绝缘体、包括该绝缘体的定子以及包括该绝缘体的电动机
阅读说明：本技术 绝缘体、包括该绝缘体的定子以及包括该绝缘体的电动机 (Insulator, stator including the same, and motor including the same ) 是由 菱田光起 米田博 国友浩胜 于 2018-12-19 设计创作，主要内容包括：绝缘体(5)包括第一凸缘部(51)和第二凸缘部(52),第一凸缘部(51)设在供线圈(7)缠绕的线圈缠绕部(50)的靠铁心扇形体(41)一侧,且具有将线圈(7)引导至线圈缠绕部(50)的线圈导入槽(53),第二凸缘部(52)设在供线圈(7)缠绕的线圈缠绕部(50)的靠齿(42)径向内端一侧。在线圈缠绕部(50)的表面,从第一凸缘部(51)的根部朝向径向内侧设有由凹凸部(54a)构成的移动限位部(54)。凹凸部(54a)的平均长度比线圈(7)的线径短,凹凸部(54a)的算术平均粗糙度Ra比线圈缠绕部(50)上移动限位部(54)以外的部分即平滑表面部(55)的算术平均粗糙度Ra’大。(The insulator (5) includes a first flange portion (51) and a second flange portion (52), the first flange portion (51) is provided on the core segment (41) side of a coil winding portion (50) around which the coil (7) is wound and has a coil introduction groove (53) for introducing the coil (7) to the coil winding portion (50), and the second flange portion (52) is provided on the tooth (42) radially inner end side of the coil winding portion (50) around which the coil (7) is wound. A movement stopper (54) comprising a projection and recess (54a) is provided on the surface of the coil winding section (50) from the root of the first flange section (51) to the inside in the radial direction. The average length of the uneven portion (54a) is shorter than the wire diameter of the coil (7), and the arithmetic average roughness Ra of the uneven portion (54a) is larger than the arithmetic average roughness Ra' of the smooth surface portion (55) which is a portion of the coil winding portion (50) other than the movement stopper portion (54).)
技术领域
本发明涉及一种供线圈缠绕的绝缘体、包括该绝缘体的定子以及包括该绝缘体的电动机。
背景技术
近年来，随着用于工业和车载电动机的需求增加，要求提高电动机的效率并降低成本。
已知：提高电动机效率的方法之一为提高布置在定子的定子槽内的线圈的占空系数。通过提高线圈的占空系数，能够抑制电动机在工作时因在线圈中流动的电流所引起的损耗。
