CN111431300A - 定子铁心及旋转电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供定子铁心，其具有从单一的钢板呈多列状地提取作为组的铁心板组，具有识别部，该识别部设置在所述定子铁心的外周，承担旋转层叠识别和列识别。具有至少一列的所述铁心板组的所述定子铁心与具有其他列的所述铁心板组的所述定子铁心在所述识别部的形状及位置中的至少一者互不相同。

Description

定子铁心及旋转电机

技术领域

本发明涉及定子铁心及旋转电机。

背景技术

以往，已知有旋转电机使用的定子的定子铁心、转子的转子铁心等通过由带状的钢板冲裁成规定的形状并将多个钢板相互层叠而形成的层叠铁心的结构。在这样的层叠铁心中，为了使钢板的厚度的偏差相抵而进行使钢板顺次旋转或反转并层叠的旋转层叠。因此，提出了用于辨别是否准确地进行了旋转层叠的各种技术。

例如日本特开2012-147597号(以下，称为专利文献1)记载了在多个窗部中的一个设置识别形状部，在另一个设置调整形状部的铁心板的结构。识别形状部由对窗部的内径侧的形状进行了局部切口的凹部构成，调整形状部由对窗部的内径侧的形状进行了局部切口的两个凹部构成。识别形状部与调整形状部相对于铁心板的中心轴对称地配置，调整形状部的被切口了的凹部的质量设定为与识别形状部的被切口了的凹部的质量相同。由此，不伴随转子的质量中心位置的变更而能够容易并明确地识别旋转层叠的有无。

发明内容

然而，在专利文献1记载的技术中，由于在窗部的内径侧形成识别形状部，因此通过目视难以进行旋转层叠确认。而且，在由带状的钢板排列成多列并进行冲裁的情况下，还需要设置用于识别从哪个列冲裁的列识别形状。因此，可能会产生由工序数的增加及形成多个切口而引起的层叠铁心的性能下降。

本发明的方案鉴于上述情况，其目的在于提供抑制制造成本的增大和性能下降且制造容易的定子铁心、及使用了该定子铁心的旋转电机。

为了解决上述的课题而实现所述目的，本发明采用了以下的方案。

(1)本发明的一方案的定子铁心具有呈多列状地从单一的钢板提取作为组的铁心板组，其中，所述定子铁心具有识别部，该识别部设置在所述定子铁心的外周，承担旋转层叠识别和列识别，具有至少一列的所述铁心板组的所述定子铁心与具有其他列的所述铁心板组的所述定子铁心在所述识别部的形状及位置中的至少一者互不相同。

(2)在上述方案(1)中，所述识别部可以向所述定子铁心的内侧凹陷。

(3)在上述方案(1)中，所述识别部可以向所述定子铁心的外侧突出。

(4)本发明的一方案的旋转电机具备上述方案(1)～(3)中任一个。

根据上述方案(1)，识别部承担旋转层叠识别和列识别这两个任务，因此通过识别部，能够进行是否准确地进行了旋转层叠的识别、及铁心板组是从钢板的哪个列提取出的铁心板组的识别。由于识别部承担列识别，因此在定子铁心不需要新设置列识别用的切口形状等。由此，与在定子铁心上形成旋转层叠识别形状和列识别形状这两者的情况相比，能够削减定子铁心的制造的工序数及模具费等制造成本。此外，由于不需要形成对于定子铁心中的磁路的形成造成阻碍的多余的切口等，因此能够使定子铁心的面积增加，使磁路通过的面积增加。由此，能够抑制定子铁心的磁路受到妨碍而引起的定子的性能下降。

识别部形成在定子铁心的外周部，因此在将多个铁心板进行旋转层叠而沿板厚方向重叠时，能够从定子铁心的外周部观察到识别部。由此，能够从外部容易地确认是否准确地进行了旋转层叠的判断。由此，能够提高定子铁心的制造时的作业性。

