專利名稱：電機(jī)定子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電機(jī)定子，尤其涉及一種這樣的電機(jī)定子，其中與沿圓周方向的其他齒相鄰的齒的頸部沿軸向交錯(cuò)設(shè)置。
背景技術(shù)：
圖1為示出傳統(tǒng)電機(jī)定子的立體圖，圖2為示出傳統(tǒng)電機(jī)定子局部切開(kāi)的立體圖，圖3為沿著圖1中的A-A線的剖視圖，圖4為沿著圖2中的B-B線的剖視圖。
圖1至4中所示的傳統(tǒng)電機(jī)為一種內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)，其中轉(zhuǎn)子10可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在定子20中，并由于轉(zhuǎn)子10和定子20之間的相互作用而轉(zhuǎn)動(dòng)。
轉(zhuǎn)子10包括轉(zhuǎn)子鐵芯12，其設(shè)置在定子20中以在保持預(yù)定間隙的同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)；以及多個(gè)磁體14，其沿著圓周方向嵌入到轉(zhuǎn)子鐵芯12中。
定子20包括環(huán)形磁軛22；多個(gè)齒24，其沿圓周方向設(shè)置在磁軛22的內(nèi)壁上；以及線圈26，其圍繞齒24纏繞并與外部電源電連接。
齒24包括頸部23，其從磁軛22的內(nèi)壁凸出，線圈26圍繞頸部23纏繞；以及頂端25，其設(shè)置在頸部23的端部并朝向轉(zhuǎn)子10。
齒24的頸部23的軸向端部具有外凸的弧形形狀，以使線圈26的端部彎折(end-turn)部分最小。
如圖5中所示，在此線圈26的端部彎折部分26’是凸出于齒24的頸部23的部分。因?yàn)楫?dāng)齒24的頸部23的軸向端部是扁平的時(shí)候線圈26不能與齒24的頸部23的軸向端部緊密接觸，因此會(huì)增大端部彎折部分26’。當(dāng)線圈26的端部彎折部分26’增大時(shí)，線圈26的重量就會(huì)增加而且線圈26的銅耗也會(huì)增加。
同時(shí)，如圖6中所示，齒24的頸部23的寬度23W與軸向長(zhǎng)度23L的比值優(yōu)選近似為1。
換句話說(shuō)，如圖6中所示，當(dāng)寬度23W與軸向長(zhǎng)度23L的比值近似為1時(shí)，即，當(dāng)橫截面為大致圓形的時(shí)候，繞組的重量，即線圈26的數(shù)量就會(huì)增加。
然而，如圖6中所示，由于繞組的疊層系數(shù)所造成的限制，齒24的頸部23的結(jié)構(gòu)不能具有圓形的橫截面。
在此，疊層系數(shù)由齒24之間的間隔，即線圈26所纏繞的部分的尺寸與槽S的尺寸之間的比例，來(lái)限定，且由于纏繞各齒24的線圈26之間的干擾，疊層系數(shù)通常為大約70％至80％。
為了便于參考，圖6中磁軛22的尺寸、齒24的數(shù)量、齒24的頸部的橫截面積以及線圈26的匝數(shù)均是在預(yù)定假設(shè)的情況下進(jìn)行繪制的。
然而，如上所述，在傳統(tǒng)電機(jī)的定子20中，因?yàn)辇X24的頸部23的結(jié)構(gòu)受到了疊層系數(shù)的限制，所以減少線圈26的匝數(shù)以及減少相對(duì)于相同匝數(shù)的線圈的線圈重量受到了限制。

發(fā)明內(nèi)容
因此，鑒于上述和/或其它的問(wèn)題創(chuàng)作了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種電機(jī)定子，其中齒的頸部與沿軸向相鄰的圓周方向定位的相鄰頸部未對(duì)準(zhǔn)(misaligned)，由此提高疊層系數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)提供一種電機(jī)定子可以實(shí)現(xiàn)上述和其它目的，該電機(jī)定子包括磁軛；多個(gè)齒，其沿圓周方向設(shè)置在該磁軛的圓周上；以及線圈，其圍繞所述齒纏繞；其中，所述齒的頸部的軸向長(zhǎng)度比該磁軛的軸向長(zhǎng)度短，所述線圈圍繞所述頸部纏繞；并且所述齒的頸部的軸向位置與沿圓周方向定位的相鄰齒的頸部的軸向位置不同。
