配置于齿的状态下的绝缘部为筒状的部件。换言之，齿的与齿延伸方向垂直的方向的周围被绝缘部包围。伞部的周向的宽度比绝缘部的周向的宽度宽。由于筒自身，伞部防止了筒状的绝缘部从铁心背部侧朝向齿末端沿径向脱落。并且，在永久磁铁同步型马达中，通过在齿配置伞部，来自配置于转子的磁铁的磁通容易流入到齿中。在线圈卷绕卷线的方法主要有两种。一种为固定绕线机的嘴部的位置，通过使定子铁心自身相对嘴部移动来卷绕卷线的方法。另一种方法为固定定子铁心的位置，通过使绕线机的嘴部绕着各齿移动来卷绕卷线的方法。但是，无论其中哪一种方法，若绕线机的嘴部不进入到相邻的齿与齿之间的空隙(以下，称作齿槽)，嘴部就不能卷绕卷线。因此，在齿上卷绕的卷线的量被嘴部的粗细和移动所限制。并且，在齿末端配置有伞部。因此，相邻的伞部与伞部之间的周向的间隔比相邻的齿与齿之间的间隔小。其结果，嘴部必须穿过相邻的伞部与伞部之间的间隙而进入齿槽。因此，嘴部相对于齿槽的位置必须正确，且必须减缓嘴部的移动。其结果，卷线的卷绕很花费时间，马达的生产率明显降低。并且，若相邻的伞部与伞部间的周向的间隔窄，则不能从该间隙进入齿槽。其结果是，嘴部不能在齿周围充分卷绕卷线，对各齿卷绕的卷线的量减少。其结果，定子的占空系数降低。因此，正在考虑一种不在齿上配置伞部的定子铁心。在不在齿上配置伞部的定子铁心中，不会由于伞部而妨碍嘴部相对于齿的移动。也就是说，与在齿上配置伞部的定子铁心相比，不在齿上配置伞部的定子铁心中，嘴部更容易进入齿槽。因此，能够增加对各齿卷绕的卷线的量。其结果是，提高了定子的占空系数。并且，在具有伞部的定子铁心中，筒状的绝缘部在径向难以从齿末端嵌入铁心背部侧。这是因为通常齿的周向的宽度比伞部的周向的宽度大。因此，绝缘部由两个部件构成，使两个部件从与齿的延伸方向不同的方向嵌合。通常，构成绝缘部的两个部件相对于各齿分别从轴向一侧与轴向另一侧嵌入，从而形成一个筒状的绝缘部。现有技术文献专利文献I :日本专利公开公报第2011-135640号专利文献2 :日本专利公开公报第2002-305851号专利文献3 :日本专利公开公报第2010-051087号专利文献4 :日本专利公开公报第2010-246269号但是，在不在齿上配置伞部的定子铁心中，不需将构成绝缘部的两个部件从轴向嵌入。也就是说，在具有没有伞部的齿的定子铁心中，预先在筒状的为一个单体部件的绝缘部卷绕卷线来构成线圈。并且，具有线圈的绝缘部从齿末端朝向铁心背部侧沿径向嵌入至齿。并且，在筒状的绝缘部从径向嵌入至齿时，绝缘部的内侧面与齿的外侧面接触。因·此，限制了绝缘部的轴向的移动。另一方面，绝缘部能够相对于齿沿径向相对移动。若将绝缘部用于定子铁心与线圈间的绝缘，则齿槽处的配置线圈的空间会减少绝缘部的厚度的量。并且，为了确保大的齿槽处的绕线用空间，也考虑将齿的周向的宽度变窄。但是，若齿的宽度过于狭窄，则在齿容易产生磁饱和。本专利技术的目的是提供一种既能够抑制齿部的磁饱和又能够提高卷线的占空系数的定子。
技术实现思路
在本专利技术所涉及的一优选实施方式中，定子具有铁心背部、多个齿部以及绝缘部。铁心背部为以中心轴线为中心的大致环状。齿部从铁心背部的周面朝向径向内侧或径向外侧延伸。在各齿部装设绝缘部。绝缘部具有筒部、第一凸缘部、第二凸缘部和卷线。筒部具有供齿部贯穿插入的贯通孔。第一凸缘部配置在所述筒部的一侧的开口端。第二凸缘部配置在筒部的另一侧的开口端。卷线的截面为大致圆形，其卷绕在筒部从而构成线圈。在相邻的齿部与齿部之间分别配置有齿槽。设齿槽的个数为N, a为角度180度/齿槽数N (180度除以齿槽数所得的数Xd1为铁心背部的外径、d2为铁心背部的内径、d3为卷线的直径，TW为从轴向观察时齿部在与齿部延伸方向垂直的方向的宽度、S为卷线宽度、Li为绝缘部在径向的由铁心背部的内侧面与所述线圈所夹的部位的宽度、y为径向上的铁心背部的宽度、Ii1为表示卷线层数的正整数、n2为一层线圈的匝数。卷线宽度S用以下算式表示。 R S = -Ci^nl-\) + d齿槽的配置卷线的空间的长度L用以下算式表示。 