專利名稱：電動機的制作方法
技術領域：
本發明涉及多級、多相的電動機。
背景技術：
在各種各樣用途中作為動力而使用的多級多相電動機中，作為線 圈的繞線方式，已知有集中繞組方式。所謂集中繞組方式是將定子的 線圈經由絕緣物直接纏在齒狀物上的方式，具有生產設備合理化和能 夠減少電線量進而減少漏泄電流等優點。這種集中繞組方式的電動機雖然容易實現繞線工序的自動化，但 是像與引出線和導線的連接處理等這樣的的端線部分的處理很費工夫，與之相對應已提出了各種各樣的提案(例如，參照專利文獻1、 2)。 另一方面，纏繞在齒狀物上的線圈的相間必須要絕緣，但若線圈 數量增大，就很難確保絕緣。作為應對這樣的相間的絕緣的現有技術， 已知有專利文獻3、 4的結構。專利文獻1日本特開2003 — 158845號公報專利文獻2日本特開2003 — 158846號公報專利文獻3日本特開2004 — 72857號公報專利文獻4日本特開2007 — 181313號公報 如上述的專利文獻1 2所述，在纏繞在定子上的線圈引出線等的 端線部分的處理中嘗試著各種各樣的辦法。這些線的固定不僅必須要 在進行了線圈繞線之后再進行，還需要不干擾轉子的旋轉運動，并且 必須在不對旋轉磁場給予影響的位置上進行。從而，在專利文獻1 2 中，在定子上方的位置上使用端子板和配線處理板進行末端處理。此外，專利文獻3 4使用樹脂絕緣或者絕緣部件實現了各相的線 圈間的絕緣。但是，這些現有技術都是以線圈繞線已完成的狀態為前提的。例 如，在專利文獻1 2中，從該狀態開始通過板部件進行末端處理，不是對于意識到前后工序后的結構進行考慮的。即，只不過是公開了一 種改善"復雜的后工序"的方式，而沒有從電動機全部工序實現批量生產性的提高。此外，在專利文獻3 4中雖然公開了在各相的線圈間 夾有絕緣體的結構，但是與專利文獻1 2同樣地沒有意識到前后工序。發明內容本發明就是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種批量生 產性良好，能夠實現定子一線圈間和線圈的相間的可靠絕緣的電動機。為了達到上述目的，本發明涉及一種電動機，其具有在設置于 鐵芯的齒狀物上纏繞線圈的集中繞組的定子；和利用流過上述線圈的電流所產生的旋轉磁場進行旋轉的轉子，在該電動機中，具有絕緣體，上述絕緣體具有使線圈一鐵芯間和線圈相間絕緣的 多個絕緣腳部，該絕緣體具有連接多個絕緣腳部的圓環狀的圓環部；設置在上述圓環部外周側并設置有連接上述線圈和引出線的壓接端子的端子固定部；和固定上述線圈的中性點的中性點固定部，在上述圓環部的與上述定子相反一側的面上設置引導部，上述引 導部進行上述線圈的搭接線與上述引出線的導向和固定，上述端子固定部設置在上述圓環部的周向中與上述絕緣腳部相同 的位置上，在上述端子固定部的比上述圓環部還靠下方的位置，設置有向著 上述鐵芯延伸的下方延伸部。此外，在具有上述特征的電動機中，更優選具有如下具體特征。(1) 上述中性點固定部設置在上述圓環部的周向上不同于上述端 子固定部的位置、且與上述絕緣腳部之一相同的位置上。(2) 上述下方延伸部的前端與上述鐵芯抵接。(3) 上述端子固定部具有在上述定子的相反側方向上開口并插入 上述壓接端子的插入孔，上述壓接端子和上述中性點在上述定子的相 反側的方向上露出。(4) 上述線圈具有在上述鐵芯的上下突出的線圈尾部，在上述線 圈尾部與上述鐵芯的表面之間形成有空間，該空間位于上述絕緣腳部之間。(5) 上述空間向著離心方向內外開放，上述絕緣腳部和上述下方 延伸部被設置在不與上述空間相干擾的位置上。(6) 上述絕緣腳部在上述鐵芯內延伸到上下纏繞的上述線圈的高 度方向的中央部。根據本發明，能夠提供一種批量生產性良好，能夠實現定子一線 圈間和線圈的相間的可靠絕緣的電動機。
