专利名称：电动机的定子的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动机的定子的构造。
背景技术：
在专利文献1中公开了以下技术，S卩，通过在定子的齿前端的开口部设置由绝缘部件形成的楔块，从而抑制齿部的周向振动，实现电动机的声振性能的提高。专利文献1 日本特开2008-245403号公报
实用新型内容在电动机中，在定子的齿前端和转子之间产生的径向的电磁力，随着转子的旋转而周期性地变动，其成为起振力而使定子圆环振动。该定子的圆环振动会向固定件外周侧的壳体传递，使壳体在径向上振动而产生声音。特别地，如果起振力的周期性变动与圆环振动一致，则定子共振而产生较大的噪音。在专利文献1中所述的技术中，通过限制齿前端的周向的动作而抑制定子的周向振动，但由于定子的周向振动不与起振力共振，定子也不向径向振动，所以存在缺乏对噪音的抑制效果的问题。由此本实用新型的目的在于，通过抑制定子的径向振动而抑制噪音。本实用新型的电动机的定子是在电动机的旋转轴方向上层叠多个具有磁轭部、和从磁轭部向内周方向突出的多个齿部的电磁钢板而成的，在周向上排列多个由相邻的所述齿部和所述磁轭部形成的开口部。并且，在相邻的两个开口处磁轭部的刚性不同，且在相同的开口处在旋转轴方向的一端侧和另一端侧中磁轭部的刚性不同。实用新型的效果根据本实用新型，由于在定子进行圆环振动时，齿部扭转而产生剪切应变。在将电磁钢板层叠而成的定子中，如果在齿部中产生剪切应变，则在各电磁钢板之间产生摩擦力， 由于该摩擦力作为使定子的圆环振动衰减的阻力而作用，所以降低了由于定子的振动而引起的电动机的振动噪音。
图1是使用第1实施方式的电动机的从轴向观察的剖面图。图2表示第1实施方式的定子，(a)是从电动机的轴向观察定子的主视图，(b)是沿(a)的II-II线的剖面图，(c)是从与(a)相反侧观察定子的后视图。图3是表示定子的振动模式的图。图4是表示n = 0的振动模式中的定子的变形的图，(a)表示本实施方式，(b)表示不具有槽部的构成。图5是用于说明振动降低效果的图。图6表示第2实施方式的定子，(a)为从电动机的轴向观察定子的主视图，(b)为沿(a)的VI-VI线的剖面图，(c)为从与(a)相反侧观察定子的后视图。图7表示第3实施方式的定子，(a)为从电动机的轴向观察定子的主视图，(b)为沿(a)的VII-VII线的剖面图，(c)为从与(a)相反侧观察定子的后视图。
具体实施方式
以下基于附图，说明本实用新型的实施方式。图1是使用第1实施方式的电动机1的从轴向观察的剖面图。电动机1为交流电动机，具有转子3，其与传递旋转的旋转轴2连结；定子4，其包围在转子3的周围；以及壳体5，其包覆定子4的外周侧。转子3是在形成为圆筒状的定子4的内周侧与其隔着规定的微小间隔而配置的内置型转子，由转子铁芯31、以及埋入在转子铁芯31内部的永磁体32等构成。为了防止涡流，转子铁芯31是将较薄的板状钢板层叠而形成的，在其内部的外周附近，以从轴向观察时形成为圆环状的方式固定有多个永磁体32。在将转子31安装在定子 4中的状态下，在这些永磁体32与后述的定子4的电磁体之间形成磁路。定子4是形成为圆筒状的固定件。为了防止涡流，该定子4是在轴向上层叠电磁钢板而形成的，具有磁轭部40 ；齿部41，其从磁轭部40向中心方向以齿状突出；绝缘部件 6，其以覆盖齿部41的方式包覆；以及线圈42，其经由绝缘部件6，卷绕在齿部41的周围。在将由相邻的齿部41和磁轭部40的内周面形成的空间作为开口 43时，在面向开口 43的磁轭部内周面设置槽51、52。该槽51、52的详细内容后述。另外，定子4可以是将图1所示的圆盘状的电磁钢板在轴向上层叠而形成，也可以是将图1所示的圆剖面在周向上分割成多个的所谓分割型。图2是用于说明槽51的图，(a)是与图1相同地从电动机1的轴向观察定子4的主视图，(b)是沿II-II线的剖面图，(c)是从与(a)相反侧观察定子4的后视图。如图2(a)所示，在定子4上，在周向上以等间隔排列6个开口 43。其中设有槽51 的开口 43有3个，设有槽51的开口 43与没有设置槽51的开口 43交互排列。在这里所述的槽51以及后述的槽52，是从磁轭部40的面向开口 43的面，朝向定子4的径向外侧设置的切口。