CN103975504B - 旋转电机和旋转电机的制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种具有无需变形和接合，铁损小且效率高，并能够低成本地制造的结构的铁芯的旋转电机。在具有定子和转子的旋转电机中，构成上述定子的定子齿包括铁芯(31)、配置在上述铁芯(31)的周围的电线和配置在上述铁芯(31)与上述电线之间的绝缘体，上述铁芯(31)通过层叠长方形平板状的薄板(2)而构成，上述长方形平板状的薄板(2)按每一片或每较少数量将薄板状的软磁材料(1)切断为规定的宽度(B)。
Description
技术领域
本发明特别涉及旋转电机中的定子的结构及其制造方法。
背景技术
电动机和交流发电机等旋转电机由转子、定子、覆盖它们的外壳等构成。构成旋转电机的部件中，定子由软磁材料构成的铁芯、在铁芯上卷绕的电线、使铁芯与电线之间绝缘的绝缘体等构成。
定子中产生的损失大体分为铁损和铜损，铁损由铁芯的软磁材料的特性和铁芯的形状决定，铜损由电线的特性和形状决定，因此，在旋转电机中，通过减少这些损失能够提高效率，但是因为低损失的软磁材料和电线材料价格高，所以要求同时实现进一步的高效率化和低成本化的旋转电机。
使用电磁钢板或非晶金属作为软磁材料。二者均具有较小的铁损特性，用作铁芯能够实现高效率的旋转电机。
但是，电磁钢板通过轧制制造因而成型为薄板状，此外，非晶金属通过急冷形成非晶体并成型为较薄的箔状，所以存在二者均不能成型为块状的问题。
专利文献1公开了使冲孔为设置有铆接用突起的形状的薄板状的铁芯片层叠而成型为块状的例子，作为解决上述问题的方法。专利文献1涉及利用铆接用突起使铁芯片整齐地重叠，成型为块状地构成铁芯的旋转电机，能够将薄板状的铁芯片用作铁芯。
此外，专利文献2公开了将通过使箔带状的非晶金属夹着绝缘树脂材料卷绕为中空的圆形而成为层叠结构的铁芯部用树脂固定，且在法线方向上切断，成型为块状的例子。
即，专利文献2涉及通过卷绕和切断构成非晶金属的铁芯，在旋转电机的旋转方向上配置多个在铁芯周围卷绕电线构成的定子齿，由此构成定子的旋转电机，能够将箔状的非晶金属用作铁芯。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭53-4803号公报
专利文献2：日本特开2010-115069号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，上述专利文献1和2的方法中，使软磁材料变形而引起的铁损增加成为问题。一般而言，软磁材料具有在被施加了变形的情况下，材料内部产生的剩余应力越是增加，铁损越是增加的性质。
即，在如专利文献1所示通过铆接而重叠的铁芯片和专利文献2所示的卷绕成型的非晶金属中，因铆接和卷绕时产生的剩余应力而使铁损增加，妨碍了旋转电机的高效率化。进而，专利文献2中，因为非晶金属是难切削材料，所以在夹着绝缘树脂材料层叠为中空的圆形的状态下在法线方向上切断时，各非晶金属箔带切断时产生的应力作用于邻接的非晶金属箔带，因此切断结束时蓄积非常高的剩余应力。
一般而言，作为使变形的软磁材料产生的剩余应力缓和的方法进行退火处理。进行退火处理后的软磁材料失去弹性而表现出脆性，内部的剩余应力被缓和。但是，即使进行退火处理也不能使内部的剩余应力完全缓和，不能完全发挥以强磁体作为母材的软磁材料具有的较小的铁损特性。此外，退火处理需要能够产生磁场的特别的退火炉，制造成本增加。
