CN101558547B - 电机的定子 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种定子。在向定子铁芯的磁极齿绕线时,现有技术中虽然提供有展开定子铁芯进行绕线作业的方法,但特别是在两极定子的情况下,由于其绕线空间的曲率较大,所以依然难以很好地进行绕线作业,本发明的目的在于,即使是对于曲率较大的绕线空间而言,也可以大密度地卷绕足量的绕线。在磁极齿(11)上设置有铰接部(13e),使极弧(11a)可向外周侧展开,使所述磁极齿(11)两侧的绕线空间(S)在沿同一条直线呈线状排列的状态下向其进行绕线作业。
Description
技术领域
本发明涉及一种例如内置于电动工具中的电机的定子(stator),特别是涉及其绕线结构。
背景技术
在现有技术中,关于在定子或者其各磁极齿(magnetic teeth)上的绕线结构,公知有下述专利文献所述的技术。
在该专利文献1中公开了如下技术,将定子在其圆周方向上分割成多个分段,每一个分段上含有一个或多个磁极齿,在对各磁极齿进行绕线后,将各分段相互结合而制成圆环形定子。
在专利文献2中公开了如下技术,将两极结构的定子铁芯分成两部分,通过同时向该两部分铁芯的磁极齿进行绕线作业,从而力图提高其生产效率。
在专利文献3中公开了如下技术,在圆环形定子铁芯的圆周方向上设置合适数量的薄壁部,通过该薄壁部展开该定子铁芯,并在该展开状态下完成磁极齿的绕线,之后再将其复原为圆环形。
【专利文献1】日本发明专利公报特许第2888142号
【专利文献2】日本发明专利公报特许第3113933号
【专利文献3】日本发明专利公报特许第3181029号
但是,如果采用例如上述专利文献2中所公开的技术,则由于极弧(其以从磁极齿的顶端沿圆周方向延伸的方式设置,从定子轴向观察时呈圆弧状弯曲的部分)的顶端或定子的圆环部成为绕线时的障碍,所以难以进行大密度高效率的绕线作业,特别是难以向绕线空间的内侧进行绕线引导。
另外,如果采用例如上述专利文献3中所公开的技术,如果向磁极齿的绕线量较大,则在完成绕线后,通过用来展开的切入部而将定子闭合为圆环形时,或者是将各分段相互结合为圆环形时,可能会出现外周侧的绕线卡入切入部的情况,因而无法确保与绕线空间相称的足够多的绕线量。特别是对于具有互相面对的两个磁极齿的两极定子而言,因为其绕线空间的曲率(即极弧的曲率)较大,所以这个问题就更加明显。
发明内容
本发明的目的在于提供如下一种技术,即,主要是针对磁极数较少的定子、特别是绕线空间的曲率即使是最大的两极定子的磁极齿,也可以进行大密度高效率的绕线作业。
为了实现上述目的,本发明的定子采用权利要求书中各权利要求所述结构的定子。
当采用权利要求1所述的定子和权利要求5所述的绕线方法时,由于可以将极弧向外周侧展开而使绕线空间向外周侧位移,例如使绕线空间在其长度方向沿同一条直线排列(呈线状排列状态),并在该状态下向磁极齿进行绕线作业,因此在绕线时,极弧的顶端或定子的圆弧部就不会妨碍绕线,从而可以大密度地在绕线空间内侧进行绕线作业。
另外,由于可以将磁极齿两侧的绕线空间呈线状排列设置后使用绕线装置进行绕线,所以可以进行快速、均质的绕线作业。
而且,由于用于将各分段的磁极齿和极弧向外周侧展开的切入部设置在极弧的内周侧而不是绕线空间的外周侧,所以在将各磁极齿从展开状态复原到内周侧时,或者是将各分段相互结合为圆环形时,就可以事先防止绕线卡入的情况发生。
当定子铁芯例如采用将由冲床冲压而制成的薄钢板进行层压的结构时,既可使其在冲床冲压时呈圆弧形再向外周侧展开后进行绕线,也可在冲床冲压时已经是展开的状态而在绕线后使其向内周侧弯曲。到底采用这两种中的哪一种方式,可以在考虑冲床冲压工序成品率等的基础上再作决定。
