CN218867989U - 定子以及具有该定子的电动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供定子、具有该定子的电动机。定子包括定子铁芯、绝缘体和导线。绝缘体具有铁芯背罩部、齿罩部和突出部。铁芯背罩部覆盖分割铁芯背部的轴向一端面。齿罩部覆盖齿的轴向一端面。突出部从铁芯背罩部的轴向一端面向轴向外侧突出。导线具有连接线。连接线通过突出部的径向外侧而连接多个线圈。连接线具有弯曲部。弯曲部在周向上相邻的突出部之间向径向内侧呈凸状地弯曲。

Description

定子以及具有该定子的电动机

技术领域

本实用新型涉及定子以及具备该定子的电动机。

背景技术

以往的定子例如具备定子铁芯、绝缘体和导线。定子铁芯具有磁轭(铁芯背部)和绕组卷装部(齿)。磁轭在周向上连结多个圆弧状的磁轭构成部(分割铁芯背部)并包围中心轴，形成为环状。

绕组卷装部从各磁轭构成部向径向内侧延伸地在周向上配置有多个。导线经由绝缘体卷绕在绕组卷绕部上，形成线圈。磁轭是在线圈形成于绕组卷装部的状态下将磁轭构成部彼此连结而形成的。此时，导线沿周向延伸并将多个线圈彼此连接(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-161048号公报

实用新型内容

实用新型所要解决的技术问题

但是，在以往的定子中，在将磁轭构成部彼此连结时沿周向延伸的导线的一部分多余，有可能向径向外侧鼓出。由此，在定子的制造、组装时，导线有可能与其他部件等接触。因此，存在导线破损而发生短路的可能性。

本实用新型的目的在于提供一种能够防止导线破损的定子。

用于解决技术问题的方案

本实用新型的示例性定子具备定子铁芯、绝缘体和导线。定子铁芯具有铁芯背部和齿。铁芯背部通过在周向上连结多个圆弧状的分割铁芯背部而形成，并且包围中心轴而形成为环状。齿从各分割铁芯背部向径向内侧延伸地沿周向配置多个。绝缘体覆盖铁芯背部和齿。导线卷绕在齿上形成线圈。绝缘体具有铁芯背罩部、齿罩部和突出部。铁芯背罩部覆盖分割铁芯背部的轴向一端面。齿罩部覆盖齿的轴向一端面。突出部从铁芯背罩部的轴向一端面向轴向外侧突出。导线具有连接线。连接线通过突出部的径向外侧而连接多个线圈。连接线具有弯曲部。弯曲部在周向上相邻的突出部之间向径向内侧呈凸状地弯曲。

本实用新型的示例性的定子的制造方法依次具有绝缘体安装工序、线圈形成工序和连结工序。在绝缘体安装工序中，利用绝缘体覆盖具有圆弧状的分割铁芯背部和从所述分割铁芯背部向径向内侧延伸的齿的分割铁芯。在线圈形成工序中，在齿的周围经由绝缘体卷绕导线而形成线圈。连结工序在周向上连结多个分割铁芯。绝缘体具有铁芯背罩部、齿罩部和突出部。铁芯背罩部覆盖分割铁芯背部的轴向一端面。齿罩部覆盖齿部的轴向一端面。突出部从铁芯背罩部的轴向一端面向轴向外侧突出。导线具有连接线。连接线通过突出部的径向外侧而沿周向延伸，并连接多个线圈。还具有使连接线在周向上相邻的突出部之间向径向内侧呈凸状地弯曲的成形工序。

具体地，本实用新型的方案分别如下。

方案一是一种定子，具备：定子铁芯，其具有在周向上连结多个圆弧状的分割铁芯背部而形成并且包围中心轴的环状的铁芯背部以及从各所述分割铁芯背部向径向内侧延伸并在周向上配置有多个的齿；覆盖所述铁芯背部和所述齿的绝缘体；以及经由所述绝缘体卷绕在所述齿的周围而形成线圈的导线，其特征在于，