此外，上述专利文献2中，为了将铁芯片之间和非晶金属之间固定，需要在非晶金属间设置接合层、或用树脂或粘合剂等将整体覆盖等固定处理。像这样具有树脂或粘合剂等的铁芯的情况下，制造成本和制造时间增加，进而因为软磁材料相对于定子齿整体体积的比例减小，所以旋转电机的效率降低。为了抑制这一点而使树脂或粘合剂的层变薄时，不能均匀地遍布非晶金属之间，切断时等发生剥离，不能用作定子齿，成品率降低。
于是，本发明鉴于这样的状况而得出，着眼于只要能够不使软磁材料变形且软磁材料的层间不存在间隔物地构成块状的铁芯，就能够得到发挥了软磁材料的铁损特性的旋转电机，其目的在于提供一种旋转电机的定子的结构和上述定子的制造方法，其无需变形和接合而将软磁材料用作铁芯。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题，本发明的旋转电机采取以下的技术方法。即：
(1)一种具有定子和转子的旋转电机，构成所述定子的定子齿包括铁芯、配置在所述铁芯周围的电线和配置在所述铁芯与所述电线之间的绝缘体，所述铁芯通过层叠长方形平板状的薄板而构成，所述长方形平板状的薄板按每一片或每多片将薄板状的软磁材料形成为不同的宽度。
(2)上述旋转电机中，使所述长方形平板状的薄板的长度相等。
(3)上述旋转电机中，所述绝缘体由包覆所述电线的绝缘性覆层构成。
(4)上述旋转电机中，层叠多片具有相同宽度的所述薄板来形成一个块，所述铁芯通过层叠宽度不同的多个所述块而构成。
(5)上述旋转电机中，所述软磁材料的材料为以铁、钴或镍为母材的电磁钢板或非晶金属。
(6)上述旋转电机中，所述薄板或所述块以与所述转子的轴向成90度的角度层叠。
(7)上述旋转电机中，所述薄板或所述块在与所述转子的轴的径向不同的方向上层叠。
(8)上述旋转电机中，所述薄板或所述块包括宽度大于所述铁芯的旋转轴周向的宽度的薄板或块。
(9)上述旋转电机中，在上述铁芯中，所述铁芯通过使所述薄板或所述块的宽度不同而将角部形成为大致倒角形状。
(10)上述旋转电机中，所述铁芯通过调整所述薄板或所述块的宽度而使层叠方向上部和下部的所述薄板或块的厚度小于层叠方向中部的所述块的厚度。
(11)所述绝缘体厚度薄且具有凹形的截面形状，凹部的侧面与底面所成的角为90度以上。
(12)所述绝缘体由厚度薄且具有与所述铁芯的外周形状匹配的凹形的截面形状的下部绝缘体和薄板状的上部绝缘体构成。
(13)所述绝缘体是内侧具有与所述铁芯的外周形状匹配的中空部的厚度薄的绝缘体。
此外，本发明的旋转电机的制造方法采取以下的技术方法。即：
(14)一种具有定子齿的旋转电机的制造方法，包括：第一工序，其按每一片或每较少数量的片数将薄板状的软磁材料形成为规定的宽度来制作长方形平板状的薄板；第二工序，其层叠所述薄板或层叠将相同宽度的该薄板层叠多片而成的块；和第三工序，其在层叠后的所述薄板或所述块的周围隔着绝缘体卷绕电线，在所述第二工序中使所述薄板或所述块的宽度匹配所述定子齿的铁芯形状而在层叠方向上层叠。
(15)在所述第二工序中，在内部铺有绝缘纸的模具的内部设置所述薄板或所述块并将其层叠。
(16)包括：第四工序，其在所述第二工序之后，用按压板压住层叠后的所述薄板或所述块的最上部；第五工序，其使用抓持具从所述薄板或所述块的层叠方向上下进行抓持；和第六工序，其将抓持的所述薄板或所述块插入中空的绝缘体，在该第六工序之后进行所述第三工序。
(17)包括：第四工序，其在所述第二工序之后，用按压板压住层叠后的所述薄板或所述块的最上部；第五工序，其使用抓持具从所述薄板或所述块的层叠方向上下进行抓持；和第六工序，其将抓持的所述薄板或所述块插入中空的绝缘体，在所述第四工序之前或与所述第四工序和第五工序并行地进行所述第三工序。
