定子以及具有定子的电动机制造技术

电动机的定子(1)具有圆筒形状的定子铁芯(3)。在定子铁芯(3)的内周面上，沿着圆周方向交替地排列有第一芯齿(5)、第二芯齿(6)。第二芯齿(6)的与定子铁芯(3)的中心轴垂直的剖面形状与第一芯齿(5)的剖面形状不同。在第一芯齿(5)上安装有线圈(9)。在第一芯齿(5)与第二芯齿(6)中的一个芯齿上，安装有线圈(9)。在第二芯齿(6)的前端部分与该前端部分的后方的部分之间边界上，第二芯齿(6)的宽度以具有阶梯差或曲面的方式而变窄。差或曲面的方式而变窄。差或曲面的方式而变窄。

【技术实现步骤摘要】
定子以及具有定子的电动机


[0001]本技术涉及一种定子以及具有定子的电动机。

技术介绍

[0002]在马达或发电机等的电动机中，设置有产生旋转磁场来使转子旋转的定子。例如，如图8所示，定子101具有大致圆筒形状的定子铁芯103。在定子铁芯103的内周面上，沿着周方向排列有例如长方形的芯齿105。线圈109被插入相邻的芯齿105之间的槽107中，从而被安装于芯齿105。
[0003]当电流流过该线圈109时，线圈109因其电阻而发热，线圈109的温度会上升。若线圈109的温度过度上升，则可能产生线圈被膜被破坏、短路以及发热等问题。因此，需要冷却线圈109。线圈109的冷却，其一部分是通过经由芯齿105向定子铁芯103散热来进行的。
[0004]如图8所示，在与定子铁芯103的中心轴垂直的剖面形状为长方形的芯齿105均匀排列的结构中，线圈109在其内侧与芯齿105接触，因此散热性高，但在线圈109的外侧，与芯齿105之间产生有间隙，因此散热性会降低。
[0005]如图9所示，还存在如下的结构，即，在定子铁芯103的内周面沿着圆周方向交替排列有剖面形状为长方形的芯齿105和剖面形状为梯形的芯齿106。在该结构中，在线圈109的两侧均与芯齿105接触，因此可以确保高的散热性。
[0006]从散热性的观点来看，与图8所示的长方形芯齿105的均匀排列结构相比，图9所示的长方形芯齿105与梯形芯齿106的交替排列结构是有利的。如图10所示，由于转子120的永磁体121与梯形芯齿106的侧面之间的距离比永磁体121与长方形芯齿105的侧面之间的距离近，因而梯形芯齿106从转子120的永磁体121接收的磁引力F2比长方形芯齿105从转子120的永磁体121接收的磁引力F1强。因此，如图11所示，与长方形芯齿105的均匀排列结构相比，长方形芯齿105与梯形芯齿106的交替排列结构具有齿槽扭矩增加的反面性。
[0007]在电动机的定子中，线圈散热性能与齿槽扭矩具有折衷(Trade off，难以两全)的关系。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1：日本未审查专利申请公开(PCT申请译文)第2009-5288811号

