CN104247211A - 定子、马达、送风机以及定子的制造方法 - Google Patents

定子、马达、送风机以及定子的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的定子具备第1齿单元、第2齿单元和环状的轭铁，所述第1齿单元包括下述部件而成：第1绝缘子，其具有环状的第1跨接线导向部、以及被等间隔且放射状地设置在该第1跨接线导向部的外周部并包覆交流的一方的相组的齿的多个第1绕组部；前述一方的相组的齿，其上半部嵌合于第1绕组部；第3绝缘子，其包覆该齿的下半部；一方的相的绕组，其一面使第1跨接线在前述第1跨接线导向部穿过，一面经第1绕组部以及第3绝缘子被集中卷绕在一方的相组的齿上，所述第2齿单元是与该第1齿单元相同的构造，其中，另一方的相的绕组被集中卷绕，多个第2绕组部被插入多个第1绕组部之间，第2跨接线导向部被重叠在前述第1跨接线导向部，所述环状的轭铁在内周部等间隔地设置多个凹部，将一方的相组的齿和另一方的相组的齿交替地嵌合固定在凹部。

Description

定子、马达、送风机以及定子的制造方法
技术领域
本发明涉及定子、马达、送风机以及定子的制造方法。
背景技术
集中卷绕马达是在一个齿上集中地卷绕绕线的马达，绕线性好，能够在齿上高密度地卷绕绕线。由此，集中卷绕马达可进行马达的小型化、高效率化以及成本降低。以往，作为单相8插槽4极的集中卷绕马达的一例，被专利文献1公开。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-369470号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在包括上述专利文献1公开的马达在内的以往的集中卷绕马达中，因为同相的绕组在为单相的情况下跳过一个配置，在为三相的情况下跳过二个配置，所以，相邻的绕组成为异相的绕组。由此，使同相的绕组彼此相连的跨接线需要跨过旁边的异相的绕组，存在容易与异相的绕组接触这样的问题。
本发明是鉴于上述情况而作出的，其目的是得到一种能够将各相的跨接线分离，可靠性高，长寿命且廉价的马达的定子。
用于解决课题的手段
为了解决上述的课题，实现目的，本发明的特征在于，具备第1齿单元、第2齿单元和环状的轭铁，所述第1齿单元包括下述部件而成：第1绝缘子，其具有环状的第1跨接线导向部、以及被等间隔且放射状地设置在该第1跨接线导向部的外周部并包覆交流的一方的相组的齿的多个第1绕组部；前述一方的相组的齿，其上半部嵌合于前述第1绕组部；第3绝缘子，其包覆该齿的下半部；一方的相的绕组，其一面使第1跨接线在前述第1跨接线导向部穿过，一面经前述第1绕组部以及第3绝缘子被集中卷绕在前述一方的相组的齿上，所述第2齿单元包括下述部件而成：第2绝缘子，其具有环状的第2跨接线导向部、以及被等间隔且放射状地设置在该第2跨接线导向部的外周部并包覆交流的另一方的相组的齿的多个第2绕组部；前述另一方的相组的齿，其上半部嵌合于前述第2绕组部；第3绝缘子，其包覆该齿的下半部；另一方的相的绕组，其一面使第2跨接线在前述第2跨接线导向部穿过，一面经前述第2绕组部以及第3绝缘子被集中卷绕在前述另一方的相组的齿上，其中，前述多个第2绕组部被插入前述多个第1绕组部之间，前述第2跨接线导向部被重叠于前述第1跨接线导向部，所述环状的轭铁在内周部等间隔地设置有多个凹部，将前述一方的相组的齿和另一方的相组的齿交替地嵌合固定在前述凹部。
发明效果
本发明的马达的定子发挥能够将各相的跨接线分离，可靠性高，长寿命且廉价这样的效果。
附图说明
图1是表示本发明的定子的实施方式的定子铁芯的主视图。
图2是表示将实施方式的定子铁芯分解了的状态的主视图。
图3-1是表示在U相组的齿上装配了绝缘子的状态的立体图。
图3-2是表示在V相组的齿上装配了绝缘子的状态的立体图。
