CN103973019B - 电动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可以抑制夹持定子芯的构架的变形的电动机。电动机具备：定子，其具有定子芯；第1构架及第2构架，其分别设置在定子芯的轴向两侧；连结部件，其向该第1构架及第2构架赋予轴向的夹持负荷的同时，在比定子更靠径向外侧处对该第1构架及第2构架进行连结；以及转子，其被设置为比定子更靠径向内侧。定子芯具备从该定子芯的主外周部向径向外侧突出的被夹持部。第1构架及第2构架在轴向上至少夹持定子芯的被夹持部。

Description

电动机

技术领域

本发明涉及一种电动机。

背景技术

在日本特开2011-239533号公报中记载的电动机具备一对构架，该一对构架分别安装在定子的轴向两侧，从而在轴向夹持该定子。定子具备：定子芯；从该定子芯的主外周部向径向内侧延伸的多个齿；以及被安装在该齿上的电枢绕组。两构架在轴向夹着定子芯的主外周部的同时，通过贯穿螺栓等的连结部件在比定子更靠径向外侧处被相互连结。被配置在比定子更靠径向内侧的位置的转子由分别安装在一对构架上的轴承可旋转地支持。这样构成的电动机由于可以将定子芯的主外周部从两构架之间向外部露出，所以容易将定子的热量排出到外部。

在如上述的电动机中，连结两构架的连结部件比夹着两构架的主外周部更靠径向外侧。因此，连结部件的夹持负荷和构架从定子芯的主外周部承受的反作用力成为力偶，而在连结部件的夹持负荷比较大时，会有构架变形的可能。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种可以抑制夹持定子芯的构架的变形的电动机。

本发明的1个方式的电动机具备：定子；第1构架及第2构架；连结部件，其对所述第1构架及所述第2构架进行连接；以及转子，其被所述第1构架及所述第2构架可旋转地支持，并被配置为比所述定子更靠径向内侧。所述定子具备：定子芯；从该定子芯的主外周部向径向内侧延伸的多个齿；以及被安装在该齿上的电枢绕组，所述定子芯具备从所述主外周部向径向外侧突出的被夹持部。所述第1构架及所述第2构架分别被设置在所述定子芯的轴向两侧，且在轴向至少夹持该定子芯的所述被夹持部，并被构成为从其两者之间将所述定子芯的所述主外周部向外部露出。所述连结部件向所述第1构架及第2构架赋予轴向的夹持负荷的同时，在比所述定子更靠径向外侧处对所述第1构架及所述第2构架进行连接。

附图说明

本发明的新颖性的特征在权利要求中加以明确。伴随目的以及利益的本发明可通过参照下面的优选实施方式的说明以及附图而理解。

图1是实施方式的电动机的示意剖视图。

图2是图1的电动机的定子的俯视图。

图3是用于说明图1的电动机的磁性板的转子对置部的主视图。

图4是图1的电动机的定子芯的分解立体图。

图5是沿图2示出的5-5线的剖视图。

图6是沿图2示出的6-6线的剖视图。

图7是局部放大图1的电动机而示出俯视图。

图8是表示图7的分段导体的屈曲部分的示意剖视图。

图9是表示图1的电动机的局部的示意剖视图。

图10是局部放大其他例子的电动机而示出的俯视图。

图11是局部放大图10中示出的其他例子的电动机而示出的示意剖视图。

图12是局部放大其他例子的电动机而示出的示意剖视图。

具体实施方式

以下，对电动机的1个实施方式进行说明。

如图1所示，本实施方式的电动机10具备：后构架11及前构架12；环状的定子13，其在电动机10的轴向上被该后构架11及前构架12夹持；以及转子14，其被配置为比定子更靠径向内侧。另外，前构架12保持电动机10的轴向上的输出侧(靠后述的接合处63)，后构架11保持轴向上的与输出侧相反一侧。两构架11，12在比定子13更靠径向外侧的位置通过贯穿螺栓15被缔结固定，以使彼此不分开。

(构架)

后构架11及前构架12由铝或钢等的金属材料形成。后构架11具备：大致圆盘状的主体部11a；以及圆筒状的定子保持部11b，其从主体部11a的外周缘向电动机10的轴向圆周方向延伸。另一方的前构架12也为大致相同的构成，具有大致圆盘状的主体部12a、以及圆环状的定子保持部12b，其从主体部12a的外周缘向电动机10的圆周方向延伸。在各个构架11，12的主体部11a，12a的径向中心上保持有被配置在同轴上的轴承16，17，在该轴承16，17上支承有转子14的旋转轴18。

在各个构架11，12的主体部11a，12a上形成有缔结固定部11c，12c，该缔结固定部11c，12c从其两者的外周缘的多处(例如，2处)向径向外侧延伸。另外，在本实施方式中，2个缔结固定部11c被设置在圆周方向上以180度对置的位置。2个缔结固定部12c被设置在圆周方向上以180度对置的位置。即、后构架11的缔结固定部11c、和前构架12的缔结固定部12c被设定为彼此同数，并在旋转轴18的轴向上彼此对置。而且，分别成对的缔结固定部11c，12c通过贯穿螺栓15被缔结固定，从而以两构架11，12夹持定子13的状态被相互固定。缔结固定部11c，12c分别比定子保持部11b，12b更靠轴向的外侧。

(定子)

定子13具备：圆环状的定子芯21，其被各个构架11，12的定子保持部11b，12b夹持；以及电枢绕组22，其被安装在该定子芯21上。

如图2以及图7所示，定子芯21具备：构成其外周区域的圆筒部23(主外周部)；多个(在本实施方式中为60个)齿24，其从该圆筒部23向径向内侧延伸；以及芯外周突出部26(被夹持部)，其从圆筒部23的外周面向径向外侧突出。

