專利名稱：用于電動(dòng)機(jī)的定子的金屬疊片堆的成形工藝和金屬疊片堆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電動(dòng)機(jī)的定子的金屬疊片堆的成形工藝，特別是固定疊片堆的金屬疊片的工藝。
已知的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)有一定子，它包括一用一堆金屬疊片形成的芯子，以便放置電動(dòng)機(jī)線圈的繞組。
為了得到轉(zhuǎn)子的疊片堆，上述堆的金屬疊片需要彼此疊置并按照一共同的中心軸線共同對齊，并且在疊片堆繞電動(dòng)機(jī)軸安裝以前事先彼此固定。
當(dāng)前，形成定子的疊片堆的成形通過使用下面四種技術(shù)中的一個(gè)來進(jìn)行焊接、粘接或拉緊疊片，或用夾子。
在通過使用傳統(tǒng)類型的焊接或激光類型的焊接用焊接裝配時(shí)，主要缺點(diǎn)為定子因而是電動(dòng)機(jī)的電效率的損失，這是由于產(chǎn)生疊堆的金屬疊片的短路引起的(

圖1)。
在通過粘接其金屬疊片形成疊片堆時(shí)，缺點(diǎn)為低的生產(chǎn)率和得到每件疊片堆所需要的長時(shí)間。此外，都知道此工藝是不清潔的，有來自所包含的氣體的高水平毒性，這種毒性可能影響工人的健康。
通過在一壓力機(jī)(互鎖系統(tǒng))中拉緊其金屬疊片成形疊片堆的技術(shù)有一主要缺點(diǎn)，即沖壓金屬疊片所用的原料的高成本，因?yàn)樵摬牧媳仨氂薪^緣涂層，以使在疊置的金屬疊片之間產(chǎn)生的短路為最少，這種電路一旦產(chǎn)生，就會同時(shí)降低定子和電動(dòng)機(jī)的電效率(圖3)。
在通過使用一拉桿或一外夾子裝配定子的疊片堆時(shí)，主要的缺點(diǎn)在于這樣的事實(shí)，即在將疊片堆安裝到電動(dòng)機(jī)上時(shí)，它不可能避免形成定子的疊片堆的各金屬疊片之間的相對位移，這種位移產(chǎn)生轉(zhuǎn)移至定子的內(nèi)徑上的誤差，造成高的再處理率并且在裝配線中產(chǎn)生碎屑。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的為提供一用于電動(dòng)機(jī)的定子的金屬疊片堆成形工藝，它允許得到并保持上述疊片堆的金屬疊片之間的正確而對齊的預(yù)固定，而沒有已知技術(shù)的缺點(diǎn)，并允許例如在裝配疊片堆時(shí)使各疊片之間的位移為最小，同時(shí)得到具有大公差的疊片堆的金屬疊片。
本發(fā)明的這一目的和其它目的通過用于電動(dòng)機(jī)的定子的金屬疊片堆的成形工藝從許多疊置的金屬疊片來達(dá)到，該金屬疊片是環(huán)形的，彼此同心，并且每個(gè)都做有許多沿軸向與其它金屬疊片的各自的小孔對齊的小孔，以便沿疊片堆的高度界定許多軸向座，上述工藝包括下列步驟a)在每個(gè)軸向座中模制各自的用不導(dǎo)電的材料做的插入物，該插入物占據(jù)上述軸向座的整個(gè)體積；以及b)使模制在各自的軸向座中的插入物硬化，以便鎖住上述金屬疊片，防止旋轉(zhuǎn)位移和平行位移和相對于疊片堆的縱向軸線的橫向位移。
