定子芯的卡止構(gòu)造的制作方法
【專利摘要】一種定子芯的卡止構(gòu)造，將具有圓形外周的定子芯卡止在圓筒形狀的殼體的內(nèi)周面。本發(fā)明的定子芯的卡止構(gòu)造具備：形成于定子芯的外周的第一槽；形成于殼體的內(nèi)周的第二槽。由使第一槽和第二槽的至少一方受到彈力的板簧構(gòu)成介于第一槽和第二槽之間的鍵，由此，減小鍵對(duì)鍵槽造成的應(yīng)力。
【專利說明】定子芯的卡止構(gòu)造

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)使用的定子芯向殼體的卡止構(gòu)造。

【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)機(jī)等的定子例如是通過在圓周上配置按照各個(gè)進(jìn)行繞線的齒而分割的多個(gè)單元鐵芯，使形成于一個(gè)特定單元鐵芯的外周的鍵槽和形成于殼體的鍵槽一致而將鍵插入，從而與殼體卡止。
[0003]單元鐵芯在內(nèi)周側(cè)形成齒，在外周側(cè)形成軛鐵。在特定單元鐵芯的外周還形成有鍵槽。
[0004]通過將鍵向鍵槽插入，多個(gè)單元鐵芯相對(duì)于殼體成為所謂的緊密嵌合的收縮聯(lián)接狀態(tài)，構(gòu)成與殼體一體的定子芯。
[0005]在該狀態(tài)下的定子芯和殼體的旋轉(zhuǎn)方向的相對(duì)位移被鍵阻止。
[0006]需要使鍵不從鍵槽脫落。關(guān)于鍵的止脫，在日本專利局1993年發(fā)行的JUH5 —15647A中提出有將錐形銷壓入鍵槽的方案。
[0007]將錐形銷壓入鍵槽可能會(huì)因錐形銷的鍥作用而導(dǎo)致鍵槽的變形或破壞。另外，難以僅在錐形部確保經(jīng)受因定子芯和殼體的旋轉(zhuǎn)方向的相對(duì)位移而對(duì)鍵施加的剪切應(yīng)力的足夠的鍵長(zhǎng)度，在鍵上除了錐部之外還需要形成筆直部。其結(jié)果，需要的鍵長(zhǎng)度變長(zhǎng)，成為零件成本上升的主要原因。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明的目的在于降低鍵對(duì)鍵槽造成的應(yīng)力。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供一種定子芯的卡止構(gòu)造，其將具有圓形的外周的定子芯與具有內(nèi)周的圓筒形狀的殼體的內(nèi)周卡止?？ㄖ箻?gòu)造具備:第一切口，其形成于定子芯的外周；第二切口，其形成于殼體的內(nèi)周；鍵，其介于第一切口和第二切口之間。另外，由使第一切口和第二切口的至少一方受到彈力的板簧構(gòu)成鍵。
[0010]本發(fā)明的詳情以及其他特征及優(yōu)點(diǎn)在說明書的以下的記載中進(jìn)行說明，同時(shí)在附圖中進(jìn)行表示。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的定子芯向殼體的卡止構(gòu)造的殼體和定子芯的橫剖面圖；
[0012]圖2A、2B是本發(fā)明第一實(shí)施方式的鍵的立體圖和縱剖面圖；
[0013]圖3是表示定子芯向殼體的卡止構(gòu)造的殼體和定子芯的縱剖面圖；
[0014]圖4是說明鍵的尺寸的鍵的縱剖面圖；
[0015]圖5是表不本發(fā)明第一實(shí)施方式的鍵向鍵槽的卡合狀況的、將定子芯和殼體的主要部分放大的縱剖面圖，及說明相對(duì)于外力的反作用力的發(fā)生構(gòu)造的、將鍵和定子芯的接觸部放大的縱剖面圖；
[0016]圖6A、6B是本發(fā)明第二實(shí)施方式的鍵的立體圖和縱剖面圖；
