定子、旋轉機以及絕緣構件製造方法

2023-10-17 21:22:39 2

專利名稱：定子、旋轉機以及絕緣構件製造方法
技術領域：
本發明涉及旋轉機的定子，尤其涉及具有定子芯和配置在定子芯的軸向兩側的絕緣構件的定子。
背景技術：
作為定子繞組的繞線方式已知集中卷繞方式。例如，專利文獻I公開了採用集中卷繞方式來卷繞定子繞組而成的定子。專利文獻I所示的定子具有定子芯、配置在定子芯的軸向兩側的絕緣構件。定子芯是將通過衝壓方法等衝切而成的電磁鋼板層疊而構成的，在軸向兩側具有 定子芯端面。絕緣構件由樹脂一體形成，在軸向一側具有絕緣構件端面。定子繞組，在絕緣構件配置在定子芯的軸向兩側的狀態(絕緣構件端面配置成與定子芯端面相向的狀態)下，直接卷繞在定子芯和絕緣構件上。另外，在專利文獻I所示的定子中，在定子芯端面形成有凹部，在絕緣構件端面形成有能夠嵌合在形成於定子芯端面的凹部中的凸部。通過將形成於絕緣構件端面的凸部嵌合在形成於定子芯端面的凹部中，來將絕緣構件定位在定子芯上，由此防止定子芯和絕緣構件偏移。專利文獻I JP特開2004-194413號公報。若將通過衝壓方式等衝切而成的電磁鋼板層疊來構成定子芯，則形成於定子芯端面的凹部與定子芯端面之間的邊界部變為尖銳的角狀(邊緣)。另外，在由樹脂一體形成絕緣構件時，形成於絕緣構件端面的凸部的根部變為曲面(圓角面(R面))。在現有的定子中，以從絕緣構件端面直接突出的方式形成凸部。因此，在將絕緣構件配置在定子芯的軸向兩側時，由於凹部的邊緣(凹部與定子芯端面間的邊界部的邊緣)與凸部的根部(凸部與絕緣構件端面間的邊界部的曲面)相抵接，所以在定子芯端面與絕緣構件端面之間產生間隙(晃動)。並且，若在定子芯端面與絕緣構件端面之間產生間隙，則可能因卷繞在定子芯和絕緣構件上的定子繞組的卷繞力使絕緣構件破損，另外，絕緣構件可能從定子芯端面脫落。

發明內容
本發明是鑑於這樣的情況而提出的，其目的在於提供能夠將絕緣構件緊貼地配置在定子芯上的技術。本發明構成以下的定子、旋轉機、絕緣構件製造方法。 此外，在下面的說明中，「軸向」表示，在轉子被支撐為能夠相對於定子旋轉的狀態下，通過轉子的中心的線(以下，稱為「定子的中心線」)的方向。另外，「周向」表示，在轉子被支撐為能夠相對於定子旋轉的狀態下，在觀察垂直於軸向的截面時，以定子的中心線為中心的圓周方向。另外，「徑向」表示，在轉子被支撐為能夠相對於定子旋轉的狀態下，在觀察垂直於軸向的截面時，通過定子的中心線的方向。
一個發明涉及旋轉機的定子。本發明的定子具有定子芯、絕緣構件、定子繞組。典型地，定子芯由層疊的多個電磁鋼板構成，在軸向兩側具有定子芯端面。絕緣構件配置在定子芯的軸向兩側，在軸向上的一側具有絕緣構件端面。另外，絕緣構件由具有絕緣特性的材料一體形成，典型地由具有絕緣特性的樹脂一體形成，具有第一構件，在觀察垂直於軸向的截面時，沿著周向延伸；多個第二構件，在觀察垂直於軸向的截面時，沿著周向彼此隔開間隔地配置在第一構件的徑向內側，並且沿著周向延伸；多個連接構件，用於連接第一構件和各第二構件。通常，定子芯具有磁軛，在觀察垂直於軸向的截面時，沿著周向延伸；多個齒，在觀察垂直於軸向的截面時，從磁軛向徑向內側延伸。各齒具有齒基部，從磁軛向徑向內側延伸；齒前端部，設置在齒基部的前端側，沿著周向延伸，並且在與磁軛側相反的一側形成有齒前端面。絕緣構件的第一構件、第二構件及連接構件分別配置在與定子芯的磁軛、齒前端部及齒基部相向的位置。定子繞組卷繞在定子芯和絕緣構件上。作為定子繞組的繞線方式，典型地採用直接卷繞在定子芯的齒基部和絕緣構件的連接構件上的集中卷繞方式。
在定子芯的定子芯端面上形成有第一凹部，在絕緣構件的絕緣構件端面上形成有能夠嵌合在形成於定子芯端面的第一凹部中的凸部。另外，在絕緣構件端面上，在凸部的周圍形成有從絕緣構件端面凹入的第二凹部。即，在絕緣構件端面上形成有從絕緣構件端面凹入的第二凹部，並在第二凹部內形成有前端部從絕緣構件端面沿著軸向突出的凸部。由形成在定子芯端面上的第一凹部和形成在絕緣構件端面上的凸部構成用於將絕緣構件(絕緣構件端面)定位在定子芯(定子芯端面)上的定位單元。第一凹部和凸部的形狀能夠設定為可使凸部嵌合在第一凹部中的適當的形狀。另外，第一凹部與凸部的組合的數量、形成位置能夠適當設定。此外，第一凹部的形成位置優選設置在能夠使期望的磁通通過齒基部的位置。第二凹部的形狀設定為，在將絕緣構件配置在定子芯的軸向兩側時，能夠防止由於第一凹部的邊緣(第一凹部與定子芯端面的邊界部的邊緣)與凸部的根部(凸部與絕緣構件端面的邊界部的曲面)相抵接而在絕緣構件端面和定子芯端面之間產生間隙的適當的形狀。典型地，設定為在第一凹部的邊緣與凸部的根部不抵接的狀態下，絕緣構件端面抵接在定子芯端面上的形狀。在本發明中，因為在絕緣構件端面上，在構成定位單元的凸部的周圍形成有第二凹部，所以能夠防止由於第一凹部的邊緣與凸部的根部相抵接而在絕緣構件端面與定子芯端面之間產生間隙。由此，能夠使絕緣構件緊貼於定子芯。凸部和第二凹部在絕緣構件端面上的形成位置、第二凹部的形狀等能夠適當設定。作為一個方式，凸部的至少一部分及第二凹部的至少一部分形成在絕緣構件端面的與第一構件相對應的部分上。此外，凸部的大部分(包括全部)和第二凹部的大部分(包括全部)可以形成在絕緣構件端面的與第一構件相對應的部分上。「凸部(第二凹部)的至少一部分形成在絕緣構件端面的與第一構件相對應的部分上」這一結構包括「凸部(第二凹部)的大部分形成在絕緣構件端面的與第一構件相對應的部分上」的結構、「凸部(第二凹部)跨過形成在絕緣構件端面的與第一構件相對應的部分和與連接構件相對應的部分上」的結構。
「絕緣構件端面的與第一構件相對應的部分」表示，「在絕緣構件端面上，由第一構件的徑向兩側的側面(徑向內側的內周面及徑向外側的外周面)與絕緣構件端面交叉的線所包圍的區域」。另外，「絕緣構件端面的與連接構件相對應的部分」表示，「在絕緣構件端面上，由連接構件的周向兩側的側面(周向左側的左側面及周向右側的右側面)、第一構件的徑向內側的內周面和第二構件的徑向外側的外周面與絕緣構件端面交叉的線所包圍的區域」。在本方式中，因為將凸部的至少一部分形成在絕緣構件端面的與第一構件相對應的部分上，所以能夠將可嵌合凸部的第一凹部的至少一部分形成在定子芯端面的與磁軛相對應的部分上。由此，能夠防止第一凹部妨礙要通過定子芯的齒基部的磁通。在其他的方式中，凸部的至少一部分形成在絕緣構件端面的與第一構件相對應的部分上，第二凹部跨過形成在絕緣構件端面的與第一構件相對應的部分和與連接構件相對應的部分之間。 在本方式中，第二凹部形成在絕緣構件端面的與連接構件相對應的部分上。由此，在由樹脂等材料一體形成絕緣構件時，能夠提聞材料的流動性，從而能夠獲得聞品質的絕緣構件。另外，能夠使絕緣構件的厚度(第一構件及第二構件的徑向厚度、連接構件的軸向厚度)大致均勻，防止絕緣構件發生翹曲、變形的情況。另外，能夠減少材料的使用量。尤其，在本實施方式中，第二凹部跨過形成在絕緣構件端面的與第一構件相對應的部分和與連接構件相對應的部分上，因而與在絕緣構件端面的與第一構件相對應的部分和絕緣構件端面的與連接構件相對應的部分上分別形成凹部的情況相比，能夠使絕緣構件的厚度更均勻，並且能夠進一步降低材料的使用量。另外，在層疊通過衝壓方式等衝切而成的電磁鋼板來構成定子芯的情況下，擔心由於飛邊、塌邊等，定子芯的齒基部的周向兩側的端部(周向左側的左側端部和周向右側的右側端部)的緊密接觸性降低，使定子芯的剛性降低，而產生聲音、振動。在本方式中，絕緣構件的連接構件在隔著第二凹部的周向兩側具有形成第二凹部的側壁(周向左側的左側壁和周向右側的右側壁)，因而定子芯的齒基部的周向兩側的端部在軸向上被絕緣構件的處於連接構件的周向兩側的側壁按壓。由此，能夠提高定子芯的齒基部的周向兩側的端部的緊密接觸性，提高定子芯的剛性，而抑制聲音、振動的產生。在不同的其他方式中，在上述的跨過形成在絕緣構件端面的與第一構件相對應的部分和與連接構件相對應的部分之間的第二凹部上形成有在軸向上連通連接構件的連通孔。