专利名称：电机的定子的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种例如作为驱动源而内置于电动工具中的电机的定子，特别是涉及其绕线结构。
背景技术：
下述专利文献中公开有如下技术，按每个磁极齿将采用层叠结构的定子铁芯分割成多个铁芯分体，在薄壁铰接部使各铁芯分体处于展开的状态下向磁极齿进行绕线，之后再在薄壁铰接部将完成绕线后的铁芯分体复原为圆弧形，最后将各铁芯分体相互结合而获得圆环形定子。采用该展开绕线式定子或绕线方法时，并非在将磁极齿两侧的绕线空间弯成圆弧形的状态绕线，而是能在将其展开成直线状态下进行绕线，特别是对于像两极定子等弯曲曲率较大的绕线空间，也可进行大密度的绕线作业。专利文献1国际公开第2008/072443的说明书
但是采用上述现有技术中的绕线结构时，由于在薄壁铰接部使铁芯分体处于展开的状态下进行绕线，完成绕线后再在薄壁铰接部将其复原为弯曲形状，所以在薄壁铰接部有2次弯折的工序，这样，复原为弯曲形状时，并不一定能准确地复原铁芯分体的精度(鼓起部分的不均勻)，有时还会出现以下情况在其后的相互结合铁芯分体的工序中，该铁芯分体的端部相互错位而无法准确结合。如将薄壁铰接部制得更薄时，虽在复原为弯曲形状时能修正尺寸精度，但这时会降低薄壁铰接部的耐久性。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供如下一种技术不仅能采用在使铁芯分体的绕线空间展开成直线状态下进行绕线的展开绕线方式，还能在完成绕线后使铁芯分体准确地相互结合。采用以下技术方案能实现上述目的。在技术方案1所述的定子中，按每个磁极齿将圆环形定子铁芯在圆周方向上分割成多个铁芯分体，将各铁芯分体在圆周方向上分割，而使上述磁极齿分割成2个分割齿，在所述2个分割齿的绕线空间之间进行绕线后使2个分割齿结合，将铁芯分体相互结合而形成上述定子。另外，在技术方案6所述的定子制造方法中，按每个磁极齿将圆环形定子铁芯在圆周方向上分割成多个铁芯分体，将各铁芯分体在圆周方向上分割，而使上述磁极齿分割成2个分割齿，使所述2个分割齿的绕线空间保持相互沿同一条直线线状排列的状态后在 2个绕线空间之间进行绕线，之后使2个分割齿相互结合，最后使多个铁芯分体相互结合而形成圆环形的上述定子。采用技术方案1所述的定子和技术方案6所述的定子制造方法时，为了使磁极齿两侧的绕线空间相互保持在同一条直线上，各铁芯分体进一步分割为2个磁极齿，完成绕线后再使其重新结合，这与现有技术中的在薄壁铰接部展开、完成绕线后复原为圆弧形状的结构不同，因此不存在铁芯分体的精度无法复原的问题，能在完成绕线后边调整上述 2个磁极齿的位置边使其准确结合，因此能使多个铁芯分体准确结合而制成精度较高的定子。在技术方案1的基础上，技术方案2所述的定子中，2个分割齿相互直接结合。采用技术方案2时，在完成绕线后使2个分割齿结合而形成1个铁芯分体时，不使用其他部件而是使该2个分割齿的端部相互直接结合，所以与使用其他部件的情况相比，前者能简化结合作业，减少零件个数，从而有助于降低成本。在技术方案1的基础上，技术方案3所述的定子中，2个分割齿经齿结合部件相互结合。采用技术方案3时，完成绕线后的2个分割齿经另行准备的齿结合部件相互结合。由于设有齿结合部件，所以能以能更准确地结合2个分割齿。在技术方案1 3的任意一项的基础上，技术方案4所述的定子中，多个铁芯分体的端部相互直接结合。采用技术方案4时，在完成绕线后使多个铁芯分体直接结合而制成圆环形状的定子时，不使用其他部件而是使该多个铁芯分体的端部相互直接结合，所以与使用其他部件的情况相比，前者能简化结合作业，减少零件个数，从而有助于降低成本。在技术方案1 3的任意一项的基础上，技术方案5所述的定子中，多个铁芯分体的端部经铁芯结合部件相互结合。采用技术方案5时，完成绕线后的多个铁芯分体经另行准备的铁芯结合部件相互结合。由于设有铁芯结合部件，所以能更准确地结合多个铁芯分体。
