專利名稱：無刷直流電動(dòng)機(jī)和使用此一電動(dòng)機(jī)的致冷劑壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于致冷劑壓縮機(jī)等的無刷直流電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
作為無刷直流電動(dòng)機(jī)的現(xiàn)有技術(shù)，有日本專利申請(qǐng)公開特開平8-237897號(hào)公報(bào)中所述者。
作為與此一公報(bào)中所述的無刷直流電動(dòng)機(jī)同種者有圖6中所示者，此一圖6中所示的51是片狀絕緣材料，52是鐵心，53是此一鐵心的齒部，54是齒部與齒部之間的線槽開口部。而且，把預(yù)先彎曲形成的絕緣材料配置在線槽部或線槽開口部54，然后在齒部上卷繞線圈而組裝無刷直流電動(dòng)機(jī)。
在例如機(jī)械地在前述這種無刷直流電動(dòng)機(jī)的鐵心上自動(dòng)卷繞線圈的場(chǎng)合，由于該絕緣材料51的彎曲不充分的絕緣材料51的端部55位于線槽開口部54的中央側(cè)，所以繞制該線圈用的噴嘴60推壓絕緣材料的端部，存在著使此一絕緣材料錯(cuò)位或者破損的危險(xiǎn)(參照?qǐng)D6的(b))。如果絕緣材料錯(cuò)位，破損，則存在著絕緣不良的危險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種生產(chǎn)率提高而且不容易變成絕緣不良的無刷直流電動(dòng)機(jī)。
本發(fā)明的無刷直流電動(dòng)機(jī)，為了解決前述課題，在定子的齒部上施行直接繞線的無刷直流電動(dòng)機(jī)中，在前述齒部上配置板狀絕緣材料，同時(shí)在此一絕緣材料的位于齒部與齒部之間的部分的端部上，設(shè)置對(duì)齒部間的中心線傾斜的傾斜部。
此外，對(duì)齒部間的中心線對(duì)稱形地形成前述絕緣材料。
此外，用聚酯線把線圈端，或者線圈端和引線綁扎起來。
此外，在前述無刷直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子上備有的永久磁鐵，作為該磁鐵的材料使用稀土類。
進(jìn)而，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子鐵心的齒部的頂端形狀中，除了齒部部分外在直到開口部的內(nèi)徑側(cè)齒部上設(shè)置切割部。
此外，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子鐵心的齒部的頂端形狀中，除了齒部部分外在直到開口部的內(nèi)徑側(cè)齒部的單側(cè)上設(shè)置切割部。
此外，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子鐵心的齒部的頂端形狀中，除了齒部部分外在直到開口部的內(nèi)徑側(cè)齒部的兩側(cè)上設(shè)置切割部。
此外，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子鐵心的齒部的頂端形狀中，除了齒部部分外在齒部頂端部的線槽開口部附近設(shè)置孔。
此外，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子鐵心的齒部的頂端形狀中，除了齒部部分外在齒部頂端部的線槽開口部附近設(shè)置槽。
此外，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子鐵心的齒部的頂端形狀中，設(shè)置缺口槽以便對(duì)峙的齒部頂端部間的開口寬度實(shí)質(zhì)上變大。
此外，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子鐵心中，在定子齒部中央的外周側(cè)，有沿電動(dòng)機(jī)的軸向穿孔的引線處理用的夾具插入孔，使得到該齒部與線槽底部的拐角部的距離(H)對(duì)平均齒寬尺寸(T)成為H≥T/2，而且把驅(qū)動(dòng)線圈的引線固定于插入固定在該夾具插入孔中的轉(zhuǎn)接件。
此外，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子鐵心中，在定子齒部中央的外周側(cè)，有沿電動(dòng)機(jī)的軸向穿孔的引線處理用的夾具插入孔，使得到該齒部與線槽底部的拐角部的距離(H)對(duì)平均齒寬尺寸(T)成為H≥T/2，而且把驅(qū)動(dòng)線圈的引線固定于插入固定在該夾具插入孔中的轉(zhuǎn)接件，前述夾具插入孔和轉(zhuǎn)接件，設(shè)置在任意個(gè)定子齒部上。
此外，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子鐵心中，在定子齒部中央的外周側(cè)，有沿電動(dòng)機(jī)的軸向穿孔的引線處理用的夾具插入孔，使得到該齒部與線槽底部的拐角部的距離(H)對(duì)平均齒寬尺寸(T)成為H≥T/2，而且取為把驅(qū)動(dòng)線圈的引線固定于轉(zhuǎn)接件的構(gòu)成，該轉(zhuǎn)接件由插入固定于該夾具插入孔的樹脂制絕緣夾具組成，該轉(zhuǎn)接件的插入軸有阻止朝一個(gè)方向拔出的機(jī)構(gòu)，在其頂部有在一處有切縫的環(huán)形引線固定機(jī)構(gòu)組成。
此外，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子鐵心的齒部頂端部中，取為這樣的構(gòu)成，以便定子鐵心的齒部頂端部的左右頂端A點(diǎn)、A’點(diǎn)的連接線A到齒部的內(nèi)徑的切線B的距離T，成為T≥0(靠近定子外徑)。
此外，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子中，取為這樣的構(gòu)成，即利用定子鐵心的線槽部的空間把驅(qū)動(dòng)線圈的引線連接部和中性點(diǎn)埋設(shè)在線槽內(nèi)。
此外，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子中，取為這樣的構(gòu)成，即利用把驅(qū)動(dòng)線圈卷繞到定子鐵心的線槽部之際的為了繞線用噴嘴的唱針動(dòng)作而確保的空間，把驅(qū)動(dòng)線圈的引線連接部和中性點(diǎn)埋設(shè)在線槽內(nèi)。
此外，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子中，在把驅(qū)動(dòng)線圈卷繞在定子鐵心的齒部上之際，為了減輕該線圈引起的對(duì)線槽絕緣紙的應(yīng)力在定子齒部的端面與該線圈之間設(shè)置隔離件進(jìn)行線圈卷繞。
此外，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子中，在把驅(qū)動(dòng)線圈卷繞在定子鐵心的齒部上之際，為了減輕該線圈引起的對(duì)線槽絕緣紙的應(yīng)力在定子齒部的端面與該線圈之間，設(shè)置高度H為能夠確保絕緣距離的長度的隔離件進(jìn)行線圈卷繞。
此外，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子中，在把驅(qū)動(dòng)線圈卷繞在定子鐵心的齒部上之際，為了減輕該線圈引起的對(duì)線槽絕緣紙的應(yīng)力在定子齒部的端面與該線圈之間，設(shè)置形狀與線圈端的想要的形狀相吻合的隔離件進(jìn)行線圈卷繞。
此外，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子中，取為這樣的構(gòu)成，即在定子齒部的線槽部的內(nèi)緣上配置0.2mm～0.5mm的板狀線槽絕緣紙，而且把該絕緣紙沿定子的齒部方向折疊多次加熱熔敷來形成該絕緣紙的從定子端面突出的部分。
此外，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子中，取為這樣的構(gòu)成，即在定子齒部的線槽部的內(nèi)緣上配置0.2mm～0.5mm的板狀線槽絕緣紙，而且把該絕緣紙沿定子的齒部方向折疊同時(shí)在定子端面與該絕緣紙之間夾著加固用絕緣物來形成該絕緣紙的從定子端面突出的部分。
此外，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子中，取為這樣的構(gòu)成，即對(duì)定子鐵心施行扭斜，扭斜角度滿足相對(duì)于定子的軸7.5±5度的角度。
此外，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子中，取為這樣的構(gòu)成，即對(duì)轉(zhuǎn)子鐵心施行扭斜，扭斜角度滿足相對(duì)于轉(zhuǎn)子的軸7.5±5度的角度。
此外，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子中，取為這樣的構(gòu)成，即對(duì)定子鐵心和轉(zhuǎn)子鐵心兩方施行扭斜，兩者的扭斜角度滿足相對(duì)角度7.5±5度的角度。
此外，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子中，把定子鐵心的齒部形狀構(gòu)成為定子內(nèi)徑側(cè)部比線槽底部要寬的形狀。
此外，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子中，取為這樣的構(gòu)成，即磁鐵插入鑲嵌型轉(zhuǎn)子的外周部鐵心切割形狀，在轉(zhuǎn)子鐵心堆積的疊層方向的上下部處具有不同的切割形狀。
此外，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子中，取為這樣的構(gòu)成，即磁鐵插入鑲嵌型轉(zhuǎn)子的外周部鐵心切割形狀，在轉(zhuǎn)子鐵心堆積的疊層方向的上下部處具有不同的切割形狀，而且插入磁鐵在疊層方向的不同的切割形狀的上下部處共用同一磁鐵，或者在上下部處使用不同的磁鐵。
此外，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子中，取為這樣的構(gòu)成，即磁鐵插入鑲嵌型轉(zhuǎn)子的外周部鐵心切割形狀，在轉(zhuǎn)子鐵心堆積的疊層方向的上下部處具有不同的切割形狀，而且插入磁鐵在疊層方向的不同的切割形狀的上下部處使用不同的磁鐵，具有插入不同的外周部形狀的磁鐵位置沿徑向方向錯(cuò)開的結(jié)構(gòu)。
此外，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子中，取為這樣的構(gòu)成，即在定子鐵心的線槽部的內(nèi)緣上配置板狀線槽絕緣紙，把與線槽部的開口部對(duì)峙的該絕緣紙的端面的開口寬度Y形成為比定子齒部頂端部的開口寬度X要小。
