CN101673974A - 定子 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种定子，包括铁芯架(16)和定子铁芯(11)，定子铁芯(11)由布置成环状的分裂铁芯(12)构造而成，并且将定子铁芯(11)压配合进铁芯架(16)。各分裂铁芯(12)由多个金属板层叠且通过暗销紧固相互固定而成。各分裂铁芯(12)包括外周槽部(12f)和暗销紧固部(12e)，外周槽部(12f)形成在径向上比暗销紧固部(12e)更靠外的分裂铁芯(12)的外周面的部分处，以使其在定子铁芯(11)的径向向里方向上凹进预定深度。

Description

定子
技术领域
[0001]本发明涉及一种电机的定子。更具体地，本发明涉及的定子具有由分裂铁芯构成的定子铁芯，分裂铁芯沿与定子周向正交的方向在轭部分开。
背景技术
[0002]通常，电机的定子构造成使绕组在齿部周围分别缠绕以形成多层，齿部形成为自定子铁芯的对应轭部沿电机径向向里方向凸出。在安装于车辆如混合动力车等上的电机的定子中，使用较大尺寸的定子铁芯。较大尺寸的定子铁芯，其通常整体形成，可能导致材料的出产率降低。所以，使用分裂铁芯，其中分裂铁芯以各齿部为基础在轭部处分开。下列文献中披露了具有可分裂定子铁芯的定子。
[0003]根据JP 2007-129835A，一种定子铁芯以分裂铁芯构造而成，分裂铁芯沿与电机周向正交的方向在轭部处分开。当将分裂铁芯布置为完全形成环状时，在相邻分裂铁芯互相接触的分裂面中，相对于定子铁芯的内周转动的转子附近的分裂面的部分，优先互相接触。更具体地，在布置分裂铁芯以完全形成环状、且整体保持分裂铁芯的状态下，承受来自定子铁芯外周的压力，转子附近的分裂铁芯分裂面的部分，以高于远离转子的分裂面的其他部分之间的压力而互相接触。此外，分裂铁芯以层叠多个金属板的方式构造而成。通常，生产时考虑到装配，通过暗销紧固方式使金属板互相固定。
[0004]将暗销紧固所在的位置设定在分裂铁芯轭部的外周附近，以减少电机性能的劣化。由于暗销紧固所致，使得分裂铁芯的暗销紧固部的径向外部在电机径向向外方向上稍稍膨胀。此外，当将定子铁芯(其中，分裂铁芯布置为完全形成环状)压配合进铁芯架时，由于在电机的周向上分裂铁芯之间出现的内压，可能会使暗销紧固部膨胀。在将具有膨胀的分裂铁芯的定子铁芯压配合进铁芯架的情况下，因为暗销紧固部和暗销紧固部的外部膨胀，定子铁芯的外周部分可能与铁芯架局部接触。结果，可能出现毛边并减小保持力。
[0005]因此，对这样一种定子而言，存在改善定子铁芯相对于铁芯架的保持力的需求，其中定子铁芯由布置为完全形成为环状的分裂铁芯构造而成，而且分裂铁芯具有暗销紧固的金属板。
发明内容
[0006]根据本发明的一个方面，一种定子包括铁芯架和定子铁芯，定子铁芯由布置成环状的分裂铁芯构造而成，并将定子铁芯压配合进铁芯架。各分裂铁芯这样构造，使得多个金属板层叠并通过暗销紧固相互固定。各分裂铁芯包括外周槽部和暗销紧固部，外周槽部形成在径向上比暗销紧固部更靠外的分裂铁芯的外周面的部分处，以使其在定子铁芯的径向向里方向上凹进而具有预定深度。根据本发明的另一方面，各分裂铁芯包括：齿部，自轭部的内周面沿定子铁芯的径向向里方向凸出；暗销紧固部，形成在轭部的外周面附近；以及，外周槽部，形成在轭部的外周面处，以与暗销紧固部重叠。
[0007]根据本发明的又一方面，各分裂铁芯在轭部位于其周向的端面处与相邻的分裂铁芯接触。
