CN108988547B - 定子及马达 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种定子和马达。上绝缘子和下绝缘子分别具有在齿的径向外侧前端部附近沿周向扩展的扩大部，在齿隔着上述上绝缘子及上述下绝缘子卷绕导线，从而构成线圈，在上述下绝缘子的上述扩大部，在从上侧朝向下侧卷绕上述导线的区域的附近的周向外侧且上侧的外缘构成引导部。

Description

定子及马达

技术领域

本发明涉及定子及马达。

背景技术

日本国公开公报特开2009－95233号公报公开了用于电动机的定子的一例。日本国公开公报特开2009－95233号公报的定子通过在具有多个扼流圈的定子铁芯隔着由绝缘材料形成的绝缘子卷绕驱动线圈而构成。在每个定子铁芯的极齿隔着绝缘子卷绕驱动线圈。

在极齿的前端部配置沿磁铁转子的旋转方向伸出的极片部。在极片部的绝缘子设置防止驱动线圈向磁铁转子侧溃散的凸边部。凸边部的角部是圆弧状。在凸边部的一方的对角的角部形成曲率较大的圆弧部，在另一方的对角的角部形成曲率较小的圆弧部。

根据这样的结构，通过曲率较大的圆弧部，将绕阻线喷丝头从直线轨道向圆弧轨道转移的时刻加快，缩小驱动线圈与绝缘子之间的间隙，能够缩小从定子铁芯向轴方向突出的线圈终端的高度。

但是，在制造日本国公开公报特开2009－95233号公报的定子时，在沿磁铁转子的旋转轴方向分割了绝缘子的情况下，在卷绕导线来构成驱动线圈的工序中，存在导线被分割了的绝缘子的嵌合部挂住而使生产性降低的可能性。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种能够提高生产性的定子。

本发明的示例性的实施方式具备：具有以沿上下方向延伸的中心轴为中心的环状的芯背的定子芯；配置于上述定子芯的上侧的上绝缘子；以及配置于上述定子芯的下侧的下绝缘子。上述定子芯具有：从上述芯背沿径向突出的多个齿；以及从上述齿的径向前端部沿周向延伸的伞形部。上述上绝缘子覆盖上述齿的上表面的至少一部分。上述下绝缘子覆盖上述齿的下表面的至少一部分。上述上绝缘子和上述下绝缘子分别具有在上述齿的径向外侧前端部附近沿周向扩展的扩大部。在上述齿隔着上述上绝缘子及上述下绝缘子卷绕导线而构成线圈。在上述下绝缘子的上述扩大部，在从上侧向下侧卷绕上述导线的区域的附近的周向外侧且上侧的外缘构成引导部。

本发明的示例性的实施方式的马达具备上述的定子和相对于上述定子配置于径向外侧或径向内侧且相对于上述定子能够旋转的转子。

根据本发明的示例性的实施方式的定子，能够提高生产性。

根据本发明的示例性的实施方式的马达，能够提高马达所具备的定子的生产性，因此能够提高马达的生产性。

有以下的本发明优选实施方式的详细说明，参照附图，可以更清楚地理解本发明的上述及其他特征、要素、步骤、特点和优点。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的轴流风扇的立体图。

图2是表示从轴流风扇卸下叶轮的状态的立体图。

图3是本发明的一个实施方式的轴流风扇的局部纵截面立体图。

图4是轴流风扇具备的马达的立体图。

图5是本发明的一个实施方式的定子的立体图。

图6A、图6B、图6C是表示分解了定子的状态下的局部结构的立体图。

图7是定子的主要部分放大图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的示例性的实施方式进行说明。此外，在以下的说明中，将中心轴C1延伸的方向设为“上下方向”。将以中心轴C1为中心的径向简称为“径向”，将以中心轴C1为中心的周向简称为“周向”。但是，上述上下方向不表示实际的装入设备时的位置关系及方向。另外，在各附图中，将上侧标记为X1，将下侧标记为X2。

