铁芯片、定子铁芯、定子、旋转电机及铁芯片的制造方法与流程

文档序号:32351877发布日期:2022-11-26 15:36阅读:115来源:国知局
铁芯片、定子铁芯、定子、旋转电机及铁芯片的制造方法与流程

1.本发明涉及铁芯片、定子铁芯、定子、旋转电机及铁芯片的制造方法。
2.本技术基于2020年5月8日的日本技术的特愿2020-082831而要求优先权,引用在上述日本技术中记载的全部记载内容。


背景技术:

3.在专利文献1公开了轴向间隙型电动机用的定子铁芯。定子铁芯具有轭部和齿。
4.专利文献1:日本特开2009-44829号公报


技术实现要素:

5.本发明所涉及的铁芯片配置为环状而构建轴向间隙型的旋转电机的定子铁芯,该铁芯片具有:柱状的第一部件,其在所述定子铁芯的轴向延伸;以及板状的第二部件,其设置于所述第一部件的所述定子铁芯的轴向的第一端部侧,所述第一部件和所述第二部件由一体成型的压粉成型体构成,所述压粉成型体具有多个软磁性颗粒,所述软磁性颗粒为扁平形状,在所述第一部件的沿所述定子铁芯的轴向及径向的第一剖面,所述软磁性颗粒的第一平均长宽比为1.2以上,在所述第二部件的与所述定子铁芯的轴向正交的第二剖面,所述软磁性颗粒的第二平均长宽比为1.2以上,所述第一平均长宽比是所述第一剖面的平均长度l11和平均长度l12之比l12/l11,所述第二平均长宽比是所述第二剖面的平均长度l21和平均长度l22之比l22/l21,所述平均长度l11是沿所述定子铁芯的径向的所述软磁性颗粒的长度的平均,所述平均长度l12是沿所述定子铁芯的轴向的所述软磁性颗粒的长度的平均,所述平均长度l21是沿所述定子铁芯的径向的所述软磁性颗粒的长度的平均,所述平均长度l22是沿所述定子铁芯的周向的所述软磁性颗粒的长度的平均。
6.本发明所涉及的定子铁芯是轴向间隙型的旋转电机的定子铁芯,该定子铁芯具有配置为环状的多个铁芯片,所述多个铁芯片各自是本发明所涉及的铁芯片。
7.本发明所涉及的定子是轴向间隙型的旋转电机的定子,该定子具有本发明所涉及的定子铁芯和配置于所述定子铁芯的各个所述第一部件的线圈。
8.本发明所涉及的旋转电机是具有转子和定子的轴向间隙型的旋转电机,所述定子是本发明所涉及的定子。
9.本发明所涉及的铁芯片的制造方法是配置为环状而构建轴向间隙型的旋转电机的定子铁芯的铁芯片的制造方法,该铁芯片的制造方法具有下述工序:将包含球形状的多个软磁性颗粒的原料粉末填充于模具内;以及对所述模具内的所述原料粉末进行压缩而设为成型体,所述铁芯片具有:柱状的第一部件,其在所述定子铁芯的轴向延伸;以及板状的第二部件,其设置于所述第一部件的所述定子铁芯的轴向的第一端部侧,对所述原料粉末进行压缩的方向是沿所述定子铁芯的径向的方向。
附图说明
10.图1是表示实施方式1所涉及的铁芯片的概略的斜视图。
11.图2是表示实施方式1所涉及的铁芯片的概略的俯视图。
12.图3是从内周面侧观察实施方式1所涉及的铁芯片的图。
13.图4是图3所示的铁芯片的iv-iv剖视图。
14.图5是图3所示的铁芯片的v-v剖视图。
15.图6是图3所示的铁芯片的vi-vi剖视图。
16.图7是图2所示的铁芯片的vii-vii剖视图。
17.图8是表示图7的虚线圆内的概略的放大图。
18.图9是表示图5的虚线圆内的概略的放大图。
19.图10是图2所示的铁芯片的x-x剖视图。
20.图11是表示对实施方式1所涉及的铁芯片进行制造的模具的冲模的开口缘的俯视图。
21.图12是表示对实施方式1所涉及的铁芯片的第一部件进行制造的模具的概略的剖视图。
22.图13是表示对实施方式1所涉及的铁芯片的第二部件进行制造的模具的概略的剖视图。
23.图14是表示对实施方式1所涉及的铁芯片的第三部件进行制造的模具的概略的剖视图。
24.图15是表示实施方式2所涉及的铁芯片的概略的斜视图。
25.图16是表示实施方式3所涉及的定子铁芯的概略的斜视图。
26.图17是表示实施方式4所涉及的定子的概略的斜视图。
27.图18是表示实施方式5所涉及的旋转电机的概略的剖视图。
28.图19是表示实施方式6所涉及的旋转电机的概略的剖视图。
具体实施方式
29.[本发明所要解决的课题]
[0030]
希望提高轴向间隙型的旋转电机的磁特性。
[0031]
本发明的目的之一在于,提供能够构建磁特性优异的轴向间隙型的旋转电机的铁芯片、定子铁芯及定子。本发明的另一目的在于,提供磁特性优异的旋转电机。本发明的其他一个目的在于,提供能够制造上述铁芯片的铁芯片的制造方法。
[0032]
[本发明的效果]
[0033]
本发明所涉及的铁芯片、定子铁芯及定子能够构建磁特性优异的轴向间隙型的旋转电机。本发明所涉及的旋转电机的磁特性优异。本发明所涉及的铁芯片的制造方法能够制造下述铁芯片,该铁芯片能够构建磁特性优异的轴向间隙型的旋转电机。
[0034]
《本发明的实施方式的说明》
[0035]
首先,列举本发明的实施方式而进行说明。
[0036]
(1)本发明的一个方式所涉及的铁芯片配置为环状而构建轴向间隙型的旋转电机的定子铁芯,该铁芯片具有:柱状的第一部件,其在所述定子铁芯的轴向延伸;以及板状的
第二部件,其设置于所述第一部件的所述定子铁芯的轴向的第一端部侧,所述第一部件和所述第二部件由一体成型的压粉成型体构成,所述压粉成型体具有多个软磁性颗粒,所述软磁性颗粒为扁平形状,在所述第一部件的沿所述定子铁芯的轴向及径向的第一剖面,所述软磁性颗粒的第一平均长宽比为1.2以上,在所述第二部件的与所述定子铁芯的轴向正交的第二剖面,所述软磁性颗粒的第二平均长宽比为1.2以上,所述第一平均长宽比是所述第一剖面的平均长度l11和平均长度l12之比l12/l11,所述第二平均长宽比是所述第二剖面的平均长度l21和平均长度l22之比l22/l21,所述平均长度l11是沿所述定子铁芯的径向的所述软磁性颗粒的长度的平均,所述平均长度l12是沿所述定子铁芯的轴向的所述软磁性颗粒的长度的平均,所述平均长度l21是沿所述定子铁芯的径向的所述软磁性颗粒的长度的平均,所述平均长度l22是沿所述定子铁芯的周向的所述软磁性颗粒的长度的平均。
[0037]
上述铁芯片能够构建磁特性优异的轴向间隙型的旋转电机。其理由在于,在第一部件、第二部件的任意者,软磁性颗粒都取向于磁通所经过的方向,且成为磁隙的晶界的数量少。理由的详细内容如以下所述。
[0038]
在使用上述铁芯片而构建轴向间隙型的旋转电机时,磁通经过铁芯片内。磁通依次经过第二部件、第一部件。或者,磁通依次经过第一部件、第二部件。在磁通以上述任意顺序经过的情况下,经过第一部件的磁通都沿第一部件所延伸的方向即定子铁芯的轴向。经过第二部件的磁通沿第二部件的沿面方向即定子铁芯的周向。如上所述,在铁芯片,经过第一部件的磁通和经过第二部件的磁通沿彼此不同的方向。
[0039]
上述铁芯片的第一部件在第一剖面,第一平均长宽比为1.2以上。即,在第一部件的第一剖面,软磁性颗粒的沿定子铁芯的轴向的长度比沿定子铁芯的径向的长度长。换言之,软磁性颗粒的沿磁通的方向的长度比沿与磁通的方向正交的方向的长度长。
[0040]
上述铁芯片的第二部件在第二剖面,第二平均长宽比为1.2以上。即,在第二部件的第二剖面,软磁性颗粒的沿定子铁芯的周向的长度比沿定子铁芯的径向的长度长。换言之,软磁性颗粒的沿磁通的方向的长度比沿与磁通的方向正交的方向的长度长。
[0041]
在第一部件的第一剖面,取正方形的第一观察视野。第一观察视野取为具有沿定子铁芯的轴向的一对第一边和沿定子铁芯的径向的一对第二边。在第二部件的第二剖面,取正方形的第二观察视野。第二观察视野取为具有沿定子铁芯的径向的一对第一边和沿与定子铁芯的径向正交的方向的一对第二边。
[0042]
软磁性颗粒的第一平均长宽比满足1.2以上,由此在第一观察视野,与在定子铁芯的径向并排的软磁性颗粒的数量比较而在定子铁芯的轴向并排的软磁性颗粒的数量少。换言之,在第一观察视野,在磁通的方向并排的软磁性颗粒的数量,比在与磁通的方向正交的方向并排的软磁性颗粒的数量少。即,在第一观察视野,将定子铁芯的轴向分割的晶界的数量少。换言之,在第一观察视野,将沿磁通的方向分割的晶界的数量少。晶界是指相邻的软磁性颗粒彼此之间。
[0043]
软磁性颗粒的第二平均长宽比满足1.2以上,由此在第二观察视野,与在定子铁芯的径向并排的软磁性颗粒的数量比较而在定子铁芯的周向并排的软磁性颗粒的数量少。换言之,在第二观察视野,在磁通的方向并排的软磁性颗粒的数量比在与磁通的方向正交的方向并排的软磁性颗粒的数量少。即,在第二观察视野,将定子铁芯的周向分割的晶界的数量少。换言之,在第二观察视野,将沿磁通的方向分割的晶界的数量少。
[0044]
该铁芯片的第一部件和第二部件由一体成型的压粉成型体构成。如上所述的铁芯片的详细内容如后面所述,通过将对模具内的原料粉末进行加压的方向及将制造出的铁芯片从模具拔出的方向设为沿铁芯片的定子铁芯的径向的方向,由此能够制造。
[0045]
以往,将第一部件和第二部件由一体成型的压粉成型体构成的铁芯片,通过将加压方向及拔出方向设为沿铁芯片的定子铁芯的轴向的方向,从而进行制造。如上所述,上述铁芯片和现有的铁芯片在制造上述铁芯片时的加压方向及拔出方向不同。
[0046]
现有的铁芯片的压粉成型体是将填充于模具的冲模的模腔的原料粉末通过上冲头和下冲头进行加压成型,由此进行制造。加压方向是沿铁芯片的定子铁芯的轴向的方向,即,第一部件和第二部件的并排方向。压粉成型体之中的定子铁芯的轴向的第一端部侧的面及第二端部侧的面由下冲头的上端面及上冲头的下端面形成。压粉成型体之中的定子铁芯的周向的第一方向侧的面及第二方向侧的面由下冲头的内周面形成。压粉成型体之中的定子铁芯的外周侧的面及内周侧的面由冲模的模腔的内周面形成。即,第一部件的上述轴向的第一端面和第二部件的上述轴向的第一端面由下冲头的上端面形成。第二部件的上述轴向的第二端面由上冲头的下端面形成。第一部件的上述周向的第一方向侧的面及第二方向侧的面由下冲头的内周面形成。第一部件及第二部件的外周侧的面及内周侧的面由冲模的模腔的内周面形成。压粉成型体从模具的拔出方向是与加压方向相同的方向,是沿铁芯片的定子铁芯的轴向的方向,即,第一部件和第二部件的并排方向。
[0047]
现有的铁芯片的经过第一部件的磁通与上述铁芯片的第二部件同样地,沿定子铁芯的轴向。现有的铁芯片的经过第二部件的磁通与上述铁芯片的第二部件同样地,沿定子铁芯的周向。
[0048]
在现有的铁芯片的第一部件,取与上述铁芯片的第一部件的第一剖面相同的第一剖面。另外,在现有的铁芯片的第一剖面,取与上述的第一观察视野相同的正方形的第一观察视野。在现有的铁芯片的第二部件,取与上述铁芯片的第二部件的第二剖面相同的第二剖面。另外,在现有的铁芯片的第二剖面,取与上述的第二观察视野相同的正方形的第二观察视野。
[0049]
在现有的铁芯片的第一部件的第一剖面,与上述铁芯片的第一部件的第一剖面不同,软磁性颗粒的沿定子铁芯的轴向的长度比沿定子铁芯的径向的长度短。因此,在现有的铁芯片的第一观察视野,与上述铁芯片的第一观察视野不同,与在定子铁芯的径向并排的软磁性颗粒的数量比较而在定子铁芯的轴向并排的软磁性颗粒的数量多。换言之,在现有的铁芯片的第一观察视野,与上述铁芯片的第一观察视野不同,在磁通的方向并排的软磁性颗粒的数量比在与磁通的方向正交的方向并排的软磁性颗粒的数量多。即,在现有的铁芯片的第一观察视野,与上述铁芯片的第一观察视野不同,将定子铁芯的轴向分割的晶界的数量多。换言之,在现有的铁芯片的第一观察视野,与上述铁芯片的第一观察视野不同,将沿磁通的方向分割的晶界的数量多。
[0050]
在现有的铁芯片的第二部件的第二剖面,与上述铁芯片的第二部件的第二剖面不同,软磁性颗粒的沿定子铁芯的周向的长度和沿定子铁芯的径向的长度为相同程度。因此,在现有的铁芯片的第二观察视野,与上述铁芯片的第二观察视野不同,在定子铁芯的周向并排的软磁性颗粒的数量和在定子铁芯的径向并排的软磁性颗粒的数量为相同程度。换言之,在现有的铁芯片的第二观察视野,与上述铁芯片的第二观察视野不同,将定子铁芯的周
向分割的晶界的数量和将定子铁芯的径向分割的晶界的数量为相同程度。即,在现有的铁芯片的第二观察视野,与上述铁芯片的第二观察视野不同,在磁通的方向并排的软磁性颗粒的数量与在与磁通的方向正交的方向并排的软磁性颗粒的数量为相同程度。在现有的铁芯片的第二观察视野,与上述铁芯片的第二观察视野不同,将沿磁通的方向分割的晶界的数量和将与磁通的方向正交的方向分割的晶界的数量为相同程度。
