定子铁心、压缩机以及冷冻循环装置的制作方法

文档序号:18008152发布日期:2019-06-25 23:38阅读:129来源:国知局
定子铁心、压缩机以及冷冻循环装置的制作方法

本发明涉及定子铁心、压缩机以及冷冻循环装置。



背景技术:

作为通过连结多个分割铁心来制造马达的定子铁心的方法,公知有专利文献1所记载的技术。在该技术中,在各分割铁心的一方的分割边界部形成有凸部,在另一方的分割边界部形成有凹部。在所连结的2个分割铁心中的、一方的分割铁心的凸部形成有:沿层叠厚度方向突出的卡止片;以及用于收纳形成于另一方的分割铁心的凹部的卡止片的卡止槽。在一方的分割铁心的凹部形成有:沿层叠厚度方向突出的卡止片;以及用于收纳形成于另一方的分割铁心的凸部的卡止片的卡止槽。一方的分割铁心的凸部与另一方的分割铁心的凹部嵌合,另一方的分割铁心的凸部与一方的分割铁心的凹部嵌合,由此,形成于各凸部的卡止片被收纳于在各凹部形成的卡止槽,两方的分割铁心被连结在一起。

专利文献1:日本特开2009-118676号公报

在专利文献1所记载的技术中,在分割铁心的每个连结部位,朝向不同的方向突出的2个卡止片被收纳于卡止槽。即,在一个接一个的方向上,分割铁心彼此仅利用一个卡止片结合。因而,分割铁心彼此的结合力弱。



技术实现要素:

本发明的目的在于提高定子铁心的被分割的部分彼此的结合力。

本发明的一个方式所涉及的定子铁心具备:

第1电磁钢板;

第2电磁钢板;

第3电磁钢板,具有:与上述第1电磁钢板重叠的部分;以及比上述第1电磁钢板更向外侧突出的部分,在该部分设置有具有弹性并朝接近上述第1电磁钢板的方向倾斜地延伸的突起,并且,上述第3电磁钢板的比上述第1电磁钢板更向外侧突出的前端与上述第2电磁钢板邻接;以及

第4电磁钢板,具有:与上述第2电磁钢板重叠的部分;以及比上述第2电磁钢板更向外侧突出的部分,在该部分设置有供上述第3电磁钢板的突起嵌合的孔,并且,上述第4电磁钢板的比上述第2电磁钢板更向外侧突出的前端与上述第1电磁钢板邻接,

上述第1电磁钢板、上述第2电磁钢板、上述第3电磁钢板以及上述第4电磁钢板的组合以相同的朝向层叠。

在本发明中,第1电磁钢板、第2电磁钢板、具有突起的第3电磁钢板以及具有供第3电磁钢板的突起嵌合的第4电磁钢板的组合以相同的朝向层叠。即,至少在一个方向上,定子铁心的被分割的部分彼此通过2个以上的突起结合。因而,定子铁心的被分割的部分彼此的结合力强。

附图说明

图1是实施方式1所涉及的冷冻循环装置的回路图。

图2是实施方式1所涉及的冷冻循环装置的回路图。

图3是实施方式1所涉及的压缩机的纵剖视图。

图4是实施方式1所涉及的定子铁心的俯视图。

图5是形成实施方式1所涉及的分割铁心的电磁钢板的俯视图以及局部放大图。

图6是形成实施方式1所涉及的分割铁心的电磁钢板的俯视图以及局部放大图。

图7是实施方式1所涉及的分割铁心的局部横剖视图。

图8是示出连结实施方式1所涉及的分割铁心的步骤的局部横剖视图以及局部纵剖视图。

图9是示出连结实施方式1所涉及的分割铁心的步骤的局部横剖视图以及局部纵剖视图。

图10是示出连结实施方式1所涉及的分割铁心的步骤的局部横剖视图以及局部纵剖视图。

图11是示出连结实施方式1所涉及的分割铁心的步骤的局部横剖视图以及局部纵剖视图。

图12是实施方式1的变形例所涉及的分割铁心的局部横剖视图以及局部纵剖视图。

图13是实施方式2所涉及的分割铁心的局部横剖视图。

图14是形成实施方式2所涉及的分割铁心的电磁钢板的孔以及突起的俯视图。

图15是实施方式3所涉及的定子铁心的分割片的局部横剖视图。

图16是实施方式4所涉及的定子铁心的俯视图。

图17是形成实施方式4所涉及的定子铁心的分割片的电磁钢板的俯视图以及局部放大图。

图18是形成实施方式4所涉及的定子铁心的分割片的电磁钢板的俯视图以及局部放大图。

图19是实施方式4所涉及的定子铁心的分割片的局部横剖视图。

图20是实施方式4所涉及的定子铁心的分割片的局部横剖视图以及局部纵剖视图。

图21是实施方式5所涉及的定子铁心的分割片的局部横剖视图。

图22是实施方式5所涉及的定子铁心的分割片的局部横剖视图以及局部纵剖视图。

附图标记说明

10:冷冻循环装置;11:制冷剂回路;12:压缩机;13:四通阀;14:第1热交换器;15:膨胀机构;16:第2热交换器;17:控制装置;20:密闭容器;21:吸入管;22:排出管;23:吸入消声器;24:端子;25:导线;30:压缩机构;31:缸;32:活塞;33:主轴承;34:副轴承;35:排出消声器;40:马达;41:定子;42:转子;43:定子铁心;44:绕组;45:绝缘部件;46:转子铁心;48:永磁铁;49:贯通孔;50:曲轴;51:偏心轴部;52:主轴部;53:副轴部;60:分割铁心;60a:连结铁心;60b:连结铁心;61:齿;62:背轭;71:第1电磁钢板;72:第2电磁钢板;73:第3电磁钢板;74:第4电磁钢板;75:第5电磁钢板;76:第6电磁钢板;77:第7电磁钢板;78:第8电磁钢板;81:突起;82:孔;83:突起;84:孔。

具体实施方式

以下,使用附图对本发明的实施方式进行说明。此外,在各图中,对相同或者相当的部分标注相同的附图标记。在实施方式的说明中,适当地省略或者简化相同或者相当的部分的说明。对于装置、器具、部件等的结构,其材质、形状、大小等能够在本发明的范围内适当变更。

实施方式1.