技术实现思路

[0011]期望一种能够确保线圈的散热性并抑制齿槽扭矩增加的电动机的定子。
[0012]本公开的一方式的电动机的定子具有圆筒形状的定子铁芯。在定子铁芯的内周面上，沿着圆周方向排列有第一芯齿。在定子铁芯的内周面上，沿着圆周方向与第一芯齿交替地排列有第二芯齿。第二芯齿的与定子铁芯的中心轴垂直的剖面形状与第一芯齿的剖面形状不同。在第一芯齿或第二芯齿上，安装有线圈。在第二芯齿的前端部分与该前端部分的后方的部分之间边界上，第二芯齿的宽度以具有阶梯差或曲面的方式而变窄。
[0013]根据本方式，能够使线圈与第一芯齿的侧面接触，且虽然第二芯齿的前端部分与线圈之间空出间隙而不能与线圈接触，但能够在前端部分的后方的部分使线圈与第二芯齿接触。由此，与在第二芯齿的几乎整个区域上与线圈之间产生间隙的情况相比，能够提高线圈的散热性。
[0014]另外，第一芯齿的前端的宽度与第二芯齿的前端的宽度相同，第二芯齿的前端部分的形状与第一芯齿的前端部分的形状相同，因此，能够使第二芯齿与转子的磁体之间的磁引力近似于第一芯齿与转子的磁体之间的磁引力。由此，能够抑制齿槽扭矩增加。
[0015]进而，并非简单地将第一芯齿、第二芯齿的前端部分形成为相同的形状，而是通过挖第二芯齿的前端部分的侧面，来将第二芯齿的前端部分形成为与第一芯齿的前端部分相同的形状，从而使得第二芯齿的前端部分变细，由此，提高了线圈的插入作业性。
附图说明
[0016]图1是一实施方式的电动机的定子的一部分的立体图。
[0017]图2是图1的电动机的一部分的剖视图。
[0018]图3是图1的长方形芯齿与梯形芯齿的放大剖视图。
[0019]图4是与本实施方式的定子的线圈散热性有关的说明补充图。
[0020]图5是示出图1的梯形芯齿、长方形芯齿各自从转子的永磁体接收的磁引力的图。
[0021]图6是示出本实施方式的定子的齿槽扭矩的图。
[0022]图7是示出用于覆盖图1的梯形芯齿的盖的图。
[0023]图8是与以往的长方形芯齿的均匀排列结构中的线圈的散热性有关的说明补充图。
[0024]图9是与以往的长方形芯齿与梯形芯齿的交替排列结构中的线圈的散热性有关的说明补充图。
[0025]图10是示出图9的梯形芯齿和长方形芯齿各自与转子的永磁体之间的磁引力的图。
[0026]图11是示出图9、图10各自定子的齿槽扭矩的图。
具体实施方式
[0027]以下，参照附图说明本实施方式的定子以及具有该定子的电动机。
[0028]如图1、图2、图3所示，定子1与具有永磁体21的转子2一起构成电动机。定子1具有大致圆筒形状的定子铁芯3，在其内侧容纳有转子2。转子2具有：大致圆柱形的铁芯20，中心贯通有旋转轴；以及永磁体21，沿着铁芯20的圆周方向等间隔地排列。
[0029]在定子铁芯3的内周面上，朝向定子铁芯3的中心轴R突出地设置有与中心轴R垂直的剖面形状不同的多个种类的芯齿，在此为2个种类的第一芯齿5、第二芯齿6。第一芯齿5、第二芯齿6沿着定子铁芯3的圆周方向交替地排列。第一芯齿5和第二芯齿6以使各自的中心线C1、C2与圆筒半径一致的方式，以定子铁芯3的中心轴R为中心呈放射状排列。线圈9被插入第一芯齿5、第二芯齿6之间的间隙(槽)7中，并被安装于第一芯齿5。线圈9也可以被安装于第二芯齿6。
[0030]第一芯齿5彼此形状相同且尺寸相同，第二芯齿6彼此形状相同且尺寸相同。第二
芯齿6相对于第一芯齿5呈异形。典型而言，第一芯齿5的与定子铁芯3的中心轴R垂直的剖面形状为长方形。第一芯齿5的与转子2相对的前端的宽度W1朝向半径外侧方向(进深方向)恒定。
[0031]另一方面，第二芯齿6具有大致梯形的剖面形状，使得第二芯齿6的侧面和与其相邻的第一芯齿5的侧面平行，并使它们之间的槽7成为平行槽。虽然形成为如下的梯形形状，即，其上底的宽度W2构成为与第一芯齿5的前端的宽度W1相同，且该梯形的宽度从其下底朝向前端连续地变窄，但是，该宽度在中途具有阶梯差而变窄成为宽度W2，并且该宽度W2一直持续到前端。将从宽度具有阶梯差而变窄的位置到前端为止的部分称为前端部分8。换言之，在第二芯齿6中，使其前端的宽度W2在规定的进深长度的范围内持续，并使第二芯齿6的前端部分8成为与第一芯齿5的前端部分相同的形状且相同的尺寸，从而将该第二芯齿6的两侧面挖成细窄的凹状。此外，说明了第二芯齿6的前端部分8与该前端部分8的后方的部分之间的边界具有阶梯差而变窄成为宽度W2，但是，也可以形成为具有曲面而缓缓地变窄成为宽度W2。
[0032]在第一芯齿5上，作为线圈9而安装有长方形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种定子，其特征在于，具有：圆筒形状的定子铁芯，第一芯齿，在所述定子铁芯的内周面上，沿着圆周方向排列，第二芯齿，在所述定子铁芯的内周面上，沿着圆周方向与所述第一芯齿交替地排列，并且该第二芯齿的与所述定子铁芯的中心轴垂直的剖面形状与所述第一芯齿的剖面形状不同，以及线圈，安装在所述第一芯齿或所述第二芯齿上；所述第二芯齿的宽度，在前端部分与该前端部分的后方的部分之间的边界上，以具有阶梯差或曲面的方式变窄。2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述第二芯齿的前端的宽度与所述第一芯齿的前端的宽度相同。3.根据权利要求1或2所述的定子，其特征在于，所述第二芯齿的前端部分与所述第一芯齿的前端部分具有相同的形状和相同的尺寸。4.根据权利要求1或2所述的定子，其特征在于，所述第一芯齿具有长方形的剖面形状，所述第二芯齿具有梯形的剖面形状。5.根据权利要求3所述的定子，其特征在于，所述第一芯齿具有长方形的剖面形状，所述第二芯齿具有梯形的剖面形状。6.根据权利要求4所述的定子，其特征在于，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉本靖典，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：新型
国别省市：