一种具有内圈安装孔的电机铁芯芯片装配方法与流程

1.本发明涉及电机铁芯装配技术领域，具体涉及一种具有内圈安装孔的电机铁芯芯片装配方法。


背景技术：

2.电机中用于产生旋转磁场的定子通常由定子铁芯、定子绕组和机座三部分组成。其中定子铁芯是构成电机磁通回路和固定定子绕组的重要部件，通常由多个铁芯芯片堆叠而成并固定在机座上。铁芯芯片通常又称卷绕铁芯，结构整体为圆环形，外侧（或内侧）具有多个用于缠绕金属丝的绕线柱极靴，内侧（或外侧）为环形的轭部，轭部上会设置用于安装自身的安装孔。
3.例如cn206727749曾公开的一种卷绕铁芯及其安装结构，其中的卷绕铁芯，包括芯片本体，所述芯片本体为整体呈中空的柱状体，所述芯片本体沿其自身轴线方向贯穿设置有中心孔，所述芯片本体包括呈环状结构的轭部以及沿所述轭部外圆周向均布设置的用于缠绕金属丝的绕线柱，相邻绕线柱之间形成用于容纳金属丝的嵌线槽，其特征在于，所述轭部沿圆周方向分布设置有安装孔。再例如cn201820152244.5一种用于绕线式电机的转子铁芯。均为这种安装孔和铁芯一体成形式的结构。
4.上述铁芯和安装孔一体成形的结构方式，安装孔加工比较方便。但同样存在以下缺陷：1轭部过宽，轭部和用作绕线柱极靴为同一种材料，该材料通常较为昂贵，故耗费昂贵材料较多，成本较高.2安装孔精度较低不利于装配。
5.为了解决上述问题，发明人曾进一步申请过专利cn202121537625.3的一种电机卷绕铁芯结构。该电机卷绕铁芯结构，包括芯片本体，所述芯片本体为整体呈中空的环形构件，所述芯片本体包括呈环状结构的轭部以及沿所述轭部外圆周向均布设置的用于缠绕金属丝的绕线柱，相邻绕线柱之间形成用于容纳金属丝的嵌线槽，所述轭部内侧沿圆周方向分布设置有安装孔；其特征在于，所述安装孔单独成形在连接件上，连接件固定在轭部内侧并形成向内的凸起形状。
6.该实用新型中将安装孔单独设置在一个连接件上并安装固定到芯片本体轭部内侧。具有能够降低昂贵材料耗费，降低成本，提高装配精度等优点。但在装配时，仍然存在以下缺陷。连接件和芯片本体之间采用燕尾槽结构实现配合，为了方便配合装配，燕尾配合不能做得过紧，但过松则又容易松动，导致装配可靠度低。为了保证燕尾配合完全稳定可靠，往往采用通过对燕尾配合处进行焊接加工以达到要求。这样不仅增加了工序，增加了成本，而且由于空间小，焊接困难，容易导致假焊，焊接后铁芯也容易变形，影响精度。另外也有对连接件通过注塑的方式，用塑料将连接件连接位置包塑固定，但在电机使用过程中塑料容易发热软化，结合力减弱，在铁芯旋转振动等原因作用下容易松动，影响电机可靠性。


技术实现要素：

7.针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：怎样提供一种实施简
单，安装方便，可靠性高的具有内圈安装孔的电机铁芯芯片装配方法。
8.为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种具有内圈安装孔的电机铁芯芯片装配方法，在电机铁芯芯片本体内圈侧面和设置有安装孔的连接件外侧之间采用燕尾槽结构实现卡接配合，其特征在于，卡接配合后，再在电机铁芯芯片本体内圈侧面和连接件外侧之间对接面上采用沿轴向的铆钉穿过预设的铆接孔实现铆接固定。
