CN1972077B - 电动机的分瓣定子 - Google Patents

Abstract

电动机的定子由在圆筒形定子的周向上划分的多个分瓣定子(10)形成。每个分瓣定子(10)包含在周向上划分的轭部(10a)、在径向上从所述轭部(10)延伸的齿部(10b)、以及缠绕在所述齿部(10b)上的线圈(11)。例如通过在用压模将线圈压入到线圈容纳部分(10c)中时使线圈与树脂(12)(封盖)一体化，可以覆盖容纳在由轭部(10a)和齿部(10b)所限定的线圈容纳部分(10c)中的线圈(11)。由此，显著地减小了损坏线圈(11)的涂层的危险，提高了线圈的空间因数，并确保了定子的良好圆度。

Description

电动机的分瓣定子

技术领域

本发明涉及电动机的定子，更具体而言，涉及其定子由组合分瓣定子所形成的电动机的分瓣定子。

背景技术

此种电动机的分瓣定子的示例是一组分瓣定子，所述组分瓣定子具有通过在周向上划分圆筒形定子而获得的形状，每个分瓣定子包含在周向上划分的轭部、在径向上从所述轭部延伸的齿部、以及缠绕在所述齿部上的线圈，该示例例如描述在日本专利申请公开No.2003-284269中。

在日本专利申请公开No.2003-284269所描述的分瓣定子中，线圈没有用封盖覆盖。因此，当组合分瓣定子时，存在使其线圈彼此干涉由此损坏线圈涂层的危险。具体而言，当缠绕线圈直至线圈容纳部分的外侧以提高线圈密度时，干涉和受损的危险显著增大。

此外，在这种情况下，线圈之间的干涉使得很难使轭部的周向端面接触，导致不能确保定子的良好圆度的危险。此外，如果不能确保定子的圆度，轭部的磁阻变化增大，极大地影响了齿槽转矩(脉动转矩)。因此，为了避免损坏线圈涂层并确保定子的良好圆度，需要通过减小线圈的导线直径或减少线圈的圈数等，将线圈容纳在线圈容纳部分中，并具有增大的余量，由此导致不能提高线圈密度的问题。

发明内容

本发明提供了用于电动机的分瓣定子，其在组合分瓣定子时不会损坏线圈的涂层。根据本发明的分瓣定子还能够提高线圈的密度，同时确保定子的良好圆度。

具体而言，本发明的一个方面提供了一种分瓣定子，其中定子由在圆筒形定子的周向上划分的多个分瓣定子形成。每个分瓣定子包含在周向上划分的轭部、在径向上从所述轭部延伸的齿部、以及缠绕在所述齿部上的线圈。电动机的分瓣定子的特征在于容纳在由轭部和齿部所限定的线圈容纳部分中的线圈用覆盖线圈容纳部分的封盖来覆盖。

在电动机的分瓣定子中，容纳在线圈容纳部分中的线圈使用覆盖线圈容纳部分的封盖来覆盖。由此，当组合本发明的分瓣定子时，可以防止对线圈涂层的损坏，因为封盖保护每个线圈。

容纳在线圈容纳部分中的线圈可以与用作封盖的树脂形成一体。在这种情况下，分瓣定子例如可以通过如下方法形成，所述方法包括：将预定量的线圈缠绕在所述齿部上，直至所述线圈容纳部分的外侧；将缠绕在所述齿部上直至所述线圈容纳部分外侧的所述线圈通过压模压入到所述线圈容纳部分中；并且当所述线圈被压模压入到所述线圈容纳部分中时，通过将树脂注入到所述线圈容纳部分中，使所述线圈与所述树脂形成一体。

在这种情况下，即使缠绕预定量的线圈直至线圈容纳部分的外侧以提高线圈密度，缠绕直至线圈容纳部分外侧的线圈由压模压入到线圈容纳部分中，然后在保持压入状态时线圈与树脂形成一体。因此，当组合分瓣定子时，避免了线圈之间的干涉，使得可以有利地组合分瓣定子，其中分瓣定子的轭部的周向端面彼此接触。因此，可以提高线圈密度，同时确保定子的良好圆度。

此外，可以在封盖的在周向上的端面处形成凹口部分，当组合分瓣定子时，相邻分瓣定子的线圈可以在周向上彼此面对，其间通过凹口部分形成空隙空间。在这种情况下，例如压模可以设置有突出部分，用于在树脂的周向端面中形成凹口部分。

在这种情况下，即使线圈的涂层被损坏，也可以有效地防止在组合分瓣定子的状态下相邻线圈之间的绝缘失效，因此相邻的线圈彼此面对，它们之间具有空隙空间。由此，可以提高绝缘特性。

