CN107852044A - 定子、电动机及空气调节机 - Google Patents
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Abstract
定子具备:在圆周上以等间隔排列的多个绕组部(84);插入到多个绕组部(84)之间的空间的间隔件(90);以及填充到插入有间隔件(90)的空间的树脂部。
Description
技术领域
本发明涉及由模制树脂形成外廓的定子、使用该定子的电动机及空气调节机。
背景技术
以往,空气调节机的室内机用风扇电动机或室外机用风扇电动机采用模制电动机。模制电动机具备定子,该定子通过树脂对定子铁心的周围进行模制成形而形成有作为外廓的模制部。(例如,参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-137126号公报
发明内容
发明要解决的课题
对于作为外廓的模制部由树脂形成的定子,希望抑制制造成本。
本发明鉴于上述情况而作出,目的在于得到能够抑制用于形成作为外廓的模制部的树脂的量而实现制造成本的抑制的定子。
用于解决课题的方案
为了解决上述的课题,实现目的,本发明的定子具备:在圆周上以等间隔排列的多个绕组部;插入到多个绕组部中的邻接的绕组部之间的空间的间隔件;以及填充到插入有间隔件的空间的树脂部。
发明效果
本发明的定子起到能够抑制用于形成作为外廓的模制部的树脂的量而实现制造成本的抑制的效果。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的定子具备的铁心单元的立体图。
图2是实施方式1的铁心单元的分解立体图。
图3是示意性地表示实施方式1的铁心单元的俯视图。
图4是表示在实施方式1的铁心单元连接有传感器引线及电源引线的状态的立体图。
图5是实施方式1的引线配线部件的立体图。
图6是实施方式1的引线配线部件的立体图,是从图5的相反面观察的图。
图7是实施方式1的引线终端保持部的放大图。
图8是从与定子单元相向的面侧观察实施方式1的引出部件及其周边的放大图。
图9是实施方式1的电源引线保持部件的立体图。
图10是实施方式1的传感器引线保持部件的立体图。
图11是实施方式1的定子的立体图。
图12是实施方式1的基板的立体图。
图13是表示实施方式1的调整构件的一个例子的图。
图14是表示实施方式1的调整构件的另一个例子的图。
图15是实施方式1的电动机的侧视图。
图16是表示实施方式1的空气调节机的概略结构的图。
具体实施方式
以下,基于附图,详细说明本发明的实施方式的定子、电动机及空气调节机。需要说明的是,并不由该实施方式来限定本发明。
实施方式1
图1是本发明的实施方式1的定子具备的铁心单元的立体图。图2是实施方式1的铁心单元的分解立体图。图3是示意性地表示实施方式1的铁心单元的俯视图。图4是表示在实施方式1的铁心单元连接有传感器引线及电源引线的状态的立体图。图5是实施方式1的引线配线部件的立体图。图6是实施方式1的引线配线部件的立体图,是从图5的相反面观察的图。图7是实施方式1的引线终端保持部的放大图。图8是从与定子单元相向的面侧观察实施方式1的引出部件及其周边的放大图。图9是实施方式1的电源引线保持部件的立体图。图10是实施方式1的传感器引线保持部件的立体图。图11是实施方式1的定子的立体图。图12是实施方式1的基板的立体图。
铁心单元20具备定子铁心82、绝缘部83及绕组部84。进行利用树脂将铁心单元20的周围封固的模制成形来形成模制部99,从而得到图11所示的定子10。模制部99构成定子10的外廓。
定子铁心82是通过敛缝(日文:かしめ)、焊接及粘接等将冲裁为带状的电磁钢板在转子73的轴72(参照图15)的轴向上层叠而形成的。如图3所示,定子铁心82具有:呈圆柱形状的铁心背部82a;以及相对于铁心背部82a的内周面而朝向圆柱形上的中心轴突出并在周向上以等间隔排列的多个齿82b。绝缘部83覆盖齿82b的外周。绕组部84是在绝缘部83的周围卷绕磁线等金属线而形成的。绕组部84成为卷绕于齿82b的线圈。多个绕组部84在沿着中心轴观察时在圆周上以等间隔排列。绝缘部83介于绕组部84与齿82b之间。
