TWI566503B - 旋轉電機用定子芯、旋轉電機及旋轉電機的製造方法 - Google Patents
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Description
本發明係有關組合有複數個經分割的芯而成之環狀的旋轉電機用定子芯、旋轉電機及旋轉電機的製造方法。
在使用於各式各樣用途的旋轉電機中,環狀的定子芯係區分為整片圓芯及分割芯,該整片圓芯係使在沿著定子之圓周的方向形成一體之一片電極鋼板積層而形成者,該分割芯係將沿著定子之圓周的方向形成一體之一片電極鋼板積層於前述的方向分割並使之積層而形成芯之後,組合複數個芯而成者。
車輛的動力轉向(power steering)用、產業機械的伺服(servo)用、以及電梯(elevator)用的旋轉電機,係被要求齒槽效應轉矩(cogging torque)小及負載時的轉矩脈動小。分割芯之定子芯與整片圓芯的定子芯不同,組合時決定真圓度。當定子芯之內徑的真圓度降低,就會產生磁通量的不均勻,而會產生齒槽效應轉矩。為了抑制使用了
分割芯的定子芯之旋轉電機的齒槽效應轉矩,必須使定子芯之內徑的真圓度提升。
為了提升定子芯之內徑的真圓度,就必須
有高精度的製造裝置。專利文獻1及專利文獻2中提出了使定子芯之內徑的真圓度提升,以降低齒槽效應轉矩的方法。
專利文獻1:日本特開2008-131679號公報
專利文獻2:日本特開2006-187176號公報
專利文獻1及專利文獻2所記載的發明,係以於分割芯之結合部設置間隙的方式,並將分割芯予以一體化而形成定子芯時,分割芯的間隙會吸收分割芯之尺寸誤差,藉此改善定子芯之內徑的真圓度。但是,專利文獻1及專利文獻2所記載的發明因間隙而會使磁阻增大,以致於會有定子芯之磁特性降低的可能性。
專利文獻1所記載的發明,為了抑制磁特性降低的影響,係設置鄰接的分割芯的積層構件在軸向重疊的重疊(lap)部,並以該重疊部作為磁通量之通過路徑的方式,來抑制旋轉電機的特性所帶來的影響。但是,由於磁通量朝徑向流通會產生鐵損,所以會有增加損失而馬達
(motor)特性降低的可能性。
本發明之目的在於:提供一種可抑制磁特
性降低及損失,並且可降低旋轉電機之齒槽效應轉矩的旋轉電機用定子芯。
為解決上述課題而達成目的,本發明之旋轉電機具備:複數個由至少一個第1芯構件與至少一個第2芯構件所積層而成之分割芯,該第1芯構件具有圓弧形狀的第1軛部(yoke)、從前述第1軛部之圓弧之內周側突出的第1齒部(teeth)、設置於前述第1軛部之第1端部的凹部、以及設置於前述第1軛部之第2端部的凸部,而該第2芯構件具有圓弧形狀且兩側的端部為直線狀的第2軛部、以及從前述第2軛部之圓弧的內周側突出的第2齒部,組合複數個前述分割芯彼此之前述凹部與前述凸部而形成環狀構造體,於前述環狀構造體之徑向之前述凹部的尺寸係比於前述環狀構造體之徑向之前述凸部的尺寸還大。
依據本發明,可提供能抑制磁特性降低及損失,並且能降低旋轉電機之齒槽效應轉矩的旋轉電機用定子芯。
1‧‧‧旋轉電機
2‧‧‧框體
2B‧‧‧第2凸緣
2S‧‧‧側部
2SH‧‧‧貫穿孔
2SI‧‧‧內面
2T‧‧‧第1凸緣
2TH‧‧‧孔
3‧‧‧軸
4B、4T‧‧‧軸承
5‧‧‧轉子芯
5P‧‧‧外周面
6‧‧‧定子
7‧‧‧永久磁鐵
8‧‧‧定子芯
8I‧‧‧內周部
8S‧‧‧分割芯
8SL‧‧‧槽
8SS‧‧‧缺口
8ST‧‧‧齒部
8SY‧‧‧軛部
8SYE‧‧‧外周部
8SYI‧‧‧內周部
8T、24‧‧‧凸部
8U、23‧‧‧凹部
9‧‧‧繞線
10‧‧‧轉子
20‧‧‧第1芯構件
20P‧‧‧面
21‧‧‧第1軛部
21I、31I‧‧‧內周部
21Ta、31Ta‧‧‧第1端部
21Tb、31Tb‧‧‧第2端部
22‧‧‧第1齒部
23b‧‧‧凹部之底
30‧‧‧第2芯構件
30P‧‧‧表面
31‧‧‧第2軛部
32‧‧‧第2齒部
40‧‧‧輔助具
41‧‧‧外周部
a‧‧‧凹部的尺寸
b‧‧‧凸部的尺寸
C‧‧‧定子芯之圓周之方向
CRD‧‧‧方向
De‧‧‧直徑
Dfi‧‧‧直徑
Di‧‧‧內徑
MF‧‧‧磁通量的流動
RD‧‧‧定子芯之徑向
SA‧‧‧間隙
SR‧‧‧間隙
Tt‧‧‧凸部的尺寸
Tu‧‧‧凹部的尺寸
Zr‧‧‧旋轉中心軸
第1圖係實施形態之旋轉電機的斜視圖。
第2圖係顯示以與旋轉軸平行且通過旋轉軸的平面切
開實施形態之旋轉電機後的狀態之剖面圖。
第3圖係第2圖之A-A箭頭剖視圖。
第4圖係實施形態之定子芯的俯視圖。
