CN110071583A - 单支架电动车电机定子及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单支架电动车电机定子及制造方法，属于电机定子制造技术领域，包括定子铁芯（1）和支架主体（2），支架主体（2）包括铁芯安装部（201）、支撑部（202）和轴套（203），铁芯安装部（201）一端与支撑部（202）连接，铁芯安装部（201）另一端设置有凸缘（204），在支撑部（202）中心设置轴套（203），在定子铁芯（1）的两侧设置绝缘片（3）；所述的制造方法包括旋压过程，剪料过程，冲槽过程，卷绕过程，铆接过程，整形过程，压装过程，固定过程；本发明可以提高定子片的质量，可以使电机效率更高，电机工作更稳定，电机性能更好，并可提高生产效率。

Description

单支架电动车电机定子及制造方法

技术领域

本发明属于电机定子制造技术领域，具体说涉及一种单支架电动车电机定子及制造方法。

背景技术

在申请日为2008年7月23日，申请号为2008201219001的中国实用新型专利中，本申请人公开了一种电动车电机定子片的单支架结构，由支架体组成，所述的支架体具有单个铁支架支撑面，铁支架支撑面轴心为铁套，铁支架支撑面的外缘形成用来安装定子铁芯片的空置槽，铁支架支撑面一端连接铁套外壁的中部，另一端连接空置槽的一端组成一整体，铁支架支撑面和铁套连接部位有用来加强的垫圈。

在申请日为2013年07月24日，申请号为201320443049.5中国发明专利中，本申请人公开了一种电动车电机定子片的单支架结构，包括有通过原板料拉深而成的支架体，支架体包括有支撑面和圆周面，支架体的圆周面上具备有通过挤压拉深产生的多道轴向加强筋；所述的加强筋是由圆周面的外侧面朝向内侧面凸起，均匀排列在支架体的圆周面上，在加强筋表面形成一段圆弧面。所述的支架体的圆周面端口边缘形成有一钩边结构。采用上述结构的电机定子片支架体结构，通过在支架体的圆周面上进行挤压拉深产生加强筋，增加了支架的同心度和同轴度的钢性，在整体受力过程中将力分解到若干个加强筋表面的圆弧面上，降低了对支架体的影响，保证支架的同心度和同轴度。

但上述的电机定子，电机效率、电机工作稳定性，电机性能仍欠佳，还需要进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中电机效率、电机工作稳定性，电机性能欠佳的技术问题，提供一种电机效率更高，电机工作更稳定，电机性能好的单支架电动车电机定子。

同时，本发明还提供制造该电机定子的制造方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种单支架电动车电机定子，包括定子铁芯和与定子铁芯内侧圆形面相配合的支架主体，所述的支架主体包括圆筒状的铁芯安装部、圆盘状的支撑部和轴套，圆筒状的铁芯安装部一端与支撑部连接，铁芯安装部另一端设置有在周向方向向外形成的凸缘，支撑部与铁芯安装部的径向平面之间的夹角设置为-度，在支撑部中心设置轴向方向的通孔一，轴套设置在所述的通孔一内；轴向方向设置通孔一，轴套先与垫圈进行焊接固定，再把垫片固定焊接在通孔一内，这样有利于固定轴套；当然，也可以在轴套与通孔一连接处，直接通过焊接方式进行固定。

上述的单支架电动车电机定子，在所述的定子铁芯的轭部或齿部一设置用于固定定子片的固定部，所述的固定部在定子片的一面形成凹陷，相对一面形成突起一，相邻二片定子片的突起一与凹陷相配合；在定子铁芯第一层的定子片上，该凹陷设置为轴向贯通的通孔四。

上述的单支架电动车电机定子，在定子铁芯的两侧设置绝缘片，所述的绝缘片设置环形部和齿部二，在绝缘片的环形部上与定子铁芯相对的一侧的周向方向设置若干个突起二，在定子铁芯的轭部上设置若干个盲孔，所述的突起二与盲孔配合，突起二压入到盲孔内。

上述的单支架电动车电机定子，所述的绝缘片的齿部二设置有向定子铁芯方向倾斜的倾斜面，这样可以使绝缘片与定子铁芯接触时，使绝缘片的齿部二与定子铁芯表面紧密贴合，防止绝缘片与定子铁芯之间出现空隙或从定子铁芯表面向外侧翘起。

