TW202404228A - 定子鐵芯、定子之製造方法及旋轉電機 - Google Patents

Abstract

定子鐵芯20包含：帶狀之第1鐵芯24、及複數個第2鐵芯26。第1鐵芯24具有：複數個第1軛鐵構成部24a、及將在圓周方向相鄰的第1軛鐵構成部24a彼此連接之複數個連接部24b。第2鐵芯26具有：被相鄰的一對第1軛鐵構成部24a夾持之第2軛鐵構成部26a、及比第1軛鐵構成部24a還向徑方向內側突出之齒部構成部26b。第1軛鐵構成部24a及第2軛鐵構成部26a在第1連接面40及第2連接面60中相互連接。

Description

定子鐵芯、定子之製造方法及旋轉電機

發明領域

本發明為有關一種分割型定子鐵芯、使用該定子鐡芯之定子之製造方法、及具備該定子鐵芯之旋轉電機。

發明背景

作為電動機、發電機等旋轉電機的定子鐡芯，經常使用具有將軛鐵與齒部分割的構成之分割型定子鐡芯。

例如，專利文獻1所揭露之旋轉電機用定子，具備將對於狹縫位於外周側的複數個軛鐵鐡芯部、及連接複數個軛鐵鐡芯部的齒部鐡芯部組合形成之定子鐡芯。在定子鐡芯之圓周方向中的軛鐵鐡芯部的兩側中分別設有與齒部鐡芯部對向之圓周方向接觸面。同樣，在上述圓周方向中的齒部鐡芯部的兩側中分別設有與軛鐵鐡芯部對向之圓周方向接觸面。各圓周方向接觸面形成為能夠從外周側將軛鐵鐡芯部配置到相鄰的一對齒部鐡芯部之間。又，各圓周方向接觸面形成為使齒部鐡芯部無法從相鄰的一對軛鐵鐡芯部之間向內周側拔出。

在專利文獻1所揭露之旋轉電機用定子中，在將複數個齒部鐡芯部配置在預先捲繞的線圈後，藉由組合複數個軛鐵鐡芯部與複數個齒部鐡芯部，就可以完成定子鐡芯。藉此，易於將線圈配置在定子鐡芯。 先前技術文獻 專利文獻

[專利文獻1]日本特開2010-233387號公報

發明概要 發明欲解決之課題

如上述所示，在專利文獻1的旋轉電機用定子中，軛鐵鐡芯部與齒部鐡芯部之各圓周方向接觸面形成為使齒部鐡芯部無法從一對軛鐵鐡芯部之間向內周側拔出。藉此，在將軛鐵鐡芯部固定在適當位置的情況下，可以防止齒部鐡芯部相對於軛鐵鐡芯部向內周側移動。

然而，上述圓周方向接觸面無法充分防止軛鐵鐡芯部相對於齒部鐡芯部朝外周側移動。為此，在專利文獻1的旋轉電機用定子中，必須與上述圓周方向接觸面不同另外設置用以限制軛鐵鐡芯部朝外周側移動的手段。然而，即使設置那樣的手段，還是難以充分防止軛鐵鐡芯部的移動。

因此，本發明以提供一種能夠適當固定軛鐵及齒部之分割型定子鐡芯及具備其之旋轉電機為目的。 用以解決課題之手段

本發明以下述的定子鐡芯、定子之製造方法及旋轉電機為宗旨。

（1）一種定子鐡芯，其為分割型之定子鐡芯，具有：圓筒狀的軛鐵、及從前述軛鐵向前述軛鐵之徑方向中的內側突出之複數個齒部，前述定子鐡芯包含： 帶狀的第1鐡芯、及以在前述軛鐵的徑方向中從前述第1鐡芯朝向內側突出的方式固定在前述第1鐡芯之複數個第2鐡芯， 前述第1鐡芯具有：構成前述軛鐵而且在前述軛鐵的圓周方向隔著間隔排列設置之複數個第1軛鐵構成部、及將在前述圓周方向相鄰之前述第1軛鐵構成部之前述徑方向中的外緣部彼此連接之複數個連接部， 前述第2鐡芯具有：被構成前述軛鐵而且在前述圓周方向相鄰的一對前述第1軛鐵構成部夾持之複數個第2軛鐵構成部、及構成齒部而且從前述一對第1軛鐵構成部向前述徑方向中的內側突出之齒部構成部， 前述第1軛鐵構成部在前述圓周方向中的兩側分別具有與前述第2軛鐵構成部連接之第1連接面， 前述第2軛鐵構成部在前述圓周方向中的兩側分別具有與前述第1軛鐵構成部的前述第1連接面連接之第2連接面， 從前述軛鐵的軸方向觀看，在將通過前述圓周方向中之前述第1軛鐵構成部的中心並且朝前述徑方向延伸之虛擬直線作為該第1軛鐵構成部的基準線之情況下，前述第1連接面包含：第1傾斜面，相對於前述基準線傾斜成越往前述徑方向的外側在前述圓周方向中越靠近前述基準線；及第2傾斜面，設置在比前述第1傾斜面更靠近前述徑方向的內側，而且相對於前述基準線傾斜成越往前述徑方向的內側在前述圓周方向中越靠近前述基準線， 從前述軸方向觀看，與前述第1軛鐵構成部的前述第1連接面連接之前述第2連接面具有：第3傾斜面及第4傾斜面，以沿著該前述第1軛鐵構成部之前述第1傾斜面及前述第2傾斜面的方式相對於前述基準線呈傾斜。

