TWI753567B - 電樞鐵心、電樞及電動機 - Google Patents

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TWI753567B
TWI753567B TW109130879A TW109130879A TWI753567B TW I753567 B TWI753567 B TW I753567B TW 109130879 A TW109130879 A TW 109130879A TW 109130879 A TW109130879 A TW 109130879A TW I753567 B TWI753567 B TW I753567B
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大田順一
山口恭輔
鈴木茂夫
藤原誠
北條正樹
髙垣俊介
塩田康太郎
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日商三菱電機股份有限公司
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
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    • H02K1/18Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures

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Abstract

電樞鐵心之定子鐵心(5)係具有分別為複數個鐵心片之積層體的複數個分割鐵心(11)。複數個分割鐵心(11)分別具有:軛部(12);及齒部(13),係在垂直於第一方向的第二方向,從軛部(12)突出。軛部(12)中,於第一面的相反側之第二面的外周面(15)設有分別沿第二方向凹陷的第一溝部(16a)及第二溝部(16b)。積層體係包含:第一部分,係構成第一溝部(16a);第二部分,係構成第二溝部(16b);及第三部分,係沿第一方向設於第一部分與第二部分之間。第三部分係包含:構成第一溝部(16a)之第一方向之端部的面;及構成第二溝部(16b)之第一方向之端部的面。

Description

電樞鐵心、電樞及電動機
本發明係關於一種具有複數個分割鐵心的電樞鐵心、電樞及電動機。
以往已知有一種藉由將複數個分割鐵心連結成環狀而構成的電樞鐵心。各分割鐵心係藉由將屬於電磁鋼板的複數個鐵心片層積而構成。分割鐵心係具有:供磁通通過的軛部、及從軛部突出的齒部。藉由對齒部設置絕緣體之後捲繞線材,而於齒部形成線圈。
線材的捲繞係在將成為捲繞對象的分割鐵心保持於輔助具的狀態下進行。為了要將線材正確地捲繞至分割鐵心,有可進行分割鐵心之正確的定位之需求,以及相對於施加於線材的張力能夠穩定地保持分割鐵心之需求。
專利文獻1中揭示了在具有連結成環狀之複數個分割鐵心的電樞鐵心中,於分割鐵心的外周面設置溝部。分割鐵心的外周面係軛部之中,朝向齒部突出之一側的相反側的面。溝部係在軛部之周方向的中心部,形成為沿層積方向延伸。溝部係發揮作為捲繞線材時之定位之基準的作用。輔助具係設有能夠與溝部嵌合的嵌合部。將分割鐵心保持於輔助具 的狀態下,藉由嵌合部嵌合於溝部,即能夠進行分割鐵心之正確的定位,而且能夠穩定地保持分割鐵心。由於能夠將線材正確地捲繞至分割鐵心,故可降低捲繞線材之中之不良的產生,而能夠以高生產性製造出電樞。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本特開2005-110464號公報
設有溝部之軛部的體積係比未設有溝部時之軛部的體積更為減少。因能夠通過軛部的磁通量係隨著軛部的體積減少而減少,使得藉由具備電樞鐵心的電動機可輸出的力矩減少。此時,即使流動至電動機的電流增加,電動機亦無法使可輸出的力矩增加,而無法獲得較佳的電性特性。因此,期望能儘量抑制軛部的體積減少。
以專利文獻1所揭示之習知技術的情形而言,因軛部之層積方向全程形成有溝部而使得軛部的體積大幅地減少。另外,即使藉由減小溝部的周方向之寬度來嘗試增加軛部的體積,隨著溝部的寬度變小,越難以輔助具穩定地保持分割鐵心。此外,隨著溝部的周方向之寬度變小,嵌合部越難以嵌合於溝部,因此將分割鐵心安裝於輔助具時的作業效率變差。再者,隨著溝部的寬度變小,鐵心片的製造亦變得困難。因此,難以藉由減小溝部的周方向之寬度而增加軛部的體積。如此,依據習知技術,雖能 夠以高生產性製造出電樞,但另一方面會有因軛部之體積減少而難以實現較佳的電性特性的問題。
本發明係有鑑於上述問題而研創者,其目的在於獲得一種電樞鐵心,能夠以高生產性製造出電樞,而且具有電樞的電動機能夠實現較佳的電性特性。
為了解決上述的問題以達成目的,本發明的電樞鐵心係具有複數個分割鐵心,該複數個分割鐵心分別為複數個鐵心片的積層體,複數個分割鐵心係彼此連結。複數個分割鐵心分別具有:軛部;及齒部,該齒部係在垂直於複數個鐵心片積層之方向之第一方向的第二方向,從軛部突出。軛部中,於設有齒部的第一面的相反側的第二面,設有分別沿第二方向凹陷的第一溝部及第二溝部。積層體係包含:第一部分,係構成第一溝部;第二部分,係構成第二溝部;及第三部分,係沿第一方向設於第一部分與第二部分之間。第三部分係包含:構成第一溝部之第一方向之端部的面;及構成第二溝部之第一方向之端部的面。
本發明之電樞鐵心係達成能夠以高生產性製造電樞之功效,且具有電樞的電動機能夠實現較佳的電性特性之功效。
1:馬達
2:定子
3:轉子
4:框架
5:定子鐵心
6:絕緣體
7:線圈
8:轉子鐵心
9:軸桿
10,85:永久磁鐵
11,11a,11b,11c:分割鐵心
12:軛部
13:齒部
14:連結部
15:外周面
16:溝部
16a:第一溝部
16b:第二溝部
17:鉚接部
18,19:端面
20a:第一部分
20b:第二部分
20c:第三部分
20c1,20c2,50:面
21:第一鐵心片群
22:第二鐵心片群
23:第三鐵心片群
24,61:第四鐵心片群
25,62:第五鐵心片群
26,28:孔
27,29,48,66:突起部
30,75:間隙
31:第一鐵心片
32:第二鐵心片
33:第三鐵心片
34,64:第四鐵心片
35,65:第五鐵心片
36,37:端部
38,63:缺口部
40:出線嘴
41:線材
42,44:內爪
43,45:外爪
