CN112740510A - 制造用于电动机的铁磁芯的方法及其制造的铁磁芯 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制造用于电动机的铁磁芯的方法,所述铁磁芯由布置成闭合的圆形配置的多个层叠节段(S1‑SN)形成。所述铁磁芯包括层叠片的第一辅助层(L1;LM;Lj')和层叠片的第二辅助层(L2;LM‑1;Lj"),第一辅助层具有突起的销部(23,43)和凹部(22,32,42),突起的销部(23,43)位于形成每个层叠节段的层叠片的轭座(12)的一端的凸部(21,41)附近,凹部(22,32,42)位于在层叠片的第一辅助层(L1;LM;Lj')中形成每个层叠节段的轭座(12)的相对端,第二辅助层(L2;LM‑1;Lj")具有开口(33),开口(33)位于形成每个层叠节段的层叠片的轭座(12)的一端的凸部(31)附近。层叠片的第一辅助层(L1;LM;Lj')的销部与层叠片的第二辅助层(L2;LM‑1;Lj")的开口(33)接合。
Description
技术领域
本发明涉及一种制造用于电动机的铁磁芯的方法,所述铁磁芯由成捆的层叠片构成,特别是由以机械方式彼此分离并且彼此连接的节段形式制成的多个捆形成的铁磁芯。
背景技术
通过堆叠多块金属层叠片的电动机的铁磁芯在本领域中是已知的。详细而言,这种电动机的定子和转子的圆柱形芯是通过从铁磁材料的箔片冲裁成大致上为环形的层叠片、并从而通过捆扎适当数量的层叠片而制成的,以获得所需轴向长度的芯。
详细而言,特别是就定子芯而言,在本领域中还已知的是以多个节段形式制造该定子芯,该节段根据闭合的圆形配置形成并因此呈现打开的直线配置,以便利将线圈卷绕在各自的极性扩展部山上。一旦完成卷绕,直线配置必须能够被折叠以呈现闭合的圆形形状,以便插入电动机的壳体或圆柱形壳体中。
专利申请EP-A1-2309621描述了一种例如形成用于电动机的铁磁定子芯的方法,该铁磁定子芯由从冲裁箔片而成的多个层叠节段形成,以便形成布置成圆形配置的叠片,或者换句话说,具有“闭合链”配置。每个层叠的节段通常具有圆弧的形状,其具有向内突起的极性扩展部和相对于铁磁芯的中心轴线布置在外侧的轭座。每个层叠节段的层叠片通过压接部连接在一起。此外,每层层叠片都具有一个压花销部,该压花销部是通过使冲头作用在每个轭座的一端上而获得的,然后与由冲头本身在下面的层叠片形成的空腔接合;然而,在轭座的另一端,提供了一个凹部,该凹部允许相邻节段的层叠片与下面的层叠片的空腔接合。因此,获得了基本上沿该芯的整个轴向长度延伸的铰链,以允许在相邻的节段之间作往复旋转,其目的是使节段呈直线配置后,便梨将导体线圈卷绕在节段的极性扩展部上的接连步骤。
然而,层叠片的销部与下面的层叠片的空腔的耦接是干涉耦接,即在压接部和相应的空腔之间发生相同类型的耦接,以便将每层层叠片固定到下面的或上面的层叠片。沿着芯的整个轴向长度以类似类型的耦接方式获得的铰链会使节段之间的旋转变得困难,特别是当节段的长度较长。
此外,在构成节段的所有层叠片上冲压销部会降低生产率,并且会导致冲头和相应模具的快速磨损。
US2010/066193描述了一种定子芯,该定子芯由根据闭合的圆形配置连接在一起的若干层叠节段形成。每个层叠节段通常具有圆弧形状,并具有向内突起的极性扩展部和相对于定子芯的中心轴线布置在外侧的轭座。所述层叠节段全部以闭链配置连接在一起,因此不能变成打开的直线配置。然而,每个节段可以相对于相邻节段稍微旋转和平移,以相对于必须在其上卷绕导体的节段的极性扩展部将相邻节段的极性扩展部移离。
该文件未深入描述制造类似的定子芯的方法,但明确规定:
-包括轭座和极性扩展部的节段是一个接一个地形成;
-包括轭座和极性扩展部的单个节段仅在组装时形成圆形配置;
-每个节段由特定数量的层叠片成形,特别是在所述示例中为十二层层叠片,所述层叠片通过在厚度方向上以压接的方式彼此连接,以形成包括轭座和极性扩展部的每个单个节段。
因此,很明显地制造类似的定子芯需要冲裁和连接叠片的步骤以形成单个节段,以及组装单个节段的个别步骤以形成最终的闭链配置。
