CN204732983U - 定子和电动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供定子和电动机。该定子能够将线圈容易地安装于齿部，且能够降低运行中产生于芯体的应力集中。定子包括：芯体，其具有环状的背轭、和自该背轭向径向内侧延伸且在周向上排列的多个齿部；和线圈，其卷绕于每个齿部。芯体具有在周向上排列的多个分割芯体。每个分割芯体具有齿部、和自齿部的径向外侧的端部向周向第1侧延伸的分割背轭。分割背轭的径向宽度在齿部的周向宽度以下。在分割背轭的周向第2侧的端部设有连接面，该连接面为自齿部的周向第2侧的侧面延伸至分割背轭的外周面的平面或凸面。

Description

定子和电动机

技术领域

本实用新型涉及包括有具有分割芯体的芯体的定子、和电动机。

背景技术

公知有一种包括芯体的定子，该芯体包括在周向上被分割的多个分割芯体(例如日本特开2001－218429号公报、日本特开2001－238376号公报、以及日本特开2003－134701号公报)。

实用新型内容

实用新型要解决的问题

作为在定子的芯体上安装线圈的方法，存在有在设于芯体的齿部直接卷绕线圈的方法、和预先制作环状的线圈单元并将该线圈单元嵌入齿部的方法。从制造效率的观点来看，存在期望后者的方法的情况。在该情况下，谋求一种具有能够将线圈单元容易地安装于齿部、且能够降低运行中产生于芯体的应力集中的构造的定子。

用于解决问题的方案

根据本实用新型的一实施方式，电动机的定子包括：芯体，其具有环状的背轭、和自该背轭向径向内侧延伸且在周向上排列的多个齿部；和多个线圈，其分别卷绕于多个齿部。芯体具有在周向上排列的多个分割芯体。

多个分割芯体分别具有：齿部；和分割背轭，其自该齿部的径向外侧的端部向周向第1侧延伸，构成背轭的一部分。分割背轭的径向宽度在齿部的周向宽度以下。在分割背轭的作为与周向第1侧相反的一侧的周向第2侧的端部设有连接面，该连接面为自齿部的周向第2侧的侧面延伸至分割背轭的外周面的平面或凸面。

连接面可以为凸曲面。在分割背轭的周向第1侧的端部还可以设有具有与连接面相对应的形状的部分。连接面可以不包括位于比齿部的侧面靠周向第2侧的位置的部分、和位于比分割背轭的外周面靠径向外侧的位置的部分。

在连接面上可以形成有自该连接面向内侧凹陷的凹部。在分割背轭的周向第1侧的端部可以形成有能够与凹部嵌合的凸部。根据本实用新型的其他的实施方式，电动机包括上述的定子。

根据本实用新型的定子能够将线圈容易地安装于齿部，且能够降低运行中产生于芯体的应力集中。

附图说明

本实用新型的上述或其他的目的、特征、以及优点通过参照附图并说明以下的较佳的实施方式，能够进一步明确。

图1是从轴向观察到的本实用新型的一实施方式的定子的外观图。

图2是图1所示的分割芯体的放大图。

图3是表示本实用新型的一实施方式的定子的制造方法的流程图。

图4是表示使线圈贯穿分割芯体的分割背轭后的状态的立体图。

图5是表示将线圈嵌入于分割芯体的齿部的状态的立体图。

图6是从轴向观察到的本实用新型的另一实施方式的定子的外观图。

图7是图6所示的分割芯体的放大图。

图8是图7所示的分割芯体的立体图。

图9是用于说明图6所示的定子的组装方法的图。

具体实施方式

以下，根据附图详细地说明本实用新型的实施方式。首先，参照图1说明本实用新型的一实施方式的定子10。另外，以下说明中的轴向表示沿着定子10的中心轴线O的方向。另外，径向表示以中心轴线O为中心的圆的半径方向。另外，周向表示以中心轴线O为中心的圆的圆周方向。

定子10与以能够转动的方式配置于该定子10的径向内侧的转子(未图示)一起构成电动机(未图示)。定子10具有芯体12、和多个线圈14。芯体12具有在周向上排列的多个分割芯体20。在本实施方式中，芯体12具有共计12个分割芯体20。