(18)第四工序，其在所述第二工序之后，用按压板压住层叠后的所述薄板或所述块的最上部；和第五工序，其使用抓持具从所述薄板或所述块的层叠方向上下进行抓持，在所述第三工序中，卷绕形成有绝缘性的覆层的电线。
发明效果
根据本发明，通过使切断为长方形平板状的多片软磁材料层叠构成铁芯，用绝缘体和电线覆盖其周围，能够无需变形和接合地制造定子齿，能够低成本地获得铁损小且高效率的定子结构。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1的轴向间隙型旋转电机的结构的图。
图2是表示本发明的实施例1的轴向间隙型旋转电机的定子齿的结构的图。
图3是表示本发明的实施例1的使用长方形平板状的软磁材料的铁芯的结构的图。
图4是用于与本发明的实施例1进行对比的、通过铆接固定的铁芯的参考图。
图5A是在本发明的实施例1中使软磁材料在与上底和下底垂直的方向上层叠的情况下的结构图。
图5B是在本发明的实施例1中使软磁材料在与上底和下底平行的方向上层叠的情况下的结构图。
图5C是在本发明的实施例1中使软磁材料在与梯形的斜边平行的方向上层叠的情况下的结构图。
图6A是在本发明的实施例1中以铁芯的角部成为锐角的方式层叠的情况下的结构图。
图6B是在本发明的实施例1中以铁芯的角部成为倒角形状的方式层叠的情况下的结构图。
图7是表示本发明的实施例1的使用长方形平板状的软磁材料的铁芯的结构的图。
图8是表示本发明的实施例2的轴向间隙型旋转电机的定子齿的结构的图。
图9是表示本发明的实施例3的轴向间隙型旋转电机的定子齿的结构的图。
图10是表示本发明的实施例1、2的旋转电机的定子齿的制造方法的图。
图11是表示本发明的实施例3的旋转电机的定子齿的制造方法的图。
图12是表示本发明的实施例3的旋转电机的定子齿的另一种制造方法的图。
图13是表示本发明的实施例4的使用长方形平板状的软磁材料的铁芯的结构的图。
图14A是在本发明的实施例4中以使铁芯的角部成为锐角的方式层叠的情况下的结构图。
图14B是在本发明的实施例4中以使铁芯的角部成为倒角形状的方式层叠的情况下的结构图。
图15是表示本发明的实施例4的旋转电机的定子齿的制造方法的图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式的例子，以轴向间隙型旋转电机为例参考附图说明，但只要是使用将长方形平板状的软磁材料层叠形成的铁芯的旋转电机，则不限于轴向间隙型，也能够适用于径向间隙型等。
实施例
[实施例1]
用图1～3、5～7说明使用本发明的软磁材料的铁芯和定子齿的结构的一个实施例。其中，图4是用于与本实施例进行对比的参考图。
图1是对使用本发明的软磁材料的轴向间隙型旋转电机的结构进行说明的图。轴向间隙型的旋转电机10具有在圆板状的部件21上在圆周方向上配置了多个永磁体20的转子50、在圆周方向上配置了多个包括铁芯31的定子齿30的定子60、为了使转子50和定子60在同心圆上配置的旋转轴70、存放它们的外壳80。
其中，不限于永磁体20，只要是产生磁力的磁体即可，也能够置换为其他磁体或电磁体等。
定子齿30如图2所示，通过对其外周卷绕的电线33通电而励磁，使永磁体20与定子齿30之间产生引力，通过使不同的定子齿30连续地励磁而使转子50与定子60之间出现旋转运动。因为定子60由多个定子齿30构成，所以对各定子齿30个别地设置块状的铁芯31。
图2是说明定子齿30的结构的图。定子齿30具有铁芯31、绝缘体32、电线33。绝缘体32为了确保铁芯31与电线33的绝缘而配置在铁芯31的周围，在绝缘体32的周围卷绕有电线33。绝缘体32使用一片或多片绝缘纸或厚度1mm以下的薄板状的树脂材料等，电线33使用以铜或铝等为母材的截面大致为圆形或截面大致为矩形的线材。