第5圖係實施形態之第1芯構件的斜視圖。
第6圖係實施形態之第1芯構件的俯視圖。
第7圖係實施形態之第2芯構件的斜視圖。
第8圖係實施形態之第2芯構件的俯視圖。
第9圖係實施形態之分割芯的斜視圖。
第10圖係實施形態之分割芯的斜視圖。
第11圖係將實施形態之分割芯組合後之一部分的放大圖。
第12圖係將實施形態之分割芯組合後之一部分的放大圖。
第13圖係將實施形態之分割芯組合後之一部分的放大圖。
第14圖係實施形態之旋轉電機之製造方法的流程圖(flow chart)。
第15圖係顯示實施形態之旋轉電機之製造方法的圖。
第16圖係顯示實施形態之旋轉電機之製造方法的圖。
第17圖係顯示實施形態之旋轉電機之製造方法的圖。
以下,依據圖式來詳細說明本發明之旋轉電機用定子芯、旋轉電機及旋轉電機的製造方法。又,本發明並不被以下所示之實施形態限定。
於實施形態中,旋轉電機係例示為永久磁鐵馬達。於實施形態中,旋轉電機具備經分割的定子即可,而不限定於永久磁鐵馬達,也可為開關式磁阻電動機(SRM;Switched Reluctance Motor)。此外,旋轉電機並不限定於馬達,亦即不限定於使動力產生的裝置,也可為產生電力的發電機。
第1圖係實施形態之旋轉電機的斜視圖。第2圖係顯示以與旋轉軸平行且通過旋轉軸的平面切開實施形態之旋轉電機後的狀態之剖面圖。如第1圖所示,旋轉電機1具備框體2及軸(shaft)3。如第2圖所示,框體2係收納:支撐軸3之一對軸承4T,4B、定子6、以及轉子10,其中,該轉子10具有安裝有軸3之轉子芯5及安裝於轉子芯5之永久磁鐵7。於軸3係安裝有轉子芯5。軸3及轉子10係旋轉於旋轉中心軸Zr的周圍。
框體2具有:筒狀的側部2S、安裝於側部2S之一端的第1凸緣(flange)2T、以及安裝於側部2S之另一端的第2凸緣2B。如第2圖所示,側部2S具有朝向與軸3及轉子芯10之旋轉中心軸Zr平行的方向貫穿的貫穿孔2SH。於實施形態中,側部2S雖係將四角柱之4個角部,朝向旋轉中心軸Zr形成呈凸狀之曲面的形狀,但是側部2S的形狀並非限定於如此的形狀。
側部2S之內面2SI安裝有定子6。側部2S之內面2SI在以與旋轉中心軸Zr正交的平面切開時的剖面
為圓形。定子6係配置於側部2S之貫穿孔2SH。轉子10係安裝於定子6的內側。側部2S之貫穿孔2SH係藉由安裝於側部2S之一側之端部的第1凸緣2T與安裝於另一側之端部的第2凸緣2B而被封閉。定子6及轉子10被收納在以側部2S、第1凸緣2T及第2凸緣2B所包圍的空間,亦即貫穿孔2SH內。
第1凸緣2T具備安裝有轉子芯5之軸3所貫穿的孔2TH。於第1凸緣2T之孔2TH安裝有軸承4T。於第2凸緣2B安於有軸承4B。如前所述,軸3的一端部與另一端部係藉由一對軸承4T、4B而被支撐著,因此,軸3及轉子10隔著一對軸承4T、4B藉由第1凸緣2T與第1凸緣2B而被支撐。一對軸承4T、4B雖係例示滾珠軸承,但不限定於此。
第3圖係第2圖之A-A箭頭剖視圖。第3圖係顯示從第2圖的箭頭A方向觀看到以與旋轉中心軸Zr正交的平面來切開旋轉電機1後之剖面的狀態。定子6具備有作為旋轉電機用定子芯的定子芯8、以及捲繞於定子芯8之齒部的繞線9。定子芯8係組合複數個分割芯8S而形成的環狀構造體。於實施形態中,定子芯8係由12個分割芯8S所形成,惟並不限定形成定子芯8之分割芯8S的數。
轉子10係配置於作為環狀構造體之定子芯8的徑向內側。徑向係以第3圖之箭頭RD表示的方向,且係與轉子10之旋轉中心軸Zr正交的方向。轉子10的轉子
芯5係圓柱形狀的構造體。轉子芯5係使磁性體之電磁鋼板的圓板積層複數層而形成。於轉子芯5的外周面5P安裝有複數個永久磁鐵7。複數個永久磁鐵7係N極與S極沿著方向CRD交互地配置,而該方向CRD係沿著轉子芯5的周圍者。於本實施形態中,轉子10具有10個永久磁鐵7,惟轉子10具有的永久磁鐵7的數目並不限定。
永久磁鐵7藉由接著而被安裝於轉子芯5,惟將永久磁鐵7安裝於轉子芯5的方法並不限於此方法。於實施形態中,永久磁鐵7係安裝於轉子芯5的外周面5P,惟也可於轉子芯5設有朝旋轉中心軸Zr方向貫穿的孔,並安裝於該孔。
轉子芯5與定子芯8之內周部8I之間設有間隙SA。於間隙SA產生有永久磁鐵7的磁通量。藉由永久磁鐵7所產生的磁通量與繞線9所產生的磁通量的作用而產生轉矩(torque),轉子10會旋轉。接著,更詳細地說明定子芯8。