46,47:輔助具
49:嵌合部
50a:區域
51,52,53,54:角
60:第三溝部
70:厚度
71,74:間隔
72:下端
73:上端
80:線性馬達
81:電樞
82:場磁鐵
83:電樞鐵心
84:場磁鐵鐵心
C:軸線
D1:第一方向
D2:第二方向
D3:第三方向
L1,L2,L3,L4,La,Lc:長度
圖1係具有本發明之實施型態1之定子之電動機的剖面圖。
圖2係構成實施型態1之定子之定子鐵心的立體圖。
圖3係顯示圖2所示之III-III線之定子鐵心的剖面圖。
圖4係顯示圖2所示之IV-IV線之定子鐵心的剖面圖。
圖5係顯示圖3及圖4所示之第一至第五鐵心片群之平面構成的圖。
圖6係顯示圖3及圖4所示之第一至第五鐵心片群之橫剖面之構成的圖。
圖7係顯示圖3及圖4所示之第一至第五鐵心片群之縱剖面之構成的圖。
圖8係顯示將線材捲繞至構成圖2所示之定子鐵心之分割鐵心之情形的圖。
圖9係用以說明將線材捲繞至圖8所示之分割鐵心的圖。
圖10係顯示藉由保持機構保持圖8所示之分割鐵心之情形的第一個圖。
圖11係顯示藉由保持機構保持圖8所示之分割鐵心之情形的第二個圖。
圖12係顯示構成圖11所示之保持機構之輔助具的立體圖。
圖13係顯示鐵心片嵌入圖12所示之輔助具之情形的立體圖。
圖14係構成本發明之實施型態2之定子之定子鐵心的立體圖。
圖15係構成圖14所示之定子鐵心之分割鐵心的平面圖。
圖16係顯示圖14所示之定子鐵心的橫剖面圖。
圖17係顯示圖14所示之定子鐵心的縱剖面圖。
圖18係顯示圖16及圖17所示之第一至第五鐵心片群之平面構成的圖。
圖19係顯示圖16及圖17所示之第一至第五鐵心片群之縱剖面之構成的圖。
圖20係顯示搬運圖14所示之分割鐵心之情形的圖。
圖21係顯示將線材捲繞至圖14所示之分割鐵心之情形的圖。
圖22係圖21所示之構成中之包含第三溝部與嵌合部之部分的放大圖。
圖23係顯示搬運機構挾持圖20所示之分割鐵心之情形的圖。
圖24係構成本發明之實施型態3之定子之分割鐵心的剖面圖。
圖25係顯示實施型態3之分割鐵心之第一構成例的圖。
圖26係顯示保持機構保持圖25所示之分割鐵心之情形的圖。
圖27係顯示實施型態3之分割鐵心之第二構成例的圖。
圖28係顯示針對圖27所示之分割鐵心,調整第一方向之長度後之狀態的圖。
圖29係顯示保持機構保持圖28所示之調整後之分割鐵心之情形的圖。
圖30係顯示實施型態3之第一比較例之分割鐵心的圖。
圖31係顯示保持機構保持圖30所示之分割鐵心之情形的圖。
圖32係顯示實施型態3之第二比較例之分割鐵心的圖。
圖33係顯示保持機構保持圖32所示之分割鐵心之情形的圖。
圖34係顯示實施型態3之第三比較例之分割鐵心的圖。
圖35係針對圖34所示之分割鐵心,調整第一方向之長度後之狀態的圖。
圖36係顯示保持機構保持圖35所示之調整後之分割鐵心之情形的圖。
圖37係具有本發明之實施型態4之電樞之線性馬達的剖面圖。
以下根據圖式詳細地說明本發明之實施型態之電樞鐵心、電樞及電動機。另外,本發明不限於此等實施型態。此外,以下所示的圖式中,為使圖易於觀看,會有在平面圖中繪示剖面線的情形,以及在剖面圖中未繪示剖面線的情形。
實施型態1
圖1係具有本發明之實施型態1之定子之馬達的剖面圖。屬於電動機的馬達1係具有:作為電樞之定子2;轉子3,係被定子2包圍且設為可旋轉之場磁鐵;及框架4。定子2與轉子3之間係設有空隙。
定子2係具有:定子鐵心5,係電樞鐵心;絕緣體6,係將定子鐵心5絕緣;及線圈7,係使旋轉磁場產生。線圈7係卷繞於定子鐵心5中之設有絕緣體6的部分。轉子3係具有:轉子鐵心8,係場磁鐵鐵心;軸桿9,係設於轉子鐵心8的中心;及複數個永久磁鐵10。轉子3係以軸桿9的軸線C為中心旋轉。圖1所示之剖面係垂直於軸線C的剖面。另外,以下的說明中,有時會將軸線C的方向稱為軸方向,將沿著以軸線 C為中心之圓之圓周的方向稱為周方向,並且將以軸線C為中心之圓之直徑的方向稱為徑方向。複數個永久磁鐵10係沿周方向排列。
馬達1係具有:軸承,係將軸桿9保持成可旋轉自如;及軸承架,係供軸承嵌入。框架4係覆蓋定子2的周圍,並且藉由軸承及軸承架來保持轉子3。在此省略軸承及軸承架的圖示。
定子鐵心5係具有彼此連結的複數個分割鐵心11。複數個分割鐵心11係沿周方向排列。複數個分割鐵心11係分別為複數個鐵心片的積層體。複數個鐵心片係分別為電磁鋼板。複數個鐵心片係沿著軸方向之第一方向彼此堆疊。
分割鐵心11係具有:軛部12;及齒部13,係從軛部12突出。齒部13係沿徑方向從軛部12朝向軸線C突出。齒部13之徑方向之靠軸線C一側的端部係比齒部13之該端部以外的部分更往周方向擴展。周方向相鄰的齒部13彼此之間,形成有作為配置線圈7之空間的狹槽。絕緣體6係覆蓋軛部12之設有齒部13之屬於第一面的內周面、及齒部13之朝向周方向的側面。
周方向相鄰的分割鐵心11彼此係藉由軛部12之周方向之端部所設的連結部14而旋轉自如地連結。分割鐵心11的外周面15係軛部12之設有齒部13之內周面的相反側的第二面。外周面15係設有溝部16。相互堆疊的鐵心片彼此係藉由鉚接部17固定。分割鐵心11係於三處設有鉚接部17。分割鐵心11中之鉚接部17的數量以及分割鐵心11中設置鉚接部17的位置可適當地變更。
圖2係構成實施型態1之定子之定子鐵心的立體圖。圖2中,箭頭D1係表示上述第一方向。第一方向係各分割鐵心11中複數個鐵心片的層積方向。箭頭D2係表示垂直於第一方向的第二方向。箭頭D3係表示垂直於第一方向及第二方向的第三方向。齒部13係從軛部12沿第二方向突出。
從馬達1拆下定子鐵心5時,定子鐵心5可藉由分割鐵心11彼此以各連結部14旋轉而變形。圖2係顯示展開成直線狀之狀態的定子鐵心5。
定子鐵心5為圖1所示之圓環狀時,構成定子鐵心5之複數個分割鐵心11中之位於第三方向之一端的分割鐵心11的端面18係與複數個分割鐵心11中之位於第三方向之另一端的分割鐵心11的端面19接觸。定子鐵心5係從圖2所示之狀態使定子鐵心5變形為端面18與端面19彼此接觸,藉此而成為圓環狀。
各分割鐵心11的外周面15係設有二個溝部16。第一溝部16a係設在外周面15之第一方向之一端側的溝部16。第二溝部16b係設在外周面15之第一方向之另一端側的溝部16。第一溝部16a與第二溝部16b係分別沿第二方向凹陷。另外,圖2中,有時會將分割鐵心11中設有第一溝部16a之側的端部稱為下端,並且將分割鐵心11中設有第二溝部16b之側的端部稱為上端。
