CN107534345A - 定子和具有该定子的马达及压缩机 - Google Patents

定子和具有该定子的马达及压缩机 Download PDF

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Abstract

定子(50A)具备：定子铁芯(10)；绝缘体(20A)；多个线圈绕组(30)；引出线(40)；和线(S)，其将引出线(40)固定于绝缘体。绝缘体(20A)具有外壁(21)、多个齿罩部(23)和多个内壁(22)。多个齿罩部(23)从外壁(21)朝向中心轴线(C)侧向径向内侧延伸。线圈绕组(30)被设置在外壁(21)与内壁(22)之间。在外壁(21)形成有至少一个通过部(24)。至少一个通过部(24)用于让线(S)穿过。绝缘体(20A)还具有至少一个突出部(25)。至少一个突出部(25)用于将引出线(40)以与线圈绕组(30)相离的方式固定。至少一个突出部(25)从外壁(21)向径向内侧延伸。

Description

定子和具有该定子的马达及压缩机
技术领域
本发明涉及定子和具有该定子的马达及压缩机。
背景技术
马达具有定子和配置在该定子的内侧的空腔中的转子。定子中包括定子铁芯和设置在其端面的绝缘体。在定子铁芯形成有用于卷绕线圈绕组的多个齿。从各个线圈绕组的两端延伸的引出线延伸较长的距离并最终到达彼此的连接点或电源端子。该较长的引出线如例如专利文献1(日本特许3824001号公报)所示，以跨过多个线圈的附近的方式布线。
发明内容
发明要解决的课题
为了防止由于振动等而使马达受到不良影响，被布置的引出线被线捆束而固定于绝缘体。由于该捆束作业是复杂的工序，因此，有时通过手工作业进行。捆束作业的具体步骤的一个示例如下。首先，作业人员使用专用针来引导线，使线穿过引出线与线圈绕组之间。接着，作业人员使用该针让该线穿过被设置于绝缘体的孔、或者使该线卡合于被设置于绝缘体的钩状部。最后，作业人员将线系起来。在该作业中，有时由于作业人员误用针刺扎引出线或线圈绕组而使设置在这些上的绝缘包覆部或绝缘覆膜发生破损。因此，引出线的捆束作业需要劳力、时间、注意力。
本发明的课题在于，通过使引出线的捆束作业容易，从而能够在马达的制造中抑制次品的产生，并提高生产效率。
用于解决课题的手段
本发明的第一方面的定子具有中心轴线。定子具备铁芯、绝缘体、多个线圈绕组、引出线和线。铁芯具有朝向中心轴线侧向径向内侧延伸的多个齿。绝缘体被设置于铁芯的端面。多个线圈绕组分别被卷绕在多个齿中的一个齿上。引出线从各线圈绕组的两端延伸。线将引出线固定于绝缘体。绝缘体具有外壁、多个齿罩部和多个内壁。外壁被立起设置成围绕中心轴线并从端面向上方延伸。多个齿罩部从外壁朝向中心轴线侧向径向内侧延伸。多个内壁被立起设置于多个齿罩部的各个端部。线圈绕组被设置在外壁与内壁之间。在外壁形成有至少一个通过部。至少一个通过部用于让线穿过。绝缘体还具有至少一个突出部。至少一个突出部用于将引出线以与线圈绕组相离的方式固定。至少一个突出部从外壁向径向内侧延伸。
根据该结构，突出部使引出线与线圈绕组相离。因此，引出线的捆束作业容易，能够抑制引出线及线圈绕组的损伤导致的绝缘不良。
本发明的第二方面的定子根据第一方面的定子，其中，所述的“至少一个通过部”是多个通过部。所述的“至少一个突出部”是多个突出部。
根据该结构，通过部和突出部均存在多个。因此，能够将引出线在多个部位捆束，所以，引出线的固定更可靠。
本发明的第三方面的定子根据第二方面的定子，其中，多个突出部的各个突出部分别被设置在多个通过部中的任一个通过部的上方。
根据该结构，突出部被设置在通过部的上方。因此，能够利用穿过通过部的线将引出线的被放置于突出部的部位固定。
本发明的第四方面的定子根据第一方面至第三方面中的任一方面的定子，其中，在突出部的末端设置有用于使线卡合的缺口。
根据该结构，在突出部形成有使线卡合的缺口。因此，能够抑制线从突出部脱离。