让线圈整列着缠绕在定子的多个齿(teeth)上的状态即所谓的整列缠绕线圈作为提高线圈的占空系数的构造，已为众人所知。为实现该整列缠绕线圈而提出了各种构造(例如参照专利文献1～4)。在专利文献1中提出了如下构造：在供线圈缠绕的绝缘线圈绕线管的筒体的端部或形成在筒体两端的凸缘部的内侧，形成有台阶或坡度，以实现整列缠绕线圈。在专利文献2中公开了如下构造：在安装在多个齿(teeth)上并用于将线圈与多个齿(teeth)绝缘的绝缘体的表面形成有用于收纳已缠绕线圈的收纳槽，从而实现整列缠绕线圈。
专利文献1：日本公开专利公报特开平11－122855号公报
专利文献2：日本公开专利公报特开2006－115565号公报
专利文献3：美国专利第6356001号说明书
专利文献4：国际公开第2011/118357号公报
发明内容
－发明要解决的技术问题－
一般情况下，所述绝缘体和线圈绕线管是用模具将树脂材料成形而得到的。另一方面，由于电动机性能随着用户规格的不同而不同，因此即使使用相同的定子铁心或多个齿，通过改变线圈的线径或匝数来调整通过线圈的电流值等，让电动机性能符合各个规格的情况也是很多的。
在专利文献1、2所公开的现有技术的构造中，需要根据线圈的线径来改变收纳槽的宽度，或改变台阶的宽度、倾斜的角度，而且每次都要重新制作模具来形成绝缘体，因此而成为成本上升的主要原因。
本发明正是为解决上述问题点而完成的，其目的在于：提供一种在改变了线圈的线径的情况下，也能够让缠绕后的线圈为整列缠绕的绝缘体。
－用以解决技术问题的技术方案－
为了达到上述目的，在本发明所涉及的绝缘体中，对供线圈的卷绕起始部分缠绕的线圈缠绕部的表面进行表面处理，来限制缠绕的绕线向径向移动。
具体而言，本发明所涉及的绝缘体包括线圈缠绕部和第一凸缘部，所述线圈缠绕部覆盖从铁心扇形体突出的齿的轴向端面和至少周向两侧面的一部分，供由绕线构成的线圈缠绕，所述第一凸缘部接着该线圈缠绕部的靠齿基端一侧和靠齿径向内端一侧中的一者而设，且具有将所述线圈引导至所述线圈缠绕部的线圈导入槽，所述绝缘体的特征在于：在所述第一凸缘部附近的所述线圈缠绕部的表面，设有由凹凸部构成的移动限位部，所述移动限位部限制所述绕线沿径向移动，所述凹凸部的平均长度比所述线圈的线径短，所述凹凸部的算术平均粗糙度比所述线圈缠绕部上所述移动限位部以外的表面的算术平均粗糙度大。
根据该构成方式，既能够限制线圈的卷绕起始部分向绝缘体的径向外侧或内侧移动，又能够以缠绕在移动限位部上的绕线为位置基准来将线圈整列缠绕。通过适当地选择移动限位部的宽度和凹凸部的算术平均粗糙度，在将具有不同线径的线圈卷绕到绝缘体上的情况下，也能够实现整列缠绕线圈。
优选地，所述移动限位部从所述第一凸缘部朝向径向内侧设在所述线圈的线径的一半以上且所述线圈缠绕部的径向的长度的1/3以下的部位。
根据该构成方式，能够可靠地限制缠绕在移动限位部上的绕线的移动。
优选地，所述移动限位部所具有的所述凹凸部的算术平均粗糙度在10μm以上且100μm以下。
所述移动限位部所具有的所述凹凸部可以通过对所述线圈缠绕部的表面进行喷砂处理而形成。所述凹凸部也可以通过对所述线圈缠绕部的表面进行热喷铝处理而形成，所述凹凸部还可以通过对所述线圈缠绕部的表面进行蚀刻处理而形成。
根据上述构成方式，能够以简便的方法形成凹凸部，从而能够抑制绝缘体的制造成本升高。
优选地，构成为：限制缠绕在所述移动限位部上的所述绕线向径向移动，另一方面，在缠绕所述线圈时，缠绕到所述移动限位部以外的所述线圈缠绕部上的所述绕线被所述线圈的第一层的最后一周的所述绕线向径向外侧推压而移动，由此让所述线圈的第一层整列缠绕。
根据该构成方式，缠绕在移动限位部以外的部分上的绕线与缠绕在移动限位部上的绕线抵接，由此依次向径向内侧移动而使绕线间的间隙消失，从而能够将第一层的线圈整列缠绕到线圈缠绕部上。
本发明所涉及的定子的特征在于：包括多个定子扇形体，多个所述定子扇形体在所述铁心扇形体的所述齿的各轴向端面上具有所述绝缘体，且多个该定子扇形体是在所述绝缘体的所述线圈缠绕部上缠绕安装所述线圈而构成的，所述定子采用将多个所述定子扇形体连接成圆环形状且所述齿向圆环的径向内侧突出的构成。
