定子、电动机及泵装置的制作方法

文档序号:21717102发布日期:2020-08-05 01:04阅读:127来源:国知局
定子、电动机及泵装置的制作方法

本发明涉及一种具有线圈的跨接线的定子、电动机及泵装置。



背景技术:

现有电动机具备转子和配置于转子的外周侧的圆筒状的定子,定子具备定子铁芯和经由绝缘体卷绕于定子铁芯的突极部的驱动用线圈。

定子铁芯由沿着定子的周向排列的铁芯构成,铁芯具备径向外侧的外周部和从外周部向中心侧延伸的突极部。

在上述定子铁芯的各突极部形成线圈的情况下,配备绝缘体的多个铁芯的外周部排列在一条直线上,各突极部以一样地朝向相同的方向的状态进行线圈的绕制处理。此时,用相同的导线在多个突极部形成线圈的情况下,当导线卷绕在一个突极部时,导线跨过沿着轴向竖立设置在绝缘体的外周部分的壁部的径向外侧,向另一个突极部进行绕制处理(将导线跨过壁部的径向外侧的部分称为跨接线)。

这样一来,当在所有的突极部进行绕制处理时,定子铁芯的多个铁芯的外周部从沿着直线的配置重新配置成沿着圆周的配置,形成定子(例如,参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第5952701号公报



技术实现要素:

发明所要解决的技术问题

上述定子以跨过壁部的径向外侧的跨接线通过在呈直线状排列配置各铁芯时相邻的铁芯彼此的接触部的方式进行配置。由此,在将各铁芯从沿着直线的配置重新配置成沿着圆周的配置的情况下,当角度以接触部为支点在相邻的铁芯和铁芯之间相对变化时,抑制跨接线发生松弛。

但是,上述现有电动机的定子需要以跨接线通过铁芯和铁芯的接触部的方式进行绕制处理,存在绕制处理复杂且困难的问题。

本发明的目的在于能够容易地进行优化的线圈的绕制处理。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述技术问题,本发明的定子的特征在于,所述定子具备:定子铁芯,所述定子铁芯由沿着圆周配置的多个铁芯构成;线圈,所述线圈设置于多个所述铁芯上;以及绝缘部件,所述绝缘部件分别设置于多个所述铁芯上,实现该铁芯和所述线圈的绝缘,所述铁芯具有沿着所述圆周的外周部和从该外周部向所述圆周的中心侧延伸的突极部,所述绝缘部件具有:端面覆盖部,所述端面覆盖部覆盖所述外周部在所述圆周的轴线方向上的端面;以及引导部,所述引导部从所述端面覆盖部沿着所述轴线方向竖立设置,利用所述圆周的径向外侧部分引导跨接线,该跨接线连接所述线圈的导线和另一个所述线圈的导线,将设置于沿着圆周配置的多个所述铁芯上的所述绝缘部件的多个所述引导部的外切圆的半径设为r,将沿着直线配置多个所述铁芯时所述突极部在所述直线的方向上的间距设为a,将所述铁芯的个数设为b,将多个所述铁芯沿着所述圆周配置时多个所述绝缘部件的外周的半径和所述定子铁芯的外周的半径中的任一较小的半径设为c,在该情况下,

2πr≤a·b≤2πc成立。

本发明的定子中,将铁芯的直线配置中的突极部的间距a乘以铁芯的个数b所得的值a·b,即相当于呈直线状延长的定子铁芯的总长度的值设为多个引导部的外切圆的圆周2πr以上,且铁芯的圆周配置中的绝缘部件的外周和定子铁芯的外周中的任一半径较小者的圆周2πc以下。

因此,在以铁芯的直线配置的状态进行线圈的绕制处理的情况下,在之后的向铁芯的圆周配置变形时,由于a·b为2πr以上,所以抑制了在跨接线上产生过大的张力,能够保护跨接线和线圈。

另外,由于a·b为2πc以下,所以能够有效地减少当铁芯变形为圆周配置时跨接线产生松弛,从而跨接线突出到绝缘部件的外周或定子铁芯的外周的情况。

另外,因为将a·b限定为2πc以下,所以如果设定为使a·b在该限定范围内具有余裕,就能够避免在不产生伸出的范围内对跨接线施加过大的张力。

而且,本发明不限定跨接线的通过位置,而是优化了呈直线状延长的定子铁芯的总长度尺寸,所以如果在将定子铁芯呈直线状延长的状态下进行绕制处理,则能够将跨接线设为适当的长度,通过绕制处理的简化,能够提高装置制造时的生产率。

