CN1601850A - 外齿型定子铁芯及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种外齿型定子铁芯及其制造方法。本发明的外齿型定子铁芯的结构为：其线形铁芯钢板包括：带状部，呈带状，与宽度相比长度很长；若干个外齿部，是在上述带状部的一侧边上沿宽度方向向外突出而成的，并且它们在长度方向上相距一定的间隔；若干个内齿部，形成在上述带状部的另一侧边上，它们与上述外齿部相对应地向与上述外齿部的突出方向相反的方向突出。把这样的线形铁芯钢板以螺旋方式缠绕在具备能够与上述内齿部相啮合的外齿部的内径导向结构的外周上，从而使上述线形铁芯钢板的外齿部和内齿部从平面投影来看一层一层地叠加在相应的圆周上，这样就可以形成上述定子铁芯。因此本发明不但可以减少材料的损失，同时还可以缩短生产时间。

Description

外齿型定子铁芯及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种外齿型定子铁芯及其制造方法(EXTERNAL-TOOTH TYPESTATOR CORE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF)，更确切地说，涉及一种能够减少材料的损失、缩短生产时间的外齿型定子铁芯及其制造方法。
背景技术
图1为现有的外齿型定子铁芯的平面图。如图所示，外齿型定子铁芯是由铁芯钢板110叠加而成的，这个铁芯钢板110具备若干个齿(teeth)112，这些齿112在带状部111的外侧沿半径方向向外突出，并且它们沿圆周方向相距一定间隔排列，因而在它们之间形成了用来容纳线圈(coil)(图中未示)的狭缝113。
铁芯钢板110是在很薄的钢板上进行如下加工，即：先制作与铁芯钢板110的形状相同的模具，然后利用这个模具将钢板一张一张地进行冲切(blanking)，从而形成铁芯钢板110。把这样冲切出来的铁芯钢板110进行绝缘叠加工就可以形成定子铁芯。
但是，对于如上所述的现有的外齿型定子铁芯及其制造方法来说，首先需要制作与铁芯钢板110的形状相对应的冲头(punch)和冲模(die)，然后利用它们对钢板进行冲切，这样才能制作出铁芯钢板110。因此，现有技术存在以下问题，即：由于铁芯钢板110的带状部111的内侧区域、各个齿112之间的区域(即形成狭缝113的区域)，以及齿112周边的区域全都会变成废料(scrap)，因此会造成很大的材料浪费。
考虑到上述问题，有些厂家会通过以下方法来制作外齿型定子铁芯。这种方法是：把定子铁芯的形状沿圆周方向分割成若干块，并且制作出单块的模具，然后利用这样的模具冲切钢板，从而形成扇形片(segment)。把这样冲切出来的各个扇形片沿厚度方向叠加就可以形成扇形片层叠体，把各个扇形片层叠体沿圆周方向相互组装起来并进行焊接，这样就可以形成外齿型定子铁芯。
但是，对于这种冲切出扇形片并加以叠加，然后通过组装而形成的外齿型定子铁芯的制造方法来说，虽然在某种程度上可以减少废料的产生，但是在减少废料的产生方面会受到结构上的限制，并且由于增加了冲切扇形片后再重新叠加、组装以及焊接等工序，因而会带来生产时间增加的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够减少材料的损失、缩短生产时间的外齿型定子铁芯及其制造方法。
