旋转电机的定子铁芯的制作方法_2

文档序号:8449431阅读:来源:国知局
明的旋转电机的定子铁芯优选上述旋转层叠状态数被设定成与上述磁极数的约数不同的值。
【附图说明】
[0014]图1是示意性地表示旋转电机的构造的轴向剖视图。
[0015]图2是表示定子铁芯的构成的第I具体例的旋转电机的示意的轴正交剖视图。
[0016]图3是表示定子铁芯的构成的第2具体例的旋转电机的示意的轴正交剖视图。
[0017]图4是表示定子铁芯的构成的第3具体例的旋转电机的示意的轴正交剖视图。
[0018]图5是表示定子铁芯的构成的第4具体例的旋转电机的示意的轴正交剖视图。
[0019]图6是表示定子铁芯的构成的第5具体例的旋转电机的示意的轴正交剖视图。
【具体实施方式】
[0020]以下,基于附图,对本发明的实施方式进行说明。图1是通过轴向剖视图示意性地示出旋转电机I的构造。该旋转电机I是作为3相交流电动机或者3相交流发电机发挥作用的同步机(同步电动机、同步发电机)。如图1所示,本实施方式的旋转电机I构成为具备定子2、和转子11。构成旋转电机I的电枢的定子2被固定在未图示的外壳的内周面上。在定子2的径向R的内侧,具备永磁铁的作为励磁的转子11以相对于定子2能够相对旋转的方式配置。转子11被保持为其旋转轴Ila经由轴承12a相对于未图示的外壳能够旋转。
[0021]如图2的轴正交剖视图所示,定子2构成为具有定子铁芯3和线圈4。在定子铁芯3上,在内周面以规定间隔形成有齿31。线圈4通过在齿31上缠绕多次导线而构成。该线圈4构成为具有沿着轴向L呈直线状形成的一对线圈边部、和将一对线圈边部间连接起来的线圈端部。各线圈边部被收纳于形成在定子铁芯3的邻接的齿31之间的各槽32内。定子铁芯3通过将由电磁钢板构成的多张圆环状的铁芯板层叠成圆筒状并相互固定而形成。
[0022]转子11构成为具有转子铁芯13、和埋入到转子铁芯13的永磁铁15。转子铁芯13也通过将由电磁钢板构成的多张圆形状或者圆环状的铁芯板层叠成圆柱状或者圆筒状并相互固定而形成。形成磁极M的永磁铁15等间隔被埋入转子铁芯13的周方向上的多个位置。由此,在转子11的周方向C的多个位置上等间隔形成磁极M。永磁铁15在转子铁芯13的周方向上以磁极俯仰角0m[度]被配置。S卩,在转子11上形成有磁极数F( = 360/Θ m)的磁极M。
[0023]然而,成为形成定子铁芯3或转子铁芯13的铁芯板的材料的电磁钢板的厚度并不是完全均匀。因此,若以在对电磁钢板规定的基准方向上对齐的姿势(同一朝向)层叠铁芯板,则电磁钢板的厚度的误差被累积,层叠方向(轴向L)上的多张铁芯板的厚度的合计有可能因定子铁芯3的周方向C的位置而较大地不同。因此,一般实施使铁芯板沿周方向C旋转来层叠的旋转层叠,实现该厚度的合计的均匀化。铁芯板按照预先决定的层叠张数并根据预先规定的角度(旋转层叠角度0C)沿周方向C旋转地层叠。
[0024]例如,在层叠36张的铁芯板来生成铁芯,且旋转层叠角度Θ c为120 [度]的情况下,将360度除以旋转层叠角度0C(= 120[度])所得的值“3”设为旋转层叠状态数E。而且,将总层叠张数“36”利用该旋转层叠状态数E( = 3)除以所得的值“12”设为预先决定的层叠张数,如以下那样操作来形成铁芯。首先,以同一姿势层叠12张铁芯板来形成第I次铁芯板群。接下来,使该第I次铁芯板群旋转旋转层叠角度Θ c后,在第I次铁芯板群再层叠12张铁芯板来形成第2次铁芯板群。并且,在使第2次铁芯板群在同一方向上旋转旋转层叠角度Θ c后,在第2次铁芯板群上层叠12张铁芯板来形成第3次铁芯板群。将这样层叠36张而成的第3次铁芯板群的各铁芯板相互固定来形成铁芯。层叠的铁芯板群,具体而言最初层叠的第I次铁芯板群的总旋转角度为“360 - Θ c [度]”。
