CN1319247C - 电动机及该电动机的定子的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种具备由分割铁芯块形成的定子铁芯的电动机，其中定子铁芯能充分耐受电动机扭矩的反力、不会明显地损失电动机的性能，具有：转子；定子；构成该定子的定子铁芯；构成该定子铁芯的铁芯部；构成该铁芯部的多个分割铁芯块；使其形成于铁芯部的金属性的连接套，铁芯部通过燕尾槽结合连接上述分割铁芯块，将其连接成一个整体，其特征是：上述分割铁芯块用层叠钢板制成，上述连接套用比上述层叠钢板软的材料制成，为了填满在上述燕尾槽结合的地方存在的结合间隙使其消失，使上述连接套一侧的上述燕尾槽结合的部分产生塑性变形。

Description

电动机及该电动机的定子的制造方法

技术领域

本发明涉及一种体积小、且能获得大扭矩输出的电动机，特别是信息设备用驱动马达、风扇用马达、磁盘驱动用马达等体积小、大扭矩的外转型的电动机的定子铁芯。本发明还涉及该电动机的定子的制造方法。

背景技术

内转型马达的定子结构，作为用于提高绕线填充系数的措施，主要的方法是将铁芯分割为各个极，其铁芯之间通过外周部的激光焊接进行连接，或内周侧压入到圆筒状的套中，进行烧嵌配合。

但是，对于外转型电动机的定子来说，由于结构是其磁极配置成从内周一侧向外周的方向辐射的辐射状，在外周部分形成与磁铁转子的磁间隙，所以，要从外周部分进行铁芯之间的连接是非常困难的。另外，要从外周部烧嵌配合套那样的部件也不能压入。因此，在外转型的电动机的定子或绕线型直流电动机的转子等，采用分割铁芯进行组装的分割铁芯工艺是很困难的。

作为一种关于分割该外转型的电动机的定子铁芯的结构的现有技术，在日本专利公报特开平10-94230号、特开平11-252844号等有这方面的记载。

该公报的定子铁芯结构是分割定子铁芯的轭部分和丁字形(T形)部分，相互具有燕尾槽形状的凹凸部分，具有使燕尾槽之间相互组合的结构。但是，该方法两者都存在这一问题：轭和丁字形的连接方法仅仅是压入，制成品的机械强度低，若考虑到作为电动机，丁字形前端要承受扭矩的反力的话，则不能在大扭矩的电动机上使用。

另外，类似结构的现有技术在日本专利公报特开平7-203644号有这方面的记载。该技术涉及的不是绕线的定子，而是内转型的电动机的转子结构，是一种用具有保持配置在转子的内部的磁铁的燕尾槽形状的磁极片和非磁性体的支承部构成的方法。该方法也仅仅是通过简单的压入进行定子铁芯的固定，明确记载也没有使用粘接剂。该技术由于磁铁要承受离心力，所以，不能适应高转速，或与上述例子同样也不能适应大扭矩。

再有，作为另一个例子，有如日本专利公报特开2000-152528号所公开的那样，使用连接铁芯的方法。该方法是细细地连着丁字形的前端，在绕线后，将连接着且冲裁成直线状的铁芯组装成圆形，最后必须用什么方法连接端部的一处。在该例子中记述的是用连接销固定的方法，即使是用焊接等方法也能固定。

但是，该方法由于磁极间用磁性体连接着，所以，在磁极间产生漏磁通，显著地降低了电动机的效率。另外，由于连接着的部分的宽度也不能盲目地取足够的宽，所以，产生机械强度不足，作为大扭矩电动机并不充分。

再有，日本专利公报特开2000-184636号所公开的内转型电动机，通过凹凸部的嵌入连接分割铁芯的轭部，且用冲头打入凸部，由于向外侧压延的塑性变形，凹凸部之间的间隙消失，使其形成牢固的连接。

