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CN106030984B - 旋转电机的定子及其制造方法 - Google Patents

旋转电机的定子及其制造方法 Download PDF

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Abstract

提供一种旋转电机的定子及其制造方法，在使用分割铁心结构的集中卷绕定子的旋转电机中，能实现外径小型化和轻量化，并能削减零件个数及工序数量。该旋转电机的定子包括多个分割铁心单元(11a、11b)，多个所述分割铁心单元(11a、11b)具有多个环状分割铁心(12a、12b)和多个线圈(15)，其中，多个所述环状分割铁心(12a、12b)在沿旋转电机的轴向分割为多个而形成的环状后轭部(14)的内周隔着规定的间隔配置有多个极齿部(13)，多个所述线圈(15)安装于各个极齿部，多个分割铁心单元以各个极齿部通过环状后轭部彼此连接的方式沿轴向组装在一起。

Description

旋转电机的定子及其制造方法
技术领域
本发明涉及旋转电机的定子及其制造方法，特别地，涉及分割铁心结构的集中卷绕定子及其制造方法。
背景技术
近年来，集中卷绕方式的电动机等旋转电机主要以小型高输出为目的进行了技术开发。
这种电动机的定子是在将多个分割铁心组装成环状之后通过压入或热套于框架、环而构成的(例如专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2013－158159号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在专利文献1的旋转电机中，是通过将组装成环状的多个分割铁心热套于环而进行固定的。
因此，旋转电机的外径增加了相当于框架厚度的尺寸。
另外，因零件个数增加以及需要组装多个分割铁心的工序，导致了产品的成本上升。
本发明鉴于上述问题而作，其目的在于提供一种在使用分割铁心结构的集中卷绕定子的旋转电机中能实现外径小型化和轻量化并能削减零件个数及工序数量的旋转电机的定子及其制造方法。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的旋转电机的定子包括多个分割铁心单元，多个所述分割铁心单元具有多个环状分割铁心和多个线圈，其中，多个所述环状分割铁心在沿旋转电机的轴向分割为多个而形成的环状后轭部的内周隔着规定的间隔配置有多个极齿部，多个所述线圈通过绝缘体安装于各个所述极齿部，多个所述分割铁心单元以各个极齿部通过所述环状后轭部彼此连接的方式沿轴向组装在一起。
发明效果
根据本发明，通过将分割铁心结构的集中卷绕定子设为无框架结构，能削减零件数量及工序数量，因此，能获得以下旋转电机的定子：能实现降低产品成本的效果，并能实现可将外径减小相当于框架厚度的尺寸的效果以及相当于框架重量的轻量化。
另外，根据无框架结构，通过一边维持定子的外径，一边将环状后轭部扩大相当于框架厚度的尺寸，能实现旋转电机的高输出化的效果。
附图说明
图1是表示本发明实施方式一的旋转电机的定子的立体图。
图2是表示本发明实施方式一的环状分割铁心的俯视图。
图3是表示本发明实施方式一的分割铁心单元的立体图。
图4是表示本发明实施方式二的环状分割铁心的俯视图。
图5是表示本发明实施方式二的分割铁心单元的立体图。
图6是表示本发明实施方式三的环状分割铁心的俯视图。
图7是表示本发明实施方式一的旋转电机的定子的制造工序的说明图。
具体实施方式
实施方式一
图1是表示本发明实施方式一的旋转电机的定子的立体图，图2是表示本发明实施方式一的环状分割铁心的俯视图，图3是表示本发明实施方式一的分割铁心单元的立体图。
如图1～图3所示，定子10由两个分割铁心单元11a、11b构成。
各分割铁心单元11a、11b具有在旋转电机的轴向上一分为二的环状分割铁心12a、12b。
环状分割铁心12a、12b是例如将以规定的形状冲裁薄板而得到的构件沿轴向层叠成规定的尺寸而成的，能使用冲压加工来进行冲裁。
环状分割铁心12a、12b由能安装线圈15的突起部即多个极齿部13和连接各个极齿部13的环状后轭部14构成。
环状分割铁心12a、12b分别在旋转方向上以大致60度的等间隔的方式具有六个极齿部13。
另外，符号16是安装用的螺栓孔。
在环状分割铁心12a、12b的极齿部13上，经由绝缘纸(未图示)、绝缘体(未图示)安装有线圈15以构成两个分割铁心单元11a、11b，上述线圈15是预先将导线成形为环状而成的。在分割铁心单元11a、11b中，使用双面胶带、粘接剂等将绝缘纸(未图示)固定于极齿部13的周向的两侧面。