[0051]
如上所述,上述铁芯片的第一部件与现有的铁芯片的第一部件相比较,将沿磁通的方向分割的晶界的数量少。该晶界成为磁隙。磁隙越多,则磁阻变得越大。因此,上述铁芯片的第一部件与现有的铁芯片的第一部件相比较,容易使磁通经过。上述铁芯片的第二部件和现有的铁芯片的第二部件的磁通的经过容易度为相同程度。由此,上述铁芯片与现有的铁芯片相比较,容易使磁通经过。
[0052]
(2)作为上述铁芯片的一个方式,举出所述压粉成型体的相对密度为85%以上。
[0053]
上述铁芯片为高密度,因此能够构建饱和磁通密度等磁特性优异的轴向间隙型的旋转电机。而且,上述铁芯片的强度等机械特性优异。
[0054]
(3)作为上述铁芯片的一个方式,所述软磁性颗粒由纯铁或铁基合金构成,所述铁基合金举出fe-si类合金、fe-al类合金或fe-si-al类合金。
[0055]
上述铁芯片为高密度且尺寸精度优异。上述材质为比较软的材质,因此在成型压粉成型体时软磁性颗粒容易变形。
[0056]
(4)作为上述铁芯片的一个方式,举出所述软磁性颗粒的平均粒径为30μm以上。
[0057]
软磁性颗粒的平均粒径为30μm以上,由此相对磁导率容易变大。具有该软磁性颗粒的上述铁芯片为低损耗。因此,上述铁芯片容易构建低损耗的轴向间隙型的旋转电机。
[0058]
(5)作为上述铁芯片的一个方式,举出第二高度在所述铁芯片的第一高度所占的比例为80%以上,所述第一高度是所述铁芯片的沿所述定子铁芯的轴向的长度,所述第二高度是所述铁芯片之中的除了所述第二部件以外的区域的沿所述定子铁芯的轴向的长度。
[0059]
上述铁芯片是除了第二部件以外的区域的上述长度在铁芯片的上述长度所占的比例多。因此,在上述铁芯片和上述的现有的铁芯片,在铁芯片的上述长度恒定的情况下,上述铁芯片与现有的铁芯片相比较,容易构建磁特性优异的轴向间隙型的旋转电机。
[0060]
(6)作为上述铁芯片的一个方式,举出所述第二部件具有:外周面,其配置于所述定子铁芯的外周侧;内周面,其配置于所述定子铁芯的内周侧;以及第一端面,其配置于所述定子铁芯的轴向的第一端部侧,所述外周面和所述第一端面之间的角部及所述内周面和所述第一端面之间的角部进行了倒角,所述角部的倒角长度为0.1mm以上且0.5mm以下。
[0061]
倒角长度处于上述范围,由此角部不易损伤。
[0062]
(7)作为上述铁芯片的一个方式,举出具有在所述第一部件的所述轴向的第二端部侧设置的板状的第三部件,所述第一部件具有与所述第二部件和所述第三部件相连的周面,所述第二部件具有比所述第一部件的所述周面向外侧伸出的凸出部,所述第三部件具有比所述第一部件的所述周面向外侧伸出的凸出部,所述第一部件、所述第二部件和所述第三部件由一体成型的压粉成型体构成。
[0063]
上述铁芯片是生产率优异。其理由如以下所述。
[0064]
以往,具有第一部件、第二部件和第三部件的铁芯片,例如是将第一部件和第二部件一体成型的压粉成型体和独立于该压粉成型体而另行构成的第三部件组合而构成的。或
者,现有的铁芯片例如是将第一部件和第三部件一体成型的压粉成型体和独立于该压粉成型体而另行构成的第二部件组合而构成的。即,现有的铁芯片需要制作至少两个部件并组合而构成。因此,现有的铁芯片的制造所需的工序数多,制造时间长。另外,现有的铁芯片的制造所需的模具至少需要两个。
[0065]
另一方面,上述铁芯片将第一部件、第二部件和第三部件由一体成型的压粉成型体构成,因此无需将多个部件进行组合。由此,上述铁芯片与现有的铁芯片相比较,能够以少的工序且短时间进行制造。另外,上述铁芯片将第一部件、第二部件和第三部件由一体成型的压粉成型体构成,因此能够用一个模具进行制造。由此,能够减少模具的制作、维护等所需的费用,因此上述铁芯片能够以低成本制造。
[0066]
上述铁芯片无法通过现有的铁芯片的加压方向及拔出方向沿相同的方向的制造方法进行制造。其理由在于,第二部件和第三部件各自具有凸出部,因此凸出部钩挂于冲模的模腔的内周面而无法将铁芯片从模具拔出。
[0067]
上述铁芯片能够通过将加压方向及拔出方向设为沿定子铁芯的径向的方向而进行制造,详细内容在后面记述。铁芯片之中的定子铁芯的外周侧的面及内周侧的面由上冲头的下端面及下冲头的上端面形成。铁芯片之中的定子铁芯的周向的第一方向侧的面及第二方向侧的面和定子铁芯的轴向的第一端部侧的面及第二端部侧的面由冲模的模腔的内周面形成。在该情况下,即使第二部件及第三部件各自具有凸出部,凸出部也不会钩挂于冲模的模腔的内周面,因此铁芯片能够从模具拔出。
[0068]
(8)作为上述(7)的铁芯片的一个方式,举出所述第一部件、所述第二部件及所述第三部件各自具有:在所述定子铁芯的外周侧配置的外周面;在所述定子铁芯的内周侧配置的内周面;在所述定子铁芯的周向的第一方向侧配置而与所述外周面和所述内周面相连的第一侧面;以及在所述定子铁芯的周向的第二方向侧配置而与所述外周面和所述内周面相连的第二侧面,在所述第一部件、所述第二部件及所述第三部件各自,所述外周面的所述第一侧面和所述第二侧面之间的长度,比所述内周面的所述第一侧面和所述第二侧面之间的长度长,所述第一部件、所述第二部件及所述第三部件各自的所述第一侧面及所述第二侧面各自具有与所述外周面相连的第一平行面、与所述内周面相连的第二平行面、以及与所述第一平行面和所述第二平行面相连的第一倾斜面,在所述第一部件、所述第二部件及所述第三部件各自,所述第一侧面的所述第一平行面和所述第二侧面的所述第一平行面平行,所述第一侧面的所述第二平行面和所述第二侧面的所述第二平行面平行,所述第一侧面的所述第一平行面和所述第一侧面的所述第二平行面平行。
[0069]
上述铁芯片是相对密度高。其理由如下所述。第一平行面和第二平行面的详细内容如后面所述,在模具的冲模的模腔,能够由沿上冲头和下冲头的加压方向的直型部形成。因此,能够对构成铁芯片的原料粉末充分地施加压力。
[0070]
上述铁芯片的生产率优异。其理由如下所述。第一倾斜面的详细内容如后面所述,在模具的冲模的模腔,能够由与上冲头和下冲头的加压方向交叉的锥部形成。冲模的模腔具有直型部,由此抑制上冲头和下冲头与锥部的内周面接触。因此,模具的寿命变长,因此能够用一个模具生产的铁芯片的数量变多。
[0071]
(9)作为上述(8)的铁芯片的一个方式,举出在所述第一部件、所述第二部件及所述第三部件各自,所述第一侧面的所述第一平行面的延长面和所述第一倾斜面所成的角为5°
以上且20
°
以下,所述第二侧面的所述第一平行面的延长面和所述第一倾斜面所成的角为5
°
以上且20
°
以下。
[0072]
上述铁芯片是第一部件的上述所成的角满足上述范围,由此在第一部件的周面容易卷绕绕组,容易构建定子。上述铁芯片是第二部件的上述所成的角满足上述范围,由此容易配置为环状,容易构建定子铁芯。上述铁芯片是第三部件的上述所成的角满足上述范围,由此能够抑制铁芯片内的密度的波动。
[0073]
(10)作为上述(8)或上述(9)的铁芯片的一个方式,举出所述第二部件的所述凸出部及所述第三部件的所述凸出部各自具有向所述周向的第一方向侧伸出的第一凸出部、以及向所述周向的第二方向侧伸出的第二凸出部,所述第二部件的所述第一凸出部的凸出量大于所述第三部件的所述第一凸出部的凸出量,所述第二部件的所述第二凸出部的凸出量大于所述第三部件的所述第二凸出部的凸出量,所述第二部件的所述第一凸出部的所述第一倾斜面具有比第一假想面向外侧伸出的部分,所述第二部件的所述第二凸出部的所述第一倾斜面具有比第二假想面向外侧伸出的部分,所述第一假想面是在所述第二部件的所述第一凸出部的所述第一侧面将所述第一平行面和所述第一倾斜面的连接部位与所述第二平行面和所述内周面的连接部位连结的平面,所述第二假想面是在所述第二部件的所述第二凸出部的所述第二侧面将所述第一平行面和所述第一倾斜面的连接部位与所述第二平行面和所述内周面的连接部位连结的平面。
[0074]
上述铁芯片容易构建磁路面积大的定子铁芯。其理由如下所述。
[0075]
定子铁芯是将多个铁芯片配置为环状而构成的。作为该定子铁芯,有时以在周向相邻的第一铁芯片和第二铁芯片彼此接触的方式组合而构成。
[0076]
例如,在第一凸出部的第一侧面和第二凸出部的第二侧面各自具有第一平行面、第二平行面和第一倾斜面,第一倾斜面不具有上述伸出部的铁芯片的情况下,成为如下所述。在将该铁芯片配置为环状时,如果试图使第一铁芯片的第二部件的第一凸出部的第一侧面和第二铁芯片的第二部件的第二凸出部的第二侧面接触,则第一铁芯片的第一角部和第二铁芯片的第二角部接触。第一角部是第二部件的第一凸出部的第一侧面和内周面之间的角部。第二角部是第二部件的第二凸出部的第二侧面和内周面之间的角部。因此,无法使第一铁芯片的第二部件的第一凸出部的第一侧面和第二铁芯片的第二部件的第二凸出部的第二侧面充分接触。
[0077]
与此相对,上述铁芯片是第一凸出部的第一侧面和第二凸出部的第二侧面各自具有第一平行面、第二平行面和第一倾斜面,第一倾斜面具有比上述第一假想面及第二假想面各自更伸出的部分。在将上述铁芯片配置为环状时,即使使第一铁芯片的第二部件的第一凸出部的第一侧面和第二铁芯片的第二部件的第二凸出部的第二侧面接触,也能够防止第一铁芯片的上述第一角部和第二铁芯片的上述第二角部接触。由此,能够使第一铁芯片的第二部件的第一凸出部的第一侧面和第二铁芯片的第二部件的第二凸出部的第二侧面充分地接触。
[0078]
(11)作为上述(10)的铁芯片的一个方式,举出所述第二部件的所述第一凸出部的所述第一侧面,具有从由凹部及凸部的至少一者、台阶和第二倾斜面构成的组选择的一个,所述第二部件的所述第二凸出部的所述第二侧面,具有从由与所述第一侧面的所述凹部相对应的凸部及与所述第一侧面的所述凸部相对应的凹部的至少一者、与所述第一侧面的所
述台阶相对应的台阶和与所述第一侧面的所述第二倾斜面相对应的第二倾斜面构成的组选择的一个。
[0079]
上述铁芯片容易构建磁路面积大的定子铁芯。其理由如下所述。能够将在定子铁芯的周向相邻的第一铁芯片和第二铁芯片通过上述台阶之间或上述凹凸之间彼此进行嵌合,或使上述第二倾斜面之间接触。由此,能够使第一铁芯片和第二铁芯片充分地接触,因此能够增大第一铁芯片和第二铁芯片的接触面积。
[0080]
(12)作为上述(10)或上述(11)的铁芯片的一个方式,举出所述第三部件具有在与所述第二部件相对侧的相反侧配置的第一端面,所述第一端面朝向所述相反侧而设置为凸状。
[0081]
上述铁芯片能够构建噪音、振动小的轴向间隙型的旋转电机。其理由如下所述。轴向间隙型的旋转电机的定子和转子相对而配置。定子是在定子铁芯的各第一部件配置线圈而构成的。定子铁芯是将多个铁芯片配置为环状而构成的。铁芯片的第一端面设置为凸状,由此容易抑制铁芯片受到的转子的磁铁的磁通的急剧的变化。容易抑制磁通的急剧的变化,由此齿槽扭矩容易减小。齿槽扭矩小,由此噪音、振动不易增加。
[0082]
(13)作为上述(8)至上述(12)的任一个铁芯片的一个方式,举出所述第一部件、所述第二部件及所述第三部件各自的所述外周面具有朝向所述外周侧而凸出的弯曲面,所述第一部件、所述第二部件及所述第三部件各自的所述内周面具有朝向所述内周侧而凸出的弯曲面。
[0083]
上述铁芯片能够抑制铁芯片内的密度的波动。
[0084]
(14)作为上述(8)至上述(13)的任一个铁芯片的一个方式,举出对所述第二部件的所述凸出部和所述第一部件的所述周面之间的第一接缝、以及所述第三部件的所述凸出部和所述第一部件的所述周面之间的第二接缝进行了倒圆角。
[0085]
上述铁芯片对第一接缝和第二接缝进行了倒圆角,由此不易以各个接缝为起点造成损伤。
[0086]
(15)作为上述(14)的铁芯片的一个方式,举出所述第一接缝的弯曲半径和所述第二接缝的弯曲半径为0.2mm以上且4.0mm以下。
[0087]
上述铁芯片的第一接缝和第二接缝的弯曲半径为0.2mm以上,由此能够减少制造铁芯片时对模具的负荷。上述铁芯片是第一接缝和第二接缝的弯曲半径为4.0mm以下,由此在构建定子时,容易卷绕线圈,因此容易增加线圈的匝数。
[0088]
(16)作为上述(8)至上述(15)的任一个铁芯片的一个方式,举出所述第二部件及所述第三部件各自具有在彼此相对侧的相反侧配置的第一端面,在所述第二部件及所述第三部件各自,对所述外周面和所述第一端面之间的角部及所述内周面和所述第一端面之间的角部进行了倒角。
[0089]
上述铁芯片对上述角部进行了倒角,由此上述角部不易损伤。
[0090]