此外，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子中，取為這樣的構(gòu)成，即在定子鐵心的線槽部的內(nèi)緣上配置板狀線槽絕緣紙，沿著與線槽部的開口部對(duì)峙的定子齒部頂端部延長形成該絕緣紙的端面。
此外，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子鐵心中，取為這樣的構(gòu)成，即關(guān)于定子線槽，在用從定子中心通過齒部中心的直線上的垂線來描述沿著齒部的底點(diǎn)P與線槽的底點(diǎn)E時(shí)的交點(diǎn)X與交點(diǎn)Y的距離，設(shè)定成以齒部的底點(diǎn)P為基準(zhǔn)線槽的底點(diǎn)E的范圍成為-2～+5mm。
此外，取為這樣的構(gòu)成，即借助于配置在定子齒部寬度尺寸X的外徑方向的延長上的范圍內(nèi)的鉚接部來疊層固定定子鐵心。
此外，在殼體內(nèi)備有前述無刷直流電動(dòng)機(jī)，以及由此一無刷直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)部而構(gòu)成致冷劑壓縮機(jī)。
作為此一壓縮機(jī)的致冷劑使用HC系致冷劑。


圖1是表示本發(fā)明的無刷直流電動(dòng)機(jī)的絕緣紙與噴嘴的關(guān)系的說明圖。
圖2是本發(fā)明的無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子鐵心的俯視圖。
圖3是表示該無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子的俯視圖。
圖4是表示該無刷直流電動(dòng)機(jī)的絕緣紙的說明圖。
圖5是表示該無刷直流電動(dòng)機(jī)的絕緣紙的俯視圖。
圖6是表示現(xiàn)有技術(shù)的無刷直流電動(dòng)機(jī)的絕緣紙與噴嘴的關(guān)系的說明圖。
圖7是第3實(shí)施例的定子鐵心的局部放大圖。
圖8是第3實(shí)施例的定子鐵心的俯視圖。
圖9是第3實(shí)施例的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角與作用在鐵心上的力的關(guān)系圖。
圖10是第3實(shí)施例的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系圖。
圖11是表示集中繞線式的無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子的圖。
圖12是現(xiàn)有技術(shù)的定子鐵心的俯視圖。
圖13是第4實(shí)施例的定子鐵心的局部放大圖。
圖14是第5實(shí)施例的定子鐵心的局部放大圖。
圖15是第6實(shí)施例的定子鐵心的局部放大圖。
圖16是本發(fā)明的定子和轉(zhuǎn)子的磁力線分布圖。
圖17是現(xiàn)有技術(shù)的定子和轉(zhuǎn)子的磁力線分布圖。
圖18是第7實(shí)施例的定子鐵心的局部放大圖。
圖19是定子鐵心的俯視圖。
圖20是轉(zhuǎn)接件的主視圖、側(cè)視圖、俯視圖。
圖21是定子和轉(zhuǎn)子的磁力線分布的狀態(tài)圖。
圖22是定子和轉(zhuǎn)子的磁力線分布的狀態(tài)圖。
圖23是第8實(shí)施例的定子鐵心的局部放大圖。
圖24是第8實(shí)施例的定子鐵心的俯視圖。
圖25是現(xiàn)有技術(shù)的定子鐵心的局部放大圖。
圖26是第9實(shí)施例的定子鐵心的局部放大圖。
圖27是第10實(shí)施例的使用隔離件的線圈的卷繞圖。
圖28是第11實(shí)施例的使用隔離件的線圈的卷繞圖。
圖29是第12和第13實(shí)施例的使用線槽絕緣紙的狀態(tài)圖。
圖30是施行了扭斜的第14實(shí)施例的定子、轉(zhuǎn)子的透視圖。
圖31是轉(zhuǎn)矩變動(dòng)與扭斜角度的特性圖。
圖32是第17實(shí)施例的定子鐵心的齒部形狀的俯視圖。
圖33是現(xiàn)有技術(shù)的定子鐵心的齒部形狀的俯視圖。
圖34是第18實(shí)施例的不同的外周部鐵心切口形狀的轉(zhuǎn)子的透視圖。
圖35是第18實(shí)施例中用的轉(zhuǎn)子的透視圖。
圖36是第18和第19實(shí)施例的磁鐵插入時(shí)的轉(zhuǎn)子的透視圖。
圖37是第18實(shí)施例的定子鐵心和轉(zhuǎn)子鐵心的磁路和磁力線分布圖。
圖38是第18實(shí)施例的定子鐵心和轉(zhuǎn)子鐵心的磁路和磁力線分布圖。
圖39是第20實(shí)施例的磁鐵插入時(shí)的轉(zhuǎn)子的透視圖。
圖40是第21實(shí)施例的線槽絕緣紙的安裝狀態(tài)圖。
圖41是第22實(shí)施例的線槽絕緣紙的安裝狀態(tài)圖。
圖42是現(xiàn)有技術(shù)的線槽絕緣紙的安裝狀態(tài)圖。
圖43是第23實(shí)施例的定子鐵心的局部放大圖。
圖44是第23實(shí)施例的線槽部的局部放大圖。
圖45是第24實(shí)施例的定子鐵心的俯視圖。
圖46是定子和轉(zhuǎn)子的磁力線分布的狀態(tài)圖。
圖47是定子和轉(zhuǎn)子的磁力線分布的狀態(tài)圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施例。首先就第1實(shí)施例進(jìn)行說明。圖1示出被稱為直接繞線，或集中繞線等的無刷直流電動(dòng)機(jī)的一部分，1是片狀絕緣材料，此一絕緣材料，例如是聚酯薄膜，形成大約0.2mm～0.5mm的厚度，此一絕緣材料如下文述及，在齒部與齒部之間(線槽開口部)，沿其內(nèi)表面彎曲地配置。
2是定子的鐵心，3是此一鐵心的齒部，4是齒部與齒部之間的線槽開口部。在圖1中，示出尚未施行繞線的狀態(tài)。圖2示出定子的鐵心，在此一鐵心上，形成6個(gè)線槽，是稱為所謂6線槽者。而且，是絕緣材料安裝在此一線槽開口部者。圖3示出無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子，與未畫出的轉(zhuǎn)子構(gòu)成無刷直流電動(dòng)機(jī)。5是繞組，6是與此一繞組相連接的引線，7是聚酯線，把繞組的端部(所謂線圈端)與引線綁扎起來。圖4中示出把絕緣材料彎曲形成的狀態(tài)，其中(a)示出從上方觀看的狀態(tài)，(b)示出從正面前方觀看的狀態(tài)。圖5中示出把絕緣材料彎曲形成之前的狀態(tài)，1a是對(duì)齒部間的中心線P傾斜的傾斜部，此一傾斜部，是絕緣材料的位于齒部與齒部之間的部分的端部位置者。1b是彎曲的中心線。
就這樣構(gòu)成的，無刷直流電動(dòng)機(jī)的組裝進(jìn)行說明。像圖6中所示的在彎曲的中心線處彎曲那樣，彎曲之。在彎曲中心線P處，與其說完全地彎曲，不如說是彎曲的中心線也許表達(dá)得更確切。如果完全彎曲了，則成為圖4中所示的形狀。
如果把此一絕緣材料安裝在線槽部和線槽開口部，則作為絕緣材料1的端部的傾斜部1a，位于齒部3與齒部3之間。此時(shí)，由于絕緣材料1對(duì)中心線形成對(duì)稱的形狀，所以可以不用管方向地安裝，可以提高組裝作業(yè)性。
如果絕緣材料的彎曲充分，也就是適當(dāng)，則如圖1的(a)中所示傾斜部1a緊密接觸線槽開口部4，但是如果彎曲不充分，則如圖1的(b)中所示，傾斜部1a成為位于齒部3與齒部3之間，也就是施行繞線用的機(jī)械的噴嘴60的通路中。這樣一來，即使是傾斜部1a突出到噴嘴的通路的狀態(tài)，如果噴嘴碰到該傾斜部1a，則絕緣材料沿著與噴嘴的動(dòng)作方向垂直的方向被推動(dòng)，使得緊密接觸于齒部的內(nèi)表面。因此，可以防止絕緣材料沿著與噴嘴的動(dòng)作方向相同的方向被推壓，錯(cuò)位或者壓破。
如果完全施行了繞線，則用聚酯線把與此一繞組5連接的引線6，與此一繞組5的例如上部的線圈端綁扎在一起，借此完成無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子的組裝。
在定子中，雖然擔(dān)心線圈端或引線的松馳，或者從線槽開口部的脫出引起的絕緣不良，但是通過用聚酯線7把引線6和線圈端綁扎起來，而防止這些松馳或脫出等，借此可以防止絕緣不良。
雖然用此一定子和未畫出的轉(zhuǎn)子構(gòu)成無刷直流電動(dòng)機(jī)，但是作為安裝在此一轉(zhuǎn)子上的永久磁鐵，使用BH積大的磁鐵，也就是，由釹、鐵、硼組成的釹磁鐵，或者釤鈷系磁鐵等，所謂，稀土類磁鐵。
通過采用這種稀土類磁鐵，因?yàn)榭梢缘玫綇?qiáng)磁場(chǎng)，故可以實(shí)現(xiàn)無刷直流電動(dòng)機(jī)的小型化。
下面，就第2實(shí)施例進(jìn)行說明。第2實(shí)施例，是把前述無刷直流電動(dòng)機(jī)，和由此一無刷直流電動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)部(例如旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的壓縮機(jī)部)配置在一個(gè)密閉容器中，構(gòu)成密閉型致冷劑壓縮機(jī)者(未畫出)。而且，作為此一致冷劑壓縮機(jī)的致冷劑，采用碳?xì)浠衔锏菻C系的致冷劑。
在這樣構(gòu)成的致冷劑壓縮機(jī)中，由于采用極力防止無刷直流電動(dòng)機(jī)的絕緣不良者，所以可以極力防止起因于無刷直流電動(dòng)機(jī)的絕緣不良的致冷劑壓縮機(jī)的不良。特別是，在致冷劑壓縮機(jī)中，在出故障之際，因?yàn)闊o法看到內(nèi)部故除了更換致冷劑壓縮機(jī)之外別無他法，故障的降低是有效的。
此外通過作為致冷劑，采用HC系致冷劑，因?yàn)榧词辜偃缰吕鋭┬孤矊?duì)臭氧層沒有影響，故不容易給地球環(huán)境增加負(fù)擔(dān)。
像以上說明的那樣，由于在絕緣材料的端部設(shè)置傾斜部，所以即使施行繞線用的機(jī)械噴嘴，在齒部間動(dòng)作之際碰到絕緣材料，絕緣材料也沿與線槽開口部緊密接觸的方向(與噴嘴的動(dòng)作方向幾乎垂直的方向)動(dòng)作，故防止絕緣材料被噴嘴推壓而沿與噴嘴同一方向動(dòng)作，可以極力防止因絕緣材料破損、錯(cuò)位產(chǎn)生的絕緣不良。
此外，在把絕緣材料形成對(duì)齒部間的中心線對(duì)稱的形狀的場(chǎng)合，由于該絕緣材料的安裝即使方向反了也可以安裝，所以可以不用管方向地安裝，可以使組裝作業(yè)性提高。
此外，在用聚酯線把線圈端，或者線圈端和引線綁扎在一起時(shí)，特別是，雖然擔(dān)心線圈端或引線的松馳，或者從線槽開口部的脫出等引起的絕緣不良，但是通過防止這些松馳或脫出等，可以防止絕緣不良。
