CN104242496B

CN104242496B - 旋转电机的定子铁心

Info

Publication number: CN104242496B
Application number: CN201410260657.1A
Authority: CN
Inventors: 宫岛总; 宫岛一总; 梅津健太
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2013-06-14
Filing date: 2014-06-12
Publication date: 2017-01-18
Anticipated expiration: 2034-06-12
Also published as: US9876398B2; JP2015002617A; CN104242496A; JP5740436B2; US20140368080A1

Abstract

本发明提供一种旋转电机的定子铁心，其能够满足层叠钢板的一体固定中所要求的各种性能，即，能够实现涡流损耗的增加抑制、紧固连结强度的提高、层叠精度的提高及生产率的提高。在分割铁心(10)的背轭(20)中，在各个分割铁心上各形成一个紧固部(40)，并且紧固部具有矩形形状的突起部(41)及凹部(42)而构成为平坦紧固状。在从轴向观察时，在将两个内周侧交点和两个外周侧交点由直线连结成对角状的情况下分割的四个对角区域之中的径向外侧的对角区域的内部配置紧固部的中心位置，其中，两个内周侧交点为齿的周向两端面与背轭的内周面相交的交点，两个外周侧交点为使齿的周向两端面延长的假想线与背轭的外周面相交的交点。

Description

旋转电机的定子铁心

技术领域

本发明涉及旋转电机的定子铁心。

背景技术

在专利文献1中记载有通过将多张薄板金属层叠而构成的铁心块。该铁心块的多个薄板金属彼此通过一个部位的紧固部和多个部位的粘接而相互固接并层叠。

这样，通过并用紧固部和粘接剂将薄板金属彼此层叠来维持良好的层叠状态，并且通过将紧固部限定为一个部位来抑制铁损的增加。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2009-72014号公报

【发明的概要】

【发明要解决的课题】

然而，为了通过粘接将薄板金属彼此接合，需要向各薄板金属涂敷粘接剂的工序，因此生产率可能会恶化。

此外，在专利文献1中，设置紧固部的位置没有考虑涡流损耗。即，紧固部设置在与定子的齿对应的位置，在该定子的齿处，线圈通电时产生的磁通密度及磁通密度随时间的变化比较大，因此紧固部的涡流损耗增加。

发明内容

本发明鉴于前述的课题而提出，其目的在于提供一种旋转电机的定子铁心，其能够满足层叠钢板的一体固定中所要求的各种性能，即，能够实现涡流损耗的增加抑制、紧固连结强度的提高、层叠精度的提高及生产率的提高。

【解决方案】

为了实现上述目的，本发明的第一方面为旋转电机的定子铁心(例如，后述的实施方式中的旋转电机的定子铁心1)，其通过将多个分割铁心(例如，后述的实施方式中的分割铁心10)呈圆环状地排列而构成，所述多个分割铁心分别通过将多个钢板(例如，后述的实施方式中的钢板12)沿轴向层叠而分体地形成，所述旋转电机的定子铁心的特征在于，

各个所述分割铁心具有：

具有规定的径向宽度而呈圆弧状地延伸的背轭(例如，后述的实施方式中的背轭20)；

从所述背轭的周向中间部向径向内侧突出，且在周围卷绕有线圈的齿(例如，后述的实施方式中的齿30)；以及

通过使层叠的所述多个钢板彼此相互卡止而进行一体地固定的紧固部(例如，后述的实施方式中的紧固部40)，

在所述分割铁心的所述背轭中，在各个所述分割铁心上各形成一个所述紧固部，

所述紧固部在规定的钢板中具有突起部(例如，后述的实施方式中的突起部41)和凹部(例如，后述的实施方式中的凹部42)而构成为平坦紧固状(平かしめ状)，所述突起部通过使具有短边及长边的矩形形状的区域向轴向一侧突出而成，所述凹部形成在该突起部的背面，通过使与所述突起部相同形状的区域向轴向一侧凹陷而成，

所述规定的钢板的所述突起部与在层叠方向上和所述规定的钢板相邻的钢板的所述凹部卡合而相互卡止，

在从轴向观察时，在将两个内周侧交点(例如，后述的实施方式中的内周侧交点P1)和两个外周侧交点(例如，后述的实施方式中的P2)由直线连结成对角状的情况下分割的四个对角区域(例如，后述的实施方式中的对角区域S1、S2、S3、S4)之中的径向外侧的对角区域(例如，后述的实施方式中的对角区域S1)的内部配置所述紧固部的中心位置，其中，所述两个内周侧交点为所述齿的周向两端面(例如，后述的实施方式中的周向两端面31)与所述背轭的内周面(例如，后述的实施方式中的内周面26)相交的交点，所述两个外周侧交点为使所述齿的周向两端面延长的假想线(例如，后述的实施方式中的假想线L、R)与所述背轭的外周面(例如，后述的实施方式中的外周面25)相交的交点，

