TWI599142B - 旋轉電機之定子、旋轉電機、以及旋轉電機之定子的製造方法 - Google Patents

旋轉電機之定子、旋轉電機、以及旋轉電機之定子的製造方法 Download PDF

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Description

旋轉電機之定子、旋轉電機、以及旋轉電機之定子的製造方法
本發明係關於旋轉電機之定子、旋轉電機、以及旋轉電機之定子的製造方法。
過去，具有永久磁鐵型的轉子之無刷馬達(brushless motor)的定子，係由圓形的磁軛(yoke)、及從磁軛向徑向內側突出之複數個磁臂(arm)所構成(參照例如專利文獻1)。專利文獻1所揭示的定子，係將與軸方向成垂直之剖剖面的外周形狀從圓形變更為矩形，且係將兩個具有直線形的磁軛、及從磁軛的兩端部朝向與磁軛成直角之方向延伸的兩個極臂之與軸方向成垂直之剖剖面的外周形狀為C字形之鐵芯(core)配置成極臂相向而構成。
藉由將定子之如上述的外周形狀從圓形改作成矩形，可提高定子的填充率(相對於定子的外形，定子構成部件所佔的比率)，因而可實現小型且高效率的旋轉電 機。而且，在線圈之捲繞時，外周形狀為圓形之定子要避免相鄰的各極臂彼此與繞線機之干涉，所以要限制繞線機的作動範圍，相對於此，就外周形狀為C字形之鐵芯的各極臂而言，在極臂彼此不相鄰之側就沒有繞線機的作動範圍之限制。因此，容易相對於磁臂整齊地捲繞線圈，可達成線圈的高密度化。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本實用新案登錄第3193357號，段落0002至段落0005
專利文獻1中記載的旋轉電機之定子，雖然在線圈之捲繞時在各極臂不相鄰側沒有繞線機的作動範圍之限制，但在相鄰側之槽溝(slot)空間，在兩個齒部間必須要有繞線機的線嘴(nozzle)可***之空間，結果還是會在線圈與線圈之間殘留有線嘴的寬度份的空間，而有無法提高線圈的佔積比之課題。
本發明係為了解決如上述之課題而完成者，其目的在提供線圈的佔積比高之旋轉電機之定子、旋轉電機、以及旋轉電機之定子的製造方法。
本發明之旋轉電機之定子，係包含層疊鐵芯 片而形成的複數個U字形的分割積層鐵芯、及捲繞於前述分割積層鐵芯的積層齒部而形成的線圈的旋轉電機之定子中，前述分割積層鐵芯係具備有：分割積層磁軛部；以及在前述分割積層磁軛部的兩端之兩個前述積層齒部；且兩個前述積層齒部及前述分割積層磁軛部係連結成：從各個前述積層齒部的長邊方向、與前述分割積層磁軛部的長邊方向在相同方向，並且各個前述積層齒部一直線地排列在前述分割積層磁軛部的長邊方向的兩端之狀態，使兩個前述積層齒部相對於前述分割積層磁軛部，可彎折或可旋轉成朝向前述定子的內側之狀態。
本發明之旋轉電機，係包含前述定子、及可旋轉地***前述定子的內側之轉子。
本發明之旋轉電機之定子的製造方法，係具有：從電磁鋼板切出鐵芯片之鐵芯片製造步驟，其中該鐵芯片組構成：使分割磁軛部及在前述分割磁軛部的兩端之齒部，以前述分割磁軛部的長邊方向與前述齒部的長邊方向在相同方向之形態成帶狀配置成一直線；將複數個前述鐵芯片層疊起來，形成層疊成的分割積層鐵芯中間體之積層步驟，該分割積層鐵芯中間體組構成：使由前述分割磁軛部所層疊成的積層分割磁軛部及由兩個前述齒部所層疊成的兩個積層齒部可藉由連結部而彎 折或旋轉；將前述分割積層鐵芯中間體，在繞線機定位固定成前述繞線機的飛叉(flyer)的旋轉軸的軸方向、與前述分割積層鐵芯中間體的長邊方向一致之定位固定步驟；將線圈捲繞在一方的前述積層齒部之第一繞線步驟；將線圈捲繞在另一方的前述積層齒部之第二繞線步驟；將捲繞有前述線圈之前述分割積層鐵芯中間體的兩個前述積層齒部以在前述連結部彎折之方式向同方向彎折而形成U字形的分割積層鐵芯之彎折步驟；以及將相鄰的複數個前述分割積層鐵芯的前述積層齒部的自由端部相互固定之結合步驟。
