CN115940472A - 旋转电机的定子 - Google Patents

Abstract

本发明的实施方式涉及一种旋转电机的定子，具备：分割铁心，具有磁轭部以及从该磁轭部向内周方向突出的齿部；绝缘材料制的线架，配置于上述分割铁心的轴向两端侧；线圈，卷绕于上述线架；以及绝缘纸，沿着上述磁轭部的内周面以及上述齿部的侧面配置，在上述两个线架之间将上述线圈与上述分割铁心之间绝缘，在上述线架形成有供上述绝缘纸的轴向的端部插入的槽部，并且上述槽部构成为，沿着上述磁轭部的内周面的部分的宽度尺寸大于沿着上述齿部的侧面的部分的宽度尺寸。

Description

旋转电机的定子

技术领域

本发明的实施方式涉及一种旋转电机的定子，具备实现分割铁心与线圈之间的绝缘的绝缘纸。

背景技术

在旋转电机例如空调机用压缩机马达中，作为定子而存在如下定子：对于一体地具有磁轭部以及从该磁轭部向内周方向突出的齿部的分割铁心，在齿部卷装线圈而构成所谓的集中卷绕线圈，然后将多个分割铁心组合为圆环状而构成。在这种集中卷绕线圈中，为了实现分割铁心与线圈之间的绝缘，对于上述齿部，以从轴向的两侧嵌入的方式设置塑料制的上下的线架，并且在除此以外的分割铁心的露出部分设置绝缘纸(例如参照专利文献1)。另外，上述绝缘纸以沿着上述磁轭部的内周面以及齿部的侧面进行覆盖的方式，将四边形的绝缘纸弯折为沿轴向观察时呈L字状或者“コ”字状，并以夹在上下线架之间的方式在齿部的两侧配置有一对。

专利文献1：日本特开2012－239347号公报

然而，在上述构成的集中卷绕线圈的绝缘构造中，对于分割铁心，将上下一对线架配置于端面部，并且将弯折为沿轴向观察时呈大致L字状或者“コ”字状的绝缘纸从齿部的侧方插入配置，然后卷绕线圈线材而制作线圈。然而，存在上述工序中的将绝缘纸从齿部的侧方插入的作业不容易的问题，并且存在难以将绝缘纸临时固定于定位状态而绝缘纸的组装性变差的情况。

发明内容

因此，提供一种旋转电机的定子，在对分割铁心组装线架以及绝缘纸时，能够提高绝缘纸的组装性。

实施方式的旋转电机的定子具备：分割铁心，具有磁轭部以及从该磁轭部向内周方向突出的齿部；绝缘材料制的线架，配置于上述分割铁心的轴向两端侧；线圈，卷绕于上述线架；以及绝缘纸，沿着上述磁轭部的内周面以及上述齿部的侧面配置，在上述两个线架之间将上述线圈与上述分割铁心之间绝缘，在上述线架形成有供上述绝缘纸的轴向的端部插入的槽部，并且上述槽部构成为，沿着上述磁轭部的内周面的部分的宽度尺寸大于沿着上述齿部的侧面的部分的宽度尺寸。

附图说明

图1是表示一个实施方式的图，且是概略地表示定子的构成的截面图。

图2是表示分割铁心的平面图。

图3是将在分割铁心安装了下部线架的状态放大表示的平面图。

图4是将下部线架放大表示的立体图。

图5是分割铁心、线架、绝缘纸的分解立体图。

图6是表示在分割铁心组装了下部线架的情形的立体图。

图7是表示组装绝缘纸的情形的立体图。

图8是表示组装上部线架的情形的立体图。

图9是表示线圈卷装前的情形的分割铁心的立体图。

图10是卷装了线圈的状态下的集中卷绕线圈的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图，对应用于作为旋转电机的例如空调机用压缩机马达的定子的一个实施方式进行说明。另外，在以下的说明以及附图中，为了方便而将马达的旋转轴的延伸方向作为上下方向来进行说明。图1局部地表示本实施方式的马达的定子1的构成，该定子1具备作为整体呈圆环状的定子铁心2。上述定子铁心2是通过外周部的环部件4将多个分割铁心3连结而构成的。

