本發(fā)明涉及無(wú)刷直流電機(jī)，具體地，涉及無(wú)刷直流電機(jī)的定子、電樞。

背景技術(shù)：

無(wú)刷直流電機(jī)通常由定子線圈與永磁轉(zhuǎn)子配合構(gòu)成，根據(jù)轉(zhuǎn)子位置改變定子線圈的電流方向，定子形成變化的磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，無(wú)刷直流電機(jī)具有壽命長(zhǎng)、噪音小等特點(diǎn)。

現(xiàn)有無(wú)刷直流電機(jī)在整體上通常是圓柱狀結(jié)構(gòu)，其定子包括有環(huán)形的鐵芯，鐵芯沿徑向延伸若干齒，所述若干齒沿周向均勻排布，線圈繞設(shè)于齒上，轉(zhuǎn)子與定子相對(duì)設(shè)置。然而，由于鐵芯為連續(xù)的環(huán)形結(jié)構(gòu)，會(huì)造成一定程度的漏磁，使得磁通減小，效率降低；另外，環(huán)形的鐵芯也限制了齒之間的槽口寬度，不僅使得繞線不便，而且槽滿率不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，提供一種無(wú)刷直流電機(jī)及其定子、電樞，能有效提高槽滿率及磁通量，提高電機(jī)的效率。

本發(fā)明提供一種定子，包括若干分塊以及將所述若干塊分連接的支架，所述支架為不導(dǎo)磁材料，每一分塊包括鐵芯以及裝配于鐵芯上的繞組組件，所述分塊沿周向排列，相鄰的分塊的鐵芯之間間隔形成間隙。

較佳地，所述分塊的數(shù)量為3N，其中N≥1。

較佳地，所述支架插入至相鄰的兩分塊的鐵芯之間的間隙內(nèi)。

較佳地，所述支架包括端板以及由端板延伸的接頭，所述接頭插入至相鄰的分塊的鐵芯之間的間隙內(nèi)。

較佳地，所述接頭與鐵芯其中之一形成有卡塊，其中之另一形成有卡槽，所述卡塊卡設(shè)于卡槽內(nèi)將相鄰的鐵芯相連。

較佳地，所述鐵芯上形成有軸向的穿孔，所述端板向外延伸有固定柱，所 述固定柱插接于鐵芯的穿孔內(nèi)。

較佳地，所述定子還包括另一支架，所述另一支架包括端板以及自端板延伸的固定柱，所述固定柱插接于鐵芯的穿孔內(nèi)。

較佳地，所述另一支架的固定柱與所述支架的固定柱一一對(duì)應(yīng)，且所述兩支架相對(duì)應(yīng)的固定柱分別自鐵芯的兩端穿設(shè)于同一穿孔內(nèi)。

較佳地，所述兩支架相對(duì)應(yīng)的兩固定柱的長(zhǎng)度和不大于所述鐵芯的軸向高度。

較佳地，所述鐵芯大體呈W形，包括兩翼部以及位于兩翼部之間的臂部，翼部與臂部之間形成裝配空間，所述繞組組件套設(shè)于臂部上并位于所述裝配空間內(nèi)。

較佳地，所述支架的端板向外延伸有隔板，所述隔板插入至臂部與翼部之間的裝配空間內(nèi)將所述翼部與所述繞組組件隔開(kāi)。

較佳地，所述翼部向外凸出形成卡塊，所述接頭上對(duì)應(yīng)地形成兩卡槽，所述卡塊與卡槽相互配合。

較佳地，所述繞組組件包括絕緣架以及繞設(shè)于絕緣架上的繞組，所述絕緣架中央設(shè)有對(duì)應(yīng)臂部的裝配孔，繞組繞設(shè)之后鐵芯的臂部裝配于絕緣架的裝配孔內(nèi)形成所述分塊。

本發(fā)明還提供一種電樞，包括若干分塊以及將所述若干分塊連接的支架，所述支架為不導(dǎo)磁材料，每一分塊包括鐵芯以及裝配于鐵芯上的繞組組件，所述分塊沿周向排列，相鄰的分塊的鐵芯之間間隔形成間隙，所述支架插入至相鄰的兩分塊的鐵芯之間的間隙內(nèi)。

