專利名稱：電動(dòng)機(jī)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)及其定子、以及該定子的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有沿周向可分割的定子鐵芯的電動(dòng)機(jī)，特別涉及馬 達(dá)和發(fā)電機(jī)等旋轉(zhuǎn)電機(jī)，另外涉及具有沿周向分割的定子的旋轉(zhuǎn)電機(jī) 的定子及其制造方法。
本申請(qǐng)基于2005年5月6日在日本申請(qǐng)的特愿2005-134783號(hào)和 2006年3月13日在日本申請(qǐng)的特愿2006-67353號(hào)主張優(yōu)先權(quán)，并在此 援引其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
有的電動(dòng)機(jī)構(gòu)成為在定子鐵芯上巻繞線圏以形成定子，并通過(guò)對(duì) 線圏進(jìn)行通電控制使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。公知的是在這樣的電動(dòng)機(jī)中，當(dāng)使定 子鐵芯偏斜時(shí)，能夠防止定子的旋轉(zhuǎn)不均。
在此，如果定子鐵芯構(gòu)成為可分割，則能夠在分割的各個(gè)層疊鐵 芯片上巻繞線圏，所以能夠提高線積率。層疊鐵芯片在周向的一個(gè)端 部上設(shè)置有嵌合用的凸部，在另一個(gè)端部上設(shè)置有嵌合用的凹部。當(dāng) 制造定子時(shí)， 一邊使沖裁的鐵芯片偏斜一邊層疊，以制造層疊鐵芯片。 層疊鐵芯片在巻繞線圏之后，將嵌合用的凸部和凹部沿周向組合以成 為圓形。進(jìn)而，當(dāng)焊接接合部時(shí)，層疊鐵芯片成為環(huán)狀的定子鐵芯(例 如參照專利文獻(xiàn)l)。
另一方面，在現(xiàn)有技術(shù)中，在無(wú)刷馬達(dá)等旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，作為定子 側(cè)的芯，使用將通過(guò)沖壓加工沖裁為大致環(huán)狀的電磁鋼板層疊得到的 芯。其中，在內(nèi)轉(zhuǎn)子型的無(wú)刷馬達(dá)等中，在芯內(nèi)周側(cè)形成有巻繞繞線 的齒，但是這時(shí)，如果使用層疊環(huán)狀鋼板而形成的定子芯，則不能在 沿內(nèi)周方向突出設(shè)置的齒上容易地巻繞繞線。因此，在內(nèi)轉(zhuǎn)子型的旋 轉(zhuǎn)電機(jī)中，例如專利文獻(xiàn)2所示，首先以沿旋轉(zhuǎn)軸線切割的方式放射 狀地分割定子芯，以形成分割芯單元。然后，在各個(gè)分割芯單元上分 別巻繞繞線，形成多個(gè)定子段，并將它們組裝為環(huán)狀來(lái)形成定子。
圖22是表示定子段251的構(gòu)成的立體圖，通過(guò)沿周向組裝多個(gè)該 定子段251，以簡(jiǎn)述為單點(diǎn)劃線的形狀形成定子252。定子段2M構(gòu)成
為在圖23所示的分割芯單元(層疊鐵芯片)253上安裝合成樹(shù)脂制的 絕緣體254并巻繞線圏255。如圖24所示，分割芯單元253將通過(guò)沖 壓加工對(duì)電磁鋼板256沖裁形成的芯塊257層疊而形成。芯塊257沿周 向分別錯(cuò)開(kāi)既定角度地層疊，定子段251如圖22所示形成為相對(duì)于軸 向略微偏斜的形狀。在分割芯單元253上安裝絕緣體254，然后巻繞繞 線258以形成線圏255。定子段251沿周向組裝多個(gè)，從而成為圓筒狀 的定子252。這時(shí)，在定子252上形成伴隨定子段251的傾斜用于防止 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)和噪音的偏斜259。
專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2005-278298號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2003-304655號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2003-284269號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2001-300647號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)5:日本特開(kāi)平10-75552號(hào)公報(bào)
但是，由于通過(guò)焊接或粘結(jié)等將與層疊鐵芯片配合地偏斜的凸部 和凹部接合，所以組裝定子鐵芯時(shí)的作業(yè)性低，不能提高生產(chǎn)率。再 者，層疊鐵芯片的接合的端部作為磁回路的磁路使用，但是如果在端 部存在焊接部分或粘結(jié)部分則會(huì)對(duì)磁通產(chǎn)生影響，因此希望開(kāi)發(fā)出端 部彼此不焊接或粘結(jié)的結(jié)合形狀。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這樣的狀況而完成的，其第一目的在于提高偏斜的 分割式的定子鐵芯的生產(chǎn)率和質(zhì)量。
再者，由于圖23所示的分割芯單元253分別單個(gè)制造，所以不能
避免由于板厚或組裝時(shí)的誤差等而使各個(gè)單元出現(xiàn)尺寸的偏差。例如 圖25A所示，在單元的疊厚(軸向尺寸)不同的情況下，在單元間的 接合部產(chǎn)生上下的階差X，或者在單元間產(chǎn)生間隙Y。疊厚的偏差除了 由于鋼板自身的板厚公差產(chǎn)生之外，還由于沖壓加工時(shí)的毛刺或下垂 等產(chǎn)生，由于它們層疊并蓄積，所以單元間的偏差容易變大。再者例 如圖25B所示，在偏斜角存在誤差的情況下，也有可能在單元之間出 現(xiàn)間隙Y。特別當(dāng)分割芯單元253沿周向組裝多個(gè)時(shí)，偏差集積而使 間隙擴(kuò)大，或者相反地間隙消失等，在單元之間出現(xiàn)的間隙Y本身不 恒定。 這樣，在定子252中，各個(gè)分割芯單元253的精度全部受影響， 特別在具有偏斜的結(jié)構(gòu)中，容易產(chǎn)生階差或間隙。如果在單元之間產(chǎn) 生階差或間隙，進(jìn)而間隙也產(chǎn)生偏差，則會(huì)出現(xiàn)定子內(nèi)的磁通出現(xiàn)偏 差，磁平衡變得不均衡(不平衡)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特性降低的問(wèn)題。
例如在該定子用于馬達(dá)的情況下，由于磁平衡的紊亂會(huì)產(chǎn)生齒槽 轉(zhuǎn)矩變大的問(wèn)題。特別在電動(dòng)機(jī)作為電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的驅(qū)動(dòng)源使用 的情況下，如果齒槽轉(zhuǎn)矩增大，則其經(jīng)由車把傳遞至駕駛著，操縱感 有可能降低，謀求改進(jìn)這一點(diǎn)。
因此，本發(fā)明的第二目的在于實(shí)現(xiàn)分割芯單元的尺寸精度的提 高，并且減少組裝時(shí)的尺寸偏差，以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特性的提高。