(17)作为上述(8)至上述(16)的任一个铁芯片的一个方式,举出所述第一部件、所述第二部件及所述第三部件各自的所述外周面的合计面积,相对于所述第一部件、所述第二部件及所述第三部件各自的所述内周面的合计面积而超过1倍且为4倍以下。
[0091]
上述铁芯片的外周面的合计面积相对于内周面的合计面积而超过1倍,由此容易配置为环状,容易构建定子铁芯。上述铁芯片的外周面的合计面积相对于内周面的合计面
积为4倍以下,由此容易制造。内周面的合计面积的比例比较多,由此在从模具将铁芯片拔出时,由下冲头将铁芯片推压的面积大。因此,容易抑制从模具将铁芯片拔出时的铁芯片的损伤。
[0092]
(18)作为上述(8)至上述(17)的任一个铁芯片的一个方式,举出将所述铁芯片通过所述第一侧面的沿所述第二平行面的假想面和所述第二侧面的沿所述第二平行面的假想面进行3分割的部位之中的、所述周向的第一方向侧的第一部位及所述周向的第二方向侧的第二部位与所述第一部位和所述第二部位之间的第三部位的相对密度的差为5.0%以下。
[0093]
上述铁芯片的相对密度的差小,因此在铁芯片内磁特性等物理特性实质上均匀。
[0094]
(19)作为上述(7)至上述(18)铁芯片的一个方式,举出所述第一部件、所述第二部件和所述第三部件之中的相对密度的最大的部件和相对密度最小的部件之间的相对密度的差为5%以下。
[0095]
上述铁芯片的相对密度的差小,因此在铁芯片内磁特性等物理特性实质上均匀。
[0096]
(20)本发明的一个方式所涉及的定子铁芯是轴向间隙型的旋转电机的定子铁芯,具有配置为环状的多个铁芯片,所述多个铁芯片各自是上述(1)至上述(19)的任1个铁芯片。
[0097]
上述定子铁芯具有上述铁芯片,由此能够构建磁特性优异的轴向间隙型的旋转电机。
[0098]
(21)作为上述定子铁芯的一个方式,举出所述多个铁芯片各自的所述轴向的第一端部侧的面和第二端部侧的面之间的长度的波动为0.1mm以下。
[0099]
上述定子铁芯的上述长度的波动非常小。因此,上述定子铁芯能够构建噪音、振动小的轴向间隙型的旋转电机。其理由如下所述。轴向间隙型的旋转电机如上所述定子和转子相对而配置。定子是在定子铁芯的各铁芯片的第一部件配置线圈而构成的。定子铁芯的上述长度的波动小,由此定子和转子的间隔的波动小。上述间隔的波动小,由此扭矩脉动变小。扭矩脉动小,由此噪音、振动不易增加。
[0100]
(22)本发明的一个方式所涉及的定子是轴向间隙型的旋转电机的定子,具有上述(20)或上述(21)的定子铁芯和在所述定子铁芯的各个所述第一部件配置的线圈。
[0101]
上述定子具有上述定子铁芯,由此能够构建磁特性优异的轴向间隙型的旋转电机。
[0102]
(23)本发明的一个方式所涉及的旋转电机是具有转子和定子的轴向间隙型的旋转电机,所述定子是上述(22)的定子。
[0103]
上述旋转电机具有上述定子,由此磁特性优异。
[0104]
(24)作为上述旋转电机的一个方式,举出所述铁芯片的第一磁阻在所述旋转电机的磁阻所占的比例为2%以上,所述第一磁阻是所述铁芯片之中的除了所述第二部件以外的区域的磁阻。
[0105]
如上所述,上述铁芯片的第一部件的磁阻小于现有的铁芯片的第一部件的磁阻。因此,上述第一磁阻的比例越高,则具有上述铁芯片的上述旋转电机与具有现有的铁芯片的旋转电机比较而磁特性越优异。关于轴向间隙型的旋转电机的磁阻在后面记述。
[0106]
(25)本发明的一个方式所涉及的铁芯片的制造方法是配置为环状而构建轴向间
隙型的旋转电机的定子铁芯的铁芯片的制造方法,该铁芯片的制造方法具有下述工序:将包含球形状的多个软磁性颗粒的原料粉末填充于模具内;以及对所述模具内的所述原料粉末进行压缩而设为成型体,所述铁芯片具有:柱状的第一部件,其在所述定子铁芯的轴向延伸;以及板状的第二部件,其设置于所述第一部件的所述定子铁芯的轴向的第一端部侧,对所述原料粉末进行压缩的方向是沿所述定子铁芯的径向的方向。
[0107]
上述铁芯片的制造方法使用球形状的软磁性颗粒,将对原料粉末进行压缩的方向设为定子铁芯的径向,由此能够制造上述的本发明的一个方式所涉及的铁芯片。因此,上述铁芯片的制造方法能够制造铁芯片,该铁芯片能够构建磁特性优异的轴向间隙型的旋转电机。
[0108]
《本发明的实施方式的详细内容》
[0109]
以下,参照附图对本发明的实施方式的详细内容进行说明。图中的同一标号表示同一名称物。
[0110]
《实施方式1》
[0111]
参照图1至图11,对实施方式1所涉及的铁芯片1进行说明。本方式的铁芯片1如参照图16在后面所述,配置为环状而构建定子铁芯7。该定子铁芯7使用于参照图18、图19而在后面记述的轴向间隙型的旋转电机9,详细内容在后面记述。本方式的铁芯片1如图1所示,具有柱状的第一部件10和板状的第二部件20。第一部件10在定子铁芯7的轴向延伸。第二部件20设置于第一部件10的上述轴向的第一端部侧。本方式的铁芯片1的特征之一在于,满足下面的结构(a)至结构(c)的全部。
[0112]
(a)第一部件10和第二部件20由在特定的方向被压缩而一体成型的压粉成型体构成。
[0113]
(b)在图7所示的第一部件10的第一剖面,图8所示的软磁性颗粒40的第一平均长宽比满足特定的范围。
[0114]
(c)在图5所示的第二部件20的第二剖面,图9所示的软磁性颗粒40的第二平均长宽比满足特定的范围。
[0115]
第一部件10和第二部件20一体成型是指,不进行使用螺钉等的机械性的连接或通过粘接剂等实现的粘接,而是通过成型使第一部件10和第二部件20成为一体的状态。
[0116]
在本方式,铁芯片1在第一部件10及第二部件20的基础上,还具有板状的第三部件30。第三部件30设置于第一部件10的上述轴向的第二端部侧。该铁芯片1是第一部件10、第二部件20和第三部件30由一体成型的压粉成型体构成。第一部件10、第二部件20和第三部件30一体成型如上所述,是指不进行使用螺钉等的机械性的连接或通过粘接剂等实现的粘接,而是通过成型使第一部件10、第二部件20和第三部件30成为一体的状态。此外,如参照图15在后面所述,铁芯片1只要具有第一部件10和第二部件20,则可以不具有第三部件30。
[0117]
将沿铁芯片1的定子铁芯7的径向的方向设为x轴方向。
[0118]
将沿铁芯片1的定子铁芯7的轴向的方向设为z轴方向。
[0119]
将与铁芯片1的x轴方向及z轴方向两者正交的方向设为y轴方向。
[0120]
将x轴方向中的铁芯片1的定子铁芯7的内周侧设为x1方向,将定子铁芯7的外周侧设为x2方向。
[0121]
将z轴方向中的铁芯片1的相对于第一部件10的第二部件20侧设为z1方向,将相对
于第一部件10的第三部件30侧设为z2方向。
[0122]
z1方向是第一部件10的第一端部侧。
[0123]
z2方向是第一部件10的第二端部侧。
[0124]
将y轴方向中的铁芯片1的定子铁芯7的第一方向侧设为y1方向,将定子铁芯7的第二方向侧设为y2方向。
[0125]
[第一部件]
[0126]
第一部件10是在z轴方向延伸的柱状的部件。第一部件10在由铁芯片1构建在轴向间隙型的旋转电机9中的双定子
·
单转子方式设置的定子铁芯7的情况、或构建轴向间隙型的旋转电机9中的单定子
·
双转子方式的定子铁芯7的情况这样的任意情况下都构成齿。双定子
·
单转子方式的轴向间隙型的旋转电机9如图18所示,以一个转子90被两个定子8夹着的方式组装。单定子
·
双转子方式的轴向间隙型的旋转电机9如图19所示,以一个定子8被两个转子90夹着的方式组装。下面,为了便于说明,有时将双定子
·
单转子称为ds/sr,将单定子
·
双转子称为ss/dr。
[0127]
如图3所示,举出铁芯片1的第二高度h10在第一高度h1所占的比例例如为80%以上。第一高度h1及第二高度h10都是z轴方向的长度。第一高度h1是铁芯片1整体的长度,即在本方式是后面记述的第二部件20的第一端面26和第三部件30的第一端面36之间的长度。第二高度h10是除了第二部件以外的区域的长度,即在本方式是第一部件10及第三部件30的合计高度。具体地说,第二高度h10是后面记述的第二部件20的第二端面27和第三部件30的第一端面36之间的长度。上述比例越大,则越容易得到铁芯片1满足上述结构(b)所带来的效果。关于该效果在后面记述。上述比例还举出为82%以上,特别举出为85%以上。上述比例的上限例如举出为95%。即,上述比例举出为80%以上且95%以下,并且举出为82%以上且93%以下,特别举出为85%以上且90%以下。
[0128]
第一部件10的形状例如举出方柱状、圆柱状。方柱状举出通过与z轴方向正交的平面进行切断的剖面形状为四边形的四方柱状等。作为四方柱状,举出上述剖面形状为梯形状的梯形柱状。上述剖面举出在z轴方向是一样的情况。“梯形状”不仅是几何学上的梯形,如本例那样还包含在角部具有圆角的形状,包含实质上可视作梯形的范围。作为“梯形状”除了如等腰梯形状那样两腰的长度彼此相同的梯形以外,还包含直角梯形状等两腰的长度彼此不同的梯形。这一点在后面记述的第二部件20及第三部件30也是同样的。
[0129]
本方式的第一部件10的形状如图1、图4所示,是上述剖面形状为梯形状的梯形柱状。上述剖面形状是x2方向侧的边的长度长,x1方向侧的边的长度短。第一部件10的上述剖面形状在z轴方向是一样的。如果第一部件10的形状是梯形柱状,则容易将截面积确保得大。另外,容易减小铁芯片1的死区空间,容易构建占空率高的定子8。
[0130]
第一部件10如图1、图3所示,具有与第二部件20和第三部件30相连的周面11。图1、图3所示的第一部件10的周面11如图4所示具有外周面12、内周面13、第一侧面14a和第二侧面14b。外周面12位于x2方向侧。内周面13位于x1方向侧。第一侧面14a和第二侧面14b位于铁芯片1的定子铁芯7的周向的彼此分离侧。即,第一侧面14a位于铁芯片1的定子铁芯7的周向的第一方向侧。第二侧面14b位于铁芯片1的定子铁芯7的周向的第二方向侧。外周面12、内周面13、第一侧面14a及第二侧面14b的位置关系在后面记述的第二部件20及第三部件30也是同样的。
[0131]
外周面12与第一侧面14a的外周侧缘和第二侧面14b的外周侧缘相连。内周面13与第一侧面14a的内周侧缘和第二侧面14b的内周侧缘相连。即,第一侧面14a和第二侧面14b与外周面12和内周面13相连。
[0132]
外周面12的第一侧面14a和第二侧面14b之间的长度,比内周面13的第一侧面14a和第二侧面14b之间的长度长。外周面12在本方式具有朝向x2方向侧凸出的弯曲面。此外,外周面12也可以由平面构成。内周面13在本方式具有朝向x1方向侧凸出的弯曲面。此外,内周面13也可以具有朝向x2方向侧凸出的弯曲面,也可以由平面构成。外周面12和内周面13的弯曲半径可以彼此相同,也可以彼此不同。
[0133]
第一侧面14a和第二侧面14b各自具有第一平行面141、第二平行面142和第一倾斜面143。第一侧面14a和第二侧面14b的第一平行面141彼此平行。第一侧面14a和第二侧面14b的第二平行面142彼此平行。第一侧面14a的第一平行面141和第一侧面14a的第二平行面142平行。第一平行面141和第二平行面142是与铁芯片1的x轴方向平行的面。x轴方向是指沿经过定子铁芯7的中心而将铁芯片1在定子铁芯7的周向进行二等分的直线的方向。第一平行面141与外周面12相连。第二平行面142与内周面13相连。第一倾斜面143与第一平行面141和第二平行面142相连。
[0134]
第一平行面141和第二平行面142的沿x轴方向的长度,基于铁芯片1的尺寸等,例如优选为0.3mm以上且25mm以下。如果是上述下限值以上,则能够抑制参照图11在后面记述的伴随与下冲头55和冲模50的接触的模具5的损伤。该铁芯片1的制造方法在后面记述,如果为上述下限值以上,则能够对构成铁芯片1的原料粉末充分地附加压力。如果为上述上限值以下,则能够增大第一部件10的截面积,因此能够实现轴向间隙型的旋转电机9的扭矩的提高、铁损的抑制。第一平行面141和第二平行面142的沿x轴方向的长度,进一步优选为0.4mm以上且20mm以下,特别优选为0.5mm以上且15mm以下。第一部件10的第一侧面14a及第二侧面14b各自的第一平行面141和第二平行面142的沿x轴方向的长度的上述的适当范围对于后面记述的第二部件20的第一侧面24a及第二侧面24b各自的第一平行面241和第二平行面242、第三部件30的第一侧面34a及第二侧面34b各自的第一平行面341和第二平行面342也是同样的。
