CN107836071A - 电机 - Google Patents

Abstract

提高线圈的连接作业性。电机具备具有环状的线圈的多个电枢在前后方向上排列并固定的定子；以及多个端子安装部，其具有安装于该定子并抑制相对于定子的相对移动的移动抑制部以及安装线圈的一端或另一端的导电性的连接器。

Description

电机

技术领域

本发明涉及电机。

背景技术

专利文献1公开了通过在基板3的定位孔14中插入环状缠绕绝缘导线10而成的空芯线圈1而相对于基板3定位的定位突出4、设置在基板3上并连接线圈端部5、6的线端13、15。线圈端子5、6锡焊于基板3的电路上(段落0016、0019、0020、方案1-3、图2、4、5)。

专利文献2公开了缠绕于多个电枢100、101、102、电枢的磁极齿上的线圈2a(段落0017、图1)。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2000-324789号公报

专利文献2：国际公开2014/065308号期刊

发明内容

发明所需要解决的课题

根据专利文献1，定位孔14设置于基板3上，另外，端部5、6直接连接于基板3上。因此，在基板3没在手边的状态下，进行多个空芯线圈1彼此的定位、端部5、6向基板3上安装的作业是困难的。

专利文献2关于使分别设置于多个电枢100、101、102上的线圈2的端部彼此的连接变得容易的结构等没有公开任何内容。

用于解决课题的方法

鉴于上述情况的本发明为一种电机，该电机的特征为：具备具有环状线圈的多个电枢在前后方向上排列并固定的定子、具有安装于该定子并抑制相对于该定子的相对移动的移动抑制部以及安装上述线圈的一端或另一端的导电性的连接器的多个端子安装部。

附图说明

图1是实施例1中的直线电机的立体图。

图2是实施例1中的电枢的立体图。

图3是实施例1中的电枢的立体图。

图4是实施例1中的线圈绝缘部以及端子安装部的立体图。

图5是实施例1中的结线部件的主视图。

图6是将实施例1中的结线部件安装于直线电机的情况下的立体图。

图7是实施例2中的电枢的立体图。

图8是实施例2中的电枢的分解图。

图9是实施例2中的端子安装部的立体图。

图10是实施例3中的直线电机的立体图。

图11是实施例4中的直线电机的立体图

图12是实施例5中的密闭型压缩机的侧面剖视图。

具体实施方式

以下，参照附件图纸详细地说明本发明的实施例。在相同的构成要素上标注相同的符号，另外，相同的说明不重复。

为了说明使用相互正交的上下方向、左右方向、前后方向这样的词语。重力方向未必平行于上下方向，能与上下方向、左右方向、前后方向或其以外的方向平行。

本发明的各种构成要素未必是每个独立的存在，允许多个构成要素作为一个部件而形成、一个构成要素由多个部件形成、某构成要素是其他构成要素的一部分、某构成要素的一部分与其他构成要素的一部分重复等。

实施例1

下方向作为朝向重力方向的下游侧的方向进行说明。电枢100除了本实施例所举例的直线电机1以外，例如使用相同的构成要素，如果将前后方向置换为圆周方向、将左右方向置换为轴向、将上下方向置换为径向，将可动件55置换为在圆周方向上旋转的轴向上观察大致为圆形的转子，也可适用于旋转式电机。

[直线电机1]

图1是直线电机1的立体图。直线电机1具备在前后方向上排列的一个或两个以上的电枢100、可动件55。非磁性体的衬垫14、磁性体15位于两个电枢100之间。在各个电枢100之间设置衬垫14与磁性体15中的哪一个根据用途能够与众所周知的直线电机相同。以下，如图1所示，将在前后方向上缠绕排列的电枢100、衬垫14以及磁性体15统称为定子。

能够设置将作为定子的构成要素的电枢100、衬垫14、磁性体15分别定位的定子定位部(未图示)。作为定子定位部能够采用例如在排列于前后方向的电枢100、衬垫14、磁性体15各自的前后方向上预先设置孔16、并可插通该孔16的螺栓等的插通部。由此，由于能够容易地预先固定构成定子的各个部件，因此即使后述的结线部件40没在手边也能容易地固定电枢100彼此的间隔。

并且，相对于各个电枢100可以隔着可动件55在上下方向上使不同的电枢100对置。该情况下，对置的两个电枢100将可动件55作为中心，能够在上下方向上大致对称地配置。

可动件55具备一个或两个以上的平板形状的永久磁石5。永久磁石5分别在上下方向上磁化，例如，以磁化方向交替相反的方式排列。

[电枢100]

