[发明专利]用于旋转电机的定子以及制造所述定子的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于旋转电机的定子以及制造定子的方法，该旋转电机作为电动马达和发电机使用在例如机动车辆中。

背景技术

常规地，已知包括中空圆筒形定子铁芯、定子线圈以及外圆筒的用于旋转电机的定子。

定子铁芯由在定子铁芯的圆周方向上布置成在圆周方向上相互邻接的多个定子铁芯段组成。此外，为了使定子的铁损耗减少，通过在定子铁芯的轴向方向上层叠多个磁钢片而形成定子铁芯段中的每一个。此外，定子铁芯具有多个槽，该多个槽形成在定子铁芯的径向内表面中以便在定子铁芯的圆周方向上相互隔开。定子线圈安装在定子铁芯上以便接收在定子铁芯的槽中。外圆筒配合在定子铁芯段的径向外表面上以便将它们紧固在一起。

此外，还已知使外圆筒收缩配合在定子铁芯段的径向外表面上的方法。更具体地，根据该方法，外圆筒的内径设定成比定子铁芯的外径小。在收缩配合过程中，首先加热外圆筒，由此使外圆筒的内径变得比定子铁芯的外径大。接着，外圆筒配合到定子铁芯段的径向外表面上，所有的定子铁芯段的径向外表面一起构成定子铁芯的径向外表面。此后，在室温下冷却外圆筒直到外圆筒和定子铁芯段之间的温度差变成零。因此，定子铁芯段通过外圆筒的紧固力固定在一起。

然而，利用以上方法，外圆筒的紧固力径向向内施加于定子铁芯段，在定子铁芯段中沿定子铁芯的圆周方向引起压缩应力。压缩应力可以损害定子铁芯的磁特性，由此使旋转电机的性能下降。

日本专利申请公开No.2007-189786公开了一种定子，其中，定子铁芯段每个都由粉末压块(或生坯)制成以便使定子的铁损耗减少。此外，为了使接收在外圆筒中的定子铁芯段固定，形成有在外圆筒的下端(即，一个轴向端)处的下夹紧部和在外圆筒的上端(即，另一个轴向端)处的多个上夹紧部。上夹紧部和下夹紧部在定子铁芯的轴向方向上一起夹紧定子铁芯段，由此使定子铁芯段固定。更具体地，下夹紧部形成为从外圆筒的径向内表面径向向内突出的环形凸缘。下夹紧部具有依靠其的定子铁芯段，以使定子铁芯段的背铁芯部的下端面与下夹紧部压接触。另一方面，上夹紧部在外圆筒的圆周方向上等间距地隔开。上夹紧部中的每一个首先从外圆筒的上端部升起并且接着向下弯曲以具有与定子铁芯段中的对应一个的背铁芯部的上端面压接触的其尖端部分。

然而，利用以上构造，在旋转电机的操作中，磁通量还流动穿过外圆筒的分别与定子铁芯段的背铁芯部的上端面和下端面压接触的上夹紧部和下夹紧部，由此使定子的铁损耗增加。

日本专利No.4562093公开了一种定子，其中，外圆筒通过突出部一凹部接合而紧固于定子铁芯的径向外表面。具体地，如图27所示，定子铁芯30A具有形成在其径向外表面中的凹部35A，而外圆筒50A具有从外圆筒50A的径向内表面径向向内突出的突出部52A。外圆筒50A的突出部52A通过布置在外圆筒50A的径向外部的冲压机61A压入到定子铁芯30A的凹部35A中。因此，外圆筒50A的突出部52A与凹部35A的两个周向侧壁(即，定子铁芯30A的在定子铁芯30A的圆周方向上面向彼此的一对内壁，其中，凹部35A形成在这一对内壁之间)接触。因此，外圆筒50A和定子铁芯30A紧固在一起，以使它们不可以相对于彼此转动。

然而，利用以上构造，冲压机61A要求较大的压载荷以将外圆筒50A的突出部52A压到定子铁芯30A的凹部35A中。因此，在一些情况下，难以确保突出部52A和凹部35A的周向侧壁之间的足够的接触面积。因此，在突出部52A和凹部35A的周向侧壁之间没有足够的接触面积的情况下，可能在突出部52A中出现局部应力集中，由此使得在突出部52A中出现破裂和/或疲劳断裂。

发明内容

根据示例性实施方式，提供一种用于旋转电机的定子。定子电括中空圆筒形定子铁芯、定子线圈、外圆筒以及限制件。定子铁芯由在定子铁芯的圆周方向上布置成在圆周方向上相互邻接的多个定子铁芯段组成。定子线圈安装在定子铁芯上。外圆筒以在定子铁芯段的径向外表面和外圆筒的径向内表面之间设置有间隙的方式配合在定子铁芯段的径向外表面上。限制件设置在外圆筒的轴向端处以限制定子铁芯段的轴向运动。此外，在定子中，定子铁芯段中的每一个具有背铁芯部和多个齿部，多个齿部径向地延伸，该背铁芯部定位在齿部的径向外部以连接齿部。限制件通过使外圆筒的轴向端部径向向内弯曲而形成。限制件仅抵接定子铁芯段的背铁芯部的径向外端部。