根據本發明之旋轉電機之定子、旋轉電機、以及旋轉電機之定子的製造方法，使分割積層鐵芯中間體的分割積層磁軛部、及積層齒部在捲繞線圈時係成一直線配置成帶狀，所以在一方的積層齒部捲繞線圈時，飛叉的前端旋轉之旋轉面、與相反側的積層齒部不會相干涉。因此，飛叉的作動範圍不會受到限制，所以可簡單地在積層齒部整齊地捲繞線圈，不會在收容於一個槽溝內之兩個線圈間產生間隙，可提高線圈的佔積比，可提高定子的填充率。而且，在捲繞線圈時飛叉的周圍沒有障礙物，所以可高速捲繞線圈。再者，可省略掉線圈末端部的連接作業，可得到低成本的旋轉電機之定子。
2‧‧‧轉子
3,303,503‧‧‧定子
3s,61‧‧‧薄件連結部
5‧‧‧絕緣體
6,60b‧‧‧鐵芯片
6a‧‧‧分割磁軛
6b,6c‧‧‧齒部
6s‧‧‧薄件部
6v‧‧‧切口
7b,7c‧‧‧固定構件
8‧‧‧繞線機
21‧‧‧旋轉軸
22‧‧‧永久磁鐵
31,32,331,332,333‧‧‧分割積層鐵芯
31a‧‧‧分割積層磁軛部
31b,31c‧‧‧積層齒部
32a‧‧‧分割積層磁軛部
32b,32c‧‧‧積層齒部
31bz,31cz,32bz,32cz‧‧‧磁性吸引部
31bzr,31czr,32bzr,32czr‧‧‧凹部
40,41b,41c,42b,42c‧‧‧線圈
41‧‧‧導線
80‧‧‧旋轉定位機構
81‧‧‧基部
82‧‧‧L字形塊
83‧‧‧頂板
84‧‧‧螺絲
85‧‧‧頂出銷
100,300,500‧‧‧旋轉電機
306a,306b,306c‧‧‧鐵芯片
306ar‧‧‧凹部
306cp‧‧‧凸部
307‧‧‧模塑構件
331a‧‧‧分割積層磁軛部
331b,331c‧‧‧積層齒部
P,P2‧‧‧電磁鋼板
S1,S2‧‧‧槽溝
第1圖係顯示本發明的實施形態1之旋轉電機的構成之剖面模式圖。
第2圖係顯示本發明的實施形態1之旋轉電機之定子的製造方法之流程圖。
第3圖係與本發明的實施形態1有關之鐵芯片在板材上的鋪排配置圖。
第4圖係與本發明的實施形態1有關之正在實施第一繞線步驟時的繞線機與分割積層鐵芯中間體的模式圖。
第5圖係第4圖中的X-X’線之剖面圖。
第6圖係與本發明的實施形態1有關之正在實施第二繞線步驟時的繞線機與分割積層鐵芯中間體的模式圖。
第7圖係本發明的實施形態1中之捲繞有線圈之分割積層鐵芯的剖面圖。
第8圖係比較例之鐵芯片在板材上的鋪排配置圖。
第9圖係與本發明的實施形態2有關之正在實施繞線步驟時的繞線機與分割積層鐵芯中間體的模式圖。
第10圖係顯示本發明的實施形態2之旋轉電機的線圈捲繞步驟之流程圖。
第11圖係顯示本發明的實施形態3之旋轉電機的構成之剖面模式圖。
第12圖係顯示本發明的實施形態3之旋轉電機的線圈捲繞步驟之流程圖。
第13圖係顯示本發明的實施形態4之旋轉電機的捲繞有線圈之分割積層鐵芯的構成之剖面模式圖。
第14圖係顯示本發明的實施形態5之旋轉電機的構成之剖面模式圖。
實施形態1
以下，利用圖式來說明本發明的實施形態1。