图4-1是表示经绝缘子向U相组的齿实施绕线的状态的立体图。
图4-2是表示经绝缘子向V相组的齿实施绕线的状态的立体图。
图5是绕组部的局部剖视图。
图6是表示第2绝缘子的爪的下方立体图。
图7是表示本发明的定子的实施方式的分解立体图。
图8是表示本发明的定子的实施方式的立体图。
图9是表示装入了实施方式的定子的马达的局部剖视图。
图10-1是表示装入了实施方式的马达的换气扇的主视图。
图10-2是表示装入了实施方式的马达的换气扇的侧视图。
具体实施方式
下面，根据附图详细说明本发明的定子、马达、送风机以及定子的制造方法的实施方式。另外，本发明并不受该实施方式限定。
实施方式
图1是表示本发明的定子的实施方式的定子铁芯的主视图，图2是表示将实施方式的定子铁芯分解了的状态的主视图，图3-1是表示在U相组的齿上装配了绝缘子的状态的立体图，图3-2是表示在V相组的齿上装配了绝缘子的状态的立体图，图4-1是表示经绝缘子向U相组的齿实施了绕线的状态的立体图，图4-2是表示经绝缘子向V相组的齿实施了绕线的状态的立体图，图5是绕组部的局部剖视图，图6是表示第2绝缘子的爪的下方立体图，图7是表示本发明的定子的实施方式的分解立体图。图8是表示本发明的定子的实施方式的立体图。
如图1以及图2所示，实施方式的定子铁芯10具有圆环状的轭铁11、基端部12a被嵌合固定于凹部11a的齿12，上述凹部11a被等间隔地设置在轭铁11的内周部的8处。实施方式的定子铁芯10是单相8插槽4极的集中卷绕马达的定子铁芯。
在向定子铁芯10进行绕线前，如图2所示，将定子铁芯10分解为轭铁11和齿12，将齿12分成单相交流的U相(一方的相)的绕组被集中卷绕的U相组12U和V相(另一方的相)的绕组被集中卷绕的V相组12V。
U相组12U是一个齿12以及从1个齿12开始角度各差90°的不同处的三个齿12的组，V相组12V是一个齿12的旁边的齿12以及从旁边的齿12开始角度各差90°的不同处的三个齿12的组。
如图3-1所示，U相组12U的四个齿12由第1绝缘子51一体化。第1绝缘子51具有环状的第1跨接线导向部51a和各离开90°放射状地被设置在第1跨接线导向部51a的外周部的四个(多个)第1绕组部51b。第1跨接线导向部51a具有环状的第1底板部51aa和被设置在第1底板部51aa的内周部的第1筒部51ab。第1底板部51aa使第1跨接线61a(参见图4-1)攀爬，第1筒部51ab使第1跨接线61a沿行，由两者对第1跨接线61a进行导向。
第1绕组部51b具有包覆U相组12U的齿12的上半部的第1主干部51ba、被设置在第1主干部51ba的外侧的第1外法兰部51bb和被设置在第1主干部51ba的内侧并与第1跨接线导向部51a连接的第1内法兰部51bc。在第1内法兰部51bc的上部中央设置使第1跨接线61a(参见图4-1)在第1跨接线导向部51a和第1绕组部51b之间穿过的第1门部51bd。
第3绝缘子53具有包覆齿12的下半部的主干部53ba、被设置在主干部53ba的外侧的外法兰部53bb和被设置在主干部51ba的内侧的内法兰部53bc。在外法兰部53bb的外侧安装有成为外部电源线和绕组的中继点、U相的绕组以及V相的绕组的卷绕结束中性点的销53c。
如图3-2所示，V相组12V的四个齿12由第2绝缘子52一体化。第2绝缘子52具有环状的第2跨接线导向部52a和各隔开90°放射状地被设置在第2跨接线导向部52a的外周部的四个(多个)第2绕组部52b。第2跨接线导向部52a具有环状的第2底板部52aa、被设置在第2底板部52aa的内周部的第2筒部52ab和从第2筒部52ab的上部放射状地向外方突出的四个爪52ac。
第2底板部52aa使第2跨接线62a(参见图4-2)攀爬，第2筒部52ab使第2跨接线62a沿行，由两者对第2跨接线62a进行导向。爪52ac按压第2跨接线62a，防止第2跨接线62a从第2跨接线导向部52a脱开。由此，第2跨接线62a能够防备与马达的框架、罩等非充电金属部接触，能够得到可靠性高的马达。
