CN102742125B - 定子铁芯 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够提高分割定子铁芯的组装性、定位精度和刚性的定子铁芯。定子铁芯（141）包括多个分割定子铁芯（175），分割定子铁芯（175）的磁轭部（176）具有与相邻的另一分割定子铁芯接合的第一接合部（178）和第二接合部（179）。在第一接合部（178）形成有突起部（193），在第二接合部（179）形成能够收纳突起部（193）的凹部（196）。凹部（196）中，从凹部（196）的最深部（196b）向开口部（196a）而开口面积增大。在磁轭部（176），在穿过突起部（193）的径向长度（r4）的中央部且沿周向（DR2）延伸的圆弧上形成沿轴向（DR1）铆接分割定子铁芯（175）的第一铆接部（187）。

Description

定子铁芯

技术领域

本发明涉及定子铁芯，尤其涉及旋转电机的定子所使用的定子铁芯。

背景技术

关于旋转电机用定子铁芯，以往提出各种技术。例如日本特开2006-352991号公报（专利文献1）中，提出如下这样的定子铁芯：在带状铁芯坯料的一端的端面设置凹部，在其相反侧端的端面设置凸部，在使其塑性变形形成筒状的情况下，将它们嵌合而实现结合，在凹部的口边、凸部的头部分设置缩径部，从而防止嵌合后的脱离。

在日本特开2006-340509号公报（专利文献2）中提出将分割定子铁芯之间的接合面做成大致梯形的凹凸形状，扩大与其他的分割定子铁芯的接合面积来降低磁阻的技术。日本特开2007-129835号公报（专利文献3）提出将分割定子铁芯之间的接合面做成凹凸形状，使内周侧抵接部的抵接压力大于外周侧抵接部的技术。在日本特开2008-206262号公报（专利文献4）中提出将分割定子铁芯之间的接合面做成台阶形状，俯视下为凹凸形状的技术。

专利文献1：日本特开2006-352991号公报

专利文献2：日本特开2006-340509号公报

专利文献3：日本特开2007-129835号公报

专利文献4：日本特开2008-206262号公报

发明内容

日本特开2006-352991号公报（专利文献1）中记载的定子铁芯中，在形成于定子铁芯的磁轭部的凹部压入凸部而嵌合。因此，在组装分割定子铁芯时需要周向加压，组装性差。

另一方面，通过在分割定子铁芯配置成环状的状态下热压配合外筒，从而固定分割定子铁芯，形成筒状的定子铁芯。为了从外周侧热压配合，对分割定子铁芯作用径向内侧的应力。此时，若定子铁芯的刚性低，则产生定子铁芯的定位精度随着外筒的精度而变差、产生压曲这样的问题。需要对于来自外筒的应力的作用，确保分割定子铁芯的定位精度来提高定子铁芯的正圆度（圆度）。此外，为了抑制由于应力导致分割定子铁芯的压曲，需要提高分割定子铁芯的刚性。

本发明是鉴于上述问题而做出的，其主要目的在于提供一种可容易组装分割定子铁芯、且能够提高分割定子铁芯的定位精度和刚性的定子铁芯。

本发明的定子铁芯，包括多个分割定子铁芯。分割定子铁芯配置成环状。分割定子铁芯是将多个钢板沿轴向层叠而形成。分割定子铁芯包括沿周向延伸的磁轭部、和从磁轭部向径向内侧突出的两个齿部。磁轭部包括设于周向一端的第一接合部和设于周向另一端的第二接合部。第一接合部和第二接合部在分割定子铁芯配置成环状时、将分割定子铁芯和相邻的另一分割定子铁芯接合。在第一接合部形成有朝向相邻的另一分割定子铁芯突起的突起部。突起部形成为：与轴向垂直的截面形状为大致梯形形状，径向上的突起部的顶端部的长度与根部的长度之比为3：4。在第二接合部形成能够收纳突起部的凹部。凹部形成为：与轴向垂直的截面形状为大致梯形形状，从凹部的最深部向凹部的开口部而开口面积增大，径向上的凹部的最深部的长度与开口部的长度之比为3：4。在将突起部嵌合于凹部时，突起部的大致梯形形状的斜边与凹部的大致梯形形状的斜边面接触。在磁轭部，在比中心部靠第一接合部的位置、在由于一端沿周向被按压而应力集中的部分，形成沿轴向铆接分割定子铁芯而将钢板一体化的第一铆接部，所述中心部是两个齿部中的接近第一接合部侧的齿部在周向上的中心部。

在上述定子铁芯中优选是，在磁轭部，在周向上的两个齿部的中央，形成有沿轴向将分割定子铁芯铆接的第二铆接部。

在上述定子铁芯中优选是，在磁轭部的第二接合部附近，形成有沿轴向铆接分割定子铁芯的第三铆接部。在周向上的第一铆接部与第二铆接部的间隔，等于在周向上的第二铆接部与第三铆接部的间隔。

在上述定子铁芯中优选是，第一铆接部与第三铆接部在周向上形成于对称的位置。

在上述定子铁芯中优选是，突起部的顶端部与根部之间在周向上的距离、顶端部在径向上的长度、和根部在径向上的长度之比为0.75～1：3：4，凹部的开口部与最深部之间在在周向上的距离、最深部在径向上的长度、和开口部在径向上的长度之比为0.75～1：3：4。

根据本发明的定子铁芯，可容易组装分割定子铁芯，且能够提高分割定子铁芯的定位精度和刚性。

附图说明

图1是表示具有应用了实施方式1的定子铁芯的定子的、混合动力车辆的结构的概略图。

图2是表示从轴向俯视的定子的一部分的图。

图3是图2所示的定子铁芯的分解图。

图4是将图3所示的分割定子铁芯的第二接合部附近放大了的图。

图5是将图3所示的分割定子铁芯的第一接合部附近放大了的图。

图6是表示定子铁芯的周向上的铆接部的位置关系的图。

图7是表示相邻的分割定子铁芯彼此被组装了的状态的图。

图8是表示比较对象的分割定子铁芯的结构的俯视图。

图9是表示本发明的分割定子铁芯与比较对象的分割定子铁芯之间的正圆度的比较的曲线图。

图10是表示从周向上相邻的另一分割定子铁芯作用于分割定子铁芯的、周向上的压缩应力的图。

图11是说明构成分割定子铁芯的电磁钢板的压曲的曲线图。

图12是表示本发明的分割定子铁芯与比较对象的分割定子铁芯之间的压曲载荷的比较的曲线图。

图13是表示实施方式2的分割定子铁芯的结构的俯视图。

图14是表示实施方式3的分割定子铁芯的结构的俯视图。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的实施方式。在以下的附图中，对同一或相当的部分标注相同附图标记，不重复其说明。