解決上述課題的本發(fā)明的第一方面是一種電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)具有 通過(guò)將使鐵芯片偏斜并層疊的層疊鐵芯片組合為環(huán)狀而形成的定子鐵 芯，其特征在于，在上述層疊鐵芯片的周向的一個(gè)端部設(shè)置有凸部， 在周向的另一個(gè)端部以在周向上可與其它上述層疊鐵芯片的上述凸部 連結(jié)的方式設(shè)置有凹部，在上述凸部和上述凹部上具有干涉部，在通 過(guò)上述層疊鐵芯片偏斜使將上述凸部和上述凹部分離的力從周向錯(cuò)開(kāi) 時(shí)，所述干涉部^f吏上述凸部與上述凹部干涉。
在該電動(dòng)機(jī)中，在將分割式的定子鐵芯分割為各層疊鐵芯片的力 作用時(shí)，利用通過(guò)偏斜使凸部或凹部的移動(dòng)方向錯(cuò)開(kāi)這一點(diǎn)，在這樣 的移動(dòng)方向上使凸部與凹部干涉從而產(chǎn)生卡合力。
本發(fā)明的第二方面在第一方面的電動(dòng)機(jī)中，其特征在于，上述干 涉部是在從上述凸部的前端到基端之間一部分鼓出的突起部、和對(duì)應(yīng) 于上述突起部形成在上述凹部的端部。
在該電動(dòng)機(jī)中，突起部通過(guò)與可干涉地形成在突起部的端部干涉 來(lái)產(chǎn)生卡合力。
本發(fā)明的第三方面在第二方面的電動(dòng)機(jī)中，其特征在于，上述突 起部比通過(guò)上述凸部的前端的角部且相對(duì)于周向以朝向上述凸部的基 端側(cè)打開(kāi)偏斜角的一半的角度的方式傾斜的假想線更突出。
在該電動(dòng)機(jī)中，在以層疊鐵芯片的層疊中心為基準(zhǔn)的情況下，在 兩端部都能夠^吏凸部與凹部干涉。
本發(fā)明的第四方面在本發(fā)明的笫一至第三方面的電動(dòng)機(jī)中，其特
周側(cè)。
在該電動(dòng)機(jī)中，由于干涉部分別設(shè)置在內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)，所以在 層疊鐵芯片的周向的兩端部分別產(chǎn)生卡合力。該卡合力相互作為反作 用力發(fā)揮作用，所以容易保持定子鐵芯的形狀。
本發(fā)明的第五方面在本發(fā)明的第一至第四方面的電動(dòng)機(jī)中，其特
生干涉的形狀。
在該電動(dòng)機(jī)中，在周向上，干涉部不發(fā)揮作用，而能夠?qū)⑼共颗c 凹部分離。
本發(fā)明的第六方面是一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子，該定子配設(shè)在具有永 久磁鐵的轉(zhuǎn)子的外周側(cè)，且沿周向環(huán)狀配置有多個(gè)分割芯單元，其特 征在于，上述分割芯單元將層疊多張環(huán)狀的板部件而形成的定子芯沿 著周向分割形成，上述定子通過(guò)將由相同的上述定子芯分割形成且分 別巻繞有繞線的上述層疊鐵芯片彼此以與分割時(shí)相同的組合進(jìn)行再接 合來(lái)形成。
在該定子中，由于將由相同的定子芯分割形成的分割芯單元彼此 以與分割時(shí)相同的組合進(jìn)行再接合來(lái)形成定子，所以相鄰的分割芯單 元與分割前相同的另一方結(jié)合，兩者的接合面的接合精度提高。因此，
能夠抑制在分割芯單元之間的接合部產(chǎn)生的錯(cuò)開(kāi)或晃動(dòng)等，能夠無(wú)間
隙地接合分割芯單元彼此。
因此，能夠防止分割芯單元之間的階差或不均等的間隙。 在上述定子中，也可以在上述分割芯單元上設(shè)置表示分割時(shí)的組
合狀態(tài)的配置顯示。由此，能夠容易且沒(méi)有錯(cuò)誤地將分割芯單元組裝
為原來(lái)的組合。
本發(fā)明的第七方面是一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子，該定子配設(shè)在具有永 久磁鐵的轉(zhuǎn)子的外周側(cè)，且沿周向環(huán)狀配置有多個(gè)層疊多張芯塊而形 成的分割芯單元，其特征在于，上述分割芯單元將層疊多張沿周向接 合上述芯塊而成的環(huán)狀的板部件而形成的定子芯沿著周向分割形成， 上述芯塊具有接合部，該接合部通過(guò)在將形成上述板部件的鋼板部件 從一個(gè)面?zhèn)劝霙_裁之后，從另一個(gè)面?zhèn)冗M(jìn)行按壓而由上述鋼板部件切 斷形成，相鄰的上述芯塊彼此通過(guò)該接合部接合。
在該定子中，由于在將形成板部件的鋼板部件從一個(gè)面?zhèn)劝霙_裁
之后，從另一個(gè)面?zhèn)冗M(jìn)行按壓從而形成分割芯單元之間的接合部，所 以不易在接合面上產(chǎn)生毛刺，抑制了芯塊的厚度的偏差，提高了芯塊 的平面度和接合部的精度。因此，能夠使各分割芯單元的層疊厚度均 等化，能夠防止接合部的錯(cuò)開(kāi)或晃動(dòng)等。因此，能夠防止分割芯單元 之間的階差或不均等的間隙。
在上述定子中，也可以在上述接合部設(shè)置相鄰的上述芯塊拆裝自 如的嵌合部。再者，可以在上述鋼板部件的上述接合部形成部位上相 鄰地設(shè)置切斷輔助孔。
本發(fā)明的第八方面是一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的制造方法，該定子配 設(shè)在具有永久磁鐵的轉(zhuǎn)子的外周側(cè)，且沿周向環(huán)狀配置有多個(gè)分割芯 單元，其特征在于，將層疊多張環(huán)狀的板部件而形成的定子芯沿著周 向分割以形成上述分割芯單元，在上述分割芯單元上分別巻繞繞線， 然后使由相同的上述定子芯分割形成的上述分割芯單元彼此以與分割 時(shí)相同的組合進(jìn)行再接合，來(lái)形成上述定子。
在該方法中，由于使由相同的定子芯分割形成的分割芯單元彼此 以與分割時(shí)相同的組合進(jìn)行再接合，來(lái)制造定子，所以相鄰的分割芯 單元與分割前相同的另一方結(jié)合，兩者的接合面的接合精度提高。因 此，能夠抑制在分割芯單元之間的接合部產(chǎn)生的錯(cuò)開(kāi)或晃動(dòng)等，能夠 無(wú)間隙地接合分割芯單元彼此。因此，能夠防止分割芯單元之間的階 差或不均等的間隙。
本發(fā)明的第九方面是一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的制造方法，該定子配 設(shè)在具有永久磁鐵的轉(zhuǎn)子的外周側(cè)，且沿周向環(huán)狀配置有多個(gè)層疊多 張芯塊而形成的分割芯單元，其特征在于，由鋼板部件沖裁形成使上 述芯塊沿周向接合而成的環(huán)狀的板部件，并且在將上述鋼板部件從一 個(gè)面?zhèn)劝霙_裁之后，從另一個(gè)面?zhèn)冗M(jìn)行按壓，從而在相鄰的上述芯塊 之間由上述鋼板切斷形成將上述芯塊彼此接合的接合部，進(jìn)而，通過(guò) 將上述板部件多張層疊來(lái)形成上述定子芯，并且分割上述定子芯從而 形成上述分割芯單元。
在該方法中，由于在將形成板部件的鋼板部件從一個(gè)面?zhèn)劝霙_裁 之后，從另一個(gè)面?zhèn)冗M(jìn)行按壓，從而形成分割芯單元之間的接合部， 所以不易在分割芯單元之間的接合面上產(chǎn)生毛刺，抑制了芯塊的厚度 的偏差，提高了芯塊的平面度和接合部的精度。因此，能夠使各分割
芯單元的層疊厚度均等化，能夠防止接合部的錯(cuò)開(kāi)或晃動(dòng)等。因此， 能夠防止分割芯單元之間的階差或不均等的間隙。
本發(fā)明的第十方面是一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，該旋轉(zhuǎn)電機(jī)具有具備永久磁 鐵的轉(zhuǎn)子、和配設(shè)在上述轉(zhuǎn)子的外周側(cè)且沿周向環(huán)狀配置有多個(gè)分割 芯單元的定子，其特征在于，上述分割芯單元將層疊多張環(huán)狀的板部 件形成的定子芯沿著周向分割而形成，上述定子通過(guò)將由相同的上述 定子芯分割形成且分別巻繞有繞線的上述分割芯單元彼此以與分割時(shí) 相同的組合進(jìn)行再接合而形成。
