本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)電機(jī)，特別涉及將鐵芯層疊而裝配的電樞及其制造方法。

背景技術(shù)：

近年來，在電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，要求高效且振動(dòng)小的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。作為用于實(shí)現(xiàn)振動(dòng)小的馬達(dá)的一個(gè)方法，有縮窄電樞的槽的開口寬度的方法。如果縮窄槽的開口寬度，則能夠減少電樞的突極來抑制振動(dòng)。即，突極是磁性的凸部的意思。在電樞中，齒由鐵構(gòu)成，槽由空隙(非磁性的線圈)構(gòu)成，所以在從電樞的內(nèi)側(cè)表面觀察時(shí)，成為磁阻小的齒部和磁阻高的空隙交替排列的形狀，磁阻呈不連續(xù)的凹凸。該凹凸成為振動(dòng)的原因，為了消除該振動(dòng)，需要盡可能減小凹凸。然而，如果過于靠近齒的前端，則不經(jīng)由轉(zhuǎn)子而在定子內(nèi)循環(huán)的漏磁通增加，輸出降低。

為了解決這樣的課題，在專利文獻(xiàn)1中，公開了一種板狀的芯板，具備多個(gè)鐵芯部和將該多個(gè)鐵芯部的半徑向內(nèi)側(cè)的端部相互連接的橋接部，其中，橋接部具有比芯板的板厚更薄地形成的薄壁部，與橋接部相當(dāng)?shù)牟课粯?gòu)成為其磁阻比其它部位大。由此，能夠減小在無刷馬達(dá)的工作過程中泄漏流入到橋接部的漏磁通，能夠抑制在鐵芯部?jī)?nèi)流過的有效磁通的減少。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2003-88007號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

然而，在專利文獻(xiàn)1記載的鐵芯的結(jié)構(gòu)中，即使按照結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及沖壓的成形壓力的關(guān)系使連結(jié)部薄型化也有界限，所以作為漏磁通的對(duì)策是不充分的。

本發(fā)明是為了解決上述課題而完成的，其目的在于，通過利用將內(nèi)周側(cè)的前端部利用連結(jié)部在周向上按照?qǐng)A環(huán)狀連接的連結(jié)齒鋼板和未被連結(jié)而各自獨(dú)立的非連結(jié)齒鋼板形成鋼板，從而在保持結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時(shí)有效地減少漏磁通，由此提供高輸出的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。

本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)具有：轉(zhuǎn)子，具有固定于旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子鐵芯；以及定子，相對(duì)所述轉(zhuǎn)子鐵芯隔開空隙設(shè)置，其中，所述定子是在軸向上堆疊具有齒部的多個(gè)磁性體的鋼板而配置的，

所述多個(gè)鋼板包括：利用連結(jié)部在周向上按照?qǐng)A環(huán)狀連接所述齒部的內(nèi)周側(cè)的前端部的連結(jié)齒鋼板；以及所述齒部未被連結(jié)而各自獨(dú)立的非連結(jié)齒鋼板，

利用設(shè)置于所述齒部的鑿緊部，在軸向上連結(jié)所述連結(jié)齒鋼板和所述非連結(jié)齒鋼板，所述連結(jié)部的厚度構(gòu)成為小于所述鋼板的其它部分的厚度。

在如上所述構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，能夠降低定子的漏磁通，能夠提供高輸出的馬達(dá)。

附圖說明

圖1是示出實(shí)施方式1所涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的部分剖面正視圖。

圖2是示出構(gòu)成實(shí)施方式1所涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的電樞的立體圖。

