铁芯片、定子铁芯、定子及旋转电机的制作方法

文档序号:31784787发布日期:2022-10-12 12:35阅读:60来源:国知局
铁芯片、定子铁芯、定子及旋转电机的制作方法
铁芯片、定子铁芯、定子及旋转电机
1.本技术是基于2021年3月31日提出的中国国家申请号202180004823.x申请(铁芯片、定子铁芯、定子及旋转电机)的分案申请,以下引用其内容。
技术领域
2.本发明涉及铁芯片、定子铁芯、定子及旋转电机。
3.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:

4.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、齿部和凸缘部。
5.专利文献1:日本特开2009-44829号公报


技术实现要素:

6.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;板状的第二部件,其在所述第一部件的所述轴向的第一端部侧设置;以及板状的第三部件,其在所述第一部件的所述轴向的第二端部侧设置,所述第一部件具有连接于所述第二部件和所述第三部件的周面,所述第二部件具有比所述第一部件的所述周面向外方伸出的凸出部,所述第三部件具有比所述第一部件的所述周面向外方伸出的凸出部,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。
7.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。
8.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;以及线圈,其配置于所述定子铁芯的各个所述第一部件。
9.本发明所涉及的旋转电机具有转子和定子,是所述转子和所述定子在轴向相对而配置的轴向间隙型的旋转电机,在该旋转电机中,所述定子是本发明所涉及的定子。
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。
17.图8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。
18.图9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。
19.图10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。
20.图11是表示实施方式2所涉及的定子铁芯的概略的斜视图。
21.图12是表示实施方式3所涉及的定子的概略的斜视图。
22.图13是表示实施方式4所涉及的旋转电机的概略的剖视图。
23.图14是表示实施方式5所涉及的旋转电机的概略的剖视图。
具体实施方式
24.[本发明所要解决的课题]
[0025]
希望提高定子铁芯的生产率。考虑通过将轭部、齿部和凸缘部一体地成型,从而提高定子铁芯的生产率。但是,将轭部、齿部和凸缘部一体地成型的最佳的制造方法还未能充分得到研究。
[0026]
本发明的目的之一在于,提供生产率优异的铁芯片。另外,本发明的另一个目的在于,提供生产率优异的定子铁芯、定子及旋转电机。
[0027]
[本发明的效果]
[0028]
本发明所涉及的铁芯片、定子铁芯、定子及旋转电机的生产率优异。
[0029]
《本发明的实施方式的说明》
[0030]
首先,列举本发明的实施方式而进行说明。
[0031]
(1)本发明的一个方式所涉及的铁芯片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,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;板状的第二部件,其在所述第一部件的所述轴向的第一端部侧设置;以及板状的第三部件,其在所述第一部件的所述轴向的第二端部侧设置,所述第一部件具有连接于所述第二部件和所述第三部件的周面,所述第二部件具有比所述第一部件的所述周面向外方伸出的凸出部,所述第三部件具有比所述第一部件的所述周面向外方伸出的凸出部,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。
[0032]
本发明的一个方式所涉及的铁芯片的生产率优异。
[0033]
现有的铁芯片例如是由将第一部件和第二部件一体成型的压粉成型体和与该压粉成型体另行构成的第三部件的组合而构成的。或者,现有的铁芯片例如是由将第一部件和第三部件一体成型的压粉成型体和与该压粉成型体另行构成的第二部件的组合而构成的。即,现有的铁芯片需要制作至少两个部件进行组合而构成。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。
[0034]
另一方面,本发明的一个方式所涉及的铁芯片由将第一部件、第二部件和第三部件一体成型的压粉成型体构成,因此无需将多个部件组合。由此,本发明的一个方式所涉及的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,本发明的一个
方式所涉及的铁芯片由将第一部件、第二部件和第三部件一体成型的压粉成型体构成,因此能够通过一个模具进行制造。由此,能够减少模具的制作、维护等所需的费用,因此本发明的一个方式所涉及的铁芯片能够低成本地进行制造。
[0035]
现有的铁芯片的压粉成型体是将在模具的冲模的模孔填充的原料粉末用上冲头和下冲头进行加压成型而制造的。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列方向。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孔的内周面形成。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孔的内周面形成。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列方向。
[0036]
本发明的一个方式所涉及的铁芯片无法通过按照与现有的铁芯片的加压方向及拔出方向相同方向的制造方法进行制造。其原因在于,第二部件和第三部件各自具有凸出部,因此凸出部与冲模的模孔的内周面钩挂而铁芯片无法从模具拔出。
[0037]
本发明的一个方式所涉及的铁芯片的详细内容在后面记述,能够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。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孔的内周面形成。在该情况下,即使第二部件及第三部件各自具有凸出部,凸出部也不会与冲模的模孔的内周面钩挂。因此,能够从模具拔出铁芯片。
[0038]
(2)作为上述铁芯片的一个方式,可举出所述第一部件、所述第二部件及所述第三部件各自具有:外周面,其在所述定子铁芯的外周侧配置;内周面,其在所述定子铁芯的内周侧配置;第一侧面,其在所述定子铁芯的周向的第一方向侧配置而连接于所述外周面和所述内周面;以及第二侧面,其在所述定子铁芯的周向的第二方向侧配置而连接于所述外周面和所述内周面,在所述第一部件、所述第二部件及所述第三部件各自,所述第一侧面和所述第二侧面之间的所述外周面的长度,比所述第一侧面和所述第二侧面之间的所述内周面的长度长,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:第一平行面,其与所述外周面连接;第二平行面,其与所述内周面连接;以及第一倾斜面,其连接于所述第一平行面和所述第二平行面,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。
