一种直口槽定子铁芯、定子及电机的制作方法

1.本实用新型属于电机技术领域，具体涉及一种直口槽定子铁芯、定子及电机。


背景技术：

2.现有扁线连续波绕组成型技术通常为将筒状波绕组放置到定子铁芯内径中；再从内往槽内将筒状波绕组推至定子铁芯槽内。由于其为外推技术，因此普遍适用于大尺寸铁芯。
3.如cn214799060u公开了一种定子结构，包括定子轭部和定子齿部，定子轭部有多个通过卡槽相互连接成环形的轭块，定子齿部包括多个间隔排列成环形的定子齿和定子槽；定子轭部与定子齿部的连接方式公开了两种，一种是定子轭部遮盖定子槽，一种是定子轭部与定子齿部通过连续设置的对应的卡槽和卡合部紧密连接。
4.该技术方案将定子轭部和定子齿部直接拼接，不利于二者紧密结合，连接不牢固；而通过连续设置的卡槽和卡合部连接，又对定子制造要求较高的工艺精度。同时，定子轭部的多个轭块是通过简单的卡槽进行连接，连接不够牢固，容易脱落。
5.因此，设计一种能够容纳较大公差且定子轭部连接更为牢固的定子铁芯是本领域亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

6.针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种直口槽定子铁芯、定子及电机，能够实现内外定子更加稳定的结合，并且能够容纳较大公差，定子轭部连接也更加牢固，从而克服现有技术中存在的不足。
7.一方面，本实用新型提供一种直口槽定子铁芯，包括外定子和内定子；
8.所述外定子包括轭部和内部的空腔，所述内定子套设于所述空腔内，所述内定子包括内筒及定子齿部，所述定子齿部沿所述内筒的周向间隔设有多个定子齿，任一相邻两个所述定子齿及所述内筒之间形成定子槽，所述定子槽为直口槽，所述定子槽远离所述内筒的一端为开口，多个所述定子齿与多个所述定子槽间隔排列成环形；
9.成型的线圈沿径向由外往内缠绕所述定子齿，嵌入所述直口槽中。
10.进一步地，所述定子齿部还设有多个定位齿，所述定位齿设于所述定子齿远离所述内筒的一端，每个所述定位齿设置于不同的所述定子齿上，用于将所述内定子与所述外定子配合连接；
11.相邻的两个所述定子齿至多设有一个定位齿，所述定位齿的形状为弧形、三角形、矩形、梯形或其他任意形状中的至少一种。
12.进一步地，所述定位齿沿内筒的周向均匀间隔分布，所述定位齿的数量m为：
[0013][0014]
其中，m为所述定位齿的数量，n为所述定子槽的数量，m、n均为自然数。
[0015]
进一步地，所述外定子的内壁上沿所述空腔的轴向延伸设有定位部，所述定位部
设有多个定位槽，所述定位槽与所述定位齿一一配合连接。
[0016]
进一步地，所述外定子为一体式结构，所述外定子沿轴向从上往下或者从下往上与所述内定子组装配合。
[0017]
进一步地，所述外定子为分体式结构，包括至少两个分体段，所有的所述分体段依次环绕拼接，以形成所述空腔，至少一个所述分体段朝向所述空腔的一侧面上设有所述定位部。
[0018]
进一步地，每个所述分体段均包括两个插接部，两个所述插接部分别为插接凸起和插接槽，每个所述分体段的所述插接凸起与相邻所述分体段的所述插接槽配合。
[0019]
进一步地，所述定子铁芯还包括定位销，所述插接部的轭部上设有销孔，所述销孔沿轴向方向延伸贯通，所述定位销在任一相邻两个所述分体段之间，沿轴向插入所述销孔，所述外定子沿径向由外向内与所述内定子实现组装配合；
[0020]
所述定位销的形状为圆柱形、三角形、矩形、梯形或其他任意形状中的至少一种，所述销孔的形状与所述定位销的形状相配合。
[0021]
另外，本实用新型提供一种定子，包括上述的直口槽定子铁芯。
[0022]
本实用新型还提供一种电机，包括上述的定子。
[0023]
与现有技术相比，本实用新型提供的直口槽定子铁芯、定子及电机具有以下有益效果：
[0024]
1.直口槽的设计，可以使定子齿沿径向由外向内宽度逐渐减小，有利于成型的线圈由外径方向往内径方向嵌线，嵌线时可采用涨芯工装将已成型导线由外向内径向挤入内定子直口槽内，亦可采用内定子逐槽转动的同时线圈按一定进给量送线移动并推入直口槽内。