因此，能够提供一种抑制制造成本的增大和性能下降且制造容易的定子铁心。

根据上述方案(2)，识别部向定子铁心的内侧凹陷，因此与识别部向外侧突出的情况相比，能够使对多个铁心板进行旋转层叠而形成的定子铁心的外周部成为平滑的形状。由此，能够提高制造时的操作性及外观。

根据上述方案(3)，由于识别部向定子铁心的外侧突出，因此仅通过触碰对多个铁心板进行旋转层叠而形成的定子铁心的外周部就能够进行列识别和旋转层叠识别。而且，使用例如接触式的检查装置而实现识别作业的自动化等，从而能够提高识别作业的方法的自由度。

另外，与识别部向定子铁心的内侧凹陷形成的情况相比，能够确保定子铁心的面积。由此，形成于定子的磁路的能够通过的面积增加，从而能够抑制形成识别部产生的对磁路的影响。

根据上述方案(4)，由于具备上述的定子铁心，因此能够成为具备抑制制造成本的增大和性能下降且制造容易的定子铁心的制造性及性能优异的旋转电机。

附图说明

图1是第一实施方式的旋转电机的概略剖视图。

图2是第一实施方式的第一定子铁心的立体图。

图3是第一实施方式的第二定子铁心的立体图。

图4是表示第一实施方式的钢板与各铁心板的位置关系的说明图。

图5是第一实施方式的第一铁心板的主视图。

图6是第一实施方式的第二铁心板的主视图。

图7是第二实施方式的第二铁心板的主视图。

图8是第三实施方式的第一铁心板的主视图。

图9是第四实施方式的第一铁心板的主视图。

具体实施方式

以下，关于本发明的实施方式，参照附图进行说明。

(第一实施方式)

(旋转电机)

图1是第一实施方式的旋转电机1的概略剖视图。

图1所示的旋转电机1是在例如混合动力机动车、电动机动车等车辆上搭载的行驶用电动机。但是，本发明的结构并不局限于行驶用电动机，也可以适用于发电用电动机或其他用途的电动机、车辆用以外的旋转电机(包括发电机)。

旋转电机1具备壳体2、转子3、定子4。

壳体2收容转子3及定子4。在壳体2的内部收容有制冷剂(未图示)。上述的转子3及定子4在壳体2的内部，以一部分浸渍于制冷剂的状态配置。需要说明的是，作为制冷剂，优选使用在变速器的润滑、动力传递等中使用的作为工作油的ATF(Automatic TransmissionFluid)等。

在以下的说明中，有时将沿着转子3的旋转轴31的轴线O的方向简称为轴向，将与轴线O正交的方向称为径向，将绕轴线O的方向称为周向。

转子3能够绕轴线O旋转。转子3具备旋转轴31、转子铁心32、磁铁33。

旋转轴31形成为以轴线O为中心的筒状。旋转轴31经由安装于壳体2的轴承8而能够旋转地被支承于壳体2。

转子铁心32设置在旋转轴31的外周部。转子铁心32形成为环状。转子铁心32能够绕轴线O与旋转轴31一体地旋转。

磁铁33配置在转子铁心32的外周部。磁铁33在例如转子铁心32的内部沿着轴向延伸。磁铁33沿周向空出间隔地形成多个。磁铁33例如是稀土类磁铁。作为稀土类磁铁，可列举例如钕磁铁或钐钴磁铁、镨磁铁等。

(定子)

定子4相对于转子3空出间隔地配置在径向的外侧。定子4形成为环状。定子4的外周部固定于壳体2的内壁面。定子4具有定子铁心40和线圈45。

图2是第一实施方式的第一定子铁心41的立体图，图3是第一实施方式的第二定子铁心42的立体图。

定子铁心40为第一定子铁心41及第二定子铁心42中的任一者。第一定子铁心41是通过将多个第一铁心板10沿厚度方向层叠多张而形成的。第二定子铁心42是通过将多个第二铁心板20沿厚度方向层叠多张而形成的。

在此，图4是表示钢板6与各铁心板10、20的位置关系的说明图。钢板6例如为电磁钢板。第一铁心板10及第二铁心板20被从单一的钢板6中呈多列状地提取作为组。具体而言，第一铁心板10由钢板6的第一列被冲裁而形成。第二铁心板20由钢板6的第二列被冲裁而形成。

