CN1759522A - 往复式电机的定子 - Google Patents
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Abstract
往复式电机的定子包括：环形绕线架，其上包括绕组线圈；多个单元叠层组件，分别由多个叠片构成，而且在圆周方向连接到绕线架；固定装置，与绕线架集成形成，而且用于将单元叠层组件固定到绕线架；以及内部铁心，在其本身与单元叠层组件的内表面形成的圆形内部圆周表面之间，以某个间隔，插入外部铁心内，因此，可以轻而易举地组装部件，可以减少组装处理的数量和部件的数量。
Description
技术领域
本发明涉及一种往复式电机，本发明特别地涉及一种可以减少部件的数量和组装处理的数量，而且还可以在组装过程中减小各部件的尺寸误差的往复式电机定子。
背景技术
电机将电能变换为动能。电机可以分类为：旋转式电机，用于将动能变换为旋转动力(movement force)；以及往复式电机，用于将动能变换为直线动力。
图1、2示出往复式电机的一个实施例。如图所示，往复式电机包括：定子(S)，包括外部铁心100和插入外部铁心100内的内部铁心200；以及动体300，可动地插在定子的外部铁心100与内部铁心200之间。动体300包括：永久磁铁310和支承该永久磁铁310的磁框320。绕组线圈400和围绕其缠绕绕组线圈400的绕线架510连接到外部铁心100的内部，而且绕组线圈400可以连接到内部铁心200。
以具有某个直径和某个宽度的圆柱形形成外部铁心100。当在圆周方向观看时，外部铁心100包括：开口槽110，向内开口，以便绕组线圈400和绕线架410位于其内；通路部分120，开口槽110的外侧，磁通通过其；以及磁极部分130，通路部分120的两个端部，用于形成磁极。
以某个宽度的圆柱形形成内部铁心200。当在圆周方向观看时，内部铁心200是具有某个宽度和某个长度的矩形。
绕线架410成型为环形，而且以导向围绕绕线架410缠绕多匝的方式，形成绕组线圈400。
未说明的参考编号411、140分别是端子部分和固定环。
现在，说明往复式电机的运行过程。
在对往复式电机加电时，电流流过绕组线圈400，因此，流过绕组线圈400的电流使得围绕绕组线圈400产生磁通。沿外部铁心和内部铁心200的通路部分120，围绕绕组线圈400产生的磁通形成闭环回路。
利用因为电流流过绕组线圈400而沿外部铁心和内部铁心200的通路部分120产生的磁通与动体的永久磁铁310之间的相互作用，在轴向，对永久磁铁310施加力。对永久磁铁310施加的力使永久磁铁310和磁框320在轴向运动。此外，交替改变对绕组线圈400施加电流的方向，从而使动体300直线往复运动。
构成定子(S)的外部铁心100和内部铁心200可以是各种形状的，而且可以利用各种生产方法生产它们。为了将磁通的损耗降低到最小，通常，通过层叠规定形状的薄板制造定子的外部铁心100和内部铁心200。
图3是示出定子的未组装外部铁心的透视图。
如图所示，以在环形绕线架410上层叠规定形状的多个叠片(L1)的方式，形成外部铁心100，而且固定环140分别连接到叠层组件的两侧。叠片(L1)在径向交替层叠在绕线架410上。叠层组件被成型为圆柱形。
当在径向交替层叠多个叠片(L1)时，形成定子的这种外部铁心100，而固定环140连接到叠层组件的两侧。因此，难以组装外部铁心，而且组装该外部铁心花费大量时间，因此，降低了其生产率。
图4示出定子的另一个实施例。
如图所示，以多个叠片(L2)构成某个厚度的单元叠层组件(LU1)，单元叠层组件(LU1)在径向连接到环形绕线架410，而且固定环140分别连接到多个单元叠层组件(LU1)的两侧的方式，形成定子的外部铁心。
利用多个叠片12，弯曲形成单元叠层组件(LU1)的内表面和外表面。连接到绕线架410的单元叠层组件的内表面形成圆，而其各外表面互相分离，其间保持某个间隔。
绕线架410包括：环形主体412，在其内，在圆周方向具有环形绕组槽(未示出)；以及环形盖板413，用于覆盖环形主体412的绕组槽。绕组线圈400位于环形主体412的绕组槽内，而在环形主体412的一侧上形成端子部分411.