圖1是本實施方式涉及的電動機的分解立體圖。圖2是示出本實施方式涉及的電動機1的線圈端部的圖。 圖3是省略了端線部分而示出的定子外觀的立體圖、側視圖和俯 視圖。圖4是絕緣體的外觀立體圖。 圖5是轉子的分解立體圖。圖6是示出搭載本實施方式的電動機的一例的圖。
具體實施方式
以下，使用
本發明的實施方式。圖1是本實施方式涉及的電動機的分解立體圖。本實施方式的電動機1構成為具有在由層 疊鋼板形成的鐵芯11上纏繞有線圈13的定子10;和利用流到線圈13中的電流所產生的旋轉磁場進行旋轉的轉子20。轉子20如后所述地在層疊鋼板內部填入永久磁鐵，本實施方式的電動機1成為所謂的永磁電動機(IPM電動機)。如圖1所示，定子IO是在鐵芯11上設置的齒狀物(亍^一7) 12上纏繞線圈13的集中繞組方式，在已纏在鐵芯11上的狀態中，線 圈13形成從鐵芯11的上下兩側突出的線圈尾部13a。此外，線圈13的端部與導線的電氣性連接或中性點的固定是必要 的。在本實施方式中在處理這些線圈13端部中，在鐵芯11上方具有 形成線圈端的處理部的絕緣體14。圖2是示出本實施方式涉及的電動機1的線圈端部的圖，圖2(a)6示出了各相的線圈末端，圖2 (b)示出了中性點的線圈末端，圖2(c) 示出了引出線。如圖2 (a)所示，u相、v相、w相的各相的線圈末端15，從定 子10的線圈13側經由絕緣體14的線圈腳引出部，引出到絕緣體14的上部。于是，在U相中，以Ui側和U2側為一組被固定。v相和w相也同樣地固定。這些各相的線圈末端通過與引出線17電氣性連接而通 電。關于該連接時的絕緣體14的結構以后進行敘述。此外，從圖2 (a)可知，設置了3個用于固定各相的端子固定部， 在這些端子固定部附近設置各相線圈的一側，另一側被順時針引繞過 絕緣體14。下面，使用圖2 (b)關于中性點側的線圈末端進行說明。中性點 側的線圈末端15從不同于圖2 (a)的線圈腳引出部的位置上引出6個 端，將它們集中后利用壓著端子16固定在絕緣體14上設置的中性點 固定部上。引出線17如圖2 (c)所示，從端子固定部順時針引出。該環繞方 向與各相的線圈末端15的環繞方向同向，使得盡量不與各相的線圈末 端15相干擾。再有，為了向期望方向導向上述各個端線(搭接線)，并且抑制各 端線的接觸，對絕緣體14施加了引導形狀。特別是雖然在引出線17 上設置了強度大的絕緣被膜，但是由于其他線圈末端15 —般都是搪瓷 被膜這樣的容易脫落的被膜，因此，為了抑制這些線圈末端的接觸， 將引導形狀設置得有高低差。此外，在圖2 (b) (c)中示出的※部分中進行中性點和引出線17 的固定。即，從后述的中性點導向部14g向著中性點固定部14d的中 性點的線圈末端15和引出線17，在這些配線所通過的部位，并且是各 相的線圈末端15不通過的部位被固定。在本實施方式中，按照在該部 位能夠受激(^一^y夕')的方式在絕緣體14設置溝槽，使得能在該 位置上利用軟線固定兩條配線。