專利名稱：定子及具有該定子的電動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種定子及一種具有該定子的電動機(jī)，更具體地講，涉及一種定子及一種具有該定子的電動機(jī)，其中，芯的彎曲工序由于減少了用于彎曲該芯的模子的數(shù)目而被簡化，減少了制造成本和時間，從而增加了生產(chǎn)率。
背景技術(shù)：
通常，電動機(jī)(下文指的是“電機(jī)”)是一種用于將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的設(shè)備。根據(jù)電源類型、啟動方法、轉(zhuǎn)子類型和外部結(jié)構(gòu)如框架和支架的類型，電機(jī)可被分為很多不同種類。根據(jù)絕緣方法、軸承類型、輸出功率、旋轉(zhuǎn)速度、供應(yīng)電壓或頻率，電機(jī)還可以被細(xì)分。
根據(jù)施加到電機(jī)上的電源的類型，這些千變?nèi)f化的電機(jī)大致地分為直流電機(jī)或者交流電機(jī)。另外，根據(jù)交替地供應(yīng)電流的電刷的設(shè)置，直流電機(jī)被分為電刷DC電機(jī)或者無電刷機(jī)械接觸的無刷DC電機(jī)。
此外，根據(jù)定子芯的設(shè)置，無刷電機(jī)可以細(xì)分為杯結(jié)構(gòu)的芯型(徑向型)和無芯型(軸型)。
芯型電機(jī)還可以被細(xì)分為下面的兩種類型內(nèi)轉(zhuǎn)子型，具有定子和轉(zhuǎn)子，定子的線圈繞在向內(nèi)周延伸的芯上，帶有圓柱形永久磁鐵的轉(zhuǎn)子設(shè)置在定子的內(nèi)部中心，使在中心設(shè)置的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；外轉(zhuǎn)子型，具有定子和轉(zhuǎn)子，定子的線圈繞在向外周延伸的芯上，帶有環(huán)形永久磁鐵的轉(zhuǎn)子在定子的外部，使外部設(shè)置的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
同時，在內(nèi)轉(zhuǎn)子型電機(jī)中，由于線圈繞纏在設(shè)置在定子芯上的多個齒上，所以連接部分需要連接這些齒。
例如，在轉(zhuǎn)子位于具有九個齒的定子的內(nèi)部中心的內(nèi)轉(zhuǎn)子型三相電機(jī)中，U相線圈纏繞在第一齒、第四齒和第七齒上，V相線圈纏繞在第二齒、第五齒和第八齒上，W相線圈纏繞在第三齒、第六齒和第九齒上。換句話說，在一個齒上完成纏繞的線圈在隔開兩個齒的另一個齒上纏繞。
因此，從在一個齒上纏繞的結(jié)束點(diǎn)到在另一個齒上纏繞的開始點(diǎn)的線圈的部分被稱為連接部分。如果線圈的這個連接部分直接從一個齒到另一個齒橋接，則阻礙了線圈的纏繞過程，導(dǎo)致斷路等。因此，在芯上必須設(shè)置保護(hù)部件，保護(hù)從一個齒到另一個齒的線圈連接部分。
如圖7所示，具有這種保護(hù)部件的傳統(tǒng)定子10包括芯10a，芯10a具有互相堆疊的多個芯板14，多個齒13按固定間隔朝內(nèi)周方向突出，在芯板的最上層的合成樹脂環(huán)19有保護(hù)部件19a，該保護(hù)部件19a向上突出并與齒13交替，每個保護(hù)部件19a的上端向外彎。因此，連接在所述齒上纏繞的線圈12的纏繞部分12a的連接部分12b被鉤到且固定到保護(hù)部件19a上。
然而，傳統(tǒng)的定子芯10a的上述結(jié)構(gòu)需要在芯板14的最上部分額外安裝合成橡膠環(huán)19，這么多組件和復(fù)雜的組裝步驟增加了制造成本并破壞了電機(jī)的小型化。
日本專利公開申請第2004-242405公開了一種具有通過互相堆疊多個金屬芯板形成的環(huán)形芯背板和多個齒的定子芯。如圖8所示，堆疊在定子芯20的最上部分的芯板22具有保護(hù)部件22a，該保護(hù)部件22a被從內(nèi)部垂直向上地彎曲，然后被向外水平地彎曲，從而保護(hù)部件22a不伸出芯板21、22的外部。