（实施方式1）

图1是表示具有应用了实施方式1的定子铁芯的定子140的、混合动力车辆（HV：hybrid vehicle）的结构的概略图。如图1所示，混合动力车辆包括：旋转电机10、旋转轴30、减速机构40、差动机构50、驱动轴座部60。具有作为电动机或发电机的功能的旋转电机（电动发电机）10包括转子20和定子140。

转子20组装在旋转轴30。转子20中埋设有未图示的永磁铁。即，旋转电机10是IPM（Interior Permanent Magnet，内置式永磁）电动机。旋转轴30经由轴承可旋转地支承于混合动力车辆的驱动单元的壳部。转子20固定设于旋转轴30，被设置为可与旋转轴30一起旋转。环状的定子140设于转子20的周围，配置在转子20的外周。

在定子140的轴向端面177a、177b安装有线圈180。线圈180具有线圈端部182。线圈端部182相对于定子140的轴向端面177a向图1中两箭头所示的轴向DR1突出。在线圈端部182设置有端子台110。端子台110设置于定子140的轴向端部。线圈端部182和端子台110被绝缘性的模制树脂部183固定为一体。该模制树脂部183例如包括BMC（Bulk MoldingCompound）、环氧树脂等热固化性树脂、PPS（Polyphenylene Sulfide，聚苯硫醚）、PBT（Polybutylene Terephthalate，聚对苯二甲酸丁二酯）等热塑性树脂等。

线圈180经由端子台110借助三相电缆90与PCU（Power ControlUnit，电力控制单元）70电连接。三相电缆90由U相电缆91、V相电缆92和W相电缆93构成。线圈180由U相线圈、V相线圈和W相线圈构成，在这些三个线圈的端子分别连接U相电缆91、V相电缆92和W相电缆93。PCU70通过供电电缆与蓄电池80电连接。由此，蓄电池80与定子140电连接。

从包括转子20和定子140的旋转电机10输出的驱动力从减速机构40经由差动机构50被传递到驱动轴座部60。被传递到驱动轴座部60的驱动力经由未图示的驱动轴而作为旋转力传递到未图示的驱动轮，使混合动力车辆行驶。

另一方面，混合动力车辆的再生制动时，驱动轮由于车体的惯性力而旋转。由于来自驱动轮的旋转力，经由驱动轴座部60、差动机构50和减速机构40，旋转电机10被驱动。此时，旋转电机10作为发电机进行工作。由旋转电机10发电的电力经由PCU70内的变换器（inverter）而积蓄在蓄电池80。

图2是表示从轴向DR1俯视的定子140的一部分的图。如图2所示，定子140包括形成为截面形状为环状的筒状的定子铁芯141、和安装于该定子铁芯141的外周的环状件181。定子铁芯141包括被沿周向分割的多个分割定子铁芯175。各分割定子铁芯175沿周向排列、被配置成环状，从而形成筒状的定子铁芯141。用图2中两箭头表示定子铁芯141的周向DR2与径向DR3。

各个分割定子铁芯175包括沿定子铁芯141的周向DR2延伸的圆环状的磁轭部176。各个分割定子铁芯175还包括从该磁轭部176向定子铁芯141的径向DR3的内侧突出的作为两个齿部的定子齿171、172。定子齿171、172沿周向DR2等间隔地形成。定子140包括呈环状延伸的磁轭部176、和从该磁轭部176的内周面向径向内侧突出的多个定子齿171、172。

在定子铁芯141的周向DR2相邻的定子齿171、172之间形成有缝隙。图1所示的线圈180收纳在该缝隙内，卷绕于定子齿171、172、安装于分割定子铁芯175。在线圈180与分割定子铁芯175之间介有用于确保线圈180与分割定子铁芯175之间的绝缘的、未图示的绝缘体。

在排列成环状的分割定子铁芯175的外周侧安装有环状件181。利用环状件181将各分割定子铁芯175固定，形成环状的定子铁芯141。

在沿着周向DR2延伸的磁轭部176的、周向DR2的两端部中的一个端部即一端设有第一接合部178，在另一个端部即另一端设有第二接合部179。磁轭部176具有设于周向DR2两端的第一接合部178和第二接合部179。分割定子铁芯175配置成环状时，第一接合部178将分割定子铁芯175、和在周向DR2的一侧相邻的另一分割定子铁芯接合。第二接合部179将分割定子铁芯175、和在周向DR2的另一侧相邻的另一分割定子铁芯接合。

分割定子铁芯175的第一接合部178抵接于在周向DR2上与该分割定子铁芯175相邻的、另一分割定子铁芯175的第二接合部179。分割定子铁芯175的第二接合部179抵接于在周向DR2上与该分割定子铁芯175相邻的、另一分割定子铁芯175的第一接合部178。第一接合部178和第二接合部179作为将分割定子铁芯175和相邻的另一分割定子铁芯在周向DR2连结的周向连结部而发挥作用。

在磁轭部176的第一接合部178附近，形成有沿作为图2的纸面垂直方向的轴向DR1铆接分割定子铁芯175的铆接部187。在磁轭部176的周向DR2上的两个定子齿171、172的中央形成有沿轴向DR1铆接分割定子铁芯175的作为第二铆接部的铆接部186。在磁轭部176的第二接合部179附近形成有沿轴向DR1铆接分割定子铁芯175的作为第三铆接部的铆接部185。在铆接部186的径向DR3内侧形成有作为第四铆接部的铆接部188。

