CN112673549A - 铁芯、定子及旋转电机 - Google Patents
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Abstract
一种铁芯,其在轴向间隙型旋转电机中使用,该铁芯具有主体部和多个框状的凸缘部,所述主体部具有环状的轭部和在所述轭部的周向排列的多个柱状的齿部,各所述凸缘部固定于各所述齿部的前端部,所述轭部和多个所述齿部由一体的压粉成型体构成,各所述凸缘部由具有贯通孔的压粉成型体构成,所述齿部的前端部***贯穿于所述贯通孔,所述齿部的端面从所述贯通孔露出,在所述轭部的轴向的俯视观察时,所述齿部的端面的面积相对于所述凸缘部的外周缘内的面积的比率大于或等于7.5%。
Description
技术领域
本发明涉及铁芯、定子及旋转电机。
本申请基于2018年11月12日的日本申请的特愿2018-212322而要求优先权,引用在上述日本申请中记载的全部记载内容。
背景技术
在专利文献1中,作为旋转电机之一而公开转子和定子在转子的轴向相对而配置的轴向间隙型的电动机。在这种旋转电机中使用的定子具有:铁芯,其具有轭部及多个齿部;以及线圈,其配置于各齿部。作为代表情况,轭部是圆环板状的部件。各齿部是在轭部的轴向凸出的柱状的部件,在轭部的周向分离而排列。专利文献1还公开在齿部中的与轭部的连结端相反侧的端部设置板状的凸缘部。
专利文献1:日本特开2009-044829号公报
发明内容
本发明的铁芯在轴向间隙型旋转电机中使用,
该铁芯具有主体部和多个框状的凸缘部,
所述主体部具有环状的轭部和在所述轭部的周向排列的多个柱状的齿部,
各所述凸缘部固定于各所述齿部的前端部,
所述轭部和多个所述齿部由一体的压粉成型体构成,
各所述凸缘部由具有贯通孔的压粉成型体构成,
所述齿部的前端部***贯穿于所述贯通孔,所述齿部的端面从所述贯通孔露出,
在所述轭部的轴向的俯视观察时,所述齿部的端面的面积相对于所述凸缘部的外周缘内的面积的比率大于或等于7.5%。
本发明的定子具有:
本发明的铁芯;以及
线圈,其在各所述齿部进行配置。
本发明的旋转电机具有本发明的定子。
附图说明
图1是表示实施方式的铁芯的一个例子的概略俯视图。
图2是关于实施方式的铁芯的一个例子而示出铁芯的一部分的概略斜视图。
图3是说明在实施方式的铁芯中齿部的前端部的外周面和凸缘部的贯通孔的内周面之间的间隔的图。
图4是关于实施方式的铁芯的相邻的凸缘部与接近区域相对而设置的例子,示出铁芯的一部分的概略俯视图。
图5是关于实施方式的铁芯的相邻的凸缘部在轭部的周向的相同侧具有接近区域的例子,示出铁芯的一部分的概略俯视图。
图6A是表示实施方式的铁芯的具有台阶部的齿部的一部分的局部剖视图。
图6B是表示实施方式的铁芯的具有倾斜面的齿部的一部分的局部剖视图。
图7是表示实施方式的定子的一个例子的概略俯视图。
图8是表示实施方式的旋转电机的一个例子的概略剖视图。
具体实施方式
[本发明所要解决的课题]
希望作为在轴向间隙型旋转电机中使用的铁芯,容易组装定子,能够构建得到高的转矩的旋转电机。
因此,本发明的目的之一在于,提供能够构建具有高的转矩的旋转电机,定子的制造性也优异的铁芯。
另外,本发明的其他目的之一在于,提供能够构建具有高的转矩的旋转电机,制造性也优异的定子。
并且,本发明的另外的目的之一在于,提供具有高的转矩,制造性也优异的旋转电机。
[本发明的效果]
本发明的铁芯能够构建具有高的转矩的旋转电机,定子的制造性也优异。
本发明的定子能够构建具有高的转矩的旋转电机,制造性也优异。
本发明的旋转电机具有高的转矩,制造性也优异。
[本发明的实施方式的说明]
首先,列举本发明的实施方式而进行说明。
(1)本发明的一个方式所涉及的铁芯在轴向间隙型旋转电机中使用,
该铁芯具有主体部和多个框状的凸缘部,
所述主体部具有环状的轭部和在所述轭部的周向排列的多个柱状的齿部,
各所述凸缘部固定于各所述齿部的前端部,
所述轭部和多个所述齿部由一体的压粉成型体构成,
各所述凸缘部由具有贯通孔的压粉成型体构成,
所述齿部的前端部***贯穿于所述贯通孔,所述齿部的端面从所述贯通孔露出,
在所述轭部的轴向的俯视观察时,所述齿部的端面的面积相对于所述凸缘部的外周缘内的面积的比率大于或等于7.5%。
本发明的铁芯具有凸缘部。因此,本发明的铁芯具有通过凸缘部容易使磁通经过齿部,通过凸缘部容易防止线圈的脱落这样的效果,并且定子的组装作业性优异。定子的组装作业性优异的理由之一在于,本发明的铁芯是具有主体部和凸缘部的组合件,在不具有凸缘部的状态下能够在各齿部配置线圈。因此,本发明的铁芯容易制造定子、轴向间隙型旋转电机。
另外,本发明的铁芯如以下说明那样,能够抑制转矩的降低,能够构建具有高的转矩的轴向间隙型旋转电机。
本发明的铁芯虽然如上所述是组合件,但轭部和齿部为一体物。因此,在轭部和齿部之间不产生成为磁隙的间隙。如上所述的本发明的铁芯与轭部和齿部为分体部件的专利文献1的铁芯相比较,良好地使磁通从齿部经过轭部。特别地,本发明的铁芯的齿部的端面的面积相对于凸缘部的外周缘内的面积的比率高而大于或等于7.5%。下面,有时将上述面积的比率称为露出面积率。上述露出面积率高,因此从凸缘部的贯通孔露出的齿部直接接受磁通,并且容易使磁通从凸缘部经过齿部。其结果,容易抑制转矩的降低。
并且,本发明的铁芯虽然具有凸缘部,但也能够降低齿槽转矩的增大。在具有凸缘部的情况下,通常相邻的凸缘部之间的间隔窄,由此齿槽转矩容易增大。但是,本发明的铁芯能够将在凸缘部的内周面和齿部的外周面之间产生的间隙利用为磁隙。能够通过上述间隙而增大磁阻,因此容易减小与磁铁的旋转相伴的磁通的变化。因此,容易降低齿槽转矩的增大。
(2)作为本发明的铁芯的一个例子,
举出所述凸缘部具有所述前端部的外周面和所述贯通孔的内周面之间的间隔小于或等于0.05mm的接近区域的方式。
上述方式中的齿部和凸缘部的接近区域的上述间隔非常地窄。因此,上述方式中的凸缘部的接近区域可视作实质上与齿部相接的区域。另外,可以说可能在凸缘部的接近区域和齿部之间产生的间隙不易成为磁隙。因此,上述方式容易使磁通从凸缘部的接近区域经过齿部。因此,上述方式更容易抑制转矩的降低,能够构建具有高的转矩的轴向间隙型旋转电机。
(3)作为上述(2)的铁芯的一个例子,
举出所述接近区域的沿所述贯通孔的周向的长度相对于所述贯通孔的周长的比率超过20%的方式。
上述方式的凸缘部的接近区域长,因此更容易使磁通从凸缘部的接近区域经过齿部。因此,上述方式更容易抑制转矩的降低,能够构建具有更高的转矩的轴向间隙型旋转电机。
(4)作为上述(2)或(3)的铁芯的一个例子,
举出所述前端部的外周面和所述贯通孔的内周面之间的间隔的最大值和最小值之差小于0.40mm的方式。
上述方式可以说不具有上述间隔局部地大的部位、即成为大的磁隙的部位。因此,上述方式容易使磁通从凸缘部经过齿部。因此,上述方式容易抑制转矩的降低,能够构建具有高的转矩的轴向间隙型旋转电机。
(5)作为上述(2)至(4)的任一个铁芯的一个例子,
举出所述凸缘部在所述凸缘部中的所述轭部的外周缘侧具有所述接近区域的至少一部分的方式。
上述方式如以下说明那样容易具有长的接近区域。接近区域长,由此上述方式更容易使磁通从凸缘部的接近区域经过齿部。因此,上述方式更容易抑制转矩的降低,能够构建具有更高的转矩的轴向间隙型旋转电机。
作为代表情况,凸缘部的外形为梯形形状。如上所述的形状的凸缘部中的位于轭部的外周缘侧的区域的长度,比位于轭部的内周缘侧的区域的长度长。下面,有时将上述凸缘部中的位于轭部的外周缘侧的区域、即在上述凸缘部中与从贯通孔露出的齿部的端面的周缘相比位于外周侧的区域称为外周区域。另外,有时将上述凸缘部中的位于轭部的内周缘侧的区域、即在上述凸缘部中与从贯通孔露出的齿部的端面的周缘相比位于内周侧的区域称为内周区域。在凸缘部的外周区域包含接近区域的铁芯容易将接近区域确保得长。
(6)作为上述(2)至(5)的任一个铁芯的一个例子,
举出在沿所述轭部的周向相邻的所述齿部进行固定的所述凸缘部,在两个所述齿部相对侧具有所述接近区域的至少一部分的方式。
在上述方式中,相邻的凸缘部的接近区域相对而配置。因此,相邻的齿部容易使磁通经过各凸缘部的接近区域。因此,上述方式容易抑制转矩的降低,能够构建具有高的转矩的轴向间隙型旋转电机。在上述方式利用于多相交流旋转电机的情况下,可以在各齿部配置同相的线圈、异相的线圈的任意者。
(7)作为上述(6)的铁芯的一个例子,
举出在相邻的所述齿部配置同相的线圈的方式。
上述方式与配置异相的线圈的情况相比较,更容易抑制转矩的降低。
