電動(dòng)機(jī)的定子的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種電動(dòng)機(jī)的定子（100），該電動(dòng)機(jī)的定子具備線圈（12）；定子鐵芯（10），其支撐線圈；以及罩部（22a、22b），其以包圍線圈的線圈末端（13a、13b）的方式安裝于定子鐵芯，并且罩部的外徑至少部分地小于定子鐵芯的外徑，罩部的線性膨脹系數(shù)大于定子鐵芯的線性膨脹系數(shù)，通過罩部熱膨脹而使罩部與配置于定子周圍的外殼緊貼。
【專利說明】電動(dòng)機(jī)的定子
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電動(dòng)機(jī)的定子。本實(shí)用新型尤其涉及具備覆罩部從定子鐵芯的端面突出的線圈末端的罩部的電動(dòng)機(jī)的定子。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，需要高輸出的電動(dòng)機(jī)。然而，若使電動(dòng)機(jī)高輸出化，則需要有效地排出由線圈產(chǎn)生的熱量。從而，以往設(shè)計(jì)有能夠?qū)⒂删€圈產(chǎn)生的熱量有效地排出到外部的各種電動(dòng)機(jī)。
[0003]日本專利第3262716號(hào)公報(bào)、日本特開2008-178190號(hào)公報(bào)以及日本專利第3775348號(hào)公報(bào)公開有將電動(dòng)機(jī)的定子插入筒體，并將熱傳導(dǎo)性高的絕緣性樹脂填充在定子與筒體間的空隙的方案?？墒?，在該情況下，因?yàn)槎ㄗ拥耐鈴皆黾恿讼喈?dāng)于筒體的厚度，所以存在不能將插入于筒體的定子配置在已有的外殼內(nèi)的可能性。
[0004]并且，日本特開2010-68699號(hào)公報(bào)公開有兩個(gè)罩部包圍各個(gè)線圈末端的構(gòu)成。在該情況下，因?yàn)槎ㄗ拥耐鈴經(jīng)]有變化，所以不會(huì)發(fā)生上述的問題。另外，因?yàn)橹粶?zhǔn)備罩部即可，所以比起使用筒體的情況可更低價(jià)地解決。
[0005]然而，在日本特開2010-68699號(hào)公報(bào)中，因?yàn)橛脽醾鲗?dǎo)性高的材料制作罩部,所以存在罩部的溫度比起定子鐵芯更容易上升的問題。
[0006]另外，定子通過熱壓配合固定于外殼的情況較多。從而，在將定子插入被加熱的外殼時(shí)等，罩部比定子鐵芯更快速地被加熱，其結(jié)果，存在罩部熱膨脹從而緊嵌在外殼的情況。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型是鑒于這樣的事情而完成的實(shí)用新型，其目的在于提供一種具備不會(huì)緊嵌在外殼的罩部的電動(dòng)機(jī)的定子。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，根據(jù)第一個(gè)方式，提供一種電動(dòng)機(jī)的定子，其具備:線圈；定子鐵芯，其支撐該線圈；以及罩部，其以包圍從該定子鐵芯的軸線方向端面突出的上述線圈的線圈末端的方式安裝于所述定子鐵芯，所述罩部的外徑至少部分地小于所述定子鐵芯的外徑，所述罩部的線性膨脹系數(shù)大于所述定子鐵芯的線性膨脹系數(shù)，通過所述罩部熱膨脹而使所述罩部與配置于所述定子周圍的外殼緊貼。
[0009]根據(jù)第二個(gè)方式，在第一個(gè)方式中，在所述罩部的末端的外側(cè)邊緣部形成有切口部。
[0010]根據(jù)第三個(gè)方式，在第一個(gè)方式中，從所述罩部的基端延伸到末端的傾斜部形成于所述罩部的外表面。
[0011]根據(jù)第四個(gè)方式，在第一個(gè)方式中，在所述罩部的末端的外側(cè)邊緣部形成有彎曲部。
[0012]根據(jù)第五個(gè)方式，在第一個(gè)方式中，從所述罩部的基端延伸到末端的彎曲部形成于所述罩部的外表面。
[0013]根據(jù)第六個(gè)方式，在第一個(gè)方式中，在所述罩部的外表面形成有階梯部，使該階梯部的外徑在所述罩部的基端與所述定子鐵芯的外徑相等、且在所述罩部的末端小于所述定子鐵芯的外徑。