但是，若使轭部本体产生塑性变形进行分割铁芯的连接的话，则会给分割铁芯的电磁特性带来一定影响，明显地要损失电动机的性能。

如以上所述，内转型或外转型的电动机，是分割定子铁芯进行再组装的结构，具有能承受大扭矩、高转速的铁芯连接结构的技术，在制成品、以及公知的文献等中还未见到例子。

在上述现有技术中，虽然外转型电动机的分割铁芯结构作为小扭矩电动机是成立的，但，若考虑到大扭矩时的机械强度、长期可靠性的话，是不能应用于制成品的。但是，为了达到象在内转型的电动机能实现的那样的提高绕线填充系数的目的，即使是外转型电动机的定子铁芯，也希望在分割的铁芯上绕线。因此，其课题是在外转型的电动机，保持与将分割的定子铁芯冲裁成一体的铁芯同等的机械强度进行组装。

由于在组装分割的铁芯的场合，与一体铁芯的场合不同，能分别对各个磁极进行绕线，所以，能提高绕线填充系数。由于在一体铁芯的场合，要从槽口的缝隙中绕线，所以，无论如何槽口的缝隙需要有比电线的直径大的宽度，这将增大电动机的扭矩变动量。存在使扭矩降低等问题。再有，由于绕线填充系数低，因此存在线圈发热量大，散热也不好等问题。虽然可以认为分割铁芯是解决这些问题的方法之一，但，如以上所述的那样，在机械连接方面还存在问题，必须解决该问题。

若将在内转型的电动机所采用的方法应用于外转型的电动机，若将烧嵌配合翻过来进行思考的话，则可以认为能将套配置在内周部，使该套朝向铁芯一侧承受应力。这也就是意味着套的冷嵌配合，将由液态氮等从常温下使其具有负的温差的套配置在铁芯的内周部，该套由于返回到常温状态而膨胀，向铁芯施加力。但是，这即使是对沿圆周方向分割的铁芯、向朝向外周的方向施加应力，仅仅沿径向延展是不能连接的。另外，即使在内周部进行烧嵌配合，仅仅套收缩是不能与铁芯连接的。再有，在外周部烧嵌配合非常薄的非磁性的套，意味着磁间隙较大，会明显地降低电动机的性能。

发明内容

本发明是一种针对上述问题或课题的、具备用分割铁芯块形成的定子铁芯的电动机，其中定子铁芯能充分耐受电动机扭矩的反力、不会明显地损失电动机的性能的电动机。

本发明的电动机，具有形成于铁芯部的金属性的连接套，该铁芯部通过燕尾槽结合连接分割成多个的分割铁芯块，将其连接成一个整体，其特征是：为了使在上述燕尾槽结合的地方存在的结合间隙消失，使上述连接套一侧的上述燕尾槽结合部分产生塑性变形。

本发明的一种电动机，包括：一定子，和一转子，其特征在于：该定子包括：一整套的多个磁极齿，该磁极齿沿径向布置，并且在连接部相邻的磁极齿相互接触；一个金属连接套，该磁极齿通过塑性变形与该金属连接套连接成一整体，每个磁极齿彼此相互连接以形成连接部，磁力线通过该连接部，而且该磁极齿的连接部由该金属连接套支承，并且通过塑性变形，该磁极齿和该金属连接套成为一整体。

为了达到上述目的，本发明具有将外转型电动机的定子铁芯沿圆周方向分割成多个的结构，在该分割的各个铁芯上，在内周侧设置燕尾形状的凹部或凸部，另外，在配置于该铁芯的内周部的套上设置能与铁芯一侧嵌合的凸部或凹部。该套由于有嵌合间隙而能很容易地组装，嵌合部的尺寸关系具有用于组装到嵌合部的间隙。即，套的凸部的宽度比铁芯的嵌合部的凹部的宽度小，当然，嵌合部的高度尺寸也是与铁芯的嵌合部的凹部的高度相比，套的凸部的高度小，再有，具有套的外径尺寸比铁芯的内径尺寸小这一尺寸关系。因此，能确保用于组装所需要的间隙，能提高组装性能。

