專利名稱：電力回轉(zhuǎn)機械用組合式定子芯的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及由多層電磁鋼板構成并應用在電力回轉(zhuǎn)機械中的組合式定子芯。
背景技術：
日本專利申請公開出版物No.61-124241(1986)或者日本實用新型公開出版物No.5-11754(1993)公開了一種包括許多組合成為一個多層結構的單獨電磁鋼板元件的組合式定子芯。日本專利申請公開出版物No.61-124241(1986)公開了一種包括圓柱軛和齒的軸向聯(lián)接類型的組合式定子芯，所述圓柱軛具有許多凹進部分(即凹槽部分)，所述凹進部分在圓周向以預定節(jié)距安置并朝徑向的一個末端敞開，所述齒具有在軸向配合到或者安裝到所述軛的凹進部分中的凸起部分。
日本實用新型出版物No.5-11754(1993)公開了一種徑向聯(lián)接型組合式定子芯，所述組合式定子芯包括圓柱軛和齒，所述圓柱軛具有許多凹進部分(即凹槽部分)，所述凹進部分在圓周向以預定節(jié)距安置并朝內(nèi)部徑向敞開，所述齒具有在徑向配合到或者安裝到所述軛的凹進部分中的凸起部分。
在上述日本專利申請公開出版物No.61-124241(1986)中公開的軸向聯(lián)接類型組合式定子芯易于制造，并在防止齒從徑向方向被拉出時非常有利。但是，當軛和齒通過由多層的電磁鋼板構成時，形成在軛和齒上的凹進部分的表面和凸起部分保持不平坦或者起伏。如果需要在軛和齒進行配合或者安裝時減小凹進部分和凸起部分之間的間隙，通過多層電磁鋼板形成軛和齒將變得困難。
另一方面，上述日本實用新型公開出版物No.5-11754(1993)中公開的徑向聯(lián)接類型組合式定子芯可以解決上述軸向聯(lián)接類型定子芯的問題。但是，徑向聯(lián)接類型組合式定子芯次于軸向聯(lián)接類型組合式定子芯，因為每個凹進部分的周向?qū)挾仍谄溟_口末端不能被減小很多。這樣，存在的一個問題是齒可能由于磁振動的原因而在徑向自軛中拉出。不僅在日本專利申請公開出版物No.61-124241(1986)和日本實用新型公開出版物No.5-11754(1993)中公開的組合式定子芯，而且許多其它傳統(tǒng)類型的組合式定子芯存在的一個問題是，在齒和軛需要相互面對的時候非常難于消除齒和軛之間的縫隙(或者間隙)。相應地，當電源提供給定子線圈，由定子芯導致的磁振動在齒中產(chǎn)生抖動振動并相應地產(chǎn)生噪音。此外，上述縫隙中的磁阻如此之大以至于電力回轉(zhuǎn)機械的效率顯著降低。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的一個目標是提供一種電力回轉(zhuǎn)機械用組合式定子芯，所述組合式定子芯具有能夠防止每個齒塊從軛上落下的簡化的布置，并且也能夠在齒塊導致微小振動時減小齒塊產(chǎn)生的噪音。
廣為人知的是，組合式定子芯是有利的，因為定子芯的纏繞工作，尤其是集中纏繞工作比較簡單。
為了實現(xiàn)上述和其它有關目標，本發(fā)明提供了可以應用到電力回轉(zhuǎn)機械中的第一組合式定子芯，包括許多多層電磁鋼板，以獲得圓柱軛和齒塊，所述圓柱軛具有在周邊方向以預定節(jié)距安置的許多凹進部分并且每個凹進部分朝內(nèi)部徑向方向敞開，所述齒塊在朝向內(nèi)部徑向方向延展并具有凸起部分，所述凸起部分聯(lián)接到或者安裝到軛的凹進部分。設置了一個或者多個齒固定銷用于將齒塊固定到軛。所述軛包括限定凹進部分的第一環(huán)形板和第二環(huán)形板，所述凹進部分不僅在朝向內(nèi)部徑向部分而且在朝向軸向方向敞開，所述第二環(huán)形板在軸向末端靠近第一環(huán)形板設置，每個都具有擋板部分，所述擋板部分用于在多層電磁鋼板的層壓方向防護第一環(huán)形板的凹進部分。每個齒塊包括限定了在徑向方向插入并安裝到凹進部分中的凸起部分的第一齒和在軸向安置靠近第一齒的第二齒以和第二環(huán)形板的圓柱表面密封接觸。齒固定銷被插入第二環(huán)形板的擋板部分的通孔和第二齒的凸起部分的通孔中，所述第二齒在層壓方向相互重疊。
根據(jù)這種布置，凸起部分和第二環(huán)形板通過齒固定銷相互固定。這樣本發(fā)明可以保持每個齒塊和軛之間的適當密封接觸，而這就是徑向聯(lián)接型組合式定子芯的優(yōu)點，而軸向聯(lián)接型組合式定子芯不能實現(xiàn)這一點。此外，本發(fā)明可以解決上述說明的傳統(tǒng)徑向聯(lián)接型組合式定子芯的缺點。更具體而言，本發(fā)明使得能夠?qū)崿F(xiàn)在徑向防止每個齒塊從軛脫離并壓制齒塊的抖動振動。這樣，就有可能實現(xiàn)應用性能優(yōu)良的組合式定子芯。本發(fā)明的齒固定銷可以是諸如螺釘并優(yōu)選地為壓配合銷。