第一溝部16a與第二溝部16b係設於外周面15之第三方向的中心部。外周面15之第一方向的中心部未設有溝部16。第一溝部16a與第二溝部16b係隔著未設有溝部16之部分的中心部,分別分開配置於 上端側與下端側。如此,溝部16係設於外周面15之第一方向之中心部以外的部分。
屬於鐵心片之積層體的分割鐵心11係具有:第一部分,係構成第一溝部16a;第二部分,係構成第二溝部16b;及第三部分,係在第一方向設於第一部分與第二部分之間。第一部分係構成分割鐵心11的複數個鐵心片中之構成第一溝部16a之鐵心片的積層體,且包含分割鐵心11的下端。第二部分係構成分割鐵心11的複數個鐵心片中之構成第二溝部16b之鐵心片的積層體,且包含分割鐵心11的上端。第三部分係構成分割鐵心11的複數個鐵心片中之構成第一溝部16a之鐵心片及構成第二溝部16b之鐵心片以外之鐵心片的積層體,且構成上述的中心部。
圖3係顯示圖2所示之III-III線之定子鐵心的剖面圖。圖4係顯示圖2所示之IV-IV線之定子鐵心的剖面圖。圖3所示的剖面係平行於第一方向與第三方向的剖面,且為相互連結之軛部12的橫剖面。圖4所示的剖面係平行於第一方向與第二方向的剖面,且為軛部12及齒部13的縱剖面。另外,以下的說明中,右及左係指從齒部13之側觀看圖2所示之展開成直線狀之定子鐵心5時的右及左。端面18係定子鐵心5之左側的端面,而端面19係定子鐵心5之右側的端面。圖3係顯示定子鐵心5之包含端面19之一部分的剖面。圖3及圖4所示的構成係定子鐵心5之構成的一例。
在此,將沿第三方向排列的複數個鐵心片稱為鐵心片群。構成定子鐵心5的複數個鐵心片群係包含第一至第五鐵心片群21、22、23、24、25。第一鐵心片31係構成第一鐵心片群21的鐵心片。第二鐵心片32 係構成第二鐵心片群22的鐵心片。第三鐵心片33係構成第三鐵心片群23的鐵心片。第四鐵心片34係構成第四鐵心片群24的鐵心片。第五鐵心片35係構成第五鐵心片群25的鐵心片。第一鐵心片31、第二鐵心片32、第三鐵心片33、第四鐵心片34、及第五鐵心片35係具有彼此不同的構造。
圖3及圖4所示之例中,分割鐵心11係由18個鐵心片所構成的積層體。18個鐵心片中,包含有一個第一鐵心片31、六個第二鐵心片32、五個第三鐵心片33、三個第四鐵心片34、及三個第五鐵心片35。
第一鐵心片31係設於分割鐵心11的下端。第二鐵心片32、第三鐵心片33、第四鐵心片34及第五鐵心片35係以根據各鐵心片的構造所決定的順序,堆疊在第一鐵心片31的上方。分割鐵心11的上端係設有第二鐵心片32。
第一鐵心片31係具有孔26。第二鐵心片32、第三鐵心片33、第四鐵心片34、及第五鐵心片35係分別具有突起部27。孔26與突起部27係構成連結部14。
突起部27係藉由使鐵心片隆起圓形部分而形成者。鐵心片之設有突起部27之部分的背側係形成有圓形的凹坑。第二鐵心片32、第三鐵心片33、第四鐵心片34及第五鐵心片35係分別以突起部27朝向下方的狀態層積。孔26係形成為圓形,且形成為可供突起部27嵌入。設在堆疊於第一鐵心片31之第二鐵心片32的突起部27係嵌入孔26。突起部27係形成為在嵌入於孔26的狀態下可旋轉。關於第一鐵心片31以外的各鐵心片,在相互堆疊的二個鐵心片中,設於位在上方之鐵心片的突起部27 係嵌入設於位在下方之另一鐵心片的凹坑。突起部27係形成為嵌入於凹坑的狀態下可旋轉。
各鐵心片群中,相鄰的二個鐵心片之間係設有間隙30。第一鐵心片群21中,設於相鄰之二個第一鐵心片31之間的間隙30係比連結部14更位於右方。第二鐵心片群22中,設於相鄰之二個第二鐵心片32之間的間隙30係比連結部14更位於左方。第三鐵心片群23中,設於相鄰之第三鐵心片33之間的間隙30係比連結部14更位於右方。第四鐵心片群24中,設於相鄰之第四鐵心片34之間的間隙30係比連結部14更位於左方。第五鐵心片群25中,設於相鄰之第五鐵心片35之間的間隙30係比連結部14更位於右方。定子鐵心5中,交替地層積間隙30設於連結部14的右方的鐵心片群及間隙30設於連結部14的左方的鐵心片群。
第一鐵心片群21中,孔26係設在相鄰之二個第一鐵心片31中之位於左方的第一鐵心片31。第二鐵心片群22中,突起部27係設在相鄰之二個第二鐵心片32中之位於右方的第二鐵心片32。第三鐵心片群23中,突起部27係設在相鄰之二個第三鐵心片33中之位於左方的第三鐵心片33。第四鐵心片群24中,突起部27係設在相鄰的二個第四鐵心片34中之位於右方的第四鐵心片34。第五鐵心片群25中,突起部27係設在相鄰之二個第五鐵心片35中之位於左方的第五鐵心片35。
第一鐵心片31係具有孔28。第二鐵心片32、第三鐵心片33、第四鐵心片34、及第五鐵心片35係分別具有突起部29。孔28與突起部29係構成鉚接部17。
突起部29係藉由使鐵心片隆起矩形部分而形成者。鐵心片之設有突起部29之部分的背側係形成有矩形的凹坑。第二鐵心片32、第三鐵心片33、第四鐵心片34及第五鐵心片35係分別以突起部29朝向下方的狀態層積。孔28係可供突起部29進入的矩形。設在堆疊於第一鐵心片31之第二鐵心片32的突起部29係在進入孔28的狀態下緊固於孔28。關於第一鐵心片31以外的各鐵心片,在相互堆疊的二個鐵心片中,設於位在上方之鐵心片的突起部29係在進入設於位在下方之另一鐵心片之凹坑的狀態下緊固於凹坑。
如圖4所示,構成第一溝部16a的第一部分20a係五個鐵心片的積層體。第一部分20a中,於第一鐵心片31之上交替地層積第二鐵心片32與第三鐵心片33。構成第二溝部16b的第二部分20b係七個鐵心片的積層體。第二部分20b中,交替地層積第二鐵心片32與第三鐵心片33。未設有溝部16的第三部分20c係六個鐵心片的積層體。第三部分20c中,交替地層積第四鐵心片34與第五鐵心片35。第一部分20a係分割鐵心11之積層體的下端部,亦即分割鐵心11之第一方向之一端部。第二部分20b係分割鐵心11之積層體的上端部,亦即分割鐵心11之第一方向之另一端部。第三部分20c係分割鐵心11之積層體之第一方向的中心部。第三部分20c係堆疊於第一部分20a之上。第二部分20b係堆疊於第三部分20c之上。
第三部分20c之下端的面20c1係構成位於第一溝部16a之上端的面。第三部分20c之上端的面20c2係構成第二溝部16b的下端。如此,第三部分20c係包含構成第一方向之第一溝部16a之端部的面20c1、 及構成第一方向之第二溝部16b之端部的面20c2。面20c1與面20c2之間未設有溝部16。
