CN209150811U - 定子元件、定子组件、马达和机电设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种定子元件、定子组件、马达和机电设备，该定子元件包括层叠设置的至少两个定子外壳片，各所述定子外壳片为由片状的外周所围成的框体，各所述定子外壳片的所述外周设置有至少两个突起部，所述突起部由所述定子外壳片的内部指向所述定子外壳片的外部，相邻的所述突起部之间形成槽部，在所述至少两个定子外壳片的层叠方向上，相邻的所述定子外壳片的突起部交错配置。由此，能够以较低的成本和较强的散热能力为设置于定子元件内部的定子散热。

Description

定子元件、定子组件、马达和机电设备

技术领域

本申请涉及机电领域，尤其涉及一种定子元件、定子组件、马达和机电设备。

背景技术

马达包括定子和相对于定子能够旋转的转子。其中，转子通常包括磁体，定子通常包括定子线圈，定子线圈通电后产生磁场，该磁场与转子的磁体相互作用，从而驱动转子旋转。

马达在工作时，定子线圈通电会发热。在现有技术的方案中，通过设置一些结构来解决为定子线圈散热的问题。例如，在马达中设置导电结构，该导电结构与定子线圈接触，从而为定子线圈散热；或者，将定子线圈封装于树脂内，通过树脂为定子线圈散热；或者，在马达壳体中设置水冷流道，通过水冷流道中水的流动为定子线圈散热。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本实用新型的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

实用新型内容

本申请的发明人发现，现有的为定子线圈散热的结构都存在一些问题。例如：对于在马达中设置导电结构的方案，该导电结构有可能影响马达定子和转子之间的磁路的功率或效率；对于将定子线圈封装于树脂内的方案，由于树脂的导热效果有限，所以散热效果受到限制；对于在马达壳体中设置水冷流道的方案，水冷流道的成本较高，并且不利于马达的小型化。

为了解决上述的至少一个问题，本申请提供一种定子元件、定子组件、马达和机电设备，该定子元件包括至少两个定子外壳片，并且在该至少两个定子外壳片的层叠方向上，相邻的定子外壳片的突起部交错配置，增加突起部与定子元件外部的空气的接触面积，从而以较低的成本和较强的散热能力为设置于定子元件内部的定子散热。

根据本申请实施例的一个方面，提供一种定子元件，包括层叠设置的至少两个定子外壳片，各所述定子外壳片为由片状的外周所围成的框体，各所述定子外壳片的所述外周设置有至少两个突起部，所述突起部由所述定子外壳片的内部指向所述定子外壳片的外部，相邻的所述突起部之间形成槽部，在所述至少两个定子外壳片的层叠方向上，相邻的所述定子外壳片的突起部交错配置。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，各所述定子外壳片的外周还设置有至少一个内螺牙柱安装槽和至少一个螺栓孔，其中，所述内螺牙柱安装槽的内周形状与内螺牙柱的外周形状相同。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述螺栓孔的直径小于所述内螺牙柱安装槽的外接圆的直径，并且大于所述内螺牙柱的内径。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，在所述至少两个定子外壳片的层叠方向上，在所述内螺牙柱的高度范围内，相邻的所述定子外壳片的所述内螺牙柱安装槽对齐。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，在所述至少两个定子外壳片的层叠方向上，在所述内螺牙柱的高度范围的上侧和下侧的所述定子外壳片的所述螺栓孔与所述内螺牙柱的高度范围内的所述定子外壳片的所述内螺牙柱安装槽对齐。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，在所述内螺牙柱的高度范围内，各定子外壳片的形状相同，并且所述定子外壳片的形状与其镜像形状不重合，在相邻的两个所述定子外壳片中，一个所述定子外壳片相对于另一个所述定子外壳片翻转180度。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，各所述定子外壳片的所述外周的内缘，设置有1个以上的树脂卡沟槽，在所述至少两个定子外壳片的层叠方向上，相邻的所述定子外壳片的树脂卡沟槽交错配置。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述定子外壳片通过冲压成型，或者激光切割，或者线切割而形成。