本发明的第五方面的定子根据第一方面至第四方面中的任一方面的定子，其中，在外壁的通过部的上方的部位设置有缺口，该缺口用于使线卡合。
根据该结构，在外壁的通过部的附近形成有使线卡合的缺口。因此，能够抑制线的固定位置错位。
本发明的第六方面的定子根据第一方面至第五方面中的任一方面的定子，其中，从上方观察，突出部被设置在多个齿罩部中的相邻的两个齿罩部之间。
根据该结构，突出部被设置在齿罩部之间。因此，突出部妨碍用于将线圈绕组卷绕于齿上的绕组喷嘴的移动的可能性小。
本发明的第七方面的定子根据第一方面至第五方面中的任一方面的定子，其中，从上方观察，突出部被设置成与多个齿罩部中的一个齿罩部至少局部重叠。
根据该结构，突出部被设置在齿罩部的上方。因此，在将定子用于被装载于空调机的压缩机中的马达的情况下，能够抑制突出部阻碍流体制冷剂的流动。
本发明的第八方面的定子根据第一方面至第七方面中的任一方面的定子，其中，突出部具有向上方突出的截面形状。
根据该结构，突出部的截面形状向上方突出。因此，与突出部是平板的情况相比，突出部的强度提高。
本发明的第九方面的定子根据第八方面的定子，其中，截面形状是圆弧、椭圆弧或者梯形。
根据该结构，具有强度的突出部的具体形状被确定。
本发明的第十方面的定子根据第一方面至第九方面中的任一方面的定子，其中，通过部具有圆形、椭圆形或者三角形的形状。
根据该结构，通过部的具体形状被确定。
本发明的第十一方面的马达具备定子和转子。定子是第一方面至第十方面中的任一方面的定子。转子与定子磁性地相互作用。
根据该结构，马达具有本发明的定子。因此，马达的装配容易，能够抑制部件破损。
本发明的第十二方面的压缩机具备马达、轴、流体压缩机构和压力容器。马达是第十一方面的马达。轴借助于马达而旋转。流体压缩机构通过轴的旋转而对流体进行压缩。压力容器容纳马达、轴和流体压缩机构。
根据该结构，压缩机具有本发明的马达。因此，压缩机的装配容易，能够抑制部件破损。
发明效果
根据本发明的第一方面的定子，能够抑制由引出线及线圈绕组的损伤导致的绝缘不良。
根据本发明的第二方面或第三方面的定子，引出线的固定更可靠。
根据本发明的第四方面或第五方面的定子，能够抑制线的固定位置错位。
根据本发明的第六方面的定子，阻碍绕组喷嘴的移动的可能性小。
根据本发明的第七方面的定子，阻碍流体制冷剂流动的可能性小。
根据本发明的第八方面的定子，突出部的强度提高。
本发明的第九方面或第十方面的定子具备提出了具体的设计的绝缘体。
本发明的第十一方面的马达装配容易。
本发明的第十二方面的压缩机装配容易。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的马达100A的剖视图。
图2是本发明的第一实施方式的马达的定子50A的俯视图。
图3是本发明的第一实施方式的马达的定子铁芯10的俯视图。
图4是本发明的第一实施方式的马达的绝缘体20A的俯视图。
图5是被设置在定子铁芯10上的绝缘体20A的立体图。
图6是本发明的第一实施方式的马达的定子50A的立体图。
图7是本发明的第一实施方式的马达的定子50A的电路图。
图8A是示出利用线S将引出线40捆束的工序的图。
图8B是示出利用线S将引出线40捆束的工序的图。
图9是示出突出部25的形状的变形例的侧视图。
图10是示出通过部24的形状的变形例的侧视图。
图11是本发明的第一实施方式的变形例的马达的定子50的电路图。
图12是本发明的第二实施方式的马达100B的剖视图。
图13是本发明的第二实施方式的马达的定子50B的俯视图。
图14是本发明的第二实施方式的马达的绝缘体20B的俯视图。
图15是被设置在定子铁芯10上的绝缘体20B的立体图。
图16是本发明的第二实施方式的马达的定子50B的立体图。
图17是被设置在本发明的第三实施方式的马达100C的定子50C的定子铁芯10上的绝缘体20C的立体图。