图3是说明定子的铁芯的结构的图。铁芯31由以铁、钴或镍为母材的薄板状软磁材料的层叠结构体1构成，该层叠结构体1可以将对薄板状软磁材料分别切断为长度L、任意的宽度B的长方形平板状的材料逐片层叠，但在本实施例中，将具有同一长度L、宽度B的长方形平板状薄板多片重叠形成大致长方体的软磁材料块2，进而使宽度B不同的软磁材料块2按规定的个数层叠而构成。
各长方形平板状薄板，是为了不使薄板状的软磁材料发生弯曲等变形，用剪断机等按每一片或多片切断的，在多片同时切断的情况下，为了使随着切断在断裂面产生的剩余应力不会对铁损造成影响，也根据软磁材料的厚度和使用的切断机限制片数。
这样，因为使铁芯31为将宽度B不同的软磁材料块2层叠形成的层叠结构体1，所以在切断为各长方形平板薄板时，能够不使软磁材料变形地成为大致圆形、大致多边形、或大致椭圆形等任意的截面形状。
如上所述，铁芯31被通过对电线33通电产生的磁通励磁时，因铁芯31的内部产生的涡电流和铁芯31加工时产生的应变引起的剩余应力等而妨碍励磁产生损失，旋转电机的效率降低。
例如，如图4的参考图所示，对铁芯片铆接制造的铁芯31的情况下，软磁材料的层叠结构体1的铆接部产生应变，损失增大。
与此相对，如本实施例所示，将使长方形平板状薄板多片重叠而成的大致长方体的软磁材料块2层叠获得的铁芯31中，加工为各长方形平板状薄板时断裂面产生的应变较小，所以与通过铆接制造的铁芯31相比能够减小损失。
此外，如图4的参考例中所示的具有铆接用突起的铁芯中，因为使软磁材料通过冲孔加工成型，所以产生较多的边角料，与此相对，本发明的铁芯中使软磁材料分别切断加工为长方形平板状进行成型，所以边角料的产生量少，能够期待软磁材料的使用量削减和部件费用的成本削减。
此外，使软磁材料块2层叠的方向不限于一个方向，只要如本实施例所示，在轴向间隙型旋转电机中为与轴方向大致成90度的方向，另一方面，在径向间隙型旋转电机中为与半径方向大致成90度的方向，就能够变更层叠方向。
作为一例，在轴向间隙型旋转电机中制造截面为大致梯形的铁芯的情况下，能够列举如图5A所示与截面大致梯形的上底和下底垂直的方向、如图5B所示与截面大致梯形的上底和下底平行的方向、或如图5C所示与截面大致梯形的斜边平行的方向等作为层叠方向。
图6A和图6B是说明在铁芯的角部设置大致倒角形状(R形)的情况下的定子齿的结构的图。图6A所示的铁芯31的角部36为锐角的大致梯形的情况下，铁芯31的角部36成比电线33的容许弯曲半径更小的锐角时，存在电线33与绝缘体32和铁芯31之间产生间隙的情况。电线33不能沿着角部36弯曲的情况下，铁芯31相对于定子齿30整体体积的比例因电线33与绝缘体32和铁芯31之间的间隙而减小，可能增加损失。
此外，用以绝缘纸为材料的绝缘体32覆盖铁芯31的情况下，因为角部36是锐角，所以绝缘体32可能破损。此时，通过调节层叠的软磁材料块2的厚度和宽度B，如图6B所示使角部36成为大致倒角形状地层叠，减轻对绝缘体32的负荷而防止破损，并且使电线33沿着角部36弯曲，电线33与绝缘体32和铁芯31之间的间隙减小，能够使铁芯紧密地配置，得到损失较小的定子齿30。
图7是说明改变软磁材料块2的厚度的情况下的定子齿的结构的图。软磁材料块2的厚度T能够通过将厚度不同的软磁材料切断、将软磁材料多片重叠切断、或使以相同宽度B多次切断后的材料层叠而进行变更。使软磁材料块2层叠构成铁芯31时，软磁材料块2的厚度T不必是一定的。