绝缘部83由PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)等热塑性树脂与定子铁心82一体成形,或者在成形后通过组装于定子铁心82而形成。在绝缘部83设置有向基板11(参照图4)侧突出的多个销81以及被供给来自外部的电源的多个端子12。
构成绕组部84的金属线的终端的一方绕引(日文:引回)到端子12的钩部85,并通过熔合(日文:ヒュージング)或钎焊等而接合。金属线的终端的另一方将所有相的终端汇集而形成中性点。
需要说明的是,在以下的说明中,相对于定子铁心82,将配置端子12的一侧称为接线侧,将其相反侧称为接线相反侧。
构成绝缘部83的绝缘外壁83a防止绕组部84向定子铁心82的外周侧倒下,在绝缘外壁83a的接线侧的轴向端部设置有多个销81,该多个销81用于将引线配线部件1安装于铁心单元20。
构成绝缘部83的绝缘内壁83b防止绕组部84向定子铁心82的内周侧倒下,在绝缘内壁83b的接线相反侧的轴向端部设置有突起(未图示),该突起在对铁心单元20进行模制成形时在轴向上抵接于模具芯骨部(日文:金型芯金部)。
需要说明的是,绝缘外壁83a的轴向端部形成为其高度比绕组部84在轴向上的最大高度稍高。另外,绕组部84形成为其轴向上的高度随着从绝缘外壁83a趋向绝缘内壁83b而降低。在该结构中,在使绝缘内壁83b的接线相反侧的突起(未图示)的高度与绝缘外壁83a的轴向端部的高度相同的情况下,能够充分确保至绕组部84的距离。因此,在以铁心单元20的接线相反侧朝下的状态将铁心单元20设置于模具芯骨部时,绕组部84不会接触模具芯骨部而能够稳定地放置铁心单元20。结果,生产性提高并且品质也提高。
在铁心单元20连接有向绕组部84供给电源的电源引线8和传感器引线7。在传感器引线7的终端连接有板上连接器(日文:ボードインコネクタ)80。板上连接器80与传感器引线7的终端中的在模制成形铁心单元20时处于模制内部的一侧的终端连接。
如图12所示,在基板11贴装有霍尔IC34等电子元件作为转子73的位置检测电路。板上连接器80具备用于将传感器引线7与形成于基板11的位置检测电路进行电接合的接点。在基板11组装于基板保持部15(参照图5)且板上连接器80设置于基板11的定子相反侧面的状态下,该接点从基板11的定子单元20侧的面露出。通过对从基板11的定子单元20侧的面露出的接点进行钎焊接合,将传感器引线7与位置检测电路进行电接合。
上述的传感器引线7及电源引线8使用图5及图6所示的引线配线部件1来进行配线。另外,传感器引线7及电源引线8通过由电源引线保持部件4、传感器引线保持部件5及引出部件6构成的引线引出部2(也参照图4)来保持与引线配线部件1的位置关系。引线引出部2,即,电源引线保持部件4、传感器引线保持部件5及引出部件6是为了将由引线配线部件1进行配线的传感器引线7及电源引线8朝向引线配线部件1的外侧绕引而设置的。引线引出部2也具有在对铁心单元20进行模制成形时防止传感器引线7及电源引线8的绕引位置偏离的作用。
接下来,说明引线配线部件1。引线配线部件1使用PBT等热塑性树脂而成形为环状。如图5所示,在引线配线部件1的外周设置有向铁心单元20安装的多个安装脚13。各安装脚13具有用于供铁心单元20的绝缘部83具备的引线配线部件安装用的销81插入的孔13a。在将引线配线部件1组装于铁心单元20时,安装脚13与铁心单元20的绝缘部83的配线部件的设置面抵接来进行轴向的定位。此时,绝缘部83的销81插入到安装脚13的孔13a来进行引线配线部件1的旋转方向的定位。在定位完成的状态下,即绝缘部83的销81插入到安装脚13的孔13a的状态下,通过对销81进行例如超声波熔敷而将引线配线部件1与铁心单元20固定。
关于电源引线8的配线进行说明。电源引线8经由引线引出部2沿着引线配线部件1绕引至铁心单元20的端子12。即,构成电源引线8的三相的电源引线分别绕引至配置成大致120°的端子12。三相的电源引线8是将剥下包覆层的终端与引线终端保持部14的壁抵接而进行定位的。在引线配线部件1组装于铁心单元20时,三相的电源引线8沿着引线配线部件1的处于铁心单元20侧的面即形成于内周侧的壁22(参照图6)进行绕引。另外,电源引线8在设置于引出部件6附近的引线折返销27处向引出部件6方向弯曲地绕引,嵌入并保持于设置在引出部件6附近的引线保持突起44。需要说明的是,引线折返销27是具有防止引线的位置偏离的作用的突起。
