TW201431248A

TW201431248A - 定子芯及電動機

Info

Publication number: TW201431248A
Application number: TW102131516A
Authority: TW
Inventors: Daisuke Kanamori; Yosuke Takaishi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-01-23
Filing date: 2013-09-02
Publication date: 2014-08-01
Also published as: WO2014115271A1

Abstract

定子芯1係具備：鐵芯後背部4，係呈圓筒形狀；及複數個齒部3，係從鐵芯後背部4的內側面朝向圓筒形狀的中心軸C突出，並且沿著中心軸C方向延伸；鐵芯後背部4能夠以朝中心軸C方向延伸的分割面7進行分割，在鐵芯後背部4的外側面且隔著分割面7的兩側，形成有朝向外側突出並且沿著中心軸C方向延伸而互相抵接之熔接部8，熔接部8彼此之抵接面9係呈沿著中心軸C方向延伸之波浪形狀，且波浪形狀彼此互相囓合。

Description

定子芯及電動機

本發明係有關電動機的定子芯及電動機。

具備轉子與定子之電動機係由以往就開始使用。在此種電動機的定子係具備藉由將具有齒部(teeth)鐵芯部與鐵芯後背(core back)鐵芯部而構成之分割鐵芯彼此予以熔接而連結之定子芯。此種定子芯係藉由對齒部鐵芯部施作繞線而作為電動機之定子使用。

在藉由熔接連結分割鐵芯彼此之際，當在對接面產生位偏時，會有招致馬達(motor)的性能及可靠性降低的情況。因此，例如在專利文獻1中揭示有一種構成，該構成係在使分割鐵芯彼此對接之對接面，設置從側面觀察之形狀為方形形狀之凹凸，使對接面彼此囓合而抑制分割鐵芯彼此之位偏。此外，例如在專利文獻2中揭示有一種構成，該構成係使由側面觀察為以複數個傾斜面構成之凹凸，形成於分割鐵芯的對接面，而抑制分割鐵芯彼此的位偏。

(先前技術文獻) (專利文獻)

〔專利文獻1〕：日本特開2010-41893號公報

〔專利文獻2〕：日本特開2007-166681號公報

然而，根據專利文獻1之技術，在使分割鐵芯彼此對接之際，會因為必須正確地進行方形形狀之凹凸的對位，故會有因組裝裝置的複雜化及高功能化而造成製造成本(cost)的上升之情況的問題。

此外，根據專利文獻1之技術，因形成於對接面之凹凸係與齒部鄰接，故會有因形成於對接面的凹凸而使施作於齒部之繞線容易損傷的問題。當繞線損傷時，會招致電動機之耐壓性能降低。

本發明係有鑑於上述情況而研創者，其目的在於獲得一種難以產生組裝時之鐵芯後背部的位偏及對繞線之損傷之定子芯。

為了解決上述課題並達成目的，本發明係具備：鐵芯後背部，係呈圓筒形狀；及複數個齒部，係從鐵芯後背部的內側面朝向圓筒形狀的中心軸突出，並且沿著中心軸的方向延伸；鐵芯後背部能夠以朝中心軸方向延伸的分割面進行分割，在鐵芯後背部的外側面且隔著分割面的兩側，形成有朝向外側突出並且沿著中心軸方向延伸而互相抵接之熔接部，熔接部彼此之抵接面係呈沿著中心軸方向延伸之波浪形狀，且波浪形狀彼此互相囓合。

本發明之定子芯能夠達成可獲得組裝時難以產生鐵芯後背部的位偏及對繞線之損傷之定子芯的效果。

1‧‧‧定子芯

2‧‧‧繞線

3‧‧‧齒部

4‧‧‧鐵芯後背部

4a‧‧‧分割鐵芯後背部

5‧‧‧分割鐵芯

6‧‧‧連結銷

7‧‧‧分割面

7a‧‧‧邊緣

8‧‧‧熔接部

9‧‧‧抵接面

10‧‧‧定子

11‧‧‧空隙

12‧‧‧熔接部位

20‧‧‧轉子

30‧‧‧電動機

C‧‧‧中心軸

109‧‧‧抵接面

第1圖係示意性顯示本發明實施形態1之電動機的內部構造的圖式，且為沿著旋轉軸方向所見之圖式。

第2圖係顯示定子芯之概略構成的立體圖。

第3圖係顯示以分割面展開定子芯之狀態的立體圖。

第4圖係將定子芯之熔接部部分擴大之部分擴大圖。

第5圖係顯示使抵接面對接前之狀態的圖式。

第6圖係顯示使抵接面對接後之狀態的圖式。

第7圖係顯示以具有方形形狀的凹凸之抵接面作為比較例的圖式。

第8圖係顯示抵接面之變形例的圖式。

以下，根據圖式詳細說明本發明實施形態之定子芯及電動機。另外，本發明並非受本實施形態所限定。

實施形態1

第1圖係示意性顯示本發明實施形態1之電動機的內部構造的圖式，且為沿著旋轉軸方向所見之圖式。電動機30係具備定子10與轉子20。轉子20係設在定子10的內側而可旋轉。

定子10係具有定子芯1與繞線2。繞線2係捲繞於形成在定子芯1的齒部3。第2圖係顯示定子芯1之概略構成的立體圖。第3圖係顯示以分割面展開定子芯1之狀態的立體圖，且為顯示更詳細之構成的圖式。定子芯1係具有鐵芯後背部4與齒部3。