图18是被设置在本发明的第四实施方式的马达100D的定子50D的定子铁芯10上的绝缘体20D的立体图。
图19是本发明的第五实施方式的压缩机300的剖视图。
具体实施方式
<第一实施方式>
(1)整体结构
图1是本发明的第一实施方式的马达100A的剖视图。马达100A具备：定子50A，其被安装于外壳90；和转子60，其被安装于轴110。定子50A是圆筒形状，其被设置在转子60的外周。通过定子50A与转子60磁性地相互作用，从而转子60与轴110一同以中心轴线C为中心进行旋转。
(2)详细结构
(2-1)定子50A
如图1所示，定子50A具备定子铁芯10、上侧的绝缘体20A、下侧的绝缘体20’、线圈绕组30、引出线40和线S。
图2是定子50A的俯视图。在定子50A形成有用于容纳转子60的空腔51。空腔51包括定子50A的中心轴线C。本图中的沿着I-I线的平面相当于图1中的剖视图的定子50A的部分。
(2-1-1)定子铁芯10
图3是定子铁芯10的俯视图。定子铁芯10由例如层压钢板构成，其具有圆筒部12和9个齿11，该9个齿11从圆筒部12朝向中心轴线C延伸。
(2-1-2)上侧的绝缘体20A
图1所示的上侧的绝缘体20A被设置于定子铁芯10的上端面13，是例如树脂制。
图4是绝缘体20A的俯视图。绝缘体20A具有圆筒状的外壁21、从外壁21朝向中心轴线C延伸的多个齿罩部23和在各齿罩部的末端各设置一个的内壁22。
并且，绝缘体20A具有多个突出部25，该多个突出部从外壁21朝向中心轴线C延伸。
图5示出了被设置在定子铁芯10上的绝缘体20A。定子铁芯10的上端面13的各齿11的部分被对应的内壁22和齿罩部23覆盖。
各个突出部25位于齿罩部23的上方，在末端设置有缺口26。
在外壁21中的突出部25与齿罩部23之间的部位设置有通过部24。通过部24用于使后述的线S通过，将外壁21的内侧与外侧联络起来。在本实施方式中，通过部24形成为孔。
在外壁21的上端的、相当于各个突出部25的根部的部位设置有缺口27。
(2-1-3)下侧的绝缘体20’
图1所示的下侧的绝缘体20’被设置在定子铁芯10的下端面14，是例如树脂制。下侧的绝缘体20’不特别地具有对引出线40的捆束功能。
(2-1-4)线圈绕组30
如图2所示，定子50A与齿11相同地具有9个线圈绕组30。
如图1所示，各线圈绕组30被卷绕于上侧的绝缘体20A的一个齿罩部23、定子铁芯10的一个齿11、以及下侧的绝缘体20’的一个齿罩部上。
图6示出了安装有线圈绕组30的定子50A。线圈绕组30在齿罩部23(图5)上通过外壁21与内壁22之间。
图7示出了定子50的电路。9个线圈绕组30构成了三个相。各相由并联连接的三个线圈绕组30构成。
(2-1-5)引出线40
如图7所示，从所有的线圈绕组30的两端延伸出引出线40，一个引出线40与其它任一个引出线40连接。将这些引出线40中与用于施加励磁电流的端子43连接的部位称为电源线41，将与所有的线圈绕组30的一端连接的部位称为中性线42。引出线40也可以具有被绝缘包覆部覆盖的部分、或者施加了绝缘涂层的部分。
(2-1-6)线S
如图6所示，引出线40被载置在突出部25上，通过被穿过通过部24的线S捆束而被约束。线S通过与处于突出部25的末端的缺口26和处于外壁21的上端的缺口27卡合而被限制移动。
(2-2)转子60
如图1所示，转子60具备转子铁芯61、永磁体62和上下两张端板63。
转子铁芯61由例如层压钢板构成。
永磁体62用于制作磁极，被容纳在设置于转子铁芯61的贯通孔中。
两张端板63覆盖转子铁芯61的上表面和下表面，防止永磁体62从转子铁芯61的贯通孔中脱离。
(3)定子50A的装配
定子50A按如下的步骤装配。
首先，在定子铁芯10的上端面13与下端面14分别设置上侧的绝缘体20A和下侧的绝缘体20’。
接着，通过将导线卷绕在各齿11和与之对应的齿罩部23上，从而制作出线圈绕组30。
