CN108292866B - 马达和马达的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种马达，其具有定子和转子，该转子以沿轴向延伸的中心轴线为中心进行旋转，所述定子具有定子铁芯和线圈，该定子铁芯沿周向排列有多个层叠铁芯，该多个层叠铁芯具有沿径向延伸的齿部，该线圈卷绕在所述齿部上，所述层叠铁芯具有沿板厚方向层叠的板状的多个铁芯片，所述铁芯片由无方向性电磁钢板构成，所述铁芯片的轧制方向相对于径向具有倾斜，所述层叠铁芯是将所述倾斜相同的所述铁芯片层叠而成的，沿周向相邻的至少一对所述层叠铁芯的所述倾斜彼此相反。

Description

马达和马达的制造方法
技术领域
本发明涉及马达和马达的制造方法。
背景技术
在日本特开平8-47185号公报中公开了具有将方向性电磁钢板层叠而构成的层叠铁芯的马达。
发明内容
发明要解决的课题
根据日本特开平8-47185号公报，能够利用使用了方向性电磁钢板的层叠铁芯来减小齿槽扭矩和扭矩波动。然而，在通过近年来迅速发展的分析方法而进行考虑了齿部的详细的形状的分析时，在层叠铁芯中使用了方向性电磁钢板的马达的齿槽扭矩有时没有得到改善。齿部具有与转子侧的永久磁铁对置并且在前端扩展的部分(伞部)。方向性电磁钢板的磁特性具有较强的方向性，因此对穿过齿部内的磁通量的方向进行了较强的限制。因此，存在想要从伞部的周向侧面穿过齿部的磁通量被限制、齿槽扭矩和扭矩波动变大的情况。而且，方向性电磁钢板存在价格高并且难以进行冲压加工这样的问题，期望使用无方向性电磁钢板来减小齿槽扭矩和扭矩波动的技术。
本发明是鉴于上述的情况而完成，其目的在于，提供能够使用无方向性电磁钢板来减小齿槽扭矩和扭矩波动的马达。
用于解决课题的手段
为了解决上述的课题，本申请的例示的第一发明的马达具有定子和转子，该转子以沿轴向延伸的中心轴线为中心进行旋转，所述定子具有定子铁芯和线圈，该定子铁芯沿周向排列有多个层叠铁芯，该多个层叠铁芯具有沿径向延伸的齿部，该线圈卷绕在所述齿部上，所述层叠铁芯具有沿板厚方向层叠的板状的多个铁芯片，所述铁芯片由无方向性电磁钢板构成，所述铁芯片的轧制方向相对于径向具有倾斜，所述层叠铁芯是将所述倾斜相同的所述铁芯片层叠而成的，沿周向相邻的至少一对所述层叠铁芯的所述倾斜彼此相反。
发明效果
根据本发明的例示的一个实施方式，能够提供减小了齿槽扭矩和扭矩波动的马达。
附图说明
图1是一个实施方式的马达的示意剖视图。
图2是一个实施方式的层叠铁芯的立体图。
图3是示出一个实施方式的对铁芯片进行冲裁的模具结构的一例的示意图。
图4是从图1中的箭头IV观察时的图。
图5是变形例1的马达的示意剖视图。
图6是变形例2的马达的示意剖视图。
图7是示出变形例2的对铁芯片进行冲裁的模具结构的一例的示意图。
图8是变形例3的马达的示意剖视图。
图9是变形例3的马达的层叠铁芯的俯视图。
图10是示出在变形例3的马达中，轧制角度与齿槽扭矩的关系的曲线图。
图11是示出在变形例3的马达中，轧制角度与扭矩波动的关系的曲线图。
具体实施方式
以下，参照附图并且对本发明的实施方式的马达进行说明。另外，本发明的范围不限于以下的实施方式，能够在本发明的技术思想的范围内进行任意变更。并且，在以下的附图中，为了易于理解各结构，有时使各构造的比例尺和数量等和实际的构造不同。
并且，在附图中，示出了与马达的中心轴线J平行的Z轴。将Z轴方向设为上下方向。并且，除非另有说明，在以下的说明中，将以沿上下方向(Z轴方向)延伸的中心轴线J为中心的径向简称作“径向”，将以中心轴线J为中心的周向、即绕着中心轴线J的方向简称作“周向”，将与中心轴线J平行的方向(即，上下方向或Z轴方向)简称作“轴向”。
另外，在本说明书中，“沿轴向延伸”除了严格地沿与中心轴线J平行的方向延伸的情况之外，也包含沿相对于轴向在不到45°的范围内倾斜的方向延伸的情况。
并且，在本说明书中，“沿径向延伸”除了严格地沿径向、即沿与上下方向(Z轴方向)垂直的方向延伸的情况之外，也包含沿相对于径向在不到45°的范围内倾斜的方向延伸的情况。
[马达]
图1是示出本实施方式的马达1的示意剖视图。
本实施方式的马达1是八极、十二槽的内转子型的无刷马达。马达1具有转子(rotor)10和定子(stator)20。
[转子]
转子10以沿轴向(Z轴方向)延伸的中心轴线J为中心进行旋转。转子10具有轴11、转子铁芯12以及转子磁铁(永久磁铁)13。