＜1.轴流风扇的整体结构＞

首先，对本发明的一个实施方式的轴流风扇的整体结构进行说明。图1是本发明的一个实施方式的轴流风扇50的立体图。图2是表示从轴流风扇50卸下叶轮1的状态的立体图。图3是轴流风扇50的局部纵截面立体图。图4是轴流风扇50所具备的马达2的立体图。

轴流风扇50具备叶轮1、马达2、马达基座部3、外壳4以及肋5。

马达基座部3、外壳4以及肋5作为同一部件由树脂材料形成。外壳4在内部容纳叶轮1及马达2，且配置于比叶轮1及马达2靠径向外侧。

马达2以中心轴C1为中心旋转驱动叶轮1。马达2具有轴承部21、油保持毛毡22、片材保持架23、MG片材24(磁性片材)、垫圈25、轴26、定子27、转子28以及电路基板29。

马达基座部3在周向的四个部位与外壳4通过肋5连结，且支撑马达2。马达基座部3在下表面侧具有沿径向扩展的基部31和从基板31的中央部向上侧突出的轴承保持部32。

轴承保持部32在内部保持轴承部21。轴承部21由套筒轴承构成。此外，轴承部21也可以由上下配置的一对滚珠轴承构成。

轴承保持部32在内部除了容纳轴承部21外，还容纳油保持毛毡22、片材保持架23、MG片材24以及垫圈25。

轴26是沿中心轴C1在上下方向上延伸的柱状的部件，例如由不锈钢等金属形成。轴承部21将轴26保持为能够以中心轴C1为中心旋转。

定子27配置于轴承保持部32的径向外侧，且固定于轴承保持部32。定子27具有定子芯271、上绝缘子272、下绝缘子273以及多个线圈274。定子芯271由将硅钢板等电磁钢板沿上下方向层叠而成的层叠钢板构成。上绝缘子272及下绝缘子273由绝缘性的树脂形成。线圈274通过在定子芯271的周围隔着上绝缘子272及下绝缘子273沿上下方向卷绕导线而构成。对于定子27更详细的结构，后面进行叙述。

在定子芯271的下侧配置电路基板29。电路基板29是安装有用于对线圈274供给驱动电流的电路的基板。线圈274的引出线与上述电路电连接。

转子28具有转子轭部281和磁体282。转子轭部281是在上方具有顶板部281A且下方开口的大致圆筒型的部件，且由磁性体形成。顶板部281A具有沿上下方向贯通的开口部。在转子轭部281的内周面固定圆筒状的磁体282。磁体282配置于定子27的径向外侧。磁体282的内周侧的磁极面沿周向交替排列N极、S极。在转子轭部281与磁体282之间形成磁路，能够降低从磁体282向轴流风扇50外部的泄漏磁通。

叶轮1具有叶轮杯11和多个叶片12，且由树脂材料形成。叶轮杯11是在上方具有盖11A的大致圆筒状的部件。在盖11A固定有轴26。在叶轮杯11的内侧固定有转子轭部281。在叶轮杯11的径向外侧形成有多个叶片12。

在这样的结构的轴流风扇50中，当对定子27的线圈274施加驱动电流时，在定子芯271产生径向的磁通。于是，通过定子芯271与磁体282之间的磁通的作用，在转子28产生周向的扭矩。其结果，由转子28和叶轮1构成的旋转部以中心轴C1为中心旋转。叶轮1在俯视下绕逆时针旋转。

若叶轮1旋转，则通过多个叶片12产生气流。即，能够产生以轴流风扇50的上侧为吸气侧且以下侧为排气侧的气流而进行送风。

＜2.定子的结构＞

接下来，对本实施方式的马达2所具备的定子27的结构更详细地进行说明。图5是表示本实施方式的定子27的结构的立体图。图6是表示将定子27分解后的状态的立体图。但是，在图6中未标记线圈274。图6(A)是上绝缘子272的立体图，图6(B)是定子芯271的立体图，图6(C)是下绝缘子273的立体图。

