本發(fā)明涉及電動機或發(fā)電機等旋轉電機的電樞鐵芯和電樞的制造方法,特別是涉及能夠提高電樞鐵芯的生產率和旋轉電機的工作特性的鐵芯構造。
背景技術:
在以往的旋轉電機中,電樞鐵芯是將多個由分割軛部和磁極齒部構成的大致T字狀的分割層疊鐵芯呈圓環(huán)狀連結而構成的。各分割層疊鐵芯具備第1和第2分割鐵芯片,所述第1和第2分割鐵芯片具有分割軛部和磁極齒部,且互相層疊地結合在一起,第1分割鐵芯片的分割軛部和第2分割鐵芯片的分割軛部具有在互相層疊的狀態(tài)下夾著齒部向相反方向延伸的連接端部,在第1分割鐵芯片的連接端部具備突起,在第2分割鐵芯片的連接端部具備沿著分割軛部的周向延伸的長孔,使相鄰的一個分割層疊鐵芯的第1分割鐵芯片的突起間隙配合于另一個分割層疊鐵芯的第2分割鐵芯片的長孔中,將多個分割層疊鐵芯呈環(huán)狀連結,使環(huán)形的軛部構成為能夠擴徑(例如,參照專利文獻1)。
另外,在其它以往的旋轉電機中,環(huán)狀軛由相互旋轉自如的多個層疊的軛片構成,磁極齒形成于各個軛片上,層疊的軛片分別具備形成有長孔的第1片和形成有突起的第2片,并經由長孔和突起以能夠旋轉的方式連接,并且突起在長孔內滑動,由此,構成為能夠使在相鄰的磁極齒彼此之間分別形成的間隙的一部分比其它擴大(例如,參照專利文獻2)。
在先技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2002-281697號公報
專利文獻2:日本特開2010-98938號公報
技術實現要素:
發(fā)明要解決的課題
在專利文獻1、2所示的以往的旋轉電機中,使突起在長孔內滑動,或者使突起在長孔內轉動,從而使所希望的磁極齒間的間隙擴大,并將線圈從擴大的磁極齒間的間隙插入槽隙內,提高了線圈的插入作業(yè)效率。
可是,在專利文獻1、2所示的以往的旋轉電機中,為了使某1處的磁極齒間的間隙擴大,需要以該磁極齒為中心使電樞鐵芯向左右擴展或緊縮的作業(yè),作業(yè)工時增大,作業(yè)效率降低。特別是,在大型或層疊數多的電樞鐵芯的情況下,由于電樞鐵芯變重,因此,不但作業(yè)工時增加,而且在為了使磁極齒間的間隙擴大所需要的電樞鐵芯的變形、移動作業(yè)中,需要大量的能量,作業(yè)效率降低。
另外,如果電樞鐵芯的圓度的精度較差,則會對旋轉電機的工作特性造成影響。在專利文獻1、2所示的以往的旋轉電機中,由于電樞鐵芯是通過連結部將多個分割層疊鐵芯(軛片)連結起來而呈環(huán)狀構成的,因此,分割層疊鐵芯(軛片)的連結部處的剛性變小,電樞鐵芯的形狀容易以此處為起點而變形。因此,在線圈相對于電樞鐵芯的安裝結束后,在使電樞鐵芯恢復圓環(huán)狀時,難以高精度地確保電樞鐵芯的圓度,從而導致旋轉電機的工作特性降低。
針對該問題,雖然可以通過焊接等固定分割層疊鐵芯(軛片)的連結部來提高剛性、或者通過壓入或熱壓配合等將恢復為圓環(huán)狀的電樞鐵芯固定于殼體等圓筒狀部件來提高剛性,但會導致作業(yè)工時顯著增加。另外,在基于壓入或熱壓配合的方法中,需要增大殼體的剛性且提高殼體的壓入面的加工精度,這會導致高成本化。
本發(fā)明是為了解決上述的課題而完成的,其目的在于獲得如下的旋轉電機的電樞鐵芯和電樞的制造方法:僅通過使一個磁極齒在周向上移動就能夠擴大對象的槽隙開口寬度,從而能夠提高線圈的安裝作業(yè)效率,并且,能夠使圓環(huán)狀的背軛片層疊并一體化而構成背軛,提高鐵芯的圓度的精度,并提高鐵芯的剛性。
用于解決課題的手段
本發(fā)明的旋轉電機的電樞鐵芯具有:圓環(huán)狀的背軛;和多個磁極齒,它們分別向上述背軛的徑向一側突出并沿周向排列,上述背軛是使圓環(huán)狀的背軛片層疊并一體化而構成的,上述多個磁極齒分別是使磁極齒片層疊并一體化而構成的,并且以能夠在第1位置與第2位置之間沿周向往復移動的方式與上述背軛連結,上述第1位置與上述第2位置在周向上分離。
發(fā)明的效果