在本发明的定子中,其特征在于,所述引导部的所述圆周的径向外侧部分是从所述轴线方向观察时呈圆弧状的周面。

本发明的定子将引导部的外周设为其轴线方向形状为圆弧状的周面,所以可以使引导部的外切圆的圆周的长度和沿着引导部的外周被引导的跨接线的长度更近似,能够将定子铁芯的总长度尺寸设定在更适当的范围内。

在本发明的定子中,其特征在于,在将所述线圈的导线的半径设为d的情况下,

2πr≤a·b≤2π(r+2d)

成立。

因为本发明的定子将值a·b设为2π(r+2d)以下,所以呈直线状延长的定子铁芯的总长度限定为半径比多个引导部的外切圆大导线的直径2d的圆周以下。因此,跨接线相对于引导部不易分开其半径d以上,能够进一步减少跨接线的松弛和伸出。

在本发明的定子中,其特征在于,

2πr≤a·b≤2π(r+d)

成立。

因为本发明的定子将值a·b设为2π(r+d)以下,所以跨接线相对于引导部产生间隙的余地更少,能够进一步减少跨接线的松弛和伸出。

在本发明的定子中,其特征在于,多个所述绝缘部件均具有所述引导部。

在本发明的定子中,因为多个绝缘部件均具有引导部,所以即使在跨接线在定子铁芯的圆周中的任一位置跨接的情况下,通过引导部引导,也能够有效地减少跨接线的松弛。

在本发明的定子中,其特征在于,所述绝缘部件具有多个所述引导部。

在本发明的定子中,因为绝缘部件具有多个引导部,所以各引导部能够以接近圆弧的轨迹引导跨接线,通过限定上述的值a·b的范围,能够适当地获得抑制跨接线的张力和松弛的效果。

在本发明的定子中,其特征在于,所述绝缘部件具有三个所述引导部。

在本发明的定子中,因为绝缘部件具有三个引导部,所以能够以最低限度的个数并以接近圆弧的轨迹引导跨接线。

另外,为了解决上述的技术问题,本发明提供一种电动机,其特征在于,所述电动机具备上述定子。

在本发明的定子中,因为电动机具备上述定子,所以跨接线不会受到过大的张力并产生损伤等,能够提供进行稳定的驱动的电动机。

另外,为了解决上述的技术问题,本发明提供一种泵装置,其特征在于,所述泵装置具备上述电动机。

在本发明的定子中,因为泵装置具备上述电动机,所以能够提供进行稳定的驱动的泵装置。

发明效果

本发明将铁芯的直线配置中的突极部的间距a乘以铁芯的个数b的值a·b,即相当于呈直线状延长的定子铁芯的总长度的值设为多个引导部的外切圆的圆周2πr以上,且铁芯的圆周配置中的绝缘部件的外周和定子铁芯的外周中的任一半径较小者的圆周2πc以下。

因此,在以铁芯直线配置的状态进行线圈的绕制处理的情况下,在之后的铁芯向圆周配置变形时,由于a·b为2πr以上,所以抑制了跨接线产生过大的张力,能够保护跨接线和线圈。

另外,因为a·b为2πc以下,所以能够有效地减少在铁芯向圆周配置变形时跨接线产生松弛,从而跨接线伸出到绝缘部件的外周或定子铁芯的外周的情况。

另外,因为将a·b限定为2πc以下,所以如果设定为使a·b在该限定范围内具有余裕,则能够避免在不产生伸出的范围内对跨接线施加过大的张力。

而且,本发明不是限定跨接线的通过位置,而是优化了呈直线状延长的定子铁芯的总长度尺寸,所以如果在将定子铁芯呈直线状延长的状态下进行绕制处理,则能够将跨接线设为适当的长度,通过绕制处理的简化,能够提高装置制造时的生产率。

