CN109983657A - 定子以及定子的制造方法 - Google Patents

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梶田効
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Abstract

该定子(10)具备：圆环状的定子芯，其具有在径向上开口的线圈***用开口部，并且设置有设置于周向的侧壁且具有沿轴向延伸的凹部的多个插槽；线圈；以及楔块，其以堵塞线圈***用开口部的至少一部分的方式与凹部卡合，且楔块包含热塑性树脂。

Description

定子以及定子的制造方法
技术领域
本发明涉及定子以及定子的制造方法。
背景技术
以往，公知有具备楔块的定子以及定子的制造方法。这样的定子例如公开于日本特开2015-226379号公报。
在上述日本特开2015-226379号公报的定子的制造方法中，首先在圆环状的定子芯的插槽安装有插槽绝缘纸。其后，经由在定子芯的径向内侧开口的开口部而将定子线圈从径向内侧***。其后，将沿轴向延伸的楔块沿着轴向***被设置于插槽的周向的侧壁并沿轴向延伸的楔块槽。而且，楔块配置为堵塞插槽的开口部。另外，在定子芯的周向上，楔块的宽度与配置于楔块槽的量对应地比插槽的开口部的宽度变大。
另外，在上述日本特开2015-226379号公报记载那样的以往的定子的制造方法中，在为了提高定子线圈相对于插槽的占空系数而将定子线圈收容至插槽的径向内侧的情况下，在楔块沿着轴向***插槽的楔块槽时，有时楔块与定子线圈干涉而一边摩擦定子线圈一边被***。作为对策，以往，在将楔块沿轴向***时，以沿径向外侧压缩了定子线圈的状态***楔块。
专利文献1:日本特开2015-226379号公报
然而，在以沿径向外侧压缩了定子线圈的状态，将楔块沿轴向***的以往的定子的制造方法中，存在以定子线圈被压缩为起因而在定子线圈产生形变(负荷)的不良状况。另外，在楔块的轴向***时，通过楔块摩擦定子线圈。而且，在定子芯的轴向的长度比较大的情况下，楔块与定子线圈的接触面积变大，与此对应地，楔块与定子线圈的摩擦力变大，因此存在难以将楔块沿轴向***楔块槽(插槽)这样的问题点。
因此，为了减少以楔块的轴向***为起因的楔块与定子线圈的摩擦，考虑将楔块从插槽的径向内侧***，但对于以往的定子而言，在定子芯的周向上，楔块的宽度大于插槽的开口部的宽度，因此将楔块经由插槽的径向内侧的开口部而***插槽内较为困难。
发明内容
本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，本发明的一个目的在于提供即便在提高了线圈相对于插槽的占空系数的情况下也能够不对线圈给予负荷而容易地将楔块***插槽的定子以及定子的制造方法。
为了实现上述目的，本发明的第1方面的定子具备：圆环状的定子芯，其具备具有在径向上开口的线圈***用开口部的多个插槽、和设置于周向的侧壁并沿轴向延伸的凹部；线圈，其包含收纳于多个插槽的插槽收容部；以及楔块，其以从定子芯的径向观察时堵塞线圈***用开口部的至少一部分的方式卡合于凹部，且上述楔块包含热塑性树脂。
对于本发明的第1方面的定子而言，如上述那样，将楔块构成为包含热塑性树脂。由此，通过对楔块进行加热，能够使楔块的周向的宽度变化。作为其结果，通过使楔块形成为比线圈***用开口部的周向的宽度小，能够经由线圈***用开口部将楔块从径向***插槽，并且在***中或者***后，使楔块加热变形而使楔块的周向的宽度比线圈***用开口部的周向的宽度大，从而能够将楔块配置于凹部。作为其结果，与不使楔块加热变形而使楔块沿着轴向移动而配置于凹部的情况不同，即便在提高线圈相对于插槽的占空系数而使定子芯的轴向的长度比较长地构成的情况下，也能够防止楔块与线圈在轴向上摩擦。作为其结果，即便在提高了线圈相对于插槽的占空系数的情况下，也能够不对线圈给予负荷而容易地将楔块配置于插槽的凹部。
另外，对于本发明的第2方面的定子的制造方法而言，上述定子具备：圆环状的定子芯，其具备具有在径向上开口的线圈***用开口部的多个插槽、和设置于周向的侧壁并沿轴向延伸的凹部；线圈，其包含收纳于多个插槽的插槽收容部；以及楔块，其配置于凹部，定子的制造方法具备以下工序：从定子芯的径向经由线圈***用开口部而在多个插槽***线圈的插槽收容部的工序；和在***线圈的工序后，一边使包含热塑性树脂的楔块加热变形，一边使楔块从定子芯的径向一侧经由线圈***用开口部而向径向另一侧移动，由此以从定子芯的径向观察时堵塞线圈***用开口部的至少一部分的方式使楔块与凹部卡合的工序。
在本发明的第2方面的定子的制造方法中，通过如上述那样构成，一边使包含热塑性树脂的楔块加热变形，一边使楔块从定子芯的径向一侧经由线圈***用开口部向径向另一侧移动，因此与不使楔块加热变形而使楔块沿着轴向移动而配置于凹部的情况不同，能够防止楔块与线圈在轴向上摩擦。由此，即便在提高线圈相对于插槽的占空系数而使定子芯轴向的长度比较长的情况下，也能够防止楔块与线圈的摩擦力增大。作为其结果，能够提供即便在提高了线圈相对于插槽的占空系数的情况下也能够不对线圈给予负荷而容易地将楔块配置于插槽的凹部的定子的制造方法。
