本發明涉及旋轉電機的定子，詳細而言，涉及纏繞在定子鐵芯的線圈線材的端部處理。

背景技術：

已知以往的定子具有定子鐵芯以及纏繞在定子鐵芯的線圈線材，是一種線圈線材的端部經由端子部件與供電用或者接地用的匯流排(bus bar)連接的部件(例如，請參照專利文獻1)。

記載于專利文獻1的定子是在將線圈線材的端部插入金屬模具的孔的狀態下，將定子鐵芯與線圈線材鑲嵌成形后形成的。專利文獻中有下列記載：在這種情況下，在金屬模具側設置規定的密封結構，以防止注入的樹脂從金屬模具的孔與線圈線材的端部之間的空隙漏出(第[0079]段)。然后，通過使線圈線材的端部與固定在匯流排的端子部件接觸，使匯流排與線圈線材實現電氣連接。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2011-205875號公報

技術實現要素：

但是，以往的定子需要一邊調節線圈線材端部的位置，一邊插入金屬模具的孔部內，所以安裝過程非常復雜。而且，因為受到設置在金屬模具的密封結構的影響，難以將線圈線材插入金屬模具的孔內。另一方面，如果省略密封結構，則注入的樹脂會泄漏到與線圈線材的端子部件連接的部位，可能導致形成毛刺，影響端子部件與線圈線材之間的電氣連接。

另外，以往的定子經由端子部件連接線圈線材與匯流排，因此，增加了零件的數量，并且增加了上述零件之間的接觸電阻，導致電氣性能惡化。

因此，人們希望能夠合理地形成電氣性能優異的定子。

本發明涉及的定子的結構特征在于，其具有：定子鐵芯、線圈線材、板以及樹脂部。上述定子鐵芯具有以轉子的旋轉軸心為中心的環狀鐵芯、和從上述鐵芯部向徑向突出的多個齒狀部；上述線圈線材纏繞在于上述齒狀部；上述板為樹脂制，其沿上述旋轉軸心貫穿形成有被上述線圈線材的端部插入的孔部，并沿上述旋轉軸心重疊于上述定子鐵芯；上述樹脂部埋設有上述定子鐵芯、上述線圈線材以及上述板。上述線圈線材的端部在從上述樹脂部露出的狀態下，與供電用或者接地用的匯流排直接連接。

如上所述，當將定子鐵芯設置在金屬模具時，需要一邊修正線圈線材端部的形狀姿勢，一邊使上述端部的位置對準上述金屬模具的孔部，因此操作非常麻煩。另一方面，在本結構中，可以將線圈線材的端部插入并保持于沿旋轉軸心重疊于定子鐵芯的板的孔部。這樣一來，當將該端部插入金屬模具的孔部時，可以穩定線圈線材的形狀姿勢。因此，線圈線材可以順利地插入金屬模具的孔部，并且可以提高生產效率。

另外，根據本結構，在使線圈線材的端部從樹脂部露出的狀態下，使之與匯流排直接連接，所以，與經由端子部件連接線圈線材與匯流排時相比，可減少端子部件部分的零件數量，從而使產品的結構更加緊湊。而且，因為省略了端子部件與線圈線材的接觸部以及端子部件與匯流排的接觸部，所以可以減少接觸電阻，提高電氣性能。

如上所述，通過沿著旋轉軸心依次配置定子鐵芯、線圈、板，并將線圈線材的端部收納在板的沿旋轉軸心的孔部，可以合理地形成電氣性能優異的定子。

另一結構特征如下：上述板具有第一板以及配置于上述第一板上的第二板。在上述第一板形成有與上述第一板的上述孔部連接的同時收納上述線圈線材的第一槽部，上述第二板的上述孔部與上述第一槽部連通。

如本結構所示，板由2個部件構成，所以如果使第一板的第一槽部與第一板以及第二板的各個孔部連通，則可以使第一板的孔部與第二板的孔部從旋轉軸心方向觀察時偏移。因此，注入第一板的孔部的樹脂難以經由第一槽部到達第二板的孔部。即，因為從第一板的孔部流出的樹脂在第一槽部內降低了樹脂壓力，所以樹脂難以從第二板的孔部噴出，所注入的樹脂難以泄漏至被線圈線材的端部插入的金屬模具的孔部。因此，可以消除在線圈線材的端部形成毛刺，電氣性能降低等不良現象。

