CN116918216A - 旋转电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种旋转电机(1000)，包括转子(200)、包围转子(200)的外周的定子(100)、设置在定子(100)的背轭(130)的内周面的在定子(100)的轴向上延伸的第一凹部(133)、以及一端与第一凹部(133)嵌合的齿(120)，形成在第一凹部(133)和与第一凹部(133)嵌合的齿(120)的一端之间的间隙在上述定子的周向上比在定子(100)的径向上小。

Description

旋转电机

技术领域

本发明涉及旋转电机。

背景技术

为了减少铁损，开发了使用铁基非晶合金(以下称为非晶金属)或纳米晶体材料等软磁性材料作为铁芯的旋转电机。但是，软磁性材料的钢板板厚非常薄，维氏硬度是电磁钢板的5倍以上，制造非常困难，成本较高。专利文献1中公开了解决该课题的旋转电机。

专利文献1的旋转电机中，定子的铁芯(定子芯体)被分割为在内周面具有多个凹部的圆环形状的背轭、以及一端与上述凹部嵌合且另一端向转子铁芯突出的多个齿。而且，多个齿是通过将非晶金属箔带切断为梯形形状并层叠而制作的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2019-68567号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，专利文献1的旋转电机没有考虑因为在背轭的多个凹部和与该多个凹部嵌合的多个齿的一端之间形成的间隙而产生的铁损，在高效率和高输出化的观点上存在改善的余地。

本发明的目的在于提供一种能够减少形成在背轭的多个凹部和与该多个凹部嵌合的多个齿的一端之间的间隙引起的铁损的旋转电机。

用于解决课题的技术方案

为了达成上述目的，本发明是一种旋转电机，其包括：转子；包围所述转子的外周的定子；第一凹部，其设置在所述定子的背轭的内周面，在所述定子的轴向上延伸；和一端与所述第一凹部嵌合的齿，形成在所述第一凹部和与所述第一凹部嵌合的所述齿的一端之间的间隙在所述定子的周向上比在所述定子的径向上小。

发明的效果

根据本发明，能够减少形成在背轭的多个凹部和与该多个凹部嵌合的多个齿的一端之间的间隙引起的铁损。上述以外的课题、结构和效果将通过以下实施方式的说明而说明。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的旋转电机的立体图。

