JP7317143B2 - 鉄心アセンブリ、モータ、圧縮機及び車両 - Google Patents

Description

本願は、２０１９年０５月２８日に中国特許庁に提出された、出願番号が２０１９１０４４９６４５．６であり、発明の名称が「鉄心アセンブリ、モータ、圧縮機及び車両」である中国特許出願、及び２０１９年０５月２８日に中国特許庁に提出された、出願番号が２０１９２０７７８３０７．２であり、発明の名称が「鉄心アセンブリ、モータ、圧縮機及び車両」である中国特許出願の優先権を主張し、その内容の全てを援用することにより本願に取り入れる。

本願はモータ技術の分野に属し、具体的には、鉄心アセンブリ、モータ、圧縮機、及び前記の圧縮機を含む車両に関する。

モータ業界での製品の応用では、モータの小型化と軽量設計が製品コストと消費電力の削減に重要な役割を果たしているため、業界では継続的な研究が行われている。特に自動車業界では、車両全体の重量を軽減するために、通常、より小さな体積と重量のステーター鉄心ブロック構造の集中巻線モータ（「ブロックモータ」と略称する）、例えば、電動パワーステアリングシステムモータ（ＥＰＳモータ）、ウォーターポンプモータ、メインドライブモータ、圧縮機モータなどを採用する。

通常、ブロックモータの消費電力を削減するために、モータ巻線溝の使用率を上げ、導体径のより大きいマグネットワイヤーを巻線することが行われている。ブロックモータの一部は、ブロック鉄心の両端に組み立てられた絶縁ボビンと巻線溝内に装着された溝絶縁紙で構成される３段階の絶縁構造を採用する。該絶縁構造は、鉄心とマグネットワイヤーとの十分な沿面距離を確保するために、特に動作電圧の高いモータでは、通常、絶縁ボビンの、ブロック鉄心の端面を被覆し且つ当該端面に沿って延びる部分の厚さを厚く設定する必要がある。ただし、これにより、軸方向におけるステーターの高さを増大させ、体積を増加させる。また、巻線が絶縁ボビンに巻かれているため、巻線のコイル周長も大きくなり、モータの抵抗が増大し、エネルギー効率が低下する。

本願は、従来技術又は関連技術に存在する技術的問題の１つを解決することを目的とする。

そこで、本願の第１の態様は、鉄心アセンブリを提供する。

本願の第２の態様は、モータを提供する。

本願の第３の態様は、圧縮機を提供する。

本願の第４の態様は、車両を提供する。

これに鑑みて、本願の第１の態様は鉄心アセンブリを提供し、該鉄心アセンブリは、複数のブロック鉄心を含み、各ブロック鉄心の少なくとも１つの端面のエッジに装着溝が設けられる鉄心本体と、複数の絶縁ボビンであって、各ブロック鉄心は２つの絶縁ボビンの間に設けられ、１つのブロック鉄心の両端に分布している２つの絶縁ボビンのうち、少なくとも１つの絶縁ボビンのブロック鉄心に面する一端面に、ブロック鉄心の両側を被覆するための絶縁突起が設けられており、絶縁突起は装着溝に嵌合する絶縁ボビンとを含む。

本願により提供される鉄心アセンブリは、鉄心本体及び複数の絶縁ボビンを含む。鉄心本体は複数のブロック鉄心を含み、複数のブロック鉄心は環状の鉄心本体を連続的に分布して囲むことができる。各ブロック鉄心を２つの絶縁ボビンの間に設け、各ブロック鉄心の少なくとも１つの端面のエッジに装着溝を設けることで、１つのブロック鉄心の両端に分布している２つの絶縁ボビンのうち、装着溝に近い絶縁ボビンのブロック鉄心に面する一端面に絶縁突起が設けられ、絶縁突起がブロック鉄心の両側を被覆することで、絶縁突起を装着溝に嵌合させる。一方では、絶縁突起がブロック鉄心の両側を被覆するため、モータの巻線と鉄心アセンブリとの間の十分な沿面距離を保証しながら、絶縁ボビンの、ブロック鉄心の端面を被覆し且つ当該端面に沿って延びる部分の厚さを効果的に薄くすることができ、以下、当該部分を絶縁ボビンの端部として設定し、関連技術では巻線と鉄心との間の沿面距離を保証するために絶縁ボビンの端部の厚さを厚くせざるを得なかったのに対し、絶縁ボビンの端部の厚さを薄くすることは、鉄心本体の軸方向における鉄心アセンブリの長さを大幅に短縮し、これにより、モータの体積を小さくし、モータの重量を低減することに役立ち、且つ絶縁信頼性が高い。また、絶縁ボビンの端部の厚さが薄くなるため、ブロック鉄心に巻線されたマグネットワイヤーの軸方向の長さも短縮され、さらにマグネットワイヤーの使用量が低減され、コストが削減される。他方では、絶縁突起が装着溝に嵌合するため、絶縁突起の設置が巻線溝のスペースを占有することはなく、巻線溝の利用率を向上させながら、さらにモータの体積を小さくし、モータの重量を低減することに役立つ。

具体的には、関連技術では、絶縁ボビンはブロック鉄心の両側を被覆せずにブロック鉄心の端面を直接被覆するため、この場合、巻線と鉄心アセンブリとの間の沿面距離は主に絶縁ボビンの端部の厚さによって決定され、沿面距離の要件を満たすために、絶縁ボビンの端部の厚さを厚く設定せざるを得ず、絶縁ボビンはブロック鉄心の両端に分布しているため、鉄心アセンブリの全体の高さ、つまり鉄心本体の軸方向における鉄心アセンブリの長さをさらに増加させる。ただし、本願では、ブロック鉄心に装着溝を設け、絶縁ボビンの絶縁突起がブロック鉄心を被覆して装着溝に挿入することで、この場合、巻線と鉄心アセンブリとの間の沿面距離は主に、鉄心本体の軸方向における装着溝の深さと鉄心本体の軸方向における突起部の高さとの合計によって決定され、したがって、絶縁ボビンの端部の厚さを顕著に薄くし、鉄心アセンブリの体積を大幅に小さくする。

