CN203691079U - 无齿槽定子铁芯和无齿槽无刷微型电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无齿槽定子铁芯和无齿槽无刷微型电机;该定子铁芯包括由多片定子卷片叠加固定而成；每片定子卷片是由一条定子卷片条卷接固定而成；每条定子卷片条包括N个依次相连接的定子卷片单元，定子卷片单元包括内环面和外环面，内环面的半径等于定子卷片内径的一半，外环面的半径等于定子卷片外径的一半,N个定子卷片单元的圆心角相加等于360°,相邻两定子卷片单元的内环面之间设有轴向缺口;每条定子卷片条卷接固定后成为一片定子卷片。本实用新型无齿槽定子铁芯所用材料利用率高,从而使得成本低。

Description

无齿槽定子铁芯和无齿槽无刷微型电机

【技术领域】

本实用新型涉及小型或微型电机,特别是涉及无刷微型电机,尤其是涉及无刷微型电机的没有齿槽的定子铁芯。

【背景技术】

 高速永磁无刷电机具有功率密度大、几何尺寸小、动态响应快和运行效率高等一系列优点,其在高速运行场合具有广阔的应用前景。然而,高速状态下的永磁电机磁场交变频率很高,定子铁芯损耗大,发热严重,齿槽转矩会导致转矩波动,严重影响系统的控制精度。 现有技术高速永磁无刷电机采用定子无齿槽结构,可以有效地降低定子铁芯损耗并彻底消除齿槽转矩的影响。无齿槽无刷电机不仅具有普通无刷电机调速性能优良、可靠性高、免维护和无换向火花等优点,而且具有空心杯电枢电机无齿槽效应、绕组散热条件好和电枢电感小等特点。因此,这种无齿槽无刷电机力矩波动小、运行平稳、电磁噪声低,特别适用于诸如家用电器、办公设备、医疗仪器等要求低噪声的场合。

参见图19至图21,现有技术无齿槽定子铁芯是由多片圆筒柱型的定子冲片111′叠加固定而成,而定子冲片111′是由厚度为T的条状板材一次冲压成型,这种冲压成型的方式是材料利用率很低。

现有技术无齿槽无刷微型电机包括定子组件、机壳、后端盖、转子组件、前轴承和后轴承;定子组件包括定子铁芯；机壳前端设有与前轴承适配的第一轴承室；后端盖设有与后轴承适配的第二轴承室；转子组件包括转轴、设置在该转轴上的转子铁芯和偶数个永磁体，各永磁体设置在转子铁芯上;定子组件固定在机壳的内容腔内；转子组件之转轴借助前、后轴承转动地设置在机壳和后端盖上,该转轴前端从机壳上的中心通孔伸出;后端盖固定在机壳敞口端的端面上。该现有技术无齿槽无刷微型电机有如下不足之处:

一、前、后轴承直接和各轴承室配合，对各轴承室的加工精度要求非常高，加工就非常困难,加工成本也高;由于是微型轴承，配合过紧，则轴承很容易发出异常的声音，配合过松，则电机会发出异常的声音, 震动大,噪音高,而且装配时各轴承报废率高，效率低;

二、定子组件与机壳是采用厌氧胶固定，电机在长时间运行之后，会散发出一些异味;特别是该电机若应用在医疗仪器的呼吸机上,所述电机给呼吸机送风，该厌氧胶所散发的异味顺风送至使用该呼吸机的病人处，会引起病人的不适，甚至可能引起病人呼吸道感染，而加重病情; 

三、当转子组件往前或者往后发生轴向窜动时,前轴承与机壳的第一轴承室之间或后轴承与后端盖的第二轴承室之间为硬碰硬的结构方式，使电机噪音大和振动大,降低了电机的可靠性，使整个电机存在安全隐患。

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种无齿槽定子铁芯和无齿槽无刷微型电机，该无齿槽定子铁芯所用材料利用率高,从而使得成本低;而采用该无齿槽定子铁芯的无齿槽无刷微型电机具有容易加工、工艺简单、装配方便、震动小、噪音低、成本低、固定牢靠、结构合理和安全性高等优点。

本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是：

提供一种无齿槽定子铁芯,所述无齿槽定子铁芯为圆筒柱型，由多片圆筒柱型的定子卷片叠加固定而成；每片定子卷片是由一条定子卷片条卷接固定而成；每条定子卷片条包括N个依次相连接的定子卷片单元，N为大于或等于6的整数,各该定子卷片单元形状为扇环形，包括内环面和外环面，所述内环面的半径等于所述定子卷片内径的一半，所述外环面的半径等于所述定子卷片外径的一半, N个定子卷片单元的圆心角相加等于360°,相邻两定子卷片单元的内环面之间设有轴向缺口, 相邻两定子卷片单元之间的外环面依次相连接;所述定子卷片条一端的定子卷片单元的自由端设有第一轴向凸起, 该定子卷片条另一端的定子卷片单元的自由端设有与所述第一轴向凸起相适配的第一轴向凹槽；每条定子卷片条卷接固定后成为一片定子卷片,其中所述第一轴向凸起插入衔接在所述第一轴向凹槽内使两端的定子卷片单元卷接固定在一起,各相邻定子卷片单元的内环面无缝环形贴合成一个内圆环,该内圆环就是所述定子卷片的内容腔,各定子卷片单元依次相连接的外环面就构成了该定子卷片的外壁。

