CN1578064A - 用于旋转电机电枢的绕线架 - Google Patents

Abstract

一种用于电枢的绝缘体，其中绝缘体在其上缠绕有线圈的齿的一端形成有槽，以当线圈端部拉出时限制端部线圈防止它轴向滑动。

Description

用于旋转电机电枢的绕线架

技术领域

本发明涉及一种用于旋转电机的绝缘绕线架，尤其是一种绕线架结构，其简化环绕电枢的绝缘极齿的线圈的无误差绕组。

背景技术

公知的旋转电机电枢包括转子或定子。它通常具有轭，该轭包括环形部分，从该环形部分径向延伸出多个沿圆周隔开的磁极齿。由磁性材料如铁制成的磁极齿被由一卷导线缠绕的绝缘绕线架覆盖。这些绕线架通常由从轭的相对侧插入的配合半构成以基本覆盖该轭齿。缠绕线圈与设置于磁极齿对面的永磁体配合。

如共同审理中的申请所示，其公开了简化组件的用于电枢的绝缘绕线架，该申请由同名发明人于2004年6月5日提出，序列号为10/709,919，名称为“INSULATOR FOR ARMATURE”，并转让给该受让人。本申请有所改进，其消除了线圈绕组中存在问题，这里，最好参考附图1-6来理解。

首先参考图1，这是上面通常讨论的现有电枢的分解透视图。通常用21表示电枢。如图，电枢21提供给三相电动机并且仅示意性地作为定子22的一部分，该定子22具有装配到定子22的一个轴向端(该图的顶部)的接线板23，缠绕线圈通过该电枢以该共同未决申请中所述的方式相互连接。接线板23具有三相(U，V，W)输出端24。

如图1所示，定子22由制成层叠的薄铁磁盘体的定子轭或铁心25构成。定子轭25形成为环形以环绕转子(未示出)的外围并具有整数个径向向内突起的磁极齿27。槽28形成在磁极齿27的相邻对之间。

一般象绝缘绕线架半件，用附图标记29所表示的，每个可伸缩地安装在铁心25的相对侧。每个绕线架半件29形成有与槽28的数量相同的插入部分或接线片31，槽28与面向轭或铁心25环形绕线架29的一侧一体形成。这些接线片31插入到槽28中，使得两个绕线架29牢固固定到定子轭25。

这些上部和下部绕线架29覆盖定子轭25上的每个磁极齿27，并且线圈绕线通过每个磁极齿27两侧的槽28上下缠绕，以形成多个周向隔开的线圈，如图4所示。

最好见图2和3，每个绕线架半件29为由树脂材料形成为单体的环形，并包括覆盖定子轭25的轴向外表面的环形基部31，覆盖每个从基部31向内突起的磁极齿27(图1)的线圈绕组部33，以及从线圈绕组部33延续的端部凸缘34，凸缘34覆盖每个磁极齿27的顶端(内端)。

每个凸缘34具有从线圈绕组部33的顶面之上形成的厚壁部34a和厚壁部34a两侧上的侧面接线片34b。这些部分34a和34b位于并限制在线圈绕组的一个端部

突起壁35设置在线圈绕组部33的齿根面的绝缘基部31的径向外表面上。突起壁35设置有用于缠绕线圈另一径向端的止挡器或定位器。它也设置为抓住并保持用于互连一个线圈和另一其上缠绕有公共绕组的其它线圈的桥接线并用于接收每个线圈的线圈端(每个磁极齿的线圈绕组部33的上表面部分)。如实施例所示突起壁35具有能够让线圈的绕组端通过的缝35a。

现在参考图4，示出了定子22具有缠绕并互连的线圈，用35表示。每个线圈35的端部36通过缝35a从顶面(内端面)向回拉到每个磁极齿的齿根部，使得它成为另一线圈35的线圈绕组头或者拉出与接线板23连接。

除了描述的现有技术外，除了下文参考本发明的几个实施例的描述，前面的描述也涉及本发明的几个实施例。通过图5和6能够更好地理解现有技术中存在的而本发明所要解决的问题，图5和6给出了绕线架29的磁极齿的详细视图。线圈35环绕绕线架的线圈绕组部33而形成。线圈35的线圈绕组的端部36从凸缘34的顶部或后部拉回到磁极齿的齿根部。因此，很可能，这个动作会导致线圈绕组端部36从线圈35之上滑到其中部，如图中的点划线所示。这将引起线圈中部的突起。这使得当线圈绕组头插入到槽28中以在相邻线圈上绕线时，该绕组头(未示出)与线圈绕组36(用点划线示出)的移位端接触，并损坏绕线涂层。