（2）如上述（1）所記載之定子鐵芯，其中前述齒部構成部具有支撐線圈之線圈支撐部， 在前述圓周方向中，前述第2軛鐵構成部的寬度比前述線圈支撐部的寬度更小。

（3）如上述（1）或（2）所記載之定子鐡芯，其中從前述軸方向觀看，在將以前述軛鐵的軸心為中心而且外接於前述複數個第1軛鐵構成部之虛擬圓作為基準圓的情況下，在前述連接部之前述徑方向的外表面，形成有在前述徑方向中比前述基準圓還向內側凹陷之凹部。

（4）如上述（1）至（3）中任一項所記載之定子鐵芯，其中前述連接部與相鄰的前述一對第1軛鐵構成部一體成形。

（5）如上述（1）至（4）中任一項所記載之定子鐵芯，其中前述連接部具有在前述圓周方向排列設置之第1連接部及第2連接部， 前述第1連接部具有在前述圓周方向中面向前述第2連接部側之第3連接面， 前述第2連接部具有在前述圓周方向中面向前述第1連接部側而且與前述第3連接面連接之第4連接面， 前述第1連接部及前述第2連接部在前述徑方向中之比前述第3連接面及前述第4連接面更外側一體地連續。

（6）如上述（1）至（5）中任一項所記載之定子鐵芯，其中前述第1鐡芯及前述複數個第2鐡芯分別包含已積層之複數個無方向性電磁鋼板。

（7）一種定子之製造方法，其為製造具備上述（1）至（6）中任一項所記載之定子鐵芯的定子之方法， 在呈環狀配置之線圈的外側，配置展開狀態之前述第1鐡芯， 藉由一邊將前述複數個第2鐡芯從前述線圈的內側依序插入到前述線圈及前述第1鐡芯，一邊將前述第1鐡芯沿著前述線圈的外周彎曲，使前述線圈及前述複數個第2鐡芯安裝在前述第1鐡芯。

（8）一種旋轉電機，具備：如上述（1）至（6）中任一項所記載之定子鐵芯； 支撐在前述定子鐡芯的前述複數個齒部之線圈；及 配置在前述定子鐡芯的內側之轉子。 發明效果

根據本發明，可以得到一種能夠將軛鐵及齒部適當固定之分割型定子鐡芯及具備其之旋轉電機。

用以實施發明之形態

以下，一邊參照圖面， 一邊針對有關本發明之一實施形態之定子鐡芯及具備其之旋轉電機進行說明。

（旋轉電機的構成） 圖1為顯示有關本發明之一實施形態之旋轉電機的構成之概略圖。又，在圖1中顯示由後述之軛鐵20a的軸方向觀看之旋轉電機100。又，在圖1中僅顯示旋轉電機100之圓周方向中的1/4區域。

如圖1所示，旋轉電機100具備：定子10、轉子12、及殼體14。又，為了避免使圖面變得太雜亂，轉子12及後述的線圈22都簡略化顯示。

定子10具有定子鐡芯20、及線圈22。轉子12以其軸心（旋轉中心）與定子鐡芯20的軸心一致的方式配置在定子鐡芯20的內側。殼體14例如利用熱壓合安裝在定子鐡芯20的外周面。就轉子12及殼體14而言，因為可以利用既知的各種構成，因此省略詳細的說明。

定子鐡芯20具有：圓筒狀的軛鐵20a、及從軛鐵20a向軛鐵20a的徑方向中的內側突出之複數個齒部20b。線圈22支撐在複數個齒部20b。又，在本實施形態中，線圈22以分散捲繞狀態支撐在複數個齒部20b亦可，以集中捲繞狀態支撐在複數個齒部20b亦可。

在本實施形態中，定子鐡芯20雖然具備24個齒部20b，但是齒部個數不限於24。又，在以下中，簡單記載為軸方向的情況下，意指軛鐵20a的軸方向，簡單記載為圓周方向的情況下，意指軛鐵20a的圓周方向，簡單記載為徑方向的情況下，意指軛鐵20a的徑方向。

在本實施形態中，定子鐡芯20為分割型定子鐡芯，包含：帶狀之第1鐡芯24、及以在徑方向中從第1鐡芯24向內側突出的方式固定在第1鐡芯24之複數個第2鐡芯26。第1鐡芯24及第2鐡芯26例如分別可以藉由積層複數片將電磁鋼板沖裁所得到之預定形狀的板材予以形成。

在本實施形態中，作為構成第1鐡芯24及第2鐡芯26之電磁鋼板可以使用既知之無方向性電磁鋼板。又，構成第1鐡芯24及第2鐡芯26之電磁鋼板為方向性電磁鋼板、或是無方向性電磁鋼板，可以根據測量鋼板的磁束密度進行判斷。磁束密度可以藉由悉知的高斯計（TESLA METER）進行測量。