图1是表示本发明第1实施方式的定子的俯视图。图2是表示第1实施方式的定子的定子铁芯的俯视图。图3是表示第1实施方式的定子铁芯的分割状态的俯视图，该图中，上段表示结合成圆环形状的状态，中段表示分割成左右2个铁芯分体的状态，下段表示2个铁芯分体沿上下方向各分割成2个分割齿的状态。图4是表示向2个分割齿进行绕线工序的图。图5是表示完成绕线后结合分割齿，将其结合成铁芯分体而制成1个定子的结合状态的俯视图，该图中，上段表示向2个分割齿之间完成绕线后的相互结合前的状态，中段表示使2个分割齿相互结合后的状态，下段表示使左右2个铁芯分体相互结合后的状态，该状态与图1所示的状态相同。图6是表示用于第2实施方式的定子的铁芯分体的俯视图。图7是表示用于第3实施方式的定子的铁芯分体的俯视图。附图标记说明1，定子；10，定子铁芯；11，磁极齿；11a，半分割齿部Ila ；11b，绕线空间；11c，分割端部；12，圆环部；13L，铁芯分体(左侧)；13LU，分割齿(上侧)；13LD，分割齿(下侧)； 13R，铁芯分体(右侧)；13RU，分割齿(上侧)；13RD，分割齿(下侧)；13a，结合凹部；13b， 结合凸部；20，绕线装置；21，绕线工夹具(左侧)；22，绕线工夹具(右侧)；23，绕线槽；24， 铜线；25，导向滑轮；30，齿结合部件；31，铁芯结合部件
具体实施例方式下面，根据附图1 7说明本发明的实施方式。在以下将要说明的实施方式中，作为电机的定子的一个例子，例举具有相互面对着的两个磁极齿的两极定子。图1表示第1实施方式的定子1。图2表示该定子1在绕线前的状态，即表示定子铁芯10。从电机的轴线方向观察(俯视)时，该定子铁芯10呈圆环形状或大致呈圆环形状，磁极齿上完成绕线后， 在其内周侧设置转子R。该定子铁芯10是对冲压加工而制成的多个薄钢板进行层叠，再使其成为一个整体而制成的，其内周侧具有相互面对的两个磁极齿11。如图2以及图3的上段所示，制成(冲压加工)第1实施方式的定子铁芯10时， 可以在图3的中段所示的、从两个磁极齿11的两侧向圆周方向延伸的两个圆环部12的大致中央部位，分割成两个铁芯分体13L和13R。两个铁芯分体13L、13R各自的两端部的其中之一上分别形成有V字形结合凹部 13a，另外之一上分别形成有人字形结合凸部13b。如图3的中段所示，在左侧铁芯分体13L 的上端部和右侧铁芯分体13R的下端部上分别形成有结合凸部13b，在左侧铁芯分体13L的下端部和右侧铁芯分体13R的上端部上分别形成有结合凸部13a。因此，在某个铁芯分体 13R(13L)的结合凹部1 嵌入另一个铁芯分体13L(13R)的结合凸部13a的状态下，使两个铁芯分体13L、13R相互抵靠时，能使该两个铁芯分体13L、13R相互在径向方向(图2、3中的上下方向)得以定位的状态下相互结合。磁极齿11分别位于两个铁芯分体13L、13R的圆周方向的中央的内表面一侧。在磁极齿11的基部两侧设有弯曲成圆弧形的两处绕线空间lib。相对于转子R的转动中心， 图中左侧铁芯分体13L和右侧铁芯分体13R呈点对称形状。如图3的下段所示，制成(冲压加工)已分割为2个的左侧铁芯分体13L和右侧铁芯分体13R定子铁芯10时，在各磁极齿11的圆周方向的中央设定有分割端部11c，这样能在上下方向上进一步分别将它们分割成分割齿13LU、13LD，13RU、13RD。已左右分开的左侧铁芯分体13L和右侧铁芯分体13R分别被分割端部Ilc在上下方向进一步分割成分割齿13LU、13LD，13RU、13RD。这样，一个圆环形定子铁芯10在其圆周方向上被分割成四个，此时，两个磁极齿11在上下方向上分别被分割成两个半分割齿部 11a。被分割成四个的半分割齿部Ila呈各设有一处绕线空间lib的状态。一个定子铁芯10在其圆周方向上被分割成两个铁芯分体13L、13R，能够单独向各铁芯分体13L、13R进行绕线。