由扇形组件制成的层叠铁芯制造技术

本发明专利技术涉及一种用于电动机的层叠铁芯，该层叠铁芯至少包括两个扇形组件（２）。其中至少一个扇形组件在其侧边（１１）上设有一个嵌入凹槽（１２），而另一个扇形组件在相反的侧边（９）上设有一个相应的嵌入凸起（１０），通过嵌入凹槽（１２）和嵌入凸起（１０）两个扇形组件被连接在一起构成一个部件。其中嵌入凹槽（１２）具有一个与距离槽口一定间隔的扩宽部分（２６）形状一致的侧凹，嵌入凸起（１０）和嵌入凹槽（１２）的尺寸应该这样确定，即嵌入凸起（１０）插入嵌入凹槽（１２）时，嵌入凸起（１０）和／或嵌入凹槽（１２）发生塑性变形并相互嵌合。本发明专利技术还涉及一种制造这种层叠铁芯的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电磁用途的层叠铁芯及该种层叠铁芯的制造方法。这种电磁用途的层叠铁芯的应用包括，例如，用作电磁机器和设备的铁芯或磁路，或者用于变压器或作为电动机的定子。特别是在大批量生产小型电动机时，例如，生产泵组的驱动电动机，尤其是生产暖气设备循环泵的驱动电动机时，尤其希望能降低制造和组件安装的成本。其中也包括以低成本制造定子。为了能够在电磁设备中较容易地将电机线圈绕组绕在多个层叠铁芯上，层叠铁芯被做成了扇形。首先将线圈绕在单个扇形组件上，最后再将所有扇形组件彼此间在各自的确定了的位置上牢固地连接在一起。在已有专利，比如US 5,786,651和US 6,219,900 B1中，单个的定子扇形组件通过插接实现彼此间的连接。为此，每个定子扇形组件的一侧设有一个槽，而另一侧设有一个相应的凸起，该凸起将插入到相邻的扇形组件的槽中。这样就在凸起和凹槽之间构成了一个止动连接，也就是凸起和凹槽之间的一个加力的锁定连接，由于槽壁弹性恢复力的作用，连接被保持住了。该结构的缺点是，为了保持必要的配合公差，必须高精度地制造凹槽和凸起。然而，在大批量生产时，处于种种原因，比如制造工具的磨损，该必要的公差很难得到保证。本专利技术的任务是，提供一种电磁用途的层叠铁芯以及这样一种层叠铁芯相应的制造方法，保证层叠铁芯的单个扇形组件之间连接可靠且生产成本低廉。该任务将通过一个具有在权利要求1中给出的特征的电磁用途的层叠铁芯及一个具有在权力要求14中给出的特征的层叠铁芯制造方法而得到解决。这些权利要求的从属权利要求给出了优选的实施方案。本专利技术所涉及的电磁用途的层叠铁芯具有至少两个扇形组件，其中至少有一个扇形组件在一个侧边上设有一个嵌入凹槽，而另一个扇形组件在相对的另一个侧边上设有一个相应的嵌入凸起。通过该嵌入凹槽和嵌入凸起，两个扇形组件可以被连接成一个部件。此外，也可以在每一个扇形组件的一侧设置一个嵌入凹槽，在另外一侧设置一个嵌入凸起，这样每个扇形组件都能够同两个相邻的扇形组件相连接。多个扇形组件的相互连接也可以采用其他的方法，而在此描述的方法只用于单个扇形组件彼此之间的连接。根据本专利技术，嵌入凹槽具有一个与槽口具有一定间距的扩宽部分形状一致的侧凹，也就是凹槽在离开槽底一段间隔后开始变窄，也即槽在槽底附近被加宽。另外，嵌入凸起和嵌入凹槽的尺寸应该这样确定，即在嵌入凸起插入嵌入凹槽时，嵌入凸起和/或嵌入凹槽将发生朔性变形。通过该朔性变形，嵌入凸起的材料滑入凹槽的被扩宽部分，这样槽的收缩部分，即侧凹被从后面卡住，从而达到两个扇形组件形状锁定的连接。嵌入凸起还可以在离其前端一定间隔处设置一个附加的收缩带，这样嵌入凸起就有了一个侧凹。这样嵌入凹槽的材料也能够滑入嵌入凸起的收缩区域中，形成一个形状锁定的连接。因此，凹槽和嵌入凸起的尺寸应当这样设定，即在插入时会产生塑性变形，该塑性变形能够确保层叠铁芯的两个扇形组件间一直保持有足够牢固的连接。作为一种由嵌入凹槽的弹性复位力决定的一个纯靠弹力进行锁定的连接，不能有太大的公差。通过确定嵌入凸起和用于引导材料塑性变形的侧凹的尺寸，可以做到在嵌合时材料首先产生塑性变形，这样就可以在嵌入凸起和嵌入凹槽以及其侧凹之间生成规定的公差。通过该塑性变形，首先可以校准嵌入凸起和嵌入凹槽之间的公差余量。为了使嵌入凸起和嵌入凹槽在嵌合时发生塑性变形，在嵌入凸起和嵌入凹槽之间应当设置一个较大的尺寸余量，也就是说，嵌入凹槽的截面至少应该设定成小于嵌入凸起。这样才可以在插入嵌入凸起时，至少在接触面内，嵌入凹槽和嵌入凸起之间产生很大的表面压力。该压力会对嵌入凸起的材料给予很大的压力，该压力将超过材料的屈服点，引起材料的塑性变形。