所述紧固部的长边沿着径向配置。

另外，本发明的第二方面在第一方面记载的结构的基础上，其特征在于，

所述紧固部的径向内侧端部(例如，后述的实施方式中的径向内侧端部45)配置在径向内侧的对角区域(例如，后述的实施方式中的对角区域S3)的内部。

另外，本发明的第三方面为旋转电机的定子铁心(例如，后述的实施方式中的旋转电机的定子铁心1)，其通过将多个分割铁心(例如，后述的实施方式中的分割铁心10)呈圆环状地排列而构成，所述多个分割铁心分别通过将多个钢板(例如，后述的实施方式中的钢板12)沿轴向层叠而分体地形成，所述旋转电机的定子铁心的特征在于，

各个所述分割铁心具有：

通过使层叠的所述多个钢板彼此相互卡止而进行一体地固定的紧固部(例如，后述的实施方式中的紧固部40A)，

所述紧固部在规定的钢板中具有突起部(例如，后述的实施方式中的突起部41)和凹部(例如，后述的实施方式中的凹部42)而构成为平坦紧固状，所述突起部通过使在径向内侧成为凸出状的三角形形状的区域向轴向一侧突出而成，所述凹部形成在该突起部的背面，通过使与所述突起部相同形状的区域向轴向一侧凹陷而成，

在从轴向观察时，在将两个内周侧交点(例如，后述的实施方式中的内周侧交点P1)和两个外周侧交点(例如，后述的实施方式中的P2)由直线连结成对角状的情况下分割的四个对角区域(例如，后述的实施方式中的对角区域S1、S2、S3、S4)之中的径向外侧的对角区域(例如，后述的实施方式中的对角区域S1)的内部配置所述紧固部，其中，所述两个内周侧交点为所述齿的周向两端面(例如，后述的实施方式中的周向两端面31)与所述背轭的内周面(例如，后述的实施方式中的内周面26)相交的交点，所述两个外周侧交点为使所述齿的周向两端面延长的假想线(例如，后述的实施方式中的假想线L、R)与所述背轭的外周面(例如，后述的实施方式中的外周面25)相交的交点。

另外，本发明的第四方面在第三方面记载的结构的基础上，其特征在于，

所述三角形形状的径向内侧的顶点的开角(例如，后述的实施方式中的开角θ)以使所述紧固部位于通电时的所述背轭中的磁通密度的随时间的变化量为规定值以下的区域的方式设定。

另外，本发明的第五方面在第一至第四方面中任一方面记载的结构的基础上，其特征在于，

所述紧固部的所述三角形形状或所述矩形形状的角部(例如，后述的实施方式中的角部46)形成为圆角形状。

【发明效果】

根据本发明的第一方面所记载的结构，由于将矩形形状的紧固部的中心位置配置在径向外侧的对角区域的内部，因此能够将紧固部配置在磁通密度及磁通密度随时间的变化比较小的区域，因此能够抑制线圈通电时在紧固部处产生的涡流损耗的增加。

另外，通过将矩形形状的紧固部的长边沿着径向配置，由此与矩形形状的紧固部的短边沿着径向配置的情况相比，能够抑制紧固部位于磁通密度及磁通密度随时间的变化大的区域的情况，因此能够抑制线圈通电时在紧固部处产生的涡流损耗的增加。

因此，即使在增大紧固部的面积来提高紧固连结强度及层叠精度(层叠平行度、层叠垂直度、紧固部附近层叠厚度)的情况下，也能够抑制涡流损耗的增加。

另外，通过将矩形形状的紧固部的长边沿着径向配置，由此与矩形形状的紧固部的短边沿着径向配置的情况相比，能够抑制紧固部与齿的径向内侧端部之间的距离增大的情况，因此能够抑制齿的径向内侧端部处的层叠精度的下降。

另外，由于紧固部仅由一点构成，因此生产率变得良好，并且与将紧固部在各分割铁心上设置两点以上的情况相比，能够抑制涡流损耗的增加。

另外，在紧固部仅由一点构成的情况下，例如紧固部形成为圆形形状时，多个钢板彼此容易相对旋转，但是通过将紧固部构成为矩形形状，即使对于旋转方向的力也能够确保紧固连结强度。

另外，由于紧固部构成为平坦紧固状，因此与例如形成为V突起紧固状的情况相比，能够抑制相邻的钢板彼此之间的间隙的产生，从而提高钢板的占空因数，并且能够使紧固部的面积整体有效地发挥功能来提高紧固连结强度或层叠精度。

根据本发明的第二方面，由于紧固部的径向内侧端部配置在径向内侧的对角区域的内部，因此能够抑制紧固部的径向内侧端部与齿的径向内侧端部之间的距离增大的情况，能够抑制从紧固部离开得比较大的位置的齿的径向内侧端部处的层叠精度的下降。

