TW201607214A - 電動機的定子 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種電動機的定子，係具備有：定子鐵心1，以積層複數矽鋼板而形成之齒部1a、齒前端部1b、及軛部1c所構成；絕緣體4，設置於定子鐵心1之軸方向的兩端；絕緣薄片3，安裝於定子鐵心1；以及繞線，捲繞於設置有絕緣體4及絕緣薄片3之定子鐵心1；其中於絕緣體4之捲繞有繞線之面係形成有供絕緣薄片3之端部插入的溝部，該端部被插入於前述溝部之絕緣薄片3係安裝於定子鐵心1之捲繞有繞線之面者。

Description

電動機的定子

本發明係有關於一種電動機的定子，其係利用絕緣薄片(sheet)而將定子鐵心與繞線之間予以絕緣。

習知的定子係具有：定子鐵心、絕緣體(insulator)、絕緣薄片、以及繞裝於安裝有絕緣薄片和絕緣體之定子鐵心之齒(teeth)部的繞線。於下述專利文獻1所示之習知的定子，係利用絕緣體挾住配合齒部形狀而配置之絕緣薄片之兩端的形狀。藉此，可保持定子鐵心與繞線之絕緣距離，可獲得高絕緣薄片之尺寸精確度較高之電動機的定子。

(先前技術文獻)

(專利文獻)

[專利文獻1]日本特開2008-167518號公報

然而，於前述專利文獻1所示之習知的定子，由於利用絕緣體將絕緣薄片固定於齒部，故由絕緣體之厚 度，使絕緣體與絕緣薄片之間產生高低差。因此，絕緣薄片與繞線之間會出現絕緣體厚度分的間隙，而絕緣體之厚度分會使用以捲繞繞線之空間(space)減少。因此，於前述專利文獻1所示之習知的定子，會有難以因應謀求電動機之更高一層的效率化的需求(needs)的課題。

本發明為有鑑於前述之問題點所開發者目的在於獲得可謀求更高一層之效率化的電動機的定子。

為了解決前述之課題且達成目的，本發明係具備有：定子鐵心；絕緣體，設置於前述定子鐵心之軸方向的兩端；絕緣薄片，安裝於前述定子鐵心；以及繞線，捲繞於設置有前述絕緣體及前述絕緣薄片之前述定子鐵心；其中於前述絕緣體之捲繞有前述繞線之面係形成有供前述絕緣薄片之端部插入的溝部，該端部被插入於前述溝部之絕緣薄片係安裝於前述定子鐵心之捲繞有前述繞線之面者。