轴11具有以沿一个方向(Z轴方向)延伸的中心轴线J为中心的圆柱形状。轴11被省略图示的轴承支承为能够绕着轴线进行旋转。转子铁芯12绕着轴线包围轴11并且固定在轴11上。转子磁铁13沿着绕着转子铁芯12的轴线的方向固定在转子铁芯12的外侧面上。转子磁铁13是在周向上具有八个极(八极)的永久磁铁。转子铁芯12和转子磁铁13与轴11一体旋转。
[定子]
定子20具有筒形状，从径向外侧包围转子10。定子20具有定子铁芯22、绝缘件23以及线圈21。
定子铁芯22具有十二个层叠铁芯30。即，层叠铁芯30的数量是偶数。十二个层叠铁芯30沿周向排列。各个层叠铁芯30具有沿周向延伸的铁芯背部32和从铁芯背部32向径向内侧延伸的齿部31。
铁芯背部32具有位于周向一侧的第一周向端面32a和位于周向另一侧的第二周向端面32b。第一周向端面32a具有朝向周向突出的凸部32c。第二周向端面32b具有朝向周向凹陷的凹部32d。凸部32c和凹部32d相对于周向端面32a、32b具有彼此反转的形状。沿周向相邻的层叠铁芯30以使在周向上对置的第一周向端面32a和第二周向端面32b相对的方式接合。相邻的层叠铁芯30的凸部32c与凹部32d嵌合。
齿部31具有从铁芯背部32的周向中央延伸的齿基部31a和位于齿基部31a的前端的伞部31b。伞部31b具有相对于齿基部31a向周向两侧扩展的形状。伞部31b具有与转子磁铁13对置的对置面31c。对置面31c在从轴向观察时具有沿着转子10的外周面弯曲的圆弧形状。
在定子铁芯22上设置有多个(十二个)槽25。槽25是由沿周向相邻的两个齿部31的侧面和铁芯背部32的内侧面所包围的区域。
绝缘件23设置于槽25内。绝缘件23也可以包含覆盖齿部31的轴向的两面的省略图示的绝缘部件。
线圈21隔着绝缘件23而卷绕于齿部31。
接下来，对层叠铁芯30进行详细说明。
在图2中示出层叠铁芯30的立体图。如图2所示，层叠铁芯30具有多个铁芯片40。多个铁芯片40呈板状，是相同形状。相同形状的铁芯片40沿板厚方向层叠，因此层叠铁芯30沿轴向具有一样的形状。
铁芯片40具有要素齿部(齿部)41和要素铁芯背部42。通过铁芯片40层叠，要素齿部41构成层叠铁芯30的齿部31。同样地，通过铁芯片40层叠，要素铁芯背部42构成层叠铁芯30的铁芯背部32。
铁芯片40由无方向性钢板构成。这里，无方向性钢板与在2014年修订JIS C 2552(与IEC 60404-8-4对应)中规格化的无方向性电磁钢带相同。无方向性电磁钢板是铁损的各向异性的最大值小于在JIS中规定的阈值并且磁特性不具有明显的方向性的钢板。然而，由于无方向性钢板是轧制板，因此沿着轧制方向R1具有在JIS中规定的阈值以下的方向性，具有容易在轧制方向R1上磁化的特性。即，铁芯片40具有容易磁化方向R，容易磁化方向R与轧制方向R1一致。
如图2所示，将要素齿部41延伸的方向设为齿方向T。铁芯片40的轧制方向R1相对于齿方向T具有倾斜k。将倾斜k与齿方向T所成的角设为倾斜角θ1。在本实施方式中，由于齿方向T与马达1的径向一致，因此轧制方向R1相对于径向具有倾斜k。轧制方向R1相对于齿方向T的倾斜角θ1大于0°并且小于90°。这里，如果任意的倾斜角θ处于大于0°并且小于90°的范围内，则倾斜k与倾斜角θ1相同。另一方面，如果任意的倾斜角θ处于倾斜角θ大于90°并且小于180°的范围内，则倾斜k与倾斜角θ1不同。
层叠铁芯30是将倾斜k相同的铁芯片40层叠而形成的。层叠铁芯30具有由各铁芯片40的轧制方向R1和R2、(R3、R4、...)的合成规定的容易磁化方向R。容易磁化方向R具有由各铁芯片的倾斜角θ1和θ2(θ3、θ4、...)的合成规定的倾斜k。在本实施方式中，包含于单一层叠铁芯30中的铁芯片40的轧制方向R1的倾斜角θ1与轧制方向R2的倾斜角θ2一致(在图2中，θ1＝θ2)。因此，层叠铁芯30的容易磁化方向R的倾斜k与铁芯片40的轧制方向R1和轧制方向R2的倾斜k一致。
另外，包含于单一层叠铁芯30中的多个铁芯片40的轧制方向R1的倾斜角θ1与轧制方向R2的倾斜角θ2也可以不同(在图2中，θ1≠θ2)。在该情况下，如果铁芯片40的轧制方向R1的倾斜k与轧制方向R2的倾斜k相同，则即使倾斜θ1与θ2不同，层叠铁芯30的倾斜k也一致。