每一个所述定子卷片单元具有相同的圆心角,该圆心角等于360°/N。

所述定子卷片条的各轴向缺口都包括靠近相应外环面的圆形轴向缺口,以及与该圆形轴向缺口相连通并由两斜面构成的八字型轴向缺口。卷接固定后,各八字型轴向缺口的两斜面无缝贴合使各相邻定子卷片单元的内环面无缝贴合成一个内圆环, 各圆形轴向缺口形成为第一轴向工艺通孔。

所述定子卷片条的各定子卷片单元的中部设有第二轴向通孔。用多枚铆钉穿过叠加后各定子卷片之各定子卷片单元的第二轴向通孔,使各定子卷片叠加后铆接固定。

所述定子卷片条的各定子卷片单元之外环面上冲压有第二轴向凹槽。

还提供一种无齿槽无刷微型电机,用于呼吸机上，包括定子组件、机壳、后端盖、转子组件、前轴承和后轴承;所述定子组件包括定子铁芯；所述机壳前端设有与所述前轴承适配的第一轴承室；所述后端盖设有与所述后轴承适配的第二轴承室；所述转子组件包括转轴;所述定子组件固定在所述机壳的内容腔内；所述转子组件之转轴借助所述前、后轴承转动地设置在所述机壳和后端盖上,该转轴前端从所述机壳上的中心通孔伸出; 所述后端盖固定在所述机壳敞口端的端面上；所述定子铁芯为圆筒柱型的无齿槽定子铁芯，由多片圆筒柱型的定子卷片叠加固定而成；每片定子卷片是由一条定子卷片条卷接固定而成；每条定子卷片条包括N个依次相连接的定子卷片单元，N为大于或等于6的整数,各该定子卷片单元形状为扇环形，包括内环面和外环面，所述内环面的半径等于所述定子卷片内径的一半，所述外环面的半径等于所述定子卷片外径的一半, N个定子卷片单元的圆心角相加等于360°,相邻两定子卷片单元的内环面之间设有轴向缺口, 相邻两定子卷片单元之间的外环面依次相连接;所述定子卷片条一端的定子卷片单元的自由端设有第一轴向凸起, 该定子卷片条另一端的定子卷片单元的自由端设有与所述第一轴向凸起相适配的第一轴向凹槽；每条定子卷片条卷接固定后成为一片定子卷片,其中所述第一轴向凸起插入衔接在所述第一轴向凹槽内使两端的定子卷片单元卷接固定在一起,各相邻定子卷片单元的内环面无缝环形贴合成一个内圆环,该内圆环就是所述定子卷片的内容腔,各定子卷片单元依次相连接的外环面就构成了该定子卷片的外壁。

所述小型或微型电机还包括第一O型密封圈和第二O型密封圈，所述第一O型密封圈的内径比所述前轴承的外径略小，所述第二O型密封圈的内径比所述后轴承的外径略小；所述机壳的第一轴承室处设有与该第一轴承室相连通的第一凹槽；所述后端盖的第二轴承室处设有与该第二轴承室相连通的第二凹槽；所述第一O型密封圈位于所述机壳的第一凹槽内，所述第二O型密封圈位于所述后端盖的第二凹槽内，所述前轴承插入所述第一O型密封圈并位于所述机壳的第一轴承室内，所述后轴承插入所述第二O型密封圈并位于所述后端盖的第二轴承室内。

所述小型或微型电机还包括第三O型密封圈，所述第三O型密封圈的内径比所述前轴承的外径略小；所述机壳的第一轴承室处还设有靠近所述第一凹槽并与该第一轴承室相连通的第三凹槽；所述第三O型密封圈位于所述机壳的第三凹槽内，所述前轴承插入所述第三O型密封圈和第一O型密封圈并位于所述机壳的第一轴承室内。

所述小型或微型电机还包括起轴向减震、轴向缓冲和减缓所述转子组件往前轴向窜动的第四O型密封圈，所述第四O型密封圈的外径略小于所述机壳之第一轴承室的内径；所述第四O型密封圈位于所述机壳之第一轴承室的底部，被挤压在该第一轴承室的内底面和前轴承之间。

所述小型或微型电机还包括紧定螺丝；所述机壳上设有与该机壳之内容腔相连通的螺纹孔，该螺纹孔与所述紧定螺丝相适配；所述定子组件位于所述机壳的内容腔内，所述紧定螺丝拧入所述机壳的螺纹孔内并顶住所述定子组件之定子铁芯的外表面，使所述定子组件固定在所述机壳的内容腔内，该紧定螺丝的头部不高于所述机壳之螺纹孔处的外表面。

