CN101110530A - 用于旋转电机的定子 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于旋转电机的定子，其中，绕组部分所占有的容积可得到增大，并且，连接线可被容易地接合以防止脱落。与从绕组部分延伸的连接线相接合的多个连接线接合钩(23)被分别设置在多个磁极部(11)和磁轭(9)之间的边界部分的附近，与磁极部(11)相对应。将连接器(29)在电路衬底(7)上的安装位置确定为连接器的多个端子导体的全部端部可被设置在相邻两个连接线接合钩(23)之间。凭借该布置，可将多个端子导体(31)的全部端部(31a)设置在多个绕组部分(3)中相邻的两个之间，并且与绕组部分(3)隔开。

Description

用于旋转电机的定子
技术领域
本发明涉及一种用于旋转电机的定子。
背景技术
日本专利公开第11-206057号的图13示出了用于旋转电机的定子，该定子包括：定子铁芯，该定子铁芯包括环形磁轭和从环形磁轭朝向磁轭的中心线突出的多个磁极部；由缠绕在定子铁芯的磁极部周围的绕组导体形成的多个绕组部分；以及狭槽绝缘体(slot insulator)，该狭槽绝缘体由绝缘树脂制成，并安装在定子铁芯上，以便在定子铁芯和绕组部分之间提供电绝缘。狭槽绝缘体包括多个连接线接合钩，这些连接线接合钩被设置在其一端处且与该一端形成为一体，并且以一定的间距被设置在其圆周方向上。由从绕组部分延伸的部分绕组导体所形成的连接线与多个连接线接合钩接合。多个连接线接合钩分别形成为分别朝向多个磁极部中相邻接的两个之间的狭槽突出。根据该布置，当将用于缠绕绕组导体的线嘴插入到多个磁极部中相邻两个磁极部之间的狭槽，以便将绕组导体缠绕在多个磁极部周围时，狭槽附近的连接线接合钩打扰线嘴的操作，由此限制线嘴的运动。结果，在传统的布置中，会限制狭槽中绕组部分所占容积的增加。
日本专利公开第11-206057号的图1示出了狭槽绝缘体，该狭槽绝缘体包括多个壁部，所述多个壁部用于沿环形磁轭引导连接线，其以一定间距设置在磁轭的圆周方向上。在壁部的外壁部上，设置了沿磁轭的径向向外突出的多个突起，用以防止连接线脱落。
然而，在如日本专利公开第11-206057号的图1所示那样构造的狭槽绝缘体中，须沿用于引导连接线的多个壁部的外表面布置连接线。结果，存在一些问题，即，在设置布线线路时，线嘴的运动变得复杂，并且连接线变得相当长。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种用于旋转电机的定子，其中，可以增加绕组部分所占用的容积，并且可以容易地防止连接线脱落。
本发明的另一个目的是提供一种用于旋转电机的定子，其中，电路衬底被支撑在狭槽绝缘体的一端处，并且可以减少电路衬底和定子铁芯之间的距离。
要在本发明中改进的用于旋转电机的定子包括：定子铁芯，所述定子铁芯包括多个磁极部，所述多个磁极部与环形磁轭一体地设置，并在所述环形磁轭的圆周方向上以一定的间距被设置在所述环形磁轭的内圆周部分上，并且朝向所述环形磁轭的中心线突出；多个绕组部分，所述多个绕组部分分别由缠绕在所述定子铁芯的所述多个磁极部周围的绕组导体形成；以及狭槽绝缘体，由绝缘树脂制成的所述狭槽绝缘体被安装在所述定子铁芯上，以便在所述定子铁芯和所述绕组部分之间提供电绝缘。
所述狭槽绝缘体包括位于其一端处的多个连接线接合钩，所述一端位于所述环形磁轭的中心线延伸的一个延伸方向上。所述连接线接合钩与所述狭槽绝缘体一体地形成，并在圆周方向上以一定间距设置在所述狭槽绝缘体的所述一端上，用于与从所述绕组部分延伸的部分所述绕组导体所形成的连接线相接合。在本发明中，所述多个连接线接合钩被分别设置在所述磁极部和所述磁轭之间的边界部分的附近，与所述多个磁极部相对应。
