电机及用于电机定子芯的绝缘结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及电机及用于电机定子芯的绝缘结构。所述电机的定子芯的内周分布有极齿以及位于相邻极齿间的插槽，其中，用于定子芯的绝缘结构呈环形，并且包括：适于插入插槽内的插入部，插入部与电机定子芯内部的插槽数量对应，并在特定长度上覆盖插槽的内部表面；在绝缘结构的一端向上拱起的连接部，连接部位于相邻的插入部之间并且连接各个相邻的插入部的轴向边缘；以及适于沿轴向抵住极齿的端部的挡片，挡片在所述绝缘结构的一端处位于相邻的插入部之间。本实用新型装配方便并且可靠性高。
【专利说明】
电机及用于电机定子芯的绝缘结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及电机的设计和制造技术领域;具体地说，本实用新型涉及一种电机及用于电机定子芯的绝缘结构。
【背景技术】
[0002]在汽车中多处使用电机来作为动力源，例如但不限于，用电机来驱动雨刮器、升窗器等。可见，电机的设计和制造成本与整车成本直接相关。
[0003]图1中示出了常用电机定子芯的示意图。从图中可以看出，定子芯I内侧具有沿径向向内延伸的极齿，在相邻极齿之间形成有插槽，插槽中插置有绝缘插纸2;在装配到电机内时，定子芯的两端还需匹配有绝缘的绕线盘。图2是插槽内的插纸2的示意图，可以看出，各个插纸彼此独立，它们的构型适于贴合在插槽的内表面内形成绝缘。
[0004]将这些单个的插纸一个一个地插入到电机定子芯的插槽内，需要的时间周期较长;另外，在装配时难以保证每个插纸的各侧均能正确地对称布置，更甚至在绕线时会使得插纸折叠，容易在绕线和定子芯间发生短路。另外，向定子芯内灌注的树脂不能进入到定子芯和插纸之间，所以，图示现有技术的插纸及未图示的绕线容易移位，造成在振动测试期间绕绕被拉断。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供装配方便并且可靠性高的用于电机定子芯的绝缘结构。
[0006]进一步地，本实用新型的目的还在于提供一种包括前述绝缘结构的电机。
[0007]为了实现前述技术目的，本实用新型的第一方面提供了一种用于电机定子芯的绝缘结构，所述电机定子芯的内周分布有极齿以及位于相邻极齿间的插槽，其中，所述绝缘结构呈环形，并且包括:
[0008]适于插入所述插槽内的插入部，所述插入部与所述电机定子芯内部的插槽数量对应，并在特定长度上覆盖所述插槽的内部表面；
[0009]在所述绝缘结构的一端向上拱起的连接部，所述连接部位于相邻的插入部之间并且连接各个相邻的插入部的轴向边缘;以及
[0010]适于沿轴向抵住所述极齿的端部的挡片，所述挡片在所述绝缘结构的所述一端处位于相邻的插入部之间。
[0011]可选地，在如前所述的绝缘结构中，相邻的所述插入部之间的间距稍小于所述极齿的厚度。
[0012]可选地，在如前所述的绝缘结构中，所述挡片连接在相邻的插入部之间。
[0013]可选地，在如前所述的绝缘结构中，所述挡片立设于所述绝缘结构的内周处，并且形成沿径向向外的拱形。
[0014]可选地，在如前所述的绝缘结构中，所述插入部的所述轴向边缘稍超出所述极齿的所述端部并且与所述挡片的顶边平齐。
[0015]可选地，在如前所述的绝缘结构中，所述插入部、所述连接部和所述挡片为一体成型件。
[0016]可选地，在如前所述的绝缘结构中，所述绝缘结构的外周直径稍大于所述插槽的外周直径。
[0017]为了实现前述技术目的，本实用新型的第二方面提供了一种电机，其中，所述电机的定子芯的内周分布有极齿以及位于相邻极齿间的插槽，并且，所述定子芯处装设有如前述第一方面中任一项所述的绝缘结构，其中，所述插入部插设在所述插槽内，所述挡片沿轴向抵在所述极齿的端部上，所述电机的绕组在所述绝缘结构的所述一端处固定住所述连接部。
[0018]可选地，在如前所述的电机中，所述插入部的长度等于或稍小于所述插槽的长度的一半，所述定子芯的两端分别插设有一个所述绝缘结构。
[0019]可选地，在如前所述的电机中，所述定子芯的插槽内灌注有树脂或粘合剂，所述树脂或粘合剂填充至两个所述绝缘结构的插入部之间。
【附图说明】
[0020]参照附图，本实用新型的公开内容将更加显然。应当了解，这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中:
[0021]图1示出了常用电机定子芯的示意图，其中示出了插纸；
[0022]图2是按图1中排列的插纸的示意图；
[0023]图3示出了根据本实用新型的电机的定子芯的示意图；
