CN110277860A - 一种绝缘骨架及电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电器设备技术领域，具体涉及一种绝缘骨架及电机。该绝缘骨架包括第一绕线架和第二绕线架，第一绕线架与第二绕线架相邻设置；第一绕线架包括第一绕线本体和外封装部，第二绕线架包括第二绕线本体和内封装部，第一绕线本体和第二绕线本体均用于安装绕组；沿绝缘骨架的径向：外封装部连接于第一绕线本体的外侧，内封装部连接于第二绕线本体的外侧，且外封装部位于内封装部的外侧，外封装部沿绝缘骨架的径向的正投影的至少一部分位于内封装部上。该绝缘骨架中的外封装部和内封装部能对绕组提供封装保护效果，以防止轭部刮伤绕组的导线，且防止轭部将绕组的导线从绕线架的缝隙内推出，进而能提升定子的生产效率和成品率。

Description

一种绝缘骨架及电机

技术领域

本发明涉及电器设备技术领域，具体涉及一种绝缘骨架及电机。

背景技术

电机作为一种重要的动力输出装置，广泛应用于机床和各式控制系统中。电机通常包括定子和转子，对于定子结构而言，其常见种类有分块铁芯类和齿轭部分离类，而齿轭部分离结构中，定子齿部伸入绝缘骨架内，绕组绕设于绝缘骨架的绕线架上，定子轭部套设于绝缘骨架外。但是，受加工工艺和加工精度的影响，完成绕设的绕组上的部分导线可能会从相邻的两个绕线架之间的缝隙伸出而裸露，从而在定子轭部、绝缘骨架和定子齿部相互套设的过程中，轭部可能会将导线的绝缘漆皮刮伤，造成导线与定子轭部连通，甚至可能出现导线被轭部从相邻的绕线架之间的缝隙内推出的现象，导致定子作废，增大生产成本，降低生产效率。

发明内容

(一)本发明要解决的技术问题是：目前定子的装配过程中，因轭部与绝缘骨架套装的过程中，可能造成导线的漆皮被轭部刮伤，甚至造成导线被轭部从绕线架的缝隙中推出，造成定子作废，增大生产成本，降低生产效率。

(二)技术方案

为了实现上述技术问题，本发明提供了一种绝缘骨架，其包括：

第一绕线架，所述第一绕线架包括第一绕线本体和外封装部，所述第一绕线本体用于安装绕组，沿所述绝缘骨架的径向，所述外封装部连接于所述第一绕线本体的外侧；

第二绕线架，所述第二绕线架包括第二绕线本体和内封装部，所述第二绕线本体用于安装绕组，沿所述绝缘骨架的径向，所述内封装部连接于所述第二绕线本体的外侧；

其中，所述第一绕线架与所述第二绕线架相邻设置；在所述绝缘骨架的径向上，所述外封装部位于所述内封装部的外侧，且所述外封装部沿所述绝缘骨架的径向的正投影的至少一部分位于所述内封装部上。

可选地，所述外封装部与所述内封装部搭接连接。

可选地，所述外封装部包括相连接的第一弧形段和第一直板段，所述内封装部包括相连接的第二弧形段和第二直板段，所述第一直板段与所述第二直板段搭接连接。

可选地，沿远离所述第一弧形段的方向，所述第一直板段在所述绝缘骨架的径向上的尺寸逐渐减小；

沿远离所述第二弧形段的方向，所述第二直板段在所述绝缘骨架的径向上的尺寸逐渐减小。

可选地，所述第一直板段具有相连接的第一平面和第一斜面，所述绝缘骨架的直径所在的直线与所述第一平面相交且垂直。

可选地，在所述绝缘骨架的周向上，所述第一绕线本体的绕线跨度为L，所述第一直板段与所述第二直板段搭接的部分的宽度a，0.0138L-0.0475≤a≤0.0138L+0.0675，且a＞0，其中，L和a的单位均为mm。

