CN115104237A - 电动机、送风机以及空调装置 - Google Patents

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土田和庆
渡边隆德
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Abstract

电动机具有转子、包围转子的定子、加强部件、以及覆盖定子和所述加强部件的模制树脂部。加强部件的拉伸强度比模制树脂部的拉伸强度高。

Description

电动机、送风机以及空调装置
技术领域
本公开涉及电动机、送风机以及空调装置。
背景技术
以往,已知有利用模制树脂部覆盖定子的电动机(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2018/179025(参照图1)
发明内容
发明要解决的课题
为了降低这样的电动机的振动以及噪音,可考虑提高模制树脂部的强度。但是,在该情况下,树脂的使用量增多,制造成本上升。
本公开是为了解决上述课题而完成的,其目的在于降低电动机的振动以及噪音。
用于解决课题的方案
本公开的电动机具有转子、包围转子的定子、加强部件、以及覆盖定子和加强部件的模制树脂部。加强部件的拉伸强度比模制树脂部的拉伸强度高。
另外,本公开的电动机具有转子、包围转子的定子、加强部件、以及覆盖定子和加强部件的模制树脂部。加强部件的弹性模量比模制树脂部的弹性模量低。
发明的效果
在本公开中,通过使用拉伸强度比模制树脂部高的加强部件,能够提高针对振动的耐性,降低电动机的振动以及噪音。另外,通过使用弹性模量比模制树脂部低的加强部件,能够利用加强部件吸收振动,降低电动机的振动以及噪音。
附图说明
图1是表示实施方式1的电动机的局部剖视图。
图2是表示实施方式1的转子的剖视图。
图3是表示实施方式1的模制定子的剖视图。
图4是表示实施方式1的定子的俯视图(A)以及侧视图(B)。
图5是表示实施方式1的定子、电路基板以及基板按压部件的俯视图(A)以及侧视图(B)。
图6是表示实施方式1的定子、电路基板、基板按压部件以及加强部件的侧视图。
图7是表示实施方式1的模制定子的俯视图(A)以及侧视图(B)。
图8是表示在实施方式1的电动机的制造工序中使用的模具的剖视图。
图9是表示实施方式1的电动机的制造工序的流程图。
图10是表示实施方式2的电动机的局部剖视图。
图11是表示实施方式2的模制定子的剖视图。
图12是表示实施方式3的模制定子的图。
图13是表示实施方式4的定子的图。
图14是表示实施方式5的转子的剖视图。
图15是表示能够应用各实施方式的电动机的空调装置的图(A)以及表示室外机的剖视图(B)。
具体实施方式
实施方式1.
<电动机1的结构>
图1是表示实施方式1中的电动机1的局部剖视图。电动机1例如用于空调装置的送风机。
电动机1包括具有轴11的转子2和模制定子4。模制定子4具有包围转子2的环形的定子5、电路基板6、加强部件3以及覆盖它们的模制树脂部40。轴11是转子2的旋转轴。
在以下的说明中,将作为轴11的中心轴线的轴线C1的方向称为“轴向”。将以轴11的轴线C1为中心的周向设为“周向”,在图2等中用箭头R1表示。将以轴11的轴线C1为中心的半径方向称为“径向”。
轴11从模制定子4向图1中的左侧突出,在形成于该突出部的安装部11a安装例如送风机的叶轮505(图15(A))。因此,将轴11的突出侧(图1中的左侧)称为“负载侧”,将相反侧(图1中的右侧)称为“负载相反侧”。
<转子2的结构>
图2是表示转子2的剖视图。如图2所示,转子2具有轴11、配置在轴11的径向外侧的转子铁芯21、埋入转子铁芯21的多个磁铁23、以及设置在轴11与转子铁芯21之间的树脂部25。
转子铁芯21是以轴线C1为中心的环形的部件,设置在轴11的径向外侧。转子铁芯21是将多个电磁钢板在轴向上层叠并通过铆接、焊接或粘接在轴向上固定而成的。电磁钢板的板厚例如为0.1mm~0.7mm。
转子铁芯21具有多个磁铁插入孔22。磁铁插入孔22在周向上等间隔且距轴线C1等距离地配置。磁铁插入孔22的数量在此为5。
磁铁插入孔22在与通过其周向中心的径向的直线正交的方向上呈直线状延伸。需要说明的是,磁铁插入孔22也可以具有周向中心向轴线C1侧突出的V字形状。
