CN114223118A - 定子、旋转电机及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
定子(1)是多个铁芯片(10)以轴为中心呈圆环状配置的定子(1),并构成为:在圆环状的配置中的相邻的铁芯片(10)之间,通过设置于一方的铁芯片(10)的磁轭侧且在与轴平行的方向上延伸的柱状部(2jmp)和设置于另一方的铁芯片(10)的磁轭侧的开环部(2jfc)的卡扣结合,形成具有能够进行以柱状部(2jmp)为中心的旋转且限制轴向上的位移的嵌合构造的连结部(10j)。
Description
技术领域
本申请涉及定子、旋转电机及其制造方法。
背景技术
在旋转电机的定子(stator)中,已公开了将以齿为单位分割而成的铁芯片(有时称为分割铁芯)彼此在与轴垂直的方向上折弯自如地连结的结构(例如参照专利文献1、2)。定子内的相邻的齿彼此在径向上的内侧相互接近,根据上述结构,通过以使齿位于外径侧的方式改变连结部分的角度,从而能够不与相邻的铁芯片干涉地进行卷绕,能够使线圈的占空系数提高。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2000-201458号公报(段落0032~0036、图1~图5)
专利文献2:日本特开2006-254569号公报(段落0045~0051、图5~图8)
发明内容
发明要解决的课题
然而,在专利文献1中,由于在连结部分使邻接的铁芯片的层叠钢板彼此啮合,所以需要准备两种层叠钢板,并需要用于连结的冲压铆接(punched caulking)等,存在导致构件种类增加和工序复杂化的问题。另外,在专利文献2中,为了连结和旋转而设置有在轴向上插拔的机构,但在使齿朝向外侧时,为了防止在连结后轴向上的位置偏移,需要准备保持机构等,存在制造工序变烦杂的问题。
本申请公开用于解决上述那样的课题的技术,其目的在于得到高性能的定子及旋转电机而不使部件数量和制造工序增加。
用于解决课题的手段
本申请公开的定子是具备磁性体部及线圈的多个铁芯片以轴为中心呈圆环状配置而成的定子,所述磁性体部形成呈圆弧状延伸的磁轭和从磁轭向所述轴突出的齿,所述线圈卷绕于所述齿,其特征在于,在所述圆环状的配置中的相邻的铁芯片之间,通过设置于一方的铁芯片的磁轭侧且在与所述轴平行的方向上延伸的柱状部和设置于另一方的铁芯片的磁轭侧的开环部的卡扣结合,形成具有能够进行以所述柱状部为中心的旋转且限制轴向上的位移的嵌合构造的连结部。
本申请公开的定子的制造方法的特征在于,包含:制作使绝缘件覆盖于磁性体部而成的铁芯片构件的工序,所述磁性体部形成呈圆弧状延伸的磁轭和从磁轭向轴突出的齿;对于多个所述铁芯片构件,使所述齿朝向相同侧,使所述磁轭的周向上的端面彼此相向地排列,在相邻的铁芯片构件之间,分别通过将设置于一方的铁芯片构件的磁轭部分的在与所述轴平行的方向上延伸的柱状部嵌入设置于另一方的铁芯片构件的磁轭部分的开环部的卡扣结合,形成具有能够进行以所述柱状部为中心的旋转并限制轴向上的位移的嵌合构造的连结部的工序;对于利用所述连结部连结的所述多个铁芯片构件各自的齿,扩展与相邻的铁芯片构件的齿的角度,卷绕线材并形成线圈的工序;以及使所述齿成为内侧并将形成有所述线圈的铁芯片构件连结为圆环状的工序。
本申请公开的另一种定子的制造方法的特征在于,包含:制作使绝缘件覆盖于磁性体部而成的铁芯片构件的工序,所述磁性体部形成呈圆弧状延伸的磁轭和从所述磁轭向轴突出的齿;对多个所述铁芯片构件各自的齿卷绕线材并形成线圈的工序;以及对于形成有所述线圈的多个铁芯片构件,使所述齿朝向相同侧,使所述磁轭的周向上的端面彼此相向地排列,在相邻的铁芯片构件之间,分别通过将设置于一方的铁芯片构件的磁轭部分的在与所述轴平行的方向上延伸的柱状部嵌入设置于另一方的铁芯片构件的磁轭部分的开环部的卡扣结合,形成具有能够进行以所述柱状部为中心的旋转并限制轴向上的位移的嵌合构造的连结部,使所述齿成为内侧并连结为圆环状的工序。
发明的效果
根据本申请公开的定子或定子的制造方法,由于构成为通过卡扣结合形成能够旋转且限制轴向上的位移的连结部,所以能够得到高性能的定子及旋转电机而不使部件数量和制造工序增加。
附图说明
图1是示出实施方式1的定子的模制前的外观的俯视图。
图2是示出构成实施方式1的定子的铁芯片的外观的立体图。
图3是示出构成实施方式1的定子的铁芯片的磁性体部的外观的立体图。
图4是示出构成实施方式1的定子的铁芯片的绝缘件的外观的立体图。
图5是示出在实施方式1的定子的磁性体部安装有绝缘件的铁芯片构件的外观的从外周面侧观察到的侧视图。
图6是构成实施方式1的定子的铁芯片的铁芯片构件的与轴向及径向平行的剖视图。
图7是示出实施方式1的定子的铁芯片的外观的俯视图。
图8是示出使实施方式1的定子的铁芯片构件彼此连结后的状态的俯视图。
图9是示出实施方式1的定子的制造方法的流程图。
图10是示出为了进行绕线加工而将构成实施方式1的定子的铁芯片构件连结后的状态的俯视图。
图11A、图11B及图11C是分别示出制造实施方式1的定子时的在连结的铁芯片构件中的每一个卷绕线材之前和卷绕线材之后的状态的俯视示意图及示出在没有连结的铁芯片构件卷绕线材后的状态的俯视示意图。
图12是用于示出分别使用在实施方式1中例示的使用通过压粉成型形成的磁性体部的定子及使用通过钢板层叠形成的磁性体部的定子而形成旋转电机的情况下的形状的不同的包含轴的面处的剖视示意图。
图13是示出实施方式2的定子的模制前的外观的俯视图。
图14A和图14B分别是从不同的角度观察构成实施方式2的定子的铁芯片的绝缘件时的立体图。
图15是示出构成实施方式2的定子的铁芯片的绝缘件的外观的俯视图。
图16A和图16B分别是示出制造实施方式2的定子时的用第一阶段的卡扣结合将铁芯片构件连结的状态、通过最终的卡扣结合连结的状态的俯视示意图。
图17是示出实施方式2的定子的制造方法的流程图。
具体实施方式
实施方式1.