１つの可能な設計では、各ブロック鉄心の両端面のエッジにいずれも装着溝が設けられるため、１つのブロック鉄心の両端に分布している２つの絶縁ボビンにいずれも絶縁突起が設けられ、ブロック鉄心の両端における２つの絶縁ボビンの端部の厚さを低減させ、鉄心本体の軸方向における鉄心アセンブリの長さを大幅に短縮することができ、これによりモータの体積を小さくすることに役立つ。

１つの可能な設計では、絶縁突起と絶縁ボビンは一体成形される。絶縁ボビンは、ボビン構造全体であってもよく、ボビン構造と、後でボビン構造に充填される絶縁層の一体構造とで構成されてもよい。

ここで、なお、本願では、ブロック鉄心の端面のエッジに装着溝が設けられるとは、装着溝がブロック鉄心の端面に開設され、且つ装着溝がブロック鉄心の端面のエッジに延び、つまり装着溝の幅方向に１つの溝側壁しかないことを意味し、ここで、デフォルトでは、装着溝がエッジに延びる方向が装着溝の幅方向であり、装着溝がエッジに沿って延びる方向が装着溝の長さ方向であり、装着溝の各所の幅方向、長さ方向がエッジの変化に伴って変化する。また、絶縁突起がブロック鉄心の両側を被覆することは、ブロック鉄心全体の両側を被覆してもよく、ブロック鉄心の一部の両側を被覆してもよい。ブロック鉄心の端面のエッジに装着溝が設けられることは、絶縁突起に嵌合する限り、エッジの一部に装着溝が設けられることである。

また、本願により提供される上記技術的手段における鉄心アセンブリは、以下の付加的な技術的特徴を有してもよい。

１つの可能な設計では、ブロック鉄心はヨーク部、ティース部及びポールシュー部を含み、絶縁突起は少なくともティース部及びポールシュー部の両側を被覆する。

当該設計では、ブロック鉄心は複数のパンチングピースを積み重ねてリベットで留めることによって形成でき、ブロック鉄心はヨーク部、ティース部及びポールシュー部を含み、ティース部はヨーク部とポールシュー部との間に位置する。絶縁突起が少なくともティース部及びポールシュー部の両側を被覆するように設定することで、巻線と鉄心アセンブリとの間の十分な沿面距離を確保し、鉄心アセンブリの絶縁信頼性を確保することができる。

１つの可能な設計では、絶縁突起はさらにヨーク部のティース部に面する側を被覆する。

当該設計では、絶縁突起にさらにヨーク部のティース部に面する側を被覆させることで、巻線と鉄心アセンブリとの間に十分な沿面距離を有し、鉄心アセンブリの絶縁信頼性をさらに向上させることに役立つ。ここで、絶縁突起は、ヨーク部のティース部に面する側を完全に被覆してもよく、ヨーク部のティース部に面する側を部分的に被覆してもよく、実際の状況に応じて設定することができる。

１つの可能な設計では、隣接する２つのブロック鉄心における隣接する２つの装着溝は、接触して連通する。

当該設計では、任意の隣接する２つのブロック鉄心を囲んで巻線溝を形成し、電磁線は巻線溝内に分布し、且つ絶縁ボビン及び溝絶縁紙を有するブロック鉄心に巻線されて巻線を形成することができる。隣接する２つのブロック鉄心における隣接する２つの装着溝は、接触して互いに連通することができるように設定される。この場合、連通した２つの装着溝は、巻線溝のスロットに連続して分布することができる。一方では、絶縁突起の挿入に十分な空間を提供し、絶縁突起がブロック鉄心をより多く被覆して絶縁効果を向上させることに役立ち、他方では、装着溝の加工を容易にし、モータの運転効果に影響を与える処理エラーを回避する。

当然のことながら、複数のブロック鉄心が連続的に分布する場合、隣接する２つのブロック鉄心における隣接する２つの装着溝は、接触せず且つ連通しないように設定されてもよい。この場合、ポールシュー部から離れた装着溝の端部に溝側壁があり、絶縁突起の装着安定性を向上させることに役立つ。

１つの可能な設計では、鉄心本体の軸方向における装着溝の深さＬ１と、鉄心本体の軸方向における絶縁突起の高さＨ１は、Ｈ１≦Ｌ１を満たす。

当該設計では、鉄心本体の軸方向における装着溝の深さＬ１を鉄心本体の軸方向における絶縁突起の高さＨ１以上に設定することで、絶縁ボビンとブロック鉄心との間の組立干渉を効果的に回避することができる。

１つの可能な設計では、絶縁突起で被覆されたブロック鉄心のティース部の最大磁束密度Ｔ１と、絶縁突起で被覆されていないブロック鉄心のティース部の最大磁束密度Ｔ２と、鉄心本体の一断面における装着溝の幅Ｄ１と、絶縁突起で被覆されていないブロック鉄心のティース部の幅Ｄ２とは、Ｄ１≦Ｄ２（Ｔ１－Ｔ２）／Ｔ１を満たす。

当該設計では、本願は、ブロック鉄心の両端面のエッジに装着溝が設けられるため、端部領域におけるブロック鉄心のティース部及び／又はヨーク部の幅が狭くなり、ブロック鉄心のヨーク部及びティース部がいずれもモータの磁気回路であるため、上記端部領域におけるティース部及びヨーク部の幅が狭くなることにより、ブロック鉄心の磁束密度が高くなり、鉄損が高くなり、特にティース部に対する影響が大きい。そのため、上記のモータ損失への影響を低減するために、鉄心本体の一断面における装着溝の幅Ｄ１の最大設定がＤ２（Ｔ１－Ｔ２）／Ｔ１を満たし、ここで、Ｄ２はブロック鉄心のティース部の有効領域の幅、すなわち絶縁突起で被覆されていないブロック鉄心のティース部の幅であり、Ｔ１は絶縁突起で被覆されたブロック鉄心のティース部の最大磁束密度であり、Ｔ２は絶縁突起で被覆されていないブロック鉄心のティース部の最大磁束密度であり、磁密は磁束密度であるように設定することで、ティース部の磁束密度が動作飽和点を超え、鉄損を急激に増加させることを効果的に回避することができる。

