旋转电机的绝缘构造及其制造方法技术

在具有定子和转子的旋转电机的绝缘构造中，构成定子的定子齿部具备：层叠软磁性材料的板材所得的铁芯(31)、配置在铁芯(31)的周围的电线、配置在铁芯(31)和电线之间的绝缘体(32a、32b)。绝缘体(32a、32b)由有伸缩性的部件或具有弯曲弹性的部件构成，在伸展的状态或展开的状态下装配在铁芯(31)的周围，具备在层叠厚度方向上对构成铁芯(31)的软磁性材料的板材加压的拉伸强度、弯曲强度。由此，能够提供一种能够没有模具地制作任意形状的定子齿部的旋转电机的绝缘构造及其制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种旋转电机的绝缘构造，特别涉及定子的绝缘构造及其制造方法。
技术介绍
电动机、交流发电机等旋转电机由转子、定子、包覆它们的外壳等构成。将由软磁性材料的铁芯、卷绕在铁芯上的电线、将铁芯和电线之间绝缘的绝缘体等构成的定子齿部(stator teeth)在圆周方向上配置多个而构成了构成旋转电机的部件中的定子。定子的电线中通电大容量的电流，因此对绝缘体要求绝缘性，并且为了维持旋转电机的性能，还要求能够保持铁芯形状的强度。作为绝缘体，一般使用对绝缘纸、绝缘性的树脂材料进行注射成形所得的绝缘体。通过注射成形所得的绝缘体能够与铁芯的尺寸配合地高精度地得到希望的形状，因此在电线的卷线、定子的固定等方面是有效的。但是，在注射成形中模具是必须的，因此需要伴随着铁芯的形状变更也对注射成形用的模具进行形状变更，存在形状的变更自由度低，制造成本增加的问题。作为解决上述问题的技术，专利文献1公开了在铁芯周围加压成形绝缘性的膜的例子。专利文献1涉及一种旋转电机的绝缘构造，其由压缩成型的膜构成线圈卷绕部和锷部，通过组合它们来确保铁芯-电线之间的绝缘，通过配置在铁芯的端部的锷部保持铁芯和膜的形状，是容易进行绝缘体的形状变更的构造。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-311706号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，上述专利文献1的绝缘构造以锷部的存在为前提，以尽可能减薄线圈卷绕部为课题，通过线圈卷绕部单体无法保持铁芯形状，对定子齿部的磁性能产生大的影响，因此需要锷部，存在对降低制造成本有限制的问题。即，通过层叠软磁性材料的板材而构成了铁芯，但各板材由于切断加工时的变形等成为板簧状，因此需要在层叠厚度方向上加压，减小板材之间的间隙，确保填充系数、即铁芯的表观体积和软磁性材料的板材的实际体积之比。在专利文献1的绝缘构造中，将锷部设为符合铁芯形状的尺寸，由此能够在层叠厚度方向上通过锷部对铁芯加压而保持，但构成线圈卷绕部的膜部的强度低，因此无法单独地保持对铁芯加压的状态，铁芯的中央部分会成为膨胀的状态。中央部分膨胀了的铁芯在软磁性材料内部产生的应力增加，因此伴随着填充系数的降低，铁损增加，旋转电机的效率降低。进而，在膜的压缩成形时需要与铁芯形状配合的加压夹具，因此制造成本增加。本专利技术是鉴于这样的情况而提出的，其目的在于提供一种旋转电机的绝缘构造及其制造方法，其能够没有模具地以任意形状制造填充系数高的定子齿部。用于解决问题的手段为了解决上述问题，本专利技术的旋转电机的绝缘构造的特征在于：在具有定子和转子的旋转电机的绝缘构造中，构成上述定子的定子齿部具备层叠软磁性材料的板材所得的铁芯、配置在上述铁芯的周围的电线、配置在上述铁芯和上述电线之间的绝缘体，上述绝缘体由有伸缩性的部件构成，在伸展的状态下装配在上述铁芯的周围，具备在层叠厚度方向上对构成上述铁芯的软磁性材料的板材加压的拉伸强度。为了解决上述问题，本专利技术的另一个旋转电机的绝缘构造的特征在于：在具有定子和转子的旋转电机的绝缘构造中，构成上述定子的定子齿部具备层叠软磁性材料的板材所得的铁芯、配置在上述铁芯的周围的电线，上述绝缘体由弯曲强度为10～2000MPa的弹性体构成，在上述软磁性材料的板材的宽度方向上扩张的状态下装配在上述铁芯的周围，具备在层叠厚度方向上对构成上述铁芯的软磁性材料的板材加压的弯曲强度。为了解决上述问题，根据本专利技术，旋转电机的绝缘构造的制造方法是具有定子齿部的旋转电机的绝缘构造的制造方法，其特征在于，具备：在层叠厚度方向上对层叠软磁性材料的板材所得的铁芯加压而把持的第一工序；将伸缩性的绝缘体配置在上述铁芯的周围的第二工序；将上述绝缘体固定在上述铁芯的周围的第三工序，在上述第二工序中分为多次地配置分割后的上述绝缘体。专利技术效果根据本专利技术，通过用具有伸缩性或弹性的绝缘体包覆铁芯的周围，能够没有模具地以任意形状制作填充系数高的定子齿部，能够低成本地得到旋转电机的绝缘构造。附图说明图1是表示与本专利技术的实施例1有关的轴向间隙型的旋转电机的结构的图。图2是表示与本专利技术的实施例1有关的轴向间隙型的旋转电机的定子齿部的结构的图。图3是表示与本专利技术的实施例1有关的铁芯和绝缘体的形式1的图。图4是表示与本专利技术的实施例1有关的铁芯和绝缘体的形式2的图。图5是表示与本专利技术的实施例1有关的铁芯和绝缘体的形式3的图。图6是表示与本专利技术的实施例1有关的铁芯和绝缘体的形式4的图。图7是表示与本专利技术的实施例1有关的绝缘体的压缩力的图。图8是表示与本专利技术的实施例1有关的铁芯和绝缘体的形式5的图。图9A是表示与本专利技术的实施例1有关的铁芯和绝缘体的结构的图。图9B是表示与本专利技术的实施例1有关的铁芯和绝缘体的结构的图。图10是表示与本专利技术的实施例1有关的形式1的旋转电机的制造方法的图。图11是表示与本专利技术的实施例1有关的形式2的旋转电机的制造方法的图。图12是表示与本专利技术的实施例1有关的形式3的旋转电机的制造方法的图。图13是表示与本专利技术的实施例1有关的形式4的旋转电机的制造方法的图。图14是表示与本专利技术的实施例1有关的形式5的旋转电机的制造方法的图。图15是表示与本专利技术的实施例2有关的铁芯和绝缘体的形式1的图。图16是表示与本专利技术的实施例2有关的绝缘体的压缩力的图。图17A是表示与本专利技术的实施例2有关的铁芯和绝缘体的形式2的图。图17B是表示与本专利技术的实施例2有关的铁芯和绝缘体的形式2的图。图18是表示与本专利技术的实施例2有关的铁芯和绝缘体的形式3的图。具体实施方式以下，以轴向间隙型的旋转电机为例参照附图说明本专利技术的实施方式的例子，但只要是在铁芯和电线之间具有绝缘体的旋转电机，则并不限于轴向间隙型。实施例[实施例1]使用图1～图9B说明使用了本专利技术的绝缘构造的定子齿部的构造的实施例1。图1是说明使用了本实施例的绝缘构造的轴向间隙型的旋转电机的构造的图。轴向间隙型的旋转电机10具备：在圆板状的部件21上在圆周方向上配置多个磁铁20所得的转子50、在圆周方向上配置多个由隔着绝缘体32卷装在铁芯31上的电线33构成的定子齿部30所得的定子60、用于将转子50和定子60配置在同心圆上的旋转轴70、容纳它们的外壳80。此外，也可以将磁铁20置换为电磁铁。...

