由扇形组件制成的层叠铁芯转让专利
申请号 : CN200580015628.8
文献号 : CN1954474B
文献日 : 2010-05-05
发明人 : 尼尔斯·克里斯蒂安·巴赫·安德森 , 布里安·伦斯泰德·波尔森 , 托马斯·布拉德 , 凯尔·赫勒加尔德
申请人 : 格伦德福斯联合股份公司
摘要 :
本发明涉及一种用于电动机的层叠铁芯，该层叠铁芯至少包括两个扇形组件(2)。其中至少一个扇形组件在其侧边(11)上设有一个嵌入凹槽(12)，而另一个扇形组件在相反的侧边(9)上设有一个相应的嵌入凸起(10)，通过嵌入凹槽(12)和嵌入凸起(10)两个扇形组件被连接在一起构成一个部件。其中嵌入凹槽(12)具有一个与距离槽口一定间隔的扩宽段(26)形状一致的侧凹，嵌入凸起(10)和嵌入凹槽(12)的尺寸应该这样确定，即嵌入凸起(10)插入嵌入凹槽(12)时，嵌入凸起(10)和/或嵌入凹槽(12)发生塑性变形并相互嵌合。本发明还涉及一种制造这种层叠铁芯的方法。
权利要求 :
1.用于电磁用途的层叠铁芯，该层叠铁芯至少包含两个扇形组件(2)，其中，至少有一个扇形组件在其侧边(11)上设有一个嵌入凹槽(12)，而另一个扇形组件在相对的侧边(9)上设有一个相应的嵌入凸起(10)，通过该嵌入凸起(10)和嵌入凹槽(12)，两个扇形组件(2)彼此连接在一起构成一个部件，其特征在于，嵌入凹槽(12)在与槽底(19)相隔一段距离的两个侧壁上有相对设置的突起(20)，这样就形成了一个收缩口，即一个侧凹，在沿嵌入凸起(10)插入方向的所述侧凹的后面设有加宽的扩宽段(26)，嵌入凸起(10)和嵌入凹槽(12)的尺寸应该这样相互确定，即当嵌入凸起(10)插入到嵌入凹槽(12)中时，嵌入凸起(10)和/或嵌入凹槽(12)发生塑性变形，使得嵌入凸起(10)插入到嵌入凹槽的扩宽段(26)中。
2.根据上述权利要求1所述的层叠铁芯，其特征在于，该层叠铁芯被做成电动机的定子，主要是用于泵组的定子，其中该定子至少具有两个定子扇形组件(2)，该扇形组件中的一个在其侧边(11)上设有一个嵌入凹槽(12)，而另一个在其相对的侧边(9)上设有一个相应的嵌入凸起(10)。
3.根据上述权利要求1或2所述的层叠铁芯，其特征在于，嵌入凸起(10)设有一个可以插入到嵌入凹槽(12)的扩宽段(26)中的部分(14)，其中，在槽口(22)和侧凹之间的区域中槽的最小宽度和嵌入凸起(10)的可以插入到嵌入凹槽(12)的扩宽段(26)中的部分(14)的最大宽度应该这样确定，即当嵌入凸起(10)插入到嵌入凹槽(12)中时，嵌入凸起(10)和/或嵌入凹槽(12)发生塑性变形。
4.根据上述权利要求1或2所述的层叠铁芯，其特征在于，在槽口(22)和侧凹之间的区域中，槽的最小宽度同嵌入凸起(10)的可以插入到嵌入凹槽(12)的扩宽段(26)中的部分(14)的最大宽度应该这样地确定，即在嵌入凸起(10)插入到嵌入凹槽(12)中时，嵌入凹槽(12)除了发生塑性变形，还发生弹性变形。
5.根据上述权利要求1所述的层叠铁芯，其特征在于，嵌入凹槽(12)以恒定的横截面在扇形组件(2)的整个长度上延伸。
6.根据上述权利要求1所述的层叠铁芯，其特征在于，嵌入凸起(10)以恒定的横截面在扇形组件(2)的整个长度上延伸。
7.根据上述权利要求1所述的层叠铁芯，其特征在于，嵌入凸起(10)具有一个圆的截面(14)，一个连接桥(16)从该截面(14)向着扇形组件(2)的侧边(9)延伸。
8.根据权利要求7所述的层叠铁芯，其特征在于，连接桥(16)从圆的截面(14)开始被扩宽延伸到扇形组件(2)的侧边(9)上。
9.根据上述权利要求1所述的层叠铁芯，其特征在于，嵌入凹槽(12)从其最小宽度区域开始被扩宽延伸到槽口(22)。
10.根据上述权利要求1所述的层叠铁芯，其特征在于，嵌入凹槽(12)具有一个大于嵌入凸起(10)的横截面积，从而形成一个用于接纳塑性变形材料的自由空间。
11.根据上述权利要求1所述的层叠铁芯，其特征在于，扇形组件(2)都是以各自的侧边(9，11)相互插接。
12.根据上述权利要求1所述的层叠铁芯，其特征在于，在嵌入凹槽(12)的槽底(19)区域中，安装了一个变形元件(28)，该变形元件为楔子，该楔子从槽底沿插入方向朝槽口延伸，并沿该方向逐渐变细，该变形元件(28)使插入的嵌入凸起(10)产生这样的变形，即嵌入凸起(10)插入到嵌入凹槽(12)的扩宽段(26)中并环绕卡住侧凹.
13.根据上述权利要求1所述的层叠铁芯，其特征在于，扇形组件(2)各自由大量金属薄板(8)构成，而在每个扇形组件(2)中，至少有一个金属薄板被做成带有一个嵌入凸起(10)，该嵌入凸起(10)将通过塑性变形同毗邻的扇形组件(2)的嵌入凹槽(12)插接，还至少有一个金属薄板(8)被做成带有一个嵌入凹槽(12)，该嵌入凹槽(12)将通过塑性变形同毗邻的扇形组件(2)的嵌入凸起(10)插接。
14.用于上述权利要求中的任一个所述的层叠铁芯的制造方法，在该方法中，层叠铁芯由至少两个扇形组件(2)构成，在扇形组件(2)中至少有一个在其侧边(11)上设有一个嵌入凹槽(12)，而另一个在其相对的侧边(9)上设有一个相应的嵌入凸起(10)，一个扇形组件(2)的嵌入凸起(10)插入毗邻的扇形组件(2)的嵌入凹槽(12)中，扇形组件(2)被组合在一起构成一个部件，其特征在于，嵌入凹槽(12)在与槽底(19)相隔一段距离的两个侧壁上有相对设置的突起(20)，这样就形成了一个收缩口，即一个侧凹，在沿嵌入凸起(10)插入方向的所述侧凹的后面设有加宽的扩宽段(26)，其中嵌入凸起(10)和嵌入凹槽(12)的尺寸应该这样确定，即在嵌入凸起(10)插入嵌入凹槽(12)时，嵌入凸起(10)和/或嵌入凹槽(12)将发生塑性变形，以致嵌入凸起(10)进入到嵌入凹槽(12)的扩宽段(26)中。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，嵌入凸起(10)具有插入到嵌入凹槽(12)的扩宽段(26)中的一个部分(14)，其中嵌入凹槽(12)在槽口(22)和侧凹之间的区域中的最小宽度和嵌入凸起(10)的可以插入到嵌入凹槽(12)的扩宽段(26)中的部分(14)的最大宽度应该这样确定，即在嵌入凸起(10)插入嵌入凹槽(12)中时，嵌入凸起(10)和/或嵌入凹槽(12)将发生塑性变形。
16.根据权利要求14或15所述方法，其特征在于，在嵌入凸起(10)插入的过程中，嵌入凹槽(12)除了发生塑性变形，还发生弹性变形。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种电磁用途的层叠铁芯及该种层叠铁芯的制造方法。这种电磁用途的层叠铁芯的应用包括，例如，用作电磁机器和设备的铁芯或磁路，或者用于变压器或作为电动机的定子。