上述的单支架电动车电机定子，所述的铁芯安装部与支撑部为一体成形，在铁芯安装部与支撑部连接的一端的周向方向设置若干个用于固定定子铁芯的突起三。

上述的单支架电动车电机定子，在所述的铁芯安装部的外侧壁设置若干个轴向方向的突起四，在定子铁芯的内侧壁设置若干个轴向方向的凹槽，所述的突起四与凹槽相配合。可以防止铁芯安装部与定子铁芯之间发生相互转动，可以确定铁芯安装部与定子铁芯之间的相对位置。

进一步，上述的单支架电动车电机定子，在所述的圆盘形的支撑部上，在铁芯安装部与轴套之间的径向方向设置加强筋，加强筋呈放射状排列，在所述的加强筋表面，设置轴向贯通的通孔三，通孔三为定位孔，用于确定电机定子位置。

上述的单支架电动车电机定子，在所述的定子铁芯齿部一上设置霍尔槽，在轴套上设置垫圈，用于固定轴套。

本发明还提供一种制造单支架电动车电机定子的制造方法，所述的制造方法包括以下步骤：

步骤A：支架主体压制过程，

支架主体压制过程依次包括开料，冲圆片，拉深，一次整形，切边，冲孔，二次整形，电泳；

步骤B：剪料过程，把圆盘状钢带开卷剪开，使材料的宽度与定子的宽度相符合，通过矫平机，使经过剪开的弯曲、扭曲变形的钢带表面形成精密的平整表面；

步骤C：冲槽过程，在钢带中冲出相应的齿槽，同时，在钢带的轭部或齿部一冲压用于固定定子片的固定部；

步骤D：卷绕过程，把冲槽后的钢带送入卷绕机，按定子内径和外径的需求，把钢带卷绕成螺旋状的钢带，进行切断；

步骤E：铆接过程，把卷绕完成的定子片放在铆接模内，进行冲压铆接，使相邻固定定子片的固定部铆接在一起；

步骤F：整形过程，在槽口铣R角；

步骤G：压装过程，在定子模具中，依次放置绝缘片、定子片、绝缘片、支架主体，进行压装成形；

步骤H：固定过程，在铁芯安装部一端的周向方向冲压突起三，使定子片及两侧的绝缘片固定在铁芯安装部上；

步骤I：溜内孔过程，利用球状体压制轴套内的轴孔，确定轴套内的轴孔的孔径。

上述的单支架电动车电机定子的制造方法，在步骤C中，在钢带的轭部边缘，冲压形成弧形的突起五，在钢带的齿上冲霍尔槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：1、通过在定子铁芯的两侧设置绝缘片，绝缘效果好。