分割定子铁芯175是沿轴向DR1层叠多个电磁钢板而形成。在分割定子铁芯175由多个电磁钢板形成的情况下，利用铆接部185~188将电磁钢板沿轴向DR1相互铆接固定而一体化，从而形成一体的分割定子铁芯175。

图3是图2所示的定子铁芯141的分解图。如图3所示，第一接合部178包括沿着径向DR3延伸的内径侧的近位面191、沿着径向DR3延伸的外径侧的远位面192、和近位面191与远位面192之间的突起部193。在第一接合部178形成有突起部193。近位面191、远位面192和突起部193形成沿着周向DR2延伸的磁轭部176的第一周向端面。分割定子铁芯175的突起部193朝向在周向DR2与该分割定子铁芯175相邻的、另一分割定子铁芯突起。

第二突起部179包括沿着径向DR3延伸的内径侧的近位面197、沿着径向DR3延伸的外径侧的远位面195、和近位面197与远位面195之间的凹部196。在第二接合部179形成有凹部196。近位面197、远位面195和凹部196形成沿着周向DR2延伸的磁轭部176的第二周向端面。分割定子铁芯175的凹部196形成为相对于在周向DR2与该分割定子铁芯175相邻的、另一分割定子铁芯的第一接合部178凹陷的凹形状。凹部196形成为能够收纳突起部193的形状。

第一接合部178所包含的突起部193形成为与作为图3的纸面垂直方向的轴向DR1垂直的形状为大致梯形形状。第二接合部179所包含的凹部196形成为与作为图3的纸面垂直方向的轴向DR1垂直的形状为大致梯形形状。突起部193和凹部196形成为与轴向DR1垂直的截面形状为大致梯形形状。

图4是将图3所示的分割定子铁芯175的第二接合部179附近放大的图。如图4所示，形成为大致梯形形状的凹部196具有：在周向DR2上凹部开口的开口部196a、形成凹部的底部分的最深部196b、从最深部196b延伸到开口部196a的侧壁部196c、196d。开口部196a相当于凹部196所形成的梯形的下底。最深部196b相当于凹部196所形成的梯形的上底。侧壁部196c、196d相当于将凹部196所形成的梯形的上底和下底连接的斜边。

若第二接合部179的近位面197和远位面195形成在沿径向DR3延伸的同一平面上、且最深部196b形成为沿径向DR3延伸的平面，则开口部196a所形成的平面与最深部196b所形成的平面大致平行，凹部196呈大致梯形形状。此外，可以近位面197和远位面195形成在沿径向DR3延伸的同一平面上，在与该平面平行的面上形成最深部196b，凹部196形成为梯形形状。也可以侧壁部196c、196d在图4所示的平面上、即分割定子铁芯175的与轴向DR1垂直的截面上具有相同的长度，在该情况下，凹部196形成为大致等腰梯形的形状。

由于凹部196形成为大致梯形形状，因此从凹部196的最深部196b向凹部196的开口部196a，开口面积增加。在此，开口面积是指在与凹部196的深度方向垂直的截面、即在本实施方式中为与环状的定子铁芯141的周向DR2垂直的截面，由凹部196形成的磁轭部176的开口的面积。凹部196的侧壁部196c、196d以沿着周向DR2随着从最深部196b到开口部196a而凹部196的开口面积逐渐增大的方式、即以凹部196的径向长度增加的方式，相对于周向DR2倾斜。

如图4所示，凹部196形成为具有径向长度为r1的最深部196b，并具有径向长度为r2的开口部196a。在图4所示的平面上，最深部196b所形成的沿径向延伸的长度r1的线段的中点与开口部196a所形成的沿径向延伸的长度r2的线段的中点，配置在以相当于环状的定子铁芯141的中心轴线的点为中心的同一圆上。最深部196b所形成的线段的中点与开口部196a所形成的线段的中点位于沿周向DR2延伸的同一圆弧上。铆接部185沿上述圆弧延伸。

在径向DR3上形成有铆接部185的位置相当于沿径向DR3延伸的最深部196b的径向长度r1和开口部196a所形成的假想的沿径向DR3延伸的平面的径向长度r2的中心点。铆接部185沿周向DR2延伸，以使铆接部185延伸的曲线将最深部196b和开口部196a在径向DR3二等分的方式形成铆接部185。铆接部185形成在穿过开口部196a的径向长度r2的中央部、沿周向DR2延伸的圆弧上，并且形成在穿过最深部196b的径向长度r1的中央部、沿周向DR2延伸的圆弧上。

沿轴向DR1俯视时，铆接部185形成在以与环状的定子铁芯141的中心轴线对应的点为中心、且穿过径向DR3上的凹部196的中心部的圆弧上。因此，在图4所示的平面上，径向DR3上的最深部196b的端部与铆接部185之间的距离是最深部196b的径向长度r1的一半、即是r1/2。而且，在图4所示的平面上，径向DR3上的开口部196a的端部与铆接部185之间的距离是开口部196a的径向长度r2的一半、即是r2/2。

图5是将图3所示的分割定子铁芯175的第一接合部178附近放大的图。如图5所示，形成为大致梯形形状的突起部193具有：在周向DR2上形成突起部193的顶端的顶端部193a、形成突起部193的根基的根部193b、从根部193b延伸到顶端部193a的侧壁部193c、193d。顶端部193a相当于突起部193所形成的梯形的上底。根部193b相当于突起部193所形成的梯形的下底。侧壁部193c、193d相当于将突起部193所形成的梯形的上底和下底连接的斜边。

若第一接合部178的近位面191和远位面192形成在沿径向DR3延伸的同一平面上、且顶端部193a形成为沿径向DR3延伸的平面，则顶端部193a所形成的平面与根部193b所形成的平面大致平行，突起部193呈大致梯形形状。此外，可以近位面191和远位面192形成在沿径向DR3延伸的同一平面上，在与该平面平行的面上形成顶端部193a，突起部193形成为梯形形状。也可以侧壁部193c、193d在图5所示的平面上、即分割定子铁芯175的与轴向DR1垂直的截面上具有相同的长度，在该情况下，突起部193形成为大致等腰梯形的形状。