圖2為顯示第1鐡芯24之圖，（a）為顯示已裝入到旋轉電機100之狀態的第1鐡芯24，（b）為顯示裝入到旋轉電機100前之展開狀態的第1鐡芯24。

詳細說明雖然之後敘述，但是在旋轉電機100中，將帶狀的1或複數個第1鐡芯24彎曲為圓環狀或弧狀後使用。在本實施形態中為將1個第1鐡芯24彎曲為圓環狀使用。如圖1及圖2所示，第1鐡芯24具有：複數個第1軛鐵構成部24a、及複數個連接部24b。複數個第1軛鐵構成部24a構成軛鐵20a而且在圓周方向隔著間隔排列設置。各連接部24b連接圓周方向相鄰的第1軛鐵構成部24a之徑方向中的外緣部。在本實施形態中，連接部24b與相鄰的一對第1軛鐵構成部24a一體成形。

如圖2（a）所示，從軸方向觀看，將以軛鐵20a的軸心為中心而且外接於複數個第1軛鐵構成部24a之虛擬圓作為基準圓50。在本實施形態中，從軸方向觀看，在連接部24b之徑方向中的外表面，形成有在徑方向中比基準圓50還向內側凹陷之凹部28。在本實施形態中，是以連接部24b的外表面整體呈凹狀凹陷的方式形成第1鐡芯24。

圖3為顯示第1鐡芯24及第2鐡芯26之連結部的放大圖。如圖1及圖3所示，在本實施形態中，第2鐡芯26具有：第2軛鐵構成部26a、及齒部構成部26b。

第2軛鐵構成部26a被構成軛鐵20a而且在圓周方向相鄰的一對第1軛鐵構成部24a夾持。齒部構成部26b構成齒部20b而且從相鄰的一對第1軛鐵構成部24a向徑方向中的內側突出。在本實施形態中，齒部構成部26b具有：連續地設置於第2軛鐵構成部26a而且支撐線圈22之線圈支撐部30、及以比線圈支撐部30還向圓周方向中的兩側突出的方式設置在線圈支撐部30的前端部（徑方向內側的端部）之鍔部32。在本實施形態中，於圓周方向中，第2軛鐵構成部26a的寬度設定為與線圈支撐部30的寬度相同、或是比其更小。在圖1所示之例中，在圓周方向中，第2軛鐵構成部26a的最小寬度比線圈支撐部30的最小寬度更小。

如圖3所示，第1軛鐵構成部24a在圓周方向中的兩側分別具有與第2軛鐵構成部26a連接的第1連接面40。又，第2軛鐵構成部26a在圓周方向中的兩側分別具有與上述第1連接面40連接之第2連接面60。第1連接面40在圓周方向中朝向外側凸起形成。第2連接面60在圓周方向中朝向內側凹陷形成。

如圖1及圖3所示，從軸方向觀看，將通過圓周方向中之第1軛鐵構成部24a的中心並且在徑方向延伸之虛擬直線作為該第1軛鐵構成部24a的基準線L1。又，在圖3中，除了基準線L1，還顯示從軸方向觀看與基準線L1平行之直線L2至L5。

如圖3所示，第1軛鐵構成部24a的第1連接面40包含：第1傾斜面40a及第2傾斜面40b。從軸方向觀看，第1傾斜面40a相對於基準線L1傾斜成越往徑方向的外側在圓周方向中越靠近基準線L1。第2傾斜面40b設置在比第1傾斜面40a更靠近徑方向的內側。又，第2傾斜面40b相對於基準線L1傾斜成越往徑方向的內側在圓周方向中越靠近基準線L1。

從軸方向觀看，第2軛鐵構成部26a的第2連接面60包含：與第1連接面40的第1傾斜面40a連接之第3傾斜面60a、及與第1連接面40的第2傾斜面40b連接之第4傾斜面60b。第3傾斜面60a以沿著所連接的第1傾斜面40a的方式相對於基準線L1呈傾斜，第4傾斜面60b以沿著連接的第2傾斜面40b的方式相對於基準線L1呈傾斜。

在本實施形態中，從軸方向觀看，基準線L1（直線L2、L3）與第1傾斜面40a所構成的角α例如設定為5゜以上。在本實施形態中，藉由使第1傾斜面40a與第3傾斜面60a接觸而在第1軛鐵構成部24a產生壓縮應力。該壓縮應力可以假設為產生在與第1傾斜面40a垂直的方向。另一方面，第1軛鐵構成部24a的鐡損耗在對於壓縮應力所施予的方向為平行的方向進行激磁的情況下會變大。在本實施形態中，第1軛鐵構成部24a主要是在圓周方向進行激磁。為此，若是在第1軛鐵構成部24a中可以抑制圓周方向之壓縮應力的發生，就可以抑制鐡損耗的增加。因此，在本實施形態中，以可以充分抑制從第3傾斜面60a對於第1軛鐵構成部24a施予圓周方向的壓縮應力之方式將角α設定為5゜以上為佳。又，從軸方向觀看，基準線L1與第3傾斜面60a所構成的角設定為與上述的角α相同。又，在本實施形態中，藉由將角α設定為5゜以上，可以充分抑制第1軛鐵構成部24a相對於第2軛鐵構成部26a朝徑方向外側移動、及第2軛鐵構成部26a相對於第1軛鐵構成部24a朝徑方向內側移動。藉此，可以充分確保第1鐡芯24及第2鐡芯26的固定強度。