第2绕组部52b具有包覆V相组12V的齿12的上半部的第2主干部52ba、被设置在第2主干部52ba的外侧的第2外法兰部52bb和被设置在第2主干部52ba的内侧并与第2跨接线导向部52a连接的第2内法兰部52bc。在第2内法兰部52bc的上部中央设置使第2跨接线62a(参见图4-2)在第2跨接线导向部52a和第2绕组部52b之间穿过的第2门部52bd。
因为包覆V相组12V的齿12的下半部的4个第3绝缘子53与包覆U相组12U的齿12的下半部的4个第3绝缘子53相同，所以，省略说明。
如图3-1所示，在将U相组12U的四个齿12、第1绝缘子51和四个第3绝缘子53一体化了的状态下，在四个齿12上卷绕一方的相的绕组61。如图4-1所示，首先，反复进行将绕组61的卷绕开始端捆扎在一方的销53c上，且将绕组61经第1绕组部51b以及第3绝缘子53集中卷绕在一个齿12上，穿过第1门部51bd以及第1跨接线导向部51a，将第1跨接线61a向旁边的第1绕组部51b引导这样的集中卷绕和跨接，将一方的相的绕组61串联地集中卷绕在U相组12U的四个齿12上。绕组61的卷绕结束端捆扎在成为中性点的另一方的销53c上。通过进行上面的绕线，完成第1齿单元81。
如图3-2所示，在将V相组12V的四个齿12、第2绝缘子52和四个第3绝缘子53一体化了的状态下，将另一方的相的绕组62卷绕在四个齿12上。如图4-2所示，首先，反复进行将绕组62的卷绕开始端捆扎在销53c上，且将绕组62经第2绕组部52b以及第3绝缘子53集中卷绕在一个齿12上，并穿过第2门部52bd以及第2跨接线导向部52a，将第2跨接线62a向旁边的第2绕组部52b引导这样的集中卷绕和跨接，将另一方的相的绕组62串联地集中卷绕在V相组12V的四个齿12上。绕组62的卷绕结束端捆扎在成为中性点的第1齿单元81的另一方的销53c上。通过进行上面的绕线，完成第2齿单元82。
第1、第2齿单元81、82的绕线作业由绕线机从第1、第2齿单元81、82的外周侧进行，在绕组61、62被分别集中卷绕在一个齿12上后，第1、第2跨接线61a、62a在第1、第2底板部51aa、52aa上攀爬，向旁边的各个齿12的集中卷绕转移。此时，由于设置第1、第2筒部51ab、52ab，所以，仅通过使第1、第2齿单元81、82旋转90°，第1、第2跨接线61a、62a就能够一面沿着第1、第2筒部51ab、52ab，一面向旁边的各个齿12转移。由此，不存在第1、第2跨接线61a、62a向第1、第2跨接线导向部51a、52a的内侧挤出的情况。
虽然在绕组61、62的相对于各个齿12的集中卷绕的卷绕结束时，绕组61、62的高度成为与第1、第2底板部51aa、52aa的高度相同的高度，但是，因为使第1、第2门部51bd、52bd的两侧的第1、第2内法兰部51bc、52bc的高度比第1、第2底板部51aa、52aa的高度高，所以，不存在第1、第2跨接线61a、62a从第1、第2门部51bd、52bd脱开的情况，容易进行绕线作业。
如图5所示，第1、第2内法兰部51bc、52bc的中央部做成上部向内侧倾斜并与第1、第2底板部51aa、52aa连接的倾斜面。由此，能够将第1、第2跨接线61a、62a从第1、第2底板部51aa、52aa沿着第1、第2内法兰部51bc、52bc的倾斜面平滑地引导到第1、第2主干部51ba、52ba的卷绕开始位置。
如图6所示，爪52ac的背侧做成三角锥那样的倾斜面，在由绕线机进行绕线作业时，即使第2跨接线62a的位置错开，第2跨接线62a也在爪52ac的倾斜面上滑动，必定能够容纳于爪52ac的根部。
如图7所示，将第2齿单元82的四个第2绕组部52b的每一个插入第1齿单元81的四个第1绕组部51b之间，将第2跨接线导向部52a重叠于第1跨接线导向部51a，将第1齿单元81和第2齿单元82一体化。