若要保证该尺寸间隙，其组装间隙部分的间隙体积为：组装间隙×嵌合部周长×铁芯层叠厚度。要保持组装了铁芯和套的状态，在约束铁芯外周部、层叠厚度方向的状态下，在套的嵌合部，从外部用冲头等金属模工具、或推压件，使套产生塑性变形。此时，金属模工具、推压件的压入量为具有比前面所示的间隙体积大的体积。因此，压入金属模工具部分的金属流入到铁芯与套的间隙部分，再有，残留的部分想要流动的应力，作为金属内部的残余应力保留了下来。如以上所述，为了保持铁芯被同时约束外周部、层叠厚度方向的状态，由套和铁芯之间的残余应力将铁芯之间、套和铁芯之间连接起来。此时，由于相邻的铁芯之间的机械间隙也消失了，所以，即使在外观上也能实现电磁连接，有望提高作为电动机的特性。

再有，根据使其产生塑性变形的方法的不同，即根据压入的冲头等金属模工具形状的不同，也能同时进行铁芯的层叠厚度方向的不同形式的固定。使进入嵌合部的冲头为带台阶的形状，通过使套的端面变宽能进行铁芯的层叠厚度方向的固定。

由于上述连接是可能的，所以，组装分割的铁芯的结构是可行的，铁芯形状的自由度变大了。问题中提到的槽口缝隙与缠绕的电线直径无关，能使其很窄，还能提高绕线填充系数。另外，由于能提高填充系数，所以能降低线圈电阻，再有，由于还提高了电线间的热传导率，所以，也能提高电动机的温度特性。因此，电动机设计能实现临界设计，能实现体积小、效率高的目的。此时，由于绕线的原因，磁通密度提高了，所以，在丁字形的前端部会发生磁饱和现象，也会出现转子磁铁发生退磁等弊病。但是，若根据现在的制作方法，即使是针对不会发生的弊病，也会由于铁芯形状的设计自由度大而能够应付这些问题。

本发明的一种制造用于电动机的定子的方法，包括：准备一套沿径向布置的磁极齿；准备一金属连接套；组装该一套沿径向布置的磁极齿和该金属连接套以形成一定子结构；以及通过该金属连接套的塑性变形，将该一套磁极齿连接到该金属连接套上。

附图说明

图1是表示与本发明的实施形式相关的实施例的图，是从正面表示外转型电动机的定子铁芯的图和其中一部分的放大图。

图2是表示与本发明的实施形式相关的实施例的图，是表示将连接套插入在定子铁芯上的状态的组装图和表示冲孔的地方的图。

图3是表示与本发明的实施形式相关的实施例的图，是表示从冲裁定子铁芯到组装和缠绕线圈的一连串工序的图。

图4是表示与本发明的实施形式相关的实施例的图，是表示使用弹性夹头和弹性夹头保持架调整定子铁芯的圆度时的图。

图5是表示与本发明的实施形式相关的实施例的图，是表示将冲头压入燕尾槽结合部进行连接的地方的图。

图6是表示与本发明的实施形式相关的实施例的图，是表示各种形状的连接套的图。

图7是表示用各种冲头和用冲头进行压入连接的图。

图8是表示与本发明的实施形式相关的其它实施例的图，是表示内转型电动机的图。

图9是表示与本发明的实施形式相关的其它实施例的图，是表示另一内转型电动机的图。

图10是表示与本发明的实施形式相关的实施例的图，是采用本发明的整个外转型电动机的图。

具体实施方式

引用附图，对与本发明的实施形式相关的实施例进行说明。

本发明虽然涉及外转型的电动机、内转型的电动机，但由于附图所示的主要的电动机是外转型的，所以，说明主要就外转型的电动机进行描述。

图1所示是外转型电动机的定子铁芯的结构，(a)表示从正面看定子铁芯时的情况。(b)是(a)的放大图，表示用冲头使其产生塑性变形前的状态。(c)是(a)的放大图，表示用冲头使其产生塑性变形后的状态。

定子铁芯的铁芯部是组合分割成若干个的分割铁芯块2(磁极齿部至丁字形部)，使其汇集成一个制成的。该磁极齿部2具有：缠绕线圈的卷筒部；设置在该卷筒部的外周前端一侧、且向圆周方向展宽的外周磁极部；设置在上述卷筒部的内周前端一侧的支承部。