在本發(fā)明中,多個磁極齒分別以能夠在周向上分離的第1位置與第2位置之間沿周向往復移動的方式與圓環(huán)狀的背軛連結,因此,通過使一個磁極齒例如移動到第1位置,能夠擴大槽隙開口寬度。因此,無需如以往技術那樣為了擴大某1處的槽隙開口寬度而以該磁極齒為中心使電樞鐵芯向左右擴展,能夠削減安裝線圈的工時,從而提高了線圈的安裝作業(yè)效率。因此,即使是大型或層疊數多的電樞鐵芯,也能夠以較少的能量來擴大槽隙開口寬度,從而能夠提高線圈的安裝作業(yè)效率。
另外,由于背軛是使圓環(huán)狀的背軛片層疊并一體化而構成的,因此,提高了電樞鐵芯的圓度的精度,從而能夠提高旋轉電機的工作特性。另外,由于背軛構成為圓環(huán)狀,因此不需要用于提高電樞鐵芯的剛性的焊接、壓入、熱壓配合等工序,能夠削減作業(yè)工時,并且實現了低成本化。
附圖說明
圖1是示出本發(fā)明的實施方式1的旋轉電機的俯視圖。
圖2是示出本發(fā)明的實施方式1的旋轉電機中的電樞鐵芯的磁極齒周圍的俯視圖。
圖3是示出構成本發(fā)明的實施方式1的旋轉電機中的電樞鐵芯的第1背軛片和第1磁極齒片的排列狀態(tài)的俯視圖。
圖4是示出構成本發(fā)明的實施方式1的旋轉電機中的電樞鐵芯的第1背軛片和第1磁極齒的排列狀態(tài)的重要部位俯視圖。
圖5是示出構成本發(fā)明的實施方式1的旋轉電機中的電樞鐵芯的第2背軛片和第2磁極齒片的排列狀態(tài)的俯視圖。
圖6是示出構成本發(fā)明的實施方式1的旋轉電機中的電樞鐵芯的第2背軛片和第2磁極齒片的排列狀態(tài)的重要部位俯視圖。
圖7是對本發(fā)明的實施方式1的旋轉電機中的電樞鐵芯的磁極齒的移動動作進行說明的圖。
圖8是對在本發(fā)明的實施方式1的旋轉電機中的電樞鐵芯上安裝電樞線圈的方法進行說明的圖。
圖9是示出構成本發(fā)明的實施方式1的旋轉電機的實施方式的電樞鐵芯的第3背軛片和第2磁極齒片的排列狀態(tài)的俯視圖。
圖10是示出本發(fā)明的實施方式2的旋轉電機中的電樞鐵芯的磁極齒周圍的重要部位放大圖。
圖11是示出本發(fā)明的實施方式2的旋轉電機中的電樞鐵芯的磁極齒周圍的重要部位放大圖。
圖12是示出本發(fā)明的實施方式3的旋轉電機中的電樞鐵芯的磁極齒周圍的重要部位放大圖。
圖13是示出本發(fā)明的實施方式4的旋轉電機中的電樞鐵芯的磁極齒周圍的重要部位放大圖。
圖14是示出本發(fā)明的實施方式5的旋轉電機的俯視圖。
圖15是示出構成本發(fā)明的實施方式5的旋轉電機中的電樞鐵芯的第1背軛片和第1磁極齒片的排列狀態(tài)的俯視圖。
圖16是示出構成本發(fā)明的實施方式5的旋轉電機中的電樞鐵芯的第2背軛片和第2磁極齒片的排列狀態(tài)的俯視圖。
圖17是對在本發(fā)明的實施方式5的旋轉電機中的電樞鐵芯上安裝電樞線圈的方法進行說明的圖。
圖18是對本發(fā)明的實施方式6的旋轉電機中的電樞鐵芯的磁極齒的移動動作進行說明的圖。
圖19是示出本發(fā)明的實施方式7的旋轉電機中的電樞鐵芯的磁極齒周圍的重要部位俯視圖。
圖20是示出本發(fā)明的實施方式8的旋轉電機中的電樞鐵芯的俯視圖。
圖21是示出構成本發(fā)明的實施方式8的旋轉電機中的電樞鐵芯的第1背軛片和第1磁極齒片的排列狀態(tài)的重要部位俯視圖。
圖22是示出構成本發(fā)明的實施方式8的旋轉電機中的電樞鐵芯的第2背軛片和第2磁極齒片的排列狀態(tài)的重要部位俯視圖。
具體實施方式
以下,利用附圖對本發(fā)明的旋轉電機的電樞鐵芯和電樞的制造方法的優(yōu)選實施方式進行說明。
實施方式1