芯外周突出部26沿圆筒部23的圆周方向以等间隔(90度间隔)形成4个。芯外周部26在沿轴向从圆筒部23的轴向一端到另一端的范围形成。在芯外周突出部26的径向外侧端面的圆周方向上的中心上、沿轴向形成有凹陷为圆弧状的卡合槽26a(卡合凹部)。

芯外周突出部26中位于180度对置位置上的2个分别相对于2个贯穿螺栓15在圆周方向上处于相同的位置。在被形成在该芯外周突出部26上的卡合槽26a上分别嵌入有贯穿螺栓15，卡合槽26a与贯穿螺栓15在圆周方向上进行卡合。通过该卡合来抑制定子芯21的意外的空转。

齿24具备：锥形的径向延伸部24a，随着朝径向内侧推移，其圆周方向的宽度变小；以及宽幅部24b，其被形成在径向延伸部24a的顶端(径向内侧端部)上，且其圆周方向的宽度宽于径向延伸部24a。径向延伸部24a的圆周方向上的两端面为与旋转轴18的轴线平行的平面状。在圆周方向相邻的径向延伸部24a的一个径向延伸部24a的端面、和另一个径向延伸部24a的端面平行。

相邻的齿24之间的空间构成齿槽S，该齿槽S为收纳构成电枢绕组22的分段导体25的部分。即、齿槽S由齿24的圆周方向上的侧面和相邻的齿24之间的圆筒部23的内周面构成。在本实施方式中，由于齿24被形成为在圆周方向相邻的径向延伸部24a的圆周方向上的端面彼此平行，所以各个齿槽S被构成为在轴向看为大致矩形。各个齿槽S沿轴向贯穿定子芯21，且呈向径向内侧开口的形状。另外，形成定子芯21上的齿槽S的数量与齿24同数(在本实施方式中为60个)。

(定子芯)

具有如上述的形状的定子芯21通过将多个钢板层积在一起而被成形。

详细地讲，如图4所示，定子芯21具备：主芯部31；以及磁性板40(辅助芯部)，其分别固定在主芯部31的轴向两端部上。主芯部31通过将多个芯板30在轴向层积并铆接在一起而形成，多个芯板30通过冲压加工对钢板进行冲裁而形成。另外，在本实施方式中，相同形状的磁性板40在主芯部31的轴向两侧各设置1个。

主芯部31的各个芯板30形成为相同形状并以该板面与轴向直交的方式配置。该各个芯板30具有：形成为圆环状的环状部32；多个齿构成部33，其从该环状部32向径向内侧延伸；以及多个突出部34，其从环状部32向径向外侧突出。各个芯板30以各个齿构成部33及突出部34沿轴向重叠的方式被层积。

磁性板40通过冲压加工而成形。如图2、图4、以及图7所示，磁性板40具有板状的层积部41，该层积部41被层积在主芯部31的轴向两端的芯板30上。层积部41以相对于主芯部31的芯板30平行且同轴的方式层积。磁性板40的板厚T1被设定为厚于主芯部31的芯板30的板厚T2(参照图9)。

层积部41具有：环状部42，其形成为与芯板30的环状部32在轴向重叠的圆环状；多个齿构成部43，其从该环状部42向径向内侧延伸；以及多个突出部45，其从环状部42向径向外侧突出。层积部41的环状部42、齿构成部43、以及突出部45在轴向看时分别与芯板30的环状部32、齿构成部33、以及突出部34呈相同形状。磁性板40的层积部41的环状部42、齿构成部43及突出部45以分别与芯板30的环状部32、齿构成部33、以及突出部34在轴向重叠的方式被设置。

该芯板30及磁性板40的各个环状部32，42构成定子芯21的圆筒部23，各个齿构成部33，43构成定子芯21的齿24，各个突出部34，45构成芯外周突出部26。另外，由于在轴向看时的各个环状部32，42、各个齿构成部33，43、以及各个突出部34，45的形状分别与上述的圆筒部23、齿24、以及芯外周突出部26的形状相同，所以省略详细说明。

在磁性板40的齿构成部43的径向内侧端部(靠转子14的端部)上形成有向轴向外侧(主芯部的相反侧)延伸的转子对置部44。转子对置部44通过将齿构成部43的径向内侧端部向轴向外侧屈曲成直角而被形成。即、磁性板40形成为，向轴向外侧屈曲形成的转子对置部44的板面朝着径向。另外，转子对置部44的内径面曲面形成为，其内径与主芯部31(芯板30)同径。层积部41的轴向厚度和转子对置部44的轴向厚度取决于磁性板40的板厚T1，两者为彼此相同的厚度。转子对置部44和齿构成部43之间的折弯部分(齿构成部43和转子对置部44形成的角部)的壁厚形成为厚于转子对置部44的板厚(即、磁性板40的板厚T1)。

如图3所示，转子对置部44在圆周方向上的两侧具有作为圆周方向侧部的侧缘部44a。该侧缘部44a成为相对于旋转轴18的轴向向圆周方向倾斜的形状。侧缘部44a以越靠近其顶端(越离开主芯部)就越靠近转子对置部44的圆周方向中心的方式倾斜。在从径向看转子对置部44时，各个侧缘部44a被形成为相对于转子对置部44的圆周方向中心线左右对称。所以，转子对置部44的轴向基端(轴向内侧)的圆周方向的宽度被形成为与齿构成部43的顶端部(宽幅部24b)的圆周方向的宽度相等，并通过形成为越靠近轴向顶端(轴向外侧)圆周方向的宽度越窄，从而使其在径向看成为梯形形状。另外，本实施方式的各个转子对置部44都被形成为相同形状。

各个芯板30的环状部32，在轴向相邻的环状部32彼此通过定缝销钉铆接而被固定。磁性板40的层积部41的环状部42分别通过定缝销钉铆接而被固定在轴向两端的芯板30的环状部32上。

