CN102857045A - 定子的制造方法、定子以及电动机 - Google Patents

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Abstract

提供一种可以在抑制制造成本增大以及占积率降低的同时,确保导体和电枢芯之间的绝缘性的定子的制造方法、定子以及电动机。在倒角工序中,在位于电枢芯的轴向的至少一端的芯板上对齿槽的轴向的开口缘部的角部实施倒角,所述角部被与每1个或者每2个以上的所述齿槽对应设置且各自独立的多个倒角冲头按压从而被倒角。

Description

定子的制造方法、定子以及电动机
技术领域
本发明涉及定子的制造方法、用该制造方法制造的定子、以及具备该定子的电动机。
背景技术
日本特开2009-38918号公报中记载的定子具有通过层积多片芯板而形成的电枢芯,在电枢芯上形成有沿径向延伸的多个齿以及多个齿槽。在齿槽中插入有板状的绝缘部件,在该绝缘部件的内侧插入有导体。介于电枢芯和导体之间的绝缘部件是为了确保电枢芯和导体之间的绝缘性的部件。通过在SC绕组、即分段导体绕组中设置定子可以提高绕组的占积率是公知的技术。
在上述专利文献中记载的定子中,在齿的轴向的端部设置有软质部分。由此,在将插入在齿槽中的导体朝圆周方向折弯时,可以抑制介于电枢芯和导体之间的绝缘部件被齿槽的轴向的开口部的角部损伤。
然而,这样在齿的轴向的端部设置软质部分的情况下,除电枢芯、导体以及绝缘部件等、构成定子的已有的部件之外,要另外设置其他的软质部分。因此,会发生制造成本增加的问题。另外,为了通过软质部分有效地防止绝缘部件的损伤,优选使软质部分向齿槽的内侧突出来防止绝缘部件接触所述角部。然而,在这种情况下,会发生绕组的占积率降低的问题。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而做出的,其目的在于,提供可以在抑制制造成本增加以及占积率降低的同时,确保导体和电枢芯的绝缘性的定子的制造方法、定子以及电动机。
为了实现所述的目的,本发明的一个方式为一种定子的制造方法,所述定子具备:电枢芯,其通过将具有环状的磁轭构成部以及从所述磁轭构成部朝径向内侧延伸的多个齿构成部的、板状的芯板在轴向层积多片而形成,所述电枢芯具备由被层积的多个所述磁轭构成部构成的环状的环状部、由被层积的多个所述齿构成部构成并从所述环状部朝径向内侧延伸的多个齿、以及在圆周方向上相邻的所述齿之间形成的多个齿槽;构成绕组多个导体,其被插入所述齿槽中,并在所述齿槽的轴向的开口部附近朝圆周方向折弯;和板状的绝缘部件,其覆盖各个所述齿槽的内周面,并介于所述电枢芯和所述多个导体之间,所述定子的制造方法的特征在于,包含按压工序,在该按压工序中,在位于所述电枢芯的轴向的至少一端的所述芯板上对所述齿槽的轴向的开口缘部的角部实施倒角,所述角部被与每1个或者每2个以上的所述齿槽分别对应设置且各自独立的多个倒角冲头按压而被倒角。
本发明的另一个方式为一种定子,具备:电枢芯,其通过将具有环状的磁轭构成部以及所述磁轭构成部朝径向内侧延伸的多个齿构成部的、板状的芯板在轴向层积多片而形成,所述电枢芯具备由被层积的多个所述磁轭构成部构成的环状的环状部、由被层积的多个所述齿构成部构成并从所述环状部朝径向内侧延伸的多个齿、以及在圆周方向上相邻的所述齿之间形成的多个齿槽;构成绕组的多个导体,其被插入所述齿槽中,并在所述齿槽的轴向的开口部附近朝圆周方向折弯;和板状的绝缘部件,其覆盖各个所述齿槽的内周面,并介于所述电枢芯和所述多个导体之间,所述定子的特征在于,在位于所述电枢芯的轴向的至少一端的所述芯板上,所述齿槽的轴向的开口缘部的角部被实施倒角。
本发明的另一个方式为一种电动机,具备:以上所述的定子;以及换向极型的转子,具有环状的转子芯以及固定在所述转子芯上的多个磁石,并配置在所述定子的内侧,所述电动机的特征在于,所述导体为具有2条直线部和连结这2条直线部的连结部的U字状的分段导体,所述转子具有小磁性轻量部,该小磁性轻量部的比重以及磁性比构成所述转子芯的转子芯材小。
附图说明
图1为本发明的一个实施方式的电动机的剖视图。
图2为同实施方式中的电枢芯的分解立体图。
图3为同实施方式中的定子以及转子的局部剖视图。
图4为电枢芯的剖视图。
图5(a)为电枢芯的部分放大立体图。
图5(b)为沿图5(a)中5b-5b线的剖面图。
图6为定子的部分放大剖视图。
图7(a)为定子的局部剖视图。
图7(b)为定子的部分放大剖视图。
图8为分段导体的示意图。
图9为转子的立体图。
图10(a)为在约束电枢芯的状态下的按压装置的示意图。
图10(b)为在电枢芯上实施冲压加工时的按压装置的示意图。
图11为被内径约束芯轴约束的状态下的电枢芯的剖视图。
图12为倒角冲头的部分放大立体图。
图13(a)为约束电枢芯的状态下的按压装置的部分放大图。
图13(b)为在电枢芯上实施冲压加工时的按压装置的部分放大图。
图14为用于说明在按压工序中电枢芯被从轴向约束的区域的示意图。
图15为用于说明绝缘部件插入工序的示意图。
图16为用于说明导体插入工序的示意图。
图17为用于说明折弯工序的定子的部分放大剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图对讲本发明具体化的一个实施方式进行说明。
如图1所示,电动机1具备电动机壳体2,该电动机壳体2具有:形成为有底筒状的筒状壳体3,和闭塞筒状壳体3的前侧(图1的左侧)开口部的前端板4。在筒状壳体3的后侧(图1的右侧)的端部安装有收纳电路板等电源电路的电路收纳箱5。
在筒状壳体3的内周面固定有定子6。定子6具备电枢芯7,电枢芯7通过将由钢板构成的芯板11沿轴向积层多片而形成。
如图2所示,多片的芯板11中的位于轴向两端的各1枚的芯板11、即上端的芯板11a和下端的芯板11b由例如SPCC(冷轧钢板)等、比硅钢板更软的磁性材料形成。除了芯板11a,11b以外的其他芯板11由硅钢板形成。各个芯板11通过对这些金属板材进行冲压加工而形成。
如图2以及图3所示,各个芯板11的从轴向看的形状和电枢芯7的从轴向看的形状相同。各个芯板11具有形成为圆环形板状的磁轭构成部12,和从该磁轭构成部12朝径向内侧延伸成为条形板状的多个(本实施方式为60个)齿构成部13。齿构成部13在圆周方向上以等角度间隔(本实施方式中为间隔6°)形成。在圆周方向上相邻的齿构成部13之间形成有齿槽构成部14。
