电枢用铁心的制作方法

专利名称：电枢用铁心的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电枢用铁心。
背景技术：
在专利文献1中记载了一种电枢。该电枢包括齿部、轭部、线圈。齿部绕着轴被配置成环状。轭部设有供齿部沿轴向插入的贯插孔。线圈卷绕于齿部。该贯插孔在径向的内周侧开口。藉此，降低了因在齿部中沿轴向流动的磁通而引起并产生于轭部的涡电流。此外，为了防止齿部从轭部沿轴向脱落及提高电枢的强度，将齿部、轭部、线圈一体地树脂模塑。为了进行该树脂模塑，将齿部、轭部、线圈收纳于规定的模具内，并使树脂流入该模具且使其硬化。现有技术文献专利文献专利文献1 日本专利特开2007-28855号公报专利文献2 日本专利特开2007-288M号公报专利文献3 国际公开第03/047069号

发明内容
发明所要解决的技术问题然而，在专利文献1所记载的发明中，由于将齿部、轭部、线圈一体地树脂模塑，因此在温度较高的周围环境下不易使用。另外，在电枢与制冷剂接触的使用环境下，树脂可能会从制冷剂中溶出(被抽出)。因此，本发明的目的在于提供一种即便在温度较高的周围环境下或在与制冷剂接触这样的周围环境下也能容易使用的电枢用铁心。解决技术问题所采用的技术方案本发明的电枢用铁心的第一实施方式包括多个齿部(10)，该多个齿部(10)绕着规定的轴(P)被配置成环状；轭部(20)，该轭部00)具有贯插孔(21)，该贯插孔在以上述轴为中心的径向及沿着上述轴的轴向上开口以供上述齿部插入，并且，该轭部00) 由在上述轴向上层叠的多个电磁钢板O01)或压粉铁心形成；以及金属板(30)，该金属板 (30)被配置成在上述轴向上与上述轭部00)相对，并固定于上述多个齿部(10)。本发明的电枢用铁心的第二实施方式是在第一实施方式的电枢用铁心的基础上， 上述多个齿部(10)具有在与上述轴(P)垂直的方向上层叠的多个磁性体(101)。本发明的电枢用铁心的第三实施方式是在第一实施方式或第二实施方式的电枢用铁心的基础上，金属板(30)是非磁性的。本发明的电枢用铁心的第四实施方式是在第三实施方式的电枢用铁心的基础上， 上述金属板是不锈钢。本发明的电枢用铁心的第五实施方式是在第一实施方式至第四实施方式中任一实施方式的电枢用铁心的基础上，上述多个齿部与上述金属板(30)仅在以上述轴(P)为中心的径向上的上述多个齿部(10)的端部被焊接在一起。本发明的电枢用铁心的第六实施方式是在第一实施方式至第四实施方式中任一实施方式的电枢用铁心的基础上，当沿着上述轴(P)观察时，至少一个上述多个齿部(10) 与上述金属板(30)在上述至少一个上述多个齿部(10)的全周上被焊接在一起。本发明的电枢用铁心的第七实施方式是在第一实施方式、第三实施方式及第四实施方式中任一实施方式的电枢用铁心的基础上，至少一个上述多个齿部(10)具有在与上述轴垂直的方向上层叠的多个磁性板(101)，上述至少一个上述多个齿部与上述金属板 (30)在上述多个磁性板中相邻的两磁性板之间被焊接在一起。本发明的电枢用铁心的第八实施方式是在第一实施方式至第七实施方式中任一实施方式的电枢用铁心的基础上，至少一个上述多个齿部(10)与上述金属板(30) —起在轴向上夹持上述轭部00)。本发明的电枢用铁心的第九实施方式是在第一实施方式至第八实施方式中任一实施方式的电枢用铁心的基础上，至少一个上述多个齿部(10)具有在与上述轴(P)垂直的方向上层叠的多个磁性体(101)，上述金属板(30)具有孔(31)，该孔(31)供上述至少一个上述多个齿部在上述轴向上插入；以及施力结构(33)，该施力结构(33)设于上述孔的周围，并在上述多个磁性体的层叠方向上从外部朝内部对上述至少一个上述多个齿部施力。本发明的电枢用铁心的第十实施方式是在第一实施方式至第九实施方式中任一实施方式的电枢用铁心的基础上，至少一个上述多个齿部(10)具有在与上述轴(P)垂直的方向上开口的凹部(11)，上述金属板(30)具有孔(31)，该孔(31)供上述至少一个上述多个齿部在上述轴向上插入；以及施力结构，该施力结构在上述方向上从外部朝内部对上述至少一个上述多个齿部施力以使上述至少一个上述多个齿部与上述凹部嵌合。本发明的电枢用铁心的第十一实施方式是在第一实施方式、第三实施方式及第四实施方式中任一实施方式的电枢用铁心的基础上，上述多个齿部(10)是包含绝缘物的压粉铁心，上述金属板(30)由烧结金属构成，上述多个齿部与上述金属板被烧结结合在一起。本发明的电枢用铁心的第十二实施方式是在第一实施方式至第十一实施方式中任一实施方式的电枢用铁心的基础上，当从上述轴观察时，上述金属板(30)的外周缘在上述轭部的外侧，上述金属板的外侧固定于规定的壳体(ClO)上。本发明的电枢用铁心的第十三实施方式是在第一实施方式至第十二实施方式中任一实施方式的电枢用铁心的基础上，上述金属板(30)是压缩机构(C44)的一部分。发明效果根据本发明的电枢用铁心的第一实施方式，通过将线圈卷绕于齿部，能构成电枢。 能通过相对于该电枢在轴向上隔着规定的间隔配置励磁件来构成旋转电机。在该旋转电机中，在齿部中磁通沿着轴向流过。另外，在齿部上作用有因该磁通而引起并沿着轴向的推力。在径向上开口的贯插孔会引起轭部的强度降低，另外，由电磁钢板或压粉铁心形成的轭部与例如由钢铁块形成的情况相比会引起强度的降低。