優(yōu)選地，所述齒的頸部沿圓周方向互相有規(guī)律地未對(duì)準(zhǔn)。
所述齒的頸部相對(duì)于沿圓周方向定位的相鄰齒的頸部關(guān)于軸向?qū)ΨQ。
所述齒的頸部具有圓形的橫截面。
各所述齒均包括頸部；和頂端，其位于該頸部的端部，并且具有與該磁軛的軸向長(zhǎng)度相同的軸向長(zhǎng)度。
該磁軛和所述齒形成定子鐵芯，并且該定子鐵芯包括多個(gè)定子鐵芯構(gòu)件，其中該定子鐵芯沿圓周方向分成所述多個(gè)定子芯構(gòu)件，而所述定子鐵芯構(gòu)件的數(shù)量等于所述齒的數(shù)量。
各所述定子鐵芯構(gòu)件均包括一個(gè)磁軛構(gòu)件，其中該磁軛沿圓周方向等尺寸地分成與所述齒的數(shù)量相等的多個(gè)磁軛構(gòu)件；以及一個(gè)齒，其與單一一個(gè)磁軛構(gòu)件一體形成。
各所述定子鐵芯構(gòu)件均包括凸出部，其沿圓周方向從各所述定子鐵芯構(gòu)件的一側(cè)向另一個(gè)沿圓周方向定位的相鄰定子鐵芯構(gòu)件凸出；以及凹部，其形成于各所述定子鐵芯構(gòu)件的另一側(cè)，另一個(gè)沿圓周方向定位的相鄰定子鐵芯構(gòu)件的凸出部插入該凹部。
該磁軛和所述齒通過(guò)鐵粉末冶金(iron powder metallurgy)制造。
本發(fā)明的目的還可以通過(guò)提供一種電機(jī)定子來(lái)實(shí)現(xiàn)，該電機(jī)定子包括磁軛；以及多個(gè)齒，其沿圓周方向設(shè)置在該磁軛的圓周上，并具有頸部，所述線圈圍繞所述頸部纏繞；其中所述齒的頸部的軸向長(zhǎng)度比該磁軛的軸向長(zhǎng)度短，所述齒的頸部具有圓形的橫截面，且所述齒的頸部的軸向位置與沿圓周方向定位的相鄰齒的頸部的軸向位置不同。
優(yōu)選地，每個(gè)齒均包括頂端，其位于該頸部的端部，并具有與該磁軛的軸向長(zhǎng)度相同的軸向長(zhǎng)度。
該磁軛和所述齒形成定子鐵芯，該定子鐵芯包括多個(gè)定子鐵芯構(gòu)件，該定子鐵芯沿圓周方向分成所述多個(gè)定子鐵芯構(gòu)件，而所述定子鐵芯構(gòu)件的數(shù)量等于所述齒的數(shù)量。
各所述定子鐵芯構(gòu)件均包括凸出部，其沿圓周方向從各所述定子鐵芯構(gòu)件的一側(cè)向另一個(gè)沿圓周方向定位的相鄰定子鐵芯構(gòu)件凸出；以及凹部，其在各所述定子鐵芯構(gòu)件的另一側(cè)形成，另一個(gè)沿圓周方向定位的相鄰定子鐵芯構(gòu)件的凸出部插入該凹部。
該磁軛和所述齒通過(guò)鐵粉末冶金制造。
本發(fā)明的目的還可以通過(guò)提供一種電機(jī)定子來(lái)實(shí)現(xiàn)，該電機(jī)定子包括鐵粉末冶金制造的定子鐵芯，并包括磁軛；以及多個(gè)齒，其沿圓周方向設(shè)置在該磁軛的圓周上，線圈圍繞所述齒纏繞；其中所述齒的頸部的軸向位置與沿圓周方向定位的相鄰齒的頸部的軸向位置不同，且所述齒的頸部相對(duì)于沿圓周方向定位的相鄰齒的頸部關(guān)于軸向?qū)ΨQ；其中該定子鐵芯包括多個(gè)定子鐵芯構(gòu)件，該定子鐵芯沿圓周方向等尺寸地分成所述多個(gè)定子鐵芯構(gòu)件，而所述定子鐵芯構(gòu)件的數(shù)量等于所述齒的數(shù)量。
所述齒的頸部具有圓形的橫截面。
各所述齒均包括頸部；以及頂端，其位于該頸部的端部，并且具有與該磁軛的軸向長(zhǎng)度相同的軸向長(zhǎng)度。
各所述定子鐵芯構(gòu)件均包括凸出部，其沿圓周方向從各所述定子鐵芯構(gòu)件的一側(cè)向另一個(gè)沿圓周方向定位的相鄰定子鐵芯構(gòu)件凸出；以及凹部，其形成于各所述定子鐵芯構(gòu)件的另一側(cè)，另一個(gè)沿圓周方向定位的相鄰定子鐵芯構(gòu)件的凸出部插入該凹部。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)定子，因?yàn)樗鳊X的頸部與圓周方向定位的相鄰齒的頸部沿軸向隔開(kāi)，所以能夠提高繞組的疊層系數(shù)。而且，所述齒的頸部具有圓形的橫截面，從而對(duì)于相同匝數(shù)的繞組而言其可以減小繞組的重量。