接着，作业人员将从各线圈绕组30的两端延伸出的引出线40引导并载置在突出部25上。
接着，如图8A所示，作业人员使用针N将线S穿过通过部24。
最后，如图8B所示，通过将线S捆束，从而引出线40相对于绝缘体20A而被约束。
(4)特征
(4-1)
利用突出部25使引出线40与线圈绕组30相离。因此，引出线40的捆束作业容易，能够抑制针N刺扎引出线40或线圈绕组30而造成损伤的不良情况的发生，能够减少它们的绝缘不良的发生。
(4-2)
通过部24和突出部25均存在多个。因此，能够将引出线40在多个部位捆束，所以，引出线40的固定更可靠。
(4-3)
突出部25被设置在通过部24的上方。因此，能够利用穿过通过部24的线S将引出线40的被放置于突出部25上的部位固定。
(4-4)
在突出部25形成有使线S卡合的缺口26。因此，能够抑制线S从突出部25脱离。
(4-5)
在外壁21的通过部24的附近形成有使线S卡合的缺口27。因此，能够抑制线S的固定位置错位。
(4-6)
各个突出部25被设置在齿罩部23的上方。因此，如图2所示，俯视观察时，突出部25不隐藏相邻的线圈绕组30之间的槽31。在将使用了这样的定子50A的马达100A装载于空调机的压缩机中的情况下，能够抑制突出部25阻碍流体制冷剂的流动。
(4-7)
马达100A具有上述的定子50A。因此，马达100A的装配容易，能够抑制线圈绕组30、引出线40及其它部件的破损。
(5)变形例
(5-1)突出部25的截面形状
在上述的第一实施方式中，如图9所示，突出部25的截面形状是长方形。也可以取而代之地同样如图9所示具有圆弧的截面形状的突出部25a、具有椭圆弧的截面形状的突出部25b、具有梯形的截面形状的突出部25c等那样采用向上方突出的截面形状。
根据该结构，与平板的突出部25相比，强度提高。
(5-2)通过部24的形状
在上述的第一实施方式中，如图10所示，通过部24的形状是圆形。也可以取而代之地采用同样如图10所示的椭圆形的通过部24a、三角形的通过部24b、正方形的贯通孔24c、或者长方形的通过部24d、24e等。
(5-3)下侧的绝缘体
在上述的第一实施方式中，如图1所示，在定子50A的下端面14设置有具有与上侧的绝缘体20A不同的形状的下侧的绝缘体20’。也可以取而代之地在定子50A的下端面14也设置绝缘体20A以在定子50A的上侧和下侧两方将引出线40固定。
(5-4)突出部25的数量
在上述的第一实施方式中，如图2所示，突出部25的数量与线圈绕组30的数量相同。取而代之地，突出部25的数量既可以少于线圈绕组30的数量，也可以多于线圈绕组30的数量。
(5-5)通过部24的数量
在上述的第一实施方式中，如图2所示，通过部24的数量与线圈绕组30的数量相同。取而代之地，通过部24的数量既可以少于线圈绕组30的数量，也可以多于线圈绕组30的数量。
(5-6)齿11和线圈绕组30的数量
在上述的第一实施方式中，齿11的数量和线圈绕组30的数量均是9个。取而代之地，齿11的数量和线圈绕组30的数量也可以是6、12、或者其它数量。
(5-7)相的结构
在上述的第一实施方式中，构成各相的线圈绕组30如图7所示地并联连接。取而代之地，构成各相的线圈绕组30也可以如图11所示地串联连接。在该情况下，引出线40中不仅包括电源线41和中性线42，还包括将两个线圈绕组30连接起来的线圈连接线44。
<第二实施方式>
(1)整体结构
图12是本发明的第二实施方式的马达100B的剖视图。马达100B具备绝缘体20B，该绝缘体20B具有与在第一实施方式的马达100A中使用的绝缘体20A不同的形状，这点与第一实施方式的马达100A不同。对与第一实施方式同样的构成要素标注相同的参照标号。
马达100B具备：定子50B，其具有绝缘体20B；和转子60，其被安装于轴110。
(2)详细结构
(2-1)定子50B
如图12所示，定子50B具备定子铁芯10、上侧的绝缘体20B、下侧的绝缘体20’、线圈绕组30、引出线40和线S。