图1~图12用于说明实施方式1的定子、使用该定子的旋转电机的结构或定子的制造方法,图1是示出定子的模制前的外观的示出与轴垂直的面的形状的俯视图,图2是示出构成定子的铁芯片的外观的从内周面侧观察到的立体图,图3是示出构成铁芯片的通过压粉成型形成的磁性体部的外观的从内周面侧观察到的立体图,图4是示出构成铁芯片的绝缘件的外观的在构成铁芯片时露出的一侧中的从内周面侧观察到的立体图。
另外,图5是示出在磁性体部安装有绝缘件的铁芯片构件的外观的从外周面侧观察到的侧视图,图6是示出图5的A-A线处的切断面的与铁芯片构件的轴向及径向平行的剖视图,图7是示出铁芯片的外观的俯视图,图8是示出通过与轴垂直的方向上的卡扣结合使铁芯片构件彼此连结后的状态的俯视图。
而且,图9是示出定子的制造方法的流程图,图10是示出定子的制造工序中的为了进行绕线加工而通过卡扣结合将铁芯片构件连结后的状态的俯视图,图11是示出定子的制造工序中的为了将线材卷绕于如图10那样连结的铁芯片构件中的每一个而设置于绕线机的状态(图11A)和完成卷绕的状态(图11B)的俯视示意图。此外,在图1、图7、图11中,省略线圈中的周向上的卷绕部分的描绘。
并且,图12是为了对例示的使用通过压粉成型形成的磁性体部的定子及使用通过钢板层叠形成的磁性体部的定子的结构进行比较,示出在假定为以旋转轴为边界而在右半部分有使用了使用通过压粉成型形成的磁性体部的定子而成的旋转电机且在左半部分有使用了使用通过钢板层叠形成的磁性体部的定子而成的旋转电机时的、包含轴的面处的截面的示意图。
以下,参照附图,说明本申请的实施方式1的定子、具备定子的旋转电机及定子的制造方法。如图1所示,定子1的12个铁芯片10经由利用卡扣结合的连结部10j连结并呈环状,所述卡扣结合通过与轴(旋转轴X)垂直的方向上的插入而进行。如图2所示,铁芯片10具有:具有圆弧状的外周面10fo的磁轭部10y、从磁轭部10y的周向(φ方向)上的中央部向轴突出的齿部10t及卷绕于齿部10t的线圈3。另外,在磁性体部4与线圈3之间夹设有绝缘性的绝缘件2。
对构成铁芯片10的构件进行说明。
作为构成线圈3的线材3F的材料,使用由绝缘材料覆盖铜、铝等导体而成的导线,既可以是截面形状为圆形的圆线,也可以是截面形状为矩形的扁平线。
<磁性体部>
磁性体部4例如通过将作为软磁性材料的铁、Fe-Si、非晶金属等的粉末成型而形成。当然,也可以根据需要而追加树脂材料。而且,如图3所示,呈使与轴垂直的截面为T字形的齿4t与外周面4fo为圆弧状的磁轭4y一体化而成的形状。
磁轭4y的外周面4fo呈圆弧状,在其周向(φ方向)上的中央形成有从底面4fby到顶面4fty在轴向上延伸的槽部4g。槽部4g与后述的绝缘件2的槽部2g连续,在线材3F的卷绕时成为铁芯片10的保持及定位机构。
另外,磁性体部4中的齿4t的内周面4fi侧也成为圆弧状,在如图1那样将铁芯片10连结时成为正圆,形成为在与转子5(图12)之间具有一定间隔的间隙。上述外周面4fo也与内周面4fi同样地,形成为成为正圆。此时,外周面4fo、内周面4fi均被设计成位于以旋转轴X为中心的同轴上。
并且,磁性体部4的磁轭4y的顶面4fty和底面4fby被设计成在轴向上从齿4t的绕组部4tw突出,齿前端部4te的顶面4fte及底面4fbe也被设计成从绕组部4tw突出。由此,虽然将在后面说明详细情况(图12),但由于能够减薄磁轭部10y和齿前端部10te处的绝缘件2的厚度,且能够降低绕组部的高度,所以能够实现定子1的小型化及线材3F的使用量的削减。
<绝缘件>
绝缘件2例如通过绝缘性的热塑性树脂的成型,形成为覆盖将磁性体部4的绕组部4tw包围的区域的轴向(z方向)上的一侧的形状。具体而言,如图4所示,具有:覆盖绕组部4tw的U状部2u、在径向(ρ方向)上的内侧与U状部2u相连并覆盖齿前端部4te的绕组部4tw侧的面的内面部2i以及与外侧相连并覆盖磁轭4y的绕组部4tw侧的面的磁轭部2y。
由此,如图5、图6所示,通过将两个绝缘件2-U、2-L分别安装在磁性体部4的顶面4fty侧和底面4fby侧,从而形成磁性体部4的绕组部4tw和包围绕组部4tw的区域由绝缘材料覆盖而成的铁芯片构件10P。此外,在本申请中,为了说明制造工序中的线圈卷绕前和线圈卷绕后的状态,将线圈3的卷绕前的状态区分为铁芯片构件10P,将形成线圈3后区分为铁芯片10,但也可以将双方一起称为铁芯片。另外,为了容易说明,区分顶面4fty和底面4fby进行记载,但顶面4fty侧和底面4fby侧可以相对于与轴垂直的面对称,无需将绝缘件2-U和绝缘件2-L作为物品区分。
另外,在圆弧状的外周面2fo的周向(φ方向)上的中央形成有与上述槽部4g相连的槽部2g。另外,在作为磁轭部2y的轴向上的远离U状部2u的一侧的端面的顶面2fty的一方(图中的右方)的端部设置有在周向及径向上突出且与轴垂直的截面形状呈C字形的基部2jfb。在C字形的基部2jfb形成有利用在与轴垂直的方向上开口的开口部2jfa成为开环状的开环部2jfc,作为在与轴垂直的方向上插拔的卡扣凹部2jf发挥功能。
并且,在顶面2fty的另一方(图中的左方)的端部设置有卡扣凸部2jm,所述卡扣凸部2jm具有在周向及径向上突出的基部2jmb和从基部2jmb在轴向上延伸的柱状部2jmp。此外,基部2jmb与卡扣凹部2jf的基部2jfb的厚度对应地,从自顶面2fty向底面2fby下降的位置(与基部2jfb的下表面2sjf的位置对应的位置)突出。另外,柱状部2jmp的外径被设计为卡扣凹部2jf的开环部2jfc自由时的内径以上。这是为了防止在将后述的柱状部2jmp嵌入开环部2jfc并形成连结部10j时柱状部2jmp从开环部2jfc脱离。
另外,卡扣凹部2jf的开口部2jfa被设计成自由时的宽度成为柱状部2jmp的直径以下。这也是为了防止在形成利用卡扣结合的连结部10j之后容易脱离。由此,柱状部2jmp通过从与轴垂直的方向插入后述的邻接的铁芯片10的开口部2jfa,从而形成利用牢固的卡扣结合的连结部10j,且如后所述,在开环部2jfc内被保持为能够旋转。