從下面參考附圖對(duì)實(shí)施例的說(shuō)明，本發(fā)明的這些和/或其它目的及優(yōu)點(diǎn)將變得清楚和更容易理解，在附圖中圖1為示出傳統(tǒng)電機(jī)定子的立體圖；圖2為示出傳統(tǒng)電機(jī)定子局部切開(kāi)的立體圖；圖3為沿著圖1的A-A線的剖視圖；圖4為沿著圖2的B-B線的剖視圖；圖5為示出傳統(tǒng)電機(jī)定子的端部線圈的示意圖；圖6為示出疊層系數(shù)和繞組的重量之間的關(guān)系相對(duì)于傳統(tǒng)齒的頸部尺寸的曲線圖；圖7為示出根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的電機(jī)定子的立體圖；圖8為沿著圖7的C-C線的剖視圖；圖9為示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的電機(jī)定子局部切開(kāi)的立體圖；圖10為示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的電機(jī)定子的齒的未組裝示意圖；以及圖11為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的電機(jī)定子的制造過(guò)程的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面，將參考附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)定子的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
可以說(shuō)明本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例。因?yàn)槎ㄗ拥幕窘Y(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)電機(jī)的定子的基本結(jié)構(gòu)相同，所以將省略該基本結(jié)構(gòu)的詳細(xì)說(shuō)明。
圖7為示出根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的電機(jī)定子的立體圖，圖8為沿著圖7的C-C線的剖視圖，圖9為示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的電機(jī)定子局部切開(kāi)的立體圖，圖10為示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的電機(jī)定子的齒的未組裝示意圖，并且圖11為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的電機(jī)定子的制造過(guò)程示意圖。
下面將參考圖7至圖11對(duì)電機(jī)進(jìn)行說(shuō)明，該電機(jī)是一種內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)，其中轉(zhuǎn)子可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在定子中。
圖7至圖11中所示的電機(jī)包括環(huán)形磁軛50；齒60，其沿圓周方向設(shè)置在磁軛50的內(nèi)壁上；以及線圈70，其圍繞齒60纏繞。
齒60包括頸部62，磁軛50與頸部62連接，線圈70圍繞頸部62纏繞；以及頂端64，其連接到頸部62轉(zhuǎn)子側(cè)的端部并且朝向轉(zhuǎn)子。
齒60的頸部62的軸向端部具有外凸的圓形形狀，以使線圈70的端部彎折部分62’最小。
特別地，頸部62的軸向長(zhǎng)度62L比磁軛50的長(zhǎng)度短，且頸部62的軸向位置與相鄰齒60的頸部62的軸向位置不同，以便確保纏繞線圈70所需的空間。
