专利名称：旋转电机的电枢及其制造方法
技术领域：
本发明涉及旋转电机(或旋转电器)的电枢。本发明还涉及所述电枢的制造方法。
背景技术：
传统的旋转电机的电枢包括由层压多个铁芯片形成的层叠铁芯(叠片铁芯)和覆盖层叠铁芯的表面的绝缘膜。在当前的结构中，绝缘膜使层叠铁芯与缠绕电枢的齿的绕组电绝缘。图14是显示根据现有技术的电枢80的齿的剖面的剖视图。该剖面沿层叠铁芯 81的铁芯片82被层压的层压方向截取。每个铁芯片82通过压力加工(冲压)形成。如图14所示，当被冲压时每个铁芯片82的周边被向后弯曲，从而导致沿厚度方向突出的毛刺 (飞边)83。在层叠铁芯81中，铁芯片82被层压，以使得毛刺83的位置沿层压方向位于图 14中相同的上侧。在当前状态中，将相邻的铁芯片82连接到一起，以形成层叠铁芯81。在当前状态中，位于图14中的上侧的一端处的铁芯片82的毛刺83沿层压方向向上突出。因此，毛刺83在层叠铁芯81的角部处在层压方向上从另一端侧向一端侧突出。绝缘膜84例如通过以下步骤形成，即，将粉末状的绝缘材料施加到层叠铁芯81的表面上，加热绝缘材料以熔化绝缘材料，并且其后使熔化的绝缘材料硬化。当绝缘材料被加热并熔化时，与平坦部分相比，绝缘材料几乎不围绕由图14中的虚线C所示出的层叠铁芯81的角部部分堆积。 由此，熔化的绝缘材料倾向于从角部部分流向围绕角部部分的周边部分。因此，角部部分处的绝缘膜的宽度倾向于小且不够。形成在层叠铁芯81上的绝缘膜需要足够的厚度，以确保在绝缘膜倾向于薄的角部部分处的电绝缘性能。然而，如图14所示，在其中毛刺83从层叠铁芯81的角部部分向上突出的结构中，需要根据毛刺83的突出高度施加大量的绝缘材料， 以形成较厚的绝缘膜。因此，绝缘材料的应用需要更高的生产成本。考虑到此问题，例如，根据如图15所示的另一现有技术，层压铁芯片92以形成层叠铁芯91，并且其后，沿层压方向将高压缩力施加到层叠铁芯91上，以制造出电枢90。通过这种方式，沿层压方向压碎并斜切掉位于一端的铁芯片9 的毛刺。在该现有技术中，可以抑制铁芯片9 的毛刺在层叠铁芯91的角部部分处突出。因此，可以减少形成绝缘膜93 的绝缘材料的应用量。例如，JP-U-7-44598公开了一种层叠铁芯，其中沿层压方向位于一端的一个铁芯片被翻转，以使相邻铁芯片的毛刺面向该铁芯片的毛刺并且层压到一起。在JP-U-7-44598 的当前技术中，沿层压方向位于一端的铁芯片的毛刺未沿层压方向向外突出。在JP-U-7-44598的当前技术中，需要施加高压缩力，以将位于层叠铁芯的一端处的铁芯片压到相邻的内部铁芯片上，以挤压毛刺，从而使层叠铁芯的角部倒角。另外，需要实施压制，直到完成倒角。因此，JP-U-7-44598的制造方法需要延长的压制过程和延长的加工时间。另外，在JP-U-7-44598中所公开的电枢的制造方法中，为了翻转一个铁芯片，需要额外的过程。
发明内容
考虑到前述以及其他问题，本发明的一个目的在于制造一种旋转电机的电枢，其中可以抑制铁芯片的毛刺从层叠铁芯的角部处突出，并且可以减少用于在层叠铁芯上形成绝缘膜的绝缘材料的量。本发明的另一目的在于提出一种旋转电机的电枢的制造方法。根据本发明的一方面，提出一种旋转电机的电枢，所述电枢包括各自构造成配备有绕组的齿，电枢包括具有层压的多个铁芯片的层叠铁芯，并且每个铁芯片通过压力加工形成，所述多个铁芯片中的每一个具有与所述齿相对应的齿部分。电枢还包括覆盖与所述齿相对应的层叠铁芯的至少一部分的绝缘膜。通过压力加工在所述多个铁芯片中的每一个中产生的毛刺位于层叠铁芯的层压方向上的层叠铁芯的一端侧上。位于所述一端处的所述多个铁芯片之一的齿部分的毛刺朝向层压方向上的层叠铁芯的另一端折叠。根据本发明的另一方面，提出一种旋转电机的电枢，所述电枢包括各自构造成配备有绕组的齿，电枢包括具有层压的多个铁芯片的层叠铁芯，并且每个铁芯片通过压力加工形成，所述多个铁芯片中的每一个具有与所述齿相对应的齿部分。电枢还包括覆盖与所述齿相对应的层叠铁芯的至少一部分的绝缘膜。通过压力加工在所述多个铁芯片中的每一个中产生的毛刺位于层叠铁芯的层压方向上的层叠铁芯的一端侧上。位于层叠铁芯的所述一端处的所述多个铁芯片之一的齿部分的毛刺大致沿垂直于层压方向的方向延伸。位于所述一端处的所述多个铁芯片之一的齿部分的宽度小于所述多个铁芯片中的另一个的齿部分的宽度。当在沿层叠铁芯的层压方向截取的横截面观察时，所述多个铁芯片之一的齿部分的毛刺的末端位于所述多个铁芯片中的另一个的齿部分的周边内。根据本发明的另一方面，提供一种旋转电机的电枢的制造方法，所述方法包括在层压过程中层压多个铁芯片，所述多个铁芯片中的每一个通过压力加工形成，以具有与电枢的齿相对应的齿部分。所述方法还包括在压制(加压)过程中沿层压方向压制所述多个铁芯片。所述方法还包括在膜形成过程中在层压的多个铁芯片上形成绝缘膜。在所述层压过程中如此层压所述多个铁芯片，以使得通过压力加工产生的毛刺在层压方向上的一端侧上位于所述多个铁芯片中的每一个的表面上。在压制过程中如此压制位于所述一端处的所述多个铁芯片之一的齿部分的毛刺，以使得朝向层压方向上的另一端折叠毛刺。