上述各分割铁心3为，将多张电磁钢板沿着轴向即图5至图10中的上下方向层叠而构成，且如图2～图6等所示那样，具备外周侧的磁轭部5、以及从该磁轭部5向内周方向延伸设置的齿部6。在本实施方式中，如图2、图3所示那样，上述磁轭部5的内周面在沿轴向观察时构成为圆弧状。另外，上述齿部6在其前端具有沿着圆周方向延展的形态的尖端部7。

如图1、图10所示那样，在上述各分割铁心3的齿部6卷装线圈8而构成集中卷绕线圈10。在本实施方式中，如图1所示那样，例如，上述线圈8是对由截面大致长方形的扁平线构成的线材9进行卷绕而构成的。此时，在分割铁心3与线圈8之间设置本实施方式的绝缘构造。该绝缘构造的详细情况将后述。另外，虽然未图示，但上述定子1组装于马达框架内，在其内周部隔开微小间隙地配置有转子，构成马达。

接着，参照图2～图10对设置在上述分割铁心3与线圈8之间的绝缘构造进行详细叙述。如图5、图9等所示那样，在本实施方式中，作为绝缘构造而具备：绝缘材料制的上部线架11，配置在分割铁心3的齿部6的上端侧；绝缘材料制的下部线架12，配置在齿部6的下端侧；以及图中左右的绝缘纸13、13，在这两个线架11、12之间覆盖齿部6的侧面部以及磁轭部5的内周面部。

上述绝缘纸13例如由厚度尺寸为0.18mm的芳纶纸形成，如图5、图7等所示那样，将宽幅的长方形的绝缘纸弯折成沿轴向观察时为大致L字状而构成。更具体地说，绝缘纸13一体地具有配置在齿部6的侧面的内侧的纵长的长方形的第一部分13a、以及从该第一部分13a的后端部大致直角地弯折并配置在磁轭部5的内周面的内侧的纵长的长方形的第二部分13b。并且，在本实施方式中，一体地设置有窄幅的第三部分13c，该第三部分13c位于上述第一部分13a的前端侧并以接近直角的角度弯折，且沿着上述尖端部7的朝着内侧的面配置。

如图5等所示那样，上述上部线架11与下部线架12例如具备上下对称的相同构成。以下，以下部线架12为代表对它们进行说明。如图4等所示那样，该下部线架12由绝缘材料例如塑料形成，构成为，从下方与上述齿部6的端部嵌合，并一体地具有供线圈8卷绕的嵌合部14、以及从该嵌合部14在内周部以及外周部向下方延伸并在内外周部承接线圈8的线圈端部的凸缘部15。

更具体地说，如图4等所示那样，下部线架12的上述嵌合部14具备：主壁部14a，形成为在图中在前后方向上稍长的长方形板状并配置于上述齿部6的图中的下表面；以及左右的立起壁14b、14b，从该主壁部14a的图中左右的侧边部向上方以规定高度立起。上述凸缘部15具备：磁轭侧引导壁15a，位于齿部6的基端侧即磁轭部5的内周面侧；以及前端侧引导壁15b，位于齿部6的前端侧即尖端部7的内周面侧。

其中，磁轭侧引导壁15a成为从嵌合部14的后端部向圆周方向即左右方向延展并向下方延伸的板状，其上端部除了配置有齿部5的部分以外，与上述立起壁14b、14b成为同等高度。另外，如图3所示那样，从轴向观察时，该磁轭侧引导壁15a为，内表面侧成为相对于上述齿部6的侧面呈大致直角的直线状，外表面侧成为以沿着上述磁轭部5的内周面的圆弧形状的方式鼓起为圆弧状的形状。由此，磁轭侧引导壁15a被设置为比上述立起壁14b厚。

