CN211557006U - 定子及电动机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种定子及电动机，定子(14)具备：第一配线(26)，其连接最前端的线圈(24UL、24VL、24WL)的线圈端和动力线(16)；以及第二配线(28)，其在最前端的线圈(24UL、24VL、24WL)穿过匝数比最末尾的线圈(24UE、24VE、24WE)少的部分即少匝数部(SPT)连接最末尾的线圈(24UE、24VE、24WE)的线圈端和动力线(16)侧的中性点(NP)。

Description

定子及电动机
技术领域
本实用新型涉及定子及电动机。
背景技术
作为电动机，已知三相式的电动机。三相式的电动机具有设于定子芯的U相、V相以及W相的线圈和用于向该线圈供给电流的动力线。
日本特开2016－039642号公报公开了一种旋转电机，其中，卷绕于齿部的三相的线圈的各个中性点侧引出线及供电侧引出线向定子芯的一方的轴向侧延伸，连接该轴向侧的中性点接头部及三相供电部。
实用新型内容
但是，上述的旋转电机必须将各相的线圈彼此在定子芯的一方的轴向侧连接，因此具有该轴向侧的配线关系的占有量变大的倾向。
因此，考虑在定子芯的一方的轴向侧配置供电侧引出线及三相供电部，在定子芯的另一方的轴向侧配置中性点侧引出线及中性点接头部。这样，一方的轴向侧的配线关系的占有量变小。
但是，连接于三相供电部的三相线圈的各个供电侧引出线配置于定子芯的一方的轴向侧，该三相线圈的各个中性点侧引出线配置于定子芯的另一方的轴向侧。因此，对于连接于三相供电部的三相线圈的各个供电侧引出线而言，与未连接于三相供电部的三相线圈相比，匝数局部减少。因此，容易产生转矩波动、磁吸引力的不平衡，存在电动机的特性恶化的倾向。
因此，本实用新型的目的在于提供可抑制电动机的特性的恶化的定子及电动机。
本实用新型的第一方案为一种定子，其具有多个线圈，上述多个线圈设于从环状的芯主体的内周面朝向上述芯主体的中心轴突出的多个齿部，且与多个相分别对应，以上述齿部为基准，在与向与多个相分别对应的上述多个线圈流动相电流的动力线侧相反的一侧，与多个相分别对应的上述多个线圈的线圈端互相连接，从而上述多个线圈串联连接于每个上述相，其特征在于，在串联连接的与各个上述相对应的上述多个线圈中，最前端的线圈的线圈端位于上述动力线侧，最末尾的线圈的线圈端位于上述相反的一侧，上述定子具备：第一配线，其连接上述最前端的线圈的线圈端和上述动力线；以及第二配线，其在上述最前端的线圈穿过匝数比上述最末尾的线圈少的部分连接上述最末尾的线圈的线圈端和上述动力线侧的中性点。
本实用新型的第二方案在第一方案所述的定子基础上，其特征在于，在上述芯主体和一个上述齿部的至少一方形成有用于供上述第二配线穿过的通路。
本实用新型的第三方案在第二方案所述的定子基础上，其特征在于，上述通路是在上述芯主体与一个上述齿部的边界部分的表面形成的凹陷。
本实用新型的第四方案在第一方案所述的定子基础上，其特征在于，上述多个齿部具备第一齿部和第二齿部，该第二齿部与上述芯主体的中心轴正交的方向的截面积比上述第一齿部大，在至少上述第二齿部的一个形成有用于供上述第二配线通过的通路。
本实用新型的第五方案在第四方案所述的定子基础上，其特征在于，上述通路是在上述芯主体与一个上述第二齿部的边界部分的表面形成的凹陷。
本实用新型的第六方案为一种电动机，其特征在于，具备上述定子和转子。
实用新型的效果
根据本实用新型，第二配线穿过在最前端的线圈中匝数比最末尾的线圈少的部分，从而难以产生转矩波动、磁吸引力的不平衡，能够抑制电动机的特性的恶化。
上述的目的、特征以及优点根据参照附图说明的以下的实施方式的说明将容易了解。
附图说明
图1是表示电动机的截面的一部分的示意图。
图2是表示多个线圈的连接状态的示意图。
图3是概念性地表示最前端的线圈和最末尾的线圈的匝数的不同的的图。
图4是表示定子芯的一部分的示意图。
具体实施方式
在本实用新型中，揭示优选的实施方式，以下参照附图详细地进行说明。
〔实施方式〕
