专利名称：定子铁芯及电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电机领域，尤其是ー种电机定子所用的定子铁芯及具有此种定子铁芯的电机。
背景技术：
电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，包括定子和转子。其中定子包括铁芯和线圈组成的绕组，其中线圈通过铁芯上的开ロ绕在铁芯的绕线槽处。传统的定子的制作方法为先用模具冲制圆形冲片，然后将圆形冲片叠压形成铁芯，再用专门的内绕机绕制线圈。此方法材料利用率低，成本高，且模具较为复杂冲制效率低，另外线圈绕制需专用设备且绕线速度低。为提高材料利用率和绕线速度，出现了ー种链式的铁芯结构，如图I所示，冲制吋，采用条状原料冲制成的定子铁芯片呈一字形排列，多片这样的定子铁芯片层叠后进行绕线，最后将一字形的定子铁芯绕细桥2弯成圆形。此方案可达到減少材料成本，提高绕线效率的目的，但ー字形的齿形单元I之间通过细桥2连接，需要经过弯折整形成圆形的エ序，在弯折过程中细桥2部分容易断裂且弯折后会向主平面之外产生变形，为减小变形后出现干涉而造成定子铁芯片层叠时不平，需要在弯折范围内冲掉部分材料，如形成圆弧部3，从而使此部分弯折后具有缺ロ而使有效接触面积变小并增大漏磁，且弯成圆形后须将最后衔接部分焊死，或采用保压エ装保压使其不致散开，从而エ艺繁琐，生产效率低。
发明内容本实用新型的主要目的是提供ー种由相互扣合的齿形单元构成的无需保压或焊接的定子铁芯；本实用新型的另一目的是提供ー种由相互扣合的齿形单元构成的无需保压或焊接的定子铁芯制造的电机。为实现上述主要目的，本实用新型提供的定子铁芯包括在周向相互拼装在一起的多个齿形単元，每个所述齿形単元都具有用于绕线的齿部和位于齿部一端的轭部，轭部的一端设有圆弧状的突起，另一端设有与突起的形状吻合的凹槽，突起和凹槽设置在轭部的外缘上，齿形单元通过突起与相邻齿形単元的凹槽配合，构成两相邻齿形単元之间可相对转动的平面铰。通过齿形单元轭部两端设置的突起和槽，实现齿形单元拼装为圆形定子铁芯时可扣合，无需保压或焊接。两相邻齿形单元之间形成可相对转动的平面铰，使在保持齿形单元连接时定子铁芯可展开成一字型，进而可以在展开状态时在齿形単元的齿部绕线，绕线速度高；突起和凹槽设置在轭部的外缘上，在若干个齿形单元弯成圆形时，轭部不会留有缺ロ，减少漏磁的产生。较具体的方案为突起上最接近定子铁芯轴线的部分沿定子铁芯的径向距定子铁芯外周的距离小于凹槽开ロ处对应的弦长。突起可以侧向从开ロ插入凹槽，各齿形单元之间可更方便地连接。另ー较具体的方案为所述圆弧状由至少两段同心设置的不同半径圆弧构成，其中与所述定子铁芯外周连接的圆弧的半径最小，其他圆弧的半径按连接顺序依次増加。使拼接面加大，増大有效接触面积，減少漏磁，并增加扣合成整圆后的机械强度，减小变形。又ー较具体的方案为所述齿形单元由多片齿形单元片层叠而成，每片所述齿形单元片的相同部位冲压出形状相同的扣 点。齿形单元片之间通过扣点相互扣合，使各齿形单元片不易发生错位。又ー较具体的方案为所述轭部远离所述齿部的一侧设有定位部。通过定位部实现齿形单元的固定，便于绕线及拼装。为实现本实用新型的另一目的，本实用新型提供的电机包括定子和转子，定子的定子铁芯包括在周向相互拼装在一起的多个齿形単元，每个齿形単元都具有用于绕线的齿部和位于齿部一端的轭部，轭部的一端设有圆弧状的突起，另一端设有与突起的形状吻合的凹槽，突起和凹槽设置在轭部的外缘上，齿形单元通过突起与相邻齿形単元的凹槽配合，构成两相邻齿形単元之间可相对转动的平面铰。通过齿形单元轭部两端设置的突起和槽，实现齿形单元拼装为圆形定子铁芯时可扣合，无需保压或焊接，简化电机生产エ序。两相邻齿形单元之间形成可相对转动的平面铰，使在保持齿形单元连接时定子铁芯可展开成一字型，进而可以在展开状态时在齿形单元的齿部绕线，绕线速度高，提高电机生产效率；突起和凹槽设置在轭部的外缘上，在若干个齿形单元弯成圆形时，轭部不会留有缺ロ，减少电机漏磁的产生。