[0024]图4示出了按图3中排列的绝缘结构的示意图；以及
[0025]图5示出了图3中圈出部分的细节。
【具体实施方式】
[0026]下面参照附图详细地说明本实用新型的【具体实施方式】。在各附图中，相同的附图标记表示相同或相应的技术特征。
[0027]图3示出了根据本实用新型的电机的定子芯的示意图，在图中同时还示出了两个对置的绝缘结构20和20’。绝缘结构20和20’能够使极齿上的绕线(未图示)与定子芯10绝缘。
[0028]在示例中，电机定子芯10呈中空(以容置转子)的圆柱形，其内周分布有多个向内沿径向延伸的极齿11，在相邻的各极齿间形成有供极齿上的绕线经过的插槽。绝缘结构20、20’从定子芯的端部插入到插槽内，取代了现有技术中的绝缘纸。
[0029]可以了解，图中定子芯的示例并非限定性的。根据本申请文件的教示，所属技术领域的技术人员可以对本实用新型的技术方案进行改型以适用于其它形式的电机定子芯，例如但不限于具有斜置极齿的定子芯等;所以在此不对其它形式的电机定子芯进行赘述。
[0030]图4中示出了图3中的绝缘结构20和20’，并且它们是按照图3中的排列示出的。
[0031]从图中可以看出，为了减少模具数量从而降低制造成本并且提高生产效率，绝缘结构20和20’可以具有完全相同的结构，并且由相同的模具注塑而成。在图3的定子芯中，两个绝缘结构20和20’是对置的，分别从电机定子芯10的两端插到插槽内。
[0032]考虑两个绝缘结构20和20’的结构完全相同，所以下面将仅以绝缘结构20为示例进行说明。
[0033]如图所示，绝缘结构20整体上呈环形，并且包括多个插入部21以及位于绝缘结构一端处且与相邻的插入部相连的连接部22和挡片23。为了增强绝缘结构的可靠性，插入部、连接部和挡片三者可以优选为一体成型件，例如由树脂等材料注塑成型，等等。可以了解，在安装绝缘结构20时，只需一次安装即可完成，与现有技术中一个一个地向插槽中插入插纸的技术方案相比，显著地提高了装配效率。
[0034]在图中示例中，连接部22呈拱形，使得连接部在安装完成后与极齿的端部留有一定的间隔。在使用中，定子芯的部分绕线将抵住连接部22，同时，由于挡片23抵靠着定子芯的端部，各部件共同作用，即可保证绝缘结构20自身被稳定地保持在定子芯内而不会沿轴向松动或移动。与现有技术相比，本实用新型中绝缘结构可以自定位。
[0035]下面详细描述定子芯的插入部21、连接部22及挡片23等的具体结构。
[0036]插入部21的数量与电机定子芯10内部的插槽数量相对应，从而对应地插入到各个插槽内。各个插入部的形状可以是相同的，均适于插入插槽内并贴合到插槽的内壁上，并且插入时不必考虑插入的角度和方向等问题，安装方便。如图中所示，与图3中的定子芯的插槽相应，插入部21包括三个侧面即第一侧面21a、第二侧面21b和第三侧面21c，它们将在特定长度上覆盖定子芯的插槽的内部表面(即内壁)。具体地说，第一侧面21a和第二侧面21b覆盖在插槽的垂直于圆周方向(即沿径向延伸)的侧壁上，而第三侧面21c则覆盖在插槽的沿圆周向延伸的侧壁上。
[0037]此处的用语“特定长度”对应的是根据具体需要而设计的插入部伸入插槽内的长度，这对于所属技术领域的技术人员而言是可以理解的。
[0038]例如，在图示示例中，该长度可以约等于插槽长度的一半，这样，对置地布置在定子芯内的插入部可以基本上覆盖整个插槽的内壁。该长度也可以大于插槽长度的一半，这样，对置地布置在定子芯内的插入部可以在插槽内形成重叠，进一步增强绕线与定子芯之间绝缘的可靠性。该长度也可以小于插槽长度的一半，这样，对置地布置在定子芯内的插入部之间可以形成有间隙，此时，向定子芯内部灌注的树脂会填充到该间隙处，在该处形成绝缘的同时还会流到插入部与定子芯之间起到将二者固定的作用。
[0039]在另一种情况下，也可以将该长度设置成等于或稍大于插槽长度，此时可以在定子芯内仅使用一个绝缘结构，将该绝缘结构从一端插入到定子芯内即可以用于实现绕线与定子芯的绝缘的作用，简化了装配步骤。
[0040]多个连接部22位于绝缘结构的端部处，并且位于相邻的插入部21之间，分别连接各个相邻的插入部的轴向边缘。如图所示，连接部22在绝缘结构的一端向外拱起(优选为呈弧形拱起)，可以对绕线起到引导的作用。同时，当该绝缘结构安装在定子芯上时，部分绕线将抵在该拱起部分上，有效地防止该绝缘结构沿轴向向定子芯外的松动。在一种更优选的实施方式中，为了使连接部22在第一侧面21a和第二侧面21b上施加向着极齿的拉力，可以将相邻的插入部之间的间距设置成稍小于极齿的厚度;这样，在将绝缘结构20装到定子芯上之后，连接部22将拉紧插入部的第一侧面21a和第二侧面21b的轴向边缘，使这两个侧面贴紧插槽内的两个垂直于圆周方向的内壁。
