CN219980521U - 电机用铁芯及电机 - Google Patents

Abstract

本公开还提供一种电机用铁芯，其包括中心轴线，所述电机用铁芯包括：至少两个导磁部，所述至少两个导磁部被设置为以所述中心轴线为中心，周向地分布所述中心轴线的周围；其中，每个导磁部的内部形成有空腔结构；其中，相邻近的两个导磁部之间相互连接，形成连接部，并使得该连接部的外侧形成有向所述中心轴线方向凹陷的凹陷结构，并使得该凹陷结构与中心轴线的最小距离小于所述空腔结构与所述中心轴线之间的最大距离。本公开还提供一种电机。

Description

电机用铁芯及电机

技术领域

本公开涉及一种电机用铁芯及电机。

背景技术

随着科技的进步，吸尘器和洗地机作为一种常用的清洁工具已经越来越多被家庭使用。

在吸尘器和洗地机的使用过程中，为满足用户需求，需要高速电机来使得吸尘器和洗地机等清洁工具产生大吸力和大流量。基于电机设计原理，高速电机拥有很多优点，例如：相同的功率体积可以减小，效率可以提升，与风机结构结合紧密等。

现有吸尘器类高速电机大部分为电池包供电的无刷直流电机，但是考虑到电池包的容量较小，会使得这些吸尘器等清洁工具的整机工作时间短，充电频繁。

因此，减小高速电机的铁耗，提高高速电机的效率，是家用电器类应用的高速电机急需解决的问题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题之一，本公开提供了一种电机用铁芯及电机。

根据本公开的一个方面，提供了一种电机用铁芯，所述电机用铁芯具有中心轴线，其包括：

至少两个导磁部，所述至少两个导磁部被设置为以所述中心轴线为中心，周向地分布所述中心轴线的周围；其中，每个导磁部的内部形成有空腔结构；

其中，相邻近的两个导磁部之间相互连接，形成连接部，并使得该连接部的外侧形成有向所述中心轴线方向凹陷的凹陷结构，并使得该凹陷结构与中心轴线的最小距离小于所述空腔结构与所述中心轴线之间的最大距离。

根据本公开的至少一个实施方式的电机用铁芯，所述导磁部包括：

第一部分，所述第一部分的外表面形成为所述电机用铁芯的至少部分外周面；以及

第二部分和第三部分，所述第二部分和第三部分分别连接在所述第一部分的周向的两端部。

根据本公开的至少一个实施方式的电机用铁芯，所述第一部分的至少部分外表面形成为平面状。

根据本公开的至少一个实施方式的电机用铁芯，所述第一部分的至少部分内表面形成为平面状。

根据本公开的至少一个实施方式的电机用铁芯，所述第二部分和第三部分对称设置。

根据本公开的至少一个实施方式的电机用铁芯，所述第二部分的至少部分外表面为曲面。

根据本公开的至少一个实施方式的电机用铁芯，所述第二部分的外表面为向外凸出的弧面。

根据本公开的至少一个实施方式的电机用铁芯，所述第二部分的至少部分内表面为曲面。

根据本公开的至少一个实施方式的电机用铁芯，所述第二部分的至少部分内表面为向外凸出的圆弧面。

根据本公开的至少一个实施方式的电机用铁芯，在两个相邻的导磁部中，一个导磁部的第三部分与另一个导磁部的第二部分连接，并形成连接部。

根据本公开的至少一个实施方式的电机用铁芯，其中该一个导磁部的第三部分与另一个导磁部的第二部分一体地成型。

根据本公开的至少一个实施方式的电机用铁芯，所述凹陷结构至少由该一个导磁部的第三部分的外表面与该另一个导磁部的第二部分的外表面所限定。

根据本公开的至少一个实施方式的电机用铁芯，所述第一部分具有第一厚度，所述第二部分具有第二厚度，所述第二厚度与第一厚度的比值为0.7-1。

根据本公开的至少一个实施方式的电机用铁芯，所述第一部分、第二部分和第三部分共同围合形成上述空腔结构。

根据本公开的另一方面，提供一种电机，其包括上述的电机用铁芯。

根据本公开的至少一个实施方式的电机，还包括：骨架，所述骨架的至少部分设置于所述空腔结构内，并使得绕组缠绕于所述骨架。

根据本公开的至少一个实施方式的电机，所述骨架包括：

盖部，所述盖部被设置为与所述电机用铁芯接触；以及

插入部，所述插入部设置于所述盖部，并被插入至所述导磁部的空腔结构，其中，所述插入部内设置有绕组。

根据本公开的至少一个实施方式的电机，所述盖部形成为与所述电机用铁芯的横截面相同或者大致相同的形状。

根据本公开的至少一个实施方式的电机，所述插入部的外周面形状与所述空腔结构的外轮廓基本相同。

根据本公开的至少一个实施方式的电机，所述骨架还包括加强筋，所述加强筋被设置于所述盖部。

根据本公开的至少一个实施方式的电机，所述加强筋被设置在与连接部对应的位置、与第一部分和第二部分的连接处对应的位置和/或与第一部分和第三部分的连接处对应的位置。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是根据本公开的一个实施方式的电机用铁芯的结构示意图。