图13是定子50B的俯视图。沿着本图中的XII-XII线的平面相当于图12的剖视图中的定子50B的部分。
(2-2)上侧的绝缘体20B
图14是上侧的绝缘体20B的俯视图。绝缘体20B具有：圆筒状的外壁21；多个齿罩部23，它们从外壁21朝向中心轴线C延伸；和内壁22，在各齿罩部的末端各设置一个该内壁。
并且，绝缘体20A具有从外壁21朝向中心轴线C延伸的多个突出部25。
图15示出了被设置在定子铁芯10上的绝缘体20B。
各个突出部25位于相邻的两个齿罩部23之间的上方。
在外壁21的、突出部25下方的部位设置有通过部24。
在外壁21的上端的、相当于各个突出部25的根部的部位设置有缺口27。
(2-3)线圈绕组30
图16示出了安装有线圈绕组30的定子50B。线圈绕组30在齿罩部23(图15)上方通过外壁21与内壁22之间。
(2-4)引出线40和线S
如图16所示，引出线40被载置在突出部25上，被穿过通过部24的线S捆束而被约束。线S通过与处于突出部25的末端的缺口26和处于外壁21的上端的缺口27卡合而被限制移动。
(3)特征
各个突出部25被设置在相邻的两个齿罩部23之间。因此，突出部25妨碍用于将线圈绕组卷绕于齿上的绕组喷嘴的移动的可能性小。
(4)变形例
也可以将第一实施方式的变形例应用于本实施方式。
<第三实施方式>
图17是本发明的第三实施方式的马达100C具备的定子50C。定子50C的绝缘体20C的通过部24的结构与第一实施方式的马达100A的绝缘体20A不同。对与第一实施方式同样的构成要素标注相同的参照标号。
在本实施方式中，通过部24与间隙部24x连接。该间隙部24x在绝缘体20C的上端敞开。根据该结构，有时使用针N将线S穿过通过部24的作业变得容易。
也可以将第一实施方式的变形例应用于本实施方式。
<第四实施方式>
图18是本发明的第四实施方式的马达100D具备的定子50D。定子50D的绝缘体20D的通过部24的结构与第二实施方式的马达100B的绝缘体20B不同。对与第二实施方式同样的构成要素标注相同的参照标号。
在本实施方式中也与第三实施方式同样地，通过部24与间隙部24x连接。该间隙部24x在绝缘体20D的上端敞开。根据该结构，有时使用针N将线S穿过通过部24的作业变得容易。
也可以将第一实施方式的变形例应用于本实施方式。
<第五实施方式>
(1)整体结构
图19是本发明的第五实施方式的压缩机300的剖视图。压缩机300被装载于空调装置等中，被用于对流体制冷剂等进行压缩。
压缩机300具备马达100、轴110、压力容器210、流体压缩机构220、吸入管230、排出管240和润滑油存积部250。
(2)详细结构
(2-1)压力容器210
压力容器210能够耐高压，容纳压缩机300的其它构成要素。
(2-2)马达100
马达100是第一实施方式的马达100A、第二实施方式的马达100B、第三实施方式的马达100C、第四实施方式的马达100D、或者它们的变形例的马达。压力容器210还一并具有马达100的外壳90(图1、图12)的功能。
(2-3)轴110
轴110用于将马达100的动力传递到流体压缩机构220，该轴110具有偏心部111。
(2-4)流体压缩机构220
流体压缩机构220借助于马达100的动力对流体进行压缩，其具有缸体221和活塞222。缸体221和活塞222规定了压缩室223。活塞222被设置于轴110的偏心部111。当轴110旋转时，活塞222动作，使压缩室223的容积变化。由此，流体被压缩。
(2-5)吸入管230
吸入管230将被压缩前的流体向流体压缩机构220引导。
(2-6)排出管240
排出管240将被压缩后的流体向压力容器210的外部引导。
(2-7)润滑油存积部250
润滑油存积部250存积用于对流体压缩机构220及其它机构进行润滑的润滑油。
(3)特征