背景技术
特别是在大批量生产小型电动机时，例如，生产泵组的驱动电动机，尤其是生产暖气设备循环泵的驱动电动机时，尤其希望能降低制造和组件安装的成本。其中也包括以低成本制造定子。
为了能够在电磁设备中较容易地将电机线圈绕组绕在多个层叠铁芯上，层叠铁芯被做成了扇形。首先将线圈绕在单个扇形组件上，最后再将所有扇形组件彼此间在各自的确定了的位置上牢固地连接在一起。在已有专利，比如US 5,786,651和US 6,219,900B1中，单个的定子扇形组件通过插接实现彼此间的连接。为此，每个定子扇形组件的一侧设有一个槽，而另一侧设有一个相应的凸起，该凸起将插入到相邻的扇形组件的槽中。这样就在凸起和凹槽之间构成了一个止动连接，也就是凸起和凹槽之间的一个加力的锁定连接，由于槽壁弹性恢复力的作用，连接被保持住了。该结构的缺点是，为了保持必要的配合公差，必须高精度地制造凹槽和凸起。然而，在大批量生产时，处于种种原因，比如制造工具的磨损，该必要的公差很难得到保证。
为了能够在电磁设备中较容易地将电机线圈绕组绕在多个层叠铁芯上，层叠铁芯被做成了扇形。首先将线圈绕在单个扇形组件上，最后再将所有扇形组件彼此间在各自的确定了的位置上牢固地连接在一起。在已有专利，比如US 5,786,651和US 6,219,900B1中，单个的定子扇形组件通过插接实现彼此间的连接。为此，每个定子扇形组件的一侧设有一个槽，而另一侧设有一个相应的凸起，该凸起将插入到相邻的扇形组件的槽中。这样就在凸起和凹槽之间构成了一个止动连接，也就是凸起和凹槽之间的一个加力的锁定连接，由于槽壁弹性恢复力的作用，连接被保持住了。该结构的缺点是，为了保持必要的配合公差，必须高精度地制造凹槽和凸起。然而，在大批量生产时，处于种种原因，比如制造工具的磨损，该必要的公差很难得到保证。
发明内容
本发明的任务是，提供一种电磁用途的层叠铁芯以及这样一种层叠铁芯相应的制造方法，保证层叠铁芯的单个扇形组件之间连接可靠且生产成本低廉。
为了解决该任务，本发明提出一种用于电磁用途的层叠铁芯，该层叠铁芯至少包含两个扇形组件，其中，至少有一个扇形组件在其侧边上设有一个嵌入凹槽，而另一个扇形组件在相对的侧边上设有一个相应的嵌入凸起，通过该嵌入凸起和嵌入凹槽，两个扇形组件彼此连接在一起构成一个部件，其中，嵌入凹槽在与槽底相隔一段距离的两个侧壁上有相对设置的突起，这样就形成了一个收缩口，即一个侧凹，在沿嵌入凸起插入方向的所述侧凹的后面设有加宽的扩宽段，嵌入凸起和嵌入凹槽的尺寸应该这样相互确定，即当嵌入凸起插入到嵌入凹槽中时，嵌入凸起和/或嵌入凹槽发生塑性变形，使得嵌入凸起插入到嵌入凹槽的扩宽段中；及提出一种层叠铁芯制造方法，在该方法中，层叠铁芯由至少两个扇形组件构成，在扇形组件中至少有一个在其侧边上设有一个嵌入凹槽，而另一个在其相对的侧边上设有一个相应的嵌入凸起，一个扇形组件的嵌入凸起插入毗邻的扇形组件的嵌入凹槽中，扇形组件被组合在一起构成一个部件，其中，嵌入凹槽在与槽底相隔一段距离的两个侧壁上有相对设置的突起，这样就形成了一个收缩口，即一个侧凹，在沿嵌入凸起插入方向的所述侧凹的后面设有加宽的扩宽段，其中嵌入凸起和嵌入凹槽的尺寸应该这样确定，即在嵌入凸起插入嵌入凹槽时，嵌入凸起和/或嵌入凹槽将发生塑性变形，以致嵌入凸起进入到嵌入凹槽的扩宽段中.
本发明所涉及的电磁用途的层叠铁芯具有至少两个扇形组件，其中至少有一个扇形组件在一个侧边上设有一个嵌入凹槽，而另一个扇形组件在相对的另一个侧边上设有一个相应的嵌入凸起。通过该嵌入凹槽和嵌入凸起，两个扇形组件可以被连接成一个部件。此外，也可以在每一个扇形组件的一侧设置一个嵌入凹槽，在另外一侧设置一个嵌入凸起，这样每个扇形组件都能够同两个相邻的扇形组件相连接。多个扇形组件的相互连接也可以采用其他的方法，而在此描述的方法只用于单个扇形组件彼此之间的连接。
根据本发明，嵌入凹槽具有一个与槽口具有一定间距的扩宽部分形状一致的侧凹，也就是凹槽在离开槽底一段间隔后开始变窄，也即槽在槽底附近被加宽。另外，嵌入凸起和嵌入凹槽的尺寸应该这样确定，即在嵌入凸起插入嵌入凹槽时，嵌入凸起和/或嵌入凹槽将发生塑性变形。通过该塑性变形，嵌入凸起的材料滑入凹槽的被扩宽部分，这样槽的收缩部分，即侧凹被从后面卡住，从而达到两个扇形组件形状锁定的连接。嵌入凸起还可以在离其前端一定间隔处设置一个附加的收缩带，这样嵌入凸起就有了一个侧凹。这样嵌入凹槽的材料也能够滑入嵌入凸起的收缩区域中，形成一个形状锁定的连接。
因此，凹槽和嵌入凸起的尺寸应当这样设定，即在插入时会产生塑性变形，该塑性变形能够确保层叠铁芯的两个扇形组件间一直保持有足够牢固的连接。作为一种由嵌入凹槽的弹性复位力决定的一个纯靠弹力进行锁定的连接，不能有太大的公差。通过确定嵌入凸起和用于引导材料塑性变形的侧凹的尺寸，可以做到在嵌合时材料首先产生塑性变形，这样就可以在嵌入凸起和嵌入凹槽以及其侧凹之间生成规定的公差。通过该塑性变形，首先可以校准嵌入凸起和嵌入凹槽之间的公差余量。
为了使嵌入凸起和嵌入凹槽在嵌合时发生塑性变形，在嵌入凸起和嵌入凹槽之间应当设置一个较大的尺寸余量，也就是说，嵌入凹槽的截面至少应该设定成小于嵌入凸起。这样才可以在插入嵌入凸起时，至少在接触面内，嵌入凹槽和嵌入凸起之间产生很大的表面压力。该压力会对嵌入凸起的材料给予很大的压力，该压力将超过材料的屈服点，引起材料的塑性变形。
该层叠铁芯特别适用于做电动机的定子，尤其是用于泵组的电动机的定子，该定子至少具有两个扇形组件，也就是两个定子扇形组件，其中一个定子扇形组件在其一个侧边上设有一个嵌入凹槽，而另一个定子扇形组件在其相对的侧边上设有一个相应的嵌入凸起。以这种方式能够以低成本大批量地制造电动机的定子，尤其是用于泵组，比如用于暖气循环泵的定子。首先用已知的方法给由单个金属薄板组装成的定子扇形组件设定要求的定子绕组，然后将嵌入凹槽和嵌入凸起组装成一个环形的定子。为此，每个定子扇形组件在其周向的侧边上设有一个嵌入凹槽，而在相对的另一个侧边上设有一个嵌入凸起。另一种方式是事先将单个定子扇形组件通过其它的连接方式连接成一个可以活动的链条，位于该链条第一个末端的定子扇形组件在其自由端边上设有一个嵌入凹槽，位于该链条第二个末端的定子扇形组件的自由端边缘上设有一个嵌入凸起，通过嵌入凹槽和嵌入凸起的相互嵌合，该链条能够闭合而构成一个环形定子。要将单个定子扇形组件相互连接构成一个链条，连接方式可以是，例如，采用窄的桥接薄板来实现。
按本发明做成的定子特别适于作为在潮湿环境下运行的湿法运行密封式电机的部件，比如用于功率范围在10至300瓦的暖气循环泵中.转子管道密封式电机就是将转子放置在管道中的电机.因此，定子外壳受力很小，也就比较容易制造.依照本发明的单个定子扇形组件彼此间牢固的连接会对此产生促进作用，因为作成扇形的定子自身就具有稳定性，而不必依靠定子外壳的连接作用来保持稳定.