作为一例，在截面大致为梯形的铁芯中，通过如图7所示仅使大致梯形的上底和下底附近为厚度T的较薄的软磁材料块2a，在软磁材料块2的端面形成的角部36的大致倒角形状与绝缘体32的接触面变得平滑，能够减轻对绝缘体32的负荷，防止破损。
此外，通过使大致梯形的上底和下底附近以外为厚度T的较厚的软磁材料块2b，能够准备大量相同长度、宽度的软磁材料1使软磁材料块2b成型，因此还能够缩短制造时间。当然，形成各软磁材料块2时，也可以使层叠的薄板状软磁材料的宽度B逐片微小地变化，使其形成更平滑的倒角形状。
[实施例2]
图8是说明使用具备凹部的绝缘体的情况的定子齿的结构的图。
绝缘体32由厚度1mm以下的薄板状的绝缘材料构成，由具备与铁芯31的外周形状一致的凹部的下侧绝缘体32a、和将下侧绝缘体32a的上端开口密封的上侧绝缘体32b构成。其中，下侧绝缘体32a、上侧绝缘体32b均用合成树脂等成型。
使用这样的绝缘体32的情况下，将一片或多片重叠的长方形平板状的软磁材料1切断为任意宽度B的软磁材料块2，在下侧绝缘体32a的凹部内部依次层叠，并用上侧绝缘体32b覆盖铁芯31的上部，此时使上侧绝缘体32b的背面与最上部的软磁材料块2上表面紧密接触。
这样，通过用下侧绝缘体32a和上侧绝缘体32b覆盖铁芯31的周围，能够无需软磁材料1之间的接合而固定铁芯31，所以易于处理，容易卷绕电线33。此外，通过使用在角部37的外侧具有倒角形状的下侧绝缘体32a和上侧绝缘体32b，使电线33沿着角部37弯曲，电线33与两个绝缘体32a、32b之间的间隙减小，能够使铁芯紧密地配置，得到损失较小的定子齿30。
[实施例3]
图9是说明使用具有与铁芯31的外周形状一致的截面大致为梯形的中空部的绝缘体32时的定子齿的结构的图。
使用这样的绝缘体32的情况下，使切断为任意宽度B的软磁材料块2层叠并具有任意的截面形状的铁芯31，在层叠方向上部和下部，被插入槽98的由细的爪或棒状部件等构成的抓持器抓持，通过在绝缘体32中插入中空部使铁芯31固定。
通过使用这样具有中空部的绝缘体32，使铁芯31固定而更易于处理，容易卷绕电线33，并且因为覆盖铁芯31的绝缘体32由一个部件构成，所以还能够削减部件成本。
用图10～12说明使用本发明的软磁材料的铁芯和定子齿的制造方法的一个实施例。
图10是表示在图7和图8中说明的结构的定子齿的制造方法的流程图。
(步骤11)
匹配定子齿30的形状而在具有下底侧较短的大致梯形的凹部的模具中设置绝缘体32。
该情况下使用绝缘纸作为绝缘体32的情况下，将能够覆盖定子齿30整周的绝缘纸，沿着模具的凹部铺设一片或多片，另一方面，使用图8所示的具备凹部的由合成树脂等构成的绝缘体32的情况下，将其与模具相应地设置即可。
(步骤12)
在模具的凹部中设置的绝缘体32上设置对一片或多片重叠的长方形平板状的软磁材料1切断为任意宽度B而形成的软磁材料块2。
(步骤13)
在绝缘体32上设置的软磁材料块2上使宽度B不同的软磁材料块2层叠。
(步骤14)
判定软磁材料1是否层叠了规定的片数。
层叠的片数少于规定的片数的情况下，反复步骤13直至成为规定的片数，形成铁芯31。
(步骤15)
用绝缘体32覆盖铁芯31的上部，将铁芯31固定。
其中，铁芯31的固定，通过用胶带或粘合剂等将绝缘体32接合，或在使用图8所示的具备凹部的由合成树脂等构成的绝缘体32的情况下，通过软钎焊或TIG焊接等焊接、用在下侧绝缘体32a的上端和上侧绝缘体32b的下端设置的嵌合部进行结合等方法，使两个绝缘体32a、32b结合而实现。
(步骤16)
在绝缘体32的周围卷绕电线33。
通过以上工序，能够制造使用长方形平板状的软磁材料的定子齿30。
图11是表示在图9中说明的结构的定子齿的制造方法的流程图。