然而，由于齿部被固定于加强板，因此能不依赖于轭部的强度来固定齿部的轴向位置。由此，能以不仅仅依赖于轭部的强度的方式抑制因推力而引起的齿部的摇晃。而且，由于齿部被固定于金属板，因此能容易地进行在温度较高的周围环境下的使用或在与制冷剂接触的压缩机用电动机(例如空调机、制冷机等)中的使用。根据本发明的电枢用铁心的第二实施方式，能降低因沿着轴向在齿部的内部流动的磁通而引起的涡电流。根据本发明的电枢用铁心的第三实施方式，由于在金属板中磁通几乎不流动，因此能降低因在金属板中产生的涡电流而引起的损失。根据本发明的电枢用铁心的第四实施方式，采用不锈钢作为金属板。不锈钢的体积电阻率较高，能降低因微小的漏磁通而产生的涡电流。根据本发明的电枢用铁心的第五实施方式，在齿部中沿轴向流动的磁通在轭部中沿周向流动。即便因焊接而产生的热量通过金属板被传递至轭部，结果导致轭部产生热应变，也可避开磁通所流动的通路而被焊接，因此，能抑制作为电枢的磁特性的劣化。根据本发明的电枢用铁心的第六实施方式，能提高齿部与金属板之间的固定力。根据本发明的电枢用铁心的第七实施方式，齿部与金属板之间的焊接能同时实现多个磁性板中相邻的两磁性板的固定。根据本发明的电枢用铁心的第八实施方式，能利用齿部和金属板实现轭部的固定。根据本发明的电枢用铁心的第九实施方式，齿部在磁性体的层叠方向上的尺寸精度比在与该层叠方向正交的方向上的尺寸精度差。由于金属板具有在层叠方向上按压齿部的按压体，因此能吸收齿部在层叠方向上的尺寸误差。由此，能提高齿部与加强板的紧贴性，进而能提高齿部与加强板之间的固定力。根据本发明的电枢用铁心的第十实施方式，由于金属板的按压结构与齿部的凹部嵌合，因此能防止齿部在轴向上从金属板脱落的情况。根据本发明的电枢用铁心的第十一实施方式，齿部采用包含绝缘物的压粉铁心以实现涡电流的降低，金属板采用烧结金属，通过烧结结合将该齿部与金属板一体地形成。由此，不仅能使用烧结装置进行齿部及金属板的制造，还能使用烧结装置进行齿部与金属板的固定。根据本发明的电枢用铁心的第十二实施方式，由于金属板被固定于壳体，因此，在将电枢用铁心固定于壳体时，无需将轭部固定于壳体。由此，轭部不易因与壳体固定而产生应力，从而不易引起轭部的磁特性的劣化。根据本发明的电枢用铁心的第十三实施方式，通过将线圈卷绕于齿部，能构成电枢。通过相对于该电枢在轴向上隔着规定的间隔配置励磁件，能构成旋转电机。在将该旋转电机装设于压缩机的使用方法中，由于金属板构成压缩机构的一部分，因此减少了零件个数，从而有助于制造成本的降低。本发明的目的、特征、情况及优点根据以下详细的说明和附图会变得更明白。


图1是表示电枢用铁心的示意性结构的立体图。图2是表示电枢用铁心的示意性结构的分解立体图。
图3是表示电枢用铁心的示意性结构的立体图。图4是表示齿部与加强板的焊接部位的一例的图。图5是表示齿部与加强板的焊接部位的一例的图。图6是表示齿部与加强板的焊接部位的一例的图。图7是在沿着径向的截面中表示电枢用铁心的一部分的示意性结构的图。图8是表示沿轴向观察到的电枢用铁心的一部分的示意性结构的图。图9是表示电枢用铁心的一部分的示意性结构的周向上的剖视图。图10是表示电枢用铁心的一部分的示意性结构的周向上的图。图11是表示电枢用铁心的一部分的示意性结构的径向上的图。图12是表示电枢用铁心的一部分的示意性结构的径向上的图。图13是表示电枢用铁心的一部分的示意性结构的径向上的图。图14是表示电枢用铁心的一部分的示意性结构的周向上的图。图15是表示电枢用铁心的一部分的示意性结构的周向上的图。图16是表示电枢用铁心的一部分的示意性结构的周向上的图。图17是表示电枢用铁心的一部分的示意性结构的周向上的图。图18是表示沿轴向观察到的电枢用铁心的一部分的示意性结构的图。图19是表示沿轴向观察到的电枢用铁心的一部分的示意性结构的图。图20是表示压缩机的示意性结构的纵剖视图。图21是表示压缩机的示意性结构的纵剖视图。
具体实施例方式第一实施方式图1、图2表示第一实施方式的电枢用铁心的示意性结构的一例。图1表示电枢用铁心的立体图，图2将电枢用铁心的构成零件在沿着转轴P的轴向(以下，简称为轴向)上分离表示。本电枢用铁心1包括多个齿部10、轭部20及加强板30。多个齿部10是软磁性体(例如铁)，绕着转轴P被配置成环状。轭部20是软磁性体(例如铁)，并具有供多个齿部10分别沿轴向贯插的多个贯插孔21。轭部20将多个齿部10在周向上彼此磁连结。齿部10从轭部20朝轴向的一侧延伸。此外，在轭部20的轴向的一侧，未图示的线圈卷绕于齿部10。电流流过该线圈时，在齿部10中磁通沿轴向流动，在轭部20中磁通沿周向流动。在图1、图2的例示中，齿部10由在以其位置的转轴P为中心的径向(以下，简称为径向)上层叠的电磁钢板101构成。在图1、图2中，仅图示了构成一个齿部10的电磁钢板101的上表面，而省略了构成其他齿部10的电磁钢板的图示。另外，图中为了方便而较大地表示一片片电磁钢板101的径向厚度。例如，在图1中，齿部10的电磁钢板101的层叠数被简化为数十片的程度，但实际上也可层叠更多的电磁钢板101。这在其他的图中也一样，且并不限于齿部10，对于由电磁钢板构成的其他构成要素也一样。另外，与图1、图2的例示不同，齿部10也可由在以其位置的转轴P为中心的周向 (以下，简称为周向)上层叠的电磁钢板101构成。