参照图1以及图2对本实施方式所涉及的冷冻循环装置10的结构进行说明。

图1示出制冷运转时的制冷剂回路11。图2示出制热运转时的制冷剂回路11。

冷冻循环装置10在本实施方式中为空调机,但也可以是冰箱、热泵循环装置之类的空调机以外的装置。

冷冻循环装置10具备供制冷剂循环的制冷剂回路11。冷冻循环装置10还具备压缩机12、四通阀13、室外热交换器即第1热交换器14、膨胀阀即膨胀机构15以及室内热交换器即第2热交换器16。压缩机12、四通阀13、第1热交换器14、膨胀机构15以及第2热交换器16连接于制冷剂回路11。

压缩机12对制冷剂进行压缩。四通阀13在制冷运转时与制热运转时对制冷剂的流动方向进行切换。第1热交换器14在制冷运转时作为冷凝器动作,使由压缩机12压缩后的制冷剂散热。即,第1热交换器14使用由压缩机12压缩后的制冷剂进行热交换。第1热交换器14在制热运转时作为蒸发器动作,在室外空气与通过膨胀机构15膨胀后的制冷剂之间进行热交换从而对制冷剂进行加热。膨胀机构15使在冷凝器散热后的制冷剂膨胀。第2热交换器16在制热运转时作为冷凝器动作,使由压缩机12压缩后的制冷剂散热。即,第2热交换器16使用由压缩机12压缩后的制冷剂进行热交换。第2热交换器16在制冷运转时作为蒸发器动作,在室内空气与通过膨胀机构15膨胀后的制冷剂之间进行热交换从而对制冷剂进行加热。

冷冻循环装置10还具备控制装置17。

具体而言,控制装置17是微型计算机。在图1以及图2中,仅示出控制装置17与压缩机12的连接,但控制装置17不仅与压缩机12连接,还与连接于制冷剂回路11的各单元连接。控制装置17监视或者控制各单元的状态。

作为在制冷剂回路11循环的制冷剂,可以使用r32制冷剂、r290(丙烷)制冷剂、r407c制冷剂、r410a制冷剂、r744(co2)制冷剂、r1234yf制冷剂等任意的制冷剂。

参照图3对本实施方式所涉及的压缩机12的结构进行说明。

图3示出压缩机12的纵截面。

压缩机12在本实施方式中是密闭型压缩机。压缩机12具体而言是一缸的旋转式压缩机,但也可以是二缸以上的旋转式压缩机、涡旋式压缩机或者往复式压缩机。

压缩机12具备密闭容器20、压缩机构30、马达40以及曲轴50。

在密闭容器20安装有:用于吸入制冷剂的吸入管21;以及用于排出制冷剂的排出管22。

压缩机构30被收纳于密闭容器20。具体而言,压缩机构30设置于密闭容器20的内侧下部。压缩机构30由马达40驱动。压缩机构30对被吸入至吸入管21的制冷剂进行压缩。

马达40也被收纳于密闭容器20。具体而言,马达40设置于密闭容器20的内侧上部。马达40在本实施方式中是集中绕组的马达,但也可以是分布绕组的马达。

在密闭容器20的底部,存积有用于对压缩机构30的各滑动部进行润滑的冷冻机油。冷冻机油伴随着曲轴50的旋转而被设置于曲轴50的下部的油泵汲取,并被向压缩机构30的各滑动部供给。作为冷冻机油,使用作为合成油的poe(多元醇酯)、pve(聚乙烯醚)、ab(烷基苯)等。

以下,对马达40的详细情况进行说明。

马达40在本实施方式中是无刷直流(directcurrent)马达,但也可以是感应电动机等无刷直流马达以外的马达。

马达40具备定子41与转子42。

定子41呈圆筒状,并以与密闭容器20的内周面接触的方式被固定。转子42呈圆柱状,并隔着0.3毫米~1.0毫米的空隙而设置于定子41的内侧。

定子41具备定子铁心43与绕组44。定子铁心43通过将以铁为主要成分的厚度0.1毫米~1.5毫米的多张电磁钢板冲裁为一定的形状并在轴向层叠,并借助敛缝或者焊接等固定而制成。定子铁心43的外径比密闭容器20的中间部的内径大,并热装固定于密闭容器20的内侧。绕组44卷绕于定子铁心43。具体而言,绕组44隔着绝缘部件45而以集中绕组的方式卷绕于定子铁心43。绕组44由芯线以及覆盖芯线的至少一层覆膜构成。在本实施方式中,芯线的材质是铜。覆膜的材质是ai(酰胺酰亚胺)/ei(酯酰亚胺)。绝缘部件45的材质是pet(聚对苯二甲酸乙二醇脂)。此外,芯线的材质也可以是铝。绝缘部件45的材质也可以是pbt(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、fep(四氟乙烯-六氟丙烯共聚物)、pfa(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)、ptfe(聚四氟乙烯)、lcp(液晶聚合物)、pps(聚苯硫醚)或者酚醛树脂。在绕组44连接有导线25的一端。

转子42具备转子铁心46与永磁铁48。转子铁心46与定子铁心43相同,通过将以铁为主要成分的厚度0.1毫米~1.5毫米的多张电磁钢板冲裁为一定的形状并在轴向层叠,并借助敛缝或者焊接等固定而制成。永磁铁48插入于在转子铁心46形成的多个插入孔。永磁铁48形成磁极。作为永磁铁48,使用铁氧体磁铁或者稀土类磁铁。

在转子铁心46的俯视观察时的中心,形成有供曲轴50的主轴部52热装或者压入的轴孔。在转子铁心46的轴孔的周围,形成有沿轴向贯通的多个贯通孔49。各个贯通孔49成为从后述的排出消声器35向密闭容器20内的空间排放的气体制冷剂的通路之一。

虽未图示,但在马达40构成为感应电动机的情况下,在形成于转子铁心46的多个插槽填充或者插入有由铝或者铜等形成的导体。而且,形成有用端环将导体的两端短路的笼形绕组。

在密闭容器20的顶部,安装有与逆变器装置等外部电源连接的端子24。端子24具体而言是玻璃端子。在本实施方式中,端子24通过焊接而被固定于密闭容器20。在端子24连接有导线25的另一端。由此,端子24与马达40的绕组44电连接。