其他文献,例如US2017/117761、JP2015-223060和JP2016-077154,公开了如何将单个单独的节段相继组装在一起制成定子芯。
发明内容
如上所述,本发明的总体目的是提供一种制造由多个节段形成的用于电动机的铁磁芯的方法,所述方法可克服已知技术的限制。
本发明的一个特定的目的是提供一种允许制造用于电动机的铁磁芯的方法,其中,各节段可以容易地相对于彼此旋转,以便从闭合的圆形状态变为打开的直线状态,反之亦然。
本发明的另一个特定目的是提供一种上述类型的方法,与现有技术相比,所述方法制造的铁磁芯的节段具有减小的磁阻。
通过本发明实现了这些和其他目的,本发明涉及根据权利要求1的方法,所述方法制造由多个节段形成的用于电动机的铁磁芯。在相应的从属权利要求中阐述了本发明的其他特殊特征。
本发明的方法的目的涉及制造用于电动机的铁磁芯,所述铁磁芯由成捆的层叠片构成的多个层叠节段形成,在冲裁每层层叠片期间,层叠节段连接在一起形成闭合的圆形配置。每个层叠节段大致上具有圆弧的形状,具有向内突起的极性扩展部和相对于铁磁芯的中心轴线布置在外侧的轭座。每个层叠节段的层叠片通过压接的方式连接在一起以形成紧凑的叠片束,并且层叠节段的至少一部分沿着轭座与相邻的节段连接,并能够作往复旋转。唯一分离的节段是闭合圆形配置中的第一个和最后一个。
所述方法包括以下步骤:
a)沿着冲裁/压模装置的冲裁工位和压模工位进给铁磁材料箔片;
b)通过在每个节段的层叠片上冲压而形成一个或多个压接部和相应的空腔;
c)在铁磁芯的闭合的圆形配置中冲裁层叠片的初始层,并将其推入所述冲裁/压模装置的冲裁模的聚积腔室中;
d)在铁磁芯的闭合的圆形配置中冲裁层叠片的多个中间层,并通过层叠片的每个中间层的突起的压接部与下一层的层叠片的相应空腔耦合,以在所述冲裁/压模装置的冲裁模的聚积腔室中将被冲裁的每个中间层堆叠在下一层的层叠片上,
e)在铁磁芯的闭合的圆形配置中冲裁层叠片的末端层,并通过将层叠片的末端层的突起的压接部与下一层的层叠片的相应空腔耦合,将其推入所述冲裁模的聚积腔室中。
排列成闭合的圆形配置的层叠节段中的每一个均由层叠片形成,所述层叠片在每个节段的轭座的一端具有凹部,并且在每个节段的轭座的另一端具有凸部。所述凹部和凸部具有互补的形状和尺寸。
根据本发明的方法还包括以下步骤:
f)在所述层叠片的至少一个第一辅助层中位于所述轭座的一端的凸部附近压花销部,其中所述层叠片形成每个所述层叠节段;
g)进一步在所述层叠片的所述第一辅助层中位于所述轭座相对的另一端冲裁凹部,其中所述层叠片形成每个所述层叠节段;以及
h)在所述层叠片的至少一个第二辅助层中位于所述轭座的一端的凸部附近冲裁开口,其中所述层叠片形成每个所述层叠节段。
第一辅助层和第二辅助层是成捆的层叠片中的连续层,所述成捆的层叠片形成所述芯的每个所述层叠节段,并且其中层叠片的所述第一辅助层的所述销部与层叠片的第二辅助层的开口接合。
再者,因此,仅一对辅助层就足以形成铁磁芯节段,铁磁芯节段能够相对于在每个节段中的第一辅助层形成的销部往复旋转。
在层叠片的第二辅助层中形成的开口由槽口组成。有利地,这还允许在节段之间实现轻微的平移,从而便利节段从闭合的圆形配置变换至打开的直线配置以及从打开的直线配置变换至闭合的圆形配置。
在所述方法的可能的实施例中,层叠片的第一辅助层和层叠片的第二辅助层布置在所述铁磁芯的层叠片的中间层之间,所述铁磁芯由布置成闭合的圆形配置的多个层叠节段构成。
在所述方法的另一个实施例中,在所述铁磁心中,将层叠片的所述第一辅助层布置为初始层,以及层叠片的所述第二辅助层耦合至其正上方的层叠片的中间层,其中所述铁磁芯由布置成闭合的圆形配置的多个层叠节段构成。
在所述方法的另一个实施例中,在所述铁磁心中,将层叠片的所述第一辅助层布置为末端层,以及层叠片的所述第二辅助层耦合至其正下方的层叠片的中间层,其中所述铁磁芯由布置成闭合的圆形配置的多个层叠节段构成。