在此,磁极齿的数量(极数)越少(例如为两极),为了确保使其绕线空间更大,就要使极弧在圆周方向上的长度(绕线空间在圆周方向上的长度)越长,例如对于两极定子铁芯而言,采用权利要求1中所述的结构,可以获得较好的效果。
如果采用权利要求2所述的定子,则可通过结构比较简单的铰接部来展开磁极齿。
如果采用权利要求4所述的定子,则通过在磁极齿的外周侧设置切入凹部,从而可以使极弧,进而使绕线空间向外周侧位移,成为线状排列状态,因而可以获得与上述情况同样的效果。通过向切入凹部嵌装固定块,可使该定子的形状固定为圆环形,另外,由于切入凹部为可以嵌装固定块的结构,因而对电机的特性没有影响。
附图说明
图1表示本发明的第1实施方式,是已经向外周侧展开的铁芯分体在完成绕线状态下的俯视图。
图2是沿图1中箭头(2)的方向,从内周侧观察已经向外周侧展开的铁芯分体的视图。
图3是将磁极齿上已经完成绕线的铁芯分体复原为半圆弧形状态后的俯视图。
图4是将完成绕线后复原为半圆弧形的铁芯分体相互对接后的定子的俯视图。
图5是本发明第1实施方式中的两分型定子铁芯的俯视图。该图中表示两个铁芯分体分离为较小间距的状态。
图6是铁芯分体的俯视图。
图7是表示向铁芯分体的磁极齿进行绕线作业工序的示意图。
图8是本发明第2实施方式中具有磁极齿的铁芯分体的俯视图。
图9表示本发明第2实施方式中的铁芯分体已经向外周侧展开状态下的俯视图。
图10是本发明第3实施方式中的铁芯分体的俯视图。
图11表示本发明第3实施方式中的铁芯分体已经向外周侧展开状态下的俯视图。
图12是将第3实施方式中的铁芯分体完成绕线后再复原为圆环形状态时的俯视图。
图13是第3实施方式中的铁芯分体的切入凹部中嵌装有固定块状态下的俯视图。
图14表示本发明第4实施方式中的铁芯分体已经展开状态下的俯视图。
图15是表示第4实施方式中的铁芯分体在弯曲复原后的状态下的俯视图。
图16是图15中的(16)部的局部放大图,是极弧保持部的放大俯视图。
图17是向已经展开的定子铁芯完成绕线后的俯视图。
图18是将绕线后已经弯曲复原的一对铁芯分体相互面对摆放状态下的俯视图。
图19是第4实施方式中的定子的俯视图。
图20是图19中的(20)部的局部放大图,是铁芯分体的圆环部的接合部以及绝缘材料的端部的重叠部的俯视图。
具体实施方式
下面,根据附图1~13来说明本发明的实施方式。作为电机的定子的示例之一,在以下说明的实施方式中,以两个磁极齿呈互相面对着的两极定子为例来进行说明。图4表示第1实施方式中的定子1。该定子1的定子铁芯(stator core)10从电机的轴线方向观察时,大致呈圆环形,在其磁极齿上完成绕线之后,在其内周侧设置转子R。该定子铁芯10是将由冲床冲压制成的多个薄钢板进行层压,使其成为一个整体而制成的,其内周侧具有两个呈相互面对着的磁极齿11。
如图5中所示,该定子铁芯10可以在圆环的大致中央部位分成两个分段(两个铁芯分体13),两个磁极齿11沿着圆周方向分别结合在构成圆环的两个圆环部12上。如图所示,两个铁芯分体13的两端分别形成有楔形的凹部13a和凸部13b。一个铁芯分体13的凹部13a能够嵌装另一个铁芯分体13的凸部13b,这样两个铁芯分体13就可以相互径向(图5中的上下方向)定位。
磁极齿11分别位于两个铁芯分体13的圆周方向的中央部位。由于两个铁芯分体13具有同样的结构,因而下面就对图5中右侧的铁芯分体13进行说明。图6表示一个铁芯分体13。在该铁芯分体13的圆周方向的中央、即磁极齿11的中央设置有薄壁部13c,该薄壁部13c是在磁极齿11的内周侧,通过向壁厚方向设置规定的宽度和深度的缺口而形成。在该薄壁部13c的中央设置有一个矩形的贯穿孔13d,其呈沿壁厚方向贯穿的状态。该贯穿孔13d用于下述的绕线工序。
在该薄壁部13c的圆周方向两侧的内周侧各形成有切入部(切口)13e。该两处切入部13e作为铰链,所以如图6中所示,该铁芯分体13就可以向外周侧展开。
