CN109716616A - 定子、定子的制造方法以及马达 - Google Patents

Abstract

采用在以沿上下方向延伸的中心轴线为中心的圆环状的铁芯上卷绕有导线的、以下结构的定子。铁芯包括由第一层叠部件和第二层叠部件层叠而成的铁芯片。第一层叠部件具有沿径向延伸的第一齿部和沿周向延伸的第一铁芯背部。第一铁芯背部在周向一侧具有第一凸部，在周向另一侧具有第一凹部。第二层叠部件具有沿径向延伸的第二齿部和沿周向延伸的第二铁芯背部。第二铁芯背部在周向一侧具有第二凹部，在周向另一侧具有第二凸部。在层叠方向上第一凸部在周向一侧比在周向另一侧厚，在层叠方向上第二凸部在周向另一侧比在周向一侧厚。

Description

定子、定子的制造方法以及马达

技术领域

本发明涉及定子、定子的制造方法以及马达。

背景技术

马达的定子具有呈放射状地设置的多个齿和在齿的径向外侧将各齿连结成环状的环状部。在定子中，存在这样的定子：在各分割层叠铁芯的各铁芯片的端部形成有非直角部，形状彼此不同的一对铁芯片交替层叠。(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-222383号公报

发明内容

发明要解决的课题

在上述以往的形状的定子中，通过具有非直角部，能够容易地结合彼此相邻的分割层叠铁芯，但结合后的分割层叠铁芯变得容易偏移。

用于解决课题的手段

本发明的例示的第一发明是在以沿上下方向延伸的中心轴线为中心的圆环状的铁芯上卷绕有导线的定子。所述铁芯包括至少由第一层叠部件和第二层叠部件层叠而成的铁芯片。所述第一层叠部件具有：第一齿部，其在径向上延伸；以及第一铁芯背部，其与所述第一齿部的径向外侧连接，并沿周向延伸。所述第一铁芯背部在周向一侧具有第一凸部，在周向另一侧具有第一凹部。所述第二层叠部件具有：第二齿部，其在径向上延伸；以及第二铁芯背部，其与所述第二齿部的径向外侧连接，并在周向上延伸。所述第二铁芯背部在周向一侧具有第二凹部，在周向另一侧具有第二凸部。所述第一铁芯背部的周向的两端位置与所述第二铁芯背部的周向的两端位置彼此不同。在层叠方向上，所述第一凸部在周向一侧比在周向另一侧厚，在层叠方向上，所述第二凸部在周向另一侧比在周向一侧厚。

发明效果

根据上述本发明的例示的第一发明，通过在周向上具有末端变粗的形状的第一凸部和第二凸部，从而将相邻的连接起来的铁芯片之间固定，能够防止偏移。

附图说明

图1是马达的剖视图。

图2是铁芯片的层叠部件的俯视图。

图3是被层叠起来的铁芯片的层叠部件的俯视图。

图4是铁芯片被连结成圆环状的状态的俯视图。

图5是相邻的铁芯片之间的连结部的放大图。

图6是示出相邻的铁芯片的铁芯背部在层叠方向上重合的区域的图。

图7是相邻的铁芯片的连结部的剖视图。

图8是示出相邻的铁芯片的铁芯背部在层叠方向上重合的区域的平均距离与磁特性之间的关系的曲线图。

图9是变形例的铁芯片的俯视图。

图10是变形例的铁芯片的连结部的剖视图。

图11是示出定子的制造工序的流程图。

图12是示出在定子的制造工序中使用的板部件上形成的层叠部件的图。

图13是示出在定子的制造工序中由层叠部件层叠而成的铁芯片的图。

图14是示出在定子的制造工序中在铁芯片的齿部上卷绕导线而形成了线圈的分割定子的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。但是，以下说明的实施方式仅是本发明的一例，并非限定性地解释本发明的技术范围。另外，在各附图中，针对相同的结构要素标记相同的标号，有时会省略说明。

本发明的实施方式涉及用于马达的定子(也被称为“固定子”)的结构和制造方法。在本说明书中，将与马达和定子的中心轴线平行的方向称为“轴向”，将与中心轴线垂直的方向称为“径向”，将沿着以中心轴线为中心的圆弧的方向称为“周向”。在本说明书中，周向的内侧是指靠近铁芯片的铁芯背部与齿部的连接部分的那一侧，周向的外侧是指远离铁芯片的铁芯背部与齿部的连接部分的那一侧。在本说明书中，“铁芯片”是指，具有没有卷绕导线的齿部和在连结状态下成为圆环状的铁芯背部的部分。“铁芯”是指，连结成圆环状的状态下的多个铁芯片的集合。“分割定子”是指卷绕有导线的状态下的铁芯片。“定子”是指连结成圆环状的状态下的多个分割定子的集合。此外，将通过被层叠从而形成铁芯片的铁芯片的各层称为“层叠部件”。另外，“层叠部件”并不仅仅指构成铁芯片的部件的一层的部件，也包括被连续层叠起来的相同形状或大致相同形状的多层部件。