图2、图4、以及图5所示，在除了轴向一端的芯板30a以外的各个芯板30的环状部32上通过冲压加工形成有向板厚方向突出的凸部32a(定缝销钉)。凸部32a在环状部32的圆周方向上以等间隔(间隔30度)形成12个，且在各个凸部32a的背面设有在凸部32a成形时形成的凹部32b。另外，在本实施方式中，凸部32a及凹部32b被形成在预定的齿槽S(具体地讲，在圆周方向上每隔5个的齿槽S)的径向外侧的位置上、即相对于突出部34在圆周方向错开的位置。各个凸部32a被压入固定(定缝销钉铆接)于在轴向相邻的芯板30的凹部32b中。另外，在轴向一端的芯板30a上形成有多个贯穿孔30c，在多个贯穿孔30c中分别压入固定有相邻的芯板30的凸部32a。这样，凸部32a及凹部32b(贯穿孔32c)构成芯板30彼此的铆接固定部，并通过该铆接构成部一体固定各个芯板30而构成主芯部31。

如图2、图4、以及图6所示，在各个磁性板40的环状部42(层积部41)上通过冲压加工形成有沿板厚方向并向主芯部31(向芯板30)突出的凸部42a(定缝销钉)，且在其相反侧的表面上形成有在凸部42a成形时形成的凹部42b。凸部42a被形成于在环状部42的各个突出部45的径向内侧且与突出部45在圆周方向上相同的位置上。在本实施方式中，凸部42a相对于1个突出部45设置2个，总共形成8个。凸部42a分别在各个突出部45的径向内侧的位置上的、相对于卡合槽26a沿圆周方向两侧错开的位置上各形成一个。即、凸部42a通过形成突出部45而被形成在径向宽度较宽的位置上，并通过设置凸部42a来抑制磁阻的增加。另外，从定子芯21的轴中心到凸部42a的中心的尺寸被设定为大于从定子芯21的中心到凸部32a的中心的尺寸。

另一方面，在与磁性板40的层积部41在轴向相邻的芯板30(芯板30a)上的、与上述凸部42a对应的位置上形成有沿板厚方向贯穿的贯穿孔30d。磁性板40的各个凸部42a被压入固定(定缝销钉铆接)于芯板30a的各个贯穿孔30d中。由此，磁性板40的环状部42被固定于芯板30a的环状部32上，而使磁性板40一体构成在主芯部31的轴向两侧。

另外，在本实施方式中，铆接磁性板40的凸部42a的贯穿孔30d只被形成在与磁性板40相邻的芯板30上，但并不仅限于此、例如也可以以在从与磁性板40相邻的芯板30到数张(例如2-3张)芯板30上形成贯穿孔30d。贯穿孔30d也可以被形成在所有的芯板30上。

通过冲压加工成形的凸部32a，42a的外径(定缝销钉直径)设定为适于被加工的钢板厚度的大小，从而可以适宜地确保凸部32a，42a的突出量。即、在本实施方式中，由于磁性板40的板厚T1厚于芯板30的板厚T2，所以磁性板40和芯板30a之间的凸部42a的定缝销钉直径被设定为大于芯板30之间的凸部30a的定缝销钉直径。由此，凸部32a，42a的突出量被设为适当的大小，其结果，可以适宜地确保铆接强度。由于凸部32a，42a的定缝销钉直径越大对磁流的影响就越大(即、变为大的磁阻)，所以最好将定缝销钉直径设定为能确保铆接强度的最小限度的定缝销钉直径。

本实施方式的主芯部31通过用未予图示的相同的冲裁模具从钢板冲裁的各个芯板30以在圆周方向互相旋转预定角度(90度)并错开的状态层积而被构成。由此，可以与因为定子芯21的各个芯板30的精度(尤其是每个齿构成部33的圆周方向的宽度的精度)造成的齿槽转矩特性的恶化相抵消而使其有效地缓和。即、在各个芯板30不互相错开而层积时，特别是由于各个芯板30的齿构成部33形状的偏差，会有齿槽转矩特性恶化的忧虑。在这点上，将各个芯板30的齿槽转矩特性在圆周方向互相错开而与齿槽转矩的振幅大的部分相抵消，从而可以使整体的齿槽转矩特性得到改善。

另外，定子芯21的芯外周突出部26的形成位置根据齿24的数量(齿24之间的角度)而设定，以使各个芯板30可以旋转层积。即、在本实施方式中，由于齿24的数量为60个，所以芯外周突出部26的形成位置被设定为，为该齿24的圆周方向间隔6度的倍数的90度间隔。

在本实施方式中，由于将芯板30的突出部34(磁性板40的突出部45)在圆周方向以90度间隔形成，由于以突出部34(突出部45)分别位于正方形的钢板的4个角部的方式设定冲裁，可以由面积较小的钢板成形芯板30(磁性板40)，所以有助于提高成品率。

如图5及图7所示，在定子芯21的各个齿槽S内部安装有由绝缘树脂材料形成的薄板状的绝缘部件47。各个绝缘部件47以在齿槽S的径向外侧端部折回的状态被设置，并以沿齿槽S的内周面的方式被形成。各个绝缘部件47向轴向插入至齿槽S中，绝缘部件47的轴向长度被设定为稍长于齿槽S轴向长度。即、绝缘部件47的轴向两端部从齿槽S的轴向两端部露出于外部。

(电枢绕组)

如图7以及图9所示，被安装在上述的定子芯21上的电枢绕组22具有多个分段导体25(segment conductor)。3相(U相、V相、W相)星形连接的电枢绕组22由预定的分段导体25互相连接构成。各个分段导体25由相同截面形状(矩形截面)的线材形成。

