TW463445B - Stator core and motor - Google Patents

Description

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五、發明說明（1) [發明之詳細說明] [發明所屬之技術領域] 本發明係關於一種定子鐵心以及電動機，特別是關於 種散熱性高的定子鐵心以及具有這種定子鐵心的電動機 這裡所說的電動機包含發電機。 [先前技術] 作為電動機用的定子鐵心的定子，以往是如圖7所示的 形狀’具有捲繞線圈（未圖示）的繞線部分2，該域線部八2 的頂部2a形成有裝入轉子（未圖示）的内部形狀部&分/該7定 子鐵心I 一般通過層疊被沖壓成規定形狀的薄的矽鋼板而 ，成。其外形如圖所示形成正方形和圓形等，内部形狀的 中心和外部形狀的中心同心。 [發明所欲解決之問題] :動機在運轉中因發生鐵損、銅損而發熱。纟具有如上 斤述那樣的以往的定子鐵心的電動機中，發散由 3熱的散熱性不-定高，由發熱?丨起的溫度上升，：礙 :2動：出，的體積’限制了電動機的小型 作為散熱器由鑄紹形成的帶有散外側嵌入安裝 等，則構造複雜化成為成並焊接鐵板 因而本發明的目的在於.提供焚、 的定子鐵心以及構造簡單的單位數量少而散熱效率高 [解決問題之手段] 輪出的體積小的電動機。 為了實現上述目的，申請專利範圍第】項之發明的定子 463445 ^--- 五、發明說明（2) 鐵心’例如如圊1 __ rn Jifu 料的板111 ;客i所不’具備多張相同形狀的高導磁率材 i a J、n，⑴轉動層疊而在其外周形成散熱扇 1ia 11ϋ 1 i C(圖 6)。 如果形成這種诂4达 m ^ ^ 成散熱扇，所以3 為轉動層疊高導磁率材料的板形 定子鐵心。 可以以很少的零件數量提供散熱效率高的 為了實現上述βλα 由 鐵心的特徵為：例W圖申^專利範圍第2項之發明的定子 1 2a的中心里古j如如圖所不，具備相對定子内部形狀 料的板m :、多張= 形f::二 ±. ^ a β11通過轉動層疊被積層。 曰豐可以是每單張轉動，也可以是每多張一起轉 動。内部形狀的中心典型的是内部形狀的圖心。所謂相對 内部形狀的中心非等距，是說不形成以該中心為中心的 圓。外部形狀可以是圓，但該外圓的中心與上述内部形狀 的中心不一致即可。 如果形成這種結構，因為高導磁率材料的板被轉動層 疊’所以鐵心的外形呈帶散熱扇的形狀。 在此，就正如申請專利範圍第3項所記載的，在申請專 利範圍第2項所述的定子鐵心中，理想的是外形被形成圓 形或者多角形；橡内部形狀的中心01 ’和上述外部形狀的 中心02偏心。 如果形成這韙結構，因為使其偏心，所以外部形狀即使 是圓形也可以通過轉動層疊形成散熱扇。當外形是多角形 〔例如正方形和長方形）的情況下’即便不使其偏心如果選

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’但通過使其偏心可以 五、發明說明（3) 擇適當轉動角度也可以形成散熱^ 使散熱扇伸出得長。 > 為了實現上述目的： — ^ ......、τ靖寻利範圍篦4 Ji ίΛ啻 動機，例如如圖6所示，具備在申圓第4項的電 . τ谭寻利紅圍第1至3 Φ 任一項所述的定子鐵心1 1 ;以及摘人μ t h罘主d員中 21。 久適合上述内部形狀的轉子 如果形成這種結 供散熱性而構造商 外部驅動轉子則電 作為發電機使用D 括發電機。 [發明之實施形態] 構’因為具備定子鐵 單、小型的電動機。 動機產生電力，可以 因而，在本發明中的 心11，所以可以提 在此，一般如果從 直接利用這種構造 電動機的概念還包