此外，在本说明书中，为了方便说明，在制造工序中被层叠起来的层叠部件中，指向层叠部件被层叠的方向称为“上侧”或“上方向”，指向先被层叠的层叠部件所在的方向称为“下侧”或“下方向”。在大多数情况下，相对于上侧，下侧位于重力方向的下侧。此外，指向构成铁芯片的层叠部件层叠起来的方向，称作“层叠方向”。在本说明书中，层叠方向为相对于马达的旋转的中心轴线平行的方向，但未必需要层叠方向与中心轴线平行。

＜1.实施方式＞

图1是本实施方式的马达80的剖视图。如图1所示，马达80包括轴81、转子82、定子83、外壳84、轴承保持架85、第1轴承86、第2轴承87、绝缘件88、线圈引出线89以及线圈90等。轴81与转子82为一体结构。轴81为以在一个方向上延伸的中心轴线为中心的圆柱状。转子82位于轴81的中途位置。转子82能够相对于定子83旋转。定子83以在轴向上包围转子82的方式配置。定子83具有在铁芯上卷绕导线而构成的线圈90。外壳84以与定子83的外周面嵌合的方式配置，收纳构成马达80的包括轴81、转子82、定子83、轴承保持架85、第1轴承86、第2轴承87、绝缘件88、线圈引出线89、以及线圈90的各结构。轴承保持架85支承第2轴承87。轴承保持架85与外壳84嵌合。第1轴承86配置在外壳84的底部，支承轴81的一侧。第2轴承87支承轴81的另一侧。绝缘件88配置在定子83与构成线圈90的导线之间，对定子83与线圈90的导线进行绝缘。

图2是构成本实施方式的定子83的铁芯片10的1个层叠部件10a的俯视图。图3是层叠状态的铁芯片10的俯视图。图4是铁芯片10连结成圆环状的状态的铁芯1的俯视图。

如图4所示，由铁芯1形成的外周面或内周面的圆环的中心点为C1。图2及图3所示的直线A1、A2、及A3分别是通过中心点C1并在径向上延伸的直线。直线A1与直线A2之间的内角、以及直线A1与直线A3之间的内角分别为15度。相邻的铁芯片10的齿部40之间的内角分别为30度。相邻的铁芯片10的齿部40的内角、以及直线A1、A2、和A3之间的内角根据构成铁芯1的铁芯片10的数量而不同。本实施方式的铁芯1由12个铁芯片10构成，因此如上所述，相邻的铁芯片10的齿部40之间的内角分别为30度。另外，构成铁芯1的铁芯片10的数量可以任意变更。

如图2所示，铁芯片10的层叠部件10a具有齿部40和铁芯背部20。铁芯片10通过层叠具有规定厚度的多个层叠部件10a而形成。齿部40以通过中心点C1的直线A1为中心线对称。齿部40具有径向内侧的端部沿周向扩展的形状，齿部40在径向内侧具有内周面41。

如图3所示，在铁芯片10中，相互层叠的一个层叠部件与另一层叠部件以齿部40不突出的方式层叠。在一个层叠部件与另一层叠部件中，周向的一端部与另一端部由于周向长度不同而使得一方相对于另一方突出。

铁芯背部20是构成铁芯1的圆环状部分的部分。铁芯背部20与齿部40的径向外侧连接，为沿周向延伸的形状。

铁芯背部20在周向的一端部具有圆弧状凸部21及径向直线部22。径向直线部22为沿着通过中心点C1并在径向上延伸的直线的形状。径向直线部22比直线A1向周向外侧突出。圆弧状凸部21为相对于通过中心点C1和径向直线部22的径向直线向周向外侧突出的形状。圆弧状凸部21呈与以交点C2为中心的圆的一部分重合的圆弧形状，该交点C3为直线A2与铁芯背部20的外周凹部26b的交点。圆弧状凸部21的内周侧的端部与径向直线部22的外周侧的端部连接，圆弧状凸部21与径向直线部22的周向上的端部成为铁芯背部20的周向的一端部。

另外，圆弧状凸部21可以并非圆弧状。例如，也可以代替圆弧状凸部21，而使铁芯背部20是楕圆的圆弧状、或描绘平缓的曲线的形状的凸部等。但是，铁芯背部20的一端部的与圆弧状凸部21对应的部分为与相邻的铁芯片的接触部23在一点上接触的形状。

铁芯背部20在周向的另一端部具有接触部23及径向直线部24。径向直线部24与径向直线部22同样地为沿着直线的形状，该直线通过中心点C1并在径向上延伸。但是，与径向直线部22不同，径向直线部24为比直线A3向周向内侧凹陷的形状。接触部23为具有相对于径向直线部24进一步向周向内侧凹陷的倾斜面的直线状形状。径向直线部22与接触部23之间的内角为135度。接触部23的内周侧的端部与径向直线部24的外周侧的端部连接，接触部23与径向直线部24的周向上的端部成为铁芯背部20的周向的另一端部。

