CN103891100B - 模制定子、电动机和空调机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种模制定子（80），其包括：定子铁芯（60）和覆盖定子铁芯（60）的模制树脂（71a、71b），其中，分割铁芯部（32）包括：配置成与设置于定子铁芯（60）的转子同轴的轭铁部（32a）；从轭铁部（32a）向径向内侧延伸的齿部（32b）；以及形成于齿部（32b）径向内侧的端部的齿前端部（32c），在轭铁部（32a）的外周面上形成有外周平面部（32d），在模制定子（80）的外周面上、与轭铁部（32a）的外周平面部（32d）相向的位置，形成有外周平面部（71b1）。

Description

模制定子、电动机和空调机

技术领域

本发明涉及一种模制定子、电动机和空调机。

背景技术

现有的模制定子通过向收容定子铁芯的成型模具内注射BMC（Bulk MoldingCompound，块状模塑料）等热固化性树脂（以下简称为“模制树脂”）而得到。例如，在下述专利文献1所示的现有的模制定子中，定子铁芯的横截面（俯视定子铁芯时的形状）呈环状的正六边形状，并且定子铁芯的外侧被模制树脂覆盖。即，在定子铁芯的外周形成有向径向外侧突出地形成的多个顶部和多个平面部。这样，在下述专利文献1所示的现有的模制定子中，为了改善定子的产出率，在定子铁芯的外周设有平面部。

专利文献1：日本特开平10-14145号公报（图4、段落[0016]等）

发明内容

然而，在上述专利文献1所示的模制定子中，由于模制定子的外周面呈圆弧形状，而定子铁芯的外周面呈多边形状，所以从定子铁芯的平面部到模制定子外周面的树脂厚度比从定子铁芯的顶部到模制定子外周面的树脂厚度厚。这样，在现有的模制定子中，由于在定子铁芯的外周面上设有平面部，所以从定子铁芯的平面部到模制定子外周面的树脂厚度变厚，存在难以进一步改善模制定子的散热性的问题。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够进一步改善散热性的模制定子、电动机和空调机。

为了解决上述问题而实现发明目的，本发明提供一种模制定子，其包括：定子铁芯，其层叠多片环状体而成，该环状体由多个分割铁芯片排列成环状而构成；以及模制树脂，其覆盖上述定子铁芯，上述模制定子的特征在于：层叠多片上述分割铁芯片而成的分割铁芯部包括：轭铁部，其配置成与设置于上述定子铁芯的转子同轴；齿部，其从上述轭铁部向径向内侧延伸；以及齿前端部，其形成在上述齿部径向内侧的端部，在上述轭铁部的外周面上，形成有第一外周平面部和形成在上述第一外周平面部以外的部分的第一外周曲面部，在上述模制定子的外周面上，形成有第二外周平面部和形成在上述第二外周平面部以外的部分的第二外周曲面部，上述第二外周平面部形成在与上述第一外周平面部相向的位置，设从上述第一外周曲面部到上述第二外周曲面部的模制树脂的厚度为厚度t1、从上述第一外周平面部到上述第二外周平面部的模制树脂的厚度为厚度t2，上述模制树脂以满足t1＜t2的方式形成。