第4圖係實施形態之定子芯的俯視圖。第5圖係實施形態之第1芯構件的斜視圖。第6圖係實施形態之第1芯構件的俯視圖。第7圖係實施形態之第2芯構件的斜視圖。第8圖係實施形態之第2芯構件的俯視圖。第9圖及第10圖係實施形態之分割芯的斜視圖。第11圖係組合實施形態之分割芯之後之一部分的放大圖。從第5圖至第8圖之符號IN所表示的箭頭係表示定子芯8的中心,亦即旋轉中心軸Zr側。
如第4圖所示,形成屬於環狀構造體之定子
芯8之複數個分割芯8S具有軛部8SY、齒部8ST、缺口8SS、凹部8U及凸部8T。從旋轉中心軸Zr的方向觀看到軛部8SY的形狀係圓弧形狀。齒部8ST係從軛部8SY之圓弧的內周部8SYI側向朝旋轉中心軸Zr突出。缺口8SS係設置於軛部8SY之圓弧的外周部8SYE。凹部8U係設置於軛部8SY的一端部。凸部8T係設置於軛部8SY的另一端部。
軛部8SY之圓弧的外周部8SYE係呈圓弧
狀。外周部8SYE之曲率半徑的大小僅比第3圖所示之側部2S之內面2SI之半徑的大小稍大。亦即,定子芯8之外周部8SYE的直徑De形成僅比第3圖所示之側部2S之內面2SI之直徑Dfi的大小稍大。藉由如此的構造,並藉由熱壓配合而使定子芯8安裝於框體2的側部2S。
定子芯8的內徑Di係通過旋轉中心軸Zr
且兩端點位於定子芯8之內周部8I的表面上之線段的長度。依據分割芯8S的安裝精度,且依據沿著定子芯8之圓周之方向C的位置而會有定子芯8之內徑Di的大小不同的情形。依據沿著定子芯8之圓周之方向的位置而定之定子芯8之內徑Di之大小的不均勻愈小則內徑Di的真圓度就愈高。
在定子芯8安裝於框體2之側部2S之際,
缺口8SS與設置在第2圖及第3圖所示之側部2S之內面2SI之突起部卡合,而降低定子芯81之定位及沿著圓周之
方向的偏移。於實施形態中,分割芯8具有缺口8SS,惟缺口8SS對於分割芯8S並非必要者。
齒部8ST從軛部8SY之圓弧的內周部8SYI
側朝向旋轉中心軸Zr突出,因此,從旋轉中心軸Zr的方向觀看到分割芯8S的形狀呈T字形狀。分割芯8S係組合圓弧形狀的軛部8SY之端部彼此而形成環狀構造物的定子芯8。組合複數個分割芯8的情形,係將設置於軛部8SY之一端部的凹部8U與設置於鄰接的軛部8SY之另一端部的凸部8T予以組合。由於係在鄰接的分割芯8S,8S之間組合凹部8U與凸部8T,因此,定子芯8可抑制與旋轉中心軸Zr正交之方向的偏移,亦即可抑制徑向及旋轉中心軸Zr方向之分割芯8S的偏移。
於實施形態中,定子芯8具有12個齒部
8ST。鄰接的齒部8ST、8ST之間係槽8SL。因此,於實施形態中,定子芯8具有12個槽8SL。定子芯8之分割芯8S之齒部8ST捲繞有第3圖所示的繞線9。齒部8ST及槽(slot)8SL的數目並不限定為12個,而可因應旋轉電機1的規格作適切的變更。
定子芯8具有的分割芯8S係積層有至少1
個第1芯構件20及至少1個第2芯構件30,該第1芯構件20如第5圖及第6圖所示,具備:圓弧形狀的第1軛部21、從第1軛部21之圓弧的內周部21I側突出的第1齒部22、設置於第1軛部21之第1端部21Ta的凹部23、以及設置於第1軛部21之第2端部21Tb的凸部24,而該第2
芯構件30如第7圖及第8圖所示,具備:圓弧形狀且兩側的端部31Ta,31Tb為直線狀的第2軛部31、以及從第2軛部31之圓弧的內周部31I側突出的第2齒部32。以下說明中,酌情將第2軛部31的端部31Ta稱為第1端部31Ta,酌情將端部31Tb稱為第2端部31Tb。
第1芯構件20及第2芯構件30皆係以磁性
體之電磁鋼板所製造之板狀的構件。將與板狀的構件之第1芯構件20及第2芯構件30之厚度方向正交的面設為表面20P及表面30P。由於第1芯構件20之第1齒部22係從第1軛部21之圓弧的內周部21I側朝向旋轉中心軸Zr突出,因此從與表面20P正交的方向觀看第1芯構件20的形狀係呈T字形狀。同樣地,由於第2芯構件30之第2齒部32係從第2軛部31之圓弧的內周部31I側朝向旋轉中心軸Zr突出,因此從與表面30P正交的方向觀看第2芯構件30的形狀係呈T字形狀。
第1芯構件20於第1軛部21之第1端部
21Ta設有凹部23,於第1軛部21之第2端部21Tb設有凸部24。第2芯構件30之第2軛部31之第1端部31Ta及第2端部31Tb未設置凹部23及凸部24。因此,從與表面30P正交的方向觀看到第2芯構件30的情形,第2軛部31之第1端部31Ta及第2端部31Tb皆呈直線狀。
積層第1芯構件20及第2芯構件30時,表
面20P彼此或表面20P與表面30P就會接觸。積層第1芯構件20及第2芯構件30時,就會形成如第9圖及第10圖