[0008]根据本发明的又一方面，外周槽部形成为沿分裂铁芯的暗销紧固部延伸的方向在定子铁芯的轴向上延伸。
[0009]根据本发明的又一方面，借助于凸部与凹部之间的接合，使各分裂铁芯与相邻的分裂铁芯相结合，各凸部和凹部形成在轭部位于其周向的端部。
[0010]根据本发明的又一方面，凸部和凹部形成为可相互接合的圆弧形，因而当分裂铁芯布置成环状时，实现了定子铁芯的外周的圆度。
[0011]根据本发明的又一方面，除了凸部和凹部之外，各分裂铁芯的分裂面的内周部和外周部形成为平面状。
[0012]根据本发明的又一方面，暗销紧固指第二金属板布置于第一金属板的顶部，在这样一种状态下，将第二金属板向形成在第一金属板上的孔或凹部冲压，使得形成在第二金属板上的凸部与第一金属板上的孔或凹部相接合，并将第二金属板压配合进第一金属板。
[0013]据此，外周槽部12f形成在径向上比暗销紧固部12e更靠外的轭部12a的外周面的部分处。所以，即使在暗销紧固部12e相互连接时使分裂铁芯12膨胀，以及，即使在将分裂铁芯12布置为完全形成环状时，由于沿周向的内压而使分裂铁芯12膨胀，但膨胀量在外周槽部12f处也能得到补偿。结果，外周槽部12f膨胀而不超出轭部12a的外周面。据此，当将定子铁芯11(其中，分裂铁芯12布置为完全形成环形)压配合进铁芯架16时，径向上比暗销紧固部12e更靠外的轭部12a的外周面的部分，不会与铁芯架16局部接触。由于在铁芯架16与定子铁芯11之间获得了足够的接触尺度，所以，增大了保持力。据此，在轭部12a的外周面上不会出现毛边。
附图说明
根据下文结合附图进行的详细描述，本发明的这些以及其它的目的和优点将更为明了，其中：
图1是示意性图示应用了根据本发明实施方式的定子铁芯的电机构造的剖视图；
图2是沿轴向观察时的正视图，示意性图示根据本发明实施方式的定子构造；
图3A是沿轴向观察时的平面图，图示根据本发明实施方式的定子的定子铁芯和铁芯架的装配体构造；
图3B是根据本发明实施方式沿图3A的线IIIB-IIIB的放大的截面图；
图4A是轴测图，示意性图示根据本发明实施方式的定子的分裂铁芯的构造；
图4B是平面图，示意性图示根据本发明实施方式的定子的分裂铁芯的构造；以及
图4C是图4B中范围A的局部放大图，示意性图示根据本发明实施方式的暗销紧固部。
具体实施方式
[0022]定子10包括铁芯架16和定子铁芯11，定子铁芯11由布置成环状的分裂铁芯12构成，并且压配合进铁芯架16。这样构造各分裂铁芯12，使得多个金属板层叠并经暗销紧固互相固定。各分裂铁芯12包括外周槽部12f和暗销紧固部12e，外周槽部12f形成在径向上比暗销紧固部12e更靠外的分裂铁芯12外周面的部分，使其在定子铁芯11的径向向里方向上凹进以具有预定深度。
[0023]下面参照附图说明定子10的实施方式。下文提及的“周向”和“径向”分别与电机1的周向和径向相对应。
[0024]如图1所示，电机1是无刷电机。电机1包括定子10和转子20。
[0025]定子10形成为大致环状和大致圆柱形。定子10包括定子铁芯11、绝缘件13、绕组14、集电环15、以及铁芯架16(参见图1至图4C)。
[0026]定子铁芯11以这样的方式构造，其中将多个分裂铁芯12(以各齿部12b为基础在轭部12a处沿径向互相分开)互相装配，以完全形成环状，然后将多个分裂铁芯12压配合进铁芯架16。
