CN107210627B - 定子芯和使用该定子芯的电动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于提高线圈线的固定性能的定子芯以及应用该定子芯的电动机。提供一种定子芯，该定子芯包括用于固定线圈线的末端部分的凸起图案部，因此消除了在绕线过程中使用单独的构件固定线的过程，从而改善可加工性，并防止线圈线的绝缘膜被振动等外力损坏。

Description

定子芯和使用该定子芯的电动机

技术领域

本发明的示例性和非限制性实施例的教导总体涉及一种提高了线圈线的固定性的定子芯和使用该定子芯的电动机。

背景技术

通常，电动机主要由定子和转子构成，定子绕有线圈，而转子耦合有磁体，从而通过与磁体的电磁相互作用产生旋转。定子形成有单元芯和线圈，并且近来，多个分开的线圈连接成环形，以用作定子。绝缘体(以下简称为“绝缘体”)被插入以使芯与线圈之间绝缘。

特别地，绝缘体具有绕有线圈的结构，并且当通常称为线圈线的线卷绕在绝缘体上时，由于外部振动所引起的颤抖现象之故，最外面的线圈未能固定，从而在线圈线的绝缘膜上产生损伤或切割问题。

发明内容

技术问题

本发明的示例性和非限制性实施例的教导通过提供固定线圈线的末端的凸起图案部以去除在绕线操作期间使用单独的构件固定线的操作，解决了上述问题，从而可以提高可加工性，并且可以提供一种定子芯，能防止由振动等外力所引起的线圈线的绝缘膜的损坏。

技术方案

在本发明的一个总体方面，提供一种定子线圈，所述定子线圈包括：

单元定子芯，具有从头部突出的齿；

绝缘构件，耦合至所述单元定子芯并绕有线圈；以及

固定线圈的凸起图案部，设置在所述绝缘构件的表面上。

优选地，但未必，所述绝缘构件可以包括：主体部，绕有线圈并且具有绕组导槽；以及边缘部，从所述主体部延伸并且布置有所述凸起图案部。

优选地，但未必，所述凸起图案部可以在所述边缘部的表面上通过压花3D(三维)结构来实现。

优选地，但未必，第一倾斜角可以设置在所述3D结构的从所述凸起图案部的最外边缘部分到所述主体部一侧的表面上。

优选地，但未必，所述凸起图案部可以通过沿着所述绝缘构件的长度方向延伸来布置。

优选地，但未必，所述定子芯在具有所述第一倾斜角的表面的相对表面处可以进一步设置有固定凹槽图案，该固定凹槽图案向所述3D结构的中心凹陷。

优选地，但未必，所述倾斜角可以是由来自所述边缘部的表面的延伸线和来自所述3D结构的延伸线形成的锐角。

优选地，但未必，所述凸起图案部可以包括分离部，所述分离部的一端固定到所述边缘部的表面上，而另一端与所述边缘部的表面分离。

优选地，但未必，所述分离部的分离宽度可以是均匀的。

优选地，但未必，所述凸起图案部的靠近所述主体部的一端可以固定到所述边缘部的表面上，而另一端朝着所述主体部形成有倾斜角。

优选地，但未必，所述凸起图案部的远离所述主体部的另一端可以固定在所述边缘部的表面上，而该另一端朝着所述主体部形成倾斜角。

优选地，但未必，在形成有所述倾斜角的3D结构的相对表面处可以形成第二倾斜角。

优选地，但未必，所述第二倾斜角的角度可以大于所述倾斜角的角度。

在本发明的另一方面，提供了一种电机，所述电机包括：

电动机壳体；

定子线圈，所述定子线圈安装在所述电动机壳体上并且包括多个单元定子线圈，每个单元定子线圈具有从头部突出的齿、绝缘体和线圈；

转子，所述转子可旋转地安装在定子的中心，并且包括形成在中心的通孔和磁体模块；其中，

所述定子芯包括具有从所述头部突出的齿的单元定子线圈、以及耦合至所述单元定子线圈并绕有线圈的绝缘构件，并且其中，

所述绝缘构件的表面包括至少一个固定线圈的凸起图案部。

有益效果

本发明的示例性实施例的有益效果在于，提供一种固定线圈线的末端的凸起图案部以去除在绕线操作期间使用单独构件固定线的操作，从而可以提高可加工性，并且可以防止由振动等外力所引起的线圈线的绝缘膜的损坏。

