CN103339828B - 层积铁芯及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种层积铁芯及其制造方法，该层积铁芯能够确保其每个铁芯片的层积强度，提供良好的磁效率并降低损耗。层积铁芯(10)包括第一填塞部(14)和第二填塞部(16)，该第一填塞部(14)形成在如下区域中：穿过该区域的磁通密度高压穿过其他区域的磁通密度，该第二填塞部(16)形成在所述其他区域中。在该层积铁芯(10)中，将在层积方向上彼此邻接的分割铁芯片(12)的第一填塞部(14)的凹进子部(14a)与突出子部(14b)的接合面积（A）设定成小于在层积方向上彼此邻接的第二填塞部(16)的凹进子部(16a)与突出子部(16b)的接合面积（B）。

Description

层积铁芯及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种通过填塞(caulk)并层积给定形状的铁芯片而形成的层积铁芯及其制造方法。
背景技术
已知用作电机的芯子或定子的层积铁芯。作为层积铁芯，已知通过层积环形铁芯片而形成并主要用于小电机的层积铁芯、或通过层积多个分割铁心片而形成的层积铁芯，该多个分割铁芯片通过分割环形铁芯片而获得(例如，参见专利文献1和2)。
用于一般的层积铁芯的多个铁芯片或分割铁芯片分别包括将在层积方向上相互邻接的铁芯片或分割铁芯片机械地连接到一起的填塞部。此外，相比于环形铁芯片，在专利文献1和2中公开的构成层积铁芯的分割铁芯片分别包括大量的填塞部。因而，分割铁芯片被更稳固地连接到一起。
图8A是用作传统的内转子型电机的定子的分割型层积铁芯70的平面图，图8B是用于图8A所示的层积铁芯70的分割层积铁芯71的平面图，并且图8C是沿着图8B所示的VIIIC-VIIIC线截取的截面图。此外，图8D是用作传统的外转子型电机的定子的非分割型层积铁芯75的平面图。
如图8A和图8B所示，用作内转子型电机的定子的层积铁芯70通过将多个分割层积铁芯71组合到一起而构成，而分割层积铁芯71通过层积多个分割铁芯片60而构成。分割铁芯片60包括磁极轴片61和分割轭部62。分割轭部62形成层积铁芯70的环形轭部72的一部分，
图1是根据本发明的第一实施例的层积铁芯的平面图。
图2A是构成图1所示的层积铁芯的两组分割层积铁芯的平面图。
图2B是图2A所示的分割层积铁芯的侧视图。
图3A是第一填塞部的平面图。
图3B是图3A所示的填塞部的沿着IIIB-IIIB线截取的截面图。
图4A是第二填塞部的平面图。
图4B是图4A所示的填塞部的沿着IVB-IVB线截取的截面图。
图5A是根据本发明的第二实施例的层积铁芯的第一填塞部的平面图。
图5B是图5A所示的第一填塞部的沿着VB-VB线截取的截面图。
图6A是根据本发明的第三实施例的层积铁芯的第一填塞部的平面图。
图6B是图6A所示的填塞部的沿着VIB-VIB线截取的截面图。
图7是填塞部的填塞深度与铁损之间的关系的图形表示。
图8A是用作传统的内转子型电机的定子的分割型层积铁芯的平面图。
图8B是用于图8A所示的层积铁芯的分割层积铁芯的平面图。
图8C是沿着图8B所示的VIIIC-VIIIC线截取的截面图。
图8D是用作传统的外转子型电机的定子的非分割型层积铁芯的平面图。
附图标记列表：
10：层积铁芯
11：分割层积铁芯
12：分割铁芯片
13：磁极轴片
14：第一填塞部
14a：凹进子部
14b：突出子部
15：分割轭片
16：第二填塞部
16a：凹进子部
16b：突出子部
20：第三填塞部
21：第一填塞部
具体实施方式
