CN1825733A

CN1825733A - 定子及具有该定子的电动机

Info

Publication number: CN1825733A
Application number: CNA2005101233423A
Authority: CN
Inventors: 梁景琇; 韩文奎
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2005-02-21
Filing date: 2005-11-23
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2025-11-23
Also published as: US20060186753A1; JP4195705B2; CN100547880C; JP2006238682A; KR20060093176A; KR100665119B1

Abstract

本发明提供一种包括芯和在所述芯的圆周上按固定间隔形成的多个齿的定子，所述芯具有在厚度方向上互相堆叠的多个芯板。所述定子还包括在所述多个芯板中的一个从外部向内部向上弯曲的多个突起部分。所述定子还包括至少一个线圈，这些线圈具有在芯的齿上缠绕的缠绕部分和被钩到突起部分上用于连接线圈的缠绕部分的连接部分。本发明使所述芯的弯曲过程更简单，使用更少的模子，因此减少了制造成本和制造时间从而提高了生产率。

Description

定子及具有该定子的电动机

技术领域

本发明涉及一种定子及一种具有该定子的电动机，更具体地讲，涉及一种定子及一种具有该定子的电动机，其中，芯的弯曲工序由于减少了用于弯曲该芯的模子的数目而被简化，减少了制造成本和时间，从而增加了生产率。

背景技术

通常，电动机(下文指的是“电机”)是一种用于将电能转化为机械能的设备。根据电源类型、启动方法、转子类型和外部结构如框架和支架的类型，电机可被分为很多不同种类。根据绝缘方法、轴承类型、输出功率、旋转速度、供应电压或频率，电机还可以被细分。

根据施加到电机上的电源的类型，这些千变万化的电机大致地分为直流电机或者交流电机。另外，根据交替地供应电流的电刷的设置，直流电机被分为电刷DC电机或者无电刷机械接触的无刷DC电机。

此外，根据定子芯的设置，无刷电机可以细分为杯结构的芯型(径向型)和无芯型(轴型)。

芯型电机还可以被细分为下面的两种类型：内转子型，具有定子和转子，定子的线圈绕在向内周延伸的芯上，带有圆柱形永久磁铁的转子设置在定子的内部中心，使在中心设置的转子旋转；外转子型，具有定子和转子，定子的线圈绕在向外周延伸的芯上，带有环形永久磁铁的转子在定子的外部，使外部设置的转子旋转。

同时，在内转子型电机中，由于线圈绕缠在设置在定子芯上的多个齿上，所以连接部分需要连接这些齿。

例如，在转子位于具有九个齿的定子的内部中心的内转子型三相电机中，U相线圈缠绕在第一齿、第四齿和第七齿上，V相线圈缠绕在第二齿、第五齿和第八齿上，W相线圈缠绕在第三齿、第六齿和第九齿上。换句话说，在一个齿上完成缠绕的线圈在隔开两个齿的另一个齿上缠绕。

因此，从在一个齿上缠绕的结束点到在另一个齿上缠绕的开始点的线圈的部分被称为连接部分。如果线圈的这个连接部分直接从一个齿到另一个齿桥接，则阻碍了线圈的缠绕过程，导致断路等。因此，在芯上必须设置保护部件，保护从一个齿到另一个齿的线圈连接部分。

如图7所示，具有这种保护部件的传统定子10包括芯10a，芯10a具有互相堆叠的多个芯板14，多个齿13按固定间隔朝内周方向突出，在芯板的最上层的合成树脂环19有保护部件19a，该保护部件19a向上突出并与齿13交替，每个保护部件19a的上端向外弯。因此，连接在所述齿上缠绕的线圈12的缠绕部分12a的连接部分12b被钩到且固定到保护部件19a上。

然而，传统的定子芯10a的上述结构需要在芯板14的最上部分额外安装合成橡胶环19，这么多组件和复杂的组装步骤增加了制造成本并破坏了电机的小型化。

日本专利公开申请第2004-242405公开了一种具有通过互相堆叠多个金属芯板形成的环形芯背板和多个齿的定子芯。如图8所示，堆叠在定子芯20的最上部分的芯板22具有保护部件22a，该保护部件22a被从内部垂直向上地弯曲，然后被向外水平地弯曲，从而保护部件22a不伸出芯板21、22的外部。