根據本發明，達成可謀求更高一層之效率化之効果。

1‧‧‧定子鐵心

1a‧‧‧齒部

1a1‧‧‧側面

1b‧‧‧齒前端部

1b1‧‧‧內面

1c‧‧‧軛部

1c1‧‧‧內面

1c2‧‧‧外面

2‧‧‧繞線

3‧‧‧絕緣薄片

3a‧‧‧胴部側被覆部

3a1‧‧‧插入部

3a2‧‧‧端部

3b‧‧‧內凸緣側被覆部

3b1‧‧‧端部

3c‧‧‧外凸緣側被覆部

3c1‧‧‧插入部

3c2‧‧‧端部

4‧‧‧絕緣體

4a‧‧‧胴部

4a1‧‧‧側面

4a2‧‧‧凸邊部

4a3‧‧‧端部

4a4‧‧‧溝部

4a5‧‧‧軛抵接部

4b‧‧‧內凸緣部

4b1‧‧‧端部

4b12‧‧‧內面

4b2‧‧‧間隙

4c‧‧‧外凸緣部

4c1‧‧‧端部

4c11‧‧‧溝部

4c12‧‧‧內面

4c13‧‧‧凸邊部

4c15‧‧‧軛抵接部

4c2,5,6‧‧‧間隙

100,200,300‧‧‧定子

第1圖係本發明之實施形態1之電動機的定子的立體圖。

第2圖係刪除絕緣薄片之狀態的定子鐵心與絕緣體之 立體圖。

第3圖係絕緣體之立體圖。

第4圖係將絕緣薄片插入至絕緣體之狀態之立體圖。

第5圖係第4圖所示A-A’箭頭剖面圖。

第6圖係絕緣體、絕緣薄片、及繞線之剖面圖。

第7圖係將兩個絕緣體予以並列之狀態剖面圖。

第8圖係第一種施以繞線之狀態的A-A’箭頭剖面圖。

第9圖係第二種施以繞線之狀態的A-A’箭頭剖面圖。

第10圖係第三種施以繞線之狀態的A-A’箭頭剖面圖。

第11圖係實施形態1之定子之齒部的剖面圖。

第12圖係於習知之定子之齒部中的剖面圖。

第13圖係本發明之實施形態2之電動機的定子的立體圖。

第14圖係刪除絕緣薄片之狀態的定子鐵心與絕緣體之立體圖。

第15圖係將絕緣薄片插入至絕緣體之狀態之立體圖。

第16圖係第15圖所示之A-A’箭頭剖面圖。

第17圖係施以繞線之狀態的A-A’箭頭剖面圖。

第18圖係第15圖所示之B-B’箭頭剖面圖。

第19圖係施以繞線之狀態的B-B’箭頭剖面圖。

第20圖係本發明之實施形態3之電動機的定子的立體 圖。

第21圖係刪除絕緣薄片之狀態的定子鐵心與絕緣體之立體圖。

第22圖係將端部之凸邊部的內側面予以斜面(taper)狀之剖面圖。

第23圖係將端部之軛(yoke)抵接部的內側面予以斜面狀之剖面圖。

第24圖係將凸邊部之前端部及軛抵接部之前端部予以曲面狀之剖面圖。

第25圖係將胴部之凸邊部的內側面予以斜面狀之剖面圖。

第26圖係將胴部之軛抵接部的內側面予以斜面狀之剖面圖。

第27圖係將凸邊部之前先端部予以曲面狀之剖面圖。

以下，根據圖式詳細說明本發明之電動機的定子的實施形態。另外，本發明不受該實施形態所限定。

實施形態1

第1圖係本發明之實施形態1之電動機的定子的立體圖。第2圖係刪除絕緣薄片之狀態的定子鐵心與絕緣體之立體圖。第3圖係絕緣體之立體圖。第4圖係將絕緣薄片插入至絕緣體之狀態之立體圖。第5圖係第4圖所示A-A’箭頭剖面圖。第6圖係絕緣體、絕緣薄片、及繞線之 剖面圖。第7圖係將兩個絕緣體予以並列之狀態剖面圖。第8圖係第一種施以繞線之狀態的A-A’箭頭剖面圖。第9圖係第二種施以繞線之狀態的A-A’箭頭剖面圖。第10圖係第三種施以繞線之狀態的A-A’箭頭剖面圖。第11圖係實施形態1之定子之齒部的剖面圖。第12圖係於習知之定子之齒部中的剖面圖。

如第1圖至第7圖所示，電動機的定子100係具備有：積層複數矽鋼板所形成的定子鐵心1、將定子鐵心1予以絕緣覆蓋的絕緣薄片3、安裝於定子鐵心1之軸方向端部的絕緣體4、以及繞裝於安裝有絕緣薄片3和絕緣體4之定子鐵心1的繞線2(參照第6圖至第11圖)。

定子鐵心1係具有齒部1a、齒前端部1b、及軛部1c。定子鐵心1係形成為T字形，且在繞線2之繞裝後將軛部1c彼此連接而成環狀或板狀之定子。絕緣薄片3係以沿著軛部1c之內面1c1、齒前端部1b之內面1b1、及齒部1a之側面1a1之方式而安裝。

絕緣體4係具有配置於軛部1c之軸方向端部的外凸緣(flange)部4c、配置於齒前端部1b之軸方向端部的內凸緣部4b、以及連接配置於齒部1a之軸方向端部的外凸緣部4c和內凸緣部4b的胴部4a，且形成為T字形。絕緣體4係以模具、衝壓(press)、或3D列印機(printer)所製造。

外凸緣部4c之內面4c12、胴部4a之側面4a1、及內凸緣部4b之內面4b12的輪廓係形成與軛部1c之內面 1c1、齒部1a之側面1a1、及齒前端部1b之內面1b1之輪廓相同。

如第4圖所示，在外凸緣部4c之端部4c1係形成有溝部4c11。溝部4c11係從軛部1c往端部4c1之方向形成為凹狀，且位於較軛部1c之內面1c1之延長線上更靠外面1c2側。藉由形成溝部4c11，從而在外凸緣部4c之端部4c1之內面4c12形成凸邊部4c13。在溝部4c11係插入有絕緣薄片3之插入部3c1。插入部3c1係從軛部1c之軸方向端面朝端部4c1側突出之絕緣薄片3之一部分，且將絕緣體4安裝於定子鐵心1之時朝溝部4c11插入。

內凸緣部4b之端部4b1形成有間隙4b2。間隙4b2係從齒前端部1b往端部4b1之方向形成為凹狀，且在間隙4b2插入有從齒前端部1b之軸方向端面朝端部4b1側突出之絕緣薄片3的一部分。

