专利名称：分块式内定子和配备有这种内定子的无刷永磁电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电机，更具体地，涉及一种用于无刷4c磁电机的分块
式内定子和一种配备有这种内定子的无刷永磁电机。
背景技术：
随着电机工业的发展，无刷7JC^电机因为其固有的高效率和低噪音受 到了越来越多的重视。为了满足实际应用，无刷永磁电机既有外定子形式
的，也有内定子形式的，如图la和图lb所示。
在一些应用中，无刷7^C磁电机的磁极极数可能比较高，如图1所示。
在实际应用中，为了节约《失芯材料，增加槽满率以及下线容易，人们已经 发现分块式定子结构是一个很好的解决方案。然而，目前这种分块定子结 构仅在外定子(常用定子)上有所应用，如图2所示。这是因为外定子的 分块结构比内定子分块结构更容易实现。对一个分块式外定子，可以用一 个外團把定子铁芯的各个分块箍在一起而实现分块式定子结构。
现如今，内定子式无刷永磁电机已经在很多领域得到应用，例如电动 自行车，洗衣机等等。但是，对于每齿一块式的分块内定子结构而言，由 于将定子铁芯的各个分块固定在一起相当困难和复杂，因此，这种结构并 没有在内定子上得到实际应用。
发明内容
基于此，本发明要解决的技术问题是提供一种铁芯材料用量少，槽满 率高并且下线容易的每齿一块式的分块内定子。
为了解决上述技术问题，本发明提供了 一种用于无刷永磁电机的分块
式内定子，包括定子铁芯和定子绕组，所述定子铁芯包括通过至少一个保 持围保持在一起呈环形排列且相互配合安装的多个铁芯分块，其中，在至
少部分所述铁芯分块轴向侧面中设置有槽，以及所述保持團具有沿所述铁 芯分块的轴向侧面延伸的径向延伸部，在所述保持團的径向延伸部上沿周 向还设置有多个对应的轴向突起以分别配合插入上述槽中，以使所述铁芯 分块不能相互之间以及相对所述保持團进行轴向和径向移动。
优选地，在至少部分所述铁芯分块的轴向侧面中设置有第一孔，并且 在所迷径向延伸部上还沿周向设置有多个与所述铁芯分块上的第一孔对应 的第二孔，分别通过所述第一孔和所述第二孔穿入安装紧固件。
优选地，本发明的分块式内定子包括两个从轴向两侧拼装来保持所述 多个铁芯分块的保持團。
在所述铁芯分块轴向侧面中既设置有槽又设置有第一孔时，使所述第 一孔位于所述槽中以形成带孔槽。所有的铁芯分块都设计成至少在一个轴 向侧带有带孔槽结构，在所述径向延伸部上所述多个轴向突起与所述多个 第二孔交替布置。
所述内定子上装配有轮毂，所述的铁芯分块和保持闺组件通过所述的 紧固件固定至该轮毂上。轮毂与环状保持團的内孔紧密配合，这样可以加 强整个分块式定子结构的强度，同时轮毂还对无刷永磁电机的外转子起支 承作用。
每个铁芯分块在沿周向的两个侧面上各具有一个突部和一个凹部，以 与相邻的铁芯分块进行啮合。这些突部和凹部有助于铁芯分块在装配时定
位并且有利于装配本身；在铁芯分块装配在一起时，还能够防止铁芯分块 沿径向向外移动。
所述保持闺还具有沿所述铁芯分块的径向内端面延伸的轴向延伸部， 并且在具有两个拼装的保持圏时所述轴向延伸部相互嘧合。铁芯分块在装 配时靠在轴向延伸部的外圃周上，即轴向延伸部对铁芯分块起支承的作用。 对于利用两个保持围的情况，可以将延伸部的端部设计成齿状结构，从而 在装配时相互啮合在一起。
方向的两个轴向突起之间的距离略大。这样，在将保持團的轴向突起插入 铁芯分块的槽孔时，能够将所有铁芯分块沿半径方向拉在一起。
所述铁芯分块的数量与定子槽的数量相同，这样可以单独下线，从而
提高槽满率。例如，所述铁芯分块和定子槽的数量都是24。
在本发明的另一方面，还提供了一种配备有上述分块式内定子的无刷 永磁电机。
根据本发明的分块式内定子，通过利用多个4失芯分块构成定子铁芯从 而形成分块式内定子，能够减少铁芯材料的用量，并且使得铁芯分块的数 量与定子槽的数量相同，可以单独下线，从而提高槽满率并且下线更容易。