[0014]根據(jù)第七個(gè)方式，在第六個(gè)方式中，在所述罩部的末端的外側(cè)邊緣部形成有切口部或者彎曲部。
[0015]由附圖所示的本實(shí)用新型的典型的實(shí)施方式的詳細(xì)說明，本實(shí)用新型的這些目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)和其他的目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)變得更加清楚。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是表示本實(shí)用新型的電動(dòng)機(jī)的定子的構(gòu)成的剖視圖。
[0017]圖2A是圖1所示的線圈末端部分的第一放大圖。
[0018]圖2B是線圈末端部分的第二放大圖。
[0019]圖3A是線圈末端部分的第三放大圖。
[0020]圖3B是線圈末端部分的第四放大圖。
[0021]圖4A是線圈末端部分的第五放大圖。
[0022]圖4B是線圈末端部分的第六放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下，參照【專利附圖】

【附圖說明】本實(shí)用新型的實(shí)施方式。在以下的圖中，相同的部件帶有相同的參照標(biāo)記。為了容易理解，這些圖被適當(dāng)?shù)刈兏丝s尺。
[0024]圖1是表示本實(shí)用新型的電動(dòng)機(jī)的定子的構(gòu)成的剖視圖。如圖1所示，電動(dòng)機(jī)的定子100具備定子鐵芯10、線圈12、填充樹脂14以及末端罩22a、22b。另外，定子100通過熱壓配合等配置于外殼110內(nèi)。
[0025]定子鐵芯10是圓筒狀的鐵芯，通過層疊輪狀的磁性鋼板來制造。在定子鐵芯10的內(nèi)部形成有中空孔11。該中空孔11插入有在注入填充樹脂14(樹脂填充材料)時(shí)使用的夾具或者電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子(未圖示)。
[0026]定子鐵芯10支撐線圈12,線圈12的端部亦即線圈末端部分13a、13b從定子鐵芯10的軸線方向的端面向外側(cè)突出。另外，如圖1所示，從線圈末端部分13a的端部向外部導(dǎo)出有用于向線圈12供給電源的導(dǎo)線18。
[0027]本實(shí)施方式的末端罩22a、22b是大致圓筒狀的部材，由傳熱性高的材料，例如樹脂形成。如圖1所示，末端罩22a、22b以在圓周方向覆蓋各個(gè)線圈末端部分13a、13b的方式安裝于定子鐵芯10。另外，從圖1可知，末端罩22a、22b的最大外徑HO與定子鐵芯10的外徑WO相等。
[0028]填充樹脂14被注入并填充在線圈末端部分13a、13b與末端罩22a、22b之間的空間，并被固化。填充樹脂14和末端罩22a、22b在填充樹脂14的外周面緊貼。因此，由線圈末端部分13a、13b產(chǎn)生的熱量經(jīng)由填充樹脂14以及末端罩22a、22b向外部的外殼110排出。
[0029]圖2A是線圈末端部分的第一放大圖。在圖2A中，雖然不出有一方的線圈末端部分13a，但是另一方的線圈末端部分13b也為相同的構(gòu)成。并且，為了簡潔，在圖2A中省略外殼110的圖不。這些對(duì)于后述的圖2B?圖4B也相同。
[0030]如圖2A所示，在末端罩22a的外側(cè)邊緣部形成有切口部41。從而，末端罩22a、22b的末端的末端罩22a、22b的末端外徑Hl小于定子鐵芯10的外徑Wl。在未形成有切口部41的末端罩22a、22b的其余的部分中，末端罩22a、22b的最大外徑HO與定子鐵芯10的外徑WO相等。
[0031]在這樣的構(gòu)成中，在將定子100配置在外殼110時(shí)，在末端罩22a、22b的末端與外殼之間形成有微小的空隙。另外，定子100 —般通過熱壓配合固定于外殼110。在本實(shí)用新型中，因?yàn)榧词故峭ㄟ^熱壓配合將定子100固定在外殼110的情況，也存在微小的空隙，所以能夠抑制末端罩22a、22b的溫度急劇地上升。因此，能夠防止在熱壓配合的過程中罩部緊嵌在外殼。