[0135]
如图4所示,第一倾斜面143的第一倾斜角度θ11及第二倾斜角度θ12例如优选为5
°
以上且20
°
以下。如果第一倾斜角度θ11及第二倾斜角度θ12为5
°
以上且20
°
以下,则在第一部件10的周面11容易卷绕后面记述的绕组,因此容易构建图16所示的定子铁芯7。第一倾斜角度θ11及第二倾斜角度θ12进一步优选为5.5
°
以上且18
°
以下,特别优选为6
°
以上16
°
以下。第一倾斜角度θ11和第二倾斜角度θ12优选为相同角度,但也可以不同。第一倾斜角度θ1是指第一侧面14a的第一平行面141的延长面e11和第一倾斜面143之间所成的角。第二倾斜角度θ12是指第二侧面14b的第一平行面141的延长面e12和第一倾斜面143之间所成的角。
[0136]
[第二部件]
[0137]
第二部件20如图1、图3所示,是在第一部件10的z轴方向的第一端部侧设置的板状的部件。第二部件20在由铁芯片1构建在ds/sr方式的轴向间隙型的旋转电机9设置的定子铁芯7的情况下,构成轭部。第二部件20在由铁芯片1构建在ss/dr方式的轴向间隙型的旋转电机9设置的定子铁芯7的情况下,构成凸缘部。
[0138]
第二部件20的形状在本方式为梯形板状。梯形板状是将第二部件20通过与z轴方
向正交的平面进行切断的剖面形状为梯形状。上述剖面举出在z轴方向是一样的情况。此外,第二部件20的形状在由铁芯片1构建在ss/dr方式的轴向间隙型的旋转电机9设置的定子铁芯7的情况下,可以为矩形板状。
[0139]
第二部件20如图1至图3所示,具有凸出部21。凸出部21比第一部件10的周面11向外侧伸出。凸出部21可以在第一部件10的周面11的一部分,比第一部件10的周面11向外侧凸出,也可以在第一部件10的周向的整周,比第一部件10的周面11向外侧凸出。凸出部21在本方式具有第一凸出部211和第二凸出部212。第一凸出部211向定子铁芯7的周向的第一方向侧伸出。第二凸出部212向定子铁芯7的周向的第二方向侧伸出。此外,凸出部21可以不具有第一凸出部211及第二凸出部212,而是具有向x1方向侧伸出的部分及向x2方向侧伸出的部分。凸出部21在第一凸出部211及第二凸出部212的基础上,可以还具有向x1方向侧伸出的部分及向x2方向侧伸出的部分。在该情况下,凸出部21设置为环状。
[0140]
第二部件20的第一凸出部211及第二凸出部212的凸出长度,在由铁芯片1构建在ds/sr方式的轴向间隙型的旋转电机9设置的定子铁芯7的情况下,比后面记述的第三部件30的第一凸出部211及第二凸出部212的凸出长度长。第二部件20的第一凸出部211及第二凸出部212的凸出长度,举出在由铁芯片1构建在ss/dr方式的轴向间隙型的旋转电机9设置的定子铁芯7的情况下,设为与第三部件30的第一凸出部211及第二凸出部212的凸出长度相同。凸出长度是指沿相对于第一部件10的周面11正交的方向的长度。在周面11具有曲面的情况下,凸出长度是指沿曲面的法线方向的长度。
[0141]
第二部件20如图3、图5所示,具有外周面22、内周面23、第一侧面24a、第二侧面24b、第一端面26及第二端面27。外周面22、内周面23、第一侧面24a及第二侧面24b的位置关系如上所述,与第一部件10的各面的位置关系相同。第一端面26和第二端面27配置于彼此相对的位置。第一端面26位于z1方向侧。第一端面26位于第二部件20的z1方向侧。第二端面27位于z2方向侧。第二端面27位于第二部件20的第一部件10侧。第一端面26及第二端面27的位置关系对于后面记述的第三部件30也是同样的。
[0142]
外周面22与第一侧面24a的外周侧缘、第二侧面24b的外周侧缘、第一端面26的外周侧缘和第二端面27的外周侧缘相连。第二部件20的外周面22与第一部件10的外周面12相连。内周面23与第一侧面24a的内周侧缘、第二侧面24b的内周侧缘、第一端面26的内周侧缘和第二端面27的内周侧缘相连。第二部件20的内周面23与第一部件10的内周面13相连。第一侧面24a和第二侧面24b与外周面22和内周面23相连。第一端面26与外周面22、第一侧面24a、第二侧面24b和内周面23相连。第二端面27与外周面22、第一侧面24a、第二侧面24b、内周面23和第一部件10的周面11相连。
[0143]
外周面22的第一侧面24a和第二侧面24b之间的长度,比内周面23的第一侧面24a和第二侧面24b之间的长度长。第二部件20的外周面22的第一侧面24a和第二侧面24b之间的长度,比第一部件10的周面11的第一侧面14a和第二侧面14b之间的长度长。第二部件20的内周面23的第一侧面24a和第二侧面24b之间的长度,与第一部件10的内周面13的第一侧面14a和第二侧面14b之间的长度相同。
[0144]
外周面22在本方式具有朝向x2方向侧凸出的弯曲面。此外,外周面22可以由平面构成。内周面23在本方式具有朝向x1方向侧凸出的弯曲面。此外,内周面23可以具有朝向x2方向侧凸出的弯曲面,也可以由平面构成。外周面22和内周面23的弯曲半径可以彼此相同,
也可以彼此不同。
[0145]
第一侧面24a和第二侧面24b各自具有第一平行面241、第二平行面242和第一倾斜面243。第一侧面24a和第二侧面24b的第一平行面241彼此平行。第一侧面24a和第二侧面24b的第二平行面242彼此平行。第一侧面24a的第一平行面241和第一侧面24a的第二平行面242平行。第一平行面241和第二平行面242是与铁芯片1的x轴方向平行的面。第一平行面241与外周面22相连。第二平行面242与内周面23相连。第一倾斜面243与第一平行面241和第二平行面242相连。
[0146]
如图5所示,第一倾斜面243的第一倾斜角度θ21及第二倾斜角度θ22例如优选为5
°
以上且20
°
以下。如果第一倾斜角度θ21及第二倾斜角度θ22为5
°
以上且20
°
以下,则容易将铁芯片1配置为环状,容易构建定子铁芯7。第一倾斜角度θ21及第二倾斜角度θ22进一步优选为5.5
°
以上且18
°
以下,特别优选为6
°
以上且16
°
以下。第一倾斜角度θ21和第二倾斜角度θ22优选为相同角度,但也可以为不同角度。第一倾斜角度θ21是指第一侧面24a的第一平行面241的延长面e21和第一倾斜面243之间所成的角。第二倾斜角度θ22是指第二侧面24b的第一平行面241的延长面e22和第一倾斜面243之间所成的角。
[0147]
在由铁芯片1构建在ds/sr方式的轴向间隙型的旋转电机9设置的定子铁芯7的情况下,在定子铁芯7的周向相邻的第一铁芯片1和第二铁芯片1是第一铁芯片1的第二部件20的第一侧面24a和第二铁芯片1的第二部件20的第二侧面24b接触。在该情况下,第一侧面24a的第一倾斜面243优选具有比第一假想面v21向外侧伸出的部分244。第二侧面24b的第一倾斜面243优选具有比第二假想面v22向外侧伸出的部分244。
[0148]
第一假想面v21是在第一凸出部211的第一侧面24a,将第一连接部位和第二连接部位连结的平面。第一侧面24a的第一连接部位是第一侧面24a的第一平行面241和第一倾斜面243的连接部位。第一侧面24a的第二连接部位是第一侧面24a的第二平行面242和内周面23的连接部位。第二假想面v22是在第二凸出部212的第二侧面24b,将第一连接部位和第二连接部位连结的平面。第二侧面24b的第一连接部位是第二侧面24b的第一平行面241和第一倾斜面243的连接部位。第二侧面24b的第二连接部位是第二侧面24b的第二平行面242和内周面23的连接部位。第一假想面v21及第二假想面v22在图5,通过在纸面斜方向延伸的双点划线表示。
[0149]
第一侧面24a和第二侧面24b各自的第一倾斜面243具有伸出的部分244,由此定子铁芯7的磁路面积容易变大。其理由如下所述。例如,在第一侧面24a和第二侧面24b各自具有第一平行面241、第二平行面242和第一倾斜面243,第一倾斜面243不具有伸出的部分244的铁芯片的情况下,成为如下所述。在将该铁芯片配置为环状时,如果试图使在定子铁芯7的周向相邻的第一铁芯片的第一侧面24a和第二铁芯片的第二侧面24b接触,则第一铁芯片的第一角部和第二铁芯片的第二角部接触。第一角部是第一侧面24a和内周面23之间的角部。第二角部是第二侧面24b和内周面23之间的角部。因此,无法使第一铁芯片1的第一侧面24a和第二铁芯片的第二侧面24b充分接触。即,第一铁芯片1的第一侧面24a和第二铁芯片的第二侧面24b的接触面积减少。
[0150]
与此相对,上述铁芯片1的第一侧面24a具有第一平行面241、第二平行面242和第一倾斜面243,第一倾斜面243具有比第一假想面v21伸出的部分244。另外,上述铁芯片1的第二侧面24b具有第一平行面241、第二平行面242和第一倾斜面243,第一倾斜面243具有比
第二假想面v22伸出的部分244。在将该铁芯片1配置为环状时,即使使第一铁芯片1的第一侧面24a和第二铁芯片1的第二侧面24b接触,也能够防止第一铁芯片1的上述第一角部和第二铁芯片1的上述第二角部接触。由此,能够使第一铁芯片1的第一侧面24a和第二铁芯片1的第二侧面24b充分地接触。即,第一铁芯片1的第一侧面24a和第二铁芯片1的第二侧面24b的接触面积增大。
[0151]
在由铁芯片1构建在ds/sr方式的轴向间隙型的旋转电机9设置的定子铁芯7的情况下,如上所述,在定子铁芯7的周向相邻的第一铁芯片1和第二铁芯片1是第一铁芯片1的第二部件20的第一侧面24a和第二铁芯片1的第二部件20的第二侧面24b接触。在该情况下,铁芯片1的第一侧面24a和第二侧面24b各自如图3所示,优选具有彼此能够嵌合的台阶240。这样,定子铁芯7的磁路面积容易变大。使在定子铁芯7的周向相邻的第一铁芯片1和第二铁芯片1通过第一铁芯片1的第二部件20的第一凸出部211的第一侧面24a的台阶240和第二铁芯片1的第二部件20的第二凸出部212的第二侧面24b的台阶240而彼此嵌合。因此,能够使第一铁芯片1和第二铁芯片1充分地接触,因此能够增大在定子铁芯7的周向相邻的铁芯片1彼此的接触面积。第一侧面24a的台阶240设置于第一端面26侧。第一侧面24a的台阶240构成为随着从第一端面26朝向第二端面27而远离第一部件10的第一侧面14a。另一方面,第二侧面24b的台阶240设置于第二端面27侧。第二侧面24b的台阶240构成为随着从第二端面27朝向第一端面26而远离第一部件10的第二侧面14b。
[0152]
铁芯片1的第一侧面24a省略图示,但也可以不是台阶,而是具有凹部及凸部的至少一者。第二侧面24b可以具有与第一侧面24a的凹部相对应的凸部及与第一侧面24a的凸部相对应的凹部的至少一者。即,第一侧面24a和第二侧面24b可以都具有凹凸。另外,第一侧面24a和第二侧面24b的任一者的侧面可以仅具有凹部,另一个侧面可以仅具有凸部。凹部和凸部的数量、形状并不特别受到限定。
[0153]
铁芯片1的第一侧面24a和第二侧面24b各自省略图示,但也可以不是台阶或凹凸,而是具有彼此相接的第二倾斜面。例如,第一侧面24a的第二倾斜面举出随着从第一端面26朝向第二端面27而向外侧倾斜。而且,第二侧面24b的第二倾斜面举出随着从第二端面27朝向第一端面26而向外侧倾斜。
[0154]
在由铁芯片1构建在ss/dr方式的轴向间隙型的旋转电机9设置的定子铁芯7的情况下,不使铁芯片1彼此接触而配置为环状。在该情况下,第一侧面24a和第二侧面24b各自可以不具有能够彼此嵌合的台阶240、凹部、凸部及第二倾斜面的任意者。
[0155]
第一侧面24a和第一端面26之间的角部、第一侧面24a和第二端面27之间的角部进行了倒圆角。第二侧面24b和第一端面26之间的角部、第二侧面24b和第二端面27之间的角部进行了倒圆角。
[0156]
第一端面26举出在由铁芯片1构建在ds/sr方式的轴向间隙型的旋转电机9设置的定子铁芯7的情况下由平面构成。第一端面26在由铁芯片1构建在ss/dr方式的轴向间隙型的旋转电机9设置的定子铁芯7的情况下,可以由平面构成,也可以朝向z1方向侧而构成为凸状。如上所述的铁芯片1能够构建噪音、振动小的轴向间隙型的旋转电机9。其理由如下所述。ss/dr方式的轴向间隙型的旋转电机9如图19所示,是定子8和转子90相对而配置。定子8如图17所示,具有定子铁芯7和线圈80。定子铁芯7如图16、图17所示,是将多个铁芯片1配置为环状而构成的。线圈80如图17所示,配置于各铁芯片1的第一部件10。如果铁芯片1的第二