根据本发明，如上述那样，即便在提高了线圈相对于插槽的占空系数的情况下，也能够不对线圈给予负荷而容易地将楔块***插槽。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的旋转电机(定子)的俯视图。
图2是本发明的第1实施方式的定子的剖视图。
图3是本发明的第1实施方式的定子芯的插槽的俯视图。
图4是本发明的第1实施方式的线圈以及楔块的俯视图。
图5是本发明的第1实施方式的线圈的主视图。
图6是表示本发明的第1实施方式的以堵塞定子的开口部的方式配置的楔块的从径向内侧观察的图。
图7是本发明的第1实施方式的楔块的剖视图。
图8是本发明的第1实施方式的具有弯曲形状的楔块的剖视图。
图9是本发明的第1实施方式的定子芯的俯视图。
图10是表示将本发明的第1实施方式的线圈***插槽的线圈***夹具的图。
图11是用于对将本发明的第1实施方式的线圈的第1收容部***插槽的工序进行说明的图。
图12是用于对将本发明的第1实施方式的线圈的第2收容部***插槽的工序进行说明的图。
图13是用于对将本发明的第1实施方式的楔块配置于楔块***槽的工序进行说明的图(开始)。
图14是表示用于将本发明的第1实施方式的楔块配置于楔块***槽的加热按压装置的俯视图。
图15是表示用于将本发明的第1实施方式的楔块配置于楔块***槽的加热按压装置的剖视图。
图16是用于对将本发明的第1实施方式的楔块配置于楔块***槽的工序进行说明的图(结束)。
图17是表示本发明的第2实施方式的定子的楔块的结构的剖视图。
图18是从径向内侧观察本发明的第3实施方式的定子的楔块以及连结部的图。
图19是从轴向的一侧观察本发明的第3实施方式的定子的楔块以及连结部的图。
图20是用于对将本发明的第3实施方式的定子的楔块以及连结部***楔块***槽的工序进行说明的俯视图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。
[第1实施方式]
(定子的构造)
参照图1～图7对第1实施方式的定子10进行说明。定子10构成具备转子20的旋转电机100的一部分。旋转电机100例如作为马达或者发电机而构成。此外，在本申请说明书中，“轴向”是指沿着定子10(旋转电机100)的轴线C的方向(箭头Z方向)。另外，“径向”是指定子10的径向(径向：箭头R方向)。另外，“径向内侧”是指定子10的径向内侧，“径向外侧”是指定子10(定子芯11)的径向外侧。另外，“周向”是指定子10(定子芯11)的周向(箭头A方向)。
如图1所示，定子10(定子芯11)配置为在径向上与转子20的外周面对置。在定子芯11设置有多个插槽12。另外，以隔着插槽12的方式设置有多个齿13。另外，如图2所示，定子10包含配置于插槽12的线圈30以及楔块40。
如图3所示，插槽12具备开口部12a，上述开口部12a在径向内侧开口并且供线圈30在从径向内侧***插槽12时通过。此外，开口部12a是权利要求书的“线圈***用开口部”的一个例子。
另外，插槽12具有径向内侧的插槽12的部分12b和径向外侧的插槽12的部分12c。另外，定子芯11包含一对楔块***槽12e，上述一对楔块***槽12e分别设置在部分12b的径向内侧且齿13的周向的两侧的侧壁12d，并沿定子芯11的轴向延伸。而且，在周向上，部分12c的宽度W2比部分12b的宽度W1大。另外，一对楔块***槽12e的底部12f彼此的距离D1的大小比部分12b的宽度W1大，并且比开口部12a的宽度W3大。此外，宽度W1和宽度W3大致相等。此外，楔块***槽12e是权利要求书的“凹部”的一个例子。另外，齿13的周向的两侧的侧壁12d是权利要求书的“周向的侧壁”的一个例子。
详细而言，楔块***槽12e构成为从轴向的一侧观察具有弧状。而且，构成为，通过在楔块***槽12e嵌入有后述的楔块40的卡合部41，从而使楔块***槽12e与卡合部41卡合。另外，楔块***槽12e和开口部12a形成周向的宽度朝向径向内侧从D1变化为W3的阶梯差。由此，防止楔块40从开口部12a向径向内侧脱离。
另外，在插槽12的径向外侧的部分12c与径向内侧的部分12b的边界设置有台阶部12g，将后述的线圈30的第2收容部34***插槽12的工序时，该台阶部12g对一对插槽收容部31中的第1收容部33向径向内侧移动进行限制。此外，如图4所示，在插槽12的径向外侧的部分12c配置有一对插槽收容部31中的第1收容部33。另外，在插槽12的径向内侧的部分12b配置有：与配置于径向外侧的部分12c的线圈30不同的线圈30的一对插槽收容部31中的第2收容部34。