图5是彼此相邻的铁芯片10及11的层叠部件10a及11a的连结部的放大图。如图5所示，径向直线部24与接触部23的内角P2为135度。

另外，接触部23可以并非直线状。例如，接触部23可以是圆弧状的凸部或凹部形状，也可以是描绘曲线的形状。但是，铁芯背部20的另一端部的与接触部23对应的部分设为与相邻的铁芯片的圆弧状凸部21在一点上接触的形状。作为与圆弧状凸部对应的表达，接触部23也称作线状凹部。在铁芯背部20中，具有圆弧状凸部21和径向直线部22的周向一侧的部分是本发明的“凸部”的一例。在铁芯背部20中，具有接触部23和径向直线部24的周向另一侧的部分是本发明的“凹部”的一例。

如图5所示，铁芯片10的层叠部件10a的一端部与相邻的铁芯片11的层叠部件11a的另一端部接触。具体而言，铁芯片10的圆弧状凸部21与铁芯片11的接触部23在接触点P1这一点上接触。铁芯片10的径向直线部22与铁芯片11的径向直线部24是分离的。但是，铁芯片10的径向直线部22与铁芯片11的径向直线部24未必需要分离，也可以接触。

如上所述，在彼此相邻的铁芯片10与铁芯片11中，铁芯片10的层叠部件10a的圆弧状凸部21与铁芯片11的层叠部件11a的接触部23在一点上接触。在铁芯片10相对于铁芯片11向径向外侧旋转的情况下，径向直线部22与径向直线部24成为不接触的状态，但圆弧状凸部21与接触部23维持在一点上接触的状态。这样，即使在使铁芯片11与铁芯片10相对地旋转移动的情况下，由于铁芯片10与铁芯片11在一点上接触，因此能够使铁芯片10与铁芯片11之间的摩擦阻力减小。因此，与以往那样彼此相邻的铁芯片之间面接触、或通过多个点接触的结构相比，能够在保持铁芯片之间连结的状态下使铁芯片旋转。

另外，在铁芯片10相对于铁芯片11旋转的情况下，旋转的中心成为形成圆弧状凸部21的圆弧的中心C2。在构成铁芯片10的层叠部件中，由于中心C2在层叠方向上一致，因此铁芯片10能够以中心C2为轴平顺地旋转。

此外，在铁芯片10及11的层叠部件10a及11a中，径向直线部24与接触部23形成的内角P2为135度，因此，当使铁芯片10在相对于铁芯片11在一点上接触的同时旋转时，能够在大范围内旋转。另外，内角P2未必限于135度，可以在130度至140度之间变化。这样，即使将内角P2设为130度以上且140度以下的任意角度，也能够使铁芯片之间在一点接触的同时在足够大的范围内旋转。

铁芯背部20的外周面在组装为马达时与外壳(未图示)嵌合。铁芯背部20在外周部具有中央凹部29、外周面25a及25b、和外周凹部26a及26b。

中央凹部29为在铁芯背部20的外周面与直线A1交叉的位置上向径向内侧缺失而成的形状。中央凹部29为在层叠部件被层叠起来的上下方向上呈槽状延伸的形状。

外周面25a及25b分别是以中心点C1为中心的圆弧状。外周面25a及25b与中央凹部29的周向两侧连接。在铁芯1上卷绕有导线的定子嵌合于外壳的内侧的状态下，外周面25a及25b成为与外壳的内周面接触的部分。

外周凹部26a及26b从外周面25a及25b分别与周向的端部侧连接。外周凹部26a及26b分别比外周面25a及25b向径向内侧凹陷。外周凹部26a及26b分别呈以与外周面25a及25b相同的中心点C1为中心且半径比外周面25a及25b小的圆弧状。在定子与外壳的内侧嵌合的状态下，外周凹部26a及26b不与外壳的内周面接触，在外壳的内周面与外周凹部26a及26b之间形成间隙。

这样，关于铁芯片10的铁芯背部20的外周面，在定子与外壳嵌合的状态下，如上所述，成为外周面25a及25b与外壳的内周面接触、而中央凹部29和外周凹部26a及26b不与外壳的内周面接触的状态。由此，能够提高铁芯背部20的外周面的外形尺寸的精度。另外，铁芯背部20可以不必具有外周凹部26a及26b。但是，通过设为铁芯背部20具有外周凹部26a及26b的形状，能够更有效地提高外周面25a及25b的外形尺寸。

铁芯背部20在内周面侧具有内周面27a及27b、和内周凹部28a及28b。内周面27a及27b为以中心点C1为中心的圆弧状。内周面27a及27b与齿部40的周向两侧连接。内周凹部28a及28b从内周面27a及27b分别与周向的端部侧连接。内周凹部28a及28b比内周面27a及27b向径向外侧凹陷。内周凹部28a及28b为以与内周面27a及27b相同的中心点C1为中心、且内径比内周面27a及27b小的圆弧状。