根据本发明的第三方面，由于将三角形形状的紧固部配置在径向外侧的对角区域的内部，因此能够将紧固部配置在磁通密度及磁通密度随时间的变化比较小的区域，能够抑制通电时在紧固部处产生的涡流损耗的增加。

另外，由于构成为在径向内侧成为凸出状的三角形形状，因此能够将紧固部40配置在磁通密度及磁通密度随时间的变化比较小的径向外侧的对角区域的内部，且容易确保紧固部40的面积。因此，能够增大紧固部的面积来提高紧固连结强度及层叠精度，且能够抑制涡流损耗的增加。

另外，在紧固部仅由一点构成的情况下，例如将紧固部形成为圆形形状时，多个钢板彼此容易相对旋转，但是通过将紧固部构成为三角形形状，即使对于旋转方向的力也能够确保紧固连结强度。

另外，由于紧固部构成为平坦紧固状，因此与例如形成为V突起紧固状的情况相比，能够抑制相邻的钢板彼此之间的间隙的产生，从而提高层叠钢板的占空因数，并且能够使紧固部的面积整体有效地发挥功能来提高紧固连结强度或层叠精度。

根据本发明的第四方面，在径向外侧的对角区域的内部，在更期望的磁通密度的随时间的变化量的区域的内部配置紧固部，由此能够更有效地抑制涡流损耗的增加。

根据本发明的第五方面，规定的钢板的突起部向在层叠方向上与规定的钢板相邻的钢板的凹部进行卡合时，能够容易卡合，并且能够容易确保紧固连结强度。

另外，在利用冲裁形成紧固部时，通过使角部与直线部的松脱状态(抜け状態)(塌边或剪切长度)接近，来减轻作用于冲头的角部的负担，由此能够维持稳定的松脱状态。

附图说明

图1是第一实施方式的旋转电机的定子铁心的局部立体图。

图2(a)是第一实施方式的分割铁心的从轴向观察到的平面图，图2(b)是分割铁心的紧固部附近的剖视图。

图3(a)是第二实施方式的分割铁心的从轴向观察到的平面图，图3(b)是分割铁心的紧固部附近的剖视图。

图4是表示涡流损耗的分析结果的图。

图5是表示紧固连结强度的分析结果的图。

图6是表示层叠平行度的分析结果的图。

图7是表示层叠垂直度的分析结果的图。

图8是表示紧固部附近层叠厚度的分析结果的图。

图9(a)是第一比较例的分割铁心的从轴向观察到的平面图，图9(b)是分割铁心的紧固部附近的剖视图。

图10(a)是第二比较例的分割铁心的从轴向观察到的平面图，图10(b)是分割铁心的紧固部附近的剖视图。

图11是表示分割铁心中的磁通密度的分布的图。

图12(a)及(b)是表示分割铁心中的磁通密度的随时间变化的图。

图13是表示背轭的周向中间部附近的磁通密度的随时间变化的分布的图。

图14是第三比较例的分割铁心的从轴向观察到的平面图。

【符号说明】

1 旋转电机的定子铁心

10 分割铁心

12 钢板

20 背轭

21 周向一端面

22 凸部

23 周向另一端面

24 凹部

25 外周面

26 内周面

30 齿

31 周向两端面

32 径向内侧端部

40、40A 紧固部

41 突起部

41a 平面

41b 斜面

42 凹部

42a 平面

42b 斜面

43 周向两端面

44 径向两端面

45 径向内侧端部

46 角部

O 中心位置

P1 内周侧交点

P2 外周侧交点

S1、S2、S3、S4 对角区域

L、M、R 假想线

θ 开角

具体实施方式

以下，基于附图，说明本发明的各实施方式。需要说明的是，附图是以符号的朝向为基准来观察的。

(第一实施方式)

如图1所示，本实施方式的定子铁心1通过将多个分割铁心10沿周向排列成圆环状而构成。具备该定子铁心1的定子与设置在其内部的转子组合而构成旋转电机(均未图示)，例如，被用作电动机或发电机。

各个分割铁心10通过将由冲压机冲裁的大致T字状的金属制的钢板12沿轴向(图1中的上下方向)层叠多张而分体地形成。也参照图2(a)，分割铁心10具有：具有规定的径向宽度而呈圆弧状地延伸的背轭(back yoke)20；从背轭20的周向中间部向径向内侧突出，且在周围隔着绝缘体等而卷绕有线圈(未图示)的齿30。因此，分割铁心10相对于通过其周向中间部的假想线M而大致线对称地形成。

需要说明的是，在图2(a)中，背轭20的径向宽度表示为a，分割铁心10(背轭20)的周向宽度的一半的值表示为b，分割铁心10的径向宽度表示为c，在本实施方式的分割铁心10中设定为a＜b＜c。