如图4所示，通过将多个圆线30a卷绕而形成线圈30。而且，如图5所示，线圈30包含：一对插槽收容部31，其收容于定子芯11的插槽12；和一对线圈端部32，其将一对插槽收容部31连接。而且，如图4所示，从轴向观察时，线圈30配置为，一对插槽收容部31中的第1收容部33配置于插槽12的径向外侧。另外，第2收容部34配置于从配置有第1收容部33的插槽12在周向上分离了规定数量的插槽12的插槽12(参照图12)。即，线圈30作为双层重叠卷绕线圈而形成。
另外，从轴向观察，第1收容部33具有大致矩形形状。而且，在第1收容部33的径向内侧的面33a设置有向径向外侧凹陷的线圈凹部33b。而且，第2收容部34设置有向径向外侧突出并且在第1收容部33的线圈凹部33b嵌合的线圈凸部34a。另外，在第2收容部34设置有向径向内侧突出并且在后述的楔块40的楔块凹部40a嵌合的线圈凸部34b。而且，将第2收容部34的周向的面34c和线圈凸部34b顺利地连接，该部分构成将楔块40向楔块***槽12e引导的引导部35。
另外，如图5所示，在线圈30以覆盖一对插槽收容部31和一对线圈端部32的方式安装有片状的绝缘部件36。另外，绝缘部件36通过由例如PEN(polyethylene naphthalate:聚萘二甲酸乙二醇酯)膜构成的芯材、和以覆盖芯材的两面的方式设置的芳纶纤维构成的表面部件构成。
此处，在第1实施方式中，如图6所示，从定子芯11的径向内侧观察时，楔块40以堵塞开口部12a的方式配置于楔块***槽12e，且包含热塑性树脂。另外，楔块40的轴向的大小L1与定子芯11的轴向的大小的L2大致相同。
具体而言，如图7所示，楔块40包含：一对卡合部41，其在周向上设置于楔块40的两端部附近，且与楔块***槽12e卡合；和变形部42，其在周向上设置于楔块40的中央部,并能够加热变形。
详细而言，在第1实施方式中，楔块40通过双色成型形成。楔块40由构成变形部42的第1树脂部分43、和设置于第1树脂部分43的周向两侧并包含具有软磁性的材料的第2树脂部分44构成。
第1树脂部分43例如由PPS(聚苯硫醚树脂)等热塑性树脂构成。由此，第1树脂部分43构成为在被加热(例如加热为280℃以上)的情况下软化而能够变形。即，第1树脂部分43包含熔点不足280℃的热塑性树脂。此外，第1树脂部分43不含有具有软磁性的材料。
第2树脂部分44在热固化性树脂中含有具有软磁性的材料(例如铁粉)。由此，第2树脂部分44构成为，能够树脂成型，并且能够使磁通穿过。周向一侧的第2树脂部分44和周向另一侧的第2树脂部分44隔着第1树脂部分43而分开配置。由此，第1树脂部分43作为磁间隙发挥功能，防止磁通以沿周向横穿线圈30的径向内侧的方式通过。
另外，第1树脂部分43的沿着周向的方向的宽度W4大于周向一侧的第2树脂部分44的宽度W5以及周向另一侧的第2树脂部分44的宽度W5。例如，宽度W4是楔块40的宽度W3的约二分之一的大小。
另外，在第1实施方式中，第1树脂部分43的径向的厚度t1小于第2树脂部分44的径向的厚度t2。即，变形部42的厚度t1小于卡合部41的厚度t2。即，楔块40构成为，周向的中央部的厚度比较薄，周向的两端部侧的部分的厚度比较厚。此外，厚度t1是指第1树脂部分43中的最薄的部分的厚度，厚度t2是指第2树脂部分44中的最厚的部分的厚度。
另外，楔块40的径向内侧的堵塞插槽12的开口部12a的部分的周向的宽度是W3。另外，楔块40的卡合部41的周向的两端部彼此的距离且楔块40的宽度W6大于宽度W3。而且，在第1实施方式中，楔块40的一对卡合部41的外周面41a形成为，从轴向的一侧观察时具有弧状(例如圆弧状)。即，卡合部41构成为，具有与楔块***槽12e以及线圈30的引导部35(参照图13)对应的形状。此外，宽度W6是权利要求书的“第2周向宽度”的一个例子。另外，“宽度W6”以及后述的“宽度W7”是指最端部彼此的距离。
另外，楔块40的径向内侧的面45配置为径向位置与定子芯11(齿13)的径向内侧的面13a(参照图4)大致相同(同一平面)。另外，楔块40的径向外侧的面46向径向内侧凹陷，并且构成嵌入线圈凸部34b的楔块凹部40a。
(定子的制造方法)
接下来参照图5、图6、图8～图16，对定子10的制造方法进行说明。
〈形成楔块的工序〉
此处，在第1实施方式的定子10的制造方法中，进行形成楔块40的工序。形成楔块40的工序在后述的将楔块40配置于楔块***槽12e的工序之前进行。具体而言，如图8所示，在形成楔块40的工序中，形成有具有插槽12的开口部12a的宽度W3以下的宽度W7的楔块40。此外，图8中，将宽度W7图示为与宽度W3相等的大小，但宽度W7为宽度W3以下即可。另外，宽度W7是权利要求书的“第1周向宽度”的一个例子。
详细而言，在第1实施方式中，在形成楔块40的工序中，形成楔块40，该楔块40包含与楔块***槽12e卡合的一对卡合部41、和设置于一对卡合部41之间且能够加热变形的变形部42，并且一对卡合部41和变形部42构成弯曲形状。换言之，形成有：周向的中央部的变形部42向径向内侧突出并且周向的两端部侧的一对卡合部41向径向外侧突出的具有弯曲形状的楔块40。