各个分段导体25具有：为插通至齿槽S内部的部分的一对直线部51(参照图5)；从齿槽S向轴向一方(靠后构架11)突出的第1突出部52；以及从齿槽S向轴向另一方(靠前构架12)突出的第2突出部53，且各个分段导体25被形成为在第1突出部52的部分被折回大致U字状。第1及第2突出部52，53通过在径向上的间隙分别与轴向两侧的转子对置部44的对置。

一对直线部51以径向位置互相错开的方式被形成，并分别插入到圆周方向位置不同的齿槽S中。直线部51被配置在齿槽S内部的绝缘部件47的内侧(参照图7)。分段导体25和定子芯21通过该绝缘部件47而被电气绝缘。

分段导体25在各个齿槽S内以直线部51沿径向排列4个的方式被配置。作为分段导体25采用了在图9中示出的两种分段导体25x，25y，在图9中示出于外侧的分段导体25x中的2个直线部51配置在从径向内侧起第1个和第4个，在图9中示出于内侧的分段导体25y中的2个直线部51配置在从径向内侧起第2个和第3个。另外，主要由该2种分段导体25x，25y构成电枢绕组22，但是在例如构成电枢绕组22的端部(电源连接端子和中性点连接端子等)分段导体可以采用其他种类的分段导体(例如，仅有1个直线部的分段导体)。

分段导体25的各个直线部51在轴向贯穿齿槽S。突出到前构架12侧的分段导体25的第2突出部53在圆周方向屈曲并通过焊接与其他的分段导体25的第2突出部53、或特殊种类的分段导体电气连接。由此，由分段导体25构成电枢绕组22。

分段导体25的第1及第2突出部52，53在齿槽S的轴向两端相对于直线部51沿圆周方向屈曲。图8是示出齿槽S的轴向端部周边的放大图，在该图8中示出的第1突出部52沿圆周方向屈曲。如该图8中所示，在构成齿槽S的轴向一端的磁性板40(层积部41)的齿构成部43的角部上形成有倒角加工为圆弧状的倒角部43a。在靠第2突出部53的磁性板40上也同样地在构成齿槽S的轴向另一端的齿构成部43的角部上形成倒角部43a。倒角部43a形成为，沿向第1及第2突出部52，53圆周方向的屈曲形状的截面为圆弧状，使其以较广的面积与该屈曲部分抵接。由此，可以抑制对第1及第2突出部52，53的屈曲部分从齿构成部43的角部施加局部性的力，并可以抑制该屈曲部分的损伤。同样地，也可以抑制被第1及第2突出部52，53的屈曲部分和倒角部43a所夹持的绝缘部件47的损伤。在本实施方式中，由于磁性板40的板厚T1(齿构成部43的板厚)厚于芯板30的板厚T2，所以可以将倒角部43a的曲率半径Rm设定为大于芯板30的板厚T2。由此，通过曲率半径Rm大的倒角部43a更适宜地抑制分段导体25的屈曲部分的损伤。另外，倒角部43a也可以是直线状截面。

如图9所示，形成分段导体25的折回部25a的第1突出部52以向径向外侧倾斜的方式形成。由此，折回部25a以比齿槽S径向中央偏向径向外侧并位于比齿槽S的径向内侧端部更靠径向外侧的方式构成。由此，由于第1突出部52和磁性板40的转子对置部44的径向间隙被构成为更宽，所以可以更适宜地抑制第1突出部52和转子对置部44的干扰。其结果，不仅更适宜地确保分段导体25和转子对置部44的绝缘性，还可以抑制由于与第1突出部52的干扰使得转子对置部44变形的齿槽转矩的增大或输出的降低。

另一方面，由于在分段导体25的第2突出部53上没有形成折回部，并且该第2突出部53互相被焊接，所以变得容易确保第2突出部53和转子对置部44的间隙。第2突出部53的焊接部分被形成为比靠前构架12的转子对置部44的轴向顶端部更靠轴向外侧(主芯部的相反侧)。由此，在第2突出部53的焊接作业时不容易妨碍转子对置部44而改善作业性，并可以更确实地确保第2突出部53和转子对置部44的绝缘性。另外，也可以将第2突出部53的焊接部设置为比靠前构架12的转子对置部44的轴向端部更靠轴向内侧(靠主芯部31)，在该情况下，由于第2突出部53被构成为，不会比转子对置部44更突出于轴向外侧，所以有助于向定子13轴向的小型化。

(定子芯的保持构成)

如图1所示，保持上述构成的定子13的各个构架11，12的定子保持部11b，12b形成为从各个构架11，12的主体部11a，12a在轴向延伸的圆筒状。

如图2以及图9所示，各个定子保持部11b，12b具有与定子芯21的轴向端部进行嵌合的嵌合部71。另外，图9示出在没有形成定子芯21的芯外周突出部26的部分的沿径向的电动机的截面。嵌合部71形成为，其内径与定子芯21的圆筒部23的外径大致相同的圆筒状。在该嵌合部71上分别缺口形成有4个收纳凹部72，在该收纳凹部72内部分别配置有定子芯21的芯外周部突出部26。嵌合部71的内周面与圆筒部23的外周面(没有形成芯外周部26的部分)在径向抵接。由此，进行各个构架11，12和定子芯21的定心，并通过嵌合部71而在径向保持定子芯21。

如图1所示，在被形成在嵌合部71上的各个收纳凹部72上分别嵌入有定子芯21的芯外周突出部26，并且收纳凹部72的轴向上的底面72a与芯外周突出部26的轴向端部(详细地讲，磁性板40的突出部45)在轴向抵接。即、定子保持部11b，12b的收纳凹部72以从轴向两侧夹着芯外周突出部26的方式构成。在该状态下，2个构架11，12通过贯穿螺栓15相互连结固定，而使定子芯21的芯外周突出部26由定子保持部11b，12b的收纳凹部72在轴向夹持。另外，各个收纳凹部72与芯外周突出部26在圆周方向进行卡合，由此，进行各个构架11，12和定子芯21的圆周方向上的定位。通过定子保持部11b，12b的轴向上的间隙定子芯21的圆筒部23的外周面露出于外部。

