CN110462978A - 电动马达用定子和电动马达 - Google Patents

Abstract

实施方式的电动马达(100)用的定子(200)具有：层叠体(210)，其由多个环状铁芯片(230)层叠而成，具有多个层叠齿(212)；以及多个绕组(220)，它们安装于多个层叠齿(212)。多个环状铁芯片(230)分别具有：环状的铁芯背部(231)；多个齿(232)，它们在铁芯背部(231)的内周等间隔地配置，朝向铁芯背部(231)的中心突出；以及连结部(233)，其将相邻的2个齿(232)的前端彼此连结，并且包含接缝(234)。

Description

电动马达用定子和电动马达

技术领域

本发明涉及电动马达用定子和电动马达。

背景技术

近年来，对电动马达(以下，简记为“马达”。)提高了低振动化的要求。特别是，对于电动助力转向装置用的马达，为了提高转向感，进一步要求低振动化。作为对于该点的改进，例如公知有想要通过提高定子的刚性来实现马达的低振动化的技术。

例如，在专利文献1中公开了如下的环状的定子，其具有：齿部铁芯，其由多个铁芯部件层叠而成；以及环状的磁轭部铁芯，其与齿部铁芯的外周部嵌合。各铁芯部件具有多个齿部和将多个齿部中的相邻的2个齿部的前端彼此连接的桥接部。作为定子的制造方法，对钢板进行冲裁而成型出多个铁芯部件。通过使多个铁芯部件按照每一张都旋转一定的角度的方式进行层叠而得到齿部铁芯。在从齿部铁芯的外周侧安装绕组后，通过将齿部铁芯压入于磁轭部铁芯的内周部而得到定子。根据该定子构造，利用桥接部提高了定子的机械强度，并且减少了漏磁通。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平3-169235号公报

发明内容

发明要解决的课题

对马达的低振动化要求进一步的改善。

本发明的实施方式提供能够降低马达的振动的定子。

用于解决课题的手段

本发明的例示的马达用定子具有：层叠体，其由多个环状铁芯片层叠而成，具有多个层叠齿；以及多个绕组，它们安装于多个层叠齿，所述多个环状铁芯片分别具有：环状的铁芯背部；多个齿，其在所述铁芯背部的内周等间隔地配置，朝向所述铁芯背部的中心突出；以及连结部，其将相邻的2个齿的前端彼此连结，并且包含接缝。

发明效果

根据本发明的实施方式，提供能够降低马达的振动的定子。

附图说明

图1是示出马达100的例示的构造的沿中心轴线500的剖视图。

图2是层叠体210的立体图。

图3是从层叠体210的层叠方向观察的将绕组220安装于层叠体210的状态的定子200的平面图。

图4是从层叠体210的层叠方向观察的构成层叠体210的环状铁芯片230的平面图。

图5A是放大示出一对相邻的2个层叠齿212的示意图。

图5B是放大示出位于一对相邻的2个层叠齿212之间的多个连结部233中的1个连结部的示意图。

图6是将位于某一对层叠齿212之间的层叠铁芯背部211沿y方向进行切断并沿x方向展开层叠体210而得到的层叠体210的展开图。

图7是示出马达100和定子200的制造方法的流程的流程图。

图8A是示出使用模具800将电磁钢板700冲裁为环状而成型出多个环状铁芯片230的情形的示意图。

图8B是示出通过冲裁而成型的多个环状铁芯片230的示意图。

图9是示出使用切断刀刃710切断连结部233的情形的示意图。

图10是示出使多个环状铁芯片230按照每一片都沿周向旋转规定的角度的方式进行层叠的情形的示意图。

图11A是示出将层叠环状铁芯210分割成12个分割铁芯250的情形的示意图。

图11B是示出将夹具900插入于槽214而对层叠环状铁芯210进行分割的情形的示意图。

图11C是从层叠环状铁芯210的层叠方向观察的12个分割铁芯250的平面图。

图12A是安装了绕组220的分割铁芯250的平面图。

图12B是将绕组220安装于层叠齿212的分割铁芯250的立体图。

图13是示出使用夹具将被分割成多个分割铁芯250的层叠环状铁芯210返回到环状的情形的示意图。

图14是示出在进行重新组装时使连结部233的切断面彼此接触的情形的示意图。

图15是示出马达100所具有的定子200和转子300的一例的平面图。

图16是示出定子200的一例的平面图。

图17是示出定子200内的配置连结部233的位置的图。

图18是示出定子200内的配置连结部233的位置的另一例的图。

图19是示出定子200内的配置连结部233的位置的再一例的图。

图20是示出定子200内的配置连结部233的位置的再一例的图。

图21是示出具有图17至图20所示的定子构造的马达100的动作的模拟结果的图。

具体实施方式

以下，一边参照附图，一边对本发明的马达用定子和马达的实施方式进行详细地说明。但是，有时省略超出所需的详细的说明。例如，有时省略已经众所周知的事项的详细说明和对实质上相同的结构的重复说明。这是为了避免以下的说明变得不必要地冗余而使本领域技术人员容易理解。

(实施方式)

图1是示出马达100的例示的构造的、沿中心轴线500的剖视图。

本实施方式的马达100是所谓的内转子型的马达。马达100例如搭载于汽车，适合作为电动助力转向装置用马达来使用。在该情况下，马达100产生电动助力转向装置的驱动力。