总之，若齿部10由在与转轴P垂直的方向上层叠的电磁钢板101构成，则能降低因在齿部10中沿轴向流动的磁通而引起并产生于齿部10的涡电流。另外，齿部10并非必须由电磁钢板101构成，例如也可采用压粉铁心。该压粉铁心是刻意包含绝缘物(例如树脂)而成型的，因此，其电阻较高。藉此，可降低涡电流。贯插孔21在径向上朝转轴P侧(以下，也称为内周侧)或朝与转轴P相反的一侧 (以下，也称为外周侧)开口。藉此，能抑制因在齿部10中沿着轴向流动的磁通而引起并在沿轴向观察到的齿部10的周围产生于轭部20的涡电流。在图1、图2的例示中，贯插孔21 朝内周侧开口。另外，在图1、图2的例示中，轭部20由在轴向上层叠的电磁钢板201构成。藉此， 能降低因在轭部20中沿周向流动的磁通而引起并产生于轭部20的涡电流。但是，这并非必须的必要条件，例如轭部20也可由压粉铁心构成。加强板30由金属(例如铁、不锈钢、铝等)形成。加强板30具有例如板状的形状，其被配置成在轴向的另一侧(与线圈相反的一侧)与轭部20相对。此外，齿部10与加强板30通过例如冶金或机械方式被相互固定在一起。即便在利用沿轴向层叠的电磁钢板 201来构成轭部20的情况下，也能通过充分地增厚加强板30的厚度、充分地增厚一片电磁钢板201的厚度来使电枢用铁心1获得足够的强度。而且，与使用将细微的铁粉绝缘而成的压粉铁心来构成轭部20的情况不同，加强板30能获得作为金属的强度。轭部20与加强板30既可通过焊接、粘接等相互固定在一起，也可不固定在一起。不指望加强板30具有作为将齿部10彼此在周向上连接在一起的磁路的功能。该磁路由轭部20来实现。上述事项能通过调节例如轭部20的轴向厚度来实现。由于加强板 30无需实现作为磁路的功能，因此无需具有以降低涡电流为目的的材质、结构(例如电磁钢板、压粉铁心)，能由廉价的金属构成。另外，为了使磁通不通过加强板30，也可利用非磁性金属(例如不锈钢、铝)来形成加强板30。若加强板30采用非磁性金属，则能防止磁通泄漏至加强板30的情况，从而能降低不具有以降低涡电流为目的的材质、结构的加强板30 内部的涡电流损失。较为理想的是，利用不锈钢来构成加强板30。其原因是不锈钢的体积电阻率比铝的体积电阻率高，适用于降低因微小的漏磁通而产生的涡电流。在这种电枢用铁心1中，通过将未图示的线圈卷绕于齿部10，能构成电枢。通过相对于上述电枢在轴向上隔着规定的间隔配置未图示的励磁件(日文界磁子)，能构成旋转电机。此外，在上述旋转电机中，在齿部10中磁通沿着轴向流过。另外，该磁通使得在齿部 10上作用有沿着轴向的推力。此外，如上所述，贯插孔21在径向上开口。藉此，便能抑制轭部20中产生的涡电流，但是，在径向上开口的贯插孔21会引起轭部20的强度降低。另外，与轭部20由钢铁块形成的情况相比，由电磁钢板201或压粉铁心形成的轭部20会引起强度的降低。不过，由于齿部10被固定于加强板30，因此能不依赖轭部20的强度来固定齿部10的轴向位置。较为理想的是，使后述加强板30的孔31的截面积比轭部20的贯插孔21的截面积小。藉此， 能进一步增强加强板30的强度。由此，即便仅靠轭部20的话会在强度上不够，也能抑制因上述推力而引起的齿部10的振动、脱落。而且，加强板30采用的是金属，因此，能容易地进行在温度较高的周围环境下的使用或在与制冷剂接触的密闭型压缩机用电动机(例如空调机、制冷机等)中的使用。另外，为利用例如树脂模塑确保强度而需使用树脂覆盖电枢用铁心1与未图示的线圈的整体。而在本实施方式中，由于加强板30采用的是强度比树脂的强度高的金属，因此只在轭部20的与齿部10相反的一侧设置加强板30就能确保强度。而且，只需将齿部10 与加强板30彼此固定即可。由此，与对电枢用铁心1与线圈的整体进行树脂模塑的情况相比，能使电枢用铁心1、线圈受到的压力等的影响局限于电枢用铁心1的一部分(齿部10与加强板30的固定部位附近)。另外，能使固定的强度稳定地保持在一定的强度以上。此外， 在进行树脂模塑的情况下，树脂作为保持强度的加强构件起作用，但在本电枢用铁心1中， 由于是金属作为加强构件起作用，因此能减小加强构件的厚度。接着，对将齿部10与加强板30固定的具体例子进行说明。例如，齿部10与加强板30通过冶金方式、例如通过焊接而被固定在一起。在图2的例示中，加强板30具有供齿部10在轴向上贯插的孔31。孔31在轴向上贯穿加强板30。孔31在与转轴P垂直的截面中具有例如长边沿径向延伸的长条状的形状。齿部10被配置成通过贯插孔21和孔31在轴向上贯穿轭部20、加强板30。图3 是从加强板30侧观察到的电枢用铁心1的示意性立体图。齿部10和加强板30从轴向的另一侧(与线圈相反的一侧)通过焊接被相互固定在一起。在图3的例示中，在齿部10的轴向上的端部与孔31接近的边界处，在朝外部露出的部分(图3的焊接部位40)将齿部10 与加强板30焊接在一起。齿部10与加强板30的焊接不会阻碍在温度较高的周围环境下的使用及在与制冷剂接触的状况下的使用。这种焊接可通过任意的焊接方法来实现，例如可通过气焊、电弧焊、电渣焊、电子束焊、激光焊、电阻焊、锻焊·摩擦焊·爆炸焊接、钎焊·锡焊等来实现。特别地，若采用激光焊，则由于输入热量较少，且焊接的隆起、焊接直径较小，因此较为理想。此外，若采用等离子电弧焊，则由于能实现精密的焊接，因此较为理想。在齿部10与加强板30通过焊接被固定在一起的情况下，加强板30由焊接容易的铁材或非磁性不锈钢形成是较为理想的。