本說明書中，除非特別註明，否則提到「軸方向」、「圓周方向」、「徑向」、「內周側」、「外周側」、「內周面」、「外周面」、「內側」、「外側」時，就是分別指定子的「軸方向」、「圓周方向」、「徑向」、「內周側」、「外周側」、「內周面」、「外周面」、「內側」、「外側」。另外，在提到「上」、「下」等之上下關係時，係以離開定子的中心之一方為「上」、以接近定子的中心之一方為「下」。
第1圖係顯示本發明的實施形態1之旋轉電機100的構成之剖面模式圖。旋轉電機100係由轉子2及定子3所構成。轉子2係由旋轉軸21及配設於旋轉軸21的外周之永久磁鐵22所構成。
定子3係具備有U字形的分割積層鐵芯31,32。分割積層鐵芯31係具備有：分割積層磁軛部31a、及從分割積層磁軛部31a之長邊方向的兩端彎成直角後向相同方向突出之兩個積層齒部31b,31c。同樣的，分割積層鐵芯32具備有：分割積層磁軛部32a、及從分割積層磁軛 部32a的兩端彎成直角後向相同方向突出之兩個積層齒部32b,32c。分割積層鐵芯31及分割積層鐵芯32兩者的構成相同，但本說明書中為了以後的說明的方便而以符號加以區分來進行說明。
積層齒部31b與積層齒部31c之間，形成為收納捲繞於積層齒部31b的線圈41b及捲繞於積層齒部31c的線圈41c之槽溝(slot)S1。同樣的，積層齒部32b與積層齒部32c之間，形成為收納捲繞於積層齒部32b的線圈42b及捲繞於積層齒部32c的線圈42c之槽溝S2。線圈41b,41c,42b,42c係隔著絕緣用的絕緣體5而捲繞於積層齒部31b,31c,32b,32c。
分割積層鐵芯31及分割積層鐵芯32係以積層齒部31b與積層齒部32b相向排成直線狀、積層齒部31c與積層齒部32c相向排成直線狀之形態配置且將轉子2夾在中間。積層齒部31b,31c,32b，32c的轉子2側的自由端部的磁性吸引部31bz,31cz,32bz,32cz分別沿著轉子2的外周面而與轉子2相向。
磁性吸引部31bz,31cz,32bz,32cz的外周面，具備有在軸方向延伸之蟻溝狀的凹部31bzr,31czr,32bzr,32czr(樹脂構件結合部)。將樹脂製的固定構件7b(樹脂構件)的兩端部沿著軸方向嵌合至凹部31bzr及凹部32bzr，就使積層齒部31b與積層齒部32b相固定。同樣的，將樹脂製的固定構件7c的兩端部沿著軸方向嵌合至凹部31czr及凹部32czr，就使在圓周方向相鄰之積層齒部31c與積層齒部 32c相固定。亦可將凹部31bzr,31czr,32bzr,32czr改形成為凸部，且在固定構件側設置凹部。
接著，利用圖式來說明旋轉電機100的定子3的製造方法。
第2圖係顯示旋轉電機100的定子3的製造方法之流程圖。第3圖係顯示從連續的一片電磁鋼板P切出複數個鐵芯片6時的配置之圖。第4圖係正在實施第一繞線步驟時的繞線機8及分割積層鐵芯中間體30的模式圖。第5圖係第4圖中的X-X’的剖面圖。
首先，先說明最後將成為分割積層鐵芯31,32之分割積層鐵芯中間體30的製造步驟。
如第3圖所示的鐵芯片6係構成分割積層鐵芯31,32的各積層之板狀的構件。在從電磁鋼板P切出鐵芯片6的時點，鐵芯片6係為帶狀的一片構件。
鐵芯片6係以第3圖所示的配置從電磁鋼板P切出必需的片數(鐵芯片製造步驟：S001)。鐵芯片6在長邊方向中央具備有分割磁軛部6a，在分割磁軛部6a的長邊方向的兩端具備有利用薄件部6s而連結上的齒部6b及齒部6c。鐵芯片6的分割磁軛部6a與齒部6b,6c之間設有V字形的切口6v，仍然相連接的部分即為薄件部6s。
