电动机的制作方法

本发明涉及使用由多个分割式铁心构成的定子的电动机。

背景技术：

以往，作为使用由多个分割式铁心构成定子的电动机，有一种专利文献1所公开的电动机。在专利文献1中，铁心拼接片包括：沿周向延伸的轭和沿径向延伸的齿。许多铁心拼接片沿轴向层叠，形成铁心段。铁心段相当于本申请的分割式铁心。铁心段至少含有在沿轭的周向的一方的端部形成的凸部和在沿轭的周向的另一方的端部形成的凹部中的一者。定子铁心由多个铁心段组合而形成。

在组合多个铁心段时，相邻的铁心段中的一方所含有凹部相对于相邻的铁心段中的另一方所含有的凸部的外周，以大于180度的范围卡合。

另外，在沿轭的周向的一方的端部形成有倾斜部。在沿轭的周向的另一方的端部形成有伸出部。

根据本结构，连结起来的多个铁心段从轭排列成一列的串联体变形为形成为环状的定子铁心。沿径向延伸的、相邻的齿平行地位于形成为环状的定子铁心。在相互平行的相邻的齿卷绕绕线组。由于相邻的齿相互平行，因此，在齿部容易连续地卷绕绕线组。

此外，根据本结构，在将绕线组卷绕于齿时，在相邻的齿之间，能够充分确保供构成绕线组的线材通过的间隙。因此，在专利文献1公开的电动机中，绕线组以高密度卷绕，因此能够谋求高输出化。

此外，在专利文献2中，公开了在定子分割铁心所含有的轭形成有S字状的凹凸部的定子分割铁心。定子分割铁心相当于本申请的分割式铁心。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-155248号公报

专利文献2：日本特开2011-172353号公报

技术实现要素：

本发明所针对的对象的电动机具有定子和转子。

定子具有定子铁心和绕线组。定子铁心通过连结多个分割式铁心而形成为环状。各个分割式铁心具有轭和齿。

轭具有第1端部和第2端部，且轭沿周向延伸。第1端部具有位于外径侧的凸部和位于比凸部靠内径侧的位置的第1直线状部。第1端部位于周向上的一端。

第2端部具有位于外径侧的凹部和位于比凹部靠内径侧的位置的第2直线状部。第2端部位于周向上的另一端。凹部含有位于外径侧的外径侧延伸部和位于比外径侧延伸部靠内径侧的位置的内径侧延伸部。

齿与轭交叉，且沿径向延伸。

绕线组卷绕于定子铁心。

转子与定子相对，且以能够转动的方式被支承。

关于多个分割式铁心，邻接的多个分割式铁心中的一方所具有的凸部和邻接的多个分割式铁心中的另一方所具有的凹部以能够转动的方式卡合。此时，凸部的转动中心位于将使邻接的多个分割式铁心的各自所具有的齿的中心线延长的线交叉而成的角二等分的线上。而且，内径侧延伸部突出到比二等分的线靠邻接的多个分割式铁心中的一方侧的位置。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的电动机的立体组装图。

图2是本发明的实施方式1的电动机的剖视图。

图3是本发明的实施方式1的电动机所使用的定子铁心的局部放大图。

图4是说明将本发明的实施方式1的电动机所使用的多个分割式铁心排列成一列的状态的说明图。

图5A是说明本发明的实施方式1的电动机所使用的分割式铁心的连结部的主要部分放大图。

图5B是说明本发明的实施方式1的电动机所使用的另一分割式铁心的连结部的主要部分放大图。

图6是说明本发明的实施方式2的电动机所使用的分割式铁心的连结部的主要部分放大图。

具体实施方式

本发明的实施方式的电动机利用后述的结构，能够在将邻接的分割式铁心分别含有的凸部和凹部卡合时，使凸部的转动中心尽可能地位于轭的外径侧。另外，在以下的说明中，也将凸部和凹部卡合在一起的部分称为连结部。

