CN102195417A - 电枢芯的制造方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种制造电枢芯的方法，其中多个分裂芯连结在一起以形成整体的环形形状从而制造一个电枢芯，所述分裂芯通过层叠芯构件而形成，所述芯构件通过使用冲压模进行冲压而制得。所述方法包括：制造多组所述分裂芯，各组具有三个分裂芯，从而形成一个电枢芯；且以120°间隔沿圆周方向设置各组中的所述三个分裂芯。各组中的所述三个分裂芯由多个芯构件形成，所述芯构件由相同冲压模的相同部分冲压出。

Description

电枢芯的制造方法

技术领域

本发明涉及电枢芯的制造方法。

背景技术

现有技术中，已提出多种具有分裂定子结构的无刷电机作为旋转电机。

第2003-284269号日本专利公开和第2000-78779号日本专利公开分别揭露了具有分裂芯结构的无刷电机。在这两份文献所揭露的无刷电机中，用作电枢芯的定子芯分裂为多个分裂芯。合并这些分裂芯而形成环形的定子芯。

在这种具有分裂芯结构的无刷电机中，分裂芯的装配须使得整个定子芯具有高的圆整度，以减少定位转矩(cogging torque)。这是因为需要维持磁平衡以减小定位转矩。

一般地，当形成定子芯40的分裂芯41装配在一起以形成如图18所示的整体的环形形状时，圆周方向上相邻的分裂芯41需要满足下列条件以维持磁平衡：(1)圆周方向上相邻的分裂芯41的齿部的末端表面(对应于定子芯40的内圆周表面)之间没有径向上的位移或者抬起(下文称为径向抬起)Δd1；(2)圆周方向上相邻的分裂芯41的齿部之间的间隙(下文称为齿间间隙)Δd2恒定；及(3)圆周方向上相邻的分裂芯41的接靠部X处没有间隙(下文称为接靠部间隙)Δd3。

因此，举例来说，第2003-284269号日本专利公开揭露了这样一种技术，其中增大分裂芯的剪切面以减小磁阻的变化，藉此来减小定位转矩。此外，根据第2000-78779号日本专利公开，通过层叠多个芯构件(分裂芯的片)而形成各所述多个分裂芯，所述芯构件通过对硅钢板之类的作为层叠铁芯原材料的带状轧制钢板进行冲压而制得。所述芯构件层叠为使得各分裂芯的圆周端为栅状。通过使得栅状的圆周端相互啮合而使各对相邻的分裂芯相互连接。这抑制了磁效率的减小，藉此减少定位转矩。

当通过对带状轧制钢板进行冲压而形成多个芯构件时，将带状轧制钢板从上游侧传送到下游侧。传送时，将带状轧制钢板导向至多个(例如，两个)冲压模。

然后，上游侧的第一冲压模同时冲压出成排的芯构件，芯构件排沿轧制钢板的横向方向(宽度方向)延伸并且沿纵向方向以预定的间隔隔开。由此，第一冲压模沿带状轧制钢板的纵向方向以预定的间隔冲压出芯构件。

在第一冲压模冲压出芯构件之后，将带状轧制钢板导向至下游侧的第二冲压模。使用带状轧制钢板的沿纵向方向未被第一冲压模冲压的区域(即，被冲压区域之间在纵向方向的区域)，第二冲压模同时冲压出多个芯构件。

这样，使用第一冲压模和第二冲压模沿带状轧制钢板的纵向方向交替冲压区域而制得芯构件。这些芯构件的尺寸精度有较大的变化。

这是因为第二冲压模对轧制钢板的冲压在已冲压过芯构件的第一冲压模已使钢板刚性降低之后进行。从而，由第二冲压模制造的芯构件的尺寸精度比由第一冲压模制造的芯构件的尺寸精度差得多。

即使经常对第二冲压模进行维护，由于精度保持的限制而不可能避免上述的尺寸精度变差。由此，不可能均匀地制造径向抬起Δd1、齿间间隙Δd2、及接靠部间隙Δd3。因此，需要减小因在制造过程中无法避免的尺寸精度变化而造成的定位转矩。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种制造电枢芯的方法，其减少因形成分裂芯之芯构件的尺寸精度变化而造成的定位转矩。