接着，参照图2说明分割芯体20。另外，图2中的箭头A所指的方向表示朝向径向外侧的方向，箭头B所指的方向表示朝向周向第1侧的方向。分割芯体20具有沿径向延伸的齿部22、和自齿部22的径向外侧的端部向周向第1侧延伸的分割背轭24。

齿部22具有周向第1侧的侧面26、和与周向第1侧相反的一侧的周向第2侧的侧面28。侧面26为自径向内侧的端缘30沿径向延伸至径向外侧的端缘32的平面。同样，侧面28为自径向内侧的端缘34沿径向延伸至径向外侧的端缘36的平面。在齿部22的径向内侧的端部形成有自该齿部22朝向周向两侧突出的楔部38。

分割背轭24为圆弧状的构件，具有内周面42和外周面48。内周面42为自端缘32沿周向延伸至周向第1侧的端缘40的圆弧面。另一方面，外周面48为自周向第2侧的端缘44沿周向延伸至周向第1侧的端缘46的圆弧面。

在本实施方式中，分割背轭24在径向上的宽度50(相当于内周面42与外周面48之间的最短距离)设定为在齿部22的周向上的宽度52(相当于侧面26与侧面28之间的最短距离)以下。

在此，分割背轭24的周向第2侧的端部形成有自齿部22的侧面28延伸至分割背轭24的外周面48的连接面54。更具体而言，连接面54为自侧面28的径向外侧的端缘36以向与端缘32相反的一侧鼓出的方式弯曲并延伸至外周面48的周向第2侧的端缘44的凸曲面。连接面54可以是具有预先规定的曲率半径的圆弧面，另外，也可以由将具有彼此不同的曲率半径的多个曲面连续地连接而成的曲面构成。

另一方面，在分割背轭24的周向第1侧的端部设有具有与连接面54相对应的形状的凹曲面56。凹曲面56具有与连接面54互补的形状，自端缘40以向分割背轭24的内侧凹陷的方式弯曲并延伸至端缘46。

再次参照图1，共计12个分割芯体20在周向上排列从而构成芯体12。在该状态下，一个分割芯体20的连接面54与在周向第2侧相邻的另一个分割芯体20的凹曲面56抵接。

在周向上彼此相邻的两个分割芯体20在连接面54与凹曲面56之间焊接，而彼此固定。其结果，如图1所示，分割芯体20在周向上相连且彼此固定，由此，分割背轭24相连成环状，而构成芯体12的背轭58。另外，设于每个分割芯体20的齿部22配置为：自芯体12的背轭58向径向内侧延伸，且在周向上以大致相等间隔排列。

接着，参照图3～图5，说明定子10的制造方法。在步骤S1中，使用者将线圈14预先制作为一个线圈单元。例如，使用者使用自动线圈卷绕机等将导线卷绕为环状，将线圈14自动制作为环状的线圈单元。

这样制作成的线圈14具有中心孔62，该中心孔62具有宽度64。该宽度64设定为大于分割背轭24的宽度50，且小于楔部38的周向宽度。

在步骤S2中，使用者制作上述的分割芯体20。例如，使用者通过冲压加工等制作分割芯体20。在步骤S3中，使用者将线圈14外套于分割背轭24。具体而言，使用者使分割背轭24贯穿线圈14的中心孔62。其结果，如图4所示，线圈14外套于分割背轭24。

在步骤S4中，使用者使线圈14沿着连接面54移动，从而外套于齿部22。具体而言，使用者从图4所示的状态开始使线圈14以自图4的纸面上方侧看朝向逆时针方向转动的方式朝向齿部22移动。

在此，如上所述，连接面54由凸曲面构成。根据该结构，使用者能够使线圈14顺畅地向逆时针方向转动，其结果，能够使线圈14顺畅地沿连接面54移动，从而外套于齿部22。由此，制作图5所示的分割芯体20和线圈14的组装体65。

另外，如上所述，分割背轭24的宽度50设定为在齿部22的宽度52以下，且线圈14的中心孔62的宽度64设定为大于分割背轭24的宽度50且小于楔部38的周向宽度。

而且，在线圈14的中心孔62的宽度64设定为小于齿部22的宽度52的情况下，在使用者使线圈14沿连接面54移动的过程中，线圈14的中心孔62逐渐扩宽，其结果，线圈14外套于齿部22。根据该结构，使用者能够将线圈14顺畅且容易地外套于宽度比中心孔62的宽度大的齿部22。