在所述方法的其他实施例中,形成多个第一辅助层和第二辅助层,所述第一辅助层和第二辅助层的数量相对应并且耦合。所述第一辅助层的每一层和所述第二辅助层中的每一层耦合至层叠片的所述中间层中的一层、或者耦合至层叠片的所述初始层、或者耦合至层叠片的所述末端层。
根据本发明,还提供了一种电动机的铁磁芯,所述铁磁芯由多个层叠节段形成,所述多个层叠节段由叠片束构成,在冲裁每块叠片层期间,所述层叠节段以闭合的圆形配置连接在一起,其中每个所述层叠节段通常具有圆弧的形状,其具有向内突起的极性扩展部和相对于铁磁芯的中心轴线布置在外侧的轭座。每个层叠节段的叠片通过压接部连接在一起,并且层叠节段的至少一部分沿着轭座与相邻节段连接以及可往复旋转。铁磁芯包括叠片的初始层、叠片的多个中间层和叠片的末端层,这些叠片堆叠在一起以形成铁磁芯的闭合的圆形配置的多个层叠节段。
形成以闭合的圆形配置布置的每个层叠节段的叠片层具有凹部和凸部,所述凹部位于每个节段的轭座的一端,所述凸部位于每个节段的轭座的另一端;所述凹部和所述凸部具有互补的形状和尺寸。所述铁磁芯包括叠片的第一辅助层和叠片的第二辅助层,所述第一辅助层具有突起的销部和凹部,所述突起的销部位于形成每个层叠节段的叠片的轭座的一端的凸部附近,所述凹部位于在叠片的第一辅助层形成每个层叠节段中的的轭座的相对端,所述第二辅助层具有开口,所述开口位于形成每个层叠节段的叠片的轭座的一端的凸部附近。所述第一辅助层和叠片的所述第二辅助层是形成芯的每个层叠节段的叠片束中的连续层,并且叠片的第一辅助层的销部在叠片的第二辅助层的开口接合。
在叠片的第二辅助层中形成的开口有利地由槽口组成。
在铁磁芯的一个实施例中,叠片的第一辅助层和叠片的第二辅助层布置在铁磁芯的叠片的中间层之间,所述铁磁芯由布置成闭合的圆形配置的多个层叠节段形成。
在铁磁芯的另一实施例中,叠片的第一辅助层是初始层,以及叠片的第二辅助层在铁磁芯中耦合至位于正上方的叠片的中间层,所述铁磁芯由布置成闭合的圆形配置的多个层叠节段形成。
在铁磁芯的另一实施例中,叠片的第一辅助层是叠片的末端层,以及叠片的第二辅助层在铁磁芯中耦合至位于正下方的叠片的中间层,所述铁磁芯由布置成闭合的圆形配置的多个层叠节段形成。
在铁磁芯的其他可能的实施例中,布置了多个耦合至相应数量的第二辅助层第一辅助层。第一辅助层和第二辅助层中的每一层可以耦合至叠片的中间层中的一层、或者耦合至叠片的初始层、或者耦合至叠片的末端层。
根据本发明的铁磁芯是电动机的定子芯。
附图说明
在下面的示例性描述且无限制的情况下,参考所附的示意图,本发明的其他特征和优点将变得更加清楚,其中:
-图1是根据本发明的可能实施例的用于电动机的铁磁芯的平面图;
-图2示出了形成图1的铁磁芯的束的初始层的叠片类型在直线排列下的情况的视图;
-图2A、图2B、图2C和图2D示出了图2的叠片的一些细节;
-图3示出了形成图1的铁磁芯的束的第二层的叠片类型在直线排列下的情况的视图;
-图3A、图3B、图3C和图3D示出了图3的叠片的一些细节;
-图4示出了形成图1的铁磁芯的束的中间层的叠片类型在直线排列下的情况的视图;
-图5示出了形成图1的铁磁芯的束的倒数第二层的叠片类型在直线排列下的情况的视图;
-图6示出了形成图1的铁磁芯的束的末端层的叠片类型在直线排列下的情况的视图;
-图6A、图6B、图6C和图6D示出了图6的叠片的一些细节;
-图7A、图7B和图7C是图1的铁磁芯的一些细节的仰视平面图;
-图8A、图8B和图8C是图7A、图7B和图7C的剖视图;
-图9A、图9B和图9C是图1的铁磁芯的一些细节的俯视平面图;
-图10A、图10B和图10C是图9A、图9B和图9C的剖视图;
-图11示出了在冲裁/压模装置的某些工位中制造根据本发明的铁磁芯的过程的第一步的示意图;
-图11A、图11B、图11C和图11D示出了与图11的过程有关的一些细节;
-图12示出了在冲裁/压模装置的一些工位中制造根据本发明的铁磁芯的过程的一些连续步骤的示意图;
-图12A和图12B示出了与图12的过程有关的一些细节;