图2是图1所示的旋转电机的A-A向视截面图。

图3是本发明的第一实施方式的旋转电机的定子的横截面图。

图4是本发明的第一实施方式的旋转电机的齿的立体图。

图5是本发明的第一实施方式的形成旋转电机的齿的薄板的平面图。

图6是本发明的第一实施方式的旋转电机的背轭的局部放大图。

图7是本发明的第一实施方式的旋转电机的定子中的一端与背轭的第一凹部嵌合的齿的放大图。

图8是表示对于本发明的第一实施方式的旋转电机的定子的齿与背轭之间的间隙的位置对磁通分布和铁损造成的影响进行分析的结果的表。

图9是表示本发明的第二实施方式的旋转电机的定子中的在背轭的底面与齿的第一底面的间隙中填充的树脂的密度分布的一例的图。

图10是本发明的第二实施方式的旋转电机的定子中的在背轭的第二凹部与齿的第一底面的间隙中填充了树脂的定子芯体的局部放大图。

图11是表示本发明的第三实施方式的旋转电机的定子中的定子的周向上的背轭与齿的相对面的宽度与齿的另一端的宽度的关系的示意图。

图12是本发明的第四实施方式的旋转电机的填充了模塑树脂的定子的局部放大图。

图13是本发明的第四实施方式的旋转电机的制造中使用的成型模具和为了填充模塑树脂而设置在成型模具中的定子的截面图。

图14是本发明的第四实施方式的旋转电机的制造中使用的成型模具和在成型模具中设置的填充了模塑树脂的定子的截面图。

图15是表示本发明的第四实施方式的旋转电机的制造中使用的成型模具的上模具上设置的树脂注入口在定子上方的位置的示意图。

图16是本发明的第五实施方式的旋转电机的定子的局部放大图。

图17是本发明的第六实施方式的旋转电机的定子中在第二凹部设置的发泡树脂发泡前的局部放大图。

图18是本发明的第六实施方式的旋转电机的定子中在第二凹部设置的发泡树脂发泡后的局部放大图。

具体实施方式

以下，使用附图，对于本发明的第一～第六实施方式的旋转电机的结构和动作进行说明。另外，各图中，同一附图标记表示同一部分。另外，各图中，用相互正交的XYZ轴确定方向，将+X规定为“右”、-X规定为“左”、+Y规定为“上”、-Y规定为“下”、+Z规定为“前”、-Z规定为“后”。

(第一实施方式)

图1是本发明的第一实施方式的旋转电机1000的立体图，图2是图1所示的旋转电机1000的A-A向视截面图。旋转电机1000是内转子型的径向间隙型旋转电机，包括定子(stator)100、转子(rotor)200、轴300、轴承400、第一端部支架500、壳体600和第二端部支架700。

定子100是产生使转子200旋转的磁力的部分。定子100中，由卷绕了线圈110的多个齿120和与多个齿120结合的圆环状的背轭130形成了定子芯体。背轭130通过压入等方法固定在圆筒状的壳体600的内部。

转子200是因定子100产生的磁力而旋转的部分。转子200中，设置了由多片层叠板构成的转子芯体(转子铁芯)210、形成于转子芯体210的多个磁体收纳孔(磁体收纳部)211、和在多个磁体收纳孔211中收纳的多个永磁体220。在转子芯体210的中心设置了贯通孔212，轴300通过压入等固定在贯通孔212中。

轴300是与转子200一同旋转的轴，被固定在第一端部支架500上的轴承400和固定在第二端部支架700上的轴承400可旋转地支承。第一端部支架500和第二端部支架700安装在壳体600的轴向上的两侧，将壳体600的位于轴向的两端的开口部封闭。定子100和转子200被第一端部支架500和壳体600和第二端部支架700保护。

这样构成的旋转电机1000，在对定子100供电的情况下，轴300旋转而成为电动机，在对轴300提供旋转动力的情况下成为发电机。

接着，详细说明本实施方式的定子100。图3是定子100的横截面图。定子100具有多个线圈110、分别卷绕有多个线圈110的多个齿120、和在内周壁安装了多个齿120的背轭130。

多个线圈110分别例如如图3所示，是截面形状为四边形的扁平线，能够以分布卷绕方式分别卷绕在多个齿120上。另外，线圈110也可以使用截面形状是圆形的圆线，也可以用集中卷绕方式卷绕在多个齿120上。

图4是齿120的立体图。如该图所示，齿120是将多片薄板121层叠而成的柱状的铁芯。齿120具有顶面120a、底面120b、第一底面120c、第二底面120d、第一斜面122e和第二斜面122f。

图5是薄板121的平面图。薄板121是较薄的钢板，优选用低损耗软磁性材、例如非晶金属形成。另外，优选如图5所示地使薄板121的平面形状成为梯形，该梯形具有第一底边121a、第二底边121b、第一腿121c和第二腿121d。

第一底边121a形成齿120的第一底面120c的一部分，设其长度为L1。第二底边121b形成齿120的第二底面120d的一部分，设其长度为L2。第一底边121a与第二底边121b可以如图5所示地是平行的。该情况下，第一底边121a的长度L1大于第二底边121b的长度L2。

第一腿121c是将第一底边121a的+X(右)侧的端部与第二底边121b的+X(右)侧的端部连结的斜边。另外，第一腿121c形成齿120的第一斜面122e的一部分，设其长度为L3。第二腿121d是将第一底边121a的-X(左)侧的端部与第二底边121b的-X(左)侧的端部连结的斜边。另外，第二腿121d形成齿120的第二斜面122f的一部分。

