CN111224473A - 一种电机的定子铁芯 - Google Patents

Abstract

本申请一个或多个实施例提供一种定子。定子铁芯可包括:层叠设置的多层电磁钢片构成的主体部，主体部上设有轴向延伸的至少第一通孔，位于第一通孔中的第一销，位于主体部第一端与第一销的第一销端相连接的的第一端盖，以及位于主体部第二端与第一销的第二销端相连接的第二端盖，第一端盖和第二端盖与第一销的连接在主体部内产生拉应力。

Description

一种电机的定子铁芯

【技术领域】

本申请涉及一种电机定子铁芯，特别是一种具有低铁损的电机定子铁芯。

【背景技术】

电机在车辆以及其他领域都有着广泛的应用。通常，电机包含位于中心的转子和大体呈圆筒形状围绕转子的定子。而转子和定子分别具有导线卷绕而成的绕组。对于定子而言，在生产过程中，由于定子冲压、绕线/嵌线及安装固定等过程中，会在定子径向区域产生压应力。由于定子固有的磁滞伸缩特性，压应力会使无取向电磁钢片铁损(iron loss)增加。定子叠片方式一般采用扣点结构加轴向焊接结构，这些结构是在电磁钢片之间导通，使铁损进一步增加。如何消除定子安装过程中产生的压应力是一个挑战。

日本专利公开JP2013062892提供了一种旋转电机，通过对定子施加拉应力而减小铁损。然而本申请的发明人意识到现有技术中的设计结构较为复杂，而且引入更多的连接区域，因而本申请的发明人意识到存在一种降低铁损设计的定子铁芯的需求。

【申请内容】

根据本申请的一个方面，提供一种定子铁芯。定子铁芯可包括:层叠设置的多层电磁钢片构成的主体部，主体部上设有轴向延伸的至少第一通孔，位于第一通孔中的第一销，位于主体部第一端与第一销的第一销端相连接的的第一端盖，以及位于主体部第二端与第一销的第二销端相连接的第二端盖，第一端盖和第二端盖与第一销的连接在主体部内产生拉应力。

在一个实施例中，其中第一通孔具有靠近定子铁芯的中心轴线的第一内表面以及远离中心轴线的第二内表面，第一销与第一内表面间隔开，并且第一销接触第二内表面并对第一内表面产生推力。

在另一个实施例中，其中第一销的第一销端与第一端盖通过干涉配合形成连接，其中第一销的第二销端与第二端盖一体集成。

在又一个实施例中，其中第一销的第一销端与第一端盖以及第二销端与第二端盖均通过干涉配合形成连接。

在又一个实施例中，其中第一端盖具有从第一端盖的内表面凸出以与第一销接触的第一接触部，第二端盖具有从第二端盖的内表面凸出以与第一销接触的第二接触部，第一和第二接触部配置为与第一销干涉配合以使得第一销对第一通孔的部分内表面产生推力，从而在定子铁芯的主要磁通区域产生拉应力。

在又一个实施例中,其中第一端盖具有从第一端盖的内表面凸出以与第一销接触的第一接触部，第二端盖具有从第二端盖的内表面凸出以与第二销接触的第二接触部；第一端盖的内表面具有邻近第一接触部的第一凹陷以容纳第一销端，第一接触部的部分外壁形成第一凹陷的内壁；第二端盖的内表面具有邻近第二接触部的凹陷以容纳第二销端，第二接触部的部分外壁形成第二凹陷的内壁；第一接触部配置为与第一销干涉配合以使得第一销对第一通孔的部分内表面产生推力，从而在定子铁芯的主要磁通区域产生拉应力。

在又一个实施例中，其中第一销端包括朝向中心轴线的第一斜面，第一端盖具有从其内表面凸出与第一斜面配合的第一接触部，第一接触部与第一斜面相对的面为斜面，第一接触部与第一斜面干涉配合以使得第一销对第一通孔的部分内表面产生推力，从而在定子铁芯的主要磁通区域产生拉应力。

在又一个实施例中，其中第一销端包括朝向中心轴线的第一斜面，第一端盖具有从其内表面凸出与第一斜面配合的第一接触部，第一接触部与第一斜面相对的面为斜面；其中第二销端包括朝向中心轴线的第二斜面，第二端盖具有从其内表面凸出与第二斜面配合的第二接触部，第二接触部与第二斜面相对的面为斜面；第一接触部与第一斜面的干涉配合和第二接触部与第二的斜面干涉配合以使得第一销对第一通孔的部分内表面产生推力，从而在定子铁芯的主要磁通区域产生拉应力。

在又一个实施例中，其中第一销由非导磁材料构成。

在又一个实施例中，其中第一通孔靠近主体部的外环形外周边缘设置。

在又一个实施例中，其中第一通孔部分位于主体部的环形外周边缘之外。

在又一个实施例中，其中定子铁芯还包括第二销以及主体部包括容纳第二销的第二通孔。

在又一个实施例中，其中定子铁芯还包括第二销和第三销，主体部进一步包括相应的第二通孔和第三通孔，第一、第二、第三通孔沿圆周相互均匀间隔开，第一和第二端盖与第一，第二，第三销的干涉配合使得沿着通孔在定子铁芯的主要磁通区域内产生拉应力。

