爪齿型旋转电机及定子制造方法

专利名称：爪齿型旋转电机及定子制造方法
技术领域：
本发明涉及一种环状线圈设置在带爪环状磁芯内部的爪齿型(claw teeth type)旋转电机及定子制造方法。
背景技术：
电机用作家电领域、汽车领域等工业用的将电能变换为机械能的驱动 用装置。例如，在专利文献l中，公开了结构便宜和驱动电路简单的槽型 (slot type)三相无刷电机。此外，电机的形式根据用途区分有单相、二 相、三相。其中由于三相电机控制性好，可以A接线、Y接线，所以具有 可以由较少的晶体管元件进行正反转驱动的优点。
另一方面，在专利文献2中，公开了由设置多个爪磁极的环状铁芯和 在该环状铁芯内部设置的环状线圈构成定子的爪齿型电机。
专利文献l:日本特开2002—359938号公报(图9)
专利文献2:日本特开平7—227075号公报(图9)
在专利文献2的爪齿型电机中，定子铁芯的材料由SPCC (冷间压延钢板)
等构成，在圆环状的铁芯部^A圆环状的线亂M;弯折在内周部形舰部(爪
磁极)。
但是，SPCC的磁特性不好，并且由于磁力线集中的弯折部分因发生残留应 力而导致应力应变，磁特性进一步地恶化。因此，这种电机具有在铁芯内产生的 铁损大这样的问题。并且，由于弯折SPCC，在铁芯的弯折部分上产生残留应力， 并且由于应力应变导致磁特性进一步恶化。特别地，由于该弯折部分的磁力皿 中，产生的铁损大。艮P，采用了专利文献2中记载的SPCC的爪齿型电机是效率 非常低的电机。
因此，为了避免由铁芯的弯折导致的磁特性的恶化，考虑采用由绝缘MM的 铁粉成形的压粉磁芯。但是，存在采用压粉磁芯的定子铁芯的机械弓M低的问题。
例如，铁芯的成形体的弯曲S破比铁板割氏，为10MPa，抗冲击弱。因此，在构 成电机的情况下，需要构成为可以承受在定子和转子间发生的转矩反作用力和来 自外部的冲击、振动等外部干扰等的电机结构。

发明内容
因此，本发明的目的是提供一种可以提高定子机械强度的爪齿型旋转 电机，以及定子的制造方法。
为了解决上述问题，本发明提供一种爪齿型旋转电机，包括在由压粉 磁芯成形的带爪环状磁芯的内部设有环状线簡的定子，和在该定子的内部 设置的可以转动的转子，其特征在于，所述带爪环状磁芯是通过以从内径 部两侧在轴向上延伸的方式交互突出的多个爪部啮合而形成的，所述定子 的所述带爪环状磁芯和所述环状线圈通过热可塑性或热硬化性的树脂形 成一体地模制成形。通过采用树脂来模制成形，在环状线圈和带爪环状磁 芯之间没有空隙，可以避免压縮变形，提高定子的机械强度。并且，通过 由压粉磁芯成形带爪环状磁芯，可以减少铁损。
根据本发明，可以提供可提高定子机械强度的爪齿型旋转电机和定子 的制造方法。


图1是作为本发明的一实施方式的爪齿型电机的剖面图。 图2是三相定子铁芯的立体图。
图3A是图1的剖面A (U相)的定子铁芯的剖面图。
图3B是图1的剖面B (V相)的定子铁芯的剖面图。
图3C是图1的剖面C (W相)的定子铁芯的剖面图。
图4是示出定子结构的立体图。
图5是用于说明定子动作的立体图。
图6是进行模制的情况下的树脂成形用模具的结构图。
图7是模制的定子的立体图。
图8A是示出爪齿型电机的FEM解析用网模(meshmodel)的立体图。 图8B是示出爪齿型电机的FEM解析用网模的齿槽转矩(cogging
torgue)与机械角的解析结果的解析图。
图8C是示出爪齿型电机的FEM解析用网模的齿槽转矩与电气角的解 析结果的解析图。
图8D是示出爪齿型电机的FEM解析用网模的齿槽转矩与机械角的解 析结果的图。
图9A是示出在爪齿型电机的各相定子铁芯间设置磁绝缘材料的情况 的剖面图。