在磁极齿11的顶端侧(内周侧)设置有向圆周方向两侧呈延伸状态的极弧11a。在两个极弧11a和圆环部12之间分别形成有圆弧形的绕线空间S。如上所述,切入部13e作为铰接部,可使铁芯分体13向外周侧展开,此时,两个绕线空间S从位于以电机轴线为中心的同一圆周上的状态(图5所示的状态)向外周侧位移,两个绕线空间S在其长度方向大致呈一条直线的线状排列状态(图6所示的呈线状排列的状态)。
如上所述,使两个中的一个铁芯分体13呈向外周侧展开,在各绕线空间S呈线状排列的状态下围绕磁极齿11卷绕铜线。如图7所示,已经向外周侧展开的状态下的铁芯分体13是被绕线工夹具20、21夹持在该两者之间。
两个绕线工夹具20、21的相互面对着的表面上设置有定位凹部,该定位凹部用于原封不动地容纳预先置于展开状态的铁芯分体13。将铁芯分体13嵌装在该定位凹部中,并将两个绕线工夹具20、21以相互重合的方式固定下来。在两个绕线工夹具20、21重合的状态下,在两者之间形成间隙22,而该间隙22位于被夹住的铁芯分体13的位移成按线状排列的两绕线空间S周围。因此可以经由该间隙22向绕线空间S进行绕线作业。
在两个绕线工夹具20、21的中心设置有矩形的贯穿孔20a、21a,其与铁芯分体13的贯穿孔13d相同。在设置好铁芯分体13的状态下,相对于贯穿孔13d的轴心,另两个贯穿孔20a、21a的轴心与之相同。在铁芯分体13的贯穿孔13d和绕线工夹具20、21的贯穿孔20a、21a中,贯穿有一根断面呈矩形的四棱轴25。由于该四棱轴25通过未图示的驱动电机驱动并绕自身轴心旋转,因此,两个绕线工夹具20、21以及被其夹住的铁芯分体13会一起旋转。
经由一起旋转的绕线工夹具20、21之间的间隙22向绕线空间S提供铜线24,因而该铜线24就会卷绕到铁芯分体13的磁极齿11外围。此时,沿轴向观察铁芯分体13时,位于两磁极齿11侧部的两绕线空间S均具有平缓的圆弧形状,但该两绕线空间S的圆弧形状并非位于同一圆周上,而是呈长度方向沿同一条直线的线状排列状态,因而经由绕线工夹具20、21的间隙22,两个绕线空间S从其开口侧到其深部,大致整体范围上呈向外周侧露出的状态。铜线24经由该间隙22来提供给绕线空间S。铜线24从绕线装置的导向滑轮23上进行供给。通过使导向滑轮23沿四棱轴25的轴线方向只作较小范围(约为间隙22的宽度)的往复运动(摆动)来提供铜线24,就可以向绕线空间S的整个宽度上卷绕铜线24。因此,无需使导向滑轮23在其旋转轴心上有较大的位移等。
当完成向磁极齿11卷绕规定量的铜线,再处理好其末端之后,将铁芯分体13从两个绕线工夹具20、21之间取出。在图1和图2中表示如此完成绕线的铁芯分体13。在这里大致沿同一条直线呈线状排列状态的绕线空间S的整个空间(即将要露出极弧11a的顶端的样子)卷绕了足量的铜线24。在图1和图2中,在已经卷绕了铜线24的绕线部标注有符号M。
如图3中所示,完成绕线的铁芯分体13可依靠切入部13e、13e(铰接部)的铰链作用恢复到向内周侧弯曲的半圆弧形的位置。伴随着铁芯分体13复原为半圆弧形,各极弧11a以及各绕线空间S就会位移到沿各自的圆周上的位置,因此沿轴线方向观察时,绕线部M就变形为图中所示的半圆弧形。
至此,就完成了向定子铁芯10单侧的铁芯分体13上的绕线工序。而对于另一个(图5中左侧的那个)铁芯分体13,也与上述的情况同样,利用各切入部13e的铰链作用,使铁芯分体13呈向外周侧展开的状态,在此状态下向绕线空间S卷绕足量的铜线24,之后将其复原为呈半圆弧形弯曲的状态。如图4中所示,将完成绕线的两个铁芯分体13对接而制成1个定子铁芯10。如前所述,在此对接状态下,圆弧部12顶端的凹部13a和凸部13b之间产生卡合,所以该两个铁芯分体13在径向(图4中的上下方向)上被定位。