此外，在作為無刷直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子上備有的永久磁鐵使用稀土類磁鐵的場(chǎng)合，因?yàn)榭梢缘玫綇?qiáng)磁場(chǎng)，故可以實(shí)現(xiàn)無刷直流電動(dòng)機(jī)的小型化。
此外，在把無刷直流電動(dòng)機(jī)，和由此一無刷直流電動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)部配置在殼體內(nèi)的場(chǎng)合，由于采用極力防止無刷直流電動(dòng)機(jī)的絕緣不良者，所以可以極力防止起因于無刷直流電動(dòng)機(jī)的絕緣不良的致冷劑壓縮機(jī)的不良。
進(jìn)而，在作為所壓縮的介質(zhì)采用HC系致冷劑的場(chǎng)合，因?yàn)榧词辜偃缰吕鋭┬孤?，也?duì)臭氧層沒有影響，故不容易給地球環(huán)境增加負(fù)擔(dān)。
下面，參照?qǐng)D7至圖10來說明第3實(shí)施例的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。
現(xiàn)有技術(shù)的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)如圖11和圖12中所示由定子101和轉(zhuǎn)子102構(gòu)成，定子為圖11(A)那樣的形狀，把定子片(硅鋼片)疊層而形成定子鐵心111。定子鐵心111設(shè)有齒部112，齒部112具有規(guī)定的齒寬，在其兩側(cè)沿著轉(zhuǎn)子的表面設(shè)有齒部頂端部113。利用線槽部的空間把驅(qū)動(dòng)線圈(未畫出)直接卷繞在此一齒部112上，通過所謂集中直接繞線方式來形成定子101的磁極，在此一例子中示出4極6線槽的定子。
借此，與分布繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子相比可以小型地形成。而且定子鐵心101的形狀成為圖12的俯視圖那樣，在齒部112的兩側(cè)沿著轉(zhuǎn)子的表面與轉(zhuǎn)子的距離恒定地等間隔形成齒部頂端部113。
此外，轉(zhuǎn)子102為圖11(B)那樣的形狀，把硅鋼片疊層而形成轉(zhuǎn)子鐵心121。在轉(zhuǎn)子鐵心121上鑲嵌永久磁鐵122。作為轉(zhuǎn)子102的永久磁鐵122雖然通常的鐵氧體系磁鐵就可以了，但是為了電動(dòng)機(jī)的小型化，可以用BH積大的磁鐵，也就是，由釹、鐵、硼組成的釹磁鐵，或者釤鈷系磁鐵等，所謂，稀土類磁鐵。
把轉(zhuǎn)子102插入這樣形成的定子101的中心而構(gòu)成集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。這種無刷直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)矩特性，如圖10的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系中的實(shí)線亻中所示，成為含有較多的高次諧波分量的波形，轉(zhuǎn)矩的變動(dòng)變大，結(jié)果，成為引起電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)的原因。
為了降低電動(dòng)機(jī)的變動(dòng)轉(zhuǎn)矩，雖然形成轉(zhuǎn)子扭斜和定子扭斜等也是一種對(duì)策，但是在磁鐵鑲嵌式轉(zhuǎn)子中，施行扭斜在鐵心的沖壓和磁鐵制造方面是困難的，此外，在集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)中，如果進(jìn)行定子扭斜則有時(shí)產(chǎn)生高轉(zhuǎn)速時(shí)的特性降低。
因此，參照?qǐng)D7來說明解決上述技術(shù)課題而降低變動(dòng)轉(zhuǎn)矩的本發(fā)明的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。圖7(A)放大了定子鐵心111的一部分，是著眼于一個(gè)齒部112者，齒部112具有規(guī)定的寬度，除了齒部部分外在直到開口部的內(nèi)徑側(cè)齒部上形成齒部頂端部113。
而且，把在齒部112的兩側(cè)上延長形成的齒部頂端部113，如圖7(B)中所示，切割去除其一部分a、b。切割部分雖然僅在朝著轉(zhuǎn)子102的旋轉(zhuǎn)的方向的齒部頂端部113，例如在a單側(cè)就足夠了，但是為了在電動(dòng)機(jī)組裝時(shí)轉(zhuǎn)子102可以從定子101的任何方向插入，齒部頂端部113的另一方b也切割。這樣一來，切割兩側(cè)的齒部頂端部113對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性的影響也可以忽略不計(jì)。
于是，所形成的定子鐵心111的俯視圖成為圖8那樣。而且沿著轉(zhuǎn)子的表面與轉(zhuǎn)子的距離不再是恒定地等間隔，而是在齒部頂端部113處與轉(zhuǎn)子的距離加大了切割的量，借此切割部分的磁阻加大，在朝著轉(zhuǎn)子102的旋轉(zhuǎn)的方向的齒部頂端部113中不再產(chǎn)生磁力線的集中而是平均化。
因而，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度與作用在鐵心(的中心側(cè))的力的關(guān)系，如圖9中所示，在沒有切割的場(chǎng)合，像實(shí)線那樣峰值變大，力的變化幅度也變大且時(shí)間上的變化率增加，成為電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)的原因。與此相對(duì)照，在像本發(fā)明這樣有切割的場(chǎng)合，由于峰值不那么變大而成為比較平緩的曲線，所以力的變化幅度也變小而時(shí)間的上的變化率也減少，故可以抑制電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)。
結(jié)果，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系，如圖10中的實(shí)線口中所示，減少了高次諧波分量而成為平滑的波形，可以降低轉(zhuǎn)矩的變動(dòng)，降低電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)。
像以上這樣，本發(fā)明，可以小型地形成無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子鐵心的齒部的頂端形狀中，取為這樣的構(gòu)成，即除了齒部部分外在直到開口部的內(nèi)徑側(cè)齒部上設(shè)置切割部，借此減少了高次諧波分量而成為平滑的波形，可以降低轉(zhuǎn)矩的變動(dòng)，可以降低電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)。
下面，參照?qǐng)D13作為第4實(shí)施例來說明集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。
現(xiàn)有技術(shù)的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)是如上述圖11和圖12中所示那樣形成的。在把轉(zhuǎn)子102插入這樣形成的定子101的中心之后，使電流流過定子101的驅(qū)動(dòng)線圈進(jìn)行轉(zhuǎn)子102的轉(zhuǎn)子的磁鐵122的充磁，完成集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。在這種無刷直流電動(dòng)機(jī)的充磁時(shí)，像圖17的磁力線分布那樣，存在著在定子的對(duì)峙的齒部頂端部113彼此間的短路磁力線多有發(fā)生，作用于轉(zhuǎn)子的磁鐵222的磁力線減少的缺點(diǎn)。
為要減少對(duì)峙的齒部頂端部113彼此間的短路磁力線，雖然考慮了單純地加長對(duì)峙的齒部頂端部113間的距離，也就是，縮短齒部頂端部113的長度，但是由于在線槽部的空間中把驅(qū)動(dòng)線圈集中繞線在定子鐵心111的齒部112上，所以為了防止線圈的脫落，在齒部頂端部113中規(guī)定的長度是必要的，極端地縮短不能作為磁路短路的防止對(duì)策。
因此，參照?qǐng)D13來說明解決上述技術(shù)課題在給電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的磁鐵充磁之際，減少定子鐵心的對(duì)峙的齒部頂端部間的短路磁力線，進(jìn)行高效率的轉(zhuǎn)子的磁鐵的充磁的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。
圖13是放大定子鐵心211的一部分，著眼于一個(gè)齒部212者，齒部212具有規(guī)定的齒寬，除了齒部部分外在直到開口部的內(nèi)徑側(cè)齒部上形成齒部頂端部213。而且，在齒部212的兩側(cè)延長形成的齒部頂端部213上，在其一部分作為磁性短路防止孔穿孔了孔200a、200b，加大定子鐵心211的對(duì)峙的齒部頂端部213間的磁阻。
借此，在無刷直流電動(dòng)機(jī)充磁時(shí)，像圖16的磁力線分布那樣，減少了定子的對(duì)峙的齒部頂端部213彼此間的短路磁力線，增加了作用于轉(zhuǎn)子的磁鐵222的磁力線。結(jié)果，在給電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的磁鐵充磁之際，使定子鐵心的對(duì)峙的齒部頂端部間的短路磁力線減少，使作用于轉(zhuǎn)子的磁鐵的磁力線增加，可以進(jìn)行高效率的磁鐵的充磁。
圖14是本發(fā)明的第5實(shí)施例，在齒部212的兩側(cè)延長形成的齒部頂端部213上，在其一部分把槽200c、槽200d作為磁性短路防止槽形成槽口，加大定子鐵心211的對(duì)峙的齒部頂端部213間的磁阻。
借此，在無刷直流電動(dòng)機(jī)充磁時(shí)，減少了定子的對(duì)峙的齒部頂端部213彼此間的短路磁力線，增加了作用于轉(zhuǎn)子的磁鐵222的磁力線。結(jié)果，在給電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的磁鐵充磁之際，使定子鐵心的對(duì)峙的齒部頂端部間的短路磁力線減少，使作用于轉(zhuǎn)子的磁鐵的磁力線增加，可以進(jìn)行高效率的磁鐵的充磁。
