CN111541314A - 电动机的定子芯和电动机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种提高了防水性的电动机的定子芯和电动机。电动机的定子芯具备：第一芯块和第二芯块，该第一芯块和第二芯块层叠多个大直径薄板且以该第一芯块的大直径薄板的外周缘毛刺与该第二芯块的大直径薄板的外周缘毛刺彼此相对的方式翻转配置；以及小直径薄板，其夹在第一芯块与第二芯块之间且具有比大直径薄板的外径小的外径。

Description

电动机的定子芯和电动机
技术领域
本发明涉及一种电动机，特别是涉及提高了防水性的定子芯和电动机。
背景技术
在层叠多个冲裁加工电磁钢板而成的薄板来制造定子芯的情况下，在薄板的周缘部形成冲裁毛刺。作为涉及该毛刺的现有技术，已知以下文献。
在日本特开2016-32331号公报中公开了如下内容：对于将从一个板面侧以活模冲裁电磁钢板而成的芯板层叠多个而成的定子芯，将一个板面朝向轴向一侧的芯板和一个板面朝向轴向另一侧的芯板在轴向上交替地层叠，从层叠的芯板间的间隙填充粘接材料。
在日本特开2009-65831号公报中公开了如下内容：将薄片层叠体分成两个部分薄片层叠体，以在相邻的薄片的接合处使冲裁毛刺朝向彼此分离的方向的方式，将两个部分薄片层叠体组合以形成一个薄片层叠体，由此抑制薄片层叠体的轴向误差或宽度误差。
在日本特开2004-140966号公报中公开了如下内容：使被冲裁的电磁钢板的周缘部的板厚小于电磁钢板的板厚与冲裁时产生的毛刺高度之差，由此防止由毛刺引起的电磁钢板之间的绝缘不良。
在日本特开平7-163083号公报中公开了一种防水式电动机，该电动机省略了覆盖定子芯的外周面的壳体，其中，该电动机具有夹持定子芯的前部支承构件和后部支承构件，在各支承构件与定子芯相邻的各端面的附近具有从外周面向径向外方突出的环状突起，以覆盖位于环状突起之间的两支承构件的外周面和定子芯的外周面的方式，涂覆密封剂并使其固化。
在日本特开平4-244748号公报中公开了一种定子轭，该定子轭以从相邻薄板的切断面产生的毛刺覆盖在从薄板的周缘凹陷的断裂面的方式层叠多个薄板。
在日本特开昭53-89902号公报中公开了如下内容：使由冲压加工产生的“毛刺”的突出方向不同的一对钢板交替重叠，并且仅使“毛刺”彼此对接的一对钢板的对接部分短路，从而防止多个重叠起来的钢板的边缘部分全面短路。
在日本特开2000-341913号公报中公开了一种定子芯，该定子芯通过交替层叠外径不同的两种定子坯料，从而使定子坯料的冲裁端面以不对齐的方式形成，来防止由冲裁端面引起的涡流。
发明内容
发明要解决的问题
图9A是定子芯的局部剖视图，图9B是定子芯的局部侧视图。在将薄板90层叠多个从而制造定子芯时，为了提高电动机特性等(特别是利用分段扭斜(日文：段スキュー)来降低齿槽效应)，存在将薄板90翻转来层叠的情况。此时，如虚线91所示，在形成于薄板90的毛刺92的顶端彼此相对的部位，在毛刺92之间产生较大的间隙。该间隙为10μm以上，也存在因时间变化而达到70～80μm的情况。因此，对定子芯的防水性产生影响。特别是在将省略了覆盖定子芯的外周面的壳体的电动机应用于机床等的情况下，存在切削液等从箭头93所示的方向侵入电动机的情况。
因此，谋求提高电动机特性，同时提高定子芯的防水性的技术。
用于解决问题的方案
本公开的一技术方案提供一种定子芯，该定子芯具备：第一芯块和第二芯块，该第一芯块和第二芯块层叠多个大直径薄板且以该第一芯块的大直径薄板的外周缘毛刺与该第二芯块的大直径薄板的外周缘毛刺彼此相对的方式翻转配置；以及小直径薄板，其夹在第一芯块与第二芯块之间且具有比大直径薄板的外径小的外径。
