定子叠片铁芯 【技术领域】
本发明涉及根据独立权利要求所述特征的定子叠片铁芯。
背景技术
DE-OS 4421399公开一种定子叠片铁芯，它由多个单独薄片组成，这些薄片组装起来或堆叠起来而形成定子叠片铁芯。为研究出一种制造成本低、精度高的电机定子叠片铁芯，齿的沿径向朝内指的面借助焊缝被焊接起来。
此外，JP9-103052公开了一种定子叠片铁芯，它由多个条带状金属薄片组成。在薄片堆叠和装入定子绕组后，由定子叠片铁芯和绕组组成的装配组件被弯曲成圆形定子。此时可能出现各薄片且尤其是沿轴向靠外的薄片的沿径向朝内指的齿在轴向上略微突出。
【发明内容】
具有独立权利要求所述的特征的本发明的圆形定子叠片铁芯的优点是，通过在一个槽底里的至少一个焊缝一方面固定住层叠薄片，另一方面，尽量阻止弯成圆形的定子叠片铁芯的径向朝内指的齿被撑开。通过从属权利要求所述的措施，可以有利地改进如独立权利要求所述的定子叠片铁芯。如果多个焊缝彼此有一定距离地布置并且该距离基本上对应于周期性2×τp，则得到一个非常有利的多道焊缝的布局。由在主磁通路径中的磁力不对称性(材料不均质、几何形状不对称、加工公差、安装误差......)引起的不同地极磁通产生一个平衡磁通，它在由薄片(分别是线匝的切向部分)和焊接部(分别为线匝的轴向部分)组成的线匝里产生电压，该电压可以在线匝里又形成环流，该环流使电机受到热负荷。该环电流可以通过周期性2×τp被最小化。
尤其与用于机动车的三相电机相关地规定了，至少两个焊缝的间距相当于6个齿和最多2个齿的公差。这样的布局带来以下优点，即一方面对基本为12极(相当于36槽和72槽)至16极(相当于48槽和96槽)的结构形式来说，满足了所述周期性2×τp，另一方面，使定子叠片铁芯从其与极数相关的结构体积来看机械可靠地连接。
本发明的另一实施方式规定，在一个至少两个条带状薄片的至少两端相互贴靠的对接点的两侧，在各自的下个槽里各有一个焊缝使多个薄片相互连接。如果首先成条状的定子叠片铁芯被焊在铁芯的第一槽或最后的槽上，则其主要优点在于，原先成条状的铁芯在其各自端头上不会“散开”并因此形成一个形状精度高的高质量对接点。如果又在该对接点的两侧各有一道焊缝在外侧即在定子叠片铁芯的外侧连接多个薄片并且所述外侧与起电动作用的齿相反，则尤其是进一步改进了定子叠片铁芯。
如果在对接点上至少一个焊缝设置在定子叠片铁芯的外侧上，则进一步改进了定子叠片铁芯。对接点在工作情况下就是薄弱点，因此，在此处于磁通下的定子齿和定子叠片铁芯本身容易产生振动，这种振动可以通在外侧面上的相应焊缝来减小。与在对接点内侧上的焊缝相关地得到了相同的优点。
其它优点在于，在外周上布置至少两个焊缝并且这些焊缝相互间隔一个距离，该距离基本对应于周期性2×τp。该布局的优点又是上述的使电机承受热负荷的环流的最小化。
【附图说明】
附图示出了本发明的定子叠片铁芯的实施例。附图所示为：
图1a-1e表示根据在此描述的发明的基本制造方法；
图2表示具有36槽的定子叠片铁芯的第一实施例；
图3表示具有48槽的定子叠片铁芯的第二实施例；
图4表示具有48槽的定子叠片铁芯的第三实施例；
图5表示具有48槽的定子叠片铁芯的第四实施例，其中间薄片的直径被放大；
图6表示对图5所示实施例作了修改的定子叠片铁芯的第五实施例；
图7是槽底有两个焊缝的一个槽的局部视图。
【具体实施方式】
图1a-1e从原理上表示用于制造本发明定子叠片铁芯的本发明方法。图1a表示单个的条带状薄片10，它具有背面R和在电气方面起作用的面E。背面包括一个贯通的轭部12，一些齿15从轭部起一体地延伸向在电磁方面起作用的面E。在齿15之间设有槽16。条状薄片10有两个端部，在每一端上有一个端齿17。条状薄片10的形状不局限于图1a-1e所示的直线形状，而是也可以例如呈圆形如呈弧形，轭部12此时就不是直的。多个薄片10在另一个步骤里堆叠起来，使所有的齿15或槽16上下重合叠置，参见图1b。堆叠的薄片10形成一个多层的条带叠合体19。按照本发明的定子叠片铁芯，在另一步骤中规定，在至少一个槽底22里设有一个焊缝24用于固定叠层薄片10。在图1c所示的例子中，在每个槽底22都有一个焊缝24。在按图1d的另一步骤里，固定好的条带叠合体19装上一个象征性示出的线圈26。象征性示出的导体件完全安置在槽16里。在图1e所示的另一步骤中，最终使预装配的条带叠合体19连同线圈26进行成型，从而产生一个环状定子叠片铁芯29。在另一个在此未示出的步骤里通常规定，定子叠片铁芯29例如在一个对接点32通过焊接进行连接。端齿17在这里相互对接上，由此就形成对接点32。