圖15是本發(fā)明的第6實(shí)施例，在齒部212的兩側(cè)延長形成的齒部頂端部213的對(duì)峙的表面的一部分作為磁性短路防止槽形成缺口槽200e、缺口槽200f，定子鐵心211的對(duì)峙的齒部頂端部213間的開口寬度實(shí)質(zhì)上變大而加大磁阻。
借此，在無刷直流電動(dòng)機(jī)充磁時(shí)，減少了定子的對(duì)峙的齒部頂端部213彼此間的短路磁力線，增加了作用于轉(zhuǎn)子的磁鐵222的磁力線。結(jié)果，在給電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的磁鐵充磁之際，使定子鐵心的對(duì)峙的齒部頂端部間的短路磁力線減少，使作用于轉(zhuǎn)子的磁鐵的磁力線增加，可以進(jìn)行高效率的磁鐵的充磁。
像以上這樣，本發(fā)明可以小型地形成無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子，同時(shí)在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子鐵心的齒部的頂端形狀中，加大定子鐵心的對(duì)峙的齒部頂端部間的磁阻，使齒部頂端部間的短路磁力線減少，使作用于轉(zhuǎn)子的磁鐵的磁力線增加，可以進(jìn)行高效率的轉(zhuǎn)子磁鐵的充磁。
下面，參照?qǐng)D20至圖25來說明作為第7實(shí)施例的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。
現(xiàn)有技術(shù)的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)是如上述圖11和圖12中所示那樣形成的。把轉(zhuǎn)子102插入這樣形成的定子101的中心而構(gòu)成集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。在處理這種集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)線圈的引線之際，在現(xiàn)有技術(shù)中，把引線固定于在線圈端外周側(cè)沿電動(dòng)機(jī)的軸向設(shè)置的，與線槽絕緣物整體地形成的由樹脂成形品組成的轉(zhuǎn)接件。
此一樹脂成形品的轉(zhuǎn)接件，因?yàn)闉榱舜_保強(qiáng)度而加厚故樹脂的使用量變多，此外組裝作業(yè)也費(fèi)功夫，作為密閉型壓縮機(jī)用電動(dòng)機(jī)因?yàn)榈途畚锏陌l(fā)生等可靠性方面的問題而不能說使用中是最佳的。
因此，本發(fā)明參照附圖來說明實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)的可靠性和生產(chǎn)率的提高的本發(fā)明的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。圖21、圖22是定子和轉(zhuǎn)子的磁力線分布的狀態(tài)圖。如圖21所示，在轉(zhuǎn)子的磁鐵322、322位于對(duì)著定子鐵心的齒部312的場(chǎng)合，因?yàn)槭谴盆F的中間故為磁性弱的狀態(tài)。如果著眼于此時(shí)的磁路，則由314表示的位置是對(duì)磁力線的通路影響小的部位。
此外，如圖22所示，在轉(zhuǎn)子的磁鐵322位于對(duì)著定子鐵心的齒部312的場(chǎng)合，因?yàn)榇盆F完全對(duì)著故為磁性最強(qiáng)的狀態(tài)。如果著眼于此時(shí)的磁路，則由314表示的位置是與磁力線的通路完全沒有關(guān)系的沒有影響的部位。
因而，此一314的位置，對(duì)磁路的影響最小，可以說是設(shè)置沿電動(dòng)機(jī)的軸向穿孔的引線處理用的夾具插入孔的最佳位置。因此，本發(fā)明利用此一現(xiàn)象進(jìn)行引線處理用的夾具插入孔的定位而穿孔。
圖18是放大定子鐵心311的一部分，著眼于一個(gè)齒部312者，齒部312具有規(guī)定的齒寬，除了齒部部分外在直到開口部的內(nèi)徑側(cè)齒部上在齒部312的兩側(cè)延長而形成齒部頂端部313。
引線處理用的夾具插入孔的位置，在定子鐵心311的齒部312的中央的外周側(cè)，確定成到此一齒部312和線槽底部的拐角部的距離(H)，對(duì)齒部312的平均齒寬尺寸(T)成為H≥T/2，沿電動(dòng)機(jī)的軸向穿孔設(shè)置引線處理用的夾具插入孔。這樣一來，所形成的定子鐵心311的俯視圖成為圖19所示。
而且，把圖20中所示的轉(zhuǎn)接件303的鐵心壓入部插入此一夾具插入孔314中，并固定之，利用線槽部的空間把驅(qū)動(dòng)線圈(未畫出)直接卷繞在齒部312上后，把驅(qū)動(dòng)線圈的引線固定于轉(zhuǎn)接件而構(gòu)成集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子。夾具插入孔314和轉(zhuǎn)接件303沒有必要設(shè)置于齒部全部，可以設(shè)置于適當(dāng)?shù)?、任意個(gè)定子齒部312。
下面，參照?qǐng)D20就引線處理用的轉(zhuǎn)接件詳細(xì)地進(jìn)行說明。圖20(A)是轉(zhuǎn)接件303的主視圖，圖20(B)是側(cè)視圖，圖20(C)是仰視圖。轉(zhuǎn)接件303由樹脂制絕緣材料制成，在此一轉(zhuǎn)接件303的插入軸331上，有著插入時(shí)為順方向，但是沿拉拔方向發(fā)揮阻止作用的，沿一個(gè)方向的防拔機(jī)構(gòu)333，在轉(zhuǎn)接件303的頂部形成在一處有切縫334的環(huán)形的引線固定機(jī)構(gòu)332。而且，把驅(qū)動(dòng)線圈的引線從環(huán)形的引線固定機(jī)構(gòu)332的切縫334推入引線通孔而固定之。
像以上這樣，本發(fā)明，可以小型地形成無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子，可以在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子鐵心的定子齒部中央的外周側(cè)，不影響磁路地設(shè)置引線處理用的夾具插入孔。此外，雖然插入夾具插入孔的轉(zhuǎn)接件由樹脂制絕緣材料制成但是樹脂的使用量很少就可以了。因而組裝作業(yè)也變得簡單了，在運(yùn)用于密閉型壓縮機(jī)用電動(dòng)機(jī)的場(chǎng)合，也不產(chǎn)生低聚物，可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的可靠性和生產(chǎn)率的提高。
下面，參照?qǐng)D27至圖29來說明作為第8實(shí)施例的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。
現(xiàn)有技術(shù)的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)是如上述圖11和圖12中所示那樣形成的。把轉(zhuǎn)子102插入這樣形成的定子101的中心而構(gòu)成集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。在利用線槽部的空間把驅(qū)動(dòng)線圈(未畫出)直接卷繞于定子鐵心111的齒部112而通過集中繞線方式形成定子101的磁極之際，定子鐵心111的齒部頂端部113的頂端成為圖25中所示，齒部頂端部113的頂端A點(diǎn)、A’點(diǎn)的連接線A，到齒部112的內(nèi)徑的切線B的距離T，成為T≤0(靠近定子內(nèi)徑)，一個(gè)線槽的節(jié)距大小為60°，如果把驅(qū)動(dòng)線圈卷繞到開口部附近，則線圈端的內(nèi)側(cè)有時(shí)從定子內(nèi)徑露出。
現(xiàn)有技術(shù)中，為了防止此一線圈端的從定子內(nèi)徑露出，使用與線槽絕緣紙整體地形成的樹脂等的成形品，以便在定子內(nèi)徑側(cè)成為隔墻。此一樹脂成形品構(gòu)成的防止線圈的內(nèi)徑露出的結(jié)構(gòu)，如果提高線圈的占空比和在線圈中使用粗線，則繞線時(shí)此一樹脂成形品上施加了很強(qiáng)的應(yīng)力，存在著產(chǎn)生破損、裂縫等問題。因此如果為了確保強(qiáng)度而增加樹脂成形品的厚度，則在使用致冷劑的密閉壓縮機(jī)的場(chǎng)合從樹脂析出的低聚物的發(fā)生成了問題。
于是，參照附圖來說明在形成定子的磁極之際，即使把驅(qū)動(dòng)線圈卷繞到定子鐵心的齒部的開口部附近也防止線圈端的內(nèi)側(cè)從定子內(nèi)徑露出的本發(fā)明的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。
圖23放大定子鐵心411的一部分，著眼于一個(gè)齒部412，齒部412具有規(guī)定的齒寬，除了齒部部分外在直到開口部的內(nèi)徑側(cè)齒部的左右形成齒部頂端部413。分別以成為定子的齒部頂端部413的線D和線C的交點(diǎn)的左右頂端為A點(diǎn)、A’點(diǎn)，該兩點(diǎn)的連接線A的以齒部的內(nèi)徑的切線B為基準(zhǔn)，到切線B的距離T，成為T≥0(靠近定子外徑)這樣地形成。
通過這樣地形成定子的齒部頂端部413，在形成定子的磁極之際，即使把驅(qū)動(dòng)線圈卷繞到定子鐵心的齒部的開口部附近也可以防止線圈端的內(nèi)側(cè)從定子內(nèi)徑露出。
像以上這樣，本發(fā)明，可以小型地形成無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子，可以實(shí)現(xiàn)在形成定子的磁極之際，不使用樹脂成形品，即使把驅(qū)動(dòng)線圈卷繞到定子鐵心的齒部的開口部附近也防止線圈端的內(nèi)側(cè)從定子內(nèi)徑露出的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。
下面參照?qǐng)D26來說明作為第9實(shí)施例的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。
現(xiàn)有技術(shù)的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)是如上述圖11和圖12中所示那樣形成的。把轉(zhuǎn)子102插入這樣形成的定子101的中心而構(gòu)成集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)，借此與分布繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子相比可以小型地形成。利用線槽部的空間把驅(qū)動(dòng)線圈直接卷繞在定子鐵心111的齒部112上通過集中直接繞線方式形成定子101的磁極之際，因?yàn)榧欣@線電動(dòng)機(jī)根據(jù)其機(jī)構(gòu)在各線槽發(fā)生連接部故難以進(jìn)行其處理，于是通過樹脂成形與鐵心絕緣物成一體地固定連接部或者在線圈端上進(jìn)行配置。
