电动机的定子、电动机和装载该电动机的设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种电动机的定子、电动机和装载该电动机的设备，电动机的定子包括：定子铁芯，具有多个齿；绝缘部，设置于上述定子铁芯的齿；绕线，设置于设置有上述绝缘部的齿；多个端子，通过折弯方线而成形；基板，形成有多个供上述端子的顶端部插通的孔，并装载有用于驱动电动机的电路；以及支承部，设于上述绝缘部的上部，支承上述多个端子中的各个端子的一部分。采用本实用新型的电动机的定子，因为在绝缘部设有支承部，所以能够由支承部承受基板装载时施加于端子的负载，能够大幅度地抑制端子的变形。由此，采用本实用新型的电动机的定子，因为能够大幅度地抑制端子的变形，所以能够确保绕线与端子的电接合以及端子与基板的电接合，成为高品质。
【专利说明】电动机的定子、电动机和装载该电动机的设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及具备用于向绕线供给电源的端子和用于驱动电动机的基板的电动机的定子、使用该定子的电动机和装载该电动机的设备。
【背景技术】
[0002]以往以来，存在具备用于向三相的单Y接线的绕线供给电源的3个端子的电动机的定子。作为那样的电动机的定子，提出有以下的电动机的定子，即，在对定子铁芯进行了绕线之后，将绕线的终端挂在通过折弯方线而制作的端子这样的构件上，之后，通过被称为熔合的热铆接施工法将电源端子和中性点端子电接合而成的电动机的定子(例如，参照专利文献1、2)。
[0003]在专利文献1、2记载那样的技术中，为了电连接用于对绕线通电而驱动电动机的基板和绕线，在将基板装载于电动机的定子时，将3个端子插入基板的规定的孔中，之后，通过软钎焊将基板上的电路和端子电接合。
[0004]专利文献1:日本特开2002 - 119005号公报(实施方式I等)
[0005]专利文献2:日本特开2011 - 035947号公报(实施方式I等)
[0006]在将基板装载于定子时，由于在形成在基板上的孔的位置与端子的位置之间产生偏移，有时装载基板的力(基板插入力)会施加于端子。在产生那样的状况的情况下，在专利文献1、2记载的技术中，端子有可能不足以抵抗基板插入力而变形(例如，压曲、弯曲)。即，在专利文献1、2记载的技术中，若在形成在基板上的孔的轴心与端子的轴心之间产生偏移，则即使端子的顶端成为锐角地倾斜，因为存在端子的相对于变形的退避余量，所以若端子的顶端斜面部被按压于基板，则端子朝向退避余量地变形。
实用新型内容
[0007]本实用新型是为了解决如以上那样的课题而提出的，其目的在于，提供一种即使基板插入力施加于端子，通过抑制端子的变形，也能够确保绕线与端子的电接合、以及端子与基板的电接合的高品质的电动机的定子、电动机和装载该电动机的设备。
[0008]本实用新型的技术方案I的电动机的定子包括:定子铁芯，具有多个齿；绝缘部，设置于上述定子铁芯的齿；绕线，设置于设置有上述绝缘部的齿；多个端子，通过折弯方线而成形；基板，形成有多个供上述端子的顶端部插通的孔，并装载有用于驱动电动机的电路；以及支承部，设于上述绝缘部的上部，支承上述多个端子中的各个端子的一部分。
[0009]此外，技术方案2是根据技术方案I所述的电动机的定子，上述支承部在将上述基板装载到上述绝缘部的上部时的负载施加于上述端子的状态下，通过支承上述端子而承受该负载。
[0010]此外，技术方案3是根据技术方案I所述的电动机的定子，上述端子具有:顶端部，插通在上述基板的上述孔中；水平部，形成能够钩挂上述绕线的部位；以及基端部，被插入到上述绝缘部的接线侧，上述水平部被上述支承部支承。[0011 ] 此外，技术方案4是根据技术方案3所述的电动机的定子，上述顶端部形成为前端变细形状。
