定子铁芯及压缩机的制作方法

本实用新型涉及压缩机技术领域，具体而言，涉及一种定子铁芯及压缩机。

背景技术：

当前市场中普遍应用的压缩机，在将定子铁芯压入压缩机壳体时，利用定子铁芯外表面与压缩机壳体内表面之间的过盈配合，实现定子铁芯的固定。因而，在设计时，一方面要保证定子铁芯能够顺利压入压缩机壳体，另一方面要保证定子铁芯与压缩机壳体之间具有足够的过盈量，从而保证定子铁芯的稳固安装。为此，通常会将定子铁芯的由硅钢片叠压而成的本体部分的外部轮廓设计成具有多个凸台的结构。

但在实际的安装工艺中，在将定子铁芯压入压缩机壳体时，在定子铁芯的凸台边缘与压缩机壳体接触的位置处，会不可避免地存在压缩机壳体磨损的情况，同时定子铁芯本体上的硅钢片层也会伴随出现变形、折弯的情形。压缩机壳体磨损产生的金属屑会进入到压缩机内部腔体、特别是进入油路系统，可能堵塞油路而影响对压缩机部件的润滑，从而影响压缩机的功能和寿命。

针对现有技术中的比如压缩机壳体内表面磨损产生的金属屑进入压缩机腔体的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种前述问题的解决方案。

根据本实用新型的一方面，提供一种改进的定子铁芯，该定子铁芯包括定子铁芯本体，定子铁芯本体的外周上设置有多个凸台部；定子铁芯通过凸台部(22；32)的外周面与容纳定子铁芯的筒状壳体的内表面相配合而固定在筒状壳体内，该定子铁芯本体包括位于定子铁芯的第一压入端的第一端面，其中，至少一个凸台部的外周面上设置有第一凹槽，第一凹槽设置在与第一端面相距第一预定距离的位置处，并且第一凹槽构造成在定子铁芯从第一压入端被压入到筒状壳体内部期间产生碎屑时容纳碎屑。

其中，第一预定距离为第一凹槽的靠近第一端面的边缘与第一端面之间的距离，并且第一预定距离在1mm至5mm之间。

优选地，第一预定距离在3mm至5mm之间。

优选地，在每凸台部的外周面上均设置有第一凹槽。

第一凹槽沿定子铁芯本体的周向方向的开口宽度小于或等于第一凹槽所在的凸台部的外周面沿该周向方向的宽度。

定子铁芯本体由呈环形的多个冲片叠压成型，其中，每个冲片均具有沿周向方向间隔布置在冲片外周的多个突出部，被叠压的多个冲片的突出部共同构成定子铁芯本体的凸台部。

优选地，第一凹槽在沿定子铁芯的轴向方向上的开口尺寸等于第一数目的冲片的厚度之和，并且第一数目的冲片的突出部上均设置有第一凹口，第一凹口在第一数目的冲片叠压的状态下共同形成第一凹槽。

优选地，定子铁芯本体包括位于定子铁芯的与第一压入端相反的第二压入端的第二端面，并且在至少一个凸台部的外周面上设置有第二凹槽，其中，第二凹槽设置在与第二端面相距第二预定距离的位置处，并且第二凹槽构造成在定子铁芯从第二压入端被压入到筒状壳体内部期间产生碎屑时容纳该碎屑。

优选地，第二预定距离等于所述第一预定距离。

第二凹槽沿定子铁芯本体的周向方向的开口宽度小于或等于第二凹槽所在的凸台部的外周面沿定子铁芯本体的周向方向的宽度。

可选地，第一凹槽和第二凹槽的垂直于定子铁芯的轴向方向的截面分别大致呈矩形、半圆形、半椭圆形、梯形或三角形。

本实用新型以简单、成本节约的方式提供了一种改进的定子铁芯，其允许在不影响定子铁芯与压缩机壳体之间的稳固配合的情况下有利地阻止在定子铁芯压入压缩机壳体的过程中刮擦出的金属屑进入压缩机内部，进而明显削弱、甚至消除了因金属屑在压缩机工作过程中进入油路系统而产生的不利影响。

