CN1369950A - 电机中铁心叠片的方法及其叠片结构 - Google Patents

Abstract

一种电机中的铁心叠片方法及其叠片结构,将由预定形状的薄片制成的多个叠片层叠至预定的厚度以形成叠片体,即单元叠片铁心,通过形成在各叠片上并与相邻的叠片连接成一列的铆接部分或连接部分而固定地连接成包含有多个叠片的单元叠片铁心,从而单元叠片铁心的制造过程更为简便,减少了制造的时间,并且单元叠片铁心的曲面部分的曲率可以改变,从而根据电机的容量和尺寸,本发明可以应用于各种电机。

Description

电机中铁心叠片的方法及其叠片结构

技术领域

本发明涉及电机中铁心叠片的方法及其叠片结构，具体涉及使叠片体的曲率能够改变、并且其结构和制造都更为简单的电机铁心叠片方法和叠片结构，其中叠片体是通过将多个叠片层叠而制成并连接到线圈架上。

背景技术

通常，往复式电机是通过将有空间结构的通用电机的磁通改变为平面形状而制成的，也就是说，平面形状的运动部分根据该平面的固定部分上形成的磁通的变化而在平面上作直线运动。

图1和图2显示了往复式电机的一个例子，如图所示，往复式电机包括：定子S，其包含有外芯10和内芯20，内芯20为圆柱形，插入外芯10中；绕组线圈30，其连接在外芯10的外部或内芯20的内部；电枢40，插在外芯10和内芯20之间而移动。在图中，绕组线圈30被嵌入在外芯10之中。

以下说明往复式电机的运动。

当施加了电源，电流在绕组线圈30上流动时，由于在绕组线圈30中有流动的电流而围绕绕组线圈30形成磁通。而且磁通沿定子(也就是外芯10和内芯20)形成闭环。

另外，根据外芯10和内芯20上的磁通以及由永久磁铁形成的磁通之间的相互作用，永久磁铁41被推向一个轴向方向，因此电枢40在外芯10和内芯20之间在轴线方向上反向运动。如果电流在绕组线圈30上的流动方向改变，则电枢40反向运动，当这个往复运动的力接到另一个系统上时，这个往复运动的力就成了另一个系统的驱动力。

另一方面，包含在定子S中的外芯10是这样制作的，由多个具有预定形状的叠片L层叠而成的多个具有预定厚度的单元叠片铁心11其间以预定间隙径向地连接在缠绕线圈30的环状的线圈架50上。

另外，所述在半径方向上连接到线圈架50上的多个单元叠片铁心11的内周表面形成一个具有预定曲率的圆，与线圈架50的外周表面相对应，并且铁心11的外侧表面形成对应于所述内周表面的曲率的曲面。

而且，单元叠片铁心11的截面是“ㄈ”形的，包括构成磁通路径的路径部分(a)，和形成在路径部分(a)两端的三角形的磁极部分(b)。另外，线圈架50位于由磁极部分(b)和路径部分(a)构成的开放的凹槽(H)内，将通过把线圈层叠为多层而制成的绕组线圈30连接在线圈架50上。

也就是说，构成单元叠片铁心11的叠片L是由包括有“ㄈ”形的路径部分(a)和形成在路径部分(a)两端的三角形磁极部分(b)的薄片构成的。

另外，如图3所示，单元叠片铁心11是这样制作的，将叠片L从薄片上切割下来，将叠片层叠至预定的厚度，利用夹具形成曲面，从而叠片体的两个侧面都形成曲面。另外，在叠片体的厚度方向(即纵向)上焊接具有曲面的叠片体，这样就制成了铁心。

但是，根据现有技术，叠片L的叠片体是固定的，并通过焊接而连接，因此制造过程复杂并且费时，而生产率很低。

另外，单元叠片铁心11是通过以焊接的方法来固定并连接叠片L的叠片体而制成的，因此当外周表面曲率因为设计的原因而改变时，不易改变单元叠片铁心的曲率。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种使层叠有多个叠片的叠片体的曲率能够改变、并且其制造更为简单的电机铁心的叠片方法和叠片结构。

为了实现本发明的这个目的，正如这里作为实施例并详细说明的，提供了一种电机的铁心叠片方法，包括：制造其上形成有连接装置的、具有预定形状的叠片的步骤；将多个叠片固定地层叠为预定厚度的步骤，其中叠片相互连接，从而形成在叠片的一个侧面上的连接装置形成一列；以及在叠片体的两个侧面上形成曲面部分的步骤，其中在叠片体中所述多个叠片被层叠并固定形成预定的厚度。

为了实现本发明的目的，还提供了一种电机中铁心的叠片结构，其中叠片体是通过将多个具有预定形状的叠片层叠至预定的厚度而制成的，各叠片通过该叠片上的连接装置而固定地连接，从而与相邻的叠片连接成一列并移动。