圖1是示出本發(fā)明的實施方式1的旋轉電機的俯視圖,圖2是示出本發(fā)明的實施方式1的旋轉電機中的電樞鐵芯的磁極齒周圍的俯視圖,圖3是示出構成本發(fā)明的實施方式1的旋轉電機中的電樞鐵芯的第1背軛片和第1磁極齒片的排列狀態(tài)的俯視圖,圖4是示出構成本發(fā)明的實施方式1的旋轉電機中的電樞鐵芯的第1背軛片和第1磁極齒片的排列狀態(tài)的重要部位俯視圖,圖5是示出構成本發(fā)明的實施方式1的旋轉電機中的電樞鐵芯的第2背軛片和第2磁極齒片的排列狀態(tài)的俯視圖,圖6是示出構成本發(fā)明的實施方式1的旋轉電機中的電樞鐵芯的第2背軛片和第2磁極齒片的排列狀態(tài)的重要部位俯視圖。圖7是對本發(fā)明的實施方式1的旋轉電機中的電樞鐵芯的磁極齒的移動動作進行說明的圖,圖7的(a)示出了磁極齒位于第2位置的狀態(tài),圖7的(b)示出了一個磁極齒位于第1位置的狀態(tài)。圖8是對在本發(fā)明的實施方式1的旋轉電機中的電樞鐵芯上安裝電樞線圈的方法進行說明的圖。
在圖1和圖2中,旋轉電機100具備:轉子1,其配設在殼體(未圖示)內;和電樞10,其以與轉子1之間隔開一定的空隙而圍繞轉子1的方式同軸地保持于殼體。
轉子1具備:轉子鐵芯3,其被固定于插入軸心位置的旋轉軸2上;和磁鐵4,其配設在轉子鐵芯3的外周面。在此,10個磁鐵4在周向上以等角間距配設于轉子鐵芯3的外周面。
電樞10具備:電樞鐵芯11,其中,磁極齒13分別從圓環(huán)狀的背軛12的內周壁面向徑向內側突出,并在周向上以等角間距配置有多個、在此為24個;電樞線圈15,其由線圈15a構成,所述線圈15a是分別將導線在位于周向上連續(xù)的2個磁極齒13的兩側的槽隙14中卷繞多次而制作成的;以及絕緣體(未圖示),其介于電樞鐵芯11與電樞線圈15之間。
如圖3至圖6所示,背軛12具備從電磁鋼板沖裁出的圓環(huán)狀的第1和第2背軛片20、21。并且,矩形的切口部20a分別以向徑向內側開口的方式在第1背軛片20的內周側沿周向以等角間距形成有24個。而且,嵌縫部20b分別以位于切口部20a之間的方式,以等角間距形成在第1背軛片20的外周側。另外,長孔部21a分別以周向為孔方向,在第2背軛片21的內周側沿周向以等角間距形成有24個。而且,嵌縫部21b分別以位于長孔部21a之間的方式,以等角間距形成在第2背軛片21的外周側。并且,在使第1背軛片20和第2背軛片21重合時,嵌縫部20b、21b重合,長孔部21a位于切口部20a內。在此,長孔部21a的孔形狀為如下這樣的圓弧形狀:在周向上延伸的內周側和外周側的兩緣部分別由以第2背軛片21的軸心為中心的圓筒面的一部分構成,周向上的兩端面分別由以兩緣部之間的間隔(孔寬度)為直徑的圓筒面的一部分構成。
如圖3至圖6所示,磁極齒13具備從電磁鋼板沖裁出的第1和第2磁極齒片25、26。第1磁極齒片25具備:基部25a;凸緣部25b,其從基部25a的末端向周向兩側突出;嵌縫部25c,其形成于基部25a的中央位置;突起部25d,其從基部25a的根部的周向中央向徑向外側突出;以及軸部25e,其呈暗銷狀形成在突起部25d的一個面的突出端側,且其直徑比長孔部21a的孔寬度稍小。第2磁極齒片26具備:基部26a;凸緣部26b,其從基部26a的末端向周向兩側突出;以及嵌縫部26c,其形成于基部26a的中央位置。第1磁極齒片25除了突起部25d和軸部25e外,形成為與第2磁極齒片26相同的外形形狀。并且,在第1磁極齒片25和第2磁極齒片26重合時,嵌縫部25c、26c重合。
為了制作電樞鐵芯11,首先配置第1背軛片20,接下來,如圖3和圖4所示,分別將突起部25d插入切口部20a內,使基部25a向徑向內側突出,將第1磁極齒片25配置于第1背軛片20的內周側,并且以與第1背軛片20共面的方式在周向上以等角間距配置。接下來,將第2背軛片21配置在第1背軛片20上,以使軸部25e進入長孔部21a內。然后,使第2磁極齒片26分別重合在各個第1磁極齒片25上,并且配置成與第2背軛片21共面。重復進行必要次數的該操作,使第1和第2背軛片20、21的層疊體通過嵌縫部20b、21b的嵌合而固定并一體化,形成圓環(huán)狀的背軛12。另外,使第1和第2磁極齒片25、26的層疊體通過嵌縫部25c、26c的嵌合而固定并一體化,形成磁極齒13。
