CN114270665A - 定子、电动机 - Google Patents

Abstract

一种定子，其特征在于：该定子包括：磁芯、绕组、和将所述磁芯与所述绕组之间绝缘的绝缘件，还包括：将由所述绝缘件与所述磁芯构成的多个绝缘件组隔开规定的间隔连接成环状的环状连接部；和将由所述绝缘件组与所述环状连接部构成的两个定子部件以所述绝缘件组彼此填埋所述规定的间隔的方式交替配置而组合的组合结构。

Description

定子、电动机

技术领域

本发明涉及定子和电动机。

背景技术

现有技术中已知有在直线上连续地连接的铁芯上卷绕主绕组和辅绕组之后，将端部连接成圆环状而制造的定子。

下面，参照图9对其结构进行说明。

如图9所述，在直线上连续的铁芯101上卷绕主绕组111、辅绕组112和调速绕组113(辅助绕组)。即，在主绕组111、辅绕组112和调速绕组113中，从主绕组111的主绕组起始端111a到主绕组结束端111b，辅绕组线112也同样从起始端112a到结束端112b交替卷绕在铁芯上，铁芯之间通过搭接线114连续地卷绕。此外，调速绕组113根据需要卷绕在主绕组111或者辅绕组112上。各个绕组存在一对起始或结束的末端。

此外，调速绕组是用于能够改变电动机旋转速度的辅助绕组。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5974592号公报

发明内容

在这种现有的末端连接方法中，由于铁芯需要在直线状态下进行卷绕，所以存在用于卷绕的绕线机大型化的问题。

为了解决上述现有的问题，本发明的定子和电动机在于，定子包括：磁芯、绕组和将磁芯与绕组之间绝缘的绝缘件，还包括：将由绝缘件与磁芯构成的多个绝缘件组隔开规定的间隔连接成环状的环状连接部；和以绝缘件组彼此填埋规定的间隔的方式交替配置而组合的组合结构。由此来解决预期的问题。

根据本发明，有望缩短定子的制造工序和实现绕线机的小型化。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的电动机的立体图。

图2是本发明的实施方式1的磁芯的立体图。

图3是是本发明的实施方式1的绝缘件和环状连接部的立体图。

图4是本发明的实施方式1的定子部件的立体图。

图5是本发明的实施方式1的定子的组装说明图。

图6是本发明的实施方式1的定子的立体图。

图7是本发明的实施方式1的载置转子时的基板固定部的一部分截面图。

图8是本发明的实施方式1的转子和定子的组装说明图。

图9是简化表示现有的绕组的状态的示意图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式。以下的实施方式是本发明的一个具体例子，并非用来限制本发明的技术范围。另外，对于所有的附图，对相同的部位标注相同的符号，第二次出现时将省略或者简化有关说明。在各个附图中，将省略与本发明没有直接关联的各个部分的详细说明。

(实施方式1)

参照附图对本发明的第1实施方式进行说明。

首先，使用图1、图2对本实施方式的电动机1进行说明。图1是本实施方式的电动机1的立体图，图2是磁芯5的立体图。

电动机1包括定子2、转子3和基板4。

定子2包括铁心即磁芯5、绝缘件6和绕组7。

在磁芯5中，形成于外径侧的磁轭部8和从磁轭部8向内周侧突出的基部17和设置于基部17前端的齿部9一体地形成。磁芯5在定子2的完成形状中构成为圆环状。

齿部9在与磁轭部8相反侧具有面对后述的转子空间，换言之面对转子3的外周面的内周曲面33。

绝缘件6采用覆盖磁芯5的结构，将以铜和铝的合金为主要材料的导电线即绕组7经由绝缘件6卷绕在多个基部17上，由此发挥磁芯5与绕组7的电绝缘的作用。

绕组7从绝缘件6上卷绕在被绝缘件6部分覆盖的磁芯5上。绕组7的末端缠绕在绝缘件6中的端子销上，通过焊锡等与该端子销连接。末端的连接也可以通过熔合(fusing)等来进行。

转子3在位于定子2的圆环状的中心的转子空间以外周曲面34(参照图8)与磁芯5的内周曲面33相对的方式配置。通过对绕组7进行通电，转子3旋转，作为结果，旋转轴10旋转驱动。转子3的层叠厚度即旋转轴10方向的高度与磁芯5的同方向的高度大致相等。