被分割的磁极齿部2，其外周磁极部位于外周一侧，且上述卷筒部配置成放射状。这样配置的上述磁极齿部由位于上述支承部的内周一侧的连接套1连接成一个整体。定子铁芯由铁芯部和连接套1构成，铁芯部由排列成放射状的磁极齿部2形成，连接套1将形成铁芯部的磁极齿部2连接成一个整体。连接套1使用比铁芯部的金属软的金属材料。

磁极齿部2和连接套1通过燕尾槽结合进行连接。在磁极齿部2的支承部的内周侧部位设有燕尾槽结合用的卡合凹部2a。连接套1的外周部位设计成使燕尾槽结合用的卡合凸部1a向外周一侧突出。

虽然也可以将卡合凹部设置在连接套1一侧，将卡合凸部设置在磁极齿部2一侧，但，在此根据附图所示的实施例的结构继续进行说明。

通过将连接套1的卡合凸部1a插入到设置于磁极齿部2的支承部的卡合凹部2a中，磁极齿部2能连接到连接套1上，各磁极齿部2通过连接套1连接成一个整体。

这样一来，虽然分割的若干磁极齿部2能组装成一个铁芯部，但，为了使其能很容易地进行该组装，使卡合凸部1a很松地嵌合在卡合凹部2a上。

即，由于使嵌合很松，所以，卡合凸部1a容易插入到卡合凹部2a中，能极轻松地进行组装，提高易组装性。这通过使卡合凸部1a的宽度和高度的尺寸比卡合凹部2a的宽度和高度的尺寸小能够实现。

由于为上述那样的尺寸关系，所以，如图1的(b)所示，在相互嵌合的卡合凹部2a和卡合凸部1a之间，存在结合间隙。如图1的(c)所示，该结合间隙通过将金属模工具-冲头打入卡合凸部1a、制成塑性变形的加工孔11，卡合凸部1a被挤向外侧，且使其填满该间隙而消失。这样一来，由于结合间隙消失，卡合凹部2a和卡合凸部1a相互嵌合的燕尾槽结合变紧，变成紧固的连接。

在将卡合凹部设置在连接套1上，将卡合凸部设置在磁极齿部2上的场合，通过将金属模工具-冲头打入卡合凹部的外侧附近能进行连接。总之，通过使连接套一侧的燕尾槽结合部分产生塑性变形，能进行燕尾槽结合的连接。

按照图2对外转型电动机定子的铁芯部和连接套的组装进行说明。

图2是表示组装工序的立体图。如(a)图所示，象是沿铁芯部的积层厚度(层叠)方向一样插入连接套1。由于沿该方向形成有卡合凹部和卡合凸部，所以，连接套1能很容易地组装在铁芯部上。如(b)图所示用插入的连接套1能轻松地使构成铁芯部的磁极齿部2(分割铁芯块)处于定位的状态。

在上述状态下，在连接套1的卡合凸部1a(包含燕尾槽结合部分至与卡合凹部2a嵌合的嵌合部附近)，例如，压入图2(c)所示的冲头10(金属模工具)，在图1的(c)所示的位置，出现孔状的塑性变形。

因此，由冲头挤出的连接套1的金属铝材料流到在此之前存在的结合间隙(连接缝隙)之间，由于挤出的材料的体积比该结合间隙的体积大，在连接套内部存在有残余应力，能实现磁极齿部2(分割铁芯块)的相互间和磁极齿部2与连接套之间的连接。因此，燕尾槽结合不会松动，会变得很牢固。

在该例子，连接套的材料为软金属材料的铝。连接套的材料最好是拉伸强度、弹性极限应力比较小的，例如，虽然认为铝合金、锌合金、铜合金、镁合金等较适合，但并不限于此。也可以是比形成磁极齿部的材料软的组合金属。

以下按照图3，对分割铁芯块、线圈的缠绕、定子的组装进行说明。

首先，由硅钢片等电动机铁芯材料，如图3的(a)所示，冲裁作为铁芯的磁极齿部2，象图(b)所示的那样层叠。该层叠的磁极齿部紧凑地固定在一起。一般情况下，用敛缝2b使层叠的磁极齿部2的板体相互连接将其固定。也有用激光等手段焊接磁极齿部2的外周或内周的侧端部进行固定的方法。

