定子铁芯、定子、定子的制造方法、旋转电机、电动助力转向装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及定子铁芯、定子、定子的制造方法、旋转电机、电动助力转向装置。
【背景技术】
[0002]以往，在磁场的外周侧配置电枢的内转子型的旋转电机的定子中，已知为了缩短线圈周长的目的等而分成环状轭部和一体形成的齿组地构成的定子铁芯(例如，参照专利文献1)。专利文献1记载的定子铁芯从同一材料上同时冲裁。使用了该定子铁芯的定子在定子铁芯的内侧收纳转子。作为定子的制造方法，通过如下的工序进行制造:将线圈卷绕于在各齿之间设置多个插槽并在周向上结合了内周侧端部的齿组之后，将其从轴向嵌入到环状轭部的内侧。这样制造的定子能够使线圈端部的路径最短，缩短线圈周长。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开平7-163076号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的课题
[0007]在专利文献1这样的旋转电机的定子铁芯中，在环状轭部的内周面，等间隔地设置有沿铁芯的轴向延伸的多个燕尾槽，并在齿组的各齿的最外部，设置有分别嵌合到对应的燕尾槽的燕尾导轨(日文:蟻桟)。环状轭部和齿组是将通过冲床(日文:7° U只)从1张电磁钢板上冲裁出的铁芯片层叠而构成的，但由于同时冲裁时的剪切产生的毛刺、塌边等而导致成为燕尾导轨的部分有鼓起的倾向。燕尾槽和燕尾导轨分别由3个面构成，因此，在齿组的齿因弯曲等在周向、径向上位置有偏差的情况下，难以用如上所述的嵌合施工方法进行嵌合。结果，存在需要更大的压入力、因铁芯的形变而导致齿槽、转矩波动的劣化的课题。另外，存在如下的课题:若在层叠齿组后，在压入到环状轭部之前对嵌合部进行再加工，则工时增加而使制造成本增加。
[0008]本发明是为了解决如上所述的课题而作出的，其目的在于提供不会失去铁芯的磁特性且装配性优异的定子铁芯、定子、定子的制造方法、旋转电机、电动助力转向装置。
[0009]用于解决课题的手段
[0010]本发明的定子铁芯是构成定子的定子铁芯，其具有:
[0011]环状轭部；齿组，其嵌合到所述环状轭部的内侧，通过薄壁连结部作为一体结合了相邻的齿的内周侧的周向两端部；以及插槽，其收纳定子绕组，
[0012]所述定子铁芯的特征在于，
[0013]所述环状轭部在内周面等间隔地具备槽部，所述槽部在所述定子的轴向上延伸，与所述轴向垂直的截面为向所述定子铁芯的内侧开口的V字形状，
[0014]构成所述齿组的各所述齿的外周侧的端部具备嵌合部，所述嵌合部供各个所述齿沿着所述槽部嵌合，与所述轴向垂直的截面形成为楔形。
[0015]本发明的定子是由定子铁芯和卷绕于所述定子铁芯的齿组的定子绕组构成的定子，所述定子铁芯具有:环状轭部；以及所述齿组，其嵌合到所述环状轭部的内侧，通过薄壁连结部作为一体结合了相邻的齿的内周侧的周向两端部，
[0016]所述定子的特征在于，
[0017]所述环状轭部在内周面等间隔地具备槽部，所述槽部在所述定子的轴向上延伸，与所述轴向垂直的截面为向所述定子铁芯的内侧开口的V字形状，
[0018]构成所述齿组的各所述齿的外周侧的端部具备嵌合部，所述嵌合部供各个所述齿沿着所述槽部嵌合，与所述轴向垂直的截面形成为楔形。
[0019]本发明的旋转电机是由定子和转子构成的旋转电机，所述定子具备定子铁芯和和卷绕于所述定子铁芯的齿组的定子绕组，所述定子铁芯具有:环状轭部；以及所述齿组，其嵌合到所述环状轭部的内侧，通过薄壁连结部作为一体结合了相邻的齿的内周侧的周向两端部，
[0020]所述旋转电机的特征在于，
[0021]所述环状轭部在内周面等间隔地具备槽部，所述槽部在所述定子的轴向上延伸，与所述轴向垂直的截面为向所述定子铁芯的内侧开口的V字形状，
[0022]构成所述齿组的各所述齿的外周侧的端部具备嵌合部，所述嵌合部供各个所述齿沿着所述槽部嵌合，与所述轴向垂直的截面形成为楔形，
