CN210074917U - 一种外转子轮毂电机的定子绝缘结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种外转子轮毂电机的定子绝缘结构，紧密套在定子铁芯的齿部，该结构包括依次交替套在齿部的第一绝缘骨架和第二绝缘骨架，第一绝缘骨架和第二绝缘骨架都包括结构相同的骨架本体，骨架本体两侧设有线槽，定子铁心的齿部上设有卡槽，骨架本体的内侧设有与卡槽对应卡接的卡扣；第一绝缘骨架和第二绝缘骨架在朝向定子铁芯槽口的两侧的底部分别设有凸起的下层槽底边缘结构和上层槽底边缘结构，在同一定子铁芯槽口中的上层槽底边缘结构搭接在下层槽底边缘结构上。与现有技术相比，本实用新型可将定子线圈直接绕于绝缘骨架上，绝缘骨架与定子铁芯四周紧密接触，降低了电机定子绕组的端部高度、减小电机的体积，且提升了电机的可制造性。

Description

一种外转子轮毂电机的定子绝缘结构

技术领域

本实用新型涉及一种定子绝缘结构，尤其是涉及一种外转子轮毂电机的定子绝缘结构。

背景技术

汽车为人们的出行提供了很大的便利，但传统燃油车不仅不断消耗着有限的石油资源，同时也严重污染了空气环境。为了保护人类赖以生存的环境和有限的石油资源，电动汽车出现在了人们的视野中，并且随着时间的推移，电动汽车有着取代燃油车的趋势。相比于传统燃油汽车，电动汽车排放的有害物质更少，纯电动汽车甚至零排放，同时电动汽车的噪音更低。外转子轮毂电机作为新能源驱动电机的一种，具有更多的优势。轮毂电机可直接装在车轮的轮辋内部，直接驱动汽车行驶，节省了汽车动力系统所占空间，降低了整车重量和结构复杂度。这种驱动方式可以缩短动力的传动路径，取消了全部的动力传送系统，从而提高了车辆的传动效率。

轮毂电机安装于汽车的轮辋内，电机的安装空间十分有限，同时为了减小整车的簧下质量，提升整车的可操控性能，轮毂电机的体积和重量需要严格的限制。对分布式四轮驱动电动汽车用外转子轮毂电机的设计而言，降低电机的体积和重量十分重要。因此，目前需要一种可减小电机体积、又便于装配的定子绝缘结构。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种外转子轮毂电机的定子绝缘结构。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种外转子轮毂电机的定子绝缘结构，紧密套在开口槽平行齿结构的定子铁芯的齿部，相邻齿部之间设有定子铁芯槽口，该结构包括依次交替套在齿部的第一绝缘骨架和第二绝缘骨架，所述第一绝缘骨架和第二绝缘骨架都包括结构相同的长方体形骨架本体，所述骨架本体在朝向定子铁芯槽口的两侧设有横向排列的多个线槽，所述齿部在朝向定子铁芯槽口的两侧分别设有卡槽，所述骨架本体的内侧设有与所述卡槽对应卡接的卡扣；所述第一绝缘骨架在朝向定子铁芯槽口的两侧的底部设有凸起的下层槽底边缘结构，所述第二绝缘骨架在朝向定子铁芯槽口的两侧的底部设有凸起的上层槽底边缘结构，在同一定子铁芯槽口中的上层槽底边缘结构搭接在下层槽底边缘结构上。

优选的，所述骨架本体的外侧的四个棱角为圆角。

优选的，所述线槽的两端延伸到骨架本体的圆角处。

优选的，所述骨架本体上不朝向定子铁芯槽口的两个侧面为平面。

优选的，所述下层槽底边缘结构和上层槽底边缘结构均围绕骨架本体一圈设置，并在骨架本体上不朝向定子铁芯槽口的其中一侧设有进出线开口。

优选的，所述进出线开口的下方设有竖直设置的绝缘挡板。

优选的，所述骨架本体的顶部设有横向伸出的限位板，所述骨架本体在朝向定子铁芯槽口的两侧布满横向排列的线槽。

优选的，所述卡槽的截面形状为三角形且三角形的底部朝向定子铁芯槽口。

优选的，所述卡扣的形状为梯形凸台。

优选的，所述齿部的齿顶设有倒角。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、可以取代传统电机绝缘纸，可将定子线圈直接绕于绝缘骨架上，带有线圈的绝缘骨架直接安装于定子铁芯齿部，绝缘骨架与定子铁芯四周紧密接触，不仅降低了电机定子绕组的端部高度、减小电机的体积，同时提升了电机的可制造性，可以使定子线圈更容易实现自动化绕制成型，便于批量化生产。