背轭20在周向一端面21上形成有从其径向中间部向周向突出的凸部22，且在周向另一端面23上，从其径向中间部形成与凸部22的形状对应的凹部24。需要说明的是，在图2中，为了简便起见，省略了凸部22及凹部24的图示。在以下的图中也同样。并且，凸部22以规定的过盈量压入嵌合于凹部24，由此，将沿周向相邻的分割铁心10彼此连结。

另外，分割铁心10具有通过使层叠的多个钢板12彼此相互卡止而将它们一体地固定的紧固部40。紧固部40在分割铁心10的背轭20处，在各个分割铁心10各设置1个。

如图2(b)所示，紧固部40具有：通过基于冲压机的冲裁等而形成，在规定的钢板12中，使具有与径向垂直的短边和沿着径向的长边的矩形形状的区域向轴向一侧突出固定量而成的突起部41；形成在突起部41的背面(轴向另一面)上，使与突起部41相同形状的区域向轴向一侧凹陷而成的凹部42。并且，使规定的钢板12的突起部41与在轴向上相邻的钢板12的凹部42卡合，由此将钢板12彼此相互卡止。

另外，紧固部40的周向两端面43及径向两端面44朝向轴向呈直线状地延伸形成，从而紧固部40构成为平坦紧固状。

另外，紧固部40的4个角部46形成为由曲线构成的圆角形状。需要说明的是，该圆角形状的曲线优选大于钢板12的板厚(轴向厚度)。通过如此构成，在钢板12的突起部41与相邻的钢板12的凹部42卡合时容易卡合，并且容易确保紧固压入紧迫力，因此能够容易确保相邻的钢板12的紧固连结强度。此外，在利用冲裁来形成紧固部40时，使角部46与直线部的松脱状态(塌边或剪切长度)接近，来减轻作用于冲头的角部的负担，由此能够维持稳定的松脱状态。

紧固部40的中心位置O设定成在通过分割铁心10的周向中间部的假想线M上，且距背轭20的外周面25的外径侧端部的径向距离为a/2以内。即，从轴向观察时，将2个内周侧交点P1和2个外周侧交点P2由直线连结成对角状时所分割的4个对角区域分别在径向外侧、周向一侧、径向内侧、周向另一侧表示为S1、S2、S3、S4，其中，这2个内周侧交点P1为齿30的周向两端面31与背轭20的内周面26相交的2个交点，这2个外周侧交点P2为使齿30的周向两端面31延长的假想线L、R与背轭20的外周面25相交的2个交点，这种情况下，紧固部40的中心位置O配置在径向外侧的对角区域S1的内部。而且，紧固部40的径向内侧端部45配置在径向内侧的对角区域S3的内部。

(第二实施方式)

接下来，对本发明的第二实施方式的旋转电机的定子铁心1进行说明。需要说明的是，第二实施方式的定子铁心1的基本结构与第一实施方式相同，仅紧固部的结构不同，因此对于同一或相当部分，标注同一符号而省略或简化说明。

如图3所示，在本实施方式的紧固部40A中，突起部41及凹部42在从轴向观察下为在径向内侧成为凸出状的三角形形状。

另外，紧固部40A与第一实施方式的紧固部40同样，其周向两端面43及径向端面44朝向轴向呈直线状地延伸形成，从而紧固部40A构成为平坦紧固状。而且，紧固部40的3个角部46形成为由曲线构成的圆角形状。该圆角形状的曲线优选大于钢板12的板厚(轴向厚度)。

在此，紧固部40A的中心位置O设定成在通过分割铁心10的周向中间部的假想线M上，且距背轭20的外周面25的外径侧端部的径向距离为a/4。而且，紧固部40的整体配置在径向外侧的对角区域S1的内部。

(第一及第二实施方式与第一及第二比较例的比较)

接下来，对于上述的第一及第二实施方式的分割铁心10中的层叠的多个钢板12的一体固定所要求的各种性能，即，涡流损耗、紧固连结强度、层叠精度(层叠平行度、层叠垂直度、紧固部附近层叠厚度)，分别进行分析，其结果如图4～8所示。

在此，图4～8中，为了与第一及第二实施方式进行比较，也示出第一及第二比较例的分析结果。

如图9所示，在第一比较例的分割铁心10中，在背轭20的周向两侧部设置一对紧固部40B，该紧固部40B的突起部41及凹部42在从轴向观察下为圆形形状。而且，紧固部40B与第一及第二实施方式的紧固部40、40A同样地，朝向轴向呈直线状地延伸形成而构成为平坦紧固状。

如图10所示，在第二比较例的分割铁心10中，在背轭20的周向中间部设置紧固部40C。该紧固部40C形成为突起部41及凹部42的长边在从轴向观察下沿着径向那样的矩形形状。

在此，紧固部40C的突起部41及凹部42包括与轴向垂直的平面41a、42a和随着从平面41a、42a朝向径向两侧而向轴向另一侧延伸的一对倾斜面41b、42b，从而形成为V突起紧固状。而且，紧固部40C的4个角部与第一及第二实施方式不同，呈直角地形成。