图2是电枢100的立体图，图3是电枢100的分解图。电枢100具备型芯10、线圈20、线圈绝缘部30、端子安装部60。

[型芯10]

型芯10为磁性体，具备磁极齿11、背部12、两个铁芯13。

磁极齿11的端面能够在上下方向上大致垂直，相对于可动件55隔着空隙对置。

背部12是型芯10的端面，夹着磁极齿11位于与可动件55相反侧。

铁芯13位于环状的线圈20的环的外侧。在本实施例中，铁芯13相对于磁极齿11分别位于左右方向的外侧，在上下方向上延伸。铁芯13的端部相比于磁极齿11的端面向上下方向突出。因此，在上下方向上配置一个电枢100时，能够通过使铁芯13分别接触于地面而能够确保配置可动件55的空隙。另外，在上下方向上使两个电枢100对置时，能通过使两个电枢100的铁芯13分别接触而对位。

能够使一个电枢100具有的两个铁芯13的一方具备凸部，另一方具备可嵌入该凸部的凹部。将两个电枢100的铁芯13组合时，能通过使凸部与凹部嵌合，容易地进行上下对置的两个电枢100的对位。

线圈20是环状地形成导线的部件，将磁极齿11以及后述的线圈绝缘部30作为环的内侧进行缠绕的部件。环大致在上下方向上垂直。线圈20是将多个导线回环状地缠绕的部件，环在上下方向上层叠。线圈20的端部(一端21、另一端22)向线圈20的环的外侧延伸。在本实施例中，一端21、另一端22均在线圈20的上下方向上位于背部12侧，另外，在线圈20的左右方向上被向相同侧拉出并延伸。即，一端21以及另一端22向同一面侧被拉出。

通过在上下方向上，使线圈20的端部位于背部12侧，在后述的结线部件40上电力化连接一端21以及另一端22时，在结线部件40的端面附近能够容易地设置一端21以及另一端22。另外，通过在左右方向上，使一端21以及另一端22向相同侧延伸，能够在同一面侧设置一端21以及另一端22。即，能够通过设置一个后述的结线部件40进行多个线圈20的连接。通过向左右方向拉出一端21以及另一端22，在前后方向上排列电枢100、衬垫14以及磁性体15并预先固定，各一端21以及另一端22的定位变得容易。

一端21以及另一端22可以以位于线圈20的对角线上的方式设置。例如，可以将一端21设置于右前上侧、将另一端22设置于左后下侧。如此，在型芯10上设置凸部以及凹部的情况下，能相对于上下反转地使电枢100的结构对称。即，电枢100无论作为定子的上侧部件还是作为下侧部件，都能够作为线圈20的缠绕方向相同的部件使用。即，能有效地进行电枢100的模块化。

[线圈绝缘部30以及端子安装部60]

图4是线圈绝缘部30以及端子安装部60的立体图。

线圈绝缘部30安装于磁极齿11周围，另外，在上下方向的一侧或两侧上具备开口。即，线圈绝缘部30覆盖磁极齿11的前后方向以及左右方向的周围，位于磁极齿11与线圈20之间。通过线圈绝缘部30能够抑制线圈20与磁极齿11接触而短路。并且，如果一体化地形成线圈绝缘部30与端子安装部60，能够提高两者相对于型芯10的安装性。

端子安装部60具备在左右方向上分离的两个固定部61、相对于固定部61在上下方向延伸的直立部65、通过直立部65连接两个固定部61的连结部64、端子69。端子安装部60通过将在前后方向上排列的两个固定于一个线圈绝缘部30上而能够成为一组。

通过预先将拉出的线圈20的一端21、另一端22安装于端子69，在各个电枢100上，即使在结线部件40不在手边的状态下也能够预先定位线圈20的端部，能够提高向结线部件40的安装作业性。

端子69自由地安装于端子安装部60上。由此，能够提高端子69向线圈20端部的安装作业性。

作为移动抑制部的一例的固定部61能够抑制端子安装部60从型芯10上的脱落等、相对于型芯10的相对移动。固定部61通过安装于型芯10的背部12或型芯10在前后方向上邻接的衬垫14或磁性体15上，抑制型芯10与端子安装部60的相对移动。本实施例的固定部61接触于衬垫14或磁性体15并通过摩擦抑制相对移动。更具体的说，能采用如由爪卡定的结构。作为固定部61，若采用利用摩擦力等卡定于端子安装部60的结构，则端子安装部60能相对于型芯10在上下方向的一侧、前后方向上移动。因此，即使型芯10振动，线圈20所缠绕的线圈绝缘部30也不会脱离、落下，能够抑制与可动件55接触而产生破损。