由于分割冲裁各磁极齿部2，所以，与从材料中冲裁一体的磁极齿部相比，能以很高的材料利用率进行冲裁。由于舍弃的剩余材料少，所以能提高材料利用率。

用本实施例的电动机进行试算，在冲裁一体的磁极齿部的场合，材料利用率是30％左右，与此相对应，在分割的场合，能以60％左右的大约2倍的材料利用率进行冲裁。

其次，为了确保磁极齿部2和缠绕的线圈的绝缘，要安装图3的(c)所示形状的绝缘线圈骨架。其材质一般使用树脂材料，大多使用尼龙、PBT、PET、PPS、LCP等。也可以缠绕或贴糊带状的绝缘纸。

另外，该绝缘也可以使用树脂与铁芯的嵌入制成的形式，或使用在铁芯上涂敷环氧树脂的方法。由于是分割磁极齿部2制成的，所以，绕线的部分为外侧，能自由地选择上述方法进行处理。

绝缘处理过的磁极齿部2，如图3的(d)所示，固定在绕线机上，能在磁极齿部2的卷筒部进行线圈的缠绕。在该例子，是将磁极齿部2的支承部的卡合凹部固定在绕线机的铁芯保持部6上，以保持磁极齿部2。将磁极齿部2固定成十字状，能使绕线机的锭翼臂(フライヤア-ム)5的作业空间很宽，能整齐地绕线。这样一来，向磁极齿部2的卷筒部缠绕线圈，使其相对磁极齿部的槽口面积，装入电线达到极限，能成为高填充系数的绕线。

图3的(e)所示是接着将缠绕有线圈的磁极齿部2固定在组装卡具上的工序。在对12槽电动机进行3相绕线的场合，4个线圈为一相。将安装有这些线圈(4u1、4u2、4u3、4u4、4v1、4w1)的磁极齿部2以与电动机的极数相吻合的配置固定在组装卡具7上。图3的(e)所示的配置表示12极电动机情况下的配置，根据配置方法的不同也可以与8极等其它极数相对应。在这种场合，也可以与保持在绕线机上同样地保持磁极齿部2的卡合凹部。图3的(f)所示是用组装卡具7保持安装有3相线圈的磁极齿部2的状态。在这样保持着的状态下，如图3的(g)所示，用插入连接套1，在插入的同时拔出组装卡具的方法进行组装。

以下按照图4，对提高铁芯的圆度和位置度精度的方法进行说明。

在上述图3所示的、使安装有线圈的磁极齿部2从组装卡具7上移动、使其插入到连接套1上的阶段，定子铁芯的圆度和位置度精度并不高。用连接套1将其连接成一个整体的磁极齿部2，在卡合凹部2a和卡合凸部1a的结合部存在结合间隙，在邻接的磁极齿部2的支承部之间也存在邻接间隙，所以，磁极齿部2的位置并不能确定，圆度和位置度精度并不高。

然后，如图4的(a)和(b)所示，在插入连接套的状态下，用具有锥度的弹性夹头9约束定子铁芯的外周部。再将内周部具有与弹性夹头9的锥度相同的锥度的弹性夹头保持架8罩在该弹性夹头9的外侧。然后，如图4的(a)所示，通过压下弹性夹头保持架8，能由弹性夹头9，在收缩的同时，向径向约束定子铁芯，也就是能向中心推压定子铁芯。

若换个说法，就是通过罩上弹性夹头保持架、进行推压，在内周方向上均匀地施加应力，在高精度地约束连接套的状态下，使连接套产生塑性变形。因此，定子铁芯外径的圆度、位置关系的尺寸精度能很好地得到修正，能在保持着这种状态的情况下进行组装。