根据本结构，在将分割式铁心组合为环状的情况下，在轭不产生切口部。因此，本实施方式的电动机能够在不有损供绕线组卷绕的空间的情况下制作定子。换言之，在为同样大小的定子的情况下，本实施方式的电动机能够使轭所占的面积最小。因此，本实施方式的电动机能够较大程度地确保供绕线组卷绕的空间。

因此，本发明的实施方式的电动机能够使卷绕绕线组的工序的作业性变容易。并且，本实施方式的电动机能够在确保自磁体产生的磁通量的通道的同时，增加供绕组线卷绕的空间。因此，本实施方式的电动机能够谋求电动机的进一步小型化、高输出化。

也就是说，在以往的电动机中具有下面应该改善的点。即，在专利文献1所公开的电动机中，将连结起来的铁心段形成为轭排列成一列的串联体。因此，专利文献1所公开的电动机在各自的铁心段形成有伸出部和倾斜部。因此，在专利文献1所公开的电动机中，在使连结起来的铁心段形成为环状，构成定子铁心的情况下，在磁通量的通道产生了成为形成磁通量难以通过的空气层的主要原因的切口部。

其结果，专利文献1所公开的电动机为了不在磁通量的通道上产生磁饱和，必须在径向上使铁心段所含有的轭的厚度变大。使铁心段所含有的轭的厚度变大，会有损供绕线组卷绕的空间。因此，专利文献1中公开的电动机其电动机主体的尺寸变大，成为成本上升的主要原因。

此外，在专利文献2所公开的电动机中，在使定子分割铁心形成为环状，构成定子铁心的情况下，S字状的凹凸部彼此连结起来。S字状的凹凸部容易在相互接触的曲线之间产生间隙。产生的间隙成为磁通量难以通过的空气层。因此，在专利文献2所公开的电动机中，在定子铁心处，磁通量难以通过。

本发明的实施方式的电动机能够消除上述的应该改善的点，其提供一种在不会使电动机大型化的情况下实现廉价且高输出的电动机。

以下，针对本发明的实施方式，参照附图进行说明。另外，以下的实施方式是将本发明具体化的一例，并不限制本发明的技术范围。

(实施方式1)

图1是本发明的实施方式1的电动机的立体组装图。在图1示出了构成本实施方式1的电动机的主要要素。

图2是本发明的实施方式1的电动机的剖视图。图2为了使后述的说明易于理解，没有显示出绕线组。

图3是本发明的实施方式1的电动机所使用的定子铁心的局部放大图。图4是说明将本发明的实施方式1的电动机所使用的多个分割式铁心排列成一列的状态的说明图。图5A是说明本发明的实施方式1的电动机所使用的分割式铁心的连结部的主要部分放大图。图5B是说明本发明的实施方式1的电动机所使用的另一分割式铁心的连结部的主要部分放大图。

如图1、图2所示那样，本发明的实施方式1的电动机10具有定子11和转子21。

在以下的说明中，周向是指沿着呈圆筒形状的定子铁心11a的外周的方向。而且，径向是指呈圆筒形状的定子铁心11a的半径方向。外径侧是指在径向上，呈圆筒形状的定子铁心11a的外周侧。内径侧是指在径向上，呈圆筒形状的定子铁心11a的中心点O侧。

定子11具有定子铁心11a和绕线组16。定子铁心11a通过连结多个分割式铁心14而形成为环状。各个分割式铁心14具有轭12和齿13。分割式铁心14是通过将多个较薄的钢板沿轴22的轴向层叠起来而成的。

如图3、图4所示，轭12具有第1端部12a和第2端部12b，且轭12沿周向延伸。第1端部12a具有位于外径侧的凸部26和位于比凸部26靠内径侧的第1直线状部12c。第1端部12a位于周向上的一端。

第2端部12b具有位于外径侧的凹部27和位于比凹部27靠内径侧的第2直线状部12d。第2端部12b位于周向上的另一端。

如图5A所示，凹部27含有位于外径侧的外径侧延伸部28和位于比外径侧延伸部28靠内径侧的内径侧延伸部29。

如图3、图4所示，齿13与轭12交叉，且沿径向延伸。在本实施方式1中，齿13形成于轭12的内周侧。槽15位于相邻的齿13之间。

如图1所示，绕线组16卷绕于定子铁心11a。具体而言，绕线组16卷绕于定子铁心11a所具有的齿13。绕线组16能够以集中式绕组或者分布式绕组等的卷绕方式卷绕于定子铁心11a。卷绕好的绕线组16收纳于槽15。