图I是现有定子铁芯处于展开状态时的示意图；图2是本实用新型定子铁芯第一实施例齿形单元的平面图；图3是本实用新型定子铁芯第一实施例两齿形单元进行拼接时的示意图；图4是本实用新型定子铁芯第一实施例两齿形单元连接形成平面铰的示意图；图5是本实用新型定子铁芯第一实施例齿形单元拼成链状的示意图；图6是本实用新型定子铁芯第一实施例定子铁芯的平面图；图7是本实用新型定子铁芯第二实施例齿形单元相互拼接的示意图；图8是图7的放大图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作详细说明。定子铁芯第一实施例定子铁芯由多个齿形単元在周向相互拼装而形成，每个齿形単元由一定数量的齿形单元片层叠而形成，其具有一定厚度，图2为齿形単元I的平面图，而且每片齿形单元片都具有图2所示的形状。如图2所示，齿形单元I包括ー个用于绕线的齿部6，其一端设有用于防止线圈滑脱的止脱挡，另一端为形成定子铁芯外周的轭部7，绕线槽分居在齿部2的左右两侧。齿形单元I的轭部7远离齿部的一侧设置有作为定位部的定位槽8，定位槽8的形状可根据需要自由设置，如燕尾状、梯形、三角形、圆弧等，只要能实现齿形単元I的定位即可。每片齿形单元片相同位置冲有向主平面外凸出且形状相同的扣点9，组成齿形単元I的各齿形单元片之间通过扣点9相互对准地层叠在一起。扣点9的外形也可自由设置，如外形设置为立方体或球缺或梯形体，只要能实现各齿形单元片之间相互扣合即可。在图2中，轭部7的左端沿其外缘即在轭部7的形成定子铁芯的外周的部分上设有突起4，突起4包括桥接部41和圆弧部42，轭部7的右端沿其外缘设有与突起4形状吻合的凹槽5，凹槽5包括圆弧部52及与桥接部41相吻合的部分51。桥接部41及与其对应的部分51的设置使拼接面接触面积增大，减少漏磁的产生。其中突起4的圆弧部42和凹槽5的圆弧部52设置为与定子铁芯外周相交且所对应的圆心角大于180度，为180° +β。突起4上最接近定子铁芯轴线的部分沿定子铁芯的径向距定子铁芯外周的距离为Α，凹槽5开ロ处对应的弦长为B。当设置B大于或等于A吋，齿形单元I的突起4可在主平面内从另ー齿形单元I的凹槽5的开ロ侧向插入的凹槽5内，如图3所示，形成可相对转动的平面铰。两个齿形单元I可相对旋转一定角度，只要突起4的圆弧部42与凹槽5的圆弧部52接触面的弦长大 于凹槽开ロ处对应的弦长B，即使在主平面内施加使两齿形単元分离的カ时，两齿形単元I仍可保持活动连接而不松脱，此连接不松脱的范围为2β，如图4所示；当突起4的圆弧部42与凹槽5的圆弧部52接触面的弦长小于凹槽开ロ处对应的弦长B时，沿垂直于凹槽开ロ的方向施加使两齿形単元分离的カ即可使突起4从凹槽5内脱开。当设置为B小于A吋，齿形单元I的突起4不可在主平面内从另ー齿形单元I的凹槽5的开ロ侧向插入。此时，突起4只能从主平面上方或下方沿定子铁芯的轴向从嵌入另ー齿形単元I的凹槽5内，形成可相对转动的平面铰。由于B小于Α，在主平面内沿任意方向施加力都不能使两个相连接的齿形单元I分离，两齿形単元可在不发生干渉的最大范围内相互转动而不会松脱。图5示出了多个齿形単元I相互连接形成链状的示意图。拼成链式定子铁芯吋，各齿形单元I可在一定角度内如链条般自由反复扭转，可将大量齿形单元I连接起来盘式存放，节约空间，同时可以实现自动化流水线操作，以提高生产效率。图6为若干个齿形単元I拼装成整圆的定子铁芯的图示，拼装成整圆的定子铁芯在轭部7不会留下缺ロ，设计时，轭部7在径向上的尺寸可以相对较小，节省铁芯片材料。在制作电机时，其生产步骤如下a)先冲制出形成齿形单元I的齿形单元片，因为齿形単元I的结构相对简单，可多列冲制齿形单元片以提高效率，然后将多片齿形単元片层叠在一起形成齿形单元I，通过ー齿形单元I的凹槽5的开ロ插入另ー齿形単元I的突起4，或从该齿形単元I的主平面的上方或下方把另ー齿形単元I的突起4嵌入该齿形単元I的凹槽5内，形成可相对转动的平面铰；b)依次连接下一个齿形単元1，直至形成具有一定长度的长链；c)在每ー齿形単元I的齿部6安装绝缘骨架，并通过开放式绕线机在各齿形单元的齿部进行线圈的绕制；d)绕制完成后，截取长链中多个齿形单元弯成圆形定子；e)然后再装入转子等总装形成电机。