基板4通过与连接了绕组7的端子销电连接来维持设置有多根的绕组7的连接关系。

接着，使用图3、图4对绝缘件组的详细情况进行说明。图3是绝缘件6和环状连接部11的立体图，图4是在图3的绝缘件6和环状连接部11上安装有磁芯的定子部件12的立体图。

绝缘件6包括外周部13、内周部14、连接部15和引导部24，通过环状连接部11进行连接。

外周部13位于形成为环状的绝缘件6的外周侧。外周部13与磁芯5的磁轭部8的内周面相邻且覆盖磁轭部8的内周面。

内周部14位于形成为环状的绝缘件6的内周侧。内周部14与磁芯5的齿部9的外周面相邻并覆盖齿部9的外周面。

连接部15连接外周部13与内周部14，覆盖磁芯5的基部17。连接部15包括用于覆盖磁芯5的基部17的贯通孔16。

引导部24与旋转轴10平行地设置于绝缘件6的外周部13的侧面，即连接边25。引导部24以在设置相邻的绝缘件6时，使相邻的绝缘件6能够与旋转轴10平行地滑动的方式进行限制。即，有助于维持定子2外周侧的形状。

贯通孔16设置于连接部15，是连接外周部13与内周部14的空间，基部17位于其中。

在绝缘件6上设置有磁芯5的状态下，即将一个绝缘件6与一个磁芯5的组合作为绝缘件组19(参照图6)。图4表示在磁芯5上装有绝缘件6构成绝缘件组19，用环状连接部11将绝缘件组19连结成环状而构成的定子部件12。

环状连接部11设置于绝缘件6的轴向上的一端部，将构成绝缘件组19的内周部14连接成环状。环状连接部11是与绝缘件6一体形成的一体式结构体。环状连接部11以面平行的方式设置在假想设置于绝缘件组19的一端的环状平面18上。换言之，绝缘件组19以环状平面18为基准，在同一方向上竖立设置有多个(在图3中朝向下方设置4个)。环状连接部11还包括基板固定部20、卡合部26和肋部32。

基板固定部20相对于环状平面18向与绝缘件组19相反的方向突出，是用于固定基板4的部位。基板固定部20在圆周方向上至少具有三个以上。另外，基板固定部20在定子2的环状的转子空间侧具有鼓出部27(参照图7、图8)。另外，将在后面对鼓出部27的详细情况进行说明。

卡合部26设置于绝缘件6的两端。此处，将一端侧作为卡合部26B，另一端侧作为卡合部26A。另外，将绝缘件空间定义为形成在相邻的绝缘件组19之间且具有规定间隔的空间。

卡合部26B在环状连接部11的绝缘件空间侧且相对于环状平面18在与绝缘件组19相同的方向上与环状连接部11一体地形成地设置。

卡合部26A设置于绝缘件6的内周部14的突出前端38侧。通过两个卡合部26A与接合部26B卡合，将内周部14的突出前端38与环状连接部11的位置固定，有助于维持定子2的内周侧的形状。

通过作为卡合部26的卡合部26A与卡合部26B具有相互卡合的凹凸形状，来抑制绝缘件6卡合时向径向的移动。

肋部32是为了支承绕组7向相邻的绝缘件6的走线(搭接)而设置于环状连接部11和内周部14的至少一者的突出部。肋部32相对于环状平面18向与绝缘件组19相反的方向突出。通过构成绕组7的一部分的搭接线经由肋部32将绝缘件6之间走线，能够使搭接线沿着环状连接部11的环走线，能够抑制断线等。此外，图3、图4中的肋部32是设置在内周部14中的例子。

绝缘件组19等间隔地配置于环状连接部11。即，在图4中，如果以通过绝缘件组19的圆周方向中心的中心线且平行于旋转轴10的中心轴21为基准，则中心轴21在环上以90度的间隔配置。另外，在一个定子部件12中，在相邻的绝缘件组19之间形成的绝缘件空间的宽度22与绝缘件组19的宽度23一致。

接着，使用图5、图6对定子2的形成流程进行说明。图5是定子2的组装说明图，图6是定子2的立体图。

当组装定子2时，准备在绝缘件6上卷绕了绕组7的状态的两个定子部件12A、定子部件12B。两个定子部件12在彼此的中心轴21偏离45度的状态下，并且以环状连接部11(环状连接部11A、环状连接部11B)位于彼此的定子部件12的远端位置的方式进行定位。在该状态下，绝缘件组19与相对的定子部件12的绝缘空间相对。