所述绝缘体具有：覆盖所述分割铁芯背部的轴向一端面的铁芯背罩部；覆盖所述齿的轴向一端面的齿罩部；以及从所述铁芯背罩部的轴向一端面向轴向外侧突出的突出部，

所述导线具有通过所述突出部的径向外侧并连接多个所述线圈的连接线，

所述连接线具有在周向上相邻的所述突出部之间向径向内侧呈凸状地弯曲的弯曲部。

方案二是方案一基础上所述的定子，其特征在于，

所述弯曲部的径向内端相比所述突出部的径向内表面位于径向内侧。

方案三是方案一或方案二基础上的定子，其特征在于，

从轴向观察，所述突出部的径向外侧的周向两端的角部的内角大于90°。

方案四是方案一或方案二基础上的定子，其特征在于，

所述绝缘体还具有从所述铁芯背罩部的轴向一端面向轴向外侧突出且相比所述突出部配置在周向外侧的第一引导部，

所述第一引导部的径向内表面相比所述突出部的径向外表面位于径向内侧，

所述弯曲部的径向内端相比所述第一引导部位于径向内侧。

方案五是方案四基础上的定子，其特征在于，

所述第一引导部具有与所述突出部在周向上对置的倾斜面，

从轴向观察，所述倾斜面向随着朝向径向内侧而在周向上远离所述突出部的方向倾斜。

方案六是方案四基础上的定子，其特征在于，

所述绝缘体还具有从所述铁芯背罩部的轴向一端面向轴向外侧突出且相比所述突出部配置于径向外侧的第二引导部，

所述连接线通过所述突出部与所述第二引导部之间，

所述突出部的轴向外端相比所述第一引导部及所述第二引导部的轴向外端位于轴向外侧。

方案七是方案一或方案二基础上的定子，其特征在于，

所述绝缘体还具有从所述铁芯背罩部的轴向一端面向轴向外侧突出且相比所述突出部配置于径向外侧的第二引导部，

所述连接线通过所述突出部与所述第二引导部之间。

方案八是一种电动机，其特征在于，具备：

方案一或方案二所记载的定子；以及

与所述定子径向对置并绕所述中心轴旋转的转子。

实用新型效果

根据示例性的本实用新型，能够提供一种能够防止导线破损的定子、具备该定子的电动机以及定子的制造方法。

附图说明

图1是本实用新型的示例性的第一实施方式的电动机的纵剖视图。

图2是本实用新型的示例性的第一实施方式的定子的立体图。

图3是本实用新型的示例性的第一实施方式的定子的分解立体图。

图4是本实用新型的示例性的第一实施方式的定子的分割铁芯和绝缘体的立体图。

图5是本实用新型的示例性的第一实施方式的定子的分割铁芯和绝缘体的分解立体图。

图6是放大表示本实用新型的示例性的第一实施方式的定子的一部分的俯视图。

图7是表示本实用新型的示例性的第一实施方式的定子的制造工序的流程图。

图8是说明本实用新型的示例性的第一实施方式的定子的制造工序的说明图。

图9是放大表示本实用新型的示例性的第二实施方式的定子的一部分的俯视图。

符号的说明

1—电动机，10—转子，11—轴，12—转子铁芯，12a—插入孔，13—磁铁， 20—定子，30—定子铁芯，31—分割铁芯，32—分割铁芯背部，33—齿，34 —铁芯背部，40—绝缘体，41—上绝缘体，42—下绝缘体，43—侧面罩部，50 —导线，51—连接线，51a—弯曲部，70—绝缘体，81—轴承，82—轴承，100 —壳体，101—底板部，102—顶板部，411—上铁芯背罩部(铁芯背罩部)，412 —上齿罩部(齿罩部)，413—突出部，413a—角部，413b—径向外表面，413c —径向内表面，414—第一引导部，414a—倾斜面，414b—径向内表面，415 —第二引导部，421—下铁芯背罩部，422—下齿罩部，C—线圈，J—中心轴， X—箭头。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本实用新型的示例性的实施方式。另外，在本说明书中，将与电动机的中心轴平行的方向称为“轴向”，将与电动机的中心轴正交的方向称为“径向”，将沿着以电动机的中心轴为中心的圆弧的方向称为“周向”。另外，在本申请中，将轴向设为上下方向，将下绝缘体42相对于上绝缘体41设为下，对各部的形状、位置关系进行说明。另外，上下方向仅是用于说明的名称，并不限定实际的位置关系和方向。

另外，在本申请中，“平行的方向”也包括大致平行的方向。另外，在本申请中，“正交的方向”也包括大致正交的方向。

(1.电动机的结构)

对本实用新型的一个示例性实施例的定子进行说明。图1是本实用新型的第一实施方式的电动机1的纵剖视图。电动机1包括转子10、定子20和壳体 100。

转子10具有形成沿着中心轴J延伸的旋转轴的柱状的轴11、转子铁芯12 以及多个磁铁13。转子铁芯12由环状的电磁钢板沿轴向层叠的层叠钢板构成。转子铁芯12具有沿轴向延伸的插入孔12a。轴11压入插入孔12a而固定于转子铁芯12。