所示的分割芯8S。第1芯構件20之第1軛部21與第2芯構件30之第2軛部31所積層的部分成為分割芯8S的軛部8SY。此外,第1芯構件20之第1齒部22與第2芯構件30之第2齒部32所積層的部分成為分割芯8S的齒部8ST。
如前所述,第3圖所示之繞線9係捲繞於分割芯8S的齒部8ST。因此,捲繞於第1芯構件20之第1齒部22與第2芯構件30之第2齒部32。
分割芯8S係藉由積層至少1個第1芯構件
20與至少1個第2芯構件30,並將第1芯構件20與第2芯構件30之積層體予以填隙鎖固而製造。此外,分割芯8S之第1芯構件20與第2芯構件30之積層體係以鉚釘來鎖固、或是藉由熔接而接合,或是藉由接著而接合所製造。
此外,轉子芯5也係與分割芯8S同樣的方式來製造。
於實施形態中,如第9圖及第10圖所示,
依序積層複數個第2芯構件30、複數個第1芯構件20、複數個第2芯構件30而形成分割芯8S。亦即,分割芯8S係以積層有複數層之第2芯構件30之2個群來夾著積層有複數層之第1芯構件20之群而形成。分割芯8S並不限定於如此的構造,只要藉由至少2個第2芯構件30夾入至少1個第1芯構件20而形成即可。第1芯構件20與第2芯構件30積層的方向係與旋轉電機1之旋轉中心軸Zr平行的方向。以下說明中,酌情將第1芯構件20與第2芯構件30積層的方向稱為積層方向。
分割芯8S係形成為以至少2個第2芯構件
30來夾著至少1個第1芯構件20的構造。因此,分割芯8S之凹部23及凸部24係形成於第1芯構件20與第2芯構件30積層的方向之兩端所配置之第2芯構件30,30之間。亦即,由於積層方向的兩側設置第2芯構件30,因此當組合複數個分割芯8S並使凸部嵌入凹部23,分割芯8S之凹部23及凸部24就可抑制分割芯8S朝積層方向的移動。
分割芯8S之凹部8U及凸部8T以於積層方
向設於相同位置為佳。依據如此的構成,能抑制於與旋轉中心軸Zr平行的方向之定子芯8之兩端部的偏移。於實施形態中,凹部8U及凸部8T係設置於積層方向之中央部,惟若為積層方向中同一位置,則也可非設於積層方向之中央部。舉其一例,凹部8U及凸部8T也可設於積層方向之分割芯8S之一側的端部。
定子芯8係複數個分割芯8S彼此之凹部8U
及凸部8T組合所形成的環狀構造體。如第11圖所示,定子芯8之徑向RD之第1芯構件20的凹部23的尺寸a係比定子芯8之徑向RD之凸部24的尺寸b還大。藉由以此的構造,當組合複數個分割芯8S而形成定子芯8,則可容許分割芯8S之朝向定子芯8之徑向RD的移動。
較佳為在將定子芯8之內徑Di的最大值設
為M,將最小值設為N時,a-b>M-N。依據如此的構成,可藉由分割芯8S之凹部23及凸部24而更確實地吸收定子芯8之內徑Di的大小的不均勻。
沿著定子芯8之圓周的方向C中的第1芯
構件20的凹部23的尺寸Tu比沿著定子芯8之圓周的方向C中的凸部24的尺寸Tt還大。依據如此的構造,當組合複數個分割芯8S時,就可避免於鄰接的分割芯8S,8S之間,凸部24接觸到凹部23之底23B。結果,由於組合複數個分割芯8S的情形下,鄰接的分割芯8S,8S之第1端部21Ta,31Ta與第2端部21Tb,31Tb接觸而磁阻降低,所以提升定子芯8的磁特性。
第12圖及第13圖係實施形態之組合分割芯
之後之一部分的放大圖。第12圖顯示組合第1芯構件20彼此之後的狀態,第13圖顯示組合第2芯構件30彼此之後的狀態。第12圖及第13圖的箭頭MF表示磁通量的流動。定子芯8之內徑Di之真圓度一旦降低,第3圖所示之間隙SA之磁通量密度分布成為不均勻,因此旋轉電機1作為電動機發揮功能時會發生齒槽效應轉矩。
將藉由積層第1芯構件20及第2芯構件30
所形成之分割芯8S之凹部23與凸部24予以結合,就會如第12圖所示在分割芯8S之剖面內的徑向RD產生間隙SR。形成有定子芯8時,複數個分割芯8S設置於圓柱形狀之輔助具的外周部,而將複數個分割芯8S組合成環狀,更具體而言,係組合成圓環狀。如此一來,藉由間隙SR,鄰接的分割芯8S彼此產生徑向RD的遊隙。因此,當圓柱形狀之輔助具的外周部設置複數個分割芯8S,就以定子芯8之內徑Di成為輔助具之外周部之形狀的方式分割芯8S
會朝徑向偏移。其結果,由於定子芯8之內徑Di的真圓度提升,所以可抑制旋轉電機1發生齒槽效應轉矩,並且可降低旋轉電機1的齒槽效應轉矩。
如第13圖所示,第2芯構件30不具有第
12圖所示之第1芯構件20所具有的凹部23及凸部24。因此,第2芯構件30彼此之直線狀的第1端部31Ta與同樣為直線狀的第2端部31Tb接觸。其結果,第2芯構件30彼此組合的部分之磁阻降低,而使定子芯8的磁特性提升。