2、绝缘骨架的底部设计成两种槽底边缘结构，两种槽底边缘结构的绝缘骨架交替装配于定子铁芯的齿部上，使两种绝缘骨架底部交替叠加，以此来增加绕组的爬电距离，提高电机的安全性，适合使用在高转矩密度和高功率密度的分布式四轮驱动电动汽车用外转子轮毂电机中。

3、绝缘骨架设计有线槽，使线圈导线可以在定子槽中整齐紧密排列，同时定子线圈绕制过程可独立于定子铁芯，使得电机槽满率较高，进而降低了电机的定子铜损，也提高了电机的散热能力。

4、通过卡扣和卡槽的连接结构，可以使绝缘骨架与定子铁芯的安装更加方便快捷，可以起到固定绝缘骨架的作用。

5、绝缘骨架为线圈的进出线处留有开口，开口下方留有一定大小的绝缘挡板，该绝缘挡板可以增加线圈进出线位置的爬电距离，提升电机的安全性能。

6、定子铁心齿顶两侧设计成倒角结构，可以使绝缘骨架卡扣更容易进入定子铁芯齿部。

7、绝缘骨架端面中间均为平面部分，中间平面部分可作为导线换槽的过渡面，使定子线圈端部紧贴于绝缘骨架端面，使电机绕组端部大幅度降低。

附图说明

图1为实施例中绝缘骨架装配完成的立体示意图；

图2为本实用新型中带有下层槽底边缘结构的第一绝缘骨架；

图3为本实用新型带有上层槽底边缘结构的第二绝缘骨架；

图4为本实用新型中骨架本体的轴向剖面图；

图5为本实用新型中骨架本体的径向剖面图；

图6为定子铁芯的结构示意图；

图7为定子铁芯齿部的结构示意图；

图8为实施例中绝缘骨架装配步骤1的示意图；

图9为实施例中绝缘骨架装配步骤2的示意图；

图10为实施例中绝缘骨架装配完成的示意图；

图11为绝缘骨架与定子铁芯装配后的剖面图。

图中标注：1、骨架本体，2、定子铁芯，3、线槽，4、卡扣，5、下层槽底边缘结构，6、上层槽底边缘结构，7、卡槽，8、齿部，9、倒角，10、进出线开口，11、端面，12、绝缘挡板，13、第一绝缘骨架，14、第二绝缘骨架，15、定子铁芯槽口，16、限位板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

本申请提出一种外转子轮毂电机的定子绝缘结构，紧密套在开口槽平行齿结构的定子铁芯2的齿部8。定子铁芯2的结构如图6所示，相邻齿部8之间为定子铁芯槽口15，由于该定子铁芯2用于外转子轮毂电机中，所以定子铁芯槽口15在定子铁芯2的外侧。如图1所示，该定子绝缘结构包括依次交替套在齿部8的第一绝缘骨架13和第二绝缘骨架14。如图2、图3所示，第一绝缘骨架13和第二绝缘骨架14都包括结构相同的长方体形骨架本体1。

为与绝缘骨架配合使用，定子铁芯2的齿部8在朝向定子铁芯槽口15的两侧分别设有卡槽7，骨架本体1的内侧设有与卡槽7对应卡接的卡扣4，卡槽7可以与卡扣4配合起到固定绝缘骨架的作用。为使绝缘骨架固定牢固，本实施例中，卡槽7的截面形状设计成三角形，三角形的顶点指向齿部8的内部，三角形的开口朝向定子铁芯槽口15，如图7所示。齿部8的齿顶两侧设计成倒角9，倒角9可以使骨架本体1中的卡扣4更容易嵌入卡槽7中。

本实施例中，骨架本体1内侧的卡扣4为梯形凸台形，如图4、5所示。卡扣4的长度适中，不能够过长，否者骨架本体1的弹性变形不够，无法转配到定子铁芯2的齿部8；卡扣4的长度也不能够过短，否者骨架本体1的与齿部8装配不牢固，有脱落的风险。

为了减少绝缘骨架模具的滑块数量，降低绝缘骨架模具成本，骨架本体1在朝向定子铁芯槽口15的两个侧面均布满横向排列的多个线槽3。骨架本体1的顶部设有横向伸出的限位板16。骨架本体1上不朝向定子铁芯槽口15的两个侧面为端面11，两个端面11都为平面。骨架本体1的外侧的四个棱角为圆角。线槽3的两端延伸到骨架本体1的圆角处，所以两个端面11仅在圆角处开有线槽3，中间平面部分可作为导线换槽的过渡面。线槽3具有定位导线的作用，将铜线通过自动绕线机或特制工装按照线槽3规则地绕于骨架本体1，由于线槽3的定位作用，铜线会在骨架本体1表面排布均匀整齐，通过线槽3可以使导线的排布更加整齐均匀，可以大幅度提升电机的槽满率。