連通孔只要連通連接構件的至少一部分即可。在將具有在軸向上連通連接構件的連通孔形成於第二凹部上的定子的旋轉機用作壓縮機的驅動用電動機的情況下，冷媒、冷凍機油等介質不會滯留在第二凹部中，而經由連通孔流動。由此，能夠有效地冷卻定子繞組、定子芯等。在另外的不同的其他方式中，凸部的至少一部分及第二凹部的至少一部分形成在絕緣構件端面的與第一構件相對應的部分上，並且在絕緣構件端面的與連接構件相對應的部分上形成有第三凹部。第三凹部的只要至少一部分形成在絕緣構件端面的與連接構件相對應的部分上即可。在本方式中，因為在絕緣構件端面的與連接構件相對應的部分上形成有第三凹部，所以與上述的第二凹部形成在絕緣構件端面的與連接構件相對應的部分上的方式相同，能夠提高材料的流動性而獲得高品質的絕緣構件，使絕緣構件的厚度大致均勻而防止絕緣構件發生翹曲、變形，能夠減少材料的使用量，提高定子芯的齒基部的周向兩側的端部的緊密接觸性，提高定子芯的剛性。此外，在本方式中，因為第二凹部與第三凹部之間的部分壁厚，所以與第二凹部跨過形成在絕緣構件端面的與第一構件相對應的部分和與連接構件相對應的部分上的情況相比，能夠提高連接構件的強度，抑制聲音、振動的產生。在另外的不同的其他方式中，在上述的第三凹部上形成有在軸向上連通連接構件的連通孔。連通孔只要連通連接構件的至少一部分即可。在將具有在軸向上連通連接構件的連通孔形成在第三凹部上的定子的旋轉機用作壓縮機的驅動用電動機的情況下，冷媒、冷凍機油等介質不會滯留在第三凹部中，而經由連通孔流動。由此，能夠有效地冷卻定子繞組、定子芯等。在另外的不同的其他方式中，凸部的至少一部分和第二凹部的至少一部分形成在絕緣構件端面的與連接構件相對應的部分上。此外，凸部的大部分(包括全部)和第二凹部的大部分(包括全部)可以形成在絕緣構件端面的與連接構件相對應的部分上。在絕緣構件的連接部和定子芯的齒基部上卷繞有定子繞組的情況下，通過定子繞組的卷繞力，保持形成在連接部上的凸部與形成在齒基部上的第一凹部間的嵌合狀態。由此，在本方式中，能夠更可靠地防止絕緣構件與定子芯的偏移。另外，在第二凹部的至少一部分，優選大部分(包括全部)形成在絕緣構件端面的與連接構件相對應的部分上的情況下，能夠縮小絕緣構件的第一構件的外周面的大小(包圍第一構件的外周面的圓的最小直徑)。因此，在已經將具有本方式的定子的旋轉機組裝在壓縮機等上時，能夠防止絕緣構件的第一構件的外周面與其他部件相干涉。另外，能夠在絕緣構件的第一構件的外周側確保在徑向上連通的冷卻通路。在另外的不同的其他方式中，第一構件包括第一部分和位於第一構件的絕緣構件端面側且第一部分的徑向外側的第二部分，第二凹部延伸至第一構件的第一部分的徑向外側。在本方式中，能夠將第一構件中的除了要形成第二凹部所需的第二部分以外的第一部分配置在第二部分的徑向內側。由此，在已經將具有本方式的定子的旋轉機組裝在壓縮機等上時，能夠防止絕緣構件的第一構件的第一部分的外周面與其他的部件相干涉。另夕卜，能夠在絕緣構件的第一構件的第一部分的外周側確保在徑向上連通的冷卻通路。通常，由定子芯的磁軛和周向上相鄰的兩個齒形成使該相鄰的兩個齒的齒前端部之間形成開口的槽，在槽內插入由槽絕緣構件。此時，為了提高定子繞組與定子芯間的絕緣性，槽絕緣構件以在軸向上從定子芯端面突出的方式插入在槽內。這樣，在槽絕緣構件以從定子芯端面突出的方式插入在槽內的狀態下，在要將絕緣構件配置在定子芯的軸向兩側時，會被從定子芯端面突出的槽絕緣構件的端部阻擋。於是，在另外的不同的其他方式中，第一構件的位於徑向內側(與槽相向的一側)且絕緣構件端面側的部分和連接構件的位於周向兩側(與槽相向的一側)且絕緣構件端面側的部分中的至少一方形成為傾斜面。第一構件的位於徑向內側(與槽相向的一側)的傾斜面和連接構件的位於周向兩側(與槽相向的一側)的傾斜面設定為，在將絕緣構件配置在定子芯端面上時，在軸向上從定子芯端面突出的槽絕緣構件的端部向不會妨礙配置絕緣構件的作業的方向(非幹涉方向)移動。即，第一構件的位於徑向內側的傾斜面形成為，絕緣構件端面側距離定子的中心線的距離大於與絕緣構件端面側相反的一側距離定子的中心線的距離。通過該第一構件的位於徑向內側的傾斜面，使在軸向上從定子芯端面突出的槽絕緣構件的端部中的與磁軛相向的部分向徑向內側(槽的中心方向)移動。另外，連接構件的位於周向兩側的傾斜面形成為，絕緣構件端面側在連接構件周向兩側間的間隔小於與絕緣構件端面側相反的一側在連接構件周向兩側間的間隔。通過該連接構件的位於周向兩側的傾斜面，使在軸向上從定子芯端面突出的槽絕緣構件的端部中的與相鄰的齒的齒基部相向的部分向兩部分之間的周向的間隔擴大的方向(槽的中心方向)移動。此外，本方式的結構還能夠應用於在已將絕緣構件配置在定子芯端面上的狀態下將槽絕緣構件插入槽內的情況。另外，不僅可以將連接構件的位於周向兩側且絕緣構件端面側的部分形成為傾斜面，還可以將第二構件的位於周向兩側且絕緣構件端面側的部分形成為傾斜面。在本方式中，在定子芯的槽內以在軸向上從定子芯端面突出的方式插入有槽絕緣 構件的狀態下，能夠容易地將絕緣構件配置在定子芯(定子芯端面)上。另外，相反在將絕緣構件配置在定子芯(定子芯端面)上的狀態下，能夠在定子芯的槽內容易地插入槽絕緣構件。在另外的不同的其他方式中，使用從與絕緣構件的凸部相對應的部分向成形模的成形空間內填充用於形成絕緣構件的材料而一體形成的絕緣構件。作為形成絕緣構件的材料，典型地使用樹脂。通過從成形空間的與絕緣構件的凸部相對應的部分填充樹脂等材料，提聞樹脂等材料的流動性，提聞絕緣構件的品質。在本方式中，能夠獲得具有高品質的絕緣構件的定子。另外的發明涉及旋轉機的定子。本發明的定子具有定子芯、絕緣構件、定子繞組。定子芯在軸向兩側具有定子芯端面。絕緣構件配置在定子芯的軸向兩側，在與定子芯端面相向的位置具有絕緣構件端面。在觀察垂直於軸向的截面時，定子芯具有沿著周向延伸的磁軛和從磁軛向徑向內側延伸的多個齒。各齒具有齒基部和齒前端部，所述齒基部從磁軛沿著徑向延伸，所述齒前端部設置在齒基部的前端側，沿著周向延伸，並且在與磁軛側相反的一側形成有齒前端面。由磁軛和周向上相鄰的兩個齒形成使該相鄰的兩個齒的齒前端部之間形成開口的槽。在槽內以在軸向上從定子芯端面突出的方式插入有槽絕緣構件。在觀察垂直於軸向的截面時，絕緣構件具有沿著周向延伸的第一構件、沿著周向隔開間隔地配置在第一構件的徑向內側且沿著周向延伸的多個第二構件、用於連接第一構件和各第二構件的多個連接構件。絕緣構件以第一構件、第二構件及連接構件分別與定子芯的磁軛、齒前端部及齒基部相向的方式配置在定子芯端面上。絕緣構件典型地由具有絕緣特性的樹脂一體形成。此外，「第一構件、第二構件及連接構件分別與定子芯的磁軛、齒前端部及齒基部相向」這一結構包括「第一構件、第二構件及連接構件分別與定子芯的磁軛、齒前端部及齒基部的至少一部分相向」的結構。定子繞組卷繞在定子芯和絕緣構件上。作為定子繞組的繞線方式，典型地採用直接卷繞在定子芯的齒的齒基部和絕緣構件的連接構件上的集中卷繞方式。並且，在本發明中，在第一構件的位於徑向內側(與槽相向的一側)且絕緣構件端面側的部分和連接構件的位於周向兩側且絕緣構件端面側的部分中的至少一方形成為傾斜面。第一構件的位於徑向內側的傾斜面和連接構件的位於周向兩側的傾斜面設定為，在將絕緣構件配置在定子芯端面上時，在軸向上從定子芯端面突出的槽絕緣構件的端部向不會妨礙配置絕緣構件的作業的方向(非幹涉方向)移動。即，第一構件的位於徑向內側的傾斜面形成為，絕緣構件端面側距離定子的中心線的距離大於與絕緣構件端面側相反的一側距離定子的中心線的距離。通過該第一構件的位於徑向內側的傾斜面，使在軸向上從定子芯端面突出的槽絕緣構件的端部中的與磁軛相向的部分向徑向內側(槽的中心方向)移動。另外，連接構件的位於周向兩側的傾斜面形成為，絕緣構件端面側在連接構件的周向兩側間的間隔小於與絕緣構件端面側相反的一側在連接構件的周向兩側間的間隔。通過該連接構件的位於周向兩側的傾斜面，使在軸向上從定子芯端面突出的槽絕緣構件的端部中的與相鄰的齒的齒基部相向的部分向兩部分間的周向間隔擴大的方向(槽的中心方向)移動。