专利名称：用于电机的定子铁芯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于电机的定子铁芯。
背景技术：
本发明涉及一种用于电机的定子铁芯，例如由US-PS 3577851已知的定子铁芯。 在此公开文献中所公开的定子铁芯以缠绕方法螺旋形地构成，通过由带状的电工钢片制成 的两个相同的条料齿形啮合式地冲裁而成并且每个分别卷成一个定子铁芯。两个条料各具 有凹部和指形的突起部，该凹部和突起部在卷起条料之后形成定子铁芯的齿和槽。所述公 开文献没有关于所使用的冲压方法的详细说明，同样对在冲压时产生的废料量与初始的条 料量或者与余下的磁极横截面之间的关系也没有涉及。
发明内容
与此相比，依据本发明的具有独立权利要求所述特征的定子铁芯具有下列优点 所使用的、优选为带状的片材能被最佳地利用到制造技术和几何学上可能的极限，其中，一 方面金属片废料被减少到最低限度，而且另一方面通过使定子齿达到最大可能的横截面使 磁阻减小。通过在从属权利要求中提出的措施，可以获得独立权利要求中给出的定子铁芯的 有利的改进方案。特别有利的是，在冲出齿和槽几何结构时，使产生的冲压废料减少，从而使齿宽与 齿距的比例在0. 38和0. 48间的范围内优选在0. 40和0. 48间的范围内。当在齿侧面和槽 侧面之间的区域被冲出时，已知的以相同的方式制造的定子铁芯在所要求的齿宽与齿距的 比例方面较低。仅在完全剪切出轮廓的情况下，齿宽相当于一半槽距，已知的实施方式达到 0. 5的齿宽与齿距的比例，然而整个制造方法并且特别是片材的分切过程明显更加困难，并 且片材的平整度在分切过程下受到损害。由此使形状保持性很小，这对产出率和效率产生 消极作用。已证实有利的是，为了使冲压废料减少到最低限度，槽底和齿顶区域通过剪切分 开。在此，在这个区域中虽然产生显著的切割毛边，但该切割毛边在将线圈装入定子槽中时 和在形成槽绝缘部时对导体绝缘部的可能损坏不那么显著。特别地在下列情况下也是这 样，即，当在槽底区域剪切金属片时，剪切线大致上沿齿侧面的冲出的棱边的延长线延伸， 因为在这种情况下在槽底上遗留的金属片中的突起被减小到最小，因此槽绝缘部损坏的危 险也被降到最小。此外，已证实有利的是，在选择在齿侧面和槽侧面上的冲压宽度时，考虑所使用的 电工钢片的厚度，其中优选地沿着齿侧面和槽侧面所冲出的区域的宽度比薄片的片厚至少 大20%。通过这种方式，确保在金属片厚度较大时冲出区域的宽度被选得足够大，从而由于 在冲压时材料变形产生的毛边不超过临界值。使用的电工钢片的厚度在建议的定子铁芯的 设计方案中有利地处于0. 3和1. 2mm间的范围中，优选地处于0. 5和1. Omm间的范围中。
3CN 102077448 A
说明书
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本发明的实施例在附图中示出并且在接下来的描述中进行详细阐述。附图中图1示出了在将两个薄板条料分离之前相互啮合的薄板，图2示出了已经卷成其圆形或者弯曲的具有插入的槽绝缘部的定子铁芯的截面 图以及图加示出了图2中的截面图在槽底区域中的放大视图，所述槽底具有遗留的薄板 的突起。
具体实施例方式在图1中，以10表示由电工钢片制成的带，该电工钢片部分地通过冲压并且部分 地通过切割分成两个相互啮合的单个带12和14。带10由软磁性的、适合制造定子铁芯的 电工钢片构成，如同例如在DIN 46400中定义并且原则上已知的电工钢片。这种钢片的重 要原则为低于1000A/m的矫顽磁场强度、合适的合金添加物(特别是Si、Ni、Co、Mo和其他 合金添加物)以及特殊的处理工艺如热轧或冷轧，由此一方面获得有利的软磁特性并且另 一方面得到有利的加工条件。通过带10的分离过程，产生镜像的彼此啮合的单个带作为薄片12和14，该薄片具 有磁极形式的凸起部16和槽状的凹部18。在此，这样实施分离，使得以宽度B冲裁掉在相 邻的齿侧面20和槽侧面22之间的区域。冲压长度L相当于极靴沈的内棱边M之间的距