根据本发明的另一方面，一种旋转电机的电枢的制造方法，所述方法包括在层压过程中层压多个铁芯片，所述多个铁芯片中的每一个通过压力加工形成，以具有与电枢的齿相对应的齿部分。所述方法还包括在压制过程中沿层压方向压制所述多个铁芯片。所述方法还包括在膜形成过程中在层压的多个铁芯片上形成绝缘膜。在所述层压过程中如此层压所述多个铁芯片，以使得通过压力加工产生的毛刺在层压方向上的一端侧上位于所述多个铁芯片中的每一个的表面上。在压制过程中如此压制位于层压方向上的所述一端处的所述多个铁芯片中的第一铁芯片的齿部分的毛刺，以使得所述毛刺沿大致垂直于层压方向的方向延伸。第一铁芯片的齿部分的宽度小于所述多个铁芯片中的第二铁芯片的齿部分的宽度，第二铁芯片与第一铁芯片邻近。将第一铁芯片的齿部分的毛刺的末端压制成位于第二铁芯片的齿部分的周边内。
本发明的上述以及其他目的、特征和优点从以下参照附图的详细说明中变得显而易见。附图中图1是显示其中导线(丝线)缠绕根据第一实施例的转子铁芯的状态的顶视图；图2是显示根据第一实施例的转子铁芯的顶视图；图3是显示根据第一实施例的层叠铁芯的透视图；图4是沿图2中的线IV-IV截取的剖视图；图5是显示根据第一实施例的转子铁芯的制造方法的层压过程中的层叠铁芯的剖视图；图6是显示根据第一实施例的转子铁芯的制造方法的压制过程中的层叠铁芯的透视图；图7是显示根据第一实施例的转子铁芯的制造方法的压制过程中的压制机构的齿压制部分和层叠铁芯的齿部分的剖视图；图8是显示根据第二实施例的转子铁芯的顶视图；图9A、9B分别是沿图8中的线IXA-IXA和线IXB-IXB截取的剖视图；图IOA是显示形成在根据第二实施例的转子铁芯上的绝缘膜的每个部分的厚度的图表，并且图IOB是显示根据现有技术形成在传统转子铁芯上的绝缘膜的每个部分的厚度的图表；图11是显示根据第三实施例的转子铁芯的一部分齿的剖视图；图12是显示根据第三实施例的层叠铁芯的齿部分和转子铁芯的压制机构的剖视图；图13是显示根据另一实施例的转子铁芯的一部分齿的剖视图；图14是显示根据现有技术的传统电枢的齿的剖视图；图15是显示根据另一现有技术的传统电枢的齿的剖视图；图16A是显示根据另一实例其中定子铁芯配备有绕组的状态的局部剖视图，并且图16B是用于说明根据另一实例的定子铁芯和一段绕组的示意图；以及图17是显示根据另一实例的压制机构的齿压制部分和转子铁芯的制造方法的压制过程中的层叠铁芯的齿部分的剖视图。
具体实施例方式(第一实施例)下面，将参照图1到7描述根据第一实施例的旋转电机(旋转电器)的电枢。在本实施例中，旋转电机包括转子铁芯(转子芯)。图1显示了与本第一实施例有关的转子铁芯。如图1所示，转子铁芯10包括转子中心部分11、八个齿12和末端13。转子中心部分11在平面图中为大致圆形。八个齿12 从转子中心部分11放射状地伸出。末端13分别位于齿12的端部处。每个末端13在平面图中为大致椭圆形。转子中心部分11在中心处具有轴向插入孔11a。旋转轴14被压紧配合到该轴向插入孔1 Ia中。绕组15沿垂直于每个齿12延伸的方向的缠绕方向缠绕到每个齿12上。图2是显示其中从转子铁芯10上移除了绕组15的状态的平面图。转子铁芯10 包括层叠铁芯20和覆盖层叠铁芯20的表面的绝缘膜21。
图3是显示层叠铁芯20的透视图。如图3所示，层叠铁芯20包括两个或更多个大致具有相同形状的铁芯片22。铁芯片22被层压到一起。在图3中，沿图中的垂直方向层压铁芯片22，以形成层叠铁芯20。为了方便起见，在下面的说明中，为方便起见，规定层压方向的一端侧为上侧，并且层压方向的另一端侧为下侧。注意，说明书并不限制与本实例有关的电枢的层叠铁芯的层压方向。每个铁芯片22通过压力加工形成。每个铁芯片22具有与转子铁芯10的形状相对应的形状。每个铁芯片22包括片中心部分23、齿部分M和片末端25。片中心部分23 对应于转子中心部分11。齿部分M从片中心部分23的中心放射状地伸出。片末端25分别形成在齿部分M的末端处。片中心部分23在中心处具有轴孔23a。轴孔23a贯穿铁芯片22。每个片末端25在上表面上具有装配凹槽25a并且在上表面的背面的下表面上具有装配凸起(未示出)。铁芯片22在层叠铁芯20中上下彼此邻接。上侧的铁芯片22的装配凸起被装配到下侧的铁芯片22的装配凹槽25a中并且从而相互连接或接合到一起。这样， 多个铁芯片22彼此连接。图4是沿图2中的线IV-IV截取的剖视图。如图4所示，多个铁芯片22被更具体地分成第一铁芯片2 和第二铁芯片22b。第一铁芯片2 沿层压方向位于层叠铁芯20 的上端。第二铁芯片22b不同于第一铁芯片22a。在本实施例中，如图4所示，所有铁芯片 22a、22b被层压，以使得由压力加工产生的毛刺^a、26b相应地位于铁芯片22a、22b的上侧。在第一铁芯片22a中，毛刺26a被向下弯曲和折叠(弯折)。第二铁芯片22b的毛刺 26b向上延伸。在该结构中，铁芯片22a、22b的毛刺^a、26b沿层压方向位于相同的上侧。 注意到，第一铁芯片22a的毛刺26a未向上突出。因此，无需因转子铁芯10中的毛刺的突起高度而增加绝缘膜21的膜厚度以确保层叠铁芯20的绝缘性能。因此，在本实例中，绝缘膜21的厚度小于图14中所示的绝缘膜84的厚度。