具体而言，通过双色成型形成楔块40。首先，准备包含PPS等热塑性树脂在内的树脂材料(第1树脂部分43的材料)。另外，准备在热固化性树脂含有具有磁性的材料(例如铁粉)的树脂材料(第2树脂部分44的材料)。而且，在构成变形部42的第1树脂部分43成型之后，在第1树脂部分43的两侧形成有构成一对卡合部41的第2树脂部分44。此外，优选第1树脂部分43不含有具有磁性的材料。
〈形成线圈的工序〉
如图5所示，通过卷绕圆线30a，从而形成线圈30。具体而言，在未图示的卷框多次卷绕圆线30a。而且，以覆盖线圈30的至少一对插槽收容部31的方式在线圈30安装有绝缘部件36。具体而言，以覆盖一对插槽收容部31和线圈端部32的方式在线圈30安装有绝缘部件36。另外，绝缘部件36在覆盖线圈30的状态下具有环形状(六边形形状)。
〈将线圈***插槽的工序〉
接下来，进行将线圈30***插槽12的工序。首先，如图9所示，形成有通过将电磁钢板沿着轴向层叠而形成的定子芯11。另外，如图10所示，准备具有以与定子芯11的插槽12对应的方式设置的槽部51的线圈***夹具50。
而且，如图11所示，以线圈***夹具50的槽部51与插槽12对置的方式将线圈***夹具50配置于定子芯11的径向内侧。而且，将一对插槽收容部31中的第1收容部33配置于插槽12的径向外侧的部分12c，并且将第2收容部34配置于槽部51。此外，与插槽12(槽部51)相同数量的量的线圈30配置于插槽12以及槽部51。
而且，如图12所示，通过使线圈***夹具50和定子芯11沿周向相对移动(旋转)，使线圈30变形。由此，如图11所示，在线圈***夹具50的移动前(旋转前)，以相对于第1收容部33而在径向上对置的方式配置的第2收容部34以规定的插槽12数量的大小沿周向移动。此外，在图11以及图12中，省略线圈凹部33b、线圈凸部34a以及34b的图示。
而且，线圈30的第2收容部34***位于从配置有第1收容部33的插槽12在周向上离开的位置的插槽12。具体而言，第2收容部34慢慢向径向外侧移动。由此，第2收容部34从槽部51经由开口部12a从径向内侧向插槽12的径向内侧的部分12b***。
〈将楔块配置于楔块***槽的工序〉
接下来，在第1实施方式的定子10的制造方法中，进行将楔块40配置于楔块***槽12e的工序。在将楔块40配置于楔块***槽12e的工序中，通过一边使包含热塑性树脂的楔块40加热变形，一边使楔块40从定子芯11的径向内侧经由开口部12a而向径向外侧移动，以从定子芯11的径向内侧观察时堵塞开口部12a的方式将楔块40配置于楔块***槽12e。
具体而言，如图13所示，在第1实施方式中，从轴向的一侧观察时，以具有弯曲形状的方式将楔块40配置于各插槽12的开口部12a。换言之，以楔块40的宽度方向沿着定子芯11的周向的方式将楔块40配置于各插槽12的开口部12a。例如，楔块40通过楔块配置夹具60而配置于开口部12a。楔块配置夹具60具有沿着径向延伸的槽部61，经由槽部61而将楔块40配置于开口部12a。
而且，如图14所示，在定子芯11的径向内侧配置有：包含圆柱形状(杆形状)的加热器71、隔热部72及加热器保持部73的加热按压装置70。例如，如图15所示，加热器71使用经由导线71a供给的电力，被加热至约280℃。隔热部72抑制加热器71的热向加热按压装置70的其他部分传递。加热器保持部73能够在保持加热器71以及隔热部72的状态下相对于定子芯11而沿径向(箭头B方向)及周向(箭头A方向)移动。
而且，如图16所示，楔块40一边由加热按压装置70从定子芯11的径向内侧加热一边被按压。由此，仅楔块40的第1树脂部分43的变形部42软化，楔块40加热变形，并且楔块40的一对卡合部41由线圈30的引导部35相对于线圈30而向周向外侧的楔块***槽12e侧移动。而且，一对卡合部41彼此的距离在周向上分离，由此从楔块40弯曲形状了的状态向弯曲形状的楔块40沿周向扩张的状态变化，楔块40的宽度变得比宽度W7(W3)大。此外，一对卡合部41包含铁粉，并且与线圈30、齿13接触，因此一对卡合部41成为比变形部42低的温度。
而且，楔块40的一对卡合部41嵌入并卡合于楔块***槽12e。而且，在一对卡合部41卡合于楔块***槽12e的状态下，变化为楔块40的宽度大于开口部12a的宽度W3，并且具有与楔块***槽12e彼此的距离D1大致相等的宽度W6的状态。
其后，加热按压装置70和定子芯11沿周向以一个插槽12的大小相对移动。而且，通过加热按压装置70，将楔块40如上述那样从径向内侧经由开口部12a***楔块***槽12e配置。重复该动作，如图1所示，从径向内侧观察时，在各插槽12的开口部12a配置的所有楔块40以堵塞开口部12a的方式配置于楔块***槽12e。
〈固定楔块的工序〉