圖3是省略了端線部分而示出的定子10的外觀的圖，圖3 (a)示 出立體圖，圖3 (b)示出側視圖，圖3 (c)示出俯視圖。此外，圖4 是本實施方式的絕緣體14的外觀立體圖。使用圖3和圖4，關于絕緣體14的結構和絕緣體14對于鐵芯11的安裝結構進行說明。如前所述，在鐵芯11設置齒狀物12，在該齒狀物12上纏繞線圈 13。利用流到該線圈13中的電流產生旋轉磁場，轉子20進行旋轉。 本實施方式的絕緣體14具有使線圈一鐵芯間和線圈相間絕緣的多個絕 緣腳部14a。絕緣腳部14a從圓環狀的圓環部14b開始延伸，任一個絕緣腳部 14a都成為向一個方向延伸的結構。換言之，圓環部14b連接多個絕緣 腳部14a作為一個部件，使線圈一鐵芯間和線圈的相間能夠絕緣。如 圖4所示，線圈的相間的絕緣主要由基部14a'進行，線圈一鐵芯間的 絕緣主要由凸緣部14a"進行。再有，絕緣腳部14a在鐵芯11內延伸到上下纏繞的線圈13的高 度方向的中央部。目卩，若假設鐵芯11的上下方向的長度為Lp鐵芯11 內的絕緣腳部14a的延伸長度為L2，則絕緣腳部14a就具有L,^2L2 的長度L2。這相當于在永磁電動機中起磁時，在使大電流瞬時流通過 線圈13時的線圈13的瞬動中防止線圈的相間的接觸而需要的長度。如上所述，絕緣腳部14a由在離心方向上放射狀設置的基部14a' 和位于基部14a'的內周側并向圓周方向延伸的凸緣部14a"構成，利用 該結構，確保了絕緣腳部14a的強度，也抑制了插入到線圈13高度方 向的中央部時的破損，能夠容易地進行插入。在圓環部14b的外周側設置著端子固定部14c和固定線圈13的中 性點的中性點固定部14d，所述端子固定部14c設置有連接線圈13和 來自線圈的引出線17的壓接端子。此外，在圓環部14b的定子10相反側的面、即與多個絕緣腳部14a 延伸的面相反側的面上，設置著進行線圈末端15的各配線與引出線17 的導向和固定的引導部14e。引導部14e是為了向圓周方向導向圓環部 14b上的配線而設置的，在導向所需的范圍內固定配線。從而，根據導 向作用而形狀和高度不同，為了盡量避免各配線的接觸，在圓環部14b 上設置有多個引導部14e。通過絕緣體14具有上述各結構，不僅電氣性絕緣，而且也能夠導 向和固定從線圈13延伸的各線。端子固定部14c被設置于在圓環部14b的周向上與絕緣腳部14a延伸
的下方延伸部14f。在本實施方式中，如圖4所示，端子固定部14c中 具有在鐵芯11的相反側方向上開口并插入壓接端子的插入孔14c'。因 此，由于在從開口側向插入孔14c'插入壓接端子時，下方延伸部14f 與鐵芯ll抵接并被固定，因此，能夠容易地進行插入操作。
此外，由于在圓周方向上設置了多個下方延伸部14f，因此，也有 助于在鐵芯11上安裝絕緣體14時的定位。g卩，在線圈13的相間空隙 間插入絕緣腳部14a后將絕緣體14安裝在鐵芯11上時，通過使多個 下方延伸部14f的尖端與鐵芯11的表面抵接，就成為能夠在線圈尾部 13a的上方水平安裝圓環部14b的結構。
再有，本實施方式的絕緣體14配合線圈13的絕緣位置而具有6 個絕緣腳部14a，但端子固定部14c的數量為3個。這是由進行固定的 端子數量決定的，若是在圓周方向中與絕緣腳部14a相同的位置，則 不限于3個。