在又一个实施例中，其中定子铁芯还包括第二销，第三销，第四销，第五销和第六销，主体部进一步包括相互隔开的第二、第三、第四、第五以及第六通孔，第一和第二端盖包括与第二、第三、第四、第五、第六销配合的接触部，第一和第二端盖与第一，第二，第三，第四，第五和第六销的配合使得对多个通孔产生推力，从而在定子铁芯的主要磁通区域内产生拉应力。

在又一个实施例中，其中第一，第二，第三，第三，第五和第六通孔和第一，第二，第三，第四，第五和第六销具有大体相同的结构，多个通孔沿主体部的一个圆周均匀分布。

根据本申请另一个方面，提供一种定子铁芯。定子铁芯可包括:层叠设置的多层电磁钢片构成的主体部，主体部上设有轴向延伸的第一和第二通孔；设置在第一和第二通孔中的第一销与第二销，第一销和第二销用于连接多层电磁钢片为一体；位于主体部第一端与第一销与第二销接触的第一端盖，以及位于主体部第二端与第一销与第二销接触的第二端盖；第一销与第二销与第一端盖和第二端盖干涉配合而在主体部的主要磁通区域产生拉应力，轴向贯穿第一第二端盖以及主体部的固定件通孔，以及穿过固定件通孔延伸的轴向固定件。

在一个实施例中，其中固定件通孔位于主体部的环形外圆周以外。

在另一个实施例中，其中主体部包括轴向延伸的第一和第二凸耳，第一和第二凸耳至少部分位于主体部外圆周以外，第一和第二通孔至少部分位于第一和第二凸耳内，第一第二端盖分别具有覆盖第一和第二凸耳的突出部。

根据本发明另一个方面，提供一种定子铁芯。定子铁芯可包括：由层叠设置的多层电磁钢片构成的主体部，主体部上设有轴向延伸的第一、第二和第三通孔；分别在第一、第二和第三通孔中延伸的第一销、第二销和第三销；位于主体部第一端与第一销、第二销、第三销接触的第一端盖，以及位于主体部第二端与第一销、第二销、第三销接触的第二端盖；第一销、第二销、第三销与第一端盖和第二端盖干涉配合而在主体部的主要磁通区域内产生拉应力，轴向贯穿第一第二端盖以及主体部的固定件通孔，以及穿过固定件通孔延伸的固定件，第一销、第二销第三销，第一端盖和第二端盖以及固定件共同形成连接多层电磁钢片的连接结构，其中多层电磁钢片之间无焊点。

在一个实施例中，其中第一端盖包括从其内表面突出的第一接触部，第二接触部和第三接触部，第一，第二和第三接触部分别与第一，第二，第三销的第一销端接触；第二端盖包括从其内表面突出的第四接触部，第五接触部和第六接触部，第四，第五和第六接触部分别与第一，第二，第三销的第二销端接触。

在又一个实施例中，多个销与第一端盖、第二端盖配合在多个通孔内产生的位于轭部的拉应力方向与磁通方向大体重合。

在又一个实施例中，其中至少部分拉应力方向与磁通方向的角度在90度以内。

在又一个实施例中，其中至少部分拉应力方向与磁通方向的角度在45度以内。

单独或结合附图阅读下面的具体实施方式，本申请的上述优点和其它优点以及特征将变得显而易见。

【附图说明】

为了更加完整地理解本申请的实施例，应参考在附图中更为详细地说明以及下文中通过示例描述的实施例，其中：

图1A和图1B是现有技术中定子结构示意图；

图2是本申请第一实施例中定子铁芯结构立体图；

图3A是本申请第一实施例中定子铁芯的端盖、销连接结构具体示意图，图3B显示了图3A中区域B的放大示意图；

图4是本申请第二实施例中定子铁芯的端盖与销的连接示意图；

图5是本申请第三实施例中定子铁芯的端盖与销的连接示意图；

图6A，6B，6C，6D是本申请一个或多个实施例中端盖的多种示例性结构示意图；

图7A，7B，7C是本申请一个或多个实施例的销的多种示例性结构示意图；

图8是图2所示的实施例中端盖和销产生的拉应力和及磁力线分布示意图。

【具体实施方式】

对于附图中的标号，相同或类似的标号用于指示相同或类似的部件。在下文的描述中，在多个实施例中描述了多个操作参数和部件。这些具体的参数和部件仅作为示例包括在本文中而并不意味着限定。

根据需要，本说明书中公开了本申请具体的实施例；但是，应理解公开的实施例仅为本申请的示例并且可以多种替代形式实施。附图无需按比例绘制；可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。所以，此处所公开的具体结构和功能细节不应解释为限定，而仅为教导本领域技术人员以多种形式实施本申请的代表性基础。

如背景技术所提及的，电机被广泛使用，而对于电机性能的改进是研究的重点，对于定子而言，如何减小铁损则是性能提升的一个方面。电机定子在组装过程中可由于重重原因而产生压应力。例如传统定子结构在叠片、绕线及组装过程中产生压应力，压应力使电磁钢片铁损升高。电磁钢片的叠片方式一般采用扣点结构加轴向焊接结构。术语扣点结构可以指位于电磁钢片上的连接特征,也可以是额外的将两层以上电磁钢片卡合的卡扣。但扣点和焊点均使电磁钢片之间导通，会进一步增加铁损。本申请的发明人在一个或多个实施例中，通过设计更加有效的定子固定结构以期解决现有技术中的一个或多个问题。

