CN210577969U - 定子芯片及旋转电机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种定子芯片及旋转电机，目的在于得到能够抑制定子的制造成本的增加的定子芯，构成环状的定子芯的多个定子芯片(11a)，其特征在于，定子芯片(11a)具备：后轭(11a1)；齿(11a2)，其设置于后轭(11a1)的内侧；以及前端部(11a21)，其设置于齿(11a2)的基部的内侧，在多个定子芯片内的第1定子芯片的后轭(11a1)的外周面(11a13)形成有凹部(11a12)，该凹部(11a12)能够供多个定子芯片内的第2定子芯片的前端部(11a21)嵌入。

Description

定子芯片及旋转电机

技术领域

本发明涉及由后轭和在后轭内侧设置的多个齿构成的定子芯片及旋转电机。

背景技术

在专利文献1中公开了如下方法，即，在相邻的定子芯片之间设置有保持板而形成芯串联保持体，将在芯串联保持体的两端的端部保持板设置的轴部与绕线机的旋转体连接而使芯串联保持体旋转，由此将从绕线机供给的线圈分别卷绕于多个定子芯片。

专利文献1：日本特开2008-43019号公报

发明内容

但是，在专利文献1公开的绕线方法中，为了在定子芯片的齿卷绕线圈而需要利用夹具即保持板，存在伴随着保持板的制造以及安装而导致定子的制造成本增加的课题。

本发明就是鉴于上述课题而提出的，目的在于得到能够抑制定子的制造成本增加的定子芯。

为了解决上述课题而达成目的，本发明的定子芯，多个定子芯片构成环状的定子芯，该定子芯片的特征在于，具备：后轭；齿，其设置于后轭的内侧；以及前端部，其设置于齿的基部的内侧，在多个定子芯片内的第1定子芯片的后轭的外周面形成有凹部，该凹部能够供多个定子芯片内的第2定子芯片的前端部嵌入。

发明的效果

本发明涉及的定子芯获得如下效果，即，能够抑制定子的制造成本的增加。

附图说明

图1是具备实施方式涉及的定子芯的旋转电机的、与中心轴的轴线方向垂直的方向的剖面图。

图2是图1所示的Ⅱ-Ⅱ矢向剖面图。

图3是图1以及图2所示的定子芯片的斜视图。

图4是表示在卷绕线圈之前将多个定子芯片连结的状态的图。

图5是表示将从绕线嘴供给的磁线分别卷绕至图4所示的多个定子芯片时的状态的图。

图6是从穿过图4以及图5所示的2个定子芯片的中心的中心线CL观察到的定子芯片的剖面图。

图7是表示在实施方式涉及的定子芯设置的绝缘子的变形例的图。

图8是图7所示的VⅢ-VⅢ矢向剖面图。

图9是表示实施方式涉及的定子芯的变形例的图。

图10是图9所示的IX-IX矢向剖面图。

具体实施方式

下面，基于附图详细地说明本发明的实施方式涉及的定子芯片以及旋转电机。此外，本发明不受该实施方式限定。

实施方式

图1是具备实施方式涉及的定子芯的旋转电机的、与中心轴的轴线方向垂直的方向的剖面图。图2是图1所示的Ⅱ-Ⅱ矢向剖面图。图3是图1以及图2所示的定子芯片的斜视图。

如图1所示，旋转电机100具备定子1和在定子1的内侧设置的转子2。转子2具备：转子芯21、在转子芯21设置的轴22和未图示的多个永磁铁。转子芯21是将从未图示的母材电磁钢板冲压成环状的多个薄板在定子芯11的中心轴AX的轴线方向层叠构成的。定子芯11的中心轴AX的轴线方向是在图2中箭头D1所示的方向。多个薄板通过铆接、焊接或粘接而相互固定。在转子芯21和定子1之间确保有间隙。

多个永磁铁可以埋入转子芯21中，也可以设置于转子芯21的外周面。轴22在转子芯21的轴心部通过热装、冷装或压入而固定。

如图1所示，定子1具备：定子芯11，其是将多个定子芯片11a连结成环状而构成的；以及绕线12，其是将产生旋转磁场的线圈卷绕于定子芯11而形成的。定子芯片11a是将从未图示的母材电磁钢板冲压成T字状的多张薄板10在轴线方向D1层叠而构成的。多个薄板10通过铆接、焊接或粘接而相互固定。

如图1所示，多个定子芯片11a的各个具备：后轭11a1；以及齿11a2，其在后轭11a1的内侧11a1a设置。齿11a2从后轭11a1向中心轴AX延伸。齿11a2具备从后轭11a1向中心轴AX延伸的基部11a22和前端部11a21。前端部11a21设置于基部11a22的内侧11a22a。多个齿11a2各自在绕中心轴AX的轴线方向D2分离而呈放射状排列。在定子1中，在相邻的齿11a2之间的区域形成有槽11a3。如图1以及图2所示，在多个定子芯片11a分别设置有绝缘子13。绝缘子13设置于多个薄板10的层叠方向的定子芯片11a的两侧的各侧。多个薄板10的层叠方向等于图2所示的轴线方向D1。

