CN114362416A - 一种定子外壳绝缘结构及盘式电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种定子外壳绝缘结构及盘式电机，其中定子外壳绝缘结构包括壳体，所述壳体包括容置底面和容置外侧面，所述容置外侧面延伸连接于所述容置底面的外周缘，得以在所述容置底面和所述容置外侧面之间形成容置腔；定子，所述定子包括定子铁芯和铁芯绕组；至少一外绝缘组件，所述外绝缘组件设置有环形立面，所述外绝缘组件安装在所述容置腔内并使所述环形立面隔离所述铁芯绕组和所述容置外侧面。可有效缩小所述铁芯绕组和所述容置外侧面之间的距离，进而缩小壳体的周向尺寸，不仅减少灌封胶用量，还增加盘式电机安装场所的适应性。

Description

一种定子外壳绝缘结构及盘式电机

技术领域

本发明涉及盘式电机领域，尤其涉及一种定子外壳绝缘结构及盘式电机。

背景技术

盘式电机又称轴向磁通电机，其以轴向尺寸小、高转矩密度、高功率密度和高效率等优点，被广泛应用于电动汽车、通用工业和家用电器等领域。盘式电机包括外壳、定子和转子，定子和转子布置于外壳内部，其中定子包括定子铁芯和铁芯绕组，定子铁芯通过螺栓固定在壳体的底面上，其上部开设有多个圆周排列的铁芯槽，铁芯绕组由漆包铜线组成，按照三相电路顺序嵌入于铁芯槽内。

另外铁芯绕组存在包围定子铁芯外周缘的部分，该突出的漆包线与外壳侧壁之间需要保留一定的绝缘爬电距离，同时还要进行灌胶处理，待其冷却凝固后实现密封绝缘导热效果，以延长电机的使用寿命。这就造成盘式电机相较径向磁通电机来说，圆周尺寸不占优势甚至尺寸更大，影响了盘式电机在不同工作场景的安装需求，减少了盘式电机的使用范围。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种防止圆周尺寸变大，进而增加适用范围的定子外壳绝缘结构及盘式电机。

