一种电机及其定子铁芯的制作方法

文档序号:15393891发布日期:2018-09-08 01:43阅读:123来源:国知局

本发明属于电机领域,具体涉及电机的定子铁芯结构。



背景技术:

文献号为jp3379461b2的专利文献公开了一种定子铁芯的制造方法,包括经由边缘部的端面冲裁与连续配置有多个板状芯材的第一芯材的芯材的轮廓对应的部分的工序;多个板状芯片通过边缘部分的端面连续布置,并且在层压方向上彼此相对的边缘部分的形状与第一芯构件的芯部的形状相同以及第二冲压装置,用于冲压与所述第二芯构件的每个芯构件的每个芯构件的轮廓相对应的部分以形成所述第二芯构件,其中,所述第一冲压装置和所述第二冲压装置,交替依次层叠第一芯构件和第二芯构件,使得各芯片的层叠方向上的彼此相邻的边缘部彼此重叠。——由于该种链式的定子铁芯能够减少铁芯单元冲片过程中产生的废料,且便于自动化绕线,提高生产效率,故该类电机定子铁芯的优化设计是本领域技术人员的重点研究方向之一。然而上述文献的方案中,由于相邻的两个铁芯单元之间是转动配合,要保证能够顺畅转动又要保证两者之间无间隙是一对技术矛盾,当然可通过提高加工精度解决,但高精度一般导致高成本,故通过结构的改进解决上述问题是本领域技术人员的迫切解决的技术问题。

文献号为cn1162952c的专利文献公开了一种电动机定子铁心,其将具有背部轭铁部和从该背部轭铁部突出的t字形部的多个磁极片部经由形成于前述背部轭铁部上的连接部可弯折地连接,通过弯折该连接铁心的连接部形成环形的电动机定子铁心,在形成环状后,以把由前述背部轭铁部与前述t字形部所构成的槽的底部形成曲线的方式来构成前述磁极片部。——该专利方案中,左右相邻的磁极片部之间的铰接轴位于轭铁部的外侧位置,而相邻两个磁极片部之间的轭铁部的内侧之间形成紧密配合的定位配合面,两个定位配合面之间是否存在气隙,气隙的大小直接影响定子铁芯的性能。具体的,当通过外力使两个定位配合面相抵紧时,由于相邻两个磁极片部之间通过轭铁部的外侧位置的铰接轴进行旋转,两个定位配合面之间容易存在仅扼铁部的内侧端部相抵紧,内侧端部至铰接轴之间的部分形成气隙的情况,也可能存在两个定位配合面之间仅在靠近铰接轴位置相抵紧,而扼铁部的内侧部分存在气隙的情况。目前现有的解决方案是提高冲片的精度以提高产品合格率。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是:针对现有技术存在的不足,提供一种能够确保组装方便,转动阻力小的基础上减小气隙从而减小漏磁的电机定子铁芯结构。

为实现本发明之目的,采用以下技术方案予以实现:

方案1:一种电机的定子铁芯,包括有沿电机轴向拼接在一起的多个铁芯层,每个铁芯层包括有多个铁芯单元,每个铁芯单元包括有轭铁部以及连接在轭铁部内侧中间的绕组安装部,每个铁芯层的铁芯单元能够通过轭铁部围成圆环形状;

所述轭铁部的一端为凹部,另一端为凸部,所述轭铁部上位于凸部一侧设有铰接部,相邻两个铁芯层的铁芯单元的凹部、凸部交错设置;位于不同铁芯层上的左右相邻铁芯单元的铰接部转动连接;

所述铰接部位于轭铁部宽度方向的中心位置,所述凸部侧壁为圆弧形的弧形部,弧形部的圆弧直径大于轭铁部的宽度,且弧形部的圆心与电机轴心的距离小于铰接部的转动中心与电机轴心的距离;所述凹部的侧壁形状与凸部的侧壁形状相适应。

作为优选方案:左右相邻的铁芯单元相对铰接部转动至位于一个圆环上时,所述凸部和凹部的侧壁相贴合,左右相邻的铁芯单元相对铰接部转动至不位于一个圆环上时,所述凸部和凹部的侧壁之间相远离。