绝缘骨架的底部设计成两种槽底边缘结构，第一绝缘骨架13在朝向定子铁芯槽口15的两侧的底部设有凸起的下层槽底边缘结构5，第二绝缘骨架14在朝向定子铁芯槽口15的两侧的底部设有凸起的上层槽底边缘结构6，在同一定子铁芯槽口15中的上层槽底边缘结构6搭接在下层槽底边缘结构5上。每台电机两种槽底边缘结构的第一绝缘骨架13和第二绝缘骨架14的数量各占一半，两种结构的绝缘骨架交替装配于定子铁芯2的齿部8上，通过两种绝缘骨架槽底边缘结构交替叠加，以此来增加槽底绕组的爬电距离，提高电机的安全性。

线圈的进线端在线圈的最内层，绝缘骨架需要为线圈的进出线留有开口。本实施例中，下层槽底边缘结构5和上层槽底边缘结构6均围绕骨架本体1一圈设置，并在骨架本体1上不朝向定子铁芯槽口15的其中一侧设有进出线开口10。进出线开口10下方设有绝缘挡板12，该绝缘挡板12可以增加线圈进出线位置的爬电距离，可以提升电机的安全性能。

如图8、9所示，本结构的安装步骤包括：

1、如图8所示，将全部带有下层槽底边缘结构5的第一绝缘骨架13每间隔一个的安装于定子铁芯2的齿部8，通过第一绝缘骨架13的弾性变形将带有线圈的第一绝缘骨架13推入齿部8，当其卡扣4接触到齿部8的顶部的时候，继续推动第一绝缘骨架13，卡扣4在定子齿顶倒角9的作用下处会发生弹性变形，直到卡扣4进入定子铁芯2卡槽7中，第一绝缘骨架13恢复原状；

2、如图9所示，再将剩余的带有上层槽底边缘结构6的第二绝缘骨架14安装于剩余的定子铁芯2的齿部8，最后装配完成的结构如图10所示，图11为剖面图。

Claims (10)

1.一种外转子轮毂电机的定子绝缘结构，紧密套在开口槽平行齿结构的定子铁芯的齿部，相邻齿部之间设有定子铁芯槽口，其特征在于，该结构包括依次交替套在齿部的第一绝缘骨架和第二绝缘骨架，所述第一绝缘骨架和第二绝缘骨架都包括结构相同的长方体形骨架本体，所述骨架本体在朝向定子铁芯槽口的两侧设有横向排列的多个线槽，所述齿部在朝向定子铁芯槽口的两侧分别设有卡槽，所述骨架本体的内侧设有与所述卡槽对应卡接的卡扣；所述第一绝缘骨架在朝向定子铁芯槽口的两侧的底部设有凸起的下层槽底边缘结构，所述第二绝缘骨架在朝向定子铁芯槽口的两侧的底部设有凸起的上层槽底边缘结构，在同一定子铁芯槽口中的上层槽底边缘结构搭接在下层槽底边缘结构上。

2.根据权利要求1所述的一种外转子轮毂电机的定子绝缘结构，其特征在于，所述骨架本体的外侧的四个棱角为圆角。

3.根据权利要求2所述的一种外转子轮毂电机的定子绝缘结构，其特征在于，所述线槽的两端延伸到骨架本体的圆角处。

4.根据权利要求1所述的一种外转子轮毂电机的定子绝缘结构，其特征在于，所述骨架本体上不朝向定子铁芯槽口的两个侧面为平面。

5.根据权利要求1所述的一种外转子轮毂电机的定子绝缘结构，其特征在于，所述下层槽底边缘结构和上层槽底边缘结构均围绕骨架本体一圈设置，并在骨架本体上不朝向定子铁芯槽口的其中一侧设有进出线开口。

6.根据权利要求5所述的一种外转子轮毂电机的定子绝缘结构，其特征在于，所述进出线开口的下方设有竖直设置的绝缘挡板。

7.根据权利要求1所述的一种外转子轮毂电机的定子绝缘结构，其特征在于，所述骨架本体的顶部设有横向伸出的限位板，所述骨架本体在朝向定子铁芯槽口的两侧布满横向排列的线槽。

8.根据权利要求1所述的一种外转子轮毂电机的定子绝缘结构，其特征在于，所述卡槽的截面形状为三角形且三角形的底部朝向定子铁芯槽口。

9.根据权利要求1所述的一种外转子轮毂电机的定子绝缘结构，其特征在于，所述卡扣的形状为梯形凸台。

10.根据权利要求1所述的一种外转子轮毂电机的定子绝缘结构，其特征在于，所述齿部的齿顶设有倒角。

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