在這樣制作出的電樞鐵芯11中,軸部25e能夠在長孔部21a內沿著長孔部21a的孔方向即周向滑動移動。因此,磁極齒13以能夠在軸部25e與長孔部21a的周向一端接觸的第1位置、和軸部25e與長孔部21a的周向另一端接觸的第2位置之間往復移動的方式安裝于背軛12。并且,如圖7的(a)所示,當磁極齒13各自的軸部25e與長孔部21a的周向另一端接觸時,成為相鄰的磁極齒13之間的間隙、即槽隙開口寬度被縮小的狀態(tài)。另外,如圖7的(b)所示,當一個磁極齒13的軸部25e與長孔部21a的周向一端接觸時,成為相鄰的磁極齒13之間的間隙、即槽隙開口寬度被擴大的狀態(tài)。
接下來,參照圖8對線圈15a的插入作業(yè)進行說明。并且,在圖8中,為了便于說明,設位于在周向上連續(xù)的2個磁極齒13的一側的槽隙14為槽隙141,設位于另一側的槽隙14為槽隙142,設槽隙141的周向一側的磁極齒13為磁極齒131,設槽隙141的周向另一側的磁極齒13為磁極齒132,設槽隙142的周向一側的磁極齒13為磁極齒133,設槽隙142的周向另一側的磁極齒13為磁極齒134。
首先,使磁極齒13滑動移動,以使軸部25e與長孔部21a的周向另一端接觸,使各個磁極齒13位于第2位置。由此,成為相鄰的磁極齒13之間的槽隙開口部寬度被縮小的狀態(tài)。線圈15a分別是將導線呈環(huán)狀地卷繞多次而制作成的。
接下來,在位于周向上連續(xù)的2個磁極齒13的兩側的槽隙141、142中,分別使位于槽隙141、142的周向一側的磁極齒131、133滑動移動到第1位置,以使軸部25e與長孔部21a的周向一端接觸,從而使槽隙開口寬度擴大。然后,將線圈15a的導線束從擴大的槽隙開口插入槽隙141、142中。接下來,使位于槽隙141、142的周向一側的磁極齒131、133滑動移動而返回第2位置,從而將1個線圈15a安裝于電樞鐵芯11。重復進行該操作,在圖8中繞逆時針每次錯開1個槽隙間距地,將線圈15a逐個安裝于電樞鐵芯11中。
在此,在將第3個以后的線圈15a安裝于電樞鐵芯11時,雖然在位于周向上連續(xù)的2個磁極齒132、133的一側的槽隙141中沒有插入另一個線圈15a的導線束,但是在位于周向上連續(xù)的2個磁極齒132、133的另一側的槽隙142中插入有另一個線圈15a的導線束。在沒有被插入另一個線圈15a的導線束的槽隙141中,線圈15a的導線束的插入是容易的??墒?,在插入有另一個線圈15a的導線束的槽隙142中,線圈15a的導線束的插入變得困難。
在該實施方式1中,在使位于槽隙141、142的周向一側的磁極齒131、133滑動移動到第1位置而使槽隙開口寬度擴大后,將線圈15a的導線束插入槽隙141、142,因此,在插入有另一個線圈15a的導線束的槽隙142中也能夠容易地插入線圈15a的導線束。另外,在將線圈15a的導線束插入槽隙142后,使磁極齒133返回第2位置,因此,磁極齒134被向第2位置側按壓,磁極齒134的軸部25e與長孔部21a的周向另一端抵接,磁極齒134被定位并固定于第2位置。
這樣,根據實施方式1,將圓環(huán)狀的沖裁出的第1和第2背軛片20、21層疊起來制作出背軛12,磁極齒13位于背軛12的內周側且以能夠在第1位置與第2位置之間沿周向往復移動的方式與背軛12連結。因此,使位于插入有導線束的槽隙14的一側的磁極齒13移動至第1位置,使槽隙開口寬度擴大,從而能夠將線圈15a的導線束從擴大的槽隙開口插入槽隙14中。由此,線圈15a相對于電樞鐵芯11的安裝變得容易,提高了線圈15a的安裝作業(yè)效率。而且,容易將線圈15a整齊地插入槽隙14內,占空系數得到提高,能夠提高旋轉電機100的工作特性。
僅使磁極齒13在周向上移動而不使背軛12變形/移動,就能夠使槽隙開口寬度擴大,從而能夠提高線圈15a向槽隙14插入的插入作業(yè)效率。因此,即使對于大徑或層疊數多的電樞鐵芯11,也僅需要較少的能量就能夠獲得相同的效果。
由于將圓環(huán)狀的第1和第2背軛片20、21層疊并進行一體化而制作出背軛12,因此,鐵芯的圓度得到提高,從而能夠提高旋轉電機100的工作特性。另外,在線圈15a相對于電樞鐵芯11的安裝完成后,無需使電樞鐵芯11恢復為圓環(huán)狀,因此能夠高精度地確保電樞鐵芯11的圓度。