由于突起部193形成为大致梯形形状，因此从突起部193的根部193b向突起部193的顶端部193a，宽度变窄。即，沿着径向DR3的突起部193的长度从突起部193的根部193b向突起部193的顶端部193a而变小。突起部193的侧壁部193c、193d以沿着周向DR2随着从根部193b到顶端部193a而突起部193的宽度逐渐变窄的方式、即以突起部193的径向长度减小的方式，相对于周向DR2倾斜。以使突起部193从根部193b向顶端部193a而宽度变窄的方式，对侧壁部193c、193d赋予坡度（梯度）。

如图5所示，突起部193形成为具有径向长度为r3的顶端部193a，并具有径向长度为r4的根部193b。在图5所示的平面上，顶端部193a所形成的沿径向延伸的长度r3的线段的中点与根部193b所形成的沿径向延伸的长度r4的线段的中点，配置在以相当于环状的定子铁芯141的中心轴线的点为中心的同一圆上。顶端部193a所形成的线段的中点与根部193b所形成的线段的中点位于沿周向DR2延伸的同一圆弧上。铆接部187沿上述圆弧延伸。

在径向DR3上形成有铆接部187的位置相当于沿径向DR3延伸的顶端部193a的径向长度r3和根部193b所形成的假想的沿径向DR3延伸的平面的径向长度r4的中心点。铆接部187沿周向DR2延伸，以使铆接部187延伸的曲线将顶端部193a和根部193b在径向DR3二等分的方式形成铆接部187。铆接部187形成在穿过突起部193的根部193b的径向长度r4的中央部、且沿周向DR2延伸的圆弧上，并且形成在穿过顶端部193a的径向长度r3的中央部、并沿周向DR2延伸的圆弧上。

沿轴向DR1俯视时，铆接部187形成在以与环状的定子铁芯141的中心轴线对应的点为中心、且穿过径向DR3上的突起部193的中心部的圆弧上。因此，在图5所示的平面上，径向DR3上的顶端部193a的端部与铆接部187之间的距离是顶端部193a的径向长度r3的一半、即是r3/2。而且，在图5所示的平面上，径向DR3上的根部193b的端部与铆接部187之间的距离是根部193b的径向长度r4的一半、即是r4/2。

图6是表示定子铁芯141的周向DR2上的铆接部185~188的位置关系的图。如图6所示，铆接部186形成在形成于第一接合部178附近的铆接部187和形成于第二接合部179附近的铆接部185的在周向DR2上的中央部。

铆接部187与第二铆接部186在周向DR2上的间隔同第二铆接部186与第三铆接部185在周向DR2上的间隔相等。即，如图6所示，设定子铁芯141的周向DR2上的从铆接部185到铆接部187的距离为c1时，周向DR2上的从铆接部185到铆接部186的距离、和沿着周向DR2的从铆接部186到铆接部187的距离都是c1/2。

铆接部186、188形成在定子铁芯141的径向DR3上的同一平面上。铆接部186、188形成在配置有两个定子齿171、172的周向DR2上的位置的中央部。在分割定子铁芯175的磁轭部176，在相当于两个定子齿171、172之间的位置形成有铆接部186、188。

分割定子铁芯175，除了形成于第一接合部178的突起部193和形成于第二接合部179的凹部196之外，形成为在周向DR2上对称的形状。铆接部186、188形成于在周向DR2上为对称形状的分割定子铁芯175的对称轴上。铆接部185、187形成在沿着周向DR2距铆接部186等距离的位置。因此，铆接部185、187形成于在周向DR2上对称的位置。

以下说明从外周侧的环状件181对具有以上结构的定子铁芯141作用了应力时的定子铁芯141的动作。图7是表示相邻的分割定子铁芯175彼此被组装了的状态的图。图7中图示了相邻的两个分割定子铁芯175的接合部分，在一个分割定子铁芯175a的第一接合部178形成的突起部193，与在相邻的另一个分割定子铁芯175b的第二接合部179形成的凹部196嵌合。凹部196收纳突起部193。

此时，形成为大致梯形形状的突起部193的斜边即侧壁部193c、193d与形成为大致梯形形状的凹部196的斜边即侧壁部196c、196d面接触。如图7所示，突起部193的侧壁部193c与凹部196的侧壁部196c面接触。突起部193的侧壁部193d与凹部196的侧壁部196d面接触。

在图7中，图示了突起部193的顶端部193a与凹部196的最深部196b同样地面接触，但顶端部193a与最深部196b未必一定接触。可以在顶端部193a与最深部196b之间形成间隙，使得能够容许制造突起部193和凹部196时的公差。同样，可以在第一接合部178的近位面191与第二接合部179的近位面197之间形成间隙，可以在第一接合部178的远位面192与第二接合部179的远位面195之间形成间隙。

在将分割定子铁芯175配置成环状后，在分割定子铁芯175的外周侧配置环状件181，使用环状件181进行热压配合，从而将分割定子铁芯175相互固定而形成定子铁芯141。在进行该热压配合时，由于在利用冲压加工进行冲切而形成的环状件181的内周面的制造公差、分割定子铁芯175的外周面174的制造公差等，有时从环状件181对各个分割定子铁芯175不均匀作用应力。

图7中示出与分割定子铁芯175b相比，对分割定子铁芯175a向径向DR3的内侧作用了更大的压缩应力的例子。如图7中空心箭头所示，从环状件181对分割定子铁芯175a作用沿着径向DR3朝向环状的定子铁芯141的中心侧的应力。

由于该应力，从分割定子铁芯175a与相邻的分割定子铁芯175b面接触的侧壁部193d对侧壁部196d作用图7所示的力F1。侧壁部193d、196d都是相对于径向DR3倾斜，相互面接触。因此，若径向的力F1从分割定子铁芯175a作用于分割定子铁芯175b，则相对于力F1的反力F2从分割定子铁芯175b作用于分割定子铁芯175a。