随后，将参照图5到7描述转子铁芯10的制造方法。在转子铁芯10的制造过程中，如图5所示，首先进行层压过程，以层压多个铁芯片22a、22b。如图5所示，第一铁芯片 22a和第二铁芯片22b具有大致相同形状。铁芯片22a、22b被层压，以使得毛刺26a、26b位于上侧。在层压过程中，铁芯片22a、22b的毛刺向上突出。随后，沿层压方向压紧层叠铁芯片22。因此，装配凸起被装配到上下彼此邻近的铁芯片22的装配凹槽25a中。因此，铁芯片22相互连接到一起，以形成层叠铁芯20。随后，如图6所示，执行压制(加压)过程。在压制过程中，将旋转轴14压紧配合到层叠铁芯20的每个铁芯片22的轴孔23a中。另外，将处于其末端如图5所示向上延伸状态的第一铁芯片22a的毛刺26a折叠成所述末端如图4所示向下延伸的状态。如图6所示，使用压制装置30实施压制过程。压制装置30包括安装基座31和压制机构33。安装基座31接收并支承层叠铁芯20。压制机构33压缩层叠铁芯20。安装基座31在平面图中呈圆形并且比层叠铁芯20大。安装基座31在中心部分处具有轴向支承孔32。轴向支承孔32接收插入到其中的旋转轴14并且支承旋转轴14。压制机构33大致与铁芯片22a、22b的形状相同并且在平面图中比铁芯片22a、22b 大。压制机构33包括中心压制部分34、八个齿压制部分36和八个末端压制部分37。中心压制部分34呈大致与铁芯片22a、22b的片中心部分23对应的柱状。齿压制部分36从中心压制部分34的下部放射状地伸出。末端压制部分37分别设置在齿压制部分36的末端处。中心压制部分34在下表面处具有轴保持孔35，以用于支承旋转轴14。中心压制部分 34、齿压制部分36和末端压制部分37在下端分别具有毛刺弯曲部分34a、36a、37a。毛刺弯曲部分34a、36a、37a分别从中心压制部分34、齿压制部分36和末端压制部分37的周边向下伸出。在图6中，旋转轴14由中心压制部分34支承。在当前状态中，沿箭头A所示的方向向下压下该压制机构33，以将旋转轴14压紧插入到层叠铁芯41的铁芯片22a、22b的轴孔23a中。沿箭头A所示的方向进一步压下处于图6中所示状态的压制机构33。因此，压制机构33与层叠铁芯20的第一铁芯片22a的上表面进行接触。因此，如图7所示，压制机构33与第一铁芯片22a的上表面接触。在该状态中，第一铁芯片22a的横向侧面被压制机构33的毛刺弯曲部分34a、36a、37a包围。在该状态中，压制机构33沿箭头A所示的方向进一步压下，从而将旋转轴14压紧配合到层叠铁芯20的每个铁芯片22的轴孔23a中。因此，旋转轴14被固定到层叠铁芯20上。另外，将围绕第一铁芯片22a的周边并且最初向上延伸的毛刺26a折叠成指向下方，如图4所示。其后，从压制装置30中取出层叠铁芯20。随后，执行膜形成过程，以在层叠铁芯20 的表面上形成绝缘膜21。在膜形成过程中，首先将粉末状的绝缘材料施加到层叠铁芯20的表面上。随后，加热和熔化所施加的绝缘材料。因此，绝缘材料被硬化。在本实施例中，向下折叠第一铁芯片22a的毛刺^a。也就是说，毛刺26a被重新定向，以便不向上突出。因此，与其中毛刺向上突出的结构相比，可以减少用于确保层叠铁芯20的绝缘性能的绝缘材料的施加量。因此，在层叠铁芯20的表面上形成绝缘膜21，并且从而制造出转子铁芯10。根据上述结构和方法，产生了以下工作效果。(1)根据本实施例，在转子铁芯10中的层叠铁芯20的表面上形成绝缘膜21。通过压力加工形成铁芯片22a、22b，并且随后，在垂直方向上层压铁芯片22a、22b，以构造层叠铁芯20，从而使得铁芯片22a、22b的毛刺^a、26b位于上侧上。最后，朝向第二铁芯片22b 向下折叠位于上端处的第一铁芯片22a的毛刺^a。这样，可以抑制位于上端处的第一铁芯片22a的毛刺^a向上突出。如上所述，折叠第一铁芯片22a的毛刺^a。在该结构中， 毛刺26a可能沿层叠铁芯20的水平方向略微径向突出。也就是说，毛刺26a可能垂直于层叠铁芯20的层压方向略微突出。然而，毛刺26a沿水平方向的突出仍然被抑制或限制为很小，因为毛刺26a的末端被向下折叠。利用该相对简单的方法，通过折叠位于层叠铁芯20 的上端处的第一铁芯片22a的毛刺^a，可以抑制毛刺26a从层叠铁芯20的周边(角部) 向外突出。因此，在不同于传统方法的上述方法中，可以减少用于形成绝缘膜21的绝缘材料的应用量。(2)在压制过程中可以同时实施将旋转轴14压紧配合到包括层叠铁芯片22a、22b 的层叠铁芯20的轴孔23a中的过程和压制以使第一铁芯片22a的毛刺26a变形的过程来制造根据本实施例的转子铁芯10。因此，不必单独实施旋转轴14的压紧配合过程和使毛刺 26a变形的过程。因此，可以简化制造过程。(第二实施例)随后，将参照图8到IOB描述根据第二实施例的转子铁芯。如图8所示，根据本实施例，在转子铁芯40的层叠铁芯41的表面上形成绝缘膜42。如图8、9A、9B所示，层叠铁芯41包括作为单片的第一铁芯片43a、多个第二铁芯片4 和作为单片的第三铁芯片43c。层压第一铁芯片43a、第二铁芯片43b和第三铁芯片43c。