於定子芯8中,磁通量之旋轉中心軸Zr方
向及徑向RD的磁通量的流動僅在凹部23與凸部24之間發生。第1芯構件20的凹部23及凸部24,即分割芯8S之凹部8U與凸部8T係鄰接的分割芯8S之結合部分的一部分。因此,由於可抑制定子芯8之旋轉中心軸Zr方向及徑向RD的磁通量的流動,所以可抑制鐵損的發生。如此一來,具備定子芯8的電動機1可抑制能量消耗。接著,說明包含定子芯之製造方法的旋轉電機之製造方法。
第14圖係實施形態之旋轉電機之製造方法
的流程圖。第15圖至第17圖係顯示實施形態之旋轉電機之製造方法的圖。於步驟(step)S101,如第15圖所示,積層複數個第1芯構件20與第2芯構件30。藉由此製程而形成分割芯8S。
接著進入步驟S102,如第16圖所示,分割
芯8S安裝於輔助具40。具體而言,複數個分割芯8S的內周部8I呈環狀地設置於圓柱形狀的輔助具40之外周部
41。當複數個分割芯8S的內周部8I安裝於輔助具40,分割芯8S的內周部8I就會順著輔助具40之外周部41的形狀,因此分割芯8S會朝徑向偏移。如第12圖所示,在鄰接的分割芯8S,8S彼此之凹部23與凸部24之間會在徑向產生間隙SR,因此分割芯8S,8S彼此的結合部也會以順著輔助具40之外周部41的形狀的方式朝徑向RD偏移。依據此製程,於步驟S103形成定子芯8。
定子芯8係組合複數個分割芯8S而形成,
且不需要螺絲鎖固或鉚釘鎖固,因此容易分解。此外,由於容易分解,廢棄電動機1時要回收定子芯8也容易,且由於定子芯8分解成複數個分割芯8S,所以分解定子芯8之後的回收及搬運也變得容易。
於實施形態中,於第4圖所示之分割芯8S
之齒部8ST捲繞有第3圖所示的繞線9之後,組合複數個分割芯8S而形成定子芯8。也可在形成定子芯8之後將繞線9捲繞於齒部8ST,也可將定子芯8安裝於框體2之側部2S之後將繞線9捲繞於齒部8ST。
於步驟S104,如第17圖所示,定子芯8係
安裝於框體2,更具體而言係安裝於框體2的側部2S。於實施形態中,安裝於輔助具40之定子芯8藉由熱壓配合而安裝於框體2的側部2S。由於定子芯8藉由熱壓配合而安裝於框體2的側部2S,所以可削減樹脂的構件,並且可抑制用以製造旋轉電機1的設備投資。其結果,可獲得能降低製造設備及製造製造本身之環境負擔的效果。
於步驟S104,側部2S之貫穿孔2SH的內徑
係被加熱至比安裝於輔助具40之定子芯8的外徑還大。接著,將安裝於輔助具40之定子芯8配置於側部2S1之貫穿孔2SH。其後,由於當側部2S的溫度降下時,藉由側部2S之收縮就會使貫穿孔2SH之內徑變小,所以定子芯8可被固定於側部2S。
定子芯8已被固定於側部2S時,從定子芯
8拆下輔助具40。藉由定子芯8固定於側部2S,可確保定子芯8之內徑Di的真圓度。於實施形態中,由於定子芯8固定於側部2S之後,可從定子芯8拆下輔助具40,因此可確保固定於側部2S之定子芯8之內徑Di的真圓度。
定子芯8固定於側部2S之後,將複數條繞
線9予以連結。其次,於步驟S105,將第1圖至第3圖所示之轉子10組裝於框體2的側部2S。其後,將第1圖及第2圖所示之第1凸緣2T及第2凸緣2B安裝於側部2S,並且安裝用以連接繞線9與控制裝置的端子而完成旋轉電機1。
於實施形態中,較佳為將第1芯構件20設
成分割芯8S之定位及抑制偏移所必需之最小限度的數目,而可為1個。以如此的構成,即可將第12圖所示之間隙SR及第11圖所示之凸部24與凹部23之底23B之間的間隙作成最小限度。其結果,可抑制定子芯8之鐵損的增加,且使磁阻更降低而提升磁特性。
於實施形態中,1個第1芯構件20及1個
第2芯構件30皆具備1個第1齒部22及1個第2齒部32,惟並不限定於此。只要是能滿足藉由複數個分割芯8S形成定子芯8的條件,1個第1芯構件20及1個第2芯構件30也可皆具有2個以上的第1齒部22及2個以上的第2齒部32。依據如此的構成,由於可減少分割芯8S的數目,所以可達到容易製造定子芯8。
以上的實施形態所表示的構成係表示本發
明之內容的一例者,而也可與其他眾所周知的技術組合,亦可在不脫離本發明之主旨的範圍內,省略或變更構成的一部分。
8‧‧‧定子芯
8I‧‧‧內周部
8S‧‧‧分割芯
8SL‧‧‧槽
8SS‧‧‧缺口
8ST‧‧‧齒部
8SY‧‧‧軛部
8SYE‧‧‧外周部
8SYI‧‧‧內周部
8T‧‧‧凸部
8U‧‧‧凹部
C‧‧‧定子芯之圓周之方向
De‧‧‧直徑
Di‧‧‧內徑
Zr‧‧‧旋轉中心軸
Claims (10)