可是在此一手段中，因?yàn)檫M(jìn)行樹脂成形使總的樹脂量增加，故在使用致冷劑的壓縮機(jī)中低聚物增加并積聚于配管等中成為冷卻不良的原因。此外，在配置在線圈端上的場(chǎng)合，與分布繞線方式的電動(dòng)機(jī)不同因繞組配置而不穩(wěn)定從而難以固定。
下面，參照附圖來說明在形成定子的磁極之際，有效地配置驅(qū)動(dòng)線圈的引線連接部和中性點(diǎn)的本發(fā)明的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。
圖26放大定子鐵心的一部分，定子鐵心設(shè)有齒部512，齒部512具有規(guī)定的齒寬，在其兩側(cè)沿著轉(zhuǎn)子的表面設(shè)有齒部頂端部513。在線槽部的內(nèi)緣上配置線槽絕緣紙505，利用線槽部的空間把驅(qū)動(dòng)線圈503直接卷繞在齒部512上。
驅(qū)動(dòng)線圈的繞線作業(yè)，把驅(qū)動(dòng)線圈503保持在繞線用噴嘴的頂端，通過噴嘴的唱針動(dòng)作卷繞在齒部512的周圍。此時(shí)由于在鄰接的驅(qū)動(dòng)線圈間，形成為了繞線用噴嘴的唱針動(dòng)作而確保的空間，所以把中空形的連接部絕緣紙506配置在此一空間中，在其中埋設(shè)配置驅(qū)動(dòng)線圈的引線連接部504和中性點(diǎn)。
同樣，以所有磁極為對(duì)象，利用定子鐵心的線槽部的空間在線槽內(nèi)埋設(shè)配置驅(qū)動(dòng)線圈的引線連接部和中性點(diǎn)，構(gòu)成減小了線圈體積的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子。
像以上這樣，本發(fā)明，可以小型地形成無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子，同時(shí)在形成定子的磁極之際，不像現(xiàn)有技術(shù)那樣通過樹脂成形與鐵心絕緣物成一體地固定連接部或者在線圈端上進(jìn)行配置，而是利用為繞線用噴嘴的唱針動(dòng)作而確保的空間在線槽內(nèi)有效地埋設(shè)配置驅(qū)動(dòng)線圈的引線連接部和中性點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)能夠進(jìn)行線圈體積的減小的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。
下面，參照?qǐng)D27來說明第10實(shí)施例的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。
現(xiàn)有技術(shù)的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)是如上述圖11和圖12中所示那樣形成的。把轉(zhuǎn)子102插入這樣形成的定子101的中心而構(gòu)成集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)，借此與分布繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子相比可以小型地形成。利用線槽部的空間把驅(qū)動(dòng)線圈直接卷繞在定子鐵心111的齒部112上通過集中直接繞線方式形成定子101的磁極之際，因?yàn)榧欣@線電動(dòng)機(jī)根據(jù)其機(jī)構(gòu)繞線的張緊很強(qiáng)，在定子端面上施加力，故使用樹脂成形的鐵心絕緣物。
可是在此一手段中，因?yàn)檫M(jìn)行樹脂成形使總的樹脂量增加，故在使用致冷劑的壓縮機(jī)中低聚物增加并積聚于配管等中成為冷卻不良的原因。此外，繞線的張緊很強(qiáng)的場(chǎng)合存在著樹脂破損的危險(xiǎn)。
下面，就為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的課題，本發(fā)明的在把驅(qū)動(dòng)線圈卷繞在定子鐵心的齒部上之際，減輕線圈引起的對(duì)線槽絕緣紙的應(yīng)力的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行說明。
圖27(A)是僅著眼于圖28(A)中所示的定子的定子鐵心611的兩個(gè)齒部的概略俯視圖，圖27(B)是從定子鐵心611的兩個(gè)齒部的定子鐵心內(nèi)側(cè)觀看的主視圖。圖中，603是驅(qū)動(dòng)線圈(繞組)，604是隔離件，605是線槽絕緣紙。
定子鐵心611設(shè)有齒部612，齒部612具有規(guī)定的齒寬，在其兩側(cè)沿著轉(zhuǎn)子的表面設(shè)有齒部頂端部。在線槽部的內(nèi)緣上配置線槽絕緣紙605，利用線槽部的空間把驅(qū)動(dòng)線圈603直接卷繞在齒部612上。
在驅(qū)動(dòng)線圈603的卷繞之際，集中繞線電動(dòng)機(jī)根據(jù)其機(jī)構(gòu)繞線的張緊很強(qiáng)，對(duì)定子端面施加力，如果用通常的線槽絕緣紙，則因?yàn)榻^緣紙?jiān)趦?nèi)側(cè)破損、彎曲，故為了防止這些而在定子齒部612的端面與線圈603之間設(shè)置隔離件604，卷繞線圈603。線圈603的卷繞結(jié)束后，取下隔離件604而形成定子的磁極。
根據(jù)圖28來說明本發(fā)明的第11實(shí)施例。圖28(A)是僅著眼于定子的定子鐵心611的兩個(gè)齒部的概略俯視圖，圖28(B)從定子鐵心611的兩個(gè)齒部的定子鐵心內(nèi)側(cè)觀看的主視圖。圖中，與圖27相同的物品帶有同一標(biāo)號(hào)，與圖27的實(shí)施例的不同之處在于，在定子齒部612的端面與線圈603之間，使用形狀與線圈端的想要的形狀相吻合的隔離件604。
而且，經(jīng)由該隔離件604卷繞線圈603，借此在線圈端形成想要的和緩的曲線形狀，可以不對(duì)線槽絕緣紙605施加繞線時(shí)的張緊地卷繞，即使使用通常的線槽絕緣紙605也可以防止在內(nèi)側(cè)破損，彎曲。
像以上這樣，本發(fā)明，可以小型地形成無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子，同時(shí)在把驅(qū)動(dòng)線圈卷繞在定子鐵心的齒部上之際，在定子齒部的端面上施放隔離件，經(jīng)由該隔離件卷繞線圈，借此可以不對(duì)絕緣紙施加繞線時(shí)的張緊地卷繞，不用使用特別的樹脂成形的絕緣物，即使使用通常的線槽絕緣紙也可以實(shí)現(xiàn)防止在內(nèi)側(cè)破損，彎曲的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。
下面，參照?qǐng)D29來說明第12實(shí)施例的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。
現(xiàn)有技術(shù)的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)是如上述圖11和圖12中所示那樣形成的。把轉(zhuǎn)子102插入這樣形成的定子101的中心而構(gòu)成集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)，借此與分布繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子相比可以小型地形成。利用線槽部的空間把驅(qū)動(dòng)線圈直接卷繞在定子鐵心111的齒部112上通過集中直接繞線方式形成定子101的磁極之際，因?yàn)榧欣@線電動(dòng)機(jī)根據(jù)其機(jī)構(gòu)繞線的張緊很強(qiáng)，在定子端面上施加力，故使用樹脂成形的鐵心絕緣物。
可是在此一手段中，因?yàn)檫M(jìn)行樹脂成形使總的樹脂量增加，故在使用致冷劑的壓縮機(jī)中低聚物增加并積聚于配管等中成為冷卻不良的原因，此外，繞線的張緊很強(qiáng)的場(chǎng)合存在著樹脂破損的危險(xiǎn)。
下面，就在把驅(qū)動(dòng)線圈卷繞在定子鐵心的齒部上之際，即使使用通常的線槽絕緣紙也能夠?qū)咕€圈引起的應(yīng)力的根據(jù)本發(fā)明的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行說明。
圖29(A)是僅著眼于定子鐵心711的一個(gè)齒部的，從定子的內(nèi)徑側(cè)觀看的概略主視圖。圖中，703是驅(qū)動(dòng)線圈(繞組)，704是線槽絕緣紙。
定子鐵心711的齒部具有規(guī)定的寬度，在其兩側(cè)沿著轉(zhuǎn)子的表面設(shè)有齒部頂端部713。在線槽部的內(nèi)緣上配置絕緣紙704，利用線槽部的空間把驅(qū)動(dòng)線圈703直接卷繞在定子的齒部上。
在驅(qū)動(dòng)線圈703的卷繞之際，集中繞線電動(dòng)機(jī)根據(jù)其機(jī)構(gòu)繞線的張緊很強(qiáng)，在定子端面上施加力，如果使用通常的線槽絕緣紙，則因?yàn)榻^緣紙?jiān)趦?nèi)側(cè)破損、彎曲，故成為產(chǎn)生定子齒部的端面對(duì)絕緣紙的破損引起的電動(dòng)機(jī)不良的原因。
因此，為了防止這些在定子鐵心711的線槽部的內(nèi)緣上配置0.2mm～0.5mm的板狀線槽絕緣紙704，而且把絕緣紙704沿定子的齒部方向折疊多次加熱熔結(jié)而形成該絕緣紙704的比定子端面突出的部分。
這樣一來，在把驅(qū)動(dòng)線圈703卷繞在定子鐵心711的齒部上之際，由于在定子齒部的端面與線圈703之間，居中存在著把絕緣紙704沿定子的齒部方向折疊多次加熱熔結(jié)而形成且強(qiáng)度提高了的強(qiáng)固的線槽絕緣紙704，所以可以防止線槽絕緣紙704的脫落，可以防止定子齒部的端面對(duì)絕緣紙704的破損引起的電動(dòng)機(jī)不良。
下面，參照?qǐng)D29(B)來說明本發(fā)明的第13實(shí)施例。圖29(B)是僅著眼于定子的定子鐵心711的一個(gè)齒部的，從定子的內(nèi)徑側(cè)觀看的概略主視圖。圖中，703是驅(qū)動(dòng)線圈(繞組)，704是線槽絕緣紙，705是加固用絕緣物。
在定子鐵心711的線槽部的內(nèi)緣上配置0.2mm～0.5mm的板狀線槽絕緣紙704，而且把絕緣紙704沿定子的齒部方向折疊成U字形同時(shí)在定子端面與該絕緣紙704之間夾著大體上倒V字形的加固用絕緣物705而形成該絕緣紙704的比定子端面突出的部分。