上述的齒60的頸部62相對(duì)于沿圓周方向定位的相鄰齒60的頸部62關(guān)于軸向?qū)ΨQ，以便能夠確保用于線圈70的更寬的纏繞空間。而且，優(yōu)選地，齒60的頸部62沿圓周方向互相未對(duì)準(zhǔn)。
另外，因?yàn)辇X60的頸部62與圓周方向定位的相鄰齒60的頸部62沿軸向隔開(kāi)預(yù)定距離60L，從而能夠確保用于線圈70的更寬的纏繞空間，所以頸部62的橫截面可以是圓形的，以便頸部62的橫截面積不變且線圈70的重量能夠最小。
齒60的頂端64優(yōu)選具有與磁軛50相同的軸向長(zhǎng)度64L，以使銅耗能夠最小。
同時(shí)，磁軛50和齒60的結(jié)合被稱作定子鐵芯，且該定子鐵芯優(yōu)選通過(guò)鐵粉末冶金制造，以便能夠自由地設(shè)計(jì)該結(jié)構(gòu)。
另外，因?yàn)辇X60的頸部62的軸向位置與沿圓周方向定位的相鄰齒60的頸部62的軸向位置不同，所以定子鐵芯可以分為幾個(gè)部分且可以組裝，以便于設(shè)計(jì)制造定子鐵芯的模具。
換句話說(shuō)，定子鐵芯可以包括多個(gè)定子鐵芯構(gòu)件S，其中該定子鐵芯沿圓周方向分成多個(gè)定子鐵芯構(gòu)件S，定子鐵芯構(gòu)件S的數(shù)量與形成單一一個(gè)定子鐵芯的齒60的數(shù)量相等。
每個(gè)定子鐵芯構(gòu)件S可以包括一個(gè)磁軛構(gòu)件50’，其中磁軛50沿圓周方向分成與形成單一一個(gè)定子鐵芯的齒60的數(shù)量相同的多個(gè)磁軛構(gòu)件50’，且一個(gè)齒60與單一一個(gè)磁軛構(gòu)件50’一體形成，以使各定子鐵芯構(gòu)件S具有相同的結(jié)構(gòu)。
另外，單一一個(gè)定子鐵芯構(gòu)件S可以包括凸出部50a，其沿圓周方向從該單一一個(gè)定子鐵芯構(gòu)件S的一側(cè)向另一個(gè)沿圓周方向定位的相鄰定子鐵芯構(gòu)件S凸出；以及凹部50b，其在該單一一個(gè)定子鐵芯構(gòu)件S的另一側(cè)形成，另一個(gè)沿圓周方向定位的相鄰定子鐵芯構(gòu)件S的凸出部50a插入凹部50b中，以便該定子鐵芯構(gòu)件S能夠與另一個(gè)沿圓周方向定位的相鄰定子鐵芯構(gòu)件S連接。
下面將說(shuō)明具有上述結(jié)構(gòu)的根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)定子的操作。
因?yàn)辇X60的頸部62與沿圓周方向定位的相鄰齒60的頸部62隔開(kāi)，并具有圓形的橫截面，所以相對(duì)于相同匝數(shù)的繞組來(lái)說(shuō)繞組的重量和銅耗最小，或者能夠增加線圈70的匝數(shù)。
盡管未在圖中描繪出，根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)可以是轉(zhuǎn)子可轉(zhuǎn)動(dòng)地安轉(zhuǎn)在定子外側(cè)的外轉(zhuǎn)子電機(jī)。
如上所述，因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的電機(jī)定子包括磁軛；多個(gè)齒，其沿圓周方向設(shè)置在磁軛的圓周上，并且線圈圍繞齒纏繞，尤其是，齒的頸部比磁軛短，且與沿圓周方向定位的相鄰齒沿軸向隔開(kāi)，所以能夠提高繞組的疊層系數(shù)，由此齒的頸部可以具有圓形的橫截面，以便相對(duì)于相同匝數(shù)的繞組來(lái)說(shuō)能夠減小繞組的重量。
盡管為了示意的目的已經(jīng)公開(kāi)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，在不脫離所附權(quán)利要求書(shū)中所公開(kāi)的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，各種修改、添加和替換都是可能的。
權(quán)利要求
