專利名稱：電動(dòng)發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)發(fā)電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
近些年來，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)被組合于其中的混合動(dòng)力車輛已經(jīng)被大量生產(chǎn)。安裝在這樣的混合動(dòng)力車輛中的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)如圖8所示通常由產(chǎn)生 磁場(chǎng)的定子20、獲取輸出的轉(zhuǎn)子3以及容納定子20和轉(zhuǎn)子3的殼體2構(gòu) 成。如圖7所示，電動(dòng)機(jī)的定子20的定子芯1通過將多個(gè)電磁鋼片層疊來 形成，以便減小通過定子芯1的磁場(chǎng)導(dǎo)致的感應(yīng)電流。例如，如日本專利公布JP-A-2005-137057和JP-A-6-245415中所述 的，定子20按如下方式制造。首先，使用沖模將固定尺寸的電磁鋼片沖 制成定子芯1的形狀，包括線圈槽15和螺栓孔14被形成于其中的凸起 12。接著，將100-150個(gè)已經(jīng)被沖制的定子形狀的電磁片11順序地層疊， 并且通過壓機(jī)將壓接部分13壓接，以束縛多個(gè)電磁片11，并制造出定子 芯l。絕緣紙被貼附在制好的定子芯1的槽15上，并且纏繞線圈。當(dāng)纏繞 線圈時(shí)，線圈端4被形成在定子20的兩個(gè)端表面上。當(dāng)線圈繞組終止 時(shí)，將整個(gè)定子20用清漆浸漬，以將線圈固定在槽中，并且提供絕緣。 在此過程中，清漆不僅覆蓋定子的電磁鋼片的外表面，而且覆蓋電磁鋼片 的層疊表面之間的間隙。如圖8所示，組裝好的定子20由固定螺栓5固定 在殼體2中，并且轉(zhuǎn)子3被組裝在定子20的中心。這樣，在構(gòu)造定子芯l 的電磁鋼片已經(jīng)通過壓接被束縛之后，它們由固定螺栓5固定到殼體2， 從而整體形狀被保持和固定。當(dāng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力車輛時(shí)，因?yàn)樾旭偁顟B(tài)和額定驅(qū)動(dòng)力的突然變 化，不時(shí)發(fā)生大的載荷波動(dòng)。當(dāng)這樣的大載荷波動(dòng)發(fā)生時(shí)，有時(shí)發(fā)生由定 子芯1的溫度的升高導(dǎo)致的熱沖擊，構(gòu)造定子20的電磁片11突然膨脹，電磁鋼片11之間的孔隙中的清漆往往降解或者被損壞。因?yàn)橐呀?jīng)這樣被 壓縮和損壞的電磁鋼片11之間的清漆不會(huì)恢復(fù)到其初始厚度，所以當(dāng)定 子20的溫度回落到其正常溫度并且電磁鋼片11的熱膨脹回到正常時(shí)，由 固定螺栓5緊固的定子芯1的總厚度減小，并且緊固螺栓5的緊固力減小。此外，還會(huì)出現(xiàn)如下問題，即，因?yàn)楣潭菟?的緊固力減小，所以 用于將定子20固定到電動(dòng)機(jī)的力減小，并且電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和噪聲增大。因?yàn)橛蔁釠_擊損壞的清漆的量與螺栓的緊固厚度成正比，所以減小螺栓固 定部分的層疊厚度可以防止螺栓固定力的減小。但是，因?yàn)槁菟ú粌H具有將定子20固定到殼體2的功能，還具有層疊和束縛多個(gè)電磁鋼片的功 能，所以簡(jiǎn)單地減小螺栓固定部分的厚度不足以解決上述問題，并且必須 保證在確保層疊電磁鋼片的固定的可靠性的同時(shí)減小螺栓固定部分的厚 度。此外，在圖8所示的常規(guī)電動(dòng)機(jī)的定子20中，因?yàn)閮H僅是定子20下 部的置放表面20被置放在殼體2中，并且僅僅是該部分接觸并且固定到 殼體，所以存在如下的問題，即，殼體2和定子1之間的接觸面積不足， 振動(dòng)和噪聲增大。因此，本發(fā)明提供了一種優(yōu)異的電動(dòng)發(fā)電機(jī)，其中防止了定子的熱沖 擊所導(dǎo)致的固定螺栓的軸向力的減小，并且定子和殼體之間的接合面積增 大，這進(jìn)一步有利于減小振動(dòng)和噪聲。