4个收纳凹部72设置在与芯外周突出部26对应的位置、即在圆周方向以90度间隔设置，处于其中的180度对置位置上的2个收纳凹部72被形成在与各个构架11，12的缔结固定部11c，12c在轴向重叠的位置上。该缔结固定部11c，12c为承受来自贯穿螺栓15的轴向夹持负荷的部分，并且收纳凹部72被形成在从该缔结固定部11c，12c向轴向延伸的位置上。因此，在贯穿螺栓15的夹持负荷作用的直线上，收纳凹部72的底面72a与芯外周突出部26抵接。即、从芯外周突出部26施加于收纳凹部72的底面72a的反作用力、和缔结固定部11c，12c从贯穿螺栓15承受的夹持负荷不会成力偶，由此可以更确实地抑制各个构架11，12的、尤其是定子保持部11b，12b和缔结固定部11c，12c的变形。另外，如图9所示，各个构架11，12的定子保持部11b，12b与靠环状部42(圆筒部23)的径向外侧的部分在整个圆周范围抵接。即、定子保持部11b，12b构成为，不是仅将芯外周部26夹持，而是将靠环状部42的径向外侧的部分在整个圆周范围从轴向两侧夹持。由此，构架11，12将从贯穿螺栓15承受的夹持负荷向圆周方向分散，可以进一步抑制构架11，12的变形。

从定子芯21的轴中心到凸部32a(凹部32b)的中心的尺寸被设定为小于从定子芯21的轴中心到芯外周突出部26的尺寸。即、凸部32a(凹部32b)被形成在比两构架11，12所夹持的芯外周突出部26更靠径向内侧的位置。另外，在铆接固定的凸部32a及凹部32b处于比由两构架11，12所夹持的环状部42更靠径向内侧的情况、即形成在离开由两构架11，12所夹持的部分的位置上的情况下，可以抑制由于凸部32a及凹部32b承受夹持负荷而引起的磁阻的增加。

(转子)

如图1所示，转子14具备：旋转轴18，其由轴承16，17支承；圆筒状的转子芯61，其可一体旋转地固定在旋转轴18上；以及多个(本实施方式中为10个)励磁磁石62，其被固装在转子芯61的外周面上。励磁磁石62由铁素体形成，并以磁极(N极和S极)在圆周方向交替不同的方式配置。转子芯61及转子14的励磁磁石62的轴向长度被设定为与定子芯21的内周端部的轴向长度(即、从一方的磁性板40的转子对置部44顶端到另一方的磁性板40的转子对置部44顶端的长度)大致相等。即、励磁磁石62与定子芯21的主芯部31的内周面、和各个磁性板40的转子对置部44在径向对置。

旋转轴18的顶端部(图1中的左侧端部)贯穿前构架12而向电动机10的外部突出。在该旋转轴18的顶端部上设置有与该旋转轴18一体旋转的接合处63。该接合处63被连接至未予图示的外部装置，并向该外部装置传递旋转轴18的旋转。

以下，对本实施方式的作用进行说明。

通过定子13向电枢绕组22通电而产生的磁场和转子14的励磁磁石62的磁场通过主芯部31的内周面及各个磁性板40的转子对置部44相互作用而使转子14旋转。另外，在本实施方式中，由于磁性板40的板厚T1被设定为厚于芯板30的板厚T2，所以在磁性板40不容易发生磁饱和，并通过磁性板40容易捕捉到磁力。

在此，各个磁性板40的转子对置部44被形成为从定子芯21的齿24的靠转子14的端部(径向内侧端部)向轴向延伸。由此，确保与转子14对置的转子芯21的面(定子芯21的内周面)的轴向长度，从而可以实现高输出。在比转子对置部44更靠径向内侧的空间设置有从齿槽S向轴向两侧突出的分段导体25的第1及第2突出部52，53，该第1及第2突出部52，53分别与轴向两侧的转子对置部44在径向对置。因此，通过磁性板40的转子对置部44确保输出的同时，也可以抑制定子13的轴向长度(在本实施方式中为从第1突出部52的轴端到第2突出部53的长度)。

由于通过转子对置部44确保输出的同时，也能抑制主芯部31的层叠厚度，所以可以减小主芯部31的层叠厚度的变动(公差)。由此，夹着主芯部31的各个构架11，12的轴向间隔的变动被抑制，进而抑制电动机10整体的轴向尺寸的变动。另外，磁性板40其板厚T1越厚其变动(公差)会变得越大。在这点上，如后述的图11所示，两构架11，12构成为只夹持主芯部31而不与磁性板40在轴向抵接，从而进一步地抑制电动机10整体的轴向尺寸的变动。

在本实施方式中，由于定子芯21的圆筒部23的外周面从两构架11，12(定子保持部11b，12b)的轴向缝隙露出于外部，所以具有优越的从定子芯21向径向外侧的散热性。由于在本实施方式的电枢绕组22所采用的分段导体25，在各个齿槽S内直线部51沿径向对齐配置，所以能够提高电枢绕组22的占积率，并且更容易向径向散热。所以，在从定子芯21向径向外侧的散热性优越的本实施方式的构成上采用分段导体25，从而在定子13的散热性的这点上变为适宜的构成。在此更进一步，在本实施方式中，由于芯外周突出部26形成在从定子保持部11b，12b的轴向之间露出于外部的圆筒部23的外周面上，所以定子芯21的散热面积(外周的露出面积)构成为更广，从而更能提高散热性。