鐵芯片6其分割磁軛部6a及兩個齒部6b,6c的長邊方向都與電磁鋼板P的輸送方向一致(長邊方向=電磁鋼板P的壓延方向D)。
本實施形態中在與電磁鋼板P的壓延方向D 成垂直之方向並排配置兩個鐵芯片6，但只要使鐵芯片6的長邊方向與電磁鋼板P的壓延方向D一致即可，並排配置的數目亦可在兩個以上。
接著，將切下來的帶狀的鐵芯片6直接在軸方向層疊(積層)，並將未圖示之設在積層面的上下之凹凸部相鉚合而使各鐵芯片6相結合，製作出分割積層鐵芯中間體30(積層步驟：S002)。鐵芯片6的分割磁軛部6a相層疊而成的部分成為第4圖所示的分割積層鐵芯中間體30的分割積層磁軛部30a，分割積層磁軛部30a即為第1圖所示的分割積層鐵芯31,32的分割積層磁軛部31a,32a。同樣的，鐵芯片6的齒部6b,6c相層疊而成的部分成為分割積層鐵芯中間體30的積層齒部30b,30c，積層齒部30b,30c即為分割積層鐵芯31,32的積層齒部31b,31c,32b,32c。
接著，實施絕緣體成型步驟(S003)。絕緣體成型步驟係在積層齒部30b,30c的外周一體成型出用來使線圈40(線圈41b,41c,42b,42c)與分割積層鐵芯中間體30(分割積層鐵芯31,32)電性絕緣之絕緣體5。
接著，說明在分割積層鐵芯中間體30捲繞線圈40之繞線機8的構成。
第4圖所示之繞線機8係具備有：用來固定分割積層鐵芯中間體30之旋轉定位機構80、及送出將成為線圈40之導線(wire)41之飛叉(flyer)88。旋轉定位機構80具備有：圓盤狀的基部81、L字形塊82、以及將分割積層磁軛部 30a夾在自己與基部81之間加以固定之頂板83及兩根螺絲84。
旋轉定位機構80的基部81係能夠以旋轉軸A為中心而在第4圖所示的箭號A1方向旋轉。L字形塊82係用來使分割積層鐵芯中間體30的分割積層磁軛部30a定位在基部81的盤面上的預定的位置。頂出銷(knock pin)85係用來在要於兩個積層齒部30b,30c連續捲繞線圈40之際，導引連接兩個線圈40之搭接線。頂出銷85係在基部81設置兩根。頂出銷85係設置於將分割積層鐵芯中間體30的分割積層磁軛部30a與積層齒部30b,30c連結成可彎折之積層薄件連結部3s的外周側。飛叉88的旋轉軸B係配置成與旋轉定位機構80的旋轉軸A正交，且旋轉軸B可在軸方向c前進及後退。
接著，針對線圈捲繞步驟進行說明。
線圈捲繞步驟係包括定位固定步驟(S100)、第一繞線步驟(S101)、鐵芯旋轉步驟(S102)、第二繞線步驟(S103)、及取出步驟(S104)。首先，在頂板83的兩個螺絲孔穿入螺絲84，並穿過L字形塊82的螺絲孔然後鎖到基部81，使分割積層磁軛部30a在軸方向(積層方向)夾於頂板83與基部81之間而將分割積層磁軛部30a固定至基部81(定位固定步驟：S100)。
此時，係將分割積層鐵芯中間體30配置成使得分割積層磁軛部30a的內周側的角部與L字形塊82的旋轉軸A側的角部接觸，而使之定位於基部81上。而且， 此時係將分割積層鐵芯中間體30配置成使得要先捲繞線圈40之一方的積層齒部30b的自由端部側與飛叉88的旋轉軸B相向，使得另一方的積層齒部30c朝向相反側。亦即，分割積層鐵芯中間體30的長邊方向係與飛叉88的旋轉軸B的軸方向一致。
接著，對積層齒部30b實施第一繞線步驟(S101)。