在該旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，由于使由相同的定子芯分割形成的分割芯單元 彼此以與分割時(shí)相同的組合進(jìn)行再接合，而使用定子，所以相鄰的分 割芯單元與分割前相同的另 一方結(jié)合，兩者的接合面的接合精度提 高。因此，能夠抑制在分割芯單元之間的接合部產(chǎn)生的錯(cuò)開(kāi)或晃動(dòng)等， 能夠無(wú)間隙地接合分割芯單元彼此。因此，能夠防止分割芯單元之間 的階差或不均等的間隙。
本發(fā)明的第十一方面是一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，該旋轉(zhuǎn)電機(jī)具有具備永久 磁鐵的轉(zhuǎn)子、和配設(shè)在上述轉(zhuǎn)子的外周側(cè)且沿周向環(huán)狀配置有多個(gè)分 割芯單元的定子，其特征在于，上述分割芯單元將層疊多張使上述芯 塊沿周向接合而成的環(huán)狀的板部件形成的定子芯沿著周向分割而形 成，上述芯塊具有接合部，該接合部通過(guò)在將形成上述板部件的鋼板 部件從一個(gè)面?zhèn)劝霙_裁之后，從另一個(gè)面?zhèn)冗M(jìn)行按壓而由上述鋼板切 斷形成，相鄰的上述芯塊彼此通過(guò)該接合部接合。
在該旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，由于在將形成板部件的鋼板部件從一個(gè)面?zhèn)劝?沖裁之后，從另一個(gè)面?zhèn)冗M(jìn)行按壓，從而形成分割芯單元之間的接合 部，所以不易在接合面上產(chǎn)生毛刺，抑制了芯塊的厚度的偏差，提高 了芯塊的平面度和接合部的精度。因此，能夠使各分割芯單元的層疊 厚度均等化，能夠防止接合部的錯(cuò)開(kāi)或晃動(dòng)等。因此，能夠防止分割 芯單元之間的階差或不均等的間隙。
根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)，當(dāng)分割定子鐵芯的力所作用的方向通過(guò)層 疊鐵芯片偏斜而錯(cuò)開(kāi)時(shí)，使凸部與凹部干涉從而產(chǎn)生卡合力，所以無(wú) 需像現(xiàn)有技術(shù)那樣進(jìn)行焊接或粘結(jié)，就可以連結(jié)層疊鐵芯片彼此。因 此，定子鐵芯的組裝作業(yè)變得容易，能夠獲得磁性也良好的連結(jié)結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子，由于將通過(guò)環(huán)狀的板部件多張層
疊而形成的定子芯沿著周向分割，以形成分割芯單元，并且通過(guò)將由 相同的定子芯分割形成的分割芯單元彼此以與分割時(shí)相同的組合進(jìn)行 再接合，以形成上述定子，所以相鄰的分割芯單元與分割前相同的另 一方結(jié)合，能夠提高分割芯單元之間的接合精度。因此，能夠抑制在 分割芯單元之間的接合部產(chǎn)生的錯(cuò)開(kāi)或晃動(dòng)等，能夠防止分割芯單元 之間的階差或不均等的間隙。因此，能夠抑制因分割芯單元之間的階 差或不均等的間隙引起的定子內(nèi)的磁通的偏差，能夠降低因磁不平衡 引起的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特性下降和齒槽轉(zhuǎn)矩的增大。
根據(jù)本發(fā)明的另一旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子，由于將通過(guò)芯塊沿周向接合 而成的環(huán)狀的板部件多張層疊而形成的定子芯沿著周向分割，以形成 分割芯單元，并且在將形成板部件的鋼板部件從一個(gè)面?zhèn)劝霙_裁之 后，從另一個(gè)面?zhèn)冗M(jìn)行按壓從而在芯塊上切斷形成接合部，所以能夠 防止分割芯單元之間的接合面的毛刺，抑制芯塊的厚度的偏差，提高 芯塊的平面度和接合部的精度。因此，能夠使各分割芯單元的層疊厚 度均等化，能夠防止接合部的錯(cuò)開(kāi)或晃動(dòng)等，能夠防止分割芯單元之 間的階差或不均等的間隙。因此，能夠抑制因分割芯單元之間的階差 或不均等的間隙引起的定子內(nèi)的磁通的偏差，能夠降低因磁不平衡引 起的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特性下降和齒槽轉(zhuǎn)矩的增大。
根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子制造方法，由于將通過(guò)環(huán)狀的板部 件多張層疊而形成的定子芯沿著周向分割，以形成分割芯單元，并且 通過(guò)將由相同的定子芯分割形成的分割芯單元彼此以與分割時(shí)相同的 組合進(jìn)行再接合，以形成上述定子，所以相鄰的分割芯單元與分割前 相同的另一方結(jié)合，能夠提高分割芯單元之間的接合精度。因此，能 夠抑制在分割芯單元之間的接合部產(chǎn)生的錯(cuò)開(kāi)或晃動(dòng)等，能夠防止分 割芯單元之間的階差或不均等的間隙。因此，能夠抑制因分割芯單元 之間的階差或不均等的間隙引起的定子內(nèi)的磁通的偏差，能夠降低因 磁不平衡引起的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特性下降和齒槽轉(zhuǎn)矩的增大。
根據(jù)本發(fā)明的另一旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子制造方法，由于從鋼板部件沖 裁形成使芯塊沿周向接合而成的環(huán)狀的板部件，在將鋼板部件從一個(gè) 面?zhèn)劝霙_裁之后，從另一個(gè)面?zhèn)冗M(jìn)行按壓從而在相鄰的芯塊之間形成 接合芯塊彼此的接合部，并且將板部件多張層疊以形成定子芯，分割 該定子芯以形成分割芯單元，所以能夠防止分割芯單元之間的接合面
的毛刺，抑制芯塊的厚度的偏差，提高芯塊的平面度和接合部的精度。 因此，能夠使各分割芯單元的層疊厚度均等化，能夠防止接合部的錯(cuò) 開(kāi)或晃動(dòng)等，能夠防止分割芯單元之間的階差或不均等的間隙。因此， 能夠抑制因分割芯單元之間的階差或不均等的間隙引起的定子內(nèi)的磁 通的偏差，能夠降低因磁不平衡引起的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特性下降和齒槽轉(zhuǎn) 矩的增大。
根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，由于將通過(guò)環(huán)狀的板部件多張層疊而形 成的定子芯沿著周向分割，以形成分割芯單元，并且通過(guò)將由上述相 同的定子芯分割形成的上述分割芯單元彼此以與分割時(shí)相同的組合進(jìn) 行再接合，以形成上述定子，所以相鄰的分割芯單元與分割前相同的 另一方結(jié)合，能夠提高分割芯單元之間的接合精度。因此，能夠抑制 在分割芯單元之間的接合部產(chǎn)生的錯(cuò)開(kāi)或晃動(dòng)等，能夠防止分割芯單 元之間的階差或不均等的間隙。因此，能夠抑制因分割芯單元之間的 階差或不均等的間隙引起的定子內(nèi)的磁通的偏差，能夠降低因磁不平 衡引起的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特性下降和齒槽轉(zhuǎn)矩的增大。