在密闭容器20的顶部,还安装有轴向两端开口的排出管22。从压缩机构30排出的气体制冷剂从密闭容器20内的空间通过排出管22而被向外部的制冷剂回路11排出。

以下,对压缩机构30的详细情况进行说明。

压缩机构30具备缸31、活塞32、主轴承33、副轴承34以及排出消声器35。

缸31的内周在俯视观察时呈圆形。在缸31的内部,形成有俯视观察时呈圆形的空间即缸室。在缸31的外周面,设置有用于从制冷剂回路11吸入气体制冷剂的吸入口。从吸入口吸入的制冷剂在缸室中被压缩。缸31的轴向两端开口。

活塞32呈环状。由此,活塞32的内周以及外周在俯视观察时呈圆形。活塞32在缸室内偏心旋转。活塞32与构成活塞32的旋转轴的曲轴50的偏心轴部51滑动自如地嵌合。

虽未图示,但在缸31设置有与缸室相连、且沿半径方向延伸的叶片槽。在叶片槽的外侧,形成有与叶片槽相连的在俯视观察时呈圆形的空间即背压室。在叶片槽内,设置有用于将缸室分隔为低压的吸入室与高压的压缩室的叶片。叶片呈前端变圆的板状。叶片始终被设置于背压室的叶片弹簧按压于活塞32。由于密闭容器20内为高压,因此,若压缩机12开始运转,则在叶片的靠背压室侧的面即叶片背面作用有由密闭容器20内的压力与缸室内的压力之差产生的力。因此,叶片弹簧主要用于实现如下目的:在密闭容器20内与缸室内的压力不存在差的压缩机12的启动时,将叶片按压于活塞32。

主轴承33从侧面观察呈倒t字状。主轴承33与曲轴50的比偏心轴部51更靠上方的部分即主轴部52滑动自如地嵌合。主轴承33将缸31的缸室以及叶片槽的上侧封闭。

副轴承34从侧面观察呈t字状。副轴承34与曲轴50的比偏心轴部51更靠下方的部分即副轴部53滑动自如地嵌合。副轴承34将缸31的缸室以及叶片槽的下侧封闭。

主轴承33与副轴承34分别通过螺栓等紧固件而被固定于缸31,支承活塞32的旋转轴即曲轴50。

虽未图示,但在主轴承33设置有用于将在缸室中被压缩后的制冷剂向制冷剂回路11排出的排出口。排出口在缸室被叶片分隔为吸入室与压缩室时位于与压缩室相连的位置。在主轴承33安装有将排出口开闭自如地封闭的排出阀。

排出消声器35安装于主轴承33的外侧。经由排出阀而被排出的高温高压的气体制冷剂暂时进入排出消声器35,然后被从排出消声器35向密闭容器20内的空间排放。此外,排出口以及排出阀也可以设置于副轴承34或者主轴承33与副轴承34双方。排出消声器35安装于设置有排出口以及排出阀的轴承的外侧。

在密闭容器20的旁边设置有吸入消声器23。吸入消声器23从制冷剂回路11吸入低压的气体制冷剂。吸入消声器23在液体制冷剂返回的情况下抑制液体制冷剂直接进入缸31的缸室这一情况。吸入消声器23经由吸入管21而与设置于缸31的外周面的吸入口连接。吸入消声器23的主体通过焊接等而被固定于密闭容器20的侧面。

在本实施方式中,缸31、主轴承33以及副轴承34的材质是烧结钢,但也可以是灰铸铁或者碳钢。活塞32的材质是含有铬等的合金钢。叶片的材质是高速工具钢。

虽未图示,但在压缩机12构成为摆动式的旋转压缩机的情况下,叶片与活塞32设置为一体。若驱动曲轴50,则叶片沿着旋转自如地安装于活塞32的支承体的槽进出。叶片伴随着活塞32的旋转而一边摆动一边沿半径方向进退,由此将缸室的内部划分为压缩室与吸入室。支承体由横截面呈半圆形状的两个柱状部件构成。支承体旋转自如地嵌合于在缸31的吸入口与排出口之间的中间部形成的圆形状的保持孔。

以下,对压缩机12的动作进行说明。

从端子24经由导线25向马达40的定子41供给电力。由此,在定子41的绕组44流动有电流,从绕组44产生磁通。马达40的转子42借助从绕组44产生的磁通与从转子42的永磁铁产生的磁通的作用而旋转。通过转子42的旋转,被固定于转子42的曲轴50旋转。伴随着曲轴50的旋转,压缩机构30的活塞32在压缩机构30的缸31的缸室内偏心旋转。缸31与活塞32之间的空间即缸室被叶片分割为吸入室与压缩室。伴随着曲轴50的旋转,吸入室的容积与压缩室的容积变化。在吸入室,容积缓缓增大,由此,从吸入消声器23吸入低压的气体制冷剂。在压缩室,容积缓缓缩小,由此,其中的气体制冷剂被压缩。被压缩而变得高压高温的气体制冷剂被从排出消声器35向密闭容器20内的空间排出。被排出后的气体制冷剂还通过马达40而从位于密闭容器20的顶部的排出管22被向密闭容器20之外排出。被向密闭容器20之外排出后的制冷剂通过制冷剂回路11,并再次返回吸入消声器23。

以下,依次说明马达40的定子41所具备的定子铁心43的结构、用于实现该结构的步骤、以及通过该结构得到的效果。

结构的说明

参照图4对定子铁心43的结构进行说明。

定子铁心43具有多个分割铁心60在周方向连结而成的构造。“周方向”是在以包括定子铁心43的方式构成马达40时与设置于定子铁心43的内侧的转子42的旋转方向相同的方向。分割铁心60的个数可以是任意数量,但在本实施方式中是9个。

9个分割铁心60中包括1个连结铁心60a与1个连结铁心60b。连结铁心60a的个数可以是任意数量,也可以有2个以上分割铁心60相当于连结铁心60a。连结铁心60b的个数是与连结铁心60a的个数相同的数量,也可以有2个以上分割铁心60相当于连结铁心60b。在2个以上分割铁心60相当于连结铁心60a的情况下、或者在2个以上分割铁心60相当于连结铁心60b的情况下,也可以存在兼作连结铁心60a与连结铁心60b的分割铁心60。