在图3中，表示图1所示的多个定子芯片11a内的1个。齿11a2具备从后轭11a1向中心轴AX延伸的基部11a22和前端部11a21。前端部11a21形成于径向D3上的基部11a22的定子芯中心侧。齿11a2的前端部11a21是沿绕轴线方向D2延伸的形状。前端部11a21的定子芯中心侧的内侧部与图1所示的转子2相对。在旋转电机100的径向D3上的后轭11a1的外周面11a13形成有凹部11a12。即，在图1所示的多个定子芯片11a内的第1定子芯片的后轭的外周面形成有凹部11a12，该凹部11a12能够嵌入多个定子芯片11a内的第2定子芯片的前端部11a21。凹部11a12是从图1所示的定子芯11的外周部向中心轴AX凹陷的形状，形成能够嵌入齿11a2的前端部11a21的形状。

图4是表示在卷绕线圈之前将多个定子芯片连结的状态的图。图5是表示将从绕线嘴供给的磁线分别卷绕于图4所示的多个定子芯片时的状态的图。在定子芯片11a卷绕线圈时，首先如图4所示这样将多个定子芯片11a连结。在图4的上侧所示的一个定子芯片11a的前端部11a21嵌入图4的下侧所示的另一个定子芯片11a的凹部11a12。然后，如图5所示，在连结的多个定子芯片11a的各个齿11a2卷绕从绕线嘴31供给的线圈即磁线32。

在专利文献1公开的绕线方法中，由于需要将用于卷绕磁线的保持板安装于相邻的定子芯之间，所以存在伴随着保持板的制造以及安装而导致定子的制造成本增加的课题。与此相对，在本实施方式涉及的定子芯11中，由于不需要专利文献1公开的保持板，所以降低了用于制造定子1的成本，不需要保持板的维护作业，并且缩短了伴随着保持板的组装准备的作业时间。

另外，在专利文献1公开的绕线方法中，由于芯串联保持体的组装精度依赖于保持板的尺寸精度，所以越是增加保持板的片数，保持板的制造误差越是累积，芯串联保持体的组装精度越降低，并且保持板以及定子芯的连结部中的间隙累积而相邻的定子芯彼此的固定强度降低。因此，在专利文献1公开的绕线方法中，由于施加于磁线的拉力，芯串联保持体的轴心偏离，有时不能在多个定子芯高密度地卷绕磁线。

与此相对，本实施方式涉及的定子芯11由于不需要专利文献1公开的保持板，所以能够在多个定子芯片11a高密度地卷绕磁线32。因此，在本实施方式涉及的定子芯11中，定子1中的磁场的产生量增加，电动机效率提高。

另外，在本实施方式涉及的定子芯11中，由于不需要专利文献1公开的保持板，相邻的定子芯片11a彼此间的距离变窄，绕线嘴31的移动量减少，能够缩短绕线时间，因此，定子1的生产效率提高。

另外，在构成未形成凹部11a12的T字状的定子芯片的薄板从母材电磁钢板冲压的情况下，冲压机侧的模具形成为相邻的2个定子芯片各自的后轭和齿前端部相对，因此，在冲压过的后轭和齿前端部之间存在的钢板作为剩余材料进行处理。在本实施方式涉及的定子芯11中，如图4所示，在定子芯片11a的凹部11a12以及前端部11a21连结的状态下薄板10被冲压，因此，不会产生上述的剩余材料，提高了从母材电磁钢板拔出薄板10时的成品率。

图6是从穿过图4以及图5所示的2个定子芯片的中心的中心线CL观察到的定子芯片的剖面图。如图6所示，在多个定子芯片11a分别设置绝缘子13。在图6中，在多个薄板10的层叠方向的定子芯片11a的两侧分别设置绝缘子13。薄板10的层叠方向与图2所示的轴线方向D1相同。

绝缘子13具备：第1前端部13a，其设置于靠近定子芯片11a的内侧部11a4；以及第2前端部13b，其设置于靠近定子芯片11a的外周部11a5。绝缘子13的第1前端部13a的位置与定子芯片11a的内侧部11a4相比位于外侧。绝缘子13的第2前端部13b的位置与定子芯片11a的外周部11a5相比位于外侧。