所述小型或微型电机还包括起轴向减震、轴向缓冲和减缓所述转子组件往后轴向窜动的止推弹簧，该止推弹簧的外径略小于所述后端盖之第二轴承室的内径；所述止推弹簧位于所述后端盖之第二轴承室的底部，被挤压在该后端盖之第二轴承室的内底面和后轴承之间。

同现有技术相比较，本实用新型无齿槽定子铁芯和无齿槽无刷微型电机的有益效果在于：

1、采用本实用新型无齿槽定子铁芯,材料利用率大大提高,因为在同一块大小一样的条状板材上冲压后,本实用新型的定子卷片条的数量明显比现有技术的定子冲片的数量多得多;

2、容易加工、工艺简单、装配方便和震动小:特意在机壳的第一轴承室处设置第一凹槽和后端盖的第二轴承室处设置第二凹槽,并在第一凹槽和第二凹槽处各放置第一O型密封圈和第二O型密封圈,使前、后轴承直接与第一、第二O型密封圈配合;通过采用上述结构,加工第一轴承室和第二轴承室时就容易得多了, 加工精度要求就可以不用很高，而前、后轴承是直接与第一、第二O型密封圈配合，在装配时只要放一点润滑油就可以轻轻装入，极大地降低了前、后轴承的报废率,并且第一轴承室和第二轴承室加工方便,因此整个工艺简单，提高了生产效率,还由于第一O型密封圈和第二O型密封圈具有弹性, 电机运行时震动也小;

3、由于无齿槽无刷微型电机的负载靠近机壳,因此在机壳的第一轴承室内还设置了另外一个安装第三O型密封圈的第三凹槽,这样使前轴承有两个O型密封圈与之配合,能承受更大的力、受力更均匀和震动更小;

4、振动更小、噪音低和结构合理：还特意增加了一个起轴向减震、轴向缓冲和减缓转子组件往前轴向窜动的第四O型密封圈,以及起轴向减震、轴向缓冲和减缓转子组件往后轴向窜动的止推弹簧,由于第四O型密封圈和止推弹簧都具有弹性，当小型或微型电机运转时，无论转子组件往前还是往后发生轴向窜动，都会有一个缓冲的过程，从而达到减小整个电机振动的效果，整个电机的噪音也会相应地降低;

5、定子组件固定牢靠、结构合理和安全性高: 采用螺丝将定子组件与机壳固定,由于没有使用厌氧胶,电机在长时间运行之后，不会发出厌氧胶的异味，就不会引起病人的不适和呼吸道感染。

综上所述,本实用新型无齿槽定子铁芯所用材料利用率高,从而使得成本低;而采用该无齿槽定子铁芯的无齿槽无刷微型电机具有容易加工、工艺简单、装配方便、震动小、噪音低、成本低、固定牢靠、结构合理和安全性高等优点。

【附图说明】

图1是本实用新型无齿槽无刷微型电机的轴测投影示意图；

图3是所述无齿槽无刷微型电机的分解轴测投影示意图；

图3是所述无齿槽无刷微型电机的正投影侧视示意图；

图4是图3的A-A剖视示意图； 

图5是所述无齿槽无刷微型电机之机壳20的轴测投影示意图；

图6是所述机壳20的正投影主视剖视示意图；

图7是所述无齿槽无刷微型电机之后端盖30的轴测投影示意图；

图8是所述后端盖30的正投影主视剖视示意图；

图9是所述无齿槽无刷微型电机之定子组件10的分解轴测投影示意图；

图10是所述定子组件10的正投影主视剖视示意图；

图11是所述定子组件10的无齿槽定子铁芯11之定子卷片111的正投影主视示意图;

图12是所述定子卷片111的正投影侧视剖视示意图;

图13是图11的B向放大示意图；

图14是所述定子卷片111之定子卷片条111A的轴测投影示意图;

图15是所述定子卷片条111A的正投影主视示意图,从该图可以看出,每一个定子卷片单元1111的内环面11111和外环面11112在同一截面上的内圆和外圆同心,而且各定子卷片单元1111的内环面11111和外环面11112在同一截面上的内圆和外圆的圆心在同一条直线上;

图16是图15的C向放大示意图；

图17是图15的D向放大示意图；

图18是在一块条状板材上冲压出多条所述定子卷片条111A的正投影主视示意图;