如图6所示，定子芯271具有芯背2711、多个齿2712以及多个伞形部2713。芯背2711呈以中心轴C1为中心的环状，且位于定子芯271的中央。

多个齿2712构成为从芯背2711的外周面向径向外侧呈放射状突出。在本实施方式中，齿2712的个数作为一例而设为四个。即，本实施方式的马达2为四槽马达。伞形部2713构成为从齿2712的径向外侧前端部沿周向延伸。即，伞形部2713构成与齿2712相同的个数。

上绝缘子272配置于定子芯271的上侧。上绝缘子272具有中央上罩部2721、多个齿上罩部2722以及多个扩大部2723。

中央上罩部2721覆盖芯背2711的上表面及外周面。齿上罩部2722构成为从中央上罩部2721向径向外侧呈放射状突出。齿上罩部2722覆盖齿2712的上表面以及在周向上对置的侧面。齿上罩部2722构成与齿2712的个数相同的个数。

扩大部2723构成为从齿上罩部2722的径向外侧前端部沿周向扩展。扩大部2723覆盖伞形部2713的上表面及芯背2711侧的侧面。扩大部2723构成与齿上罩部2722的个数相同的个数。

扩大部2723具有扩大罩部2723A、上绝缘子壁部2723B以及辅助壁部2723C。扩大罩部2723A是从齿上罩部2722的上表面的径向外侧前端部沿周向扩大而构成的板状部。

上绝缘子壁部2723B在夹着齿上罩部2722的周向两侧沿周向延伸，且从扩大罩部2723A向下侧突出。辅助壁部2723C在夹着齿上罩部2722的周向两侧沿周向延伸且从扩大罩部2723A的径向内侧缘部向下侧突出，而且在比上绝缘子壁部2723B靠径向内侧与上绝缘子壁部2723B相接。辅助壁部2723C的突出量比上绝缘子壁部2723B的突出量小。

下绝缘子273配置于定子芯271的下侧。下绝缘子273具有中央下罩部2731、多个齿下罩部2732、以及多个扩大部2733。

中央下罩部2731覆盖芯背2711的下表面及外周面。齿下罩部2732构成为从中央下罩部2731向径向外侧呈放射状突出。齿下罩部2732覆盖齿2712的下表面及在周向上对置的侧面。齿下罩部2732构成与齿2712的个数相同的个数。

扩大部2733构成为从齿下罩部2732的径向外侧前端部沿周向扩展。扩大部2733覆盖伞形部2713的下表面及芯背2711侧的侧面。扩大部2733构成与齿下罩部2732的个数相同的个数。

扩大部2733具有扩大罩部2733A、下绝缘子壁部2733B以及辅助壁部2733C。扩大罩部2733A是从齿下罩部2732的下表面的径向外侧前端部沿周向扩大而构成的板状部。

下绝缘子壁部2733B在夹着齿下罩部2732的周向两侧沿周向延伸且从扩大罩部2733A的径向内侧缘部向上侧突出。辅助壁部2733C在夹着齿下罩部2732的周向两侧沿周向延伸且从扩大罩部2733A向上侧突出，且在比下绝缘子壁部2733B靠径向外侧与下绝缘子壁部2733B相接。辅助壁部2733C的突出量比下绝缘子壁部2733B的突出量小。

在将上绝缘子272安装于定子芯271的上侧的状态下，扩大罩部2723A接触伞形部2713的上表面一部分，并且从上方覆盖该上表面一部分，上绝缘子壁部2723B接触伞形部2713的芯背2711侧的面。

另外，在将下绝缘子273安装于定子芯271的下侧的状态下，扩大罩部2733A接触伞形部2713的下表面一部分，并且从下方覆盖该下表面一部分，辅助壁部2733C接触伞形部2713的芯背2711侧的面。

即，扩大部2723、2733的至少一部分接触伞形部2713的芯背2711侧的面。由此，能够将上绝缘子272及下绝缘子273牢固地固定于定子芯271。

另外，上绝缘子272的扩大部2723的至少一部分接触伞形部2713的上表面，下绝缘子273的扩大部2733的至少一部分接触伞形部2713的下表面。由此，可进行上绝缘子272及下绝缘子273的轴向的定位。

