CN105305739B - 轴向间隙型旋转电机以及该电机用定子铁芯的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于获得轴向间隙型旋转电机用定子铁芯的制造方法以及轴向间隙型旋转电机用定子铁芯，可减小冲裁部的材料部分相对于作为背轭部以及齿部被使用的材料部分的比例，提高电磁钢板的利用率，降低生产成本。轴向间隙型旋转电机用定子铁芯的制造方法具备芯板冲裁工序，在该芯板冲裁工序中，从按恒定宽度沿长度方向延伸的由磁性材料构成的带状体(10)分别冲裁出齿部(11b)平行且在芯背部(11a)的长度方向排列成一列的带状的第一芯板(11A)和第二芯板(11B)，第一芯板(11A)和第二芯板(11B)为逆向配置状态，以便使第一芯板(11A)的齿部(11b)进入第二芯板(11B)的齿部(11b)间。

Description

轴向间隙型旋转电机以及该电机用定子铁芯的制造方法

技术领域

本发明涉及与旋转轴垂直的面成为转矩传递面的轴向间隙型旋转电机以及轴向间隙型旋转电机用定子铁芯的制造方法。

背景技术

在径向间隙型旋转电机中，以旋转轴为中心轴的圆筒面成为转矩传递面，磁通在与旋转轴正交的二维截面内流动，因而，采用通过将薄板的电磁钢板在轴向层积而构成的定子铁芯，由此抑制涡电流的产生，降低了因涡电流导致的损失。对此，对于与旋转轴垂直的相向面成为转矩传递面的轴向间隙型旋转电机，由于磁通在齿中沿轴向流动，因而，若采用通过将薄板的电磁钢板在轴向层积而构成的定子铁芯，则会产生涡电流，因涡电流导致的损失显著增大。

鉴于这样的状况，提出了卷绕铁芯，其由薄板的电磁钢板的带状体冲裁槽用开口部而形成齿部和芯背部，将形成有齿部和芯背部的带状体呈同心状平面卷绕于盘部件而制作得到。该卷绕铁芯通过将由电磁钢板构成的带状体在径向层积而构成，齿部在轴向、即磁通流动的方向延伸，所以，抑制了涡电流的产生，能够降低因涡电流导致的损失。

为了将应用了这样的卷绕铁芯的轴向间隙型旋转电机作为汽车用设备使用，卷绕铁芯的制造方法就成为了课题。例如提出了现有的马达的制造方法，通过一并制造定子铁芯和转子铁芯而使冲裁部共通化来降低生产成本(例如参照专利文献1)。另外，提出了卷绕铁芯的制造方法，其对于电磁钢板的带状体和卷绕该带状体的盘部件，分别形成突起和切口，在将带状体卷绕到盘部件上时借助突起与切口的嵌合来防止开卷，从而提高生产效率(例如参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开2010－233324号公报

专利文献2：日本特开2007－259557号公报

在专利文献1、2的制造方法中，由于从电磁钢板的带状体冲裁槽开口部，所以，冲裁部的材料部分相对于作为背轭部以及齿部被使用的材料部分的比例变大。因此，电磁钢板的利用率降低，卷绕铁芯的生产成本上升，存在轴向间隙型旋转电机的价格上涨这样的课题。

另外，在专利文献1、2中虽没有言及卷绕铁芯的同一直径处的齿宽度与槽宽度的关系，但一般来讲，卷绕铁芯存在制作成为同一直径处的齿宽度大于槽宽度的倾向。并且，在采用了同一直径处的齿宽度大于槽宽度的卷绕铁芯的情况下，若为了利用磁铁的起磁力而增大磁铁面积，则一个齿与N极和S极这两极相向的面积变大，存在损失增加这样的课题。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而做出的，其目的在于获得轴向间隙型旋转电机用定子铁芯的制造方法，可减小冲裁部的材料部分相对于作为背轭部以及齿部被使用的材料部分的比例，提高电磁钢板的利用率，降低生产成本。

另外，本发明的目的在于获得轴向间隙型旋转电机，可使定子铁芯的同一直径处的齿宽度小于槽宽度，减小一个齿与N极和S极这两极相向的面积，降低损失。

本发明的轴向间隙型旋转电机用定子铁芯的制造方法具备：芯板冲裁工序，从按恒定宽度在长度方向延伸的由磁性材料构成的带状体分别冲裁出齿部平行且在芯背部的长度方向排列成一列的带状的第一芯板以及第二芯板，上述第一芯板以及第二芯板为反向配置状态，以便使上述第一芯板的上述齿部进入上述第二芯板的上述齿部间；以及卷绕铁芯制作工序，将从上述带状体冲裁出的上述第一芯板以及上述第二芯板分别以板厚方向作为径向地绕轴卷绕，使上述芯背部在径向层积，并且使上述齿部在径向层积，制作出卷绕铁芯；在上述芯板冲裁工序中，在搬送方向输送上述带状体的同时，对上述第一芯板的上述芯背部与上述第二芯板的上述齿部之间、上述第二芯板的上述芯背部与上述第一芯板的上述齿部之间以及上述第一芯板的上述齿部与上述第二芯板的上述齿部之间的反S字状的第一冲裁部，和上述第一芯板的上述芯背部与上述第二芯板的上述齿部之间、上述第二芯板的上述芯背部与上述第一芯板的上述齿部之间以及上述第一芯板的上述齿部与上述第二芯板的上述齿部之间的S字状的第二冲裁部交替地进行冲裁。