图19是现有技术无齿槽定子铁芯之定子冲片111′的正投影主视示意图；

图20是现有技术所述定子冲片111′的正投影侧视剖视示意图；

图21是现有技术在一块条状板材上冲压出多片所述定子冲片111′的正投影主视示意图。

【具体实施方式】

下面结合各附图对本实用新型作进一步详细说明。

参见图1至图8和图11至图18,一种无齿槽无刷微型电机，用于呼吸机上,包括定子组件10 、机壳20、后端盖30、转子组件40、前轴承50和后轴承60;所述定子组件10包括定子铁芯；所述机壳20前端设有与所述前轴承50适配的第一轴承室29；所述后端盖30设有与所述后轴承60适配的第二轴承室39；所述转子组件40包括转轴41,该转子组件40还包括设置在该转轴41上的转子铁芯和偶数个永磁体，各永磁体设置在所述转子铁芯上;所述定子组件10固定在所述机壳20的内容腔28内；所述转子组件40之转轴41借助所述前、后轴承50、60转动地设置在所述机壳10和后端盖40上,该转轴41前端从所述机壳20上的中心通孔21伸出; 所述后端盖30固定在所述机壳20敞口端的端面22上；所述定子铁芯为圆筒柱型的无齿槽定子铁芯11，由多片圆筒柱型的定子卷片111叠加固定而成；每片定子卷片111是由一条定子卷片条111A卷接固定而成；每条定子卷片条111A包括N个依次相连接的定子卷片单元1111，N为大于或等于6的整数,各该定子卷片单元1111形状为扇环形，包括内环面11111和外环面11112，所述内环面11111的半径R₁等于所述定子卷片111内径D₁的一半，所述外环面11112的半径R₂等于所述定子卷片111外径D₂的一半, N个定子卷片单元1111的圆心角相加等于360°,相邻两定子卷片单元1111的内环面之间11111设有轴向缺口11113, 相邻两定子卷片单元1111之间的外环面11112依次相连接, 一般来说,相邻两定子卷片单元1111之间的外环面11112都设有连接过渡部11119,各该连接过渡部11119将相邻两定子卷片单元1111的外环面11112分别连接在一起, 各该连接过渡部1111在相应的轴向缺口11113的正上方;所述定子卷片条111A一端的定子卷片单元1111的自由端设有第一轴向凸起11114, 该定子卷片条111A另一端的定子卷片单元1111的自由端设有与所述第一轴向凸起11114相适配的第一轴向凹槽11115；每条定子卷片条111A卷接固定后成为一片定子卷片111,其中所述第一轴向凸起11114插入衔接在所述第一轴向凹槽11115内使两端的定子卷片单元1111卷接固定在一起,各相邻定子卷片单元1111的内环面11111无缝环形贴合成一个内圆环,该内圆环就是所述定子卷片111的内容腔,各定子卷片单元1111依次相连接的外环面11112就构成了该定子卷片111的外壁。也就是说定子卷片111包括N个依次环形相连接的定子卷片单元1111，N为大于或等于6的整数,各该定子卷片单元1111形状为扇环形，包括内环面11111和外环面11112，所述内环面11111的半径R₁等于所述定子卷片111内径D₁的一半，所述外环面11112的半径R₂等于所述定子卷片111外径D₂的一半,每一个定子卷片单元1111具有相同的圆心角α,该圆心角α等于360°/N, 各相邻两定子卷片单元1111的外环面11112依次环形相连接, 各相邻定子卷片单元1111的内环面11111无缝环形贴合。

参见图11和图15,为了模具设计方便，每一个所述定子卷片单元1111具有相同的圆心角α,该圆心角α等于360°/N；也就是说每一个定子卷片单元1111大小是一样的。如图11、图14和图15，N=12，每一个定子卷片单元1111大小是一样的，每一个定子卷片单元1111的圆心角α都等于30度。

参见图11至图17, 所述定子卷片条111A的各轴向缺口11113都包括靠近相应外环面11112的圆形轴向缺口111131,以及与该圆形轴向缺口111131相连通并由两斜面构成的八字型轴向缺口111132,该两斜面分别是相邻两定子卷片单元1111的相对应的两侧面。卷接固定后,各八字型轴向缺口111132的两斜面无缝贴合使各相邻定子卷片单元1111的内环面11111无缝贴合成一个内圆环, 各圆形轴向缺口111131形成为第一轴向工艺通孔111131 A。各该圆形轴向缺口111131主要的作用是在卷接固定的过程中起缓冲作用。

参见图11至图17, 所述定子卷片条111A的各定子卷片单元1111的中部设有第二轴向通孔11116。用多枚铆钉穿过叠加后各定子卷片111之各定子卷片单元1111的第二轴向通孔11116,使各定子卷片111叠加后铆接固定; 铆钉的数量与第二轴向通孔11116的数量同等,都是N个。

参见图11至图17, 所述定子卷片条111A的各定子卷片单元1111之外环面11112上冲压有第二轴向凹槽11117。该第二轴向凹槽11117主要作用是磁路平衡,一般设置在各定子卷片单元1111之外环面11112的中部。

参见图2、图4、图6和图8,所述无齿槽无刷微型电机还包括第一O型密封圈81和第二O型密封圈82，所述第一O型密封圈81的内径比所述前轴承50的外径略小，所述第二O型密封圈82的内径比所述后轴承60的外径略小；所述机壳20的第一轴承室29处设有与该第一轴承室29相连通的第一凹槽23；所述后端盖30的第二轴承室39处设有与该第二轴承室39相连通的第二凹槽33；所述第一O型密封圈81位于所述机壳20的第一凹槽23内，所述第二O型密封圈82位于所述后端盖30的第二凹槽33内，所述前轴承50插入所述第一O型密封圈81并位于所述机壳20的第一轴承室29内，所述后轴承60插入所述第二O型密封圈82并位于所述后端盖30的第二轴承室39内。通过采用上述结构,加工第一轴承室29和第二轴承室39时就容易得多了, 加工精度要求就可以不用很高，而前、后轴承50、60是直接与第一、第二O型密封圈81、82配合，在装配时只要放一点润滑油就可以轻轻装入，极大地降低了前、后轴承50、60的报废率,并且第一轴承室29和第二轴承室39加工方便,因此整个工艺简单，提高了生产效率, 还由于第一O型密封圈81和第二O型密封圈82具有弹性, 电机运行时震动也小。