[0025]
2.本定子铁芯中定子齿上的定位齿间隔排布设置，既解决了内外定子之间定位的问题，又避免了连续排布定位齿对匹配操作精度要求高的问题，能够容纳较大的公差，实际操作时也更简便。
[0026]
3.本定子铁芯分体式结构外定子的分体段之间在采用插接凸起和插接槽的方式连接后，又采用了定位销连接，分体段之间连接更为牢固，不易脱落。
附图说明
[0027]
通过参考附图阅读下文的详细描述，本实用新型示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本实用新型的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
[0028]
图1是实施例中定子铁芯的外定子与内定子合装前的结构图；
[0029]
图2是实施例中外定子的结构图；
[0030]
图3是实施例中内定子的结构图；
[0031]
图4是实施例中外定子与内定子组装后的俯视图；
[0032]
图5是实施例中分体式外定子的结构图；
[0033]
图6是实施例中分体式外定子组合前的结构图；
[0034]
图7是实施例分体式外定子与内定子组装的结构图。
[0035]
附图标记说明：1-外定子，2-内定子，3-轭部，4-空腔，5-内筒，6-定子齿部，7-定子
齿，8-定子槽，9-定位齿，10-定位部，11-定位槽，12-分体段，13-插接部，131-插接凸起，132-插接槽，14-定位销，15-销孔。
具体实施方式
[0036]
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0037]
在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。
[0038]
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。
[0039]
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细阐述。
[0040]
如图1-图4所示，本实用新型提供一种直口槽定子铁芯，包括外定子1和内定子2，外定子1包括轭部3和内部的空腔4，内定子2套设于外定子1的空腔4内，内定子2包括内筒5及定子齿部6，定子齿部6沿内筒5的周向间隔设有多个定子齿7，任一相邻两个定子齿7及内筒5之间形成定子槽8，定子槽8为直口槽，定子槽8远离内筒5的一端为开口，多个定子齿7与多个定子槽8间隔排列成环形。
[0041]
在定子铁芯组装过程中，成型的线圈可以沿径向由外往内缠绕定子齿7，缠绕之后的线圈嵌入直口槽中。
[0042]
内定子2采用直口槽设计，有利于线圈由外径方向往内径方向嵌线。缠绕嵌线的方式可以有多种形式，例如该设计可采用涨芯工装将已成型导线由外向内径向挤入内定子2直口槽内，亦可采用内定子2逐槽转动的同时导线按一定进给量送线移动并推入该直口槽内。
[0043]
定子齿部6还设有多个定位齿9，定位齿9设于定子齿9远离内筒5的一端，每个定位齿9设置于不同的定子齿7上，用于将内定子2与外定子1配合连接。相邻的两个定子齿7至多设有一个定位齿9，定位齿9的形状为弧形、三角形、矩形、梯形或其他任意形状中的至少一种。当然，最终选取定位齿9的形状及大小需要根据实际扭矩仿真进行校核确定。
[0044]
外定子1的内壁上沿空腔4的轴向延伸设有定位部10，定位部10设有多个定位槽11，定位槽11与定位齿9一一配合连接。
[0045]
定位部10与定位齿9配合，通过二者之间形状的一一对应，使其限位更加稳定，能有效避免内定子2和外定子1因配合不稳而易发生松动的情形。
[0046]
另外，相邻的两个定子齿7至多设有一个定位齿9，使得外定子1上定位部10的数量减少，间隔加大，需要彼此对应的定位齿9和定位部10数量减少，因此在实现定位卡合的情
况下又未对加工精度提出过高的要求；外定子与内定子在组装操作时需要对应的定位部10也相应减少，简化了操作。
[0047]
特别地，提供一种具体的定位齿9设置方式，定位齿沿内筒的周向均匀间隔分布，定位齿的数量m为：
[0048][0049]