借此，在把驅(qū)動(dòng)線圈703卷繞在定子鐵心711的齒部上之際，由于在定子齒部的端面與線圈703之間，把絕緣紙704沿定子的齒部方向折疊同時(shí)在定子端面與該絕緣紙704之間夾著加固用絕緣物705，所以可以防止線槽絕緣紙704的脫落，可以防止定子齒部的端面對(duì)絕緣紙704的破損引起的電動(dòng)機(jī)不良。
像以上這樣，本發(fā)明，可以小型地形成無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子，同時(shí)在把驅(qū)動(dòng)線圈卷繞在定子鐵心的齒部上之際，把絕緣紙沿定子鐵心的齒部方向折疊多次加熱熔結(jié)而形成且強(qiáng)度提高了的強(qiáng)固的線槽絕緣紙，夾在定子齒部的端面與線圈之間，或者在定子齒部的端面與線圈之間，把絕緣紙沿定子的齒部方向折疊同時(shí)在定子端面與該絕緣紙之間夾著加固用絕緣物，借此可以防止線槽絕緣紙的脫落，可以防止定子齒部的端面對(duì)絕緣紙的破損引起的電動(dòng)機(jī)不良。
而且，不用使用特別的樹脂成形的絕緣物，即使使用通常的線槽絕緣紙也可以防止在內(nèi)側(cè)破損、彎曲，可以實(shí)現(xiàn)安全的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。
下面，參照?qǐng)D30和圖31來說明第14實(shí)施例的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。
現(xiàn)有技術(shù)的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)是如上述圖11和圖12中所示那樣形成的。把轉(zhuǎn)子102插入這樣形成的定子101的中心而構(gòu)成集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)，借此與分布繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子相比可以小型地形成。但是，即使是這種構(gòu)成的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)，如果作為電動(dòng)機(jī)的特性免不了轉(zhuǎn)矩的變動(dòng)，則不可能完全沒有與之伴隨的噪聲的發(fā)生，如果轉(zhuǎn)矩有所變動(dòng)，則不得不允許與之伴隨的噪聲。
下面，就通過電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)或特性的分析，如果轉(zhuǎn)矩變動(dòng)，則降低與之伴隨的噪聲的發(fā)生的本發(fā)明的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行說明。
本發(fā)明，通過電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和特性的分析即使在集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)中，也與交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子中施行扭斜同樣地，對(duì)定子或轉(zhuǎn)子單獨(dú)地，或者對(duì)定子和轉(zhuǎn)子兩方施行扭斜，借此著眼于能夠降低轉(zhuǎn)矩的變動(dòng)，和與之伴隨的噪聲。
分析的結(jié)果，扭斜的角度與轉(zhuǎn)矩變動(dòng)的關(guān)系成為如圖31中所示，判明了通過角度φ設(shè)定成7.5±5度，可以把轉(zhuǎn)矩變動(dòng)降低到最低值。還可以確認(rèn)通過對(duì)定子或轉(zhuǎn)子單獨(dú)地，或者對(duì)定子和轉(zhuǎn)子兩方施行扭斜可以降低轉(zhuǎn)矩變動(dòng)。
參照附圖來說明本發(fā)明的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)第14實(shí)施例。在圖30中與圖11和圖12相同的物品帶有相同的標(biāo)號(hào)。圖30(A)是作為本發(fā)明的實(shí)施例運(yùn)用于定子者，對(duì)定子鐵心11施行扭斜，扭斜角度φ設(shè)定成對(duì)定子的軸線滿足7.5±5度的角度。
此外，圖30(B)是作為本發(fā)明的第15實(shí)施例運(yùn)用于轉(zhuǎn)子者，由于近年來作為插入轉(zhuǎn)子的磁鐵實(shí)現(xiàn)了能夠與變形的孔對(duì)應(yīng)的，所以對(duì)轉(zhuǎn)子鐵心21施行扭斜，扭斜角度φ設(shè)定成對(duì)轉(zhuǎn)子的軸線滿足7.5±5度的角度。
進(jìn)而作為本發(fā)明的第16實(shí)施例，雖然未畫出，但是也可以對(duì)定子和轉(zhuǎn)子兩方施行扭斜。在該場(chǎng)合，定子11和轉(zhuǎn)子21的扭斜角度φ設(shè)定成相對(duì)角度滿足7.5±5度的角度。
像以上這樣，本發(fā)明，可以小型地形成無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子，同時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和特性的分析，對(duì)定子或轉(zhuǎn)子單獨(dú)地，或者對(duì)定子和轉(zhuǎn)子兩方施行扭斜，借此可以實(shí)現(xiàn)降低了轉(zhuǎn)矩的變動(dòng)，和與之伴隨的噪聲的發(fā)生的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。
下面，參照?qǐng)D32來說明第17實(shí)施例的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。
現(xiàn)有技術(shù)的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)是如上述圖11和圖12中所示那樣形成的。把轉(zhuǎn)子102插入這樣形成的定子101的中心而構(gòu)成集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)，借此與分布繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子相比可以小型地形成。
利用線槽部的空間把驅(qū)動(dòng)線圈直接卷繞在定子鐵心111的齒部112上通過集中直接繞線方式形成定子101的磁極之際，由于集中繞線電動(dòng)機(jī)根據(jù)其機(jī)構(gòu)繞線的張緊很強(qiáng)，所以如圖33中所示的現(xiàn)有技術(shù)的定子齒部形狀中，線槽底部的寬度800A與定子內(nèi)徑側(cè)部的寬度800B相同，因此線圈端上的線圈束容易在定子內(nèi)徑側(cè)露出。而且，因?yàn)闉榱朔乐惯@些而強(qiáng)制地施行整形，需要整形用的作業(yè)工時(shí)，而且成為招致質(zhì)量降低的一個(gè)原因。
下面，參照附圖來說明在把驅(qū)動(dòng)線圈卷繞在定子鐵心的齒部上之際，不會(huì)有線圈引起的應(yīng)力使線圈端上的線圈束在定子內(nèi)徑側(cè)露出的本發(fā)明的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。
圖32是僅著眼于定子的定子鐵心的一個(gè)齒部的定子的概略俯視圖。813是在齒部812的兩側(cè)延長形成的齒部頂端部。
在本發(fā)明中把定子鐵心的齒部812的形狀構(gòu)成為定子內(nèi)徑側(cè)的寬度801B比線槽底部的寬度801A要寬的形狀，借此朝定子內(nèi)徑側(cè)形成扇形，卷繞的下層線圈產(chǎn)生朝線槽底部的移動(dòng)力。定子鐵心的其他定子鐵心的齒部812也同樣地形成。
借此，在把驅(qū)動(dòng)線圈卷繞在定子鐵心的齒部上之際，不用給線圈賦予多余的應(yīng)力，可以防止線圈端上的線圈束在定子內(nèi)徑側(cè)露出，保持質(zhì)量。而且不需要防止露出用的強(qiáng)制的整形，可以省略整形用的作業(yè)工時(shí)。
像以上這樣，本發(fā)明，可以小型地形成無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子，同時(shí)在把驅(qū)動(dòng)線圈卷繞在定子鐵心的齒部上之際，可以防止線圈端上的線圈束在定子內(nèi)徑側(cè)露出，保持質(zhì)量。而且不需要防止露出用的強(qiáng)制的整形，可以省略整形用的作業(yè)工時(shí)。
下面，參照?qǐng)D34來說明第18實(shí)施例的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。
現(xiàn)有技術(shù)的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)是如上述圖11中所示那樣形成的。把轉(zhuǎn)子102插入這樣形成的定子101的中心而構(gòu)成集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)，借此與分布繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子相比可以小型地形成。但是，即使是這種構(gòu)成的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)，如果作為電動(dòng)機(jī)的特性免不了轉(zhuǎn)矩的變動(dòng)，則不可能完全沒有與之伴隨的噪聲的發(fā)生，如果轉(zhuǎn)矩有所變動(dòng)，則不得不允許與之伴隨的噪聲。
特別是歷來所用的轉(zhuǎn)子的堆積方向(疊層方向)，因?yàn)檠匾欢ǚ较驔_壓(自動(dòng)鉚接)，故具有轉(zhuǎn)子鐵心的外周部的形狀也成為對(duì)鐵心疊層方向成為完全相同的形狀的結(jié)構(gòu)，成為轉(zhuǎn)矩變動(dòng)和與之伴隨的振動(dòng)、噪聲的發(fā)生的一個(gè)原因。
在考慮降低振動(dòng)、噪聲的措施之際，雖然一般的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中采用的扭斜效果成為一種對(duì)策，但是在本發(fā)明作為對(duì)象的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)中，因?yàn)檗D(zhuǎn)子是磁鐵埋入型，所以在轉(zhuǎn)子一側(cè)設(shè)置扭斜并不簡單，為了得到扭斜效果，成了不得不在定子一側(cè)設(shè)置扭斜的結(jié)構(gòu)，必須承擔(dān)定子制造時(shí)的工時(shí)增加，制造質(zhì)量降低等風(fēng)險(xiǎn)。