ここで、絶縁突起で被覆されたブロック鉄心のティース部の最大磁束密度及び絶縁突起で被覆されていないブロック鉄心のティース部の最大磁束密度、すなわち最大磁束密度はいずれもモータ回転数及びモータ荷重に基づいて設定され、さらにブロック鉄心の材料及び／又は必要なモータ効率に基づいて同時に設定されてもよい。具体的には、ブロック鉄心を構成するパンチングピースの材質がケイ素鋼板の場合、絶縁突起で被覆されたブロック鉄心のティース部の最大磁束密度を２．０Ｔに設定することができ（ここで、Ｔは磁束密度の単位、テスラ）、関連技術では、ブロック鉄心のティース部の磁束密度が１．６Ｔ～１．８Ｔであることが一般的であるため、従って、絶縁突起で被覆されていないブロック鉄心のティース部の最大磁束密度を１．６Ｔに設定することができ、さらに、Ｄ１とＤ２の関係は、Ｄ１≦Ｄ２（２．０Ｔ－１．６Ｔ）／２．０Ｔであってもよい。

１つの可能な設計では、鉄心本体の一断面における装着溝の幅Ｄ１と絶縁突起で被覆されていないブロック鉄心のティース部の幅Ｄ２は、Ｄ１≦０．２Ｄ２を満たす。

当該設計では、鉄心本体の一断面における装着溝の幅Ｄ１を絶縁突起で被覆されていないブロック鉄心のティース部の幅Ｄ２の０．２倍以下に設定することで、端部領域におけるブロック鉄心のティース部及び／又はヨーク部の幅が過度に狭くなり、ブロック鉄心の磁束密度が過度に高くなり、特にブロック鉄心のティース部の磁束密度が過度に高くなり、鉄損が急激に高くなることを効果的に回避することができる。特にブロック鉄心を構成するパンチングピースの材質がケイ素鋼板の場合、様々なモータ回転数及び様々なモータ荷重に適用しており、様々な必要なモータ効率を満たす。例えば、絶縁突起で被覆されたブロック鉄心のティース部の最大磁束密度は、１．８Ｔや１．８Ｔや１．３Ｔなどであってもよく、１対１に対応する絶縁突起で被覆されていないブロック鉄心のティース部の最大磁束密度は、１．５Ｔや１．７Ｔや１．１Ｔなどであってもよく、ここではすべてをリストしない。

１つの可能な設計では、鉄心本体の一断面における装着溝の幅Ｄ１と絶縁突起で被覆されていないブロック鉄心のティース部の幅Ｄ２は、０．０５Ｄ２≦Ｄ１を満たす。

当該設計では、鉄心本体の一断面における装着溝の幅Ｄ１を絶縁突起で被覆されていないブロック鉄心のティース部の幅Ｄ２の０．０５倍以上に設定することで、一方では、装着溝が十分な幅を有して絶縁突起の挿入を容易にし、他方では十分な厚さの絶縁突起を装着溝に挿入することに役立ち、鉄心アセンブリの絶縁性能を向上させる。特に絶縁突起が絶縁ボビンと一体に射出成形される場合、装着溝内に挿入するために絶縁突起が薄過ぎるようにしなければならないことを回避でき、絶縁突起の加工を容易にする。ここで、０．０５は上記要因を考慮して複数回の実験により得られたものである。

１つの可能な設計では、ブロック鉄心の一断面における装着溝の幅Ｄ１はどこでも同じか、又は、まったく同じわけではない。

１つの可能な設計では、鉄心アセンブリは、隣接する２つのブロック鉄心に囲まれて形成された巻線溝内に設けられる絶縁部材をさらに含む。

当該設計では、隣接する２つのブロック鉄心に囲まれて形成された巻線溝内に絶縁部材を設けることにより、鉄心アセンブリの絶縁性を確保する。

１つの可能な設計では、絶縁部材は、巻線溝内に入り込む絶縁ボビンの一部で構成される。すなわち、絶縁突起に加えて、絶縁ボビンは、絶縁のために巻線溝内に入り込む絶縁部をさらに有し、絶縁部は、巻線溝の溝側壁をカバーする。

１つの可能な設計では、絶縁部材は溝絶縁紙である。さらに、溝絶縁紙は２つの張出部を含み、２つの張出部は鉄心本体の軸方向に沿う溝絶縁紙の両端に分布し、各張出部は鉄心本体の軸方向に沿って延び、張出部は隣接する２つの絶縁ボビンの間の隙間に位置する。

当該設計では、巻線溝内に溝絶縁紙を設ける方式で絶縁を行う。ブロック鉄心の両端に装着された絶縁ボビンが巻線溝内に入り込む方式で絶縁を行うのに対し、絶縁ボビンは通常射出成形で作製され、続いて巻線溝に嵌合して装着されるため、絶縁ボビンが巻線溝内に入り込んだ部分の厚さが大きく、巻線溝の広い領域を占め、当該技術案は、巻線溝内に溝絶縁紙を設けることで、絶縁効果を保証しながら、巻線溝の占有スペースを減らし、さらに巻線溝の利用率を保証することができる。

また、ブロック鉄心に対応する絶縁ボビンもブロック化されているため、隣接する２つのブロック鉄心における隣接する２つの絶縁ボビンの間に隙間が生じる。絶縁ボビンの端部の厚さを薄くすると同時に、絶縁ボビンの端部に嵌合する溝絶縁紙の鉄心本体の軸方向での高さも下げる。そのため、巻線溝内に溝絶縁紙を設け、且つ溝絶縁紙の鉄心本体の軸方向に沿う両端の張出部が隣接する２つの絶縁ボビンの間の隙間に位置することができるように設定され、隣接する２つの絶縁ボビンの間の隙間を遮蔽し、絶縁ボビンの端部の厚さが薄くなることによる隣接する絶縁ボビンの間の隙間とブロック鉄心との間の沿面距離の不足を補償することができ、沿面距離を高くすることができ、隙間における鉄心アセンブリと巻線との間の十分な沿面距離を保証し、鉄心アセンブリの絶縁信頼性を確保する。

１つの可能な設計では、鉄心本体の軸方向に沿って延びる張出部の長さＨ２と、鉄心本体の軸方向における絶縁突起の高さＨ１は、Ｈ２≧Ｈ１を満たす。

当該設計では、鉄心本体の軸方向に沿って延びる張出部の長さＨ２を鉄心本体の軸方向における絶縁突起の高さＨ１以上に設定することで、十分な沿面距離を補償し、沿面距離が国家標準又は顧客の製品に対する絶縁安全要求を満たすことに役立つ。