根据本发明，由于使从分割铁芯部的外周平面部到模制定子的外周平面部之间的模制树脂的厚度变薄，所以起到能够进一步改善散热性的效果。

附图说明

图1是本发明的实施方式1、2涉及的构成空调机的室外机的侧视图。

图2是表示形成有圆弧状的曲线部的分割铁芯片的图。

图3是表示形成有直线部的分割铁芯片的图。

图4是使用图2的分割铁芯片形成的定子铁芯的截面图。

图5是将图4的定子铁芯模制成型而得到的模制定子的截面图。

图6是使用图3的分割铁芯片形成的模制定子的截面图。

图7是图6的模制定子的主要部分放大图。

图8是本发明的实施方式1涉及的模制定子的截面图。

图9是本发明的实施方式1涉及的模制定子的主要部分放大图。

图10是用于说明本发明的实施方式2涉及的模制定子的图。

图11是本发明的实施方式2涉及的模制定子的主要部分放大图。

符号说明

1 室外机

2 热交换器

3 风扇

4 风扇毂

5 叶片

6 电动机

7 轴

10 安装支架

12 支承爪

13 壳体

14 空气排出口

15 空气吸入口

16 电子部件

17 喇叭口

18 送风室

19 风

20 电磁钢板

21 分割铁芯片

21a 轭铁

21b 齿

21c 齿前端

21d 曲线部

22 分割铁芯部

22a 轭铁部

22b 齿部

22c 齿前端部

22d 外周曲面部

23 齿槽

24 齿槽开口

25 周向端部

30 电磁钢板

31 分割铁芯片

31a 轭铁

31b 齿

31c 齿前端

31d 直线部

32、32A 分割铁芯部

32a 轭铁部

32b 齿部

32c 齿前端部

32d 外周平面部（第一外周平面部）

32e 外周曲面部（第一外周曲面部）

32f 外周顶部（第一外周顶部）

32g 槽部

32g1 底部

33 齿槽

34 齿槽开口

35 周向端部

40 定子铁芯

50 模制定子

51 模制树脂

52 外周面

60 定子铁芯

70 模制定子

71、71a 模制树脂

71a1 外周曲面部（第二外周曲面部）

71b 模制树脂

71b1 外周平面部（第二外周平面部）

71b2 凹陷

71c 外周顶部（第二外周顶部）

72 外周面

80、80A 模制定子

具体实施方式

下面，基于附图，对本发明涉及的模制定子、电动机和空调机的实施方式进行详细说明。此外，本发明不限定于该实施方式。

（实施方式1）

图1是本发明的实施方式1、2涉及的构成空调机的室外机1的侧视图，图1中示出了顶吹方式的室外机1，作为本发明的实施方式涉及的应用了电动机6的室外机1的一个示例。室外机1包括：设置在壳体13的侧面的热交换器2；以使空气在热交换器2中流通的方式设置在壳体13的侧面的空气吸入口15；将在热交换器2中流通的空气排出到室外机上面的空气排出口14；用于将室外机侧面的空气吸取到机内并且将该空气从空气排出口14排出到机外的风扇3；以及存在于热交换器2与风扇3之间，并使风扇3旋转的电动机6。

风扇3包括：螺旋桨式风扇或斜流式风扇等的叶片5；以及呈圆环状、设置于轴7并且保持叶片5的风扇毂4。壳体13由支承爪12支承，电动机6通过作为固定部件的安装支架10设置在壳体13内部的上侧。在壳体13的内部设置有电子部件16，电子部件16例如是用于控制使制冷剂升压的压缩机、压缩机和电动机6的驱动的控制基板等。在空气排出口14与风扇3之间设置有喇叭口17，喇叭口17使在将流入送风室18的风19排出到机外时的压力损失降低。

对室外机1的动作进行说明。在需要基于室内机（未图示）的设定温度与室内温度的关系使压缩机运转的情况下，利用电子部件16中的控制基板进行压缩机的驱动控制，通过使压缩机开始运转而使制冷剂在热交换器2中循环。另一方面，利用控制基板进行电动机6的驱动控制，通过安装在电动机6的风扇3的旋转来产生负压，将室外机侧面的空气吸取到送风室18中。通过此时产生的风19在热交换器2中流通，在热交换器2的周围的空气与制冷剂之间促进热交换。被吸取到送风室18中的风19如图1中虚线所示那样在送风室18内流通，穿过壳体13与电动机6之间，从空气排出口14排出。

这里，电动机6的效率（电动机效率）在铜损相对铁损的比率较高的情况下，能够通过增大其外径D1来降低铜损，从而改善效率。因此，电动机6以增大其外径D1的方式来形成。例如在内转子式电动机6中，由于通过增大绕组面积来减小铜损，所以能够通过增大外径D1（即增大定子铁芯的直径）来有效地提高电动机效率。

