CN1677792A - 电动机的定子以及制造该定子的方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种电动机定子以及制造该定子的方法，该定子包括：一定子芯，其由数个片堆叠而形成；数个线轴，其以预定的间隔固定在定子芯内周面上，并且彼此可转动地相互连接；以及定子线圈，其环绕在所述线轴的外周面上以彼此相互连接。该电动机定子能够通过省略对定子线圈的配线过程而减少装配时间，并且还能通过省略配线PCB而减少组件的数量和降低制造成本。

Description

电动机的定子以及制造该定子的方法

技术领域

本发明涉及电动机的定子以及制造该定子的方法，尤其是涉及通过省略绕线工序之后的配线(wiring)工序而能够降低制造成本并简化制造工序的电动机定子以及制造该定子的方法。

背景技术

图1为公知电动机定子的立体图，图2为其上安装有布线印刷电路板(PCB)的公知的定子的立体图。

该电动机公知的定子包括有一由数个绝缘的圆形片堆叠而成的定子芯110和112，数个以预定间隔安装在该定子芯110的内周面和定子芯112上的定子线圈114，以及一用来为该定子线圈114配线的配线PCB 118。

这里，定子芯110和112由轭铁110和齿112组成，轭铁110相互绝缘的圆环状片堆叠而形成，齿112以预定间隔径向地安装在轭铁110的内表面。

图3为公知的定子芯的立体示意图，且图4为公知线轴的立体示意图，其中定子线圈环绕在该线轴上。

紧固槽120以预定间隔形成在轭铁110内周面上，用于将齿112紧固于其中。由堆叠数个片而形成的齿112通过将其一侧部分插入到轭铁110的紧固槽120中而固定在轭铁110上，其上环绕有定子线圈114的线轴124固定在齿112的外周面上。

线轴124由绝缘材料制成，定子线圈114环绕线轴124的外周面，通孔126形成在线轴的内周面上，用于插置齿112。另外，每个线轴124安装有两个连接销，定子线圈114的两端分别连接至所述两个连接销。

该配线PCB118布置在轭铁110的一侧面上。安装在每个线轴124上的连接销128通过焊接连接到配线PCB 118上。该定子线圈114通过形成在配线PCB118上的电路图案130电连接。

下面将说明公知电动机定子的装配过程。将定子线圈114分别环绕在数个线轴124上。将齿112插入到其上已经环绕有定子线圈114的线轴124的通孔126中。将插入到线轴124中的齿112紧固到由堆叠多个片而形成的圆形轭铁110的紧固孔120中。将连接有定子线圈114的线轴124的连接销128由焊接连接至配线PCB118上。由此，完成了公知定子的装配。

然而，在公知的电动机定子中，安装完定子芯后，必须缠绕定子线圈。另外，公知电动机的定子需要配线PCB，用于对定子线圈进行配线，这样增加了组件数目、装配时间以及制造成本。

由于公知定子的轭铁为一圆形环状独立体，在生产中会形成许多废料，结果，造成大量的原料浪费从而导致额外的成本。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于提供了一种电动机的定子及其制造方法，该定子通过可旋转地连接线轴而省略为定子线圈配线的工序，定子线圈能够环绕在线轴上从而连接线轴，从而可减少装配时间，并且可以通过省略配线PCB来降低组件数目和制造成本。

本发明的又一目的在于提供了一种电动机定子及其制造方法，通过形成多个片断并且将这些片断装配成圆形轭铁，从而通过减少组成圆形轭铁的片的数量的浪费，来降低制造成本。

为了达到这些以及另外一些优点并且依照本发明的目的，如在此列举并泛泛地描述的那样，本发明提供了一种电动机的定子，包括：一定子芯，其由数个片堆叠而形成；数个线轴，其以预定的间隔固定在定子芯内周面上，并且彼此可转动地相互连接；以及定子线圈，其环绕在所述线轴的外周面上以彼此相互连接。

优选地，该定子芯由通过数个片堆叠而形成的圆环状轭铁以及径向安装在轭铁的内周面的齿所组成，所述线轴安装在各自的齿上。

优选地，每个线轴包括：一所述定子线圈环绕于其上的线绕单元；一形成在该线绕单元内侧的内肋；一形成在该线绕单元外侧的外肋；以及一形成在该外肋一侧的铰接单元，用以可旋转地连接该线轴。

优选地，每个铰接单元包括：一形成在该外肋上部的支撑单元；一形成在该支撑单元一侧端部的铰链槽；以及一形成在该支撑单元另一侧端部的铰链凸起，并且该铰链凸起可旋转地插入该铰链槽。