[0032]另外，在電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)若外殼達(dá)到某一溫度，則末端罩22a、22b熱膨脹,末端罩22a、22b的末端的末端外徑Hl與定子鐵芯的外徑WO相等。因此，末端罩22a、22b的末端附近的外周面也與外殼的內(nèi)表面緊貼。從而，在電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，作為發(fā)熱體的末端罩22a、22b與作為散熱部的外殼110緊貼。因此，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由末端罩22a、22b產(chǎn)生的熱量被有效地傳送至外殼110。即，在本實(shí)用新型中，對(duì)于末端罩22a、22b整體能夠得到與末端罩22a、22b的外徑和定子鐵芯10的外徑相等的與現(xiàn)有技術(shù)的定子100相同的散熱效果。
[0033]另外，末端罩22a、22b的末端外徑Hl由以下的數(shù)學(xué)式(I)來確定。
[0034]Hl = WOX {1+σ O (T - Tr)}/{l+o I (T - Tr)} (I)
[0035]在數(shù)學(xué)式(I)中，σ O是定子鐵芯10的材料的線性膨脹系數(shù)(1/°C ), σ I是末端罩22a、22b的材料的線性膨脹系數(shù)(1/°C )，T是末端罩22a、22b的末端熱膨脹從而與外殼110緊貼時(shí)的外殼110的溫度(V )，Tr是室溫(V )。
[0036]線性膨脹系數(shù)σ O、σ I根據(jù)所使用的材料而確定。從而，在本實(shí)用新型中，如果確定出配置有定子100的外殼110與末端罩22a、22b緊貼的溫度，則能夠算出末端外徑Hl。該溫度T考慮線性膨脹系數(shù)σ O、σ I并通過實(shí)驗(yàn)等事先算出。
[0037]在圖2Α所示的一個(gè)實(shí)施方式中，形成定子鐵芯10的電磁鋼板的線性膨脹系數(shù)σ O
約是1L2X10_6(1/°C )，其外徑是WO=約0180.0 (mm)。。末端罩22a、22b例如由鋁
合金形成，其線性膨脹系數(shù)。1是23父10_6(1/°0。并且，將非運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的框體溫度Tr設(shè)為25°C，末端罩22a、22b的末端與外殼110緊貼時(shí)的溫度T設(shè)定為T = 50(°C )。在這樣的情況下，通過數(shù)學(xué)式(I)算出末端罩22a、22b的末端外徑是Hl = 179.947 (mm)。通過利用數(shù)學(xué)式(1)，簡單地求出末端罩22a、22b的末端外徑H1，從而，能夠制作出合適的形狀的末端罩 22a、22b。
[0038]另外，為了緩和在末端罩22a、22b以及填充樹脂24膨脹/收縮時(shí)施加到定子100的線圈12的應(yīng)力，期望末端罩22a、22b以及填充樹脂14線性膨脹系數(shù)彼此接近。另外，通過同樣的理由，要求末端罩22a、22b以及填充樹脂14的線性膨脹系數(shù)大于定子鐵芯10的材料的線性膨脹系數(shù)以及外殼的線性膨脹系數(shù)。
[0039]圖2B是線圈末端部分的第二放大圖。在圖2B中，從末端罩22a、22b的基端延伸到末端的傾斜部42形成在末端罩22a、22b的外周面。從圖2B可知，傾斜部42以從基端向末端前端變細(xì)的方式形成。另外，傾斜部42以傾斜部42的末端亦即末端罩22a、22b的末端的外徑與上述末端外徑Hl相同的方式形成。在該情況下，與圖2A所示的切口部41比較，能夠容易地形成傾斜部42。
[0040]圖3A是線圈末端部分的第三放大圖。在圖3A中，在末端罩22a、22b的末端的外側(cè)邊緣部形成有彎曲部43。由圖3A可知，彎曲部43以向末端罩22a、22b的末端前端變細(xì)的方式形成。另外，彎曲部43以彎曲部43的末端亦即末端罩22a、22b的末端的外徑與上述末端外徑Hl相同的方式形成。此外，線圈末端部分的第四放大圖亦即圖3B所示，彎曲部44也可以以從末端罩22a、22b的基端延伸到末端的方式形成。與圖3A所示的彎曲部43比較，可知能夠容易形成彎曲部44。