圖5係顯示圖3及圖4所示之第一至第五鐵心片群之平面構成的圖。圖6係顯示圖3及圖4所示之第一至第五鐵心片群之橫剖面之構成的圖。圖7係顯示圖3及圖4所示之第一至第五鐵心片群之縱剖面之構成的圖。
圖5中顯示構成第一鐵心片群21之十二個第一鐵心片31中的四個、構成第二鐵心片群22之十二個第二鐵心片32中的四個、構成第三鐵心片群23之十二個第三鐵心片33中的四個、構成第四鐵心片群24之十二個第四鐵心片34中的四個、及構成第五鐵心片群25之十二個第五鐵心片35中的四個。圖6中顯示與圖3相同的橫剖面。圖7中顯示與圖4相同的縱剖面。
構成第一鐵心片群21之第一鐵心片31之中,構成端面18的一個第一鐵心片31以外的各第一鐵心片31係設有孔26。第一鐵心片31中,孔26係設於軛部12之左側的端部36。構成第一鐵心片群21之第一鐵心片31係分別設有三個孔28及構成溝部16的缺口部38。
構成第二鐵心片群22的第二鐵心片32之中,構成端面19的一個第二鐵心片32以外的各第二鐵心片32係設有突起部27。第二鐵心片32中,突起部27係設於軛部12之右側的端部37。構成第二鐵心片群22之第二鐵心片32係分別設有三個突起部29及構成溝部16的缺口部38。
構成第三鐵心片群23之第三鐵心片33之中,構成端面18的一個第三鐵心片33以外的各第三鐵心片33係設有突起部27。第三鐵心片33中,突起部27係設於軛部12之左側的端部36。構成第三鐵心片群23之第三鐵心片33係分別設有三個突起部29及構成溝部16的缺口部38。
構成第四鐵心片群24之第四鐵心片34之中,構成端面19的一個第四鐵心片34以外的各第四鐵心片34係設有突起部27。第四鐵心片34中,突起部27係設於軛部12之右側的端部37。構成第四鐵心片群24之第四鐵心片34係分別設有三個突起部29。第四鐵心片34未設有缺口部38。
構成第五鐵心片群25之第五鐵心片35之中,構成端面18的一個第五鐵心片35以外的各第五鐵心片35係設有突起部27。第五鐵心片35中,突起部27係設於軛部12之左側的端部36。構成第五鐵心片群25之第五鐵心片35係分別設有三個突起部29。第五鐵心片35未設有缺口部38。
圖5中,第一鐵心片31的外形與第二鐵心片32的外形,除了端部36、37的形狀不同以外,其餘皆相同。第一鐵心片31的外形與第三鐵心片33的外形相同。第二鐵心片32的外形,除了設有缺口部38以外,皆與第四鐵心片34的外形相同。第一鐵心片31的外形,除了設有缺口部38以外,皆與第五鐵心片35的外形相同。如此,第一至第五鐵心片31、32、33、34、35各者,除了端部36、37的部分與缺口部38的部分之至少一方彼此不同以外,互為相同的形狀。此外,第一至第五鐵心片31、 32、33、34、35各者,皆構成相同的大小。藉由層積此種第一至第五鐵心片31、32、33、34、35,分割鐵心11即可減少會使分割鐵心11之體積減少的凹凸。藉此,定子鐵心5可儘可能地使較多的磁通量通過設有溝部16之部分以外的部分,而可增加馬達1可輸出的力矩。
構成第一部分20a的各鐵心片皆於相同的位置形成有相同形狀的缺口部38,而鐵心片之外形中,構成外周面15之稜線部分的形狀皆相同。構成第二部分20b的各鐵心片皆於相同的位置形成有相同形狀的缺口部38,而鐵心片之外形中,構成外周面15之稜線部分的形狀皆相同。構成第三部分20c的各鐵心片皆未設有缺口部38,而鐵心片之外形中,構成外周面15之稜線部分的形狀皆相同。
分割鐵心11不限於交替地層積端部36設有突起部27的鐵心片及端部37設有突起部27的鐵心片者。分割鐵心11中亦可包含端部36設有突起部27之鐵心片彼此層積的部分,亦可包含端部37設有突起部27之鐵心片彼此層積的部分。
溝部16係使用於將線材之磁線捲繞至分割鐵心11時,用以將分割鐵心11的位置固定於保持分割鐵心11的保持機構。圖8係顯示將線材捲繞至圖2所示之構成定子鐵心之分割鐵心之情形的圖。對於分割鐵心11進行線材41的捲繞係使用捲繞機。捲繞機係使供給線材41的出線嘴40繞分割鐵心11的周圍旋轉,藉此將線材41捲繞至分割鐵心11的齒部13。
圖8中顯示構成保持機構的輔助具46。將線材41捲繞至分割鐵心11之際,係將一個分割鐵心11保持於保持機構。定子鐵心5係被 保持成為在由保持機構所保持的分割鐵心11與相鄰於該分割鐵心11之分割鐵心11之間曲折的狀態。藉此,確保供出線嘴40繞保持機構所保持之分割鐵心11的周圍旋轉的空間。
內爪42與外爪43以及內爪44與外爪45係構成用以搬運分割鐵心11的搬運機構。內爪44與外爪45係搬運要放入保持機構的分割鐵心11。內爪42與外爪43係搬運要從保持機構移出的分割鐵心11。捲繞線材41之前的分割鐵心11係在彼此相向的內爪44與外爪45挾持的狀態下排列成一列。捲繞線材41之後的分割鐵心11係在彼此相向的內爪42與外爪43挾持的狀態下排列成一列。
圖9係用以說明將線材捲繞至圖8所示之分割鐵心的圖。圖9係顯示在沿著圖8所示之IX-IX線的剖面中,出線嘴40旋轉的情形。圖9中,出線嘴40係以齒部13為中心逆時針方向旋轉。
出線嘴40從位置P1旋轉至位置P2之間,施加於線材41的張力係作用在齒部13之下端之右側的角51。作用在角51之張力的方向係如圖9所示,從箭頭F1的方向往箭頭F2的方向漸漸變化。
出線嘴40從位置P2旋轉至位置P3之間,施加於線材41的張力係作用在齒部13之上端之右側的角52。作用在角52之張力的方向係如圖9所示,從箭頭F2的方向往箭頭F3的方向漸漸變化。
出線嘴40從位置P3旋轉至位置P4之間,施加於線材41的張力係作用在齒部13之上端之左側的角53。作用在角53之張力的方向係如圖9所示,從箭頭F3的方向往箭頭F4的方向漸漸變化。
出線嘴40從位置P4旋轉至位置P1之間,施加於線材41的張力係作用在齒部13之下端之左側的角54。作用在角54之張力的方向係如圖9所示,從箭頭F4的方向往箭頭F1的方向漸漸變化。
如此,將線材41捲繞至分割鐵心11時,線材41的張力係分別作用在構成分割鐵心11之下端的第一鐵心片31以及構成分割鐵心11之上端的第二鐵心片32。溝部16係設在包含分割鐵心11之下端的第一部分20a以及包含分割鐵心11之上端的第二部分20b。保持機構可在屬於上端部的第一部分20a和屬於下端部的第二部分20b保持分割鐵心11。分割鐵心11中,屬於中心部的第三部分20c未設有溝部16。定子鐵心5可將分割鐵心11的中心部利用於提升力矩特性。