然而，在顶吹式室外机1中，在热交换器2与空气排出口14之间设置有电动机6。因此，在电动机6的外径D1大至必要以上的情况下，风19的风路被风扇毂4以外的要因（即电动机6）妨碍，使得在热交换器2中流通的风19的风量降低，从而热交换效率降低。

本实施方式1涉及的电动机6在后述的分割铁芯部32的外周面形成有外周平面部32d，并且在后述的模制定子80的外周面形成有外周平面部71b1，以能够不降低电动机效率而提高室外机1的热交换效率。下面，具体说明电动机6的结构。

图2是表示形成有圆弧状的曲线部21d的分割铁芯片21的图，分割铁芯片21在后述的定子铁芯40中使用。分割铁芯片21通过用形成分割铁芯片21的轮廓的模具对例如横宽W1比纵深D1长的方形板状的电磁钢板20进行冲压加工而得到。此外，如图2所示那样，从电磁钢板20得到多个分割铁芯片21，这些分割铁芯片21也在后述的定子铁芯40、转子（未图示）等中使用。

分割铁芯片21大致形成为T形，具有轭铁21a、齿21b和齿前端21c。而且，在轭铁21a的与齿侧相反的一侧设有圆弧状的曲线部21d。该曲线部21d是与后述的定子铁芯40的外周曲面部22d对应的部分。

图3是表示形成有直线部31d的分割铁芯片31的图，分割铁芯片31在后述的定子铁芯60中使用。分割铁芯片31通过用形成分割铁芯片31的轮廓的模具对例如横宽W2比纵深D2长的方形板状的电磁钢板30进行冲压加工而得到。

分割铁芯片31形成为大致T形，具有轭铁31a、齿31b和齿前端31c。而且，在轭铁31a的与齿侧相反的一侧设有直线部31d。该直线部31d是与后述的定子铁芯60的外周平面部32d对应的部分。

如图3所示那样，从电磁钢板30得到多个分割铁芯片31。由于在轭铁31a的与齿侧相反的一侧形成有直线状的直线部31d，所以能够使电磁钢板30的纵深D2不超过电磁钢板20的纵深D1，从而减少材料的使用量。

图4是使用图2的分割铁芯片21形成的定子铁芯40的截面图，图5是将图4的定子铁芯40模制成型而得到的模制定子50的截面图。定子铁芯40是将环状体沿着厚度方向层叠多片而构成的，该环状体是将多个分割铁芯片21（参照图2）排列成环状而构成的。即，相邻的分割铁芯部22的周向端部25相互连结，形成环状的定子铁芯40。分割铁芯部22通过层叠多片分割铁芯片21而形成，其包括：由多个轭铁21a构成的轭铁部22a、由多个齿21b构成的齿部22b和由多个齿前端21c构成的齿前端部22c。

通过由轭铁部22a、齿部22b和齿前端部22c划分的空间形成齿槽23。在相邻的齿前端部22c的周向端部对置的部分，形成有用于将绕组（未图示）插入到齿槽23中的齿槽开口24。

图5中示出了用模制树脂51进行模制成型而得到的模制定子50，该模制定子50的外周面52形成为圆弧状。因此，定子铁芯40的外周曲面部22d到模制定子50的外周面52的厚度，在周向的任何部分都为大致相同的尺寸。

图6是使用图3的分割铁芯片31形成的模制定子70的截面图，图7是图6的模制定子70的主要部分放大图。定子铁芯60是将环状体沿着厚度方向层叠多片而构成的，该环状体是将多个分割铁芯片31（参照图3）排列成环状而构成的。即，相邻的分割铁芯部32的周向端部35相互连结，形成环状的定子铁芯60。分割铁芯部32通过层叠多片分割铁芯片31而形成，其包括：由多个轭铁31a构成的轭铁部32a、由多个齿31b构成的齿部32b和由多个齿前端31c构成的齿前端部32c。

通过由轭铁部32a、齿部32b和齿前端部32c划分的空间形成齿槽33。在相邻的齿前端部32c的周向端部对置的部分，形成有用于将绕组（未图示）插入到齿槽33中的齿槽开口34。