１つの可能な設計では、絶縁ボビンの材質はガラス繊維を含有する液晶ポリマー又はガラス繊維を含有するポリブチレンテレフタレートである。

当該設計では、絶縁ボビンの材質がガラス繊維を含有する液晶ポリマー（ＬＣＰ）又はガラス繊維を含有するポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）であるように設定することで、絶縁効果が高い。

１つの可能な設計では、溝絶縁紙の材質はポリテレフタル酸系プラスチック又はポリエチレンナフタレート又はポリフェニレンサルファイドである。

当該設計では、溝絶縁紙の材質がポリテレフタル酸系プラスチック（ＰＥＴ）又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）又はポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）であるように設定することで、絶縁効果が高く、破損しにくい。

本願の第２の態様はモータを提供し、該モータは、上記いずれか一つの技術的手段に記載の鉄心アセンブリを含む。

本願により提供されるモータは、上記いずれか一つの技術的手段に記載の鉄心アセンブリを有するため、さらに上記いずれか一つの技術的手段の有益な効果を有し、ここでは繰り返さない。ここで、モータは、ステーター及びローターを含み、さらに、ステーターは、巻線及び上記いずれか一つの技術的手段に記載の鉄心アセンブリを含む。この場合、巻線溝はステーター溝である。当然のことながら、ローターは、上記いずれか一つの技術的手段に記載の鉄心アセンブリを含むこともでき、巻線溝はローター溝である。

さらに、モータは回転モータである。

本願の第３の態様は圧縮機を提供し、該圧縮機は、上記いずれか一つの技術的手段に記載のモータを含む。

本願により提供される圧縮機は、上記いずれか一つの技術的手段に記載のモータを有するため、さらに上記いずれか一つの技術的手段の有益な効果を有し、ここでは繰り返さない。

本願の第４の態様は車両を提供し、該車両は、上記いずれか一つの技術的手段に記載の圧縮機を含む。

本願により提供される車両は、上記いずれか一つの技術的手段に記載の圧縮機を有するため、さらに上記いずれか一つの技術的手段の有益な効果を有し、ここでは繰り返さない。

本願の付加の態様及び利点は、以下の説明によって明確になり、又は本願の実施することで理解できる。

本願の上記及び／又は他の態様及び利点は、以下の図面を結合した実施例の説明から明確になり、容易に理解することができる。

関連技術におけるブロック鉄心と絶縁ボビンを展開した後の部分断面模式図を示す。 本願の一実施例に係るブロック鉄心と絶縁ボビンを展開した後の部分構造概略図を示す。 本願の一実施例に係るブロック鉄心と絶縁ボビンを展開した後の立体構造概略図を示す。 本願の一実施例に係るブロック鉄心の構造概略図を示す。 本願の一実施例に係るブロック鉄心の上面構造概略図を示す。 本願の一実施例に係る絶縁ボビンの構造概略図を示す。 本願の一実施例に係る溝絶縁紙の構造概略図を示す。 本願の一実施例に係る鉄心アセンブリの分割概略図を示す。 本願の一実施例に係る鉄心アセンブリの構造概略図を示す。

本願の上記目的、特徴及び利点をより明確に理解できるように、以下は図面及び具体的な実施形態を参照しながら本願についてさらに詳しく説明する。なお、矛盾しない限り、本願の実施例及び実施例における特徴を組み合せることができる。

本願を充分に理解するように、以下の説明では多くの具体的な詳細を説明するが、本願はここで説明する形態と異なる形態で実施することもできるので、本願の保護範囲は、以下で開示する具体的な実施例に限定されない。

以下に、図１から図９を参照しながら本願のいくつかの実施例に記載の鉄心アセンブリ１０、モータ及び圧縮機を説明する。

図２から図６に示すように、本願の第１の態様の実施例により提供される鉄心アセンブリ１０は、複数のブロック鉄心１２を含み、各ブロック鉄心１２の少なくとも１つの端面のエッジに装着溝１２２が設けられる鉄心本体と、複数の絶縁ボビン１４であって、各ブロック鉄心１２は２つの絶縁ボビン１４の間に設けられ、１つのブロック鉄心１２の両端に分布している２つの絶縁ボビン１４のうち、少なくとも１つの絶縁ボビン１４のブロック鉄心１２に面する一端面に、ブロック鉄心１２の両側を被覆するための絶縁突起１４２が設けられており、絶縁突起１４２は装着溝１２２に嵌合する絶縁ボビン１４とを含む。

本願により提供される鉄心アセンブリ１０は鉄心本体及び複数の絶縁ボビン１４を含む。ここで、図９に示すように、鉄心本体は複数のブロック鉄心１２を含み、複数のブロック鉄心１２は環状の鉄心本体を連続的に分布して囲むことができる。各ブロック鉄心１２を２つの絶縁ボビン１４の間に設け、各ブロック鉄心１２の少なくとも１つの端面のエッジに装着溝１２２を設けることで、装着溝１２２に近い絶縁ボビン１４のブロック鉄心１２に面する一端面に絶縁突起１４２が設けられ、絶縁突起１４２がブロック鉄心１２の両側を被覆することで、絶縁突起１４２を装着溝１２２に嵌合させる。一方では、絶縁突起１４２がブロック鉄心１２の両側を被覆するため、モータの巻線と鉄心アセンブリ１０との間の十分な沿面距離を保証しながら、絶縁ボビン１４の、ブロック鉄心１２の端面を被覆し且つ当該端面に沿って延びる部分の厚さを効果的に薄くすることができ、以下、当該部分を絶縁ボビン１４の端部１４４として設定し、関連技術では巻線と鉄心との間の沿面距離を保証するために絶縁ボビン１４’の端部１４４’の厚さを厚くせざるを得なかったのに対し、絶縁ボビン１４の端部１４４の厚さを薄くすることは、鉄心本体の軸方向における鉄心アセンブリ１０の長さを大幅に短縮し、これにより、モータの体積を小さくし、モータの重量を低減することに役立ち、且つ絶縁信頼性が高い。また、絶縁ボビン１４の端部１４４の厚さが薄くなるため、ブロック鉄心１２に巻線されたマグネットワイヤーの軸方向の長さも短縮され、さらにマグネットワイヤーの使用量が低減され、コストが削減される。他方では、絶縁突起１４２が装着溝１２２に嵌合するため、絶縁突起１４２の設置が巻線溝１６のスペースを占有することはなく、巻線溝１６の利用率を向上させながら、さらにモータの体積を小さくし、モータの重量を低減することに役立つ。