参见图2、图4和图6,所述无齿槽无刷微型电机还包括第三O型密封圈83，所述第三O型密封圈83的内径比所述前轴承50的外径略小；所述机壳20的第一轴承室29处还设有靠近所述第一凹槽23并与该第一轴承室29相连通的第三凹槽24；所述第三O型密封圈83位于所述机壳20的第三凹槽24内，所述前轴承50插入所述第三O型密封圈83和第一O型密封圈81并位于所述机壳20的第一轴承室29内。由于风叶73装配在转轴41的前端,也就是该无齿槽无刷微型电机的负载靠近机壳20,因此在机壳20的第一轴承室29内还设置了另外一个安装O型密封圈的凹槽,这样使前轴承50有两个O型密封圈与之配合,能承受更大的力、受力更均匀和震动更小。

参见图2、图4和图6,所述无齿槽无刷微型电机还包括起轴向减震、轴向缓冲和减缓所述转子组件40往前轴向窜动的第四O型密封圈84，所述第四O型密封圈84的外径略小于所述机壳20之第一轴承室29的内径；所述第四O型密封圈84位于所述机壳20之第一轴承室29的底部，被挤压在该第一轴承室29的内底面和前轴承50之间。由于第四O型密封圈84具有弹性，当无齿槽无刷微型电机运转，转子组件40往前发生轴向窜动时，就会有一个缓冲的过程，从而达到减小整个电机振动的效果，整个电机的噪音也会相应地降低。

参见图2、图4和图5,所述无齿槽无刷微型电机还包括紧定螺丝99；所述机壳20上设有与该机壳20之内容腔28相连通的螺纹孔25，该螺纹孔25与所述紧定螺丝99相适配；所述定子组件10位于所述机壳20的内容腔28内，所述紧定螺丝99拧入所述机壳20的螺纹孔25内并顶住所述定子组件10之定子铁芯11的外表面，使所述定子组件10固定在所述机壳20的内容腔28内，该紧定螺丝99的头部不高于所述机壳20之螺纹孔25处的外表面27;紧定螺丝99一般采用内六角平头螺丝。现有技术无齿槽无刷微型电机的定子组件10与机壳20是采用厌氧胶固定，该电机在长时间运行之后，会发出一些异味，由于该电机是应用在呼吸机上,给呼吸机送风，该厌氧胶的异味会引起病人的不适，甚至引起呼吸道感染。而本实用新型采用螺丝固定,没有使用厌氧胶,就不会发生上述问题。

参见图2、图4和图8,所述无齿槽无刷微型电机还包括起轴向减震、轴向缓冲和减缓所述转子组件40往后轴向窜动的止推弹簧85，该止推弹簧85的外径略小于所述后端盖30之第二轴承室39的内径；所述止推弹簧85位于所述后端盖30之第二轴承室39的底部，被挤压在该后端盖30之第二轴承室39的内底面和后轴承60之间。由于止推弹簧85具有弹性，当无齿槽无刷微型电机运转，转子组件40往后发生轴向窜动时，就会有一个缓冲的过程，从而达到减小整个电机振动的效果，整个电机的噪音也会相应地降低。

参见图2、图9和图10,定子组件10包括圆筒柱型的无齿槽定子铁芯11、定子绕组12、绝缘衬底13、霍尔器件电路板14和定子线架15,它们的装配和位置关系是现有技术,在此不再赘述。

参见图1至图4,标号71是风道壳体,该风道壳体71用螺丝97固定在机壳20上; 标号72是风道盖,该风道盖72用螺丝96固定在风道壳体71上; 标号73是风叶,该风叶73位于风道盖72和风道壳体71形成的内容腔内,本实用新型电机运行时,风叶73将风从风道壳体71的送风口送出给呼吸机; 标号95是堵盖,该堵盖95堵住后端盖30的中心通孔; 标号98是螺丝,该螺丝98将后端盖30固定在所述机壳20敞口端的端面22上。