此外，本發(fā)明提供了可以應用到電力回轉(zhuǎn)機械的第二組合式定子芯，包括許多多層電磁鋼板以具有圓柱軛和齒塊，所述圓柱軛在周邊方向具有許多以預定節(jié)距布置的凹進部分并且每個凹進部分都朝向內(nèi)部徑向方向敞開，所述齒塊在朝向內(nèi)部徑向方向延展并具有聯(lián)接或者安裝到軛的凹進部分的凸起部分。所述軛包括限定凹進部分的第一環(huán)形板和第二環(huán)形板，所述第一環(huán)形板不僅在朝向內(nèi)部徑向部分而且在朝向軸向方向敞開，所述第二環(huán)形板安置在靠近第一環(huán)形板的軸向末端，每個都具有擋板部分，所述擋板部分用于在多層電磁鋼板的層壓方向防護第一環(huán)形板的凹進部分。所述齒塊包括在徑向方向限定凸起部分的第一齒和在軸向安置靠近第一齒的第二齒以和第二環(huán)形板的圓柱表面密封接觸，許多凹進部分和固定到凹進部分中的凸起部分被作為成對設置，并且所述凹進部分在層壓方向彼此獨立，并且凸起部分在層壓方向中彼此獨立。
即，根據(jù)第二組合式定子芯，每個齒塊在層壓方向具有許多彼此獨立的凸起部分。每個凸起部分聯(lián)接或者裝配到對應的一個凹進部分中。這樣，與傳統(tǒng)徑向聯(lián)接型組合式定子芯相比，本發(fā)明能夠提供在齒塊和軛之間的改良連接。
此外，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，有可能顯著地減小定子芯的磁阻。
此后將參照圖1至圖4詳細說明本發(fā)明的效果。
圖1和圖2是截面圖，每個都顯示了沿著在周邊方向延展的平面獲得組合式定子芯。在軛1的第一環(huán)形板11和齒塊2的第一齒21的凸起部分210之間存在一個縫隙’g’。縫隙g不僅在徑向方向(盡管未示出)也在周邊方向延展。縫隙g的存在是定子芯的磁阻增加的原因之一。
圖1顯示了磁通量較小的狀態(tài)。在此情況下，磁通量首先在齒塊2在徑向方向流到每個第一齒21的凸起部分210。然后，磁通量在層壓方向自凸起部分210朝向第二環(huán)形板12流動。同時，在層壓方向自第二環(huán)形板12流到凸起部分210的磁通量能夠隨后在徑向方向從凸起部分210流到齒塊2。這樣，幾乎所有的磁通量能夠基本上繞道而行以避免縫隙g。更具體而言，在縫隙g的磁路橫截面和凸起部分210與第二環(huán)形板12之間的磁路橫截面相比相當小。這樣，磁通量能夠在從凸起部分210流動到第二環(huán)形板12時或者相反地從第二環(huán)形板12流動到凸起部分210時輕易繞道而行以避免縫隙g。
圖2顯示的是另外的一個情況，磁通量增加使第二環(huán)形板12幾乎達到磁飽和。在此情況下，如果磁通量在圖1中所示的上述路徑中流動時，第二環(huán)形板12將立即達到磁飽和。這樣，進入凸起部分210或者從凸起部分210離開的磁通量被迫通過縫隙g直接流入第一環(huán)形板11，第一環(huán)形板11的磁通量通過縫隙g直接流入凸起部分210。
圖3和圖4顯示的是沿著在周邊方向中延展的平面所取的橫截面圖，每個橫截面圖顯示了組合式定子芯。在軛1的第二環(huán)形板12和齒塊2的第二齒22之間存在縫隙g’?？p隙g’不僅在周邊方向(盡管未示出)也在徑向方向延展?？p隙g的存在是定子芯的磁阻增加的原因之一。
圖3顯示了磁通量較小的狀態(tài)。在此情況下，磁通量首先從轉(zhuǎn)子流到齒塊2每個齒22，然后從第二齒22流到第一齒21。然后磁通量從第一齒21的凸起部分210流動到第二環(huán)形板12。另一方面，第二環(huán)形板12的磁通量通過凸起部分210流入第一齒21。這樣，磁通量能夠基本上繞道而行以避免縫隙g’。
圖4顯示的是另外的一個情況，磁通量增加到第一環(huán)形板12幾乎達到磁飽和。在此情況下，如果磁通量在圖3中所示的上述路徑中流動時，第一環(huán)形板11將立即達到磁飽和。這樣，進入第二齒22或者從第二齒22離開的磁通量被迫通過縫隙g’直接流入第二環(huán)形板12，第二環(huán)形板12的磁通量直接流入第二齒210。
從前述說明明顯可以看出，徑向聯(lián)接型組合式定子芯具有允許磁通量在磁通量較小時繞道而行以避免縫隙g或者g’的磁路。這樣，磁阻被抑制在較低的水平。但是，上述說明的傳統(tǒng)定子芯依靠單個凸起部分。這樣，為了繞道而行以避免上述說明的縫隙g或者g’，磁通量被迫在協(xié)同構成凸起部分210、第一環(huán)形板11、第二環(huán)形板12以及每個第一齒21和第二齒22的多層電磁鋼板的層壓方向流過。換言之，當磁通量在多層的電磁鋼板之間流動時，磁通量反復穿過縫隙(即介于相鄰電磁鋼板之間的微小間隙)，總之，這樣的小間隙是不能忽略的。這樣，多次橫穿過這樣的小間隙相當于磁通量通過較大距離的間隙。結果，迂回路線的磁阻增加。
另一方面，本發(fā)明使用了一個獨特的齒聯(lián)接結構，根據(jù)該結構，許多在層壓方向布置的凸起部分被獨立聯(lián)接到或者固定到許多凹進部分中。相應地，本發(fā)明帶來減小介于多層電磁鋼板之間的間隙數(shù)目的效果，其在所述磁通量較小時，為了通過繞道而行來避免上述條件下的縫隙g或者g’而言是必須的。此外，本發(fā)明使得有可能大致增加在垂直于等同縫隙迂回路線的磁路橫截面。結果，磁迂回路線的磁阻能夠被很大地減小。這帶來了極大地抑制了鐵耗的效果，鐵耗是傳統(tǒng)組合式定子芯中存在的最大的問題。