作为优选方案:所述弧形部包括有同圆心设置的第一弧形部和第二弧形部,第一弧形部的圆弧半径大于第二弧形部的圆弧半径,且第一弧形部相对第二弧形部靠近绕组安装部;所述凸部侧壁位于第一弧形部和第二弧形部之间的位置形成一个定位面。

作为优选方案:左右相邻的铁芯单元相对铰接部转动至位于一个圆环上时,所述凸部和凹部的侧壁之间形成过盈配合连接。

作为优选方案:所述弧形部所处圆弧的直径尺寸为扼铁部宽度尺寸的1.05-1.2倍。

方案2:本发明提供另一种电机的定子铁芯,包括有沿电机轴向拼接在一起的多个铁芯组,每个铁芯组包括有沿电机轴向拼接在一起的2-5个铁芯层,每个铁芯层包括有多个铁芯单元,每个铁芯单元包括有轭铁部以及连接在轭铁部内侧中间的绕组安装部,每个铁芯层的铁芯单元能够通过轭铁部围成圆环形状;

所述轭铁部的一端为凹部,另一端为凸部,所述轭铁部上位于凸部一侧设有铰接部,相邻两个铁芯层的铁芯单元的凹部、凸部交错设置;位于不同铁芯组上的左右相邻铁芯单元的铰接部转动连接;

所述铰接部位于轭铁部宽度方向的中心位置,所述凸部侧壁为圆弧形的弧形部,弧形部的圆弧直径大于轭铁部的宽度,且弧形部的圆心与电机轴心的距离小于铰接部的转动中心与电机轴心的距离;所述凹部的侧壁形状与凸部的侧壁形状相适应。

作为优选方案:左右相邻的铁芯单元相对铰接部转动至位于一个圆环上时,所述凸部和凹部的侧壁相贴合,左右相邻的铁芯单元相对铰接部转动至不位于一个圆环上时,所述凸部和凹部的侧壁之间相远离。

作为优选方案:所述弧形部包括有同圆心设置的第一弧形部和第二弧形部,第一弧形部的圆弧半径大于第二弧形部的圆弧半径,且第一弧形部相对第二弧形部靠近绕组安装部;所述凸部侧壁位于第一弧形部和第二弧形部之间的位置形成一个定位面。

作为优选方案:左右相邻的铁芯单元相对铰接部转动至位于一个圆环上时,所述凸部和凹部的侧壁之间形成过盈配合连接。

本发明还提供一种电机,包括有定子和转子,所述定子包括前述的定子铁芯,以及绕制在定子铁芯上的绕组。

与现有技术相比较,本发明的有益效果是:由于将所述凸部侧壁设计为圆弧形的弧形部,弧形部的圆弧直径大于轭铁部的宽度,且弧形部的圆心与电机轴心的距离小于铰接部的转动中心与电机轴心的距离,这样使得定子铁芯处于展开状态时左右相邻两个铁芯单元的凸部、凹部之间不接触,相比于jp3379461b2的方案,本发明的好处体现在两个方面:一是左右相邻的铁芯单元相对铰接部转动时(定子铁芯未拼成圆环状态前)阻力较小,便于将展开状态的定子铁芯安装到治具上进行绕线:二是避免了凹部、凸部在定子铁芯未拼成圆环状态前产生摩擦造成磨损甚至变形而增大气隙(定子铁芯拼成圆环状态后)。

进一步的,通过铰接部转动各个铁芯单元使定子铁芯拼成圆环状态时,左右相邻两个铁芯单元的凸部、凹部之间的间距逐渐减小,在凸部、凹部产生相互接触之后,若凸部、凹部部分接触位置产生应力,应力方向大致位于铰接部的半径方向上,不会使相邻铁芯单元之间产生反向转动;进一步的,相比于cn1162952c的方案可能造成接触位置为线接触的缺陷,本发明在左右相邻两个铁芯单元的凹部、凸部转动到位(两个铁芯单元同圆心状态)的过程中,相对铰接部转动相同角度时,凹部、凸部之间间隙的减小幅度变化相对缓慢,凹部、凸部之间能够形成面接触(可能局部存在应力),至少是部分面接触或多线接触,从而能够显著减小相邻铁芯单元之间的气隙,从而减少漏磁,提高了电机的效率。

