CN101399471A - 电动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动机，目的在于提供一种缩短用于补足分割后的定子铁心和转子铁心的挠曲强度的定子框架和转子框架的冲压加工所需的时间且提高所使用的钢材成品率的电动机。本发明的电动机中的定子框架具有在内周侧嵌合定子铁心的外周的定子圆筒部、以及从定子圆筒部的一端向外周方向大致直角地延长的环状的定子凸缘部，转子框架具有在外周侧嵌合转子铁心的内周的转子圆筒部、以及从转子圆筒部的一端向内周方向大致直角地延伸的平板状的转子圆盘部，转子框架的转子圆筒部的外径形成为比定子框架的定子圆筒部的内径小，在对定子框架和转子框架进行冲压加工时，以转子框架存在于定子框架内侧的方式由同一平板钢材一起进行一起成形修整。

Description

电动机

技术领域

本发明涉及在用于洗衣机或洗涤干燥机等的电动机中具有由分割的铁心构成的转子以及定子的电动机。

背景技术

作为洗衣机或洗涤干燥机等所使用的电动机有无刷电动机。该无刷电动机例如专利文献1(日本特开2002-315235号公报)所示。

无刷电动机设置成在转子的外周侧配有多个永磁体磁极片。配置有该永磁体磁极片的转子的转子铁心和定子的定子铁心由分割的铁心形成。

在以多极磁体埋入式电动机中，要想提高铁心的材料成品率就需要使用分割了的定子铁心和转子铁心。为了将分割后的定子铁心和转子铁心做成圆环状并保持挠曲强度，定子框架具有在内周侧嵌合定子铁心的外周的定子圆筒部，转子框架具有在外周侧嵌合转子铁心的内周的转子圆筒部。

该定子框架和转子框架由于对钢板进行冲裁加工进行成形修整，所以，为了缩短成形修整花费的时间和将定子铁心和转子铁心确保为圆形，需要使用板厚比较厚的材料，所以要求提高材料的成品率。

发明内容

本发明鉴于上述课题，目的在于提供一种缩短补足分割的定子铁心和转子铁心的挠曲强度的定子框架和转子框架的冲裁加工所需要的时间且提高使用的钢材的成品率的电动机。

本发明的电动机具有：定子；相对上述定子旋转自如的转子；构成定子并用钢板形成的定子框架；固定支撑在定子框架上且将圆弧状的分割定子铁心片连结成环状的层叠电磁钢板的定子铁心；构成转子的用钢板形成的转子框架；以及固定支撑在转子框架上且将圆弧状的分割转子铁心片连结成环状的层叠电磁钢板的转子铁心，其特征在于，定子框架具有在内周侧嵌合定子铁心的外周的定子圆筒部、以及从定子圆筒部的一端向外周方向大致呈直角地延长的环状的定子凸缘部，转子框架具有在外周侧嵌合转子铁心的内周的转子圆筒部、以及从转子圆筒部的一端向内周方向大致直角地延长的平板状的转子圆盘部，转子框架的转子圆筒部的外径形成为比定子框架的定子圆筒部的内径小，在对定子框架和转子框架进行冲压加工时，以转子框架存在于定子框架内侧的方式由同一平板钢材一起进行一起成形修整。