部件20的第一端面26设置为凸状,则在图19所示的轴向间隙型的旋转电机9,容易抑制铁芯片1受到的转子90的磁铁95的磁通的急剧的变化。因此,齿槽扭矩容易减小。齿槽扭矩小,由此噪音、振动不易增加。
[0157]
第一端面26和内周面23之间的角部28以及第一端面26和外周面22之间的角部28优选进行了倒角。这些角部28进行了倒角,由此不易损伤。这些倒角可以为c倒角,也可以为r倒角。
[0158]
角部28的倒角长度例如优选为0.1mm以上且0.5mm以下。倒角长度在c倒角的情况下,在将角部28设为斜边的直角三角形,是指除了斜边以外的2边之中的短边的长度。倒角长度在r倒角的情况下,在将角部28的曲面和与曲面相连的各面之间的拐点彼此通过直线连结的线段设为斜边的直角三角形,是指除了斜边以外的2边之中的短边的长度。倒角长度处于上述范围,由此角部28不易损伤。倒角长度进一步优选为0.15mm以上且0.45mm以下,特别优选为0.2mm以上且0.4mm以下。
[0159]
[第三部件]
[0160]
第三部件30如图1、图3所示,是在第一部件10的z轴方向的第二端部侧设置的板状的部件。第三部件30在由铁芯片1构建在ds/sr方式的轴向间隙型的旋转电机9设置的定子铁芯7的情况和构建在ss/dr方式的轴向间隙型的旋转电机9设置的定子铁芯7的情况这样的任意情况下,都构成凸缘部。
[0161]
第三部件30的形状在本方式为梯形板状。梯形板状是将第三部件30通过与z轴方向正交的平面进行切断的剖面形状为梯形状。上述剖面举出在z轴方向是一样的情况。此外,第三部件30的形状也可以为矩形板状。例如,铁芯片1可以是第一部件10为梯形柱状,第二部件20和第三部件30的至少一者为矩形板状。
[0162]
第三部件30如图1至图3所示,具有凸出部31。凸出部31比第一部件10的周面11向外侧伸出。凸出部31可以在第一部件10的周面11的一部分,比第一部件10的周面11向外侧凸出,也可以在第一部件10的周向的整周,比第一部件10的周面11向外侧凸出。凸出部31在本方式具有第一凸出部311和第二凸出部312。第一凸出部311向定子铁芯7的周向的第一方向侧伸出。第二凸出部312向定子铁芯7的周向的第二方向侧伸出。此外,凸出部31也可以不具有第一凸出部311及第二凸出部312,而是具有向x1方向侧伸出的部分及向x2方向侧伸出的部分的至少一者。凸出部31在第一凸出部311及第二凸出部312的基础上,可以还具有向x1方向侧伸出的部分及向x2方向侧伸出的部分。在该情况下,凸出部31设置为环状。
[0163]
第三部件30的第一凸出部311及第二凸出部312的凸出长度如上所述,在由铁芯片1构建在ds/sr方式的轴向间隙型的旋转电机9设置的定子铁芯7的情况下,比第二部件20的第一凸出部311及第二凸出部312的凸出长度短。第三部件30的第一凸出部311及第二凸出部312的凸出长度如上所述,举出在由铁芯片1构建在ss/dr方式的轴向间隙型的旋转电机9设置的定子铁芯7的情况下,设为与第二部件20的第一凸出部211及第二凸出部212的凸出长度相同。
[0164]
第三部件30如图6所示,具有外周面32、内周面33、第一侧面34a、第二侧面34b、第一端面36及第二端面37。外周面32、内周面33、第一侧面34a及第二侧面34b的位置关系如上所述,与第一部件10的各面的位置关系相同。第一端面36及第二端面37的位置关系如上所述,与第二部件20的各面的位置关系相同。
[0165]
外周面32与第一侧面34a的外周侧缘、第二侧面34b的外周侧缘、第一端面36的外周侧缘和第二端面37的外周侧缘相连。第三部件30的外周面32与第一部件10的外周面12相连。内周面33与第一侧面34a的内周侧缘、第二侧面34b的内周侧缘、第一端面36的内周侧缘和第二端面37的内周缘侧相连。第三部件30的内周面33与第一部件10的内周面13相连。第一侧面34a和第二侧面34b与外周面32和内周面33相连。第一端面36与外周面32、第一侧面34a、第二侧面34b和内周面33相连。第二端面37与外周面32、第一侧面34a、第二侧面34b、内周面33和第一部件10的周面11相连。
[0166]
外周面32的第一侧面34a和第二侧面34b之间的长度,比内周面33的第一侧面34a和第二侧面34b之间的长度长。第三部件30的外周面32的第一侧面34a和第二侧面34b之间的长度,比第一部件10的外周面12的第一侧面14a和第二侧面14b之间的长度长。第三部件30的外周面32的第一侧面34a和第二侧面34b之间的长度,比第二部件20的外周面22的第一侧面24a和第二侧面24b之间的长度短。第三部件30的内周面33的第一侧面34a和第二侧面34b之间的长度,与第一部件10的内周面13的第一侧面14a和第二侧面14b之间的长度相同。即,第一部件10的内周面13的第一侧面14a和第二侧面14b之间的长度、第二部件20的内周面23的第一侧面24a和第二侧面24b之间的长度及第三部件30的内周面33的第一侧面34a和第二侧面34b之间的长度彼此相同。
[0167]
外周面32在本方式具有朝向x2方向侧凸出的弯曲面。此外,外周面32可以由平面构成。内周面33在本方式具有朝向x1方向侧凸出的弯曲面。此外,内周面33也可以具有朝向x2方向侧凸出的弯曲面,也可以由平面构成。外周面32和内周面33的弯曲半径可以彼此相同,也可以彼此不同。
[0168]
外周面12、外周面22和外周面32之中的至少2个外周面的弯曲半径可以相同。当然外周面12、外周面22和外周面32的弯曲半径也可以全部相同。外周面12、外周面22和外周面32的弯曲半径也可以全部不同。内周面13、内周面23和内周面33之中的至少2个内周面的弯曲半径可以相同。当然内周面13、内周面23和内周面33的弯曲半径也可以全部相同。内周面13、内周面23和内周面33的弯曲半径也可以全部不同。
[0169]
第一侧面34a和第二侧面34b各自具有第一平行面341、第二平行面342和第一倾斜面343。第一侧面34a与第二侧面34b的第一平行面341彼此平行。第一侧面34a与第二侧面34b的第二平行面342彼此平行。第一侧面34a的第一平行面341与第一侧面34a的第二平行面342平行。第一平行面341和第二平行面342是与铁芯片1的x轴方向平行的面。第一平行面341与外周面32相连。第二平行面342与内周面33相连。第一倾斜面343与第一平行面341和第二平行面342相连。
[0170]
如图6所示,第一倾斜面343的第一倾斜角度θ31及第二倾斜角度θ32例如优选为5
°
以上且20
°
以下。如果第一倾斜角度θ31及第二倾斜角度θ32为5
°
以上且20
°
以下,则能够抑制铁芯片1的密度的波动。第一倾斜角度θ31及第二倾斜角度θ32进一步优选为5.5
°
以上且18
°
以下,特别优选为6
°
以上且16
°
以下。第一倾斜角度θ31和第二倾斜角度θ32优选为相同的角度,但也可以为不同的角度。第一倾斜角度θ31是指第一侧面34a的第一平行面341的延长面e31和第一倾斜面343之间所成的角。第二倾斜角度θ32是指第二侧面34b的第一平行面341的延长面e32和第一倾斜面343之间所成的角。
[0171]
第一倾斜角度θ11、第一倾斜角度θ21和第一倾斜角度θ31之中的至少2个倾斜角度
可以相同。第二倾斜角度θ12、第二倾斜角度θ22和第二倾斜角度θ32之中的至少2个倾斜角度可以相同。当然第一倾斜角度θ11、第一倾斜角度θ21和第一倾斜角度θ31也可以全部相同。第二倾斜角度θ12、第二倾斜角度θ22和第二倾斜角度θ32也可以全部相同。此外,第一倾斜角度θ11、第一倾斜角度θ21和第一倾斜角度θ31也可以全部不同。第二倾斜角度θ12、第二倾斜角度θ22和第二倾斜角度θ32也可以全部不同。
[0172]
第一侧面34a和第一端面36之间的角部、第一侧面34a和第二端面37之间的角部进行了倒圆角。第二侧面34b和第一端面36之间的角部、第二侧面34b和第二端面37之间的角部进行了倒圆角。
[0173]
第一端面36在由铁芯片1构建在ds/sr方式的轴向间隙型的旋转电机9设置的定子铁芯7的情况和构建在ss/dr方式的轴向间隙型的旋转电机9设置的定子铁芯7的情况这样的任意情况下,可以如图3的实线所示那样由平面构成,也可以如图3的双点划线所示那样朝向z2方向侧而构成为凸状。如果第一端面36构成为凸状,则能够构建噪音、振动小的轴向间隙型的旋转电机9。其理由如下所述。轴向间隙型的旋转电机9如图18或图19所示,定子8和转子90相对而配置。定子8如图17所示,具有定子铁芯7和线圈80。定子铁芯7如图16、图17所示,将多个铁芯片1配置为环状而构成。线圈80如图17所示,配置于各铁芯片1的第一部件10。如图3的双点划线所示那样,铁芯片1的第三部件30的第一端面36设置为凸状,由此在图18、图19所示的轴向间隙型的旋转电机9,容易抑制铁芯片1受到的转子90的磁铁95的磁通的急剧的变化。因此,齿槽扭矩容易减小。齿槽扭矩小,由此噪音、振动不易增加。
[0174]
第一端面36和外周面32之间的角部38与第一端面36和内周面33之间的角部38优选进行了倒角。这些角部38进行了倒角,由此不易损伤。这些倒角可以是c倒角,也可以是r倒角。角部38的倒角长度与角部28的倒角长度同样地,例如优选为0.1mm以上且0.5mm以下,进一步优选为0.15mm以上且0.45mm以下,特别优选为0.2mm以上且0.4mm以下。
[0175]
[接缝]
[0176]
第二部件20的凸出部21和第一部件10的周面11之间的第一接缝、以及第三部件30的凸出部31和第一部件10的周面11之间的第二接缝如图3所示,进行了倒圆角。在本方式,第一接缝具有第二部件20的第一凸出部211和第一部件10的周面11之间的接缝、以及第二部件20的第二凸出部212和第一部件10的周面11之间的接缝。这些接缝进行了倒圆角。第二接缝具有第三部件30的第一凸出部311和第一部件10的周面11之间的接缝、以及第三部件30的第二凸出部312和第一部件10的周面11之间的接缝。这些接缝进行了倒圆角。各接缝是倒了圆角的形状,由此不易以上述接缝为起点而铁芯片1损伤。
[0177]
第一接缝的弯曲半径和第二接缝的弯曲半径优选为0.2mm以上且4.0mm以下。第一接缝和第二接缝的弯曲半径为0.2mm以上,由此在制造铁芯片1时对模具的负荷少。第一接缝和第二接缝的弯曲半径为4.0mm以下,由此在参照图17而构建后面记述的定子8时,容易卷绕线圈80,因此容易增加线圈80的匝数。第一接缝的弯曲半径和第二接缝的弯曲半径进一步优选为0.3mm以上且3.0mm以下,特别优选为0.5mm以上且2.0mm以下。第一接缝的弯曲半径和第二接缝的弯曲半径可以彼此相同,也可以彼此不同。
[0178]
[面积比]
[0179]
第一部件10、第二部件20及第三部件30各自的外周面12、22、32的合计面积,优选相对于第一部件10、第二部件20及第三部件30各自的内周面13、23、33的合计面积而超过1
倍且为4倍以下。外周面12、22、32的合计面积相对于内周面13、23、33的合计面积而超过1倍的铁芯片1容易配置为环状,容易构建定子铁芯7。外周面12、22、32的合计面积相对于内周面13、23、33的合计面积为4倍以下的铁芯片1容易制造。内周面13、23、33的合计面积的比例比较多,由此在从模具5将铁芯片1拔出时,通过下冲头55推压的面积大。因此,从模具5将铁芯片1拔出时容易抑制铁芯片1的损伤。外周面12、22、32的合计面积进一步优选相对于内周面13、23、33的合计面积为1.2倍以上且3.8倍以下,特别优选为1.5倍以上且3.5倍以下。
[0180]
[材质]
[0181]
压粉成型体如图8、图9所示,具有多个软磁性颗粒40。压粉成型体优选由多个包覆软磁性颗粒4的集合体构成。包覆软磁性颗粒4具有软磁性颗粒40和将软磁性颗粒40的表面覆盖的绝缘包覆41。如果形成有绝缘包覆41,则通过绝缘包覆41容易确保软磁性颗粒40间的电绝缘。因此,能够减少由涡流损耗引起的压粉成型体的铁损。软磁性颗粒40的材质举出纯铁或铁基合金。纯铁是指fe(铁)的纯度为99质量%以上的材料。铁基合金包含si(硅)及al(铝)的至少一个元素,剩余部分由fe及不可避免杂质构成。铁基合金举出从由fe-si类合金、fe-al类合金及fe-si-al类合金构成的组选择的至少一种。作为fe-si类合金,例如举出硅钢。作为fe-si-al类合金,例如举出铁硅铝。上述材质是比较软的材质,因此在成型压粉成型体时软磁性颗粒40容易变形。因此,铁芯片1为高密度,且尺寸精度优异。作为绝缘包覆41,例如举出磷酸盐包覆、二氧化硅包覆等。