多个磁铁13例如利用粘接剂固定于转子铁芯12的外周面。多个磁铁13 以N极和S极交替排列的方式沿周向排列。

壳体100形成为筒状，收容定子20。壳体100具有底板部101和顶板部 102。底板部101配置在定子20的轴向下侧，保持轴承81。顶板部102配置在定子20的轴向上侧，保持轴承82。

轴承81、82将轴11支承为能够相对于壳体100旋转。轴承81、82例如使用球轴承。

定子20配置于转子10的径向外侧，并固定于壳体100。在驱动电动机1 时，在定子20与磁铁13之间产生转矩。

(2.定子的结构)

对本实用新型的一个示例性实施例的定子进行说明。图2是定子20的立体图，图3是定子20的分解立体图。另外，在图3中未图示线圈C。定子20 包括定子铁芯30、绝缘体40和导线50。

(2-1.定子铁芯的结构)

定子铁芯30通过在轴向上层叠多个电磁钢板等磁性体而形成。定子铁芯 30通过在周向上连结多个分割铁芯31而形成。例如，本实施方式的分割铁芯 31的数量为12个。分割铁芯31具有一体形成的分割铁芯背部32和齿33。

分割铁芯背部32形成为圆弧状，在周向上连结多个而形成包围中心轴J 的环状的铁芯背部34。在周向上相邻的分割铁芯背部32的周向外端彼此接触。另外，铁芯背部34被压入筒状体(未图示)的内部，并以在周向上连结多个的状态被保持。

齿33从各分割铁芯背部32向径向内侧延伸。齿33在将多个分割铁芯背部32沿周向连结的状态下沿周向等间隔地配置有多个。

(2-2.绝缘体的结构)

图4是分割铁芯31和绝缘体40的立体图，图5是分割铁芯31和绝缘体 40的分解立体图。绝缘体40由覆盖铁芯背部34和齿33的绝缘性的树脂成形品构成(参照图2、图3)。

绝缘体40被分割为上下夹持各分割铁芯31的上绝缘体41和下绝缘体42。上绝缘体41具有上铁芯背罩部(铁芯背罩部)411、上齿罩部(齿罩部)412、突出部413、第一引导部414和第二引导部415。

下绝缘体42具有下铁芯背罩部421和下齿罩部422。另外，在轴向上被分割的侧面罩部43分别设于上绝缘体41及下绝缘体42。

上铁芯背罩部411覆盖分割铁芯背部32的上表面(轴向一端面)。上齿罩部412覆盖齿33的上表面(轴向一端面)。

突出部413从上铁芯背罩部411的上表面(轴向一端面)向轴向外侧突出，配置在上铁芯背罩部411与上齿罩部412的边界上。

突出部413从轴向观察形成为大致梯形状，径向外侧的周向两端的角部413a的内角大于90°(参照图6)。

第一引导部414及第二引导部415一体形成，从上铁芯背罩部411的上表面(轴向一端面)向轴向外侧突出。第一引导部414隔着第二引导部415在周向两侧配置有一对。另外，在本实施方式中，第一引导部414和第二引导部 415一体形成，但第一引导部414和第二引导部415也可以分开形成。

第二引导部415配置在上铁芯背罩部411的径向外缘，与突出部413在径向上对置。即，第二引导部415从上铁芯背罩部411的上表面(轴向一端面) 向轴向外侧突出，相比突出部413配置在径向外侧。

第一引导部414相比突出部413配置在周向外侧。第一引导部414的径向内表面414b相比突出部413的径向外表面413b位于径向内侧(参照图6)。另外，在本实施方式中，在周向上相邻的上绝缘体41的第一引导部414彼此接触，相邻的径向内表面414b彼此形成为同一面(参照图6)。此时，第一引导部414配置在周向上相邻的突出部413之间。

另外，第一引导部414具有倾斜面414a。倾斜面414a在周向上与突出部 413对置，从轴向观察，随着朝向径向内侧而向在周向上远离突出部413的方向倾斜。另外，从轴向观察，倾斜面414a相对于第一引导部414的径向内表面414b以大于90°的角度倾斜。

突出部413的上端(轴向外端)相比第一引导部414及第二引导部415 的上端(轴向外端)位于轴向上侧(轴向外侧)。

(2-3.导线的结构)