参考附图，通过下文以示例的方式阐明发明主旨的说明书可清楚地了解本发明的其他方面和优点。

附图说明

结合附图，参考下文对当前最佳实施例的描述可最佳地理解本发明及其目的和优点，其中：

图1为沿轴向的剖视图，示出了根据本发明一实施例的无刷电机；

图2为沿径向的剖视图，示出了图1的无刷电机；

图3为示出图1无刷电机中的分裂芯的立体示意图；

图4A为示出处于展开状态的定子芯的平面图；

图4B为图4A之定子芯的立体图；

图5A为形成图3分裂芯的芯构件的前视图；

图5B为图5A的芯构件的剖视图；

图6为示出一芯构件与另一芯构件之间的连结部的放大平面图；

图7为芯构件制造方法的示意图；

图8为从其冲压出芯构件的轧制钢板的示意前视图；

图9为从其冲压出芯构件的轧制钢板的放大前视图；

图10为示出通过连结分别由第一、第二、第七及第八芯构件形成之分裂芯而形成的定子芯的前视图；

图11为示出通过连结分别由第三、第四、第九及第十芯构件形成之分裂芯而形成的定子芯的前视图；

图12为示出通过连结分别由第五、第六、第十一及第十二芯构件形成之分裂芯而形成的定子芯的前视图；

图13A～13C为示出由第一分裂芯～第十二分裂芯形成的定子芯中的径向抬起、齿间间隙、及接靠部间隙；

图14A为示出定位转矩的定子芯前视图；

图14B为示出定位转矩的波形图；

图15为根据本发明的修改方式的从其冲压出芯构件的轧制钢板的部分前视放大图；

图16为根据本发明的修改方式的从其冲压出芯构件的轧制钢板的部分前视放大图；

图17为示出根据本发明修改方式的分裂芯修改方式的示意立体图；

图18为示出径向抬起、齿间间隙、及接靠部间隙的示意图。

具体实施方式

现参考附图描述根据本发明一实施例的安装在电动转向(EPS)装置上的无刷电机M。

图1中，无刷电机M的外壳由金属的圆柱形电机壳1形成，其为轭壳。电机壳1包括后壳部件1a，其为带有底座的圆柱形轭，以及盘形的前壳部件1b，其闭合后壳部件1a的开口。壳部件1a、1b相互固定。

电机壳1容纳有沿后壳部件1a的内圆周表面设置环形定子2。

定子2包括定子芯3，其用作电枢芯。如图2所示，定子芯3包括固定至后壳部件1a的环形部3a和多个从环形部3a径向向内延伸的齿部3b。本实施例中，沿圆周方向形成有十二个以相等角间隔(30度)隔开的齿部3b。

因此，十二个齿部3b设成环形，以在圆周方向上相邻的齿部3b之间形成十二条槽。线圈4围绕齿部3b，并且向线圈4供给三相交流电。

如图1所示，转子5可旋转地设在定子2的径向内部。转子5包括旋转轴6和固定至旋转轴6的柱形转子芯7。旋转轴6设为其中心轴线Lc与环形的定子2的中心轴线对齐。旋转轴6的轴向端由位于电机壳1中的轴承8和9可旋转地支撑。因此，转子5(转子芯7)的支撑位置在定子2的径向内侧，从而可绕中心轴向Lc旋转。

转子芯7为柱形，并且具有平板状的永磁体MG(本实施例中，为十二个)，其沿圆周方向以预定的间隔固定至转子芯7的外圆周。

传感转子10a固定至旋转轴6的靠近前壳部件1b的一部分。传感定子10b固定至前壳部件1b的面对传感转子10a的一部分。传感转子10a和传感定子10b形成旋转变压器(resolver)10。旋转变压器10输出与转子5相对应的检测信号。基于所述检测信号，生成要供给到围绕定子2的线圈4上的驱动电流。

本实施例的定子2具有分裂定子结构。即，定子芯3分裂为十二块，或者说是沿圆周方向设置的十二个分裂芯C。各分裂芯C具有其中一个齿部3b。

为了说明，将十二个分裂芯C称为第一分裂芯C1～第十二分裂芯C 12，以使之相互区别。在第一分裂芯C1～第十二分裂芯C12中的每一个分裂芯中，形成定子芯3的环形部3a的那部分称为分裂环形部Ca，而形成定子芯3的齿部3b的那部分称为分裂齿部Cb。

通过使得板状的芯构件CP层叠而形成各第一分裂芯C1～第十二分裂芯C12，并且将这些分裂芯连结在一起以形成整体的环形以形成定子芯3。

图5A和5B示出了形成分裂芯C1～C12的芯构件CP中的一个。各芯构件CP具有环形构件部CPa，以形成第一分裂芯C1～第十二分裂芯C12的分裂环形部Ca，各芯构件CP还具有齿部构件部CPb，以形成第一分裂芯C1～第十二分裂芯C12的分裂齿部Cb。

齿部构件部CPb的第一表面上形成有第一配合凸部11，齿部构件部CPb的第二表面上形成有第一配合凹部12。第一配合凹部12和第一配合凸部11位于板的厚度方向上的相应位置。当两个芯构件CP层叠时，即，将一个芯构件放在另一芯构件之上时，形成在一个芯构件CP的齿部构件部CPb中的第一配合凸部11配合入形成在另一芯构件CP中的第一配合凹部12，这样，就确定了层叠的芯构件CP的相对位置而没有位移。

各环形构件部CPa的第一圆周端上形成有弓形凸部13。弓形凸部13具有中心角约为180度(大约半个圆)的弧。各芯构件CP的形状类似于平板，且其上表面(第二表面)和其下表面(第一表面)各自形成为单个的平面。

各环形构件部CPa的第二圆周端上形成有弓形凹部15。弓形凹部15具有中心角约为90度(大约四分之一个圆)的弧。形成直部16，以与弓形凹部15连续。直部16在定子芯3的环形部3a中径向向外延伸。直部16允许层叠的分裂芯C的芯构件CP的弓形凸部13从径向的外侧容纳入形成另一分裂芯C的其他层叠芯构件CP的弓形凹部15中。