此夕卜，本發明的結構還能夠應用於在已將絕緣構件配置在定子芯端面上的狀態下將槽絕緣構件插入槽內的情況。在本發明中，在定子芯的槽內以在軸向上從定子芯端面突出的方式插入由槽絕緣構件的狀態下，能夠容易地將絕緣構件配置在定子芯(定子芯端面)上。另外，相反地，在已 將絕緣構件配置在定子芯端面上的狀態下，能夠容易地在定子芯的槽內插入槽絕緣構件。不同的其他發明涉及旋轉機。本發明的旋轉機具有上述的任一種定子、轉子，轉子被支撐為能夠旋轉，且與定子的齒前端面之間具有空隙。在本發明的旋轉機中，能夠將絕緣構件配置為緊貼於定子芯。另外的不同的其他發明涉及製造具有上述的構成定位單元的凸部的絕緣構件的絕緣構件製造方法。本發明的絕緣構件製造方法通過將用於形成絕緣構件的材料填充在成形模的成形空間內來一體形成絕緣構件。此時，從與絕緣構件的凸部相向的部分向成形空間內填充材料。作為形成絕緣構件的材料典型地採用樹脂。在本發明的絕緣構件製造方法中，因為從與絕緣構件的凸部相向的部分向成形空間內填充樹脂，所以提高樹脂在成形空間內的流動性，能夠製造高品質的絕緣構件。在本發明的定子中，在定子芯端面上形成有從定子芯端面凹入的第一凹部，在絕緣構件端面上形成有前端部從絕緣構件端面突出的能夠嵌合在第一凹部中的第一凸部，並且在凸部的周圍形成有第二凹部。由此，能夠防止由於第一凹部與定子芯端面的邊界部分抵接於凸部的根部而在絕緣構件端面與定子芯端面之間產生間隙，從而能夠將絕緣構件配置為緊貼於定子芯。另外，本發明的旋轉機具有與本發明的定子相同的效果。另外，通過使用本發明的絕緣構件製造方法，能夠提高構成定子的絕緣構件的品質。


圖I是第一實施方式的定子的立體圖。圖2是構成第一實施方式的定子的絕緣構件的局部放大圖。圖3是圖2的III-III剖視圖。圖4是從圖2的箭頭IV方向觀察的圖。
圖5是構成第二實施方式的定子的絕緣構件的局部放大圖。圖6是圖5的VI-VI剖視圖。圖7是從圖5的箭頭VII方向觀察的圖。圖8A、8B是說明在絕緣構件端面上的與連接構件相對應的部分形成有凹部的絕緣構件的作用的圖(圖5的VIII-VIII剖視圖)。圖9A、9B是說明在絕緣構件端面上的與連接構件相對應的部分未形成凹部的絕緣構件的作用的圖。圖10是構成第三實施方式的定子的絕緣構件的局部放大圖。
圖11是圖10的XI-XI剖視圖。 圖12是從圖10的箭頭XII方向觀察的圖。圖13是構成第四實施方式的定子的絕緣構件的局部放大圖。圖14是圖13的XIV-XIV剖視圖。圖15是從圖13的箭頭XV方向觀察的圖。圖16是構成第五實施方式的定子的絕緣構件的局部放大圖。圖17是圖16的XVII-XVII剖視圖。圖18是從圖16的箭頭XVIII方向觀察的圖。圖19是構成第六實施方式的定子的絕緣構件的局部放大圖。圖20是圖19的XX-XX剖視圖。圖21是從圖19的箭頭XXI方向觀察的圖。圖22是構成第七實施方式的定子的絕緣構件的局部放大圖。圖23 是圖 22 的 XXIII-XXIII 剖視圖。圖24是從圖22的箭頭XXIV方向觀察的圖。圖25是構成第八實施方式的定子的絕緣構件的局部放大圖。圖26是從圖25的箭頭XXVI方向觀察的圖。圖27 是圖 25 的 XXVII-XXVII 剖視圖。圖28A、圖28B是說明在第八實施方式的定子中將絕緣構件配置在定子芯上的動作的圖。圖29是說明絕緣構件製造方法的一個實施方式的概要的圖。圖30是說明絕緣構件製造方法的一個實施方式的圖。
具體實施例方式下面，參照

本發明的實施方式。在下面說明的各實施方式中，說明具有定子、在定子的徑向內側被支撐為能夠相對於定子旋轉的轉子的內轉式旋轉機。定子構成為，槽數為9的3相6極的定子。另外，作為定子繞組的繞線方式，採用將定子繞組直接卷繞在齒上的集中卷繞方式。當然，下面說明的各結構能夠應用於各種結構的定子、旋轉機。此外，在本說明書中，「軸向」表示在轉子被支撐為能夠相對於定子旋轉的狀態下，轉子的旋轉中心線(下面稱為「定子的中心線」)的方向。另外，「周向」表示在觀察垂直於軸向的截面時，以定子的中心線為中心的圓周方向。另外，「徑向」表示在觀察垂直於軸向的截面時，垂直於定子的中心線的方向。圖I 4示出了本發明的第一實施方式的定子10。此外，圖I是定子10的立體圖。另外，圖2是定子10的絕緣構件120的局部放大圖，圖3是圖2的III-III剖視圖，圖4是從圖2的箭頭IV方向觀察的圖。在圖I中未圖示轉子，轉子採用公知的轉子。例如，採用具有磁鐵容置孔和容置在磁鐵容置孔中的永久磁鐵的轉子。轉子被支撐為能夠相對於定子10旋轉。此時，轉子以定子的中心線P為中心進行旋轉。由定子10和轉子構成旋轉機。定子10具有定子芯100、槽絕緣構件110、絕緣構件120、130、定子繞組(省略圖示) 坐寸ο定子芯100是將通過衝壓方法等衝切而成的薄板狀的電磁鋼板沿著軸向層疊，並通過自動夾緊等而一體化而成的。定子芯100具有磁軛101，在觀察垂直於軸向(平行於定子的中心線P的方向)的截面時，沿著周向延伸；多個齒102，在觀察垂直於軸向(平行於定子的中心線P的方向)的截面時，從磁軛101向徑向內側延伸。齒102具有齒基部102a，其從磁軛101沿著徑向延伸；齒前端部102b，其設置在齒基部102a的前端側，沿著周向延伸，並且在與磁軛101側相反的一側(徑向內側)形成有齒前端面102c。齒前端面102c形成為以定子的中心線P為中心的圓弧形狀。並且，轉子(省略圖示)以在轉子的外周面與齒前端面102c之間具有空隙的方式，能夠旋轉地配置(支撐)在由齒前端面102c形成的轉子容置空間IOOa內。另外，由磁軛101和多個齒102中的周向上相鄰的兩個齒102形成槽100b。槽IOOb在相鄰的兩個齒102的齒前端部102b之間具有槽開口部。此外，定子芯100在軸向兩側具有定子芯端面104a、104b。另外，在定子芯端面104a、104b上形成有凹部105 (後面詳述)。槽絕緣構件110插入在槽IOOb內。槽絕緣構件110例如由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等形成為片狀(薄膜狀)。此外，槽絕緣構件110以在軸向上從定子芯端面104a、104b突出的方式插入在槽IOOb內。由此,能夠防止在定子芯端面104a (104b)與絕緣構件120 (130)的邊界處產生絕緣不良的現象。絕緣構件120、130例如由聚苯硫醚(PPS)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、液晶聚合物(LCP)等形成。此外，在本實施方式中，絕緣構件120、130的結構相同。絕緣構件120 (130)具有外壁構件121 (131 )，在觀察垂直於軸向的截面時，沿周向延伸；多個內壁構件122 (132)，在觀察垂直於軸向的截面時，彼此沿著周向隔開間隔地配置在外壁構件121 (131)的徑向內側，並且沿著周向延伸；多個連接構件123 (133)，用於連接外壁構件121 (131)和各內壁構件122 (132)。此外，外壁構件121 (131)及內壁構件122 (132)沿著軸向延伸。由外壁構件121、內壁構件122和連接構件123形成用於容置定子繞組的端部的空間。另外，絕緣構件120 (130)在沿著軸向的一側(另一側)具有絕緣構件端面124