根據(jù)本發(fā)明的另一旋轉(zhuǎn)電機(jī)，由于將通過(guò)芯塊沿周向接合而成的 環(huán)狀的板部件多張層疊而形成的定子芯沿著周向分割，以形成分割芯 單元，并且在將形成板部件的鋼板部件從一個(gè)面?zhèn)劝霙_裁之后，從另 一個(gè)面?zhèn)冗M(jìn)行按壓從而在芯塊上設(shè)置接合部，借助該接合部將相鄰的 芯塊彼此接合，所以能夠防止分割芯單元之間的接合面的毛刺，抑制 芯塊的厚度的偏差，提高芯塊的平面度和接合部的精度。因此，能夠 使各分割芯單元的層疊厚度均等化，能夠防止接合部的錯(cuò)開(kāi)或晃動(dòng) 等，能夠防止分割芯單元之間的階差或不均等的間隙。因此，能夠抑 制因分割芯單元之間的階差或不均等的間隙引起的定子內(nèi)的磁通的偏 差，能夠降低因磁不平衡引起的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特性下降和齒槽轉(zhuǎn)矩的增 大。
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的具有分割式的定子鐵芯的電動(dòng)機(jī) 的構(gòu)成的剖視圖。
圖2是定子鐵芯的立體圖。
圖3是表示層疊方向的中央的層疊鐵芯片的配置的圖。
圖4是表示層疊方向的上端的層疊鐵芯片的配置的圖。
圖5是表示層疊方向的下端的層疊鐵芯片的配置的圖。
圖6是表示層疊方向的上端的層疊鐵芯片的放大圖。
圖7是示意表示層疊方向上的層疊鐵芯片間的結(jié)合力的變化的
圖8是表示連結(jié)部的結(jié)構(gòu)的變形例的圖。 圖9是表示連結(jié)部的結(jié)構(gòu)的變形例的圖。
圖IO是使用作為本發(fā)明的實(shí)施方式的定子的無(wú)刷馬達(dá)的剖視圖。
圖11是表示作為本發(fā)明的實(shí)施方式的定子的構(gòu)成的立體圖。
圖12是圖11的定子的分解立體圖。
圖13是表示定子的制造工序的概要的說(shuō)明圖。
圖14是表示塊板的構(gòu)成的立體圖。
圖15是表示塊板的加工過(guò)程的說(shuō)明圖。
圖16是表示接合部的構(gòu)成的局部放大俯視圖。
圖17A是表示圖15的半制品加工工序(e)的說(shuō)明圖。
圖17B是表示圖15的平面加工工序(f)的說(shuō)明圖。
圖18是表示定子芯的構(gòu)成的立體圖。
圖19是表示安裝有絕緣體的狀態(tài)的定子芯的構(gòu)成的立體圖。
圖20是表示將圖19中的定子芯沿周向分割的狀態(tài)的立體圖。
圖21是表示圖19的定子的接合部的狀態(tài)的說(shuō)明圖。
圖22是表示現(xiàn)有的定子段的構(gòu)成的立體圖。
圖23是表示圖22的定子段的分割芯單元的構(gòu)成的立體圖。
圖24是表示現(xiàn)有的塊板的加工方法的說(shuō)明圖。
圖25A是表示現(xiàn)有的定子的接合部的狀態(tài)的說(shuō)明圖。
圖25B是表示現(xiàn)有的定子的接合部的狀態(tài)的說(shuō)明圖。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明
1: 電動(dòng)機(jī)
3:定子
10:定子鐵芯
30:層疊鐵芯片
45、 61、 71:凸部47A、 61A、 71A:角部
48、 62、 72:突起部(干涉部)
50:凹部
53、 67、 77:干涉部(端部) Cl、 C2、 C3、 C4:假想線 a:偏斜角
101 :無(wú)刷馬達(dá)(旋轉(zhuǎn)電機(jī))
102 :殼體
103、 113、 152 :定子 104 :轉(zhuǎn)子 105:旋轉(zhuǎn)軸
106 :轉(zhuǎn)子芯
107 :永久磁鐵 108、 112 :軸承
109 :旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)機(jī)構(gòu)
110:轉(zhuǎn)子
111:托架
114、155:線圏
115、158:繞線
116:端子
117、159:偏斜
121、151:定子段
m、157:芯塊
122a:外周側(cè)部 122b:齒
123、 153:分割芯單元(層疊鐵芯片)
124、 154:絕緣體 125:槽
126、 126a、 126b:接合部 131:塊板(板部件) 132:電磁鋼版(鋼板部件) 133:凸臺(tái)
134:槽形成部
135:內(nèi)徑部
136:角孑L
137:接合線
138:接合面
139:沖頭
141:平?jīng)_頭
142:平模
143:外嵌片
144:內(nèi)嵌片
145:定子芯
145a:上表面
I46:單元編號(hào)(配置顯示) 156:電磁鋼板
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖詳細(xì)說(shuō)明用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式。 如圖1所示，電動(dòng)機(jī)1是具有壓入外殼2中的定子3和轉(zhuǎn)子4的無(wú) 刷式的電動(dòng)才幾。
外殼2具有有底筒狀，在筒狀部分的內(nèi)周壓入有定子3。外殼2的 末端部(底部)2A在中央部分壓入有軸承5。在該軸承5上旋轉(zhuǎn)自如 地支承有轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)軸6。外殼2的開(kāi)口部由托架7關(guān)閉。
定子3具有大致環(huán)狀的定子鐵芯10,在定子鐵芯IO上安裝絕緣體 11然后巻繞線圏12。
轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)軸6上按順序配置有磁鐵l3和位置檢測(cè)用的角度發(fā)送 器14的角度發(fā)送器轉(zhuǎn)子14A。磁鐵13以磁極沿周向按順序變化的方式 被磁化。
托架7具有圓板形狀，在中央孔形成有孔20,在孔20內(nèi)固定有旋 轉(zhuǎn)自如地支承旋轉(zhuǎn)軸6的軸承21。進(jìn)而，構(gòu)成角度發(fā)送器14的角度發(fā) 送器定子14B與角度發(fā)送器轉(zhuǎn)子14A的位置對(duì)應(yīng)地固定，可以檢測(cè)與 旋轉(zhuǎn)軸6 —體旋轉(zhuǎn)的角度發(fā)送器轉(zhuǎn)子14A的旋轉(zhuǎn)位置。再者，在托架7 上配設(shè)有與定子3側(cè)的線圏12的導(dǎo)線連接的端子22?？梢詮耐獠康碾?br>
源經(jīng)由突出設(shè)置在托架7的外周部上的連接器部23對(duì)端子22供給電 流。除此以外，在托架7的外周部上突出設(shè)置有在固定電動(dòng)機(jī)1時(shí)使 用的螺栓孔24。
在此，定子鐵芯IO使用沿周向可以分割的分割芯方式。如圖2所 示，形成定子鐵芯10的層疊鐵芯片30具有沿周向延伸的芯主體31。 芯主體31是形成定子鐵芯10的環(huán)狀的磁路的部分，并且是壓入外殼 20的內(nèi)周面的部分。芯主體31相對(duì)于定子鐵芯10的長(zhǎng)度方向(電動(dòng) 機(jī)的軸線)以扭轉(zhuǎn)并且偏斜的方式具有既定的偏斜角a。作為突極的齒 部33從芯主體31的大致中央朝向旋轉(zhuǎn)中心一體延伸設(shè)置。
如圖2和圖3所示，芯主體31的周向的一個(gè)端部成為壓入嵌合另 一個(gè)層疊鐵芯片30中的連結(jié)部40，另一個(gè)端部成為連結(jié)部41。
層疊鐵芯片30通過(guò)層疊金屬制的鐵芯片來(lái)形成，配置在相對(duì)于層 疊方向的中心下端部和上端部分別沿周向錯(cuò)開(kāi)a/2的位置。如圖2和圖 4所示，層疊鐵芯片30的上端部相對(duì)于中央部分向逆時(shí)針?lè)较蜓刂芟?錯(cuò)開(kāi)a〃2。如圖2和圖5所示，層疊鐵芯片30的下端部配置在相對(duì)于 中央部分向順時(shí)針?lè)较蜓刂芟蝈e(cuò)開(kāi)a//2的位置。
