CN208674979U - 盘式电机及其铁芯结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种盘式电机的铁芯结构，包括沿轴向扣装配合的第一分体铁芯和第二分体铁芯；第一分体铁芯包括环状的第一铁芯主体和设置于第一铁芯主体轴向一侧的第一齿部，第二分体铁芯包括环状的第二铁芯主体和设置于第二铁芯主体轴向一侧的第二齿部，第一齿部和第二齿部抵接拼接为绕制线圈的铁芯齿部。通过第一齿部和第二齿部的分体结构，在线圈布置时，可将线圈预先绕制于第一分体铁芯上后，在将第二分体铁芯扣装于第一分体铁芯上，分体结构的第一分体铁芯和第二分体铁芯结构，降低了铁芯的制备难度，降低了线圈的绕制难度，优化了盘式电机定子铁芯的结构。本实用新型还提供了一种盘式电机。

Description

盘式电机及其铁芯结构

技术领域

本实用新型涉及电机领域，更具体地说，涉及一种盘式电机及其铁芯结构。

背景技术

盘式电机也叫轴向磁场电机，其电机内部的磁场的方向是沿着轴向，轴向磁场电机一般都呈现扁平状。

对于盘式电机，其大多数铁芯的制造材料，一般使用硅钢片、非晶合金、粉末冶金以及其他种类的导磁合金材料。对于常规径向磁场电机，电机铁芯都是通过硅钢片冲压、叠压形成。但是对于盘式电机而言，由于其磁场方向是轴向的，所以不能通过常规的铁芯工艺实现。

目前大多数的盘式电机铁芯，一般都是采用对硅钢片进行冲压、卷绕的工艺来制造，也有采用软磁复合材料SMC一体压铸成型的方法制造。但是SMC材料的电磁性能较差，磁导率不高同时损耗较大，并且成本高昂，因此综合性价比低于硅钢片。

盘式电机的铁芯分为整体铁芯和分段铁芯。对于大多数的中间单定子的盘式电机结构，定子铁芯都是采用分段铁芯，即每个齿的铁芯单元是分开的，整个定子铁芯由众多分开的、独立的铁芯构成。但是分段铁芯的制造非常困难，一般采用多种不同截面尺寸的硅钢片堆叠而成，或者SMC一体成型的方法制备，其磁性能的效果均不理想。

对于大多数的两边定子中间转子或者单定子单转子的盘式电机结构，一般采用整体铁芯，但是盘式的整体铁芯给下线和线圈的装配造成了较大的困难。

因此，如何降低盘式电机铁芯的制备难度，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种盘式电机的铁芯结构，以降低盘式电机铁芯的制备难度；本实用新型还提供了一种盘式电机。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种盘式电机的铁芯结构，包括沿轴向扣装配合的第一分体铁芯和第二分体铁芯；

所述第一分体铁芯包括环状的第一铁芯主体和设置于所述第一铁芯主体轴向一侧的第一齿部，所述第二分体铁芯包括环状的第二铁芯主体和设置于所述第二铁芯主体轴向一侧的第二齿部，所述第一齿部和所述第二齿部抵接拼接为绕制线圈的铁芯齿部。