(8)作为上述(2)至(5)的任一个铁芯的一个例子,
举出在所述凸缘部中的所述轭部的周向的相同侧具有所述接近区域的至少一部分的方式。
上述方式容易使磁通从各凸缘部的接近区域经过各齿部。因此,上述方式容易抑制转矩的降低,能够构建具有高的转矩的轴向间隙型旋转电机。另外,上述方式能够相对于各齿部而使各凸缘部的固定状态相同,因此铁芯的制造性也优异。
(9)作为本发明的铁芯的一个例子,
举出所述齿部具有对所述凸缘部进行载置的台阶部的方式。
上述方式能够相对于齿部将凸缘部稳定地配置,容易对齿部和凸缘部进行固定。因此,上述方式在铁芯的制造性也优异。
(10)作为上述(9)的铁芯的一个例子,
举出所述台阶部的高度大于或等于所述凸缘部的厚度的方式。
在上述方式中如果台阶部的高度和凸缘部的厚度相等,则作为代表情况,齿部的端面和凸缘部的端面成为共面。因此,容易对具有上述方式的铁芯的定子和转子之间的间隔进行调整。在上述方式中台阶部的高度与凸缘部的厚度相比越大,则越容易减小齿槽转矩。
(11)作为上述(10)的铁芯的一个例子,
举出所述台阶部的高度和所述凸缘部的厚度之差超过0mm而小于或等于3mm的方式。
上述方式的上述差满足上述的特定范围,因此能够减小齿槽转矩,抑制转矩的降低。
(12)作为上述(9)至(11)的任一个铁芯的一个例子,
举出所述台阶部的底面和所述台阶部的周面的交叉角度为90°,
所述贯通孔的内周面和所述凸缘部中的在所述台阶部的底面载置的面的交叉角度为90°的方式。
上述方式中的台阶部及凸缘部的形状简单,容易成型。因此,上述方式在铁芯的制造性也优异。
(13)作为上述(11)的铁芯的一个例子,
举出所述齿部的前端部包含与所述齿部的端面交叉的倾斜面,
所述倾斜面的相对于所述端面的延长面的角度大于或等于5°而小于或等于60°的方式。
在上述方式中齿部的倾斜面从凸缘部的端面凸出的情况下,容易减小齿槽转矩。
(14)作为本发明的铁芯的一个例子,
举出所述铁芯的构成材料包含:纯铁、含有Si的铁基合金或含有Al的铁基合金的方式。
在上述方式中包含纯铁的情况下,具有下述效果,即,铁芯容易具有高的饱和磁通密度,铁芯容易变得致密,铁芯容易成型,制造性优异。在上述方式中包含铁基合金的情况下,铁芯容易成为低损耗。
(15)作为本发明的铁芯的一个例子,
举出所述铁芯的相对密度大于或等于90%的方式。
上述方式是高致密,相对密度大于或等于90%。如上所述的方式能够构建饱和磁通密度高这样的磁特性优异的轴向间隙型旋转电机。
(16)本发明的一个方式所涉及的定子具有:
上述(1)至(15)的任一个铁芯;以及
线圈,其在各所述齿部进行配置。
本发明的定子具有本发明的铁芯,因此能够容易地在各齿部配置线圈。因此,本发明的定子的制造性优异。另外,本发明的定子具有本发明的铁芯,因此能够抑制转矩的降低,能够构建具有高的转矩的轴向间隙型旋转电机。
(17)本发明的一个方式所涉及的旋转电机具有本发明的定子。
本发明的旋转电机具有本发明的定子,因此容易组装定子,制造性优异。另外,本发明的旋转电机具有本发明的定子,因此能够抑制转矩的降低,具有高的转矩。
[本发明的实施方式的详细内容]
下面,参照附图,具体地说明本发明的实施方式。图中的同一标号表示同一名称物。
[铁芯]
参照图1~图6B,对实施方式的铁芯1进行说明。
图1、图4、图5及后面记述的图7是从轭部3的轴向俯视观察实施方式的铁芯1的俯视图。上述的各图是对轭部3的正反面之中的设置齿部2侧的面,在这里是对表面30进行俯视观察。此外,图4、图5仅示出铁芯1的一部分。
图2是表示实施方式的铁芯1的一部分的斜视图,关于一组齿部2及凸缘部5,示出将齿部2和凸缘部5分解,将凸缘部5向齿部2固定前的状态。
图3是关于一组齿部2及凸缘部5,从齿部2的轴向对齿部2的端面20及凸缘部5的端面50侧进行俯视观察的俯视图。
图6A、图6B是通过与齿部2的轴向平行的平面将实施方式的铁芯1切断的剖视图,仅示出齿部2的前端部及其附近、以及凸缘部5。图6A、图6B的剖视图相当于通过图2所示的VI-VI切断线将铁芯1切断的剖视图。
图1~图6B及后面记述的图7、图8为了便于说明,适当变更了比例尺。
〈概要〉
下面,主要参照图1、图2对铁芯1的概要进行说明。
实施方式的铁芯1具有环状的轭部3、多个柱状的齿部2和多个板状的凸缘部5。各凸缘部5设置于各齿部2的前端部。铁芯1在轴向间隙型旋转电机中使用。作为代表情况,铁芯1能够利用为定子的铁芯。轴向间隙型旋转电机的一个例子举出后面记述的图8所示的旋转电机9。定子的一个例子举出后面记述的图7所示的定子8。铁芯1在各齿部2配置线圈80(图7、图8),被利用为供由线圈80产生的磁通、磁铁95(图8)的磁通经过的磁路的构成部件。
在实施方式的铁芯1中,轭部3和多个齿部2为一体物,各凸缘部5是独立于上述一体物的部件。另外,各凸缘部5是具有贯通孔52的框状的部件。齿部2的端面20从贯通孔52露出。特别地,在实施方式的铁芯1中,在轭部3的轴向的俯视观察时,齿部2的端面20的面积相对于凸缘部5的外周缘51内的面积的比率、即露出面积率大于或等于7.5%。
下面,详细地进行说明。
〈主体部〉
实施方式的铁芯1将主体部4设为构成部件之一。主体部4具有轭部3和在轭部3的周向排列的多个齿部2。另外,主体部4是轭部3和多个齿部2由一体的压粉成型体构成的。铁芯1虽然是1个主体部4和多个凸缘部5的组合件,但轭部3和齿部2为一体物。因此,在轭部3和齿部2之间不产生成为磁隙的间隙。因此,铁芯1相比于轭部3和齿部2为分体部件的铁芯,使磁通良好地从齿部2向轭部3经过。
《轭部》
轭部3是平面形状为圆环状的板部件。轭部3的正反面之中的一个面、在这里的表面30是齿部2凸出而设置的面。轭部3将在轭部3的周向排列的齿部2之中的、相邻的齿部2彼此进行磁耦合。轭部3在其中央部具有轴孔39。轴孔39将轭部3的正反面贯通。
《齿部》
各齿部2是柱状的部件,以与轭部3的表面30正交的方式凸出。另外,各齿部2在轭部3的周向隔开规定的间隔而配置。作为代表情况,如图1中例示那样,各齿部2在轭部3的周向等间隔地配置。此外,与轭部3的表面30正交的方向相当于与轭部3的轴孔39的轴向平行的方向。另外,各齿部2的轴向相当于与轭部3的轴向平行的方向。在图1中,轭部3的轴向相当于与纸面正交的方向。
作为代表情况,各齿部2的形状、大小相同。
齿部2的外形作为代表情况,举出通过与齿部2的轴向正交的平面切断后的剖面形状在齿部2的轴向为相同的形状的棱柱状等。本例的齿部2是上述剖面形状为梯形形状的四棱柱体。另外,本例的齿部2除了对凸缘部5进行固定的前端部以外,在齿部2的轴向具有相同的剖面形状。上述剖面形状为梯形形状的齿部2容易将截面积确保得大。另外,容易减小铁芯1的死区空间。其结果,容易构建占空系数高的定子8。作为其他外形,举出上述剖面形状为等腰三角形等三角形状的棱柱体等。另外,作为其他的外形,举出上述剖面形状为长方形的长方体,上述剖面形状为圆形的圆柱等。
在这里的“梯形形状”、“三角形状”不仅是几何学上的梯形、三角形,如本例那样还包含在角部具有倒角的形状,包含实质上可视为梯形、三角形的范围。例如,在剖面的轮廓包含直线的情况下,上述范围包含该直线的延长线的交点构成多边形的顶点的形状。或者,例如在剖面的轮廓包含曲线及直线的情况下,上述范围包含该曲线的切线和直线或直线的延长线的交点构成多边形的顶点的形状。
齿部2的个数只要大于或等于2个即可,能够适当选择。上述个数例如可以大于或等于3个,甚至大于或等于6个。图1例示出上述个数为12个的主体部4。
在各齿部2中的位于与轭部3的连结端相反侧的前端部,对各凸缘部5进行固定。即,各齿部2的一端部构成与轭部3的连结部位。各齿部2的另一端部构成凸缘部5的固定部位。在固定有凸缘部5的状态下,齿部2的端面20从凸缘部5露出。图1及后面记述的图7为了容易理解,在端面20附带有交叉影线。
端面20的形状举出与在齿部2中除了前端部以外的部位的周面21(图2)的形状相似、或如本例那样是大致相似的形状。下面,将在齿部2中除了前端部以外的部位称为中间部位。如果使用如上所述的铁芯1而构建旋转电机9,则相对于齿部2的周向的任意位置,磁铁95的磁通容易从端面20经过。此外,作为代表情况,端面20如本例那样由与轭部3的表面30平行的平面构成,配置为与磁通正交。另外,作为代表情况,周面21如本例那样设置为与轭部3的表面30正交。
除此以外,端面20的形状也可以设为与齿部2中的中间部位的周面21的形状为非相似的形状。例如,如果齿部2中的中间部位的周面21的形状为梯形形状,则端面20的形状可以为圆形、三角形等。但是,从磁通经过的观点出发,端面20的形状如上所述优选是与周面21的形状相似或大致相似的形状。