另一个优点是，嵌入凸起有一部分会被插入到嵌入凹槽的扩宽部分中，其中凹槽在槽口和侧凹之间的区域中的最小宽度和嵌入凸起该段的最大宽度应该这样确定，即当嵌入凸起插入嵌入凹槽中时，嵌入凸起和/或嵌入凹槽将发生塑性变形。嵌入凸起在该段的宽度尺寸相应地大于凹槽最窄部分。在嵌入凸起和嵌入凹槽嵌合在一起时，嵌入凸起具有最大宽度的部分将通过嵌入凹槽侧凹前面的最小宽度区域。因此由于宽度的差别，在嵌入凸起和嵌入凹槽之间就会产生压力。该压力会致使嵌入凸起和嵌入凹槽之间的接触部分产生压力。嵌入凹槽宽度最小的区域和嵌入凸起宽度最大的区域的尺寸应该这样确定，即出现的压力要超过材料的屈服点，从而能发生材料的塑性变形。因此凹槽最窄的部分和嵌入凸起最宽的部分的尺寸应当设定在这样的程度，即当两者嵌合在一起时，总会产生很高的，超过屈服点的压力。为了确保这一点的实现，在最小的凹槽宽度和最大的嵌入凸起宽度的尺寸上应当维持一定的最小差。这样也就不再要求一个精确的公差，如在单纯的力学连接或单纯的弹性连接中所要求的精确公差。这样一来就可以在冲制层叠铁芯的过程中，将诸如工具带来的影响等降至最低。
另外，凹槽在槽口和侧凹之间的区域中的最小宽度可以依据嵌入凸起的扩宽部分的最大宽度这样来确定，即在嵌入凸起插入嵌入凹槽时，嵌入凹槽在塑性变形之外还出现一个弹性变形。该弹性变形的作用是，在插入嵌入凸起时，凹槽首先被扩大，然后当嵌入凸起扩宽部分通过凹槽的最小宽度部分后，即通过侧凹后，凹槽又弹性地收缩，这样嵌入凸起的扩宽部分就从后面卡住了凹槽的侧凹。根据本发明，已经描述过的嵌入凹槽和/或嵌入凸起的塑性变形是首先发生的。塑性变形的作用是，在嵌合时嵌入凹槽和/或嵌入凸起首先出现促使弹性变形所要求的过量尺寸的塑性变形，也就是说该过量尺寸，即嵌入凸起和嵌入凹槽之间的宽度差的选定，按照本发明应该大于在弹性变形下实现锁定或咬合所要求的过量尺寸。通过塑性变形，用于弹性嵌入所要求的过量尺寸将减小。在这种情况下，尽管公差范围较大，还是始终能够确保嵌入凹槽和嵌入凸起之间的可靠止动连接。在嵌合时，各部分可以通过塑性变形自行校准到希望的尺寸。这样在嵌入凸起的最宽部分和嵌入凹槽的最窄部分之间的相对过量尺寸能够有非常大的公差，比如在1/100至10/100毫米范围之间。
特别优选的方案是，嵌入凹槽沿层叠铁芯的扇形组件的整个轴向长度上的横截面最好保持不变。这样两个相邻的扇形组件就可以在其整个长度上实现可靠的连接。在扇形组件是定子扇形组件时，嵌入凹槽最好平行于定子的长轴，沿着定子扇形组件的一个侧边，即一个端的边缘延伸。
另一个优选的方案是，嵌入凸起沿扇形组件的整个轴向长度上的横截面最好保持不变。因此可以确保，扇形组件会以整个长度插入到毗邻的扇形组件中，构成牢固的连接。当该扇形组件是一个定子的定子扇形组件时，该嵌入凸起最好平行于定子的长轴，沿着定子扇形组件的一个侧边，即一个端的边缘延伸。
该嵌入凸起特别优选为拥有圆的，最好是圆形的横截面，从该横截面伸出一个连接桥至扇形组件的侧边.通过该扇形组件的圆形截面可以实现，该嵌入凸起仅以两个小的径向相反的圆周部分同嵌入凹槽的壁相接触.最好主要只是一种线性接触，这样一来在嵌入凸起插入嵌入凹槽时，在该区域产生的压力将升高，以致超过材料的屈服点，嵌入凸起的材料将被压进，也就是滑入嵌入凹槽侧凹的后面.取代该圆形截面，具有小的接触面的椭圆形或其它形状的截面也可以使用.通过窄小的接触区域，嵌入凸起和嵌入凹槽之间最好是线性接触，可以在嵌入凸起和嵌入凹槽之间相对余量尺寸的大的公差范围内，比如范围在1/100至10/100mm内，产生一个足够大的超过屈服点的作用力.与此同时在这个小的，也就是窄的接触区域中，能以很小的结合力达到超过屈服点的足够大的表面压力.这个小的结合力具有的优点是，可以避免损坏相嵌接的扇形组件，特别是可以避免将单个金属薄板分离.
优选方案是，支撑板从扇形组件的圆形截面向侧边逐渐增宽。这样连接桥板在靠近扇形组件的边缘部分将被增强，从而在该区域中，可以避免连接桥板的意外变形。
嵌入凹槽从其最窄宽度的区域向着槽口最好相应地逐渐加宽，这样不仅方便嵌入凸起的插入，而且可以保证在嵌入凸起插入的时候，在嵌入凹槽的该区域不会产生意外的塑性变形。
嵌入凹槽理应具有一个比嵌入凸起更大的横截面，这样就能够有较大的自由空间接纳塑性变形的材料。由此便可以保证，嵌入凸起和嵌入凹槽在塑性变形过程中能够很好地接合，从而塑性变形的材料进入到扩宽的区域，也就是进到嵌入凹槽侧凹的后面。通过相应加大的自由空间可以保证层叠铁芯的两个相连接的扇形组件始终能够在确定的接触面上紧密连接并相对定位。
这里特别的优选方案是，单个扇形组件都以各自的侧边与其他的扇形组件连接。这样扇形组件彼此间的规定定位就得到了保证。特别是对于定子而言，这样可以保证定子扇形组件以其侧边相互连接，而在嵌入凸起和嵌入凹槽的变形区域中定子扇形组件沿切线方向也能够结合到位。这一点最好通过有足够大的接纳变形材料的自由空间来实现。
依照一个特殊的实施例，在嵌入凹槽的槽底区域中安放一个变形元件，该元件可以使插入的嵌入凸起产生这样的变形，即嵌入凸起以其扩宽部分插入凹槽，将其侧凹从周围及后面卡住。该配置的作用是，嵌入凸起的塑性变形在通过侧凹后，也就是通过槽的最窄的区域后，通过该变形元件被引入或被加强。通过该变形元件，嵌入凸起插入方向的前端将被这样变形或撑宽，使其在嵌入凹槽中从后面卡住了侧凹。该变形元件会使嵌入凸起出现额外的扩张，形成一个更大的侧凹，从而使相邻的扇形组件达到更牢固的连接。另外，嵌入凸起和嵌入凹槽的尺寸还可以这样确定，即嵌入凸起穿过凹槽的最窄的部分时，会引起嵌入凸起和/或嵌入凹槽的塑性变形。该变形元件可以做成，例如，楔子，该楔子将从槽底沿插入方向朝槽口延伸，并沿该方向逐渐变细。
扇形组件最好是由大量的金属薄板构成，其中每个扇形组件至少有一个金属薄板带有嵌入凸起，该嵌入凸起能够通过塑性变形与毗邻的扇形组件的嵌入凹槽相插接，并且至少有一个金属薄板带有嵌入凹槽，该嵌入凹槽能够通过塑性变形与毗邻的扇形组件的嵌入凸起相插接.这就意味着，在扇形组件或层叠铁芯中，不是每个金属薄板都必须具有嵌入凸起和/或嵌入凹槽，他们与相邻的扇形组件的相对应的嵌入凹槽或者相对应的嵌入凸起以前面描述的方式通过塑性变形相插接.扇形组件或层叠铁芯的单个金属薄板的尺寸这样被确定就足够了，即根据本发明，扇形组件始终至少有一个金属薄板同毗邻的扇形组件的一个金属薄板通过嵌入凹槽和嵌入凸起的塑性变形相互插接.