与上述环形外部铁心100相比，这种结构较容易组装，因为单元叠层组件(LU1)连接到绕线架410。
然而，以单元叠层组件(LU1)连接到绕线架410，然后，环形固定环140分别连接到单元叠层组件(LU1)的两侧的方式，形成定子的这种外部铁心。因此，难以精密制造固定环140，而且使固定环140固定连接到单元叠层组件(LU1)的两侧的组装操作变得非常复杂和困难。即，利用在构成单元叠层组件(LU1)的每个叠片(L2)上形成的凹槽，形成环形槽150，该环形槽150形成在单元叠层组件(LU1)上，在其上连接固定环140。此时，在每个叠片12上形成凹槽以及使固定环140连接到该凹槽复杂而且困难，从而恶化了组装生产率。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种可以减少部件的数量和组装处理的数量的往复式电机定子。
本发明的另一个目的是提供一种可以在组装过程中减小部件的尺寸误差，而且可以简化组装操作的往复式电机的定子。
为了实现上述目的，提供了一种往复式电机的定子，包括：环形绕线架，其上包括绕组线圈；多个单元叠层组件，分别由多个叠片构成，而且在圆周方向连接到绕线架；固定装置，与绕线架集成形成，而且用于将单元叠层组件固定到绕线架；以及内部铁心，以离开单元叠层组件的内表面形成的圆形内部圆周表面的某个间隔，插入外部铁心内。
附图说明
图1、2分别是示出通用往复式电机的剖视图和主视图；
图3是示出根据传统技术的一个实施例的往复式电机的未组装定子的透视图；
图4是示出根据传统技术的另一个实施例的往复式电机定子的主视图；
图5、6是示出具有根据本发明一个实施例的定子的往复式电机的剖视图和主视图；
图7是示出往复式电机的部分切开定子的透视图；
图8是示出根据本发明另一个实施例的往复式电机的部分切开定子的透视图；以及
图9、10是分别示出往复式电机定子的部分固定部分的平面图。
具体实施方式
下面，将参考附图所示的实施例详细说明根据本发明的往复式电机的定子。
图5、6是示出具有根据本发明一个实施例的定子的往复式电机的剖视图和主视图，图7是示出往复式电机的部分切开定子的透视图。利用同样的参考编号表示与传统技术中相同的部分。
如图所示，往复式电机包括：环形绕线架500，其内设置绕组线圈400；多个单元叠层组件(LU2)，分别通过层叠多个叠片构造其，而且它以圆周方向连接到绕线架500；固定装置，与绕线架500集成形成，而且用于使单元叠层片(LU2)固定到绕线架上；内部铁心200，在其本身与由单元叠层组件(LU2)的内表面形成的圆形内部圆周表面之间，以某个间隔插入外部铁心；以及动体300，可动地插在定子的单元叠层组件(LU2)与内部铁心200之间。
单元叠层组件(LU2)由两个半单元叠层组件600构成，对于绕线架500的水平方向(圆周方向)，这两个半单元叠层组件600互相对称。优选将构成半单元叠层组件600的各叠片成型为同样的形状。
单元叠层组件(LU2)可以被分割为两个，但是也可以集成在一起，而且可以以各种形状实现它。
构成半单元叠层组件600的叠片包括：半通路部分610，具有某个宽度和某个长度；侧通路部分620，从半通路部分610伸出、以直角弯曲形成；以及磁极部分630，侧通路部分620的端部。
可以以各种形状实现磁极部分630、侧通路部分620的端部的形状。
半单元叠层组件600位于绕线架500上，其中半通路部分610的各端部互相接触，而且两个半单元叠层组件600构成一个单元叠层组件(LU2)。
绕线架500包括：环形主体部分510，具有绕组线圈位于其内的环形绕组槽511；覆盖部分520，用于覆盖环形主体部分的绕组槽511；以及完全固定部分530，从覆盖部分520伸出形成，用于通过覆盖单元叠层组件(LU2)的整个外表面，将单元叠层组件(LU2)固定到绕线架上。
绕线架的完全固定部分530是固定装置。
绕线架500由具有绝缘性的模制材料构成。
在围绕绕线架的环形主体部分510将导线缠绕多匝时，形成绕组线圈400。
以某个厚度和某个宽度的环形形成覆盖部分520，而且是形成的覆盖部分520的宽度与环形主体部分510的宽度相同。
