CN103348566B - 电动机的定子以及电动机 - Google Patents

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Abstract

本发明所涉及的电动机的定子具备将具有齿的多个芯体片通过薄壁部进行连结并层叠所得的定子芯。将定子芯的薄壁部弯曲来使定子芯成为环状，并且通过焊接将定子芯的两端部接合，在相邻的齿之间形成槽。定子芯的焊接部不位于槽的径向上的中心线附近。

Description

电动机的定子以及电动机
技术领域
本发明涉及一种永磁体无刷电动机的定子以及电动机。
背景技术
以往，已知如下一种电动机的定子构造：为了提高层叠铁芯的制造中使用的铁芯材料的成品率，将从铁芯材料冲切出的带状的芯构件层叠，在缠绕线圈之后使上述带状的芯构件变形为环状，通过焊接将两端部接合(例如参照专利文献1)。
图5是以往的永磁体无刷电动机的定子芯的弯折后的平面图。定子芯11是将具有齿13的多个芯体片11a通过薄壁部11b进行连结并层叠而构成的。弯折前的定子芯11的两端部在平面状对接面15对接，在两端部具备凹凸部16。将定子芯11的薄壁部11b弯曲来使定子芯11成为环状，并且通过焊接将定子芯11的两端部接合，在相邻的齿13之间形成槽14，从而构成电动机的定子10。处于外周10a的焊接部17位于槽14的径向上的中心线18上。
然而，在上述的以往技术中，是将芯构件的端部焊接，由此存在以下问题：在焊接部处，芯构件的正面和背面的绝缘覆膜被破坏，芯构件之间成为电导通的状态，涡流增加，其结果，铁损增加而电动机效率降低。
专利文献1：日本特开2009-33874号公报
发明内容
本发明所涉及的电动机的定子具备将具有齿的多个芯体片通过薄壁部进行连结并层叠所得的定子芯，将薄壁部弯曲来使定子芯成为环状，并且通过焊接将定子芯的两端部接合，在相邻的齿之间形成槽，在该电动机的定子中，定子芯的焊接部不位于槽的径向上的中心线附近。
由此，能够抑制芯端部的焊接所导致的铁损的增加，从而提供高效率的永磁体无刷电动机。
附图说明
图1是本发明的实施方式1所涉及的永磁体无刷电动机的定子芯的弯折后的平面图。
图2是表示利用有限元素法的定子芯的磁通线分析计算结果的图。
图3是本发明的实施方式2所涉及的永磁体无刷电动机的定子芯的弯折后的平面图。
图4是本发明的实施方式3所涉及的永磁体无刷电动机的定子芯的弯折后的平面图。
图5是以往的永磁体无刷电动机的定子芯的弯折后的平面图。
具体实施方式
下面，参照附图来说明本发明的实施方式。
(实施方式1)
图1是本发明的实施方式1所涉及的永磁体无刷电动机的定子芯的弯折后的平面图。定子芯21是将具有齿23的多个芯体片21a通过薄壁部21b进行连结并层叠而构成的。弯折前的定子芯21的两端部在平面状对接面25对接，在两端部具备凹凸部26。将定子芯21的薄壁部21b弯曲来使定子芯21成为环状，并且利用焊接将定子芯21的两端部接合，在相邻的齿23之间形成槽24，从而构成电动机的定子20。
这样构成的定子20具备12个以等间隔配置的齿23、以环状延伸的轭(yoke)22以及在相邻的齿23之间形成的槽24。处于定子20的外周20a的焊接部27不位于槽24的径向上的中心线18附近，而是位于槽24的中心线18与齿23的径向上的中心线19之间的位置。
图2是表示利用有限元素法的定子芯的磁通线分析计算结果的图。从图2明确可知，槽的中心线18附近是磁通最集中之处，随着从槽的中心线18朝向齿的中心线19远离槽的中心线18，磁通28的集中逐渐缓和。也就是说，槽的中心线18附近的磁通密度最高，随着从槽的中心线18朝向齿的中心线19的方向远离槽的中心线18，磁通密度逐渐变小。涡流损耗的大小与所分布的磁通28的磁通密度的平方成正比，因此与以往的在槽的中心线18上的焊接位置P0处进行焊接的情况相比，通过在本实施方式1的焊接位置P1处进行焊接，能够减小铁损。
(实施方式2)
图3是本发明的实施方式2所涉及的永磁体无刷电动机的定子芯的弯折后的平面图。定子芯31是将具有齿33的多个芯体片31a通过薄壁部31b进行连结并层叠而构成的。弯折前的定子芯31的两端部在平面状对接面35对接，在两端部具备凹凸部36。将定子芯31的薄壁部31b弯曲来使定子芯31成为环状，并且通过焊接将定子芯31的两端部接合，在相邻的齿33之间形成槽34，从而构成电动机的定子30。
这样构成的定子30具备12个以等间隔配置的齿33、以环状延伸的轭32以及在相邻的齿33之间形成的槽34。弯折前的定子芯31的两端部在对接面35对接，在两端部具备凹凸部36。处于外周30a的焊接部37位于远离槽34的径向上的中心线18上的、齿33的径向上的中心线19附近。
与实施方式1同样地，从图2明确可知，随着焊接位置从槽34的中心线18朝向齿33的中心线19的方向远离槽34的中心线18，磁通密度逐渐变小。这样，齿33的中心线19附近位于磁通最难以集中的位置。因此，与以往的在槽的中心线上的焊接位置P0处进行焊接的情况相比，在本实施方式2的焊接位置P2处进行焊接能够减小铁损，因此优选如此。
(实施方式3)
图4是本发明的实施方式3所涉及的永磁体无刷电动机的定子芯的弯折后的平面图。本实施方式3与实施方式1和实施方式2的不同点在于，在将定子芯的两端部接合时，不进行焊接而是通过树脂模制件进行固定。其它结构与实施方式1和实施方式2相同，因此对与实施方式1相同的结构附加同一标记，并省略说明。
如图4所示，本实施方式3的定子40将定子芯21的薄壁部21b弯曲来使定子芯21成为环状，并且将定子芯21的两端部接合来通过树脂模制件29进行固定，在相邻的齿23之间形成槽24。这样，本实施方式3的定子40将定子芯21的两端部不通过焊接而是通过树脂模制件进行固定，由此能够消除芯端部的焊接所导致的铁损的增加。由此，能够提供高效率的永磁体无刷电动机。
另外，只要使用上述实施方式1～3所记载的定子来构成永磁体无刷电动机，就能够抑制芯端部的焊接所导致的铁损的增加，从而提供高效率的永磁体无刷电动机。
产业上的可利用性
本发明所涉及的永磁体无刷电动机的定子芯能够抑制芯端部的焊接所导致的铁损的增加，从而提供高效率的永磁体无刷电动机，因此适于汽车、家电产品等要求高效率的用途。
附图标记说明
10、20、30、40：定子；10a、20a、30a：定子的外周；11、21、31：定子芯；11a、21a、31a：芯体片；11b、21b、31b：薄壁部；12、22、32：轭(yoke)；13、23、33：齿；14、24、34：槽；15、25、35：对接面；16、26、36：凹凸部；17、27、37：焊接部；18：槽的中心线；19：齿的中心线。