如圖6所示，層疊鐵芯片30的一個(gè)端部側(cè)的連結(jié)部40除了內(nèi)周 側(cè)的石並抵面40A和外周側(cè)的石並抵面40B以外具有沿周向突出的凸部 45。凸部45在形成由光滑的曲線與各碰抵面40A、 40B相連的基端部 46之后，以周向的寬度大致相同的方式大致沿著周向延伸，從中途減 小寬度同時(shí)到達(dá)前端部47。寬度開(kāi)始減小的部分成為向外側(cè)鼓出的突 起部48(干涉部)。突起部48在內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)分別設(shè)置一個(gè)。
外周側(cè)的突起部48比連接前端部47的角部47A和基端部46的假 想線更向徑向外側(cè)鼓出。更詳細(xì)地講，連接角部47A和基端部46的假 想線具有朝向基端部46打開(kāi)的傾斜，其傾斜角度相對(duì)于周向的切線具 有大于偏斜角的一半(a〃2)的角度。即，外周側(cè)的突起部48設(shè)置在 假想線Cl的外周側(cè)，所述假想線Cl通過(guò)凸部45的前端部47的外周 側(cè)的角部47A，且相對(duì)于周向的切線以角度a〃2打開(kāi)的方式傾斜。
同樣，內(nèi)周側(cè)的突起部48設(shè)置在假想線C2的內(nèi)周側(cè)，所述假想 線C2通過(guò)凸部45的前端部47的內(nèi)周側(cè)的角部47A，且相對(duì)于周向的 切線以角度a〃2打開(kāi)的方式傾斜。
另一個(gè)端部側(cè)的連結(jié)部41在內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)分別通過(guò)形成石並抵面
50A、 50B的一對(duì)臂部52形成有凹部50。凹部50是能夠收納凸部45 的形狀。臂部52的開(kāi)放端52A側(cè)的各端部具有以使開(kāi)放端52A之間的 寬度減小的方式鼓出的干涉部53。外周側(cè)的干涉部53與內(nèi)周側(cè)的干涉 部53之間的距離大致恒定。外周側(cè)的干涉部53比假想線C3向內(nèi)側(cè)突 出，所述假想線C3通過(guò)凸部45側(cè)的突起部48的頂點(diǎn)，且相對(duì)于周向 具有a〃2的偏斜角地打開(kāi)。同樣，內(nèi)周側(cè)的干涉部53比假想線C4向 內(nèi)側(cè)突出，所述假想線C4通過(guò)凸部45側(cè)的突起部48的頂點(diǎn)，且相對(duì) 于周向具有a〃2的偏斜角地打開(kāi)。 iC明本實(shí)施方式的作用。
在制造電動(dòng)機(jī)l時(shí)，從金屬板根據(jù)層疊鐵芯片30的形狀沖裁出鐵 芯片。在鐵芯片上例如沿層疊方向設(shè)置有凹部和凸部，當(dāng)使鐵芯片彼 此的凹部和凸部偏斜同時(shí)嵌合時(shí)，多個(gè)鐵芯片層疊從而形成層疊鐵芯 片30。然后，如圖2所示，將層疊鐵芯片30的連結(jié)部彼此結(jié)合以形成 定子鐵芯10。
在此，當(dāng)在層疊方向的中心附近作用徑向外側(cè)的力以分割層疊鐵 芯片30時(shí)，在各層疊鐵芯片30的中心部分別向徑向外側(cè)作用箭頭AR1 所示的力。從層疊鐵芯片30整體來(lái)看，該力AR1以定子鐵芯IO的軸 線為中心將徑向外側(cè)作為各層疊鐵芯片30的分割方向進(jìn)行作用。
在圖3所示的長(zhǎng)度方向的中心部，力AR1與徑向Ll大致平行地 作用。其結(jié)果為，在連結(jié)部40、 41上作用將凸部45和凹部50沿周向 分離的力FD。此時(shí)，突起部48和干涉部53成為大致沿著周向的形狀， 相互并不干涉，因此結(jié)合力不發(fā)揮作用。
如圖4所示，在層疊鐵芯片30的上端部，如果以層疊鐵芯片30 的上端部為基準(zhǔn)，則力AR1成為相對(duì)于沿著齒部33的徑向L2向逆時(shí) 針?lè)较騼A斜a/2的向量。因此，外側(cè)的凸部45如圖6中的箭頭所示相 對(duì)于周向要向外移動(dòng)a/2。但是，由于在外周側(cè)的突起部48要移動(dòng)的 路徑上存在其他層疊鐵芯片30的干涉部53，所以外周側(cè)的突起部48 與干涉部53干涉。其結(jié)果為，如圖2和圖4所示，連結(jié)部40的凸部 45通過(guò)以箭頭Fl所示的力向外側(cè)按壓干涉部53，該力成為結(jié)合力。
在另一個(gè)連結(jié)部41，內(nèi)側(cè)的干涉部53與另一個(gè)層疊鐵芯片30的 突起部48干涉，并相對(duì)于周向被向內(nèi)按壓a/2。由此，在另一個(gè)連結(jié) 部41上產(chǎn)生箭頭Fl，所示的結(jié)合力。該結(jié)合力是與上述力Fl大小相等
但方向相反的力(即反作用力)。因此，在層疊鐵芯片30的上端部， 在兩個(gè)連結(jié)部40、 41之間，結(jié)合力相互抵消。
再者，如圖5所示，在層疊鐵芯片30的下端部，如果以層疊鐵芯 片30的下端部為基準(zhǔn)，則力AR1成為相對(duì)于沿著齒部33的徑向L3 向順時(shí)針?lè)较騼A斜a/2的向量。因此，關(guān)于凸部45，突起部48要相對(duì) 于周向向內(nèi)側(cè)移動(dòng)a/2。但是，由于在內(nèi)周側(cè)的突起部48要移動(dòng)的路 徑上存在其他層疊鐵芯片刈的干涉部53，所以突起部48與干涉部53 干涉。連結(jié)部40的凸部45通過(guò)以箭頭F2所示的力向內(nèi)側(cè)按壓干涉部 53，該力成為結(jié)合力。
在另一個(gè)連結(jié)部41，外側(cè)的干涉部53與另一個(gè)層疊鐵芯片30的 突起部48干涉，并相對(duì)于周向被向外按壓a/2。由此，在另一個(gè)連結(jié) 部41上產(chǎn)生箭頭F2，所示的結(jié)合力。該結(jié)合力是與上述力F2大小相等 但方向相反的力(即反作用力)。因此，在層疊鐵芯片30的下端部， 在兩個(gè)連結(jié)部40、 41之間，結(jié)合力相互抵消。
這樣，層疊鐵芯片30在上端側(cè)和下端側(cè)，連結(jié)部40、 41的結(jié)合 力互相抵消。進(jìn)而，如圖7所示，結(jié)合力如上所述在層疊中心不產(chǎn)生 卡合力，隨著遠(yuǎn)離層疊中心而增大。這是由于，如果距離層疊中心近， 則突起部48要移動(dòng)的方向接近周向，所以與干涉部53的干涉區(qū)域減 小，隨著遠(yuǎn)離層疊中心，通過(guò)偏斜角使突起部48與干涉部53開(kāi)始干 涉，結(jié)合力增大。但是，由于結(jié)合力在一個(gè)層疊鐵芯片30中在其兩端 部相互抵消，所以定子鐵芯10不分割為各層疊鐵芯片30而保持原來(lái) 的形狀。
在此，在要將連結(jié)部40、 41彼此分離的力是對(duì)于連結(jié)部40的突 起部48使連結(jié)部41彈性變形足夠的力(扭轉(zhuǎn)力)的情況下，連結(jié)部 40、 41彼此的卡合解除，從而分割為每個(gè)層疊鐵芯片30。在分割得到 的層疊鐵芯片30的各個(gè)齒部33上安裝絕緣體11，然后巻繞線圏12， 之后使層疊鐵芯片30彼此再次卡合。連結(jié)部40的突起部48—邊使連 結(jié)部41彈性變形一邊扭轉(zhuǎn)進(jìn)入。當(dāng)連結(jié)部40進(jìn)入連結(jié)部41中時(shí)，連 結(jié)部41恢復(fù)為原來(lái)的形狀。在使連結(jié)部40、 41連結(jié)后，與上述同樣， 只要是不使干涉部53彈性變形的大小的力，定子鐵芯IO就不會(huì)分割。
在本實(shí)施方式中，由于通過(guò)具有偏斜角而干涉的突起部48和干涉 部53形成在連結(jié)部40、 41上，所以在要將定子鐵芯IO分割的力小于