其中，m为定位齿的数量，n为定子槽的数量，m、n均为自然数。
[0050]
定位齿沿内筒的圆周方向均布，数量不宜过多，否则会导致内、外定子配合难度加大，并且提高对内、外定子模具精度尺寸的要求；数量也不宜过少，内、外定子之间会承受电机运行时的扭矩，定位齿数量过少容易造成齿部的断裂，进而导致电机失效。从内、外定子装配的便捷性来看，以36槽的定子槽为例，圆周均布12或18个定位齿效果更佳，以48槽的定子槽为例，圆周均布16或24个定位齿效果更佳,以72槽的定子槽为例，圆周均布18或36个定位齿效果更佳，以96槽的定子槽为例，圆周均布24或48个定位齿效果更佳。
[0051]
在一个实施例中，参考图1-图2，外定子1可以为一体式结构，一体结构的外定子1沿轴向从上往下或者从下往上与内定子2组装配合。
[0052]
该结构主要适用于内定子端部绕组外径小于内定子齿部外径的情况，在这种情形下，外定子可以直接轴向套入嵌线完毕的内定子，采用该种外定子结构，可由轴向从上往下或者从下往上实现内外定子的装配，部件简单，便于操作。
[0053]
在另一个实施例中，参考图5-图7，外定子1可以为分体式结构，包括至少两个分体段12，所有的分体段12依次环绕拼接，以形成空腔4，至少一个分体段12朝向空腔的一侧面上设有定位部10。
[0054]
该结构主要适用于端部绕组外径大于或接近内定子2齿部外径的情况，在这种情形下，外定子1无法轴向套入嵌线完毕的内定子2。因此，采用该种一定数量的外定子1分块结构，以实现沿径向由外向内对内外定子的组装配合。
[0055]
具体地，每个分体段12均包括两个插接部13，两个插接部13分别为插接凸起131和插接槽132，每个分体段12的插接凸起131与相邻分体段12的插接槽132配合。
[0056]
定子铁芯还包括定位销14，插接部13的轭部3上设有销孔15，销孔15沿轴向方向延伸贯通，定位销14在任一相邻两个分体段12之间，沿轴向插入销孔15，外定子1沿径向由外向内与内定子2实现组装配合。定位销14的形状为圆柱形、三角形、矩形、梯形或其他任意形状中的至少一种，销孔15的形状与定位销14的形状相配合。
[0057]
使用时，由于上述定子铁芯包括分体式的外定子1和内定子2，且内定子2包括的定子槽8外侧为开口，内侧为闭口，在绕线中，可将连续波绕组从定子齿7背向内筒5的一端插入，或者，直接在定子齿7上绕线等；绕线后，将定位齿9与定位部10定位配合，使得外定子1与内定子2稳定结合。
[0058]
采用这种方法，本实施例中定子铁芯外定子1设计采用分体式结构，且内定子2内侧为闭口槽状，改变传统外推绕线技术，使得连续波绕组成型不受限于铁芯尺寸，同时有效改善槽满率和端部线包高度。其中，槽满率为：连续波绕组推入定子齿7时，连续波绕组占用相邻定子齿7之间所有空间的比例。
[0059]
本实用新型提供一种定子，包括上述的直口槽定子铁芯。定子铁芯外定子1可以有
一体式结构和分体式结构两种，内定子2的定位齿9的形状和排布有若干种不同方式，外定子1上的定位部10与定位齿9的不同排布方式相对应。
[0060]
本实用新型提供一种电机，包括上述的定子，定子包含上述的直口槽定子铁芯。
[0061]
直口槽的设计，可以使定子齿沿径向由外向内宽度逐渐减小，有利于成型的线圈由外径方向往内径方向嵌线，嵌线时可采用涨芯工装将已成型导线由外向内径向挤入内定子直口槽内，亦可采用内定子逐槽转动的同时线圈按一定进给量送线移动并推入直口槽内。该定子铁芯中定子齿上的定位齿间隔排布设置，既解决了内外定子之间定位的问题，又避免了连续排布定位齿对匹配操作精度要求高的问题，简化了制作工艺，也便于操作；分体式结构外定子的分体段之间在采用插接凸起和插接槽的方式连接后，又采用了定位销连接，分体段之间连接更为牢固，不易脱落，有利于提高电机的运行性能。
[0062]
以上介绍了本实用新型的较佳实施方式，旨在使得本实用新型的精神更加清楚和便于理解，并不是为了限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的修改、替换、改进，均应包含在本实用新型所附的权利要求概括的保护范围之内。

