CN104604096A - 定子铁芯及使用该定子铁芯的外转子型旋转电机 - Google Patents

Abstract

一种定子铁芯(200)，被用于外转子型旋转电机(1)中，通过将具有狭缝(26)的板状部件(201)弯曲而形成为环状，其中，具备：磁轭(22)，通过将具有沿短边方向延伸且沿长边方向排列的多个狭缝(26)的板状部件(201)以使狭缝(26)的开口宽度变窄的方式弯曲，并将在板状部件(201)的两端部分别设置的第一端部(202)和第二端部(203)连接，来将该磁轭(22)形成为环状；多个齿(23)，从磁轭(22)以放射状延伸；以及线圈(11)，卷绕于齿(23)；磁轭(22)具有能够供螺栓(4)插通的安装孔(27)。

Description

定子铁芯及使用该定子铁芯的外转子型旋转电机

技术领域

本发明涉及定子铁芯及使用该定子铁芯的外转子型旋转电机。

背景技术

以往，作为旋转电机的定子铁芯有如下的定子铁芯，该定子铁芯具有：磁轭，通过将具有狭缝的板状部件弯折而形成为环状；以及多个齿，从磁轭以放射状延伸。例如专利文献1所公开的定子铁芯是内转子型电动机的定子铁芯，通过压入圆筒部件的内壁而被固定。

另一方面，已知有由环状铁芯片材(core sheet)的层叠体构成的定子铁芯，该环状铁芯片材是将带状铁芯片材弯曲成环状而形成的。例如专利文献2中记载了通过将具有齿部的铁芯元件(element)经由连接部连接成直线状而形成的带状铁芯片材。在带状铁芯片材的齿部的两侧设有一对爪部。爪部在带状铁芯片材弯曲成环状而成为环状铁芯片材之后，通过以与齿部的连接处为支点卷起，来形成定子铁芯的齿部前端的锷部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:专利第4948474号公报

专利文献2:特开2009-261218号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1所公开的定子铁芯为了进行固定而需要压入圆筒部件中。而且，需要将压入有定子铁芯的圆筒部件安装到壳体等。因此，存在如下问题：需要圆筒部件等固定用部件而导致零件个数变多，而且需要压入等固定工序而导致组装工时变多。

此外，在从板状部件通过弯曲来制作外转子型旋转电机所使用的定子铁芯的磁轭的情况下，无法与专利文献1所公开的内转子型旋转电机用定子铁芯同样地采用压入到圆筒部件的内壁的固定方法。这是因为，在外转子型旋转电机用的定子铁芯的径向外侧，需要以与该定子铁芯之间隔有规定的气隙的方式配置外转子。

然而，在带状铁芯片材的冲裁加工中，要求提高作为材料的板材的成品率。在此，要冲裁出2个带状铁芯片材时，能够想到以使第二带状铁芯片材的齿部位于第一带状铁芯片材的相邻的齿部间的方式来进行板布局。但是，在如专利文献2的结构那样在齿部的两侧设置有爪部的情况下，带状铁芯片材的相邻的齿部间的间隙变窄，因此产生了进行板布局时无法在带状铁芯片材的相邻的齿部间配置其他带状铁芯片材的齿部的问题。

针对上述问题，可以考虑将一对爪部设置在齿部的前端来避免爪部使相邻的齿部间的间隙变窄。作为使该爪部弯曲的方法，例如可以想到将相对于爪部设置在与齿部相反一侧的冲头向爪部侧推入的方法。但是，若如上述那样使爪部弯曲，则冲头仅与爪部的前端接触，从而导致对爪部的前端作用过大的应力，爪部可能会变形。

本发明鉴于上述问题点而做出，其目的在于提供一种定子铁芯，能够减少零件个数，并且能够减少组装工时。

本发明的其他目的在于，提供一种定子铁芯，能够提高用于冲裁带状铁芯片材的板材的成品率，而且在将铁芯元件的爪部弯曲时能够抑制该爪部的前端部的变形。

用于解决课题的手段

本发明为外转子型旋转电机中使用的定子铁芯，其特征在于，具备通过将具有多个狭缝的板状部件弯曲且将在该板状部件的两端部分别设置的第一端部和第二端部连接而形成为环状的磁轭，该磁轭具有螺栓插通用的安装孔。

因此，能够不使用例如圆筒部件等固定用部件而将定子铁芯直接安装于例如壳体等。因此，不需要固定用部件，能够减少零件个数。此外，不需要将固定有定子铁芯的固定用部件安装于壳体等的工序，能够减少组装工时。