然而，如圖5b所示，設(shè)置在傳統(tǒng)的定子芯20上的上述保護(hù)部件22a具有金工處理的水平切口部分，在第一步，該部分在芯板22的最上部分被垂直彎曲，在第二步，基本上被水平彎曲，然后在第三步完成以與芯板22的上部分平行。這個過程需要對保護(hù)部件22a進(jìn)行復(fù)雜的彎曲處理，導(dǎo)致制造時間延長，從而降低了生產(chǎn)率，并且需要這么多模子，增加了制造成本。
發(fā)明內(nèi)容
提出本發(fā)明來解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種定子和具有該定子的電動機(jī)，其需要簡單的彎曲過程和更少的模子，減少了制造成本和制造時間從而提高了生產(chǎn)率。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種定子，包括芯，具有在厚度方向上互相堆疊的多個芯板；多個齒，每個從所述芯的內(nèi)周表面按固定間隔延伸；多個突起部分，在多個芯板中的一個上從外部向內(nèi)部向上彎曲；至少一個線圈，具有在芯的齒上纏繞的纏繞部分和被鉤到設(shè)置在齒之間的突起部分上用于連接線圈的纏繞部分的連接部分。
優(yōu)選地，每個突起部分具有末端部分，該末端部分向外周彎曲形成第二彎曲部分。
優(yōu)選地，每個突起部分朝著內(nèi)周相對于與芯板表面垂直相交的標(biāo)準(zhǔn)軸傾斜預(yù)定角度。
優(yōu)選地，每個突起部分具有位于芯的外周以內(nèi)的末端。
優(yōu)選地，定子具有設(shè)置在與突起部分對應(yīng)的芯板的外表面上的凹槽，該凹槽深度上基本上大于線圈的厚度。
優(yōu)選地，定子具有磁通量加強(qiáng)部分，該部分從對應(yīng)于所述突起部分的芯板的內(nèi)側(cè)向內(nèi)周延伸預(yù)定長度。
此外，本發(fā)明提供了一種電動機(jī)，包括定子，所述定子具有具有在厚度方向上互相堆疊的多個芯板的芯，從芯的內(nèi)周表面按固定間隔延伸的多個齒，在多個芯板中的一個的外周上從外部向內(nèi)部向上彎曲的多個突起部分，具有在芯的齒上纏繞的纏繞部分和被鉤到設(shè)置在齒之間的突起部分上用于連接線圈的纏繞部分的連接部分的至少一個線圈；轉(zhuǎn)子，在面對芯的內(nèi)側(cè)具有磁鐵；軸部分，可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述定子和繞著所述定子的轉(zhuǎn)子之間。
優(yōu)選地，每個突起部分具有末端部分，該末端部分向外周彎曲形成第二彎曲部分。
優(yōu)選地，每個突起部分朝著外周相對于與芯板表面垂直相交的標(biāo)準(zhǔn)軸傾斜預(yù)定角度。
優(yōu)選地，每個突起部分具有位于芯的外周以內(nèi)的末端。
優(yōu)選地，電動機(jī)還具有設(shè)置在與所述突起部分對應(yīng)的芯板的外表面上的凹槽，該凹槽深度上基本上大于線圈的厚度。
優(yōu)選地，電動機(jī)還具有磁通量加強(qiáng)部分，該部分從芯板的內(nèi)側(cè)向內(nèi)周突出預(yù)定長度。
通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其他目的、特點(diǎn)及其它優(yōu)點(diǎn)將會變得更加清楚，其中圖1是示出在根據(jù)本發(fā)明的定子中設(shè)置的芯的詳圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的定子的詳圖；圖3是示出在根據(jù)本發(fā)明的定子中設(shè)置的芯的一部分的詳圖；
圖4a、4b和4c是示出在根據(jù)本發(fā)明另一實施例的定子中設(shè)置的突起部分的一部分的詳圖；圖5a是示出在根據(jù)本發(fā)明的定子中設(shè)置的突出部分的彎曲過程的示意圖；圖5b是示出在傳統(tǒng)的定子中設(shè)置的保護(hù)部件的彎曲過程的示意圖；圖6是示出具有根據(jù)本發(fā)明的定子的電動機(jī)的縱向截面圖；圖7a是示出傳統(tǒng)的定子的俯視圖；圖7b是示出傳統(tǒng)的定子的截面圖；圖8是示出在傳統(tǒng)的定子中設(shè)置的保護(hù)部件的詳圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