另一結構特征為，在上述第二板上形成與上述第一槽部相向并收納上述線圈線材的第二槽部。

如本結構所示，如果在第二板上也形成第二槽部，則可以一邊將從第一槽部露出的線圈線材嵌入第二槽部，一邊將第二板配置在第一板上，所以容易安裝。

另一結構特征為，上述第二板上具有用于插入上述第一槽部的凸部，在該凸部形成有收納上述線圈線材的第二槽部。

如本結構所示，如果在第二板上形成凸部，并且插入第一板的第一槽部，則可以容易地固定第二板相對第一板的位置。而且，因為收納線圈線材的第二槽部形成于作為位置固定部位的凸部，所以可以不必另行設置位置固定部位，結構非常合理。

附圖說明

圖1為水泵的截面圖。

圖2為定子鐵芯的截面圖。

圖3為定子鐵芯與板的分解立體圖。

圖4為顯示定子的成形示例的截面圖。

圖5為定子的部分立體圖。

圖6為另一實施方式一中板的部分立體圖。

圖7為顯示另一實施方式一中的定子的成形示例的截面圖。

圖8為另一實施方式二中板的部分立體圖。

圖9為另一實施方式三中板的部分立體圖。

具體實施方式

下面將基于附圖對與本實施方式有關的定子進行說明。在本實施方式中，將用于循環冷卻水的車輛用的水泵P所使用的電動機M的定子4作為定子的一個示例進行說明。但是，并未限定于下列實施方式，在不偏離該要點的范圍內可進行各種變形。

如圖1所示，水泵P具有：樹脂制外殼1、固定在外殼1的支承軸2、以及在外嵌于支承軸2的狀態下旋轉自如的筒狀轉子3、配置于轉子3的外側的筒狀定子4、以及固定在轉子3的一端的葉輪5。通過將上述葉輪5收納在泵殼6，可以形成使冷卻水循環至變換器(inverter)，或者使冷卻水在發動機與散熱器之間進行循環的水泵P。

用于該水泵P的電動機M，由具有圍繞旋轉軸心X旋轉的轉子3、以及對于轉子3產生磁通量的定子4的三相無刷電機構成。應予說明，該電動機M還可以通過使轉子3旋轉來作為發電機發揮作用。

轉子3具有由多個磁鋼板層壓而成的轉子鐵芯31以及埋設于轉子鐵芯31的多個永久磁鐵31a，轉子鐵芯31與永久磁鐵31a通過樹脂鑲嵌成形，并形成一體。永久磁鐵31a為6極結構，從而形成6極三相9槽的電動機M。另外，永久磁鐵31a并未限制在6極，還可以由2極以上的偶數極構成。

如圖3所示，定子4具有筒狀的定子鐵芯S、覆蓋定子鐵芯S的樹脂制絕緣體44、纏繞在絕緣體44的外表面的線圈C、以及保持定子鐵芯S的筒狀的鐵芯盒7。

如圖2所示，定子鐵芯S由形成于以旋轉軸心X為中心的環狀區域的鐵芯部41、與從鐵芯部41向徑向內側突出的多個齒狀部42、以及在多個齒狀部42的突出端中以旋轉軸心X為中心沿圓周方向配置的凸緣部43構成。該定子鐵芯S是一種將磁鋼板層壓后形成鐵芯部件，然后將多個鐵芯部件組合成環形而形成的分割鐵芯。上述分割鐵芯在使各個分割面相抵接的狀態下，通過外裝鐵芯盒7的方式來保持環形。

各個齒狀部42以旋轉軸心X為中心呈放射狀(徑向)延伸，并沿圓周方向等距地形成9個。在本實施方式中，鐵芯部41的外周面構成9邊形，沿該鐵芯部41的外周嵌入的鐵芯盒7的內周面也形成為9邊形。應予說明，鐵芯部41的外周面與鐵芯盒7的內周面并未限定于多邊形，例如也可形成為圓形。