在电枢绕组22上使用分段导体25的构成中，收纳分段导体25的齿槽S的数量(齿24的数量)很多，所以会有齿24的轴向宽度变窄的倾向。因此，为了将齿24上的、与转子14的对置面(径向内侧端面)设为更广且改善输出，如本实施方式通过转子对置部44将齿24的径向内侧端面向轴向延伸的构成最适合。本实施方式的齿24具有在越靠近径向内侧圆周方向的宽度越变窄的径向延伸部24a和宽幅部24b的分界部分容易集中磁力的构成。在这点上，由于在该分界部分上重叠有磁性板40的层积部41，所以磁力集中被缓和。

以下记载本实施方式的特征性效果。

(1)电动机10具有在轴向夹持定子13的后构架11及前构架12。在定子芯21上形成有从构成其外周区域的圆筒部23(主外周部)向径向外侧突出的芯外周突出部26(被夹持部)，并且后构架11及前构架12被构成为在轴向夹持定子芯21的芯外周突出部26。根据该构成，可以使在定子芯21上承受贯穿螺栓15(连结部件)的夹持负荷的芯外周突出部26的位置在径向上更靠近贯穿螺栓15。所以，可以抑制在各个构架11，12上产生的力偶的发生，其结果，可以抑制各个构架11，12的变形。

由于从定子芯21的圆筒部23从两构架11，12之间露出于外部，所以可以有效地排出定子13的热量。由于向径向外侧突出的芯外周突出部26被形成在该圆筒部23的露出部分上，所以能将定子芯21的散热面积(外周的露出面积)设为更宽，从而使散热性得到改善。

(2)电枢绕组22由多个分段导体25构成，分段导体25被插入到沿轴向形成在定子芯21上的多个齿槽S中，并具有从该齿槽S向轴向突出的第1及第2突出部52，53。由于电枢绕组22由分段导体25构成的定子13可以构成高的电枢绕组22的占积率，另一方面也变得容易发热，所以在通过定子芯21的芯外周突出部26而散热性优越的构成上采用分段导体25，能更适宜地构成定子13。

(3)各个构架11，12具有：缔结固定部11c，12c(连结固定部)，其承受从贯穿螺栓15施加的轴向夹持负荷；以及抵接部(收纳凹部72的底面72a)，其被形成在从缔结固定部11c，12c向轴向延伸的位置上，并在轴向与定子芯21的芯外周突出部26抵接。芯外周突出部26通过各个构架11，12的收纳凹部72的底面72a在轴向夹持。根据该构成，收纳凹部72的底面72a可以构成为，在贯穿螺栓15的夹持负荷作用的直线上、与芯外周突出部26抵接。所以，不会在各个构架11，12上产生基于夹持负荷的力偶，其结果，可以更确实地抑制各个构架11，12的变形。

(4)芯外周突出部26具备卡合槽26a(卡合凹部)，该卡合槽26a与贯穿螺栓15在圆周方向进行卡合。由此，由于定子芯21的芯外周突出部26与连结两构架11，12的贯穿螺栓15在圆周方向进行卡合，所以可以抑制定子芯21的意外的空转。

(5)由于各个构架11，12具有嵌合于定子芯21的轴向端部的嵌合部71，所以可以通过该嵌合部71来稳定保持(尤其是在径向保持)定子芯21。

(6)构成定子芯21的多个芯板30用相同的冲裁模具冲裁形成，并以相同的冲裁部分在圆周方向互相错位的状态在轴向层积。即、由于定子芯21的芯板30为旋转层积的构造，所以可以抑制各个芯板30的尺寸精度的偏差，其结果，可以降低与定子13的齿槽数量和转子14的极数的有关的齿槽转矩特性。

(7)定子芯的齿的数量为60个，芯外周突出部26在圆周方向以90度间隔设置4个。因此，可以更适宜地旋转层积芯板30。在将芯板30或磁性板40由正方形的钢板冲裁成形的情况下，由于以突出部34或突出部45分别位于该钢板的四方的角部上的方式设定冲裁，可以由面积较小的钢板成形芯板30或磁性板40，所以有助于提高成品率。

(8)定子芯21具备主芯部31、以及被设置在该主芯部31的轴向端部上的磁性板40。磁性板40具有：层积部41，其被层积在主芯部31的轴向端部的芯板30(芯板30a)上；以及转子对置部44，其与从该层积部41的靠转子14的端部向轴向外侧延伸并与转子14在径向对置。根据该构成，由于磁性板40的转子对置部44向径向外侧(主芯部的相反侧)延伸，所以不用减少与定子芯21的转子14的对置面，也可以抑制主芯部31的轴向长度，进而有助于向电动机10轴向的小型化。

分段导体25的第1及第2突出部52，53被构成为与磁性板40的转子对置部44在径向对置。由此，通过磁性板40的转子对置部44确保在定子芯21上的、与转子14的对置面并实现高输出的同时，也可以抑制向定子13轴向的大型化。

(9)由于磁性板40的层积部41铆接固定在主芯部31上的轴向端部的芯板30上，所以容易将磁性板40相对于芯板30固定。

(10)磁性板40和芯板30的铆接固定部(凸部42a及贯穿孔30d)被形成于在圆筒部23上的、芯外周突出部26的径向内侧且与芯外周突出部26在圆周方向上相同的位置。根据该构成，由于形成芯外周突出部26，而使凸部42a及贯穿孔30d被形成在径向宽度变宽的圆筒部23的部分上，所以可以抑制该凸部42a及贯穿孔30d在圆筒部23对磁流的影响。