根据本发明，在将齿部平行且在芯背部的长度方向排列成一列的带状的第一芯板和第二芯板反向配置以便使第一芯板的齿部进入第二芯板的齿部间的状态下，从按恒定宽度在长度方向延伸的由磁性材料构成的带状体进行冲裁，所以，能够使被冲裁部分的材料部分相对于芯背部以及齿部所使用的材料部分的比例变小，提高电磁钢板的利用率，降低生产成本。

附图说明

图1是说明本发明的实施方式1所涉及的轴向间隙型旋转电机的构成的主要部分立体图。

图2是表示本发明的实施方式1所涉及的轴向间隙型旋转电机的定子的立体图。

图3是表示本发明的实施方式1所涉及的轴向间隙型旋转电机的定子铁芯的主要部分立体图。

图4是表示本发明的实施方式1所涉及的轴向间隙型旋转电机的定子铁芯的主要部分立体图。

图5是表示比较例的轴向间隙型旋转电机的定子铁芯的主要部分立体图。

图6是说明本发明的实施方式1所涉及的轴向间隙型旋转电机的定子铁芯的制造方法的图。

图7是说明本发明的实施方式1所涉及的轴向间隙型旋转电机的定子铁芯的制造方法的图。

图8是表示本发明的实施方式1所涉及的轴向间隙型旋转电机的定子铁芯的制造方法所使用的落料模的主视图。

图9是说明本发明的实施方式1所涉及的轴向间隙型旋转电机的定子铁芯的制造方法中的依靠落料模的冲裁状态的主视图。

图10是说明本发明的实施方式1所涉及的轴向间隙型旋转电机的定子铁芯的制造方法中的芯板的卷绕状态的图。

图11是表示本发明的实施方式1所涉及的轴向间隙型旋转电机中的按La＞Lb制作的定子铁芯的主要部分立体图。

图12是说明图11所示的定子铁芯的制造方法中的依靠落料模的冲裁状态的主视图。

图13是表示本发明的实施方式1所涉及的轴向间隙型旋转电机中的按La＝Lb制作的定子铁芯的主要部分立体图。

图14是说明图13所示的定子铁芯的制造方法中的依靠落料模的冲裁状态的主视图。

图15是表示本发明的实施方式1所涉及的轴向间隙型旋转电机中的按La＜Lb制作的定子铁芯的主要部分立体图。

图16是说明图15所示的定子铁芯的制造方法中的依靠落料模的冲裁状态的主视图。

图17是图11所示的定子铁芯的主要部分放大图。

图18是表示本发明的实施方式1所涉及的轴向间隙型旋转电机中的按la＞lb制作的定子铁芯的主要部分立体图。

图19是说明图18所示的定子铁芯的制造方法中的依靠落料模的冲裁状态的主视图。

图20是表示本发明的实施方式1所涉及的轴向间隙型旋转电机中的按la＝lb制作的定子铁芯的主要部分立体图。

图21是说明图20所示的定子铁芯的制造方法中的依靠落料模的冲裁状态的主视图。

图22是表示本发明的实施方式1所涉及的轴向间隙型旋转电机中的按la＜lb制作的定子铁芯的主要部分立体图。

图23是说明图22所示的定子铁芯的制造方法中的依靠落料模的冲裁状态的主视图。

图24是说明现有的轴向间隙型旋转电机的定子铁芯的冲裁方法的图。

图25是说明本发明的实施方式2所涉及的轴向间隙型旋转电机的定子铁芯的制造方法的图。

图26是表示本发明的实施方式3所涉及的轴向间隙型旋转电机的定子铁芯的立体图。

图27是表示本发明的实施方式4所涉及的轴向间隙型旋转电机的定子铁芯的立体图。

具体实施方式

实施方式1.

图1是说明本发明的实施方式1所涉及的轴向间隙型旋转电机的构成的主要部分立体图，图2是表示本发明的实施方式1所涉及的轴向间隙型旋转电机的定子的立体图，图3是表示本发明的实施方式1所涉及的轴向间隙型旋转电机的定子铁芯的主要部分立体图。另外，在图2中，为了方便说明，仅表示出一个集中缠绕线圈。

在图1至图3中，轴向间隙型旋转电机100具备：转子1，转子1具有通过不锈钢等的块状非磁性体制作的、同轴地固定于旋转轴(未图示)的圆环状的转子支撑部件2，以及分别贯通转子支撑部件2的外周侧地配设并在周向等间隔排列的构成磁极的永磁铁3；定子5，定子5具有齿6b分别从构成为圆环状平板的芯背6a的一面垂直地在轴向突出并且在径向延伸、在周向等角间距地配设的定子铁芯6，以及绕装于定子铁芯6的定子绕组7。

永磁铁3在旋转轴的轴向被磁化成两面分别为N极和S极，排列成旋转轴的轴向一侧的表面的极性在周向交替地为N极和S极。并且，转子1以可旋转的方式支撑于旋转轴，配设在由非磁性材料制作的壳体(未图示)内。