各个分割铁心60具有齿61与背轭62形成为一体的构造。相邻的分割铁心60彼此通过使相互的背轭62结合而连结在一起。作为连结铁心60a与连结铁心60b的连结方法,使用后述的方法,但是作为至少一方既不相当于连结铁心60a也不相当于连结铁心60b的分割铁心60彼此的连结方法,能够使用任意的方法。

在各个分割铁心60中,齿61从背轭62的半径方向的内侧延伸。齿61形成为从根部起以恒定的宽度朝半径方向的内侧延伸、并且在前端宽度变宽的形状。在齿61的以恒定的宽度延伸的部分卷绕有绕组44。若电流在绕组44中流动,则卷绕有绕组44的齿61成为磁极。磁极的方向由在绕组44中流动的电流的方向决定。

参照图5、图6以及图7,对形成连结铁心60a与连结铁心60b的电磁钢板的构造进行说明。

连结铁心60a是将第1电磁钢板71与第3电磁钢板73沿轴向层叠的构造的分割铁心60。具体而言,连结铁心60a形成为将第1电磁钢板71与第3电磁钢板73一张一张交替地沿轴向配置的构造。“轴向”是在以包括定子铁心43的方式构成马达40时与设置于定子铁心43的内侧的转子42的旋转轴方向相同的方向。图5示出第1电磁钢板71的形状,并且放大示出第1电磁钢板71的连结部。图6示出第3电磁钢板73的形状,并且放大示出第3电磁钢板73的连结部。图7示出任意的连续的4个层l1~l4中的第1电磁钢板71以及第3电磁钢板73的连结部。第1电磁钢板71以及第3电磁钢板73的层叠数优选比4多,但在这里为了便于说明仅示出4个层l1~l4。

连结铁心60b是将第2电磁钢板72与第4电磁钢板74沿轴向层叠的构造的分割铁心60。具体而言,连结铁心60b形成为将第2电磁钢板72与第4电磁钢板74一张一张交替地沿轴向配置的构造。图5示出第4电磁钢板74的形状,并且放大示出第4电磁钢板74的连结部。图6示出第2电磁钢板72的形状,并且放大示出第2电磁钢板72的连结部。图7示出层l1~l4中的第2电磁钢板72以及第4电磁钢板74的连结部。第2电磁钢板72以及第4电磁钢板74的层叠数与第1电磁钢板71以及第3电磁钢板73的层叠数相同。

第3电磁钢板73具有:与第1电磁钢板71重叠的部分3a;以及设置有突起81且比第1电磁钢板71更向外侧突出的部分3b。在连结铁心60a与连结铁心60b连结时,第3电磁钢板73的比第1电磁钢板71更向外侧突出的前端3c与第2电磁钢板72邻接。

第3电磁钢板73的突起81具有弹性。突起81朝向与第1电磁钢板71接近的方向倾斜地延伸。突起81可以通过任意方法形成,但在本实施方式中,通过将第3电磁钢板73的一部分切出立起而形成。突起81可以是任意形状,但在本实施方式中,在俯视观察时呈矩形状。

第4电磁钢板74具有:与第2电磁钢板72重叠的部分4a;以及设置有孔82且比第2电磁钢板72更向外侧突出的部分4b。在连结铁心60a与连结铁心60b连结时,第4电磁钢板74的比第2电磁钢板72更向外侧突出的前端4c与第1电磁钢板71邻接。

第4电磁钢板74的孔82可以是任意形状,但在本实施方式中,在俯视观察时呈矩形状。在连结铁心60a与连结铁心60b连结时,第3电磁钢板73的突起81与孔82嵌合。由此,至少在突起81突出的方向上,连结铁心60a与连结铁心60b借助与第3电磁钢板73的张数相同个数的突起81结合。因而,突起81的个数越多,连结铁心60a与连结铁心60b之间的结合力就越强。

步骤的说明

参照图8、图9、图10以及图11对用于实现定子铁心43的结构的步骤进行说明。具体而言,对将连结铁心60a与连结铁心60b连结的步骤进行说明。该步骤相当于本实施方式所涉及的定子铁心43的制造方法的一部分的工序。

首先,如图8所示,使具有突起81的连结铁心60a朝具有孔82的连结铁心60b以第4电磁钢板74与第1电磁钢板71同层、第2电磁钢板72与第3电磁钢板73同层的方式沿周方向移动。

如图9所示,将层l2的第3电磁钢板73插入于在靠上方一层的层l1的第4电磁钢板74的下方产生的缝隙。在层l2的第3电磁钢板73插入的过程中,层l2的第3电磁钢板73的突起81因层l1的第4电磁钢板74的周方向端部而在轴向的突起81突出的一侧的相反侧受力,并弹性变形。具体而言,伴随着层l2的第3电磁钢板73的插入,突起81被与突起81的倾斜面接触的层l1的第4电磁钢板74的周方向端部缓缓压溃。该第4电磁钢板74的周方向端部相当于图7所示的层l1的第4电磁钢板74的端部4c。

层l4的第3电磁钢板73也与层l2的第3电磁钢板73同样,插入于在靠上方一层的层l3的第4电磁钢板74的下方产生的缝隙。

如上所述,在本实施方式中,第3电磁钢板73的突起81弹性变形,因此,与压入等其他方法相比,能够容易地插入第3电磁钢板73。

如图10所示,层l2的第3电磁钢板73的突起81如果到达层l1的第4电磁钢板74的孔82,则借助弹力而恢复原来的形状,并与孔82嵌合。由此,层l2的第3电磁钢板73与层l1的第4电磁钢板74结合。层l4的第3电磁钢板73与层l3的第4电磁钢板74也和层l2的第3电磁钢板73与层l1的第4电磁钢板74同样地结合。

如图11所示,即便假设连结铁心60a朝连结铁心60b的相反侧而沿周方向被牵拉,由于连结铁心60a的突起81与连结铁心60b的孔82嵌合,因此突起81与孔82的内壁之间的接触力发挥作用,连结铁心60a不会被从连结铁心60b拉离。

如上所述,即便连结铁心60a朝连结铁心60b的相反侧被牵拉也不会移动,但若连结铁心60a被朝连结铁心60b按压则能够移动。在定子铁心43热装于压缩机12的密闭容器20时,作用有使定子铁心43沿周方向收缩的力,但是在本实施方式中,通过连结铁心60a朝连结铁心60b移动,能够吸收该力。因此,容易提高定子铁心43的内径正圆度。另外,在热装定子铁心43时,应力并不集中于连结部,因此能够避免连结部处的铁损的产生。