9.这样，电机铁芯芯片本体和连接件之间依靠凹凸配合的燕尾槽结构实现卡接限位，并在工作时传递扭矩，然后再依靠铆钉铆接使得固定连接。这样燕尾槽的配合只需完成相互限位，无需实现相互固定卡紧，故配合关系不用过大的过盈量导致装配困难，故加工装配工艺操作比较简单。而进一步依靠铆钉铆接使其固定可靠，铆接操作比焊接和包塑均更加方便，且更加不易松动，也不易在工作中因为含有塑料成分而产生变形；提高了装配的可靠性。
10.进一步地，一个连接件上和电机铁芯芯片本体之间至少设置有两个铆接点。
11.这样，可以更好地提高固定可靠程度。
12.进一步地，铆接位置位于燕尾槽底部位置。
13.这样，可以依靠铆接后铆钉的直径胀大，使得燕尾槽结构中凸起部分结构被胀大，进而更好地使得燕尾槽的凹凸配合结构更好地楔紧。
14.进一步地，本方法通过一种铆接式电机铁芯芯片实现，所述铆接式电机铁芯芯片，包括整体呈中空环形的芯片本体，所述芯片本体包括呈环状结构的轭部以及沿所述轭部外圆周向均布设置的绕线柱，相邻绕线柱之间形成用于容纳金属丝的嵌线槽，所述轭部内侧固定有数个向内凸出的连接件，连接件上设置安装孔，连接件的外侧面和轭部内侧面抵接并在抵接面上设置梯形的凹槽和凸起形成燕尾槽结构配合，抵接面上还沿轴向（铁芯的轴向）贯穿设置有铆接孔，铆接孔的一部分位于连接件外侧面上，另一部分位于轭部内侧面上，铆接孔内铆接有铆钉实现连接件和铁芯芯片轭部的固定。
15.这样，连接件的外侧和轭部内侧抵接后，依靠梯形的凹槽和凸起形成燕尾槽结构配合，可以实现卡接限位。然后再依靠铆钉（可选用有头铆钉或无头铆钉）铆接，铆钉铆接后两端被压扁加宽形成压紧在铆接孔外侧的限位部，使得铆钉铆接后两端的铆接面上都有铆接头；铆钉中间杆部被压变形胀大变粗后向外压紧铆接孔，实现连接件和芯片本体的可靠固定连接。这样铆接操作比焊接和包塑均更加方便，且更加不易松动，也不易在工作中因为含有塑料成分而产生变形；故使得整体加工装配操作更加简单，固定更加稳定可靠。提高了装配的可靠性。
16.进一步地，燕尾槽结构中凹槽和凸起之间为间隙配合。
17.这样是因为本方案无需依靠燕尾槽配合实现卡紧固定，燕尾槽的配合只需完成相互限位即可，故采用间隙配合，可以更好地降低装配难度，提高装配效率。
18.进一步地，燕尾槽结构中，凹槽位于芯片本体的轭部上，凸起位于连接件上。
19.这样相比凸起设置在芯片本体上，更加节省材料，更加方便加工。
20.进一步地，芯片本体的轭部上均布设置有一圈凹槽。
21.这样可以更好地节省材料，同时使得装配时无需辨别方向，方便装配加工。
22.进一步地，所述燕尾槽结构具有间隔设置的三个。
23.这样，燕尾槽所在的地方可视为连接件和芯片本体之间的卡接点，在圆周上设置有三处卡接点，根据三点定位的原理，可以更好地方便连接件和芯片本体之间的相互限位，保证定位的稳定性，更好地在工作时传递扭矩。
24.进一步地，铆接孔位于相邻燕尾槽结构之间的位置。
25.这样铆接孔和铆钉可以设置较大，以方便铆接操作并提高铆接固定可靠程度。
26.进一步地，铆接孔位于燕尾槽结构的槽底位置。
27.这样，是利用铆钉铆接时杆部会变粗的作用，使得铆接孔位于燕尾槽结构的槽底位置时，铆钉铆接后杆部变粗能够向外撑开燕尾槽的凸起部分。使得燕尾槽中的凸起部分结构能够被胀开后和凹槽之间实现楔紧。这样铆钉除了自身的铆接固定之外，还增加了对燕尾槽结构的楔紧固定的效果。这样燕尾槽被楔紧后极大地提高了工作时力矩传递的可靠性和稳定性，也极大地提高了连接件和芯片本体之间的连接固定效果。具体实施时，铆接孔原始直径大于铆钉铆接前直径小于铆钉铆接后直径，更好地保证上述效果的产生。