本发明还涉及一种制造以上所述的层叠铁芯的方法。该层叠芯至少由两个扇形组件组装在一起而构成。这两个扇形组件中至少有一个在一个侧边上设有一个嵌入凹槽，而另一个在其与第一个扇形组件的侧边相对的侧边上设有一个相应的嵌入凸起。为了将层叠铁芯组装在一起，扇形组件应该这样被接合，即第一个扇形组件的嵌入凸起插入到另一个毗邻的扇形组件的嵌入凹槽中。这样两个扇形组件之间就会形成一个形状锁定连接。
按照本发明，嵌入凹槽设有一个与槽口有一定间隔形状与扩宽部分一致的侧凹。也就是说，该凹槽从距槽底一段间隔后开始收缩，或变窄。此外嵌入凸起和嵌入凹槽彼此间在尺寸上应该这样确定，即在嵌入凸起插入嵌入凹槽时，会引起嵌入凸起和/或嵌入凹槽的塑性变形。通过该塑性变形可以达到，处于两个扇形组件插接在一起的状态时，嵌入凸起进入到嵌入凹槽的扩宽部分并从后面卡住侧凹，从而形成形状锁定的连接。嵌入凸起和/或嵌入凹槽周围材料的塑性变形将通过嵌入凸起和嵌入凹槽尺寸的确定来实现，即在嵌入凸起和嵌入凹槽嵌合在一起时，在嵌入凸起和嵌入凹槽之间会产生很高的压力，该材料内部的压力将超过屈服点，从而使材料发生塑性变形并被压进嵌入凹槽的扩宽部分，进而卡住侧凹。另外，在嵌入凹槽边缘上的材料被压进在嵌入凸起上的收缩或凹陷部分中，这样也就会在嵌入凸起和嵌入凹槽之间通过塑性变形实现形状锁定的插接。
优选的方案是，在嵌入凸起上设置一个能够进入嵌入凹槽扩宽部分的部分，其中，在槽口和侧凹之间的区域内槽的最小宽度相对于嵌入凸起该段的最大宽度应该这样被确定，即在嵌入凸起插入嵌入凹槽时，嵌入凸起和/或嵌入凹槽将产生塑性变形。嵌入凸起该段的尺寸应该这样确定，即该段的宽度大于嵌入凹槽最窄部分的宽度。这样，在该段通过槽的最窄区域时，在该段之间会产生所要求的高压力或表面压力。
尤其优选的方案是，在嵌入凸起插入嵌入凹槽时，嵌入凹槽会在塑性变形上附加生成一个弹性变形。这就意味着，在嵌入凸起插进时，嵌入凹槽将被扩张，通过弹性回位力，产生了一个作用在嵌入凸起上的夹紧作用力。当嵌入凸起最宽段在侧凹之前通过嵌入凹槽的最窄段时，嵌入凹槽将被扩张。当嵌入凸起的扩宽段进到侧凹后面的嵌入凹槽的扩宽段中时，由于弹性回位力，嵌入凹槽的壁又将回到初始位置，槽的最窄宽度段将卡住嵌入凸起的扩宽段，这样将在嵌入凸起和嵌入凹槽之间形成了一个锁定连接。
为了解决该任务，本发明提出一种用于电磁用途的层叠铁芯，该层叠铁芯至少包含两个扇形组件，其中，至少有一个扇形组件在其侧边上设有一个嵌入凹槽，而另一个扇形组件在相对的侧边上设有一个相应的嵌入凸起，通过该嵌入凸起和嵌入凹槽，两个扇形组件彼此连接在一起构成一个部件，其中，嵌入凹槽在与槽底相隔一段距离的两个侧壁上有相对设置的突起，这样就形成了一个收缩口，即一个侧凹，在沿嵌入凸起插入方向的所述侧凹的后面设有加宽的扩宽段，嵌入凸起和嵌入凹槽的尺寸应该这样相互确定，即当嵌入凸起插入到嵌入凹槽中时，嵌入凸起和/或嵌入凹槽发生塑性变形，使得嵌入凸起插入到嵌入凹槽的扩宽段中；及提出一种层叠铁芯制造方法，在该方法中，层叠铁芯由至少两个扇形组件构成，在扇形组件中至少有一个在其侧边上设有一个嵌入凹槽，而另一个在其相对的侧边上设有一个相应的嵌入凸起，一个扇形组件的嵌入凸起插入毗邻的扇形组件的嵌入凹槽中，扇形组件被组合在一起构成一个部件，其中，嵌入凹槽在与槽底相隔一段距离的两个侧壁上有相对设置的突起，这样就形成了一个收缩口，即一个侧凹，在沿嵌入凸起插入方向的所述侧凹的后面设有加宽的扩宽段，其中嵌入凸起和嵌入凹槽的尺寸应该这样确定，即在嵌入凸起插入嵌入凹槽时，嵌入凸起和/或嵌入凹槽将发生塑性变形，以致嵌入凸起进入到嵌入凹槽的扩宽段中.