圖10係顯示藉由保持機構保持圖8所示之分割鐵心之情形的第一個圖。圖10中顯示沿著圖8所示之X-X線的剖面。保持機構係具有彼此相向的二個輔助具46、47。保持機構係藉由二個輔助具46、47挾持分割鐵心11來保持分割鐵心11。輔助具46係接觸分割鐵心11中之構成上端的第二鐵心片32。輔助具47係接觸分割鐵心11中之構成下端的第一鐵心片31。
輔助具46之與輔助具47相向的面係設有突起部48。與輔助具46同樣地,輔助具47之與輔助具46相向的面係設有突起部48。設於輔助具46的突起部48與設於輔助具47的突起部48係設有能夠嵌入溝部16的嵌合部49。
輔助具46係能夠往返於接近輔助具47的方向以及從輔助具47離開的方向。輔助具47係能夠往返於接近輔助具46的方向以及從 輔助具46離開的方向。保持機構係在分割鐵心11置於輔助具46與輔助具47之間的狀態下,使輔助具46與輔助具47移動以使輔助具46與輔助具47彼此接近,藉此把持分割鐵心11。保持機構係從保持著分割鐵心11的狀態,使輔助具46與輔助具47朝彼此離開的方向移動,藉此鬆開所把持的分割鐵心11。
圖11係顯示藉由保持機構保持圖8所示之分割鐵心之情形的第二個圖。圖11中顯示沿著圖10所示之XI-XI線的剖面。圖11中顯示輔助具47的嵌合部49嵌入於保持機構所保持之分割鐵心11的第一溝部16a的狀態。與圖11所示之情形同樣地,輔助具46的嵌合部49嵌入保持機構所保持之分割鐵心11的第二溝部16b。
圖11所示的剖面中,第一溝部16a係所謂的燕尾形。第三方向之第一溝部16a的寬度係隨著從外周面15朝向齒部13的方向而擴大。嵌合部49係突起部48之與分割鐵心11接觸之側的端部,且為配合第一溝部16a之形狀而左右突出的部分。另外,第一溝部16a若為具有第三方向之寬度隨著從外周面15朝向齒部13的方向而擴大之部位的形狀,則可為任何形狀。
圖12係顯示構成圖11所示之保持機構之輔助具的立體圖。圖13係顯示鐵心片嵌入圖12所示之輔助具之情形的立體圖。圖12所示的輔助具47中,垂直於與輔助具46相向之面50之方向之突起部48的長度係La。第一方向之第一溝部16a的長度係比La長。
圖13中顯示構成分割鐵心11之下端之第一鐵心片31嵌入輔助具47的情形。在保持機構保持著分割鐵心11的狀態下,面50之位於嵌合部49之左右的區域50a係接觸第一鐵心片31。
第二溝部16b係與第一溝部16a為相同的形狀。第三方向之第二溝部16b的寬度係隨著從外周面15朝向齒部13的方向而擴大。第二溝部16b若為具有第三方向之寬度隨著從外周面15朝向齒部13的方向而擴大之部位的形狀,則可為任何形狀。圖10所示之輔助具46係具有與圖11至圖13所示之輔助具47相同的構造。設於輔助具46之嵌合部49嵌入第二溝部16b的態樣係與設於輔助具47之嵌合部49嵌入第一溝部16a的態樣相同。
藉由如此地構成溝部16及輔助具46、47,而利用輔助具46、47相對於分割鐵心11沿平行於第一方向的方向移動,以進行嵌合部49對於溝部16的嵌入及從溝部16拔出嵌合部49。此外,嵌合部49嵌入溝部16的狀態下,可抑制分割鐵心11相對於輔助具46、47之第二方向及第三方向的移動。
作為由保持機構保持之對象的分割鐵心11中,有時會包含層積方向之長度彼此不同的分割鐵心11。假設,保持機構要使用一個輔助具來保持分割鐵心11時,要配合分割鐵心11之層積方向的長度來更換輔助具。實施型態1中,保持機構係使用二個輔助具46、47來保持分割鐵心11的上端和下端,故要保持層積方向之長度彼此不同的分割鐵心11時,可使用共通的輔助具46、47。如此,保持機構係在分割鐵心11之層積方向的長度各有不同時,可使用共通的輔助具46、47來保持分割鐵心11。
綜上所述,藉由輔助具46、47固定設在分割鐵心11之張力作用的上端部與下端部的溝部16,可更抑制分割鐵心11因張力的作用所導致的移動。藉此,保持機構可將分割鐵心11正確地定位而保持分割鐵心11。並且,保持機構可穩定地保持分割鐵心11。
由於能夠進行分割鐵心11之正確的定位及分割鐵心11之穩定的保持,故捲繞機能夠將線材41正確地捲繞至分割鐵心11。由於能夠將線材41正確地捲繞至分割鐵心11,故可降低線材41捲繞中之不良的產生,而能夠以高生產性製造定子2。
此外,由於軛部12之第一方向的中心部未設有溝部16,因此相較於軛部12之第一方向的整體設有溝部16的情形,可增加軛部12的體積。由於能夠通過軛部12的磁通量隨著軛部12的體積增加而增加,故馬達1可輸出的力矩增加。因此,馬達1可藉由使流至馬達1的電流增加而增加可輸出的力矩,可獲得較佳的電性特性。
依據實施型態1,定子鐵心5中,分割鐵心11係包含:第一部分20a,係構成第一溝部16a;第二部分20b,係構成第二溝部16b;及第三部分20c,係設在第一部分20a與第二部分20b之間。第三部分20c係包含構成第一溝部16a之端部的面20c1及構成第二溝部16b之端部的面20c2,第三部分20c中未設有溝部16。藉此,定子鐵心5可達成以高生產性製造定子2之功效,且具有定子2的電動機可實現較佳的電性特性之功效。
實施型態2
圖14係構成本發明之實施型態2之定子之定子鐵心的立體圖。實施型態2中,於構成定子鐵心5之各分割鐵心11的外周面15設有第三溝部60。實施型態2中,對於與上述實施型態1相同的構成要素係標記相同的符號,主要針對與實施型態1不同的構成進行說明。
第三溝部60係設在外周面15之第三方向的中心。此外,第三溝部60係設在外周面15之第一方向的中心部。第三溝部60係設在分割鐵心11中之設有第一溝部16a之第一部分與設有第二溝部16b之部分之間的第三部分。第三部分係構成分割鐵心11之複數個鐵心片中之構成第三溝部60之鐵心片的積層體。
圖15係構成圖14所示之定子鐵心之分割鐵心的俯視圖。圖15中顯示分割鐵心11之上端側的平面。圖15所示的平面中,第三溝部60係呈V字形。第三方向之第三溝部60的寬度係比第三方向之第二溝部16b的寬度小。此外,第三方向之第三溝部60的寬度係比第三方向之第一溝部16a的寬度小。另外,第三溝部60的形狀不限於V字形,亦可為V字形以外的形狀。第三溝部60的形狀亦可為矩形或半圓形等。
圖16係顯示圖14所示之定子鐵心的橫剖面圖。圖17係顯示圖14所示之定子鐵心的縱剖面圖。圖16中顯示與圖3所示之橫剖面相同的橫剖面。圖17中顯示與圖4所示之縱剖面相同的縱剖面。實施型態2的定子鐵心5中係設有第四鐵心片群61及第五鐵心片群62,以取代圖3及圖4所示的第四鐵心片群24及第五鐵心片群25。第四鐵心片64係構成第四鐵心片群61的鐵心片。第五鐵心片65係構成第五鐵心片群62的鐵心片。
