CN109586427A - 定子和马达 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种定子和马达。定子具备：环状的铁芯背部，其以在上下方向上延伸的中心轴线为中心沿周向延伸；多个齿，其从铁芯背部沿径向延伸；多个绕线架，它们能够相对于齿在径向上进行安装；以及线圈，其由卷绕于绕线架的线圈线构成。绕线架具有：筒状的筒部，其沿径向延伸；以及突出片，其从筒部的铁芯背部侧的上端部沿径向突出，被固定于铁芯背部。

Description

定子和马达

技术领域

本发明涉及定子和马达。

背景技术

以往，公知如下的定子：为了使线圈的空间率提高，具备能够相对于定子铁芯拆卸的绕线架(日本国公开公报特开2001-161039号公报)。

在以往的定子中，为了防止绕线架从定子铁芯脱离，由筒状的外定子铁芯覆盖内定子铁芯。在该结构中，由于外定子铁芯，零件个数相应增加，内定子铁芯的压入工序也是必不可少的，因此存在制造工序复杂的问题。

发明内容

本发明的一个方式的目的之一在于，提供一种定子和马达，能够简便地固定能够相对于定子铁芯的齿插拔的绕线架。

根据本发明的一个方式，提供一种定子，该定子具备：环状的铁芯背部，其以在上下方向上延伸的中心轴线为中心在周向上延伸；多个齿，它们从所述铁芯背部沿径向延伸；多个绕线架，它们能够相对于所述齿在径向上进行安装；以及线圈，其由卷绕于所述绕线架上的线圈线构成。定子中，所述绕线架具有：筒状的筒部，其沿径向延伸；以及突出片，其从所述筒部的所述铁芯背部侧的上端部沿径向突出，被固定于所述铁芯背部。

根据本发明的一个方式，马达具备上述的定子。

根据本发明的一个方式，提供一种定子和马达，能够简便地固定能够相对于定子铁芯的齿插拔的绕线架。

由以下的本发明优选实施方式的详细说明，参照附图，可以更清楚地理解本发明的上述及其他特征、要素、步骤、特点和优点。

附图说明

图1是从上侧观察实施方式的马达的立体图。

图2是示出实施方式的马达的剖视图。

图3是定子的立体图。

图4是示出绕线架的安装结构的立体图。

图5是定子的剖视图。

图6是变形例的定子的剖视图。

标号说明

11：马达；30：定子；31a：铁芯背部；31b：齿；32：线圈；33、133：绕线架；33a：筒部；33b：突出片；33c、133c：爪部；35：固定部件；130、132、230：上表面；131、232：面；135：下表面部；136：周面部。

具体实施方式

以下使用附图，对本发明的实施方式进行说明。

另外，在本申请中，将与马达11的轴21的旋转轴线J平行的方向称作“轴向”，将与旋转轴线J垂直的方向称作“径向”，将沿着以旋转轴线J为中心的圆弧的方向称作“周向”。此外，在本申请中，将轴向设为上下方向，将相对于基底部40作为定子30侧的轴向一侧设为上侧来说明各部的形状、位置关系。即，将旋转轴线J延伸的一个方向设为上下方向。但是，无意通过该上下方向的定义限定本发明的马达的使用时的方向。

此外，在本申请中，“平行的方向”也包括大致平行的方向。此外，在本申请中，“垂直的方向”也包括大致垂直的方向。

图1是从上侧观察本实施方式的马达的立体图。图2是示出本实施方式的马达的剖视图。图3是定子的立体图。图4是示出绕线架的安装结构的立体图。图5是定子的剖视图。

本实施方式的马达11例如在多轴飞行器中作为使旋转叶片旋转的马达使用。以下，对于搭载于多轴飞行器的实施方式进行说明，但马达11的用途不限于多轴飞行器。

如图1和图2所示，本实施方式的马达11是外转子型的马达。马达11具备：转子13，其固定有旋转叶片；以及静止部14，其被安装于多轴飞行器。如图2所示，转子13与静止部14经由轴承部51、52连接，轴承部51、52将转子13支承为能够旋转。转子13是以旋转轴线J为中心沿周向旋转的部位。