(134)。絕緣構件端面124 (134)由外壁構件121 (131)的沿著軸向的一側(另一側)的端面、內壁構件122 (132)的沿著軸向的一側(另一側)的端面、連接構件123 (133)的沿著軸向的一側(另一側)的端面形成。此外，由內壁構件122 (132)的徑向內側的內周面122c形成的空間120a (130a)配置在與定子芯100的轉子容置空間IOOa相向的位置。另外，由外壁構件121(131)、周向上相鄰的兩個內壁構件122 (132)及連接構件123 (133)形成的空間120b (130b)配置在與定子芯100的槽IOOb相向的位置。絕緣構件120 (130)配置在定子芯100的軸向兩側。具體地說，以絕緣構件120(130)的外壁構件121 (131)、內壁構件122 (132)及連接構件123 (133)分別配置在與定子芯100的磁軛101、齒102的齒前端部102b及齒基部102a相向的位置的方式，將絕緣構件端面124 (134)配置在定子芯端面104a (104b)上。外壁構件121 (131 )、內壁構件122(132)及連接構件123 (133)只要分別與磁軛101、齒前端部102b及齒基部102a的至少一部分相向即可。此外，在絕緣構件端面124 (134)配置在定子芯端面104a (104b)上的狀態下，內壁構件122 (132)的內周面122c未突出到齒102的齒前端面102c的轉子側(徑向內側)。另外，外壁構件121 (131)的徑向外側的外周面121c (131c)未突出到磁軛101的外周面IOlc的與轉子側相反的一側(徑向外側)(參照圖27)。 齒102的齒前端面102c對應於「定子芯100的內周面」，磁軛101的外周面IOlc對應於「定子芯100的外周面」，內壁構件122的內周面122c對應於「絕緣構件120的內周面」，外壁構件121 (131)的外周面121c (131c)對應於「絕緣構件120 (130)的外周面」。並且，在絕緣構件120 (130)配置在定子芯100的軸向兩側的狀態下，卷繞定子繞組(省略圖示)。在本實施方式的定子10中，定子繞組通過集中卷繞方式直接卷繞在定子芯100的齒102的齒基部102a和絕緣構件120 (130)的連接構件123 (133)上。在本實施方式中，絕緣構件120 (130)的外壁構件121 (131)對應於本發明的「第一構件」，內壁構件122 (132)對應於本發明的「第二構件」，連接構件123 (133)對應於本發明的「連接構件」。另外，設置有用於將絕緣構件120 (130)定位在定子芯100上(以絕緣構件120(130)的外壁構件121 (131)、內壁構件122 (132)及連接構件123 (133)配置在與定子芯100的磁軛101、齒前端部102b及齒基部102a相向的位置的方式定位)的定位單元。在本實施方式的定子10中，定位單元由形成在定子芯100的定子芯端面104a (104b)上的凹部105和形成在絕緣構件120 (130)的絕緣構件端面124 (134)上且能夠嵌合在凹部105中的凸部125 (135)構成。凹部105和凸部125 (135)的形狀能夠設定為，可以將凸部125
(135)嵌合在凹部105中的各種形狀。另外，由凹部105和凸部125 (135)構成的定位單元的數量和形成位置也能夠適當設定。因為用於將絕緣構件120定位在定子芯100上的定位單元(105及125)和用於將絕緣構件130定位在定子芯100上的定位單元(105及135)的結構相同，所以下面，參照圖2 4，說明用於將絕緣構件120定位在定子芯100上的定位單元。此外，凹部105優選形成在凹部105不會妨礙在定子芯100的齒102的齒基部102a中流過磁通的位置。例如，在齒基部102a的寬度接近於要獲得期望的磁通密度所需的寬度的情況下(沒有餘量的情況下)，優選將凹部105的大部分(包括全部)形成在定子芯端面104a (104b)的與磁軛101相對應的部分上。「定子芯端面104a (104b)的與磁軛101相對應的部分」表示「在定子芯端面104a (104b)上，磁軛101的徑向兩側的側面(徑向內側的內周面和徑向外側的外周面)與定子芯端面104a (104b)交叉的線所包圍的區域」。另外，在齒基部102a的寬度遠遠大於要獲得期望的磁通密度所需的寬度的情況下(具有餘量的情況下)，可以使凹部105跨過形成在定子芯端面104a (104b)的與磁軛101相對應的部分和與齒基部102a相對應的部分上。或者，可以使凹部105的大部分(包括全部)形成在定子芯端面104a (104b)的與齒基部102a相對應的部分上。「定子芯端面104a(104b)的與齒基部102a相對應的部分」表示「在定子芯端面104a (104b)上，齒基部102a的周向兩側的側面(周向左側的左側面和周向右側的右側面)、磁軛101的徑向內側的內周面及齒前端部102b的徑向外側的外周面與定子芯端面104a (104b)交叉的線所包圍的區域」。在將凹部105的一部分或者大部分(包括全部)形成在定子芯端面104a (104b)的與齒基部102a相對應的部分上的情況下，能夠將絕緣構件120 (130)的凹部126 (136)的一部分或者大部分(包括全部)形成在絕緣構件端面124 (134)的與連接構件123 (133)相對應的部分上，後面詳細敘述。這種情況下，因為能夠使外壁構件121 (131)的外周面 121c (131c)的大小(包圍外周面121c (131c)的圓的最小直徑)小，所以能夠在外壁構件121 (131)的外周側配置外部設備。在本實施方式的定子10中，凸部125形成為其前端部在軸向上從絕緣構件端面124突出。另外，凸部125的大部分形成在絕緣構件端面124的與外壁構件121相對應的部分上，剩餘部分形成在絕緣構件端面124的與連接構件123相對應的部分上。「絕緣構件端面124的與外壁構件121相對應的部分」表示「在絕緣構件端面124上，外壁構件121的徑向兩側的側面(徑向內側的內周面和徑向外側的外周面)與絕緣構件端面124交叉的線所包圍的區域」。另外，「絕緣構件端面124的與連接構件123相對應的部分」表示「在絕緣構件端面124上，連接構件123的周向兩側的側面(周向左側的左側面和周向右側的右側面)、外壁構件121的徑向內側的內周面及內壁構件122的徑向外側的外周面與絕緣構件端面124交叉的線所包圍的區域」。在此，在用樹脂使用成形模一體成形絕緣構件120時，形成在絕緣構件端面124上的凸部125的根部125a形成為曲面(圓角面)。另一方面，在由層疊的多個電磁鋼板構成定子芯100的情況下，形成在定子芯端面104a上的凹部105與定子芯端面104a的邊界部形成為尖銳的角狀(邊緣)。若如現有的定子那樣，凸部直接從絕緣構件端面突出，則凹部105的邊緣(凹部105和定子芯端面104a的邊界部)抵接在形成於絕緣構件端面124上的凸部125的根部(曲面)上，在絕緣構件端面124與定子芯端面104a之間產生間隙(晃動)。S卩，由於凹部105的邊緣與凸部125的根部相抵接，從而在絕緣構件端面124與定子芯端面104a之間產生間隙。若在絕緣構件端面124與定子芯端面104a之間產生間隙，則絕緣構件120可能會從定子芯100上脫落。另外，卷繞在定子芯100的齒基部102a和絕緣構件120的連接構件123上的定子繞組的卷繞力有可能使絕緣構件120破損。另外，在向凹部105中插入凸部125時，凹部105的邊緣會切削凸部125，而產生樹脂屑。若該樹脂屑流出到電動機的外部，則會成為導致外部設備出現堵塞故障的原因。例如，在將具有本實施方式的定子的旋轉機應用於空調機、冰箱等壓縮機的情況下，有可能使循環裝置堵塞而發生故障。在本實施方式的定子10中，在凸部125的周圍以從絕緣構件端面124凹入的方式形成有凹部126。即，在絕緣構件端面124形成有凹部126，且該凹部126的大部分配置在與外壁構件121相對應的部分上，並且，在凹部126內形成有凸部125，且該凸部125的大部分配置在與外壁構件121相對應的部分上。凹部126的形狀設定為如下的適當的形狀，即，能夠防止因凹部105的邊緣與凸部125的根部125a相抵接而在絕緣構件端面124與定子芯端面104a之間產生間隙，另外，能夠容置因凹部105的邊緣與凸部125相抵接而產生的樹脂屑。就連接構件123的形成在與絕緣構件端面124側相反的一側上的凹部123a來說，在由樹脂一體成形絕緣構件120時，使樹脂的流動性提高而提高了絕緣構件120的品質，另夕卜，減少樹脂的使用量。凹部123a也能夠省略。在本實施方式中，形成在定子芯端面104a (104b)上的凹部105對應於本發明的「第一凹部」，形成在絕緣構件端面124 (134)上的凸部125 (135)對應於本發明的「凸部」， 凹部126 (136)對應於本發明的「第二凹部」。