(步骤21)
在具有下底侧较短的大致梯形的凹部和在凹部下底侧具有一个或多个槽部的模具的凹部中，设置对一片或多片重叠的长方形平板状的软磁材料1切断为任意宽度B而形成的软磁材料块2。
(步骤22)
在绝缘体32上设置的软磁材料块2上使宽度B不同的软磁材料块2层叠。
(步骤23)
判定软磁材料1是否层叠了规定的片数。
(步骤24)
层叠的片数少于规定的片数的情况下，反复第二工序直至成为规定的片数，形成铁芯31。第四，用下表面具有一个或多个槽部的按压板压住铁芯31的上部。
(步骤25)
第五，在模具和按压板的槽部中插入由细的爪或棒状部件等构成的抓持器，抓持铁芯31。
(步骤26)
使爪通过中空的绝缘体32上设置的槽部98，将铁芯31插入中空的绝缘体32。
(步骤27)
第七，在绝缘体32的周围卷绕电线33。
通过以上工序，能够制造使用长方形平板状的软磁材料的定子齿30。
图12是表示在图9中说明的结构的铁芯和定子齿的制造方法的另一例的流程图。
(步骤31)
在具有下底侧较短的大致梯形的凹部和在凹部下底侧具有一个或多个槽部的模具的凹部中，设置对一片或多片重叠的长方形平板状的软磁材料1切断为任意宽度B而形成的软磁材料块2。
(步骤37)
与步骤31并行地在中空的绝缘体32周围卷绕电线33。
(步骤32)
在模具上设置的软磁材料块2上使宽度B不同的软磁材料块2层叠。
(步骤33)
判定软磁材料1是否层叠了规定的片数。
层叠的片数少于规定的片数的情况下，反复步骤32直至成为规定的片数，形成铁芯31。
(步骤34)
用下表面具有一个或多个槽部的按压板压住铁芯31的上部。
(步骤35)
在模具和按压板的槽部中插入由细的爪或棒状部件等构成的抓持器，抓持铁芯31。
(步骤36)
使爪通过中空的绝缘体32上设置的槽部98，将铁芯31插入中空的绝缘体32。
这样，通过用图12所示的制造方法制造定子齿，能够并行地进行铁芯31的成型和电线33的卷绕，能够缩短制造时间。
根据以上说明的实施例，通过使由切断为长方形平板状的一片或多片软磁材料1构成的软磁材料块2层叠构成铁芯31，能够无需变形和接合地制造铁芯，能够低成本地得到具有铁损小的铁芯的定子。
[实施例4]
用图13、图14A和图14B说明使用本发明的软磁材料的铁芯和定子齿的结构的一个实施例。
图13是说明本实施例的定子齿的结构的图。在定子齿30中，在铁芯31的周围直接卷绕形成了绝缘性的包覆膜34的电线33从而将其固定。其中，电线33使用以铜或铝等为母材的截面大致为圆形或截面大致为矩形的线材。
图14A和图14B是说明在铁芯的角部设置大致倒角形状的情况下的定子齿的结构的图。
铁芯31与实施例1～3同样，将由以铁、钴或镍为母材的软磁材料构成的长度L的薄板状的软磁材料按任意的宽度B切断为长方形平板状，不使其发生弯曲等变形而将一片或多片重叠构成的大致长方体的软磁材料块31层叠一个或多个来构成。
铁芯31通过使宽度B不同的软磁材料块31层叠，能够不使软磁材料变形地成为大致圆形、大致多边形、或大致椭圆形等任意的截面形状。
本实施例的情况下，通过形成了绝缘性的包覆膜34的电线33，将使宽度B不同的软磁材料块31层叠而成的铁芯31固定，所以如图6A所说明，图14A所示的铁芯31的角部36为锐角的大致梯形的情况下，铁芯31的角部36成小于电线33的容许弯曲半径的锐角时，在电线33与铁芯31之间产生间隙的可能性较高。
电线33不能沿着角部36弯曲的情况下，铁芯31相对于定子齿30整体体积的比例因电线33与铁芯31之间的间隙而减小，可能增加损失。此外，因为角部36是锐角，所以绝缘性的包覆34可能破损。