在此,对于该定子铁芯10的各磁极齿11而言,都大密度地形成了具有足量绕线的绕线部M。
如果采用上述结构的第1实施方式中的定子1,则定子铁芯10分为左、右半圆弧形的铁芯分体13,而且对于两个铁芯分体13而言,分别使其向外周侧展开而使其绕线空间S、S向外周侧位移,从而使其在长度方向呈沿同一条直线的线状排列的状态(沿电机的旋转轴线方向观察时,其绕线路径呈直线状,即绕线部M呈直线状),由于可以向该呈线状排列状态的绕线空间S卷绕铜线24,所以就不必担心该铜线24会与极弧11a的顶端部或者圆弧部12发生干涉(钩挂)。因此可以向两个绕线空间S的深部进行高速、大密度的绕线作业。在此,假设使两个绕线空间S在位于同一圆周上的状态下(铁芯分体13为半圆形时)向磁极齿11周围进行绕线作业时,考虑到当铜线24环绕磁极齿11的周围时必须要避免该铜线24与极弧11a的顶端部或圆弧部12发生干涉,所以无法向该绕线空间S的深部卷绕足量的铜线,因而会导致绕线密度降低。针对这一点,如果采用本实施方式,则由于两个绕线空间S大致呈沿同一条直线的线状排列状态,所以铜线24不会钩挂到极弧11a,也不会与圆弧部12干涉,从而可以向绕线空间S的深部进行高速大密度的绕线作业。
另外,如上所述,由于可以将铁芯分体13设置在绕线工夹具20、21中而通过绕线装置来进行绕线作业,所以可谋求这种绕线工序的生产效率的提高和生产成本的降低。
对于上面说明的第1实施方式还可以进行各种各样的变更后再加以实施。例如,以上例举了在磁极齿11的中央部位设置有薄壁部13c的结构,该薄壁部13c是通过形成规定宽度和深度的缺口而构成,但也可以不在磁极齿的中央部位设置该缺口,而是采用从磁极齿的顶端向圆周方向两侧延伸而形成相连的极弧的结构。在图8和图9中,例示了不具有上述缺口部的铁芯分体30,这样在一个磁极齿31上,有两个相连着的极弧31a形成。
该第2实施方式中的铁芯分体30具有一个磁极齿31,在其顶端设置有相连着的两个极弧31a,这两个极弧31a呈围绕转子R的圆弧形状。该两个极弧31a具有向相互接近的方向延伸的延长部31b。如图8中所示,在该铁芯分体30呈圆弧形的状态下,该两个延长部31b呈对接的状态,因此在该两个极弧31a、31a的内周形成一个围绕着转子R的互相相连的圆周面。
在该两个极弧31a的延长部31b之间,设置有用来展开的切入部32。该切入部32由纵部32a和横部32b构成字母“T”形,其中纵部32a从两延长部31b之间沿径向向外侧切入而形成,横部32b在该纵部32a的底部以向左右两侧分叉的方式切入而形成。该横部32b的两个端部作为铰接部31c起作用。即,如图9中所示,铁芯分体30也可以通过设置在磁极齿31中央部位的切入部32的纵部32a和横部32b来向外周侧展开,展开后其两绕线空间S呈长度方向沿同一条直线的线状排列状态。因此,与上述情况相同,通过向外周侧展开铁芯分体30,使绕线空间S成直线状的排列状态,并在该状态下将铁芯分体30设置在绕线工夹具中,由此可以围绕磁极齿31大密度地卷绕足量的铜线。使磁极齿31上已经完成绕线的两个铁芯分体30复原为半圆弧形并使其相互对接,可以获得呈圆环形的定子。
采用该第2实施方式中的铁芯分体30时,在复原为圆弧形的状态下,各极弧31a的延长部31b相互对接,而在相当于所述薄壁部13c的部分呈互相接合的状态,由此形成所述磁极齿31这种中部无缺口部的状态,由此在各极弧31a的内周形成一个相连的圆周面,这种形式可以提高电机的性能。
接下来,在图10~13中表示第3实施方式的定子40的铁芯分体41。该定子40也是两个磁极齿42呈相互面对着的两极定子,从圆环部43的大致中央部位分成两个铁芯分体41。图中只表示单侧的铁芯分体41。两个铁芯分体41也是通过将多个由冲床冲压制成的薄钢板进行层压而制成,如图10中所示,在制造的初始阶段呈半圆弧形。另外,对于与第1和第2实施方式相同的部分而言,适当地省略其说明。