另外,在專利文獻1、2中,由于電樞鐵芯是將多個分割層疊鐵芯呈環(huán)狀連結而構成的,因此,為了提高電樞鐵芯的剛性,需要通過焊接等對構成分割層疊鐵芯的連結部進行固定的工序、或者通過壓入或熱壓配合等將恢復為圓環(huán)狀的電樞鐵芯固定于殼體等圓筒狀部件的工序。在實施方式1中,不需要專利文獻1、2所需的這些工序,實現了作業(yè)工時的削減,并且實現了低成本化。
并且,在上述實施方式1中,將第1背軛片20與第1磁極齒片25的組、和第2背軛片21與第2磁極齒片26的組交替地層疊而構成了電樞鐵芯11,但是,電樞鐵芯無需僅由第1和第2背軛片20、21以及第1和第2磁極齒片25、26構成,只要至少具有1個第1背軛片20與第1磁極齒片25的組和第2背軛片21與第2磁極齒片26的組的層疊體即可。
例如,如圖9所示,準備從電磁鋼板沖裁出的圓環(huán)狀的第3背軛片22和第2磁極齒片26。第3背軛片22除了省略了長孔部21a這一點外,與第2背軛片21相同地被制作。并且,嵌縫部22b相當于嵌縫部21b。另外,也可以將第1和第2背軛片20、21和第1和第2磁極齒片25、26層疊起來構成構成電樞鐵芯的一部分層疊部分,將第3背軛片22和第2磁極齒片26層疊起來構成構成電樞鐵芯的剩余的層疊部分。這種情況下,背軛12中的切口部20a所占的比例降低,能夠增加構成電樞鐵芯的鐵量,因此能夠提高旋轉電機的工作特性、例如提高馬達的效率。
實施方式2
圖10和圖11分別是示出本發(fā)明的實施方式2的旋轉電機中的電樞鐵芯的磁極齒周圍的重要部位放大圖,圖10示出了磁極齒位于第2位置的狀態(tài),圖11示出了1個磁極齒位于第1位置的狀態(tài)。
在圖10和圖11中,從電磁鋼板呈圓環(huán)狀地沖裁出第2背軛片23,圓弧形狀的長孔部23a分別以周向為孔方向,在周向上以等角間距形成于第2背軛片23的內周側。另外,嵌縫部23b分別以位于長孔部23a之間的方式,以等角間距形成在第2背軛片23的外周側。而且,凸部23c以使長孔部23a的在周向上延伸的外周側緣部的周向兩端側向內周側突出的方式形成。
該第2背軛片23除了形成有凸部23c這一點外,與上述實施方式1中的第2背軛片21相同地構成。
并且,在實施方式2中,除了使用第2背軛片23來代替第2背軛片21這一點外,與上述實施方式1相同地構成。
實施方式2的電樞鐵芯11A是將第1背軛片20與第1磁極齒片25的組、和第2背軛片23與第2磁極齒片26的組交替地層疊而構成的。并且,在使第1背軛片20和第2背軛片23重合時,嵌縫部20b、23b重合,使第1和第2背軛片20、23的層疊體一體化,制作出背軛12A。另外,使第1和第2磁極齒片25、26的層疊體通過嵌縫部25c、26c的嵌合而一體化,制作出磁極齒13。并且,第1磁極齒片25的突起部25d被插入切口部20a內,軸部25e以間隙嵌合狀態(tài)插入長孔部23a內。
在實施方式2中,將圓環(huán)狀的沖裁出的第1和第2背軛片20、23層疊起來制作出背軛12A,磁極齒13位于背軛12A的內周側且以能夠在第1位置與第2位置之間沿周向往復移動的方式與背軛12A連結。因此,在實施方式2中,也能夠得到與上述實施方式1相同的效果。
在實施方式2中,凸部23c以使長孔部23a的在周向上延伸的外周側緣部的周向兩端側向內周側突出的方式形成,長孔部23a的孔寬度(徑向寬度)在凸部23c的位置處變窄。因此,軸部25e沿著長孔部23a的孔方向向周向的一側滑動移動,使凸部23c向徑向外側彈性變形并越過凸部23c,如圖11所示,位于與長孔部23a的一端接觸的第1位置。另外,軸部25e沿著長孔部23a的孔方向向周向的另一側滑動移動,使凸部23c向徑向外側彈性變形并越過凸部23c,如圖10所示,位于與長孔部23a的另一端接觸的第2位置。由于為了使軸部25e越過凸部23c而需要使凸部23c彈性變形的力,因此,軸部25e、即磁極齒13被定位并保持于第1位置和第2位置。并且,通過調整凸部23c的突出量,能夠設定越過凸部23c的力。