根据本申请实施例的另一个方面，提供一种定子组件，所述定子组件具有定子以及如上述任一方面所述的定子元件，所述定子位于所述定子元件内部。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述定子具有线圈，所述定子组件还具有树脂，其将所述线圈固定于所述定子元件内部。

根据本申请实施例的另一个方面，提供一种马达，该马达具有绕中心轴线旋转的转子以及如上述实施例所述的定子组件。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述转子与所述定子在与所述中心轴线平行的方向对置。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述马达还具有第一盖部和第二盖部，在与所述中心轴线平行的方向上，所述第一盖部和所述第二盖部分别从所述定子元件的轴向两侧夹持所述定子元件。

根据本申请实施例的另一个方面，提供一种机电设备，所述机电设备具有上述实施例所述的马达。

本实用新型的有益效果在于：能够以较低的成本和较强的散热能力为设置于定子元件内部的定子散热。

参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。

附图说明

所包括的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本实用新型的实施方式，并与文字描述一起来阐释本实用新型的原理。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。在附图中：

图1是具有该定子元件的马达的一个轴向截面示意图；

图2是该马达的一个立体示意图；

图3是本实施例的定子绕线组、轴承安装环、定子铁芯和定子元件的一个分解示意图；

图4是本实施例的定子外壳片的一个俯视图；

图5是从本实施例的定子元件外部观察该定子元件的局部的一个立体图；

图6是从本实施例的定子元件内部观察该定子元件的局部的一个立体图；

图7是图1中虚线框部分的一个放大示意图。

具体实施方式

参照附图，通过下面的说明书，本实用新型的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本实用新型的特定实施方式，其表明了其中可以采用本实用新型的原则的部分实施方式，应了解的是，本实用新型不限于所描述的实施方式，相反，本实用新型包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。

在本申请实施例中，术语“第一”、“第二”等用于对不同元素从称谓上进行区分，但并不表示这些元素的空间排列或时间顺序等，这些元素不应被这些术语所限制。术语“和/或”包括相关联列出的术语的一种或多个中的任何一个和所有组合。术语“包含”、“包括”、“具有”等是指所陈述的特征、元素、元件或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、元素、元件或组件。

在本申请实施例中，单数形式“一”、“该”等包括复数形式，应广义地理解为“一种”或“一类”而并不是限定为“一个”的含义；此外，术语“该”应理解为既包括单数形式也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。此外，术语“根据”应理解为“至少部分根据……”，术语“基于”应理解为“至少部分基于……”，除非上下文另外明确指出。

另外，在本实用新型的下述说明中，为了说明的方便，将转子组件的中心轴线延伸的方向称为“轴向”，在“轴向”上，第二盖部指向第一盖部的方向成为“上”方向，与“上”方向相反的方向为“下”方向；将以该中心轴为中心的半径方向称为“径向”；将围绕该中心轴的方向称为“周向”；“在层叠方向上，两个部件对齐”是指，“在层叠方向上，两个部件的几何中心对齐，从而使该两个部件的几何中心位于层叠方向上的一条直线上”。

实施例1

本申请实施例提供一种定子元件，该定子元件可以构成为马达的一部分。在本实施例下面的描述中，以马达是轴向磁通马达为例进行说明，但是，本实施例并不限于此，即，本实施例关于定子元件的技术思路也可以被应用于径向磁通马达中的定子元件。

图1是具有该定子元件的马达的一个轴向截面示意图，图2是该马达的一个立体示意图。

如图1所示，马达100可以包括转子组件1和定子组件2。

转子组件1包括至少一个转子12、14，转子12、14能够绕中心轴线C旋转；转子12、14上分别设有至少1个磁体13；转子组件1还可以包括旋转轴11，该旋转轴11以中心轴线C为中心可旋转。

定子组件2包括至少1个定子绕线组(即，线圈)27、至少1个轴承安装环28以及定子元件21，该定子绕线组27和轴承安装环28位于定子元件21的内部。其中，转子12、14可以分别与定子绕线组27沿轴向对置。

在本实施例中，该至少1个定子绕线组27和至少一个轴承安装环28可以是定子的一部分。

定子绕线组27中可以具有定子铁芯30(图1未示出)，从而提高定子绕线组27产生的磁场强度。此外，定子铁芯30并不是必须的，定子绕线组27中也可以不具有定子铁芯30。