转子13具有轴21、转子主体20、磁铁23以及轭22。轴21以旋转轴线J为中心沿轴向延伸。轴21被轴承部51、52支承为能够旋转。轴承部51、52是由内圈、外圈、滚珠和保持器构成的球轴承。另外，轴承部51、52也可以是滑动轴承。轴21被***后述的基底部40的基底贯通孔41a中，并被***轴承部51、52的内圈中。

转子主体20与轴21的上端连接。转子主体20从轴21的上端通过定子30的上表面而延伸到定子30的外周面。转子主体20具有：转子圆板部24，其从轴21的上端沿着与旋转轴线J垂直的方向扩展；多个转子肋部27，它们从转子圆板部24的外周端向径向外侧延伸；以及大致圆筒状的转子外缘部26，其从转子肋部27的外端向下侧延伸。本实施方式的情况下，轴21和转子主体20是单一的部件。

转子圆板部24具有固定旋转叶片的多个旋转部件固定部24a。在本实施方式中，旋转部件固定部24a是沿轴向贯通转子圆板部24的贯通孔。在旋转部件固定部24a的内周面设置有内螺纹。旋转叶片利用拧入旋转部件固定部24a中的螺钉而被固定于转子主体20。旋转叶片可以利用粘接或者铆接等螺钉以外的方法固定于转子主体20。

转子肋部27从转子圆板部24的外周端向径向外侧延伸。转子肋部27连接转子圆板部24与转子外缘部26。如图1所示，转子肋部27是在径向上延伸的棒状的部位。转子肋部27延伸到转子外缘部26的上端面。多个转子肋部27例如沿着周向间隔不等地配置。转子肋部27例如设置有6根。

转子主体20的转子圆板部24与转子外缘部26通过多个转子肋部27连接，从而在转子肋部27的周向上具有转子孔部28。转子孔部28是在轴向上贯通转子主体20的孔。转子孔部28例如设置有6个。

转子主体20具有转子孔部28，由此构成通向马达11的内部、即定子30的空气循环路径，在马达11驱动时，能够冷却定子30。在本实施方式中，转子孔部28开设于定子30的上方，外部空气直接吹向线圈32。由此，能够高效地冷却发热的线圈线。

轭22是以旋转轴线J为中心的大致圆筒状的部件。轭22配置于转子外缘部26的内周面。轭22由强磁性材料构成。轭22覆盖磁铁23的外周面的至少一部分。由此，能够抑制磁力从磁铁23的外周面泄漏。

磁铁23为轴向上长的矩形板状。在本实施方式中，设置有多个磁铁23。磁铁23在本实施方式中设置有42个。磁铁23例如利用粘接剂固定于轭22的内周面上。磁铁23在内周面具有N极或S极的磁极。具有N极的磁极的磁铁23与具有S极的磁极的磁铁23沿着周向交替配置。

如图2所示，磁铁23的内周面与后述的多个齿31b的径向外侧的端面在径向上隔开微小的间隙对置。即，磁铁23具有与定子30在径向上对置的磁极面。另外，磁铁也可以是包围定子30的整个外周面的大致圆筒形状。在这种情况下，在磁铁的内周面，在周向上交替磁化出N极与S极。

静止部14具有基底部40和定子30。如图2和图3所示，基底部40具有：基底圆筒部41，其均以旋转轴J为中心在轴向上延伸；基底底部42，其从基底圆筒部41的下端部向径向外侧扩展；以及圆筒状的定子支承筒部43，其从基底底部42的径向外侧的端部向轴向的上侧延伸。

在定子支承筒部43的外周面上固定有定子30的后述的定子铁芯31。

基底圆筒部41具有以旋转轴线J为中心在轴向上贯通基底圆筒部41的基底贯通孔41a。在基底贯通孔41a的内侧配置有轴承部51、52。两个轴承部51、52沿轴向排列地配置在基底贯通孔41a的内侧。盖部44从下侧按压轴承部51。轴承部51、52被固定于轴21和基底部40，由此将转子13支承为能够以旋转轴线J为中心旋转。