如图1、图2所示，转子21与定子11相对，且转子21以能够转动的方式被支承。作为一例，在本实施方式1中，转子21具有转子铁心23和固定转子铁心23的轴22。转子铁心23是通过将多个较薄的钢板沿轴22的轴向层叠起来而成的。在转子铁心23的侧壁沿圆周方向安装有永磁体24。永磁体24以具有规定的间隔，且N极和S极交替的方式安装于转子铁心23的侧壁。转子21以能够转动的方式被一对轴承40支承。安装于转子21的永磁体24的表面24a和定子11所具有的齿13的内周面13c隔着气隙相面对。

如图2～图5A所示，关于多个分割式铁心14，邻接的多个分割式铁心14中的分割式铁心14b所具有的凸部26和邻接的多个分割式铁心14中的分割式铁心14a所具有的凹部27以能够转动的方式相卡合。此时，凸部26的转动中心S位于将角α二等分的线17上，角α是将邻接的多个分割式铁心14的各自所具有的齿13的中心线17a、17b延长的线交叉而成的角。

而且，内径侧延伸部29突出到比该二等分的线17靠邻接的多个分割式铁心14中的分割式铁心14b侧的位置。

尤其是，达到显著的作用效果的结构如以下那样。

如图5B所示，外径侧延伸部28在顶端含有第1顶端部28a。内径侧延伸部29在顶端含有第2顶端部29a。

如图2～图5B所示，关于多个分割式铁心14，邻接的多个分割式铁心14中的一方所具有的凸部26和邻接的多个分割式铁心14中的另一方所具有的凹部27以能够转动的方式相卡合。此时，在凹部27中，第1顶端部28a位于比连结第2顶端部29a和转动中心S的线33靠外径侧的位置。

另外，如图5A所示，凹部27以转动中心S为中心以大于180度的范围卡合于凸部26。另外，也可以是，凹部27以转动中心S为中心以大于180度且270度以下的范围卡合于凸部26。根据本结构，将凹部27卡合于凸部26时的作业性得到提高。而且，根据本结构，在将凹部27卡合于凸部26之后，能够维持适度的保持力。

第1直线状部12c和第2直线状部12d的长度h为轭12的厚度H的1/3以上。尤其是，优选第1直线状部12c和第2直线状部12d的长度h为轭12的厚度H的1/2以上。

在此，如图1、图2所示，本实施方式1的电动机10的转子21的极数为“10”，定子11的槽数为“12”。另外，本发明并不限于该组合，也能够适用其他组合。

此外，使用附图进行详细说明。

另外，以下的说明中，将相邻的分割式铁心彼此连结的部分称作连结部。如图5A所示，连结部25包括在一方的轭12具有的第1端部12a所含有的凸部26和在另一方的轭12具有的第2端部12b所含有的凹部27。

凸部26的形状和凹部27的形状只要卡合后的凸部26和凹部27能够转动即可。另外，构成连结部25的凸部26和凹部27期望为如下形状，即，即使连结起来的分割式铁心14转动，也难以形成空气层。构成连结部25的凸部26和凹部27只要是难以形成空气层的形状，就能够使磁通量更易于在定子铁心11a通过。

在以下所示的一例中，构成连结部25的凸部26和凹部27分别为圆弧形状。另外，理所当然的是，构成连结部25的凸部26和凹部27的形状不限于圆弧形状。

构成连结部25的凸部26和凹部27以凸部26的圆弧中心为转动中心S。连结部25能够以转动中心S为旋转动作的中心进行转动。多个分割式铁心14在连结部25相互连结。使连结起来的分割式铁心14形成为环状，从而形成圆筒形状。形成为圆筒形状的多个分割式铁心14作为定子铁心11a发挥作用。在多个分割式铁心14作为定子铁心11a发挥作用时，构成连结部25的凸部26和凹部27作为供磁通量通过的轭12的一部分发挥作用。