在将两个分离的半单元叠层组件600连接到绕线架500，以致半单元叠层组件的半通路部分610的各端互相接触时，形成单元叠层组件(LU2)。然后，叠层组件600的半通路部分610的内侧接触绕线架500的覆盖部分520，而侧通路部分620的内侧接触绕线架的环形主体部分510的侧面。即，单元叠层组件(LU2)连接到绕线架，使构成单元叠层组件(LU2)的叠片(L3)对着绕线架的中心。
绕线架的完全固定部分530具有某个厚度，而且被形成为带状，其宽度与覆盖部分520的宽度相同。完全固定部分530覆盖其上构成单元叠层组件(LU2)(叠片的半通路部分)的两个半单元叠层组件600互相接触的部分。此时，单元叠层组件(LU2)的两个表面和外表面粘合到完全固定部分530，而完全固定部分530凸出。
在绕线架的环形主体部分510上形成多个通过其排出湿气的排出口540。
利用完全固定部分530，多个单元叠层组件(LU2)分别固定连接到绕线架500。
图8示出固定装置的另一个实施例。利用同样的参考编号表示与上述实施例中的部分相同的部分。
如图所示，从绕线架500的覆盖部分520伸出形成固定装置，而且该固定装置包括部分固定部分550，用于通过覆盖单元叠层组件(LU2)的两侧的各部分，将单元叠层组件(LU2)固定到覆盖部分。
以同样的形状形成用于分别将单元叠层组件(LU2)的两侧固定到绕线架的部分固定部分550。
部分固定部分550具有某个厚度和某个宽度，而且其宽度与绕线架的覆盖部分520的宽度相同。
部分固定部分550覆盖单元叠层组件(LU2)的一个侧面和其外部圆周表面的一部分。部分固定部分550的内表面粘合到单元叠层组件(LU2)的一个侧面及其外部圆周表面。部分固定部分550从单元叠层组件(LU2)凸出。
优选地，部分固定部分550覆盖单元叠层组件(LU2)的外表面的1/3。
此外，如图9所示，所形成的用于固定单元叠层组件(LU2)的两侧的部分固定部分550的各端是直的。
作为部分固定部分的不同修改例子，如图10所示，所形成的用于固定单元叠层组件(LU2)的两侧的部分固定部分550的各端是弯曲的，而且所形成的两个部分固定部分550的各条曲线互相对称。
利用具有绝缘性的模制材料形成设置了部分固定部分550的绕线架500。
如果利用过模制(over-molding)方法形成部分固定部分550，则可以防止其因为冷却引起的收缩产生的变形，但是，完全固定部分530可能发生这种变形。
以某个宽度的圆柱形，形成内部铁心200。内部铁心200是由多个具有某个宽度和某个长度的四边形叠片构成的叠层组件。
现在，说明用于制造上述往复式电机定子的一种典型方法。
首先，多个单元叠层组件(LU2)连接到绕组线圈400位于其上的绕线架500。此时，在绕线架上还未形成完全固定部分530或者部分固定部分550。单元叠层组件(LU2)由两个半单元叠层组件600构成，而且这两个半单元叠层组件600连接到绕线架500，以便互相接触。构成叠层组件600的叠片(L3)的内表面接触绕线架的覆盖部分520，而叠片的侧通路部分620的内表面接触绕线架500的侧面。与绕线架500相连的单元叠层组件(LU2)的内表面形成圆柱形的内部圆周表面。
在绕线架和多个单元叠层组件上，过模制具有绝缘性的模制材料。完全固定部分、固定装置意味着模制材料部分覆盖单元叠层组件。
在形成部分固定部分550、固定装置时，仅在单元叠层组件(LU2)两侧的一部分上过模制模制材料。
然后，冷却模制材料。
下面将说明根据本发明的往复式电机定子的运行效果。
在根据本发明的往复式电机的定子上，通过伸出形成绕线架500的一侧，将多个连接到绕线架500的单元叠层组件(LU2)固定连接到绕线架500。因此，相对减少了部件的数量，而且简化了组装过程。
即，在传统技术中，在每个单元叠层组件(LU2)上分别形成环形槽150，而且通过压固定环140，将圆形固定环140插入环形槽150内。因此，必须使环形槽150的尺寸与固定环140的尺寸环形配合，因此，使得制造过程复杂，而且需要较多的部件。然而，根据本发明中，不需要单元叠层组件(LU2)的环形槽150和固定环140.