另一个有益的效果是，外部振动导致的线圈线的绕组部分之间的摩擦所造成的短路的防止，允许使用单独的构件来实现短路去除操作，并且防止线的绝缘膜受损的处理过程之后的分离变得没有必要，从而提高可加工性。

附图说明

图1是可分离透视图，示出了本发明的示例性实施例所述的定子芯中单元定子芯和绝缘构件的结构之间的耦合状态；

图2是图1的示意性耦合透视图；

图3是示意图，示出了本发明的示例性实施例所述的耦合至单元定子芯的绝缘构件以及绕有线圈的绝缘构件；

图4是平面图，示出了从上方观察到的图3的绝缘构件；

图5是放大概念图，示出了凸起图案部与线圈之间的主要元件的配置关系；

图6和图7是示意图，示出了本发明的另一个示例性实施例所述的凸起图案部；

图8是示意图，示出了本发明的又一个示例性实施例所述的凸起图案部；

图9是示意性概念图，示出了具有本发明的示例性实施例所述的单元定子芯的EPS电动机的结构。

具体实施方式

下面将详细描述实施例，其实例示于附图中。在整个说明书中相同的附图标记指示相同的元件，并且将省略彼此重复的任何重叠的说明。虽然术语第一、第二、第三等在本文中可以用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语可以仅用于使一个元件、部件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开。

图1是可分离透视图，示出了本发明的一个示例性实施例所述的定子芯中单元定子芯和绝缘构件的结构之间的耦合状态，而图2是图1的示意性耦合透视图。

参考图1和图2，本发明的一个示例性实施例所述的定子芯可以包括：单元定子芯110，设置有从头部突出的齿112；绝缘构件200，耦合至单元定子芯110并绕有线圈；以及至少一个固定线圈的凸起图案部230，设置在绝缘构件200的表面上。

当凸起图案部230随后绕有线圈时，在绕了线圈之后，防止了最外侧部偏离到外部，并且可以消除使用单独构件(胶带等)临时固定线圈的操作或移除操作以提高可加工性，从而可以稳定地固定整个线圈，从而防止由线圈之间的摩擦引起的短路。

尽管附图例示了一种将绝缘构件200分成两部分的结构，但是本发明不限于此，并且尽管例示了单元定子芯，但是定子芯通常通过耦合多个单元定子芯来形成环形结构。

绝缘构件200可以形成为，设置于内侧的一对机构具有容纳齿112的空间S，该对机构布置成平板形状，每个机构面对另一机构，并且设置连接所述一对机构的上表面的连接部222。

在下文中，具有绕有线圈的绕组导槽221的所述一对机构所形成的部分被定义为“主体部220”，从主体部220延伸到侧面的部分被定义为“边缘部210”。此外，主体部220的末端可以形成有耦合部223，通过将厚度加工成比所述机构的厚度薄来提供该耦合部。如图所示，耦合部223可以以相同的结构在绝缘构件的下表面处在主体部的末端处形成，如附图所示。此后，形成在绝缘构件的上表面和下表面的末端处的耦合部223可以通过重叠而耦合。

特别地，根据本发明的示例性实施例，凸起图案部230可以设置在边缘部210的表面上，以便在稍后卷绕线圈时固定线圈。

凸起图案部230可以以压花凸起形状形成有3D(三维)结构，并且可以在边缘部210的表面上布置一个或多个数量以固定线圈。

图3是示意图，示出了本发明的一个示例性实施例所述的耦合至单元定子芯的绝缘构件以及绕有线圈的绝缘构件，图4是平面图，示出了从上方观察到的图3的绝缘构件，而图5是放大概念图，示出了凸起图案部与线圈之间的主要元件的配置关系。

参考图3、图4和图5，如前所述，凸起图案部230可以以压花的3D结构形成在边缘部210的表面上。此外，凸起图案部230也可以在从最外边缘区域到主体部220侧的一个表面231上具有第一倾斜角θ1。第一倾斜角θ1可以用作引导，以便当线圈C卷绕在主体部上时使线圈容易滑动，以使线圈紧紧地附接到主体部上，并且使线圈的绕组容易地卷绕在绕组导槽221上。