[0023]插入到所述定子铁芯的所述定子绕组跨越多个所述齿地被插入。
[0024]本发明的电动助力转向装置是具备由定子和转子构成的旋转电机的电动助力转向装置，所述定子具备定子铁芯和和卷绕于所述定子铁芯的齿组的定子绕组，所述定子铁芯具有:环状轭部；以及所述齿组，其嵌合到所述环状轭部的内侧，通过薄壁连结部作为一体结合了相邻的齿的内周侧的周向两端部，
[0025]所述电动助力转向装置的特征在于，
[0026]所述环状轭部在内周面等间隔地具备槽部，所述槽部在所述定子的轴向上延伸，与所述轴向垂直的截面为向所述定子铁芯的内侧开口的V字形状，
[0027]构成所述齿组的各所述齿的外周侧的端部具备嵌合部，所述嵌合部供各个所述齿沿着所述槽部嵌合，与所述轴向垂直的截面形成为楔形，
[0028]所述电动助力转向装置具备:
[0029]旋转电机，所述旋转电机具有每极每相2个插槽以上的插槽数，
[0030]所述定子绕组跨越多个所述齿地插入到所述定子铁芯，构成多组多相绕组，并配置成交链各组的所述多相绕组的磁路的一部分相互共有，所述多相绕组各组分别由独立的驱动电路驱动；
[0031]方向盘；
[0032]转矩检测部，其检测负荷到所述方向盘的转矩；
[0033]电压控制部，其基于所述转矩检测部检测出的转矩值，确定施加到所述旋转电机的电压；
[0034]电压施加部，其从所述电压控制部接收电压指令，向所述旋转电机施加电压；以及
[0035]齿轮，其将所述旋转电机的驱动力作为助力转矩传递到车辆的转向轴。
[0036]另外，本发明的定子的制造方法具有:
[0037]铁芯片冲裁工序，从1张具有磁性的薄板上冲裁第一铁芯片和第二铁芯片，所述第一铁芯片当层叠时成为环状轭部而构成定子铁芯，所述第二铁芯片当层叠时成为通过薄壁连结部作为一体结合了相邻的齿的内周侧的周向两端部的齿组而构成所述定子铁芯；
[0038]层叠工序，分别层叠所述第一铁芯片和所述第二铁芯片，来形成所述环状轭部和所述齿组；
[0039]绕组安装工序，将定子绕组安装于所述齿组；以及
[0040]压入工序，在轴向上将所述环状轭部压入到安装有所述定子绕组的所述齿组的外周，
[0041]所述定子的制造方法的特征在于，
[0042]所述铁芯片冲裁工序包括:
[0043]第一冲裁工序，以使各插槽的所述定子的周向的侧面成为直线状的方式对各所述插槽部分进行冲裁；以及
[0044]第二冲裁工序，在所述第一冲裁工序之后，以在所述环状轭部的内周面形成向所述定子铁芯的内侧开口的V字形状的槽部的方式，从比所述插槽的最外周部靠内侧的所述定子铁芯的内侧部分，切断所述第一铁芯片和所述第二铁芯片，
[0045]使用于所述第二冲裁工序的模具的所有角部都被进行了圆角加工。
[0046]发明的效果
[0047]根据本发明的定子铁芯、定子、定子的制造方法、旋转电机、电动助力转向装置，发挥如下的效果。由于构成为:将等间隔地在轴向上设置在环状轭部的内周面的、与轴向垂直的截面为V字形状的槽部，与设置在通过连结部结合了内周侧端部的多个齿的外周侧端部的、与轴向垂直的截面为楔形的嵌合部嵌合，因此，能够由在径向及周向上倾斜的2个面构成环状轭部与齿组接触的接触部。由此，齿组的嵌合部即使在嵌合时在周向上偏移了的情况下也容易随着压入而对准环状轭部的槽部，能够以比3面结构的接触部的情况小的压入力使齿组与环状轭部嵌合，能够低成本地制造铁芯。
[0048]另外，通过同时对环状轭部和齿组进行冲裁，能够在各铁芯的接触部(环状轭部的V字形状的槽部、齿组的楔形的嵌合部)之间设置因冲裁时的毛刺、塌边产生的压入余量，并且，槽部和嵌合部具有在径向及周向上倾斜的2个面，从而能够在磁通的通过方向上使环状轭部与齿组可靠地接触，能够减小磁阻，提高输出转矩，减小齿槽、转矩波动。
[0049]另外，由于接触面积小，因此，也能够抑制将环状轭部嵌入到齿组时的力，提高定子铁芯的装配性。并且，通过由环状轭部和齿组构成定子铁芯，能够从外侧插入定子的线圈。由此，即使例如插槽形状是向外扩展的梯形，也能够以高的占空系数插入线圈，从而实现线圈的低阻力化及旋转电机的高输出化。
[0050]另外