此外，磁轭的安装孔在将具有多个狭缝的板状部件弯曲成环状时，能够作为定位机构以及操作机构来使用。具体地说，首先，将板状部件设置到规定的夹具。此时，在板状部件的位于第一端部的安装孔中插入定位销而将该第一端部固定。接下来，在板状部件的位于第二端部的安装孔中插入操作销，以使该第二端部与第一端部对准的方式使板状部件弯曲。通过以上操作，能够将板状部件弯曲成环状。这样的制作方法不仅限于自动机械，在人工制作时也能够利用，能够比较容易地将板状部件弯曲。

附图说明

图1是应用本发明的第一实施方式的定子铁芯的交流发电机的主视图。

图2是图1的交流发电机的纵剖视图。

图3是图1的交流发电机的定子铁芯的主视图。

图4是图3的IV-IV线剖视图。

图5是构成图3的定子铁芯的层叠铁芯的主视图。

图6是表示图5的层叠铁芯的展开状态的图。

图7是本发明的第二实施方式的定子铁芯的主视图。

图8是图7的VIII-VIII线剖视图。

图9是图7的定子铁芯的主视图。

图10是图9的定子铁芯的材料、即带状铁芯片材的主视图。

图11是表示从电磁钢板冲裁图10的带状铁芯片材时的板布局的图。

图12是图10的箭头XII部分的放大图。

图13是图10的箭头XIII部分的放大图。

图14是图10的箭头XIV部分的放大图。

图15是表示弯曲工序的第一阶段结束时的铁芯片材的图。

图16是表示弯曲工序的第二阶段结束时的铁芯片材的图。

图17是表示弯曲工序的第三阶段结束时的铁芯片材的图。

图18是图17的箭头XVIII部分的放大图。

图19是连结工序结束时的环状铁芯片材的连结部分的放大图。

图20是图18的XX-XX线剖视图，是连结工序中使用的扩大夹具的纵剖视图。

图21是图20的XXI-XXI线剖视图。

图22是图20的XXII-XXII线剖视图。

图23是图20的XXIII-XXIII线剖视图。

图24是表示图20的扩大夹具在连结凸部的通孔中嵌入到插入部的中间部为止的情况的图。

图25是表示图20的扩大夹具在连结凸部的通孔中嵌入到插入部的基端部为止的情况的图。

图26是表示在倒爪工序中被设置于倒爪装置的环状铁芯片材的图。

图27是图26的箭头XXVII部分的放大图。

图28是表示从图27的状态起、第一爪部被弯曲了的情况的图。

图29是从图28的状态起、第二爪部被弯曲了的情况的图。

图30是表示经过全部制造工序后完成的环状铁芯片材的图。

图31是表示在弯曲工序中使用的铁芯片材弯曲装置的图。

图32是图31的XXXII-XXXII线剖视图。

图33是表示在图31的铁芯片材弯曲装置中设置了带状铁芯片材的情况的图。

图34是图33的箭头XXXIV部分的放大图。

图35是从箭头XXXV方向观察图34的基体以及滑块时的图。

图36是表示图34的滑块相对于基体滑动了的情况的图。

图37是从箭头XXXVII方向观察图36的基体以及滑块时的图。

图38是表示通过图33的铁芯片材弯曲装置的基体被操作而使带状铁芯片材的全部连接部被弯曲了的情况的图。

图39是表示图38的铁芯片材弯曲装置的全部滑块同时相对于基体滑动了的情况的图。

图40是构成本发明的第三实施方式的定子铁芯的环状铁芯片材之中、倒爪工序之前的第一爪部以及第二爪部的放大图。

图41是表示从图40的状态起、第一爪部以及第二爪部被弯曲了的情况的图。

图42是构成本发明的第四实施方式的定子铁芯的环状铁芯片材之中、倒爪工序之前的第一爪部以及第二爪部的放大图。

图43是表示从图42的状态起、第一爪部以及第二爪部被弯曲了的情况的图。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的实施方式。

(第一实施方式)

在图1及图2中示出作为应用了本发明的第一实施方式的定子铁芯的“旋转电机”的交流发电机。图1是从箭头I方向观察图2的交流发电机1时的图。交流发电机1例如搭载于二轮车，被用于电池的充电、以及向火花塞及灯供电等用途。

首先，基于图1～图4说明交流发电机1的概略结构。

如图1及图2所示，交流发电机1为外转子(outer rotor)型旋转电机，具备定子10、外转子15以及位置传感器16。

如图1～图4所示，定子10由定子铁芯200、绝缘件12以及多个线圈11构成。定子铁芯200具有：环状的磁轭22，与发动机的曲柄轴2同轴配置；以及多个齿23，从磁轭22以放射状突出。在齿23的径向外端形成有锷部24。定子铁芯200通过螺栓4被安装于发动机罩3。

绝缘件12由绝缘体构成，安装于齿23。线圈11隔着绝缘件12卷绕在齿23上。线圈11经由布线17与连接器18电连接。

外转子15由转子基体52、转子主体51、磁铁531以及磁铁532构成。转子基体52具有：凸起部521，能够嵌合于曲柄轴2；以及凸缘部522，从凸起部521向径向外侧突出。凸起部521具有嵌合孔523、以及形成于嵌合孔523的内壁的键槽524。转子基体52能够使用键槽524连结成相对于曲柄轴2不能够相对旋转。