根据该构成方式，能够提高线圈在定子中的占空系数。
优选地，所述线圈整列缠绕在所述线圈缠绕部上。
优选地，在周向上相邻的所述齿之间的间隙构成为收纳所述线圈的定子槽，在所述定子槽内，使所述铁心扇形体与所述线圈以及所述齿与所述线圈绝缘的绝缘纸布置为覆盖所述齿的侧面，且在轴向上分别与所述绝缘体的所述第一凸缘部及第二凸缘部部分重叠，所述第二凸缘部接着所述线圈缠绕部的靠齿基端一侧和靠齿径向内端一侧中的另一者而设。
根据该构成方式，能够可靠地使在定子的周向上相邻的齿之间电气绝缘。
本发明的电动机的特征在于：至少包括定子和转子，所述定子包括多个定子扇形体，多个所述定子扇形体在所述铁心扇形体的所述齿的各轴向端面上具有所述绝缘体，且多个该定子扇形体是在所述绝缘体的所述线圈缠绕部上缠绕安装所述线圈而构成的，所述定子包括将多个所述定子扇形体连接成圆环形状且所述齿向圆环的径向内侧突出的构成，所述转子包括旋转轴，该转子设置在该定子的径向内侧且与所述定子之间留有规定的间隔。
根据该构成方式，能够提高线圈在定子中的占空系数，从而能够提高电动机的效率。
－发明的效果－
如上所述，根据本发明，在缠绕了具有不同线径的线圈的情况下，也能够抑制卷绕零乱的产生而实现整列缠绕线圈。
附图说明
图1是一实施方式所涉及的电动机的俯视图。
图2是图1所示的电动机的等效电路图。
图3是定子的简略示意图。
图4A是示出图1所示的用虚线圈出的部分的立体图。
图4B是从径向观察到的图4A所示的构造的侧视图。
图4C是从周向观察到的图4A所示的构造的侧视图。
图5A是示出一实施方式所涉及的绝缘体的主要部分的立体图。
图5B是从轴向观察到的绝缘体的示意图。
图5C是沿图5B的VC－VC线剖开的剖面示意图。
图6是示出将线圈整列缠绕到一实施方式所涉及的绝缘体上的过程的示意图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。需要说明的是，以下优选实施方式的说明仅为本质上的示例，完全没有限制本发明、其应用对象或其用途的意图。
(实施方式)
[电动机和定子的构成]
图1示出本实施方式所涉及的电动机的俯视图，图2示出图1所示的电动机的等效电路图，图3示出定子的简略示意图，示出从轴2的轴向观察到的定子4的图。需要说明的是，为了便于说明，在图1和图3中，省略部分构成部件及其功能的图示和说明。例如，框架、母线等未图示。在图3中，绝缘体5未图示。收纳定子4的外收纳体未图示。该外收纳体的形状是例如由金属构成的圆筒、大致正方体、大致长方体、多边形的柱状体等，能够根据电动机1的规格进行适当的选择。对图中示出的构造部件也进行了简化，例如，图1示出的绝缘体5与实际的形状有一部分不同，图3示出的线圈U1～W4和这些线圈的引线端子71与实际的形状有很大不同。在图2中，符号+表示线圈卷绕的开始，符号－表示线圈卷绕的结束。
在以下说明中，有时将轴2的长度方向称为轴向，将定子4的半径方向称为径向，将定子4的圆周方向称为周向。在轴向上，将线圈U1～W4的设置有引线端子71的一侧称为“上”，将其相反一侧称为“下”，在径向上，将定子4的中心侧即设置有轴2和转子的一侧称为“内”，将其相反一侧即定子铁心40侧称为“外”。
需要说明的是，后述电磁钢板的层叠方向与所述轴向为相同方向，意思相同。
需要说明的是，在以下的说明中，区分使用多个齿(teeth：tooth的复数形式)或齿(tooth)这些用语。向圆环状的定子铁心40的中心方向突出的多个齿部记为多个齿(teeth：tooth的复数形式)42。定子铁心40的多个齿部中的一个齿部记为齿42。同样，后述的铁心扇形体41上的多个齿部记为多个齿42。铁心扇形体41上的多个齿部中的一个齿部记为齿42。所述专利文献3、专利文献4等是在记载中区分使用多个齿和齿这些词语的公知文献。
电动机1在未图示的外收纳体的内部包括：转子3、定子4、线圈U1～W4，所述转子具有电动机1的旋转轴即轴2。
