CN106230141A - 定子铁芯、定子、电机及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种定子铁芯、定子、电机以及空调器，其中，定子铁芯包括：多个绕线铁芯，多个绕线铁芯依次连接并形成环形结构；连接结构，设置在相邻的绕线铁芯之间，相邻的绕线铁芯通过连接结构连接在一起。本发明的技术方案解决了现有技术中的定子铁芯的绕线效率低、生产尺寸精度与质量低、铁芯原材料利用率低、无法生产槽满率较高电机的问题。

Description

定子铁芯、定子、电机及空调器

技术领域

本发明涉及制冷设备技术领域，具体而言，涉及一种定子铁芯、定子、电机及空调器。

背景技术

现有技术中，定子铁芯通常采用整圆式电子铁芯，具体地，整圆式定子铁芯先是冲出整圆定子冲片，再将定子冲片按一定的叠压系数叠压形成整个定子铁芯，然后用绕线设备在该整圆定子铁芯上绕制定子绕组。该结构具有定子内圆圆度精度高的优点，但存在因绕线空间小导致绕线效率低，不能生产槽满率较高的电机，而且硅钢的利用率较低。另外，由于是整圆式的，为了能够顺利绕线，定子铁芯的槽口需设计的相对较大，从而影响了的电机性能。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种定子铁芯、定子、电机以及空调器，以解决现有技术中的定子铁芯的绕线效率低、生产尺寸精度与质量低、铁芯原材料利用率低、无法生产槽满率较高电机的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种定子铁芯，包括：多个绕线铁芯，多个绕线铁芯依次连接并形成环形结构；连接结构，设置在相邻的绕线铁芯之间，相邻的绕线铁芯通过连接结构连接在一起。

进一步地，相邻的绕线铁芯之间插接配合或者搭接配合。

进一步地，连接结构包括凸起部和凹陷部，凸起部和凹陷部分别设置在相邻的绕线铁芯上，凸起部嵌入至凹陷部内以使相邻的绕线铁芯之间可转动地连接。

进一步地，凸起部和凹陷部的横截面均为圆形。

进一步地，绕线铁芯包括多个叠置的冲片，冲片包括互相连接的轭部和齿部，在沿定子铁芯的周向方向上，轭部的两端分别设置有周向凸部和周向凹部，凸起部和凹陷部分别设置在周向凸部的相对的表面上，其中，多个冲片中的部分冲片的轭部的叠压方向与其余的冲片的轭部的叠压方向相反，以使相邻的两个绕线铁芯之间插接配合。

进一步地，相邻的冲片的轭部的叠压方向相反。

进一步地，多个冲片叠置并形成至少一个第一冲片组和至少一个第二冲片组，其中，其中，第一冲片组的多个轭部的叠压方向相同，第二冲片组的多个轭部的叠压方向相同，并且，第一冲片组的轭部的叠压方向和第二冲片组的轭部的叠压方向相反。

进一步地，齿部为轴对称结构。

进一步地，凸起部和凹陷部的位置相对应。

进一步地，凸起部和凹陷部由冲压工艺形成。

进一步地，冲片的相对的表面上分别设置有定位凸起和定位凹陷，冲片上的定位凸起嵌入至与该冲片相邻的冲片上的定位凹陷内，以使相邻的冲片的位置相固定。

进一步地，定位凸起和定位凹陷均为条状，且定位凸起和定位凹陷对应设置，其中，定位凸起包括第一定位凸起和第二定位凸起，定位凹陷包括第一定位凹陷和第二定位凹陷，第一定位凸起和第二定位凸起呈角度设置，第一定位凹陷和第二定位凹陷呈角度设置。

进一步地，定位凸起和定位凹陷由冲压工艺形成。

根据本发明的另一方面，提供了一种定子，包括定子铁芯，定子铁芯为上述的定子铁芯。

根据本发明的另一方面，提供了一种电机，包括定子，定子铁芯为上述的定子。

根据本发明的另一方面，提供了一种空调器，包括电机，电机为上述的电机。

应用本发明的技术方案，绕线铁芯之间通过连接结构连接在一起。当需要绕线时，将多个绕线铁芯拉直成链状，进而大大增加绕线铁芯的绕线空间，进而提高槽满率较高电机的生产能力及绕线效率。因此本发明的技术方案解决了现有技术中的定子铁芯的绕线效率低、无法生产槽满率较高电机的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的定子铁芯的实施例一的结构示意图；