在该状态下，如果使定子部件12A、定子部件12B向箭头30A、箭头30B的方向接近，则设置在绝缘件6上的相对应的引导部24A、引导部24B会相互滑动，定子部件12A与定子部件12B在保持环状的状态下相互连接。在连接状态下，设置于绝缘件6的突出前端38的卡合部26A与设置在环状连接部11上的卡合部26B相互卡合。在卡合了的状态下，在基板固定部20上配置基板4，将固定了绕组7的端子销与基板4连接，由此定子2完成。此外，图6所示的定子2中省略了基板4的表示。

在该状态下，如图6所示，相邻的绝缘件组19配置在相同的圆周上。另外，环状连接部11A配置在绝缘件组19的一端(上端)，环状连接部11B配置在绝缘件组19的另一端(下端)，即，以彼此相对的方式配置在定子2的两端。即，定子2具有绝缘件组19以彼此填埋规定间隔的方式交替配置而组合的组合结构。

具有这种形状的定子2能够利用绕线机从成环状设置的绝缘件6的外周对一个定子部件12实施绕线。因此，能够实现绕线机的小型化。

制造两个形状相同的定子部件12即可，这样能够有助于减少部件数量。

另外，内周部14通过卡合部26，外周部13通过引导部24来卡合两个定子部件12，所以能够在内周和外周牢固地维持定子2的环状。

接着，使用图7和图8，对鼓出部的结构和转子3和定子2的组装流程进行说明。此外，图7是载置转子3时的基板固定部20的局部截面图，图8是转子3与定子2的组装说明图。

如图7所示，基板固定部20包括鼓出部27。

在将定子2与转子3组合的状态下，鼓出部27在径向上比磁芯5的内周曲面33更向转子空间侧鼓出。鼓出部27的鼓出程度是鼓出部27的最内周端部36与磁芯5的内周曲面33相比更多地与内周且转子3的外周曲面34接触的程度。换言之，鼓出部27以内周曲面33为基准，在内周方向上鼓出作为内周曲面33与外周曲面34的距离即间隙长度35左右，并且位于与由多个外周曲面34形成的圆周相同的圆周上。当然，鼓出部27也可以比外周曲面34的相同圆周更进一步鼓出至内周。

在将定子2与转子3组合的状态下，转子3的旋转轴方向端部28与磁芯5的旋转轴方向端部37在旋转轴方向上基本一致。而且，鼓出部27在旋转轴方向位于上比转子3的旋转轴方向端部28靠外侧(比图7中的旋转轴方向端部28靠上侧)的位置。另外，鼓出部27包括随着从位于旋转轴方向外侧的基板固定部20的前端部31向转子空间去而越朝向内周方向的斜坡29。

以上就是鼓出部27的结构。

另外，在将转子3插通到定子2的转子空间的组装状态下，在磁芯5的内周曲面33与转子3的外周曲面34之间形成有间隙长度35。间隙长度35越小，作为电动机的性能就越高，根据电动机的不同，也不足1mm。换言之，在转子3的外周曲面34与定子的内周曲面33之间只存在间隙长度35的间隙。

通常在这种状态下，在组装电动机1时，为了将转子3插通到定子2的转子空间，必须非常精密地进行插通。如果插通时出现偏差，则外周曲面34与环状连接部11接触，撑断被引到环状连接部11的肋部32之间的搭接线，即导致断线。

与之相对地，本实施方式的定子2包括鼓出部27。在将转子3插通于定子2时，将转子3从转子空间的轴中心30的上下方向中的任一个方向插通到定子，直至转子3的旋转轴方向端部28与磁芯5的层叠端面两者一致。此时，转子3的外周曲面34与鼓出部27接触，进而通过斜坡29，转子3的旋转轴10被引导到与转子空间的轴中心30相同的线上。

由此，能够确保转子3插通时位置的精密性。因此，即使在环状平面18上引出搭接线，该搭接线由于松弛而接近转子空间，由于鼓出部27将转子3精密地引导至中央，所以也能够防止因转子3的插入不良而撑断搭接线。另外，由于鼓出部27位于旋转轴方向端部28的外侧，所以即使在旋转子3开始旋转驱动时，鼓出部27也不会与旋转子3接触地进行运转。