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種電動(dòng)發(fā)電機(jī)，其包括定子和支撐所述定子的支撐部 件，其中所述定子是通過層疊多個(gè)鋼片、沿層疊方向壓接所述多個(gè)鋼片、 以及相對(duì)于所述層疊方向焊接側(cè)表面的表面而使得所述多個(gè)鋼片層疊并成 為一體而形成的，沿徑向突出的凸起被布置所述多個(gè)鋼片中的一些上，所 述凸起被層疊，從而形成螺栓固定部分，以及所述定子通過螺栓緊固和固 定到所述支撐部件。在此，優(yōu)選的是，所述定子包括包括有螺栓固定部 分的第一層疊塊，其是通過壓接、層疊和束縛多個(gè)包括在鋼片上沿徑向突 出的凸起的鋼片而形成的；以及第二層疊塊，其是通過壓接、層疊和束縛多個(gè)不包括所述凸起的鋼片而形成的，定子通過轉(zhuǎn)繞層疊所述第一層疊塊 和所述第二層疊塊而形成，相對(duì)于所述層疊方向焊接所述定子的側(cè)表面， 使得所述層疊塊層疊并成為一體。此外，本發(fā)明還提供了一種電動(dòng)發(fā)電 機(jī)，其包括定子和支撐所述定子的支撐部件，其中對(duì)于定子，多個(gè)包括螺 栓固定部分的層疊塊被轉(zhuǎn)繞層疊，使得所述螺栓固定部分在圓周方向上等 距離分布，其中，所述多個(gè)包括螺栓固定部分的層疊塊是通過壓接、層疊 和束縛多個(gè)包括在沿所述定子的圓周方向上彼此相差180度的位置上沿徑 向突出的凸起的鋼片而形成的，所述定子是通過相對(duì)于層疊方向在其側(cè)表 面上進(jìn)行焊接而使得所述層疊塊層疊并成為一體而形成的，并且所述定子 通過螺栓緊固和固定到所述支撐部件。通過采用本發(fā)明，可以防止由定子熱沖擊導(dǎo)致的固定螺栓的軸向力的 減小，減小振動(dòng)和噪聲的發(fā)生，并且增大定子和殼體之間的固定程度，以 減小振動(dòng)和噪聲。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例中的定子芯的制造方法的透視圖。 圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例中的電動(dòng)發(fā)電機(jī)的剖視圖。 圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例中的定子芯的透視圖。圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例中的電動(dòng)發(fā)電機(jī)的剖視圖。圖5是示出了本發(fā)明第三實(shí)施例中的定子芯的制造方法的透視圖。圖6是本發(fā)明第三實(shí)施例中的電動(dòng)發(fā)電機(jī)的剖視圖。圖7是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的定子芯的透視圖。圖8是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電動(dòng)發(fā)電機(jī)的剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下，參考附圖來詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施例。圖l和2是本發(fā)明第 一實(shí)施例的電動(dòng)發(fā)電機(jī)的定子芯1的示意性圖，圖3和4是本發(fā)明第二實(shí) 施例的電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的定子芯1的說明圖，圖5和6是本發(fā)明第三實(shí)施例的 電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的定子芯1的示意圖。圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例中的定子芯1的制造方法的透視圖。定子芯1由第一層疊塊16和第二層疊塊17構(gòu)成，第一層疊塊16具有螺栓孔14 被形成在其中的凸起12，第二層疊塊17沒有凸起12。類似于上述的現(xiàn)有 技術(shù)，第一層疊塊16通過如下方式制造使用沖模將固定尺寸的電磁鋼 片沖制成第一層疊塊16的形狀，其包括線圈槽15和螺栓孔14被形成于其 中的凸起12;接著，將50-60個(gè)沖制出的定子形狀的電磁片lla順序地層 疊，并且利用壓機(jī)壓接和固定壓接部分13。