齿部2可以在前端部具有台阶部25(图2)。在台阶部25对凸缘部5进行载置。包含端面20的大小、台阶部25的形状等在内,齿部2的前端部的详细内容,在〈齿部和凸缘部的关系〉的项进行说明。
《大小》
轭部3的大小、齿部2的大小能够与旋转电机9相应地适当选择。
轭部3的大小例如举出外径、内径、厚度等。轭部3的外径例如举出大于或等于30mm而小于或等于300mm。轭部3的内径、在这里为轴孔39的直径,例如举出大于或等于5mm而小于或等于150mm。轭部3的厚度例如举出大于或等于1.0mm而小于或等于10mm,进一步举出大于或等于1.5mm而小于或等于7.0mm。
齿部2的大小例如举出截面积、高度等。在这里的齿部2的截面积是指通过与齿部2的轴向正交的平面切断后的剖面的面积。在齿部2具有台阶部25的情况下,是除了上述的前端部以外的中间部位的截面积。齿部2的高度是从轭部3的表面30至端面20为止的距离。齿部2的截面积例如举出大于或等于5mm2而小于或等于800mm2。齿部2的高度例如举出大于或等于3mm而小于或等于40mm。
〈凸缘部〉
各凸缘部5是在各齿部2的前端部进行固定的框状的板部件。各凸缘部5是由具有贯通孔52的压粉成型体构成的。在各贯通孔52中***贯穿各齿部2的前端部。作为代表情况,各凸缘部5的形状、大小相同。
《功能·作用》
凸缘部5如以下说明那样,具有使比齿部2更多的磁通经过的功能。在固定于齿部2的前端部的状态下,凸缘部5从齿部2的周面21向与周面21正交的方向凸出。因此,固定有凸缘部5的齿部2的前端部的平面面积成为端面20的面积和凸缘部5的端面50的合计面积。因此,固定有凸缘部5的齿部2的前端部的平面面积与齿部2的中间部位的截面积相比较,可以说因凸缘部5而增大。如果使用如上所述的铁芯1而构建旋转电机9,则铁芯1中的与磁铁95相对的面积,比不具有凸缘部的情况大。因此,铁芯1通过凸缘部5容易将磁铁95的磁通集中于齿部2,容易使上述磁通更多地经过。
铁芯1虽然具有凸缘部5,但如以下说明那样,定子8、旋转电机9的制造性优异。铁芯1是具有齿部2的主体部4和凸缘部5能够分离的组合件。因此,在定子8、旋转电机9的制造过程中,在齿部2的前端没有配置凸缘部5的状态下,能够在齿部2配置线圈80。因此,铁芯1和线圈80的组装作业容易进行。而且,将配置有线圈80的齿部2和凸缘部5一体化。例如,举出使上述齿部2的前端部***贯穿于凸缘部5的贯通孔52而将齿部2和凸缘部5通过粘接剂等接合,或通过压入、热压配合等进行固定。在进行热压配合时,例如能够将凸缘部5加热至适当的温度。以上述方式将齿部2和凸缘部5进行固定,由此主体部4和凸缘部5一体化。
除此以外,凸缘部5具有防止线圈80从齿部2脱落的功能等。另外,铁芯1虽然具有凸缘部5,但如以下说明那样,也能够减小齿槽转矩的增大。虽然在齿部2的前端部的外周面和凸缘部5的形成贯通孔52的内周面520(图2)之间可能产生间隙,但铁芯1能够将该间隙利用为磁隙。由于该磁隙,在凸缘部5和齿部2之间磁阻增大。如果使用如上所述的铁芯1构建旋转电机9,则容易减小与磁铁95的旋转相伴的磁通的变化。此外,为了容易理解,各图将上述间隙表示得大。
《形状》
凸缘部5的外周形状即外周缘51描绘的形状,举出与齿部2中的中间部位的周面21的形状相似、或如本例那样是大致相似的形状。在该情况下,良好地得到下述效果,即,相对于齿部2的周向的任意位置,通过凸缘部5使磁铁95的磁通容易经过。
凸缘部5的内周形状即贯通孔52的内周面520描绘的形状,举出如本例所示是与凸缘部5的外周形状相似的形状。在该情况下,凸缘部5的外周缘51和内周面520之间的间隔即宽度在凸缘部5的周向容易均一。因此,容易均匀地得到下述效果,即,相对于齿部2的周向的任意位置,通过凸缘部5使磁铁95的磁通容易经过。凸缘部5的内周形状也可以是与凸缘部5的外周形状非相似的形状,但从磁通经过的观点出发,优选是如上所述相似的形状、或大致相似的形状。
另外,凸缘部5的内周形状举出如本例所示是与齿部2的端面20的形状相似的形状。在该情况下,容易防止在凸缘部5的内周面520和齿部2的前端部的外周面之间产生的间隙局部地变大。局部地大的间隙成为大的磁隙。如果在凸缘部5的内周面520和齿部2的前端部的外周面之间存在大的磁隙,则发生转矩的降低。通过减小上述大的磁隙,从而抑制转矩的降低。
本例的凸缘部5的外周形状及内周形状是将角部倒了圆角的梯形形状。在凸缘部5固定于齿部2的状态下,凸缘部5的轮廓中的梯形的长边部分配置于轭部3的外周缘侧。上述梯形的短边部分配置于轭部3的内周缘侧。此外,作为代表情况,端面50及其相反侧的面如本例那样是由平面构成的。
〈齿部和凸缘部的关系〉
下面,主要参照图3~图6B,对齿部2的前端部、凸缘部5的贯通孔52详细地进行说明。
《露出面积率》
实施方式的铁芯1从凸缘部5的贯通孔52使齿部2的一部分、具体地说使前端部的端面20露出。因此,在凸缘部5和齿部2之间,在与磁通正交的方向配置的磁隙容易减小。下面,将该磁隙称为正交间隙。在铁芯1中,上述正交间隙的大小小于齿部2的中间部位的截面积。根据情况,铁芯1实质上不具有上述正交间隙。铁芯1的正交间隙小,由此磁铁95(图8)的磁通容易从凸缘部5经过齿部2。因此,虽然铁芯1的齿部2和凸缘部5是独立的部件,但能够抑制由在两者间产生的磁隙引起的转矩的降低。这一点例如将后面记述的试验例1的样品No.101和No.1进行比较参照即可。
定量地说,从贯通孔52露出的齿部2的端面20的面积S2相对于凸缘部5的外周缘51内的面积S5的比率,即露出面积率大于或等于7.5%。露出面积率(%)是通过(S2/S5)×100而求出的。此外,上述的凸缘部5中的面积S5还包含贯通孔52的面积。
如果上述的露出面积率大于或等于7.5%,则齿部2的端面20直接接受磁铁95的磁通。另外,如果上述露出面积率大于或等于7.5%,则容易减小上述的正交间隙。因此,磁铁95的磁通容易从凸缘部5经过齿部2。因此,铁芯1容易抑制转矩的降低,能够构建具有高的转矩的旋转电机9。
上述的露出面积率越高,则越容易抑制转矩的降低。在希望进一步抑制转矩的降低的情况下,上述露出面积率优选大于或等于8.0%,更优选大于或等于10%。这一点参照后面记述的试验例2即可。
上述的露出面积率例如如果小于或等于90%,则能够将凸缘部5的宽度以一定程度确保得大。因此,容易得到凸缘部5的经过磁通的增大效果、线圈80的防脱落效果等。另外,如果凸缘部5的宽度一定程度大,则能够期待下述这样的效果,即,容易对凸缘部5进行成型,凸缘部5的制造性也优异,容易对凸缘部5进行处理,齿部2和凸缘部5的组装作业性也优异。在希望上述效果的情况下,上述露出面积率可以小于或等于80%,进一步小于或等于70%、小于或等于60%、小于60%。
《接近区域和齿部之间的间隔》
就凸缘部5的贯通孔52的大小而言,作为代表情况,为了使得容易进行齿部2的***贯穿作业,加入余量而与齿部2的前端部的大小相比设计得大。其结果,在齿部2的前端部的外周面和贯通孔52的内周面520之间产生间隙。该间隙成为磁隙,成为导致转矩的降低的一个原因。另一方面,本发明人得到下述见解,即,如果在贯通孔52的周向的至少一部分存在上述间隙非常小的部位,则能够抑制转矩的降低。其理由被认为是容易使磁铁95的磁通从凸缘部5中的上述间隔窄的区域经过齿部2。因此,凸缘部5优选具有齿部2的前端部的外周面和凸缘部5的贯通孔52的内周面520之间的间隔小于或等于0.05mm的区域。齿部2的前端部的外周面和凸缘部5的贯通孔52的内周面520之间的间隔是将齿部2的前端部的外周面上的点和凸缘部5的贯通孔52的内周面520上的点连结的直线的距离之中的最短距离。下面,将凸缘部5中的满足上述间隔小于或等于0.05mm的区域称为接近区域55。图3~图5是对贯通孔52中的内周面520附近的区域的一部分标注双点划线的交叉影线,虚拟地表示接近区域55。
齿部2的前端部和凸缘部5的接近区域55之间的间隔小于或等于0.05mm,非常地窄。如上所述的凸缘部5的接近区域55可以说实质上与齿部2的前端部相接。另外,如果齿部2的前端部和凸缘部5的接近区域55之间的间隔小于或等于0.05mm,则可以说齿部2的前端部和凸缘部5的接近区域55之间的间隙难以成为磁隙。如果使用如上所述的铁芯1构建旋转电机9,则凸缘部5的接近区域55容易使磁铁95的磁通经过齿部2。因此,该旋转电机9更容易抑制转矩的降低,容易具有高的转矩。