圖1是在根據(jù)本發(fā)明的定子中設(shè)置的芯的詳圖，圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的定子的詳圖。
如圖1和圖2所示，本發(fā)明的定子50包括環(huán)形芯51和在該環(huán)形芯上纏繞的至少一個線圈55。
芯51由多個芯板52形成，這些芯板52是切割的薄金屬片并被處理成環(huán)形，在厚度方向Y上互相堆疊至少兩層。
在組成芯51的每個芯板的內(nèi)側(cè)，多個突出部分52a按固定間隔設(shè)置在芯51的圓周上，每個突出部分52a朝著內(nèi)周方向延伸預(yù)定長度。根據(jù)這一構(gòu)造，用線圈55在上面纏繞多次形成纏繞部分的多個齒53設(shè)置在芯51的內(nèi)側(cè)，所述芯51具有互相堆疊的芯板52。
此外，線圈在由多個芯板52互相堆疊形成的芯51的齒53上纏繞多次形成纏繞部分55a。另外，纏繞在所述齒53上的纏繞部分55a的線圈提供沒有斷路的連續(xù)線，連接部分55b作為連接纏繞在所述齒上的纏繞部分55a的線圈媒介。
而且，通過在厚度方向上向外切開互相堆疊的多個芯板52的一個外周設(shè)置多個切口部分56a來構(gòu)成芯51。
從外部向內(nèi)部向上彎曲所述切口部分56a，使其末端位置高于芯板52的最上層，從而形成帶連接部分55b的突起部分56，該連接部分55b連接在每個齒53上用線圈纏繞的纏繞部分55a，被鉤在且固定到突起部分56上。
如圖2和圖3所示，這一突起部分56可以通過從外部向內(nèi)部向上彎曲在構(gòu)成芯51的芯板52的最上層形成的切口部分56a而形成，但是不限于此。
如圖4a所示，突起部分56可以設(shè)置在芯板52的最下層，但是也可以隨意設(shè)置在最上層和最下層之間堆疊的芯板52中的一個上。
此外，突起部分56可以優(yōu)選具有朝向外周彎曲的末端，該末端形成第二彎曲部分56b。在這種情況下，能夠防止連接部分55b越過突起部分的上端56a而脫軌，這使線圈纏繞工序順利，從而即使在纏繞工序完成之后也盡可能地防止連接部分55b脫軌。
同時，如圖4b和圖4c所示，突起部分56的第二彎曲部分56b形成為平行于芯板52，彎曲開始的部分形成曲線。
此外，突起部分56可以平行于與芯板的表面垂直相交的標(biāo)準(zhǔn)Y軸，但是，如圖3所示，也可以被設(shè)置為相對于標(biāo)準(zhǔn)Y軸朝外周傾斜預(yù)定角度α。這種情況下，可以防止連接部分55b超過突起部分的上端56a脫軌，使線圈纏繞工序順利，從而即使在纏繞工序完成之后也盡可能地防止連接部分55b脫軌。
另一種方案是，突起部分56可以相對于標(biāo)準(zhǔn)Y軸朝內(nèi)周傾斜預(yù)定角度，傾斜的度數(shù)最好在0度至90度范圍內(nèi)，以防止連接部分55b脫軌。
此外，深度基本上大于通過的線圈的厚度的凹槽57最好設(shè)置在與突起部分56對應(yīng)的芯板52的外表面上。在這種情況下，突起部分56位于凹槽57中，從而突起部分56不從芯的外周突出，防止芯51的外部擴(kuò)大而導(dǎo)致定子體積擴(kuò)大，因此適應(yīng)電機(jī)的小型化。
此外，位于芯51外周之內(nèi)的突起部分56最好具有朝芯板52的外周彎曲的末端。
如圖1和圖2所示，朝內(nèi)周突出預(yù)定長度的突出部分58a形成于與突起部分56對應(yīng)的芯板52的內(nèi)側(cè)，以在芯51的內(nèi)側(cè)設(shè)置磁通量加強(qiáng)部分58。在這種情況下，由突起部分56變窄的磁通量通道的量可以被補(bǔ)償，使電機(jī)的操作期間由芯的齒產(chǎn)生的磁通量容易通過磁通量加強(qiáng)部分58流過，從而加強(qiáng)電機(jī)的操作特性。
另一方面，圖5a示出了在根據(jù)本發(fā)明的定子中設(shè)置的突起部分的彎曲工序。如所示，通過在薄的芯板的外側(cè)徑向切開形成切口部分56a。然后，在向上彎曲該切口部分56a的末端的步驟中，形成突起部分56，使線圈55的連接部分55b被鉤到并固定到該突起部分56。