下面參考附圖描述本發(fā)明，圖中圖1為一轉(zhuǎn)子的疊片堆的透視圖，各疊片通過原有技術(shù)的第一工藝彼此固定，該圖示出在此工藝中所用的焊縫；圖2為一轉(zhuǎn)子的疊片堆的透視圖，各疊片通過原有技術(shù)的第二工藝彼此固定(粘接)；圖3為一轉(zhuǎn)子的疊片堆的透視圖，各疊片通過原有技術(shù)的第三工藝彼此固定，該圖示出在此工藝中所用的拉桿(或鉚釘)；圖4為一轉(zhuǎn)子的疊片堆的透視圖，各疊片通過原有技術(shù)的第四工藝彼此固定，該圖示出在此工藝中所用的夾子；圖5為一轉(zhuǎn)子的疊片堆的透視圖，各疊片按照本發(fā)明彼此固定；圖6為圖5的疊片堆的平面圖；圖7示意地示出圖5的疊片堆的沿圖6的VII線的縱向剖視圖；圖7a示意地示出圖7所示的細(xì)部的放大圖，它示出本發(fā)明的插入物在疊片堆中的定位。
本發(fā)明用于疊片堆10的成形，該疊片堆界定一電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子芯，上述疊片堆10由許多疊置的金屬疊片11形成，該疊片是環(huán)形的并且彼此同心，上述疊片堆10繞一電動(dòng)機(jī)軸的延伸部分固定(未示出)。每個(gè)金屬疊片11做有用于裝在電動(dòng)機(jī)軸上的中心孔12和端部的小孔13，該小孔沿角度方向彼此等距離，以允許上述疊片堆10能固定在電動(dòng)機(jī)上。
按照已知的原有技術(shù)的解決方案，疊片堆10通過下列技術(shù)之一使其金屬疊片11彼此固定而形成粘接(圖2)；焊接，它界定一焊接線1(圖1)；在預(yù)先在疊片堆10的金屬疊片11中做出的小孔中在其沖壓時(shí)放入拉桿(或鉚釘)(圖3)；以及設(shè)置將疊片堆10的金屬疊片11壓在一起的夾子。這些解決方案有上面所討論的缺點(diǎn)。
如圖5～7a所示，按照本發(fā)明，每個(gè)金屬疊片11進(jìn)一步做有許多小孔14，它沿角向彼此等距離并且例如在沖壓每個(gè)金屬疊片11時(shí)被界定在金屬疊片的表面的一個(gè)在其中心孔12與端部小孔13之間的區(qū)域中。形成疊片堆10的金屬疊片11的疊置以這樣的方式進(jìn)行，即每個(gè)金屬疊片11的小孔14與疊片堆10的其它金屬疊片11的各自的小孔14對齊，從而沿疊片堆的高度界定軸向座15，以用于裝配和固定下面要描述的保持工具，該工具保證保持疊片堆10的金屬疊片11的對齊和固定。
按照本發(fā)明，在疊置和對齊疊片堆10的金屬疊片11這一步驟之后，用于成形疊片堆的工藝包括這一步驟，即在每個(gè)軸向座15中各自模制一用不導(dǎo)電的材料做的插入物20，它占據(jù)上述軸向座的整個(gè)體積，該工藝還包括下一步驟，即硬化在各自的軸向座15中模制的每個(gè)上述插入物，以便鎖住金屬疊片11，防止旋轉(zhuǎn)位移和彼此的相對位移，后一位移是平行的并相對于疊片堆10的縱向軸線是橫向的。
插入物20界定保持元件并且例如是通過注射和固化而提供的，該固化例如為在軸向座15中加熱一定量的熱固定性材料如熱固性塑料。
按照實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一種方式，在將插入物20送入被成形的疊片堆10的軸向座15中之前，將疊片堆加熱至規(guī)定的最大溫度，該溫度經(jīng)過計(jì)算，以在插入物20被注射入每個(gè)軸向座15中時(shí)，產(chǎn)生形成插入物20的不導(dǎo)電的材料的固化。在硬化以后，每個(gè)插入物20保持插入物曾經(jīng)注入其中的軸向座15的形狀，并占據(jù)其整個(gè)腔(圖7a)，從而避免金屬疊片11間的相對移動(dòng)，保證疊片在成形疊片堆10時(shí)的相對對齊定位。采用用不導(dǎo)電的材料做的插入物避免在疊片堆10的金屬疊片11之間產(chǎn)生短路，因而是避免定子的效率降低。此外，此工藝允許減少生產(chǎn)疊片堆所用的時(shí)間并可用清潔的方式進(jìn)行，對在生產(chǎn)線上工作的人健康不造成傷害。