由于该反力F2作用，能够抑制从环状件181受到朝向径向DR3内的应力的分割定子铁芯175a沿着径向DR3向中心侧移动。从分割定子铁芯175b向分割定子铁芯175a施加的反力F2作为限制分割定子铁芯175a的移动的限制力发挥作用。

如此，在从环状件181对分割定子铁芯175a作用径向DR3内侧方向的应力时，在分割定子铁芯175a同时被施加来自相邻的分割定子铁芯175b的径向DR3外侧方向的应力。因此，能够抑制分割定子铁芯175a向径向DR3内侧移动，能够抑制分割定子铁芯175a相对于相邻的分割定子铁芯175b相对移动。能够利用相邻的分割定子铁芯175b的反力防止分割定子铁芯175a的径向DR3的偏移，因此能够提高分割定子铁芯175的定位精度。

在此，说明与具有以往形状的比较对象的分割定子铁芯相比，由本实施方式的分割定子铁芯175获得的效果。图8是表示比较对象的分割定子铁芯275的结构的俯视图。

比较对象的分割定子铁芯275具有与本实施方式的分割定子铁芯175相同的结构。但是，比较对象的分割定子铁芯275在磁轭部276的周向DR2的两端部不形成突起部和凹部，具有沿着径向DR3的平面形状的接合部278、279。分割定子铁芯275与在周向DR2上相邻的其他分割定子铁芯通过平面状的接合部278、279接触而接合。

接合部278、279具有沿着径向DR3的平面形状，因此与实施方式1不同，在分割定子铁芯275不作用来自相邻的其他分割定子铁芯的径向DR3的反力。因此，在分割定子铁芯275的外周侧热压配合环状件时，在从环状件对各个分割定子铁芯275不均匀地作用应力的情况下，在相邻的分割定子铁芯275彼此之间产生径向DR3上的相对位置偏移。

图9是表示本发明的分割定子铁芯175与比较对象的分割定子铁芯275的正圆度的比较的曲线图。图9所示的曲线图的纵轴表示正圆度。在此，正圆度是指圆形形体相对于几何学上正圆的偏差大小。圆形形体是指圆形的形状、旋转运动的轨迹那样的功能上应为圆的部分。正圆度是用在用两个同心的几何学上的圆夹着圆形形体时、同心圆的半径方向的距离之差为最小的情况下的、该两个同心圆的半径方向的距离之差表示。也就是说，正圆度越小，圆形形体是越接近几何学上的圆的形状。

如上所述，在从外周侧用筒状的环状件181将分割定子铁芯175、275热压配合固定时，从环状件181对分割定子铁芯175、275施加的应力不同。因此，热压配合后的分割定子铁芯175、275的正圆度发生变化。在比较正圆度的情况下，若环状件181的内周侧的面完全是正圆，则不会出现正圆度的差异，因此，使用有意使内径侧的正圆度恶化了的环状件181进行图9所示的分割定子铁芯175的内径侧的面的正圆度的比较。

如图9所示，在比较对象的分割定子铁芯275，由于相邻的分割定子铁芯275之间产生相对位移，因此正圆度变大。即，分割定子铁芯275相对于正圆的偏差变大。与此相对，在实施方式1的分割定子铁芯175中，由于相邻的分割定子铁芯175彼此的径向DR3的位移被抑制，因此正圆度变小，可更接近正圆地配置分割定子铁芯175。如此，即使环状件181的精度恶化，通过在分割定子铁芯175和相邻的另一分割定子铁芯175之间作用反力，从而能够提高定子铁芯141的正圆度。

图10是表示从在周向DR2相邻的另一分割定子铁芯对分割定子铁芯175作用的、周向DR2的压缩应力F3~F8的图。在将环状件181热压配合于定子铁芯141的外周侧时，从环状件181向径向DR3内侧方向作用应力。从环状件181向整个定子铁芯141作用使定子铁芯141的直径缩小的应力。由于使定子铁芯141的直径变小，从而在相邻的分割定子铁芯175之间产生周向DR2的压缩应力。

分割定子铁芯175与相邻的另一分割定子铁芯，相对于周向DR2倾斜的侧壁部193c和侧壁部196c面接触，且侧壁部193d和侧壁部196d面接触。分割定子铁芯175和相邻的另一分割定子铁芯以斜面抵接，周向DR2的压缩应力经由侧壁部193c、193d、196c、196d从分割定子铁芯175作用于相邻的另一分割定子铁芯。因此，上述的周向DR2的压缩应力被分解，产生径向DR3的应力分量。

来自相邻的分割定子铁芯的第一接合部178的压缩应力作用于分割定子铁芯175的第二接合部179。在第二接合部179形成有凹部196，作用于相对于径向DR3倾斜的凹部196的侧壁部196c、196d的周向DR2的压缩应力向径向DR3分散。也就是说，朝向径向DR3外侧方向的应力F3作用于相对于凹部196的最深部196b位于外周侧的侧壁部196c。另一方面，朝向径向DR3内侧方向的应力F5作用于相对于最深部196b位于内周侧的侧壁部196d。

如此通过使应力分散于径向DR3，从而能够减少向分割定子铁芯175作用的应力的周向DR2的分量。若在周向DR2作用过大的压缩应力，则可能出现构成分割定子铁芯175的电磁钢板弯折而被破坏、即电磁钢板压曲（纵弯曲）。图11是说明构成分割定子铁芯175的电磁钢板的压曲的曲线图。图11所示的曲线图的横轴表示对分割定子铁芯175作用的热压配合载荷，纵轴表示构成分割定子铁芯175的电磁钢板的轴向DR1的变形量。

如图11所示，在将环状件181热压配合于分割定子铁芯175时，从环状件181对分割定子铁芯175作用的径向DR3方向的载荷（热压配合载荷）逐渐增大。随着热压配合载荷增大，在周向DR2上作用于电磁钢板的压缩应力也增大。若超过一定载荷，则电磁钢板压曲、电磁钢板的轴向变形量急剧增大。将在该电磁钢板引起压曲现象的载荷的阈值称为压曲载荷。