然而，如图5b所示，设置在传统的定子芯20上的上述保护部件22a具有金工处理的水平切口部分，在第一步，该部分在芯板22的最上部分被垂直弯曲，在第二步，基本上被水平弯曲，然后在第三步完成以与芯板22的上部分平行。这个过程需要对保护部件22a进行复杂的弯曲处理，导致制造时间延长，从而降低了生产率，并且需要这么多模子，增加了制造成本。

发明内容

提出本发明来解决现有技术中的上述问题，本发明的目的在于提供一种定子和具有该定子的电动机，其需要简单的弯曲过程和更少的模子，减少了制造成本和制造时间从而提高了生产率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种定子，包括：芯，具有在厚度方向上互相堆叠的多个芯板；多个齿，每个从所述芯的内周表面按固定间隔延伸；多个突起部分，在多个芯板中的一个上从外部向内部向上弯曲；至少一个线圈，具有在芯的齿上缠绕的缠绕部分和被钩到设置在齿之间的突起部分上用于连接线圈的缠绕部分的连接部分。

优选地，每个突起部分具有末端部分，该末端部分向外周弯曲形成第二弯曲部分。

优选地，每个突起部分朝着内周相对于与芯板表面垂直相交的标准轴倾斜预定角度。

优选地，每个突起部分具有位于芯的外周以内的末端。

优选地，定子具有设置在与突起部分对应的芯板的外表面上的凹槽，该凹槽深度上基本上大于线圈的厚度。

优选地，定子具有磁通量加强部分，该部分从对应于所述突起部分的芯板的内侧向内周延伸预定长度。

此外，本发明提供了一种电动机，包括：定子，所述定子具有：具有在厚度方向上互相堆叠的多个芯板的芯，从芯的内周表面按固定间隔延伸的多个齿，在多个芯板中的一个的外周上从外部向内部向上弯曲的多个突起部分，具有在芯的齿上缠绕的缠绕部分和被钩到设置在齿之间的突起部分上用于连接线圈的缠绕部分的连接部分的至少一个线圈；转子，在面对芯的内侧具有磁铁；轴部分，可旋转地设置在所述定子和绕着所述定子的转子之间。

优选地，每个突起部分朝着外周相对于与芯板表面垂直相交的标准轴倾斜预定角度。

优选地，每个突起部分具有位于芯的外周以内的末端。

优选地，电动机还具有设置在与所述突起部分对应的芯板的外表面上的凹槽，该凹槽深度上基本上大于线圈的厚度。

优选地，电动机还具有磁通量加强部分，该部分从芯板的内侧向内周突出预定长度。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其他目的、特点及其它优点将会变得更加清楚，其中：

图1是示出在根据本发明的定子中设置的芯的详图；

图2是示出根据本发明的定子的详图；

图3是示出在根据本发明的定子中设置的芯的一部分的详图；

图4a、4b和4c是示出在根据本发明另一实施例的定子中设置的突起部分的一部分的详图；

图5a是示出在根据本发明的定子中设置的突出部分的弯曲过程的示意图；

图5b是示出在传统的定子中设置的保护部件的弯曲过程的示意图；

图6是示出具有根据本发明的定子的电动机的纵向截面图；

图7a是示出传统的定子的俯视图；

图7b是示出传统的定子的截面图；

图8是示出在传统的定子中设置的保护部件的详图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细说明本发明的优选实施例。

图1是在根据本发明的定子中设置的芯的详图，图2是示出根据本发明的定子的详图。

如图1和图2所示，本发明的定子50包括环形芯51和在该环形芯上缠绕的至少一个线圈55。

芯51由多个芯板52形成，这些芯板52是切割的薄金属片并被处理成环形，在厚度方向Y上互相堆叠至少两层。

在组成芯51的每个芯板的内侧，多个突出部分52a按固定间隔设置在芯51的圆周上，每个突出部分52a朝着内周方向延伸预定长度。根据这一构造，用线圈55在上面缠绕多次形成缠绕部分的多个齿53设置在芯51的内侧，所述芯51具有互相堆叠的芯板52。

此外，线圈在由多个芯板52互相堆叠形成的芯51的齿53上缠绕多次形成缠绕部分55a。另外，缠绕在所述齿53上的缠绕部分55a的线圈提供没有断路的连续线，连接部分55b作为连接缠绕在所述齿上的缠绕部分55a的线圈媒介。

