CN107707044A - 铰链式定子铁芯 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铰链式定子铁芯，由若干铁芯单体构成，每个铁芯单体均包括内侧的齿部及外侧的轭部，相邻的两个铁芯单体通过铰链结构相连，所述铰链结构包括铰链及与铰链相配合的铰链槽，所述铰链和铰链槽均设置于铁芯单体的轭部上，所述铰链和铰链槽设置于铁芯单体轭部的沿转子轴顺时针转动方向侧上或/和逆时针转动方向侧上，所述铰链由与铰链槽相配合的配合段及用于使配合段与轭部连接的连接段构成，所述配合段沿转子轴径向截面的形状呈圆形或圆缺形，所述铰链槽沿转子轴径向截面的形状为圆弧形，所述铰链的配合段的圆心及铰链槽的圆心均在以定子铁芯中心为圆心的圆周上。本发明具有制造加工方便、绕线更为方便、磁路完整性好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种定子铁芯，具体涉及一种铰链式定子铁芯。
背景技术
电机定子是电机的重要组成部分，其中电机定子包括定子铁芯、定子绕组和机座三部分组成，传统的定子铁芯为整圆形结构，且整个圆形不可分割，在整圆上均匀分布着所需求的槽数，该传统的定子铁心制作铁芯的过程中通过数片硅钢板料在冲床上直接冲制而成，虽然在制作定子铁芯的过程中较为快捷，但是整圆的定子铁芯在绕线的过程中非常困难，不仅浪费了材料，且绕线的方式直接影响到电机的工作效率。申请号为201710109881.4的中国专利公开了一种定子铁芯，定子铁芯由若干铁芯单体构成，通过在铁芯单体上绕线，绕线完成后再实现整个定子铁芯的整圆固定，但在绕线的过程中，铁芯单体之间容易脱开，还是存在绕线困难、耗材较大的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种方便绕线的铰链式定子铁芯。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种铰链式定子铁芯，由若干铁芯单体构成，每个铁芯单体均包括内侧的齿部及外侧的轭部，相邻的两个铁芯单体通过铰链结构相连，所述铰链结构包括铰链及与铰链相配合的铰链槽，所述铰链和铰链槽均设置于铁芯单体的轭部上，所述铰链和铰链槽设置于铁芯单体轭部的沿转子轴顺时针转动方向侧上或/和逆时针转动方向侧上，所述铰链由与铰链槽相配合的配合段及用于使配合段与轭部连接的连接段构成，所述配合段沿转子轴径向截面的形状呈圆形或圆缺形，所述连接段外侧边缘呈由轭部侧至配合段侧并由外向内延伸的斜坡结构，所述连接段内侧边缘呈由轭部侧至配合段侧并由外向内延伸的斜坡结构，且所述连接段内侧边缘均位于所述配合段内端点的外侧，所述轭部沿转子轴转动方向侧的外缘端部形成有用于对铰链的连接段让位的缺口，所述铰链槽的槽口与所述缺口相通，所述铰链槽沿转子轴径向截面的形状为圆弧形，且圆弧的角度大于180°，所述铰链的配合段的圆心及铰链槽的圆心均在以定子铁芯中心为圆心的圆周上，所述铰链槽槽口处的宽度小于所述铰链的配合段的直径，所述轭部包括轭部外段和轭部内段，所述缺口、铰链槽、铰链均位于轭部外段，所述轭部内段呈内窄外宽的梯形结构，所有铁芯单体相连组合成定子铁芯，以使相邻的两个铁芯单体的轭部内段的梯形结构的腰边相贴，以使铰链的连接段内缘与轭部内段外缘相贴，所述轭部内段外缘与铰链槽槽口平滑相接。
由于本发明铰链和铰链槽设置，相邻的铁芯单体只能通过轴向插入的方式实现连接，连接好后的铁芯单体难以沿转子轴转动方向脱开，本发明的铰链单体可以两两相连，在不进行首尾两个铰链单体的连接下，可以在绕线工序时排列成一条直线，等到绕好线之后再卷绕以构成圆形的定子铁芯，最后通过激光焊机成具有一定机械强度的整圆定子铁芯。其中，圆缺形或圆形铰链的设置能避免相邻定子铁芯的脱出；铰链的连接段的设置和缺口的设置，可以避免在连接展开成直线时铰链与轭部外段的干涉。其中，轭部外段的设置，不仅用于铁芯单体连接卷绕呈圆形时相邻铁芯单体的依靠，还用于保证磁路强度。其中，以定子铁芯装配后靠近机壳的一侧为外侧，以靠近转子轴的一侧为内侧。