图9B是示出在爪齿型电机的各相定子铁芯间没有设置磁绝缘材料的 情况的剖面图。
图9C是示出在爪齿型电机的各相定子铁芯间没有设置磁绝缘材料的 情况的齿槽转矩的图。
图10A是在爪齿型电机的各相定子铁芯通过一体成形设置定位用凹 部(in-low)的结构图。
图10B是图10A中使用的定子铁芯的局部立体图。
图11A是用于说明三相爪齿型电机的各相定子发生旋转角偏差的情 况的定子的立体图。
图11B是三相爪齿型电机的各相定子发生旋转角偏差的情况的齿槽 转矩与电气角的关系的解析结果。
图11C是三相爪齿型电机的各相定子发生旋转角偏差的情况的齿槽 转矩与机械角的关系的解析结果。
图12A是为了确定三相爪齿型电机的定子的相间的位置，而设置键状 突起的定子的立体图。
图12B是设置与上述键状突起对应的键状凹槽的定子的立体图。
图13A是设置冷却用叶片的定子的结构图。
图13B是设置空气流路的定子的局部放大立体图。
图14A是设置金属散热板的定子的局部放大立体图。
图14B是设置散热片的定子的局部放大立体图。
图15是用于模制定子的模具的结构图。
图16A是防锈处理后的定子的局部放大立体图。
图16B是形成通螺栓孔的定子的结构图。
符号说明
l一轴；2 —转子；3 —转子铁芯；4一转子磁铁；5 —定子；6， 6u， 6v，
6w—定子铁芯；6A， 6B—爪部；7 —壳体；8， 8A， 8B—轴承(轴承)；
13 —线圈(环状线圈)；14一模制上部模具；15 —浇口； 16 —模制下部模 具；17—中心铁芯；18-树脂注射工作缸；19一树脂注射柱塞；20 —模制
树脂(树脂、填充材料)；21 —磁绝缘材料；22 —贯通螺栓；23 —磁铁间
空隙；24—凹部；25 —键状凹部；26 —键状突起；27 —空气流路(通风路 径)；28 —涡轮机翼片；29 —散热片；30—金属散热板；31—上线圈压销 (线圈压夹具)；32 —下线圈压销(线圈压夹具)；33 —线圈定位块；34 一电机表面树脂膜；35—通螺栓孔；IOO—爪齿型电机(爪齿型旋转电机)； 200—模制用模具
具体实施例方式
(第一实施方式)
参考

作为本发明一个实施方式的爪齿型电机(爪齿型旋转电 机)的结构。
图1的剖面图所示的爪齿型电机100是16极三相的多相电机，包括 设置在壳体(端架)7上的环状的多个定子5，在定子5的环内插设轴1 的转子2，和固定在壳体7上、保持轴l使其可以旋转(可以转动)的轴 承(bearing) 8A、 8B。
转子2是所谓的环磁铁结构，施加16极的磁化的转子铁芯3通过粘 着等方法在圆筒状的强磁性体上插设(固定)轴1而构成。转子2由轴向 两端保持在壳体7上的轴承8A、 8B保持并可以旋转。定子5被保持于壳 体7，内径面隔着空隙与转子2的外周面相对。爪齿型电机100的定子5 是每一相独立存在的结构，三个相的定子5在轴向上并列设置在剖面A(u 相)、剖面B (v相)、剖面C (w相)上，从而构成三相电机。
图2是并列设置三个相的定子5的一个极对部分的立体图。各相的定 子5包括由一对铁芯块6构成的定子铁芯和线圈13 (13u， 13v， 13w)， 如下所述，在定子铁芯(一对铁芯块)6和线圈13之间由非磁性体的填充 材料模制。并且， 一对定子铁芯块6包括各个爪部6A、 6B，该爪部6A、
6B以啮合的方式重合。此外，填充材料可以采用热硬化性或热可塑性树 脂。