在本实施例中，定子组件2还可以包括树脂部29(图1未示出)，树脂部29具有一定的机械强度，能够将定子绕线组27和轴承安装环28固定于定子元件21的内部，该树脂部29的材料例如是环氧树脂。由此，定子绕线组27产生的热量可以经由树脂部29传递到定子元件21，并由定子元件21传递到外部环境。

如图1所示，马达100还可以包括至少1个轴承31，轴承31安装于轴承安装环28的径向内侧，并且，旋转轴11位于轴承31的径向内侧，由此，旋转轴11可以借由轴承31而相对于定子组件2旋转。

如图1和图2所示，马达100还可以包括第一盖部23和第二盖部24，在与该中心轴线C平行的方向上，第一盖部23和第二盖部24分别从定子元件21的两侧夹持该定子元件2。

在一个实施方式中，第一盖部23和第二盖部24可以分别通过紧固部件与定子元件21固定，该紧固部件例如可以是螺栓。例如，在图1和图2中，第一盖部23和第二盖部24可以分别通过螺栓25、26与定子元件21固定；其中，如图1所示，定子元件21中可以设置内螺牙柱22，该内螺牙柱22的上侧和下侧可以分别和螺栓25、26紧固，从而使第一盖部23、第二盖部24以及定子元件21固定。

此外，如图2所示，马达100还可以具有1个以上的螺栓安装孔5，该螺栓安装孔5可以贯穿第一盖部23、定子元件21、以及第二盖部24，由此，固定用螺栓可以穿过该螺栓安装孔5，并将该第一盖部23、定子元件21、以及第二盖部24固定于特定装置上，该特定装置例如是机台。

下面，结合附图对本实施例的定子元件21进行说明。

图3是本实施例的定子绕线组27、轴承安装环28、定子铁芯30和定子元件21的一个分解示意图。图4是本实施例的定子外壳片的一个俯视图。图5是从本实施例的定子元件外部观察该定子元件的局部的一个立体图。图6是从本实施例的定子元件内部观察该定子元件的局部的一个立体图。图7是图1中虚线框部分的一个放大示意图。

如图3和图6所示，定子元件21可以包括层叠设置的至少两个定子外壳片211，层叠的方向例如是与中心轴线C平行的方向。此外，如图3和图6所示，定子绕线组27和定子铁芯30位于定子元件21的内部，并且，多个定子绕线组27和定子铁芯30排列在轴承安装环28的外周。

如图4所示，各定子外壳片211为由片状体所围成的框体。定子外壳片211的外周210设置有至少两个突起部212，突起部212由定子外壳片211的内部指向定子外壳片211的外部。相邻的突起部212之间形成为槽部213。

如图5所示，在定子元件21中，在至少两个定子外壳片211的层叠方向上，相邻的定子外壳片211的突起部212交错配置。其中，突起部212交错配置例如可以是：上层的突起部212的至少一部分与下层的槽部213对齐。

由此，突起部不会被层叠方向上与之相邻的定子外壳片完全遮挡，从而增大了突起部的上表面和下表面与空气接触的面积，提高了突起部的散热能力。例如，与周向不具有突起部的定子元件相比，本实施例的定子元件能够使散热能力提高0.5倍～2倍。

在本实施例中，如图3和图4所示，各定子外壳片211的外周还设置有至少一个内螺牙柱安装槽215和至少一个螺栓孔214。

在本实施例中，内螺牙柱安装槽215用于安装内螺牙柱22(图1所示)，内螺牙柱安装槽215的内周形状与内螺牙柱22的外周形状相同，在一个实施方式中，内螺牙柱安装槽215的内周形状为正多边形，例如正六边形；螺栓孔214可以供固定用螺栓穿过，由此，螺栓孔214可以成为构成螺栓安装孔5(如图2、图5和图6所示)的一部分，例如，在该至少两个定子外壳片211的层叠方向上，定子外壳片211的螺栓孔214对齐，便于形成供固定螺栓穿过的螺栓安装孔5。