马达100具有定子200、转子300、外壳400、盖部420、下轴承430以及上轴承440。另外，定子200也被称为“电枢”。

外壳400是有底的大致圆筒状的壳体，在内部收纳定子200、下轴承430以及转子300。对下轴承430进行保持的凹部410位于外壳400的底的中央。盖部420是封闭外壳400的上部的开口的板状的部件。对上轴承440进行保持的圆孔421位于盖部420的中央。

定子200呈环状，具有层叠体(有时称为“层叠环状铁芯”。)210和绕组(有时称为“线圈”。)220。定子200根据驱动电流而产生磁通。层叠体210由层叠钢板构成，包含环状的层叠铁芯背部211和多个层叠齿(齿)212，该层叠钢板是将多个钢板在沿中心轴线500的方向(图1的y方向)上层叠而成的。层叠铁芯背部211固定于外壳400的内壁。另外，定子200的构造在后面详细地说明。另外，中心轴线500是转子300的旋转轴线。

绕组220由导线(通常为铜线)构成，典型地说，该绕组220分别安装于层叠体210的多个层叠齿212。

下轴承430和上轴承440是将转子300的轴340支承为能够旋转的机构。例如，能够使用经由球体使外圈与内圈相对旋转的球轴承来作为下轴承430和上轴承440。在图1中示出了球轴承。

下轴承430的外圈431固定于外壳400的凹部410。上轴承440的外圈441固定于盖部420的圆孔421的边缘。下轴承430和上轴承440各自的内圈432、442固定于轴340。因此，轴340被支承为能够相对于外壳400和盖部420旋转。

转子300具有转子单元310、320、轴340以及罩350。轴340是沿中心轴线500在上下方向上延伸的大致圆柱状的部件。轴340被下轴承430和上轴承440支承为能够旋转，能够以中心轴线500为中心进行旋转。轴340在盖部420侧的前端具有头部341。头部341例如与向汽车的电动助力转向装置传递驱动力的齿轮等动力传递机构连接。

转子单元310、320和罩350在定子200的径向的内部空间中与轴340一起旋转。转子单元310、320分别具有转子铁芯331、磁铁保持架332以及多个磁铁333。转子单元310、320以彼此上下颠倒的状态沿中心轴线500配置。多个磁铁333沿转子300的周向以大致相等的间隔配置。

罩350是对转子单元310、320进行保持的大致圆筒状的部件。罩350覆盖转子单元310、320的外周面和上下端面的一部分。由此，转子单元310、320以相互接近或者接触的状态被保持。

在马达100中，当驱动电流流过定子200的绕组220时，在层叠体210的多个层叠齿212产生径向的磁通。通过多个层叠齿212与磁铁333之间的磁通的作用在周向上产生扭矩，使转子300相对于定子200以中心轴线500为中心进行旋转。当转子300旋转时，例如在电动助力转向装置产生驱动力。

接下来，参照图2～图6，对本实施方式的定子200的构造进行详细地说明。

本发明的实施方式的定子200可以具有M(M为2以上的整数)个齿(换言之，M个槽)。以下，作为具体例，对具有12个齿(12个槽)的定子200的构造进行说明。

图2是层叠体210的立体图。图3是从层叠体210的层叠方向观察的将绕组220安装于层叠体210的状态的定子200的平面图。图4是从层叠体210的层叠方向观察的构成层叠体210的环状铁芯片230的平面图。

定子200具有层叠体210和绕组220。层叠体210具有12个层叠齿212和层叠铁芯背部211。12个层叠齿212朝向环状的层叠铁芯背部211的中心突出。在相邻的2个层叠齿212之间存在槽214。

在各个层叠齿212上安装有绕组220。但是，绕组220也可以安装于12个层叠齿212中的至少1个层叠齿上。例如，也可以在12个层叠齿212中的9个或者6个层叠齿上安装绕组。

在层叠体210中，层叠了多个环状铁芯片230。本实施方式的层叠体210包含60片环状铁芯片230。但是，层叠片数不限于此，例如根据马达所要求的必要特性而适当决定。例如，层叠片数可以与槽数相同，也可以比槽数多。当然，层叠片数也可以比槽数少。

环状铁芯片230具有环状的铁芯背部231和12个齿232，其中，该12个齿232在铁芯背部231的内周等间隔地配置，并且朝向铁芯背部231的中心突出。另外，在本说明书中，等间隔不限于是严格的等间隔的情况，还包含是大致相等间隔的情况。12个齿232的前端呈环状配置，形成环状铁芯片230的内周。以使12个齿232的位置在多个环状铁芯片230之间对齐的方式使多个环状铁芯片230在层叠体210中层叠。如图4所示，环状铁芯片230具有1个包含接缝的连结部233，该连结部233将一对相邻的2个齿232的前端彼此连结。但是，本发明不限于此，各个环状铁芯片230也可以具有多个连结部233。另外，例如也可以是，一个环状铁芯片230具有与齿232的数量相同的12个连结部233，另一方不具有连结部233的2个连续的环状铁芯片230在层叠体210中重复层叠。在本发明中，也可以是，多个环状铁芯片230的至少1个环状铁芯片230具有至少1个连结部233。换言之，层叠体210只要具有至少1个连结部233即可。

图5A放大示出了一对相邻的2个层叠齿212。图5B放大示出了位于一对相邻的2个层叠齿212之间的多个连结部233中的1个连结部233。图6是将位于某一对层叠齿212之间的层叠铁芯背部211沿y方向切断并沿x方向展开层叠体210而得到的层叠体210的展开图。