具体的には、関連技術では、図１に示すように、絶縁ボビン１４’はブロック鉄心１２’の両側を被覆せずにブロック鉄心１２’の端面を直接被覆するため、この場合、巻線と鉄心アセンブリとの間の沿面距離は主に絶縁ボビン１４’の端部１４４’の厚さ、すなわち、Ｌ１’＋Ｌ２’によって決定され、沿面距離の要件を満たすために、絶縁ボビン１４’の端部１４４’の厚さを厚く設定せざるを得ず、絶縁ボビン１４’はブロック鉄心１２’の両端に分布しているため、鉄心アセンブリの全体の高さ、つまり鉄心本体の軸方向における鉄心アセンブリの長さをさらに増加させる。同様に、絶縁ボビン１４’の端部１４４’の厚さの増加に伴って、鉄心本体の軸方向における巻線の巻線長さが長くなり、ブロック鉄心１２’の長さＰ’＋２（Ｌ１’＋Ｌ２’）である。本願では、図３に示すように、ブロック鉄心１２に装着溝１２２を設け、絶縁ボビン１４の絶縁突起１４２がブロック鉄心１２を被覆して装着溝１２２に挿入することで、図２に示すように、この場合、巻線と鉄心アセンブリ１０との間の沿面距離は主に、鉄心本体の軸方向における装着溝１２２の深さＬ１と絶縁ボビン１４の端部１４４の厚さＬ２との合計によって決定され、したがって、絶縁ボビン１４の端部１４４の厚さを顕著に薄くし、鉄心アセンブリ１０の体積を大幅に小さくする。また、鉄心本体の軸方向における巻線の巻線長さも短くなり、ブロック鉄心１２の長さＰ＋２×Ｌ２であり、２倍のＬ１を短縮することができ、鉄心アセンブリ１０の体積を大幅に小さくする。

さらに、各ブロック鉄心１２の両端面のエッジにいずれも装着溝１２２が設けられるため、１つのブロック鉄心１２の両端に分布している２つの絶縁ボビン１４にいずれも絶縁突起１４２が設けられ、ブロック鉄心１２の両端における２つの絶縁ボビン１４の端部１４４の厚さを低減させ、鉄心本体の軸方向における鉄心アセンブリ１０の長さを大幅に短縮することができ、これによりモータの体積を小さくすることに役立つ。

さらに、絶縁突起１４２は、絶縁ボビン１４と一体成形される。絶縁ボビン１４は、ボビン構造全体であってもよく、ボビン構造と、後でボビン構造に充填される絶縁層の一体構造とで構成されてもよい。絶縁突起１４２が絶縁ボビン１４と一体成形される場合、絶縁ボビン１４はブロック鉄心１２に部分的に埋設されることに相当する。

なお、本願では、ブロック鉄心１２の端面のエッジに装着溝１２２が設けられるとは、装着溝１２２がブロック鉄心１２の端面に開設され、且つ装着溝１２２がブロック鉄心１２の端面のエッジに延び、つまり装着溝１２２の幅方向に１つの溝側壁しかないことを意味する。ここで、デフォルトでは、装着溝１２２がエッジに延びる方向が装着溝１２２の幅方向であり、装着溝１２２がエッジに沿って延びる方向が装着溝１２２の長さ方向であり、装着溝１２２の各所の幅方向、長さ方向がエッジの変化に伴って変化する。また、絶縁突起１４２がブロック鉄心１２の両側を被覆することは、ブロック鉄心１２全体の両側を被覆してもよく、ブロック鉄心１２の一部の両側を被覆してもよい。ブロック鉄心１２の端面のエッジに装着溝１２２が設けられることは、絶縁突起１４２に嵌合する限り、エッジの一部に装着溝１２２が設けられることである。

いくつかの実施例では、図４から図６に示すように、ブロック鉄心１２はヨーク部１２４、ティース部１２６及びポールシュー部１２８を含み、絶縁突起１４２は少なくともティース部１２６及びポールシュー部１２８の両側を被覆する。

当該実施例では、ブロック鉄心１２は複数のパンチングピースを積み重ねてリベットで留めることによって形成でき、ブロック鉄心１２はヨーク部１２４、ティース部１２６及びポールシュー部１２８を含み、ティース部１２６はヨーク部１２４とポールシュー部１２８との間に位置する。絶縁突起１４２が少なくともティース部１２６及びポールシュー部１２８の両側を被覆するように設定することで、巻線と鉄心アセンブリ１０との間の十分な沿面距離を確保し、鉄心アセンブリ１０の絶縁信頼性を確保することができる。

いくつかの実施例では、図４から図６に示すように、絶縁突起１４２はさらにヨーク部１２４のティース部１２６に面する側を被覆する。

当該実施例では、絶縁突起１４２にさらにヨーク部１２４のティース部１２６に面する側を被覆させることで、巻線と鉄心アセンブリ１０との間に十分な沿面距離を有し、鉄心アセンブリ１０の絶縁信頼性をさらに向上させることに役立つ。ここで、絶縁突起１４２は、ヨーク部１２４のティース部１２６に面する側を完全に被覆してもよく、ヨーク部１２４のティース部１２６に面する側を部分的に被覆してもよく、実際の状況に応じて設定することができる。

いくつかの実施例では、図８に示すように、隣接する２つのブロック鉄心１２における隣接する２つの装着溝１２２は、接触して連通する。

当該実施例では、任意の隣接する２つのブロック鉄心１２を囲んで巻線溝１６を形成し、電磁線は巻線溝１６内に分布し、且つ絶縁ボビン１４及び溝絶縁紙１８を有するブロック鉄心１２に巻線されて巻線を形成することができる。隣接する２つのブロック鉄心１２における隣接する２つの装着溝１２２は、接触して互いに連通することができるように設定される。この場合、連通した２つの装着溝１２２は、巻線溝１６のスロットに連続して分布することができる。一方では、絶縁突起１４２の挿入に十分な空間を提供し、絶縁突起１４２がブロック鉄心１２をより多く被覆して絶縁効果を向上させることに役立ち、他方では、装着溝１２２の加工を容易にし、モータの運転効果に影響を与える処理エラーを回避する。