[0039]
上述铁芯片的相对密度高。其原因如下所述。对于第一平行面和第二平行面,详细内容如后面所述,其在模具的冲模的模孔能够由沿着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。
[0040]
上述铁芯片的生产率优异。其原因如下所述。对于第一倾斜面,详细内容如后面所
述,其在模具的冲模的模孔能够由与上冲头和下冲头的加压方向交叉的锥部形成。冲模的模孔具有直型部,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,因此通过一个模具能够生产的铁芯片的数量变多。
[0041]
(3)作为上述(2)的铁芯片的一个方式,可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20
°
以下。
[0042]
上述铁芯片是第一部件的上述所成的角满足上述范围,由此容易在第一部件的周面卷绕绕组,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。
[0043]
(4)作为上述(2)或上述(3)的铁芯片的一个方式,可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:第一凸出部,其向所述周向的第一方向侧伸出;以及第二凸出部,其向所述周向的第二方向侧伸出,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方伸出的部分,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方伸出的部分,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。
[0044]
上述铁芯片容易构建磁路面积大的定子铁芯。其原因如下所述。
[0045]
定子铁芯将多个铁芯片配置为环状而构成。作为该定子铁芯,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。
[0046]
例如,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,在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。
[0047]
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线各自更伸出的部分。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。
[0048]
(5)作为上述(4)的铁芯片的一个方式,可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出的一个,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出的一个。
[0049]
上述铁芯片容易构建磁路面积大的定子铁芯。其原因如下所述。能够使在定子铁芯的周向相邻的第一铁芯片和第二铁芯片在上述台阶之间或上述凹凸之间彼此嵌合,或在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。
[0050]
(6)作为上述(4)或上述(5)的铁芯片的一个方式,可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设置为凸状。
[0051]
上述铁芯片能够构建噪音、振动小的旋转电机。其原因如下所述。旋转电机是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。定子铁芯将多个铁芯片配置为环状而构成。铁芯片的第一端面设置为凸状,由此容易抑制铁芯片所接受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,由此容易减小齿槽转矩。齿槽转矩小,由此噪音、振动难以增加。
[0052]
(7)作为上述(2)至上述(6)的任一个铁芯片的一个方式,可举出所述第一部件、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凸出的弯曲面。
[0053]
上述铁芯片能够抑制铁芯片内的密度的波动。
[0054]
(8)作为上述(2)至上述(7)的任一个铁芯片的一个方式,可举出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倒了圆角。
[0055]
上述铁芯片是第一接缝和第二接缝倒了圆角,由此不易发生以各个接缝为起点而损伤的情况。
[0056]
(9)作为上述(8)的铁芯片的一个方式,可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4.0mm以下。
[0057]
上述铁芯片是第一接缝和第二接缝的弯曲半径为0.2mm以上,由此能够在制造铁芯片的时减小对模具的负荷。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。
[0058]
(10)作为上述(2)至上述(9)的任一个铁芯片的一个方式,可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,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。
[0059]
上述铁芯片是上述角部进行了倒角,由此上述角部不易损伤。
[0060]
(11)作为上述(2)至上述(10)的任一个铁芯片的一个方式,可举出所述第一部件、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为超过1倍而4倍以下。
[0061]
上述铁芯片是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。上述铁芯片是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率比较大,由此在从模具将铁芯片拔出时,用下冲头将铁芯片推出的面积大。因此,容易抑制从模具将铁芯片拔出时铁芯片损伤。
[0062]
(12)作为上述(2)至上述(11)的任一个铁芯片的一个方式,可举出将所述铁芯片通过沿所述第一侧面的所述第二平行面的假想面和沿所述第二侧面的所述第二平行面的假想面进行了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和所述第一部位与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。
[0063]
上述铁芯片是相对密度的差小,因此在铁芯片内磁特性等物理特性实质上均匀。
[0064]
(13)作为上述铁芯片的一个方式,可举出所述第一部件、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。
[0065]
上述铁芯片是相对密度的差小,因此在铁芯片内磁特性等物理特性实质上均匀。
[0066]
(14)作为上述铁芯片的一个方式,可举出所述压粉成型体的相对密度为85%以上。