如图3所示，中心线17a是分割式铁心14a所具有的齿13a的中心线。中心线17b是与分割式铁心14a邻接的分割式铁心14b所具有的齿13b的中心线。中心线17a和中心线17b以角度α交叉。凸部26的转动中心S位于将角α二等分的线17上。

根据本结构，如图4所示，分割式铁心14a所具有的轭12e和与分割式铁心14a邻接的分割式铁心14b所具有的轭12f以呈一列的方式排列。当轭12e和轭12f排列成一列时，分割式铁心14a所具有的齿13a和与分割式铁心14a邻接的分割式铁心14b所具有的齿13b相互平行。当齿13a和齿13b构成为相互平行时，在将绕线组卷绕于分割式铁心14的工序中，能够容易且连续地卷绕绕线组。即，卷绕绕线组的工序的作业性得到提高。

而且，根据本结构，在卷绕绕线组的工序中，齿13a的端部113a和与齿13a邻接的齿13b的端部113b之间维持充分打开的状态。由于能够充分地确保邻接的齿13a、13b彼此之间的间隙，因此作为进行卷绕绕线组的作业的设备的线嘴能够容易地在邻接的齿13a、13b之间移动。

因此，绕线组以绕线组排列起来的状态卷绕，直至槽15的深处。因此，绕线组以高密度卷绕于本实施方式1的电动机所使用的定子铁心。其结果，本实施方式1的电动机能够期待高输出化。

此外，如图5A所示，凹部27所含有的内径侧延伸部29突出到比二等分的线17靠邻接的多个分割式铁心14中的分割式铁心14b侧的位置。根据本结构，能够将连结部25卡合的范围扩展到内径侧延伸部29侧。因此，即使将外径侧延伸部28的形状缩小，使在外径侧延伸部28侧卡合的范围缩窄，也不会有不良情况发生。因此，本实施方式1的电动机能够使凸部26的转动中心S位于比较靠轭12的外径侧的位置。

也就是说，若能够使凸部26的转动中心S位于比较靠轭12的外径侧的位置，则能够发挥如下作用效果。

即，由于连结起来的多个分割式铁心14的连结部25能够转动，因此能够使形状变为环状、串联体的形状。多个分割式铁心14的形状自串联体向环状变化后，需要形成切口部31，使得凹部27所含有的外径侧延伸部28和位于含有凸部26的轭12的外径侧的外表面30不会发生物理性干扰。根据本结构，能够将切口部31的尺寸抑制为最小的大小。

切口部31是磁通量难以通过的空气层。因此，若能使位于连结部25的外径侧的切口部31的大小为最小，则能够在定子铁心11a通过需要的磁通量。因此，在径向上，轭12的厚度能够减薄至不发生磁饱和的程度。换言之，定子铁心11a能够较大程度地确保用于卷绕绕线组的空间。

其结果，能够在本实施方式1的电动机较多地卷绕绕线组。或者，在本实施方式1的电动机中，能够将电阻值更低的粗线材作为绕线组进行使用。因此，本实施方式1的电动机能够谋求高输出化、高效化或者小型化。

而且，如图5A所示，连结部25形成于轭12的外径侧。在连结部25的内径侧形成有长度h的直线状部32。在多个分割式铁心14形成为环状时，第1直线状部12c和第2直线状部12d可靠地相贴合，构成直线状部32。

因此，在本实施方式1的电动机中，在邻接的分割式铁心14之间，几乎不会产生磁通量难以通过的空气层。

此外，直线状部32发挥如下作用效果。

即，直线状部32能够提高组装成圆筒形状的定子铁心11a的强度。而且，直线状部32能够提高组装起来的定子铁心11a的尺寸精度。

因此，本实施方式1的电动机能够抑制在组装起来的定子铁心11a的尺寸精度较低的情况下发生的噪音、振动等。

另外，上述的直线状部32的长度h可以是任意的尺寸。

但是，在考虑定子铁心11a的强度、定子的组装容易度或者磁通量的通过容易度等情况下，直线状部32的长度h越长越好。尤其是，优选直线状部32的长度h为轭12的厚度H的1/3以上。