在磁铁插入孔22的周向两侧形成有作为空隙部的磁通屏障27。在磁通屏障27与转子铁芯21的外周之间形成有薄壁部。为了抑制相邻的磁极之间的漏磁通,薄壁部的厚度例如设定为与电磁钢板的板厚同等。
在各磁铁插入孔22中插入有作为永磁铁的磁铁23。磁铁23例如由包含钕(Nd)、铁(Fe)以及硼(B)的稀土类磁铁、或者包含钐(Sm)、铁以及氮(N)的稀土类磁铁构成。磁铁23具有平板形状,与轴向正交的截面形状为矩形。磁铁23也称为主磁铁。
5个磁铁23在径向外侧具有彼此相同的磁极。在转子铁芯21中,在周向上相邻的磁铁23之间的区域形成有与磁铁23相反的磁极。
因此,在转子2中,由磁铁23构成的5个磁铁磁极P1和由转子铁芯21构成的5个假想磁极P2在周向上交替排列。这样的转子2被称为换向极型的转子。
以下,在简称为“磁极”的情况下,包括磁铁磁极P1和假想磁极P2双方。转子2的极数为10。转子2的磁极P1、P2在周向上等角度间隔地配置。磁铁磁极P1与假想磁极P2之间成为极间M。
转子铁芯21的外周在与轴向正交的截面中具有所谓的花圆形。换句话说,转子铁芯21的外周在磁极P1、P2各自的极中心外径最大,在极间M外径最小,从极中心到极间M为弧形。转子铁芯21的外周不限于花圆形,也可以是圆形。
在此,将转子2的极数设为10,但极数为4以上的偶数即可。另外,在此,在一个磁铁插入孔22中配置有一个磁铁23,但也可以在一个磁铁插入孔22中配置两个以上的磁铁23。
在轴11与转子铁芯21之间设置有非磁性的树脂部25。树脂部25将轴11和转子铁芯21保持为相互分离的状态。树脂部25优选由聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等热塑性树脂构成。
树脂部25具备:固定于轴11的环形的内筒部25a、固定于转子铁芯21的内周的环形的外筒部25c、以及将内筒部25a与外筒部25c连结的多个肋25b。肋25b在周向上等间隔地配置。肋25b的数量例如为极数的一半,在此为5。
在树脂部25的内筒部25a的内侧固定有轴11。肋25b在周向上等间隔地配置,从内筒部25a向径向外侧呈放射状地延伸。在周向上相邻的肋25b之间形成有空腔部26。在此,肋25b的数量为极数的一半,肋25b的周向位置与假想磁极P2的极中心一致,但并不限定于这样的数量以及配置。
如图1所示,以在轴向上与转子铁芯21相向的方式配置有传感器磁铁24。传感器磁铁24由树脂部25保持。传感器磁铁24的磁场由安装于电路基板6的磁传感器检测,由此检测转子2的周向上的位置、即旋转位置。
<模制定子4的结构>
图3是表示模制定子4的剖视图。如上所述,模制定子4具有定子5、电路基板6、加强部件3以及模制树脂部40。定子5具有定子铁芯51、设置于定子铁芯51的绝缘部52、以及隔着绝缘部52卷绕于定子铁芯51的线圈53。
定子铁芯51是将多个电磁钢板在轴向上层叠并通过铆接、焊接或粘接在轴向上固定而成的。电磁钢板的板厚例如为0.1mm~0.7mm。
模制树脂部40由模制树脂、例如BMC(团状模塑料)等热固性树脂形成。BMC以不饱和聚酯为主成分,添加有玻璃纤维等加强材料。另外,也可以由PBT等热塑性树脂形成模制树脂部40。
模制树脂部40在负载相反侧具有轴承支承部41,在负载侧具有开口部42。转子2(图1)从开口部42被插入到模制定子4的内部的中空部分。
返回到图1,在模制树脂部40的开口部42安装有金属制的托架15。在该托架15保持有对轴11进行支承的一方的轴承12。另外,在托架15的外侧安装有用于防止水等的侵入的盖14。模制树脂部40的轴承支承部41具有圆筒状的内周面,在该内周面保持有对轴11进行支承的另一方的轴承13。
模制树脂部40具有安装于电动机支架10的安装腿45。如后所述,安装腿45以轴线C1为中心以90度间隔设置有四个。
模制树脂部40的安装腿45具有作为孔部的安装部46。模制树脂部40的安装腿45通过螺钉48固定于例如室外机501的框架509(图15(B))。
图4(A)是表示定子铁芯51、绝缘部52以及线圈53的俯视图。图4(B)是表示定子铁芯51、绝缘部52以及线圈53的侧视图。定子铁芯51具有以轴线C1为中心的环形的磁轭51a和从磁轭51a向径向内侧延伸的多个齿51b。齿51b的数量在此为12,但并不限定于此。在图4(A)中,用虚线表示两个齿51b。