本发明所涉及的电磁用途的层叠铁芯具有至少两个扇形组件，其中至少有一个扇形组件在一个侧边上设有一个嵌入凹槽，而另一个扇形组件在相对的另一个侧边上设有一个相应的嵌入凸起。通过该嵌入凹槽和嵌入凸起，两个扇形组件可以被连接成一个部件。此外，也可以在每一个扇形组件的一侧设置一个嵌入凹槽，在另外一侧设置一个嵌入凸起，这样每个扇形组件都能够同两个相邻的扇形组件相连接。多个扇形组件的相互连接也可以采用其他的方法，而在此描述的方法只用于单个扇形组件彼此之间的连接。
根据本发明，嵌入凹槽具有一个与槽口具有一定间距的扩宽部分形状一致的侧凹，也就是凹槽在离开槽底一段间隔后开始变窄，也即槽在槽底附近被加宽。另外，嵌入凸起和嵌入凹槽的尺寸应该这样确定，即在嵌入凸起插入嵌入凹槽时，嵌入凸起和/或嵌入凹槽将发生塑性变形。通过该塑性变形，嵌入凸起的材料滑入凹槽的被扩宽部分，这样槽的收缩部分，即侧凹被从后面卡住，从而达到两个扇形组件形状锁定的连接。嵌入凸起还可以在离其前端一定间隔处设置一个附加的收缩带，这样嵌入凸起就有了一个侧凹。这样嵌入凹槽的材料也能够滑入嵌入凸起的收缩区域中，形成一个形状锁定的连接。
因此，凹槽和嵌入凸起的尺寸应当这样设定，即在插入时会产生塑性变形，该塑性变形能够确保层叠铁芯的两个扇形组件间一直保持有足够牢固的连接。作为一种由嵌入凹槽的弹性复位力决定的一个纯靠弹力进行锁定的连接，不能有太大的公差。通过确定嵌入凸起和用于引导材料塑性变形的侧凹的尺寸，可以做到在嵌合时材料首先产生塑性变形，这样就可以在嵌入凸起和嵌入凹槽以及其侧凹之间生成规定的公差。通过该塑性变形，首先可以校准嵌入凸起和嵌入凹槽之间的公差余量。
为了使嵌入凸起和嵌入凹槽在嵌合时发生塑性变形，在嵌入凸起和嵌入凹槽之间应当设置一个较大的尺寸余量，也就是说，嵌入凹槽的截面至少应该设定成小于嵌入凸起。这样才可以在插入嵌入凸起时，至少在接触面内，嵌入凹槽和嵌入凸起之间产生很大的表面压力。该压力会对嵌入凸起的材料给予很大的压力，该压力将超过材料的屈服点，引起材料的塑性变形。
该层叠铁芯特别适用于做电动机的定子，尤其是用于泵组的电动机的定子，该定子至少具有两个扇形组件，也就是两个定子扇形组件，其中一个定子扇形组件在其一个侧边上设有一个嵌入凹槽，而另一个定子扇形组件在其相对的侧边上设有一个相应的嵌入凸起。以这种方式能够以低成本大批量地制造电动机的定子，尤其是用于泵组，比如用于暖气循环泵的定子。首先用已知的方法给由单个金属薄板组装成的定子扇形组件设定要求的定子绕组，然后将嵌入凹槽和嵌入凸起组装成一个环形的定子。为此，每个定子扇形组件在其周向的侧边上设有一个嵌入凹槽，而在相对的另一个侧边上设有一个嵌入凸起。另一种方式是事先将单个定子扇形组件通过其它的连接方式连接成一个可以活动的链条，位于该链条第一个末端的定子扇形组件在其自由端边上设有一个嵌入凹槽，位于该链条第二个末端的定子扇形组件的自由端边缘上设有一个嵌入凸起，通过嵌入凹槽和嵌入凸起的相互嵌合，该链条能够闭合而构成一个环形定子。要将单个定子扇形组件相互连接构成一个链条，连接方式可以是，例如，采用窄的桥接薄板来实现。
按本发明做成的定子特别适于作为在潮湿环境下运行的湿法运行密封式电机的部件，比如用于功率范围在10至300瓦的暖气循环泵中.转子管道密封式电机就是将转子放置在管道中的电机.因此，定子外壳受力很小，也就比较容易制造.依照本发明的单个定子扇形组件彼此间牢固的连接会对此产生促进作用，因为作成扇形的定子自身就具有稳定性，而不必依靠定子外壳的连接作用来保持稳定.
另一个优点是，嵌入凸起有一部分会被插入到嵌入凹槽的扩宽部分中，其中凹槽在槽口和侧凹之间的区域中的最小宽度和嵌入凸起该段的最大宽度应该这样确定，即当嵌入凸起插入嵌入凹槽中时，嵌入凸起和/或嵌入凹槽将发生塑性变形。嵌入凸起在该段的宽度尺寸相应地大于凹槽最窄部分。在嵌入凸起和嵌入凹槽嵌合在一起时，嵌入凸起具有最大宽度的部分将通过嵌入凹槽侧凹前面的最小宽度区域。因此由于宽度的差别，在嵌入凸起和嵌入凹槽之间就会产生压力。该压力会致使嵌入凸起和嵌入凹槽之间的接触部分产生压力。嵌入凹槽宽度最小的区域和嵌入凸起宽度最大的区域的尺寸应该这样确定，即出现的压力要超过材料的屈服点，从而能发生材料的塑性变形。因此凹槽最窄的部分和嵌入凸起最宽的部分的尺寸应当设定在这样的程度，即当两者嵌合在一起时，总会产生很高的，超过屈服点的压力。为了确保这一点的实现，在最小的凹槽宽度和最大的嵌入凸起宽度的尺寸上应当维持一定的最小差。这样也就不再要求一个精确的公差，如在单纯的力学连接或单纯的弹性连接中所要求的精确公差。这样一来就可以在冲制层叠铁芯的过程中，将诸如工具带来的影响等降至最低。
另外，凹槽在槽口和侧凹之间的区域中的最小宽度可以依据嵌入凸起的扩宽部分的最大宽度这样来确定，即在嵌入凸起插入嵌入凹槽时，嵌入凹槽在塑性变形之外还出现一个弹性变形。该弹性变形的作用是，在插入嵌入凸起时，凹槽首先被扩大，然后当嵌入凸起扩宽部分通过凹槽的最小宽度部分后，即通过侧凹后，凹槽又弹性地收缩，这样嵌入凸起的扩宽部分就从后面卡住了凹槽的侧凹。根据本发明，已经描述过的嵌入凹槽和/或嵌入凸起的塑性变形是首先发生的。塑性变形的作用是，在嵌合时嵌入凹槽和/或嵌入凸起首先出现促使弹性变形所要求的过量尺寸的塑性变形，也就是说该过量尺寸，即嵌入凸起和嵌入凹槽之间的宽度差的选定，按照本发明应该大于在弹性变形下实现锁定或咬合所要求的过量尺寸。通过塑性变形，用于弹性嵌入所要求的过量尺寸将减小。在这种情况下，尽管公差范围较大，还是始终能够确保嵌入凹槽和嵌入凸起之间的可靠止动连接。在嵌合时，各部分可以通过塑性变形自行校准到希望的尺寸。这样在嵌入凸起的最宽部分和嵌入凹槽的最窄部分之间的相对过量尺寸能够有非常大的公差，比如在1/100至10/100毫米范围之间。
特别优选的方案是，嵌入凹槽沿层叠铁芯的扇形组件的整个轴向长度上的横截面最好保持不变。这样两个相邻的扇形组件就可以在其整个长度上实现可靠的连接。在扇形组件是定子扇形组件时，嵌入凹槽最好平行于定子的长轴，沿着定子扇形组件的一个侧边，即一个端的边缘延伸。
另一个优选的方案是，嵌入凸起沿扇形组件的整个轴向长度上的横截面最好保持不变。因此可以确保，扇形组件会以整个长度插入到毗邻的扇形组件中，构成牢固的连接。当该扇形组件是一个定子的定子扇形组件时，该嵌入凸起最好平行于定子的长轴，沿着定子扇形组件的一个侧边，即一个端的边缘延伸。
该嵌入凸起特别优选为拥有圆的，最好是圆形的横截面，从该横截面伸出一个连接桥至扇形组件的侧边.通过该扇形组件的圆形截面可以实现，该嵌入凸起仅以两个小的径向相反的圆周部分同嵌入凹槽的壁相接触.最好主要只是一种线性接触，这样一来在嵌入凸起插入嵌入凹槽时，在该区域产生的压力将升高，以致超过材料的屈服点，嵌入凸起的材料将被压进，也就是滑入嵌入凹槽侧凹的后面.取代该圆形截面，具有小的接触面的椭圆形或其它形状的截面也可以使用.通过窄小的接触区域，嵌入凸起和嵌入凹槽之间最好是线性接触，可以在嵌入凸起和嵌入凹槽之间相对余量尺寸的大的公差范围内，比如范围在1/100至10/100mm内，产生一个足够大的超过屈服点的作用力.与此同时在这个小的，也就是窄的接触区域中，能以很小的结合力达到超过屈服点的足够大的表面压力.这个小的结合力具有的优点是，可以避免损坏相嵌接的扇形组件，特别是可以避免将单个金属薄板分离.