定子5并列设置在轴1的轴向上，作为带爪环状磁芯部件的定子铁芯 (6U、 6V、 6W)分别以电气角都是120度地配置，使得其旋转方向位置 不同。在本实施方式的16极电机中，机械角=电气角/极对数=120度/8=15 度，在剖面A、 B、 C各面中定子5在机械上分别平均相差15度错开。此 外，定子铁芯6U、 6V、 6W的爪部6A在径向上接受来自转子磁铁4的磁 力线，该磁力线在轴向上流动，进一步地通过轭铁部(环状部)，成为从 邻接的爪部6B在径向上返回到转子磁铁4的三维的磁力线流。此外，爪 部6A、 6B通过形成前端部短的梯形状，可使磁通密度均匀化，并且可以 使极数增加。
图3A—C是剖面A、 B、 C (参考图1)的各剖面图，在剖面A、 B、 C各面中的转子磁铁4的极的位置相同。在剖面A中，爪部6A、 6B的中 心与转子磁铁4的极中心一致，在剖面B中，爪部的位置相对于剖面A 构成相差15度的位置，在剖面C中，爪部6A、 6B的位置与剖面A相比 构成相差30度的位置。
由于磁力线流过定子铁芯6u、 6v、 6w的轭铁部(环状部)，所以如 果由铁等磁性体块构成定子铁芯6u、 6v、 6w则存在会产生过电流的问题。 但是，由于定子铁芯6u、 6v、 6w形成的是如槽型电机那样通过层叠薄板 难以构成的形状，优选由作为电气绝缘体的磁性体(或，由绝缘物覆盖的 铁粉〉的压粉磁芯构成。但是，由于该压粉磁芯存在机械强度(例如弯曲 强度是铁板等的1/3左右，为lOMPa左右)非常低的上述技术问题，所以 不能承受转子2和定子5间产生的转矩反作用力等。
图4是示出定子铁芯(一对铁芯块)6的结构的立体图。 一个相的定 子铁芯6包括剖面边缘形成为L字形状的环状轭铁部，和从该环状轭铁 部的内径部两侧交互突出、在圆周上等间隔配置并在轴向上延伸的多个爪 部6A、 6B，并且通过在轴向上压縮成形磁粉而形成。此外，如图5所示， 带爪环状磁芯在圆形的S面使两个定子铁芯6相对，通过使爪部6A、 6B 相互啮合而形成。此外，定子5包括啮合构成的带爪环状磁芯和在爪部 6A、 6B外周侧使定子铁芯6对向形成的凹部中保持的环状铁芯13，这些
部件都由树脂模制。
图6是模制用模具的剖面图。模制用模具是采用注射成形、转换
(transfer)成形等方法进行模制的模具，包括具有注入模制树脂的浇口 15的模制上部模具14，同轴状设置圆筒状中心铁芯17的模制下部模具16， 树脂注射工作缸18，和树脂注射柱塞19。将定子5放置到该模制用模具 中，将热可塑性、热硬化性等模制树脂填充到树脂注射工作缸18中，通 过压入树脂注射柱塞19，模制树脂经浇口 15填充到相对的两个铁芯块(定 子铁芯)6和线圈13的间隙中。由此，如图7所示，由于在定子铁芯6 和线圈13之间的间隙部分以及在爪部6A和爪部6B之间的间隙部分无间 隙地填充有模制树脂20，所以可以提高定子铁芯6的机械强度。在这种情 况下，优选模制树脂20的线性膨胀系数近似于定子铁芯6的线性膨胀系 数。
根据上述说明的本实施方式，由于在定子铁芯6和线圈13之间的间 隙中填充有模制树脂20，所以可以减小压縮变形，并且提高定子5的机械 强度。此外，通过采用压粉磁芯，与层叠SPCC相比由过电流导致的铁损 少，以及由于没有弯折爪部，所以不会产生弯折部的铁损。即，爪齿型电 机IOO可以同时满足电机效率的提高和机械强度的提高。 (第二实施方式)
第一实施方式的爪齿型电机100由于在轴向上并列设置独立的三个定 子5 (参考图1)，所以在相间产生不平衡。即，两端的二相(u相和w 相)是与转子磁铁4相对的面的轴向一端接近于磁铁端部的结构，与此相 对，中央的相(v相)是与磁铁相对的面的轴向两端都不接近于磁铁的端 部的结构，从而构成磁回路平衡不同的结构。这种不平衡引起对线圈13 的感应电动势的不平衡，除了使电机的效率降低之外，还成为由磁性不平 衡产生的齿槽转矩、负荷运行时的转矩波动的原因。在此，所谓的齿槽转 矩是相对于基于定子5和转子2间的磁吸引力产生的旋转角而发生的转矩 变化，称为所谓的转矩不稳。
