一种拼接式SMC铁芯、定子及盘式电机的制作方法

一种拼接式smc铁芯、定子及盘式电机
技术领域
1.本技术涉及定子铁芯的领域，尤其涉及一种拼接式smc铁芯、定子及盘式电机。


背景技术：

2.smc(soft magnetic composite)铁芯是以高纯度的铁粉为主要原料，将粉末颗粒表面进行绝缘化处理，运用粉末冶金技术经压制成型，热处理后得到。其具有较低的高频涡流损失、较高的饱和磁感应强度、可以加工成结构复杂的产品。使用smc铁芯，电机可以缩小体积、降低损耗。
3.smc材料由彼此绝缘的金属粉末组成，经混合、压制和热处理制造成固定的形状，作为盘式电机的铁芯，随着盘式电机扭矩的增大，需要铁芯的体积也需要相应增大，但受限于压力机的吨位，体积过大的铁芯无法用压力机压制制造，需要将多个生产多个铁芯段，再将多个铁芯段拼接呈一个完整的大体积铁芯。
4.多个铁芯段拼接后铁芯结构不稳定，在电机振动等因素等影响下易发生变形，存在待改进之处。


技术实现要素：

5.为了使拼接形成的铁芯结构更稳定，本技术提供一种拼接式smc铁芯。
6.本技术提供的一种拼接式smc铁芯采用如下的技术方案：
7.一种拼接式smc铁芯，包括多个形状相同的铁芯单元，多个所述铁芯单元首尾相连呈环型；所述铁芯单元的首端面上设置有第一定位结构，所述铁芯单元的尾端面上设置有与第一定位结构适配的第二定位结构；一所述铁芯单元的第一定位结构与另一所述铁芯单元的第二定位结构间隙配合。
8.可选的，所述第一定位结构的轴线与所述铁芯的轴线平行。
9.可选的，所述第一定位结构的轴线与所述铁芯单元内外侧的距离相等。
10.可选的，所述第一定位结构包括凹槽，所述第二定位结构包括凸台。
11.可选的，所述凹槽贯穿所述铁芯单元，所述凸台的长度与所述凹槽相等。
12.可选的，相邻两所述铁芯单元粘结固定。
13.可选的，所述铁芯单元包括基部和若干个间隔成型于所述基部上的齿部，所述齿部沿所述铁芯轴线同向凸出于所述基部，且所述齿部分别与所述基部的内外侧面齐平。
14.可选的，位于界定相邻两铁芯单元的分界面处的齿部被所述分界面分隔为两个子齿部，相邻两所述子齿部粘结固定。
15.根据上述构想，本技术另提供一种定子，包括上述拼接式smc铁芯，还包括多个绕组，所述绕组绕设于所述齿部上。
16.根据上述构想，本技术另提供一种盘式电机，包括上述拼接式smc铁芯，还包括转子及输出轴。
17.综上，由于两个铁芯单元的连接处强度较低，导致相连的两铁芯单元易在连接处
发生错位，且铁芯安装固定时，与齿部相对的一侧常与电机外壳或其他零件抵接，因此相连两铁芯单元之间不易沿芯体轴向发生错位，本技术通过轴线与铁芯轴线平行的凹槽和凸台间隙配合，有效减少了相连两铁芯单元之间沿铁芯径向发生错位的情况，有利于电机的稳定运行。并且，由于铁芯单元的形状相同，只需采用一副模具即可生产出所需的铁芯单元，降低了拼接式铁芯的制造难度，有利于拼接式铁芯的大批量生产。
附图说明
18.图1是本技术实施例一用于体现拼接式smc铁芯整体结构的轴测图；
19.图2是本技术实施例一用于体现铁芯单元结构的轴测图；
20.图3是本技术实施例一用于体现拼接式smc铁芯结构的爆炸图；
21.图4是本技术实施例二用于体现拼接式smc铁芯整体结构的轴测图；
22.图5是本技术实施例二用于体现铁芯单元结构的示意图；
23.图6是本技术实施例二另一用于体现铁芯单元结构的示意图；
24.图7是本技术实施例二用于体现拼接式smc铁芯结构的爆炸图。
25.附图标记：1、铁芯单元；11、首端面；111、第一定位结构；12、尾端面； 121、第二定位结构；13、基部；131、内侧；132、外侧；14、齿部；141、子齿部；2、分界面。
具体实施方式
26.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
27.在本发明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。除非另作定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本发明说明书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。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
