CN103493338B - 永磁铁式旋转电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种永磁铁式旋转电机，定子（20）构成为，分别具有与转子（30）相向的齿（22）的多个分割铁芯（21a、21aa）被连结成周向相邻的分割铁芯彼此能绕永磁铁式旋转电机的旋转轴方向的共同轴旋转，在上述各分割铁芯的齿的大致中央部设有永磁铁或磁性体部件（23）；上述各分割铁芯是把齿中央部的径向的转子相反侧的铁芯做成为薄壁形状和无铁芯构造中的任何构造，并具有使磁阻增大的磁性构造。

Description

永磁铁式旋转电机

技术领域

本发明涉及永磁铁式旋转电机，特别涉及转矩密度提高所带来的马达的小型化、以及永磁铁式旋转电机的定子的制造方法。另外，还涉及永磁铁式线性马达及其动子的制造方法。

背景技术

产业用、车载用马达等旋转电机要求小型化、高速化、使用速度范围的大范围化。作为响应这些要求的马达，提出了转子构造简单且坚固的马达构造，该马达构造中，定子侧采用了电枢绕组和永磁铁。另外，对于定子侧采用了永磁铁的马达，为了扩大其使用速度范围、即为了降低电枢电感，提出了把磁铁埋设在齿部中央部附近的马达（例如参见下述专利文献1～3）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002－199679号公报

专利文献2：美国专利申请公开第2010/0072832号说明书

专利文献3：美国专利申请公开第2009/0091198号说明书

发明内容

发明要解决的课题

已往，例如上述专利文献1的装置，是把永磁铁埋设在齿中央部的构造，由于在芯背（coreback）部附近未埋设永磁铁，所以，在永磁铁的径向的反转子侧（转子的相反侧），产生了短路磁通。因此，转矩密度降低，存在马达大型化的问题。另外，由于在齿中央部采用了永磁铁，所以，齿槽转矩（coggingtorque）增大，成为产生振动的主要因素。

另外，在上述专利文献2、3中，将齿分割为两半，用コ字形（或U字形）的铁芯来构成定子，但是，由于采用コ字形的铁芯，所以绕组的填充系数不能提高而导致转矩密度降低、或不能减小缝隙开口宽度，所以存在着齿槽转矩增大等课题。

本发明是为了解决上述问题而做出的，其目的是提供在可高速旋转的马达中能实现高转矩化、低齿槽转矩化等的永磁铁式旋转电机、以及该永磁铁式旋转电机的定子的制造方法。

另外，本发明的目的还在于提供与此关联的永磁铁式线性马达、永磁铁式线性马达的动子的制造方法。

解决课题的技术方案

本发明涉及永磁铁式旋转电机等，在永磁铁式旋转电机中，定子构成为，分别具有与转子相向的齿的多个分割铁芯被连结成使得周向相邻的分割铁芯彼此能绕永磁铁式旋转电机的旋转轴方向的共同轴旋转，在上述各分割铁芯的齿的大致中央部设有永磁铁或磁性体部件，上述各分割铁芯是齿的中央部的径向的转子相反侧的铁芯成为薄壁形状和无铁芯的构造中的任一构造，并具有增大磁阻的磁性构造。

发明效果

根据本发明，构成为齿中央的径向反转子侧的磁阻增大的磁性构造，从而可降低永磁铁的径向反转子侧的短路磁通，提高转矩密度。另外，通过将相邻的齿做成为连结构造，可提高绕线的作业性，实现高密度绕线，也可降低齿槽转矩。