此外，將中性點固定部14d設置在圓環部14b的周向中不同于端 子固定部14c的位置、即與絕緣腳部14a之一相同的位置上。S卩，設 置在6個絕緣腳部14a中的、與端子固定部14c所位于的3個絕緣腳 部14a不同的地方上。當然，在該位置上也設置著下方延伸部14d，在 設置中性點時，通過與鐵芯11抵接來固定下方延伸部14d，很容易進 行安裝。
中性點固定部14d也與端子固定部14c同樣地具有從上方插入中 性點的開口，通過插入來固定中性點。從而，壓著端子16和中性點在 絕緣體14中成為在鐵芯11的相反側方向上露出的結構。
再有，在固定中性點時，利用設置在圓環部14b的周向中與絕緣 腳部14a相同的位置上的中性點導向部14g，向中性點固定部14d引導 中性點。該中性點導向部14g設置在與中性點固定部14d相鄰的絕緣 腳部14a的位置上，從而很容易進行固定。在中性點導向部14g的位 置上也設置著下方延伸部14d，得到與上述同樣的效果。
本實施方式中是利用中性點導向部14g向中性點固定部14d的方 向導向線圈末端，并進一步利用第二中性點導向部14g'(位于中性點 導向部14g和中性點固定部14d之間)向固定部14d引導中性點的結構。
線圈13如上所述地具有向鐵芯11的上下突出的線圈尾部13a。在 纏繞在鐵芯11上的線圈13中，線圈尾部13a示出了從鐵芯11向上下 突出的部分，如圖3 (b)所示，在線圈尾部13a的線圈纏繞的圓周內 和鐵芯11的表面之間形成有空間。
該空間是在向鐵芯11纏繞線圈13的制造工序中為了提高占空因 數而放置其他部件的夾具所產生的。具體地說，由于經過了 (1)在齒 狀物12的上下之間放置夾具，(2)在齒狀物12和夾具周圍纏繞線圈 13， (3)線圈13的纏繞結束之后，(4)拆下夾具，這樣(1) (4) 的工序后纏上了線圈13，因此就在拆下夾具的部分產生空間。
由于本實施方式的絕緣腳部14a使線圈相間絕緣，因此，該空間 就位于多個絕緣腳部14a之間。此外，如上所述，端子固定部14c、中 性點固定部14d和在這些固定部上固定端子等時進行定位的下方延伸 部14f，都在絕緣體14的圓周方向中設置在與絕緣腳部14a相同的位 置上。從而，該空間向著離心方向內外敞開。
其結果，由于絕緣腳部14a和下方延伸部14f在離心方向中位于不 與空間相干擾的位置上，因此，在制造工序中拆下夾具時，絕緣體14 不成為妨礙。
如上所述，本實施方式的絕緣體14不僅實現了線圈一鐵芯間和線 圈的相間的可靠的絕緣，而且具有批量生產性良好的形狀。
圖5是本實施方式的轉子20的分解立體圖。如圖1所示，本實施 方式的轉子20與定子10的內周面對置地進行配置。具有由層疊鋼板 構成的鐵芯22和填入到鐵芯22內的永久磁鐵21 。
從而，通過利用絕緣體14固定的配線端部進行通電，在線圈13 中產生電流，轉子20就利用其旋轉磁場而進行旋轉。
圖6是示出搭載本實施方式的電動機1的一例的圖。示出了搭載 在冷凍空調機中所使用的密閉式電動壓縮機中的例子。在該圖6中省 略了壓縮機部分，但其結構是在旋轉軸24上連結活塞式、輪轉式或者 渦輪式壓縮機，在密閉容器30內壓縮制冷劑的結構。
在冷凍空調機的密閉式電動壓縮機中使用的 動機中，以在密閉 容器30內固定定子10，在密閉容器內長期進行運轉為前提。此外，在與制冷劑的壓縮機構連結的關系上，為了消除不平衡而多數都安裝有