根据本发明的一个目的，本发明提供一种定子外壳绝缘结构，包括：

一壳体，所述壳体包括一容置底面和一容置外侧面，所述容置外侧面延伸连接于所述容置底面的外周缘，得以在所述容置底面和所述容置外侧面之间形成一容置腔；

一定子，所述定子包括一定子铁芯和一铁芯绕组，所述铁芯绕组布置于所述定子铁芯上，所述定子铁芯位于所述容置腔内，且固定于所述容置底面上；

至少一外绝缘组件，所述外绝缘组件设置有环形立面，所述外绝缘组件安装在所述容置腔内并使所述环形立面隔离所述铁芯绕组和所述容置外侧面。

作为优选的实施例，所述容置外侧面和所述容置底面之间凹陷形成一与所述铁芯绕组相对的外沟槽，所述外绝缘组件布置于所述外沟槽内。

作为优选的实施例，所述外绝缘组件上设置有一缺口，所述外绝缘组件能沿所述缺口方向弹性变形以便于所述环形立面卡入所述所述外沟槽内。

作为优选的实施例，所述环形立面和所述容置外侧面之间设置有柔性导热材料。

作为优选的实施例，所述壳体还包括一容置内侧面，所述容置内侧面与所述容置外侧面同向，且延伸连接于所述容置底面的内周缘，所述定子外壳绝缘结构还包括：

一内绝缘组件，所述容置内侧面和所述容置底面之间凹陷形成一与所述铁芯绕组相对的内沟槽，所述内绝缘组件布置于所述内沟槽内，以隔离所述铁芯绕组和所述容置内侧面。

作为优选的实施例，所述内绝缘组件相对所述容置内侧面内凹或齐平设置于所述内沟槽内；所述外绝缘组件相对所述容置外侧面内凹或齐平设置于所述外沟槽内。

作为优选的实施例，多个所述内绝缘组件依次首尾拼接，并以环形的方式布置于所述内沟槽内；多个所述外绝缘组件依次首尾拼接，并以环型的方式布置于所述外沟槽内。

作为优选的实施例，所述外绝缘组件和所述内绝缘组件均采用陶瓷或玻璃材质。

作为优选的实施例，所述外绝缘组件和所述内绝缘组件的横截面均呈L型。

根据本发明的另一个目的，本发明还提供了一种盘式电机，包括两个上述实施例的定子外壳绝缘结构，两个所述定子外壳绝缘结构以所述容置腔相对的方式抵接，所述盘式电机还包括：

一转子，所述转子位于两个所述定子之间，且所述转子和所述定子之间形成有间隙。

与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：

通过在所述铁芯绕组和所述容置外侧面之间布置所述外绝缘组件，以使所述外绝缘组件对所述铁芯绕组和所述容置外侧面进行隔离，可有效缩小所述铁芯绕组和所述容置外侧面之间的距离，进而缩小壳体的周向尺寸，不仅减少灌封胶用量，还增加盘式电机安装场所的适应性。另外所述外绝缘组件布置于所述外沟槽，可进一步缩小铁芯绕组和所述容置外侧面之间的距离，能够使所述铁芯绕组和所述容置外侧面之间更紧贴，达到结构更为紧凑，体积更小，重量更轻，以及提高散热能力等优点。

以下结合附图及实施例进一步说明本发明。

附图说明

图1为本发明所述定子外壳绝缘结构的分解图；

图2为本发明所述定子外壳绝缘结构的主视图；

图3为本发明所述定子外壳绝缘结构的剖视图；

图4为本发明所述壳体、外绝缘组件和内绝缘组件的装配示意图；

图中：100定子外壳绝缘结构、110壳体、111底板、112外侧板、113内侧板、114出线口、1100容置腔、1101容置底面、1102容置外侧面、1103容置内侧面、120定子、121定子铁芯、122铁芯绕组、130外绝缘组件、131环形立面、132外横板、133缺口、140内绝缘组件、141内环形立面、142内横板、150外沟槽、151外竖槽部、152外横槽部、160内沟槽、161内竖槽部、162内横槽部。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

如图1至图4所示，所述定子外壳绝缘结构100，包括：

一壳体110，所述壳体110包括一容置底面1101和一容置外侧面1102，所述容置外侧面1102延伸连接于所述容置底面1101的外周缘，得以在所述容置底面1101和所述容置外侧面1102之间形成一容置腔1100；

一定子120，所述定子120包括一定子铁芯121和一铁芯绕组122，所述铁芯绕组122布置于所述定子铁芯121上，所述定子铁芯121位于所述容置腔1100内，且固定于所述容置底面1101上；

至少一外绝缘组件130，所述外绝缘组件130设置有环形立面131，所述外绝缘组件130安装在所述容置腔1100内并使所述环形立面131隔离所述铁芯绕组122和所述容置外侧面1102。

通过在所述铁芯绕组122和所述容置外侧面1102之间布置所述外绝缘组件130，以使所述外绝缘组件130的所述环形立面131对所述铁芯绕组122和所述容置外侧面1102进行隔离，避免所述铁芯绕组122和所述壳体110之间接触造成短路，另外由于所述环形立面131的存在，可缩小所述铁芯绕组122和所述容置外侧面1102之间的距离，来减小壳体110的周向尺寸，进而提升盘式电机安装场所的适应性，同时还能减少灌封胶用量。

如图1和图3所示，所述容置外侧面1102和所述容置底面1101之间凹陷形成一与所述铁芯绕组122相对的外沟槽150，所述外绝缘组件130布置于所述外沟槽150内，以隔离所述铁芯绕组122和所述容置外侧面1102。可进一步缩小铁芯绕组122和所述容置外侧面1102之间的距离，能够使所述铁芯绕组122和所述容置外侧面1102之间更紧贴，达到结构更为紧凑，体积更小，重量更轻，以及提高散热能力等优点。