如图8、9A、9B所示，第一铁芯片43a的每个齿部分4 具有沿垂直于齿部分4 延伸的延伸方向的方向的宽度。也就是说，每个齿部分4 具有在图9A、9B的水平方向上的宽度。第一铁芯片43a的每个齿部分4 的宽度小于第二铁芯片4 的每个齿部分44b的宽度。第一铁芯片43a的齿部分44a的周边位于第二铁芯片4 的齿部分44b的周边内。 如图9A所示，第三铁芯片43c的每个齿部分Mc具有与第一铁芯片43a的齿部分44a的宽度相同的宽度。第三铁芯片43c的齿部分44c的周边位于第二铁芯片43b的齿部分44b的周边内。在层叠铁芯41的该结构中，在层压方向上位于两端的第一铁芯片43a和第三铁芯片43c的齿部分44a、44c的宽度小于第二铁芯片4 的齿部分44b的宽度。另外，第一铁芯片43a和第三铁芯片43c的齿部分44a、Mc在垂直于层压方向的方向上位于第二铁芯片 43b的齿部分44b内。在本实施例中，绝缘膜42以这样的形状形成在层叠铁芯41的表面上。因此，转子铁芯40的齿的角部呈圆形(R形)。图9B是显示由图9A中的虚线指示的区域的放大图。如图9B所示，类似于第一实施例，在第一铁芯片43a的齿部分4 中，毛刺46a的末端被折叠为向下延伸。在第一铁芯片43a的齿部分44a中，毛刺46a被折叠。在该结构中，毛刺46a在水平方向上略微突出。 然而，毛刺46a仍然位于第二铁芯片4 的齿部分44b的周边内。另外，与层叠铁芯41的角部相对应(接近)的绝缘膜42的一部分4 被插入到第一铁芯片43a的毛刺46a和邻近第一铁芯片43a的第二铁芯片43b的毛刺46b之间。层叠铁芯41基本上以与第一实施例相同的方法制造。具体地说，首先实施层压过程，以层压第一铁芯片43a、多个第二铁芯片4 和第三铁芯片43c，从而使得第三铁芯片 43c和第一铁芯片43a位于层叠铁芯41的两端。随后，实施压制过程，以将旋转轴14压紧配合到层叠铁芯41中，同时折叠第一铁芯片43a的毛刺46a，以使得毛刺46a的末端向下延伸，如图9B所示。用于压制过程的压制机构的形状确定为与第一铁芯片43a的形状相对应。其后，将粉末状的绝缘材料施加(喷涂)到层叠铁芯41的表面上。随后，加热并硬化所施加的绝缘材料。这样，膜形成过程被实施，以形成绝缘膜42。图IOA是显示根据本实施例的转子铁芯40的绝缘膜42的各个不同部分的膜厚度的图表。在图IOA中，符号A1、B1、C1、D1分别表示形成在图9A中所示的层叠铁芯41的平坦表面上的绝缘膜42的部分A、B、C、D的厚度值。在图IOA中，符号al、bl、cl、dl分别表示形成在图9A中所示的层叠铁芯41的角部上的绝缘膜42的厚度值。图IOB显示了根据现有技术形成在图14中所示的层叠铁芯81上的绝缘膜的厚度值。在图IOB中，符号A2、 B2、C2、D2分别表示形成在层叠铁芯81的平坦表面上的绝缘膜的厚度值，并且符号a2、b2、 c2、d2分别表示形成在层叠铁芯81的角部处的绝缘膜的厚度值。在本实施例中，如在图IOA中通过Al到Dl表示，层叠铁芯41的相应平坦部分上的绝缘膜42的厚度值为大约0. 15毫米。另外，如通过al到dl表示，层叠铁芯41的相应角部部分上的绝缘膜42的厚度值为大约0. 15到0. 2毫米。因此，在本实施例中，层叠铁芯 41的角部部分上的绝缘膜42的厚度等于或大于平坦部分的厚度。在根据现有技术的传统层叠铁芯81中，如在图IOB中通过A2到D2表示，层叠铁芯81上的绝缘膜84的平坦部分的厚度设定为大约0. 15毫米。在与本实施例相反的现有技术中，如在图IOB中通过a2到
9d2表示，绝缘膜的相应角部部分的厚度变为大约0. 75到0. 1毫米。也就是说，绝缘膜的相应角部部分的厚度为根据现有技术的绝缘膜84的平坦部分的厚度的一半。考虑到所述问题，在图14中所示的层叠铁芯81中，需要施加更大量的绝缘材料，以形成更厚的层，从而确保足够厚的绝缘膜位于角部部分上，如上所述。相反，在该第二实施例中，即使在角部部分中，可以确保形成在层叠铁芯41上的绝缘膜42的厚度大于或等于形成在层叠铁芯41的平坦部分上的绝缘膜42的厚度。在本实施例中，通过这种方式，与层叠铁芯41的角部对应的绝缘膜42的部分的厚度比层叠铁芯41的平坦部分上的绝缘膜42的厚度大。然而，可以将用于形成绝缘膜42的绝缘材料的量减少为现有技术的量的60%。因此，用于施加绝缘材料所需的加工时间可以减少为现有技术的加工时间的50%。根据以上详细描述的第二实施例，除了第一实施例的工作效果(1)、(2)之外，可以产生以下工作效果(3)到(5)。(3)在本实施例中，第一铁芯片43a的齿部分4 被成形为在宽度上小于第二铁芯片4 的齿部分44b。因此，在如图9所示的层叠铁芯41的端部中，第一铁芯片43a的齿部分44a的周边位于第二铁芯片43b的齿部分44b的周边内。在该结构中，第一铁芯片 43a的齿部分4 上的毛刺46a被折叠，并且因此，毛刺46a可沿垂直于层压方向的层叠铁芯41的水平方向略微突出。然而，可以抑制折叠的毛刺46a沿层叠铁芯41的水平方向伸出到层叠铁芯41的其他部分外。因此，可以确保角部部分上的绝缘膜42的厚度，同时减少了用于形成绝缘膜42的绝缘材料的施加量。(4)在本实施例中，第一铁芯片43a的毛刺46a和相邻的第二铁芯片4 的毛刺 46b之间可以插入与它们之间的层叠铁芯41的角部相对应的绝缘膜42的部分。因此，层叠铁芯41可以稳固地支承绝缘膜42。因此，可以抑制绝缘膜42从层叠铁芯41的表面上剥