另一方面，对于槽52，也如图2(c)所示，设有槽52的开口 43和没有设置槽52的开口 43交互排列。其中，在设有槽51的开口 43中没有设置槽52，在设有槽52的开口 43 中没有设置槽51。S卩，设有槽51的开口 43和设有槽52的开口 43在周向上交互排列。另外，如图2(b)所示，槽51从定子4的一端沿着轴向延伸至定子4的中央附近， 槽52从定子4的另一端沿着轴向延伸至定子4的中央附近。但是，槽51和槽52的轴向长度设定为，均不超过定子4的轴向长度的一半。下面，说明设置槽51、52的作用效果。如果电动机1运转，则在齿部41的内周侧前端和转子3之间作用的电磁力伴随着转子3的旋转而周期性地变化，由此在作为固定件的定子4中发生圆环振动。观察该圆环振动的方式可知，成为如图3所示的振动模式。图4表示对于在图3的振动模式中发音效率最高的η = 0的振动模式中的定子4 的变形进行研究的结果，(a)表示本实施方式，(b)表示用于对比的没有设置槽51、52的定
4子(将其称为现有类型)。在现有类型中，从轴向的一端至另一端，振幅和相位相同。与其相对应，在本实施方式的定子4中，由于通过设置槽51、52而使刚性在轴向上不一致，所以在轴向两端部振动模式的振幅以及相位偏移而齿部41扭转，利用该扭转而产生剪切应变。由于定子4是在轴向上层叠多个薄板而构成的，所以如果在齿部41中产生剪切应变，则在各薄板之间产生摩擦。并且，由于该摩擦作为使定子4的圆环振动衰减的阻力而作用，所以降低了由于定子4 的振动而导致的电动机1的振动噪音。图5是表示上述振动降低效果的图。横轴表示频率[Hz]，纵轴表示振动强度[dB]， 实线表示本实施方式的振动，虚线表示现有类型的振动。如果对于现有类型中振动强度最高的频率(n = 0的振动模式的情况下的频率)， 对本实施方式和现有类型的振动强度进行比较，则如图5所示，可知本实施方式的振动强度明显变低。根据以上所述，在本实施方式中，可以得到如下所述效果。(1)由于在相邻的两个开口 43中，磁轭部40的刚性不同，且在相同的开口 43中， 旋转轴方向的一端侧和另一端侧处磁轭部40的刚性不同，所以在定子4进行圆环振动时， 齿部41扭转而变形。此时利用在电磁钢板之间产生的摩擦力，使振动衰减，降低噪音。(2)根据在相邻的开口 43间的磁轭部40上是否设置槽部，而使相邻的开口 43间以及同一个开口 43的旋转轴方向两端之间的刚性不同。由此，可以仅通过变更电磁钢板成型用的模具形状而设置槽51、52。S卩，由于不必要用于设置槽51、52的新的部件，所以可以防止成本增加。(3)在周向上交互排列具有槽51的磁轭部40、和具有槽部52的磁轭部40，其中， 槽51从旋转轴方向的一端朝向另一端侧延伸且未到达另一端，槽52从旋转轴方向的另一端朝向一端侧延伸且未达到一端。因此，只要准备一种电磁钢板成型用的模具即可，所以可以防止成本增加。(4)由于将设置在相邻的开口 43的一侧的槽51的轴向长度和设置在另一侧的槽部52的轴向长度相加的值，小于或等于定子4的轴向长度，所以磁轭部40的径向厚度在全周上没有变薄的部分。由此，可以抑制共振频率的下降。说明第2实施方式。图6是用于说明本实施方式的定子4的图，(a)是与图1相同地从电动机1的轴向观察定子4的主视图，(b)为沿(a)的VI-VI线的剖面图，(c)为从与(a)相反侧观察定子4的后视图。基于磁回路的结构，相邻的齿部41的前端必须开放。即，开口 43必须朝向定子4 的内周侧开放。在本实施方式中，如图6(a)、(C)所示，配置为将由陶瓷或树脂等绝缘部件形成的连接部件61、62嵌入在该开放的空隙部中。如图6(a)所示，连接部件61的轴向长度为从定子4的一端朝向另一端延伸，但没有达到另一端。配置有该连接部件61的开口 43和没有配置该连接部件61的开口 43在周向上交互排列。另一方面，连接部件62的轴向长度为，从定子4的另一端朝向一端延伸，但没有到达一端。并且，与连接部件61相同地，配置有连接部件62的开口 43和没有配置连接部件 62的开口交互排列。其中，在配置有连接部件61的开口 43中未配置连接部件62，在配置有连接部件 62的开口 43中未配置连接部件61。即，配置有连接部件61的开口 43和配置有连接部件 62的开口 43在周向上交互排列。另外，如图6(b)所示，在沿着轴向的剖面上，连接部件61和连接部件62的轴向位