此外并同樣與上述類似，第二 層疊塊17也通過如下方式來制造將50-60個(gè)電磁鋼片1 lb沖制成包括槽 15的圓環(huán)形狀；然后將其層疊、壓接和固定。將這樣制成的第一層疊塊 16和第二層疊塊17層疊。此時(shí)，將每一個(gè)塊分別沿定子芯的圓周方向旋 轉(zhuǎn)一定的角度，并且將其層疊成使得由沖制導(dǎo)致的毛刺等被聚集在同一部 分，并且使得這些塊不被層疊為具有傾斜度。這被稱為轉(zhuǎn)繞層疊(roll stacking)。當(dāng)定子芯l包括三個(gè)塊(如在第一實(shí)施例中)時(shí)，采用其中每 一個(gè)彼此旋轉(zhuǎn)120度并進(jìn)行層疊的方法。通過焊接18來固定轉(zhuǎn)繞層疊塊中的每一個(gè)的外表面。對(duì)于焊接，通 過TiG焊等相對(duì)于層疊方向?qū)⒈砻娴臉O薄部分焊接到側(cè)表面的表面上，以 使得焊接部分處的渦流和鐵損耗都最小化。此外，為了保證定子端表面的 平坦性，構(gòu)造定子芯1的端表面的鋼片(定子端部分6)不用焊接進(jìn)行組 裝。這樣，因?yàn)殡姶配撈械拿恳粋€(gè)通過壓接和焊接被層疊和固定，所以 電磁鋼片即使在不由螺栓固定的情況下也具有足夠的固定強(qiáng)度。組裝好的定子芯1具有高度Hp而第一層疊塊16的厚度為H2，其 中，H2小于H1，并且其成為螺栓固定部分19的厚度。將線圈纏繞組裝好 的定子芯l，并且在浸漬有清漆的定子20被組裝之后，其被安裝在電動(dòng)機(jī) 的殼體2中(如圖2所示)，并且由螺栓5固定。如圖2所示，定子芯1 的由螺栓固定的部分的厚度為H2，其為現(xiàn)有技術(shù)的定子芯1的螺栓固定 部分的厚度H1的約1/3。以上述方式構(gòu)造的定子芯1具有如下結(jié)構(gòu)，其中，因?yàn)槭褂脡航雍秃?接兩者，所以提供了足夠的束縛力，且減小螺栓固定厚度因此將不會(huì)像現(xiàn) 有技術(shù)的定子中那樣明顯減小束縛力，并且提供了如下優(yōu)點(diǎn)，g卩，幾乎不存在由熱沖擊導(dǎo)致的螺栓的軸向力的減小，因此可以可靠地抑制振動(dòng)和噪 聲0如圖3所示，在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，定子芯1的螺栓固定部分19 被布置在定子芯1的上部。除此之外，制造方法等與前述的第一實(shí)施例中 的是相同的。如圖4所示，定子芯1在其上部通過螺栓5固定到殼體2。 與第一實(shí)施例相似，可以減小螺栓固定厚度而不會(huì)減小束縛強(qiáng)度，因而其 提供的效果在于，幾乎不存在由熱沖擊導(dǎo)致的螺栓的軸向力的減小并可以 控制振動(dòng)和噪聲，并且定子20的下部的從常規(guī)的Di到D2的直徑可以被進(jìn) 一步減小，由此提供了可以減小電動(dòng)機(jī)的整體尺寸這一有益效果。圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的定子芯的制造方法的透視圖。 定子芯1由三個(gè)層疊塊22制成。類似于第一實(shí)施例，每一個(gè)層疊塊通過 如下方式來制造沖制電磁鋼片21，其在沿定子芯1的圓周方向相差180 度的位置上包括螺栓孔14被形成于其中的凸起12;然后將50-60個(gè)沖制 出的定子形狀的電磁鋼片21層疊，并利用壓機(jī)壓接和固定壓接部分13。 利用相同的方法制造多個(gè)層疊塊22。將制造出的層疊塊22轉(zhuǎn)繞層疊，使 得由沖制導(dǎo)致的鋼片的毛刺等聚集在相同的位置，并且不被層疊為具有傾 斜度。轉(zhuǎn)繞層疊通過如下方式來進(jìn)行將各塊分別旋轉(zhuǎn)120度，使得塊所包 括的螺栓固定部分19在定子芯1的圓周方向上等距離分布。因此，多個(gè) 螺栓固定部分19以60度的間隔布置，從而它們彼此不交疊。在轉(zhuǎn)繞層疊 之后，以與第一實(shí)施例中的相同的方式，通過焊接18固定定子芯的外表 面。將線圈纏繞在已經(jīng)組裝好的定子芯1中的槽15中，并且整個(gè)定子20 用清漆浸漬，定子20被完成。組裝好的定子20被安裝在殼體2中(如圖 6所示)，并且由螺栓5固定。在第三實(shí)施例中，提供了總共六個(gè)螺栓固 定部分，每一個(gè)層疊塊22上兩個(gè)；螺栓固定部分19的厚度為總的層疊厚 度的1/3，總數(shù)為6的固定基部31被布置在殼體2內(nèi)對(duì)應(yīng)于螺栓固定部分 19的下部的位置上，并且定子20在六個(gè)地方由螺栓固定到殼體2。