在步骤S5中，使用者将在步骤S4中制作的组装体65以在周向上排列的方式彼此连结。作为一个例子，使用者通过使一个分割芯体20的凹曲面56与另一个分割芯体20的连接面54抵接且进行焊接，从而将多个分割芯体20彼此连结。其结果，能够制作图1所示的定子10。

另外，作为另一个例子，使用者还可以通过如图1所示地使多个分割芯体20在周向上排列，且以覆盖这些分割芯体20的外周面48的方式自径向外侧压入固定环(未图示)，从而将多个分割芯体20彼此固定。

根据本实施方式，将线圈14预先制作为线圈单元，能够将该线圈14自分割芯体20的分割背轭24顺畅地外套于齿部22。由此，能够使线圈14的制作自动化，并且能够容易地将线圈14安装于齿部22，因此，能够提高定子10的制造效率。

另外，根据本实施方式，连接面54由自侧面28的端缘36平滑且连续地延伸至外周面48的端缘44的凸曲面构成。根据该结构，能够避免在连接面54产生应力集中，因此，能够提高定子10运行时的芯体12的强度。

另外，根据本实施方式，在分割背轭24的周向第1侧的端部设有与连接面54相对应的形状的凹曲面56。根据该结构，在组装定子10的情况下，使一个分割芯体20的连接面54与在周向第2侧相邻的另一个分割芯体20的凹曲面56彼此紧密地嵌合而连结。由此，能够提高定子10运行时的芯体12的强度。

另外，并不限定于上述的连接面54，能够将各种方式的连接面应用于分割芯体20。对此，参照图2进行说明。例如，分割芯体20还可以具有自侧面28的端缘36延伸至外周面48的端缘44的作为平面的连接面66。另外，分割芯体20还可以具有以比上述的连接面54向外侧鼓出的方式弯曲并延伸的作为凸曲面的连接面68。

从在上述的步骤S4中使线圈14容易外套于齿部22的观点来看，这些连接面54、66、68还可以构成为不包括位于比齿部22的侧面28靠周向第2侧的位置的部分、和位于比分割背轭24的外周面48靠径向外侧的位置的部分。

换言之，连接面54、66、68构成为在区域70内延伸，该区域70由自端缘36延伸至端缘44的虚拟平面(即连接面66)、使侧面28向径向外侧延长而成的虚拟延长面28’、以及使外周面48向周向第2侧以相同曲率延长而成的虚拟延长面48’包围。

接着，参照图6说明本实用新型的另一实施方式的定子80。另外，对与上述的实施方式相同的要素标注相同的附图标记并省略详细的说明。定子80具有芯体82和多个线圈14。芯体82具有在周向上排列的共计12个分割芯体90。

接着，参照图7和图8说明分割芯体90。另外，图7和图8中的箭头A所指的方向表示朝向径向外侧的方向，箭头B所指的方向表示朝向周向第1侧的方向。分割芯体90具有齿部22、自齿部22的径向外侧的端部向周向第1侧延伸的分割背轭92。

分割背轭92为圆弧状的构件，且具有内周面94和外周面96。内周面94为自端缘32向周向延伸至周向第1侧的端缘98的圆弧面。外周面96为自周向第2侧的端缘100沿周向延伸至周向第1侧的端缘102的圆弧面。与上述的实施方式相同，分割背轭92在径向上的宽度104设定为在齿部22的周向上的宽度52以下。

在分割背轭92的周向第2侧的端部上形成有自齿部22的侧面28的端缘36延伸至分割背轭92的外周面96的端缘100的连接面106。该连接面106为以向与端缘32相反的一侧鼓出的方式弯曲并延伸的凸曲面。

在本实施方式中，在该连接面106上形成有自该连接面106向内侧凹陷的凹部108。该凹部108形成沿轴向贯通分割芯体90。利用该凹部108使连接面106分断为第1连接面106a和第2连接面106b。

另一方面，在分割背轭92的周向第1侧的端部上设有具有与连接面106相对应的形状的凹曲面110。凹曲面110具有与连接面106互补的形状，以朝向分割背轭92的内侧凹陷的方式弯曲并延伸。

在凹曲面110上形成有自该凹曲面110朝向外侧突出的凸部112。该凸部112具有能够与上述的凹部108嵌合的形状。利用该凸部112，使凹曲面110分断为第1凹曲面110a和第2凹曲面110b。更具体而言，第1凹曲面110a具有与第1连接面106a互补的形状，第2凹曲面110b具有与第2连接面106b互补的形状。