附图说明

图1是作为发明的实施方式的泵装置的立体图。

图2是泵装置的沿着通过转子的中心的轴线的纵剖视图。

图3是定子的立体图。

图4是定子的仰视图。

图5是使定子呈直线状伸长的状态的局部仰视图。

图6是使定子铁芯呈直线状伸长的状态的局部仰视图。

图7是下侧的绝缘体的立体图。

图8是上侧的绝缘体的立体图。

图9是定子的局部仰视图。

附图标记说明

10…泵装置;30…电动机;40…转子;50…定子;51…定子铁芯;52…铁芯;521…外周部;522…突极部;522a…中心;523…对置部;524…切口;525…连接部;53…线圈;54、55、55a…绝缘体(绝缘部件);541、551…主体部;542、552…外侧锷部;543、553…内侧锷部;544、554、554a…端面覆盖部;545…柱状部;546…端子;555…引导部;556a…突起部;56…跨接线;60…树脂密封部件;70…电路基板;80…分离板;90…金属部件;a…间距;b…个数;c1…半径;c2…半径;d…半径;e…外切圆;l…轴线;n…长边方向。

具体实施方式

[实施方式的概要]

作为发明的实施方式,参照附图对泵装置10进行说明。图1是泵装置10的立体图,图2是沿着通过泵装置10的转子40(后述)的中心的轴线l的纵剖视图。

该泵装置10适用于以下用途:吸引和排出的对象流体是液体,例如装载于热水器、洗衣机、洗碗机等上,与自来水管道连接,用于向作为母体的装置供给自来水。

此外,在以下的说明中,如图1及图2所示,为了方便,将沿着泵装置10的转子轴的轴线l的一方向定义为装置的“上”侧z1,将其相反方向定义为“下”侧z2。另外,将与轴线l正交的方向设为水平方向,将沿着以轴线l为中心的圆周的方向设为周向。而且,将水平方向即后述的电路基板70的引线连接部71延伸的方向设为装置的“前”侧y1,将其相反方向设为“后”侧y2。另外,从引线连接部71侧观察泵装置10时,将左侧设为装置的“左”侧x1,将其相反方向设为“右”侧x2。

该泵装置10具备进行流体的吸入和排出的泵机构部20和作为其驱动源的电动机30,是将它们一体化的结构。

而且,泵机构部20主要具备在内侧形成泵室22的壳体21和配置于泵室22内的叶轮23。

另外,电动机30具备转子40、配置于转子40的周围的定子50、覆盖定子50的树脂密封部件60、与定子50的线圈53连接的电路基板70、使树脂密封部件60与泵室22内的流体分离的分离板80以及设置于树脂密封部件60的上端面的金属部件90。

[泵机构部]

如图1及图2所示,泵机构部20的壳体21具备以轴线l为中心的大致圆筒状的周壁部211和封闭该周壁部211的下端部的底板部212。而且,周壁部211的上端部经由分离板80与电动机30的树脂密封部件60的下端部连接。

此外,周壁部211的垂直于轴线l的截面的形状是大致圆形,树脂密封部件60的垂直于轴线l的截面的形状也是大致圆形。而且,周壁部211和树脂密封部件60以成为同心的方式连接。

在底板部212的中央形成有向下侧z2延伸的管状的流体吸入口213。另外,在周壁部211的外周形成有管状的流体排出口214。

流体吸入口213在底板部212的中央与周壁部211同心地形成。

另一方面,流体排出口214沿与俯视呈圆形的周壁部211的切线方向平行的水平方向延伸。

上述流体吸入口213和流体排出口214均与壳体21的内部空间即泵室22连通。

在壳体21的内部的中心设置有以后述的轴线l为中心的圆筒状的第一转子支承部215。该第一转子支承部215朝向上侧z1开口,将转子40的旋转轴41的下端部插入其中并进行支承。

第一转子支承部215位于流体吸入口213的上侧z1,并且位于从该流体吸入口213流入的流体的路径上。但是,因为被竖立设置在底板部212的上表面的叶片状的三根脚部(一根省略图示)216支承,所以流体能够在各个脚部216之间通过,不会成为流体流入的阻碍。

如上所述,在泵室22的中央,叶轮23通过以轴线l为旋转中心的方式配置。叶轮23具备中心开口的圆形的旋转板232和竖立设置在旋转板232的上表面的多个螺旋状的叶片231。

上述的第一转子支承部215及脚部216松插到旋转板232的中心的开口部。

在叶轮23中,各叶片231的上端部与转子40的下端部固定连接。

而且,通过电动机30的驱动,叶轮23与转子40一同以轴线l为中心进行旋转,泵室22内的流体通过多个叶片231沿旋转方向流动。由此,流体产生离心力,径向内侧处于低压,径向外侧处于高压,从流体吸入口213吸入流体,从流体排出口214排出流体。