参见图11至图18,下面就详细描述本实用新型无齿槽定子铁芯的制造方法，该制造方法依次包括如下步骤：

a、准备：选用相应规格的条状板材作为无齿槽定子铁芯11之定子卷片111的坯料； 本实用新型条状板材包括条状的硅钢片,例如一般采用厚度T为0.35毫米或0.5毫米的硅钢片。

b、将条状板材冲压成定子卷片条111A, 冲压成型后的每条定子卷片条111A包括N个依次相连接的定子卷片单元1111，N为大于或等于6的整数, N与定子卷片111的内径D₁和外径D₂有关系,也与定子卷片111的形状有关系,为了使定子卷片111的形状最接近为圆筒柱型, N取值越大越好,但是N取值越大,工艺就越复杂, 冲压模具就越难做,一般来说, 定子卷片111的内径D₁和外径D₂稍小的,N可为8、9、10或12,定子卷片111的内径D₁和外径D₂稍大的,N可为15、18、20或24;各该定子卷片单元1111形状为扇环形，包括内环面11111和外环面11112，所述内环面11111的半径R₁等于所述定子卷片111内径D₁的一半，所述外环面11112的半径R₂等于所述定子卷片111外径D₂的一半, N个定子卷片单元1111的圆心角相加等于360°,这样卷接后, N个定子卷片单元1111刚好卷接成一个圆筒柱型,相邻两定子卷片单元1111的内环面11111之间冲压后有轴向缺口11113, 相邻两定子卷片单元1111之间的外环面11112依次相连接, 所述定子卷片条111A一端的定子卷片单元1111的自由端冲压后有第一轴向凸起11114, 该定子卷片条111A另一端的定子卷片单元1111的自由端冲压后有与所述第一轴向凸起11114相适配的第一轴向凹槽11115;一般来说,相邻两定子卷片单元1111之间的外环面11112都设有连接过渡部11119,各该连接过渡部11119将相邻两定子卷片单元1111的外环面11112分别连接在一起, 各该连接过渡部1111在相应的轴向缺口11113的正上方。

每一个定子卷片单元1111的圆心角也就是该定子卷片单元1111之内环面11111或外环面11112的圆心角，即同一个定子卷片单元1111之内环面和外环面11112具有相同的圆心角。N个定子卷片单元1111可以不一样大小，也就是各定子卷片单元1111的圆心角可以不一样，但是N个定子卷片单元1111的圆心角相加的和肯定是等于360度，当然从设计的角度考虑，特别是为了模具设计方便，最好每一个定子卷片单元1111形状和大小是一样的，也就是每一个定子卷片单元1111具有相同的圆心角360°/N。

c、将每条定子卷片条111A一端的定子卷片单元1111之第一轴向凸起11114插入衔接在另一端的定子卷片单元1111之第一轴向凹槽11115内使两端的定子卷片单元1111卷接固定在一起, 每条定子卷片条111A卷接固定后成为一片圆筒柱型的定子卷片111,在卷接固定的过程中,各相邻定子卷片单元1111的内环面11111无缝环形贴合成一个内圆环,该内圆环就是所述定子卷片111的内容腔,各定子卷片单元1111依次相连接的外环面11112就构成了该定子卷片111的外壁。

d、将多片定子卷片111叠加固定成厚度符合规定要求的定子铁芯,该定子铁芯为圆筒柱型的无齿槽定子铁芯11。

做一个试验：将一个圆环用剪刀从内往外剪成N个扇环形单元，该N个扇环形单元没有完全剪断，在外部是相互连接的，该N个扇环形单元可以不一样大小，也就是各扇环形单元的圆心角可以不一样，但是N个扇环形单元的圆心角相加的和肯定是等于360度，当然从设计的角度考虑，最好每一个扇环形单元形状和大小是一样的，也就是每一个扇环形单元具有相同的圆心角360°/N，然后将任意一处的两相邻扇环形单元完全剪断，最后将N个扇环形单元展开成条形，这样两相邻扇环形单元之间就会有缺口，本实用新型的原理就是上述试验的逆反过程。

参见图11和图15,为了模具设计方便，在步骤b中,冲压成型后的每一个定子卷片单元1111具有相同的圆心角α,该圆心角α等于360°/N；也就是说每一个定子卷片单元1111大小是一样的。如图11、图14和图15，N=12，每一个定子卷片单元1111大小是一样的，每一个定子卷片单元1111的圆心角α都等于30度。

参见图11至图17,在步骤b中,冲压成型后的定子卷片条111A的各轴向缺口11113都包括靠近相应外环面11112的圆形轴向缺口111131,以及与该圆形轴向缺口111131相连通并由两斜面构成的八字型轴向缺口111132,该两斜面分别是相邻两定子卷片单元1111的相对应的两侧面。在步骤c中,卷接固定后,各八字型轴向缺口111132的两斜面无缝贴合使各相邻定子卷片单元1111的内环面11111无缝贴合成一个内圆环, 各圆形轴向缺口111131形成为第一轴向工艺通孔111131 A。各该圆形轴向缺口111131主要的作用是在卷接固定的过程中起缓冲作用。

参见图11至图17,在步骤b中,冲压成型后的定子卷片条111A的各定子卷片单元1111的中部冲压有第二轴向通孔11116。在步骤d中,将各定子卷片111叠加后, 再用多枚铆钉穿过叠加后各定子卷片111之各定子卷片单元1111的第二轴向通孔11116,使各定子卷片111叠加后铆接固定; 铆钉的数量与第二轴向通孔11116的数量同等,都是N个。

参见图11至图17, 在步骤b中,冲压成型后的定子卷片条111A的各定子卷片单元1111之外环面11112上冲压有第二轴向凹槽11117。该第二轴向凹槽11117主要作用是磁路平衡,一般设置在各定子卷片单元1111之外环面11112的中部。