接下来，在将楔块40配置于楔块***槽12e的工序之后，结束(停止)向楔块40的加热，由此实施对楔块40的一对卡合部41卡合于楔块***槽12e的状态下的楔块40的形状进行固定的工序。即，通过使软化了的楔块40的变形部42所含的热塑性树脂的温度降低，将楔块40固化。换言之，在弯曲形状变大，具有宽度W6并且一对卡合部41卡合于楔块***槽12e的状态下，楔块40固化，楔块40的形状固定。由此，防止楔块40经由开口部12a向径向内侧脱离，并且通过楔块40，防止线圈30经由开口部12a向径向内侧脱离。
[第2实施方式]
参照图1以及图17，对第2实施方式的定子210进行说明。在第2实施方式的定子210中，与通过第1树脂部分43和第2树脂部分44由双色成型构成的第1实施方式的楔块40不同，具备由第1树脂243构成的楔块240。此外，对与上述第1实施方式相同的结构，在图中标注相同的附图标记图示，并省略其说明。
在第2实施方式中，如图1所示，定子210具备楔块240。如图17所示，楔块240由包含热塑性树脂的第1树脂243构成。即，楔块240的第1树脂243包含周向的中央部的变形部242、和周向的两端部附近的一对卡合部241双方。由此，与使楔块240双色成型的情况相比，能够容易形成楔块240。另外，楔块240与第1实施方式的楔块40相同，形成为在周向上具有宽度W10，并且具有弯曲形状。而且，具有弯曲形状的楔块240在楔块240配置于楔块***槽12e时，将变形部242加热变形，楔块240变形为具有宽度W11(与距离D1大致相等)的状态。此外，定子210的其他结构以及制造方法与上述第1实施方式的定子10的结构以及制造方法相同。另外，宽度W10是权利要求书的“第1周向宽度”的一个例子。另外，宽度W11是权利要求书的“第2周向宽度”的一个例子。
[第3实施方式]
参照图18～图20，对第3实施方式的定子310进行说明。在第3实施方式的定子310设置有在定子芯11的周向上将楔块340彼此相互连结的连结部350。此外，针对与上述第1或者第2实施方式相同的结构，在图中标注相同的附图标记而图示，并省略其说明。
在第3实施方式中，如图18所示，定子310具备连结部350，该连结部350配置于定子芯11的轴向的两侧，在定子芯11的周向上将多个楔块340彼此相互连结。具体而言，连结部350与多个楔块340一体构成，从轴向的一侧观察时，具有圆环状(参照图20)。楔块340与第1实施方式的楔块40或者第2实施方式的楔块240相同地构成。而且，连结部350也可以由热塑性树脂构成，也可以由热固化性树脂构成。例如，连结部350的径向的厚度t11与楔块340的变形部342的厚度t12大致相等。此外，定子310的其他结构与上述第1实施方式的定子10的结构相同。
(第3实施方式的定子的制造方法)
在第3实施方式中，如图20所示，具有多个弯曲形状的楔块340和连结部350一体地形成。而且，多个楔块340在由连结部350连结的状态下，配置于定子芯11的径向内侧之后，与第1实施方式的定子10的制造方法相同，通过加热按压装置70(参照图14以及图15)将各个楔块340***楔块***槽12e。此外，定子310的其他制造方法与上述第1实施方式的定子10的制造方法相同。
[第1～第3实施方式的构造的效果]
在上述第1～第3实施方式中，将楔块(40、240、340)构成为包含热塑性树脂。由此，通过加热楔块(40、240、340)，能够使楔块(40、240、340)的周向的宽度变化。作为其结果，通过将楔块(40、240、340)形成为比线圈***用开口部(12a)的周向的宽度小，从而能够经由线圈***用开口部(12a)将楔块(40、240、340)从径向***插槽(12)，并且能够在***中或者***之后，使楔块(40、240、340)加热变形而使楔块(40、240、340)的周向的宽度比线圈***用开口部(12)的周向的宽度大，从而使楔块(40、240、340)与凹部(12e)卡合。作为其结果，与不使楔块(40、240、340)加热变形而沿着轴向移动而使楔块(40、240、340)卡合于凹部(12e)的情况不同，即便在提高了线圈(30)相对于插槽(12)的占空系数而使定子芯(11)的轴向的长度比较长地构成的情况下，也能够防止楔块(40、240、340)与线圈(30)在轴向上摩擦。作为其结果，即便在提高了线圈(30)相对于插槽(12)的占空系数的情况下，也能够不对线圈(30)给予负荷而容易地将楔块(40、240、340)配置于插槽(12)的凹部(12e)。
另外，在上述第1～第3实施方式中，楔块(40、240、340)包含：一对卡合部(41、241、341)，其在定子芯(11)的周向上设置于楔块(40、240、340)的两端部附近，并与凹部(12e)卡合；和变形部(42、242、342)，其在定子芯(11)的周向上设置于楔块(40、240、340)的中央部，并能够加热变形。若这样构成，则在使楔块(40、240、340)的一对卡合部(41、241、341)通过了线圈***用开口部(12a)之后，使楔块(40、240、340)的中央部加热变形，由此能够使一对卡合部(41、241、341)移动而容易地与凹部(楔块***槽)(12e)卡合。