转子主体51具有：筒部511，与凸起部521同轴配置；以及底部512，将筒部511之中位于凸缘部522侧的一端部闭塞。转子主体51的底部512被固定于转子基体52的凸缘部522。在底部512的外壁，形成有作为位置检测用的突起的位置检测部513。

磁铁531以及磁铁532在周向上交错地固定于转子主体51的筒部511的径向内表面。磁铁531设置成使作为“磁极”的N极位于径向内侧，磁铁532设置成使作为“磁极”的S极位于径向内侧。

在本实施方式中，外转子15还作为飞轮起作用。

位置传感器16是旋转位置检测机构，能够检测在径向上转子主体51是否与位置检测部513对置，并输出与外转子15的旋转位置相应的电信号。位置传感器16与连接器18电连接。

以上那样构成的交流发电机1中，当外转子15旋转时，外转子15的磁铁531、532产生的磁场变化，从而在线圈11中产生感应电流。该感应电流作为单相或者3相等交流电流被输出。

接下来，基于图1～图6说明本发明的第一实施方式的定子铁芯200的结构。

定子铁芯200具有：层叠铁芯20，通过将板状部件弯曲而形成为环状；以及一对上铁芯40，通过冲裁工艺等制作，在轴向上夹着层叠铁芯20。层叠铁芯20与一对上铁芯40在沿轴向观察时，形状、孔位置大体一致，通过插通在铆钉孔282中的铆钉41被一体地固定。上铁芯40通过夹住层叠铁芯20而作为加强机械强度的加强机构起作用。

层叠铁芯20的磁轭22具有：多个磁轭部251，沿周向排列；以及连接部252，将周向上相邻的一对磁轭部251彼此连接。此外，层叠铁芯20的磁轭22具有从径向内表面以放射状延伸的多个狭缝26。连接部252以及狭缝26位于周向上相邻的一对齿23之间。

连接部252能够弯曲，以使得狭缝26的开口宽度大小变化。换言之，连接部252能够弯曲，以使得周向上相邻的一对磁轭部251的前端彼此接近及远离。

在狭缝26的前端部、即深部，设置有用于使弯曲层叠铁芯20时的应力在连接部252内分散的应力消除孔261。如图5所示，应力消除孔261是以使磁轭部251的基端的宽度变小的方式沿周向延伸的长孔状。由此，磁轭部251能够相对于周向上相邻的磁轭部251以基端部为支点、使前端部向轴向挠曲。此外，通过应力消除孔261的应力分散效果，不会产生极端的薄壁部，因此能够确保机械强度和良好的磁路。

定子铁芯200的磁轭22具有：在将定子10用螺栓4安装于外部即发动机罩3时使用的安装孔27、以及供布线用的端子穿过的端子孔281等孔。安装孔27位于周向上相邻的一对狭缝26之间。此外，安装孔27的周向中心位置与定子铁芯200的齿23的周向中心位置一致。此外，在周向上相邻的一对安装孔27之间，配置有一个以上磁轭部251。当螺栓4被拧紧到发动机罩3时，磁轭部251被该螺栓4向轴向按压，从而相对于周向上相邻的磁轭部251向轴向挠曲。

接下来，基于图5及图6说明层叠铁芯20的制造方法。

层叠铁芯20通过将层叠有多张作为板状部件的铁芯片材201弯曲成环状而制作出。具体地说，首先，层叠多张如图6所示那样经由连接部252将多个铁芯元件21连结成直线状而成的铁芯片材201，并设置到规定的夹具。此时，在铁芯片材201的位于第一端部202的安装孔27中插入定位销而将该第一端部202固定。安装孔27作为定位机构起作用。在该阶段，狭缝26在开口侧较大地打开，开口部的双璧所成的角度、即开口角度θ设定为θ＜360/α(α为齿的个数)。

接下来，在铁芯片材201的位于第二端部203的安装孔27中插入操作销，以使该第二端部203与第一端部202对接的方式将铁芯片材201弯曲。此时，径向宽度比较小且与应力消除孔261相邻的连接部252积极地弯曲。安装孔27作为操作机构起作用。连接部252在构成狭缝26的2边的一部分相接触之后，以接触部为支点进一步弯曲，由此塑性变形，弯曲加工结束。此时，如上述那样，开口角度θ被设定为小于(360/α)，因此，狭缝26在远离连接部252的内径侧相接触。以相对于连接部252远离的点为支点来施加力，从而能够用更小的力来完成加工。