-图13示出了在冲裁/压模装置的一些工位中制造根据本发明的铁磁芯的过程的一些连续步骤的示意图;
-图13A、图13B、图13C、图13D和图13E示出了与图13的过程有关的一些细节;
-图14示出了在冲裁/压模装置的一些工位中制造根据本发明的铁磁芯的过程的最后步骤的示意图;
-图15是类似于图14的示意图,其示出了根据本发明的方法在另一可能的冲裁/压模装置中的实施例;
-图16示出了根据本发明的方法的另一个实施例的示意图;和
-图17-图20是根据本发明的铁磁芯的其他实施例的示意性截面图。
具体实施方式
在图1中示出了根据本发明制造的铁磁芯10,特别是用于电动机的铁磁定子芯。所述铁磁芯提供了多个连接在一起的层叠节段S1...Si...SN,其可以旋转以便能够从闭合的圆形配置切换为打开的直线配置,反之亦然。仅将节段S1和SN沿着具有互补形状的端部在接合部15处简单地彼此相连地放置。
每个层叠节段S1...Si...SN通常具有圆弧的形状,其具有向内突起的极性扩展部11和相对于铁磁芯10的中心轴线C布置在外侧的轭座12。每个层叠节段S1...Si...SN的叠片通过压接部13连接在一起。
本文通过示例的方式描述的铁磁芯10的实施例提供了叠片的初始层和末端层,两者均设有在相邻叠片层的相应槽口中接合的销部,但是应理解的是,销部的数量和布置也可以是不同的,这将在下文进行解释。
图2示出了叠片的初始层L1的结构,即制造将构成铁磁芯10的叠片束时形成的第一层以。如图2A所示,节段S1的叠片在轭座12的一端具有凸部21,而在另一端具有凹部22。从图2B的视图中,示出了轭座12的一部分,可以注意到,节段S1的叠片在凸部21处没有向上或向下突起的元件。层L1构成叠片的第一辅助层。
如图2C和2D所示,在初始层L1中的节段S2-SN的其余叠片在凸部21处反而具有向上突起的销部23,该销部23是通过在冲裁/压模过程中冲压而获得的。
此外,在初始层L1的叠片中形成空腔14,该空腔14接收第二层L2的叠片的压接部13并与压接部13接合。
图3示出了叠片的第二层L2的结构。如图3A和3B所示,节段S1-SN-1的叠片在轭座12的一端具有凸部31,而在另一端具有凹部32。在节段S1-SN-1的每块叠片的凸部31处形成一个槽口33,其中图2C和2D所示的初始层L1的叠片S2-SN的销部23在槽口33接合。层L2构成叠片的第二辅助层。
如图3C和3D所示,在节段SN的叠片中的第二层L2反而没有槽口。
此外,通过冲压层L2的叠片获得向下突起的压接部13,其被迫与初始层L1的叠片的空腔14接合。而且,冲压在叠片的上部形成空腔13',其将被迫与上面的叠片层的压接部13接合。
图4示出了叠片的中间层Lj的结构。在所有节段S1-SN中的中间层Lj的叠片与图3C和3D所示的叠片相同。
图5示出了叠片的倒数第二层LM-1的结构。该结构与图3的第二层L2所述的结构完全相同,与图3A和3B所示的节段S1-SN的叠片相同,及与图3C和3D所示的节段SN的叠片相同。层LM-1构成叠片的第二辅助层。
图5示出了叠片的末端层LM的结构,即制造将构成铁磁芯10的叠片束时形成的最后一层。如图6A所示,节段S1的叠片在轭座12的一端具有凸部41,而在另一端具有凹部42。从示出了轭座12的一部分的图6B的视图中,可以注意到节段S1的叠片在凸部41处没有向上或向下突起的销部。层LM构成叠片的第一辅助层。
如图6C和6D所示,末端层LM中的节段S2-SN的其余叠片反而在凸部41处具有向下突起的销部43,该销部43是通过在冲裁/压模过程中冲压而获得的。
此外,在末端层LM的所有叠片中形成压接部13,该压接部13接合在倒数第二层LM-1的叠片的空腔13'中。
图7A-7C的仰视平面图和相应的图8A-8C的剖视图示出了在轭座12的右端12D和左端12S处构成铁磁芯10的下层中的节段S1-SN的一些细节。
图7A和8A示出了节段S1的端部,其中突出了初始层L1的凸部21以及第二层L2的凹部32和相继的中间层Lj的凹部32。