图4表示用绕线装置20向图3的右侧铁芯分体13R绕线的状态。如图4所示，被分割成两个分割齿13RU、13RD的右侧铁芯分体13R，已被绕线装置20的绕线工夹具21、22夹持的状态设在其间。两个分割齿13RU、13RD以使各自的绕线空间lib 沿着形成在绕线工夹具21、22之间的间隙(绕线槽23)串联的状态，被夹持在绕线工夹具 21、22之间。铜线M被卷绕在设成上述状态的铁芯分体13R的两处绕线空间lib之间。由于位于磁极齿11两侧的两处绕线空间lib具有平缓的圆弧形状，其长度方向大致位于同一条直线上而成线状排列状态，因此，铜线M能够经绕线槽23卷绕在从两处绕线空间1 Ib的开口侧至深部的大致整个范围内。铜线M经绕线装置20的导向滑轮23上而供给。在供给铜线M的同时，导向滑轮25沿其轴线方向作较小距离(绕线槽23的宽度)的往复运动(摆动)，这样，就可向两处绕线空间lib的整个宽度上大密度地卷绕足量的铜线24。
当完成向磁极齿11两处绕线空间lib卷绕规定量的铜线M时，在处理好其末端之后，从两个绕线工夹具21、22之间取出铁芯分体13R。在图5的上段表示有这样完成绕线的左右铁芯分体13L、13R。如图所示，对于左右铁芯分体13L、13R双方，在大致沿同一条直线呈线状排列状态的两处绕线空间lib的整个空间内卷绕了足量的铜线24。在图5中，在已经卷绕了铜线M的绕线部标有网格状剖面线并标有符号M。图5的上段所示的状态中， 俯视时，左右铁芯分体13L、13R的两个绕线部M均呈直线形。接下来，如图5的中段所示，对于完成向绕线空间lib进行绕线的两个铁芯分体 13L、13R，分别使其上下对应的分割齿13LU、13LD(13RU、13RD)向其两个分割端部Ilc相互接近的方向转动，同时使用工夹具使俯视时呈直线形的绕线部M变形为半圆弧形，在该状态下使两个分割端部Ilc相互抵靠而直接结合时，能结合成一个半圆弧形的铁芯分体13L、 13R。上下对应的两个分割端部Ilc经焊接而相互结合。如图5的下段所示，由上下对应的两个分割齿13LU、13LD(13RU、13RD)结合而制成的左右一对铁芯分体13L、13R，相互结合而制成一个圆环形定子1。左右铁芯分体13L、13R 在经形成在各自的两个圆环部12的顶端部的结合凹部13a和结合凸部13b的相互凹凸卡合的状态下，经焊接而结合。对于圆环部12的顶端部，由于结合凹部13a和结合凸部1 的相互抵靠而以凹凸卡合的状态结合，所以左右铁芯分体13L、13R在径向方向(图5中的上下方向)得以准确定位的状态下相互结合。此时，在该定子铁芯10的两个磁极齿11上分别形成有足量的高密度的两个绕线部M。采用上述结构的本实施方式的定子1或其绕线方法时，呈圆环形状的定子铁芯 10被左右分割成两个铁芯分体13L、13R，而对于两个铁芯分体13L、13R，又分别被分割成两个分割齿13LU、13LD，13RU、13RD。向对应于每个铁芯分体13L(13R)的分割齿13LU、 13LD(13RU、13RD)进行绕线。由于两个分割齿13LU、13LD(13RU、13RD)以使其两个绕线空间lib相互位于同一条直线的状态设在绕线装置20的绕线工夹具21、22中，所以能将足量的铜线大密度地卷绕在两个绕线空间lib之间。而且，采用本实施方式的定子1时，完成两个绕线空间lib之间的绕线后，由于被分开的两个分割齿13LU、13LD(13RU、13RD)的各自的分割端部Ilc结合而形成半圆弧形状的铁芯分体13L(13R)，所以与现有技术中的在薄壁铰接部展开、完成绕线后复原为圆弧形状的结构结构相比，前者易于使该两个分割齿13LU、13LD(13RU、13RD)在完成绕线后准确结合而制成精度较高的铁芯分体13L(13R)，这有助于提高定子1的制造精度。另外，由于采用使分割齿13LU、13LD(13RU、13RD)的两个分割端部Ilc相互直接结合的结构，所以与使用其他部件的情况相比，前者能简化结合作业，减少零件个数，从而有助于降低成本。可对上面说明的实施方式进行各种各样的变更。例如上面例举了使被分开的两个分割齿13LU、13LD(13RU、13RD)的两个分割端部Ilc相互直接结合而制成一个铁芯分体 13L(13R)的结构，但是也可以采用图6所示的、完成绕线后两个分割齿13LU、13LD(13RU、 13RD)经另行准备的齿结合部件30而相互结合的结构。由于设有齿结合部件30，所以在完成绕线后通过调整两个分割齿13LU、13LD(13RU、13RD)的相互位置而能进一步提高其结合精度。