尤其，优选直线状部32的长度h为轭12的厚度H的1/2以上。

而且，构成连结部25的凸部26和凹部27卡合的角度θ大于180度。

因此，根据本结构，在制造定子11的工序中，多个分割式铁心14连结而成的定子铁心11a不会发生分解。而且，在要维持连结起来的多个分割式铁心14排列成一列的状态时，不需要特别的治具。

因此，对于本实施方式1的电动机所使用的定子而言，能够容易地进行卷绕绕线组等的作业，作业性得到飞跃性的提高。

并且，根据上述结构，在相对于不同的齿，连续地卷绕绕线组的工序中，连结起来的多个分割式铁心不会各自分散地脱落。因此，在本实施方式1的电动机所使用的定子中，不易对绕线组所含有的连接线施加载荷，因此，能够降低断线等不良情况的发生。

(实施方式2)

图6是说明本发明的实施方式2的电动机所使用的分割式铁心的连结部的主要部分放大图。

另外，针对与本实施方式1的电动机相同的结构，标注相同的附图标记并引用说明。

如图6所示，在本发明的实施方式2的电动机中，外径侧延伸部28相对于直线18位于分割式铁心14a的第1端部12a侧，直线18是连结转动中心S和形成为环状的定子的中心点O的直线。

更具体地说，第2顶端部29a相对于连结转动中心S和形成为环状的定子的中心点O的直线18位于邻接的多个分割式铁心14中的分割式铁心14b侧。

在本实施方式2中，定子的中心点O为轴22的轴心。

即，多个分割式铁心14变形为环状，从而形成定子铁心11a。此时，凹部27所含有的外径侧延伸部28并不位于通过定子11的中心点O和凸部26的转动中心S的直线18上。

根据本结构，能够使凸部26的转动中心S最大限度地位于轭12的外径侧。

若使凸部26的转动中心S最大限度地位于轭12的外径侧，则连结起来的多个分割式铁心14能够转动至排列成一列的状态。

而且，使连结起来的多个分割式铁心14形成为环状，从而构成定子铁心11a。此时，对于连结部25而言，无需在轭12的外径侧形成切口部。

因此，本实施方式2的电动机所使用的定子铁心能够设为确保了必要的最低限度的厚度的轭12，且在该轭12能够通过作为定子而被要求的磁通量。在轭12含有不会发生磁饱和的连结部。因此，本实施方式2的电动机所使用的定子铁心能够较大程度地确保供绕线组卷绕的空间。

其结果，本实施方式2的电动机所使用的定子铁心能够较多地卷绕绕线组。或者，本实施方式2的电动机所使用的定子铁心能够使用电阻值更低的粗线材作为绕线组。因此，本实施方式2的电动机能够谋求高输出化、高效化或者小型化。

在以上的说明中，使用内转子电动机进行了说明。理所当然的是，本发明在外转子电动机中也能够发挥同样的作用效果。

另外，在为外转子电动机的情况下，齿自轭朝向外径侧形成。但是，构成连结部的凸部和凹部之间的关系与上述内容相同。

产业上的可利用性

本发明的电动机，只要是具有定子的电动机，就没有特别的限制，能够在广泛的范围内进行利用。

附图标记说明

10、电动机、11、定子、11a、定子铁心、12、12e、12f、轭、12a、第1端部、12b、第2端部、12c、第1直线状部、12d、第2直线状部、13、13a、13b、齿、13c、内周面、14、14a、14b、分割式铁心、15、槽、16、绕线组、17、二等分的线、17a、17b、中心线、18、直线、21、转子、22、轴、23、转子铁心、24、永磁体、24a、表面、25、连结部、26、凸部、27、凹部、28、外径侧延伸部、28a、第1顶端部、29、内径侧延伸部、29a、第2顶端部、30、外表面、31、切口部、32、直线状部、33、线、40、轴承、113a、113b、端部。