28.以下结合附图1-7对本技术作进一步详细说明。
29.本技术实施例公开一种拼接式smc铁芯。
30.参照图1-3，包括多个形状相同的铁芯单元1，多个所述铁芯单元1首尾相连呈环型；所述铁芯单元1的首端面11上设置有第一定位结构111，所述铁芯单元1的尾端面12上设置有与第一定位结构111适配的第二定位结构121；一所述铁芯单元1的第一定位结构111与另一所述铁芯单元1的第二定位结构121 间隙配合。
31.具体的，参照图2、图3，铁芯单元1呈扇环形，多个铁芯单元1首尾相连后轴线与所
组成的铁芯的轴线重合。一铁芯单元1的首端与另一铁芯单元1的尾端对齐并粘合固定，同时使第一定位结构111与第二定位结构121形成间隙配合对铁芯单元1进行限位。
32.由于两个铁芯单元1的连接处强度较低，导致相连的两铁芯单元1易在连接处发生错位，当相连的两铁芯单元1之间发生错位时，电机内的磁场发生变动，进而不利于电机的稳定运行。本技术通过在铁芯单元1的首尾两端分别设置第一定位结构111和与第一定位结构111间隙配合的第二定位结构121，对相连的两铁芯单元1进行定位，减少了相连的两铁芯单元1之间发生错位的情况，有利于电机的稳定运行。
33.此外，由于铁芯单元1的形状相同，只需采用一副模具即可生产出所需的铁芯单元1，降低了拼接式铁芯的制造难度，有利于拼接式铁芯的大批量生产。
34.参照图3，所述第一定位结构111的轴线与铁芯的轴线平行。
35.由于铁芯安装固定时，其轴向的一侧与外壳和其他零件抵接，因此相连两铁芯单元1之间不易沿铁芯的轴线发生错位，定位结构应对铁芯单元1沿铁芯径向的位移进行限制，因此第一结构的轴线与铁芯的轴线平行。相应的，第二定位结构121与第一定位结构111间隙配合，故而第二定位结构121的轴线也与铁芯的轴线平行。
36.继续参照图3，所述第一定位结构111的轴线与所述铁芯单元1内外侧14 的距离相等。
37.当第一定位结构111的轴线与铁芯单元1内外侧14的距离相等，相应的，第二定位结构121与第一定位结构111间隙配合，故而第二定位结构121的轴线也与铁芯单元1内外侧14的距离相等，即第一定位结构111位于所在首端面 11的中央，第二定位结构121位于所在尾端面12的中央，参考图2。
38.第一定位结构111与第二定位结构121间隙配合对铁芯单元1进行限位，二者在对铁芯单元1进行限位时需承受一定的径向剪力。当第一定位结构111 位于所在首端面11的中央，第二定位结构121位于所在尾端面12的中央时，第一定位结构111和第二定位结构121承受径向剪力的性能较好，不易发生断裂，有利于相连两铁芯单元1的牢固连接。
39.参照图2、图3，所述铁芯单元1包括基部13和若干个间隔成型于所述基部13上的齿部14，所述齿部14沿所述铁芯轴线同向凸出于所述基部13，且所述齿部14分别与所述基部13的内外侧131、132齐平。
40.具体的，齿部14与基部13的横截面均呈扇环形，且齿部14的横截面积小于基部13的横截面积，齿部14的小端与芯体单元的内侧13齐平，大端与芯体单元的外侧14齐平。
41.参照图3，位于界定相邻两铁芯单元1的分界面处的齿部14被分界面等分为两个子齿部141，相邻两子齿部141粘结固定，就形成一完整的所述齿部14。
42.当齿部14被分界面分隔为两个子齿部141时，子齿部141增大了所在首端面11或尾端面12的面积，且由于相邻两子齿部141粘结固定，相连的首端面 11与尾端面12粘结固定，增大了相连的两铁芯单元1连接时的粘合面积，使得相连的两铁芯单元1粘合得更加牢固。
43.组成芯体的铁芯单元1的数量依据芯体的体积和压力机的制造能力而定，当芯体的体积较小时，组成芯体所需的铁芯单元1的数量较少，当芯体的体积增大时，组成芯体所需的铁芯单元1的数量相应增多，以下结合图1-7，通过两个实施例对铁芯单元1较少和较多的情形进行详细阐述。
44.实施例1