附图说明

图1是本发明实施方式1的永磁铁式旋转电机的剖视图。

图2是本发明实施方式1中的定子铁芯的剖视图。

图3是本发明实施方式1中的定子铁芯的一部分的剖视图。

图4是本发明实施方式1中的定子铁芯的一部分的立体图和表示铁芯板的叠置方法的图。

图5是进行了电磁场解析模拟的旋转电机的定子铁芯的剖视图。

图6是表示根据电磁场解析模拟算出的（外周侧铁芯的厚度/电磁钢板的板厚）与转矩比的关系的图。

图7是本发明实施方式1中的定子铁芯的一部分的剖视图。

图8是本发明实施方式1中的定子铁芯的一部分的剖视图。

图9是本发明实施方式1中的定子铁芯的一部分的剖视图。

图10是用于说明本发明实施方式1中的定子的制造方法的图（永磁铁安装时）。

图11是用于说明本发明实施方式1中的定子的制造方法的图（永磁铁安装后）。

图12是用于说明本发明实施方式1中的定子的制造方法的图（绕线时）。

图13是用于说明本发明实施方式1中的定子的制造方法的图（绕线后）。

图14是本发明实施方式2的永磁铁式旋转电机的定子的剖视图。

图15是本发明实施方式2的永磁铁式旋转电机的定子的侧视图。

图16是本发明实施方式3的永磁铁式旋转电机的定子铁芯的剖视图。

图17是表示本发明实施方式3中的永磁铁安装后的定子的剖视图。

图18是本发明实施方式4的永磁铁式旋转电机的剖视图。

图19是本发明实施方式4中的定子铁芯的剖视图。

图20是用于说明本发明实施方式4中的定子的制造方法的图（永磁铁安装时）。

图21是用于说明本发明实施方式4中的定子的制造方法的图（永磁铁安装后）。

图22是用于说明本发明实施方式4中的定子的制造方法的图（绕线后）。

图23是表示本发明实施方式5的永磁铁式旋转电机的定子铁芯的剖视图。

图24是表示本发明实施方式5中的定子铁芯的一部分的剖视图。

图25是表示本发明实施方式6的永磁铁式旋转电机的定子铁芯的剖视图。

图26是表示本发明实施方式6中的定子铁芯的一部分的剖视图。

图27是表示本发明实施方式6中的往绕组架上绕线的图。

图28是表示本发明实施方式6中的往定子铁芯上安装绕组的状况的图。

图29是表示本发明实施方式7的永磁铁式旋转电机的定子铁芯的剖视图。

图30是表示本发明实施方式7中的定子铁芯的一部分的剖视图。

图31是表示本发明实施方式8的永磁铁式旋转电机的定子铁芯的剖视图。

图32是表示本发明实施方式9的永磁铁式旋转电机的定子的剖视图。

图33是表示本发明实施方式9中的定子铁芯的剖视图。

图34是表示本发明实施方式9中的定子铁芯的一部分的剖视图。

图35是用于说明本发明实施方式9的定子的制造方法的图（永磁铁安装时）。

图36是用于说明本发明实施方式9的定子的制造方法的图（永磁铁安装后）。

图37是本发明实施方式10的永磁铁式线性马达的一例的概略剖视图。

图38是本发明实施方式10的永磁铁式线性马达的另一例的概略剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图，按照各实施方式说明本发明的永磁铁式旋转电机、永磁铁式旋转电机的定子的制造方法。在各实施方式中，相同或相当的部分用相同标记表示，其重复说明从略。

实施方式1

图1是本发明实施方式1的永磁铁式旋转电机的剖视图（与旋转电机的旋转轴正交的面的剖视图）。图中是转子凸极数为10、定子齿数和磁铁数为12的旋转电机。

图中，20是定子，21是将定子20分割成为多个分割铁芯21a的定子铁芯，22是设在各分割铁芯21a上的齿，23是设置于齿22的永磁铁，24是施加在齿22上的绕组，25是朝着与纸面垂直的方向（后述铁芯板的叠置方向、或者旋转电机的旋转轴方向）凹凸的紧固部。另外，分割铁芯21a是齿被分割为两半的分割铁芯。紧固部25（例如圆形紧固部）是把周向相邻的分割铁芯21a彼此连结以使其能绕垂直于纸面的方向（永磁铁式旋转电机的旋转轴方向）的共同轴（紧固部25）旋转的关节式构造。永磁铁23相对于齿22配置在齿的大致中央部或中心，在大致周向或周向被磁化，并且，周向相邻的永磁铁的磁化方向被设置成在周向是相互相反的方向。另外，全部的齿上都施加了绕组24。

30是转子，31是转子铁芯，32是转子凸极。构成定子铁芯21的各分割铁芯21a、以及转子铁芯31和转子凸极32，例如如图4所示，是由电磁钢板等铁芯板叠置而成的。图2是只表示定子铁芯21的图。图3是只表示定子铁芯的一部分（后述的连结半片分割铁芯21bb）的剖视图（（a）（b）中，左右的组合相反）。图4（a）是只表示定子铁芯的一部分（连结半片分割铁芯21bb）的立体图。图4（b）是表示用于形成连结半片分割铁芯21bb用的铁芯板的叠置方法的图。定子铁芯21由分割铁芯21a（这里是12个）构成，借助紧固部25的凹凸形状，可旋转地连结着。如图4（b）所示，左右组合相反连结的铁芯板，通过一边紧固一边交替地叠置，形成为可自由开合动作的关节式构造。通过做成为可自由开合动作的关节式构造，可以提高后述绕组的填充系数和定子铁芯的内周正圆度。

另外，在被分割的各齿22上，在永磁铁23的配置面的外周侧（径向上的转子的相反侧），设有在周向突出的凸部（凸形状）26。这是为了永磁铁23的定位和高转矩化所必需的，其原因如下。

把图5中所示的外周侧的定子铁芯的厚度t作为参数，进行了产生转矩的模拟。图6表示产生转矩的模拟结果。图6中的横轴是外周侧铁芯的厚度t相对于电磁钢板（铁芯板）的板厚的比，纵轴表示外周侧铁芯的厚度以零为基准时的转矩比。从图6可知，外周侧铁芯的厚度t越小，转矩比越大。这是因为，若定子铁芯的外周部存在铁芯，则在永磁铁的外周部会产生短路磁通，从而会导致转矩降低。为此，在本发明中，尽可能地加大定子铁芯的永磁铁配置面外周部的磁阻，并且，为了进行永磁铁的定位，将外周侧做成为凸形状（凸部26）。另外，可知：为了把永磁铁外周部的短路磁通导致的转矩降低的影响限定在6%以下，必须使外周侧铁芯的厚度比在约1.5以下。