线圈53例如是磁导线,隔着绝缘部52卷绕在齿51b的周围。绝缘部52例如由PBT等热塑性树脂形成。绝缘部52通过将热塑性树脂与定子铁芯51一体成形、或者将热塑性树脂的成形体组装于定子铁芯51而形成。
绝缘部52在线圈53的径向内侧以及径向外侧分别具有壁部,从径向两侧引导线圈53。在绝缘部52安装有多个端子57。线圈53的端部例如通过熔合(热铆接)或焊锡等与端子57连接。
在绝缘部52还设置有用于固定电路基板6的多个突起56。突起56插通于在电路基板6形成的安装孔。
返回到图1,在定子5的负载相反侧配置有电路基板6。电路基板6是安装有用于驱动电动机1的功率晶体管等驱动电路61的印刷基板,配线有引线63。电路基板6的引线63从安装于模制树脂部40的外周部分的引线引出部件62向电动机1的外部引出。
图5(A)是表示定子5、电路基板6以及基板按压部件7的俯视图。图5(B)是表示定子5、电路基板6以及基板按压部件7的侧视图。电路基板6以其板面与轴向正交的方式配置。在电路基板6的径向中央部形成有用于确保轴承13(图1)的收容空间的开口部。在电路基板6的外周部分安装有上述引线引出部件62。
在相对于电路基板6与定子5相反的一侧,设置有作为支承部件的基板按压部件7。基板按压部件7是为了在模制成形时抑制电路基板6的变形而设置的,例如由PBT等树脂构成。
基板按压部件7具有沿着电路基板6的外周延伸的肋71、沿着电路基板6的内周延伸的肋72、以及将这些肋71、72连结的肋73,形成为骨架状。但是,基板按压部件7的形状并不限定于这种形状。
基板按压部件7具有使绝缘部52的突起56插通的安装孔76。绝缘部52从安装孔76向轴向突出。通过对突起56的突出的前端进行热熔敷或超声波熔敷,从而将电路基板6以及基板按压部件7固定于定子5。
基板按压部件7具有向与定子5相反的一侧突出的多个凸部75。凸部75分别形成于肋71、72、73,分散配置于基板按压部件7的整体。凸部75是支承加强部件3的支承部。需要说明的是,在图1~3中省略了基板按压部件7。
图6是表示定子5、电路基板6、基板按压部件7以及加强部件3的侧视图。加强部件3由基板按压部件7的凸部75支承。由定子5、电路基板6、基板按压部件7以及加强部件3构成定子组装体50。
加强部件3例如由金属形成,更具体地说,由铁或铝形成。加强部件3具有主部30、凸缘部31以及腿部32。主部30是在与轴向正交的面内具有圆形的板状部分。凸缘部31在主部30的定子5侧沿着主部30的外周形成为环形。腿部32从凸缘部31向径向外侧延伸。
返回到图3,加强部件3在轴向上在与定子5相反的一侧具有表面35,在定子5侧具有凹陷部36。表面35例如是与轴向正交的平面。凹陷部36是收容轴承13(图1)的部分。
加强部件3的一部分、定子5、电路基板6以及基板按压部件7被模制树脂部40(图1)覆盖,构成模制定子4。加强部件3的腿部32被模制树脂部40覆盖。另一方面,加强部件3的主部30的表面35和外周面以及凸缘部31的表面从模制树脂部40露出。
加强部件3中的被模制树脂部40覆盖的部分、例如腿部32也称为第一部分。加强部件3中的从模制树脂部40露出的部分、例如主部30的表面35和外周面以及凸缘部31的表面也称为第二部分。
图7(A)以及(B)是表示模制定子4的俯视图以及侧视图。如图7(A)所示,模制树脂部40具有距轴线C1等距离地配置的多个安装腿45。在此,四个安装腿45以轴线C1为中心以90度间隔形成。但是,安装腿45的数量并不限定于四个。
安装腿45具有作为孔部的安装部46。安装部46是供固定电动机1的螺钉48(图15(B))插通的部分。另外,安装部46通过在模制成形时树脂不流入模具200(图8)的定位销209所在的部位而形成。
安装部46的内周面在与轴向正交的面内为圆形。另外,安装部46的内周面与轴向平行。需要说明的是,安装部46不限于孔部,也可以是凹部。在该情况下,优选凹部的内周面在与轴向正交的面内为圆弧形。
多个腿部32从加强部件3的凸缘部31向径向外侧延伸。多个腿部32距轴线C1等距离地形成,另外,以轴线C1为中心等间隔地形成。
在此,与模制树脂部40的安装腿45相同数量的腿部32分别形成于与安装腿45对应的位置。即,四个腿部32以轴线C1为中心以90度间隔形成。