优选地，在上述盘式电机的铁芯结构中，所述第一齿部包括环绕所述第一铁芯主体的周向均匀布置的多个，相邻的两个所述第一齿部之间围成第一线槽；

所述第二齿部包括环绕所述第二铁芯主体的周向均匀布置的多个，相邻的两个所述第二齿部之间围成第二线槽；

所述第一齿部和所述第二齿部的抵接位置一一对应。

优选地，在上述盘式电机的铁芯结构中，所述第一齿部的抵接端面上伸出有定位凸台，所述第二齿部的抵接端面上设置有与所述定位凸台卡装配合的定位凹槽。

优选地，在上述盘式电机的铁芯结构中，所述定位凸台为由所述第一铁芯主体的外圈延伸至其内圈的条状定位凸台。

优选地，在上述盘式电机的铁芯结构中，所述第一分体铁芯背离所述第一齿部的一侧设置有第一气隙面凹槽。

优选地，在上述盘式电机的铁芯结构中，所述第一气隙面凹槽对应所述第一线槽位置，并由所述第一分体铁芯的外圈延伸至其内圈布置。

优选地，在上述盘式电机的铁芯结构中，所述第二分体铁芯背离所述第二齿部的一侧设置有第二气隙面凹槽。

优选地，在上述盘式电机的铁芯结构中，所述第二气隙面凹槽对应所述第二线槽位置，并由所述第二分体铁芯的外圈延伸至其内圈布置。

优选地，在上述盘式电机的铁芯结构中，所述第一分体铁芯和所述第二分体铁芯均为由条带状硅钢带材卷绕、冲压制备的环状铁芯。

一种盘式电机，包括机壳和设置于所述机壳内的定子铁芯，所述定子铁芯具有如上任意一项所述的盘式电机的铁芯结构。

本实用新型提供的盘式电机的铁芯结构，包括沿轴向扣装配合的第一分体铁芯和第二分体铁芯；第一分体铁芯包括环状的第一铁芯主体和设置于第一铁芯主体轴向一侧的第一齿部，第二分体铁芯包括环状的第二铁芯主体和设置于第二铁芯主体轴向一侧的第二齿部，第一齿部和第二齿部抵接拼接为绕制线圈的铁芯齿部。定子铁芯分为第一分体铁芯和第二分体铁芯，通过轴向的扣装配合结构拼接为一体，二者均为环状结构，第一分体铁芯轴向一侧的端面上伸出第一齿部，第二分体铁芯轴向一侧的端面上伸出第二齿部，第一齿部和第二齿部的抵接配合，围成铁芯齿部，定子铁芯的线圈布置于铁芯齿部上。通过第一齿部和第二齿部的分体结构，在线圈布置时，可将线圈预先绕制于第一分体铁芯上后，在将第二分体铁芯扣装于第一分体铁芯上，通过第一齿部和第二齿部的抵接结构，实现线圈在铁芯齿部上的布置和限位，分体结构的第一分体铁芯和第二分体铁芯结构，降低了铁芯的制备难度，降低了线圈的绕制难度，优化了盘式电机定子铁芯的结构。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的盘式电机的铁芯结构的装配结构示意图；

图2为图1中盘式电机铁芯结构的爆炸示意图；

图3为图2中第一分体铁芯结构示意图；

图4为图2中第二分体铁芯结构示意图。

具体实施方式

本实用新型公开了一种盘式电机的铁芯结构，降低了盘式电机铁芯的制备难度；本实用新型还提供了一种盘式电机。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图4所示，图1为本实用新型提供的盘式电机的铁芯结构的装配结构示意图；图2为图1中盘式电机铁芯结构的爆炸示意图；图3为图2中第一分体铁芯结构示意图；图4为图2中第二分体铁芯结构示意图。

本案提供了一种盘式电机的铁芯结构，包括沿轴向扣装配合的第一分体铁芯1和第二分体铁芯2；第一分体铁芯1包括环状的第一铁芯主体11和设置于第一铁芯主体11轴向一侧的第一齿部12，第二分体铁芯2包括环状的第二铁芯主体21和设置于第二铁芯主体21轴向一侧的第二齿部22，第一齿部12和第二齿部22抵接拼接为绕制线圈的铁芯齿部。定子铁芯分为第一分体铁芯1和第二分体铁芯2，通过轴向的扣装配合结构拼接为一体，二者均为环状结构，第一分体铁芯1轴向一侧的端面上伸出第一齿部12，第二分体铁芯2轴向一侧的端面上伸出第二齿部22，第一齿部12和第二齿部22的抵接配合，围成铁芯齿部，定子铁芯的线圈3布置于铁芯齿部上。通过第一齿部12和第二齿部22的分体结构，在线圈3布置时，可将线圈3预先绕制于第一分体铁芯1上后，再将第二分体铁芯2扣装于第一分体铁芯1上，通过第一齿部12和第二齿部22的抵接结构，实现线圈在铁芯齿部上的布置和限位，分体结构的第一分体铁芯1和第二分体铁芯2结构，降低了铁芯的制备难度，降低了线圈的绕制难度，优化了盘式电机定子铁芯的结构。

在本案一具体实施例中，第一齿部12包括环绕第一铁芯主体11的周向均匀布置的多个，相邻的两个第一齿部12之间围成第一线槽13；第二齿部22包括环绕第二铁芯主体21的周向均匀布置的多个，相邻的两个第二齿部22之间围成第二线槽23；第一齿部12和第二齿部22的抵接位置一一对应。第一齿部12和第二齿部22抵接拼接为线圈的铁芯齿部，盘式电机的定子铁芯上通常设置多个铁芯齿部，以满足不同相绕组的绕制需要。