上述目的可以通过本发明得以实现。本发明的外齿型定子铁芯特征是：首先它的线形铁芯钢板具有以下结构，即：带状部，呈带状，与宽度相比，它的长度很长；若干个外齿部，它们是在上述带状部的一侧边上沿宽度方向向外突出而成的，并且它们在长度方向上相距一定的间隔；若干个内齿部，它们在上述带状部的另一侧边上形成，它们与上述外齿部相对应地向与上述外齿部的突出方向相反的方向突出。把这样的线形铁芯钢板以螺旋方式缠绕在具备能够与上述内齿部相啮合的外齿部的内径导向结构的外周上，从而使上述线形铁芯钢板的外齿部和内齿部从平面投影来看一层一层地叠加在相应的圆周上，这样就可以形成上述定子铁芯。
在这里，为了在缠绕上述线形铁芯钢板时有张力沿上述内径导向结构半径方向而作用，上述线形铁芯钢板的内齿部与上述内径导向结构的外齿部最好具有沿上述内径导向结构的半径方向能够相互啮合的凹凸截面形状。
相对于缠绕上述线形铁芯钢板时的上述内径导向结构的旋转方向，与上述内径导向结构的外齿部的前端相接触的上述线形铁芯钢板的内齿部的各个边最好具有以下结构，即第1区间，它从上述带状部开始向外突出，并且相对于突出方向上的中心线其宽度渐渐减小；第2区间，它从上述第1区间开始沿突出方向延长，并且它的宽度渐渐增加；第3区间，它从上述第2区间开始沿突出方向延长，并且它的宽度渐渐减小。
上述线形铁芯钢板的各个内齿部的两侧边最好相对于突出方向上的中心线相互对称。
另外，本发明还提供了一种外齿型定子铁芯的制造方法，其特征是，包括以下阶段：形成线形铁芯钢板的阶段，其中上述线形铁芯钢板具有以下结构，即带状部，它呈带状，与宽度相比，它的长度很长；若干个外齿部，它们是在上述带状部的一侧边上沿宽度方向向外突出而成的，并且它们在长度方向上相距一定的间隔；若干个内齿部，它们在上述带状部的另一侧边上形成，它们向与上述外齿部的突出方向相反的方向突出。准备内径导向结构的阶段，这个内径导向结构具备能够与上述内齿部啮合的外齿部；叠加上述线形铁芯钢板的阶段，在这个阶段中，需通过使上述线形铁芯钢板的内齿部与上述内径导向结构的外齿部相啮合的形式而把上述线形铁芯钢板缠绕在上述内径导向结构的外圈上，从而使上述线形铁芯钢板的各个外齿部和内齿部从平面投影来看一层一层地叠加在相应的圆周上；将上述叠加起来的线形铁芯钢板与上述内径导向结构分离的阶段。
这里最好还包括将上述叠加起来的线形铁芯钢板在厚度方向上固定起来的阶段。
依照上述结构的本发明，把线形铁芯钢板以螺旋方式缠绕在外齿部的内径导向结构的外周上，这样就可以形成上述定子铁芯。因此本发明提供了一种能够显著减少材料的损失、缩短生产时间的外齿型定子铁芯。
另外，依照本发明定子铁芯制造步骤，能够减少废料的产生，从而显著地减少材料的损失，同时还能够缩短生产时间。
附图说明
图1为现有的外齿型定子铁芯的平面图；
图2为采用了本发明的一个示例的外齿型定子铁芯的平面图；
图3为显示了图2的外齿型定子铁芯的冲切(blanking)状态的视图；
图4为显示了缠绕图3的线形铁芯钢板的动作的视图；
图5为图4的主要部分的放大图；
图6为图4的缠绕起来之后的外齿型定子铁芯的侧面图；
图7为用来说明采用了本发明的一个示例的外齿型定子铁芯的制造方法的视图。
主要部件附图标记说明
11：线形铁芯钢板            12：带状部
14：外齿部                  16：狭缝(slot)
18：内齿部                  19a：第1区间
19b：第2区间                19c：第3区间
21：内径导向结构(guide)     22：本体(body)
24：外齿部                  26：导向部
具体实施方式
