CN103475131A - 塑封电机定子以及防止其线圈绕组端部注塑变形的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种塑封电机定子，包括具有绕组安装槽的定子铁芯和安装在绕组安装槽内的线圈绕组，线圈绕组的第一端部通过张紧件与第二端部连接，张紧件绕过定子铁芯的外周面并对第一端部和第二端部产生沿定子铁芯径向朝外的张拉力，第一端部和第二端部处于绷紧状态，并且在定子铁芯的径向上，第一端部和第二端部整体位于定子铁芯的外周面与内周面之间。本发明通过张紧件使定子线圈绕组端部处于绷紧状态，起到固定支撑作用，避免注塑时因注塑压力大而引起线圈绕组端部变形，进而达到减少浸漆环节的目的，同时很好地改善了定子嵌线整形后线圈绕组端部内外圆容易反弹的问题。此外，本发明还公开了一种防止塑封电机定子的线圈绕组端部注塑变形的方法。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域，特别是一种用于塑封电机的定子，该定子包括具有绕组安装槽的定子铁芯和安装在绕组安装槽内的线圈绕组，所述线圈绕组具有突出于定子铁芯端面的绕组端部。此外，本发明还涉及一种防止上述定子的线圈绕组端部注塑变形的方法。
背景技术
塑封电机是电机的一种，已经广泛地应用在工业生产以及生活的各个领域。塑封电机是采用塑料封装技术将电机的定子铁芯、绕组等用工程塑料进行整体封装，可取消传统的电机定子绝缘处理工艺及普通电机的金属机壳。
塑封电机具有定子15和转子18，在定子15的前后端分别设有可扣合在定子端部的端盖11、12，定子15与端盖11、12围成一个转子腔，转子18容纳在转子腔内，并可相对于定子15旋转。转子轴19安装在转子18中，且与转子18过盈配合，转子轴19在转子18的带动下旋转，并由此输出动力。定子15具有定子铁芯16，多个线圈绕组17安装在定子铁芯16的绕组安装槽内。在定子铁芯16和线圈绕组17外包裹有塑封件10，塑封件10是在定子铁芯16及线圈绕组组装完毕后由注塑机注塑而成，其将定子铁芯16及线圈绕组17完全密封。
定子铁芯16通常由多片形状相同的定子冲片叠压而成，参见图2，定子冲片20由硅钢片冲压而成，其大致呈圆环状，并具有位于外周缘的轭部21，且轭部21呈圆环状。定子冲片20还设有自轭部21沿定子冲片20的径向向定子冲片20的中部延伸的多个齿22，相邻的两个齿22之间形成一个绕组安装槽23，线圈绕组安装在绕组安装槽23内。并且，定子冲片20的中部设置一个中空的内圆孔24，多片定子冲片20叠压形成定子铁芯16后，定子冲片20的内圆孔24形成转子孔，转子安装到转子孔内。
在目前的生产实践中，对定子冲片20叠压而成的定子铁芯安装线圈绕组时，有时需要安装两层线圈绕组，分别是内线圈绕组与外线圈绕组。参见图3和图4，外线圈绕组35安装在定子铁芯16的绕组安装槽33的底部，离定子铁芯16的轴线较远。内线圈绕组36安装在绕组安装槽33靠近槽口的位置，离定子铁芯16的轴线较近。
每一内线圈绕组36将跨越多个绕组安装槽33，且每一外线圈绕组35也跨越多个绕组安装槽33，且内线圈绕组36与外线圈绕组35并不安装在同一个绕组安装槽33上。安装内线圈绕组36的绕组安装槽33将有外线圈绕组35跨越，而安装外线圈绕组35的绕组安装槽33也有内线圈绕组36，内线圈绕组36与外线圈绕组35在定子铁芯16的周向上存在重叠的部分。
为了满足相邻的两个内线圈绕组36或者外线圈绕组35在嵌线后在定子铁芯16槽口位置有足够的避让空间，这就要内、外线圈绕组伸出定子铁芯16端面的部分要足够长，就是内线圈绕组36以及外线圈绕组35的端部要足够长。
对于采用分布式绕组的塑封电机，由于其绕组端部架空且没有一个支架给予固定，定子在注塑时由于注塑压力非常大，绕组端部变形严重露出塑封定子内圆造成外观不良，甚至因注塑压力大冲断线圈绕组造成整个定子报废。目前大部分厂家主要采用定子浸漆工艺解决定子绕组注塑变形问题，但定子嵌完线到浸漆、浸漆到定子注塑都会有一个时间要求，在此时间段线圈绕组内外圆容易出现反弹变形导致端部内圆小外圆大，注塑后还是有线圈绕组露出等外观不良现象，另定子浸漆后容易在定子铁芯内圆留下漆渣，造成注塑时定子无法放入注塑模，且因增加浸漆工序会影响生产效率、增加生产和过程仓储成本、延长订单交货期等。