并且，也可以在单一层叠铁芯30中包含有倾斜的方向不同的铁芯片40。在该情况下，只要由各铁芯片40的倾斜角θ1和θ2(θ3、θ4、...)合成的层叠铁芯30的容易磁化方向R相对于齿方向T在规定的方向上具有倾斜即可。同样地，单一层叠铁芯30也可以包含有轧制方向R1相对于齿方向T不具有倾斜的铁芯片40。然而，优选使包含于单一层叠铁芯30中的铁芯片40的轧制方向R1与相对于齿方向T的倾斜方向一致。由此，能够构成为层叠铁芯30的容易磁化方向R相对于齿方向T向规定的方向可靠地倾斜。
如图1所示，构成定子铁芯22的十二个层叠铁芯30分别具有容易磁化方向R。十二个层叠铁芯30分类为容易磁化方向R相对于径向的倾斜k的方向不同的第一层叠铁芯30A和第二层叠铁芯30B。将第一层叠铁芯30A的倾斜k设为第一倾斜k1，将第二层叠铁芯30B的倾斜k设为第二倾斜k2。第一倾斜k1是指从齿部31的根部侧朝向前端侧延伸，朝向作为顺时针方向的转子的第一旋转方向D1倾斜。即，第一倾斜k1具有朝向一侧的倾斜。第二倾斜k2是指从齿部31的根部侧朝向前端侧延伸，朝向作为逆时针方向的转子的第二旋转方向D2倾斜。即，第二倾斜k2具有朝向另一侧的倾斜。第一层叠铁芯30A和第二层叠铁芯30B的数量相同。在本实施方式中，第一层叠铁芯30A和第二层叠铁芯30B的数量分别是六个。第一层叠铁芯30A和第二层叠铁芯30B沿周向交替地排列。即，沿周向相邻的一对层叠铁芯30A、30B的倾斜k彼此相反。
如图1所示，彼此相邻的第一层叠铁芯30A和第二层叠铁芯30B构成层叠铁芯对35。在层叠铁芯对35中，第一层叠铁芯30A和第二层叠铁芯30B的容易磁化方向R从齿部31的根部侧朝向前端侧而向对方侧倾斜。换言之，在沿周向按照第一层叠铁芯30A、槽25、第二层叠铁芯30B的顺序排列时，第一层叠铁芯30A和第二层叠铁芯30B各自的容易磁化方向R从齿部31的根部侧朝向前端侧而向槽25侧倾斜。并且，属于不同的层叠铁芯对35并且相邻的第一层叠铁芯30A和第二层叠铁芯30B的容易磁化方向R从齿部31的根部侧朝向前端侧而向与对方相反的一侧倾斜。换言之，在沿周向按照第二层叠铁芯30B、槽25、第一层叠铁芯30A的顺序排列时，第一层叠铁芯30A和第二层叠铁芯30B各自的容易磁化方向R从齿部31的根部侧朝向前端侧而向与槽25相反一侧倾斜。
根据本实施方式的马达1，能够减轻相邻的齿部31之间的磁的不连续性、减小齿槽扭矩和扭矩波动。
在普通的马达中，贯通线圈的磁通量的数量在转子的N极或S极位于齿部的伞部的对置面的情况下最大。并且，贯通线圈的磁通量的数量在转子的N极或S极位于齿部彼此之间(即，槽的正面)的情况下最小。在N极或S极从齿部31的正面通过槽25的正面而向相邻的齿部31的正面移动时，产生磁的不连续性，产生齿槽扭矩和扭矩波动。
与此相对，根据本实施方式的马达1，在层叠铁芯对35中，第一和第二层叠铁芯30A、30B的容易磁化方向R相对于齿方向T朝向对方侧倾斜。因此，在层叠铁芯对35中，第一和第二层叠铁芯30A、30B通过相对于向彼此的齿部31侧倾斜的方向上的磁通量抑制铁损和磁饱和而容易被磁化。由此，贯通线圈21的磁通量的变动变得平缓，能够减轻在N极或S极位于层叠铁芯对35的齿部31彼此之间(槽25的正面)的情况下的磁的不连续性。并且，关注属于不同的层叠铁芯对35并且相邻的第一和第二层叠铁芯30A、30B的话，彼此的齿部31的容易磁化方向R相对于齿方向T向与对方相反的一侧倾斜。由此，转子10的N极或S极通过齿部彼此之间时的、贯通线圈21的磁通量的变动变得平缓，减轻了磁的不连续性。
通过这样减轻了齿部31之间的磁的不连续性，能够减小齿槽扭矩和扭矩波动的峰值。
根据本实施方式的马达1，由于层叠铁芯30由无方向性电磁钢板形成，因此在容易磁化方向R以外的方向上也容易磁化。因此，磁通量也容易从齿部31的伞部31b的周向侧面通过。因此，即使在转子10旋转而想要通过齿部31的磁通量的方向发生各种变化的情况下，伴随着旋转的齿部31内的磁的不连续性也不容易产生，能够减小扭矩波动。
与方向性电磁钢板相比，无方向性电磁钢板除了价格低之外，也容易进行基于冲压的冲裁加工。通过由无方向性电磁钢板构成层叠铁芯30，能够低价地提供马达1。
另外，在马达1中，只要多个层叠铁芯30中的、沿周向相邻的至少一对层叠铁芯30的倾斜k相反，就能够减小齿槽扭矩和扭矩波动。因此，例如，也可以是，除了一对层叠铁芯30之外，使其他层叠铁芯30的容易磁化方向R与齿方向T一致。