多个连结部233存在于一对相邻的2个层叠齿212的前端之间。在本实施方式中，在60片环状铁芯片230之间，每隔12片环状铁芯片230存在1个连结部233。5个连结部233存在于一对相邻的2个层叠齿212的前端之间。另外，这只是例示，连结部233能够以各种图案进行配置。例如，也可以是，在某一对相邻的2个层叠齿212的前端之间存在5个连结部233，在另一对相邻的2个层叠齿212的前端之间存在4个连结部233。另外，也可以是，在某一对相邻的2个层叠齿212的前端之间存在5个以上的连结部233，在另一对相邻的2个层叠齿212的前端之间不存在连结部233。根据本发明，只要在层叠体210中存在至少1个连结部233即可。例如也可以是，在某个环状铁芯片230中存在数量与齿232相同的连结部233，在某个环状铁芯片中完全不存在连结部233。

如图5B所示，连结部233具有接缝234。接缝234看起来为在外观上相连。但是，如在后面进行详细地说明的图9所示，在接缝234中存在被机械性切断的2个切断面235A、235B。具体地进行说明，连结部233的相邻的2个齿212的一侧的第1切断面235A与连结部233的另一侧的第2切断面235B在接缝234处接触。另外，可以在2个切断面235A、235B之间夹有粘接材料等，2个切断面235A、235B也可以由非磁性材料进行涂敷。

如上所述，根据专利文献1的定子的构造，一对相邻的2个齿部彼此依然通过没有被机械性切断的连续的桥接部连接，因此，通过该桥接部而产生漏磁通。另一方面，本发明的连结部233虽然被机械性切断而不连续，但连结部233的切断面彼此接触。因此，在马达旋转过程中，利用在定子200的径向上产生的磁力，使意图使相邻的2个齿232之间的距离缩小的力作用于定子200，此时，能够利用连结部233抑制该力的作用。这样，能够利用连结部233提高定子的刚性(具体而言为层叠体210的内周部分的强度)。另外，利用被机械性切断后的切断面能够抑制通过连结部233的漏磁通。漏磁通的抑制例如与齿槽扭矩的改善相关。

层叠体210也可以具有在多个环状铁芯片230之间沿铁芯背部231(换言之为在多个齿232的前端形成的环)的周向周期性配置的多个连结部233。如图6所示，在层叠体210中，如果着眼于60片环状铁芯片230中的连续的12片环状铁芯片230，则12个连结部233可以配置为在相邻的环状铁芯片230之间存在于相邻的2个槽214中。换言之，12个连结部233也可以在多个环状铁芯片230之间沿周向呈螺旋状存在。通过采用螺旋构造，连结部233至少能够确保层叠体210的内周部分的强度。

参照图7～图14，对马达100和定子200的制造方法的具体例进行说明。

图7示出了马达100和定子200的制造方法的例示的流程。本实施方式的定子200的制造方法包含准备多个环状铁芯片230的工序(S600)、切断连结部233的工序(S610)、得到层叠环状铁芯(层叠体)210的工序(S620)、将层叠环状铁芯210分割成多个分割铁芯250的工序(S630)、将绕组220安装于分割铁芯250的工序(S640)以及将多个分割铁芯250重新进行组装而得到定子200的工序(S650)。马达100的制造方法除了包含这些工序之外，还包含将定子200和转子300收纳于外壳400的工序(S660)。

首先，在步骤S600中，准备图4所示的多个环状铁芯片230。例如，准备数量与齿232相同的12片以上的环状铁芯片230。另外，如上所述，准备的片数不限于此，例如根据马达100所要求的必要特性而适当决定。为了得到图2所示的层叠体210，例如准备60片环状铁芯片230。各环状铁芯片230包含铁芯背部231、12个齿232以及将一对相邻的2个齿232的前端彼此连结的连结部233。另外，在步骤600中，连结部233还不具有接缝234。另外，只要多个环状铁芯片230的至少1个环状铁芯片230具有至少1个连结部233即可，只要准备必要的片数的环状铁芯片230即可。

图8A示意性地示出了使用模具800将电磁钢板700冲裁成环状而成型出多个环状铁芯片230的情形。图8B示意性地示出了通过冲裁而成型的多个环状铁芯片230。作为多个环状铁芯片230的准备的方法，像图示那样在台810上放置电磁钢板700，通过使用模具(冲头)800将电磁钢板700冲裁成环状而成型出多个环状铁芯片230。除了冲压加工以外，例如还能够利用电火花线切割加工或激光加工。或者，例如也可以从供应商提供多个环状铁芯片230来作为部件。在本实施方式中，使用模具800将电磁钢板700冲裁成环状而成型出60片环状铁芯片230。

接下来，在步骤S610中，切断连结部233。

图9示意性地示出了使用切断刀刃710切断连结部233的情形。例如，使用切断刀刃710对连结部233的大致中央进行机械性切断而形成接缝234。由此，在连结部233的相邻的2个齿232的一侧形成有第1切断面235A，在连结部233的另一侧形成有第2切断面235B。对每个环状铁芯片230机械性切断连结部233，在多个环状铁芯片230所包含的全部的连结部233形成接缝234。另外，为了在后述的步骤S630对层叠环状铁芯210进行分割，如图9所示，优选在存在于相邻的2个齿232之间的铁芯背部231的大致中央切出缺口237。

