定子鐵芯、定子、定子的制造方法、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及定子鐵芯、定子、定子的制造方法、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，在磁場(chǎng)的外周側(cè)配置電樞的內(nèi)轉(zhuǎn)子型的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子中，已知為了縮短線圈周長(zhǎng)的目的等而分成環(huán)狀軛部和一體形成的齒組地構(gòu)成的定子鐵芯(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1記載的定子鐵芯從同一材料上同時(shí)沖裁。使用了該定子鐵芯的定子在定子鐵芯的內(nèi)側(cè)收納轉(zhuǎn)子。作為定子的制造方法，通過(guò)如下的工序進(jìn)行制造:將線圈卷繞于在各齒之間設(shè)置多個(gè)插槽并在周向上結(jié)合了內(nèi)周側(cè)端部的齒組之后，將其從軸向嵌入到環(huán)狀軛部的內(nèi)側(cè)。這樣制造的定子能夠使線圈端部的路徑最短，縮短線圈周長(zhǎng)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開平7-163076號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的課題
[0007]在專利文獻(xiàn)1這樣的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子鐵芯中，在環(huán)狀軛部的內(nèi)周面，等間隔地設(shè)置有沿鐵芯的軸向延伸的多個(gè)燕尾槽，并在齒組的各齒的最外部，設(shè)置有分別嵌合到對(duì)應(yīng)的燕尾槽的燕尾導(dǎo)軌(日文:蟻桟)。環(huán)狀軛部和齒組是將通過(guò)沖床(日文:7° U只)從1張電磁鋼板上沖裁出的鐵芯片層疊而構(gòu)成的，但由于同時(shí)沖裁時(shí)的剪切產(chǎn)生的毛刺、塌邊等而導(dǎo)致成為燕尾導(dǎo)軌的部分有鼓起的傾向。燕尾槽和燕尾導(dǎo)軌分別由3個(gè)面構(gòu)成，因此，在齒組的齒因彎曲等在周向、徑向上位置有偏差的情況下，難以用如上所述的嵌合施工方法進(jìn)行嵌合。結(jié)果，存在需要更大的壓入力、因鐵芯的形變而導(dǎo)致齒槽、轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的劣化的課題。另外，存在如下的課題:若在層疊齒組后，在壓入到環(huán)狀軛部之前對(duì)嵌合部進(jìn)行再加工，則工時(shí)增加而使制造成本增加。
[0008]本發(fā)明是為了解決如上所述的課題而作出的，其目的在于提供不會(huì)失去鐵芯的磁特性且裝配性優(yōu)異的定子鐵芯、定子、定子的制造方法、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置。
[0009]用于解決課題的手段
[0010]本發(fā)明的定子鐵芯是構(gòu)成定子的定子鐵芯，其具有:
[0011]環(huán)狀軛部；齒組，其嵌合到所述環(huán)狀軛部的內(nèi)側(cè)，通過(guò)薄壁連結(jié)部作為一體結(jié)合了相鄰的齒的內(nèi)周側(cè)的周向兩端部；以及插槽，其收納定子繞組，
[0012]所述定子鐵芯的特征在于，
[0013]所述環(huán)狀軛部在內(nèi)周面等間隔地具備槽部，所述槽部在所述定子的軸向上延伸，與所述軸向垂直的截面為向所述定子鐵芯的內(nèi)側(cè)開口的V字形狀，
[0014]構(gòu)成所述齒組的各所述齒的外周側(cè)的端部具備嵌合部，所述嵌合部供各個(gè)所述齒沿著所述槽部嵌合，與所述軸向垂直的截面形成為楔形。