第一腿121c与第二腿121d可以如图5所示地相对于经过第一底边121a和第二底边121b的中点的直线CL轴对称。该情况下，第一底边121a和第二底边121b的长度都是长度L3。另外，第一底边121a和第二底边121b与直线CL所成的角度都是角度θ。

图6是沿着定子的轴向从上方观察背轭130时的局部放大图，本文中有时将图6称为背轭130的正面图。背轭130是将冲切为圆环状的电磁钢板131层叠而成的圆筒状的铁芯。如图6所示，在背轭130的内周壁132上设置有沿着定子100的轴向延伸的多个第一凹部133。多个第一凹部133分别具有底面133a、从底面133a的定子100的周向上的一端向定子100的中心方向立起的第一侧壁(第一侧面)135b、从底面133a的定子100的周向上的另一端向定子100的中心方向立起的第二侧壁(第二侧面)135c、和在底面133a上设置的沿着定子100的轴向延伸的第二凹部133d。

背轭130的横截面上的底面133a的宽度是W1。

另外，本实施方式中在底面133a上设置了第二凹部133d，但也可以省略第二凹部133d。该情况下的底面133a例如可以设为相对于背轭130的周面134的法线中的经过该底面133a的中央的法线(以下称为法线NL)大致垂直地交叉的平面。

第一侧壁135b和第二侧壁135c是夹着底面133a的2个侧面，可以设为相对于法线NL轴对称。该情况下，第一侧壁135b和第二侧壁135c的长度都是长度L4。另外，第一侧壁135b和第二侧壁135c与法线NL所成的角度都是角度θ。

如图6所示，优选以背轭130(定子100)的周向上的第一侧壁135b与第二侧壁135c的距离(第一凹部133的宽度)向背轭130的中心(定子100的中心)减少的方式形成第一凹部133。该情况下，背轭130的内周壁132上呈现出的第一凹部133的开口端的宽度W2小于第一凹部133的底面133a的宽度W1。

第二凹部133d是形成在第一凹部133的底面133a上的定子100的周向的例如中央部的具有大致圆弧状的截面的凹部，沿着背轭130的轴向延伸。设第二凹部133d的宽度为W3。

图7是一端(第一底面120c一侧的端部)与背轭130的第一凹部133嵌合的齿120的放大图。

如该图所示，可以使定子100的周向上的第一凹部133的宽度Wa向定子100的中心部单调减少。另外，可以使齿120的定子100的周向上的宽度Wb从齿120的一端(第一底面120c一侧的端部(第一端部))向齿的另一端(第二底面120d一侧的端部(第二端部))单调减少。

根据图7可知，齿120的第一底边121a的长度L1(参考图5)小于第一凹部133的底面133a的宽度W1(参考图6)。

另外，齿120的第一底边121a的长度L1(参考图5)大于第一凹部133的开口的宽度W2(参考图6)。由此，齿120的一端(第一底面120c一侧的端部)与第一凹部133嵌合，不能从第一凹部133向背轭130的内径方向脱落。

齿120以在第一凹部133和与该第一凹部133嵌合的齿120的一端(第一底面120c一侧的端部)之间形成间隙140的方式固定在背轭130上。作为间隙140，可以形成径向间隙141和2个周向间隙142(第一周向间隙142a和第二周向间隙142b)。

径向间隙141是形成在齿120的第一底面120c与第一凹部133的底面133a和第二凹部133d之间的间隙。第一周向间隙142a是在齿120的第一斜面122e与第一凹部133的第一侧壁(第一侧面)135b之间形成的间隙。第二周向间隙142b形成是在齿120的第二斜面122f与第一凹部133的第二侧壁(第二侧面)135c之间的间隙。