此外,在卡扣凹部2jf中,也可以根据需要在与开口部2jfa相向的一侧设置有切口部2jfn。通过设置切口部2jfn,从而具有如下效果:能够降低将开口部2jfa扩展的力,柱状部2jmp向开环部2jfc的嵌入变得顺畅,并且在施加从开环部2jfc的内周面侧向外周面侧的力时防止基部2jfb的断裂。
在此,卡扣凹部2jf的开口部2jfa的开口方向(从开环部2jfc的中心向开口部2jfa的中央延伸的直线的方向)被设定为图7所示的角度α的范围。具体而言,是以外周面2fo(在图中为外周面10fo)形成的圆弧上的在开环部2jfc的中心处画出的向周向内侧的切线Lt为起点并以从开环部2jfc的中心向圆弧的中心(旋转轴X)的线为终点的顺时针方向的范围。此外,根据圆弧的精度的不同,也可以将沿着侧面2fsi的线设为终点来代替圆弧的中心。
另外,柱状部2jmp的中心被设计成在与轴垂直的方向上与将绝缘件2组装于磁性体部4时的磁性体部4的外周面4fo侧的端部4cy(图3)一致。同样地,开环部2jfc的中心也被设计成与将绝缘件2组装于磁性体部4时的另一方的端部4cy一致。
接着,说明通过卡扣结合使将绝缘件2分别组装于磁性体部4的顶面4fty侧和底面4fby侧而构成的铁芯片构件10P连结并以形成连结部10j时的连结部10j为中心的旋转自如的构造。
以如下方式排列多个铁芯片构件10P:使内周面10fi彼此或外周面10fo彼此朝向相同侧且使磁轭4y的侧端面4sy彼此相向。于是,在相邻的铁芯片构件10P之间,顶面10ft侧和没有标注附图标记的底面侧均使卡扣凸部2jm相对于卡扣凹部2jf邻接。此时,开口部2jfa相对于另一方的柱状部2jmp的方向也在顶面10ft侧、底面侧成为相同(上下相同)的关系。
因此,以使上下的开口部2jfa位于将相邻的柱状部2jmp的中心和开环部2jfc的中心连结的线上的方式调整铁芯片构件10P间的角度,并向开环部2jfc的中心推入柱状部2jmp。也就是说,通过与轴垂直的方向上的插入,在顶面侧和底面侧同时形成利用卡扣结合的连结部10j。此时,能够通过手动操作进行组装,但也可以使用夹具等嵌入。
在此,卡扣凹部2jf和卡扣凸部2jm以比与解除方向垂直的面平缓的角度卡合,所述解除方向成为与插入相反的方向,通过向解除方向的牵拉,从而产生使开口部2jfa打开的方向上的力。由此,能够进行连结的铁芯片构件10P的拆卸,也就是说,能够进行卡扣结合的解除。
但是,在一般的卡扣结合中,通过在与解除方向垂直的方向上施加力并使卡扣凸部从凹部移动,从而使卡合脱离。与之相对,在能够通过向解除方向的牵拉进行解除的情况下,为了使结合在连结后不会不经意地解除,需要将嵌入时的推压力设定为较大。因此,为了上下同时进行嵌入,需要较强的力,但例如若仅顶面10ft侧进行卡扣结合,之后进行底面侧的卡扣结合,则能够以较小的力进行卡扣结合。或者,也可以是,在顶面10ft侧单纯地进行轴向上的插入而不是卡扣,之后进行底面侧的卡扣结合。
在该情况下,通过在顶面10ft侧使柱状部2jmp相对于开口部2jfa在将轴倾斜的状态下接近,从而能够用比将轴对齐的情况小的力进行嵌入。并且,在将底面侧嵌入时,也通过将顶面10ft侧的连结部10j作为支点进行嵌入,从而能够容易地嵌入而铁芯片构件10P间的角度不会产生偏移。
并且,由于是本申请特有的将柱状部2jmp嵌入开环部2jfc的构造,所以如图8所示,能够在各个铁芯片构件10P间自如地进行以柱状部2jmp为中心的旋转(如箭头所示)。另一方面,基部2jmb嵌入基部2jfb与顶面4fty的间隙10jc(图5)内。因此,在铁芯片构件10P欲向顶面10ft方向移动的情况下,通过使铁芯片构件10P的基部2jmb的轴向上的外侧的面2sjmx与相邻的铁芯片构件10P的基部2jfb的下表面2sjf抵接,从而使移动受到限制。另外,在铁芯片构件10P欲向底面(顶面10ft的背面侧)方向移动的情况下,通过使铁芯片构件10P的基部2jmb的轴向上的内侧的面2sjmi与相邻的铁芯片构件10P的磁性体部4的顶面4fty抵接,从而使移动受到限制。
即,铁芯片构件10P间的轴向上的移动受到限制,能够防止由在铁芯片构件10P间产生轴向上的位移导致的脱落。因此,能够容易地维持多个铁芯片构件10P或铁芯片10相连的状态(参照图10、图11),也能够容易地进行如图1所示向环状的连结。
此外,只要柱状部2jmp能够旋转即可,开环部2jfc的内周面无需为圆弧。另外,关于柱状部2jmp,只要能够确保需要的旋转范围即可,也无需为圆柱,例如,在想要保持在某个角度那样的情况下,截面形状可以为椭圆形、切除一部分而成的形状等,能够适当地变更。
接着,参照图9的流程图,说明实施方式1的定子1的制造方法。首先,使用压粉铁芯材料作为软磁性材料,通过压缩成形来制作磁性体部4(步骤S110)。另外,虽然未图示,但通过将热塑性树脂等绝缘性的树脂成型,从而制作绝缘件2。
然后,在磁性体部4的顶面4fte、4fty侧和底面4fbe、4fby侧分别安装绝缘件2,并形成铁芯片构件10P。若能够准备一定量的铁芯片构件10P,则如上所述,将需要数量的铁芯片构件10P的方向对齐,使相邻的绝缘件2的卡扣凹部2jf与卡扣凸部2jm卡扣结合。然后,例如,在作为定子1而需要N(=12)个铁芯片10的情况下,如图10所示,使N个铁芯片构件10P形成端部的位置的铁芯片构件10P(10P-1、10P-N)解放的开环状的连结体而不是环状(步骤S130)。
之后,为了使朝向连结体的铁芯片构件10P的外周面10fo侧的槽部2g、4g作为定位机构发挥功能,如图11A所示,以外周面10fo朝向绕线机的旋转辊90的方式设置开环状的连结体。即,在旋转辊90设置有铁芯片构件10P的定位固定用的突起90p,通过使突起90p与铁芯片构件10P的外周面10fo侧的槽部4g及槽部2g接触,从而固定铁芯片构件10P的位置。设置于绕线机的铁芯片构件10P的连结体以铁芯片构件10P逐个位于绕线机的锭翼(flyer)80的跟前的方式利用旋转辊90自动地旋转搬送(在图中为顺时针方向)。