进一步的,通过将所述弧形部设计为同圆心设置的第一弧形部和第二弧形部,使第一弧形部和第二弧形部之间的位置形成一个定位面,这样在将相邻两个铁芯单元转动至同圆心状态的过程中,能够用于判断铁芯单元是否转动到位,所述定位面大致上沿定子铁芯的圆周方向,仅起到定位左右,对磁场的影响可以忽略。

附图说明

图1是本发明定子铁芯首尾连接状态的结构示意图。

图2是本发明定子铁芯展开状态的结构示意图。

图3是左右相邻两个铁芯单元配合状态的结构示意图。

图4是图3中两个铁芯单元相对转动过程a部位置的放大图。

图5是铁芯单元的平面结构示意图。

图6是图5的b部结构放大图。

图7是本发明另一实施例的结构示意图。

图8是图7的c部结构放大图。

1、铁芯单元;1a、第一端部铁芯;1b、第二端部铁芯;11、轭铁部;12、绕组安装部;13、凸部;131、第一弧形部;132、第二弧形部;133、定位面;14、凹部;15、铰接孔。

具体实施方式

实施例1

结合图1至图6所示,本实施例为一种电机的定子铁芯,包括有沿电机轴向拼接在一起的多个铁芯层,每个铁芯层包括有多个铁芯单元1,每个铁芯单元包括有整体呈t字形的轭铁部11以及连接在轭铁部内侧中间的绕组安装部12,每个铁芯层的铁芯单元能够通过轭铁部围成圆环形状。

所述轭铁部的一端为凹部14,另一端为凸部13,所述轭铁部上位于凸部一侧设有铰接部,相邻两个铁芯层的铁芯单元的凹部、凸部交错设置;位于不同铁芯层上的左右相邻铁芯单元的铰接部转动连接。

图中所示的铰接部为圆形的铰接孔15,同一周向位置的铰接孔之间通过铰接轴实现转动连接。另外,铰接部也可以通过在铁芯单元上冲压成上凸下凹或上凹下凸的锥形铰接结构,上下位置的铁芯单元拼接在一起后沿轴向的各个铰接结构同样能够实现铰接轴的功能。

所述铰接部位于轭铁部宽度方向的中心位置,所述凸部侧壁为圆弧形的弧形部,弧形部的圆弧直径大于轭铁部的宽度,且弧形部的圆心与电机轴心的距离小于铰接部的转动中心与电机轴心的距离;所述凹部的侧壁形状与凸部的侧壁形状相适应。

左右相邻的铁芯单元相对铰接部转动至位于一个圆环上时,所述凸部和凹部的侧壁相贴合,左右相邻的铁芯单元相对铰接部转动至不位于一个圆环上时,所述凸部和凹部的侧壁之间相远离。

左右相邻的铁芯单元相对铰接部转动至位于一个圆环上时,所述凸部和凹部的侧壁之间形成过盈配合连接。

采用这样的结构设计,使得定子铁芯处于展开状态时左右相邻两个铁芯单元的凸部、凹部之间不接触,相比于jp3379461b2的方案,本发明的好处体现在两个方面:一是左右相邻的铁芯单元相对铰接部转动时(定子铁芯未拼成圆环状态前)阻力较小,便于将展开状态的定子铁芯安装到治具上进行绕线:二是避免了凹部、凸部在定子铁芯未拼成圆环状态前产生摩擦造成磨损甚至变形而增大气隙(定子铁芯拼成圆环状态后)。

进一步的,通过铰接部转动各个铁芯单元使定子铁芯拼成圆环状态时,左右相邻两个铁芯单元的凸部、凹部之间的间距逐渐减小,在凸部、凹部产生相互接触之后,若凸部、凹部部分接触位置产生应力,应力方向大致位于铰接部的半径方向上,不会使相邻铁芯单元之间产生反向转动;进一步的,相比于cn1162952c的方案可能造成接触位置为线接触的缺陷,本发明在左右相邻两个铁芯单元的凹部、凸部转动到位(两个铁芯单元同圆心状态)的过程中,相对铰接部转动相同角度时,凹部、凸部之间间隙的减小幅度变化相对缓慢,凹部、凸部之间能够形成面接触(可能局部存在应力),至少是部分面接触或多线接触,从而能够显著减小相邻铁芯单元之间的气隙,从而减少漏磁,提高了电机的效率。