附帶提一下，在這樣一種模式下驅(qū)動的電力回轉(zhuǎn)機械的操作持續(xù)期相對較小，所述模式使得電磁鋼板大體上達到磁飽和并且相應地磁通量被迫直接流經(jīng)的上述縫隙。此外，本發(fā)明能夠增強齒塊和軛的機械固定強度并增加作用在其間的摩擦力，上述的效果通過上述說明的在層壓方向布置的許多凹進部分和對應的凸起部分的獨特聯(lián)接布置實現(xiàn)。這就有可能抑制在交流電被提供給定子線圈時齒塊中導致的磁振動。此外，可以減小磁噪音。在此方面中，本發(fā)明在實際中能夠帶來很大的優(yōu)點。
優(yōu)選地，凹進部分和固定到凹進部分中的凸起部分設有許多對并且其布置方式使得在層壓方向凹進部分彼此獨立，而且凸起部分在層壓方向也彼此獨立。使用這種布置，本發(fā)明的上述說明的兩方面的效果能夠被同時實現(xiàn)。
優(yōu)選地，凸起部分的徑向末端部分的圓周向?qū)挾仁前歼M部分的徑向開口部分的圓周向?qū)挾鹊?8％或者更多。使用此結構，就有可能減小磁阻并抑制齒塊相對軛的不利位移或者消除齒塊和軛配合中的松馳。
優(yōu)選地，凸起部分的圓周向?qū)挾仍趦?nèi)部徑向方向中隨著距離徑向末端部分的距離的增加而連續(xù)增加，凹進部分的周向?qū)挾仍诔蛲鈴椒较螂S著離徑向開口部分的距離的增加而連續(xù)減小。使用這種結構，每個凸起部分能夠通過對應的凹進部分來平穩(wěn)引導，從而確保在圓周方向定位它們。這樣就有可能輕易地實現(xiàn)凸起部分和凹進部分之間的聯(lián)接。此外，此布置帶來的效果是極大的減小了凸起部分和凹進部分在相互配合或者組裝時相互之間的縫隙。
優(yōu)選地，齒固定銷的末端部分在齒固定銷被插入通孔時通過塑性變形變平。使用此結構，就有可能在凸起部分在層壓方向被推向第二環(huán)形板(特別是其擋板部分)時輕易產(chǎn)生所需的壓力。這自動解決螺釘在作為固定部件時受到磁振動時可能變松的問題。
優(yōu)選地，第一環(huán)形板和第二環(huán)形板焊接在一起，第一齒和第二齒焊接在一起。使用此結構，就有可能既壓制第一環(huán)形板和第二環(huán)形板之間以及第一齒和第二齒之間的相對振動，由此減小磁振動。此外，還有可能增強軛或者齒塊的機械強度。
優(yōu)選地，第一齒和第二齒之間的焊接部分自齒固定銷通過預定距離在徑向方向偏置，并在周邊方向位于相同的位置。使用這種結構，就有可能增強齒塊的機械連接強度。此外，齒塊中流動的絕大多數(shù)磁通量被引導在徑向方向。這樣，在周邊方向定位齒固定銷并將焊接部分定位在相同位置對于減小通過齒固定銷、焊接部分和電磁鋼板形成的短路路徑中感應的電流是有效的。
優(yōu)選地，在層壓方向延展并彼此連續(xù)的沖出部分形成在第一環(huán)形板和第二環(huán)形板中或者形成在第一齒和第二齒中。在層壓電磁鋼板中相對軛定位齒塊的工作變得簡單并能準確實施。此外，有可能輕易防止或者消除第一齒和第二齒之間的相對位移以及第一環(huán)形板和第二環(huán)形板之間的相對位移。
優(yōu)選地，用于處理線圈末端的接線端基部通過齒固定銷被固定到軛的一個末端表面。定子芯在結構上可以得以簡化。
優(yōu)選地，第一環(huán)形板、第二環(huán)形板、第一齒和第二齒通過多個多層電磁鋼板構成。使用這種結構，就有可能減小在層壓方向凹進部分和彼此相鄰的凸起部分的聯(lián)接對的數(shù)目。這樣，聯(lián)接工作可以被簡化。
優(yōu)選地，齒固定銷是在徑向以預定距離間隔并在周邊方向位于同樣的位置的多個銷。使用這種布置，就有可能提高齒塊的機械連接強度。施加在齒塊的徑向方向橫截面的磁力激發(fā)力可以減小。由于電機轉(zhuǎn)矩反應而導致的齒塊的振動也能夠被減小。齒塊中的大多數(shù)磁通量被指向徑向方向。這樣，將所述多個齒固定銷放置(或者重疊)在周邊方向相同的位置能夠有效地減小由許多齒固定銷和電磁鋼板形成的短路路徑所感應的電流。
優(yōu)選地，第一齒或者第二齒通過外伸凸緣連接到另外的第一齒或者在周邊方向的另外的第二齒，所述外伸凸緣從第一齒或者第二齒的內(nèi)部末端延展以關閉槽。使用這樣結構，在周邊方向可連接的第一齒或者第二齒的數(shù)目可以在這些齒被插入到軛的內(nèi)部圓柱部分中的情況下增加。這樣，可以增加齒塊的抗振動強度。
優(yōu)選地，凸起部分和凹進部分由多個多層電磁鋼板構成。使用這種布置，每個凸起部分在軸向方向變厚，這樣軸向方向的彎曲耐久力可以提高。使用這種布置，當凸起部分在軸向方向被插入到對應的凹進部分中時，凸起部分被防止在軸向彎曲并被防止從軸向插入時偏置或者偏離目標位置。特別地，此布置在許多凸起部分被以預定間距安置在周邊方向的情況下能帶來明顯的效果。即，此布置防止了各凸起部分在周邊方向錯位。這樣，所有的凸起部分可以一定被插入對應的凹進部分中。至于構成軛的電磁鋼板，就有可能在齒塊插入到軛中之前在合適的時間將其連接并集成。相似地，就有可能在齒塊插入到軛中之前在合適的時間連接并集成齒。