设置于绕线机的旋转辊90的连结体以左右的相邻的铁芯片构件10P的齿4t间的角度变宽的方式使内周面10fi侧朝向外侧并在连结部10j处弯曲。因此,经由锭翼80对成为对象的铁芯片构件10P高密度地卷绕线材3F并形成线圈3而不会与两旁的铁芯片构件10P干涉(步骤S140)。在绕线后,为了在下一个铁芯片构件10P进行绕线,使绕线机的旋转辊90旋转,自动地进行旋转搬送,直到作为对象的铁芯片构件10P来到锭翼80的跟前。然后,再次利用锭翼80在作为对象的铁芯片构件10P卷绕线材3F并形成线圈3。
这样,通过反复进行利用绕线机的旋转辊90的旋转搬送和经由锭翼80的线材3F的卷绕,从而如图11B所示,在全部铁芯片构件10P卷绕线材3F,并形成具有线圈3的铁芯片10。另外,也可以根据需要而在铁芯片10间将线材3F切断。
此外,在本次的例子中,示出将定子1的结构所需要的数量的(N=12个)铁芯片构件10P连结并卷绕线材3F而一次形成需要数量的铁芯片10的例子,但不限定于此。例如,也可以是,在把将需要数量一分为二而成的6个铁芯片构件10P的连结体作为一套并进行线材3F的卷绕之后使两套的铁芯片10的连结体连结而形成12个铁芯片10的连结体。
或者,也可以省略步骤S130,在单独卷绕铁芯片10后,之后分别连结需要数量的(12个)各自单独卷绕而成的铁芯片10。即,也可以在制作多组一个以上的铁芯片构件10P的连结体并按连结体进行绕线之后,使多个连结体彼此连结。此外,在单独卷绕铁芯片10的情况下,如图11C所示,也可以使用将铁芯片10安装于旋转驱动装置91并使铁芯片10自身旋转而不使锭翼旋转地进行卷绕的心轴方式。
如上所述,在定子1的结构所需要的数量的铁芯片10齐备后,通过使以铁芯片10的内周面10fi侧(齿部侧)成为内侧的方式使铁芯片10旋转及连结,从而使之成为环状(步骤S150)。之后,在进行了需要的绝缘处理和接线处理等(步骤S160)后,通过将环状的铁芯片10设置于模具,并用树脂进行模制(步骤S170),从而完成定子1。
并且,通过使用具有轴承的未图示的框体,在框体的内壁保持完成后的定子1,利用上述轴承使转子5(图12)以旋转自如地支承的方式组合到定子1的内周面侧,从而完成旋转电机。
如上所述,根据实施方式1的定子1,在各铁芯片10的绝缘件2部,以相邻的方式设置有用于形成利用卡扣的连结部10j的卡扣凸部2jm和卡扣凹部2jf。而且,卡扣凸部2jm和卡扣凹部2jf中的柱状部2jmp和开环部2jfc通过与轴向垂直的方向上的插入而嵌合,从而形成能够旋转且限制轴向上的位移的连结部10j。
并且,使连结部10j的旋转轴与沿着作为铁芯片构件10P或磁性体部4的外周面10fo的圆弧的端部4cy一致。因此,通过仅在绝缘件2设置连结及旋转机构,从而能够容易地连结各铁芯片10,能够进行连结后的旋转,无需在磁性体部4设置用于形成旋转及连结机构的复杂的形状。另外,仅通过以使齿4t成为内侧的方式调整铁芯片10的连结部10j处的旋转角度,就能够使邻接的铁芯片10的磁轭4y的侧端面4sy彼此紧贴。
与此相对,例如,在专利文献1公开的使构成邻接的铁芯片的层叠铁芯彼此啮合的结构中,需要使用多种层叠铁芯并进行冲压铆接。因此,存在如下问题:用于制作层叠铁芯的顺送型的模具复杂化,还需要铆接装置,导入费用变得昂贵,另外,部件数量增加。另一方面,根据本申请的定子1,由于在绝缘件2设置有能够使铁芯片10连结及旋转的机构,所以无需使用用于加工钢板的上述那样的复杂的装置,对于设备费用的削减有效果。并且,由于在铁芯片10的连结中,即使不使用特别的设备或夹具,也能够进行连结作业,所以导致物料搬运(material handling)的改善。
另外,如本申请那样,由于在作为树脂构件的绝缘件2部分形成有连结及旋转机构,所以无需在磁性体部4形成连结和旋转机构,能够通过相对于钢板机械强度较差的压粉成型来形成磁性体部4。由于在压粉成型中无需使用顺送型那样的构造复杂且昂贵的模具,可以是单发型模具,所以有装置费用的削减效果。另外,在使用层叠钢板的情况下,由于用冲压机冲压钢板,所以不要的构件变多,材料利用率变差,但在压粉成型中,由于能够用需要量的粉体进行成型,所以能够将材料利用率保持为较高。
另外,例如,在专利文献2公开的在绝缘件设置连结和旋转的机构的结构中,存在如下问题:构件的种类变多,并且需要交替排列不同的种类,制造工序变烦杂。并且,也存在如下问题:由于是沿轴向将凸部插入到插入孔中的构造,所以在使齿朝向外侧而邻接的钢板彼此不啮合时,铁芯片间的轴向上的位置不确定,有时会脱落,制造变困难。
另一方面,根据本申请的定子1,在与轴向垂直的方向上插拔的卡扣构造能够交错地形成,通过与轴向垂直的方向上的插入,能够将相同种类的铁芯片构件10P彼此连结。并且,由于是与轴向垂直的插拔,所以能够在连结的同时容易地形成限制轴向上的移动的啮合构造,因此,在连结后没有铁芯片构件10P间的轴向上的位置偏移,作业性也较好。
此外,构成本申请的定子1的铁芯片10的磁性体部4也能够不利用压粉成型而是用层叠钢板形成。但是,特别使用图12说明用压粉成型形成时的优点。在图12中,设为使用了用层叠钢板形成的磁性体部4S和用压粉成型形成的磁性体部4M分别制作定子1S、1M。此时,是以旋转轴为边界切换并示出能够在定子1的同轴上旋转地配置了在外周面侧具有磁铁51的转子5时假定为形成了分别受到相同量的磁通的定子1S、1M时构成的旋转电机的剖视示意图。在此,在通过钢板层叠形成磁性体的情况下(图中的左侧),在附图标记的末尾记载“S”并进行区分,在用压粉成型形成磁性体的情况下(图中的右侧),在附图标记的末尾记载“M”并进行区分。
在使用层叠钢板形成磁性体部4S的情况下,以使磁轭4yS和齿的前端部4teS的高度与绕组部4twS不同的方式构成是困难的。因此,设为如下构造:通过使绝缘件2S的覆盖磁轭4yS和齿的前端部4teS的厚度比覆盖绕组部4twS的厚度高,从而形成用于防止线圈3S的卷绕崩溃的壁部。相应地,形成绝缘件2S所需的树脂的使用量倾向于变多。