3根电源引线8经过由引出部件6和配置在其下层的电源引线保持部件4形成的电源引线保持部,分别向不同的引线终端保持部14绕引。向最远离引出部件6的引线终端保持部14绕引的电源引线8之外的2根电源引线8中的任一方在向最远离引出部件6的引线终端保持部14绕引的电源引线8的外侧进行绕引。
剥下包覆层的电源引线8的芯线保持于与各个引线终端保持部14相隔规定的距离的芯线保持部24,以便在将引线配线部件1组装于铁心单元20时使端子12与芯线接近。
另外,为了确保将端子12和芯线夹入的电极的空间,在引线配线部件1设置有电极避让用的凹部23(参照图7)。将端子12和芯线夹入的电极的空间是在将引线配线部件1组装于铁心单元20之后进行的将芯线与端子12点焊的作业所需的空间。需要说明的是,通过设置凹部23,电源引线8被绕引到比引线配线部件1的引线配线面21(参照图6)更靠近铁心单元20侧的位置。另外,位置偏离防止突起25设置在电极避让用的凹部23的附近。通过该位置偏离防止突起25,进行电源引线8的轴向的定位。
另外,如图8所示,引出部件6具备用于保持两种引线保持部件的卡定部,即,用于保持电源引线保持部件4的卡定部26a和用于保持传感器引线保持部件5的卡定部26b。
如图9所示,电源引线保持部件4具备卡挂于引出部件6的卡定部26a的脚41。在脚41的前端设置有突起41a。通过突起41a与卡定部26a抵接来进行电源引线保持部件4的轴向的定位。电源引线保持部件4是在将电源引线8配置于引出部件6之后将脚41卡定于引出部件6的卡定部26a来组装的。在电源引线保持部件4卡定于引出部件6时,设置于电源引线保持部件4的肋与引出部件6抵接,从而能够抑制供引线露出的开口的量。
电源引线保持部件4从引线配线部件1的中心侧朝向外侧插入来组装。此时,引线配线部件1的引线保持突起44(参照图6)保持电源引线8,因此不需要由引出部件6保持电源引线8。即,引出部件6不需要具备在组装电源引线保持部件4时用于保持电源引线8的突起等。由此,能够实现引出部件6的小型化,并且确保引线配线部件1与引出部件6之间的距离。由此,在将电源引线保持部件4组装于引出部件6时的作业性提高。
另外,在设置于引线配线部件1的引出部件6的内周侧的基板保持部15(参照图5及图6)组装有基板11,该基板11贴装有转子73(参照图15)的位置检测电路即霍尔IC34。在基板保持部15形成有组装基板11的组装脚31。在基板11上的与组装脚31对应的位置形成有切口36(参照图12)。通过将组装脚31卡定于切口36,将基板11相对于引线配线部件1在轴向上固定。
在基板保持部15形成有与基板11平行地扩展的基板按压部32,抑制由模制成形时的树脂压力导致的基板11的变形。通过抑制基板11的变形,能够实现基于霍尔IC34的位置检测精度的提高。
如图10所示,传感器引线保持部件5具备卡挂于引出部件6的卡定部26b(参照图8)的L字形的脚51。传感器引线保持部件5是在引出部6对传感器引线7进行了配线之后卡定于引出部件6的卡定部26b来组装的。
在组装了基板11之后,通过钎焊将基板11与传感器引线7的板上连接器80接合,传感器引线7在引线配线部件1的配置有电源引线8的面的相反面朝向引出部件6绕引。传感器引线7由形成于引出部件6的保持突起45和形成于传感器引线保持部件5的脚51来保持。
在本实施方式中,传感器引线7在引线配线部件1的定子相反侧的面上绕引,电源引线8在引线配线部件1的定子侧的面上绕引。由此,能够明确地区分传感器引线7与电源引线8的配线路径,组装变得容易并能够实现组装花费的成本的降低。另外,随着组装变得容易,能够实现品质的提高。另外,通过设置在定子侧的面上的突起22a(参照图6)来保持电源引线8,防止轴向的位置偏离,因此能够实现品质的提高。
另外,通过卡定于卡定部26a的电源引线保持部件4和引出部件6来保持电源引线8,通过卡定于卡定部26b的传感器引线保持部件5和引出部件6来保持传感器引线7。即,电源引线8与传感器引线7被分开保持。因此,与将各引线汇集来进行保持相比,能够将各引线牢固地组装于引线配线部件1,随着可靠性的提高能够实现品质的提高。并且,通过将电源引线保持部件4的脚41也使用于传感器引线7的保持,组装变得容易并能够实现成本的降低。另外,随着组装变得容易,能够实现品质的提高。