又，在本實施形態中，上述角α例如設定為30゜以下。在有關本實施形態之旋轉電機100中，流通第2鐡芯26之磁束方向會因應轉子12（參照圖1）的旋轉而有所變化。具體而言，當磁束主要在圓周方向流通的情況下，會有在磁束於徑方向流通齒部構成部26b後，在第2軛鐵構成部26a中描畫出圓滑曲線的方式改變方向為圓周方向而有流入到第1軛鐵構成部24a的情況。其中，在第1傾斜面40a與第3傾斜面60a之間通常會因為加工精確度的問題而產生氣隙。從軸方向觀看，因為第1傾斜面40a及第3傾斜面60a相對於基準線L1呈傾斜，因此上述氣隙也會形成為相對於基準線L1呈傾斜的方向延伸。當對於基準線L1之傾斜面40a、60a的傾斜角度越大時，如上述所示磁束以從齒部構成部26b朝向第1軛鐵構成部24a描畫曲線的方式流通時，磁束所流通的方向與氣隙的長度方向會越接近平行。在該情況下，會使在磁束所流通的方向中之氣隙的長度變大，阻礙軛鐵20a的激磁。該結果為造成鐡損耗增大。因此，在本實施形態中，以磁束所流通的方向中之氣隙的長度變小之方式將角α設定為30゜以下為佳。又，藉由將角α設定為30゜以下，在將第2鐡芯26插入到第1鐡芯24時，可以充分防止第1鐡芯24與第2鐡芯26的相互干擾。藉此，易於將第2鐡芯26插入到第1鐡芯24。

又，從軸方向觀看，基準線L1（直線L4、L5）與第2傾斜面40b所構成的角β例如在作為定子鐡芯20進行設計之齒部20b的個數為n時，設定為180゜/n+5゜至180゜/n+30゜。又，從軸方向觀看，基準線L1與第2軛鐵構成部26a的第4傾斜面60b所構成的角設定為與上述的角β相同。藉由將角β設定為180゜/n+5゜以上，可以充分抑制從第4傾斜面60b對於第1軛鐵構成部24a施予圓周方向的壓縮應力。如上述所示因為第1軛鐵構成部24a為主要在圓周方向進行激磁，因此藉由抑制圓周方向的壓縮應力，可以抑制鐡損耗的增加。又，藉由將角β設定為180゜/n+5゜以上，可以充分抑制第1軛鐵構成部24a相對於第2軛鐵構成部26a朝徑方向內側移動、及第2軛鐵構成部26a相對於第1軛鐵構成部24a朝徑方向外側移動。藉此，可以充分確保第1鐡芯24及第2鐡芯26的固定強度。

又，在本實施形態中，各連接部24b形成為在將第1鐡芯24彎曲為環狀或弧狀時易於變形。具體而言，連接部24b之徑方向中的厚度在與第2軛鐵構成部26a之徑方向中的長度相比下設定為非常小。在本實施形態中，在徑方向中連接部24b之厚度為最小的部分之該厚度設定為徑方向中之第2軛鐵構成部26a之長度的1/2以下。在徑方向中連接部24b之厚度為最小的部分之該厚度設定為徑方向中之第2軛鐵構成部26a之長度的1/5以下為佳，設定為1/10以下更佳。

又，在本實施形態中，凹部28之圓周方向中的長度設定為在圓周方向中比第2軛鐵構成部26a之寬度為最小部分之該寬度更大。再者，在本實施形態中，凹部28之圓周方向中的長度設定為在圓周方向中比第2軛鐵構成部26a之寬度為最大部分之該寬度更大。

（定子之製造方法） 以下，針對定子10之製造方法的一例進行簡單說明。圖4為用以說明定子10之製造方法之圖。

如圖4（a）所示，在有關本實施形態之製造方法中，首先在從軸方向觀看呈環狀配置之線圈22的外側，配置展開狀態的第1鐡芯24。其次，如圖4（b）、（c）所示，一邊將第2鐡芯26從線圈22的內側插入到線圈22及第1鐡芯24（更具體而言為一對第1軛鐵構成部24a之間），一邊將第1鐡芯24沿著線圈22的外周彎曲。如此，將複數個第2鐡芯26依序插入到線圈22及第1鐡芯24。藉此，線圈22及複數個第2鐡芯26會安裝在第1鐡芯24，製造出定子10（參照圖1）。

又，在定子鐡芯施加直接繞線的情況下，雖然通常是進行繞線會重疊之疊繞，但是由於繞線間的干擾而使線圈端部變大是不可避免的。與疊繞相比在可以減輕繞線間的重疊之繞線方法中有波繞。在波繞中，因為可以在不浪費空間下配置導線，因此可以使線圈端部小型化。然而，因為在齒部間的作業空間為小，因此當直接在定子鐡芯捲繞導線時欲將導線加工為波繞形狀時，會使齒部與導線加工用機器人相互干擾。為此，直接在定子鐡芯捲繞導線時採用波繞乙事實際上為困難的。另一方面，在將事先加工為波繞形狀的複數條導體構成的區段線圈安裝在定子鐡芯的情況下，可以達到波繞。然而，在線圈端部中心須藉由焊接連接複數條導體。為此，即使在使用區段線圈的情況下也無法避免根據焊接部之線圈端部的大型化。對於此等情況，在有關本實施形態之製造方法中，藉由在作業空間限制為少的狀態下事先準備兩方的線圈端部都為波繞形狀之線圈，就可以不使用區段線圈而製造出定子10。在該情況下，易於將線圈端部小型化。