图1是表示电动机10的截面的一部分的示意图。电动机10为例如内转子型的电动机，具备：具有转子芯12A及磁铁12B的转子12；设于该转子12的外侧的定子14；用于向定子14供给电流的动力线16；以及未图示的中心点。
定子14具有壳体20、定子芯22以及线圈24。壳体20为用于容纳定子芯22及线圈24等的树脂制的部件，形成为大致圆筒状。
定子芯22是配置于电动机10的旋转轴AX周围的铁类金属制的部件，固定于壳体20。定子芯22具有芯主体22A及多个齿部22B。
芯主体22A形成为环状，形成为环状的芯主体22A的轴(中心轴)与电动机10的旋转轴AX一致。此外，芯主体22A也可以通过将多个分割芯体在周向上接合而形成为环状。多个齿部22B沿芯主体22A的周向隔开间隔地设置。多个齿部22B分别从芯主体22A的内周面朝向芯主体22A的轴(中心轴)侧突出。
线圈24与多个相对应地具有多个。线圈24的相数一般为U相、V相以及W相这三相，但该线圈24的相数也可以为三相以外。与多个相分别对应的多个线圈24设于多个齿部22B。具体而言，对于多个齿部22B的每一个，以密集缠绕的方式卷绕一个线圈24。此外，在本实施方式中，线圈24的相数设为U相、V相以及W相这三相。
在卷绕于多个齿部22B的每一个的线圈24中的从定子芯22的轴向的端部突出的一对线圈终端24E的一方侧设有动力线16。动力线16用于向与各个相对应的多个线圈24流动相电流，在本实施方式中，具有流动U相电流的U相动力线16U、流动V相电流的V相动力线16V以及流动W相电流的W相动力线16W。
图2是表示多个线圈24的连接状态的示意图。图2的“△”表示线圈24的卷绕方向。此外，关于图2的“▲”，后面进行叙述。
对于每个相而言，多个线圈24串联连接。即，与U相对应的多个线圈24U的线圈端互相连接，从而与U相对应的多个线圈24U串联连接。另一方面，与V相对应的多个线圈24V的线圈端互相连接，从而与V相对应的多个线圈24V串联连接。另一方面，与W相对应的多个线圈24W的线圈端互相连接，从而与W相对应的多个线圈24W串联连接。
与U相对应的线圈24U彼此的连接部CNU、与V相对应的线圈24V彼此的连接部CNV、以及与W相对应的线圈24W彼此的连接部CNW分别以齿部22B(图1)为基准位于与动力线16侧相反的一侧。由此，相比各个连接部CNU、CNV、CNW位于动力线16侧的情况，能够减少动力线16侧的配线关系的占有量。
在此，与串联连接的多个相分别对应的对个线圈24U、24V、24W中的一端侧的线圈24U、24V、24W设为最前端的线圈24UL、24VL、24WL。另外，与串联连接的多个相分别对应的多个线圈24U、24V、24W中的另一端侧的线圈24U、24V、24W设为最末尾的线圈24UE、24VE、24WE。
最前端的线圈24UL、24VL、24WL各自的最前端线圈端以齿部22B(图1)为基准，位于动力线16侧。此外，最前端线圈端为最前端的线圈24UL、24VL、24WL各自的一对线圈端中的与第二个线圈24U、24V、24W的线圈端未连接的一侧的线圈端。
各个最前端线圈端和动力线16按照相连接。即，本实施方式的定子14具有连接位于动力线16侧的最前端线圈端和动力线16的第一配线26。
本实施方式中，第一配线26具有：连接U相的最前端线圈端和U相动力线16U的U相配线26U；连接V相的最前端线圈端和V相动力线16V的V相配线26V；以及连接W相的最前端线圈端和W相动力线16W的W相配线26W。
另一方面，最末尾的线圈24UE、24VE、24WE各自的最末尾线圈端以齿部22B(图1)为基准，位于与动力线16侧相反的一侧，是最末尾的线圈24UE、24VE、24WE各自的一对线圈端中的与倒数第二个线圈24U、24V、24W的线圈端未连接的一侧的线圈端。
图3是概念性表示最前端的线圈24UL和最末尾的线圈24UE的匝数的不同的图。此外，为了便于说明，在图3中仅示出了U相的最前端的线圈24UL及最末尾的线圈24UE。但是，对于V相的最前端的线圈24VL及最末尾的线圈24VE和W相的最前端的线圈24WL及最末尾的线圈24WE，也与U相的最前端的线圈24UL及最末尾的线圈24UE相同。