1 O为了使金属片下脚料减少到最低限度，金属薄片12和14的齿顶区域沈的侧棱边 28和外棱边30在后来成为齿端的区域，或者说在此形成的槽底区域，通过剪切被分离，其 中，与冲压相反，未产生任何材料废料。关于与冲压相比在切割时形成略多的毛边，薄片12 和14的这个部分不那么关键，因为所述部分被后来插入的槽绝缘部42覆盖并且在将线圈 46装入槽40中时承受负荷较少，从而在这个区域中极少有损坏槽绝缘部和/或导体绝缘部 的危险。另一冲压过程在带10的外棱边的两侧以缺口 32的形式进行，然而该缺口对于定 子铁芯的磁性值是不相关的并且只在运输金属薄板时用于小齿轮或者类似物的啮合点，如 同例如在开头为现有技术所述的US-PS 3577851中描述的一样，并且在这里不必再进行详 细阐述。此外，如图1所示，金属薄片12和14的对于定子铁芯的结构相关的值为在分离过 程之后在薄片为直的状态下的槽宽N、与齿长A相对应的槽深、齿宽P以及与从槽中心到槽 中心的距离相对应的槽距T。依据本发明，在此齿宽P与槽距T的比例α被选为大于0.38 且小于0.5，其中，比例α优选地在0.40和0.48之间。在此，所述较低的值是对于在制造 技术上能简单地实施的冲压过程有利的冲压宽度B，而所述较高的值限定了用于为使齿中 的磁阻最小化而非常重要的齿宽P。在槽底区域中剪切时的分切线在此这样校准，使得它大 致上沿齿侧面20或者说槽侧面22的被冲出的棱边观的延长线延伸。由此产生几乎直线的 从槽底到槽侧面的过渡，其中，由图2和图加可以更清晰地看到，在槽底上最大程度地避免
4了尖棱的突起34。在此，沿着齿侧面20和槽侧面22冲出的区域的宽度B至少比薄片12、 14的片厚d大20%，所述薄片本身的厚度在0. 3mm和1. 2mm之间，优选地在0. 5mm和1. Omm 之间。图2以略微放大的视图示出了已经卷成其圆形或者弯曲的具有齿39和槽40的定 子铁芯的截面图，在所述槽中插入槽绝缘部42，该槽绝缘部很大程度上与槽40的轮廓相适 应并且在槽口 44上支撑在极靴沈的内棱边M上。在插入定子线圈46之后，槽口 44通过 同样支撑在齿顶沈的内棱边M上的槽盖48封闭，从而也在这个区域中防止定子线圈45 导体绝缘部受到损坏。图2且特别是图加再次清晰地示出了分切线38的走向，在剪切所述带10时在槽 底区域36产生所述分切线38。在此，所述分切线38大致上沿齿侧面20的被冲出的棱边观 的延长线延伸，使得只遗留非常小的突起34，该突起没有损坏槽绝缘部的危险，在插入定子 线圈46之后也没有损坏槽绝缘部的危险。
权利要求
1.一种用于电机的定子铁芯，特别是用于机动车辆发电机的定子铁芯，所述定子铁芯 由薄片(12、14)堆叠或者卷曲而成，该薄片由优选为带状的电工钢片(10)齿形啮合式地冲 裁和/或剪切制成并且具有多个槽(40)和齿(39)，其中，齿侧面(20)和槽侧面(22)的区 域被冲出，齿宽(P)和槽宽(N)在未弯曲的薄片(12、14)中在整个齿长(A)上均基本上恒 定并且齿宽⑵与槽距⑴的比例(α )大于0. 38且小于0. 5。
2.按照权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于，所述齿宽(P)与所述槽距(T)的比例 (α )处于0. 38和0. 48之间，优选地处于0. 40和0. 48之间。
3.按照权利要求1或2所述的定子铁芯，其特征在于，槽底(36)和齿顶06)的区域通 过剪切被分开。
4.按照权利要求3所述的定子铁芯，其特征在于，在槽底(36)区域剪切时分切线(38) 大致上沿齿侧面00)上冲出的侧棱边08)的延长线延伸。
5.按照上述权利要求中任意一项所述的定子铁芯，其特征在于，沿着齿侧面00)和槽 侧面02)被冲出的区域的宽度(B)比薄片(12、14)的片厚(d)至少大20%。
6.按照上述权利要求中任意一项所述的定子铁芯，其特征在于，薄片(12、14)的片厚 (d)处于0. 3mm和1. 2mm之间，优选地处于0. 5mm和1. Omm之间。
全文摘要
本发明涉及一种用于电机的定子铁芯，特别是用于机动车辆发电机的定子铁芯，所述定子铁芯由薄片(12、14)堆叠或者卷曲而成，该薄片由优选为带状的电工钢片(10)齿形啮合式地冲裁和/或剪切而成并且形成多个槽(40)和齿(39)。在这里，齿侧面(20)和槽侧面(22)的区域被冲出，使得在未弯曲的薄片(12、14)中齿宽(P)和槽宽(N)在整个齿长(A)上均基本上恒定，其中，齿宽(P)与齿距(T)的比例(α)大于0.38且小于0.5。由此，在几何结构和制造技术可能的界限范围内，得到降到最小的磁阻和非常少的边角料。
文档编号H02K15/02GK102077448SQ200980124207
公开日2011年5月25日 申请日期2009年6月15日 优先权日2008年6月24日
发明者D·阿玛拉尔 申请人:罗伯特·博世有限公司