参见图18和图21, 在同一块大小一样的条状板材上冲压后,本实用新型的定子卷片条111A的数量明显比现有技术的定子冲片111′的数量多得多;例如,在一块长140毫米,宽为45.5毫米,厚为0.35毫米的条状硅钢片上只能冲压出三片内径为40毫米和外径为43.5毫米的定子冲片111′,而在同一块长140毫米,宽为45.5毫米,厚为0.35毫米的条状硅钢片上却能冲压出十三条内环面11111的半径R₁₁为20毫米和外环面11112的半径R₂为21.75毫米的定子卷片条111A,而将十三条定子卷片条111A卷接固定后可得到十三片内径D₁为40毫米和外径D₂为43.5毫米的定子卷片111,可见采用本实用新型无齿槽定子铁芯的制造方法,材料利用率大大提高了。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制;应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围;因此,凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种无齿槽定子铁芯（11）, 其特征在于：

所述无齿槽定子铁芯（11）为圆筒柱型，由多片圆筒柱型的定子卷片（111）叠加固定而成；每片定子卷片（111）是由一条定子卷片条（111A）卷接固定而成；每条定子卷片条（111A）包括N个依次相连接的定子卷片单元（1111），N为大于或等于6的整数,各该定子卷片单元（1111）形状为扇环形，包括内环面（11111）和外环面（11112），所述内环面（11111）的半径（R₁）等于所述定子卷片（111）内径（D₁）的一半，所述外环面（11112）的半径（R₂）等于所述定子卷片（111）外径（D₂）的一半,N个定子卷片单元（1111）的圆心角相加等于360°,相邻两定子卷片单元（1111）的内环面（11111）之间设有轴向缺口(11113), 相邻两定子卷片单元（1111）之间的外环面（11112）依次相连接,所述定子卷片条（111A）一端的定子卷片单元（1111）的自由端设有第一轴向凸起(11114), 该定子卷片条（111A）另一端的定子卷片单元（1111）的自由端设有与所述第一轴向凸起(11114)相适配的第一轴向凹槽(11115)；每条定子卷片条（111A）卷接固定后成为一片定子卷片（111）,其中所述第一轴向凸起(11114)插入衔接在所述第一轴向凹槽(11115)内使两端的定子卷片单元（1111）卷接固定在一起,各相邻定子卷片单元（1111）的内环面（11111）无缝环形贴合成一个内圆环,该内圆环就是所述定子卷片（111）的内容腔,各定子卷片单元（1111）依次相连接的外环面（11112）就构成了该定子卷片（111）的外壁。

2.根据权利要求1所述的无齿槽定子铁芯，其特征在于：

每一个所述定子卷片单元（1111）具有相同的圆心角(α),该圆心角(α)等于360°/N。

3.根据权利要求1所述的无齿槽定子铁芯，其特征在于：

所述定子卷片条（111A）的各轴向缺口(11113)都包括靠近相应外环面（11112）的圆形轴向缺口(111131),以及与该圆形轴向缺口(111131)相连通并由两斜面构成的八字型轴向缺口(111132);

卷接固定后,各八字型轴向缺口(111132)的两斜面无缝贴合使各相邻定子卷片单元（1111）的内环面（11111）无缝贴合成一个内圆环, 各圆形轴向缺口(111131)形成为第一轴向工艺通孔(111131A)。

4.根据权利要求1所述的无齿槽定子铁芯，其特征在于：

所述定子卷片条（111A）的各定子卷片单元（1111）的中部设有第二轴向通孔(11116);

用多枚铆钉穿过叠加后各定子卷片（111）之各定子卷片单元（1111）的第二轴向通孔(11116),使各定子卷片（111）叠加后铆接固定。

5.根据权利要求1所述的无齿槽定子铁芯，其特征在于：

所述定子卷片条（111A）的各定子卷片单元（1111）之外环面（11112）上设有第二轴向凹槽(11117)。

6.一种无齿槽无刷微型电机,包括定子组件(10) 、机壳(20)、后端盖(30)、转子组件(40)、前轴承（50）和后轴承（60）;所述定子组件（10）包括定子铁芯；所述机壳(20)前端设有与所述前轴承（50）适配的第一轴承室（29）；所述后端盖(30)设有与所述后轴承（60）适配的第二轴承室（39）；所述转子组件(40)包括转轴(41);所述定子组件（10）固定在所述机壳(20)的内容腔（28）内；所述转子组件(40)之转轴(41)借助所述前、后轴承(50、60)转动地设置在所述机壳(10)和后端盖(40)上,该转轴(41)前端从所述机壳(20)上的中心通孔（21）伸出; 所述后端盖(30)固定在所述机壳(20)敞口端的端面（22）上；其特征在于：