[0017]圖7A、7B是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式的鍵向鍵槽的卡合狀況的、將定子芯和殼體的主要部分放大的立體圖和縱剖面圖；
[0018]圖8A、8B是本發(fā)明第三實(shí)施方式的鍵的立體圖和縱剖面圖；
[0019]圖9是本發(fā)明第四實(shí)施方式的鍵的縱剖面圖；
[0020]圖10A、10B是本發(fā)明第五實(shí)施方式的鍵的立體圖和平面圖；
[0021]圖1lAUlB是本發(fā)明第六實(shí)施方式的鍵的立體圖和平面圖；
[0022]圖12A、12B是本發(fā)明第七實(shí)施方式的鍵的立體圖及定子芯和殼體的卡止部的正面圖；
[0023]圖13是本發(fā)明第八實(shí)施方式的鍵的平面圖；
[0024]圖14A、14B是本發(fā)明第九實(shí)施方式的鍵的立體圖和平面圖；
[0025]圖15是本發(fā)明第十實(shí)施方式的鍵的立體圖；
[0026]圖16是本發(fā)明第十一實(shí)施方式的鍵的縱剖面圖；
[0027]圖17是本發(fā)明第十二實(shí)施方式的鍵的縱剖面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028]參照?qǐng)D1，本發(fā)明第一實(shí)施方式的定子芯I與電動(dòng)機(jī)的圓筒形狀的殼體2的內(nèi)周嵌合。定子芯I由具備進(jìn)行線圈11的繞線的齒3和支承齒3的軛鐵4的多個(gè)單元鐵芯10構(gòu)成。多個(gè)單元鐵芯10無間隙地配置在與殼體2的內(nèi)周對(duì)應(yīng)的圓周上。在多個(gè)單元鐵芯10中的特定的一個(gè)特定單元鐵芯1A的外周，作為第一切口而形成第一鍵槽5A。為了將零件均勻化，優(yōu)選如圖所示地在單元鐵芯10上都形成鍵槽5A。在殼體2的內(nèi)周，作為第二切口而形成第二鍵槽5B。
[0029]定子芯I使特定單元鐵芯1A的第一鍵槽5A與殼體2的第二鍵槽5B相對(duì)，通過向形成有鍵槽5A和5B的孔部插入基于板簧的鍵6而固定在殼體2上。
[0030]參照?qǐng)D2A和2B，鍵6由U形截面的板簧構(gòu)成。鍵6根據(jù)被施加的外力向圖2B的箭頭標(biāo)記所示的方向彈性變形。板簧通過將一張板金彎曲成U狀而成形。
[0031]參照?qǐng)D3，基于板簧的鍵6以被壓縮的狀態(tài)插入鍵槽5A、5B形成的孔部。板簧使鍵槽5A和5B的底面受到圖中箭頭標(biāo)記所示的彈力，該彈力作為阻止鍵6自鍵槽5A、5B脫落的保持力發(fā)揮作用。另外，在定子芯I和殼體2之間作用導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)方向的相對(duì)位移的負(fù)荷時(shí)，在鍵6的圖中的橢圓包圍的部位作用剪切應(yīng)力。該剪切應(yīng)力通過構(gòu)成鍵6的板簧的剪切阻力來支承。
[0032]參照?qǐng)D4，鍵6的尺寸中，彎曲部即相當(dāng)于U形截面的底部的部位的縱截面的縱尺寸比鍵槽5A的底面和鍵槽5B的底面的間隔小。另一方面，鍵6的相反側(cè)的端部即相當(dāng)于U形截面的開口部的部位的縱截面的縱尺寸比鍵槽5A和5B的底面的間隔大。
[0033]參照?qǐng)D5A和5B，鍵6的長(zhǎng)度即圖4的橫向尺寸設(shè)定為比鍵槽5A和5B的長(zhǎng)度稍短一些。
[0034]通過設(shè)定以上的形狀和尺寸，在將定子芯I組裝在殼體2后，鍵6能夠容易地插入鍵槽5A和5B形成的孔部。S卩，如圖5A所示，將鍵6從彎曲部插入鍵槽5A和5B形成的孔部，由此，鍵6 —邊發(fā)生彈性變形一邊順利地嵌入孔部的內(nèi)側(cè)。