齿部2的前端部和凸缘部5的接近区域55之间的间隔越小,利用接近区域55,使磁铁95的磁通越容易经过齿部2,越容易抑制转矩的降低。在希望进一步抑制转矩的降低的情况下,优选上述间隔小于或等于0.04mm,更优选小于或等于0.03mm、小于或等于0.02mm。铁芯1也可以具有上述间隔实质上为0mm的部位。例如,如果在上述的齿部2和凸缘部5的固定时利用压入等,则凸缘部5容易将上述间隔为0mm的部位确保得长。
《接合比率》
凸缘部5的接近区域55优选越长越好。定量地说,举出接近区域55的沿贯通孔52的周向的长度L55相对于凸缘部5的贯通孔52的周长L5的比率超过20%。下面,将长度L55相对于上述周长L5的比率称为接合比率。上述接合比率(%)是通过(L55/L5)×100而求出的。
如果上述的接合比率超过20%,则可以说凸缘部5的接近区域55长。因此,利用接近区域55,磁铁95的磁通容易经过齿部2。其结果,更容易抑制转矩的降低。在希望进一步抑制转矩的降低的情况下,上述接合比率优选大于或等于25%,更优选大于或等于30%、大于或等于35%。
上述的接合比率在小于或等于100%的范围优选越大越好。另一方面,如果上述接合比率例如小于或等于70%,则能够将上述的***贯穿作业上的余量确保得大。其结果,齿部2和凸缘部5的组装作业容易进行。在希望组装作业性提高的情况下,上述接合比率可以小于或等于65%,进一步也可以为60%。
《间隔的最大差》
凸缘部5具有接近区域55,由此有时产生齿部2的前端部的外周面和凸缘部5的贯通孔52的内周面520之间的间隔相对大的部位。在该情况下,也优选上述间隔的最大值和最小值之差小于0.40mm。下面,将该差称为间隔的最大差。在图3中例示出下述情况,即,上述间隔的最小值gmin在凸缘部5的内周面520中位于接近区域55存在的部位,上述间隔的最大值gmax在凸缘部5的内周面520中位于轭部3的内周缘侧,在图3中位于下侧的角部。另外,在图3中例示出下述情况,即,接近区域55的一部分在凸缘部5的内周面520中位于轭部3的外周缘侧,在图3中位于上侧。
如果上述间隔的最大差小于0.40mm,则可以说铁芯1不具有齿部2的前端部的外周面和凸缘部5的贯通孔52的内周面520之间的间隔局部地大的部位。上述间隔局部地大的部位成为大的磁隙。因此,如果上述间隔的最大差小于0.40mm,则铁芯1不具有大的磁隙,容易使磁铁95的磁通从凸缘部5经过齿部2。因此,容易抑制转矩的降低。上述间隔的最大差越小,则铁芯1更明确地不具有大的磁隙,容易使磁通经过齿部2,更容易抑制转矩的降低。在希望进一步抑制转矩的降低的情况下,优选上述间隔的最大差小于或等于0.35mm,更优选小于或等于0.30mm。
上述间隔的最大差可以为0mm。在该情况下,可以说齿部2的前端部的外周面和凸缘部5的贯通孔52的内周面520之间的间隔在贯通孔52的周向为均匀的大小。在上述间隔为均匀的大小的情况下,如果上述间隔小于或等于0.20mm,进一步小于或等于0.15mm、小于或等于0.10mm,则铁芯1即使在凸缘部5不具有接近区域55,也容易使磁铁95的磁通从凸缘部5经过齿部2。因此,容易抑制转矩的降低。这一点参照后面记述的试验例1即可。
优选凸缘部5具有接近区域55,并且上述间隔的最大差小于0.40mm。其理由可以说是通过接近区域55,容易使磁铁95的磁通经过齿部2,凸缘部5在除了接近区域55以外的区域,也与齿部2的前端部的外周面接近地存在。因此,更容易使磁通从凸缘部5经过齿部2,容易抑制转矩的降低。这一点参照后面记述的试验例3即可。
《接近区域的位置》
凸缘部5在贯通孔52的周向的任意位置具有接近区域55。如图3中例示那样,举出凸缘部5在凸缘部5中的轭部3的外周缘侧具有接近区域55的至少一部分。在该情况下,接近区域55容易设得长。例如,凸缘部5的内周形状为梯形形状等,如果梯形的长边部分位于轭部3的外周缘侧,则凸缘部5中的位于轭部3的外周缘侧的外周区域56的长度,比凸缘部5中的位于轭部3的内周缘侧的内周区域57的长度长。因此,如果接近区域55的至少一部分设置于凸缘部5的外周区域56,则容易将接近区域55确保得长。接近区域55越长,则上述的接合比率越大。其结果,铁芯1更容易使磁通从接近区域55经过齿部2,更容易抑制转矩的降低。
图3例示出遍及凸缘部5的外周区域56和凸缘部5中的轭部3的周向的一侧的区域的范围而以L字状具有接近区域55的情况。除此以外,铁芯1也可以仅在凸缘部5的外周区域56具有接近区域55。或者,铁芯1也可以仅在凸缘部5的内周区域57或凸缘部5中的轭部3的周向的一侧的区域具有接近区域55。
优选凸缘部5在凸缘部5的外周区域56具有接近区域55的至少一部分,并且上述的接合比率大于或等于35%。其理由在于,通过接近区域55,更容易使磁铁95的磁通经过齿部2,更容易抑制转矩的降低。关于接合比率,参照后面记述的试验例4即可。
或者,如图4中例示那样,举出下述情况,即,在沿轭部3的周向相邻的齿部2进行固定的凸缘部5,在两个齿部2相对侧具有接近区域55的至少一部分。在该情况下,相邻的凸缘部5的接近区域55相对。因此,磁通容易从各凸缘部5的接近区域55经过相邻的齿部2,容易抑制转矩的降低。
在将如上所述相邻的凸缘部5相对地具有接近区域55的铁芯1利用于多相交流旋转电机的情况下,在相邻的各齿部2配置同相的线圈80或异相的线圈80。特别地,如果在相邻的齿部2配置同相的线圈80,则与配置异相的线圈80的情况相比较,更容易抑制转矩的降低。这一点参照后面记述的试验例5即可。
例如,在将铁芯1利用于三相交流旋转电机的情况下,举出以下的配置。从图4的左侧起在第1个齿部2及第2个齿部2配置U相的线圈80。从图4的左侧起在第3个齿部2及第4个齿部2配置未图示的V相的线圈。从图4的左侧起在第5个齿部2及未图示的第6个齿部2配置未图示的W相的线圈。在该情况下,针对相邻的齿部2且配置异相的线圈80的齿部2、例如从图4的左侧起第2个齿部2及第3个齿部2,在两个齿部2彼此远离侧配置接近区域55。图4将在纸面左侧的2个齿部2配置有线圈80的状态通过双点划线虚拟地示出。这一点在后面记述的图5也是同样的。
或者,如图5中例示那样,举出下述情况,即,凸缘部5在凸缘部5中的轭部3的周向的相同侧具有接近区域55的至少一部分。在该情况下,磁通容易从各凸缘部5的接近区域55经过各齿部2,容易抑制转矩的降低。另外,在该情况下,磁通从各凸缘部5向各齿部2的经过状态容易均匀,磁通不易紊乱,期待转矩的脉动也容易降低。并且,在该情况下,各凸缘部5的固定状态相对于各齿部2容易相同。在这一点上铁芯1的制造性也优异。此外,图5例示出在各凸缘部5的贯通孔52的右侧具有接近区域55的一部分的情况。
在使用在轭部3的周向的相同侧具有各凸缘部5的接近区域55的铁芯1而构建旋转电机9的情况下,各凸缘部5可以在与转子90(图9)的旋转方向相同侧、与上述旋转方向相反侧的任意侧具有接近区域55。特别地,如果各凸缘部5在与上述旋转方向相同侧具有接近区域55,则与在相反侧具有的情况相比较,更容易抑制转矩的降低。这一点参照后面记述的试验例5即可。
《台阶部》
下面,主要参照图6A对台阶部25进行说明。
如果齿部2在前端部具有台阶部25,则在铁芯1的制造过程中,凸缘部5对齿部2稳定地配置。因此,具有台阶部25的铁芯1与不具有台阶部25的情况相比较,容易将齿部2和凸缘部5通过粘接剂等进行固定、或在压入、热压配合时容易将凸缘部5配置于齿部2的规定位置,制造性优异。
台阶部25具有底面250和周面251。作为代表情况,底面250由与端面20平行的平面构成(还参照图2),对凸缘部5的与端面50相反侧的面进行载置。周面251作为代表情况,由与齿部2的周面21平行的面构成。在如上所述的台阶部25中,举出底面250和周面251的交叉角度为90°。另外,与该台阶部25相应地,举出凸缘部5的贯通孔52的内周面520和凸缘部5的在齿部2的台阶部25的底面250载置的面的交叉角度为90°。在该情况下,台阶部25的形状及凸缘部5的形状简单,容易得到高精度地成型的齿部2及凸缘部5。因此,铁芯1的制造性优异。
将台阶部25的高度h设为齿部2的端面20和底面250之间的距离。将凸缘部5的厚度t设为凸缘部5的端面50和其相反侧的面之间的距离。例如,举出台阶部25的高度h与凸缘部5的厚度t是同等的情况。另外,在该情况下,作为代表情况,举出齿部2的端面20和台阶部25的周面251的交叉角度为90°。在该情况下,如图2中例示那样,在固定了齿部2和凸缘部5的状态下,齿部2的端面20和凸缘部5的端面50成为共面。在使用该铁芯1构建定子8及旋转电机9的情况下,容易进行定子8和转子90之间的间隔的调整。