圖3是示出實(shí)施方式1所涉及的外側(cè)鐵芯的立體圖。

圖4是示出實(shí)施方式1所涉及的內(nèi)側(cè)鐵芯的立體圖。

圖5是示出實(shí)施方式1所涉及的內(nèi)側(cè)鐵芯的部分放大立體圖。

圖6是示出實(shí)施方式1所涉及的連結(jié)齒鋼板的俯視圖。

圖7是示出實(shí)施方式1所涉及的非連結(jié)齒鋼板的俯視圖。

圖8是示出通過沖壓工序?qū)⑦B結(jié)部成形的工序的俯視圖、正視圖。

圖9是示出通過沖壓工序?qū)⑦B結(jié)部成形的工序的俯視圖、正視圖。

圖10是將連結(jié)部成形的工序表。

圖11是示出通過沖壓工序?qū)⑦B結(jié)部成形的工序的俯視圖。

圖12是示出連結(jié)部的正視圖。

圖13是示出構(gòu)成實(shí)施方式2所涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的電樞的立體圖。

圖14是示出實(shí)施方式2所涉及的外側(cè)鐵芯的立體圖。

圖15是示出實(shí)施方式2所涉及的內(nèi)側(cè)鐵芯的立體圖。

圖16是示出實(shí)施方式2所涉及的內(nèi)側(cè)鐵芯的部分放大立體圖。

圖17是示出內(nèi)側(cè)鐵芯與外側(cè)鐵芯的結(jié)合狀態(tài)的俯視圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施方式1.

以下，根據(jù)附圖，說明實(shí)施方式1所涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)的制造方法。在本說明書中，在稱為“周向”、“徑向”、“軸向”、“內(nèi)”、“外”時(shí)，是指旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞的“周向”、“徑向”、“軸向”，進(jìn)而是指電樞的“內(nèi)側(cè)”、“內(nèi)周”、“外側(cè)”、“外周”。圖1是示出實(shí)施方式1所涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的部分剖面正視圖。

在圖1中，旋轉(zhuǎn)電機(jī)100具有殼體1，該殼體1包括有底圓筒狀的框架11以及塞住框架11的開口部的端板12。進(jìn)而，旋轉(zhuǎn)電機(jī)100具備：定子40，固定于框架11的圓筒部的內(nèi)部；以及轉(zhuǎn)子60，經(jīng)由軸承2可旋轉(zhuǎn)地支承于框架11的底部及端板12，并且配置于定子40的內(nèi)周側(cè)。

轉(zhuǎn)子60具備轉(zhuǎn)子鐵芯62和永久磁鐵63，由此構(gòu)成永磁型轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子鐵芯62固定于旋轉(zhuǎn)軸61，所述永久磁鐵63在轉(zhuǎn)子鐵芯62的外周面?zhèn)仍谥芟蛏弦灶A(yù)定的間距被埋設(shè)，構(gòu)成磁極。此外，作為轉(zhuǎn)子60，不限于永磁型轉(zhuǎn)子，既可以是將不絕緣的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體收納于轉(zhuǎn)子鐵芯的槽并利用短路環(huán)使兩側(cè)短路的籠型轉(zhuǎn)子，進(jìn)而也可以使用將絕緣的導(dǎo)線安裝到轉(zhuǎn)子鐵芯的槽的繞線型轉(zhuǎn)子。

圖2是示出構(gòu)成旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的電樞的立體圖。電樞10如圖2所示具備：鐵芯41；線圈20，安裝于鐵芯41；以及槽單元42，使線圈20和鐵芯41電絕緣。線圈20是將被絕緣包覆的導(dǎo)線卷繞多次而制作的。鐵芯41如圖3、圖4所示包括內(nèi)側(cè)鐵芯41a和外側(cè)鐵芯41b。內(nèi)側(cè)鐵芯41a和外側(cè)鐵芯41b是將構(gòu)成于內(nèi)側(cè)鐵芯41a的齒部43的外徑側(cè)前端壓入到構(gòu)成于外側(cè)鐵芯41b的分割面48而構(gòu)成的。外側(cè)鐵芯41b作為連結(jié)齒部43的背軛部發(fā)揮功能。