另外，在上述第1～第3实施方式中，在定子芯(11)的径向上，变形部(42、242、342)的径向厚度(t1、t12)小于一对卡合部(41、241、341)的径向厚度(t2)。若这样构成，则能够与变形部(42、242、342)的径向厚度(t1、12)小对应地容易地使变形部(42、242、342)加热变形，并且能够与一对卡合部(41、241、341)的径向厚度(t2)比较大对应地使一对卡合部(41、241、341)相对于凹部(12c)的接触面积变大，因此能够增大卡合强度。另外，能够与一对卡合部(41、241、341)的径向厚度大对应地增大一对卡合部(41、241、341)的机械强度。
另外，在上述第1～第3实施方式中，楔块(40、240、340)形成为，在从定子芯(11)的轴向的一侧观察时，一对卡合部(41、241、341)的外周面(41a)具有弧状。若这样构成，则能够通过树脂成型容易地形成楔块(40、240、340)，并且能够防止在使变形部(42、242、342)加热变形时，具有弧状的一对卡合部(41、241、341)的外周面(41a)钩挂于线圈(30)、插槽(12)的凹部(12e)以外的侧壁(12d)的部分。由此，能够更容易地将楔块(40、240、340)配置于插槽(12)的凹部(12e)。
另外，在上述第1或者第3实施方式中，楔块(40、340)通过构成变形部(42、342)的第1树脂(43、243)、和构成一对卡合部(41、341)并且包含具有磁性的材料的第2树脂(44)一体地形成。若这样构成，则能够使磁通在配置有一对卡合部(41、341)地部分通过，因此能够提高定子(10、310)的磁特性。
另外，在上述第3实施方式中，还具备连结部(341)，该连结部(341)配置于定子芯(11)的轴向的一侧，在定子芯(11)的周向上将多个楔块(340)彼此相互连结。若这样构成，则能够使多个楔块(340)一体地形成，因此能够减少形成楔块(340)的工序数。
[第1～第3实施方式的制造方法的效果]
在上述第1～第3实施方式中，一边使包含热塑性树脂的楔块(40、240、340)加热变形，一边使楔块(40、240、340)从定子芯(11)的径向一侧经由线圈***用开口部(12a)而向径向另一侧移动。由此，与不使楔块(40、240、340)加热变形而使楔块(40、240、340)沿着轴向移动而与凹部(12e)卡合的情况不同，即便在提高线圈(30)相对于插槽(12)的占空系数而使定子芯(11)的轴向的长度比较长地构成的情况下，也能够防止楔块(40、240、340)与线圈(30)在轴向上摩擦。作为其结果，能够提供即便在提高了线圈(30)相对于插槽(12)的占空系数的情况下也能够不对线圈(30)给予负荷而容易地将楔块(40、240、340)配置于插槽(12)的凹部(12e)的定子(10、210、310)的制造方法。
另外，在上述第1～第3实施方式中，在使楔块(40、240、340)与凹部(12e)卡合的工序之前，还具备形成具有不足定子芯(11)的周向上的线圈***用开口部(12a)的宽度的第1周向宽度(W7、W10)的楔块(40、240、340)的工序，使楔块(40、240、340)与凹部(12e)卡合工序是将楔块(40、240、340)的宽度方向配置为沿着定子芯(11)的周向，一边以从楔块(40、240、340)的宽度具有第1周向宽度(W7、W10)的状态变化为具有比线圈***用开口部(12a)的宽度(W3)大的第2周向宽度(W6、W11)的状态的方式使楔块(40、240、340)加热变形，一边使楔块(40、240、340)与凹部(12e)卡合的工序。若这样构成，则能够暂时不进行用于使楔块(40、240、340)的宽度变小的变形而使所形成的状态的楔块(40、240、340)在线圈***开口部(12a)通过而移动。作为其结果，与不需要用于使楔块(40、240、340)的宽度变小的变形对应，能够防止定子(10、210、310)的组装工序的工序数增加。
另外，在上述第1～第3实施方式中，形成楔块(40、240、340)的工序是形成包含与凹部(12e)卡合的一对卡合部(41、241、341)和设置于一对卡合部(41、241、341)之间并能够加热变形的变形部(42、242、342)、并且一对卡合部(41、241、341)和变形部(42、242、342)构成弯曲形状的楔块(40、240、340)的工序，使楔块(40、240、340)与凹部(12e)卡合的工序是一边使楔块(40、240、340)加热变形，从以从定子芯(11)的轴向的一侧观察具有弯曲形状的方式将楔块(40、240、340)配置于定子芯(11)的径向一侧的状态变化为楔块(40、240、340)的一对卡合部(41、241、341)在定子芯(11)的周向上扩大了的状态，一边使楔块(40、240、340)向径向另一侧移动，由此使楔块(40、240、340)与凹部(12e)卡合的工序。若这样构成，则通过使弯曲形状的楔块(40、240、340)在定子芯(11)的周向上扩张，能够容易地使楔块(40、240、340)的宽度从第1周向宽度(W7、W10)变化为第2周向宽度(W6、W11)，并且能够容易地使一对卡合部(41、241、341)与凹部(12e)卡合，而能够使楔块(40、240、340)与凹部(12e)(插槽：12)卡合。