優(yōu)選地，所述軛包括多個在軸向以預定間距重疊的凹進部分。所述齒塊包括許多在軸向以預定間距重疊的多個凸起部分并且所述凸起部分分別插入軛的凹進部分中。在軸向方向凸起部分的總寬度相對凹進部分在軸向方向的總寬度的比例大致在范圍0.8至1.2之間。使用這種布置，就有可能減小凹進部分和凸起部分之間的軸向縫隙并相應地減小磁阻。此外，有可能增加凸起部分和凹進部分之間的相對面積并相應地減小磁阻。
優(yōu)選地，凹進部分和插入凹進部分中的凸起部分被構造為在從軸向方向觀察時的矩形形狀。彼此固定的凸起部分的凸角和凹進部分的凹角都被倒角。Rx/Ry的比率在1.0至1.5之間，其中Rx表示凸起部分的凸角的曲率半徑，Ry表示凹進部分的凹角的曲率半徑。使用這種布置，當凸起部分被插入到凹進部分中時，凸起部分的凸角平穩(wěn)引導凸起部分的插入。此外，此布置帶來的效果是在凸起部分插入到凹進部分的條件下減小凸起部分的凸角和凹進部分的凹角在徑向方向之間的平均間隙。


本發(fā)明的上述和其它目標、特征和優(yōu)點將參照附圖和隨后的詳細的說明而變得更為明顯，其中圖1解釋的是沿周邊方向流動的小量磁通量的視圖；圖2解釋的是沿徑向方向流動的小量磁通量的視圖；圖3解釋的是沿周邊方向流動的大量磁通量的視圖；圖4解釋的是沿徑向方向流動的大量磁通量的視圖；圖5解釋的是根據(jù)本發(fā)明第一實施例中的軛和齒塊的部分透視圖；圖6顯示的是軸向方向(即層壓方向)中圖5中所述的軛和齒塊的部分橫截面圖；圖7顯示的是根據(jù)本發(fā)明第一實施例中的沖出部分的透視圖；圖8顯示的是根據(jù)本發(fā)明第一實施例中通過齒固定銷集成的凸起部分和擋板部分的透視圖；圖9顯示的是根據(jù)本發(fā)明第一實施例中通過齒固定銷集成的凸起部分和擋板部分的橫截面圖；圖10顯示的是根據(jù)本發(fā)明第一實施例中齒塊和軛與焊接部分之間關系的透視圖；圖11顯示的是根據(jù)本發(fā)明第一實施例中的接線端基部沿著軸向方向的示意橫截面圖；圖12顯示的是圖11中接線端基部的側視圖；圖13顯示的是根據(jù)本發(fā)明第二實施例中齒結構的示意性分解側視圖；圖14顯示的是根據(jù)本發(fā)明第二實施例中的修改實施例的示意性分解側視圖；
圖15顯示的是根據(jù)本發(fā)明第二實施例中的修改實施例的另外一個示意性分解側視圖；圖16顯示的是根據(jù)本發(fā)明第二實施例中的修改實施例的另外一個示意性分解側視圖；圖17顯示的是根據(jù)本發(fā)明第二實施例中的修改實施例的另外一個示意性分解側視圖；圖18顯示的是圖17中齒的示意性橫截面圖；圖19顯示的是根據(jù)本發(fā)明第三實施例中齒聯(lián)接布置的示意性側視圖；圖20顯示的是根據(jù)本發(fā)明第四實施例中使用多個齒固定銷的軛和齒塊沿徑向方向所取的示意性側視圖；圖21顯示的是根據(jù)本發(fā)明修改實施例中齒聯(lián)接布置的橫截面圖；圖22顯示的是根據(jù)本發(fā)明另外一個修改實施例中齒聯(lián)接布置的橫截面圖；圖23顯示的是根據(jù)本發(fā)明另外一個修改實施例中齒聯(lián)接布置的橫截面圖；圖24顯示的是根據(jù)本發(fā)明第五實施例中軛和齒塊的部分透視圖；圖25顯示的是根據(jù)本發(fā)明修改實施例中軛和齒塊的另外的組合側視圖；圖26顯示的是根據(jù)本發(fā)明修改實施例中的軛和齒塊的另外的組合側視圖；圖27顯示的是根據(jù)本發(fā)明修改實施例中的軛和齒塊的另外的組合側視圖；圖28顯示的是根據(jù)本發(fā)明的修改實施例的軛和齒塊的另外的組合側視圖。
具體實施例方式
此后將參照

可應用到電力回轉(zhuǎn)機械的組合式定子芯的優(yōu)選
第一實施例將參照圖5和圖6說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例的組合式定子芯。組合式定子芯包括圓柱軛1和多個在周邊方向中以預定節(jié)距聯(lián)接或者固定到軛1的內(nèi)圓柱表面的齒塊2。圖5顯示的是部分軛1和單個齒塊2的部分透視圖。圖6顯示的是顯示圖5中所示軛1和齒塊2沿軸向方向(即層壓方向)的部分橫截面圖。
軛1包括第一環(huán)形板11和第二環(huán)形板12，第一環(huán)形板11和第二環(huán)形板12交替層壓以形成多層體。每個第一環(huán)形板11和第二環(huán)形板12由單個碟狀電磁鋼板制造。齒塊2包括第一齒21和第二齒22，所述第一齒21和第二齒22交替層疊以形成多層體。每個第一齒21和第二齒22由單個碟狀電磁鋼板制造。