[0182]
[软磁性颗粒的形状]
[0183]
压粉成型体是对具有多个软磁性颗粒40的软磁性粉末进行压缩成型而成的。或者,压粉成型体是对具有多个包覆软磁性颗粒4的包覆软磁性粉末进行压缩成型而成的。即,软磁性颗粒40的形状是扁平形状。软磁性颗粒40在后面记述的第一部件10的第一剖面、第二部件20的第二剖面及第三部件30的第3剖面,具有长轴和短轴。
[0184]
[第一平均长宽比]
[0185]
在图7所示的第一部件10的第一剖面,图8所示的软磁性颗粒40的第一平均长宽比为1.2以上。第一剖面是沿x轴方向及z轴方向的剖面。第一平均长宽比是第一剖面的平均长度l11与平均长度l12之比l12/l11。平均长度l11是沿x轴方向的软磁性颗粒40的长度的平均。平均长度l12是沿z轴方向的软磁性颗粒40的长度的平均。第一平均长宽比越大,则在第一部件10的第一剖面,软磁性颗粒40的沿z轴方向的长度比沿x轴方向的长度越长。
[0186]
在第一部件10的第一剖面,取正方形的第一观察视野。第一观察视野以具有沿z轴方向的一对第一边和沿x轴方向的一对第二边的方式取得。软磁性颗粒40的第一平均长宽比满足1.2以上,由此在第一观察视野,与在x轴方向并排的软磁性颗粒40的数量比较而在z轴方向并排的软磁性颗粒40的数量少。即,在第一观察视野,将z轴方向分割的晶界的数量少。晶界是指相邻的软磁性颗粒彼此之间。
[0187]
第一平均长宽比进一步优选为1.25以上,特别优选为1.3以上。第一平均长宽比的上限例如举出为1.7左右。即,第一平均长宽比优选为1.2以上且1.7以下,进一步优选为1.25以上且1.6以下,特别优选为1.3以上且1.5以下。
[0188]
平均长度l11及平均长度l12通过以下方式求出。在第一剖面,引出沿x轴方向的第一假想线。第一假想线的长度举出为1000μm。数出存在于第一假想线上的软磁性颗粒40的数量。将第一假想线的长度除以所数出的软磁性颗粒40的合计数。将该相除得到的值设为
长度l11。同样地,在第一剖面,引出沿z轴方向的第二假想线。第二假想线的长度举出为1000μm。数出存在于第二假想线上的软磁性颗粒40的数量。将第二假想线的长度除以所数出的软磁性颗粒40的合计数。将该相除得到的值设为长度l12。
[0189]
[第二平均长宽比]
[0190]
在图5所示的第二部件20的第二剖面,软磁性颗粒40的第二平均长宽比为1.2以上。第二剖面是与z轴方向正交的剖面。第二平均长宽比是第二剖面的平均长度l21和平均长度l22之比l22/l21。平均长度l21是沿x轴方向的软磁性颗粒40的长度的平均。平均长度l22是沿定子铁芯7的周向的软磁性颗粒40的长度的平均。第二平均长宽比越大,则在第二部件20的第二剖面,软磁性颗粒40的沿定子铁芯7的周向的长度比沿x轴方向的长度越长。
[0191]
在第二部件20的第二剖面,取正方形的第二观察视野。第二观察视野以具有沿x轴方向的一对第一边和沿y轴方向的一对第二边的方式取得。软磁性颗粒40的第二平均长宽比满足1.2以上,由此在第二观察视野,与在x轴方向并排的软磁性颗粒40的数量比较而在定子铁芯7的周向并排的软磁性颗粒40的数量少。即,在第二观察视野,将定子铁芯7的周向分割的晶界的数量少。第二平均长宽比的适当的数值范围与上述的第一平均长宽比的适当的数值范围相同。
[0192]
平均长度l21及平均长度l22通过以下方式求出。在第二剖面,引出沿x轴方向的第一假想线。第一假想线的长度举出为1000μm。数出存在于第一假想线上的软磁性颗粒40的数量。将第一假想线的长度除以所数出的软磁性颗粒40的合计数。将该相除得到的值设为长度l21。同样地,在第二剖面,引出沿定子铁芯7的周向的第二假想线。第二假想线是向x2方向凸出的圆弧线。本方式的第二假想线是与第二部件20的外周缘同心的圆弧线。第二假想线的长度举出为1000μm。数出存在于第二假想线上的软磁性颗粒40的数量。将第二假想线的长度除以所数出的软磁性颗粒40的合计数。将该相除得到的值设为长度l22。
[0193]
[第三平均长宽比]
[0194]
在图6所示的第三部件30的第三剖面,软磁性颗粒的第三平均长宽比为1.2以上。第三剖面是与z轴方向正交的剖面。第三平均长宽比是第三剖面的平均长度l31与平均长度l32之比l32/l31。平均长度l31是沿x轴方向的软磁性颗粒40的长度的平均。平均长度l32是沿定子铁芯7的周向的软磁性颗粒40的长度的平均。第三平均长宽比越大,则在第三部件30的第三剖面,软磁性颗粒40的沿定子铁芯7的周向的长度比沿x轴方向的长度越长。
[0195]
在第三部件30的第三剖面,取与上述的第二观察视野相同的正方形的第三观察视野。软磁性颗粒40的第三平均长宽比满足1.2以上,由此在第三观察视野,与在x轴方向并排的软磁性颗粒40的数量比较而在定子铁芯7的周向并排的软磁性颗粒40的数量少。即,在第三观察视野,将定子铁芯7的周向分割的晶界的数量少。第三平均长宽比的适当的数值范围与上述的第一平均长宽比的适当的数值范围相同。平均长度l31及平均长度l32的求法与平均长度l21及平均长度l22的求法相同。
[0196]
[平均粒径]
[0197]
软磁性颗粒40的平均粒径例如优选为30μm以上。软磁性颗粒40的平均粒径为30μm以上,由此相对磁导率容易变大。具有该软磁性颗粒40的铁芯片1为低损耗。因此,铁芯片1容易构建低损耗的轴向间隙型的旋转电机9。软磁性颗粒40的平均粒径进一步举出为40μm以上,特别举出为50μm以上。软磁性颗粒40的平均粒径的上限例如举出为500μm。软磁性颗
粒40的平均粒径为500μm以下,由此软磁性颗粒40本身的涡流损耗容易变小。具有该软磁性颗粒40的铁芯片1容易构建磁特性优异的轴向间隙型的旋转电机9。即,软磁性颗粒40的平均粒径举出为30μm以上且500μm以下,进一步举出为40μm以上且450μm以下,特别举出为50μm以上且400μm以下。
[0198]
软磁性颗粒40的平均粒径通过以下方式求出。通过sem(扫描型电子显微镜)对铁芯片1的剖面进行观察。剖面由截面抛光仪装置制作。该剖面设为沿x轴方向和z轴方向这两个方向的剖面。取得剖面的观察图像。sem的倍率设为150倍以上且500倍以下。观察图像的尺寸举出为800μm
×
800μm。观察图像的取得数设为50个以上。针对每1剖面可以取得1个观察图像,针对每1剖面也可以取得多个观察图像。对所取得的各观察图像进行图像处理而提取软磁性颗粒的轮廓。作为图像处理,例如举出二值化处理。关于在各观察图像中存在的全部软磁性颗粒的每一个求出面积。求出具有与各面积相同面积的圆的直径。求出所求出的全部直径的平均值。将该平均值设为软磁性颗粒40的平均粒径。作为用于求出平均粒径的测定数,例如举出200个以上。
[0199]
[磁路]
[0200]
在使用铁芯片1而构建例如图18所示那样的轴向间隙型的旋转电机9时,磁通经过铁芯片1内。磁通例如在图10用白色箭头所示,按照第二部件20、第一部件10、第三部件30的顺序一串地经过。或者,关于磁通,虽然省略白色箭头,但按照第三部件30、第一部件10、第二部件20的顺序一串地经过。经过第二部件20的磁通沿第二部件20的沿面方向。即,经过第二部件20的磁通沿定子铁芯7的周向。经过第一部件10的磁通沿z轴方向。经过第三部件30的磁通沿第三部件30的沿面方向。即,经过第三部件30的磁通沿定子铁芯7的周向。经过第二部件20的磁通与经过第三部件30的磁通平行。经过第二部件20的磁通与经过第一部件10的磁通沿彼此不同的方向。
[0201]
如上所述在第一部件10的第一剖面,软磁性颗粒40的第一平均长宽比为1.2以上,因此在第一剖面,软磁性颗粒40的沿磁通的长度比沿与磁通正交的方向的长度长。即,在第一剖面的上述的第一观察视野,在磁通的方向并排的软磁性颗粒40数量比在与磁通的方向正交的方向并排的软磁性颗粒40的数量少。在第一观察视野,将沿磁通的方向分割的晶界的数量少。
[0202]
另外,如上所述,在第二部件20的第二剖面,软磁性颗粒40的第二平均长宽比为1.2以上,因此在第二剖面,软磁性颗粒40的沿磁通的长度比沿与磁通正交的方向的长度长。即,在第二剖面的上述的第二观察视野,在磁通的方向并排的软磁性颗粒40的数量比在与磁通的方向正交的方向并排的软磁性颗粒40的数量少。在第二观察视野,将沿磁通的方向分割的晶界的数量少。
[0203]
并且,如上所述,在第三部件30的第三剖面,软磁性颗粒40的第三平均长宽比为1.2以上,因此在第三剖面,软磁性颗粒40的沿磁通的长度比沿与磁通正交的方向的长度长。即,在第三剖面的上述的第三观察视野,在磁通的方向并排的软磁性颗粒40的数量比在与磁通的方向正交的方向并排的软磁性颗粒40的数量少。在第三观察视野,将沿磁通的方向分割的晶界的数量少。
[0204]
如上所述的铁芯片1如后面所述,在将填充于模具的冲模的模腔的原料粉末通过上冲头和下冲头进行加压成型时,将加压方向及拔出方向设为沿铁芯片1的x轴方向的方
向,由此能够进行制造。
[0205]
在这里,对与制造本方式的铁芯片1时的加压方向及拔出方向不同,将加压方向及拔出方向设为沿铁芯片的定子铁芯的轴向的方向的情况进行研究。在该情况下,无法制造如本方式那样的具有第一部件10、第二部件20和第三部件30的铁芯片1。其原因在于,如上所述第二部件20和第三部件30各自具有凸出部21、31,因此凸出部21、31与冲模的模腔的内周面钩挂而无法将铁芯片1从模具拔出。如果是不具有第三部件而具有第一部件及第二部件的铁芯片,则即使将加压方向及拔出方向设为沿铁芯片的定子铁芯的轴向的方向,也能够制造出。不具有第三部件而具有第一部件及第二部件的铁芯片,将加压方向及拔出方向设为沿铁芯片的定子铁芯的轴向的方向而制造的铁芯片是现有的铁芯片。
[0206]
在现有的铁芯片的第一部件,取与本方式的铁芯片1的第一部件的第一剖面相同的第一剖面。另外,在现有的铁芯片的第二部件,取与本方式的铁芯片1的第二部件的第二剖面相同的第二剖面。
[0207]
在现有的铁芯片的第一部件的第一剖面,与本方式的铁芯片1的第一部件10的第一剖面不同,软磁性颗粒的沿定子铁芯的轴向的长度比沿定子铁芯的径向的长度短。在现有的铁芯片的第一剖面,取与上述的第一观察视野相同的正方形的第一观察视野。在现有的铁芯片的第一观察视野,与本方式的铁芯片1的第一观察视野不同,与在定子铁芯的径向并排的软磁性颗粒的数量比较,在定子铁芯的轴向并排的软磁性颗粒的数量多。即,在现有的铁芯片的第一观察视野,与本方式的铁芯片1的第一观察视野不同,将定子铁芯的轴向分割的晶界的数量多。经过现有的铁芯片的第一部件的磁通与本方式的铁芯片1的第二部件20同样地,沿定子铁芯的轴向。即,在现有的铁芯片的第一观察视野,与本方式的铁芯片1的第一观察视野不同,在磁通的方向并排的软磁性颗粒的数量多于在与磁通的方向正交的方向并排的软磁性颗粒的数量。在现有的铁芯片的第一观察视野,与本方式的铁芯片1的第一观察视野不同,将沿磁通的方向分割的晶界的数量多。
[0208]
在现有的铁芯片的第二部件的第二剖面,与本方式的铁芯片1的第二部件20的第二剖面不同,软磁性颗粒的沿定子铁芯的周向的长度和沿定子铁芯的径向的长度为相同程度。在现有的铁芯片的第二剖面,取与上述的第二观察视野相同的正方形的第二观察视野。在现有的铁芯片的第二观察视野,与本方式的铁芯片1的第二观察视野不同,在定子铁芯的周向并排的软磁性颗粒的数量和在定子铁芯的径向并排的软磁性颗粒的数量为相同程度。即,在现有的铁芯片的第二观察视野,与本方式的铁芯片1的第二观察视野不同,将定子铁芯的周向分割的晶界的数量和将定子铁芯的径向分割的晶界的数量为相同程度。经过现有的铁芯片的第二部件的磁通与本方式的铁芯片1的第二部件20同样地,沿定子铁芯的周向。即,在现有的铁芯片的第二观察视野,与本方式的铁芯片1的第二观察视野不同,在磁通的方向并排的软磁性颗粒的数量和在与磁通的方向正交的方向并排的软磁性颗粒的数量为相同程度。在现有的铁芯片的第二观察视野,与本方式的铁芯片1的第二观察视野不同,将沿磁通的方向分割的晶界的数量和将与磁通的方向正交的方向分割的晶界的数量为相同程度。