因此，本发明的主要目的就是提供一种用于旋转电机电枢的绕线架，其防止线圈绕组端从磁极齿的顶部滑动到齿根部并损坏相邻线圈的绕组。

发明内容

一种用于旋转电机的电枢铁心的绝缘体。铁心具有环形部，多个周向间隔齿从该环形部径向延伸并在其间限定出槽。绝缘体由圆筒部构成，该圆筒部具有多个沿径向延伸的周向间隔齿覆盖部，每个齿覆盖部具有基本槽沟形的径向截面，用于覆盖各铁心齿的径向面以及与两相邻齿之间的槽相对的齿的侧面的至少一部分。每个齿覆盖部径向最外面的部分形成有轴向延伸凸缘，以形成与线圈绕组相邻接合的接合部。邻接于轴向延伸凸缘地形成限制线圈绕组端的绕线的类似槽的切口，以防止它在径向上沿基本槽沟形部滑动。

附图的简要说明

图1是现有电枢的分解透视图。

图2是一个现有绝缘绕线架半件的透视图。

图3是该一个绝缘绕线架半件的顶部视图。

图4是缠绕后现有电枢的顶部视图。

图5是其中存在问题的一个缠绕后电枢齿的放大顶部视图。

图6是沿图5中的6-6线截取的截面图。

图7是部分与图1类似分解透视图，但只示出了本发明的第一实施例。

图8是部分与图2类似但示出第一实施例的一个绝缘绕线架半件的透视图。

图9是部分与图3类似但示出第一实施例的一个绝缘绕线架半件的顶部视图

图10是部分与图4类似但示出第一实施例的一个电枢齿的放大顶部视图。

图11是沿图10的11-11线截取的截面图。

图12是部分与图11类似的截面图，但示出了第二实施例。

图13是部分与图11和12类似的截面图，但示出了第三实施例。

图14是部分与图11、12和13类似的截面图，但示出了第四实施例。

图15是部分与图11、12，13和14类似的截面图，但示出了第五实施例。

图16示出其中齿被缠绕和分相的方式的视图。

图17是图16所示的绕组模型的示意电路图。

图18是旋转电机的截面图，该电机可以采用本发明的任一所述实施例。

图19是图18所示电机的底部视图。

具体实施方式

在本发明各种实施例的描述中，由于所有实施例的基本结构与现有技术相同所以将采用与现有结构的描述相同的附图标记。这将很快清楚，区别在于绕线架齿端部凸缘34的厚壁部34a的构造。每个实施例所述的一种切口形式形成在这些厚壁部34a，以限制并保持线圈36绕线的端部绕组37。但是为完整起见将参考图7-10再次对整个结构进行描述。接着将参考图10-15详细描述特定实施例。最后将参考图16-19描述整个电机。

首先详细参考图7-10，电枢21示意性地提供给三相马达，并由定子22和安装在定子22的一个轴向端的接线板23构成，这些图中未示出，线圈36通过定子互连。接线板23具有三相(U，V，W)输出端24，其接线将参考图16和17在后面描述。

如图7所示，定子22由定子轭构成，一般用25表示形成为层叠的薄铁磁板体。定子轭25具有环绕转子(这些图中未示出但将参考图18和19在后面描述)的环形部26，并且从该轭25径向向内突起周向隔开的、整体的、多个磁极齿27。

如图7所示，定子22由形成为层叠的薄铁磁板体的定子轭或铁心25构成。定子轭25形成为环形以环绕转子(未示出)的周边并具有径向向内突起的整体的、多个磁极齿27。在相邻的磁极齿27对之间形成有槽28。

一般象所构成的绝缘绕线架半件，每个用附图标记29表示，可伸缩地安装在铁心25的相对侧。每个绕线架半件29形成有与槽28同样数量的插入部或接线片31，槽28与面向轭或铁心25的环状绕线架29的侧面一体形成。这些接线片31插入到槽28中，使得两个绕线架29牢固固定到定子轭25上。

这些上部和下部绕线架29覆盖定子轭25上的每个磁极齿27，并且线圈绕线通过每个磁极齿27两侧面的槽28上下缠绕，以形成多个周向隔开的线圈，其绕线将参考图16和17在后面描述。

最好见图8和9，每个绕线架半件29为由树脂材料制成的单体环形，并包括环形基部31，线圈绕组部33和端部凸缘34，其中环形基部31覆盖定子轭25的轴向外表面，线圈绕组部33覆盖每个从基部31向内突起的磁极齿27(图7)，端部凸缘34从线圈绕组部33延续并覆盖每个磁极齿27的顶端(内端)。