定子铁芯6如后述那样，是将电磁钢板的带状体以其板厚方向作为径向而绕轴卷绕、卷绕成所谓平面卷绕形式而制作出来的卷绕铁芯。定子绕组7分别由将导体线集中缠绕于一个齿6b而制作的多个集中缠绕线圈构成。定子5以使齿6b朝向转子1的方式与转子1相向地同轴配置，将芯背6a的另一面固定于壳体并保持于壳体。

在该轴向间隙型旋转电机100中，定子5使齿6b朝向转子1，同轴且隔开恒定的间隙地与转子1相向地配设，与轴向正交的面成为转矩传递面。在此，永磁铁3由于在同心圆上按等角间距排列，所以制作成周向尺寸越往径向外侧就越大的大致扇形形状，所产生的磁通越往径向外侧就越多。于是，为了有效利用永磁铁3的起磁力，齿6b的与旋转轴正交的截面形状成为周向宽度越往径向外侧就越大的锥形状。另外，在定子铁芯6中，齿6b的周向宽度Wt比同一直径处的槽6c的周向宽度Ws小。

这样构成的轴向间隙型旋转电机100能够实现高转矩密度，可形成扁平结构，配置在发动机与变速器之间，与输出轴连结。并且，车载电池的直流电被转换成交流电，向定子绕组7供应。由此，对转子1的永磁铁3提供旋转磁场，驱动转子1，轴向间隙型旋转电机100作为马达进行工作。转子1的旋转转矩传递至车轮，成为车辆的驱动力。

另外，在车辆减速时，转子1的轴由于与驱动轮连结，所以，从车轮侧使转子1旋转。由此，在定子绕组7中感应产生三相交流电压，轴向间隙型旋转电机100作为发电机工作。在定子绕组7中感应产生的交流电被转换成直流电，向车载电池或电力负荷供应。

另外，轴向间隙型旋转电机100即使应用于特征为扁平结构的例如针对电梯卷扬机这样的其它用途，也能够实现小型化。

在此，从永磁铁3的N极射出的磁通A如图1中箭头所示那样，进入齿6b，在齿6b内沿旋转轴的轴向流动到达芯背6a。接着，磁通A在芯背6a内沿周向流动，进入相邻的齿6b，在齿6b内沿旋转轴的轴向流动，从齿6b的前端返回到永磁铁3的S极。永磁铁3所产生的磁通A如此三维地在定子铁芯6内流动。另一方面，在径向间隙型旋转电机中，永磁铁所产生的磁通沿径向以及周向在定子铁芯的同一平面内二维地流动。这样，对于轴向间隙型旋转电机100和径向间隙型旋转电机，尽管磁通的流动不同，但马达的转矩产生原理是相同的。

接下来，利用图4以及图5对在轴向间隙型旋转电机100中采用定子铁芯6所达成的效果加以说明。图4是表示本发明的实施方式1所涉及的轴向间隙型旋转电机的定子铁芯的主要部分立体图，图5是表示比较例的轴向间隙型旋转电机的定子铁芯的主要部分立体图。另外，图5所示的比较例的定子铁芯8通过将薄板的电磁钢板在旋转轴的轴向层积而制作。另外，在图4以及图5中，箭头A表示磁通的流动，箭头B表示涡电流。

首先，如图5所示那样，在比较例的定子铁芯8中，薄板的电磁钢板以板厚方向作为轴向地在旋转轴的轴向层积，所以，磁通A与电磁钢板的滚轧方向正交，产生涡电流B，因涡电流导致的损失变大。

相对于此，在定子铁芯6中，薄板的电磁钢板以板厚方向作为径向地在径向层积，所以，磁通A与电磁钢板的滚轧方向平行，磁通A在齿6b内沿旋转轴的轴向流动。于是，涡电流B的产生得以抑制，因涡电流导致的损失降低。

在根据该实施方式1的定子铁芯6中，齿6b的周向宽度Wt小于同一直径处的槽6c的周向宽度Ws。若使永磁铁3的面积相同，则设成Wt＜Ws的情况下的一个齿6b与N极和S极的两极相向的部分的面积小于设成Wt＞Ws的情况下的一个齿6b与N极和S极的两极相向的部分的面积。于是，为了有效利用永磁铁3的起磁力，即使在增大永磁铁3的面积的情况下，通过设成Wt＜Ws，一个齿6b与N极和S极的两极相向的部分的面积变小，能够有效利用永磁铁3的起磁力。

另外，通过将同一直径的Wt和Ws设成Wt＜Ws，如后述那样，将齿部11b平行且在芯背部11a的长度方向排列成一列的带状的第一以及第二芯板11A、11B反向配置，以便使第一芯板11A的齿部11b进入第一芯板11B的齿部11b间，形成所谓交错状直线二列排列，可从电磁钢板的带状体10冲裁这样配置的第一以及第二芯板11A、11B。

在此，芯背部11a的长度方向与图4中的周向一致，是与带状体10的后述的搬送方向一致的方向。

接下来，参照图6至图10来说明定子铁芯6的制造方法。图6以及图7分别是说明本发明的实施方式1所涉及的轴向间隙型旋转电机的定子铁芯的制造方法的图。图8是表示本发明的实施方式1所涉及的轴向间隙型旋转电机的定子铁芯的制造方法所采用的落料模的主视图，图8的(a)表示第一落料模，图8的(b)表示第二落料模。图9是说明本发明的实施方式1所涉及的轴向间隙型旋转电机的定子铁芯的制造方法中的依靠落料模的冲裁状态的主视图。图10是说明本发明的实施方式1所涉及的轴向间隙型旋转电机的定子铁芯的制造方法中的芯板的卷绕状态的图，图10的(a)是其主视图，图10的(b)是其截面图。