[0209]
本方式的铁芯片1的第一部件10与现有的铁芯片的第一部件相比较,将沿磁通的方向分割的晶界的数量少。该晶界成为磁隙。磁隙越多,则磁阻变得越大。因此,本方式的铁芯片1的第一部件10与现有的铁芯片的第一部件相比较,容易使磁通经过。本方式的铁芯片
1的第二部件20和现有的铁芯片的第二部件的磁通的经过容易度为相同程度。由此,本方式的铁芯片1与现有的铁芯片相比较,容易使磁通经过。因此,本方式的铁芯片1与现有的铁芯片相比较,容易构建磁特性优异的轴向间隙型的旋转电机9。构成在轴向间隙型的旋转电机9设置的定子铁芯的铁芯片的数量越多,则本方式的铁芯片1与现有的铁芯片相比较,容易构建磁特性越优异的轴向间隙型的旋转电机9。如上所述在第二高度h10在第一高度h1所占的比例为80%以上的情况下,在除了在铁芯片1所占的第二部件20以外的区域,在本例第一部件10及第三部件30的比例容易变多。因此,在本方式的除了在铁芯片1所占的第二部件20以外的区域的第二高度h10和在现有的除了在铁芯片所占的第二部件以外的区域的高度恒定的情况下,本方式的铁芯片1与现有的铁芯片相比较,容易构建磁特性优异的轴向间隙型的旋转电机9。
[0210]
[相对密度]
[0211]
压粉成型体的相对密度优选为85%以上。相对密度为85%以上的压粉成型体的饱和磁通密度等磁特性及强度等机械特性优异。压粉成型体的相对密度进一步优选为90%以上,特别优选为93%以上。压粉成型体的相对密度举出小于100%。“相对密度”是指实际的压粉成型体的密度相对于构成压粉成型体的软磁性颗粒的真密度的比率(%)。
[0212]
[相对密度的差]
[0213]
铁芯片1的第一部位、第二部位及第三部位之中的第一部位及第二部位和第三部位的相对密度的差优选为5.0%以下。该铁芯片1的相对密度的差小,因此在铁芯片1内磁特性等物理特性实质上均匀。第一部位及第二部位和第三部位的相对密度的差优选越小越好。第一部位及第二部位和第三部位的相对密度的差进一步优选为4.0%以下,特别优选为3.0%以下。在这里,如图2所示,将通过第一侧面的沿第二平行面的假想面va和第二侧面的沿第二平行面的假想面vb对铁芯片1进行3分割的部位之中的周向的第一方向侧的部位设为第一部位,将周向的第二方向侧的部位设为第二部位,将第一部位和第二部位之间的部位设为第三部位。
[0214]
优选第一部件10、第二部件20和第三部件30之中的相对密度最大的部件和相对密度最小的部件的相对密度的差为5.0%以下。该铁芯片1的上述相对密度的差小,因此在铁芯片1内磁特性等物理特性实质上均匀。上述相对密度最大的部件和上述相对密度最小的部件之间的相对密度的差优选越小越好。上述相对密度最大的部件和上述相对密度最小的部件之间的相对密度的差进一步优选为4.0%以下,特别优选为3.0%以下。
[0215]
优选第一部位及第二部位和第三部位之间的相对密度的差为5.0%以下,且上述相对密度最大的部件和上述相对密度最小的部件之间的相对密度的差为5.0%以下。
[0216]
〔作用效果〕
[0217]
本方式的铁芯片1在第一部件10、第二部件20及第三部件30的任意者都容易使磁通经过,因此容易构建磁特性优异的轴向间隙型的旋转电机9。本方式的铁芯片1的第一部件10、第二部件20和第三部件30由一体成型的压粉成型体构成,由此生产率优异。
[0218]
〔铁芯片的制造方法〕
[0219]
实施方式1所涉及的铁芯片的制造方法具有填充工序和成型工序。填充工序将原料粉末填充于模具5内。原料粉末包含球形状的多个软磁性颗粒。成型工序对模具5内的原料粉末进行压缩而设为成型体。本方式所涉及的铁芯片的制造方法能够制造本方式所涉及
的铁芯片1。首先,参照图11至图14对模具5进行说明,然后,对各工序进行说明。
[0220]
[模具]
[0221]
模具5具有冲模50、上冲头54和下冲头55。由冲模50和下冲头55构成空腔。在空腔填充原料粉末。
[0222]
(冲模)
[0223]
冲模50具有模腔50h。模腔50h以上冲头54和下冲头55相对的方式配置。模腔50h的内周形状是与铁芯片1的形状相对应的形状。上冲头54相对于冲模50在上下方向能够独立地驱动。下冲头55相对于冲模50在上下方向能够独立地驱动。
[0224]
模腔50h具有图11、图12所示的第一孔部51、图11、图13所示的第二孔部52和图11、图14所示的第三孔部53。图11示出冲模50的模腔50h的上冲头54侧的开口缘。图11为了便于说明,对冲模50标注阴影线。图12至图14是表示将填充于空腔内的原料粉末通过上冲头54和下冲头55进行加压成型的状态的剖视图。图12的剖视图的切断位置相当于图11的xii-xii切断线所示的位置。图13的剖视图的切断位置相当于图11的xiii-xiii切断线所示的位置。图14的剖视图的切断位置相当于图11的xiv-xiv切断线所示的位置。
[0225]
第一孔部51具有形成第一部件10的第一侧面14a及第二侧面14b的内周面。第二孔部52具有形成第二部件20的第一侧面24a、第二侧面24b、第一端面26及第二端面27的内周面。第三孔部53具有形成第三部件30的第一侧面34a、第二侧面34b、第一端面36及第二端面37的内周面。第一孔部51、第二孔部52和第三孔部53在与上冲头54和下冲头55所相对的方向正交的方向上一串地形成。具体地说,在第一孔部51的上述正交的方向的第一端部侧连通有第二孔部52。另外,在第一孔部51的上述正交的方向的第二端部侧连通有第三孔部53。
[0226]
第一孔部51具有第一直型部511、第二直型部512和锥部513。第一直型部511、锥部513和第二直型部512从上冲头54侧朝向下冲头55侧依次一串地形成。同样地,第二孔部52具有第一直型部521、第二直型部522和锥部523。第一直型部521、锥部523和第二直型部522从上冲头54侧朝向下冲头55侧依次一串地形成。同样地,第三孔部53具有第一直型部531、第二直型部532和锥部533。第一直型部531、锥部533和第二直型部532从上冲头54侧朝向下冲头55侧依次一串地形成。第一直型部511、521、531形成铁芯片1的外周面侧的部分。第二直型部512、522、532形成铁芯片1的内周面侧的部分。锥部513、523、533形成铁芯片1的外周面侧和内周面侧之间的部分。
[0227]
(上冲头)
[0228]
上冲头54具有图12所示的第一上冲头部541、图13所示的第二上冲头部542和图14所示的第三上冲头部543。第一上冲头部541具有第一下端面541e。第一下端面541e形成第一部件10的外周面12。第二上冲头部542具有第二下端面542e。第二下端面542e形成第二部件20的外周面22。第三上冲头部543具有第三下端面543e。第三下端面543e形成第三部件30的外周面32。第一上冲头部541、第二上冲头部542和第三上冲头部543可以一串地形成,也可以以独立能够升降的方式彼此独立地形成。在第一上冲头部541、第二上冲头部542和第三上冲头部543一串地形成的情况下,第一下端面541e、第二下端面542e和第三下端面543e一串地形成。第一下端面541e的形状是与第一部件10的外周面12的形状相对应的形状。第二下端面542e的形状是与第二部件20的外周面22的形状相对应的形状。第三下端面543e的形状是与第三部件30的外周面32的形状相对应的形状。
[0229]
(下冲头)
[0230]
下冲头55具有图12所示的第一下冲头部551、图13所示的第二下冲头部552和图14所示的第三下冲头部553。第一下冲头部551具有第一上端面551e。第一上端面551e形成第一部件10的内周面13。第二下冲头部552具有第二上端面552e。第二上端面552e形成第二部件20的内周面23。第三下冲头部553具有第三上端面553e。第三上端面553e形成第三部件30的内周面33。第一下冲头部551、第二下冲头部552和第三下冲头部553可以一串地形成,也可以以能够独立升降的方式彼此独立地形成。在第一下冲头部551、第二下冲头部552和第三下冲头部553一串地形成的情况下,第一上端面551e、第二上端面552e和第三上端面553e一串地形成。第一上端面551e的形状是与第一部件10的内周面13的形状相对应的形状。第二上端面552e的形状是与第二部件20的内周面23的形状相对应的形状。第三上端面553e的形状是与第三部件30的内周面33的形状相对应的形状。
[0231]
[填充工序]
[0232]
在通过冲模50和下冲头55而形成的空腔内填充原料粉末。作为原料粉末能够利用上述的软磁性粉末、包覆软磁性粉末。软磁性颗粒的形状举出为球形状。原料粉末在软磁性粉末、包覆软磁性粉末的基础上,可以还包含粘结剂、润滑剂。可以在冲模50的模腔50h的内周面涂敷润滑剂。
[0233]
[成型工序]
[0234]
将空腔内的原料粉末通过上冲头54及下冲头55进行压缩成型。对原料粉末进行压缩的方向是沿定子铁芯7的径向的方向。压缩成型时的压力越高,则制造相对密度越高的铁芯片1。上述压力例如举出为700mpa以上,进一步举出为980mpa以上。
[0235]
[其他工序]
[0236]
在成型工序后,可以根据需要实施热处理。例如,通过热处理将应变去除,由此能够制造低损耗的铁芯片1。或者,例如可以通过热处理将粘结剂、润滑剂去除。在原料粉末包含上述的包覆软磁性颗粒4的情况下,热处理温度优选为绝缘包覆的分解温度以下。
[0237]
〔作用效果〕
[0238]
本方式的铁芯片的制造方法能够制造上述的本方式的铁芯片1。即,本方式的铁芯片的制造方法能够制造下述的铁芯片1,该铁芯片1容易构建磁特性优异的轴向间隙型的旋转电机9。另外,本方式的铁芯片的制造方法能够将第一部件10、第二部件20和第三部件30一体成型,因此容易提高铁芯片的生产率。
[0239]
《实施方式2》
[0240]
〔铁芯片〕
[0241]
参照图15对实施方式2所涉及的铁芯片1进行说明。本方式的铁芯片1与实施方式1所涉及的铁芯片1的主要差异点在于,不具有第三部件。
[0242]
如本方式那样在不具有第三部件的情况下,铁芯片1的第一高度是第一端面26和第一部件10的端面16之间的长度。第二高度是第一部件10的高度,即第二端面27和第一部件10的端面16之间的长度。
[0243]
第一部件10的外周面和端面16之间的角部和第一部件10的内周面和端面16之间的角部18优选进行了倒角。这些倒角与上述的角部28同样地,可以是c倒角,也可以是r倒角。角部18的倒角长度的适当的数值范围与角部28的倒角长度的适当的数值范围相同。
[0244]
本方式的第一部件10与实施方式1的铁芯片1的第一部件10同样地,在第一剖面,软磁性颗粒40的第一平均长宽比为1.2以上。第一平均长宽比的适当的数值范围如实施方式1那样。
[0245]
本方式的第二部件20与实施方式1的铁芯片1的第二部件20同样地,在第二剖面,软磁性颗粒40的第二平均长宽比为1.2以上。第二平均长宽比的适当的数值范围如实施方式1那样。
[0246]
〔作用效果〕
[0247]
本方式的铁芯片1与实施方式1的铁芯片1同样地,容易构建磁特性优异的轴向间隙型的旋转电机9。
[0248]
《实施方式3》
[0249]
〔定子铁芯〕
[0250]
参照图16对实施方式3所涉及的定子铁芯7进行说明。本方式的定子铁芯7具有配置为环状的多个铁芯片1。本方式的多个铁芯片1各自是实施方式1所涉及的铁芯片1。与本方式不同,多个铁芯片1各自也可以是实施方式2所涉及的铁芯片1。本方式的多个铁芯片1以在周向相邻的铁芯片1之中的第一铁芯片1的第二部件20的第一侧面24a的台阶240和第二铁芯片1的第二部件20的第二侧面24b的台阶240彼此嵌合的方式组合为环状。该定子铁芯7在图18所示的ds/sr方式的轴向间隙型的旋转电机9使用。
[0251]
多个铁芯片1各自的z轴方向的第一端部侧的面和第二端部侧的面之间的长度的波动优选为0.1mm以下。z轴方向的第一端部侧的面和第二端部侧的面之间的长度,是第二部件20的第一端面26和第三部件30的第一端面36之间的长度的最大长度。
[0252]