28.进一步地，燕尾槽槽底所在平面位置和铆接孔中心线偏心设置。
29.这样是因为铆钉杆部在铆接前后被胀大的部分在截面上可以视为一个圆环，燕尾槽槽底和该圆环中间位置相接所切出的两段距离大小要小于偏心位置相接所切出的两段距离的大小。所以燕尾槽槽底和铆接孔中心偏心设置，可以使得铆钉对燕尾槽槽底位置的胀大作用更大。可以更好地在槽底位置实现对凸起部分的胀大楔紧效果。同时，实施时，可以通过调节该偏心量的大小，调整对燕尾槽楔紧的程度大小。
30.进一步地，铆接孔沿燕尾槽槽底往凸起所在方向一侧偏心。
31.这样，当铆接孔比较小而燕尾槽深度比较大使得铆接孔位于凸起一侧所有区域均落入凸起所在范围时，铆接孔整体往凸起所在方向偏心，可以使得落入凸起所在区域内的铆钉杆部变形面积更多，进而更好地起到胀大凸起部分来楔紧燕尾槽的效果。实施时，同样可以通过调节该偏心量的大小，调整对燕尾槽楔紧的程度大小。
32.进一步地，连接件和芯片本体等厚设置。这样方便芯片叠合装配为铁芯。
33.进一步地，连接件整体呈类三角形或类平行四边形。这样，结构简单，方便加工。
34.进一步地，连接件上的安装孔为沿芯片本体直径方向布置的长条孔。
35.这样，更加方便安装固定。
36.进一步地，铆钉铆接后两端的铆接面上都有铆接头。
37.进一步地，芯片本体在周向上由多块芯片拼接件拼接得到，芯片拼接件的拼接面上的一侧设置有梯形的凹槽 ，另一侧设置有梯形的凸起和凹槽配合形成燕尾槽结构配合，拼接面上还沿轴向（铁芯的轴向）贯穿设置有铆接孔，铆接孔的一部分位于一侧的芯片拼接件上，另一部分位于另一侧的芯片拼接件上，铆接孔内铆接有铆钉实现相邻的芯片拼接件之间的固定。
38.这样，多块芯片拼接件之间的拼接结构和芯片本体与连接件之间的拼接结构一致。即在相邻的两个芯片拼接件之间，依靠梯形的凹槽和凸起形成燕尾槽结构配合，可以实现卡接限位。然后再依靠铆钉（可选用有头铆钉或无头铆钉）铆接，铆钉铆接后两端被压扁加宽形成压紧在铆接孔外侧的限位部，铆钉中间杆部被压变形胀大变粗后向外压紧铆接孔，实现两个芯片拼接件之间的可靠固定连接。这样凹槽和凸起之间的过盈量可以不用设置很大以保证卡紧，可以更加方便装配，同时另外靠铆钉实现固定。铆接操作比焊接更加方
便，且更加不易松动；故使得整体加工装配操作更加简单，固定更加稳定可靠。
39.进一步地，相邻芯片拼接件之间的燕尾槽结构中凹槽和凸起之间为间隙配合。
40.这样是因为本方案无需依靠燕尾槽配合实现卡紧固定，燕尾槽的配合只需完成相互限位即可，故采用间隙配合，可以更好地降低装配难度，提高装配效率。
41.进一步地，相邻芯片拼接件之间的铆接孔位于燕尾槽结构的槽底位置。
42.这样，是利用铆钉铆接时杆部会变粗的作用，使得铆接孔位于燕尾槽结构的槽底位置时，铆钉铆接后杆部变粗能够向外撑开燕尾槽的凸起部分。使得燕尾槽中的凸起部分结构能够被胀开后和凹槽之间实现楔紧。这样铆钉除了自身的铆接固定之外，还增加了对燕尾槽结构的楔紧固定的效果。这样燕尾槽被楔紧后极大地提高了连接件和芯片本体之间的连接固定效果。具体实施时，铆接孔原始直径大于铆钉铆接前直径小于铆钉铆接后直径，更好地保证上述效果的产生。