[电动机:树脂密封部件及分离板]

如图2所示,树脂密封部件60具有以轴线l为中心的大致圆筒状的周壁部61和封闭该周壁部61的上端部的上壁部62。构成树脂密封部件60的周壁部61及上壁部62由作为热固性树脂材料的bmc(bulkmoldingcompound:团状模塑料)一体成形。

就上壁部62而言,其上表面平坦且水平,载置配备有金属部件90。

另外,在上壁部62,外径稍小于该上壁部62的大致圆形的电路基板70的大部分以水平的状态埋入。

周壁部61以将定子50的大致整体的构成通过树脂密封于内部的状态形成。

周壁部61向下侧z2开口,上述的壳体21经由分离板80安装,以封闭该开口部。

转子40配置在周壁部61的内部空间。而且,周壁部61的内部空间与壳体21的泵室22连通。但是,在这种状态下,因为泵室22内的流体可以通过泵机构部20浸入至埋设于周壁部61的定子50,所以在树脂密封部件60和壳体21之间设置有用于密封流体的分离板80。

分离板80具备与树脂密封部件60的周壁部61的下端面密接的凸缘部81、与周壁部61的内周面密接的圆筒部82、与树脂密封部件60的上壁部62的下表面密接的顶部83、以及位于凸缘部81和圆筒部82之间并向下侧z2鼓出的环状的鼓出部84。

分离板80的凸缘部81、圆筒部82、顶部83以及鼓出部84由树脂材料无接缝地一体形成,它们全部具备隔绝流体的功能。

凸缘部81被夹在树脂密封部件60的周壁部61的下端面和壳体21的周壁部211的上端面之间而将它们之间密封。

鼓出部84鼓出并嵌合于壳体21的周壁部211的上端部的内侧。而且,在鼓出部84的外周和周壁部211的内周之间设置有作为密封材的o型圈841,通过该o型圈841也实现流体的密封。

在圆筒部82的内侧,转子40隔开间隙配置。另外,在圆筒部82的外周侧配置有定子50,转子40和定子50经由圆筒部82接近配置。

在顶部83的下表面的中心配置有以轴线l为中心的圆筒状的第二转子支承部85。该第二转子支承部85朝向下侧z2开口,将转子40的旋转轴41的上端部插入其中并进行支承。

第二转子支承部85由与顶部83相同的树脂材料与顶部83一体形成。

[电动机:金属部件]

如上所述,金属部件90是设置于树脂密封部件60的上表面的加强部件。

金属部件90具备:与树脂密封部件60的上表面密接的圆盘状的主体部91;形成于主体部91的上表面外周部的环状肋92;沿周向以均匀的间隔设置在主体部91的下表面外周部的四个突出部93(在图1中仅图示两个)。在金属部件90中,主体部91、环状肋92以及突出部93由金属材料例如通过铝压铸一体地形成。

环状肋92对平板状的主体部91赋予高的刚性,抑制主体部91的挠曲。

突出部93形成有贯通中心的螺孔,构成为通过从泵装置10的下侧z2起贯通壳体21、分离板80、树脂密封部件60的螺钉94,将金属部件90与壳体21、分离板80、树脂密封部件60一体地紧固固定。

[电动机:电路基板]

电路基板70设置有检测转子40的旋转位置的霍尔元件。

另外,电路基板70连接上述的定子50的线圈53的导线,形成有根据由霍尔元件检测到的转子40的旋转位置来控制流过各线圈53的电流的电路。

就电路基板70而言,俯视时的形状(从轴线l的方向观察的形状)总体上是圆形,用于连接用于将该电路基板70与机外的电源电路等连接的引线72的引线连接部71向半径向外侧延伸。

引线连接部71从树脂密封部件60的前侧y1的上端部附近向外部突出,在树脂密封部件60的外部连接导线72。

在树脂密封部件60的前侧y1的上端部配备有壳体部件75,围绕向外部突出的引线连接部71的周围对其进行保护。

[电动机:转子]