从弓形凸部13和弓形凹部15径向向内的位置上分别形成有位于芯构件CP的圆周端上的接触面18a和18b。对于组合在一起以形成环形定子芯3的第一分裂芯C1～第十二分裂芯C12，第一分裂芯C1～第十二分裂芯C12中的各相邻对在接触面18a和18b处相互接触。接触面18a和18b由沿这样的直线而延伸的平面形成，即，所述直线着沿定子3的环形部3a的径向方向延伸。如图6所示，弓形凸部13和弓形凹部15的中心位于接触面18a和18b的延伸线上。

根据上述芯构件CP的结构，芯构件CP的弓形凸部13配合入相邻芯构件CP的弓形凹部，这样，相邻芯构件CP的接触面18a和18b相互接触。

如图6所示，各分裂芯C的各芯构件CP的弓形凸部13配合入相邻芯构件CP的弓形凹部15，以将多个(十二个)分裂芯C1～C12组合在一起。

绝缘体19附接至各第一分裂芯C1～第十二分裂芯C12(参考图1和2)。然后，在分裂芯C1～C12沿直线排列(见图4)的情况下，将线圈4围绕分裂芯C1～C12的分裂齿部Cb。此后，为了获得环形定子2，使分裂芯C1～C12具有环形的形状。即，各绝缘体19具有可枢转的连结部，以可枢转地连结分裂芯C1～C12中的相邻对。分裂芯C 1～C12中的各相邻对可相对于对方枢转，以使得通过绝缘体19保持为连结状态的分裂芯C1～C12形成环形定子2。

现描述制造芯构件CP的方法。利用冲压模，对硅钢板之类的作为层叠铁芯原材料的带状轧制钢板进行冲压而制得芯构件CP。

图7为芯构件CP的制造方法的示意图，而图8为示出冲压出芯构件CP的带状轧制钢板30的示意前视图。

图7中，带状轧制钢板30从上游侧传送至下游侧(如图7所示的从左至右)。两个冲压模，即，第一冲压模31和第二冲压模32，依次设在轧制钢板30的传送路径上。轧制钢板30按顺序导向至第一冲压模31和第二冲压模32，并由之进行冲压。

带状轧制钢板30为硅钢板，其为形成层叠铁芯的原材料。如图8所示，沿横向方向(宽度方向，第二方向)同时冲压六个芯构件CP。

具体地，带状轧制钢板30具有沿纵向方向(第一方向)交替设置的第一区域A和第二区域B。第一冲压模31和第二冲压模32利用第一区域A和第二区域B分别制造六个芯构件。

即，首先，第一冲压模31冲压第一区域以同时制造六个芯构件CP。此后，将第二区域B导向至第二冲压模32，其接着冲压第二区域以同时制造六个芯构件CP。重复这些处理以制造芯构件CP。

由第一冲压模31和第二冲压模32交替制造的芯构件CP的尺寸精度有极大的差别。这是因为已冲压出芯构件CP的第一冲压模31已使得由第二冲压模32所冲压轧制钢板30的刚度降低。

若对尺寸误差如此之大的芯构件CP进行层叠以形成第一分裂芯C1～第十二分裂芯C12而不考量这些误差，则第一分裂芯C1～第十二分裂芯C12都会有不同的尺寸和形状。从而，若第一分裂芯C1～第十二分裂芯C12用来形成定子芯3，则尺寸精度的变化会造成磁失调。这又会增大定位转矩。

因此，本实施例中，在分裂芯C的形成和布置中考虑由第一冲压模31和第二冲压模32所制得的芯构件CP的尺寸精度，藉此消除由尺寸精度的不可避免的变化而造成的磁失调。

下文将描述形成分裂芯的方法和布置分裂芯的方法。

为了说明，由第一冲压模31和第二冲压模32所冲压制得的芯构件CP下文将称为第一芯构件CP1～第十二芯构件CP12，即在符号CP后面添加数字1～12。

参考图8和9，第一冲压模31在各第一区域A中同时冲压出六个芯构件CP(第一芯构件组G1)。各第一区域A中的这些芯构件CP从图9中的顶部到底部依次称为第一芯构件CP1～第六芯构件CP6。类似地，第二冲压模31在各第二区域B中同时冲压出六个芯构件CP(第二芯构件组G2)。各第二区域B中的这些芯构件CP从图9中的顶部到底部依次称为第七芯构件CP7～第十二芯构件CP12。

轧制钢板30中，第一芯构件CP1与第七芯构件CP7这一对、第二芯构件CP2与第八芯构件CP8这一对、第三芯构件CP3与第九芯构件CP9这一对在相面对的位置进行冲压。类似地，轧制钢板30中，第四芯构件CP4与第十芯构件CP10这一对、第五芯构件CP5与第十一芯构件CP11这一对、第六芯构件CP6与第十二芯构件CP12这一对在相面对的位置进行冲压。

带状轧制钢板30沿横向方向(宽度方向)分为三个区域。左侧(图8和9中的上侧)定义为左侧区域Z1，中间定义为中间区域Z2，而右侧(图8和9中的下侧)定义为右侧区域Z3。