根据本发明，所述多个连接线接合钩被分别设置在所述磁极部和所述磁轭之间的边界部分附近，与所述多个磁极部相对应，并且因此与传统布置不同的是：所述连接线接合钩不被设置在相邻两个磁极部之间的狭槽中。因此，当缠绕绕组导体时，线嘴可以在不被连接线接合钩打扰的情况下，在狭槽之中平稳地移动，并且可以增加绕组部分所占的容积。另外，由于所述多个连接线接合钩被分别设置在所述多个磁极部和所述磁轭之间的边界部分附近，所以可以简化形成连接线时线嘴的运动。结果，不需要长的连接线，并且可以容易地设置连接线。
包括布线图案的电路衬底可被支撑在所述狭槽绝缘体的所述一端处，其中所述布线图案电连接至所述多个绕组部分。连接器被安装在所述电路衬底的前表面上，所述前表面位于所述一个延伸方向上。所述连接器的多个端子导体在厚度方向上穿透所述电路衬底，并且朝向所述绕组部分突出。从所述电路衬底突出的所述多个端子导体的端部被焊接并连接到设置在所述电路衬底的后表面上的电极，所述后表面与所述电路衬底的前表面相对。在这种情况下，优选所述连接器在所述电路衬底上的安装位置被确定为使所述多个端子导体的全部端部都可位于相邻两个所述连接线接合钩之间。
由在磁极部周围缠绕的绕组导体形成的绕组部分被构造为在所述磁极部的中间部分处沿所述一个延伸方向突出最远。因此，所述多个端子导体的全部端部被设置在相邻两个连接线接合钩之间时，所述端子导体的全部端部被设置在形成于相邻两个绕组部分之间的空间中，并与绕组部分隔开。即使电路衬底被设置在定子铁芯的附近，该布置也可以防止多个端子导体与绕组部分接触。结果，在中心线延伸的方向上，支撑电路衬底的用于旋转电机的定子的尺寸可被减小。因此，通过减小电路衬底和定子铁芯之间的尺寸可令电机的尺寸紧凑。
优选的是，所述狭槽绝缘体在其一端处可包括沿中心线延伸的方向突出的筒状外壁部。在该情况下，电路衬底呈环形的形状，以便被设置在所述筒状外壁部之内。多个连接线接合钩可分别形成在所述筒状外壁部之内，并与所述筒状外壁部隔开。凭借该布置，所述筒状外壁部位于连接线的外部以保护连接线。当布置连接线时，绕组导体仅仅被插入到形成在筒状外壁部和多个连接线接合钩之间的空间中。因此，简化了连接线的布置或形成。
筒状外壁部的轮廓形状是任意的。例如，当筒状外壁部的轮廓在形状上呈规则的多边形时，优选将多个连接线接合钩分别设置在规则多边形的多个拐角部分之内。通常，电路衬底的连接器沿规则多边形筒状外壁部的一侧形成。即，连接器被形成在规则多边形筒状外壁部的相邻两个拐角部分之间的中间位置上。凭借此布置，当多个连接线接合钩分别设置在规则多边形筒状外壁部的多个拐角部分之内时，从电路衬底突出的连接器的多个端子导体的全部端部被布置在相邻两个绕组部分之间形成的空间中。结果，电路衬底可被布置得更接近定子铁芯，并且可以减小电路衬底和定子铁芯之间的距离。
多个通孔可被形成在所述电路衬底中，在所述电路衬底的厚度方向上穿透所述电路衬底，并装配有所述多个连接线接合钩的端部。当多个连接线接合钩的端部被分别装配到所述多个通孔中时，即使设置了多个连接线接合钩，也可将电路衬底设置得更靠近绕组部分。另外，组装时，多个连接线接合钩具有引导电路衬底的功能，并且还起到防止电路衬底在圆周方向上移动或转动的作用。
优选所述多个通孔分别具有开口，从所述中心线的角度观察，所述开口在沿径向向外的方向上敞开。凭借该布置，多个连接线接合钩可被容易地装配到多个通孔中。
根据本发明，多个连接线接合钩分别设置在磁极部和磁轭之间的边界部分的附近，与多个磁极部相对应。结果，当缠绕绕组导体的时候，线嘴可在狭槽之中平稳地移动而不会被连接线接合钩打扰，并且可增加绕组部分所占有的容积。另外，由于将多个连接线接合钩分别设置在多个磁极部和磁轭之间的边界部分的附近，所以可以简化线嘴在形成连接线时的运动。因此，不需要长的连接线，并且可以容易地简化连接线。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的用于旋转电机的定子的平面图。
图2是本发明的该实施例的用于旋转电机的定子的背视图。
图3是说明图，示出了图1的定子，其中省略了绕组部分；