在腿部32的前端部即径向外侧的端部形成有作为凹部的安装部33。腿部32的安装部33形成于在轴向上与安装腿45的安装部46重叠的位置。
安装部33的内周面在与轴向正交的面内为圆弧形,更具体地说为半圆形。另外,安装部33的内周面与轴向平行。安装部33具有通过与模具200(图8)的定位销209抵接而在周向上对加强部件3进行定位的作用。需要说明的是,安装部33不限于凹部,也可以是孔部。在该情况下,优选孔部的内周面在与轴向正交的面内为圆形。
<电动机1的制造方法>
接着,对电动机1的制造工序进行说明。图8是表示在电动机1的制造工序中使用的模具200的剖视图。模具200具备能够开闭的上模201和下模202,在两者之间形成型腔204。在下模202形成有作为向型腔204注入树脂的流路的浇口208。
在上模201形成有收容加强部件3的加强部件收容部203。另外,在上模201形成有与加强部件3的凸缘部31抵接的抵接面210。
在下模202形成有向型腔204内突出的圆柱状的中芯205。中芯205是与定子铁芯51的内侧卡合的部分。在中芯205的下端部形成有比中芯205向径向外侧伸出的大径部206。该大径部206是与模制定子4的开口部42(图3)对应的部分。
在下模202设置有与加强部件3的安装部33卡合的作为定位部件的定位销209。定位销209在型腔204内沿轴向延伸。
图9是表示电动机1的制造工序的流程图。首先,将多个电磁钢板在轴向上层叠,通过铆接等进行固定,形成定子铁芯51(步骤S101)。接着,在定子铁芯51上安装绝缘部52,或者一体成形(步骤S102)。进而,在定子铁芯51上隔着绝缘部52卷绕线圈53(步骤S103)。由此,形成定子5。
接着,在定子5上安装电路基板6以及基板按压部件7(步骤S104)。此时,将定子5的绝缘部52的突起56(图5(B))插通于电路基板6的安装孔以及基板按压部件7的安装孔76(图5(A)),通过对突起56的前端进行热熔敷等,从而将电路基板6以及基板按压部件7固定于定子5。
接着,在定子5上的基板按压部件7安装加强部件3(步骤S105)。加强部件3以载置于基板按压部件7的凸部75的状态被支承。由此,得到由定子5、电路基板6、基板按压部件7以及加强部件3构成的定子组装体50(图6)。
接着,将该定子组装体50设置在模具200内,进行模制成形(步骤S106)。
具体而言,首先,使模具200的上模201向上方移动而打开型腔204,在型腔204内设置定子组装体50。此时,通过使模具200的定位销209与加强部件3的安装部33卡合,从而将定子组装体50在型腔204内定位。
加强部件3的安装部33距轴线C1等距离且在周向上等间隔地形成有多个,因此,能够在型腔204内将定子组装体50的周向位置改变为多种。引线引出部件62的一部分以及引线63的一部分向型腔204的外部突出。
在型腔204内设置定子组装体50之后,使上模201向下方移动而关闭型腔204,将熔融状态的模制树脂从浇口208注入型腔204。被注入到型腔204中的模制树脂覆盖定子组装体50。
在使用热固性树脂作为模制树脂的情况下,在向型腔204注入模制树脂之后,对模具200进行加热,从而使型腔204内的模制树脂固化。由此,形成用模制树脂部40覆盖定子组装体50的模制定子4。
需要说明的是,在模制定子4的模制树脂部40中,树脂不会流入定位销209所在的部分,因此,形成安装部46(图7(A))。
与步骤S101~S106分开地形成转子2。即,将多个电磁钢板在轴向上层叠,通过铆接等进行固定而形成转子铁芯21,将磁铁23插入磁铁插入孔22。进而,利用成为树脂部25的树脂将轴11、转子铁芯21、磁铁23以及传感器磁铁24一体成形。由此,形成转子2。
之后,在转子2的轴11上安装轴承12、13,从模制定子4的开口部42插入定子5的内侧部分(步骤S107)。另外,将托架15安装于模制定子4的开口部42,在托架15的外侧安装盖14。由此,电动机1完成。
<作用>
接着,对实施方式1中的振动以及噪音的降低作用进行说明。在换向极型的转子2中,设置有磁铁23的磁铁磁极P1的磁通密度比未设置磁铁23的假想磁极P2的磁通密度大。
因此,作用于转子2与定子5的齿51b之间的磁吸引力在磁铁磁极P1处较大,在假想磁极P2处较小。由此,在转子2旋转时,径向的激振力作用于转子2。