转子3包括轴2和磁铁31，该磁铁31被布置成与定子4相对且N极、S极沿着轴2的外周方向彼此交替。需要说明的是，在本实施方式中，转子3所用的磁铁31为钕磁铁，但其材料、形状、材质能够根据电动机的输出等而进行适当的变更。从轴向看，转子3设置在定子4的径向内侧且与定子4之间留有一定的间隔。
定子4是将多个定子扇形体40a连接成圆环状而构成的圆筒状体。该定子扇形体40a的具体结构如下：绝缘体5分别从轴向上下两端面安装在铁心扇形体41的齿42上，在各绝缘体5之间还安装有绝缘纸6等绝缘体，将绕线缠绕在绝缘体5的线圈缠绕部50和绝缘纸6等绝缘体的布置部位(参照图4A～图4C)而构成例如线圈U1。结构如上所述的定子扇形体40a的外观是剖面形状为大致扇形的柱状体。
定子4和定子扇形体40a具有多个铁心扇形体41和从铁心扇形体41各自的内周朝着径向内侧突出的齿42。将含有硅等的电磁钢板冲裁成大致圆环状的定子铁心板体(stator core sheet)，再将该定子铁心板体冲裁成构成该定子铁心板体一部分的独立片状的铁心扇形体板体(core segmentsheet)，并将该铁心扇形体板体层叠多层而形成层叠体，该层叠体即为铁心扇形体41。结构如上所述的铁心扇形体41的外观是柱状体，该柱状体的剖面形状呈构成大致圆环状的定子铁心板体一部分的独立片状。板体的层叠方向是相对于板体的板面的法线方向。该铁心扇形体41包括轭部41c和从轭部41c的大致中央部突出的齿42。
铁心扇形体41在位于周向的轭部41c的一侧面上形成有凹部41a，在另一侧面上形成有凸部41b，凹部41a、凸部41b均在各侧面沿着整个轴向延伸而成。如果着眼于一个铁心扇形体41说明的话，该铁心扇形体41的凹部41a与在周向的一方相邻的铁心扇形体41的凸部41b嵌合而连接在一起，该铁心扇形体41的凸部41b与在周向的另一方相邻的铁心扇形体41的凹部41a嵌合而连接在一起。通过将在周向上相邻的铁心扇形体41这样彼此嵌合而连接在一起，即能够形成圆环状的定子铁心40。
如图1、3所示，通过将铁心扇形体41连接起来而构成圆环状的定子铁心40，就能够沿着定子铁心40的内周等间隔地布置齿42。在周向上相邻的齿42之间的各个间隔构成定子槽43。
定子4具有12个线圈U1～W4，这些线圈隔着绝缘体5和绝缘纸6(参照图4A～4C)安装在各个齿42上，从轴向看，布置在各个定子槽43内。需要说明的是，线圈U1～W4由剖面为圆形的绕线构成，该绕线由表面包覆了绝缘膜的铜等金属材料构成，并以整列缠绕的方式缠绕在绝缘体5上，且缠绕有多层，未图示。需要说明的是，多层缠绕是指线圈7多层缠绕在绝缘体5上的状态。“圆形”包括绕线的加工公差和缠绕在齿42上时的绕线的变形，在以下的说明中也是一样的意思。在以下说明中，不特别指定线圈U1～W4，而选取一个来说明构造等的情况下，将其称为线圈7。
如图2所示，线圈U1～U4、线圈V1～V4、线圈W1～W4分别串联，U相、V相、W相这三相通过星形接线法连接。相互具有电角度120°的相位差的U相、V相、W相这三相电流分别被供给到线圈U1～U4、线圈V1～V4、线圈W1～W4而被励磁，从而产生旋转磁场。由于该旋转磁场而在转子3上产生扭矩，轴2被未图示的轴承支承而旋转。
需要说明的是，在本实施方式中，转子3的磁极数共计10个，其中与定子4相对的N极和S极各5个，定子槽43的数量为12个，但并不特别限定于此，其他的磁极数与定子槽数的组合也能适用。
[定子扇形体的主要部分的构成]
图4A～4C分别示出由图1的虚线圈出的部分的立体图、从径向和周向观察到的侧视图。需要说明的是，为了便于说明，在图4A～4C中，省略线圈7的图示。虽然也图示了被夹入安装在绝缘体5与铁心扇形体41之间的绝缘纸6以及被夹入安装在绝缘体5与齿42之间的绝缘纸6，但示出的是其被折弯而收纳在定子槽43内之前的状态。
如图4A～4C所示，具有相同形状的绝缘体5分别从轴向的上下两端面安装在从一个铁心扇形体41突出的齿42上；在铁心扇形体41与绝缘体5之间以及齿42与绝缘体5之间夹入有绝缘纸6。这样一来，绝缘体5被设置为覆盖齿42的轴向两端面和该两端面附近部分。