依照本发明的另一面，一种制造电动机定子的方法，包括以下步骤：通过堆叠数个片而形成一圆形轭铁；将线轴连接并排成一行；将定子线圈环绕在该排成一行的线轴上以彼此相互连接；旋转其上环绕有定子线圈的线轴以形成圆形，并插入齿；以及将齿安装在轭铁上。

本发明的前述和其它目的、特点、方面以及优点，在结合附图阅读了下面对本发明的具体描述之后会变得更加清楚。

附图说明

所包含的附图对本发明进行了进一步的解释并且并入说明书而成为说明书的一个组成部分。附图示出了本发明的实施例并且与说明书一起解释本发明的原理。图中：

图1为一公知电动机定子的立体图；

图2为该公知电动机定子的立体图，在该定子上安装有配线PCB；

图3为该公知定子的定子芯的立体图；

图4为一公知线轴的立体图，定子线圈环绕于该线轴上；

图5为依照本发明的电动机定子的立体图；

图6为依照本发明的定子的轭铁的主视图；

图7为图6中A部分的放大视图；

图8为依照本发明的定子的齿的主视图；

图9为依照本发明的定子的线轴的侧视图；

图10为依照本发明的定子的线轴的立体图；

图11为依照本发明的、排列成一排的定子的线轴的侧视图；

图12为依照本发明的、排列成圆形的定子的线轴的侧视图；

图13为依照本发明的电动机的定子的装配过程的立体图；以及

图14为依照本发明的定子的线轴的又一实施例的局部侧视图。

具体实施方式

下面将详述本发明的优选实施例，其实例示于附图中。

图5为依照本发明的电动机的定子的立体图。

该电动机定子包括定子芯14和16，该定子芯由轭铁14和多个齿16所组成。该轭铁14由多个片10和12堆叠而形成，该齿16径向安装在轭铁14的内周面上。该定子还包括多个线轴18，每个该线轴各自固定在齿16上并且彼此可旋转地连接。该定子还包括定子线圈20，该定子线圈环绕在彼此连接的线轴18的外周面上。

如图6中所示，用以紧固齿16的紧固槽22以预定间隔形成在轭铁14的内周面，轭铁14的片10和12由数个装配成圆形环状的片断组成。即，例如轭铁14的片10和12由半圆形的第一片断10和第二片断12所组成，并且，该第一和第二片断10和12的端部被紧固以组成圆形环。

如图7中所示，在该第一和第二片断10和12的端部形成有凸起24和凹槽26。该第一和第二片断10和12通过将凸起24插入到凹槽26中而彼此连接。

因为轭铁14由多个片断组成，相较形成为单一体的圆形轭铁，用相等数量的材料能够制成更多的轭铁14，这样降低了单位制造成本。

参照图8，插入形成在轭铁14内周面的紧固槽22中的紧固凸起30形成在齿16的一侧部分上，并且沿轭铁14的周向延伸的极靴32形成在齿16的另一侧部分上。在此，齿16上形成有宽度减小了的颈部单元34，用于防止紧固凸起30从紧固槽22中分离。

如图9至图12所示，每个线轴18包括一线绕单元40，定子线圈20环绕于其上；形成在线绕单元40内侧的内肋，其与齿16的极靴32相接触；形成在线绕单元40外侧的外肋44，其与轭铁14的内周面相接触；和一形成在外肋44上部的一铰接单元46，用于可转动地连接线轴18。

另外，通孔48形成在线绕单元40内部，用于齿16从其中穿过。

每个铰接单元46包括：形成在外肋44的上部分、且以预定宽度突出的一支撑单元50，形成在该支撑单元50一侧端部的铰链槽54，和形成在支撑单元50另一侧端部、且可旋转地插入铰链槽54的铰链凸起52。

支撑单元50以预定宽度从外肋44的上部分向前突出，以增大刚性。铰链槽54为一侧部分敞开的圆形槽。铰链凸起52可旋转地插入到铰链槽54中。优选地，铰链槽54的开口角θ等于或小于180°以防止与铰链凸起52分离。

铰链凸起52为圆形，其插入到铰链槽54中，并在一预定的范围内旋转。优选地，插入到铰链槽54中的铰链凸起52的旋转范围设置在160°至200°之间。

在此，具有预定倾斜角的接触面60和62形成在支撑单元50的两端，这样，在形成圆形时，线轴18能够相互接触并且相互支撑。

铰接单元46由多个件形成是为了增强线轴18的连接刚度。最好设置三个铰接单元。

下面将描述依照本发明的电动机定子的装配过程。

将图6和图7中的多个片断进行装配并堆叠，以组成圆形轭铁14。即轭铁14是通过将形成在第一片断10上的凸起24插入到形成在第二片断12上的凹槽26中而构成圆形片，并堆叠该多个圆形片而形成。