每个凸缘34具有形成在线圈绕组部33的顶面之上的厚壁部34a，以及该厚壁部34a的两侧的侧面接线片34b。这些部分34a和34b设置并限定线圈绕组的一端。

突起壁35设置在线圈绕组部33的齿根部的绝缘基部31的径向外表面。突起壁35具有用于缠绕线圈的另一径向端的止挡器或定位器。它还设置为抓住并保持用于连接一个线圈和其上缠绕有公共线圈绕线的另一线圈的桥形线，并用于接收每个线圈的线圈端(每个磁极齿的线圈绕组部33的上表面部分)。作为实施例，示出了突起壁35，其具有让线圈的绕组端通过的切口35a。

本发明为克服先前描述中存在的缺点，在凸缘34的后侧的厚壁部34a上形成切口41。虽然其它形状也可以而且将参考图12-15简要描述几个变形，但是在图7-11的第一实施例中切口41具有从线圈绕组部33的侧面的上边缘向磁极齿中间向上倾斜的面。该切口41形成为限制并保持线圈36的绕组端37，以防止从厚壁部34a滑开。

图12示出与前述实施例类似的实施例，但在厚壁部34a的两相对侧形成有一对切口41。图13没有采用斜面而是形成有象凹口的切口42，切口42从厚壁部34a的垂直中部向在磁极齿的宽度方向上大约中心。

在与图13的实施例类似的图14的实施例中，没有斜面但在厚壁部34a的两侧面上形成切口43。

在图15的实施例中，加厚部分34a的一侧面在轴向上向后开槽，如44所示。

应该注意的是，图4和5示出了现有技术中存在的问题，仅示出了单线圈绕组，但很明显，当缠绕附加线圈时也将存在同样的问题。所述的凹口或切口将解决这个问题，即使在极齿上设置更多的绕组，但由于第一端部绕组的切口使得当连续缠绕线圈时端部线圈绕组将一直切口。

图16和17描述了本发明所采用的三相电机的定子的一种可能的线圈接线。该实施例示出一个18个线圈的DC电机中的Δ一接线，其中三个线圈串联，再两个并联连接。线圈35在设置在接线板23中的图案板(未示出)的三层上互连。当然本领域技术人员很容易理解本发明也可以采用其它的绕线设置。

图18和19示出根据本发明构造的定子电枢是怎样被应用于其它类型的旋转电机中，如所示的三相无刷DC。定子22设置在转子外壳51中，转子52轴颈设置于外壳51的内部。多个周向隔开的永磁体53适当安装在面向电枢极齿的转子52的外圆面。转子52固定到作为输出轴的转子轴54上，该输出轴借助轴承轴颈55设置在转子外壳51中。附图标记56表示借助三个霍尔(hall)元件23对转子52的旋转位置进行检测的电路板。

因此从上面的描述中应该清楚所公开的实施例中当线圈端被拉出时确保垫圈端部绕线不滑动，同时保留了共同未审查的申请的其它优点。当然本领域技术人员应该容易理解，所述的实施例仅是示意性的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下本发明可以采用能够进行如所附权利要求所限定的各种变形和修改。

Claims (7)

1.一种用于旋转电机的电枢铁心的绝缘体，该铁心具有环形部，多个周向隔开的齿从该环形部径向延伸并在其间限定出槽，所述绝缘体由具有多个径向延伸的周向隔开齿覆盖部的圆筒部构成，每个所述齿覆盖部在径向截面上具有基本槽沟形用以覆盖各自铁心齿的径向面以及面向相邻齿间槽的齿的至少部分侧面，每个所述齿覆盖部的径向最外部分形成具有轴向延伸的凸缘以形成使线圈绕组邻接接合的接合部，所述绝缘体形成有邻接于所述轴向延伸凸缘的类似槽的切口以限制线圈绕组端的绕线，从而防止它在径向上沿该基本槽沟形部滑动。

2.如权利要求1所述的绝缘体，其中在轴向延伸凸缘中形成有切口。

3.如权利要求2所述的绝缘体，其中切口从凸缘的径向内部端向其周向中部逐渐变细。

4.如权利要求3所述的绝缘体，其中凸缘的相对侧上有一对类似地形成的切口。

5.如权利要求2所述的绝缘体，其中切口形成为槽，该槽沿凸缘的径向内边缘向凸缘的中部周向延伸。

6.如权利要求5所述的绝缘体，其中槽沿凸缘的整个长度向凸缘的中部周向延伸。

7.如权利要求2所述的绝缘体，其中切口借助凸缘轴向端的台阶形成。

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