置不重合。如上所述，如果配置连接部件61或者连接部件62，则通过在配置的部位处支撑相邻的齿部41，从而可以抑制齿部41的周向振动。另一方面，由于在没有配置的部位处不存在上述效果，所以齿部41向周向的振动与配置有连接部件61、62的部位相比变得较大。由此，在使电动机运转1而定子4产生圆环振动时，定子4的变形在轴向上不一致，齿部41以在层叠平面上剪切的方式扭转，在齿部41中产生剪切应变。由于定子41是在轴向上层叠多个薄板而构成的，所以如果在齿部41中产生剪切应变，则在各薄板之间产生摩擦。并且，由于该摩擦作为使定子4的圆环振动衰减的阻力而作用，所以降低了由于定子4的振动而导致的电动机1的振动噪音。根据以上所述，在本实施方式中，在与第1实施方式相同的效果的基础上，可以进一步得到如下所述效果。(5)根据是否配置有将相邻的齿部41彼此相对的面的至少一部分连接的连接部件61、62，而使相邻的开口 43间以及相同开口 43的旋转轴方向两端间的刚性不同，所以不会对磁回路产生影响而可以使刚性不同。(6)在周向上交互排列具有连接部件61的开口 43、和具有连接部件62的开口 43， 其中，连接部件61从旋转轴方向的一端朝向另一端侧延伸且未到达另一端，连接部件62从旋转轴方向的另一端朝向一端侧延伸且未到达一端。因此，仅制成1种连接部件61、62即可，所以可以防止成本增加。(7)由于将设置在相邻的开口 43 —侧的连接部件61的轴向长度和设置在另一侧的连接部件62的轴向长度相加的值，小于或等于定子4的轴向长度，所以可以使连接部分和不是连接部分的边界处的剪切应变进一步变大。由此，可以进一步增大振动的衰减效果。说明第3实施方式。图7是用于说明本实施方式的定子4的图，(a)是与图1相同地从电动机1的轴向观察定子4的主视图，(b)是沿着(a)的VII-VII线的剖面图，(c)是与(a)相反侧观察定子4的后视图。如图7(a)所示，在定子4中，在周向上以等间隔排列6个开口 43。其中设有槽51 的开口 43有3个，设有槽51的开口 43和没有设置槽51的开口 43交互排列。另一方面，对于槽52，如图7(c)所示，设有槽52的开口 43和没有设置槽52的开口 43交互排列。其中，设有槽51的开口 43和设有槽52的开口 43在周向上交互排列。另外，如图7(b)所示，槽51从定子4的一端沿着轴向延伸至定子4的中央附近， 槽52从定子4的另一端沿着轴向延伸至定子4的中央附近。但是，槽51和槽52的轴向长度设定为，均不超过定子4的轴向长度的一半。并且，如图7(a)、(c)所示，配置为将由陶瓷或树脂等形成的连接部件61、62嵌入到相邻的齿部41之间的空隙部中。如图7(a)所示，连接部件61的轴向长度为从定子4的另一端朝向一端延伸，但没有到达一端。配置有该连接部件61的开口 43是配置有槽52的开口 43。另一方面，连接部件62的轴向长度为，从定子4的一端朝向另一端延伸，但没有到达另一端。配置有连接部件62的开口 43为设有槽51的开口 43。另外，如图7(b)所示，在沿轴向的剖面上，连接部件61和连接部件62的轴向位置
不重合。S卩，在设有槽51、52侧的轴向端部处，将相邻的齿部41之间开放，在没有设置槽 51、52侧的轴向端部处，利用连接部件61、62将齿部41之间连接。如上所述，本实施方式的定子4，在设有槽51、52的轴向范围内，将齿部41的前端开放，在没有设置槽51、52的轴向范围内，利用连接部件61、62将齿部41的前端部连接。由此，与设有槽51、52的开口 43相邻的齿部41的周向振动，不会由于连接部件 61、62而阻碍。另外，可以基于槽51、52以及连接部件61、62的轴向长度的设定，调整由于设置槽51、52导致的共振频率下降、和由于配置连接部件61、62导致的共振频率上升的平衡。即，可以使上述齿部41的剪切变形进一步变大，可以利用由于剪切变形产生的摩擦，使振动衰减效果进一步变大。根据以上所述，在本实施方式中，在与第1实施方式以及第2实施方式相同的效果基础上，可以进一步得到如下所述效果。