較佳地，所述支架包括第一支架和第二支架，每一支架包括一端板，所述兩支架的端板分別蓋設(shè)于分塊的軸向兩端。

較佳地，所述第一支架和第二支架至少其中之一自端板延伸形成固定柱，所述鐵芯上設(shè)有穿孔，所述固定柱穿設(shè)于所述固定孔內(nèi)。

較佳地，所述所述第一支架和第二支架均形成有所述固定柱。

較佳地，所述兩支架的固定柱一一對(duì)應(yīng)，且相對(duì)應(yīng)的兩固定柱的長(zhǎng)度和不大于所述鐵芯的軸向高度。

較佳地，所述第一支架和第二支架至少其中之一包括自端板延伸的接頭，所述接頭插入至相鄰的分塊的鐵芯之間的間隙內(nèi)。

較佳地，所述第一支架和第二支架至少其中之一自端板向外延伸形成隔板，所述隔板插入至臂部與翼部之間的裝配空間內(nèi)將所述翼部與所述繞組組件隔開(kāi)。

本發(fā)明還提供一種無(wú)刷直流電機(jī)，包括上述定子或電樞以及相對(duì)定子或電樞轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的無(wú)刷直流電機(jī)的定子/電樞為分塊式結(jié)構(gòu)，繞線方便，有效避免提高槽滿率并易于電機(jī)的自動(dòng)化生產(chǎn)；另外各分塊的鐵芯之間形成間隙增加磁阻，有效避免漏磁，提高磁通量并提高電機(jī)的效率。

【附圖說(shuō)明】

圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的無(wú)刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1所示電機(jī)的定子的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2所示定子的爆炸圖。

圖4是定子的另一角度爆炸圖。

圖5是定子的電樞的單個(gè)分塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是圖5所示電樞分塊的爆炸圖。

圖7是定子的橫向剖視圖。

圖8為圖1所示電機(jī)的轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為圖8所示轉(zhuǎn)子的軸向剖視圖。

圖10為圖8所示轉(zhuǎn)子的橫向剖視圖。

【具體實(shí)施方式】

如圖1所示為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的無(wú)刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括定子10以及相對(duì)定子10轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子30。本實(shí)施例中，所述電機(jī)為內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)，轉(zhuǎn)子30可轉(zhuǎn)動(dòng)地插接于定子10內(nèi)。

如圖2至圖4所示，所述定子10包括電樞11、以及分別位于電樞11的軸向 兩端的支架12(以下分別稱為上支架12a、下支架12b)。所述電樞11為分塊式結(jié)構(gòu)，包括若干分塊13，所述分塊13的數(shù)量為3N(N≥1)。較佳地，所述電樞11的各分塊13結(jié)構(gòu)相同，沿周向均勻間隔排列，相鄰的分塊13之間形成有間隙14，也就是說(shuō)各分塊13構(gòu)成的電樞11在周向上并不連續(xù)。本實(shí)施例中，電樞11由3個(gè)分塊13構(gòu)成，電樞11的整體外形大致呈三角形，中間圍成圓形的通孔15，轉(zhuǎn)子30裝配于通孔15內(nèi)，所形成的電機(jī)整體外形呈三角形。在其他實(shí)施例中，根據(jù)分塊13數(shù)量的不同，所形成的電機(jī)/電樞11的外形為3N邊形，如6個(gè)分塊13構(gòu)成6邊形的電機(jī)/電樞11、9個(gè)構(gòu)成9邊形的電機(jī)/電樞11等。相比于傳統(tǒng)的圓形、方形電機(jī)，本發(fā)明3N邊形電機(jī)/電樞11可以去除多余的鐵心體積部分，電機(jī)/電樞11重量將減輕，體積減小，滿足用戶對(duì)安裝空間的特殊要求。