1 O(5)根据本实施例，第一铁芯片43a的齿部分4 位于第二铁芯片4 的齿部分 44b内。因此，在绝缘膜42形成在层叠铁芯41上的状态下，转子铁芯40的齿的角部部分呈圆形。因此，当导线缠绕到转子铁芯40的齿上时，可以抑制缠绕的导线堆叠到角部部分上。 因此，可以抑制所述齿的角部部分上的绝缘膜42由于导线在角部部分上的堆叠而剥离。另外，转子铁芯40的角部部分呈圆形。因此，还可以减少缠绕在齿的角部部分上的导线的鼓胀。(第三实施例)随后，将参照图11、12描述根据第三实施例的转子铁芯。如图11所示，绝缘膜52 形成在根据本实施例的转子铁芯50的层叠铁芯51的表面上。层叠铁芯51包括被层压的第一铁芯片53a、第二铁芯片53b和第三铁芯片(未示出)。在本实施例中，除了第一铁芯片53a的毛刺56a的形状之外，层叠铁芯的结构基本上与第二实施例相同。具体地说，在如图11所示的实施例中，第一铁芯片53a的齿部分Ma的毛刺56a 沿垂直于铁芯片53a、53b的层压方向的图11中的水平方向延伸。在第一铁芯片53a的该结构中，毛刺56a沿水平方向延伸，并且因此，毛刺56a沿水平方向突出。然而，毛刺56a的末端仍位于第二铁芯片53b的齿部分54b的周边内。另外，与层叠铁芯51的角部部分相对应(靠近)的绝缘膜52的部分被插入到第一铁芯片53a的毛刺56a和邻近第一铁芯片53a的第二铁芯片53b的毛刺5 之间。基本上以与上述实施例相同的方法制造层叠铁芯51。具体地说，首先执行层压过程，以层压第一铁芯片53a、第二铁芯片5 和第三铁芯片。随后，执行压制过程，以将旋转轴压紧配合到层叠铁芯51中。注意到，在不同于上述实施例的本实施例中，压制过程中使用的压制装置的压制机构57的形状不同于上述实施例。具体地说，压制机构57的下端呈平坦形状。也就是说，压制机构57的周边未向下延伸。如图12所示，根据本实施例的压制机构57被沿由箭头A所示的方向压下。因此，如图11所示，沿层叠铁芯51的铁芯片53a、 53b的层压方向弯曲并延伸第一铁芯片53a的毛刺56a。其后，将粉末状的绝缘材料施加 (涂敷)到层叠铁芯51的表面上。随后，加热并硬化所施加的绝缘材料。这样，膜形成过程被实施，以形成绝缘膜52。根据以上详细描述的第三实施例，类似地，除了第一实施例的工作效果(2)和第二实施例的工作效果G)、(5)之外，可以产生以下工作效果(6)。(6)在根据本实施例的转子铁芯50中，层叠铁芯51包括上下层压的铁芯片53a、 53b，以使得毛刺56a、56b位于上侧上。在位于上端的第一铁芯片53a中，毛刺56a沿垂直于层压方向的水平方向延伸。这样，可以抑制位于层叠铁芯51的上端处的第一铁芯片53a 的毛刺56a从层叠铁芯51向上突出。在该结构中，毛刺56a沿垂直于层压方向的方向从第一铁芯片53a的齿部分5 伸出。然而，毛刺56a的末端仍位于第二铁芯片53b的齿部分54b的周边内。因此，在根据本实施例的层叠铁芯51中，可以抑制第一铁芯片53a的毛刺56a的末端沿水平方向突出到第二铁芯片5 的齿部分Mb的周边外。利用该相对简单的方法，通过弯曲位于层叠铁芯51的上端处的第一铁芯片53a的毛刺56a，可以抑制毛刺56a从层叠铁芯50的周边(角部)向外突出。因此，在不同于传统方法的上述方法中，可以减少用于形成绝缘膜52的绝缘材料的施加量。(其他实施例)-在上述实施例中，绝缘膜形成在层叠铁芯的整个表面中。应当注意，绝缘膜可以仅形成在齿部分上和/或仅形成在围绕齿部分的部分上。即使在所述情况下，转子铁芯的层叠铁芯可以与缠绕转子铁芯的齿的导线绝缘。-在第二和第三实施例中，第一铁芯片和第三铁芯片的齿部分的宽度均小于第二铁芯片的齿部分的宽度。应当注意，不但所述齿部分，而且第一铁芯片和/或第三铁芯片可整体小于第二铁芯片。具体地说，第一铁芯片和/或第三铁芯片的片中心部分和片末端可分别小于第二铁芯片的片中心部分和片末端。-在第二和第三实施例中，仅位于层叠铁芯的两端的铁芯片的齿部分的宽度小于除了两端之外的层叠铁芯的中心部分的齿部分的宽度。应当注意，如图13所示，包括层叠铁芯61的转子铁芯60可能具有以下结构，该层叠铁芯61具有形成有绝缘膜62的表面。具体地说，齿部分的宽度在铁芯片63中朝向层叠铁芯61的两端逐渐减小。在该结构中，一个铁芯片63的周边位于中心侧的另一个相邻铁芯片63的周边内。在该结构中，沿层压方向位于一端处的层叠铁芯61的铁芯片63a的毛刺的末端可以折叠并且重新定向，以沿层压方向从一端向另一端延伸。可替换地，铁芯片63a的毛刺的末端可以沿垂直于层压方向的方向变形和延伸。