即，在最末尾的线圈24UE、24VE、24WE中，一对线圈端的双方向与动力线16侧相反的一侧延伸，一对线圈端延伸的方向不相反。因此，最末尾的线圈24UE、24VE、24WE中，匝数相同。
与之相对，最前端的线圈24UL、24VL、24WL中，一对线圈端的一方(最前端线圈端)向动力线16侧延伸，一对线圈端的另一方向与动力线16侧相反的一侧延伸，一对线圈端延伸的方向相反。因此，最前端的线圈24UL、24VL、24WL中，产生少匝数部SPT。
少匝数部SPT为在最前端的线圈24UL、24VL、24WL中匝数比最末尾的线圈24UE、24VE、24WE少的部分，图2中表示为“▲”。该少匝数部SPT中，如上述地，容易产生转矩波动、磁吸引力的不平衡。
因此，在本实施方式中，如图2所示地，中性点NP设于动力线16侧，该中性点NP和位于与动力线16侧相反的一侧的各个相的最末尾线圈端通过穿过少匝数部SPT连接。
即，本实施方式的定子14具有穿过少匝数部SPT而连接最末尾线圈端和中性点NP的第二配线28。该第二配线28也可以至少穿过少匝数部SPT的部位被绝缘性的管覆盖。
在本实施方式中，第二配线28具有连接U相的最末尾线圈端和中性点NP的U相配线28U、连接V相的最末尾线圈端和中性点NP的V相配线28V、以及连接W相的最末尾线圈端和中性点NP的W相配线28W。此外，中性点NP是连接U相、V相以及W相每一个的连接部位。
这样，本实施方式的定子14经由少匝数部SPT连接位于动力线16侧的中性点NP和位于与动力线16侧相反的一侧的最末尾线圈端，从而能够难以产生转矩波动、磁吸引力的不平衡。从而，在本实施方式中，能够抑制电动机10的特性的变差。
图4是表示定子芯22的一部分的示意图。此外，在图4中示出了从一对线圈终端24E(图1)的一方侧观察定子芯22的情况。其中，在图4中，省略了线圈24、动力线16等，仅示出了定子芯22的一部分。
在本实施方式中，多个齿部22B具有第一齿部22B1及第二齿部22B2。第一齿部22B1和第二齿部22B2沿芯主体22A的周向交替设置。
第一齿部22B1的相对于芯主体22A的轴(中心轴)正交的方向的截面的形状为矩形状。第二齿部22B2的相对于芯主体22A的轴(中心轴)正交的方向的截面的形状为梯形，该截面的截面积比第一齿部22B1大。
在芯主体22A与一个第二齿部22B2的边界部分形成有用于供第二配线28(图2)穿过的通路30。具体而言，在供与多个相分别对应的最前端的线圈24UL、24VL、24WL(图2)卷绕的第二齿部22B2的每一个与芯主体22A的边界部分形成有通路30。也就是，每多个相形成通路30，与该通路30对应的U相配线28U、V相配线28V以及W相配线28W(图2)均穿过。此外，在图4中，为了便于说明，仅示出了一个通路30。
这样，通过在定子芯22形成用于供第二配线28穿过的通路30，容易使第二配线28穿过少匝数部SPT。另外，在比第一齿部22B1大的第二齿部22B2与芯主体22A的边界部分形成有通路30，从而相比形成于第一齿部22B1与芯主体22A的边界部分的情况，能够抑制定子芯22的强度的降低，另外抑制因大电流时的磁饱和而引起的转矩降低。
此外，在本实施方式中，通路30在芯主体22A与一个第二齿部22B2的边界部分的表面形成为凹陷。由此，能够使第二配线28接近少匝数部SPT，以进一步难以产生转矩波动、磁吸引力的不平衡。
〔变形例〕
以上，采用本实用新型的一例对上述实施方式进行了说明，本实用新型的技术范围不限于上述实施方式记载的范围。当然可以对上述实施方式施加各种变更或改良。根据权利要求书的记载可知，施加了各种变更或改良的方式也属于本实用新型的技术范围。
在上述的实施方式中，多个齿部22B具有第一齿部22B1及第二齿部22B2，但也可以仅具有第一齿部22B1或第二齿部22B2。
上述的实施方式中，通路30形成于芯主体22A与第一齿部22B(第二齿部22B2)的边界部分，也可以仅形成于芯主体22A，也可以仅形成于齿部22。
在上述的实施方式中，通路30为形成于定子芯22的表面的凹陷，但也可以为贯通孔。
此外，上述的实施方式及变形例在不产生矛盾的范围内可以任意组合。