图5是第一铁心板10的主视图。

第一铁心板10形成为以轴线O为中心的环状。第一铁心板10具有第一铁心主体11、第一齿12、第一螺栓插通部14、第一紧固孔15、第一识别部17。

第一铁心主体11形成为环状。

第一齿12从第一铁心主体11朝向径向内侧突出。第一齿12沿周向形成多个。沿周向相邻的第一齿12彼此之间作为第一插槽13。向第一插槽13插入线圈45。

第一螺栓插通部14从第一铁心主体11向径向外侧突出。第一螺栓插通部14沿周向等间隔地设置多个(在本实施方式中为3个)。在各第一螺栓插通部14形成有螺栓(未图示)能够插入的螺栓孔14a。

第一紧固孔15设置于第一铁心主体11。第一紧固孔15沿轴向贯通第一铁心主体11。第一紧固孔15沿周向设置多个(在本实施方式中为3个)。各第一紧固孔15分别设置于在周向上相邻的第一螺栓插通部14之间。在此，对于多个第一紧固孔15，绕周向一方侧CW地依次标注第一～第三符号，分别定义为第一紧固孔15a、第二紧固孔15b、第三紧固孔15c。

第一识别部17设置在第一铁心主体11的外周部。第一识别部17从第一铁心主体11的外周部向径向内侧凹陷。第一识别部17在从轴向观察下形成为矩形形状。第一识别部17设置在从第一紧固孔15以轴线O为旋转中心绕周向一方侧CW离开了规定角度的位置。第一识别部17沿周向设置多个(在本实施方式中为3个)。

对于多个第一识别部17，绕周向一方侧CW依次标注第一～第三符号，在设为第一识别部17a、第二识别部17b、第三识别部17c时，各识别部17a、17b、17c分别设置在不同的第一紧固孔15的附近。具体而言，第一识别部17a设置在从第一紧固孔15a以轴线O为旋转中心绕周向一方侧CW离开了角度A的位置。第二识别部17b设置在从第二紧固孔15b以轴线O为旋转中心绕周向一方侧CW离开了角度B的位置。第三识别部17c设置在从第三紧固孔15c以轴线O为旋转中心绕周向一方侧CW离开了角度C的位置。角度A、B及C分别设为不同的值。在本实施方式中，设定成A<B<C。

返回图2，这样形成的第一铁心板10通过沿轴向层叠了多张之后沿周向旋转120°而进行下一层叠的旋转层叠，由此形成以轴线O为中心的环状的第一定子铁心41。如图2所示，在第一定子铁心41的外周部形成有第一识别部17。具体而言，第一识别部17在第一定子铁心41的一侧面上按照第一识别部17a、第二识别部17b、第三识别部17c、第一识别部17a…的顺序沿轴向排列。通过在第一定子铁心41的外周部形成的第一识别部17的形状，进行旋转层叠识别和列识别。

图6是第二铁心板20的主视图。

第二铁心板20形成为以轴线O为中心的环状。第二铁心板20具有第二铁心主体21、第二齿22、第二螺栓插通部24、第二紧固孔25、第二识别部27。

第二铁心主体21形成为环状。

第二齿22从第二铁心主体21朝向径向内侧突出。第二齿22沿周向形成多个。沿周向相邻的第二齿22彼此之间作为第二插槽23。向第二插槽23插入线圈45。

第二螺栓插通部24从第二铁心主体21向径向外侧突出。第二螺栓插通部24沿周向等间隔地设置多个(在本实施方式中为3个)。在各第二螺栓插通部24形成有螺栓(未图示)能够插入的螺栓孔24a。

第二紧固孔25设置于第二铁心主体21。第二紧固孔25沿轴向贯通第二铁心主体21。第二紧固孔25沿周向设置多个(在本实施方式中为3个)。各第二紧固孔25分别设置于在周向上相邻的第二螺栓插通部24之间。在此，对于多个第二紧固孔25，绕周向一方侧CW依次标注第四～第六符号，分别定义为第四紧固孔25d、第五紧固孔25e、第六紧固孔25f。