在齒塊2中，每個第一齒21包括基部分211和凸起部分210，所述基部分211和凸起部分210一體形成?；糠?11具有沿垂直于軸向方向的平面所取的限定齒塊2的基本橫截面形狀的形狀。凸起部分210在徑向方向位于基部分211的最外末端?；糠?11的外邊部分212和第一環(huán)形板11的內(nèi)部圓柱表面密封接觸。凸起部分210在徑向方向自基部分211的外邊部分212往外突出。每個第二齒22不具有對應凸起部分210的凸起部分。換言之，每個第二齒22具有等同于第一齒21的基部分211的形狀，所述第一齒21沿垂直于軸向方向的平面限定齒塊2的基本橫截面形狀。從圖5中可以明顯看出，凸起部分210在周邊方向基本位于每個第一齒21的基部分211的中央。凸起部分210是矩形的。
在軛1中，每個第一環(huán)形板11包括凹進部分110，所述凹進部分110具有基本上等同于第一齒21的凸起部分210的形狀。當凸起部分210聯(lián)接或者裝配到凹進部分110時，定子芯的形狀得以完整。每個第二環(huán)形板12沒有對應于第一環(huán)形板11的凹進部分110的凹進部分。換言之，每個第二環(huán)形板12具有內(nèi)圓柱表面，在內(nèi)圓柱表面上沒有形成凸起或者凹進部分。在第一環(huán)形板11中，和凹進部分110相鄰的部分被稱為擋板部分。
如圖7所示，協(xié)同構成軛1的每個第一環(huán)形板11和第二環(huán)形板12具有在層壓方向被沖出的一對沖出部分3。凹進部分110在周邊方向位于所述一對沖出部分3之間。在交替層壓第一環(huán)形板11和第二環(huán)形板12的組裝工作中，第一環(huán)形板11和第二環(huán)形板12可以通過重疊沖出部分3輕易定位至右側。此外，有可能防止或者消除在這些部件一旦被組裝后第一環(huán)形板11和第二環(huán)形板12之間的相對位移。
相似地，如圖7中所示，協(xié)同構成齒塊2的每個第一齒21和和第二齒22在層壓方向具有一對被沖出的沖出部分4。在交替層壓第一齒21和第二齒22的組合工作中，第一齒21和第二齒22能夠通過重疊沖出部分4而輕易放置到右側。此外，有可能在這些部件一旦被組合后防止或者消除第一齒21和第二齒22之間的相對位移。
如圖5和圖6中所示，第一齒21的凸起部分210具有放置在預定位置的通孔5以在層壓方向彼此重疊。第二環(huán)形板12具有位于其擋板部分上的通孔6以在層壓方向相互重疊。如圖8和圖9所示，凸起部分210和擋板部分和齒固定銷7一體形成，所述齒固定銷7被壓配合到通孔5和6中。在此情況下，優(yōu)選地，在齒固定銷7被完全插入到通孔5和6中時變形齒固定銷7的兩個末端。例如，壓力在層壓方向上施加到齒固定銷7的兩個末端以使它們變平?？蛇x地，齒固定銷7優(yōu)選地具有較大直徑的頭，而齒固定銷7的相反的小直徑末端在齒固定銷7的軸或者柄部分被完全插入到通孔5和6中時塑性變形為變平部分70。
構成齒塊2或者軛1的電磁鋼板在層壓方向焊接在一起以在它們被一體形成之前或者之后提高機械強度。在圖10中，焊接部分8是軛1的電磁鋼板被焊接在一起的部分，焊接部分9是齒塊2的電磁鋼板被焊接在一起的部分。焊接部分9設置在面對轉(zhuǎn)子的齒塊2的內(nèi)表面上。焊接部分8設置在軛1的外圓柱表面上。優(yōu)選地，在橫過多層電磁鋼板的層壓方向連續(xù)延展的小槽被設置在齒塊2的內(nèi)表面上和軛1的外圓柱表面上。每個焊接部分8和9形成在小槽中，這樣通過焊接的覆層不從齒塊2和軛1的各表面凸起。根據(jù)此實施例，如圖10所示，焊接部分8和9被安置在和齒固定部分在周邊方向相同的位置上。自轉(zhuǎn)子進入齒塊2的磁通量主要在徑向方向流動。相應地，將焊接部分9和齒固定銷7在周邊方向放置到相同的位置上使得有可能減小和短路路徑互連的磁通量，所述短路路徑由焊接部分9、齒固定銷7和電磁鋼板構成。在此短路路徑中感應的短路電流可以減小并相應地銅耗得以降低。
根據(jù)此實施例，如圖11和圖12所示，每個齒塊2的齒集中繞組線圈100的接線端延展到電絕緣接線端基部101。各齒塊2的齒集中繞組線圈100被以集中的方式纏繞并串聯(lián)連接到每相以構成相繞組。接線端基部101通過上述齒固定銷7固定到軛1的軸向末端表面上。接線端基部101保持母線102至104以連接各齒集中繞組線圈100。上述各齒集中繞組線圈100的接線端連接到母線102至104從而為每相串聯(lián)連接齒集中繞組線圈100。當然有可能為每相以串并行的模式或者為每相以并行的模式連接各齒集中繞組線圈100。
根據(jù)上述實施例中的組合式定子芯，凸起部分和第二環(huán)形板交替層壓并和齒固定銷固定。這樣，本發(fā)明的上述實施例能夠在每個齒塊和軛之間保證合適的密封接觸，這是徑向聯(lián)接型組合式定子芯的優(yōu)點，而軸向聯(lián)接型組合式定子芯不能實現(xiàn)此優(yōu)點。此外，本發(fā)明能夠解決上述說明的傳統(tǒng)徑向聯(lián)接型組合式定子芯的缺點。更具體而言，本發(fā)明使得有可能防止齒塊在徑向方向脫離并抑制齒塊的抖動振動。這樣，本發(fā)明的上述實施例實現(xiàn)了在實用性能優(yōu)越的組合式定子芯。