在第一實施方式的定子中，在絕緣構件端面上形成有構成定位單元的凸部，並且在凸部的周圍形成有第二凹部，因而能夠防止因構成定位單元的第一凹部的邊緣與凸部的根部相抵接而在絕緣構件端面與定子芯端面之間產生間隙。即，能夠使絕緣構件端面緊貼於定子芯端面。由此，能夠防止絕緣構件從定子芯(定子芯端面)上脫落。另外，能夠防止定子繞組的卷繞力使絕緣構件破損。而且，因為能夠將由於凸部被第一凹部的邊緣削掉而產生的樹脂屑容置在第二凹部126中，所以能夠防止樹脂屑流出到定子的外部，從而能夠防止因流出到外部的樹脂屑損傷外部設備。另外，在第一實施方式的定子中，凸部的大部分形成在絕緣構件端面的與第一構件相對應的部分上，因而能夠將可嵌合凸部的第一凹部的大部分形成在定子芯端面的與磁軛相對應的部分上。由此，能夠防止第一凹部妨礙在定子芯的齒基部處流過磁通，能夠提高具有第一實施方式的定子的旋轉機的效率。本實施方式的結構，適用於定子芯的齒的齒基部的寬度接近要獲得期望的磁通密度所需的寬度的情況(沒有餘量的情況)。接著，說明其他實施方式的定子。下面說明的其他實施方式的定子，僅形成在絕緣構件端面上的凸部和凹部的位置及形狀與第一實施方式的定子不同，因而僅說明形成在絕緣構件上的凸部和凹部。此外，在下面說明的其他實施方式的定子中，不形成與圖2所示的凹部123a相對應的凹部。另外，其他實施方式的各結構構件中的標註了僅百位上的數字與第一實施方式中使用的附圖標記不同的附圖標記的結構構件是與第一實施方式的結構構件相同的構件。圖5 7示出了在第二實施方式的定子中使用的絕緣構件220。此外，圖5是絕緣構件220的局部放大圖，圖6是圖5的VI-VI剖視圖，圖7是從圖5的箭頭VII方向觀察的圖。在第二實施方式的定子中，凸部225與第一實施方式相同，大部分配置在絕緣構件端面224的與外壁構件221相對應的部分上，剩餘部分配置在絕緣構件端面224的與連接構件223相對應的部分上。另外，凸部225周圍的凹部226跨過形成在絕緣構件端面224的與外壁構件221相對應的部分和與連接構件223相對應的部分上。即，在絕緣構件端面224上，以跨在與外壁構件221相對應的部分和與連接構件223相對應的不封的方式形成有凹部226，並且在凹部226內形成有凸部225，所述凸部225的大部分配置在與外壁構件221相對應的部分上。凹部226隻要跨過形成在絕緣構件端面224的與外壁構件221相對應的部分的至少一部分和與連接構件223相對應的部分的至少一部分上即可。在此，在將通過衝壓方法等衝切而成的電磁鋼板層疊來構成定子芯的情況下，可能會因飛邊、塌邊等破壞定子芯的齒基部的周向兩側的端部(周向左側的左側端部和周向右側的右側端部)的緊密接觸性。這種情況下，如第二實施方式的定子那樣，在絕緣構件端面224上的與連接構件223相對應的部分上形成有凹部226，則能夠防止由於飛邊、塌邊等而引起的定子芯的齒基部的周向兩側的端部處的緊密接觸性降低的情況。參照圖8A、8B及圖9A、9B進行說明這一情況。此外，圖8A是在使用了第二實施方式的絕緣構件220時的沿著齒基部102a的周向的剖視圖，圖8B是圖8A中的A部的局部放大圖。另外，圖9A是使用了在絕緣構件端面的與連接構件相對應的部分未形成凹部的絕緣構件時的沿著齒基部102a的周向的剖視圖，圖9B是圖9A中的B部的局部放大圖。如圖9B所示，將通過衝壓方法等衝切成的電磁鋼板層疊而構成的定子芯100的齒基部102a，在周向兩側的端部(周向左側的左側端部和周向右側的右側端部)H產生飛邊、塌邊等。此時，在絕緣構件端面的與連接構件1023相對應的部分上未形成凹部的情況下，如圖9A所示，絕緣構件端面的與連接構件1023相對應的部分在沿著周向的中央部與齒基部102a相抵接。因此，可能由於形成在齒基部102a的周向兩側的端部H上的飛邊、塌邊等，破壞齒基部102a的周向兩側的端部H處的緊密接觸性，而使定子芯100的剛性降低，產生聲首、振動。對此，在使用絕緣構件端面224的與連接構件223相對應的部分上形成有凹部226的第二實施方式的絕緣構件220的情況下，如圖8A所示，絕緣構件端面224的與連接構件223相對應的部分，在形成凹部226的周向兩側的側壁223a及223b處，即在齒基部102a的周向兩側的端部H處,與齒端部102a相抵接。由此,對齒基部102a的周向兩側的端部H處施加沿著軸向的按壓力，能夠防止由於衝切電磁鋼板使電磁鋼板間在齒基部102a的周向兩側的端部H處產生間隙，從而提高定子芯100的剛性，抑制聲音和振動的產生。第二實施方式的定子，在絕緣構件端面形成有凸部，並且在凸部的周圍形成有第二凹部，因而具有與第一實施方式的定子相同的效果。並且，第二凹部跨過形成在絕緣構件端面的與第一構件相對應的部分和與連接構件相對應的部分上，在由樹脂等材料一體形成絕緣構件時，能夠提高材料的流動性。另外，能夠抑制定子芯的齒基部的周向兩側的端部處的緊密接觸性降低而提高定子芯的剛性，並抑制產生聲音和振動。另外，能夠使絕緣構件的厚度(外壁構件及內壁構件的徑向厚度、連接構件的軸向厚度)大致均勻，能夠防止在由樹脂等材料一體形成時，絕緣構件發生翹曲、變形。另外，能夠減小形成絕緣構件所需要的材料的使用量。圖10 圖12示出了在第三實施方式的定子中使用的絕緣構件320。此外，圖10是絕緣構件320的局部放大圖，圖11是圖10的XI-XI剖視圖，圖12是從圖10的箭頭XII方向觀察的圖。在第三實施方式的定子中，絕緣構件320的外壁構件321由第一部分321a和第二部分321b構成，第二部分321b配置在外壁構件321的絕緣構件端面324側且配置在第一部分321a的徑向外側。此外，在本實施方式中，外壁構件321配置在定子芯100的與磁軛101相向的位置。在本實施方式中，凸部325跨過形成在絕緣構件端面324的與外壁構件321的第一部分321a相對應的部分和與第二部分321b相對應的部分上。即，凸部325的大部分形成在絕緣構件端面324的與外壁構件321相對應的部分上。另外，凸部325周圍的凹部326跨過形成在絕緣構件端面324的與外壁構件321的第一部分321a相對應的部分和與連接構件323相對應的部分上，並且形成為延伸到外壁構件321的第一部分321a的徑向外側(形成為跨在與第二部分321b相對應的部分和與連接構件323相對應的部分上)。即，在絕緣構件端面324上形成有凹部326，所述凹部326跨在與外壁構件321的第一部分321a的徑向外側相對應的部分和與連接構件323相對應的部分上(跨在與第二部分321b相對應的部分和與連接構件323相對應的部分上)，並且在凹部326內形成有凸部325，所述凸部325的大部分被配置為跨在與外壁構件321的第一部分321a相對應的部分和與第二部分321b相對應的部分上。「絕緣構件端面324的與第一部分321a相對應的部分」表示「在絕緣構件端面324上，被第一部分321a的徑向兩側的側面(徑向內側的內周面和徑向外側的外周面)與絕緣構件端面324交叉的線包圍的區域」。「絕緣構件端面324的與第二部分321b相 對應的部分」表不「絕緣構件端面324的從與外壁構件相對應的部分除去與第一部分相對應的部分後的部分」。外壁構件321的第一部分321a配置在第二部分321b的徑向內側，因而能夠在第一部分321a的外周側(第一部分321a的外周面和使定子芯100的外周面IOlc沿著軸向延伸而成的面之間的空間)配置外部設備。例如，能夠在第一部分321a的外周側確保冷卻通路。或者，能夠防止第一部分321a的外周面與外部設備相干涉。第三實施方式的定子，在絕緣構件端面上形成有凸部，並且在凸部的周圍形成有第二凹部，因而具有與第一實施方式的定子相同的效果。並且，第二凹部以跨在絕緣構件端面的與第一構件相對應的部分和與連接構件相對應的部分上，所以具有與第二實施方式相同的效果。另外，第一構件的第一部分配置在第二部分的徑向內側，因而能夠在第一部分的外周側配置外部設備，或者，防止第一部分的外周面與外部設備相干涉。