[0041]挡片23位于相邻的插入部之间，适于沿轴向抵住极齿的端部，实现对绝缘结构的轴向定位。这样，极齿的端部保持绝缘结构20不会再沿定子心的轴向向内松动或移动。
[0042]所属技术领域的技术人员可以想到挡片的不同具体实现形式。例如，挡片可以形成在其中一个插入部上；或者也可以连接在相邻的插入部之间。同时，为了增强其定位强度，挡片可以呈立设的形式;例如图示，挡片即立设于绝缘结构的内周处。图中的挡片还优选地形成沿径向向外的拱形，这样不仅提供了沿轴向更强的定位强度，而且提供了在周向上的弹性形变能力。
[0043]在优选的实施方式中，绝缘结构20的外周直径可以稍大于插槽的外周直径。这样，在向定子芯内安装绝缘结构时，可以先将绝缘结构的圆周稍稍收紧，使得绝缘结构20的外周直径稍小于定子芯内插槽的外周直径，然后再将其插入到定子芯的插槽内。插置在位后，绝缘结构20的各个插入部将反弹从而保持向外的张力，使得插入部的各个侧面紧紧贴合在插槽的内壁上。
[0044]另外，在可选的实施方式中，插入部的轴向边缘可以稍超出极齿的端部并且与挡片的顶边平齐。这样的设置可以防止极齿的边缘割断绕线，同时避免绕线意外碰触到极齿的顶部;另外，这种设计可以增加连接部22与极齿顶端之间的间隔，使得绝缘结构在定子芯上的轴向定位更加牢固。
[0045]图5示出了图3中圈出部分的细节。
[0046]图中示出绝缘结构20的插入部21插设在插槽内、连接部22由于向上拱起而与极齿的齿顶之间具有间隔、挡片23沿轴向抵在极齿的端部上。虽然未图示，但是，所属技术领域的技术人员可以了解，电机的部分绕线将在绝缘结构的一端处固定住连接部。
[0047]在图示的示例中，插入部的长度等于或稍小于插槽的长度的一半，定子芯的两端分别插设有一个绝缘结构。更优选地，定子芯的插槽内灌注有树脂或粘合剂，树脂或粘合剂填充至两个绝缘结构的插入部之间的间隙30处。
[0048]结合与图3至5相关的描述，所属技术领域的技术人员可以想到具有这种绝缘结构的根据本实用新型的电机的技术方案，在此不再赘述。
[0049]本实用新型的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本实用新型技术思想的前提下，对上述实施方式进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本实用新型的范围内。
【主权项】
1.一种用于电机定子芯的绝缘结构，所述电机定子芯的内周分布有极齿以及位于相邻极齿间的插槽，其特征在于，所述绝缘结构呈环形，并且包括: 适于插入所述插槽内的插入部，所述插入部与所述电机定子芯内部的插槽数量对应，并在特定长度上覆盖所述插槽的内部表面； 在所述绝缘结构的一端向上拱起的连接部，所述连接部位于相邻的插入部之间并且连接各个相邻的插入部的轴向边缘;以及 适于沿轴向抵住所述极齿的端部的挡片，所述挡片在所述绝缘结构的所述一端处位于相邻的插入部之间。2.如权利要求1所述的绝缘结构，其中，相邻的所述插入部之间的间距稍小于所述极齿的厚度。3.如权利要求1所述的绝缘结构，其中，所述挡片连接在相邻的插入部之间。4.如权利要求3所述的绝缘结构，其中，所述挡片立设于所述绝缘结构的内周处，并且形成沿径向向外的拱形。5.如权利要求4所述的绝缘结构，其中，所述插入部的所述轴向边缘稍超出所述极齿的所述端部并且与所述挡片的顶边平齐。6.如权利要求1所述的绝缘结构，其中，所述插入部、所述连接部和所述挡片为一体成型件。7.如权利要求1至6中任一项所述的绝缘结构，其中，所述绝缘结构的外周直径稍大于所述插槽的外周直径。8.—种电机，其特征在于，所述电机的定子芯的内周分布有极齿以及位于相邻极齿间的插槽，并且，所述定子芯处装设有如权利要求1至7中任一项所述的绝缘结构，其中，所述插入部插设在所述插槽内，所述挡片沿轴向抵在所述极齿的端部上，所述电机的绕组在所述绝缘结构的所述一端处固定住所述连接部。9.如权利要求8所述的电机，其中，所述插入部的长度等于或稍小于所述插槽的长度的一半，所述定子芯的两端分别插设有一个所述绝缘结构。10.如权利要求9所述的电机，其中，所述定子芯的插槽内灌注有树脂或粘合剂，所述树脂或粘合剂填充至两个所述绝缘结构的插入部之间。
【文档编号】H02K3/34GK205453340SQ201521125703
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月31日
【发明人】毛图强
【申请人】博世汽车部件(长沙)有限公司