如图3所示,在邻接的绕组部84之间的空间分别插入间隔件90。如图2所示,间隔件90能够在中心轴方向上分割。更具体而言,间隔件90能够分割成接线相反侧的第一间隔件90a和接线侧的第二间隔件90b。
多个第一间隔件90a通过设置在定子铁心82的接线相反侧并呈圆环形状的第一连结部91连结成一体。多个第二间隔件90b通过设置在定子铁心82的接线侧并呈圆环形状的第二连结部92连结成一体。间隔件90、第一连结部91及第二连结部92使用热固性树脂或热塑性树脂形成。
在第一间隔件90a与第二间隔件90b抵接的部分形成有相互嵌合的嵌合部93。在本实施方式中,如图2所示,作为嵌合部93,在第一间隔件90a形成凹部93a,在第二间隔件90a形成与凹部93a嵌合的凸部93b。需要说明的是,也可以在第一间隔件90a形成凸部93b而在第二间隔件90b形成凹部93a。
在第一间隔件90a及第二间隔件90b形成有进行间隔件90的定位的第一间隔件定位部94。更具体而言,第一间隔件定位部94与定子铁心82的接线相反侧端面或接线侧端面抵接,将间隔件90在轴向上进行定位。另外,第一间隔件定位部94嵌合于绝缘部83的外侧绝缘外壁83a之间,将间隔件90在周向上进行定位。
在第一间隔件90a形成有第二间隔件定位部95,该第二间隔件定位部95将定子铁心82在通过模制成形来形成模制部99(参照图11)时的模具内进行定位。第二间隔件定位部95是向接线相反侧突出的突起。在模制部99的成形时,第二间隔件定位部95与模具抵接,从而进行定子铁心82在模具内的定位,并且抑制模制成形中的铁心单元20的位置偏离。由此,能够实现制造的定子10的品质的提高。
在邻接的绕组部84之间的空间填充树脂而形成树脂部96。由于在邻接的绕组部84之间的空间插入有间隔件90,因此能够抑制用于形成树脂部96的树脂量。由此,能够抑制定子10的制造成本。需要说明的是,在模制部99的形成时,树脂部96作为模制部99的一部分形成。因此,在表示形成模制部99之前的铁心单元20的图3的状态下,虽然没有形成树脂部96,但是为了便于说明而在图3中用阴影表示树脂部96。需要说明的是,只要在邻接的绕组部84之间的空间中的至少1个空间插入有间隔件90,就能够得到抑制用于形成树脂部96的树脂量的效果。另外,也可以在1个空间插入多个间隔件90。
另外,多个间隔件90由第一连结部91及第二连结部92连结,因此能够将多个间隔件90一并插入到绕组部84之间。因此,与将间隔件90分开插入的情况相比,能够实现定子的组装作业的容易化,实现制造成本的抑制。
另外,间隔件90被分割成第一间隔件90a和第二间隔件90b,因此能够实现向绕组部84之间的插入作业的容易化,能够实现制造成本的抑制。
另外,第一间隔件90a与第二间隔件90b通过嵌合部93而相互嵌合,因此在制造工序中间隔件90不易发生脱落。
另外,间隔件90、第一连结部91及第二连结部92使用热固性树脂或热塑性树脂形成,因此能够使用浇道等的粉碎材料来制作,能够实现材料费的抑制。
需要说明的是,也可以按照绕组部84之间的间隙的大小及定子铁心82的轴向上的长度来使用调整构件。图13是表示实施方式1的调整构件的一个例子的图。在绕组部84之间的间隙比间隔件90大的情况下,如图13所示,也可以使用具有比间隔件9的外径大的内径的环状的调整构件97。在调整构件97的内侧插入有间隔件90的状态下,即间隔件90的周围由调整构件97包围的状态下向绕组部84之间插入,从而能够减少绕组部84之间的填充树脂的空间。由此,能够抑制用于形成树脂部96的树脂量,实现制造成本的抑制。
图14是表示实施方式1的调整构件的另一个例子的图。在定子铁心82的轴向上的长度比间隔件90的长度长时,如图14所示,也可以将一端形成有凹部98a且另一端形成有凸部98b的调整构件98夹入第一间隔件90a与第二间隔件90b之间。形成于调整构件98的凸部98b与形成于第一间隔件90a的凹部93a嵌合,形成于第二间隔件90b的凸部93b与形成于调整构件98的凹部98a嵌合,从而能够实现第一间隔件90a、第二间隔件90b及调整构件98的稳定的连结。需要说明的是,也可以按照定子铁心82的轴向上的长度来夹入多个调整构件98。