因而，向狭缝26的接触部或与加工夹具接触的部位的力被抑制，其结果，能够减少因所产生的残留应力引起的磁特性变差。

接下来，在引导凸部36被引导到引导凹部37的状态下使第一端部202与第二端部203对接，连结凸部32被压入到连结凹部31中，第一端部202与第二端部203连结。

接下来，锷部24以沿周向延伸的方式弯曲，从而完成了层叠铁芯20。

如以上所说明的那样，本发明的第一实施方式的外转子型交流发电机1的定子铁芯200具有：磁轭22，弯曲成环状而构成；多个齿23，从磁轭22以放射状延伸；以及线圈11，卷绕在齿23上。磁轭22具有能够供向发动机罩3安装时使用的螺栓4插通的安装孔27。

因此，不使用例如圆筒部件等固定用部件，就能够将定子铁芯200直接安装到发动机罩3上。因此，不需要固定用部件，能够减少零件个数。此外，不需要将固定有定子铁芯200的固定用部件安装到发动机罩3等的工序，能够减少组装工时。

此外，在将铁芯片材201弯曲成环状时，定子铁芯200的安装孔27能够作为定位机构及操作机构来使用。具体地说，在铁芯片材201的位于第一端部202的安装孔27中插入定位销而将该第一端部202固定，并且在铁芯片材201的位于第二端部203的安装孔27中插入操作销，以使该第二端部203与第一端部202对接的方式将铁芯片材201弯曲。通过这样的制作方法，不仅限于自动机械，人工制作时也能够利用，能够比较容易地将铁芯片材201弯曲。

此外，在第一实施方式中，狭缝26位于周向上相邻的一对齿23之间。因此，定子铁芯200的径向内部容易变形，向发动机罩3的安装容易进行。

此外，在第一实施方式中，安装孔27位于周向上相邻的一对狭缝26之间。因此，安装孔27加工时变形较小，所以能够得到较高的尺寸精度。此外，例如以跨着狭缝26的方式形成安装孔时，当螺栓4拧紧时会如安装孔的边缘部外扩那样产生变形，而在本实施方式中能够避免上述变形。

此外，在第一实施方式中，安装孔27的周向中心位置与定子铁芯200的齿23的周向中心位置一致。因此，能够确保齿23的基端部的强度。

此外，在第一实施方式中，定子铁芯200的磁轭22形成有：沿周向排列的多个磁轭部251；以及将周向上相邻的一对磁轭部251彼此连接的可弯曲的连接部252。此外，在周向上相邻的一对安装孔27之间配置有一个以上磁轭部251。因此，磁轭部251在螺栓4向发动机罩3拧紧时被该螺栓4向轴向按压，从而能够相对于周向上相邻的磁轭部251向轴向挠曲。通过磁轭部251这样挠曲，能够获得螺栓4的防脱效果。

接下来，参照图7～图9对本发明的第二实施方式的定子铁芯200说明详细的结构。

如图7及图8所示，定子铁芯200具有：层叠铁芯20；以及设置在层叠铁芯20的厚度方向的两侧的一对上铁芯40。层叠铁芯20以及上铁芯40通过铆钉41被一体地固定。上铁芯40的平面形状以及对应的孔位置与层叠铁芯20大体一致。此外，上铁芯40的外缘部43在轴向上朝向与层叠铁芯20相反的一侧弯折，限制绝缘件12的径向位置。

定子铁芯200具备：环状的磁轭22；从磁轭22以放射状延伸的多个齿23；以及从齿23的前端向周向的两方向突出的多个锷部46。磁轭22具有供螺栓4穿过的安装孔27、供用于布线的端子穿过的端子孔48、以及供铆钉41穿过的铆钉孔282等孔。齿23上隔着绝缘件12卷绕着线圈11。锷部46限制线圈11的卷绕范围。

层叠铁芯20由图9所示的环状铁芯片材50的层叠体构成。

环状铁芯片材50是将后述的带状铁芯片材弯曲成环状而形成的，具有多个磁轭部251、多个连接部252、多个齿部53以及多个爪部54、55。各磁轭部251经由连接部252在周向上相连接。连接部252与磁轭部251相比，径向的宽度较小，能够弯曲，将周向上相邻的磁轭部251中的径向外侧彼此连接。在相对于连接部252为径向内侧、且周向上相邻的磁轭部251之间，形成有狭缝26。在狭缝26的前端，形成有用于在弯曲连接部252时避免应力集中的应力消除孔261。

齿部53从磁轭部251向径向外侧延伸。齿部53的宽度从基端至前端连续地变大。在齿部53的前端设置有2个爪部，即第一爪部54及第二爪部55。第一爪部54及第二爪部55是从齿部53的前端向周向的一方以及另一方突出的突起。

在齿部53的前端的中央形成有凹陷58。此外，在第一爪部54及第二爪部55与齿部53的侧面所成的角部形成有筋59。这些凹陷58以及筋59是在制造中途将第一爪部54及第二爪部55弯曲时用于避免应力集中的排口形状的痕纹。