2、通过设置用于固定定子片的固定部，减少焊接步骤，使电机效率更高，可以提高定子片的质量。

3、通过设置霍尔槽，可以方便霍尔元件安装，提高霍尔元件运行性能，有利于精确调节电机转速。

4、通过一次压装成形，电机工作更稳定，电机性能好，并可提高生产效率。

附图说明

图1是本发明的主视图。

图2是图1中A-A向示意图。

图3是本发明的立体图。

图4是定子片结构示意图。

图5是图4中B部放大结构示意图。

图6是图4中C-C向示意图。

图7是第一层定子片中C-C向示意图。

图8是绝缘片主视图。

图9是图8中D—D向示意图。

图10是图9中E部放大结构示意图。

图11是本发明制造方法流程示意图。

附图标号说明：1-定子铁芯、101-轭部、102-齿部一、103-固定部、1031-凹陷、1032-突起一、1033-通孔四、104-凹槽、105-霍尔槽、106-盲孔、2-支架主体、201-铁芯安装部、202-支撑部、203-轴套、204-凸缘、205-通孔一、206-通孔三、207-突起三、208-突起四、209-加强筋、3-绝缘片、301-环形部、302-齿部二、303-突起二。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1、图2、图3所示的提供一种单支架电动车电机定子，包括定子铁芯1和与定子铁芯1内侧圆形面相配合的支架主体2，支架主体2包括圆筒状的铁芯安装部201、圆盘状的支撑部202和轴套203，圆筒状的铁芯安装部201一端与支撑部202连接，铁芯安装部201另一端设置有在周向方向向外形成的凸缘204，设置凸缘204的目的，一方面起到固定定子铁芯1的作用，另一方面，使加工更方便，因为在铁芯安装部201上已经设置凸缘204，所以在压装定子铁芯1时，凸缘204起定位和固定的作用。支撑部202与铁芯安装部201的径向平面之间的夹角设置为10-30度，这样，根据定子铁芯1的直径大小不同，使轴套203位于中心位置，支撑部202对铁芯安装部201支持效果最好；在支撑部202中心设置轴向方向的通孔一205，轴套203先与垫圈进行焊接固定，再把垫片固定焊接在通孔一205内，这样有利于固定轴套203；当然，也可以在轴套203与通孔一205连接处，直接通过焊接方式进行固定，这样有利于固定轴套203。

如图4、图6、图7所示，在定子铁芯1的轭部101或齿部一102设置用于固定定子片的固定部103，固定部103通过冲压形成，固定部103在定子片的一面形成凹陷1031，相对一面形成突起一1032，相邻二片定子片的突起一1032与凹陷1031相配合，把相邻两片定子进行固定；为了使整个定子铁芯1的表面平整，不会形成突起，在定子铁芯1第一层的定子片上，该凹陷1031设置为轴向贯通的通孔四1033，这样，第二层的定子片上的突起一1032就可以卡在第一层定子片的通孔四1033内，而第一层定子片上不会出现突起，第三层的定子片上的突起一1032就可以卡在第二层定子片的凹陷1031内，以次类推，就可以把相邻二片定子片进行固定。

如图1、图2、图3、图4、图8、图9、图10所示，在定子铁芯1的两侧设置绝缘片3，增加定子铁芯1的绝缘效果绝缘片3设置环形部301和齿部二302，在绝缘片3的环形部301上与定子铁芯1相对的一侧的周向方向设置若干个突起二303，在定子铁芯1的轭部101上设置若干个盲孔106，突起二303的直径与盲孔106的内径配合，突起二303压入到盲孔106内，用于固定绝缘片3，防止绝缘片3脱落的作用。为了使绝缘片3与定子铁芯1紧密接触，在绝缘片3的齿部二302设置有向定子铁芯1方向倾斜的倾斜面，绝缘片3的齿部二302二相对于绝缘片3的环形部301设置有172-177度的倾斜角度，这样在绝缘片3与定子铁芯1接触时当突起二303卡在定子铁芯1盲孔106内后，使绝缘片3的齿部二302二与定子铁芯1表面紧密贴合，防止绝缘片3与定子铁芯1之间出现空隙或从定子铁芯1表面向外侧翘起。

如图1至图3所示，铁芯安装部201与支撑部202为一体成形，在铁芯安装部201与支撑部202连接的一端的周向方向设置若干个用于固定定子铁芯1的突起三207，突起三207通过直接冲压铁芯安装部201的表面形成，通过冲压而成的压印，压印的宽度根据定子铁芯1的直径设置为4-9mm，防止定子铁芯1脱落。在圆盘形的支撑部202上，在铁芯安装部201与轴套203之间的径向方向设置加强筋209，加强筋209呈放射状排列，通过设置加强筋209，以增加支撑部202的强度，避免支撑部202变形，增加支撑部202的强度和刚性；在加强筋209表面，设置轴向贯通的通孔三206，通孔三206为定位孔，用于确定支撑部202的位置，在使用时，用于确定定子铁芯1的放置位置。

如图1、图4、图5所示，在铁芯安装部201的外侧壁设置若干个轴向方向的突起四208，突起四208设置为4至20个，在铁芯安装部201圆周表面均匀分布；在定子铁芯1的内侧壁设置若干个轴向方向的凹槽104，凹槽104设置为4至20个，在定子铁芯1的内侧壁圆周表面均匀分布；突起四208与凹槽104相配合，突起四208卡合在凹槽104内，可以固定铁芯安装部201与定子铁芯1的相对位置，防止铁芯安装部201与定子铁芯1之间发生相互转动。

