[发明专利]电机定子及其制作方法

说明书

本发明涉及一类电机的定子及其制作方法，此类电机适用于多种工业设备。

近年来，为缩小电机尺寸和改善电机性能而采取的增加线匝密度的技术措施越来越得到重视。这一点对于自动机床或数控机床等许多种工业设备来说尤为显著，因为交流伺服电机是这些设备合适的动力源，此类电机的定子往往需要配备高磁通密度的磁铁，其线匝密度也需要尽可能大。

以下介绍常见的现有电机。

图6A和6B所示的电机定子由沿周向分段的层状铁芯构成，铁芯包括以下部分：芯块61；线圈62；模制绝缘元件63；槽形开口部分64；槽缘部分65；线圈缠绕部分66(由其上对置侧壁的凹入部分形成)；以及相间绝缘片71。此外，标识符67表示绝缘距离，68表示间距，72表示粘结剂。沿周向分布的每个层状铁芯芯块61的线圈缠绕部分66介于模制绝缘元件63之间，并且线匝在模制绝缘元件63上缠绕成圈。间距68由槽形开口部分64给出，其作用是避免各个指状磁极块73(由上述的线圈62构成)彼此发生接触。此外，相邻线圈的磁极是彼此不同的，为保证相邻线圈之间的绝缘，在二者之间将相间绝缘片71粘接并固紧在模制绝缘元件63的部分。

然而，如上所述的现有定子还存在以下一些问题。

亦即，在模制绝缘元件63是一种硬质树脂模制件的情形下，如果该元件从槽缘部分外伸的长度过长，那么相应指状磁极块之间的连接将会被妨碍。反过来，如果该元件比较短，那么各线圈66与相应层状铁芯芯块61之间的绝缘距离也将比较短，这样得到的绝缘强度比较低，因而线匝密度无法提高到某一预定值以上。相间绝缘片71是由粘结剂粘接并固紧在某一预定位置上的，这种固紧方法工艺性较差。此外，粘接位置不均匀会使各相间绝缘距离不一致，进而使绝缘强度象上述情形那样下降，从而使线匝密度不能被提高到某一预定值以上。另外，装有线圈62并由层状铁芯芯块61(其上绕有线匝)构成的各指状磁极块73是按环形安装位置彼此相连并由此形成完整的定子的。但在上述的定子装配过程中可能会出现如下的事故隐患，亦即缠绕在指状磁极块73中的线匝被损坏。

本发明的目的是解决上述关于现有电机定子所固有的问题。

本发明提供了一种电机定子，它由若干个沿环形安装位置彼此相连接的指状磁极块构成，各指状磁极块包括：

层状芯块，它由经相互叠加和焊接而合为一体的若干块钢板构成，其上设有内径部分和外径部分，上述内、外径之间构成了绕线部位；

由缠绕在上述绕线部位上的线匝构成的线圈；

具一定弹性和柔韧性的绝缘片，它介于上述层状芯块绕线部位与上述线圈之间，其特征在于：所述绝缘片覆盖着缠绕在上述绕线部位上的上述线圈的外露表面。

本发明还提供了一种电机定子的制作方法，它包括以下步骤：形成以环形相互连接的各指状磁极块的步骤，所述步骤包括，将线匝缠绕在各层状芯块内、外径部分之间的绕线部位，层状芯块由几块钢板相互叠加而成，从而形成弹性和柔韧性的绝缘片而形成一线圈，

具有弹性和柔韧性的绝缘片设置在绕线部位和线匝之间，其特征在于：包括用所述绝缘片将所述线圈的外露部分包裹起来。

以下将结合附图对本发明加以描述。

图1A至图1E是本发明第一实施例中指状磁极块主要部分的剖视图，该磁极块由层状芯块、绝缘片和线圈构成；

图2A至图2B是放大的剖视图，该图描述了图1所示指状磁极块中绝缘片的搭接部分；

图3A至图3D是图1所示指状磁极块中绝缘片主要部分的侧视图，该图描述了绝缘片上的折叠线；

图4是本发明第二实施例中层状芯块、绝缘限位镶块及绝缘片的透视图；

图5是本发明第二实施例中指状磁极块的透视图；且

图6A至图6B是现有指状磁极块主要部分的剖视图。

首先结合图1A至图1E介绍本发明第一实施例，在该实施例中，缠绕有线圈的每个层状芯块沿周向彼此相连以构成电机定子。电机定子如图1A所示，其中预定数量的完整指状磁极块彼此相连。图1B描述了层状芯块和以绝缘片为中介而缠绕在层状芯块上的线圈，图1C描述了指状磁极块的组合方式，其中的线圈被绝缘片包裹着。