以上虽然对插入了连接套的定子铁芯进行了描述，但，也可以在插入连接套之前用弹性夹头保持架对其圆度进行修正。

以下对圆度、位置关系的尺寸精度的修正、再加上结合间隙和邻接间隙的尺寸，按照图5，详细地进行描述。

在是燕尾槽结合的卡合凹部2a和卡合凸部1a的结合部存在的结合间隙，如图5的(a)所示，结合间隙g1具有宽W1的长度。结合间隙g2具有宽W2的长度。在相互邻接的支承部之间存在有邻接间隙gk。这是用弹性夹头保持架压定子铁芯之前的状态。

由于弹性夹头保持架的推压，整个定子铁芯被向中心推压，相互邻接的支承部的两端对接，邻接间隙gk消失，在这种状态下，定子铁芯会有较高精度的圆度。邻接间隙gk如图5的(b)所示，变成零(gk′)。

在出现该圆度的状态下，还存在结合间隙g2。虽然结合间隙g1变小了，但为了留有间隙，事先将尺寸做得较大。这能采用在用弹性夹头保持架使定子铁芯具有圆度之后，由插入连接套的组装工序进行解决。

如以上所述，用弹性夹头保持架保持定子铁芯具有高精度的圆度的状态不变，如图5的(b)所示，用冲头10在卡合凸部1a上形成塑性变形加工孔11，由在形成该孔11时挤出到周围的材料填入，使结合间隙g1′和结合间隙g2′消失(g1′、g2′)。因此，燕尾槽结合能实现连接。这样，燕尾槽结合不松，能牢固地连接。

图5的(c)表示打入冲头前的状态，图5的(d)表示打入冲头之后的状态。

上述结合间隙g1和结合间隙g2的空间体积为：

D1＝(W2×g2+2×W1×g1)×T         [式1]

若设压入连接套的嵌合部周边的冲头直径为d，则由于压入该冲头挤出的材料的体积为：

D2＝πd²/4×L                          [式2]

此时，D1和D2的关系为：

D1＜D2                                   [式3]

即，由于挤出的材料的体积比填入结合间隙g1和结合间隙g2的空间体积要大，所以，由于弹性变形回复释放的应力的残留部分成为残余应力在材料内保留了下来，邻接的磁极齿部2相互挤压，磁极齿部2和连接套的燕尾槽结合能牢固地连接。

由于能以很高的圆度精度组装定子铁芯，所以，邻接间隙gk变成零(gk′)，相邻的支承部的两端对接。由于该对接涉及辐射方向的全长，所以，能保持与制成一体的定子铁芯同样的电磁特性，不会降低作为电动机的特性。

另外，如图5(b)的剖视图所示，即使是对定子铁芯的层叠厚度方向也能使其产生塑性变形，也能将定子铁芯的层叠厚度方向固定。即，如图所示，下端部用连接套的台阶部支承，上端部能用塑性变形部压着，就变成构成定子铁芯的磁极齿部被上下夹持着。

图6是说明连接套的形状的图。

连接套的形状，具有如(a)所示那样的、在层叠厚度方向(轴向)上具有同一截面的连接套形状。由于该形状具有相同的截面形状，所以，在用铝或铜等材质的场合，能用冷锻、冷拔成形、热拔、挤压、压铸等方法制造。另外，如(b)所示那样的、具有与定子铁芯相嵌合的嵌合部的截面形状与圆柱组合在一起的结构的连接套、或如图(c)所示那样的、在内径部具有不同的直径的连接套，在实际的电动机上已得到应用。该结构，能用压铸和冷锻工艺进行制造。

图7表示燕尾槽结合部的形状和塑性变形用的冲头的形状。(a)图是一种在连接套一侧具有半圆状的缺口的形状，将前端为圆锥状的塑性变形用的冲头10插入该部分，使其产生椭圆形的塑性变形，进行定子铁芯的连接的方法。另外，作为其它的形状，如(b)图所示，是一种在定子铁芯一侧，预先设置半圆状等的缺口，压入前端为圆锥状的、截面形状为圆形的冲头的方法。由于该方法也是将定子铁芯一侧的缺口作为导槽，使铝等材料产生塑性变形，所以，能使半圆部分的材料产生流动进行连接。(c)的形状也同样，是一种在连接套上设置冲头孔等定位标记，通过用前端是球状的冲头对圆筒状的孔进行塑性加工，使其连接的方法。