請(qǐng)同時(shí)參閱圖5及圖6，所述電樞11的每一分塊13包括鐵芯16、及套接于鐵芯16上的繞組組件17。所述鐵芯16由若干薄片，如矽鋼片等堆疊而成。鐵芯16整體呈W形，包括兩翼部18以及位于兩翼部18之間的臂部19。其中，所述翼部18與臂部19的徑向外端，即朝向定子10外側(cè)的端部相連；翼部18與臂部19的徑向內(nèi)端，即朝向轉(zhuǎn)子30的端部相分離。翼部18與臂部19之間均形成裝配空間20，用于安裝繞組組件17。較佳地，每一翼部18上形成有穿孔21，所述穿孔21沿軸向貫穿翼部18。每一翼部18的徑向內(nèi)端向外凸出形成有卡塊22，用于與支架12裝配。所述繞組組件17包括絕緣架23以及繞設(shè)于線架23上的繞組24。較佳地，所述絕緣架23由絕緣塑料制成，絕緣架23上固定插接有導(dǎo)電針腳，繞組24繞設(shè)于絕緣架23上并與針腳電性連接。所述繞組組件17套接于鐵芯16的臂部19上，絕緣架23的中央對(duì)應(yīng)臂部19形成有裝配孔230。

所述支架12由不導(dǎo)磁材料，如絕緣塑料等制成，將電樞11的分塊13連接為一體并將各分塊13的鐵芯16隔開(kāi)，以減小漏磁。請(qǐng)同時(shí)參閱圖3及圖4，所示上支架12a與下支架12b的結(jié)構(gòu)大致相當(dāng)，均包括端板25以及由端板25垂直延伸的若干固定柱26。其中，端板25為薄板狀結(jié)構(gòu)，分別覆蓋電樞11的軸向兩端。每一端板25的外形、尺寸與電樞11相匹配，如本實(shí)施例中端板25均為內(nèi)設(shè)圓孔的三角形結(jié)構(gòu)。所述上、下支架12a、12b的固定柱26在軸向上一一相 對(duì)應(yīng)，支架12a、12b的相互對(duì)應(yīng)的固定柱26相對(duì)端板25向外伸出的長(zhǎng)度和不大于鐵芯16的軸向高度，如此裝配后兩支架12a、12b對(duì)應(yīng)的固定柱26不會(huì)產(chǎn)生干涉。所述固定柱26對(duì)應(yīng)于鐵芯16的翼部18上的穿孔21設(shè)置，裝配時(shí)兩支架12a、12b軸向上對(duì)應(yīng)的兩固定柱26分別由鐵芯16的軸向兩端插入至同一穿孔21內(nèi)，對(duì)鐵芯16形成固定支撐。

所述下支架12b上對(duì)應(yīng)每一分塊13形成有兩隔板27，所述兩隔板27由端板25垂直延伸，隔板27延伸出的長(zhǎng)度與鐵芯16的軸向高度相當(dāng)。所述下支架12b對(duì)應(yīng)于每相鄰的兩分塊13還形成有一接頭28。所述接頭28相對(duì)端板25垂直向外延伸，其伸出的長(zhǎng)度與鐵芯16的軸向高度相當(dāng)。較佳地，所述接頭28的橫截面呈H形，其兩側(cè)形成有兩卡槽29，每一卡槽29與相鄰的一分塊13的鐵芯16的對(duì)應(yīng)的一翼部18的卡塊22相配合。請(qǐng)同時(shí)參閱圖7，組裝時(shí)，每一隔板27插入至鐵芯16的一翼部18與臂部19之間的空間20內(nèi)并與翼部18相貼靠，將繞組24與鐵芯16的翼部18隔開(kāi)，避免繞組24短路；每一接頭28插入至相鄰分塊13的鐵芯16對(duì)應(yīng)的翼部18之間的間隙14內(nèi)，兩翼部18上的卡塊22沿軸向分別滑入至接頭28的卡槽29內(nèi)，將相鄰的分塊13連接為一體，構(gòu)成電樞11。較佳地，所述卡槽29與卡塊22為燕尾型卡扣連接，避免分塊13在連接后脫開(kāi)。作為替代方案，的述卡塊也可以是矩形，楔形等其他形狀，所述卡槽具有與卡塊相匹配的形狀，也能很好地形成連接。