图2示出了图1中定子铁芯的绕线铁芯拉直后的结构示意图；

图3示出了图2中定子铁芯的主视示意图；

图4示出了图3中A-A向剖视示意图；

图5示出了图1中定子铁芯的冲片的主视示意图；

图6示出了图5中B-B向剖视示意图；

图7示出了图5中冲片的立体示意图；

图8示出了图1中定子铁芯的制造排列示意图；以及

图9示出了根据本发明的定子铁芯的实施例二的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、绕线铁芯；11、冲片；111、轭部；112、齿部；113、周向凸部；114、周向凹部；20、连接结构；21、凸起部；22、凹陷部；40、定位凸起；41、第一定位凸起；42、第二定位凸起；50、定位凹陷；51、第一定位凹陷；52、第二定位凹陷；100、第一冲片组；200、第二冲片组。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

目前行业内定子铁芯形式有整圆式、齿轭分离式、拼块式，他们的特点如下：

1、整圆式定子铁芯：先是冲出整圆定子冲片，再将定子冲片按一定的叠压系数叠压形成整个定子铁芯，然后用绕线设备在该整圆定子铁芯上绕制定子绕组。该结构具有定子内圆圆度精度高的优点，但存在因绕线空间小导致绕线效率低，同时不能生产槽满率较高的电机，而且硅钢的利用率较低。另外，由于是整圆式的，为了能够顺利绕线，定子铁芯的槽口需设计的相对较大，从而影响了的电机性能。

2、齿轭分离式定子铁芯：将定子铁芯的齿部与扼部分离设计，单独在定子齿部上绕制定子绕组后再将其与定子扼部压接组装成整个定子。该结构虽然解决了绕线效率低和不能生产槽满率较高电机的难题，但存在定子齿部与定子扼部组装困难、生产效率低及定子内圆圆度精度低等缺陷，同时硅钢的利用率也较低。

3、拼块式定子铁芯：将定子铁芯沿圆周方向分成若干个齿部与扼部在一块的T型结构独立小拼块，单独在每个小拼块上单独绕制定子绕组后，再将所有小拼块沿圆周方向焊接组装成真个定子。该结构虽然解决了绕线效率低、不能生产槽满率较高电机和硅钢利用率低的问题，但由于需将每个小拼块焊接组装，其焊接工序多、生产过程复杂、效率低，同时由于各拼块是独立的，组装后的定子内圆圆度精度得不到保证，影响电机性能。

为了解决上述问题，本申请提供了一种定子铁芯，具体结构如下：

如图1和图2所示，实施例一的定子铁芯包括多个绕线铁芯10和连接结构20。其中，多个绕线铁芯10依次连接并形成环形结构，连接结构20设置在相邻的绕线铁芯10之间，相邻的绕线铁芯10通过连接结构20连接在一起。

应用本实施例的技术方案，绕线铁芯10之间通过连接结构20连接在一起。当需要绕线时，将多个绕线铁芯10拉直成链状，进而大大增加绕线铁芯10的绕线空间，进而提高生产槽满率较高电机的生产能力及绕线效率。因此本实施例的技术方案解决了现有技术中的定子铁芯的绕线效率低、无法生产槽满率较高电机的问题。

如图2所示，在实施例一的技术方案中，相邻的绕线铁芯10之间插接配合或者搭接配合。具体地，相邻的绕线铁芯10互相插接或者搭接后，相邻的绕线铁芯10之间便具有重叠部分，连接结构20通过设置在上述的重叠部分之间并使相邻的绕线铁芯10之间可转动地连接。优选地，连接结构20可以为各类枢转结构，例如连接轴等。

如图4所示，在实施例一的技术方案中，连接结构20包括凸起部21和凹陷部22，凸起部21和凹陷部22分别设置在相邻的绕线铁芯10上，凸起部21嵌入至凹陷部22内以使相邻的绕线铁芯10之间可转动地连接。优选地，凸起部21和凹陷部22的横截面均为圆形。进而使得凸起部21能够在凹陷部22内转动。同时，凸起部21的形状和凹陷部22的形状相适配。凸起部21和凹陷部22可以设置在相邻的绕线铁芯10内，或者每个绕线铁芯10上均设置有上述的凸起部21和凹陷部22。

如图2、图3以及图5所示，在实施例一的技术方案中，绕线铁芯10包括多个叠置的冲片11，冲片11包括互相连接的轭部111和齿部112，在沿定子铁芯的周向方向上，轭部111的两端分别设置有周向凸部113和周向凹部114，凸起部21和凹陷部22分别设置在周向凸部113的相对的表面上，其中，多个冲片11中的部分冲片11的轭部111的叠压方向与其余的冲片11的轭部111的叠压方向相反，以使相邻的两个绕线铁芯10之间插接配合。具体地，轭部111和齿部112形成了“T”型结构，周向凸部113和周向凹部114分别位于T型结构上端的两侧。当相邻的轭部111的叠压方向相反时，相邻的冲片11之间的周向凸部113和周向凹部114之间便配合形成了避让口。相邻的绕线铁芯10互相插接时，一个绕线铁芯10的周向凸部113伸入至相邻的绕线铁芯10的避让口内，并且相邻的绕线铁芯10的周向凸部113互相配合，进而使周向凸部113上的凸起部21和凹陷部22之间嵌套配合，从而实现相邻的绕线铁芯10之间插接并且可枢转地连接。