另外，在上述第1～第3实施方式中，使楔块(40、240、340)与凹部(12e)卡合的工序是以从定子芯(11)的径向内一侧对楔块(40、240、340)边加热边按压、并利用线圈(30)将一对卡合部(41、241、341)向凹部(12e)引导由此使一对卡合部(41、241、341)与凹部(12e)卡合的方式使楔块(40、240、340)与凹部(12e)卡合的工序。若这样构成，则利用线圈(30)将一对卡合部(41、241、341)向凹部(12e)引导，因此能够不设置用于使一对卡合部(41、241、341)与凹部(12e)卡合的专用的夹具而使一对卡合部(41、241、341)与凹部(12e)卡合。作为其结果，能够防止定子(10、210、310)的制造装置的结构变复杂。
另外，在上述第1～第3实施方式中，使楔块(40、240、340)与凹部(12e)卡合的工序是通过对具有配置为变形部(42、242、342)向定子芯(11)的径向一侧突出的弯曲形状的楔块(40、240、340)的变形部(42、242、342)从定子芯(11)的径向一侧边加热边按压，而变化为楔块(40、240、340)的一对卡合部(41、241、341)在定子芯(11)的周向上扩大了的状态，通过这样的方式一边使变形部(42、242、342)加热变形，一边使楔块(40、240、340)与凹部(12e)卡合的工序。若这样构成，则通过使变形部(42、242、342)加热变形，能够不使一对卡合部(41、241、341)加热变形而使一对卡合部(41、241、341)移动。作为其结果，能够防止一对卡合部(41、241、341)的形状崩坏(变形)，并且使一对卡合部(41、241、341)与凹部(12e)卡合。
另外，在上述第1～第3实施方式中，在使楔块(40、240、340)与凹部(12e)卡合的工序后，还具备：通过结束向楔块(40、240、340)的加热从而使楔块(40、240、340)的一对卡合部(41、241、341)卡合于凹部(12e)的状态下的楔块(40、240、340)的形状固定的工序。若这样构成，则楔块(40、240、340)的形状固定，因此能够防止楔块(40、240、340)变形而从凹部(12e)脱离。
[变形例]
此外，应该认为这次公开的实施方式所有方面均为例示，不作限定性解释。本发明的范围不是上述的实施方式的说明而是由权利要求书示出，而且还包含与权利要求书等同的意思以及范围内的所有变更(变形例)。
例如，在上述第1～第3实施方式中，示出楔块构成为包含PPS作为热塑性树脂的例子，但本发明不局限于此。即，楔块也可以构成为包含除PPS以外的热塑性树脂。
另外，在上述第1～第3实施方式中，示出以作为具有磁性的材料而使铁粉包含于卡合部的方式构成楔块的例子，但本发明不局限于此。即，也可以以卡合部包含具有除铁粉以外的磁性的材料的方式构成楔块。
另外，在上述第1～第3实施方式中，示出通过双色成型形成楔块的情况、和通过一个树脂材料形成楔块的情况，但本发明不局限于此。即，也可以进行三色以上的多色成型而形成楔块。
另外，在上述第1～第3实施方式中，示出将多个楔块一个一个***楔块***槽的例子，但本发明不局限于此。即，也可以将多个楔块同时***楔块***槽。
另外，在上述第1～第3实施方式中，示出形成具有弯曲形状的楔块的例子，但本发明不局限于此。例如，也可以是，在形成不具有弯曲形状的楔块后，一边以弯曲形状加热变形一边将楔块***楔块***槽，其后一边以使弯曲形状扩张的方式加热变形一边将楔块配置于楔块***槽。
另外，在上述第1～第3实施方式中，示出将插槽的开口部设置于径向内侧的例子(用于内转子型的旋转电机的例子)，本发明不局限于此。例如也可以是，将插槽的开口部形成为向径向外侧开口而构成外转子型的旋转电机。在这种情况下，楔块通过从径向外侧朝向径向内侧移动而***插槽。
另外，在上述第1～第3实施方式中，示出在楔块配置于插槽的状态下以堵塞插槽的开口部整体的方式构成楔块的例子，但本发明不局限于此。即，楔块堵塞开口部的至少一部分即可，例如也可以是，在楔块的变形部的一部分设置轴向的孔，以在经由该孔而从径向一侧观察的情况下可看到线圈的方式通过楔块堵塞开口部的一部分。
附图标记说明