[0015]本發(fā)明的定子是由定子鐵芯和卷繞于所述定子鐵芯的齒組的定子繞組構(gòu)成的定子，所述定子鐵芯具有:環(huán)狀軛部；以及所述齒組，其嵌合到所述環(huán)狀軛部的內(nèi)側(cè)，通過(guò)薄壁連結(jié)部作為一體結(jié)合了相鄰的齒的內(nèi)周側(cè)的周向兩端部，
[0016]所述定子的特征在于，
[0017]所述環(huán)狀軛部在內(nèi)周面等間隔地具備槽部，所述槽部在所述定子的軸向上延伸，與所述軸向垂直的截面為向所述定子鐵芯的內(nèi)側(cè)開口的V字形狀，
[0018]構(gòu)成所述齒組的各所述齒的外周側(cè)的端部具備嵌合部，所述嵌合部供各個(gè)所述齒沿著所述槽部嵌合，與所述軸向垂直的截面形成為楔形。
[0019]本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)是由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述定子具備定子鐵芯和和卷繞于所述定子鐵芯的齒組的定子繞組，所述定子鐵芯具有:環(huán)狀軛部；以及所述齒組，其嵌合到所述環(huán)狀軛部的內(nèi)側(cè)，通過(guò)薄壁連結(jié)部作為一體結(jié)合了相鄰的齒的內(nèi)周側(cè)的周向兩端部，
[0020]所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特征在于，
[0021]所述環(huán)狀軛部在內(nèi)周面等間隔地具備槽部，所述槽部在所述定子的軸向上延伸，與所述軸向垂直的截面為向所述定子鐵芯的內(nèi)側(cè)開口的V字形狀，
[0022]構(gòu)成所述齒組的各所述齒的外周側(cè)的端部具備嵌合部，所述嵌合部供各個(gè)所述齒沿著所述槽部嵌合，與所述軸向垂直的截面形成為楔形，
[0023]插入到所述定子鐵芯的所述定子繞組跨越多個(gè)所述齒地被插入。
[0024]本發(fā)明的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置是具備由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，所述定子具備定子鐵芯和和卷繞于所述定子鐵芯的齒組的定子繞組，所述定子鐵芯具有:環(huán)狀軛部；以及所述齒組，其嵌合到所述環(huán)狀軛部的內(nèi)側(cè)，通過(guò)薄壁連結(jié)部作為一體結(jié)合了相鄰的齒的內(nèi)周側(cè)的周向兩端部，
[0025]所述電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的特征在于，
[0026]所述環(huán)狀軛部在內(nèi)周面等間隔地具備槽部，所述槽部在所述定子的軸向上延伸，與所述軸向垂直的截面為向所述定子鐵芯的內(nèi)側(cè)開口的V字形狀，
[0027]構(gòu)成所述齒組的各所述齒的外周側(cè)的端部具備嵌合部，所述嵌合部供各個(gè)所述齒沿著所述槽部嵌合，與所述軸向垂直的截面形成為楔形，
[0028]所述電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置具備:
[0029]旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)具有每極每相2個(gè)插槽以上的插槽數(shù)，
[0030]所述定子繞組跨越多個(gè)所述齒地插入到所述定子鐵芯，構(gòu)成多組多相繞組，并配置成交鏈各組的所述多相繞組的磁路的一部分相互共有，所述多相繞組各組分別由獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)；
[0031]方向盤；
[0032]轉(zhuǎn)矩檢測(cè)部，其檢測(cè)負(fù)荷到所述方向盤的轉(zhuǎn)矩；
[0033]電壓控制部，其基于所述轉(zhuǎn)矩檢測(cè)部檢測(cè)出的轉(zhuǎn)矩值，確定施加到所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電壓；