如图3和图4所示，所述壳体110还包括一容置内侧面1103，所述容置内侧面1103与所述容置外侧面1102同向，且延伸连接于所述容置底面1101的内周缘，所述定子外壳绝缘结构100还包括：

一内绝缘组件140，所述容置内侧面1103和所述容置底面1101之间凹陷形成一与所述铁芯绕组122相对的内沟槽160，所述内绝缘组件140布置于所述内沟槽160内，以隔离所述铁芯绕组122和所述容置内侧面1103。

当所述铁芯绕组122布置于所述定子铁芯121后，所述铁芯绕组122分别突出于所述定子铁芯121的内外周缘，其中所述容置外侧面1102的外沟槽150对应所述铁芯绕组122外突的漆包线，而所述容置内侧面1103的内沟槽160对应的是所述铁芯绕组122内突的漆包线，通过在所述容置内侧面1103和所述铁芯绕组122之间布置所述内绝缘组件140，可缩小所述容置内侧面1103和所述铁芯绕组122之间的距离，能够缩小壳体尺寸。另外与所述外绝缘组件130相同，所述内绝缘组件140布置于所述容置内侧面1103的内沟槽160内，进一步缩小了容置内侧面1103和所述铁芯绕组122之间的距离，使所述铁芯绕组122和所述容置内侧面1103之间更加紧贴。

如图3所示，所述外绝缘组件130相对所述容置外侧面1102内凹或齐平设置于所述外沟槽150内，具体地，所述外绝缘组件130的厚度小于或等于所述外沟槽150的凹陷深度。相对于所述外绝缘组件130向外突出的方式来说，能够进一步缩小所述铁芯绕组122和所述容置外侧面1102之间的距离。

同理所述内绝缘组件140相对所述容置内侧面1103内凹或齐平设置于所述内沟槽160内，进一步缩小所述铁芯套组122和所述容置内侧面1103之间的距离，具体地，所述内绝缘组件140的厚度小于或等于所述内沟槽160的凹陷深度。其中所述外绝缘组件130和所述内绝缘组件140均呈L型的板体结构，不仅提升在所述壳体110的支撑效果，还缩小述外绝缘组件130和所述内绝缘组件140的厚度，进而缩小壳体的周向尺寸。

具体地，所述外绝缘组件130的横截面呈L型，便于其支撑定型在所述外沟槽150内。其中所述外绝缘组件130还包括一外横板132，所述环形立面131和所述外横板132垂直连接，以使所述外绝缘组件130呈L型。所述外横板132不仅支撑所述环形立面131，还能隔离所述铁芯绕组122和所述容置底面1101。此时所述外沟槽150的横截面也呈L型，以适配相同形状的所述外绝缘组件130，其中所述外沟槽150包括相连通的一外竖槽部151和一外横槽部152，所述外竖槽部151沿周向凹陷形成于所述容置外侧面1102上，所述外横槽部152沿周向凹陷形成于所述容置底面1101上，所述环形立面131布置于所述外竖槽部151内，所述外横板132布置于所述外横槽部152内。

所述内绝缘组件140和所述内沟槽160的横截面也呈L型，所述内绝缘组件140包括垂直连接的内环形立面141和所述内横板142，所述内横板142不仅支撑所述内环形立面141，还能够隔离所述铁芯绕组122和所述容置底面1101。所述内沟槽160包括相连通的一内竖槽部161和一内横槽部162，所述内竖槽部161沿周向凹陷形成于所述容置内侧面1103上，所述内横槽部162沿周向凹陷形成于所述容置底面1101上，所述内环形立面141布置于所述内竖槽部161内，所述内横板142布置于所述内横槽部162内。所述定子铁芯121位于所述内横板142和所述外横板132之间，参考图3。