在本發(fā)明的第三實(shí)施例中，類似于本發(fā)明的第一實(shí)施例，電磁鋼片中7的每一個(gè)被層疊并通過壓接和焊接來束縛，因此即使當(dāng)層疊塊22中的每 一個(gè)的固定螺栓5的數(shù)量為2時(shí)，也具有足夠的固定強(qiáng)度。因此，可以減小螺栓固定厚度而不會(huì)減小束縛強(qiáng)度，因而其提供的效 果在于，幾乎不存在由熱沖擊導(dǎo)致的螺栓的軸向力的減小并可以控制振動(dòng)和噪聲。此外，因?yàn)槿缟厦娴闹圃旆椒ㄋ?，層疊塊22中的每一個(gè)的螺 栓固定部分19被布置成沿定子的圓周方向相差180度，所以即使當(dāng)它們 被彼此120度轉(zhuǎn)繞層疊時(shí)，螺栓固定部分19也不會(huì)在圓周方向上交疊， 并且定子20可以在六個(gè)地方通過螺栓固定部分19固定到殼體2。因此， 固定強(qiáng)度由于定子20和殼體2之間的接觸面積的增大而增大。而且，因 為定子20和殼體2在定子芯1的層疊方向中間部分固定，所以定子20和 殼體2的總體剛度提高，可以減小噪聲、振動(dòng)以及由質(zhì)量阻尼效應(yīng)導(dǎo)致的 噪音。此外，因?yàn)楸景l(fā)明的第三實(shí)施例由沖制并疊置相同形狀的電磁鋼片 的方法來制造，所以可以提高生產(chǎn)效率。本發(fā)明不限于電動(dòng)機(jī)，而是可以適用于包括定子的任何電動(dòng)發(fā)電機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)發(fā)電機(jī)，其包括定子和支撐所述定子的支撐部件，其中所述定子是通過層疊多個(gè)鋼片、沿層疊方向壓接所述多個(gè)鋼片、以及相對(duì)于所述層疊方向焊接側(cè)表面的表面而使得所述多個(gè)鋼片層疊并成為一體而形成的，沿徑向突出的凸起被布置在所述多個(gè)鋼片中的一些上，所述凸起被層疊，從而形成螺栓固定部分，以及所述定子通過螺栓緊固和固定到所述支撐部件。
2. 如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)發(fā)電機(jī)，其中 所述定子包括包括螺栓固定部分的第一層疊塊，其是通過壓接、層疊和束縛多個(gè)包 括在鋼片上沿徑向突出的凸起的鋼片而形成的，以及第二層疊塊，其是通過壓接、層疊和束縛多個(gè)不包括所述凸起的鋼片 而形成的，以及所述定子是通過轉(zhuǎn)繞層疊所述第一層疊塊和所述第二層疊塊而形成的，相對(duì)于所述層疊方向焊接所述定子的側(cè)表面，使得所述層疊塊層疊并 成為一體。
3. —種電動(dòng)發(fā)電機(jī)，其包括定子和支撐所述定子的支撐部件，其中 多個(gè)包括螺栓固定部分的層疊塊被轉(zhuǎn)繞層疊，使得所述螺栓固定部分在圓周方向上等距離分布，其中，所述多個(gè)包括螺栓固定部分的層疊塊是 通過壓接、層疊和束縛多個(gè)包括在沿所述定子的圓周方向上彼此相差180 度的位置上沿徑向突出的凸起的鋼片而形成的，所述定子是通過相對(duì)于層疊方向在其側(cè)表面上進(jìn)行焊接而使得所述層 疊塊層疊并成為一體而形成的，并且所述定子通過螺栓緊固和固定到所述支撐部件。
全文摘要
具有螺栓固定單元的第一層疊塊和第二層疊塊被轉(zhuǎn)繞和層疊在鋼片的一部分上并且在其側(cè)表面上沿層疊方向被焊接，從而被層疊和結(jié)合，所述第一層疊塊通過壓接多個(gè)具有沿徑向突出的凸起的鋼片來層疊/固定，所述第一層疊塊通過壓接多個(gè)沒有凸起的鋼片來層疊/固定。因此，可以防止由于定子熱沖擊而導(dǎo)致的固定螺栓的軸向力的降低，減小了振動(dòng)或噪聲的發(fā)生，并且通過增大定子和殼體的固定水平而減小振動(dòng)或噪聲。
文檔編號(hào)H02K1/18GK101326698SQ20068004641
公開日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2006年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月8日
發(fā)明者佐野新也, 瀧澤敬次, 相原浩 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社