参考图1A-图1B，日本专利公开JP2013062892提供了一种旋转电机，具体参照图1现有技术，其中该专利公开了定子铁芯5由层叠电磁钢片6叠置而成，而外周的框架3用于安装定子铁芯5，位于中间的转子8同心地设置于定子铁芯5内。在定子铁芯5的外周与框架3的内周之间形成了间隙17，间隙17内填充有粘结剂19以将定子铁芯5安装至框架3。在电机1中，定子铁芯5位于框架3内，通过粘结剂19以及径向设置的螺栓21可以在螺栓安装的位置处背离中心轴线径向拉伸铁芯5。然而周向设置的螺栓增加了径向的尺寸，且结构复杂。粘结剂的使用增加了工序。

图2是本申请第一实施例中定子铁芯200立体图。如图所示，在第一个实施例中，提供一种定子铁芯200，其包括具有第一端212和第二端214的柱状主体部210。在此实施例中，通过多层电磁钢片层叠并相互连接而形成主体部210。电磁钢片可以是硅钢片或者其他合适的具有类似电磁属性的材料。层叠而成的定子铁芯主体部210包括包括大体为圆环形的轭部216和由轭部216围绕的齿部218。彼此相邻的齿之间形成用于绕线的槽，绕线会填充各个槽形成定子绕组。此外主体部210包括位于中心的轴向延伸的开口或空间220，即，主体部210为空心柱体。开口220内用于容纳转子。取决于电机设计，转子的类型与设计可以不同，本申请就定子结构设计做分析，因而转子结构在此不做讨论。

参考附图2和进一步参考图3A，图3A是图2的定子铁芯200沿着图示的A-A方向的剖面示意图。定子主体部210的第一端212连接有第一端盖230，而第二端214连接有第二端盖240。下面将结合其他示图和实施例来解释第一端盖230、第二端盖240与主体部210的连接方式。

继续参考图2和图3A，在上述所描述的实施例中，轭部216大体为环形柱体，轭部216在第一端212和第二端214分别具有第一端面216a和第二端面216b，第一端盖230总体上覆盖主体部210的轭部216的第一端面216a，而第二端盖240总体上覆盖住轭部216的第二端面216b。可以预想，第一端盖230可以具有相应轭部216截面的合适的尺寸，可以部分地或全部地覆盖轭部216的第一和第二端面216a,216b。其中，在所描述的实施例中，主体部210还包括沿着轭部216的外周突出的多个凸耳部，例如紧固件凸耳部211a、211b、211c，以及销连接凸耳部213a、213b、213c、213d、213e、213f。紧固件凸耳部211a、211b、211c可包括轴向地贯穿凸耳部形成的紧固件100可穿过的通孔，可以用于紧固件穿过并在轴向对主体部210施加压力。图2中的示例紧固件100为螺栓102和螺母104。应理解，紧固件可为任何合适的紧固件。销连接凸耳部213a、213b、213c、213d、213e、213f可用于设置通孔以及容纳销，下面将详细讨论的端盖与主体部以及销的连接。

进一步，如图2-图3B所示，第一端盖230(和/或第二端盖240)可以具有相应于上述多个凸耳部形状的突出部以覆盖凸耳部。在描述的实施例中，紧固件凸耳部211a、211b、211c，总体位于主体部外圆周C之外，避免对于轭部的磁通区域可能的不利影响。图2中显示了均匀分布的三个紧固件凸耳部211a,211b,211c，以及紧固件孔，可以理解根据需要可以设置更多或者更少的紧固件。此外，尽管图示的紧固件设置在圆周之外或者说轭部216主要磁通区域以外的位置，取决于电机铁芯的形状，紧固件也可以接近圆周外缘设置，换句话说可以部分地设置在轭部外周线上。在图2和图3A-3B的实施例中，销连接凸耳部213a、213b、213c、213d、213e、213f总体位于主体部外圆周之外。应理解，主体部也可不包括销连接凸耳部，销的通孔也可设置在总体位于主体部外圆周C之内。

参考图3A，在所描述的实施例中，主体部210的轭部216可包括多个容纳销连接结构的通孔，图3A示出轭部216可包括第一通孔320和第二通孔321即分别位于第一通孔320和第二通孔321中的第一销330和第二销340。图中第二通孔321内的第二销340的连接结构与第一通孔内320的第一销330类似，在此仅详细描述第一通孔320和第一销330的结构。图3A示意性示出了多层的层叠电磁钢片310，可以理解其厚度夸大是为了说明的需要，并不代表实际尺寸。多层电磁钢片310层叠形成的主体部210上设有轴向贯穿的至少第一通孔320，以及在第一通孔320中轴向地延伸的第一销330。主体部210的第一端212设有第一端盖230，而第二端214可设有第二端盖240。其中第一销330包括大体位于或邻近主体部210的第一端212的第一销端332，以及位于或邻近主体部210第二端214的第二销端334。第一端盖230和第二端盖240与第一销330的连接使得在铁芯主体部内210产生拉应力，其原理以及测试效果将进一步结合附图进行解释。