[0067]
上述铁芯片是相对密度为85%以上,是高密度的,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。除此之外,上述铁芯片的强度等机械特性优异。
[0068]
(15)作为上述铁芯片的一个方式,可举出所述压粉成型体由在软磁性颗粒的表面具有绝缘包覆的多个包覆软磁性颗粒的集合体构成,所述软磁性颗粒是从由纯铁、fe-si类合金、fe-al类合金及fe-si-al类合金构成的组选择出的至少一种金属所构成的铁类颗粒。
[0069]
上述铁芯片为高密度且尺寸精度优异。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容易变形。
[0070]
(16)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,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上述(1)至上述(15)的任1个铁芯片。
[0071]
对于上述定子铁芯,配置为环状的多个铁芯片各自是生产率优异的上述铁芯片,因此该定子铁芯的生产率优异。
[0072]
(17)作为上述定子铁芯的一个方式,可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。
[0073]
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、振动小的旋转电机。其原因如下所述。旋转电机如上所述,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和转子相对配置。定子铁芯的上述长度的波动小,由此定子和转子之间的间隔的波动小。上述间隔的波动小,由此转矩脉动变小。转矩脉动小,由此噪音、振动难以增加。
[0074]
(18)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,该定子具有:上述(16)或上述(17)的定子铁芯;以及线圈,其配置于所述定子铁芯的各个所述第一部件。
[0075]
上述定子具有生产率优异的定子铁芯,因此生产率优异。
[0076]
(19)本发明的一个方式所涉及的旋转电机具有转子和定子,是所述转子和所述定子在轴向相对而配置的轴向间隙型的旋转电机,在该旋转电机中,所述定子是上述(18)的定子。
[0077]
上述旋转电机具有生产率优异的定子,因此生产率优异。
[0078]
《本发明的实施方式的详细》
[0079]
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。
[0080]
《实施方式1》
[0081]
〔铁芯〕
[0082]
参照图1至图6,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11在后面所述那样,配置为环状而构建定子铁芯7。该定子铁芯7的详细内容在后面记述,使用于参照图13、图14在后面记述的轴向间隙型的旋转电机9。本方式的铁芯片1如图1所示,具有柱状的第一部件10、板状的第二部件20和板状的第三部件30。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。第三部件30设置于第一部件10的上述轴向的第二端部侧。本方式的铁芯片1的特征之一在于,第二部件20和第三部件30各自具有特定的凸出部21、31,铁芯片1由第一部件10、第二部件20和第三部件30一体成型的压粉成型体构成。一体成型是指不是使用螺钉等的机械连接或通过粘接剂等进行的粘接,而是通过成型将第一部件10、第二部件20和第三部件30一连串地形成。下面,详细地进行说明。
[0083]
将铁芯片1的沿定子铁芯7的径向的方向设为x轴方向。
[0084]
将铁芯片1的沿定子铁芯7的轴向的方向设为z轴方向。
[0085]
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。
[0086]
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。
[0087]
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。
[0088]
z1方向是第一部件10的第一端部侧。
[0089]
z2方向是第一部件10的第二端部侧。
[0090]
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。
[0091]
[第一部件]
[0092]
第一部件10是在z轴方向延伸的柱状的部件。第一部件10在铁芯片1构建轴向间隙型的旋转电机9中的双定子-单转子方式的定子铁芯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的情况的任意情况下,构成齿部。双定子-单转子方式的轴向间隙型的旋转电机9如图13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14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。
[0093]
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轴方向正交的平面切断的剖面形状为四边形的四棱柱状等。作为四棱柱状,举出上述剖面形状为梯形状的梯形柱状。上述剖面可举出在z轴方向一样的情况。“梯形状”不仅包含几何学上的梯形,还包含如本例那样在角部有圆角的形状,包含实质上可视作梯形的范围。在“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。这一点对于后面记述的第二部件20及第三部件30也是同样的。
[0094]
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的形状为梯形柱状,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,容易构建占空系数高的定子8。
[0095]
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连接的周面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的位置关系对于后面记述的第二部件20及第三部件30也是同样的。
[0096]
外周面12连接于第一侧面14a的外周侧缘和第二侧面14b的外周侧缘。内周面13连接于第一侧面14a的内周侧缘和第二侧面14b的内周侧缘。即,第一侧面14a和第二侧面14b连接于外周面12和内周面13。
[0097]
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在本方式中具有朝向x2方向侧凸出的弯曲面。此外,外周面12可以由平面构成。内周面13在本方式中具有朝向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。
[0098]
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轴方向是指沿穿过定子铁芯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连接。第二平行面142与内周面13连接。第一倾斜面143连接于第一平行面141和第二平行面142。