另外，具有层叠电磁钢板101的齿部10适于与加强板30焊接。在这种电枢用铁心1中，通过将未图示的线圈卷绕于齿部10来构成电枢。能根据例如下面的次序来组装上述电枢。首先，将线圈卷绕于多个齿部10中的每一个齿部10上。 此时，例如在齿部10与线圈之间卷绕绝缘纸等。其原因是线圈与齿部10被电绝缘，能防止经由齿部而短路。接着，将卷绕有线圈的齿部10插入贯插孔21来配置轭部20。然后，使加强板30从与线圈相反一侧在轴向上与轭部20相对，并将齿部10插入孔31内而将加强板30配置于加强板30。接着，通过焊接将齿部10与加强板30固定在一起。在该次序中，由于在齿部10设于轭部20或加强板30之前将线圈卷绕，因此容易以较高的占空系数卷绕。另外，在该次序中，在将齿部10配置于轭部20之后配置加强板 30。所以，轭部20既可在周向上形成一体，也可在周向上被分割，能使用任一形状。然而，并非必须限定于该次序，若将齿部10与加强板30的固定定义为第一工序， 将线圈朝齿部10的卷绕定义为第二工序，并将齿部10与轭部20的组装定义为第三工序， 则也可采用以下次序中的任一次序。例如，可按照第三工序、第一工序、第二工序的顺序执行这些工序来组装。另外，例如也可按照第一工序、第三工序、第二工序的顺序执行这些工序来组装。在这些情况下，由于进行焊接的第一工序比卷绕线圈的第二工序先被执行，因此能以焊接产生的热量不会被传递至线圈的方式组装电枢。另外，例如还可按照第三工序、第二工序、第一工序的顺序执行这些工序来组装。但是，在第三工序前执行第一工序及第二工序的情况下，需将轭部20沿周向分割，并将其从内周侧或外周侧插入加强板30与线圈之间。图4 图6是表示齿部与加强板的焊接部位的一例的图。在图4 图6中，在从轴向的另一侧观察的平面中，表示了电枢用铁心1中的相当于一个齿部10的部分。在图4的例示中，从轴向的另一侧观察，齿部10与加强板30在齿部10的全周上被焊接在一起。根据该焊接部位40，齿部10与加强板30之间的固定力较强。另外，根据该焊接部位40，齿部10与加强板30沿着电磁钢板101的层叠方向被焊接在一起。换言之，齿部10与加强板30在电磁钢板101的相互之间被焊接在一起。所以，能通过焊接部位40的焊接来实现电磁钢板101的相互之间的固定以及齿部10与加强板30之间的固定。在电磁钢板101彼此间的固定这一方面，无需在齿部10的全周上焊接，总之只要齿部10与加强板 30在电磁钢板101的相互之间被焊接在一起即可。焊接也可以不是连续的，可将构成齿部 10的电磁钢板101彼此的表面接触的部分在全周上点焊。但是，在图4的焊接部位40中，对齿部10的周向上的端部也进行了焊接。焊接会使齿部10、加强板30产生热应变。当轭部20侧(更具体而言是周向上的齿部10与轭部 20的边界附近)也产生该热应变时，可能会在齿部10与轭部20的周向上的边界附近引起磁特性的劣化。由于齿部10与轭部20的周向上的边界附近是磁通的通道，因此上述磁特性的劣化是不理想的。在图5的例示中，齿部10与加强板30在齿部10的径向上的两端被焊接在一起。 换言之，齿部10与加强板30在齿部10与加强板30的边界中的内周侧及外周侧的边界处被焊接在一起，而齿部10与加强板30的周向上的边界附近未被焊接在一起。根据该焊接部位40，即便轭部20侧也产生因焊接而引起的热应变，也不易在齿部10与轭部20的周向上的边界附近弓I起磁特性的劣化。在图6的例示中，当从轴向的另一侧观察时，齿部10与加强板30在齿部10的四个角(孔31的四个角)上被焊接在一起。根据该焊接部位40，能以较少的焊接部位将齿部10与加强板30焊接在一起。另外，由于齿部10与加强板30的周向上的边界附近未被焊接在一起，因此，即便轭部20侧也产生因焊接而引起的热应变，也不易在齿部10与轭部 20的周向上的边界附近引起磁特性的劣化。另外，由于齿部10的四个角被固定，因此齿部 10的位置被唯一地确定。图7在穿过齿部的位置的沿着径向剖切的截面中表示电枢用铁心的示意性结构的另一例。在图7的例示中，孔31未贯穿加强板30。孔31在轴向上朝轭部20侧开口。齿部10沿轴向插入孔31，齿部10的轴向上的一端与孔31的底面抵接。在这种电枢用铁心1 中，齿部10与加强板30在齿部10的轴向上的一端与孔31的底面接触的焊接部位40处被焊接在一起。该焊接能通过例如利用激光焊在焊接部位40处从轴向的另一侧熔化加强板 30来加以实现。在孔31所在的位置，加强板30的轴向厚度相对于阻碍激光焊的厚度被选择得充分薄。图8是从轴向的另一侧观察图7所示的电枢用铁心的平面图。齿部10与加强板 30沿着齿部10的层叠方向被焊接在一起。换言之，齿部10与加强板30在电磁钢板101的相互之间被焊接在一起。由此，能同时实现电磁钢板101相互之间的固定。另外，在图8的例示中，齿部10与加强板30在周向上的齿部10的中央被焊接在一起。在齿部10中沿轴向流动的磁通在齿部10与轭部20抵接的位置朝周向上的彼此相反的两个方向流动。艮口， 在齿部10中，在埋入轭部20的部分中的加强板30侧，在齿部10的周向上的中央流动的磁通较少。因此，即便在齿部10中的埋入轭部20的部分也产生因焊接而引起的热应变，也不易引起焊接部位40的磁特性的劣化。