1.一種電機(jī)定子，包括磁軛；多個(gè)齒，其沿圓周方向設(shè)置在該磁軛的圓周上；以及線圈，其圍繞所述齒纏繞；其中，所述齒的頸部的軸向長(zhǎng)度比該磁軛的軸向長(zhǎng)度短，所述線圈圍繞所述頸部纏繞；并且所述齒的頸部的軸向位置與沿圓周方向定位的相鄰齒的頸部的軸向位置不同。
2.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)定子，其中所述齒的頸部沿圓周方向互相有規(guī)律地未對(duì)準(zhǔn)。
3.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)定子，其中所述齒的頸部相對(duì)于沿圓周方向定位的相鄰齒的頸部關(guān)于軸向?qū)ΨQ。
4.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)定子，其中所述齒的頸部具有圓形的橫截面。
5.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)定子，其中各所述齒均包括頸部；以及頂端，其位于該頸部的端部，并且具有與該磁軛的軸向長(zhǎng)度相同的軸向長(zhǎng)度。
6.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)定子，其中該磁軛和所述齒形成定子鐵芯，并且該定子鐵芯包括多個(gè)定子鐵芯構(gòu)件，其中該定子鐵芯沿圓周方向分成所述多個(gè)定子鐵芯構(gòu)件，而所述定子鐵芯構(gòu)件的數(shù)量等于所述齒的數(shù)量。
7.如權(quán)利要求6所述的電機(jī)定子，其中各所述定子鐵芯構(gòu)件均包括一個(gè)磁軛構(gòu)件，其中該磁軛沿圓周方向等尺寸地分成與所述齒的數(shù)量相等的多個(gè)磁軛構(gòu)件；以及一個(gè)齒，其與單一一個(gè)磁軛構(gòu)件一體形成。
8.如權(quán)利要求6所述的電機(jī)定子，其中各所述定子鐵芯構(gòu)件均包括凸出部，其沿圓周方向從各所述定子鐵芯構(gòu)件的一側(cè)向另一個(gè)沿圓周方向定位的相鄰定子鐵芯構(gòu)件凸出；以及凹部，其形成于各所述定子鐵芯構(gòu)件的另一側(cè)，另一個(gè)沿圓周方向定位的相鄰定子鐵芯構(gòu)件的凸出部插入該凹部。
9.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)定子，其中該磁軛和所述齒通過(guò)鐵粉末冶金制造。
10.一種電機(jī)定子，包括磁軛；以及多個(gè)齒，其沿圓周方向設(shè)置在該磁軛的圓周上，線圈圍繞所述齒纏繞；其中所述齒包括圓形橫截面的頸部，所述線圈圍繞所述頸部纏繞，且所述頸部的軸向長(zhǎng)度比該磁軛的軸向長(zhǎng)度短；和頂端，其具有與該磁軛的軸向長(zhǎng)度相同的軸向長(zhǎng)度；其中所述齒的頸部的軸向位置與沿圓周方向定位的相鄰齒的頸部的軸向位置不同，且所述齒的頸部相對(duì)于沿圓周方向定位的相鄰齒的頸部關(guān)于軸向?qū)ΨQ；并且該磁軛和所述齒通過(guò)鐵粉末冶金制造。
全文摘要
一種電機(jī)定子，包括環(huán)形磁軛；多個(gè)齒，其放射狀地設(shè)置在該磁軛的圓周上；以及線圈，其圍繞所述齒纏繞。因?yàn)樗鳊X的頸部比該磁軛短，且與在圓周方向相鄰的頸部沿軸向隔開(kāi)，所以能提高繞組的疊層系數(shù)。而且，因?yàn)辇X的頸部具有圓形的橫截面，所以相對(duì)于相同匝數(shù)的繞組來(lái)說(shuō)其能夠減小繞組的重量。
文檔編號(hào)H02K3/18GK1832298SQ200610058879
公開(kāi)日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2006年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月8日
發(fā)明者沈長(zhǎng)昊, 金炳擇, 李成浩, 樸鎮(zhèn)洙 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社