本实施方式的电机解决了这些三相爪齿型电机100的问题。基本的电 机结构虽然与图l相同，但是不同点是在转子磁铁4、定子5的相间施加 磁绝缘。
在图8中示出了采用FEM (电磁场解析)计算爪齿型电机100的齿槽 转矩的例子。在图8A中示出了 24极的爪齿型电机100的电气角一个周期 (机械角=360度/ 12极对=30度)的FEM网模(mesh model)。采用这种 FEM网模，以转子磁铁4、爪部6A、 6B的磁特性作为输入条件，计算电 机相对于机械角的齿槽转矩(N'm)的结果在图8B中示出。如果使转子 磁铁4从0度旋转30度，则可以看出空隙磁通密度根据转子磁铁4和爪 部6A、 6B的关系而改变，从而产生正弦波状的两个周期的转矩。在该一 相中产生的齿槽转矩与任何相中产生的齿槽转矩相同时，如图1所示，转 子磁铁4的位置虽然在轴向上相同，但是定子5的爪部6A、 6B的位置由 于位于电气角各相差120度的位置，所以在v相、w相产生的齿槽转矩在 图8B的齿槽转矩的周期产生电气角各相差120度的齿槽转矩。在图8C 中示出的是表示各相的齿槽转矩的图。齿槽转矩的波形(振幅、周期)与 图8B相同，是仅相位各相差120度的波形。
在作为三相电机来看的情况下的齿槽转矩是三个相的合成转矩。在图 8D中示出了该合成转矩波形。此外，图8D与图8B、 8C的纵轴的比例尺 不同。通过合成三个相，作为电机的齿槽转矩的振幅是一个相的齿槽转矩 的振幅的1/30，在电气角一周期中可以减小为六周期的非常小的齿槽转 矩。这是一个相的定子、转子独立存在且不受其他相的影响的情况。这样 的电机结构如图9A所示相当于如下情况定子铁芯6的一个相被由非磁 性材料构成的磁绝缘材料(磁绝缘板)21磁绝缘，转子2的转子磁铁(永 磁铁)4由磁铁间空隙23在轴向上分割。
与此相对，如图9B所示，在没有磁绝缘(磁绝缘材料21、磁铁间空 隙23)的情况下，如图9C所示，由于一个相(中央的相)磁性不同，所 以由于其磁能的不平衡，三个相的合成转矩在电气角每一周期产生两个周 期的齿槽转矩。因此，在齿槽转矩必须减小的用途、例如精密机器的用途 中，图9A所示的由非磁性材料构成的磁绝缘材料21和磁铁间空隙23是 必需的。
虽然该磁绝缘材料21通常由塑料这样的有机材料或铜、不锈钢、铝 等非磁性金属材料构成，但是需要保证相邻相的定子铁芯块(带爪环状磁 芯)彼此之间的同轴度，并且需要具有在轴向平行等严格的尺寸。在第一
实施方式中说明的模制结构的定子铁芯块(带爪环状磁芯)中，仅通过模 制时的模具形状设计就可以由模制材料将该磁绝缘材料一体化构成。该结
构在图幼A、 B中示出。由模制树脂将用于磁绝缘的磁绝缘材料21 (非磁 性部分) 一体化，在该树脂部形成凹部24等同轴对合功能。在由压粉磁 心构成的铁芯的一侧端面形成凹部，在树脂模制的轴向一端面设置树脂凸 部，通过在轴向上组装该铁芯，可以形成同心、同轴、平行度一次性确定 的结构。
如上所述说明，根据本实施方式，通过在相间设置采用有机材料或非 磁性金属材料的磁绝缘材料21，减小了齿槽转矩。此时，优选采用凹部 24进行同轴对合。
(第三实施方式)
接下来，说明在定子铁芯6上设置定位机构，并且通过降低组装误差 来降低齿槽转矩的实施方式。图11中示出了在24极电机的旋转方向的位 置错开的情况下的齿槽转矩。在通常的情况下，电气角一个周期以机械角 计算是30度，组装的允许公差设为士0.5度左右，此时电气角的偏差