图6中示出了用模制树脂71进行模制成型而得到的模制定子70，该模制定子70的外周面72与图5的模制定子50同样地形成为圆弧状。

另一方面，在图7中，例如设齿部32b在周向上的中心位置为C，分割铁芯部32的、从中心位置C到分割铁芯部32在圆周方向上的规定位置D之间形成为平面状，从规定位置D到周向端部35之间形成为圆弧状。规定位置D是形成有外周顶部32f的部分，外周顶部32f是在外周曲面部32e与外周平面部32d之间向径向外侧呈突起状地形成的部分。这样，由于定子铁芯60通过组合多个分割铁芯部32形成为环状，所以在定子铁芯60的外周面上形成有平面部和曲面部。

而且，设从分割铁芯部32的外周曲面部32e到模制定子70的外周面72的厚度为厚度t1，从分割铁芯部32的外周平面部32d到模制定子70的外周面72的厚度为厚度t2，厚度t2大于厚度t1。

在图1所示的电动机6中使用模制定子70的情况下，能够减少电磁钢板30的使用量。但是，在顶吹式室外机1中，在电动机6的外径D1大至必要以上的情况下，风19的风路被电动机6妨碍。因此，优选图6所示的模制树脂71在径向上的厚度尽可能薄。此外，在模制定子70中，由于厚度t2相比厚度t1比较大，所以设置在外周平面部32d的外周侧的模制树脂71的使用量增加。因此，与图5的模制定子50相比，不仅模制材料的使用量增加，而且还妨碍在轭铁部32a的外周平面部32d产生的热的散热。

图8是本发明的实施方式1涉及的模制定子80的截面图，图9是本发明的实施方式1涉及的模制定子80的主要部分放大图。与图7的模制定子70的不同之处在于，在图9的模制定子80的外周面上形成有外周平面部71b1。

在模制定子80中，将从分割铁芯部32的外周曲面部32e到模制定子80的外周曲面部71a1的模制树脂71a的厚度定义为t1。此外，在模制定子80中，将从分割铁芯部32的外周平面部32d到模制定子80的外周平面部71b1的模制树脂71b的厚度定义为t2。而且，模制树脂71b的厚度t2形成得比图7的模制树脂71的厚度t2薄。

这样，在模制定子80中，在与分割铁芯部32的外周平面部32d相向的位置，形成有外周平面部71b1。因此，在图1的电动机6中应用了模制定子80的情况下，模制树脂71b在径向上的厚度小于图6的模制树脂71在径向上的厚度。因此，与在图1的电动机6中应用图6的模制定子70的情况相比，风19的流通量变大。

此外，在模制定子80中，由于模制树脂71b的厚度t2小于图6的模制树脂71的厚度t2，所以与图6的模制定子70相比，能够减少模制树脂的使用量，并且能够提高在轭铁部32a的外周平面部32d产生的热的散热性。

此外，为了保持模制定子80的机械强度，模制定子80的模制树脂71b的厚度t2与模制树脂71a的厚度t1的关系优选为t1≤t2。

此外，为了使t1≤t2的关系成立，将模制定子80如下述那样构成即可。例如设模制定子80的中心位置为E，设连接中心位置E与中心位置C的线为线F，设连接中心位置E与外周顶部71c的线为线a，设连接中心位置E与外周顶部32f的线为线b，设线F与线a所形成的角度为角度A，设线F与线b所形成的角度为角度B。此时，将模制树脂71a、71b加工成角度A、B的关系为A≤B，由此t1≤t2的关系成立。