另一方面,在用压粉成型形成磁性体部4M的情况下,将铁粉等粉体压缩并成形,因此,构造的自由度较高。因此,由于能够在磁性体部4M本身使磁轭4yM和齿的前端部4teM的高度比绕组部4twM高,所以能够形成用于防止线圈3M的卷绕崩溃的构造。因此,由于绝缘件2M的厚度只要为不损害绝缘功能的厚度即可,所以与使用基于层叠钢板的磁性体部4S时相比,能够减薄覆盖厚度,能够削减绝缘件2M的形成所需的树脂的使用量。
另外,在通过压粉成型形成的磁性体部4M中,能够使齿前端部4teM网罗到轴向上的形成有线圈3M的区域。结果,由于通过受到该区域的磁通而能够提高与绕组部4twM交链的磁通的密度,所以与利用层叠钢板的磁性体部4S相比,即使降低绕组部4twM的高度也没有问题。由于在将绕组部4twM的高度形成为较低时,能够将线材3F的卷绕部的高度抑制为较低,所以与定子1S相比,能够实现线材3F的使用量的削减及定子1的小型化。
当然,在本申请的定子1中,作为磁性体部4,通过压粉形成的磁性体部4M不是必需的。但是,由于能够用绝缘件2形成铁芯片10(铁芯片构件10P)彼此能够旋转的连结构造,所以能够使用通过压粉形成的磁性体部4,能够实现在绝缘件2中使用的树脂的使用量的削减、磁性体材料的材料利用率改善。并且,能够实现线材3F的使用量的削减及定子1的小型化。
另外,作为用压粉成型制作磁性体部4时的优点,用使磁轭侧和齿前端部的轴向上的高度比齿绕线部高的构造进行了说明,但不限定于此。与也可以用层叠钢板形成磁性体部4的情况同样地,也可以将磁轭侧或齿前端部的高度设为与齿绕线部相同的高度。
另外,在向铁芯片构件10P形成线圈3时,卷绕用的锭翼80的数量仅为一个,但为了削减周期时间,也可以使用多台锭翼80对多个铁芯片构件10P同时绕线。另外,如在实施方式2中例示的那样,对于连结部10j处的卡扣凸部2jm的柱状部2jmp,也可以在前端形成比卡扣凹部2jf的开环部2jfc的内径充分大的部分(后述的扩大部2jmpw)。在该情况下,即使在不设置基部2jfb与顶面4fty的间隙10jc的情况下,直径较大的位置也发挥钩的作用,能够防止邻接的铁芯片构件10P间的轴向上的位置偏移。
实施方式2.
在上述实施方式1中,说明了连结部从磁轭的外周面形成的圆弧突出的例子。在本实施方式2中,说明将连结部收纳于磁轭的外周面形成的圆弧的内侧的例子。图13~图17用于说明实施方式2的定子或定子的制造方法,图13是与实施方式1中的图1对应的示出定子的模制前的外观的俯视图,图14A和图14B分别是从在使绝缘件覆盖磁性体部时露出的一侧中的内周面侧的不同的角度观察时的立体图,图15是在使绝缘件覆盖磁性体部时露出的一侧的俯视图。
另外,图16是分别示出用第一阶段的卡扣结合将两个铁芯片构件连结后的状态(图16A)、通过最终的卡扣结合连结后的状态(图16B)的俯视示意图,图17是示出定子的制造方法的流程图。此外,对于与实施方式1相同的结构,援用在实施方式1中使用的图和说明,并且对相同的部分标注相同的附图标记,以与实施方式1不同的部分为中心进行说明。此外,对于图13、图16A、图16B,为了容易说明,省略一部分(线圈3、扩大部2jmpw)的描绘。
在实施方式1中,如用图1说明的那样,说明了连结为圆环状的铁芯片10间的利用卡扣结合的连结部10j从形成外周面10fo(与磁性体部4的外周面4fo相同)的圆弧向外侧突出的例子。即,在使铁芯片10连结成环状时,在最外周利用绝缘件2的树脂材料形成的连结部10j从外周面10fo呈突起状伸出,因此,为了使环状的铁芯片10固定,不能进行热装。另外,在模制成型时,管状的连结体的外周面10fo也由于连结部10j而成为从模具浮起的构造,因此,容易旋转,固定并不充分,有时成型变困难。
与之相对,在实施方式2的定子1中,为了解决不能热装的课题和固定不充分的课题,如图13所示,设为连结部10j不从使铁芯片10成为环状时的外周面10fo突出的构造。并且,如图14、图15所示,将卡扣凹部2jf设为具有第一开环部2jfc1和第二开环部2jfc2且与轴垂直的形状成为葫芦状的两段构造,并设为可以从能够连结为能够旋转的状态转移至不能旋转的固定连结状态的结构。
具体而言,与实施方式1同样地,构成为从磁性体部4的顶面4fty侧、底面4fby侧(图3)中的每一个进行覆盖,但用于形成连结部10j的构造不同。作为卡扣凸部2jm,柱状部2jmp从磁轭部2y的顶面2fty在轴向上突出,且不向比外周面2fo靠径向上的外侧的位置伸出。而且,柱状部2jmp的中心位于侧面部2fsy(侧端面4sy)上,半圆部分从侧面部2fsy突出。
另一方面,作为卡扣凹部2jf,基部2jfb位于磁轭部2y的顶面2fty的轴向上的上方,但不向比外周面2fo靠径向上的外侧的位置伸出。而且,第一开环部2jfc1位于磁轭部2y的侧面部2fsy的周向上的外侧。另一方面,经由第二开口部2jfa2与第一开环部2jfc1的里侧相连的第二开环部2jfc2的中心位于侧面部2fsy(侧端面4sy)上,在比顶面2fty靠下方的区域,与轴向垂直的截面形状成为半圆形的槽。
此外,在本实施方式2中,自由状态下的第一开环部2jfc1、第二开环部2jfc2(一起称为开环部2jfc)的内径也分别被设计为柱状部2jmp的直径以下。这是为了使与卡扣凹部2jf嵌合的卡扣凸部2jm(柱状部2jmp)不容易脱落。另外,自由状态下的第一开口部2jfa1、第二开口部2jfa2的开口宽度也被设计为柱状部2jmp的直径以下。这也是为了使安装于卡扣凹部2jf的卡扣凸部2jm不容易脱落。
并且,在本实施方式2中,在柱状部2jmp的前端形成有使直径比圆柱部分的直径大的扩大部2jmpw。扩大部2jmpw位于卡扣凹部2jf的基部2jfb的上表面侧,并形成于在将卡扣凸部2jm插入卡扣凹部2jf时向基部2jfb的上方突出的位置。而且,圆柱部分被设定为比第一开环部2jfc1或第二开环部2jfc2在通过第一开口部2jfa1或第二开口部2jfa2时扩大时的直径大。