另外，如图7所示，也可在使用齿结合部件30的基础上，采用经两个铁芯结合部件31使左右铁芯分体13L、13R相互接合的结构。采用该结构时能去掉前面例示的结合凹部13a和结合凸部13b。采用设有两个铁芯结合部件31的结构时，易于调整两个铁芯分体 13LU3R的相对位置而使其相互结合，这有助于进一步提高定子1的制造精度。如上所述，使用两个铁芯结合部件31而使得铁芯分体13L、13R相互接合时，也可采用去掉两个齿结合部件30而像前面例示般地使分割齿13LU、13LD(13RU、13RD)经两个分割端部Ilc之间直接相互结合的结构。还有，上面例示了具有两个磁极齿11的两极定子1，并且例举了将其定子10分割成四个分割齿13LU、13LD、13RU、13RD的结构，但本发明同样适用于具有三个以上磁极齿的 3极以上的定子。若是3极以上的定子，按每个磁极齿分割成3个以上的铁芯分体，还在将磁极齿进行分割的状态下将各铁芯分体分割为两个分割齿，使该两个分割齿的绕线空间相互位于同一条直线上而足量大密度地绕线，完成绕线后使分割齿相互结合，再使3个以上的铁芯分体相互结合而制成一个定子。
权利要求
1.一种定子，其特征在于，圆环形定子铁芯按每个磁极齿在圆周方向上被分割成多个铁芯分体，各铁芯分体在圆周方向上被分割，而使上述磁极齿分割成为2个分割齿，在所述2个分割齿的绕线空间之间进行绕线后使2个分割齿结合，将上述铁芯分体相互结合而形成上述定子。
2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于 上述2个分割齿相互直接结合。
3.根据权利要求1所述的定子，其特征在于 上述2个分割齿经齿结合部件相互结合。
4.根据权利要求1 3的任意一项所述的定子中，其特征在于， 上述多个铁芯分体的端部相互直接结合。
5.根据权利要求1 3的任意一项所述的定子中，其特征在于， 上述多个铁芯分体的端部经铁芯结合部件相互结合。
6.一种定子制造方法，其特征在于，按每个磁极齿将圆环形定子铁芯在圆周方向上分割成多个铁芯分体，将各铁芯分体在圆周方向上分割，以使上述磁极齿分割为2个分割齿，使所述2个分割齿的绕线空间保持相互沿同一条直线线状排列的状态后在所述2个绕线空间之间进行绕线，之后使所述2个分割齿相互结合，最后使上述多个铁芯分体相互结合而形成圆环形的上述定子。
全文摘要
本发明提供一种定子。在向定子铁芯的磁极齿绕线时，现有技术中虽提供有展开定子铁芯进行绕线的方法，但特别是对于两极定子，因其绕线空间的曲率较大，所以依然难以很好地进行绕线，本发明中，即使对于曲率较大的绕线空间，也能大密度地卷绕足量的绕线，还能提高绕线后的定子的精度。按每个磁极齿(11)将圆环形定子铁芯分割成左右两个铁芯分体(13L、13R)，还在将各磁极齿(11)进行分割的状态下分割成两个分割齿13LU、13LD(13RU、13RD)，跨着所述两个分割齿的两处绕线空间(11b)之间绕线(M)，绕线(M)后使两个分割齿结合，再使铁芯分体(13L、13R)相互结合而形成圆环形定子(1)。
文档编号H02K1/12GK102570641SQ20111039104
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月25日 优先权日2010年12月15日
发明者丸川圭一, 河合康儿, 福原周 申请人:株式会社牧田