用在马达中的软磁粉定子.pdf

一种用在马达中的定子，该定子用线圈缠绕，这种定子包括：固定到马达内部的主体；与主体一体形成并分别用线圈缠绕的多个齿；减隙物，其每个形成在每个齿的上下表面，并在一方向上突出，以便减小每个齿的上表面和线圈之间的间隙以及每个齿的下表面和线圈之间的间隙；以及冲压损坏屏障，其具有伸到每个减隙物的两侧并且连接到每个齿的两侧的平面。更进一步地，定子通过压力加工软磁粉来制造。

1.  一种用于马达的定子，其缠绕有线圈，所述定子包括：
固定到马达内部的主体；
与主体一体形成并分别缠绕有线圈的多个齿；
减隙物，其均形成在每个齿的上、下表面上，并在用于减小每个齿的上表面和线圈之间的间隙以及每个齿的下表面和线圈之间的间隙的方向上突出；以及
冲压损坏屏障，其均具有延伸到每个减隙物的两侧并且连接到每个齿的两侧的平面；
其中定子通过压力加工软磁粉制造而成。

2.  根据权利要求1所述的定子，其中齿在其上下表面上形成纵向的凹槽，以减小齿的体积。

3.  根据权利要求1所述的定子，其中每个减隙物形成为弧形以突出。

4.  根据权利要求1所述的定子，其中通过每个减隙物的直线表面部分与每个减隙物的曲线表面部分相连来形成每个减隙物以突出。

5.  根据权利要求1所述的定子，其中通过每个减隙物的直线表面部分彼此相连来形成每个减隙物以突出。

用在马达中的软磁粉定子
技术领域
本发明涉及一种用在马达中的软磁粉定子，更具体地，本发明涉及一种用在马达中的软磁粉定子，其中定子的优点是：改进马达的性能，减少用于减小对应齿和线圈之间的间隙的线圈的数量，并且最小化对生产设备的零件的损坏。
背景技术
通常，马达是将电能转换为机械能来提供旋转力的设备。马达广泛用于包括家电和工业机器的各种工业领域。例如，马达能够用于压缩机、洗衣机、真空吸尘器、光盘播放器、和计算机的硬盘驱动器，压缩机安装在诸如空调和冰箱的制冷装置中来将制冷剂恢复成液体。
参照图1，以下说明传统的马达。
图1示出了传统的马达10的剖视图。示出的传统马达10是一个举例的直流(DC)马达，更具体地，是使用非接触类型位置检测器和半导体设备而不使用电刷驱动的无电刷的直流(BLDC)马达。传统的马达10包括支架11和12、轴承11a和12a、壳体13、定子14、齿14b(参见图2)、绝缘物14a、线圈14c、转子15、多个磁铁15a、和旋转轴16。支架11和12分别在上下侧安装到壳体13。在定子14中，齿14b固定到套筒13的内表面并由绝缘物14a绝缘，线圈14c围绕齿14b缠绕。转子15通过其间具有的间隙安装在定子14内侧。磁铁15a插入并固定到转子15的外表面。转子15由于在磁铁15a和定子14处产生的磁场之间的往复反作用来旋转。旋转轴16固定到转子15的中央部分并通过各个支架11和12的轴承11a和12a可旋转安装。
参照图2，定子14的齿14b沿着定子14的内表面彼此间隔特定距离，以便形成在定子14内的多个狭槽14e。
类似转子15，用在马达中的传统定子14通过在彼此之上堆叠多个硅钢片14d(参见图3)形成。如图3所示，从剖视图可见齿14b形成正交形状。即，每个齿14b具有成直线的上下表面14f、14g和侧表面14h。这样，由于定子通过在彼此之上堆叠多个硅钢片来制造，所以齿14b的剖视图不可避免地是正交形状。
但是，如图4所示，由于传统定子14的齿14b从剖视图看具有正交形状，所以围绕由绝缘物14a绝缘的齿14b缠绕的线圈14c在齿14b的表面上生成间隙G，具体地是上下表面14f、14g。间隙G经常造成马达10的性能降低并增大缠绕单个齿14b的线圈14c的量。因此，加重了线圈14c的损耗。
发明内容
因此，本发明的目的是提供了一种用在马达中的软磁粉定子，其中定子能够通过减小对应齿和线圈之间的间隙防止马达性能的降低，通过减少使用线圈的数量降低制造成本，通过减轻重量提供轻便的马达，并且最小化对生产设备的零件的损坏。