[0099]
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的尺寸等而被决定,但例如优选为0.3mm以上25mm以下。如果是上述下限值以上,则能够抑制参照图7在后面记述的伴随下冲头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,如果是上述下限值以上,则能够对构成铁芯片1的原料粉末充分地附加压力。如果是上
述上限值以下,则能够增大第一部件10的截面积,因此能够提高轴向间隙型的旋转电机9的扭矩、抑制铁损。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20mm以下,特别优选为0.5mm以上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优选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。
[0100]
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20
°
以下。如果第一倾斜角度θ11及第二倾斜角度θ12为5
°
以上20
°
以下,则容易在第一部件10的周面11卷绕后面记述的绕组,因此容易构建图11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虽然优选为相同的角度,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。
[0101]
[第二部件]
[0102]
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在铁芯片1构建ds/sr方式的轴向间隙型的旋转电机9所具有的定子铁芯7的情况下,构成轭部。第二部件20在铁芯片1构建ss/dr方式的轴向间隙型的旋转电机9所具有的定子铁芯7的情况下,构成凸缘部。
[0103]
第二部件20的形状在本方式中为梯形板状。梯形板状是通过与z轴方向正交的平面将第二部件20切断的剖面形状为梯形状。上述剖面可举出在z轴方向一样的情况。此外,第二部件20的形状在铁芯片1构建ss/dr方式的轴向间隙型的旋转电机9所具有的定子铁芯7的情况下,也可以为矩形板状。
[0104]
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更向外方伸出。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更向外方凸出,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更向外方凸出。凸出部21在本方式中,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的周向的第二方向侧伸出。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也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也可以在第一凸出部211及第二凸出部212的基础上,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。
[0105]
第二部件20的第一凸出部211及第二凸出部212的凸出长度,在铁芯片1构建ds/sr方式的轴向间隙型的旋转电机9所具有的定子铁芯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,在铁芯片1构建ss/dr方式的轴向间隙型的旋转电机9所具有的定子铁芯7的情况下,举出与第三部件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。
[0106]
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。
[0107]
外周面22连接于第一侧面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。第二部件20的外周面22与第一部件10的外周面12连接。内周面23连接于第一侧面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。第二部件20的内周面23与第一部件10的内周面13连接。第一侧面24a和第二侧面24b连接于外周面22和内周面23。第一端面26连接于外周面22、第一侧面24a、第二侧面24b和内周面23。第二端面27连接于外周面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。
[0108]
第一侧面24a和第二侧面24b之间的外周面22的长度,比第一侧面24a和第二侧面24b之间的内周面23的长度长。第一侧面24a和第二侧面24b之间的第二部件20的外周面22的长度,比第一侧面14a和第二侧面14b之间的第一部件10的外周面11的长度长。第一侧面24a和第二侧面24b之间的第二部件20的内周面23的长度,与第一侧面14a和第二侧面14b之间的第一部件10的内周面13的长度相同。
[0109]
外周面22在本方式中具有朝向x2方向侧凸出的弯曲面。此外,外周面22也可以由平面构成。内周面23在本方式中可以具有朝向x1方向侧凸出的弯曲面。此外,内周面23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22和内周面23的弯曲半径可以彼此相同,也可以彼此不同。
[0110]
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连接。第二平行面242与内周面23连接。第一倾斜面243连接于第一平行面241和第二平行面242。
[0111]
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20
°
以下。如果第一倾斜角度θ21及第二倾斜角度θ22为5
°
以上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18
°
以下,特别优选为6
°
以上16
°
以下。第一倾斜角度θ21和第二倾斜角度θ22虽然优选为相同的角度,但也可以不同。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。
[0112]
在铁芯片1构建ds/sr方式的轴向间隙型的旋转电机9所具有的定子铁芯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向外方伸出的部分244。第二侧面24b的第一倾斜面243,优选具有比第二假想面v22向外方伸出的部分244。
[0113]
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中,用在纸面斜方向延伸的双点划线表示。
[0114]
