CN117280580A - 制造电磁体、优选地制造用于电动马达的定子的电磁体的方法及电磁体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制造电磁体、优选地制造用于电动马达的定子的电磁体的方法，在该方法中，从一个位于另一个上的多个金属片材(6、9、10、n)冲压出包括金属片材元件(12)的叠片式芯部(7)，并且叠片式芯部成形为齿部，其中，叠片式芯部(7)的金属片材元件(12)被按压在一起并且随后每个叠片式芯部(7)被线圈绕组(3)围绕以产生磁极，其中，彼此相邻定位的叠片式芯部(7)被线圈绕组(3)沿相反方向卷绕，并且经卷绕的叠片式芯部(7)连结以形成电磁体(1)。在一种简化电磁体的组装复杂性的方法中，当从一个位于另一个上的金属片材(6、9、10、n)冲压出叠片式芯部(7)的金属片材元件(12)时，所有叠片式芯部(7)的位于至少一个相同位置的金属片材元件(12)之间保持有连续的连接件(13、17)，这些连接件在构造电磁体(1)时用作组装辅助件，其中，连接件(13、17)在电磁体(1)的构造期间或之后中断。

Description

制造电磁体、优选地制造用于电动马达的定子的电磁体的方 法及电磁体

技术领域

本发明涉及制造电磁体、优选地制造用于电动马达的定子的电磁体的方法，在该方法中，从一个位于另一个上的多个金属片材冲压出包括金属片材元件的叠片式芯部，并且叠片式芯部成形为齿部，叠片式芯部的金属片材元件被按压在一起并且每个叠片式芯部随后被线圈绕组围绕以产生电磁极，线圈绕组围绕相邻的叠片式芯部沿相反方向卷绕，并且经卷绕的叠片式芯部连结在一起以形成电磁体，并且本发明涉及电磁体。

背景技术

当制造用于在电动马达中使用的电磁体时，已知从多个堆叠的金属片材元件中冲压出呈齿部形式的叠片式芯部，并且然后围绕每个齿部缠绕线圈绕组以形成电磁极。齿部可以单独生产并且定位在用于与线圈绕组一起卷绕的工具上。必须注意确保电磁体仅使用来自金属片材压力机的一条生产线的冲压件。替代性地，可以冲压出具有多个齿部的链，其中，齿部在其外半径上完全连接，其中，腹板安装在具有电磁体的电动马达中。

发明内容

本发明的目的是说明用于制造电磁体的方法及电磁体，其中，在安装到电动马达中时，也简化了组装电磁体所涉及的工作。

该目的通过权利要求1的主题来实现。

在上述方法中，从一个位于另一个上的多个金属片材冲压出包括金属片材元件的叠片式芯部，并且叠片式芯部成形为齿部，其中，叠片式芯部的金属片材元件被按压在一起，并且然后围绕每个叠片式芯部卷绕有芯部绕组以产生电磁极，其中，线圈绕组围绕相邻的叠片式芯部沿相反方向卷绕并且经卷绕的叠片式芯部连结在一起以形成电磁体。在该方法中，在从一个位于另一个上的金属片材中冲压出叠片式芯部的金属片材元件期间，所有叠片式芯部的处于至少一个相同位置的金属片材元件之间保持有连续的连接件，这些连接件在组装电磁体时用作组装辅助件，其中，这些连接件在电磁体组装期间或之后断开。叠片式芯部与腹板的连接消除了从压力机卸下单个齿部以及将单个齿部引入工件承载件时所需要的主要工作。因此，不需要额外的工作来确保所有齿部具有相同的高度限制止挡。在组装电磁体时，腹板的断开防止了在轭区域中的齿部之间形成间隙，所述间隙含有空气并且因此对磁通量密度产生负面影响。因此，除了简化组装过程之外，还可以实现高电磁体效率。

根据另一实施方式，各个经卷绕的叠片式芯部之间的连接件在电磁体的组装期间、优选地在卷起过程期间自动断开。因此，可以省去用于分离连接件的额外组装步骤。

根据另一实施方式，各个经卷绕的叠片式芯部之间的连接件在电磁体已经被组装之后断开。这意味着各个叠片式芯部相对于彼此的调整保持不受影响。此外，在连接件之间形成平滑的接触点。

根据另一实施方式，在对叠片式芯部进行冲压时使用冲头，该冲头在所有叠片式芯部的位于外侧的一侧上的金属片材元件中形成通孔，并且同时在外部片材中，在从外部片材冲压出的金属片材元件之间形成连续的连接件，外部金属片材元件由外部片材制造。由于通孔和连续的连接件是使用同一工具制成的，因此节省了一个冲头，这降低了制造电磁体所涉及的成本。