这样,按照绕组部84的间隙的大小及定子铁心82的轴向上的长度来使用调整构件97、98,从而能实现树脂量的抑制及第一间隔件90a、第二间隔件90b及调整构件98的稳定的连结,因此不需要按照绕组部84的间隙的大小及定子铁心82的轴向上的长度来准备多个种类的间隔件90。因此,能够抑制间隔件90的制造所需的设备的种类及规模,因此能够实现制造成本的抑制。
另外,通过使用调整构件97、98而使绕组部84与间隔件90(调整构件97、98)的间隙容易均匀化。由此,能够实现产品的品质的提高。
如图11所示,通过BMC(团状模塑料)等热固性树脂的模制树脂对图4所示的连接有引线的铁心单元20的周围进行模制成形来成形模制部99,从而得到定子10。在形成该模制部99时,将树脂填充到绕组部84之间,作为模制部99的一部分而形成树脂部96。
图15是实施方式1的电动机的侧视图。通过在定子10的开口部62装入转子73、托架74及轴承75,得到图15所示的模制电动机(电动机)70。
图16是表示实施方式1的空气调节机的概略结构的图。空气调节机100具备室内机200以及与室内机200连接的室外机300。在室内机200及室外机300设置有模制电动机70作为鼓风机的驱动源。需要说明的是,在将模制电动机70设置于室内机200及室外机300时,使用从定子10的外周侧向径外侧延伸的多个安装脚61。这样将模制电动机70用作空气调节机100的主要部件即鼓风机用电动机,从而能够以低成本得到品质良好的空气调节机100。
以上的实施方式所示的结构是表示本发明的内容的一个例子的结构,既可以与其他的公知技术组合,也可以在不脱离本发明的主旨的范围内对结构的一部分进行省略、变更。
符号说明
1引线配线部件,2引线引出部,4电源引线保持部件,5传感器引线保持部件,6引出部件,7传感器引线,8电源引线,10定子,11基板,12端子,13安装脚,15基板保持部,20铁心单元,22a突起,23凹部,24芯线保持部,26a、26b卡定部,27引线折返销,31组装脚,32基板按压部,34霍尔IC,36切口,41脚,41a突起,44引线保持突起,45保持突起,51脚,61安装脚,62开口部,70模制电动机,72轴,73转子,74托架,75轴承,80板上连接器,81销,82定子铁心,82a铁心背部,82b齿,83绝缘部,84绕组部,90间隔件,90a第一间隔件,90b第二间隔件,91第一连结部,92第二连结部,93嵌合部,93a凹部,93b凸部,94第一间隔件定位部,95第二间隔件定位部,96树脂部,97、98调整构件,98a凹部,98b凸部,99模制部。
Claims (11)
1.一种定子,具备:
多个绕组部,其在圆周上以等间隔排列;
间隔件,其插入到多个所述绕组部中的邻接的所述绕组部之间的空间;以及
树脂部,其填充到插入有所述间隔件的所述空间。
2.根据权利要求1所述的定子,其中,
所述间隔件设置有多个,
多个所述间隔件分别插入到不同的所述空间,
所述定子还具备将多个所述间隔件彼此连结的连结部。
3.根据权利要求1所述的定子,其中,
在所述间隔件形成有第一间隔件定位部,所述第一间隔件定位部进行所述间隔件的定位。
4.根据权利要求1所述的定子,其中,
在所述间隔件形成有第二间隔件定位部,所述第二间隔件定位部在所述树脂部的填充时进行所述定子的定位。
5.根据权利要求1所述的定子,其中,
所述间隔件能够在与所述绕组部排列的方向垂直的方向上分割。
6.根据权利要求5所述的定子,其中,
在分割的所述间隔件抵接的部分形成有相互嵌合的嵌合部。
7.根据权利要求5所述的定子,其中,
所述定子还具备被夹入到分割的所述间隔件之间的调整构件。
8.根据权利要求1所述的定子,其中,
所述定子还具备供所述间隔件插入的环状的调整构件。
9.根据权利要求1所述的定子,其中,
所述间隔件使用热固性树脂或热塑性树脂形成。
10.一种电动机,具备:
权利要求1~9中任一项所述的定子;以及
能够旋转地设置在多个所述绕组的内侧的转子。
11.一种空气调节机,将权利要求10所述的电动机作为鼓风机用电动机。
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