在本公开的一技术方案中，也可以是，该电动机的定子芯还在外周面具备密封剂。
在本公开的一技术方案中，也可以是，小直径薄板具有外周缘毛刺和内周缘毛刺，该内周缘毛刺与外周缘毛刺向相反的方向突出，且小直径薄板的内周缘毛刺收容于薄板间的间隙。
在本公开的一技术方案中，也可以是，小直径薄板具有外周缘毛刺和内周缘毛刺，该内周缘毛刺与外周缘毛刺向相同的方向突出。
在本公开的一技术方案中，也可以是，大直径薄板的内周缘毛刺与大直径薄板的外周缘毛刺向相同的方向突出，小直径薄板的内径比大直径薄板的内径大。
在本公开的一技术方案中，也可以是，利用翻转配置而在第一芯块与第二芯块之间形成分段扭斜。
在本公开的一技术方案中，也可以是，该电动机的定子芯具备：第一芯组件，其具备第一芯块、第二芯块以及小直径薄板；和第二芯组件，其具有与第一芯组件同样的结构且在该第二芯组件与第一芯组件之间形成分段扭斜。
在本公开的一技术方案中，也可以是，该电动机的定子芯还在第一芯组件与第二芯组件之间具备组件间薄板，组件间薄板的内径比大直径薄板的内径大。
本公开的另一技术方案提供一种电动机，其省略了覆盖定子芯的外周面的壳体，该电动机具备本公开的定子芯。
发明的效果
本发明提高电动机特性，同时提高定子芯的防水性。
附图说明
图1是一实施方式的电动机的侧视图。
图2A是表示一实施方式的大直径薄板的正面侧的俯视图。
图2B是表示一实施方式的大直径薄板的背面侧的俯视图。
图3是一实施方式的定子芯的局部剖视图。
图4是表示定子芯的变形例的剖视图。
图5是表示小直径薄板的变形例的剖视图。
图6是表示定子芯的另一变形例的剖视图。
图7是表示大直径薄板的变形例的剖视图。
图8是表示定子芯的其他变形例的剖视图。
图9A是定子芯的局部剖视图。
图9B是定子芯的局部侧视图。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明本公开的实施方式。在各图中，对于相同或相似的构成要素赋予相同或相似的附图标记。另外，以下记载的实施方式并不限定权利要求书所记载的发明的技术范围和用语的意义。在本说明书中，需要注意的是，用语“前方”是指电动机的负载侧、输出侧，用语“后方”是指电动机的负载相反侧、输出相反侧。
图1是本实施方式的电动机10的侧视图。需要注意的是，本例的电动机10是用于机床、工业用机器人等的伺服电动机，但不限于此，只要是省略了覆盖定子芯的外周面的壳体的电动机，也能够应用于其他电动机。电动机10具备定子芯13，该定子芯13夹在前方壳体11与后方壳体12之间。定子芯13具备：第一芯块20、第二芯块21以及小直径薄板22，该小直径薄板22夹在第一芯块20与第二芯块21之间。第一芯块20和第二芯块21层叠多个冲裁加工电磁钢板而成的大直径薄板(参照图2)。小直径薄板22的外径在大直径薄板的外周整体上比大直径薄板的外径小。
图2A是表示大直径薄板30的正面侧的俯视图，图2B是表示大直径薄板30的背面侧的俯视图。大直径薄板30经过大约3项冲裁工序而成形。在第一工序中冲裁电动机10的转子部分(未图示)，在第二工序中冲裁大直径薄板30的内形部分和槽口部分，在第三工序中冲裁大直径薄板30的外形部分。在本例中，由于从电磁钢板的正面侧向背面侧冲裁大直径薄板30的内形部分和槽口部分，因此大直径薄板30的内周缘毛刺(参照图3)形成于大直径薄板30的背面侧。另外，由于从电磁钢板的背面侧向正面侧冲裁大直径薄板30的外形部分，因此大直径薄板30的外周缘毛刺(参照图3)形成于大直径薄板30的正面侧。