2个周向间隙142的至少一者比径向间隙141小。即，第一凹部133的侧壁135b、135c与齿120的斜面122e、122f的距离小于第一凹部133的底面133a与齿120的第一底面120c的距离(更短或更近)。该距离的大小比较可以通过对第一凹部133的侧壁135b、135c与齿120的斜面122e、122f的最短距离、以及第一凹部133的底面133a与齿120的第一底面120c的最短距离进行比较来进行。例如，如图7所示地在第一凹部133的底面133a上设置了第二凹部133d的情况下，并非采用第二凹部133d与齿120的第一底面120c的距离，而是采用底面133a与齿120的第一底面120c的距离作为与侧壁135b、135c与齿120的斜面122e、122f的最短距离的比较对象。

[效果]

这样构成旋转电机1000时，在齿120内从齿120的另一端侧(第二端部)向一端侧(第一端部)流动的磁通经过齿120的斜面122e、122f流至背轭130的凸部(相邻的2个第一凹部133之间的凸部)。由此能够减少磁通集中在背轭130中的第一凹部133的周边的情况，因此能够减少背轭130中产生的铁损。特别在本实施方式中齿120由非晶金属形成，因此能够进一步减少铁损。

从而，根据本实施方式，能够减少背轭130与齿120的间隙引起的铁损，因此能够实现旋转电机1000的高效率化和高输出化。

另外，从进一步减少铁损的观点看来，优选2个周向间隙142的至少一者是零，即，使齿120的2个斜面122e、122f的至少一者和与其对应的第一凹部133的侧壁135b、135c接触。这样使斜面122(例如斜面122e、122f)和与其相对的侧壁135(例如侧壁135b、135c)接触时，磁通易于从齿120的斜面122流向背轭130的凸部(相邻的2个第一凹部133之间的凸部)。结果，能够减少旋转电机1000的铁损。

接着，对于本实施方式的效果使用图8进一步详细说明。图8是表示对于本实施方式的形成在旋转电机的齿120与背轭130之间的间隙的位置对磁通分布和铁损造成的影响进行分析的结果的表。另外，图8的背轭130的第一凹部133与图7的不同，没有设置第二凹部133d。

图8的“间隙位置”表示形成在齿120与背轭130之间的间隙的位置的种类，此处举例示出了＜1＞～＜3＞这3个种类。

＜1＞的“无间隙”是齿120与背轭130之间不存在间隙的情况(即，不存在径向间隙141和2个周向间隙142的情况)，齿120的一端与第一凹部133的底面133a和2个侧壁135b、135c分别紧密接触。但是，实际制造旋转电机的情况下，需要使第一凹部133形成为比齿120的一端大，因此如＜1＞所示地完全无间隙地使齿120与第一凹部133嵌合是非常困难的。

＜2＞的“径向间隙”是存在径向间隙141但不存在2个周向间隙142(142a、142b)的与上述本实施方式相近的情况。即，齿120的第一底面120c与第一凹部133的底面133a分离，形成了径向间隙141。但是，齿120的第一斜面122e与第一凹部133的第一侧壁135b、齿120的第二斜面122f与第一凹部133的第二侧壁135c紧密接触。

＜3＞的“周向间隙”是不存在径向间隙141但存在2个周向间隙142(142a、142b)的情况。即，齿120的第一底面120c与第一凹部133的底面133a紧密接触。但是，齿120的第一斜面122e与第一凹部133的第一侧壁135b、齿120的第二斜面122f与第一凹部133的第二侧壁135c分离，形成了周向间隙142。

对＜1＞～＜3＞的各间隙位置时的“磁通分布”和“铁损”进行比较。

＜1＞的情况下，从齿120的第二底面120d(另一端)进入的磁通经过齿120的第一斜面122e与第一凹部133的第一侧壁135b接触的部分流向相邻的齿120和背轭130。以该情况下的铁损作为基准(1.00)时，与本实施方式相近的＜2＞的情况下，表现出与＜1＞的情况大致同等的磁通分布，其铁损是1.03，与＜1＞的情况大致同等。