再次参照图6，分割芯体90在周向上排列，从而构成芯体82。在该状态下，一个分割芯体90的凸部112嵌入在周向第1侧相邻的另一个分割芯体90的凹部108内。

另外，一个分割芯体90的第1连接面106a和第2连接面106b分别与在周向第2侧相邻的另一个分割芯体90的第1凹曲面110a和第2凹曲面110b抵接。由此，在本实施方式中，在周向上彼此相邻的分割芯体90通过凸部112与凹部108间的卡合而彼此连结。

接着，参照图3和图6～图9，说明定子80的制造方法。另外，对于步骤S1～步骤S4，由于与上述的定子10的制造方法相同，因此省略详细的说明。在步骤S5中，使用者将在步骤S4中制作的分割芯体90和线圈14的组装体114(图9)以在周向上排列的方式彼此连结。

具体而言，如图9所示，使用者将一个组装体114的分割芯体90的凸部112定位于另一个组装体114的分割芯体90的凹部108，如箭头C所示，使一个组装体114朝向另一个组装体114移动，将凸部112压入凹部108内。

由此，凸部112与凹部108卡合，从而使组装体114彼此连结。由此，多个组装体114以在周向上相连的方式彼此连结，从而制作图6所示的定子80。根据本实施方式，由于仅通过将凸部112压入凹部108能够将组装体114彼此连结，因此，能够使组装作业变得容易，并且能够提高芯体82的结合强度。

另外，在上述的实施方式中，说明了由凸曲面或平面构成连接面的情况，但并不限定于此，还可以由使多个平面彼此连接而成的多边形状的凸面、将这样的多边形凸面的角形成圆角(即R)而成的凸面等构成。

以上，通过实用新型的实施方式说明了本实用新型，但上述的实施方式并不限定权利要求的实用新型。另外，将在本实用新型的实施方式的中所说明的特征组合而成的方式也能够包含在本实用新型的技术范围内。然而，这些特征的全部组合并不是在实用新型的解决方案中所必须的。而且，本领域技术人员也明确的是，能够对上述的实施方式加以各种变更或改进。

另外，权利要求书、说明书、以及附图中所示的装置、系统、程序、以及方法中的动作、顺序、步骤、工序以及阶段等的各处理的实行顺序中并没有特定地表示“之前”、“事先”等，另外，需要留意的是只要不是将之前的处理的输出应用在后面的处理中，就能够以任意的顺序实现。即使对于权利要求书、说明书、以及附图中的动作流程，为了方便而使用了“首先、”、“接着、”等进行了说明，但是并不表示必须以该顺序进行实施。

Claims (6)

1.一种定子，其用于电动机，其特征在于，

该定子包括：

芯体，其具有环状的背轭、和自该背轭向径向内侧延伸且在周向上排列的多个齿部；和

多个线圈，其分别卷绕于上述多个齿部，

上述芯体具有在周向上排列的多个分割芯体，

上述多个分割芯体分别具有：

上述齿部；和

分割背轭，其为自该齿部的径向外侧的端部向周向第1侧延伸，且构成上述背轭的一部分的分割背轭，该分割背轭的径向宽度在上述齿部的周向宽度以下，

在上述分割背轭的作为与上述周向第1侧相反的一侧的周向第2侧的端部设有连接面，该连接面为自上述齿部的上述周向第2侧的侧面延伸至上述分割背轭的外周面的平面或凸面。

2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，

上述连接面为凸曲面。

3.根据权利要求1或2所述的定子，其特征在于，

在上述分割背轭的上述周向第1侧的端部设有具有与上述连接面相对应的形状的部分。

4.根据权利要求1或2所述的定子，其特征在于，

上述连接面不包括位于比上述齿部的上述侧面靠上述周向第2侧的位置的部分、和位于比上述分割背轭的外周面靠径向外侧的位置的部分。

5.根据权利要求1或2所述的定子，其特征在于，

在上述连接面上形成有自该连接面向内侧凹陷的凹部，

在上述分割背轭的上述周向第1侧的端部形成有能够与上述凹部嵌合的凸部。

6.一种电动机，其特征在于，

该电动机包括权利要求1～5中任一项所述的定子。