旋轉電機的電樞的制作方法
【專利摘要】本發明涉及旋轉電機的電樞，線圈(13)的線圈末端部(25)通過由絕緣樹脂形成的成型部件(1)與定子鐵芯(14)絕緣，位于槽內的線圈(13)通過絕緣紙(2)絕緣。成型部件(1)被分割成第一部件(3)和第二部件(4)，通過鉸鏈部能夠轉動地被連結。
【專利說明】旋轉電機的電樞
【技術領域】
[0001]本發明涉及旋轉電機的電樞，尤其是關于用于對纏繞在電樞的定子鐵芯的齒上的扁立線圈(工74 - O)和定子鐵芯進行絕緣的絕緣構造。
【背景技術】
[0002]由于扁立線圈需要將扁線沿寬度方向彎曲加工，所以使用絕緣部件將通過加工裝置成型的扁立線圈安裝在電樞的定子鐵芯上，例如被專利文獻I公開。
[0003]現有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2008-312326號公報
【發明內容】
[0006]發明要解決的課題
[0007]專利文獻I所示的絕緣部件如其圖2、圖5所示地由背面部10和2個側面部12構成，在使側面部12沿相互相向的方向撓曲的狀態下從芯背側插入線圈6，通過側面部前端的凸緣部16沿層疊方向支承線圈6，由此固定線圈和絕緣部件。
[0008]在該方法中，通過側面部12的撓曲減小凸緣部16的間隔，從而凸緣部的可動范圍窄，并且凸緣部16的尺寸被限制以避免因撓曲使側面部斷裂。由此，齒前端處的線圈和定子鐵芯的絕緣性能低，另外，存在如下可能性，即，在未被凸緣部16支承的線圈外周附近，因運轉過程中的振動，線圈6向齒前端方向彎曲，沿齒前端方向拔出。
[0009]本發明是為了解決上述課題而研發的，其目的是提供一種旋轉電機的電樞，能夠提高絕緣部件的組裝性、絕緣及線圈支承的可靠性。
[0010]用于解決課題的技術方案
[0011]本發明的旋轉電機的電樞具有:定子鐵芯；和由絕緣部件構成的成型部件，該絕緣部件使纏繞在該定子鐵芯的齒上的線圈與所述定子鐵芯絕緣，并且支承該線圈，其特征在于，所述成型部件是第一部件和第二部件通過能夠轉動的連結構件被連結而構成的，所述第一部件和第二部件分別具有背面部、從該背面部延伸出并用于安裝所述線圈的線圈末端部的線圈安裝部和形成于該線圈安裝部的齒前端側的凸緣部，通過所述成型部件對所述線圈的線圈末端部進行絕緣，并且所述定子鐵芯的槽內的線圈和槽內壁通過絕緣紙絕緣。
[0012]發明的效果
[0013]根據本發明的旋轉電機的電樞，將成型部件分割成第一部件和第二部件，并通過能夠轉動的連結部件連結，因此，由于通過成型部件向線圈的一方向組裝，組裝性提高。
[0014]另外，由于能夠增大成型部件的凸緣部的可動范圍，所以能夠增大凸緣部的尺寸，并能夠提高絕緣性能、線圈支承的可靠性。
[0015]上述或其他的本發明的目的、特征、效果通過以下的實施方式中的詳細說明及附圖的記載進一步明確。【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明的實施方式I的旋轉電機的電樞的立體圖。
[0017]圖2是本發明的實施方式I中的采用了成型部件的電樞的I個齒的立體圖。
[0018]圖3是本發明的實施方式I中的成型部件的被分割的第一部件及第二部件的立體圖。
[0019]圖4是本發明的實施方式I中的鉸鏈結合的成型部件的立體圖。
[0020]圖5是表示本發明的實施方式I中的成型部件的鉸鏈部的結構的圖。
[0021]圖6是本發明的實施方式I中的定子鐵芯的立體圖。
[0022]圖7是表示本發明的實施方式I中的線圈和絕緣紙的安裝狀態的圖。
[0023]圖8是表示本發明的實施方式I中的成型部件和線圈的組裝狀態的圖。
[0024]圖9是表示本發明的實施方式I中的成型部件、線圈和定子鐵芯的組裝狀態的圖。
[0025]圖10是本發明的實施方式2中的成型部件的立體圖。
[0026]圖11是本發明的實施方式2中的定子鐵芯的立體圖。
[0027]圖12是表示本發明的實施方式2中的成型部件和定子鐵芯的組裝狀態的圖。
[0028]圖13是表示本發明的實施方式2中的成型部件和定子鐵芯的固定部分的圖。