第一铁芯主体11为环状结构，将第一齿部12设置环绕第一铁芯主体11周向的多个，并将多个第一齿部11均匀布置，同样地，将第二齿部22设置环绕第二铁芯主体21周向的多个，相对的第一齿部12和第二齿部22组成拼接配合的一组，围成铁芯齿部。

通过第一齿部12和第二齿部22在拼接方向的一一对应，则相邻两个第一齿部12围成的第一线槽13，和相邻两个第二齿部22围成的第二线槽23，围成布置线圈的线圈槽5。通过环状布置的第一分体铁芯1和第二分体铁芯2的拼接结构将线圈3扣装于二者之间，通过第一铁芯主体11和第二铁芯主体21上的第一齿部12、第二齿部22拼接为布置线圈的铁芯齿部，实现对线圈3便利的布置和限位。

在本案一具体实施例中，第一齿部12的抵接端面上伸出有定位凸台14，第二齿部22的抵接端面上设置有与定位凸台14卡装配合的定位凹槽24。第一分体铁芯1和第二分体铁芯2为扣装配合的拼接结构，线圈3在布置时需要预先布置于第一分体铁芯1或第二分体铁芯2上，然后进行扣装动作。

具体地，当第一铁芯主体11上的第一齿部12上布置线圈后，控制第二铁芯主体21与第一铁芯主体11相对，将第二齿部22抵接与第一齿部12上，由于第一齿部12和第二齿部22均伸出一定高度，线圈3在布置于第一齿部12上后，部分线圈3处于无齿部防护状态，因此需要第二齿部22尽量与第一齿部12的位置对应，避免第二齿部22的边缘对线圈3表面的磕碰损伤。通过在第一齿部12上设置定位凸台14，第二齿部22上设置定位凹槽24，扣装过程中可通过定位凸台14和定位凹槽24的位置对应降低第二齿部的边缘与线圈3位置的偏差，并避免第一齿部和第二齿部抵接配合后，二者在抵接端面的错位滑移对线圈造成的损伤影响。

在本案一具体实施例中，定位凸台14为由第一铁芯主体11的外圈延伸至其内圈的条状定位凸台。定位凸台14凸出于第一齿部12的抵接端面，为了避免定位凸台14的布置对定子铁芯磁性能的影响，设置定位凸台14为条状定位凸台，第一齿部12的横截面为梯形结构，将定位凸台14的长度方向由第一铁芯主体11的外圈延伸至其内圈，定位凸台14位于梯形结构第一齿部12的中部。对应地，定位凹槽24为开设于第二齿部22中部的条状定位凹槽，通过定位凹槽24和定位凸台14的结构和位置设置，降低定位凸台14和定位凹槽24的制备难度，并保证二者对第一分体铁芯和第二分体铁芯的沿径向和周向的支撑强度。

在本案一具体实施例中，第一分体铁芯1背离第一齿部12的一侧设置有第一气隙面凹槽15；第二分体铁芯2背离第二齿部22的一侧设置有第二气隙面凹槽25。在第一分体铁芯1和第二分体铁芯2的背侧均开设气隙面凹槽，气隙面凹槽一方面可以降低闭口槽带来的槽漏感较大的影响，另一方面，也可以用来在该处放置端板来实现两段分体铁芯的夹紧和固定。

本实施例提供的定子铁芯同时适用于单定子双转子的盘式电机，和单转子双定子的盘式电机。

对于单定子双转子结构的盘式电机，定子位于盘式电机的中部，两个转子分别位于定子轴向的两侧，第一分体铁芯和第二分体铁芯同时与转子感应，定子铁芯为无轭铁芯结构，第一分体铁芯1和第二分体铁芯2上均需要开设气隙面凹槽。

而对于单转子双定子结构的盘式电机，转子位于盘式电机的中部，两个定子分别位于转子轴向的两侧，定子铁芯仅需要将第一分体铁芯或第二分体铁芯与转子单侧接触，定子铁芯为有轭铁芯结构，因此仅需要将第一分体铁芯或第二分体铁芯与转子感应的一侧开设气隙面凹槽即可。

优选地，第一气隙面凹槽15对应第一线槽13位置，并由第一分体铁芯1的外圈延伸至其内圈布置；第二气隙面凹槽25对应第二线槽23位置，并由第二分体铁芯2的外圈延伸至其内圈布置。