[0012]此外，技术方案5是根据技术方案3或4所述的电动机的定子，上述水平部由上述顶端部侧的第I水平部和上述基端部侧的第2水平部构成，上述支承部至少支承上述第I水平部。
[0013]此外，技术方案6是根据技术方案I?4中任一项所述的电动机的定子，上述方线使用扁线。
[0014]此外，本实用新型的技术方案7的电动机使用了技术方案I?4中任一项所述的电动机的定子。
[0015]此外，本实用新型的技术方案8的设备装载有技术方案7所述的电动机。
[0016]采用本实用新型的电动机的定子，因为在绝缘部设有支承部，所以能够由支承部承受基板装载时施加于端子的负载，能够大幅度地抑制端子的变形。由此，采用本实用新型的电动机的定子，因为能够大幅度地抑制端子的变形，所以能够确保绕线与端子的电接合以及端子与基板的电接合，成为高品质的电动机的定子。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是表示本实用新型的实施方式I的电动机的定子的基板装载前的状态的一个例子的说明图，(a)表不俯视图，(b)表不侧视图。
[0018]图2是表示本实用新型的实施方式I的电动机的定子的基板装载后的状态的一个例子的说明图，(a)表不俯视图，(b)表不侧视图。
[0019]图3是放大地表示本实用新型的实施方式I的电动机的定子的端子周边的一个例子的说明图，(a)表不俯视图，(b)表不侧视图。
[0020]图4是用于说明本实用新型的实施方式I的电动机的定子的端子结构的概略图，Ca)表示端子的从定子的外周侧观察的侧视图，(b)表示端子的俯视图，(c)表示端子的立体图。
[0021]图5是用于说明本实用新型的实施方式I的电动机的定子的支承部结构的概略图，Ca)表示支承部的侧视图，(b)表示支承部的俯视图，(C)表示支承部的立体图。
[0022]图6是表示在未设有支承部的绝缘部装载有基板时的状态的说明图，Ca)是表示基板的装载前的状态的侧视图，(b)是表示基板的装载后的状态的侧视图。
[0023]图7是表示在设有支承部的绝缘部装载有基板时的状态的说明图，Ca)是表示基板的装载前的状态的侧视图，(b)是表示基板的装载后的状态的侧视图。
[0024]图8是用于说明作为本实用新型的实施方式2的电动机的一个例子的送风机用电动机的说明图。
[0025]图9是用于说明作为本实用新型的实施方式3的设备的一个例子的空气调节机的说明图。
[0026]附图标记说明
[0027]I定子铁芯,2绝缘部，2a支承部，2b方孔，3绕线，4端子，4a顶端部，4b第I直线部，4c第I弯曲部，4d第I水平部，4e第2弯曲部，4f第2水平部，4g第3弯曲部，4h第2直线部，4i基端部，5基板，5a孔，38转子，39托架，40模制定子，41接线构件，42室内机，43室外机，44送风机，100定子，200送风机用电动机，300空气调节机。
【具体实施方式】
[0028]以下，基于附图，说明本实用新型的实施方式。另外，包含图1在内，在以下的附图中，有时各构成构件的大小的关系与实际不同。此外，包含图1在内，在以下的附图中，标注相同的附图标记的构件是相同或与其相当的构件，这在说明书的全文中是一致的。另外，在说明书全文中表示的构成要素的方式仅是例示，并不限定于这些记载。
[0029]图1是表示本实用新型的实施方式I的电动机的定子(以下仅称为定子100)的基板装载前的状态的一个例子的说明图。图2是表示定子100的基板装载后的状态的一个例子的说明图。图3是放大地表示定子100的端子4的周边的一个例子的说明图。基于图1?图3，说明定子100。另外，在图1?图3中，(a)表不俯视图，(b)表不侧视图。
