定子铁芯和具有其的定子及电机
阅读：239发布：2024-01-10
专利汇可以提供定子铁芯和具有其的定子及电机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种 定子 铁 芯和具有其的定子及 电机 ，所述定子铁芯包括：铁芯本体和包裹件，所述铁芯本体包括由 硅 钢 片叠置出的轭部和齿部，所述齿部设在所述轭部的内侧，所述齿部为多个且沿所述轭部的周向间隔开分布，相邻的两个所述齿部之间限定出槽部，所述包裹件为软磁材料件且至少包裹所述槽部和所述铁芯本体的轴向两侧端面。根据本实用新型的定子铁芯，通过在铁芯本体外包裹软磁材质的包裹件，从而可以省去用于隔离定子绕组和铁芯本体的绝缘 框架 ，进而有效地降低了生产成本，化简了定子的装配工序，提高了定子的生产效率和绝缘可靠性。，下面是定子铁芯和具有其的定子及电机专利的具体信息内容。
1.一种定子铁芯，其特征在于，包括：
铁芯本体，所述铁芯本体包括由硅钢片叠置出的轭部和齿部，所述齿部设在所述轭部的内侧，所述齿部为多个且沿所述轭部的周向间隔开分布，相邻的两个所述齿部之间限定出槽部；和
包裹件，所述包裹件为软磁材料件且至少包裹所述槽部和所述铁芯本体的轴向两侧端面。
2.根据权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于，所述包裹件还包裹所述轭部的外周面。
3.根据权利要求2所述的定子铁芯，其特征在于，所述包裹件包括轭部包裹部和齿部包裹部，所述轭部包裹部用于包裹所述轭部，所述齿部包裹部用于包裹所述齿部，所述齿部包裹部的至少部分的轴向长度大于所述轭部包裹部的轴向长度。
4.根据权利要求3所述的定子铁芯，其特征在于，所述齿部包裹部包括外包裹段和内包裹段，所述外包裹段连接在所述内包裹段与所述轭部包裹部之间，所述内包裹段的轴向长度大于所述外包裹段的轴向长度，且所述内包裹段的轴向长度大于所述轭部包裹部的轴向长度。
5.根据权利要求4所述的定子铁芯，其特征在于，所述外包裹段的轴向长度等于所述轭部包裹部的轴向长度，且所述外包裹段的轴向两侧端面分别与所述轭部包裹部的轴向两侧端面对应平齐。
6.根据权利要求3所述的定子铁芯，其特征在于，所述齿部包裹部的内周面与所述齿部的内周面位于同一圆周面上，以使所述齿部的内周面未被所述包裹件包裹。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的定子铁芯，其特征在于，所述铁芯本体包括至少两个单体，每个所述单体均由所述硅钢片叠置出，所述至少两个单体沿所述轭部的周向依次排列且拼接出所述铁芯本体。
8.一种定子，其特征在于，包括：根据权利要求1-7中任一项所述的定子铁芯；和绕制于所述定子铁芯的定子绕组。
9.根据权利要求8所述的定子，其特征在于，当所述包裹件还包裹所述轭部的外周面时，所述定子绕组缠绕于包裹有所述包裹件的所述轭部。
10.一种电机，其特征在于，包括根据权利要求8或9所述的定子；和可转动地设在所述定子铁芯的内孔内的转子。
定子铁芯和具有其的定子及电机
技术领域
[0001] 本实用新型涉及电机技术领域，尤其是涉及一种定子铁芯和具有其的定子及电机。
背景技术
[0002] 相关技术中的电机定子包括定子铁芯和缠绕在定子铁芯上的定子绕组，为避免定子铁芯与定子绕组之间的影响，通常在定子铁芯与定子绕组之间设置绝缘框架，然而由于设置了绝缘框架，从而使得电机定子的装配复杂，生产效率较低，成本较高。实用新型内容
[0003] 本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型在于提出一种定子铁芯，所述定子铁芯可以降低定子的生产成本。
[0004] 本实用新型还提出一种具有上述定子铁芯的定子和电机。
[0005] 根据本实用新型第一方面实施例的定子铁芯，包括：铁芯本体，所述铁芯本体包括由硅钢片叠置出的轭部和齿部，所述齿部设在所述轭部的内侧，所述齿部为多个且沿所述轭部的周向间隔开分布，相邻的两个所述齿部之间限定出槽部；和包裹件，所述包裹件为软磁材料件且至少包裹所述槽部和所述铁芯本体的轴向两侧端面。
[0006] 根据本实用新型实施例的定子铁芯，通过在铁芯本体外包裹软磁材质的包裹件，从而可以省去用于隔离定子绕组和铁芯本体的绝缘框架，进而有效地降低了生产成本，化简了定子的装配工序，提高了定子的生产效率和绝缘可靠性。
[0007] 在一些实施例中，所述包裹件还包裹所述轭部的外周面。
[0008] 在一些实施例中，所述包裹件包括轭部包裹部和齿部包裹部，所述轭部包裹部用于包裹所述轭部，所述齿部包裹部用于包裹所述齿部，所述齿部包裹部的至少部分的轴向长度大于所述轭部包裹部的轴向长度。