第二识别部27设置于第二铁心主体21的外周部。第二识别部27从第二铁心主体21的外周部向径向内侧凹陷。第二识别部27在从轴向观察下形成为矩形形状。第二识别部27设置在从第二紧固孔25以轴线O为旋转中心绕周向一方侧CW离开了规定角度的位置。第二识别部27沿周向设置多个(在本实施方式中为3个)。

对于多个第二识别部27，绕周向一方侧CW依次标注第四～第六符号，在设为第四识别部27d、第五识别部27e、第六识别部27f时，各识别部27d、27e、27f分别设置在不同的第二紧固孔25的附近。具体而言，第四识别部27d设置在从第四紧固孔25d以轴线O为旋转中心绕周向一方侧CW离开了角度D的位置。第五识别部27e设置在从第五紧固孔25e以轴线O为旋转中心绕周向一方侧CW离开了角度E的位置。第六识别部27f设置在从第六紧固孔25f以轴线O为旋转中心绕周向一方侧CW离开了角度F的位置。角度D、E及F分别设为不同的值。在本实施方式中，设定成D<E<F。而且，角度D、E及F设为与第一铁心板10中的角度A、B及C不同的值。在本实施方式中，分别设定成A<D，B<E，C<F。

返回图3，这样形成的第二铁心板20通过沿轴向层叠了多张之后沿周向旋转120°而进行下一层叠的旋转层叠，由此形成以轴线O为中心的环状的第二定子铁心42。如图3所示，在第二定子铁心42的外周部形成有第二识别部27。具体而言，第二识别部27在第二定子铁心42的一侧面，按照第四识别部27d、第五识别部27e、第六紧固部27f、第四识别部27d…的顺序沿轴向排列。在本实施方式中，第二定子铁心42中的第二识别部27的位置以外的结构形成为与第一定子铁心41相同的结构。通过在第二定子铁心42的外周部形成的第二识别部27的形状，进行旋转层叠识别和列识别。

线圈45在第一定子铁心41中，向第一插槽13插入而卷绕于第一齿12。同样，线圈45在第二定子铁心42中，向第二插槽23插入而卷绕于第二齿22。通过向线圈45通电而在线圈45与收容于转子3的磁铁33之间产生磁性的吸引力或排斥力，转子3相对于定子4绕轴线O旋转。

(作用、效果)

接下来，说明定子铁心40及旋转电机1的作用、效果。

如图2及图3所示，在第一定子铁心41的外周部形成的第一识别部17与在第二定子铁心42的外周部形成的第二识别部27的在周向上的位置不同。具体而言，在由2个螺栓插通部14、14、24、24夹着的定子铁心40的一侧面，第二识别部27位于比第一识别部17更靠周向一方侧CW的位置。这样，通过将第一识别部17及第二识别部27在周向上形成于不同的位置，能够识别定子铁心40是从钢板6的哪个列提取的定子铁心。

另一方面，如图2所示，在由2个第一螺栓插通部14、14夹着的第一定子铁心41的一侧面，沿轴向依次形成第一识别部17a、第二识别部17b及第三识别部17c。具体而言，在第一识别部17a的轴向一方侧(图2的下方侧)设置的第二识别部17b位于比第一识别部17a更靠周向另一方侧(CW的相反侧)的位置。在第二识别部17b的轴向一方侧设置的第三识别部17c位于比第二识别部17b更靠周向另一方侧的位置。这样，通过目视等确认第一识别部17a、第二识别部17b及第三识别部17c是否有规则地排列，由此能够确认是否准确地进行了旋转层叠。