量是±6度。图11示出了由组装误差导致的一相以机械角计算相差 0.5度的情况的例子。如图IIA所示，A相(u相)相对于B相(v相) 在以机械角度计算相差10度的状态下组装，C相(w相)相对于B相， 原本应相差10度的地方以9.5度进行了组装。此时，各相的齿槽转矩如图 UB所示，A相和B相的转矩成为电气角相差120度的关系，B相和C相 成为相差114度的关系。将这三个相的齿槽转矩合成的结果在图11C中示 出。结果，齿槽转矩的振幅相对于设计值(参考图8D)变大10倍以上。 相对于电气角一周期，周期也变成二次，少于原本的三相电机的齿槽转矩 的六次，成为旋转时产生的低频振动、噪音的原因。
为了减小由该组装误差导致的齿槽转矩，必须提高组装精度。因此， 在本实施方式中利用模制结构，实现电机组装后的高精度化。上述问题由 于旋转方向的位置误差成为问题，所以构成为对树脂部设置规定该旋转方 向的定位功能。具体的结构例子在图12A、 B中示出。在图12A中，定子 5在由模制树脂构成的磁绝缘材料21上，除了用于对合上述同轴度、平行 度的凹部24外，还具有旋转方向的定位用的键状凹槽(键槽)25等的定
位功能。在邻接的定子5的一个上设置键状凹槽25，在另一个上设置键状 突起26 (图12B)，若使这些键状凹槽25和键状突起26嵌合，则邻接的 定子5的相对角度一次性地确定，确保组装后的位置关系的精度。由此， 可以得到可靠地降低了齿槽转矩的电机。
如上述说明，根据本实施方式，通过使作为凹凸部的键状凹槽(键槽) 25和键状突起26嵌合， 一次性地确定各相定子铁芯6的相对角度。此外， 由凹部24对合同轴度、平行度。由此，提高组装精度，降低齿槽转矩。 (第四实施方式)
接下来，说明在磁绝缘材料21形成空气流路(通风路)，设置散热 片、涡轮机翼片来提高散热性的实施方式。
通过用模制树脂20 (热传导率是0.6W/m K)覆盖线圈13，从线圈 表面传热的传热路径的热传导率与线圈13的周围是空气的情况(空气的 热传导率是0.1W/m'K)相比，热传导率提高。但是，提高的程度不大， 由于与没有磁绝缘材料21的情况相比从铁芯在轴向上的热传导变差，所 以存在散热性变差的情况。因此，作为飞跃性地提高热传导率的方法，存 在提高树脂自身的热传导率的方法。作为热硬化性或热可塑性树脂的填充 物，通过形成混合了硅石、氧化铝等高热传导性的非磁性体粉末的树脂， 热传导率可以提高数倍左右，达到5.5W/m.K。
进一步地，如图13A、 B所示，为了提高散热性，从定子5的内周部 到外周部在径向上形成用于对磁绝缘材料进行空气冷却的空气流路(通风 路)27，从而形成风在该通风路积极流动的结构。并且，如图13A所示， 在转子磁铁的磁绝缘部分设置用于搅拌旋转装置内部空隙的空气的涡轮 机翼片28等，风从内部向外部流出，或者风从外部流入。并且，在定子5 的由模制形成的磁绝缘部分，通过一体成形构成空气流路27。由此，通过 由转子搅拌的空气对该流路进行通风冷却，提高冷却性能。
进一步地，如图14A所示，增大通风部分即树脂部的形状的表面积来 形成散热片，也可以进一步地提高冷却效率。并且，代替采用热传导性良 好的材料，如图14B所示，模制时在模具内放置铝、铜等热传导性好的金 属散热板30，通过采用同时成形的嵌入成形法，可以得到散热性好的电机。 由此，金属散热板30插入于下述绝缘材料21和定子铁芯6之间。并且，金属散热板30是圆环状薄板，外周部形成为凹凸状。 (第五实施方式)
接下来，说明线圈13和定子铁芯6的绝缘。