另外，在本实施方式中，在齿22内周侧的内侧的两侧（转子侧的永磁铁侧），设置了在周向突出的凸部（凸形状）27，在齿22内周侧的外侧的两侧（转子侧的永磁铁的相反侧，即绕组侧），设置了在周向突出的凸部（凸形状）28。凸部27用于永磁铁的定位和齿槽转矩的降低。凸部28为了降低齿槽转矩，是凸形状。关于齿22内周侧（转子侧）的凸部27、28的具体形状，根据考虑了齿槽转矩降低、转矩提高等的最佳化来决定。

下面，说明永磁铁式旋转电机的尤其是定子的制造方法。例如，图1所示的定子铁芯21的各分割铁芯21a由在齿22的周向中央部或中心、沿径向分割成两半的2个半片分割铁芯构成。2个半片分割铁芯将永磁铁23在齿侧夹入其间地固定。图7、8、9表示本发明实施方式1中采用的半片分割铁芯（铁芯块）、和用紧固部25连结相邻分割铁芯的相邻半片分割铁芯的侧端彼此以使之可绕叠置方向的共同轴旋转而成的连结半片分割铁芯（铁芯块）。这些半片分割铁芯和连结半片分割铁芯如图10～13所示地连接。图8是表示连结半片分割铁芯21bb的剖视图，该连结半片分割铁芯21bb是用紧固部25连结相邻的半片分割铁芯21b的侧端彼此以使之可绕叠置方向的共同轴旋转而构成的。图7、图9表示多个连结半片分割铁芯21bb被连接起来时的、用于两侧终端的一组终端半片分割铁芯21c、21d的剖视图。终端半片分割铁芯21c、21d在侧端具有相互嵌合的凹部和凸部。

预先准备构成半片分割铁芯21b的两种半片分割铁芯板，把各个要连结的相邻2个半片分割铁芯叠置起来，并且，在叠置时，为了形成关节式构造，用紧固部25把相邻半片分割铁芯的侧端彼此连结以使之可绕叠置方向的共同轴旋转，形成为由多个铁芯板叠置而成的连结半片分割铁芯21bb（见图8）。另外，关于一组终端半片分割铁芯21c、21d，是把构成各终端半片分割铁芯的终端半片分割铁芯板分别叠置并固定（用粘接或紧固等），从而形成一组终端半片分割铁芯21c、21d（见图7、图9）。对图7和图9的终端半片分割铁芯21c、21d，各准备1个。对图9的连接半片分割铁芯21bb，准备11个。

接着，准备12个永磁铁，如图10所示，用相邻的连结半片分割铁芯21bb把永磁铁23夹入并固定在成为齿的中央部侧的外侧之间，形成齿，从而把多个连结半片分割铁芯21bb连接起来，然后，在连接着的多个连结半片分割铁芯21bb的两侧终端的齿的中央部侧即外侧，将永磁铁23夹入其间地连接终端半片分割铁芯21c、21d。

永磁铁23与铁芯21bb、21c、21d之间的固定是利用永磁铁23的磁吸引力或利用粘接剂进行的（下同）。固定时，利用设在铁芯21bb、21c、21d的齿中央部侧（永磁铁侧）的凸部26、27进行定位。图11表示将永磁铁23与铁芯21bb、21c、21d固定后的剖视图。

然后，将利用图8的连结半片分割铁芯21bb的关节式构造而连接的铁芯21bb、21c、21d（定子铁芯）如图12所示地形成为反弯曲状态，并形成为相邻的齿之间张开的状态，用绕线机（省略图示）进行绕组24的缠绕作业。在本发明中，由于形成为反弯曲状态，所以，可以实现绕组的高密度化。图13表示把绕线后的定子形成为直线形状时的剖面形状。使图13中的定子的内周（图中下侧）形状变形成为大致圆形或圆形，并且，将两侧终端的终端半片分割铁芯21c、21d连结、固定（用粘接剂、焊接等），这样，可制造图1所示的旋转电机的定子。