如图2所示,转子40具备以轴线l为中心沿着上下方向配设的旋转轴41、设置于旋转轴41的外周的磁体42、以及在与旋转轴41同心的位置保持磁体42的保持部件43。

旋转轴41是不锈钢制的圆棒,其下端部被上述的第一转子支承部215支承,其上端部被上述的第二转子支承部85支承。

保持部件43在上部具备保持磁体42的筒状部431,在下部具备圆形的凸缘部432。

凸缘部432是与叶轮23直径大致相同的圆盘,在其下表面侧固定支承叶轮23。

在筒状部431的外周,以与旋转轴41同心的方式保持环状的磁体42。另外,筒状部431在内部具备滑动轴承即套筒44。因此,保持部件43能够以旋转轴41为中心,与磁体42及叶轮23一同一体旋转。

另外,筒状部431在其下端部和上端部的内侧分别形成有扩径部431a、431b。而且,在下侧z2的扩径部431a的内侧,松插有上述的第一转子支承部215,在上侧z1的扩径部431b的内侧松插有上述的第二转子支承部85。

通过这些扩径部431a、431b,第一转子支承部215及第二转子支承部85能够配置于筒状部431的内侧,能够在上下方向上实现泵装置10的小型化。

如上所述,磁体42是环状,在其外周,沿周向交替磁化出n极和s极。

[电动机:定子]

图3是定子50的立体图,图4是仰视图,图3以定子50的底部朝向上侧z1的状态进行图示。

如图3及图4所示,定子50具备由沿着以轴线l为中心的圆周配置的多个铁芯52构成的定子铁芯51、设置于各个铁芯52上的多个线圈53、以及分别设置于多个铁芯52上,作为实现该铁芯52和线圈53的绝缘的绝缘部件的上下绝缘体54、55、55a。

图5是使定子50呈直线状伸长的状态的局部仰视图,图6是使定子铁芯51呈直线状伸长的状态的局部仰视图。

定子铁芯51通过沿着轴线l的方向层叠由相同形状的磁性材料构成的多个平板而形成。

另外,如图5及图6所示,定子铁芯51是多个铁芯52一体连接的所谓卷铁芯。在本实施方式中,例示了九个铁芯52连接成的定子铁芯51,但铁芯52的个数能够变更。

当以铁芯52沿着圆周排列的方式将定子铁芯51围着轴线l连接一端部和另一端部时,外周的从沿着轴线l的方向观察的形状(以下称为轴线观察形状)成为大致正圆。这样,将铁芯52沿着圆周排列且定子铁芯51成为大致正圆的状态设为圆形状态。定子铁芯51以在圆形状态下与轴线l同心的方式密封于树脂密封部件60内。

另外,定子铁芯51具有柔性,在一端部和另一端部没有连接的情况下,能够使整体变形为呈直线状伸长的状态。这样,将铁芯52沿着直线排列且定子铁芯51成为直线状的状态设为直线状态。将定子铁芯51维持为直线状态,进行定子50的制造中的线圈53的绕制处理。

构成定子铁芯51的铁芯52具有:轴线观察形状是圆弧状的外周部521、从该外周部521向外周部521的圆弧的中心侧延伸的突极部522、以及在该突极部522的延伸端部向周向的两侧延伸的对置部523。

各铁芯52是轴向垂直截面形状沿着轴线l一样的立体。

外周部521的外缘部的轴线观察形状是构成轴线观察形状为大致正圆状的圆形状态的定子铁芯51的外缘部的一部分的圆弧。因此,外周部521的外周为与上述圆弧直径相同的周面形状。

另外,在外周部521的外缘部的周向的中央部形成有小圆弧状的凹陷。

突极部522的轴线观察形状呈从外周部521的周向的中心位置朝向外缘部的半径向内侧以一定的宽度笔直地延伸的带状。

对置部523的轴线观察形状呈与外周部521的圆弧同心的小圆弧状。因此,对置部523的内周为与外周部521同心的凹状的周面形状。该对置部523的内周面经由分离板80的圆筒部82与转子40的磁体42的外周面隔开规定间隙地对置。

另外,各铁芯52与外周部521的周向的端部彼此相邻配置的铁芯52连接。在这些各铁芯52的外周部521的边界形成有从径向内侧朝向外侧的切口524,外周部521的最外周部分成为连接部525。切口524在定子铁芯51的直线状态下打开,在定子铁芯51的圆形状态下关闭。

而且,该连接部525成为轴,相邻的铁芯52彼此相对转动,使定子铁芯51能够在圆形状态和直线状态之间变形。

图7是下侧z2的绝缘体55的立体图,图8是上侧z1的绝缘体54的立体图。图7以下侧z2的绝缘体55的底部朝向上的状态进行图示。在这些图7及图8中,用符号p表示周向,用符号o表示径向外侧,用符号i表示内侧。

