一种线圈骨架及轴向磁场电机定子的制作方法

本发明涉及轴向磁场电机领域，尤其涉及一种线圈骨架及轴向磁场电机定子。

背景技术：

1、轴向磁场电机也称为盘式电机，其具有轴向尺寸小、高转矩密度、高功率密度和高效率等优点，被广泛应用于电动汽车、通用工业和家用电器等领域。其中轴向磁场电机定子一般由铁芯、线圈和骨架组成，就例如申请号为cn202210211378.0，专利名称为一种轴向磁场电机及其定子的发明专利，其中铁芯包括若干个圆周间隔设置的定子齿，相邻的两个定子齿之间形成定子齿槽，绕制有线圈的骨架套设在定子齿上，以将由铜线绕制而成的线圈保持在定子齿槽内。

2、其中骨架为绝缘骨架，以绝缘线圈和定子齿，但是绝缘骨架占用了定子齿槽的空间，当绝缘骨架的厚度较厚，则定子齿槽的空间减小，会增加装配难度。因此骨架在满足使用强度的情况下会尽可能薄，而骨架对应定子齿相邻侧面之间的顶角的圆角也随之变小，此时当铜线直径较粗时，铜线折弯半径随之增大，对应骨架圆角的铜线，会出现线包外凸的问题，造成铜线之间间隙进一步变小，甚至出现干涉，进而无法装配在铁芯上。另一方面，当铜线绕在骨架上，绕制产生的拉力会使壁厚较薄的骨架向内收缩，骨架与定子齿之间的间隙变小，也会出现装配困难甚至无法装配的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了一种增大外圈角的线圈骨架及轴向磁场电机定子，避免出现无法装配的情况。

2、依据本发明的一个目的，本发明提供了一种线圈骨架，包括管结构，所述管结构包括相连接的端面壁体和所述侧面壁体，所述端面壁体和所述侧面壁体沿所述管结构外周布置，所述侧面壁体布置于铁芯的定子齿槽内，所述端面壁体相对所述定子齿槽外置，所述端面壁体和所述侧面壁体之间设置有相对的内圈角和外圈角，所述端面壁体的厚度大于所述侧面壁体的厚度，所述外圈角的圆心相对所述内圈角的圆心向所述端面壁体方向偏置，以使所述外圈角的半径增大。

3、作为优选的实施例，所述端面壁体的外表面和所述侧面壁体的外表面之间形成所述外圈角，所述外圈角为圆弧连接，所述端面壁体的内表面和所述侧面壁体的内表面之间形成所述内圈角，所述内圈角为圆弧连接。

4、作为优选的实施例，还包括挡板，所述管结构轴向的至少一侧向外延伸形成所述挡板。

5、作为优选的实施例，所述端面壁体的厚度为所述侧面壁体的1.5倍或以上。

6、作为优选的实施例，所述线圈骨架采用绝缘材质制成。

7、依据本发明的另一个目的，本发明还提供了一种轴向磁场电机定子，包括上述实施例的组件，所述轴向磁场电机定子还包括：

8、线圈，所述线圈由铜线在所述线圈骨架外周，并沿所述线圈骨架轴向绕制；

9、铁芯，所述铁芯包括若干个圆周间隔设置的定子齿，相邻的两个所述定子齿之间形成一个所述定子齿槽，每个所述定子齿上分别套设一个绕制有所述线圈的线圈骨架，所述线圈骨架设置于所述铁芯和所述线圈之间，所述线圈保持在所述定子齿槽内。。

10、作为优选的实施例，所述铁芯具有铁芯端面和铁芯侧面，相邻的两个所述铁芯的铁芯侧面之间形成所述定子齿槽，所述铁芯端面适配于所述端面壁体的内表面，所述铁芯侧面适配于所述侧面壁体的内表面，所述铁芯端面和所述铁芯侧面之间的顶角适配于所述内圈角。

11、作为优选的实施例，所述铁芯端面分为铁芯内端面和铁芯外端面，所述铁芯内端面和所述铁芯外端面之间分别连接有两个所述铁芯侧面；

12、所述端面壁体分为内端面壁体和外端面壁体，所述内端面壁体和所述外端面壁体之间分别连接两个所述侧面壁体，所述铁芯内端面适配于所述内端面壁体的内表面，所述铁芯外端面适配于所述外端面壁体的内表面。

