电机及其定子的制作方法

【技术领域】

本发明涉及电机，具体地，涉及电机及其定子。

背景技术：

电机包括定子及绕定子转动的转子。其中，定子包括磁芯以及绕设于磁芯上的绕组，绕组通电时磁芯极化，与转子的永磁体作用，推动转子持续转动，带动负载。通常，绕组为漆包线，在受到磨损、剐蹭时很容易使表面的漆脱落，引起短路，由此在磁芯上通常安装有绝缘架将绕组与其隔开。当定子的磁芯的齿数较多时，比如八个以上，组装时绝缘架容易与磁芯产生干涉，而导致装配困难。现有技术中为了解决这一问题，通常将绝缘架刻意做大，以增加绝缘架与磁芯的间隙配合尺寸，尽量松配。然而，做大的绝缘架占据了有限的绕线空间，导致电机的槽满率降低，在很大程度上影响了电机的效率。

技术实现要素：

有鉴于此，提供一种定子以及具有该定子的电机，该定子既方便装配，又能避免减小绕组的槽满率。

一方面，本发明提供一种定子，包括磁芯、绕设于磁芯上的绕组、以及包覆于磁芯上将磁芯与绕组隔开的绝缘架，所述磁芯包括轭以及由轭沿径向延伸的若干齿，每个齿包括与轭相连的齿身以及形成于齿身末端的齿冠，所述绕组缠绕于齿身上，所述绝缘架包括上绝缘架与下绝缘架，上、下绝缘架分别由磁芯的轴向两端罩设磁芯，所述上、下绝缘架分别包括端面以及由端面延伸的侧部，所述侧部盖设于齿身的周向侧面，以及轭和齿冠相对的径向表面，所述侧部相对定子的轴向倾斜，所述侧部的末端与磁芯形成松配。

较佳地，所述绝缘架位于齿身周向两侧的侧部之间形成收容槽用于嵌合齿身，所述收容槽的宽度自端面朝远离端面的方向逐渐增大。

较佳地，所述收容槽于绝缘架的轴向末端处的宽度大于齿身的宽度。

较佳地，所述收容槽于靠近端面处的宽度与齿身的宽度基本相当。

较佳地，所述绝缘架位于轭与齿冠相对的径向表面的侧部自端面逐渐朝远离轭的方向倾斜延伸。

较佳地，所述绝缘架位于齿冠与轭相对的径向表面的侧部自端面逐渐朝远离齿冠表面的方向倾斜延伸。

较佳地，所述上绝缘架和下绝缘架相向的轴向末端分别成相互匹配的l形，所述两末端相互插接以形成连接。

较佳地，所述齿自轭向外延伸形成。

本发明还提供一种具有上述定子的电机。

另一方面，本发明还提供一种电机，包括定子以及可转动地固定于定子上的转子，所述定子包括磁芯、以及罩设于磁芯上绝缘架，其特征在于：所述绝缘架包括上绝缘架与下绝缘架，上、下绝缘架分别由磁芯的轴向两端罩设磁芯，上、下绝缘架分别包括端面以及由端面延伸的侧部，所述上、下两绝缘架的两端面分别与磁芯的轴向两端相叠，所述上、下绝缘架的侧部相对磁芯的轴向倾斜，上、下绝缘架在其与端面相连的一端与磁芯紧配合，在其远离端面的另一端与磁芯间隙配合。

较佳地，所述定子还包括缠绕于绝缘架上的绕组，绕组在缠绕时使绝缘架的侧部变形与磁芯相贴。

较佳地，所述电机的定子和转子之间形成气隙，所述定子的相邻齿冠之间形槽口，所述槽口的宽度等于或小于所述气隙宽度的3倍。

较佳地，所述电机为外转子电机。更佳地，所述电机为单相外转子电机。

相较于现有技术，本发明外转子电机的定子的绝缘架采用倾斜的侧部结构，利用绝缘架在轴向上的尺寸差简化转配并减小绝缘架所占空间，避免影响绕线的槽满率，保证电机的功率。

【附图说明】

图1是根据本发明一实施例的电机的结构示意图。

图2是图1所示电机的定子的结构示意图。

图3是图2所示定子的爆炸图。

图4是图2所示定子的径向剖视图。

图5是图4中虚线框的放大图。

图6是图2中沿vi-vi线的剖视图。

图7是图2所示定子的轴向剖视图。

图8是图7中虚线框的放大图。

【具体实施方式】

如图1所示为根据本发明一实施例的电机。所述电机包括定子10和可转动地装配到所述定子10的转子11。所述定子10与转子11的磁场作用，推动转子11转动进而带动负载。优选地，所述电机为单相外转子电机，转子11环绕于定子10的外围并相对定子10旋转。

请同时参考图2及图3，所述定子10包括基座10a、固定于基座10a上的磁芯12、包覆于磁芯12上的绝缘架14、以及绕设于绝缘架14上的绕组16。所述磁芯12由导磁材料，如矽钢片等堆叠而成。磁芯12包括环形的轭18、以及由轭18的外缘沿径向向外延伸的若干齿20。所述轭18内形成安装孔19，用于与基座10a的轴管(图未示)配合组装，以将磁芯12固定。所述齿20沿轭18的周向均匀间隔设置，每一齿20包括与轭18连接的齿身22以及形成于齿身22的末端的齿冠24。相邻的齿身22之间形成绕线槽23，相邻的齿冠24之间形成槽口25。所述绕组16绕设于齿身22上并位于齿冠24的径向内侧。所述齿冠24在绕组16通电时被极化，作为定子10的磁极。图示中，为清楚地显示各部件的结构，仅示意性的在一个齿身22上示出绕组16，其余齿身22上的绕组16并未示出。