作用于转子2的径向激振力成为电动机1的振动以及噪音的原因。为了降低电动机1的振动以及噪音,可考虑增加模制树脂的量来提高模制树脂部40的强度,但制造成本增加。
因此,在该实施方式1中,利用模制树脂部40将定子5和加强部件3一体成形。加强部件3由拉伸强度比模制树脂部40高的材料形成。
如上所述,模制树脂部40例如由BMC或PBT形成。BMC的拉伸强度为50~250MPa。PBT的拉伸强度为50~250MPa。
另一方面,加强部件3例如由铁或铝形成。铁的拉伸强度为400~600MPa。铝的拉伸强度为300~500MPa。
这样,通过利用模制树脂将拉伸强度高的加强部件3与定子5一起一体成形,从而能够提高针对转子2旋转时产生的振动的耐性。因此,能够降低电动机1的振动以及噪音。
另外,由于不需要增加模制树脂的使用量,因此,能够抑制制造成本的增加。
在此,加强部件3由铁或铝形成,但只要拉伸强度比模制树脂部40高,则也可以由其他金属形成,或者也可以由树脂形成。在该情况下,也能够提高振动耐性,降低电动机1的振动以及噪音。
接着,对振动以及噪音的降低以外的作用进行说明。如上所述,模制树脂部40由BMC或PBT等树脂形成,加强部件3由铁或铝等金属形成。
BMC的导热系数为0.1~1W/m·K,PBT的导热系数为0.1~1W/m·K。与此相对,铁的导热系数为30~80W/m·K,铝的导热系数为80~300W/m·K。
这样,加强部件3的导热系数比模制树脂部40的导热系数高,因此,能够将由电动机1的线圈53以及电路基板6产生的热经由加强部件3高效地向电动机1的外部散热,能够抑制电动机1的温度上升。
另外,模制树脂部40由BMC等非磁性的树脂形成。因此,能够通过模制树脂部40抑制向电动机1的外部的磁通泄漏。通过这样抑制漏磁通,能够提高电动机效率。
另外,加强部件3具有安装部33,模制树脂部40具有安装腿45,因此,能够将这些安装部33、46用作螺钉48(图15(B))的插通孔。
<实施方式的效果>
如以上说明的那样,实施方式1的电动机1具有转子2、定子5、加强部件3、以及覆盖定子5和加强部件3的模制树脂部40。加强部件3的拉伸强度比模制树脂部40的拉伸强度高。因此,能够提高振动耐性,降低电动机1的振动以及噪音。
另外,由于定子5和加强部件3被模制树脂部40覆盖,因此,与将加强部件3从外侧安装于模制定子4的情况相比,不需要螺纹固定、压入等工序,能够减少工序数。
特别是,由于加强部件3由铁或铝等金属形成,因此,能够提高振动耐性,提高振动以及噪音的降低效果。
另外,由于加强部件3的导热系数比模制树脂部40的导热系数高,因此,能够将由电动机1产生的热从加强部件3向外部散热。
另外,由于模制树脂部40为非磁性,因此,能够抑制向电动机1的外部的磁通泄漏,提高电动机效率。
另外,由于模制树脂部40由BMC等热固性树脂形成,因此,能够得到高的尺寸稳定性。因此,能够提高模制树脂部40的形状以及重量的平衡,提高电动机1的静音性。需要说明的是,在由PBT等热塑性树脂形成模制树脂部40的情况下,能够进行模制树脂的再利用。
另外,由于加强部件3被基板按压部件7支承,因此,能够利用共用的部件进行模制成形时的电路基板6的变形防止和加强部件3的支承。
另外,由于加强部件3具有被模制树脂部40覆盖的腿部32(第一部分)和从模制树脂部40露出的主部30以及凸缘部31(第二部分),因此,能够将由电动机1产生的热从加强部件3的露出部向外部散热,能够提高散热效果。
另外,由于在腿部32形成有具有与轴线C1平行的内周面的安装部33,因此,能够使该内周面与模具200的定位销209抵接,在模具200内对定子组装体50进行定位。
另外,由于模制树脂部40距轴线C1等距离地具有多个安装部46,加强部件3距轴线C1等距离地具有多个安装部33,因此,即便在模具200内改变定子组装体50的旋转位置,也能够对定子组装体50进行定位。
另外,由于模制树脂部40的安装部46以及加强部件3的安装部33为圆形或圆弧形,因此,能够简化模具200的定位销209的结构。
另外,由于转子2是具有磁铁磁极P1和假想磁极P2的换向极型,容易产生径向激振力,因此,设置加强部件3所带来的振动以及噪音的降低效果特别有效。
另外,由于加强部件3配置在定子5的轴向的一方侧,因此,能够实现振动以及噪音的降低而不会使电动机1在径向上大型化。
实施方式2.