如图2乃至图4所示,各个芯板11的磁轭构成部12的厚度方向(轴向)的一侧(图4中为上侧)形成有多个(本实实施方式为12个)嵌合凸部15,并在其厚度方向的另一侧(在图4中为下侧)形成有和所述嵌合凸部15数量相同的嵌合凹部16。在本实施方式中,嵌合凸部15与在圆周方向间隔30°的12条齿构成部13分别对应,并形成在这些齿构成部13的径向外侧。各个嵌合凸部15形成为朝轴向突出的圆柱状,并处在与其对应的各个齿构成部13的中心线L1的延长线L2上。中心线L1为通过齿构成部13的宽度方向的中央并沿径向延伸的线。12个嵌合凸部15的中心分别处在12条齿构成部13的中心线L1的延长线L2上。进一步,各个嵌合凸部15位于磁轭构成部12的径向的中央部。
如图4所示,在芯板11的磁轭构成部12上与嵌合凸部15相反侧,与嵌合凸部15分别对应形成有嵌合凹部16。各个嵌合凹部16沿磁轭构成部12的轴向设置,从磁轭构成部12的厚度方向看为圆形。各个嵌合凹部16的内径与嵌合凸部15的外径大致相等。
如图2以及图4所示,多片芯板11层积,以使磁轭构成部12在厚度方向上积层,并且60个齿构成部13在厚度方向上积层,这些芯板11构成了电枢芯7。在轴向相邻的芯板11中,一方的嵌合凹部16中压入并嵌合有另一方的嵌合凸部15。由此,层积的多片芯板11在轴向上固装在一起成为一体。
如图2以及图3所示,在轴向层积的多个磁轭构成部12形成了圆环状的环状部22。在轴向层积的多个齿构成部13形成了向环状部22的径向内侧延伸的多个(本实施方式为60个)齿23。在圆周方向相邻的齿23之间,形成了60个齿槽S。这些齿槽S通过齿槽构成部14在轴向相连而形成。
如图6所示,在各个齿23的顶端部、即齿23的径向内侧的端部,形成了朝圆周方向两侧突出的一对转子对置部23a。各个转子对置部23a的顶端面、即在转子对置部23a上的圆周方向的端面,为大致沿着径向延伸并与轴向平行的平坦面23b。在圆周方向上对置的平坦面23b相互平行。各个转子对置部23a的径向外侧的端面为倾斜面23c,该倾斜面23c以从各个转子对置部23a的基端开始越靠顶端离环状部22越远的形式倾斜。
各个齿槽S沿轴向贯穿电枢芯7。在齿槽S的径向内侧,在圆周方向上对置的平坦面23b之间形成有狭缝24。这些狭缝24的圆周方向的宽度W2比齿槽S的圆周方向的宽度W1窄。各个狭缝24向径向两侧开口,在径向外侧向齿槽的内部开口,而在径向内侧向电枢芯7的内侧空间、即向比齿23的内侧端面更靠径向内侧的空间开口。进一步,各个狭缝24也朝轴向两侧开口。各个齿槽S经由狭缝24与电枢芯7的内侧空间连通。在本实施方式中,各个齿槽S为在相邻齿23之间的空间,比平坦面23b更靠径向外侧。更详细地讲,齿槽S由比齿23的转子对置部23a更靠径向外侧的部位、倾斜面23c、以及在相邻齿23间朝径向内侧露出的环状部22的内侧面围绕形成。
如图5(a)以及图5(b)所示,位于电枢芯7的轴向一端的芯板11a上形成有倒角部25。该倒角部25通过冲压加工对芯板11a上的齿槽S的轴向开口缘部的角部K进行按压而形成。在本实施方式中,倒角部25为圆弧状。虽然未予图示,在位于电枢芯7的轴向另一端的芯板11b上也形成有同样的倒角部25。
如图6所示,在各个齿槽S中分别插入由绝缘性的树脂材料形成的板状的绝缘部件26。本实施方式的绝缘部件26的厚度为小于狭缝24的圆周方向的宽度W2的一半的值。各个绝缘部件26在对叠而使其两端部相互对置的状态下,沿轴向插入齿槽S中。绝缘部件26被形成为沿齿槽S的内周面的形状,并覆盖齿槽S的内周面。齿槽S的内周面是指,在齿23的圆周方向的两侧面上比转子对置部23a更靠径向外侧的部位、倾斜面23c、以及从相邻齿23之间露出的环状部22的内侧面。更详细地讲,绝缘部件26由2个对置部26a,26b和缘连结部26构成,对置部26a,26b分别覆盖齿槽S的圆周方向的两侧面,缘连结部26c连结2个对置部26a,26b的径向外侧的端部,并覆盖齿槽S的径向外侧的侧面。2个对置部26a,26b的径向内侧的端部配置在狭缝24的内部。各个绝缘部件26的2个对置部26a,26b在圆周方向上相互离开。各个绝缘部件26的2个对置部26a,26b的径向内侧的端部在狭缝24内覆盖平坦面23b。如图7(a)以及图7(b)所示,绝缘部件26形成为比齿槽S的轴向长度长,并从齿槽S的轴向的两端开口部向齿槽S的外部突出。
如图3所示,在电枢芯7上卷装这3相(U相、V相、W相)星形连接的分段绕组28,这些分段绕组28由多个分段导体27互相电气连接构成。如图7(a)以及图8所示,分段导体27由截面形状一定的线材形成,具有两条直线部27a,27b和连结这些直线部27a,27b的连结部27c,形成为大致U字状。两条直线部27a,27b贯穿在圆周方向上位置不同的齿槽S中,并配置在齿槽S内径向位置不同的部位。
如图6以及图8所示,在本实施方式的定子6中,在齿槽S内总计4个直线部27a,27b并排配置。分段导体27采用了两类导体,一类为两个直线部27a,27b配置在从径向内侧起第一个和第四个(在图8中处于外侧的分段导体27x),另一类为两个直线部27a,27b配置在从径向内侧起第二个和第三个(在图8中处于内侧的分段导体27y)。分段绕组28主要由上述的大致U字状的两类分段导体27构成,而绕组端部,例如电源连接端子或者中性点连接端子等采用特殊种类的分段导体(例如,直线部只有一个的分段导体)。
如图7(a)以及图8所示,各个直线部27a,27b插入到绝缘部件26的内侧并贯穿齿槽S。各个直线部27a,27b的顶端部向齿槽S的外部突出并折弯,与其他的顶端部或者特殊种类的分段导体通过焊接等电气连接。由此,分段绕组28由多个分段导体27构成。各个直线部27a,27b的顶端侧的部位以隔着绝缘部件26压在所述倒角部25上的方式在倒角部25附近折弯。在图8中,被折弯的直线部27a,27b的顶端侧的部位以双点划线示出。各分段导体27通过介于各个分段导体27和电枢芯7之间的绝缘部件26与电枢芯7电气地绝缘。
如图1所示,在定子6的内侧配置有与该定子6径向对置的转子31。在转子31上插通固装有旋转轴32。在本实施方式中旋转轴32为金属(优选非磁体材料)制轴,由固定在筒状壳体3的底部3a的轴承34以及固定在前端板4的轴承35支承。
