CN102447319A

CN102447319A - Eps电机定子的分裂芯

Info

Publication number: CN102447319A
Application number: CN2011103052540A
Authority: CN
Inventors: 金镕喆
Original assignee: LG Innotek Co Ltd
Current assignee: LG Innotek Co Ltd
Priority date: 2010-10-08
Filing date: 2011-10-10
Publication date: 2012-05-09
Also published as: KR101135251B1; EP2439832A2; US20120086300A1

Abstract

本发明公开了一种EPS电机定子的分裂芯，该EPS电机定子在装配和拆卸分裂芯时容易，并且当装配分裂芯时，可以使该分裂芯精确地保持同心，其中所述分裂芯包括：形成定子芯体的周缘的轭以及从所述轭向内周方向突出的齿，还包括在所述轭的末端的上侧上沿圆周方向突出的上凸缘，以及在所述轭的另一末端的下侧上沿圆周方向突出的下凸缘。

Description

EPS电机定子的分裂芯

相关申请的交叉引用

本申请基于2010年10月8日提交的韩国专利申请No.10-2010-0098419，并要求其优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及EPS电机定子的分裂芯，更具体地，涉及EPS电机定子的分裂芯，该EPS电机定子在装配和拆卸分裂芯时容易，并且当装配分裂芯时，可以使该分裂芯精确地保持同心。

背景技术

通常，差不多每辆汽车都采用电动助力转向系统。这种电动助力转向系统基于力矩和转角产生助力，从而增强汽车的转向性能。

也就是说，利用单独的动力辅助车辆的转向力的转向系统被用于提高车辆的运动稳定性。

通常，所述辅助转向装置使用液压，但是从降低引擎负荷、降低重量、提高转向稳定性以及快速回复力的角度来看，近来已越来越多地利用适于经由减速机构将电机的转动输出传送到转向轴的电动助力转向(EPS)系统。

所述EPS系统是响应于由速度传感器、力矩角传感器和力矩传感器检测的转向条件来驱动电机以提高转向稳定性并提供快速回复力的电子控制单元(ECU，Electronic Control Unit)，由此使驾驶员可以安全地将车辆转向。

所述EPS系统还使得电机辅助操纵方向盘的力矩以允许驾驶员用较小的力转向车辆，其中，所述电机利用无刷直流(BLDC，Brushless Direct Current)电机。

由于无刷电机的维护性能优异、尺寸小并且能够产生大力矩，因此已越来越多地使用BLDC电机。BLDC电机是安装有电子整流系统(不包括传统直流电机中的诸如电刷和整流器等的那些机械接触部分)的直流电机。所述BLDC电机主要包括定子和转子，其中定子缠绕有线圈，转子与磁体联结，并且转子通过它与磁体之间的电磁作用旋转。

定子包括芯体和线圈，并且近来一般采用以圆形连接的多个分裂芯。

图1是示出EPS电机中的定子芯体的分裂芯的平面图。

EPS电机中的定子芯体的分裂芯1中的每个包括周缘的每个以圆形连接的轭2，以及每个都从轭2突出以面向磁体(未示出)的齿部3。线圈(未示出)沿着齿部3的周缘缠绕，以产生电磁力。

图2是示出分裂芯的放大后的联结部的平面图。分裂芯1中的每个轭2圆形地形成为在侧表面处联结。因此，在轭2的两个末端形成有用于联结的槽单元5和凸缘单元6。形成在每个分裂芯1的轭2处的凸缘单元6被插入相邻的分裂芯的槽单元中，以产生联结力。

然而，常规的分裂芯1的缺点是装配过程复杂，并且难以拆卸和维护每个分裂芯，这是因为必须将凸缘单元6压装入槽单元5，以便联结在环形定子芯体中。

另一个缺点是在联结完成后，在分裂芯之中产生同心偏差，严重的偏差会增加齿槽力矩(cogging torque)，由此增加噪声和振动。

发明内容

本公开旨在克服上述缺点，并且本公开的目的是提供一种EPS电机定子的分裂芯，该EPS电机定子在装配和拆卸分裂芯时容易，并且当装配分裂芯时，由于芯体的联结构造得到改善，可以使该分裂芯精确地保持同心，由此可以确保EPS电机的操作可靠性。

本公开解决的技术问题不限于以上描述，本领域技术人员将从以下描述更清楚地理解至此未提到的任何其它技术问题。

在本公开的一个一般方面中，提供了一种EPS电机定子的分裂芯，包括：形成定子芯体的周缘的轭以及从所述轭向内周方向突出的齿，所述分裂芯包括：在所述轭的末端的上侧上沿圆周方向突出的上凸缘；以及在所述轭的另一末端的下侧上沿圆周方向突出的下凸缘。