此外，空隙空间可以设置有绝缘材料。在这种情况下，即使保持在线圈容纳部分中的线圈的涂层被损坏，在组合分瓣定子的状态下，可以更有效地防止相邻线圈之间的绝缘失效，因为相邻的线圈彼此面对，它们之间具有绝缘材料。由此，可以进一步提高绝缘特性。此外，因为绝缘材料设置在线圈之间，即使减小空隙空间的容积也可以确保良好的绝缘效果。因此，在这种情况下，因为减小空隙空间的容积意味着相应增加线圈容纳部分的容积，所以可以提高线圈密度，同时保持良好的绝缘效果。

附图说明

参考附图，本发明的前述和其它目的、特征以及优点将从优选实施例的以下详细描述中变得更加清楚，其中类似的标号用于表示类似的元件，其中：

图1是示出本发明的分瓣定子的第一实施例的立体图。

图2是沿图1的线II-II所取的剖视图。

图3A是通过线圈缠绕步骤缠绕在齿部上的线圈的前视图；图3B是沿图 3A的线IIIB-IIIB所取的剖视图；图3C是剖视图，示出线圈已经通过压入步骤压入到线圈容纳部分中的状态；和图3D是平面剖视图，示出线圈通过树脂成型步骤保持在线圈容纳部分中的状态。

图4是示出本发明的分瓣定子的第二实施例的立体图。

图5是平面剖视图，示出线圈通过树脂成型步骤保持在线圈容纳部分中的状态，一个分瓣定子制造步骤示出在图4中。图4是本发明的分瓣定子的第二实施例的立体图。

图6示出通过将图4所示的分瓣定子组合成环状布置而形成的定子的一部分的平面剖视图。

具体实施方式

以下将参考附图描述本发明的实施例。图1和2示出根据本发明的分瓣定子的第一实施例。根据第一实施例的多个分瓣定子10(例如十二个)被组合以形成圆筒形定子(三相电动机定子)(见图6)。

每个分瓣定子通过在纵向方向上(定子的轴的方向)将电磁钢板层叠成块状而形成。分瓣定子10具有轭部10a、齿部10b和线圈11，轭部10a具有扇形截面，齿部10b在径向上从轭部10a一体地向内延伸，线圈11缠绕在齿部10b上。

齿部10b被设计成当组合分瓣定子10时，齿部10b面对布置在转子(未示出)外周表面上的永磁体(未示出)，并且它们之间具有预定的空气间隙。线圈11由铜线形成，铜线的外周设置有绝缘涂层。线圈1与设置作为封盖的树脂12一体地保持在由轭部10a和齿部10b所限定的凹形线圈容纳部分10c中。

树脂12具有扇形截面，该扇形的外周形成在轭部10a的内周位置附近。树脂12的在周向上的两个相对的端面12a分别与轭部10a的在周向上的两个相对的端面基本上齐平。树脂12还形成为使得其在轴向上的两个相对的端面12b(在纵向方向上的端面)分别从轭部10a和齿部10b的在轴向方向上的相对端面10a2、10b1在轴向方向上向外突出预定量。此外，线圈11的端部11a和另一个端部11b从树脂12的两个轴向端面12b中的一个端面延伸出来。

上述的分瓣定子10是通过图3A至图3D示意性示出的步骤来制造的。在图3A所示的线圈缠绕步骤中，从预定的卷线机的喷嘴供应的线圈11的导线排列缠绕在齿部10b上。如图3B以放大的方式所示，在分瓣定子10的中间部分附近，即缠绕鼓起变得最大处，预定量的线圈导线缠绕直至线圈容纳部分10c的外侧(轭部10a在周向上的周向端面10a1的外侧)。

在图3C所示的压入步骤中，缠绕在齿部10b上直至线圈容纳部分10c外侧的线圈11通过压模20压入到线圈容纳部分10c中。移动压模20c直到其接触轭部10a的周向端面10a1。随着压模20移动，线圈11在周向上向内移动以减小导线环之间的空间，同时保持排列缠绕状态。这增大了线圈密度。此外，提供这样的构造使得线圈11在线圈导线的直径的方向上被压模20压直。由此，当通过压模20进行压缩时，避免了相邻的环之间的线圈11的导线的剪切，并且线圈11的导线的涂层不太可能被损坏。

在图3D所示的树脂成型步骤中，当线圈11已经被压模20压入到线圈容纳部分10c中时，树脂12被注入到线圈容纳部分10c中，使得线圈11与树脂12成为一体。就是说，压模20还被设计成用作树脂成型模。此外，这里使用的树脂12是具有高导热性和高绝缘性质的树脂，例如环氧树脂。

在图3D所示的树脂成型步骤之后，移除压模20。以此方式，获得了如图2所示的其线圈11保持在线圈容纳部分10c中的分瓣定子10。

在如上构造的第一实施例的分瓣定子10中，容纳在线圈容纳部分10c中的线圈11由覆盖线圈容纳部分10c的树脂12覆盖。因此，当组合分瓣定子10时，防止了对线圈11的涂层的损坏，因为线圈11由树脂12保护。