另外，在极齿部13的轴向的两端面上设置有绝缘体(未图示)。在由绝缘纸和绝缘体绝缘的极齿部13安装有预先将导线成形为环状而成的线圈15，绝缘片材覆盖线圈15的除了轴向的两端之外的外周。
另外，导线也可以直接卷绕于由绝缘纸和绝缘体绝缘的极齿部13。
另外，在本实施方式中，将定子10所具有的槽数设为十二槽，但也可以是六槽、二十四槽等，只要是能采用将卷绕于径向相反一侧或不相邻的极齿部13的线圈15的端部彼此连接的接线方法的槽数即可。
如上所述，在本实施方式中，定子10是使用两个分割铁心单元11a、11b而构成的，上述两个分割铁心单元11a、11b由环状分割铁心12a、12b和安装于该环状分割铁心12a、12b的极齿部13的线圈15构成。
此外，图7示出了本实施方式的定子10的制造方法，首先，制作两个环状分割铁心12a、12b，这两个环状分割铁心12a、12b在旋转电机的轴向上分割开的两个环状后轭部14各自的内周的隔着间隔的规定位置处设置有六个极齿部13(第一工序S1)，接着，将线圈15通过绝缘体安装于两个环状分割铁心12a、12b的各个极齿部13，以制作两个分割铁心单元11a、11b(第二工序S2)。
此外，朝一方分割铁心单元11a的环状后轭部14的内径侧压入另一方分割铁心单元11b的极齿部13的外径侧，并以两个分割铁心单元11a、11b的极齿部13通过环状后轭部彼此连接的方式沿轴向一体地组装两个分割铁心单元11a、11b(第三工序S3)。
除了压入之外，该第三工序S3中的两个分割铁心单元11a、11b的组装方法也可以通过热套、焊接、粘接等来进行。
另外，作为上述第一工序中的两个环状分割铁心12a、12b的制作方法，能使用以下方法：将分别以与环状后轭部和极齿部的形状、尺寸相对应的方式冲裁薄板而得到的薄板沿轴向层叠规定的厚度，之后，在该层叠后的构件上通过粘接、铆接固定等方法，以必要的长度固定地附加将以仅与极齿部的形状、尺寸相对应的方式被冲裁出的薄板层叠而成的构件。
另外，作为其它方法，也能采用以下方法：将以与环状后轭部和极齿部各自的形状、尺寸相对应的方式被冲裁出的各个薄板层叠规定的厚度，之后，在所层叠的环状后轭部的规定位置上通过粘接、铆接固定等一体地固定所层叠的极齿部。
如上所述，本实施方式一的旋转电机的定子10包括两个分割铁心单元11a、11b，这两个分割铁心单元11a、11b具有两个环状分割铁心12a、12b和线圈15，其中，上述两个环状分割铁心12a、12b在沿旋转电机的轴向一分为二而形成的环状后轭部14的内周隔着规定的间隔设有六个极齿部13，上述线圈15通过绝缘体安装于上述环状分割铁心12a、12b的各个极齿部13，两个分割铁心单元11a、11b以各个极齿部13通过环状后轭部14彼此连接的方式沿轴向组装在一起。
根据上述结构，无需将现有技术所需的将分割铁心排列为环状的工序和对排列为环状的分割铁心进行固定的框架，能削减工序数量和零件数量，因此，能实现产品的成本降低。
另外，由于无需框架，因此，能将定子的外径减小相当于框架厚度的尺寸，从而能实现产品的小型化和轻量化。
另外，通过维持现有技术的外径，并将环状后轭部扩大相当于框架厚度的尺寸，能实现产品的高输出化。
实施方式二
图4是表示本发明实施方式二的环状分割铁心的俯视图，图5是表示本发明实施方式二的分割铁心单元的立体图。本实施方式中未特别说明的部分的结构与实施方式一的情况相同。
在本实施方式二中，如图4所示，两个环状分割铁心12c、12d分别在旋转方向上以大致120度的等间隔的方式具有六个极齿部13，这六个极齿部13将极齿部13两两相邻地配置。
此外，如图5所示，将线圈15通过绝缘体安装于两个环状分割铁心12c、12d的各个极齿部13，以形成两个分割铁心单元11c、11d，并将两个分割铁心单元11a、11b以各个极齿部13通过环状后轭部14彼此连接的方式沿轴向组装在一起。
另外，环状分割铁心12c、12d的相邻的极齿部13的数量也可以是除了两个以外的个数。
实施方式三
图6是表示本发明实施方式三的环状分割铁心12e的俯视图。本实施方式中未特别说明的部分的结构与实施方式一的情况相同。
在本实施方式三中，示出了由沿轴向一分为三的环状分割铁心构成定子10的例子。
图6示出了作为一分为三的环状分割铁心中的一个的环状分割铁心12e，环状分割铁心12e分别在旋转方向上以大致90度的等间隔的方式具有四个极齿部13。
通过增大铁心的分割数量，可空出各个环状分割铁心12e中的极齿部13的间隔，因此，提高了线圈15、绝缘纸、绝缘体等的组装性，能实现产品的成本降低。
另外，构成定子10的环状分割铁心的数量也可以是三个以上。
另外，本发明在其发明的范围内，能将各实施方式自由组合，或是将各实施方式适当变形、省略。
(符号说明)
10 定子
11a、11b、11c、11d 分割铁心单元
12a、12b、12c、12d、12e 环状分割铁心
13 极齿部
14 环状后轭部
15 线圈
16 螺栓孔。