图7B和8B示出了节段S2-SN-1的端部,该端部在轭座12的一端,并且通过该端部实现了节段的旋转耦合。图中突出了初始层L1的销部23接合在第二层L2的槽口33中。
图7C和8C示出了节段SN的端部,该端部在轭座12的一端,其中突出了初始层L1的凹部22以及第二层L2的凸部31和连续的中间层Lj的凸部31。
图9A至9C的俯视平面图以及相应的图10A至10C的剖视图示出了在轭座12的右端12D和左端12S处构成铁磁芯10的叠片的上层中的节段S1-SN的一些细节。
图9A和10A示出了节段S1的端部,其中突出了末端层LM的凸部41的凹部32以及倒数第二层LM-1和下面的中间层Lj的凹部32。
图9B和10B示出了节段S2-SN-1的端部,该端部在轭座12的一端,并且通过该端部实现了节段的旋转耦合。图中突出了末端层LM的销部23在倒数第二层LM-1的槽口33接合。
图9C和10C示出了位于轭座12的一端的节段SN的的端部,其中突出了末端层LM的凹部42以及倒数第二层LM-1的凸部31和在下面的中间层Lj的凸部31。
参照冲裁/压模装置的各个工位,根据本发明制造铁磁芯的过程的第一步在图11中示出,其中,铁磁材料的箔片100沿箭头F的方向进给。众所周知,冲裁/压模装置包括两个分开的半模,其中至少一个相对于另一个可移动,该半模通常沿着一连串的冲裁/压模工位延伸。
在第一工位B1中成对地冲裁空腔101和102(图11B),在该位置中随后进行分离切割以分离两块相邻节段的叠片。图11A示出了从箔片100去除的部分的形状。
在相继的工位B2中形成分离切口103(图11B)以分离相邻节段的叠片。工位B2可以处于运作状态或不运作状态,因为分离切口103仅作用在初始层L1和末端层LM的叠片上。图11C是冲裁/压模装置在切口103中的一个的剖面图,其中可以注意到在冲裁/压模装置的上半模中致动的冲头P1和拔出器E1以及在下半模中致动的冲头P2和拔出器E2。
第二层L2的节段S1-SN-1的槽口33和倒数第二层LM-1的节段S1-SN-1的槽口33在工位B3中进行冲裁,因此可以选择性地在工位B3中致动形成槽口33的冲头。然而,冲裁箔片100的部分以限定节段S1-SN的冲头总是在同一工位B3中被致动。被去除以形成槽口33的部分的形状在图11D中以较大比例示出,而在同一工位B3中用虚线的部分表示了被去除的限定节段S1-SN的部分107。
因此,箔片100在图12所示的工位B4-B6中延续。工位B4是备用工位,在该工位中不执行冲裁或压印操作,以允许选择性地致动相继工位B5的冲头。
在相继的工位B5中形成分离切口104(图12A)以分离相邻节段的叠片。工位B5可以处于运作状态或不运作状态,因为从第二层L2开始,然后经过中间层Lj一直延伸至倒数第二层LM-1,分离切口104作用在叠片S1-SN上。图12B是冲裁/压模装置在切口104中的一个的剖面图,其中可以注意到在冲裁/压模装置的上半模中致动的冲头P3和拔出器E3以及在下半模中致动的冲头P4和拔出器E4。
像工位B4一样,工位B6也是备用工位,在该工位中不执行冲裁或压印操作,以允许选择地致动相继工位的冲头。
箔片100在图13中所示的工位B7-B9中延续。
在工位B7中,冲裁唯一的初始层L1的叠片的空腔14,其中第二层L2的叠片的压接部13被迫与空腔14接合。图13A示出了冲裁部分的形状。因此,执行这些冲裁操作的冲头仅对第一层L1的叠片有效,第一层L1因此将构成一个分隔层以分隔铁磁芯,铁磁芯在过程的最后部分被推入冲裁/压模装置的冲裁模的聚积腔室中。
叠片100的中心盘108也在同一工位B7中被冲裁,以便界定铁磁芯的极性扩展部11的端部。因此,执行此冲裁的冲头始终处于运作状态。
节段S2-SN的叠片的第一层L1的销部23(图13B)或者节段S2-SN的叠片的最后一层LM的销部43(图13C)选择地在工位B8中压制。工位B8因此是可致动的、可退动的或可取代的。
在工位B9中冲压出层L2-LM的所有叠片S1-SN中的压接部13(图13D和13E)。如图13E所示,通过冲压压接部13进行压模形成了空腔13',上面的叠片的压接部将被迫接合在该空腔中。在任何情况下,因为仅须在叠片的第一层L1中形成空腔14,工位B9也包括可致动和可退动的冲头。