根据本发明，由于对定子框架和转子框架进行一起成形修整，所以可提供使冲压加工所需要的时间缩短而且提高了使用的钢材的材料成品率的电动机。

附图说明

图1是涉及本发明的实施例的电动机的纵剖视图。

图2是涉及本发明的实施例的电动机的主视图。

图3是涉及本发明的实施例的转子框架和定子框架的一起成形修整(共取り整形)加工的图。

图4是涉及本发明的实施例的转子的主视图。

图5是涉及本发明的实施例的转子的剖视图。

图6是涉及本发明的实施例的转子框架的主视图。

图7是涉及本发明的实施例的转子框架的剖视图。

图8是涉及本发明的实施例的转子铁心的主视图。

图9是涉及本发明的实施例的表示转子铁心的分割旋转铁心片的图。

图10是涉及本发明的实施例的定子的主视图。表示将转子铁心安装在转子支撑夹具上的状态的图。定子2如图10、图11所示具有定子框架40和定子铁心41。

图11是涉及本发明的实施例的定子的剖视图。

图12是涉及本发明的实施例的定子框架的主视图。

图13是涉及本发明的实施例的定子框架的剖视图。

图14是涉及本发明的实施例的定子铁心的主视图。

图15是涉及本发明的实施例的表示定子铁心的分割定子铁心片的图。

图16是涉及本发明的其它实施例的定子铁心的主视图。

图17是涉及本发明的其它实施例的表示冲裁后的分割定子铁心片的主视图。

图18是涉及本发明的其它实施例的表示弯曲成圆弧状的分割定子铁心的主视图。

图19是涉及本发明实施例的将电动机搭载在洗涤干燥机上的洗涤干燥机的纵剖视图。

图中：

1-转子，2-定子，10-转子框架，11-转子铁心，12-永磁体磁极片，

13-轴固定轮毂部，14-模制用合成树脂层，20-转子圆筒部，

21-转子圆盘部，22-轮毂支撑筒，33-转子侧小突起40-定子框架，

41-定子铁心，42-定子圆筒部，43-定子凸缘部，44-分割定子铁心片，

47-定子侧小突起，48-电动机安装孔，100-电动机。

具体实施方式

引用附图对本发明的实施例进行说明。

首先，引用图19对搭载了本发明的电动机的洗涤干燥机的概要进行说明。

在洗涤干燥机主体的外框200内通过防振机构202支撑有积存洗涤水的外桶201。洗涤滚筒槽203旋转自如地放置在外桶201内。无刷电动机100旋转驱动洗涤滚筒槽203。

电动机100支撑在外桶201的后侧背面。洗涤滚筒槽203通过旋转轴5支撑在电动机100的旋转轴上进行旋转。

在洗涤时，洗涤滚筒槽203以40～50RPM左右的速度转动，拍打洗涤滚筒槽203内的洗涤物206。脱水时，以千数百RPM的高速旋转，对洗涤物206中所含的水分进行离心脱水。

洗涤所使用的洗涤水或离心脱水后的洗涤水从排水通道207排出。

洗涤物206的干燥通过在干燥通风通道208中并由在洗涤滚筒槽203内循环的干燥用通风209进行干燥。

引用图1、图2对无刷电动机100进行说明。

首先，引用图1、图2说明电动机100的概要。

电动机100具有转子1、定子2、金属凸缘3、以及旋转自如地支撑在具有轴承500的轴承轮毂部4a和具有轴承501的轴承轮毂部4b上且固定支撑转子1的旋转轴5。

转子1具有持有多个旋转磁极的转子铁心11。转子1以转子铁心11的旋转磁极与定子铁心7的固定磁极的内侧面相对地相对移动的方式进行旋转。在定子2的上面以覆盖转子1的方式安装有盖6。

关于转子1，引用图4～图9进行说明。

转子1如图4、图5所示，具有转子框架10、转子铁心11、永磁体磁极片12、轴固定轮毂部13以及模制用合成树脂层14。

转子框架10通过将板厚1.6mm～3.2mm的钢板材料进行冲裁加工的成形而形成。该转子框架10具有圆筒形状的转子圆筒部20、平板状的转子圆盘部21以及轮毂支撑部22。

转子圆盘部21做成从转子圆筒部20的一端向内周方向大致直角地延长的平板形状。轮毂支撑筒22将转子圆盘部21的内周端向与上述转子圆筒部20相反的方向折弯而形成。

轴固定轮毂部13通过对钢板进行锻造加工而形成。在轴固定轮毂部13的中央设有插入转子1的旋转轴并将其嵌合固定的轴嵌合孔。在轴固定轮毂部13的外周设有多个切口(未图示)。

如图7所示，轮毂支撑筒22在作为基根的相反侧的前端侧设置多个切口凹部23。配置在轮毂支撑筒22上的轮毂部13配置成轮毂支撑筒22的切口和轴固定轮毂部13的切口交错，并由模制用合成树脂层14结合。

轴固定轮毂部13通过模制用合成树脂层14与轮毂支撑筒22结合，但由于轮毂支撑筒22的切口和轴固定轮毂部13的切口为交替组合，所以通过轴固定轮毂部13和轮毂支撑筒22在轴向较长的位置结合，即便在直径小的部位也可牢固地结合。因此，轴固定轮毂部13和轮毂支撑筒22的结合通过在直径小的位置结合，可减少轮毂支撑筒22的使用材料。

轴固定轮毂部13侧通过模制用合成树脂层14而与轮毂支撑筒22侧电绝缘。因此，固定在转子1的旋转轴上的洗涤滚筒槽203与电动机100的定子2电绝缘。

如图8、图9所示，转子铁心11由将圆弧状的分割旋转铁心片30连结成环状的层叠电磁钢板形成。该环状的转子铁心11将其内周与转子圆筒部20的外周嵌合而固定支撑在转子框架10上。

如图9所示，圆弧状的分割旋转铁心片30在两端具有榫31和榫孔32。通过结合相邻的分割旋转铁心片30的榫31和榫孔32制作了环状的转子铁心11。

由榫31和榫眼32连结的具有挠性的转子铁心11的刚性化由转子框架10的转子圆筒部20得到。

为了得到该刚性化，需要从内侧支撑转子铁心11的转子圆筒部20，通过使用用冲压加工成形具有1.6mm～3.2mm左右的板厚的钢板材料的尺寸精度高的牢固的转子圆筒部20，从而可做成圆度高且具有刚性的转子铁心11。

环状的转子侧小突起33在作为转子圆盘部21的相反侧的转子圆筒部20的端部侧与转子圆盘部21反向地在外周方向突出地形成。

该环状的转子侧小突起33发挥与转子圆筒部20嵌合的转子铁心11的轴向定位的作用。即，嵌入转子圆筒部20的外周的转子铁心11若被送入到转子圆筒部20的里侧，则与转子侧小突起33抵接而停止。

这样，在转子铁心11的组装中，由于由转子侧小突起33自动地进行定位，因此便于组装。另外，转子铁心11由转子侧小突起33进行防脱从而防止脱落。

如图5所示，多个永磁体磁极片12设置在转子铁心11的外周附近并以等间距插入配置在槽中。模制用合成树脂层14以覆盖多个永磁体磁极片12、转子铁心11、转子框架10、轴固定轮毂部13的方式进行模制。

风扇叶片34与模制用合成树脂层14形成为一体。电动机100的内部由该风扇叶片34冷却。

关于定子2，引用图10～图18进行说明。

如图10、图11所示，定子2具有定子框架40和定子铁心41。

定子框架40通过对板厚为1.6mm～3.2mm的钢板材料进行冲压加工的成形修整而形成。

定子框架40如图12、图13所示，具有在内周侧嵌合定子铁心41的外周的定子圆筒部42、以及从定子圆筒部的一端向外周方向大致直角地延长的环状的定子凸缘部43。在定子凸缘部43上设有多个电动机安装孔48。定子铁心41由于由将多个分割定子铁心片44连结成环状的层叠电磁钢板形成，因此压缩外径时的挠曲强度变小，且由于容易变形，内径精度也难以维持精度。另外，在分割定子铁心片44侧设置电动机安装孔，维持强度和精度双方也是极其困难的。

如图15、图14所示，定子铁心41由将圆弧状的分割铁心片44连结成环状的层叠电磁钢板形成。该环状的定子铁心41将其外周嵌合在定子圆筒部42的内周并固定支撑在定子框架40上。

如图15所示，圆弧状的分割定子铁心片44是层叠了电磁钢板的构件，在两端具有榫45和榫孔46。在本实施例中，省略了在层叠时结合电磁钢板彼此的凹口的图示。结合相邻的分割定子铁心片44的榫45和榫孔46制作了环状的定子铁心41。

由榫45和榫眼46连结的定子铁心41与一体层叠的结构相比，对于挠曲强度来说，由于具有嵌合部因而低下。因此需要提高挠曲强度具有挠性的定子铁心41的刚性化由定子框架40的定子圆筒部42带来。

为了该刚性化，需要从外侧支承定子铁心41的定子圆筒部42，通过使用用冲压加工成形具有1.6mm～3.2mm左右的板厚的钢板材料的尺寸精度高的牢固的定子圆筒部42，从而可做成圆度高的且具有刚性的定子铁心41。

环状的转子侧小突起47在作为定子凸缘部43的相反侧端的定子圆筒部42的端部侧在与定子凸缘部43反向的内周方向突出地形成。

该环状的定子侧小突起47发挥对与定子圆筒部42嵌合的定子铁心41轴向定位的作用。即，嵌入定子圆筒部42的外周的定子铁心41若被送入到定子圆筒部42的里侧，则与转子侧小突起47抵接而停止。

这样，在定子铁心41的组装中，由于由定子侧小突起47自动地进行定位，因此便于组装。另外，定子铁心41由定子侧小突起47进行防脱从而防止脱落。

在定子凸缘部43上设有多个电动机安装孔48。在分割定子铁心片44上设置电动机安装孔48时的挠曲强度由于分割数量越多越降低，所以电动机安装孔48需要做成与分割数相同。然而分割数量越多内径精度就越降低。因此，通过借助定子框架40固定电动机可实现挠曲强度的增加和内径精度的提高。在本实施例中，由于内径精度由定子框架40的精度决定，所以通过对定子框架40的内径进行机械加工提高精度。