实施方式的效果的说明

在本实施方式中,第1电磁钢板71、第2电磁钢板72、具有突起81的第3电磁钢板73以及具有供第3电磁钢板73的突起81嵌合的孔82的第4电磁钢板74的组合以相同的朝向层叠。任一组合的突起81均朝相同的方向突出,因此,至少在该方向上,连结铁心60a与连结铁心60b借助2个以上突起81结合。因而,连结铁心60a与连结铁心60b之间的结合力强。这里,连结铁心60a与连结铁心60b相当于定子铁心43的被分割的部分。

在本实施方式中,第4电磁钢板74的孔82设置于与设置有第3电磁钢板73的突起81的层不同的层。因而,无需进行焊接,能够廉价并且容易地将连结铁心60a与连结铁心60b连结。

在专利文献1所记载的技术中,在形成于分割边界部的凸部的上下以及形成于分割边界部的凹部本身,产生沿层叠方向大幅延伸的缝隙。这样的缝隙成为使定子的磁路减少、使马达效率降低的重要因素。与此相对,在本实施方式中,第1电磁钢板71与比第1电磁钢板71更向外侧突出的第3电磁钢板73一张一张交替地层叠,因此沿层叠方向产生的缝隙小。第2电磁钢板72以及第4电磁钢板74也同样。因而,不会使定子41的磁路减少,结果,能够维持马达效率。

其他的结构

关于各个齿61,代替形成为一体,也可以具有使以恒定的宽度延伸的部分与前端沿半径方向连结的构造。作为其连结方法,能够使用将连结铁心60a与连结铁心60b连结的方法。即,能够使用将电磁钢板的突起81嵌合于另一电磁钢板的孔82的方法。

在本实施方式中,第1电磁钢板71、第2电磁钢板72、第3电磁钢板73以及第4电磁钢板74的组合以相同的朝向连续地层叠,但也可以在第1电磁钢板71、第2电磁钢板72、第3电磁钢板73以及第4电磁钢板74的组合之间配置有其他的电磁钢板的组合。以下,针对这样的例子之一,主要对与本实施方式的差异进行说明。

参照图12对本实施方式的变形例所涉及的定子铁心43的结构进行说明。

在该变形例中,在第1电磁钢板71、第2电磁钢板72、第3电磁钢板73以及第4电磁钢板74的组合之间,配置有第5电磁钢板75与第6电磁钢板76的组合。

连结铁心60a是第1电磁钢板71、第3电磁钢板73以及第5电磁钢板75沿轴向层叠的构造的分割铁心60。具体而言,连结铁心60a形成为将1张第1电磁钢板71、1张第3电磁钢板73、2张第5电磁钢板75依次反复沿轴向配置的构造。图12示出任意的连续的6个层l1~l6中的第1电磁钢板71、第3电磁钢板73以及第5电磁钢板75的连结部。第1电磁钢板71、第3电磁钢板73以及第5电磁钢板75的层叠数优选比6个多,但是这里为了便于说明,仅示出6个层l1~l6。

连结铁心60b是第2电磁钢板72、第4电磁钢板74以及第6电磁钢板76沿轴向层叠的构造的分割铁心60。具体而言,连结铁心60b形成为将1张第4电磁钢板74、1张第2电磁钢板72以及2张第6电磁钢板76依次反复沿轴向配置的构造。图12示出层l1~l6中的第2电磁钢板72、第4电磁钢板74以及第6电磁钢板76的连结部。第2电磁钢板72、第4电磁钢板74以及第6电磁钢板76的层叠数与第1电磁钢板71、第3电磁钢板73以及第5电磁钢板75的层叠数相同。

在连结铁心60a与连结铁心60b连结时,第6电磁钢板76与第5电磁钢板75邻接。

在该变形例中,能够减少由连结部在层叠方向上产生的缝隙的数量。另外,存在既无突起81亦无孔82的层。因而,能够增加定子41的磁路,结果,能够提高马达效率。

实施方式2.

针对本实施方式,主要对与实施方式1的差异进行说明。

参照图13以及图14对本实施方式所涉及的定子铁心43的结构进行说明。

在实施方式1中,第3电磁钢板73的突起81与第4电磁钢板74的孔82均形成为在俯视观察时呈矩形状。与此相对,在本实施方式中,第3电磁钢板73的突起81形成为在俯视观察时呈正方形状,第4电磁钢板74的孔82形成为在俯视观察时呈圆形状。突起81优选边长为孔82的半径r的倍以下,在本实施方式中,边长为孔82的半径r的倍即

在连结铁心60a与连结铁心60b连结时,与实施方式1相同,层l2的第3电磁钢板73插入于在靠上方一层的层l1的第4电磁钢板74的下方产生的缝隙。在层l2的第3电磁钢板73插入的过程中,层l2的第3电磁钢板73的突起81因层l1的第4电磁钢板74的周方向端部而在轴向的突起81突出的一侧的相反侧受力,并弹性变形。层l4的第3电磁钢板73也与层l2的第3电磁钢板73同样,插入于在靠上方一层的层l3的第4电磁钢板74的下方产生的缝隙。

层l2的第3电磁钢板73的突起81如果到达层l1的第4电磁钢板74的孔82,则借助弹力而恢复原来的形状并与孔82嵌合。由此,层l2的第3电磁钢板73与层l1的第4电磁钢板74结合。层l4的第3电磁钢板73与层l3的第4电磁钢板74也和层l2的第3电磁钢板73与层l1的第4电磁钢板74同样地结合。

如图14所示,在本实施方式中,突起81即便相对于周方向朝斜向移动,也容易与孔82嵌合。因而,相对于第3电磁钢板73的插入方向的偏差的容许度提高。即,第3电磁钢板73的插入方向的自由度提高。

在本实施方式中,第1电磁钢板71、第2电磁钢板72、第3电磁钢板73以及第4电磁钢板74的组合以相同的朝向连续地层叠,但也可以在第1电磁钢板71、第2电磁钢板72、第3电磁钢板73以及第4电磁钢板74的组合间配置有其他电磁钢板的组合。具体而言,与实施方式1的变形例相同,也可以在第1电磁钢板71、第2电磁钢板72、第3电磁钢板73以及第4电磁钢板74的组合间配置有图12所示的第5电磁钢板75与第6电磁钢板76的组合。

实施方式3.