根据本实用新型的另一方面，提供一种压缩机，该压缩机包括：如上文所述的定子铁芯，以及用作压缩机的壳体的前述筒状壳体。

根据本实用新型的压缩机由于阻止了在定子铁芯安装的过程中产生的金属屑进入压缩机内部，有利地削弱、甚至消除了在压缩机工作过程中金属屑对油路系统的不利影响，因此具有改善的功能和延长的寿命。

附图说明

本文所示附图用来使本实用新型的特征和优点变得更加容易理解，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1a是相关技术定子铁芯本体的俯视图；

图1b是沿图1a中的线ⅰ-ⅰ截取的相关技术定子铁芯本体的剖视图；

图2是示意性示出相关技术定子铁芯本体安装在压缩机壳体中的状态的剖视图；

图3是根据本实用新型的第一实施方式的定子铁芯本体的立体图；

图4是沿图3中的线ⅱ-ⅱ截取的根据本实用新型的第一实施方式的定子铁芯本体的剖视图；

图5是示意性示出根据本实用新型的第一实施方式的定子铁芯本体安装在压缩机壳体中的状态的剖视图；

图6是根据本实用新型的第一实施方式的定子铁芯本体所包括的冲片的俯视图；

图7是根据本实用新型的第二实施方式的定子铁芯本体的立体图；以及

图8是根据本实用新型的第三实施方式的定子铁芯本体的立体图。

具体实施方式

现在将参照附图对示例性实施方式进行更充分地描述。

下面对优选实施方式的描述仅仅是示范性的，而绝不是对本实用新型及其应用或用法的限制。在本说明书中，参照附图中的方向使用了“上”、“下”等表示方位的术语，但除非明确说明，否则本实用新型的各实施方式中的部件的相对关系不限于图中所示的方向，而是可以根据具体应用而作出改变。

图1a显示的是相关技术中定子铁芯本体10的俯视图，图1b是沿图1a中的线ⅰ-ⅰ截取的相关技术定子铁芯本体10的剖视图。定子铁芯本体10由金属冲片叠压成型，该金属冲片的材料例如为硬度较高的硅钢。冲片大致呈圆环形，并且每个冲片均具有沿周向方向间隔布置在该冲片外周的多个突出部。多个冲片上下对准然后叠压形成定子铁芯本体10，如图1a和1b所示，叠压成型的定子铁芯本体大致呈中空的圆柱体形，并且冲片的突出部在叠压状态下共同构成布置在定子铁芯本体10的外周的多个凸台部12，这使得定子铁芯本体10的外周形成波浪形轮廓。

在定子铁芯本体10外周包括多个凸台部12构成的波浪形轮廓，该种结构对于定子铁芯在作为压缩机壳体的筒状壳体中的安装是有利的，这使得定子铁芯本体外表面与压缩机壳体内表面之间的接触刚度适中，从而降低压入难度和加工精度要求，同时不至于导致压缩机壳体内表面的大量磨损，同时又能提供定子铁芯本体外表面和压缩机壳体之间足够的过盈力，从而保证定子铁芯在压缩机壳体内的稳固安装。

但是，如图2所示的，在实际的安装过程中，由于凸台部12依然会与压缩机壳体80内表面发生刮擦，因此导致在将定子铁芯压入压缩机壳体80中时，尤其在定子铁芯的凸台部12边缘与压缩机壳体80接触的位置处，仍然不可避免地存在压缩机壳体80磨损的情况。

在本文中，为便于描述，将定子铁芯沿被压入压缩机壳体时所沿的方向定义为“压入方向”，该压入方向通常与定子铁芯的轴向方向平行。定子铁芯具有位于其轴向方向上的两个相反端部以及相应的端面，定子铁芯的在压入方向上位于前端的端部、即最先进入压缩机壳体的端部被定义为“压入端”。

图2中，定子铁芯的压入方向以箭头示出。发明人注意到，金属屑(碎屑)主要产生在与定子铁芯的压入端的端面14相距大约3-5mm的位置处(图2中以m示意性示出了该位置)，而不是在端面14处，这是因为在定子铁芯被压入压缩机壳体80的过程中，位于定子铁芯的压入端的端面14附近的冲片易发生形变(如图2中a处示意性示出了该形变)，因此这些冲片很少会从压缩机壳体80处刮出金属屑，而真正容易产生金属屑的位置则是在定子铁芯压入端的端面14的后方。