如圖17所示,構成第三溝部60的第三部分20c係六個鐵心片的積層體。第三部分20c中係交替地層積第四鐵心片64及第五鐵心片65。第三溝部60之第二方向的深度係比第一溝部16a之第二方向的深度淺,且比第二溝部16b之第二方向的深度淺。第三部分20c係包含構成第一溝部16a之第一方向之端部的面20c1、及構成第二溝部16b之第一方向之端部的面20c2。面20c1與面20c2之間,未設有第一溝部16a和第二溝部16b之深度以上之深度的溝部。
圖18係顯示圖16及圖17所示之第一至第五鐵心片群之平面構成的圖。圖19係顯示圖16及圖17所示之第一至第五鐵心片群之縱剖面之構成的圖。
構成第四鐵心片群61之第四鐵心片64分別設有構成第三溝部60的缺口部63。此外,第四鐵心片64中係與實施型態1之第四鐵心片34同樣地設有突起部27。構成第五鐵心片群62之第五鐵心片65分別設有構成第三溝部60的缺口部63。此外,第五鐵心片65中係與實施型態1之第五鐵心片35同樣地設有突起部27。另外,第四及第五鐵心片群61、62之橫剖面的構成係與圖6所示之第四及第五鐵心片群24、25之橫剖面的構成相同。
第一至第五鐵心片31、32、33、64、65各者的形狀,除了端部36、37的形狀及缺口部38、63的形狀中之至少一方彼此不同以外,皆互為相同。此外,第一至第五鐵心片31、32、33、64、65各者皆形成相同的大小。構成第三部分20c的各鐵心片皆於相同的位置形成相同形狀的缺口部63,而鐵心片之外形中,構成外周面15之稜線部分的形狀皆相同。
第三溝部60係使用於搬運要放入保持機構的分割鐵心11之際,以及搬運要從保持機構移出之分割鐵心11之際。圖20係顯示搬運圖14所示之分割鐵心之情形的圖。實施型態2中,外爪45與外爪43係設有能夠嵌入第三溝部60的突起部66。另外,圖20中,為了表示各要素的位置關係,當圖面顯示有某要素以及在該要素之紙面鉛直下方配置有要素的情形下,會有顯示為紙面鉛直上方之要素可透視紙面鉛直下方之要素的部分。
在對於分割鐵心11捲繞線材41之間,搬運機構係與圖8所示之情形同樣地,成為內爪44與外爪45中之與輔助具46之側為相反側的端往上方抬起的姿勢。此外,在對於分割鐵心11捲繞線材41之間,搬運機構係如圖8所示,成為內爪42與外爪43中之與輔助具46之側為相反側之端往上方抬起的姿勢。
圖21係顯示線材捲繞至圖14所示之分割鐵心之情形的圖。圖22係圖21所示之構成中之包含第三溝部與嵌合部之部分的放大圖。圖21中顯示分割鐵心11之上面側的平面。此外,圖21中虛線所包圍的部分係顯示分割鐵心11與突起部48的剖面中,嵌合部49嵌合於第一溝部16a的狀態。圖22中,係放大顯示圖21所示的區域XXII。
外爪45的突起部66係設在相向於由內爪44與外爪45所挾持之分割鐵心11中之位於輔助具47一側之端部之分割鐵心11的位置。突起部66係相向於設在分割鐵心11的第三溝部60。突起部66係可嵌入第三溝部60的凸形狀。
圖21所示的外爪43中亦設有與圖22所示之突起部66相同的突起部66。外爪43的突起部66係設在相向於由內爪42與外爪43所挾持之分割鐵心11中之位於輔助具47一側之端部之分割鐵心11的位置。突起部66係相向於設在分割鐵心11的第三溝部60。外爪43的突起部66亦為可嵌入第三溝部60的凸形狀。
對於一個分割鐵心11之線材41的捲繞結束時,搬運機構係從圖8所示的狀態起,如圖20之上起第一段所示,使姿勢變化成由內爪44與外爪45所挾持的分割鐵心11、保持機構所保持的分割鐵心11、及由內爪42與外爪43所挾持的分割鐵心11排列成直線狀。
接著,如圖20之上起第二段所示,內爪42與外爪43係朝彼此分離的方向移動。內爪42與外爪43係從內爪42與外爪43之間的分割鐵心11離開。之後,內爪42與外爪43係移動至突起部66到達保持機構所保持之分割鐵心11a的上方為止。
接著,內爪42與外爪43係朝彼此接近的方向移動。如圖20之上起第三段所示,內爪42與外爪43係接觸內爪42與外爪43之間的分割鐵心11。
圖23係顯示搬運機構挾持圖20所示之分割鐵心之情形的圖。圖23中顯示垂直於圖21所示之剖面的剖面,且為通過第一溝部16a、第二溝部16b、及第三溝部60的剖面。外爪43的突起部66係嵌入保持機構所保持之分割鐵心11的第三溝部60。之後,保持機構係使輔助具46與輔助具47朝彼此離開的方向移動,藉此鬆開所把持的分割鐵心11。
保持機構鬆開分割鐵心11之後,搬運機構係使挾持著分割鐵心11之狀態的內爪42與外爪43及挾持著分割鐵心11之狀態的內爪44與外爪45,相對於輔助具46、47移動。藉由使內爪42與外爪43移動,如圖20之上起第四段所示,將原本由保持機構所保持的分割鐵心11a從保持機構移出。此外,藉由內爪44與外爪45移動,使接著要進行捲繞的分割鐵心11b放入保持機構。放入至保持機構之分割鐵心11b的溝部16係定位於嵌合部49的位置。
之後,保持機構係使輔助具46與輔助具47移動使輔助具46與輔助具47彼此接近,藉此把持分割鐵心11b。嵌合部49係嵌入已放入保持機構之分割鐵心11b的溝部16。藉此,以保持機構保持已放入保持機構的分割鐵心11b。
接著,內爪44與外爪45係朝彼此分離的方向移動。內爪44與外爪45係從內爪44與外爪45之間的分割鐵心11離開。之後,內爪44與外爪45係移動至突起部66到達相向於保持機構所保持之分割鐵心11b之右方鄰接之分割鐵心11c的位置為止。之後,內爪44與外爪45係朝彼此接近的方向移動。內爪44與外爪45係接觸內爪44與外爪45之間的分割鐵心11。外爪45的突起部66係嵌入於分割鐵心11c的第三溝部60。
之後,搬運機構恢復為與圖8所示之姿勢相同的姿勢。捲繞機開始將線材41捲繞至保持機構所保持的分割鐵心11。保持機構及搬運機構係重複此動作,藉此將線材41捲繞至定子鐵心5的各分割鐵心11。
保持機構係在外爪45的突起部66嵌入第三溝部60的狀態下,使嵌合部49嵌入溝部16而保持分割鐵心11。此外,搬運機構係在嵌合部49嵌入溝部16的狀態下,使外爪43的突起部66嵌入第三溝部60而把持從保持機構所移出的分割鐵心11。藉此,搬運機構可降低分割鐵心11之搬運中的不良情況。就一例而言,搬運機構可降低因為分割鐵心11之尺寸的參差不齊所引起的誤搬運。