接下来，在步骤S620中，层叠多个环状铁芯片230，得到具有12个层叠齿212的层叠环状铁芯210。在本实施方式中，在层叠60片环状铁芯片230之后，通过例如压接、粘接或激光焊接将多个环状铁芯片230之间进行固定。由此，得到了具有12个层叠齿212的层叠环状铁芯210。另外，层叠环状铁芯210相当于上述的层叠体210。

图10示意性地示出了使多个环状铁芯片230按照每一片都沿周向旋转规定的角度的方式进行层叠的情形。另外，在图10中示出了60片环状铁芯片230中的2片环状铁芯片230。优选使多个环状铁芯片230按照每一片都沿周向旋转规定的角度的方式进行层叠。这样的层叠通常被称为“转动层叠”。通过进行转动层叠，连结部233呈螺旋状配置，因此能够确保层叠环状铁芯210的内周部分的强度。

规定的角度为(360/M)的N倍(N为1以上的整数)。如上所述，M表示齿(或槽)的个数。在M＝12的情况下，规定的角度为30°的整数倍。在本实施方式中，像图10所示那样使每1片顺时针旋转30°而层叠60片环状铁芯片。由此，在层叠环状铁芯210中得到了图6所示那样的连结部233的配置图案(即，螺旋构造)。另外，图10所示的y方向是与层叠环状铁芯210的中心轴线平行的方向。60片环状铁芯片230以使12个齿232对齐的方式沿y方向层叠。

接下来，在步骤S630中，将层叠环状铁芯210分割成12个以下的分割铁芯250。

图11A示意性地示出了将层叠环状铁芯210分割成12个分割铁芯250的情形。图11B示意性地示出了将夹具900插入于槽214中而对层叠环状铁芯210进行分割的情形。图11C是从层叠环状铁芯210的层叠方向观察的12个分割铁芯250的平面图。在图11B中，放大示出层叠环状铁芯210的一部分。沿图11A所示的例如箭头的方向将夹具900插入至槽214中。具体而言，如图11B所示，将夹具900插入于槽214中而在层叠环状铁芯210的周向上施加力，由此将层叠环状铁芯210分割成分别具有1个层叠齿212的12个分割铁芯250。在步骤S610中，通过在各环状铁芯片230的铁芯背部231预先形成缺口237，使层叠环状铁芯210的分割变得容易。可以将夹具900各插入多个槽214中的每1个部位而进行分割，也可以将夹具900同时插入至多个部位来进行分割。

在是集中绕组的情况下，原则上以各个分割铁芯250具有1个层叠齿212的方式对层叠环状铁芯210进行分割。

接下来，在步骤S640中，将绕组220安装于12个分割铁芯250中的至少1个分割铁芯250。

图12A是安装绕组220后的分割铁芯250的平面图。图12B是将绕组220安装于层叠齿212后的分割铁芯250的立体图。在本实施方式中，将绝缘部件260安装于12个分割铁芯250各自的层叠齿212上再在该绝缘部件260上安装绕组220(所谓的集中绕组)。作为将导线卷绕于分割铁芯250的方法，例如能够使用主轴式卷绕和喷嘴式卷绕。另外，不需要将绕组220安装于全部的分割铁芯250(层叠齿212)，只要根据设计规格等将绕组220安装于所需数量的分割铁芯250即可。换言之，只要将绕组220安装于12个分割铁芯250的至少1个层叠齿212上即可。例如，只要将绕组220安装于12个分割铁芯250中的9个层叠齿212上即可。

接下来，在步骤S650中，对分别安装有绕组220的多个分割铁芯250进行重新组装，得到环状的定子200。

图13示意性地示出了使用夹具(未图示)将被分割成多个分割铁芯250的层叠环状铁芯210返回到环状的情形。图14示意性地示出在进行重新组装时使连结部233的切断面彼此接触的情形。“重新组装”是指使多个分割铁芯250相互固定而返回分割前的形状(即环状)。具体地进行说明，在安装绕组220之后，通过重新组装12个分割铁芯250而生成环状的定子200。分割铁芯250各自的切断面具有凹凸形状。在使相邻的2个分割铁芯250的切断面彼此接触时，这2个切断面的形状彼此一致，从而能够使分割铁芯250彼此返回到切断前的位置关系。在进行该重新组装时，使在步骤S610中被切断的连结部233的切断面彼此接触。通过使分割铁芯250彼此返回到切断前的位置关系，也能够使连结部233的切断面彼此一致。在本实施方式中，使用夹具对12个分割铁芯250进行重新组装。此时，如图14所示，使被机械性切断后的60个连结部233各自的切断面(第1和第2切断面235A、235B)彼此接触。

多个分割铁芯250例如通过粘接或者激光焊接而固定。该固定是考虑了多个层叠齿212之间的(1)周向的偏差和(2)层叠环状铁芯210的轴向的高度的偏差而进行的。另外，也可以在切断连结部233之后，在使切断面彼此接触之前，用非磁性材料涂敷各个切断面。另外，也可以经由粘接剂使切断面彼此接触。