当然のことながら、複数のブロック鉄心１２が連続的に分布する場合、隣接する２つのブロック鉄心１２における隣接する２つの装着溝１２２は接触せず且つ連通しないように設定されてもよい。この場合、ポールシュー部１２８から離れた装着溝１２２の端部に溝側壁があり、絶縁突起１４２の装着安定性を向上させることに役立つ。

いくつかの実施例では、図２及び図６に示すように、鉄心本体の軸方向における装着溝１２２の深さＬ１と、鉄心本体の軸方向における絶縁突起１４２の高さＨ１は、Ｈ１≦Ｌ１を満たす。

当該実施例では、鉄心本体の軸方向における装着溝１２２の深さＬ１を鉄心本体の軸方向における絶縁突起の高さＨ１以上に設定することで、絶縁ボビン１４とブロック鉄心１２との間の組立干渉を効果的に回避することができる。

いくつかの実施例では、図５に示すように、絶縁突起１４２で被覆されたブロック鉄心１２のティース部１２６の最大磁束密度Ｔ１と、絶縁突起１４２で被覆されていないブロック鉄心１２のティース部１２６の最大磁束密度Ｔ２と、鉄心本体の一断面における装着溝１２２の幅Ｄ１と、絶縁突起１４２で被覆されていないブロック鉄心１２のティース部１２６の幅Ｄ２とは、Ｄ１≦Ｄ２（Ｔ１－Ｔ２）／Ｔ１を満たす。

当該実施例では、本願は、ブロック鉄心１２の両端面のエッジに装着溝１２２が設けられるため、端部領域におけるブロック鉄心１２のティース部１２６及び／又はヨーク部１２４の幅が狭くなり、ブロック鉄心１２のヨーク部１２４及びティース部１２６がいずれもモータの磁気回路であるため、上記端部領域におけるティース部１２６及びヨーク部１２４の幅が狭くなることにより、ブロック鉄心１２の磁束密度が高くなり、鉄損が高くなり、特にティース部１２６に対する影響が大きい。そのため、上記のモータ損失への影響を低減するために、鉄心本体の一断面における装着溝１２２の幅Ｄ１の最大設定がＤ２（Ｔ１－Ｔ２）／Ｔ１を満たし、ここで、Ｄ２はブロック鉄心１２のティース部１２６の有効領域の幅、すなわち絶縁突起１４２で被覆されていないブロック鉄心１２のティース部１２６の幅であり、Ｔ１は絶縁突起１４２で被覆されたブロック鉄心１２のティース部１２６の最大磁束密度であり、Ｔ２は絶縁突起１４２で被覆されていないブロック鉄心１２のティース部１２６の最大磁束密度であり、磁密は磁束密度であるように設定することで、ティース部１２６の磁束密度が動作飽和点を超え、鉄損を急激に増加させることを効果的に回避することができる。

ここで、絶縁突起１４２で被覆されたブロック鉄心１２のティース部１２６の最大磁束密度及び絶縁突起１４２で被覆されていないブロック鉄心１２のティース部１２６の最大磁束密度、すなわち最大磁束密度はいずれもモータ回転数及びモータ荷重に基づいて設定され、さらにブロック鉄心１２の材料及び／又は必要なモータ効率に基づいて同時に設定されてもよい。具体的には、ブロック鉄心１２を構成するパンチングピースの材質がケイ素鋼板の場合、絶縁突起１４２で被覆されたブロック鉄心１２のティース部１２６の最大磁束密度を２．０Ｔに設定することができ（ここで、Ｔは磁束密度の単位、テスラ）、関連技術では、ブロック鉄心のティース部の磁束密度が１．６Ｔ～１．８Ｔであることが一般的であるため、従って、絶縁突起１４２で被覆されていないブロック鉄心１２のティース部１２６の最大磁束密度を１．６Ｔに設定することができ、さらに、Ｄ１とＤ２の関係は、Ｄ１≦Ｄ２（２．０Ｔ－１．６Ｔ）／２．０Ｔであってもよい。

いくつかの実施例では、鉄心本体の一断面における装着溝１２２の幅Ｄ１と絶縁突起１４２で被覆されていないブロック鉄心１２のティース部１２６の幅Ｄ２は、Ｄ１≦０．２Ｄ２を満たす。

当該実施例では、鉄心本体の一断面における装着溝１２２の幅Ｄ１を絶縁突起１４２で被覆されていないブロック鉄心１２のティース部１２６の幅Ｄ２の０．２倍以下に設定することで、端部領域におけるブロック鉄心１２のティース部１２６及び／又はヨーク部１２４の幅が過度に狭くなり、ブロック鉄心１２の磁束密度が過度に高くなり、特にブロック鉄心１２のティース部１２６の磁束密度が過度に高くなり、鉄損が急激に高くなることを効果的に回避することができる。特にブロック鉄心１２を構成するパンチングピースの材質がケイ素鋼板の場合、様々なモータ回転数及び様々なモータ荷重に適用しており、様々な必要なモータ効率を満たす。例えば、絶縁突起１４２で被覆されたブロック鉄心１２のティース部１２６の最大磁束密度は、１．８Ｔや１．８Ｔや１．３Ｔなどであってもよく、１対１に対応する絶縁突起１４２で被覆されていないブロック鉄心１２のティース部１２６の最大磁束密度は、１．５Ｔや１．７Ｔや１．１Ｔなどであってもよく、ここではすべてをリストしない。

いくつかの実施例では、図５に示すように、鉄心本体の一断面における装着溝１２２の幅Ｄ１と絶縁突起１４２で被覆されていないブロック鉄心１２のティース部１２６の幅Ｄ２は、０．０５Ｄ２≦Ｄ１を満たす。

当該実施例では、鉄心本体の一断面における装着溝１２２の幅Ｄ１を絶縁突起１４２で被覆されていないブロック鉄心１２のティース部１２６の幅Ｄ２の０．０５倍以上に設定することで、一方では、装着溝１２２が十分な幅を有して絶縁突起１４２の挿入を容易にし、他方では、十分な厚さの絶縁突起１４２を装着溝１２２に挿入することに役立ち、鉄心アセンブリ１０の絶縁性能を向上させる。特に絶縁突起１４２が絶縁ボビン１４と一体に射出成形される場合、装着溝１２２内に挿入するために絶縁突起１４２が薄過ぎるようにしなければならないことを回避でき、絶縁突起１４２の加工を容易にする。ここで、０．０５は上記要因を考慮して複数回の実験により得られたものである。