接着,对实施方式2进行说明。图10是表示实施方式2的电动机1A的剖视图。图11是表示实施方式2的模制定子4A的截面。在实施方式2中,电动机1A的加强部件3A的材质与实施方式1不同。加强部件3A的形状与实施方式1的加强部件3相同。
实施方式2的加强部件3A由弹性模量比模制树脂部40低的材料形成。模制树脂部40如在实施方式1中说明的那样,例如由BMC或PBT形成。BMC的弹性模量为3~20GPa。PBT的弹性模量为3~20GPa。
与此相对,加强部件3A例如由橡胶形成,更具体地说由有机硅橡胶形成。有机硅橡胶的弹性模量为0.5~1.5MPa。
这样,由于加强部件3A由弹性模量比模制树脂部40低的材料形成,因此,能够利用加强部件3A吸收转子2旋转时产生的振动。由此,能够降低电动机1的振动以及噪音。特别是,由于有机硅橡胶等橡胶具有较高的振动吸收性能,因此,能够有效地降低电动机1的振动以及噪音。
加强部件3A不限于有机硅橡胶,只要由弹性模量比模制树脂部40低的材料形成即可。但是,在具有较高的振动吸收性能这一点上,优选橡胶。
另外,如在实施方式1中也说明的那样,如果加强部件3A的导热系数比模制树脂部40的导热系数高,则能够得到将电动机1的热高效地向外部散热的效果。
BMC的导热系数为0.1~1W/m·K,PBT的导热系数为0.1~1W/m·K。与此相对,作为加强部件3A的一例的有机硅橡胶的导热系数为1~5W/m·K。这样,由于加强部件3A的导热系数比模制树脂部40的导热系数高,因此,能够将电动机1的热高效地向外部散热。
另外,如果加强部件3A的耐热温度比模制成形时的成形温度高,则能够进行在实施方式1中说明的模制成形。
由BMC成形模制树脂部40的情况下的成形温度为130~200℃,有机硅橡胶的耐热温度为100~350℃。在该温度范围中,通过使加强部件3A的耐热温度比BMC的成形温度高,能够利用模制树脂将加强部件3A与定子5以及电路基板6(图6)等一起一体成形。
另外,由PBT成形模制树脂部40的情况下的成形温度为230~280℃,有机硅橡胶的耐热温度为100~350℃。在该温度范围中,通过使加强部件3A的耐热温度比PBT的成形温度高,能够利用模制树脂将加强部件3A与定子5以及电路基板6(图6)等一起一体成形。
实施方式2的电动机1A除了上述点以外,与实施方式1的电动机1同样地构成。
如以上说明的那样,实施方式2的电动机1A具有转子2、定子5、加强部件3A、以及覆盖定子5和加强部件3A的模制树脂部40。加强部件3A的弹性模量比模制树脂部40的弹性模量低。因此,能够利用加强部件3A吸收振动,降低电动机1的振动以及噪音。
特别是,由于有机硅橡胶等橡胶具有较高的振动吸收性能,因此,能够有效地降低电动机1的振动以及噪音。
另外,如果加强部件3A的导热系数比模制树脂部40的导热系数高,则能够发挥将电动机1的热向外部散热的效果。
实施方式3.
接着,对实施方式3进行说明。图12是表示实施方式3的模制定子4B的俯视图。在实施方式3中,加强部件3B以及模制树脂部40B的形状与实施方式1、2不同。
在加强部件3B的外周形成有作为凹部的安装部38。安装部38的内周面在与轴向正交的面内为圆弧形,更具体地说为半圆形。另外,安装部38的内周面与轴向平行。
加强部件3B的安装部38在周向上等间隔地形成有多个。在此,两个安装部38以轴线C1为中心以180度间隔形成。
在模制成形时,能够使加强部件3B的安装部38与设置于模具200的定位部件抵接。由此,能够将包括加强部件3B的定子组装体50(图6)在模具200内定位。
在模制树脂部40中,在与加强部件3的安装部38对应的位置形成有作为凹部的安装部49。安装部49的内周面在与轴向正交的面内为圆弧形,更具体地说为半圆形。另外,安装部49的内周面与轴向平行。
模制树脂部40的安装部49是通过使树脂不流入模具200的定位部件所在的部位而形成的部分。即,加强部件3B的安装部38是从模制树脂部40露出的部分(第二部分)。
实施方式3的电动机除了上述点以外,与实施方式1的电动机1同样地构成。另外,也可以使用在实施方式2中说明的加强部件3A。
在实施方式3中,通过使加强部件3B的安装部38与模具200的定位部件抵接,能够将包括加强部件3B的定子组装体50(图6)在模具200内定位。因此,能够提高模具200内的定子组装体50的位置精度,提高电动机1的尺寸精度。
实施方式4.