- 一種旋轉電機用定子芯,係具備:複數個由至少一個第1芯構件與至少一個第2芯構件所積層而成之分割芯,該第1芯構件具有圓弧形狀的第1軛部、從前述第1軛部之圓弧之內周側突出的第1齒部、設置於前述第1軛部之第1端部的凹部、以及設置於前述第1軛部之第2端部的凸部;而該第2芯構件具有圓弧形狀且兩側的端部為直線狀的第2軛部、以及從前述第2軛部之圓弧的內周側突出的第2齒部,組合複數個前述分割芯彼此之前述凹部與前述凸部而形成環狀構造體,於前述環狀構造體之徑向之前述凹部的尺寸係比於前述環狀構造體之徑向之前述凸部的尺寸還大,前述分割芯係以至少2個前述第2芯構件夾著至少1個前述第1芯構件而成者。
- 如申請專利範圍第1項所述之旋轉電機用定子芯,其中,將前述環狀構造體之內徑的最大值設為M,將最小值設為N,將前述環狀構造體之徑向之前述凹部的尺寸設為a,而將前述環狀構造體之徑向之前述凸部的尺寸設為b時,a-b>M-N。
- 一種旋轉電機用定子芯,係具備:複數個由至少一個第1芯構件與至少一個第2芯構件所積層而成之分割芯, 該第1芯構件具有圓弧形狀的第1軛部、從前述第1軛部之圓弧之內周側突出的第1齒部、設置於前述第1軛部之第1端部的凹部、以及設置於前述第1軛部之第2端部的凸部;而該第2芯構件具有圓弧形狀且兩側的端部為直線狀的第2軛部、以及從前述第2軛部之圓弧的內周側突出的第2齒部,組合複數個前述分割芯彼此之前述凹部與前述凸部而形成環狀構造體,於前述環狀構造體之徑向之前述凹部的尺寸係比於前述環狀構造體之徑向之前述凸部的尺寸還大,將前述環狀構造體之內徑的最大值設為M,將最小值設為N,將前述環狀構造體之徑向之前述凹部的尺寸設為a,而將前述環狀構造體之徑向之前述凸部的尺寸設為b時,a-b>M-N。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之旋轉電機用定子芯,其中,前述凸部與前述凹部係沿著前述環狀構造體之周方向相接。
- 一種旋轉電機,係包括:旋轉電機用定子芯,該旋轉電機用定子芯係具備:複數個由至少一個第1芯構件與至少一個第2芯構件所積層而成之分割芯,該第1芯構件具有圓弧形狀的第1軛部、從前述第1軛部之圓弧之內周側突出的第1齒部、設置於前述第1軛部之第1端部的凹部、以及設置於前述第1 軛部之第2端部的凸部;而該第2芯構件具有圓弧形狀且兩側的端部為直線狀的第2軛部、以及從前述第2軛部之圓弧的內周側突出的第2齒部,組合複數個前述分割芯彼此之前述凹部與前述凸部而形成環狀構造體,於前述環狀構造體之徑向之前述凹部的尺寸係比於前述環狀構造體之徑向之前述凸部的尺寸還大;前述旋轉電機更包括:繞線,係捲繞於所積層之前述第1齒部與前述第2齒部;框體,係保持前述旋轉電機用定子芯;及轉子,係配置於前述旋轉電機用定子芯之徑向內側,前述分割芯係以至少2個前述第2芯構件夾著至少1個前述第1芯構件而成者。
- 如申請專利範圍第5項所述之旋轉電機,其中,將前述環狀構造體之內徑的最大值設為M,將最小值設為N,將於前述環狀構造體之徑向之前述凹部的尺寸設為a,而將於前述環狀構造體之徑向之前述凸部的尺寸設為b時,a-b>M-N。
- 一種旋轉電機,係包括:旋轉電機用定子芯,該旋轉電機用定子芯係具備:複數個由至少一個第1芯構件與至少一個第2芯構件所積層而成之分割芯, 該第1芯構件具有圓弧形狀的第1軛部、從前述第1軛部之圓弧之內周側突出的第1齒部、設置於前述第1軛部之第1端部的凹部、以及設置於前述第1軛部之第2端部的凸部;而該第2芯構件具有圓弧形狀且兩側的端部為直線狀的第2軛部、以及從前述第2軛部之圓弧的內周側突出的第2齒部,組合複數個前述分割芯彼此之前述凹部與前述凸部而形成環狀構造體,於前述環狀構造體之徑向之前述凹部的尺寸係比於前述環狀構造體之徑向之前述凸部的尺寸還大;前述旋轉電機更包括:繞線,係捲繞於所積層之前述第1齒部與前述第2齒部;框體,係保持前述旋轉電機用定子芯;及轉子,係配置於前述旋轉電機用定子芯之徑向內側,將前述環狀構造體之內徑的最大值設為M,將最小值設為N,將於前述環狀構造體之徑向之前述凹部的尺寸設為a,而將於前述環狀構造體之徑向之前述凸部的尺寸設為b時,a-b>M-N。
- 如申請專利範圍第5至7項中任一項所述之旋轉電機,其中,前述凸部與前述凹部係沿著前述環狀構造體之周方向相接。