平衡錘23 (參照圖5)。另外，還要求按照負荷以寬范圍的轉速進行驅動。
因為要求在這樣的過于苛刻的環境中長時間運轉，因此必須要可 靠地固定從線圈來的各線，通過使用本實施方式的電動機，能夠可靠 地實現線圈和鐵芯的電氣性絕緣，能夠實現可靠性高的電動壓縮機。
當然，本實施方式的電動機不限于在密閉容器30內使用的情況， 在內外連通的框體內使用的情況也沒問題。此外，本實施方式中平衡 錘23不是必須的結構，當然能夠在通用的電動機中使用。
權利要求
1.一種電動機，其具有在設置于鐵芯的齒狀物上纏繞線圈的集中繞組的定子；和利用流過所述線圈的電流所產生的旋轉磁場進行旋轉的轉子，該電動機的特征在于，具有絕緣體，所述絕緣體具有使線圈-鐵芯間和線圈相間絕緣的多個絕緣腳部，該絕緣體具有連接多個絕緣腳部的圓環狀的圓環部；設置在所述圓環部外周側并設置有連接所述線圈和引出線的壓接端子的端子固定部；和固定所述線圈的中性點的中性點固定部，在所述圓環部的與所述定子相反一側的面上設置引導部，所述引導部進行所述線圈的搭接線與所述引出線的導向和固定，所述端子固定部設置在所述圓環部的周向中與所述絕緣腳部相同的位置上，在所述端子固定部的比所述圓環部還靠下方的位置，設置有向著所述鐵芯延伸的下方延伸部。
2. 根據權利要求l所述的電動機，其特征在于， 所述中性點固定部設置在所述圓環部的周向上不同于所述端子固定部的位置、且與所述絕緣腳部之一相同的位置上。
3. 根據權利要求l所述的電動機，其特征在于， 所述下方延伸部的前端與所述鐵芯抵接。
4. 根據權利要求1 3中任一項所述的電動機，其特征在于， 所述端子固定部具有在所述定子的相反側方向上開口并插入所述壓接端子的插入孔，所述壓接端子和所述中性點在所述定子的相反側 的方向上露出。
5. 根據權利要求1 3中任一項所述的電動機，其特征在于， 所述線圈具有在所述鐵芯的上下突出的線圈尾部，在所述線圈尾部與所述鐵芯的表面之間形成有空間，該空間位于所述絕緣腳部之間。
6. 根據權利要求5所述的電動機，其特征在于， 所述空間向著離心方向從內向外敞開，所述絕緣腳部和所述下方延伸部被設置在不與所述空間相干擾的位置上。
7. 根據權利要求1 3中任一項所述的電動機，其特征在于， 所述絕緣腳部在所述鐵芯內延伸到上下纏繞的所述線圈的高度方向的中央部。
全文摘要
本發明提供一種批量生產性良好，并且實現了定子-線圈間和線圈的相間的可靠絕緣的電動機，在具有集中繞組的定子和轉子的電動機中具備絕緣體，上述絕緣體具有使線圈-鐵芯間和線圈相間絕緣的多個絕緣腳部。該絕緣體由連接多個絕緣腳部的圓環狀的圓環部；設置在上述圓環部外周側并設置有連接上述線圈和引出線的壓接端子的端子固定部；和固定上述線圈的中性點的中性點固定部構成。具有下述(1)～(3)的特征。(1)在定子的相反一側設置進行搭接線與引出線的導向和固定的引導部。(2)將端子固定部設置在圓環部的周向上與絕緣腳部相同的位置上。(3)在端子固定部的比圓環部還靠下方的位置設置下方延伸部。
文檔編號H02K3/34GK101662177SQ20091016394
公開日2010年3月3日 申請日期2009年7月30日 優先權日2008年7月30日
發明者地頭園智昭, 石井公平, 筱田和夫, 野間啟二 申請人:株式會社日立產機系統