【技术保护点】
一种具有定子和转子的旋转电机的绝缘构造，其特征在于，构成上述定子的定子齿部具备层叠软磁性材料的板材所得的铁芯、配置在上述铁芯的周围的电线、配置在上述铁芯和上述电线之间的绝缘体，上述绝缘体由有伸缩性的部件构成，在伸展的状态下装配在上述铁芯的周围，具备在层叠厚度方向上对构成上述铁芯的软磁性材料的板材加压的拉伸强度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.11 JP 2012-2256511.一种具有定子和转子的旋转电机的绝缘构造，其特征在于，
构成上述定子的定子齿部具备层叠软磁性材料的板材所得的铁芯、配置在
上述铁芯的周围的电线、配置在上述铁芯和上述电线之间的绝缘体，
上述绝缘体由有伸缩性的部件构成，在伸展的状态下装配在上述铁芯的周
围，具备在层叠厚度方向上对构成上述铁芯的软磁性材料的板材加压的拉伸强
度。
2.根据权利要求1所述的旋转电机的绝缘构造，其特征在于，
上述绝缘体由拉伸强度为10～200MPa的绝缘性带构成，在上述铁芯的轴
长度方向上被分割为多个地卷绕。
3.根据权利要求1所述的旋转电机的绝缘构造，其特征在于，
上述绝缘体由拉伸强度为10～200MPa的绝缘性带构成，被螺旋状地卷绕
在上述铁芯的周围。
4.根据权利要求1所述的旋转电机的绝缘构造，其特征在于，
上述绝缘体由拉伸强度为10～100MPa的截面中空的伸缩性部件构成，在
上述铁芯的轴长度方向上被分割为多个地装配。
5.根据权利要求1所述的旋转电机的绝缘构造，其特征在于，
上述绝缘体由拉伸强度为10～100MPa的截面中空的热收缩性部件构成，
通过使其加热收缩，在上述铁芯的轴长度方向上被分割为多个地装配。
6.根据权利要求1所述的旋转电机的绝缘构造，其特征在于，
在上述铁芯的轴长度方向上一部分重叠地配置上述绝缘体。
7.根据权利要求4所述的旋转电机的绝缘构造，其特征在于，
上述绝缘体由拉伸强度为10～100MPa的截面中空的伸缩性部件构成，在
上述铁芯的层叠厚度方向上设置至少一处以上的缺口。
8.根据权利要求1所述的旋转电机的绝缘构造，其特征在于，
上述绝缘体由弯曲强度为10～2000MPa的弹性体构成，在向上述软磁性材
料的板材的宽度方向扩张的状态下装配在上述铁芯的周围，具备在层叠厚度方
向上对构成上述铁芯的...

【专利技术属性】
技术研发人员：梶田大毅，中须信昭，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP