具体实施方式
以下,将参照附图详细说明本发明的各实施方式。此外,下文说明的各实施方式和修改例包括相同的结构元件。因此,相同的结构元件采用共同的参考数字或符号,并省略重复的说明。
(第一实施方式)
图1至图7示出根据本发明第一实施方式的马达的绝缘体结构。在这些附图中,图1为根据第一实施方式的包括设置有绝缘体结构的马达的马达集成泵的横断面视图,图2为示出定子铁芯和一对绝缘体的分解透视图,图3为包括绝缘体和定子铁芯的分组件的透视图,图4为沿图3的IV-IV线截取的截面的透视图,图5为省略线圈的定子的透视图,图6为用于将控制板与定子的线圈连接在一起的填嵌式接线端的透视图,以及图7为示出绝缘体的盖部侧的透视图。
如图1所示,马达集成泵1设置有泵2和马达3。用作泵2的外部件的泵壳21和用作马达3的外部件的马达壳体31一体地组装至马达集成泵1。
在泵壳21的泵室22中,旋转地容纳作为离心泵的构件的叶轮23。进口22a形成在泵室22的中间部,排出口22b沿泵室22的外周部分的切线方向形成。采用上述结构,通过马达3使叶轮23旋转允许(从进口22a吸入的)流体从排出口22b排放。
马达壳体31包括鼓形外壁31a、以一定间距同轴设置在外壁31a内部的内壁31b、用于固定进一步位于内壁31b内部的转轴32的圆筒形中间壁31c。随后,外壁31a在泵2侧上的边缘部和内壁31b在泵2侧上的边缘部经由大体上为环形的端壁31d连接。另一方面,内壁31b的在与泵2侧相对的一侧上的边缘部和中间壁31c的在与泵2侧相对的一侧上的边缘部经由大体上为环形的底壁31e连接。而且,分隔壁31f设置在中间壁31c的内部。
随后,从外壁31a在泵2侧上的边缘部的外周突出的凸缘部31g和从泵壳21的外周突出的凸缘部21a经由插入其间的填料24焊接,由此将泵壳21与马达壳体31集成在一起。
而且,定子壳体33设置在外壁31a和内壁31b之间,马达3的定子4容纳在定子壳体33中。另一方面,转子壳体34设置在内壁31b和中间壁31c之间,马达3的转子5容纳在转子壳体34中。
如图2所示,定子4包括具有沿内部圆周方向以规则的间距设置的多个突出的齿状部41a的定子铁芯41和一对绝缘体42、42,每个绝缘体沿轴向方向(图2中对应的上下方向)安装至定子铁芯41的任一个端部,其中都用于隔离一个齿状部41a的外部的多个盖部43沿绝缘体42的圆周方向以规则的间距设置,并且线圈44缠绕在由盖部43隔离的每个齿状部41a的周围(如图1)并能够通过激励使每个齿状部41a产生磁力。
如图1所示,定子铁芯41通过堆叠多个钢板而形成,每个钢板具有齿状部41a并冲压成一定的结构。而且,如图2所示,突出的装配部41I设置在沿定子铁芯41的轴向方向的第一端部的外部。如图1所示,装配部41I通过螺栓45固定至马达壳体31的外壁31a,由此将定子铁芯41固定至马达壳体31。
如图2所示,在齿状部41a的顶端部,形成有大体上沿着内壁31b的外面延伸的圆弧形部分41b。当沿轴向方向观看时,每个齿状部41a和每个圆弧形部分41b表现出大体上为字母T的形式的外部视图。
还如图7所示,绝缘体42的每个盖部43包括用于沿圆周方向(中心轴线41C的圆周方向)侧覆盖齿状部41a的侧面的壁面43a、用于沿径向方向(中心轴线41C的径向方向)覆盖圆弧形部分41b的外侧面的壁面43b、以及用于沿径向方向覆盖定子铁芯41的内侧面的壁面43c。盖部43以圆筒形式突出,其中壁面43b、43b分开。
而且,两个绝缘体42用于一个马达3。如图2所示,从盖部43侧,第一绝缘体42安装为沿轴向方向与定子铁芯41的第一端部(图2中的下端部)配合。同样,从盖部43侧,第二绝缘体42安装为沿轴向方向与定子铁芯41的第二端部(图2中的上端部)配合第二绝缘体42。
如图2所示,盖部43的突出高度H1形成为稍微大于定子铁芯41的高度H0的一半。这样,在沿定子铁芯41轴向方向的中间位置上,第一绝缘体42的盖部43的沿轴向方向的第二顶端部43t和第二绝缘体42的盖部43的沿轴向方向的第一顶端部43t相互叠置,第二顶端部43t设置在沿轴向方向的第二侧,第一顶端部43t设置在沿轴向方向的第一侧。据此,根据第一实施方式,使用了具有相同结构的两个绝缘体42。随后,第一绝缘体42沿轴向方向相对于第二绝缘体42颠倒,并且对应的第一和第二盖43的第一和第二顶端部43t、43t在合适的位置上相互面对,由此允许第一和第二顶端部43t、43t相互配合。
即,如图7所示,根据第一实施方式,其中具有内部突起壁的第一装配部43I设置在轴向方向的顶端部43t处的盖部43和其中具有内部凹下部的第二装配部43R设置在轴向方向的顶端部43t处的盖部43在一个绝缘体42中联合。在这种情况中,设置有第一装配部43I的盖部43和设置有第二装配部43R的盖部43相互相对(对称),插入其间的是包括定子铁芯41的中心轴线41C的平面F。而且,允许沿轴向方向相反且具有相同结构的第一绝缘体42和第二绝缘体42在下述位置处沿轴向方向相互面对,即在具有第一装配部43I或第二装配部43R的各个盖部43,43的顶端部43t,43t相互靠近的位置处。这样,与所有的齿状部41a对应,第一绝缘体42的第一装配部43I和第二绝缘体42的第二装配部43R可以相互配合。换句话说,以平面F为边界,一个绝缘体42具有第一侧区域和第二侧区域。而且,限定了包括在平面F中且与中心轴线41C交叉的线41V。盖部43、第一装配部43I和第二装配部43R形成在第二侧区域中,使得在第一侧区域以线41V为轴线旋转180°时,第一侧区域可以沿轴向方向面对并与第二侧区域配合。
而且,如图2和图7所示,绝缘体42具有这样一种结构,即设置有第一装配部43I的盖部43和设置有第二装配部43R的盖部43沿着圆周方向以一定间距交替设置。根据第一实施方式,八个齿状部41a沿着圆周方向以一定间距(45°)设置,由此以45°的间距交替设置盖部43(设置有第一装配部43I)和盖部43(设置有第二装配部43R)。据此,根据第一实施方式,盖部43设置在沿圆周方向的八个位置,然而这种位置的数量可以多于或少于八个。然而,在这种情况中,盖部43的设置位置的数量应当为2的倍数。
采用上述结构,如图4所示,具有相同结构的一对绝缘体42,42的盖部43,43的沿轴向方向的顶端部43t,43t(即第一装配部43I和第二装配部43R)沿厚度方向叠置,齿状部41a和圆弧形部分41b的在线圈44侧的面覆盖有盖部43,而没有缝隙,线圈44缠绕在覆盖有盖部43的齿状部41a周围。即,根据第一实施方式,具有相互配合的沿轴向方向的对应的顶端部43t,43t的盖部43,43和包括盖部43,43的两个绝缘体42,42确保将线圈44与齿状部41a(定子4)绝缘。
而且,如图1所示,用于用控制电流激励线圈44的控制板46设置在马达壳体31的与泵2侧相对的边缘部之内。借助于图6中示出的填嵌式接线端47,控制板46与每个齿状部41a的线圈44电连接。诸如螺丝钉之类的紧固构件将控制板46固定至马达壳体31。
而且,如图6所示,填嵌式接线端47包括设置在第一端部(图6中的上端部)处且将要安装至绝缘体42的装配部47a、设置在第二端部(图6中的下端部)上且将要连接至控制板46的插入接线端47b、以及设置在装配部47a的位于插入接线端47b侧的边缘部处且能够填塞线圈44的第一端部的填嵌部47c。
随后,将说明靠近控制板46的绝缘体42。如图4和图5所示,在上述绝缘体42的与设置突出盖部43的一侧相对的一侧上,具有基本上成矩形的截面的突出装配容纳装置48对应于每个齿状部41a设置,填嵌式接线端47的装配部47a插入装配容纳装置48,由此安装填嵌式接线端47。据此,上述装配容纳装置48还形成在控制板46另一侧上的绝缘体42中。然而,该装配容纳装置48将不与填嵌式接线端47装配在一起。