所述定子铁芯为圆筒柱型的无齿槽定子铁芯（11），由多片圆筒柱型的定子卷片（111）叠加固定而成；每片定子卷片（111）是由一条定子卷片条（111A）卷接固定而成；每条定子卷片条（111A）包括N个依次相连接的定子卷片单元（1111），N为大于或等于6的整数,各该定子卷片单元（1111）形状为扇环形，包括内环面（11111）和外环面（11112），所述内环面（11111）的半径（R₁）等于所述定子卷片（111）内径（D₁）的一半，所述外环面（11112）的半径（R₂）等于所述定子卷片（111）外径（D₂）的一半, N个定子卷片单元（1111）的圆心角相加等于360°,相邻两定子卷片单元（1111）的内环面（11111）之间设有轴向缺口(11113), 相邻两定子卷片单元（1111）之间的外环面（11112）依次相连接,所述定子卷片条（111A）一端的定子卷片单元（1111）的自由端设有第一轴向凸起(11114), 该定子卷片条（111A）另一端的定子卷片单元（1111）的自由端设有与所述第一轴向凸起(11114)相适配的第一轴向凹槽(11115)；每条定子卷片条（111A）卷接固定后成为一片定子卷片（111）,其中所述第一轴向凸起(11114)插入衔接在所述第一轴向凹槽(11115)内使两端的定子卷片单元（1111）卷接固定在一起,各相邻定子卷片单元（1111）的内环面（11111）无缝环形贴合成一个内圆环,该内圆环就是所述定子卷片（111）的内容腔,各定子卷片单元（1111）依次相连接的外环面（11112）就构成了该定子卷片（111）的外壁。

7.根据权利要求6所述的无齿槽无刷微型电机，其特征在于：

每一个所述定子卷片单元（1111）具有相同的圆心角(α),该圆心角(α)等于360°/N。

8.根据权利要求6所述的无齿槽无刷微型电机，其特征在于：

所述定子卷片条（111A）的各轴向缺口(11113)都包括靠近相应外环面（11112）的圆形轴向缺口(111131),以及与该圆形轴向缺口(111131)相连通并由两斜面构成的八字型轴向缺口(111132);

卷接固定后,各八字型轴向缺口(111132)的两斜面无缝贴合使各相邻定子卷片单元（1111）的内环面（11111）无缝贴合成一个内圆环, 各圆形轴向缺口(111131)形成为第一轴向工艺通孔(111131A)。

9.根据权利要求6所述的无齿槽无刷微型电机，其特征在于：

所述定子卷片条（111A）的各定子卷片单元（1111）的中部设有第二轴向通孔(11116);用多枚铆钉穿过叠加后各定子卷片（111）之各定子卷片单元（1111）的第二轴向通孔(11116),使各定子卷片（111）叠加后铆接固定；

所述定子卷片条（111A）的各定子卷片单元（1111）之外环面（11112）上设有第二轴向凹槽(11117)。

10.根据权利要求6所述的无齿槽无刷微型电机，其特征在于：

还包括第一O型密封圈（81）和第二O型密封圈（82），所述第一O型密封圈（81）的内径比所述前轴承（50）的外径略小，所述第二O型密封圈（82）的内径比所述后轴承（60）的外径略小；所述机壳(20)的第一轴承室（29）处设有与该第一轴承室（29）相连通的第一凹槽（23）；所述后端盖(30)的第二轴承室（39）处设有与该第二轴承室（39）相连通的第二凹槽（33）；所述第一O型密封圈（81）位于所述机壳(20)的第一凹槽（23）内，所述第二O型密封圈（82）位于所述后端盖(30)的第二凹槽（33）内，所述前轴承（50）插入所述第一O型密封圈（81）并位于所述机壳(20)的第一轴承室（29）内，所述后轴承（60）插入所述第二O型密封圈（82）并位于所述后端盖(30)的第二轴承室（39）内；

还包括起轴向减震、轴向缓冲和减缓所述转子组件(40)往前轴向窜动的第四O型密封圈（84），所述第四O型密封圈（84）的外径略小于所述机壳(20)之第一轴承室（29）的内径；所述第四O型密封圈（84）位于所述机壳(20)之第一轴承室（29）的底部，被挤压在该第一轴承室（29）的内底面和前轴承（50）之间;

还包括起轴向减震、轴向缓冲和减缓所述转子组件(40)往后轴向窜动的止推弹簧（85），该止推弹簧（85）的外径略小于所述后端盖(30)之第二轴承室（39）的内径；所述止推弹簧（85）位于所述后端盖(30)之第二轴承室（39）的底部，被挤压在该后端盖(30)之第二轴承室（39）的内底面和后轴承（60）之间;

还包括紧定螺丝（99）；所述机壳(20)上设有与该机壳(20)之内容腔（28）相连通的螺纹孔（25），该螺纹孔（25）与所述紧定螺丝（99）相适配；所述定子组件（10）位于所述机壳(20)的内容腔（28）内，所述紧定螺丝（99）拧入所述机壳(20)的螺纹孔（25）内并顶住所述定子组件（10）之定子铁芯（11）的外表面，使所述定子组件（10）固定在所述机壳(20)的内容腔（28）内，该紧定螺丝（99）的头部不高于所述机壳(20) 之螺纹孔（25）处的外表面（27）。

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