根據實施方式2,能夠容易且正確地將磁極齒13定位并保持于第1位置和第2位置,因此,能夠削減電樞制造的作業(yè)工時,并且磁極齒13的位置偏移得到抑制,從而能夠提高旋轉電機的工作特性。
并且,在上述實施方式2中,凸部23c以使長孔部23a的在周向上延伸的外周側緣部的周向兩端側向內周側突出的方式形成,但是,凸部也可以以使長孔部23a的在周向上延伸的內周側緣部的周向兩端側向外周側突出的方式形成。
實施方式3
圖12是示出本發(fā)明的實施方式3的旋轉電機中的電樞鐵芯的磁極齒周圍的重要部位放大圖。
在圖12中,從電磁鋼板呈圓環(huán)狀地沖裁出第2背軛片24,圓弧形狀的長孔部24a分別以周向為孔方向,在周向上以等角間距形成于第2背軛片24的內周側。另外,嵌縫部24b分別以位于長孔部24a之間的方式,以等角間距形成在第2背軛片24的外周側。另外,凸部24c以使長孔部24a的在周向上延伸的外周側緣部的周向兩端側向內周側突出的方式形成。而且,輔助孔24d夾著凸部24c與長孔部24a相對,并且在凸部24c的外周側與凸部24c接近地形成于第2背軛片24。
該第2背軛片24除了形成有凸部24c和輔助孔24d這一點外,與上述實施方式1中的第2背軛片21相同地構成。
并且,在實施方式3中,除了使用第2背軛片24來代替第2背軛片21這一點外,與上述實施方式1相同地構成。
實施方式3的電樞鐵芯11B是將第1背軛片20與第1磁極齒片25的組、和第2背軛片24與第2磁極齒片26的組交替地層疊而構成的。并且,在使第1背軛片20和第2背軛片24重合時,嵌縫部20b、24b重合,使第1和第2背軛片20、24的層疊體一體化,制作出背軛12B。另外,使第1和第2磁極齒片25、26的層疊體通過嵌縫部25c、26c的嵌合而一體化,制作出磁極齒13。第1磁極齒片25的突起部25d被插入切口部20a內,軸部25e以間隙嵌合狀態(tài)插入長孔部24a內。
在實施方式3中,將圓環(huán)狀的沖裁出的第1和第2背軛片20、24層疊起來制作出背軛12B,磁極齒13位于背軛12B的內周側且以能夠在第1位置與第2位置之間沿周向往復移動的方式與背軛12B連結。因此,在實施方式3中,也能夠得到與上述實施方式1相同的效果。
在實施方式3中,凸部24c以使長孔部24a的在周向上延伸的外周側緣部的周向兩端側向內周側突出的方式形成,長孔部24a的孔寬度(徑向寬度)在凸部24c的位置處變窄。另外,輔助孔24d接近凸部24c的外周側而形成,凸部24c形成為薄壁,易于彈性變形。
因此,軸部25e沿著長孔部24a的孔方向向周向的一側滑動移動,在越過凸部24c時,將凸部24c上推。由此,在輔助孔24d與長孔部24a之間形成的薄壁的凸部24c發(fā)生彈性變形,使軸部25e越過凸部24c。當軸部25e越過凸部24c后,凸部24c復原。然后,軸部25e由于凸部24c的復原力而向周向的一側移動,位于與長孔部24a的周向的一端接觸的第1位置。同樣,軸部25e沿著長孔部23a的孔方向向周向的另一側滑動移動,使凸部24c彈性變形并越過凸部24c,位于與長孔部24a的另一端接觸的第2位置。由于為了使軸部25e越過凸部24c而需要使凸部24c彈性變形的力,因此,磁極齒13被定位并保持于第1位置和第2位置。并且,通過調整輔助孔24d與長孔部24a之間的凸部24c的厚度,能夠設定越過凸部24c的力。
根據實施方式3,能夠容易且正確地將磁極齒13定位并保持于第1位置和第2位置,因此,能夠削減電樞的制造工序,并且磁極齒13的位置偏移得到抑制,從而能夠提高旋轉電機的工作特性。
實施方式4
圖13是示出本發(fā)明的實施方式4的旋轉電機中的電樞鐵芯的磁極齒周圍的重要部位放大圖。
在圖13中,磁極齒13A使用了在突起部25d形成有截面為橢圓形的軸部25e’的第1磁極齒片。
并且,其他結構與上述實施方式1相同地構成。