(11)磁性板40和芯板30的铆接固定部(凸部42a及贯穿孔30d)和芯板30彼此的铆接固定部(凸部32a及凹部32b(贯穿孔30c))都由定缝销钉铆接而形成，两者的定缝销钉口径设定为互不相同。根据该构成，可以根据芯板30及磁性板40的厚度、或铆接固定部的形成部分等来设定定缝销钉口径。如本实施方式，在磁性板40的板厚T1厚于芯板30的板厚T2的情况下，将磁性板40和芯板30的铆接固定部(凸部42a及贯穿孔30d)的定缝销钉口径被设定为较大，由此确保铆接强度的同时，可以抑制在铆接固定部的磁阻的增加。

(12)芯板30彼此的铆接固定部(凸部32a及凹部32b(贯穿孔30c))被形成于比在圆筒部23被两构架11，12夹持的部分更靠径向内侧的部分。在某些情况下，芯板30之间的铆接固定部被形成在离开被两构架11，12夹持的部分的位置上。在该情况下，可以抑制由于铆接固定部承受夹持负荷而引起的磁阻增加。

(13)由于磁性板40的板厚T1被设定为厚于芯板30的板厚T2，所以可以通过磁性板40容易捕捉磁力，其结果，可有助于进一步的高输出化。由于磁性板40的板厚T1厚于芯板30的板厚T2，所以在磁性板40的齿构成部43的角部上容易形成较大的倒角部43a(例如，具有大于芯板30的板厚T2的曲率半径Rm的、弧状截面的倒角部)，其结果，可以更适宜地抑制分段导体25的屈曲部分的损伤。

另外，上述实施方式也可以变更为如下。

在上述实施方式中，两构架11，12夹持着在定子芯21的芯外周突出部26和靠圆筒部23的径向外侧部分(圆筒部23的外周区域)，但并不仅限于此。例如，两构架也可以仅夹持芯外周突出部26。根据该构成，可以具有以下优点。

(14)由于两构架11，12仅夹持在定子芯21的芯外周部26，所以可更适宜地抑制在各个构架11，12上的偶力的发生。

(15)定子芯21具备在轴向层积的多个芯板30。由于该芯板30比较薄，所以容易根据来自两构架11，12的夹持负荷变形而改变磁性。在这点上，由于比起圆筒部23磁流少的芯外周部26被两构架11，12夹持，所以可以更有效地抑制夹持负荷对定子芯21的磁流的影响。

在上述实施方式中，在芯板30及磁性板40上分别形成有构成芯外周突出部26的突出部34，45，收纳凹部72的底面72a与磁性板40的突出部45在轴向抵接(夹持)，但并不仅限于此、例如也可以为如图10以及图11示出的构成。

在图10以及图11示出的构成中，从上述实施方式中的磁性板40省略突出部45而将环状部42的外周缘作为圆形，并只用各个芯板30的突出部34来构成芯外周突出部26。收纳凹部72的底面72a与芯板30的突出部34在轴向抵接(夹持)(参照图11)。

根据这样的构成，可以将施加在磁性板40和芯板30a之间的铆接固定部(凸部42a及贯穿孔30d)、或焊接固定两者时的焊接固定部的夹持负荷抑制为很低。由于各个构架11，12构成为，不与磁性板40在轴向抵接，所以可以抑制夹着主芯部31的各个构架11，12的轴向间隔的变动(偏差)，其结果，可以抑制电动机10整体的轴向尺寸。另外，如上述实施方式，在将磁性板40的板厚T1设为厚于芯板30的板厚T2而实现提高输出的情况下，磁性板40的板厚变动变得较大。因此，各个构架11，12构成为不与磁性板40在轴向抵接，从而使抑制电动机10整体的轴向尺寸的变动效果更显著。

在上述实施方式中，各个分段导体25被构成为，在连接插入到齿槽S中的一对直线部51的第1突出52处折回，且通过在第2突出部53焊接等来接合，但是并不仅限于此。如图12所示，也可以将一对直线部51分别为个体，而在第1突出部52也通过焊接来接合的方式构成分段导体25。分段导体25彼此连接除了焊接以外，也可以为使用了例如汇流条等的其他部件的连接结构。

在上述实施方式中，凸部32a(凹部32b)在环状部32的圆周方向以等间隔(30度间隔)设置12个，但并不仅限于此，该数量以及形成位置也可以根据构成而适当地变更。

在上述实施方式中，凸部42a以1个突出部45对应2个(全部为8个)的方式被设置，但并不仅限于此，也可以以1个突出部45对应1个(全部为4个)的方式设置。

在上述实施方式的铆接固定部(凸部32a，42a、凹部32b，42b、以及贯穿孔30c，30d)的定缝销钉口径等的设定也可以根据构成而适当地变更。

在上述实施方式中，在各个构架11，12设置有嵌合部71，但并不仅限于此，也可以从上述实施方式的各个构架11，12省略嵌合部71。也可以将与芯外周突出部26定心嵌合(外嵌)的嵌合部设置在各个构架11，12的定子保持部11b，12b上。

在上述实施方式中，由铝或钢铁等的金属材料形成各个构架11，12，但并不仅限于此，只要具有与金属材料相同程度的强度，也可以由树脂材料形成各个构架11，12。

在上述实施方式中，具备2个连结两构架11，12的贯穿螺栓15，但并不限于此，也可以具备3个以上的贯穿螺栓15。

在上述实施方式中，在芯外周突出部26上设置有卡合槽26a，该卡合槽26a与贯穿螺栓15在圆周方向进行卡合，但并不仅限于此，也可以为从芯外周部26省略卡合槽26a，而使芯外周部26不与贯穿螺栓15进行卡合的构成。

定子芯21的齿24的数量并不仅限于60个，也可以适当地变更。

在上述实施方式中，芯外周突出部26以在圆周方向以90度间隔设置有4个，除此以外例如也可以以180度间隔设置2个、或以120度间隔设置3个。在该情况下，能以将用相同冲裁模具从钢板冲裁的各个芯板30沿圆周方向错开180度(或120度)状态层积从而构成主芯部31。在将芯外周部26以120度间隔设置3个的构成中，将各个芯板30以每120度旋转层积，从而可以相抵包含芯板30特有的齿槽转矩成分的3波齿槽转矩波，其结果，能够降低齿槽转矩。