在第一区域A和第二区域B中，沿纵向方向延伸而形成在左侧区域Z1中的第一芯构件CP1、第二芯构件CP2、第七芯构件CP7、及第八芯构件CP8用以形成第一分裂芯C1～第十二分裂芯C12，从而形成一个定子芯3。

在第一区域A和第二区域B中，沿纵向方向延伸而形成在中间区域Z2中的第三芯构件CP3、第四芯构件CP4、第九芯构件CP9、及第十芯构件CP10用以形成第一分裂芯C1～第十二分裂芯C12，从而形成一个定子芯3。

此外，在第一区域A和第二区域B中，沿纵向方向延伸而形成在右侧区域Z3中的第五芯构件CP5、第六芯构件CP6、第十一芯构件CP11、及第十二芯构件CP12用以形成第一分裂芯C1～第十二分裂芯C12，从而形成一个定子芯3。

即，形成在与左侧区域Z1重叠的第一区域A和第二区域B中的第一芯构件CP1、第二芯构件CP2、第七芯构件CP7、及第八芯构件CP8单独地层叠以形成分裂芯C1～C12。

具体地，三个分裂芯C仅使用第一区域A的第一芯构件CP1形成。并且，三个分裂芯C仅使用第二芯构件CP2形成。此外，三个分裂芯C仅使用第七芯构件CP7形成。三个分裂芯仅使用第八芯构件CP8形成。

仅使用第一芯构件CP1形成的三个分裂芯用作第一分裂芯C1、第五分裂芯C5、及第九分裂芯C9。仅使用第二芯构件CP2形成的三个分裂芯C用作第二分裂芯C2、第六分裂芯C6、及第十分裂芯C10。并且，仅使用第七芯构件CP7形成的三个分裂芯C用作第四分裂芯C4、第八分裂芯C8、及第十二分裂芯C12。此外，仅使用第八芯构件CP8形成的三个分裂芯用作第三分裂芯C3、第七分裂芯C7、及第十一分裂芯C11。

这样，由芯构件CP1、CP2、CP7、及CP8形成的第一分裂芯C1～第十二分裂芯C12以如图4A和4B所示的第一分裂芯C1、第二分裂芯C2、...、第二十一分裂芯C11、及第十二分裂芯C12的顺序连结在一起。最终，第一分裂芯C1和第十二分裂芯C12相互连结以形成其上并未绕有线圈的环形定子芯3，如图10所示。

在定子芯3中，仅由第一芯构件CP1形成的芯第一分裂芯C1、第五分裂芯C5、及第九分裂芯C9沿圆周方向以相等的120°角间隔设置。类似地，仅由第二芯构件CP2形成的芯第二分裂芯C2、第六分裂芯C6、及第十分裂芯C10沿圆周方向以相等的120°角间隔设置。并且，仅由第七芯构件CP7形成的芯第四分裂芯C4、第八分裂芯C8、及第十二分裂芯C12沿圆周方向以相等的120°角间隔设置。此外，仅由第八芯构件CP8形成的芯第三分裂芯C3、第七分裂芯C7、及第十一分裂芯C11沿圆周方向以相等的120°角间隔设置。

即，在环形的定子芯3中，仅由第一芯构件CP1形成的三个分裂芯C(C1、C5、C9)、仅由第二芯构件CP2形成的三个分裂芯C(C2、C6、C10)、仅由第七芯构件CP7形成的三个分裂芯C(C4、C8、C12)、及仅由第八芯构件CP8形成的三个分裂芯C(C3、C7、C11)并非不规则地沿着圆周方向布置，而是沿着圆周方向以相等的120°角间隔设置。

第一芯构件CP1、第二芯构件CP2、第七芯构件CP7、及第八芯构件CP8分别都具有尺寸误差。因此，由第一芯构件CP1形成的分裂芯C(C1、C5、C9)、由第二芯构件CP2形成的分裂芯C(C2、C6、C10)、由第七芯构件CP7形成的分裂芯C(C4、C8、C12)、及由第八芯构件CP8形成的三个分裂芯C(C3、C7、C11)具有尺寸误差。从而，定子芯3中相邻分裂芯C之间的径向抬起Δd1、齿间间隙Δd2、及接靠部间隙Δd3不一致。

然而，由于由第一芯构件CP1形成的分裂芯C(C1、C5、C9)、由第二芯构件CP2形成的分裂芯C(C2、C6、C10)、由第七芯构件CP7形成的分裂芯C(C4、C8、C12)、及由第八芯构件CP8形成的三个分裂芯C(C3、C7、C11)分别沿圆周方向以相等的120°角间隔设置，因此以相等的120°角间隔的个径向抬起Δd1、齿间间隙Δd2、及接靠部间隙Δd3相等。这改进了磁阻的平衡。

并且，形成在与中间区域Z2重叠的第一区域A和第二区域B中的第三芯构件CP3、第四芯构件CP4、第九芯构件CP9、及第十芯构件CP10单独地层叠以形成分裂芯C1～C12。

具体地，三个分裂芯C仅使用第三芯构件CP3形成。三个分裂芯C仅使用第四芯构件CP4形成。并且，三个分裂芯C仅使用第九芯构件CP9形成。此外，三个分裂芯仅使用第十芯构件CP10形成。