依據實施型態2,分割鐵心11的第三部分20c中設有寬度比溝部16小的第三溝部60。即使是實施型態2中,相較於跨第一方向全長設置溝部16的情形,亦可使軛部12的體積增加。可使馬達1增加可輸出的力矩而可獲得較佳的電性特性。此外,藉由在分割鐵心11設置第一溝部16a及第二溝部16b,與實施型態1的情形同樣地,保持機構可將分割鐵心11正確地定位,而且可穩定地保持分割鐵心11。藉此,定子鐵心5能夠達成以可高生產性製造定子2之功效,且具有定子2的電動機可實現較佳的電性特性之功效。此外,定子鐵心5可降低搬運機構在搬運分割鐵心11中的不良情況。
實施型態3
實施型態3係針對第一方向之第一溝部16a與第一方向之第二溝部16b的長度的關係進行說明。圖24係構成本發明之實施型態3之定子之分割鐵心的剖面圖。圖24中顯示與圖3所示之剖面相同的剖面。圖24所示的分割鐵心11係具有與實施型態2之分割鐵心11相同的構成。實施型態3的分割鐵心11,亦可具有與實施型態1之分割鐵心11相同的構成。實施 型態3中,對於與上述之實施型態1及實施型態2相同的構成要素標記相同的符號,且主要針對與實施型態1及實施型態2不同的構成進行說明。
圖24中,L1係第一方向之第一溝部16a的長度。L2係第一方向之第二溝部16b的長度。L3係第一方向之分割鐵心11的長度,亦即分割鐵心11之下端72與分割鐵心11之上端73之間的長度。L4係第一方向之第一溝部16a與第三溝部60的長度。實施型態3中,L1<L2成立。此外,L1與L2係設定成L2與L1的差,比起因於鐵心片之厚度70的參差不齊與鐵心片彼此之間隔71的參差不齊所預想之長度的變動幅度大。
接著說明L1<L2成立所產生的功效。因為參差不齊所引起的變動幅度係隨著所層積之鐵心片愈多而愈大。因此,「L1的變動幅度<L4的變動幅度<L3的變動幅度」成立。此外,由於L2=L3-L4成立,故可想成是「L1的變動幅度<L2的變動幅度」的關係。
在此,將圖10所示之輔助具46、47所設之突起部48之第一方向的長度設為La。此外,L1=Lb時,將長度為La的突起部48插入第一溝部16a所需要的間隔設為Lg。此時,Lb=La+Lg成立。
製造分割鐵心11時,L3超出適當範圍的情形下,可藉由減少所層積之鐵心片的數量來調整L3。此時,從分割鐵心11的上端側去除鐵心片。關於從上端側去除鐵心片的理由容後說明。將L3=Ld時之L3的調整最大幅度設為Le。此時,假設L2=Lc,則Lc=Lb+Le=La+Le+Lg成立。此外,La<Lb<Lc的關係成立。以上條件成立之分割鐵心11的規格,在以下的說明中會有稱為規格1的情形。
圖25係顯示實施型態3之分割鐵心之第一構成例的圖。圖26係顯示保持機構保持圖25所示之分割鐵心之情形的圖。第一構成例係上述規格1的分割鐵心11,且為所製造的分割鐵心11之L3於適當範圍內時之例。Ldmax係適當範圍的最大值。Ldmin係適當範圍的最小值。此時,如圖26所示,輔助具47的突起部48係插入第一溝部16a,而且,輔助具46的突起部48係插入第二溝部16b。保持機構係可正常地保持分割鐵心11。
圖27係顯示實施型態3之分割鐵心之第二構成例的圖。第二構成例係上述規格1的分割鐵心11,且為所製造之分割鐵心11之L3超出適當範圍時之例。圖27所示之情形中,L3係比Ldmax長。此時,藉由從所製造之分割鐵心11的上端側去除鐵心片,將L3調整成適當範圍內。另外,當L3比Ldmin短時,由於無法將L3調整至適當範圍內,因此將所製造的分割鐵心11廢棄。
當調整L3時,假設,從分割鐵心11的下端側去除鐵心片。從圖27所示的分割鐵心11去除構成下端72之第一鐵心片31時,成為設在下起第二個鐵心片的突起部29突出分割鐵心11的狀態。因此,L3的減少量相應於突起部29的突出量而變少。此外,由於突起部29成為從分割鐵心11的下端72突出的狀態,因而有保持機構對於分割鐵心11的保持變得不穩定的情形。另一方面,從圖27所示之分割鐵心11去除構成上端73的第二鐵心片32時,突起部29不會成為從分割鐵心11突出的狀態。L3的減少量成為相當於厚度70的量。此外,由於可使分割鐵心11的下端72 平坦,故保持機構可穩定地保持分割鐵心11。因此,調整L3時係從分割鐵心11的上端側去除鐵心片。
圖28係顯示針對圖27所示的分割鐵心調整第一方向之長度後之狀態的圖。圖28所示之分割鐵心11係第二構成例的分割鐵心11,且為從圖27所示的狀態將構成上端73的第二鐵心片32去除而成者。圖28所示之分割鐵心11的上端73係藉由第三鐵心片33所構成。如圖28所示,L3係已調整於適當範圍內。
圖29係顯示保持機構保持圖28所示之調整後之分割鐵心之情形的圖。如圖29所示,輔助具47的突起部48係插入第一溝部16a。此外,由於Lc=La+Le+Lg成立,故即使由於調整L3而從L2扣除了Le的情形下,L2亦可確保可供突起部48插入第二溝部16b之長度的La+Lg。因此,保持機構可使輔助具46的突起部48插入第二溝部16b。藉此,保持機構可正常地保持調整後的分割鐵心11。
圖30係顯示實施型態3之第一比較例之分割鐵心的圖。第一比較例係不符合L1<L2時的構成例。圖30所示的分割鐵心11中,L1=L2=Lc=La+Le+Lg成立。此條件成立之分割鐵心11的規格,在以下的說明中會有稱為規格2的情形。第一比較例係規格2的分割鐵心11,且為所製造的分割鐵心11之L3於適當範圍內時之例。
圖31係顯示保持機構保持圖30所示之分割鐵心之情形的圖。第一溝部16a的長度與第二溝部16b之長度分別比可供突起部48插入之長度的La+Lg還長達Le。由於輔助具47的突起部48插入至第一溝部16a,而且輔助具46的突起部48插入至第二溝部16b,因此保持機構 可正常地保持分割鐵心11。然而,第一溝部16a的上端與輔助具47之突起部48的上端之間會產生相當於Le之無用的間隔74。相較於圖26所示之情形,由於軛部12的體積減少相應於間隔74的量,故馬達1可輸出的力矩將會減少。
圖32係顯示實施型態3之第二比較例之分割鐵心的圖。第二比較例係不符合L1<L2時的構成例。圖32所示的分割鐵心11中,L1=L2=Lb=La+Lg成立。此條件成立之分割鐵心11的規格,在以下的說明中會有稱為規格3的情形。第二比較例係規格3的分割鐵心11,且為所製造的分割鐵心11之L3於適當範圍內時之例。
圖33係顯示保持機構保持圖32所示之分割鐵心之情形的圖。輔助具47的突起部48係插入至第一溝部16a。此外,輔助具46的突起部48係插入至第二溝部16b。保持機構係可正常地保持分割鐵心11。