Claims (7)

1.一种旋转电机的定子，其特征在于，包括多个分割铁心单元，多个所述分割铁心单元具有多个环状分割铁心和多个线圈，其中，多个所述环状分割铁心在沿旋转电机的轴向分割为多个而形成的环状后轭部的内周等间隔地配置有多组至少两个相邻的极齿部，多个所述线圈安装于各个所述极齿部，
多个所述分割铁心单元以各个极齿部通过所述环状后轭部彼此连接的方式沿轴向组装在一起。
2.如权利要求1所述的旋转电机的定子，其特征在于，
所述环状分割铁心的数量为三个以上。
3.如权利要求1或2所述的旋转电机的定子，其特征在于，
所述分割铁心单元的线圈通过绝缘体安装于各个所述极齿部。
4.一种旋转电机的定子制造方法，其特征在于，包括：
第一工序，在该第一工序中，制作多个环状分割铁心，这多个环状分割铁心在沿旋转电机的轴向分割开的多个环状后轭部各自的内周等间隔地配置有多组至少两个相邻的极齿部；
第二工序，在该第二工序中，将线圈安装于多个所述环状分割铁心的各个极齿部，以制作多个分割铁心单元；以及
第三工序，在该第三工序中，以多个所述分割铁心单元的极齿部通过所述环状后轭部彼此连接的方式沿轴向一体地组装多个所述分割铁心单元。
5.如权利要求4所述的旋转电机的定子制造方法，其特征在于，
在所述第三工序中，多个所述分割铁心单元是通过利用压入、热套、焊接、粘接中的任意固定方法朝各个环状后轭部的内径侧组装其它分割铁心单元的极齿部的外径侧而组装成一体的。
6.如权利要求4或5所述的旋转电机的定子制造方法，其特征在于，
在所述第一工序中，所述环状分割铁心是通过以下方法制作的：将分别以与所述环状后轭部和所述极齿部的形状、尺寸相对应的方式冲裁薄板而得到的薄板沿轴向层叠，之后，在该层叠后的构件上固定地附加将以仅与所述极齿部的形状、尺寸相对应的方式被冲裁出的薄板层叠而成的构件。
7.如权利要求4或5所述的旋转电机的定子制造方法，其特征在于，
在所述第一工序中，所述环状分割铁心是通过以下方法制作的：将以与所述环状后轭部和所述极齿部各自的形状、尺寸相对应的方式被冲裁出的各个薄板层叠，之后，在所层叠的环状后轭部的规定位置处一体地固定所层叠的极齿部。
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