[0029]圖14是表示本發明的實施方式2中的成型部件和定子鐵芯的固定部分的圖，(a)是定子鐵芯插入中途的圖，(b)是表示完成了定子鐵芯和成型部件的固定的圖。
【具體實施方式】
[0030]實施方式I
[0031 ] 對本發明的實施方式I，參照圖1~圖9進行說明。此外，在各圖中，相同附圖標記表示相同或相當的部分。
[0032]圖1是本發明的實施方式I中的旋轉電機的電樞(以下還簡稱為定子。)的立體圖，圖2是表示實施方式I中的定子的I個齒部分的立體圖，圖3是實施方式I中的用于構成成型部件的第一部件和第二部件的立體圖，圖4是鉸鏈結合的成型部件的立體圖。
[0033]在圖1~圖4中，I表示本發明的主要部分即由樹脂材料構成的成型部件，使被纏繞在定子鐵芯14的齒上的定子線圈(以下還簡稱為線圈。)13的線圈末端部25與定子鐵芯14絕緣。
[0034]定子鐵芯14是沿旋轉軸方向層疊電磁鋼板而成的，疊層間通過鋼板的鑿緊(如
^ )被連結。定子20的線圈13是沿邊方向X方向)彎曲加工帶覆膜的銅扁線而成的，并且被纏繞成越趨向定子鐵芯14的齒前端部、線圈末端25的寬度越窄的錐形的結構。
[0035]成型部件I由例如PPS (聚苯硫醚)樹脂、LCP (液晶聚合物)樹脂等絕緣樹脂形成。
[0036]成型部件I被分割成第一部件3和第二部件4，如圖3所示，第一部件3及第二部件4分別具有背面部31、41、從該背面部延伸出并用于安裝線圈13的線圈末端部25的線圈安裝部32、42及形成在該線圈安裝部32、42的前端(齒前端側)上的凸緣部5。
[0037]另外，凸緣部5的緣部的曲面的曲率半徑R的尺寸等于或大于線圈末端部內側的曲率半徑R的尺寸，被形成為能夠增大凸緣部5向線圈側面的凸出量。
[0038]第一部件3和第二部件4之間通過連結構件即被樹脂成型的鉸鏈部6連結，以鉸鏈部6為中心旋轉，從而齒前端的凸緣部5彼此的間隔發生變化。即，如圖5所示，鉸鏈部6被構成為在將形成于第一部件3側的突起部22從半徑方向壓入形成于第二部件4側的切口部23，突起部22被插入形成于第二部件4側的突起座24時，突起部22和突起座24能夠轉動地被嵌合，能夠轉動(或開閉)地連結第一部件3和第二部件4。
[0039]如圖4、圖6所示，在第一部件3和第二部件4的線圈安裝部32、42上分別在與定子鐵芯14接觸的面上形成階梯部8，在定子鐵芯14上形成有與階梯部8嵌合的階梯部9。
[0040]另外，在第一部件3和第二部件4的線圈安裝部32、42上分別在與定子鐵芯14接觸的面上形成凸部10，在定子鐵芯14上形成有與凸部10嵌合的凹部11。
[0041]另外，如圖4所示，分別在第一部件3和第二部件4的芯背側的壁即背面部31、41上形成有倒角部12，以便防止在將成型部件I插入線圈13時對線圈的干涉。
[0042]此外，如圖7所示，在位于定子鐵芯14的槽內的線圈13的長邊部上，纏繞有用于與槽內壁絕緣的絕緣紙2，絕緣紙2在向線圈13安裝的狀態下，成為相對于與線圈13接觸的成型部件I的線圈安裝部32、42的曲面上的端部15沿線圈13的長度方向重疊的尺寸。
[0043]以下，對成型部件1、線圈13及定子鐵芯14的安裝方法，參照圖8、圖9進行說明。
[0044]相對于將絕緣紙2纏繞在長邊部上的線圈13，在使凸緣部5狹窄的狀態下，將成型部件I從芯背側插入線圈13的線圈末端25部內側(圖8)。
[0045]為了插入，采用例如能夠使成型部件I與線圈末端部25的內側接觸地維持這樣的裝置。插入時，插入直到凸緣部5從線圈13的前端側的側面突出。
[0046]接著，從芯背側插入定子鐵芯14。成型部件I的階梯部8和定子鐵芯14的階梯部9嵌合，成型部件I的狹窄的凸緣部5向外側擴展(圖9)。在凸緣部5到達線圈13的側面部時，線圈13沿纏繞的軸向被支承。在將定子鐵芯14插入到線圈13的前端時，第一部件
3、第二部件4的凸部10和定子鐵芯14的凹部11嵌合，成型部件I和定子鐵芯14被固定。
[0047]以上，根據本發明的實施方式I的旋轉電機的電樞，能夠獲得以下優良的作用效果O