继续参考图3A，在所描述的实施例中，其中第一销330的第一销端332与第一端盖230以及第二销端334与第二端盖240均通过干涉配合形成连接。具体地，第一端盖230具有朝向第一端部212的内表面231且包括从该内表面231至少部分地突出的第一接触部232，而第二端盖240具有朝向第二端部214的内表面241以及包括从该内表面241至少部分地突出的第二接触部242。第一销330的第一销端332以及第二销端334分别与第一接触部232和第二接触部242接触。第一接触部232与第二接触部242可具有任意合适的构造，第一销330与该第一接触部232与第二接触部242的接触可以是合适的点、线、面的接触。第一接触部232与第二接触部242配置为与第一销端332和第二销端334干涉配合以使得第一销330对第一通孔320的第二内表面324产生推力F_p，第二内表面324是形成第一通孔320的远离中心轴线的表面。从而使得在定子铁芯310的主要磁通区域或者说轭部216内产生拉应力。在所描述的示例中，第一和第二销端332、334具有朝向中心轴线X的第一斜面333以及第二斜面335，第一端盖230的第一接触部232与第一斜面333接触并产生挤压，第一接触部232与第一斜面333相对的面233也可以为相对应的斜面。

图3B显示了图3A的B区域，也就是第一销端332与第一接触部232与第一斜面333干涉配合的放大图。如图3B所显示的，第一端盖230的第一接触部232的对应斜面233与第一销的第一斜面333接触，斜面可以具有一定的粗糙度。在一个或多个实施例中，通过外部紧固件100例如上述的螺栓102和螺母104的紧固力来固定端盖230和主体部210，紧固件100在一个或几个点的位置处施加的力通过第一端盖230上的一个或多个接触部与一个或多个销的斜面的接触来产生分力F_L,F_p。如图3B所示，显示了紧固件100的作用对于斜面333产生的力F，力F又会沿产生如图示的轴向紧固力F_L和推力F_p,从而围绕定子一周分布轴向紧固力F_L,以及径向的推力F_p。换句话说，端盖和销对多层电磁钢片310有径向固定作用，因而可代替传统定子上的扣点加焊点的连接。推力F_p在轭部216进一步在材料组织内产生径向拉应力和切向拉应力，从而可以减少铁损。

继续参考图3A和3B，在描述的实施例中，其中第一通孔320具有相对地靠近定子铁芯的中心轴线X的第一内表面322以及远离中心轴线的第二内表面324。第一内表面322与第二内表面324并无确切的边界区分，并且可以具有合适的相对平整或者曲面的形状。取决于设计，第一内表面322和第二内表面324可以具有相对更大或者更小或者相同的尺寸。其中第一销330与第一内表面322间隔开，所谓间隔表示至少存在部分的间隙326而互相不接触。而第一销330接触第二内表面324并对第二内表面324产生如图所示的推力F_p。而销330受到第二内表面限制，进一步挤压第二内表面34产生上述的推力F_p。推力F_p进一步会在材料组织内产生径向拉应力和切向拉应力。

在上面描述的实施例中，第一通孔320的截面大体为长方形，在另一些示例中，第一通孔的截面为长圆形。在又一些示例中，第一通孔的截面为圆形。第一销330也可以具有适应的截面形状，而第一销330与第二内表面324的接触可以是点接触、线接触或者面接触，为了更加均匀地施力，可以是沿着轴向的线或面接触。如参考图3B所描述的，当第二内表面324受到推力F_p之后，材料组织相连，因而围绕第一通孔320会产生拉应力，从而在定子铁芯的轭部216，也就是主要磁通区域产生拉应力。材料某一点处可包括径向拉应力和切向的拉应力，从而拉应力的方向可包括多个方向，至少有部分拉应力方向与磁通方向大体上一致，围绕轭部分布。

尽管上面实施例中，第一销330的第一销端332和第二销端334与第一端盖230至少部分突出的第一接触部232，以及第二端盖240的至少部分突出的第二接触部234干涉配合，可以想到存在其他的合适的连接方式。

例如，图4显示了本发明另一个实施例的定子400，与上述图3A-AB的实施例类似的，层叠电磁钢片形成的主体部410上设有轴向贯穿的至少第一通孔420，在第一通孔420中轴向地延伸的第一销430。第一销430包括位于主体部410第一端412的第一销端432，以及位于主体部410第二端414的第二销端434。第一端盖440和第二端盖450与第一销430的连接在铁芯的主体部410内产生拉应力。类似的，其中第一通孔420具有靠近定子铁芯的中心轴线的第一内表面422以及远离中心轴线的第二内表面424，第一销430与第一内表面422间隔开，并且第一销430接触第二内表面424并对第二内表面424产生如图所示的推力F_p。第一端盖440与第二端盖450具有分别从第一和第二端部412、414的内表面431，441凸出的的第一接触部442和第二接触部452。与上述图3A-3B的实施例不同的是，第一端盖440还包括紧邻第一端盖440的第一凹陷443。第二端盖450与第二端盖450还包括紧邻第一端盖440与第二端盖450的第二凹陷453。第一接触部442的一个侧壁形成第一凹陷443的部分内壁。第二接触部452一个侧壁形成第二凹陷453的部分内壁。第一接触部442和第二接触部452配置为与第一销430干涉配合以使得第一销430对第一通孔420的部分内表面，也就是第二内表面424产生推力F_p，从而使得在定子铁芯内产生拉应力。在此实施例中，第一销430的长度可以略大于定子铁芯主体410的厚度或者第一通孔420的深度。