在如上述那样相对于定子芯271将上绝缘子272及下绝缘子273固定的状态下，通过卷绕导线构成线圈274而构成定子27。具体而言，在齿上罩部2722及齿下罩部2732的周围沿上下方向卷绕导线，从而构成线圈274。即，在齿2712隔着上绝缘子272及下绝缘子273卷绕导线。

如图5所示，线圈274构成于每个齿2712，因此构成与齿2712的个数相同的四个线圈274。在图5中，在线圈274标记的白底箭头表示卷绕导线的方向。

图7表示代表性地表示四个线圈274中的图5所示的线圈274A的上绝缘子272、下绝缘子273以及定子芯271的结构的主要部分放大图。如图7所示，在下绝缘子壁部2733B的周向外侧且上侧的外缘构成引导部G1。引导部G1在图5所示的沿白色箭头的方向卷绕导线而构成的线圈274A中位于从上侧向下侧卷绕导线的区域R1的附近。

这样，本实施方式的定子27具备：具有以沿上下方向延伸的中心轴C1为中心的环状的芯背2711的定子芯271；配置于定子芯271的上侧的上绝缘子272；以及配置于定子芯271的下侧的下绝缘子273。定子芯271具有从芯背2711沿径向突出的多个齿2712和从齿2712的径向前端部沿周向延伸的伞形部2713。上绝缘子272覆盖齿2712的上表面的至少一部分，下绝缘子273覆盖齿2712的下表面的至少一部分。上绝缘子272和下绝缘子273分别具有在齿2712的径向外侧前端部附近沿周向扩展的扩大部2723、2733，在齿2712隔着上绝缘子272及下绝缘子273卷绕导线而构成线圈274，在下绝缘子273的扩大部2733，在从上侧向下侧卷绕上述导线的区域R1的附近的周向外侧且上侧的外缘构成引导部G1。

根据这样的结构，在卷绕导线构成线圈274时，即使在从上侧向下侧卷绕的导线接触扩大部2733的情况下，导线也被引导部G1引导而远离扩大部2733。因此，导线难以挂到扩大部2733，能够提高定子27的生产性。

另外，如图7所示，下绝缘子壁部2733B配置于比上绝缘子壁部2723B靠径向内侧。下绝缘子壁部2733B和上绝缘子壁部2723B隔着间隙对置，从而在该间隙构成槽部W1。而且，在图5所示的线圈274A的从下侧向上侧卷绕导线的区域R2的附近的区域r1(图7)中，在下绝缘子壁部2733B不构成引导部。因此，在下绝缘子壁部2733B，作为引导部，仅构成引导部G1。

即，下绝缘子273的扩大部2733具有沿周向延伸且向上侧突出的下绝缘子壁部2733B，上绝缘子272的扩大部2723具有沿周向延伸且向下侧突出的上绝缘子壁部2723B，下绝缘子壁部2733B配置于比上绝缘子壁部2723B靠径向内侧，下绝缘子壁部2733B和上绝缘子壁部2723B隔着间隙对置，从而构成槽部W1。在下绝缘子壁部2733B，仅在从上侧向下侧卷绕上述导线的区域的附近的周向外侧且上侧的外缘构成引导部G1。

在未形成引导部G1的情况下，在从上侧向下侧卷绕导线的区域的附近，导线容易嵌入槽部W1。但是，在本实施方式中构成引导部G1，因此导线被引导部G1以向槽部W1的外侧排出的方式引导，从而能够远离下绝缘子壁部2733B。另一方面，在从下侧向上侧卷绕导线的区域的附近，槽部W1以朝向与卷绕导线的方向相反的一侧的方式形成，因此导线难以嵌入槽部W1，因此无需引导导线的引导部。由此，在从下侧向上侧卷绕导线的区域的附近不构成引导部，所以能够避免下绝缘子273与上绝缘子272的间隙扩展。