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。其原因如下所述。例如,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,成为以下所述。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的角部。第二角部是第二侧面24b和内周面23的角部。因此,不能够使第一铁芯片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的接触面积减小。
[0115]
与此相对,上述铁芯片1是第一侧面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具有与第一假想面v21相比伸出的部分244。另外,上述铁芯片1是第二侧面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具有与第二假想面v22相比伸出的部分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。
[0116]
在铁芯片1构建ds/sr方式的轴向间隙型的旋转电机9所具有的定子铁芯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。如果那样,则定子铁芯7的磁路面积容易变大。能够使在定子铁芯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而从第一部件10的第一侧面14a远离。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而从第一部件10的第二侧面14b远离。
[0117]
虽然省略了图示,但铁芯片1的第一侧面24a可以不具有台阶,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,也可以是第一侧面24a和第二侧面24b均具有凹
凸。另外,也可以是第一侧面24a和第二侧面24b的任一者的侧面仅具有凹部,另一个侧面仅具有凸部。凹部和凸部的数量、形状并不特别受到限定。
[0118]
虽然省略了图示,但铁芯片1的第一侧面24a和第二侧面24b各自可以不具有台阶、凹凸,而是具有彼此相接的第二倾斜面。例如,第一侧面24a的第二倾斜面可举出随着从第一端面26朝向第二端面27而向外方侧倾斜的结构。而且,第二侧面24b的第二倾斜面可举出随着从第二端面27朝向第一端面26而向外方侧倾斜的结构。
[0119]
在铁芯片1构建ss/dr方式的轴向间隙型的旋转电机9所具有的定子铁芯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各自可以不具有任何彼此能够嵌合的台阶240、凹部、凸部及第二倾斜面。
[0120]
第一侧面24a和第一端面26的角部、第一侧面24a和第二端面27的角部倒了圆角。第二侧面24b和第一端面26的角部、第二侧面24b和第二端面27的角部倒了圆角。
[0121]
第一端面26在铁芯片1构建ds/sr方式的轴向间隙型的旋转电机9所具有的定子铁芯7的情况下,可举出由平面构成。第一端面26在铁芯片1构建ss/dr方式的轴向间隙型的旋转电机9所具有的定子铁芯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。其原因如下所述。ss/dr方式的轴向间隙型的旋转电机9如图14所示,定子8和转子90相对而配置。定子8如图12所示,具有定子铁芯7和线圈80。定子铁芯7如图11、图12所示,将多个铁芯片1配置为环状而构成。线圈80如图12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14所示的轴向间隙型的旋转电机9,容易抑制铁芯片1所接受的转子90的磁铁95的磁通的急剧的变化。因此,容易减小齿槽转矩。齿槽转矩小,由此噪音、振动难以增加。
[0122]
第一端面26和内周面23之间的角部28与第一端面26和外周面22之间的角部优选进行了倒角。这些角部通过进行了倒角而不易损伤。这些倒角可以是c倒角,也可以是r倒角。
[0123]
[第三部件]
[0124]
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在铁芯片1构建ds/sr方式的轴向间隙型的旋转电机9所具有的定子铁芯7的情况和构建ss/dr方式的轴向间隙型的旋转电机9所具有的定子铁芯7的情况的任意的情况下,都构成凸缘部。
[0125]
第三部件30的形状在本方式中为梯形板状。梯形板状是通过与z轴方向正交的平面将第三部件30切断的剖面形状为梯形状。上述剖面可举出在z轴方向一样的情况。此外,第三部件30的形状也可以是矩形板状。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。
[0126]
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向外方伸出。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向外方凸出,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向外方凸出。凸出部31在本方式中,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可以在第一凸出部311及第二凸出部312的基础上,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。
[0127]
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,在铁芯片1构建ds/sr方式的轴向间隙型的旋转电机9所具有的定子铁芯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,可举出在铁芯片1构建ss/dr方式的轴向间隙型的旋转电机9所具有的定子铁芯7的情况下,与第二部件20的第一凸出部211及第二凸出部212的凸出长度相同的情况。
[0128]
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。
[0129]
外周面32连接于第一侧面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。第三部件30的外周面32与第一部件10的外周面12连接。内周面33连接于第一侧面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。第三部件30的内周面33与第一部件10的内周面13连接。第一侧面34a和第二侧面34b连接于外周面32和内周面33。第一端面36连接于外周面32、第一侧面34a、第二侧面34b和内周面33。第二端面37连接于外周面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。
[0130]
第一侧面34a和第二侧面34b之间的外周面32的长度,比第一侧面34a和第二侧面34b之间的内周面33的长度长。第一侧面34a和第二侧面34b之间的第三部件30的外周面32的长度,比第一侧面14a和第二侧面14b之间的第一部件10的外周面12的长度长。第一侧面34a和第二侧面34b之间的第三部件30的外周面32的长度,比第一侧面24a和第二侧面24b之间的第二部件20的外周面22的长度短。第一侧面34a和第二侧面34b之间的第三部件30的内周面33的长度,与第一侧面14a和第二侧面14b之间的第一部件10的内周面13的长度相同。即,第一侧面14a和第二侧面14b之间的第一部件10的内周面13的长度、第一侧面24a和第二侧面24b之间的第二部件20的内周面23的长度及第一侧面34a和第二侧面34b之间的第三部件30的内周面33的长度彼此相同。