此外，每個齒塊具有許多在層壓方向相互獨立的凸起部分以分別聯(lián)接或者裝配到對應的凹進部分中。這樣，和傳統(tǒng)徑向聯(lián)接型組合式定子芯相比，本發(fā)明的上述說明的實施例能夠提供在齒塊和軛之間的改良聯(lián)接。此外，此實施例可以顯著減小定子芯的磁阻。
第二實施例根據(jù)上述第一實施例，各齒塊2彼此分離。但是，如圖13中所示，有可能將兩個或者多個相同的齒(即第一齒21或者第二齒22)連接到齒塊2的外伸凸緣25以使槽變窄，所述齒塊2的外伸凸緣25自齒塊2的內(nèi)部徑向末端凸出。優(yōu)選地，如圖14中所示，外伸凸緣25在周邊方向的中央具有窄部分25’，其中凸緣25的徑向?qū)挾缺蛔冋詼p小磁通量的泄漏。此外，如圖15和圖16中所示，優(yōu)選地將一對第一齒21和第二齒22或者更多相連。此外，優(yōu)選地如圖17和圖18中所示，單個第二齒22和兩個(或者更多)連續(xù)第一齒21的組合被用于構成齒塊2。圖18顯示的是圖17的齒塊的內(nèi)圓柱表面視圖。此外，有可能形成包括M(M是復數(shù))或者更多在周邊方向連接的第二齒22和許多總數(shù)比M更大并在周邊方向連接的第一齒21來形成許多齒塊2，其中這兩種連接齒組被組合來形成各齒塊。
第三實施例圖19顯示的是本發(fā)明另外一個實施例的視圖。根據(jù)此實施例，每個凹進部分110和凸起部分210具有在朝向外部徑向方向連續(xù)減小的周邊方向?qū)挾?。此布置有效地防止了凸起部?10在凸起部分210第一次插入凹進部分110時被凹進部分110的尖邊所阻擋。第二環(huán)形板12也優(yōu)選地具有小的凹進部分，第一齒21具有聯(lián)接或者裝配到第二環(huán)形板12的小凹進部分中的小凸起部分。
修改的實施例第一環(huán)形板11、第二環(huán)形板12、第一齒21和第二齒22通過一個或者多個電磁鋼板形成。
第四實施例圖20顯示的是本發(fā)明的另外一個實施例。根據(jù)此實施例，設置兩個齒固定銷7，其在徑向方向以預定的距離相互分開，并在周邊方向位于相同的位置。使用此布置，有可能提高齒塊2的機械連接強度。此外，有可能降低施加到齒塊2的徑向方向橫截面上的磁力激發(fā)力。由電機轉(zhuǎn)矩反應所導致的齒塊2的振動也可以減小。此外，齒塊2中流動的磁通量的大多數(shù)被引導至徑向方向。這樣，在周邊方向相同的位置定位(或者重疊)許多齒固定銷7能有效地減小短路路徑中感應的電流，所述短路路徑通過許多齒固定銷7和電磁鋼板形成。
在此實施例中，優(yōu)選地在層壓方向介于齒固定銷7和軛1(或者齒塊2)的最外表面之間設置電絕緣層以使得齒固定銷7能夠通過此層和軛1的最外表面(或者齒塊2)相接觸。優(yōu)選地，齒固定銷7之一也由電絕緣部件構成。此外，優(yōu)選地，絕緣樹脂薄膜被鍍在齒固定銷7的表面上，這樣可以使用螺釘作為固定部件。
修改實施例圖21和圖23顯示的是本發(fā)明的其它修改實施例。在圖21至23每個當中，構成第一齒21的電磁鋼板的數(shù)目并不總是和構成第二齒22的電磁鋼板的數(shù)目相同。
第五實施例圖24顯示的是本發(fā)明的另外一個實施例的視圖。根據(jù)第五實施例中的組合式定子芯和第一實施例(顯示在圖5中)中的組合式定子芯不同在于齒塊2包括具有凸起部分210的的第一齒21和不具有凸起部分的第二齒22，所述第一齒由許多多層電磁鋼板構成，所述第二齒由許多多層電磁鋼板構成。相似地，軛1包括不具有凹進部分的第一環(huán)形板11和具有凹進部分110的第二環(huán)形板12，所述第一環(huán)形板11由許多多層電磁鋼板構成，所述第二環(huán)形板12由許多多層電磁鋼板構成。
此外，根據(jù)圖24中所示的組合式定子芯，齒塊2具有彼此以預定間距在軸向方向(即層壓方向)重疊的兩個凸起部分210。相似地，軛1具有兩個在軸向(即層壓方向)以預定間距彼此重疊的凹進部分110。
根據(jù)圖24中所示的實施例，構成第二環(huán)形板12的多層電磁鋼板的數(shù)目和構成第一齒21的多層電磁鋼板的數(shù)目相同，所述第二環(huán)形板12具有凹進部分110，所述第一齒21具有凸起部分210。不必說，構成第一環(huán)形板不具有凹進部分的多層電磁鋼板的數(shù)目和構成第二齒22并不具有凸起部分的多層電磁鋼板的數(shù)目相同。使用此結構，就有可能減小磁阻。
修改實施例構成具有凹進部分110的第二環(huán)形板12的多層電磁板的數(shù)目比構成具有凸起部分210的第一齒21的多層電磁鋼板的數(shù)目多一個或者更多也是可以接受的。在此情況下，構成不具有凹進部分的第一環(huán)形板11的多層電磁鋼板的數(shù)目比對應地構成不具有凸起部分的第二齒22的多層電磁鋼板的數(shù)目多一個或者更多。使用此布置，和凹進部分相比，就有可能稍微減小凸起部分210的軸向厚度，以便能夠平穩(wěn)地執(zhí)行將凸起部分210連接到或者固定到凹進部分110中的插入操作。