下面，就通過在轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)上下功夫，降低轉(zhuǎn)矩的變動(dòng)，和與之伴隨的振動(dòng)、噪聲的發(fā)生的本發(fā)明的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行說明。
圖34(A)、(B)示出轉(zhuǎn)子的透視圖和俯視圖。圖34的900A是鉚釘鉚接用孔，900B是風(fēng)孔，900C是磁鐵插入用槽。
本發(fā)明中所采用的轉(zhuǎn)子902，制成轉(zhuǎn)子902的外周部鐵心切割形狀不同的形狀。也就是說，在圖34(B)的轉(zhuǎn)子鐵心俯視圖中，從轉(zhuǎn)子902的中心到轉(zhuǎn)子902的外周部的距離R1、R2相對(duì)于鐵心疊層方向是不同的。因此與距離R2對(duì)應(yīng)的鐵心的外周部的任意點(diǎn)的坐標(biāo)，成為到轉(zhuǎn)子902的中心x、y不同的值。
如果使用按圖34(A)的形狀把鐵心疊層形成的轉(zhuǎn)子，則成為定子鐵心上的磁路的磁力線分布不一樣而偏倚者，由于成為轉(zhuǎn)矩變動(dòng)和與之伴隨的噪聲的發(fā)生的原因，所以在本發(fā)明中，把如圖35中所示的，轉(zhuǎn)子902的外周部鐵心切割形狀不同者，彼此相反地重疊形成轉(zhuǎn)子鐵心，以便轉(zhuǎn)子鐵心921的堆積的疊層方向的上部21a與下部21b成為不同的切割形狀。結(jié)果，可以把轉(zhuǎn)子902的外周部鐵心切割形狀制成相對(duì)于疊層方向不同的形狀。
如果在這種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子鐵心的磁鐵插入用槽900C中，如圖36所示，插入永久磁鐵922而構(gòu)成轉(zhuǎn)子，則定子鐵心911與轉(zhuǎn)子鐵心921的關(guān)系中的磁路和磁力線分布成為圖37、圖38那樣。也就是說，如果把轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向取為順時(shí)針方向，則圖37為轉(zhuǎn)子鐵心921的堆積的疊層方向的上部921a中的磁力線分布，圖38為轉(zhuǎn)子鐵心921的堆積的疊層方向的下部921b中的磁力線分布。因而，如果把此兩者的磁力線分布合成，則整個(gè)磁力線彼此補(bǔ)充而成為偏倚小的。結(jié)果，可以降低轉(zhuǎn)矩變動(dòng)和與之伴隨的噪聲的發(fā)生。
在把永久磁鐵922，如圖36中所示，插入轉(zhuǎn)子鐵心的磁鐵插入用槽900C而構(gòu)成轉(zhuǎn)子之際，圖36(A)的例子，在轉(zhuǎn)子鐵心921的堆積厚度于疊層方向不同的上部921a和下部921b上，如果在相同磁力的磁鐵922中共用在鐵心疊層方向上不同的外周部形狀部位的各個(gè)中所插入的磁鐵，則成為把轉(zhuǎn)子的外周部鐵心切割形狀相對(duì)于鐵心疊層方向取為不同的形狀，借此使轉(zhuǎn)子引起的磁力線的流動(dòng)變化成為可能，得到與在給定子賦予扭斜的場(chǎng)合同樣的效果成為可能，同時(shí)在不同的外周部形狀部位相對(duì)于疊層方向得到扭斜效果。
此外，圖36(B)的例子，是本發(fā)明的第19實(shí)施例，取為把不同的磁鐵922a、922b插入轉(zhuǎn)子鐵心921的堆積厚度于疊層方向不同的上部921a和下部921b的結(jié)構(gòu)。借此，成為把轉(zhuǎn)子的外周部鐵心切割形狀相對(duì)于鐵心疊層方向取為不同的形狀，借此使轉(zhuǎn)子引起的磁力線的流動(dòng)變化成為可能，得到與在給定子賦予扭斜的場(chǎng)合同樣的效果成為可能，同時(shí)可以使在上部921a和下部921b中的磁鐵的磁力可變，進(jìn)而最佳的扭斜效果的選擇是可能的。
進(jìn)而作為本發(fā)明的第20實(shí)施例，如圖39所示，可以取為這樣的結(jié)構(gòu)，即插入轉(zhuǎn)子鐵心921的堆積厚度在疊層方向不同的上部921a和下部921b中的磁鐵，使用在上下部不同的磁鐵922a、922b，插入不同的外周部形狀的磁鐵922a、922b的位置沿徑向錯(cuò)開。
借此，把轉(zhuǎn)子的外周部切割形狀相對(duì)于鐵心疊層方向取為不同的形狀，借此使轉(zhuǎn)子引起的磁力線的流動(dòng)變化成為可能，得到與在給定子賦予扭斜的場(chǎng)合同樣的效果成為可能，同時(shí)通過把插入在鐵心疊層方向不同的外周部形狀部位的各個(gè)中的磁鐵的插入位置錯(cuò)開，即使在插入相同磁力的磁鐵的場(chǎng)合，也可以得到同樣的扭斜效果。此外，通過使用不同的磁力的磁鐵，使扭斜效果的量大幅度可變成為可能。
像以上這樣，本發(fā)明，可以小型地形成無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子，同時(shí)把轉(zhuǎn)子的外周部鐵心切割形狀相對(duì)于鐵心疊層方向取為不同的形狀，借此使轉(zhuǎn)子引起的磁力線的流動(dòng)變化成為可能，得到與在給定子賦予扭斜的場(chǎng)合同樣的效果成為可能。結(jié)果，可以降低轉(zhuǎn)矩變動(dòng)和與之伴隨的噪聲的發(fā)生。
此外，在共用在鐵心疊層方向上不同的外周部形狀部位的各個(gè)中所插入的磁鐵者的場(chǎng)合，在不同的外周部形狀部位上相對(duì)于疊層方向可以得到扭斜效果。此外，在使用不同的磁鐵者的場(chǎng)合，可以使磁鐵的磁力可變，進(jìn)而最佳的扭斜效果的選擇是可能的。
進(jìn)而，通過把插入在鐵心疊層方向不同的外周部形狀部位的各個(gè)中的磁鐵的插入位置錯(cuò)開，即使在插入相同磁力的磁鐵的場(chǎng)合，也可以得到同樣的扭斜效果。此外，通過使用不同的磁力的磁鐵，使扭斜效果的量大幅度可變成為可能。
下面，參照?qǐng)D40來說明第21實(shí)施例的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。
現(xiàn)有技術(shù)的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)是如上述圖11和圖12中所示那樣形成的。把轉(zhuǎn)子102插入這樣形成的定子101的中心而構(gòu)成集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)，借此與分布繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子相比可以小型地形成。在利用線槽部的空間把驅(qū)動(dòng)線圈直接卷繞在定子鐵心111的齒部112上通過集中繞線方式來形成定子101的磁極之際，如圖42中所示，在定子鐵心的線槽部的內(nèi)緣上配置板狀線槽絕緣紙。
圖42是僅著眼于圖11(A)中所示的定子的定子鐵心11的一個(gè)齒部的，從定子的內(nèi)徑側(cè)觀看的概略主視圖。圖中，103是驅(qū)動(dòng)線圈(繞組)，104是線槽絕緣紙，105是線槽部。
定子鐵心111的齒部112具有規(guī)定的寬度，在其兩側(cè)上設(shè)有齒部頂端部113。在線槽部105的內(nèi)緣上配置板狀線槽絕緣紙104，利用線槽部105的空間把驅(qū)動(dòng)線圈103直接卷繞在定子齒部112上。此時(shí)，如果把與線槽部105的開口部對(duì)峙的該絕緣紙104的端面的開口寬度100Y形成為與定子齒部頂端部113的開口寬度100X相同大小，則驅(qū)動(dòng)線圈103與定子齒部頂端部113之間的絕緣強(qiáng)度是不穩(wěn)定的。
下面，參照附圖來說明在把驅(qū)動(dòng)線圈卷繞在定子鐵心的齒部上之際，即使使用通常的線槽絕緣紙也可以充分確保驅(qū)動(dòng)線圈與定子齒部頂端部之間的絕緣強(qiáng)度的本發(fā)明的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。
圖40是僅著眼于定子鐵心1011的一個(gè)齒部1012的，從定子的內(nèi)徑側(cè)觀看的概略主視圖。圖中，1003是驅(qū)動(dòng)線圈(繞組)，1004是線槽絕緣紙，1005是線槽部。
定子鐵心1011的齒部具有規(guī)定的寬度，在其兩側(cè)設(shè)有齒部頂端部1013。在線槽部1005的內(nèi)緣上，配置例如0.2mm～0.5mm的板狀線槽絕緣紙1004，利用線槽部1005的空間把驅(qū)動(dòng)線圈1003直接卷繞在定子齒部1012上。
此時(shí)，把與線槽部1005的開口部對(duì)峙的此一絕緣紙1004的端面的開口寬度1000Y形成為小于定子齒部頂端部1013的開口寬度1000X。借此，由于絕緣紙1004的距離加長，開口寬度1000Y也減小，所以可以充分保持驅(qū)動(dòng)線圈1003與定子齒部頂端部1013之間的絕緣距離，可以確保所需的絕緣強(qiáng)度。
用圖41來說明本發(fā)明的第22實(shí)施例。圖41(A)是僅著眼于定子的定子鐵心1011的一個(gè)齒部1012的，從定子的內(nèi)徑側(cè)觀看的概略主視圖。圖中，1003是驅(qū)動(dòng)線圈(繞組)，1004是線槽絕緣紙，1005是線槽部。
定子鐵心1011的齒部具有規(guī)定的寬度，在其兩側(cè)設(shè)有齒部頂端部1013。在線槽部1005的內(nèi)緣上，配置例如0.2mm～0.5mm的板狀線槽絕緣紙1004，利用線槽部1005的空間把驅(qū)動(dòng)線圈1003直接卷繞在定子齒部1012上。
此時(shí)，把與線槽部1005的開口部對(duì)峙的絕緣紙1004的端面部分延長沿著線槽部1005的開口部的定子齒部頂端部1013形成。圖41(B)中就此一圓F內(nèi)的狀態(tài)放大示出。
從該圖可以看出，絕緣紙1004的端面部分沿著線槽部1005的開口部的定子齒部頂端部1013延長形成。借此，由于絕緣紙1004的距離加長，可以充分保持驅(qū)動(dòng)線圈1003與定子齒部頂端部1013之間的絕緣距離，可以確保所需的絕緣強(qiáng)度。
像以上這樣，本發(fā)明，可以小型地形成無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子，同時(shí)在把驅(qū)動(dòng)線圈卷繞在定子鐵心的齒部上之后即使在未把楔子打入線槽部的線圈空間的場(chǎng)合，線槽絕緣紙的距離也加長，可以充分保持驅(qū)動(dòng)線圈與定子齒部頂端部之間的絕緣距離，可以確保所需的絕緣強(qiáng)度。