在此，将齿部10中的供线圈卷绕的部分称为线圈卷绕部10a，将埋入轭部10的部分称为轭部埋入部10b，将埋入加强板30的部分称为加强板埋入部10c。在图1 图3的例示中，从轴向观察到的线圈卷绕部IOa具有大致梯形的形状，轭部埋入部IOb及加强板埋入部IOc具有长条状的形状。多个齿部10被配置成使线圈卷绕部IOa的梯形的上底(<下底)朝向转轴P侧。 藉此，能使从轴向观察到的线圈所占的面积与在周向上相邻的齿部10的相互之间的面积之比增大。由此，有助于电枢的小型化或高效率化。另外，从轴向观察到的轭部埋入部IOb的形状及轭部20的贯插孔21的形状均为长条状。在齿部10由电磁钢板101构成的情况下，齿部10的与层叠方向垂直的方向(此处为周向)上的尺寸精度较佳。而且，由于轭部埋入部IOb具有长条状的形状，因此不会产生台阶。由此，即便齿部10在层叠方向上的长度存在尺寸误差，也能减小齿部10与轭部20 之间的周向上的间隙。藉此，能使磁通较好地从齿部10朝轭部20流动。图9在图1 图3的电枢用铁心中表示穿过齿部的位置的周向上的截面。加强板埋入部IOc的周向宽度比线圈卷绕部IOa及轭部埋入部IOb的周向宽度小。另外，加强板埋入部IOc位于齿部10的周向上的中央。藉此，在齿部10的周向上的两侧，加强板30与齿部10的边界30a形成为与轴向垂直。根据该结构，促使在齿部10中沿轴向流动的磁通流向轭部20而不流向加强板30。其原因是在齿部10中沿轴向流动的磁通继续在轭部20 中朝周向上的彼此相反的两个方向流动(图9中的箭头)，但在齿部10的周向上的两侧，边界30a作为轴向上的磁屏障起作用。边界30a的存在使磁通不易越过边界30a流入加强板 30，从而使该磁通容易沿着边界30a朝轭部20侧流动。另外，轭部20由在轴向上层叠的电磁钢板201构成。该电磁钢板201是通过对规定的电磁钢板在轴向上冲裁出轭部20的形状而形成的。通常，电磁钢板经过表面处理，但在轴向上被冲裁出的部分(沿着轴向延伸的表面20b)不经过表面处理。该表面处理使磁阻增大。即，轭部20中与轴向垂直的表面20b的磁阻比沿着轴向延伸的表面20a的磁阻小。线圈卷绕部IOa的周向宽度与轭部埋入部IOb的周向宽度相同，或比其小。由此， 从齿部10朝轭部20流动的磁通不与轭部20的和轴向垂直的表面20a交叉，而是以与磁阻更小的沿着轴向延伸的表面20b交叉的方式流动。藉此，不易阻碍磁通的流动。在本第一实施方式中，作为冶金方式的固定例子，对焊接进行了说明，但并不限于此，例如也可通过烧结结合将齿部10与加强板30相互固定在一起。图10在穿过齿部的位置的沿着周向剖切的截面中表示电枢用铁心的示意性结构的一例。齿部10是将金属性粉末(例如铁)与绝缘物(例如树脂)混合成型后的压粉铁心。加强板30是将金属性粉末(例如铁或不锈钢)烧结成型后的烧结金属。此外，齿部10 与加强板30通过烧结结合而相互被固定在一起。该烧结结合也不会阻碍在温度较高的周围环境下的使用及在与制冷剂接触的环境下的使用。第二实施方式
在第一实施方式中，作为固定的例子，对冶金方式的固定进行了说明，但在第二实施方式中，作为固定的例子，对机械方式的固定进行说明。表示第二实施方式的电枢用铁心的示意性结构的一例的立体图与图1相同。图11在穿过齿部的位置的沿着径向剖切的截面中表示电枢用铁心的示意性结构的一例。在图11中，卷绕于齿部10的线圈50用双点划线表示。齿部10与加强板30通过过盈配合(例如压入、热压配合(日文焼t嵌力)、冷缩配合(日文冷々嵌力)等)被相互固定在一起。根据该固定，与第一实施方式相同， 齿部10也被固定于加强板30，因此，能不依赖于轭部20的强度来固定齿部10的轴向位置。 由此，即便只靠轭部20的话在强度上不够，也能抑制因推力而引起的齿部10的摇晃。而且， 由于齿部10与金属的加强板30通过机械方式被固定在一起，因此，能容易地进行在温度较高的周围环境下的使用或在与制冷剂接触的压缩机用电动机(例如空调机、制冷机等)中的使用。另外，在图11的例示中，齿部10由电磁钢板101构成。此外，在加强板30上设有施力结构，该施力结构在层叠方向(此处是径向)上对齿部10从其外部朝内部施力。藉此， 电磁钢板101被按压，能吸收齿部10在上述层叠方向上的尺寸误差，因而能提高齿部10与加强板30之间的接触性。因此，能提高因过盈配合而产生的固定力。作为更具体的一例，加强板30包括构件32和构件33，其中，上述构件32在轴向上与轭部20相对，上述构件33从构件32弯曲而沿轴向延伸，并在电磁钢板101的层叠方向上介于齿部10与轭部20之间。构件33以越远离构件32则越靠近齿部10的方式倾斜。 可将该构件33简易地视作例如在构件32侧一端被固定的梁。构件33(梁)因此齿部10 的存在而朝构件32变形，并因其弹性变形而在层叠方向上按压齿部10。这样的加强板30 的形状例如能通过铸造、烧结、拉深加工而简单地加以实现。图12在穿过齿部的位置的沿着径向剖切的截面中表示电枢用铁心的示意性的另一例。与图11所示的电枢用铁心相比较，齿部10与加强板30通过过盈配合被相互固定在一起并通过焊接被相互固定在一起。在图11的例示中，构件33 —边从构件32朝轴向上的一侧(线圈50侧)延伸，一边朝齿部10侧倾斜。由此，在轴向上的另一侧(与线圈50相反的一侧)的齿部10与加强板30之间产生间隙。藉此，从轴向上的另一侧有时不易将齿部10与加强板30焊接在一起。