另外，在上绝缘子272的辅助壁部2723C，在与引导部G1在轴向上对置的区域构成向周向外侧且下侧延伸的上绝缘子角部CR1。

即，上绝缘子272的扩大部2723在与引导部G1在轴向上对置的区域具有向周向外侧且下侧延伸的上绝缘子角部CR1。由此，使下绝缘子273与上绝缘子272的间隙变窄，导线难以进入间隙。

另外，在下绝缘子壁部2733B，且与引导部G1在周向上相反的一侧的外端部构成向周向外侧且上侧延伸的下绝缘子角部CR2。

即，在下绝缘子273的扩大部2733，在与配置有引导部G1的一侧在周向上相反的一侧的外端部构成向周向外侧且上侧延伸的下绝缘子角部CR2。由此，在上下绝缘子的周向两侧，使间隙变窄，从而能够使导线难以进入间隙。

另外，上绝缘子壁部2723B和辅助壁部2733C隔着间隙S1在轴向上对置，辅助壁部2723C和下绝缘子壁部2733B隔着间隙S2在轴向上对置。即，上绝缘子272的扩大部2723和下绝缘子273的扩大部2733在轴向上隔着间隙S2对置。

在本实施方式中，定子27成为产生间隙S2的设计，以便即使在定子芯271的层叠上产生误差，也以由上绝缘子272的扩大部2723和下绝缘子273的扩大部2733在轴向上夹着定子芯271。此外，即使在构成间隙S2的情况下，由于构成引导部G1，因此也能够抑制导线的周边要素的勾挂。

另外，引导部G1具有向周向外侧且下侧平滑地弯曲的弯曲面。由此，能够进一步抑制导线勾挂到扩大部2733。此外，引导部G1不限于具有上述弯曲面，例如也可以具有随着朝向周向外侧而向下侧直线地倾斜的倾斜面。

上述表示图7，对在线圈274A(图5)的向下方向卷绕导线的区域R1的附近，在下绝缘子壁部2733B设置导向部G1的结构进行了说明，但是，对于剩余的三个线圈274也同样，在向下方向卷绕导线的区域的附近，在下绝缘子壁部2733B设置导向部G1。也就是，如图6所示的下绝缘子273那样，在与各齿2712对应的各扩大部2733，在用圆印记围住的部位构成引导部G1。

因此，引导部G1的个数与齿2712的个数相等。由此，对于卷绕于所有的齿2712的导线，都能够抑制与周边要素的勾挂。

此外，辅助壁部2723C及下绝缘子壁部2733B的径向内侧的面弯曲。即，扩大部2723、2733的径向内侧的面弯曲。由此，能够增长上下绝缘子的卷绕导线的部位的长度，能够增加线圈的匝数。即，相比扩大部2723、2733的径向内侧的面沿与齿上罩部2722延伸的方向正交的方向呈直线状延伸的情况，能够增长齿上罩部2722的长度，因此卷绕导线的空间扩大。但是，扩大部2723、2733的径向内侧的面也可以不必弯曲。

在此，如图4所示，在马达2中，转子轭部281配置于伞形部2713的径向外侧。固定于转子轭部281的内周面的磁体282配置于伞形部2713的径向外侧。

即，本实施方式的马达2是所谓的外转子型，且具备定子27和相对于定子27配置于径向外侧且相对于定子27能够旋转的转子28。如上所述，能够提高定子27的生产性，因此能够提高马达2的生产性。

另外，伞形部2713配置于比芯背2711靠径向外侧，转子28配置于比伞形部2713靠径向外侧。在这样的外转子型的结构中，扩大部2723、2733沿伞形部2713在周向上扩展，即使在该情况下，也能够通过引导部G1抑制导线的与周边要素的勾挂。

＜3.其它＞

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是只要在本发明的主旨的范围内，实施方式就能够进行各种变更、组合。