又，在本實施形態中，在圓周方向中第2軛鐵構成部26a的寬度比線圈支撐部30的寬度更小。如此一來，藉由將第2軛鐵構成部26a的寬度設計為小，易於將第2軛鐵構成部26a插入到相鄰的一對第1軛鐵構成部24a之間。

（作用效果） 在本實施形態中，如利用圖3說明所示，使第1傾斜面40a與第3傾斜面60a接觸，而且在比第1傾斜面40a與第3傾斜面60a的徑方向更內側中使第2傾斜面40b與第4傾斜面60b接觸，可以連接第1鐡芯24及第2鐡芯26。第1連接面40相對於基準線L1傾斜成越往徑方向的外側在圓周方向中越靠近基準線L1，第2傾斜面40b相對於基準線L1傾斜成越往徑方向的內側在圓周方向中越靠近基準線L1。第3傾斜面60a以沿著所連接的第1傾斜面40a的方式相對於基準線L1呈傾斜，第4傾斜面60b以沿著所連接的第2傾斜面40b的方式相對於基準線L1呈傾斜。

根據上述構成，第1鐡芯24朝徑方向外側移動乙事可以藉由使第1鐡芯24的第1傾斜面40a與第2鐡芯26的第3傾斜面60a接觸予以防止。又，第2鐡芯26朝徑方向內側移動乙事可以藉由使第2鐡芯26的第3傾斜面60a與第1鐡芯24的第1傾斜面40a接觸予以防止。再者，第2鐡芯26朝徑方向外側移動乙事可以藉由使第2鐡芯26的第4傾斜面60b與第1鐡芯24的第2傾斜面40b接觸予以防止。如此一來，在本實施形態中，在相鄰的一對第1軛鐵構成部24a之間可以確實固定第2鐡芯26的第2軛鐵構成部26a。即，可以將軛鐵20a及複數個齒部20b適當固定。該結果為可以充分抑制在旋轉電機100的使用時於定子鐡芯10中發生振動。

又，在本實施形態中，第1軛鐵構成部24a的第1連接面40在圓周方向中形成為向外側凸起，第2軛鐵構成部26a的第2連接面60在圓周方向中形成為向內側凹陷。在該情況下，即使第1連接面40及第2連接面60的尺寸精確度不是那麼高也可以將第2鐡芯26沿著第1連接面40自然移動到適當的位置（設計位置）。藉此，可以利用充分的力量使第1連接面40與第2連接面60接觸。該結果為可以充分提高定子鐡芯20的剛性及形狀精確度。

又，在本實施形態中，如上述所示因為利用充分的力量使第1連接面40與第2連接面60接觸，因此在第1軛鐵構成部24a及第2軛鐵構成部26a的接觸部中在圓周方向會發生某程度的大壓縮應力。為此，例如在使第1軛鐵構成部24a於圓周方向具有高磁導率的方式利用方向性電磁鋼板構成第1鐡芯24的情況下，在第1軛鐵構成部24a及第2軛鐵構成部26a的接觸部中恐怕會阻礙磁束的流通。在該情況下即使是利用方向性電磁鋼板構成第1鐡芯24也恐怕無法充分抑制鐡損耗的增加。為此，在利用方向性電磁鋼板構成第1鐡芯的情況下，也可以例如圖11所示構成定子。在圖11所示之定子中，將第2鐡芯260的第2軛鐵構成部260a簡單插入到第1鐡芯240的一對第1軛鐵構成部240a之間，再藉由接著固定在第1鐡芯240。在該情況下，如有關本實施形態之定子10所示，與利用相鄰的第2軛鐵構成部26a夾入第1軛鐵構成部24a而固定第1鐡芯24及第2鐡芯26的情況相比，在第1軛鐵構成部240a中可以抑制在圓周方向發生壓縮應力。藉此，可以抑制鐡損耗的增加。另一方面，在有關本實施形態之定子10中，第1鐡芯24為利用無方向性電磁鋼板予以構成。為此，在第1軛鐵構成部24a及第2軛鐵構成部26a的接觸部中，即使在圓周方向發生某程度的大壓縮應力也不會阻礙磁束的流通。該結果為可以抑制鐡損耗的增加。

又，在本實施形態中，在徑方向中位於第2鐡芯26的外側之連接部24b的外表面形成凹部28。在該情況下，當將第2鐡芯26安裝到第1鐡芯24時，即使連接部24b向外側膨脹而變形也可以防止連接部24b在徑方向中從第1軛鐵構成部24a向外側突出。藉此，可以將定子10圓滑插入到殼體14。又，凹部28也可以被用來作為將定子10固定在殼體14時之固定處。若是不進行熱壓合而將殼體14固定在定子10，可以回避根據壓縮應力之定子鐡芯20的鐡損耗劣化（鐡損耗增加）。又，即使在進行熱壓合的情況下，藉由為了將定子10固定在殼體14而使用凹部28，可以使根據凹部28的固定力所作用的分，也就是熱壓合量變小。藉此，可以減少產生在定子鐡芯20的壓縮應力，可以使定子鐡芯20的鐡損耗變小。