如图3所示，从上表面侧观察由多个层叠部件层叠而成的铁芯片10时，由于铁芯背部20的周向的两端位置在层叠部件间不同，因此能看到配置在下侧的层叠部件的一部分。在俯视图中，在配置于上侧的层叠部件的、在铁芯背部20的周向上形成得较短的接触部23及径向直线部24的周向外侧，可看到配置于下侧的层叠部件的圆弧状凸部121、径向直线部122、外周凹部126a、及内周凹部128a。形成铁芯片10的层叠部件的圆弧状凸部121、径向直线部122、外周凹部126a、及内周凹部128a成为在层叠方向上与相邻配置的铁芯片重合的状态。

图6是示出相邻的铁芯片10及11的铁芯背部20在层叠方向上重合的状态的图，是特别示出重合的区域的图。在铁芯片10的层叠部件的圆弧状凸部121、径向直线部122、外周凹部126a、及内周凹部128a的上侧，层叠有铁芯片11的层叠部件的圆弧状凸部221、径向直线部222、外周凹部226a、及内周凹部228a。铁芯片10的层叠部件进入铁芯片11的层叠部件的下侧。如图6中斜线所示，铁芯片10与铁芯片11在区域R中重合。区域R的边界由铁芯片11的位于上侧的层叠部件的圆弧状凸部221、径向直线部222、外周凹部226a及内周凹部228a和铁芯片10的位于下侧的层叠部件的圆弧状凸部121、径向直线部122、外周凹部126a、及内周凹部128a决定。但是，外周凹部226a及内周凹部228a与外周凹部226a及内周凹部228a各自在层叠方向上重合。

区域R的面积比铁芯背部20、例如直线A3等的位置处的周向的截面面积大。另外，铁芯背部20的截面按铁芯背部20的周向长度与层叠部件的厚度之积计算。这样形成区域R是因为以下的理由。

铁芯片10的各层叠部件的周向的一端部与相邻的铁芯片11的各层叠部件的周向的另一端部分别在一点上接触。因此，和铁芯片10的周向的一端部与铁芯片11的周向的另一端部面接触的情况相比，在铁芯片10与铁芯片11的周向的端部形成的、磁通流动的磁路变窄。因此，利用上述区域R，能够确保与变窄的磁路同等以上的区域。另外，径向直线部22与径向直线部24在组装状态下为在周向上不接触的状态，因此，在径向直线部22与径向直线部24接触的位置处未形成磁路。

但是，即使是采用铁芯片10的各层叠部件的周向的一端部不与相邻的铁芯片11的各层叠部件的周向的另一端部接触的结构、或者面接触或多点接触的结构，也能够通过在区域R中形成磁路来使磁特性提高。这里，所谓磁特性，是在铁芯片10的端部的凹凸与铁芯片11的端部的凹凸相啮合的部分流通的磁通的量。

此外，区域R优选设置为铁芯背部20的周向的横截面积的5倍以下。由此，能够充分确保相邻的铁芯片10的铁芯背部20在层叠方向上重合的区域，从而确保充分的磁路。此外，由于能够抑制在相邻的铁芯片10的铁芯背部20的层叠方向上产生过度的摩擦阻力，因此在制造工序中能够使相邻的铁芯片之间旋转。

图7是彼此相邻的铁芯片10及11中的连结部的剖视图。如图7所示，铁芯片10由层叠部件10a～10d层叠而构成。铁芯片11由层叠部件11a～11d层叠而构成。铁芯片10及铁芯片11的端部彼此对置，并形成凹凸。层叠部件10a及10c和层叠部件11b及11d的端部分别为凸部，层叠部件10b及10d和层叠部件11a及11c的端部为凹部。铁芯片10的端部的凹凸与铁芯片11的端部的凹凸彼此啮合，从而铁芯片10和11被连结。

在铁芯片10的层叠部件10a～10d的周向的端部分别具有端部31a～31d。端部31a及31c是圆弧状凸部21或径向直线部22的端部。端部31b及31d是接触部23或径向直线部24的端部。另一方面，在铁芯片11的层叠部件11a～11d的周向的端部分别具有端部32a～32d。端部32a～32d分别与端部31a～31d对置。端部32b及32d是圆弧状凸部21或径向直线部22的端部。端部31b及31d是接触部23或径向直线部24的端部。如图7所示，端部32b的周向内侧的部分的空隙61变得比周向外侧的部分的空隙62大。端部32b及32d从周向的内侧朝向外侧在层叠方向上变厚。换言之，端部32b及32d的厚度从周向的内侧朝向外侧在层叠方向上变大。

更具体而言，端部32b及32d的上表面33b及33d分别为随着朝向周向外侧并朝向上侧的倾斜。端部32b及32d的下表面34b及34d分别为随着朝向周向外侧而朝向下侧的倾斜。上表面33b与下表面34a对置，下表面34b与上表面33c对置，上表面33d与下表面34c对置。上表面33a、下表面34a、上表面33c以及下表面34c分别朝向周向外侧不具有倾斜地呈直线状延伸。这样，在相邻的铁芯片10及11的铁芯背部20的层叠部分处，层叠方向的距离根据周向的位置而不同。

