電機定子及其繞線結構的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種電機，特別涉及一種電機定子及其繞線結構。
【背景技術】
[0002] 電機定子包括鐵芯及多組線圈，鐵芯上形成有多個嵌線槽，多組線圈繞制在多個 嵌線槽中。現有的定子一般采用多個異型嵌線組在嵌線槽中繞制形成多組線圈。每個異型 嵌線組包括內異型嵌線及外異型嵌線，內、外異型嵌線的結構大致相同，均包括弧形段及對 稱形成于弧形段兩端的主體。
[0003] 現有的繞線方法包括疊繞繞線及波形繞線兩種方式。疊繞繞線后，外異型嵌線的 弧形段包覆于內異型嵌線的弧形段上，增大了每組線圈端部（En化urn)的長度，進而增加了 線圈的銅損耗，降低了電機的功率密度。波形繞線后，每組線圈的內、外異型嵌線呈波形連 接，降低了電機的輸出力矩。
【發明內容】
[0004] 鑒于上述狀況，有必要提供一種功率密度及輸出力矩均較大的電機定子及其繞線 結構。
[0005] -種電機定子，其包括鐵芯及多組繞線結構，該鐵芯為中空柱狀，該鐵芯于其內表 面凹設形成有貫通其兩端的多個繞線槽，該多個繞線槽環繞該鐵芯的圓周方向均勻間隔設 置，且每相鄰的兩個繞線槽間形成有繞線桿，每組繞線結構包括插入相應的兩個繞線槽中 并繞于相鄰的多個繞線桿上的第一導線及第二導線，該第一導線包括第一弧形段及彎折凸 伸形成于該第一弧形段兩端的第一插腳及第二插腳，該第二導線包括第二弧形段及彎折凸 伸形成于該第二弧形段兩端的第H插腳及第四插腳。該第一插腳及該第二插腳均包括主體 及彎折凸伸于相應主體的相對兩端并朝向相對兩側延伸的連接部與凸伸部，該第一插腳和 第二插腳的連接部分別連接該第一弧形段的兩端，且該第一插腳的主體平行于該第二插腳 的主體；該第H插腳及該第四插腳均包括主體及彎折凸伸于相應主體的相對兩端并朝向同 側延伸的連接部與凸伸部，該第H插腳和該第四插腳的連接部分別連接該第二弧形段的兩 端，且該H插腳的主體平行于該第四插腳的主體；該第一插腳、該第二插腳、該第H插腳及 該第四插腳的主體的長度相等，該第一插腳、該第二插腳、該第H插腳及該第四插腳的凸伸 部的長度相等，該第一插腳、該第二插腳、該第H插腳及該第四插腳的連接部的長度均不相 等，且該第一導線的總長度與該第二導線的總長度相等；每個繞線槽中，從靠近該鐵芯內表 面的一端朝向外表面的方向依次收容有該第四插腳的主體、該第二插腳的主體、該第H插 腳的主體及該第一插腳的主體，每個第一弧形段位于相應的繞線槽的上方，每個第二弧形 段位于相應的繞線桿的上方，W使該多組繞線結構的第一弧形段及第二弧形段沿該鐵芯的 圓周方向交替排列，每個第四插腳、每個第二插腳、每個第H插腳及每個第一插腳的凸伸部 依次兩兩相接W使該多組繞線結構形成多組線圈。
[0006] -種繞線結構，其包括第一導線及第二導線，該第一導線包括第一弧形段及彎折 凸伸形成于該第一弧形段兩端的第一插腳及第二插腳，該第二導線包括第二弧形段及彎折 凸伸形成于該第二弧形段兩端的第H插腳及第四插腳。該第一插腳及該第二插腳均包括主 體及彎折凸伸于相應主體的相對兩端并朝向相對兩側延伸的連接部與凸伸部，該第一插腳 和該第二插腳的連接部分別連接該第一弧形段的兩端，且該第一插腳的主體平行于該第二 插腳的主體；該第H插腳及該第四插腳均包括主體及彎折凸伸于相應主體的相對兩端并朝 向同側延伸的連接部與凸伸部，該第H插腳和該第四插腳的連接部分別連接該第二弧形段 的兩端，且該H插腳的主體平行于該第四插腳的主體；該第一插腳、該第二插腳、該第H插 腳及該第四插腳的主體的長度相等，該第一插腳、該第二插腳、該第H插腳及該第四插腳的 凸伸部的長度相等，該第一插腳、該第二插腳、該第H插腳及該第四插腳的連接部的長度均 不相等，且該第一導線的總長度與該第二導線的總長度相等。