接着,对实施方式4进行说明。图13是表示实施方式4的定子组装体50C的侧视图。在上述实施方式1中,加强部件3由基板按压部件7(图6)支承。
与此相对,在实施方式4中,如图13所示,加强部件3由定子5支承。更具体地说,通过竖立设置于定子5的绝缘部52的多个突起58来支承加强部件3。通过在定子5上安装加强部件3,形成定子组装体50C。
实施方式4的电动机除了上述点以外,与实施方式1的电动机1同样地构成。另外,也可以使用在实施方式2中说明的加强部件3A、或者在实施方式3中说明的加强部件3B。
加强部件3B的材质可以与实施方式1的加强部件3相同,也可以与实施方式2的加强部件3A相同。另外,在实施方式4中,未设置电路基板6以及基板按压部件7。
通过将定子组装体50C设置在模具200(图8)内并进行模制成形,能够利用模制树脂部40(图1)将定子5和加强部件3一体成形。
在实施方式4中,由于加强部件3由定子5直接支承,因此,除了在实施方式1中说明的效果以外,还能够减少部件数量,降低制造成本。
实施方式5.
接着,对实施方式5进行说明。图14是表示实施方式5的转子2D的剖视图。上述实施方式1的转子2(图2)是具有磁铁磁极和假想磁极的换向极型。与此相对,实施方式5的转子2D是所有的磁极由磁铁磁极构成的非换向极型。
转子2D具有以轴线C1为中心的圆筒状的转子铁芯21。转子铁芯21是将多个电磁钢板在轴向上层叠并通过铆接、焊接或粘接固定而成的。电磁钢板的板厚例如为0.1mm~0.7mm。转子铁芯21在径向中心具有中心孔,在该中心孔中固定有轴11。
在转子铁芯21上,在周向上等间隔地配置有多个磁铁插入孔22。各磁铁插入孔22的形状如在实施方式1中说明的那样。在磁铁插入孔22的周向两侧形成有磁通屏障27。磁铁插入孔22的数量在此为10,但并不限定于10。
在各磁铁插入孔22中插入有磁铁23。磁铁23为平板状,与轴向正交的截面形状为矩形。磁铁23的材质以及形状如在实施方式1中说明的那样。
在周向上相邻的磁铁23以彼此相反的磁极朝向转子铁芯21的外周侧的方式配置。因此,转子2D的所有的磁极由磁铁23构成。在此,转子2D具有10个磁铁23,转子2D的磁极数为10极。
非换向极型的转子2D与换向极型的转子2相比磁铁23的数量多,但具有难以产生振动以及噪音的优点。
实施方式5的电动机除了上述点以外,与实施方式1的电动机1同样地构成。另外,也可以使用在实施方式2中说明的加强部件3A、或者在实施方式3中说明的加强部件3B。另外,如在实施方式4中说明的那样,也可以利用定子5支承加强部件3。
这样,即便在使用非换向极型的转子2D的情况下,通过利用模制树脂部40覆盖定子5和加强部件3,并且使加强部件3的拉伸强度比模制树脂部40的拉伸强度高、或者使加强部件3的导热系数比模制树脂部40的导热系数低,也能够降低电动机1的振动以及噪音。
<空调装置>
接着,对应用了上述各实施方式的电动机的空调装置进行说明。图15(A)是表示应用了实施方式1的电动机1的空调装置500的结构的图。空调装置500具备室外机501、室内机502以及将它们连接的制冷剂配管503。
室外机501具有例如作为螺旋桨式风扇的室外送风机510、压缩机504以及热交换器507。室外送风机510具有叶轮505和对其进行驱动的电动机1。电动机1的结构如在实施方式1中说明的那样。
图15(B)是室外机501的剖视图。电动机1通过螺钉48安装在配置于室外机501的壳体508内的框架509上。在电动机1的轴11上经由轮毂506安装有叶轮505。
在室外送风机510中,叶轮505通过电动机1的旋转而旋转,向热交换器507送风。在空调装置500的制冷运转时,利用室外送风机510的送风将由压缩机504压缩后的制冷剂在热交换器507(冷凝器)中冷凝时放出的热向室外放出。
室内机502(图15(A))具有例如作为横流风扇的室内送风机520和热交换器523。室内送风机520具有叶轮521和对其进行驱动的电动机522。
在室内送风机520中,叶轮521通过电动机522的旋转而旋转,向室内送风。在空调装置500的制冷运转时,利用室内送风机520的送风将制冷剂在热交换器523(蒸发器)中蒸发时被夺去热量的空气向室内吹送。