[0030]定子100例如与使用永磁铁的转子组合而构成无电刷DC马达(同步电动机)。此夕卜，定子100具备用于向三相的单Y接线的绕线供给电源(电压)的例如3个端子(以下要说明的端子4)。该定子100例如作为具备热泵的空气调节机所装载的送风机用电动机而被利用。此外，在本实施方式中，说明12槽/ 8极的定子100。
[0031]如图1所示，定子100包括:定子铁芯1，具有朝向轴心突出的例如12个齿部；绝缘部2，设于定子铁芯I的各齿部；三相的单Y接线的绕线3，隔着绝缘部2通过直接集中绕线方式卷绕于各齿部而成；以及3个端子4，分别插入设于绝缘部2的接线侧的3个方孔(图3所示的方孔2b)中，用于向三相的单Y接线的绕线3供给电源。
[0032]定子铁芯I通过以下的工序而构成，即，将例如厚度为0.1?0.7mm左右的电磁钢板冲切成带状，通过铆接、焊接，粘接等层叠上述带状的电磁钢板，在对通过该层叠而形成的12个齿部实施了三相的单Y接线后，使各齿部朝向轴心地折弯而构成。S卩，定子100通过使绕线后的定子铁芯I以齿部成为内侧的方式正向弯曲，并焊接而固定定子铁芯对合部而构成。
[0033]绝缘部2是为了使绕线3与定子铁芯I之间绝缘而设置的。该绝缘部2例如使用PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)等热塑性树脂，与定子铁芯I 一体地成形，设于每个齿部。此外，如图3所示，在绝缘部2的插入3个端子4的方孔2b的附近设有支承部2a。另外，也可以在成形绝缘部2后组装到齿部。在该情况下，绝缘部2被分割为接线侧和反接线侧，从齿部的轴向两端部插入接线侧的绝缘部和反接线侧的绝缘部，构成绝缘部2。
[0034]在图5中对支承部2a进行详细地说明，该支承部2a从绝缘部2的上端向上侧突出地设置。支承部2a构成为以上表面支承端子4的一部分。另外，支承部2a的形状不限定于图示的形状，只要是能够经由端子4承受装载基板5时的负载(基板插入力)那样的形状即可。此外，支承部2a的上表面也可以不与端子4始终抵接。即，只要在施加将基板5装载于端子4时的负载时，支承部2a的上表面与端子4的一部分抵接即可。
[0035]在三相的单Y接线的情况下，在绝缘部2的接线侧，连接各相(U相、V相、W相)的绕线3的端子4 (供给电源的端子)和中性点端子(省略图示)被组装到一起。端子4使用例如宽度1.5mm、厚度0.5mm的扁线作为材料，折弯扁线而形成。另外，有关端子4，在图4中详细地说明。
[0036]此外，扁线的材质例如是铜，并实施有锡铜合金的熔融镀。另外，对端子4、中性点端子采用扁线的例子进行说明，但是也可以不是扁线，只要是方线即可。所谓扁线，是指截面为大致长方形的线材，所谓方线，是指截面为大致正方形的线材。
[0037]基板5装载有用于驱动电动机的电路等，被构成为大致圆盘状。在基板5上，供端子4插入的孔5a根据端子4的数量而形成。在该孔5a中插入有端子4的状态下，通过软钎焊，电连接端子4和基板5的电路。
[0038]绕线3和端子4通过热铆接施工法而被电接合。并且，在绕线3和端子4电接合后，如图2所示，在绝缘部2之上(图2 (b)的纸面上)装载形成有孔5a的基板5。此时，在将端子4插入基板5的孔5a之后，通过软钎焊，端子4和基板5的电路被电接合。最终，绕线3和基板5的电路经由端子4被电连接。
[0039]接着，简单地说明定子100的定子绕线的接线方法。绕线3如上述那样，在使定子铁芯I反向弯曲的状态下被卷绕。为了方便说明，将第一相称为U相，第二相称为V相，第三相称为W相。将各相的绕线以U、V、W的顺序排列配置，且对各相的绕线通入偏离120°相位的交流的电流，从而驱动具备定子100的电动机。