在圖13 圖15中示出了在第四實施方式的定子中使用的絕緣構件420。此外，圖13是絕緣構件420的局部放大圖，圖14是圖13的XIV-XIV剖視圖，圖15是從圖13的箭頭XV方向觀察的圖。第四實施方式的定子除了在絕緣構件420的凹部(第二凹部)426形成有連通孔428之外，結構與第三實施方式的定子相同。連通孔428形成在凹部426內的與連接構件423相對應的部分上，並在軸向上連通連接構件423。連通孔428隻要連通連接構件423的至少一部分即可。即，在絕緣構件端面424上形成有凹部426，所述凹部426被配置成跨在與外壁構件421的第一部分421a的徑向外側相對應的部分和與連接構件423相對應的部分(跨在與第二部分421b相對應的部分和與連接構件423相對應的部分)上，在凹部426內形成有凸部425，所述凸部425的大部分配置成跨在與外壁構件421的第一部分421a相對應的部分和與第二部分421b相對應的部分上，並且在與連接構件423相對應的部分上形成有連通孔428。在將具有本實施方式的定子的旋轉機用作壓縮機的驅動用電動機的情況下，冷媒、冷凍機油等介質經由形成在第二凹部426上的連通孔428沿軸向流動。由此，能夠有效地冷卻定子繞組、定子芯100等。第四實施方式的定子在絕緣構件端面形成有凸部，並且在凸部的周圍形成有第二凹部，因而具有與第一實施方式的定子相同的效果。另外，第二凹部跨過形成在絕緣構件端面上的與第一構件的第二部分相對應的部分和與連接構件相對應的部分(跨在與第一構件相對應的部分和與連接構件相對應的部分)上，因而具有與第三實施方式的定子相同的效果。另外，第一構件的第一部分配置在第二部分的徑向內側，因而具有與第三實施方式的定子相同的效果。另外，因為在第二凹部形成有在軸向連通連接構件的連通孔，所以能夠使冷媒、冷凍機油等介質經由連通孔沿著軸向流動，能夠有效地冷卻定子繞組、定子芯等。
圖16 圖18示出了在第五實施方式的定子中使用的絕緣構件520。此外，圖16是絕緣構件520的局部放大圖，圖17是圖16的XVII-XVII剖視圖，圖18是從圖16的箭頭XVIII方向觀察的圖。在第五實施方式的定子中，與第三實施方式的絕緣構件320相同，外壁構件521包括第一部分521a和第二部分521b，所述第二部分521b配置在外壁構件521的絕緣構件端面524側且配置在第一部分521a的徑向外側。凸部525跨過形成在絕緣構件端面524的與外壁構件521的第一部分521a相對應的部分和與第二部分521b相對應的部分上。即，凸部525的大部分形成在絕緣構件端面524的與外壁構件521相對應的部分上。另外，凸部525周圍的凹部526的大部分跨過形成在與外壁構件521的第一部分521a相對應的部分和與第二部分521b相對應的部分上。而且，在與連接構件523相對應的部分上形成有從絕緣構件端面524凹入的凹部527。S卩，在絕緣構件端面524上形成有凹部526，該凹部526的大部分跨過形成在與外壁構件521的第一部分521a相對應的部分和與第二部分521b相對應的部分上，並在與連接構件523相對應的部分上形成有凹部527，而且，在凹部526內形成有凸部525，所述凸部525的大部分跨過形成在與外壁構件521的第一部分521a相對應的部分和與第二部分521b相對應的部分上。在本實施方式中，形成在絕緣構件端面524上的凸部525對應於本發明的「凸部」，凹部526對應於本發明的「第二凹部」，凹部527對應於本發明的「第三凹部」。第五實施方式的定子在絕緣構件端面上形成有凸部，並且在凸部周圍形成有第二凹部，因而具有與第一實施方式的定子相同的效果。另外，因為第三凹部形成在絕緣構件端面的與連接構件相對應的部分上，所以具有和在絕緣構件端面的與連接構件相對應的部分上形成有凹部的第二實施方式相同的效
果O另外，因為第一構件的第一部分配置在第二部分的徑向內側，所以具有與第三實施方式的定子相同的效果。另外，第二凹部與第三凹部之間的部分壁厚，因而與第二凹部跨過形成在絕緣構件端面的與第一構件相對應的部分和與連接構件相對應的部分上的情況相比，能夠提高連接構件的強度，且抑制產生聲音和振動。
圖19 圖21示出了在第六實施方式的定子中使用的絕緣構件620。此外，圖19是絕緣構件620的局部放大圖，圖20是圖19的XX-XX剖視圖，圖21是從圖19的箭頭XXI方向觀察的圖。凸部625和凹部626形成為大部分配置在絕緣構件端面624的與外壁構件621相對應的部分上。另外，在絕緣構件端面624的與連接構件623相對應的部分上形成有凹部627，並且在凹部627內形成有沿著軸向連通連接構件623的連通孔628。即，在絕緣構件端面624上形成有凹部626，所述凹部626的大部分配置在與外壁構件621相對應的部分上，並且在凹部626內形成有凸部625，所述凸部625的大部分配置在與外壁構件621相對應的部分上。而且，在與連接構件623相對應的部分上形成有凹部627，並且在凹部627內形成有沿著軸向連通連接構件623的連通孔628。在本實施方式中，形成在絕緣構件端面624上的凸部625對應於本發明的「凸部」， 凹部626對應於本發明的「第二凹部」，凹部627對應於本發明的「第三凹部」，連通孔628對應於本發明的「連通孔」。第六實施方式的定子在絕緣構件端面上形成有凸部，並且在凸部的周圍形成有第二凹部，因而具有與第一實施方式的定子相同的效果。另外，在絕緣構件端面的與連接構件相對應的部分上形成有第三凹部，因而具有和在與連接構件相對應的部分上形成有凹部的第二實施方式相同的效果。另外，因為在形成於與連接構件相對應的部分上的第三凹部內形成有連通孔，所以具有與第四實施方式相同的效果。另外，因為第二凹部和第三凹部之間的部分壁厚，所以具有與第五實施方式相同的效果。圖22 圖24示出了在第七實施方式的定子中使用的絕緣構件720。此外，圖22是絕緣構件720的局部放大圖，圖23是圖22的XXIII-XXIII剖視圖，圖24是從圖22的箭頭XXIV方向觀察的圖。在第七實施方式的定子中，凸部725形成在絕緣構件端面724的與連接構件723相對應的部分上。另外，凸部725周圍的凹部726形成在絕緣構件端面724的與連接構件723相對應的部分上。即，在絕緣構件端面724上形成有凹部726，所述凹部726的大部分(包括全部)配置在與連接構件723相對應的部分上，並且在凹部726內形成有凸部725，所述凸部725的大部分(包括全部)配置在與連接構件723相對應的部分上。在本實施方式的定子中，凸部725能夠嵌合的凹部(第一凹部)105的大部分(包括全部)形成在定子芯端面104a上的與絕緣構件720的連接構件723相向的位置上，S卩，形成在齒102的與齒基部102a相對應的部分上。第七實施方式的定子在絕緣構件端面上形成有凸部，並且在凸部的周圍形成有第二凹部，因而具有與第一實施方式的定子相同的效果。另外，因為在與連接構件相對應的部分上形成有第二凹部，所以具有和在與連接構件相對應的部分上形成有凹部的第二實施方式相同的效果。而且，因為可以不在與第一構件相對應的部分上設置第二凹部，所以能夠縮小第一構件的外周面的大小(包圍第一構件的外周面的圓的最小直徑)。由此，能夠在第一構件的外周側配置外部設備，或者，能夠防止第一構件的外周面與外部設備相干涉。而且，構成定位單元的凸部形成在要卷繞定子繞組的連接部上，所以能夠可靠地防止絕緣構件和定子芯的偏移。在定子芯的齒的齒基部的寬度遠遠大於要獲得期望的磁通密度所需要的寬度的情況下(具有餘量的情況下)，優選使用第七實施方式的定子。但是，專利文獻I記載的定子具有上述的定子芯(磁軛、齒)、絕緣構件(外壁構件、內壁構件、多個連接構件)、定子繞組。並且，在由磁軛和周向上相鄰的兩個齒形成的槽內以從定子芯端面沿軸向突出的方式插入有槽絕緣構件。在現有的定子中，因為槽絕緣構件以從定子芯端面突出的方式插入在槽內，所以在將絕緣構件配置在定子芯端面上時，從定子芯端面突出的槽絕緣構件的端部成為阻礙，而不易於將絕緣構件配置在定子芯端面上。第八實施方式鑑於這一點而提供了能夠容易地將絕緣構件配置在定子芯(定子芯端面)上的技術。