实施方式2

图14是本发明实施方式2的永磁铁式旋转电机的定子的剖视图。图15是从与永磁铁式旋转电机的旋转轴方向正交的方向看上述定子的外周侧的侧视图。本实施方式中说明的分割铁芯21a、21aa相当于实施方式1的铁芯板（见图4）。在本实施方式中，如图15（a）（b）所示的2个例子那样，在叠层方向，采用2种分割铁芯的层，即，采用了图14（a）所示的分割铁芯21aa（与图32～34相关）的层和图14（b）所的示分割铁芯21a的层（与图2相同）。图14（a）所示的分割铁芯21aa是把齿中央部的径向的转子相反侧的铁芯做成为薄壁状。图14（b）所示的分割铁芯21a，由在齿的中央部、沿径向分成为两半的2个半片分割铁芯21b构成。在叠层方向的两端部，是齿中央部的径向的转子相反侧的铁芯为薄壁状的分割铁芯21aa的层；在叠层方向的中央部，是由在齿的中央部、沿径向分成为两半的2个半片分割铁芯构成的分割铁芯21a的层。特别是图15（b）的例子中，在叠层方向的两端部，是分割铁芯21aa的层；在叠层方向的中央部，交替层叠分割铁芯21aa的层和分割铁芯21a的层。

在本实施方式中，由于周向相邻的分割铁芯彼此连结成可绕旋转电机的旋转轴方向的轴旋转，所以，绕线后，使分割铁芯的内周形状变形为大致圆形或圆形，但确保这时的内周形状的正圆度是很重要的。这是因为，如果正圆度差，就会产生与正圆度不良对应的齿槽转矩、转矩波动，从而引发振动、噪音。为了确保内周形状的正圆度，即使齿中央部的径向的转子相反侧的铁芯是薄壁，也最好将其连接起来，但是，如实施方式1中所述那样，把齿中央部的径向的转子相反侧的铁芯连接起来时，会导致转矩降低。为此，在本实施方式中，在叠层方向采用两种分割铁芯构造，这样，可以既可确保铁芯的内周真圆度，又可提高转矩。

另外，在本实施方式中，是在叠层方向的端部和中央部使分割铁芯构造变化的。但是，如图15（b）所示那样，在叠层方向交替地叠置，也可以取得同样的效果。另外，该构造的特征，也适用于本发明其它实施方式的结构。另外，作为永磁铁，当然可以采用磁性强的钕烧结磁铁，但是，即使是磁性弱的铁氧体磁铁等，也能得到同样的效果。

实施方式3

图16和图17是本发明实施方式3的永磁铁式旋转电机的定子铁芯的剖视图。图16是定子铁芯的整体图，图17是安装磁铁后将定子形成为直线形状时的图。在实施方式1中，分割铁芯21a在叠置方向的固定是利用粘接或只利用连结部的紧固部25的凹凸部实现的。但是在本实施方式中，为了提高固定强度，在齿22部设置了紧固部25a。铁芯板在叠置方向的固定采用圆形、或四边形的凸凹形状，从而在冲压铁芯时进行了冲压紧固。

在本实施方式中，虽然是用冲压紧固来实施铁芯板的轴方向（叠置方向）的固定，但是，其制造方法与实施方式1相同。

实施方式4

图18是本发明实施方式4的永磁铁式旋转电机的剖视图。在图18的永磁铁式旋转电机中，只在半数的齿上施加了绕组24，以使有绕组的齿和没有绕组的齿交替。因此，分割铁芯21a、连结半片分割铁芯21bb例如是4以上的偶数个，或者，3相驱动时是6以上的偶数个。图19是只表示定子铁芯的图，与实施方式1同样地，是关节式构造。在本实施方式中，与实施方式1相比，绕组数是1/2，并且，只由图8所示的连结半片分割铁芯21bb构成，所以，可实现低成本化。

下面，说明本实施方式的定子的制造方法。在本实施方式中，只采用图8所示的关节式构造的连结半片分割铁芯21bb。预先准备12个图8所示的连结半片分割铁芯21bb（如上所述，是将各铁芯板分别叠置而形成的）、和12个永磁铁23。接着，如图20所示，把永磁铁23固定在连结半片分割铁芯21bb之间，再将多个连结半片分割铁芯21bb之间连接起来。固定时，利用设在齿22上的凸部26、27进行定位。图21表示将永磁铁23和连结半片分割铁芯21bb固定后的剖视图。

然后，利用连结半片分割铁芯21bb的关节式构造而将铁芯形成为反弯曲状态等，用绕线机施加绕组24。因此，可实现高密度的绕组。图22表示把绕线后的定子形成为直线形状时的剖面形状。使图22的定子的内周形状变形为大致圆形或圆形，并且，用永磁铁23将两侧终端的连结半片分割铁芯21bb固定，这样，可制造图18所示的旋转电机的定子。

实施方式5

图23和图24是本发明实施方式5的永磁铁式旋转电机的定子铁芯的剖视图。图23是定子铁芯的整体图，图24表示一个连结半片分割铁芯21bb。连结半片分割铁芯21bb，其半片分割铁芯21b与相邻分割铁芯的半片分割铁芯21b在塑性变形部41连接着。该塑性变形部41由缺口部41a和薄壁部41b构成。在本实施方式中，如图24所示，在分割铁芯间、即在齿间，设置了塑性变形部41。制造方法与实施方式1～4相同，预先准备多个图24所示的连结半片铁芯21bb，将永磁铁23夹入并连接在其间，然后，绕线。然后，使各连结半片铁芯21bb的塑性变形部41塑性变形，以使连接着多个连接半片分割铁芯21bb的定子的内周形状成为大致圆形。这样，由于在半片分割铁芯间设置塑性变形部41，所以，铁芯的冲压模具简单，可提高生产性。