优选方案是，支撑板从扇形组件的圆形截面向侧边逐渐增宽。这样连接桥板在靠近扇形组件的边缘部分将被增强，从而在该区域中，可以避免连接桥板的意外变形。
嵌入凹槽从其最窄宽度的区域向着槽口最好相应地逐渐加宽，这样不仅方便嵌入凸起的插入，而且可以保证在嵌入凸起插入的时候，在嵌入凹槽的该区域不会产生意外的塑性变形。
嵌入凹槽理应具有一个比嵌入凸起更大的横截面，这样就能够有较大的自由空间接纳塑性变形的材料。由此便可以保证，嵌入凸起和嵌入凹槽在塑性变形过程中能够很好地接合，从而塑性变形的材料进入到扩宽的区域，也就是进到嵌入凹槽侧凹的后面。通过相应加大的自由空间可以保证层叠铁芯的两个相连接的扇形组件始终能够在确定的接触面上紧密连接并相对定位。
这里特别的优选方案是，单个扇形组件都以各自的侧边与其他的扇形组件连接。这样扇形组件彼此间的规定定位就得到了保证。特别是对于定子而言，这样可以保证定子扇形组件以其侧边相互连接，而在嵌入凸起和嵌入凹槽的变形区域中定子扇形组件沿切线方向也能够结合到位。这一点最好通过有足够大的接纳变形材料的自由空间来实现。
依照一个特殊的实施例，在嵌入凹槽的槽底区域中安放一个变形元件，该元件可以使插入的嵌入凸起产生这样的变形，即嵌入凸起以其扩宽部分插入凹槽，将其侧凹从周围及后面卡住。该配置的作用是，嵌入凸起的塑性变形在通过侧凹后，也就是通过槽的最窄的区域后，通过该变形元件被引入或被加强。通过该变形元件，嵌入凸起插入方向的前端将被这样变形或撑宽，使其在嵌入凹槽中从后面卡住了侧凹。该变形元件会使嵌入凸起出现额外的扩张，形成一个更大的侧凹，从而使相邻的扇形组件达到更牢固的连接。另外，嵌入凸起和嵌入凹槽的尺寸还可以这样确定，即嵌入凸起穿过凹槽的最窄的部分时，会引起嵌入凸起和/或嵌入凹槽的塑性变形。该变形元件可以做成，例如，楔子，该楔子将从槽底沿插入方向朝槽口延伸，并沿该方向逐渐变细。
扇形组件最好是由大量的金属薄板构成，其中每个扇形组件至少有一个金属薄板带有嵌入凸起，该嵌入凸起能够通过塑性变形与毗邻的扇形组件的嵌入凹槽相插接，并且至少有一个金属薄板带有嵌入凹槽，该嵌入凹槽能够通过塑性变形与毗邻的扇形组件的嵌入凸起相插接.这就意味着，在扇形组件或层叠铁芯中，不是每个金属薄板都必须具有嵌入凸起和/或嵌入凹槽，他们与相邻的扇形组件的相对应的嵌入凹槽或者相对应的嵌入凸起以前面描述的方式通过塑性变形相插接.扇形组件或层叠铁芯的单个金属薄板的尺寸这样被确定就足够了，即根据本发明，扇形组件始终至少有一个金属薄板同毗邻的扇形组件的一个金属薄板通过嵌入凹槽和嵌入凸起的塑性变形相互插接.
本发明还涉及一种制造以上所述的层叠铁芯的方法。该层叠芯至少由两个扇形组件组装在一起而构成。这两个扇形组件中至少有一个在一个侧边上设有一个嵌入凹槽，而另一个在其与第一个扇形组件的侧边相对的侧边上设有一个相应的嵌入凸起。为了将层叠铁芯组装在一起，扇形组件应该这样被接合，即第一个扇形组件的嵌入凸起插入到另一个毗邻的扇形组件的嵌入凹槽中。这样两个扇形组件之间就会形成一个形状锁定连接。
按照本发明，嵌入凹槽设有一个与槽口有一定间隔形状与扩宽部分一致的侧凹。也就是说，该凹槽从距槽底一段间隔后开始收缩，或变窄。此外嵌入凸起和嵌入凹槽彼此间在尺寸上应该这样确定，即在嵌入凸起插入嵌入凹槽时，会引起嵌入凸起和/或嵌入凹槽的塑性变形。通过该塑性变形可以达到，处于两个扇形组件插接在一起的状态时，嵌入凸起进入到嵌入凹槽的扩宽部分并从后面卡住侧凹，从而形成形状锁定的连接。嵌入凸起和/或嵌入凹槽周围材料的塑性变形将通过嵌入凸起和嵌入凹槽尺寸的确定来实现，即在嵌入凸起和嵌入凹槽嵌合在一起时，在嵌入凸起和嵌入凹槽之间会产生很高的压力，该材料内部的压力将超过屈服点，从而使材料发生塑性变形并被压进嵌入凹槽的扩宽部分，进而卡住侧凹。另外，在嵌入凹槽边缘上的材料被压进在嵌入凸起上的收缩或凹陷部分中，这样也就会在嵌入凸起和嵌入凹槽之间通过塑性变形实现形状锁定的插接。
优选的方案是，在嵌入凸起上设置一个能够进入嵌入凹槽扩宽部分的部分，其中，在槽口和侧凹之间的区域内槽的最小宽度相对于嵌入凸起该段的最大宽度应该这样被确定，即在嵌入凸起插入嵌入凹槽时，嵌入凸起和/或嵌入凹槽将产生塑性变形。嵌入凸起该段的尺寸应该这样确定，即该段的宽度大于嵌入凹槽最窄部分的宽度。这样，在该段通过槽的最窄区域时，在该段之间会产生所要求的高压力或表面压力。
尤其优选的方案是，在嵌入凸起插入嵌入凹槽时，嵌入凹槽会在塑性变形上附加生成一个弹性变形。这就意味着，在嵌入凸起插进时，嵌入凹槽将被扩张，通过弹性回位力，产生了一个作用在嵌入凸起上的夹紧作用力。当嵌入凸起最宽段在侧凹之前通过嵌入凹槽的最窄段时，嵌入凹槽将被扩张。当嵌入凸起的扩宽段进到侧凹后面的嵌入凹槽的扩宽段中时，由于弹性回位力，嵌入凹槽的壁又将回到初始位置，槽的最窄宽度段将卡住嵌入凸起的扩宽段，这样将在嵌入凸起和嵌入凹槽之间形成了一个锁定连接。
附图说明
下面借助附图实例对本发明进行描述。附图说明：
图1为本发明的电动机定子的透视图；
图2为图1中定子的一个扇型定子扇形组件的透视图；
图3为一个嵌入凸起的详图；
图4为一个嵌入凹槽的详图；
图5为图3中的嵌入凸起与图4中的嵌入凹槽连接在一起时的俯视图；
图6为根据本发明的第二个实施形式，在嵌入凸起和嵌入凹槽没有完全嵌合在一起时的俯视图；
图7为根据图6，在嵌入凸起和嵌入凹槽完全嵌合在一起时的一个俯视图；
图8为根据本发明的一个特别的实施形式，定子扇形组件相互连接在一起构成链条的透视图；和
图9为根据本发明的另一个实施形式，定子扇形组件插接在一起构成链条的一个透视图。
图1为本发明的电动机定子的透视图；
图2为图1中定子的一个扇型定子扇形组件的透视图；
图3为一个嵌入凸起的详图；
图4为一个嵌入凹槽的详图；
图5为图3中的嵌入凸起与图4中的嵌入凹槽连接在一起时的俯视图；
图6为根据本发明的第二个实施形式，在嵌入凸起和嵌入凹槽没有完全嵌合在一起时的俯视图；
图7为根据图6，在嵌入凸起和嵌入凹槽完全嵌合在一起时的一个俯视图；
图8为根据本发明的一个特别的实施形式，定子扇形组件相互连接在一起构成链条的透视图；和
图9为根据本发明的另一个实施形式，定子扇形组件插接在一起构成链条的一个透视图。
具体实施方式