另外，如图3～图9等所示那样，上述前端侧引导壁15b形成为从嵌合部14的前端部向圆周方向即左右方向延展并向下方延伸的矩形板状，其上端部除了配置有齿部5的部分以外，与上述立起壁14b、14b成为同等高度。另外，如图3所示那样，该前端侧引导壁15b位于上述尖端部7的内周面侧，且构成为比立起壁14b厚。

并且，在下部线架12的上表面形成有供上述绝缘纸13、13的轴向的端部、在该情况下为下端部插入的槽部16。如图3、图4所示那样，该槽部16连续地具有沿着上述立起壁14b的上端面的上述齿部6侧设置的第一部分16a、沿着上述磁轭侧引导壁15a的上端面的与磁轭部5相反的一侧设置的第二部分16b、以及沿着上述前端侧引导壁15b的上端面的上述尖端部7内周面侧设置的第三部分16c。在该情况下，上述绝缘纸13的第一部分13a、第二部分13b、第三部分13c的下端部分别插入至槽部16的第一部分16a、第二部分16b、第三部分16c。

此时，如图3所示那样，在上述槽部16中，上述第一部分16a的宽度尺寸w1比较小，例如为0.2mm左右，比绝缘纸13的厚度尺寸稍大。与此相对，上述第二部分16b的宽度尺寸比其大，例如构成为1.5倍～2倍左右。具体地说，第二部分16b的宽度尺寸为，齿部6的根侧的宽度尺寸w2比较大、例如为0.4mm，然后以随着从此处向图中左右远离而宽度变窄的方式变动，顶端侧的宽度尺寸w2′例如为0.3mm。另外，第三部分16c的宽度尺寸w3也大于第一部分16a的宽度尺寸w1，例如为0.3mm左右。

虽然省略详细说明，但上述上部线架11具备如使上述下部线架12上下反转那样的大致上下对称的构成。因此，上部线架11由绝缘材料例如塑料形成，从上方与上述齿部6的端部嵌合，一体地具有供线圈8卷绕的嵌合部14、以及从该嵌合部14在内周部以及外周部向上方延伸并在内外周部承接线圈8的线圈端部的凸缘部15。然后，在上部线架11的下表面形成有供上述绝缘纸13、13的上端部插入的槽部16。另外，该上部线架11的凸缘部15的形状与下部线架12的凸缘部15的形状稍微不同。

接下来，参照图6～图10对上述构成的定子1的作用进行说明。在本实施方式中，相对于分割铁心3如以下那样组装下上部线架11、下部线架12、绝缘纸13、13。即，如图6所示那样，首先，将下部线架12的上端部嵌合于分割铁心3的齿部6的下端部。在该状态下，如图3所示那样，下部线架12的嵌合部14嵌合于齿部6的下端部，从轴向观察时，凸缘部15的磁轭侧引导壁15a沿着磁轭部5的内周面的圆弧形状而配置，并且前端侧引导壁15b配置在尖端部7的内周面侧。

接下来，如图7所示那样，一边使绝缘纸13、13从分割铁心3的上方滑动一边将其下端部向下部线架12的槽部16插入。在该情况下，绝缘纸13的第一部分13a被配置在齿部6的侧面的内侧，第二部分13b被配置在磁轭部5的内周面的内侧，第三部分13c沿着尖端部7的朝着内侧的面配置。绝缘纸13的第一部分13a的下端部插入于槽部16的第一部分16a，第二部分13b的下端部插入于第二部分16b，第三部分13c的下端部插入于第三部分16c。