(8)在一个开口 43中具有槽51、52和连接部件61、62，在设有槽51、52的轴向范围内禁止配置连接部件61、62，在设有连接部件61、62的轴向范围内禁止配置槽51、52。由此，由于设有槽51、52的轴向范围和连接齿部41的轴向范围总是错开，所以齿部41的剪切变形进一步变大，可以进一步增大振动的衰减效果。另外，本实用新型不限定于上述实施方式，当然可以在权利要求书记载的技术思想的范围内进行各种变更。例如，在上述说明中使用的附图中，从轴向观察的情况下的槽 51、52的剖面形状为长方形，但也可以是三角形、梯形等，槽51、52的周向长度也可以在相邻的齿部41之间的整个区域内。根据槽51、52的形状、大小而得到的效果的大小不同，原因在于，只要定子4的刚性在周向上不均勻，就可以得到定子4的振动抑制效果。另外，槽51、52或者连接部件61、62的轴向长度可以短于图2等示出的长度。原因在于，在该情况下，得到的效果大小变化，但只要在轴向两端部振动电动机的振幅以及相位错开，在齿部41中产生扭转，发生剪切应变，即可得到振动抑制效果。
权利要求1.一种电动机的定子，其是在电动机的旋转轴方向上层叠多个电磁钢板而成的，具有磁轭部、和从磁轭部向内周方向突出的多个齿部，该定子在周向上排列多个由相邻的所述齿部和所述磁轭部形成的开口，其特征在于，在相邻的两个所述开口处，所述磁轭部的刚性不同，且在同一个所述开口处，在所述旋转轴方向的一端侧和另一端侧，所述磁轭部的刚性不同。
2.根据权利要求1所述的电动机的定子，其特征在于，根据在相邻的所述开口间的所述磁轭部中是否设置槽部，而使相邻的所述开口间以及同一个开口的所述旋转轴方向两端之间的刚性不同。
3.根据权利要求2所述的电动机的定子，其特征在于，在周向上交互排列具有从旋转轴方向的一端朝向另一端侧延伸且未到达另一端的所述槽部的所述磁轭部、和具有从旋转轴方向的另一端朝向一端侧延伸且未达到一端的所述槽部的磁轭部。
4.根据权利要求3所述的电动机的定子，其特征在于，将设置在相邻的所述开口的一侧的所述槽部的轴向长度、和设置在另一侧的所述槽部的轴向长度相加的值，小于或等于定子的轴向长度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电动机的定子，其特征在于，根据是否配置有将相邻的所述齿部彼此相对的面的至少一部分连接的连接部件，而使相邻的开口间以及同一个开口的所述旋转轴方向两端间的刚性不同。
6.根据权利要求5所述的电动机的定子，其特征在于，在周向上交互排列具有从旋转轴方向的一端朝向另一端侧延伸且未到达另一端的所述连接部件的所述开口、和具有从旋转轴方向的另一端朝向一端侧延伸且未到达一端的所述连接部件的所述开口。
7.根据权利要求6所述的电动机的定子，其特征在于，将设置在相邻的所述开口的一侧的所述连接部件的轴向长度和设置在另一侧的所述连接部件的轴向长度相加的值，小于或等于定子的轴向长度。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的电动机的定子，其特征在于，在一个所述开口中具有所述槽部和所述连接部件，在设有所述槽部的轴向范围内禁止配置所述连接部件，在设有所述连接部件的轴向范围内禁止配置所述槽部。
9.根据权利要求5所述的电动机的定子，其特征在于，在一个所述开口中具有所述槽部和所述连接部件，在设有所述槽部的轴向范围内禁止配置所述连接部件，在设有所述连接部件的轴向范围内禁止配置所述槽部。
专利摘要本实用新型涉及一种电动机的定子的构造，其防止由于定子的圆环振动而导致的噪音。电动机(1)的定子(4)，是在电动机(1)的旋转轴方向上层叠多个电磁钢板而成的，具有磁轭部(40)、和从磁轭部(40)向内周方向突出的多个齿部(41)，在周向上排列多个由相邻的齿部(41)和磁轭部(40)形成的开口(43)，在相邻的两个开口(43)中磁轭部(40)的刚性不同，且在相同的开口(43)中在旋转轴方向的一端侧和另一端侧处磁轭部(40)的刚性不同。
文档编号H02K1/14GK202009278SQ20112007105
公开日2011年10月12日 申请日期2011年3月17日 优先权日2010年3月17日
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