使干涉部53彈性變形而將突起部48扭出的力的情況下，層疊鐵芯片 30不會(huì)分割。這時(shí)，由于作用于各層疊鐵芯片30的力在層疊方向的各 面內(nèi)相互抵消，所以無(wú)需將連結(jié)部40、 41焊接或粘結(jié)即可保持層疊鐵 芯片30。因此，組裝作業(yè)的作業(yè)性和生產(chǎn)效率提高。進(jìn)而，在使用焊 接或粘結(jié)劑的情況下需要考慮對(duì)磁回路的影響，在本實(shí)施方式中不會(huì) 產(chǎn)生這樣的問(wèn)題。
在此，圖8和圖9表示連結(jié)部的變形例。
關(guān)于圖8所示的連結(jié)部60，在周向上卡合的凸部61的長(zhǎng)度縮短， 并且在從碰抵面40A、 40B到突起部62 (干涉部)之間以寬度減小的 方式形成有凹部63。突起部62分別形成在外周側(cè)和內(nèi)周側(cè)，比通過(guò)嵌 入方向的凸部61前端的角部61A且朝向嵌入方向閉合的假想線向外側(cè) 或內(nèi)側(cè)l支出。
與連結(jié)部60連結(jié)的連結(jié)部65具有形成凹部的臂部66。在臂部" 的開(kāi)放端66A側(cè)與連結(jié)部60的凹部63的形狀對(duì)應(yīng)地形成有干涉部 67。該干涉部67比通過(guò)連結(jié)部60的突起部62的頂部且朝向收納方向 閉合地以oc/2傾斜的假想線向內(nèi)側(cè)鼓出。
在該連結(jié)部60、 65，當(dāng)連結(jié)部60、 65的移動(dòng)方向由于偏斜角而從 周向錯(cuò)開(kāi)時(shí)，突起部62與干涉部67干涉從而產(chǎn)生卡合力。該卡合力 在各層疊鐵芯片30的兩端部相互抵消，由此保持定子鐵芯IO的形狀。 進(jìn)而，在使干涉部67發(fā)生彈性變形的力作用時(shí)，連結(jié)被解除。由箭頭 所示的突起部62的移動(dòng)路徑和干涉部67的周緣包圍的區(qū)域成為突起 部62和干涉部67的干涉區(qū)域R2。該干涉區(qū)域R2的面積小于上述實(shí) 施方式的干涉區(qū)域，但是由于干涉部67進(jìn)入凸部61中，所以卡合變 得牢固。因此，與上述構(gòu)成相比，能夠使分割為層疊鐵芯片30變得困 難。
再者，圖9所示的連結(jié)部70在凸部71從碰抵面40A、 40B以周向
的寬度大致恒定的方式延伸后，以這樣的寬度形成前端部。突起部72 在凸部71的前端具有曲面形狀的角部"A，該角部"71A的外端成為突 起部72。外周側(cè)的干涉部77比通過(guò)突起部72的角部71A的中央且朝
向嵌入方向閉合的假想線向內(nèi)側(cè)鼓出。
與連結(jié)部70連結(jié)的連結(jié)部75具有形成凹部的臂部76。在臂部76 的開(kāi)放端76A側(cè)與連結(jié)部70的形狀對(duì)應(yīng)地形成有干涉部77。內(nèi)周側(cè)的
干涉部77比通過(guò)連結(jié)部70的突起部72且朝向收納方向閉合地以ot/2 傾斜的假想線向外側(cè)鼓出。
在該連結(jié)部70、 75，當(dāng)連結(jié)部70、 75的移動(dòng)方向由于偏斜角而從 周向錯(cuò)開(kāi)時(shí)，突起部72與干涉部77干涉從而產(chǎn)生卡合力。該卡合力 在各層疊鐵芯片30的兩端部相互抵消，由此保持定子鐵芯10的形狀。 進(jìn)而，在使干涉部77發(fā)生彈性變形的力作用時(shí)，連結(jié)被解除。即使連 結(jié)部70、 75是不具有復(fù)雜的凹凸的形狀，也能得到與連結(jié)部40、 41 相同的效果。
接下來(lái)，根據(jù)附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的其他實(shí)施方式。圖10是使用 作為本發(fā)明的實(shí)施方式的定子的無(wú)刷馬達(dá)(旋轉(zhuǎn)電機(jī))的剖視圖。如 圖10所示，無(wú)刷馬達(dá)101 (以下簡(jiǎn)記為馬達(dá)101 )具有有底筒狀的殼 體102。在殼體102內(nèi)容納有定子103。定子103形成為大致環(huán)狀，且 外周面緊貼殼體102的內(nèi)周面。轉(zhuǎn)子104插入定子103的內(nèi)側(cè)。轉(zhuǎn)子 104具有旋轉(zhuǎn)軸105，在旋轉(zhuǎn)軸105上固定有轉(zhuǎn)子芯106，在其外周安 裝有永久磁鐵107。
旋轉(zhuǎn)軸105的一端部旋轉(zhuǎn)自如地支承在壓入殼體102的底部的軸 承108上。在旋轉(zhuǎn)軸105的另一端側(cè)安裝有旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)機(jī)構(gòu)109的轉(zhuǎn) 子110。旋轉(zhuǎn)軸105的另一端部旋轉(zhuǎn)自如地支承在固定于托架111的軸 承112上。托架111由合成樹(shù)脂形成，并安裝為覆蓋殼體102的開(kāi)口部。 在托架111上安裝有旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)機(jī)構(gòu)109的定子113、和將定子103 的線圏114的繞線115拉出的端子116等。
圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的定子103的構(gòu)成的立體圖，圖12 是圖11中的定子103的分解立體圖。如圖11、圖12所示，定子KB 由沿周向等間隔分割的9個(gè)定子段121構(gòu)成。定子段121構(gòu)成為在由電 磁鋼板構(gòu)成的芯塊122層疊得到的分割芯單元(層疊鐵芯片)123上安 裝絕緣體124并巻繞繞線115。在各芯塊122上設(shè)置有沿著殼體102的 內(nèi)周配設(shè)的外周側(cè)部122a和巻繞有繞線115的齒122b。當(dāng)組裝定子段 121時(shí)，在相鄰的齒122b之間形成槽125。
外周側(cè)部122a的周向兩端部成為與相鄰的定子段121的分割芯單 元123接合的接合部126 ( 126a、 126b )。在分割芯單元123的上下端 部安裝有合成樹(shù)脂制的絕緣體124。在絕緣體124的外側(cè)巻繞有繞線 115，在齒122b的周圍形成有線圏114。線圈114在環(huán)狀地組裝定子段
121時(shí)容納在槽125內(nèi)。分割芯單元123成為相對(duì)于軸向偏斜的形狀， 由此在定子103上形成偏斜部117。
這樣的定子103如下形成。圖13是表示定子103的制造工序的概 要的說(shuō)明圖。本發(fā)明的定子103不是分別沖裁芯塊122單品，而是以 成為與接合時(shí)同樣的形狀的方式?jīng)_裁芯塊122，并將其分割使用。因 此，在圖13的工序A中，首先沖裁形成圖14所示的圓環(huán)狀的塊板(板 部件)131。塊板131成為芯塊122沿周向多個(gè)并列的形態(tài)，并成為接 合部126彼此凹凸嵌合從而保持為圓環(huán)狀的狀態(tài)。圖15是表示塊板131 的制造工序的說(shuō)明圖。如圖15所示，塊板131由電磁鋼板(鋼板部件) 132通過(guò)順?biāo)蜎_壓機(jī)成型。
在塊板131的制造工序中，首先形成凸臺(tái)133 (圖15 (a))。凸 臺(tái)133配設(shè)在齒122b上，在層疊塊板131時(shí)用于各塊板131的固接。 利用凸臺(tái)133，在塊板131的上表面形成凸部，在下表面形成凹部，在 相鄰的塊板131彼此的凹部壓入固定凸部，由此，層疊的塊板131不 會(huì)分散。通過(guò)使該凸臺(tái)133的凸部與凹部的位置錯(cuò)開(kāi)地層疊塊板131， 可以進(jìn)行塊板131的偏斜層疊。