修改實施例如圖25所示，軛1包括許多在軸向以預定間距重疊的凹進部分110，齒塊2包括許多在軸向以預定間距重疊并分別被插入軛1的凹進部分110中的凸起部分210。在軸向方向(即層壓方向)凸起部分210的總寬度相對凹進部分110在軸向方向(即層壓方向)的總寬度的比率在范圍0.8至1.2之間。即，比率(3×hp)/(3×hc)位于范圍0.8至1.2之間，其中‘hp’表示具有凸起部分210的電磁鋼板的軸向?qū)挾龋甴c’表示具有凹進部分110的電磁鋼板的軸向?qū)挾?。在軸向方向(即層壓方向)以預定間距重疊的凸起部分210的數(shù)目不限于3。相似地，在軸向(即層壓方向)以預定間距重疊的凹進部分110的數(shù)目也不限于3。例如，如圖26中所示，齒塊2有可能有一對第一齒21和第二齒22構成，軛1有可能由一對第一環(huán)形板11和第二環(huán)形板12構成。
修改實施例在圖25中所示的實施例中，各以預定間距放置的凹進部分110的軸向?qū)挾?即hc)并不總是彼此相同。各以預定間距放置的凸起部分210的軸向?qū)挾?即hp)并不總是彼此相同。
第六實施例圖27和圖28協(xié)同顯示了本發(fā)明的另外一個實施例的視圖。根據(jù)此實施例，凸起部分210在從軸向觀察時被構造為矩形形狀。凸起部分210具有設有倒角平面C的凸角2100。凹進部分110自軸向觀察時被構造為矩形形狀。凹進部分110具有設有倒角平面C的凹角1100。此布置有效地防止了凸起部分210在凸起部分210首次插入凹進部分110時被凹進部分110的尖邊所阻擋。此外，凸起部分210的凸角2100只是固定到凹進部分110的凹角1100。這樣，就有可能防止磁阻增加。
如圖28所示，Rx/Ry的比率被設置在范圍1.0至1.5，其中Rx表示凸起部分210的凸角2100的曲率半徑，Ry表示凹進部分110的凹角1100的曲率半徑。由于上述兩個彎曲半徑之間的差異比較小，就有可能減小凸角2100和凹角1100之間的真實縫隙。這樣，磁阻變小。
權利要求
1.一種可應用到電力回轉(zhuǎn)機械的組合式定子芯，所述組合式定子芯，包括多個多層電磁鋼板以具有圓柱軛(1)和齒塊(2)，所述圓柱軛(1)具有在周邊方向以預定節(jié)距安置的許多凹進部分并且每個凹進部分都朝向內(nèi)部徑向方向，所述齒塊(2)在朝向內(nèi)部徑向方向延展并具有凸起部分(210)，所述凸起部分(210)聯(lián)接到或者裝配到所述軛(1)的所述凹進部分(110)，其特征在于，一個或者多個齒固定銷(7)被設置以將所述齒塊(2)固定到所述軛(1)；所述軛(1)包括限定所述凹進部分(110)的第一環(huán)形板(11)和第二環(huán)形板(12)，所述凹進部分(110)不僅在朝向內(nèi)部徑向部分而且在朝向軸向方向敞開，所述第二環(huán)形板(12)在其軸向末端靠近所述第一環(huán)形板(11)，每個都具有擋板部分，所述擋板部分用于在所述多層電磁鋼板的層壓方向防護所述第一環(huán)形板(11)的所述凹進部分(110)；所述齒塊(2)包括第一齒(21)和第二齒(22)，所述第一齒(21)限定了在徑向方向插入并裝配到所述凹進部分(110)中的凸起部分(210)，每個第二齒(22)在軸向安置靠近所述第一齒(21)以和所述第二環(huán)形板(12)的圓柱表面密封接觸；以及所述齒固定銷(7)被插入所述第二環(huán)形板(12)的所述擋板部分的通孔(5)和所述第二齒(22)的所述凸起部分(210)的通孔(6)中，所述第二齒(22)在層壓方向相互重疊。
2.一種可應用到電力回轉(zhuǎn)機械的組合式定子芯，包括多個多層電磁鋼板以具有圓柱軛(1)和齒塊(2)，所述圓柱軛(1)具有在周邊方向以預定節(jié)距安置的許多凹進部分并且每個凹進部分都朝向內(nèi)部徑向方向，所述齒塊(2)在朝向內(nèi)部徑向方向延展并具有凸起部分(210)，所述凸起部分(210)聯(lián)接到或者裝配到所述軛(1)的所述凹進部分(110)，其特征在于，所述軛(1)包括限定所述凹進部分(110)的第一環(huán)形板(11)和第二環(huán)形板(12)，所述凹進部分(110)不僅在朝向內(nèi)部徑向部分而且在朝向軸向方向敞開，所述第二環(huán)形板(12)在其軸向末端靠近所述第一環(huán)形板(11)，每個都具有擋板部分，所述擋板部分用于在所述多層電磁鋼板的層壓方向防護所述第一環(huán)形板(11)的所述凹進部分(110)；所述齒塊(2)包括第一齒(21)和第二齒(22)，所述第一齒(21)限定了在徑向方向插入并裝配到所述凹進部分(110)中的凸起部分(210)，每個第二齒(22)在軸向安置靠近所述第一齒(21)以和所述第二環(huán)形板(12)的圓柱表面密封接觸；以及所述凹進部分(110)和裝配到所述凹進部分(110)中的凸起部分(210)被設置成多對，并且以這樣的方式設置，即所述凹進部分(110)在層壓方向彼此獨立并且所述凸起部分(210)在層壓方向彼此獨立。