[0040]各相的绕组分别由4个绕组构成。绕组的卷绕方向全部相同。各相的绕组的卷绕起点分别连接于3个端子4。另一方面，各相的绕组的卷绕终点连接于中性点端子(中性点)。并且，定子100的定子绕线被接线成单Y。即，U相的4个绕组被串联连接，V相的4个绕组被串联连接，W相的4个绕组被串联连接。并且，各相的绕组的卷绕终点连接于中性点。
[0041]图4是用于说明端子4的结构的概略图。图5是用于说明支承部2a的结构的概略图。基于图4和图5,对端子4、支承部2a的结构进彳丁详细地说明。在图4中，(a)表不端子4的从定子100的外周侧观察的侧视图，(b)表示端子4的俯视图，(c)表示端子4的立体图。在图5中，(a)表示支承部2a的侧视图，(b)表示支承部2a的俯视图，(C)表示支承部2a的立体图。另外，并不限定于图4和图5所示的结构。
[0042]首先，对端子4进行说明。
[0043]端子4由顶端部4a、第I直线部4b、第I弯曲部4c、第I水平部4d、第2弯曲部4e、第2水平部4f、第3弯曲部4g、第2直线部4h、基端部4i构成。另外，在第I直线部4b、第2直线部4h中，仅是为了方便说明而使用了“直线”这样的表现，无需成为严格的直线形状。此外，在第I水平部4d、第2水平部4f中，仅是为了方便说明而使用了“水平”这样的表现，无需成为严格的水平形状。仅仅是在纸面上表现成为水平，当然可以想到在作成阶段和使用阶段等中未必成为水平。
[0044]顶端部4a是被插入基板5的孔5a的部分，形成为前端变细。即，顶端部4a使顶端部的一侧面相对于端子4的插入方向以规定的角度倾斜地形成为前端变细形状。因而，顶端部4a成为相对于基板5的孔5a容易插入的形状。另外，不特别限定倾斜角度，不将形成倾斜面的侧面限定为某一侧面。
[0045]第I直线部4b是被插入基板5的孔5a，并与孔5a卡定的部分，从顶端部4a延伸设置到第I弯曲部4c而形成。
[0046]第I弯曲部4c是形成能够钩挂绕线3的部位的部分，在规定的位置将第I直线部4b折弯成大致直角而形成。
[0047]第I水平部4d是形成能够钩挂绕线3的部位的部分，从第I从部4c延伸设置到第2弯曲部4e而形成。
[0048]第2弯曲部4e是形成能够钩挂绕线3的部位的部分，在规定的位置将第I水平部4d折弯大致180°而形成。
[0049]第2水平部4f是形成能够钩挂绕线3的部位的部分，从第2弯曲部4e延伸设置到第3弯曲部4g而形成。
[0050]第3弯曲部4g是形成能够钩挂绕线3的部位的部分，在规定的位置将第2水平部4f折弯成大致直角(使基端部4i与顶端部4a位于相反方向的朝向上的大致直角)而形成。
[0051]第2直线部4h是被插入设于绝缘部2的方孔2b，并与方孔2b卡定的部分，从第3弯曲部4g延伸设置到基端部4i而形成。
[0052]基端部4i是被插入设于接线侧的绝缘部2的方孔2b的部分，如图4所示形成为与顶端部4a相同的形状。但是，也可以使基端部4i形成为前端不变细的形状。另外，在使基端部4i形成为前端变细形状的情况下，并不特别限定其倾斜角度，不将形成其倾斜面的侧面限定为某一侧面。
[0053]即，端子4通过基端部4i被插入方孔2b而被安装于定子铁芯I，绕线3被钩挂于由第I弯曲部4c、第I水平部4d、第2弯曲部4e、第2水平部4f、第3弯曲部4g围成的部位，在装载有基板5的状态下顶端部4a被插入孔5a中。此外，在图4中，例示了第I水平部4d和第2水平部4f成为平行的状态，但是也可以适宜调整第2弯曲部4e的弯曲角度而使第I水平部4d和第2水平部4f如图3所示那样地接近。