在本实施方式的马达1中，第一层叠铁芯30A的数量与第二层叠铁芯30B的数量相同。因此，即使转子10在第一旋转方向D1和第二旋转方向D2中的任意方向上旋转，也能够减小齿槽扭矩和扭矩波动的峰值。
在本实施方式的马达1中，在定子铁芯22中，倾斜k为一侧(第一倾斜k1)的第一层叠铁芯30A与倾斜k为另一侧(第二倾斜k2)的第二层叠铁芯30B沿周向交替地配置。并且，层叠铁芯30的数量为偶数。因此，能够提供齿槽扭矩和扭矩波动减小的效果不容易依赖转子10的旋转方向的马达1。马达1作为使转子10在任意方向上旋转的马达是优选的。
[制造方法]
接下来，对马达1的制造方法进行说明。
首先，对形成铁芯片40的工序(第一工序)进行说明。
图3是示出从带板50冲裁出铁芯片40时的模具结构的一例的示意图。在图3和以下的说明中，将包含于图1的第一层叠铁芯30A中的铁芯片40设为第一铁芯片40A，将包含于第二层叠铁芯30B中的铁芯片40设为第二铁芯片40B。
首先，准备由无方向性电磁钢板构成的带板50。由无方向性电磁钢板构成的带板50在与轧制方向R1一致的长度方向和与轧制方向R1垂直的宽度方向上延伸。带板50由省略图示的运送装置以长度方向为运送方向运送。在带板50的宽度方向两端部，沿长度方向等间隔地设置有导向孔51。在导向孔51中插入有运送装置的导向器(省略图示)，由导向器进行运送和对位。
接着，通过冲头装置(省略图示)在带板50上形成凿紧孔49。凿紧孔49是为了在后文进行说明的形成层叠铁芯30的工序(第二工序)中将层叠的铁芯片40彼此接合起来而设置的。在本实施方式中，对一个铁芯片40设置一个凿紧孔49。
接着，从带板50冲裁出铁芯片40。如图3所示，在带板50上设置有沿带板50的长度方向(即轧制方向R1)延伸的基准线K1。基准线K1穿过带板50的宽度方向中央。基准线K1将带板50划分为宽度方向一侧(图3的纸面右侧)的第一区域A1和宽度方向另一侧(图3的纸面左侧)的第二区域A2。
从第一区域A1冲裁出多个第一铁芯片40A，从第二区域A2冲裁出多个第二铁芯片40B。在第一区域A1内，多个第一铁芯片40A的齿方向T平行配置。同样地，在第二区域A2内，多个第二铁芯片40B的齿方向T平行配置。以使齿方向T相对于基准线K1的倾斜k彼此为相反朝向的方式从带板50冲裁出第一铁芯片40A和第二铁芯片40B。另外，从第一区域A1和第二区域A2冲裁出的铁芯片40A、40B的一部分以与基准线K1重叠的方式配置。
通过以使要素齿部41延伸的方向相对于带板50的轧制方向R1倾斜的方式进行冲裁，能够形成轧制方向(容易磁化方向)R1相对于齿方向T倾斜的铁芯片40。并且，通过以使齿方向T在第一区域A1和第二区域A2内不同的方式配置铁芯片40，能够形成具有相对于齿方向T向不同的方向倾斜的轧制方向R1的第一铁芯片40A和第二铁芯片40B。在仅形成了相同数量的第一铁芯片40A和第二铁芯片40B的情况下，优选将划分第一区域A1和第二区域A2的基准线K1设定于带板50的宽度方向中央。由此，能够使第一区域A1和第二区域A2的面积相同，容易形成相同数量的第一和第二铁芯片40A、40B。
在第一区域A1和第二区域A2内，多个铁芯片40以形成向带板50的宽度方向倾斜的列的方式配置。并且，位于带板50的轧制方向R1的前后(图3的纸面上下)的铁芯片40的列彼此相对配置，齿部41延伸的方向前后反转。在沿宽度方向排列成一列的铁芯片40的要素齿部41彼此之间配置有相对的列的铁芯片40的要素齿部41。
通过这样配置，在第一区域A1和第二区域A2内，能够增加每单位面积获取的铁芯片40的数量。
利用基准线K1划分第一区域A1和第二区域A2，分别对第一铁芯片40A和第二铁芯片40B进行冲裁。由此，能够通过单一模具结构而从单一带板50同时形成第一铁芯片40A和第二铁芯片40B。通过划分出对第一铁芯片40A和第二铁芯片40B进行冲裁的区域，能够增加在区域内获取的铁芯片40的数量。因此，能够低价地制造铁芯片40。
基准线K1与从第一区域A1和第二区域A2冲裁出的第一铁芯片40A和第二铁芯片40B中的至少一部分重叠。由此，能够在第一区域A1与第二区域A2的边界交织配置第一铁芯片40A和第二铁芯片40B，能够增加从带板50获取的铁芯片40的数量。
接下来，对形成层叠铁芯30的工序(第二工序)进行说明。