如上所述，圆弧状凸部21或径向直线部22的端部为层叠方向的厚度朝向周向变大的形状，即末端变粗的形状。在彼此连结的铁芯片中，能够对相邻的铁芯片之间进行固定，能够防止偏移。特别，如后述的制造方法所述，在采用相邻的铁芯片以彼此重合的方式层叠的制造方法的情况下，由于不会解除相邻的铁芯片的连结状态，因此是格外有效的。

图8是示出使用磁解析软件来计算相邻的铁芯片的铁芯背部20在层叠方向上重合的区域的平均距离与马达的磁特性之间的关系的结果的图。相邻的铁芯片的铁芯背部20在层叠方向上重合的区域是指从图7的空隙61到空隙62为止的区域。图8的曲线图的横轴表示相邻的铁芯片的铁芯背部20重合的区域处的平均距离。图8的曲线图的纵轴表示在设使用了相邻的铁芯片的铁芯背部20在沿层叠方向重合的区域整体接触的状态的定子的马达的磁特性为100％的情况下的相对的磁特性。如图8所示，若是设使用了相邻的铁芯片的铁芯背部20在沿层叠方向重合的区域整体接触的状态的定子的马达的磁特性为100％，则随着铁芯背部20在层叠方向上重合的区域的平均距离变大，马达的磁特性降低。

例如，如图8所示，与使用了相邻的铁芯片的铁芯背部20在沿层叠方向重合的区域整体接触的定子的马达的磁特性相比，使用了相邻的铁芯片的铁芯背部20在沿层叠方向重合的区域的平均距离为10μm的定子的马达的磁特性为99％左右的特性。此外，与使用了相邻的铁芯片的铁芯背部20在沿层叠方向重合的区域整体接触的定子的马达的磁特性相比，使用了相邻的铁芯片的铁芯背部20在沿层叠方向重合的区域的平均距离为20μm的定子的马达的磁特性为98％左右的特性。此外，与使用了相邻的铁芯片的铁芯背部20在沿层叠方向重合的区域整体接触的定子的马达的磁特性相比，使用了相邻的铁芯片的铁芯背部20在沿层叠方向重合的区域的平均距离为50μm的定子的马达的磁特性为97％左右的特性。

因此，若是将相邻的铁芯片之间在层叠方向上重合的区域的平均距离设为50μm以下，则能够将使用了该定子的马达的驱动时的磁特性的降低抑制到3％左右。此外，若是将相邻的铁芯片之间在层叠方向上重合的区域的平均距离设为20μm以下，则能够将使用了该定子的马达的驱动时的磁特性的降低抑制在2％左右。此外，若是将相邻的铁芯片之间在层叠方向上重合的区域的平均距离设为10μm以下，则能够将使用了该定子的马达的驱动时的磁特性的降低抑制在1％左右。另外，优选根据制造的马达的规格、或是要求的制造工序的简易性等，来选择相邻的铁芯片之间在层叠方向上重合的区域的平均距离。例如，在要提高马达的磁特性的情况下，将平均距离设为10μm，在后述的马达的制造方法中的卷绕导线的工序中，在使接触阻力降低以便使铁芯片易于旋转的情况下，将平均距离设为50μm。

另外，端部32b的上表面33b和下表面34b以及端部32d的上表面33d和下表面34d无需一定是倾斜的，也可以采用厚度在周向的一侧和另一侧不同的形状。例如，端部32b的上表面33b和下表面34b以及端部34d的上表面33d和下表面34d也可以是间断地具有台阶，从而使铁芯背部20的厚度发生变化的形状等。

另外，端部31a和31c也可以形成为从周向的内侧朝向外侧在层叠方向上变大。即使这样构成，相邻的铁芯片10和11的铁芯背部20的层叠部分的层叠方向的距离也根据周向的位置而不同。此外，若设为这样的构成，则也能够使相邻的铁芯片10和11更牢固地连结。

＜2.变形例＞

本发明的定子、铁芯及铁芯片并不限于上述的实施方式，也包括根据上述实施方式考虑到的种种方式。例如，本发明的定子、铁芯及铁芯片可以是以下那样的变形例的结构。另外，对于与上述的实施方式同样的结构，存在标注相同的名称或参照标号并省略其说明的情况。

<2-1.变形例1>

图9是构成作为本发明的一个变形例的铁芯片12的层叠部件12a的俯视图。如图9所示，本变形例的层叠部件12a与实施方式中的层叠部件10a(参照图2)相比，周向的两端部的形状不同。

具体而言，层叠部件12a在铁芯背部20a的周向的一端部具有圆弧状凸部21a。层叠部件12a在铁芯背部20a的周向的另一端部具有接触部23a。这样，本变形例的层叠部件12a成为在两端部不具有径向直线部的结构。

在设为这样的结构的情况下，相邻的铁芯片之间在周向的端部在一点上接触，能够获得与实施方式同样的效果。通过使用本变形例的铁芯片12，能够使构成铁芯片的层叠部件的制造变得容易。