图1根据本发明以透视图方式给出了一个电动机定子形式的层叠铁芯，这样的定子可以装在，比如，驱动暖气循环泵的电动机中，该定子是由12个定子扇形组件2组成。这些定子扇形组件2呈T形且带有径向朝内的磁极铁芯4。围绕磁极铁芯4安装，也即缠绕有定子绕组(此处未标出)。环形磁极段6垂直于磁极铁芯4在定子扇形片2的径向外缘上沿切线方向延伸。作为层叠铁芯的定子扇形片总成是由多个相同的层叠在一起的金属薄板8做成。
如图所示，12个单个的定子扇形片2结合在一起构成了一个定子环，而单个定子扇形片2通过环形磁极段6相互连接，这样定子的外缘就形成了一个闭合的磁极环。在每个定子扇形片上沿切线方向相对的两个侧面上，即环形磁极段6侧边9和11上设有嵌入凸起10和嵌入凹槽12，其中，每个定子扇形组件2的侧边9上设有嵌入凸起10，而相对的侧边11上设有嵌入凹槽12。
在图2中能够更清楚地看到图1给出的定子中单个的定子扇形组件的细节。嵌入凸起10和嵌入凹槽12分别在环形磁极段6的侧边上与各自所处的端边等长。嵌入凸起10和嵌入凹槽12的截面在整个长度上保持不变。嵌入凸起10和嵌入榫槽12是分别通过在单个金属薄板8上建立凸起和开槽来实现的。嵌入凸起10和嵌入凹槽12沿定子的切线方向继续延伸，这样，定子扇形组件就可能在该方向上接合在一起。
附图3至图5将对嵌入凸起10和嵌入凹槽12的嵌合情况做更详细的说明。
图3为嵌入凸起10的示意图。嵌入凸起10从定子扇形组件2的环形磁极段6的侧边9向外延伸。其中嵌入凸起10前面的自由端的截面基本呈圆形，该圆形截面14通过一段连接桥板16同侧边9相连接，该连接桥板16从圆形截面14到侧边9逐渐增宽，连接桥板16在圆形截面14上的连接是在同圆形截面14的直径有一间隔的圆弧区域中实现的，这样在连接桥板16和圆形段14之间就形成了一个收缩带，即形成了一个凹弯18。
图4给出了在环形磁极段6相对的侧边11上的嵌入凹槽12的示意图。嵌入凹槽12的槽底19的截面轮廓呈圆形，该轮廓与嵌入凸起10上的圆形截面14的轮廓基本一致，嵌入凹槽12在与槽底19相隔一段距离的两个侧壁上有相对设置的突起20，这样就形成了一个收缩口，即一个侧凹。嵌入凹槽12由突起20向槽口22方向逐步扩大。扩大的槽口22的槽壁段24的横截面形状同连接桥板16的横截面形状相一致。
图5是图3中的嵌入凸起10和图4中的嵌入凹槽12啮合在一起时的截面图.在嵌入凸起10插入嵌入凹槽12时，圆形段14直径最大的部位必须首先穿过由突起20构成的收缩部分，即穿过侧凹与嵌入凹槽12相契合.其中圆形段14的直径大于突起20间的距离，这样就会在突起20和圆形段14径向相对的外侧面间产生很高的负荷压力，引起嵌入凸起10的圆形段14的材料发生塑性变形，沿插入方向到达突起20的后面，也就是滑入嵌入凹槽12向槽底19方向加宽的区域26(见图4)中.这样，突起20就被嵌入凸起10，特别是嵌入凸起10的圆形段14从后面卡住.与此同时还会产生弹性变形，在插进时嵌入凹槽12被扩大，在嵌入凸起10的圆形段14通过嵌入凹槽12的突起20后，由于弹性回位力嵌入凹槽12重新收缩，突起20进入嵌入凸起10的凹弯18.这样就在嵌入凸起10和嵌入凹槽12之间形成了一个止动连接式的牢固的形状锁定的连接.
嵌入凹槽12和嵌入凸起10的尺寸应该这样确定，即当它们啮和在一起时，在凹弯18区域和圆形段14与槽底19之间留有自由空间。这样就有足够的空间来接纳材料的塑性变形。这样就可以保证彼此相邻的定子扇形组件2始终依靠端边9和11来定位。槽壁段24同嵌入凸起10连接桥板16的侧壁也一块到位。在该区域内始终可以保持固定的结构，单个的定子扇形组件2彼此间可以通过规定的几何方式定位。凹弯18和槽底19区域内的自由空间可以确保在切线方向上的定位不会落入嵌入凸起10和嵌入凹槽12的变形区域内。
图6和图7给出的是本发明的第二个实施方式中的嵌入凸起10和嵌入凹槽12，图6给出的是嵌入凸起10和嵌入凹槽12没有完全嵌合在一起的俯视图，而图7是两者完全嵌合在一起时的俯视图。图6和图7中的嵌入凸起10和嵌入凹槽12具有在图3至图5中描述的所有特征，这里就不再重述。按照图6和图7，在槽底19上附加了一个楔子28，该楔子从槽底19向槽口22延伸，并且沿该方向以楔形缩小。在该楔子28的对面，即在嵌入凸起10的前端上，即所谓的圆形段14的区域内设有一个向内呈楔形的空隙30。此外，沿嵌入凸起10的纵向该楔形空隙30的顶端以槽的形状被延长。
设置楔子28和空隙30的作用是，在嵌入凸起10被插入嵌入凹槽12中时，如图7所示，该楔子28将进入到空隙30中。楔子28的尺寸应该这样确定，即该楔子的宽度大于空隙30的宽度，也就是具有更大的横截面面积。当楔子28插入到空隙30时会扩大嵌入凸起10，这样圆形段14被空隙30分开的部分将沿径向，即垂直于嵌入凸起10插进的方向产生张力并发生塑性变形。这样一来，嵌入凹槽12中的突起20被嵌入凸起10的圆形段14从后面更有力地卡住。圆形段14将嵌入凹槽12中的突起20从后面夹得更紧，从而使嵌入凸起和嵌入凹槽之间实现了牢固的机械连接。
图8给出的是由定子扇形片2构成的一个链条，用来构成一个类似于图1给出的环形定子。同图1中定子不同的是，在图8的结构中12个定子扇形片2彼此间已经预制成一根链条。比如，该连接可以通过单个定子扇形组件2的金属薄板8叠层之间的狭窄的柔性支撑板来实现。这样做的优点是，12个定子扇形件组件的金属薄板8可以整块冲压而成。只有位于该链条两端的定子扇形组件具有上述的嵌入凸起10和嵌入凹槽12，即在链条的一端上设置一个嵌入凹槽12，而在链条的另一端上设置一个嵌入凸起10。为了实现定子的嵌合，将定子扇形组件2围绕它们之间的铰接进行弯曲，使得定子扇形组件2位于环形磁极段6范围内的侧边彼此连接到位。随后，将链条一端上的嵌入凸起10用上述方式嵌入到链条另一端上的嵌入凹槽12中，这样就形成了一个闭合的定子环。
图9给出的是一个在图8中由定子扇形组件2预制的链条的另一种实施方式。同图8的实施结构不同，图9中的单个定子扇形组件2是彼此分开的，通过环形磁极段6实现彼此间的铰链式连接。以上述的方法，将链条一端的嵌入凸起10插入位于链条另一端的嵌入凹槽12，从而嵌接成一个环形定子。
附图标记一览表
2 定子扇形组件
4 磁极铁芯
6 环形磁极段
8 金属薄板
9 侧边
