CN105191067B - 铁心构件、旋转电机的内转子型定子和旋转电机的内转子型定子的制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种连续的一片铁心构件(703)，其具有第一分割轭部(731A)、与第一分割轭部(731A)交替配置的第二分割轭部(731B)、从第一分割轭部(731A)的周向的一端部延伸出的第一齿部(733a)及从另一端部延伸出的第二齿部(733b)、从第二分割轭部(731B)的第二齿部(733b)侧的周向的一端部延伸出的第三齿部(732c)及从另一端部延伸出的第四齿部(732d)，第一齿部(733a)的齿前端部与相邻的第四齿部(732d)的齿前端部通过第一齿前端结合部(734a)呈V字型地结合为一体，第二齿部(733b)的齿前端部与相邻的第三齿部(732c)的齿前端部通过第二齿前端结合部(734b)呈V字型地结合为一体。

Description

铁心构件、旋转电机的内转子型定子和旋转电机的内转子型 定子的制造方法

技术领域

本发明涉及铁心构件、旋转电机的内转子型定子和旋转电机的内转子型定子的制造方法。

背景技术

近年来，关于作为电动机及发电机使用的旋转电机，要求小型、高输出及高品质。例如，在搭载于车辆的旋转电机中，要求用于搭载该旋转电机的空间变小，而另一方面，要求输出的提高。作为以往的旋转电机，已知有从外周侧向定子所使用的定子线圈***分割芯部的结构(例如，参照专利文献1)。通过将芯部按照每3个齿进行分割而形成分割芯部，由此与按照每1个齿或按照每2个齿进行分割的情况相比，起到削减部件数和提高生产效率的效果。

另外，公开了在利用能够变形的薄壁部将多个齿连结的圆环部配置背轭的结构(例如专利文献2)。在专利文献2记载的旋转电机中，使能够变形的薄壁部变形而将线圈***插槽，由此起到提高线圈的***性并抑制部件数的效果。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-172440号公报

专利文献2：日本特开2011-19350号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在专利文献1记载的旋转电机中，为了避免将分割芯部从外周侧向定子线圈***时的与齿部的干涉，需要在插槽内设置死区(dead space)。因此，存在线圈的占空系数下降而输出下降的课题。

另外，在专利文献2记载的旋转电机中，由于将线圈向芯部***，因此在使用直径2mm以上的线材的情况下，存在线圈的刚性过高而作业效率显著下降的问题。因而，需要将直径2mm以下的线材捆扎而形成绕阻，与使用截面积大的圆线或扁线的情况相比，存在线圈的占空系数下降而妨碍旋转电机的小型轻量化的课题。

另外，在将齿部从外周侧向线圈***时，若分别***齿部，则由于***的齿部而线圈发生变形，还未***的齿部的线圈的整齐性紊乱而***性显著变差，需要将分割层叠铁心同步地从径向***。在同步的情况下，由于需要复杂的机构，因此存在需要昂贵的设备投资的课题。

本发明为了解决上述的课题而作出，目的在于得到一种小型、轻量且占空系数高、生产效率良好的铁心构件、旋转电机的内转子型定子和旋转电机的内转子型定子的制造方法。

用于解决课题的方案

本发明的铁心构件构成旋转电机的内转子型定子的各个叠层，该定子具备：圆环状的层叠铁心，其具有层叠分割轭部和从所述层叠分割轭部延伸出的同形状的层叠齿部；以及线圈，该线圈配设于所述层叠铁心的插槽部，所述铁心构件中，

所述铁心构件具有：

多个第一分割轭部和与所述第一分割轭部交替配置的多个第二分割轭部；

从各个所述第一分割轭部的周向的一端部延伸出的第一齿部和从另一端部延伸出的第二齿部；以及

从各个所述第二分割轭部的所述第二齿部侧的周向的一端部延伸出的第三齿部和从另一端部延伸出的第四齿部，

在从一个所述第一分割轭部延伸出的所述第一齿部与所述第二齿部之间形成有构成所述插槽部的第一凹部，

在从一个所述第二分割轭部延伸出的所述第三齿部与所述第四齿部之间形成有构成所述插槽部的第二凹部，

所述第一齿部和相邻的所述第四齿部用于一个所述层叠齿部的结构，

所述第二齿部和相邻的所述第三齿部用于一个所述层叠齿部的结构，

所述第一齿部的齿前端部和相邻的所述第四齿部的齿前端部通过第一齿前端结合部呈V字型地结合为一体并连续，

所述第二齿部的齿前端部和相邻的所述第三齿部的齿前端部通过第二齿前端结合部呈V字型地结合为一体并连续，

所述铁心构件是一片铁心构件。

另外，本发明的旋转电机的内转子型定子中，

铁心构件构成所述旋转电机的内转子型定子的各层叠，所述旋转电机的内转子型定子具备：圆环状的层叠铁心，其具有层叠分割轭部和从所述层叠分割轭部延伸出的同形状的层叠齿部；以及线圈，该线圈配设于所述层叠铁心的插槽部，