在定子铁芯6的制造线上，如图7所示那样，按照准销部冲裁区域25、齿部冲裁区域26以及准销部切断区域27的顺序，沿带状体10的搬送方向配置这些区域。

在准销部冲裁区域25，分别在带状体10的宽度方向两端部设置将准销部12冲裁的准销部落料模(未图示)。

第一以及第二落料模13、14如图8的(a)、(b)所示那样，形成为能够在第一以及第二芯板11A、11B的芯背部11a与齿部11b之间以及齿部11b间进行冲裁的大致S字状或是反S字状。在齿部冲裁区域26，使第二落料模14朝第一落料模13的搬送方向的前方离开地设置第一以及第二落料模13、14。

在准销部切断区域27，设置连同准销部12一起冲裁带状体10的宽度方向两端部的落料模(未图示)。

首先，将按恒定宽度在长度方向延伸的、由薄板的电磁钢板构成的带状体10呈辊状卷绕在卷筒体上的卷绕鼓(未图示)设置到制造线中。并且，从卷绕鼓输出的带状体10被搬送至制造线。

并且，带状体10被搬送至准销部冲裁区域20。在准销部冲裁区域25，准销部12在带状体10的宽度方向两端部分别在搬送方向按恒定间隔被冲裁。带状体10借助伺服马达(未图示)，利用准销部12在搬送方向被移动。

接着，准销部12被冲裁掉的带状体10被搬送至齿部冲裁区域26。在齿部冲裁区域26，首先借助第一落料模13，将第一芯板11A的芯背部11a与第二芯板11B的齿部11b之间、第二芯板11B的芯背部11a与第一芯板11A的齿部11b之间以及第一以及第二芯板11A、11B的齿部11b间的大致反S字状的第一冲裁部15a冲裁掉。接着，将带状体10朝搬送方向前方搬送，借助第二落料模14，将第一芯板11A的芯背部11a与第二芯板11B的齿部11b之间、第二芯板11B的芯背部11a与第一芯板11A的齿部11b之间以及第一以及第二芯板11A、11B的齿部11b间的大致S字状的第二冲裁部15b冲裁掉。此时，第一以及第二冲裁部15a、15b如图9所示那样，在重叠部16重叠地被冲裁。

带状体10如图6所示那样，借助第一落料模13和第二落料模14交替地冲裁第一以及第二冲裁部15a、15b，向准销部切断区域27搬送。在准销部切断区域27，如图7所示那样，带状体10的宽度方向两端部连同准销部12一起被切断，制造出齿部11b分别从芯背部11a朝宽度方向突出并在芯背部11a的长度方向排列的第一以及第二芯板11A、11B。

接着，第一以及第二芯板11A、11B分离，分别以平面卷绕形式卷绕于盘部件17。盘部件17具备：卷绕第一芯板11A或是第二芯板11B的轴部17a；保持卷绕于轴部17a的第一芯板11A或是第二芯板11B的保持部17b。第一芯板11A使芯背部11a的与齿部11b相反侧的端面贴在保持部17b，使其一面顺沿于轴部17a的外周面，将端部固定在轴部17a。并且，如图10所示那样，对第一芯板11A施加张紧力的同时，使盘部件17绕轴部17a的轴心旋转，将第一芯板11A卷绕于轴部17a。接着，将第一芯板11A切断，通过焊接等将卷绕于轴部17a的第一芯板11A临时固定，将已卷绕的第一芯板11A从轴部17a拆下。并且，对拆下的卷绕好的第一芯板11A含浸树脂，制造定子铁芯6。另外，对于第二芯板11B也同样，被制造作为定子铁芯6。

在此，齿6b是周向宽度Wt朝径向外方变大的锥形状。另外，定子铁芯6是将第一以及第二芯板11A、11B卷绕成平面卷绕形式而被制作的卷绕铁芯，所以，齿6b间的间距朝径向外方变大。于是，向控制装置(未图示)预先输入带状体10的板厚以及轴部17a的外径，针对依靠第一以及第二落料模13、14的每个落料工序，演算第一落料模13间的落料间距τ1以及第一落料模13与第二落料模14之间的落料间距τ2，基于该演算值来控制伺服马达的驱动。由此，带状体10针对依靠第一以及第二落料模13、14的每个落料工序调整输送间距，向齿部冲裁区域21搬送。

由此，如图6所示那样，第一以及第二冲裁部15a、15b的重叠部16朝搬送方向的后方逐渐变小。另外，对于第一以及第二芯板11A、11B，各自的齿部11b的宽度朝搬送方向的后方逐渐变大，并且齿部11b间的间距朝搬送方向的后方逐渐变大。于是，第一以及第二芯板11A、11B分别使齿部11b的宽度中心一致地重叠在之前已卷绕在齿部11b之上，卷绕于轴部17a。并且，成为在径向重叠的齿部11b的宽度朝径向外方逐渐变大的锥形状。另外，芯背部11a在径向重叠而成为芯背6a，齿部11b在径向重叠而成为齿6b。