转子31为换向极型转子,具有环状的转子芯37。转子芯37是通过层积多片由钢板制成的转子用芯板36而形成,外嵌在旋转轴32上。
如图3以及图9所示,转子芯37具有圆筒状的轴固定筒部41、磁石固定筒部42、和桥接部43。轴固定筒部41外嵌在旋转轴32上,磁石固定筒部42以隔一定的间隙的形式内包着轴固定筒部41的外侧面。桥接部43隔着一定的间隔将轴固定筒部41和磁石固定筒部42连结。
在磁石固定筒部42的外周面上设置有5个扇形的凹部42a。这些凹部42a在圆周方向上等间隔配置,并在轴向整体贯穿。在磁石固定筒部42的外周面上凹部42a之间形成有5个突极44。
在各凹部42a中固装有5个磁石45。这5个磁石45配置为,径向内侧的面为N极,径向外侧的面、即定子6侧的面为S极。其结果,突极44的外侧面、即定子6侧的面的磁极与磁石45的外侧面相异而成为N极。
本实施方式的定子6上的齿23的个数「Z」按以下方式设定。
将转子31的磁石45的个数(=磁极对)设为「p」(p为2以上的整数),将分段绕组28的相数设为「m」,则齿23的个数「Z」为:
「Z=2×p×m×n」(「n」为自然数)。
在本实施方式中,基于此公式,齿23的个数「Z」为:Z=2×5(磁石45的个数)×3(相数)×2=60(个)。
连结并保持轴固定筒部41和磁石固定筒部42的桥接部43在转子31上设置5个。各个桥接部43从轴固定筒部41的外周面延出形成,并与磁石固定筒部42的内周面连结。各个桥接部43在和固装磁石45的凹部42a对应的位置与磁石固定筒部42的内周面连结。而且,各个桥接部43设置为,其圆周方向的中心位置(角度)与磁石45的圆周方向的中心位置(角度)沿径向排列(角度一致)。轴固定筒部41的外侧面和磁石固定筒部42的内侧面之间形成的空间被桥接部43分割成在轴固定筒部41和磁石固定筒部42之间沿轴向贯穿的5个空隙46。通过形成这些空隙46,转子芯37变轻,从而可实现电动机1的轻量化。
如图1以及图3所示,在上述的电动机1中,从回路收纳箱5内的电源回路向分段绕组28供给驱动电流的话,在定子6上会产生用于使转子31旋转的旋转磁场,在齿23和转子31之间接受磁通的同时,转子31被旋转驱动。
接着,对本实施方式的定子6的制造方法进行说明。
首先,进行将多片芯板11沿厚度方向积层从而形成电枢芯7的积层工序。如图2所示,在积层工序中,以各个磁轭构成部12沿厚度方向(轴向)积层、并且60个齿构成部13分别沿厚度方向积层的方式,将多片芯板11积层。此时,如图4所示,在相邻的2个芯板11中,一方上的12个嵌合凹部16和另一方上的12个嵌合凸部15沿芯板11的厚度方向(轴向)互相重合。积层的多片芯板11沿轴向被固装为一体。此时,在相邻2个芯板11中,一方的嵌合凹部16中压入并嵌合另一方的嵌合凸部15。由此,相邻的芯板11相互固定(一体化)。这样,多片芯板11构成了电枢芯7,该电枢芯7具有由沿轴向层积的多个磁轭构成部12形成的圆环状的环状部22,以及由沿轴向层积的多个齿构成部13形成的60个齿23。在此电枢芯7上位于轴向两端的各1片芯板11、即芯板11a,11b由比硅钢板更软的磁性材料(例如SPCC(冷轧钢板))形成,其他的芯板11由硅钢板形成。
接着,进行在芯板11a,11b上的齿槽S的轴向开口缘部的角部K上形成倒角的倒角工序。在此倒角工序中,通过对各个角部K实施冲压加工,在该角部K上形成圆弧状的倒角。
在此,参照图10-图14对在倒角工序中使用的按压装置51进行说明。如图10(a)以及图10(b)所示,按压装置51具备下模具61和配置在该下模具61上方的上模具71。
首先对下模具61进行说明。在板状的下模具台62的上表面载置有板状的拉模板63。拉模板63上形成有沿上下方向贯穿的多个第1插通孔63a,该第1插通孔63a中以相对于拉模板63可以沿上下方向相对移动的方式插通有第1顶件杆64。在下模具台62上与第1插通孔63a沿上下方向相邻的位置,形成有第1收纳孔62a,各个第1顶件杆64的基端部(下端部)被收纳在这些第1收纳孔62a内。在第1收纳孔62a内,还收纳有将第1顶件杆64的基端部向上方弹压的第1弹簧65。
在拉模板63的上表面载置有圆环状的外径约束环66。此外径约束环66配置为不能相对于拉模板63移动。外径约束环66的上下方向的长度比电枢芯7的轴向长度长。在外径约束环66的径向的中央部,形成有沿上下方向贯穿的、截面为圆形的约束孔66a。约束孔66a的内径与电枢芯7的外径大致相等,在本实施方式中为比电枢芯7的外径稍大一点的值。进一步,约束孔66a的轴向上的长度、即上下方向的长度比电枢芯7的轴向长度长。在外径约束环66的下端部,形成有第1制动凹部66b,该第1制动凹部朝上方凹设在约束孔66a的下端开口部的外周缘部。
在外径约束环66的内侧配置有圆环状的下顶件板67。下顶件板67的下端部形成有朝径向外侧延设的凸缘状的第1制动部67a。第1制动部67a的外径与所述第1制动凹部66b的内径大致相同,第1制动部67a的轴向厚度(上下方向的厚度)小于所述第1制动凹部66b的深度(上下方向的深度)。此第1制动部67a配置在第1制动凹部66b内,在拉模板63的上表面和第1制动凹部66b的底面之间可以沿上下方向移动。
在下顶件板67上除了第1制动部67a以外的部分的外径、即下顶件板67上比第1制动部67a更靠上侧的部分的外径与所述约束孔66a的内径大致相等。下顶件板67的上端部插入到约束孔66a中。下顶件板67上比第1制动部67a更靠上侧的部分的轴向长度比约束孔66a的轴向长度短。在下顶件板67的径向的中央部形成有沿轴向贯穿的贯穿孔67b。贯穿孔67b的内径与电枢芯7的内径大致相等。下顶件板67的上表面为平面状的下侧按压面67c,该下侧按压面67c与下顶件板67的轴向正交的水平的平面。所述第1顶件杆64的顶端面抵接在下顶件板67的下端面上。
在下顶件板67的内侧配置有圆柱状的内径约束芯轴68。内径约束芯轴68与外径约束环66以及下顶件板67同轴配置。该内径约束芯轴68的下端部固定在所述拉模板63上。内径约束芯轴68的轴向长度比外径约束环66的轴向长度长,内径约束芯轴68的轴向上的两端部向外径约束环66的轴向两侧突出。
如图11所示,内径约束芯轴68具有沿上下方向延伸的圆柱状的内径约束部68a,和形成在该内径约束部68a的外周面上的多个(本实施方式为60个)顶端约束部68b。内径约束部68a的外径与所述电枢芯7的内径大致相等,在本实施方式中为比电枢芯7的内径稍小一点的值。