优选地，所述上凸缘和所述下凸缘的上表面和下表面中的每个相对于所述定子芯体的中心轴形成同心弧。

优选地，所述EPS电机定子的分裂芯还包括：形成在所述上凸缘的下侧处的下凸缘接收部，以便从所述轭的下表面形成阶梯，和形成在所述下凸缘的上侧处的上凸缘接收部，以便从所述轭的上表面形成阶梯。

优选地，所述上凸缘的厚度与所述上凸缘接收部的高度匹配，并且所述下凸缘的厚度与所述下凸缘接收部的厚度匹配。

优选地，由所述下凸缘接收部和所述下凸缘的末端基于所述定子芯体的中心轴形成的角度是EPS电机的一个节距。

优选地，通过形成有绝缘材料的绝缘体和线圈联结所述磁体、所述下凸缘的下表面和所述齿的周缘。

根据本公开如此构造的EPS电机定子的分裂芯的优点在于，分裂芯的联结区域形成有阶梯台，以便应用压装入方法，由此可以容易地装配、拆卸和维护分裂芯。

另一个优点在于加宽了联结区域，以使得分裂芯之间紧密接触和精确同心，由此可以增强电机的操作可靠性。

附图说明

附图被包括来提供对本公开的进一步理解，该附图并入本公开内并构成本申请的一部分，并与说明书一起用于解释本公开的原理。在附图中：

图1是示出根据现有技术的EPS电机定子的芯体的平面图；

图2是示出根据现有技术的EPS电机定子的分裂芯的联结区域的放大的平面图；

图3是示出根据本公开的EPS电机定子的分裂芯的平面图；

图4是示出根据本公开的EPS电机定子的芯体的平面图；以及

图5是示出缠绕在根据本公开的EPS电机定子的分裂芯上的线圈的平面图。

具体实施方式

参考下面的示例性实施例的详细描述以及附图可以更容易理解本发明的优点和特征。为简短和清晰起见，公知的功能、配置或构造的详细描述省略，以便不会用不必要的细节模糊了本发明的描述。因此，本公开不限于下面将描述的这些示例性实施例，也可以用其它形式来实现。为方便起见，在附图中，部件的宽度、长度、厚度等可以被夸大或缩小。此外，在整个说明书中，在说明所述图时，相同的附图标记指示相同的元件，并且重复的说明将被省略。因此，说明书和权利要求书中所使用的特定术语或词汇的含义不应该限于字面上的或通用的意义，而是应该根据使用者或操作者的意图以及习惯用法来解释或可以有所不同。所以，特定术语或词汇的定义应该基于整个说明书的内容。本文中的术语“a”和“an”并不表示数量的限制，而是表示存在至少一个所提及的事项。

下面将参考附图详细描述本公开的示例性实施例所述的EPS电机定子的分裂芯。

图3是示出了本公开所述的EPS电机定子的分裂芯的平面图。

定子芯10通过将多个分裂芯20连接在一起形成基本上是圆形的环。每个分裂芯20都构成定子芯10的周缘，并包括轭30和齿21，其中，每个轭30与其它轭连接，每个齿21从轭30向内突出，从而与转子的磁体(未示出)发生电磁相互作用。

每个轭30呈基本上是圆弧的形状，以便在互联时形成圆周。

下面将描述分裂芯20的结构，其中，轭30上由齿21所形成的表面被定义为下表面或下侧，与所述下表面或下侧相对的表面被定义为上表面、上侧或圆周面。此外，轭30相互联结的两个末端被定义为一端、另一端或两端。

基于本公开的概念，轭30的所述一端的末端形成有上凸缘31，而轭30的另一端的末端形成有下凸缘32。

参看图3，尽管轭30的左末端形成有上凸缘31，而下凸缘32形成在轭30的右末端，但对这些配置可以选择性地进行选择。每个所述凸缘优选地形成在所述轭的上表面或下表面，形状为与轭30同中心的圆弧，其中，术语“同中心”是指由分裂芯20联结成的定子芯(图4中的10)所形成的中心轴。

更具体地说，上凸缘31从轭30的下表面到轭30的上侧形成有阶梯，由此，下凸缘接收部35形成在上凸缘31的下侧。此外，下凸缘32从轭30的上表面到轭30的下侧形成有阶梯，由此，上凸缘接收部36形成在下凸缘32的上侧。

这样形成的结构的效果是，在上凸缘31的下侧和下凸缘32的上侧形成有预定大小的空间，由此，上凸缘31的下空间被安置有相邻分裂芯20的下凸缘32，同样地，下凸缘32的上空间被安置有相邻分裂芯20的上凸缘31。

优选地，形成在轭30的一端的末端的上凸缘31的高度，即，沿圆周方向的厚度，与形成在所述另一端的末端的上方的阶梯台(staircase sill)的高度一致。同样地，形成在轭30的另一端的末端的下凸缘32的厚度优选地与形成在所述一端的末端的下方的阶梯台的高度一致。