由于将环状件181热压配合，而在分割定子铁芯175作用来自相邻的另一分割定子铁芯的周向DR2的压缩应力。该周向DR2的压缩应力成为使构成分割定子铁芯175的电磁钢板压曲的原因。在本实施方式中，通过在分割定子铁芯175形成凹部196、用相对于径向DR3倾斜的面承受压缩应力，从而能够将应力也分散于径向DR3。因此，能够提高电磁钢板的压曲载荷。

此外，如图10所示，来自相邻的另一分割定子铁芯的第二接合部179的压缩应力作用于分割定子铁芯175的第一接合部178。在第一接合部178形成有突起部193，作用于相对于径向DR3倾斜的侧壁部193c、193d的周向DR2的压缩应力集中于径向DR3。也就是说，在相对于突起部193的顶端部193a位于外周侧的侧壁部193c，作用朝向径向DR3内侧方向的应力F6。另一方面，对相对于顶端部193a位于内周侧的侧壁部193d，作用朝向径向DR3外侧方向的应力F8。

如此，在分割定子铁芯175的第一接合部178附近，发生从相邻的分割定子铁芯175作用的周向DR2的压缩应力集中的部分。但是，在本实施方式的分割定子铁芯175中，在该应力集中部分形成铆接部187，在应力集中的部位作成电磁钢板沿轴向DR1固定的构造。铆接部187形成在如下部分：由于从相邻的分割定子铁芯175按压第一接合部178侧的周向DR2端部，从而在磁轭部176的内部中压缩应力集中的部分。通过形成铆接部187，可提高分割定子铁芯175的强度，因此可提高压曲载荷。

图12是表示本发明的分割定子铁芯175与比较对象的分割定子铁芯275的压曲载荷的比较的曲线图。图12所示的曲线图的纵轴表示压曲载荷。如上所述，在本实施方式的分割定子铁芯175中，通过在第二接合部179形成凹部196，使应力向径向DR3分散，另外，在第一接合部178附近应力集中的部位形成铆接部187，从而提高了压曲载荷，更加难以被压曲。与此相对，在图8所示的比较对象的分割定子铁芯275的情况下，不会发生使应力分散于径向的作用，另外，利用铆接部287提高对于压缩应力的耐力、提高压曲载荷的效果小。

由此，如图12所示，与比较对象的分割定子铁芯275相比，本发明的分割定子铁芯175的压曲载荷得以进一步提高。因此，在从环状件181作用同一朝向径向DR3内侧方向的应力的情况下，对于该应力，比较对象的分割定子铁芯275更容易被压曲。换言之，在本发明的分割定子铁芯175中，即使在从环状件181施加了更大的应力的情况下，也能抑制构成分割定子铁芯175的电磁钢板压曲。

关于突起部193和凹部196所形成的大致梯形形状的尺寸，例如可以使突起部193的顶端部193a的径向DR3上的长度与侧壁部193c、193d的径向DR3上的长度之比为6:1。也就是说，如图5所示，设顶端部193的径向长度为r3、根部193b的径向长度为r4时，可以为r3：（r4/2-r3/2）=6:1。将其变形，结果可以是r3：r4=3:4。对于凹部196的最深部196b的径向长度r1和开口部196a的径向长度r2也同样可以是r1：r2=3:4。

根据突起部193与凹部196相互抵接的部分的宽度、即侧壁部193c、193d、196c、196d的径向DR3上的长度的大小，构成分割定子铁芯175的电磁钢板的压曲应力发生变动。若顶端部193a的径向长度r3相对于突起部193整体的径向长度（即根部193b的径向长度r4）过大，则从与凹部196的侧壁部196c、196d面接触的侧壁部193c、193d到铆接部187的距离变大，因此铆接部187的作为约束点的功能降低。另一方面，若顶端部193a的径向长度r3过小，则侧壁部193c、193d的精度的稳定性降低。

考虑到这些，可以使顶端部193a的径向长度r3与根部193b的径向长度r4之比为3:4，同样，使最深部196b的径向长度r1与开口部196a的径向长度r2之比为3:4。

此外，相当于大致梯形形状的高度的、周向DR2上的顶端部193a与根部193b之间的距离可以在根部193b的径向长度r4的3/16以上且1/4以下的范围决定。也就是说，若设顶端部193a与根部193b之间的间隔为h，则可以是h：r3：r4=0.75~1:3:4。若设凹部196的开口部196a与最深部196b之间的周向DR2的距离为d，则对于该距离d也是同样可以是d：r1：r2=0.75~1:3:4。

若大致梯形形状的高度过大，则将相邻的分割定子铁芯175组装时的精度降低。另一方面，若过小，则可能突起部193不会很好地嵌合于凹部196。为了将突起部193收纳于凹部196内，使相邻的分割定子铁芯175彼此能够高精度地接合，作为最佳的大致梯形形状的高度，可以决定上述的距离h和距离d的值。如此，则能够确保将周向DR2上相邻的分割定子铁芯175接合时的组装性。

以下列举本实施方式的特征构成，其中有一部分与上述说明的重复。本实施方式的定子铁芯141所具有的多个分割定子铁芯175中，在第二接合部179形成有凹部196，凹部196形成为从最深部196b向开口部196a而开口面积增加。如此，则在组装分割定子铁芯175时，不需要沿周向DR2压入，能容易地将多个分割定子铁芯175配置成环状。因此，能够容易组装分割定子铁芯175，能够提高定子铁芯141的组装性。

在分割定子铁芯175的磁轭部176形成铆接部187，该铆接部187形成于穿过突起部193的径向长度r4的中央部且沿周向DR2延伸的圆弧上，用于沿轴向DR1铆接分割定子铁芯175而将钢板一体化。如此，则在环状件181被热压配合而固定分割定子铁芯175时，在从相邻的另一分割定子铁芯施加的压缩应力集中的部分形成铆接部187，可提高分割定子铁芯175的强度。因此，能够提高构成分割定子铁芯175的电磁钢板的压曲载荷，因此能够提高分割定子铁芯175的刚性。