所述铁心构件具有：

多个第一分割轭部和与所述第一分割轭部交替配置的多个第二分割轭部；

从各个所述第一分割轭部的周向的一端部延伸出的第一齿部和从另一端部延伸出的第二齿部；以及

从各个所述第二分割轭部的所述第二齿部侧的周向的一端部延伸出的第三齿部和从另一端部延伸出的第四齿部，

在从一个所述第一分割轭部延伸出的所述第一齿部与所述第二齿部之间形成有构成所述插槽部的第一凹部，

在从一个所述第二分割轭部延伸出的所述第三齿部与所述第四齿部之间形成有构成所述插槽部的第二凹部，

所述第一齿部和相邻的所述第四齿部用于一个所述层叠齿部的结构，

所述第二齿部和相邻的所述第三齿部用于一个所述层叠齿部的结构，

所述第一齿部的齿前端部和相邻的所述第四齿部的齿前端部通过第一齿前端结合部呈V字型地结合为一体并连续，

所述第二齿部的齿前端部和相邻的所述第三齿部的齿前端部通过第二齿前端结合部呈V字型地结合为一体并连续，

所述旋转电机的内转子型定子由连续的一片以上的所述铁心构件和所述线圈构成。

另外，本发明的旋转电机的内转子型定子的制造方法中，

铁心构件构成所述旋转电机的内转子型定子的各层叠，所述旋转电机的内转子型定子具备：圆环状的层叠铁心，其具有层叠分割轭部和从所述层叠分割轭部延伸出的同形状的层叠齿部；以及线圈，该线圈配设于所述层叠铁心的插槽部，

所述铁心构件具有：

多个第一分割轭部和与所述第一分割轭部交替配置的多个第二分割轭部；

从各个所述第一分割轭部的周向的一端部延伸出的第一齿部和从另一端部延伸出的第二齿部；以及

从各个所述第二分割轭部的所述第二齿部侧的周向的一端部延伸出的第三齿部及和另一端部延伸出的第四齿部，

在从一个所述第一分割轭部延伸出的所述第一齿部与所述第二齿部之间形成有构成所述插槽部的第一凹部，

在从一个所述第二分割轭部延伸出的所述第三齿部与所述第四齿部之间形成有构成所述插槽部的第二凹部，

所述第一齿部和相邻的所述第四齿部用于一个所述层叠齿部的结构，

所述第二齿部和相邻的所述第三齿部用于一个所述层叠齿部的结构，

所述第一齿部的齿前端部和相邻的所述第四齿部的齿前端部通过第一齿前端结合部呈V字型地结合为一体并连续，

所述第二齿部的齿前端部和相邻的所述第三齿部的齿前端部通过第二齿前端结合部呈V字型地结合为一体并连续，

所述旋转电机的内转子型定子的制造方法具有如下工序：

将连续的圆环形状的一片所述铁心构件层叠多片而形成层叠铁心构件的层叠工序；

将多个所述线圈从所述层叠铁心构件的轴向***所述层叠铁心构件的内周侧而与所述插槽部对置配置的线圈配置工序；以及

从所述层叠铁心构件的外周侧按压所述层叠铁心构件，将层叠有所述第一分割轭的层叠第一分割轭部与相邻的层叠有所述第二分割轭部的层叠第二分割轭部之间的间隙、层叠有所述第一齿部的层叠第一齿部与相邻的层叠有所述第四齿部的层叠第四齿部之间的V字状的间隙、层叠有所述第二齿部的层叠第二齿部与相邻的层叠有所述第三齿部的层叠第三齿部之间的V字状的间隙密闭，向所述插槽部装配所述线圈的线圈装配工序。

发明效果

根据本发明的铁心构件、旋转电机的内转子型定子、旋转电机的内转子型定子的制造方法，

通过将设于第一层叠齿部与第二层叠齿部之间的槽部密闭，能够减小层叠铁心构件的内径。因此，将线圈成型，沿着层叠铁心构件的轴向将线圈***层叠铁心构件的内侧，从层叠铁心构件的外周侧均等地向径向中心方向压入层叠铁心构件，由此能够将层叠铁心的层叠齿部向线圈***。这种情况下，无需物理性地分割层叠铁心，因此能够削减部件个数，能够提高内转子型定子的生产效率。

另外，铁心构件的变形部处于第一齿部、第二齿部、第三齿部、第四齿部内，因此在将层叠齿部向线圈***时，线圈与层叠铁心构件不会干涉。因此，无需设置组装用的死区，能够提高占空系数并实现旋转电机的小型、高输出化。

此外，在层叠齿部***时，无需使线圈自身变形，因此能够使用截面积大的圆线或扁线。由此，能够提高线圈的占空系数而实现旋转电机的小型、高输出化。另外，不会发生线圈自身的变形引起的绝缘覆膜的劣化，因此能够提高线圈的绝缘可靠性。

另外，在分布绕组电动机中，层叠铁心构件跨过多相的多个线圈组而不间断地连续，因此具有齿间的周向的间距精度提高且降低齿槽转矩及转矩脉动的效果。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的旋转电机的俯视图和侧视图。

图2是图1(b)的A-A线的剖视图。

图3是本发明的实施方式1的定子的立体图。

图4是本发明的实施方式1的定子的俯视图和侧视图。

图5是本发明的实施方式1的铁心构件的俯视图及其主要部分放大图。

图6是本发明的实施方式1的定子用线圈的立体图。

图7是本发明的实施方式1的定子用线圈的俯视图和侧视图。

图8是表示将本发明的实施方式1的层叠铁心构件向线圈即将***之前的状态的立体图。

图9是表示将本发明的实施方式1的层叠铁心构件向线圈即将***之前的状态的俯视图和侧视图。

图10是图9(b)的B-B线的剖视图及其主要部分放大图。

图11是表示将本发明的实施方式1的层叠铁心构件向线圈***的过程的剖视图。

图12是表示将本发明的实施方式1的层叠铁心构件向线圈***的过程的剖视图。

图13是表示将本发明的实施方式1的层叠铁心构件向线圈***的过程的剖视图。

图14是表示使用了本发明的实施方式2的铁心构件的层叠铁心构件的层叠工序的俯视图。

图15是图14的主要部分放大图。

图16是本发明的实施方式3的铁心构件的俯视图。

图17是表示将本发明的实施方式3的层叠铁心构件向线圈即将***之前的状态的图。

图18是表示将本发明的实施方式3的层叠铁心构件向线圈***的过程的剖视图。

图19是本发明的实施方式3的定子的剖视图。

图20是本发明的实施方式4的铁心构件的俯视图及其主要部分放大图。

图21是本发明的实施方式5的铁心构件的俯视图及其主要部分放大图。

图22是本发明的实施方式6的铁心构件的俯视图及其主要部分放大图。

图23是本发明的实施方式7的铁心构件的俯视图及其主要部分放大图。

具体实施方式

实施方式1.