并且，可以在型芯10或衬垫14或磁性体15的左右方向端面上设置凹部，在该凹部中卡定固定部61。

并且，通过在端子安装部60上固定或一体形成线圈绝缘部30，能够有效地抑制线圈绝缘部30的脱落。在本实施例中与端子安装部60一体地形成线圈绝缘部30。

在左右方向上延伸的连结部64在上下方向上通过磁极齿11的端面与可动件55之间。如果将线圈绝缘部30的上下方向的端部固定于连结部64，则能够容易地进行线圈绝缘部30以及端子安装部60的安装。

端子69具备导电性的线圈连接部62以及连接器63。端子69可自由安装地位于直立部65的左右方向外侧，该直立部65位于铁芯13的前后方向。通过设置于直立部65的左右方向外侧，能容易地将端子69安装于后述的结线部件40。另外，通过使直立部65位于铁芯13的前后方向上，能有效地利用空间而抑制电枢100左右方向的尺寸。

线圈连接部62通过利用夹持或插通线圈20的端部附近等而固定，能够对线圈20的端部进行定位。通过将线圈20安装于线圈连接部62上，能够抑制线圈20向电枢100的远方弯曲。另外，通过将线圈20安装于线圈连接部62，能够容易地进行向连接器63的线圈20的安装作业。

连接器63具备能够插通后述的塞孔41的面。通过如在前后方向上大致垂直地形成该面，对相对于上下方向的位置偏差变得宽容。通过连接器63，如后述能够容易地进行线圈20对连接器连接部42的电力化连接、解除连接。既可以在连接器63的面上缠绕线圈20，还可以在面上设置可固定线圈20的结构元件、如可插入线圈20的孔。另外，连接器63相比于线圈20位于左右方向外侧。由此，能够抑制结线部件40与线圈20接触。

如上述，通过预先关于各个定子的电枢100，将线圈20的端部分别安装于连接器63上而能够进行端部的定位，能够提高向结线部件40的安装作业性。另外，电枢100彼此的前后方向的间隔、即连接器63的前后方向的间隔例如能通过变更衬垫14、磁性体15的前后方向的长度而能容易地进行调整。同样，通过定子定位部能够抑制电枢100彼此的前后方向的间隔偏差。

另外，由于通过型芯在线圈20的相反侧上设置各个端子69，因此能容易地进行对结线部件40的安装。并且，若在同一面上设置各个端子69，则能利用少数的结线部件40进行各个线圈20的连接。

[结线部件40]

图5(a)是结线部件40的主视图，图5(b)是将结线部件40的一部分扩大的图。结线部件40具备塞孔41、连接器连接部42、连接部43、如平板形状的基体44、结线导线45。结线部件40能够安装于电枢100的外侧、如电枢100的左右方向的外侧。在本实施例中，使长边与前后方向大致平行、使短边与上下方向大致平行，在电枢100的左右方向的一侧设置基体44。并且，连接器连接部42、连接部43以及结线导线45能够预先设置于基体44上。连接器连接部42与连接部43通过结线导线45电力化地连接。

[塞孔41、连接器连接部42]

塞孔41具备沿平行于连接器63的面的方向(上下方向)的空隙，在该空隙中插通连接器63，从设置结线导线45的基体44的面使连接器63突出。突出的连接器63或安装于连接器63的线圈20接触于与结线导线45电力化连接的连接器连接部42。端子69、尤其是连接器63具有导电性，由此，安装的线圈20电力化连接于结线导线45。可以以使塞孔41具有导电性、塞孔41与连接器连接部42接触的方式构成结线部件40。

通过使塞孔41的空隙方向与连接器63的面相同地大致平行于上下方向，对于端子69的位置公差、两个电枢100在上下方向上对置的情况下的电枢100的上下方向的空隙长度的公差能够宽容。

塞孔41位于基体44的主视的端面的附近。本实施例中，塞孔41位于端面中的长边附近。另外，多个塞孔41沿基体44的长边排列。通过在上下方向上从背部12将线圈20的一端21、另一端22拉出、在端面的附近设置塞孔41，能够将基体44的中央侧区域的宽阔范围作为结线导线45的配线空间。

通过在塞孔41安装连接器63，能容易地对线圈20进行导向、定位。由此，在配置于塞孔41附近的连接器连接部42上能够容易且电力化地连接线圈20。连接器连接部42相对于塞孔41设置于基体44的中央侧附近、即上下方向附近。另外，能够提高连接的作业性的同时，能够容易地进行结线部件40的更换作业。