图2以及随后的图都表示为简化而没有线圈26的定子叠片铁芯29，尽管在圆形状态下完全能设置线圈26。图2表示共有36个槽16和36个齿15的定子叠片铁芯29。定子叠片铁芯29用于12极三相电机。在此所述的实施例中，设有多个焊缝24，它们彼此间隔一定距离。第一焊缝24设在用位置数1表示的槽16里。其它焊缝24定位在用位置数7、13、19、25和31表示的槽16里。在具有位置数1、7、13、19、25和31的槽16里的焊缝24同各自下个(槽36里的焊缝24除外)焊缝之间的间距都正好等于两倍极距。该间距也可以这样表示，即例如在具有位置数1的槽16里的焊缝24到具有位置数7的槽16里的焊缝24的距离等于极距τp的两倍。参数τp相当于极距。由于强度考虑，不一定非要使两个焊缝24之间的间距等于极距τp的两倍。关于具有位置数1、7和13的槽16里的焊缝24，例如可以使具有位置数7的槽16里的焊缝24也移动最大为+/-2个槽，从而使以前设于具有位置数7的槽里的焊缝24也可以布置在具有位置数5、6、8或9的槽16里。这同样适合于具有位置数13、19、25和31的槽16里的焊缝24。具有位置数36的槽16里的焊缝24就多少超出该系列。该焊缝24本身用于使定子叠片铁芯29在弯圆之前(也见图1c和1e)在条带叠合体13的端部接合一起。结果，在至少一个条带状薄片10的两端相互紧贴的对接点32上，在对接点32的两侧在各自的上一个槽16里，在此是具有位置数1和36的槽16里，多个薄片10被相互连接起来。还规定了，在对接点32上，至少一个焊缝24设置在外侧上，也就是说在此是在定子叠片铁芯29的面R上。这同样适合于对接点32的径向内面侧，因此，在对接点32上，至少在内侧上即在电磁起作用的面E上有一个焊缝24。
在图3所示的实施例中，设有一个用于三相电机的定子叠片铁芯29，它共有16个极。与此相应地，定子叠片铁芯29在其径向内面E上共有48个齿15和48个槽16。在这里，也采用如上所述的相同的设计规则，因而，在槽1、7、13、19、25、31、37和43里又有焊缝24。同样也如在前面实施例中那样，在紧跟在对接点32后面的槽16或槽底22里各有一个焊缝24。就是说，在这种情况下，在具有位置数48的槽16里也有一个焊缝24。
在图4所示的实施例中，示出了与图3相同的定子叠片铁芯29。与图3所示实施例不同的是，外齿35各有一个焊缝24。在外齿35上的焊缝24的布局应使这些焊缝24布置在各自紧挨着具有位置数1、7、13、19、25、31、37、43和48的槽16的外齿35上。因此规定，在对接点32的两侧，各有一个焊缝24在外侧R上将多个薄片10连接在一起。
图5所示实施例是图3、4所示实施例的变型方案。定子叠片铁芯29由不同的薄片10组成。大致在定子叠片铁芯29的中心，即在轴向中心设有带有外齿35的薄片10，在中心薄片10的两侧布置了不带外齿35的薄片10。在这种情况下，只是这带外齿35的中心的薄片10在已针对图4所示实施例描述过的位置上具有焊缝。此外，在外齿35上的焊缝24(见图4、5)因而布置在外齿35上，以使这样出现的接缝变化尽量远离轭部12。
图6表示另一实施例，它是图5所示实施形式的变型方案。在定子叠片铁芯29的内侧E上的焊缝24如在图3、4和5所示实施例中那样设置槽16的位置1、7、13、19、25、31、37和43上并且最后也设置在位置48上。在前面实施例的变型方案中，焊缝24与已述的位于定子叠片铁芯29内侧上的焊缝24对置地设在外侧R上。对于在外齿35或定子叠片铁芯29的外侧R上的焊缝24来说，在外侧焊缝24之间的间距也可以基本对应于周期性2×τp。最多允许两个齿15的公差的条件也适用于在外侧R上的焊缝24。
图7表示在定子叠片铁芯29上的焊缝24的布局的另一实施例。为进一步避免在弯圆时使定子叠片铁芯29撑开而规定，尤其为其设置一个焊缝24的槽16现在有两个焊缝24，它们布置在这样的位置上，即槽底22在此过渡为齿侧面。相同的上述设计原则也适合于在槽底22里成对设置焊缝24。这意味着，在以前设有一个焊缝24而现在设有两个焊缝24的地方，适合布置地就象一个焊缝那样来对待成对的焊缝24。