如此，通过在设置于下部线架12的槽部16中插入绝缘纸13、13的轴向的端部，由此能够实现绝缘纸13、13的定位以及临时固定。在此，在本实施方式中，设置于下部线架12的槽部16构成为，沿着磁轭部5内周面的第二部分16b的宽度尺寸w2大于沿着齿部6侧面的第一部分16a的宽度尺寸w1。由此，只要首先使绝缘纸13的第二部分13b的下端部与槽16中的宽度较宽的第二部分16b对位而插入、同时将整体向槽16内插入即可，插入作业变得极容易。特别是，对于绝缘纸13的第三部分13c的前端部所插入的槽16的第三部分16c也使宽度尺寸w3增大，由此能够使绝缘纸13的插入作业更容易。

之后，如图8所示那样，从分割铁心3的上方嵌合上部线架11。此时也是，相对于设置在上部线架11下表面侧的槽部16，绝缘纸13、13的上端部以相对地插入的方式进行插入。此时也是，绝缘纸13的上端部相对于槽部16的相对式的插入作业也变得容易。由此，如图9所示那样，在分割铁心3的齿部6的上下两端部分别安装上部线架11以及下部线架12，以覆盖磁轭部5的内周面以及齿部6的侧面、进而尖端部7的内侧面的表面的方式固定地配置绝缘纸13、13。

在此之后，相对于分割铁心3的齿部6进行线圈8的卷装作业。该线圈8是通过对由扁平线构成的线材9进行卷绕而构成的。此时，分割铁心3与线圈8之间通过上部线架11、下部线架12以及绝缘纸13、13而被绝缘。由此，得到图10所示的集中卷绕线圈10，多个所形成的集中卷绕线圈10使用环部件4而组合为圆环状，由此能够得到定子1。

如此，根据本实施方式，能够得到如下那样的优异的效果。即，在上部线架11以及下部线架12设置有供绝缘纸13的轴向的端部插入的槽部16，将该槽部16构成为，沿着磁轭部5内周面的第二部分16b的宽度尺寸w2大于沿着齿部6侧面的第一部分16a的宽度尺寸w1。由此，只要首先使绝缘纸13的第二部分13b与槽部16中的较宽的第二部分16b对位而插入、同时将整体向槽部16内插入即可，能够使插入作业极容易。

此外，在该情况下，作为上部线架11以及下部线架12中的壁厚，无需使整体的壁厚增大，只要设置成想要使槽部16的宽度尺寸变大的部位具有所需要的壁厚即可，能够通过比较简单的构成来实现。即，在线架11、12中的沿着齿部6侧面的部分，能够通过比较薄壁来实现，能够确保线圈8的较高的占空系数。其结果，在对于分割铁心3组装线架11、12以及绝缘纸13、13时，能够得到能够实现绝缘纸13的组装性提高这样的优异效果。

特别是在本实施方式中，磁轭部5的内周面沿轴向观察时呈圆弧状，但使线架11、12的凸缘部15的磁轭侧引导壁15a沿轴向观察时构成为，内表面侧成为相对于齿部6的侧面呈大致直角的直线状，外表面侧成为以沿着磁轭部5的内周面的圆弧形状的方式鼓起为圆弧状的形状，且设置得比立起壁14b厚。由此，能够利用磁轭部5的内周面的圆弧形状，将磁轭侧引导壁15a构成得比较厚，形成槽部16的宽幅的第二部分16b。在磁轭侧引导壁15a的内表面侧，能够不使线圈8的卷绕空间减少。

此外，在本实施方式中，将上述线架11、12的槽部16中的沿着磁轭部5内周面的第二部分16b的宽度构成为，在齿部6的根侧较大，在从此处远离的一侧比较小。由此，能够以与线架11、12的磁轭侧引导壁15a的形状相应的宽度，容易地形成槽部16的第二部分16b。在该情况下，磁轭侧引导壁15a的第二部分16b以外的部分不会无用地成为薄壁等，槽部16的第二部分16b的形成变得容易。