而且，通过在厚度方向上向外切开互相堆叠的多个芯板52的一个外周设置多个切口部分56a来构成芯51。

从外部向内部向上弯曲所述切口部分56a，使其末端位置高于芯板52的最上层，从而形成带连接部分55b的突起部分56，该连接部分55b连接在每个齿53上用线圈缠绕的缠绕部分55a，被钩在且固定到突起部分56上。

如图2和图3所示，这一突起部分56可以通过从外部向内部向上弯曲在构成芯51的芯板52的最上层形成的切口部分56a而形成，但是不限于此。

如图4a所示，突起部分56可以设置在芯板52的最下层，但是也可以随意设置在最上层和最下层之间堆叠的芯板52中的一个上。

此外，突起部分56可以优选具有朝向外周弯曲的末端，该末端形成第二弯曲部分56b。在这种情况下，能够防止连接部分55b越过突起部分的上端56a而脱轨，这使线圈缠绕工序顺利，从而即使在缠绕工序完成之后也尽可能地防止连接部分55b脱轨。

同时，如图4b和图4c所示，突起部分56的第二弯曲部分56b形成为平行于芯板52，弯曲开始的部分形成曲线。

此外，突起部分56可以平行于与芯板的表面垂直相交的标准Y轴，但是，如图3所示，也可以被设置为相对于标准Y轴朝外周倾斜预定角度α。这种情况下，可以防止连接部分55b超过突起部分的上端56a脱轨，使线圈缠绕工序顺利，从而即使在缠绕工序完成之后也尽可能地防止连接部分55b脱轨。

另一种方案是，突起部分56可以相对于标准Y轴朝内周倾斜预定角度，倾斜的度数最好在0度至90度范围内，以防止连接部分55b脱轨。

此外，深度基本上大于通过的线圈的厚度的凹槽57最好设置在与突起部分56对应的芯板52的外表面上。在这种情况下，突起部分56位于凹槽57中，从而突起部分56不从芯的外周突出，防止芯51的外部扩大而导致定子体积扩大，因此适应电机的小型化。

此外，位于芯51外周之内的突起部分56最好具有朝芯板52的外周弯曲的末端。

如图1和图2所示，朝内周突出预定长度的突出部分58a形成于与突起部分56对应的芯板52的内侧，以在芯51的内侧设置磁通量加强部分58。在这种情况下，由突起部分56变窄的磁通量通道的量可以被补偿，使电机的操作期间由芯的齿产生的磁通量容易通过磁通量加强部分58流过，从而加强电机的操作特性。

另一方面，图5a示出了在根据本发明的定子中设置的突起部分的弯曲工序。如所示，通过在薄的芯板的外侧径向切开形成切口部分56a。然后，在向上弯曲该切口部分56a的末端的步骤中，形成突起部分56，使线圈55的连接部分55b被钩到并固定到该突起部分56。

突起部分56的上述弯曲工序比传统的弯曲工序在工序上更简单，在模子的数量上更少，从而减少了制造芯51的成本。如图5b所示，传统的弯曲工序包括：第一弯曲步骤，其中，将通过切开芯板22的最上层形成的水平切口部分22a垂直弯曲；第二弯曲步骤，其中，留下垂直的部分22b后将切口部分22a向外且水平弯曲；第三弯曲步骤，其中，将切口部分弯曲为平行于芯板22的上表面。

图6是示出根据本发明的具有所述定子的电动机的纵向截面图。如所示，本发明的电动机100包括定子50、转子60和轴部分70。

定子50是固定结构，设置在转子60的外部，包括：芯51，具有互相堆叠的多个芯板52；线圈，缠绕在设置在芯51的内侧的多个齿53的每一上；固定基座59，芯51固定在其中，且轴部分70的轴套73安装在其中。

此外，连接缠绕在每个齿53上的线圈的缠绕部分55a的连接部分55b被钩到在多个芯板的外周表面中的一个从外部向内部向上弯曲的突起部分56上，从而防止线圈缠绕过程中的断路和去掉干扰。

此外，固定基座59具有轴部分70，该轴部分70被固定到固定基座59中心的固定孔59a内，芯51被固定到其外周表面与固定底座59的内表面接触的位置。

转子60是可旋转地设置在芯51的内孔中的旋转结构，包括毂61和磁铁63。

此外，毂61包括衬套单元61a和边缘单元61b，在衬套单元61a中，轴部分70的轴71被插入并紧固到形成于轴部分70的主体的中心的轴孔61c中。而边缘单元61b在其与芯51的内周表面对应的外侧上有磁铁63。