如图6所示，在2个定子芯片11a连结时，在图6的上侧表示的一个定子芯片11a的齿11a2的前端部11a21嵌入通过第2前端部13b形成的凹部，该第2前端部13b是在图6的下侧表示的另一个定子芯片11a设置的绝缘子13的第2前端部。即，绝缘子13配置成夹着齿11a2的前端部11a21。由此，一个定子芯片11a在多个薄板10的层叠方向被定位。通过定子芯片11a被定位，多个定子芯片11a彼此更牢固地连结，因此，在使多个定子芯片11a旋转而实施绕线时，能够进一步高密度地卷绕磁线32。

此外，绝缘子13虽然也可以通过将绝缘部件即绝缘性树脂填充至模具来预先制作，该绝缘性部件是通过插入定子芯片11a而安装，但优选是通过在定子芯片11a实施绝缘性树脂而在定子芯片11a一体成型。通过绝缘子13在定子芯片11a一体成型，缩小了绝缘子13和定子芯片11a之间的间隙，能够得到更牢固的结构。

图7是表示在实施方式涉及的定子芯设置的绝缘子的变形例的图，图8是图7所示的VⅢ-VⅢ矢向剖面图。图7相当于从穿过图4以及图5所示的2个定子芯片的中心的中心线CL观察到的定子芯片的剖面图。在图8中，表示从图7所示的定子芯片11a的外周部11a5侧观察到的定子芯片11a以及绝缘子13A。

图6所示的绝缘子13和图7所示的绝缘子13A的不同点在于，在绝缘子13A形成有贯通孔13c。贯通孔13c形成于绝缘子13A的靠近定子芯片11a的部分，从绝缘子13A的第1前端部13a贯通至第2前端部13b。

如图7所示，在多个定子芯片11a连结时，在多个绝缘子13A各自形成的贯通孔13c插入设置于未图示的绕线机的旋转用芯棒40。通过将旋转用芯棒40插入贯通孔13c，相邻的定子芯片11a彼此的固定强度进一步提高，能够在多个定子芯片11a高密度地卷绕粗线径的磁线32。绝缘子13A能够通过将绝缘性树脂填充至模具而制作，因此，能够容易地形成贯通孔13c。

图9是表示实施方式涉及的定子芯的变形例的图。图10是图9所示的IX-IX矢向剖面图。图9相当于从穿过图4以及图5所示的2个定子芯片的中心的中心线CL观察到的定子芯片的剖面图。在图10中，表示从图9所示的定子芯片11A的外周部11a5侧观察到的定子芯片11A以及绝缘子13。

图6所示的定子芯片11a和图9所示的定子芯片11A的不同点在于，在定子芯片11A形成有贯通孔13d。贯通孔13d形成于定子芯片11A的靠近绝缘子13的部分，从定子芯片11A的外周部11a5贯通至内侧部11a4。

如图9所示，在多个定子芯片11A连结时，在多个定子芯片11A各自上形成的贯通孔13d插入设置于未图示的绕线机的旋转用芯棒40。通过将旋转用芯棒40插入贯通孔13d，相邻的定子芯片11A彼此的固定强度进一步提高，能够在多个定子芯片11A高密度地卷绕粗线径的磁线32。由于构成定子芯片11A的多个薄板10能够通过冲压母材电磁钢板来制作，所以能够容易地形成贯通孔13d。

上面的实施方式所示的结构表示本发明的内容的一个例子，也能够与其他的公知技术进行组合，还能够在不脱离本发明的主旨的范围对结构的一部分进行省略、变更。

标号的说明

1定子，2转子，10薄板，11定子芯，11a、11A定子芯片，11a1后轭，11a1a、11a22a内侧，11a12凹部，11a13外周面，11a2齿，11a21前端部，11a22基部，11a3槽，11a4内侧部，11a5外周部，12绕线，13、13A绝缘子，13a第1前端部，13b第2前端部，13c、13d贯通孔，21转子芯，22轴，31绕线嘴，32磁线，40旋转用芯棒，100旋转电机。

Claims (4)

1.一种定子芯片，该多个定子芯片构成环状的定子芯，

所述定子芯片的特征在于，具备：

后轭；

齿，其设置于所述后轭的内侧；以及

前端部，其设置于所述齿的基部的内侧，

在所述多个定子芯片内的第1定子芯片的所述后轭的外周面形成有凹部，该凹部能够供所述多个定子芯片内的第2定子芯片的所述前端部嵌入，

在所述定子芯形成有贯通孔，该贯通孔从所述定子芯的径向的外侧贯通至内侧。

2.根据权利要求1所述的定子芯片，其特征在于，

具备绝缘子，该绝缘子以夹着嵌入所述凹部中的所述前端部的方式配置于所述齿。

3.根据权利要求2所述的定子芯片，其特征在于，

在所述绝缘子形成有贯通孔，该贯通孔从所述绝缘子的径向的外侧贯通至内侧。

4.一种旋转电机，其特征在于，

具备定子芯，该定子芯将权利要求1至3中任一项所述的多个定子芯片连成环状而构成。

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