技术特征：
1.一种直口槽定子铁芯，其特征在于，包括外定子和内定子；所述外定子包括轭部和内部的空腔，所述内定子套设于所述空腔内，所述内定子包括内筒及定子齿部，所述定子齿部沿所述内筒的周向间隔设有多个定子齿，任一相邻两个所述定子齿及所述内筒之间形成定子槽，所述定子槽为直口槽，所述定子槽远离所述内筒的一端为开口，多个所述定子齿与多个所述定子槽间隔排列成环形；所述定子齿部还设有多个定位齿，所述定位齿设于所述定子齿远离所述内筒的一端，每个所述定位齿设置于不同的所述定子齿上，用于将所述内定子与所述外定子配合连接，相邻的两个所述定子齿至多设有一个定位齿；成型的线圈沿径向由外往内缠绕所述定子齿，嵌入所述直口槽中。2.如权利要求1所述的直口槽定子铁芯，其特征在于，所述定位齿的形状为弧形、三角形、矩形、梯形或其他任意形状中的至少一种。3.如权利要求2所述的直口槽定子铁芯，其特征在于，所述定位齿沿内筒的周向均匀间隔分布，所述定位齿的数量m为：其中，m为所述定位齿的数量，n为所述定子槽的数量，m、n均为自然数。4.如权利要求1-3任一所述的直口槽定子铁芯，其特征在于，所述外定子的内壁上沿所述空腔的轴向延伸设有定位部，所述定位部设有多个定位槽，所述定位槽与所述定位齿一一配合连接。5.如权利要求4所述的直口槽定子铁芯，其特征在于，所述外定子为一体式结构，所述外定子沿轴向从上往下或者从下往上与所述内定子组装配合。6.如权利要求4所述的直口槽定子铁芯，其特征在于，所述外定子为分体式结构，包括至少两个分体段，所有的所述分体段依次环绕拼接，以形成所述空腔，至少一个所述分体段朝向所述空腔的一侧面上设有所述定位部。7.如权利要求6所述的直口槽定子铁芯，其特征在于，每个所述分体段均包括两个插接部，两个所述插接部分别为插接凸起和插接槽，每个所述分体段的所述插接凸起与相邻所述分体段的所述插接槽配合。8.如权利要求7所述的直口槽定子铁芯，其特征在于，所述定子铁芯还包括定位销，所述插接部的轭部上设有销孔，所述销孔沿轴向方向延伸贯通，所述定位销在任一相邻两个所述分体段之间，沿轴向插入所述销孔，所述外定子沿径向由外向内与所述内定子实现组装配合；所述定位销的形状为圆柱形、三角形、矩形、梯形或其他任意形状中的至少一种，所述销孔的形状与所述定位销的形状相配合。9.一种定子，其特征在于，所述定子包括权利要求1-8任一项所述的直口槽定子铁芯。10.一种电机，其特征在于，所述电机包括权利要求9所述的定子。

技术总结
本实用新型涉及一种直口槽定子铁芯、定子及电机，定子铁芯包括外定子和内定子；外定子包括轭部和内部的空腔，内定子套设于空腔内，内定子包括内筒及定子齿部，定子齿部沿内筒的周向间隔设有多个定子齿，任一相邻两个定子齿及内筒之间形成定子槽，定子槽为直口槽，定子槽远离内筒的一端为开口，多个定子齿与多个定子槽间隔排列成环形；成型的线圈沿径向由外往内缠绕定子齿，嵌入直口槽中。本实用新型可以实现内外定子更加稳定的结合，外定子固定也更加牢固，并且能够容纳较大公差，便于制造和操作。作。作。


技术研发人员：夏伟 程麒 赵帅 董大为
受保护的技术使用者：北京马威电动力技术有限公司
技术研发日：2021.12.03
技术公布日：2022/5/25