在使繞線機8的飛叉88朝旋轉軸B的軸方向c移動的狀態下，使飛叉88繞著積層齒部30b的周圍旋轉而捲繞出線圈40。此時，飛叉88的前端旋轉之旋轉面Q不會與相反側的積層齒部30c干涉。
第6圖係正在實施第二繞線步驟時的繞線機8及分割積層鐵芯中間體30之模式圖。對於積層齒部30b之線圈40的捲繞結束後，並不將線圈40的末端部分切斷，就使旋轉定位機構80朝第4圖的箭號A1的方向旋轉180度(鐵芯旋轉步驟：S102)。因此，會有第6圖所示的搭接線42沿著旋轉定位機構80的基部81所具備的兩個頂出銷85的外側拉到這一側。
接著，對積層齒部30c實施第二繞線步驟(S103)。
在使繞線機8的飛叉88朝第6圖的紙面左右方向移動的狀態下，使飛叉88繞著積層齒部30c的周圍旋轉而捲繞出線圈40。飛叉88的旋轉方向與先前在積層齒部30b捲繞的方向相同。與第一繞線步驟一樣，飛叉88的前端旋轉 之旋轉面Q不會與相反側的積層齒部30b干涉。
如上述，在分割積層鐵芯中間體30所具有的兩個積層齒部30b,30c捲繞上線圈40後，將分割積層鐵芯中間體30從旋轉定位機構80取出(取出步驟：S104)。
第7圖係捲繞有線圈之分割積層鐵芯31的剖面圖。
接著，將從旋轉定位機構80取出之繞完線的分割積層鐵芯中間體30的積層齒部30b及積層齒部30c以在積層薄件連結部3s彎折之方式往封閉鐵芯片6的切口6v的方向彎折而彎折成U字形狀(彎折步驟：S104)而得到分割積層鐵芯31。然後，重複同樣的步驟，得到捲繞有線圈之分割積層鐵芯32。
接著，將分割積層鐵芯31及分割積層鐵芯32配置成使得相互的積層齒部側相向，然後將固定構件7b嵌合至凹部31bzr及32bzr而使兩者固定。要更堅固地固定亦可使用接著劑。同樣的，將固定構件7c嵌合至對邊側之凹部31czr及32czr而使兩者固定。如上述組裝，兩個分割積層鐵芯31,32就成為透過固定構件7b,7c而保持一定的間隔相結合成的定子3(結合步驟：S005)。在定子3的內周側***轉子2，再收容入未圖示的機架(frame)就得到旋轉電機100。
接著，針對與本實施形態中使用的鐵芯片6的形狀有關之效果進行說明。第8圖係顯示作為比較例之從電磁鋼板P2切出以往的一體的鐵芯片60b之際的配置之 圖。鐵芯片60b的形狀與本實施形態1中之將鐵芯片6以薄件連結部61為彎折處而彎折成的形狀相同。
要從第3圖之電磁鋼板P切出鐵芯片6之際，以如圖所示的配置來切的話，若一片鐵芯片6的面積為A0，電磁鋼板P的長邊方向的長度為L1，與長邊方向垂直之方向的長度為L2，則材料的有效使用率(2A0/L1×L2)為59%。
另一方面，以如第8圖所示的配置來切出鐵芯片60b的話，若一片鐵芯片60b的面積與鐵芯片6一樣為A0，則在此情況假設電磁鋼板P2的長邊方向的長度為L3，與長邊方向垂直之方向的長度為L4，則材料的有效使用率(2A0/L3×L4)為52%。亦即，以第3圖所示的配置來切出鐵芯片可得到較高的材料使用率。
又，就本實施形態之鐵芯片6而言，在齒部6b,6c與分割磁軛部6a雙方，磁通流通的方向J1至J3都與電磁鋼板P的壓延方向D一致。一般而言，在壓延方向及在與壓延方向正交之方向，以在壓延方向之磁阻較小，較可減低鐵芯產生之鐵損。因此，與只能使齒部及磁軛部之中的一者與壓延方向D一致之比較例的鐵芯片60b相比較，鐵芯片6使鐵芯片6的長邊方向配置成與電磁鋼板P的壓延方向D一致而可使通過分割積層鐵芯31,32之磁通的流動平順，較可得到良好的磁氣特性。