发明内容
本发明所要解决的一个技术问题在于针对现有技术的缺陷，提供一种新型的塑封电机定子，以防止其线圈绕组端部因注塑压力大而变形或冲断，同时降低因浸漆工艺造成的电机制造成本增加。
本发明另一个所要解决的技术问题在于提供一种防止塑封电机定子的线圈绕组端部注塑变形的方法。
为解决上述第一个技术问题，本发明采用了以下的技术方案：设计一种塑封电机定子，包括具有绕组安装槽的定子铁芯和安装在所述绕组安装槽内的线圈绕组，所述定子铁芯包括第一端面、第二端面以及在上述两个端面之间延伸的外周面和内周面，所述线圈绕组具有突出于所述第一端面的第一端部和突出于所述第二端面的第二端部，所述第一端部通过张紧件与第二端部连接，所述张紧件绕过所述外周面并对所述第一端部和第二端部产生沿所述定子铁芯的径向朝外的张拉力，所述第一端部和第二端部处于绷紧状态，并且在所述定子铁芯的径向上，所述第一端部和第二端部整体位于所述定子铁芯的外周面与内周面之间。
由上述方案可见，通过张紧件使定子线圈绕组端部处于绷紧状态，起到固定支撑作用，避免注塑时因注塑压力大而引起线圈绕组端部变形，进而达到减少浸漆环节的目的，同时很好地改善了定子嵌线整形后线圈绕组端部内外圆容易反弹的问题，大大地减少了产品生产过程中的不良率，降低了此类电机的生产制造成本，提高了生产效率，加快了订单的完成时间。
优选地，所述线圈绕组包括内线圈绕组和外线圈绕组，其中在所述定子铁芯的径向上，所述内线圈绕组距离所述定子铁芯的轴线较近，而所述外线圈绕组距离所述定子铁芯的轴线较远。
进一步地，所述内线圈绕组的第一端部与所述外线圈绕组的第一端部通过第一固定件紧靠固定在一起，所述内线圈绕组的第二端部与所述外线圈绕组的第二端部通过第二固定件紧靠固定在一起。
进一步地，所述张紧件为绑扎件，所述绑扎件包括第一绑扎部、第二绑扎部和连接在上述两个绑扎部之间的中间部，其中，所述第一绑扎部缠绕在所述线圈绕组的第一端部上，所述第二绑扎部缠绕在所述线圈绕组的第二端部上，所述中间部紧贴在所述定子铁芯的外周面上。
为解决上述第二个技术问题，本发明采用了以下的技术方案：提供一种防止塑封电机定子的线圈绕组端部注塑变形的方法，所述塑封电机定子包括具有绕组安装槽的定子铁芯和安装在所述绕组安装槽内的线圈绕组，所述定子铁芯包括第一端面、第二端面以及在上述两个端面之间延伸的外周面和内周面，所述线圈绕组具有突出于所述第一端面的第一端部和突出于所述第二端面的第二端部，其中，所述方法包括以下步骤：利用张紧件将所述第一端部与第二端部连接，所述张紧件绕过所述外周面并对所述第一端部和第二端部产生沿所述定子铁芯的径向朝外的张拉力，使得所述第一端部和第二端部处于绷紧状态，并且在所述定子铁芯的径向上，所述第一端部和第二端部整体位于所述定子铁芯的外周面与内周面之间。
由上述方案可见，通过绑扎工艺使定子线圈绕组端部处于绷紧状态，起到固定支撑作用，避免注塑时因注塑压力大而引起线圈绕组端部变形，进而达到减少浸漆环节的目的，同时很好地改善了定子嵌线整形后线圈绕组端部内外圆容易反弹的问题，大大地减少了产品生产过程中的不良率，降低了此类电机的生产制造成本，提高了生产效率，加快了订单的完成时间。
进一步地，所述线圈绕组包括内线圈绕组和外线圈绕组，其中在所述定子铁芯的径向上，所述内线圈绕组距离所述定子铁芯的轴线较近，而所述外线圈绕组距离所述定子铁芯的轴线较远。
进一步地，在利用张紧件将所述第一端部与第二端部连接的步骤前，利用第一固定件将所述内线圈绕组的第一端部与所述外线圈绕组的第一端部紧靠固定在一起，并利用第二固定件将所述内线圈绕组的第二端部与所述外线圈绕组的第二端部紧靠固定在一起。