图la和lb分别是无刷永磁电机的外定子和内定子的示意图； 图2是现有技术中无刷永磁电机的分块式外定子结构的示意图； 图3是本发明无刷永磁电机的分块式内定子结构的示意图； 图4是本发明第一实施例所涉及的分块式内定子结构的透视图； 图5是图4所示分块式内定子所用的保持團的正视图； 图6是图5所示保持團的侧视图7示出本发明第一实施例所涉及的分块式内定子的定子铁芯分块；
以及
图8是本发明第一实施例所涉及的分块式内定子结构的装配图。
具体实施例方式
下面结合
本发明分块式内定子结构的示例性实施例，其中， 相同的部件用相同的附图标记表示。
在本说明书中，术语"周向"是指环状保持围(或定子铁芯)的圃周 方向；"轴向"是指沿环状保持團中心线的方向；"径向"是指垂直于环 状保持團中心线并通过环状保持團的圃心的方向。
如图3和4所示，本发明第一实施例所涉及的分块式内定子结构包括 内定子1和相同结构环状的保持團2、 3。内定子1包括定子铁芯l'和定子 绕组。
如图7所示，定子铁芯l'包括多个铁芯分块7。铁芯分块7总体上呈T 形，并且铁芯分块7的在装配时要与其它铁芯分块相接触的两个侧面中的 一个上设置有突部8,而在另一个上设置有与突部8形状相配合的凹部9, 这样有助于铁芯分块7在装配时定位并且有利于装配本身。在铁芯分块7 两轴向侧面靠近径向内端的中央部处分别设置有一个长槽孔10。
参照图4、 5和6，保持闺2、 3是由钢制成的并且包括沿铁芯分块的 轴向侧面延伸的径向延伸部和插入定子铁芯内孔的轴向延伸部，该径向延 伸部是在保持圏2、 3的周向上形成的沿径向延伸的突缘12，在该突缘上 每隔一个铁芯分块沿周向设置有多个要与长槽孔10相配合的轴向突起13， 在本实施例中轴向突起13的数量为12个。在装配时，这些突起13每隔一 个铁芯分块7插入铁芯分块的长槽孔10中，从而将多个铁芯分块装配在一 起构成整个定子铁芯l'。在保持團2、 3的轴向延伸部设置有匹配的齿状结 构，这些齿状结构在保持围2、 3装配时能够相互配合在一起。当然，这种 齿状结构也并非必须。
应注意，有利地，当所有铁芯分块7装配在一起时，如图6和7所示， 分块铁芯7沿直径方向的两个长槽孔10之间的最大距离B比将插入其间 的保持闺2、 3沿直径方向的两个突起13之间的最大距离A稍稍大一些， 这样在将保持團2、 3的突起13插入铁芯分块7的长槽孔10时，能够将所 有铁芯分块7沿半径方向拉在一起。
如图5和7所示，在铁芯分块7的长槽孔10的中间设置有贯穿铁芯分 块的通孔ll，而在保持圏2、 3的突缘12上每隔一个突起13设置有一个 与通孔11相对应的孔14，这样，在将保持團2、 3装配到定子铁芯l'上后， 每隔一个长槽孔10 (即每隔一个突起13 )用紧固件例如螺钉(或螺栓)4 和螺母5将铁芯分块7和前后两个保持围2、 3沿轴向固定在一起。在此， 应注意，并不限于每隔一个突起安装一个螺钉，例如在本实施例的图8中， 每隔两个突起安装一个螺钉，这样所需螺钉和螺母的数量就均为6个。
除上述结构以外，可以在环状保持團2、 3的内孔中装配进轮毂6，轮 毂6与保持围2、 3的内孔紧密配合，这样可以加强整个分块式定于结构的 强度，同时，轮毂6还可以支承无刷永磁电机的外转子旋转，以带动电动 自行车或洗衣机转动。当然，可以在轮毂6上设置多个带有孔的突耳，从 中穿过用来固定保持團2、 3和铁芯分块7的螺钉，从而将轮毂6与保持團 和铁芯分块固定在一起。
在本发明实施例中，铁芯分块7的数量与定子槽的数量相同，例如， 定子铁芯l'包含24块铁芯分块和24个定子槽，可以单独下线，因此绕线 尤其方便。
上面结合附图对本发明实施例进行的描述仅是说明性的，不具有任何 限制意义，还可以对本发明做出各种变型和修正。
例如可以用 一个安装环代替上述的两个保持團。在该安装环的轴向两 侧面的周向上分别设置有沿径向延伸的突缘，与上面实施例中的保持围类 似。两突缘夹有铁芯分块并且其之间的距离对应于铁芯分块的厚度，并且