如图2所示，定子30与转子13在径向上隔开间隙对置。如图3所示，定子30是具有定子铁芯31和被供给电流的多个线圈32的电枢。即，静止部14具有多个线圈32。

定子铁芯31是磁性体。本实施方式的定子铁芯31由层叠钢板构成，该层叠钢板是将电磁钢板在轴向上重叠而构成的。定子铁芯31被固定于基底部40。如图3及图4所示，定子铁芯31具有铁芯背部31a和多个齿31b。铁芯背部31a是以旋转轴线J为中心的圆环状。多个齿31b从铁芯背部31a向径向外侧延伸。多个齿31b在周向上大致等间隔地配置。齿31b是在外周端不具有伞部的长方体状。

线圈32是由卷绕于绕线架33的线圈线构成的结构体。绕线架33是在径向上延伸的四边形状的筒体，具有供齿31b***的贯通孔33A。绕线架33由树脂绝缘材料构成。在本实施方式的定子30中，齿31b不具有伞部，因此绕线架33能够从径向外侧相对于定子铁芯31的齿31b拆装。根据该结构，在从齿31b拆卸了绕线架33的状态下，将线圈线卷绕于绕线架33，因此将线圈线高密度地卷绕于绕线架。像本实施方式的定子30那样槽数多的情况下，制造变得容易。

如图4和图5所示，绕线架33具有：筒状的筒部33a，其在径向上延伸；突出片33b，其从筒部33a的铁芯背部31a侧的上端部向径向内侧突出；凸缘部33d，其从筒部33a的径向外侧的端部沿与径向垂直的方向扩展；以及凸缘部33e，其从筒部33a的径向内侧的端部沿与径向垂直的方向扩展。

如图4所示，突出片33b为薄板状，在其径向内侧的末端部的上表面具有从突出片33b向上侧突出的爪部33c。爪部33c具有：上表面130；以及面131，其从突出片33b的上表面向上侧延伸并面向径向外侧。突出片33b在绕线架33安装于齿31b的状态下位于铁芯背部31a的上表面230上。突出片33b的设置有爪部33c的末端部从铁芯背部31a的上表面230向径向内侧突出。即，突出片33b的上表面132在径向上具有与铁芯背部31a同等的长度。

如图3和图5所示，定子30具有从上侧覆盖铁芯背部31a上的突出片33b的圆环状的固定部件35。固定部件35是具有沿着下表面的外周侧配置并向下侧突出的圆环状突出部35a的阶梯环。固定部件35以圆环状突出部35a位于突出片33b的上表面132上的姿态配置在铁芯背部31a上。

固定部件35在圆环状突出部35a的下表面部135与突出片33b的上表面132接触。此外固定部件35在比环状突出部35a靠内侧的下表面137处与爪部33c的上表面130接触。圆环状突出部35a的朝向径向内侧的周面部136与爪部33c的朝向径向外侧的面131在径向上对置。

固定部件35与绕线架33的突出片33b如上述那样配置，由此阻止了绕线架33向径向外侧移动。具体而言，爪部33c勾挂在固定部件35的圆环状突出部35a上，因此阻止了绕线架33向径向外侧移动。即，在本实施方式的定子30中，绕线架33的突出片33b利用固定部件35而被固定于铁芯背部31a。由此，抑制了能够相对于齿31b拆装的绕线架33的移动。根据该结构，不必设置用于将绕线架33保持于定子30的外周的筒状部件，制造变得容易。

此外在本实施方式中，利用设置于突出片33b的爪部33c，抑制绕线架33的径向移动，因此绕线架33不会成为复杂的结构，能够容易地制造。

此外利用环状的固定部件35，统一固定所有的绕线架33，因此能够使零件数量少，而且定子30的组装作业也能够高效化。

在本实施方式中，固定部件35被与铁芯背部31a和突出片33b相粘接。具体而言，固定部件35和突出片33b被与圆环状突出部35a的下表面部135和突出片33b的上表面132相粘接。固定部件35和铁芯背部31a被与圆环状突出部35a的下表面部135和铁芯背部31a的在周向上相邻的突出片33b之间露出的上表面230相粘接。通过粘接固定部件35、铁芯背部31a以及突出片33b，绕线架33被更牢固地固定于定子铁芯31。

突出片33b也可以与铁芯背部31a的上表面230相粘接。在这种情况下，突出片33b与铁芯背部31a可以利用涂敷于突出片33b的朝向周向的侧面上的粘接剂而粘接。此外，突出片33b与铁芯背部31a也可以利用配置在突出片33b的下表面与铁芯背部31a的上表面230之间的粘接剂而粘接。根据该结构，能够更牢固地将绕线架33固定于定子铁芯31。