如图2所示，在实施例一的技术方案中，相邻的冲片11的轭部111的叠压方向相反。上述设置方式使得绕线铁芯10的结构规律，便于安装。通常定子铁芯冲片由金属片冲压而成，因此第一冲片11具有一定的弹性，因此相邻的绕线铁芯10之间可以通过拔插来实现安装和拆卸。或者，各个冲片11摆放好后直接冲压成链状结构。当然，上述的冲片11的设置方式不限于此，对于轭部111的叠压方向不同的冲片11的间隔方式可以根据实际需要继续设计，只要保证相邻的绕线铁芯10之间可以进行插接即可。

如图5所示，在实施例一的技术方案中，齿部112为轴对称结构。具体地，当轭部111的叠压方向相反时，齿部112均对齐设置。

如图6所示，在实施例一的技术方案中，凸起部21和凹陷部22的位置相对应。具体地，凸起部21和凹陷部22由冲压同时形成。本领域技术人员可以理解，每个冲片11上的凸起部的凸起方向并不一定一致，可以根据相邻的绕线铁芯10的凸起部21和凹陷部22的配合需要来进行冲压。

优选地，凸起部21和凹陷部22由冲压工艺形成。

如图6和图7所示，在实施例一的技术方案中，冲片11的相对的表面上分别设置有定位凸起40和定位凹陷50，冲片11上的定位凸起40嵌入至与该冲片11相邻的冲片11上的定位凹陷50内，以使相邻的冲片11的位置相固定。优选地，定位凸起40和定位凹陷50由冲压工艺形成，并使相邻的冲片11之间通过定位凸起40和定位凹陷50进行嵌入定位。

如图6和图7所示，在实施例一的技术方案中，定位凸起40和定位凹陷50均为条状，且定位凸起40和定位凹陷50对应设置。其中，定位凸起40包括第一定位凸起41和第二定位凸起42，定位凹陷50包括第一定位凹陷51和第二定位凹陷52，第一定位凸起41和第二定位凸起42呈角度设置，第一定位凹陷51和第二定位凹陷52呈角度设置。上述结构能够使相邻的冲片11在两个不同的方向上进行固定，优选地，第一定位凸起41和第二定位凸起42之前垂直设置。

如图9所示，根据本申请的定子铁芯的实施例二和实施例一相比区别在于，多个冲片11叠置并形成至少一个第一冲片组100和至少一个第二冲片组200，其中，其中，第一冲片组100的多个轭部111的叠压方向相同，第二冲片组200的多个轭部111的叠压方向相同，并且，第一冲片组100的轭部111的叠压方向和第二冲片组200的轭部111的叠压方向相反。实施例二的定子铁芯和实施例相比安装更加省力。并且，第一冲片组100与第二冲片组200包含的冲片11的数量可以相等或者不相等。

如图8所示，图8中示出的是实施例一和实施例二中的定子铁芯冲片的制造排列图。从图9可以看到，实施例一和实施例二中的定子铁芯只由一种冲片形成，进而大大简化了制造工艺。同时，由于每个冲片体积小，因此相对于现有技术中的整圆形的冲片，实施例一和实施例二中的定子铁芯冲片能够提高硅钢的利用率。进一步地，定子铁芯可以由多种方法加工得到，例如，定子铁芯可先将冲片11用叠压工艺叠压成多个绕线铁芯10，再将多绕线铁芯10组装成定子铁芯。或直接将冲片11用叠压工艺叠压成由多个绕线铁芯10组成的定子铁芯。

进一步地，本领域技术人员可以理解，定位凸起40和定位凹陷50的凸起或凹陷方向根据冲片11或第一冲片组100与第二冲片组200的叠压方向变化，即保证一个绕线铁芯10中各冲片11的定位凸起40和定位凹陷50方向一致，使得相邻冲片11或第一冲片组100与第二冲片组200之间的定位凸起40和定位凹陷50能够有效的凹凸嵌合固定。

根据上述结构，本申请的定子铁芯有以下特点：

定子铁芯通过定位凸起和定位凹陷对相邻冲片实现轴向固定，通过连接部实现圆周方向固定，定子铁芯展开时各T型部位可以连接部为中心在一定角度范围内自由转动，其活动性好且稳定可靠；定子在绕线后不需要借助其他外部结构即可轻松合拢成圆，此定子生产及组装工序简单，且稳定可靠，定子内圆圆度精度高，且定子铁芯槽口可设计得很小，有效提高了电机性能。

