一种分块式电机铁芯制造技术

一种分块式铁芯，包括由多组可缠绕线圈的扇形齿块拼接而成，每一组扇形齿块又由多个扇形冲片相互叠加构成，其特征在于：每一个扇形冲片为单齿冲片，包括有齿冠、齿身和具有啮合断面的轭部，每一个扇形冲片在齿身底端还延伸有一个上窄下宽的燕尾形凸部，两个相互对应地可啮合在一起的扇形冲片在凸部之间可形成有一个底部宽而开口小的燕尾槽截面。本实用新型专利技术的电机铁芯材料利用率高，在单个扇形冲片齿身底部设计了一个燕尾形凸部，并且相互啮合的两个扇形冲片之间也具有燕尾槽，这样的槽形结构能够将扇形齿块卡固在具有相适配的齿槽结构的定位支架上，无须通过螺钉穿孔固定，结构简单、组装方便，定位精度高。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电机制造
，具体地说，是涉及一种可分块式组装的电机 铁芯，该电机铁芯既可以作为电动机内定子铁芯，也可以作为发电机的转子铁芯。
技术介绍
目前，电机铁芯通常采用冲压叠片方法或者巻绕方法加工而成。其中，巻绕方法 只适合加工曲率半径较大且槽相对比较浅的窄环铁芯，并且主要是适合内开口槽，比 如汽车发电机铁芯，但对于小半径、外开口槽的铁芯用普通的巻绕加工方法无法实 现。因此， 一般铁芯多采用冲压叠片方法，其基本步骤为先根据铁芯的横截面形状 在硅钢片上通过模具体用冲床冲压得到一片一片的冲片，再将冲片叠压在一起成为图 纸要求厚度的铁芯。在冲压过程中，落下来的料片成型为有用的冲片，留在板上的是 废料，根据铁芯横截面形状的不同，这种冲压叠片的加工方法的材料利用率一般在25-50%之间。于是，为了解决传统电机定子中电工冲片的利用率低、槽满率低、端部大、绕组 制造费高的问题，现有专利号为200620020255.5(授权公告号为CN2888726Y)的中国实 用新型《拼装式内定子永磁电机》公开了一种内定子结构的永磁电机，该定子铁心由 多组缠绕着线圈的扇形定子齿块拼接而成，每一组扇形定子齿块是由多个扇形冲片单 元相互叠加构成的，定子绕组是由多个线圈串联或并联构成的。该定子铁心可以作为 直接启动同步电动机或无刷直流电动机的定子，有效地改善了传统电机定子中电工冲 片的利用率低等问题，不存在绕组嵌线的问题。但是，所述的专利在多组齿块拼接成环形定子本体时，需要采用附着于定子本体两面的环形上压板、环形下压板通过扇形 定子齿块轭部下端的紧固件(如螺栓、螺钉等)才能固定连接成一体，组装比较麻烦， 并且工艺精度不高；其次，由于配件太多，加工非常复杂，在一定程度上增加了生产 成本。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种工艺精度 高、组装简单的分块式电机铁芯，该分块式电机铁芯能够明显地提高材料利用率，并 且很容易实现用机械化方式给铁芯绕组。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为该分块式铁芯，包括由多组可缠绕线圈的扇形齿块拼接而成，每一组扇形齿块又由多个扇形冲片相互叠加构成， 其特征在于每一个所述的扇形冲片为单齿冲片，包括有齿冠、齿身和具有啮合断面 的轭部，每一个扇形冲片在齿身底端还延伸有一个上窄下宽的燕尾形凸部，两个相互 对应地可啮合在一起的扇形冲片在所述的凸部之间可形成有一个底部宽而开口小的燕 尾槽截面。于是，叠压在一起的多个扇形冲片在所述的凸部位置形成一凸柱，每组扇形齿块 对应有一个凸柱，当扇形齿块相互拼接时，相邻两个所述的凸柱之间即形成一个如上 所述的底部宽而开口小的燕尾槽。为了在冲压叠加过程能够将各扇形冲片在叠压方向紧密贴合并固定，每一个扇形 冲片在齿冠和/或齿身的合适位置可以设置有一个、两个或多个用于扇形冲片相互定位 的铆扣，简单地，可以在齿冠两端、齿身下部分别设置一个铆扣，能够实现扇形冲片 之间的牢靠叠压。为了保证不同扇形齿块之间的拼接配合平整和相对位置的固定，所述的啮合断面 可以为各种形状的截面，简单地可以为呈短直线-半椭圆-短直线的截面，在每一个扇形 冲片的轭部端面分别形成一个凸起部分和一个凹入部分，所述的凸起部分和一个凹入 部分可以相互啮合形成一个短直线-半椭圆-短直线的裂缝。为了保证相邻扇形齿块的啮合紧密性，并考虑到拼接成型后各扇形齿块之间会由 于挤压受力而产生变形，因此，需要设计合理的啮合面缝隙，可以将相邻扇形齿块之 间的裂缝缝隙设计为0 0.5毫米。