根据本实施方式的定子铁心40，第一识别部17及第二识别部27承担旋转层叠识别和列识别这2个任务，因此通过第一识别部17及第二识别部27，能够识别是否准确地进行了旋转层叠，并能够识别铁心板组是从钢板6的哪个列提取的铁心板组。由于第一识别部17及第二识别部27承担列识别的任务，因此在定子铁心40不需要新设置列识别用的切口形状等。由此，与在定子铁心40形成旋转层叠识别形状和列识别形状这两者的情况相比，能够削减定子铁心40的制造的工序数及模具费等制造成本。此外，由于不需要形成对于定子铁心40中的磁路的形成造成阻碍的多余的切口等，因此能够使定子铁心40的面积增加，使磁路通过的面积增加。由此，能够抑制定子铁心40的磁路受到妨碍而引起的定子4的性能下降。

第一识别部17及第二识别部27形成于定子铁心40的外周部，因此在将多个铁心板10、20旋转层叠而沿板厚方向重叠时，能够从定子铁心40的外周部观察到识别部。由此，能够从外部容易地确认是否准确地进行了旋转层叠的判断。由此，能够提高定子铁心40的制造时的作业性。

因此，能够提供一种抑制制造成本的增大和性能下降且制造容易的定子铁心40。

第一识别部17及第二识别部27向定子铁心40的内侧凹陷，因此与第一识别部17及第二识别部27向外侧突出的情况相比，能够使对多个铁心板10、20进行旋转层叠而形成的定子铁心40的外周部成为平滑的形状。由此，能够提高制造时的操作性及外观。

根据本实施方式的旋转电机1，由于具备上述的定子铁心40，因此能够成为具备抑制制造成本的增大和性能下降且制造容易的定子铁心40的制造性及性能优异的旋转电机1。

(第二实施方式)

接下来，说明本发明的第二实施方式。图7是第二实施方式的第二铁心板220的主视图。在本实施方式中，第一识别部17与第二识别部27的形状不同，这一点与上述的实施方式不同。

在本实施方式中，第一铁心板10设为与第一实施方式同样的结构，因此省略第一铁心板10的说明。第二铁心板220具有由2个凹部构成的一对第二识别部227。一对第二识别部227在从轴向观察时分别形成为矩形形状。一对第二识别部227设置在从第二紧固孔25绕周向一方侧CW离开了规定角度的位置。一对第二识别部227沿周向设置多个(在本实施方式中为3个)。一对凹部相互接近地形成。

如图7所示，第二铁心板220中的第四识别部227d设置在从第四紧固孔25d以轴线O为旋转中心绕周向一方侧CW离开了角度D′的位置。第五识别部227e设置在从第五紧固孔25e以轴线O为旋转中心绕周向一方侧CW离开了角度E′的位置。第六紧固部227f设置在从第六紧固孔25f以轴线O为旋转中心绕周向一方侧CW离开了角度F′的位置。在本实施方式中，设为D′＝A，E′＝B，F′＝C。需要说明的是，角度D′、E′及F′可以设定为与第一定子铁心10中的角度A、B及C不同的值。

根据本实施方式，通过第一识别部17与第二识别部227的形状不同，能够进行第一定子铁心41与第二定子铁心42的识别、即列识别。而且，由于第一识别部17及第二识别部227承担列识别和旋转层叠识别的任务，因此通过第一识别部17及第二识别部227，能够识别是否准确地进行了旋转层叠，并能够识别铁心板组是从钢板6的哪个列提取的铁心板组。而且，能够实现第二定子铁心42的轻量化。

(第三实施方式)

接下来，说明本发明的第三实施方式。图8是第三实施方式的第一铁心板310的主视图。在本实施方式中，识别部向定子铁心40的外侧突出，这一点与上述的实施方式不同。需要说明的是，在本实施方式中，由于对第二铁心板20施加与第一铁心板10同样的变更，因此以下省略第二铁心板20的说明及图示。

在本实施方式中，第一铁心板310具有第一识别部317。第一识别部317从第一铁心主体11的外周部向径向外侧突出。第一识别部317的外形形成为矩形形状。

根据本实施方式，识别部向定子铁心40的外侧突出，因此仅通过触碰将多个铁心板310进行旋转层叠而形成的定子铁心40的外周部就能够进行列识别和旋转层叠识别。而且，例如使用接触式的检查装置而实现识别作业的自动化等，能够提高识别作业的方法的自由度。