如圖4、圖5所示，內(nèi)側(cè)鐵芯41a由在軸向上層疊的磁性體的鋼板構(gòu)成，具有之后與外側(cè)鐵芯41b接觸的分割面48。圖6、圖7是示出層疊的兩種鋼板的俯視圖，在圖6中，示出將齒部43的內(nèi)周側(cè)的前端部用連結(jié)部45在周向上按照?qǐng)A環(huán)狀連接的連結(jié)齒鋼板30，在圖7中，示出沒有連結(jié)部且在齒前端部具有在周向上突出的凸緣部33的各自獨(dú)立的非連結(jié)齒鋼板31。而且，利用構(gòu)成于齒部43的鑿緊部44將連結(jié)齒鋼板30和非連結(jié)齒鋼板31逐張交替地在軸向上連結(jié)。而且，在相鄰的齒部43之間形成被分隔的槽46。

通過這樣將連結(jié)齒鋼板30和非連結(jié)齒鋼板31組合，在非連結(jié)齒鋼板31之間存在空隙，所以能夠抑制在齒前端部發(fā)生的漏磁通。另外，連結(jié)齒鋼板30的連結(jié)部45的軸向的壁厚相比其它齒部43和凸緣部33薄。通過這樣將連結(jié)部45設(shè)為薄，連結(jié)部45的磁阻變高，因此能夠進(jìn)一步抑制所發(fā)生的磁通的泄漏。另外，通過逐張層疊鋼板，以非連結(jié)齒鋼板31被連結(jié)齒鋼板30夾持的形式構(gòu)成，所以非連結(jié)齒鋼板31的位置穩(wěn)定。

如上所述，在連結(jié)齒鋼板30中，所有齒部43在齒前端連結(jié)，所以各個(gè)齒部43的位置穩(wěn)定。

另一方面，在非連結(jié)齒鋼板31中未被連結(jié)，所以變得不穩(wěn)定。如果僅連續(xù)地層疊非連結(jié)齒鋼板31，則通過鑿緊對(duì)不穩(wěn)定的齒連結(jié)不穩(wěn)定的齒，所以齒的位置不穩(wěn)定。因此，為了使非連結(jié)齒鋼板31穩(wěn)定，需要固定到連結(jié)齒鋼板30。通過交替地層疊構(gòu)成連結(jié)齒鋼板30和非連結(jié)齒鋼板31，非連結(jié)齒鋼板31必然通過鑿緊部44被固定到連結(jié)齒鋼板30，所以位置穩(wěn)定。根據(jù)以上，需要在非連結(jié)齒鋼板31的軸向上的至少一個(gè)方向的單面存在連結(jié)齒鋼板30。針對(duì)連結(jié)齒鋼板30和非連結(jié)齒鋼板31，通過連續(xù)沖壓在相同的模具內(nèi)進(jìn)行沖裁，在最后的工序中進(jìn)行沖裁的同時(shí)層疊，并利用鑿緊部44固定。因此，以模具的沖裁精度，位置對(duì)準(zhǔn)。

接下來，根據(jù)圖8～圖11，說明連結(jié)部45的制造方法。

圖8、圖9是示出通過沖裁模具內(nèi)的沖壓的工序?qū)⑦B結(jié)部45成形的工序的圖，圖8(a)、圖9(a)是示出連結(jié)部分的俯視圖，圖8(b)、圖9(b)同樣地是正視圖。另外，圖10是將連結(jié)部45成形的工序表。首先，圖8(a)、(b)示出夾緊工序82，用固定模具71固定齒部43。接下來，進(jìn)行利用擠壓模具72從軸向?qū)χ蟪蔀檫B結(jié)部45的中間連結(jié)部451進(jìn)行加壓而使其薄型化的擠壓工序83(圖9(a)、(b))。此時(shí)，被擠壓的中間連結(jié)部451的壁在徑向上產(chǎn)生為膨出部452，所以如圖11所示切掉膨出部452(修整工序84)。這樣制造連結(jié)部45。