首先，如图2所示，将铁芯片40沿板厚方向层叠。此时，第一铁芯片40A彼此层叠而形成了第一层叠铁芯30A，第二铁芯片40B彼此层叠而形成了第二层叠铁芯30B。即，能够使轧制方向R1相对于齿方向T的倾斜k的方向一致地将铁芯片40层叠起来。
并且，在层叠工序中，将铁芯片40彼此以使冲裁方向一致的方式层叠。由此，在冲裁时产生的铁芯片40的毛边不会相对层叠，不容易在铁芯片40彼此之间产生间隙。
在铁芯片40层叠时，形成于各铁芯片40的凿紧孔49彼此嵌合。而且，铁芯片40彼此在凿紧孔49处进行凿紧而被固定。由此，层叠的铁芯片40被连结起来。另外，将铁芯片40彼此连结起来的方法不限于凿紧，也可以使用粘接或激光焊接等方法。
接下来，对形成定子铁芯22的工序(第三工序)进行说明。
首先，如图1所示，将第一层叠铁芯30A和第二层叠铁芯30B沿周向交替地排列。即，排列在沿周向相邻的位置的一对层叠铁芯30以倾斜k彼此相反的方式排列。
接着，通过焊接将相邻的层叠铁芯30在铁芯背部32的周向端面32a、32b上接合起来。
图4是从图1中的箭头IV观察时的图，是示出焊接前的状态的图。如图4所示，在层叠的铁芯片40的周缘端面上分别沿冲裁方向形成有剪切面47和断裂面48。
一般情况下，在进行冲裁加工后的板材的周缘端面上沿着冲裁方向依次形成有剪切面和断裂面。剪切面为平滑的面，与此相对，断裂面为材料被撕下来那样的凹凸面。这样的断裂面在被进行了基于焊接的接合的情况下有时接合强度不充分。
在本实施方式中，第一铁芯片40A和第二铁芯片40B是从相同的方向冲裁出的。因此，在第一层叠铁芯30A和第二层叠铁芯30B中，剪切面47和断裂面48彼此的位置一致。因此，在剪切面47彼此之间进行牢固的焊接接合，能够得到充分的接合强度。
将线圈21隔着绝缘件23而卷绕于通过以上的工序而制造的定子铁芯22的齿部31从而形成定子20。而且，通过在定子20的径向内侧配置转子10，能够制造马达1。
根据本实施方式的马达1的制造方法，通过从单一带板50冲裁出齿方向T相对于轧制方向R1的倾斜为相反侧的第一铁芯片40A和第二铁芯片40B，能够低价地制造马达1。并且，能够将第一铁芯片40A和第二铁芯片40B以使相同的冲裁方向一致的方式层叠，在对层叠铁芯30彼此进行焊接接合时，能够使层叠方向上的剪切面47的位置一致，从而牢固地接合。
＜变形例1＞
接下来，对变形例1的马达2进行说明。
图5是示出本变形例的马达2的示意剖视图。另外，在图5中，省略了线圈和绝缘件。另外，对与上述的马达1相同方式的结构要素标注相同的标号并省略其说明。
马达2与马达1同样地是八极、十二槽的内转子型的无刷马达。马达2与上述的马达1相比，多个层叠铁芯130的容易磁化方向R相对于齿方向T的倾斜k的结构不同。
马达2具备具有定子铁芯122、绝缘件23(参照图1)以及线圈21(参照图1)的定子120。
定子铁芯122具有沿周向排列的十二个层叠铁芯130。各个层叠铁芯130具有沿周向延伸的铁芯背部132和从铁芯背部132向径向内侧延伸的齿部131。层叠铁芯130与上述的层叠铁芯30同样地是铁芯片层叠而成的，具有由铁芯片的轧制方向规定的容易磁化方向R。
构成定子铁芯122的十二个层叠铁芯130分别具有容易磁化方向R。十二个层叠铁芯130分类为一个第一层叠铁芯130A和十一个第二层叠铁芯130B。第一层叠铁芯130A和第二层叠铁芯130B的容易磁化方向R相对于径向的倾斜k的方向不同。第一层叠铁芯130A的倾斜k为第一倾斜k1，第二层叠铁芯130B的倾斜k为第二倾斜k2。
如图5所示，定子铁芯122具有一对层叠铁芯对135。在层叠铁芯对135中，第一层叠铁芯130A与第二层叠铁芯130B彼此相邻。在层叠铁芯对135中，第一层叠铁芯130A和第二层叠铁芯130B的容易磁化方向R从齿部131的根部侧朝向前端侧而朝向对方侧倾斜。即，沿周向相邻的一对层叠铁芯130A、130B的倾斜k彼此相反。
在本变形例的马达2中，多个层叠铁芯130中的倾斜k为另一侧(第二倾斜k2)的第二层叠铁芯130B的数量比倾斜k为一侧(第一倾斜k1)的第一层叠铁芯130A的数量多。因此，转子10的N极或S极在沿第一旋转方向D1旋转而接近第二层叠铁芯130B的情况下，从N极或S极放出的磁通量能够顺畅地穿过第二层叠铁芯130B的齿部131，减轻了磁的不连续性。因此，本变形例的马达2通过增加具有第二倾斜k2的第二层叠铁芯130B的数量，能够在转子10沿第一旋转方向D1旋转的情况下减小扭矩波动，同样地能够减小齿槽扭矩。根据本变形例，能够提供在用于使转子10沿第一旋转方向D1旋转的频率高的用途的情况下有用的马达。