图6是放大表示定子20的一部分的俯视图。导线50被绝缘覆膜覆盖，经由绝缘体40卷绕在齿33的周围而形成线圈C。线圈C是在从中心轴J观察径向外侧的方向的情况下，导线50在齿33上例如顺时针卷绕多次而形成的。定子铁芯30和导线50经由绝缘体40而绝缘。线圈C例如以U相、V相、W相的顺序沿周向配置，同一相的线圈在周向上不相邻。通过使在周向上相邻的线圈C的相位不同，能够抑制转子10的旋转不均，能够降低转子10的振动。

导线50具有连接线51。连接线51通过突出部413与第二引导部415之间以及突出部413与第一引导部414之间而沿周向延伸。即，连接线51通过突出部413的径向外侧而沿周向延伸，将同一相的多个线圈C连接。

连接线51具有弯曲部51a。弯曲部51a在周向上相邻的突出部413之间向径向内侧呈凸状地弯曲。弯曲部51a的径向内端相比突出部413的径向内表面413c位于径向内侧。

另外，第一引导部414的径向内表面414b相比突出部413的径向外表面 413b位于径向内侧。另外，弯曲部51a的径向内端相比第一引导部414位于径向内侧。因此，在周向上相邻的突出部413之间，连接线51沿着第一引导部414的内表面侧形成有弯曲部51a。

在本实施方式中，在周向上相邻的突出部413之间配置有第一引导部414，连接线51配置在第一引导部414的径向内侧。由此，能够防止连接线51比定子铁芯30的径向外缘向径向外侧鼓出而与其它部件等接触。因此，在定子20 的制造、组装时，能够防止连接线51破损而发生短路。另外，能够抑制定子 20在径向上的大型化。

(2.定子的制造方法)

图7是表示定子20的制造工序的流程图，图8是说明定子20的制造工序的说明图。定子20的制造方法依次具有绝缘体安装工序、线圈形成工序和连结工序，连结工序和成形工序同时进行。

在绝缘体安装工序中，利用上绝缘体41和下绝缘体42上下夹持分割铁芯 31(参照图5)，用绝缘体40覆盖分割铁芯31(步骤S1)。

在线圈形成工序中，在齿33的周围经由绝缘体40卷绕导线50而形成线圈C(步骤S2)。另外，在线圈形成工序中，在从径向外侧将连接线51勾挂在突出部413的上端部后，使连接线51向轴向下侧(箭头X)移动(参照图 8)。由此，能够容易将连接线51引导到突出部413与第二引导部415之间以及突出部413与第二引导部415之间。

此时，突出部413的上端(轴向外端)相比第一引导部414和第二引导部 415的上端(轴向外端)位于轴向上侧(轴向外侧)。由此，能够容易将连接线51勾挂于突出部413，而不勾挂于第一引导部414和第二引导部415。因此，能够提高线圈形成工序中的作业性。

另外，突出部413从轴向观察时，径向外侧的周向角部413a的内角比90°大，因此能够使连接线51沿着突出部413的周向角部413a平缓地向径向内侧弯曲。由此，能够降低施加于连接线51的负荷。

另外，从轴向观察，倾斜面414a相对于第一引导部414的径向内表面414b 以大于90°的角度倾斜。因此，能够使连接线51沿着第一引导部414的倾斜面414a平缓地向径向内侧弯曲。

另外，即使在连接线51在突出部413与第二引导部415之间挠曲而向径向外侧凸出地弯曲的情况下，也与第二引导部415接触。因此，能够防止连接线51比定子铁芯30的径向外缘更向径向外侧鼓出地弯曲。

在连结工序中，将形成有线圈C的多个分割铁芯31沿周向连结而形成环状的定子铁芯30(步骤3)。此时，相邻的第一引导部414彼此接触，连接线 51沿着第一引导部414的径向内表面侧配置。由此，在连接线51上形成弯曲部51a(步骤4)。即，成形工序与连结工序同时进行，在周向上相邻的突出部 413之间，使连接线51沿着第一引导部414的内表面侧向径向内侧呈凸状地弯曲。由此，连结工序和成形工序同时进行，提高定子20的制造效率。

<第二实施方式>

接着，对本实用新型的第二实施方式进行说明。图9是放大表示定子20 的一部分的俯视图。为了便于说明，对与上述图1～图8所示的第一实施方式相同的部分标注相同的附图标记。在第二实施方式中省略了第一引导部414 这一点与第一实施方式不同。其它部分与第一实施方式相同。