(第一实施例)
现在，参考图1图2A和图2B给出根据本发明的第一实施例的层积铁芯10的说明。图1是层积铁芯10的平面图。
本发明的第一实施例的层积铁芯10是用作内转子型电机的定子的分割型环形层积铁芯。层积铁芯10包括环形轭部31和从轭部31朝着该轭部31的内周突出的磁极轴部32。绕组线(未示出)缠绕在磁极轴部32上。
如图1所示，环形层积铁芯10是通过将具有相同形状的多组分割层积铁芯11以环形形状组合到一起而构成的。图2A是分割层积铁芯11的平面图，并且图2B是分割层积铁芯11的侧视图。
如图2B所示，分割层积铁芯11由已经彼此层积并填塞的、具有相同形状的多个分割铁芯片12构成。如图2A所示，分割铁芯片12是具有大致T状形状的金属片。每块分割铁芯片12包括构成轭部31的一部分的分割轭片15和构成磁极轴部32的一部分的磁极轴片13。
通过从外面向缠绕在磁极轴部32上的绕组线供电，在磁极轴部32中产生磁力线。当向绕组线供电时，在相互邻接的磁极轴部32中产生在相反的方向上的磁力线。如图2A所示，在磁极轴部32中产生的磁力线经过分割轭片15连接至在邻接磁极轴片13中产生的磁力线，从而形成磁路。
磁极轴片13包括第一填塞部14。并且，分割轭片15还包括第二填塞部16。此外，第三填塞部20形成在磁极轴片13与分割轭片15之间的边界部中。
例如，第一填塞部14、第二填塞部16和第三填塞部20可通过对金属板的分割铁片12挤压成形而形成。在将分割铁芯片12彼此层积之后，将在层积方向上邻接的分割铁芯片12的第一填塞部14、第二填塞部16和第三填塞部20彼此填塞，由此分割铁芯片12被连接到一起，以构成分割层积铁芯11。
图3A是第一填塞部14的平面图。图3B是沿着图3A所示的IIIB-IIIB线截取的截面图，而虚线示出了第二填塞部16的截面。此外，图4A是第二填塞部16的平面图，并且图4B是沿着图4A所示的IVB-IVB线截取的截面图。
如图3A和图4A所示，第一填塞部14和第二填塞部16分别形成为当自上观察时具有矩形形状。此外，如图3B和4B所示，该第一填塞部14和第二填塞部16具有包括底部17a、18a和隔着该底部17a、18a彼此面对的倾斜部17b、18b的V状形状。
第一填塞部14包括在其上表面中的凹进子部14a和在其下表面上的突出子部14b。此外，类似地，第二填塞部16包括在其上表面中的凹进子部16a和在其下表面上的突出子部16b。第一填塞部14的突出子部14b具有与凹进子部14a相对应的形状，同时在层积方向上邻接的分割铁芯片的突出子部14b接合到凹进子部14a中，于是被填塞。在第二填塞部16中，类似地，第二填塞部16的突出子部16b接合到凹进子部16a中，于是被填塞。
如图4A和图4B所示，第二填塞部16当自上观察时在纵向方向
设定在其中该第三填塞部20的磁阻减小的方向上。
替代性地，当第三填塞部20形成在磁极轴片13侧时，该第三填塞部20具有与第一填塞部14相同的方向并具有较小的形状。此外，当第三填塞部20形成在分割轭片15内时，该第三填塞部20具有与第二填塞部16相同的形状，并且其纵向方向被设定成朝着磁阻减小的方向。
(第二实施例)
图5A是在根据本发明的第二实施例的层积铁芯10的磁极轴片13中形成的第一填塞部21的平面图，并且图5B是沿着图5A所示的VB-VB线截取的截面图。在此，在图5A和5B中，虚线示出了在分割轭片15中形成的第二填塞部16。