[0009] 在一些实施例中，所述齿部包裹部包括外包裹段和内包裹段，所述外包裹段连接在所述内包裹段与所述轭部包裹部之间，所述内包裹段的轴向长度大于所述外包裹段的轴向长度，且所述内包裹段的轴向长度大于所述轭部包裹部的轴向长度。
[0010] 在一些实施例中，所述外包裹段的轴向长度等于所述轭部包裹部的轴向长度，且所述外包裹段的轴向两侧端面分别与所述轭部包裹部的轴向两侧端面对应平齐。
[0011] 在一些实施例中，所述齿部包裹部的内周面与所述齿部的内周面位于同一圆周面上，以使所述齿部的内周面未被所述包裹件包裹。
[0012] 在一些实施例中，所述铁芯本体包括至少两个单体，每个所述单体均由所述硅钢片叠置出，所述至少两个单体沿所述轭部的周向依次排列且拼接出所述铁芯本体。
[0013] 根据本实用新型第二方面实施例的定子，包括根据本实用新型第一方面实施例的定子铁芯；和绕制于所述定子铁芯的定子绕组。
[0014] 根据本实用新型实施例的定子，装配效率高、成产成本低。
[0015] 在一些实施例中，当所述包裹件还包裹所述轭部的外周面时，所述定子绕组缠绕于包裹有所述包裹件的所述轭部。
[0017] 根据本实用新型实施例的电机，装配效率高、成产成本低。
[0019] 图1是根据本实用新型一个实施例的定子铁芯的爆炸图，图中，定子铁芯的两个部分所呈的相对角度并非装配后的相对角度；
[0020] 图2是图1中所示的半个单体的示意图；
[0021] 图3是图1中所示的半个包裹件的示意图；
[0022] 图4是图3中所示的内包裹段的示意图；
[0023] 图5是图3中所示的轭部包裹部和外包裹段的剖视图；
[0024] 图6是图1中所示的半个定子铁芯绕制定子绕组的示意图；
[0025] 图7是根据本实用新型一个实施例的定子的爆炸图，图中，定子的两个部分所呈的相对角度并非装配后的相对角度。
[0026] 附图标记：
[0027] 定子100；定子单体C；
[0028] 定子铁芯1：铁芯单体B；内孔10；定子绕组2；
[0029] 铁芯本体11；单体110；轭部111；齿部112；槽部113；
[0030] 包裹件12；轭部包裹部121；齿部包裹部122；
[0031] 外包裹段1221；内包裹段1222；轴向延伸部A。
具体实施方式
[0032] 下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0033] 下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。
[0034] 下面，描述根据本实用新型实施例的定子铁芯1。
[0035] 如图1所示，根据本实用新型实施例的定子铁芯1，包括：铁芯本体11和包裹件12，结合图2，铁芯本体11包括由硅钢片叠置出的轭部111和齿部112，轭部111为一个或者多个，当轭部111为一个时，轭部111为环形，当轭部111为多个时，每个轭部111均为弧形且多个轭部111拼接成一个环形，齿部112设在轭部111的内侧(其中，“内侧”指的是靠近相应轭部111圆心的一侧)，齿部112为多个且沿相应轭部111的周向间隔开分布，相邻的两个齿部112之间限定出槽部113。
[0036] 如图1和图2所示，包裹件12为软磁材料件且至少包裹槽部113和铁芯本体11的轴向两侧端面，也就是说，包裹件12由软磁材料加工而成，且每个槽部113均被包裹件12包裹，铁芯本体11的轴向两侧端面(如图2中所示的面S1为铁芯本体11的轴向一侧端面)也被包裹件包裹。但是，值得说明的是，包裹件12的包裹范围不限于此，例如在本实用新型的一些实施例中，包裹件12还可以包裹轭部111的外周面(如图2中所示的面S2为轭部111的外周面)。
[0037] 结合图6和图7，在采用根据本实用新型实施例的定子铁芯1制造定子100时，可以将定子绕组2穿设于包裹有包裹件12的槽部113，并缠绕在包裹有包裹件12的齿部112或轭部111上(例如，当包裹件12不包裹轭部111的外周面时，可以将定子绕组2缠绕在包裹有包裹件12的齿部112上，而当包裹件12包裹轭部111的外周面时，可以将定子绕组2缠绕在包裹有包裹件12的轭部111上)，由此，由于包裹件12为软磁材质具有绝缘效果，从而可以省去相关技术中用于起到绝缘作用的绝缘框架。