图2是根据本公开的一个实施方式的电机用铁芯的另一角度的结构示意图。

图3是根据本公开的一个实施方式的骨架的结构示意图。

图4是根据本公开的一个实施方式的骨架的另一角度的结构示意图。

图5是根据本公开的另一个实施方式的骨架的结构示意图。

图中附图标记具体为：

100电机用铁芯

110导磁部

111第一部分

112第二部分

113第三部分

120空腔结构

130连接部

140凹陷结构

200骨架

210盖部

220插入部

230加强筋

240开口

250保护环。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。

除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。

在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。

当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。

为了描述性目的，本公开可使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”、“较高的”和“侧(例如，如在“侧壁”中)”等的空间相对术语，从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下”的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。

这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。

图1是根据本公开的一个实施方式的电机用铁芯100的结构示意图。图2是根据本公开的一个实施方式的电机用铁芯的另一角度的结构示意图。

如图1和图2所示，本公开的电机用铁芯100，其包括中心轴线，当所述电机用铁芯100与转子配合形成电机时，所述中心轴线与所述转子的转动轴线重合或者大致重合，并使得所述转子能够在所述电机用铁芯100的内部转动。

如图1所示，所述中心轴线为位于所述电机用铁芯100的中心位置处的轴线，其垂直于或者大致垂直于纸面。

并且图2所示，所述电机用铁芯100在轴向方向上具有一定厚度。本公开中，所述电机用铁芯100可以通过多个硅钢片等各种导磁材料(即具有导磁性能并具有一定的强度)所形成的片状结构叠合至一定厚度而形成。

如图1和图2所示，所述电机用铁芯100包括至少两个导磁部110。本公开中，所述导磁部110的数量可以根据电机的定子的相数或者绕组的数量而不同。在一个优选的实施例中，所述导磁部110的数量为三个。

所述至少两个导磁部110被设置为以所述中心轴线为中心，周向地分布所述中心轴线的周围。在一个优选的实施例中，沿以所述中心轴线上的点为圆心的圆的周向，所述导磁部110等间距地布置。以图1为例，两个相邻的导磁部110之间的角度为120°。

本公开中，可以通过硅钢片来形成图1所示的片状结构，并通过将类似的片状结构的叠合来形成电机用铁芯100。

相邻近的两个导磁部110之间相互连接，形成连接部130。本公开中仅是为描述方便定义了导磁部110，但是本领域技术人员应当知晓，由至少两个导磁部110所形成的片状结构能够被形成为一个整体，即通过在硅钢片上冲压等加工方式，形成图1所示的片状结构。

另一方面，所述片状结构也可以不形成为一个整体。当该片状结构不形成为一个整体时，组成该片状结构的单元可以为所述导磁部110，也可以为其他划分方式所获得的部件，只要使得片状结构形成一个完整的磁场导通路径即可。

在一个实施例中，每个导磁部110的内部均形成有空腔结构120，该连接部130的外侧形成有向所述中心轴线方向凹陷的凹陷结构140，并使得该凹陷结构140与中心轴线的最小距离L1小于所述空腔结构120与所述中心轴线之间的最大距离L2。

也就是说，在周向方向上，所述凹陷结构140的至少部分位于两个相邻的空腔结构120之间。

在一个优选的实施例中，如图1和图2所示，所述导磁部110包括：第一部分111(轭部)、第二部分112和第三部分113(齿部)。虽然本公开将导磁部110分为三个部分，但是这三个部分能够被一体地成型。

其中，所述第一部分111的外表面形成为所述电机用铁芯100的至少部分外周面；本公开中，所述第一部分111也可以被称之为轭部。

所述第二部分112和第三部分113分别连接在所述第一部分111的周向的两端部，本公开中，所述第二部分112和第三部分113可以被称之为齿部。

在一个优选的实施例中，所述第一部分111的至少部分外表面(远离所述中心轴线的表面)形成为平面状；和/或，所述第一部分111的至少部分内表面(接近所述中心轴线的表面)形成为平面状。也就是说，所述第一部分111能够被形成为以中心轴线的某点为圆心的圆的一个弦。与圆弧形的轭部相比，平行的轭部面积更小，从而能够减小铁芯面积。