通过在定子框架40上设置电动机安装孔48，无需在分割定子铁心片44上设置电动机安装孔48，所以可提高分割定子铁心片44的材料成品率，从而可总地降低钢材的使用量。

图16、图17、图18表示定子铁心的其它实施例。

定子铁心410其分割定子铁心片440与以前叙述的实施例的分割定子铁心片44不同。

分割定子铁心片440如图17所示直线地冲裁。将其如图18所示折弯成圆弧状可制成分割定子铁心片440。虽然增加折弯的加工工序，但具有可减少板材浪费的优点。

上述实施例的分割定子铁心片44、440具有多个齿(テイ—ス)。该齿单体构成一个分割定子铁心片，也可以连结而制作环状的定子铁心。

其次，关于作为本发明的主要部的转子框架和定子框架的一起成形修整加工，引用图3来进行说明。

图3(a)表示按规定的尺寸冲裁的板厚为1.6mm至3.2mm的板状钢材的基材。将该基材用冲压加工机深拉深成形，并如图3(b)所示对定子框架40的部分和转子框架10的部分一体进行成形修整。

在该一体成形的工序后，如图3(c)所示，分割为定子框架40和转子框架10。该分割工序在冲压加工机内进行。此时，就板厚而言，发动机的外形越大就越厚。在本实施例中，由于外形约为280mm较大，所以板厚使用3.2mm。

该定子框架40和转子框架10的冲压加工，以转子框架10存在于定子框架40的内侧的方式由同一平板钢材一起进行一起成形修整。通过该一起成形修整，与将定子框架和转子框架分开进行冲压加工的情况相比较，可减少材料的浪费。

另外，与单体的工时相比，虽然增加了深拉深的成形修整模具和分割的工序，但是由于定子框架和转子框架被一起制作，所以与分开进行冲压加工的情况相比，成形修整时间大幅度地缩短并且可提高材料的成品率。

Claims (8)

1.一种电动机，具有：定子；相对上述定子旋转自如的转子；构成上述定子的用钢板形成的定子框架；固定支撑在上述定子框架上且将圆弧状的分割定子铁心片连结成环状的层叠电磁钢板的定子铁心；构成上述转子的用钢板形成的转子框架；以及固定支撑在转子框架上且将圆弧状的分割转子铁心片连结成环状的层叠电磁钢板的转子铁心，其特征在于，

上述定子框架具有在内周侧嵌合上述定子铁心的外周的定子圆筒部、以及从上述定子圆筒部的一端向外周方向大致直角地延长的环状的定子凸缘部，

上述转子框架具有在外周侧嵌合上述转子铁心的内周的转子圆筒部、以及从上述转子圆筒部的一端向内周方向大致直角地延长的平板状的转子圆盘部，

上述转子框架的转子圆筒部的外径形成为比上述定子框架的定子圆筒部的内径小。

2.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，

在对定子框架和转子框架进行冲压加工时，以上述转子框架存在于上述定子框架内侧的方式由同一平板钢材一起进行一起成形修整。

3.根据权利要求1或2所述的电动机，其特征在于，

上述定子圆筒部在上述定子凸缘部的相反侧端部具有向与上述定子凸缘部反向的内周方向突出的环状的定子侧小突起，

上述定子侧小突起发挥对与上述定子圆筒部嵌合的上述定子铁心进行轴向定位的作用。

4.根据权利要求1或2所述的电动机，其特征在于，

上述转子圆筒部在上述转子圆盘部的相反侧端部具有向与转子圆盘部反向的外周方向突出的环状的转子侧小突起，

上述转子侧小突起发挥对与上述转子圆筒部嵌合的上述转子铁心进行轴向定位的作用。

5.根据权利要求1或2所述的电动机，其特征在于，

上述转子铁心具备所配设的多个永磁体磁极片，

上述转子具有覆盖上述转子框架、上述转子铁心以及上述永磁体磁极片的模制用合成树脂层。

6.根据权利要求1或2所述的电动机，其特征在于，

上述转子框架具有将上述转子圆盘部的内周端部向与上述转子圆筒部相反方向折弯的轮毂支撑筒，

上述轮毂支撑筒具有多个切口，

具有配置在上述轮毂支撑筒部位的轴固定轮毂部，

具有覆盖上述轮毂支撑筒和轴固定轮毂部的模制用合成树脂层。

7.根据权利要求1或2所述的电动机，其特征在于，

上述定子框架和上述转子框架用板厚为1.6mm～3.3mm的钢板形成。

8.根据权利要求1或2所述的电动机，其特征在于，

在定子框架的定子凸缘部(43)上设有多个电动机安装孔(48)。

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