此外，在本实施方式中，在圆周上均等地配置鼓出部27，但也可以不均等地配置，基于将转子3向中心引导的目的，至少具备三点即可。

在鼓出部27的形状中，只要是能够支承转子3的外周曲面34的形状即可。

另外，在本实施方式中，一个定子部件12上连接了4个绝缘件组19，但是并不限于4个，也可以是多个。在AC电动机中，在绕组的特性方面，优选在一个定子部件12中包括偶数个绝缘件组19。

磁芯5与绝缘件6和环状连接部11、即绝缘件组19也可以一体成型。在模具中配置多个磁芯5，并且将构成绝缘件6和环状连接部11的树脂注入其中，由此构成绝缘件组19。对于像这样生成的绝缘件组19，根据其形状，能够在产品状态下确认作它是一体形成的制造物。

采用这种方式构成的定子2能够用于电动机1，而且电动机1能够很好地用于送风装置。

工业上的可利用性

本发明的定子在提高电动机的制造效率方面非常有用。

附图标记说明

1 电动机

2 定子

3 转子

4 基板

5 磁芯

6 绝缘件

7 绕组

8 磁轭部

9 齿部

10 旋转轴

11、11A、11B 环状连接部

12、12A、12B 定子部件

13 外周部

14 内周部

15 连接部

16 贯通孔

17 基部

18 环状平面

19 绝缘件组

20 基板固定部

21 中心轴

22、23 宽度

24、24A、24B 引导部

25 连接边

26、26A、26B 卡合部

27 鼓出部

28 旋转轴方向端部

29 斜坡

30 轴中心

31 前端部

32 肋部

33 内周曲面

34 外周曲面

35 间隙长度

36 最内周端部

37 旋转轴方向端部

38 突出前端。

Claims (14)

1.一种定子，其包括磁芯、绕组、和将所述磁芯与所述绕组之间绝缘的绝缘件，所述定子的特征在于，包括：

将由所述绝缘件和所述磁芯构成的多个绝缘件组隔开规定的间隔连接成环状的环状连接部；和

将由所述绝缘件组和所述环状连接部构成的两个定子部件以所述绝缘件组彼此填埋所述规定的间隔的方式交替配置而组合的组合结构。

2.如权利要求1所述的定子，其特征在于：

构成一个所述定子部件的所述绝缘件与所述环状连接部一体成型。

3.如权利要求1所述的定子，其特征在于：

所述环状连接部在规定的环状平面上形成环，

所述绝缘件组相对于所述环状平面在同一方向上竖立设置有多个。

4.如权利要求3所述的定子，其特征在于：

所述环状连接部包括基板固定部，其朝向所述环状平面的与所述绝缘件组相反的面，固定用于连接所述绕组的基板。

5.如权利要求1所述的定子，其特征在于：

所述绝缘件组等间隔地配置于所述环状连接部。

6.如权利要求1所述的定子，其特征在于：

所述绝缘件组配置在同一圆周上，

所述环状连接部在配置于所述同一圆周上的所述绝缘件组的两端位于彼此相对的位置。

7.如权利要求1所述的定子，其特征在于：

所述绝缘件在与相邻的绝缘件接触的连接边上具有引导所述相邻的绝缘件的引导部。

8.如权利要求1所述的定子，其特征在于：

所述绝缘件具有卡合部，该卡合部的一端与该绝缘件所属于的定子部件的环状连接部一体成型，另一端与该绝缘件不属于的定子部件的环状连接部卡合。

9.如权利要求1所述的定子，其特征在于：

所述绝缘件包括：

覆盖配置于所述磁芯外周侧的磁轭部的外周部；

覆盖从所述磁轭部延伸到所述磁芯的内周部的齿部的内周部；和

连接所述外周部与所述内周部的连接部，

所述内周部与所述环状连接部连接。

10.如权利要求1所述的定子，其特征在于：

一个所述定子部件包括偶数个所述绝缘件组。

11.如权利要求1所述的定子，其特征在于：

所述绝缘件组一体形成。

12.如权利要求9所述的定子，其特征在于：

在所述环状连接部和所述内周部的至少一者设置有用于支承所述绕组向相邻的绝缘件的走线的肋部。

13.如权利要求1所述的定子，其特征在于：

所述环状连接部包括固定用于连接所述绕组的基板的基板固定部，

所述基板固定部具有比与所述磁芯的转子相对的内周曲面更向内周侧鼓出的鼓出部。

14.一种电动机，其特征在于：

包括权利要求1所述的定子。

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