顶端约束部68b从内径约束部68a的外周面向径向外侧突出,形成为沿轴向延伸的突条。顶端约束部68b在内径约束部68a的外周面上沿圆周方向等角度(本实施方式为6°)隔开,与设在电枢芯7上的狭缝24对应形成。各顶端约束部68b的圆周方向上的宽度与狭缝24的圆周方向上的宽度大致相等(稍窄一点),各个顶端约束部68b的径向长度比狭缝24的径向长度稍短。
接着,对上模具71进行说明。如图10(a)以及图10(b)所示,在板状的上模具台72的下方配置有与该上模具台72的下表面抵接的板状的冲头接板73。在冲头接板73上形成于沿上下方向贯穿的多个第2插通孔73a。在第2插通孔73a中以分别相对于冲头接板73可以沿上下方向移动的形式插通有第2顶件杆74。在上模具台72上与第2插通孔73a在上下方向相邻的位置,形成有多个第2收纳孔72a,第2顶件杆74的基端部(上端部)被收纳在这些第2收纳孔72a内。第2收纳孔72a内还收纳有将第2顶件杆74的基端部向下方弹压的第2弹簧75。
冲头接板73在比多个所述第2插通孔73a更靠内侧的部位保持多个倒角冲头76,这些倒角冲头76的数量为与形成在电枢芯7上的齿槽S相同的60个。这些倒角冲头76与齿槽S一一对应设置并且各自独立。各个倒角冲头76具有板状的基部76a和从该基部76a沿轴向延伸的按压部76b。各个倒角冲头76的基部76a被收纳在形成于冲头接板73上端部的保持凹部73b之内,并被保持在保持凹部73b的底面和上模具台72的下表面之间。各个倒角冲头76的按压部76b被插入贯穿保持凹部73b的底部的插通孔73c中。由冲头接板73保持的60个倒角冲头76以与电枢芯7的60个齿槽S相同的间隔(本实施方式为在圆周方向间隔6°)在圆周方向离开的形式分别独立配置。
按压部76b从基部76a的下端面沿轴向延伸,并成为大致四角柱状。如图10(a)以及图12所示,按压部76b具有插入顶端的插入部76c。插入部76c为比按压部76b的基端侧部位更细的四角柱状。按压部76b上比插入部76c更靠基端侧的部位的截面形状为比齿槽S的截面形状更大的四边形。插入部76c的外形与齿槽S的内周面的形状大致相同,与插入部76c的轴向正交的截面的形状与齿槽S的截面形状大致相同。即,插入部76c具有与齿槽S的内周面对应的外周面。在插入部76c的顶端部形成有呈越靠插入部76c的顶端变得越细的四角锥梯形的导入部76d。60个倒角冲头76的按压部76b可以沿轴向插入电枢芯7的60个齿槽S中。
如图12以及图13(a)所示,在插入部76c的基端部形成有倒角面76e。更详细地讲,倒角面76e形成在插入部76c的基端部外周面上的、当按压部76b插入齿槽S中的时候与齿槽S的轴向开口周缘部相对应的范围内。为了在齿槽S上的角部K形成倒角,此倒角面76e为弯曲成圆弧状的曲面。在本实施方式中,倒角面76e的曲率半径R设定为比芯板11的厚度的值。如图13(b)所示,倒角面76e形成为,在被按压在位于电枢芯7的轴向两端的芯板11a,11b的角部K上时不和与芯板11a,11b相邻的芯板11接触、即不与从电枢芯7的轴向两端数第二片芯板11接触。
如图10(a)所示,在冲头接板73的下方配置有与该冲头接板73的下表面抵接的圆环状的顶件保持体77。此顶件保持体77不能相对于冲头接板73移动,与倒角冲头76同轴配置。在顶件保持体77的径向中央部形成有沿上下方向贯穿的、截面为圆形的引导孔77a。引导孔77a的内径与电枢芯7的外径大致相等,在本实施方式中为比电枢芯7的外径稍大一点的值。在外径约束环66的上端部形成有第2制动凹部77b,该第2制动凹部77b朝下方凹设在引导孔77a的上端开口部的外周缘部。
在顶件保持体77的内侧配置有圆环状的上顶件板78。上顶件板78与倒角冲头76同轴配置。在上顶件板78的上端部形成有朝径向外侧延设的凸缘状的第2制动部78a。第2制动部78a的外径与第2制动凹部77b的内径大致相等。第2制动部78a的轴向的厚度(上下方向的厚度)比第2制动凹部77b的深度(上下方向的深度)薄。此第2制动部78a配置在第2制动凹部77b内,并可以在冲头接板73的下表面和第2制动凹部77b的底面之间沿下方向移动。
在上顶件板78上除了第2制动部78a以外的部分的外径、即在上顶件板78上比第2制动部78a更靠下侧的部分的外径与所述引导孔77a的内径大致相等。上顶件板78上比第2制动部78a更靠下侧的部分插通在引导孔77a中,贯穿引导孔77a,比顶件保持体77更向下方突出。
在上顶件板78形成有60个冲头插通孔78b,倒角冲头76的60个按压部76b分别插通在这60个冲头插通孔78b中。冲头插通孔78b的内周面为与按压部76b上比插入部76c更靠基端侧的部分的外形相对应的大致四方筒状。如图13(a)所示,在冲头插通孔78b的内周面和按压部76b的外周面之间设置有极小的缝隙79。同样,如图10(a)以及图10(b)所示,在基部76a的外周面和保持凹部73b的内周面之间、以及按压部76b的外周面和插通孔73c的内周面之间也形成有极小的缝隙。由此,各个倒角冲头76处于相对于冲头接板73和上顶件板78独立的浮动状态,所以倒角冲头76可以追随齿槽S的位置。
如图10(a)所示,在上顶件板78的下端面形成有上侧按压面78c,该上侧按压面78c从上方与配置在外径约束环66的约束孔66a内的电枢芯7的轴向端面抵接。如图10(a)以及图14所示,上侧按压面78c为环状部22的轴向端面,形成为可以与包括嵌合凹部16以及嵌合凸部15的圆环状的第1按压区域A1抵接。上侧按压面78c为各个齿23的轴向端面,形成为可以与设在各个齿23的径向中央部的第2按压区域A2抵接。上侧按压面78c为各个齿23的轴向端面,形成为可以与处在各个齿23顶端部的第3按压区域A3抵接。在图14中,第1按压区域A1、第2按压区域A2以及第3按压区域A3上附有微细的点。
上模具71被未予图示的驱动装置驱动。