像专利文献1那样将齿部铁芯(相当于从环状铁芯片230去除铁芯背部231后的部分)和磁轭部铁芯(相当于铁芯背部231)作为独立的部件来进行准备。在该情况下，例如在多个齿232之间会产生基于模具的冲裁偏差(误差)，因此在进行组装时(特别是将齿部铁芯压入于磁轭部铁芯之后)产生齿232的前端的的位置偏移，难以使相邻的2个齿的前端彼此接触。另一方面，根据本实施方式，在将包含铁芯背部231和连结部233在内的环状铁芯片230冲裁成环状之后，切断连结部233。铁芯背部231和多个齿232成为一体，因此在切断连结部233之后，也能够维持切断面彼此接触的状态。另外，由于以该状态层叠多个层叠环状铁芯片230，因此能够维持切断面彼此接触的状态直至对层叠环状铁芯210进行分割为止(刚分割之前)。另外，由于不产生压入作业，因此不会引起在压入时产生的齿232的前端的位置偏移。因此，在对分割铁芯250彼此进行重新组装时，能够使被切断的连结部233的切断面彼此接触。

在马达100的制造方法中，还在步骤S660中将定子200和转子300收纳于外壳400。

对转子300的制造方法的一例进行简单地说明。通过嵌件成型使转子铁芯331与磁铁保持架332一体化。具体地进行说明，向插入到模具内的转子铁芯331的周围注入树脂而使转子铁芯331与树脂一体化。当树脂冷却并固化时，成为磁铁保持架332。接下来，将磁铁333插入至一体化后的转子铁芯331和磁铁保持架332。由此，磁铁333以被磁铁保持架332支承的状态固定于转子铁芯331的侧面。

在外壳400的凹部410配置下轴承430(例如球轴承)。接下来，在将定子200收纳于外壳400之后，将轴340插入至下轴承430而在定子200的内部空间配置与轴340成为一体的转子300。最后，在盖部420的圆孔421配置上轴承440(例如球轴承)而利用盖部420封闭外壳400的上部的开口。

另外，上述的制造工序的一部分能够通过公知的制造方法(例如专利文献1所公开的方法)进行置换。

根据本实施方式的马达100和定子200的制造方法，通过在连结部233形成接缝234而对层叠环状铁芯210进行分割，能够不受到连结部233的影响地将绕组220容易地安装于多个层叠齿212上，并且不需要例如专利文献1那样的向层叠铁芯背部211的压入作业。其结果是，不仅能够使定子200的组装变得容易，还能够防止压入时的污染的弊端。并且，在组装工序中，没有仅连结部233被连结的状态，因此能够防止连结部233变形。

如上所述，根据本实施方式，能够通过连结部233提高定子200的刚性，降低马达100的振动。另外，通过连结部233具有被机械性切断的切断面，能够减少通过连结部233的漏磁通。

接下来，对在具有连结部233的马达100中更有效地降低马达100的振动的构造进行说明。这里，对在定子200具有12个层叠齿212，转子具有10个磁铁333的马达100中更有效地降低振动的连结部233的配置方法进行说明。

图15是示出马达100所具有的定子200和转子300的一例的平面图。图16是示出定子200的一例的平面图。为了易于理解说明，在图15和图16中省略了绕组220的图示。在该例子中，定子200具有12个层叠齿212。转子300具有10个磁铁333。具有这样的数量的层叠齿212和磁铁333的构造有时被称为12S10P(12槽10极)。

在该例子中，马达100是具有三相(U相、V相、W相)绕组的三相马达。如图16所示，对12个层叠齿212按照U、U、V、V、W、W、U、U、V、V、W、W的顺序分配U相、V相、W相。定子200所具有的多个环状铁芯片230分别具有12个齿232。对这些环状铁芯片230的12个齿232也按照图16所示的顺序分配U相、V相、W相。

图17是示出定子200内的配置连结部233的位置的图。被分配了U相、V相、W相后的12个层叠齿212沿图17的横向排列。沿横向排列的0、30、60、…、330的数值表示沿定子200的周向的角度。层叠齿212的数量为12个，因此层叠齿212每30度隔开间隔而配置于定子200。在该例子中，定子200具有12片环状铁芯片230。沿图17的纵向排列的1、2、3、…、12的数字表示层叠的12片环状铁芯片230。另外，定子200的层叠体210具有使12片环状铁芯片230按照每一片都沿周向旋转30度的方式进行层叠而得的构造。即，转动层叠的角度为30度。另外，在该例子中，环状铁芯片230的片数为12片，但该片数只是例示，片数根据马达所要求的必要特性而适当决定。例如，有时像上述那样层叠60片环状铁芯片230。

在图17所示的定子200的构造中，12片环状铁芯片230分别具有1个连结部233。图17中的涂黑的的四边形的部分表示连结部233。

12片环状铁芯片230中的位于最上方的环状铁芯片230所具有的1个连结部233将被分配了W相的齿232与被分配了U相的齿232连结。同样地，从上数第7个环状铁芯片230所具有的1个连结部233将被分配了W相的齿232与被分配了U相的齿232连结。

12片环状铁芯片230中的位于从上数第2个位置的环状铁芯片230所具有的1个连结部233将被分配了U相的齿232与被分配了U相的齿232连结。即，将被分配了相同的U相的相互相邻的齿232彼此连结。同样地，从上数第8个环状铁芯片230所具有的1个连结部233将被分配了U相的齿232与被分配了U相的齿232连结。

12片环状铁芯片230中的位于从上数第3个位置的环状铁芯片230所具有的1个连结部233将被分配了U相的齿232与被分配了V相的齿232连结。同样地，从上数第9个环状铁芯片230所具有的1个连结部233将被分配了U相的齿232与被分配了V相的齿232连结。