在本案一具体实施例中，第一分体铁芯1和第二分体铁芯2均为由条带状硅钢带材4卷绕、冲压制备的环状铁芯。第一分体铁芯1和第二分体铁芯2上的第一铁芯主体11和第一齿部12、以及第二铁芯主体2均为一体结构，可通过条带状硅钢带材4卷绕为筒状结构的带材基材后，通过冲压工艺冲压出线槽、齿部及气隙面凹槽结构，从而使得第一分体铁芯和第二分体铁芯均为整体结构的铁芯结构，提高定子铁芯的磁性能。

同时，由于盘式电机的定子铁芯包括无轭铁芯和有轭铁芯两种结构，对应无轭铁芯，可均通过条带状结构的硅钢带材卷绕、冲压制备。

对于有轭铁芯，可将第一分体铁芯设置为轭部铁芯，在轭部铁芯上开设轭部线圈槽，轭部铁芯上无需开设气隙面凹槽；将第二分体铁芯设置为齿部铁芯，在齿部铁芯上开设齿部线圈槽，齿部铁芯上需要开设气隙面凹槽，两者扣装拼接为有轭铁芯。

有轭铁芯和无轭铁芯结构相同，仅通过第一分体铁芯和第二分体铁芯的应用环境不同进行不同铁芯结构的制备，通过第一分体铁芯和第二分体铁芯的拼接结构，大大降低了定子铁芯的装配难度，大大提高了定子铁芯的机械可靠性。同时，对于有轭铁芯，由于铁芯的轭部和齿部分离，由两个不同的部件进行拼接配合，可有效简化了绕组的下线和装配工艺，提高生产效率。定子铁芯通过卷绕、冲压的方式进行制备，可以采用硅钢片或者其他铁磁材料，因此较软磁复合材料，大大降低铁芯材料的成本，提高定子铁芯的性能。

基于上述实施例中提供的盘式电机的铁芯结构，本实用新型还提供了一种盘式电机，包括机壳和设置于机壳内的定子铁芯，该定子铁芯为上述实施例中提供的盘式电机的铁芯结构。

由于该盘式电机采用了上述实施例的盘式电机的铁芯结构，所以该盘式电机由盘式电机的铁芯结构带来的有益效果请参考上述实施例。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种盘式电机的铁芯结构，其特征在于，包括沿轴向扣装配合的第一分体铁芯和第二分体铁芯；

所述第一分体铁芯包括环状的第一铁芯主体和设置于所述第一铁芯主体轴向一侧的第一齿部，所述第二分体铁芯包括环状的第二铁芯主体和设置于所述第二铁芯主体轴向一侧的第二齿部，所述第一齿部和所述第二齿部抵接拼接为绕制线圈的铁芯齿部。

2.根据权利要求1所述的盘式电机的铁芯结构，其特征在于，所述第一齿部包括环绕所述第一铁芯主体的周向均匀布置的多个，相邻的两个所述第一齿部之间围成第一线槽；

所述第二齿部包括环绕所述第二铁芯主体的周向均匀布置的多个，相邻的两个所述第二齿部之间围成第二线槽；

所述第一齿部和所述第二齿部的抵接位置一一对应。

3.根据权利要求2所述的盘式电机的铁芯结构，其特征在于，所述第一齿部的抵接端面上伸出有定位凸台，所述第二齿部的抵接端面上设置有与所述定位凸台卡装配合的定位凹槽。

4.根据权利要求3所述的盘式电机的铁芯结构，其特征在于，所述定位凸台为由所述第一铁芯主体的外圈延伸至其内圈的条状定位凸台。

5.根据权利要求2所述的盘式电机的铁芯结构，其特征在于，所述第一分体铁芯背离所述第一齿部的一侧设置有第一气隙面凹槽。

6.根据权利要求5所述的盘式电机的铁芯结构，其特征在于，所述第一气隙面凹槽对应所述第一线槽位置，并由所述第一分体铁芯的外圈延伸至其内圈布置。

7.根据权利要求5所述的盘式电机的铁芯结构，其特征在于，所述第二分体铁芯背离所述第二齿部的一侧设置有第二气隙面凹槽。

8.根据权利要求7所述的盘式电机的铁芯结构，其特征在于，所述第二气隙面凹槽对应所述第二线槽位置，并由所述第二分体铁芯的外圈延伸至其内圈布置。

9.根据权利要求1所述的盘式电机的铁芯结构，其特征在于，所述第一分体铁芯和所述第二分体铁芯均为由条带状硅钢带材卷绕、冲压制备的环状铁芯。

10.一种盘式电机，包括机壳和设置于所述机壳内的定子铁芯，其特征在于，所述定子铁芯具有如权利要求1-9中任意一项所述的盘式电机的铁芯结构。