在實施方式4的電樞鐵芯11C中,軸部25e’以間隙嵌合狀態(tài)插入長孔部21a內,磁極齒13A位于背軛12的內周側且以能夠在第1位置與第2位置之間沿周向往復移動的方式與背軛12連結。因此,在實施方式4中,也能夠得到與上述實施方式1相同的效果。
在此,第2磁極齒片26的第2基部26a的外周端面形成為與第2背軛片21的內周端面的曲率半徑同等的曲率半徑,但是,在第2背軛片21與第2磁極齒片26之間形成有不可避免的微小間隙。
并且,例如,在實施方式1中,由于減小磁極齒13的移動力來提高線圈15a的安裝作業(yè)效率、或者不提高長孔部21a或軸部25e的加工精度來實現低成本化等的理由,在增大了長孔部21a與軸部25e的嵌合間隙的情況下,通過在第2背軛片21與第2磁極齒片26之間形成的間隙,誘發(fā)了磁極齒13的以軸部25e的軸心為中心的轉動。該磁極齒13的轉動會誘發(fā)位于第2位置的磁極齒13的位置(姿勢)的偏移,導致旋轉電機的工作特性降低。
在實施方式4中,軸部25e’被制作成橢圓形截面,因此,能夠抑制在圖13中以箭頭A所示的、磁極齒13A的以軸部25e’的軸心為中心的轉動。因此,位于第2位置的磁極齒13A的位置(姿勢)的偏移得到抑制,能夠提高旋轉電機的工作特性。而且,由于能夠增大長孔部21a與軸部25e的嵌合間隙,因此,磁極齒13的移動力變小,提高了線圈15a的安裝作業(yè)效率。另外,無需過度提高長孔部21a或軸部25e’的加工精度,實現了低成本化。
并且,在上述實施方式4中,將實施方式1中的截面為圓形的軸部替換為截面為橢圓形的軸部,但是,即使將實施方式2、3中的截面為圓形的軸部替換為截面為橢圓形的軸部,也能夠獲得同樣的效果。
實施方式5
圖14是示出本發(fā)明的實施方式5的旋轉電機的俯視圖,圖15是示出構成本發(fā)明的實施方式5的旋轉電機中的電樞鐵芯的第1背軛片和第1磁極齒片的排列狀態(tài)的俯視圖,圖16是示出構成本發(fā)明的實施方式5的旋轉電機中的電樞鐵芯的第2背軛片和第2磁極齒片的排列狀態(tài)的俯視圖,圖17是對在本發(fā)明的實施方式5的旋轉電機中的電樞鐵芯上安裝電樞線圈的方法進行說明的圖。
在圖14中,旋轉電機101具備:轉子1,其配設在殼體(未圖示)內;和電樞40,其以與轉子1之間隔開一定的空隙而圍繞轉子1的方式同軸地保持于殼體。
電樞40具備:電樞鐵芯41,其中,磁極齒43分別從圓環(huán)狀的背軛42的內周壁面向徑向內側突出,并在周向上以等角間距配置有多個、在此為24個;電樞線圈15,其由線圈15a構成,所述線圈15a是分別將導線在位于周向上連續(xù)的2個磁極齒43的兩側的槽隙44中卷繞多次而制作成的;以及絕緣體(未圖示),其介于電樞鐵芯41與電樞線圈15之間。
如圖15和圖16所示,背軛42具備從電磁鋼板沖裁出的圓環(huán)狀的第1和第2背軛片50、51。并且,長孔部50a分別以周向為孔方向,在第1背軛片50的內周側沿周向以等角間距形成有24個。連通部50b以使長孔部50a分別與第1背軛片50的內周側連通的方式形成于第1背軛片50。而且,嵌縫部50c分別以位于長孔部50a之間的方式以等角間距形成在第1背軛片50的外周側。嵌縫部51a分別以等角間距形成于第2背軛片51的外周側。并且,在使第1背軛片50和第2背軛片51重合時,嵌縫部50c、51a重合。在此,長孔部50a的孔形狀為如下這樣的圓弧形狀:在周向上延伸的內周側和外周側的兩緣部分別由以第1背軛片50的軸心為中心的圓筒面的一部分構成,周向上的兩端面分別由以兩緣部之間的間隔(孔寬度)為直徑的圓筒面的一部分構成。
如圖15和圖16所示,磁極齒43具備從電磁鋼板沖裁出的第1和第2磁極齒片55、56。第1磁極齒片55具備:基部55a;凸緣部55b,其從基部55a的末端向周向兩側突出;嵌縫部55c,其形成于基部55a的中央位置;突起部55d,其從基部55a的根部的周向中央向徑向外側突出;以及嵌合部55e,其從突起部55d的突出端向周向兩側突出。第2磁極齒片56具備:基部56a;凸緣部56b,其從基部56a的末端向周向兩側突出;以及嵌縫部56c,其形成于基部56a的中央位置。第1磁極齒片55除了突起部55d和嵌合部55e外,形成為與第2磁極齒片56相同的外形形狀。并且,在使第1磁極齒片55和第2磁極齒片56重合時,嵌縫部55c、56c重合。