如上述说明的那样，本实施方式1涉及的模制定子80，包括：层叠多片环状体而成的定子铁芯60，该环状体是将多个分割铁芯片31排列成环状而构成的；以及覆盖定子铁芯60的模制树脂71a、71b，其中，层叠多片分割铁芯片31而成的分割铁芯部32包括：配置成与设置在定子铁芯60的转子（未图示）同轴的轭铁部32a；从轭铁部32a向径向内侧延伸的齿部32b；以及形成于齿部32b径向内侧的端部的齿前端部32c，在轭铁部32a的外周面上形成有第一外周平面部（32d），在模制定子80的外周面上、与外周平面部32d相向的位置形成有第二外周平面部（71b1）。通过该结构，能够减少模制树脂71b在径向上的厚度。因此，能够减少模制树脂的使用量，并且能够提高在轭铁部32a的外周平面部32d产生的热的散热性。其结果，能够降低电动机6的制造成本，能够抑制由电动机6的发热造成的效率降低。

此外，在本实施方式1涉及的轭铁部32a的外周面上、外周平面部32d以外的部分形成有第一外周曲面部（32e），在模制定子80的外周面上、外周平面部71b1以外的部分形成有第二外周曲面部（71a1），设从外周曲面部32e到外周曲面部71a1的模制树脂71a的厚度为厚度t1，从外周平面部32d到外周平面部71b1的模制树脂71b的厚度为厚度t2，模制树脂以满足t1≤t2的方式形成。通过该结构，能够在使模制树脂71b的厚度尽可能薄的状态下，保持模制定子80的机械强度。

此外，在本实施方式1涉及的定子铁芯60的外周面上、第一外周曲面部（32e）与第一外周平面部（32d）之间形成有第一外周顶部（32f），在模制定子80的外周面上、第二外周曲面部（71a1）与第二外周平面部（71b1）之间形成有第二外周顶部（71c），设连接模制定子80的中心位置E与齿部32b在周向上的中心位置C的线为线F、设连接模制定子80的中心位置E与外周顶部71c的线为线a、设连接模制定子80的中心位置E与外周顶部32f的线为线b、设线F与线a所形成的角度为角度A、设线F与线b所形成的角度为角度B，模制树脂以满足A≤B的方式形成。通过该结构，满足t1≤t2的关系，能够在使模制树脂71b的厚度尽可能薄的状态下，保持模制定子80的机械强度。

此外，无论外径D1和风扇毂4的外径D2的大小关系如何，本发明都能够获得相应的技术效果，但是在外径为D1≥D2的情况下，由于电动机存在于风路中，电动机6对风路造成的影响较大，所以基于本发明能够得到更好的效果。

（实施方式2）

图10是用于说明本发明的实施方式2涉及的模制定子的图，图11是本发明的实施方式2涉及的模制定子的主要部分放大图。与实施方式1的不同之处在于，使用分割铁芯部32A代替分割铁芯部32，并且在外周平面部71b1形成有凹陷71b2。在实施方式2中，对与实施方式1相同或类似的部分标注相同或类似的符号并省略其说明，这里仅描述不同的部分。

在图10所示的分割铁芯部32A的外周平面部32d，形成有向径向内侧突出的槽部32g。即使在分割铁芯部32A形成有槽部32g的情况下，通过在模制定子80A的外周面上形成外周平面部71b1，也能够减少模制材料的使用量。然而，为了有效地减少模制材料的使用量，优选在模制树脂71b形成如图11所示那样的凹陷71b2。即，在实施方式2涉及的模制定子80B的外周平面部71b1、与槽部32g的底部32g1相向的位置形成有凹陷71b2。

此外，设从槽部32g的底部32g1到凹陷71b2的厚度为厚度t3，为了保持模制定子80B的机械强度，优选形成为厚度t3大于厚度t1。

如上述说明的那样，在本实施方式2涉及的模制定子80B中，在外周平面部32d形成有向径向内侧突出的槽部32g，在外周平面部71b1、与槽部32g相向的位置形成有向径向内侧突出的凹陷71b2。通过该结构，阻碍风19的风路的主要原因变小。因此，与实施方式1相比，能够进一步提高顶吹式室外机1的热交换效率。