此外，在第一实施例的分瓣定子10中，如果缠绕预定量的线圈11直至线圈容纳部分10c的外侧，以提高线圈密度，则缠绕直至线圈容纳部分10c外侧的线圈11由压模20压入到线圈容纳部分10c中。然后，当保持压入状态时，线圈11与树脂12形成一体。因此，当组合分瓣定子10时，避免了线圈11之间的干涉，使得可以有利地组合分瓣定子10，同时分瓣定子10的轭部10a的周向端面10a1彼此接触。因此，可以提高线圈密度，同时确保定子的良好圆度。

此外，用在第一实施例的分瓣定子10中的树脂12是具有高导热性的树脂。因此，在组合分瓣定子10之后，在线圈11的通电过程中产生的热经由轭部10a和齿部10b有效地释放到大气中。此外，这里使用的树脂12是具有高绝缘性质的树脂。因此，即使在线圈缠绕步骤、压入步骤等中线圈11的涂层被损坏，也可以有效地防止相邻线圈11之间的相间短路(相间绝缘失效)。

第一实施例的分瓣定子10被设计成使得当组合分瓣定子10时，相邻分瓣定子10的树脂12的周向端面12a彼此接触(见图2)。但是，这不是限制性的。例如，图4至6所示的构造也是可以的。就是说，树脂12的每个周向端面12a在周向上略微向内凹入，以形成凹口部分12a1，使得当组合分瓣定子10时，相邻分瓣定子10的凹口部分12a1形成空隙空间13。图4至6所示的第二实施例的其它构造与第一实施例大致相同。与第一实施例中相同的构件等用相同的参考字符表示，且不再描述。

在第二实施例中，代替上述的压模20，如图5所示的压模30用于执行压入步骤。然后，执行树脂成型步骤。每个压模30设置有突起部分30a，用于在树脂12的周向端面12a中对应的一个中形成凹口部分12a1。

在从压模30移除分瓣定子10且组合分瓣定子10之后，彼此面对的相邻线圈11被空隙空间13分开，如图6所示。因此，即使保持在线圈容纳部分10c中的线圈11的涂层被损坏，也可以优选地防止相邻线圈11之间的相间短路(相间绝缘失效)，并提高绝缘特性。

尽管在第二实施例中分瓣定子被设计成使得彼此面对的相邻线圈11由空隙空间13分开，但是也可以改变空隙空间13。例如，糊状绝缘材料可以施加到空隙空间13。根据此修改的实施例，即使保持在分瓣定子10的线圈容纳部分10c中的线圈11的涂层被损坏，也可以有效地防止分瓣定子10的布置中的相邻线圈11之间的相间短路(相间绝缘失效)，因为相邻的线圈11彼此面对，其间具有绝缘材料。因此，绝缘特性进一步提高。

此外，在前述修改的实施例中，因为绝缘材料在线圈之间，即使减小了空隙空间13的容积，也可以保持良好的绝缘效果。在这种情况下，因为减小空隙空间13的容积意味着相应增加线圈容纳部分10c的容积，所以可以提高线圈密度，同时保持良好的绝缘效果。

尽管在第一实施例和第二实施例中，树脂12用作用于覆盖线圈容纳部分10c的封盖，但是可以用作封盖的材料不限于树脂12。就是说，能够保持线圈11在线圈容纳部分11c中的压入或包装状态的任何材料可以被合适地选择用于实践本发明的其它形式。

Claims (3)

1.一种用在电动机中的分瓣定子，所述电动机具有由多个所述分瓣定子形成的圆筒形定子，其中每个分瓣定子在所述圆筒形定子的周向上被划分，并且每个分瓣定子包含在所述周向上划分的轭部、在径向上从所述轭部延伸的齿部和缠绕在所述齿部上的线圈，所述分瓣定子的特征在于：

所述线圈容纳在由所述轭部和所述齿部所限定的线圈容纳部分中，且所述线圈被覆盖所述线圈容纳部分的封盖所覆盖，

其中，在组合所述分瓣定子之前，凹口部分形成在所述封盖的在周向上的端面处，并且当组合所述分瓣定子时，相邻分瓣定子的所述线圈被所述凹口部分形成的空隙空间在周向上分开，并且，

当所述线圈被压模压入到所述线圈容纳部分中时，所述线圈与树脂形成一体，并且所述树脂用作所述封盖。

2.根据权利要求1所述的电动机的分瓣定子，其特征在于：所述空隙空间设置有绝缘材料。

3.一种制造根据权利要求1所述的电动机的分瓣定子的方法，其特征在于包括步骤：

将预定量的线圈缠绕在所述齿部上，直至所述线圈容纳部分的外侧；

将缠绕在所述齿部上直至所述线圈容纳部分外侧的所述线圈通过压模压入到所述线圈容纳部分中；并且

当所述线圈被所述压模压入到所述线圈容纳部分中时，通过将树脂注入到所述线圈容纳部分中，使所述线圈与所述树脂形成一体。

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