CN105141047B - 包覆式定子铁芯及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种包覆式定子铁芯及其加工方法，其中包覆式定子铁芯包括：多个叠块，每一叠块由多个叠片叠压形成，叠片包括叠片本体以及从叠片本体前端延伸出的绕线部；以及一保持架，其包括一保持本体以及多个保持部，保持本体围绕成圆筒形，保持本体沿圆周具有多个通孔，每一通孔对应一叠块，叠块的各叠片的绕线部穿过通孔进入保持架内，各叠片的叠片本体卡在保持本体外，保持部从保持本体的上端和/或下端延伸向各叠块的叠片本体的后端，从而将述叠片本体保持在保持本体与保持部之间。本发明还提供一种用于成型保持架的保持架片材。

Description

包覆式定子铁芯及其加工方法

技术领域

本发明涉及电机领域，尤其涉及一种包覆式的定子铁芯及其加工方法。

背景技术

定子铁芯是构成电机磁通回路和固定定子线圈的重要部件，因此对定子铁芯的性能要求较高。传统的定子铁芯是由多层完整叠片叠压形成的，但是这种传统的定子铁芯在制造时会浪费很多原材料，造成生产成本的增加。

现有技术中有一种圆形定子叠片铁芯，它由多层叠片组成，每层叠片又由多个子叠片组成。目前，子叠片由一次冲压制造而成，子叠片沿着圆周方向拼接成单层叠片，多个单层叠片叠压形成铁芯。这种制造方法虽然消除了应力，但是制造工艺非常复杂，大大增加了劳动成本。

此外，专利ZL 03807662.4公开了一种定子叠片铁芯，它是由多层条带状薄片组成，通过将该条带状薄片弯曲成圆形，再通过焊接形成圆形铁芯。这种定子叠片铁芯虽然原材料利用率较高，但由于是弯曲成型，产品内应力大，电机等用到该定子铁芯的产品效率及使用寿命降低。而且有一些铁芯无法采用卷绕工艺加工。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种原材料利用率大、工艺简单、成本低、结构牢固、使用寿命长的定子铁芯及其加工方法。

为达到以上目的，本发明提供一种包覆式定子铁芯，包括：

多个叠块，每一所述叠块由多个叠片叠压形成，所述叠片包括叠片本体以及从所述叠片本体前端延伸出的绕线部；以及

一保持架，包括一保持本体以及多个保持部，所述保持本体围绕成圆筒形，所述保持本体沿圆周具有多个通孔，每一所述通孔对应一所述叠块，所述叠块的各叠片的绕线部穿过所述通孔进入所述保持架内，各所述叠片的叠片本体卡在所述保持本体外，所述保持部从所述保持本体的上端和/或下端延伸向各所述叠块的所述叠片本体的后端，从而将各所述叠片本体保持在所述保持本体与所述保持部之间。

优选地，所述叠片还包括从所述叠片本体一侧倾斜向外延伸的连接部以及从所述叠片本体另一侧向内凹的连接槽，所述连接槽与所述连接部匹配，每一所述叠块的各所述连接部插入相邻的所述叠块的各所述连接槽，从而各所述叠块可分离地连接。

优选地，所述保持部与相邻的两所述叠块的连接处对应，所述保持部包括一第一保持片以及一第二保持片，所述第一保持片与其中一所述叠块的侧面贴合，所述第二保持片与另一所述叠块的侧面贴合。

优选地，所述第一保持片向所述第二保持片延伸出数个连接齿，所述第二保持片对应地形成数个齿形槽，所述第一保持片的各所述连接齿插入所述第二保持片的各所述齿形槽内。

优选地，各所述保持部两两相对地从所述保持本体的上端和下端延伸出，上端的所述保持部与相对的下端的所述保持部通过焊接的方式连接，从而保证了所述叠块稳定地保持在所述保持架内。

本发明还提供一种用于成型所述保持架的保持架片材，包括保持本体、多个上保持片以及多个下保持片，所述保持本体具有多个通孔，各所述上保持片两两相对地从两所述通孔之间的部分向上延伸，各所述下保持片两两相对地从所述通孔的两侧向所述通孔内延伸。

本发明还提供一种定子铁芯加工方法，包括以下步骤：

采用冲压的方式成型叠片，叠压多个所述叠片形成叠块；

采用冲压的方式成型如权利要求6所述的保持架片材，将所述保持架片材弯折为圆筒形，形成保持架；

将各所述叠块插入所述保持架的通孔内，弯折保持架上的各保持片，使得各保持片贴合于各所述叠块的后端；

将所述保持架的两端封口，并焊接各所述保持片。

本发明的上述优选实施例具有以下有益效果：包覆式定子铁芯由多个叠块拼接而成，各叠块又是由多个叠片叠压形成，在制造时根据叠片的形状镶嵌排列冲压制成，比传统的一次成型的单片节省了很多原材料，极大的提供了原材料的利用率；各叠片没有进行弯曲操作，因此整体的内应力比条带状薄片弯曲成的圆形单片小很多，相对的寿命也就更长；包覆式定子铁芯的制造工艺相对简单，只要将各叠块插入保持架，将保持架封口、焊接即可获得足够强度的定子铁芯。