-在第二和第三实施例中，层叠铁芯的两端的铁芯片的齿部分的宽度小于沿层压方向位于中间的铁芯片的齿部分的宽度。应当注意，在铁芯片中，仅一端侧的铁芯片的齿部分可具有更小的宽度，其中毛刺在该端侧上向外伸出。-在上述实施例中，同时实施用于将旋转轴压紧配合到转子铁芯的层叠铁芯中的过程和压制以使位于层叠铁芯的一端处的铁芯片的毛刺变形的过程。应当注意，可以分别实施压紧配合旋转轴的过程和使铁芯片的毛刺变形的过程。在转子铁芯的层叠铁芯的制造中，可以利用将铁芯片的装配凸起装配到相邻铁芯片的装配凹槽中的压制过程同时使位于一端处的铁芯片的毛刺变形。-在上述实施例中，上述结构和方法被应用于包括转子铁芯的旋转电机的电枢。应当注意，上述结构和方法可以应用于包括定子铁芯(定子芯)的旋转电机的电枢。例如，上述结构和方法可以应用于图16中所示的旋转电机的电枢的定子。在图16 的实例中，内转子型无刷电动机包括带有定子铁芯71的电枢。更具体地说，如图16A所示， 定子铁芯71包括带有管状部分7 和多个齿72b的层叠铁芯72。齿72b沿圆周方向设置， 以从圆筒部分7 朝向径向内侧延伸。在该实例中，齿72b的数目为60。相邻齿72b在它们之间限定出狭槽S。如图16B中示意性地示出，多个分段导体73中的一个沿轴向方向插入到狭槽S中。通过将导体板弯曲成U字形形成每个分段导体73。在图16B中，示出了分段导体73中的一个。例如，随后，插入到不同狭槽S中以延伸通过的分段导体73的端部沿由图16B中所示的双点划线和箭头所示的方向弯曲，以相互接触。因此，不同的分段导体73 被电连接成分段绕组74。上述实施例的结构和/或上述实施例的制造方法可以应用到按照这种方式配备有分段绕组74(绕组)的齿72b上。图16A、16B用于描述不同类型的电枢， 并且在图16A、16B中省略了绝缘膜等的图解。可以通过将上述结构和上述制造方法应用到所述电枢上产生类似于上述实施例中的工作效果。总结上述实施例，提出了一种旋转电机的电枢，所述电枢包括配备有绕组的齿，所述电枢包括带有各自通过压力加工形成的多个层叠铁芯片的层叠铁芯；以及覆盖与所述齿相对应的层叠铁芯的至少一部分的绝缘膜。每个铁芯片具有由压力加工产生并且位于层叠铁芯的层压方向上的一端侧上的毛刺。在位于层压方向上的层叠铁芯的一端处的铁芯片之一中，与齿对应的齿部分中的毛刺朝向层压方向上的另一端侧折叠。在该结构中，位于层叠铁芯的层压方向上的一端处的铁芯片的毛刺被折叠到层叠铁芯的内部。因此，可以抑制毛刺在层叠铁芯的角部处突出到外面。位于一端处的铁芯片的毛刺被折叠，并且因而，所述毛刺可以沿垂直于层叠铁芯的层压方向的方向略微突出。然而，毛刺的末端被折叠并朝向另一铁芯片延伸。也就是说，毛刺的末端不垂直于层压方向延伸。因此，抑制毛刺沿垂直于层压方向的方向大量地突出。以这样的方式弯曲位于层压方向上的一端处的铁芯片的齿部分的毛刺。因而，可以抑制毛刺从层叠铁芯的角部处向外突出。因此，在不需要在层叠铁芯上施加高负载以便将角部处的毛刺斜切掉的情况下和不需要翻转位于一端处的铁芯片的情况下，可以在不同于传统方式的所述方法中减少用于形成绝缘膜的绝缘材料的施加量。绕组可以缠绕在齿上。在该结构中，对于缠绕在齿上的绕组，可以产生上述工作效果。
所述绕组可以是包括沿轴向方向插入到所述齿之间的狭槽中并且相互电连接的多个分段导体的分段绕组。在该结构中，对于为包括沿轴向方向插入到所述齿之间的狭槽中并且相互电连接的多个分段导体的分段绕组的绕组，可以产生上述工作效果。在位于一端处的铁芯片中，齿部分的宽度可以形成为小于其他铁芯片的齿部分的宽度。在该情况下，当在沿层叠铁芯的层压方向截取的横截面中观察时，齿部分的毛刺可能位于另一铁芯片的齿部分的周边内。在该结构中，折叠位于层压方向上的一端处的铁芯片的齿部分的毛刺。因此，毛刺可以沿垂直于层叠铁芯的层压方向的方向略微突出。然而，毛刺仍位于另一铁芯片的齿部分的周边内。因此，可以抑制折叠的毛刺沿垂直于层叠铁芯的层压方向的方向伸出到其他部分外。此外，在该结构中，位于层叠铁芯中的一端处的铁芯片的毛刺和相邻铁芯片的毛刺之间插入与层叠铁芯的角部相对应的绝缘膜的一部分。因此，层叠铁芯进一步将绝缘膜稳固地支承在相邻毛刺之间，以抑制绝缘膜从层叠铁芯上剥离。此外，在该结构中，位于一端处的铁芯片的齿部分的毛刺位于另一铁芯片的齿部分内。因此，形成在层叠铁芯上的绝缘膜在电枢的齿的角部处呈圆形。因此，当导线缠绕到转子铁芯的齿上时，可以抑制待缠绕的导线堆叠到角部部分上。因此，可以抑制所述齿的角部部分上的绝缘膜由于导线在角部部分上的堆叠而剥离。另外，如上所述，电枢的齿的角部呈圆形。因此，例如，与每个齿呈棱边形状相比，当导线缠绕到齿上时，可以容易地形成绕组，以紧密地与齿的角部接触。因此，还可以减小角部处的绕组的鼓胀。一种包括配备有绕组的齿的旋转电机的电枢，包括具有各自通过压力加工形成的多个层叠铁芯片的层叠铁芯；以及覆盖与所述齿相对应的层叠铁芯的至少一部分的绝缘膜。在每个铁芯片中，由压力加工形成的毛刺位于层叠铁芯的层压方向上的一端侧上。在沿层压方向位于层叠铁芯的一端处的铁芯片中，与齿对应的齿部分的毛刺基本上沿垂直于层压方向的方向延伸。齿部分的宽度被形成为小于另一铁芯片的齿部分的宽度。当在沿层叠铁芯的层压方向截取的横截面中观察时，齿部分的毛刺的末端位于另一铁芯片的齿部分的周边内。在该结构中，抑制沿层叠铁芯的层压方向位于一端处的铁芯片的毛刺沿着从层压方向上的层叠铁芯的另一末端到层压方向上的层叠铁芯的一端的方向延伸。