基于前述的概念，上凸缘31的下表面形成有下容纳单元33，而下凸缘32的上表面形成有上容纳单元34。下容纳单元33与相邻分裂芯20的上容纳单元34紧密联结。

同时，齿21的下端形成有凸缘22，每个凸缘22沿圆周方向突出预定的宽度。凸缘22形成定子芯10的内周表面以包围磁体(未示出)，与齿的简单排列的构造相比，这就有利地减小了敛缝力矩(caulking torque)

从定子芯10的中心轴到凸缘22的两端所形成的角度为所述EPS电机转动的一个节距(1个槽距(slot pitch))。

图4是示出本公开所述的EPS电机定子的芯的平面图。

参看图4，上凸缘3 1和下凸缘32从轭30的一边到另一边形成，其中，上凸缘31与分裂芯20的下凸缘接触并联结。

更具体地说，在分裂芯20的一侧的上凸缘31的末端面对着形成在相邻分裂芯20的另一侧的上凸缘接收部36，而下表面与相邻分裂芯20的上容纳单元34接触并联结。

参看图4，分裂芯20在轭30的末端处相互联结时，上凸缘31和下凸缘32交替排列，从而沿着圆周形成锯齿形。

应该注意，这种排列的一个优点是，与现有技术中的由两个末端之间的简单接触以及由凸缘和凹槽所形成的联结力所维持的面积相比，大大地拓展了接触面积。

此外，还应该注意，上凸缘31的上表面/下表面中的每个表面和下凸缘32的上表面/下表面中的每个表面形成同心圆弧，使得当分裂芯20相互联结时，分裂芯20能够精确地形成同中心。

同时，图5是示出本公开所述的绕在EPS电机定子的分裂芯上的线圈的平面图。

如前面所说明的，从定子芯10的中心轴到凸缘22的两端所形成的角度为所述EPS电机转动的一个节距(1个槽距)。线圈40沿着齿21的圆周缠绕，其中，线圈40平行排列，并且数目与定子芯10上的分裂芯20的数目相同。

基于本公开的概念，当上凸缘31和下凸缘32从轭30的一边到另一边形成时，分裂芯20作为一个整体而形成，其面积超过了一个节距。就是说，上凸缘31与相邻分裂芯20横向接触，由此产生了一个问题，即，在每个分裂芯20处形成一个节距的一部分。这个问题涉及绝缘体41联结和线圈40缠绕的区域。

所以，轭30的下表面(即，连接轭30所述一端的末端处的下凸缘接收部35与轭30的所述另一端的末端处的下凸缘32的末端的圆弧的角度)优选地从所述中心轴形成有一个节距。

在这种情形中，绝缘体41将轭30的下表面、齿21的圆周面以及凸缘22的上端大面积地绝缘，其中，线圈40缠绕在齿21的圆周面上。

在分裂芯20的一个节距的一部分被确定的情形中，应该注意，优点是，增强了与绝缘体41有关的装配、线圈的缠绕效率以及装配的精度。

尽管已参照多个示例性实施例描述了本发明的实施例，但应该明白，本领域中的技术人员可以推导出的其它多种修改和实施例将落在本公开的原理的精神和范围之内。更具体地，可以对本公开、附图和所附权利要求书的范围内所讨论的组合排列主题的组成部件和/或排列方式做出各种变型和修改。

Claims

1.一种EPS电机定子的分裂芯，包括：形成定子芯体的周缘的轭以及从所述轭向内周方向突出的齿，所述分裂芯包括：在所述轭的末端的上侧上沿圆周方向突出的上凸缘；以及在所述轭的另一末端的下侧上沿圆周方向突出的下凸缘。

2.根据权利要求1所述的EPS电机定子的分裂芯，其中，所述上凸缘和所述下凸缘的上表面和下表面中的每个相对于所述定子芯体的中心轴形成同心弧。

3.根据权利要求1所述的EPS电机定子的分裂芯，还包括：形成在所述上凸缘的下侧处的下凸缘接收部，以便从所述轭的下表面形成阶梯；形成在所述下凸缘的上侧处的上凸缘接收部，以便从所述轭的上表面形成阶梯。

4.根据权利要求3所述的EPS电机定子的分裂芯，其中，所述上凸缘的厚度与所述上凸缘接收部的高度匹配，以及所述下凸缘的厚度与所述下凸缘接收部的厚度匹配。

5.根据权利要求3所述的EPS电机定子的分裂芯，其中，由所述下凸缘接收部和所述下凸缘的末端基于所述定子芯体的中心轴形成的角度是EPS电机的一个节距。

6.根据权利要求5所述的EPS电机定子的分裂芯，其中，通过形成有绝缘材料的绝缘体和线圈联结所述磁体、所述下凸缘的下表面和所述齿的周缘。