[0007] 本發明的電機定子通過將繞線結構中的第一導線及第二導線分別設計為不對稱 的U形結構，使繞線后第一弧形段及第二弧形段分別位于相應的繞線槽及相應的繞線桿 上，并沿鐵芯的圓周方向交替排列，從而避免第一弧形段與第二弧形段重疊，降低了線圈的 銅損耗。另外，由于每組線圈的多個第一導線與多個第二導線分別依次交替連接，使線圈沿 電機定子的圓周方向延伸，從而提高了電機的輸出力矩。
【附圖說明】
[0008] 圖1為本發明實施方式的電機定子的立體圖。
[0009] 圖2為本發明實施方式的鐵芯的立體圖。
[0010] 圖3為本發明實施方式的單個繞線槽的俯視圖。
[0011] 圖4為本發明實施方式的繞線結構的立體圖。
[0012] 圖5為圖1所示電機定子的局部立體圖。
[0013] 圖6為圖5所示電機定子的俯視圖。
[0014] 圖7為圖5所示電機定子另一視角的立體圖。
[0015] 圖8為圖7所示電機定子的俯視圖。
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如下【具體實施方式】將結合上述附圖進一步說明本發明。
【具體實施方式】
[0017] 請參閱圖1，本發明實施方式的電機定子100包括鐵芯20及多組繞線結構40。
[0018] 請一并參閱圖2及圖3,鐵芯20大致為中空圓柱狀，其包括相對設置的內表面21、 外表面22,W及連接內表面21與外表面22的上側面23及下側面24。鐵芯20從內表面21 朝向外表面22凹設形成多個繞線槽25。多個繞線槽25沿鐵芯20的圓周方向均勻間隔設 置。每個繞線槽25貫通上側面23及下側面24。每個繞線槽25具有相對設置的開口部251 及與該開口部251連通的底部253,開口部251為鄰近鐵芯20的內表面21的開口，底部 253為靠近外表面22的端部。如圖3所示，每個繞線槽25在開口部251朝向底部253的方 向上劃分為依次排列的第一段254、第二段255、第H段256及第四段257,每一段空間大小 近似相等，W供在每個繞線槽25中插入沿其長度方向并排設置的四根導線。每相鄰的兩個 繞線槽25間形成有繞線桿26。本實施方式中，繞線槽25、繞線桿26及繞線結構40的數量 相等，均為96個。可W理解，繞線槽25及繞線桿26的數量還可根據實際需要設計。
[0019] 請一并參閱圖4,每個繞線結構40包括插入相應的兩個繞線槽25中并繞于相鄰多 個繞線桿26上的第一導線42及第二導線44。第一導線42大致為不對稱的U形結構，其包 括第一弧形段421及形成于第一弧形段421兩端的第一插腳423及第二插腳425。第一插 腳423及第二插腳425分別朝向第一弧形段421的相對兩側彎折凸伸形成，且第一插腳423 及第二插腳425位于兩個不同的平面。第一插腳423包括主體4231及形成于主體4231兩 端的連接部4233及凸伸部4235。該主體4231為一可伸入繞線槽25的杠體。連接部4233 連接主體4231與第一弧形段421，其與主體4231相交形成一預設純角。凸伸部4235朝向 背離連接部4233的一側凸伸形成，并與主體4231相交形成一預設純角。凸伸部4235遠離 主體4231的一端形成有焊接部4237。本實施方式中，連接部4233及凸伸部4235與主體 4231相交形成的預設純角相等。可W理解，連接部4233及凸伸部4235與主體4231相交形 成的預設純角也可不相等。
[0020] 第二插腳425的結構與第一插腳423的結構大致相同，均包括主體4251、連接部 4253、凸伸部4255及焊接部4257。第二插腳425的主體4251平行于第一插腳423的主體 4231。連接部4253連接主體4251與第一弧形段421，其與主體4251間的夾角與第一插腳 423的連接部4233與主體4231間的預設純角相等。凸伸部4255與主體4251間的夾角與 第一插腳423的凸伸部4235與主體4231間的預設純角也相等。可W理解，當第一插腳423 的連接部4233及凸伸部4235與主體4231相交形成的預設純角不相等時，只要第二插腳 425的連接部4253與主體4251間的夾角與第一插腳423的連接部4233與主體4231間的 預設純角相等，第二插腳425的凸伸部4255與主