无刷电动机及定子的绕线方法技术

提供一种无刷电动机，即使是在环状部的周向上沿径向突出设置的多个极齿彼此的齿顶间隔不同的定子铁芯，也能低成本、均匀地卷绕线圈绕线。在定子铁芯(4)中，在环状部(4b)的周向上，朝径向突出设置有多个极齿(4a)，且相邻的齿顶(4f)的周向间隔不相同，在定子铁芯(4)的所需的极齿(4a)的齿顶(4f)一体形成有辅助齿顶部(4c)，从而形成为定子铁芯(4)的所有极齿(4a)的齿顶(4f)彼此的间隙相同。

【技术实现步骤摘要】
无刷电动机及定子的绕线方法
本专利技术涉及一种用于例如HVAC(制热、换气以及空调：Heating、Ventilation、andAirConditioning)设备等的无刷电动机及定子的绕线方法。
技术介绍
例如，参照图10，对外转子型三相DC无刷电动机的定子及转子的结构进行说明。对定子1的结构进行说明。定子铁芯4使用层叠有电磁钢板的层叠铁芯。从环状的铁芯主体朝向径向外侧突出设置有多个极齿4a。在各极齿4a卷绕有未图示的线圈。定子铁芯4压入粘接于未图示的轴承壳体的外周以进行组装。在轴承壳体内嵌入轴承。转子8在固定于转子轴的一端的转子轮毂上铆接有形成为杯状的转子轭12而组装成一体。在上述转子轭12的内周面上组装有环状的转子磁体13，该转子磁体13在周向上励磁有多极。在定子1组装完成后，将转子轴穿过轴承壳体的轴承以嵌入转子8。此时，定子铁芯4的极齿4a和转子磁体13以相对的方式进行组装。在电动机没有励磁的状态下将转子保持于一定位置的情况下，提高保持力矩(齿槽转矩)。在上述情况下，需要使定子铁芯的极齿与转子磁体的磁极一对一地相对。但是，只使定子铁芯和转子磁体相对配置，未必一定能形成磁路，所以提出了准备与定子铁芯不同的铁芯，并且使极齿与转子磁体的磁极一对一地相对来提高保持力矩(参照专利文献1：日本专利特开2015-89327号公报)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2015－89327号公报与此相对，也考虑了以下方法：不增加定子的零件个数而改变形成于定子铁芯的极齿的齿顶间的间隙，使与转子磁体的磁极相对的极齿增加，使定子铁芯的极齿相对于径向的轴线形成为非对称形状，以提高齿槽转矩。例如，在利用飞轮驱动式的绕线机将磁体线卷绕于定子线圈的极齿的情况下，配置侧轧辊，所述侧轧辊将与能在极齿的径向上移动的中心轧辊相邻的极齿覆盖，使保持管口的飞轮旋转，以使磁体线绕极齿的周围卷绕，每当线绕一周，就使中心轧辊向径向移动，从而以从极齿的根端部(环状的铁芯背部)朝向顶端依次卷绕的方式，将线圈形成于开槽。但是，在将电磁钢板冲裁成环状而形成的层叠铁芯中，极齿的齿顶的形状相对于径向的轴线是非对称的，因此，将磁体线向形成于各极齿的周围的开槽引导的间隙会不均匀。具体而言，当将磁体线卷绕于极齿的周围时，在齿顶与侧板之间会产生间隙，随着绕线机的飞轮的旋转，中心轧辊会发生颤动而变得不稳定，因此，存在磁体线不能均匀地卷绕于极齿的周围的可能性，不仅是这样，还存在磁体线的张力很大而发生线断开等不良情况的可能性。因此，需要使绕线机的绕线速度降低来生产，可能会导致生产率降低，产品的次品率变高。
技术实现思路