当然，可从轴向上的一侧进行焊接，但在线圈50卷绕于齿部10之后将该齿部10插入加强板30的孔31内的情况下，线圈50会阻碍从轴向的一侧进行的齿部10与加强板30的焊接。在这种情况下，要求从轴向的另一侧进行焊接。因此，在图12的例示中，位于层叠方向上的端部的电磁钢板101在轴向上的另一侧沿着加强板30弯曲。此外，在该电磁钢板101与加强板30靠近的焊接部位40进行焊接。 通过使电磁钢板101弯曲而使其沿着加强板30延伸，能减小电磁钢板101与加强板30之间的间隙，因此，能容易地进行它们的焊接。另外，被弯曲的电磁钢板101在轴向上与加强板30(更具体而言是构件33)接触。 藉此，齿部10在轴向上与加强板30卡定。因此，能进一步抑制齿部10朝轴向上的一侧偏移的情况。图13在穿过齿部的位置的沿着径向剖切的截面中表示电枢用铁心的示意性的另一例。在图13的例示中，齿部10与加强板30也通过过盈配合被相互固定在一起并通过焊接被相互固定在一起。但是，与图12的电枢用铁心相比较，构件33从构件32朝轴向上的另一侧延伸。构件33以越远离构件32则越靠近齿部10的方式倾斜，因此，在轴向上的另一侧齿部10与加强板30的接触性较高。所以，能容易地从另一侧进行焊接。但是，在图13 中，在构件33的离齿部10最近的角33a处未被焊接。与图12相同，位于层叠方向上的端部的电磁钢板101朝构件33侧弯曲，该弯曲的电磁钢板101与构件33被焊接在一起。藉此，能进一步抑制齿部10朝轴向上的一侧偏移的情况。构件33未介于齿部10与轭部20之间。上述实施方式对于齿部10由在周向上层叠的电磁钢板构成的情况是较为理想的。若是电磁钢板101在周向上被层叠的情况，则加强板30的按压结构在周向上对齿部进行按压。由此，根据图11、图12的例示，构件33便在周向上介于齿部10与轭部20之间。藉此，阻碍从齿部10朝轭部20在周向上流动的磁通。 另一方面，根据图13的例示，虽然构件33与齿部10在周向上相邻，但构件33在周向上不介于齿部10与轭部20之间，因此，构件33不阻碍从齿部10朝轭部20在周向上流动的磁
ο图14在穿过齿部的位置的沿着周向剖切的截面中表示电枢用铁心的示意性结构的一例。齿部10具有朝与转轴P垂直的方向(此处为周向)开口的凹部11。加强板30具有在凹部11的开口方向(此处为周向)上按压齿部10的按压结构。 在图14的例示中，加强板30包括构件32、33。构件32、33与使用图13说明的构件32、33 相同。构件33在周向上与凹部11嵌合。为了形成该结构，将齿部10插入加强板30的孔 31内。相对于凹部11位于加强板30侧的齿部10的端部一边将构件33朝构件32侧推开， 一边插入孔31内。藉此，构件32会弹性变形，从而进一步弯曲。此外，当凹部11到达构件 33在轴向上的位置时，被推开后的构件33因其弹性复原力而在周向上变窄，从而与凹部11 嵌合。藉此，齿部10与加强板30被相互固定在一起，从而能防止齿部10从加强板30脱离的情况。图15在穿过齿部的位置的沿着周向剖切的截面中表示电枢用铁心的示意性结构的另一例。与图14的电枢用铁心相比较，施力结构不同。施力结构是利用设于加强板30 的孔34实现的。以下，更具体地进行说明。齿部10被插入设于加强板30的孔31内，从而使凹部11在该孔31中与加强板30 在周向上嵌合。加强板30包括在周向上靠近孔31的孔34。孔31和孔34在周向上相互分离。也可视为孔34设于在周向上靠近凹部11的位置。根据上述加强板30，在孔34所在的位置，加强板30在轴向上的厚度变薄相当于孔 34的程度的厚度。由此，在轴向上与孔34相邻的部分的强度会降低，从而使周向上的孔31 附近的加强板30容易弹性变形。图16在穿过齿部的位置的沿着周向剖切的截面中表示电枢用铁心的示意性结构的另一例。与图15的电枢用铁心相比较，孔34朝轴向上的一侧开口。可将加强板30中相对于孔34位于齿部10侧的部分简易地视作一端被支承的梁，该部分因梁的弹性变形而在周向上从齿部10的外侧朝内侧施力。另外，与孔34在轴向上相邻的部分也与图15相同， 容易进行周向上的弹性变形。孔34也可朝轴向的另一侧开口。另外，作为参照图11 图13说明的用于吸收在层叠方向上的尺寸误差的施力结构，也可采用参照图14 16说明的施力结构。第三实施方式表示第三实施方式的示意性结构的一例的立体图与图1相同。另外，在本第三实施方式中，齿部10和加强板30也通过第一或第二实施方式中说明的方法被相互固定在一起。在此，举例说明通过焊接使齿部10与加强板30相互固定在一起的电枢用铁心。图17在穿过齿部的位置的沿着周向剖切的截面中表示电枢用铁心的示意性结构的另一例。线圈卷绕部IOa的周向宽度比轭部埋入部IOb的周向宽度大。换言之，齿部10 与加强板30 —起在轴向上夹持轭部20。由此，通过齿部10与加强板20的固定，被齿部10 和加强板30夹持的轭部20也被固定。换言之，轭部20在轴向上被齿部10和加强板30夹持。藉此，无需设置将轭部20与齿部10或加强板30固定在一起的专用的固定部，从而能降低制造成本。另外，若轭部20由电磁钢板201构成，则齿部10与加强板30的固定能同时实现电磁钢板201的相互之间的固定。但是，由于齿部10与轭部20在轴向上相对，因此在齿部10中流动的磁通与和轴向垂直的轭部20的表面交叉。由此，会阻碍磁通的流动，因此，较为理想的是齿部10中与轭部20在轴向上接触的部分的面积较小。