若将一体化了的第1齿单元81以及第2齿单元82插入轭铁11内，将U相组12U的齿12和V相组12V的齿12交替地嵌合固定于轭铁11的凹部11a，则完成图8所示的实施方式的定子80。
第2跨接线导向部52a的轴方向位置比第1跨接线导向部51a的轴方向位置高，第2跨接线导向部52a被重叠在第1跨接线导向部51a之上。
因为插槽宽度在第1、第2外法兰51bb、52bb侧比在第1、第2内法兰部51bc、52bc侧宽，所以，若将绕组61、62卷绕到全部插槽宽度，则第1、第2绕组部51b、52b的绕组61、62成为扇形的形状。由此，绕组61、62在第1、第2外法兰51bb、52bb侧比在第1、第2内法兰部51bc、52bc侧变高。另外，第1、第2内法兰部51bc、52bc比第1、第2外法兰51bb、52bb低，第1底板部51aa也比第1、第2外法兰51bb、52bb低。
因此，由于在将第2齿单元82重叠在第1齿单元81之上时，第1底板部51aa处于第1、第2外法兰51bb、52bb的高度内，所以，不存在与第1、第2外法兰51bb、52bb相比向上突出的情况，能够抑制定子80的高度方向(轴方向)的尺寸，能够使马达小型化。
如上面说明的那样，实施方式的定子80因为使一方的相的第1跨接线61a穿过第1跨接线导向部51a，使另一方的相的第2跨接线62a穿过第2跨接线导向部52a，将各相的第1、第2跨接线61a、62a分离，所以，针对短路的可靠性高，长寿命且廉价。
图9是表示装入了实施方式的定子的马达的局部剖视图，图10-1是表示装入了实施方式的马达的换气扇的主视图，图10-2是表示装入了实施方式的马达的换气扇的侧视图。
如图9所示，实施方式的马达90具备下述部件而成：框架91，其在前端板中央形成有前轴承保持部91a；实施方式的定子80，其嵌合于框架91的筒状主干部内；罩92，其前端外周部嵌合于定子80，且与框架91连接，并在后端板中央形成有后轴承保持部92a；转子93，其将嵌合于旋转轴93c的前轴承93a保持在框架91的前轴承保持部91a，将嵌合于旋转轴93c的后轴承93b保持在后轴承保持部92a，并被配置在定子80内。马达90因为装入了实施方式的定子80，所以，可靠性高，长寿命且廉价。
如图11-1以及图11-2所示，作为送风机的实施方式的换气扇100在框架101上搭载驱动风扇102的实施方式的马达90。作为送风机的换气扇100因为搭载了实施方式的马达90，所以，可靠性高，长寿命且廉价。另外，虽未图示出，但实施方式的马达90也能够搭载在作为送风机的电风扇上。
附图标记说明
10：定子铁芯；11：轭铁；11a：凹部；12：齿；12a：基端部；12U：U相组；12V：V相组；51：第1绝缘子；51a：第1跨接线导向部；51aa：第1底板部；51ab：第1筒部；51b：第1绕组部；51ba：第1主干部；51bb：第1外法兰部；51bc：第1内法兰部；51bd：第1门部；52：第2绝缘子；52a：第2跨接线导向部；52aa：第2底板部；52ab：第2筒部；52ac：爪；52b：第2绕组部；52ba：第2主干部；52bb：第2外法兰部；52bc：第2内法兰部；52bd：第2门部；53：第3绝缘子；53ba：主干部；53bb：外法兰部；53bc：内法兰部；53c：销；61：绕组；62：绕组；61a：第1跨接线；62a：第2跨接线；80：定子；81：第1齿单元；82：第2齿单元；90：马达；91：框架；91a：前轴承保持部；92：罩；92a：后轴承保持部；93：转子；93a：前轴承；93b：后轴承；93c：旋转轴；100：换气扇(送风机)；101：框架；102：风扇。

Claims (10)

1.一种定子，其特征在于，具备第1齿单元、第2齿单元和环状的轭铁，