针对本实施方式,主要对与实施方式1的差异进行说明。

参照图15对本实施方式所涉及的定子铁心43的结构进行说明。

在实施方式1中,第3电磁钢板73的突起81仅设置于第3电磁钢板73的1个部位,第4电磁钢板74的孔82也仅设置于第4电磁钢板74的1个部位。与此相对,在本实施方式中,第3电磁钢板73的突起81设置于第3电磁钢板73的多个部位,第4电磁钢板74的孔82也设置于第4电磁钢板74的多个部位。具体而言,突起81设置于第3电磁钢板73的2个部位,孔82也设置于第4电磁钢板74的2个部位。

在连结铁心60a与连结铁心60b连结时,与实施方式1相同,层l2的第3电磁钢板73插入于在靠上方一层的层l1的第4电磁钢板74的下方产生的缝隙。在层l2的第3电磁钢板73插入的过程中,层l2的第3电磁钢板73的2个突起81因层l1的第4电磁钢板74的周方向端部而在轴向的各个突起81突出的一侧的相反侧受力,并弹性变形。层l4的第3电磁钢板73也与层l2的第3电磁钢板73同样,插入于在靠上方一层的层l3的第4电磁钢板74的下方产生的缝隙。

层l2的第3电磁钢板73的2个突起81如果分别到达层l1的第4电磁钢板74的对应的孔82,则借助弹力而恢复原来的形状,并与对应的孔82嵌合。由此,层l2的第3电磁钢板73与层l1的第4电磁钢板74结合。层l4的第3电磁钢板73与层l3的第4电磁钢板74也和层l2的第3电磁钢板73与层l1的第4电磁钢板74同样地结合。

在本实施方式中,由于各层的突起81设置于多个部位,因此连结铁心60a与连结铁心60b之间的结合力提高。

在本实施方式中,第1电磁钢板71、第2电磁钢板72、第3电磁钢板73以及第4电磁钢板74的组合以相同的朝向连续地层叠,但也可以在第1电磁钢板71、第2电磁钢板72、第3电磁钢板73以及第4电磁钢板74的组合间配置有其他电磁钢板的组合。具体而言,与实施方式1的变形例同样,也可以在第1电磁钢板71、第2电磁钢板72、第3电磁钢板73以及第4电磁钢板74的组合间配置有图12所示的第5电磁钢板75与第6电磁钢板76的组合。

实施方式4.

针对本实施方式,主要对与实施方式1的差异进行说明。

以下,依次说明本实施方式所涉及的定子铁心43的结构、用于实现该结构的步骤以及由该结构得到的效果。

结构的说明

参照图16对定子铁心43的结构进行说明。

定子铁心43与实施方式1同样具有多个分割铁心60沿周方向连结而成的构造。分割铁心60的个数可以是任意数量,但在本实施方式中也是9个。

各个分割铁心60与实施方式1不同,具有齿61与背轭62沿半径方向连结而成的构造。相邻的分割铁心60彼此通过相互的背轭62结合而被连结在一起。作为分割铁心60彼此的连结方法,能够使用与实施方式1相同的方法或者其他任意的方法。

在各个分割铁心60中,齿61连结在背轭62的半径方向的内侧。齿61与实施方式1同样,形成为从根部起以恒定的宽度朝半径方向的内侧延伸、并且前端宽度变宽的形状。在齿61的以恒定的宽度延伸的部分,卷绕有绕组44。

如上所述,在本实施方式中,定子铁心43具有9个齿61与9个背轭62沿半径方向连结而成的构造。此外,定子铁心43也可以在周方向具有一体的构造。即,定子铁心43也可以具有分别形成的9个齿61与一体形成的一个背轭62连结而成的构造。齿61的个数与分割铁心60的个数同样可以适当地变更。

由压缩机用马达即马达40的驱动时的电流产生的磁通在定子铁心43产生磁滞损失与涡流损失。磁滞损失与涡流损失作为铁损而成为使马达效率降低的重要因素。作为减少铁损的方法,存在使用方向性电磁钢板等铁损低的电磁钢板的方法。但是,铁损低的电磁钢板昂贵,成为使成本增大的重要因素。因此,在本实施方式中,各个分割铁心60被分割为齿61与背轭62,针对磁通密度高的齿61,选择性地使用铁损低的电磁钢板。由不同的电磁钢板构成的齿61与背轭62需要以强结合力连结,以免在连结部位产生的声音振动成为问题。

参照图17、图18、图19以及图20对形成齿61与背轭62的电磁钢板的构造进行说明。

各个齿61是第1电磁钢板71与第3电磁钢板73沿轴向层叠的构造的分割片。各个齿61虽然可以形成为仅第1电磁钢板71与第3电磁钢板73层叠而成的构造,但在本实施方式中,形成为第1电磁钢板71、第3电磁钢板73、第6电磁钢板76以及第8电磁钢板78层叠而成的构造。具体而言,各个齿61形成为1张第1电磁钢板71、1张第3电磁钢板73、1张第8电磁钢板78、以及1张第6电磁钢板76依次反复沿轴向配置的构造。图17示出第1电磁钢板71的形状,并且放大示出第1电磁钢板71的连结部。图18示出第3电磁钢板73的形状,并且放大示出第3电磁钢板73的连结部。图19示出任意的连续的4个层l1~l4中的第1电磁钢板71、第3电磁钢板73、第6电磁钢板76以及第8电磁钢板78的连结部。第1电磁钢板71、第3电磁钢板73、第6电磁钢板76以及第8电磁钢板78的层叠数优选比4个多,但是这里为了便于说明,仅示出4个层l1~l4。此外,图20示出包含层l1~l4的6个层l1~l6。

各个背轭62是第2电磁钢板72与第4电磁钢板74沿轴向层叠的构造的分割片。各个背轭62虽然可以形成为仅第2电磁钢板72与第4电磁钢板74层叠而成的构造,但在本实施方式中,形成为第2电磁钢板72、第4电磁钢板74、第5电磁钢板75以及第7电磁钢板77层叠而成的构造。具体而言,各个背轭62形成为1张第4电磁钢板74、1张第2电磁钢板72、1张第5电磁钢板75以及1张第7电磁钢板77依次反复沿轴向配置的构造。图17示出第4电磁钢板74的形状,并且放大示出第4电磁钢板74的连结部。图18示出第2电磁钢板72的形状,并且放大示出第2电磁钢板72的连结部。图19示出层l1~l4中的第2电磁钢板72、第4电磁钢板74、第5电磁钢板75以及第7电磁钢板77的连结部。第2电磁钢板72以及第4电磁钢板74的层叠数与第2电磁钢板72、第4电磁钢板74、第5电磁钢板75以及第7电磁钢板77的层叠数相同。

第1电磁钢板71是铁损比第2电磁钢板72、第4电磁钢板74、第5电磁钢板75以及第7电磁钢板77低的电磁钢板。

第3电磁钢板73和第1电磁钢板71同样,是铁损比第2电磁钢板72、第4电磁钢板74、第5电磁钢板75以及第7电磁钢板77低的电磁钢板。第3电磁钢板73具有:与第1电磁钢板71重叠的部分3a;以及设置有突起81且比第1电磁钢板71更向外侧突出的部分3b。在各个齿61与对应的背轭62连结时,第3电磁钢板73的比第1电磁钢板71更向外侧突出的前端3c与第2电磁钢板72邻接。

第3电磁钢板73的突起81与实施方式1中的突起相同。

第4电磁钢板74具有:与第2电磁钢板72重叠的部分4a;以及设置有孔82且比第2电磁钢板72更向外侧突出的部分4b。在各个齿61与对应的背轭62连结时,第4电磁钢板74的比第2电磁钢板72更向外侧突出的前端4c与第1电磁钢板71邻接。

第4电磁钢板74的孔82与实施方式1中的孔相同。在各个齿61与对应的背轭62连结时,第3电磁钢板73的突起81与孔82嵌合。由此,至少在突起81突出的方向上,各个齿61与对应的背轭62借助与第3电磁钢板73的张数相同个数的突起81结合。因而,突起81的个数越多,齿61与背轭62之间的结合力就越强。

第5电磁钢板75是各个背轭62的一部分。由此,在各个齿61与对应的背轭62连结时,第5电磁钢板75配置于第1电磁钢板71所处的一侧与第2电磁钢板72所处的一侧中的、第2电磁钢板72所处的一侧。

第6电磁钢板76与第1电磁钢板71同样,是铁损比第2电磁钢板72、第4电磁钢板74、第5电磁钢板75以及第7电磁钢板77低的电磁钢板。第6电磁钢板76是各个齿61的一部分。由此,在各个齿61与对应的背轭62连结时,第6电磁钢板76配置于第1电磁钢板71所处的一侧与第2电磁钢板72所处的一侧中的、第1电磁钢板71所处的一侧。

第7电磁钢板77具有:与第5电磁钢板75重叠的部分7a;以及设置有突起81且比第5电磁钢板75更向外侧突出的部分7b。在各个齿61与对应的背轭62连结时,第7电磁钢板77的比第5电磁钢板75更向外侧突出的前端7c与第6电磁钢板76邻接。

第7电磁钢板77的突起83具有弹性。突起83朝接近第5电磁钢板75的方向倾斜地延伸。突起83可以通过任意方法形成,但在本实施方式中,通过将第7电磁钢板77的一部分切出立起而形成。突起83可以是任意形状,但在本实施方式中形成为在俯视观察时呈矩形状。在各个齿61与对应的背轭62连结时,突起83在层叠方向上朝与第3电磁钢板73的突起81突出的一侧相同的一侧突出。

第8电磁钢板78具有:与第6电磁钢板76重叠的部分8a;以及设置有孔84且比第6电磁钢板76更向外侧突出的部分8b。在各个齿61与对应的背轭62连结时,第8电磁钢板78的比第6电磁钢板76更向外侧突出的前端8c与第5电磁钢板75邻接。

第8电磁钢板78的孔84可以是任意形状,但在本实施方式中形成为在俯视观察时呈矩形状。在各个齿61与对应的背轭62连结时,第7电磁钢板77的突起83与孔84嵌合。由此,在突起83突出的方向上,各个齿61与对应的背轭62借助与第7电磁钢板77的张数相同个数的突起83结合。因而,突起83的个数越多,则各个齿61与对应的背轭62之间的结合力就越强。

步骤的说明

参照图20对用于实现定子铁心43的结构的步骤进行说明。具体而言,对将一个齿61与一个背轭62连结的步骤进行说明。该步骤相当于本实施方式所涉及的定子铁心43的制造方法的一部分的工序。

首先,具有突起81以及孔84的齿61朝具有孔82以及突起83的背轭62而以第4电磁钢板74与第1电磁钢板71同层、第2电磁钢板72与第3电磁钢板73同层、第5电磁钢板75与第8电磁钢板78同层、第7电磁钢板77与第6电磁钢板76同层的方式沿半径方向移动。

层l2的第3电磁钢板73插入于在靠上方一层的层l1的第4电磁钢板74的下方产生的缝隙。在层l2的第3电磁钢板73插入的过程中,层l2的第3电磁钢板73的突起81因层l1的第4电磁钢板74的半径方向端部而在轴向的突起81突出的一侧的相反侧受力,并弹性变形。具体而言,伴随着层l2的第3电磁钢板73的插入,突起81被与突起81的倾斜面接触的层l1的第4电磁钢板74的半径方向端部缓缓压溃。该第4电磁钢板74的半径方向端部相当于图19所示的层l1的第4电磁钢板74的端部4c。

层l6的第3电磁钢板73也与层l2的第3电磁钢板73同样,插入于在靠上方一层的层l5的第4电磁钢板74的下方产生的缝隙。

层l4的第7电磁钢板77插入于在靠上方一层的层l3的第8电磁钢板78的下方产生的缝隙。在层l4的第7电磁钢板77插入的过程中,层l4的第7电磁钢板77的突起83因层l3的第8电磁钢板78的半径方向端部而在轴向的突起83突出的一侧的相反侧受力,并弹性变形。具体而言,伴随着层l4的第7电磁钢板77的插入,突起83被与突起83的倾斜面接触的层l3的第8电磁钢板78的半径方向端部缓缓压溃。该第8电磁钢板78的半径方向端部相当于图19所示的层l3的第8电磁钢板78的端部8c。