如图4所示，上述各实施方式的爪齿型电机的线圈13具有圆环状的 非常简单的结构。当巻绕该线圈13时，考虑到与定子铁芯6的绝缘，如 果对巻绕的线圈13实施用于绝缘的带绕，则虽然形成折角简易的绕组， 但绝缘处理的工时数增加，电机的制造成本增高。本实施方式的模制结构 通过模制一体化也可以得到该线圈13的绝缘。具体的方法的例子在图15 中示出。在该模制模具内部，具有作为线圈压夹具的线圈定位销(上线圈 压销31，下线圈压销32)，通过利用这些线圈压销在模制时使线圈13和 定子铁芯6不接触地相互离开来进行模制，从而不用对巻绕的线圈13施 加绝缘物，可以制造可靠性高的电机。即，本实施方式的定子制造方法是 在带爪环状磁芯的内部，在模制上部模具14、模制下部模具16内模制线 圈13的定子5的制造方法，该带爪环状磁芯采用两个定子铁芯6而形成， 该等定子铁芯6包括剖面的边缘部形成为L字形状的环状部和多个爪部， 这些环状部相互接触，由多个爪部啮合的两个定子铁芯6安装线圈13，通 过两个插入到铁芯块(定子铁芯)6的贯通孔中的上线圈压销31、下线圈 压销32在定子铁芯6和线圈13间设置间隔地进行保持，采用热可塑性或 热硬化性的模制树脂20在模具内模制成形两个铁芯块6和线圈13。还有， 与定子铁芯6的平面方向的定位，通过在模具上设置要插入到爪部6A、 6B (参考图5)的间隙中的定位块，可以进行该定位。 (第六实施方式)
接下来，说明覆盖定子铁芯6的表面，防止表面氧化(防锈)的实施 方式。
定子铁芯6由于是压粉磁芯，所以在表面部分具有压縮成形的面。因 此，由于绝缘被膜损伤了的粉末分散，所以存在该部分非常容易氧化(容 易生锈)的缺点。因此，由于将压粉磁芯直接作为电机的表面使用是困难 的，所以必须通过涂装、镀、树脂涂布等方法对定子铁芯6的表面进行处 理。本实施方式的模制结构可以由一体成形得到上述表面处理。如图16A 所示，将这种情况下的电机表面树脂膜34非常薄地设计成离压粉磁芯表
面为0.3mm左右，从而在电机的重量不会大大增加的情况下得以实现目 的。并且，由于也不会大大增加厚度，所以可以实现电机的进一步小型化。 并且，虽然通过用两端的端架(轴承保持部)夹v入铁芯，且需要用于 在轴向上连接两端的端架的贯通螺栓22 (参考图9B、图10A)，但是作 为在外观上不使该贯通螺栓22向外露出的结构，可以由一体化模制结构 形成作为树脂形状的通螺栓孔35 (图16B)。由此，该贯通螺栓22用于 连结多个定子5。并且，该贯通螺栓22也可以构成为固定轴承8A、 8B(参 考图1)。
(变形例)
本发明不限于上述的实施方式，例如可以进行以下各种变形。
(1) 虽然上述各实施方式中说明的是电机(电动机)，但是也可以 用作发电机。
(2) 虽然上述各实施方式中在定子铁芯6中使用压粉磁芯，但是也 可以使用SPCC等金属板，通过树脂模制提高机械强度。
(3) 虽然在上述各实施方式中采用转子磁铁4产生磁转矩，但是也 可以不使用转子磁铁4而作为同步磁阻电机动作。这种情况下的转子是与 爪部的数量对应地在圆周方向设置凹凸形状的大致圆筒形，构成为利用该 转子的旋转改变磁阻。
权利要求
1、一种爪齿型旋转电机，包括具有由压粉磁芯成形的带爪环状磁芯和在该环状磁芯中组装的环状线圈的定子，和在所述定子内侧配置成可以旋转的转子，在所述环状磁芯的内周缘设有多个爪部，所述多个爪部以相互啮合的方式在周方向上以规定的间隔且在轴向上延伸，所述定子由所述带爪环状磁芯、所述环状线圈、和在所述带爪环状磁芯与环状线圈间填充的非磁性的模制填充材料构成，所述带爪环状磁芯和所述环状线圈通过所述模制填充材料形成一体。
2、 根据权利要求i所述的爪齿型旋转电机，其特征在于， 所述带爪环状磁芯由一对铁芯块构成，在这些铁芯±央上分别设置形,其外周缘的剖面l字形状的缘框和所述多个爪部，在所述铁芯i央彼此嵌合时，所述环状线圈配置于由戶;M^框形成的凹部。