更优选地，所述第一部分111的外表面和内表面全部形成为平面状，由此能够使得本公开的电机用铁芯100具有更少的铁芯损耗。

所述第二部分112和第三部分113对称设置。优选地，所述第二部分112和第三部分113能够关于经过所述中心轴线和第一部分的中心线的平面而对称设置。

所述第二部分112的至少部分外表面为曲面，相应地，所述第三部分113的至少部分外表面也为曲面。

更优选地，所述曲面为向外凸出的弧面，由此使得所述第二部分112和第三部分113形成为大致光滑的连续结构。

所述第二部分112的至少部分内表面为曲面，相应地，所述第三部分113的至少部分内表面也为曲面。

更优选地，所述第二部分112的内表面的曲面为向外凸出的圆弧面。齿部的设置为弧形齿部，与传统中的平行齿部相比，弧形齿部所围成的面积更小，特别是圆弧形齿部，从而能够减小铁芯面积。

在两个相邻的导磁部110中，一个导磁部110的第三部分113与另一个导磁部110的第二部分112连接，并形成连接部130；也就是说，如图1和图2所示，所述连接部130的部分为一个导磁部110的第三部分113的端部部分，所述连接部130的部分为另一个导磁部110的第二部分112的端部部分，从而通过两个相邻的导磁部110形成上述的连接部130。

并由该连接关系，该一个导磁部110的第三部分113与另一个导磁部110的第二部分112一体地成型，并进一步地使得本公开的片状结构被一体地成型。

基于上述的导磁部110的结构说明，本公开中，所述凹陷结构140至少由该一个导磁部110的第三部分113的外表面与该另一个导磁部110的第二部分112的外表面所限定，并形成为大致呈V形的结构。

在一个优选的实施例中，所述第一部分111具有第一厚度H1，所述第二部分112具有第二厚度H2，所述第二厚度与第一厚度的比值为0.7-1；本公开中，在某一个导磁部110的第一部分111中，其第一后部H1可以变化，相应地，在第二部分112中，其第二厚度H2也可以变化，只需要使得第二厚度H2与第一厚度H1的比值为上述值即可。

所述第一部分111、第二部分112和第三部分113共同围合形成上述空腔结构120，也就是说，所述第一部分111的内表面、第二部分112的内表面以及第三部分113的内表面共同限定所述空腔结构120。

在本公开的电机用铁芯使用时，所述空腔结构120内被设置有绕组，例如，缠绕于同一个连接部130的漆包线形成为一个绕组。更优选地，所述空腔结构120的形状可以根据漆包线的数量或者说一个绕组所占据的空间来调整，从而能够方便绕线以及减少铁芯面积。

所述电机用铁芯100在缠绕绕组后，能够被用作电机的定子，即能够形成旋转磁场。此时，所述转子可以为永磁体，并使得所述电机形成为无刷永磁直流电机。但是，本公开的电机并不限制于上述构型。

本公开的电机用铁芯100舍弃了现有技术中的常规结构，通过特殊设计的导磁部110，即采用平行的轭部以及圆弧形齿部，减少了电机定子铁芯损耗，提高高速无刷直流电机的效率。

也就是说，铁芯损耗主要与铁芯的磁通密度及面积有关；现有技术中的铁芯面积较大，铁耗较大，导致电机效率较低。本公开通过如图1所示的结构，减少了铁芯在垂直于所述中心轴线方向的面积，即去除了铁芯的无效面积，降低了铁耗；而且，通过将齿部的内表面设计为圆弧形结构，在保证磁通量的前提下，最大限度地减少了铁芯面积。

根据本公开的另一方面，提供一种电机，所述电机可以包括上述的电机用铁芯100。

图3是根据本公开的一个实施方式的骨架200的结构示意图。图4是根据本公开的一个实施方式的骨架200的另一角度的结构示意图。图5是根据本公开的另一个实施方式的骨架200的结构示意图。

如图3至图5所示，所述骨架200包括盖部210和插入部220，其中，所述盖部210具有与所述电机用铁芯100的横截面(所述横截面即垂直于所述中心轴线的平面)相同或者大致相同的形状，并且在使用时，所述盖部210的一个侧面与所述电机用铁芯100紧密接触。

所述插入部220连接于所述盖部210，在使用时，所述插入部220被插入至所述电机用铁芯100的空腔结构120。在一个实施例中，所述插入部220的外周面形状与所述空腔结构120的外轮廓基本相同，由此所述插入部220能够被紧贴所述空腔结构120的内壁面而设置。

相应地，所述插入部220形成为等壁厚的结构，由此所述插入部220的内部空间的形状能够与所述空腔结构120的形状近似。此时，所述插入部220上被缠绕有漆包线，从而能够防止漆包线直接地与电机用铁芯接触。更优选地，所述插入部220可以通过绝缘材质制备，从而能够避免绕组的短路。

