一种链式定子铁芯及电机的制作方法

1.本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种链式定子铁芯及电机。


背景技术：

2.如图1所示，链式电机通过定子铁芯单元之间的凸关节1和凹关节2扣合铰接旋转，使得定子齿部嵌线空间变大，相对于一体式定子铁芯的常规电机，可以极大的提高电机的槽满率，从而提高电机效率。然而，由于凸关节1和凹关节2起到旋转作用，轴向叠压而成的定子铁芯的叠压系数受到限制，过大的叠压系数下，每层的定子铁芯叠片相互之间间距过小，造成旋转困难。


技术实现要素：

3.鉴于此，本发明公开了一种链式定子铁芯及电机，用以解决定子铁芯叠压系数较大时，每层的定子铁芯叠片相互之间间距过小，造成旋转困难问题。
4.本发明为实现上述的目标，采用的技术方案是：
5.本发明第一方面公开了一种链式定子铁芯，包括若干个定子铁芯单元，任一所述定子铁芯单元由若干个定子铁芯叠片叠压形成，相邻两个所述定子铁芯单元的定子铁芯叠片相互转动扣合在一起形成定子铁芯链，所述定子铁芯链两端固定连接形成所述链式定子铁芯，两个相互转动扣合的定子铁芯叠片的转动连接重叠区之间的间距大于非转动连接重叠区之间的间距。
6.进一步，任一所述定子铁芯叠片上转动连接重叠区的厚度小于所述定子铁芯叠片自身非转动连接重叠区的厚度。
7.进一步，同一层相邻两个所述定子铁芯叠片上转动连接重叠区与非转动连接重叠区一侧的端面共面，其另一侧的端面不共面。
8.进一步，同一层相邻两个所述定子铁芯叠片上转动连接重叠区与非转动连接重叠区一侧的端面不共面，其另一侧的端面也不共面。
9.进一步，定子铁芯叠片的厚度按照不同层分为至少两种，同一层所述定子铁芯叠片的厚度相等，多层所述定子铁芯叠片按照不同厚度层的定子铁芯叠片交替叠压在一起。
10.本发明第二方面公开了一种链式定子铁芯，包括若干个定子铁芯单元，任一所述定子铁芯单元由若干个定子铁芯叠片叠压形成，相邻两个所述定子铁芯单元的叠片相互转动扣合在一起形成定子铁芯链，所述定子铁芯链两端固定连接形成所述链式定子铁芯，任一所述定子铁芯单元上的定子铁芯叠片分为第一组和第二组，第一组所述定子铁芯叠片分布在第二组所述定子铁芯叠片厚度方向的两侧，相邻两个所述定子铁芯单元上的第一组定子铁芯叠片相互转动扣合在一起，相邻两个所述定子铁芯单元上的第二组定子铁芯叠片仅端部边沿相互配合，并随着相邻两个所述定子铁芯单元上的第一组定子铁芯叠片相互转动。
11.进一步，第一组和第二组所述定子铁芯叠片的高度满足：0.3≤h0/(h0 h1 h2)≤
0.6，其中，h0为第二组所述定子铁芯叠片的高度，h1为第二组所述定子铁芯叠片一侧的第一组所述定子铁芯叠片的高度，h2为第二组所述定子铁芯叠片另一侧的第一组所述定子铁芯叠片的高度。
12.进一步，任一所述定子铁芯单元中第二组所述定子铁芯叠片的两个相邻所述定子铁芯叠片相对端面重合。
13.进一步，任一所述定子铁芯叠片上转动连接重叠区的厚度小于所述定子铁芯叠片自身非转动连接重叠区的厚度。
14.进一步，定子铁芯叠片的厚度按照不同层分为至少两种，同一层所述定子铁芯叠片的厚度相等，多层所述定子铁芯叠片按照不同厚度层的定子铁芯叠片交替叠压在一起。
15.本发明第二方面公开了一种电机，包括第一方面所述一种链式定子铁芯。
16.有益效果：本发明所述定子铁芯叠片转动连接重叠区的厚度小于非转动连接重叠区的厚度，使定子铁芯叠片形成定子铁芯时，相邻上下两层定子铁芯叠片的间距小于转动连接重叠区位置的间距，进而避免相邻两个定子铁芯单元挤压力过大不能发生相对转动的问题；同时也增大了定子铁芯的叠压系数。
附图说明
17.通过参照附图详细描述其示例实施例，本发明公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本发明公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1示出了现有技术中定子铁芯叠片叠压在一起的局部剖视图；