根據本發明的實施形態1之旋轉電機之定子、旋轉電機、旋轉電機之定子的製造方法，將分割積層 鐵芯中間體30的分割積層磁軛部30a、積層齒部30b,30c配置成在捲繞線圈40時為一直線之帶狀，所以在一方的積層齒部捲繞線圈40時，飛叉88的前端旋轉之旋轉面Q並不會與相反側的積層齒部30c干涉。因此，飛叉88的作動範圍不會受到限制，所以可簡單地在積層齒部30b,30c整齊捲繞線圈，使收容在一個槽溝內之兩個線圈間不會產生間隙，可提高線圈的佔積率，可提高定子3的填充率(定子構成部件相對於定子3的外形所佔的比率)。而且，在捲繞線圈40時飛叉88的周圍沒有障礙物，所以可高速捲繞線圈。以及，可免除線圈末端部的連接作業，可得到低成本的旋轉電機100之定子3。
另外，利用固定構件7b,7c使分割積層鐵芯31,32的磁性吸引部31bz與32bz、以及31cz與32cz相固定，可提高磁性吸引部的位置精度。
又，並不在分別捲繞於兩個積層齒部30b,30c之線圈40之間將搭接線42切斷，可連續地拉到另一側而繼續捲繞，所以可提高定子3及旋轉電機100的生產性。
實施形態2
以下，利用圖式而以與實施形態1不同的部分為中心來說明本發明的實施形態2。
第9圖係正在實施繞線步驟時的繞線機及分割積層鐵芯中間體30之模式圖。第10圖係顯示本實施形態之旋轉電機的線圈捲繞步驟之流程圖。第10圖中，只顯示與實施 形態1不同的部分，亦即同時繞線步驟的流程。
實施形態1中的線圈捲繞步驟，係利用一個飛叉88依序在分割積層鐵芯中間體30所具有的兩個積層齒部30b,30c進行第一繞線步驟及第二繞線步驟，本實施形態則是如第9圖所示，利用兩個飛叉88a,88b同時在兩個積層齒部30b,30c進行線圈40的捲繞作業(同時繞線步驟：S201)。
飛叉88a,88b的旋轉軸B1,B2係以與旋轉定位機構80的旋轉軸A正交之形態配置成在旋轉定位機構80的兩側而相向，且各自可在旋轉軸B1,B2的軸方向c1,c2前進及後退。
分割積層鐵芯中間體30之相對於旋轉定位機構80之固定係與實施形態1一樣。在捲繞線圈40時，係使兩個積層齒部30b,30c的自由端部分別與飛叉88a,88b的旋轉軸B1,B2相向，然後利用兩個飛叉88a,88b同時實施線圈40之捲繞作業。同時捲繞完線圈40後，將兩個積層齒部的捲繞結束部分或捲繞開始部分連結起來，藉此使捲繞於兩個積層齒部30b,30c之線圈40相連接。
根據本發明的實施形態2之旋轉電機之定子、旋轉電機、旋轉電機之定子的製造方法，可利用兩個飛叉88a,88b同時在兩個積層齒部30b,30c捲繞線圈40，所以線圈40的捲繞作業的時間可比實施形態1縮短一半以上。
實施形態3
以下，利用圖式而以與實施形態1不同的部分為中心來說明本發明的實施形態3。
第11圖係顯示本發明的實施形態3之旋轉電機300的構成之剖面模式圖。第12圖係顯示本實施形態之旋轉電機的線圈捲繞步驟之流程圖。第12圖中，只顯示與實施形態1不同的部分，亦即模塑步驟的流程。
實施形態1之定子3係利用固定構件7b,7c來結合兩個分割積層鐵芯31,32。本實施形態則是如第11圖所示，利用樹脂製的模塑構件307以模塑方式包覆旋轉電機300的外周(模塑步驟：S305)。
模塑構件307可如第11圖所示將定子303整個包覆起來，亦可成形為包覆住線圈41b,41c,42b,42c的周圍、包覆住至少分割積層鐵芯31,32的積層齒部31b,32b的自由端部、及積層齒部31c,32c的自由端部。