参考图11，将多个线轴18彼此相互连接并排列成直线型，即，线轴18通过将铰链凸起52插入到铰链槽54中而排列成直线型，并且定子线圈20分别环绕在各自的线轴18上。因为线轴18排列成直线型，定子线圈20依照排列的顺序环绕在线轴18上并且彼此相互连接。

如图12所示，齿16插入到线轴18中，并且线轴18旋转以组成一圆形。如图13中所示，齿16的紧固凸起30插入到形成在轭铁14内周面上的紧固槽22中，这样，定子装配完成。

图14为依照本发明的线轴的铰接单元的又一实施例的局部侧视图。

在线轴70的铰接单元中，在线轴70之间形成有连接肋72，以连接线轴70。即，连接肋72形成为薄膜型并且连接在线轴70的外肋74之间。用以将线轴70连接为一整体。

如前所述，根据本发明，线轴可旋转地彼此相互连接并且排列成直线型，并且定子线圈依序环绕在线轴上。

因此，定子线圈环绕在彼此相互连接的线轴上。结果，环绕在线轴上的定子线圈无需配线，其简化了装配过程。而且，无需对定子线圈进行配线的专用组件，因此减少了组件的数量并降低了制造成本。

进一步，由多个片断装配成轭铁，这样，制造中材料的废弃最小化，以削减制造成本。

由于在不脱离本发明精神和实质特征的情况下，本发明可以多种实施方式进行实施，因此应当理解上述实施例并不局限于前述的具体情况，除非有其它的说明，本发明应当依照所附权利要求所限定的范围和精神做出宽泛的解释，因此所有落入或等于权利要求范围和界限内的变更和修饰皆为所附权利要求所涵盖。

Claims (14)

1、一种电动机定子，包括：

一定子芯，由数个片堆叠而形成；

数个线轴，以预定的间隔固定在该定子芯的内周面上，并且彼此连接；以及

定子线圈，其环绕在所述线轴的外周面上以彼此连接。

2、如权利要求1所述的定子，其中该定子芯由圆环状轭铁和齿组成，该圆环状轭铁由数个片堆叠而形成，该齿径向安装在轭铁的内周面上，所述线轴分别安装在该齿上。

3、如权利要求2所述的定子，其中每片轭铁分成多个片，并且所述多个片彼此相互连接成圆环形。

4、如权利要求3所述的定子，其中每个片分成半圆形的第一片断和第二片断，在该第一和第二片断的端部形成有凸起和凹槽，并且该第一和第二片断通过将该凸起插入到该凹槽中而彼此相互紧固。

5、如权利要求1所述的定子，其中每个线轴包括：

一线绕单元，所述定子线圈环绕在该线绕单元上；

一内肋，形成在该线绕单元的内侧；

一外肋，形成在该线绕单元外侧；以及

一铰接单元，形成在该外肋一侧，用以可旋转地连接该线轴。

6、如权利要求5所述的定子，其中每个铰接单元包括：

一支撑单元，形成在该外肋的上部；

一铰链槽，形成在该支撑单元的一侧端部；以及

一铰链凸起，形成在该支撑单元的另一侧端部，并且可旋转地插入到该铰链槽中。

7、如权利要求6所述的定子，其中该铰链槽为一侧开口的圆形槽，并且该铰链槽的开口角度等于或小于180°，以防止与该铰链凸起分离。

8、如权利要求6所述的定子，其中插入到该铰链槽中的该铰链凸起的旋转范围设置在160°和200°之间。

9、如权利要求5所述的定子，其中该铰接单元包括连接在该外肋之间使其成为一体的连接肋。

10、如权利要求9所述的定子，其中该连接肋具有柔性，使得该线轴能够相互转动。

11、一种制造电动机定子的方法，包括以下步骤：

通过堆叠多个片而形成一圆形轭铁；

将线轴连接并排成一行；

将定子线圈环绕在该排成一行的线轴上以彼此相互连接；

旋转其上环绕有定子线圈的线轴以形成圆形，并插入齿；以及

将齿安装在轭铁上。

12、如权利要求11所述的方法，其中形成轭铁的步骤包括装配数个片断而形成圆形片，并堆叠该圆形片。

13、如权利要求11所述的方法，其中连接线轴的步骤包括：通过将铰链凸起插入到铰链槽中而将该线轴排列成一直线，并且将定子线圈环绕在线轴上以彼此相互连接。

14、如权利要求11所述的方法，其中将齿安装在轭铁上的步骤是将齿的紧固凸起插入到形成在轭铁内周面上的紧固槽中。

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