无刷电机设计一般需要在非热源区设置光电或磁性(霍尔元件)传感器，用于检 测电机转动位置，此时，还可以在所述的扇形齿块预留有可容置霍尔元件的霍尔槽， 即在对应这组扇形齿片的叠压扇形冲片的齿冠位置预留开出霍尔孔，具体地，可以根 据电机的型号和性能要求，在需要布置霍尔元件的对应角度位置的扇形齿块上设置霍 尔槽。与现有技术相比，本技术的优点在于单个扇形冲片在齿身底部设计了一个 燕尾形凸部，并且能够使得相互啮合的两个扇形冲片之间产生一个燕尾槽，这样的槽 形结构能够将冲压叠加而成的单组扇形齿块卡固在具有相适配的齿槽结构的定位支架 上，无须通过螺钉穿孔固定，结构简单、组装方便，定位精度高；另外，传统方式因为铁芯槽口结构没有办法做的太大，导致在粗线径绕制时候必 须由手工完成，效率和合格率都不高，采用本专利的铁芯结构，能够实现绕线工艺的 机械化作业，因为单齿结构的扇形冲片在叠压成一组扇形齿块后便进行机器单个绕 制，不受槽口宽度的限制，很容易实现机械化绕线工艺，提高了合格率和绕线效率。附图说明图l为安装有本技术分块式铁芯的电机轴组件正视图。图2为图1中所示的A-A向剖视图。图3为普通的单个扇形冲片的结构示意图。图4为开有霍尔孔的单个扇形冲片的结构示意图。图5为相邻两个扇形冲片啮合的结构示意图。图6为图5所示I部的局部放大图。图7为拼接后安装到定位支架上的成型铁芯结构示意图(去掉线圈)。图8为图7中定位支架的结构示意图。图9为图8中所示的B-B向剖视图。具体实施方式以下结合附图实施例对本技术作进一步详细描述。如图l、图2所示，为本技术实施例的电机轴组件结构示意图，包括有电机轴 1、套设在电机轴上的定位支架2、以及卡固在定位支架2上的电机铁芯，其中，所述的 电机铁芯通过定位支架2实现在电机轴1上的定位，铁芯由9组缠绕有线圈4的扇形齿块5 拼接而成，每一组扇形齿块5的冲压厚度n均相同，分别由88个每片0.5mm的扇形冲片 51相互紧压叠加构成，参见图2;其中，每组扇形齿块5外套有绝缘套3，绝缘套3外缠 绕有所述的线圈4，定位支架2的外圏设置有与每一组扇形齿块5相适配的卡固结构，缠 绕有线圈4的扇形齿块5可以直接压固到定位支架2上而一次拼接成型为所述的电机铁 芯，参见图l。如图3、图4所示，每一个所述的扇形冲片51为单齿冲片，包括有齿冠511、齿身 512和具有啮合断面的两个轭部513，每一个扇形冲片51在齿身512底端还延伸有一个上 窄下宽的燕尾形凸部514，其中，啮合断面为呈短直线-半椭圆-短直线的截面，即在每 一个扇形冲片的两个轭部513端面分别形成一个凸起部分515和一个凹入部分516;每一 个扇形冲片51在齿冠511两端和齿身512的下部分别设置有一个可用于将扇形冲片相互 定位叠压在一起的铆扣517，这样，三个铆扣517在同一扇形冲片上形成一个三角形结 构，能够保证扇形冲片之间在叠压后的稳定性。另外，图4所示的扇形冲片在齿冠的一 端还开有霍尔孔518，这样的具有霍尔孔的扇形冲片叠压成的扇形齿块即形成一个能够 容置霍尔元件的霍尔槽。如图5、图6所示，为了保证配合平整和相对位置的固定，任意的两个扇形冲片51 可以通过相互适配的凸起部分515和凹入部分516而啮合在一起，在啮合面处形成一个 短直线-半椭圆-短直线的裂缝7，并且，两个相互啮合的扇形冲片51在各自对应的两个 凸部515之间还形成有一个底部宽而开口小的燕尾槽截面6，参见图5;于是，叠压在一 起的多个扇形冲片51在所述的凸部位置形成一凸柱，每组扇形齿块5就对应有一个凸柱，当不同组的扇形齿块5之间铆榫拼接在一起时，拼接的结合面为所述的短直线-半 椭本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分块式电机铁芯，包括由多组可缠绕线圈（４）的扇形齿块拼接而成，每一组扇形齿块又由多个扇形冲片（５１）相互叠加构成，其特征在于：每一个所述的扇形冲片（５１）为单齿冲片，包括有齿冠（５１１）、齿身（５１２）和具有啮合断面的轭部（５１３），每一个扇形冲片（５１）在齿身底端还延伸有一个上窄下宽的燕尾形凸部（５１４），两个相互对应地可啮合在一起的扇形冲片在所述的两个凸部（５１４）之间可形成有一个底部宽而开口小的燕尾槽截面（６）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：晁会岩，罗大铖，
申请(专利权)人：宁波北斗科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]