以下所述的多个实施方式是为了解决上述技术问题而作的，其目的在于提供一种无刷电动机和定子的绕线方法，在该无刷电动机中，即使是在环状部的周向上沿径向突出设置的极齿彼此的齿顶间隔不同的定子铁芯，也能低成本、均匀地卷绕线圈绕线，上述定子的绕线方法通过对定子的绕线方法进行改良从而能使生产率提高，使次品率降低。关于以下所述的多个实施方式的专利技术至少包括以下结构。一种无刷电动机，包括：定子，上述定子具有在定子极齿上卷绕有线圈的定子铁芯；以及转子，设置于转子轭的中心部的转子轴通过轴承轴支承成能旋转，上述转子轭设置有与上述定子极齿相对的转子磁体，其特征在于，在定子铁芯中，在环状部的周向上朝径向突出设置有多个极齿，相邻的齿顶的周向间隔不同，在上述定子铁芯的所需的极齿的齿顶一体形成有辅助齿顶部，以使上述定子铁芯的所有极齿的齿顶彼此的间隙相同。在环状部的周向上朝径向突出设置有多个极齿且相邻的齿顶的周向间隔不同的定子铁芯中，会产生极齿的齿顶的间隔相对较宽的部分和较窄的部分。但是，在相邻的齿顶的周向间隔不同的定子铁芯的所需的极齿的齿顶一体形成了辅助齿顶部，从而能使定子铁芯的所有极齿的齿顶彼此的间隙相同。辅助齿顶部可以采用树脂材料、金属材料、橡胶等各种各样的构件来形成。因此，利用绕线机的侧板将定子铁芯的齿顶固定，从而能均匀地将线圈卷绕于各极齿，能有效地进行绕线作业，因此，能提高生产率，降低次品率。当利用绕线机的侧板将定子铁芯的齿顶固定时，由于在所需的极齿的齿顶一体形成有辅助齿顶部，因此不会使极齿的强度降低。上述辅助齿顶部嵌件成形于上述定子铁芯的所需的极齿的齿顶，或涂装(电沉积涂装、树脂涂装、烧结涂装、金属涂装等)于所需的极齿的齿顶，使得上述定子铁芯的所有极齿的齿顶彼此的间隙相同。藉此，通过将定子铁芯设置于成形模具以嵌件成形于所需的极齿的齿顶，或者涂装(吹出)到所需的极齿的齿顶，从而可以使定子铁芯的所有极齿的齿顶彼此的间隙相同。也可以在上述定子铁芯的电动机轴线方向两侧安装一对绝缘体，将上述辅助齿顶部与上述绝缘体的一部分一体形成，从而形成为所有极齿的齿顶彼此的间隙相同。藉此，仅通过将绝缘体安装于定子铁芯，就能使定子铁芯的所有极齿的齿顶彼此的间隙相同。上述辅助齿顶部还可以与上述定子铁芯的所需的极齿的齿顶粘接或焊接，从而形成为上述定子铁芯的所有的齿顶彼此的间隙相同。藉此，通过将辅助齿顶部与定子铁芯的所需的极齿的齿顶粘接或焊剂，从而能使定子铁芯的所有极齿的齿顶彼此的间隙相同。上述定子铁芯也可以形成为，从环状部在周向上朝径向突出设置有多个第一极齿、第二极齿、第三极齿，上述第一极齿的齿顶相对于径向的轴线形成为对称形状，与上述第一极齿在周向上相邻的上述第二极齿和上述第三极齿的形状形成为齿顶相对于径向的轴线为非对称形状，并且上述第二极齿的齿顶与上述第三极齿的齿顶彼此的间隙比与上述第一极齿的齿顶彼此的间隙窄。藉此，即使采用第二极齿的齿顶与第三极齿的齿顶彼此的间隙比与第一极齿的齿顶彼此的间隙形成得窄的定子，由于在第一极齿的周向两侧的齿顶和与之在周向上相对的第二极齿或第三极齿的齿顶上包括有辅助齿顶部，因此，也可以将线圈均匀地卷绕于各极齿。