在利用了上述按压装置51的按压工序中,首先,下模具61和上模具71沿上下方向分开。然后,下顶件板67经由第1顶件杆64被向第1弹簧65弹压,第1制动部67a抵接在第1制动凹部66b的底面上。上顶件板78经由第2顶件杆74被向第2弹簧75弹压,第2制动部78a抵接在第2制动凹部77b的底面上。在此状态下,在外径约束环66的约束孔66a内配置有层积工序中形成的电枢芯7。电枢芯7沿轴向插入到约束孔66a内,直到与下顶件板67对置的轴向端面抵接在下侧按压面67c上。此时,如图11所示,在电枢芯7的内侧插入内径约束芯轴68。即,在内径约束部68a沿轴向插入60个齿23的顶端面内侧的同时,60个顶端约束部68b沿轴向插入60个狭缝24中。插入到约束孔66a内的电枢芯7被外径约束环66从径向外侧约束的同时,被内径约束芯轴68(内径约束部68a)从径向内侧约束。各个齿23的顶端部被顶端约束部68b从圆周方向两侧约束。电枢芯7通过被外径约束环66以及内径约束芯轴68从径向外侧以及径向内侧约束,与倒角冲头76以及上顶件板78同轴配置。
然后,模具台72通过未予图示的驱动装置下降,直到上顶件板78的上侧按压面78c沿轴向与电枢芯7抵接。由此,电枢芯7成为其轴向端面抵接在上顶件板78的上侧按压面78c上的同时,其轴向的另一端面抵接在下顶件板67的下侧按压面67c上的状态。即,如图10(a)所示,电枢芯7成为被上顶件板78以及下顶件板67从轴向两侧固定的状态。此时,倒角冲头伴随着上模具台72的下降而下降,由此,60个按压部76b的导入部76d分别从60个齿槽S的轴向一端开口部插入到齿槽S内。
然后,如图10(b)所示,上模具台72通过驱动装置进一步下降。这样,冲头接板73以及倒角冲头76被上模具台72按压进一步下降,60个按压部76b的插入部76c被插入到齿槽S的内部。由此,顶件保持体77被冲头接板73按压而下降。此时,各个倒角冲头76处于相对于冲头接板73和上顶件板78独立的浮动状态。因此,各个倒角冲头76在冲头接板73以及上顶件板78之间的缝隙范围内容许(吸收)齿槽S的圆周方向以及径向的位置的尺寸误差而配置在与该齿槽S的位置对应的位置。
伴随着上模具台72的下降而被压缩的第2弹簧75将第2顶件杆74向下方按压的同时,第2顶件杆74按压上顶件板78。进一步,上顶件板78将电枢芯7沿轴向朝下方按压的同时,通过该按压力,下顶件板67以及第1顶件杆64被降下,第1弹簧65被压缩。其结果,电枢芯7通过第1弹簧65以及第2弹簧75的弹压力,被下顶件板67以及上顶件板78从轴向两侧按压约束。
在此,详细说明下顶件板67以及上顶件板78在轴向对电枢芯7的约束。如图10(b)以及图14所示,通过上侧按压面78c抵接在第1按压区域A1上,电枢芯7的环状部22被下顶件板67以及上顶件板78从轴向约束。通过上侧按压面78c抵接在第2按压区域A2上,电枢芯7的各个齿23的径向中央部被下顶件板67以及上顶件板78从轴向约束。进一步,通过上侧按压面78c抵接在第3按压区域A3上,电枢芯7的各个齿23的顶端部被下顶件板67以及上顶件板78从轴向约束。在本实施方式中,下顶件板67以及上顶件板78从轴向约束环状部22的约束力的每单位面积的大小,大于下顶件板67以及上顶件板78从轴向约束各个齿23顶端部的约束力的每单位面积的大小。下顶件板67以及上顶件板78从轴向约束齿23顶端部的约束力的没单位面积的大小,大于下顶件板67以及上顶件板78从轴向约束齿23的径向中央部的约束力的每单位面积的大小。即,施加在第1-第3按压区域A1-A3上的约束力中,施加在第1按压区域A1上的约束力最大,施加在第2按压区域A2上的约束力最小。
如图10(b)以及图13(b)所示,在电枢芯7被下顶件板67以及上顶件板78从轴向两侧约束的状态下,伴随着上模具台72的下降,各个倒角冲头76进一步下降。这样,各个倒角冲头76的倒角面76e分别按压在位于电枢芯7的轴向一端(图10(b)中的上端)的芯板11a上的角部K上。由此,在芯板11a上的角部K上形成有圆弧状的倒角部25。此时,倒角面76e仅与位于电枢芯7的轴向一端的芯板11a接触,而与和该芯板11a相邻的芯板11(即,从电枢芯7的轴向一端起第2片芯板11)不接触。
然后,上模具台72通过驱动装置上升。伴随着上模具台72的上升,冲头接板73以及倒角冲头76也上升。此时,下顶件板67以及上顶件板78被第1弹簧65以及第2弹簧75的弹压力朝电枢芯7按压。因此,电枢芯7保持被下顶件板67以及上顶件板78从轴向两侧约束的状态。即,电枢芯7保持为,环状部22、齿23的径向中央部以及齿23的顶端部被下顶件板67以及上顶件板78从轴向两侧约束的状态。在此状态下,各个倒角冲头76被升起,形成有倒角部25的角部K从倒角面76e离开。在变为图10(a)所示的状态后,上模具71进一步上升,从而可以将电枢芯7从约束孔66a取出。然后,同样地,在处在电枢芯7的轴向的另一端侧、即处在与先形成倒角部25的一端相反的一端侧的芯板11b的角部K上也形成有倒角部25。
接着,如图15所示,进行将绝缘部件26插入齿槽S的绝缘部件插入工序。绝缘部件26为将四边形板状的绝缘材料(图示略)对叠使其两端部相互对置而成形为截面为大致U字状。在绝缘部件插入工序中,绝缘部件26被折弯而从齿槽S的轴向一端开口部沿电枢芯7的轴向插入齿槽S的内部。绝缘部件26被插入齿槽S内,直到从齿槽S的轴向两侧开口部突出。
接着,进行将从齿槽S沿轴向突出的绝缘部件26的轴向的一个端部朝圆周方向扩开的扩开工序。在扩开工序中,在从齿槽S的一端开口部突出的绝缘部件26的一个端部上,压接有在预定温度下加热的加热成形器(图示略)。加热成型器可以通过未予图示的驱动装置沿电枢芯的轴向移动。由此,绝缘部件26的一个端部通过加热成形器被沿圆周方向扩开。即,图16所示,在绝缘部件26的一个端部上形成有沿圆周方向扩开的扩开部81。
接着,进行将多个分段导体27沿轴向插入到齿槽S内的绝缘部件26内侧的导体插入工序。在导体插入工序中,将大致U字状的分段导体27的两根直线部27a,27b分别插入在圆周方向上隔开预定个数的2个齿槽S中。直线部27a,27b从扩开部81侧插入绝缘部件26的内侧。然后,分段导体27沿电枢芯7的轴向相对于电枢芯7移动,直到直线部27a,27b的顶端部从齿槽S的轴向的另一端开口部、即与扩开部81相反侧的开口部向齿槽S的外部突出。
接着,进行将从齿槽S的轴向的另一端开口部突出的直线部27a,27b的顶端部朝圆周方向折弯的折弯工序。如图17所示,在折弯工序中,各个直线部27a,27b在与设于齿槽S的轴向的另一端开口缘部上的倒角部25之间介装有绝缘部件26的状态下,被按压在倒角部25上并在该倒角部25附近被朝圆周方向折弯。然后,通过直线部27a,27b的顶端部被朝圆周方向折弯,各个直线部27a,27b的顶端被配置在与和其分别连接的另外的直线部27a,27b相邻的位置。