- 一種旋轉電機之製造方法,係包括下列步驟: 將至少一個第1芯構件與至少一個第2芯構件予以積層而形成分割芯之步驟,該第1芯構件具有圓弧形狀的第1軛部、從前述第1軛部之圓弧之內周側突出的第1齒部、設置於前述第1軛部之第1端部的凹部、以及設置於前述第1軛部之第2端部的凸部,而該第2芯構件具有圓弧形狀且兩側的端部為直線狀的第2軛部、以及從前述第2軛部之圓弧的內周側突出的第2齒部;藉由組合複數個前述分割芯彼此之前述凹部與前述凸部而配置於圓筒形狀之輔助具的外側,而形成環狀的旋轉電機用定子芯之步驟;及將安裝於前述輔助具之前述旋轉電機用定子芯安裝於框體之步驟。
- 如申請專利範圍第9項所述之旋轉電機之製造方法,其中,前述旋轉電機用定子芯係藉由熱壓配合而安裝於前述框體。
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| JP6584581B1 (ja) * | 2018-05-09 | 2019-10-02 | 三菱電機株式会社 | 回転電機 |
| JP6903036B2 (ja) * | 2018-07-06 | 2021-07-14 | 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 | 電動送風機及びそれを搭載した電気掃除機 |
| EP3614529A1 (de) * | 2018-08-23 | 2020-02-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Einzelzahnsegment |
| JP7103122B2 (ja) * | 2018-09-27 | 2022-07-20 | 株式会社デンソー | 回転電機 |
| CN113196618B (zh) * | 2018-12-17 | 2024-07-19 | 日本制铁株式会社 | 层叠铁芯及旋转电机 |
| JP7311791B2 (ja) * | 2018-12-17 | 2023-07-20 | 日本製鉄株式会社 | 積層コアおよび回転電機 |
| JP7211883B2 (ja) * | 2019-04-17 | 2023-01-24 | ダイキン工業株式会社 | ステータおよびモータ |
| JP2021048751A (ja) * | 2019-09-20 | 2021-03-25 | セイコーエプソン株式会社 | アキシャルギャップモーター |
| DE102019125862A1 (de) * | 2019-09-25 | 2021-03-25 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Mehrteiliger Stator, elektrische Maschine sowie Verfahren zur Herstellung eines mehrteiligen Stators und einer elektrischen Maschine |
| JP6830996B1 (ja) * | 2019-12-26 | 2021-02-17 | 山洋電気株式会社 | 同期電動機のフレーム構造並びにフレーム及び電機子の製造方法 |
| JP7309031B2 (ja) * | 2020-02-19 | 2023-07-14 | 三菱電機株式会社 | 固定子、回転電機及び圧縮機 |
| DE102020105738A1 (de) * | 2020-03-04 | 2021-03-11 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Segmentiertes Statorblechpaket |
| EP3937348A1 (de) * | 2020-07-09 | 2022-01-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Blechpaketsegment und verfahren zu dessen herstellung |
| CN114157055B (zh) * | 2021-12-03 | 2022-12-30 | 广东美芝制冷设备有限公司 | 定子、电机、压缩机和制冷设备 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201006101A (en) * | 2008-07-18 | 2010-02-01 | Ho Fo Automation Co Ltd | Rotor structure of motor and method of manufacturing same |