而且,如图1所示,转子5形成有与叶轮23集成在一起并从叶轮23上延伸的旋转式汽缸51和以规则间隔在旋转式汽缸51的圆周方向安装的多个磁铁52(或设置有多个极点的磁铁)。在转子壳体34中,转子5经由设置在转子5内圆周上的轴承53可旋转地支撑在转轴32上。
这样,根据第一实施方式,从控制板46向线圈44激励的控制电流使马达3的转子5旋转,随后使与转子5集成在一起的叶轮23旋转,以驱动泵2。这样,来自进口22a的流入流体从排出口22b排出。
如上所述,根据第一实施方式,设置有第一装配部43I的盖部43和设置有第二装配部43R的盖部43设置为相互相对,插入其间的是包括中心轴线41C的平面F,并且第一绝缘体42和具有与第一绝缘体42相同的结构并沿轴向方向颠倒的第二绝缘体42沿轴向方向相互面对。这样,第一绝缘体42的第一装配部43I和第二绝缘体42的第二装配部43R相互配合,以允许这两个绝缘体(每一个设置在定子铁芯轴向方向的一个端部处)共同作为单个零件使用。这样,与其中的每个设置在沿轴向方向的一个端部处且结构相互不同的两个绝缘体相比,可以降低马达3和马达集成泵1的制造成本。
而且,根据第一实施方式,绝缘体42具有这样一种结构,即设置有第一装配部43I的盖部43和设置有第二装配部43R的盖部43沿着圆周方向以一定的间距交替设置。这样,当第一绝缘体42围绕轴线41沿恒定的旋转方向相对于第二绝缘体42旋转时,这两个绝缘体42、42可以设置在为所述间距两倍的角度范围(根据第一实施方式,小于90°)内的适合装配的位置上,因此便于对准并改善可装配性。
(第一实施方式的修改例)
图8为示出根据第一实施方式的第一修改例的绝缘体42-1的盖部43侧的透视图,而图9为示出根据第一实施方式的第二修改例的绝缘体42-2的盖部43侧的透视图。
图8中示出的绝缘体42-1和图9中示出的绝缘体42-2具有这样一种结构,即包括具有第一装配部43I的多个盖部43的第一盖部组50A1(包括第一装配部43I)、50A2(包括第一装配部43I)和可与第一盖部组50A1、50A2装配的第二盖部组50B1(包括第二装配部43R)、50B2(包括第二装配部43R)沿着中心轴线41C的圆周方向以一定的间距交替设置。
对于图8中示出的绝缘体42-1,第一盖部组50A1具有这样一种结构,其中每一个都与第一装配部43I装配在一起的两个盖部43以相对于中心轴线41C的45°角度间隔设置,而第二盖部组50B1具有这样一种结构,其中每一个都与第二装配部43R配在一起的两个盖部43以相对于中心轴线41C的45°角度间隔设置。第一盖部组50A1和第二盖部组50B1以90°的间距沿着圆周方向交替设置。
对于图9中示出的绝缘体42-1,第一盖部组50A2具有这样一种结构,其中每一个都与第一装配部43I装配在一起的四个盖部43以相对于中心轴线41C的45°角度间隔设置,而第二盖部组50B2具有这样一种结构,其中每一个都与第二装配部43R配在一起的四个盖部43以相对于中心轴线41C的45°角度间隔设置。第一盖部组50A2和第二盖部组50B2以180°的间距沿着圆周方向交替设置。
随后,参照图8和图9,明显看出的是,与第一实施方式(参见图7)相同,第一装配部43I和第二装配部43R设置为相互面对,插入其间的是包括中心轴线41C的至少一个平面(未示出)。