由以下的详细说明，结合附图，可以更加清楚地理解本发明上述和其它的目的、特征、方面和优点。

附图说明

附图帮助更好地理解本发明，并在此结合构成本说明书的一部分，附图说明本发明的实施例并和说明书一起解释本发明的原理。

附图中：

图1是显示传统的往复式电机的前视剖视图；

图2是显示传统的往复式电机的侧视图；

图3是显示图1和2所示的往复式电机中包含的外芯的组装过程的透视图；

图4是显示包含有根据本发明的电机铁心叠片结构第一个实施例的往复式电机的前视剖面图；

图5是显示包含有根据本发明的电机铁心叠片结构第一个实施例的往复式电机的侧视图；

图6是显示包含在根据本发明的电机铁心叠片结构第一个实施例中的外芯的组装过程的透视图；

图7是显示根据本发明的电机铁心叠片方法的流程图；

图8是显示施加在根据本发明的电机铁心叠片结构第一个实施例的铆接部分的局部侧视图；

图9是显示包含有根据本发明的电机铁心叠片结构第二个实施例的往复式电机的前视剖面图；

图10是显示包含有根据本发明的电机铁心叠片结构第二个实施例的往复式电机的侧视图；

图11是显示包含在中的外芯的组装过程的透视图；

图12是显示由根据本发明的电机铁心叠片结构第二个实施例施加的连接部分的连接状态的局部侧视图；

图13是显示由根据本发明的电机铁心叠片结构第二个实施例施加的连接部分的连接状态的局部侧视图。

优选实施例说明

以下对附图所示的本发明优选实施例进行详细的说明。

以下说明根据本发明的电机铁心叠片方法和叠片结构的第一个实施例。

图4和图5显示了包含有根据本发明的电机铁心叠片结构的电机的一个实施例。如图所示，该电机包括：定子(S)，其包括外芯100和内芯20，内芯20为圆柱体，插入在外芯100中；绕组线圈30，连接在外芯100内部或内芯20内侧；以及电枢40，其包括永久磁铁，并插入在外芯100和内芯20之间而移动。在附图中，绕组线圈30是连接在外芯100内。

另外，包含在定子S中的外芯100是这样形成的：多个单元叠片铁心110其间以预定的间隙，径向地连接在环状的线圈架50上，在单元叠片铁心110中多个叠片层叠至预定的厚度，在线圈架50上缠绕有线圈30。

另外，径向连接到线圈架50上的多个单元叠片铁心110的内周表面形成预定曲率的圆，从而对应于线圈架50的外周表面，单元叠片铁心110的外侧表面形成对应于所述内周表面的曲率的曲面。

另一方面，如图6所示，多个具有预定形状的薄片状叠片L层叠至预定的厚度，从而形成单元叠片铁心110。

另外，在构成单元叠片铁心110的各叠片L’的一个侧面上形成有多个铆接部分K，用于与相邻的叠片L’固定连接成一列，从而构成单元叠片铁心110的各叠片L’由该铆接部分K而固定地连接。

也就是说，构成单元叠片铁心110的叠片L’包括“ㄈ”形的路径部分(a)、形成在路径部分(a)两端的三角形磁极部分(b)、以及形成在路径部分(a)或磁极部分(b)的一个侧面上的铆接部分(K)。

另外，在层叠叠片L’的时候，线圈架50位于由路径部分(a)和磁极部分(b)的内部空间构成的开放凹槽H中。

还有，形成在叠片L’的一个侧面上的铆接部分K包括两个穿透的活动空孔120b，以及位于活动空孔120b之间、然后将要折弯的折弯连接部分120a。

另外，将铆接部分K的长度方向与路径部分(a)的长度方向作成一样。

还有，内芯20包括叠片体，在叠片体中，预定形状的叠片21在半径方向上层叠而形成圆筒状。

另外，电枢40包括多个永久磁铁41，永久磁铁41安装在圆筒形的永久磁铁支架42上，并插入在外芯100和内芯20(即定子S)之间，之间有预定的气隙。

另一方面，如图7所示，根据本发明的电机铁心叠片方法的第一个步骤是利用薄片制造包括有铆接部分K的预定形状的叠片L’。

然后，将多个叠片L’顺序地铆合并层叠至预定的厚度，使叠片L’的铆接部分K形成一列，从而制成单元叠片铁心110。

另外，利用夹具在单元叠片铁心110的侧面上形成曲面。将如上所制成的多个单元叠片铁心110径向连接到线圈架50上。

图9和图10显示了包括有根据本发明的电机铁心叠片结构的第二个实施例的电机的一个实施例。如图所示，该电机包括定子S，其包括外芯200和内芯20，内芯20为圆筒形，插入在外芯200中；绕组线圈30，连接在外芯200的内部；以及电枢40，其包括有永久磁铁41，插入在外芯200和内芯20之间而运动。