绕线架33也可以与铁芯背部31a的露出在齿31b之间的外周面31c相粘接。本实施方式的情况下，绕线架33的凸缘部33e与铁芯背部31a的外周面31c也可以利用粘接剂而粘接。根据该结构，绕线架33在上下方向被粘接固定，因此能够将绕线架33更牢固地固定于定子铁芯31。

在本实施方式中，突出片33b构成为仅设置于绕线架33的上端部，但也可以构成为突出片33b设置于绕线架33的上端部和下端部，固定部件35也配置在定子铁芯31的上下表面。根据该结构，在定子30的上下固定有绕线架33，因此能够更牢固地固定绕线架33。

在这样的马达11中，在向线圈32供给驱动电流时，会在多个齿31b产生磁通。并且，借助于齿31b与磁铁23之间的磁通的作用，而在定子30与转子13之间产生周向的扭矩。其结果是转子13相对于定子30绕旋转轴线J旋转。支承于转子13的旋转叶片与转子13一同绕旋转轴线J旋转。

本发明不限于上述的实施方式，还能够采用其他的结构。

图6是变形例的定子的剖视图。

图6所示的绕线架133与上述实施方式的绕线架33相比爪部的结构不同。具体而言，绕线架133具有从突出片33b的下表面向下侧突出的爪部133c。

爪部133c位于比铁芯背部31a的上表面230靠径向内侧的位置，勾挂于铁芯背部31a的上表面230与内周面231的角部。即，爪部133c勾挂在铁芯背部31a的与齿31b相反一侧的径向端部上。

根据上述变形例的结构，利用卡扣能够将绕线架133固定于铁芯背部31a。由此，不使用固定部件35，就能够将绕线架133固定于定子铁芯31，因此能够减少零件个数，组装作业也能够高效化。

在上述变形例中，也可以是突出片33b与铁芯背部31a相粘接的结构。在这样的情况下，突出片33b的下表面与铁芯背部31a的上表面230可以利用粘接剂粘接。此外，爪部133c的朝向径向外侧的面232与铁芯背部31a的内周面231也可以利用粘接剂而粘接。

此外在上述变形例中，可以构成为突出片33b设置在绕线架133的上端部和下端部。根据该结构，在定子30的上下固定有绕线架133，因此能够更牢固地固定绕线架133。

Claims (10)

1.一种定子，该定子具备：

环状的铁芯背部，其以在上下方向上延伸的中心轴线为中心在周向上延伸；

多个齿，它们从所述铁芯背部沿径向延伸；

多个绕线架，它们能够相对于所述齿在径向上进行安装；以及

线圈，其由卷绕于所述绕线架的线圈线构成，

所述绕线架具有：

筒状的筒部，其沿径向延伸；以及

突出片，其从所述筒部的所述铁芯背部侧的上端部沿径向突出，被固定于所述铁芯背部。

2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，

所述突出片在末端部具有向上侧或下侧突出的爪部。

3.根据权利要求2所述的定子，其特征在于，

所述爪部从所述突出片向上侧突出，

所述定子具有从上侧覆盖所述铁芯背部和所述突出片的环状的固定部件。

4.根据权利要求3所述的定子，其特征在于，

所述固定部件具有：

下表面部，其与位于所述筒部与所述爪部之间的所述突出片的上表面接触；以及

周面部，其从所述下表面部的所述爪部侧的端部向上侧延伸，与所述爪部的面向所述筒部侧的面对置。

5.根据权利要求3或4所述的定子，其特征在于，

所述固定部件被与所述铁芯背部和所述突出片相粘接。

6.根据权利要求2所述的定子，其特征在于，

所述爪部从所述突出片向下侧突出，并勾挂于所述铁芯背部的与所述齿相反一侧的径向端部。

7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的定子，其特征在于，

所述突出片被与所述铁芯背部的上表面相粘接。

8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的定子，其特征在于，

所述绕线架被与所述铁芯背部的露出在所述齿之间的面相粘接。

9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的定子，其特征在于，

所述齿向所述铁芯背部的径向外侧延伸。

10.一种马达，

所述马达具备权利要求1至9中的任意一项所述的定子。