[0027]各分裂铁芯12包括齿部12b和轭部12a。各齿部12b自轭部12a的内周面沿径向向里方向凸出。在轭部12a位于其周向的端部处，各轭部12a包括凸部12c和凹部12d。借助于凸部12c与凹部12d之间的接合，以各分裂铁芯12与相邻分裂铁芯12相结合的方式对分裂铁芯12进行布置。各凸部12c形成为圆弧形，而各凹部12d则形成为可与凸部12c的圆弧形相接合的圆弧形，因而，当布置分裂铁芯12以完全形成环状时，实现定子铁芯11外周的圆度。此外，当凸部12c和凹部12d形成为圆弧形时，增大了凸部12c面对相应凹部12d的尺度，从而减小了磁阻。在分裂铁芯12相互分开的分裂面中，除凸部12c和凹部12d之外的各分裂面的径向内部和径向外部形成为平面状。各分裂铁芯12承受来自铁芯架16的沿径向向里方向的压力。因为来自铁芯架16的压力，分裂铁芯12在其分裂面处互相接触，以使其在周向互相紧紧保持，从而使分裂铁芯12整体固定。
[0028]各分裂铁芯12经层叠多个金属板构造而成。考虑到生产时的装配，对金属板使用暗销紧固，使得多个金属板互相固定。下文提及的“暗销紧固”指：将第二金属板布置在第一金属板的顶部。在这样一种状态下，将第二金属板向形成于第一金属板的孔(凹部)冲压，因而，使形成于第二金属板的凸部与第一金属板的孔(凹部)相接合。据此，将第二金属板压配合进第一金属板。根据本发明实施方式，在分裂铁芯12的各轭部12a处设置两个暗销紧固部12e，使其位于轭部12a的外周面附近，以减小电机性能的劣化。各分裂铁芯12包括两个外周槽部12f。两个外周槽部12f形成在径向上比暗销紧固部12e更靠外的各轭部12a的外周面的部分。各外周槽部12f形成为沿定子铁芯11的径向向里方向具有预定深度。各外周槽部12f形成为具有在周向上与暗销紧固部12e重叠的宽度。此外，各外周槽部12f形成为沿分裂铁芯12的暗销紧固部12e延伸的方向在定子铁芯11的轴向上延伸。当对分裂铁芯12进行暗销紧固时，各轭部12a朝径向向外的方向稍稍膨胀，而将外周槽部12f的深度设定为补偿一定量的膨胀。换而言之，设定各外周槽部12f的深度，使其底面达不到轭部12a外周面的平面。
[0029]在定子铁芯11的各齿部12b处，分别布置大致形成为鼓轮状[bobbin shape]的绝缘件13。绝缘件13使绕组14、定子铁芯11和集电环15绝缘。
[0030]绕组14由线材构成，线材在其表面包括绝缘涂层。以这样的方式构造各绕组14，将线材缠绕在布置于定子铁芯11的绝缘件13的外周上。拉出各绕组14的端部，以将其与对应集电环15电连接及机械连接。
[0031]形成为环状的集电环15，是与对应绕组14相连接的导电件。集电环15布置在绕组14的外周附近。集电环15从电机1的轴向适配进对应绝缘件13，以固定于其中。集电环15包括彼此绝缘的多个环。各环经由导线与设置在电机罩41外部的连接器电连接。
[0032]形成为大致环状的铁芯架16，从电机1的外周且从电机1的轴向一侧支撑定子铁芯11，其中定子铁芯11由多个分裂铁芯12相互装配以完全形成环状。铁芯架16由第一螺栓42固定于电机罩41。电机罩41由螺栓固定于发动机壳46。连接器由第二螺栓44在电机罩41的外部固定于电机罩41处。
[0033]转子20是内转子，布置在定子10的内周，其间留有预定间隙。永磁体22嵌置进转子铁芯21。转子铁芯21夹在第一端板23a与第二端板23b之间。第一端板23a和第二端板23b借助于固定销24相互固定，固定销24穿过转子铁芯21。第二端板23b用第三螺栓35固定于轮件34处。轮件34由第四螺栓33经由轴32固定于发动机的曲轴31。
[0034]通过本发明实施方式，图1至图4C示出在混合动力车中使用的电机，但本发明实施方式并不局限于在这种电机中使用。