又，在本實施形態中，連接部24b與相鄰的一對第1軛鐵構成部24a一體成形。在該情況下，因為可以充分確保一對第1軛鐵構成部24a與連接部24b的羈束力，因此可以充分提高定子鐡芯20的剛性及形狀精確度。

又，在本實施形態中，連接第1鐡芯24及第2鐡芯26之第1連接面40與第2連接面60相對於徑方向呈傾斜。為此，在第1鐡芯24及第2鐡芯26的結合部中，在相對於徑方向呈傾斜的方向會發生壓縮應力。換言之，可以抑制從第2鐡芯26對第1鐡芯24在徑方向施加壓縮應力。又，在有關本實施形態之旋轉電機100中，在將定子10插入到殼體14時，使第1軛鐵構成部24a與殼體14接觸。在該情況下，雖然從殼體14對於第1軛鐵構成部24a會施加徑方向的壓縮應力，但是因為第1軛鐵構成部24a主要是在圓周方向進行激磁，因此該壓縮應力對於定子鐡芯20的鐡損耗不會造成問題。另一方面，伴隨著第1軛鐵構成部24a之徑方向的壓縮也會在圓周方向使壓縮應力得以作用，但是圓周方向的壓縮應力易於集中在徑方向中厚度為窄的連接部24b。為此，在第1軛鐵構成部24a中可以抑制圓周方向的壓縮應力之增加。藉此，可以在圓周方向充分有效激磁軛鐵20a。

另一方面，藉由使圓周方向的壓縮應力主要產生在連接部24b，可以減少從殼體14施加到第2鐡芯26的壓縮應力。又，根據第1傾斜面40a與第2傾斜面40b相對於基準線L1呈傾斜，可以限定從第1鐡芯24施加到第2鐡芯26之壓縮應力的方向。藉此，在第2鐡芯26中可以抑制在徑方向發生壓縮應力。齒部20b主要是在徑方向進行激磁，軛鐵20a之中靠近齒部20b的部分也易於在靠近徑方向進行激磁。因此，如上述所示，藉由在第2鐡芯26中抑制在徑方向作用的壓縮應力，可以有效激磁齒部20b及軛鐵20a。

（變形例） 圖5為顯示第1鐡芯24的變形例之圖。圖5所示之第1鐡芯24與圖2所示之第1鐡芯24的相異處為以下的點。在本實施形態中，藉由形成在連接部24b的徑方向內側之切口42，將連接部24b區分出第1連接部44a及第2連接部44b。第1連接部44a及第2連接部44b在定子鐡芯20中於圓周方向排列設置。

在本實施形態中，藉由形成切口42，在第1連接部44a中，會形成於圓周方向中面向第2連接部44b側的第3連接面46a，在第2連接部44b中，會形成於圓周方向中面向第1連接部44a側而且與第3連接面46a連接的第4連接面46b。第1連接部44a及第2連接部44b在徑方向中的切口42的外側（第3連接面46a及第4連接面46b之徑方向外側）一體地連續。在定子鐡芯20中，第3連接面46a及第4連接面46b定位於比第1連接面40更靠近徑方向外側。

在本實施形態中，藉由在連接部24b形成切口42，在將第1鐡芯24彎曲為弧狀時，可以使連接部24b易於變形。再者，可以使在第1鐡芯24中用以插入第2鐡芯26的部分（相鄰的第1軛鐵構成部24a間的間隙）之圓周方向的寬度更為擴大切口42的寬度分來進行設計。藉此，使對第1鐡芯24之第2鐡芯26的安裝變容易。又，在鋼板（第1鐡芯24）變形時，在變形部中會產生根據塑性變形或殘留應力的鐡損耗劣化。關於此點，在軛鐵20a的最外周部中，位於通過圓周方向中之齒部20b的中心並且在徑方向延伸的直線上之處的激磁為少。在本實施形態中，由於大部分的第1鐡芯24變形都集中在該激磁為少之處，因此根據變形之第1鐡芯24的鐡損耗劣化量為極輕微。

又，如圖6（a）所示，也可以在切口42的前端部形成圓筒狀的空洞部。在本實施形態中，如圖6（b）所示，在將第1鐡芯24彎曲為弧狀時，以在第3連接面46a及第4連接面46b的徑方向外側形成空洞部43的方式在第1鐡芯24形成切口42。藉由形成這樣形狀的切口42，在將第1鐡芯24彎曲為弧狀時，可以使連接部24b圓滑變形。