所述绝缘架14包覆磁芯12，将绕组16与磁芯12隔开。较佳地，所述绝缘架14为绝缘材料，如塑料制成。本实施例中，绝缘架14包括上绝缘架26和下绝缘架28。所述上、下绝缘架26、28形状、结构、尺寸基本相同。上绝缘架26和下绝缘架28相向设置，分别从磁芯12的轴向两端罩设磁芯12。如图3所示，所述上绝缘架26、下绝缘架28均包括端面30、以及由所述端面30延伸的侧部32。其中，两绝缘架26、28的两端面30分别覆盖磁芯12的轴向两端，两 绝缘架26、28的侧部32相对设置并共同覆盖绕线槽23的壁面，即轭18的径向外壁面、齿冠24的径向内壁面，以及齿身22周向上的两侧面。

同时参阅图4及图5，齿冠24在周向上具有较大的宽度，从而相邻的齿冠24之间形成窄小的槽口25，使得电机的齿槽转矩小，电机运转平稳，噪音小。较佳地，所述槽口25的宽度小于定子10和转子11之间的气隙宽度的3倍。为避免对绕线造成影响，绝缘架14覆盖于齿冠24上的部分在周向上的宽度小于齿冠24的周向宽度，齿冠24在周向上的两末端暴露于绝缘架14之外(如图2所示)，侧部32并未覆盖齿冠24的内壁面的周向的两边缘。受绕线工艺、安全因素的影响，绕组16并不会完全占满绕线槽23，因此齿冠24的内壁面未被绝缘架14的侧部32覆盖的边缘并不会与绕组16接触，发生短路。较佳地，所述绝缘架14覆盖于齿冠24上的部分在周向上的宽度大于绕组16的周向宽度，以完全避免绕组16与齿冠24接触。

本实施例中，所述上、下绝缘架26、28的端面30水平设置，与磁芯12的轴向端面相叠。如图6所示，对每一绝缘架26、28而言，位于每一齿身22的周向两侧的侧部32延伸，并于其间形成收容槽33以嵌合齿身22。所述侧部相对定子10的轴向倾斜，其末端略微向外张开成喇叭状，使得所述收容槽33的宽度自端面30朝远离端面30的方向逐渐增大，使齿身22更易于嵌入绝缘架26、28的侧部32之间，方便绝缘架26、28与磁芯20的装配。较佳地，所述收容槽33于靠近端面30处的宽度与所述齿身22的宽度相当，或者略小于齿身22的宽度，如此，可确保绝缘架26、28与磁芯12形成紧配合。

同时参阅图7和图8，绝缘架26、28用于盖设于轭18外围的侧部32，也自端面30相对定子10的轴向倾斜延伸，其远离端面30的末端朝远离轭18的方向延伸，从而于其末端与轭18形成松配，利于与轭18形成装配。较佳地，绝缘架26、28盖设于齿冠24内表面的侧部32也自端面30相对定子10的轴向呈倾斜延伸，其自端面30逐渐朝远离齿冠24内表面的方向延伸，从而于其末端与齿冠24形成松配，利于与齿冠24形成装配。

较佳地，所述每一绝缘架26、28的侧部32的轴向高度略大于磁芯12的轴向高度的一半，如此，两绝缘架26、28的侧部32的高度之和大于磁芯12的高 度。在组装时，两绝缘架26、28在轴向上部分重叠，保证能完全覆盖轭18的外壁面、齿身22的侧面、及齿冠24的内壁面，完全隔离绕组16与磁芯12。较佳地，每一侧部32的末端34均呈l形，两绝缘架26、28的末端34相互匹配。组装时，两绝缘架26、28分别由磁芯12的两端套入并相向移动，直至其中一绝缘架26、28的末端(本实施例中为下绝缘架26)环套另一绝缘架26、28的末端(本实施例中为上绝缘架26)，两者的l形阶梯面相互插接而在轴向上形成定位，完成绝缘架26、28与磁芯12的装配。

由于绝缘架26、28的侧部32呈倾斜设置，其两端形成尺寸差。在装配过程中，绝缘架26、28在侧部32的末端处与磁芯12形成松配，避免与磁芯12产生干涉，可以方便地将磁芯12导入支架26、28内并安装到位，满足了手工安装和自动线安装时的定位导入，易于操作，有效的提高生产效率并降低由不易安装造成的绝缘架变形、破损、损坏等隐患。较佳地，在装配后，侧部32在靠近端面30处与磁芯12之间形成紧配合，保证装配后绝缘架26、28与磁芯12之间的固定，避免在下一工位，如绕线等，搬运及上下夹具时零件脱落。

如此，本发明电机定子10的绝缘架14无需额外将尺寸做大，而是利用两端的尺寸差，在装配时方便快速，装配后绝缘架14亦不会额外地占据过多的绕线空间而影响绕线。另外，在绝缘架14与磁芯12装配后，磁芯12的轴向两端形成紧配合，轴向中央形成小的间隙。在绕线时，利用侧部32倾斜可以变形的特性，绕线力作用于绝缘架26、28的侧部32上使其向内塑性变形与磁芯12紧密相贴，最大限度地避免占用绕线空间，实现了电机功率和效率的最大化。再另外，上、下绝缘架26、28形成相插接的阶梯面，有效地增加了爬电的路程长度，保证电气安全。

需要说明的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本发明的创造精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。