[0035]根据本发明实施方式，外周槽部12f形成在径向上比暗销紧固部12e更靠外的轭部12a的外周面部分处。所以，即使在暗销紧固部12e相互连接时使分裂铁芯12膨胀，以及，即使在将分裂铁芯12布置为完全形成环形时，由于沿周向的内压使分裂铁芯12膨胀，但膨胀量在外周槽部12f处也能得到补偿。结果，外周槽部12f膨胀而不超出轭部12a的外周面。据此，当将定子铁芯11(其中，分裂铁芯12布置为完全形成环形)压配合进铁芯架16时，径向上比暗销紧固部12e更靠外的轭部12a的外周面的部分，不会与铁芯架16局部接触。由于在铁芯架16与定子铁芯11之间获得了足够的接触尺度，所以，增大了保持力。据此，在轭部12a的外周面上不会出现毛边。

Claims (8)

1.一种定子(10)，包括：
铁芯架(16)；以及
定子铁芯(11)，由布置成环状的分裂铁芯(12)构造而成，并将所述定子铁芯(11)压配合进所述铁芯架(16)；其中
各所述分裂铁芯(12)这样构造，使得多个金属板层叠并通过暗销紧固相互固定，以及其中
各所述分裂铁芯(12)包括外周槽部(12f)和暗销紧固部(12e)，所述外周槽部(12f)形成在径向上比所述暗销紧固部(12e)更靠外的所述分裂铁芯(12)的外周面的部分处，以使所述外周槽部(12f)在所述定子铁芯(11)径向向里的方向凹进预定深度。
2.根据权利要求1所述的定子(10)，其中
各所述分裂铁芯(12)包括：齿部(12b)，其沿所述定子铁芯(11)的径向向里方向自轭部(12a)的内周面凸出；
所述暗销紧固部(12e)形成在所述轭部(12a)的外周面附近，以及
所述外周槽部(12f)形成在所述轭部(12a)的外周面处，以与所述暗销紧固部(12e)重叠。
3.根据权利要求2所述的定子(10)，其中
各所述分裂铁芯(12)在所述轭部(12a)位于其周向的端面处与相邻的分裂铁芯(12)接触。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的定子(10)，其中
所述外周槽部(12f)形成为沿所述分裂铁芯(12)的所述暗销紧固部(12e)延伸的方向在所述定子铁芯(11)的轴向上延伸。
5.根据权利要求3所述的定子(10)，其中
借助于凸部(12c)与凹部(12d)之间的接合，使各所述分裂铁芯(12)与相邻分裂铁芯(12)相结合，各所述凸部(12c)和所述凹部(12d)形成在所述轭部(12a)位于其周向的端部处。
6.根据权利要求5所述的定子(10)，其中
所述凸部(12c)和所述凹部(12d)形成为可相互接合的圆弧形，因而当所述分裂铁芯(12)布置成环状时，实现了所述定子铁芯(11)的外周的圆度。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的定子(10)，其中
除了所述凸部(12c)和所述凹部(12d)之外，各所述分裂铁芯(12)分裂面的径向内部和径向外部形成为平面状。
8.根据权利要求1至权利要求7中任一项权利要求所述的定子(10)，其中
所述暗销紧固指使第二金属板布置于第一金属板的顶部，在这样一种状态下，将所述第二金属板向所述第一金属板上所形成的孔或凹部冲压，使得所述第二金属板上所形成的凸部与所述第一金属板上的孔或凹部相接合，并将所述第二金属板压配合进所述第一金属板。
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