接着,进行将直线部27a,27b电气连接的连接工序。在连接工序中,各个直线部27a,27b分别与另外的直线部27a,27b通过焊接电气连接。由此,多个分段导体27形成分段绕组28,这样定子6制造完成。
接着,对本实施方式的定子6的制造方法的作用进行说明。
在倒角工序中使用的按压装置51上,各个倒角冲头76相对于冲头接板73和上顶件板78独立而处于浮动状态。因此,各个倒角冲头76可以追随齿槽S的位置。其结果,可以抑制齿23的变形(歪斜)的同时,还可以形成良好的倒角。
在倒角工序中,通过按压电枢芯7的轴向两端的各1片芯板11a,11b上的角部K而进行倒角,由此在该角部K上形成圆弧状的倒角部25。因此,在折弯工序中,在将直线部27a,27b按压在角部K上并向圆周方向折弯的时候的、角部K和绝缘部件26之间的接触面积与角部K为不具备倒角部25的尖锐形状的情况相比要大。因此,在折弯直线部27a,27b时,可以抑制在介装在角部K和直线部27a,27b之间的绝缘部件26上局部性地施加大的应力。其结果,可以抑制由齿槽S的轴向的开口缘部造成的对绝缘部件26的损伤。
根据本实施方式可以得到以下效果。
(1)通过进行对位于电枢芯7的轴向两端的各1片芯板11上的齿槽S的轴向开口缘部的角部K按压并倒角的倒角工序,在该角部K上形成了倒角部25。因此,在折弯工序中被插入齿槽S中的分段导体27在圆周方向被折弯时,即使分段导体27被齿槽S的轴向开口缘部按压,也可以抑制介装在齿槽S的轴向开口缘部和分段导体27之间的绝缘部件26被齿槽S的轴向的开口缘部损伤。所以,可以确保分段导体27和电枢芯7之间的绝缘性。这样,仅通过利用倒角冲头76对齿槽S的开口缘部的角部K按压并倒角就可以抑制绝缘部件26的损伤,所以就不需要增加除了电枢芯7、分段导体27以及绝缘部件26以外的新部件。因此,不需要为了在定子6中设置新部件而对电枢芯7等已有的部件的形状进行变更,也不需要设置用于制造该新部件的设备等。即,仅仅由于对已有的芯板11上的齿槽S的开口缘部的角部K进行按压并倒角的工序而增加极少的制造成本,就可以抑制在折弯分段导体27时的绝缘部件26的损伤。另外,对齿槽S的角部K按压并倒角,齿槽S的开口部的截面积不容易缩小。由于以上的原因,可以抑制制造成本的增大以及占积率的降低的同时,确保分段导体27和电枢芯7的绝缘性。
(2)通过将插入部76c插入到齿槽S中,可以容易地将倒角冲头76配置到与插入部76c被插入齿槽S中的位置相对应的位置。因此,倒角冲头76容易吸收齿槽S的尺寸误差。通过插入到齿槽S中的插入部76c,该齿槽S的圆周方向两侧的齿23在圆周方向上被约束。因此,在用倒角冲头76对位于电枢芯7的轴向端的芯板11上的齿槽S的角部K进行按压时,可以抑制齿23在圆周方向上变形。
(3)倒角冲头76设为与齿槽S相同数量的60个,并与齿槽S一一对应设置且各自独立。因此,通过与各个齿槽S对应的倒角冲头76,可以容许全部的齿槽S的尺寸误差(电枢芯7上的齿槽S的错位)。因此,可以进一步地抑制位于齿槽S的圆周方向两侧的齿23的变形的同时,在位于电枢芯7的轴向端的芯板11的齿槽S的开口缘部的角部K上进行倒角。
(4)只在位于电枢芯7的轴向两端的各一片芯板11上进行倒角。因此,可以减小由于进行倒角而导致的齿23的变形。其结果,可以抑制由于齿23的顶端部分的变形而造成的齿槽转矩的增大。
(5)在按压工序中,在将电枢芯7从电枢芯7的径向内侧以及径向外侧约束的状态下通过倒角冲头76对位于电枢芯7的轴向端的芯板11的齿槽S的角部K进行按压。因此,在通过倒角冲头76按压齿槽S的角部K的时候,可以抑制电枢芯7在径向上变形。
(6)在按压工序中,在从轴向约束各个齿23的顶端部以及环状部22的状态下,通过倒角冲头76对位于电枢芯7的轴向端的芯板11上的齿槽S的开口缘部的角部K进行按压。因此,在用倒角冲头76按压所述角部K的时候,可以抑制环状部22以及齿23在轴向上变形。
(7)在轴向上相邻的磁轭构成部12通过设置在磁轭构成部12上的嵌合凸部15以及嵌合凹部16相互固定。因此,在磁轭构成部12的、设置了嵌合凸部15以及嵌合凹部16部分上,与没有设置嵌合凸部15以及嵌合凹部16的部分相比,产生不均一的应力。因此,在按压工序中,环状部22上的设有嵌合凸部15以及嵌合凹部16的部分并不是被从轴向约束,在通过倒角冲头76对位于电枢芯7的轴向端的芯板11上的齿槽S的角部K进行按压时,容易发生使芯板11向各种方向变形的变形力。这样,会出现在角部K上也产生各种变形力使得该角部K的倒角加工不能良好地进行。而如本实施方式那样,通过将环状部22上包含嵌合凸部15以及嵌合凹部16的范围、即电枢芯7的轴向端面上的第1按压区域A1从轴向约束,在用倒角冲头76按压角部K的时候,可以抑制在该角部K上产生各种变形力。因此,可以在位于电枢芯7的轴向端的芯板11上的齿槽S的角部K上进行良好的倒角加工。另外,将环状部22上包含嵌合凸部15以及嵌合凹部16的范围从轴向约束的话,即使在将倒角冲头76按压在位于电枢芯7的轴向端的芯板11的所述角部K上时,也可以使在轴向相邻的磁轭构成部12通过嵌合凸部15以及嵌合凹部16维持相互固定的状态。
(8)在按压工序中,在将从圆周方向约束各个齿23的顶端部的顶端约束部68b插入到各个狭缝24内部的状态下,通过倒角冲头76对位于电枢芯7的轴向端的芯板11上的齿槽S的开口缘部的角部K进行按压。因此,在用倒角冲头76按压角部K时,可以抑制齿23的顶端部在圆周方向上变形。
(9)在进行按压工序时,下顶件板67以及上顶件板78从轴向约束环状部22的约束力的每单位面积的大小大于下顶件板67以及上顶件板78从轴向约束各个齿23的顶端部的约束力的每单位面积的大小。因此,通过对容易变形的齿23的顶端部用比环状部22小的约束力从轴向约束,可以对处于电枢芯7的轴向端的芯板11上的齿槽S的角部K整体平衡得进行倒角加工。
(10)在按压工序中,在将齿23的径向中央部从轴向约束的状态下,通过倒角冲头76按压角部K,以及将电枢芯7从倒角冲头76脱模。因此,可以在齿23位置稳定的状态下,对位于电枢芯7的轴向端的芯板11上的齿槽S的角部K进行倒角加工。因此,可以更加良好地对该角部K进行倒角加工。另外,由于在从轴向约束齿23的径向中央部的状态下将电枢芯7从倒角冲头76脱模,电枢芯7和倒角冲头76容易分开。因此,可以抑制电枢芯7和倒角冲头76的咬合。