因此，可以抑制毛刺在层叠铁芯的角部处沿层压方向向外突出。毛刺可以在位于一端处的铁芯片的齿部分处沿垂直于层压方向的方向延伸。然而，毛刺的末端仍位于另一铁芯片的齿部分的周边内。因此，可以抑制位于层叠铁芯的一端处的铁芯片的毛刺沿垂直于层压方向的方向伸出到层叠铁芯的其他部分外。因此，可以抑制沿层压方向位于一端处的毛刺伸出到其他部分外。因此，可以减少用于形成绝缘膜的绝缘材料的施加量。此外，在该结构中，位于层叠铁芯的一端处的铁芯片的毛刺和相邻铁芯片的毛刺之间插入与层叠铁芯的角部相对应的绝缘膜的一部分。因此，层叠铁芯进一步将绝缘膜稳固地支承在相邻毛刺之间，以抑制绝缘膜从层叠铁芯上剥离。此外，在该结构中，位于一端处的铁芯片的齿部分的毛刺位于另一铁芯片的齿部分内。因此，形成在层叠铁芯上的绝缘膜在电枢的齿的角部处呈圆形。因此，当导线缠绕到转子铁芯的齿上时，可以抑制待缠绕的导线堆叠到角部部分上。因此，可以抑制所述齿的角部部分上的绝缘膜由于导线在角部部分上的堆叠而剥离。另外，如上所述，电枢的齿的角部呈圆形。因此，例如，与每个齿呈棱边形状相比，当导线缠绕到齿上时，可以容易地形成绕组，以紧密地与齿的角部接触。因此，还可以减小角部处的绕组的鼓胀。一种旋转电机的电枢的制造方法，所述方法包括在层压过程中层压多个铁芯片， 每个铁芯片通过压力加工形成；在压制过程中沿层压方向压制所述多个铁芯片；以及在膜形成过程中在层叠铁芯上形成绝缘膜。在层压过程中如此层压所述多个铁芯片，以使得由压力加工产生的毛刺位于层压方向上的一端侧的所述多个铁芯片的表面中。在压制过程中如此压制沿层压方向位于一端处的铁芯片中的与电枢的齿相对应的齿部分的毛刺，以使得所述毛刺向着层压方向上的另一端侧折叠。根据该方法，朝向另一铁芯片折叠位于层压方向上的所述多个铁芯片的一端处的铁芯片的齿部分的毛刺，以生产出所述电枢。因此，在不同于传统方法的本方法中，可以抑制毛刺在层叠铁芯的角部处向外突出，从而抑制绝缘材料的用量的增加。一种旋转电机的电枢的制造方法，所述方法包括在层压过程中层压多个铁芯片， 每个铁芯片通过压力加工形成；在压制过程中沿层压方向压制所述多个铁芯片；以及在膜形成过程中在层叠铁芯上形成绝缘膜。在层压过程如此层压所述多个铁芯片，以使得由压力加工产生的毛刺位于层压方向上的一端侧的所述多个铁芯片的表面中。在压制过程中如此压制沿层压方向位于一端处的第一铁芯片中的与电枢的齿相对应的齿部分的毛刺，以使得所述毛刺沿垂直于层压方向的方向延伸。与电枢的齿相对应的第一铁芯片的齿部分的宽度小于相邻的第二铁芯片的齿部分的宽度。压制毛刺的末端，以使其位于第二铁芯片的齿部分的周边内。在该方法中，沿垂直于层叠铁芯的层压方向的方向压制并延伸第一铁芯片的齿部分的毛刺，以生产电枢。因此，在不同于传统方法的本方法中，可以抑制毛刺在层叠铁芯的角部处向外突出，从而抑制绝缘材料的用量的增加。电枢包括转子铁芯。每个铁芯片包括具有轴孔的片中心部分和从片中心部分放射状延伸的多个齿部分。在压制过程中，将旋转轴压紧配合到层叠铁芯的轴孔中。根据该结构，可以同时实施用于将旋转轴压紧配合到层叠铁芯片中的过程和用于压制以使位于层压方向上的一端侧上的铁芯片的毛刺变形的过程。因此，不必单独地实施用于压紧配合旋转轴的压制过程和用于使毛刺变形的过程。因此，可以简化制造过程。因此，在不同于传统方法的本方法中，可以抑制位于层叠铁芯的角部处的毛刺突出。因此，可以减少用于形成绝缘膜的绝缘材料的施加量。(其他实施例)可以采用图17中所示的结构，以在毛刺弯曲部分36a中形成角部部分100，从而容易径向向外地释放毛刺26a。上述实施例中的多个齿部分44可以通过单个齿部分44表示。视情况而定，可以结合实施例的上述结构。应当意识到，虽然在本文中已经将本发明的实施例的过程描述为包括具体的步骤序列，但是本文中未公开的包括所述步骤的其他不同序列和/或另外的步骤的进一步的替代实施例应当认为在本发明的步骤内。在不脱离本发明的精神的情况下，可以通过各种方式对上述实施例进行各种修改
14和变型。
权利要求
1.一种旋转电机的电枢，所述电枢包括各自构造成配备有绕组的齿(12)，所述电枢包括包括层压的多个铁芯片(22a、22b)的层叠铁芯(20)，每个铁芯片通过压力加工形成， 所述多个铁芯片(22a、22b)中的每一个具有与所述齿(1 相对应的齿部分04)；以及绝缘膜(21)，其覆盖与所述齿(1 相对应的所述层叠铁芯00)的至少一部分，其中在所述多个铁芯片(22a、22b)的每一个中由压力加工产生的毛刺位于所述层叠铁芯00)的层压方向上的所述层叠铁芯OO)的一端侧上，以及位于所述一端处的所述多个铁芯片(22a)之一的齿部分04)的毛刺朝向所述层压方向上的所述层叠铁芯OO)的另一端折叠。
2.根据权利要求1所述的电枢，其特征在于，所述绕组缠绕在所述齿(1 的每一个上。
3.根据权利要求1所述的电枢，其特征在于，所述绕组为分段绕组(74)，其包括分别沿轴向方向插入到狭槽中的多个分段导体，其中每个狭槽形成在所述齿(1 之间，以及所述多个分段导体相互电连接。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的电枢，其特征在于，位于所述一端处的所述多个铁芯片(22a)之一的齿部分04)的宽度小于所述多个铁芯片中的另一个的齿部分G4)的宽度，以及当在沿所述层叠铁芯OO)的层压方向截取的横截面中观察时，所述多个铁芯片(22a) 之一的齿部分G4)的毛刺位于所述多个铁芯片02b)中的另一个的齿部分G4)的周边内。