进一步地，所述张紧件采用绑扎件，首先将所述绑扎件缠绕在所述线圈绕组的第一端部上，然后将所述绑扎件绕过所述定子铁芯的外周面，接着将所述绑扎件缠绕在所述线圈绕组的第二端部上，再次将所述绑扎件绕过所述定子铁芯的外周面并缠绕在所述第一端部上，重复执行以上步骤，直至在所述塑封电机定子的整个圆周上完成所述线圈绕组的端部绑扎。
附图说明
图1是现有的一种塑封电机的剖视图。
图2是现有一种定子冲片的结构放大图。
图3是现有定子铁芯安装有线圈绕组的结构示意图。
图4是图3所示结构的平面图。
图5是本发明的一种塑封电机定子的立体图。
图6是图5所示塑封电机定子的另一视角立体图。
图7是图5所示塑封电机定子在二次绑扎前的立体图。
具体实施方式
本发明的定子适用于塑封电机，尤其是采用分布式绕组的塑封电机。如图5至图7所示，该定子包括具有绕组安装槽的定子铁芯4和安装在绕组安装槽内的内线圈绕组5和外线圈绕组6，其中在定子铁芯4的径向上，内线圈绕组5距离定子铁芯的轴线较近，而外线圈绕组6距离定子铁芯的轴线较远，上述结构与图3所示的安装有线圈绕组的定子铁芯基本相同。定子铁芯4包括第一端面41、第二端面42以及在上述两个端面之间延伸的外周面43和内周面44，内线圈绕组5具有突出于第一端面41的第一端部51和突出于第二端面42的第二端部52，外线圈绕组6同样具有突出于第一端面41的第一端部61和突出于第二端面42的第二端部62，内线圈绕组5与外线圈绕组6在定子铁芯4的周向上存在重叠的部分。
所述内线圈绕组5的第一端部51与外线圈绕组6的第一端部61通过第一固定件71紧靠固定在一起，内线圈绕组5的第二端部52与外线圈绕组6的第二端部62通过第二固定件72紧靠固定在一起，其中第一固定件71和第二固定件72可以采用对内线圈绕组5与外线圈绕组6进行绑扎的绑扎线或者绑扎带等固定件。
内线圈绕组5和外线圈绕组6经过绑扎的第一端部与经过绑扎的第二端部之间通过例如绑扎线或者绑扎带等张紧绑扎件进行连接。所述张紧绑扎件包括第一绑扎部81、第二绑扎部82和连接在上述两个绑扎部之间的中间部83，其中，所述第一绑扎部81缠绕在内线圈绕组5和外线圈绕组6经过绑扎的第一端部51、61上，所述第二绑扎部82缠绕在内线圈绕组5和外线圈绕组6经过绑扎的第二端部52、62上，所述中间部83紧贴在定子铁芯4的外周面43上。
上述张紧绑扎件绕过定子铁芯4的外周面43并对经过绑扎的第一端部51、61和第二端部52、62产生沿定子铁芯4的径向朝外的张拉力，使第一端部51、61和第二端部52、62处于绷紧状态，并且在定子铁芯4的径向上，经过绑扎的第一端部51、61和第二端部52、62整体位于定子铁芯4的外周面43与内周面44之间。
上述塑封电机定子的实施方法如下：
1．进行一次绑扎，如图7所示：利用绑扎线或者绑扎带等固定件将内线圈绕组5的第一端部51与外线圈绕组6的第一端部61绑扎固定在一起，并利用绑扎线或者绑扎带等固定件72将内线圈绕组5的第二端部52与外线圈绕组6的第二端部62绑扎固定在一起；
2. 进行二次绑扎：利用绑扎线或者绑扎带等张紧绑扎件将内线圈绕组5和外线圈绕组6的经过绑扎的第一端部51、61与第二端部52、62连接，首先将张紧绑扎件缠绕在经过绑扎的第一端部51、61上，然后将张紧绑扎件绕过定子铁芯的外周面43，接着将张紧绑扎件缠绕在经过绑扎的第二端部52、62上，接着再次将张紧绑扎件绕过定子铁芯的外周面43并缠绕在经过绑扎的第一端部51、61上，重复执行以上步骤，直至在塑封电机定子的整个圆周上完成线圈绕组的端部绑扎，如图5和图6所示。
完成二次绑扎的张紧绑扎件对内线圈绕组和外线圈绕组的第一端部和第二端部产生沿定子铁芯的径向朝外的张拉力，在定子铁芯的径向上，第一端部和第二端部整体位于定子铁芯的外周面与内周面之间，使得第一端部、第二端部和张紧绑扎件均处于绷紧状态，并且第一端部和第二端部沿定子铁芯的径向朝外处于极限值（受线圈绕组实际大小限制）但不能超过定子铁芯外周面，同时由于张紧绑扎件绷紧控制了第一端部和第二端部沿定子铁芯径向朝内（往定子铁芯内周面）反弹的趋势。