例如，图18是图17所示的电枢用铁心1的从轴向观察到的俯视图。但是，在图18中，未图示齿部10所具有的凸缘形状。在图18的例示中，线圈卷绕部IOa中只有周向上的宽度最大的下底侧的一部分的宽度比轭部埋入部IOb 的宽度大。藉此，齿部10和加强板30在轴向上夹持轭部20以加以固定，并能抑制阻碍磁通流动的情况。第四实施方式在第四实施方式中，对齿部10的形状进行说明。图19表示从轴向观察到的电枢用铁心1的一部分的形状。轭部埋入部IOb具有大致梯形形状。在图19的例示中，以轭部埋入部IOb的梯形形状的上底及下底分别朝向周向的方式配置轭部埋入部10b。另外，上底位于下底的内周侧。轭部20所具有的贯插孔21在径向上开口，并具有与轭部埋入部IOb的形状相符合的形状。在图19的例示中，贯插孔21朝径向上的内周侧开口，并从轴向观察时具有沿着轭部埋入部IOb的斜边形成的形状。根据上述轭部埋入部IOb及贯插孔21，通过朝径向内周侧按压齿部10使轭部埋入部IOb与轭部20紧贴。藉此，能减小齿部10与轭部20之间的周向上的间隙，从而使两者间的磁通的流动不易被阻碍。在图19的例示中，轭部20具有从轭部埋入部IOb的下底侧朝上底侧对齿部10施力的施力结构22。该施力结构22通过应用例如参照图14 图16说明的施力结构来实现。 在图19中，例示了图15的施力结构。具体而言，轭部20包括在孔31中沿径向朝齿部10 侧突出的突部23 ；以及设于该突部的内部的孔M。利用这种施力结构，在将齿部10插入并配置于轭部20时，齿部10被朝径向的内周侧施力，从而能使齿部10与轭部20的周向上的间隙变小。第五实施方式图20是表示供使用第一至第四实施方式的电枢用铁心的电动机应用的压缩机的一例的纵剖视图。图20所示的压缩机是高压凸顶式旋转压缩机。其制冷剂采用例如HFC(氢氟烃)、二氧化碳等。该压缩机包括封闭容器C10、压缩机构部C40及电动机300。压缩机构部C40配置于封闭容器ClO内。电动机300配置于封闭容器ClO内，且配置于压缩机构部C40的上侧。 在此，上侧是指无论封闭容器ClO的中心轴是否相对于水平面倾斜都沿着封闭容器ClO的中心轴的上侧。电动机300通过转轴C50驱动压缩机构部C40。电动机300包括具有第一至第四实施方式中任一实施方式中说明的电枢用铁心1和线圈50的电枢100 ；励磁件200 ；以及不带线圈的定子400。电枢100固定于封闭容器ClO并作为定子起作用，励磁件200固定于转轴C50并作为转子起作用。励磁件200包括励磁磁铁202、磁性体201、磁性体203。励磁磁铁202绕着轴C50 被配置成环状。磁性体201被配置成在电枢100侧与励磁磁铁202在轴向上重叠。磁性体201降低因励磁磁铁202的涡电流而引起的损失及去磁。磁性体203被配置成在与电枢 201相反的一侧与励磁磁铁202在轴向上重叠。磁性体203在周向上连续。磁性体203使磁通的一部分在周向相邻的励磁磁铁202彼此间短路，藉此来降低在轴向上作用于励磁件 200的推力。定子400在与电枢100相反的一侧配置成与励磁件200隔着规定的间隔，并固定于封闭容器C10。定子400作为用于降低作用于电动机300的轴向推力的励磁件200的轭
部起作用。在封闭容器ClO的下侧侧方连接有吸入管C30，在封闭容器ClO的上侧连接有喷出管C20。制冷剂气体(未图示)被从吸入管C30朝封闭容器ClO供给，并被引导至压缩机构部C40的吸入侧。该旋转压缩机为立式压缩机，至少在电动机300的下部具有油积存部。封闭容器ClO内是高压区域H，在高压区域H中充满了从压缩机构部C40喷出的高压的制冷剂气体。电动机300配置于高压区域H中。当从转轴C50观察时，加强板30的外周缘在轭部20的外周侧，并被固定于封闭容器C10。换言之，当从转轴P观察时，加强板30的外侧被固定于封闭容器C10。例如，加强板30与封闭容器ClO通过过盈配合(例如热压配合)而被固定在一起。根据该固定，无需将轭部20固定于封闭容器C10，因此，轭部20不易产生因电枢用铁心1与封闭容器ClO的固定而引起的应力。由此，能抑制轭部20的磁特性的劣化。另外，加强板30也可在轭部20的外周侧朝轴向延伸。即，将加强板30做成杯状， 以从外周覆盖轭部20的一部分或全部。藉此，由于能提高加强板30与封闭容器ClO的接触面积，因此能提高因过盈配合而引起的固定力。压缩机构部C40包括汽缸状的主体部C41、上端板C42及下端板C45。上端板C42 及下端板C45分别安装于主体部C41的上下的开口端。转轴C50贯穿上端板C42及下端板 C45并插入主体部C41的内部。转轴C50被设于上端板C42的轴承C44和设于下端板C45 的轴承C43支承成能自由旋转。在转轴C50上设有在主体部C41内的曲柄销C47。活塞C48与曲柄销C47嵌合而被驱动。在活塞C48与对应于该活塞C48的汽缸之间形成有压缩室C46。活塞C48在偏心的状态下旋转或进行公转运动，以使压缩室C46的容积变化。接着，对上述旋转压缩机的动作进行说明。从吸入管C30朝压缩机C46供给制冷剂气体。利用电动机300驱动压缩机构部C40以压缩制冷剂气体。被压缩后的制冷剂气体与制冷机油(未图示)一起经由喷出孔C49从压缩机构部C40朝压缩机构部C40的上侧输送，继而经由电动机300从喷出管C20被喷出至封闭容器ClO的外部。