并且，马达2的扭矩为由卷绕在各个层叠铁芯130上的线圈产生的扭矩的总和。因此，由各个线圈产生的扭矩的脉动的总和为马达2整体的扭矩波动。如果仅排列具有一侧的倾斜k的层叠铁芯130，则脉动的峰重叠，扭矩波动也有可能变大。根据本变形例，通过增加多个层叠铁芯130中的第二层叠铁芯130B的数量并且加入第一层叠铁芯130A，使脉动的峰错开，能够进一步提高扭矩波动和齿槽扭矩的减小效果。
＜变形例2＞
接下来，对变形例2的马达3进行说明。
图6是示出本变形例的马达3的示意剖视图。另外，在图6中，省略了线圈和绝缘件。另外，对与上述的马达1相同方式的结构要素标注相同的标号并省略其说明。
马达3是八极、九槽的内转子型的无刷马达。马达3与上述的马达1相比，层叠铁芯230的数量和容易磁化方向R相对于齿方向T的倾斜k的结构不同。
马达3是具备具有定子铁芯222、绝缘件23(参照图1)以及线圈21(参照图1)的定子220。
定子铁芯222具有沿周向排列的九个层叠铁芯230。即，层叠铁芯230的数量是奇数。各个层叠铁芯230具有沿周向延伸的铁芯背部232和从铁芯背部232向径向内侧延伸的齿部231。层叠铁芯230与上述的层叠铁芯30同样地是铁芯片层叠而成的，具有由铁芯片的轧制方向规定的容易磁化方向R。
构成定子铁芯222的九个层叠铁芯230分别具有容易磁化方向R。九个层叠铁芯230分类为四个第一层叠铁芯230A和五个第二层叠铁芯230B。第一层叠铁芯230A和第二层叠铁芯230B的容易磁化方向R相对于径向的倾斜k的方向不同。即，第一层叠铁芯230A具有第一倾斜k1，第二层叠铁芯230B具有第二倾斜k2。
如图6所示，第一层叠铁芯230A和第二层叠铁芯230B从起点S沿周向交替地排列。在本实施方式中，由于层叠铁芯230的数量为奇数，因此具有相同的方向的第二倾斜k2的第二层叠铁芯230B位于夹着起点S的两侧。
在本变形例的马达3中，通过第一层叠铁芯230A和第二层叠铁芯230B沿周向交替地配置，能够与上述的马达1同样地减轻磁的不连续性、减小齿槽扭矩和扭矩波动。
此外，在本变形例的马达3中，由于层叠铁芯230的数量是奇数，因此倾斜k为另一侧(第二倾斜k2)的第二层叠铁芯230B的数量比倾斜k为一侧(第一倾斜k1)的第一层叠铁芯230A的数量多。由此，能够有效地减小转子10沿第一旋转方向D1旋转的情况下的扭矩波动。因此，能够提供在用于使转子10沿第一旋转方向D1旋转的频率高的用途的情况下有用的马达3。
接下来，对形成本变形例的马达3的、构成第一层叠铁芯230A的第一铁芯片240A和构成第二层叠铁芯230B的第二铁芯片240B的工序(第一工序)进行说明。
图7是示出在从带板250冲裁出第一铁芯片240A和第二铁芯片240B时的模具结构的一例的示意图。
如图7所示，在带板250上设置有沿带板250的长度方向(即轧制方向)延伸的基准线K2。基准线K2偏向带板250的宽度方向的一侧(图7的纸面右侧)而配置。基准线K2将带板250划分为宽度方向一侧的第一区域A1和宽度方向另一侧的第二区域A2。
从第一区域A1冲裁出多个第一铁芯片240A，从第二区域A2冲裁出多个第二铁芯片240B。第二区域A2比第一区域A1大，在第二区域A2内冲裁出的第二铁芯片240B的数量比在第一区域A1内冲裁出的第一铁芯片240A的数量多。这样，通过使基准线K2的位置偏向宽度方向一侧，能够从单一带板250冲裁出所需的数量的倾斜k不同的第一铁芯片240A和第二铁芯片240B。
以上，对本发明的实施方式和变形例进行了说明，但实施方式中的各结构以及它们的组合等是一例，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的附加、省略、置换以及其他的变更。
例如，在上述的实施方式中，定子具有绝缘件，但也可以不具有这些绝缘件。在该情况下，优选在定子铁芯上设置绝缘涂层。
并且，在上述的实施方式中，对内转子型的马达进行了说明，但也能够对外转子型的马达采用相同的结构。
＜变形例3＞