仅使用第三芯构件CP3形成的三个分裂芯用作第一分裂芯C1、第五分裂芯C5、及第九分裂芯C9。仅使用第四芯构件CP4形成的三个分裂芯C用作第二分裂芯C2、第六分裂芯C6、及第十分裂芯C10。并且，仅使用第九芯构件CP9形成的三个分裂芯C用作第四分裂芯C4、第八分裂芯C8、及第十二分裂芯C12。此外，仅使用第十芯构件CP10形成的三个分裂芯用作第三分裂芯C3、第七分裂芯C7、及第十一分裂芯C11。

这样，由芯构件CP3、CP4、CP9、及CP10形成的第一分裂芯C1～第十二分裂芯C12以如图4A和4B所示的第一分裂芯C1、第二分裂芯C2、...、第二十一分裂芯C11、及第十二分裂芯C12的顺序连结在一起。最终，第一分裂芯C1和第十二分裂芯C12相互连结以形成其上并未绕有线圈的环形定子芯3，如图11所示。

在定子芯3中，仅由第三芯构件CP3形成的芯第一分裂芯C1、第五分裂芯C5、及第九分裂芯C9沿圆周方向以相等的120°角间隔设置。类似地，仅由第四芯构件CP4形成的芯第二分裂芯C2、第六分裂芯C6、及第十分裂芯C10沿圆周方向以相等的120°角间隔设置。并且，仅由第九芯构件CP9形成的芯第四分裂芯C4、第八分裂芯C8、及第十二分裂芯C12沿圆周方向以相等的120°角间隔设置。此外，仅由第十芯构件CP10形成的芯第三分裂芯C3、第七分裂芯C7、及第十一分裂芯C 11沿圆周方向以相等的120°角间隔设置。

因此，以相等的120°角间隔的各径向抬起Δd1、齿间间隙Δd2、及接靠部间隙Δd3分别相等。这改进了磁阻的平衡。

此外，形成在与右侧区域Z3重叠的第一区域A和第二区域B中的第五芯构件CP5、第六芯构件CP、第十一芯构件CP11、及第十二芯构件CP12单独地层叠以形成分裂芯C1～C12。

具体地，三个分裂芯C仅使用第五芯构件CP5形成。三个分裂芯C仅使用第六芯构件CP6形成。并且，三个分裂芯C仅使用第十一芯构件CP11形成。此外，三个分裂芯仅使用第十二芯构件CP12形成。

仅使用第五芯构件CP5形成的三个分裂芯用作第一分裂芯C1、第五分裂芯C5、及第九分裂芯C9。仅使用第六芯构件CP6形成的三个分裂芯C用作第二分裂芯C2、第六分裂芯C6、及第十分裂芯C10。并且，仅使用第十一芯构件CP11形成的三个分裂芯C用作第四分裂芯C4、第八分裂芯C8、及第十二分裂芯C 12。此外，仅使用第十二芯构件CP12形成的三个分裂芯用作第三分裂芯C3、第七分裂芯C7、及第十一分裂芯C 11。

这样，由芯构件CP5、CP6、CP11、及CP12形成的第一分裂芯C1～第十二分裂芯C12以如图4A和4B所示的第一分裂芯C1、第二分裂芯C2、...、第二十一分裂芯C 11、及第十二分裂芯C 12的顺序连结在一起。最终，第一分裂芯C1和第十二分裂芯C12相互连结以形成其上并未绕有线圈的环形定子芯3，如图12所示。

在定子芯3中，仅由第五芯构件CP5形成的芯第一分裂芯C1、第五分裂芯C5、及第九分裂芯C9沿圆周方向以相等的120°角间隔设置。类似地，仅由第六芯构件CP6形成的芯第二分裂芯C2、第六分裂芯C6、及第十分裂芯C10沿圆周方向以相等的120°角间隔设置。并且，仅由第十一芯构件CP11形成的芯第四分裂芯C4、第八分裂芯C8、及第十二分裂芯C12沿圆周方向以相等的120°角间隔设置。此外，仅由第十二芯构件CP12形成的芯第三分裂芯C3、第七分裂芯C7、及第十一分裂芯C11沿圆周方向以相等的120°角间隔设置。

因此，以相等的120°角间隔的各径向抬起Δd1、齿间间隙Δd2、及接靠部间隙Δd3相等。这改进了磁阻的平衡。

对使用定子芯3的无刷电机M的定位转矩进行了检测。定子芯3具有径向抬起Δd1、齿间间隙Δd2、及接靠部间隙Δd3，在以相等的120°角间隔相等隔开的位置这些参数相等。

本实例中，对使用定子芯3的无刷电机M的定位转矩进行检测，所述定子芯3具有一组由第一芯构件CP1形成的三个分裂芯C(C1、C5、C9)、一组由第二芯构件CP2形成的三个分裂芯C(C2、C6、C10)、一组由第七芯构件CP7形成的三个分裂芯C(C4、C8、C12)、及一组由第八芯构件CP8形成的三个分裂芯C(C3、C7、C11)。各组中的三个分裂芯C沿圆周方向以相等的120°角间隔设置。