该层叠铁芯特别适用于做电动机的定子，尤其是用于泵组的电动机的定子，该定子至少具有两个扇形组件，也就是两个定子扇形组件，其中一个定子扇形组件在其一个侧边上设有一个嵌入凹槽，而另一个定子扇形组件在其相对的侧边上设有一个相应的嵌入凸起。以这种方式能够以低成本大批量地制造电动机的定子，尤其是用于泵组，比如用于暖气循环泵的定子。首先用已知的方法给由单个金属薄板组装成的定子扇形组件设定要求的定子绕组，然后将嵌入凹槽和嵌入凸起组装成一个环形的定子。为此，每个定子扇形组件在其周向的侧边上设有一个嵌入凹槽，而在相对的另一个侧边上设有一个嵌入凸起。另一种方式是事先将单个定子扇形组件通过其它的连接方式连接成一个可以活动的链条，位于该链条第一个末端的定子扇形组件在其自由端边上设有一个嵌入凹槽，位于该链条第二个末端的定子扇形组件的自由端边缘上设有一个嵌入凸起，通过嵌入凹槽和嵌入凸起的相互嵌合，该链条能够闭合而构成一个环形定子。要将单个定子扇形组件相互连接构成一个链条，连接方式可以是，例如，采用窄的桥接薄板来实现。按本专利技术做成的定子特别适于作为在潮湿环境下运行的湿法运行密封式电机的部件，比如用于功率范围在10至300瓦的暖气循环泵中。转子管道密封式电机就是将转子放置在管道中的电机。因此，定子外壳受力很小，也就比较容易制造。依照本专利技术的单个定子扇形组件彼此间牢固的连接会对此产生促进作用，因为作成扇形的定子自身就具有稳定性，而不必依靠定子外壳的连接作用来保持稳定。另一个优点是，嵌入凸起有一部分会被插入到嵌入凹槽的扩宽部分中，其中凹槽在槽口和侧凹之间的区域中的最小宽度和嵌入凸起该段的最大宽度应该这样确定，即当嵌入凸起插入嵌入凹槽中时，嵌入凸起和/或嵌入凹槽将发生塑性变形。嵌入凸起在该段的宽度尺寸相应地大于凹槽最窄部分。在嵌入凸起和嵌入凹槽嵌合在一起时，嵌入凸起具有最大宽度的部分将通过嵌入凹槽侧凹前面的最小宽度区域。因此由于宽度的差别，在嵌入凸起和嵌入凹槽之间就会产生压力。该压力会致使嵌入凸起和嵌入凹槽之间的接触部分产生压力。嵌入凹槽宽度最小的区域和嵌入凸起宽度最大的区域的尺寸应该这样确定，即出现的压力要超过材料的屈服点，从而能发生材料的塑性变形。因此凹槽最窄的部分和嵌入凸起最宽的部分的尺寸应当设定在这样的程度，即当两者嵌合在一起时，总会产生很高的，超过屈服点的压力。为了确保这一点的实现，在最小的凹槽宽度和最大的嵌入凸起宽度的尺寸上应当维持一定的最小差。这样也就不再要求一个精确的公差，如在单纯的力学连接或单纯的弹性连接中所要求的精确公差。这样一来就可以在冲制层叠铁芯的过程中，将诸如工具带来的影响等降至最低。另外，凹槽在槽口和侧凹之间的区域中的最小宽度可以依据嵌入凸起的扩宽部分的最大宽度这样来确定，即在嵌入凸起插入嵌入凹槽时，嵌入凹槽在塑性变形之外还出现一个弹性变形。该弹性变形的作用是，在插入嵌入凸起时，凹槽首先被扩大，然后当嵌入凸起扩宽部分通过凹槽的最小宽度部分后，即通过侧凹后，凹槽又弹性地收缩，这样嵌入凸起的扩宽部分就从后面卡住了凹槽的侧凹。根据本专利技术，已经描述过的嵌入凹槽和/或嵌入凸起的塑性变形是首先发生的。塑性变形的作用是，在嵌合时嵌入凹槽和/或嵌入凸起首先出现促使弹性变形所要求的过量尺寸的塑性变形，也就是说该过量尺寸，即嵌入凸起和嵌入凹槽之间的宽度差的选定，按照本专利技术应该大于在弹性变形下实现锁定或咬合所要求的过量尺寸。通过塑性变形，用于弹性嵌入所要求的过量尺寸将减小。在这种情况下，尽管公差范围较大，还是始终能够确保嵌本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于电磁用途的层叠铁芯，该层叠铁芯至少包含两个扇形组件（２），其中，至少有一个扇形组件在其侧边（１１）上设有一个嵌入凹槽（１２），而另一个扇形组件在相对的侧边（９）上设有一个相应的嵌入凸起（１０），通过该嵌入凸起（１０）和嵌入凹槽（１２），两个扇形组件（２）彼此连接在一起构成一个部件，其特征在于，该嵌入凹槽（１２）具有一个同槽口有一定间隔的与扩宽段（２６）形状相同的侧凹，嵌入凸起（１０）和嵌入凹槽（１２）的尺寸应该这样相互确定，即当嵌入凸起（１０）插入到嵌入凹槽（１２）中时，嵌入凸起（１０）和／或嵌入凹槽（１２）发生塑性变形，使得嵌入凸起（１０）插入到嵌入凹槽的扩宽段（２６）中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼尔斯克里斯蒂安巴赫安德森，布里安伦斯泰德波尔森，托马斯布拉德，凯尔赫勒加尔德，
申请(专利权)人：格伦德福斯联合股份公司，
类型：发明
国别省市：DK[丹麦]