在本实施方式中，在连结工序之后进行成形工序。在成形工序中，使用夹具等使连接线51向径向内侧弯曲而形成弯曲部51a。由此，能够抑制连接线 51比定子铁芯30的径向外缘更向径向外侧鼓出而与其它部件等接触。因此，在定子20的制造、组装时，能够防止连接线51破损而发生短路。另外，能够抑制定子20在径向上的大型化。

另外，由于弯曲部51a的径向内端相比突出部413的径向内表面413c位于轴向内侧，因此能够进一步抑制连接线51比定子铁芯30的径向外缘更向径向外侧鼓出。

另外，成形工序也可以在连结工序之前进行。例如，也可以在线圈形成工序中预先形成弯曲部51a，在连结工序中将多个分割铁芯31沿周向连结而形成环状的定子铁芯30。

(3.其他)

上述实施方式仅是本实用新型的示例。实施方式的结构可以在不脱离本实用新型的技术思想的范围内适当变更。另外，实施方式可以在可能的范围内组合来实施。例如，可以省略第二引导部415，也可以省略第一引导部414和第二引导部415两者。

另外，在上述实施方式中，突出部413、第一引导部414以及第二引导部 415从上铁芯背罩部411的上表面向轴向上侧突出，但也可以使突出部413、第一引导部414以及第二引导部415从下铁芯背罩部421的下表面向轴向下侧突出。

另外，在上述实施方式中，一根连接线51通过突出部413与第一引导部414之间，但也可以是多个连接线51通过。此时，多个连接线51也可以被捆扎而具有大致相同形状的弯曲部51a。

另外，在上述实施方式中，按照U相、V相、W相的顺序在周向上配置，同一相的线圈C在周向上不相邻。因此，为了连接同一相的线圈C，连接线 51沿周向通过多个突出部413而延伸。此时，形成有多个弯曲部51a。但是，也可以使同一相的线圈C在周向上相邻。在这种情况下，连接线51沿周向通过两个突出部413，从而形成一个弯曲部51a。

产业上的利用可能性

本实用新型的电动机例如能够利用于送风机等。

Claims (8)

1.一种定子，具备：定子铁芯，其具有在周向上连结多个圆弧状的分割铁芯背部而形成并且包围中心轴的环状的铁芯背部以及从各所述分割铁芯背部向径向内侧延伸并在周向上配置有多个的齿；覆盖所述铁芯背部和所述齿的绝缘体；以及经由所述绝缘体卷绕在所述齿的周围而形成线圈的导线，其特征在于，

所述绝缘体具有：覆盖所述分割铁芯背部的轴向一端面的铁芯背罩部；覆盖所述齿的轴向一端面的齿罩部；以及从所述铁芯背罩部的轴向一端面向轴向外侧突出的突出部，

所述导线具有通过所述突出部的径向外侧并连接多个所述线圈的连接线，

所述连接线具有在周向上相邻的所述突出部之间向径向内侧呈凸状地弯曲的弯曲部。

2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，

所述弯曲部的径向内端相比所述突出部的径向内表面位于径向内侧。

3.根据权利要求1或2所述的定子，其特征在于，

从轴向观察，所述突出部的径向外侧的周向两端的角部的内角大于90°。

4.根据权利要求1或2所述的定子，其特征在于，

所述绝缘体还具有从所述铁芯背罩部的轴向一端面向轴向外侧突出且相比所述突出部配置在周向外侧的第一引导部，

所述第一引导部的径向内表面相比所述突出部的径向外表面位于径向内侧，

所述弯曲部的径向内端相比所述第一引导部位于径向内侧。

5.根据权利要求4所述的定子，其特征在于，

所述第一引导部具有与所述突出部在周向上对置的倾斜面，

从轴向观察，所述倾斜面向随着朝向径向内侧而在周向上远离所述突出部的方向倾斜。

6.根据权利要求4所述的定子，其特征在于，

所述绝缘体还具有从所述铁芯背罩部的轴向一端面向轴向外侧突出且相比所述突出部配置于径向外侧的第二引导部，

所述连接线通过所述突出部与所述第二引导部之间，

所述突出部的轴向外端相比所述第一引导部及所述第二引导部的轴向外端位于轴向外侧。

7.根据权利要求1或2所述的定子，其特征在于，

所述绝缘体还具有从所述铁芯背罩部的轴向一端面向轴向外侧突出且相比所述突出部配置于径向外侧的第二引导部，

所述连接线通过所述突出部与所述第二引导部之间。

8.一种电动机，其特征在于，具备：

权利要求1或2所记载的定子；以及

与所述定子径向对置并绕所述中心轴旋转的转子。

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