如第5圖所示，在胴部4a之側面4a1係形成有溝部4a4。溝部4a4係從齒部1a往胴部4a之方向形成為凹狀，且位於較齒部1a之側面1a1之延長線上更靠胴部4a之中心側。藉由形成溝部4a4，從而在胴部4a之側面4a1形成凸邊部4a2。凸邊部4a2之端部4a3係與齒部1a相向，且配置在離齒部1a隔一定寬度之位置。藉此，於凸邊部4a2之端部4a3與齒部1a之間形成間隙5。在間隙5係插入有絕緣薄片3之插入部3a1。插入部3a1係從齒部1a之軸方向端面朝胴部4a側突出之絕緣薄片3之一部分，且將絕緣體4安裝於定子鐵心1之時朝溝部4a4插入。

在第12圖所示之習知的定子中，絕緣體14之凸邊部13覆蓋齒部10之端部，並且，挾住絕緣薄片11之形狀。因此，由凸邊部13之厚度，使絕緣體14與絕緣薄片11之間產生高低差。因此，於絕緣薄片11與繞線12之間會出現凸邊部13之厚度分的間隙16，而使用以捲繞繞線12之空間減少了間隙16之分。

相對於此，第11圖所示之實施形態1之定子100，插入部3a1係插入至溝部4a4。因此，繞線2與齒部1a之間僅介設絕緣薄片3，且可對於齒部1a無間隙地捲繞繞線2。據此，可在相同輸出下謀求小型化，且可在相同形狀下謀求提升電動機之輸出。此外，藉由絕緣薄片3插入至間隙5，從而絕緣薄片3係相對於定子鐵心1而定位在軸方向，且不偏離。

第6、7圖係顯示絕緣體4之胴部4a之剖面。插入至間隙4b2及間隙4c2之絕緣薄片3係朝對定子鐵心1之鐵心軸成正交之方向延伸。朝外凸緣部4c之凸邊部4c13側延伸之絕緣薄片3之外凸緣側被覆部3c係以凸邊部4c13之前端朝內面4c12側折彎。朝內凸緣部4b之端部4b1側延伸之絕緣薄片3之內凸緣側被覆部3b係以端部4b1之前端朝內面4b12側折彎。藉此，繞線2係以絕緣薄片3之胴部側被覆部3a、內凸緣側被覆部3b、及外凸緣側被覆部3c包覆，且與定子鐵心1並列時，不會使捲繞於隣接之定子鐵心1的繞線2彼此接觸，即可確保相間絕緣(phase-to-phase insulation)。

第8圖至第10圖係顯示用以確保繞線2與定子鐵心1之間之絕緣沿面距離之構成。第8圖所示之絕緣薄片3係與第5圖所示之絕緣薄片3相同形狀，且插入部3a1係朝向溝部4a4而斜傾地插入。第9,10圖所示之絕緣薄片3係使插入部3a1折彎成曲柄(crank)狀再插入溝部4a4。特別是，第9圖所示之插入部3a1係以重疊狀之方式折彎。如此改變插入部3a1之形狀，藉此可確保於間隙5之部分的繞線2與定子鐵心1之間的絕緣沿面距離。此外，於第8圖至第10圖所示以外，亦可調整間隙5之寬度，或藉由將插入部3a1予以插入溝部4a4之角度的調整，而確保絕緣沿面距離。

實施形態2．

第13圖係本發明之實施形態2之電動機的定子的立體圖。第14圖係刪除絕緣薄片之狀態的定子鐵心與絕緣體之立體圖。第15圖係將絕緣薄片插入至絕緣體之狀態之立體圖。第16圖係第15圖所示之A-A’箭頭剖面圖。第17圖係施以繞線之狀態的A-A’箭頭剖面圖。第18圖係第15圖所示之B-B’箭頭剖面圖。第19圖係施以繞線之狀態的B-B’箭頭剖面圖。

在實施形態2之定子200未形成溝部4a4，惟定子200係將絕緣薄片3插入至形成在外凸緣部4c之端部4c1的溝部4c11、及形成在內凸緣部4b的間隙4b2之形狀。以下，與實施形態1相同部分係標示相同符號並省略其說 明，在此僅針對不同部分加以敘述。

由於定子200未形成溝部4a4，故如第16,17圖所示，從齒部1a之軸方向端面突出之絕緣薄片3係配置於胴部4a之側面4a1。該情形，如第17圖所示在胴部4a之側面4a1與繞線2之間產生間隙，但能夠確保繞線2與定子鐵心1之間的絕緣沿面距離。