使这样的绝缘件2与实施方式1同样地覆盖磁性体部4的上下并制作铁芯片构件10P。在本实施方式2中,这样制作的铁芯片构件10P也构成为:在使齿的方向对齐并排列时,一方的铁芯片构件10P的卡扣凸部2jm与另一方的铁芯片构件10P的卡扣凹部2jf相邻。但是,卡扣凹部2jf、卡扣凸部2jm均不从外周面10fo超出,而是相对于各顶面2fty在轴向上的外侧向周向突出。
利用这样的结构,通过与轴向垂直的方向上的插入,将卡扣凸部2jm的柱状部2jmp相对于邻接的卡扣凹部2jf进行嵌入。在此,作为第一阶段,如图16A所示,柱状部2jmp穿过第一开口部2jfa1并嵌入第一开环部2jfc1,在第一开环部2jfc1内被稳定地保持,两个铁芯片构件10P通过卡扣结合而连结。
在将该连结设为一次连结状态Sj1时,柱状部2jmp的外周、第一开环部2jfc1的内周均为圆形,在一次连结状态Sj1下的连结部10j处,柱状部2jmp在能够以第一开环部2jfc1为中心而旋转的状态下被保持。并且,如上所述,由于第一开环部2jfc1的中心位于在周向上从侧面部2fsy分离的位置,所以在一次连结状态下,邻接的铁芯片构件10P的磁轭侧的侧面部2fsy彼此分离。也就是说,在图16A所示的一次连结状态Sj1下,邻接的铁芯片构件10P彼此成为除了位于同轴上的柱状部2jmp和第一开环部2jfc1以外没有与轴垂直的方向上的接触的状态。
结果,在使齿朝向外侧时,能够旋转至邻接的铁芯片构件10P的外周面10fo彼此接触。另一方面,在使齿朝向内侧时,能够旋转至邻接的铁芯片构件10P的齿侧的侧面2fsi(图14、图15)彼此接触。
从一次连结状态Sj1起以使齿成为内侧的方式使之旋转,如图16B所示,在经由第二开口部2jfa2将柱状部2jmp嵌入第二开环部2jfc2时,在第二开环部2jfc2内被稳定地保持。此时,两个铁芯片10也通过卡扣结合连结。此外,在该情况下,如后所述,由于成为将线圈3卷绕后,所以在图16B中,省略线圈3的描绘,但作为铁芯片10而标注附图标记。
在将该连结设为二次连结状态Sj2时,柱状部2jmp的外周、第二开环部2jfc2的内周均为圆形,在二次连结状态Sj2下的连结部10j处,柱状部2jmp应在能够以第二开环部2jfc2为中心而旋转的状态下被保持。但是,如上所述,由于第二开环部2jfc2的中心位于侧面部2fsy上,所以在二次连结状态Sj2下,邻接的铁芯片构件10P的磁轭侧的侧面部2fsy(侧端面4sy)彼此接触,齿侧的侧面2fsi彼此也接近。
也就是说,在图16B所示的二次连结状态Sj2下,邻接的铁芯片构件10P彼此在外周面2fo侧使柱状部2jmp嵌入第二开环部2jfc2,使侧面部2fsy彼此紧贴而进行定位,成为不能旋转。因此,在连结部10j处于一次连结状态Sj1时,作为邻接的铁芯片构件10P间的角度,容许某种程度的范围。但是,在转移至二次连结状态Sj2时,仅容许成为侧面2fsi彼此接近的状态的角度范围。
此外,在图16中,对于位于邻接的铁芯片构件10P或铁芯片10之间的卡扣凸部2jm,为了示出柱状部2jmp的相对于第一开环部2jfc1、第二开环部2jfc2的位置,省略扩大部2jmpw的记载。但是,在图16A、图16B分别示出的各连结状态下,扩大部2jmpw在第一开环部2jfc1的上方相对于基部2jfb的上表面在轴向上相向,限制邻接的铁芯片10或铁芯片构件10P间的轴向上的位移(位置偏移)。
另外,也可以设置防止卡扣凹部2jf侧的例如侧面部2fsy部分的半圆形的槽向下表面侧穿过的“阻挡件”来代替设置上述扩大部2jmpw。在该情况下,也能够利用卡扣凸部2jm的从侧面部2fsy突出的半圆形的突起防止铁芯片构件10P彼此的轴向上的位置偏移。
或者,虽然需要设置两种绝缘件,但制作在两端设置有卡扣凹部2jf的第一绝缘件和在两端设置有卡扣凸部2jm的第二绝缘件。然后,制作仅使用第一绝缘件的铁芯片构件和仅使用第二绝缘件的铁芯片构件,并交替排列。在该情况下,即使不设置扩大部2jmpw或“阻挡件”,也能够在卡扣结合的同时防止轴向上的偏移。
这样,即使是将圆柱保持在开环内的构造,通过采用借助与轴垂直的方向上的插拔而切换卡扣的连结的成立、解除的结构,从而也能够形成防止连结后的轴向上的位置偏移的机构。与此相对,例如,在专利文献2公开的通过轴向上的插拔而切换连结的成立和解除的构造中,若仅连结的话,不能防止轴向上的位置偏移,需要用于保持的夹具等。
接着,参照图17的流程图,以与实施方式1不同的部分为中心说明实施方式2的定子1的制造方法。在本实施方式2中,与实施方式1同样地,也将绝缘件2组装于磁性体部4并制作铁芯片构件10P(步骤S110~S120)。然后,通过使将方向对齐并排列铁芯片构件10P时的邻接的卡扣凸部2jm与卡扣凹部2jf嵌合,从而形成利用卡扣结合的连结部10j。
但是,该阶段中的连结部10j停留于柱状部2jmp保持在第一开环部2jfc1内的一次连结状态Sj1,形成开环状的连结体(步骤S135)。此时,如上所述,也能够将连结体分割,在连结的状态下,能够以第一开环部2jfc1为中心进行铁芯片构件10P间的旋转。
然后,如用实施方式1的图11说明的那样,以使各铁芯片构件10P的外周面10fo朝向旋转辊90的方式将连结体设置于绕线机,按铁芯片构件10P进行线材3F的绕线处理,制作具有线圈3的铁芯片10(步骤S140)。
如上所述,在定子1所需要的数量的铁芯片10齐备后,以铁芯片10的内周面10fi侧成为内侧的方式使铁芯片10旋转,将端部的铁芯片10彼此连结而使之成为环状。然后,使各柱状部2jmp从第一开环部2jfc1部分移动到第二开环部2jfc2部分,并转移至二次连结状态Sj2(步骤S155)。于是,邻接的铁芯片10的侧面部2fsy(侧端面4sy)彼此紧贴,侧面2fsi彼此以一定的间隔接近,成为不能进行以连结部10j为中心的旋转的固定状态。
之后,在经过根据需要的绝缘处理或接线工序(步骤S160)后,通过热装将铁芯片10完全固定并制造定子1。在本实施方式2中,与实施方式1不同,由于卡扣构造不从铁芯片10的外周面10fo超出,所以即使不使用用于定位的夹具等,也能够抑制周向上的旋转,因此,能够容易地进行热装。另外,在本实施方式2中,若成为二次连结状态Sj2,则能够进行固定而铁芯片10间的角度不会变化,因此,能够保持适当的环状形状。