以下，使用附图，说明本发明的实施方式1的铁心构件、内转子型定子、内转子型定子的制造方法和旋转电机。

图1(a)是本发明的实施方式1的旋转电机100的俯视图。

图1(b)是本发明的实施方式1的旋转电机100的侧视图。

图2是图1(b)的A-A线的剖视图。

图3是定子2的立体图。

图4(a)是定子2的俯视图。

图4(b)是定子2的侧视图。

旋转电机100由具有旋转轴11的转子1和作为内转子型定子的定子2构成。定子2具有用于供磁通通过的层叠铁心21、用于对定子2进行励磁的线圈22和用于保持层叠铁心21的框架24。层叠铁心21为了抑制涡流损耗而通过将利用冲压对磁性钢板冲裁而制造的铁心构件层叠来形成。在以下的说明中，在没有特别记载的情况下，“径向”是指层叠铁心21的径向。同样地，“周向”是指层叠铁心21的周向。

图5(a)是构成层叠铁心21的铁心构件3的俯视图。

图5(b)是图5(a)的由圆包围的部分的放大图。

如图5(a)所示，铁心构件3是以圆环状一体地从磁性钢板冲裁而成的构件。

铁心构件3中，从沿周向被分割的分割轭部31(在权利要求书中，相当于第一分割轭部和第二分割轭部，除了实施方式7之外以下相同)的周向的端部的一端向径向内侧延伸出的第一齿部32(在权利要求书中，相当于第一齿部、第三齿部，除了实施方式7之外以下相同)的前端部与从另一端同样地向径向内侧延伸出的第二齿部33(在权利要求书中，相当于第二齿部、第四齿部，除了实施方式7之外以下相同)的前端部在前端结合部34处结合为一体。从1个分割轭部31延伸出的第一齿部32与第二齿部33之间形成朝向铁心构件3的内侧开口的凹部35(在权利要求书中，相当于第一凹部、第二凹部，除了实施方式7之外以下相同)。在层叠了铁心构件3的状态下，该凹部35成为收纳线圈22的插槽部。

另外，在从相邻的2个分割轭部31延伸出的相邻的第一齿部32和第二齿部33这两者之间形成V字形状的槽部36。在层叠了铁心构件3的状态下，第一齿部32和第二齿部33成为层叠第一齿部(在权利要求书中，相当于层叠第一齿部、层叠第三齿部，以下除了实施方式7之外相同)和层叠第二齿部(在权利要求书中，相当于层叠第二齿部、层叠第四齿部，除了实施方式7之外以下相同)。通过层叠第一齿部和层叠第二齿部构成定子铁心的1个层叠齿部。这些层叠齿部全部是相同的形状。

槽部36与相邻的分割轭部31的裂缝的间隙连通而向铁心构件3的外侧开口。该裂缝的间隙与槽部36成为一体，形成从铁心构件3的外周面朝向层叠铁心的中心轴向且在层叠铁心21的轴向上延伸的狭缝360。狭缝360将铁心构件3的除了各齿的前端部分之外的部分在径向上等分。在层叠了铁心构件3的状态下，槽部36成为层叠槽部。在使该铁心构件3从外侧均等地收缩而将分割轭部31间的间隙闭塞的状态下，分割轭部31的周向的两端面所成的角度成为铁心构件3的全部的分割轭部31接合成圆环状的角度。第一齿部32和第二齿部33优选设为朝向铁心构件3的内侧逐渐变细的锥形形状。

在铁心构件3的全部的分割轭部31接合为圆环状时，从相邻的分割轭部分别延伸出的第一齿部32和第二齿部33以将槽部36沿周向密闭的方式变形。此时主要变形的部分是图5(b)所示的变形部37和变形部38。这样，通过槽部36的密闭，上述的第一齿部32和第二齿部33构成1个齿部。

在第一、第二齿部从槽部36的径向内侧的前端部即前端结合部34(在权利要求书中，相当于第一齿前端结合部、第二齿前端结合部，除了实施方式7之外以下相同)分支的分支部(在权利要求书中，相当于第一分支部、第二分支部，除了实施方式7之外以下相同)，也可以设置平滑地形成的曲面状的凹口39。通过在该部分形成曲面状的凹口39，槽部36的前端部不会成为尖锐形状，因此能够延长铁心构件3的制造所使用的模具的寿命，并减少制造成本。

槽部36的径向内侧的前端与齿的内侧最前端之间的长度Y(前端结合部34的径向的长度)优选大于第一齿部32、第二齿部33的前端部的周向的宽度X(被分割的一个齿的宽度)。由此，前端结合部34的刚性提高，因此能够使应力集中于变形部37、38，另一方面，能够降低作用于齿前端部的应力。齿前端部是磁通最集中而容易磁饱和的部分，因此通过该部分的应力降低，具有能够抑制磁特性的劣化并实现旋转电机100的高输出化的效果。

另外，齿前端部的形状为了对齿槽转矩及转矩脉动的抑制作出较大贡献，该部分的形状精度至关重要。通过使长度Y比宽度X大而齿前端部不会发生塑性变形，因此能够维持铁心构件3的冲裁时的精度。由此，具有抑制齿槽转矩及转矩脉动的效果。

另外，通过使用从磁性钢板冲裁成圆环形状的铁心构件3，从而具有提高层叠铁心21的圆度的效果。此时，通过在铁心构件3的内侧配置转子的铁心构件并同时冲裁，也能够提高材料的成品率。