例如，本发明也能够应用于所谓内转子型的马达。该情况下，在定子芯中，齿相对于环状的芯背向径向内侧突出，从齿的径向内侧前端部沿周向延伸而构成伞形部。在伞形部的径向内侧配置转子。上绝缘子及下绝缘子的扩大部沿芯背在周向上扩展。在这样的下绝缘子的扩大部构成引导部。

即，上述内转子型的马达具备定子和相对于定子配置于径向内侧且相对于定子能够旋转的转子。由此，能够通过抑制导线的与周边要素的勾挂来提高定子的生产性，因此能够提高内转子型的马达的生产性。

本发明能够适当地应用于例如搭载于轴流风扇的马达。但是，本发明也可以应用于离心风扇、斜流风扇等。

Claims (12)

1.一种定子，具备：

具有以沿上下方向延伸的中心轴为中心的环状的芯背的定子芯；

配置于上述定子芯的上侧的上绝缘子；以及

配置于上述定子芯的下侧的下绝缘子，

上述定子芯具有：

从上述芯背沿径向突出的多个齿；以及

从上述齿的径向前端部沿周向延伸的伞形部，

上述上绝缘子覆盖上述齿的上表面的至少一部分，

上述下绝缘子覆盖上述齿的下表面的至少一部分，

上述上绝缘子和上述下绝缘子分别具有在上述齿的径向外侧前端部附近沿周向扩展的扩大部，

在上述齿隔着上述上绝缘子及上述下绝缘子卷绕导线而构成线圈，

上述定子的特征在于，

在上述下绝缘子的上述扩大部，在覆盖上述伞形部的上述芯背侧的侧面区域中，在周向外侧且上侧的外缘构成引导部，

上述引导部具有朝向周向外侧且下侧弯曲的弯曲面。

2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，

上述下绝缘子的上述扩大部具有沿周向延伸且向上侧突出的下绝缘子壁部，

上述上绝缘子的上述扩大部具有沿周向延伸且向下侧突出的上绝缘子壁部，

上述下绝缘子壁部配置于比上述上绝缘子壁部靠径向内侧，

上述下绝缘子壁部和上述上绝缘子壁部隔着间隙对置而构成槽部，

在上述下绝缘子壁部，仅在从上侧朝向下侧卷绕上述导线的区域的附近的周向外侧且上侧的外缘构成上述引导部。

3.根据权利要求1或2所述的定子，其特征在于，

上述上绝缘子的上述扩大部在与上述引导部在轴向上对置的区域具有朝向周向外侧且下侧延伸的上绝缘子角部。

4.根据权利要求3所述的定子，其特征在于，

在上述下绝缘子的上述扩大部，在与配置有上述引导部的一侧在周向上相反的一侧的外端部构成向周向外侧且上侧延伸的下绝缘子角部。

5.根据权利要求1或2所述的定子，其特征在于，

上述上绝缘子的上述扩大部和上述下绝缘子的上述扩大部在轴向上隔着间隙对置。

6.根据权利要求1或2所述的定子，其特征在于，

上述引导部的个数与上述齿的个数相等。

7.根据权利要求1或2所述的定子，其特征在于，

上述引导部位于在沿径向观察时与齿重合的位置。

8.根据权利要求1或2所述的定子，其特征在于，

上述扩大部的至少一部分接触上述伞形部的上述芯背侧的面。

9.根据权利要求1或2所述的定子，其特征在于，

上述上绝缘子的上述扩大部的至少一部分接触上述伞形部的上表面，

上述下绝缘子的上述扩大部的至少一部分接触上述伞形部的下表面。

10.根据权利要求1或2所述的定子，其特征在于，

上述扩大部的径向内侧的面弯曲。

11.一种马达，其特征在于，具备：

权利要求1～10任一项中所述的定子；以及

相对于上述定子配置于径向外侧或径向内侧且相对于上述定子能够旋转的转子。

12.根据权利要求11所述的马达，其特征在于，

上述伞形部配置于比上述芯背靠径向外侧，

上述转子配置于比上述伞形部靠径向外侧。

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