本发明的另一方面涉及一种电磁体、特别是用于电动马达的定子的电磁体，该电磁体包括采用齿部形式的多个磁极，每个磁极包括具有一个位于另一个上的多个金属片材元件的叠片式芯部，围绕每个叠片式芯部卷绕有线圈绕组，两个相邻的叠片式芯部的线圈绕组围绕相应的叠片式芯部以顺时针或逆时针卷绕。在一种其生产简化了组装工作的电磁体中，彼此相邻布置的所有叠片式芯部的位于相同位置的金属片材元件经由腹板彼此连接，所述腹板由与位于相同位置的金属片材元件相同的金属片材制成。这具有的优点在于：在组装电磁体时不需要对各个叠片式芯部进行分类，并且电磁体的所有叠片式芯部具有相同的高度。

根据另一实施方式，腹板在两个相邻的叠片式芯部之间延伸。因此，腹板仅需要很小的空间，这就是电磁体的尺寸保持基本上不受影响的原因。

根据另一实施方式，每个叠片式芯部的腹板被向外拉动并且所有叠片式芯部的腹板的端部连接至主腹板，该主腹板由与腹板和位于相同位置的金属片材元件相同的金属片材形成。在这种情况下，可用于冲压出金属片材堆叠件的金属片材的宽度被最大限度地利用。而不会产生额外的材料支出。

根据另一实施方式，每个腹板在相应的叠片式芯部的不受承载电流的线圈绕组产生的磁场的磁场图案影响的区域中形成为径向向外指向。因此，磁通量密度不受腹板的影响，这提高了电磁体的效率。

根据另一实施方式，腹板邻接叠片式芯部的布置在相同位置中的金属片材元件的凹入凹口、特别是位于叠片式芯部的金属片材元件的燕尾形连接件的区域中的凹入凹口，以用于将叠片式芯部联接至工具。该区域与电磁体的功能无关，因为没有磁场线延伸穿过该区域。

根据另一实施方式，腹板形成在叠片式芯部的外部的金属片材元件上，外部的金属片材元件受到用于堆叠叠片式芯部的冲头的作用。因此，借助用于堆叠的相同冲头来制造腹板，这降低了生产成本。

附图说明

本发明允许多个实施方式。将参照附图中所示出的图对这些实施方式中的一个实施方式进行更详细的解释。

在附图中：

图1示出了电磁体的操作模式的示意图，

图2示出了通过冲压和堆叠制造的电磁体的芯部的示意图，

图3示出了通过根据本发明的方法制造的用于电动马达的定子的芯部的第一示例性实施方式，

图4示出了通过根据本发明的方法制造的用于电动马达的定子的芯部的另一示例性实施方式。

具体实施方式

图1示出了电磁体的操作模式的示意图。根据图1a，电磁体1包括被线圈绕组3围绕的铁磁芯2。线圈绕组3连接至电源4。如果电流I流动通过线圈绕组3，则在其周围形成磁场H，该磁场通过铁磁芯2被放大(图1b)。

在电动马达中使用的电磁体1具有定子芯5，该定子芯由在冲压和堆叠操作中一个位于另一个上的多个金属片材制成。冲压和堆叠将冲压、成型和机械连结的过程结合在一种制造材料中，其中，一个位于另一个上的金属片材采取条状材料的形式。该连结过程基于将已经在彼此之上冲压出来的金属片材拉伸成型并按压在一起的原理。图2示出了该过程中所涉及的基本操作。如图2a所示，每个叠片式芯部7的第一片材6单独地被完全冲压穿过并接纳有通孔8。如图2b所示，随后的金属片材9、10、n没有被完全冲压穿过，而是接纳有压入彼此中的凹入部11。由于这种膨胀，在凹入部11中产生使各个片材6、9、10、n被保持在一起的径向力。

图3示出了在电动马达中使用的定子芯5的第一示例性实施方式，该电动马达特别地用作机动车辆的离合器和变速器中的致动器。该定子芯5使用所描述的冲压和堆叠工艺被制造为具有预定数目的叠片式芯部7的链。在冲压期间形成为齿部的每个叠片式芯部7在冲压之后包括一个位于另一个上的多个金属片材元件12。终止叠片式芯部7的外部金属片材6中的一个外部金属片材利用冲头进行加工，除了在由金属片材6形成并且彼此相邻定位的金属片材元件12中的通孔8之外，该冲头还同时从金属片材6冲压出将金属片材6的金属片材元件12彼此连接的腹板13。腹板13被彼此平行地向外拉动并且经由主腹板14彼此连接。有利地，腹板13被保持在燕尾榫15区域中的凹入凹口16中。这种梯形的燕尾榫15是燕尾形连接件的一部分，该燕尾形连接件的互补对应部形成在未详细示出的工具承载件上，并且定子芯5利用该燕尾形连接件附接至工具承载件。在定子芯5已经被施加至工具承载件之后，叠片式芯部7被线圈绕组3围绕，其中，两个相邻的叠片式芯部7具有沿相反方向施加的线圈绕组(一个绕组沿顺时针施加，另一个绕组沿逆时针施加)。因此，电流在线圈绕组3连接至电源4时沿相反方向流动通过这些线圈绕组并且这些线圈绕组因此形成正磁极和负磁极。在完成卷绕过程之后，承载线圈绕组3并由腹板13连接的叠片式芯部7的链被卷起以形成定子。然后借助于切割装置将腹板13切断。