图14示出了根据本发明的用于制造铁磁芯的过程的最后步骤。叠片层110的每层在工位B10中从箔片100冲裁出来,并被推入到工位B10的模具下方的聚积腔室中。这允许藉由干涉将压接部13耦合至第一层L1的空腔14或相继叠片的空腔13',从而形成完整的铁磁芯,例如在图1中用10表示的铁磁芯。
例如,可以在工位B11中设置切割器111,该切割器111允许将箔片100的废料缩小成小尺寸的碎块115。
图15示出了根据本发明的方法的另一实施例。在叠片层110的每个冲裁步骤中,工位B10'的模具下方的聚积腔室可以预定角度(箭头R)旋转。众所周知,这允许平衡在箔片100的两侧之间经常出现的横向厚度差。
旋转角取决于形成铁磁芯10的节段的数量N,并且是周角的一个适当的部分(N分之一)。例如,在本文所述的实施例中,其中铁磁芯10由十二个节段组成,施加到聚积腔室的旋转角可以最小是30°,即2π/N,但也可以是60°(2π*2/N)、90°(2π*3/N)等,使得被冲裁的叠片110的每个节段与位于聚积腔室的正下方的叠片的每个节段正确地耦合聚积。
工位B10'中的聚积腔室的旋转运动可以例如由将旋转运动通过齿形皮带130传递到滑轮120的电动机(未示出)施加,,或者由能够确保工位B10'中的聚积腔室的必需精度定位的任何传动系统施加,叠片110的每层的最终冲裁在所述聚积腔室中发生。
图16示意性地示出了根据本发明的方法的一个实施例,其中箔片100沿着两行具有相同的冲裁/压模装置的交错的工位进行冲裁。可例如因为生产率而采用该实施例,其同时限制作为箔片100的加工残余物而得到的废料。箔片100的冲裁无论如何也可在同一箔片100上沿着更多行(即沿着三行或更多行)使用沿着相邻的行适当地错开定位的冲裁/压模装置的冲裁、冲压和/或压模工位来进行,以便尽可能地限制废料。
图17至20示出了根据本发明的铁磁芯的其他实施例。
例如,如图17所示的铁磁芯50可以仅包括一个叠片的第一辅助层和一个叠片的第二辅助层,该第一辅助层对应于目前为止描述的铁磁芯10的末端层LM,该第二辅助层对应于层LM-1。可以制造与初始层L1类似而没有销部23的初始层L1',而中间层Lj与铁磁芯10的中间层相同。
以相同的方式,如图18所示的铁磁芯60可以仅包括一个对应于铁磁芯10的初始层L1的叠片的第一辅助层,以及仅一个叠片的第二辅助层,该第二辅助层对应于层L2。可以制造与末端层LM类似而没有销部43的末端层LM',而中间层Lj与铁磁芯10的中间层相同。
然而,图19的铁磁芯70包括第一辅助层Lj'和第二辅助层Lj",第一辅助层Lj'和第二辅助层Lj"作为形成铁磁芯的叠片束的中间层。在该实施例中,叠片的初始层L1'与图17的铁磁芯50的初始层相同,而叠片的末端层LM'与图18的铁磁芯60的末端层相同。
图20所示的铁磁芯80类似于图19的铁磁芯,其中辅助层Lj'和Lj"处于倒置位置。
在不背离本发明的范围的情况下,可以通过示例的方式对本文描述的实施例进行各种改进。例如,铁磁芯中的第一辅助层的数量和第二辅助层的相应数量也可以与到目前为止所描述的不同,例如,通过组合铁磁芯10、50、60、70和80的各种实施例。
Claims (14)
1.一种制造用于电动机的铁磁芯(10,110)的方法,所述铁磁芯由多个层叠节段(S1-SN)形成,所述层叠节段由成捆的层叠片组成,在冲裁每层(L1-LM)层叠片期间,所述层叠节段(S1-SN)连接在一起形成闭合的圆形配置,其中每个层叠节段(S1-SN)大致上具有圆弧的形状,具有向内突起的极性扩展部(11)和相对于所述铁磁芯(10,110)的中心轴线布置在外侧的轭座(12),其中所述每个层叠节段的所述层叠片通过压接部(13)连接在一起,并且其中所述层叠节段(S1-SN)的至少一部分沿着所述轭座(12)与相邻的节段连接,并能够作往复旋转,所述方法包括以下步骤:
a)沿着冲裁/压模装置的冲裁工位和压模工位进给铁磁材料箔片(100);
b)通过在每个节段的层叠片上冲压形成一个或多个压接部(13)和相应的空腔(13',14);
c)在铁磁芯(10,110)的闭合的圆形配置中冲裁层叠片的初始层(L1),并将其推入所述冲裁/压模装置的冲裁模的聚积腔室中;
d)在铁磁芯(10,110)的闭合的圆形配置中冲裁层叠片的多个中间层(Lj),并通过将层叠片的每个中间层(Lj)的突起的压接部(13)与下一层的层叠片的相应的空腔(13',14)耦合,以在所述冲裁模的聚积腔室中将被冲裁的每个中间层(Lj)堆叠在下一层的层叠片上;
e)在铁磁芯(10,110)的闭合的圆形配置中冲裁层叠片的末端层(LM),并通过将层叠片的末端层(LM)的突起的压接部(13)与下一层的层叠片的相应的空腔(13',14)耦合,将其推入所述冲裁模的聚积腔室中;
其中,排列成闭合的圆形配置的所述层叠节段(S1-SN)中的每一个均由所述层叠片(L1-LM)形成,所述层叠片在每个节段的轭座(12)的一端具有凹部(22,32,42),并且在每个节段的轭座(12)的另一端具有凸部(21,31,41),所述凹部(22,32,42)和所述凸部(21,31,41)具有互补的形状和尺寸,
其特征在于,包括以下步骤:
f)在所述层叠片的至少一层第一辅助层(L1;LM;Lj')中位于所述轭座(12)的一端的凸部(21,41)附近压花销部(23,43),其中所述层叠片形成每个所述层叠节段(S1-SN);
g)进一步在所述层叠片的所述第一辅助层(L1;LM;Lj')中位于所述轭座(12)相对的另一端冲裁凹部(22,32,42),其中所述层叠片形成每个所述层叠节段(S1-SN);以及
h)在所述层叠片的至少一层第二辅助层(L2;LM-1;Lj")中位于所述轭座(12)的一端的凸部(31)附近冲裁开口(33),其中所述层叠片形成每个所述层叠节段(S1-SN),
其中,所述第一辅助层(L1;LM;Lj')和所述第二辅助层(L2;LM-1;Lj")是所述成捆的层叠片中的连续层,所述成捆的层叠片形成所述芯的每个所述层叠节段(S1-SN),并且其中所述层叠片的所述第一辅助层(L1;LM;Lj')的所述销部与所述第二辅助层(L2;LM-1;Lj")的所述开口(33)接合。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在层叠片的所述第二辅助层(L2;LM-1;Lj")中形成的所述开口(33)由槽口组成。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,层叠片的所述第一辅助层(Lj')和层叠片的所述第二辅助层(Lj")布置在所述铁磁芯(10,110)的层叠片的中间层之间,所述铁磁芯由布置成闭合的圆形配置的多个层叠节段(S1-SN)构成。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述铁磁芯(10,110)中,将层叠片的所述第一辅助层(L1)布置为初始层,以及层叠片的所述第二辅助层(L2)耦合至其正上方的层叠片的中间层,其中所述铁磁芯由布置成闭合的圆形配置的多个层叠节段(S1-SN)构成。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述铁磁芯(10,110)中,将层叠片的所述第一辅助层(LM)布置为层叠片的末端层,以及层叠片的所述第二辅助层(LM-1)耦合至其正下方的层叠片的中间层,其中所述铁磁芯由布置成闭合的圆形配置的多个层叠节段(S1-SN)构成。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,形成多个第一辅助层和多个第二辅助层,所述第一辅助层和第二辅助层的数量相对应并且耦合,以及其中所述第一辅助层的每一层和所述第二辅助层中的每一层耦合至层叠片的所述中间层中的一层、或者耦合至层叠片的所述初始层、或者耦合至层叠片的所述末端层。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述铁磁芯(10,110)是电动机的定子芯。