另外，与识别部向定子铁心40的内侧凹陷形成的情况相比，能够确保定子铁心40的面积。由此，形成于定子4的磁路的能够通过的面积增加，能够抑制形成识别部而产生的对磁路的影响。

(第四实施方式)

接下来，说明本发明的第四实施方式。图9是第四实施方式的第一铁心板410的主视图。在本实施方式中，识别部设置于螺栓插通部14，这一点与上述的实施方式不同。

在本实施方式中，第一铁心板410具有第一识别部417。如图9所示，第一识别部417设置于第一螺栓插通部414。第一识别部417从第一螺栓插通部414的外周部向径向内侧凹陷。在此，对于多个第一螺栓插通部414，绕周向一方侧CW依次标注第一～第三符号，在设为第一螺栓插通部414a、第二螺栓插通部414b、第三螺栓插通部414c时，第一识别部417设置在各螺栓插通部414a、414b、414c的各不相同的位置。具体而言，第一识别部417a设置在从将轴线O和第一螺栓插通部414a的圆中心连结的直线与第一螺栓插通部414a的外周部的交点以第一螺栓插通部414a的圆中心为旋转中心绕周向一方侧CW离开了角度G的位置。第二识别部417b设置在从将轴线O和第二螺栓插通部414b的圆中心连结的直线与第二螺栓插通部414b的外周部的交点以第二螺栓插通部414b的圆中心为旋转中心绕周向一方侧CW离开了角度H的位置。第三识别部417c设置在从将轴线O和第三螺栓插通部414c的圆中心连结的直线与第三螺栓插通部414c的外周部的交点以第三螺栓插通部414c的圆中心为旋转中心绕周向一方侧CW离开了角度I的位置。角度G、H、I分别设为不同的值。

在本实施方式中，由于对第二铁心板20施加与第一铁心板410同样的变更，因此关于第二铁心板20省略详细的说明及图示。需要说明的是，在本实施方式的第二铁心板20中，与第一铁心板410的角度G、H、I对应的部分的角度设为J、K、L。此时，设定成G<J，H<K，I<L。

根据本实施方式，第一识别部417设置于第一螺栓插通部414，因此在第一铁心主体11不需要设置第一识别部417。由此，能够使第一铁心主体11的面积增加，使形成于第一铁心主体11的磁路的通过面积增加。由此，能够进一步抑制磁路受到妨碍而引起的定子4的性能下降。

需要说明的是，本发明的技术范围没有限定为上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够施加各种变更。

例如，在本实施方式中，设为从单一的钢板6提取2列的铁心板10、20的结构，但是并不局限于此。例如也可以从单一的钢板6提取3列以上的铁心板。

另外，第一识别部17及第二识别部27可以将位置和形状这两者互不相同地形成。

第一识别部17及第二识别部27的形状可以形成为半圆状或三角形形状等、矩形形状以外的形状。

另外，螺栓插通部14、24；紧固孔15、25；识别部17、27的个数没有限定为上述的实施方式。

此外，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够适当地将上述的实施方式中的构成要素置换为周知的构成要素，而且，可以将上述的实施方式、变形例适当地加以组合。

Claims (4)

1.一种定子铁心，其具有呈多列状地从单一的钢板提取作为组的铁心板组，其特征在于，

所述定子铁心具有识别部，该识别部设置在所述定子铁心的外周，承担旋转层叠识别和列识别，

具有至少一列的所述铁心板组的所述定子铁心与具有其他列的所述铁心板组的所述定子铁心在所述识别部的形状及位置中的至少一者互不相同。

2.根据权利要求1所述的定子铁心，其特征在于，

所述识别部向所述定子铁心的内侧凹陷。

3.根据权利要求1所述的定子铁心，其特征在于，

所述识别部向所述定子铁心的外侧突出。

4.一种旋转电机，其特征在于，

具备权利要求1～3中任一项所述的定子铁心。

Images