附图说明

图1是根据本发明的包覆式定子铁芯的一个优选实施例的立体示意图。

图2是根据本发明的包覆式定子铁芯的一个优选实施例的部分示意图，显示了各叠块。

图3是根据本发明的包覆式定子铁芯的一个优选实施例的部分示意图，显示了保持架。

图4是根据本发明的包覆式定子铁芯的一个优选实施例的部分示意图，显示了叠片。

图5是根据本发明的包覆式定子铁芯的一个优选实施例的部分示意图，显示了由叠片叠压形成的叠块。

图6是根据本发明的保持架片材的一个优选实施例的示意图。

图7是根据本发明的保持架片材的一个优选实施例的部分示意图，显示了保持架片材在弯折为保持架时，需要弯折的部位。

图8是根据本发明的保持架片材的一个优选实施例的示意图，显示了保持架片材的一部分被弯折。

图9是根据本发明的保持架片材的一个优选实施例的示意图，显示了保持架片材的另一部分被弯折。

图10是根据本发明的保持架片材的一个优选实施例的示意图，显示了保持架片材弯折为圆筒形的保持架。

图11是根据本发明的保持架片材的一个优选实施例的示意图，显示了弯折为圆筒形的保持架继续弯折的过程。

图12是根据本发明的包覆式定子铁芯的一个优选实施例的部分示意图，显示了保持架的各保持片的一种焊接路径。

图13是根据本发明的包覆式定子铁芯的一个优选实施例的部分示意图，显示了保持架的各保持片的另一种焊接路径。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

如图1-3所示，本发明的一种包覆式定子铁芯包括多个叠块1以及一保持架2，各个叠块1沿着保持架2的圆周安装在保持架2上，从而保持架2将各叠块1保持在固定位置，使各叠块1形成定子铁芯。

如图4、图5所示，每一叠块1由多个叠片11叠压形成，叠片11包括叠片本体111、从叠片本体111前端延伸出的绕线部112、从叠片本体111一侧倾斜向外延伸出的连接部113以及从叠片本体111另一侧向内凹的连接槽114，连接槽114与连接部113互相匹配，每一叠块1的叠片11的连接部113插入相邻的叠块1的叠片11的连接槽114，从而各叠块1可分离地连接。

值得一提的是，连接部113的倾斜角度与所述定子铁芯的尺寸有关，由于连接部113的倾斜角度决定了相邻的两叠块1之间的夹角，而各叠块1之间的夹角大小决定了所述定子铁芯的尺寸。在实际生产时，根据所需的所述定子铁芯的尺寸来确定连接部113的倾斜角度。

当各叠块1沿圆周依次连接时，各叠块1的绕线部112沿径向向中心延伸，线圈适于缠绕在绕线部112上。优选地，绕线部112的前端形成扩大端，有利于将线圈保持在绕线部112上，防止线圈脱落。

保持架2包括一保持本体21以及多个保持部22。保持本体21围绕成圆筒形，保持本体21沿圆周具有多个通孔210，每一通孔210与一叠块1对应，叠块1的绕线部112穿过通孔210插入保持本体21内，叠块1的叠片本体111卡在保持本体21外。值得一提的是，叠片本体111的宽度大于通孔210的宽度，从而叠块1的叠片本体111卡在保持本体21外。

各保持部22从保持本体21的上端和/或下端延伸向叠块1的叠片本体111的后端，从而将各叠块1的叠片本体111保持在保持本体21与保持部22之间，也即各叠块1被稳定地保持在保持架2上。由于保持部22的限位作用，各叠块1不能向后移动，由于保持本体21的限位作用，各叠块1也不能向前移动，同时由于相邻的各叠块1互相连接，因此叠块1也不能向两侧移动，从而各叠块1被保持架2保持在固定位置。

优选地，各保持部22两两相对地从保持本体21的上端和下端向叠块1的后端延伸。在加工时，先将叠块1的前端插入所述保持架2的所述通孔210，然后将上下相对的两所述保持部22焊接，进一步加固了所述定子铁芯。

优选地，各保持部22与相邻的两叠块1的连接处对应，保持部22包括一第一保持片221以及一第二保持片222，第一保持片221与其中一叠块1的后端贴合，第二保持片222与相邻的另一叠块1的后端贴合。由于叠块1之间连接处的牢固性最为薄弱，因此将保持部2设置在连接处有利于增加所述定子铁芯的牢固性。此外，由于叠块1之间的连接处有一定的角度，因此将保持部22分为两部分，分别与两叠块贴合，从而减小了保持架2的内应力，增加了使用寿命。

优选地，第一保持片221向第二保持片延伸出数个连接齿，第二保持片222对应地形成数个齿形槽，第一保持片221的各连接齿插入第二保持片222的各齿形槽内，从而保证了第一保持片221和第二保持片222在竖直方向不发生相对位移。