根据本发明的优选实施例，提供了一种用在马达中的定子。该定子用线圈缠绕。这种定子包括：固定到马达内部的主体；与主体一体形成并分别用线圈缠绕的多个齿；减隙物，其每个形成在每个齿的上下表面，并在一方向上突出，以便减小每个齿的上表面和线圈之间的间隙和每个齿的下表面和线圈之间的间隙；以及冲压损坏屏障，其具有伸到每个减隙物的两侧并且连接到每个齿的两侧的平面。
优选地，在齿的上下表面纵向形成凹槽，以便减少齿的体积。
优选地，每个减隙物形成为弧形以突出。
优选地，每个减隙物通过每个减隙物的直线表面部分与曲线表面部分相连来突出。
优选地，每个减隙物通过每个减隙物的直线表面部分彼此相连来突出。
基于本发明的各种实施例，通过减小每个齿和线圈之间的间隙改进了马达的性能。此外，通过减少使用线圈的数量减小了制造成本。齿的体积的减小允许制造轻便的马达，并且最小化了对生产设备的零件的损坏。
附图说明
本发明的以上和其它目的和特征将通过参照附图从下列优选实施例的描述中显而易见，其中：
图1示出了传统马达的剖视图；
图2示出了用在传统马达中的定子的俯视图；
图3示出了沿图2的A-A线的定子的剖视图；
图4示出了描述其限制的传统定子的剖视图；
图5示出了根据本发明一个实施例的马达的剖视图；
图6示出了根据本发明的第一实施例的用在马达中并以软磁粉材料形成的定子的俯视图；
图7和8示出了沿图6的B-B’线的定子的剖视图；
图9示出了沿图6的C-C’线的定子的剖视图；
图10示出了根据本发明的第一实施例的用在马达中的软磁粉定子的工作的剖视图；
图11示出了描述根据本发明的第二实施例的用在马达中的软磁粉定子的工作的剖视图；
图12示出了描述根据本发明的第三实施例的用在马达中的软磁粉定子的工作的剖视图；以及
图13和14示出了描述根据本发明的其它实施例的用在马达中的软磁粉定子的工作的剖视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施例，以便本领域的技术人员易于实施。
图5示出了根据本发明一个实施例的马达的剖视图。图6示出了根据本发明的第一实施例的用在马达中并以软磁粉材料形成的定子的俯视图。图7和8示出了沿图6的B-B’线的定子的剖视图。
在马达200中，定子100固定到壳体230的内侧，支架210和220分别在两侧安装在壳体230上。转子240通过其中具有间隙固定到轴250。轴250通过各个支架210和220的轴承211和221安装。定子100包括主体110、齿120、减隙物130、和冲压损坏屏障140。齿120与主体110一体形成。减隙物130单独放在每个齿120的上下表面上。形成冲压损坏屏障140来在每个减隙物130的两侧延伸。
主体110形成环形，并固定到壳体130的内表面。齿120在主体110的内表面上彼此间隔一定距离，并形成一体结构。在本实施例中，齿120形成在主体110的内表面。但是，齿120也能够依据马达的类型和使用方式形成在主体110的外表面。
线圈150围绕单独的齿120缠绕以便生成磁场，减隙物130分别放在每个齿120的上下表面上。
如图7所示，减隙物130形成为向减小在每个齿120的上表面和围绕的线圈150之间的间隙和在每个齿120的下表面和围绕的线圈150之间的间隙的方向突出的弧形。形成冲压损坏屏障140，以便延伸到每个减隙物130的两侧。每个冲压损坏屏障140通过延伸到对应的减隙物130的两侧并连接到对应的齿120的两侧来具有平面。
参照图9，对于轻便的马达，布置有对应的减隙物130的每个齿120的上下表面纵向缩进，以减小齿120的体积。
通过压力加工软磁粉来模制定子100，该磁粉包括为了彼此电绝缘而均涂上特定材料的铁基粒子。