如图5A和图5B所示，第一填塞部21的宽度W3和纵向方向长度L3被设定成小于第二填塞部16的宽度W和长度L(参见图4A和4B)。此外，第一填塞部21的突出子部22的高度被设定成等于第二填塞部16的高度H。在此，优选地，第一填塞部21的宽度W3可以是W3＝(0.4至0.9)W，并且第一填塞部21的长度L3可以是L3＝(0.4至0.9)L。
因而，根据第二实施例的层积铁芯10，由于第一填塞部21的宽度W3和长度L3被设定得小，所以通过第一填塞部21获得的填塞力在某种程度上减小。然而，由于第一填塞部14的接合面积A大大地小于第二填塞部16的接合面积B，所以能获得具有小的涡电流损耗的层积铁芯10。
(第三实施例)
图6A是在根据本发明的第三实施例的层积铁芯10的磁极轴片13中形成的第一填塞部23的平面图。图6B是沿着图6A所示的VIB-VIB线的截取截面图。

Claims (8)

1.一种层积铁芯，包括：
多个铁芯片，该多个铁芯片彼此填塞并层积，每一个铁芯片都是通过将多组分割铁芯片以环状组合在一起而构成的，其中每个分割铁芯片都是由分割轭片和磁极轴片形成的；
第一填塞部，该第一填塞部形成在每个所述铁芯片的如下区域中：穿过该区域的磁通密度高于穿过其他区域的磁通密度；以及
第二填塞部，该第二填塞部形成在所述铁芯片的所述其他区域中，其中，
所述第一填塞部和所述第二填塞部形成在所述分割轭片中，
所述第一填塞部的纵向方向与所述第二填塞部的纵向方向一致，并且
在层积方向上相互邻接的所述铁芯片的所述第一填塞部的接合面积A小于在所述层积方向上相互邻接的所述第二填塞部的接合面积B。
2.根据权利要求1所述的层积铁芯，其中，
当自上方观察时，所述第一和第二填塞部每一者都具有矩形形状，并且
所述第一和第二填塞部每一者都具有包括底部和隔着该底部彼此相对的两个倾斜部的V形形状。
3.根据权利要求2所述的层积铁芯，其中，
所述第一填塞部的纵向方向面对所述磁通的方向。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的层积铁芯，其中，
所述第一填塞部的填塞深度小于所述第二填塞部的填塞深度，由此所述第一填塞部的所述接合面积A被设定成小于所述第二填塞部的所述接合面积B。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的层积铁芯，其中，
所述第一填塞部的形状形成为小于所述第二填塞部的形状，由此所述第一填塞部的所述接合面积A被设定成小于所述第二填塞部的所述接合面积B。
6.根据权利要求2或3所述的层积铁芯，其中，
将所述第一填塞部的厚度设定成小于所述第二填塞部的厚度，由此所述第一填塞部的所述接合面积A被设定成小于所述第二填塞部的所述接合面积B。
7.一种层积铁芯的制造方法，包括下列步骤：
形成第一填塞部和第二填塞部；该第一填塞部形成在每个铁芯片的如下区域中：穿过所述区域的磁通密度高于穿过其他区域的磁通密度；并且该第二填塞部形成在所述其他区域中；并且此后，
通过所述第一和第二填塞部彼此层积所述铁芯片，其中，
每一个铁芯片都是通过将多组分割铁芯片以环状组合在一起而构成的，其中每个分割铁芯片都是由分割轭片和磁极轴片形成的，
所述第一填塞部和所述第二填塞部形成在所述分割轭片中，
所述第一填塞部的纵向方向与所述第二填塞部的纵向方向一致，并且在层积方向上相互邻接的每个所述铁芯片的所述第一填塞部的接合面积A被设定成小于在所述层积方向上相互邻接的每个所述铁芯片的所述第二填塞部的接合面积B。
8.根据权利要求7所述的层积铁芯的制造方法，其中，
对形成所述第一填塞部的所述区域预先压印，并且从而被压印部分形成为厚度小于其他部分。
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