接下来，参照图10～图30说明层叠铁芯20的制造方法。层叠铁芯20经过冲裁工序、弯曲工序、连结工序、倒爪工序来制作。

[冲裁工序]

首先，在冲裁工序中，从电磁钢板冲裁出图10所示的带状铁芯片材60。带状铁芯片材60由经由可弯曲的连接部252连接成直线状的多个铁芯元件21构成。铁芯元件21具有：磁轭部251，与连接部252连接；齿部53，从磁轭部251向带状铁芯片材60的宽度方向延伸；以及第一爪部54及第二爪部55，从齿部53的前端向与该齿部53的延伸方向相同的方向突出。

在本实施方式中，如图11所示，要从电磁钢板62冲裁出2个带状铁芯片材60时，以使第二带状铁芯片材60的齿部53位于第一带状铁芯片材60的相邻的齿部53之间的方式进行板布局。

如图12所示，在相邻的磁轭部251之间，形成有V字状的缺口63。在缺口63的前端，形成有沿着连接部252延伸的应力消除孔261。将划分缺口63的2边当中的一方设为第一边64，将另一方设为第二边65，将沿着第一边64的第一虚拟直线66与沿着第二边65的第二虚拟直线67的交点设为虚拟交点68时，虚拟交点68位于连接部252内。

如图13以及图14所示，在带状铁芯片材60的一个端部、即第一端部202，形成有具有开口部的连结凹部31，并且，在带状铁芯片材60的另一个端部、即第二端部203，形成有能够插入连结凹部31中的连结凸部32。

连结凹部31的内壁具有在宽度方向上对置的一对锥形面78。此外，相对于连结凹部31在宽度方向的两侧，形成有从第一端部202的第一端面83突出的引导凸部36。该引导凸部36与后述的引导凹部37一起，构成对连结凸部32向连结凹部31的插入进行引导的引导凹凸部。

连结凸部32具有沿厚度方向贯通的通孔77。在本实施方式中，通孔77为圆形。该通孔77用于在后述的连结工序中使连结凸部32向宽度方向变形。此外，相对于连结凸部32在宽度方向的两侧，形成有从第二端部203的第二端面81凹陷的引导凹部37。

[弯曲工序]

在弯曲工序中，图10的带状铁芯片材60经过3个阶段而弯曲成环状，形成图17的环状铁芯片材50。以下将详细地进行说明。在本实施方式中采用层叠了多张带状铁芯片材60之后再弯曲成环状的制造方法。

在第一阶段，如图15所示，维持带状铁芯片材60的位于长边方向的中央的中央连接部252a不变而将其他连接部252弯曲。将连接部252弯曲时，如图12中放大表示那样，绕着相对于连接部252位于缺口63侧的弯曲中心75，将连接部252弯曲。由此，连接部252的宽度方向的全部都被向周向拉伸。此外，连接部252绕着弯曲中心75弯曲与缺口63的开口角度θ相同的角度。因此，在第一边64与第二边65相接触之前，弯曲结束。

接着，在第二阶段，如图16所示那样，中央连接部252a被弯曲。弯曲后的连接部252所连接的一对铁芯元件21彼此被约束成不能够相对移动，直至第二阶段结束为止，即直至全部连接部252的弯曲结束为止。在全部连接部252的弯曲结束了的阶段，在各磁轭部251之间形成有以放射状延伸的间隙76。

接着，在第三阶段，结束了弯曲的连接部252所连接的一对铁芯元件21彼此的约束被解除。此时，连接部252由于在弯曲时宽度方向全部都被周向拉伸，因此，由于回弹而向周向缩回那样恢复原形。此时的恢复以将间隙76关闭的方式进行，因此如图17所示，形成了没有间隙76的环状铁芯片材50。

[连结工序]

在连结工序中，如图18所示，在结束了弯曲工序的阶段，通过防止插入连结凹部31中的连结凸部32从连结凹部31脱离，而将环状铁芯片材50的第一端部202和第二端部203连结。以下将详细地进行说明。

连结凸部32如图19所示，以使该连结凸部32的最大宽度比连结凹部31的开口部74的开口宽度大的方式将通孔77扩大而使连结凸部32向宽度方向变形，由此防止从连结凹部31脱离。该连结凸部32的向宽度方向的变形是使用图20～图23所示的扩大夹具100来进行的。

扩大夹具100由按压部101、以及从按压部101延伸的棒状的插入部102构成。插入部102形成有：一对圆弧面103、104；以及将圆弧面103和圆弧面104的端部彼此连接的平面105、106。圆弧面103及圆弧面104与平面105及平面106所成的角带有圆角。平面105与平面106相互平行。平面105与平面106之间的宽度、即二面宽度X1与图19所示的变形后的通孔77当中的短边方向的宽度X2大致相同。