在本实施例中，螺栓孔214内周形状可以为圆形，此外，螺栓孔214内周形状也可以是其它的能与固定螺栓配合的形状。

在本实施例中，螺栓孔214的直径可以小于内螺牙柱安装槽215的外接圆的直径，由此，能够对安装于内螺牙柱安装槽215中的内螺牙柱22(如图1所示)在轴向上的位置进行限制。在本实施例中，螺栓孔214的直径可以大于内螺牙柱22的内径，由此，螺栓孔214不会阻挡螺栓25、26安装于内螺牙柱22。

在本实施例中，如图4、图5和图6所示，各定子外壳片211的外周的内缘设置有1个以上的树脂卡沟槽216。流动的树脂能够流入该树脂卡沟槽216，由此，在流动的树脂固化以形成树脂部29后，该树脂卡沟槽216能够使树脂部29与定子元件21连接得更加牢固。

在本实施例中，如图6所示，在该至少两个定子外壳片211的层叠方向上，相邻的定子外壳片211的树脂卡沟槽216可以交错配置，即，层叠方向上有至少两个树脂卡沟槽216没有对齐。由此，能够进一步提高树脂部29与定子元件21连接的牢固程度，并且，能够增加树脂部29向定子元件21传热的界面。

在本实施例中，如图7和图3所示，在该至少两个定子外壳片211的层叠方向上，在内螺牙柱22的高度范围H(如图7)内，相邻的定子外壳片211的内螺牙柱安装槽215对齐，由此，内螺牙柱22能够被设置于层叠的内螺牙柱安装槽215内。

如图7和图3所示，在该至少两个定子外壳片211的层叠方向上，在内螺牙柱22的高度范围H(如图7)的上侧和下侧，定子外壳片211的螺栓孔214与内螺牙柱的高度范围H内的定子外壳片211的内螺牙柱安装槽215对齐，即，在内螺牙柱22的轴向两侧，分别层叠有定子外壳片211的螺栓孔214。由此，螺栓孔214能够从轴向两侧限制内螺牙柱22的轴向位移。

在本实施例中，在内螺牙柱安装槽215在层叠方向上对齐，和/或螺栓孔214与内螺牙柱安装槽215在层叠方向上对齐，和/或螺栓孔214在层叠方向上对齐的情况下，都需要同时满足层叠方向上相邻的定子外壳片211的突起部212交错配置这一条件。

在一个实施方式中，如图3所示，各定子外壳片211的形状相同，并且定子外壳片211的形状与其镜像形状不重合。在内螺牙柱22的高度范围H内，在相邻的两个定子外壳片211中，可以将一个定子外壳片211相对于另一个定子外壳片211翻转180度(即，将定子外壳片211的垂直于轴向的上下表面颠倒)，并将翻转后的定子外壳片211与相邻的定子外壳片211层叠，由此，在内螺牙柱安装槽215彼此对齐的情况下，使得突起部212交错配置。

在本实施例中，定子外壳片211的形状与其镜像形状不重合，可以是，定子外壳片211的内螺牙柱安装槽215和螺栓孔214在外周上均匀分布，突起部212在外周上不均匀分布。其中，突起部212在外周上不均匀分布例如可以是突起部212和/或槽部213在周向上的宽度不均匀等。

此外，本实施例也可以不限于此，例如，层叠方向上相邻的定子外壳片的形状可以不同，并且被设置为内螺牙柱安装槽215和螺栓孔214的位置分别相同，而突起部212的突起部212和/或槽部213在周向上的宽度不同，由此，也能在内螺牙柱安装槽215彼此对齐的情况下，使得突起部212交错配置。

在本实施例中，定子外壳片211可以通过冲压成型而形成，或者通过激光切割或者线切割而形成。由此，可以大幅降低定子元件21的制造和加工成本。

在本实施例中，由于定子元件21由至少两个定子外壳片211层叠而形成，由此，通过对层叠的定子外壳片211的数量进行调整，能够灵活地设定定子元件21的轴向尺寸，例如，当马达的定子组件的轴向尺寸发生变化以改变马达的功率和/或扭矩特性时，定子外壳片211的数量可以适应性改变。