[0038] 由此，根据本实用新型实施例的定子铁芯1，通过在铁芯本体11外包裹软磁材质的包裹件12，从而可以省去用于隔离定子绕组2和铁芯本体11的绝缘框架，进而有效地降低了生产成本，化简了定子100的装配工序，提高了定子100的生产效率和绝缘可靠性。此外，由于包裹件12可以起到绝缘作用，从而使得铁芯本体11可以由硅钢片叠置而成，进而提高了定子铁芯1的磁性性能。
[0039] 在本实用新型的一些实施例中，如图3-图5所示，当包裹件12还包裹轭部11的外周面时，包裹件12可以包括轭部包裹部121和齿部包裹部122，轭部包裹部121用于包裹轭部111，齿部包裹部122用于包裹齿部112(此处不要求齿部112的全部表面都被齿部包裹部122包裹，也就是说，齿部包裹部122至少包裹齿部112用于限定出槽部113的表面、以及齿部112用于限定出定子铁芯11轴向端面的表面)，此外，由于齿部112为多个，因此齿部包裹部122也为多个，多个齿部包裹部122一一对应地包裹多个齿部112。
[0040] 如图3所示，齿部包裹部122的至少部分的轴向长度大于轭部包裹部121的轴向长度。也就是说，至少一个齿部包裹部122上具有轴向延伸部A，轴向延伸部A凸出于轭部包裹部121的轴向端面、因此也凸出于齿部112的轴向端面。由此，轴向延伸部A可以利用定子铁芯1的轴侧空间，使得定子铁芯1的轴侧空间不仅具有定子绕组2，还具有包裹件12的轴向延伸部A，从而可以在保证定子绕组2匝长不变的情况下，增加提高电机的电枢长度，进而可以减少定子绕组2匝数，降低定子绕组2(例如铜线)的投入成本。
[0041] 需要说明的是，相关技术中，由于定子绕组的一部分存在于定子铁芯的端部，这部分绕组会占用定子铁芯的一定轴向长度，而定子铁芯通常由定子铁芯冲片叠置而成，无法与位于端部的定子绕组相互作用，造成浪费。而在本实用新型的实施例中，齿部包裹部122上由于具有轴向延伸部A，轴向延伸部A为软磁材料、具有磁性，可以与位于端部的定子绕组2相互作用，提升电机效率，从而说明通过设置轴向延伸部A可以有效地利用相关技术中被浪费的轴向空间(即铁芯本体11的轴向空间)，从而提升了电机效率。
[0042] 例如在图3和图4所示的具体示例中，齿部包裹部122包括外包裹段1221和内包裹段1222，外包裹段1221连接在内包裹段1222与轭部包裹部121之间，内包裹段1222的轴向长度大于外包裹段1221的轴向长度，且内包裹段1222的轴向长度L1大于轭部包裹部121的轴向长度L2。由此说明，轴向延伸部A至少位于齿部包裹部122的内包裹段1222上，从而一方面可以降低齿部包裹部122的用料成本，另一方面可以避免齿部包裹部122对于定子绕组2绕制的影响，再一方面使得轴向延伸部A的磁性可以被有效利用。
[0043] 如图3所示，在本实用新型的一个具体示例中，外包裹段1221的轴向长度可以等于轭部包裹部121的轴向长度，且外包裹段1221的轴向两侧端面分别与轭部包裹部121的轴向两侧端面对应平齐(例如图3中所示的面S3为外包裹段1221的一个轴向端面，图3中所示的面S4为轭部包裹部121的一个轴向端面，面S3与面S4对应平齐)。由此，可以降低加工难度，提高生产效率。
[0044] 在本实用新型的一些实施例中，如图1-图3所示，齿部包裹部122的内周面1220与齿部112的内周面1121位于同一圆周面上，以使齿部112的内周面1121未被包裹件12包裹。由此，可以减少包裹件12对铁芯本体11的内孔10的占用，从而提高了定子铁芯1用于容纳转子的空间，保证电机性能。当然，本实用新型不限于此，齿部包裹部122的内周面1220还可以位于齿部112的内周面1121的内侧，从而使得齿部112的内周面1121也被包裹件12包裹，此时，铁芯本体11就全部被包裹件12包裹。
[0045] 在本实用新型的一些实施例中，如图1-图2所示，铁芯本体11可以包括至少两个单体110，每个单体110均由硅钢片叠置出，至少两个单体110沿轭部111的周向依次排列且拼接出铁芯本体11，此时，轭部111为至少两个且均每个轭部111均为弧形(可以是优弧形、半圆弧形、劣弧形)，全部轭部111首尾相接为环形。
[0046] 由此，便于定子绕组2的绕制，降低生产难度，提高生产效率。例如在图2所示的一个具体示例中，其中一个单体110可以为大体半圆形结构，且由多个大体半圆形的硅钢片(即包括多个齿片和半圆形轭片的硅钢片)沿轴向叠压成形。此外，铁芯本体11还可以并不由多个单体110拼合而成，例如，铁芯本体11还可以直接由多个大体环形的硅钢片(即包括多个齿片和环形轭片的硅钢片)叠置出。