在图4中示出了通过根据本发明的方法制造的用于电动马达的定子芯的另一示例性实施方式。腹板17直接形成在各个叠片式芯部7之间，以连接外部金属片材6的金属片材元件12。这些腹板17也利用与通孔8相同的冲头冲压出来并且因此与通孔同时地冲压出来。在由腹板17保持在一起的叠片式芯部7的链的卷起过程期间，这些腹板17自动断裂。

在所描述的解决方案中，腹板13、17各自仅形成在外部金属片材6的金属片材元件12之间。然而，还存在下述可能性：在多个叠置的金属片材9、10、n上冲压出这些腹板，以便在组装过程期间改善对电磁体1的操纵。

附图标记列表

1 电磁铁

2 铁磁芯

3 线圈绕组

4 电源

5 定子芯

6 外部金属片材

7 叠片式芯部

8 外部金属片材中的通孔

9 金属片材

10金属片材

11凹入部

12 金属片材元件

13 腹板

14 主腹板

15 燕尾榫

16 凹口

17 腹板

I 电流

H 磁场

n 金属片材。

Claims (10)

1.一种制造电磁体、优选地制造用于电动马达的定子的电磁体的方法，在所述方法中，从一个位于另一个上的多个金属片材(6、9、10、n)冲压出包括金属片材元件(12)的叠片式芯部(7)，并且所述叠片式芯部成形为齿部，所述叠片式芯部(7)的所述金属片材元件(12)被按压在一起并且每个叠片式芯部(7)随后被线圈绕组(3)包围以便产生磁极，所述线圈绕组(3)围绕相邻的叠片式芯部(7)沿相反方向卷绕，并且经卷绕的所述叠片式芯部(7)连结在一起以形成所述电磁体(1)，其特征在于，在从一个位于另一个上的所述金属片材(6、9、10、n)冲压出所述叠片式芯部(7)的所述金属片材元件(12)期间，所有的所述叠片式芯部(7)的处于至少一个相同位置的所述金属片材元件(12)之间保持有连续的连接件(13、17)，所述连接件在组装所述电磁体(1)时用作组装辅助件，其中，所述连接件(13、17)在所述电磁体(1)组装期间或之后断开。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，各个经卷绕的所述叠片式芯部(7)之间的所述连接件(13、17)在所述电磁体(1)的组装期间、优选地在卷起过程期间自动断开。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，各个经卷绕的所述叠片式芯部(7)之间的所述连接件(13、17)在所述电磁体(1)的组装之后断开。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，在对所述叠片式芯部(7)进行冲压时使用冲头，所述冲头在所有的所述叠片式芯部(7)的位于外侧的一侧上的所述金属片材元件(12)中形成通孔(8)，并且同时在外部片材(6)中，在从所述外部片材(6)冲压出的所述金属片材元件(12)之间形成连续的所述连接件(13、17)，外部金属片材元件(12)由所述外部片材制造。

5.一种电磁体、特别是用于电动马达的定子的电磁体，所述电磁体包括采用齿部形式的多个磁极，每个磁极包括具有一个位于另一个上的多个金属片材元件(12)的叠片式芯部(7)，围绕每个叠片式芯部(7)卷绕有线圈绕组(3)，并且两个相邻的叠片式芯部(7)的所述线圈绕组(3)围绕相应的所述叠片式芯部(7)以顺时针或逆时针卷绕，其特征在于，彼此相邻布置的所有的所述叠片式芯部(7)的位于相同位置的所述金属片材元件(12)经由腹板(13、17)彼此连接，所述腹板由与位于所述相同位置的所述金属片材元件(12)相同的金属片材制成。

6.根据权利要求5所述的电磁体，其特征在于，所述腹板(17)在两个相邻的所述叠片式芯部(7)之间延伸。

7.根据权利要求5所述的电磁铁，其特征在于，每个叠片式芯部(7)的所述腹板(13)被向外拉动并且所有的所述叠片式芯部(7)的所述腹板(13)的端部连接至主腹板(14)，所述主腹板由与所述腹板(13)和位于所述相同位置的所述金属片材元件(12)相同的金属片材形成。

8.根据前述权利要求中的至少一项所述的电磁体，其特征在于，每个腹板(13)在相应的所述叠片式芯部(12)的不受由承载电流的所述线圈绕组(3)产生的磁场的磁场图案影响的区域中形成为径向向外指向。

9.根据权利要求5至8中的至少一项所述的电磁体，其特征在于，所述腹板(13、17)邻接所述叠片式芯部(7)的布置在所述相同位置中的所述金属片材元件(12)的凹入凹口(16)、特别是位于所述叠片式芯部(7)的所述金属片材元件(12)的燕尾形连接件(15)的区域中的凹入凹口，以用于将所述叠片式芯部(7)联接至工具。

10.根据权利要求5至9中的至少一项所述的电磁体，其特征在于，所述腹板(13、17)形成在所述叠片式芯部(7)的外部的所述金属片材元件(12)上，所述金属片材元件受到用于堆叠所述叠片式芯部(7)的冲头作用。