但是，如实施方式所记载，设为具有径向直线部22及24的结构时，当欲使一个铁芯片相对于另一个铁芯片向使径向内侧接近的方向旋转时，径向直线部22及24彼此接触。由此，能够限制一个铁芯片相对于另一个铁芯片向使径向内侧接近的方向旋转。

＜2-2.变形例2＞

图10是作为本发明的一个变形例的铁芯片13和14的连结部的剖视图。如图10所示，本变形例的铁芯片13和14分别由层叠部件13a～13d以及14a～14d层叠构成。铁芯片13和铁芯片14的端部彼此对置，形成有凹凸。层叠部件13a～13d具有周向的端部35a～35d。层叠部件14a～14d具有周向的端部36a～36d。

关于本变形例的铁芯片13和14，与图7所示的实施方式中的铁芯片10和11相比较，不同点在于，端部36b和36d从周向的内侧朝向外侧在层叠方向上变薄。换言之，端部36b和36d从周向的内侧朝向外侧而层叠方向的厚度变小。如图10所示，端部36b的周向内侧的部分的空隙63比周向外侧的部分的空隙64窄。端部36b及36d分别与实施方式中的端部32b及32d相对应。

更具体而言，端部36b和36d的上表面37b和37d分别为随着朝向周向外侧而朝向下侧的倾斜。端部36b和36d的下表面38b和38d分别为随着朝向周向外侧而朝向上侧的倾斜。上表面37b与下表面38a对置，下表面38b与上表面37c对置，上表面37d与下表面38c对置。上表面37a、下表面38a、上表面37c以及下表面38c分别朝向周向外侧不具有倾斜地呈直线状延伸。这样，在相邻的铁芯片13和14的铁芯背部20的层叠部分处，层叠方向的距离对应于周向的位置而不同。

如上所述，圆弧状凸部21或径向直线部22的端部为层叠方向的厚度朝向周向变小的形状，即前端变细的形状。在连结分散的铁芯片彼此时，能够容易地连结铁芯片。

在本变形例的定子中，与实施方式相同地，具有如图8所示的、相邻的铁芯片的铁芯背部20在层叠方向上重合的区域的平均距离与磁特性之间的关系。即，若是设使用了相邻的铁芯片的铁芯背部20在沿层叠方向重合的区域整体接触的状态的定子的马达的磁特性为100％，则随着铁芯背部20在层叠方向上重合的区域的平均距离变大，马达的磁特性降低。因此，在本变形例的定子中，也是与实施方式的定子相同地，在磁特性的方面，优选将相邻的铁芯片之间在层叠方向上重合的区域的平均距离设为50μm以下。此外，在磁特性的方面，更加优选将相邻的铁芯片之间在层叠方向上重合的区域的平均距离设为20μm以下。此外，在本变形例的定子中，也是在磁特性的方面进一步优选将相邻的铁芯片之间在层叠方向上重合的区域的平均距离设为10μm以下。但是，优选根据制造的马达的规格、或是要求的制造工序的简易性等，来选择相邻的铁芯片之间在层叠方向上重合的区域的平均距离。例如，要提高马达的磁特性的情况下，将平均距离设为10μm，在后述的马达的制造方法中的卷绕导线的工序中，在使接触阻力降低以便使铁芯片易于旋转情况下，将该平均距离设为50μm。

另外，端部36b的上表面37b和下表面38b以及端部36d的上表面37d和下表面38d无需一定是倾斜的，也可以采用厚度在周向的一侧和另一侧不同的形状。

另外，端部35a在35c也可以形成为从周向的内侧朝向外侧在层叠方向上变小。即使这样构成，相邻的铁芯片13和14的铁芯背部20的层叠部分的层叠方向的距离也根据周向的位置而不同。

＜3.制造方法＞

接下来，参照图11～图14，对本实施方式的定子的制造方法进行说明。另外，实际上连结成圆环状的铁芯的数量的层叠部件被排列在板部件的横向上，但在图12～图14中仅图示一部分，省略其他的图示。在以下的说明中，在相对于重力方向水平的面内，将相对于板部件的进给方向水平的方向称作“横向”。

图11是示出本实施方式中的定子的制造工序的流程图。在定子的制造工序中，首先，进行从作为母材的板部件切离出层叠部件的切离工序(S100)。在已经存在切离出的层叠部件的情况下，切离出的层叠部件被层叠在其之上(S110)。

图12是示出形成于板部件2的铁芯片的层叠部件101a～104d的图。层叠部件101a～104d按层叠的每层排列形成。层叠部件101a～101d为第1层，层叠部件102a～102d为第2层，层叠部件103a～103d为第3层，层叠部件104a～104d为第4层，通过分别堆叠而形成铁芯片。在层叠部件的切离工序中，同一层的层叠部件被同时或依次切离。