下面参照附图对本发明予以详细说明。
图2为采用了本发明的一个示例的外齿型定子铁芯的平面图，图3为显示了图2的外齿型定子铁芯的冲切(blanking)状态的视图，图4为显示了缠绕图3的线形铁芯钢板的动作的视图，图5为图4的主要部分的放大图，图6为图4的缠绕之后的外齿型定子铁芯的侧面图，图7为用来说明采用了本发明的一个示例的外齿型定子铁芯的制造方法的视图。
如图所示，对于本发明的外齿型定子铁芯来说，首先其线形铁芯钢板11具有以下结构：带状部12，呈带状，与宽度相比，其长度很长；若干个外齿部14，在上述带状部12的一侧边上沿宽度方向向外突出而成，并且它们在长度方向上相距一定的间隔，因而在它们之间形成了狭缝16；若干个内齿部18，它们在上述带状部12的与外齿部14方向相反的一侧边上形成，沿宽度方向突出，并且在长度方向上相距一定的间隔。把这样的线形铁芯钢板11以螺旋方式缠绕在的内径导向结构21的外周上，内径导向结构21的外表面上形成了若干个能够与上述内齿部18相啮合的外齿部24，这样就可以形成上述定子铁芯。
线形铁芯钢板11形成的步骤为：首先制作出与一定长度的具备几个外齿部14和内齿部18的带状部12的形状相对应的冲头(punch)和冲模(die)，然后如图4所示，对以能够持续供应的形式而设置的长长的板状的钢板5连续地进行冲切。
另外，上述线形铁芯钢板11的各个内齿部18的两侧边相对于各个内齿部18的中心线相互对称。并且上述内齿部18各个边都具有以下结构：第1区间19a，向外突出，并且相对于内齿部18的中心线CL1其宽度渐渐减小；第2区间19b，从上述第1区间19a开始向外侧延长，并且其宽度渐渐增加；第3区间19c，从上述第2区间开始向外延长一定的长度，并且其宽度渐渐减小。
内径导向结构21具有以下结构，即本体22，呈圆筒形状；若干个外齿部24，在本体22的外圈上沿半径方向突出而成的，并且它们沿圆周方向相距一定的间隔；导向部26，在本体22的下端沿半径方向延长而成，能够对缠绕在本体22的外圈上的线形铁芯钢板11起到导向作用。在这里，本体22的外径的尺寸应与想要制作的外齿型定子铁芯的尺寸相对应。
为了在缠绕上述线形铁芯钢板时与线形铁芯钢板11的内齿部18相啮合，同时有张力沿本体22的半径方向而向内侧作用，上述内径导向结构21的外齿部21的两个侧边的截面相对于半径方向呈凹凸形状。各个外齿部24的两个侧边在半径方向上相对于各个外齿部24的中心线CL2相互对称，各个外齿部24的一侧边都具有以下结构，即第1区间25a，它的宽度从本体22开始沿半径方向渐渐减小；第2区间25b，它从上述第1区间25a开始向外侧延长，并且它的宽度渐渐增加；第3区间25c，它从上述第2区间开始向外延长，并且它的宽度渐渐减小。在这里，内径导向结构21的各个外齿部24的宽度要比线形铁芯钢板11的各个内齿部18之间的宽度小一些，小的程度要与线形铁芯钢板11缠绕时所产生的变形量相当。
下面对具有以上结构特征的本发明的外齿型定子铁芯的制造方法予以说明。
首先，为了能够通过冲切而形成线形铁芯钢板11，需准备铁芯模具(图中未示)(步骤S10)，并且要使长长的板状的钢板5能够连续供应。然后利用铁芯模具连续冲切出线形铁芯钢板11(步骤S20)，接下来在冲切好并输送过来的线形铁芯钢板11的下游处准备具备能够与线形铁芯钢板11的内齿部18相啮合的外齿部24的内径导向结构21(步骤S30)。