8.一种用于电动机的铁磁芯(10,110),所述铁磁芯由多个层叠节段(S1-SN)形成,所述层叠节段由成捆的层叠片构成,在冲裁每层层叠片期间,所述层叠节段(S1-SN)连接在一起形成闭合的圆形配置,其中每个层叠节段(S1-SN)大致上具有圆弧的形状,具向内突起的极性扩展部(11)和相对于铁磁芯(10,110)的中心轴线布置在外侧的轭座(12),其中所述每个层叠节段的所述层叠片通过压接部(13)连接在一起,并且其中所述层叠节段(S1-SN)的至少一部分沿着所述轭座(12)与相邻的节段连接,并能够作往复旋转,其中所述铁磁芯(10,110)包括层叠片的初始层、层叠片的多个中间层和层叠片的末端层,所述层叠片的初始层、中间层和末端层堆叠在一起以形成所述铁磁芯(10,110)的闭合圆形配置的多个层叠节段(S1-SN),以及其中形成闭合的圆形配置的每个所述层叠节段(S1-SN)的所述层叠片层具有凹部(22,32,42)和凸部(21),所述凹部(22,32,42)位于每个节段的轭座(12)的一端,所述凸部(21,31,41)位于每个节段的轭座的另一端,所述凹部(22,32,42)和所述凸部(21,31,41)具有互补的形状和尺寸,其特征在于,包括层叠片的第一辅助层(L1;LM;Lj')和层叠片的第二辅助层(L2;LM-1;Lj"),所述第一辅助层包括突起的销部(23,43)和凹部(22,32,42),所述突起的销部(23,43)位于形成每个层叠节段(S1-SN)的层叠片的轭座(12)的一端的所述凸部(21,41)附近,所述凹部(22,32,42)位于在层叠片的所述第一辅助层(L1;LM;Lj')形成每个层叠节段(S1-SN)的轭座(12)的相对端,而层叠片的第二辅助层(L2;LM-1;Lj")具有开口(33),所述开口(33)位于形成每个层叠节段的层叠片的轭座(12)的一端的凸部(31)附近,其中所述第一辅助层(L1;LM;Lj')和所述第二辅助层(L2;LM-1;Lj")是形成所述铁磁芯的每个层叠节段(S1-SN)的成捆的层叠片中的连续层,以及其中层叠片的所述第一辅助层(L1;LM;Lj')的所述销部与层叠片的所述第二辅助层(L2;LM-1;Lj")的所述开口(33)接合。
9.根据权利要求8所述的铁磁芯(10,110),其特征在于,在层叠片的所述第二辅助层(L2;LM-1;Lj")中形成的所述开口(33)由槽口组成。
10.根据权利要求8所述的铁磁芯(10,110),其特征在于,层叠片的所述第一辅助层(Lj')和层叠片的所述第二辅助层(Lj")布置在所述铁磁芯的层叠片的中间层之间,所述铁磁芯由布置成闭合的圆形配置的多个层叠节段(S1-SN)构成。
11.根据权利要求8所述的铁磁芯(10,110),其特征在于,在所述铁磁心中,将层叠片的所述第一辅助层(L1)布置为初始层,以及层叠片的所述第二辅助层(L2)耦合至其正上方的层叠片的中间层,其中所述铁磁芯由布置成闭合的圆形配置的多个层叠节段(S1-SN)构成。
12.根据权利要求8所述的铁磁芯(10,110),其特征在于,在所述铁磁心中,将层叠片的所述第一辅助层(LM)布置为层叠片的末端层,以及层叠片的所述第二辅助层(LM-1)耦合至其正下方的层叠片的中间层,其中所述铁磁芯由布置成闭合的圆形配置的多个层叠节段(S1-SN)构成。
13.根据权利要求8所述的铁磁芯(10,110),其特征在于,布置了多个第一辅助层和多个第二辅助层,所述第一辅助层和第二辅助层的数量相对应并且耦合,以及其中所述第一辅助层的每一层和所述第二辅助层中的每一层耦合至层叠片的所述中间层中的一层、或者耦合至层叠片的所述初始层、或者耦合至层叠片的所述末端层。
14.根据权利要求8所述的铁磁芯(10,110),其特征在于,所述铁磁芯是电动机的定子芯。
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