上下的绝缘体54、55、55a由树脂等绝缘性材料形成,成为上下一对,覆盖各铁芯52的突极部522及其周边,以使其不与线圈53直接接触。

下侧z2的绝缘体55具备:覆盖铁芯52的突极部522的下半部分的两半的筒状体即主体部551、覆盖外周部521的内周面的下半部分的外侧锷部552、以及覆盖对置部523的外周面的下半部分的内侧锷部553。

而且,下侧z2的绝缘体55具备与外侧锷部552的下端部连接且覆盖铁芯52的外周部521的下端面的端面覆盖部554和从端面覆盖部554的下表面竖立设置于下侧z2的三个板状的引导部555。

图9是定子50的局部仰视图。

如图9所示,在端面覆盖部554中,轴线观察形状是圆弧状,其外缘部的外径是稍小于铁芯52的外周部521的外缘部的直径。因此,铁芯52的外周部521的下端面的外缘部从端面覆盖部554露出。

三个引导部555是端面覆盖部554的下表面上的径向的中央部,且竖立设置于周向的中央部和两端部。

各引导部555都是径向的厚度比端面覆盖部554的下表面的径向的宽度薄的板状,从轴线方向观察时,呈与圆形状态的定子铁芯51同心的圆弧状。

而且,设置于定子50上的所有下侧z2的绝缘体55及后述的设置于绝缘体55a上的所有引导部555的外周面以位于同一周面上的方式配置。

此外,如图3及图4所示,在九个下侧z2的绝缘体55、55a内,仅两个绝缘体55a的端面覆盖部554a的外缘部的外径稍大于铁芯52的外周部521的外缘部的直径,比外周部521稍向径向外侧突出。而且,在该端面覆盖部554a的外缘部的周向的中央部还设置有向径向外侧延伸的突起部556a。

突起部556a与设置于上述的分离板80上的未图示的爪卡合,用于在树脂密封部件60的树脂成形时,分离板80和定子50维持相对适当的位置关系。此外,在绝缘体55a中,关于上述以外的结构,由于与绝缘体55相同,所以标注相同的符号,省略其说明。

如图8所示,上侧z1的绝缘体54具备覆盖铁芯52的突极部522的上半部分的两半的筒状体即主体部541、覆盖外周部521的内周面的上半部分的外侧锷部542、以及覆盖对置部523的外周面的上半部分的内侧锷部543。

而且,上侧z1的绝缘体54具备与外侧锷部542的上端部连接且覆盖铁芯52的外周部521的上端面的端面覆盖部544和在端面覆盖部544的上表面且周向的两端部竖立设置于上侧z1的两个柱状部545。

端面覆盖部544的轴线观察形状是圆弧状,与上述的下侧z2的绝缘体55的端面覆盖部544直径相同,以铁芯52的外周部521的外缘部露出的方式进行覆盖。

两个柱状部545均为棱柱状,如图8所示,关于多个上侧的绝缘体54的一部分的绝缘体54,设置有从单侧的柱状部545的上端部朝向上方延伸的端子546。该端子546是用于将线圈53的导线与电路基板70电连接的端子。

此外,像上下的绝缘体54、55、55a那样,例示了以上下劈成两半的结构覆盖定子铁芯51的各突极部522的周边的构成,但也可以设为对定子铁芯51进行嵌件成形,将绝缘体与定子铁芯51一体成形的构成。

线圈53由导线构成,上述导线经由上下的绝缘体54、55卷绕于各铁芯52的突极部522,由铝合金或铜合金构成。

当电动机30例如是三相无刷电动机的情况下,形成于有九个的突极部522的每一个上的九个线圈53由三个u相线圈、三个v相线圈和三个w相线圈构成。而且,这些线圈53以在一定的周向上,按照u相线圈-v相线圈-w相线圈的顺序重复排列的方式配置。

而且,成为同相的各三个线圈的导线经由后述的多个跨接线56连接,从电路基板70对各相的每个线圈同时进行通电。

当九个线圈53以在一定的周向上按照u相线圈-v相线圈-w相线圈的顺序重复排列的方式配置时,连接同相的两个线圈53的导线的跨接线56以通过并跨过配置于同相的线圈间的相不同的两个线圈的设置区域的方式配置。