分割定子铁芯175的突起部193和凹部196形成为与轴向DR1垂直的截面形状为大致梯形形状。如此，则能够使凹部196的开口面积从最深部196b向开口部196a可靠地增加。此外，收纳于凹部196的突起部193形成为与周向DR2垂直的截面积从顶端部193a向根部193b逐渐增加的形状。若使突起部193和凹部196形成为下底和斜边所成角相等的大致梯形形状，则能够将突起部193简单地嵌入凹部196，因此能够容易组装分割定子铁芯175。

在将突起部193嵌入凹部196时，突起部193的侧壁部193c和凹部196的侧壁部196c面接触，突起部193的侧壁部193d和凹部196的侧壁部196d面接触。如此，能够抑制沿周向DR2相邻的分割定子铁芯175彼此沿径向DR3相对移动。因此，能够提高分割定子铁芯175的定位精度，能够提高定子铁芯141的正圆度。而且，使从相邻的分割定子铁芯175作用的周向DR2的压缩应力分散于径向DR3，能够减少应力的周向DR2分量。因此，能够提高构成分割定子铁芯175的电磁钢板的压曲载荷。

铆接部187形成于磁轭部176的第一接合部178附近。如此，则在从相邻的分割定子铁芯受到周向DR2的压缩应力的分割定子铁芯175的磁轭部176的内部，能够在更接近应力集中的部分的部位形成铆接部187。因此，能够得到更显著的利用铆接部187提高分割定子铁芯175刚性的效果。

由于越接近第一接合部178则越接近应力集中部位，所以周向DR2上的形成铆接部187的位置优选接近第一接合部178，但若过近，则不能容许制造分割定子铁芯175时的误差。优选，决定铆接部187的形成位置，使得以即使考虑到制造时的误差也能够可靠地形成铆接部187的程度，使在周向DR2上距第一接合部178的距离最小。

例如，可以在比接近第一接合部178一侧的定子齿171的周向DR2上的中心部接近第一接合部178的位置形成铆接部187。可以将铆接部187形成为：在沿轴向DR1俯视分割定子铁芯175时，包括与突起部193的顶端部193垂直的平面、与侧壁部193c垂直的平面、和与侧壁部193d垂直的平面相重叠的部分的至少一部分。

同样，可以在比接近第二接合部179一侧的定子齿172的周向DR2上的中心部接近第二接合部179的位置形成铆接部185。可以将铆接部185、187形成为：包括第一接合部178的近位面191和远位面192的沿着径向DR3延伸的假想平面与铆接部187在周向DR2上的距离，同包括第二接合部179的近位面197和远位面195的沿着径向DR3延伸的假想平面与铆接部185在周向DR2上的距离相等。

分割定子铁芯175包括从磁轭部176向径向DR3内侧突出的两个定子齿171、172。在圆筒状的定子铁芯141中，越减少沿周向DR2配置成环状的分割定子铁芯175的部件数、增大分割定子铁芯175的周向DR2的尺寸，则对抗压曲越有利。

也就是说，分割定子铁芯175具有制造上的公差。各分割定子铁芯175在周向DR2的尺寸有偏差。在周向DR2上的部件数越多，则公差累积越大，因此，定子铁芯141在周向DR2上的尺寸偏差变大。因此，周向DR2上的定子铁芯141的尺寸精度降低，在使用环状件181组装分割定子铁芯175时，各分割定子铁芯175可能不被固定为一体。因此，若一个分割定子铁芯175具有两个定子齿171、172，则分割定子铁芯175的周向DR2尺寸变大，因此能够减少在周向DR2配置的分割定子铁芯175的部件数。

另一方面，分割定子铁芯175的磁轭部176有曲率，定子齿171、172配置成放射状。若卷绕在放射状的定子齿171、172的线圈在将分割定子铁芯175组装成圆环状时接触，则组装分割定子铁芯175变得困难。因此，一个分割定子铁芯175所具有的定子齿的个数的极限是两个。如此，考虑到定子铁芯141的尺寸精度和分割定子铁芯175的组装上的要求，认为具有两个定子齿171、172的分割定子铁芯175是最优选的。

在磁轭部176，在周向DR2上的两个定子齿171、172的中央形成有沿轴向DR1铆接分割定子铁芯175的铆接部186。通过在沿着周向DR2等间隔地形成的定子齿171、172之间形成铆接部186，从而能够在磁轭部176的周向DR2上的中央部设置铆接部186，因此能够提高分割定子铁芯175对压曲的强度。通过在周向DR2上的两个定子齿171、172之间形成多个铆接部（即铆接部186和铆接部188），从而能够进一步抑制分割定子铁芯175的压曲。

在磁轭部176的第二接合部179附近形成有沿轴向DR1铆接分割定子铁芯175的铆接部185，铆接部187与铆接部186在周向DR2上的间隔同铆接部186与铆接部185在周向DR2上的间隔相等。铆接部187形成于磁轭部176内部中的应力集中部，铆接部186形成在两个定子齿171、172之间。在与沿着周向DR2从铆接部186向铆接部187的方向相反的方向上，在周向DR2上从铆接部186离开了与两个铆接部186、187在周向DR2上的距离相等的距离的位置，形成铆接部185。通过这样形成铆接部185，从而对于从在周向DR2相邻的另一分割定子铁芯施加的压缩应力，能够进一步提高分割定子铁芯175的强度。

铆接部185形成在开口部196a的径向长度r2的中央部。通过这样决定形成铆接部185的位置，从而能够进一步提高分割定子铁芯175的强度。

（实施方式2）

图13是表示实施方式2的分割定子铁芯175的结构的俯视图。图13所示的实施方式2的分割定子铁芯175，与上述实施方式1的分割定子铁芯相比，在突起部193的侧壁部193c、193d以及凹部196的侧壁部196c、196d的形状上不同。

具体而言，实施方式1的突起部和凹部的侧壁部都是形成为平面状，而实施方式2的突起部193的侧壁部193c、193d是从顶端部193a向根部193d弯曲的曲面形状。同样，凹部196的侧壁部196c、196d是从最深部196b向开口部196a弯曲的曲面形状。