图4是沿图3的IV-IV线截取的剖视图。
图5是沿V-V线截取的剖视图。
具体实施方式
将参照附图对本发明的实施例进行详细地描述。图1和2分别是本发明的一个实施例的用于旋转电机的定子的平面图和背视图。图3是说明图，示出了图1的定子，其中省略了后述的绕组部分3。图4是沿图3的IV-IV线截取的剖视图。如每张图所示，本实施例的用于旋转电机的定子包括：定子铁芯1；8个绕组部分3；狭槽绝缘体5；和电路衬底7。定子铁芯1包括环形磁轭9和8个磁极部11。8个磁极部11与环形磁轭9一体地设置在环形磁轭9的内圆周部分上，在环形磁轭9的圆周方向上具有一定的间距，且朝向环形磁轭9的中心线C突出。通过将相同形状的多个磁钢板在中心线C延伸的方向上堆叠而形成定子铁芯1。8个绕组部分3分别由缠绕在定子铁芯1的磁极部11周围的绕组导体形成。由绝缘树脂制成的狭槽绝缘体5安装在定子铁芯1上，以便在定子铁芯1和绕组部分3之间提供电绝缘。狭槽绝缘体5包括一对绝缘体分割部分13和15，绝缘体分割部分13和15从定子铁芯1的两侧在中心线C延伸的方向上与定子铁芯1装配在一起。
如图3和4所示，绝缘体分割部分13是一对绝缘体分割部分13和15中的一个，其由合成树脂制成，并且一体地包括：盖住磁轭9的内圆周表面的基础部分17；筒状形外壁部19，该筒状形外壁部的轮廓是沿中心线C延伸的方向突出的规则的八角形形状；8个绕线筒部分(bobbin portion)21，所述8个绕线筒部分21盖住磁极部11除了其磁极表面以外的表面；和8个连接线接合钩23。一对绝缘体分割部分13和15中的另一个，即绝缘体分割部分15，与绝缘体分割部分13基本具有相同的结构。
将规则的八角形筒状外壁部19布置成使得磁轭9和定子铁芯1的8个磁极部11之间的边界部分可分别位于规则八角形的拐角部分中。
8个连接线接合钩23是具有五角形横截面的形状细长的杆，并且与连接线相接合，该连接线由从绕组部分3延伸的部分绕组导体形成。8个连接线接合钩形成在狭槽绝缘体5的一端处，所述一端位于环形磁轭9的中心线C延伸的一个延伸方向上，并且8个连接线接合钩以相等的间距被设置在磁轭9的内圆周部分的圆周方向上。因此，将8个连接线接合钩布置成使得8个连接线接合钩分别设置在假想的规则八角形的拐角部分中。8个连接线接合钩23分别设置在8个磁极部11和磁轭9之间的边界部分的附近，与8个磁极部11相对应。连接线接合钩从8个绕线筒部分21在中心线C延伸的所述一个延伸方向上突出。因此，8个连接线接合钩23分别设置在规则八角形筒状外壁部19的8个拐角部分之内，并且与筒状外壁部19隔开。
如图2所示，电路衬底7包括电绝缘板25、设置在电绝缘板25上并电连接至8个绕组部分3的布线图案27、和安装在电路衬底7的一个表面上的连接器29。电绝缘板25呈环形，其外圆周几乎是八角形，并且内圆周呈圆形。在八角形的拐角部分中，分别形成了8个通孔25a，这些通孔在厚度方向上穿透绝缘板25，且分别具有开口，从中心线C的角度来看，所述开口沿径向向外的方向敞开。电路衬底7设置在另一个绝缘体分割部分15的筒状外壁部19之内，使得绝缘体分割部分15的8个连接线接合钩23的端部可分别装配到8个通孔25a中。
连接器29沿规则八角形筒状外壁部19的一侧形成。即，连接器29形成在规则八角形筒状外壁部19的相邻两个拐角部分之间的中间位置。图5是沿图2的V-V线截取的部分剖视图。如图所示，连接器29具有多个端子导体(terminal conductor)31。多个端子导体31在电路衬底7的厚度方向上穿过电路衬底7，并朝向绕组部分3突出。从电路衬底7突出的多个端子导体31的端部31a焊接并连接至设置在电路衬底7后表面上的电极，该后表面与电路衬底7的前表面相对。如上面所提到的，由于连接器29形成在规则八角形筒状外壁部19的相邻两个拐角部分之间，所以决定了连接器29在电路衬底7上的安装位置，从而多个端子导体31的全部端部31a可位于相邻的两个连接线接合钩23之间。因此，多个端子导体31的全部端部31a位于相邻的两个绕组部分3之间，并且与绕组部分3隔开。