另外，优选为大直径薄板30在上下左右非对称的位置具备多个极齿31。由此，例如在将2片大直径薄板30翻转来配置的情况下，由于在薄板间多个极齿31在周向上错位，因此能够形成分段扭斜。
图3是本实施方式的定子芯13的局部剖视图。为了便于理解，在图3中仅示出6片大直径薄板30，但需要注意的是，在定子芯整体层叠有140～150片程度的薄板。另外还应注意的是，为了便于理解，在本公开中将毛刺描绘得相对较大。第一芯块20以使大直径薄板30的外周缘毛刺30a朝向相同的方向的方式层叠多个大直径薄板30。第二芯块21具有与第一芯块20同样的结构，但第一芯块20和第二芯块21以第一芯块20的大径薄板30的外周缘毛刺30a与第二芯块21的大径薄板30的外周缘毛刺30a彼此相对的方式翻转配置。如上所述，由于利用翻转配置而在芯块间使多个极齿31(参照图2)在周向上错位，因此在第一芯块20与第二芯块21之间形成分段扭斜。由此，电动机10的齿槽效应降低。
在定子芯13的外周面涂敷密封剂40，进一步在密封剂40的外周面涂敷涂装剂41。由于毛刺顶端在第一芯块20的外周面和第二芯块21的外周面彼此不碰撞，因此难以形成间隙。因此，对于省略了覆盖定子芯13的外周面的壳体的电动机，利用密封剂40、涂装剂41等来确保防水性。但是，由于毛刺顶端在用虚线表示的芯块间42的外周面彼此碰撞，因此向芯块间42插入具有比大直径薄板30的外径A小的外径B的小直径薄板22，由此消除相对较大的间隙，提高防水性。
另外，小直径薄板22具有外周缘毛刺22a和内周缘毛刺22b，该内周缘毛刺22b与外周缘毛刺22a向相反的方向突出。本例的小直径薄板22的内径C与大直径薄板30的内径D相同，由于小直径薄板22的内周缘毛刺22b的突出侧的薄板间的间隙比其他薄板间的间隙窄，因此有可能小直径薄板22的内周缘毛刺22b的顶端将相邻的大直径薄板30向外方推出，在用虚线表示的芯块间42的外周面产生二次间隙。因此，小直径薄板22的内周缘毛刺22b优选设为比大直径薄板30的外周缘毛刺30a小，从而收容于薄板间的间隙。毛刺高度的控制能够利用冲头与冲模之间的间隙调整、小直径薄板22与大直径薄板30之间的板厚调整等(使小直径薄板22的板厚比大直径薄板30的板厚薄等)来进行。
图4是表示定子芯13的变形例的剖视图。本例的定子芯13具备：第一芯组件50，其具有第一芯块20、第二芯块21以及小直径薄板22；和第二芯组件51，其具有与第一芯组件50同样的结构且在其与第一芯组件50之间形成分段扭斜。由于毛刺顶端在用虚线表示的芯组件间43也彼此碰撞，因此向芯组件间43插入具有比大直径薄板30的内径D大的内径E的组件间薄板23，由此消除相对较大的间隙，提高防水性。
图5是表示小直径薄板的变形例的剖视图。本例的小直径薄板24的内周缘毛刺24b与小直径薄板24的外周缘毛刺24a向相同的方向突出这一点与上述的例子不同。由于小直径薄板24的内周缘毛刺24b的突出侧的薄板间的间隙比其他的薄板间的间隙宽，因此小直径薄板24的内周缘毛刺24b的顶端不会将相邻的大直径薄板30向外方推出。由此，在用虚线表示的芯块间42的外周面难以产生二次间隙。另外，本例的小直径薄板24也无需控制毛刺高度。
图6是表示定子芯13的另一变形例的剖视图。本例的定子芯13具备：第一芯组件52，其具有第一芯块20、第二芯块21以及小直径薄板24；和第二芯组件53，其具有与第一芯组件52同样的结构且在其与第一芯组件52之间形成分段扭斜。由于毛刺顶端在用虚线表示的芯组件间43也彼此碰撞，因此在芯组件间43中插入具有比大直径薄板30的内径D大的内径E的组件间薄板25，由此消除相对较大的间隙，提高防水性。