[0048](I)成型部件I在與線圈末端25內側接觸的狀態下能夠從芯背側向齒前端側穿過，從而通過從一個方向組裝，組裝性提高。
[0049]另外，根據成型部件I的分割、以及通過能夠轉動的連結構件即鉸鏈部連結第一部件和第二部件，第一部件3和第二部件4能夠沿齒寬方向大幅移動，從而能夠增大凸緣部5的尺寸(向線圈側面的凸出量)，能夠提高絕緣性能、線圈固定的可靠性。
[0050](2)成型部件的第一部件3和第二部件4通過鉸鏈部6被連結，從而將分割部件作為一體處理。另外，由于能夠利用部件自身限定凸緣部5的旋轉運動，所以能夠簡化成型部件的插入裝置的機構。
[0051](3)形成于第一部件3和第二部件4的前端的凸緣部5的緣部曲面的曲率半徑R的尺寸等于或大于線圈末端部內側的曲率半徑R的尺寸，從而能夠增大凸緣部向線圈側面的凸出量。
[0052](4)在第一部件3和第二部件4的各自的與定子鐵芯接觸的面上設置階梯部8，在定子鐵芯14上設置有與階梯部8嵌合的階梯部9，從而在將成型部件I插入線圈13之后，與插入定子鐵芯14同時，成型部件I的凸緣部5打開，從而能夠省略打開凸緣5的工序。
[0053](5)另外，在階梯部8上設置凸部10，在定子鐵芯14上設置有與凸部10嵌合的凹部11，從而通過凸部10和凹部11嵌合，能夠實現定子鐵芯14和線圈13的防脫。
[0054](6)而且，在第一部件3和第二部件4的背面部(芯背側的壁)31、41上設置有倒角部12，從而在將成型部件I插入線圈13時，能夠防止向線圈側面的干涉，并能夠增大線圈空間。
[0055]實施方式2
[0056]對本發明的實施方式2，參照圖10?圖14進行說明。此外，在各圖中，與實施方式I相同的附圖標記表示相同或相當的部分。
[0057]圖10是表示本發明的實施方式2中的成型部件的立體圖，圖11是與圖10的成型部件對應的定子鐵芯的立體圖，圖12是表示組裝了成型部件和定子鐵芯的狀態的立體圖。
[0058]在圖10?圖12中，成型部件I被分割成第一部件3和第二部件4，第一部件3和第二部件4之間通過連結構件即板狀的彈性體16連結，板狀的彈性體16發生彈性變形，由此，齒前端側的凸緣部5彼此的間隔發生變化。板狀的彈性體16是例如對SUS304實施熱處理而具有彈性的材料。第一部件3、第二部件4和板狀的彈性體16的連接方法是通過例如將板狀的彈性體16插入形成在第一部件3及第二部件4上的槽或者嵌入成型而實施的。
[0059]圖13是表示成型部件I和定子鐵芯14的固定部分的圖，圖14(a)是將定子鐵芯14插入成型部件I的中途的圖，圖14(b)是表示成型部件I和定子鐵芯14的固定完成的狀態的圖。如圖13、圖14所示，在與連結第一部件3和第二部件4的板狀的彈性體16的定子鐵芯14接觸的一側，形成通過彎折獲得的板簧形狀17，在定子鐵芯14上形成有與板簧形狀17嵌合的孔18。
[0060]如圖10所示，分別在第一部件3和第二部件4的芯背側的壁即背面部31、41上形成有倒角部12，以便防止在將成型部件I插入線圈13時向線圈的干涉。另外，在第一部件3和第二部件4的凸緣部5的下部形成有階梯部19，如圖12所示，在將定子鐵芯14插入成型部件I時，定子鐵芯14的齒前端部與階梯部19嵌合，由此，成型部件I通過定子鐵芯14沿周向被支承。
[0061]此外，與圖7所示的實施方式I同樣地，在位于定子鐵芯14的槽內的線圈13的長邊部上，纏繞有用于與槽內壁絕緣的絕緣紙2，絕緣紙2在向線圈13安裝的狀態下，成為相對于與線圈13接觸的成型部件I的線圈安裝部32、42的曲面上的端部15沿線圈13的長度方向重疊的尺寸。
[0062]以下，對成型部件1、線圈13及定子鐵芯14的安裝方法進行說明。
[0063]與實施方式I的圖8同樣地，相對于將絕緣紙2纏繞在長邊部上的線圈13，在從成型部件I的第一部件3、第二部件4的兩外表面施加載荷，使凸緣部5狹窄的狀態下將成型部件I從芯背側插入線圈13的線圈末端部25的內側。
[0064]為了插入，采用例如能夠使成型部件I與線圈末端部25的內側接觸地維持這樣的裝置。插入時，插入直到凸緣部5從線圈13的前端側的側面突出。