根據本發明的實施形態3之旋轉電機之定子、旋轉電機、旋轉電機之定子的製造方法，將模塑構件307成形成與分割積層鐵芯31,32成為一體，所以與利用固定構件7b,7c來使分割積層鐵芯31,32相固定而組裝成一體之實施形態1之旋轉電機100相比較，組裝較容易，定子303及旋轉電機300的生產性較好。而且，可利用模塑成型模具來進行高精度的定位。
又，將樹脂填充入實施形態1中用來供固定構件7b,7c嵌合之凹部31bzr,31czr,32bzr,32czr而進行一體成型的話，可更增進定子303的剛性及精度。
實施形態4
以下，利用圖式而以與實施形態1不同的部分為中心來說明本發明的實施形態4。
第13圖(a)係顯示本發明的實施形態4之旋轉電機的捲繞有線圈之分割積層鐵芯331的構成之剖面模式圖。第13圖(b)係第13圖(a)中的Y-Y’線的放大剖面圖。
實施形態1之分割積層鐵芯31，其分割積層磁軛部31a與積層齒部31b,31c係利用積層薄件連結部3s而連結成可彎折，本實施形態則如第13圖(a)、(b)所示，分割積層磁軛部331a與積層齒部331b,331c係藉由使構成分割積層磁軛部331a的各積層之薄板狀的鐵芯片306a與構成積層齒部331b,331c的各積層之鐵芯片306b,306c(實際上係各有兩種類)上設置的凹部及凸部相鉚合而連結成可旋轉。
具體而言，係如第13圖(b)所示，在積層齒部331c的鐵芯片306c的下表面設置凸部306cp，且使此凸部306cp鉚合入與鐵芯片306c相層疊之分割積層磁軛部331a的鐵芯片306a的上表面的凹部306ar，而構成可旋轉的連結部R。在要對於積層齒部331b,331c捲繞線圈40(41b,41c)之際，可使連結部R旋轉開展成使分割積層磁軛部331a與積層齒部331b,331c與實施形態1一樣呈帶狀排成一直線之形態。
根據本發明的實施形態4之旋轉電機之定 子、旋轉電機、旋轉電機之定子的製造方法，在捲繞完線圈40後使各積層齒部331b,331c回復到U字形的狀態之際之處理，會比實施形態1之薄件部的彎折容易，可更加提高旋轉電機之定子及旋轉電機的生產性。
實施形態5
以下，利用圖式而以與實施形態1不同的部分為中心來說明本發明的實施形態5。
第14圖係顯示本發明的實施形態5之旋轉電機500的構成之剖面模式圖。實施形態1之定子3係由兩個分割積層鐵芯31,32所構成，本實施形態則是如第14圖所示，定子503係具有三個U字形的分割積層鐵芯331,332,333。其他的構成都與實施形態1一樣。
根據本發明的實施形態5之旋轉電機500之定子503、旋轉電機500、旋轉電機500之定子503的製造方法，使積層齒部的數目比實施形態1增多來多極化，可減低旋轉電機500中產生之轉矩波動(torque ripple)。
本發明還可在其發明的範圍內，將各實施形態予以自由組合，或適當地進行各實施形態之變形或省略。
2‧‧‧轉子
3‧‧‧定子
5‧‧‧絕緣體
7b,7c‧‧‧固定構件
21‧‧‧旋轉軸
22‧‧‧永久磁鐵
31,32‧‧‧分割積層鐵芯
31a‧‧‧分割積層磁軛部
31b,31c‧‧‧積層齒部
31bz,31cz,32bz,32cz‧‧‧磁性吸引部
31bzr,31czr,32bzr,32czr‧‧‧凹部
32a‧‧‧分割積層磁軛部
32b,32c‧‧‧積層齒部
41b,41c,42b,42c‧‧‧線圈
100‧‧‧旋轉電機
J1至J3‧‧‧磁通流通的方向
S1,S2‧‧‧槽溝

Claims (10)