5.一种旋转电机的电枢，所述电枢包括各自构造成配备有绕组的齿(12)，所述电枢包括包括层压的多个铁芯片(22a、22b)的层叠铁芯(20)，每个铁芯片通过压力加工形成， 所述多个铁芯片(22a、22b)中的每一个具有与所述齿(1 相对应的齿部分04)；以及绝缘膜(21)，其覆盖与所述齿(1 相对应的所述层叠铁芯OO)的至少一部分，其中在所述多个铁芯片(22a、22b)的每一个中由压力加工产生的毛刺位于所述层叠铁芯OO)的层压方向上的所述层叠铁芯(20)的一端侧上，位于所述层叠铁芯OO)的所述一端处的所述多个铁芯片(22a)之一的齿部分04)的毛刺垂直于所述层压方向延伸，位于所述一端处的所述多个铁芯片(22a)之一的齿部分04)的宽度小于所述多个铁芯片中的另一个的齿部分G4)的宽度，以及当在沿所述层叠铁芯OO)的层压方向截取的横截面中观察时，所述多个铁芯片(22a) 之一的齿部分G4)的毛刺的末端位于所述多个铁芯片02b)中的另一个的齿部分 (44)的周边内。
6.一种旋转电机的电枢的制造方法，所述方法包括在层压过程中层压多个铁芯片Oh、22b)，所述多个铁芯片(22a、22b)中的每一个通过压力加工形成，以具有与所述电枢的齿(1 相对应的齿部分G4)； 在压制过程中沿层压方向压制所述多个铁芯片(22a、22b)；以及在膜形成过程中，在层压的所述多个铁芯片(22a、22b)上形成绝缘膜(21)，其中在所述层压过程中层压所述多个铁芯片Oh、22b)，以使得由压力加工产生的毛刺 (26a,26b)在层压方向上的一端侧上位于所述多个铁芯片(22a、22b)中的每一个的表面上，以及在所述压制过程中压制位于所述一端处的所述多个铁芯片(22a)之一的齿部分04) 的毛刺06a)，以使得朝向层压方向上的另一端折叠所述毛刺Q6a)。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于， 所述电枢包括转子铁芯(10)，所述多个铁芯片(22a、22b)中的每一个包括具有轴孔(23a)的片中心部分(23)；以及从所述片中心部分03)处放射状地伸出的齿部分(44)，并且在所述压制过程中，将旋转轴(14)压紧配合到层压的所述多个铁芯片(22a、22b)中的每一个的轴孔03a)中。
8.一种旋转电机的电枢的制造方法，所述方法包括在层压过程中层压多个铁芯片Oh、22b)，所述多个铁芯片(22a、22b)的中的每一个通过压力加工形成，以具有与所述电枢的齿(1 相对应的齿部分G4)； 在压制过程中沿层压方向压制所述多个铁芯片(22a、22b)；以及在膜形成过程中，在层压的所述多个铁芯片(22a、22b)上形成绝缘膜(21)，其中在所述层压过程中层压所述多个铁芯片Oh、22b)，以使得由压力加工产生的毛刺 (26a,26b)在层压方向上的一端侧上位于所述多个铁芯片(22a、22b)中的每一个的表面上，在所述压制过程中压制位于所述层压方向上的一端处的所述多个铁芯片(22a、22b) 中的第一铁芯片(22a)的齿部分04)的毛刺06a)，以使得所述毛刺( ^)垂直于层压方向延伸，所述第一铁芯片(22a)的齿部分04)的宽度小于所述多个铁芯片(22a、22b)中的第二铁芯片(22b)的齿部分04)的宽度，所述第二铁芯片(22b)与第一铁芯片(22a)邻接， 以及压制所述第一铁芯片(22a)的齿部分04)的毛刺的末端，以使其位于第二铁芯片02b)的齿部分04)的周边内。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于， 所述电枢包括转子铁芯(10)，所述多个铁芯片(22a、22b)中的每一个包括具有轴孔(23a)的片中心部分(23)；以及从所述片中心部分03)处放射状地伸出的齿部分(44)，并且在所述压制过程中，将旋转轴(14)压紧配合到层压的所述多个铁芯片(22a、22b)中的每一个的轴孔03a)中。
全文摘要
本发明涉及旋转电机的电枢及其制造方法。特别是，提出一种层叠铁芯(20)，其包括各自通过压力加工形成的层叠铁芯片(22a、22b)。每个铁芯片(22a、22b)具有与所述齿(12)相对应的齿部分(44)。绝缘膜(21)覆盖与所述齿(12)相对应的所述层叠铁芯(20)的至少一部分。由压力加工产生的毛刺(26a、26b)位于所述层叠铁芯(20)的层压方向上的所述层叠铁芯(20)的一端侧上。位于所述一端处的所述铁芯片(22a)之一的齿部分(44)的毛刺(26a、26b)朝向所述层压方向上的所述层叠铁芯(20)的另一端折叠。
文档编号H02K1/24GK102447325SQ20111030517
公开日2012年5月9日 申请日期2011年9月30日 优先权日2010年10月4日
发明者古川雄也, 金原良将 申请人:阿斯莫株式会社