然后，如果未完成所有的层叠部件的层叠(S120中为“否”)，板部件2沿进给方向S(参照图12)输送，下一应层叠的层叠部件被输送到切离位置(S130)。例如，在第2层的层叠部件102a～102d的切离前，成为形成于板部件2的层叠部件102a～102d位于已切离的第1层的层叠部件101a～101d的正上方位置的状态。然后，以层叠在层叠部件101a～101d上的方式，进行层叠部件102a～102d的切离(S100)。

图13是示出在定子的制造工序中由层叠部件层叠而成的铁芯片的图。当所有的层叠部件层叠完毕(S120中为“是”)时，如图13所示，由多个层叠部件层叠而成的铁芯片15a～15d成为在横向上排列的状态。在该状态下，在铁芯片15a～15d的齿部40上分别卷绕导线，从而形成线圈70(S140)。在对铁芯片15a～15d的齿部40卷绕导线时，为了在齿部40的周围得到宽阔的空间从而成为容易卷绕导线的状态，可以使铁芯片15a～15d向使相邻的铁芯片的齿部40彼此远离的方向旋转。此时，相邻的铁芯片中，圆弧状凸部21与接触部23在一点上接触，在使接触位置变化的同时以C2为中心旋转。图14是示出在铁芯片15a～15d的齿部40上卷绕导线而形成了线圈70的分割定子的图。导线向齿部40的卷绕完成时，使卷绕有导线的铁芯片15a～15d的分割定子分别旋转，以铁芯背部20形成圆环状的方式连结起来(S150)。由此，形成图4所示的在铁芯1上卷绕有导线的定子。

如果采用利用了图7所示的实施方式的铁芯片的定子，则能够在使如上所述卷绕有导线的铁芯片15a～15d的分割定子旋转时，防止铁芯片之间的连结状态被解除，并且能够使分割定子顺畅地旋转。

另外，在制造结构中使用的板部件2未必是1块，也可以是多块。

＜4.其它＞

以上对本发明的实施方式及变形例进行了具体的说明。在上述说明中，仅作为一个实施方式进行了说明，本发明的范围不限于这一个实施方式，在所属领域技术人员能够把握的范围内广义地进行解释。例如，上述实施方式及各变形例可以彼此组合实施。

产业上的可利用性

本发明例如可以作为马达用的定子使用。

标号说明

1：铁芯；2：板部件；10、11、12、13、14、15a～15d：铁芯片；10a～10d、11a～11d、12a、13a～13d、14a～14d、101a～104d：层叠部件；20、20a：铁芯背部；21、21a、121、221：圆弧状凸部；22、24、122、222：径向直线部；23、23a：接触部；25a、25b：外周面；26a、26b、126a、226a：外周凹部；27a、27b：内周面；28a、28b、128a、228a：内周凹部；29：中央凹部；40：齿部；41：内周面；61～64：空隙；70：线圈；80：马达；81：轴；82：转子；83：定子；84：外壳；85：轴承保持架；86：轴承；87：轴承；88：绝缘件；89：线圈引出线；90：线圈。

Claims (15)

1.一种定子，该定子在圆环状的铁芯上卷绕有导线，所述铁芯以沿上下方向延伸的中心轴线为中心，其中，

所述铁芯包括至少由第一层叠部件和第二层叠部件层叠而成的铁芯片，

所述第一层叠部件具有：

第一齿部，其在径向上延伸；以及

第一铁芯背部，其与所述第一齿部的径向外侧连接，并在周向上延伸，所述第一铁芯背部在周向一侧具有第一凸部，在周向另一侧具有第一凹部，所述第二层叠部件具有：

第二齿部，其在径向上延伸；以及

第二铁芯背部，其与所述第二齿部的径向外侧连接，并在周向上延伸，所述第二铁芯背部在周向一侧具有第二凹部，在周向另一侧具有第二凸部，所述第一铁芯背部的周向的两端位置与所述第二铁芯背部的周向的两端位置彼此不同，