上述的一个或多个实施例描述了独立于第一和第二端盖的销，但是可以理解销也可以与端盖的一者预装配，或者集成。换句话说，第一销端和第二销端并不一定是如上述参考图3A-3B以及参考图4所描述的实施例中的分别独立于第一端盖和第二端盖。

参考图5，图5显示了本发明另一个实施例的定子500的部分截面图，图中定子500的第一端盖540处于未安装状态。在一个实施例中，定子铁芯500的主体部510具有轴向贯穿的第一通孔520，以及穿过第一通孔520轴向延伸的第一销530。在安装状态，第一销530的第一销端532与第一端盖540通过干涉配合形成连接。第一销530的第二销端534与第二端盖550一体集成。类似的，其中第一通孔520具有靠近定子铁芯的中心轴线的第一内表面522以及远离中心轴线的第二内表面524，第一销530与第一内表面522间隔开。在此实施例中，第二销端534集成至第二端盖550，第一销530设置为在安装后与第一通孔520的第二内表面524干涉或接触的位置。换句话说，在安装时，可使第二销端534相对地挤压的第一通孔520的第二内表面524。在另一些示例中，第一销端522可略倾向中心轴线X以便于插入第一通孔520内，也就是图示的角度α可以略小于90度。当第一端盖540挤压第一销端532时可以使得第一销530贯穿轴向产生对第二内表面524的推力。与图3A-3B和图4所示的实施例不同之处在于，本实施例中第一销530的第二销端520与第二端盖550一体集成，通过合适的尺寸控制，使得安装相对便捷。在安装时，首先将集成的第一销530与第二端盖550从一侧插入，使得第一销530穿过通孔520，随后可以将第一端盖540的第一接触部542与第一通孔对齐并与第一销530的第一销端532扣合，即可完成连接。图5中所显示的一侧与销集成的端盖也可以与上述图3-图4中的干涉配合的分体销相互结合，在第一通孔和与第一通孔不同的第二通孔中分别采用不同的销端部连接方式。例如，第二端盖550具有集成的第一销530和用于插入第二通孔的第二接触部。第二销独立于第二端盖。集成的第一销530可进一步起定位的作用。

参考图6A至图6D并进一步参考图2至图5，在一个或多个实施例中，可以可以沿着定子铁芯的轭部216环绕设置多个通孔和多个销，并且通过相应的多个销端与位于端盖的多个接触部来完成配合。为了简化说明，在图6A至图6D中仅显示了第一端盖的俯视图和侧视图。可理解第二端盖可以具有相类似的结构或者第二端盖可以与销一体集成。可以预想到主体部上可以有对应于端盖上多个接触部的排列以及数量的通孔设计。

图6A显示了第一端盖630示意图的一个实施例。在此示例中，第一端盖630具有六个凸出的接触部。定子铁芯的主体部可相应地包括相互隔开的用于销连接的第一、第二、第三、第四、第五以及第六通孔，此外定子铁芯进一步包括位于第一、第二、第三、第四、第五、第六通孔内的第一、第二、第三、第四、第五、第六销，如上述示例中所描述的，定子铁芯的主体部可包括围绕其周边的用于紧固件穿过的通孔，为简洁起见，在此将不再详述。其中，第一端盖630(和/或第二端盖未显示)可包括与第一，第二、第三、第四、第五、第六销配合的接触部632a、632b、632c、632d、632e、632f，其中凸出的接触部632a、632b、632c、632d、632e、632f沿着与轴心线方向垂直的横截面总体为长方形。相应地，多个通孔可以具有大体为矩形的截面。在其他实施例中，通孔可以为椭圆形、长圆形等合适的形状。通孔的尺寸略大于凸出的接触部632a、632b、632c、632d、632e、632f以及销的截面尺寸以产生间隙。第一端盖630和/或第二端盖与多个销的配合使得对多个通孔的部分内表面产生推力F1、F2、F3、F4、F5、F6，从而在定子铁芯的轭部区域或者说“主要磁通区域”内产生拉应力，细节可参考上述就第一通孔以及第一销的描述。术语“主要磁通区域”在此可理解为轭部区域，也就是围绕齿部的环形区域。可以理解，根据需要可以有更多的或者更少的销与通孔。在此实施例中，可以看到端盖的多个凸起基本上均匀分布，从而使得拉应力的产生也相对分布均匀，然而这不是必须的，可以依据设计做出优化的排布。在一个实施例中，可以通过两个销来连接，两个销可以大体位于相对的位置。

在另一个实施例中，参考图6B，可以看到端盖640上设置有大体均匀分布的三个接触部642a、642b、642c。在图6B所显示的此示例中，层叠构造的多层电磁钢片构成的主体部上可以相应地设有轴向贯穿的至少第一通孔、第二通孔、第三通孔，三个通孔之间可以间隔120度，而三个销可以大概相互间隔120度，从而使得推力以及相应材料内部的拉应力产生和分布较为均衡。此外可以理解，通孔以及接触部的形状，以及销的截面形状可以依据需求而有不同的设计。在图6A和图6B所显示的实施例中，多个接触部围绕端盖的圆周布置，可以理解在其他实施例中，多个接触部可设置在其他合适的位置，例如类似于固定件通孔的设置方式，至少部分位于圆周之外。