如果多个铁芯片1各自的第二部件20的第一端面26和第三部件30的第一端面36之间的长度的波动为0.1mm以下,则上述长度的波动非常小。因此,定子铁芯7能够构建噪音、振动小的轴向间隙型的旋转电机9。其理由如下所述。轴向间隙型的旋转电机9如图18所示以定子8和转子90相对的方式配置。定子铁芯7的上述长度的波动小,由此定子8和转子90之间的间隔的波动小。上述间隔的波动小,由此扭矩脉动变小。扭矩脉动小,由此噪音、振动不易增加。上述长度的波动通过以下方式求出。在各铁芯片1,对从第二部件20的第一端面26至第三部件30的第一端面36为止的长度进行测定。该长度设为铁芯片1的沿z轴方向的最大长度。对多个铁芯片1各自的上述长度的最大值和最小值之差进行计算。将该差设为上述长度的波动。多个铁芯片1各自的第二部件20的第一端面26和第三部件30的第一端面36之间的长度的波动进一步优选为0.05mm以下,特别优选为0.01mm以下。
[0253]
〔作用效果〕
[0254]
本方式的定子铁芯7由构成定子铁芯7的多个铁芯片各自容易使磁通经过的实施方式1的铁芯片1构成,因此容易构建磁特性优异的轴向间隙型的旋转电机9。另外,本方式的定子铁芯7由构成定子铁芯7的多个铁芯片生产率优异的实施方式1的铁芯片1构成,因此生产率优异。
[0255]
《实施方式4》
[0256]
〔定子〕
[0257]
参照图17对实施方式4所涉及的定子8进行说明。本方式的定子8具有定子铁芯7和线圈80。定子铁芯7能够利用实施方式3所涉及的定子铁芯7。线圈80卷绕于定子铁芯7的各
铁芯片1的第一部件10。该定子8在图18所示的ds/sr方式的轴向间隙型的旋转电机9使用。
[0258]
各线圈80具有将绕组卷绕而成的筒状部。绕组使用包覆圆线。包覆圆线具有圆线的导体和在导体的外周设置的绝缘包覆。此外,在图17,仅将各线圈80的筒状部简化而示出,绕组的两端部省略图示。定子铁芯7能够通过在各铁芯片1的第一部件10的外侧卷绕绕组而制作。
[0259]
〔作用效果〕
[0260]
本方式的定子8具有实施方式3的定子铁芯7,因此,容易构建磁特性优异的轴向间隙型的旋转电机9。另外,本方式的定子8具有生产率优异的实施方式3的定子铁芯7,因此生产率优异。
[0261]
《实施方式5》
[0262]
〔旋转电机〕
[0263]
参照图18对实施方式5所涉及的旋转电机9进行说明。图18是通过与旋转电机9的旋转轴91平行的平面且经过铁芯片1的周向的中心的平面进行切断的剖视图。这一点在后面记述的实施方式6参照的图19也是同样的。本方式的旋转电机9是轴向间隙型的旋转电机。本方式的旋转电机9是具有一个转子90和两个定子8的ds/sr方式。即,旋转电机9的转子90和定子8在轴向相对而配置。以一个转子90由两个定子8夹着的方式进行组装。作为各定子8能够利用上述的实施方式4所涉及的定子8。旋转电机9能够利用于电动机或发电机。旋转电机9具有壳体92。
[0264]
壳体92具有对定子8及转子90进行收纳的圆柱状的内部空间。壳体92具有圆筒部921和两个板922。圆筒部921将定子8及转子90的外周包围。在圆筒部921的两端分别配置有板922。两个板922以从轴向两侧夹着定子8及转子90的方式固定于圆筒部921的两端面。两板922在其中心部具有贯通孔。在贯通孔设置有轴承93。经由该轴承93将旋转轴91插入贯穿于贯通孔。旋转轴91将壳体92内贯通。
[0265]
转子90具有磁铁95和转子主体。转子90在本方式为平板状的部件。磁铁95的数量可以如本方式那样为多个,也可以与本方式不同而为1片。在磁铁95的数量为多个的情况下,多个磁铁95在转子主体的周向等间隔地配置。各磁铁95在本方式是具有与各铁芯片1的第三部件30的第一端面36的平面形状相对应的平面形状的平板状。此外,各磁铁95也可以是朝向各定子8侧而具有凸状面的凸透镜状。在磁铁95的数量为1片的情况下,磁铁95的形状为圆环状。1片磁铁95是s极和n极在周向交替地配置。转子主体对多个磁铁95进行支撑。转子主体是圆环状的部件。转子主体能够旋转地由旋转轴91支撑。各磁铁95在转子主体的周向等间隔地配置。各磁铁95在旋转轴91的轴向被磁化。在转子主体的周向相邻的磁铁95的磁化方向彼此相反。通过由定子8产生的旋转磁场,磁铁95重复被各铁芯片1吸引和排斥,由此转子90进行旋转。
[0266]
定子8以各铁芯片1的第三部件30的第一端面36与转子90的磁铁95相对的方式配置。如果转子90旋转,则各铁芯片1的第三部件30的第一端面36受到来自旋转的磁铁95的磁通。如图3所示如果各铁芯片1的第三部件30的第一端面36如上所述地构成为凸状,则能够减小旋转电机9的噪音、振动。其理由如下所述。各铁芯片1的第三部件30的第一端面36设置为凸状,由此容易抑制由各铁芯片1受到的转子90的磁铁95的磁通的急剧的变化。因此,齿槽扭矩容易减小。齿槽扭矩小,由此噪音、振动不易增加。
[0267]
铁芯片1的第一磁阻在旋转电机9的磁阻所占的比例例如举出为2%以上。如上所述,实施方式1的铁芯片1的第一部件10的磁阻小于现有的铁芯片的第一部件的磁阻。因此,上述比例越高,则具有铁芯片1的旋转电机9与具有现有的铁芯片的旋转电机比较而磁特性越优异。第一磁阻是铁芯片1之中的除了第二部件20以外的区域的磁阻。即,实施方式1的铁芯片1的第一磁阻是第一部件10和第三部件30的磁阻的合计。实施方式2的铁芯片1的第一磁阻是第一部件10的磁阻。上述比例为2%以上,由此具有铁芯片1的旋转电机9与具有现有的铁芯片的旋转电机比较而磁特性优异。上述比例进一步举出为2.5%以上,特别举出为3%以上。上述比例的上限例如在实用上举出为30%。即,上述比例举出为2%以上且30%以下,进一步举出为2.5%以上且28%以下,特别举出为3%以上且25%以下。
[0268]
旋转电机9的磁阻是第二磁阻、第三磁阻与第四磁阻之和。第二磁阻是转子90的磁铁95的磁阻的合计。第三磁阻是气隙的磁阻的合计。第四磁阻是铁芯片1的磁阻的合计。在如后面记述的实施方式6的旋转电机9那样具有后轭98的情况下,旋转电机9的磁阻是第二磁阻、第三磁阻及第四磁阻与后轭98的磁阻之和。在这里,各磁阻视作如以下所述。
[0269]
磁铁95的磁阻是磁铁95的面积与磁铁95的厚度之积。磁铁95的面积是指磁铁95的与铁芯片1相对的面的面积。
[0270]
各气隙的磁阻是磁铁95的面积与间隙的长度之积。间隙的长度是磁铁95和铁芯片1之间的沿定子铁芯7的轴向的长度。
[0271]
各铁芯片1的磁阻是第一部件10的磁阻、第二部件20的磁阻与第三部件30的磁阻之和。各铁芯片1的磁阻在不具有第三部件30的情况下,是第一部件10的磁阻与第二部件20的磁阻之和。
[0272]
第一部件10的磁阻是第一部件10的面积与第一部件10的高度之积。第一部件10的面积是第一部件10的与定子铁芯7的轴向正交的剖面的面积。
[0273]
第二部件20的磁阻是第二部件20的面积与第二部件20的磁路长度之积。第二部件20的面积是第二部件20的与定子铁芯7的轴向正交的剖面的面积。第二部件20的磁路长度是在俯视观察定子铁芯7时,在周向相邻的第一部件10的重心彼此之间的圆弧长度。
[0274]
第三部件30的磁阻是第三部件30的面积与第三部件30的磁路长度之积。第三部件30的面积是第三部件30的与定子铁芯7的轴向正交的剖面的面积。第三部件30的磁路长度是在俯视观察定子铁芯7时,在周向相邻的第一部件10的重心彼此之间的圆弧长度。
[0275]
后轭98的磁阻是后轭98的面积与后轭98的磁路长度之积。后轭98的面积是后轭98的与旋转电机9的轴向正交的剖面的面积。后轭98的磁路长度是在俯视观察转子90时,在周向相邻的磁铁95的重心彼此之间的圆弧长度。
[0276]
〔作用效果〕
[0277]
本方式的旋转电机9具有实施方式4的定子8,因此磁特性优异。另外,本方式的旋转电机9具有生产率优异的实施方式4的定子8,因此生产率优异。
[0278]
《实施方式6》
[0279]
〔旋转电机〕
[0280]
参照图19对实施方式6所涉及的旋转电机9进行说明。本方式的旋转电机9是轴向间隙型的旋转电机。本方式的旋转电机9与实施方式5的旋转电机9的主要差异点在于,是具有两个转子90和一个定子8的ss/dr方式。即,旋转电机9是转子90和定子8在轴向相对而配
置的。以一个定子8由两个转子90夹着的方式进行组装。下面的说明是以与实施方式5的差异点为中心进行的。省略与实施方式5相同的结构的说明。
[0281]
各转子90具有转子主体、多个磁铁95和后轭98。转子主体和多个磁铁95如上述的实施方式5那样。后轭98设置于转子90和板922之间。后轭98是平板状的部件。后轭98由与上述的铁芯片1相同的压粉成型体或层叠钢板构成。
[0282]
定子8具有配置为环状的多个铁芯片1、在各铁芯片1的第一部件10卷绕的线圈80和对多个铁芯片1进行保持的支撑部件。省略支撑部件的图示。各铁芯片1是第二部件20和第三部件30的结构彼此相同。即,各铁芯片1是第二部件20的第一凸出部211及第二凸出部212的凸出量与第三部件30的第一凸出部311及第二凸出部312的凸出量彼此相同。另外,在第二部件20的第一凸出部211的第一侧面24a及第二凸出部212的第二侧面24b没有设置上述这样的台阶。线圈80如上述的实施方式4那样。保持架以各铁芯片1彼此之间的间隔成为等间隔的方式对多个铁芯片1进行保持。通过该保持架,在周向相邻的铁芯片1之间彼此不接触。
[0283]
〔作用效果〕
[0284]
本方式的旋转电机9与实施方式5的旋转电机9同样地,磁特性优异。另外,实施方式6所涉及的旋转电机9与实施方式5的旋转电机9同样地,具有生产率优异的定子8,因此生产率优异。
[0285]
本发明不受这些例示所限定,而是由权利要求书示出,包含与权利要求书等同的内容及其范围内的全部变更。例如,旋转电机也可以具有一个转子和一个定子。
[0286]
标号的说明
[0287]
1 铁芯片
[0288]
10 第一部件
[0289]
11 周面,12 外周面,13 内周面
[0290]
14a 第一侧面,14b 第二侧面
[0291]
141 第一平行面,142 第二平行面,143 第一倾斜面
[0292]
16 端面,18 角部
[0293]
20 第二部件
[0294]
21 凸出部,211 第一凸出部,212 第二凸出部
[0295]
22 外周面,23 内周面,24a 第一侧面,24b 第二侧面
[0296]
240 台阶
[0297]
241 第一平行面,242 第二平行面,243 第一倾斜面
[0298]
244 伸出的部分
[0299]
26 第一端面,27 第二端面,28 角部
[0300]
30 第三部件
[0301]
31 凸出部,311 第一凸出部,312 第二凸出部
[0302]
32 外周面,33 内周面
[0303]
34a 第一侧面,34b 第二侧面
[0304]
341 第一平行面,342 第二平行面,343 第一倾斜面
[0305]
36 第一端面,37 第二端面,38 角部
[0306]
4 包覆软磁性颗粒,40 软磁性颗粒,41 绝缘包覆
[0307]
5 模具
[0308]
50 冲模,50h 模腔
[0309]
51 第一孔部
[0310]
511 第一直型部,512 第二直型部,513 锥部
[0311]
52 第二孔部
[0312]
521 第一直型部,522 第二直型部,523 锥部
[0313]
53 第三孔部
[0314]
531 第一直型部,532 第二直型部,533 锥部
[0315]
54 上冲头
[0316]
541 第一上冲头部,541e 第一下端面
[0317]
542 第二上冲头部,542e 第二下端面
[0318]
543 第三上冲头部,543e 第三下端面
[0319]
55 下冲头
[0320]
551 第一下冲头部,551e 第一上端面
[0321]
552 第二下冲头部,552e 第二上端面
[0322]
553 第三下冲头部,553e 第三上端面
[0323]
7 定子铁芯,8 定子,80 线圈
[0324]
9 旋转电机
[0325]
90 转子,91 旋转轴,92 壳体
[0326]
921 圆筒部,922 板
[0327]
93 轴承,95 磁铁,98 后轭
[0328]
e11、e12、e21、e22、e31、e32 延长面
[0329]
va、vb 假想面,v21 第一假想面,v22 第二假想面
[0330]
θ11、θ21、θ31 第一倾斜角度
[0331]
θ12、θ22、θ32 第二倾斜角度
[0332]
h1 第一高度,h10 第二高度
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