于是，通过调节层叠的软磁材料块2的宽度B，如图14B所示使角部36成为大致倒角形状地层叠，减轻对绝缘性的包覆膜34的负荷而防止破损，并且使电线33沿着角部36弯曲，电线33与铁芯31之间的间隙减小，能够使铁芯紧密地配置，得到损失较小的定子齿30。
图15是表示在图13中说明的结构的定子齿的制造方法的流程图。
(步骤41)
在具有下底侧较短的大致梯形的凹部和在凹部下底侧具有一个或多个槽部的模具的凹部中，设置对一片或多片重叠的长方形平板状的软磁材料1切断为任意宽度B而形成的软磁材料块2。
(步骤42)
在绝缘体32上设置的软磁材料块2上使宽度B不同的软磁材料块2层叠。
(步骤43)
第三，判定软磁材料1是否层叠了规定的片数。
层叠的片数少于规定的片数的情况下，反复步骤42直至成为规定的片数，形成铁芯31。
(步骤44)
用下表面具有一个或多个槽部的按压板压住铁芯31的上部。
(步骤45)
在模具和按压板的槽部中插入由细的爪或棒状部件等构成的抓持器，在不破坏铁芯31的层叠状态而压住抓持的状态下卸下按压板，将铁芯31从模具中抽出。
(步骤46)
保持该状态，在铁芯31的周围卷绕电线33，将铁芯31固定后，抽出保持器。
这样，通过用图15所示的制造方法制造定子齿，能够制造铁芯31被电线33固定的使用长方形平板状的软磁材料的定子齿30。
根据以上说明的实施例，通过使由切断为长方形平板状的一片或多片软磁材料1构成的软磁材料块2层叠构成铁芯31，能够无需变形和接合地制造铁芯，能够低成本地得到具有铁损小的铁芯的定子。
以上基于实施方式具体地说明了本发明，但也能够将个别说明的多种发明组合使用。此外，对使用轴向间隙型旋转电机的情况的例子进行了说明，但是因为铁芯的截面形状能够任意地变更，所以在径向间隙型旋转电机中也能够得到同样的效果。即，本发明不限于上述发明的实施方式，在具有使长方形平板状的软磁材料层叠作为铁芯的定子齿的旋转电机中，能够在不脱离其主旨的范围内进行变更。
产业上的可利用性
如以上说明，根据本发明的旋转电机，定子齿的铁芯通过使将薄板状的软磁材料按每一片或少数片切断为规定宽度形成的长方形平板状的薄板层叠而构成，因此不会对软磁材料施加变形，也无需粘合剂，能够期待被广泛用作低成本且高效率的旋转电机及其制造方法。
符号说明
1……软磁材料
2……软磁材料块
10……轴向间隙型旋转电机
20……磁体
21……圆板状部件
30……定子齿
50……转子
60……定子
70……旋转轴
80……外壳
98……绝缘体的槽部
31……定子齿的铁芯
32……定子齿的绝缘体
33……定子齿的电线
34……电线的绝缘性的包覆膜
36……定子齿的铁芯的角部
37……定子齿的绝缘体的角部
L……软磁材料和软磁材料块的长度
B……软磁材料和软磁材料块的宽度
T……软磁材料和软磁材料块的厚度。
Claims (17)
1.一种具有定子和转子的旋转电机，其特征在于：
构成所述定子的定子齿包括铁芯、配置在所述铁芯周围的电线和配置在所述铁芯与所述电线之间的绝缘体，
所述铁芯由层叠体构成，所述层叠体是将由磁性材料形成的宽度不同的平板使该平板的角部成为倒角形状地层叠而形成的层叠体。
2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：
所述平板的长度相等。
3.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：
所述绝缘体是包覆所述电线的绝缘性覆层。
4.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：
层叠多片具有相同宽度的所述平板来形成一个块，