而且,如图3及图4所示,各跨接线56配置为:与设置于下侧z2的各绝缘体55、55a的多个引导部555的外周面抵接并以将其外侧沿着该外周面的状态跨过各线圈间。

而且,同相的三个线圈53及连接它们的跨接线56本来由一根导线构成。

如图5所示,在定子50的制造工序的绕制处理中,例如,当对维持在直线状态的定子铁芯51的图示左数第一个突极部522卷绕导线时,导线跨过处于其间的引导部555的外周面侧,在图示左数第四个突极部522上进行卷绕。而且,当在图示左数第四个突极部522上进行卷绕时,导线跨过处于其间的引导部555的外周面侧,在图示左数第七个突极部522上进行卷绕。由此,例如,完成了u相的所有线圈53的绕制处理。

在v相的线圈的情况下,对图示左数第二个、第五个以及第八个突极部522同样地进行绕制处理,在w相的线圈的情况下,对图示左数第三个、第六个以及第九个突极部522同样地进行绕制处理。

而且,当所有的线圈53的绕制处理结束时,定子铁芯51从直线状态卷成圆形状态,但此时,由于各铁芯52在与彼此相邻的铁芯52之间以连接部525为轴彼此产生了转动,所以各自的跨接线56会产生拉伸或松弛。

因此,对于定子50的各部分的尺寸设定了规定的条件。基于图5及图9对该条件进行说明。

如图5所示,在沿着直线配置各铁芯52的直线状态的定子铁芯51中,将各突极部522在定子铁芯51的长边方向n上的间距设为a,将铁芯52的个数设为b。

在多个突极部522均沿着与长边方向n正交的方向的状态下,突极部522的间距a表示相邻的突极部522的长边方向n上的中心522a的间隔。此外,突极部522的间距a与一个铁芯52的长边方向n的整个宽度一致。

另外,如上所述,铁芯52的个数b=9。

根据突极部522的间距a乘以铁芯52的个数b所得的值a·b求出直线状态的定子铁芯51的总长度。

另一方面,如图9所示,在各铁芯52沿着圆周配置的圆形状态的定子铁芯51中,将设置于各绝缘体55、55a的引导部555的外切圆e的半径设为r。

而且,在圆形状态的定子铁芯51中,将各绝缘体55的外周即端面覆盖部554的外缘部的半径设为c1,将定子铁芯51的外周即各铁芯52的外周部521的外缘部的半径设为c2。

此外,如一部分绝缘体55a那样,在端面覆盖部554a的外缘部的半径包括较大的半径的情况下,理想的是,基于半径较小的绝缘体55设定半径c1。

而且,上述的值a·b(直线状态的定子铁芯51的总长度)设定为满足下式(1)的数值范围。

2πr≤a·b≤2πc1…(1)

即,值a·b设定为引导部555的外切圆e的圆周2πr以上,且设定为以半径c1和半径c2中的任一较小者(在此为c1)为半径的圆周2πc1以下。

如上所述,在线圈53的绕制处理中,跨接线56沿着保持在直线状态的定子铁芯51跨接,所以通过将相当于直线状态的定子铁芯51的总长度的值a·b设定为设置于各绝缘体55上的引导部555的外切圆e的圆周2πr以上,在使定子铁芯51变形为圆形状态的情况下,能够抑制对与任一引导部555的外周面抵接的状态的跨接线56施加张力。

另外,通过将与直线状态的定子铁芯51的总长度相等的值a·b设定为各绝缘体55的外周2πc1以下,在使定子铁芯51变形为圆形状态的情况下,能够抑制跨接线56松弛而从绝缘体55的外周向外侧伸出。

此外,也可以考虑线圈53的导线的半径d,对于值a·b,设定为除了满足上式(1)以外,还满足下式(2)的条件。

2πr≤a·b≤2π(r+2d)…(2)

在该情况下,如图9所示,因为值a·b即使最大,也处于半径为r+2d的圆周以下,所以跨接线56不易从各引导部555离开导线的半径d以上的距离,能够进一步抑制跨接线56的松弛或伸出。

更理想的是,也可以考虑线圈53的导线的半径d,对于值a·b,设定为除了满足上式(1)、(2)以外,还满足下式(3)的条件。

2πr≤a·b≤2π(r+d)…(3)