绝缘体5是对绝缘性树脂材料进行成形加工而得到的绝缘部件，具有供线圈7(参照图6)缠绕安装的线圈缠绕部50、形成在线圈缠绕部50的一端的第一凸缘部51、以及形成在线圈缠绕部50的另一端的第二凸缘部52。在本实施方式中，第一凸缘部51安装在靠铁心扇形体41一侧，第二凸缘部52安装在位于定子4的径向内侧的齿42的径向内端。在第一凸缘部51形成有线圈导入槽53(参照图5A、5B)，当往线圈缠绕部50缠绕线圈7时，构成线圈7的绕线通过线圈导入槽53而被朝着线圈缠绕部50引导，卷绕起始部分与第一凸缘部51上的与第二凸缘部52相对的内表面51a(以下，称为第一凸缘部51的内表面51a，参照图5A～5C)接触而被引导至线圈缠绕部50。第一凸缘部51的内表面51a是与正交于齿42的轴向上端面或轴向下端面的面平行而设的面。需要说明的是，在本说明书中，线圈7的卷绕起始部分是指线圈7中的缠绕在线圈缠绕部50上的第一层线圈的第一圈附近的部分。
在线圈缠绕部50的外周面50a～50d(以下，有时简称为线圈缠绕部50的表面)，形成有从第一凸缘部51的根部向径向内侧延伸的移动限位部54。如后述，移动限位部54经过表面处理，保证其算术平均粗糙度Ra(参照图5C)比移动限位部54以外的线圈缠绕部50的表面(以下，称为平滑表面部55)大。为了保持线圈7与齿42之间的电气绝缘，线圈缠绕部50例如以0.数mm～数mm左右的厚度形成。
线圈缠绕部50的外周面中覆盖齿42的周向两端面的表面50c、50d形成为与齿42的轴向上端面正交。需要说明的是，“正交”是指包括绝缘体5的加工公差、齿42的加工公差以及将绝缘体5安装到齿42上时的组装公差在内的“正交”，“平行”是指包括绝缘体5的加工公差和将绝缘体5安装到齿42上时的组装公差在内的“平行”，在之后的说明中也一样。
绝缘体5和绝缘纸6都具有使铁心扇形体41与线圈7以及齿42与线圈7电气绝缘的功能。绝缘体5还具有稳定维持后述的线圈7的整列缠绕的功能。
绝缘纸6例如浸渍有绝缘性的油，且设为覆盖齿42的周向两侧面或设为在轴向上分别与绝缘体5的第一凸缘部51及第二凸缘部52部分重叠。组装电动机1时，绝缘纸6设为分别弯折而覆盖定子槽43内，未图示。这样一来，既能够使铁心扇形体41与线圈7以及齿42与线圈7电气绝缘，又能够使在周向上相邻的铁心扇形体41之间以及齿42之间电气绝缘。
[绝缘体的主要部分的构成]
图5A示出本实施方式所涉及的绝缘体的主要部分的立体图，图5B示出从轴向观察到的缠绕有线圈的绝缘体的主要部分的示意图，图5C示出沿图5B的VC－VC线剖开的剖面示意图。需要说明的是，图5A～5C所示的绝缘体5与图4A～4C所示的相同，为了便于说明，在图5A～5C中，将绝缘体5的构造简化后图示出来。
如图5A～5C所示，在绝缘体5的线圈缠绕部50的表面，从第一凸缘部51的根部，也就是从第一凸缘部51的内表面51a的轴向下端朝向径向内侧以规定的宽度W设有移动限位部54。如图5C所示，移动限位部54由随机形成的凹凸部54a构成，凹凸部54a形成为其表面的算术平均粗糙度Ra在2μm以上且200μm以下。另一方面，平滑表面部55的表面的算术平均粗糙度Ra’比凹凸部54a的算术平均粗糙度Ra小，是Ra的数十分之一到数百分之一左右，在本实施方式中，例如，Ra’在0.25μm～0.30μm左右。凹凸部54a的平均长度L是与算术平均粗糙度Ra相同程度的值，凹凸部54a形成为平均长度L比缠绕在线圈缠绕部50上的线圈7的线径短。需要说明的是，如图5C所示，平均长度L例如相当于凹凸部54a中凸部和与其相邻的凸部的间距的平均值或凹部和与其相邻的凹部的间距的平均值。一般而言，构成线圈7的绕线是在由铜等制成的电线的表面形成绝缘覆膜而构成的。因此，提到线圈7的线径时，是指将绝缘覆膜的厚度也包括在内的线径。在本实施方式中，线圈7所使用的电线的线径例如在0.3mm～2.3mm左右，线圈7的线径是电线的线径加上绝缘覆膜的厚度的2倍而得到的值。