参照图13，定子100的减隙物130和冲压损坏屏障140使用压力成型装置300制造。具体地，压力成型装置300包括设计为与定子100同形的成型空间310。软磁粉装入成型空间310，并由诸如冲床320的压构件进行压力加工，从而形成减隙物130和冲压损坏屏障140。此时，可以将润滑剂和/或粘合剂加入磁粉并一起进行压力加工。图13示出了仅仅为了简化说明的减隙物130的压力成型。
定子100包括通过压力加工软磁粉获得的三维软磁复合体(SMC)，并且与基于硅钢片的传统定子相比具有更高的自由度。与具有硅钢片的堆结构的传统定子不同，在定子100的三维结构中的高自由度允许减隙物130的形成。
参照图5和10，绝缘物160安装到齿120，以便齿120和线圈150彼此绝缘。绝缘物160的接触减隙物130和冲压损坏屏障140的那些区域形成基本与减隙物130和冲压损坏屏障140相同的形状。
参照图11，根据本发明第二实施例的减隙物170通过将减隙物170的直线表面部分与曲线表面部分连接而突出。在本发明的第二实施例中，位于减隙物170的目标表面的中央区域的直线表面部分与位于直线表面部分两侧的曲线表面部分相连。除了该连接，减隙物170的突出也能够通过在直线表面部分与曲线表面部分之间的其它各种连接获得。
参照图12，根据本发明第三实施例的减隙物180通过将直线表面部分彼此连接形成突出。
类似第一实施例，在第二和第三实施例中，绝缘物171、181的接触各个减隙物170、180和各个冲压损坏屏障140的那些部分形成基本与减隙物170、180和冲压损坏屏障140相同的形状。
如上描述的用在马达中的软磁粉定子运行如下。
如图10—12所示，在对应齿120的上下表面上形成减隙物130、170和180，以便每个在对应齿120的上表面和围绕其的线圈150之间的间隙以及每个在对应齿120的下表面和围绕其的线圈150之间的间隙，与传统公开的间隙G(见图4)相比，能够更大程度地减小。即，形成宽度小于高度的齿120，因而，当基于抵抗特定弯曲度的材料的线圈150围绕齿120缠绕时，在齿120的上表面和围绕其的线圈150之间产生间隙以及在齿120的下表面和围绕其的线圈150之间产生间隙。但是，减隙物130、170填充间隙，从而很大程度地减小这些间隙的尺寸。
如图9所示，由于形成纵向具有凹槽的齿120，所以减小了齿120的体积。这种体积减小有助制造轻便的马达。
如图13所示，在定子100中形成的冲压损坏屏障140能够缓和冲床320的边缘部分321。因而，即使冲床320用很大的强度按压软磁粉来制造定子100，冲压损坏屏障140也能有助于改进冲床320的耐用性。
同时，如图14所示，对于没有带平面的冲压损坏屏障的齿410，以曲线突出的减隙物420直接连接到齿410的两侧。从而，压力成型装置400的冲床430的边缘部分431是尖锐的，因此，当压力加工软磁粉时边缘部分431可能损坏。因此，冲压损坏屏障140能够防止压力成型装置300的冲床320的损坏。
与通过在彼此之上堆叠硅钢片14d(见图3)形成的传统的定子14(见图1)不同，用在马达200中的软磁粉定子100由于使用了软磁粉允许形成减隙物130、170、180。减隙物130、170、180能够减小每个齿120和线圈150之间的间隙。因此，能够改进马达200的效率，从而更有利于马达200的工作。
此外，由于线圈150紧邻各个齿120布置，与具有与马达200的线圈150相同数量的绕组的马达10的线圈14c(见图1)的数量相比，能够减少使用的线圈150的数量。这种减少允许以低成本制造马达200。由于齿120纵向缩进，所以马达200能够很轻便。更进一步地，可以最小化对诸如冲床220的生产设备的那些零件的损坏。
虽然已经参照优选实施例示出和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解在不脱离如下列权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以作各种变化和修改。