插入部102形成为，从前端部107经由中间部108直至基端部109为止，最大宽度连续地变大。插入部102的前端部107的圆弧面103a、104a是沿着图18所示的变形前的圆形的通孔77的边缘的形状。换句话说，前端部107的最大宽度Y1与变形前的通孔77的直径D大致相同。插入部102的基端部109的圆弧面103c、104c是沿着与图19所示的变形后的通孔77当中的长边方向对置的内壁的形状。换句话说，基端部109的最大宽度Y3与变形后的通孔77当中的长边方向的宽度Y4大致相同。插入部102的中间部108的最大宽度Y2比前端部107的最大宽度Y1大，并且比基端部109的最大宽度Y3小。

扩大夹具100通过如图20、图21、图22中依次所示那样将插入部102插入通孔77中，而将通孔77向宽度方向扩大，使连结凸部32向宽度方向变大那样变形。连结凸部32通过如上述那样被变形，紧贴于连结凹部31的锥形面78地被固定。由此，连结凸部32与连结凹部31的锥形面78面接触，能够获得可靠的连结力。

如图19所示，相对于连结凹部31及连结凸部32在宽度方向的两侧设置有引导凹凸部79。引导凹凸部79由引导凸部36和引导凹部37构成，所述引导凸部36相对于连结凹部31在宽度方向上相邻的位置从第一端部202的第一端面83突出，所述引导凹部37相对于连结凸部32在宽度方向上相邻的位置从第二端部203的第二端面81凹陷。引导凹凸部79作为对连结凸部32向连结凹部31的插入进行引导的引导机构起作用。

[倒爪工序]

在倒爪工序中，环状铁芯片材50的第一爪部54及第二爪部55以向周向的一侧及另一侧延伸的方式从根部被放倒。以下将详细地进行说明。

首先，如图26所示，结束了连结工序的环状铁芯片材50被设置到倒爪装置85。倒爪装置85具备保持台86和冲头87。保持台86具有能够对齿部53从宽度方向的两侧进行支撑的承受部件88。

在该阶段，如图27所示，环状铁芯片材50的第一爪部54及第二爪部55与齿部53的前端91所成的角92带有圆角。此外，第一爪部54及第二爪部55与齿部53的侧面93所成的角形成有凹陷94。冲头87的前端部的形状是与在环状铁芯片材50的第一爪部54和第二爪部55之间划分的空间相同的形状。即，冲头87被插入到第一爪部54与第二爪部55之间时，沿着第一爪部54、第二爪部55和齿部53而抵接。

环状铁芯片材50被设置到倒爪装置85之后，如图28所示，绕着与角92的曲率中心一致的转动轴心89，使冲头87转动，使第一爪部54以从根部95倾倒的方式弯曲。此时，冲头87一边从第一爪部54的根部95至末端部96连续地接触，一边将该第一爪部54弯曲，在与相对于齿部53配置在宽度方向的两侧的承受部件88之间夹住第一爪部54。此外，第一爪部54的根部95中的凹陷94附近的部分被压缩，余料退避到凹陷94中，由此形成筋59。

之后，第二爪部55也与第一爪部54同样地，如图29所示，以从根部95倒下的方式被弯曲，从而完成图30所示的环状铁芯片材50的层叠体。

弯曲后的第一爪部54及第二爪部55在环状铁芯片材50中，在径向上位于最外侧，如图2所示那样将定子10组装到交流发电机1时，形成与转子15对置的径向外表面97。如图23所示，第一爪部54及第二爪部55的径向外表面97是与和环状铁芯片材50的中央孔98同心的虚拟圆C一致的圆弧面。在本实施方式中，如图20所示，在第一爪部54及第二爪部55被弯曲之前的阶段，第一爪部54及第二爪部55中的与冲头87对置的对置面99形成为与虚拟圆C对应的圆弧状的面。

接下来，基于图31～图39说明弯曲工序中使用的铁芯片材弯曲装置。

铁芯片材弯曲装置110由多个滑块111、基体112、旋转轴113构成。滑块111如图32～图34所示，是能够把持铁芯元件21的把持部件，具有供铁芯元件21嵌入的槽114。槽114中的内壁115能够支撑磁轭部251，并且，槽114中的内壁116、117能够以夹着齿部53的方式支撑齿部53。

滑块111安装于基体112。各基体112经由旋转轴113而被连接，相邻的基体112的一方能够相对于另一方绕着旋转轴113的轴心相对转动。

滑块111在图34～图37中如箭头S所示，能够相对于基体112向所把持的铁芯元件21的齿部53的延伸方向滑动。具体地说，滑块111能够相对于基体112从第一状态相对移动到第二状态，其中，第一状态为如图34所示那样，是所把持的铁芯元件21的弯曲中心75与旋转轴113的轴心118一致的状态，第二状态为如图36所示那样，是所把持的铁芯元件21的虚拟交点68与旋转轴113的轴心118一致的状态。