而且，第一实施方式的紧固部40与第二比较例的紧固部40C相比，从轴向观察时的面积设定为增大12％左右，第二实施方式的紧固部40A与第二比较例的紧固部40C相比，从轴向观察时的面积设定为增大20％左右。

需要说明的是，在图4～7中，将第一比较例的分割铁心10的值作为100，在图8中，将第一比较例的分割铁心10的值设为-100，由此作为基准值。

另外，图4中的涡流损耗是指线圈通电时在紧固部40、40A、40B、40C处产生的涡流损耗。图5中的紧固连结强度是指多个钢板12彼此的紧固连结强度。图6中的层叠平行度是指层叠的多个钢板12的上下表面平行度，值越小，越接近平行。图7中的层叠垂直度表示分割铁心10的轴向一端面与外周面所成的角度的大小，值越小，越接近直角。图8中的紧固部附近层叠厚度表示紧固部40附近的分割铁心10的轴向厚度相对于{钢板12的板厚(轴向厚度)×层叠张数}的偏差。

＜涡流损耗的分析＞

首先，如图4所示，第一、第二实施方式及第二比较例的涡流损耗下降至第一比较例的涡流损耗的80％左右。该结果可认为设置紧固部40、40A、40B、40C的位置的差异是主要的原因，因此在以下进行详细叙述。

如本发明那样，在将多个分割铁心10连结而成的定子铁心1中，因线圈通电而产生的磁通及从转子侧产生的磁通成为如下这样的环路，即，从规定的齿30朝向周向一侧及另一侧而经由背轭20，并通过其他的齿30，且通过转子而向规定的齿30返回。

在此，在图11中，利用深浅来表示通过规定的大小的电流时的分割铁心10中的磁通密度的分布，深的部分表示磁通密度大，浅的部分表示磁通密度小。在图12中，示出分割铁心10中的位于背轭20的径向中间部的周向一侧的第一位置#1、位于背轭20的径向中间部的周向中间部的第二位置#2、位于齿30的径向中间部的周向中间部的第三位置#3处的通电时的磁通密度的随时间变化的大小。在图13中，利用深浅来表示背轭20的周向中间部附近的通电时的磁通密度的随时间变化的分布，深的部分表示磁通密度随时间的变化大，浅的部分表示磁通密度随时间的变化小。

如图11所示，分割铁心10的磁通密度在齿30和一对齿30间的周向位置的背轭20处比较大。而且，如图12所示，分割铁心10的磁通密度的随时间的变化按照第二位置#2、第一位置#1、第三位置#3的顺序变大。即，磁通密度的随时间的变化在齿30和一对齿30间的周向位置的背轭20处大，在背轭20的周向中间部处小。

这样，在齿30和一对齿30间的周向位置的背轭20处，磁通密度及磁通密度随时间的变化均变大，因此在这些位置上设置紧固部时，涡流损耗变大。因此，紧固部优选设置在磁通密度及磁通密度随时间的变化比较小的背轭20的周向中间部附近。

此外，参照图11及图13可知，在背轭20的周向中间部附近，随着朝向径向外侧而磁通密度及磁通密度随时间的变化变小。即，可知按照径向内侧的对置区域S3、周向两侧的对置区域S2、S4、径向外侧的对置区域S1的顺序而磁通密度及磁通密度随时间的变化减小。因此，在分割铁心10上设置的紧固部优选设置在背轭20的周向中间部附近中的径向外侧。

并且，在第一实施方式(参照图2)中，紧固部40的中心位置O配置在径向外侧的对角区域S1的内部，因此能抑制线圈通电时在紧固部40处产生的涡流损耗的增加。

尤其是在第一实施方式中，矩形形状的紧固部40的长边沿着径向配置，由此与图14中作为第三比较例所示那样的矩形形状的紧固部40的短边沿着径向配置的情况相比，能够抑制紧固部40位于磁通密度的变化大的区域的情况，因此能够抑制线圈通电时在紧固部40处产生的涡流损耗的增加。需要说明的是，如图14所示，在紧固部40的短边沿着径向配置时，在面积与第一实施方式的紧固部40的面积大致相等的条件下进行涡流损耗的分析的结果是，可知在图13所示的紧固部40处产生的涡流损耗比第一实施方式的紧固部40增加1.6倍左右。

在第二实施方式(参照图3)中，由于将三角形形状的紧固部40A配置在径向外侧的对角区域S1的内部，因此能够将紧固部40A配置在磁通密度及磁通密度随时间的变化小的区域，能够抑制通电时在紧固部40A处产生的涡流损耗的增加。

在此，构成紧固部40A的三角形形状的径向内侧的顶点的开角θ设定得比较小，以使紧固部40A位于线圈通电时的背轭20中的磁通密度的随时间的变化量(参照图13)为规定值以下的区域，因此能够更有效地抑制涡流损耗的增加。