19.图2示出了本发明实施例中不同层定子铁芯叠片展开的示意图；
20.图3示出了本发明实施例中定子铁芯叠片叠压在一起形成第一种结构的局部剖视图；
21.图4示出了本发明实施例中定子铁芯叠片叠压在一起形成第二种结构的局部剖视图；
22.图5示出了本发明实施例中图4中定子铁芯单元的剖视图；
23.图6示出了本发明实施例中定子铁芯叠片叠压在一起形成第三种结构的局部剖视图；
24.图7示出了本发明实施例中图6中定子铁芯单元的剖视图；
25.图8示出了本发明实施例中定子铁芯叠片叠压在一起形成第三种结构的局部剖视图；
26.图9示出了本发明实施例中一种定子铁芯叠片的示意图。
具体实施方式
27.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制
本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。
29.应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
30.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
31.由于链式定子铁芯的凹凸关节起到旋转作用，轴向叠压而成的定子铁芯的叠压系数受到限制，过大的叠压系数下，每层的定子铁芯叠片相互之间间距过小，造成旋转困难。本发明采用减小定子铁芯叠片回转区厚度的方式，增大叠压系数，并使凹凸关节旋转更加灵活。
32.为进一步阐述本发明中的技术方案，现结合图2
‑
图8，提供了如下具体实施例。
33.实施例1
34.在本实施例中提供了一种链式定子铁芯，如图2和图3所示，包括若干个定子铁芯单元10，任一所述定子铁芯单元10由若干个定子铁芯叠片1叠压形成，相邻两个所述定子铁芯单元10的定子铁芯叠片1相互转动扣合在一起形成定子铁芯链，所述定子铁芯链两端固定连接形成所述链式定子铁芯，两个相互转动扣合的定子铁芯叠片1的转动连接重叠区之间的间距大于非转动连接重叠区之间的间距。
35.作为本实施例的一种优选实施方式，任一所述定子铁芯叠片1上转动连接重叠区的厚度小于所述定子铁芯叠片1自身非转动连接重叠区的厚度。
36.如图1所示，示出了四种定子铁芯叠片1的部分展开图，图中每一排代表一种类型的定子铁芯叠片，为了便于后面的表述，将图中第一排、第二排、第三排和第四排的定子铁芯叠片记为a型、b型、c型和d型四种类型，图中四种定子铁芯叠片可以采用不同的方式进行组合叠压形成定子铁芯单元10，其中图中第一排中间的定子铁芯叠片1与中间虚线两侧的虚线相交位置为转动连接重叠区(在图3
‑
图5中两条虚线之间的区域，展开后即为图中1最外两侧虚线之间的剖面线区域)，图中中间定子铁芯叠片1该部分区域的厚度小于其它区域的厚度。可选的，所述定子铁芯叠片1采用等厚度的硅钢片冲压形成，并且仅转动连接重叠区的厚度小于其它部分区域的厚度。转动连接重叠区的厚度记为s1，非转动连接重叠区的厚度记为s2，即s1<s2(图5所示)。
37.图中a型和b型定子铁芯叠片两侧面具有凹关节ab1和凸关节ab2，c型和d型则不具有凹关节ab1和凸关节ab2，a型、b型、c型和d型定子铁芯叠片两侧面均设有扣压槽和扣压凸起，当叠压时定子铁芯叠片一侧的扣压凸起扣压在与其相邻一层的扣压槽内，使两层定子铁芯卡接在一起。其中a型和b型定子铁芯叠片为两个对称件，c型和d型定子铁芯叠片为两个对称件。
38.作为本实施例的一种优选实施方式，若干个所述定子铁芯叠片1相互交错叠压在