[0047] 此外，需要说明的是，当铁芯本体11由多个单体110装配而成时，包裹件12可以先分别包裹在每个单体110上获得多个铁芯单体B，然后向每个铁芯单体B上绕制定子绕组2获得多个定子单体C(如图6所示)，之后再将多个定子单体C装配，获得定子100(如图7所示)，由此，可以简单便捷地实现定子绕组2的绕制，提高定子100的生产效率。当然，本实用新型不限于此，在本实用新型的其他实施例中，还可以先将铁芯本体11装配完成，再加工包裹件12，然后再绕制定子绕组2。
[0048] 在本实用新型的一些实施例中，包裹件12可以由软磁材料冲制而成，由此，方便加工。当然，本实用新型不限于此，还可以采用其他方式加工包裹件12，例如还可以采用金属注射的方式加工包裹件12等，这里不作限定。另外，当铁芯本体11由硅钢片叠置而成时，如果采用冲制工艺加工包裹件12，可以首先将硅钢片叠压形成铁芯本体11(或单体110)，之后，利用冲模工具在铁芯本体11(或单体110)的周围将软磁材料冲制成包裹件12，由此，铁芯本体11和包裹件12的连接可靠性高，且无需装配，生产效率高。
[0049] 下面，描述根据本实用新型实施例的定子100。
[0050] 如图7所示，定子100包括上述第一方面实施例的定子铁芯1和绕制于定子铁芯1的定子绕组2。例如，当包裹件12不包裹轭部111的外周面时，定子绕组2可以缠绕于包裹有包裹件12的齿部112；又例如，当包裹件12还包裹轭部111的外周面时，定子绕组2缠绕于包裹有包裹件12的轭部111。由此，根据本实用新型实施例的定子100，可以省去绝缘框架，降低生产成本，提高生产效率。
[0051] 此外，需要说明的是，根据本实用新型上述实施例的定子100，适用于电机，因此本实用新型还提出了一种电机，根据本实用新型实施例的电机，除了包括上述定子100以外，还可以包括转子，转子可转动地设在定子铁芯1的内孔10内(即电机为内转子式电机)。由此，由于电机中的定子100的成本较低、生产效率较高，从而使得电机整体的生产成本降低，生产效率提高。根据本实用新型实施例的电机的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
[0052] 下面，描述根据本实用新型一个具体实施例的定子100。
[0053] 如图7所示，定子100包括定子铁芯1及缠绕在定子铁芯1上的定子绕组2，其中，定子铁芯1包括铁芯本体11和包裹件12，其中，铁芯本体11由多个铁芯冲片(如硅钢片)叠置而成，包裹件12由软磁材料冲制而成且包裹铁芯本体11。在加工时，可以将多个硅钢片叠压形成铁芯本体11，之后，再利用冲模工具在铁芯本体11的周围将软磁材料冲制成包裹件12，此时，铁芯本体11与包裹件12形成一个整体结构且大部分外表面绝缘，从而可以省去绝缘框架，之后可以将定子绕组2缠绕在包裹有包裹件12的轭部111上。
[0054] 结合图6-图7，定子绕组2为环形绕组，且缠绕在包裹有包裹件12的轭部111上，从而使得包裹件12处于铁芯本体11和定子绕组2之间，以起到绝缘的作用。为方便绕线，结合图7，铁芯本体11可以包括两个单体110，每个单体110上均包裹有包裹件12构成两个铁芯单体B，对每个铁芯单体B分别绕线完毕后获得两个定子单体C，再将两个定子单体C装配成一个整体，形成具有定子绕组2的完整定子100。由此，装配效率高。
[0055] 在本示例中，齿部包裹部122的内包裹段1222的轴向长度L1可以大于轭部包裹部121的轴向长度L2。包裹件12的齿部包裹部122的内周面1220可以与齿部112的内周面1121在同一圆周面上，另外，考虑节省包裹件12所需的软磁材料的用量，轴向延伸部A的径向高度h1可以小于齿部包裹部122的径向高度h2，即轴向延伸部A的径向高度h1可以小于齿部
112的径向高度。
112的径向高度。
[0056] 综上，根据本实用新型上述实施例的定子100，能够有效利用铁芯本体11的轴向端部空间(即同时具有定子绕组2和轴向延伸部A)，从而增加了电机电枢长度，可以减少绕组匝数、降低定子绕组2的成本，此外还可以省去绝缘框架，进一步降低生产成本，提高生产效率。
[0057] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0058] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。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或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
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