或者,例如举出台阶部25的高度h大于凸缘部5的厚度t。在该情况下,如图6A中例示那样在固定了齿部2和凸缘部5的状态下,齿部2的端面20及其附近从凸缘部5的端面50凸出。如上所述在齿部2的一部分从凸缘部5凸出的情况下,齿部2的凸出高度越大、即高度h大,高度h和厚度t之差Δ(h-t)越大,越容易减小齿槽转矩。但是,如果上述差Δ(h-t)过大,则容易发生转矩的降低。
定量地说,举出齿部2的台阶部25的高度h和凸缘部5的厚度t之差Δ(h-t)超过0mm而小于或等于3mm。如果上述差Δ(h-t)超过0mm,则容易减小齿槽转矩。在希望进一步减小齿槽转矩的情况下,上述差Δ(h-t)可以大于或等于0.5mm,进一步可以大于或等于1.0mm。如果上述差Δ(h-t)小于或等于3mm,则齿槽转矩减小,并且抑制转矩的降低。在希望进一步抑制转矩的降低的情况下,上述Δ(h-t)可以小于或等于2.5mm,进一步可以小于或等于2.0mm。这一点参照后面记述的试验例6即可。
在如上所述齿部2的前端部的一部分从凸缘部5凸出的情况下,齿部2的端面20的角部可以设为进行了倒角这样的形状。具体地说,举出齿部2的前端部包含与齿部2的端面20交叉的倾斜面22。在包含倾斜面22的情况下,与上述的端面20的角部为直角的情况相比较,更容易减小齿槽转矩。其理由在于,齿部2容易接受磁铁95的磁通,容易缓和磁通的急剧变化。另外,如果包含倾斜面22,则不易在齿部2的端面20的角部产生缺损等,齿部2的强度也优异。图6A将倾斜面22通过双点划线虚拟地示出。
举出齿部2的倾斜面22的相对于端面20的延长面的角度θ大于或等于5°而小于或等于60°。如果上述角度θ大于或等于5°,则容易减小齿槽转矩。在希望进一步减小齿槽转矩的情况下,上述角度θ可以大于或等于10°,进一步可以大于或等于20°、大于或等于30°。另一方面,如果上述角度θ小于或等于60°,则容易减小齿部2的从凸缘部5起的凸出高度,容易抑制转矩的降低。在希望进一步抑制转矩的降低的情况下,上述角度θ可以小于或等于55°,进一步可以小于或等于50°。
如果是凸缘部5的角部也是进行了倒角这样的形状、即如果具有在图6B中由双点划线虚拟地示出这样的倾斜面54,则根据与上述相同的理由,容易减小齿槽转矩。另外,不易在凸缘部5的角部产生缺损等,凸缘部5的强度也优异。举出凸缘部5的倾斜面54的相对于端面50的延长面的角度α大于或等于5°而小于或等于60°。如果上述角度α处于该范围,则如上所述齿槽转矩减小,并且抑制转矩的降低。
齿部2也可以不具有台阶部25。在该情况下,例如齿部2的前端部的外周面和凸缘部5的贯通孔52的内周面520可以通过粘接剂等进行固定,也可以通过压入等进行固定。就不具有台阶部25的铁芯1而言,在齿部2和凸缘部5之间,最能够减小上述的正交间隙,因此更容易抑制转矩的降低。但是,齿部2不具有台阶部25,由此与具有台阶部25的情况相比较,难以对齿部2和凸缘部5进行固定。因此,例如,如图6B所示,举出凸缘部5的贯通孔52的内周面520包含与齿部2的倾斜面22相对应的倾斜面53的情况。在该情况下,通过齿部2的倾斜面22对凸缘部5的倾斜面53进行支撑。如上所述的铁芯1即使不具有台阶部25,齿部2的前端部也能够将凸缘部5稳定地支撑,因此制造性优异。
此外,在图6B中,例示出齿部2的端面20和凸缘部5的端面50共面的情况,但齿部2的端面20及其附近也可以从凸缘部5的端面50凸出。在该情况下,齿部2的从凸缘部5的端面50起的凸出量优选超过0mm而小于或等于3mm。
〈构成材料〉
铁芯1的构成材料包含软磁性材料。作为代表情况,铁芯1主要由软磁性材料构成。软磁性材料例如举出纯铁或铁基合金。
在这里的纯铁是指纯度大于或等于99%、即Fe(铁)的含有量大于或等于99质量%。纯铁具有饱和磁通密度高、成型性优异、容易通过压缩成型而致密化这样的效果。因此,如果包含纯铁,则得到饱和磁通密度高的铁芯1、相对密度高的致密的铁芯1、在制造过程中容易成型的制造性优异的铁芯1。另外,如果铁芯1致密,则容易进一步提高饱和磁通密度,强度等机械特性也优异。
在这里的铁基合金是含有添加元素,剩余部分由Fe及不可避免杂质构成的。铁基合金含有一种或大于或等于两种添加元素。添加元素例如举出Si(硅)、Al(铝)、Cr(铬)等。作为铁基合金的具体例,举出含有Si的铁基合金即Fe-Si类合金、含有Al的铁基合金即Fe-Al类合金、在Si或Al的基础上含有Cr的铁基合金等。铁基合金的电阻大于纯铁。因此,铁芯1如果包含铁基合金,则能够减小涡电流损耗等铁损,容易成为低损耗。铁芯1也可以包含纯铁和铁基合金这两者。
构成主体部4的压粉成型体、构成凸缘部5的压粉成型体都是由软磁性材料构成的粉末颗粒的集合体。上述压粉成型体主要是将上述粉末颗粒通过塑性变形相互地啮合而维持规定的形状。作为代表情况,压粉成型体能够使用未图示的模具,将包含由软磁性材料构成的粉末的原料粉末进行压缩成型而制造。
软磁性粉末可以包含有在由软磁性材料构成的粉末颗粒的表面具有绝缘包覆的包覆颗粒。铁芯1如果包含包覆颗粒,则能够减小涡电流损耗等铁损,容易成为低损耗。特别地,铁芯1如果包含具有由纯铁构成的粉末颗粒和绝缘包覆的包覆颗粒,则饱和磁通密度高,磁特性优异,并且容易成为低损耗。绝缘包覆的构成材料,例如举出磷酸盐、二氧化硅这样的氧化物等。磷酸盐与由铁或铁基合金构成的粉末颗粒的密接性优异,并且变形性也优异。因此,由磷酸盐构成的绝缘包覆在成型时,容易追随上述的铁类粉末颗粒的变形而进行变形,不易损伤。因此,能制造具有健全的绝缘包覆的压粉成型体。铁芯1具有如上所述的压粉成型体,由此容易成为低损耗。
〈相对密度〉
如果铁芯1的相对密度高、致密,则铁芯1的饱和磁通密度等磁特性、强度等机械特性优异,是优选的。定量地说,主体部4的相对密度、凸缘部5的相对密度都优选大于或等于90%。如果上述相对密度大于或等于90%,则铁芯1具有高的饱和磁通密度,并且强度也优异。例如,在齿部2配置凸缘部5时等,防止齿部2、凸缘部5的缺损等。在希望磁特性的提高、机械特性的提高等的情况下,优选上述相对密度大于或等于93%,更优选大于或等于95%。
在这里的相对密度是指实际测定出的压粉成型体的实测密度相对于构成铁芯1的压粉成型体的理论密度的比率(%)。上述理论密度能够将构成压粉成型体的软磁性材料的真密度作为等效值而利用。
〈其他〉
铁芯1举出具有对齿部2和凸缘部5进行固定的未图示的树脂部的情况。就具有树脂部的铁芯1而言,主体部4和凸缘部5不分离,容易作为一体物进行处理。
上述树脂部例如举出由在齿部2和凸缘部5的间隙中填充的粘接剂构成。或者,树脂部也可以设为将主体部4和凸缘部5一体地覆盖的模塑部。模塑部的一部分填充于齿部2和凸缘部5的间隙。将铁芯1覆盖的模塑部还作为提高铁芯1和线圈80(图7)之间的电绝缘性的部件、进一步作为进行机械性保护、进行保护以不受外部环境影响的部件起作用。模塑部也可以将铁芯1和线圈80(图7)一体地覆盖。
〈制造方法〉
构成主体部4的压粉成型体、构成凸缘部5的压粉成型体,能够如上所述将原料粉末压缩成型为规定的形状而进行制造。在压缩成型时能够利用冲压成型机等。原料粉末可以在软磁性材料的粉末的基础上,还包含粘结剂、润滑剂。可以在模具涂敷润滑剂。
作为原料粉末利用的软磁性材料的粉末的平均粒径例如举出大于或等于20μm而小于或等于350μm。如果上述粉末的平均粒径处于上述范围,则容易处理上述粉末,并且容易压缩成型。上述粉末的平均粒径可以大于或等于40μm而小于或等于300μm,进一步可以小于或等于250μm。在这里的上述粉末的平均粒径是指使用激光衍射·散射式粒径·粒度分布测定装置进行测定,累积质量成为全部颗粒的质量的50%的粒径。
压缩成型时的压力越高,则越容易致密化,能制造出相对密度越高的铁芯1。上述压力例如举出大于或等于700MPa,进一步大于或等于980MPa。
举出在压缩成型后,根据需要对成型体实施热处理。例如通过热处理将应变去除,由此制造低损耗的铁芯1。或者,例如举出通过热处理将粘结剂、润滑剂去除。在原料粉末包含上述的包覆颗粒的情况下,热处理温度优选小于或等于绝缘包覆的分解温度。
(实施方式的主要作用·效果)
实施方式的铁芯1虽然具有凸缘部5,但具有齿部2的主体部4和凸缘部5是独立的部件。因此,铁芯1在各齿部2没有配置凸缘部5的状态下,能够在各齿部2配置线圈80。具有如上所述的铁芯1的定子、轴向间隙型旋转电机的制造性优异。
特别地,实施方式的铁芯1具有框状的凸缘部5而使齿部2的端面20露出,并且将露出面积率设为特定的范围。因此,具有铁芯1的轴向间隙型旋转电机能够抑制转矩的降低,具有高的转矩。通过以下的试验例,具体地说明转矩降低的抑制效果。