在该第3实施方式中的铁芯分体41的磁极齿42的顶端,形成具有一个完整圆弧表面的极弧44。在该铁芯分体41的外周侧,即在磁极齿42的外周部形成有字母“M”形的切入凹部45。该切入凹部45具有左、右一对的纵向切入凹部45a和左、右一对的倾斜切入凹部45b。两个纵向切入凹部45设置在铁芯分体41的外周侧,互相成平行的状态。两个倾斜切入凹部45b分别从纵向切入凹部45a的切入顶端(内周侧端部)沿相互结合的方向倾斜。由该切入凹部45,在磁极齿42上形成两处薄壁部,而该薄壁部被作为铰接部44a起作用。在绕线工序中,通过该2个铰接部44a的作用,使该铁芯分体41向外周侧位移(展开)。如图11中所示,直到切入凹部45的纵向切入凹部45a抵接倾斜切入凹部45b为止,此时两个圆弧部43分别向外周侧大致位移45°左右。因此,位于磁极齿42两侧的绕线空间S在其长度方向呈大致沿同一条直线的线状排列的状态。这样,第3实施方式中的各铁芯分体41也可通过各铰接部44a来向外周侧展开,并在该展开状态下向绕线空间S绕线。在绕线工序中,也使用与上述实施方式中相同的绕线工夹具20、21来进行高速大密度的绕线作业。另外,由于两个绕线空间S处于长度方向呈大致沿同一条直线的线状排列状态,因而可以避免铜线24与极弧44的端部或圆弧部43干涉,并可以将该铜线24从两个绕线空间S的深部开始进行大密度的绕线作业。当从电机旋转轴心方向观察时,此时的绕线部M不是弯的,而是呈直线状态。
图12表示向各绕线空间S的绕线工序已经完成的状态。各铁芯分体41在完成绕线后,与先前一样两个圆弧部43由铰接部44a而向内周侧位移,从而整体上就复原为呈圆弧形。由于铁芯分体41复原为圆弧形,所以绕线部M也沿圆弧部43而呈弯曲状态。这样,通过将铁芯分体41复原为圆弧状,两个纵向切入部45a就呈相互平行的状态,从而切入凹部45会再次呈向外周侧敞口的状态。之后,向该切入凹部45嵌装固定块46。该固定块46的材料与铁芯分体41的材料相同,也是将多个由冲床冲压制成的薄钢板进行叠合而制成。该固定块46粘接固定在切入凹部45内,由于该固定块46嵌装到切入凹部45中,因而铁芯分体41会被固定为圆弧形。该状态表示在图13中。这样,将完成绕线的两个铁芯分体41相互对接,从而制成呈圆环形的定子40。
采用上述结构的第3实施方式中的定子40,也是被两分而成的两个铁芯分体41分别向外周侧展开,使位于磁极齿42两侧的绕线空间S的长度方向大致呈沿同一条直线的线状排列,并在该状态下进行绕线作业,因此无需留意铜线24会与极弧44的端部或圆弧部43干涉(或钩挂),可以将铜线24从两个绕线空间S的深部进行高速大密度的绕线作业。
由于外周侧的切入凹部45中嵌装有固定块46,因而对内置有该定子40的电机而言,其电机特性不会受到影响。
在图14~图20中,表示第4实施方式中的定子50。该第4实施方式中的定子50,是在上述第2实施方式中的定子1的基本结构的基础上进一步改良而制成的结构。对于其与第2实施方式相同的部件和结构而言,适当地省略其说明。
如图18和图19中所示,该第4实施方式中的定子50也具有定子铁芯55,该定子铁芯55为两个磁极齿52呈相互面对着的两极定子铁芯。该定子铁芯55可从其圆环部53的大致中央部位被分为两个铁芯分体51。如同上述各实施方式,在两个铁芯分体51的两端部之一端上形成有楔形凹部51a,在另一端形成有凸部51b。将其中一个铁芯分体51的凹部51a和另一个铁芯分体51的凸部51b相互嵌装,这样可使两个铁芯51相互径向定位,由此形成大致呈圆环形的定子铁芯55。图14和图15是表示图18和图19中的右侧铁芯分体51在未绕线时的状态。
