[发明专利]线圈齿组件

说明书

技术领域

本发明涉及用于定子和/或转子、特别是用于电动机的定子或转子中的线圈齿组件及其结构。

背景技术

已知定子为电动机或发电机的固定部分，转子围绕其旋转。定子通常包括磁性组件及其它结构组件。电动机的工作原理是带电流的导线在存在磁场时会受力。通常，携带一组永久磁铁的转子将被设置成围绕被设置携带电流的一组线圈旋转，使得转子围绕定子旋转，并产生运动。可以理解的是，转子可能带有一组线圈，定子可能带有一组永久磁铁。

生产用于定子的护铁是已知的，如图1中所示。图1示出了定子的护铁，定子由一体的材料形成或由多个相同的层压结构共同构成。从圆形支撑件150(也称作护铁)伸出的突出部100被称为“齿”，并用来收容多个线圈绕组，以增加定子上的线圈的匝数，并由此来增加切割的通量率(the rate of flux cut)。为了避免所谓的“齿槽(cogging)”或“转矩波动”的现象，已知其可引起电动机中的急动，需要使用大数目的齿。还希望在各个齿上提供最大可能数目的线圈绕组。但是，通过诸如图1中的设置，当整个定子由单个固体件形成时，可以理解的是，存在有限的空间来围绕所述齿实际缠绕线圈(图1是概略图，因此放大了相邻的齿之间的距离)。因此，在这些设置中普遍在相邻的齿的线圈之间存在间隙，由于该空间本来可以被填满线圈来增加被定子线圈切割的通量率，因此这种设置效率很差。

解决该问题的已知的方案是具有包括被设置成收容分离的各个齿的多个狭槽的护铁支撑件。图2中示出了这种实例。通过这种方式，齿100可使用特制机构来单独地缠绕，其用于围绕定子支撑件150简单地放入槽内。这允许线圈在各个齿上的更高密度，以避免图1中示例的浪费空间的问题。

但是，图2中的装置具有它的问题。由于所有的齿不是定子支撑件的实体部分，所以引起长期的结构问题。典型地，使用过盈配合，这些齿通过狭槽160与定子接合，并由此不能牢固地连接。由于电动机在其使用寿命中经历的温度变化，定子经受多个膨胀和收缩周期，这可能导致过盈配合失效。并且，定子通常受到振动，引起过盈配合的进一步损坏。例如，使用胶水或销可能将齿保持在合适位置上，但是由于上述问题，所有固定方式最终会损坏。

发明内容

本发明由权利要求1限定，现在参考权利要求1，从属权利要求中描述了优选的有利特征。

本发明的实施例提供电动机或发电机的元件，例如用于收容线圈绕组的定子护铁或转子护铁，其中结合了容易缠绕和结构强度和刚性的优点。本发明的第一个方面提供用于电动机的线圈齿组件，其包括支撑件或护铁与围绕所述支撑件径向分布的多个齿。所述齿被设置成收容导线绕组并与所述支撑件一体地形成，优选地，所述齿和所述支撑件被制造成单一结构组件。所述支撑件和一体的齿可由层压结构形成。所述支撑件还包括形成在所述齿之间的多个接合装置，每个接合装置被设置成收容在其上安装的具有导线绕组的附加齿。优选地，所述接合装置设置在相邻的齿之间。所述接合装置可设置成限制所述附加齿相对所述支撑件的径向和圆周运动。

所述线圈齿组件可被设置成收容可以围绕所述组件连接的多个独立的齿。可替换地，所述线圈齿组件可被设置成收容相应互补的线圈齿组件，还具有围绕支撑件或护铁的一体的齿，其接合第一线圈齿组件并用于形成例如完整的定子护铁或转子护铁等完整的电动机元件。还提供构造电动机元件的方法，其中所述线圈齿组件的齿被缠绕有导线，用于接合上述或下述的互补的线圈齿组件或多个附加齿。

因此，由于齿之间的间隙所提供的附加空间，这种电动机元件可具有围绕各个齿的高密度的线圈绕组，而且还相对于使用完全分离的齿的现有电动机元件具有改进的结构刚性和稳固性。

所述线圈齿组件还可以包括两个或更多的支撑部件。所述支撑部件可包括主体(91)；至少一个齿，其与所述主体一体形成，用于收容线圈绕组(92)；一个或多个接合装置，其被设置成收容在其上安装的具有导线绕组的附加齿；以及耦接装置(93、94)，其用于将所述支撑部件耦接到一个或多个附加的支撑部件来形成线圈齿组件。

附图说明

现在将通过示例的方式结合附图来详细描述本发明的具体实施例，其中：

图1是现有定子元件的实施例，其形成为具有一体的齿的单个部件；

图2是已知的定子装置，其中各个齿分别与定子护铁分离，并通过过盈配合与其接合；

图3A示出了根据本发明的一个实施例的在安装之前的线圈齿组件的定子元件和分离的各个齿；

图3B示出了在将图3A中所示的各部分安装在一起后的完整的定子护铁；