圖34係顯示實施型態3之第三比較例之分割鐵心的圖。第三比較例係上述規格3的分割鐵心11,且為所製造之分割鐵心11之L3超出適當範圍時之例。圖34所示之情形下,L3係比Ldmax長。此時,與圖27所示之第二構成例之情形同樣地,藉由從所製造之分割鐵心11的上端側去除鐵心片,將L3調整成為適當範圍內。
圖35係針對圖34所示之分割鐵心,顯示第一方向之長度調整後之狀態的圖。圖35所示之分割鐵心11係第三比較例的分割鐵心11,且為從圖34所示的狀態將構成上端73之第二鐵心片32去除而成者。圖35所示之分割鐵心11之上端73係藉由第三鐵心片33而構成。如圖35所示,L3係已調整於適當範圍內。
圖36係顯示保持機構保持圖35所示之調整後之分割鐵心之情形的圖。就L1=Lb而言,因確保了可供突起部48插入第一溝部16a之長度的La+Lg,因此輔助具47的突起部48可插入至第一溝部16a。另一方面,L2=Lb=La+Lg成立的情形下,藉由L3的調整而從L2扣除了Le時,L2將比可供將突起部48插入至第一溝部16a之長度的La+Lg短。因此,保持機構中,會於分割鐵心11的上端73與輔助具46之間產生間隙75。由於產生間隙75,故保持機構對於分割鐵心11的保持變得不充分。如此,規格3中,需要進行L3的調整時,將難以藉由保持機構進行分割鐵心11之正確的定位以及藉由保持機構進行分割鐵心11之穩定的保持。
依據實施型態3,定子鐵心5係由於第二方向之第二溝部16b的長度比第一方向之第一溝部16a的長度長,而能夠藉由保持機構進行分割鐵心11之正確的定位以及藉由保持機構進行分割鐵心11之穩定的保持。此外,馬達1可獲得較佳的電性特性。藉此,定子鐵心5可達成以高生產性製造定子2之功效,而且,具有定子2的電動機可實現較佳的電性特性之功效。
設有實施型態1至3之定子2的電動機不限於馬達1。定子2亦可設置於馬達1以外的電動機。實施型態4係說明定子2設置於馬達1以外之電動機之一例的線性馬達的情形。
實施型態4
圖37係具有本發明之實施型態4之電樞之線性馬達的剖面圖。實施型態4中,對於與上述實施型態1至3相同的構成要素標記相同的符號,主要針對與實施型態1至3不同的構成進行說明。屬於電動機的線性馬達80 係具有彼此相向的電樞81及場磁鐵82。實施型態4中,電樞81係可動元件,場磁鐵82係定子。
電樞81係具有:電樞鐵心83;將電樞鐵心83絕緣的絕緣體6;及使磁場產生的線圈7。電樞鐵心83係具有彼此連結的複數個分割鐵心11。電樞鐵心83係具有與實施型態1之定子鐵心5相同的構成。電樞鐵心83亦可具有與實施型態2或3之定子鐵心5相同的構成。
場磁鐵82係具有板狀的場磁鐵鐵心84以及配置於場磁鐵鐵心84上的複數個永久磁鐵85。線性馬達80係藉由電流流經線圈7產生磁場而使電樞81對於場磁鐵82相對移動。電樞81係沿複數個永久磁鐵85排列的方向移動。另外,線性馬達80亦可為具有屬於定子的電樞81以及屬於可動元件的場磁鐵82者。
電樞鐵心83中,分割鐵心11係包含:第一部分20a,係構成第一溝部16a;第二部分20b,係構成第二溝部16b;及第三部分20c,係設在第一部分20a與第二部分20b之間。第三部分20c係包含:面20c1,係構成第一溝部16a之端部;及面20c2,係構成第二溝部16b之端部。依據實施型態3,電樞鐵心83係與實施型態1之定子鐵心5之情形同樣地,可達成以可高生產性製造電樞81之功效,而且,具有電樞81的電動機可實現較佳的電性特性之功效。
以上實施型態所示之構成係顯示本發明之內容的一例,亦可與其他公知的技術組合,在不脫離本發明之要旨的範圍內,亦可省略、變更構成的一部分。
5:定子鐵心
11:分割鐵心
12:軛部
13:齒部
14:連結部
15:外周面
16:溝部
16a:第一溝部
16b:第二溝部
18,19:端面
D1:第一方向
D2:第二方向
D3:第三方向

Claims (11)

  1. 一種電樞鐵心,係具有複數個分割鐵心,該複數個分割鐵心分別為複數個鐵心片的積層體,前述複數個分割鐵心係彼此連結;前述複數個分割鐵心分別具有:軛部;及齒部,該齒部係在垂直於前述複數個鐵心片積層之方向之第一方向的第二方向,從前述軛部突出;前述軛部中,於設有齒部的第一面的相反側的第二面,設有分別沿前述第二方向凹陷的第一溝部及第二溝部;前述積層體係包含:第一部分,係構成前述第一溝部;第二部分,係構成前述第二溝部;及第三部分,係沿前述第一方向設於前述第一部分與前述第二部分之間;前述第三部分係包含:構成前述第一溝部之前述第一方向之端部的面;及構成前述第二溝部之前述第一方向之端部的面。
  2. 如請求項1所述之電樞鐵心,其中,構成前述第一部分的鐵心片係具有構成前述第一溝部的缺口部;構成前述第二部分的鐵心片係具有構成前述第二溝部的缺口部。
  3. 如請求項1或請求項2所述之電樞鐵心,其中,前述第一部分係前述積層體之前述第一方向之一方的端部;前述第二部分係前述積層體之前述第一方向之另一方的端部。
  4. 如請求項1或請求項2所述之電樞鐵心,其中,前述第二溝部之前述第一方向的長度係比前述第一溝部之前述第一方向的長度長。
  5. 如請求項1或請求項2所述之電樞鐵心,其中,前述第三部分係前述積層體之前述第一方向的中心部。
  6. 如請求項1或請求項2所述之電樞鐵心,其中,在前述第二面之前述第一溝部與前述第二溝部之間設有沿前述第二方向凹陷的第三溝部;垂直於前述第一方向與前述第二方向之第三方向之前述第三溝部的寬度,係比前述第一溝部之前述第三方向的寬度小,而且,比前述第二溝部之前述第三方向的寬度小。
  7. 如請求項6所述之電樞鐵心,其中,構成前述第三部分的鐵心片係具有構成前述第三溝部的缺口部。
  8. 如請求項1或請求項2所述之電樞鐵心,其中,前述第一溝部係具有垂直於前述第一方向與前述第二方向之第三方向的寬度隨著從前述第二面朝向前述齒部的方向而擴大之部位的形狀;前述第二溝部係具有前述第三方向的寬度隨著從前述第二面朝向前述齒部的方向而擴大之部位的形狀。
  9. 如請求項1或請求項2所述之電樞鐵心,其中,前述第一溝部及前述第二溝部係設在前述第二面之垂直於前述第一方向與前述第二方向之第三方向的中心部。
  10. 一種電樞,係具備請求項1至請求項9中任一項所述之電樞鐵心。
  11. 一種電動機,係具備:請求項10所述之電樞;及與前述電樞相對向之場磁鐵。
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