作为检测的结果，获得第四分裂芯C4的分裂齿部Cb处的定位转矩波形Tc4、第八分裂芯C8的分裂齿部Cb处的定位转矩波形Tc8、及第十二分裂芯C12的分裂齿部Cb处的定位转矩波形Tc12。第四分裂芯C4、第八分裂芯C8、及第十二分裂芯C12俱由第七芯构件CP7形成。

当将以相等的120°角间隔设置的三个分裂芯C处的定位转矩波形Tc4、Tc8、Tc12进行合成时，扭距波形Tc4、Tc8、Tc12相互抵消，这样合成波T的幅度值极小。换言之，定位转矩得以减小。

类似地，在图11和图12所示使用定子芯3的无刷电机M中，定位转矩也得以减小，图11所示的定子芯3通过由第三芯构件CP3、第四芯构件CP4、第九芯构件CP9、及第十芯构件CP10形成的第一分裂芯C1～第十二分裂芯C12形成，图12所示的定子芯3通过由第五芯构件CP5、第六芯构件CP6、第十一芯构件CP11、及第十二芯构件CP12形成的第一分裂芯C1～第十二分裂芯C12形成.

本实施例具有如下优点。

(1)根据本实施例，通过第一冲压模31和第二冲压模32从轧制钢板30冲压出芯构件CP1～CP12。形成十二种类型的分裂芯C。通过将已由相同的冲压模31和32在轧制钢板30宽度方向上相同的位置上冲压出的单个类型的分裂芯CP1～CP12进行层叠而形成每种类型的分裂芯C。十二种类型的分裂芯C分为四组，各组由三个分裂芯C构成。定子芯3这样形成，即，各组中，使用四种类型中的一种分裂芯C形成三个分裂芯C，该三个分裂芯C沿圆周方向以120°角间隔的角间隔设置。

因此，即使由不同芯构件CP(例如，第一芯构件CP1、第二芯构件CP2、第七芯构件CP7、及第八芯构件CP8)形成的分裂芯C之间存在尺寸误差不同，但相邻分裂芯C之间的径向抬起Δd1、齿间间隙Δd2、及接靠部间隙Δd3相等，这样，磁阻的平衡得以改进。从而，无刷电机M的定位转矩得以减小。

(2)根据本实施例，同时使用由第一冲压模31冲压出的芯构件CP和第二冲压模32冲压出的芯构件CP来形成第一分裂芯C1～第二十二分裂芯C12，从而形成单个定子芯3。

即，单个定子芯3不是使用仅由第一冲压模31冲压出的芯构件CP制得的第一分裂芯C1～第二十二分裂芯C12，或者仅由第二冲压模32冲压出的芯构件CP制得的第一分裂芯C1～第二十二分裂芯C12形成。

从而，所制得的定子芯3的特性的波动得以减小。换言之，可制造特性一致的无刷电机。

此外，由于使用多个冲压模制造芯构件CP，即，第一冲压模31和第二冲压模32，制造效率得以提高。

(3)此外，根据本实施例，例如，由第一冲压模31对第一芯构件CP1和第二芯构件CP2进行冲压，并且在轧制钢板30中与第一芯构件CP1和第二芯构件CP2的位置相邻的位置(相对于轧制钢板30的宽度方向与第一芯构件CP1和第二芯构件CP2相同的位置)由第二冲压模冲压第七芯构件CP7和第八芯构件CP8由第二冲压模32。第一芯构件CP1和第二芯构件CP2、以及第七芯构件CP7和第八芯构件CP8用以形成第一分裂芯C1～第二十二分裂芯C12，从而形成单个定子芯3。

由第一冲压模31冲压的第一芯构件CP1和第二芯构件CP2，以及由第二冲压模32冲压的第七芯构件CP7和第八芯构件CP8，它们在轧制钢板30上材料刚度相似的位置上被冲压。因此，第一芯构件CP1、第二芯构件CP2、第七芯构件CP7、及第八芯构件CP8之间的尺寸误差得以减小。

从而，由不同芯构件CP形成的分裂芯之间的尺寸误差得以减小。这增加了环形定子芯3的完整性，其改进了磁阻平衡并且减小了无刷电机M的定位转矩。

(4)根据本实施例，各对相连结的分裂芯C，例如，由第一芯构件CP1形成的第一分裂芯C1和由第二芯构件CP2形成的第二分裂芯C2，由在轧制钢板30中相近的位置上通过相同的冲压模31冲压出的芯构件CP1和CP2形成。

即，由相同冲压模31、32冲压出的相邻芯构件CP所形成的形状相近。由于由形状相近的芯构件CP形成的分裂芯C相互连结，相连结的分裂芯C之间的径向抬起Δd1、齿间间隙Δd2、及接靠部间隙Δd3得以减小。

(5)根据本实施例，使用轧制钢板30的左侧区域Z1中冲压出的芯构件CP(CP1、CP2、CP7、CP8)形成一个定子芯3，使用在中间区域Z2中冲压出的芯构件CP(CP3、CP4、CP9、CP10)形成另一个定子芯3，并且在右侧区域Z3中冲压出的芯构件CP(CP5、CP6、CP11、CP12)形成另一个定子芯3。