所述第1齿单元包括下述部件而成：第1绝缘子，其具有环状的第1跨接线导向部、以及被等间隔且放射状地设置在该第1跨接线导向部的外周部并包覆交流的一方的相组的齿的多个第1绕组部；前述一方的相组的齿，其上半部嵌合于前述第1绕组部；第3绝缘子，其包覆该齿的下半部；一方的相的绕组，其一面使第1跨接线在前述第1跨接线导向部穿过，一面经前述第1绕组部以及第3绝缘子被集中卷绕在前述一方的相组的齿上，
所述第2齿单元包括下述部件而成：第2绝缘子，其具有环状的第2跨接线导向部、以及被等间隔且放射状地设置在该第2跨接线导向部的外周部并包覆交流的另一方的相组的齿的多个第2绕组部；前述另一方的相组的齿，其上半部嵌合于前述第2绕组部；第3绝缘子，其包覆该齿的下半部；另一方的相的绕组，其一面使第2跨接线在前述第2跨接线导向部穿过，一面经前述第2绕组部以及第3绝缘子被集中卷绕在前述另一方的相组的齿上，其中，前述多个第2绕组部被插入前述多个第1绕组部之间，前述第2跨接线导向部被重叠于前述第1跨接线导向部，
所述环状的轭铁在内周部等间隔地设置有多个凹部，将前述一方的相组的齿和另一方的相组的齿交替地嵌合固定在前述凹部。
2.如权利要求1所述的定子，其特征在于，前述第1跨接线导向部具有使第1跨接线攀爬的环状的第1底板部，前述第1跨接线将被集中卷绕在一个第1绕组部上的一方的相的绕组跨接于旁边的第1绕组部，前述第2跨接线导向部具有使第2跨接线攀爬的环状的第2底板部，前述第2跨接线将被集中卷绕在一个第2绕组部的另一方的相的绕组跨接于旁边的第2绕组部。
3.如权利要求2所述的定子，其特征在于，前述第1、第2跨接线导向部在前述环状的第1、第2底板部的内周部具有使前述第1、第2跨接线沿行的第1、第2筒部。
4.如权利要求3所述的定子，其特征在于，在前述第2跨接线导向部设置按压前述第2跨接线的爪。
5.如权利要求1所述的定子，其特征在于，在前述第1、第2绕组部的第1、第2内法兰部设置使前述第1、第2跨接线向前述第1、第2跨接线导向部侧穿过的第1、第2门部。
6.如权利要求5所述的定子，其特征在于，前述第1、第2内法兰部的中央部做成上部向内侧倾斜且与前述第1、第2底板部连接的倾斜面。
7.如权利要求2所述的定子，其特征在于，使前述第1、第2底板部的轴方向高度比前述第1、第2绕组部的第1、第2外法兰部的轴方向高度低。
8.一种马达，其特征在于，具备权利要求1所述的定子。
9.一种送风机，其特征在于，具备权利要求8所述的马达。
10.一种定子的制造方法，其特征在于，包括下述步骤：
一面使第1跨接线在第1齿单元的第1跨接线导向部穿过，一面经第1绕组部以及第3绝缘子在一方的相组的齿上集中卷绕绕组的步骤，所述第1齿单元包括下述部件而成：第1绝缘子，其具有环状的前述第1跨接线导向部、以及被等间隔且放射状地设置在该第1跨接线导向部的外周部并包覆交流的前述一方的相组的齿的多个前述第1绕组部；前述一方的相组的齿，其上半部嵌合于前述第1绕组部；前述第3绝缘子，其包覆该齿的下半部；
一面使第2跨接线在第2齿单元的第2跨接线导向部穿过，一面经第2绕组部以及第3绝缘子在另一方的相组的齿上集中卷绕绕组的步骤，所述第2齿单元包括下述部件而成：第2绝缘子，其具有环状的前述第2跨接线导向部、以及被等间隔且放射状地设置在该第2跨接线导向部的外周部并包覆交流的前述另一方的相组的齿的多个前述第2绕组部；前述另一方的相组的齿，其上半部嵌合于前述第2绕组部；第3绝缘子，其包覆该齿的下半部；
将前述第2齿单元的多个第2绕组部的每一个插入前述第1齿单元的多个第1绕组部之间，将前述第2跨接线导向部重叠于前述第1跨接线导向部，将前述第1齿单元和第2齿单元一体化的步骤；以及
将前述一方的相组的齿和另一方的相组的齿交替地嵌合固定于被等间隔地设置在环状的轭铁的内周部上的多个凹部的步骤。
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