本申请的定子铁芯有以下优点：

1、硅钢利用率高，定子铁芯绕线效率高，提高生产效率，降低成本；

2、定子铁芯槽口可设计的很小，可以生产槽满率较高的电机，同等叠厚下电机性能可做到更优；

3、定子生产及组装工序简单，且稳固可靠，定子铁芯内圆圆度精度高；

4、可实现自动化生产，提升生产效率与质量，降低成本，提高产品竞争力。

本申请还提供了一种定子，根据本申请的定子的实施例包括定子铁芯，定子铁芯为上述的定子铁芯。

本申请还提供了一种电机，根据本申请的电机的实施例包括定子，定子为上述的定子。

本申请还提供了一种空调器，根据本申请的空调器的实施例包括电机，电机为上述的电机。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种定子铁芯，其特征在于，包括：

多个绕线铁芯(10)，所述多个绕线铁芯(10)依次连接并形成环形结构；

连接结构(20)，设置在相邻的所述绕线铁芯(10)之间，相邻的所述绕线铁芯(10)通过所述连接结构(20)连接在一起。

2.根据权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于，相邻的所述绕线铁芯(10)之间插接配合或者搭接配合。

3.根据权利要求1或2所述的定子铁芯，其特征在于，所述连接结构(20)包括凸起部(21)和凹陷部(22)，所述凸起部(21)和所述凹陷部(22)分别设置在相邻的所述绕线铁芯(10)上，所述凸起部(21)嵌入至所述凹陷部(22)内以使相邻的所述绕线铁芯(10)之间可转动地连接。

4.根据权利要求3所述的定子铁芯，其特征在于，所述凸起部(21)和所述凹陷部(22)的横截面均为圆形。

5.根据权利要求4所述的定子铁芯，其特征在于，所述绕线铁芯(10)包括多个叠置的冲片(11)，所述冲片(11)包括互相连接的轭部(111)和齿部(112)，在沿所述定子铁芯的周向方向上，所述轭部(111)的两端分别设置有周向凸部(113)和周向凹部(114)，所述凸起部(21)和所述凹陷部(22)分别设置在所述周向凸部(113)的相对的表面上，

其中，多个所述冲片(11)中的部分所述冲片(11)的所述轭部(111)的叠压方向与其余的所述冲片(11)的所述轭部(111)的叠压方向相反，以使相邻的两个所述绕线铁芯(10)之间插接配合。

6.根据权利要求5所述的定子铁芯，其特征在于，相邻的所述冲片(11)的所述轭部(111)的叠压方向相反。

7.根据权利要求5所述的定子铁芯，其特征在于，多个所述冲片(11)叠置并形成至少一个第一冲片组(100)和至少一个第二冲片组(200)，其中，其中，所述第一冲片组(100)的多个所述轭部(111)的叠压方向相同，所述第二冲片组(200)的多个所述轭部(111)的叠压方向相同，并且，所述第一冲片组(100)的所述轭部(111)的叠压方向和所述第二冲片组(200)的所述轭部(111)的叠压方向相反。

8.根据权利要求5所述的定子铁芯，其特征在于，所述齿部(112)为轴对称结构。

9.根据权利要求5所述的定子铁芯，其特征在于，所述凸起部(21)和所述凹陷部(22)的位置相对应。

10.根据权利要求9所述的定子铁芯，其特征在于，所述凸起部(21)和所述凹陷部(22)由冲压工艺形成。

11.根据权利要求5所述的定子铁芯，其特征在于，所述冲片(11)的相对的表面上分别设置有定位凸起(40)和定位凹陷(50)，所述冲片(11)上的所述定位凸起(40)嵌入至与该冲片(11)相邻的所述冲片(11)上的定位凹陷(50)内，以使相邻的所述冲片(11)的位置相固定。

12.根据权利要求11所述的定子铁芯，其特征在于，所述定位凸起(40)和所述定位凹陷(50)均为条状，且所述定位凸起(40)和所述定位凹陷(50)对应设置，其中，所述定位凸起(40)包括第一定位凸起(41)和第二定位凸起(42)，所述定位凹陷(50)包括第一定位凹陷(51)和第二定位凹陷(52)，所述第一定位凸起(41)和所述第二定位凸起(42)呈角度设置，所述第一定位凹陷(51)和所述第二定位凹陷(52)呈角度设置。

13.根据权利要求11所述的定子铁芯，其特征在于，所述定位凸起(40)和所述定位凹陷(50)由冲压工艺形成。

14.一种定子，包括定子铁芯，其特征在于，所述定子铁芯为权利要求1至13中任一项所述的定子铁芯。

15.一种电机，包括定子，其特征在于，所述定子为权利要求14所述的定子。

16.一种空调器，包括电机，其特征在于，所述电机为权利要求15中所述的电机。