参考图6C的另一个实施例，可以看到该实施例中的端盖650上设置有大体均匀分布的三个椭圆形的接触部652a、652b、652c。每个接触部652a、652b、652c的一部分可位于端盖650的环形外圆周外或全部位于端盖650的环形外圆周外。相应地，可以在定子铁芯上设置大体为椭圆形的通孔，三个销652a、652b、652c可以具有大体上为圆形或椭圆形的截面，大概相互间隔120度。可以理解，更少或者更多的销也是可行的。

参考图6D所示的另一个实施例，端盖660具有两个接触部662a和662b。具有两个接触部662a和662b的横截面为圆形。每个接触部662a、662b的一部分或全部位于端盖650的环形外圆周外。在此示例中，与此相应的层叠构造的多层电磁钢片构成的主体部上可以相应地设有轴向贯穿的至少第一通孔和第二通孔，第一通孔和第二通孔中可分别包括在其中延伸的第一销与第二销，第一销和第二销用于连接多层电磁钢片为一体。

尽管图6A至6D中端盖上的一个或多个接触部为突出的，可以理解，也可以采用如上参照图4所述的从端盖的内表面凹陷而形成的方式，并通过在定子上设置相应数量的通孔，以及通过穿过通孔的并部分延伸出通孔的相应数量的销来实现连接。

在本发明的的实施例中，定子主体部还可以包括轴向贯穿第一第二端盖以及主体部的固定件通孔，以及穿过固定件通孔延伸的轴向固定件。定子整体通过固定件轴向固定连接。固定件的轴向力通过通过第一和第二端部传递到一个或多个销转化为主体部中的径向力，从而在主体部(即电磁钢片)中产生径向以及切向的拉应力，从而有利于减少定子铁芯内的铁损。同时，定子可通过一个或多个销与第一端盖和第二端盖的配合可以实现多层电磁钢片的轴向锁定和连接件，即，销起着连接固定电磁钢片的作用，用于代替多层电磁钢片之间的焊点加扣点的固定方式。在一个或多个实施例中，通过将固定件通孔以及用于容纳销的多个通孔至少部分地置于主体部以及第一第二端盖圆形的外周主要磁通区域以外。

在前述或者本申请其他位置处的一个或多个销的形状可以有多种合适的设计。在上述的实施例中，显示了大体为方形和圆形的通孔，而与之相配合的销可以具有任何合适的形状的横截面，例如方形或者圆形，半圆形等截面形状，例如图7A至图7C所显示的。图7A至7C显示了一端具有斜面的销端部，可以理解图7A-7C中的销两端都可以具有相同构造，也可以如图5所示的示例中类似的将销的另一端与端盖在一侧集成。如图所示，用于容纳销的一个或者多个通孔的尺寸可以略大于销的截面，使得当一个或多个销插入并完成连接后，能够在远离中心轴线的一面产生推力。图7A简单地显示了位于定子铁芯上通孔730的轮廓，以及位于其中的柱体销732，为了简化起见，没有显示销的端部，而仅在此讨论通孔730与销732的截面。通孔730包括邻近定子中心的第一内表面722和远离定子中心的第二内表面724。如图7A所示，Fp来表示销732与通孔730的第二内表面734接触产生的推力，而第一内表面722可以保持与销732不接触的状态，如存在间隙738，避免对轭部产生挤压产生压应力。在此示例中，第二内表面724为曲面，而推力F的方向是发射状，多个方向的推力F会接着在材料组织中产生多个方向的拉应力。

图7B显示了圆形的通孔740以及位于其中的销742，通孔740包括邻近定子中心的第一内表面746和远离定子中心的第二内表面744。其中销742具有半圆形的截面，类似地，销742沿着第二内表面744产生推力，而销742与第一内表面746间隔开，即，存在间隙748。而推力F_p的方向是发射状，多个方向的推力F_p会接着在材料组织中产生多个方向的拉应力。

参考图7C，显示了大体为矩形的通孔750和矩形截面的销752。通孔750包括邻近定子中心的第一内表面756和远离定子中心的第二内表面754。其中销752接触并挤压第二内表面754，而其中销752与第一内表面756隔开，具有间隙758。在此实施例中，第二内表面754总体上为平面，从而对该第二内表面754所施加的推力Fp的方向也总体一致垂直于该第二内表面754。以上列举了多个销的截面以及孔的形状的具体实施方式，可以理解孔与销的形状有其他的实施方式，以及销与孔的相互组合的不同方式。

参考图2-图7，如上所述，可以理解第一端盖和第二端盖的设计可以依据需要改变，可以分体或者在一端与销集成，而定子铁芯可包括相应数量和合适形状的销，其排列分布可以具有多种变化。在一个或多个实施例中，多个销可以由磁导率低的材料构成，或者其表面包覆有磁导率低的材料。所谓磁导率低，可以指相对于铁芯本身的材料具有更低的磁导率，销本身或者包覆材料可以为例如但不限于不锈钢材料。