图8所示是将本发明的由塑性变形连接的定子铁芯应用于内转型电动机的例子。

图8的(a)、(c)所示的内转型电动机，将连接套40嵌合在定子铁芯41的外周。连接套40由铝或比硅钢片软的钢板制成。

由于使连接套40的内径比定子铁芯41的外径稍稍大一点，所以能很容易地组装。在组装后，如图8的(c)所示，通过用冲头等在靠近设置于定子铁芯41的外周的缺口42的地方的连接套40的部位，形成冲孔43，连接套40的材料产生塑性变形，嵌入缺口42，连接套40能可靠地固定在定子铁芯41的外周。

在定子铁芯41的内侧，具备转子，该转子具有转子轭44和转子磁铁45。

在图8的(b)、(d)中，内转型电动机是将连接套40嵌合在组合分割的若干磁极齿部46制成的定子铁芯41的外周。连接套40是用铝或比硅钢片软的钢板制成的。

由于使连接套40的内径比定子铁芯41的外径稍稍大一点，所以能很容易地组装。在组装后，如图8的(d)所示，通过用冲头等在靠近设置于磁极齿部46的外周的缺口47的地方的、连接套40的部位，形成冲孔43，连接套40的材料产生塑性变形，嵌入缺口47，能可靠地固定连接套40和磁极齿部46，能牢固地将若干磁极齿部46连接成一个整体。

图9表示内转型电动机的塑性变形连接的另一方法。

内转型电动机的连接套40的外周为多孔的。如图9的(a)所示，将连接套40嵌在定子铁芯50的外周。

连接套40是用铝或比硅钢片软的钢板制成的。

由于使连接套40的内径比定子铁芯50的外径稍稍大一点，所以能很容易地组装。

在组装后，从连接套40的外周向内周直接压入塑性变形用的冲头等金属模工具，由于其塑性变形，使连接套40的形成材料流入到定子铁芯50的槽中或定子铁芯50和连接套40的间隙中，能实现分割的定子铁芯50的连接以及定子铁芯50与连接套40的连接。在连接套40的表面形成有由于塑性变形产生的孔51。

图10是表示外转型电动机的整体结构的图。

定子铁芯60在内周具备连接套61。通过该连接套61的塑性变形能连接定子铁芯60。在连接套61的内周部具备轴承62和套环63。在轴承62上能自如旋转地支承有旋转轴64，在旋转轴64的一端支承有转子铁芯65。转子铁芯65具有杯子的形状，在与定子铁芯60的外周对置的内周设有磁铁66。用粘接材料等安装磁铁66。连接套61固定在电动机的基座部分67上。在基座部分67和定子铁芯60之间具备控制基板68。电动机的基座部分67和连接套61的结合，用压入、螺纹紧固、烧嵌配合、焊接等方法进行固定。

由于这种结构的外转型电动机采用上述的本发明，所以，能廉价地获得紧凑、大扭矩、扭矩变动小的电动机。

以下汇总上述本发明的主要特征和相关事项进行描述。

(1).本发明的电动机，其特征是：由分割铁芯块形成的磁极齿部，具有：缠绕线圈的卷筒部；设置在该卷筒部的外周前端一侧、且向圆周方向展开的外周磁极部；设置在上述卷筒部内周前端一侧的支承部，上述外周磁极部位于外周一侧，且上述卷筒部配置成放射状的上述磁极齿部，通过燕尾槽结合连接在位于上述支承部的内周一侧的上述连接套上，在上述支承部的内周侧部位设置上述燕尾槽结合用的卡合凸部或卡合凹部，在上述连接套的外周侧部位设置为了与设置在上述内周侧部位的卡合凸部或卡合凹部相连接而嵌入的上述燕尾槽结合用的卡合凸部或卡合凹部，为了使存在于相互嵌合的上述卡合凸部和上述卡合凹部之间的结合间隙消失，使设置在上述连接套一侧的上述燕尾槽结合用的卡合凸部或卡合凹部产生塑性变形。