[0041]圖4A是線圈末端部分的第五放大圖。在圖4A中，在末端罩22a、22b的基端附近的外周面形成有階梯部45。由圖4A可知，末端罩22a、22b的基端的階梯部45的外徑HO與定子鐵芯10的外徑WO相等。并且，末端罩22a、22b的末端的階梯部45的外徑小于定子鐵芯的外徑W，與上述的末端外徑Hl相等。
[0042]并且，圖4B是線圈末端部分的第六放大圖。在如圖4B所示的末端罩22a、22b形成有與上述相同的階梯部45。并且，末端罩22a、22b的末端的外側(cè)邊緣部形成有彎曲部46。該彎曲部46與上述的彎曲部34不同，彎曲部46的末端的外徑小于上述的末端外徑Hl。此夕卜，也可以代替彎曲部46，形成切口部(未圖示)。并且，雖然未在圖中示出，但是也可以對(duì)于在圖4中外徑相當(dāng)于末端外徑Hl的末端罩22a、22b的整個(gè)區(qū)域L，形成傾斜部或者彎曲部。
[0043]這樣，可知即使在圖2B?圖4B所示的實(shí)施方式中，也能得到與參照?qǐng)D2A說明的相同的效果。此外，基端的外徑與定子鐵芯10的外徑WO相等，且末端的外徑與末端外徑Hl對(duì)應(yīng)的所有形狀的末端罩22a、22b包含于本實(shí)用新型的范圍。
[0044]本實(shí)用新型的效果如下。
[0045]在本實(shí)用新型中，在將定子插入外殼時(shí)，能夠在罩部與外殼之間形成微小的空隙。從而，由于該空隙的存在，能夠抑制罩部溫度上升。因此，能夠防止在熱壓配合過程中罩部緊嵌在外殼。
[0046]并且，在電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，若外殼達(dá)到某一溫度，則罩部熱膨脹，罩部的外徑變得與定子鐵芯的外徑相等。因此，罩部與外殼的內(nèi)表面緊貼，能夠提高熱傳導(dǎo)效率。
[0047]雖然使用典型的實(shí)施方式說明了本實(shí)用新型，但是如果是本領(lǐng)域的技術(shù)人員，能夠理解為在不脫離本實(shí)用新型的范圍的情況下，能夠進(jìn)行上述的變更以及各種其他的變更、省略、追加。
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)機(jī)的定子,其特征在于， 具備: 線圈(12)； 定子鐵芯(10)，其支撐該線圈；以及 罩部(22a、22b)，其以包圍從該定子鐵芯的軸線方向端面突出的所述線圈的線圈末端的方式安裝于定子鐵芯， 所述罩部的外徑至少部分地小于所述定子鐵芯的外徑， 所述罩部的線性膨脹系數(shù)大于所述定子鐵芯的線性膨脹系數(shù)， 通過所述罩部熱膨脹而使所述罩部與配置于所述定子周圍的外殼(110)緊貼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)的定子，其特征在于， 在所述罩部的末端的外側(cè)邊緣部形成有切口部(41)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)的定子，其特征在于， 從所述罩部的基端延伸到末端的傾斜部(42)形成于所述罩部的外表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)的定子，其特征在于， 在所述罩部的末端的外側(cè)邊緣部形成有彎曲部(43)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)的定子，其特征在于， 從所述罩部的基端延伸到末端的彎曲部(44)形成于所述罩部的外表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)的定子，其特征在于， 在所述罩部的外表面形成有階梯部(45)，使該階梯部的外徑在所述罩部的基端與所述定子鐵芯的外徑相等、且在所述罩部的末端小于所述定子鐵芯的外徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動(dòng)機(jī)的定子，其特征在于， 在所述罩部的末端的外側(cè)邊緣部形成有切口部或者彎曲部(46)。
【文檔編號(hào)】H02K1/20GK203813544SQ201320788231
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月4日
【發(fā)明者】齊藤哲丸 申請(qǐng)人:發(fā)那科株式會(huì)社