在材料刚度有明显不同的区域Z1、Z2、及Z3中冲压出的芯构件的形状差异相对较大。然而，这些形状有较大不同的芯构件CP不用以制造同一个定子芯3。因此，单个的定子芯3不包括具有较大形状差别的分裂芯C。从而，各定子芯3中的径向抬起Δd1、齿间间隙Δd2、及接靠部间隙Δd3得以减小。

(6)根据本实施例，通过第一冲压模31从第一区域A冲压出的芯构件CP和通过第二冲压模32从第二区域B冲压出的芯构件CP以这样的方式冲压，即，齿部构件部CPb相互面对。

各芯构件CP中，齿部构件部CPb的弓形末端的内圆周的长度小于弓形的环形构件部CPa的外圆周的长度。因此，在通过第一冲压模31和第二冲压模32冲压出芯构件CP之后，轧制钢板30中，齿部构件部CPb周围的刚度比环形构件部CPa周围的刚度大得多。

因此，以相面对的位置冲压出的一对芯构件CP中，齿部构件部CPb之间的尺寸误差小于环形构件部CPa之间的尺寸误差。因此，当分裂芯设置为环形时，定子芯的完整度得以提高。

前述实施例可作如下修改。

可使用位于如图15所示位置的芯构件CP1～CP12形成定子芯3。

即，使用轧制钢板30的第一区域A中的芯构件CP，或者说是四个属于左侧区域Z1和中间区域Z2的相邻芯构件CP(CP1～CP4)，形成第一～第十二分裂芯C。并且，使用第二区域B中的芯构件CP，或者说是四个属于左侧区域Z1和中间区域Z2的相邻芯构件(CP7～CP10)形成第一～第十二分裂芯C。此外，使用在第一区域A和第二区域B中且位于右侧区域Z3的的芯构件CP(CP5、CP6、CP11、及CP12)形成第一～第十二分裂芯C。

或者，可使用位于如图16所示位置的芯构件CP1～CP12形成定子芯3。

即，使用位于轧制钢板30的第一区域A和第二区域B中并且位于左侧区域Z1的芯构件(CP1、CP2、CP7、及CP8)形成第一～第十二分裂芯C。并且，使用第一区域A中的芯构件CP，或者说是属于中间区域Z2和右侧区域Z3中的芯构件(CP3～CP6)形成第一～第十二分裂芯C。此外，使用第二区域B中的芯构件CP，或者说是属于中间区域Z2和右侧区域Z3中的芯构件(CP9～CP12)形成第一～第十二分裂芯C。

上述实施例中，从第一区域A冲压出的芯构件CP和从第二区域B冲压出的芯构件CP以这样的方式冲压，即，齿部构件部CPb相互面对。作为代替或者，从第一区域A冲压出的芯构件CP和从第二区域B冲压出的芯构件CP以这样的方式冲压，即，环形构件部CPa相互面对。

上述实施例中，第一冲压模31和第二冲压模32能够沿着轧制钢板30的横向方向冲压六个芯构件。作为代替，可采用同时冲压两个、四个、八个或者任意数量芯构件的冲压模。

上述实施例中，本发明应用于具有第一分裂芯C1～第十二分裂芯C12(即，十二个分裂芯C)的定子芯3。然而，本发明可应用于具有任何数量分裂芯C的定子芯C，例如，具有六个分裂芯C的定子芯3，或者具有二十四个分裂芯C的定子芯3。

上述实施例中，由第一冲压模31从第一区域A冲压出的芯构件CP和由第二冲压模32从第二区域B冲压出的芯构件CP以这样的方式冲压，即，齿部构件部CPb相互面对。然而，芯构件CP这样冲压，即，定向为任何所需的方向。

上述实施例中，分别由第一冲压模31和第二冲压模32从第一区域A和第二区域B冲压出第一芯构件组G1和第二芯构件组G2。然而，可使用单个冲压模来从第一区域A和第二区域B冲压出第一芯构件组G1和第二芯构件组G2。

当然地，可设置三个或三个以上的冲压模，以使各冲压模冲压第一芯构件组G1和第二芯构件组G2中被指派的一组。

上述实施例中，形成分裂芯C的芯构件CP的形状相同。然而，分裂芯C可由几种不同形状的芯构件CP形成。

例如，如图17所示的芯构件CPA可制造为具有这样的弓形凸部13和弓形凹部15，即，它们形成在环形构件部CPa的相对于图5所示芯构件CP凹部和凸部相反的端部上。这样，图5所示的芯构件CP和所述芯构件CPA交替层叠以形成如图17所示的单个分裂芯C。

各芯构件CP的弓形凸部13和各芯构件CPA的弓形凸部13沿圆周方向凸出的凸出量不同。因此，当通过交替层叠芯构件CP和CPA而形成单个分裂芯C时，由弓形凸部13(13a)、弓形凸部13(13a)、及弓形凹部15在各分裂芯C的分裂环形部Ca的两端形成空间。所述空间容纳圆周方向上相邻的分裂芯C的芯构件CP的弓形凸部13(13a)。