总的来说，如图3所示，通过将在外侧区域突向最外侧区域的线圈C1、C2固定，凸起图案部230在卷绕线圈C后可以防止线的缺省或偏离。此外，与形成第一倾斜角θ1相对的区域还可以具有第二倾斜角θ2，其中第二倾斜角θ2可以通过紧紧地保持线圈来防止线圈向外扩展。在这种情况下，优选地，第一倾斜角θ1可以形成锐角以引导线圈平滑卷绕，而第二倾斜角θ2可以形成为大于第一倾斜角θ1。

此外，根据本发明的示例性实施例，凸起图案部230不限于点状，并且凸起图案部230可以通过沿着绝缘构件的长度方向延伸来布置。在这种情况下，最外侧的线圈在完成卷绕之后可以横跨板固定在长度方向上，以进一步提高固定力。

图6和图7是示意图，示出了本发明的另一个示例性实施例所述的凸起图案部。

参考图6和图7，为了形成3D结构的凸起图案部240，可以以这样一种方式形成此结构：一个末端固定在边缘部的表面上，而另一末端与边缘部的表面分离。这种分离结构能使分离部具有预定弹性，并且双倍地增加线圈的固定力，并且总体上可以防止线圈线的运动。凸起图案部240可以用与绝缘构件210相同的材料注射成型，或者可以通过附接单独的结构来实现。

更具体地说，如图6所示，凸起图案部240可以在靠近主体部的一个末端处固定在边缘部210的表面上，而另一个末端241可以朝着主体部一侧形成第三倾斜角θ3。第三倾斜角θ3可以形成为锐角，并且可以进一步使卷绕容易，上面已经对此进行了描述。

此外，第三倾斜角θ3的相反侧242可以形成有第四倾斜角θ4，以增强固定性(fixibility)。

图7是以与图6相反的方式实现的示例性实施例，其中可以实现凸起图案部250，并且远离主体部的另一末端可以固定在边缘部210的表面上，另一末端可以朝着主体部一侧以锐角形成第五倾斜角θ5。在该结构中，在类似于图6中的结构提高弹性用途方面，与图6的结构相比，通过向线圈可能施加更直接的压力可以进一步提高固定性。

此外，如前述示例性实施例所述，也可以在凸起图案部250的另一个末端252处形成第六倾斜角θ6，因此，在对其进一步说明中将省略其形状和效果。

图8是示意图，示出了本发明的又一个示例性实施例所述的凸起图案部。

图8的结构方面的特征在于，尽管图8与图5的相似之处在于，图8也形成有具有倾斜角的3D结构，但第七倾斜角θ7的相对侧也可以形成有固定凹槽图案232，该图案朝着3D结构的中心侧凹陷。

在进一步形成固定凹槽图案232的情况下，应当明白，在图3的结构中，通过将最外侧线圈的末端插入到固定凹槽图案232中，可以进一步提高固定性。应当明白，可以改变该结构，以允许甚至在图6的示例性实施例中实现固定凹槽图案232。

在下文中，将参照图9描述具有本发明的示例性实施例所述的单元定子芯的EPS电动机的示例性实施例。图9是示意性概念图，示出了具有本发明的示例性实施例所述的单元定子芯的EPS电动机的结构。

然而，应当明白，示例性实施例所述的定子芯可以应用于其它各种电动机。在本示例性实施例中将示例并说明EPS电动机。

参考图9，可以提供电动机壳体H以及与电动机壳体H耦合的支架30。壳体H可以在上表面敞开，并且可以在中心突出地形成有支撑管11。此外，支架30可以耦合至壳体H的上表面以形成内部空间。支撑管11可以安装有第一轴承31，并且支架30可以安装有第二轴承32。第一轴承31和第二轴承32可以由旋转轴400支撑地接触，并且旋转轴400可以由第二轴承32在上表面处支撑，并且可以由第一轴承31在下表面处支撑。

旋转轴400的上端部可以穿过支架30突出到上侧，并且旋转轴400可以耦合至与转向轴(未示出)连接的机构60。壳体H中可以安装有定子和转子。转子可以包括耦合至旋转轴400的转子芯320以及耦合至转子芯320的外周的磁体310。虽然示例性实施例说明并示出了磁体耦合至转子芯的外周的结构，但是与该结构不同，示例性实施例可以通过磁体插入转子芯中的结构来实现。此外，定子可以包括布置在磁体310和壳体110之间的定子芯200以及卷绕在定子芯200上的线圈C。