可选地，a＝0.0138L-0.0325。

可选地，所述第一绕线架与所述第二绕线架二者的结构相同。

可选地，所述外封装部和所述内封装部上均设置有散热缺口。

本发明的第二方面还提供一种电机，其包括轭部、绕组和上述任一绝缘骨架，所述第一绕线架和所述第二绕线架上均安装有所述绕组，所述轭部套设于所述绝缘骨架外。

本发明的第三方面还提供一种制冷设备，其包括上述电机。

(三)有益效果

本发明所提供的绝缘骨架可以应用于定子等结构中，其可以安装在定子的轭部内，该绝缘骨架包括第一绕线架和第二绕线架，第一绕线架上设置有外封装部，第二绕线架上设置有内封装部，外封装部沿绝缘骨架的径向的正投影的至少一部分位于内封装部上，也就是说，外封装部和内封装部存在相互层叠的部分，因而可以将第一绕线本体和第二绕线本体上的绕组封装起来，防止绕组的导线外露，进而可以保证在轭部套装至绝缘骨架上的过程中，轭部不会刮伤导线，也不会将导线从第一绕线部与第二绕线部之间推出，从而保证所组装形成的定子能正常工作，提升生产效率，降低生产成本。

附图说明

本发明上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例所提供的绝缘骨架中绕线架的结构示意图；

图2是本发明实施例所提供的电机中部分结构的示意图；

图3是图2中部分结构的放大图；

图4是本发明实施例所提供的绝缘骨架中外封装部与内封装部的另一种结构示意图；

图5是本发明实施例所提供的绝缘骨架中外封装部与内封装部的再一种结构示意图。

附图标记

1-绕线架；

11-绕线本体；

12-外封装部；

121-第一弧形段；

1211-第一平面；

1212-第一斜面；

122-第一直板段；

13-内封装部；

131-第二弧形段；

132-第二直板段；

14-散热缺口；

15-内挡板；

2-轭部；

3-绕组。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1和图2所示，本发明提供一种绝缘骨架，其可以应用在定子上，且在定子的组装过程中，使该绝缘骨架与轭部2套装配合。绝缘骨架包括第一绕线架和第二绕线架，第一绕线架包括第一绕线本体和外封装部12，在绝缘骨架的使用过程中，绕组3可以缠绕安装在第一绕线本体上；同时，沿绝缘骨架的径向(或者说定子的径向)，外封装部12设置于第一绕线本体的外侧，且与第一绕线本体连接；相应地，第二绕线架包括第二绕线本体和内封装部13，第二绕线本体上也可以绕设安装有绕组3，且沿绝缘骨架的径向，内封装部13连接在第二绕线本体的外侧。在第一绕线架和第二绕线架组装的过程中，二者相互临近，且在绝缘骨架的径向上，使外封装部12位于内封装部13的外侧，同时，可以使外封装部12沿绝缘骨架的径向的正投影的至少一部分位于内封装部13上。

具体地，绝缘骨架可以仅由第一绕线架和第二绕线架组成，二者均可以为半圆形结构，优选地，绝缘骨架内除第一绕线架和第二绕线架之外，还包括其他绕线架；或者，第一绕线架和第二绕线架均设置有多个，进而通过多个第一绕线架和多个第二绕线架共同围成圆柱状结构的绝缘骨架。更具体地，第一绕线本体和第二绕线本体的结构和尺寸等可以对应相同，以保证相同的绕组3在被分别绕设安装至第一绕线本体和第二绕线本体上之后，所产生的效果基本一致，因此，第一绕线本体和第二绕线本体可以统称为绕线本体11；绕线本体11可以采用塑料等绝缘材料制成。外封装部12和内封装部13也均可以采用塑料等绝缘材料制成。为了防止因设置有外封装部12和内封装部13而造成整个绝缘骨架的尺寸增大，进而导致轭部2不能套设于绝缘骨架外，可选地，内封装部13可以为内缩凹陷结构，从而在外封装部12叠设于内封装部13外侧之后，仍可以保证轭部2等结构能正常套设安装于该绝缘骨架外。或者，还可以通过同时缩小内封装部13和外封装部12上二者叠设部分的厚度，达到在该绝缘骨架组装完成后，层叠设置的内封装部13和外封装部12也不会增大该绝缘骨架的原始尺寸，保证轭部2等结构能正常套装至该绝缘骨架外的目的。需要说明的是，外封装部12形成投影时所沿方向为绝缘骨架的直径方向，也是定子的径向；同时，该方向还为外封装部12通常意义上厚度方向，另外，该方向所在的直线还与外封装部12相交，且过外封装部12的中心。

可选地，外封装部12和内封装部13均可以为圆弧形结构，且二者可以相互贴合；或者，在绝缘骨架的径向上，外封装部12和内封装部13之间还可以设置有一定尺寸的间隙。在外封装部12和内封装部13相互贴合的情况下，二者的贴合面可以为弧形结构，也可以为平面结构，或者二者的贴合面还可以为阶梯状结构，当然，二者的贴合面也可以为其他种不规则结构。另外，在外封装部12和内封装部13之间具有间隙的情况下，二者相对的表面的结构则可以任意选定，此处不作限定。