图6是本实施方式1的定子用的线圈22的立体图。

图7(a)是线圈22的俯视图。

图7(b)是线圈22的侧视图。

线圈22以在层叠铁心21的规定的插槽部内配置规定匝数的方式预先形成。需要说明的是，在图中，使用圆线作为线圈22的线材，但也可以取代圆线而使用扁线。通过使用扁线，能提高线圈的占空系数而实现旋转电机的小型、高输出化。另外，也可以将细线捆扎来使用，通过将细线捆扎能够减少线材的弯曲刚性，能够使线圈的成型容易，能够提高产品的生产效率。

接下来，说明将层叠铁心构件3而成的层叠铁心构件的层叠齿部向线圈22***来制造定子的方法。

图8是表示将本实施方式1的层叠铁心构件21a的层叠齿部(第一层叠齿部32a与第二层叠齿部33a加在一起的结构，以下相同)向线圈22即将***之前的状态的立体图。

前述的层叠铁心21与层叠铁心构件21a的差异在于，单纯地将铁心构件3层叠的状态的构件是层叠铁心构件21a，而使层叠铁心构件21a向径向内侧收缩了的构件是层叠铁心21。

图9(a)是表示将层叠铁心构件21a的层叠齿部向线圈22即将***之前的状态的俯视图。

图9(b)是表示将层叠铁心构件21a的层叠齿部向线圈22即将***之前的状态的侧视图。

另外，图10(a)是图9(b)的B-B线的剖视图。

图10(b)是图10(a)的主要部分放大图。

构成层叠铁心构件21a的铁心构件3的内径至少比线圈22的外径形成得大。由此，如图8所示，能够使线圈22装配前的层叠铁心构件21a相对于线圈22相对地沿轴向移动来配置两者。如图10(b)所示，也可以在插槽部23内***用于对层叠铁心构件21a与线圈22进行绝缘的绝缘构件4。

通过***绝缘构件4，具有提高线圈22的绝缘性能的效果。

在插槽部23没有圆周方向的接合面。因此，在将层叠铁心构件21a的层叠齿部向线圈22沿径向***时，没有在接合面处夹入绝缘构件4的可能性，能够抑制由绝缘构件的夹入引起的绝缘性能的下降。

此外，绝缘构件4的开口角度成型得比插槽部23的开口角度大，由此，在绝缘构件4向插槽部23***时，能够使绝缘构件4与层叠铁心21之间产生增压。通过该增压产生的自保持作用，无需使用粘结等固定手段，就能够将绝缘构件4预固定在插槽部23内。由此，具有简化制造工序并降低定子2的制造成本的效果。另外，由于不使用粘结剂等材料，因此具有降低材料费用的效果。

图11～图13是表示将层叠铁心构件21a的层叠齿部向线圈22***的过程的图。

通过从层叠铁心构件21a的外周侧朝向径向中心均等地加压，从而按照图11、图12、图13的顺序将层叠铁心构件21a的层叠齿部向线圈22***。在将层叠铁心构件21a的层叠齿部向线圈22***时，各铁心构件3的变形部37及变形部38向密闭层叠槽部36a(在权利要求书中，相当于V字状的间隙)的方向逐渐变形。并且，层叠铁心构件21a的层叠齿部从径向***于线圈22。在***时，也可以从轴向对层叠铁心构件21a的层叠分割轭部31a以能够滑动的方式进行加压。通过这样从轴向对层叠铁心构件21a加压，从而具有抑制层叠铁心构件21a的面外变形而提高形状精度并降低齿槽转矩及转矩脉动的效果。

如图13所示，当对层叠铁心构件21a的外周面朝向径向中心加压至层叠槽部36a闭塞为止时，层叠铁心构件21a向线圈22的***完成，图3所示的定子2完成。与将分割层叠铁心组合后向线圈***的情况相比，能削减部件数，因此具有提高生产效率的效果。

另外，定子2的层叠铁心21跨多相的多个线圈组不间断地连续，因此齿间的周向的间距精度提高，具有抑制齿槽转矩及转矩脉动的效果。

另外，由于层叠铁心构件21a一体地连续，因此能够容易且同步地将全部的层叠齿部向线圈22***。由此，具有提高定子2的生产效率并且简化设备而抑制设备投资的效果。定子2通过压入、热装等固定手段而固定于框架24。这样得到的定子2能够削减部件数，因此具有提高生产效率而降低制造成本的效果。

另外，无需设置现有例那样的死区，因此具有提高线圈的占空系数而提高旋转电机的输出的效果。需要说明的是，在本实施方式中，虽然示出了层叠铁心，但即便使用作为铁心的平面形状与定子2相同的一体物的定子铁心，也能起到相同的作用效果。

实施方式2.

以下，使用附图，以与实施方式1不同的部分为中心来说明本发明的实施方式2的铁心构件、内转子型定子、内转子型定子的制造方法和旋转电机。

图14是表示使用了本实施方式所使用的铁心构件203的层叠铁心构件221a的层叠工序的俯视图。

图15是图14的主要部分放大图。

如图14、图15所示，在铁心构件203中，第一齿部232和第二齿部233从排列成横向一列的分割轭部231的两端部延伸出，相邻的分割轭部231的第一齿部232与第二齿部233彼此的前端作为一体而呈波纹状地结合。使第一、第二齿部232、233的各变形部237、238变形而将冲裁成直线状的铁心构件203成型为圆弧状并呈螺旋状地层叠。

根据本发明的实施方式2的铁心构件203，通过将一片铁心构件203呈螺旋状地层叠，从而与将铁心构件冲裁成圆环状的情况相比，能够提高材料的成品率。另外，即便是凹部235与铁心构件203的外周部之间的长度Z比钢板的板厚大的定子，也能够在轭部不产生面外变形地将层叠铁心构件221a呈螺旋状地层叠。由此，无论制造的铁心的种类如何，都能够在全部机种中统一制造施工方法，产品的生产效率提高。

此外，由于将铁心构件203从电磁钢板冲裁成直线状，因此能够以使钢板的压延方向相对于铁心的径向始终恒定的方式制造层叠铁心。由此，具有抑制以磁力各向异性为起因的齿槽转矩及转矩脉动的效果。另外，通过将铁心构件203呈螺旋状地层叠，能够提高材料成品率并廉价地制造产品。

实施方式3.