另一方面，＜3＞的情况下，从齿120的第二底面120d进入的磁通经过齿120的第一底面120c与第一凹部133的底面133a紧密接触的部分，其大部分流至背轭130的外周侧。即，背轭130的外周侧的磁通密度与＜1＞和＜2＞的情况相比增加，因此铁损是1.3，实际上是＜1＞的铁损的1.30倍。

根据该分析结果可知，使第一凹部133的侧壁135b、135c与齿120的斜面122e、122f的距离小于第一凹部133的底面133a与齿120的第一底面120c的距离时，能够减少磁通密度的增加，能够减少背轭130的铁损。即，能够使背轭130的铁损接近理想的＜1＞的情况。另外，薄板121的平面形状是梯形。因此，能够容易地对非晶金属等软磁性材料的钢板进行加工。

(第二实施方式)

如以上所说明，从进一步减少铁损的观点看来，优选第一凹部133的侧面(第一侧壁135b和第二侧壁135c)与齿120的一端(第一底面120c一侧的第一斜面122e和第二斜面122f)接触。

于是，本实施方式中，在齿120的第一底面120c与背轭130的第二凹部133d之间的间隙(参考图7)中，通过传递成型而填充了热固化性的树脂150。即，形成在第一凹部133和与第一凹部133嵌合的齿120的一端(第一底面120c一侧的端部)之间的间隙(径向间隙141)中，填充与第一凹部133的底面133a和与第一凹部133的底面133a相对的齿的一端的端面(第一底面120c)接触(相连)的树脂150。

图9是用图示出在背轭130的第一凹部133与齿120的第一底面120c之间的间隙中填充了树脂150的定子100的放大图和该树脂150的密度分布的一例的图。

一般而言，通过传递成型在间隙中填充的树脂150的密度与成形加工时对树脂150分别施加的压力正相关。因此，间隙的宽度较宽的部位与间隙的宽度较窄的部位相比，流入的树脂150较多，树脂150的压力相对较大，树脂150的密度相对较高。结果，在间隙的宽度较窄的部位，树脂150的密度相对较低。

本实施方式中，形成在第二凹部133d与第一底面120c之间的第一径向间隙141a相当于间隙的宽度较宽的部位。另外，形成在从第一凹部133的底面133a除去设置了第二凹部133d的部分的其余的底面133a与齿120的一端(第一底面120c)之间的第二径向间隙141b，相当于间隙的宽度较窄的部位。从而，本实施方式的定子100中，在背轭130的底面133a与齿120的第一底面120c之间的间隙中填充的树脂150的密度分布是图9的下部所示的图。

图9的图中，在第一凹部133的中央部密度最高，因此能够在第一凹部133的中央部产生向定子100的中心部推压齿120的较大的力F。该推压力F使齿120向定子100的中心部(背轭130的内径方向)移动，最终也能够如图10所示地使齿120的斜面122e、122f与第一凹部133的侧壁135b、135c紧密接触。

图10是表示通过在背轭130的第一凹部133与齿120的第一底面120c之间的间隙中填充树脂150而使齿120的斜面122e、122f与第一凹部133的侧壁135b、135c接触的状态的定子芯体的局部放大图。

齿120的第一斜面122e和第二斜面122f与直线CL所成的角度(参考图4、5)、以及第一凹部133的第一侧壁135b和第二侧壁135c与法线NL所成的角度(参考图6)都是角度θ。因此，齿120的第一斜面122e和第二斜面122f分别与背轭130的第一侧壁135b和第二侧壁135c紧密接触。从而，形成在第一凹部133和与第一凹部133嵌合的齿120的一端之间的间隙140，在定子100的周向上比在定子100的径向上小。

另外，在齿120与背轭130之间的间隙中填充的树脂150被加热、硬化。由此，形成在第一凹部133和与第一凹部133嵌合的齿120的一端之间的间隙140维持在定子100的周向上比在定子100的径向上小的状态。

通过如本实施方式所示地在间隙140中填充树脂150而使齿120的斜面122e、122f与第一凹部133的侧壁135b、135c紧密接触时，与将楔等压入间隙140中的情况相比可以减少在齿120和第一凹部133中发生缺损或破裂的风险。