在上述实施方式中，将转子对置部44在径向看形成为梯形形状，除此以外例如也可以形成为在径向看形成为矩形，只要可以捕捉磁力即可。

在上述实施方式中，磁性板40的层积部41具有环状部42以及齿构成部43，除此之外，例如也可以只用齿构成部43构成层积部41。

在上述实施方式中，磁性板40被主芯部31(芯板30)铆接固定，除此以外，例如也可以通过粘结或焊接来固定。

在上述实施方式中，磁性板40板厚T1被设定为厚于芯板30板厚T2，但并不限于此，也可以将磁性板40板厚T1设定为与芯板30板厚T2相等、或更薄。

在上述实施方式中，将磁性板40分别设置在主芯部31的轴向两侧。但并不仅限于此，也可以只将磁性板40设置在主芯部31的轴向一侧。在上述实施方式中，定子芯21由主芯部31和一对磁性板构成，主芯部31由多个芯板30形成，但并不仅限于此，也可以只由主芯部31构成定子芯21。

在上述实施方式中，将定子芯21的主芯部31为由多个芯板30形成的层积结构，除此以外，例如也可以为将主芯部31通过铸造等成形的一体成形品。

在上述实施方式中，使用了由分段导体25构成的电枢绕组22，除此以外例如也可以使用由将铜线等巻绕于齿上形成的电枢绕组。

在上述实施方式中，在转子14的励磁磁石62使用铁素体磁石，除此以外例如也可以使用钕磁石等。

也可以将在上述实施方式的定子芯61及转子14的励磁磁石62的轴向长度设定为，与定子芯21的内周端部的轴向长度(即、一方的磁性板40的转子对置部44的顶端到另一方的磁性板40的转子对置部44的顶端的长度)不同。

Claims (11)

1.一种电动机，其中，具备：

定子，其具备：定子芯；从该定子芯的主外周部向径向内侧延伸的多个齿；以及被安装在该齿上的电枢绕组，所述定子芯具备从所述主外周部向径向外侧突出的被夹持部；

第1构架及第2构架，其分别设置在所述定子芯的轴向两侧，从而在轴向至少夹持该定子芯的所述被夹持部，所述第1构架及所述第2构架被构成为从其两者之间将所述定子芯的所述主外周部向外部露出；

连结部件，其向所述第1构架及所述第2构架赋予轴向的夹持负荷的同时，在比所述定子更靠径向外侧处对所述第1构架及所述第2构架进行连结；以及

转子，其被所述第1构架及所述第2构架可旋转地支持，并被配置为比所述定子更靠径向内侧；

所述电枢绕组包含多个分段导体，各个分段导体插入到在圆周方向相邻的齿之间形成的齿槽中，并具有从该齿槽向轴向突出的突出部，并且包括多个分段导体的突出部互相焊接而电气连接的焊接部分；

所述定子芯具备：主芯部；以及被设置在该主芯部的轴向端部上的磁性板，

所述磁性板具有：层积部，其被层积在所述主芯部的轴向端部上；以及转子对置部，其从所述层积部的靠所述转子侧的端部向轴向外侧延伸且与所述转子在径向上对置；

所述分段导体的所述焊接部分向比所述转子对置部的轴向顶端部更靠轴向外侧延伸，

所述定子芯具备在轴向层积的多个芯板，在轴向相邻的所述芯板彼此通过铆接而被固定，

所述磁性板的层积部层积在所述主芯部的轴向端部的所述芯板上并且铆接固定在所述主芯部的轴向端部的所述芯板上，

由所述磁性板和所述芯板形成的铆接固定部、和由所述芯板彼此形成的铆接固定部均通过定缝销钉铆接而成，两者的定缝销钉直径被设定为互不相同。

2.根据权利要求1所述的电动机，其中，

各个所述第1构架及所述第2构架具有：连结固定部，其承受从所述连结部件施加的轴向夹持负荷；以及抵接部，其从该连结固定部向轴向延伸且与所述定子芯的所述被夹持部在轴向抵接，

所述被夹持部在轴向被所述第1构架及所述第2构架的抵接部夹持。

3.根据权利要求1所述的电动机，其中，

所述第1构架及所述第2构架夹持所述被夹持部、和所述主外周部的靠径向外侧的部分。

4.根据权利要求1所述的电动机，其中，

所述第1构架及所述第2构架只夹持所述定子芯的所述被夹持部。

5.根据权利要求1所述的电动机，其中，

所述被夹持部具备与所述连结部件在圆周方向进行卡合的卡合凹部。

6.根据权利要求1所述的电动机，其中，

各个所述第1构架及所述第2构架具有与所述定子芯的轴向端部进行嵌合的嵌合部。

7.根据权利要求1所述的电动机，其中，

所述多个芯板用相同的冲裁模具冲裁而形成，并且相同的冲裁部分以在圆周方向互相错开的状态沿轴向层积。

8.根据权利要求7所述的电动机，其中，

所述齿的数量为60个，

所述被夹持部在圆周方向以90度或180度间隔设置多个。

9.根据权利要求7所述的电动机，其中，

所述齿的数量为60个，

所述被夹持部在圆周方向以120度间隔设置3个。

10.根据权利要求1所述的电动机，其中，

由所述磁性板和所述芯板形成的铆接固定部被形成于在所述主外周部比所述被夹持部更靠径向内侧且与所述被夹持部在圆周方向上相同的位置上。

11.根据权利要求1所述的电动机，其中，

由所述芯板彼此形成的铆接固定部被形成于在所述主外周部上的、比被所述第1构架和所述第2构架夹持的部分更靠径向内侧的部分上。