一起形成所述定子铁芯单元10，并在所述定子铁芯单元10两侧分别形成插接凸出部a和插接凹槽部b，所述插接凹槽部b两侧壁设有凹关节ab1和凸关节ab2，所述插接凸出部a两侧面设有凹关节ab1和凸关节ab2，所述定子铁芯单元10一侧的插接凸出部a和插接凹槽部b一一对应插接于其相邻的所述定子铁芯单元10一侧的插接凹槽部b和插接凸出部a，所述插接凸出部a上的凹关节ab1与所述插接凹槽部b内的凸关节ab2转动配合，所述插接凸出部a上的凸关节ab2与所述插接凹槽部b上的凹关节ab1转动配合，使相邻两个所述定子铁芯单元10能相对转动。其中定子铁芯叠片1的叠压形式可以有两种，第一种为：相邻上下两层定子铁芯叠片1相互交错，即按照图1中a型定子铁芯叠片和b型定子铁芯叠片一一对应交错叠压在一起，从上到下依次的排列次序可以为：a、b、a、b、a、b
……
，也可以为b、a、b、a、b、a
……
，叠压后形成的结构如图3所示，形成的定子铁芯单元10的剖视图如图5所示。第二种为：可以采用两组不类型的定子铁芯叠片1相互交错，每组定子铁芯叠片1并列叠压在一起，而不交错，仅相邻两组叠片进行叠压，采用若干a型定子铁芯叠片1作为一组，采用若干b型定子铁芯叠片1作为一组，从上到下叠压后的排列次序依次为：aaa
……
、bb
……
、aaa
……
、bb
……
，也可以为bb
……
、aaa
……
、bb
……
、aaa
……
。叠压后形相邻两个定子铁芯单元10连接的局部剖视图如图6所示，定子铁芯单元10的剖视图如图7所示。
39.具体的，如图9所示，所述定子铁芯叠片1具有定子轭部c，定子轭部c上外圆边沿c1相对的一侧延伸有定子齿部d，定子齿部d与定子轭部c一体成型，所述定子轭部c两端边沿c4、c5分别通过圆弧边沿所述定子轭部c的外圆边沿c1相接，一端所述圆弧边沿为外凸圆弧边沿c2，另一端所述圆弧边沿为内凹圆弧边沿c3，同一平面上所述定子铁芯叠片1的内凹圆弧边沿c3与其相邻的所述定子铁芯叠片1的外凸圆弧边沿c2相互配合，并能绕着铰接扣合位置转动。
40.具体的，如图9所示，相互扣合的一个所述定子铁芯叠片1的所述外凸圆弧边沿c2的圆心或靠近圆心的位置设有沿其厚度方向延伸的凸关节ab2，相互扣合的另一个所述定子铁芯叠片的所述外凸圆弧边沿的圆心或靠近圆心的位置设有沿其厚度方向延伸的凹关节ab1，所述凸关节ab2扣合在所述凹关节内ab1，并能在所述凹关节ab1内转动。其中，所述凸关节ab2可以为沿着所述定子铁芯叠片厚度方向延伸的圆形凸起，所述凹关节ab1可以为沿着所述定子铁芯叠片厚度方向延伸的圆形凹槽，二者相互扣合在一起相对转动。
41.具体的，如图9所示，任一所述定子铁芯叠片1一侧面设有扣压槽11，其另一侧面设有与所述扣压槽11位置对应的扣压凸起(图中未示出，在扣压槽相对的另一侧)，所述定子铁芯单元10中一个所述定子铁芯叠片1上的扣压槽11与其相邻的所述定子铁芯叠片1上的扣压凸起叠压卡接在一起。a型和b型定子铁芯叠片1为对称件，c型和d型定子铁芯叠片1为对称件，区别是扣压槽11和扣压凸起的朝向在两对称件中是相反的。其中可选的，扣压槽和扣压凸起的横截面为梯形，扣压槽的底部宽度小于槽口的宽度，扣压凸起的端部宽度小于根部的宽度。
42.作为本实施例的一种优选实施方式，如图3所示，同一层相邻两个所述定子铁芯叠片1上转动连接重叠区与非转动连接重叠区一侧的端面共面，其另一侧的端面不共面，图3中转动连接重叠区的一侧端面t1与非转动连接重叠区一侧的端面t2共面，图2中转动连接重叠区的另一侧端面t3与非转动连接重叠区一侧的端面t4不共面。
43.作为本实施例的一种优选实施方式，如图4所示，同一层相邻两个所述定子铁芯叠
片上转动连接重叠区与非转动连接重叠区一侧的端面不共面，其另一侧的端面也不共面，图4中转动连接重叠区的一侧端面t1与非转动连接重叠区一侧的端面t2不共面，图4中转动连接重叠区的另一侧端面t3与非转动连接重叠区一侧的端面t4不共面。
44.作为本实施例的一种优选实施方式，定子铁芯叠片1的厚度按照不同层分为至少两种，同一层所述定子铁芯叠片1的厚度相等，多层所述定子铁芯叠片1按照不同厚度层的定子铁芯叠片1交替叠压在一起。定子铁芯叠片1的不同厚度可记为w1、w2等，定子铁芯叠片1的厚度可以按照不同次序不同组合由上到下依次排列，可在厚度大的一层定子铁芯叠片1中添加一层比较薄的一层定子铁芯叠片1，可提定子铁芯的高叠压系数。