以下，參照附圖說明本發明的實施形態。在各圖中相互 相同或者相當的零件上標有相同或者類似的符號，並省略 重複的說明。

圖1是本發明的第1實施形態的定子鐵心的立體圖。該定 子鐵心11，是電動機用的定子，通過重疊多張作為高導磁 率材料的矽鋼板111構成。矽鋼板lu的厚度在0.3〜〇.7隱 左右，外形111a被形成長方形，内部形狀12a被形成僅能 以微小的間隙裝入轉子的圓形。在此，多張矽鋼板〗u被 沖壓製成相同的形狀。但是全部的矽鋼板也可以不是同一 形狀。尤其是外形可以將一部分矽鋼板製成不同的形狀。 在本實施形態中，内部形狀12a被形成為切取了 1個圓的 圓弧。該1個圓留出捲繞線圈的繞線部分1 2，以等間隔切

4 6 3 4 4 5 五、發明說明（4) 取。繞線部分12的頂部12a，以等間隔 間隙裝入轉子的圓形部分。被切除部八 :微小的 體’也形成和内部形狀同心的形狀。刀、& # 作為整 / 1 I 12a$ &是切取了1個圓的圓 可以形成不是和圓形的轉子的間隔為等間=門 隙，而是間距稍擴展的楔形那樣的， 』知的間 個圓的圓弧。 的$成為中心偏離的多 在^的例子中，定子鐵心在内侧具有規定形 口，其開口和作為内部形狀的圓弧的頂部12a 一同 底部12b，底部12b作為整體也是圓形，但底部不一定、曰有 形，作為整體例如可以形成多角形。 疋圓 如上所述，在本發明中所述的内部形狀，可以 任 ，型的内部形狀部分12a ’也可以考慮包含底部i2b'u 出的内部形狀孔的整體形狀。不論哪種形狀，内 中心都是圖中的01。内部形狀的中心01，可以看作將線 部分12配置為點對稱的對稱點。這是因為後面敘述的二動 2 : ’是以該中心01為中心轉動，在轉動的前後繞線部分 重合的緣故。 在本實施形態中，定子鐵心:ί丨由具有4個繞線部分的高 導磁率材料的同一形狀的板U1構成。其是4極電動機用定 子鐵心。如果是8極電動機，則繞線部分變為8個（參照圖 2)。因為用積層板構成，所以在交變磁通通過的情況下， 當磁通伴隨轉子轉動的情況下等可以抑制鐵損β 在此’作為矽鋼板111的外形111a的長方形的中心〇2和

463445 五、發明說明（5) 形成繞線部分12的頂部分12a的内部形狀的中心心。 板：ίΐ:1所示’破鋼板每轉動90。，轉動後層疊 方向的那部分伸出構忐斟赦 六_ 1 Φ 疋長方办的長 多的張數構成的每疊^1:，,展示了以相當 扪張鋼板。群轉動層疊的情況’但也可以每次轉 在圖1中，展* 了長方形並且内部形狀和外部形狀偏心 的If况彳一 j果外形不是圓形，即如果是相對内部形狀的 中心具有非等距形狀的外形的矽鋼板，則即使内 外部形狀同心’也可以通過轉動層疊梦鋼板形成散熱扇。 當然，即使外部形狀是圓形如果形成内部形狀和外部形 狀的偏心，也可以形成相對内部中心具有非等距形狀的外 部形狀的梦鋼板，通過轉動層疊形成散熱扇。 如上所述’矽鋼板的外形如果使内部形狀和外部形狀偏 心則可以是圓形’外部形狀如果是正方形、長方形、其他 多角形、橢圓或者圓以外的導形’則内部形狀和外部形狀 無論同心還是偏心，都可以通過轉動層疊並適當地選擇角 度形成散熱扇。 當在本定子鐵心11的積層方向的前後設置未圖示的蓋子 的情況下’可以只將裝入該篕子的凹陷處的鋼板的外形製 成和定子的内部形狀同心，用嵌入形式安裝固定，另外也 可以在定子鐵心11上設置使定子鐵心丨丨對前後的蓋子確定 位置的衝孔。