如上所述,在本实施方式中,由于第3电磁钢板73的突起81与第7电磁钢板77的突起83双方弹性变形,因此,与压入等其他的方法相比,能够容易地插入第3电磁钢板73以及第7电磁钢板77。

层l2的第3电磁钢板73的突起81如果到达层l1的第4电磁钢板74的孔82,则借助弹力而恢复原来的形状,并与孔82嵌合。由此,层l2的第3电磁钢板73与层l1的第4电磁钢板74结合。层l6的第3电磁钢板73与层l5的第4电磁钢板74也和层l2的第3电磁钢板73与层l1的第4电磁钢板74同样地结合。

层l4的第7电磁钢板77的突起83如果到达层l3的第8电磁钢板78的孔84,则借助弹力而恢复原来的形状,并与孔84嵌合。由此,层l4的第7电磁钢板77与层l3的第8电磁钢板78也结合。

即便假设齿61朝向背轭62的相反侧而沿半径方向被牵拉,由于齿61的突起81与背轭62的孔82嵌合,因此突起81与孔82的内壁之间的接触力发挥作用,齿61不会被从背轭62拉离。同样,即便假设背轭62朝向齿61的相反侧而沿半径方向被牵拉,由于背轭62的突起83与齿61的孔84嵌合,因此突起83与孔84的内壁之间的接触力发挥作用,背轭62不会被从齿61拉离。

实施方式的效果的说明

在本实施方式中,第1电磁钢板71、第2电磁钢板72、具有突起81的第3电磁钢板73以及具有供第3电磁钢板73的突起81嵌合的孔82的第4电磁钢板74的组合以相同的朝向层叠。在本实施方式中,还在第1电磁钢板71、第2电磁钢板72、第3电磁钢板73以及第4电磁钢板74的组合间,配置有第5电磁钢板75、第6电磁钢板76、具有突起83的第7电磁钢板77以及具有供第7电磁钢板77的突起83嵌合的孔84的第8电磁钢板78的组合。第7电磁钢板77的突起83朝向与第3电磁钢板73的突起81不同的方向突出,因此,在2个以上的方向上,齿61与背轭62借助两种突起81、83结合。因而,齿61与背轭62被牢固地固定。这里,齿61与背轭62相当于定子铁心43的被分割的部分。

其他的结构

不仅是形成齿61的电磁钢板,形成背轭62的电磁钢板也可以是铁损低的电磁钢板。即,第2电磁钢板72以及第4电磁钢板74与第1电磁钢板71以及第3电磁钢板73同样,也可以是铁损低的电磁钢板。

也可以在第1电磁钢板71、第2电磁钢板72、第3电磁钢板73以及第4电磁钢板74的组合、与第5电磁钢板75、第6电磁钢板76、第7电磁钢板77以及第8电磁钢板78的组合之间,配置有其他的电磁钢板的组合。具体而言,与实施方式1的变形例同样,也可以在第1电磁钢板71、第2电磁钢板72、第3电磁钢板73以及第4电磁钢板74的组合、与第5电磁钢板75、第6电磁钢板76、第7电磁钢板77以及第8电磁钢板78的组合之间,配置有图12所示的第5电磁钢板75与第6电磁钢板76的组合。

实施方式5.

针对本实施方式,主要对与实施方式4的差异进行说明。

参照图21以及图22对本实施方式所涉及的定子铁心43的结构进行说明。

在实施方式4中,第7电磁钢板77的突起83在层叠方向上朝与第3电磁钢板73的突起81突出的一侧相同的一侧突出。与此相对,在本实施方式中,第7电磁钢板77的突起83在层叠方向上朝第3电磁钢板73的突起81突出的一侧的相反侧突出。另外,在层叠方向上,第5电磁钢板75与第7电磁钢板77的位置关系以及第6电磁钢板76与第8电磁钢板78的位置关系同实施方式4相反。

在一个齿61与一个背轭62连结时,与实施方式4同样,层l2的第3电磁钢板73插入于在靠上方一层的层l1的第4电磁钢板74的下方产生的缝隙。在层l2的第3电磁钢板73插入的过程中,层l2的第3电磁钢板73的突起81因层l1的第4电磁钢板74的半径方向端部而在轴向的突起81突出的一侧的相反侧受力,并弹性变形。层l6的第3电磁钢板73也与层l2的第3电磁钢板73同样地,插入于在靠上方一层的层l5的第4电磁钢板74的下方产生的缝隙。

与实施方式4不同,层l3的第7电磁钢板77插入于在靠下方一层的层l4的第8电磁钢板78的上方产生的缝隙。在层l3的第7电磁钢板77插入的过程中,层l3的第7电磁钢板77的突起83因层l4的第8电磁钢板78的半径方向端部而在轴向的突起83突出的一侧的相反侧受力,并弹性变形。具体而言,伴随着层l3的第7电磁钢板77的插入,突起83被与突起83的倾斜面接触的层l4的第8电磁钢板78的半径方向端部缓缓压溃。该第8电磁钢板78的半径方向端部相当于图21所示的层l4的第8电磁钢板78的端部8c。

层l2的第3电磁钢板73的突起81如果到达层l1的第4电磁钢板74的孔82,则借助弹力而恢复原来的形状,并与孔82嵌合。由此,层l2的第3电磁钢板73与层l1的第4电磁钢板74结合。层l6的第3电磁钢板73与层l5的第4电磁钢板74也和层l2的第3电磁钢板73与层l1的第4电磁钢板74同样地结合。

层l3的第7电磁钢板77的突起83如果到达层l4的第8电磁钢板78的孔84,则借助弹力而恢复原来的形状,并与孔84嵌合。由此,层l3的第7电磁钢板77与层l4的第8电磁钢板78也结合。

如图22所示,在本实施方式中,齿61的突起81与背轭62的突起83朝错开180度的方向突出。因此,在齿61与背轭62连结时,齿61的突起81与背轭62的突起83难以相互干涉。

以上对本发明的实施方式进行了说明,但也可以将这些实施方式中的几个组合来加以实施。或者,也可以部分地实施这些实施方式中的任意一个或者几个。具体而言,可以仅采用这些实施方式的说明中作为“部”来说明的部件中的一个,也可以采用其中几个的任意的组合。此外,本发明并不限定于这些实施方式,能够根据需要进行各种变更。

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