在具有这样的曲面状的侧壁部193c、193d、196c、196d的实施方式2的分割定子铁芯175中，同样，凹部196形成为从最深部196b向开口部196a而开口面积增加，因此可容易组装分割定子铁芯175。此外，由于在突起部193的径向长度的中央部形成有铆接部187，因此可提高分割定子铁芯175的刚性，抑制构成分割定子铁芯175的电磁钢板的压曲。

（实施方式3）

图14是表示实施方式3的分割定子铁芯175的结构的俯视图。图14所示的实施方式3的分割定子铁芯175中，突起部193和凹部196形成为俯视形状是圆弧状，在这一点与实施方式1的分割定子铁芯不同。突起部193的顶端部193a和凹部196的最深部196b与实施方式1、2不同，不形成为俯视形状（平面形状），具有沿轴向DR1延伸的线状的形状。

在这样具有圆弧状的突起部193和凹部196的实施方式3的分割定子铁芯175中，同样，凹部196形成为从最深部196b向开口部196a而开口面积增加，因此可容易组装分割定子铁芯175。此外，由于在突起部193的径向长度的中央部形成有铆接部187，因此可提高分割定子铁芯175的刚性，抑制构成分割定子铁芯175的电磁钢板的压曲。

以上说明了本发明的实施方式，但应理解为本次公开的实施方式在所有方面仅是例示，不是限制性的。本发明的范围不是由以上说明所示，而由权利要求书所示，包括与权利要求书等同的意思以及在范围内的所有变更。

附图标记的说明

140定子，141定子铁芯，171、172定子齿，174外周面，175、175a、175b分割定子铁芯，176磁轭部，178第一接合部，179第二接合部，181环状件，185、186、187、188铆接部，191、197近位面，192、195远位面，193突起部，193a顶端部，193b根部，193c、193d、196c、196d侧壁部，196凹部，196a开口部，196b最深部，DR1轴向，DR2周向，DR3径向。

Claims (5)

1.一种定子铁芯(141)，包括配置成环状的多个分割定子铁芯(175)和安装于该分割定子铁芯的外周侧的环状件(181)，该分割定子铁芯(175)是多个钢板沿轴向(DR1)层叠而形成的，

所述分割定子铁芯(175)包括沿周向(DR2)延伸的磁轭部(176)、和从所述磁轭部(176)向径向(DR3)内侧突出的两个齿部(171、172)，

所述磁轭部(176)包括设于所述周向(DR2)的一端的第一接合部(178)和设于所述周向(DR2)的另一端的第二接合部(179)，

所述第一接合部(178)和所述第二接合部(179)，在所述分割定子铁芯(175)配置成环状时，将所述分割定子铁芯(175)和相邻的另一所述分割定子铁芯接合，

在所述第一接合部(178)形成有朝向所述相邻的另一分割定子铁芯突起的突起部(193)，

所述突起部(193)形成为：与所述轴向(DR1)垂直的截面形状为大致梯形形状，所述径向(DR3)上的所述突起部(193)的顶端部(193a)的长度(r3)与根部(193b)的长度(r4)之比为3：4，所述顶端部形成所述突起部在所述周向上的顶端，所述根部形成所述突起部在所述周向上的根基，

在所述第二接合部(179)形成能够收纳所述突起部(193)的凹部(196)，

所述凹部(196)形成为：与所述轴向(DR1)垂直的截面形状为大致梯形形状，从所述凹部(196)的最深部(196b)向所述凹部(196)的开口部(196a)而开口面积增大，所述径向(DR3)上的所述凹部(196)的最深部(193b)的长度(r1)与开口部(196a)的长度(r2)之比为3：4，

在将所述突起部(193)嵌合于所述凹部(196)时，所述突起部(193)的大致梯形形状的斜边(193c、193d)与所述凹部(196)的大致梯形形状的斜边(196c、196d)面接触，

在所述磁轭部(176)，在比中心部靠第一接合部(178)的位置、且在从所述环状件向径向内侧方向作用有应力时由于所述一端沿所述周向(DR2)被按压而应力集中的部分，形成沿所述轴向(DR1)铆接所述分割定子铁芯(175)而将所述钢板一体化的第一铆接部(187)，所述中心部是所述两个齿部(171、172)中的接近所述第一接合部(178)侧的齿部(171)在所述周向(DR2)上的中心部。

2.根据权利要求1所述的定子铁芯(141)，其特征在于，

在所述磁轭部(176)，在所述周向(DR2)上的所述两个齿部(171、172)的中央，形成有沿所述轴向(DR1)将所述分割定子铁芯(175)铆接的第二铆接部(186)。

3.根据权利要求2所述的定子铁芯(141)，其特征在于，

在所述磁轭部(176)的所述第二接合部(179)附近，形成有沿所述轴向(DR1)铆接所述分割定子铁芯(175)的第三铆接部(185)，

在所述周向(DR2)上的所述第一铆接部(187)与所述第二铆接部(186)的间隔，等于在所述周向(DR2)上的所述第二铆接部(186)与所述第三铆接部(185)的间隔。

4.根据权利要求3所述的定子铁芯(141)，其特征在于，

所述第一铆接部(187)与所述第三铆接部(185)在所述周向(DR2)上形成于对称的位置。

5.根据权利要求1～4任一项所述的定子铁芯(141)，其特征在于，

所述突起部(193)的所述顶端部(193a)与所述根部(193b)之间在所述周向(DR2)上的距离(h)、所述顶端部(193a)在所述径向(DR3)上的长度(r3)、和所述根部(193b)在所述径向(DR3)上的长度(r4)之比为0.75～1：3：4，

所述凹部(196)的所述开口部(196a)与所述最深部(196b)之间在在所述周向(DR2)上的距离(d)、所述最深部(196b)在所述径向(DR3)上的长度(r1)、和所述开口部(196a)在所述径向(DR3)上的长度(r2)之比为0.75～1：3：4。