45.本实施例中定子铁芯叠片1中转动连接重叠区的厚度大于非转动连接重叠区，为了获得较大的叠压系数，使定子铁芯叠片1在叠压后，相邻上下两层定子铁芯叠片1的间距变小甚至相贴，转动连接重叠区的间隙较大，在相邻两个所述定子铁芯单元10相互转动时，可减小转动阻力，方便绕线，采用相互交错的方式叠压，形成的定子铁芯的强度较高，电机噪音小。
46.实施例2
47.在本实施例中提供了一种链式定子铁芯，如图8所示，包括若干个定子铁芯单元10，任一所述定子铁芯单元10由若干个定子铁芯叠片1叠压形成，相邻两个所述定子铁芯单元10的叠片相互转动扣合在一起形成定子铁芯链，所述定子铁芯链两端固定连接形成所述链式定子铁芯，任一所述定子铁芯单元10上的定子铁芯叠片1分为第一组和第二组，第一组所述定子铁芯叠片分布在第二组所述定子铁芯叠片1厚度方向的两侧，相邻两个所述定子铁芯单元10上的第一组定子铁芯叠片1相互转动扣合在一起，相邻两个所述定子铁芯单元10上的第二组定子铁芯叠片1仅端部边沿相互配合，并随着相邻两个所述定子铁芯单元10上的第一组定子铁芯叠片1相互转动。
48.作为本实施例的一种实施方式，任一所述定子铁芯叠片1上转动连接重叠区的厚度小于所述定子铁芯叠片1自身非转动连接重叠区的厚度。
49.如图2所示，示出了四种定子铁芯叠片1的部分展开图，图中每一排代表一种类型的定子铁芯叠片，为了便于后面的表述，将图中第一排、第二排、第三排和第四排的定子铁芯叠片记为a型、b型、c型和d型四种类型，图中四种定子铁芯叠片可以采用不同的方式进行组合叠压形成定子铁芯单元10，其中图中第一排中间的定子铁芯叠片1与中间虚线两侧的虚线相交位置为转动连接重叠区(在图3
‑
图5中两条虚线之间的区域，展开后即为图中1最外两侧虚线之间的剖面线区域)，图中中间定子铁芯叠片1该部分区域的厚度小于其它区域的厚度。可选的，所述定子铁芯叠片1采用等厚度的硅钢片冲压形成，并且仅转动连接重叠区的厚度小于其它部分区域的厚度。转动连接重叠区的厚度记为s1，非转动连接重叠区的厚度记为s2，即s1<s2(图5所示)。
50.图中a型和b型定子铁芯叠片两侧面具有凹关节ab1和凸关节ab2，c型和d型则不具有凹关节ab1和凸关节ab2，a型、b型、c型和d型定子铁芯叠片两侧面均设有扣压槽和扣压凸起，当叠压时定子铁芯叠片一侧的扣压凸起扣压在与其相邻一层的扣压槽内，使两层定子铁芯卡接在一起。其中a型和b型定子铁芯叠片为两个对称件，c型和d型定子铁芯叠片为两个对称件。
51.作为本实施例的一种优选实施方式，如图2和图8所示，所述定子铁芯单元10上的
所述定子铁芯叠片1沿厚度方向从上至下依次至少分为第一组和第二组，其中位于第二组所述定子铁芯叠片1两侧的第一组所述定子铁芯叠片1相互交错叠压在一起，第二组所述定子铁芯叠片1并列叠压在一起，第一组和第二组所述定子铁芯叠片1沿所述定子铁芯叠片1厚度方向依次叠压在一起形成所述定子铁芯单元10，所述定子铁芯单元10中的第一组所述定子铁芯叠片1与其相邻的所述定子铁芯单元10中的第一组所述定子铁芯叠片1一一对应对应扣合在一起，并且两个相邻所述定子铁芯单元10能相对扣合位置转动。其中，定子铁芯叠片1的叠压形式可以有多种，第一组定子铁芯叠片1可以按照上述方式abab
……
或baba
……
的方式叠压，第二组定子铁芯叠片1可以采用c型或d型或者cd混合排列的方式进行叠压，从上到下叠压后的排列次序依次为：a、b、a、b
……
、c、c
……
、a、b、a、b，也可以为a、b、a、b
……
、c、c、d、d
……
、a、b、a、b，排列方式比较多，在此不一一例举，图7示例处了采用b、a、b
……
、c、c
……
b、a
……