通过对线圈缠绕部50的表面进行表面处理，形成凹凸部54a。表面处理能够采用各种方法。例如，用保护材料(未图示)覆盖线圈缠绕部50的表面上要形成移动限位部54的部分以外的部分。通过对未被保护材料覆盖的表面进行喷砂处理，能够形成凹凸部54a。通过调节所喷射的磨料的平均粒径、喷射速度以及处理时间等，能够使凹凸部54a的算术平均粗糙度Ra达到期望值。此外，对未被保护材料覆盖的线圈缠绕部50的表面喷涂使铝熔融软化而得到的粒子，能够形成凹凸部54a。通过进行热喷铝处理，能够将凹凸部54a的算术平均粗糙度Ra设为相对较大的值，例如，也能够将Ra设在数十μm～100μm左右。
需要说明的是，通过对线圈缠绕部50的表面进行蚀刻处理，也能够形成凹凸部54a。此处所说的“蚀刻处理”包括所谓的物理蚀刻和化学蚀刻这二者。物理蚀刻之例为：通过对未被保护材料覆盖的线圈缠绕部50的表面使用氩气等进行等离子体蚀刻，能够形成凹凸部54a。化学蚀刻之例为：通过对未被保护材料覆盖的线圈缠绕部50的表面使用化学溶液进行蚀刻处理，能够形成凹凸部54a。如果绝缘体5的材质例如是聚酰胺系树脂，则通过使用含有浓盐酸、浓硫酸等强酸的化学溶液进行表面处理，能够形成凹凸54a。需要说明的是，凹凸部54a的形成方法不限于上述方法，能够根据期望的Ra的值和绝缘体5的材质等适当地采用其他方法。当然，进行用于形成凹凸部54a的表面处理之后，会将保护材料除去。
图6示出将线圈整列缠绕到本实施方式所涉及的绝缘体上的过程的示意图。需要说明的是，在图6中，示出线圈7的第一层的缠绕过程。
如图6的(a)所示，当线圈7的绕线缠绕到移动限位部54上后，因绕线与移动限位部54之间产生的摩擦而限制绕线向径向移动。如果继续进行缠绕工序，则如图6的(b)所示，线圈7的绕线也缠绕到平滑表面部55上，而且，继续进行线圈7的缠绕工序，将线圈7缠绕到最后一周。在该缠绕工序中，如图6的(c)所示，第i周(i为整数且2≤i≤n，n为线圈7的第一层的缠绕数)的绕线以规定的偏移量叠到第(i－1)周的绕线上，并在线圈7的卷绕起始部相对于轴向以规定角度倾斜来进行缠绕。尤其是在缠绕第n周的绕线时按照上述要点进行操作。像这样，通过将线圈7的绕线缠绕到线圈缠绕部50上，第(i－1)周的绕线被第i周的绕线往外推，而被施加朝向径向外侧的力。需要说明的是，将偏移量调节到线圈7的线径的一半以下。
此处，因为平滑表面部55的算术平均粗糙度Ra’比凹凸部54a的算术平均粗糙度Ra小，所以绕线与平滑表面部55之间产生的摩擦也比绕线与移动限位部54之间产生的摩擦小。也就是说，平滑表面部55具有平滑表面，其平滑程度保证：缠绕后的绕线在径向上承受外力时，线圈7能够沿该表面径向移动。因此，被最后一周的绕线往回推的平滑表面部55上的绕线与最后一周的绕线一起沿平滑表面部55的表面向径向外侧移动。此时，如上所述，限制缠绕在移动限位部54上的绕线向径向移动。因此，缠绕在平滑表面部55上的绕线中位于径向最外侧的绕线与缠绕在移动限位部54上的绕线抵接，移动受到限制，以该抵接位置为基准，缠绕在平滑表面部55上的绕线依次移动而使绕线间的间隙消失，从而让第一层的线圈7整列缠绕到线圈缠绕部50上。
需要说明的是，缠绕线圈7的最后一周之后，从与第一层相反一侧，也就是从第二凸缘部52朝向第一凸缘部51缠绕第二层的线圈7。需要说明的是，在单层缠绕的情况下，为了向外部引出绕线，朝向第一凸缘部51进一步拉动最后一周的绕线。受此时的拉力作用，缠绕在平滑表面部55上的绕线被最后一周的绕线朝向径向外侧往回推。根据上述，第一层的线圈7的绕线的位置也被修正而整列缠绕。在线圈缠绕部50的径向的长度大致等于线圈7的线径的整数倍的情况下，最后一周的绕线与第二凸缘部52的内表面抵接而向径向外侧受力。根据上述，第一层的线圈7的绕线的位置也被修正而整列缠绕。需要说明的是，与最后一周的绕线抵接而缠绕到平滑表面部55上的绕线朝向径向外侧沿径向移动，由此使线圈7的整列缠绕成为可能，因此只要缠绕条件满足对缠绕在平滑表面部55上的绕线向径向外侧施加外力，则并非必须如前所述在缠绕线圈7时赋予其偏移量。