由于在卡合凸部和卡合凹部之间存在有结合间隙，所以，能很容易地进行卡合凸部和卡合凹部的相互嵌合。因此，能很容易地将由分割铁芯块形成的磁极齿部组装在连接套上。

由于在组装后，使靠近结合间隙的地方产生塑性变形，填入结合间隙，使结合间隙消失，所以，能牢固地进行燕尾槽结合，形成坚固的定子铁芯。

(2).由于因塑性变形挤出的金属材料的体积量比结合间隙的空间体积大，所以，在挤出的金属材料内，因弹性变形回复释放出来的应力的残余部分作为残余应力保留了下来，邻接的磁极齿部相互挤压，磁极齿部和连接套的燕尾槽结合能牢固地连接。

(3).形成磁极齿部的定子铁芯，其上端部一侧用连接套的塑性变形的部分压着、其下端部一侧用连接套的台阶部等压着，作为一个整体，定子铁芯由连接套在层叠厚度方向上夹持着。因此，定子铁芯的层叠厚度方向上的连接很牢固。

该层叠厚度方向的夹持，由于将用于塑性变形的冲头制成带台阶的形状，所以，能进一步提高夹持力。

(4).由于能以高精度的圆度组装形成磁极齿部的定子铁芯，所以，邻接间隙消失，相邻的磁极齿部的支承部的两端对接。由于该支承部的对接涉及辐射方向的全长，所以，能保持与制成一体的定子铁芯同样的电磁特性，不会降低作为电动机的特性。

(5).由于能直接在处于分割状态的磁极齿部上缠绕线圈，所以，与制成一体的定子铁芯的磁极齿部不同，能根据其电动机的形式设计磁极齿部的形状。

(6).由于与一体的定子铁芯不同，不用从邻接的外周磁极齿部之间的窄缝中插入缠绕的线圈线，就能缠绕线圈，所以，能以很高的填充系数在磁极齿部的槽口中绕线。由于能填满槽口一样地绕线，所以，线圈电线间的导热变好了，能抑制温度的上升。

(7).由于不用从邻接的外周磁极部之间的窄缝中缠绕线圈，所以，能使用线径粗的线，由于降低了线圈的电阻，所以能抑制温度的上升。

发明的效果

根据本发明，能提供一种定子铁芯能充分耐受电动机扭矩的反力，显然没有损失电动机性能的电动机。

Claims (11)

1.一种电动机，包括：一定子，和一转子，

其特征在于：

该定子包括：一整套的多个磁极齿，该磁极齿沿径向布置，并且在连接部相邻的磁极齿相互接触；一个金属连接套，该磁极齿通过塑性变形与该金属连接套连接成一整体，每个磁极齿彼此相互连接以形成连接部，磁力线通过该连接部，而且该磁极齿的连接部由该金属连接套支承。

2.如权利要求1所述的电动机，其特征在于：该金属连接套和磁极齿通过燕尾槽连接部连接。

3.如权利要求1所述的电动机，其特征在于：该金属连接套是由比磁极齿的材料软的金属制成。

4.如权利要求3所述的电动机，其特征在于：该金属是铝。

5.如权利要求1所述的电动机，其特征在于：该电动机是内转型电动机，并且该金属连接套包围所述磁极齿的连接部。

6.如权利要求1所述的电动机，其特征在于：该电动机是外转型电动机，并且该金属连接套位于所述磁极齿的内侧。

7.如权利要求1所述的电动机，其特征在于：形成于所述磁极齿的燕尾槽的每一个具有多个孔，该多个孔分布成消除在磁极齿和金属连接套之间的燕尾槽上的间隙。

8.如权利要求6所述的电动机，其特征在于：环形的金属连接套是由比磁极齿的材料更软的金属制成的。

9.如权利要求1所述的电动机，其特征在于：所述金属连接套是由磁性金属制成的。

10.如权利要求1所述的电动机，其特征在于：所述金属连接套是由非磁性金属制成的。

11.如权利要求1所述的电动机，其特征在于：所述金属连接套具有多个凸部，该凸部插入形成于磁极齿中的配合凹部中。

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