如上所述，本发明所提供的绝缘骨架可以应用于定子等结构中，其可以安装在定子的轭部2内，该绝缘骨架包括第一绕线架和第二绕线架，第一绕线架上设置有外封装部12，第二绕线架上设置有内封装部13，外封装部12沿绝缘骨架的径向的正投影的至少一部分位于内封装部13上，也就是说，外封装部12和内封装部13存在相互层叠的部分，因而可以将第一绕线本体和第二绕线本体上的绕组3封装起来，防止绕组3的导线外露，进而可以保证在轭部2套装至绝缘骨架上的过程中，轭部2不会刮伤导线，也不会将导线从第一绕线部与第二绕线部之间推出，从而保证所组装形成的定子能正常工作，提升生产效率，降低生产成本。

考虑到外封装部12与内封装部13之间存在间隙，仍可能导致绕设在绕线本体11上的绕组3的导线从前述间隙漏出，优选地，如图3-5所示，可以使外封装部12和内封装部13搭接连接，从而进一步保证绕组3可以更好地被外封装部12和内封装部13封装保护起来，防止在安装轭部2的过程中，导线被轭部2刮伤甚至被从前述间隙内推出，从而进一步提升定子的组装效率和成品率。

具体地，外封装部12与内封装部13的具体结构可以根据实际情况灵活选定，如上文所述，二者相对的贴合面的具体结构可以为平面、曲面或其他对应结构，此处不作具体限定。

进一步地，如图3所示，外封装部12可以包括第一弧形段121和第一直板段122，第一弧形段121和第一直板段122相互连接，相应地，内封装部13包括第二弧形段131和第二直板段132，第二弧形段131和第二直板段132相互连接，在外封装部12和内封装部13相互搭接连接的过程中，可以使第一直板段122和第二直板段132相互搭接，在这种情况下，外封装部12和内封装部13之间搭接时所产生的连接效果相对较好；同时，在绝缘骨架的径向上，可以使第一直板段122相对第一弧形段121内缩设置，也可以使第二直板段132相对第二弧形段131内缩设置，这可以在一定程度上缩减绝缘骨架的整体尺寸，从而在轭部2与绝缘骨架相互套装的过程中，使得轭部2更容易被套装至绝缘骨架上，以进一步降低定子的组装难度，提升组装效率。

具体地，第一弧形段121、第一直板段122、第二弧形段131和第二直板段132的具体尺寸均可以根据绝缘骨架的实际结构确定；优选地，可以使第一弧形段121和第二弧形段131的结构对应相同，第一直板段122和第二直板段132的结构对应相同，进而在外封装部12和内封装部13相互搭接配合的过程中，二者之间的配合关系更稳定；进而，采用这种对应式结构可以使外封装部12和内封装部13对位于内侧的绕组3产生的保护效果更好。

更具体地，第一弧形段121和第二弧形段131的角度可以根据二者各自所跨过的角度对应确定，且可以使二者的厚度相等；第一直板段122和第二直板段132的厚度可以根据实际情况确定，优选地，可以使第一直板段122和第二直板段132的厚度之和等于或稍大于第一弧形段121的厚度，从而进一步保证第一直板段122和第二直板段132搭接连接之后，不会对轭部2以及定子齿部的组装产生阻碍；例如，可以使第一直板段122和第二直板段132均为平板状结构，且二者的厚度相同。

进一步地，如图3、图4和图5所示，沿远离第一弧形段121的方向，可以使第一直板段122在绝缘骨架的径向上的尺寸逐渐减小，也就是说，第一直板段122上越远离第一弧形段121的部分的厚度越小；相应地，可以使第二直板段132上越远离第二弧形段131的部分的厚度越小，这使得二者搭接配合之后，所形成的组合结构上任意位置处的总厚度基本相等，以使前述任意位置处的整体结构强度均能满足使用需求。具体地，可以使第一直板段122和第二直板段132的结构和尺寸对应相同，例如，二者均可以为三棱柱状结构，以相互搭接配合。