本實(shí)施例中，在下支架12b上形成隔板27用于鐵芯16與繞組24的隔離，以及形成接頭28用于鐵芯16之間的連接。可以理解地，所述隔板27可以也形成于上支架12a上，或者上、下支架12a、12b同時(shí)形成隔板27。類似地，所述接頭28可以形成于上支架12a上，或者上、下支架12a、12b同時(shí)形成接頭28。另外，所述接頭28與隔板27可以形成于同一支架12a或12b上，也可以分別形成于兩支架12a與12b上。再另外，本實(shí)施例中是在鐵芯16的翼部18上形成卡塊22，在接頭28上形成卡槽29，兩者卡扣連接將相鄰的分塊13連接。在一些實(shí)施例中，也可將卡槽29形成于鐵芯16上，而對(duì)應(yīng)地在接頭28上形成凸出的卡塊22，同樣通過(guò)卡扣相連的方式將相鄰的分塊13連接為一體，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。

本發(fā)明電機(jī)定子10在生產(chǎn)時(shí)，首先將繞組24繞設(shè)于線架23上，繞線方式可以是集中繞組繞線方法；繞線完畢之后將線架23的裝配孔230與鐵芯16的臂部19相對(duì)齊，并將鐵芯16的臂部19橫向壓入至線架23的裝配孔230內(nèi)或是將線架23套置于臂部19上，構(gòu)成電樞11的單個(gè)分塊13；最后將上、下支架12a、12b由分塊13的周向兩端壓入將各分塊13一體連接構(gòu)成定子10。由于是先將繞組24繞設(shè)于線架23上之后再將線架23與鐵芯16裝配，繞組24的纏繞不受槽口的形狀、大小以及繞線工藝的的限制，有效提高繞組24的槽滿率，提高電機(jī)功率密度。相比于在現(xiàn)有一體式鐵芯上繞線，本發(fā)明繞線以及繞線后與鐵芯16的裝配簡(jiǎn)單、快速、高效，將有利于產(chǎn)品自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)。另外，定子10是各分塊13通過(guò)支架12連接而成，定子10的鐵芯16在周向上由不導(dǎo)磁接頭28隔開(kāi)，相比于現(xiàn)有整體式定子結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，將減少電機(jī)在磁路上的漏磁磁通，電機(jī)性能將提高10％以上。

同時(shí)參閱圖8-10，所述轉(zhuǎn)子30包括轉(zhuǎn)軸32、固定套接于轉(zhuǎn)軸32上的磁芯34、嵌設(shè)于磁芯34上的磁鐵36、以及包覆磁鐵36的轉(zhuǎn)子套38。其中，所述磁芯34大致為圓柱狀，磁芯34的徑向外壁面上形成有若干凹槽35，所述凹槽35沿周向均勻間隔設(shè)置，每一凹槽35沿軸向貫穿磁芯34。本實(shí)施例中，所述凹槽35的數(shù)量為10個(gè)。所述每一凹槽35內(nèi)嵌設(shè)一磁鐵36，所述磁鐵36可以是鐵氧體磁鐵36。磁鐵36的徑向外壁面為圓弧面，所有磁鐵36的外壁面位于一共同的圓柱面上。本實(shí)施例中，所述磁鐵36的外壁面凸出于磁芯34的外壁面之外。所述轉(zhuǎn)子套38為兩個(gè)，均為一端開(kāi)口的圓筒狀結(jié)構(gòu)。組裝時(shí)，兩轉(zhuǎn)子套38分別從轉(zhuǎn)軸32的兩端壓入，套住磁芯34和磁鐵36。組裝時(shí)，轉(zhuǎn)子30插設(shè)于定子10的通孔15內(nèi)，定子10和轉(zhuǎn)子30直接安裝于用戶系統(tǒng)上，安裝用的鐵殼與法蘭等與客戶的安裝支架一次成型鑄造出來(lái)，減少零件數(shù)目及零件的裝配工序過(guò)程，降低零件和裝配成本。

值得說(shuō)明的是，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，根據(jù)本發(fā)明的創(chuàng)造精神，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以做出其他變化，比如：本實(shí)施例中電樞是用作定子，但在其他實(shí)施例中，電樞也可以用作轉(zhuǎn)子，這些依據(jù)本發(fā)明的創(chuàng)造精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。