在第二比较例(参照图10)中，紧固部40C配置在径向外侧的对角区域S1附近，因此能够抑制涡流损耗的增加。

另一方面，在第一比较例(参照图9)中，一对紧固部40B设置在一对齿30间的周向位置的背轭20上，即，设置在磁通密度及磁通密度随时间的变化大的位置，因此涡流损耗增加。这样，第一比较例的紧固部40B不满足层叠的多个钢板12的一体固定所要求的性能。

＜紧固连结强度的分析＞

接下来，如图5所示，关于紧固连结强度，按照第二比较例、第二实施方式、第一实施方式、第一比较例的顺序增大。在此，作为层叠的多个钢板12的一体固定所要求的紧固连结强度，需要约“45”以上的值，在第一、第二实施方式及第一比较例中，满足该条件。

成为这样的结果的理由认为如下这样。即，在第一、第二实施方式及第二比较例中，紧固部40、40A、40C在各个分割铁心10上各形成1个，因此与在各分割铁心10上形成一对紧固部40B的第一比较例相比，紧固连结强度减少。

而且，第一实施方式的紧固部40与第二比较例的紧固部40C相比，以从轴向观察时的面积增大12％左右的方式设定，第二实施方式的紧固部40A与第二比较例的紧固部40C相比，以从轴向观察时的面积增大20％左右的方式设定，因此第一及第二实施方式与第二比较例相比，紧固连结强度较大地提高。

另外，在第二比较例的V突起紧固状的紧固部40C中，如图10(b)所示，突起部41及凹部42的斜面41b、42b的径向两端部形成为带圆角的形状，因此无法高精度地进行在轴向上相邻的钢板12的突起部41与凹部42的卡合。而且，在V突起紧固中，仅沿径向的两边(两面)对层叠保持有效地发挥功能。其结果是，在第二比较例中，在紧固部40C附近相邻的钢板12彼此的间隙增大，由此可认为无法使紧固部40C的面积整体有效地发挥功能来获得紧固连结强度。相对于此，第一及第二实施方式中的紧固部40、40A呈平坦紧固状地构成，因此能够抑制相邻的钢板12彼此的间隙的产生，与第二比较例相比，紧固连结强度得以提高。

另外，第一及第二实施方式的紧固部40、40A的角部46形成为圆角形状，因此容易确保紧固压入紧迫力，使相邻的钢板12的紧固连结强度提高。

这样，第一、第二实施方式及第一比较例具有将多个钢板12紧固连结所需的充分的紧固连结强度，但是第二比较例的紧固连结强度低，不满足层叠的多个钢板12的一体固定所要求的性能。

需要说明的是，虽然也可考虑通过将第二比较例的紧固部40C的面积扩大至与第一及第二实施方式的紧固部40、40A相同程度来提高第二比较例的紧固连结强度，但是这种情况下，涡流损耗变大，因此难以同时满足紧固连结强度的提高和涡流损耗的抑制。

＜层叠平行度及层叠垂直度的分析＞

另外，如图6及图7所示，关于层叠平行度及层叠垂直度，在第二比较例中最差，在第一、第二实施方式及第一比较例中成为良好的值。在此，作为层叠的多个钢板12的一体固定所要求的值，层叠平行度需要约“200”以下的值，层叠垂直度需要约“500”以下的值，而在第一、第二实施方式及第一比较例中满足该条件。然而，第二比较例同时不满足层叠的多个钢板12的一体固定所要求的层叠平行度及层叠垂直度。

认为这是由于如上述那样，第一比较例的紧固部40B在各分割铁心10上各设置一对，且第一及第二实施方式的紧固部40、40A与第二比较例的紧固部40C相比，面积分别增大12％、20％左右，而且紧固部40、40A的面积整体容易对层叠保持有效地发挥功能(在紧固部40、40A中，相邻的钢板12彼此之间不易产生间隙)，因此结果是，在第一、第二实施方式及第一比较例中能够得到良好的层叠平行度及层叠垂直度。

尤其是在第一实施方式中，矩形形状的紧固部40的长边沿着径向配置，由此与图14中作为第三比较例所示那样的矩形形状的紧固部40的短边沿着径向配置的情况相比，能够抑制紧固部40与齿30的径向内侧端部32之间的距离的增大，因此能够抑制从紧固部40分离得比较大的位置的齿30的径向内侧端部32处的层叠平行度的下降，从而还能够抑制作为分割铁心10整体的层叠平行度的下降。需要说明的是，如图14所示，在紧固部40的短边沿着径向配置时，在面积与本实施方式的紧固部40(参照图2)的面积大致相等的条件下进行层叠平行度的分析的结果是，图14所示的分割铁心10的层叠平行度比第一实施方式的分割铁心10恶化了5倍左右。需要说明的是，如本实施方式的分割铁心10那样，在分割铁心10(背轭20)的周向宽度的一半的值b与分割铁心10的径向宽度c的关系为b＜c且紧固部40与齿30的径向内侧端部32之间的距离比较大的情况下，上述结构特别有效。