这样,根据第一实施方式的第一修改例,允许两个绝缘体42-1,42-1(具有相同的结构)相互面对能够使第一绝缘体42-1的第一装配部43I与第二绝缘体42-1的第二装配部43R配合在一起。随后,在这种情况中,第一盖部组50A1和第二盖部组50B1以90°的间距沿着圆周方向交替设置。这样,在这两个绝缘体42-1,42-1相互配合且彼此相对旋转的情况中,这两个绝缘体42-1,42-1可以沿恒定的旋转方向以相对的角度(可装配的绝缘体42-1,42-1)以少于两个的相对旋转间距(180°)设置。
而且,根据第一实施方式的第二修改例,允许两个绝缘体42-2,42-2(具有相同的结构)相互面对能够使第一绝缘体42-2的第一装配部43I与第二绝缘体42-2的第二装配部43R配合在一起。随后,在这种情况中,第一盖部组50A2和第二盖部组50B2以180°的间距沿着圆周方向交替设置。这样,在这两个绝缘体42-2,42-2相互配合且彼此相对旋转的情况中,这两个绝缘体42-2,42-2可以沿恒定的旋转方向以相对的角度(可装配的绝缘体42-2,42-2)以少于两个的相对旋转间距(360°)设置。
此外,根据第一实施方式的第一和第二修改例,第一盖部组50A1、50A2和第二盖部组50B1、50B2每个都具有这样一种仅具有相同结构的盖部43。另外,第一盖部组和第二盖部组都可以具有这样一种结构,即包括第一装配部43I的盖部43和包括第二装配部43R的盖部43联合在一起。例如,具体地,允许这样一种结构,即盖部43的第一装配部43I、第二装配部43R设置在第一盖部组(沿圆周方向的顺序为43I,43R,43R,43I)和第二盖部组(沿圆周方向的顺序为43R,43I,43I,43R,在第一盖部组之后)中。
(第二实施方式)
图10为根据本发明第二实施方式的绝缘体42A的透视图。
第二实施方式与第一实施方式不同之处在于,第二实施方式具有这样一种结构,即其中的每一个都用作用于指示将绝缘体42A安装至定子铁芯41的位置的导向柱的对准标记49A、49B设置在绝缘体42A处。
具体地,在绝缘体42A的与绝缘体42A的设置有盖部43的一侧相对的一侧上,对准标记49A、49B设置为突出部P1、P2,其对应于相应的盖部43突出。随后,对应于设置有第一装配部43I的盖部43的突出部P1的高度h1和对应于设置有第二装配部43R的盖部43的突出部P2的高度h2形成为相互不同(h1>h2),由此实现将对准标记49A与对准标记49B区分开。
当绝缘体42A安装至定子铁芯41的轴向端部时,盖部43装配在定子铁芯41中,由此能够从外面在视觉上辨认第一装配部43I和第二装配部43R。然而,在不能从视觉上辨认第一装配部43I和第二装配部43R时,借助于外部突出部P1、P2,可以辨认第一装配部43I和第二装配部43R的正确配置。
这样,根据第二实施方式,借助于突出部P1、P2(49A、49B),可以辨认用于将绝缘体42A安装至定子铁芯41的位置,因此改善了绝缘体42A的装配性。
而且,根据第二实施方式,对准标记49A、49B设置在绝缘体42A的与绝缘体42A的具有盖部43的一侧相对的一侧上,并用作对应于相应的盖部43突出的突出部P1、P2。因此,突出部P1、P2可以用于处理(或缠绕操作)线圈44或保持绝缘体42A的强度。
如上所述,已经描述了本发明的优选实施方式。然而,本发明不限于这种实施方式,并且各实施方式的变形是允许的。例如,虽然根据上述各实施方式,马达3安装在马达集成泵1中,但本发明可以实现为除马达3之外的马达。
而且,虽然根据上述各实施方式,定子铁芯41构造为围绕转子5,但具有转子围绕定子铁芯的结构,即,齿状部以径向向外突出的结构设置在定子铁芯的外周的结构也是允许实现的。
此外,对准标记49A、49B可以为可以视觉辨认或触摸识别中的任一种。因此,允许图形、符号、字符、颜色、表面性质(表面粗糙度或光学反射率变化)、凹陷、不规则性等实现对准标记49A、49B。
通过引用将日本专利申请No.2008-015418(在日本于2008年1月25日递交)的全部内容结合于此。