与第2实施方式相同,在该铁芯分体51的圆周方向的中央设置有一个磁极齿52。在该磁极齿52的顶端设置有呈圆弧形相连的极弧52a,其沿转子R向两侧延伸。在磁极齿52的内表面的中央部位设置有用来展开的切入部56。该切入部56具有沿径向的纵部56a和从该纵部56a的底部向圆周方向分叉的横部56b。因该切入部56,在磁极齿52的中央部位形成有薄壁部57,另外在位于切入部56分两侧的两个极弧52a上,分别形成有向接近另一侧延伸的延长部52b。
在两个延长部52b、52b的顶端,分别以向外周侧突出的方式设置有矩形卡合凸部52c。另一方面,在薄壁部57的内周面中央,在纵部56a和横部56b的交叉部,设置有用来嵌装上述两卡合凸部52c的卡合凹部57a。
从纵部56a向圆周方向两侧分叉的两个横部56b的底部均起到铰接部52d的作用。通过该两个铰接部52d可以使该铁芯分体51向其外周侧展开,相反,也可以复原为沿转子R弯曲的半圆弧形。如图15和图16中所示,使铁芯分体51弯曲复原为半圆弧形时,由于两个卡合凸部52c分别嵌装卡合在薄壁部57上的卡合凹部57a中,因而可使两个极弧52a保持为沿转子R呈圆弧形相连的状态。由此,在本实施方式中,由两个延长部52b上的卡合凸部52c和薄壁部57上的卡合凹部57a构成权利要求中所述的极弧保持部58。
如图14中所示,通过两个铰接部52d可使铁芯分体51向外周侧展开,就可以使位于磁极齿52的圆周方向两侧的绕线空间S呈长度方向沿同一条直线的线状排列状态。因此,与上述各实施方式相同,通过在该展开状态下将其设置到绕线工夹具中,就可以在磁极齿52的周围大密度地卷绕足量的铜线。图17表示完成绕线后从绕线工夹具中取出的铁芯分体51。
在此,该第4实施方式中,在两个绕线空间S周围的圆弧部53的内周面、极弧52a的内周面和两者之间,均以包覆绝缘材料60的状态来进行绕线。两个绝缘材料60的外周侧的端部60a的长度被设定成从圆弧部53的端部(凹部51a和凸部51b)沿圆周方向再露出例如4~5mm左右。由于在各绕线部M和铁芯分体51之间包覆有绝缘材料60,从而提高了其绝缘特性,进而提高了电机特性。
这样,如图19中所示,将完成绕线的左右铁芯分体51分别通过其铰接部52d复原为半圆弧形,之后通过对接接合其对应的端部(凹部51a和凸部51b),制成呈圆环形的定子50。
采用上述结构的第4实施方式中的定子50,可以通过铰接部52d而使铁芯分体51向外周侧展开,使其两个绕线空间S在呈线状排列的状态下进行绕线作业,因此除了可以获得与上述各实施方式同样的效果,即,可以从该绕线空间S的深部进行大密度的绕线作业等之外,当完成绕线后通过铰接部52d而复原为半圆弧形时,分别设置在两个极弧52a的延长部52b上的卡合凸部52c会嵌装到卡合薄壁部57上的卡合凹部57a中。
因此,由于两个极弧52a精确地沿着转子R的圆弧形而可靠地固定下来,因而利用绕线部M的弹性回弹(复原为呈线状排列状态的弹力)等,就可以防止该磁极齿52在尺寸精度上的离散和变形,这样可确保该铁芯分体51在弯曲复原后的尺寸精度,进而减小定子50在尺寸精度上的离散而可以获得高效率的电机。
另外,采用第4实施方式中的定子50,各磁极齿52的绕线空间S均包覆有绝缘材料60,并且在两个铁芯分体51的相互接合部(由凹部51a和凸部51b形成的接合部),由于两绝缘材料60的端部60a互相重叠,所以该接合部与绕线部M之间,也由绝缘材料60所包覆,这一点也可以改善定子50的磁极特性而获得高效率的电机。
对于以上说明的各实施方式,可以作进一步的变更。例如,在此例举了将一个定子铁芯分为两个分段(第1实施方式中的两铁芯分体13)的结构,但也可以是将圆弧部沿圆周方向在一处进行切入而展开的结构。此时,通过使已经展开的两个铁芯分体在其磁极齿的中央部位进一步向外周侧展开,可以获得与上述实施方式同样的效果。