进一步地，如图5所示，第一直板段122具有第一平面1211和第一斜面1212，第一平面1211和第一斜面1212相互连接，且二者均与第一弧形段121连接，在设计及生产第一直板段122的过程中，可以通过改变整个第一直板段122的结构，使绝缘骨架直径所在的直线与第一平面1211相交且垂直。在这种情况下，第一直板段122可以为三棱柱结构，且第一直板段122的截面为直角三角形，通过使第二直板段132作适应性改变，可以使二者在相互搭接配合时，所形成的组合结构上的任意位置处的厚度均基本相等，且可以通过改变二者的搭接状态，使前述组合结构的厚度与第一弧形段121的厚度基本相等，以进一步保证整个绝缘骨架上的任意部分处的结构强度均能满足需求。

具体地，第一平面1211和第一斜面1212之间的夹角可以根据实际需求确定，第一平面1211与第一斜面1212之间的夹角越大，则外封装部12与内封装部13之间搭接、重叠的部分则越少，外封装部12和内封装部13二者的结构强度和稳定性则相对较高；相反地，第一平面1211与第一斜面1212之间的夹角越小，则外封装部12与内封装部13之间搭接、重叠的部分则相对较多，对绕组3所产生的封装效果则相对较好。本领域技术人员可以根据实际需求灵活选择，可选地，第一平面1211与第一斜面1212之间的夹角可以在30°-45°内选择，从而在保证外封装部12和内封装部13具有满足需求的结构强度的情况下，对绕组3的封装效果也较好。

为了进一步降低整个绝缘骨架的加工难度，提升加工效率，优选地，如图1和2所示，可以使第一绕线架和第二绕线架的结构相同，在这种情况下，第一绕线架和第二绕线架可以统称为绕线架1。在这种情况下，绕线架1的相对两侧中，一侧设置有外封装部12，另一侧设置有内封装部13，整个绝缘骨架内包括多个绕线架1，多个绕线架1沿绝缘骨架的周向排布。在组装绝缘骨架的过程中，沿绝缘骨架的周向，上一绕线架1的内封装部13与下一绕线架1外封装部12相互搭接，以采用这种方式将多个绕线架1依次搭接连接到一起，形成整个绝缘骨架。在这种情况下，多个绕线架1中的任意相邻的两个均可以对绕组3提供封装保护作用，进而多个外封装部12和多个内封装部13相互配合，可以对定子中的所有绕组3提供封装保护作用，进而可以保证轭部2在与绝缘骨架相互套装的过程中，轭部2不会刮伤任何绕组3上的导线，并且，可以进一步提升轭部2与绝缘骨架之间的套装难度，提升定子等结构的组装效果。

进一步地，如图1和图3所示，在绝缘骨架的周向上，第一绕线本体，即绕线本体11的绕线跨度为L，第一直板段122与第二直板段132相互搭接的部分的宽度为a，也即第一直板段122沿绝缘骨架的径向的正投影位于第二直板段132上的部分的宽度，优选地，a与L之间的关系可以为：

0.0138L-0.0475≤a≤0.0138L+0.0675，并且使a大于零，以保证外封装部12与内封装部13之间具有搭接重叠的部分，其中，L和a的单位均为mm。

需要说明的是，如图1所示，L为绕线架1中绕线本体11上所绕设的绕组3的宽度值，如图3所示，a为外封装部12和内封装部13二者相互搭接、叠设的部分的宽度值。在a和L满足上述关系的情况下，绝缘骨架上各部分的结构强度均能满足使用需求；同时，绝缘骨架上各部分，尤其是外封装部12与内封装部13相互搭接的部分的绝缘性能也能满足使用需求；另外，外封装部12和内封装部13对绕组3也可以产生较好的封装保护效果，且可以保证轭部2能被顺利套装至绝缘骨架上。

进一步地，a与L之间关系可以为a＝0.0138L-0.0325，在这种情况下，当绝缘骨架的绕线跨度L选定之后，通过上述公式，即可得到a的最优值，当a取前述最优值的情况下，绝缘骨架的绝缘性能、刚度和强度均可以达到最优，且对绕组3的封装效果也最好，同时也便于轭部2等结构套装工作的进行。

进一步地，如图1和图2所示，本发明所提供的绝缘骨架还可以包括内挡板15，内挡板15与外封装部12相对设置，绕线本体11位于内挡板15和外封装部12之间，在内挡板15的作用下，可以防止绝缘骨架在与定子的齿部相互配合的过程中，齿部刮伤或挤压绕组3的导线。