另外，本实施方式中通过改变填充树脂150的间隙140的宽度或第二凹部133d的大小，能够调整树脂150产生的推压力。由此，能够减少对紧密接触的面施加过大的压力的情况，减少齿120和背轭130的磁特性降低。

(第三实施方式)

本实施方式中，使用图11对于第二实施方式中的齿120相对于第一凹部133的嵌入深度L5的优选的值进行说明。

图11是表示齿120相对于第一凹部133的嵌入深度L5与定子100的周向上的齿120的另一端(第二底面120d)的宽度L2的关系的示意图。

嵌入深度L5表示背轭130的横截面中的、第一凹部133的侧壁135b、135c与齿120的斜面122e、122f接触的部分的长度。如图11中的式子所示，嵌入深度L5优选比齿120的第二底面120d的宽度L2的一半大。

这样设定嵌入深度L5时，能够进一步减少磁通集中在背轭130中的第一凹部133的周边的情况，能够减少背轭130的铁损。

另外，图11中仅示出了经过第一斜面122e与第二侧壁135c紧密接触的部分的磁通B，当然也存在经过第二斜面122f与第二侧壁135c紧密接触的部分的磁通。

(第四实施方式)

图12是本实施方式的旋转电机中的填充了树脂的定子100的局部放大图。本实施方式的定子100与第一实施方式的定子100的不同点在于，树脂150还覆盖齿120的定子(stator)100的周向上的侧壁(第一斜面122e、第二斜面122f)。具体而言，本实施方式的定子100被模塑树脂151覆盖，在径向间隙141与相邻的2个齿120之间填充了模塑树脂151。

如图12所示，设齿120的第一斜面122e的宽度为L3，第一斜面122e和第二斜面122f与经过第一斜面122e和第二斜面122f的中央的相对于背轭130的周面134的法线NL所成的角度为θ时，第二凹部133d的宽度W3优选是W3>2×L3sinθ。

关于这一点，假设由树脂150对第一底面120c、第一斜面122e和第二斜面122f施加的压力P是恒定的。该情况下，对第一底面120c施加的向背轭130的内径方向推压齿120的力Fa是P×W3×(轴长)。另一方面，对第一斜面122e和第二斜面122f分别施加的向背轭130的外径方向推压齿120的力Fb是P×L3×(轴长)×sinθ。

为了使第一凹部133的侧面(第一侧壁135b和第二侧壁135c)与齿120的一端(第一底面120c一侧的第一斜面122e和第二斜面122f)紧密接触，必须成为Fa>2Fb。由此，W3>2×L3sinθ。

另外，线圈110和绝缘体存在于槽部(相邻的2个齿120之间)中，因此，树脂150对第一斜面122e和第二斜面122f作用的压力比树脂150对第一底面120c作用的压力低。从而，“W3>2×L3sinθ”是在安全侧计算出的尺寸条件。

这样满足“W3>2×L3sinθ”的旋转电机中，即使因一体成型而产生向背轭130的外径方向推压齿120的力Fb，也对齿120向背轭130的内径方向加压。因此，力以使第一凹部133的侧面(第一侧壁135b和第二侧壁135c)与齿120的一端(第一底面120c一侧的第一斜面122e和第二斜面122f)紧密接触的方式作用。

接着，对于本实施方式的定子100的制造方法进行说明。图13是本实施方式的旋转电机的制造中使用的成型模具800和为了填充模塑树脂151而设置在成型模具800中的定子100的截面图。图14是本实施方式的旋转电机的制造中使用的成型模具800和在成型模具800中设置的填充了模塑树脂151的定子100的截面图。图15是将本实施方式的旋转电机的制造中使用的成型模具800的上模具830上设置的树脂注入口831的定子的轴向上的位置投影在定子100上的示意图。