| CN102270888A (zh) * | 2006-10-13 | 2011-12-07 | 株式会社三井高科技 | 层叠铁芯 |
| CN202679083U (zh) * | 2012-01-31 | 2013-01-16 | 株式会社安川电机 | 铁芯块、定子以及旋转电机 |
| JP2014100029A (ja) * | 2012-11-15 | 2014-05-29 | Sanyo Denki Co Ltd | 分割コア型モータ、および分割コア型モータの電機子の製造方法 |
| CN203883562U (zh) * | 2014-04-23 | 2014-10-15 | 广东威灵电机制造有限公司 | 定子铁芯及定子、电机 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4037953A1 (de) * | 1990-11-29 | 1992-06-04 | Bosch Gmbh Robert | Stator fuer eine elektrische maschine |
| JP3568364B2 (ja) * | 1996-09-30 | 2004-09-22 | 松下電器産業株式会社 | 回転電機のコア |
| JP2000184636A (ja) * | 1998-12-18 | 2000-06-30 | Calsonic Kansei Corp | モータ |
| CN1881745A (zh) * | 2005-05-26 | 2006-12-20 | 株式会社东芝 | 马达及半导体用连接装置 |
| JP2007006691A (ja) * | 2005-05-26 | 2007-01-11 | Toshiba Corp | モータ及び半導体用接続装置 |
| JP2007110808A (ja) * | 2005-10-12 | 2007-04-26 | Toyota Motor Corp | モーター用コア |
| JP2008035616A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Aisin Seiki Co Ltd | モータ |
| JP2010233436A (ja) * | 2009-03-05 | 2010-10-14 | Yaskawa Electric Corp | モータ |
| CN102570645B (zh) * | 2012-01-31 | 2014-03-26 | 珠海格力电器股份有限公司 | 定子铁芯、电机及电机制作方法 |
| JP5660058B2 (ja) * | 2012-01-31 | 2015-01-28 | 株式会社安川電機 | コアブロック、固定子、回転電機およびコアブロックの製造方法 |
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-
2015
- 2015-06-05 TW TW104118268A patent/TWI566503B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102270888A (zh) * | 2006-10-13 | 2011-12-07 | 株式会社三井高科技 | 层叠铁芯 |
| TW201006101A (en) * | 2008-07-18 | 2010-02-01 | Ho Fo Automation Co Ltd | Rotor structure of motor and method of manufacturing same |
| CN202679083U (zh) * | 2012-01-31 | 2013-01-16 | 株式会社安川电机 | 铁芯块、定子以及旋转电机 |
| JP2014100029A (ja) * | 2012-11-15 | 2014-05-29 | Sanyo Denki Co Ltd | 分割コア型モータ、および分割コア型モータの電機子の製造方法 |
| CN203883562U (zh) * | 2014-04-23 | 2014-10-15 | 广东威灵电机制造有限公司 | 定子铁芯及定子、电机 |
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