例如，由于构成定子的各电枢100用上述定子定位部进行定位，并且线圈20的端部安装于连接器63上，因此能够进行各线圈20的端部的定位。由此，通过将设置于结线部件40上的多个塞孔41的位置关系配合各线圈20端部的间隔进行设计，预先制作多种种类的结线部件40。即，通过结线部件40的更换能够容易地进行线圈20的连接关系的变更。

塞孔41的一部分或全部可以上下方向的一侧打开、连接器63突出。由此，即使连接器63由于公差等例如在上下方向上位置偏离也能容易地安装于塞孔41上。另外，塞孔41的一部分或全部可以关闭上侧。如此，通过连接器63能够支撑基体41。

[连接部43]

连接部43位于基体44的短边附近。在连接部43上配置后述的连接导线50。连接导线50例如能电力化地连接于未图示的电源、其他基体44或直线电机1。

[结线导线45]

结线导线45电力化地连接两个或三个以上的连接器连接部42或连接部43。由于线圈20、连接导线50电力化地连接于连接器连接部42、连接部43，因此能通过根据线圈20、连接导线50的结线设计在基体44上预先配置结线导线45，通过结线部件40的安装能够使相互容易地电力化连接。另外，若更换为结线导线45的设计不同的结线部件40，能够容易地变更电枢100彼此的结线关系。

并且，基体44能够采用印刷基板、开孔基板、板材、壳体部件等在电路基板中所能采用的众所周知的结构。结线导线45、连接导线50能够采用将蚀刻印刷铜配线、被覆铜线等作为导线而采用的多种众所周知的结构。

[安装了结线部件40的电机]

图6是将结线部件40安装于直线电机1的左右方向侧的情况下的立体图。塞孔41设置于电枢100侧的面(图6中所示的结线部件40面的相反侧的面)上。在连接部43上设置如未图示的电源、电力化连接于其他定子上的连接导线50。由此，也能容易地对应使用比用一个结线部件40就可结线的电枢100的个数多的电枢100而想要制成直线电机1等的要求。

实施例2

关于实施例2进行说明。实施例2的结构除了以下的方面外，与实施例1相同。

图7是电枢1000的立体图，图8是电枢1000的分解图，图9是端子安装部60的立体图。

本实施例中的线圈绝缘部30是与端子安装部60不同个体的部件。由此，使线圈绝缘部30为薄的厚度变得容易，例如为设置于磁极齿11周围的绝缘纸。另外，能容易地使端子安装部60在前后方向上移动，位置调整变得容易。

端子安装部60具备位于线圈20的前后方向外侧、在左右方向上延伸的绝缘性的连结部64。该连结部64起到所谓的相间绝缘材料的作用，由此，能够提高线圈20的前后方向的绝缘性，在前后方向上排列电枢1000时能够抑制各个电枢1000所具有的线圈20接触而短路。为此，能够使线圈20的圈数、占积率变大。并且，端子安装部60在上下方向上开口。

实施例3

关于实施例3进行说明。实施例3除了以下的方面与实施例1或2相同。图10是在上下方向上排列多个定子的直线电机2的立体图。

本实施例的定子在上下方向上排列多个。结线部件400能够将属于至少两个定子的各个的电枢100彼此电力化连接。即，实施例1所示的结线部件40电力化地连接属于一个定子的在前后方向排列的电枢100、将可动件55作为中心在上下方向上大致对称地设置的电枢100。本实施例的结线部件400也能够电连接在上下方向排列、属于相互不同的定子的电枢100彼此。由此，能够容易地同部驱动与各定子对应的可动件55。

实施例4

关于实施例4进行说明。实施例4除了以下几点与实施例1至3相同。图11是仅在可动件55的上方向上设置定子的直线电机3的立体图。

本实施例的定子是在可动件55的上方向上排列多个电枢100的、一侧磁通直线电机。结线部件4000能够电力化地连接排列于前后方向上的电枢100彼此。即，实施例1所示的结线部件40电力化地连接属于一个定子的排列于前后方向上的电枢100、将可动件55作为中心在上下方向上大致对称设置的电枢100。本实施例的结线部件4000也能够电力化地连接在前后方向上排列为一列的一侧磁通直线电机的电枢100彼此。

实施例5

关于实施例5进行说明。实施例5涉及作为搭载了直线电机的设备的一例的压缩机。图12是密闭型压缩机250的侧面剖视图。密闭型压缩机250作为电动元件230而具备直线电机1。

密闭型压缩机250是压缩元件220与电动元件230配置于密闭容器203内的活塞式压缩机。压缩元件220以及电动元件230通过支撑弹簧249被弹性地支撑于密闭容器203内。