在层叠方向上，所述第一凸部在周向一侧比在周向另一侧厚，

在层叠方向上，所述第二凸部在周向另一侧比在周向一侧厚。

2.根据权利要求1所述的定子，其中，

所述第一铁芯背部与相邻的铁芯片的所述第二铁芯背部之间的层叠方向上的平均距离为50μm以下，

所述第二铁芯背部与相邻的铁芯片的所述第一铁芯背部之间的层叠方向上的平均距离为50μm以下。

3.一种定子，该定子在在圆环状的铁芯上卷绕有导线，所述铁芯以沿上下方向延伸的中心轴线为中心，其中，

所述铁芯包括至少由第一层叠部件和第二层叠部件层叠而成的铁芯片，

所述第一层叠部件具有：

第一齿部，其在径向上延伸；以及

第一铁芯背部，其与所述第一齿部的径向外侧连接，并在周向上延伸，所述第一铁芯背部在周向一侧具有第一凸部，在周向另一侧具有第一凹部，

所述第二层叠部件具有：

第二齿部，其在径向上延伸；以及

第二铁芯背部，其与所述第二齿部的径向外侧连接，并在周向上延伸，

所述第二铁芯背部在周向一侧具有第二凹部，在周向另一侧具有第二凸部，

所述第一铁芯背部的周向的两端位置与所述第二铁芯背部的周向的两端位置彼此不同，

所述第一凸部和所述第二凸部的周向一侧的层叠方向上的厚度与周向另一侧的层叠方向上的厚度不同，

所述第一铁芯背部与相邻的铁芯片的所述第二铁芯背部之间的层叠方向上的平均距离为50μm以下，

所述第二铁芯背部与相邻的铁芯片的所述第一铁芯背部之间的层叠方向上的平均距离为50μm以下。

4.根据权利要求3所述的定子，其中，

所述第一铁芯背部与相邻的铁芯片的所述第二铁芯背部之间的层叠方向上的平均距离为20μm以下，

所述第二铁芯背部与相邻的铁芯片的所述第一铁芯背部之间的层叠方向上的平均距离为20μm以下。

5.根据权利要求3所述的定子，其中，

所述第一铁芯背部与相邻的铁芯片的所述第二铁芯背部之间的层叠方向上的平均距离为10μm以下，

所述第二铁芯背部与相邻的铁芯片的所述第一铁芯背部之间的层叠方向上的平均距离为10μm以下。

6.根据权利要求1至5中的任意1项所述的定子，其中，

所述第一凸部和所述第二凸部分别是圆弧状。

7.根据权利要求6所述的定子，其中，

所述第一凸部是以下述位置为中心的圆弧状，该位置是所述第一齿部的径向的中心线和相邻的铁芯片的第一齿部的径向的中心线之间的等分线、与所述第一铁芯背部的外周面交叉的位置，

所述第二凸部是以下述位置为中心的圆弧状，该位置是所述第二齿部的径向的中心线和相邻的铁芯片的第二齿部的径向的中心线之间的等分线、与所述第二铁芯背部的外周面交叉的位置。

8.根据权利要求1至7中的任意1项所述的定子，其中，

所述第一凸部与相邻的铁芯片在一点上接触，

所述第二凸部与相邻的铁芯片在一点上接触。

9.根据权利要求8所述的定子，其中，

所述第一铁芯背部在周向另一侧还具有第一接触部，

所述第二铁芯背部在周向一侧还具有第二接触部，

所述第一凸部与相邻的所述第一接触部在一点上接触，

所述第二凸部与相邻的所述第二接触部在一点上接触。

10.根据权利要求9所述的定子，其中，

所述第一接触部和所述第二接触部分别呈直线状。

11.根据权利要求10所述的定子，其中，

所述第一铁芯背部在周向一侧具有沿径向延伸的第一径向直线部，在周向另一侧具有沿径向延伸的第二径向直线部，

所述第二铁芯背部在周向一侧具有沿径向延伸的第三径向直线部，在周向另一侧具有沿径向延伸的第四径向直线部。

12.根据权利要求11所述的定子，其中，

所述第一接触部相对于所述第一径向直线部具有130度以上且140度以下的倾斜面。

13.根据权利要求1至12中的任意1项所述的定子，其中，

所述第一铁芯背部与相邻的铁芯片的所述第二铁芯背部在层叠方向上重合的区域的面积大于所述第一铁芯背部的比所述第一凸部靠周向内侧处的周向的截面积。

14.一种马达，所述马达具有权利要求1至13中的任意1项所述的定子。

15.一种定子的制造方法，该定子在圆环状的铁芯上卷绕有导线，所述铁芯以沿上下方向延伸的中心轴线为中心，其中，

所述铁芯包括至少由第一层叠部件和第二层叠部件层叠而成的铁芯片，

在各个铁芯片中，

所述第一层叠部件具有：

第一齿部，其在径向上延伸；以及

第一铁芯背部，其与所述第一齿部的径向外侧连接，并在周向上延伸，

所述第一铁芯背部在周向一侧具有第一凸部，在周向另一侧具有第一凹部，

所述第二层叠部件具有：

第二齿部，其在径向上延伸；以及

第二铁芯背部，其与所述第二齿部的径向外侧连接，并在周向上延伸，

所述第二铁芯背部在周向一侧具有第二凹部，在周向另一侧具有第二凸部，

所述第一铁芯背部的周向的两端位置与所述第二铁芯背部的周向的两端位置彼此不同，

所述第一凸部朝向周向一侧在层叠方向上变厚，

所述第二凸部朝向周向另一侧在层叠方向上变厚，

所述定子的制造方法具有以下工序：

从板部件切离出在第一方向上排列配置的多个所述第一层叠部件；

将在所述第一方向上排列配置的多个所述第二层叠部件从板部件切离，并以所述第一齿部与所述第二齿部重合的方式使多个所述第二层叠部件层叠于多个所述第一层叠部件；

在包括重合的所述第一齿部及所述第二齿部的齿上卷绕导线；以及

使在所述第一方向上排列配置且卷绕有导线的所述分割定子旋转并使所述分割定子连接成圆环状。