〔本实用新型〕
关于根据上述的实施方式及变形例可掌握的实用新型，以下进行记载。
(第一实用新型)
第一实用新型为定子14，其具有设于从环状的芯主体22A的内周面向芯主体22A的中心轴突出的多个齿部22B且与多个相分别对应的多个线圈24U、24V、24W，以齿部22B为基准，在与向与多个相分别对应的多个线圈24U、24V、24W流动相电流的动力线16侧相反的一侧，与多个相分别对应的多个线圈24U、24V、24W的线圈端互相连接，从而多个线圈24U、24V、24W串联连接于每个相。
串联连接的与各个相对应的多个线圈24U、24V、24W中，最前端的线圈24UL、24VL、24WL的线圈端位于动力线16侧，最末尾的线圈24UE、24VE、24WE的线圈端位于相反侧。
定子14具有：第一配线26，其连接最前端的线圈24UL、24VL、24WL的线圈端和动力线16；以及第二配线28，其在最前端的线圈24UL、24VL、24WL穿过匝数比最末尾的线圈24UE、24VE、24WE少的部分少匝数部SPT连接最末尾的线圈24UE、24VE、24WE的线圈端和动力线16侧的中性点NP。
在这样的定子14中，第二配线28在最前端的线圈24UL、24VL、24WL穿过匝数比最末尾的线圈24UE、24VE、24WE少的部分(少匝数部SPT)，从而难以产生转矩波动、磁吸引力的不平衡，能够抑制电动机10的特性的变差。
在芯主体22A和一个齿部22B的至少一方可以形成有用于供第二配线28穿过的通路30。由此，第二配线28容易穿过匝数少的部分(少匝数部SPT)。
通路30也可以是在芯主体22A与一个齿部22B的边界部分的表面形成的凹陷。由此，能够使第二配线28接近匝数少的部分(少匝数部SPT)，以进一步难以产生转矩波动、磁吸引力的不平衡。
多个齿部22B具有第一齿部22B1和的第二齿部22B2，该第二齿部22B2与芯主体22A的中心轴正交的方向的截面的截面积比第一齿部22B1大，通路30也可以至少形成于第二齿部22B2。由此，相比形成于第一齿部22B1的情况，能够抑制定子芯22的强度的降低，另外，抑制因大电流时的磁饱和引起的转矩降低。
(第二实用新型)
第二实用新型为具备上述的定子14和转子12的电动机10。该电动机10中，通过具备上述的定子14，能够抑制电动机10的特性的恶化。

Claims (6)

1.一种定子，其具有多个线圈，上述多个线圈设于从环状的芯主体的内周面朝向上述芯主体的中心轴突出的多个齿部，且与多个相分别对应，
以上述齿部为基准，在与向与多个相分别对应的上述多个线圈流动相电流的动力线侧相反的一侧，与多个相分别对应的上述多个线圈的线圈端互相连接，从而上述多个线圈串联连接于每个上述相，
其特征在于，
在串联连接的与各个上述相对应的上述多个线圈中，最前端的线圈的线圈端位于上述动力线侧，最末尾的线圈的线圈端位于上述相反的一侧，
上述定子具备：
第一配线，其连接上述最前端的线圈的线圈端和上述动力线；以及
第二配线，其在上述最前端的线圈穿过匝数比上述最末尾的线圈少的部分连接上述最末尾的线圈的线圈端和上述动力线侧的中性点。
2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，
在上述芯主体和一个上述齿部的至少一方形成有用于供上述第二配线穿过的通路。
3.根据权利要求2所述的定子，其特征在于，
上述通路是在上述芯主体与一个上述齿部的边界部分的表面形成的凹陷。
4.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，
上述多个齿部具备第一齿部和第二齿部，该第二齿部与上述芯主体的中心轴正交的方向的截面积比上述第一齿部大，
在至少上述第二齿部的一个形成有用于供上述第二配线通过的通路。
5.根据权利要求4所述的定子，其特征在于，
上述通路是在上述芯主体与一个上述第二齿部的边界部分的表面形成的凹陷。
6.一种电动机，其特征在于，
具备权利要求1～5中任一项所述的定子和转子。
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