如第18圖所示在端部4c1之內面4c12係形成有溝部4c11。溝部4c11係從軛部1c往端部4c1之方向形成為凹狀，且位於較軛部1c之內面1c1的延長線上還靠外面1c2側。如第19圖所示當對端部4c1之內面4c12施以繞線2時，在繞線2與軛部1c之間僅介設絕緣薄片3，且可對於軛部1c無間隙地捲繞繞線2。據此，可在相同輸出下謀求小型化，且可在相同形狀下謀求提升輸出。此外，藉由絕緣薄片3插入至間隙6，從而絕緣薄片3係相對於定子鐵心1而定位在軸方向，且不偏離。

實施形態3．

第20圖係本發明之實施形態3之電動機的定子的立體圖。第21圖係刪除絕緣薄片之狀態的定子鐵心與絕緣體之立體圖。實施形態3係將絕緣體4之端部4b1及凸邊部4c13予以朝定子鐵心1側延伸之構造。朝定子鐵心1側延伸之端部4b1及凸邊部4c13係以插入至齒前端部1b之內面1b1與軛部1c之內面1c1之間之形態所配置。在圖示例子中，兩個端部4b1與兩個凸邊部4c13係朝定子鐵心1側延伸。 並且，在端部4b1與齒先端部1b之間、及凸邊部4c13與軛部1c之間配置有絕緣薄片3。藉此，可使捲繞繞線2之前的絕緣體4及絕緣薄片3受到固定，且防止位置偏離。

另外，實施形態1至3所示之定子100,200,300亦可為以下之構成。第22圖係將端部4c1之凸邊部4c13的內側面予以斜面狀之剖面圖。第23圖係將端部4c1之軛抵接部4c15的內側面予以斜面狀之剖面圖。第24圖係將凸邊部4c13之前端部及軛抵接部4c15之前端部予以曲面狀之剖面圖。如圖示例子，將凸邊部4c13之內側面或軛抵接部4c15之內側面予以斜面狀，藉此使間隙6擴展，可容易地將插入部3c1插入至溝部3c2。此外，將凸邊部4c13之前端部與軛抵接部4c15之前端部予以曲面狀，藉此可不損傷絕緣薄片3而插入至溝部3c2。

第25圖係將胴部4a之凸邊部4a2的內側面予以斜面狀之剖面圖。第26圖係將胴部4a之軛抵接部4a5的內側面予以斜面狀之剖面圖。第27圖係將凸邊部4a2之前端部予以曲面狀之剖面圖。如圖示例子，將凸邊部4a2之內側面或軛抵接部4a5之內側面予以斜面狀，藉此使間隙6擴展，可容易地將插入部3a1插入至溝部4a4。此外，將凸邊部4a2之前端部予以曲面狀，藉此可不損傷絕緣薄片3而插入至溝部4a4。

1‧‧‧定子鐵心

1a‧‧‧齒部

1a1‧‧‧側面

1b‧‧‧齒前端部

1b1‧‧‧內面

1c‧‧‧軛部

1c1‧‧‧內面

1c2‧‧‧外面

3‧‧‧絕緣薄片

4‧‧‧絕緣體

4a1‧‧‧側面

4b1‧‧‧端部

4b12‧‧‧內面

4c1‧‧‧端部

4c12‧‧‧內面

5‧‧‧間隙

100‧‧‧定子

Claims (7)

1. 一種電動機的定子，係具備有：定子鐵心；絕緣體，設置於前述定子鐵心之軸方向的兩端；絕緣薄片，安裝於前述定子鐵心；以及繞線，捲繞於設置有前述絕緣體及前述絕緣薄片之前述定子鐵心；其中於前述絕緣體之捲繞有前述繞線之面係形成有供前述絕緣薄片之端部插入的溝部，該端部被插入於前述溝部之絕緣薄片係安裝於前述定子鐵心之捲繞有前述繞線之面者。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電動機的定子，其中於前述絕緣體係形成有供前述絕緣薄片之端部插入的溝部，該端部被插入於前述溝部之絕緣薄片係安裝於構成前述定子鐵心之齒部的側面者。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之電動機的定子，其中前述絕緣體係形成有供前述絕緣薄片之端部插入的溝部，該端部被插入於前述溝部之絕緣薄片係安裝於構成前述定子鐵心之軛部的內面者。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之電動機的定子，其中前述絕緣體係形成有供前述絕緣薄片之端部插入的溝部，該端部被插入於前述溝部之絕緣薄片係安裝 於構成前述定子鐵心之齒前端部的內面者。
5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之電動機的定子，其中前述絕緣體係朝前述定子鐵心側延伸，且插入於前述定子鐵心之捲繞有前述繞線之面。
6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之電動機的定子，其中前述絕緣體中，供前述絕緣薄片之端部插入之溝部的內周面係形成為斜面狀。
7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之電動機的定子，其中前述絕緣體中，供前述絕緣薄片之端部插入之溝部的端部係形成為曲面狀。