如圖3所示，在定子4中，在定子鐵芯S上外裝有樹脂制絕緣體44的狀態下，在齒狀部42上纏繞線圈線材45來形成線圈C。詳情后述，處于纏繞有線圈C的狀態的定子4通過樹脂鑲嵌成形。設置絕緣體44的目的在于使定子鐵芯S與線圈C絕緣，并且至少覆蓋了齒狀部42的外表面與鐵芯部41以及凸緣部43的內表面。另外，線圈線材45為在截面形狀為圓形的銅線表面覆蓋聚氨酯等樹脂而形成。應予說明，在定子鐵芯S與線圈C之間正確實現絕緣時，可以將線圈線材45直接纏繞于齒狀部42。

在本實施方式中，如圖4所示，注入口E位于與旋轉軸心X方向上的線圈線材45的端部45A的相反側，定子4具有在定子鐵芯S中，從注入口E注入樹脂后形成的樹脂部46。在用于形成上述樹脂部46的金屬模具K上，設置有插入線圈線材45的端部45A的孔部Ka。因為需要一邊使線圈線材45的端部45A的位置對準上述孔部Ka一邊插入，所以安裝過程非常復雜。

因此，如圖3所示，本實施方式中的定子4具有樹脂制的板8，上述板8沿旋轉軸心X貫穿形成有供線圈線材45的端部45A插入的孔部81，并且上述板8沿旋轉軸心X重疊于定子鐵芯S。該板8形成為在沿旋轉軸心X方向的視圖中為多邊形的一體環狀或者半環狀，其與鐵芯盒7的內周面以及覆蓋凸緣部43的絕緣體44的外周面抵接并確定位置。應予說明，板8的定位形式無特別限制，例如，可以使覆蓋鐵芯部41的絕緣體44向旋轉軸心X方向突出形成，并使板8與上述絕緣體44的內周面抵接，以此來代替鐵芯盒7的內周面。另外，板8的形狀并無特殊限制，可以根據絕緣體44與鐵芯盒7的形狀適當設定。

如上上述，在板8沿旋轉軸心X貫穿形成有供線圈線材45的端部45A插入的孔部81。因此，如圖4所示，可以在穩定保持線圈線材45的端部45A的形狀姿勢的狀態下，將端部45A順利插入金屬模具K的孔部Ka。然后，只要從注入口E注入樹脂，則可以在于樹脂部46埋設定子鐵芯S、線圈線材45以及板8的狀態下鑲嵌成形。

如圖5所示，鑲嵌成形的定子4在線圈線材45的端部45A從樹脂部46露出的狀態下，與內置于基板(未圖示)的供電用或者接地用匯流排B直接連接。另外，線圈線材45的端部45A與匯流排B可以通過熔斷(熱鉚)與點焊等方式進行電氣連接。

也就是說，本實施方式中的定子4省略了用于將線圈線材45與匯流排B進行電氣連接的端子部件。另一方面，如果省略端子部件，則將線圈線材45的端部45A插入金屬模具K的孔部Ka的操作會變復雜，但如上所述，通過設置板8，可以使安裝簡便化。而且，因為省略了端子部件與線圈線材45的接觸部以及端子部件與匯流排B的接觸部，所以可以減少接觸電阻，提高電氣性能。

下面，將對另一實施方式進行說明。因為基本結構與上述的實施方式相同，所以僅對于不同的結構使用附圖進行說明。另外，為了便于理解附圖，將使用與上述實施方式相同的部件名稱與符號進行說明。

[另一實施方式一]

如圖6所示，本實施方式中的板8由第一板8a與配置在第一板8a上的第二板8b等2個部件構成。第一板8a具有：供線圈線材45的端部45A插入的孔部81a，以及與上述孔部81a連接、收納線圈線材45的第一槽部82a。另外，在第二板8b中，供線圈線材45的端部45A插入的孔部81b與第一槽部82a連通。即，在沿旋轉軸心X方向的視圖中，第一板8a的孔部81a與第二板8b的孔部81b偏移配置。

如圖7所示，從定子鐵芯S的旋轉軸心X方向上位于線圈線材45的端部45A的相反側的注入口E注入的部分樹脂會流入第一板8a的孔部81a。從上述孔部81a流出的樹脂雖然會流入第一板8a的第一槽部82a，但是樹脂的流動方向會從沿著旋轉軸心X的方向變為與旋轉軸心X垂直的方向。因此，會降低樹脂壓力，使樹脂難以到達第二板8b的孔部81b。