以下，使用附图，以与实施方式1不同的部分为中心来说明本发明的实施方式3的铁心构件、内转子型定子、内转子型定子的制造方法和旋转电机。

图16是本实施方式所使用的铁心构件303的俯视图。

图17是表示将本实施方式的层叠铁心构件321a向线圈22即将***之前的状态的俯视图。

层叠铁心构件321a除了将沿周向进行了6等分的中空扇形形状的分割层叠铁心构件321b组合而构成这一点以外，与实施方式1的层叠铁心构件21a相同。层叠铁心构件321a由分割面325沿圆周方向分割成6部分。通过对层叠铁心构件321a进行分割，从而具有提高材料的成品率的效果。此时，各个分割层叠铁心构件321b优选至少遍及多相的多个线圈组地连续。通过遍及多相的多个线圈组地连续，从而具有提高齿间的周向的间距精度并抑制齿槽转矩及转矩脉动的效果。

图18是将层叠铁心构件321a和线圈22沿轴向垂直地切断的剖视图。

如图18所示，相对于线圈22而将层叠铁心构件321a配置在径向外侧。在本实施方式中，无需将层叠铁心构件321a沿轴向相对移动地配置于线圈22，可以将分割层叠铁心构件321b单独地从径向配置。通过从径向配置分割层叠铁心构件321b，从而能够提高定子302的组装效率。

图19是将层叠铁心构件321a的层叠齿部向线圈22***之后的定子302的剖视图。

当对层叠铁心构件321a的外周面朝向径向中心进行加压时，图16的变形部337、338向密闭层叠槽部336a的方向变形，层叠铁心构件321a的层叠齿部向线圈22***的这一点与实施方式1相同。

这样得到的定子302将构成定子302的层叠铁心321分割，因此与将铁心构件冲裁成圆形的情况相比，具有提高材料的成品率的效果。另外，若以遍及多相的多个线圈组地连续的方式分割，则具有提高齿间的周向的间距精度并抑制齿槽转矩及转矩脉动的效果。另外，由于能够将构成层叠铁心构件321a的各个分割层叠铁心构件321b从径向配置，因此具有提高组装性并降低制造成本的效果。

实施方式4.

以下，使用附图，以与实施方式1～3不同的部分为中心来说明本发明的实施方式4的铁心构件、内转子型定子、内转子型定子的制造方法和旋转电机。

图20(a)是本实施方式的铁心构件403的俯视图。

图20(b)是图20(a)的由圆包围的部分的放大图。

铁心构件403的基本结构与实施方式1相同。在第一齿部432、第二齿部433的周向外侧面的根部形成有半圆状的切口8。通过在该部分形成切口8，能够降低将层叠铁心构件的层叠齿部向线圈22***时的力。由此具有使设备廉价的效果。

另外，通过形成切口8而使应力集中于第一齿部432、第二齿部433的根部。因此，能降低作用在第一齿部432、第二齿部433的中央部的应力，因此能够抑制由应力造成的磁特性的劣化而实现旋转电机的高输出化。

实施方式5

以下，使用附图，以与实施方式1～4不同的部分为中心来说明本发明的实施方式5的铁心构件、内转子型定子、内转子型定子的制造方法和旋转电机。

图21(a)是本实施方式的铁心构件503的俯视图。

图21(b)是图21(a)的由圆包围的部分的放大图。

铁心构件503除了第一齿部和第二齿部的结构以外，是与实施方式1相同的结构。第一齿部532的齿前端部的周向的宽度X2形成得比第二齿部533的齿前端部的周向的宽度X1大。另外，第一齿部532的根部的周向的宽度X4形成得比第二齿部533的根部的周向的宽度X3大。并且，第一齿部532与第二齿部533沿周向交替配置。

由于第一齿部532与第二齿部533的周向的宽度不同，因此第一齿部532和第二齿部533将槽部36沿周向密闭时发生变形的部分是如图21(b)所示较细的第二齿部533的变形部537和变形部538。在第二齿部533的周向外侧面的根部形成有半圆状的切口508a、508b，在第二齿部533的周向外侧面的齿前端部形成有切口508c。需要说明的是，铁心构件503设置3个切口508a、508b、508c，但是可以仅使用它们中的一个，也可以将2个组合地使用。

根据本发明的实施方式5的铁心构件503，与第一齿部和第二齿部的周向的宽度相同的情况相比，在向密闭层叠槽部的方向变形时，应力集中于较细的第二齿部533的变形部537、538，能够利用较小的力来缩小层叠铁心构件的内径。由此，能够实现制造设备的小型化，具有抑制设备投资的效果。

另外，由于向第一齿部532施加的应力降低，因此与第一齿部532和第二齿部533的周向宽度相同的情况相比，能抑制由应力变形引起的铁损增加并具有高输出化的效果。

另外，在将铁心构件503层叠来构成层叠铁心构件的情况下，第二齿部533的宽度X1相对于铁心构件503的轴向的厚度的倍率比实施方式1的结构小。由此，与实施方式1相比，能够抑制向密闭层叠槽部的方向变形时的第二齿部533的面外变形，具有提高层叠铁心的形状精度而降低齿槽转矩及转矩脉动的效果。

另外，通过设置切口508a、508b、508c，从而能够使应力集中于变形部537、538，因此能够利用更小的力来减小层叠铁心构件的内径。由此，能够实现制造设备的小型化，具有抑制设备投资的效果。

实施方式6

以下，使用附图，以与实施方式5不同的部分为中心来说明本发明的实施方式6的铁心构件、内转子型定子、内转子型定子的制造方法和旋转电机。

图22(a)是本实施方式的铁心构件603的俯视图。

图22(b)是图22(a)的由圆包围的部分的放大图。

铁心构件603在第一齿部和第二齿部各具有一个变形部的这一点上，与实施方式5不同。

第一齿部632的前端部的周向的宽度X5形成得比第二齿部633的前端部的周向的宽度X6大。另外，第一齿部632的根部的周向的宽度X7形成得比第二齿部633的根部的周向的宽度X8小。并且，第一齿部632与第二齿部633沿周向交替配置。第一齿部632和第二齿部633在将槽部36沿周向密闭时发生变形的部分是如图22(b)所示第二齿部633的变形部637和第一齿部632的变形部638。在第一齿部632的周向外侧面的根部形成有切口608a、608b，在第二齿部633的周向外侧面的前端部形成有切口608c。

根据本发明的实施方式6的铁心构件603，除了实施方式5叙述的效果之外，通过在第一齿部、第二齿部各具有一个变形部，由此能够将第一齿部、第二齿部的各变形部以外的部分的周向的宽度形成得大。由此，具有抑制变形部以外的部分的变形而提高层叠铁心的形状精度并提高齿槽转矩及转矩脉动的效果。

实施方式7

以下，使用附图，以与实施方式1～实施方式6不同的部分为中心来说明本发明的实施方式7的铁心构件、内转子型定子、内转子型定子的制造方法和旋转电机。

图23(a)是本实施方式的铁心构件703的俯视图。

图23(b)是图23(a)的由圆包围的部分的放大图。

铁心构件703将第一分割轭部731A和第二分割轭部731B沿周向交替配置。第一齿部733a从第一分割轭部731A的周向的端部的一端向径向内侧延伸出，第二齿部733b从另一端向径向内侧延伸出。第三齿部732c从第二分割轭部731B的周向的第二齿部733b侧的一端向径向内侧延伸出，第四齿部732d从另一端向径向内侧延伸出。即，按照第一齿部733a、第二齿部733b、第三齿部732c、第四齿部732d这样的顺序沿周向配置。

第一齿部733a与第二齿部733b在周向上为对称的形状。第三齿部732c与第四齿部732d在周向上为对称的形状。第一齿部733a的前端部与第四齿部732d的前端部在前端结合部734a(在权利要求书中，相当于第一齿前端结合部)处结合为一体。另外，第二齿部733b的前端部与第三齿部732c的前端部在前端结合部734b(在权利要求书中，相当于第二齿前端结合部)处结合为一体。

从第一分割轭部731A延伸出的第一齿部733a与第二齿部733b之间形成朝向铁心构件3的内侧开口的第一凹部735a。从第二分割轭部731B延伸出的第三齿部732c与第四齿部732d之间形成朝向铁心构件3的内侧开口的第二凹部735b。在层叠有铁心构件703的状态下，第一凹部735a及第二凹部735b成为收纳线圈22的插槽部。

第一齿部733a及第二齿部733b的齿前端部的周向的宽度X9形成得比第三齿部732c及第四齿部732d的齿前端部的周向的宽度X10小。另外，第一齿部733a及第二齿部733b的根部的周向的宽度X11形成得比第三齿部732c及第四齿部732d的根部的周向的宽度X12小。

根据本发明的实施方式7的铁心构件703，除了实施方式5所述的效果之外，由于第一齿部733a与第二齿部733b成为在周向上对称的形状，因此在旋转电机的正转方向和反转方向上能够使旋转的特性相同。例如，在车载用电动动力转向中，使正转时和反转时的操作感相同，具有提高驾驶性的效果。

此外，本发明在发明范围内，可以将各实施方式自由组合，或者对各实施方式适当进行变形、省略。

Claims (28)

1.一种铁心构件，该铁心构件构成旋转电机的内转子型定子的各个叠层，所述内转子型定子具备：圆环状的层叠铁心，该层叠铁心具有圆弧状的层叠分割轭部和从所述层叠分割轭部延伸出的同形状的层叠齿部；以及线圈，该线圈配设于所述层叠铁心的插槽部，所述铁心构件的特征在于，具有：

多个第一分割轭部和与所述第一分割轭部沿周向交替配置的多个第二分割轭部；

从各个所述第一分割轭部的周向的一端部延伸出的第一齿部和从另一端部延伸出的第二齿部；以及

从各个所述第二分割轭部的所述第二齿部侧的周向的一端部延伸出的第三齿部和从另一端部延伸出的第四齿部，

由从一个所述第一分割轭部延伸出的所述第一齿部的所述第二齿部侧的周向侧面、所述第二齿部的所述第一齿部侧的周向侧面以及所述第一分割轭部的内周面包围着形成有一个构成所述插槽部的第一凹部，

由从一个所述第二分割轭部延伸出的所述第三齿部的所述第四齿部侧的周向侧面、所述第四齿部的所述第三齿部侧的周向侧面以及所述第二分割轭部的内周面包围着形成有一个构成所述插槽部的第二凹部，

所述第一齿部和相邻的所述第四齿部用于构成一个所述层叠齿部，

所述第二齿部和相邻的所述第三齿部用于构成一个所述层叠齿部，

所述第一齿部的齿前端部和相邻的所述第四齿部的齿前端部通过第一齿前端结合部呈V字型地结合为一体并连续，

所述第二齿部的齿前端部和相邻的所述第三齿部的齿前端部通过第二齿前端结合部呈V字型地结合为一体并连续，

所述铁心构件是一片铁心构件。

2.根据权利要求1所述的铁心构件，其中，

所述第一分割轭部与所述第二分割轭部为相同形状，所述第一齿部与所述第三齿部为相同形状，所述第二齿部与所述第四齿部为相同形状。

3.根据权利要求1所述的铁心构件，其中，

所述铁心构件是将所述第一齿部与相邻的所述第四齿部全部结合、并将所述第二齿部与相邻的所述第三齿部全部结合的圆环形状。

4.根据权利要求1所述的铁心构件，其中，

所述铁心构件是将所述第一齿部与相邻的所述第四齿部结合、并将所述第二齿部与相邻的所述第三齿部结合的中空扇形形状。

5.根据权利要求1所述的铁心构件，其中，

所述铁心构件将各所述第一分割轭部和各所述第二分割轭部排列成横向一列且整体为波纹形状。

6.根据权利要求2所述的铁心构件，其中，

所述第一齿前端结合部和所述第二齿前端结合部的所述铁心构件的径向的长度比所述第一齿部和所述第二齿部的前端的、所述铁心构件的周向的宽度长。

7.根据权利要求1所述的铁心构件，其中，

所述第一齿部和所述第四齿部从所述第一齿前端结合部分支的第一分支部以及所述第二齿部和所述第三齿部从所述第二齿前端结合部分支的第二分支部平滑地形成。

8.根据权利要求7所述的铁心构件，其中，

所述第一分支部和所述第二分支部形成为曲面状。

9.根据权利要求2所述的铁心构件，其中，

所述第一齿部的齿前端部的、所述铁心构件的周向的宽度形成得比所述第二齿部的齿前端部的、所述铁心构件的周向的宽度大，并且所述第一齿部的根部的、所述铁心构件的周向的宽度形成得比所述第二齿部的根部的、所述铁心构件的周向的宽度大。

10.根据权利要求9所述的铁心构件，其中，

所述第二齿部的齿前端部的、所述铁心构件的周向的外侧面具有切口。

11.根据权利要求2所述的铁心构件，其中，

所述第一齿部的齿前端部的、所述铁心构件的周向的宽度形成得比所述第二齿部的齿前端部的、所述铁心构件的周向的宽度大，并且所述第一齿部的根部的、所述铁心构件的周向的宽度形成得比所述第二齿部的根部的、所述铁心构件的周向的宽度小。

12.根据权利要求1所述的铁心构件，其中，

所述第一齿部和所述第二齿部的齿前端部的、所述铁心构件的周向的宽度形成得比所述第三齿部和所述第四齿部的齿前端部的、所述铁心构件的周向的宽度小，

所述第一齿部和所述第二齿部的根部的、所述铁心构件的周向的宽度形成得比所述第三齿部和所述第四齿部的根部的、所述铁心构件的周向的宽度小，

所述第一齿部与所述第二齿部在所述铁心构件的周向上为对称的形状，所述第三齿部与所述第四齿部在所述铁心构件的周向上为对称的形状。

13.根据权利要求1～12中任一项所述的铁心构件，其中，

所述第一齿部的根部和所述第二齿部的根部的、所述铁心构件的周向的至少一方的外侧面具有切口，

所述第三齿部的根部和所述第四齿部的根部的、所述铁心构件的周向的至少一方的外侧面具有切口。

14.一种旋转电机的内转子型定子，其中，

铁心构件构成所述旋转电机的内转子型定子的各个叠层，所述旋转电机的内转子型定子具备：圆环状的层叠铁心，该层叠铁心具有圆弧状的层叠分割轭部和从所述层叠分割轭部延伸出的同形状的层叠齿部；以及线圈，该线圈配设于所述层叠铁心的插槽部，所述铁心构件的特征在于，具有：

多个第一分割轭部和与所述第一分割轭部沿周向交替配置的多个第二分割轭部；

从各个所述第一分割轭部的周向的一端部延伸出的第一齿部和从另一端部延伸出的第二齿部；以及

从各个所述第二分割轭部的所述第二齿部侧的周向的一端部延伸出的第三齿部和从另一端部延伸出的第四齿部，

由从一个所述第一分割轭部延伸出的所述第一齿部的所述第二齿部侧的周向侧面、所述第二齿部的所述第一齿部侧的周向侧面以及所述第一分割轭部的内周面包围着形成有一个构成所述插槽部的第一凹部，

由从一个所述第二分割轭部延伸出的所述第三齿部的所述第四齿部侧的周向侧面、所述第四齿部的所述第三齿部侧的周向侧面以及所述第二分割轭部的内周面包围着形成有一个构成所述插槽部的第二凹部，

所述第一齿部和相邻的所述第四齿部用于一个所述层叠齿部的结构，

所述第二齿部和相邻的所述第三齿部用于一个所述层叠齿部的结构，

所述第一齿部的齿前端部和相邻的所述第四齿部的齿前端部通过第一齿前端结合部呈V字型地结合为一体并连续，

所述第二齿部的齿前端部和相邻的所述第三齿部的齿前端部通过第二齿前端结合部呈V字型地结合为一体并连续，

所述旋转电机的内转子型定子由一片以上的所述铁心构件和所述线圈构成。

15.根据权利要求14所述的旋转电机的内转子型定子，其中，

所述第一分割轭部与所述第二分割轭部为相同形状，

所述第一齿部与所述第三齿部为相同形状，所述第二齿部与所述第四齿部为相同形状。

16.根据权利要求14所述的旋转电机的内转子型定子，其中，

所述铁心构件是将所述第一齿部与相邻的所述第四齿部全部结合、并将所述第二齿部与相邻的所述第三齿部全部结合的圆环形状。

17.根据权利要求14所述的旋转电机的内转子型定子，其中，

所述铁心构件是将所述第一齿部与相邻的所述第四齿部结合、并将所述第二齿部与相邻的所述第三齿部结合的中空扇形形状。

18.根据权利要求14所述的旋转电机的内转子型定子，其中，

所述铁心构件将各所述第一分割轭部和各所述第二分割轭部排列成横向一列且整体为波纹形状。

19.根据权利要求15所述的旋转电机的内转子型定子，其中，

所述第一齿前端结合部和所述第二齿前端结合部的所述铁心构件的径向的长度比所述第一齿部和所述第二齿部的前端的、所述铁心构件的周向的宽度长。

20.根据权利要求14所述的旋转电机的内转子型定子，其中，

所述第一齿部和所述第四齿部从所述第一齿前端结合部分支的第一分支部以及所述第二齿部和所述第三齿部从所述第二齿前端结合部分支的第二分支部平滑地形成。

21.根据权利要求20所述的旋转电机的内转子型定子，其中，

所述第一分支部和所述第二分支部形成为曲面状。

22.根据权利要求15所述的旋转电机的内转子型定子，其中，

所述第一齿部的齿前端部的、所述铁心构件的周向的宽度形成得比所述第二齿部的齿前端部的、所述铁心构件的周向的宽度大，并且所述第一齿部的根部的、所述铁心构件的周向的宽度形成得比所述第二齿部的根部的、所述铁心构件的周向的宽度大。

23.根据权利要求22所述的旋转电机的内转子型定子，其中，

所述第二齿部的齿前端部的、所述铁心构件的周向的外侧面具有切口。

24.根据权利要求15所述的旋转电机的内转子型定子，其中，

所述第一齿部的齿前端部的、所述铁心构件的周向的宽度形成得比所述第二齿部的齿前端部的、所述铁心构件的周向的宽度大，并且所述第一齿部的根部的、所述铁心构件的周向的宽度形成得比所述第二齿部的根部的、所述铁心构件的周向的宽度小。

25.根据权利要求14所述的旋转电机的内转子型定子，其中，

所述第一齿部和所述第二齿部的齿前端部的、所述铁心构件的周向的宽度形成得比所述第三齿部和所述第四齿部的齿前端部的、所述铁心构件的周向的宽度小，

所述第一齿部和所述第二齿部的根部的、所述铁心构件的周向的宽度形成得比所述第三齿部和所述第四齿部的根部的、所述铁心构件的周向的宽度小，

所述第一齿部与所述第二齿部在所述铁心构件的周向上为对称的形状，所述第三齿部与所述第四齿部在所述铁心构件的周向上为对称的形状。

26.根据权利要求14～25中任一项所述的旋转电机的内转子型定子，其中，

所述第一齿部的根部和所述第二齿部的根部的、所述铁心构件的周向的至少一方的外侧面具有切口，

所述第三齿部的根部和所述第四齿部的根部的、所述铁心构件的周向的至少一方的外侧面具有切口。

27.根据权利要求14～25中任一项所述的旋转电机的内转子型定子，其中，

所述线圈跨过所述层叠铁心的多个所述层叠齿部地装配。

28.一种旋转电机的内转子型定子的制造方法，其中，

铁心构件构成所述旋转电机的内转子型定子的各个叠层，所述旋转电机的内转子型定子具备：圆环状的层叠铁心，该层叠铁心具有圆弧状的层叠分割轭部和从所述层叠分割轭部延伸出的同形状的层叠齿部；以及线圈，该线圈配设于所述层叠铁心的插槽部，所述铁心构件的特征在于，具有：

多个第一分割轭部和与所述第一分割轭部沿周向交替配置的多个第二分割轭部；

从各个所述第一分割轭部的周向的一端部延伸出的第一齿部和从另一端部延伸出的第二齿部；以及

从各个所述第二分割轭部的所述第二齿部侧的周向的一端部延伸出的第三齿部和从另一端部延伸出的第四齿部，

由从一个所述第一分割轭部延伸出的所述第一齿部的所述第二齿部侧的周向侧面、所述第二齿部的所述第一齿部侧的周向侧面以及所述第一分割轭部的内周面包围着形成有一个构成所述插槽部的第一凹部，

由从一个所述第二分割轭部延伸出的所述第三齿部的所述第四齿部侧的周向侧面、所述第四齿部的所述第三齿部侧的周向侧面以及所述第二分割轭部的内周面包围着形成有一个构成所述插槽部的第二凹部，

所述第一齿部和相邻的所述第四齿部用于构成一个所述层叠齿部，

所述第二齿部和相邻的所述第三齿部用于构成一个所述层叠齿部，

所述第一齿部的齿前端部和相邻的所述第四齿部的齿前端部通过第一齿前端结合部呈V字型地结合为一体并连续，

所述第二齿部的齿前端部和相邻的所述第三齿部的齿前端部通过第二齿前端结合部呈V字型地结合为一体并连续，

所述旋转电机的内转子型定子的制造方法具有如下工序：

将圆环形状的一片所述铁心构件层叠多片而形成层叠铁心构件的层叠工序；

将多个所述线圈从所述层叠铁心构件的轴向***所述层叠铁心构件的内周侧而与所述插槽部相对配置的线圈配置工序；以及

从所述层叠铁心构件的外周侧按压所述层叠铁心构件，将层叠有所述第一分割轭的层叠第一分割轭部与相邻的层叠有所述第二分割轭部的层叠第二分割轭部之间的间隙、层叠有所述第一齿部的层叠第一齿部与相邻的层叠有所述第四齿部的层叠第四齿部之间的V字状的间隙、层叠有所述第二齿部的层叠第二齿部与相邻的层叠有所述第三齿部的层叠第三齿部之间的V字状的间隙密闭，向所述插槽部装配所述线圈的线圈装配工序。