鐵芯後背部4整體而言係呈圓筒形狀。在以下的說明中，將呈圓筒形狀之鐵芯後背部4的中心軸定為中心軸C。齒部3係以由鐵芯後背部4的內側面朝向中心軸C突出並且沿著中心軸C之延伸方向延伸的方式形成。在鐵芯後背部4的內側面，形成有複數個齒部3。

如第3圖所示，定子芯1係由複數個分割鐵芯5組合而構成。分割鐵芯5係具有將鐵芯後背部4朝周方向分割之分割鐵芯後背部4a、及形成於分割鐵芯後背部4a之齒部3而構成。分割鐵芯5係由複數片金屬薄板於旋轉軸C方向堆疊而構成。

分割鐵芯5彼此係藉由連結銷(pin)6而互相連結，並能夠以連結銷6為中心旋轉。在全部的(在本實施形態1中為9個)分割鐵芯5連結後之狀態中，位於端部之分割鐵芯5彼此，係並非使用連結銷6之連結，而是藉由熔接來連結。在此，將位於端部之分割鐵芯5彼此相接的面定為分割面7。

如此，只要是在藉由熔接進行分割鐵芯5之連結前，定子芯1就能夠以朝中心軸C方向延伸的分割面7進行分割。此外，在構成分割面7的邊緣之中，成為定子芯1之圓筒形狀的內側的邊緣7a係成為直線。本實施形態1中，於沿著中心軸C之方向，以沒有凹凸的複數個面構成分割面7，藉以使成為圓筒形狀的內側之邊緣7a成為直線。成為圓筒形狀的內側之邊緣7a雖然成為接近於齒部3的邊緣，但因此邊緣7a為直線，相較於有凹凸的情況，更難以損傷施作於齒部3之繞線2。

在鐵芯後背部4的外側面且隔著分割面7的兩側，形成有朝向外側突出並且沿著中心軸C方向延伸而互相抵接之熔接部8。在使抵接面9抵接之狀態下對熔接部8彼此進行熔接，藉此將以連結銷6連結後之分割鐵芯5之中，位於端部之分割鐵芯5彼此連結，形成筒狀之鐵芯後背部4。

熔接部8之抵接面9係呈沿著中心軸C方向延伸之波浪形狀，且形成為一方的抵接面9的波浪形狀與另一方的抵接面9之波浪形狀互相囓合。在本實施形態1中，抵接面9的波浪形狀係藉由直線的連續所形成。亦即，在從外側面觀察定子芯1時，三角形之複數個突部係形成於抵接面9，且三角形之突部呈連續之波浪形狀。此外，換言之，可謂在抵接面9形成有中心軸C方向的寬度越朝向另一方的抵接面9就越變窄的突部。另外，突部的數量不限於第3圖等所示之數量。

第4圖係將定子芯1之熔接部8部分擴大之部分擴大圖。如第4圖所示，在定子芯1的熔接部8與鐵芯後背部4之間形成有空隙11。如此，因在熔接部8與鐵芯後背部4之間形成空隙11，使得將熔接部8予以熔接之際所產生的熱難以傳遞到鐵芯後背部4。藉此，可抑制因熱造成之鐵芯後背部4的劣化，並可謀求頓轉轉矩(cogging torque)之降低。同樣地，因熱亦難以傳遞至施作於齒部3的繞線2，故亦可抑制繞線披覆的劣化。

第5圖係顯示在熔接製程中使抵接面9彼此對接前之狀態的圖式。第6圖係顯示在熔接製程中使抵接面9彼此對接後之狀態的圖式。如第5圖所示，在使抵接面9對接之際，會有在分割鐵芯5彼此產生沿著中心軸C方向之偏移的情況。

於此，在本實施形態1中，抵接面9係形成為波浪形狀，並進而構成為一方的波浪形狀與另一方的波浪形狀互相囓合，因此，即使有稍微的偏移，只要就此使抵接面9彼此密著，偏移就會自然地消除。此外，只要以使抵接面9彼此密著的方式施加壓力，則即使在熔接時分割鐵芯5亦難以偏移。

此外，在第6圖中，係藉由虛線例示熔接部8之熔接部位12。如第6圖所示，因抵接面9呈波浪形狀，故可使熔接部位12排列於直線上。藉此，在謀求熔接製程之自動化時，可使熔接用之機械的動作單純化，並可謀求熔接精確度的提升及成本的抑制。

第7圖係顯示以具有方形形狀的凹凸之抵接面109作為比較例的圖式。在第7圖所示之情況，因難以將熔接部位12排列於直線上，故難以使熔接用之機械的動作單純化。此外，在具有方形形狀之凹凸的抵接面109的情況，因為在使抵接面彼此密著前必須進行無偏移之正確的對位，而會招致因組裝裝置的複雜化及高功能化而造成製造成本的上升。

第8圖係顯示抵接面9之變形例的圖式。如第8圖所示，抵接面9的波浪形狀曲線亦能夠以曲線的連續所形成。如第8圖所示，即使在抵接面9的波浪形狀以曲線的連續所形成時，只要形成為波浪形狀，並進而構成為使一方的波浪形狀與另一方的波浪形狀互相囓合，則只要使抵接面9彼此密著，就會自然地消除偏移。此外，只要以使抵接面9彼此密著的方式施加壓力，則即使在溶解時分割鐵芯5亦難以偏移。

另外，設置於1個定子芯之分割面7的數量並不限於1個而亦可設置複數個。此外，1個定子芯所具有之分割鐵芯的數量並不限於9個。此外，可於1個分割鐵芯部4a形成複數個齒部3，亦可具有未形成有齒部3之分割鐵芯部4a。

(產業上的可利用性)

如上所述，本發明之定子芯係可適用於藉由熔接分割鐵芯而連結之定子芯。