进一步地，如图4和图5所示，可以在外封装部12和内封装部13上形成散热缺口14，且散热缺口14可以设置有多个，多个散热缺口14间隔设置，从而在外封装部12与内封装部13相互搭接连接之后，可以借助多个散热缺口14提升安装于绝缘骨架上绕组3的散热效率，进而防止因绕组3过热对定子甚至电机的工作性能产生不利影响。

具体地，散热缺口14的结构可以为多种，如图5所示，散热缺口14可以为矩形结构，如图4所示，散热缺口14也可以为三角形结构，或者还可以为圆形结构等。如图4所示，散热缺口14可以为三角形结构，在这种情况下，外封装部12和内封装部13均为锯齿状结构，二者上的散热缺口14相对设置，进而在外封装部12与内封装部13相互搭接配合之后，可以保证绝缘骨架内的热量能通过散热缺口14逸出，使绕组3的温度相对较低。相应地，如图5所示，散热缺口14也可以为矩形结构，采用上述这种结构形式的外封装部12和内封装部13时，还可以有效降低整个绝缘骨架的重量，提升包括该绝缘骨架的电机的综合性能。

基于上述任一实施例所提供的绝缘骨架，本发明还提供一种电机，其包括轭部2、绕组3和上述任一绝缘骨架，在该电机的组装过程中，第一绕线架和第二绕线架上均安装有绕组3，且第一绕线架和第二绕线架相邻设置，轭部2则套设于绝缘骨架外。同时，该电机可以应用在制冷设备上，前述制冷设备具体可以为空调、冰箱、风扇等，此处不再详细介绍。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种绝缘骨架，其特征在于，包括：

第一绕线架，所述第一绕线架包括第一绕线本体和外封装部(12)，所述第一绕线本体用于安装绕组(3)，沿所述绝缘骨架的径向，所述外封装部(12)连接于所述第一绕线本体的外侧；

第二绕线架，所述第二绕线架包括第二绕线本体和内封装部(13)，所述第二绕线本体用于安装绕组(3)，沿所述绝缘骨架的径向，所述内封装部(13)连接于所述第二绕线本体的外侧；

其中，所述第一绕线架与所述第二绕线架相邻设置；在所述绝缘骨架的径向上，所述外封装部(12)位于所述内封装部(13)的外侧，且所述外封装部(12)沿所述绝缘骨架的径向的正投影的至少一部分位于所述内封装部(13)上。

2.根据权利要求1所述的绝缘骨架，其特征在于，所述外封装部(12)与所述内封装部(13)搭接连接。

3.根据权利要求2所述的绝缘骨架，其特征在于，所述外封装部(12)包括相连接的第一弧形段(121)和第一直板段(122)，所述内封装部(13)包括相连接的第二弧形段(131)和第二直板段(132)，所述第一直板段(122)与所述第二直板段(132)搭接连接。

4.根据权利要求3所述的绝缘骨架，其特征在于，沿远离所述第一弧形段(121)的方向，所述第一直板段(122)在所述绝缘骨架的径向上的尺寸逐渐减小；

沿远离所述第二弧形段(131)的方向，所述第二直板段(132)在所述绝缘骨架的径向上的尺寸逐渐减小。

5.根据权利要求4所述的绝缘骨架，其特征在于，所述第一直板段(122)具有相连接的第一平面(1211)和第一斜面(1212)，所述绝缘骨架的直径所在的直线与所述第一平面(1211)相交且垂直。

6.根据权利要求3-5中任意一项所述的绝缘骨架，其特征在于，所述第一绕线架与所述第二绕线架二者的结构相同。

7.根据权利要求6所述的绝缘骨架，其特征在于，在所述绝缘骨架的周向上，所述第一绕线本体的绕线跨度为L，所述第一直板段(122)与所述第二直板段(132)搭接的部分的宽度a，0.0138L-0.0475≤a≤0.0138L+0.0675，且a＞0，其中，L和a的单位均为mm。

8.根据权利要求7所述的绝缘骨架，其特征在于，a＝0.0138L-0.0325。

9.根据权利要求3-5中任意一项所述的绝缘骨架，其特征在于，所述外封装部(12)和所述内封装部(13)上均设置有散热缺口(14)。

10.一种电机，其特征在于，包括轭部(2)、绕组(3)和权利要求1-9中任意一项所述的绝缘骨架，所述第一绕线架和所述第二绕线架上均安装有所述绕组(3)，所述轭部(2)套设于所述绝缘骨架外。