  1. 一種旋轉電機之定子，係包含層疊鐵芯片而形成的複數個U字形的分割積層鐵芯、及捲繞於前述分割積層鐵芯的積層齒部而形成的線圈的旋轉電機之定子，其中，前述分割積層鐵芯係具備有：一個分割積層磁軛部；以及分別位在前述分割積層磁軛部的兩端之各一個前述積層齒部；兩個前述積層齒部及前述分割積層磁軛部係連結成：從各個前述積層齒部的長邊方向、與前述分割積層磁軛部的長邊方向在相同方向，並且各個前述積層齒部一直線地排列在前述分割積層磁軛部的長邊方向的兩端之狀態，使兩個前述積層齒部相對於前述分割積層磁軛部，可彎折或可旋轉成朝向前述定子的內側之狀態。
  2. 如申請專利範圍第1項之旋轉電機之定子，其中，兩個前述積層齒部，係在屬於各個前述積層齒部的自由端部之與***前述定子的內側之轉子相向之磁性吸引部的外周面具有在軸方向延伸之樹脂構件結合部，在圓周方向相鄰之兩個前述分割積層鐵芯的在圓周方向相鄰的前述積層齒部相互之間，係利用固定至前述樹脂構件結合部之樹脂構件而相固定。
  3. 如申請專利範圍第2項之旋轉電機之定子，其中，前述樹脂構件係模塑構件。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之旋轉電機之定 子，其中，前述分割積層磁軛部與前述積層齒部係藉由積層薄件連結部而連結成可彎折。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之旋轉電機之定子，其中，前述分割積層磁軛部與前述積層齒部，係藉由將設於構成前述分割積層磁軛部及前述積層齒部之鐵芯片的積層面之凹凸部相嵌合所構成之連結部而連結成可旋轉。
  6. 一種旋轉電機，係由申請專利範圍第1至3項中任一項記載的旋轉電機之定子、以及可旋轉地***前述定子的內側之轉子所構成。
  7. 一種旋轉電機之定子的製造方法，係具有：從電磁鋼板切出鐵芯片之鐵芯片製造步驟，其中該鐵芯片組構成：使一個分割磁軛部及分別位在前述分割磁軛部的兩端之各一個齒部，以前述分割磁軛部的長邊方向與前述齒部的長邊方向在相同方向之形態成帶狀配置成一直線；將複數個前述鐵芯片層疊起來，形成層疊成的分割積層鐵芯中間體之積層步驟，該分割積層鐵芯中間體組構成：使由前述分割磁軛部所層疊成的積層分割磁軛部及由兩個前述齒部所層疊成的兩個積層齒部可藉由連結部而彎折或旋轉；將前述分割積層鐵芯中間體，在繞線機定位固定成 前述繞線機的飛叉的旋轉軸的軸方向、與前述分割積層鐵芯中間體的長邊方向一致之定位固定步驟；將線圈捲繞在一方的前述積層齒部之第一繞線步驟；將線圈捲繞在另一方的前述積層齒部之第二繞線步驟；將捲繞有前述線圈之前述分割積層鐵芯中間體的兩個前述積層齒部以在前述連結部彎折之方式向同方向彎折而形成U字形的分割積層鐵芯之彎折步驟；以及將相鄰的複數個前述分割積層鐵芯的前述積層齒部的自由端部相互固定之結合步驟。
  8. 如申請專利範圍第7項之旋轉電機之定子的製造方法，其中，在前述第一繞線步驟與前述第二繞線步驟之間，具有使前述分割積層鐵芯中間體旋轉180度之鐵芯旋轉步驟。
  9. 如申請專利範圍第7項之旋轉電機之定子的製造方法，其中具有：利用兩個前述飛叉而同時進行前述第一繞線步驟與前述第二繞線步驟之同時繞線步驟。
  10. 如申請專利範圍第7至9項中任一項之旋轉電機之定子的製造方法，其中，前述鐵芯片的長邊方向係與前述電磁鋼板的壓延方向一致。
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