并且，如图8所示，如果是仅由所有层叠铁芯330的容易磁化方向R的倾斜k为另一侧(第二倾斜k2)的第二层叠铁芯330B构成马达4，则能够创造出在使转子10仅沿第一旋转方向D1旋转的用途的情况下能够取得齿槽扭矩和扭矩波动的减小效果这样的发明。另外，同样地，在仅由倾斜k为一侧(第一倾斜k1)的第一层叠铁芯构成马达的情况下，在使转子10仅沿第二旋转方向D2旋转的用途的情况能够取得齿槽扭矩和扭矩波动的减小效果。
根据本变形例的马达4，通过使所有层叠铁芯330的倾斜k为与转子10的旋转方向对置的朝向，在转子10的N极穿过线圈21时，贯通线圈21的磁通量的变动变得平缓，减轻了磁的不连续性。由此，能够取得齿槽扭矩和扭矩波动的减小效果。
一种马达4，其具有：转子10，其以中心轴线J为中心进行旋转；环状的定子320，其与转子10对置；以及壳体，其收纳转子10和定子，定子320具有环状的铁芯背部332和从铁芯背部332沿径向延伸的多个齿部331，定子320由将无方向性电磁钢板沿轴向层叠的铁芯片40(参照图2)构成，无方向性电磁钢板具有朝向一个方向的容易磁化方向，其特征在于，相对于各齿部331，容易磁化方向的倾斜相同。
并且，如图9所示，定子320的层叠铁芯330具有在使齿部331的周向侧面向径向内侧延长时的齿部331的径向内周面的径向内侧交点IP1、IP2，齿部331具有在使卷绕有铜线的多个齿部331的周向侧面向径向外侧延长时的与铁芯背部332的径向外周面的径向外侧交点OP1、OP2，容易磁化方向R是将齿部331的径向内周面的径向内周侧交点与铁芯背部332的径向外侧交点沿对角线连结起来的方向。另外，这样的齿部331的容易磁化方向R的结构不限于本变形例，也可以应用于上述的实施方式和各变形例。
并且，容易磁化方向R相对于齿部331延伸的方向而向转子10旋转的方向倾斜。
通过该结构，各齿部的容易磁化方向R向同一方向倾斜，因此能够抑制铁损并且抑制磁饱和，从而实现马达4的齿槽扭矩和扭矩波动的减小。
并且，容易磁化方向R相对于齿部331延伸的方向而向转子10旋转的方向倾斜10°至45°。
根据该结构，由于容易磁化方向R倾斜10°至45°，因此能够抑制铁损并且抑制磁饱和，从而实现马达4的齿槽扭矩和扭矩波动的减小。尤其实现了齿槽扭矩的减小。
也可以是，容易磁化方向R相对于齿部331延伸的方向向转子10旋转的方向倾斜25°至30°。
根据该结构，通过容易磁化方向R倾斜25°至35°，抑制了铁损并且抑制了磁饱和，从而实现了马达4的齿槽扭矩和扭矩波动的减小。图11是示出改变了轧制角度(这里为容易磁化方向R相对于齿部331延伸的方向的倾斜角度)的情况下的扭矩波动的变化的曲线图。如图11所示，根据该结构的马达4，尤其能够实现扭矩波动的减小。另外，这样的容易磁化方向R的结构不限于本变形例，也可以应用于上述的实施方式和各变形例。
也可以是，容易磁化方向R相对于齿部331延伸的方向向转子10旋转的方向倾斜20°至25°。
根据该结构，由于容易磁化方向R倾斜20°至25°，因此抑制了铁损，并且实现了马达4的扭矩波动和齿槽扭矩的减小。图10是示出改变了轧制角度的情况下的齿槽扭矩的变化的曲线图。如图10所示，根据该结构的马达4，尤其能够减小齿槽扭矩。另外，这样的容易磁化方向R的结构不限于本变形例，也能够应用于上述的实施方式和各变形例。
标号说明
1、2、3、4：马达；10：转子(rotor)；11：轴；13：转子磁铁(永久磁铁)；20、120、220、320：定子(stator)；21：线圈；22、122、222：定子铁芯；23：绝缘件；25：槽；30、130、230、330：层叠铁芯；30A、130A、230A：(第一)层叠铁芯；30B、130B、230B、330B：(第二)层叠铁芯；31、131、231、331：齿部；31a：齿基部；31b：伞部；32、132、232、332：铁芯背部；35、135：层叠铁芯对；40：铁芯片；40A、240A：(第一)铁芯片；40B、240B：(第二)铁芯片；41：(要素)齿部；47：剪切面；48：断裂面；49：凿紧孔；50、250：带板；A1：第一区域；A2：第二区域；D1：第一旋转方向；D2：第二旋转方向；J：中心轴线；K1、K2：基准线；R：容易磁化方向(轧制方向)；R1、R2：轧制方向；S：起点；T：齿方向；k：倾斜；k1：(第一)倾斜；k2：(第二)倾斜；θ1、θ2：倾斜角。

Claims (11)