如前文所述的，在实际中，随着压缩机的运行，压缩机壳体80磨损产生的金属屑会进入到压缩机内部腔体、特别是进入油路系统，这些金属屑将可能堵塞油路，不利于对压缩机部件的有效润滑，进而影响压缩机的工作能效和寿命。

为了解决实际中出现的问题，本实用新型提供了一种具有新型结构的定子铁芯。该定子铁芯可以用在压缩机的定子中，定子通常可以包括定子铁芯和绕组，定子铁芯通常可以包括定子铁芯本体和可选的附接至定子铁芯本体以实现某一特定功能的附接件。

图3是根据本实用新型的第一实施方式的定子铁芯本体20的立体图。图4是沿图3中的线ⅱ-ⅱ截取的根据本实用新型的第一实施方式的定子铁芯本体20的剖视图。如图3和图4所示，定子铁芯本体20大致呈空心圆柱体形，外周可以均匀分布有多个等间距布置的凸台部22。凸台部22的外表面为与压缩机壳体80的内表面相接触的配合面。尽管图3中示例性示出了定子铁芯本体20包括九个等间距分布且形状一致的凸台部22，然而，根据需要，凸台部22的数量、形状以及分布方式都是可以适应性调整的。

图3中示意性示出了定子铁芯的压入方向f1，在此情况下，定子铁芯本体20的在轴向方向上的上端面为压入端端面(又可称为第一端面)24，在定子铁芯本体20的每个凸台部22的外周面上在与压入端端面24相距预定距离(又可称为第一预定距离)d的位置处设置有凹槽220。如图3所标示的，该预定距离d为凹槽220的靠近端面24的边缘与端面24之间的距离，其中，该预定距离d在1mm至5mm之间。更优选地，预定距离d在3mm至5mm之间。换言之，凹槽设置在最容易出现金属屑的位置。然而，根据本实用新型，也可以根据具体的压缩机和定子的规格和特点而将预定距离d设定为其他合适的数值，比如，设定为稍微进一步远离第一端面。

通过以如上方式设置凹槽220，如图5示意性示出地，在定子铁芯被压入压缩机壳体80的过程中产生的金属屑(如图中c所指示的)大部分或全部被收纳在凹槽220内，从而减少或避免了在压缩机组装完成之后比如在压缩机运转时金属屑进入压缩机内部腔体。

凹槽设置在每个凸台部的外周面上将是优选的，因为这样可以分别将每个凸台部处产生的金属屑收纳在内。然而，根据本实用新型，也可以在多个凸台部中的仅一部分凸台部的外周面上设置凹槽，在这种情况下，仍然可以减少在压缩机运转过程中进入到压缩机内部腔体中的金属屑。

凹槽220沿定子铁芯本体20的周向方向的开口宽度w取决于该凹槽220所在的凸台部22沿铁芯本体20的周向方向的宽度w。如图3所示，凹槽220的开口宽度w应当不大于凸台部22的宽度w，优选地，凹槽220沿定子铁芯本体的周向方向的开口宽度w接近或等于该凹槽220所在的凸台部22沿铁芯本体的周向方向的宽度w。原因在于，如果凹槽220的开口宽度w大于凸台部22的宽度w，金属屑会从凹槽220的两侧泄露出来，在压缩机的运转过程中进入到压缩机内部腔体。而当凹槽220的开口宽度w接近或等于凸台部22的宽度w时，在凸台部22处产生的金属屑(如图5中以c所指示的)则能够最大程度地被容纳到凹槽中，因此有效减少进入到压缩机内部腔体中的金属屑。

根据本公开的实施方式的定子铁芯是容易获得的。由于定子铁芯本体20由多个冲片20a叠压而成，那么为了加工出上述凹槽220，只需在对应数目的冲片20a的突出部22a上加工出与凹槽220形状、尺寸相对应的凹口220a即可(如图6所示)，在对应数目的冲片20a叠压的状态下，这些冲片20a的凹口220a将共同形成凹槽220。冲片20a的凹口220a只需在现有冲片的加工工艺基础上增加一道切边的工序即可获得。因此，制造工艺简单，对现有冲片模具的改动非常少，不会明显导致成本的增加。