因此，当装配分裂芯C以形成环形形状时，分裂芯之间的连结部处的通量泄露得以减小。这又会减小磁阻。

上述实施例中，分裂芯C通过绝缘体19可枢转地连结在一起。然而，可使用具有连结枢转部的分裂芯。或者，分裂芯和绝缘体可都具有连结枢转部。

上述实施例中，以这样的方式从第一区域A和第二区域B冲压芯构件CP，即，使得齿部构件CPb的末端沿轧制钢板30的纵向方向相互面对。作为代替，可以这样的方式冲压芯构件CP，即，第一区域A和第二区域B中的齿部构件部CPb交替设置(以Z形方式)，以使第二区域B中的各齿部构件部CPb，在轧制钢板30的宽度方向上，位于第一区域A中的齿部构件部CPb之间。

Claims (14)

1.一种制造电枢芯的方法，其中将多个分裂芯连结在一起以形成整体的环形形状从而制造一个电枢芯，所述分裂芯通过层叠芯构件而形成，所述芯构件通过使用冲压模进行冲压而制得，所述方法包括：

制备多组所述分裂芯，以形成一个电枢芯，各组具有三个分裂芯，各组中的所述三个分裂芯由多个芯构件形成，所述芯构件由相同冲压模的相同部分冲压出；且

以120°间隔沿圆周方向设置各组中的所述三个分裂芯。

2.如权利要求1所述的制造方法，还包括：

沿第一方向导向钢板，所述钢板至少具有第一区域和第二区域，所述第一区域和第二区域具有预定宽度并且沿与所述第一方向垂直的第二方向延伸，其中所述第一区域和第二区域沿所述第一方向交替设置；

从各第一区域同时冲压出多个第一芯构件；且

从各第二区域同时冲压出多个第二芯构件。

3.如权利要求2所述的制造方法，其中各组中的所述三个分裂芯由在所述钢板中在所述第二方向上的相同位置处冲压出的所述第一芯构件或所述第二芯构件形成。

4.如权利要求3所述的制造方法，其中形成一个电枢芯所需的所述多组分裂芯中的分裂芯至少包括三组由所述钢板中在所述第二方向上的第一位置处冲压出的第一芯构件或第二芯构件形成的分裂芯，以及三组由在所述钢板中在所述第二方向上的第二位置处冲压出的第一芯构件或第二芯构件形成的分裂芯，所述第二位置与所述第一位置相邻。

5.如权利要求3所述的制造方法，其中形成一个电枢芯所需的所述多组分裂芯中的分裂芯包括多个由三个分裂芯组成的组，各分裂芯由在所述钢板中多个位置处冲压出的第一芯构件或第二芯构件形成，所述多个位置在所述第二方向上相邻。

6.如权利要求4所述的制造方法，其中形成一个电枢芯所需的所述多组分裂芯中的所有分裂芯仅由所述第一芯构件形成或仅由所述第二芯构件形成。

7.如权利要求3所述的制造方法，其中形成一个电枢芯所需的所述多组分裂芯中的分裂芯至少包括三组由所述钢板中在所述第二方向上的第一位置处冲压出的第一芯构件形成的分裂芯，以及三组由所述钢板中在所述第二方向上的所述第一位置处冲压出的第二芯构件形成的分裂芯。

8.如权利要求7所述的制造方法，其中形成一个电枢芯所需的所述多组分裂芯中的所述分裂芯还包括三组由在所述钢板中在所述第二方向上与所述第一位置相邻的第二位置处冲压出的第一芯构件形成的分裂芯，以及三组由在所述第二方向上的所述第二位置处冲压出的第二芯构件形成的分裂芯。

9.如权利要求2所述的制造方法，其中由第一冲压模从各第一区域同时冲压出所述第一芯构件，并且由不同于所述第一冲压模的第二冲压模从各第二区域同时冲压出所述第二芯构件。

10.如权利要求9所述的制造方法，其中所述第一和第二冲压模从相应区域分别同时冲压出六个芯构件。

11.如权利要求2～10中任一项所述的制造方法，其中各芯构件具有齿部构件部，在相邻的所述的第一和第二区域以这样的方式冲压出所述第一芯构件和第二芯构件，即，所述第一和第二芯构件的所述齿部构件部相互面对。

12.一种制造电枢芯的方法，包括：

沿第一方向导向钢板，所述钢板至少具有多个区域，所述多个区域具有预定宽度并且沿与所述第一方向垂直的第二方向延伸；

使用多个冲压模中的各个冲压模同时从所述区域中的各个区域冲压出多个芯构件；

使得由所述冲压模冲压制得的芯构件层叠而形成多个分裂芯；

通过将所述分裂芯连结在一起以形成整体的环形形状而形成一个电枢芯；

制备多组所述分裂芯，以形成一个电枢芯，各组具有三个分裂芯，各组中的所述三个分裂芯由多个芯构件形成，所述芯构件由相同冲压模的相同部分冲压出；且

以120°间隔沿圆周方向设置各组中的所述三个分裂芯。

13.如权利要求12所述的制造方法，其中所述冲压模的数量为二。

14.如权利要求12所述的制造方法，其中通过将十二个所述分裂芯连结在一起而形成所述一个电枢芯，

从所述多个区域中的各个区域同时冲压出六个芯构件。

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