参考图8，图8是本发明的实施例中端盖和销产生的拉应力和及磁力线分布示意图。环线显示的区域为磁通区域816或者说轭部816，环线820示意性地表示磁力线。销与第一端盖、第二端盖配合在通孔内产生的位于轭部的拉应力由Fp表示。箭头显示了模拟的拉应力的方向，例如径向拉应力Fr以及大体切向的拉应力Ft，材料组织内产生的各个点处产生不同的方向的拉应力。而在以上的一个或多个实施例中，通过多个销与第一端盖、第二端盖配合在多个通孔内产生的位于轭部的拉应力方向与磁通方向至少有部分是大体重合的，如图所示Ft与磁力线820大体重合。总体而言，参考图8，拉应力的方向Ft，Fr可以为图示的多个发射状的方向，但是其中至少部分拉应力方向大体上与图示的定子轭部的磁力线方向一致。在一个实施例中，所产生的拉应力方向与磁通方向的成角度，而角度在90度以内。在另一个实施例中，其中至少部分拉应力方向与磁通方向的所夹角度在45度以内。

本申请的一个或多个实施例提供了一种定子铁芯，包括:层叠设置的多层电磁钢片构成的主体部，主体部上设有轴向贯穿的至少第一和第二通孔；分别在第一和第二通孔中延伸的第一销与第二销，第一销和第二销用于连接多层电磁钢片为一体；位于主体部第一端与第一销与第二销接触的第一端盖；以及位于主体部第二端与第一销与第二销接触的第二端盖；第一销与第二销与第一端盖和第二端盖干涉配合而在主体部的主要磁通区域产生拉应力。主体部还包括轴向贯穿第一第二端盖以及主体部的固定件通孔，以及穿过固定件通孔延伸的轴向固定件。通过第一销和第二销与第一端盖和第二端盖的配合可以实现多层电磁钢片的轴向连接，并且能够产生拉应力，从而有利于减少定子铁芯内的铁损。在描述的实施例中，可以不用多层电磁钢片之间的焊点和扣点，也不需要胶粘剂就可以实现轴向连接。通过将固定件通孔以及用于容纳销的多个通孔至少部分地置于主体部以及第一第二端盖的外周主要磁通区域以外，可以尽量减少对于有效的额磁通区域不利影响。本领域中的技术人员可以对这些具体实施例进行多种改变、修改和变化而不脱离本申请权利要求限定的实质和范围。

权利要求中特别指出了被认为是新颖和非显而易见的特定组合和子组合。这些权利要求可涉及“一个”元件或“第一”元件或者类似特征。这样的权利要求应该被理解为包括一个或多个这种元件，既不要求也不排除两个或多个这种元件。描述的特征、功能、元件和/或特性的其它组合和子组合可以通过对当前权利要求的修改或者通过在本申请或相关申请中提出而主张权利。这样的权利要求，与原权利要求相比不论其更宽、更窄、等同或者不同，都应该被认为包括在本申请的主题中。

Claims (20)

1.一种定子铁芯，包括:

层叠设置的多层电磁钢片构成的主体部，所述主体部上设有轴向延伸的至少第一通孔，

位于所述第一通孔中的第一销，

位于所述主体部第一端与所述第一销的第一销端相连接的的第一端盖，以及

位于所述主体部第二端与所述第一销的第二销端相连接的第二端盖，

所述第一端盖和所述第二端盖与所述第一销的连接在所述主体部内产生拉应力。

2.如权利要求1所述的定子铁芯，其中所述第一通孔具有靠近所述定子铁芯的中心轴线的第一内表面以及远离所述中心轴线的第二内表面，所述第一销与所述第一内表面间隔开，并且所述第一销接触所述第二内表面并对所述第一内表面产生推力。

3.如权利要求1所述的定子铁芯，其中所述第一销的所述第一销端与所述第一端盖通过干涉配合形成连接，其中所述第一销的所述第二销端与所述第二端盖一体集成。

4.如权利要求1所述的定子铁芯，其中所述第一销的所述第一销端与所述第一端盖以及所述第二销端与所述第二端盖均通过干涉配合形成连接。

5.如权利要求1所述的定子铁芯，其中所述第一端盖具有从第一端盖的内表面凸出以与所述第一销接触的第一接触部，所述第二端盖具有从第二端盖的内表面凸出以与所述第一销接触的第二接触部，所述第一和第二接触部配置为与所述第一销干涉配合以使得所述第一销对所述第一通孔的部分内表面产生推力，从而在所述定子铁芯的主要磁通区域产生拉应力。

6.如权利要求1所述的定子铁芯，其中所述第一端盖具有从第一端盖的内表面凸出以与所述第一销接触的第一接触部，所述第二端盖具有从第二端盖的内表面凸出以与所述第二销接触的第二接触部；所述第一端盖的内表面具有邻近所述第一接触部的第一凹陷以容纳所述第一销端，第一接触部的部分外壁形成所述第一凹陷的内壁；所述第二端盖的内表面具有邻近所述第二接触部的凹陷以容纳所述第二销端，第二接触部的部分外壁形成所述第二凹陷的内壁；所述第一接触部配置为与所述第一销干涉配合以使得所述第一销对所述第一通孔的部分内表面产生推力，从而在所述定子铁芯的主要磁通区域产生拉应力。