需要说明的是，为了限制线圈7的绕线移动，移动限位部54的规定的宽度W在缠绕的线圈7的线径的一半以上即可。不过，为了与不同线径的线圈7相对应，优选将规定的宽度W设在计划使用的线圈7的最大线径左右以上。优选将规定的宽度W设在线圈缠绕部50的径向的长度的1/3以下。这是因为，如果使移动限位部54的径向的宽度更长，将无法忽略因移动限位部54产生的绕线的卷绕零乱，而无法很好地进行线圈7的整列缠绕。因此，优选移动限位部54从第一凸缘部51朝向径向内侧设在线圈7的线径的一半以上且线圈缠绕部50的径向的长度的1/3以下的部位。
[效果等]
正如以上说明的那样，本实施方式所涉及的绝缘体5包括线圈缠绕部50和第一凸缘部51，线圈缠绕部50覆盖从铁心扇形体41突出的齿42的轴向一端面和周向两侧面的一部分，供由绕线构成的线圈7缠绕，第一凸缘部51接着线圈缠绕部50的靠齿42基端一侧而设，且具有将线圈7引导至线圈缠绕部50的线圈导入槽53。
在线圈缠绕部50的表面，从与线圈7的卷绕起始部分对应的第一凸缘部51的根部以规定的宽度W形成有向径向内侧延伸且由凹凸部54a构成的移动限位部54，移动限位部54限制缠绕后的绕线向径向外侧或内侧移动。在线圈缠绕部50的表面，接着移动限位部54设有具有平滑表面的平滑表面部55，该平滑表面的平滑程度保证：线圈7的绕线能够沿径向移动。
这样一来，缠绕线圈7时，被最后一周的绕线向径向外侧往外推的线圈7的位置因缠绕在移动限位部54上的绕线而受到限制，由此让线圈7整列缠绕到线圈缠绕部50上。像这样，将单层缠绕或多层缠绕的线圈7整列缠绕时，本实施方式所涉及的绝缘体5很有用。
通过适当地选择移动限位部54的宽度W，也能够应对缠绕的线圈7的线径发生变更的情况。例如，如果线圈缠绕部50的径向的长度为十mm～数十mm左右，则即使所使用的线圈7的线径在0.3mm～2.3mm的范围内变动，通过将移动限位部54的宽度W设为3mm左右，也能够让线圈7整列缠绕到线圈缠绕部50上。像这样，即使缠绕的线圈7的线径发生变更，也不需要像专利文献2公开的那样，变更设在绝缘体上的线圈的收纳槽的宽度，或像专利文献1公开的那样，变更设在绝缘体上的台阶部的宽度和倾斜的角度，能够抑制绝缘体5的制造成本升高。而且，因为能够通过进行简便的表面处理来形成移动限位部54，所以能够抑制绝缘体5的制造成本。此外，对于相同规格的铁心扇形体41和齿42，当线圈7的线径发生变更时，用一种绝缘体5就能够应对，从而能够在开发各种电动机时降低开发成本。
需要说明的是，从简便地形成凹凸部54a的观点出发，凹凸部54a的算术平均粗糙度Ra优选在2μm以上且100μm以下。从使绕线与凹凸部54a的摩擦增大的观点出发，凹凸部54a的算术平均粗糙度Ra为数十μm，例如优选在30μm以上，又考虑到形成的容易性，算术平均粗糙度Ra更优选在30μm以上且100μm以下。
需要说明的是，也可以是：本实施方式所涉及的绝缘体5包括线圈缠绕部50、第一凸缘部51以及第二凸缘部52，线圈缠绕部50覆盖从铁心扇形体41突出的齿42的轴向一端面和周向两侧面的一部分，供由绕线构成的线圈7缠绕，第一凸缘部51接着线圈缠绕部50的靠齿42基端一侧而设，且具有将线圈7引导至线圈缠绕部50的线圈导入槽53，第二凸缘部52接着线圈缠绕部50的靠齿42径向内端一侧而设。
在该情况下，也在第一凸缘部51附近的线圈缠绕部50的表面，设有限制绕线沿径向移动且由凹凸部54a构成的移动限位部54。凹凸部54a的平均长度L比线圈7的线径短，凹凸部54a的算术平均粗糙度Ra比线圈缠绕部50上移动限位部54以外的部分即平滑表面部55的表面的算术平均粗糙度Ra’大。
(其他实施方式)
在上述实施方式中，说明了从位于靠齿42基端一侧即靠铁心扇形体41一侧的第一凸缘部51开始卷绕线圈7之例，但不限于此，也可以从位于靠齿42径向内端一侧的第二凸缘部52开始卷绕。在该情况下，在第二凸缘部52上设有线圈导入槽53，从第二凸缘部52的根部以规定的宽度W形成移动限位部54。