[定子]
参照图7对实施方式的定子8进行说明。
实施方式的定子8具有:铁芯1;以及线圈80,其配置于铁芯1所具有的各齿部2。该定子8在轴向间隙型旋转电机例如旋转电机9中使用。图7例示出具有图1所示的铁芯1的情况。
各线圈80具有将绕线卷绕为螺旋状而成的筒状部。该例的线圈80是将绕线设为包覆扁平线的四角筒状的扁立卷绕线圈。此外,图7仅示出筒状部,绕线的两端部省略了图示。
实施方式的定子8具有齿部2和凸缘部5能够分离的实施方式的铁芯1。因此,通过另行制作出线圈80,在对凸缘部5进行配置前的齿部2的外侧嵌入线圈80,从而能够容易地在各齿部2配置线圈80。另外,如果在使线圈80***贯穿于齿部2后,在各齿部2的前端部对凸缘部5进行固定,则能够制造将线圈80夹设于轭部3和凸缘部5之间,并且线圈80被齿部2***贯穿的定子8。将铁芯1设为构成部件的定子8在制造过程中,能够将绕线的卷绕工序和线圈80向齿部2的配置工序设为独立的工序。因此,无需将绕线直接卷绕于各齿部2。因此,容易卷绕绕线,线圈80的制造容易。
并且,实施方式的定子8具有实施方式的铁芯1,因此能够抑制转矩的降低,能够构建具有高的转矩的轴向间隙型旋转电机。
[旋转电机]
参照图8对实施方式的旋转电机9进行说明。
图8是通过与旋转电机9的旋转轴91平行的平面切断后的剖视图。
实施方式的旋转电机9具有实施方式的定子8。详细地说,旋转电机9是具有转子90和定子8,转子90和定子8在轴向相对而配置的轴向间隙型的旋转电机。如上所述的旋转电机9能够利用于电动机或发电机。图8例示出以1个转子90由2个定子8夹着的方式组装而成的单转子、双定子型的结构。除此以外,举出具有1个转子90和1个定子8的形态、以1个定子8由2个转子90夹着的方式组装的形态等。
定子8及转子90收纳于具有圆柱状的内部空间的壳体92。壳体92具有圆筒部和2个板部。圆筒部将定子8及转子90的外周包围。在圆筒部的两侧分别配置板部。定子8及转子90以由2个板部夹着的方式收纳于壳体92。定子8通过将铁芯1的轭部3的外周面嵌入至壳体92的板部,从而固定于壳体92。两个板部在其中心部具有贯通孔。在贯通孔设置轴承93,经由轴承93将旋转轴91***贯穿。另外,在轭部3的轴孔39中还设置未图示的轴承,经由该轴承将旋转轴91***贯穿。旋转轴91将壳体92内贯通。
转子90是具有多个磁铁95和对磁铁95进行支撑的转子主体的平板状的部件。各磁铁95例如是具有与凸缘部5的平面形状相对应的平面形状的平板状。转子主体是圆环状的部件,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。另外,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。如果转子主体旋转,则磁铁95也与转子主体一起旋转。
定子8配置为齿部2的端面20及凸缘部5的端面50与转子90的磁铁95相对。如果转子90旋转,则齿部2的端面20及凸缘部5的端面50接受来自进行旋转的磁铁95的磁通。
实施方式的旋转电机9具有实施方式的定子8。如上所述定子8容易组装,因此旋转电机9的制造性优异。另外,实施方式的旋转电机9具有实施方式的定子8,因此能够抑制转矩的降低,具有高的转矩。
[试验例]
通过模拟对将铁芯使用于三相交流轴向间隙型电动机的定子时的转矩进行了调查,该铁芯具有环状的轭部、多个齿部和在各齿部的端部设置的凸缘部。
在下面的试验中,使用电磁场解析软件、在这里使用JSOL公司制“JMAG”进行了解析。在模拟中使用的铁芯的模型都是将构成材料设为纯铁,设为相对密度大于或等于90%的压粉成型体。凸缘部的内周形状及外周形状、齿部的端面的形状都是相似的梯形形状,并且是与齿部的周面大致相似的形状。在凸缘部及齿部中梯形的长边部分配置于凸缘部中的轭部的外周缘侧。各铁芯的大小本质上设为相同的大小。另外,在下面的各试验中,除了铁芯的形状、齿部和凸缘部之间的间隔不同的点等以外,将在齿部配置的线圈的通电条件、在齿部的前端侧配置的磁铁的旋转条件设为相同而对转矩进行了调查。
[试验例1]
在该试验中,关于具有轭部、齿部和凸缘部的铁芯的模型,对由分割位置的不同带来的向转矩的影响进行了调查。
(样品的说明)
样品No.100的铁芯是假想为轭部、齿部和凸缘部一体地成型的情况的理想形状。样品No.100的铁芯不是多个分割片的组合件,而是一体成型物,在轭部和齿部之间及齿部和凸缘部之间没有可成为磁隙的间隙。
样品No.101的铁芯相对于样品No.100的理想铁芯,是齿部和凸缘部被分割的铁芯。即,该铁芯是轭部和齿部为一体成型物,凸缘部独立于上述一体成型物的部件。凸缘部是不具有贯通孔的平板材料,与齿部的端面接合。因此,样品No.101的铁芯在齿部和凸缘部之间存在可成为磁隙的间隙。上述间隙的平面面积与齿部的截面积是同等的。上述间隙的间隔设为0.1mm。在样品No.101的铁芯中,上述磁隙是在与磁通正交的方向配置的正交间隙。
样品No.102、No.103的铁芯相对于样品No.100的理想的铁芯,是轭部和齿部被分割的铁芯。即,各铁芯是齿部和凸缘部为一体成型物,轭部独立于上述一体成型物的部件。
在样品No.102的铁芯中,轭部是圆环状的平板材料,齿部的端面与轭部的表面接合。在这里的轭部的表面及齿部的端面为平面。因此,样品No.102的铁芯在轭部和齿部之间存在可成为磁隙的间隙。上述间隙的平面面积与齿部的截面积是同等的。上述间隙的间隔设为0.1mm。在样品No.102的铁芯中,上述磁隙是在与磁通正交的方向配置的正交间隙。
在样品No.103的铁芯中,轭部是具有供齿部的一端部***的贯通孔的圆环状的平板材料。因此,样品No.103的铁芯在轭部的贯通孔的内周面和齿部的一端部的外周面之间存在可成为磁隙的环状的间隙。上述环状的间隙在上述贯通孔的周向设为均匀的间隔,将上述间隔设为0.1mm。
样品No.104的铁芯相对于样品No.100的理想铁芯,是齿部在与其轴向正交的方向被分割的铁芯。即,该铁芯具有下述分割片:齿部的一部分和轭部为一体成型物的分割片;以及齿部的剩余部和凸缘部为一体成型物的分割片。因此,样品No.104的铁芯在齿部的轴向的中间位置存在可成为磁隙的间隙。上述间隙的平面面积与齿部的截面积是同等的。上述间隙的间隔设为0.1mm。在样品No.104的铁芯中,上述磁隙是在与磁通正交的方向配置的正交间隙。
样品No.1的铁芯相对于样品No.100的理想铁芯,是齿部和凸缘部被分割的铁芯。即,该铁芯是轭部和齿部为一体成型物,凸缘部独立于上述一体成型物的部件。凸缘部是具有供齿部的前端部***的贯通孔的框状的部件,从贯通孔使齿部的端面露出。样品No.1的铁芯在齿部的前端部的外周面和凸缘部的贯通孔的内周面之间存在可成为磁隙的环状的间隙。上述环状的间隙在上述贯通孔的周向设为均匀的间隔,将上述间隔设为0.1mm。齿部在前端部具有台阶部。台阶部的高度h等于凸缘部的厚度t。样品No.1的铁芯中的露出面积率为37.7%。露出面积率的求出方式是试验例2中进行说明。
(试验条件)
在该试验中,假想为具有以下的定子铁芯的电动机,对该电动机的转矩进行了研究。
(定子铁芯的条件)
线圈匝数为30匝。
铁芯为14极12槽。
齿部的截面积为102mm2。
轭部的外径为100mm。
轭部的内径为70mm。
将各样品的转矩(N·m)在表1示出。另外,以样品No.100的转矩为基准,求出了各样品的转矩的减小率(%)。转矩的减小率是通过{(各样品的转矩-样品No.100的转矩)/样品No.100的转矩}×100而求出的。转矩的减小率(%)也在表1示出。
【表1】
如表1所示,可知样品No.1相对于样品No.100的转矩的减小率与样品No.101~No.104比较而较小,具有高的转矩。定量地说,样品No.1的转矩的减小率小于7%,进一步小于或等于5%。作为其理由之一,考虑是样品No.1的铁芯的轭部和齿部为一体,容易使磁通从齿部经过轭部。这根据样品No.101的转矩高于样品No.102的转矩而得到证实。另外,作为其他理由之一,考虑是样品No.1的铁芯在分割片间产生的间隙小,上述间隙不易成为磁隙特别是正交间隙。这根据正交间隙大的样品No.101、No.102、No.104的转矩非常小、以及样品No.1的转矩与样品No.101的转矩相比而较大得到证实。
从该试验示出下述内容,即,在对具有轭部、齿部和凸缘部的铁芯进行分割的情况下,优选以下的结构。轭部和齿部为一体物,凸缘部是独立部件。在凸缘部设置贯通孔。在贯通孔中***齿部,从贯通孔使齿部的端面露出。
[试验例2]