通过上述二次绑扎工艺，使定子线圈绕组端部处于绷紧状态，起到固定支撑作用，避免注塑时因注塑压力大而引起线圈绕组端部变形，进而达到减少浸漆环节的目的，同时很好地改善了定子嵌线整形后线圈绕组端部内外圆容易反弹的问题，大大地减少了产品生产过程中的不良率，降低了此类电机的生产制造成本，提高了生产效率，加快了订单的完成时间。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，例如，本发明的定子中的线圈绕组除了以上描述的内、外双层线圈绕组外，还可以为三层以上的多层线圈绕组，也可以为单层线圈绕组，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1. 一种塑封电机定子，包括具有绕组安装槽的定子铁芯和安装在所述绕组安装槽内的线圈绕组，所述定子铁芯包括第一端面、第二端面以及在上述两个端面之间延伸的外周面和内周面，所述线圈绕组具有突出于所述第一端面的第一端部和突出于所述第二端面的第二端部，其特征在于：所述第一端部通过张紧件与第二端部连接，所述张紧件绕过所述外周面并对所述第一端部和第二端部产生沿所述定子铁芯的径向朝外的张拉力，所述第一端部和第二端部处于绷紧状态，并且在所述定子铁芯的径向上，所述第一端部和第二端部整体位于所述定子铁芯的外周面与内周面之间。
2. 根据权利要求1所述的塑封电机定子，其特征在于：所述线圈绕组包括内线圈绕组和外线圈绕组，其中在所述定子铁芯的径向上，所述内线圈绕组距离所述定子铁芯的轴线较近，而所述外线圈绕组距离所述定子铁芯的轴线较远。
3. 根据权利要求2所述的塑封电机定子，其特征在于：所述内线圈绕组的第一端部与所述外线圈绕组的第一端部通过第一固定件紧靠固定在一起，所述内线圈绕组的第二端部与所述外线圈绕组的第二端部通过第二固定件紧靠固定在一起。
4. 根据权利要求1至3任一项所述的塑封电机定子，其特征在于：所述张紧件为绑扎件，所述绑扎件包括第一绑扎部、第二绑扎部和连接在上述两个绑扎部之间的中间部，其中，所述第一绑扎部缠绕在所述线圈绕组的第一端部上，所述第二绑扎部缠绕在所述线圈绕组的第二端部上，所述中间部紧贴在所述定子铁芯的外周面上。
5. 一种防止塑封电机定子的线圈绕组端部注塑变形的方法，所述塑封电机定子包括具有绕组安装槽的定子铁芯和安装在所述绕组安装槽内的线圈绕组，所述定子铁芯包括第一端面、第二端面以及在上述两个端面之间延伸的外周面和内周面，所述线圈绕组具有突出于所述第一端面的第一端部和突出于所述第二端面的第二端部，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
利用张紧件将所述第一端部与第二端部连接，所述张紧件绕过所述外周面并对所述第一端部和第二端部产生沿所述定子铁芯的径向朝外的张拉力，使得所述第一端部和第二端部处于绷紧状态，并且在所述定子铁芯的径向上，所述第一端部和第二端部整体位于所述定子铁芯的外周面与内周面之间。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述线圈绕组包括内线圈绕组和外线圈绕组，其中在所述定子铁芯的径向上，所述内线圈绕组距离所述定子铁芯的轴线较近，而所述外线圈绕组距离所述定子铁芯的轴线较远。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在利用张紧件将所述第一端部与第二端部连接的步骤前，利用第一固定件将所述内线圈绕组的第一端部与所述外线圈绕组的第一端部紧靠固定在一起，并利用第二固定件将所述内线圈绕组的第二端部与所述外线圈绕组的第二端部紧靠固定在一起。
8. 根据权利要求5至7任一项所述的方法，其特征在于：所述张紧件采用绑扎件，首先将所述绑扎件缠绕在所述线圈绕组的第一端部上，然后将所述绑扎件绕过所述定子铁芯的外周面，接着将所述绑扎件缠绕在所述线圈绕组的第二端部上，再次将所述绑扎件绕过所述定子铁芯的外周面并缠绕在所述第一端部上，重复执行以上步骤，直至在所述塑封电机定子的整个圆周上完成所述线圈绕组的端部绑扎。
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