成型模具800具有配置在定子的内周的圆柱状的芯模810、配置在定子的底面的下模具820、配置在定子的顶面的具有作为树脂150的注入口的浇口831的上模具830。浇口831位于与第二凹部133d相比的定子100的外径侧上方或者第二凹部133d的正上方(图15中是正上方)，在定子100的周向上均等地设置了多个。

如图14所示，从上模具830的上部用柱塞(未图示)对预先在罐等中贮存的进行加热而具有流动性的树脂150施加压力。树脂150被从浇口831挤出至定子100和成型模具800内，经过第二凹部133d和线圈110之间的间隙到达下模具820。

树脂150在定子100内填充至一定程度时，来自柱塞(未图示)的压力向定子100内的树脂150传播，树脂150的压力逐渐上升，由此，定子100内的多余的空气从成型模具800的间隙排出，树脂150逐渐填充至线圈110之间的狭小的部位。填充完成后，通过加热固化而制成与树脂模塑部成为一体的定子100。另外，树脂150也可以通过传递成型填充至定子100内。

本实施方式的成型模具中，将浇口831的位置设置在第二凹部133d的上方，因此树脂150易于从第二凹部133d填充，树脂150难以进入配合部(第一斜面122e与第二侧壁135c相对的部分和第二斜面122f与第二侧壁135c相对的部分)。即使树脂150进入配合部，最终也因作用于齿120的定子100的内径方向的负重而将树脂150挤出。但是，因为难以完全挤出，所以通过从第二凹部133d填充树脂150，在较早的阶段将配合部的间隙堵塞，能够进一步提高配合部的紧密接触性。

用模塑树脂使树脂150一体成形的情况下，不需要如第一实施方式所示，对于每一个第二凹部133d填充树脂150。因此，能够减少填充树脂的工作量。另外，浇口831的位置如果设置在与第二凹部133d相比的外径侧则能够获得上述效果。因此，也可以不是第二凹部133d的正上方。

(第五实施方式)

图16是本实施方式的旋转电机的定子的局部放大图。本实施方式的定子100与第一实施方式的定子100的不同点在于背轭130的第一凹部133的底面133a上设置的第二凹部133d的数量和位置。即，在背轭130的横截面上的第一凹部133的底面133a的两端，分别设置了第二凹部133d。从而，在第一凹部133的底面133a上设置了2个第二凹部133d。

通过将第二凹部133d设置在底面133a的两端，在将齿120插入背轭130的第一凹部133时，能够减少齿120的角部120g与第一凹部133的底面133a干涉的情况。另外，即使发生了干涉的情况下，也能够减少在齿120的角部120g处产生的摩擦力。由此，能够提高组装的作业效率。

(第六实施方式)

图17是本实施方式的旋转电机的定子100中在第二凹部133d中设置的发泡树脂152发泡前的局部放大图。图18是本实施方式的定子100中在第二凹部133d中设置的发泡树脂152发泡后的局部放大图。

本实施方式的定子100与第一实施方式的定子100的不同点在于，树脂是发泡树脂152。发泡树脂152例如是绝缘性的环氧发泡树脂，在将齿120插入背轭130的第一凹部133之前，预先涂布在背轭130的第二凹部133d上。然后，将齿120插入背轭130的第一凹部133之后，进行加热，由此发泡树脂152发泡，之后硬化。发泡树脂152发泡，由此齿120被向背轭130的内径方向挤出。

本实施方式的旋转电机能够不对齿120和背轭130施加过大的剪切力地使齿120与背轭130在周向上紧密接触，因此能够提供一种振动和噪音较小、高效率、高输出的电动机。另外，齿120能够容易地插入设置了发泡前的发泡树脂152的第二凹部133d中。从而，作业效率优良。

另外，发泡树脂152的材质和第二凹部133d的形状不限定于本实施方式。也可以将片状的发泡树脂粘贴在第二凹部133d上，该情况下，也能够使第二凹部133d的形状成为矩形而使片的粘贴变得容易。另外，也可以将发泡树脂152设置在齿120的第一底面120c上。