轴部分70是设置在定子50和转子60之间的轴支撑结构，支撑着当施加的功率使电机被驱动时可绕着定子50旋转的转子60。

轴部分70包括轴71，圆柱轴套73和轴承部分75，轴71是转子60的旋转轴，圆柱轴套73带有被固定到固定孔59a中的固定基座59和可旋转地组装到其中的轴，轴承部分75设置在轴71和轴套73之间的边界上。

如图6所示，轴承部分75可以，但不限于，在轴71的外表面中或者在轴套73的内表面中具有人字形或者螺旋形的充满注射空气或者如油这样的流体的至少一个流体动力槽，以在轴套73的固定件的内表面和轴71的外表面之间产生流体动压。

轴承部分75可以设置有轴承件，如滚柱轴承、球轴承，这些轴承具有内环和外环，在轴套73的固定件上可旋转地支撑轴71的旋转件。

此外，止动环76设置在轴套73的上端，其下表面与从轴71延伸到芯51的外周的法兰部分71a的上表面接触，从而防止轴脱轨。

上述阐述的本发明包括设置在被缠绕线圈的齿之间的突起部分，该突起部分在厚度方向上堆叠的多个芯板的一个圆周表面上从外部向内部被向上弯曲。因此，本发明提供更简单的弯曲工序和结构，其中，连接部分被钩到突起部分上用于连接齿上的缠绕部分，减少了用于弯曲的模子和制造时间，从而提高了生产率。

尽管结合优选实施例已经显示和描述了本发明，但是本领域技术人员应当清楚，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以做出修改和变化。

本申请要求于2005年2月21日提交到韩国知识产权局的韩国专利申请第2005-13988号的权益，其公开通过引用包含于此。

Claims

1、一种定子，包括：

芯，具有在厚度方向上互相堆叠的多个芯板；

多个齿，每个从所述芯的内周表面按固定间隔延伸；

多个突起部分，在所述多个芯板中的一个外周从外部向内部向上弯曲；

至少一个线圈，具有在所述芯的齿上缠绕的缠绕部分和被钩到设置在所述齿之间的突起部分上用于连接所述线圈的缠绕部分的连接部分。

2、如权利要求1所述的定子，其中，每个突起部分具有末端部分，该末端部分向外周弯曲形成第二弯曲部分。

3、如权利要求1所述的定子，其中，每个突起部分朝着外周相对于与芯板表面垂直相交的标准轴倾斜预定角度。

4、如权利要求1所述的定子，其中，每个突起部分都朝着内周相对于与芯板表面垂直相交的标准轴倾斜预定角度。

5、如权利要求1所述的定子，其中，每个突起部分具有位于所述芯的外周以内的末端。

6、如权利要求1所述的定子，还包括设置在与所述突起部分对应的芯板的外表面上的凹槽，该凹槽深度上基本上大于线圈的厚度。

7、如权利要求1所述的定子，还包括磁通量加强部分，该部分从对应于所述突起部分的芯板的内侧向内周延伸预定长度。

8、一种电动机，包括：

定子，所述定子具有：芯，其具有在厚度方向上互相堆叠的多个芯板；多个齿，每个从所述芯的内周表面按固定间隔延伸；多个突起部分，在所述多个芯板中的一个外周从外部向内部向上弯曲；至少一个线圈，具有在所述芯的齿上缠绕的缠绕部分和被钩到设置在所述齿之间的突起部分上用于连接所述线圈的缠绕部分的连接部分；

转子，在面对所述芯的内侧具有磁铁；

轴部分，相对于所述定子可旋转地设置在所述定子和所述转子之间。

9、如权利要求8所述的电动机，其中，每个突起部分具有末端部分，该末端部分向外周弯曲形成第二弯曲部分。

10、如权利要求8所述的电动机，其中，每个突起部分都朝着外周相对于与芯板表面垂直相交的标准轴倾斜预定角度。

11、如权利要求8所述的电动机，其中，每个突起部分朝着内周相对于与芯板表面垂直相交的标准轴倾斜预定角度。

12、如权利要求8所述的电动机，其中，每个突起部分具有位于所述芯的外周以内的末端。

13、如权利要求8所述的电动机，还包括设置在与所述突起部分对应的芯板的外表面上的凹槽，该凹槽深度上基本上大于线圈的厚度。

14、如权利要求8所述的电动机，还包括磁通量加强部分，该部分从所述芯板的内侧向内周突出预定长度。