另外,也可以是利用设置在各磁极齿上的切入部位而使呈圆环形的定子铁芯展开的结构,此时,如果展开定子铁芯,则由于各磁极齿也同时向外周侧展开,因而可以减少切入部,并且有利于简化绕线工序。
另外,上面例举了具有两个磁极齿的定子,但其同样也适用于三极以上的定子。如果是三极以上的定子,则至少包含一个磁极齿再分成或展开为多个分段,对于各磁极齿而言,通过在已经向外周侧展开的状态下进行绕线作业,也可以获得同样的效果。
而且,上面例举了通过形成切入部,或是通过形成薄壁部而使其具有铰接部作用的结构,但是对于分开了的或是展开了的定子铁芯而言,例如也可以是使用铰接销等其它形式的铰接部而使磁极齿向外周侧展开的结构。
另外,如图5中所示,例举了将由冲床冲压的半圆弧形薄钢板进行层压而制成定子铁芯,并将其向外周侧展开来进行绕线的结构,但也可以反过来,如图6中所示,将由冲床冲压出的图示中呈展开状态的薄钢板进行层压而制成定子铁芯,完成绕线后再通过其铰接部向内周侧弯曲而使其呈半圆弧形的结构。
另外,也可以通过其铰接部而使该磁极齿向外周侧展开,进而使磁极齿的圆周方向两侧呈圆弧形的绕线空间S位移到呈线状排列的位置,如图1中所示,当沿电机旋转轴线方向观察时,使绕线部M呈直线形或大致呈直线形。
Claims (4)
1.一种定子,其呈圆环形的定子铁芯的内周侧具有多个磁极齿,在所述磁极齿的顶端形成有沿转子外周弯曲的极弧,所述定子铁芯在其圆周方向上可以分为多个分段,其特征在于:在各分段的所述磁极齿上设置有铰接部,通过该铰接部可使所述极弧向外周侧展开,以使在所述磁极齿的两侧形成的绕线空间可以分别向外周侧位移;
从所述磁极齿的内周侧设置切入部以形成薄壁部,该薄壁部的两端部用作于所述铰接部;
在所述磁极齿两侧,从所述薄壁部向外延伸形成所述极弧和圆环部,在所述极弧和所述圆环部之间形成绕线空间;
将两侧的所述绕线空间展开成在长度方向沿同一条直线的线状排列状态时,两侧的所述绕线空间的开口分别朝向相反的方向;
当由该铰接部将所述极弧向外周侧展开后,所述绕线空间呈在其长度方向沿同一条直线的线状排列状态,在该状态下向该绕线空间进行绕线作业;
在完成绕线的状态下,所述定子铁芯的分段在所述铰接部的作用下恢复成圆弧形,以使绕线变形为圆弧形。
2.根据权利要求1所述的定子,其特征在于:从所述磁极齿的内周侧设置具有纵部和横部的切入部以形成所述薄壁部,从位于该切入部两侧的两个极弧分别延伸出延长部,在所述薄壁部和延长部之间,设置有用于阻止其相互间发生分离的极弧保持部,从而使位于所述切入部两侧的极弧保持固定,有一个互相相连沿所述转子弯曲的形状。
3.根据权利要求1所述的定子,其特征在于:
在所述磁极齿的外周部设置有切入凹部,以该切入凹部的切入顶端侧作为所述铰接部,使所述极弧可以向外周侧展开,并且在该切入凹部中嵌装固定块,以固定所述极弧,使其不能向外周侧展开。
4.一种绕线方法,定子铁芯的内周侧具有多个磁极齿,在所述磁极齿的顶端形成有沿转子外周弯曲的极弧,所述定子铁芯在其圆周方向上可以分为多个分段,其特征在于:在各分段的所述磁极齿上设置有铰接部,通过该铰接部将所述极弧向外周侧展开,使形成在所述磁极齿两侧的绕线空间呈在其长度方向沿同一条直线的线状排列状态,在该状态下向该绕线空间进行绕线作业,其中,从所述磁极齿的内周侧设置切入部以形成薄壁部,该薄壁部的两端部用作于所述铰接部,在所述磁极齿两侧,从所述薄壁部向外延伸形成所述极弧和圆环部,在所述极弧和所述圆环部之间形成绕线空间;将两侧的所述绕线空间展开成在长度方向沿同一条直线的线状排列状态时,两侧的所述绕线空间的开口分别朝向相反的方向;并在所述铰接部的作用下将所述定子铁芯的分段恢复成圆弧形,以使绕线变形为圆弧形。
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