接下来，对与转子1相向的齿6b的前端部的形状进行说明。图11是表示本发明的实施方式1所涉及的轴向间隙型旋转电机中的按La＞Lb制作的定子铁芯的主要部分立体图，图12是说明图11所示的定子铁芯的制造方法中的依靠落料模的冲裁状态的主视图，图13是表示本发明的实施方式1所涉及的轴向间隙型旋转电机中的按La＝Lb制作的定子铁芯的主要部分立体图，图14是说明图13所示的定子铁芯的制造方法中的依靠落料模的冲裁状态的主视图，图15是表示本发明的实施方式1所涉及的轴向间隙型旋转电机中的按La＜Lb制作的定子铁芯的主要部分立体图，图16是说明图15所示的定子铁芯的制造方法中的依靠落料模的冲裁状态的主视图，图24是说明现有的轴向间隙型旋转电机的定子铁芯的冲裁方法的图。

在现有的轴向间隙型旋转电机的定子铁芯的制造方法中，如图24所示那样，准销部31在带状体30的宽度方向两端部分别被冲裁，接着带状体30利用准销部31调整冲裁间距而被搬送，槽部冲裁部32按照对带状体30调整过的间距被冲裁。接着，带状体30的宽度方向两端部连同准销部31一同被切断，制作出由芯背部34a和齿部34b构成的芯板34。并且，芯板34被卷绕于轴部17a(未图示)，制作定子铁芯。

此时，槽部冲裁部32进入到被连同准销部31一起被切断的切断部33内，所以，槽部冲裁部32的依靠落料模的落料面和切断部33的依靠落料模的落料面的交叉部出现在齿部34b的前端部的宽度方向两角部35。于是，齿部34b的前端部的宽度方向两角部35的形状成为槽部冲裁部32的依靠落料模的落料面和切断部33的依靠落料模的落料面交叉的边缘形状。

在本发明中，如前述那样，利用反S字型的第一落料模13和S字型的第二落料模14，对带状体10的第一芯板11A的芯背部11a与第二芯板11B的齿部11b之间、第二芯板11B的芯背部11a与第一芯板11A的齿部11b之间以及第一芯板11A与第二芯板11B的齿部11b间进行冲裁。于是，根据对第一芯板11A的芯背部11a与第二芯板11B的齿部11b之间进行冲裁的第一落料模13的部位的宽度La和第二落料模14的部位的宽度Lb的大小关系，在第二芯板11B的齿部11b的前端面形成边缘部。

在La＞Lb的情况下，如图12所示那样，在重叠部16中，第二冲裁部15b的端部被内包在第一冲裁部15a内。于是，第一冲裁部15a与第二冲裁部15b的交叉部17a出现在齿部11b的前端部的宽度方向中央附近的一处。由第一落料模13冲裁出的齿部11b的一端与交叉部17a之间的距离Lc’为恒定，其形状成为边缘形状。由此，如图11所示那样，定子铁芯6的齿6b的与转子1相向的面，在其周向中央部，具有由交叉部17a形成的边缘形状在轴向连续形成的剪切面的交界18a。

在La＝Lb的情况下，如图14所示那样，第一冲裁部15a与第二冲裁部15b的交叉部17a、17b在第二芯板11B的齿部11b的前端部的宽度方向中央附近出现在重叠部16的两侧部的两处。由第一落料模13冲裁的齿部11b的一端与交叉部17a之间的距离Lc’为恒定，由第二落料模14冲裁的齿部11b的另一端与交叉部17b之间的距离Lc为恒定，它们的形状成为边缘形状。由此，如图13所示那样，定子铁芯6的齿6b的与转子1相向的面，在其周向中央部的两处，分别具有由交叉部17a、17b形成的边缘形状在轴向连续形成的剪切面的交界18a、18b。

在La＜Lb的情况下，如图16所示那样，在重叠部16中，第一冲裁部15a的端部被内包在第二冲裁部15b内。于是，第一冲裁部15a与第二冲裁部15b的交叉部17b出现在第二芯板11B的齿部11b的前端部的宽度方向中央附近的一处。由第二落料模14冲裁的齿部11b的另一端与交叉部17b之间的距离Lc为恒定，其形状成为边缘形状。由此，如图15所示那样，定子铁芯6的齿6b的与转子1相向的面，在其周向中央部，具有由交叉部17b形成的边缘形状在轴向连续形成的剪切面的交界18b。

另外，在图11中，剪切面的交界18a以由交叉部17a形成的边缘形状在轴向连续的曲线表示，实际上，如图17所示那样，在轴向邻接的齿部11b的边缘形状成为在周向偏移的不连续形状。也就是说，在制作定子铁芯6时，考虑电磁钢板的厚度来调整齿部11b的冲裁间距，所以，理想地讲，卷绕在轴部17a上的第一以及第二芯板11A、11B的在轴向邻接的齿部11b的边缘形状一致，但实际上，在轴向邻接的齿部11b的边缘形状在周向偏移。另外，在图13以及图15中，剪切面的交界18a、18b以由交叉部17a、17b形成的边缘形状在轴向连续的曲线表示，同样，在轴向邻接的齿部11b的边缘形状成为在周向偏移的不连续形状。另外，齿部11b的周向两端角部分别在第一落料模13和第二落料模14的L字状的部位冲裁形成，所以，其形状成为R形状(圆角形状)。