12片环状铁芯片230中的位于从上数第4个位置的环状铁芯片230所具有的1个连结部233将被分配了V相的齿232与被分配了V相的齿232连结。即，将被分配了相同的V相的相互相邻的齿232彼此连结。同样地，从上数第10个环状铁芯片230所具有的1个连结部233将被分配了V相的齿232与被分配了V相的齿232连结。

12片环状铁芯片230中的位于从上数第5个位置的环状铁芯片230所具有的1个连结部233将被分配了V相的齿232与被分配了W相的齿232连结。同样地，从上数第11个环状铁芯片230所具有的1个连结部233将被分配了V相的齿232与被分配了W相的齿232连结。

12片环状铁芯片230中的位于从上数第6个位置的环状铁芯片230所具有的1个连结部233将被分配了W相的齿232与被分配了W相的齿232连结。即，将被分配了相同的W相的相互相邻的齿232彼此连结。同样地，从上数第12个环状铁芯片230所具有的1个连结部233将被分配了W相的齿232与被分配了W相的齿232连结。

本申请发明人对具有图17所示的定子构造的马达100的动作进行模拟，并对该模拟结果进行了研究。关于马达100的动作的详细使用图21在后面说明。

图18是示出定子200内的配置连结部233的位置的另一例的图。被分配了U相、V相、W相的12个层叠齿212沿图18的横向排列。沿横方向排列的0、30、60、…、330的数值表示沿定子200的周向的角度。在该例子中，定子200具有12片环状铁芯片230。沿图18的纵向排列的1、2、3、…、12的数字表示层叠的12片环状铁芯片230。另外，定子200的层叠体210具有使12片环状铁芯片230按照每一片都沿周向旋转30度的方式进行层叠而得的构造。

在图18所示的定子200的构造中，12片环状铁芯片230分别具有2个连结部233。图18中的涂黑的四边形的部分表示连结部233。

12片环状铁芯片230中的位于最上方的环状铁芯片230所具有的2个连结部233分别将被分配了W相的齿232与被分配了U相的齿232连结。同样地，从上数第7个环状铁芯片230所具有的2个连结部233分别将被分配了W相的齿232与被分配了U相的齿232连结。

12片环状铁芯片230中的位于从上数第2个位置的环状铁芯片230所具有的2个连结部233分别将被分配了U相的齿232与被分配了U相的齿232连结。即，将被分配了相同的U相的相互相邻的齿232彼此连结。同样地，从上数第8个环状铁芯片230所具有的2个连结部233分别将被分配了U相的齿232与被分配了U相的齿232连结。

12片环状铁芯片230中的位于从上数第3个位置的环状铁芯片230所具有的2个连结部233分别将被分配了U相的齿232与被分配了V相的齿232连结。同样地，从上数第9个环状铁芯片230所具有的2个连结部233分别将被分配了U相的齿232与被分配了V相的齿232连结。

12片环状铁芯片230中的位于从上数第4个位置的环状铁芯片230所具有的2个连结部233分别将被分配了V相的齿232与被分配了V相的齿232连结。即，将被分配了相同的V相的相互相邻的齿232彼此连结。同样地，从上数第10个环状铁芯片230所具有的2个连结部233分别将被分配了V相的齿232与被分配了V相的齿232连结。

12片环状铁芯片230中的位于从上数第5个的位置的环状铁芯片230所具有的2个连结部233分别将被分配了V相的齿232与被分配了W相的齿232连结。同样，从上数第11个的环状铁芯片230所具有的2个连结部233分别将被分配了V相的齿232与被分配了W相的齿232连结。

12片环状铁芯片230中的位于从上数第6个位置的环状铁芯片230所具有的2个连结部233分别将被分配了W相的齿232与被分配了W相的齿232连结。即，将被分配了相同的W相的相互相邻的齿232彼此连结。同样地，从上数第12个环状铁芯片230所具有的2个连结部233分别将被分配了W相的齿232与被分配了W相的齿232连结。

本申请发明人对具有图18所示的定子构造的马达100的动作进行模拟，并对该模拟结果进行了研究。关于马达100的动作的详细使用图21在后面说明。

图19是示出定子200内的配置连结部233的位置的再一例的图。被分配了U相、V相、W相的12个层叠齿212沿图19的横向排列。沿横向排列的0、30、60、…、330的数值表示沿定子200的周向的角度。在该例子中，定子200具有12片环状铁芯片230。沿图19的纵向排列的1、2、3、…、12的数字表示层叠的12片环状铁芯片230。另外，定子200的层叠体210具有使12片环状铁芯片230按照每一片都沿周向旋转30度的方式进行层叠而得的构造。

在图19所示的定子200的构造中，12片环状铁芯片230分别具有3个连结部233。图19中的涂黑的四边形的部分表示连结部233。

12片环状铁芯片230中的位于最上方的环状铁芯片230所具有的3个连结部233中的1个连结部233将被分配了W相的齿232与被分配了U相的齿232连结。3个连结部233中的另1个连结部233将被分配了V相的齿232与被分配了W相的齿232连结。3个连结部233中的再一个连结部233将被分配了U相的齿232与被分配了V相的齿232连结。从上数第3、5、7、9、11个环状铁芯片230各自所具有的3个连结部233也具有与从上数第1个环状铁芯片230相同的连结图案。