由于在实施方式1中说明的电动机1的振动以及噪音少,因此,能够提高室外送风机510的静音性。由此,能够提高空调装置500的静音性。
在此,在室外送风机510使用了实施方式1的电动机1,但在室外送风机510以及室内送风机520中的至少一方使用实施方式1的电动机1即可。另外,也可以代替实施方式1的电动机1而使用实施方式2~5中的任一个电动机。
另外,在实施方式1~5中说明的电动机1也可以搭载于空调装置的送风机以外的电气设备。
以上,对优选的实施方式进行了具体说明,但本公开并不限定于上述实施方式,能够进行各种改良或变形。
附图标记说明
1、1A电动机、2转子、3、3A、3B加强部件、4模制定子、5定子、6电路基板、7基板按压部件、11轴、21转子铁芯、30主部、31凸缘部、32腿部、33安装部、35表面、36凹陷部、38安装部、40模制树脂部、41轴承支承部、42开口部、45安装腿、46安装部、48螺钉、49安装部、50定子组装体、51定子铁芯、52绝缘部、53线圈、56突起、57端子、58突起(支承部)、61驱动电路、200模具、201上模、202下模、203加强部件收容部、204型腔、208浇口、209定位销、210抵接面、500空调装置、501室外机、502室内机、503制冷剂配管、505叶轮、506轮毂、508壳体、509框架、510室外送风机、520室内送风机、521叶轮。

Claims (17)

1.一种电动机,其中,所述电动机具有:
转子;
定子,所述定子包围所述转子;
加强部件;以及
模制树脂部,所述模制树脂部覆盖所述定子和所述加强部件,
所述加强部件的拉伸强度比所述模制树脂部的拉伸强度高。
2.如权利要求1所述的电动机,其中,
所述加强部件由金属形成。
3.一种电动机,其中,所述电动机具有:
转子;
定子,所述定子包围所述转子;
加强部件;以及
模制树脂部,所述模制树脂部覆盖所述定子和所述加强部件,所述加强部件的弹性模量比所述模制树脂部的弹性模量低。
4.如权利要求3所述的电动机,其中,
所述加强部件由橡胶形成。
5.如权利要求1~4中任一项所述的电动机,其中,
所述加强部件的导热系数比所述模制树脂部的导热系数高。
6.如权利要求1~5中任一项所述的电动机,其中,
所述模制树脂部由非磁性的树脂形成。
7.如权利要求1~6中任一项所述的电动机,其中,
所述模制树脂部由热固性树脂形成。
8.如权利要求1~7中任一项所述的电动机,其中,
所述加强部件由所述定子支承。
9.如权利要求1~7中任一项所述的电动机,其中,
在所述定子与所述加强部件之间具有支承部件,
所述加强部件由所述支承部件支承。
10.如权利要求1~9中任一项所述的电动机,其中,
所述加强部件具有被所述模制树脂部覆盖的第一部分和从所述模制树脂部露出的第二部分。
11.如权利要求10所述的电动机,其中,
在所述第二部分设置有与所述转子的旋转轴平行的面。
12.如权利要求1~11中任一项所述的电动机,其中,
所述模制树脂部距所述转子的旋转轴等距离地具有作为孔部或凹部的多个安装部,
所述加强部件距所述转子的旋转轴等距离地具有作为孔部或凹部的多个安装部。
13.如权利要求12所述的电动机,其中,
所述模制树脂部的所述多个安装部具有圆形或圆弧形的内周面,
所述加强部件的所述多个安装部具有圆形或圆弧形的内周面。
14.如权利要求1~13中任一项所述的电动机,其中,
所述转子具有转子铁芯和安装于所述转子铁芯的永磁铁,
所述永磁铁构成磁铁磁极,所述转子铁芯的一部分构成假想磁极。
15.如权利要求1~14中任一项所述的电动机,其中,
所述加强部件在所述转子的旋转轴的方向上配置在所述定子的一方侧。
16.一种送风机,其中,所述送风机具备:
权利要求1~15中任一项所述的电动机;以及
通过所述电动机而旋转的叶轮。
17.一种空调装置,其中,
所述空调装置具备室外机和通过制冷剂配管与所述室外机连结的室内机,
所述室外机和所述室内机中的至少一方具有权利要求16所述的送风机。
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