又，切口的形成位置不限定於上述的例示。例如，如圖7所示，也可以在第1鐡芯24中於連接部24b與第1軛鐵構成部24a的界限部形成切口42。

在本實施形態中，藉由形成切口42，在連接部24b之圓周方向中的一方側端部形成有在圓周方向中面向第1軛鐵構成部24a側之第5連接面46c，在第1軛鐵構成部24a形成有在圓周方向中面向第5連接面46c側且與第5連接面46c連接之第6連接面46d。第1軛鐵構成部24a及連接部24b在徑方向中之切口42的外側（第5連接面46c及第6連接面46d的徑方向外側）一體地連續。在定子鐡芯20中，第5連接面46c及第6連接面46d定位於比第1連接面40更靠近徑方向外側。

在本實施形態中亦同藉由形成切口42，在將第1鐡芯24彎曲為弧狀時，可以使連接部24b易於變形。藉此，使對第1鐡芯24之第2鐡芯26的安裝變容易。又，在本實施形態中亦同，也可以形成與圖6所示的切口42相同形狀的切口。

在上述的實施形態中，從軸方向觀看，雖然針對第1傾斜面40a、第2傾斜面40b、第3傾斜面60a及第4傾斜面60b分別形成為呈直線狀延伸的情況進行說明，但是第1傾斜面40a、第2傾斜面40b、第3傾斜面60a及第4傾斜面60b的形狀不限於上述的例示。

圖8為顯示第1傾斜面40a、第2傾斜面40b、第3傾斜面60a及第4傾斜面60b的形狀的其他例示之圖。又，在圖8中，除了基準線L1，從軸方向觀看顯示有與基準線L1平行之直線L6、L7。如圖8所示，從軸方向所示將第1傾斜面40a、第2傾斜面40b、第3傾斜面60a及第4傾斜面60b分別形成為彎曲弧狀亦可。在有關本實施形態之定子鐡芯20中亦同，可以得到與上述的定子鐡芯20相同的效果。

又，在本實施形態中，雖然針對第1連接面40及第2連接面60分別為具有相對於基準線L1呈傾斜的2個傾斜面之情況進行說明，但是第1連接面及第2連接面分別包含有從軸方向觀看與基準線L1平行的面亦可。

在上述的實施形態中，雖然針對將1個第1鐡芯24彎曲為圓弧狀後用來作為定子鐡芯20的構成要件進行說明，但是也可以將彎曲為圓弧狀的複數個第1鐡芯24連繫結合為圓環狀後作為定子鐡芯20的構成要件。又，也可以將定子鐡芯的一部分藉由帶狀的第1鐡芯24及複數個第2鐡芯26予以構成，並且在定子鐡芯的其他部分中使用帶狀鐡芯（展開鐡芯）以外的鐡芯。例如，在定子鐡芯之上述的其他部分中將軛鐵與齒部形成為一體亦可。又，例如，在定子鐡芯之上述的其他部分中設置複數個相互分開的軛鐵構成部（在上述的第1鐡芯24中不設置連接部24b僅設置2個以上的第1軛鐵構成部24a之構成），將第2鐡芯26夾持在該軛鐵構成部之間亦可。

在上述的實施形態中，凹部28之圓周方向中的長度設定為在圓周方向中比第2軛鐵構成部26a的寬度為最小部分之該寬度更大。但是，如圖9所示，凹部28之圓周方向中的長度也可以設定為在圓周方向中比第2軛鐵構成部26a的寬度為最小部分之該寬度更小。又，雖然省略圖示，但是凹部28之圓周方向中的長度也可以設定為在圓周方向中比第2軛鐵構成部26a的寬度為最大部分之該寬度更小，而且在圓周方向中比第2軛鐵構成部26a的寬度為最小部分之該寬度更大。

又，在上述實施形態中，雖然在圓周方向相鄰的凹部28為相互分開形成，但是如圖10所示，也可以使在圓周方向相鄰的凹部28連續地設置。 產業上的可利用性

如以上所示，根據本發明，可以得到一種能夠將軛鐵及齒部適當固定之分割型定子鐡芯及具備其之旋轉電機。

10:定子 12:轉子 14:殼體 20:定子鐡芯 20a:軛鐵 20b:齒部 22:線圈 24:第1鐡芯 24a:第1軛鐵構成部 24b:連接部 26:第2鐡芯 26a:第2軛鐵構成部 26b:齒部構成部 28:凹部 30:線圈支撐部 32:鍔部 40:第1連接面 40a:第1傾斜面 40b:第2傾斜面 42:切口 43:空洞部 44a:第1連接部 44b:第2連接部 46a:第3連接面 46b:第4連接面 46c:第5連接面 46d:第6連接面 50:基準圓 60:第2連接面 60a:第3傾斜面 60b:第4傾斜面 100:旋轉電機 240:第1鐡芯 240a:第1軛鐵構成部 260:第2鐡芯 260a:第2軛鐵構成部 L1:基準線 L2,L3,L4,L5,L6,L7:直線 α:基準線與第1傾斜面所構成之角 β:基準線與第2傾斜面所構成之角

圖1為顯示有關本發明之一實施形態之旋轉電機的構成之圖。 圖2為顯示第1鐡芯之圖。 圖3為顯示第1鐡芯與第2鐡芯的連結部之放大圖。 圖4為用以說明定子之製造方法之圖。 圖5為顯示第1鐡芯的其他例示之圖。 圖6為顯示第1鐡芯的另一例示之圖。 圖7為顯示第1鐡芯的再另一例示之圖。 圖8為顯示旋轉電機的其他例示之圖。 圖9為顯示旋轉電機的另一例示之圖。 圖10為顯示旋轉電機的再另一例示之圖。 圖11為顯示參考例之定子之圖。