89104330.ptd 第9頁 4 6 3445 五、發明說明（6) 圖2展示在第2實施形態中的定子鐵心中使用的绝 線部/刀是8個，外形大致是正方形的石夕鋼板的形狀的例％ 子。處於外形的四角處的孔是將矽鋼板收攏在積層方向上 緊固的螺釘的貫通孔。繞線部分設置了8個。即是用於8極 電動機的定子鐵心的矽鋼板。繞線部分是8個，因為外形 是正方形，所以轉動積層的角度應該是45。。在本實施形 態中内部形狀是圓形，外部形狀是正方形，使各自的中心 01和0 2 —致。 參照圖3說明第3實施形態的定子鐵心31。圖3 (a )是從採 用本發明的第3實施形態的定子鐵心3丨的軸方向看的前視 圖，（b)是立體圖，（c)是側視圖。 該定子鐵心31是電動機用的定子，和第1實施形態一樣 通過積層多張作為高導磁率材料的矽鋼板113構成，矽鋼 板11 3的外形11 3a被形成四角是圓角的長方形。但是和第！ 實施形態的不同之處在於，裝入轉子的内部形狀32a的中 心和外形的長方形的中心一致。但是，因為外形是長方 形’所以外形相對内部形狀的中心是非等距形狀這一點是 一樣的。 在本實施形態中，使形成矽鋼板的外形的長方形的短邊 靠近中央部分，在用和長邊的中央部分形成的，1邊和該 長方形的短邊長度相同的正方形的4角附近設置衝孔。衝 孔位置位於正方形的4角。 如杲重疊這樣的多張矽鋼板，每轉動9〇。積層，則如 (b)的立體圖所示，作為整體成為重疊成十字形的定子鐵

S91043364pEd 第10頁 463445 五、發明說明（7)

心。在十字的縱向和橫向之間，相互具有作為 能，形成如（C)的侧視圖所示那樣的間隙。㈣板板的功—-張轉動，但在本圖中是集中4〜5則.5_的 =母 動。這樣做容易通風，线冷卻效果好是理想的板轉 成參照圖4說明在第3實施形態的定子鐵心上安裝端蓋的構 圖中，端環201是 * 1今什，圓碾形的外徑和定 鐵心31的外形的長方形的短邊尺寸大致相同，圓環^ 徑和定子鐵心31的内部形狀的直徑大致相同。在該圓广 的内徑和外徑之間，開有和定子鐵心31的衝孔一致的4=层 孔。在該孔上，穿入貫通定子鐵心的衝孔的螺釘 端環201和定子鐵心31緊固為一體。

可以 進而，還可以使用同樣的螺釘安裝具有軸承的端蓋，該 軸承是裝在定子鐵心31的内部形狀32a中的轉子的轴承广 圖令’端蓋202 ’疋在中〜部分具有轉子用的軸承203， 在4角開有和上述定子鐵心31的衝孔一致的4個孔的、外形 是正方形的板。在該端蓋2 0 2的定子鐵心3 ;[一側，形成有 未圖示的凹陷，端環201被形成得正好傲入該凹陷中。 在這種構成中’準備2個端蓋202 ’將定子鐵心31和端環 201的組合體夾在它們之間’通過在4個孔内穿入貫通定子 鐵心31的衝孔和端壞2 0 1的4個孔的螺釘，就可以將定子鐵 心3 1以及端環2 0 1緊固成一體。 或者，考慮到組裝的方便，也可以在用貫通螺釘將端環 2 0 1和定子鐵心31緊固組裝成的組合體上，使用被開在端