突起部分56的上述彎曲工序比傳統(tǒng)的彎曲工序在工序上更簡單，在模子的數(shù)量上更少，從而減少了制造芯51的成本。如圖5b所示，傳統(tǒng)的彎曲工序包括第一彎曲步驟，其中，將通過切開芯板22的最上層形成的水平切口部分22a垂直彎曲；第二彎曲步驟，其中，留下垂直的部分22b后將切口部分22a向外且水平彎曲；第三彎曲步驟，其中，將切口部分彎曲為平行于芯板22的上表面。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的具有所述定子的電動機(jī)的縱向截面圖。如所示，本發(fā)明的電動機(jī)100包括定子50、轉(zhuǎn)子60和軸部分70。
定子50是固定結(jié)構(gòu)，設(shè)置在轉(zhuǎn)子60的外部，包括芯51，具有互相堆疊的多個芯板52；線圈，纏繞在設(shè)置在芯51的內(nèi)側(cè)的多個齒53的每一上；固定基座59，芯51固定在其中，且軸部分70的軸套73安裝在其中。
此外，連接纏繞在每個齒53上的線圈的纏繞部分55a的連接部分55b被鉤到在多個芯板的外周表面中的一個從外部向內(nèi)部向上彎曲的突起部分56上，從而防止線圈纏繞過程中的斷路和去掉干擾。
此外，固定基座59具有軸部分70，該軸部分70被固定到固定基座59中心的固定孔59a內(nèi)，芯51被固定到其外周表面與固定底座59的內(nèi)表面接觸的位置。
轉(zhuǎn)子60是可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在芯51的內(nèi)孔中的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，包括轂61和磁鐵63。
此外，轂61包括襯套單元61a和邊緣單元61b，在襯套單元61a中，軸部分70的軸71被插入并緊固到形成于軸部分70的主體的中心的軸孔61c中。而邊緣單元61b在其與芯51的內(nèi)周表面對應(yīng)的外側(cè)上有磁鐵63。
軸部分70是設(shè)置在定子50和轉(zhuǎn)子60之間的軸支撐結(jié)構(gòu)，支撐著當(dāng)施加的功率使電機(jī)被驅(qū)動時可繞著定子50旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子60。
軸部分70包括軸71，圓柱軸套73和軸承部分75，軸71是轉(zhuǎn)子60的旋轉(zhuǎn)軸，圓柱軸套73帶有被固定到固定孔59a中的固定基座59和可旋轉(zhuǎn)地組裝到其中的軸，軸承部分75設(shè)置在軸71和軸套73之間的邊界上。
如圖6所示，軸承部分75可以，但不限于，在軸71的外表面中或者在軸套73的內(nèi)表面中具有人字形或者螺旋形的充滿注射空氣或者如油這樣的流體的至少一個流體動力槽，以在軸套73的固定件的內(nèi)表面和軸71的外表面之間產(chǎn)生流體動壓。
軸承部分75可以設(shè)置有軸承件，如滾柱軸承、球軸承，這些軸承具有內(nèi)環(huán)和外環(huán)，在軸套73的固定件上可旋轉(zhuǎn)地支撐軸71的旋轉(zhuǎn)件。
此外，止動環(huán)76設(shè)置在軸套73的上端，其下表面與從軸71延伸到芯51的外周的法蘭部分71a的上表面接觸，從而防止軸脫軌。
上述闡述的本發(fā)明包括設(shè)置在被纏繞線圈的齒之間的突起部分，該突起部分在厚度方向上堆疊的多個芯板的一個圓周表面上從外部向內(nèi)部被向上彎曲。因此，本發(fā)明提供更簡單的彎曲工序和結(jié)構(gòu)，其中，連接部分被鉤到突起部分上用于連接齒上的纏繞部分，減少了用于彎曲的模子和制造時間，從而提高了生產(chǎn)率。
盡管結(jié)合優(yōu)選實施例已經(jīng)顯示和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，在不脫離權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以做出修改和變化。