形成定子的定子芯和绝缘结构可以应用图1至图4所说明的示例性实施例中的结构。

在上述结构中，从定子产生的磁场和从电动机产生的电场可以相互作用，以使旋转轴400旋转。

同时，旋转轴400可以与耦合至旋转轴400的感测板一起旋转，并且感测板可以安装有感测磁体50。支架30可以安装有电路板10，电路板10可以安装有与感测磁体50相对的感测元件20。感测元件20可以检测旋转的感测磁体50的度数，以允许感测磁体50检测耦合有感测磁体50的感测板和旋转的旋转轴400的度数。

因此，通过本发明的示例性实施例所述具有凸起图案部的绝缘构件，可以减少由上述旋转产生的振动所引起的线圈线分离，从而可以提高电动机本身的可靠性。

虽然参考上述具体实例详细描述了本发明的上述实施例，但是这些实施例仅为说明性的，因此不限制本发明的保护范围。因此，本领域技术人员应当理解，可以在不脱离本发明的保护范围的情况下对上述实例进行改变、修改和修正。

Claims (7)

1.一种定子芯，所述定子芯包括：

单元定子芯；

卷绕在所述单元定子芯上的线圈；以及

绝缘构件，设置在所述单元定子芯与所述线圈之间，以使所述单元定子芯与所述线圈绝缘，

其中，所述单元定子芯包括头部、以及从所述头部即所述头部的内侧突出到所述单元定子芯的中心方向的齿，并且其中，所述绝缘构件包括设置在所述绝缘构件的表面上的凸起图案部，

其中，所述绝缘构件包括：主体部，设置在所述齿的外侧，包括绕有所述线圈的绕组导槽；以及边缘部，沿着所述头部的内周面从所述主体部延伸并且布置有所述凸起图案部，

其中，所述凸起图案部以一个末端固定在所述边缘部的表面上并且另一末端与所述边缘部的所述表面间隔开的方式形成，

其中，所述另一末端具有预定弹性从而双倍地增加所述线圈的固定力。

2.根据权利要求1所述的定子芯，其中，所述凸起图案部在所述边缘部的所述表面上通过压花3D结构来实现。

3.根据权利要求2所述的定子芯，其中，所述凸起图案部通过沿着所述绝缘构件的长度方向延伸来设置。

4.根据权利要求3所述的定子芯，其中，所述凸起图案部的最外表面和所述边缘部的所述表面在所述凸起图案部的所述另一末端形成第五倾斜角。

5.根据权利要求4所述的定子芯，其中，所述第五倾斜角是指由所述3D结构的表面上的延伸线基于所述凸起图案部的所述另一末端而形成的角度，并且其中，所述第五倾斜角是锐角。

6.根据权利要求5所述的定子芯，其中，所述凸起图案部在所述凸起图案部的所述一个末端处设置有固定凹槽图案，所述固定凹槽图案向所述3D结构的中心凹陷。

7.一种电动机，所述电动机包括：

壳体；

定子，布置在所述壳体内侧，包括单元定子芯、卷绕在所述单元定子芯上的线圈以及绝缘构件，所述绝缘构件设置在所述单元定子芯与所述线圈之间以使所述单元定子芯与所述线圈绝缘；以及

转子，可旋转地安装在所述定子内侧并且包括形成在中心的通孔和磁体模块，

其中，所述单元定子芯包括头部、以及从所述头部即所述头部的内侧突出到所述单元定子芯的中心方向的齿，并且

其中，所述绝缘构件包括设置在所述绝缘构件的表面上的至少一个凸起图案部，

其中，所述绝缘构件包括：主体部，设置在所述齿的外侧，包括绕有所述线圈的绕组导槽；以及边缘部，沿着所述头部的内周面从所述主体部延伸并且布置有所述凸起图案部，

其中，所述凸起图案部以一个末端固定在所述边缘部的表面上并且另一末端与所述边缘部的所述表面间隔开的方式形成，

其中，所述另一末端具有预定弹性从而双倍地增加所述线圈的固定力。

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