接下来，对与转子1相向的槽6c的底面的形状进行说明。图18是表示本发明的实施方式1所涉及的轴向间隙型旋转电机中的按la＞lb制作的定子铁芯的主要部分立体图，图19是说明图18所示的定子铁芯的制造方法中的依靠落料模的冲裁状态的主视图，图20是表示本发明的实施方式1所涉及的轴向间隙型旋转电机中的按la＝lb制作的定子铁芯的主要部分立体图，图21是说明图20所示的定子铁芯的制造方法中的依靠落料模的冲裁状态的主视图，图22是表示本发明的实施方式1所涉及的轴向间隙型旋转电机中的按la＜lb制作的定子铁芯的主要部分立体图，图23是说明图22所示的定子铁芯的制造方法中的依靠落料模的冲裁状态的主视图。

在la＞lb的情况下，如图19所示那样，在重叠部16中，第二冲裁部15b的端部被内包在第一冲裁部15a内。于是，第一冲裁部15a与第二冲裁部15b的交叉部19a出现在槽部的底部的宽度方向中央附近的一处。由第一落料模13冲裁的槽部的底部的一端与交叉部19a之间的距离lc’为恒定，其形状成为边缘形状。由此，如图18所示那样，定子铁芯6的槽6c的与转子1相向的底面，在其周向中央部，具有由交叉部19a形成的边缘形状在轴向连续形成的剪切面的交界20a。

在la＝lb的情况下，如图21所示那样，第一冲裁部15a与第二冲裁部15b的交叉部19a、19b，在槽部的底部的宽度方向中央附近出现在重叠部16的两侧部的两处。由第一落料模13冲裁的槽部的底部的一端与交叉部19a之间的距离lc’为恒定，由第二落料模14冲裁的槽部的底部的另一端与交叉部19b之间的距离lc为恒定，它们的形状成为边缘形状。由此，如图20所示那样，定子铁芯6的槽6c的与转子1相向的底面在其周向中央部的两处，分别具有由交叉部19a、19b形成的边缘形状在轴向连续形成的剪切面的交界20a、20b。

在la＜lb的情况下，如图23所示那样，在重叠部16，第一冲裁部15a的端部被内包在第二冲裁部15b内。于是，第一冲裁部15a与第二冲裁部15b的交叉部19b出现在槽部的底部的宽度方向中央附近的一处。由第二落料模14冲裁的槽部的底部的另一端与交叉部19b之间的距离lc为恒定，其形状成为边缘形状。由此，如图22所示那样，定子铁芯6的槽6c的与转子1相对的底面，在周向中央部具有由交叉部19b形成的边缘形状在轴向连续形成的剪切面的交界20b。

另外，在图19、图21以及图23中，剪切面的交界20a、20b以由交叉部19a、19b形成的边缘形状在轴向连续的曲线表示，但实际上，与图11、图13以及图15所示的剪切面的交界18a、18b同样，在轴向邻接的齿部11b的边缘形状成为在周向偏移的不连续形状。另外，槽部的底部的周向两端角部分别在第一落料模13与第二落料模14的L字状的部位冲裁形成，所以，其形状为R形状(圆角形状)。

在此，虽然对剪切面的交界18a、18b、20a、20b形成在第二芯板11B的齿6b的前端部或者槽6c的底部的情况进行了说明，但剪切面的交界当然也存在形成于第二芯板11B的齿6b的前端部以及槽6c的底部两方的情况。

另外，虽然对剪切面的交界18a、18b、20a、20b形成在第二芯板11B的齿6b的前端部和槽6c的底部的情况进行了说明，但在从带状体10与第二芯板11B同时被冲裁的第一芯板11A的槽部的前端面和槽部的底部的周向中央部，根据La和Lb的大小关系以及la和lb的大小关系，也形成一处或者两处的剪切面的交界。这样，在与转子1相向的齿6b的前端部和槽6c的底部的至少一方的周向中央部具有剪切面的交界。

这样，根据该实施方式1，齿部11b平行并在芯背部11a的长度方向排列成一列的带状的第一以及第二芯板11A、11B反向配置，以便使第一芯板11A的齿部11b进入第二芯板11B的齿部11b间，形成所谓交错状直线二列排列，从电磁钢板的带状体10进行冲裁，所以，被冲裁的部分的材料部分相对于芯背部11a以及齿部11b所使用的材料部分的比例变小，电磁钢板的利用率提高，可降低生产成本。

另外，第一以及第二落料模13、14制作成在第一以及第二冲裁部15a、15b间具有重叠部16，所以，无需准备用于分离第一芯板11A和第二芯板11B的专用落料模，能够简化冲压工序，能够降低定子铁芯6的制造成本。

若在置于磁场中的磁性体上存在边缘部，则磁通集中在边缘部，边缘部附近的磁通密度变大。另外，在旋转电机中，定子铁芯的齿与转子之间的空隙部之中的、齿的周向两端部的磁通密度变大。于是，如现有的制造方法所制作的定子铁芯那样，在齿的周向两端部成为边缘形状的情况下，齿的周向两端部发生磁饱和，旋转电机的转矩特性降低。而在根据实施方式1的制造方法所制作的定子铁芯6中，由于边缘形状处在磁通密度比齿6b的周向两端部更小的周向中央部，另外齿6b的周向两端部成为R形状(圆角形状)，所以，可抑制磁饱和，防止转矩特性降低。

另外，在上述实施方式1中，将第一以及第二芯板11A、11B以平面卷绕形式进行卷绕，以便构成各齿6b的齿部11b在径向使其宽度中心一致地在径向重叠，但也可以将第一以及第二芯板11A、11B以平面卷绕形式进行卷绕，以便构成各齿6b的齿部11b使其宽度中心在相对于径向按恒定角度倾斜的方向上一致地在径向重叠。

实施方式2.