另外，构成定子S的外芯200包括多个单元叠片铁心210，在单元叠片铁心210中，由预定形状的薄片制成的多个叠片L’层叠至预定的厚度，在构成单元叠片铁心210的各叠片L’上有连接部分213，其突出而相互配合，从而叠片L’可以相对运动。因此，在进行铆合过程时，叠片L’的各连接部分213相互配合，从而单元叠片铁心210相互固定地连接。

这多个单元叠片铁心210径向地连接到环状的线圈架50上。径向地连接到线圈架50上的多个单元叠片铁心210的内周表面形成圆形，单元叠片铁心210以预定的间隔位于外侧。这时，与线圈架50的外周表面接触的单元叠片铁心210内侧表面和外侧表面被连接，从而可由构成单元叠片铁心210的叠片L”的各连接部分213形成一个曲面，其曲率对应于线圈架50外周表面的曲率。

如图11所示，单元叠片铁心210包括：路径部分211，其中的纵向片211a具有预定宽度和长度和从纵向片211a的两端弯折的第一和第二横向片211b和211c，从而构成单元叠片铁心210的叠片L”是“ㄈ”形的，线圈所缠绕的线圈架50的一部分位于纵向片210a和第一、第二横向片211b、211c之内；形成在路径部分211的第一、第二横向片211b、211c两端部形成磁极的磁极部分212；以及从路径部分211的第一、第二横向片211b、211c的一侧突出的连接部分213，其具有预定的宽度，由冲压制成。

形成在路径部分211上的连接部分213包括：第一和第二倾斜片213a和213b，其为路径片211而弯折倾斜，具有预定的长度；以及连接平片213c，用于连接第一和第二倾斜片213a和213b的端部。

另外，第一和第二倾斜片213a和213b和连接平片213c向一侧突出，从而它们的截面是梯形的，连接平片213c的内侧表面的长度(e1)形成得大于连接平片213c的外侧表面的长度(e2)。

另外，连接部分213的长度方向和路径部分211的第一、第二横向片211b、211c的方向相同。也就是说，连接部分213的第一倾斜片213a、连接平片213c和第二倾斜片213b是在第一和第二横向片211b和211c的长度方向上顺序形成的。连接部分213的突出部分的突出宽度(e3)小于凹进部分的凹进宽度(e4)。

内芯20是一个叠片体，其中预定形状的叠片21径向地层叠成圆筒状。

电枢40包括多个永久磁铁41小块，永久磁铁41小块安装在圆筒状的永久磁铁支架42上，并插在定子(即内芯20)和包含有多个单元叠片铁心210的外芯200之间。

另一方面，制成多个具有预定的面积、并具有连接部分213的薄片叠片L”，将这多个叠片L”层叠至预定的厚度，以制成单元叠片铁心210。

这时，在进行铆合过程时，包含在各叠片L”中的连接部分213相互连接成一列从而铆合起来。

另外，将单元叠片铁心210粘接到曲率与线圈架50相对应的夹具上，或者粘接到线圈架50的外周表面上，由此形成曲面部分R，从而与线圈架50的外周表面接触的表面和其它侧面形成了曲面。

这时，多个叠片L”中相邻的叠片连接部分213一点一点地推动而移动，从而形成单元叠片铁心210的曲面部分R。

也就是说，如图12所示，位于一侧的围绕位于单元叠片铁心210中心部分的叠片L”的连接部分的叠片L”被推动并移向上述连接部分213的第一倾斜片213a。另外，如图13所示，位于中心叠片L”另一侧的叠片L”被推动并移向上述连接部分213的第二倾斜片213b。这样形成了其曲率对应于线圈架50外周表面曲率的曲面部分R。将多个如上所制成的单元叠片铁心210径向地连接到线圈架50的外周表面上。

另外，如果把单元叠片铁心210连接到外径更大的线圈架50上，则减小构成单元叠片铁心210的叠片连接部分的移动，以增大曲面部分R的曲率，从而实现对应于线圈架50的外周表面曲率的连接。

以下说明根据本发明的电机铁心叠片结构的操作和效果。

由铁心叠片结构形成的外芯100、200和内芯20构成了定子S，电枢插在定子S的外芯100、200和内芯20之间。另外，当电流施加到连接在外芯100、200内部的绕组线圈30上时，由电流形成的磁通沿着定子S流动，电枢40由于定子S上流动的磁通和电枢中包含的永久磁铁41之间的相互作用而直线运动。

另外，当施加在绕组线圈30上的电流方向切换时，电枢40直线运动。

如图8所示，层叠包含有铆接部分K的多个叠片L’，从而将铆接部分连接成一列，这样叠片L’被固定地连接，制成了单元叠片铁心110。

因此，在单元叠片铁心110两个侧面上形成曲面部分R的过程中，构成单元叠片铁心110的各叠片上的铆接部分K的弯折连接部分120b被铆合，之后，通过移动相邻叠片上铆接部分K的空孔120a而移动叠片，从而在单元叠片铁心110的两个侧面上形成曲面部分R。