实施方式6

图25和图26是本发明实施方式6的永磁铁式旋转电机的定子铁芯的剖视图。图25是定子铁芯的整体图，图26表示一个连结半片分割铁芯21bb。在本实施方式的连结半片分割铁芯21bb中，构成为没有实施方式1中的设在齿22内周侧的外侧的两侧（转子侧的绕组侧）的凸部28的形状。做成这样的构造，虽然齿槽转矩的降低效果稍稍降低，但是，可提高生产性。具体地说，把绕组24施加在图27所示的非磁性材料制作的绕组架29上，然后，可把已绕线的绕组架29如图28所示地直接插到齿22上。这样，可提高旋转电机的生产性，并且可实现高密度的绕线。

实施方式7

图29和图30是本发明实施方式7的永磁铁式旋转电机的定子铁芯的剖视图。图29是定子铁芯的整体图，图30表示一个连结半片分割铁芯21bb。在本实施方式的连结半片分割铁芯21bb中，构成为如下形状：没有实施方式1中的齿22内周侧的内侧的两侧（转子侧的永磁铁侧）的凸部27、内周侧的外侧的两侧（转子侧的永磁铁相反侧、即绕组侧）的凸部28、和永磁铁配置面的外周侧（转子相反侧）的凸部26。做成该构造，可以使用图27所示的已绕线的绕组架29，并且，可以加大磁铁量，可提高转矩密度。

实施方式8

图31是本发明实施方式8的永磁铁式旋转电机的定子铁芯的剖视图。本实施方式与实施方式2的图14（a）的定子铁芯相关，各分割铁芯21aa构成为，永磁铁（省略图示）嵌入在齿22的缝隙21e内，由于缝隙21e，齿22中央部的径向的转子相反侧的铁芯形成为薄壁形状部21f。为了避免转矩密度降低，薄壁形状部21f的尺寸的径向的厚度被设定为用于形成分割铁芯21a而叠置的铁芯板板厚的1.5倍以下（如果限定范围，例如是1.5倍以下～0倍以上）。通过形成该构造，齿22不被分割，可高精度地组装铁芯。

实施方式9

图32是本发明实施方式9的永磁铁式旋转电机的定子铁芯的剖视图。图33是图32所示的定子的定子铁芯的整体图，图33是表示制造定子时的作为单位元件的连结半片分割铁芯的图。在本实施方式中，如图32、33所示，相邻的分割铁芯是齿22被分割成两半的分割铁芯21a和齿为非分割的分割铁芯21aa，构成为连结构造。

实施方式1等的齿被分割的分割铁芯21a由在齿的中央部、沿径向分成两半的2个半片分割铁芯21b构成，在齿中央部侧，2个半片分割铁芯21b在其间夹入永磁铁23并固定。

实施方式8的非分割的分割铁芯21aa构成为，永磁铁23嵌入形成在齿22上的缝隙21e内，齿22中央部的径向的转子相反侧的铁芯由于缝隙21e而形成为薄壁形状部21f。各分割铁芯21a、21aa由利用紧固部25的关节式构造而连结。

图34所示的2个齿量的铁芯即连结半片分割铁芯21bb，由非分割的分割铁芯21aa和半片分割铁芯21b构成。分割铁芯21aa构成第1铁芯部。半片分割铁芯21b分别连结在分割铁芯21aa的两侧，构成第2铁芯部。

下面，说明本实施方式的定子的制造方法。在本实施方式中，预先准备6个图34所示的连结半片分割铁芯21bb、和12个永磁铁23。连结半片分割铁芯21bb，是把构成分割铁芯21aa（第1铁芯部）和两侧的半片分割铁芯21b（第2铁芯部）的铁芯板按各连结半片铁芯21bb叠置，并且，一边叠置，一边用紧固部25把分割铁芯21aa和两侧的半片铁芯21b侧端彼此连结以使之能绕叠置方向的共同轴旋转。

接着，把永磁铁23嵌入并固定在各分割铁芯21aa的缝隙21e内，另外，把永磁铁23夹入并固定在各相邻的连结半片分割铁芯21bb的齿侧即外侧之间，如图35所示，使各永磁铁23和各连结半片铁芯21bb固定。该固定是利用永磁铁23的磁吸引力或者是用粘接剂进行的。

把永磁铁23装入到分割铁芯21aa的缝隙21e内是从旋转电机的旋转轴方向***而进行的，把永磁铁23装入到连结半片分割铁芯21bb之间是从齿侧面侧（与旋转电机的旋转轴正交的方向）进行的。固定时，利用设在齿22上的凸部进行定位。图36表示将永磁铁23和连结半片铁芯21bb固定后的连接状态的定子。

然后，利用关节式构造将铁芯形成为反弯曲状态（相邻的齿之间张开的状态），与实施方式4同样地绕线。使已绕线后的定子铁芯、即连接着的多个连结半片分割铁芯21bb变形成为大致圆形或圆形，用永磁铁23将两侧终端连接，这样，可制造本实施方式的旋转电机的定子。

在本实施方式中，与实施方式4相比，铁芯的分割数是1/2，所用的铁芯块数、即连结半片分割铁芯21bb也是1/2，所以，与实施方式4相比，可大幅度降低组装工时。

另外，在上述各实施方式中，说明了转子凸极数为10个、定子齿数及磁铁数为12个的旋转电机。但是，也适用于其它的转子突极数、齿数及磁铁数的组合的情况。

另外，也可以用磁化前的磁性体部件，代替上述各实施方式的永磁铁。这时，由于没有磁吸引力，所以，铁芯间的固定是采用粘接剂等。

另外，本实施方式也与实施方式2相关。在实施方式2中，在叠置时，把齿被分割为两半的分割铁芯21a和非分割的分割铁芯21aa（分别相当于其它实施方式中的铁芯板）按层分开配置。而在本实施方式中，是把齿被分割成两半的分割铁芯21a和非分割的分割铁芯21aa混合配置在一个层中。为此，将它们组合，按照所要求的条件，把齿被分割成两半的分割铁芯21a和非分割的分割铁芯21aa配置在各层的周向和叠置方向，这样，可按所需的平衡，既确保铁芯的内周正圆度又提高转矩。

实施方式10

图37、38是本发明实施方式10的永磁铁式线性马达的概略剖视图。上述各实施方式的永磁铁式旋转电机的定子构造及其制造方法适用于该永磁铁式线性马达的动子，但是，将定子铁芯变形为圆形并将两侧终端连结的工序除外。在图37、38所示的永磁铁式线性马达中，动子200的齿数是6个，定子300的凸极数是5个。图37表示在全部齿上都施加了绕组240时的、与例如实施方式1同样的例子。图38表示在半数的齿上施加了绕组240时的、与例如实施方式4同样的例子。只是齿的形状（动子200和定子300的形状）是直线形状这一点，与上述实施方式不相同，制造方法等是相同的。

在永磁铁式线性马达中，动子200沿着与其相向的定子300移动。动子200的动子铁芯210构成为，分别具有与定子300相向的齿的多个分割铁芯210a是在移动方向相邻的分割铁芯相互连接而成的，在各分割铁芯210a的齿的大致中央部设有永磁铁或磁性体部件（230），各分割铁芯210a是把齿中央部的相向方向上的定子300相反侧的铁芯做成薄壁形状的构造、和无铁芯的构造二者之中的至少一方的构造，具有使磁阻增大的磁性构造（图37、38中只表示了无铁芯的构造）。动子200的各分割铁芯210a具有与上述各实施方式的定子的分割铁芯同样的构造。

另外，作为动子200的制造方法，如上述各实施方式的定子制造方法那样，概略地说，多个分割铁芯210a分别具有与定子300相向的齿，在移动方向连结而构成动子200。构成多个分割铁芯210a的各分割铁芯在齿的中央部、沿相向方向分成两半的半片分割铁芯的半片分割铁芯板，按在移动方向相邻的分割铁芯连结的相邻半片分割铁芯叠置，并且，一边叠置，一边把相邻的半片分割铁芯板的侧端彼此连结以使之能绕叠置方向（在与定子的相向面平行的面内、与动子的移动方向垂直的方向）的共同轴旋转，从而形成为多个连结半片分割铁芯。另外，图37、38中，概略地表示各分割铁芯210a的形状。

然后，把永磁铁或磁性体部件230夹入相邻的连结半片分割铁芯的外侧之间（连结半片分割铁芯间），形成动子齿，从而将多个连结半片分割铁芯连接起来。然后，对连接着的多个连结半片分割铁芯，在相邻的齿之间张开的状态下，对齿施加绕组（240）。

另外，该动子200的制造方法，除了上述各实施方式的使定子变形为圆形并将两侧终端连结外，可按照制造定子的工序，制造动子。

另外，在上述各实施方式中，可以在全部的齿上施加绕组，也可以有已施加绕组的齿和不施加绕组的齿。

本发明不限定于上述各实施方式，本发明当然包含各实施方式的特征的可能的组合。

产业上的可利用性

本发明的永磁铁式旋转电机、永磁铁式线性马达、及其定子或动子的制造方法，可适用于各种领域的永磁铁式旋转电机、永磁铁式线性马达。

附图标记的说明

20…定子，21…定子铁芯，21a…齿被分割为两半的分割铁芯，21aa…齿未被分割的分割铁芯，21b…半片分割铁芯，21bb…连结半片分割铁芯，21c、21d…终端半片分割铁芯，21e…缝隙，21f…薄壁形状部，21a…分割铁芯，22…齿，23…永磁铁，24…绕组，25、25a…紧固部，26、27、28…凸部，29…绕组架，30…转子，31…转子铁芯，32…转子凸极，41…塑性变形部，41b…薄壁部，41a…缺口部，200…动子，210…动子铁芯，210a…分割铁芯，230…永磁铁，240…绕组，300…定子

Claims (13)

1.一种永磁铁式旋转电机，其特征在于，定子构成为，分别具有与转子相向的齿的多个分割铁芯被连结成使得周向相邻的分割铁芯彼此能绕永磁铁式旋转电机的旋转轴方向的共同轴旋转，在上述各分割铁芯的齿的大致中央部设有磁性体部件；为了得到增大磁阻的磁性构造，上述各分割铁芯分别是齿的中央部的径向的转子相反侧的铁芯成为薄壁形状和无铁芯的构造中的任一构造，

在各分割铁芯的磁性体部件侧的转子侧、或者在各分割铁芯的磁性体部件侧的相反侧的转子侧设有在周向突出的凸部。

2.一种永磁铁式旋转电机，其特征在于，定子构成为，分别具有与转子相向的齿的多个分割铁芯被连结成使得周向相邻的分割铁芯彼此能绕永磁铁式旋转电机的旋转轴方向的共同轴旋转，在上述各分割铁芯的齿的大致中央部设有磁性体部件；为了得到增大磁阻的磁性构造，上述各分割铁芯分别是齿的中央部的径向的转子相反侧的铁芯成为薄壁形状和无铁芯的构造中的任一构造，

在各分割铁芯的磁性体部件侧的转子相反侧设有在周向突出的凸部。

3.一种永磁铁式旋转电机，其特征在于，定子构成为，分别具有与转子相向的齿的多个分割铁芯被连结成使得周向相邻的分割铁芯彼此能绕永磁铁式旋转电机的旋转轴方向的共同轴旋转，在上述各分割铁芯的齿的大致中央部设有磁性体部件；为了得到增大磁阻的磁性构造，上述各分割铁芯分别是齿的中央部的径向的转子相反侧的铁芯成为薄壁形状和无铁芯的构造中的任一构造，

各分割铁芯在齿上形成有缝隙，磁性体部件嵌入该缝隙内，由于上述缝隙，齿的中央部的径向的转子相反侧的铁芯成为薄壁形状部，上述各分割铁芯由多个铁芯板叠置而成，上述薄壁形状部的部分的径向的厚度是上述铁芯板的板厚的1.5倍以下。

4.一种永磁铁式旋转电机，其特征在于，定子构成为，分别具有与转子相向的齿的多个分割铁芯被连结成使得周向相邻的分割铁芯彼此能绕永磁铁式旋转电机的旋转轴方向的共同轴旋转，在上述各分割铁芯的齿的大致中央部设有磁性体部件；为了得到增大磁阻的磁性构造，上述各分割铁芯分别是齿的中央部的径向的转子相反侧的铁芯成为薄壁形状和无铁芯的构造中的任一构造，

各分割铁芯具有叠层构造；在齿的中央部沿径向分为两半的2个半片分割铁芯构成的分割铁芯的层和将在齿的中央部的径向的转子相反侧的铁芯制成薄壁形状而构成的分割铁芯的层，在叠置方向叠置。

5.一种永磁铁式旋转电机，其特征在于，定子构成为，分别具有与转子相向的齿的多个分割铁芯被连结成使得周向相邻的分割铁芯彼此能绕永磁铁式旋转电机的旋转轴方向的共同轴旋转，在上述各分割铁芯的齿的大致中央部设有磁性体部件；为了得到增大磁阻的磁性构造，上述各分割铁芯分别是齿的中央部的径向的转子相反侧的铁芯成为薄壁形状和无铁芯的构造中的任一构造，

各分割铁芯由第1铁芯部和第2铁芯部构成；在第1铁芯部中，磁性体部件嵌入形成在齿上的缝隙内，由于上述缝隙，齿的中央部的径向的转子相反侧的铁芯成为薄壁形状；第2铁芯部分别连结在上述第1铁芯部的两侧，是在齿的中央部沿径向分成两半的半片分割铁芯；相邻的上述分割铁芯的上述第2铁芯部之间夹入并固定磁性体部件。

6.如权利要求1至5中任一项所述的永磁铁式旋转电机，其特征在于，利用永磁铁的磁吸引力，铁芯间被固定。

7.一种永磁铁式旋转电机的定子的制造方法，该定子由多个分割铁芯连结而成，其特征在于，上述制造方法具有以下工序：

多个连结半片分割铁芯形成工序，将构成半片分割铁芯的半片分割铁芯板，按在周向相邻的分割铁芯连结的相邻的半片分割铁芯叠置，并且，一边叠置，一边将相邻的半片分割铁芯板的侧端彼此连结以使其能绕叠置方向的共同轴旋转，从而形成多个连结半片分割铁芯，上述半片分割铁芯是在上述分割铁芯的齿的中央部沿径向分成两半而成的，上述分割铁芯分别具有与转子相向的齿并在周向连结而构成定子；