另外，本发明不限定于上述实施方式，包括各种变形例。例如，上述实施方式是为了易于理解地说明本发明而详细说明的，并不限定于必须具备说明的全部结构。另外，能够将某个实施方式的结构的一部分置换为其他实施方式的结构，也能够在某个实施方式的结构上添加其他实施方式的结构。另外，对于各实施方式的结构的一部分，能够追加、删除、置换其他结构。

附图标记说明

100…定子(stator)，110…线圈，120…齿，120c…第一底面，122e…第一斜面(侧壁)，122f…第二斜面(侧壁)，130…背轭，133…第一凹部，133a…底面，135b…第一侧壁，135c…第二侧壁，133d…第二凹部，140…间隙，141a…第一径向间隙，141b…第二径向间隙，150…树脂，151…模塑树脂，152…发泡树脂，200…转子(rotor)，800…成型模具，1000…旋转电机。

Claims (15)

1.一种旋转电机，其特征在于，包括：

转子；

包围所述转子的外周的定子；

第一凹部，其设置在所述定子的背轭的内周面，在所述定子的轴向上延伸；和

一端与所述第一凹部嵌合的齿，

形成在所述第一凹部和与所述第一凹部嵌合的所述齿的一端之间的间隙在所述定子的周向上比在所述定子的径向上小。

2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：

所述第一凹部的侧面与所述齿的一端的距离小于所述第一凹部的底面与所述齿的一端的距离。

3.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：

所述第一凹部的侧面与所述齿的一端的最短距离小于所述第一凹部的底面与所述齿的一端的最短距离。

4.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：

所述第一凹部的侧面与所述齿的一端接触。

5.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：

所述齿由低损耗软磁性材料形成。

6.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：

所述第一凹部的所述定子的周向上的宽度随着去往所述定子的中心部而减小，

所述齿的所述定子的周向上的宽度随着从所述齿的一端去往所述齿的另一端而减小。

7.如权利要求5所述的旋转电机，其特征在于：

在所述定子的周向上，所述齿的一端与所述第一凹部相对的部分的面积大于所述齿的另一端的面积。

8.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：

在形成于所述第一凹部和与所述第一凹部嵌合的所述齿的一端之间的间隙中，填充有与所述第一凹部的底面接触并与和所述第一凹部的底面相对的所述齿的一端的端面接触的树脂。

9.如权利要求8所述的旋转电机，其特征在于：

在所述第一凹部的底面设置有在所述定子的轴向上延伸的第二凹部，

所述树脂填充在形成于所述第二凹部与所述齿的一端之间的第一间隙中，并填充在形成于从所述第一凹部的底面除去设置有所述第二凹部的部分的其余的底面与所述齿的一端之间的第二间隙中。

10.如权利要求8所述的旋转电机，其特征在于：

所述树脂还覆盖所述齿的所述定子的周向上的侧壁。

11.如权利要求9所述的旋转电机，其特征在于：

令所述齿的斜面的宽度为L、所述齿的所述定子的周向上的2个侧壁各自与经过所述2个侧壁的中央的所述背轭的周面的法线所成的角度为θ时，所述定子的横截面上的所述第二凹部的宽度W为：W>L×sinθ×2。

12.如权利要求8所述的旋转电机，其特征在于：

所述树脂由热固化性树脂或发泡树脂形成。

13.如权利要求9所述的旋转电机，其特征在于：

所述第二凹部设置在所述第一凹部的底面的两端。

14.如权利要求5所述的旋转电机，其特征在于：

所述齿是梯形柱。

15.一种旋转电机的制造方法，其特征在于：

所述旋转电机是权利要求9所述的旋转电机，

在所述旋转电机的制造方法中，用具有位于与所述第二凹部相比的所述定子的外径侧上方或者所述第二凹部的正上方的树脂注入口的成型模具覆盖所述定子，将树脂注入到所述树脂注入口来对所述定子进行树脂模塑。