在该情况下,如图9所示,值a·b即使最大,也处于半径为r+d的圆周以下,所以跨接线56从各引导部555离开的距离进一步减小,因此能够进一步抑制跨接线56的松弛或伸出。

[泵装置的动作]

由上述结构构成的泵装置10从未图示的装置外部的电源通过电路基板70对电动机30的定子50的u相、v相、w相的各线圈53按照规定的顺序进行通电,转子40进行旋转。

随之,泵机构部20的叶轮23旋转,在泵室22内,流体绕以轴线l为中心的圆周方向流动,从流体吸入口213将流体吸入泵室22内,将吸入的流体从流体排出口214排出。

[发明的实施方式的技术效果]

如上所述,在泵装置10具备的电动机30的定子50中,将突极部的间距a和铁芯52的个数b相乘所得的值a·b设定为各引导部555的外切圆e的圆周2πr以上,且设定为沿着各绝缘体55的端面覆盖部554的外缘部的圆周以下。

因此,在对直线状态的定子铁芯51进行线圈53的绕制处理,之后,使其变形为圆形状态的情况下,能够抑制向跨接线56施加过大的张力或松弛而导致各绝缘体55向外侧伸出。

另外,因为值a·b相当于直线状态的定子铁芯51的总长度,实现了该总长度的优化,所以如果对该定子铁芯51的各突极部522进行线圈的绕制处理,则能够得到抑制了向跨接线56施加过大的张力或松弛的效果,不需要以使跨接线通过严格地设定的位置的方式进行绕制处理,降低了绕制处理的复杂性,且能够简单地进行绕制处理。

另外,在考虑线圈的导线的半径d,将值a·b限定为半径比引导部555的外切圆e大导线的外径即2d的圆的圆周以下的情况下,能够使得跨接线56不易因松弛而从各引导部555离开半径d以上,能够有效地抑制跨接线56的伸出。

而且,在将值a·b限定为半径比引导部555的外切圆e大导线的半径d的圆的圆周以下的情况下,能够进一步阻止跨接线56的松弛。

另外,因为定子50将各引导部555的外周设为轴线方向形状为圆弧状的周面,所以能够使成为引导部555的外切圆e的圆周的一部分的圆弧的长度和沿着引导部555的外周被引导的跨接线56的长度更近似。由此,在将相当于定子铁芯51的总长度的尺寸的上述值a·b设定为接近2πr的值的情况下,能够适当地得到减少跨接线56的松弛的效果。

另外,因为各绝缘体55、55a均具有引导部555,所以即使在跨接线56在定子铁芯51的圆周的任一位置跨接的情况下,也能够通过引导部555进行引导,能够有效地减少跨接线56的松弛。

特别是通过在各绝缘体55、55a上设置多个引导部555,具体地说设置三个引导部555,能够在端面覆盖部554、554a的外缘部遍及整个周向引导跨接线56。另外,如果将引导部555的数量设为三个,则能够对端面覆盖部554、554a的整个周向进行引导,且绝缘体55、55a的制造也容易,也抑制了成本的上升。

因为电动机30具备上述的定子50,所以能够减少跨接线56的过大的张力导致的断线等的发生,能够长期地进行稳定的驱动。

而且,通过具备这样的电动机30,能够提供可以长期地进行稳定的驱动的可靠性高的泵装置10。

[其他]

除此以外,在实施方式中示出的细节在不脱离发明的宗旨的范围内能够适当地变更。

例如,在定子50中,使圆形状态的定子铁芯51中的各绝缘体55的端面覆盖部554的外缘部的外周的半径c1小于定子铁芯51的外周部521的外缘部的外周的半径c2,但它们的大小关系也可以颠倒。在该情况下,在式(1)中,值a·b的范围优选设为2πr≤a·b≤2πc2。

另外,也可以不在定子50的所有的绝缘体55、55a上设置引导部555。例如,在定子50的外周,跨接线56不跨接的部分很清晰的情况下,也可以不在该部分的绝缘体55、55a上设置引导部555。

另外,设置于绝缘体55、55a的引导部555的数量能够增减。而且,在引导部555的数量变多的情况下,其外周的轴线观察形状也可以不是圆弧状,而是笔直的形状。

另外,铁芯52的个数能够增减,但在将电动机30设为三相的无刷电动机的情况下,铁芯52的个数成为三的倍数。

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