制作电机也可采用在单个的齿形单元I上进行线圈的绕制然后直接拼装成圆形定子的方法，或拼装成整圆的定子铁芯后再进行线圈的绕制。定子铁芯第二实施例本实施例中定子铁芯的结构与第一实施例中类似，只是形成突起和凹槽的圆弧部有两段圆弧组成。如图7和图8所示，齿形单元I的轭部7的两端沿其外缘分别设置有突起4和凹槽5。其中突起4的 圆弧部由两段同心圆弧43和44形成，凹槽5的圆弧部由两段同心圆弧53和54形成。其中圆弧43和53所对应的半径小于圆弧44和54所对应的半径。可提高齿形单元I拼合成圆形定子铁芯的机械强度，减小变形。利用本实施例生产电机时也与第ー实施例中类似。以上是本实用新型的较佳实施例，本实用新型包括但不限于此，凡采用等效变换等方式的技术方案都落在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.定子铁芯，包括 在周向相互拼装在一起的多个齿形単元，每个所述齿形単元都具有用于绕线的齿部和位于所述齿部一端的轭部； 其特征在于 所述轭部的一端设有圆弧状的突起，另一端设有与所述突起的形状吻合的凹槽，所述突起和所述凹槽设置在所述轭部的外缘上； 所述齿形単元通过所述突起与相邻齿形単元的所述凹槽配合，构成两相邻齿形単元之间可相对转动的平面铰。
2.根据权利要求I所述的定子铁芯，其特征在于 所述突起上最接近所述定子铁芯的轴线的部分沿所述定子铁芯的径向距所述定子铁芯外周的距离小于所述凹槽开ロ处对应的弦长。
3.根据权利要求I或2所述的定子铁芯，其特征在于 所述圆弧状由至少两段同心设置的不同半径圆弧构成，其中与所述定子铁芯外周连接的圆弧的半径最小，其他圆弧的半径按连接顺序依次増加。
4.根据权利要求I或2所述的定子铁芯，其特征在于 所述齿形単元由多片齿形单元片层叠而成，每片所述齿形单元片的相同部位冲压出形状相同的扣点。
5.根据权利要求I或2所述的定子铁芯，其特征在于 所述轭部远离所述齿部的一侧设有定位部。
6.电机,包括 定子和转子； 所述定子的定子铁芯包括在周向相互拼装在一起的多个齿形単元，每个所述齿形単元都具有用于绕线的齿部和位于所述齿部一端的轭部； 其特征在于 所述轭部的一端设有圆弧状的突起，另一端设有与所述突起的形状吻合的凹槽，所述突起和所述凹槽设置在所述轭部的外缘上； 所述齿形単元通过所述突起与相邻齿形単元的所述凹槽配合，构成两相邻齿形単元之间可相对转动的平面铰。
7.根据权利要求6所述的电机，其特征在干 所述突起上最接近所述定子铁芯轴线的部分沿所述定子铁芯的径向距所述定子铁芯外周的距离小于所述凹槽开ロ处对应的弦长。
8.根据权利要求6或7所述的电机，其特征在于 所述圆弧状由至少两段同心设置的不同半径圆弧构成，其中与所述定子铁芯外周连接的圆弧的半径最小，其他圆弧的半径按连接顺序依次増加。
9.根据权利要求6或7所述的电机，其特征在干 所述齿形単元由多片齿形单元片层叠而成，每片所述齿形单元片的相同部位冲压出形状相同的扣点。
10.根据权利要求6或7所述的电机，其特征在于 所述轭部远离所述齿部的一侧设有定位部。
专利摘要本实用新型的目的是提供一种定子铁芯及电机。本实用新型提供的定子铁芯包括在周向相互拼装在一起的多个齿形单元，每个所述齿形单元都具有用于绕线的齿部和位于齿部一端的轭部，轭部的一端设有圆弧状的突起，另一端设有与突起的形状吻合的凹槽，突起和凹槽设置在轭部的外缘上，齿形单元通过突起与相邻齿形单元的凹槽配合，构成两相邻齿形单元之间可相对转动的平面铰。本实用新型提供的电机包括转子及上述的定子铁芯。
文档编号H02K1/14GK202435152SQ20122003134
公开日2012年9月12日 申请日期2012年1月31日 优先权日2012年1月31日
发明者张之元 申请人:合肥凯邦电机有限公司, 珠海凯邦电机制造有限公司, 珠海格力电器股份有限公司