如上所述在擠壓工序83之前經(jīng)由夾緊工序82，從而能夠抑制在擠壓工序83時(shí)發(fā)生的周向的伸展，高精度地保持齒間的間距。另外，在修整工序84中去除在擠壓工序83中擴(kuò)展的多余的部位即膨出部452，從而能夠更高精度地制造穩(wěn)定的連結(jié)齒鋼板30。此外，也可以通過改變擠壓模具72的形狀來如圖12所示使連結(jié)部45的形狀變化。即，在圖12(a)中，連結(jié)部45被擠壓成圓弧狀，通過做成這樣的形狀，施加于模具的負(fù)荷減少，能夠延長(zhǎng)擠壓模具72的壽命。另外，在圖12(b)中，示出連結(jié)部45為v字狀的形狀的例子。通過做成這樣的形狀，加壓時(shí)的加工力降低，能夠降低沖壓的負(fù)荷。另外，在上述說明中敘述了將定子分割為內(nèi)鐵側(cè)和外鐵側(cè)的情況，但在不分割而一體地構(gòu)成的定子中也能夠同樣地應(yīng)用。

實(shí)施方式2.

圖13是示出構(gòu)成實(shí)施方式2所涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的電樞的立體圖。電樞10如圖13所示具備鐵芯41、安裝于鐵芯41的線圈20以及使線圈20和鐵芯41電絕緣的槽單元42。鐵芯41如圖14、圖15所示包括內(nèi)側(cè)鐵芯41a和外側(cè)鐵芯41b。內(nèi)側(cè)鐵芯41a和外側(cè)鐵芯41b是將構(gòu)成于內(nèi)側(cè)鐵芯41a的齒部43的外徑側(cè)前端壓入到構(gòu)成于外側(cè)鐵芯41b的分割面48而構(gòu)成的。另外，在圖14中示出沒有圖3所示的燕尾槽構(gòu)造的情況(與圖17相當(dāng))，但也可以設(shè)置燕尾槽構(gòu)造。

如圖15、圖16所示，內(nèi)側(cè)鐵芯41a由在軸向上層疊的磁性體的鋼板構(gòu)成，具有之后與外側(cè)鐵芯41b接觸的分割面48。鋼板包括：用連結(jié)部45在周向上按照?qǐng)A環(huán)狀連接齒部43的內(nèi)周側(cè)的前端部的連結(jié)齒鋼板30；和沒有連結(jié)部且在齒前端部具有在周向上突出的凸緣部33的非連結(jié)齒鋼板31。連結(jié)齒鋼板30和非連結(jié)齒鋼板31在連結(jié)齒鋼板30之間夾持兩個(gè)非連結(jié)齒鋼板31，利用構(gòu)成于齒部43的鑿緊部44，在軸向上被交替連結(jié)。而且，在相鄰的齒部43之間形成被分隔的槽46。

通過這樣以兩個(gè)非連結(jié)齒鋼板31被夾持在連結(jié)齒鋼板30之間的形式層疊連結(jié)齒鋼板30和非連結(jié)齒鋼板31，一個(gè)非連結(jié)齒鋼板31的單方的端面必然利用鑿緊部44被連結(jié)到連結(jié)齒鋼板30，非連結(jié)齒鋼板31的位置穩(wěn)定。另外，非連結(jié)齒鋼板31之間的空隙部增加，從而磁阻進(jìn)一步變大，能夠進(jìn)一步抑制在齒前端部發(fā)生的漏磁通。

圖17(a)是示出內(nèi)側(cè)鐵芯與外側(cè)鐵芯的結(jié)合狀態(tài)的俯視圖，如圖17(a)所示未必需要將分割面48做成燕尾槽構(gòu)造。通過這樣構(gòu)成，相比于燕尾槽構(gòu)造等，在壓入時(shí)接觸的面減少，能夠緩和壓入力。另外，也可以如圖17(b)所示將分割面48做成v字槽形狀，使齒部43的周向位置穩(wěn)定。

另外，本發(fā)明能夠在該發(fā)明的范圍內(nèi)自由地組合各實(shí)施方式、或者適當(dāng)?shù)貙?duì)各實(shí)施方式進(jìn)行變形、省略。