在该试验中,相对于在试验例1中所使用的样品No.1的铁芯,对凸缘部的贯通孔的大小进行变更,对从贯通孔露出的齿部的端面的面积进行了变更。对由从凸缘部的贯通孔露出的齿部的面积的不同带来的向转矩的影响进行了调查。
该试验所使用的各样品的铁芯的基本结构与样品No.1相同。即,齿部的前端部的外周面和凸缘部的贯通孔的内周面之间的间隔为0.1mm,齿部具有台阶部,高度h=厚度t。上述间隔遍及贯通孔的整周为均一的大小。
关于各样品,求出了凸缘部的外周缘内的面积S5和从凸缘部的贯通孔露出的齿部的端面的面积S2。凸缘部的面积S5包含凸缘部的贯通孔的面积。通过(S2/S5)×100而求出齿部的面积S2相对于该凸缘部的面积S5的比率、即露出面积率(%),将其值在表2示出。将各样品的转矩(N·m)在表2示出。另外,与试验例1同样地以样品No.100的转矩为基准,求出各样品的转矩的减小率(%),将结果在表2示出。
【表2】
如表2所示,可知样品No.1~No.3相对于样品No.100的转矩的减小率与样品No.105比较而较小,具有高的转矩。定量地说,样品No.1~No.3的转矩的减小率小于7%。特别地,样品No.1、No.2的转矩的减小率小于或等于5%。作为其理由之一,考虑是样品No.1~No.3的铁芯与样品No.105的铁芯相比露出面积率高,因此从凸缘部的贯通孔露出的齿部直接接受磁通,并且容易使磁通从凸缘部经过齿部。
从该试验示出下述内容,即,如果露出面积率大于或等于5.5%,特别是大于或等于7.5%,则能够有效地抑制转矩的降低,容易具有高的转矩。另外,从该试验可知,如果露出面积率越高、在这里大于或等于30%,进一步大于或等于35%,则更容易抑制转矩的降低。此外,露出面积率的上限没有特别受到限制,只要能够将凸缘部设置于齿部,则例如可以为90%。
[试验例3]
在该试验中,相对于在试验例2中所使用的样品No.2的铁芯,在凸缘部的贯通孔将齿部的端面偏向一方而配置,变更为齿部的前端部的外周面和凸缘部的贯通孔的内周面之间的间隔在贯通孔的周向不均一的状态。对由上述间隔的大小的不同带来的向转矩的影响进行了调查。
在该试验所使用的各样品的铁芯是将齿部的端面的面积及凸缘部的外周缘内的面积设为一定,将露出面积率设为样品No.2的值即10.2%。凸缘部的内周形状及外周形状、齿部的端面的形状都是相似的梯形形状,并且是与齿部的周面大致相似的形状。齿部具有台阶部,高度h=厚度t。相对于如上所述的各铁芯,以上述间隔满足表3所示的间隔的最大差(mm)的方式对凸缘部的贯通孔的大小进行了变更。另外,相对于凸缘部的贯通孔,将齿部的端面偏向一方而配置。表3的间隔的最大差是指上述间隔的最大值和上述间隔的最小值之差。
在这里,将齿部的前端部的外周面和凸缘部的贯通孔的内周面相接的区域、即上述间隔小于或等于0.05mm的接近区域主要设置于轭部的周向的相同侧。将上述间隔大的部位设置于轭部的周向的相反侧。上述间隔的最小值为0mm,上述间隔的最大值等于表3(mm)所示的间隔的最大差。此外,在接近区域中凸缘部的沿周向的长度相对于凸缘部的贯通孔的周长的比率,即接合比率为45%,超过20%。
将各样品的转矩(N·m)在表3示出。另外,与试验例1同样地以样品No.100的转矩为基准,求出各样品的转矩的减小率(%),将结果在表3示出。
【表3】
如表3所示,可知样品No.4、No.5、No.15都是相对于样品No.100的转矩的减小率小,具有高的转矩。定量地说,样品No.4、No.5、No.15中的转矩的减小率小于7%。特别地,样品No.4、No.5的转矩的减小率小于或等于5%,小于样品No.15中的转矩的减小率。作为其理由之一,考虑是样品No.4、No.5的铁芯的间隔的最大差小而小于0.40mm,齿部和凸缘部的贯通孔之间的间隙不易成为磁隙。特别地,样品No.5中的转矩的减小率小于或等于3%,与样品No.4相比转矩的降低小。由此考虑为,在样品No.5的铁芯中,间隔的最大差更小而小于或等于0.30mm,因此齿部和凸缘部的贯通孔之间的间隙更不易成为磁隙。另外,在该试验中,样品No.5的铁芯虽然在齿部和凸缘部的贯通孔之间存在0.30mm的间隙,但具有与上述的样品No.2同等程度的高转矩。
从该试验示出下述内容,即,如果间隔的最大差小于0.40mm,优选小于或等于0.30mm,则能够有效地抑制转矩的降低,容易具有高的转矩。此外,间隔的最大差的下限没有特别限制。只要能够高精度地制造凸缘部和齿部,能够不损伤两者而进行组装,则间隔的最大差例如可以为0mm。
[试验例4]
在该试验中,与试验例3同样地,相对于在试验例2中所使用的样品No.2的铁芯,变更为齿部的前端部的外周面和凸缘部的贯通孔的内周面之间的间隔在贯通孔的周向不均一的状态。另外,在凸缘部设置上述间隔小于或等于0.05mm的接近区域,并且对接近区域的沿凸缘部的贯通孔的周向的长度、及接近区域的配置位置进行了变更。对由上述接近区域的长度、配置位置的不同带来的向转矩的影响进行了调查。
在该试验所使用的各样品的铁芯的基本事项与试验例3相同。即,齿部的端面的面积及凸缘部的外周缘内的面积一定。露出面积率为10.2%,齿部具有台阶部,高度h=厚度t。间隔的最大差为0.20mm,小于0.40mm。
样品No.7的铁芯在凸缘部中的轭部的外周缘侧具有接近区域。样品No.6的铁芯在凸缘部中的轭部的内周缘侧具有接近区域,并且接近区域的上述长度比样品No.7短。
关于各样品的铁芯,求出了凸缘部的贯通孔的周长L5和接近区域中的沿凸缘部的周向的长度L55。而且,通过(L55/L5)×100而求出接近区域的长度L55相对于周长L5的比率、即接合比率,将其值在表4示出。另外,将各样品的转矩(N·m)在表4示出。并且,与试验例1同样地以样品No.100的转矩为基准,求出各样品的转矩的减小率(%),将结果在表4示出。
【表4】
如表4所示,可知样品No.6、No.7、No.16的铁芯都是相对于样品No.100的转矩的减小率小,具有高的转矩。定量地说,样品No.6、No.7、No.16中的转矩的减小率小于7%。特别地,样品No.6、No.7的转矩的减小率小于或等于5%,小于样品No.16中的转矩的减小率。作为其理由之一,考虑是样品No.6、No.7的铁芯的接近区域的接合比率超过20%,容易使磁通从接近区域经过齿部。特别地,样品No.7中的转矩的减小率小于或等于3%,与样品No.6相比转矩的降低小。由此考虑为,在样品No.7的铁芯中,接近区域的接合比率更大而大于或等于35%,因此更容易使磁通从接近区域经过齿部。另外,在该试验中,虽然样品No.7的铁芯中的上述间隔的最大差大于上述的样品No.2,但样品No.7的铁芯具有与样品No.2同等以上的高转矩。
从该试验示出下述内容,即,如果在凸缘部具有接近区域的情况下接近区域的接合比率超过20%,优选大于或等于30%,更优选大于或等于35%,则能够有效地抑制转矩的降低,容易具有高的转矩。另外,为了增大接近区域的接合比率,例如示出将接近区域设置于凸缘部中的轭部的外周区域。此外,接近区域的接合比率的上限值没有特别限制。例如,凸缘部可以遍及贯通孔的整周而具有接近区域。即,接近区域的接合比率可以为100%。
[试验例5]
在该试验中,与试验例4同样地,相对于在试验例2中所使用的样品No.2的铁芯,变更为齿部的前端部的外周面和凸缘部的贯通孔的内周面之间的间隔在贯通孔的周向不均一的状态。另外,在凸缘部设置上述间隔小于或等于0.05mm的接近区域,并且对接近区域的配置位置进行了变更。对由上述接近区域的配置位置的不同、转子的旋转方向的不同带来的向转矩的影响进行了调查。
该试验所使用的各样品的铁芯的基本事项与试验例4相同。即,齿部的端面的面积及凸缘部的外周缘内的面积恒定。露出面积率为10.2%,齿部具有台阶部,高度h=厚度t。间隔的最大差为0.2mm,小于0.40mm。接近区域的接合比率为22%,超过20%。
样品No.8、No.9的铁芯在相邻的齿部固定的凸缘部中,在齿部相对侧具有接近区域。即,相邻的凸缘部的接近区域相对而配置。在样品No.8的铁芯中,在上述相邻的齿部配置了异相的线圈。在样品No.9的铁芯中,在上述相邻的齿部配置了同相的线圈。
样品No.10、No.11的铁芯在轭部的周向的相同侧具有各凸缘部的接近区域。样品No.10的铁芯在与转子的旋转方向相同侧具有各凸缘部的接近区域。样品No.11的铁芯在与转子的旋转方向相反侧具有各凸缘部的接近区域。
将各样品的转矩(N·m)在表5示出。另外,与试验例1同样地以样品No.100的转矩为基准,求出各样品的转矩的减小率(%),将结果在表5示出。
【表5】