7.如权利要求1所述的定子铁芯，其中所述第一销端包括朝向中心轴线的第一斜面，所述第一端盖具有从其内表面凸出与所述第一斜面配合的第一接触部，所述第一接触部与所述第一斜面相对的面为斜面，所述第一接触部与所述第一斜面干涉配合以使得所述第一销对所述第一通孔的部分内表面产生推力，从而在所述定子铁芯的主要磁通区域产生拉应力。

8.如权利要求1所述的定子铁芯，其中所述第一销端包括朝向中心轴线的第一斜面，所述第一端盖具有从其内表面凸出与所述第一斜面配合的第一接触部，所述第一接触部与所述第一斜面相对的面为斜面；其中所述第二销端包括朝向中心轴线的第二斜面，所述第二端盖具有从其内表面凸出与所述第二斜面配合的第二接触部，所述第二接触部与所述第二斜面相对的面为斜面；所述第一接触部与所述第一斜面的干涉配合和所述第二接触部与所述第二的斜面干涉配合以使得所述第一销对所述第一通孔的部分内表面产生推力，从而在所述定子铁芯的主要磁通区域产生拉应力。

9.如权利要求1所述的定子铁芯，其中所述第一销由非导磁材料构成。

10.如权利要求1所述的定子铁芯，其中所述第一通孔靠近所述主体部的外环形外周边缘设置。

11.如权利要求1所述的定子铁芯，其中所述第一通孔部分位于所述主体部的环形外周边缘之外。

12.如权利要求1所述的定子铁芯，其中所述定子铁芯还包括第二销以及所述主体部包括容纳所述第二销的第二通孔。

13.如权利要求1所述的定子铁芯，其中所述定子铁芯还包括第二销和第三销，所述主体部进一步包括相应的第二通孔和第三通孔，所述第一、第二、第三通孔沿圆周相互均匀间隔开，所述第一和第二端盖与所述第一，第二，第三销的干涉配合使得沿着所述通孔在所述定子铁芯的主要磁通区域内产生拉应力。

14.如权利要求1所述的定子铁芯，其中所述定子铁芯还包括第二销，第三销，第四销，第五销和第六销，所述主体部进一步包括相互隔开的第二、第三、第四、第五以及第六通孔，所述第一和第二端盖包括与所述第二、第三、第四、第五、第六销配合的接触部，所述第一和第二端盖与所述第一，第二，第三，第四，第五和第六销的配合使得对所述多个通孔产生推力，从而在所述定子铁芯的主要磁通区域内产生拉应力。

15.如权利要求14所述的定子铁芯，其中所述第一，第二，第三，第三，第五和第六通孔和所述第一，第二，第三，第四，第五和第六销具有大体相同的结构，所述多个通孔沿所述主体部的一个圆周均匀分布。

16.一种定子铁芯，包括:

层叠设置的多层电磁钢片构成的主体部，所述主体部上设有轴向延伸的第一和第二通孔；

设置在所述第一和第二通孔中的第一销与第二销，所述第一销和所述第二销用于连接多层电磁钢片为一体；

位于所述主体部第一端与所述第一销与第二销接触的第一端盖，以及

位于所述主体部第二端与所述第一销与第二销接触的第二端盖；所述第一销与所述第二销与所述第一端盖和第二端盖干涉配合而在所述主体部的主要磁通区域产生拉应力，

轴向贯穿所述第一第二端盖以及所述主体部的固定件通孔，以及

穿过所述固定件通孔延伸的轴向固定件。

17.如权利要求16所述的定子铁芯，其中所述固定件通孔位于所述主体部的环形外圆周以外。

18.如权利要求17所述的定子铁芯，其中所述主体部包括轴向延伸的第一和第二凸耳，所述第一和第二凸耳至少部分位于所述主体部外圆周以外，所述第一和第二通孔至少部分位于所述第一和第二凸耳内，所述第一第二端盖分别具有覆盖所述第一和第二凸耳的突出部。

19.一种定子铁芯，包括：

由层叠设置的多层电磁钢片构成的主体部，所述主体部上设有轴向延伸的第一、第二和第三通孔；

分别在所述第一、第二和第三通孔中延伸的第一销、第二销和第三销；

位于所述主体部第一端与所述第一销、第二销、第三销接触的第一端盖，以及

位于所述主体部第二端与所述第一销、第二销、第三销接触的第二端盖；所述第一销、第二销、第三销与所述第一端盖和第二端盖干涉配合而在所述主体部的主要磁通区域内产生拉应力，

轴向贯穿所述第一第二端盖以及所述主体部的固定件通孔，以及

穿过所述固定件通孔延伸的固定件，

所述第一销、第二销第三销，所述第一端盖和第二端盖以及所述固定件共同形成连接所述多层电磁钢片的连接结构，其中所述多层电磁钢片之间无焊点。

20.如权利要求19所述的定子铁芯，其中所述第一端盖包括从其内表面突出的第一接触部，第二接触部和第三接触部，所述第一，第二和第三接触部分别与第一，第二，第三销的第一销端接触；所述第二端盖包括从其内表面突出的第四接触部，第五接触部和第六接触部，所述第四，第五和第六接触部分别与第一，第二，第三销的第二销端接触。

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