压缩元件220具备具有供活塞204往复移动的缸体201a的缸体组201、安装于缸体组201端面上的缸盖216、形成排出室空间的盖罩217。向缸体201a内供给的动作流体通过活塞204的往复移动被压缩，被压缩的动作流体向连通于密闭型压缩机250外部的排出管输送。

直线电机具备如3的倍数的个数、如12个电枢。由此，可三相驱动。在同相电枢100之间插入磁性体15，在异相的电枢100之间插入非磁性体的衬垫14。

相互同相的电枢100通过相互电力化连接的结线导线45而能电力化地连接。在本实施例中由于为三相驱动，因此以在每四个电枢100中流经同相的电流的方式配置结线导线45。

可动件55与作为弹性体的一例的共振弹簧223连结。若以使可动件55以特定的频率往复运动的方式驱动电动元件230，则通过共振弹簧223的复原力的作用产生共振现象。若在共振频率附近驱动电动元件230，则能够以较少的消耗电力驱动密闭型压缩机250。

在可动件55的前后方向两端上安装活塞204。因此，可将缸体201a内的动作流体压缩时的反作用作为复原力，利用于可动件55的往复运动中。另外，通过电磁力在磁极11与永久磁石5之间动作，可动件55受到向磁极齿11侧的上下方向的力。可动件55由于在各插入活塞的缸体201a的中心轴上被固定，因此可动件55在两端被支撑。因此，能够抑制与磁极齿11接触。

通过使用上述的电枢100、结线部件40，能够容易地进行与压缩机等设备的使用者所期望的输出、大小相应的设计。

符号说明

5—永久磁石，10—型芯，11—磁极齿，12—背部，13—铁芯，14—衬垫，15—磁性体，16—孔，20—线圈，21—线圈的一端，22—线圈的另一端，30—线圈绝缘部，31—相间绝缘部，40、400、4000—结线部件，41—塞孔，42—连接器连接部，43—连接部，44—基体，45—结线导线，55—可动件，60—端子安装部，61—移动抑制部(固定部、爪)，62—线圈连接部，63—连接器，64—连结部，65—直立部，69—端子，100、1000—电枢，250—密闭型压缩机。

Claims (9)

1.一种电机，其特征在于，

具备：

具有环状的线圈的多个电枢在前后方向上排列并固定的定子；以及

多个端子安装部，其具有安装于该定子并抑制相对于该定子的相对移动的移动抑制部以及安装上述线圈的一端或另一端的导电性的连接器。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，

就上述定子所包含的上述电枢的一部分或全部而言，

上述环在上下方向上大致垂直，

具备型芯，该型芯具有设置于上述环的内侧的磁性体的磁极齿和设置于该磁极齿的上下方向的背部，

上述线圈的一端或另一端分别安装于位于上述环的外侧的上述连接器。

3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，

上述定子在上述电枢的前后方向之间具有磁性体以及/或非磁性体的衬垫，就上述端子安装部的一部分或全部而言，

具备：两个上述移动抑制部；在一端分别具有两个该移动抑制部的直立部；以及连接该直立部的另一端彼此的绝缘性的连结部，

上述移动抑制部具有卡定于上述背部、上述磁性体或上述衬垫的固定部，

上述连结部位于在前后方向上邻接的两个上述线圈之间。

4.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，

上述定子在上述电枢的前后方向之间具有磁性体以及/或非磁性体的衬垫，

就上述端子安装部的一部分或全部而言，

具备：两个上述移动抑制部；在一端分别具有两个该移动抑制部的直立部；以及连接该直立部的另一端彼此的绝缘性的连结部，

具备设置于上述线圈以及上述磁极齿之间的线圈绝缘部，

该线圈绝缘部与该端子安装部为一体。

5.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，

就上述电枢的一部分或全部而言，

上述线圈的一端以及另一端被向同一面侧拉出。

6.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，

就上述电枢的一部分或全部而言，

上述型芯具有在上下方向延伸且具有凸部的铁芯和具有能与该凸部嵌合的凹部的其他铁芯，

上述线圈的一端以及另一端被向相互大致对角的位置拉出。

7.根据权利要求1至6任一项所述的电机，其特征在于，

具备结线部件，该结线部件具有基体、设置于该基体并能安装上述连接器的多个塞孔以及对插入该塞孔中的上述连接器彼此进行电连接的结线导线。

8.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，

上述连接器的一部分或全部具有在前后方向上大致垂直的面，

上述塞孔的一部分或全部具有沿上下方向的空隙。

9.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，

上述塞孔的一部分或全部位于上述基体在主视中的端面的附近，

在上述基体的中央侧的区域配置有上述结线导线。