如表5所示,可知样品No.8~No.11都是相对于样品No.100的转矩的减小率比较小,具有高的转矩。定量地说,样品No.8~No.11中的转矩的减小率小于或等于5%。作为其理由之一,考虑是样品No.8~No.11的铁芯具有接近区域,由此容易使磁通从接近区域经过齿部。另外,在该试验中,虽然样品No.8~No.11的铁芯都在齿部和凸缘部的贯通孔之间存在间隙,但具有与上述的样品No.2同等程度的高转矩。
在该试验中,可以说在相邻的齿部固定的凸缘部中,在齿部相对侧具有接近区域的情况下,如果在各齿部配置同相的线圈,则更容易抑制转矩的降低(参照样品No.9)。另外,在该试验中,可以说在各凸缘部的接近区域设置于轭部的周向的相同侧的情况下,如果接近区域的配置位置处于与转子的旋转方向相同侧,则更容易抑制转矩的降低(参照样品No.10)。
[试验例6]
在该试验中,相对于在试验例1、2中所使用的样品No.1的铁芯,对齿部的台阶部的高度h(mm)进行了变更,对从凸缘部的贯通孔露出的齿部的凸出高度进行了变更。对由齿部的凸出高度的不同带来的向转矩的影响、向齿槽转矩的影响进行了调查。
在该试验中,相对于在试验例1、2中所使用的样品No.1的铁芯而对齿部的台阶部的高度h(mm)进行了变更,除了这一点以外,设为与样品No.1相同。即,齿部的端面的面积及凸缘部的外周缘内的面积一定。露出面积率为37.7%。齿部的前端部的外周面和凸缘部的贯通孔的内周面之间的间隔为0.1mm。上述间隔遍及贯通孔的整周为均一的大小。将各样品的齿部的台阶部的高度h(mm)、凸缘部的厚度t(mm)在表6示出。
在样品No.1的铁芯中,在齿部的前端部的角部,台阶部的底面和台阶部的周面的交叉角度为90°。另外,凸缘部的内周面和凸缘部中的在台阶部的底面载置的面的交叉角度为90°。齿部的端面和凸缘部的端面共面。与该交叉角度相关的点,在上述的试验例1~5的各样品的具有台阶部的样品中是同样的。
样品No.12~No.14的形状设为下述形状,即,在齿部的前端部处对从凸缘部的端面凸出的部分的角部进行了倒角。齿部的前端部包含与齿部的端面交叉的倾斜面。齿部的倾斜面的相对于齿部的端面的延长面的角度从5°~60°的范围进行了选择。齿部的倾斜面从凸缘部的贯通孔露出。此外,通过倒角形状,样品No.12~No.14中的齿部的端面的面积严格地说比样品No.1稍小。因此,在这里的露出面积率设为齿部的位于凸缘部的端面的部位的最大截面积。
将各样品的转矩(N·m)、齿槽转矩(cN·m,厘牛·米)在表6示出。另外,与试验例1同样地以样品No.100的转矩为基准,求出各样品的转矩的减小率(%),将结果在表6示出。
【表6】
如表6所示,可知样品No.1、No.12~No.14都是相对于样品No.100的转矩的减小率比较小,具有高的转矩。定量地说,样品No.12~No.14中的转矩的减小率小于或等于5%。作为其理由之一,考虑是样品No.12~No.14的铁芯与样品No.1同样地露出面积率高,因此从凸缘部的贯通孔露出的齿部直接接受磁通,并且容易使磁通从凸缘部经过齿部。
但是,在样品No.1、No.12~No.14中,齿槽转矩的大小是不同的。齿部的台阶部的高度h(mm)和凸缘部的厚度t(mm)之差Δ(h-t)(mm)越大,则齿槽转矩越小。定量地说,与差Δ(h-t)为0mm的样品No.1相比较,差Δ(h-t)超过0mm,在这里进一步大于或等于1mm,如果越大,则越能够有效地减小齿槽转矩。但是,差Δ(h-t)越大,则能看到转矩越降低。这一点例如通过将样品No.12和No.14进行比较参照而得到证实。
从该试验示出下述内容,即,在齿部的前端部具有台阶部的情况下,对齿部的台阶部的高度h和凸缘部的厚度t进行调整,以使得齿部的端面侧的区域从凸缘部的贯通孔凸出,由此也能够减小齿槽转矩。特别地,可以说如果差Δ(h-t)超过0mm而小于或等于3mm,则减小齿槽转矩,并且抑制转矩的降低。
从上述的试验例1~6示出,在齿部的前端部具有凸缘部的铁芯中,满足下面的条件(1)~(3),由此与齿部、轭部、凸缘部的一体物相比较,能够抑制转矩的降低。另外,可以说通过满足下面的条件(1),从而与上述一体物相比较,轴向间隙型旋转电机、在该旋转电机所利用的定子容易组装、制造性优异。
(1)轭部和齿部为一体物,凸缘部是相对于齿部被分割的部件。
(2)凸缘部具有贯通孔,从该贯通孔使齿部的端面露出。
(3)齿部的端面的从凸缘部的贯通孔露出的比率、即露出面积率大于或等于7.5%。
此外,本发明并不限定于这些例示,而是由权利要求书示出,包含与权利要求书同等的含义及范围内的全部变更。例如,在上述的试验例1~6中,能够对铁芯的材质、相对密度、齿部及凸缘部的形状等进行变更。
标号的说明
1 铁芯
2 齿部,20 端面,21 周面,22 倾斜面,25 台阶部,250 底面,251 周面
3 轭部,30 表面,39 轴孔
4 主体部
5 凸缘部,50 端面,51 外周缘,52 贯通孔,520 内周面 53、54 倾斜面,55 接近区域,56 外周区域,57 内周区域
8 定子,80 线圈
9 旋转电机,90 转子,91 旋转轴,92 壳体,93 轴承 95 磁铁
gmin 间隔的最小值,gmax 间隔的最大值
h 高度,t 厚度,Δ(h-t) 高度和厚度之差,θ、α 角度
Claims (17)
1.一种铁芯,其在轴向间隙型旋转电机中使用,
该铁芯具有主体部和多个框状的凸缘部,
所述主体部具有环状的轭部和在所述轭部的周向排列的多个柱状的齿部,
各所述凸缘部固定于各所述齿部的前端部,
所述轭部和多个所述齿部由一体的压粉成型体构成,
各所述凸缘部由具有贯通孔的压粉成型体构成,
所述齿部的前端部***贯穿于所述贯通孔,所述齿部的端面从所述贯通孔露出,
在所述轭部的轴向的俯视观察时,所述齿部的端面的面积相对于所述凸缘部的外周缘内的面积的比率大于或等于7.5%。
2.根据权利要求1所述的铁芯,其中,
所述凸缘部具有所述前端部的外周面和所述贯通孔的内周面之间的间隔小于或等于0.05mm的接近区域。
3.根据权利要求2所述的铁芯,其中,
所述接近区域的沿所述贯通孔的周向的长度相对于所述贯通孔的周长的比率超过20%。
4.根据权利要求2或3所述的铁芯,其中,
所述前端部的外周面和所述贯通孔的内周面之间的间隔的最大值和最小值之差小于0.40mm。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的铁芯,其中,
所述凸缘部在所述凸缘部中的所述轭部的外周缘侧具有所述接近区域的至少一部分。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的铁芯,其中,
在沿所述轭部的周向相邻的所述齿部进行固定的所述凸缘部,在两个所述齿部相对侧具有所述接近区域的至少一部分。
7.根据权利要求6所述的铁芯,其中,
在相邻的所述齿部配置同相的线圈。
8.根据权利要求2至5中任一项所述的铁芯,其中,
在所述凸缘部中的所述轭部的周向的相同侧具有所述接近区域的至少一部分。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的铁芯,其中,
所述齿部具有对所述凸缘部进行载置的台阶部。
10.根据权利要求9所述的铁芯,其中,
所述台阶部的高度大于或等于所述凸缘部的厚度。
11.根据权利要求10所述的铁芯,其中,
所述台阶部的高度和所述凸缘部的厚度之差超过0mm而小于或等于3mm。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的铁芯,其中,
所述台阶部的底面和所述台阶部的周面的交叉角度为90°,
所述贯通孔的内周面和所述凸缘部中的在所述台阶部的底面载置的面的交叉角度为90°。
13.根据权利要求11所述的铁芯,其中,
所述齿部的前端部包含与所述齿部的端面交叉的倾斜面,
所述倾斜面的相对于所述端面的延长面的角度大于或等于5°而小于或等于60°。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的铁芯,其中,
所述铁芯的构成材料包含:纯铁、含有Si的铁基合金或含有Al的铁基合金。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的铁芯,其中,
所述铁芯的相对密度大于或等于90%。
16.一种定子,其具有:
权利要求1至15中任一项所述的铁芯;以及
线圈,其在各所述齿部进行配置。
17.一种旋转电机,其具有权利要求16所述的定子。
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