[0054]接着，关于支承部2a进行说明。
[0055]如上述那样，支承部2a从绝缘部2的上端向上侧突出地设置。因为支承部2a支承端子4的一部分，具体而言是第I水平部4d、第2水平部4f，所以上表面被构成为大致水平面。即，通过支承部2a支承第I水平部4d、第2水平部4f，即使孔5a和端子4产生了偏移，也能够经由端子4承受装载基板5时的负载(基板插入力)，能够大幅度地消灭相对于端子4的变形的退避余量，能够抑制端子4的变形。此外，支承部2a被构成为直到装载基板5为止至少不从绝缘部2脱离。
[0056]另外，如图5所示，也可以预先使支承部2a的上端角部的一侧(纸面左侧的上端角部)倾斜。这样一来，能够避免与端子4的第3弯曲部4g抵接。因此，能够大幅度地降低因支承部2a的上端角部与端子4的第3弯曲部4g抵接而产生的端子4的损伤。
[0057]另外，优选支承部2a支承第I水平部4d和第2水平部4f双方，但是只要至少能够支承直接承受基板插入力的第I水平部4d即可。此外，支承部2a既可以与绝缘部2 —体形成，也可以与绝缘部2作为不同体设于绝缘部2。在与绝缘部2为不同体的情况下，以通过考虑与绝缘部2的接合性来选定材料为佳。另外，并不将支承部2a限定于如图5所示那样的形状，只要是能够经由端子4承受装载基板5时的负载(基板插入力)那样的形状即可。例如，也可以形成有安装第I水平部4d那样的槽、凹部等。但是，支承部2a也可以不与端子4始终抵接。
[0058]接着，说明绝缘部因有无支承部而产生的状态的不同。图6是表示在未设有支承部的绝缘部装载有基板时的状态的说明图。图7是表示在设有支承部2a的绝缘部2装载有基板5时的状态的说明图。在图6和图7中，(a)是表示基板的装载前的状态的侧视图，(b)是表示基板的装载后的状态的侧视图。另外，在图6中，为了容易比较，对所对应的构件标注“’”地图示。
[0059]如图6 (a)所示，假想在端子4’的轴线(轴心)与基板5’的孔5a’的轴线(轴心)不完全重合的状态下，在未设有支承部的绝缘部2’上装载有基板5’的情况。在这样的情况下，如图6 (b)所示，端子4’的顶端部4a’不被插入孔5a’，装载基板5’时的负载会施加于端子4’，基板5’的下侧的空间作为退避余量而发挥作用，端子4’产生较大地变形。并且，若端子4’变形，则产生绕线3’和端子4’的热铆接部的剥落，端子4’和基板5’的软钎焊不良，从而产生绕线3’和基板5’的电路的电接合不良。
[0060]相对于此，如图7 Ca)所示，假想在端子4的轴线与基板5的孔5a的轴线不完全一致的状态下，在绝缘部2装载有基板5的情况，在该绝缘部2的方孔2b的附近设有支承部2a。在定子100中，即使端子4的轴线与基板5的孔5a的轴线偏离，也能够由支承部2a承受装载基板5时的负载。其结果，如图7 (a)所示，端子4向绝缘部2侧的退避余量消失，端子4在基板5的下侧的空间不会较大地变形，能够将端子4插入到基板5的孔5a中。即，即使端子4相对于图7的纸面在水平方向上多少产生了变形，也能够插通到孔5a中，不会产生端子4和基板5的软钎焊不良。由此，也不会产生绕线3和基板5的电路的电接合不良。
[0061]如上所述，在定子100中，因为能够由支承部2a抑制端子4的变形，所以即使端子4的轴线与基板5的孔的轴线不完全一致，只要端子4的顶端部4a进入到基板5的孔5a中，端子4就可插通于孔5a，能够在确保电连接的状态下装载基板5。因而，采用定子100，能够由支承部2a抑制端子4的变形，并且能够抑制因装载基板5而引起的剥离绕线3和端子4的热铆接部的力的产生，所以能够大幅度地降低因端子4变形而产生的电接触不良。由此，能够获得闻品质的电动机的定子100。