在本实施例的用于旋转电机的定子中，8个连接线接合钩23被分别设置成与8个磁极部11相对应。结果，在通过缠绕绕组导体而形成绕组部分3的过程中，线嘴在不会被连接线接合钩23打扰的情况下，可在狭槽之中平稳地移动，且因此可增加绕组部分3占用的容积。由于8个连接线接合钩23分别设置在磁极部11和磁轭9之间的边界部分的附近，所以连接线接合钩23可被形成为期望的形状和尺寸。因此，可以获得允许连接线容易地与其接合的连接线接合钩23。
另外，在本实施例的用于旋转电机的定子中，如图5所示，由于多个端子导体31的端部31a被设置在形成于相邻两个绕组部分3之间的空间之中，所以，多个端子导体31的端部31a可被设置在绕组部分3沿中心线C延伸的方向稍微突出的位置上，并且可与绕组部分3隔开。即，多个端子导体3 1的端部31a可被设置在远离部分P的位置上，其中在部分P处，绕组部分3沿中心线C延伸的方向突出最远。因此，如虚线所示，与其中使用了多个端子导体31′的端部31a′的传统定子相比，端部31a可被设置得更靠近定子铁芯1长度L。结果，用于旋转电机的定子在尺寸上可以较为紧凑。
此外，本发明不限定于上述的实施例。可在不背离本发明的范围的情况下作出不同的变化和修改。

Claims (3)

1.一种用于旋转电机的定子，包括：
定子铁芯，所述定子铁芯包括多个磁极部，所述磁极部与环形磁轭一体地设置，并在所述环形磁轭的圆周方向上以一定的间距被设置在所述环形磁轭的内圆周部分上，并且朝向所述环形磁轭的中心线突出，
多个绕组部分，所述多个绕组部分分别由缠绕在所述定子铁芯的所述多个磁极部周围的绕组导体形成，以及
狭槽绝缘体，由绝缘树脂制成的所述狭槽绝缘体被安装在所述定子铁芯上，以便在所述定子铁芯和所述绕组部分之间提供电绝缘，
所述狭槽绝缘体包括位于其一端处的多个连接线接合钩，所述一端位于所述环形磁轭的中心线延伸的一个延伸方向上，所述连接线接合钩与所述狭槽绝缘体一体地形成，并在圆周方向上以一定间距设置在所述狭槽绝缘体的所述一端上，用于与从所述绕组部分延伸的部分所述绕组导体所形成的连接线相接合，
所述多个连接线接合钩被分别设置在所述磁极部和所述磁轭之间的边界部分的附近，与所述多个磁极部相对应，
所述狭槽绝缘体的所述一端包括沿所述一个延伸方向突出的筒状外壁部，
所述多个连接线接合钩被分别形成在所述筒状外壁部的内侧处，并与所述筒状外壁部隔开，其中
包括布线图案的电路衬底被支撑在所述狭槽绝缘体的所述一端处，其中所述布线图案电连接至所述多个绕组部分；
连接器被安装在所述电路衬底的前表面上，所述前表面位于所述一个延伸方向上；
所述连接器的多个端子导体在所述电路衬底的厚度方向上穿透所述电路衬底，并且朝向所述绕组部分突出；
从所述电路衬底突出的所述多个端子导体的端部被焊接并连接到设置在所述电路衬底的后表面上的电极，所述后表面与所述电路衬底的前表面相对；
所述连接器在所述电路衬底上的安装位置被确定为使所述多个端子导体的全部端部都可位于相邻两个所述连接线接合钩之间；
多个通孔被形成在所述电路衬底中，所述多个通孔在厚度方向上穿透所述电路衬底，并装配有所述多个连接线接合钩的端部；以及
所述电路衬底被支撑在所述狭槽绝缘体的所述一端处，其中所述多个连接线接合钩的所述端部被装配到所述多个通孔内。
2.根据权利要求1所述的用于旋转电机的定子，其中
所述筒状外壁部的轮廓在形状上呈规则的多边形；
所述电路衬底被设置在所述筒状外壁部之内，并呈环形的形状；以及
所述多个连接线接合钩被分别设置在所述筒状外壁部的多个拐角部分之内。
3.根据权利要求1所述的用于旋转电机的定子，其中，所述多个通孔分别具有开口，从所述中心线的角度观察，所述开口在沿径向向外的方向上敞开。
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