[0034]電壓施加部，其從所述電壓控制部接收電壓指令，向所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)施加電壓；以及
[0035]齒輪，其將所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力作為助力轉(zhuǎn)矩傳遞到車輛的轉(zhuǎn)向軸。
[0036]另外，本發(fā)明的定子的制造方法具有:
[0037]鐵芯片沖裁工序，從1張具有磁性的薄板上沖裁第一鐵芯片和第二鐵芯片，所述第一鐵芯片當(dāng)層疊時(shí)成為環(huán)狀軛部而構(gòu)成定子鐵芯，所述第二鐵芯片當(dāng)層疊時(shí)成為通過(guò)薄壁連結(jié)部作為一體結(jié)合了相鄰的齒的內(nèi)周側(cè)的周向兩端部的齒組而構(gòu)成所述定子鐵芯；
[0038]層疊工序，分別層疊所述第一鐵芯片和所述第二鐵芯片，來(lái)形成所述環(huán)狀軛部和所述齒組；
[0039]繞組安裝工序，將定子繞組安裝于所述齒組；以及
[0040]壓入工序，在軸向上將所述環(huán)狀軛部壓入到安裝有所述定子繞組的所述齒組的外周，
[0041]所述定子的制造方法的特征在于，
[0042]所述鐵芯片沖裁工序包括:
[0043]第一沖裁工序，以使各插槽的所述定子的周向的側(cè)面成為直線狀的方式對(duì)各所述插槽部分進(jìn)行沖裁；以及
[0044]第二沖裁工序，在所述第一沖裁工序之后，以在所述環(huán)狀軛部的內(nèi)周面形成向所述定子鐵芯的內(nèi)側(cè)開口的V字形狀的槽部的方式，從比所述插槽的最外周部靠?jī)?nèi)側(cè)的所述定子鐵芯的內(nèi)側(cè)部分，切斷所述第一鐵芯片和所述第二鐵芯片，
[0045]使用于所述第二沖裁工序的模具的所有角部都被進(jìn)行了圓角加工。
[0046]發(fā)明的效果
[0047]根據(jù)本發(fā)明的定子鐵芯、定子、定子的制造方法、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，發(fā)揮如下的效果。由于構(gòu)成為:將等間隔地在軸向上設(shè)置在環(huán)狀軛部的內(nèi)周面的、與軸向垂直的截面為V字形狀的槽部，與設(shè)置在通過(guò)連結(jié)部結(jié)合了內(nèi)周側(cè)端部的多個(gè)齒的外周側(cè)端部的、與軸向垂直的截面為楔形的嵌合部嵌合，因此，能夠由在徑向及周向上傾斜的2個(gè)面構(gòu)成環(huán)狀軛部與齒組接觸的接觸部。由此，齒組的嵌合部即使在嵌合時(shí)在周向上偏移了的情況下也容易隨著壓入而對(duì)準(zhǔn)環(huán)狀軛部的槽部，能夠以比3面結(jié)構(gòu)的接觸部的情況小的壓入力使齒組與環(huán)狀軛部嵌合，能夠低成本地制造鐵芯。
[0048]另外，通過(guò)同時(shí)對(duì)環(huán)狀軛部和齒組進(jìn)行沖裁，能夠在各鐵芯的接觸部(環(huán)狀軛部的V字形狀的槽部、齒組的楔形的嵌合部)之間設(shè)置因沖裁時(shí)的毛刺、塌邊產(chǎn)生的壓入余量，并且，槽部和嵌合部具有在徑向及周向上傾斜的2個(gè)面，從而能夠在磁通的通過(guò)方向上使環(huán)狀軛部與齒組可靠地接觸，能夠減小磁阻，提高輸出轉(zhuǎn)矩，減小齒槽、轉(zhuǎn)矩波動(dòng)。
[0049]另外，由于接觸面積小，因此，也能夠抑制將環(huán)狀軛部嵌入到齒組時(shí)的力，提高定子鐵芯的裝配性。并且，通過(guò)由環(huán)狀軛部和齒組構(gòu)成定子鐵芯，能夠從外側(cè)插入定子的線圈。由此，即使例如插槽形狀是向外擴(kuò)展的梯形，也能夠以高的占空系數(shù)插入線圈，從而實(shí)現(xiàn)線圈的低阻力化及旋轉(zhuǎn)電機(jī)的高輸出化。
[0050]另外