(11)绕组(即分段绕组28)由分段导体27构成,所以可以增大占积率。
(12)位于电枢芯7的轴向端并且角部K被进行了倒角加工的芯板11、即,芯板11a、11b由比硅钢板更软的磁性材料形成,所以容易进行倒角加工。另外,构成电枢芯7的多片芯板11中除芯板11a、11b以外的芯板11由容易通过磁力的硅钢板形成。因此,在具备定子6的电动机1中,可以确保和以前大致相同的磁力性能(磁力透过性)。
(13)各个磁轭构成部12在齿构成部13的中心线L1的延长线L2上的位置,具有将轴向相邻的磁轭构成部12互相固定的嵌合凸部15以及嵌合凹部16。各个嵌合凸部15以及嵌合凹部16形成在从对应的齿23的圆周方向两侧的齿槽S离开相等距离的位置。因此,在对电枢芯7的轴向端的芯板11的角部K进行倒角加工的时候,容易使在与各个嵌合凸部15以及嵌合凹部16对应的齿构成部13的圆周方向两侧产生的芯板11的变形量一致。所以,可以抑制电枢芯7的轴向端的芯板11歪斜变形。另外,可以抑制嵌合凸部15以及嵌合凹部16成为对于通过环状部22的磁通的磁阻。
(14)位于电枢芯7的轴向端的芯板11上的齿槽S的角部K被实施了倒角加工。因此,即使如本实施方式那样由分段导体27构成绕组(即分段绕组28)的情况下,在将直线部27a,27b的顶端(即直线部27a,27b的与连结部27c相反侧的端)侧的端部向圆周方向折弯的时候,也可以抑制介装在该直线部27a,27b和电枢芯7之间的绝缘部件26受到损伤。
(15)通过在电动机1中设置换向极型的转子31,可以使安装在转子31上的磁石45的个数减半。因此,可以降低电动机1的制造成本。由于转子31具有空隙46,所以可以减轻转子31的重量,并可以减轻电动机1整体的重量。
(16)通过在齿槽S的开口缘部的角部K上形成倒角部25,在绝缘部件插入工序中将绝缘部件26插入齿槽S内部的时候,可以防止由角部K造成的绝缘部件26的损伤。因此,可以减小绝缘部件26的同时确保电枢芯7和分段导体27之间的绝缘性。其结果,可以在抑制制造成本的增大以及占积率的降低的同时,确保分段导体27和电枢芯7之间的绝缘性。
(17)在冲头插通孔78b的内周面和按压部76b的外周面之间设置有极小的缝隙79。因此,倒角冲头76可以容易地相对于上顶件板78移动。其结果,可以将倒角冲头76的插入部76c容易地插入齿槽S的内部。
(18)在各个插入部76c的顶端部形成有越靠插入部76c的顶端变得越细的四角锥梯形的导入部76d。因此,通过将插入部76c从导入部76d插入齿槽S的内部,可以抑制插入部76c的顶端部接触角部K。
本发明的实施方式也可以按以下形式进行变形。
·在上述实施方式中,转子31具备空隙46,但也可以采用不具备空隙46的构造。转子31并不限于换向极型的转子。例如,转子31也可以为N极磁石和S极磁石在圆周方向交替配置的转子。另外,转子31也可以为,在转子芯中针对每个磁极埋设了磁石的磁铁埋入式转子。转子31的磁石45的个数不限于5个而可以适当变更。
·在上述实施方式中,位于电枢芯7的轴向两端并且形成了倒角部25的两片芯板11a,11b由比硅钢板更软的磁性材料形成。芯板11a,11b以外的芯板11由硅钢板形成。然而,也可以将轴向两端部的多片芯板11用比硅钢板更软的磁性材料形成,将其余的芯板11用硅钢板形成。即使这么变更,也可以得到与上述实施方式的(12)相同的效果。也可以将构成电枢芯7的全部芯板11用比硅钢板更软的磁性材料、或者用硅钢板形成。芯板11也可以由比硅钢板更软的磁性材料以及硅钢板以外的钢板形成。
·在上述实施方式中,插入到齿槽S中的导体为构成分段绕组28的大致U字状的分段导体27。然而,插入到齿槽S中的导体并不限于分段导体27,也可以为由铜线等构成的导体。
·在上述实施方式中,12个嵌合凸部15形成在各个芯板11的磁轭构成部12上的、在圆周方向上间隔30°的12条齿构成部13的中心线L1的延长线L2上。而12个嵌合凹部16形成在磁轭构成部12上与凸部15相反侧的面上。然而,嵌合凸部15以及嵌合凹部16的个数不限于此。例如,考虑电动机1的磁力特性,在磁轭构成部12上在圆周方向间隔60°的6处、或者在圆周方向间隔90°的4处形成嵌合凸部15以及与这些嵌合凸部15分别对应的嵌合凹部16。在这样的情况下,也同样地将各个嵌合凸部15形成在齿构成部13的中心线L1的延长线L2上,并将嵌合凹部16形成在磁轭构成部12上与凸部15相反侧的面上。另外,嵌合凸部15以及嵌合凹部16也可以形成在磁轭构成部12上从延长线L2沿圆周方向错开的位置上。
·在上述实施方式的按压工序中,在从轴向约束齿23的径向中央部的状态下,用倒角冲头76按压角部K,并将电枢芯7从倒角冲头76脱模。然而,对角部K的按压以及电枢芯7的脱模,不一定非要在从轴向约束齿23的径向中央部状态下进行。
·在上述实施方式的按压工序中,在从轴向约束环状部22以及各齿23的顶端部的状态下,用倒角冲头76对位于电枢芯7的轴向端的芯板11上的齿槽S的轴向开口部的开口缘部的角部K进行按压。此时,下顶件板67以及上顶件板78从轴向约束环状部22的约束力的每单位面积的大小大于下顶件板67以及上顶件板78从轴向约束各个齿23的顶端部约束力的每单位面积的大小。然而,产生在环状部22上的约束力、以及产生在各个齿23顶端部的约束力的大小并不限于此。例如,产生在环状部22上的约束力的每单位面积的大小也可以设定为,和产生在各个齿23顶端部的约束力的每单位面积的大小相同的值。另外,在按压工序中,不一定非要从轴向约束环状部22以及各齿23的顶端部。
·在上述实施方式的按压工序中,在将从圆周方向约束各个所述齿23的顶端部的顶端约束部68b插入到各个狭缝24内部的状态下,用倒角冲头76对位于电枢芯7的轴向端的芯板11上的齿槽S的开口缘部的角部K进行按压。然而,不一定非要将顶端约束部68b插入到各个狭缝24内部。在这种情况下,内径约束芯轴68仅由内径约束部68a构成。
·在上述实施方式的按压工序中,对环状部22上包含嵌合凸部15以及嵌合凹部16的范围从轴向进行约束。然而,也可以对环状部22上不包含嵌合凸部15以及嵌合凹部16的范围从轴向约束。
·在上述实施方式的按压工序中,在将电枢芯7从电枢芯7径向内侧以及径向外侧约束的状态下,用倒角冲头76对位于电枢芯7的轴向端的芯板11上的齿槽S的开口缘部的角部K进行按压。然而,也可以对电枢芯7仅通过内径约束芯轴68从径向内侧约束。也可以对枢芯7仅通过外径约束环66从径向外侧约束。另外,不一定非要将电枢芯7从电枢芯7的径向内侧以及径向外侧约束。