圖25 圖28B示出了在第八實施方式的定子中使用的配置在定子芯100的軸向兩側的絕緣構件820。此外，圖25是絕緣構件820的局部放大圖，圖26是從圖25的箭頭XXVI方向觀察的圖，圖27是圖25的XXVII-XXVII剖視圖。另外，圖28A、圖28B用於說明向定子芯100 (定子芯端面104a)上配置絕緣構件820時的動作，是圖25的XXVIII-XXVIII首1J視圖。本實施方式的定子具有定子芯100、絕緣構件820、定子繞組、槽絕緣件。如圖I所示，定子芯100具有磁軛101、從磁軛101向徑向內側延伸的多個齒102(齒基部102a、齒前端部102b)。絕緣構件820由與第一至第七實施方式的絕緣構件相同的樹脂形成，具有分別配置在與定子芯100的磁軛101、齒前端部102b及齒基部102a相向的位置上的外壁構件821、內壁構件822及齒基部823。定子芯100在軸向兩側具有定子芯端面104a( 104b)。在定子芯端面104a( 104b)上形成有凹部105，所述凹部105的大部分(包括全部)配置在與磁軛101相對應的部分上。如圖I所示，槽絕緣構件110以從定子芯端面104a、104b沿著軸向突出的方式插入在由定子芯100的磁軛101和周向上相鄰的兩個齒102形成的槽IOOb內。絕緣構件820在與定子芯100的定子芯端面104a (104b)相向的部位具有絕緣構件端面824。在絕緣構件端面824上形成有凸部825，所述凸部825的大部分(包括全部)配置在與外壁構件821相對應的部分上。另外，在凸部825的周圍形成有凹部826，所述凹部826的大部分(包括全部)配置在與外壁構件821相對應的部分上。而且，在與連接構件823相對應的部分上形成有凹部827。凸部825形成為能夠嵌入在凹部105中的形狀。由形成在絕緣構件端面824上的凸部825和形成在定子芯端面104a上的凹部105，構成用於將絕緣構件820 (絕緣構件端面824)定位在定子芯100 (定子芯端面104a)上的定位單元。S卩，通過由凸部825和凹部105構成的定位單元，絕緣構件820的外壁構件821、內壁構件822及連接構件823被分別配置在與定子芯100的磁軛101、齒前端部102b及齒基部102a相向的位置上。在絕緣構件820配置在定子芯100的軸向兩側的狀態下，通過集中卷繞方式將定子繞組(圖示省略)直接卷繞在定子芯100的齒基部102a和絕緣構件820的連接構件823上。而且，在本實施方式中，在外壁構件821上，在位於徑向內側(槽的中心側)且絕緣構件端面824(定子芯100)側的部分上形成有傾斜面821A。另外，在連接構件823上，在位於周向的兩側且絕緣構件端面824側的部分上形成有傾斜面823A。傾斜面821A及傾斜面823A設定為，在將絕緣構件820配置在定子芯100 (定子芯端面104a)上時，從定子芯端面104a沿著軸向突出的槽絕緣構件110的端部沿著不會妨礙配置絕緣構件820的作業的方向(非幹涉方向)移動。即，傾斜面821A的絕緣構件端面824側距離定子的中心線P的距離大於與絕緣構件端面824側相反的一側距離定子的中心線P的距離。如圖27中的箭頭所示，通過外壁構件821的徑向內側的傾斜面821A使從定子芯端面104a沿著軸向突出的槽絕緣構件110的端部中的與磁軛101相向的部分向徑向內側(槽的中心方向)移動。另外，傾斜面823A的位於絕緣構件端面824側的部分在連接構件823的周向兩側之間的間隔小於與絕緣構件端面824側相反的一側部分在連接構件823的周向兩側之間的間隔。如圖28A、28B所示，通過連接構件823的位於周向兩側的傾斜面823A使從定子芯端面104a沿著軸向突出的槽絕緣構件110的端部中的與相鄰的齒102的齒基部102a相向的部分向兩部分之間的周向間隔擴大的方向(槽的中心方向)移動。外壁構件821的位於徑向內側且與絕緣構件端面824側相反的一側的傾斜面82IC是為了在由樹脂等材料一體形成絕緣構件820時易於從成形模中拔出絕緣構件820而形成 的。傾斜面821C的絕緣構件端面824側距離定子的中心線P的距離小於與絕緣構件端面824側相反的一側距離定子的中心線P的距離。另外，外壁構件821的位於傾斜面821A與821C之間的面821B、連接構件823的位於與絕緣構件端面824側相反的一側的面823B以垂直於絕緣構件端面824 (包括大致垂直的情況)的方式延伸。此外，傾斜面823A不僅能夠形成在連接構件823的周向兩側的靠絕緣構件端面824 —側，也能夠形成在內壁構件822的周向兩側的靠絕緣構件端面824 —側。另外,傾斜面821A、823A的沿著軸向的長度能夠適當設定。在本實施方式中，絕緣構件820的外壁構件821對應於本發明的「第一構件」，內壁構件822對應於本發明的「第二構件」，連接構件823對應於本發明的「連接構件」。另外，形成在定子芯端面104a、104b上的凹部105對應於本發明的「第一凹部」，形成在絕緣構件端面824上的凸部825對應於本發明的「凸部」，凹部826及827對應於本發明的「第二凹部」及「第三凹部」。另外，傾斜面821A對應於本發明的「位於第一構件的徑向內側且第一構件的絕緣構件端面側的傾斜面」，傾斜面823A對應於本發明的「位於連接構件的周向兩側且連接構件的絕緣構件端面側的傾斜面」。第八實施方式的定子在絕緣構件的第一構件的徑向內側且絕緣構件端面側(定子芯側)、連接構件的周向兩側且絕緣構件端面側(定子芯側)形成有傾斜面，因而在定子芯的槽內以軸向上從定子芯端面突出的方式插入有槽絕緣構件的狀態下，能夠容易地將絕緣構件配置在定子芯(定子芯端面)上。另外，因為在絕緣構件端面上形成有凸部，並且在凸部的周圍形成有第二凹部，所以具有與第一實施方式的定子相同的效果。另外，因為在絕緣構件端面上的與外壁構件相對應的部分上形成有第三凹部，所以具有與第二實施方式相同的效果。另外，因為第二凹部與第三凹部之間的部分壁厚，所以具有與第五實施方式相同的效果。
此外，傾斜面821A只要至少形成在外壁構件821的徑向內側(槽的中心側)且絕緣構件端面824側即可，另外，傾斜面823A只要至少形成在連接構件823的周向兩側且絕緣構件端面824側即可。另外，能夠使用具有位於外壁構件821的徑向內側且絕緣構件端面824側的傾斜面821A和位於連接構件823的周向兩側且靠絕緣構件端面側的傾斜面823A中的至少一方的絕緣構件820。此時，也能夠容易地將絕緣構件820配置在定子芯端面104a上。另外，能夠在定子芯端面104a (104b)、絕緣構件端面824上形成第一至第七實施方式中說明的凹部、凸部、連通孔等。而且，還能夠構成如下的定子，該定子至少包括具有形成在外壁構件821的徑向內側且絕緣構件端面824側的傾斜面821A和形成在連接構件823的周向兩側且靠絕緣構 件端面824側的傾斜面823A中的一方的絕緣構件820。S卩，定子芯100的凹部(第一凹部)105、絕緣構件820的凸部825、凹部(第二凹部)826及凹部(第三凹部)827等能夠省略。接著，參照圖29、圖30說明在製造第一至第八實施方式的定子中使用的絕緣構件的絕緣構件製造方法的一個實施方式。此外，圖29是以製造第一實施方式的絕緣構件120的情況為例示出本實施方式的絕緣構件製造方法的概要的圖，圖30是表示在本實施方式中使用的成形模的圖。在本實施方式的絕緣構件製造方法中，通過將樹脂900填充在成形模的成形空間中，來一體形成具有外壁構件121、內壁構件122、連接構件123、凸部125、凹部(第二凹部)126的絕緣構件120。此時，如圖29所示，從與絕緣構件120的凸部125的前端部相對應的部分向成形空間中填充樹脂。另外，在本實施方式的絕緣構件製造方法中，如圖30所示，作為成形模使用作為固定模的第一模910、作為可動模的第二模920、第三模930、第四模940。在第一模910及第二模920上設置有用於形成樹脂通路901的形成面911及921。另外，在第三模930及第四模940上設置有用於形成成形空間902的形成面931及941。