＜紧固部附近层叠厚度的分析＞

另外，如图8所示，关于紧固部附近层叠厚度，在第二比较例中变得非常大而恶化，在第一、第二实施方式及第一比较例中成为良好的值。

认为这是由于在第二比较例的V突起紧固状的紧固部40C中，如图10(b)所示，突起部41及凹部42的斜面41b、42b的径向两端部形成为带圆角的形状，因此无法高精度地进行在轴向上相邻的钢板12的突起部41与凹部42的卡合。其结果是，认为在第二比较例中，在紧固部40C附近相邻的钢板12彼此的间隙增大，由此钢板12的占空因数变差，紧固部附近层叠厚度也较大地增加。

因此，如第一及第二实施方式的紧固部40、40A那样，形成为平坦紧固状在提高层叠钢板的占空因数方面有效。

＜抗旋转强度的分析＞

另外，虽然在图4～8中未示出，但是关于第一及第二实施方式、以及第一及第二比较例而言，对施加了朝向旋转方向的力时的多个钢板12彼此的抗旋转强度也进行了分析。

其结果是，在第一、第二实施方式及第一比较例中具有良好的抗旋转强度，但是在第二比较例中，抗旋转强度低，多个钢板12成为彼此容易相对旋转的状态。

认为这是由于在第二比较例中，如上述那样，紧固连结强度低、层叠精度(层叠平行度、层叠垂直度、紧固部附近层叠厚度)差成为原因。

需要说明的是，在第一实施方式中将紧固部40构成为矩形形状，在第二实施方式中将紧固部40A构成为三角形形状，由此与形成为圆形形状的情况相比，对于旋转方向的力也能够确保紧固连结强度。

如以上说明那样，根据第一实施方式的旋转电机的定子铁心1，由于将矩形形状的紧固部40的中心位置O配置在径向外侧的对角区域S1的内部，因此能够将紧固部40配置在磁通密度及磁通密度随时间的变化比较小的区域，能够抑制线圈通电时在紧固部40处产生的涡流损耗的增加。

另外，矩形形状的紧固部40的长边沿着径向配置，由此与矩形形状的紧固部40的短边沿着径向配置的情况相比，能够抑制紧固部40位于磁通密度及磁通密度随时间的变化大的区域的情况，因此能够抑制线圈通电时在紧固部40处产生的涡流损耗的增加。

因此，即使在增大紧固部40的面积来提高紧固连结强度及层叠精度(层叠平行度、层叠垂直度、紧固部附近层叠厚度)的情况下，也能够抑制涡流损耗的增加。

另外，矩形形状的紧固部40的长边沿着径向配置，由此与矩形形状的紧固部40的短边沿着径向配置的情况相比，能够抑制紧固部40与齿30的径向内侧端部32之间的距离的增大的情况，因此能够抑制齿30的径向内侧端部32处的层叠精度的下降的情况。

另外，由于紧固部40仅由一点构成，因此生产率变得良好，并且与将紧固部40在各分割铁心10上设置两点以上的情况相比，能够抑制涡流损耗的增加。

另外，在紧固部40仅由一点构成的情况下，例如紧固部40形成为圆形形状时，多个钢板彼此容易相对旋转，但是通过将紧固部40构成为矩形形状，即使对于旋转方向的力也能够确保紧固连结强度。

另外，由于紧固部40构成为平坦紧固状，因此与例如形成为V突起紧固状的情况相比，能够抑制相邻的钢板12彼此之间的间隙的产生，从而提高钢板12的占空因数，并且能够使紧固部40的面积(周长、即四边)整体有效地发挥功能来提高紧固连结强度或层叠精度。

由于紧固部40的径向内侧端部45配置在径向内侧的对角区域S3的内部，因此能够抑制紧固部40的径向内侧端部45与齿30的径向内侧端部32之间的距离的增大，能够抑制从紧固部40离开得比较大的位置的齿30的径向内侧端部32处的层叠精度的下降。

另外，根据第二实施方式的旋转电机的定子铁心1，由于将三角形形状的紧固部40A配置在径向外侧的对角区域S1的内部，因此能够将紧固部40A配置在磁通密度及磁通密度随时间的变化比较小的区域，能够抑制通电时在紧固部40A处产生的涡流损耗的增加。

另外，由于构成为在径向内侧成为凸出状的三角形形状，因此能够将紧固部40A配置在磁通密度及磁通密度随时间的变化比较小的径向外侧的对角区域S1的内部，且容易确保紧固部40A的面积。因此，能够增大紧固部40A的面积来提高紧固连结强度及层叠精度，且能够抑制涡流损耗的增加。