本公开中，所述骨架200还包括加强筋230，所述加强筋230能够被设置于所述盖部210，由此能够提高骨架200的强度，并防止骨架200产生变形。在一个优选的实施例中，所述加强筋230被设置在与连接部对应的位置、与第一部分和第二部分的连接处对应的位置和/或与第一部分和第三部分的连接处对应的位置等位置。

尤其是，通过在于连接部对应的位置设置加强筋还能够对绕组进行定位和保护。

在一个实施例中，所述骨架200的盖部210上形成有开口240，并通过该开口形成螺钉安装位置，如图5所示，在该开口240的附近可以不设置保护环。在另一个实施例中，如图3和图4所示，在该开口240的附近可以设置保护环250，以提高该开口240附近区域的强度，防止在安装螺钉的过程中，损坏骨架200。

虽然本公开中仅仅对电机的定子做了说明，但是本领域技术人员应当知晓，该电机还包括转子等结构，这些结构均可以采用现有技术来实现，在此不再一一详述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (21)

1.一种电机用铁芯，所述电机用铁芯具有中心轴线，其特征在于，包括：

至少两个导磁部，所述至少两个导磁部被设置为以所述中心轴线为中心，周向地分布所述中心轴线的周围；其中，每个导磁部的内部形成有空腔结构；

其中，相邻近的两个导磁部之间相互连接，形成连接部，并使得该连接部的外侧形成有向所述中心轴线方向凹陷的凹陷结构，并使得该凹陷结构与中心轴线的最小距离小于所述空腔结构与所述中心轴线之间的最大距离。

2.如权利要求1所述的电机用铁芯，其特征在于，所述导磁部包括：

第一部分，所述第一部分的外表面形成为所述电机用铁芯的至少部分外周面；以及

第二部分和第三部分，所述第二部分和第三部分分别连接在所述第一部分的周向的两端部。

3.如权利要求2所述的电机用铁芯，其特征在于，所述第一部分的至少部分外表面形成为平面状。

4.如权利要求2所述的电机用铁芯，其特征在于，所述第一部分的至少部分内表面形成为平面状。

5.如权利要求2所述的电机用铁芯，其特征在于，所述第二部分和第三部分对称设置。

6.如权利要求2所述的电机用铁芯，其特征在于，所述第二部分的至少部分外表面为曲面。

7.如权利要求2所述的电机用铁芯，其特征在于，所述第二部分的外表面为向外凸出的弧面。

8.如权利要求2所述的电机用铁芯，其特征在于，所述第二部分的至少部分内表面为曲面。

9.如权利要求2所述的电机用铁芯，其特征在于，所述第二部分的至少部分内表面为向外凸出的圆弧面。

10.如权利要求2所述的电机用铁芯，其特征在于，在两个相邻的导磁部中，一个导磁部的第三部分与另一个导磁部的第二部分连接，并形成连接部。

11.如权利要求10所述的电机用铁芯，其特征在于，该一个导磁部的第三部分与另一个导磁部的第二部分一体地成型。

12.如权利要求10所述的电机用铁芯，其特征在于，所述凹陷结构至少由该一个导磁部的第三部分的外表面与该另一个导磁部的第二部分的外表面所限定。

13.如权利要求2所述的电机用铁芯，其特征在于，所述第一部分具有第一厚度，所述第二部分具有第二厚度，所述第二厚度与第一厚度的比值为0.7-1。

14.如权利要求2所述的电机用铁芯，其特征在于，所述第一部分、第二部分和第三部分共同围合形成上述空腔结构。

15.一种电机，其特征在于，包括权利要求1-14中任一项所述的电机用铁芯。

16.如权利要求15所述的电机，其特征在于，还包括：

骨架，所述骨架的至少部分设置于所述空腔结构内，并使得绕组缠绕于所述骨架。

17.如权利要求16所述的电机，其特征在于，所述骨架包括：

盖部，所述盖部被设置为与所述电机用铁芯接触；以及

插入部，所述插入部设置于所述盖部，并被插入至所述导磁部的空腔结构，其中，所述插入部内设置有绕组。

18.如权利要求17所述的电机，其特征在于，所述盖部形成为与所述电机用铁芯的横截面相同或者大致相同的形状。

19.如权利要求17所述的电机，其特征在于，所述插入部的外周面形状与所述空腔结构的外轮廓基本相同。

20.如权利要求17所述的电机，其特征在于，所述骨架还包括加强筋，所述加强筋被设置于所述盖部。

21.如权利要求20所述的电机，其特征在于，所述加强筋被设置在与连接部对应的位置、与第一部分和第二部分的连接处对应的位置和/或与第一部分和第三部分的连接处对应的位置。