·在上述实施方式中,在电枢芯7的轴向两端的各一片芯板11上形成了倒角部25。然而,也可以只在电枢芯7的轴向的一侧端的1片芯板11、即芯板11a,11b中的一方上形成倒角部25。
·在上述实施方式中,倒角部25为圆弧状。然而,倒角部25不限于圆弧状(R倒角形状),也可以为C倒角形状。在这种情况下,C倒角形状例如可为相对于电枢芯7的轴向倾斜45°-80°的形状。即使这样变更,也可以得到与上述实施方式相同的效果。
·倒角工序只要是在积层工序之后并在绝缘部件插入工序之前,可以在任何时间进行。
·扩开工序也可以省略。
·在上述实施方式中,倒角冲头76设为与齿槽S数量相同的60个,并与齿槽S一一对应且各自独立。然而,倒角冲头76也可以与每多个齿槽S对应且各自独立。例如,通过与在圆周方向上排列的每3个齿槽对应且各自独立的20个倒角冲头76在位于电枢芯7的轴向端的芯板11上形成倒角部25。即使这样变更,也可以得到与上述实施方式的(1)相同的效果。
·在上述实施方式中,电枢芯7通过具备60条齿23从而在圆周方向具备60个齿槽S。然而,齿23的条数(齿槽S的个数)可以适当变更。

Claims (16)

1.一种定子的制造方法,
所述定子具备:电枢芯,其通过将具有环状的磁轭构成部以及从所述磁轭构成部朝径向内侧延伸的多个齿构成部的、板状的芯板在轴向层积多片而形成,所述电枢芯具备由被层积的多个所述磁轭构成部构成的环状的环状部、由被层积的多个所述齿构成部构成并从所述环状部朝径向内侧延伸的多个齿、以及在圆周方向上相邻的所述齿之间形成的多个齿槽;构成绕组多个导体,其被插入所述齿槽中,并在所述齿槽的轴向的开口部附近朝圆周方向折弯;和板状的绝缘部件,其覆盖各个所述齿槽的内周面,并介于所述电枢芯和所述多个导体之间,
所述定子的制造方法的特征在于,
包含按压工序,在该按压工序中,在位于所述电枢芯的轴向的至少一端的所述芯板上对所述齿槽的轴向的开口缘部的角部实施倒角,所述角部被与每1个或者每2个以上的所述齿槽分别对应设置且各自独立的多个倒角冲头按压而被倒角。
2.根据权利要求1所述的定子的制造方法,其特征在于,
各个所述倒角冲头具有插入部,该插入部具有与所述齿槽的内周面对应的外周面,并从顶端插入所述齿槽。
3.根据权利要求1所述的定子的制造方法,其特征在于,
所述倒角冲头的数量与所述齿槽的数量相同,并且所述倒角冲头与所述齿槽一一对应设置且各自独立。
4.根据权利要求1所述的定子的制造方法,其特征在于,
在所述按压工序中,在所述电枢芯被从所述电枢芯的径向内侧以及径向外侧约束的状态下,用所述倒角冲头按压所述角部。
5.根据权利要求1所述的定子的制造方法,其特征在于,
在所述按压工序中,在各个所述齿的顶端部以及所述环状部被从轴向约束的状态下,用所述倒角冲头按压所述角部。
6.根据权利要求5所述的定子的制造方法,其特征在于,
各个所述磁轭构成部具有将在轴向相邻的所述磁轭构成部互相固定的固定部,在所述按压工序中,所述环状部上的包含所述固定部的范围被从轴向约束。
7.根据权利要求1所述的定子的制造方法,其特征在于,
各个所述齿具有在顶端部朝圆周方向突出的转子对置部,在圆周方向上相邻的所述转子对置部的顶端面之间形成有向所述齿槽的内部以及所述电枢芯的径向内侧开口的狭缝,
在所述按压工序中,在将从圆周方向约束各个所述齿的顶端部的顶端约束部插入到各个所述狭缝内部的状态下,用所述倒角冲头按压所述角部。
8.根据权利要求7所述的定子的制造方法,其特征在于,
在所述按压工序中,在所述环状部以及各所述齿的顶端部被从轴向约束的状态下,用所述倒角冲头按压所述角部,从轴向约束所述环状部的约束力的每单位面积的大小大于从轴向约束各个所述齿的顶端部的约束力的每单位面积的大小。
9.根据权利要求1所述的定子的制造方法,其特征在于,
在所述按压工序中,在所述齿的径向中央部被从轴向约束的状态下,进行通过所述倒角冲头对所述角部的按压、以及所述电枢芯从所述倒角冲头的脱模。
10.根据权利要求1所述的定子的制造方法,其特征在于,
包含将所述导体从轴向插入所述绝缘部件内侧的导体插入工序,所述导体为具有2条直线部以及连结这2条直线部的连结部并呈U字状的分段导体。
11.根据权利要求1所述的定子的制造方法,其特征在于,
在所述多片芯板中,至少包含所述角部被实施倒角的所述芯板的第1芯板群由比硅钢板更软的磁性材料形成,所述第1芯板群以外的芯板由硅钢板形成。
12.一种定子,具备:
电枢芯,其通过将具有环状的磁轭构成部以及所述磁轭构成部朝径向内侧延伸的多个齿构成部的、板状的芯板在轴向层积多片而形成,所述电枢芯具备由被层积的多个所述磁轭构成部构成的环状的环状部、由被层积的多个所述齿构成部构成并从所述环状部朝径向内侧延伸的多个齿、以及在圆周方向上相邻的所述齿之间形成的多个齿槽;
构成绕组的多个导体,其被插入所述齿槽中,并在所述齿槽的轴向的开口部附近朝圆周方向折弯;和
板状的绝缘部件,其覆盖各个所述齿槽的内周面,并介于所述电枢芯和所述多个导体之间,
所述定子的特征在于,
在位于所述电枢芯的轴向的至少一端的所述芯板上,所述齿槽的轴向的开口缘部的角部被实施倒角。
13.根据权利要求12所述的定子,其特征在于,
各个所述磁轭构成部具有将在轴向相邻的所述磁轭构成部互相固定的固定部,所述固定部位于通过所述齿构成部的圆周方向中央的、并沿径向延伸的所述齿构成部的中心线的延长线上。
14.根据权利要求12所述的定子,其特征在于,
所述导体为具有2条直线部和连结这2条直线部的连结部的U字状的分段导体。
15.根据权利要求12所述的定子,其特征在于,
在所述多片芯板中,至少包含所述角部被实施倒角的所述芯板的第1芯板群由比硅钢板更软的磁性材料形成,所述第1芯板群以外的芯板由硅钢板形成。
16.一种电动机,具备:权利要求12所述的定子;以及换向极型的转子,具有环状的转子芯以及固定在所述转子芯上的多个磁石,并配置在所述定子的内侧,
所述电动机的特征在于,
所述导体为具有2条直线部和连结这2条直线部的连结部的U字状的分段导体,
所述转子具有小磁性轻量部,该小磁性轻量部的比重以及磁性比构成所述转子芯的转子芯材小。
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