如图1、图4、图5所示，在定子铁芯1齿部一102上设置霍尔槽105，可以方便霍尔元件安装，提高霍尔元件运行性能，有利于精确调节电机转速。在轴套203上设置垫圈，可以固定轴套203。

如图11所示， 本发明提供一种制造单支架电动车电机定子的制造方法，所述的制造方法包括如下步骤：首先进行支架主体压制过程，支架主体压制过程包括开料，冲圆片，根据支架主体2的大小，冲相应直径的圆片，再把圆片进行拉深，形成圆筒状的铁芯安装部201和圆盘状的支撑部202，再进行一次整形，切边，然后冲孔，通过二次整形，再进行电泳，完成支架主体压制过程。

再进行定子铁芯1的制作，先通过剪料过程，把圆盘状钢带开卷剪开，使材料的宽度与定子的宽度相符合，通过矫平机，使经过剪开的弯曲、扭曲变形的钢带表面进行精密矫平、矫正，形成精密的平整表面；再进行冲槽过程，把经过矫平的钢带送入到冲压机床，根据定子齿宽、形状和轭部101宽度要求，在钢带中冲出相应的齿槽，同时，在钢带的轭部101或齿部一102冲压用于固定定子片的固定部103，根据定子片的层数和周长的关系，在定子片的第一层长度中冲压贯通的通孔四1033，在其余钢带上冲压突起一1032，即一面形成凹陷1031，一面形成突起一1032，这样当钢带圈绕后，相邻两片钢带的突起与凹陷1031相配合，起到固定的作用。由于在钢带上冲压固定部103，形成突起一1032后，在钢带相互卷绕过程中，影响圈绕速度，因此，还可以在钢带的轭部101边缘，冲压形成弧形的突起五，突起五的弧形顶端与轭部101平面之间的高度大于或等于的突起一1032高度，这样就可以防止钢带在相互卷绕过程中，影响钢带滑动。在钢带的齿上冲霍尔槽105，用于放置霍尔元件。

然后进入卷绕过程，把经过冲槽后的钢带送入卷绕机，按定子内径和外径的需求，把钢带卷绕成螺旋状的钢带，根据圈数和周长的乘积，确定长度，进行切断；再进行铆接过程，把卷绕完成的定子片放在铆接模内，在铆接模内设置定位块，用于确定定子片的位置，使相邻的定子片对整齐，并使相邻的定子片中的突起一1032与凹陷1031对准，利用冲压装置进行冲压铆接，使相邻固定定子片的固定部103铆接在一起，为了提高铆接速度，冲压装置可以设置为多工位加工方式，即在一个工位上放置定子片，转动到第二个工位进行减压，再在第三个工位进行回收，这样可以提高生产效率。由于在冲槽过程中在钢带中所冲出的齿槽边缘比较锋利，有后续的定子铁芯1线圈圈绕时，容易造成线圈割伤，因此，在定子铁芯1冲压铆接完成后，再进行整形过程，把定子铁芯1放置在铣床上，对齿槽的槽口进行铣R角，使槽口形成光滑圆弧，有利于放置定子铁芯1线圈，然后进行压装过程，在定子模具中，依次放置绝缘片3、定子片、绝缘片3、支架主体2，进行一次性压装成形，通过一次性压装成形，有利于提高生产效率，提高产品质量，为了使定子铁芯1固定在铁芯安装部201上，再进行固定过程，在铁芯安装部201一端的周向方向再冲压若干突起三207，利用突起三207压紧定子铁芯1，使定子铁芯1及定子铁芯1两侧的绝缘片3固定在铁芯安装部201上；最后进行溜内孔过程，利用球状体压制轴套203内的轴孔，确定轴套203内的轴孔的孔径。

上面结合附图对本发明实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，对于本领域普通技术人员来说，还可以在不脱离本发明的前提下作若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种单支架电动车电机定子，包括定子铁芯（1）以及与定子铁芯（1）内侧圆形面相配合的支架主体（2），其特征在于：所述的支架主体（2）包括圆筒状的铁芯安装部（201）、圆盘状的支撑部（202）和轴套（203），圆筒状的铁芯安装部（201）一端与支撑部（202）连接，铁芯安装部（201）另一端设置有在周向方向向外形成的凸缘（204），支撑部（202）与铁芯安装部（201）的径向平面之间的夹角设置为10-30度，在支撑部（202）中心设置轴向方向的通孔一（205），轴套（203）设置在所述的通孔一（205）内。