优选地，保持架2还包括多个加固部23，各加固部23从保持架2的上端和/或下端向叠块1的后端延伸，用于进一步增加定子铁芯的稳定性。

在一个优选实施例中，保持架2由保持架片材20经过弯折以及去应力等步骤成型，保持架片材20的形状如图6所示。保持架片材20包括保持本体21以及多个上保持片202以及下保持片203。保持本体21具有多个通孔210。各上保持片202两两相对地从两通孔210之间的部分向上延伸。各下保持片203两两相对地从通孔210的两侧向通孔210内延伸。

保持架片材20弯折为保持架2时，按照图7中虚线所在的位置弯折，上保持片202向外并向下弯折，下保持片203向外并向两侧弯折，从而使得上保持片202与下保持片203相对。由于保持架片材20为金属材料，具有一定的弹性，因此先将各保持片弯折，再插入各叠块1也是可以实现的。优选地，首先弯折各下保持片203，然后将各叠块1插入通孔210内，再弯折各上保持片202，从而将各叠块1保持在各保持片与保持架本体21之间。

另外，将保持架片材20设计为图6所示的形状，主要是为了提高原材料的利用率，减少材料的浪费，也即，使下保持片203形成于通孔210的位置，在弯折时，将下保持部片203弯折到两侧，从而与上保持片202相对。

图8-图11显示了弯折保持架片材20的一种方式，保持架片材20的弯折方式也可根据实际情况改变，并不限于图中所示的步骤。

另外，保持架2也可以由其他形状的片材弯折形成。

优选地，通过以下步骤来加工本发明的所述定子铁芯：

第一，采用冲压的方式成型叠片11，叠压多个叠片11形成叠块1；

第二，采用冲压的方式成型保持架片材20，其中保持架片材20具有多个通孔210，将保持架片材20弯曲为圆筒形，形成保持架2；

第三，将各叠块1插入保持架2的通孔210内，弯折保持架2上的各保持片，使得各保持片贴合于各叠块1的后端；

第四，将保持架2的两端封口，同时采用焊接的方式连接各保持片。

值得一提的，在将各保持片焊接时，可采用两种方法：第一种方法是横向焊接上下相对的两保持片，如图12所示；第二种方法是纵向焊接相邻的两保持片，如图13所示。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种包覆式定子铁芯，其特征在于，包括：

多个叠块，每一所述叠块由多个叠片叠压形成，所述叠片包括叠片本体以及从所述叠片本体前端延伸出的绕线部；以及

一保持架，包括一保持本体以及多个保持部，所述保持本体围绕成圆筒形，所述保持本体沿圆周具有多个通孔，每一所述通孔对应一所述叠块，所述叠块的各叠片的绕线部穿过所述通孔进入所述保持架内，各所述叠片的叠片本体卡在所述保持本体外，所述保持部从所述保持本体的上端和/或下端延伸向各所述叠块的所述叠片本体的后端，从而将各所述叠片本体保持在所述保持本体与所述保持部之间；

其中，所述叠片还包括从所述叠片本体一侧倾斜向外延伸的连接部以及从所述叠片本体另一侧向内凹的连接槽，所述连接槽与所述连接部匹配，每一所述叠块的各所述连接部插入相邻的所述叠块的各所述连接槽，从而各所述叠块可分离地连接；

其中，所述保持部与相邻的两所述叠块的连接处对应，所述保持部包括一第一保持片以及一第二保持片，所述第一保持片与其中一所述叠块的侧面贴合，所述第二保持片与另一所述叠块的侧面贴合。

2.根据权利要求1所述的包覆式定子铁芯，其特征在于，所述第一保持片向所述第二保持片延伸出数个连接齿，所述第二保持片对应地形成数个齿形槽，所述第一保持片的各所述连接齿插入所述第二保持片的各所述齿形槽内。

3.根据权利要求1或2所述的包覆式定子铁芯，其特征在于，各所述保持部两两相对地从所述保持本体的上端和下端延伸出，上端的所述保持部与相对的下端的所述保持部通过焊接的方式连接，从而保证了所述叠块稳定地保持在所述保持架内。

4.一种用于成型权利要求1-3任一所述的包覆式定子铁芯的保持架的保持架片材，其特征在于，所述保持架片材包括保持本体、多个上保持片以及多个下保持片，所述保持本体具有多个通孔，各所述上保持片两两相对地从两所述通孔之间的部分向上延伸，各所述下保持片两两相对地从所述通孔的两侧向所述通孔内延伸。

5.一种定子铁芯加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用冲压的方式成型叠片，叠压多个所述叠片形成叠块；

采用冲压的方式成型如权利要求4所述的保持架片材，将所述保持架片材弯折为圆筒形，形成保持架；

将各所述叠块插入所述保持架的通孔内，弯折保持架上的各保持片，使得各保持片贴合于各所述叠块的后端；

将所述保持架的两端封口，并焊接各所述保持片。