线圈7的缠绕方法也没有特别限定，能够采用一般的喷嘴绕线法、飞轮绕线法等。
此外，示出了绝缘体5是所谓的分体式绝缘体且从齿42的轴向上、下方向分别安装于其上之例，但不限于此，也可以是：线圈缠绕部50为筒形状，且为覆盖齿42的整个外周面的一体构造。例如，当定子4的构造为将齿42后来安装到铁心扇形体41上的构造时，也可以采用该一体构造的绝缘体5。此外，从上、下方向安装到一个齿上的绝缘体5也可以形状不同。需要说明的是，通过采用形状相同的绝缘体5作为从上、下方向安装到一个齿42上的绝缘体5，能够减少绝缘体5的种类，从而降低制造成本等。
需要说明的是，线圈缠绕部50的外周面50a、50b也可以分别设为与齿42的轴向上端面大致平行。此外，也可以使第一凸缘部51的内表面51a以与齿42的轴向上端面或轴向下端面正交的面为基准面向径向外侧倾斜而设。
在上述实施方式中，说明了将绝缘体5安装到铁心扇形体41的齿42上，并将线圈7缠绕在线圈缠绕部50上来构成定子扇形体40a的方式进行了说明，但也可以采用将绝缘体5安装在圆环状的定子铁心40的各个齿42上，并将线圈7缠绕在线圈缠绕部50的方式。需要说明的是，这里所说的圆环状的定子铁心是指将冲裁电磁钢板而形成的圆环状的板体层叠而构成的。此外，该圆环状的定子铁心具有多个齿部(所谓的多个齿(teeth))。
在上述实施方式中，说明了每个铁心扇形体41具有一个齿部(所谓的齿(tooth))的方式，但也可以采用每个铁心扇形体41具有多个齿部(所谓的多个齿(teeth))的方式。
上述实施方式的电动机1说明了用于内转子式电动机的情况，但显然也可以将本实施方式的绝缘体5应用于其他种类的电动机。
如图3所示，在齿42的径向内端(径向内侧的端部)具有两个凹状的槽。该凹状的槽在美国专利第6104117号说明书、日本发明专利公开公报特开平10-42531号等中也被称为辅助槽(supplemental grooves)。该辅助槽的效果是抑制电动机1的转子3的旋转过程中的齿槽转矩和转矩波动，有助于实现电动机的低振动化、低噪音化等。
上述实施方式的绕线也被称为绕线用电线，是市售产品。绕线或绕线用电线的导体部中有含有不可避免的杂质的铜或铝。在这里，不可避免的杂质是指在制造过程中不可避免地混入到铜、铝中的微量杂质元素。在铜的情况下，不可避免杂质是砷(As)、铋(Bi)、锑(Sb)、铅(Pb)、铁(Fe)、硫(S)、氧等。在铝的情况下，不可避免的杂质是硅(Si)、锰(Mn)、钛(Ti)、钒(V)、锆(Zr)、铁(Fe)、铜(Cu)等。绕线的导体部被由绝缘性树脂形成的绝缘层覆盖。绝缘性树脂例如能够根据电动机1的规格适当地选择聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚酯酰胺酰亚胺、聚酰胺、聚乙内酰脲、聚氨酯、聚缩醛、环氧树脂等。绕线的剖面形状除了本实施方式的圆形以外，还有近似正方形、近似长方形等各种形状。
上述实施方式的磁铁31的材料成分中含有钪(Sc)、钇(Y)和镧系元素中的至少一种、铁(Fe)以及硼(B)，或在本实施方式中的磁铁31的材料成分中含有钪(Sc)、钇(Y)和镧系元素中的至少一种、铁(Fe)和钴(Co)以及硼(B)。具体而言，磁铁31是稀土类烧结磁铁，也就是所谓的钕烧结磁铁等。在该稀土类烧结磁铁的表层具有用于防锈的防锈膜(防锈层)。
－产业实用性－
本发明所涉及的绝缘体，能够应对不同线径的线圈从而实现整列缠绕线圈，因此当将本发明所涉及的绝缘体应用到需要具有高效率的电动机等时，是很有用的。
－符号说明－
1 电动机
2 轴
3 转子
4 定子
5 绝缘体
6 绝缘纸
7 线圈
31 磁铁
40 定子铁心
40a 定子扇形体
41 铁心扇形体
41c 轭部
42 齿(tooth)
43 定子槽
50 线圈缠绕部
51 第一凸缘部
51a 第一凸缘部51的内表面
52 第二凸缘部
53 线圈导入槽
54 移动限位部
54a 凹凸部
55 平滑表面部
U1～W4 线圈
W 移动限位部54的径向的宽度