12片环状铁芯片230中的位于从上数第2个位置的环状铁芯片230所具有的3个连结部233中的1个连结部233将被分配了U相的齿232与被分配了U相的齿232连结。3个连结部233中的另1个连结部233将被分配了W相的齿232与被分配了W相的齿232连结。3个连结部233中的再1个连结部233将被分配了V相的齿232与被分配了V相的齿232连结。从上数第4、6、8、10、12个环状铁芯片230各自所具有的3个连结部233也具有与从上数第2个环状铁芯片230相同的连结图案。

本申请发明人对具有图19所示的定子构造的马达100的动作进行模拟，并对该模拟结果进行了研究。关于马达100的动作的详细使用图21在后面说明。

图20是示出定子200内的配置连结部233的位置的再一例的图。被分配了U相、V相、W相的12个层叠齿212沿图20的横向排列。沿横方向排列的0、30、60、…、330的数值表示沿定子200的周向的角度。在该例子中，定子200具有12片环状铁芯片230。沿图20的纵向排列的1、2、3、…、12的数字表示层叠的12片环状铁芯片230。另外，定子200的层叠体210具有使12片环状铁芯片230按照每一片都沿周向旋转30度的方式进行层叠而得的构造。

在图20所示的定子200的构造中，12片环状铁芯片230分别具有4个连结部233。图20中的涂黑的四边形的部分表示连结部233。

12片环状铁芯片230中的位于最上方的环状铁芯片230所具有的4个连结部233中的2个连结部233将被分配了W相的齿232与被分配了U相的齿232连结。4个连结部233中的另外2个连结部233将被分配了V相的齿232与被分配了V相的齿232连结。从上数第4、7、10个环状铁芯片230各自所具有的4个连结部233也具有与从上数第1个环状铁芯片230相同的连结图案。

12片环状铁芯片230中的位于从上数第2个位置的环状铁芯片230所具有的4个连结部233中的2个连结部233将被分配了U相的齿232与被分配了U相的齿232连结。4个连结部233中的另外2个连结部233将被分配了V相的齿232与被分配了W相的齿232连结。从上数第5、8、11个环状铁芯片230各自所具有的4个连结部233也具有与从上数第2个环状铁芯片230相同的连结图案。

12片环状铁芯片230中的位于从上数第3个位置的环状铁芯片230所具有的4个连结部233中的2个连结部233将被分配了U相的齿232与被分配了V相的齿232连结。4个连结部233中的另外2个连结部233将被分配了W相的齿232与被分配了W相的齿232连结。从上数第6、9、12个环状铁芯片230各自所具有的4个连结部233也具有与从上数第3个环状铁芯片230相同的连结图案。

图21是示出具有图17至图20所示的定子构造的马达100的动作的模拟结果的图。图21的纵轴表示加速度，横轴表示角度。

实线301表示具有图17所示的定子构造的马达100的转子300的加速度。在图17所示的定子构造中，12片环状铁芯片230分别具有1个连结部233。

实线302表示具有图18所示的定子构造的马达100的转子300的加速度。在图18所示的定子构造中，12片环状铁芯片230分别具有2个连结部233。

实线303表示具有图19所示的定子构造的马达100的转子300的加速度。在图19所示的定子构造中，12片环状铁芯片230分别具有3个连结部233。

实线304表示具有图20所示的定子构造的马达100的转子300的加速度。在图20所示的定子构造中，12片环状铁芯片230分别具有4个连结部233。实线30N表示不具有连结部233的马达100的转子300的加速度。

如实线303所示，在环状铁芯片230分别具有3个连结部233的马达100中，转子300旋转一周的期间的加速度的变动幅度较大。在转子300旋转一周的期间的加速度的变动幅度较大的情况下，马达100的振动变大。另外，虽然没有图示，在该构造中，扭矩的变动幅度、即扭矩波动变大。

另一方面，如实线301所示，在环状铁芯片230分别具有1个连结部233的马达100中，转子300旋转一周的期间的加速度的变动幅度较小。另外，如实线302所示，在环状铁芯片230分别具有2个连结部233的马达100中，转子300旋转一周的期间的加速度的变动幅度也较小。另外，如实线304所示，在环状铁芯片230分别具有4个连结部233的马达100中，转子300旋转一周的期间的加速度的变动幅度也较小。因此可知，在图17、图18和图20所示的构造中，能够减小马达100的振动。另外，虽然没有图示，利用图17、图18以及图20所示的构造，能够减小扭矩波动。

这样，通过马达100具有图17、图18以及图20所示的定子构造，能够更有效地降低马达100的振动。

产业上的可利用性

本发明的实施方式可以广泛利用于在吸尘器、干燥器、吊扇、洗衣机、冰箱以及电动助力转向装置等中使用的各种马达。

标号说明

100：马达；200：定子；210：层叠体(层叠环状铁芯)；211：层叠铁芯背部；212：层叠齿；214：槽；220：绕组；230：环状铁芯片；231：铁芯背部；232：齿；233：连结部；234：接缝；235A：第1切断面；235B：第2切断面；237：缺口；250：分割铁芯；260：绝缘部件；300：转子；400：外壳。

Claims (23)