通孔。在装配时，通过贯穿每个铁芯分块和该通孔的螺钉将各个铁芯分块 与安装环装配在一起。此时，可以省去铁芯分块上的长槽孔。
此外，可以在安装环的体部上规则地设置多个数量与铁芯分块的数量 相对应的通孔。在铁芯分块朝向安装环的 一端的正中央设置与通孔相对应 的螺紋孔。应注意，这些铁芯分块上的通孔设置成，在通过用贯穿通孔的 螺钉从安装环的内表面将各个铁芯分块固定在安装环上之后，螺钉头部埋 入安装环的内表面，即将该通孔设置成埋头孔，这样不会妨碍轮毂的安装。
权利要求
1、一种用于无刷永磁电机的分块式内定子，包括定子铁芯和定子绕组，所述定子铁芯包括通过至少一个保持圈保持在一起呈环形排列且相互配合安装的多个铁芯分块，其中，在至少部分所述铁芯分块轴向侧面中设置有槽，以及所述保持圈具有沿所述铁芯分块的轴向侧面延伸的径向延伸部，在所述保持圈的径向延伸部上沿周向还设置有多个对应的轴向突起以分别配合插入上述槽中，以使所述铁芯分块不能相互之间以及相对所述保持圈进行轴向和径向移动。
2、 根据权利要求1所述的用于无刷永磁电机的分块式内定子，其特征 在于，在至少部分所述铁芯分块的轴向侧面中设置有第一孔，并且在所述 径向延伸部上还沿周向设置有多个与所述《失芯分块上的第一孔对应的第二 孔，分别通过所述第一孔和所述笫二孔穿入安装紧固件。
3、 根据权利要求l所述的用于无刷永磁电机的分块式内定子，其特征 在于，包括两个从轴向两侧拼装来保持所述多个铁芯分块的保持團。
4、 根据权利要求2所述的用于无刷永磁电机的分块式内定子，其特征 在于，在所述铁芯分块轴向侧面中既设置有槽又设置有笫一孔时，使所述 第一孔位于所述槽中以形成带孔槽。
5、 根据权利要求4所述的用于无刷永磁电机的分块式内定子，其特征 在于，所有的铁芯分块都设计成至少在一个轴向侧带有带孔槽结构，在所 述径向延伸部上所述多个轴向突起与所述多个第二孔交替布置。
6、 根据权利要求1-5中任一项所述的用于无刷永磁电机的分块式内定 子，其特征在于，所述内定子上装配有轮毂，所述的铁芯分块和保持圏组 件通过所述的紧固件固定至该轮毂上。
7、 根据权利要求1-5中任一项所述的用于无刷^C^电机的分块式内定 子，其特征在于，每个铁芯分块在沿周向的两个侧面上各具有一个突部和 一个凹部，以与相邻的铁芯分块进行啮合。
8、 根据权利要求1-5中任一项所述的用于无刷M电机的分块式内定 子，其特征在于，所述保持團还具有沿所述铁芯分块的径向内端面延伸的 轴向延伸部，并且在具有两个拼装的保持團时所述轴向延伸部相互啮合。9、 根据权利要求1-5中任一项所述的用于无刷永磁电机的分块式内定 子，其特征在于，所述分块铁芯的两个槽之间的最大距离比所述保持围的 两个轴向突起之间的最大距离略大。10、 根据权利要求1-5中任一项所述的用于无刷^M^电机的分块式内 定子，其特征在于，所述铁芯分块的数量与定子槽的数量相同。11、 根据权利要求1-5中任一项所述的用于无刷永磁电机的分块式内 定子，其特征在于，所述铁芯分块的数量是24。12、 一种配备有根据上述权利要求中任一项所述的分块式内定子的无 刷永磁电机。
全文摘要
本发明涉及分块式内定子和配备有这种内定子的无刷永磁电机。该分块式内定子包括定子铁芯和定子绕组，所述定子铁芯包括通过至少一个保持圈保持在一起呈环形排列且相互配合安装的多个铁芯分块，其中，在至少部分所述铁芯分块轴向侧面中设置有槽，以及所述保持圈具有沿所述铁芯分块的轴向侧面延伸的径向延伸部，在所述保持圈的径向延伸部上沿周向还设置有多个对应的轴向突起以分别配合插入上述槽中，以使所述铁芯分块不能相互之间以及相对所述保持圈进行轴向和径向移动。
文档编号H02K29/00GK101098088SQ20061009355
公开日2008年1月2日 申请日期2006年6月26日 优先权日2006年6月26日
发明者徐延光, 费仁言 申请人:艾默生电气公司