本申請要求于2005年2月21日提交到韓國知識產(chǎn)權(quán)局的韓國專利申請第2005-13988號的權(quán)益，其公開通過引用包含于此。
權(quán)利要求
1.一種定子，包括芯，具有在厚度方向上互相堆疊的多個芯板；多個齒，每個從所述芯的內(nèi)周表面按固定間隔延伸；多個突起部分，在所述多個芯板中的一個外周從外部向內(nèi)部向上彎曲；至少一個線圈，具有在所述芯的齒上纏繞的纏繞部分和被鉤到設(shè)置在所述齒之間的突起部分上用于連接所述線圈的纏繞部分的連接部分。
2.如權(quán)利要求1所述的定子，其中，每個突起部分具有末端部分，該末端部分向外周彎曲形成第二彎曲部分。
3.如權(quán)利要求1所述的定子，其中，每個突起部分朝著外周相對于與芯板表面垂直相交的標(biāo)準(zhǔn)軸傾斜預(yù)定角度。
4.如權(quán)利要求1所述的定子，其中，每個突起部分都朝著內(nèi)周相對于與芯板表面垂直相交的標(biāo)準(zhǔn)軸傾斜預(yù)定角度。
5.如權(quán)利要求1所述的定子，其中，每個突起部分具有位于所述芯的外周以內(nèi)的末端。
6.如權(quán)利要求1所述的定子，還包括設(shè)置在與所述突起部分對應(yīng)的芯板的外表面上的凹槽，該凹槽深度上基本上大于線圈的厚度。
7.如權(quán)利要求1所述的定子，還包括磁通量加強(qiáng)部分，該部分從對應(yīng)于所述突起部分的芯板的內(nèi)側(cè)向內(nèi)周延伸預(yù)定長度。
8.一種電動機(jī)，包括定子，所述定子具有芯，其具有在厚度方向上互相堆疊的多個芯板；多個齒，每個從所述芯的內(nèi)周表面按固定間隔延伸；多個突起部分，在所述多個芯板中的一個外周從外部向內(nèi)部向上彎曲；至少一個線圈，具有在所述芯的齒上纏繞的纏繞部分和被鉤到設(shè)置在所述齒之間的突起部分上用于連接所述線圈的纏繞部分的連接部分；轉(zhuǎn)子，在面對所述芯的內(nèi)側(cè)具有磁鐵；軸部分，相對于所述定子可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述定子和所述轉(zhuǎn)子之間。
9.如權(quán)利要求8所述的電動機(jī)，其中，每個突起部分具有末端部分，該末端部分向外周彎曲形成第二彎曲部分。
10.如權(quán)利要求8所述的電動機(jī)，其中，每個突起部分都朝著外周相對于與芯板表面垂直相交的標(biāo)準(zhǔn)軸傾斜預(yù)定角度。
11.如權(quán)利要求8所述的電動機(jī)，其中，每個突起部分朝著內(nèi)周相對于與芯板表面垂直相交的標(biāo)準(zhǔn)軸傾斜預(yù)定角度。
12.如權(quán)利要求8所述的電動機(jī)，其中，每個突起部分具有位于所述芯的外周以內(nèi)的末端。
13.如權(quán)利要求8所述的電動機(jī)，還包括設(shè)置在與所述突起部分對應(yīng)的芯板的外表面上的凹槽，該凹槽深度上基本上大于線圈的厚度。
14.如權(quán)利要求8所述的電動機(jī)，還包括磁通量加強(qiáng)部分，該部分從所述芯板的內(nèi)側(cè)向內(nèi)周突出預(yù)定長度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種包括芯和在所述芯的圓周上按固定間隔形成的多個齒的定子，所述芯具有在厚度方向上互相堆疊的多個芯板。所述定子還包括在所述多個芯板中的一個從外部向內(nèi)部向上彎曲的多個突起部分。所述定子還包括至少一個線圈，這些線圈具有在芯的齒上纏繞的纏繞部分和被鉤到突起部分上用于連接線圈的纏繞部分的連接部分。本發(fā)明使所述芯的彎曲過程更簡單，使用更少的模子，因此減少了制造成本和制造時間從而提高了生產(chǎn)率。
文檔編號H02K3/18GK1825733SQ20051012334
公開日2006年8月30日 申請日期2005年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月21日
發(fā)明者梁景琇, 韓文奎 申請人:三星電機(jī)株式會社