在製造絕緣構件120時，首先，如圖30所示那樣重疊第一模910至第四模940。此夕卜，就第一成形模910至第四成形模940而言，在重疊第一成形模910至第四成形模940時，由形成面911及921形成的樹脂通路901和由形成面931及941形成的成形空間902在與絕緣構件120的凸部125的前端部相對應的部分903上連通。在該狀態下，經由樹脂通路901將樹脂900填充在成形空間902內。接著，從第一成形模910上拔下第二成形模920至第四成形模940。然後，從第二成形模920上拔下第三成形模930及第四成形模940。接著，從第三成形模930上拔下第四成形模940。然後，取出絕緣構件120。在本實施方式的絕緣構件製造方法中，因為通過從與凸部相向的位置將樹脂填充到成形空間內，來一體成型外壁構件、內壁構件、用於連接外壁構件和內壁構件的連接構件、具有形成在絕緣構件端面上的凸部和凹部的絕緣構件，所以能夠提高樹脂的流動性，製造聞品質的絕緣構件。此外，作為形成絕緣構件的材料，不限於樹脂，可採用能夠使用成形模來一體形成絕緣構件的各種材料。另外，作為成形模，不限於圖30所示的成形模，能夠按照絕緣構件的形狀而採用各種形狀及多種數量的成形模。另外，作為絕緣構件的成形方法(順序)，能夠按照成形模等採用適宜的成形方法。本發明不限於實施方式，能夠進行各種變更、追加、刪除。形成在定子芯端面上的第一凹部、形成在絕緣構件端面上且能夠嵌合在第一凹部中的凸部的形狀能夠適當變更。另外，形成在絕緣構件端面上的凸部和第二凹部或者第二凹部、第三凹部、連通孔等的形狀、位置等能夠適當變更。位於絕緣構件的第一構件(外壁構件)的徑向內側且絕緣構件端面側的傾斜面、位於連接構件的周向兩側且絕緣構件端面側的傾斜面的形狀、形成位置、形成區域能夠適當
變更。本發明涉及定子，或者具有定子的旋轉機，或者製造定子的絕緣構件的絕緣構件製造法。在實施方式中說明的各結構既能夠單獨應用，也能夠適當選擇多個進行組合來使用。
權利要求
1.一種定子， 具有: 定子芯，在軸向兩側具有定子芯端面， 絕緣構件，配置在所述定子芯的軸向兩側，在與所述定子芯端面相向的位置具有絕緣構件端面， 定子繞組，卷繞在所述定子芯和所述絕緣構件上； 若觀察垂直於軸向的截面，則各所述絕緣構件具有 第一構件，沿著周向延伸， 多個第二構件，沿著周向彼此隔開間隔地配置在所述第一構件的徑向內側，並且沿著周向延伸， 多個連接構件，用於連接所述第一構件和各所述第二構件； 所述定子的特徵在於， 在所述定子芯端面上形成有從所述定子芯端面凹入的第一凹部， 在所述絕緣構件端面上形成有能夠嵌合在所述第一凹部中的凸部，所述凸部的前端部從所述絕緣構件端面突出，並且在所述凸部的周圍形成有從所述絕緣構件端面凹入的第二凹部。
2.如權利要求I所述的定子，其特徵在於，所述凸部的至少一部分和所述第二凹部的至少一部分形成在所述絕緣構件端面的與所述第一構件相對應的部分上。
3.如權利要求2所述的定子，其特徵在於，所述第二凹部跨過形成在所述絕緣構件端面的與所述第一構件相對應的部分和與所述連接構件相對應的部分上。
4.如權利要求3所述的定子，其特徵在於，在所述第二凹部上形成有在軸向上連通所述連接構件的連通孔。
5.如權利要求2所述的定子，其特徵在於， 各所述絕緣構件具有第三凹部， 所述第三凹部形成在所述絕緣構件端面的與所述連接構件相對應的部分上。
6.如權利要求5所述的定子，其特徵在於，在所述第三凹部上形成有在軸向上連通所述連接構件的連通孔。
7.如權利要求I所述的定子，其特徵在於，所述凸部的至少一部分和所述第二凹部的至少一部分形成在所述絕緣構件端面的與所述連接構件相對應的部分上。
8.如權利要求I 7中任一項所述的定子，其特徵在於， 所述第一構件具有第一部分和第二部分，所述第二部分位於所述第一構件的所述絕緣構件端面側且所述第一部分的徑向外側， 所述第二凹部延伸到所述第一構件的第一部分的徑向外側。
9.如權利要求I 8中任一項所述的定子，其特徵在於， 若觀察垂直於軸向的截面，則所述定子芯具有 磁軛，沿著周向延伸， 多個齒，具有齒基部和齒前端部，其中，所述齒基部從所述磁軛向徑向內側延伸，所述齒前端部設置在所述齒基部的前端側，沿著周向延伸，並且在與所述磁軛側相反的一側形成有齒前端面，槽，由所述磁軛和所述多個齒中的周向上相鄰的兩個齒形成，該兩個齒的齒前端部之間形成開口； 各所述絕緣構件的所述第一構件、所述第二構件及所述連接構件分別配置在與所述定子芯的磁軛、所述齒前端部及所述齒基部相向的位置上， 在所述槽內插入有從所述定子芯端面突出的槽絕緣構件， 各所述絕緣構件的所述第一構件的位於徑向內側且所述絕緣構件端面側的部分和所述連接構件的位於周向兩側且所述絕緣構件端面側的部分中的至少一方形成為傾斜面， 所述第一構件的傾斜面形成為，所述絕緣構件端面側距離所述定子的中心線的距離大於與所述絕緣構件端面側相反的一側距離所述定子的中心線的距離， 所述連接構件的傾斜面形成為，所述絕緣構件端面側在所述連接構件的周向兩側之間的間隔小於與所述絕緣構件端面側相反的一側在所述連接構件的周向兩側之間的間隔。
10.如權利要求I 9中任一項所述的定子，其特徵在於，通過從與所述凸部相對應的部分向成形模的成形空間內填充用於形成各所述絕緣構件的材料，來一體形成各所述絕緣構件。
11.一種定子， 具有定子芯，在軸向兩側具有定子芯端面， 絕緣構件，配置在所述定子芯的軸向兩側，在與所述定子芯端面相向的位置具有絕緣構件端面， 定子繞組，卷繞在所述定子芯和所述絕緣構件上； 若觀察垂直於軸向的截面，則所述定子芯具有 磁軛，沿著周向延伸， 多個齒，具有齒基部和齒前端部，其中，所述齒基部從所述磁軛向徑向內側延伸，所述齒前端部設置在所述齒基部的前端側，沿著周向延伸，並且在與所述磁軛側相反的一側形成有齒前端面， 槽，由所述磁軛和所述多個齒中的周向上相鄰的兩個齒形成，該兩個齒的齒前端部之間形成開口； 若觀察垂直於軸向的截面，則各所述絕緣構件具有 第一構件，配置在與所述磁軛相向的位置，且沿著周向延伸， 多個第二構件，配置在與所述齒的齒前端部相向的位置，且沿著周向延伸， 多個連接構件，配置在與所述齒的齒基部相向的位置，用於連接所述第一構件和各所述第二構件； 所述定子的特徵在於， 在所述槽內插入有從所述定子芯端面突出的槽絕緣構件， 各所述絕緣構件的所述第一構件的位於徑向內側且所述絕緣構件端面側的部分和所述連接構件的位於周向兩側且所述絕緣構件端面側的部分中的至少一方形成為傾斜面， 所述第一構件的傾斜面形成為，所述絕緣構件端面側距離所述定子的中心線的距離大於與所述絕緣構件端面側相反的一側距離所述定子的中心線的距離， 所述連接構件的傾斜面形成為，所述絕緣構件端面側在所述連接構件的周向兩側之間的間隔小於與所述絕緣構件端面側相反的一側在所述連接構件的周向兩側之間的間隔。
12.—種旋轉機，其特徵在於，具有轉子和權利要求I 11中任一項所述的定子，所述轉子被支撐為能夠旋轉，且與所述定子的所述齒前端面之間具有空隙。
13.—種絕緣構件製造方法，用於製造權利要求I 10中任一項所述的定子的絕緣構件，其特徵在於，從所述絕緣構件的與所述凸部相對應的部分向成形模的成形空間內填充用於形成所述絕緣構件的材料。
全文摘要
本發明提供一種定子、旋轉機以及絕緣構件製造方法，涉及能夠將絕緣構件緊貼地配置在定子芯上的技術。在定子芯(100)的軸向兩側配置有樹脂制的絕緣構件(120、130)。此時，絕緣構件(120、130)的絕緣構件端面(124、134)與定子芯(100)的定子芯端面(104a、104b)相向。在定子芯端面(104a、104b)和絕緣構件端面(124、134)上形成有構成定位單元的凹部(105)和凸部(125、135)。另外，在絕緣構件端面(124、134)上，在凸部(125、135)的周圍形成有凹部(126、136)。
文檔編號H02K3/34GK102856990SQ20121014496
公開日2013年1月2日 申請日期2012年5月11日 優先權日2011年7月1日
發明者中村重貴 申請人:蘇州愛知科技有限公司