[0035]嵌入孔部的鍵6使鍵槽5A和5B的底面受到彈力。該彈力作為使鍵6保留在孔部的保持力發(fā)揮作用。即，相對(duì)于使鍵6要從孔部脫落的負(fù)荷，彈力在鍵6和鍵槽5A和5B的底面間產(chǎn)生摩擦阻力，阻止鍵6在孔部?jī)?nèi)的移動(dòng)。另外，被插入鍵槽5A和5B形成的孔部的鍵6不需要特別的聯(lián)接程序，直接作為定子芯I對(duì)殼體2的止轉(zhuǎn)器而發(fā)揮作用。
[0036]通過由板簧構(gòu)成鍵6，相對(duì)于鍵槽5A、5B對(duì)鍵6造成的壓縮力，與現(xiàn)有非彈性材料的鍵相比，鍵6的彈簧常數(shù)大幅度降低。其結(jié)果是，即使增大鍵槽5A、5B和鍵6的過盈量，鍵槽5A、5B也不會(huì)產(chǎn)生過大的應(yīng)力。由于彈簧常數(shù)低，即由于相對(duì)于壓縮力而言容易彈性變形，故而在鍵6產(chǎn)生的應(yīng)力也被抑制得較小。
[0037]在該卡止構(gòu)造下，鍵6進(jìn)行彈性變形，故而與現(xiàn)有的鍵相比，能夠降低鍵6和鍵槽5A、5B的加工精度。另外，鍵6可以由一張板金成形。因此，能夠降低鍵6及鍵槽的5A、5B的加工成本。
[0038]如圖5B所示，在定子芯I由電磁鋼板IA的層積體構(gòu)成的情況下，對(duì)鍵槽5A和5B內(nèi)的鍵6作用了從鍵槽5A和5B脫落的方向的負(fù)荷的情況下，構(gòu)成鍵6的彈簧的開口端被構(gòu)成層積體的電磁鋼板IA的凹凸卡住，由此，僅彈力就能夠使鍵槽5A、5B和鍵6之間受到摩擦力以上的反作用力。即，能夠更可靠地防止鍵6從孔部脫落。
[0039]換言之，該卡止構(gòu)造中，對(duì)鍵6和鍵槽5A、5B的尺寸的容許度大。例如，即使相對(duì)鍵6，鍵槽5A、5B的尺寸大一些，鍵6使鍵槽5A、5B受到的彈力小的情況下，鍵6也不易從鍵槽5A和5B脫落。因此，根據(jù)該卡止構(gòu)造，能夠容易且便宜地進(jìn)行定子芯I向殼體2的卡止。
[0040]參照?qǐng)D6A和6B及圖7A和7B說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式。在該實(shí)施方式中，相對(duì)于第一實(shí)施方式，使鍵6的形狀變化，并且將第一鍵槽5A和第二鍵槽5B形成為不同的長(zhǎng)度。
[0041]參照?qǐng)D6A和6B,如圖6A所不,該實(shí)施方式的鍵6在與形成于殼體2的第一鍵槽5A相對(duì)的面上具有扭矩支承部6A。扭矩支承部6A通過使與第一鍵槽5A相對(duì)的鍵6的端部彎曲并向外側(cè)凸起而形成。在以下的說明中，將鍵6中除了扭矩支承部6A以外的部位稱為彈簧部6B。
[0042]如圖6B所示，鍵6的彈簧部6B使彎曲部的彎曲半徑比第一實(shí)施方式小，以便能夠嵌入第一鍵槽5B和殼體2的內(nèi)周面形成的孔部。
[0043]參照?qǐng)D7A和7B，在該實(shí)施方式中，如圖7B所示，將定子芯I的第一鍵槽5B形成為比殼體2的第二鍵槽5A長(zhǎng)。
[0044]其結(jié)果是，如圖7A所示，在鍵6將定子芯I與殼體2卡止的狀態(tài)下，如圖7B所示，彈簧部6B嵌入比鍵槽5B更靠里的第一鍵槽5A和殼體2的內(nèi)周面形成的孔部，使孔部如圖中箭頭標(biāo)記所示那樣受到彈力。該彈力作為阻止鍵6脫落的保持力發(fā)揮作用。