因此,不拘泥于热装,在模制成型中也能够进行精度良好的成型。因此,在步骤S175中,进行热装及模制中的至少一方即可。
此外,本申请记载了例示性的实施方式,但记载在实施方式中的各种特征、方案及功能不限于特定的实施方式的应用,能够单独或以各种组合应用于实施方式。因此,可在本申请的说明书公开的技术的范围内预想未例示的无数的变形例。例如,包含将极数、定位用的槽部4g、2g等至少一个构成要素变形、追加或省略的情况。
特别是关于旋转电机,由于转子5的构造不是特征性的部分,所以磁铁51的配置或使用也不限于图12,可以是任意的。但是,优选与上述定子1的高性能化对应的规格。也就是说,只要是通过利用与旋转轴X平行地延伸的柱状部2jmp和开环部2jfc的与旋转轴X垂直的方向上的卡扣结合来形成能够以柱状部2jmp为中心而旋转且将轴向上的位置关系固定的连结部10j的结构即可。
进一步而言,例如,也能够在柱状部2jmp的前端设置比开环部2jfc的直径大且比开环部2jfc打开时的直径小的爪部而设置卡扣结合的连结部。在该情况下,虽然通过轴向上的插拔进行卡扣结合,但由于能够利用爪部防止柱状部2jmp从开环部2jfc的轴向上的脱离,所以可以进行能够旋转且防止邻接的铁芯片构件10P间的轴向上的位置偏移的连结。
如以上那样,根据各实施方式的定子1,由于是一种具备磁性体部4及线圈3的多个铁芯片10以轴(旋转轴X)为中心呈圆环状配置而成的定子1,所述磁性体部4形成呈圆弧状延伸的磁轭4y和从磁轭4y向轴(旋转轴X)突出的齿4t,所述线圈3卷绕于齿4t,在圆环状的配置中的相邻的铁芯片10之间,通过设置于一方的铁芯片的磁轭侧(磁轭部10y或磁轭部2y的周向上的端部附近)的在与轴平行的方向上延伸的柱状部2jmp和设置于另一方的铁芯片的磁轭侧(同上)的开环部2jfc的(利用嵌入的)卡扣结合,形成具有能够进行以柱状部2jmp为中心的旋转并限制轴向上的位移的嵌合构造(例如相对于基部2jmb的间隙10jc或相对于扩大部2jmpw和顶面2fty的基部2jfb)的连结部10j,因此,即使不增加部件数量且不使用用于固定的夹具等,也能够形成绕线密度较高的线圈3。因此,能够得到高性能的定子1及旋转电机而不使部件数量和制造工序增加。
由于构成为开环部2jfc在轴向上在与磁性体部4之间具有间隙10jc地设置,柱状部2jmp从直径比柱状部2jmp大的基部2jmb延伸地设置,在进行了上述卡扣结合时,一方的铁芯片的基部2jmb被夹入另一方的铁芯片的间隙10jc,所以能够可靠地限制向轴向的移动。
若构成为柱状部2jmp嵌入开环部2jfc的方向与柱状部2jmp的延伸方向垂直,则能够与卡扣的插入或拔出所需的力无关地牢固地限制轴向上的位移。另外,限制轴向上的位移的嵌合构造(例如相对于基部2jmb的间隙10jc或相对于扩大部2jmpw和顶面2fty的基部2jfb)也是仅在其构造形成中无需构件的变形等,能够容易地形成。
由于柱状部2jmp及开环部2jfc被设置为与夹设于磁性体部4与线圈3之间的树脂制的绝缘件2一体成型的一体成型件,所以能够容易地实现要求兼顾变形性和机械强度的卡扣构造。
若使用利用粉体的压缩成形件作为磁性体部4,则能够容易地制作作为磁性体最适合的形状。
由于开环部2jfc的中心位于磁轭4y的外周面4fo上的周向上的端部4cy,所以能够将各铁芯片10容易地连结,能够进行连结后的旋转。并且,仅通过以使齿4t成为内侧的方式调整铁芯片10的连结部10j处的旋转角度,就能够使邻接的铁芯片10的磁轭4y的侧端面4sy彼此紧贴。
另一方面,由于若构成为开环部2jfc和柱状部2jmp形成在比磁轭4y的外周面4fo靠径向上的内侧的位置,则在连结成环状时,从磁轭4y的外周面4fo突出的部分消失,因此,能够进行热装。或者,在模制成型时也防止相对于模具的旋转,能够进行适当的成型。
此时,若构成为开环部2jfc由在周向上中心位于比磁轭4y的端面(侧端面4sy)靠外侧的位置的第一开环部2jfc1和与第一开环部2jfc1相连且中心与端面(侧端面4sy)重叠的第二开环部2jfc2构成,(邻接的铁芯片10或铁芯片构件10P的)柱状部2jmp的中心在周向上与磁轭4y的端面(侧端面4sy)重叠,则在将线圈3卷绕时嵌入第一开环部2jfc1并自由旋转而成为环状时,能够嵌入第二开环部2jfc2并将环状的形状固定,且使邻接的铁芯片10的磁轭4y的侧端面4sy彼此紧贴。
另外,根据各实施方式的旋转电机,由于构成为具备上述定子1、同轴配置在定子1的内周面侧的转子5及保持定子1并具有旋转自如地支承转子5的未图示的轴承的框体,所以能够得到廉价且高性能的旋转电机或廉价且小型的旋转电机。
如以上那样,根据各实施方式的定子1的制造方法,由于包含:制作使绝缘件2覆盖于磁性体部4而成的铁芯片构件10P的工序(步骤S110~S120),所述磁性体部4形成呈圆弧状延伸的磁轭4y和从磁轭4y向轴(旋转轴X)突出的齿4t;对于多个铁芯片构件10P,使齿4t朝向相同侧,使磁轭4y的周向上的端面(侧端面4sy)彼此相向地排列,在相邻的铁芯片构件10P之间,分别通过将设置于一方的铁芯片构件的磁轭部分(磁轭部10y或磁轭部2y的周向上的端部附近)的在与轴(旋转轴X)平行的方向上延伸的柱状部2jmp嵌入设置于另一方的铁芯片构件的磁轭部分(同上)的开环部2jfc的卡扣结合,形成具有能够进行以柱状部2jmp为中心的旋转并限制轴向上的位移的嵌合构造的连结部10j的工序(步骤S130或步骤S135);对于利用连结部10j连结的多个铁芯片构件10P各自的齿4t,扩展与相邻的铁芯片构件10P的齿4t的角度,卷绕线材3F并形成线圈3的工序(步骤S140);以及使齿4t成为内侧并将形成有线圈3的铁芯片构件10P连结为圆环状的工序(步骤S150或步骤S155),因此,即使不增加部件数量且不使用用于固定的夹具等,也能够形成绕线密度较高的线圈3。因此,能够得到高性能的定子1及旋转电机而不使部件数量和制造工序增加。