[0131]
外周面32在本方式中具有朝向x2方向侧凸出的弯曲面。此外,外周面32也可以由平面构成。内周面33在本方式中具有朝向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。
[0132]
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。
[0133]
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和第二侧面34b的第一平行面341彼此平行。第一侧面34a和第二侧面
34b的第二平行面342彼此平行。第一侧面34a的第一平行面341和第一侧面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连接。第二平行面342与内周面33连接。第一倾斜面343连接于第一平行面341和第二平行面342。
[0134]
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20
°
以下。如果第一倾斜角度θ31及第二倾斜角度θ32为5
°
以上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18
°
以下,特别优选为6
°
以上16
°
以下。第一倾斜角度θ31和第二倾斜角度θ32优选是相同的角度,但也可以不同。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。
[0135]
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。
[0136]
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之间的角部倒了圆角。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之间的角部倒了圆角。
[0137]
第一端面36在铁芯片1构建ds/sr方式的轴向间隙型的旋转电机9所具有的定子铁芯7的情况和构建ss/dr方式的轴向间隙型的旋转电机9所具有的定子铁芯7的情况的任意的情况下,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。其原因如下所述。轴向间隙型的旋转电机9如图13或图14所示,定子8和转子90相对而配置。定子8如图12所示,具有定子铁芯7和线圈80。定子铁芯7如图11、图12所示,将多个铁芯片1配置为环状而构成。线圈80如图12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13、图14所示的轴向间隙型的旋转电机9,容易抑制铁芯片1所接受的转子90的磁铁95的磁通的急剧的变化。因此,容易减小齿槽转矩。齿槽转矩小,由此噪音、振动难以增加。
[0138]
第一端面36和内周面33之间的角部38与第一端面36和外周面32之间的角部优选进行了倒角。这些角部通过进行了倒角而不易损伤。这些倒角可以是c倒角,也可以是r倒角。
[0139]
[接缝]
[0140]
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、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,倒了圆角。在本方式中,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、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。这些接缝倒了圆角。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、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。这些接缝倒了圆角。各接缝是倒了圆角的形状,由此不易发生以上述接缝为起点而铁芯片1损伤的情况。
[0141]
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时对模具的负荷小。第一接缝和第二接缝的弯曲半径为4.0mm以下,由此在构建参照图12在后面记述的定子8时,容易卷绕线圈80,因此能够增加线圈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3.0mm以下,特别优选为0.5mm以上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。
[0142]
[面积比]
[0143]
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的合计面积为超过1倍而4倍以下。外周面12、22、32的合计面积相对于内周面13、23、33的合计面积为超过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的合计面积的比率比较大,由此在从模具5将铁芯片1拔出时,用下冲头55推出的面积大。因此,容易抑制在从模具5将铁芯片1拔出时铁芯片1损伤。外周面12、22、32的合计面积相对于内周面13、23、33的合计面积进一步优选为1.2倍以上3.8倍以下,特别优选为1.5倍以上3.5倍以下。
[0144]
[材质]
[0145]
压粉成型体具有多个软磁性颗粒。压粉成型体由软磁性颗粒的集合体构成。压粉成型体是将具有多个软磁性颗粒的软磁性粉末压缩成型得到的。软磁性颗粒具有由纯铁或铁基合金构成的多个铁类颗粒。纯铁是指fe(铁)的纯度为99质量%以上。铁基合金含有si(硅)及al(铝)的至少一者的元素,剩余部分由fe及不可避免杂质构成。铁基合金可举出从由fe-si类合金、fe-al类合金及fe-si-al类合金构成的组进行选择的至少一种。作为fe-si类合金,例如可举出硅钢。作为fe-si-al类合金,例如可举出铁硅铝。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。因此,铁芯片1为高密度且尺寸精度优异。压粉成型体优选由在软磁性颗粒的表面具有绝缘包覆的多个包覆软磁性颗粒的集合体构成。即,压粉成型体优选是将具有多个包覆软磁性颗粒的包覆软磁性粉末进行压缩成型得到的。如果形成有绝缘包覆,则容易通过绝缘包覆而确保颗粒间的电绝缘。因此,能够减少由涡电流损耗引起的压粉成型体的铁损。软磁性颗粒是如上述那样。作为绝缘包覆,例如可举出磷酸盐包覆、硅包覆等。
[0146]
[相对密度]
[0147]
压粉成型体的相对密度优选为85%以上。相对密度为85%以上的压粉成型体在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可举出小于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(%)。
[0148]
[相对密度的差]
[0149]