压缩机300具有上述的定子50A、定子50B、定子50C或者定子50D。因此，压缩机300的装配容易，能够抑制线圈绕组30、引出线40及其它部件的破损。
产业上的可利用性
本发明可广泛地应用于在所有的技术领域中使用的马达。并且，本发明还可应用于被装载于空调装置中的压缩机。
标号说明
C 中心轴线
S 线
10 定子铁芯
11 齿
13 上端面
14 下端面
20A～20D 上侧的绝缘体
20’ 下侧的绝缘体
21 外壁
22 内壁
23 齿罩部
24 通过部
25 突出部
26 缺口
27 缺口
30 线圈绕组
40 引出线
50A～50D 定子
51 空腔
60 转子
100 马达
100A～100D 马达
110 轴
210 压力容器
220 流体压缩机构
300 压缩机
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利3824001号公报

Claims (12)

1.一种定子(50A、50B、50C、50D)，其具有中心轴线(C)，其中，
所述定子具有：
铁芯(10)，其具有朝向所述中心轴线侧向径向内侧延伸的多个齿(11)；
绝缘体(20A、20B)，其被设置于所述铁芯的端面(13)；
多个线圈绕组(30)，它们分别被卷绕于所述多个齿中的一个齿上；
引出线(40)，其从各线圈绕组的两端延伸；和
线(S)，其将所述引出线固定于所述绝缘体，
所述绝缘体具有：
外壁(21)，其被立起设置成围绕所述中心轴线并从所述端面向上方延伸；
多个齿罩部(23)，它们从所述外壁朝向所述中心轴线侧向径向内侧延伸；和
多个内壁(22)，它们被立起设置于所述多个齿罩部的各个端部，
所述线圈绕组被设置在所述外壁与所述内壁之间，
在所述外壁形成有用于让所述线穿过的至少一个通过部(24)，
所述绝缘体还具有用于将所述引出线以与所述线圈绕组相离的方式固定的至少一个突出部(25)，该至少一个突出部从所述外壁向径向内侧延伸。
2.根据权利要求1所述的定子，其中，
所述至少一个通过部是多个通过部，
所述至少一个突出部是多个突出部。
3.根据权利要求2所述的定子，其中，
所述多个突出部分别被设置在所述多个通过部中的任一个通过部的上方。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的定子，其中，
在所述突出部的末端设置有用于使所述线卡合的缺口(26)。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的定子，其中，
在所述外壁的所述通过部的上方的部位设置有用于使所述线卡合的缺口(27)。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的定子(50B、50D)，其中，
从上方观察，所述突出部被设置在所述多个齿罩部中的相邻的两个齿罩部之间。
7.根据权利要求1～5中的任一项所述的定子(50A、50C)，其中，
从上方观察，所述突出部被设置成与所述多个齿罩部中的一个齿罩部至少局部重叠。
8.根据权利要求1～7中的任一项所述的定子，其中，
所述突出部具有向上方突出的截面形状。
9.根据权利要求8所述的定子，其中，
所述截面形状是圆弧、椭圆弧或者梯形。
10.根据权利要求1～9中的任一项所述的定子，其中，
所述通过部具有圆形、椭圆形或者三角形的形状。
11.一种马达(100A、100B)，其中，
所述马达具备：
权利要求1至10中的任一项所述的定子(50A、50B、50C、50D)；和
转子(60)，其与定子磁性地相互作用。
12.一种压缩机(300)，其中，
所述压缩机具备：
权利要求11所述的马达；
轴(110)，其借助于马达而旋转；
流体压缩机构(220)，其通过所述轴的旋转而对流体进行压缩；和
压力容器(210)，其容纳马达、所述轴和所述流体压缩机构。
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