[0025]在上述的例子中,在旋转层叠状态数E为“3”时,将层叠张数设为“12”。然而,第I次铁芯板群的总旋转角度无需是“360 — Θ c[度]”,也可以是“720 — Θ c[度]”、“1080 —Θ c[度]”等。例如,在第I次铁芯板群的总旋转角度为“720 — Θ c[度]”的情况下,能够将各次的层叠张数设为6张,如下那样形成铁芯。第I次层叠一Θ c旋转一第2次层叠—Θ c旋转一第3次层叠一Θ c旋转一第4次层叠一Θ c旋转一第5次层叠一Θ c旋转一第6次层叠。并且,也可以将各次的层叠张数设为I张,反复至第36次层叠为止(该情况下的总旋转角度为“360X36/3 — Θ c[度]”)。
[0026]另外,当然,定子铁芯3和转子铁芯13的旋转层叠角度无需相同。图2中,作为旋转层叠角度Θ c,例示出定子铁芯3的旋转层叠角度θ8。从上述的36张层叠的例子可知,层叠时的旋转层叠次数根据同一状态下的层叠张数能够采用2、5、8、11、…、32、35次和各种值。然而,层叠时的姿势相对于冲压铁芯板时的姿势(相位、方向)的种类根据旋转层叠角度是一定的。换言之,各铁芯板的旋转方向相对于对成为铁芯板的材料的电磁钢板规定的基准方向的姿势的种类根据旋转层叠角度是一定的。如上述,在旋转层叠角度9C为120[度]的情况下,成为3个状态,所以将该值“3”称为旋转层叠状态数E。而且,将“总层叠张数/旋转层叠状态数E”的范围的自然数设为“η”时,旋转层叠时的旋转层叠次数为“EXn — I”。
[0027]这样,周方向C的各位置上的多张铁芯板的厚度的合计被均匀化的铁芯板群,换言之,以周方向C的各位置上的轴向L的长度几乎均等的方式层叠的铁芯板群通过相互固定多张铁芯板而成为定子铁芯3或转子铁芯13。
[0028]以下,对定子铁芯3的固定方法进行说明。在本实施方式中,在各铁芯板上设置有将铁芯板在一个面上形成凹部,而在另一个面上形成凸部的固定部5。固定部5的凸部是铆接用突起,凹部是铆接用突起卡合的卡合部。通过使铁芯板层叠,凸部进入到上下方向(轴向U上层叠的铁芯板的固定部5的凹部中。通过在上下方向(轴向L)上施加按压力,在该凹部卡合该凸部,铁芯板相互被固定。在本实施方式中,通过这种“暗销(dowel)铆接”将各铁芯板相互固定,构成定子铁芯3。
[0029]铁芯板的固定方法除此之外也能够使用焊接等,但在本实施方式中,应用与焊接相比准备时间短、生产成本也能够抑制的铆接。但是,一般,铆接与焊接相比,紧固力较弱,所以与采用焊接的情况相比,需要较多地设定固定部5的数量。在本实施方式中,如图2所示,在定子2形成有比形成在转子11上的磁极M多的固定部5 (磁极M: 16个,固定部5:21个)。
[0030]然而,若设置这种固定部5,则定子铁芯3中的磁路相应地变小。此处,具有永磁铁15的转子11相对于定子2相对旋转,若磁通通过固定部5,则转子11的扭矩产生变动。若来自多个磁极M的磁通同时通过固定部5,则扭矩变动也变得更大。由于磁极M的数量根据旋转电机I的要求规格决定,所以优选通过适当地设定固定部5的个数、配置来抑制这种扭矩变动。
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