在凸臺(tái)加工后，沖裁形成槽的槽形成部l34 (圖l5 (b))和 塊板131的內(nèi)徑部135 (圖l5 (c))。在沖裁槽形成部134和內(nèi)徑部 135之后，在槽形成部134的外側(cè)形成角孔136 (圖15 (d))。該角 孔136在圖15 (e)以后的半制品加工和平面加工時(shí)^吏用。此外，為了 有效地利用材料，也可以將內(nèi)徑部135的部分用于轉(zhuǎn)子芯106，在該情 況下，在工序(b) (c)之間增加轉(zhuǎn)子用板的成型過(guò)程。再者，圖15 (b) ~ (d)的工序可以以任意順序進(jìn)4亍。
在形成角孔136之后，形成接合部126。圖16是表示接合部126 的構(gòu)成的局部放大俯視圖。接合部126在圖15 (e) (f)兩個(gè)工序形成。 圖17A是表示圖15(e)的半制品加工工序的說(shuō)明圖，圖17B是表示圖 15(f)的平面加工工序的說(shuō)明圖。如圖17A所示，在圖15(e)的半制品加 工工序中，沿著接合部126的接合線137，以半沖裁的方式按壓一側(cè)的 接合部126a。此時(shí)，由于在接合線137的外端形成有角孔136，所以能 夠沿著接合線1"容易且正確地對(duì)接合部12"進(jìn)行半沖裁加工，接合 部126的精度提高。通過(guò)半制品加工，在另一側(cè)的接合部126b的接合 面138上伴隨沖頭139的嚙入形成有下垂面和切斷面，在切斷面的下
方出現(xiàn)微小的龜裂。
在半制品加工之后，進(jìn)^f亍圖15(f)的平面加工。在平面加工中，如 圖17B所示，在平?jīng)_頭141和平模142之間按壓塊板131的上下表面。 通過(guò)半制品加工成為半沖裁狀態(tài)的接合部126a通過(guò)沖頭141和模具 142再次被壓回上方。這時(shí)，在接合面138上出現(xiàn)的微小的龜裂進(jìn)一步 發(fā)展而形成斷裂面，并沿著接合線137對(duì)接合部126a、 126b進(jìn)行切割 和分離。通常，在由沖壓機(jī)進(jìn)行的沖裁加工的情況下，在斷裂面上向 下方出現(xiàn)毛刺，但是在塊板131中，通過(guò)半制品加工和平面加工的組 合，不會(huì)在斷裂面上出現(xiàn)毛刺，能夠沿著接合線137切割接合部126。 因此，塊板131的厚度在整周上恒定，芯塊122的厚度的偏差減小。 再者，接合部126處的芯塊122的平面度提高，并且在接合面138不出 現(xiàn)間隙，接合部126的精度也得到提高。
在圖15 (e) (f)的工序中形成接合部126之后，沖裁塊板l31 的外周(圖15 (f))。由此，形成圖14所示的塊板131。這時(shí)，在塊 板131中，通過(guò)接合部126的凹凸嵌合構(gòu)成，不會(huì)分離為各芯塊122 而保持圓環(huán)狀的形態(tài)。如圖16所示，接合部U6形成為曲柄狀，在接 合部126a上形成有外嵌片143，在接合部U6b上形成有與外嵌片1" 嵌合的內(nèi)嵌片144。外嵌片143彈性地夾持內(nèi)嵌片144，由此，各芯塊 122由接合部126相互結(jié)合，形成圓環(huán)狀的塊板131。此外米，通過(guò)將 接合部126這樣形成為曲柄狀，使芯塊122彼此的接合面積較大，所 以定子103內(nèi)的磁通的流動(dòng)變得良好，即使在接合部126產(chǎn)生一些尺 寸的偏差，也可以抑制磁通的紊亂。
這樣成型的塊板131以沿周向每隔既定角度錯(cuò)開(kāi)的方式層疊多 張。另外，通過(guò)將既定張數(shù)的塊板131偏斜層疊，形成圖18所示的定 子芯145(該工序B)。在該情況下，塊板131不分離為各芯塊122地 保持圓板的狀態(tài)層疊，所以定子芯145的尺寸精度容易對(duì)準(zhǔn)，內(nèi)徑精 度也提高。此外，在定子芯145的上表面145a上刻印有在塊板131的 層疊結(jié)束時(shí)用于區(qū)別各分割芯單元123的單元編號(hào)l46 (配置顯示；在 本實(shí)施方式中是1-9)。
如圖19所示，在層疊了塊板131的定子芯145上安裝有絕緣體124 (該工序C)。在安裝絕緣體124之后，由于繞線形成，所以將整體 暫時(shí)沿周向分割(該工序D)。由此，形成多個(gè)如圖20所示的具備絕
緣體124的分割芯單元123。在各分割芯單元123上分別巻繞繞線115 (該工序E)，從而成為圖14所示的定子段121。然后，在該定子103 中，以與分割前相同的組合再次組裝該定子段121 (分割芯單元123) (該工序F)。即，按照刻印在各分割芯單元123上的單元編號(hào)146， 將分割芯單元123集成為原來(lái)的組合，以形成圖11所示的定子103。 這樣，由于在分割芯單元123上顯示單元編號(hào)146，所以能夠容易且沒(méi) 有錯(cuò)誤地將單元組裝為原來(lái)的組合。
在再次組裝分割芯單元123時(shí)，使接合部126a、 126b嵌合，將定 子103整體保持為圓筒形狀。如上所述，接合部126通過(guò)外嵌片143 和內(nèi)嵌片144彈性嵌合，所以工序D中的拆卸容易，同時(shí)在工序F中 的組裝后也能夠確保并維持保持力。此外，定子103由于如圖IO所示 那樣容納在殼體102內(nèi)，所以在作為馬達(dá)101組裝之后，不沿周向分 離，接合部126的接合強(qiáng)度也是只要能夠確保到工序D與工序F以后 的馬達(dá)組裝之間的保持力即可。
這樣，在定子103中，形成芯塊122沿圓周方向連續(xù)設(shè)置的塊板 131，將其層疊而成的定子芯145暫時(shí)分割并繞線，然后以相同的組合 進(jìn)行再結(jié)合，來(lái)制造定子103。在該情況下，由于定子芯145層疊塊板 131而形成為一體，所以提高了平面加工的平面度同時(shí)實(shí)現(xiàn)了板厚的均 一化，各分割芯單元123形成為幾乎相同的層疊厚度。再者，相鄰的 分割芯單元123與和半制品加工時(shí)相同的另一方結(jié)合，所以能夠較高 地維持接合面138的接合精度。因此，不會(huì)在接合部126上出現(xiàn)錯(cuò)開(kāi) 或晃動(dòng)等，分割芯單元123彼此如圖21所示那樣無(wú)間隙地接合。進(jìn)而，
路，在單元間也不會(huì)出現(xiàn)不均等的;司隙。 ''、, 、
因此，在本發(fā)明的定子103中，不會(huì)由于芯塊的板厚或?qū)盈B 時(shí)的誤差等而使各分割芯單元123產(chǎn)生尺寸的偏差，不會(huì)像現(xiàn)有的定 子那樣，而是能夠防止在分割芯單元1"之間出現(xiàn)階差或不均等的間 隙。因此，能夠抑制定子103內(nèi)的磁通的偏差，并能夠防止因磁不平 衡導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特性下降。再者，也能夠抑制因磁平衡的紊亂導(dǎo)致 的齒槽轉(zhuǎn)矩的增大。例如在電動(dòng)機(jī)101作為電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的驅(qū)動(dòng) 源使用的情況下，伴隨齒槽轉(zhuǎn)矩的減小，能夠?qū)崿F(xiàn)操縱感的提高。
此外，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，當(dāng)然可以在不脫離其主旨的
范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。
例如，在上述實(shí)施例中，表示了本發(fā)明的定子和旋轉(zhuǎn)電機(jī)用于作 為動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的驅(qū)動(dòng)源的無(wú)刷馬達(dá)的示例，但是其用途和電動(dòng)機(jī)的 形態(tài)不限于此。即，本發(fā)明也可以應(yīng)用于動(dòng)力滑動(dòng)門、擦拭裝置和動(dòng) 力窗等車載電器產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)源、以及在其他電氣產(chǎn)品中使用的馬達(dá)等 旋轉(zhuǎn)電機(jī)。再者，本發(fā)明不僅可以應(yīng)用于無(wú)刷馬達(dá)，還可以應(yīng)用于帶 刷馬達(dá)。