另外，由于紧固部40A仅由一点构成，因此生产率变得良好，并且与将紧固部40A在各分割铁心10上设置两点以上的情况相比，能够抑制涡流损耗的增加。而且，在紧固部40A仅由一点构成的情况下，例如将紧固部40A形成为圆形形状时，多个钢板彼此容易相对旋转，但是通过将紧固部40A构成为三角形形状，即使对于旋转方向的力也能够确保紧固连结强度。

另外，由于紧固部40A构成为平坦紧固状，因此与例如形成为V突起紧固状的情况相比，能够抑制相邻的钢板12彼此之间的间隙的产生，从而提高层叠钢板的占空因数，并且能够使紧固部40A的面积(周长、即三边)整体有效地发挥功能来提高紧固连结强度或层叠精度。

另外，构成紧固部40A的三角形形状的径向内侧的顶点的开角θ以使紧固部40A位于通电时的背轭20中的磁通密度的随时间的变化量为规定值以下的区域的方式设定。因此，通过在径向外侧的对角区域S1的内部，在更期望的磁通密度的随时间的变化量的区域的内部配置紧固部40A，由此能够更有效地抑制涡流损耗的增加。

另外，由于第一及第二实施方式的紧固部40、40A的角部46形成为圆角形状，因此规定的钢板12的突起部41向在层叠方向上与规定的钢板12相邻的钢板12的凹部42进行卡合时，能够容易卡合。

另外，容易确保紧固压入紧迫力，因此能够容易确保相邻的钢板12的紧固连结强度。而且，在利用冲裁形成紧固部40、40A时，通过使角部46与直线部的松脱状态(塌边或剪切长度)接近，来减轻作用于冲头的角部的负担，由此能够维持稳定的松脱状态。而且，在利用冲裁形成紧固部40、40A时，能够缓和在角部46处产生的剪切应力。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明在不脱离其主旨的范围内能够进行各种设计变更。

例如，第一实施方式的矩形形状的紧固部40也可以配置成其整体位于径向外侧的对角区域S1的内部。

Claims

1.一种旋转电机的定子铁心，其通过将多个分割铁心呈圆环状地排列而构成，所述多个分割铁心分别通过将多个钢板沿轴向层叠而分体地形成，所述旋转电机的定子铁心的特征在于，

各个所述分割铁心具有：

具有规定的径向宽度而呈圆弧状地延伸的背轭；

从所述背轭的周向中间部向径向内侧突出，且在周围卷绕有线圈的齿；以及

通过使层叠的所述多个钢板彼此相互卡止而进行一体地固定的紧固部，

所述紧固部在规定的钢板中具有突起部和凹部而构成为平坦紧固状，所述突起部通过使具有短边及长边的矩形形状的区域向轴向一侧突出而成，所述凹部形成在该突起部的背面，通过使与所述突起部相同形状的区域向轴向一侧凹陷而成，

在从轴向观察时，在将两个内周侧交点和两个外周侧交点由直线连结成对角状的情况下分割的四个对角区域之中的径向外侧的对角区域的内部配置所述紧固部的中心位置，其中，所述两个内周侧交点为所述齿的周向两端面与所述背轭的内周面相交的交点，所述两个外周侧交点为使所述齿的周向两端面延长的假想线与所述背轭的外周面相交的交点，

所述紧固部的长边沿着径向配置，

所述紧固部的径向内侧端部配置在径向内侧的对角区域的内部。

2.根据权利要求1所述的旋转电机的定子铁心，其特征在于，

所述紧固部的所述矩形形状的角部形成为圆角形状。

3.一种旋转电机的定子铁心，其通过将多个分割铁心呈圆环状地排列而构成，所述多个分割铁心分别通过将多个钢板沿轴向层叠而分体地形成，所述旋转电机的定子铁心的特征在于，

各个所述分割铁心具有：

具有规定的径向宽度而呈圆弧状地延伸的背轭；

所述紧固部在规定的钢板中具有突起部和凹部而构成为平坦紧固状，所述突起部通过使在径向内侧成为凸出状的三角形形状的区域向轴向一侧突出而成，所述凹部形成在该突起部的背面，通过使与所述突起部相同形状的区域向轴向一侧凹陷而成，

在从轴向观察时，在将两个内周侧交点和两个外周侧交点由直线连结成对角状的情况下分割的四个对角区域之中的径向外侧的对角区域的内部配置所述紧固部，其中，所述两个内周侧交点为所述齿的周向两端面与所述背轭的内周面相交的交点，所述两个外周侧交点为使所述齿的周向两端面延长的假想线与所述背轭的外周面相交的交点。

4.根据权利要求3所述的旋转电机的定子铁心，其特征在于，

所述三角形形状的径向内侧的顶点的开角以使所述紧固部位于通电时的所述背轭中的磁通密度的随时间的变化量为规定值以下的区域的方式设定。

5.根据权利要求3或4所述的旋转电机的定子铁心，其特征在于，

所述紧固部的所述三角形形状的角部形成为圆角形状。