一种定子的绕线方法，其特征在于，包括：第一工序，在该第一工序中，准备定子铁芯，上述定子铁芯在环状部的周向上朝向径向突出设置有多个极齿，齿顶相对于径向的轴线为对称形状的极齿与不对称形状的极齿混合存在，相邻的齿顶的周向间隔不同；第二工序，在该第二工序中，制造上述定子铁芯，将辅助齿顶部与上述定子铁芯的所需的极齿的齿顶一体形成，使上述定子铁芯的所有极齿的齿顶彼此的间隙相同；第三工序，在该第三工序中，将上述定子铁芯固定于能旋转的支承台，在利用绕线机的中心轧辊对形成线圈的极齿进行定位时，将上述极齿的齿顶的周向两侧夹住，并且在径向规定位置处将上述极齿的层叠方向两端夹住，利用侧轧辊将在两侧相邻的极齿覆盖；第四工序，在该第四工序中，在设置于旋转筒体的管口保持有磁体线的状态下，使上述旋转筒体旋转，使上述磁体线从形成于上述中心轧辊与上述侧轧辊之间的间隙进入开槽，并使上述磁体线绕上述极齿进行卷绕；第五工序，在该第五工序中，反复进行使上述中心轧辊沿上述极齿的径向移动一个间距，并且使上述旋转筒体进一步旋转，以将上述磁体线卷绕于上述极齿的周围的动作，从而在上述极齿的周围形成线圈；以及第六工序，在该第六工序中，使上述中心轧辊与上述极齿分开，并且使上述支承台旋转规定角度，对上述定子铁芯的下一个极齿重复进行上述第三工序至第五工序，将线圈分别形成于所有上述极齿。在利用绕线机的中心轧辊对形成线圈本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无刷电动机，其特征在于，包括：定子，所述定子具有在定子极齿上卷绕有线圈的定子铁芯；以及转子，设置于转子轭的中心部的转子轴通过轴承轴支承成能旋转，所述转子轭设置有与所述定子极齿相对的转子磁体，在所述定子铁芯中，在环状部的周向上，朝径向突出设置有多个极齿，且相邻的齿顶的周向间隔不同，在所述定子铁芯的所需的极齿的齿顶一体形成有辅助齿顶部，从而形成为所述定子铁芯的所有极齿的齿顶彼此的间隙相同。

【技术特征摘要】
2017.09.04 JP 2017-1698291.一种无刷电动机，其特征在于，包括：定子，所述定子具有在定子极齿上卷绕有线圈的定子铁芯；以及转子，设置于转子轭的中心部的转子轴通过轴承轴支承成能旋转，所述转子轭设置有与所述定子极齿相对的转子磁体，在所述定子铁芯中，在环状部的周向上，朝径向突出设置有多个极齿，且相邻的齿顶的周向间隔不同，在所述定子铁芯的所需的极齿的齿顶一体形成有辅助齿顶部，从而形成为所述定子铁芯的所有极齿的齿顶彼此的间隙相同。2.如权利要求1所述的无刷电动机，其特征在于，所述辅助齿顶部嵌件成形于所述定子铁芯的所需的极齿的齿顶，或涂装于所需的极齿的齿顶，从而形成为所述定子铁芯的所有极齿的齿顶彼此的间隙相同。3.如权利要求1所述的无刷电动机，其特征在于，在所述定子铁芯的电动机轴线方向两侧安装有一对绝缘体，所述辅助齿顶部与所述绝缘体的一部分一体形成，从而形成为所有极齿的齿顶彼此的间隙相同。4.如权利要求1所述的无刷电动机，其特征在于，所述辅助齿顶部与所述定子铁芯的所需的极齿的齿顶粘接或焊接，从而形成为所述定子铁芯的所有齿顶彼此的间隙相同。5.如权利要求1～4中任一项所述的无刷电动机，其特征在于，所述定子铁芯从所述环状部在周向上朝径向突出设置有多个第一极齿、第二极齿、第三极齿，所述第一极齿的齿顶相对于径向的轴线形成为对称形状，与所述第一极齿在周向上相邻的所述第二极齿和所述第三极齿的形状形成为齿顶相对于径向的轴线为非对...

【专利技术属性】
技术研发人员：富山祥，會田誠，
申请(专利权)人：信浓绢糸株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP