電機(jī)及其定子結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種電機(jī)，包括支撐座、定子結(jié)構(gòu)以及轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，所述支撐座形成有中空套筒支撐轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)，所述定子結(jié)構(gòu)包括有磁芯、包覆于磁芯上的繞線架、以及繞設(shè)于磁芯上的線圈，所述磁芯包括環(huán)形的軛以及由所述軛沿徑向向外延伸的若干齒，所述繞線架包括包覆所述磁芯的絕緣部以及位于絕緣部內(nèi)的連接部，所述連接部包括由所述絕緣部一體沿徑向向內(nèi)延伸的環(huán)形基板、由所述基板的內(nèi)邊緣一體沿軸向延伸的圓筒、以及連接于所述圓筒的外壁面與絕緣部的內(nèi)壁面之間的若干翼片，所述圓筒套設(shè)于所述支撐座的套筒上，本發(fā)明電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)的繞線架在磁芯的內(nèi)部一體形成圓筒與支撐座連接，不僅節(jié)省材料，還能有效減輕定子結(jié)構(gòu)以及電機(jī)的重量。
【專利說明】
電機(jī)及其定子結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電機(jī)，特別是涉及電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]電機(jī)作為一種動(dòng)力源，常用于日常生產(chǎn)生活中，如電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、水栗等。通常，電機(jī)由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成。其中，所述定子由磁芯及纏繞于磁芯上的線圈構(gòu)成，所述轉(zhuǎn)子上設(shè)置有永磁體，定子的線圈通電時(shí)產(chǎn)生變化的磁場，與轉(zhuǎn)子的磁場作用，推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)負(fù)載。
[0003]現(xiàn)有定子的磁芯通常是由大量矽鋼片堆疊而成，每一矽鋼片由薄片狀原料直接沖孔而成，包括環(huán)形的軛部以及由軛部向外輻射的齒部，所述軛部中央設(shè)安裝部用于將定子固定連接至其它元件器，所述齒部上繞設(shè)線圈。現(xiàn)有定子的磁芯雖然在制程上較為簡單，但沖孔制造會(huì)形成大量的廢料，造成原料的浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，提供一種材料利用率高的定子結(jié)構(gòu)及采用該定子結(jié)構(gòu)的電機(jī)。
[0005]一種定子結(jié)構(gòu)，包括有磁芯、包覆于磁芯上的繞線架、以及繞設(shè)于磁芯上的線圈，所述磁芯包括環(huán)形的軛以及由所述軛沿徑向向外延伸的若干齒，所述繞線架包括包覆所述磁芯的絕緣部以及位于絕緣部內(nèi)的連接部，所述連接部包括由所述絕緣部一體沿徑向向內(nèi)延伸的環(huán)形基板、由所述基板的內(nèi)邊緣一體沿軸向延伸的圓筒、以及連接于所述圓筒的外壁面與絕緣部的內(nèi)壁面之間的若干翼片。
[0006]—種電機(jī)，包括支撐座、定子結(jié)構(gòu)以及轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，所述支撐座形成有中空套筒支撐轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)，所述定子結(jié)構(gòu)包括有磁芯、包覆于磁芯上的繞線架、以及繞設(shè)于磁芯上的線圈，所述磁芯包括環(huán)形的軛以及由所述軛沿徑向向外延伸的若干齒，所述繞線架包括包覆所述磁芯的絕緣部以及位于絕緣部內(nèi)的連接部，所述連接部包括由所述絕緣部一體沿徑向向內(nèi)延伸的環(huán)形基板、由所述基板的內(nèi)邊緣一體沿軸向延伸的圓筒、以及連接于所述圓筒的外壁面與絕緣部的內(nèi)壁面之間的若干翼片，所述圓筒套設(shè)于所述支撐座的套筒上。
[0007]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)的繞線架在磁芯的內(nèi)部一體形成圓筒與支撐座連接，不僅節(jié)省材料，還能有效減輕定子結(jié)構(gòu)以及電機(jī)的重量。
【附圖說明】
[0008]以下將結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0009]圖1為本發(fā)明電機(jī)的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為圖1的俯視圖。
[0011 ]圖3為圖1所示電機(jī)的爆炸圖。
[0012]圖4為電機(jī)的繞線架的另一角度視圖。
[0013]圖5為圖1的立體剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1至圖3所示，本發(fā)明電機(jī)包括支撐座10、套接于所述支撐座10上的定子結(jié)構(gòu)20、以及與所述定子結(jié)構(gòu)20作用的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)60(見圖5)，所述轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)60環(huán)繞于定子結(jié)構(gòu)20的外圍。
[0015]所述支撐座10的中央沿軸向向上凸出形成有中空的套筒12，用于承載軸承等，以支撐轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)。所述套筒12在其頂端的外壁面上向外凸出形成一凸起14，用于與所述定子結(jié)構(gòu)20在周向上配合定位，所述凸起14優(yōu)選為條狀。所述支撐座10上還形成有固定柱16以及定位柱18。本實(shí)施例中，所述固定柱16以及定位柱18分別為兩個(gè)，環(huán)繞所述套筒12設(shè)置，沿套筒12的周向所述定位柱18與固定柱16呈交替分布。所述每一固定柱16內(nèi)形成一固定孔17，所述固定孔17可以是圓孔或螺孔等，用于與定子結(jié)構(gòu)20固定連接。所述每一定位柱18的頂端形成一臺(tái)階19，用于對定子結(jié)構(gòu)20在軸向上初步定位。較佳地，所述定位柱18略高于所述固定柱16，所述臺(tái)階19與固定柱16的頂面大致位于同一高度。
[0016]所述定子結(jié)構(gòu)20包括由具有導(dǎo)磁性能的軟磁性材料如鐵等制成的定子磁芯22、包覆于磁芯22上的絕緣繞線架24、以及纏繞于磁芯22上的線圈25。
[0017]本實(shí)施例中，所述磁芯22為帶料螺旋疊繞而成的一體結(jié)構(gòu)(即由料帶連續(xù)螺旋疊繞而成)，包括環(huán)形的軛26、及由軛26的外緣沿徑向向外延伸的若干齒28。所述軛26為螺旋而成的中空筒狀結(jié)構(gòu)，所述齒28沿軛26的周向均勻間隔設(shè)置(在有些實(shí)施例中也可以非均勻間隔分布)。相較于傳統(tǒng)的圓形沖片結(jié)構(gòu)，螺旋疊繞形成的磁芯22基本沒有廢料，可有效提升原料的利用率。在一些實(shí)施例中，也可由帶料彎曲形成環(huán)形疊片，然后若干疊片沿電機(jī)軸向堆疊形成磁芯22，同樣地基本沒有廢料。本實(shí)施例中，所述磁芯22的軛26形成有若干通孔27，所述通孔27可以是帶料上形成的小孔相疊而成，沿軛26的周向均勻間隔分布(在有些實(shí)施例中也可以非均勻間隔分布)，每一通孔27沿軸向貫穿所述軛26，鉚釘30等固定件穿設(shè)于所述通孔27內(nèi)使磁芯22定型。在一些實(shí)施例中，磁芯22也可通過其它方式定型，如通過焊接將相疊的齒28的翼部34固定連接等。
[0018]所述每一齒28包括與軛26連接的繞線部32以及形成于繞線部32的末端的沿電機(jī)周向延伸的翼部34。相鄰的兩繞線部32之間形成一繞線槽36，相鄰的兩翼部34之間形成一槽口 38，所述線圈繞設(shè)于繞線部32上并位于繞線槽36內(nèi)。較佳地，所述翼部34與繞線部32的連接處形成有切槽33。在成型前所述翼部34部分向外翹起，在帶料螺旋成型后，相鄰的翼部34之間形成較大的槽口 38以方便繞線，繞線完成之后翹起的翼部34受壓產(chǎn)生塑性變形向內(nèi)彎曲，翼部34的根部與繞線部32緊密抵觸，相鄰的翼部34之間形成較小的槽口以降低電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩。本實(shí)施例中，只在繞線部32的單側(cè)與所述翼部34的連接處開切槽33，當(dāng)然在其他實(shí)施方式中，也可以在繞線部32的兩側(cè)與翼部34連接處分別設(shè)切槽33ο
[0019]如圖3及圖4所示，所述繞線架24為塑料等絕緣材料通過二次成型(overmolding)直接成型于定子磁芯22上的一體式結(jié)構(gòu)，包括一用于裝配的連接部40以及環(huán)繞所述連接部40的絕緣部42。所述絕緣部42與磁芯22的外形相匹配，如圖5所示，優(yōu)選地，所述絕緣部42覆蓋所述磁芯22的除翼部34的外圓周面35之外的所有外表面，如此保證后續(xù)在磁芯22上繞設(shè)線圈時(shí)線圈與磁芯22的絕緣，避免線圈短路。所述連接部40用于與支撐座10連接固定，包括由絕緣部42的底端的內(nèi)緣一體向內(nèi)延伸的基板44、形成于基板44上的圓筒46、以及連接于圓筒46與絕緣部42之間的若干翼片48。
[0020]所述基板44呈圓環(huán)形，對應(yīng)支撐座10上的固定柱16以及定位柱18，所述基板44上分別形成有穿孔45及定位孔43，如圖4所示。本實(shí)施例中，所述穿孔45及定位孔43均位于基板44的外邊緣，即基板44與絕緣部42的連接處。所述穿孔45呈圓形，直徑與固定柱16的固定孔17相當(dāng)；所述定位孔43呈半圓形，直徑與所述定位柱18相當(dāng)。所述圓筒46由基板44的內(nèi)邊緣沿軸向向外延伸，其內(nèi)徑可以略大于所述支撐座10的套筒12的外徑。如圖3所示，對應(yīng)于套筒12上的凸起14，所述圓筒46在其頂端的內(nèi)壁面上形成有凹陷47與其配合定位?？梢岳斫獾?，也可在圓筒46的內(nèi)壁面上形成凸起14，對應(yīng)地在套筒12的外壁面上形成凹陷47。所述翼片48 —體連接于圓筒46的外壁面與絕緣部42的內(nèi)壁面之間，沿周向均勻間隔設(shè)置，翼片48的底端與所述基板44 一體連接。
[0021]如圖5所示，當(dāng)定子結(jié)構(gòu)20組裝于支撐座10上時(shí)，通過對齊繞線架24的凹陷47與支撐座10上的凸起14，使定子結(jié)構(gòu)20與支撐座10在周向上定位，之后將定子結(jié)構(gòu)20沿軸向套裝于支撐座10的套筒12上，定位柱18的頂端插入定位孔43內(nèi)，穿孔45與所述固定柱16相對齊，繞線架24的底面位于所述定位柱18的臺(tái)階19以及固定柱16的定位面上，如此在軸向上對定子結(jié)構(gòu)20定位。最后，固定件50穿過基板44上的穿孔45后鎖合于支撐座10的固定柱16的固定孔17內(nèi)，將定子結(jié)構(gòu)20固定連接于所述支撐座10上。
[0022]所述固定件50可以是螺釘、鉚釘?shù)龋?dāng)固定件50為鉚釘時(shí)，如本實(shí)施例所示，所述固定件50可以在成型所述繞線架24時(shí)一體固定在繞線架24上，對應(yīng)地所述支撐座10上的固定柱16的固定孔17為貫穿固定座的圓孔，組裝時(shí)固定件50的末端穿過固定柱16之后鉚壓，將定子結(jié)構(gòu)20與支撐座10固定連接。當(dāng)所述固定件50為螺釘時(shí)，在成型所述繞線架24時(shí)可以在穿孔45內(nèi)設(shè)置一金屬件，如金屬套管等，避免裝配過程中對繞線架24形成磨損。
[0023]請參閱圖5，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子60包括轉(zhuǎn)軸62、固定至轉(zhuǎn)軸62的殼體64、安裝于殼體64側(cè)壁內(nèi)表面的永久磁鐵66，所述永久磁鐵66與定子磁芯22的齒28的外表面相對且在兩者之間形成氣隙。所述轉(zhuǎn)軸62通過軸承68安裝至支撐座10的套筒12內(nèi)。所述殼體64端壁設(shè)若干通風(fēng)孔65以便外部氣流進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部從而對電機(jī)內(nèi)部進(jìn)行冷卻。
[0024]本發(fā)明電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)20通過帶料彎曲/卷繞形成磁芯22，可以提高原材料利用率并減小齒槽轉(zhuǎn)矩，提高電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。另外，通過二次成型形成一體的繞線架24，所述繞線架24在磁芯22的內(nèi)部一體形成圓筒46與支撐座10連接，相對于傳統(tǒng)的磁芯22中央設(shè)連接部用于與支撐座10連接，不僅節(jié)省材料，而且繞線架24由塑料制成，其圓筒46與絕緣部42之間通過翼片48連接，翼片48之間中空，有效減輕定子結(jié)構(gòu)20以及電機(jī)的重量。
[0025]可以理解地，所述支撐座10可以由金屬材料如鋁制成，在定子結(jié)構(gòu)安裝至所述套筒12后，套筒12的自由端可向外延伸超出圓筒46的自由端，通過帶弧形加工面的工具進(jìn)行封口，以使得套筒12的自由端向外塑性變形從而實(shí)現(xiàn)與定子結(jié)構(gòu)之間的鉚接(即套筒12的自由端的外表面由外向內(nèi)壓靠在定子結(jié)構(gòu)的圓筒46的邊緣以防止圓筒46從套筒12的自由端退出)，如此則可以省略固定件50的使用。
[0026]需要說明的是，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，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)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種定子結(jié)構(gòu)，包括磁芯、包覆于磁芯上的繞線架、以及繞設(shè)于磁芯上的線圈，其特征在于:所述磁芯包括環(huán)形的軛以及由所述軛沿徑向向外延伸的若干齒，所述繞線架包括包覆所述磁芯的絕緣部以及位于絕緣部內(nèi)的用于固定連接至支撐座的連接部。2.如權(quán)利要求1所述的定子結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述連接部包括由所述絕緣部一體沿徑向向內(nèi)延伸的環(huán)形基板、由所述基板的內(nèi)邊緣一體沿軸向延伸的圓筒、以及連接于所述圓筒的外壁面與絕緣部的內(nèi)壁面之間的若干翼片。3.如權(quán)利要求1所述的定子結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述每一齒包括與軛連接的繞線部以及形成于繞線部末端的翼部，所述線圈纏繞于繞線部上，所述翼部與繞線部的連接處形成有切槽，所述翼部在繞線完成前部分向外翹起，繞線完成后受力向內(nèi)彎曲變形與繞線部相接觸。4.如權(quán)利要求1所述的定子結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述磁芯由料帶彎曲而成，磁芯的軛上形成有通孔，所述通孔內(nèi)插設(shè)有固定件使磁芯定型。5.如權(quán)利要求1所述的定子結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述磁芯由料帶彎曲而成，磁芯的翼部通過焊接固定連接為一體。6.如權(quán)利要求1所述的定子結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述繞線架的絕緣部覆蓋除翼部的外圓周面之外的磁芯的其余所有外表面。7.一種電機(jī)，包括支撐座、定子結(jié)構(gòu)以及轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，所述支撐座形成有中空套筒以支撐轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)，其特征在于:所述定子結(jié)構(gòu)為權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的定子結(jié)構(gòu)，所述定子結(jié)構(gòu)的連接部套設(shè)于所述支撐座的套筒上。8.如權(quán)利要求7所述的電機(jī)，其特征在于，所述繞線架的基板上形成有穿孔，所述支撐座上形成有對應(yīng)穿孔的固定柱，固定件穿過所述穿孔后固定連接于所述固定柱內(nèi)。9.如權(quán)利要求8所述的電機(jī)，其特征在于，所述繞線架為二次成型的一體結(jié)構(gòu)，所述固定件在繞線架成型時(shí)一體固定在所述繞線架的穿孔處，固定件的末端穿過所述支撐座將所述定子結(jié)構(gòu)與支撐座連接。10.如權(quán)利要求7所述的電機(jī)，其特征在于，所述支撐座上形成有定位柱，所述定位柱的頂端形成有臺(tái)階，所述基板上對應(yīng)定位柱形成有定位孔，所述定位柱的頂端插接于定位孔內(nèi)，所述定子結(jié)構(gòu)的基板位于定位柱的臺(tái)階上。11.如權(quán)利要求7所述的電機(jī)，其特征在于，所述繞線架的圓筒的內(nèi)壁面與所述支撐座的套筒的外壁面其中之一形成有凸起，其中之另一形成有與所述凸起配合的凹陷，用于對所述定子結(jié)構(gòu)在周向上定位。
【文檔編號(hào)】H02K5/16GK105846559SQ201510738743
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年11月3日
【發(fā)明人】趙健, 王勇, 李勇, 彭偉發(fā), 張亞明, 廖燕飛, 葉迎松
【申請人】德昌電機(jī)(深圳)有限公司