10 嵌入凸起
11 侧边
12 嵌入凹槽
14 圆形段
16 连接桥板
18 凹弯
19 槽底
20 突起
22 槽口
24 槽壁段
26 嵌入凹槽扩宽段
28 楔子
30 空隙
如图所示，12个单个的定子扇形片2结合在一起构成了一个定子环，而单个定子扇形片2通过环形磁极段6相互连接，这样定子的外缘就形成了一个闭合的磁极环。在每个定子扇形片上沿切线方向相对的两个侧面上，即环形磁极段6侧边9和11上设有嵌入凸起10和嵌入凹槽12，其中，每个定子扇形组件2的侧边9上设有嵌入凸起10，而相对的侧边11上设有嵌入凹槽12。
在图2中能够更清楚地看到图1给出的定子中单个的定子扇形组件的细节。嵌入凸起10和嵌入凹槽12分别在环形磁极段6的侧边上与各自所处的端边等长。嵌入凸起10和嵌入凹槽12的截面在整个长度上保持不变。嵌入凸起10和嵌入榫槽12是分别通过在单个金属薄板8上建立凸起和开槽来实现的。嵌入凸起10和嵌入凹槽12沿定子的切线方向继续延伸，这样，定子扇形组件就可能在该方向上接合在一起。
附图3至图5将对嵌入凸起10和嵌入凹槽12的嵌合情况做更详细的说明。
图3为嵌入凸起10的示意图。嵌入凸起10从定子扇形组件2的环形磁极段6的侧边9向外延伸。其中嵌入凸起10前面的自由端的截面基本呈圆形，该圆形截面14通过一段连接桥板16同侧边9相连接，该连接桥板16从圆形截面14到侧边9逐渐增宽，连接桥板16在圆形截面14上的连接是在同圆形截面14的直径有一间隔的圆弧区域中实现的，这样在连接桥板16和圆形段14之间就形成了一个收缩带，即形成了一个凹弯18。
图4给出了在环形磁极段6相对的侧边11上的嵌入凹槽12的示意图。嵌入凹槽12的槽底19的截面轮廓呈圆形，该轮廓与嵌入凸起10上的圆形截面14的轮廓基本一致，嵌入凹槽12在与槽底19相隔一段距离的两个侧壁上有相对设置的突起20，这样就形成了一个收缩口，即一个侧凹。嵌入凹槽12由突起20向槽口22方向逐步扩大。扩大的槽口22的槽壁段24的横截面形状同连接桥板16的横截面形状相一致。
图5是图3中的嵌入凸起10和图4中的嵌入凹槽12啮合在一起时的截面图.在嵌入凸起10插入嵌入凹槽12时，圆形段14直径最大的部位必须首先穿过由突起20构成的收缩部分，即穿过侧凹与嵌入凹槽12相契合.其中圆形段14的直径大于突起20间的距离，这样就会在突起20和圆形段14径向相对的外侧面间产生很高的负荷压力，引起嵌入凸起10的圆形段14的材料发生塑性变形，沿插入方向到达突起20的后面，也就是滑入嵌入凹槽12向槽底19方向加宽的区域26(见图4)中.这样，突起20就被嵌入凸起10，特别是嵌入凸起10的圆形段14从后面卡住.与此同时还会产生弹性变形，在插进时嵌入凹槽12被扩大，在嵌入凸起10的圆形段14通过嵌入凹槽12的突起20后，由于弹性回位力嵌入凹槽12重新收缩，突起20进入嵌入凸起10的凹弯18.这样就在嵌入凸起10和嵌入凹槽12之间形成了一个止动连接式的牢固的形状锁定的连接.
嵌入凹槽12和嵌入凸起10的尺寸应该这样确定，即当它们啮和在一起时，在凹弯18区域和圆形段14与槽底19之间留有自由空间。这样就有足够的空间来接纳材料的塑性变形。这样就可以保证彼此相邻的定子扇形组件2始终依靠端边9和11来定位。槽壁段24同嵌入凸起10连接桥板16的侧壁也一块到位。在该区域内始终可以保持固定的结构，单个的定子扇形组件2彼此间可以通过规定的几何方式定位。凹弯18和槽底19区域内的自由空间可以确保在切线方向上的定位不会落入嵌入凸起10和嵌入凹槽12的变形区域内。
图6和图7给出的是本发明的第二个实施方式中的嵌入凸起10和嵌入凹槽12，图6给出的是嵌入凸起10和嵌入凹槽12没有完全嵌合在一起的俯视图，而图7是两者完全嵌合在一起时的俯视图。图6和图7中的嵌入凸起10和嵌入凹槽12具有在图3至图5中描述的所有特征，这里就不再重述。按照图6和图7，在槽底19上附加了一个楔子28，该楔子从槽底19向槽口22延伸，并且沿该方向以楔形缩小。在该楔子28的对面，即在嵌入凸起10的前端上，即所谓的圆形段14的区域内设有一个向内呈楔形的空隙30。此外，沿嵌入凸起10的纵向该楔形空隙30的顶端以槽的形状被延长。
设置楔子28和空隙30的作用是，在嵌入凸起10被插入嵌入凹槽12中时，如图7所示，该楔子28将进入到空隙30中。楔子28的尺寸应该这样确定，即该楔子的宽度大于空隙30的宽度，也就是具有更大的横截面面积。当楔子28插入到空隙30时会扩大嵌入凸起10，这样圆形段14被空隙30分开的部分将沿径向，即垂直于嵌入凸起10插进的方向产生张力并发生塑性变形。这样一来，嵌入凹槽12中的突起20被嵌入凸起10的圆形段14从后面更有力地卡住。圆形段14将嵌入凹槽12中的突起20从后面夹得更紧，从而使嵌入凸起和嵌入凹槽之间实现了牢固的机械连接。
图8给出的是由定子扇形片2构成的一个链条，用来构成一个类似于图1给出的环形定子。同图1中定子不同的是，在图8的结构中12个定子扇形片2彼此间已经预制成一根链条。比如，该连接可以通过单个定子扇形组件2的金属薄板8叠层之间的狭窄的柔性支撑板来实现。这样做的优点是，12个定子扇形件组件的金属薄板8可以整块冲压而成。只有位于该链条两端的定子扇形组件具有上述的嵌入凸起10和嵌入凹槽12，即在链条的一端上设置一个嵌入凹槽12，而在链条的另一端上设置一个嵌入凸起10。为了实现定子的嵌合，将定子扇形组件2围绕它们之间的铰接进行弯曲，使得定子扇形组件2位于环形磁极段6范围内的侧边彼此连接到位。随后，将链条一端上的嵌入凸起10用上述方式嵌入到链条另一端上的嵌入凹槽12中，这样就形成了一个闭合的定子环。
图9给出的是一个在图8中由定子扇形组件2预制的链条的另一种实施方式。同图8的实施结构不同，图9中的单个定子扇形组件2是彼此分开的，通过环形磁极段6实现彼此间的铰链式连接。以上述的方法，将链条一端的嵌入凸起10插入位于链条另一端的嵌入凹槽12，从而嵌接成一个环形定子。
附图标记一览表
2 定子扇形组件
4 磁极铁芯
6 环形磁极段
8 金属薄板
9 侧边
10 嵌入凸起
11 侧边
12 嵌入凹槽
14 圆形段
16 连接桥板
18 凹弯
19 槽底
20 突起
22 槽口
24 槽壁段
26 嵌入凹槽扩宽段
28 楔子
30 空隙