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由于相对密度的差小,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,在通过沿第一侧面的第二平行面的假想面va和沿第二侧面的第二平行面的假想面vb将铁芯片1进行了3分割的部位之中,将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。
[0150]
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优选为5.0%以下。该铁芯片1由于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。
[0151]
优选第一部位及第二部位和第三部位的相对密度的差为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的相对密度的差为5.0%以下。
[0152]
〔制造方法〕
[0153]
实施方式1所涉及的铁芯片1能够通过具有填充工序和成型工序的铁芯片的制造方法进行制造。填充工序将原料粉末填充于模具5的空腔。成型工序对空腔内的原料粉末进行压缩成型。首先,参照图7至图10对模具5进行说明,然后,对各工序进行说明。
[0154]
[模具]
[0155]
模具5具有冲模50、上冲头54和下冲头55。填充原料粉末的空腔由冲模50和下冲头55构成。
[0156]
(冲模)
[0157]
冲模50具有模孔50h。模孔50h以上冲头54和下冲头55相对的方式配置。模孔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能够在上下方向独立地驱动。下冲头55相对于冲模50能够在上下方向独立地驱动。
[0158]
模孔50h具有图7、图8所示的第一孔部51、图7、图9所示的第二孔部52和图7、图10所示的第三孔部53。图7示出冲模50的模孔50h的上冲头54侧的开口缘。图7为了便于说明,对冲模50附上阴影线。图8至图10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进行了加压成型的状态的剖视图。图8的剖视图的切断位置相当于图7的viii-viii切断线所示的位置。图9的剖视图的切断位置相当于图7的ix-ix切断线所示的位置。图10的剖视图的切断位置相当于图7的x-x切断线所示的位置。
[0159]
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相对的方向正交的方向一连地形成。具体地说,第二孔部52与第一孔部51的上述正交的方向的第一端部侧连通。另外,第三孔部53与第一孔部51的上述正交的方向的第二端部侧连通。
[0160]
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侧依次一连串地形成。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侧依次一连串地形成。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侧依次一连串地形成。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。
[0161]
(上冲头)
[0162]
上冲头54具有图8所示的第一上冲头部541、图9所示的第二上冲头部542和图10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可以一连串地形成,也可以以能够独立地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543一连串地形成的情况下,第一下端面541e、第二下端面542e和第三下端面543e一连串地形成。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。
[0163]
(下冲头)
[0164]
下冲头55具有图8所示的第一下冲头部551、图9所示的第二下冲头部552和图10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可以一连串地形成,也可以以能够独立地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553一连串地形成的情况下,第一上端面551e、第二上端面552e和第三上端面553e一连串地形成。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。
[0165]
[填充工序]
[0166]
在由冲模50和下冲头55形成的空腔内填充原料粉末。在原料粉末能够利用上述的软磁性粉末、包覆软磁性粉末。原料粉末在软磁性粉末、包覆软磁性粉末的基础上,可以还包含粘合剂、润滑剂。可以在冲模50的模孔50h的内周面涂敷润滑剂。
[0167]
[成型工序]
[0168]
将空腔内的原料粉末用上冲头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,则能制造相对密度越高的铁芯片1。上述压力例如举出700mpa以上,进一步举出980mpa以上。
[0169]
[其他工序]
[0170]
在成型工序后,可以根据需要而实施热处理。例如,通过热处理而去除应变,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而去除粘合剂、润滑剂。在原料粉末包含上述的包覆软磁性颗粒的情况下,热处理温度优选为绝缘包覆的分解温度以下。
[0171]
〔作用效果〕
[0172]
本方式的铁芯片1由将第一部件10、第二部件20和第三部件30一体成型的压粉成型体构成,由此生产率优异。
[0173]
《实施方式2》
[0174]
〔定子铁芯〕
[0175]
参照图11,对实施方式2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。多个铁芯片1各自是实施方式1所涉及的铁芯片1。多个铁芯片1以在周向相邻的铁芯片1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用在图13所示的ds/sr方式的轴向间隙型的旋转电机9。
[0176]
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。
[0177]
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。其原因如下所述。轴向间隙型的旋转电机9如图13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,由此转矩脉动变小。转矩脉动小,由此噪音、振动难以增加。上述长度的波动以下述方式求出。在各铁芯片1中,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的差进行计算。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。
[0178]
〔作用效果〕
[0179]
本方式的定子铁芯7是构成定子铁芯7的多个铁芯片1由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。
[0180]
《实施方式3》
[0181]
〔定子〕
[0182]