1.一种马达，其具有定子和转子，该转子以沿轴向延伸的中心轴线为中心进行旋转，该马达的特征在于，
所述定子具有定子铁芯和线圈，该定子铁芯沿周向排列有多个层叠铁芯，该层叠铁芯具有沿周向延伸的铁芯背部和从该铁芯背部向径向内侧延伸的齿部，该线圈卷绕在所述齿部上，
所述齿部具有：齿基部，其从所述铁芯背部的周向中央沿径向延伸；和伞部，其位于所述齿基部的前端，并具有相对于所述齿基部向周向两侧扩展的形状，
所述层叠铁芯具有沿板厚方向层叠的板状的多个铁芯片，
所述铁芯片由无方向性电磁钢板构成，
所述铁芯片的轧制方向相对于径向具有倾斜，
所述层叠铁芯是将所述倾斜相同的所述铁芯片层叠而成的，
沿周向相邻的至少一对所述层叠铁芯的所述倾斜彼此相反，
在将使所述齿部的周向侧面向径向内侧延长时的与所述齿部的径向内周面的交点作为径向内侧交点、将使所述齿部的周向侧面向径向外侧延长时的与所述铁芯背部的径向外周面的交点作为径向外侧交点的情况下，所述倾斜是将所述径向内侧交点与所述径向外侧交点沿对角线连结起来的方向，
所述倾斜相对于所述齿部延伸的方向而向转子旋转的方向倾斜10°至45°。
2.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，
在所述定子铁芯中，所述倾斜为一侧的所述层叠铁芯与所述倾斜为另一侧的所述层叠铁芯沿周向交替地排列。
3.根据权利要求2所述的马达，其特征在于，
所述层叠铁芯的数量为偶数。
4.根据权利要求2所述的马达，其特征在于，
所述层叠铁芯的数量为奇数。
5.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，
多个所述层叠铁芯中的所述倾斜为另一侧的所述层叠铁芯的数量比所述倾斜为一侧的所述层叠铁芯的数量多。
6.根据权利要求3所述的马达，其特征在于，
所述定子铁芯具有十二个所述层叠铁芯，
所述转子在周向上具有八极的永久磁铁。
7.一种马达的制造方法，该马达具有：转子，其以沿轴向延伸的中心轴线为中心进行旋转；以及定子，其具有定子铁芯和线圈，该定子铁芯沿周向排列有多个层叠铁芯，该层叠铁芯具有沿周向延伸的铁芯背部和从该铁芯背部向径向内侧延伸的齿部，该线圈卷绕在所述齿部上，所述齿部具有：齿基部，其从所述铁芯背部的周向中央沿径向延伸；和伞部，其位于所述齿基部的前端，并具有相对于所述齿基部向周向两侧扩展的形状，
所述马达的制造方法的特征在于，包含以下工序：
第一工序，对由无方向性电磁钢板构成的带板进行冲裁而形成具有所述齿部的板状的多个铁芯片；
第二工序，将所述铁芯片沿板厚方向层叠而形成层叠铁芯；以及
第三工序，将所述层叠铁芯沿周向排列并接合，从而形成定子铁芯，
在所述第一工序中，以使所述齿部延伸的方向相对于所述带板的轧制方向倾斜的方式从所述带板冲裁出所述铁芯片，
在所述第二工序中，以使轧制方向相对于所述齿部延伸的方向的倾斜一致的方式将所述铁芯片层叠起来，
在所述第三工序中，将排列在沿周向相邻的位置的至少一对所述层叠铁芯以所述倾斜彼此相反的方式排列，
在将使所述齿部的周向侧面向径向内侧延长时的与所述齿部的径向内周面的交点作为径向内侧交点、将使所述齿部的周向侧面向径向外侧延长时的与所述铁芯背部的径向外周面的交点作为径向外侧交点的情况下，所述倾斜是将所述径向内侧交点与所述径向外侧交点沿对角线连结起来的方向，
所述倾斜相对于所述齿部延伸的方向而向转子旋转的方向倾斜10°至45°。
8.根据权利要求7所述的马达的制造方法，其特征在于，
在所述第一工序中，
设置沿所述带板的轧制方向延伸并且将所述带板划分为宽度方向一侧的第一区域和宽度方向另一侧的第二区域的基准线，
在所述第一区域和所述第二区域中，以使所述齿部延伸的方向相对于所述基准线的倾斜彼此为相反朝向的方式从所述带板冲裁出所述铁芯片。
9.根据权利要求8所述的马达的制造方法，其特征在于，
所述基准线与从所述第一区域和所述第二区域冲裁出的铁芯片中的至少一部分的铁芯片重叠。
10.根据权利要求8或9所述的马达的制造方法，其特征在于，
所述基准线穿过所述带板的宽度方向中央。
11.根据权利要求8或9所述的马达的制造方法，其特征在于，
所述基准线偏向所述带板的宽度方向的一侧，
在所述第二区域内冲裁出的所述铁芯片的数量比在所述第一区域内冲裁出的所述铁芯片的数量多。
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