使内径导线结构21旋转，以便将冲切好的线形铁芯钢板11缠绕在其外周上，从而实现线形铁芯钢板11的叠加(步骤S40)。如果冲切好的线形铁芯钢板11沿着内径导向结构21的切线方向输送，那么内径导向结构21的外齿部24就会如图6所示，插入到线形铁芯钢板11的内齿部18之间的槽内。此时，从内径导向结构21的旋转方向来看，内径导向结构21的外齿部24的第2区间25b与在旋转方向上位于其前方的线形铁芯钢板11的内齿部18的第2区间19b会在半径方向上相互啮合，从而使线形铁芯钢板11会在半径方向上被拉长，与此同时，线形铁芯钢板11的供料一侧会保持在内径导向结构21的切线方向上，因此线形铁芯钢板11会产生一定的变形，即内齿部18的宽度会变小，与此同时外齿部12的末端间距会增加。
如果冲切和叠加过程都完成了(步骤S40)，那么就将内径导向结构21从叠加起来的外齿型定子铁芯20中分离出来，然后为了使外齿型定子铁芯20不会沿厚度方向相互分离，可以通过焊接等方法将其固定。

Claims (6)

1、一种外齿型定子铁芯，其特征在于，包括：
线形铁芯钢板，其组成包括：带状部，呈带状，与宽度相比，其长度很长；若干个外齿部，在上述带状部的一侧边上沿宽度方向向外突出而形成，并且它们在长度方向上相距一定的间隔；若干个内齿部，形成在上述带状部的另一侧边上，它们与上述外齿部相对应地向与上述外齿部的突出方向相反的方向突出；
内径导向结构，上述线形铁芯钢板以螺旋方式缠绕在内径导向结构的外周上，钢板的内齿部能够与上述内径导向结构的外齿部相啮合，从而使上述线形铁芯钢板的外齿部和内齿部从平面投影来看一层一层地叠加在相应的圆周上，从而形成上述定子铁芯。
2、根据权利要求1所述的外齿型定子铁芯，其特征在于：
上述线形铁芯钢板的内齿部与上述内径导向结构的外齿部具有沿上述内径导向结构的半径方向能够相互啮合的凹凸截面形状，从而在缠绕上述线形铁芯钢板时，张力沿上述内径导向结构半径方向而作用。
3、根据权利要求2所述的外齿型定子铁芯，其特征在于：
相对于缠绕上述线形铁芯钢板时的上述内径导向结构的旋转方向，与上述内径导向结构的外齿部的前端相接触的上述线形铁芯钢板的内齿部的各个边具有以下结构，即：第1区间，从上述带状部开始向外突出，并且相对于突出方向上的中心线其宽度渐渐减小；第2区间，从上述第1区间开始沿突出方向延长，并且其宽度渐渐增加；第3区间，从上述第2区间开始沿突出方向延长，并且其宽度渐渐减小。
4、根据权利要求2或3所述的外齿型定子铁芯，其特征在于：
上述线形铁芯钢板的各个内齿部的两侧边相对于突出方向上的中心线相互对称。
5、一种外齿型定子铁芯的制造方法，其特征在于，包括以下阶段：
形成线形铁芯钢板的阶段，其中上述线形铁芯钢板包括：带状部，呈带状，与宽度相比，其长度很长；若干个外齿部，在上述带状部的一侧边上沿宽度方向向外突出而成的，并且它们在长度方向上相距一定的间隔；若干个内齿部，它们在上述带状部的另一侧边上形成，它们向与上述外齿部的突出方向相反的方向突出；
准备内径导向结构的阶段，这个内径导向结构具备能够与上述内齿部啮合的外齿部；
叠加上述线形铁芯钢板的阶段，在这个阶段中，需通过使上述线形铁芯钢板的内齿部与上述内径导向结构的外齿部相啮合的形式而把上述线形铁芯钢板缠绕在上述内径导向结构的外圈上，从而使上述线形铁芯钢板的各个外齿部和内齿部从平面投影来看一层一层地叠加在相应的圆周上；
将上述叠加起来的线形铁芯钢板与上述内径导向结构分离的阶段。
6、根据权利要求5所述的外齿型定子铁芯的制造方法，其特征在于：还包括将上述叠加起来的线形铁芯钢板在厚度方向上固定起来的阶段。
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