参照图12,对实施方式3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2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用在图13所示的ds/sr方式的轴向间隙型的旋转电机9。
[0183]
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缘包覆。此外,在图12中,仅将各线圈80的筒状部简化表示,绕组的两端部省略了图示。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。
[0184]
〔作用效果〕
[0185]
实施方式3所涉及的定子8具有生产率优异的实施方式2的定子铁芯7,因此生产率优异。
[0186]
《实施方式4》
[0187]
〔旋转电机〕
[0188]
参照图13,对实施方式4所涉及的旋转电机9进行说明。图13是与旋转电机9的旋转轴91平行的平面,且是用穿过铁芯片1的周向的中心的平面切断的剖视图。这一点对于在后面记述的实施方式5中参照的图14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是转子90和定子8在轴向相对而配置。以一个转子90被两个定子8夹着的方式组装。在各定子8能够利用上述的实施方式3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。
[0189]
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。两个板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在壳体92内贯通。
[0190]
转子90具有磁铁95和转子主体。转子90在本方式中是平板状的部件。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,具体的磁铁95的数量可举出与铁芯片1的数量为相同数量。多个磁铁95在转子主体的周向等间隔地配置。各磁铁95在本方式中,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可以是朝向各定子8侧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产生的旋转磁场而磁铁95将各铁芯片1反复吸引和反弹,由此转子90旋转。
[0191]
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接受来自旋转的磁铁95的磁通。如果如图3所示各铁芯片1的第三部件30的第一端面36如上所述构成为凸状,则能够减小旋转电机9的噪音、振动。其原因如下所述。各铁芯片1的第三部件30的第一端面36设置为凸状,由此容易抑制各铁芯片1所接受的转子90的磁铁95的磁通的急剧的变化。因此,容易减小齿槽转矩。齿槽转矩小,由此噪音、振动难以增加。
[0192]
〔作用效果〕
[0193]
实施方式4所涉及的旋转电机9具有生产率优异的实施方式3的定子8,因此生产率优异。
[0194]
《实施方式5》
[0195]
〔旋转电机〕
[0196]
参照图14,对实施方式5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4的旋转电机9的主要不同点在于,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。以一个定子8被两个转子90夹着的方式进行组装。下面的说明是以与实施方式4的不同点为中心进行的。省略与实施方式4相同的结构的说明。
[0197]
各转子90具有转子主体、多个磁铁95和背轭98。转子主体和多个磁铁95如上述的
实施方式4那样。背轭98设置于转子90和板922之间。背轭98是平板状的部件。背轭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。
[0198]
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的凸出量和第三部件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没有设置如上述那样的台阶。线圈80如上述的实施方式3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保持着多个铁芯片1。通过该保持架,在周向相邻的铁芯片1彼此之间不接触。
[0199]
〔作用效果〕
[0200]
实施方式5所涉及的旋转电机9与实施方式4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。
[0201]
本发明不受这些例示所限定,而是由权利要求书示出,意在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,旋转电机可以具有一个转子和一个定子。
[0202]
标号的说明
[0203]
1铁芯片
[0204]
10第一部件
[0205]
11周面,12外周面,13内周面
[0206]
14a第一侧面,14b第二侧面
[0207]
141第一平行面,142第二平行面,143第一倾斜面
[0208]
20第二部件
[0209]
21凸出部,211第一凸出部,212第二凸出部
[0210]
22外周面,23内周面,24a第一侧面,24b第二侧面
[0211]
240台阶
[0212]
241第一平行面,242第二平行面,243第一倾斜面,
[0213]
244伸出的部分
[0214]
26第一端面,27第二端面,28角部
[0215]
30第三部件
[0216]
31凸出部,311第一凸出部,312第二凸出部
[0217]
32外周面,33内周面
[0218]
34a第一侧面,34b第二侧面
[0219]
341第一平行面,342第二平行面,343第一倾斜面
[0220]
36第一端面,37第二端面,38角部
[0221]
5模具
[0222]
50冲模,50h模孔
[0223]
51第一孔部
[0224]
511第一直型部,512第二直型部,513锥部
[0225]
52第二孔部
[0226]
521第一直型部,522第二直型部,523锥部
[0227]
53第三孔部
[0228]
531第一直型部,532第二直型部,533锥部
[0229]
54上冲头
[0230]
541第一上冲头部,541e第一下端面
[0231]
542第二上冲头部,542e第二下端面
[0232]
543第三上冲头部,543e第三下端面
[0233]
55下冲头
[0234]
551第一下冲头部,551e第一上端面
[0235]
552第二下冲头部,552e第二上端面
[0236]
553第三下冲头部,553e第三上端面
[0237]
7定子铁芯,8定子,80线圈
[0238]
9旋转电机
[0239]
90转子,91旋转轴,92壳体
[0240]
921圆筒部,922板
[0241]
93轴承,95磁铁,98背轭
[0242]
e11、e12、e21、e22、e31、e32延长面
[0243]
va、vb假想面,v21第一假想面,v22第二假想面
[0244]
θ11、θ21、θ31第一倾斜角度
[0245]
θ12、θ22、θ32第二倾斜角度
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