并且，在本实施方式中，在分割铁心3的齿部6的前端具有尖端部7，线架11、12之中与尖端部7的朝着内侧的面对应地，将前端侧引导壁15b设置得比立起壁14b厚。然后，在绝缘纸13中设置与尖端部7对应的第三部分13a，并且在前端侧引导壁15b上比较宽幅地设置了槽部16的第三部分16c。由此，对于绝缘纸13的第三部分13c的前端部也是，所插入的线架11、12的槽部16的第三部分16c的宽度尺寸w3变大，关于容易进行绝缘纸13的插入这一点较有效。

在该情况下也是，线架11、12中的配置于尖端部7的朝着内侧的面的前端侧引导壁15b部分，也能够不对占空系数等产生妨碍地构成得较厚，因此通过增大第三部分16c的槽宽度能够得到绝缘纸13的容易插入性。并且，在本实施方式中，线圈8是对由扁平线构成的线材9进行卷绕而构成的，因此能够使线圈8的占空系数足够高，能够得到小型且高性能的定子进而得到高效率马达。

另外，在上述的一个实施方式中，将磁轭部的内周面构成为圆弧状，但也可以为直线状，在该情况下，关于线架只要设为沿着磁轭部的内表面的形状那样的凸缘部即可。槽部的第二部分的宽度尺寸也可以一定。在不具备尖端部的分割铁心中也能够应用。作为线圈的线材，并不限定于扁平线，也可以是截面圆形的圆线等。关于绝缘纸的厚度尺寸、槽部的宽度尺寸等具体的数值，仅列举了一个例子，能够适当变更而实施。另外，关于各线架的嵌合部、凸缘部的形状、构造、大小等，也能够进行各种变更。而且，关于定子铁心的槽数、齿部的形状等构成，当然也能够适当地变更。

此外，不限定于空调机用压缩机马达，能够应用于各种马达的定子。以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，但该实施方式是作为例子提示的，不意图限定发明的范围。其新的实施方式能够以其他各种方式来实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。该实施方式及其变形包含于发明的范围、主旨，并且包含于权利要求书所记载的发明及其等同的范围。

Claims (5)

1.一种旋转电机的定子，具备：

分割铁心，具有磁轭部以及从该磁轭部向内周方向突出的齿部；

绝缘材料制的线架，配置于上述分割铁心的轴向两端侧；

线圈，卷绕于上述线架；以及

绝缘纸，沿着上述磁轭部的内周面以及上述齿部的侧面配置，在上述两个线架之间将上述线圈与上述分割铁心之间绝缘，

在上述线架形成有供上述绝缘纸的轴向的端部插入的槽部，并且上述槽部构成为，沿着上述磁轭部的内周面的部分的宽度尺寸大于沿着上述齿部的侧面的部分的宽度尺寸。

2.如权利要求1所述的旋转电机的定子，其中，

上述分割铁心的磁轭部的内周面在沿轴向观察时呈圆弧状，

上述线架的配置在上述磁轭部的内周面的部分为，在沿轴向观察时，内表面侧成为与上述齿部的突出方向交叉的直线状，外表面侧成为以沿着上述圆弧形状的方式鼓起为圆弧状的形状，从而上述线架的配置在上述磁轭部的内周面的部分被设置为比上述线架的配置在上述齿部的侧面的部分厚。

3.如权利要求1所述的旋转电机的定子，其中，

上述线架的槽部中的沿着上述磁轭部的内周面的部分的宽度，在上述齿部的根侧与从该根侧远离的一侧之间变动。

4.如权利要求1所述的旋转电机的定子，其中，

上述分割铁心的齿部的前端具有沿着圆周方向延展的尖端部，

在上述线架中一体地设置有与上述尖端部的朝着内侧的面对应的部分，在上述绝缘纸中设置有沿着上述尖端部的朝着内侧的面配置的部分，

上述槽部构成为，沿着上述尖端部的朝着内侧的面的部分的宽度尺寸大于沿着上述齿部的侧面的部分的宽度尺寸。

5.如权利要求1所述的旋转电机的定子，其中，

上述线圈是卷绕扁平线而构成的。

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