如以上那样,根据各实施方式的定子1的另一种制造方法,设为包含:制作使绝缘件2覆盖于磁性体部4而成的铁芯片构件10P的工序(步骤S110~S120),所述磁性体部4形成呈圆弧状延伸的磁轭4y和从磁轭4y向轴(旋转轴X)突出的齿4t;对多个铁芯片构件10P各自的齿4t卷绕线材并形成线圈3的工序(步骤S140);以及对于形成有线圈3的多个铁芯片构件10P,使齿4t朝向相同侧,使磁轭4y的周向上的端面(侧端面4sy)彼此相向地排列,在相邻的铁芯片构件10P之间,分别通过将设置于一方的铁芯片构件的磁轭4y部分的在与轴平行的方向上延伸的柱状部2jmp嵌入设置于另一方的铁芯片构件的磁轭4y部分的开环部2jfc的卡扣结合,形成具有能够进行以柱状部2jmp为中心的旋转并限制轴向上的位移的嵌合构造的连结部10j,使齿4t成为内侧并连结为圆环状的工序(步骤S130/步骤S135及步骤S150/步骤S155),即使不增加部件数量且不使用用于固定的夹具等,也能够形成绕线密度较高的线圈3。因此,能够得到高性能的定子1及旋转电机而不使部件数量和制造工序增加。
另外,若设为包含利用上述定子的制造方法形成定子1的工序(步骤S110~步骤S170)及将转子5旋转自如地同轴配置在形成的定子1的内周面侧的工序,则能够得到上述廉价且高性能的旋转电机或廉价且小型的旋转电机。
附图标记的说明
1:定子,2:绝缘件,2jf:卡扣凹部,2jfb:基部,2jfc:开环部,2jfc1:第一开环部,2jfc2:第二开环部,2jm:卡扣凸部,2jmb:基部,2jmp:柱状部,3:线圈,4:磁性体部,4cy:端部,4fo:外周面,4sy:侧端面(端面),4t:齿,4y:磁轭,5:转子,10:铁芯片,10fo:外周面,10jc:间隙,10P:铁芯片构件,10t:齿部,10y:磁轭部,X:旋转轴(轴)。
Claims (12)
1.一种定子,所述定子是具备磁性体部及线圈的多个铁芯片以轴为中心呈圆环状配置而成的定子,所述磁性体部形成呈圆弧状延伸的磁轭和从磁轭向所述轴突出的齿,所述线圈卷绕于所述齿,其特征在于,
在所述圆环状的配置中的相邻的铁芯片之间,通过设置于一方的铁芯片的磁轭侧且在与所述轴平行的方向上延伸的柱状部和设置于另一方的铁芯片的磁轭侧的开环部的卡扣结合,形成具有能够进行以所述柱状部为中心的旋转且限制轴向上的位移的嵌合构造的连结部。
2.根据权利要求1所述的定子,其特征在于,
所述开环部在所述轴向上在与所述磁性体部之间具有间隙地设置,
所述柱状部从直径比所述柱状部大的基部延伸地设置,
在进行了所述卡扣结合时,所述一方的铁芯片的所述基部被夹入所述另一方的铁芯片的所述间隙。
3.根据权利要求1或2所述的定子,其特征在于,
所述柱状部嵌入所述开环部的方向与所述柱状部的延伸方向垂直。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的定子,其特征在于,
所述柱状部及所述开环部被设置为与夹设于所述磁性体部与所述线圈之间的树脂制的绝缘件一体成型的一体成型件。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的定子,其特征在于,
所述磁性体部是使用粉体的压缩成形件。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的定子,其特征在于,
所述开环部的中心位于所述磁轭的外周面上的周向上的端部。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的定子,其特征在于,
所述开环部和所述柱状部形成在比所述磁轭的外周面靠径向上的内侧的位置。
8.根据权利要求7所述的定子,其特征在于,
所述开环部由在周向上中心位于比所述磁轭的端面靠外侧的位置的第一开环部和与所述第一开环部相连且中心与所述端面重叠的第二开环部构成,
所述柱状部的中心在周向上与所述磁轭的端面重叠。
9.一种旋转电机,其特征在于,所述旋转电机具备:
权利要求1至8中任一项所述的定子;
转子,所述转子同轴配置在所述定子的内周面侧;以及
框体,所述框体保持所述定子并具有旋转自如地支承所述转子的轴承。
10.一种定子的制造方法,其特征在于,包含:
制作使绝缘件覆盖于磁性体部而成的铁芯片构件的工序,所述磁性体部形成呈圆弧状延伸的磁轭和从所述磁轭向轴突出的齿;
对于多个所述铁芯片构件,使所述齿朝向相同侧,使所述磁轭的周向上的端面彼此相向地排列,在相邻的铁芯片构件之间,分别通过将设置于一方的铁芯片构件的磁轭部分的在与所述轴平行的方向上延伸的柱状部嵌入设置于另一方的铁芯片构件的磁轭部分的开环部的卡扣结合,形成具有能够进行以所述柱状部为中心的旋转并限制轴向上的位移的嵌合构造的连结部的工序;
对于利用所述连结部连结的所述多个铁芯片构件各自的齿,扩展与相邻的铁芯片构件的齿的角度,卷绕线材并形成线圈的工序;以及
使所述齿成为内侧并将形成有所述线圈的铁芯片构件连结为圆环状的工序。
11.一种定子的制造方法,其特征在于,包含:
制作使绝缘件覆盖于磁性体部而成的铁芯片构件的工序,所述磁性体部形成呈圆弧状延伸的磁轭和从所述磁轭向轴突出的齿;
对多个所述铁芯片构件各自的齿卷绕线材并形成线圈的工序;以及
对于形成有所述线圈的多个铁芯片构件,使所述齿朝向相同侧,使所述磁轭的周向上的端面彼此相向地排列,在相邻的铁芯片构件之间,分别通过将设置于一方的铁芯片构件的磁轭部分的在与所述轴平行的方向上延伸的柱状部嵌入设置于另一方的铁芯片构件的磁轭部分的开环部的卡扣结合,形成具有能够进行以所述柱状部为中心的旋转并限制轴向上的位移的嵌合构造的连结部,使所述齿成为内侧并连结为圆环状的工序。
12.一种旋转电机的制造方法,其特征在于,包含:
利用权利要求10或11所述的定子的制造方法形成所述定子的工序;以及
将转子旋转自如地同轴配置在形成的所述定子的内周面侧的工序。
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