3、 根据权利要求i所述的爪齿型旋转电机，其特征在于， 所述填充材料是热可塑性或热硬化性的树脂。
4、 根据权利要求i戶脱的爪齿型旋转电机，其特征在于， 所述带爪环状磁芯三个相并列设置，邻接的带爪环状磁芯以电气角计對目差120度。
5、 根据权利要求4戶腿的爪齿型旋转电机，其特征在于， 在所述带爪环状磁芯的轴向的一端面或两端面由非磁性体构成的磁绝缘材料与戶，树脂一起一体成形。
6、 根据权禾腰求5戶腿的爪齿型旋转电机，其特征在于， 在所述磁绝缘材料和定子铁芯之间插入有金属散热板。
7、 根据权利要求6戶脱的爪齿型旋转电机，其特征在于， 所述磁绝缘材料，所述金属散热件的外周部形成为片状的凹凸形状。
8、 根据权利要求4戶，的爪齿型旋转电机，其特征在于， 戶，带爪环状磁芯在轴向的一端面或两端面设有凹凸部， ilii嵌合戶腿凹凸部，确保戶腐带爪环状磁芯的同心度，或者停liJ虔转。
9、 根据权利要求1所述的爪齿型旋转电机，其特征在于， 戶腿带爪环状磁芯砂卜周表面设有一体成形的树脂膜。
10、 根据权利要求3所述的爪齿型凝转电机，其特征在于， 所述树脂混合有非磁性体粉末，从而提高热传导性。
11、 根据权利要求10所述的爪齿型旋转电机，其特征在于，戶;M非磁性体粉末是氧化铝和硅石中的至少一种。
12、 根据权利要求1所述的爪齿型旋转电机，其特征在于，所述带爪环状磁芯包括i^;M转子和所述定子间的空隙到外周部的通风路。
13、 根据权禾腰求12戶脱的爪齿型旋转电机，其特征在于， 所述转子在磁回路以外的外周缘部具有用于搅拌空气的翼片， 构成从戶Jfm卿各吸排空气的结构。
14、 根据权利要求1所述的爪齿型旋转电机，其特征在于， 戶，环状线圈和所述带爪环状磁芯以相互隔开的状态一体成形。
15、 根据权利要求4所述的爪齿型旋转电机，其特征在于，戶;M带爪环状磁芯分别在其外周形,脂，该树脂具有螺栓贯通孔，用于连结三个带爪环状磁芯的贯通螺^Mil戶，贯通孔而插通。
16、 根据权利要求15所述的爪齿型旋转电机，其特征在于，戶腿贯Mi累栓对轴鄉行固定，该轴承保持戶脱转子，4妙; ^转子相对于所 述定子可以转动。
17、 一种定子的制造方法，该定子具有由压粉磁芯成形的带爪环状磁芯和在该环状磁芯中组装的环状线圈，其特征在于，采用在外周缘剖面呈L字形的缘框禾呐表面上具有多个爪部的一对环状铁 芯块形成带爪环状磁芯，在连结的戶脱环状铁芯块的内部组装环状线圈且相互啮合戶腿多个爪部，利用贯通铁芯块的保^a，在保持距离的同时对戶;M—对铁芯i央和环状线 圈进行保持，通过向在模具中设置的环状铁芯块和环状线圈间填充采用热可塑性树脂或 热硬化性树脂的填充材料，进行模制。
全文摘要
提供一种爪齿型旋转电机及定子制造方法，其可以提高定子的机械强度。其包括在由压粉磁芯成形的带爪环状磁芯(6)的内部设有环状线圈(13)的定子，和在该定子的内部设置的可以转动的转子，其特征在于，所述带爪环状磁芯(6)是通过以从内径部两侧在轴向上延伸的方式交互突出的多个爪部(6A、6B)啮合而形成的，所述定子的所述带爪环状磁芯(6)和所述环状线圈(13)通过热可塑性或热硬化性的树脂(20)形成一体地模制成形。另外，通过采用压粉磁芯来制作带爪环状磁芯，可以提高机械强度且减少铁损。
文档编号H02K15/02GK101114778SQ20071014649
公开日2008年1月30日 申请日期2007年7月23日 优先权日2006年7月24日
发明者伊藤元哉, 北村正司, 大岩昭二, 山崎克之, 榎本裕治, 正木良三, 浅香一夫, 石原千生, 茂木康彰 申请人:株式会社日立产机系统;日本伺服株式会社;日立粉末冶金株式会社