3.根據(jù)權利要求1中可應用到電力回轉(zhuǎn)機械的組合式定子芯，其特征在于，所述凹進部分(110)和裝配到所述凹進部分(110)中的凸起部分(210)被設置成多對，并且以這樣的方式設置，即所述凹進部分(110)在層壓方向彼此獨立并且所述凸起部分(210)在層壓方向也彼此獨立。
4.根據(jù)權利要求3中可應用到電力回轉(zhuǎn)機械的組合式定子芯，其特征在于，所述凸起部分(210)的徑向末端部分的周邊向?qū)挾葹樗霭歼M部分(110)的徑向開口部分的周邊向?qū)挾鹊?8％或者更多。
5.根據(jù)權利要求4中可應用到電力回轉(zhuǎn)機械的組合式定子芯，其特征在于，所述凸起部分(210)的周邊向?qū)挾瘸瘍?nèi)部徑向方向隨著距離所述徑向末端部分的距離的增加而連續(xù)增加，所述凹進部分(110)的周邊向?qū)挾仍诔鈴椒较螂S著離所述徑向開口部分的距離的增加而連續(xù)減小。
6.根據(jù)權利要求3中可應用到電力回轉(zhuǎn)機械的組合式定子芯，其特征在于，所述齒固定銷(7)的末端部分(70)在所述齒固定銷(7)被插入所述通孔(5，6)后通過塑性變形而變平。
7.根據(jù)權利要求3中可應用到電力回轉(zhuǎn)機械的組合式定子芯，其特征在于，所述第一環(huán)形板(11)和所述第二環(huán)形板(12)焊接在一起，并且所述第一齒(21)和所述第二齒(22)焊接在一起。
8.根據(jù)權利要求7中可應用到電力回轉(zhuǎn)機械的組合式定子芯，其特征在于，所述第一齒(21)和所述第二齒(22)的焊接部分(9)自所述齒固定銷以預定距離在徑向方向偏置，并在周邊方向位于相同的位置。
9.根據(jù)權利要求1至3任一項中可應用到電力回轉(zhuǎn)機械的組合式定子芯，其特征在于，在層壓方向延展并彼此連續(xù)的沖出部分(3，4)形成在所述第一環(huán)形板(11)和所述第二環(huán)形板(12)中或者形成在所述第一齒(21)和所述第二齒(22)中。
10.根據(jù)權利要求1至3任一項中可應用到電力回轉(zhuǎn)機械的組合式定子芯，其特征在于，用于處理線圈末端的接線端基部(101)通過所述齒固定銷(7)被固定到所述軛(1)的一個末端表面。
11.根據(jù)權利要求3中可應用到電力回轉(zhuǎn)機械的組合式定子芯，其特征在于，所述第一環(huán)形板(11)、所述第二環(huán)形板(12)、所述第一齒(21)和所述第二齒(22)通過多個多層電磁鋼板構成。
12.根據(jù)權利要求1中可應用到電力回轉(zhuǎn)機械的組合式定子芯，其特征在于，所述齒固定銷(7)是在徑向以預定距離間隔并在周邊方向位于同樣的位置的多個銷。
13.根據(jù)權利要求1或者2中可應用到電力回轉(zhuǎn)機械的組合式定子芯，其特征在于，第一齒(21)或者第二齒(22)通過外伸凸緣(25，25’)連接到另外的第一齒(21)或者在周邊方向上鄰近的另外的第二齒(22)，所述外伸凸緣(25，25’)在所述第一齒(21)或者所述第二齒(22)的內(nèi)部末端延展以關閉槽。
14.根據(jù)權利要求1至5任一項中可應用到電力回轉(zhuǎn)機械的組合式定子芯，其特征在于，所述凸起部分(210)和所述凹進部分(110)由多個多層電磁鋼板構成。
15.根據(jù)權利要求1至5任一項中可應用到電力回轉(zhuǎn)機械的組合式定子芯，其特征在于，所述軛(1)包括多個在軸向以預定間距重疊的凹進部分(110)，所述齒塊(2)包括許多在軸向以預定間距重疊并分別插入所述軛(1)的所述凹進部分(110)的許個凸起部分(210)中，在軸向方向中所述凸起部分(210)的總寬度(3×hp)相對在軸向方向中的所述凹進部分(110)的總寬度(3×hc)的比例大致在范圍0.8至1.2之間。
16.根據(jù)權利要求1至15任一項中可應用到電力回轉(zhuǎn)機械的組合式定子芯，其特征在于，所述凹進部分(110)和插入所述凹進部分(110)中的所述凸起部分(210)在從軸向方向觀察時被構造為矩形形狀，彼此裝配的所述凸起部分(210)的凸角(2100)和所述凹進部分(110)的凹角(1100)都被倒角，以及Rx/Ry的比率在1.0至1.5之間，其中Rx表示所述凸起部分(210)的所述凸角(2100)的曲率半徑，Ry表示所述凹進部分(110)的所述凹角(1100)的曲率半徑。
全文摘要
軛(1)包括多個凹進部分(110)。齒塊(2)包括多個聯(lián)接或者裝配到軛(1)的凹進部分(110)中的凸起部分(210)。凹進部分(110)和凸起部分(210)在層壓方向作為許多對安置。凸起部分(210)和軛(1)使用齒固定銷(7)固定。
文檔編號H02K1/14GK1514527SQ20031011880
公開日2004年7月21日 申請日期2003年11月28日 優(yōu)先權日2002年11月29日
發(fā)明者米田繁則, 瀨口正弘, 豬俁憲安, 安, 弘 申請人:株式會社電裝