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五、發明說明（8) 環2 0 1上的未圖示的螺釘孔，並使用和緊固定子鐵心3 1和 端環201的螺釘不同的螺釘另行組裝端蓋2〇2。 轉動積層的轉動角度，可以根據繞線部分的個數、衝孔 的數以及或者外形確定。在圖1的例子中，設置繞線部分 的數為4，衝孔部分的數是4，在圖2的例子中，設置繞線 部分的數為8 ’衝孔部分的數為4，在圖3的例子中，設置 繞線部分的數為1 2 ’衝孔部分的數為4。進而在圖2的例子 中’除了衝孔部分之外還可以設置未圖示的保證45 °轉動 的定位孔。 在圖5中，展示從第4實施形態的定子鐵心的軸方向看的 形狀。在圖中’ 11 4是高導磁率材料的板，定子鐵心的外 形是長方形’繞線部分的數設置成丨2個，衝孔的數設置成 6個。在這樣形成時，可以每次轉動6〇。積層。 參照圖6，說明第5實施形態的電動機。該實施形熊，是 在圖1的第1實施形態的定子鐵心中裝入轉子2 i的電&機。 在本圖中，定子鐵心和轉子以外的組成零件，例如 繞線部分上的線圈、定子鐵心前後的蓋子等省略了圖示。 如果這樣，成，因為形成有散熱扇Ua、nb、Uc，所以 散熱性提高’可以減少電動機的單位輸出的體積 需要通過鑄鋁和鐵板的焊技 ^ A =耵斗接叹置散熱窃。因而，電動機的 零件數減少’可以簡單地構成。 如果是使用密封型、 層板的定子鐵心的電動 發明。 外扇型、内扇型等，具備多層的積 機’則不管什麼形式都可以應用本 4 6 3 44 5 五、發明說明（9) 雖然第5實施形態以電動機為例進行了說明，但其同時 也是發電機。這是因為一般如果從外部驅動轉子則電動機 產生電力’可以直接用該構造作為發電機使用的緣故。 本發明的定子鐵心，不限於電動機（發電機），只要是使 用具備多層積詹板的疋子鐵心的電力裝置，任何情況都可 以應用。例如對於變壓器和螺線管的定子鐵心也可以應 用。 [發明之效果] 如上所述如果採用本發明，因為板被轉動層疊，所以鐵 心成為帶散熱扇，散熱性提高，可以提供小型的定子鐵 心。如果在電動機（發電機）中應用這種定子鐵心，則可以 提供零件數少構造簡單小型的電動機（發電機）。 [元件編號之說明] 11 ·定子鐵心 11 a、11 b、11 c :定子鐵心之散熱扇 12 :繞線部分 12a :繞線部分的頂部 21 :轉子 31 :定子鐵心 111 :高導磁率材料的板 I 11 a :高導磁率材料的板的外形 II 3 尚導磁率材料的板 113a :高導磁率材料的板的外形 11 4 :高導磁率材料的板

第13頁 ^63445 五、發明說明（ίο) 201 :端環 202 :端蓋 203 :轴承 01 :定子鐵心之内形之中心 02 :定子鐵心之外形之中心 11__画1 89104336.ptd 第14頁 463445 圖式簡單說明 圖1是本發明的第1實施形態的定子鐵心的立體圖。 圖2是顯示用在本發明的第2實施形態的定子鐵心中的高 導磁率材料的板的形狀的一例的俯視圖。 圖3是本發明的第3實施形態的定子鐵心的立體圖。 圖4是顯示在圖3的實施形態中安裝了定子鐵心和端蓋時 的立體圖和側視圖。 圖5是顯示本發明的第4實施形態的定子鐵心的前視圖。 圖6是顯示本發明的第5實施形態的電動機的主要構造的 立體圖。 圖7是先前技術的定子鐵心的立體圖。

Claims (1)

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   六、申請專利範圍 材料的板； 在其外周形成散熱扇地被 1 · 一種定子鐵心，其特徵為， 具備多張同一形狀的高導礤率 上述多張板，透過轉動積層而 層疊。 2· —種定子鐵心，其特徵為： 的 :!才:對定子内部形狀的中心具有非等距形狀的外形 多張尚導磁率材料的板； 上述多張板，透過轉動積層而被層疊。 3 _如申請專利範圍第2項之定子鐵心’其中 上述外形被形成圓形或者多角形； 並使上述内部形狀的中心和上述外形的中心墓偏心 4_ 一種電動機，具備： 如_請專利範圍第1至3項中任一頊之定子鐵心； 以及適合上述内部形狀的轉子。

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