10、210、310...定子；11...定子芯；12...插槽；12a...开口部(线圈***用开口部)；12d...侧壁；12e...楔块***槽(凹部)；30...线圈；31...插槽收容部；40、240、340...楔块；41、241、341...卡合部；41a...外周面；42、242、342...变形部；43、243...第1树脂部分(第1树脂)；44...第2树脂部分(第2树脂)；350...连结部。

Claims (12)

1.一种定子，其特征在于，具备：
圆环状的定子芯，其具备具有在径向上开口的线圈***用开口部的多个插槽、和设置于周向的侧壁并沿轴向延伸的凹部；
线圈，其包含收纳于所述多个插槽的插槽收容部；以及
楔块，其以从所述定子芯的径向观察时堵塞所述线圈***用开口部的至少一部分的方式卡合于所述凹部，且所述楔块包含热塑性树脂。
2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，
所述楔块包含：一对卡合部，其在所述定子芯的周向上设置于所述楔块的两端部附近且与所述凹部卡合；和变形部，其在所述定子芯的周向上设置于所述楔块的中央部，并能够加热变形。
3.根据权利要求2所述的定子，其特征在于，
在所述定子芯的径向上，所述变形部的径向厚度小于所述一对卡合部的径向厚度。
4.根据权利要求2或3所述的定子，其特征在于，
所述楔块形成为，从所述定子芯的轴向的一侧观察时，所述一对卡合部的外周面具有弧状。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的定子，其特征在于，
所述楔块通过构成所述变形部的第1树脂、和构成所述一对卡合部并且包含具有磁性的材料的第2树脂一体地形成。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的定子，其特征在于，
还具备连结部，所述连结部配置于所述定子芯的轴向的一侧，并在所述定子芯的周向上将多个所述楔块彼此相互连结。
7.一种定子的制造方法，所述定子具备：圆环状的定子芯，其具备具有在径向上开口的线圈***用开口部的多个插槽、和设置于周向的侧壁并沿轴向延伸的凹部；线圈，其包含收纳于所述多个插槽的插槽收容部；以及楔块，其配置于所述凹部，所述定子的制造方法的特征在于，具备以下工序：
从所述定子芯的径向经由所述线圈***用开口部而在所述多个插槽***所述线圈的所述插槽收容部的工序；和
在***所述线圈的工序后，一边使包含热塑性树脂的所述楔块加热变形，一边使所述楔块从所述定子芯的径向一侧经由所述线圈***用开口部而向径向另一侧移动，由此以从所述定子芯的径向观察时堵塞所述线圈***用开口部的至少一部分的方式使所述楔块与所述凹部卡合的工序。
8.根据权利要求7所述的定子的制造方法，其特征在于，
在将所述楔块配置于所述凹部的工序之前，还具备形成具有在所述定子芯的周向上的第1周向宽度的所述楔块的工序，其中，所述第1周向宽度小于在所述定子芯的周向上的所述线圈***用开口部的周向宽度，
在使所述楔块与所述凹部卡合的工序中，将所述楔块的宽度方向沿着所述定子芯的周向配置，一边以从所述楔块的周向宽度具有所述第1周向宽度的状态变化为具有比所述线圈***用开口部的周向宽度大的第2周向宽度的状态的方式使所述楔块加热变形，一边使所述楔块与所述凹部卡合。
9.根据权利要求8所述的定子的制造方法，其特征在于，
在形成所述楔块的工序中，形成所述楔块，所述楔块包含：与所述凹部卡合的一对卡合部、和设置于所述一对卡合部之间并能够加热变形的变形部，并且所述一对卡合部和所述变形部构成弯曲形状，
在使所述楔块与所述凹部卡合的工序中，一边使所述楔块加热变形，从以从所述定子芯的轴向的一侧观察具有弯曲形状的方式将所述楔块配置于所述定子芯的径向一侧的状态变化为所述楔块的所述一对卡合部在所述定子芯的周向上扩大了的状态，一边使所述楔块向径向另一侧移动，由此使所述楔块与所述凹部卡合。
10.根据权利要求9所述的定子的制造方法，其特征在于，
在使所述楔块与所述凹部卡合的工序中，以从所述定子芯的径向一侧对所述楔块边加热边按压、并利用所述线圈将所述一对卡合部向所述凹部引导由此使所述一对卡合部与所述凹部卡合的方式使所述楔块与所述凹部卡合。
11.根据权利要求9或10所述的定子的制造方法，其特征在于，
在使所述楔块与所述凹部卡合的工序中，通过对具有配置为所述变形部向所述定子芯的径向一侧突出的弯曲形状的所述楔块的所述变形部从所述定子芯的径向一侧边加热边按压，而变化为所述楔块的所述一对卡合部在所述定子芯的周向上扩大了的状态，通过这样的方式一边使所述变形部加热变形，一边使所述楔块与所述凹部卡合。
12.根据权利要求9～11中任一项所述的定子的制造方法，其特征在于，
在使所述楔块与所述凹部卡合的工序后，还具备：通过结束向所述楔块的加热从而使所述楔块的所述一对卡合部卡合于所述凹部的状态下的所述楔块的形状固定的工序。
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