所述外绝缘组件130可通过卡接、螺栓或粘结等方式固定于所述外沟槽150内，其中卡接包括采用矩形槽、燕尾槽等进行卡接，粘结包括采用胶水等进行粘结，提升所述外绝缘组件130在所述外沟槽150内的固定能力，防止出现松动而影响绝缘效果。同理所述内绝缘组件140也通过卡接、螺栓或粘结等方式固定于所述内沟槽160内。

所述外绝缘组件130和所述内绝缘组件140可采用高导热绝缘材质制成，提升散热和绝缘效果，优选为陶瓷或玻璃材质。

作为优选地，所述环形立面131和所述容置外侧面1102之间设置有柔性导热材料，其不仅可以增加所述外绝缘组件130与所述壳体110之间的贴合度，还能提高散热效果。其中柔性导热材料可以是以膜的形式涂层于所述环形立面131朝向所述容置外侧面1102的一侧，当然也可以以机械连接的方式硬性连接于所述环形立面131上，机械连接包括卡接、紧固件等。同理所述内环形立面141和所述容置内侧面1103之间也可设置柔性导热材料。

继续参考图1，所述外侧板112开设有连通所述容置腔1100和外部的出线口114，以使所述定子120从所述出线口114出线。可见呈环形所述外沟槽150的被所述出线口114阻隔，因此所述外绝缘组件130避让所述出线口114设置，便于出线。而呈环形的所述内沟槽160呈连续的环型即可。

参考图4，所述外绝缘组件130上设置有一缺口133，所述外绝缘组件130能沿所述缺口133方向弹性变形以便于所述环形立面卡入所述所述外沟槽150内。该缺口133不仅能够与所述出线口114相对，以便于出线，所述缺口133还能使所述外绝缘组件130弹性变形，弹性变形的所述外绝缘组件130能够更好地与所述壳体110紧密贴合，以及安装定位更加方便。

所述外绝缘组件130的数量可为一个，即所述外绝缘组件130为一体成型结构，其具有安装定位方便等优点，进而大幅度提升生产效率。当然所述外绝缘组件130的数量可为两个或以上，具体地，如图4所示，所述外绝缘组件130的数量为多个，多个所述外绝缘组件130依次首尾拼接，并以环型的方式布置于所述外沟槽150内，便于其分体布置于所述外沟槽150内。

同理，所述内绝缘组件的数量可为一个或者多个，多个所述内绝缘组件140依次首尾拼接，并以环形的方式布置于所述内沟槽160内。

如图1所述，所述壳体110包括一底板111、一外侧板112和一内侧板113，所述底板111呈环形，所述内侧板113和所述外侧板112同向的连接于所述底板111的内外周缘，其中所述容置底面1101对应的是所述底板111的顶面，所述容置外侧面1102对应的是所述外侧板112的内壁，所述容置内侧面1103对应的是所述内侧板113朝向所述外侧板112的的外壁，以使所述内侧板113和所述外侧板112之间形成容置腔1100。

综上所述，通过在所述铁芯绕组122和所述容置外侧面1102之间布置所述外绝缘组件130，以使所述外绝缘组件130对所述铁芯绕组122和所述容置外侧面1102进行隔离，可有效缩小所述铁芯绕组122和所述容置外侧面1102之间的距离，进而缩小壳体110的周向尺寸，不仅减少灌封胶用量，还增加盘式电机安装场所的适应性。另外所述外绝缘组件130布置于所述外沟槽150，可进一步缩小铁芯绕组122和所述容置外侧面1102之间的距离，能够使所述铁芯绕组122和所述容置外侧面1102之间更紧贴，达到结构更为紧凑，体积更小，重量更轻，以及提高散热能力等优点。

如图1至图4所示，一种盘式电机，包括两个上述实施例的定子外壳绝缘结构100，两个所述定子外壳绝缘结构100以所述容置腔1100相对的方式抵接，所述盘式电机还包括：