此外，根据本发明，将由多个叠片(L3)构成的单元叠层组件(LU2)的尺寸变形降低到最小，因此，可以使其内插入动体300的、外部铁心与内部铁心之间的间隙保持固定。
特别是，由于本发明具有可以利用过模制生产的结构，所以在利用过模制，将多个单元叠层组件(LU2)固定到绕线架上时，可以缩短组装时间，而且可以减少组装处理的数量。
如上所述，在根据本发明制造的往复式电机定子上，容易组装各部件，而且组装处理的数量和部件的数量较少，因此，提高了组装生产率，降低了制造成本，因此，增强了产品的竞争力。
此外，根据本发明，由于在组装时，减小了部件的尺寸误差，所以提高了产品的可靠性。
本技术领域内的技术人员明白，在不脱离本发明实质范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变更。因此，本发明意在涵盖落入所附权利要求及其等同限定的本发明范围内的本发明的修改和变更。
Claims (17)
1.一种往复式电机的定子，包括：
绕线架，形成为环形，而且其中设置了绕组线圈；
多个单元叠层组件，分别由多个叠片构成，而且在圆周方向连接到绕线架；
固定装置，与绕线架集成形成，而且用于将单元叠层组件固定到绕线架；以及
内部铁心，在其本身与单元叠层组件的内表面形成的圆形内部圆周表面之间，以某个间隔，插入外部铁心内。
2.根据权利要求1所述的定子，其中单元叠层组件包括两个相对于绕线架的水平方向互相对称的半单元叠层组件。
3.根据权利要求2所述的定子，其中用于构造半单元叠层组件的叠片包括：
半通路部分，具有某个宽度和某个长度；
侧通路部分，从半通路部分伸出、以直角弯曲形成；以及
磁极部分，侧通路部分的端部。
4.根据权利要求1所述的定子，其中绕线架包括：
主体部分，形成为环形，而且设置了环形绕组槽，绕组线圈位于该绕组槽内；
覆盖部分，用于覆盖环形主体部分的绕组槽；以及
完全固定部分，从覆盖部分伸出形成，而且通过覆盖单元叠层组件的整个外表面，将单元叠层组件固定到绕线架上，
其中完全固定部分是固定装置。
5.根据权利要求4所述的定子，其中完全固定部分以某个厚度从单元叠层组件的外部圆周表面凸出。
6.根据权利要求4所述的定子，其中完全固定部分的宽度与覆盖部分的宽度相同。
7.根据权利要求4所述的定子，其中绕线架由具有绝缘性的模制材料构成。
8.根据权利要求1所述的定子，其中绕线架包括：
主体部分，形成为环形，而且设置了环形绕组槽，绕组线圈位于该绕组槽内；
覆盖部分，用于覆盖环形主体部分的绕组槽；以及
部分固定部分，从覆盖部分伸出形成，而且通过覆盖单元叠层组件两侧的一部分，将单元叠层组件固定到绕线架上，
其中部分固定部分是固定装置。
9.根据权利要求8所述的定子，其中分别用于固定单元叠层组件的两侧的部分固定部分的形状相同。
10.根据权利要求8所述的定子，其中部分固定部分覆盖单元叠层组件的外表面的1/3。
11.根据权利要求8所述的定子，其中分别用于固定单元叠层组件的两侧的部分固定部分的端部是直的。
12.根据权利要求8所述的定子，其中分别用于固定单元叠层组件的两侧的部分固定部分的端部是弯曲的。
13.根据权利要求12所述的定子，其中分别位于单元叠层组件的两侧的部分固定部分的曲线互相对称。
14.根据权利要求8所述的定子，其中分别位于单元叠层组件的两侧的部分固定部分的宽度与覆盖部分的宽度相同。
15.根据权利要求8所述的定子，其中绕线架由具有绝缘性的模制材料形成。
16.根据权利要求8所述的定子，其中部分固定部分以某个厚度从单元叠层组件的外部圆周表面凸出。
17.根据权利要求1所述的定子，其中在绕线架的一侧形成多个通过其排出湿气的排出口。
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