铁芯片材弯曲装置110在弯曲工序的第一阶段前，如图33所示那样被设置了带状铁芯片材60，在第一阶段以及第二阶段中，各基体112被操作，从而如图38所示那样全部连接部252被弯曲之后，使全部滑块111相对于基体112同时滑动，允许连接部252的回弹，如图39所示那样成形环状铁芯片材50。

如以上所说明的那样，在第二实施方式中，带状铁芯片材60的铁芯元件21具有从齿部53的前端向与该齿部53的延伸方向相同方向突出的第一爪部54及第二爪部55。第一爪部54及第二爪部55在至少与爪部54、55的根部95接触的冲头87绕着穿过该冲头87的转动轴心89转动时，通过该冲头87以从根部95倒下的方式被弯曲。

因此，爪部54、55不会使带状铁芯片材60的齿部53间的间隙变窄，在板布局时能够在带状铁芯片材60的齿部53间配置其他带状铁芯片材60的齿部53。因此，根据第二实施方式，能够提高用于冲裁带状铁芯片材60的板材的成品率。

此外，冲头87至少与爪部54、55的根部95接触，因此，相比于冲头仅与爪部的前端接触的情况，能够抑制对爪部54、55的前端作用过大的应力。因此，根据第一实施方式，将第一爪部54及第二爪部55弯曲时能够抑制该爪部54、55的前端部的变形。

此外，在第二实施方式中，冲头87一边从爪部54、55的根部95至末端部96连续地接触，一边将该爪部54、55弯曲。因此，能够将爪部54、55维持着弯曲前的形状的状态下从根部95进行弯曲。

此外，在第二实施方式中，爪部54、55与齿部53的前端91所成的角92带有圆角，该角92的曲率中心与冲头87的转动轴心89一致。因此，能够一边使冲头87尽可能地与爪部54、55的根部95接触，一边将爪部54、55弯曲。

此外，在第二实施方式中，爪部54、55中的、在该爪部54、55即将被弯曲之前与冲头87对置的对置面99，是在爪部54、55被弯曲之后与和环状铁芯片材50的中央孔98同心的虚拟圆C一致的圆弧状的面。因此，能够将组装在交流发电机1中的定子10与外转子15之间的间隔在周向上保持为恒定。

此外，在第二实施方式中，爪部54、55的对置面99在冲头87与承受部件88之间夹住爪部54、55时，成形为与虚拟圆C一致的圆弧状的面。因此，即便在爪部54、55弯曲的中途对置面99变形，在弯曲最终阶段也能够将对置面99修正成与虚拟圆C一致。

(第三实施方式)

基于图40及图41说明构成本发明的第三实施方式的定子铁芯的环状铁芯片材。另外，对于与第二实施方式的结构实质相同的结构，赋予相同的附图标记并省略说明。如图40所示，倒爪工序紧之前的第一爪部54及第二爪部55的根部95具有3个凹陷94。因此，在倒爪工序中，如图41所示，第一爪部54及第二爪部55从根部95被弯曲时，能够进一步防止在根部95的边缘的一处产生应力集中。

(第四实施方式)

基于图42及图43说明构成本发明的第四实施方式的定子铁芯的环状铁芯片材。另外，对于与第二实施方式的结构实质相同的结构，赋予相同的附图标记并省略说明。如图42所示，倒爪工序紧之前的第一爪部54及第二爪部55的根部95具有4个凹陷94。因此，在倒爪工序中，如图43所示，第一爪部54及第二爪部55从根部95被弯曲时，能够进一步防止在根部95的边缘的一处产生应力集中。

(其他实施方式)

在本发明的其他实施方式中，定子铁芯不限于层叠有多张铁芯片材的结构，也可以用一张板来形成。

在本发明的其他实施方式中，定子不限于用3个螺栓，也可以用2个以下螺栓或者4个以上螺栓来固定。

在本发明的其他实施方式中，也可以是，狭缝的周向位置与齿的周向位置相同。

在本发明的其他实施方式中，也可以是，安装孔形成为与狭缝重叠。

在本发明的其他实施方式中，安装孔的周向中心位置也可以不与齿的周向中心位置一致。

在本发明的其他实施方式中，也可以是，在周向上相邻的一对安装孔之间具有一个狭缝。即，也可以是，周向上相邻的一对安装孔形成于周向上相邻的一对磁轭部。

在本发明的其他实施方式中，也可以是，1张带状铁芯片材被弯曲成环状之后再被层叠。

在本发明的其他实施方式中，也可以是，从电磁钢板以外的板材来冲裁带状铁芯片材。

在本发明的其他实施方式中，也可以是，第一爪部以及第二爪部通过至少与根部接触的冲头而被弯曲。例如，也可以是，第一爪部以及第二爪部通过与末端部非接触的冲头而被弯曲。该情况下，将比较长的爪部弯曲时，能够可靠地避免对该爪部的末端部作用应力。