Claims (4)

1.一种电动机的定子，具备弯折后的定子芯，该弯折后的定子芯是通过针对将具有齿部和轭部的多个芯体片通过薄壁部进行连结并层叠所得的弯折前的定子芯、以针对各个上述芯体片使上述齿部相对于上述轭部沿着径向朝向内侧延伸的方式将上述薄壁部弯曲来成为环状、并且将圆周方向上的两端部接合并固定而得到的，该电动机的定子的特征在于，
上述弯折后的定子芯包括：
轭，其是所层叠的上述轭部各自沿上述圆周方向以环状延伸而构成的；
多个齿，其是所层叠的上述齿部各自在上述圆周方向上等间隔地配置而构成的，在相邻的上述齿之间形成槽；
对接面，上述两端部的一方与另一方在该对接面对接；以及
焊接部，其是通过焊接来固定上述对接面而得到的，
上述对接面自上述轭的外周沿着上述齿的上述径向的中心线向径向内侧方向延伸，并且仅位于上述轭，
上述定子芯的上述焊接部位于上述轭的上述外周。
2.一种电动机的定子，具备弯折后的定子芯，该弯折后的定子芯是通过针对将具有齿部和轭部的多个芯体片通过薄壁部进行连结并层叠所得的弯折前的定子芯、以针对各个上述芯体片使上述齿部相对于上述轭部沿着径向朝向内侧延伸的方式将上述薄壁部弯曲来成为环状、并且将圆周方向上的两端部接合并固定而得到的，该电动机的定子的特征在于，
上述弯折后的定子芯包括：
轭，其是所层叠的上述轭部各自沿上述圆周方向以环状延伸而构成的；
多个齿，其是所层叠的上述齿部各自在上述圆周方向上等间隔地配置而构成的，在相邻的上述齿之间形成槽；
对接面，上述两端部的一方与另一方在该对接面对接；以及
固定部，其是通过树脂模制件来固定上述对接面而得到的，
上述对接面自上述轭的外周沿着上述齿的上述径向的中心线向径向内侧方向延伸，并且仅位于上述轭。
3.根据权利要求1或2所述的电动机的定子，其特征在于，
从相接合的上述两端部到在一侧相邻接的上述薄壁部的圆周方向的长度与从相接合的上述两端部到在另一侧相邻接的上述薄壁部的圆周方向的长度不同。
4.一种电动机，具备根据权利要求1～3中的任一项所述的定子。
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