作为优选，所述铁芯单体的轭部沿转子轴顺时针转动方向侧设有铰链和铰链槽两个中的一个，所述铁芯单体的轭部沿转子轴逆时针转动方向侧设有铰链和铰链槽两个中的另一个。上述设置便于本发明铁芯单体的制造和装配。
作为优选，所述定子铁芯的若干铁芯单体的结构大小形状相同。上述设置便于本发明铁芯单体的制造和装配。
作为优选，所述轭部内段的梯形结构的两个腰边所构成的夹角的中心线位于定子铁芯的直径线上。上述设置以有效的保证整个定子铁芯的圆度及内外径，并避免绕线卷绕过度或卷绕不足。
作为优选，所述轭部外段中心处向内凹以形成有定位槽，所述定位槽呈内侧款外侧窄的梯形结构。定位槽用于绕线时作定位基座使用，使得绕线更为方便。
作为优选，所述轭部内段的内缘边呈直线设置并与齿部平滑相接。即铁芯与线圈骨架配合面呈平面，能使绕线布局更为合理，以方便绕线，并使卷绕的线更为紧凑。
作为优选，所述铁芯单体具有若干贯穿槽，所述贯穿槽沿转子轴轴向贯穿所述铁芯单体，所述若干贯穿槽呈条形并包括若干第一槽和若干第二槽，所述第一槽与第二槽构成有夹角，若干第一槽以第二槽为中心对称设置，所述第一槽位于轭部上。第一槽和第二槽的设置，能大大提高抗扭强度，保证整个铁芯的剥离强度。
作为优选，所述第一槽的数量为两个，第二槽的数量为两个，所述第二槽位于齿部的对称线上，所述第一槽与第二槽垂直设置。上述设置以最大化提高抗扭强度，保证整个铁芯的剥离强度。
作为优选，所述铁芯单体的铰链内缘边形状与相邻的铁芯单体的轭部内段外缘边和铰链槽内缘边形状相同，所述铰链与铰链槽配合，以使一个铁芯单体的铰链内缘与相邻铁芯单体的轭部内段外缘紧密无缝连接。铁芯单体的铰链内缘与相邻铁芯单体的轭部内段外缘紧密无缝连接，以保证电机磁路完整性。
作为优选，所述定子铁芯的铁芯单体的齿部间形成有间隙。上述设置以在保证齿槽转矩的同时增强同等功率的过载能力。
本发明具有制造加工方便、绕线更为方便、磁路完整性好的优点。
附图说明
图1为本发明定子铁芯的一种结构示意图；
图2为本发明的铁芯单体的一种结构示意图；
图3为本发明的定子铁芯绕线时的一种结构示意图。
具体实施方式
下面根据附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
由图1、图2、图3所示，本发明的一种铰链式定子铁芯，由十二个铁芯单体1构成，每个铁芯单体1均包括内侧的齿部11及外侧的轭部12，相邻的两个铁芯单体1通过铰链结构相连，铰链结构包括铰链2及与铰链相配合的铰链槽3，铰链2和铰链槽3均设置于铁芯单体的轭部12上，每个铁芯单体1均具有一个铰链2和一个铰链槽3，铰链2设置于铁芯单体轭部12沿转子轴顺时针转动方向侧上，铰链槽3设置于铁芯单体轭部12沿转子轴逆时针转动方向侧上，每个铁芯单体1的结构大小形状相同。
铰链2由与铰链槽3相配合的配合段21及用于使配合段21与轭部12连接的连接段22构成，配合段21沿转子轴径向截面的形状呈圆形，连接段22外侧边缘呈由轭部12侧至配合段21侧并由外向内延伸的斜坡结构，连接段22内侧边缘呈由轭部12侧至配合段21侧并由外向内延伸的斜坡结构，且连接段22内侧边缘均位于配合段21内端点的外侧，轭部12沿转子轴转动方向侧的外缘端部形成有用于对铰链的连接段让位的缺口4，铰链槽3的槽口与缺口相通，铰链槽3沿转子轴径向截面的形状为圆弧形，且圆弧的角度为260°，铰链2的配合段21的圆心及铰链槽3的圆心均在以定子铁芯中心为圆心的圆周上，铰链槽3槽口处的宽度小于铰链的配合段21的直径。
轭部12包括轭部外段121和轭部内段122，缺口4、铰链槽3、铰链2均位于轭部外段121，轭部内段122呈内窄外宽的梯形结构，所有铁芯单体1相连组合成定子铁芯，以使相邻的两个铁芯单体1的轭部内段122的梯形结构的腰边1221相贴，以使铰链2的连接段22内缘与轭部内段122外缘相贴，轭部内段122外缘与铰链槽3槽口平滑相接，轭部内段122的梯形结构的两个腰边1221所构成的夹角的中心线位于定子铁芯的直径线上。其中，轭部外段121中心处向内凹以形成有定位槽1211，定位槽1211呈内侧款外侧窄的梯形结构，轭部内段内缘边1222呈直线设置并与齿部11平滑相接。