14:殼體

20:定子鐵芯

20a:軛鐵

20b:齒部

24:第1鐵芯

24a:第1軛鐵構成部

24b:連接部

26:第2鐵芯

26a:第2軛鐵構成部

26b:齒部構成部

28:凹部

30:線圈支撐部

32:鍔部

40:第1連接面

40a:第1傾斜面

40b:第2傾斜面

60:第2連接面

60a:第3傾斜面

60b:第4傾斜面

100:旋轉電機

L1:基準線

L2,L3,L4,L5:直線

α:基準線與第1傾斜面所構成之角

β:基準線與第2傾斜面所構成之角

Claims (8)

1. 一種定子鐡芯，其為分割型之定子鐡芯，具有：圓筒狀的軛鐵、及從前述軛鐵向前述軛鐵之徑方向中的內側突出之複數個齒部，前述定子鐡芯包含： 帶狀的第1鐡芯、及以在前述軛鐵的徑方向中從前述第1鐡芯朝向內側突出的方式固定在前述第1鐡芯之複數個第2鐡芯， 前述第1鐡芯具有：構成前述軛鐵而且在前述軛鐵的圓周方向隔著間隔排列設置之複數個第1軛鐵構成部、及將在前述圓周方向相鄰之前述第1軛鐵構成部的前述徑方向中的外緣部彼此連接之複數個連接部， 前述第2鐡芯具有：被構成前述軛鐵而且在前述圓周方向相鄰的一對前述第1軛鐵構成部夾持之第2軛鐵構成部、及構成前述齒部而且從前述一對第1軛鐵構成部向前述徑方向中的內側突出之齒部構成部， 前述第1軛鐵構成部在前述圓周方向中的兩側分別具有與前述第2軛鐵構成部連接之第1連接面， 前述第2軛鐵構成部在前述圓周方向中的兩側分別具有與前述第1軛鐵構成部的前述第1連接面連接之第2連接面， 從前述軛鐵的軸方向觀看，在將通過前述圓周方向中之前述第1軛鐵構成部的中心並且朝前述徑方向延伸之虛擬直線作為該第1軛鐵構成部的基準線之情況下，前述第1連接面包含：第1傾斜面，相對於前述基準線傾斜成越往前述徑方向的外側在前述圓周方向中越靠近前述基準線；及第2傾斜面，設置在比前述第1傾斜面更靠近前述徑方向的內側，而且相對於前述基準線傾斜成越往前述徑方向的內側在前述圓周方向中越靠近前述基準線， 從前述軸方向觀看，與前述第1軛鐵構成部的前述第1連接面連接之前述第2連接面具有：第3傾斜面及第4傾斜面，以沿著該前述第1軛鐵構成部之前述第1傾斜面及前述第2傾斜面的方式相對於前述基準線呈傾斜。
2. 如請求項1所記載之定子鐵芯，其中前述齒部構成部具有支撐線圈之線圈支撐部， 在前述圓周方向中，前述第2軛鐵構成部的寬度比前述線圈支撐部的寬度更小。
3. 如請求項1或2所記載之定子鐵芯，其中從前述軸方向觀看，在將以前述軛鐵的軸心為中心而且外接於前述複數個第1軛鐵構成部之虛擬圓作為基準圓的情況下，在前述連接部之前述徑方向中的外表面，形成有在前述徑方向中比前述基準圓還向內側凹陷之凹部。
4. 如請求項1至3中任一項所記載之定子鐵芯，其中前述連接部與相鄰的前述一對第1軛鐵構成部一體成形。
5. 如請求項1至4中任一項所記載之定子鐵芯，其中前述連接部具有：在前述圓周方向排列設置之第1連接部及第2連接部， 前述第1連接部具有在前述圓周方向中面向前述第2連接部側之第3連接面， 前述第2連接部具有在前述圓周方向中面向前述第1連接部側而且與前述第3連接面連接之第4連接面， 前述第1連接部及前述第2連接部在前述徑方向中之比前述第3連接面及前述第4連接面更外側一體地連續。
6. 如請求項1至5中任一項所記載之定子鐵芯，其中前述第1鐡芯及前述複數個第2鐡芯分別包含已積層之複數個無方向性電磁鋼板。
7. 一種定子之製造方法，其為製造具備請求項1至6中任一項所記載之定子鐵芯的定子之方法， 在呈環狀配置之線圈的外側，配置展開狀態之前述第1鐡芯， 藉由一邊將前述複數個第2鐡芯從前述線圈的內側依序插入到前述線圈及前述第1鐡芯，一邊將前述第1鐡芯沿著前述線圈的外周彎曲，使前述線圈及前述複數個第2鐡芯安裝在前述第1鐡芯。
8. 一種旋轉電機，具備： 請求項1至6中任一項所記載之定子鐵芯； 支撐在前述定子鐡芯的前述複數個齒部之線圈；及 配置在前述定子鐡芯的內側之轉子。

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