连结半片分割铁芯连接工序，将磁性体部件夹入各相邻的上述连结半片分割铁芯的外侧之间，形成定子齿，将多个连结半片分割铁芯连接；

绕线工序，对已连接的多个连结半片分割铁芯，以相邻的齿间张开的状态，向齿上绕线；以及

变形及两侧终端连结工序，使已连接的多个连结半片分割铁芯变形成为大致圆形，并将两侧终端连结。

8.如权利要求7所述的永磁铁式旋转电机的定子的制造方法，其特征在于，

在上述多个连结半片分割铁芯形成工序中，形成4以上的偶数个连结半片分割铁芯；

在上述绕线工序中，从已连接的多个连结半片分割铁芯的两侧终端的一个内侧的齿开始，每隔一个进行绕线；

在上述变形及两侧终端连结工序中，把磁性体部件夹入两侧终端的连结半片分割铁芯之间，之后将两侧终端连结。

9.如权利要求7所述的永磁铁式旋转电机的定子的制造方法，其特征在于，还具有如下工序：将构成一组终端半片分割铁芯的终端半片分割铁芯板分别叠置固定而形成上述一组终端半片分割铁芯，该一组终端半片分割铁芯用于已连接的多个连结半片分割铁芯的两侧终端；

在上述连结半片分割铁芯连接工序中，把磁性体部件夹入到已连接的多个连结半片分割铁芯的两侧终端之间，将上述一组终端半片分割铁芯连接；

在上述绕线工序中，对全部的齿进行绕线；

在上述变形及两侧终端连结工序中，使两侧终端的上述一组终端半片分割铁芯连结。

10.如权利要求7所述的永磁铁式旋转电机的定子的制造方法，其特征在于，各分割铁芯由第1铁芯部和第2铁芯部构成；在第1铁芯部中，在齿上形成用于嵌入磁性体部件的缝隙，由于上述缝隙，齿的中央部的径向的转子相反侧的铁芯成为薄壁形状；第2铁芯部分别连结在上述第1铁芯部的两侧，是在齿的中央部沿径向分成两半的半片分割铁芯；

在上述多个连结半片分割铁芯形成工序中，将用于构成上述第1铁芯部和两侧的第2铁芯部的铁芯板按连结半片分割铁芯叠置，并且，一边叠置，一边将用于上述第1铁芯部和两侧的第2铁芯部的铁芯板的侧端彼此连结已能绕叠置方向的共同轴旋转；

在上述连结半片分割铁芯连接工序中，将磁性体部件嵌入并固定在上述各第1铁芯部的缝隙内，并且，把磁性体部件夹入并固定在各相邻的上述连结半片分割铁芯的外侧之间。

11.如权利要求7至10中任一项所述的永磁铁式旋转电机的定子的制造方法，其特征在于，利用永磁铁的磁吸引力，将铁芯间固定。

12.一种永磁铁式线性马达，动子沿着相向的定子移动，其特征在于，上述动子构成为，分别具有与上述定子相向的齿的多个分割铁芯被连接成使得在移动方向相邻的分割铁芯彼此能绕在与上述定子相向的相向面平行的面内、垂直于上述移动方向的轴旋转，在上述各分割铁芯的齿的大致中央部设有磁性体部件；为了得到增大磁阻的磁性构造，上述各分割铁芯是分割铁芯的齿的中央部的相向方向上的定子相反侧的铁芯成为薄壁形状的构造和无铁芯的构造的至少一构造，

在各分割铁芯的磁性体部件侧的定子侧或定子相反侧设有在移动方向突出的凸部，或者在各分割铁芯的磁性体部件侧的相反侧的定子侧设有在移动方向突出的凸部。

13.一种永磁铁式线性马达的动子的制造方法，在该永磁铁式线性马达中，动子沿着相向的定子移动，其特征在于，上述制造方法具有以下工序：

将构成半片分割铁芯的半片分割铁芯板，按在移动方向相邻的分割铁芯连结的相邻的半片分割铁芯叠置，并且，一边叠置，一边将相邻的半片分割铁芯板的侧端彼此连结以使其能绕叠置方向的共同轴旋转，从而形成多个连结半片分割铁芯，上述半片分割铁芯是在多个分割铁芯的各分割铁芯的齿的中央部沿相向方向分成两半而成的，上述多个分割铁芯分别具有与定子相向的齿并在移动方向连结而构成动子；

将磁性体部件夹入各相邻的上述连结半片分割铁芯的外侧之间，形成定子齿，将多个连结半片分割铁芯连接；以及

对已连接的多个连结半片分割铁芯，以相邻的齿间张开的状态，向齿上绕线。