[0062]实施方式2
[0063]图8是用于说明作为本实用新型的实施方式2的电动机之一的送风机用电动机200的说明图。基于图5,说明送风机用电动机200。该送风机用电动机200具备实施方式I的定子100。另外，在这里，作为实施方式2的电动机的一个例子，举例说明送风机用电动机，但是实施方式2的电动机并不限定于送风机用电动机。
[0064]如图8所示，送风机用电动机200包括转子38、托架39、模制成形定子100而成的模制定子40、接线构件41 (在实施方式I中所示的基板5)等。送风机用电动机200将与外部连接的接线构件41组装到定子100上，机械地且电接合之后实施模制，之后，组装转子38、托架39等构件而制作。由此，因为送风机用电动机200具备实施方式I的定子100，所以成为闻品质。
[0065]实施方式3
[0066]图9是用于说明作为本实用新型的实施方式3的设备之一的空气调节机300的说明图。基于图9，说明空气调节机300。该空气调节机300装载有实施方式2的送风机用电动机200。另外，在这里，作为实施方式3的设备的一个例子，举例说明空气调节机，但是实施方式3的设备并不限定于空气调节机。
[0067]如图9所示，空气调节机300包括室内机42、和与室内机42连接的室外机43。在室外机43中装载有送风机44。在室内机42中也装载有送风机(未图示)。因此，通过将实施方式2的送风机用电动机200装载于室内机42和室外机43，谋求品质的提高。
【权利要求】
1.一种电动机的定子,其特征在于， 该电动机的定子包括: 定子铁芯，具有多个齿； 绝缘部，设置于上述定子铁芯的齿； 绕线，设置于设置有上述绝缘部的齿； 多个端子，通过折弯方线而成形； 基板，形成有多个供上述端子的顶端部插通的孔，并装载有用于驱动电动机的电路；以及 支承部，设于上述绝缘部的上部，支承上述多个端子中的各个端子的一部分。
2.根据权利要求1所述的电动机的定子，其特征在于， 上述支承部在将上述基板装载到上述绝缘部的上部时的负载施加于上述端子的状态下，通过支承上述端子而承受该负载。
3.根据权利要求1所述的电动机的定子，其特征在于， 上述端子具有: 顶端部，插通在上述基板的上述孔中； 水平部，形成能够钩挂上述绕线的部位；以及 基端部，被插入到上述绝缘部的接线侧， 上述水平部被上述支承部支承。
4.根据权利要求2所述的电动机的定子，其特征在于， 上述端子具有: 顶端部，插通在上述基板的上述孔中； 水平部，形成能够钩挂上述绕线的部位；以及 基端部，被插入到上述绝缘部的接线侧， 上述水平部被上述支承部支承。
5.根据权利要求3所述的电动机的定子，其特征在于， 上述顶端部形成为前端变细形状。
6.根据权利要求4所述的电动机的定子，其特征在于， 上述顶端部形成为前端变细形状。
7.根据权利要求3?6中任一项所述的电动机的定子，其特征在于， 上述水平部由上述顶端部侧的第I水平部和上述基端部侧的第2水平部构成， 上述支承部至少支承上述第I水平部。
8.根据权利要求1?6中任一项所述的电动机的定子，其特征在于， 上述方线使用扁线。
9.一种电动机，其特征在于， 该电动机使用了权利要求1?6中任一项所述的电动机的定子。
10.一种装载有电动机的设备，其特征在于， 该电动机是权利要求9所述的电动机。
【文档编号】H02K1/18GK203537103SQ201320484721
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年8月9日 优先权日:2012年8月10日
【发明者】竹内康真, 小野洵一, 松田茂 申请人:三菱电机株式会社