43.进一步地，相邻芯片拼接件之间的燕尾槽槽底位置和铆接孔中心线偏心设置。
44.这样是因为铆钉杆部在铆接前后被胀大的部分在截面上可以视为一个圆环，燕尾槽槽底和该圆环中间位置相接所切出的两段距离大小要小于偏心位置相接所切出的两段距离的大小。所以燕尾槽槽底和铆接孔中心偏心设置，可以使得铆钉对燕尾槽槽底位置的胀大作用更大。可以更好地在槽底位置实现对凸起部分的胀大楔紧效果。同时，实施时，可以通过调节该偏心量的大小，调整对燕尾槽楔紧的程度大小。
45.进一步地，相邻芯片拼接件之间的铆接孔沿燕尾槽槽底往凸起所在方向一侧偏心。
46.这样，当铆接孔比较小而燕尾槽深度比较大使得铆接孔位于凸起一侧所有区域均落入凸起所在范围时，铆接孔整体往凸起所在方向偏心，可以使得落入凸起所在区域内的铆钉杆部变形面积更多，进而更好地起到胀大凸起部分来楔紧燕尾槽的效果。实施时，同样可以通过调节该偏心量的大小，调整对燕尾槽楔紧的程度大小。
47.综上所述，本发明具有实施简单，安装方便，可靠性高等优点。
附图说明
48.图1为本方法实施时采用的第一种铆接式电机铁芯芯片的结构示意图。
49.图2为图1中连接件的结构示意图。
50.图3为本方法实施时采用的第二种铆接式电机铁芯芯片的结构示意图。
51.图4为图3中连接件的结构示意图。
52.图5为本发明实施时采用的第三种铆接式电机铁芯芯片的结构示意图。
53.图6为图5中单独一个相邻芯片拼接件的结构示意图。
具体实施方式
54.下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
55.具体实施时：一种具有内圈安装孔的电机铁芯芯片装配方法，在电机铁芯芯片本体内圈侧面和设置有安装孔的连接件外侧之间采用燕尾槽结构实现卡接配合，其特点在于，卡接配合后，再在电机铁芯芯片本体内圈侧面和连接件外侧之间对接面上采用沿轴向的铆钉穿过预设的铆接孔实现铆接固定。
56.这样，电机铁芯芯片本体和连接件之间依靠凹凸配合的燕尾槽结构实现卡接限位，并在工作时传递扭矩，然后再依靠铆钉铆接使得固定连接。这样燕尾槽的配合只需完成相互限位，无需实现相互固定卡紧，故配合关系不用过大的过盈量导致装配困难，故加工装配工艺操作比较简单。而进一步依靠铆钉铆接使其固定可靠，铆接操作比焊接和包塑均更加方便，且更加不易松动，也不易在工作中因为含有塑料成分而产生变形；提高了装配的可靠性。
57.其中，一个连接件上和电机铁芯芯片本体之间至少设置有两个铆接点。
58.这样，可以更好地提高固定可靠程度。
59.其中，铆接位置位于燕尾槽底部位置。
60.这样，可以依靠铆接后铆钉的直径胀大，使得燕尾槽结构中凸起部分结构被胀大，进而更好地使得燕尾槽的凹凸配合结构更好地楔紧。
61.图1-图2为本方法实施时采用的第一种铆接式电机铁芯芯片，所述铆接式电机铁芯芯片，包括整体呈中空环形的芯片本体1，所述芯片本体1包括呈环状结构的轭部以及沿所述轭部外圆周向均布设置的绕线柱，相邻绕线柱之间形成用于容纳金属丝的嵌线槽，所述轭部内侧固定有数个向内凸出的连接件2，连接件2上设置安装孔3，连接件2的外侧面和轭部内侧面抵接并在抵接面上设置梯形的凹槽和凸起4形成燕尾槽结构配合，抵接面上还沿轴向（铁芯的轴向）贯穿设置有铆接孔5，铆接孔的一部分位于连接件外侧面上，另一部分位于轭部内侧面上，铆接孔5内铆接有铆钉6实现连接件和铁芯芯片轭部的固定。