下面，參照?qǐng)D43和圖44來說明第23實(shí)施例的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。
現(xiàn)有技術(shù)的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)是如上述圖11和圖12中所示那樣形成的。把轉(zhuǎn)子102插入這樣形成的定子101的中心而構(gòu)成集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)，在利用線槽部114的空間把驅(qū)動(dòng)線圈(未畫出)直接卷繞在定子鐵心111的齒部112上通過集中繞線方式來形成定子101的磁極之際，如果沒有浪費(fèi)地把整排繞組施放到定子鐵心111的齒部112的底部而提高線圈的占空比，則可以相應(yīng)地提高電動(dòng)機(jī)的效率。
通常，把線圈卷繞在定子的齒部上的繞線機(jī)利用現(xiàn)成的產(chǎn)品從成本方面來說是普通的，但是繞線機(jī)的噴嘴的動(dòng)作范圍有限。因此，在利用線槽部114的空間把驅(qū)動(dòng)線圈直接卷繞在定子鐵心111的齒部112上的集中直接繞線方式中，無法沒有浪費(fèi)地把整排繞組施放到定子鐵心111的齒部112的底部。
為要沒有浪費(fèi)地把整排繞組施放到定子鐵心111的齒部112的底部，加深線槽部114的底部使繞線機(jī)的噴嘴達(dá)到上方雖然也是一種方法，但是由于這種方法收窄了定子的磁路，在電動(dòng)機(jī)的效率方面不利，所以線槽部114的底部的深度自然也有極限。
下面，參照附圖來說明這樣來形成定子的線槽形狀，以便在形成定子的磁極之際，能夠沒有浪費(fèi)地把整排繞組施放到定子鐵心的齒部的底部的，本發(fā)明的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。
圖43放大定子鐵心1111的一部分，圖44是線槽部1114的最底部的放大圖。而且本發(fā)明，是通過用以下手法來形成線槽形狀，通過實(shí)驗(yàn)分析來判明能夠沒有浪費(fèi)地把整排繞組施放到定子鐵心的齒部的底部，據(jù)此而作出的。
在從定子中心通過齒部的中心的直線，與連接線槽部1114的線A、線B的交點(diǎn)P的垂線線S的交點(diǎn)1100X，以及經(jīng)由定子中心與線槽部1114的最底部的R(參照?qǐng)D44)而成的通過線B的交點(diǎn)E的，作為與線S的平行線的線T與通過齒部的中心的直線的交點(diǎn)1100Y的關(guān)系中，以線S為基準(zhǔn)時(shí)，取為把線T的位置(距離)，也就是交點(diǎn)1110X與交點(diǎn)1100Y的距離，設(shè)定在-2～+5mm(這里以定子的內(nèi)徑側(cè)為‘-’)的范圍內(nèi)。
因而，本發(fā)明這樣來設(shè)定線槽部的交點(diǎn)P、交點(diǎn)E，以便滿足上述條件，借此，即使利用噴嘴的動(dòng)作范圍有限的現(xiàn)成的繞線機(jī)，在形成定子的磁極之際，也能夠沒有浪費(fèi)地把整排繞組施放到定子鐵心1111的齒部1112的底部。
像以上這樣，本發(fā)明，可以小型地形成無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子，同時(shí)在利用線槽部的空間把驅(qū)動(dòng)線圈直接卷繞在定子鐵心的齒部上通過集中直接繞線方式來形成定子的磁極之際，能夠沒有浪費(fèi)地把整排繞組施放到定子鐵心的齒部的底部，結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)提高了線圈的占空比并提高電動(dòng)機(jī)效率的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。
下面，參照?qǐng)D45至圖47來說明第24實(shí)施例的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。
現(xiàn)有技術(shù)的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)是如上述圖11和圖12中所示那樣形成的。把轉(zhuǎn)子102插入這樣形成的定子101的中心而構(gòu)成集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。在把這種集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子鐵心疊層并固定之際，雖然通常通過鉚接來進(jìn)行，但是因?yàn)槎ㄗ予F心構(gòu)成磁路是磁力線的通路，故鉚接部的位置有必要選擇在盡可能不給磁路以影響的部位。
下面，參照附圖來說明把鉚接部的位置配置在盡可能不給電動(dòng)機(jī)的定子鐵心的磁路以影響的部位，疊層并固定定子鐵心的本發(fā)明的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)。
圖46、圖47是定子與轉(zhuǎn)子的磁力線分布的狀態(tài)圖。像圖46那樣，在轉(zhuǎn)子的磁鐵1222、1222位于對(duì)著定子鐵心的齒部1212的場(chǎng)合，因?yàn)槭谴盆F的中間故為磁性弱的狀態(tài)。如果著眼于此時(shí)的磁路，則1214所示的位置是對(duì)磁力線的通路影響小的部位。
此外，像圖47那樣，在轉(zhuǎn)子的磁鐵1222位于對(duì)著定子鐵心的齒部1212的場(chǎng)合，因?yàn)槭谴盆F完全對(duì)著，故為磁性最強(qiáng)的狀態(tài)。如果著眼于此時(shí)的磁路，則1214所示的位置是與磁力線的通路完全沒有關(guān)系的位置。
因而，此一1214的位置，對(duì)磁路的影響最小，可以說是配置鉚接部的位置的最佳位置。因此，本發(fā)明是利用此一現(xiàn)象，進(jìn)行鉚接部的定位來疊層定子鐵心并進(jìn)行鉚接加工的。
圖45示出定子鐵心1211的俯視圖，定子齒部1212具有規(guī)定的寬度1200X，除了齒部部分外在直到開口部的內(nèi)徑側(cè)齒部上齒部1212的兩側(cè)上延長形成齒部頂端部1213。利用線槽1203的空間把驅(qū)動(dòng)線圈(未畫出)直接卷繞在此一齒部1212上，通過所謂集中直接繞線方式來形成定子1201的磁極。
疊層定子鐵心并固定之的鉚接部1204的位置，相當(dāng)于圖46、圖47的位置1214，配置在定子鐵心1211的齒部1212的寬度尺寸1200X的外徑方向的延長上的范圍內(nèi)。鉚接部1204的寬度1200Y設(shè)定在齒部1212的寬度尺寸1200X的范圍內(nèi)。
而且，在此一鉚接部1204的位置上，疊層固定定子鐵心而形成集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子鐵心。鉚接部1204沒有必要在齒部全部設(shè)置，可以設(shè)置在適當(dāng)、任意個(gè)定子齒部1212上。
像以上這樣，本發(fā)明，可以小型地形成無刷直流電動(dòng)機(jī)的定子，同時(shí)通過把鉚接部配置在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子鐵心的齒部寬度尺寸X的外徑方向的延長上的范圍內(nèi)，可以不給磁路以影響地疊層固定定子鐵心，可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的可靠性的提高。
權(quán)利要求
1.一種集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子鐵心的齒部的頂端形狀中，除了齒部部分外在直到開口部的內(nèi)徑側(cè)齒部上設(shè)置切割部。
2.權(quán)利要求1的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于，除了齒部部分外在直到開口部的內(nèi)徑側(cè)齒部的單側(cè)上設(shè)置前述切割部。
3.權(quán)利要求1的集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于，除了齒部部分外在直到開口部的內(nèi)徑側(cè)齒部的兩側(cè)上設(shè)置前述切割部。
4.一種集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子鐵心的齒部的頂端形狀中，除了齒部部分外在齒部頂端部的線槽開口部附近設(shè)置孔。
5.一種集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子鐵心的齒部的頂端形狀中，除了齒部部分外在齒部頂端部的線槽開口部附近設(shè)置槽。
6.一種集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子鐵心的齒部的頂端形狀中，設(shè)置缺口槽以便對(duì)峙的齒部頂端部間的開口寬度實(shí)質(zhì)上變大。
7.一種集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子鐵心的齒部頂端部中，定子鐵心的齒部頂端部的左右頂端A點(diǎn)、A’點(diǎn)的連接線A到齒部的內(nèi)徑的切線B的距離T，成為T≥0(靠近定子外徑)。
8.一種集中繞線式無刷直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于，在集中繞線式電動(dòng)機(jī)的定子中，把定子鐵心的齒部形狀取為定子內(nèi)徑側(cè)部比線槽底部要寬的形狀。
全文摘要
提供一種無刷直流電動(dòng)機(jī)中所用的絕緣材料不容易錯(cuò)位、破損的無刷直流電動(dòng)機(jī)。由于在絕緣材料的端部設(shè)置傾斜部，所以在施行繞線用的機(jī)械的噴嘴在齒部與齒部之間運(yùn)動(dòng)之際，即使與絕緣材料接觸，絕緣材料也沿與線槽開口部緊密接觸的方向(與噴嘴的運(yùn)動(dòng)方向垂直的方向)運(yùn)動(dòng)，因此防止絕緣材料被噴嘴推壓運(yùn)動(dòng)，可以極力防止由于絕緣材料破損、錯(cuò)位而產(chǎn)生的絕緣不良。
文檔編號(hào)H02K29/00GK1536747SQ20041000278
公開日2004年10月13日 申請(qǐng)日期2000年6月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月29日
發(fā)明者新井和彥, 五十嵐惠司郎, 竹澤正昭, 惠司郎, 昭 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社