所述铁芯通过层叠宽度不同的多个所述块而构成。
5.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：
所述磁性材料的材料为以铁、钴或镍为母材的电磁钢板或非晶金属。
6.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：
所述平板以与所述转子的轴向成90度的角度层叠。
7.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：
所述平板在与所述转子的轴的径向不同的方向上层叠。
8.如权利要求7所述的旋转电机，其特征在于：
所述平板包括宽度大于所述铁芯的旋转轴周向的宽度的平板。
9.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：
所述铁芯通过调整所述平板的宽度而使层叠方向上部和下部的所述平板的厚度小于层叠方向中部的厚度。
10.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：
所述绝缘体厚度薄且具有凹形的截面形状，凹部的侧面与底面所成的角为90度以上。
11.如权利要求10所述的旋转电机，其特征在于：
所述绝缘体由厚度薄且具有与所述铁芯的外周形状匹配的凹形的截面形状的下部绝缘体和平板状的上部绝缘体构成，
所述铁芯被所述下部绝缘体和所述上部绝缘体覆盖。
12.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：
所述绝缘体是内侧具有与所述铁芯的外周形状匹配的中空部的厚度薄的绝缘体。
13.一种具有定子齿的旋转电机的制造方法，其特征在于，包括：
第一工序，其按每一片或每较少数量的片数将平板状的磁性材料形成为规定的宽度来制作平板；
第二工序，其层叠所述平板或层叠将相同宽度的该平板层叠多片而成的块；和
第三工序，其在层叠后的所述平板或所述块的周围隔着绝缘体卷绕电线，
在所述第二工序中使所述平板或所述块的宽度匹配所述定子齿的铁芯形状而在层叠方向上层叠，
所述定子齿的铁芯由层叠体构成，所述层叠体是将由磁性材料形成的宽度不同的平板使该平板的角部成为倒角形状地层叠而形成的层叠体。
14.如权利要求13所述的旋转电机的制造方法，其特征在于：
在所述第二工序中，在内部铺有绝缘纸的模具的内部设置所述平板或所述块并将其层叠。
15.如权利要求13所述的旋转电机的制造方法，其特征在于，包括：
第四工序，其在所述第二工序之后，用按压板压住层叠后的所述平板或所述块的最上部；
第五工序，其使用抓持具从所述平板或所述块的层叠方向上下进行抓持；和
第六工序，其将抓持的所述平板或所述块插入中空的绝缘体，
在该第六工序之后进行所述第三工序。
16.如权利要求13所述的旋转电机的制造方法，其特征在于，包括：
第四工序，其在所述第二工序之后，用按压板压住层叠后的所述平板或所述块的最上部；
第五工序，其使用抓持具从所述平板或所述块的层叠方向上下进行抓持；和
第六工序，其将抓持的所述平板或所述块插入中空的绝缘体，
在所述第四工序之前或与所述第四工序和第五工序并行地进行所述第三工序。
17.如权利要求13所述的旋转电机的制造方法，其特征在于，包括：
第四工序，其在所述第二工序之后，用按压板压住层叠后的所述平板或所述块的最上部；和
第五工序，其使用抓持具从所述平板或所述块的层叠方向上下进行抓持，
在所述第三工序中，卷绕形成有绝缘性的覆层的电线。
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