1.一种电动马达用定子，其具有：

层叠体，其由多个环状铁芯片层叠而成，具有多个层叠齿；以及

多个绕组，它们安装于多个层叠齿，

所述多个环状铁芯片分别具有：

环状的铁芯背部；

多个齿，它们在所述铁芯背部的内周等间隔地配置，朝向所述铁芯背部的中心突出；以及

连结部，其将相邻的2个齿的前端彼此连结，并且包含接缝。

2.根据权利要求1所述的定子，其中，

所述连结部在所述接缝处具有被机械性切断的切断面。

3.根据权利要求2所述的定子，其中，

在所述连结部中，所述相邻的2个齿的一侧的第1切断面与所述连结部的另一侧的第2切断面在所述接缝处接触。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的定子，其中，

所述多个环状铁芯片分别具有多个所述连结部。

5.根据权利要求4所述的定子，其中，

所述多个绕组包含三相绕组，

所述三相包含第1相、第2相以及第3相，

对所述多个环状铁芯片各自的所述多个齿分配了所述第1相、所述第2相以及所述第3相，

所述多个环状铁芯片包含第1环状铁芯片，

所述第1环状铁芯片所具有的所述多个连结部分别将被分配了第1相的齿与被分配了第2相的齿连结。

6.根据权利要求5所述的定子，其中，

所述多个环状铁芯片包含第2环状铁芯片，

所述第2环状铁芯片所具有的所述多个连结部分别将被分配了第2相的齿与被分配了第2相的齿连结。

7.根据权利要求5或6所述的定子，其中，

所述多个环状铁芯片包含第3环状铁芯片，

所述第3环状铁芯片所具有的所述多个连结部分别将被分配了第2相的齿与被分配了第3相的齿连结。

8.根据权利要求4所述的定子，其中，

所述多个绕组包含三相绕组，

所述三相包含第1相、第2相以及第3相，

对所述多个环状铁芯片各自的所述多个齿分配了所述第1相、所述第2相以及所述第3相，

所述多个环状铁芯片包含第1环状铁芯片，

所述第1环状铁芯片所具有的所述多个连结部中的1个连结部将被分配了第1相的齿与被分配了第2相的齿连结，

所述第1环状铁芯片所具有的所述多个连结部中的另1个连结部将被分配了第3相的齿与被分配了第3相的齿连结。

9.根据权利要求8所述的定子，其中，

所述多个环状铁芯片包含第2环状铁芯片，

所述第2环状铁芯片所具有的所述多个连结部中的1个连结部将被分配了第2相的齿与被分配了第2相的齿连结，

所述第2环状铁芯片所具有的所述多个连结部中的另1个连结部将被分配了第3相的齿与被分配了第1相的齿连结。

10.根据权利要求8或9所述的定子，其中，

所述多个环状铁芯片包含第3环状铁芯片，

所述第3环状铁芯片所具有的所述多个连结部中的1个连结部将被分配了第2相的齿与被分配了第3相的齿连结，

所述第3环状铁芯片所具有的所述多个连结部中的另1个连结部将被分配了第1相的齿与被分配了第1相的齿连结。

11.根据权利要求1至10中的任意一项所述的定子，其中，

所述层叠齿的数量为12个。

12.根据权利要求11所述的定子，其中，

对所述多个环状铁芯片各自的所述12个齿按照第1相、第1相、第2相、第2相、第3相、第3相、第1相、第1相、第2相、第2相、第3相、第3相的顺序分配所述第1相、所述第2相以及所述第3相。

13.根据权利要求1至3中的任意一项所述的定子，其中，

所述多个环状铁芯片分别具有1个所述连结部。

14.根据权利要求13所述的定子，其中，

所述多个绕组包含三相绕组，

所述三相包含第1相、第2相以及第3相，

对所述多个环状铁芯片各自的所述多个齿分配了所述第1相、所述第2相以及所述第3相，

所述多个环状铁芯片包含第1环状铁芯片，

所述第1环状铁芯片所具有的所述连结部将被分配了第1相的齿与被分配了第2相的齿连结。

15.根据权利要求14所述的定子，其中，

所述多个环状铁芯片包含第2环状铁芯片，

所述第2环状铁芯片所具有的所述连结部将被分配了第2相的齿与被分配了第2相的齿连结。

16.根据权利要求14或15所述的定子，其中，

所述多个环状铁芯片包含第3环状铁芯片，

所述第3环状铁芯片所具有的所述连结部将被分配了第2相的齿与被分配了第3相的齿连结。

17.根据权利要求3至16中的任意一项所述的定子，其中，

所述层叠齿的数量为12个。

18.根据权利要求17所述的定子，其中，

对所述多个环状铁芯片各自的所述12个齿按照第1相、第1相、第2相、第2相、第3相、第3相、第1相、第1相、第2相、第2相、第3相、第3相的顺序分配所述第1相、所述第2相以及所述第3相。

19.根据权利要求1至18中的任意一项所述的定子，其中，

所述层叠体具有使所述多个环状铁芯片按照每一片都沿周向旋转规定的角度的方式进行层叠而得的构造。

20.根据权利要求1至19中的任意一项所述的定子，其中，

所述层叠体具有使所述多个环状铁芯片按照每一片都沿周向旋转30度的方式进行层叠而得的构造。

21.一种电动马达，其具有：

权利要求1至20中的任意一项所述的定子；

转子，其相对于所述定子旋转；以及

外壳，其收纳所述定子和所述转子。

22.根据权利要求21所述的电动马达，其中，

所述定子具有12个所述层叠齿，

所述转子具有10个磁铁。

23.根据权利要求22所述的电动马达，其中，

所述层叠体具有使所述多个环状铁芯按照每一片都沿周向旋转30度的方式进行层叠而得的构造。