另外，利用形成在各叠片L’上的铆合连接部分K，通过铆合过程而顺序地固定连接构成单元叠片铁心110的叠片体，从而可以简便地制造单元叠片铁心110并把单元叠片铁心110连接到线圈架上。

另外，根据本发明，在铆合形成在叠片上的连接部分213后，多个叠片L”通过互相配合而固定地连接，从而移动，因此可以简便地进行叠片L”的层叠过程。

另外，由配合结构可以实现侧向的移动，并且可以在单元叠片铁心210的两个侧面上形成任意尺寸的曲面部分R。

而且构成单元叠片铁心210的多个叠片L”的连接部分213通过冲压而突出，因此连接部分的制造可以更为简单。另外，连接部分213的形状是简单的梯形，因此连接部分的结构更为简单。

如上所述，根据本发明的电机铁心叠片方法和叠片结构，其中层叠有多个叠片的叠片体(即单元叠片铁心)的曲率可以改变，因此本发明可以应用于各种容量和尺寸的电机。由此，一个型号的单元叠片铁心可以应用于多种电机型号，以提高利用率，并且组装过程简单，因此可以减少在制造中花费的时间和费用，从而提高了生产率。

在不脱离本发明的精神和实质特征的情况下，本发明能够以多种方式实施，因此应该理解，上述的实施例不受以上说明的任何细节的受制，除非另有说明，而是应该在所附权利要求所限定的本发明精神和范围内广泛地构建，因此，所附的权利要求包含所有落入 的界限或者这些界限的等同物之内的变化和改进。

Claims (13)

1.一种电机中铁心叠片的方法，包括：

制造具有预定形状并且具有连接装置的薄片叠片的步骤；

将多个叠片固定地层叠为预定厚度的步骤，使形成在叠片一个侧面上的连接装置连接成一列；以及

在叠片体的两个侧面部分上形成曲面部分的步骤，其中在所述叠片体中所述多个叠片层叠至预定的厚度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述叠片体是单元叠片铁心。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的固定层叠的步骤是通过铆合过程顺序地连接各叠片进行的。

4.一种电机中的铁心叠片结构，具有由预定形状的薄片制成的单元叠片铁心，其特征在于，

把多个由薄片制成的预定形状的叠片层叠至预定的厚度，从而形成叠片体；以及

通过在构成所述叠片体的各叠片上所形成的连接装置而固定地连接各叠片，从而与相邻的叠片连接成一列并移动。

5.根据权利要求4所述的结构，其特征在于，各叠片上的连接装置是通过铆合而依次顺序地固定连接的。

6.根据权利要求4所述的结构，其特征在于，所述连接装置是包含有两个形成于各叠片一侧上穿透所述叠片的活动空孔的铆接部分；和位于两个活动空孔之间，在进行铆合过程时被弯折的弯折连接部分。

7.根据权利要求6所述的结构，其特征在于，所述铆接部分的长度方向与各叠片上的路径部分的长度方向一样。

8.根据权利要求4所述的结构，其特征在于，所述连接装置是为了在构成所述叠片体的各叠片上形成突出而相互铆合的连接部分，从而与相邻的叠片相对移动，并通过将所述连接部分铆合在各叠片上而固定地连接所述叠片体。

9.根据权利要求8所述的结构，其特征在于，构成所述叠片体的叠片包括：

路径部分，包括具有预定宽度和长度的“ㄈ”形的纵向片和从所述纵向片两端弯折延伸的第一和第二横向片，以及线圈所缠绕的线圈架的一部分；

磁极部分，形成在所述第一和第二横向片的两端部以形成磁极；以及

连接部分，通过冲压而在所述路径部分的第一和第二横向片的一侧突出，具有预定的宽度和长度。

10.根据权利要求9所述的结构，其特征在于，所述连接部分包括：在所述路径部分一侧的第一和第二倾斜片，其为所述路径部分的片体而弯折倾斜，并具有预定的长度，以及连接平片，用于连接所述第一和第二倾斜片的端部。

11.根据权利要求10所述的结构，其特征在于，所述第一和第二倾斜片和所述连接平片被形成得朝一侧突出，从而所述片体的截面是梯形，并且所述连接平片的内侧表面的长度大于连接平片的外侧表面的长度。

12.根据权利要求9所述的结构，其特征在于，所述连接部分的长度方向与所述路径部分的第一和第二横向片的长度方向相同。

13.根据权利要求9所述的结构，其特征在于，所述连接部分长度方向上的截面是梯形的，并且突出表面的突出宽度小于凹进表面的凹进宽度。

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