[0065]在解除向成型部件I的載荷時，通過板狀的彈性體16的彈力，凸緣部5向兩側擴展。在凸緣部5到達線圈13的側面部時，線圈13沿纏繞軸方向被支承。接著，從芯背側插入定子鐵芯14。[0066]如圖12?圖14所示，將定子鐵芯14插入線圈直到最后時，板簧形狀17嵌合于形成在定子鐵芯14上的孔18的同時，定子鐵芯14的齒前端嵌合于形成在凸緣部5的下部的階梯部19，成型部件I和定子鐵芯14被固定。
[0067]以上，根據本發明的實施方式2的旋轉電機的電樞，除了實施方式I的效果以外，還能夠獲得以下優良的作用效果。
[0068](I)第一部件3和第二部件4通過板狀的彈性體16被連結，由此，僅通過除去向線圈13的插入時施加的載荷，就能夠打開凸緣部5，能夠簡化插入裝置的機構。
[0069](2)另外，在凸緣部5的下部形成與定子鐵芯14的齒前端嵌合的階梯部19，并且在板狀的彈性體16的與定子鐵芯14接觸的一側形成通過彎折產生的板簧形狀17，并且在定子鐵芯14上形成有供板簧形狀17嵌合的孔18，從而插入容易，并能夠更可靠地進行成型部件I和定子鐵芯14的固定。
[0070]工業實用性
[0071 ] 本發明適于用作使用扁立線圈構成定子的發電機或電動機等的旋轉電機的電樞。
[0072]附圖標記的說明
[0073]I成型部件，2絕緣紙，3第一部件，4第二部件，5凸緣部，6鉸鏈部，8階梯部，9階梯部，10凸部，11凹部，12倒角部，13線圈，14定子鐵芯，15成型部件的端部，16板狀的彈性體，17板簧形狀，18孔，19階梯部，20定子，21定子的I個齒，22突起部，23切口部，24突起座，25線圈末端，31、41背面部，32、42線圈安裝部。
【權利要求】
1.一種旋轉電機的電樞，具有:定子鐵芯；和由絕緣部件構成的成型部件，該絕緣部件使纏繞在該定子鐵芯的齒上的線圈與所述定子鐵芯絕緣，并且支承該線圈，其特征在于， 所述成型部件是第一部件和第二部件通過能夠轉動的連結構件被連結而構成的，所述第一部件和第二部件分別具有背面部、從該背面部延伸出并用于安裝所述線圈的線圈末端部的線圈安裝部和形成于該線圈安裝部的齒前端側的凸緣部，通過所述成型部件對所述線圈的線圈末端部進行絕緣，并且所述定子鐵芯的槽內的線圈和槽內壁通過絕緣紙絕緣。
2.如權利要求1所述的旋轉電機的電樞，其特征在于， 連結所述第一部件和第二部件的連結構件由鉸鏈機構構成。
3.如權利要求1所述的旋轉電機的電樞，其特征在于， 連結所述第一部件和第二部件的連結構件由板狀的彈性體構成。
4.如權利要求1所述的旋轉電機的電樞，其特征在于， 形成于所述第一部件和第二部件的前端的所述凸緣部的緣部曲面的曲率半徑R的尺寸等于或大于所述線圈末端部內側的曲率半徑的尺寸。
5.如權利要求2所述的旋轉電機的電樞，其特征在于， 在所述第一部件的線圈安裝部及第二部件的線圈安裝部的各自的與所述定子鐵芯接觸的面上形成階梯部，在定子鐵芯上形成有與所述階梯部嵌合的階梯部。
6.如權利要求5所述的旋轉電機的電樞，其特征在于， 在所述線圈安裝部側的階梯部上形成凸部，在所述定子鐵芯側形成有與所述凸部嵌合的凹部。
7.如權利要求3所述的旋轉電機的電樞，其特征在于， 在所述第一部件和第二部件的凸緣部的下部形成階梯部，在所述板狀的彈性體的與定子鐵芯接觸的一側形成通過彎折而形成的板簧形狀，在所述定子鐵芯上形成有供所述板簧形狀嵌合的孔。
8.如權利要求2或3所述的旋轉電機的電樞，其特征在于， 在所述第一部件及第二部件的定子鐵芯背側的所述背面部形成有倒角部。
9.如權利要求1所述的旋轉電機的電樞，其特征在于， 所述線圈是通過對銅扁線在沿邊方向上彎曲加工而形成的扁立線圈。
【文檔編號】H02K3/34GK104040840SQ201280065784
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2012年3月22日 優先權日:2012年3月22日
【發明者】白井祐太郎, 吉田真一郎, 立木宏紀 申請人:三菱電機株式會社