此外，在一些情形下，可以在定子铁芯本体的两端都设置凹槽结构，因此定子铁芯的两端都可以作为压入端。以此方式，由于定子铁芯的任一端均可以压入至筒状壳体中，可以避免在组装过程中因不注意而不当地将未设置有凹槽的一端压入筒状壳体中而导致碎屑不被适当地截获在凹槽中。另外，在组装过程中，有时会存在朝向压入方向将定子铁芯过多地压入而不得不将定子铁芯往回压的情况，当出现这种情况时，两端都设置凹槽结构的定子铁芯本体由于在两端都能够适当地截获碎屑从而是特别有利的。图7和图8示出了该种情况的示例性实施方式。

图7示出了根据本实用新型第二实施方式的定子铁芯本体30。如图7所示，定子铁芯能够沿第一压入方向f1和第一压入方向f2中的一者被压入到压缩机壳体中，因此相应地包括第一压入端和位于第一压入端的第一端面34a，以及第二压入端和位于第二压入端的第二端面34b。在铁芯本体30的各个凸台部32的外周面上在与第一端面34a相距第一预定距离da的位置处设置有第一凹槽320a，该第一凹槽320a能够容纳当定子铁芯从第一压入端被压入到压缩机壳体内部时产生的金属屑。同时，在定子铁芯本体30的各个凸台部32的外周面上在与第二端面34b相距第二预定距离db的位置处设置有第二凹槽320b，该第二凹槽320b能够容纳当定子铁芯从第二压入端被压入到压缩机壳体内部时产生的金属屑。

其中，第一预定距离da为第一凹槽320a的靠近第一端面34a的边缘与第一端面34a之间的距离，第二预定距离db为第二凹槽320b的靠近第二端面34b的边缘与第二端面34b之间的距离。第一预定距离da和第二预定距离db均在1mm至5mm的范围内，优选在3mm至5mm的范围内。可选地，第一预定距离da可以与第二预定距离db相等。

这样，无论定子铁芯沿哪一方向、从哪一端压入压缩机壳体，都能够将在压入过程中产生的金属屑有效容纳在内，防止金属屑进入压缩机腔体并进入润滑油路。

另外，第一凹槽320a在沿定子铁芯的轴向方向上的开口尺寸等于第一数目的冲片的厚度之和，并且第一凹槽320a由第一数目的冲片的突出部上的第一凹口共同形成；以及第二凹槽320b在沿定子铁芯的轴向方向上的开口尺寸等于第二数目的冲片的厚度之和，并且第二凹槽320b由第二数目的冲片的突出部上的第二凹口共同形成。可选地，第一数目可以等于第二数目，第一凹槽320a的尺寸和形状可以与第二凹槽320b的尺寸和形状相同。特别地，第二凹槽的数目、设置位置、尺寸和/或形状可以与第一凹槽的数目、设置位置、尺寸和/或形状一一对应。

图8示出了根据本实用新型第三实施方式的定子铁芯本体40。与前述定子铁芯本体30不同之处仅在于定子铁芯本体40所包括的位于两端的凹槽呈半圆形而非矩形。实际上，组成凹槽的凹口的形状可以是任何合适的形状，例如矩形、半圆形、半椭圆形、梯形、三角形，或者是其他多边形形状，相应地，凹槽也可以具有任何合适的形状。

根据本实用新型的实施方式的定子铁芯相对于现有技术的定子铁芯而言，优势是明显的。通过在凸台上设置凹槽，可有效收纳在定子铁芯压入的过程中产生的金属屑，防止金属屑进入压缩机内部进而阻塞油路、影响润滑，因此可以改善压缩机的工作性能、延长使用寿命。并且上述技术效果可以以简单、低成本的方式实现，因为上述凹槽的设置只需要对少量冲片增加切边工序，对现有冲片模具改动少，对加工设备也没有额外要求，因此成本节约、工艺简单。此外，凹槽的设置显然不会或仅极小地影响电机的性能，并且在压入过程完成之后也不会削弱定子铁芯外表面与压缩机壳体之间的过盈力，确保了定子铁芯在压缩机壳体内的稳定安装，因此可以保证压缩机的可靠性。

上文已经具体描述了本实用新型的可行的实施方式和变型，但是本领域技术人员应该理解，本实用新型并不局限于上述具体的实施方式和变型而是可以包括其他各种可能的组合和结合，在不偏离本实用新型的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。所有这些变型和变体都落入本实用新型的范围内。而且，所有在此描述的构件都可以由其他技术性上等同的构件来代替。