所述弧形部所处圆弧的直径尺寸为扼铁部宽度尺寸的1.05-1.2倍。当弧形部的直径相比于轭铁部的宽度而言较大时,会导致定子铁芯展开状态时,凸部的内侧相相邻铁芯单元的轭铁部的内侧突出,会影响绕组安装部的绕线,影响绕线的满槽率。故在保证定子铁芯展开状态凸部和凹部侧壁之间不接触的前提下,尽量减小弧形部所处圆弧的直径就可以减少对绕组的影响。

结合图1、图2所示,展开状态的定子铁芯两端部位置的铁芯单元为第一端部铁芯1a和第二端部铁芯1b;第一端部铁芯的轭铁部的一端与相邻的铁芯单元相适应,另一端为外凸的连接凸起;第二端部铁芯的轭铁部的一端与相邻的铁芯单元相适应,另一端为内凹的连接凹陷,连接凸起和连接凹陷形状相匹配。在定子铁芯拼成圆环状态后,将第一端部铁芯和第二端部铁芯焊接使定子铁芯定型。为了提高各个铁芯单元的同心度,可将左右相邻的铁芯单元之间也进行焊接。

所述弧形部包括有同圆心设置的第一弧形部131和第二弧形部132,第一弧形部的圆弧半径大于第二弧形部的圆弧半径,且第一弧形部相对第二弧形部靠近绕组安装部;所述凸部侧壁位于第一弧形部和第二弧形部之间的位置形成一个定位面133。这样在将相邻两个铁芯单元转动至同圆心状态的过程中,能够用于判断铁芯单元是否转动到位,所述定位面大致上沿定子铁芯的圆周方向,仅起到定位左右,对磁场的影响可以忽略。

实施例2

结合图7至图8所示,本实施例为一种电机的定子铁芯,包括有沿电机轴向拼接在一起的多个铁芯组,每个铁芯组包括有沿电机轴向拼接在一起的2-5个铁芯层,每个铁芯层包括有多个铁芯单元,每个铁芯单元包括有轭铁部以及连接在轭铁部内侧中间的绕组安装部,每个铁芯层的铁芯单元能够通过轭铁部围成圆环形状。

所述轭铁部的一端为凹部,另一端为凸部,所述轭铁部上位于凸部一侧设有铰接部,相邻两个铁芯层的铁芯单元的凹部、凸部交错设置;位于不同铁芯组上的左右相邻铁芯单元的铰接部转动连接。

所述铰接部位于轭铁部宽度方向的中心位置,所述凸部侧壁为圆弧形的弧形部,弧形部的圆弧直径大于轭铁部的宽度,且弧形部的圆心与电机轴心的距离小于铰接部的转动中心与电机轴心的距离;所述凹部的侧壁形状与凸部的侧壁形状相适应。

左右相邻的铁芯单元相对铰接部转动至位于一个圆环上时,所述凸部和凹部的侧壁相贴合,左右相邻的铁芯单元相对铰接部转动至不位于一个圆环上时,所述凸部和凹部的侧壁之间相远离。

所述弧形部包括有同圆心设置的第一弧形部和第二弧形部,第一弧形部的圆弧半径大于第二弧形部的圆弧半径,且第一弧形部相对第二弧形部靠近绕组安装部;所述凸部侧壁位于第一弧形部和第二弧形部之间的位置形成一个定位面。

左右相邻的铁芯单元相对铰接部转动至位于一个圆环上时,所述凸部和凹部的侧壁之间形成过盈配合连接。

本实施例与实施例1的区别在于每个铁芯组包括有沿电机轴向拼接在一起的2-5个铁芯层。在不对定子铁芯磁场造成显著影响的情况下,采用这样的方式可以加快拼装铁芯单元的速度。

实施例3

本实施例为一种电机,包括有定子和转子,所述定子包括前述实施例的定子铁芯,以及绕制在定子铁芯上的绕组。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1