いくつかの実施例では、ブロック鉄心１２の一断面における装着溝１２２の幅Ｄ１はどこでも同じか、又は、まったく同じわけではない。

いくつかの実施例では、鉄心アセンブリ１０は、隣接する２つのブロック鉄心１２に囲まれて形成された巻線溝１６内に設けられる絶縁部材をさらに含む。

当該実施例では、隣接する２つのブロック鉄心１２に囲まれて形成された巻線溝１６内に絶縁部材を設けることにより、鉄心アセンブリ１０の絶縁性を確保する。

いくつかの実施例では、絶縁部材は、巻線溝１６内に入り込む絶縁ボビン１４の一部で構成される。すなわち、絶縁突起１４２に加えて、絶縁ボビン１４は、絶縁のために巻線溝１６内に入り込む絶縁部をさらに有し、絶縁部は、巻線溝１６の溝側壁をカバーする。

いくつかの実施例では、絶縁部材は溝絶縁紙１８である。さらに、溝絶縁紙１８は２つの張出部１８２を含み、２つの張出部１８２は鉄心本体の軸方向に沿う溝絶縁紙１８の両端に分布し、各張出部１８２は鉄心本体の軸方向に沿って延び、張出部１８２は隣接する２つの絶縁ボビン１４の間の隙間に位置する。

当該実施例では、巻線溝１６内に溝絶縁紙１８を設ける方式で絶縁を行う。ブロック鉄心の両端に装着された絶縁ボビンが巻線溝内に入り込む方式で絶縁を行うのに対し、絶縁ボビンは通常射出成形で作製され、続いて巻線溝に嵌合して装着されるため、絶縁ボビンが巻線溝内に入り込んだ部分の厚さが大きく、巻線溝の広い領域を占め、本願は、巻線溝１６内に溝絶縁紙１８を設けることで、絶縁効果を保証しながら、巻線溝１６の占有スペースを減らし、さらに巻線溝１６の利用率を保証することができる。

また、ブロック鉄心１２に対応する絶縁ボビン１４もブロック化されているため、隣接する２つのブロック鉄心１２における隣接する２つの絶縁ボビン１４の間に隙間が生じる。絶縁ボビン１４の端部の厚さを薄くすると同時に、絶縁ボビン１４の端部に嵌合する溝絶縁紙１８の鉄心本体の軸方向での高さも下げる。そのため、巻線溝１６内に溝絶縁紙１８を設け、且つ溝絶縁紙１８の鉄心本体の軸方向に沿う両端の張出部１８２が隣接する２つの絶縁ボビン１４の間の隙間に位置することができるように設定され、隣接する２つの絶縁ボビン１４の間の隙間を遮蔽し、絶縁ボビン１４の端部の厚さが薄くなることによる隣接する絶縁ボビン１４の間の隙間とブロック鉄心１２との間の沿面距離の不足を補償することができ、沿面距離を高くすることができ、隙間における鉄心アセンブリ１０と巻線との間の十分な沿面距離を保証し、鉄心アセンブリ１０の絶縁信頼性を確保する。

いくつかの実施例では、図６及び図７に示すように、鉄心本体の軸方向に沿って延びる張出部１８２の長さＨ２と、鉄心本体の軸方向における絶縁突起１４２の高さＨ１は、Ｈ２≧Ｈ１を満たす。

当該実施例では、鉄心本体の軸方向に沿って延びる張出部１８２の長さＨ２を鉄心本体の軸方向における絶縁突起１４２の高さＨ１以上に設定することで、十分な沿面距離を補償し、沿面距離が国家標準又は顧客の製品に対する絶縁安全要求を満たすことに役立つ。

いくつかの実施例では、絶縁ボビン１４の材質はガラス繊維を含有する液晶ポリマー又はガラス繊維を含有するポリブチレンテレフタレートである。

当該実施例では、絶縁ボビン１４の材質がガラス繊維を含有する液晶ポリマー（ＬＣＰ）又はガラス繊維を含有するポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）であるように設定することで、絶縁効果が高い。

いくつかの実施例では、溝絶縁紙１８の材質はポリテレフタル酸系プラスチック又はポリエチレンナフタレート又はポリフェニレンサルファイドである。

当該実施例では、溝絶縁紙１８の材質がポリテレフタル酸系プラスチック（ＰＥＴ）又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）又はポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）であるように設定することで、絶縁効果が高く、破損しにくい。

本願の第２の態様の実施例により提供されるモータは、上記いずれか一つの実施例に記載の鉄心アセンブリ１０を含む。

本願により提供されるモータは、上記いずれか一つの実施例に記載の鉄心アセンブリ１０を有するため、さらに上記いずれか一つの実施例の有益な効果を有し、ここでは繰り返さない。ここで、モータはステーター及びローターを含み、さらに、ステーターは巻線及び上記いずれか一つの実施例に記載の鉄心アセンブリ１０を含む。この場合、巻線溝１６はステーター溝である。当然のことながら、ローターは上記いずれか一つの実施例に記載の鉄心アセンブリ１０を含むこともでき、巻線溝１６はローター溝である。さらに、モータは回転モータである。

本願の第３の態様の実施例により提供される圧縮機は、上記いずれか一つの実施例に記載のモータを含む。

本願により提供される圧縮機は、上記いずれか一つの実施例に記載のモータを有するため、さらに上記いずれか一つの実施例の有益な効果を有し、ここでは繰り返さない。

さらに、圧縮機はさらに、ケーシング、クランクシャフト、シリンダー、及びピストンを含み、モータはケーシング内に設けられ、モータのローターはクランクシャフトに外嵌され、クランクシャフトはシリンダー内のピストンに接続され、モータはクランクシャフトを回転させ、これによりピストンを駆動してシリンダー内のガスを圧縮させる。