2.根据权利要求1所述的单支架电动车电机定子，其特征在于：在所述的定子铁芯（1）的轭部（101）或齿部一（102）设置用于固定定子片的固定部（103），所述的固定部（103）在定子片的一面形成凹陷（1031），相对一面形成突起一（1032），相邻二片定子片的突起一（1032）与凹陷（1031）相配合；在定子铁芯（1）第一层的定子片上，该凹陷（1031）设置为轴向贯通的通孔四（1033）。

3.根据权利要求1所述的单支架电动车电机定子，其特征在于：在所述的定子铁芯（1）的两侧设置绝缘片（3），所述的绝缘片（3）设置环形部（301）和齿部二（302），在绝缘片（3）的环形部（301）上与定子铁芯（1）相对的一侧的周向方向设置若干个突起二（303），在定子铁芯（1）的轭部（101）上设置若干个盲孔（106），所述的突起二（303）与盲孔（106）配合，突起二（303）压入到盲孔（106）内。

4.根据权利要求3所述的单支架电动车电机定子，其特征在于：所述的绝缘片（3）的齿部二（302）设置有向定子铁芯（1）方向倾斜的倾斜面。

5.根据权利要求1所述的单支架电动车电机定子，其特征在于：所述的铁芯安装部（201）与支撑部（202）为一体成形，在铁芯安装部（201）与支撑部（202）连接的一端的周向方向设置若干个用于固定定子铁芯（1）的突起三（207）。

6.根据权利要求5所述的单支架电动车电机定子，其特征在于：在所述的铁芯安装部（201）的外侧壁设置若干个轴向方向的突起四（208），在定子铁芯（1）的内侧壁设置若干个轴向方向的凹槽（104），所述的突起四（208）与凹槽（104）相配合。

7.根据权利要求6所述的单支架电动车电机定子，其特征在于：在所述的圆盘形的支撑部（202）上，在铁芯安装部（201）与轴套（203）之间的径向方向设置加强筋（209），加强筋（209）呈放射状排列，在所述的加强筋（209）表面，设置轴向贯通的通孔三（206）。

8.根据权利要求1所述的单支架电动车电机定子，其特征在于：在所述的定子铁芯（1）齿部一（102）上设置霍尔槽（105），在轴套（203）上设置垫圈。

9.一种制造权利要求1所述的单支架电动车电机定子的制造方法，其特征在于：所述的制造方法包括以下步骤：

步骤A：支架主体压制过程，

支架主体压制过程依次包括开料，冲圆片，拉深，一次整形，切边，冲孔，二次整形，电泳；

步骤B：剪料过程，把圆盘状钢带开卷剪开，使材料的宽度与定子的宽度相符合，通过矫平机，使经过剪开的弯曲、扭曲变形的钢带表面形成精密的平整表面；

步骤C：冲槽过程，在钢带中冲出相应的齿槽，同时，在钢带的轭部（101）或齿部一（102）冲压用于固定定子片的固定部（103）；

步骤D：卷绕过程，把冲槽后的钢带送入卷绕机，按定子内径和外径的需求，把钢带卷绕成螺旋状的钢带，进行切断；

步骤E：铆接过程，把卷绕完成的定子片放在铆接模内，进行冲压铆接，使相邻固定定子片的固定部（103）铆接在一起；

步骤F：整形过程，在槽口铣R角；

步骤G：压装过程，在定子模具中，依次放置绝缘片（3）、定子（1）、绝缘片（3）、支架主体（2），进行压装成形；

步骤H：固定过程，在铁芯安装部（201）一端的周向方向冲压突起三（207），使定子片及两侧的绝缘片（3）固定在铁芯安装部（201）上；

步骤I：溜内孔过程，利用球状体压制轴套（203）内的轴孔，确定轴套（203）内的轴孔的孔径。

10.根据权利要求9所述的单支架电动车电机定子的制造方法，其特征在于：在步骤C中，在钢带的轭部（101）边缘，冲压形成弧形的突起五，在钢带的齿上冲霍尔槽（105）。