c I d)=--V — H- 21匝数n2利用int函数用以下算式表示。 ‘丄、W2 — int(——) 4齿部的宽度TW用以下算式表示。权利要求1.一种定子，其具有装设于定子铁心的绝缘部，所述定子铁心具有以中心轴线为中心的圆环状的铁心背部、和从所述铁心背部的周面朝向径向内侧或者径向外侧延伸的多个齿部， 所述定子的特征在于， 所述绝缘部包括 筒部，其具有供所述齿部贯穿插入的贯通孔； 第一凸缘部，其配置在所述筒部的一侧的开口端； 第二凸缘部，其配置在所述筒部的另一侧的开口端；以及 卷线，其卷绕于所述筒部而构成线圈，且该卷线的截面为圆形， 在相邻的所述齿部和所述齿部之间分别形成有齿槽， 在设所述齿槽的个数为N、角度α为角度180度除以所述齿槽数N所得的值、Cl1为所述铁心背部的外径、d2为所述铁心背部的内径、d3为所述卷线的直径，TW为从轴向观察时所述齿部在与齿部延伸方向垂直的方向的宽度、S为卷线宽度、Li为所述绝缘部在径向的由所述铁心背部的内侧面与所述线圈所夹的部位的宽度、Ii1为表示所述卷线的层数的正整数、n2为所述线圈的一层的匝数、y为从轴向观察时所述铁心背部的厚度时，所述卷线宽度S表示为2.根据权利要求I所述的定子， 所述整数M为4， 所述齿部的宽度TW在3.根据权利要求I或者权利要求2所述的定子，从轴向观察时，在所述齿槽，表示实际卷绕有所述卷线的部分的面积的卷线面积Am表示为4.根据权利要求I或者权利要求2所述的定子， 所述筒部相对于所述齿部通过压入而被固定。5.根据权利要求4所述的定子， 从所述齿部的延伸方向观察时， 所述筒部的一侧的开口端的轴向高度比所述齿部的轴向高度小。6.根据权利要求4所述的定子， 从所述齿部的延伸方向观察时， 在与所述延伸方向垂直的方向， 所述筒部的一侧的开口端的宽度比所述齿部的宽度小。7.根据权利要求I或者权利要求2所述的定子， 齿槽数 N 为 4、8、12、14、16、18、20、24、28、30、32、36、48、52、56、60、64 中的任意一个值。8.根据权利要求I或者权利要求2所述的定子， 从轴向观察时， 所述齿部的与齿部延伸方向垂直的方向的宽度在所述齿部的延伸方向上恒定。9.根据权利要求I或者权利要求2所述的定子， 在所述线圈， 通过连接相互接触的三根卷线的截面的中心而构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定子，其具有装设于定子铁心的绝缘部，所述定子铁心具有以中心轴线为中心的圆环状的铁心背部、和从所述铁心背部的周面朝向径向内侧或者径向外侧延伸的多个齿部，所述定子的特征在于，所述绝缘部包括：筒部，其具有供所述齿部贯穿插入的贯通孔；第一凸缘部，其配置在所述筒部的一侧的开口端；第二凸缘部，其配置在所述筒部的另一侧的开口端；以及卷线，其卷绕于所述筒部而构成线圈，且该卷线的截面为圆形，在相邻的所述齿部和所述齿部之间分别形成有齿槽，在设所述齿槽的个数为N、角度α为角度180度除以所述齿槽数N所得的值、d1为所述铁心背部的外径、d2为所述铁心背部的内径、d3为所述卷线的直径，TW为从轴向观察时所述齿部在与齿部延伸方向垂直的方向的宽度、S为卷线宽度、Li为所述绝缘部在径向的由所述铁心背部的内侧面与所述线圈所夹的部位的宽度、n1为表示所述卷线的层数的正整数、n2为所述线圈的一层的匝数、y为从轴向观察时所述铁心背部的厚度时，所述卷线宽度S表示为S=32d3(n1-1)+d3,在所述齿槽中，用于配置所述卷线的空间的长度L表示为L=d1-d22-y-2Li,所述匝数n2用int函数表示为n2=int(Ld3),整数M为2、3、4中的任意一个时，所述齿部的宽度TW在d2M·α360≤TW≤2{(d22+Li)sinα-S-Li}的范围内。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·埃尔森，胡亚波，梶信藤，
申请(专利权)人：日本电产株式会社，
类型：发明
国别省市：