铁芯单体1具有若干贯穿槽，贯穿槽沿转子轴轴向贯穿铁芯单体1，若干贯穿槽呈条形，每个铁芯单体1包括两个第一槽13和两个第二槽14，第一槽13与第二槽14构成有夹角，第一槽13以第二槽14为中心对称设置，第一槽13位于轭部上，第二槽14位于齿部11的对称线上，第一槽13与第二槽14垂直设置。
铁芯单体1的铰链2内缘边形状与相邻的铁芯单体的轭部内段外缘边1223和铰链槽3内缘边形状相同，铰链2与铰链槽3配合，以使一个铁芯单体的铰链内缘与相邻铁芯单体的轭部内段外缘紧密无缝连接。定子铁芯的铁芯单体1的齿部11间形成有间隙。
由于本发明铰链和铰链槽设置，相邻的铁芯单体只能通过轴向插入的方式实现连接，连接好后的铁芯单体难以沿转子轴转动方向脱开，本发明的铰链单体可以两两相连，在不进行首尾两个铰链单体的连接下，可以在绕线工序时排列成一条直线，等到绕好线之后再卷绕以构成圆形的定子铁芯，最后通过激光焊机成具有一定机械强度的整圆定子铁芯。本发明具有制造加工方便、绕线更为方便、磁路完整性好的优点。
Claims (10)
1.一种铰链式定子铁芯，其特征在于由若干铁芯单体构成，每个铁芯单体均包括内侧的齿部及外侧的轭部，相邻的两个铁芯单体通过铰链结构相连，所述铰链结构包括铰链及与铰链相配合的铰链槽，所述铰链和铰链槽均设置于铁芯单体的轭部上，所述铰链和铰链槽设置于铁芯单体轭部的沿转子轴顺时针转动方向侧上或/和逆时针转动方向侧上，所述铰链由与铰链槽相配合的配合段及用于使配合段与轭部连接的连接段构成，所述配合段沿转子轴径向截面的形状呈圆形或圆缺形，所述连接段外侧边缘呈由轭部侧至配合段侧并由外向内延伸的斜坡结构，所述连接段内侧边缘呈由轭部侧至配合段侧并由外向内延伸的斜坡结构，且所述连接段内侧边缘均位于所述配合段内端点的外侧，所述轭部沿转子轴转动方向侧的外缘端部形成有用于对铰链的连接段让位的缺口，所述铰链槽的槽口与所述缺口相通，所述铰链槽沿转子轴径向截面的形状为圆弧形，且圆弧的角度大于180°，所述铰链的配合段的圆心及铰链槽的圆心均在以定子铁芯中心为圆心的圆周上，所述铰链槽槽口处的宽度小于所述铰链的配合段的直径，所述轭部包括轭部外段和轭部内段，所述缺口、铰链槽、铰链均位于轭部外段，所述轭部内段呈内窄外宽的梯形结构，所有铁芯单体相连组合成定子铁芯，以使相邻的两个铁芯单体的轭部内段的梯形结构的腰边相贴，以使铰链的连接段内缘与轭部内段外缘相贴，所述轭部内段外缘与铰链槽槽口平滑相接。
2.根据权利要求 1所述的铰链式定子铁芯，其特征在于所述铁芯单体的轭部沿转子轴顺时针转动方向侧设有铰链和铰链槽两个中的一个，所述铁芯单体的轭部沿转子轴逆时针转动方向侧设有铰链和铰链槽两个中的另一个。
3.根据权利要求2所述的铰链式定子铁芯，其特征在于所述定子铁芯的若干铁芯单体的结构大小形状相同。
4.根据权利要求1或2或3所述的铰链式定子铁芯，其特征在于所述轭部内段的梯形结构的两个腰边所构成的夹角的中心线位于定子铁芯的直径线上。
5.根据权利要求1或2或3所述的铰链式定子铁芯，其特征在于所述轭部外段中心处向内凹以形成有定位槽，所述定位槽呈内侧款外侧窄的梯形结构。
6.根据权利要求1或2或3所述的铰链式定子铁芯，其特征在于所述轭部内段的内缘边呈直线设置并与齿部平滑相接。
7.根据权利要求1或2或3所述的铰链式定子铁芯，其特征在于所述铁芯单体具有若干贯穿槽，所述贯穿槽沿转子轴轴向贯穿所述铁芯单体，所述若干贯穿槽呈条形并包括若干第一槽和若干第二槽，所述第一槽与第二槽构成有夹角，若干第一槽以第二槽为中心对称设置，所述第一槽位于轭部上。
8.根据权利要求7所述的铰链式定子铁芯，其特征在于所述第一槽的数量为两个，第二槽的数量为两个，所述第二槽位于齿部的对称线上，所述第一槽与第二槽垂直设置。
9.根据权利要求1或2或3所述的铰链式定子铁芯，其特征在于所述铁芯单体的铰链内缘边形状与相邻的铁芯单体的轭部内段外缘边和铰链槽内缘边形状相同，所述铰链与铰链槽配合，以使一个铁芯单体的铰链内缘与相邻铁芯单体的轭部内段外缘紧密无缝连接。
10.根据权利要求1或2或3所述的铰链式定子铁芯，其特征在于所述定子铁芯的铁芯单体的齿部间形成有间隙。
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