此外，在实施方式1、2的定子铁芯60中，在其外周面上设有外周平面部32d。因此，在未对模制模具与定子铁芯60进行定位的情况下，定子铁芯60的位置会发生偏移。因此，导致在分割铁芯部32、32A的外周曲面部32e位于模制树脂71b的外周平面部71b1（即在模具中形成的平面部）的附近的状态下进行模制成型。其结果，存在模制树脂71b的厚度t2与模制树脂71a的厚度t1的关系为t1>t2的可能性。

为了避免上述情况，在制造实施方式1、2的模制定子80、80A的模制模具中，形成有与齿槽开口34嵌合的突起。通过使该突起与齿槽开口34嵌合，能够防止定子铁芯60的位置发生偏移。

此外，通过将在实施方式1、2涉及的模制定子80、80A中组装了转子而成的电动机6用于顶吹方式的电动机6，使阻碍风路的主要原因减小，能够不降低电动机效率而提高室外机1的热交换效率。此外，在本实施方式1、2中，虽然以将模制定子80、80A应用在顶吹方式的室外机1的电动机6中的情况为例进行了说明，但是应用了模制定子80、80A的室外机1不限于顶吹方式。

此外，本发明的实施方式涉及的模制定子、电动机和空调机表示本发明内容的一个示例，显然还能够进一步与其它的公知技术组合，也能够在不脱离本发明的要旨的范围内，省略一部分等而对结构进行变更。

如上所述，本发明主要能够应用于模制定子，特别是能够进一步改善散热性，因此作为发明是有用的。

Claims (6)

1.一种模制定子，其包括：定子铁芯，其层叠多片环状体而成，该环状体由多个分割铁芯片排列成环状而构成；以及模制树脂，其覆盖所述定子铁芯，所述模制定子的特征在于：

层叠多片所述分割铁芯片而成的分割铁芯部包括：

轭铁部，其配置成与设置于所述定子铁芯的转子同轴；

齿部，其从所述轭铁部向径向内侧延伸；以及

齿前端部，其形成在所述齿部径向内侧的端部，

在所述轭铁部的外周面上，形成有第一外周平面部和形成在所述第一外周平面部以外的部分的第一外周曲面部，

在所述模制定子的外周面上，形成有第二外周平面部和形成在所述第二外周平面部以外的部分的第二外周曲面部，所述第二外周平面部形成在与所述第一外周平面部相向的位置，

设从所述第一外周曲面部到所述第二外周曲面部的模制树脂的厚度为厚度t1、从所述第一外周平面部到所述第二外周平面部的模制树脂的厚度为厚度t2，所述模制树脂以满足t1≤t2的方式形成，

在所述第一外周平面部上，形成有向径向内侧突出的槽部，从槽部的底部到所述第二外周平面部的厚度大于所述t2，

在所述定子铁芯的外周面上、所述第一外周曲面部与所述第一外周平面部之间，形成有第一外周顶部，

在所述模制定子的外周面上、所述第二外周曲面部与所述第二外周平面部之间，形成有第二外周顶部，

设连接所述模制定子的中心位置与所述齿部在周向上的中心位置的线为线F、连接所述模制定子的中心位置与所述第二外周顶部的线为线a、连接所述模制定子的中心位置与所述第一外周顶部的线为线b、所述线F与所述线a所形成的角度为角度A、所述线F与所述线b所形成的角度为角度B，所述模制树脂以满足A≤B的方式形成。

2.根据权利要求1所述的模制定子，其特征在于：

在所述第二外周平面部上、与所述槽部相向的位置，形成有向径向内侧突出的凹陷。

3.根据权利要求2所述的模制定子，其特征在于：

所述凹陷向径向内侧突出且以弯曲形状形成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的模制定子，其特征在于：

在相邻的所述齿前端部的周向端部对置的部分形成有齿槽开口，

在制造所述模制定子的模制模具中，形成有与所述齿槽开口嵌合的突起。

5.一种电动机，其特征在于，包括：

权利要求1至4中任一项所述的模制定子；以及内置于所述模制定子中的转子。

6.一种空调机，其特征在于：

将包括权利要求1至4中任一项所述的模制定子和内置于所述模制定子中的转子的电动机作为风扇的电动机来使用。