图25是说明本发明的实施方式2所涉及的轴向间隙型旋转电机的定子铁芯的制造方法的图。

首先，如图25的(a)所示那样，借助第一落料模13，将第一以及第二芯板11A、11B的芯背部11a与齿部11b之间以及齿部11b间冲裁成大致反S字状。由此，从带状体10冲裁出第一次第一冲裁部15a1。接着，如图25的(b)所示那样，将带状体10朝搬送方向前方搬送δ1，进行依靠第一落料模13的冲裁。由此，从带状体10冲裁出将第一次第一冲裁部15a1朝搬送方向后方扩张了δ1的第二次第一冲裁部15a2。接着，如图25的(c)所示那样，将带状体10朝搬送方向前方搬送δ2，进行依靠第一落料模13的冲裁。由此，从带状体10冲裁出将第一次以及第二次第一冲裁部15a1、15a2朝搬送方向后方扩张δ2的第三次第一冲裁部15a3，成为设定的第一冲裁部15a。

接着，如图25的(d)所示那样，借助第二落料模14，将第一以及第二芯板11A、11B的芯背部11a与齿部11b之间以及齿部11b间冲裁成大致S字状。由此，从带状体10冲裁出第一次第二冲裁部15b1。接着，如图25的(e)所示那样，将带状体10朝搬送方向前方搬送δ3，进行依靠第二落料模14的冲裁。由此，从带状体10冲裁出将第一次第二冲裁部15b1朝搬送方向后方扩张δ3的第二次第二冲裁部15b2。接着，如图25的(f)所示那样，将带状体10朝搬送方向前方搬送δ4，进行依靠第二落料模14的冲裁。由此，从带状体10冲裁出将第一次以及第二次第二冲裁部15b1、15b2朝搬送方向后方扩张δ4的第三次第二冲裁部15b3，成为设定的第二冲裁部15b。

在上述实施方式1中，冲裁部15a、15b通过第一以及第二落料模13、14的1冲程被冲裁，所以，虽可调整第一落料模13间的落料间距τ1以及第一落料模13与第二落料模14之间的落料间距τ2，但第一以及第二芯板11A、11B的齿部11b间的间隔为恒定。在该实施方式2中，冲裁部15a、15b连续地进行三次带状体10的输送和第一以及第二落料模13、14的1冲程的冲裁部落料工序来实现冲裁，所以，不仅能调整第一落料模13间的落料间距τ1以及第一落料模13和第二落料模14之间的落料间距τ2，还能调整第一以及第二芯板11A、11B的齿部11b间的间隔。因此，能够提高第一以及第二芯板11A、11B的齿部11b的周向宽度以及排列间距的尺寸精度，可实现定子铁芯6的最佳设计。

另外，在上述实施方式2中，连续进行三次带状体10的输送和第一以及第二落料模13、14的1冲程的冲裁部落料工序，冲裁出落料部15a、15b，但带状体10的输送和第一以及第二落料模13、14的1冲程的冲裁部落料工序的连续次数也不限定于三次，只要是二次以上即可。

另外，在上述实施方式2中，虽在各冲裁部落料工序使用相同的落料模，但也可以在每个冲裁部落料工序中使用不同的落料模。

将根据该实施方式2的两个定子铁芯应用于双定子型轴向间隙型旋转电机，从而能够在两个定子铁芯上使用电磁钢板的同一部位，能够消除因电磁钢板的滚轧方向位置而导致的品质偏差，能够提高旋转电机的性能。

实施方式3.

图26是表示本发明的实施方式3所涉及的轴向间隙型旋转电机的定子铁芯的立体图。

在图26中，定子铁芯6A具有从齿6b的前端部朝周向两侧突出的凸缘部6d。

另外，其它构成与上述实施方式1同样地构成。

根据该实施方式3，凸缘部6d从齿6b的前端部朝周向两侧突出，所以，从永磁铁3射出的磁通的齿6b间的急剧连接变化得以缓和，转子1旋转时的转矩的脉冲得到抑制，能够降低振动。

实施方式4.