62.这样，连接件的外侧和轭部内侧抵接后，依靠梯形的凹槽和凸起形成燕尾槽结构配合，可以实现卡接限位。然后再依靠铆钉（可选用有头铆钉或无头铆钉）铆接，铆钉铆接后两端被压扁加宽形成压紧在铆接孔外侧的限位部，使得铆钉铆接后两端的铆接面上都有铆接头，铆钉中间杆部被压变形胀大变粗后向外压紧铆接孔，实现连接件和芯片本体的可靠固定连接。这样铆接操作比焊接和包塑均更加方便，且更加不易松动，也不易在工作中因为含有塑料成分而产生变形；故使得整体加工装配操作更加简单，固定更加稳定可靠。提高了装配的可靠性。
63.其中，燕尾槽结构中凹槽和凸起4之间为间隙配合。
64.这样是因为本方案无需依靠燕尾槽配合实现卡紧固定，燕尾槽的配合只需完成相互限位即可，故采用间隙配合，可以更好地降低装配难度，提高装配效率。
65.其中，燕尾槽结构中，凹槽位于芯片本体的轭部上，凸起4位于连接件上。
66.这样相比凸起设置在芯片本体上，更加节省材料，更加方便加工。
67.其中，芯片本体1的轭部上均布设置有一圈凹槽。
68.这样可以更好地节省材料，同时使得装配时无需辨别方向，方便装配加工。
69.其中，所述燕尾槽结构具有间隔设置的三个。
70.这样，燕尾槽所在的地方可视为连接件和芯片本体之间的卡接点，在圆周上设置有三处卡接点，根据三点定位的原理，可以更好地方便连接件和芯片本体之间的相互限位，保证定位的稳定性，更好地在工作时传递扭矩。
71.其中，铆接孔5位于相邻燕尾槽结构之间的位置。
72.这样铆接孔和铆钉可以设置较大，以方便铆接操作并提高铆接固定可靠程度。
73.其中，连接件整体呈类三角形。这样，结构简单，方便加工。
74.本发明的方法，实施时还可以采用图3-4所示的第二种铆接式电机铁芯芯片实现，第二种铆接式电机铁芯芯片和第一种相比，区别仅仅在于铆接孔5设置的位置不同，连接件2的形状和安装孔3的形状不同，其余位置结构完全一致。
75.具体地说，第二种铆接式电机铁芯芯片中，铆接孔5位于燕尾槽结构的槽底位置。
76.这样，是利用铆钉铆接时杆部会变粗的作用，使得铆接孔位于燕尾槽结构的槽底位置时，铆钉铆接后杆部变粗能够向外撑开燕尾槽的凸起部分。使得燕尾槽中的凸起部分结构能够被胀开后和凹槽之间实现楔紧。这样铆钉除了自身的铆接固定之外，还增加了对燕尾槽结构的楔紧固定的效果。这样燕尾槽被楔紧后极大地提高了工作时力矩传递的可靠性和稳定性，也极大地提高了连接件和芯片本体之间的连接固定效果。具体实施时，铆接孔原始直径大于铆钉铆接前直径小于铆钉铆接后直径，更好地保证上述效果的产生。
77.其中，燕尾槽槽底所在平面位置和铆接孔5中心线偏心设置。
78.这样是因为铆钉6的杆部在铆接前后被胀大的部分在截面上可以视为一个圆环，燕尾槽槽底和该圆环中间位置相接所切出的两段距离大小要小于偏心位置相接所切出的两段距离的大小。所以燕尾槽槽底和铆接孔中心偏心设置，可以使得铆钉对燕尾槽槽底位置的胀大作用更大。可以更好地在槽底位置实现对凸起4部分的胀大楔紧效果。同时，实施时，可以通过调节该偏心量的大小，调整对燕尾槽楔紧的程度大小。
79.其中，铆接孔5沿燕尾槽槽底往凸起4所在方向一侧偏心。
80.这样，当铆接孔比较小而燕尾槽深度比较大使得铆接孔位于凸起一侧所有区域均落入凸起4所在范围时，铆接孔整体往凸起所在方向偏心，可以使得落入凸起所在区域内的铆钉杆部变形面积更多，进而更好地起到胀大凸起部分来楔紧燕尾槽的效果。实施时，同样可以通过调节该偏心量的大小，调整对燕尾槽楔紧的程度大小。