[0045]另一方面，鍵6的扭矩支承部6A在鍵槽5A和5B形成的空間內(nèi)，跨過鍵槽5A和5B而配置。在該實(shí)施方式中，若在定子芯I和殼體2之間作用導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)方向的相對(duì)位移的負(fù)荷，則在鍵6的圖中的兩個(gè)橢圓圍著的部位作用剪切應(yīng)力。該剪切應(yīng)力被同部位的板簧的剪切阻力支承。即，在該實(shí)施方式中，若鍵6在縱截面上的剪應(yīng)力的作用部位為兩處，則t匕第一實(shí)施方式多。因此，可獲得更大的剪切阻力。換言之，根據(jù)該實(shí)施方式，相對(duì)剪應(yīng)力可獲得比第一實(shí)施方式更大的支承力。
[0046]鍵槽5A和5B分別形成一定的深度，僅長(zhǎng)度不同。因此，槽加工的工時(shí)和第一實(shí)施方式相比不會(huì)大幅變化。因此，根據(jù)該實(shí)施方式，能夠用簡(jiǎn)易的構(gòu)成增加對(duì)于鍵6的剪切應(yīng)力的支承力。
[0047]在以上說明的各實(shí)施方式中，鍵6不必限定于U形截面，只要是向定子芯I和殼體2作用彈力的構(gòu)造即可。例如，如圖8A和SB的本發(fā)明第三實(shí)施方式所示，也可以將鍵6的縱截面形成為Z形。如圖9的本發(fā)明第四實(shí)施方式所示，鍵6也可以使用波形截面的板簧代替使用U形截面的板簧。在該情況下，如圖中箭頭標(biāo)記所示，鍵6的彈簧部6B在波形的頂點(diǎn)對(duì)殼體2施加彈力，在波形的下端對(duì)定子芯I施加彈力。
[0048]鍵6的寬度無需是一定的。例如，如圖1OA和1B所示的本發(fā)明第五實(shí)施方式，也可以在彎曲部根據(jù)需要而形成凹陷6D?；蛘咭部梢匀鐖D1lA和IlB所示的本發(fā)明第六實(shí)施方式那樣地，將鍵6的彈簧部6B形成為錐狀的平面形。
[0049]再者，鍵6無需使一腕部與定子芯I相接，使另一腕部與殼體2相接。也可以如圖12A和12B所不的本發(fā)明第七實(shí)施方式那樣地,在第一實(shí)施方式中，將鍵6以旋轉(zhuǎn)90度的狀態(tài)嵌入鍵槽5A和5B，以使鍵6在相當(dāng)于鍵槽5A和5B的側(cè)壁的部位受到彈力。
[0050]在第一及第二實(shí)施方式中，在從彈力的作用方向觀察鍵6的情況下，與定子芯I相接的部位和與殼體2相接的部位重合。但是也可以如圖13所示的本發(fā)明第八實(shí)施方式那樣地，以這些部位的前端關(guān)于周方向產(chǎn)生偏移的方式對(duì)鍵6進(jìn)行成形。S卩，以與定子芯I側(cè)的第一鍵槽5A相對(duì)的第一部位6X、和與殼體2側(cè)的第二鍵槽5B相對(duì)的第二部位6Y關(guān)于水平方向以角度Qh的交角形成鍵6。
[0051]在該情況下,插入鍵槽5A和5B的鍵6關(guān)于殼體2和定子芯I的圓形截面的嵌合面，不僅在徑向受到彈力，而且也能夠在周向受到彈力。通過將鍵6形成為這樣的形狀，鍵6對(duì)于定子芯I和殼體2的摩擦阻力增加，鍵6向鍵槽5A和5B形成的孔部的保持力得到強(qiáng)化。
[0052]參照?qǐng)D14A和14B說明本發(fā)明第九實(shí)施方式。在該實(shí)施方式中，代替彎曲為U形截面的彈簧部6B，使用經(jīng)由縫隙16形成有向側(cè)方的凸起6C的彈簧部6E。扭矩支承部6A的形狀與第二實(shí)施方式相同。在該實(shí)施方式中，將鍵6插入鍵槽5A和5B形成的孔部時(shí)，凸起6C發(fā)生彈性變形，使孔部的側(cè)面受到彈力。利用該彈力產(chǎn)生的摩擦阻力來阻止鍵6自孔部的脫落。
[0053]或者，也可以如圖15所示的本發(fā)明第十實(shí)施方式那樣，將圖14A和14B的縫隙16之間進(jìn)一步切開，在彈簧部6B的中央部形成大的切口部6F。