13、作为优选的实施例，所述铁芯内端面的宽度小于所述铁芯外端面的宽度，以使两个所述铁芯侧面之间的距离从所述铁芯内端面至所述铁芯外端面之间逐渐增大。

14、作为优选的实施例，所述铁芯还包括一轭部，所述定子齿连接于所述轭部上，所述线圈骨架抵接在所述定子齿槽所在的轭部上。

15、与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：

16、布置在所述定子齿槽内的所述侧面壁体厚度较薄，减少对所述定子齿槽的占用空间，避免线圈之间干涉而出现无法装配的情况。

17、通过增加所述端面壁体的厚度，并且所述外圈角的圆心相对所述内圈角的圆心向所述端面壁体方向偏置，增大了所述端面壁体和所述侧面壁体之间形成的外圈角半径，这样使得所述线圈在外圈角绕制处，不会因所述外圈角过小而出现外凸的情况，同时还增加所述线圈骨架的强度，避免因线圈绕制产生的拉力造成所述线圈骨架向内收缩的幅度，优化了装配工艺，进一步避免出现无法装配的情况。

18、以下结合附图及实施例进一步说明本发明。

技术特征：

1.一种线圈骨架(100)，其特征在于，包括管结构(110)，所述管结构(110)包括相连接的端面壁体(111)和所述侧面壁体(112)，所述端面壁体(111)和所述侧面壁体(112)沿所述管结构(110)外周布置，所述侧面壁体(112)布置于铁芯(200)的定子齿槽(2000)内，所述端面壁体(111)相对所述定子齿槽(2000)外置，所述端面壁体(111)和所述侧面壁体(112)之间设置有相对的内圈角(114)和外圈角(113)，所述端面壁体(111)的厚度大于所述侧面壁体(112)的厚度，所述外圈角(113)的圆心相对所述内圈角(114)的圆心向所述端面壁体(111)方向偏置，以使所述外圈角(113)的半径增大。

2.如权利要求1所述的线圈骨架(100)，其特征在于，所述端面壁体(111)的外表面和所述侧面壁体(112)的外表面之间形成所述外圈角(113)，所述外圈角(113)为圆弧连接，所述端面壁体(111)的内表面和所述侧面壁体(112)的内表面之间形成所述内圈角(114)，所述内圈角(114)为圆弧连接。

3.如权利要求1所述的轴向磁场电机定子的线圈骨架(100)，其特征在于，还包括挡板(120)，所述管结构(110)轴向的至少一侧向外延伸形成所述挡板(120)。

4.如权利要求1所述的轴向磁场电机定子的线圈骨架(100)，其特征在于，所述端面壁体(111)的厚度为所述侧面壁体(112)的1.5倍或以上。

5.如权利要求1至4任一项所述的轴向磁场电机定子的线圈骨架(100)，其特征在于，所述线圈骨架(100)采用绝缘材质制成。

6.一种轴向磁场电机定子，其特征在于，包括如权利要求1至5任一项所述的线圈骨架(100)，所述轴向磁场电机定子还包括：

7.如权利要求6所述的轴向磁场电机定子，其特征在于，所述铁芯(200)具有铁芯端面(211)和铁芯侧面(212)，相邻的两个所述铁芯(200)的铁芯侧面(212)之间形成所述定子齿槽(2000)，所述铁芯端面(211)适配于所述端面壁体(111)的内表面，所述铁芯侧面(212)适配于所述侧面壁体(112)的内表面，所述铁芯端面(211)和所述铁芯侧面(212)之间的顶角(210a)适配于所述内圈角(114)。

8.如权利要求7所述的轴向磁场电机定子，其特征在于，所述铁芯端面(211)分为铁芯内端面(2111)和铁芯外端面(2112)，所述铁芯内端面(2111)和所述铁芯外端面(2112)之间分别连接有两个所述铁芯侧面(212)；

9.如权利要求8所述的轴向磁场电机定子，其特征在于，所述铁芯内端面(2111)的宽度小于所述铁芯外端面(2112)的宽度，以使两个所述铁芯侧面(212)之间的距离从所述铁芯内端面(2111)至所述铁芯外端面(2112)之间逐渐增大。

10.如权利要求8所述的轴向磁场电机定子，其特征在于，所述铁芯(200)还包括一轭部(220)，所述定子齿(210)连接于所述轭部(220)上，所述线圈骨架(100)抵接在所述定子齿槽(2000)所在的轭部(220)上。

技术总结
本发明提供了一种线圈骨架及轴向磁场电机定子，其中线圈骨架包括管结构和挡板，管结构包括相连接的端面壁体和侧面壁体，端面壁体和侧面壁体沿所述管结构外周布置，侧面壁体布置于铁芯的定子齿槽内，端面壁体相对定子齿槽外置，端面壁体和侧面壁体之间设置有相对的内圈角和外圈角，端面壁体的厚度大于侧面壁体的厚度，所述外圈角的圆心相对所述内圈角的圆心向所述端面壁体方向偏置，以使所述外圈角的半径增大。布置在定子齿槽的侧面壁体厚度较薄，通过增加所述端面壁体的厚度，保证不增加对定子齿槽占用空间的情况下，增大所述圆角，不仅避免铜线在圆角处出现外凸的情况，还增加结构强度，实现可装配性以及提升结构强度。

技术研发人员：徐典友,汤磊,张广权
受保护的技术使用者：上海盘毂动力科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13