图7是表示大直径薄板的变形例的剖视图。在本例中，大直径薄板32的内周缘毛刺32b与大直径薄板32的外周缘毛刺32a向相同的方向突出且小直径薄板26的内径C比大直径薄板32的内径D大这一点与上述的例子不同。由此，由于大直径薄板32的内周缘毛刺32b的顶端与小直径薄板26的内周缘毛刺26b的顶端不碰撞，因此在用虚线表示的芯块间42的外周面难以产生二次间隙。另外，本例的小直径薄板26也无需控制毛刺高度。
图8是表示定子芯13的其他变形例的剖视图。本例的定子芯13具备：第一芯组件54，其具有第一芯块27、第二芯块28以及小直径薄板26；和第二芯组件55，其具有与第一芯组件54同样的结构。在本例中，由于毛刺顶端在用虚线表示的芯组件间43彼此不碰撞，因此无需向芯组件间插入组件间薄板。
根据以上的实施方式，能够利用小直径薄板22、24、26提供提高了芯块间的防水性的定子芯13。另外，利用组件间薄板23、25也能够提高芯块间的防水性。特别的是本公开的定子芯13对省略了覆盖定子芯的外周面的壳体的电动机是有用的。
需要认识到的是，虽然对本说明书的各种实施方式进行了说明，但本发明不限制于上述的实施方式，能够在权利要求书中所记载的范围内进行各种变更。

Claims (9)

1.一种电动机的定子芯，其特征在于，
该电动机的定子芯具备：
第一芯块和第二芯块，该第一芯块和第二芯块层叠多个大直径薄板且以该第一芯块的所述大直径薄板的外周缘毛刺与该第二芯块的所述大直径薄板的外周缘毛刺彼此相对的方式翻转配置；以及
小直径薄板，其夹在所述第一芯块与所述第二芯块之间且具有比所述大直径薄板的外径小的外径。
2.根据权利要求1所述的电动机的定子芯，其特征在于，
该电动机的定子芯还在外周面具备密封剂。
3.根据权利要求1或2所述的电动机的定子芯，其特征在于，
所述小直径薄板具有外周缘毛刺和内周缘毛刺，该内周缘毛刺与所述外周缘毛刺向相反的方向突出，且所述小直径薄板的所述内周缘毛刺收容于薄板间的间隙。
4.根据权利要求1或2所述的电动机的定子芯，其特征在于，
所述小直径薄板具有外周缘毛刺和内周缘毛刺，该内周缘毛刺与所述外周缘毛刺向相同的方向突出。
5.根据权利要求1或2所述的电动机的定子芯，其特征在于，
所述大直径薄板的内周缘毛刺与所述大直径薄板的所述外周缘毛刺向相同的方向突出，所述小直径薄板的内径比所述大直径薄板的内径大。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的电动机的定子芯，其特征在于，
利用所述翻转配置而在所述第一芯块与所述第二芯块之间形成分段扭斜。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的电动机的定子芯，其特征在于，
该电动机的定子芯具备：第一芯组件，其具备所述第一芯块、所述第二芯块以及所述小直径薄板；和第二芯组件，其具有与所述第一芯组件同样的结构且在该第二芯组件与所述第一芯组件之间形成分段扭斜。
8.根据权利要求7所述的电动机的定子芯，其特征在于，
该电动机的定子芯还在所述第一芯组件与所述第二芯组件之间具备组件间薄板，所述组件间薄板的内径比所述大直径薄板的内径大。
9.一种电动机，其省略了覆盖定子芯的外周面的壳体，其特征在于，
该电动机具备权利要求1～8中任一项所述的定子芯。
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