45.参照图1-3，拼接式smc铁芯包括两个形状相同的铁芯单元1，两个所述铁芯单元1首尾相连呈环型；所述铁芯单元1的首端面11上设置有第一定位结构111，所述铁芯单元1的尾端面12上设置有与第一定位结构111适配的第二定位结构121；一所述铁芯单元1的第一定位结构111与另一所述铁芯单元1 的第二定位结构121间隙配合。
46.具体的，参照图2、图3，铁芯单元1呈扇环形，两个铁芯单元1首尾相连后轴线与所组成的铁芯的轴线重合。一铁芯单元1的首端与另一铁芯单元1的尾端对齐并粘合固定，同时使第一定位结构111与第二定位结构121形成间隙配合对铁芯单元1进行限位。
47.更具体的，参照图2、图3，第一定位结构111可以为凹槽，凹槽为半圆槽，凹槽的轴线与铁芯的轴线平行，凹槽贯穿铁芯单元1在铁芯轴向上的两侧，相应的，第二定位结构121可以为凸台，凸台的截面为半圆形，凸台的轴线与铁芯的轴线平行，铁芯的两端分别与铁芯单元1在铁芯轴向上的两侧平齐，凸台嵌入凹槽中，与凹槽形成间隙配合。
48.运用中，凹槽和凸台的位置可以互换，只需铁芯单元1同时设有凹槽和凸台即可通过凹槽与凸台的间隙配合即可实现本技术的目的，但属于同一铁芯的多个铁芯单元1上的凹槽和凸台的位置应当一致。
49.实施例1的原理为：由于铁芯安装固定时，与齿部14相对的一侧常与外壳和其他零件抵接，因此相连两铁芯单元1之间不易沿芯体轴向发生错位，而通过凹槽和凸台间隙配合，有效减少了相连两铁芯单元1之间沿铁芯径向发生错位的情况，有利于电机的稳定运行。
50.实施例2
51.参照图4-7，拼接式smc铁芯包括六个形状相同的铁芯单元1，六个所述铁芯单元1首尾相连呈环型；所述铁芯单元1的首端面11上设置有第一定位结构111，所述铁芯单元1的尾端面12上设置有与第一定位结构111适配的第二定位结构121；一所述铁芯单元1的第一定位结构111与另一所述铁芯单元1 的第二定位结构121间隙配合。
52.具体的，参照图5-7，铁芯单元1呈扇环形，六个铁芯单元1首尾相连后轴线与所组成的铁芯的轴线重合。一铁芯单元1的首端与另一铁芯单元1的尾端对齐并粘合固定，同时使第一定位结构111与第二定位结构121形成间隙配合对铁芯单元1进行限位。
53.更具体的，继续参照图5-7，第一定位结构111可以为凹槽，凹槽为半圆槽，凹槽的轴线与铁芯的轴线平行，凹槽贯穿铁芯单元1在铁芯轴向上的两侧，相应的，第二定位结构121可以为凸台，凸台的截面为半圆形，凸台的轴线与铁芯的轴线平行，铁芯的两端分别与铁芯单元1在铁芯轴向上的两侧平齐，凸台嵌入凹槽中，与凹槽形成间隙配合。
54.运用中，凹槽和凸台的位置可以互换，只需铁芯单元1同时设有凹槽和凸台即可通过凹槽与凸台的间隙配合即可实现本技术的目的，但属于同一铁芯的多个铁芯单元1上的凹槽和凸台的位置应当一致。
55.实施例2的原理为：由于铁芯安装固定时，与齿部14相对的一侧常与外壳和其他零件抵接，因此相连两铁芯单元1之间不易沿芯体轴向发生错位，而通过凹槽和凸台间隙配合，有效减少了相连两铁芯单元1之间沿铁芯径向发生错位的情况，有利于电机的稳定运行。
56.综上所述，由于两个铁芯单元1的连接处强度较低，导致相连的两铁芯单元1易在连接处发生错位，且铁芯安装固定时，与齿部14相对的一侧常与电机外壳或其他零件抵接，
因此相连两铁芯单元1之间不易沿芯体轴向发生错位，本技术通过轴线与铁芯轴线平行的凹槽和凸台间隙配合，有效减少了相连两铁芯单元1之间沿铁芯径向发生错位的情况，有利于电机的稳定运行。
57.并且，由于铁芯单元1的形状相同，只需采用一副模具即可生产出所需的铁芯单元1，降低了拼接式铁芯的制造难度，有利于拼接式铁芯的大批量生产。
58.本技术实施例还公开一种定子，包括上述拼接式smc铁芯，还包括多个绕组，绕组绕设于所述齿部14上。
59.本技术实施例还公开一种盘式电机，包括上述拼接式smc铁芯，还包括转子及输出轴。
60.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的技术方案后，将容易想到本公开的其他实施方案。本发明旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
61.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。