本願の第４の態様の実施例により提供される車両は、上記いずれか一つの実施例に記載の圧縮機を含む。

本願により提供される車両は、上記いずれか一つの実施例に記載の圧縮機を有するため、さらに上記いずれか一つの実施例の有益な効果を有し、ここでは繰り返さない。

また、車両は、車体と、車体に設けられたエアコンシステムとを含み、圧縮機はエアコンシステム内に設けられてもよい。

当然のことながら、上記圧縮機は、車両内に設けられるものに限定されるものではなく、空調装置などの冷凍システムを含む他の機器に設けられるものであってもよい。

本願において、明確且つ具体的な限定がない限り、用語である「複数」は、２つ又は２つ以上である。限定又は説明がない限り、「連続」、「取付け」などの用語の意味は広く理解されるべきであり、例えば、「連続」は固定連続であってもよく、取り卸し可能な連続であってもよく、又は一体的に連続であってもよく、直接的に接続することや、中間媒体を介して間接的に接続することも可能である。当業者にとって、具体的な状況に応じて上記用語の本願における具体的な意味を利用することができる。

本明細書の説明において、用語である「一実施例」、「いくつかの実施例」、「具体的な例示」などの記述は、当該実施例又は例示に記載された具体的な特徴、構造、材料又は特点を参照して本願の少なくとも１つの実施例又は例示に含まれることを意図する。本明細書において、上記用語の例示的な記述は同一の実施例又は例示を必ずしも意味しない。さらに、記載された具体的な特徴、構造、材料は、いずれかの１つ又は複数の実施例又は例示において適当な方式で組み合わせることができる。

以上は、本願の好適な実施例に過ぎず、本願を限定するものではない。当業者であれば、本願に様々な修正や変更が可能である。本願の精神や原則内での全ての修正、置換、改善などは、本願の保護範囲内に含まれる。

図１における符号と部材名称との対応関係は、以下のとおりである。
１２’…ブロック鉄心、１４’…絶縁ボビン、１４４’…絶縁ボビンの端部。
図２から図９における符号と部材名称との対応関係は、以下のとおりである。
１０…鉄心アセンブリ、１２…ブロック鉄心、１２２…装着溝、１２４…ヨーク部、１２６…ティース部、１２８…ポールシュー部、１４…絶縁ボビン、１４２…絶縁突起、１４４…絶縁ボビンの端部、１６…巻線溝、１８…溝絶縁紙、１８２…張出部。

Claims (14)

1. 複数のブロック鉄心を含み、各前記ブロック鉄心の少なくとも１つの端面のエッジに装着溝が設けられる鉄心本体と、
   複数の絶縁ボビンであって、各前記ブロック鉄心は２つの前記絶縁ボビンの間に設けられ、１つの前記ブロック鉄心の両端に分布している２つの前記絶縁ボビンのうち、少なくとも１つの前記絶縁ボビンの前記ブロック鉄心に面する一端面に、前記ブロック鉄心の両側を被覆するための絶縁突起が設けられており、前記絶縁突起は前記装着溝に嵌合する前記絶縁ボビンとを含み、
   鉄心アセンブリは、隣接する２つの前記ブロック鉄心に囲まれて形成された巻線溝内に設けられる絶縁部材をさらに含み、
   前記絶縁部材は溝絶縁紙であり、
   前記溝絶縁紙は２つの張出部を含み、前記２つの張出部は前記鉄心本体の軸方向に沿う前記溝絶縁紙の両端に分布し、各前記張出部は前記鉄心本体の軸方向に沿って延び、前記張出部は隣接する２つの前記絶縁ボビンの間の隙間に位置し、
   前記張出部は、前記溝絶縁紙の両端から凸出する、鉄心アセンブリ。
2. 前記ブロック鉄心は、ヨーク部、ティース部及びポールシュー部を含み、前記絶縁突起は少なくとも前記ティース部及び前記ポールシュー部の両側を被覆する、請求項１に記載の鉄心アセンブリ。
3. 前記絶縁突起はさらに前記ヨーク部の前記ティース部に面する側を被覆する、請求項２に記載の鉄心アセンブリ。
4. 隣接する２つの前記ブロック鉄心における隣接する２つの前記装着溝は、接触して連通する、請求項１～３のいずれか一項に記載の鉄心アセンブリ。
5. 前記鉄心本体の軸方向における前記装着溝の深さＬ１と、前記鉄心本体の軸方向における前記絶縁突起の高さＨ１は、Ｈ１≦Ｌ１を満たす、請求項１～３のいずれか一項に記載の鉄心アセンブリ。
6. 前記絶縁突起で被覆された前記ブロック鉄心のティース部の最大磁束密度Ｔ１と、前記絶縁突起で被覆されていない前記ブロック鉄心のティース部の最大磁束密度Ｔ２と、前記鉄心本体の一断面における前記装着溝の幅Ｄ１と、前記絶縁突起で被覆されていない前記ブロック鉄心のティース部の幅Ｄ２とは、Ｄ１≦Ｄ２（Ｔ１－Ｔ２）／Ｔ１を満たす、請求項１～３のいずれか一項に記載の鉄心アセンブリ。
7. 前記鉄心本体の一断面における前記装着溝の幅Ｄ１と前記絶縁突起で被覆されていない前記ブロック鉄心のティース部の幅Ｄ２は、Ｄ１≦０．２Ｄ２を満たす、請求項６に記載の鉄心アセンブリ。
8. 前記鉄心本体の一断面における前記装着溝の幅Ｄ１と前記絶縁突起で被覆されていない前記ブロック鉄心のティース部の幅Ｄ２は、０．０５Ｄ２≦Ｄ１を満たす、請求項６に記載の鉄心アセンブリ。
9. 前記ブロック鉄心の一断面における前記装着溝の幅Ｄ１はどこでも同じか、又は、まったく同じわけではない、請求項６に記載の鉄心アセンブリ。
10. 前記鉄心本体の軸方向に沿って延びる前記張出部の長さＨ２と、前記鉄心本体の軸方向における前記絶縁突起の高さＨ１は、Ｈ２≧Ｈ１を満たす、請求項１に記載の鉄心アセンブリ。
11. 前記絶縁ボビンの材質はガラス繊維を含有する液晶ポリマー又はガラス繊維を含有するポリブチレンテレフタレートであり、及び／又は
    前記溝絶縁紙の材質はポリテレフタル酸系プラスチック又はポリエチレンナフタレート又はポリフェニレンサルファイドである、請求項１０に記載の鉄心アセンブリ。
12. 請求項１～１１のいずれか一項に記載の鉄心アセンブリを含むモータ。
13. 請求項１２に記載のモータを含む圧縮機。
14. 請求項１３に記載の圧縮機を含む車両。

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