工業(yè)實(shí)用.法
根據(jù)本發(fā)明，定子鐵芯的組裝作業(yè)變得容易，能夠獲得磁性也良 好的連結(jié)結(jié)構(gòu)。再者，可以抑制因分割芯單元的階差或不均等間隙引 起的定子內(nèi)的磁通的偏差，能夠降低因磁不平衡引起的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特 性下降和齒槽轉(zhuǎn)矩的增大。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)機(jī)，具有通過(guò)將使鐵芯片偏斜并層疊的層疊鐵芯片組合為環(huán)狀而形成的定子鐵芯，在上述層疊鐵芯片的周向的一個(gè)端部設(shè)置有凸部，在周向的另一個(gè)端部以在周向上能夠與其它上述層疊鐵芯片的上述凸部連結(jié)的方式設(shè)置有凹部，在上述凸部和上述凹部上具有干涉部，在通過(guò)上述層疊鐵芯片偏斜而將上述凸部和上述凹部分離的力從周向錯(cuò)開(kāi)時(shí)，所述干涉部使上述凸部與上述凹部干涉。
2. 如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，上述干涉部是在從上 述凸部的前端到基端之間一部分鼓出的突起部、和對(duì)應(yīng)于上述突起部 形成在上述凹部的端部。
3. 如權(quán)利要求2所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，上述突起部比通過(guò)上 述凸部的前端的角部且相對(duì)于周向以朝向上述凸部的基端側(cè)打開(kāi)偏斜 角的一半的角度的方式傾斜的假想線更為突出。
4. 如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，上
5. 二權(quán)利要求i至;中的任一、項(xiàng)所述的電動(dòng);幾，其特k在于，上狀。
6. 如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，上述電動(dòng)機(jī)是具有具 備永久磁鐵的轉(zhuǎn)子和配置在該轉(zhuǎn)子的外周側(cè)的定子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，上述 定子具有沿周向環(huán)狀配置的多個(gè)層疊鐵芯片。
7. 如權(quán)利要求6所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，上述層疊鐵芯片分別 通過(guò)層疊多張芯塊形成。
8. 如權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子，其特征在于，上述層疊鐵 芯片將層疊多張環(huán)狀的板部件形成的定子芯沿著周向分割而形成，上 述定子通過(guò)將由相同的上述定子芯分割形成且分別巻繞有繞線的上述 層疊鐵芯片彼此以與分割時(shí)相同的組合進(jìn)行再接合而成。
9. 如權(quán)利要求8所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子，其特征在于，上述層疊鐵 芯片具有表示分割時(shí)的組合狀態(tài)的配置顯示。
10. 如權(quán)利要求7所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子，其特征在于，上述層疊 鐵芯片將層疊多張使上述芯塊沿周向接合而成的環(huán)狀的板部件形成的定子芯沿著周向分割而形成，上述芯塊具有接合部，該接合部通過(guò)在 將形成上述板部件的鋼板部件從一個(gè)面?zhèn)劝霙_裁之后、從另一個(gè)面?zhèn)?進(jìn)行按壓而由上述鋼板部件切斷形成，相鄰的上述芯塊彼此通過(guò)該接 合部接合。
11. 如權(quán)利要求lO所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子，其特征在于，上述接合部具有使相鄰的上述芯塊拆裝自如的嵌合部。
12. 如權(quán)利要求IO或11所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子，其特征在于，與 上述鋼板部件的上述接合部形成部位鄰接地設(shè)置有切斷輔助孔。
13.如權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的制造方法，其特征在 于，將層疊多張環(huán)狀的板部件而形成的定子芯沿著周向分割以形成上 述層疊鐵芯片，在上述層疊鐵芯片上分別巻繞繞線，然后使由相同的 上述定子芯分割形成的上述層疊鐵芯片彼此以與分割時(shí)相同的組合進(jìn) 行再接合，來(lái)形成上述定子。
14. 如權(quán)利要求7所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的制造方法，其特征在件，并且在4上述鋼板'部件從一個(gè)面?zhèn)劝?中k之后，從另二個(gè)面?zhèn)?芯塊彼此接合的接合部，層疊多張上述板部件而l成上述定子芯，分 割上述定子芯而形成上述層疊鐵芯片。
15. 如權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，上述分割芯單元 將層疊多張環(huán)狀的板部件形成的定子芯沿著周向分割而形成，上述定 子通過(guò)將由相同的上述定子芯分割形成且分別巻繞有繞線的上述層疊 鐵芯片彼此以與分割時(shí)相同的組合進(jìn)行再接合而成。
16. 如權(quán)利要求7所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，上述分割芯單元沿著周向分割而形成，上述芯塊具有接合部，該接合部通過(guò)在將形成 上述板部件的鋼板部件從一個(gè)面?zhèn)劝霙_裁之后、從另一個(gè)面?zhèn)冗M(jìn)行按 壓而由上述鋼板部件切斷形成，相鄰的上述芯塊彼此通過(guò)該接合部接 合。
全文摘要
定子鐵芯分割得到的層疊鐵芯片(30)具有圓弧狀延伸的芯主體(31)，在芯主體(31)的一個(gè)端部形成有連結(jié)部(40)，在另一個(gè)端部形成有連結(jié)部(41)。連結(jié)部(40)可以與其它層疊鐵芯片(30)的連結(jié)部(41)連結(jié)。在連結(jié)部(40)突出設(shè)置有突起部(48)，當(dāng)要使層疊鐵芯片(30)沿定子鐵芯的分割方向移動(dòng)時(shí)，突起部(48)與連結(jié)部(41)側(cè)的干涉部(53)發(fā)生干涉。因此，定子鐵芯的組裝作業(yè)變得容易，也可獲得磁性良好的連結(jié)結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H02K1/18GK101171733SQ20068001538
公開(kāi)日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2006年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月6日
發(fā)明者大久保雅通, 山崎武志, 川村干夫, 布施川秀一, 橫尾次男, 荒卷典之 申請(qǐng)人:株式會(huì)社美姿把