一转子，所述转子位于两个所述定子120之间，且所述转子和所述定子120之间形成有间隙。

由于所述盘式电机采用了上述实施例的定子外壳绝缘结构100，所述盘式电机由所述定子外壳绝缘结构100带来的有益效果参考上述实施例。

以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利采用范围，即凡依本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种定子外壳绝缘结构(100)，其特征在于，包括：

一壳体(110)，所述壳体(110)包括一容置底面(1101)和一容置外侧面(1102)，所述容置外侧面(1102)延伸连接于所述容置底面(1101)的外周缘，得以在所述容置底面(1101)和所述容置外侧面(1102)之间形成一容置腔(1100)；

一定子(120)，所述定子(120)包括一定子铁芯(121)和一铁芯绕组(122)，所述铁芯绕组(122)布置于所述定子铁芯(121)上，所述定子铁芯(121)位于所述容置腔(1100)内，且固定于所述容置底面(1101)上；

至少一外绝缘组件(130)，所述外绝缘组件(130)设置有环形立面(131)，所述外绝缘组件(130)安装在所述容置腔(1100)内并使所述环形立面(131)隔离所述铁芯绕组(122)和所述容置外侧面(1102)。

2.如权利要求1所述的定子外壳绝缘结构(100)，其特征在于，所述容置外侧面(1102)和所述容置底面(1101)之间凹陷形成一与所述铁芯绕组(122)相对的外沟槽(150)，所述外绝缘组件(130)布置于所述外沟槽(150)内。

3.如权利要求2所述的定子外壳绝缘结构(100)，其特征在于，所述外绝缘组件(130)上设置有一缺口(133)，所述外绝缘组件(130)能沿所述缺口(133)方向弹性变形以便于所述环形立面卡入所述所述外沟槽(150)内。

4.如权利要求3所述的定子外壳绝缘结构(100)，其特征在于，所述环形立面(131)和所述容置外侧面(1102)之间设置有柔性导热材料。

5.如权利要求1所述的定子外壳绝缘结构(100)，其特征在于，所述壳体(110)还包括一容置内侧面(1103)，所述容置内侧面(1103)与所述容置外侧面(1102)同向，且延伸连接于所述容置底面(1101)的内周缘，所述定子外壳绝缘结构(100)还包括：

一内绝缘组件(140)，所述容置内侧面(1103)和所述容置底面(1101)之间凹陷形成一与所述铁芯绕组(122)相对的内沟槽(160)，所述内绝缘组件(140)布置于所述内沟槽(160)内，以隔离所述铁芯绕组(122)和所述容置内侧面(1103)。

6.如权利要求4所述的定子外壳绝缘结构(100)，其特征在于，所述内绝缘组件(140)相对所述容置内侧面(1103)内凹或齐平设置于所述内沟槽(160)内；

所述外绝缘组件(130)相对所述容置外侧面(1102)内凹或齐平设置于所述外沟槽(150)内。

7.如权利要求4所述的定子外壳绝缘结构(100)，其特征在于，多个所述内绝缘组件(140)依次首尾拼接，并以环形的方式布置于所述内沟槽(160)内；

多个所述外绝缘组件(130)依次首尾拼接，并以环型的方式布置于所述外沟槽(150)内。

8.如权利要求4所述的定子外壳绝缘结构(100)，其特征在于，所述外绝缘组件(130)和所述内绝缘组件(140)均采用陶瓷或玻璃材质。

9.如权利要求4所述的定子外壳绝缘结构(100)，其特征在于，所述外绝缘组件(130)和所述内绝缘组件(140)的横截面均呈L型。

10.一种盘式电机，包括两个如权利要求1至9任一项所述的定子外壳绝缘结构(100)，两个所述定子外壳绝缘结构(100)以所述容置腔(1100)相对的方式抵接，所述盘式电机还包括：

一转子，所述转子位于两个所述定子(120)之间，且所述转子和所述定子(120)之间形成有间隙。

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