[0054]關(guān)于鍵6的扭矩支承部6A也可進(jìn)行各種變更。即，只要導(dǎo)致定子芯I和殼體2的旋轉(zhuǎn)方向的相對(duì)位移的負(fù)荷能夠?qū)︽I6受到的剪切應(yīng)力發(fā)揮足夠的支承力，扭矩支承部6A的截面形狀可以設(shè)定為圖16所示的本發(fā)明第十一實(shí)施方式那樣的L形或圖17所示的本發(fā)明第十二實(shí)施方式那樣的大致N形等各種截面形狀。
[0055]關(guān)于以上的說明，在此通過引用而將2012年2月27日為申請(qǐng)日的日本特愿2012 - 40264號(hào)的內(nèi)容合為一體。
[0056]以上，通過幾個(gè)特定的實(shí)施例對(duì)該發(fā)明進(jìn)行了說明，但該發(fā)明不限于上述各實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在權(quán)利要求的技術(shù)范圍內(nèi)可對(duì)這些實(shí)施例施行各種修正或變更。
[0057]工業(yè)上的可利用性
[0058]如上所述，本發(fā)明能夠減小將定子芯固定在殼體上的鍵對(duì)鍵槽造成的應(yīng)力。因此，在強(qiáng)化尺寸制約多的車輛用的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的構(gòu)造、或減小尺寸方面，能夠期待令人滿意的效果。
[0059]本發(fā)明的實(shí)施例包含的排他性質(zhì)或特長(zhǎng)如上地構(gòu)成權(quán)利要求。
【權(quán)利要求】
1.一種卡止構(gòu)造,其為定子芯的卡止構(gòu)造,將具有圓形外周的定子芯卡止在具有內(nèi)周的圓筒形狀的殼體的內(nèi)周，其特征在于，具備: 第一切口，其形成于所述定子芯的外周； 第二切口，其形成于所述殼體的內(nèi)周； 鍵，其介于所述第一切口和所述第二切口之間， 由使所述第一切口和所述第二切口的至少一方受到彈力的板簧構(gòu)成所述鍵。
2.如權(quán)利要求1所述的卡止構(gòu)造，其中，所述定子芯由多個(gè)電磁鋼板的層積體構(gòu)成，所述鍵沿所述層積體的層積方向插入所述第一切口和所述第二切口形成的孔部。
3.如權(quán)利要求1或2所述的卡止構(gòu)造，其中，所述鍵由具有U形縱截面的板簧構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1或2所述的卡止構(gòu)造，其中，所述鍵具備:由板簧構(gòu)成的彈簧部；被所述彈簧部支承且跨過所述第一切口和所述第二切口配置的扭矩支承部。
5.如權(quán)利要求4所述的卡止構(gòu)造，其中，所述定子芯具有中心軸，所述第一切口為在所述定子芯上與中心軸平行地形成的第一槽，所述第二切口為在所述殼體上與中心軸平行地形成的第二槽，所述第一槽比所述第二槽長(zhǎng)，所述扭矩支承部被收裝在所述第一槽和所述第二槽相對(duì)的區(qū)域，所述彈簧部收裝在所述第一槽和所述殼體的內(nèi)周面形成的孔部。
6.如權(quán)利要求4或5所述的卡止構(gòu)造，其中，所述扭矩支承部具有口形的縱截面。
【文檔編號(hào)】H02K1/18GK104205569SQ201380011302
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月27日
【發(fā)明者】犬塚健太 申請(qǐng)人:日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社