這樣一來，可以防止注入的樹脂從第二板8b的孔部81b噴出，所以可以消除樹脂從金屬模具K的孔部Ka泄漏，使線圈線材45的端部45A產生毛刺等不良情況。因此，即使將從定子4的樹脂部46露出的線圈線材45的端部45A直接連接在匯流排B，也不會降低電氣性能。

另外，因為從偏移開的第二板8b的孔部81b中抽出線圈線材45的端部45A，所以根據與匯流排B的連接位置來確定第一槽部82a的配置即可。即，因為板8由2個部件構成，所以提高了設定線圈線材45的端部45A的抽出位置的自由度。

[另一實施方式二]

與另一實施方式一相比，在本實施方式中，第二板8b的形狀不同。如圖8所示，在第二板8b中，形成了與第一板8a的第一槽部82a相對的收納線圈線材45的第二槽部82b。即，將線圈線材45夾在第一槽部82a與第二槽部82b之間進行收納，第一板8a的孔部81a與第二板8b的孔部81b與第一槽部82a以及第二槽部82b連通。

這樣一來，除了另一實施方式一的作用效果以外，通過將從第一槽部82a露出的線圈線材45嵌入第二槽部82b，來確定第二板8b對于第一板8a的位置，所以容易安裝。

[另一實施方式三]

與另一實施方式一、二相比，在本實施方式中，第二板8b的形狀不同。如圖9所示，第二板8b具有插入第一板8a的第一槽部82a的凸部83，并且在凸部83形成了收納線圈線材45的第二槽部83a。即，在凸部83形成了夾住線圈線材45的一對側壁83b，在上述兩個側壁83b之間設置第二槽部83a。

在本實施方式中，除了另一實施方式一、二的作用效果以外，僅通過將具有第一槽部82a的凸部83插入作為線圈線材45的收納空間的第一槽部82a，便可以完成固定雙方位置的操作。因此，不需要在第一板8a、第二板8b中另行設置用于位置固定的突起等部位，所以具有很高的效率。

[其他實施方式]

(1)在上述實施方式中，雖然使板8形成一體環狀或者半環狀，但是也可以在每個分開的定子鐵芯S上獨立形成板8。這時，可以根據線圈線材45的端部45A的抽出范圍確定板8的大小，所以可以節約板8的材料。

(2)在上述實施方式中，雖然將定子鐵芯S作為分割鐵芯進行說明，但是也可以使鐵芯部41形成為經一體化的一體式鐵芯。這時，可以省略鐵芯盒7，使覆蓋鐵芯部41的絕緣體44向旋轉軸心X方向突出形成，并使板8與該絕緣體44的內周面抵接。

(3)上述實施方式中的電動機M，采用了將轉子3配置于定子4的內側的內轉子形式，但是也可以采用將轉子3配置于定子4的外側的外轉子形式。采用外轉子形式時，定子4具有以旋轉軸心X為中心的環狀鐵芯部41，以及從鐵芯部41向徑向外側突出的多個齒狀部42。即使是上述外轉子形式的電動機M，通過設置沿旋轉軸心X重疊于定子鐵芯S的板8，可以期待實現上述作用效果。

(4)使用上述實施方式中的電動機M的機器并未限定為循環發動機冷卻水的水泵，也可為循環發動機油的油泵，或也可為用于車輛以外的用途的機器。另外，電動機M的驅動方式并未限定為產生交變磁場的三相無刷電機，也可以使用有刷電機。

產業上的可利用性

本發明的定子可以用于在車輛用水泵等各種機器中使用的電動機。

符號說明

3 轉子

4 定子

41 鐵芯部

42 齒狀部

43 凸緣部

45 線圈線材

45A 端部

46 樹脂部

8 板

81 孔部

8a 第一板

81a 孔部

82a 第一槽部

8b 第二板

81b 孔部

82b 第二槽部

83 凸部

83a 第二槽部

B 匯流排

S 定子鐵芯

X 旋轉軸心