图27是表示本发明的实施方式4所涉及的轴向间隙型旋转电机的定子铁芯的立体图。

在图27中，定子铁芯6B的齿6b分别从构成为圆环状平板的芯背6a的两面垂直地突出，并且在径向延伸，在周向按等角间距配设地构成。

另外，其它构成与上述实施方式1同样地构成。

根据该实施方式4的定子铁芯6B，是应用于双转子型轴向间隙型旋转电机的定子铁芯，在轴向离开地同轴配置的一对转子间，同轴且隔开恒定间隙地配设。

为了制作定子铁芯6B，首先，将齿部分别朝芯背部的宽度方向两侧突出而在芯背部的长度方向排列的带状的第一以及第二芯板反向配置，以便使第一芯板的齿部进入第二芯板的齿部间，形成所谓交错状直线二列排列，从电磁钢板的带状体实施冲裁。接着，将第一芯板(第二芯板)卷绕成平面卷绕形式，制作定子铁芯6B。于是，在该实施方式4中，被冲裁的部分的材料部分相对于芯背部以及齿部所使用的材料部分的比例也减小，电磁钢板的利用率得到提高，可降低生产成本。

另外，在上述各实施方式中，采用了由块状非磁性体制作的转子支撑部件，但也可以采用由铁等的块状磁性体制作的转子支撑部件，或是层积薄板的电磁钢板而制作的转子支撑部件。

另外，在上述各实施方式中，定子绕组7由(在一个齿6b上集中缠绕导体线而制作的)多个集中缠绕线圈构成，但定子绕组也可以分别由(在位于周向连续的多个齿6b的两侧的槽6c的对中缠绕导体线而制作的)多个分布缠绕线圈构成。

附图标记说明

1转子，2转子支撑部件，3永磁铁(磁极)，5定子，6、6A、6B定子铁芯，6a芯背，6b齿，6d凸缘部，7定子绕组，10带状体，11A第一芯板，11B第二芯板，11a芯背部，11b齿部，13第一落料模，14第二落料模，15a第一冲裁部，15b第二冲裁部，16重叠部。

Claims (6)

1.一种轴向间隙型旋转电机用定子铁芯的制造方法，上述轴向间隙型旋转电机用定子铁芯的齿分别从芯背的一面在轴向突出且沿径向延伸，并在周向以等角间距配设，其特征在于，上述轴向间隙型旋转电机用定子铁芯的制造方法具备：

芯板冲裁工序，从按恒定宽度在长度方向延伸的由磁性材料构成的带状体分别冲裁出齿部平行且在芯背部的长度方向排列成一列的带状的第一芯板以及第二芯板，上述第一芯板以及第二芯板为反向配置状态，以便使上述第一芯板的上述齿部进入上述第二芯板的上述齿部间；以及

卷绕铁芯制作工序，将从上述带状体冲裁出的上述第一芯板以及上述第二芯板分别以板厚方向作为径向地绕轴卷绕，使上述芯背部在径向层积，并且使上述齿部在径向层积，制作出卷绕铁芯，

在上述芯板冲裁工序中，在搬送方向输送上述带状体的同时，对上述第一芯板的上述芯背部与上述第二芯板的上述齿部之间、上述第二芯板的上述芯背部与上述第一芯板的上述齿部之间以及上述第一芯板的上述齿部与上述第二芯板的上述齿部之间的反S字状的第一冲裁部，和上述第一芯板的上述芯背部与上述第二芯板的上述齿部之间、上述第二芯板的上述芯背部与上述第一芯板的上述齿部之间以及上述第一芯板的上述齿部与上述第二芯板的上述齿部之间的S字状的第二冲裁部交替地进行冲裁，

交替地被冲裁出的上述第一冲裁部以及上述第二冲裁部在上述第一芯板的上述芯背部与上述第二芯板的上述齿部之间以及上述第二芯板的上述芯背部与上述第一芯板的上述齿部之间重叠。

2.如权利要求1所述的轴向间隙型旋转电机用定子铁芯的制造方法，其特征在于，连续且分多次执行上述带状体的输送以及落料模的1冲程的冲裁部落料工序，分别冲裁上述第一冲裁部以及上述第二冲裁部。

3.如权利要求2所述的轴向间隙型旋转电机用定子铁芯的制造方法，其特征在于，上述落料模在连续进行的上述冲裁部落料工序中是相同的。

4.如权利要求2所述的轴向间隙型旋转电机用定子铁芯的制造方法，其特征在于，上述落料模在连续进行的每个上述冲裁部落料工序中是不同的。

5.一种轴向间隙型旋转电机，是根据权利要求1所述的轴向间隙型旋转电机用定子铁芯的制造方法制得的轴向间隙型旋转电机，其特征在于，具备：

转子，该转子的磁极在周向等间隔地配置于转子支撑部件；以及

定子，该定子具有定子铁芯以及缠绕于上述定子铁芯的定子绕组，上述定子铁芯的齿分别从芯背的一面朝轴向突出且沿径向延伸并在周向等角间距地配设，上述定子以上述齿朝向上述转子的方式与上述转子相向地同轴配置，

上述定子铁芯是卷绕铁芯，通过将齿部平行且在芯背部的长度方向排列成一列的带状的芯板以板厚方向作为径向地绕轴卷绕来制作，上述芯背部在径向层积而构成上述芯背，并且上述齿部在径向层积而构成上述齿，

上述齿的周向宽度比同一直径处的槽的周向宽度小，

在上述齿的前端面以及形成在邻接的上述齿间的槽的底面中的至少一方的周向中央部，具有由上述第一冲裁部与上述第二冲裁部的交叉部形成的边缘形状在轴向连续形成的剪切面的交界。

6.如权利要求5所述的轴向间隙型旋转电机，其特征在于，上述定子铁芯具有从上述齿的前端部朝周向两侧突出的凸缘部。