在本发明的其他实施方式中，定子铁芯不限于二轮车用交流发电机，也能够应用于各种用途的发电机、其他形式的发电机，或者无刷马达等电动机。

本发明不限于上述的实施方式，能够在不脱离发明主旨的范围内以各种方式来实施。

附图标记的说明

1····交流电动机(外转子型旋转电机)

10···定子

11···线圈

201··铁芯片材(板状部件)

202··第一端部

203··第二端部

22···磁轭

23···齿

26···狭缝

27···安装孔

Claims (13)

1.一种定子铁芯(200)，该定子铁芯被用于外转子型旋转电机(1)，通过将具有狭缝(26)的板状部件(201)弯曲而形成为环状，该定子铁芯的特征在于，具备：

磁轭(22)，通过将具有沿短边方向延伸且沿长边方向排列的多个所述狭缝的所述板状部件以使所述狭缝的开口宽度变窄的方式弯曲，并将在所述板状部件的两端部分别设置的第一端部(202)和第二端部(203)连接，该磁轭(22)被形成为环状；

多个齿(23)，从所述磁轭以放射状延伸；以及

线圈(11)，卷绕在所述齿上；

所述磁轭具有能够供螺栓(4)插通的安装孔(27)。

2.如权利要求1所述的定子铁芯(200)，其特征在于，

所述狭缝位于周向上相邻的一对所述齿之间。

3.如权利要求2所述的定子铁芯(200)，其特征在于，

所述安装孔位于周向上相邻的一对所述狭缝之间。

4.如权利要求3所述的定子铁芯(200)，其特征在于，

所述安装孔的周向中心位置与所述齿的周向中心位置一致。

5.如权利要求1～4中任一项所述的定子铁芯(200)，其特征在于，

周向上相邻的一对所述安装孔之间存在二个以上所述狭缝。

6.如权利要求1～5中任一项所述的定子铁芯(200)，其特征在于，

将所述狭缝的开口角度设为θ、将所述齿的数量设为α时，

所述狭缝被设定成使得如下的关系成立：

θ＜360/α。

7.一种定子铁芯(200)，该定子铁芯由环状铁芯片材(50)的层叠体构成，被用于外转子型旋转电机(1)，所述环状铁芯片材(50)是将带状铁芯片材(60)弯曲成环状而形成的，该带状铁芯片材由经由可弯曲的连接部(252)连接成直线状的多个铁芯元件(21)构成，该定子铁芯的其特征在于，

所述带状铁芯片材的所述铁芯元件具有：磁轭部(251)，与所述连接部连接；齿部(53)，从所述磁轭部延伸；以及爪部(54、55)，从所述齿部的前端(91)向与该齿部的延伸方向相同的方向突出，

在配置于所述齿部的所述前端与所述爪部之间、且至少与所述爪部的根部(95)接触的冲头(87)绕着穿过该冲头的转动轴心(89)转动时，所述爪部通过该冲头以从所述根部倒下的方式被弯曲。

8.如权利要求7所述的定子铁芯，其特征在于，

所述爪部通过从该爪部的所述根部至末端部(96)连续地接触的所述冲头而被弯曲。

9.如权利要求7或8所述的定子铁芯，其特征在于，

所述爪部与所述齿部的所述前端所成的角带有圆角，该角的曲率中心与所述冲头的所述转动轴心一致。

10.如权利要求7～9中任一项所述的定子铁芯，其特征在于，

所述爪部中的、在该爪部即将被弯曲之前与所述冲头对置的对置面(99)，在所述爪部被弯曲之后，是与和所述环状铁芯片材的中央孔(98)同心的虚拟圆(C)一致的圆弧状的面。

11.如权利要求7～9所述的定子铁芯(200)，其特征在于，

所述爪部中的、在该爪部即将被弯曲之前与所述冲头对置的对置面(99)，在所述爪部被弯曲时，被夹在相对于所述齿部在宽度方向的两侧配置的承受部件(88)与所述冲头之间，成形为与和所述环状铁芯片材的中央孔(98)同心的虚拟圆(C)一致的圆弧状的面。

12.如权利要求7～11中任一项所述的定子铁芯，其特征在于，

所述爪部被弯曲之前，在所述爪部与所述齿部的侧面(93)之间，形成有多个凹陷(94)。

13.一种外转子型旋转电机(1)，其特征在于，具备：

权利要求1～12中任一项所述的定子铁芯(200)；以及

外转子(15)，具有在周向上交错地不同的磁极(531，532)，通过相对于所述定子铁芯旋转时产生的磁场的变化，在所述线圈中产生感应电流。