根据本实施例，突起部不会被层叠方向上与之相邻的定子外壳片完全遮挡，从而增大了突起部的上表面和下表面与空气接触的面积，能够以较低的成本提高定子元件的散热能力；此外，定子元件位于定子绕线组的外围，因此不会对马达的磁路产生影响；此外，通过设置树脂卡沟槽，提高了树脂部与定子元件之间的连结的牢固程度。

实施例2

本实用新型实施例2提供一种机电设备，其具有实施例1所描述的马达。由于在实施例1中，已经对该马达的结构进行了详细说明，其内容被合并于此，此处省略说明。

根据本实施例，马达的定子元件的突起部不会被层叠方向上与之相邻的定子外壳片完全遮挡，从而增大了突起部的上表面和下表面与空气接触的面积，提高了定子元件的散热能力；进而，提高了马达的散热能力以及该机电设备的可靠性。

以上结合具体的实施方式对本实用新型进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本实用新型的精神和原理对本实用新型做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本实用新型的范围内。

Claims (14)

1.一种定子元件，包括层叠设置的至少两个定子外壳片，

各所述定子外壳片为由片状的外周所围成的框体，

各所述定子外壳片的所述外周设置有至少两个突起部，所述突起部由所述定子外壳片的内部指向所述定子外壳片的外部，

相邻的所述突起部之间形成槽部，

其特征在于，

在所述至少两个定子外壳片的层叠方向上，相邻的所述定子外壳片的突起部交错配置。

2.如权利要求1所述的定子元件，其特征在于，

各所述定子外壳片的外周还设置有至少一个内螺牙柱安装槽和至少一个螺栓孔，其中，所述内螺牙柱安装槽用于安装内螺牙柱，所述内螺牙柱安装槽的内周形状与所述内螺牙柱的外周形状相同。

3.如权利要求2所述的定子元件，其特征在于，

所述螺栓孔的直径小于所述内螺牙柱安装槽的外接圆的直径，并且大于所述内螺牙柱的内径。

4.如权利要求2所述的定子元件，其特征在于，

在所述至少两个定子外壳片的层叠方向上，

在所述内螺牙柱的高度范围内，

相邻的所述定子外壳片的所述内螺牙柱安装槽对齐。

5.如权利要求4所述的定子元件，其特征在于，

在所述至少两个定子外壳片的层叠方向上，

在所述内螺牙柱的高度范围的上侧和下侧的所述定子外壳片的所述螺栓孔与所述内螺牙柱的高度范围内的所述定子外壳片的所述内螺牙柱安装槽对齐。

6.如权利要求4所述的定子元件，其特征在于，

在所述内螺牙柱的高度范围内，

各定子外壳片的形状相同，并且所述定子外壳片的形状与其镜像形状不重合，

在相邻的两个所述定子外壳片中，一个所述定子外壳片相对于另一个所述定子外壳片翻转180度。

7.如权利要求1所述的定子元件，其特征在于，

各所述定子外壳片的所述外周的内缘，设置有1个以上的树脂卡沟槽，

在所述至少两个定子外壳片的层叠方向上，相邻的所述定子外壳片的树脂卡沟槽交错配置。

8.如权利要求1所述的定子元件，其特征在于，

所述定子外壳片通过冲压成型，或者激光切割，或者线切割而形成。

9.一种定子组件，其特征在于，所述定子组件具有定子以及如权利要求1至权利要求8中任一项所述的定子元件，所述定子位于所述定子元件内部。

10.如权利要求9所述的定子组件，其特征在于，

所述定子具有线圈，

所述定子组件还具有树脂，其将所述线圈固定于所述定子元件内部。

11.一种马达，其特征在于，所述马达具有绕中心轴线旋转的转子以及如权利要求9或10所述的定子组件。

12.如权利要求11所述的马达，其特征在于，

所述转子与所述定子在与所述中心轴线平行的方向对置。

13.如权利要求11所述的马达，其特征在于，

所述马达还具有第一盖部和第二盖部，

在与所述中心轴线平行的方向上，

所述第一盖部和所述第二盖部分别从所述定子元件的轴向两侧夹持所述定子元件。

14.一种机电设备，其特征在于，所述机电设备具有根据权利要求11、12或13所述的马达。