81.其中，连接件2和芯片本体1等厚设置。这样方便芯片叠合装配为铁芯。
82.其中，连接件2整体呈类平行四边形。这样，结构简单，方便加工。
83.其中，连接件2上的安装孔3为沿芯片本体直径方向布置的长条孔。
84.这样，更加方便安装固定。
85.图5-6为本发明方法实施时采用的第三种铆接式电机铁芯芯片，如图所示，该结构的铆接式电机铁芯芯片，在图3-4所示的芯片结构基础上，还进一步增加了以下结构。芯片本体在周向上由多块芯片拼接件7拼接得到，芯片拼接件7的拼接面上的一侧设置有梯形的凹槽8，另一侧设置有梯形的凸起9和凹槽配合形成燕尾槽结构配合，拼接面上还沿轴向（铁芯的轴向）贯穿设置有铆接孔，铆接孔的一部分位于一侧的芯片拼接件上，另一部分位于另一侧的芯片拼接件上，铆接孔内铆接有铆钉10实现相邻的芯片拼接件之间的固定。
86.这样，相邻的两个芯片拼接件之间，依靠梯形的凹槽和凸起形成燕尾槽结构配合，可以实现卡接限位。然后再依靠铆钉（可选用有头铆钉或无头铆钉）铆接，铆钉铆接后两端被压扁加宽形成压紧在铆接孔外侧的限位部，铆钉中间杆部被压变形胀大变粗后向外压紧铆接孔，实现两个芯片拼接件之间的可靠固定连接。这样凹槽和凸起之间的过盈量可以不用设置很大以保证卡紧，可以更加方便装配，同时另外靠铆钉实现固定。铆接操作比焊接更加方便，且更加不易松动；故使得整体加工装配操作更加简单，固定更加稳定可靠。
87.图5-6的芯片中，相邻芯片拼接件7之间的燕尾槽结构中凹槽和凸起之间为间隙配合。
88.这样是因为本方案无需依靠燕尾槽配合实现卡紧固定，燕尾槽的配合只需完成相互限位即可，故采用间隙配合，可以更好地降低装配难度，提高装配效率。
89.图5-6的芯片中，相邻芯片拼接件7之间的铆接孔位于燕尾槽结构的槽底位置。
90.这样，是利用铆钉铆接时杆部会变粗的作用，使得铆接孔位于燕尾槽结构的槽底位置时，铆钉铆接后杆部变粗能够向外撑开燕尾槽的凸起部分。使得燕尾槽中的凸起部分结构能够被胀开后和凹槽之间实现楔紧。这样铆钉除了自身的铆接固定之外，还增加了对燕尾槽结构的楔紧固定的效果。这样燕尾槽被楔紧后极大地提高了连接件和芯片本体之间的连接固定效果。具体实施时，铆接孔原始直径大于铆钉铆接前直径小于铆钉铆接后直径，更好地保证上述效果的产生。
91.图5-6的芯片中，相邻芯片拼接件7之间的燕尾槽槽底位置和铆接孔中心线偏心设置。
92.这样是因为铆钉杆部在铆接前后被胀大的部分在截面上可以视为一个圆环，燕尾槽槽底和该圆环中间位置相接所切出的两段距离大小要小于偏心位置相接所切出的两段距离的大小。所以燕尾槽槽底和铆接孔中心偏心设置，可以使得铆钉对燕尾槽槽底位置的胀大作用更大。可以更好地在槽底位置实现对凸起部分的胀大楔紧效果。同时，实施时，可以通过调节该偏心量的大小，调整对燕尾槽楔紧的程度大小。
93.图5-6的芯片中，相邻芯片拼接件7之间的铆接孔沿燕尾槽槽底往凸起所在方向一侧偏心。
94.这样，当铆接孔比较小而燕尾槽深度比较大使得铆接孔位于凸起一侧所有区域均落入凸起所在范围时，铆接孔整体往凸起所在方向偏心，可以使得落入凸起所在区域内的铆钉杆部变形面积更多，进而更好地起到胀大凸起部分来楔紧燕尾槽的效果。实施时，同样可以通过调节该偏心量的大小，调整对燕尾槽楔紧的程度大小。