制冷剂气体与制冷机油一起在电动机300的内部朝上侧移动。制冷剂气体被引导至电动机300的上侧，但制冷机油因励磁件200的离心力而流向封闭容器ClO的内壁。制冷机油在通过以微粒子的状态附着于封闭容器ClO的内壁而液化后，因重力的作用而返回到电动机300的制冷剂气体流的上游侧。图21是表示供使用第一至第四实施方式的电枢用铁心的电动机应用的压缩机的另一例的纵剖视图。在图21中，电枢配置于励磁件200的压缩机构部C40侧。加强板30是压缩机构部C40的一部分。在图21的例示中，加强板30具有上端板 C42的功能。换言之，齿部10与上端板C42固定在一起。例如，齿部10通过冶金或机械方式被固定。该固定能使用第一至第四实施方式中说明的任一方法来加以实现。例如，齿部 10与上端板C42可通过过盈配合被固定在一起。由于加强板30与上端板C42由一个构件实现，因此无需使用专用的加强板30或专用的上端板C42。由此，能降低制造成本。加强板30也可具有主体部C41的功能。更具体而言，齿部10也可与主体部C41通过冶金或机械方式固定在一起。在该情况下，也能降低制造成本。对本发明详细地进行了说明，但上述说明在所有的情况下都只是例示，本发明并不限定于此。应当理解，能在不脱离本发明的范围的情况下想到未例示的无数个变形例。符号说明10齿部11凹部20轭部21贯插孔30加强板31,34 孔33构件101,201 _
权利要求
1.一种电枢用铁心，其特征在于，包括多个齿部(10)，该多个齿部(10)绕着规定的轴(P)被配置成环状； 轭部(20)，该轭部00)具有多个贯插孔(21)，该多个贯插孔在以所述轴为中心的径向及沿着所述轴的轴向上开口以供所述多个齿部插入，并且，该轭部OO)由在所述轴向上层叠的多个电磁钢板O01)或压粉铁心形成；以及金属板(30)，该金属板(30)被配置成在所述轴向上与所述轭部OO)相对，并固定于所述多个齿部(10)。
2.如权利要求1所述的电枢用铁心，其特征在于，所述多个齿部(10)的每一个齿部(10)具有在与所述轴(P)垂直的方向上层叠的多个磁性体(101)。
3.如权利要求1所述的电枢用铁心，其特征在于， 所述金属板(30)是非磁性的。
4.如权利要求3所述的电枢用铁心，其特征在于， 所述金属板是不锈钢。
5.如权利要求1至4中任一项所述的电枢用铁心，其特征在于，所述多个齿部与所述金属板(30)仅在以所述轴(P)为中心的径向上的所述多个齿部 (10)的端部被焊接在一起。
6.如权利要求1至4中任一项所述的电枢用铁心，其特征在于，当沿着所述轴(P)观察时，至少一个所述多个齿部(10)与所述金属板(30)在所述至少一个所述多个齿部(10)的全周上被焊接在一起。
7.如权利要求1、3及4中任一项所述的电枢用铁心，其特征在于，至少一个所述多个齿部(10)具有在与所述轴垂直的方向上层叠的多个磁性板(101)， 所述至少一个所述多个齿部与所述金属板(30)在所述多个磁性板中相邻的两磁性板之间被焊接在一起。
8.如权利要求1至4中任一项所述的电枢用铁心，其特征在于，至少一个所述多个齿部(10)与所述金属板(30) —起在轴向上夹持所述轭部00)。
9.如权利要求1至4中任一项所述的电枢用铁心，其特征在于，至少一个所述多个齿部(10)具有在与所述轴(P)垂直的方向上层叠的多个磁性体 (101)，所述金属板(30)具有孔(31)，该孔(31)供所述至少一个所述多个齿部在所述轴向上插入；以及施力结构(33)，该施力结构(33)设于所述孔的周围，并在所述多个磁性体的层叠方向上从外部朝内部对所述至少一个所述多个齿部施力。
10.如权利要求1至4中任一项所述的电枢用铁心，其特征在于，至少一个所述多个齿部(10)具有在与所述轴(P)垂直的方向上开口的凹部(11)， 所述金属板(30)具有孔(31)，该孔(31)供所述至少一个所述多个齿部在所述轴向上插入；以及施力结构，该施力结构在所述方向上从外部朝内部对所述至少一个所述多个齿部施力以使所述至少一个所述多个齿部与所述凹部嵌合。
11.如权利要求1、3及4中任一项所述的电枢用铁心，其特征在于， 所述多个齿部(10)是包含绝缘物的压粉铁心，所述金属板(30)由烧结金属构成，所述多个齿部与所述金属板被烧结结合在一起。
12.如权利要求1至4中任一项所述的电枢用铁心，其特征在于， 当从所述轴观察时，所述金属板(30)的外周缘在所述轭部的外侧， 所述金属板的外侧固定于规定的壳体(ClO)上。
13.如权利要求1至4中任一项所述的电枢用铁心，其特征在于， 所述金属板(30)是压缩机构(C44)的一部分。
全文摘要
本发明提供一种电枢用铁心，其在温度较高的周围环境下能容易地加以使用，或即便在与制冷剂接触那样的周围环境下也能容易地加以使用。齿部(10)绕着转轴(P)被配置成环状。轭部(20)具有贯插孔(21)。贯插孔(21)朝以转轴(P)为中心的径向及沿着转轴(P)的轴向开口。在贯插孔(21)内插入有齿部(10)。金属板(30)被配置成在轴向上与轭部(20)相对。另外，加强板(30)被固定于齿部(10)。
文档编号H02K1/18GK102326317SQ20108000957
公开日2012年1月18日 申请日期2010年2月24日 优先权日2009年2月26日
发明者中增伸, 安本龙志, 木藤敦之, 浅野能成, 菊野智教 申请人:大金工业株式会社