型相邻两个定子铁芯单元通过凹凸关节扣合铰接形成的局部剖视图，通过采用上下两侧采用具有凹凸关节的定子铁芯叠片1交错叠压，第二组采用无凹凸关节的定子铁芯叠片1叠压，可避免中间的定子铁芯叠片1在叠压时凹凸关节作为支撑点限制叠压系数，同时为了避免第一组和第二组定子铁芯叠片1叠压力过大，造成凹凸关节不能转动的问题，可显著提高叠压系数，采用这种中间无凹凸关节与两侧有凹凸关节的定子铁芯叠片1叠压形成的定子铁芯，与采用完全交错叠压并具有凹凸关节的定子铁芯叠片1的方式相比，获得的叠压系数更大。
52.进一步，如图8所示，第一组和第二组所述定子铁芯叠片的高度满足：0.3≤h0/(h0 h1 h2)≤0.6，其中，h0为第二组所述定子铁芯叠片的高度，h1为第二组所述定子铁芯叠片一侧的第一组所述定子铁芯叠片的高度，h2为第二组所述定子铁芯叠片另一侧的第一组所述定子铁芯叠片的高度。通过对第一组和第二组各自所述定子铁芯叠片的高度的限制，一方面可保持第一组对第二组定子铁芯叠片1具有一定的夹持力，同时由于第二组定子铁芯叠片1没有凹凸关节，因此上下两层相邻两个第二组定子铁芯叠片1之间无凹凸关节支撑，叠压的空间更大，可获得更大的叠压系数，如果第一组定子铁芯叠片的高度过小，对第二组定子铁芯叠片1的夹持力比较小，则会在电机运行时窜动而引起的振动，产生噪音；如果第一组定子铁芯叠片的高度较大，第二组定子铁芯叠片1高度较小，提高的叠压系数有限。
53.具体的，如图9所示，所述定子铁芯叠片1具有定子轭部c，定子轭部c上外圆边沿c1相对的一侧延伸有定子齿部d，定子齿部d与定子轭部c一体成型，所述定子轭部c两端边沿c4、c5分别通过圆弧边沿所述定子轭部c的外圆边沿c1相接，一端所述圆弧边沿为外凸圆弧边沿c2，另一端所述圆弧边沿为内凹圆弧边沿c3，同一平面上所述定子铁芯叠片1的内凹圆弧边沿c3与其相邻的所述定子铁芯叠片1的外凸圆弧边沿c2相互配合，并能绕着铰接扣合位置转动。
54.具体的，如图9所示，相互扣合的一个所述定子铁芯叠片1的所述外凸圆弧边沿c2的圆心或靠近圆心的位置设有沿其厚度方向延伸的凸关节ab2，相互扣合的另一个所述定子铁芯叠片的所述外凸圆弧边沿的圆心或靠近圆心的位置设有沿其厚度方向延伸的凹关节ab1，所述凸关节ab2扣合在所述凹关节内ab1，并能在所述凹关节ab1内转动。其中，所述凸关节ab2可以为沿着所述定子铁芯叠片厚度方向延伸的圆形凸起，所述凹关节ab1可以为沿着所述定子铁芯叠片厚度方向延伸的圆形凹槽，二者相互扣合在一起相对转动。
55.具体的，如图9所示，任一所述定子铁芯叠片1一侧面设有扣压槽11，其另一侧面设
有与所述扣压槽11位置对应的扣压凸起(图中未示出，在扣压槽相对的另一侧)，所述定子铁芯单元10中一个所述定子铁芯叠片1上的扣压槽11与其相邻的所述定子铁芯叠片1上的扣压凸起叠压卡接在一起。a型和b型定子铁芯叠片1为对称件，c型和d型定子铁芯叠片1为对称件，区别是扣压槽11和扣压凸起的朝向在两对称件中是相反的。其中可选的，扣压槽和扣压凸起的横截面为梯形，扣压槽的底部宽度小于槽口的宽度，扣压凸起的端部宽度小于根部的宽度。
56.作为本实施例的一种优选实施方式，定子铁芯叠片1的厚度按照不同层分为至少两种，同一层所述定子铁芯叠片1的厚度相等，多层所述定子铁芯叠片1按照不同厚度层的定子铁芯叠片1交替叠压在一起。定子铁芯叠片1的不同厚度可记为w1、w2等，定子铁芯叠片1的厚度可以按照不同次序不同组合由上到下依次排列，可在厚度大的一层定子铁芯叠片1中添加一层比较薄的一层定子铁芯叠片1，可提定子铁芯的高叠压系数。
57.本实施例与实施例1相比，定子铁芯的中间一层设置无凹凸关节的定子铁芯叠片1，可获得更高的叠压系数，相邻两个定子铁芯单元10之间的转动阻力比实施例1中小，对中间一侧定子铁芯的夹持力相比实施例1小，但提高了电机的性能。
58.实施例3
59.在本实施例中提供了一种电机，包括实施例1或2中所述的一种链式定子铁芯。
60.以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。