權(quán)利要求
1.一用于從許多疊置的金屬疊片(11)成形用于直線電動(dòng)機(jī)的定子的金屬疊片堆的工藝，該金屬疊片是環(huán)形的，彼此同心，并且每個(gè)都做有許多沿軸向與其它金屬疊片(11)的各自的小孔對齊的小孔(14)，以便沿疊片堆(10)的高度界定許多軸向座(15)，其特征為，工藝包括下列步驟a)在每個(gè)軸向座(15)中模制各自的用不導(dǎo)電的材料做的插入物(20)，該插入物占據(jù)上述軸向座(15)的整個(gè)體積；以及b)使模制在各自的軸向座(15)中的插入物(20)硬化，以便鎖住上述金屬疊片(10)，防止旋轉(zhuǎn)位移和平行位移和相對于疊片堆的縱向軸線的橫向位移。
2.如權(quán)利要求1的工藝，其特征為，步驟“b”通過固化插入物(20)的不導(dǎo)電的材料完成。
3.如權(quán)利要求2的工藝，其特征為，固化通過加熱完成。
4.如權(quán)利要求3的工藝，其特征為，它包括這樣的初始步驟，即在插入物(20)送入每個(gè)軸向座(15)中時(shí)，將疊片堆(10)加熱至規(guī)定的最小溫度，以便產(chǎn)生插入物的不導(dǎo)電的材料的固化。
5.如權(quán)利要求1的工藝，其特征為，在步驟“a”中，不導(dǎo)電的材料被注射入每個(gè)軸向座(15)中。
6.如權(quán)利要求5的工藝，其特征為，在步驟“a”中，注射的不導(dǎo)電材料是熱固性材料。
7.如權(quán)利要求6的工藝，其特征為，在步驟“a”中，注射的不導(dǎo)電材料是塑料。
8.一用于電動(dòng)機(jī)的定子的金屬疊片堆，它由許多疊置的金屬疊片(11)形成，該金屬疊片是環(huán)形的，彼此同心，并且每個(gè)都做有許多沿軸向與其它金屬疊片(11)的各自的小孔對齊的小孔(14)，以便沿疊片堆(10)的高度界定許多軸向座(15)，其特征為，每個(gè)軸向座(15)有其完全被用不導(dǎo)電的材料做的插入物(20)占據(jù)的體積，該插入物被模制并被硬化，以便鎖住上述金屬疊片(11)，防止旋轉(zhuǎn)位移和彼此相對的位移，該相對的位移是平行的并且相對于疊片堆(10)的縱向軸線是橫向的。
全文摘要
用于從許多疊置的金屬疊片(11)成形電動(dòng)機(jī)的定子的金屬疊片堆的工藝和金屬疊片堆，該金屬疊片是環(huán)形的，彼此同心，并且每個(gè)都做有許多沿軸向與其它金屬疊片(11)的各自的小孔對齊的小孔(14)，以便沿疊片堆(10)的高度界定許多軸向座(15)，上述工藝包括下列步驟a)在每個(gè)軸向座(15)中模制各自的用不導(dǎo)電的材料的插入物(20)，該插入物占據(jù)上述軸向座(15)的整個(gè)體積；以及b)使模制在各自的軸向座(15)中的插入物(20)硬化，以便鎖住上述金屬疊片(10)，防止旋轉(zhuǎn)位移和平行位移和相對于疊片堆的縱向軸線的橫向位移。
文檔編號H02K1/16GK1422450SQ0180761
公開日2003年6月4日 申請日期2001年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月30日
發(fā)明者里維奧·A·拉米雷斯 申請人:巴西船用縮機(jī)有限公司