在此,嵌合部55e形成為如下這樣的周向長度比長孔部50a短的圓弧形狀:在周向上延伸的內周側和外周側的兩緣部由與長孔部50a的內周側和外周側的兩緣部的曲率半徑大致相等的曲率半徑的圓筒面的一部分構成。
為了制作電樞鐵芯41,首先,配置第1背軛片50,接下來,如圖15所示,分別將嵌合部55e插入長孔部50a內,使基部55a向徑向內側突出,將第1磁極齒片55配置在第1背軛片50的內周側,并且以與第1背軛片50共面的方式在周向上以等角間距配置。接下來,將第2背軛片51配置在第1背軛片50上。然后,使第2磁極齒片56分別重合在各個第1磁極齒片55上,并且配置成與第2背軛片51共面。重復進行必要次數的該操作,使第1和第2背軛片50、51的層疊體通過嵌縫部50c、51a的嵌合而固定并一體化,從而形成圓環(huán)狀的背軛42。另外,使第1和第2磁極齒片55、56的層疊體通過嵌縫部55c、56c的嵌合而固定并一體化,從而形成磁極齒43。
關于這樣制作出的電樞鐵芯41,嵌合部55e能夠在長孔部50a內沿長孔部50a的孔方向、即周向滑動移動。因此,磁極齒43以能夠在嵌合部55e與長孔部50a的周向一端接觸的第1位置、和嵌合部55e與長孔部50a的周向另一端接觸的第2位置之間往復移動的方式安裝于背軛42。并且,當磁極齒43各自的嵌合部55e與長孔部50a的周向另一端接觸時,成為相鄰的磁極齒43之間的間隙、即槽隙開口寬度被縮小的狀態(tài)。另外,當一個磁極齒43的嵌合部55e與長孔部50a的周向一端接觸時,成為相鄰的磁極齒43間的間隙、即槽隙開口寬度被擴大的狀態(tài)。
接下來,參照圖17對線圈15a的插入作業(yè)進行說明。并且,在圖17中,為了便于說明,設位于在周向上連續(xù)的2個磁極齒43的一側的槽隙44為槽隙441,設位于另一側的槽隙44為槽隙442,設槽隙441的周向一側的磁極齒43為磁極齒431,設槽隙441的周向另一側的磁極齒13為磁極齒432,設槽隙442的周向一側的磁極齒43為磁極齒433,設槽隙442的周向另一側的磁極齒43為磁極齒434。
首先,使磁極齒43滑動移動,以使嵌合部55e與長孔部50a的周向另一端接觸,使磁極齒43分別位于第2位置。由此,成為相鄰的磁極齒43之間的槽隙開口部寬度被縮小的狀態(tài)。線圈15a分別是將導線呈環(huán)狀地卷繞多次而制作成的。
接下來,在位于周向上連續(xù)的2個磁極齒43的兩側的槽隙441、442中,分別使位于槽隙441、442的周向一側的磁極齒431、433滑動移動到第1位置,以使軸部55e與長孔部50a的周向一端接觸,從而使槽隙開口寬度擴大。然后,將線圈15a的導線束從擴大的槽隙開口插入槽隙441、442中。接下來,使位于槽隙441、442的周向一側的磁極齒431、433滑動移動而返回第2位置,從而將1個線圈15a安裝于電樞鐵芯41。重復進行該操作,在圖17中繞逆時針每次錯開1個槽隙間距地,將線圈15a逐個安裝于電樞鐵芯41中。
在此,在將第3個以后的線圈15a安裝于電樞鐵芯41時,雖然在位于周向上連續(xù)的2個磁極齒432、433的一側的槽隙441中沒有插入另一個線圈15a的導線束,但是在位于周向上連續(xù)的2個磁極齒432、433的另一側的槽隙442中插入有另一個線圈15a的導線束。在沒有被插入另一個線圈15a的導線束的槽隙441中,線圈15a的導線束的插入是容易的??墒牵诓迦胗辛硪粋€線圈15a的導線束的槽隙442中,線圈15a的導線束的插入變得困難。
在該實施方式5中,在使位于槽隙441、442的周向一側的磁極齒431、433滑動移動到第1位置而使槽隙開口寬度擴大后,將線圈15a的導線束插入槽隙441、442,因此,在插入有另一個線圈15a的導線束的槽隙442中也能夠容易地插入線圈15a的導線束。另外,在將線圈15a的導線束插入槽隙442后,使磁極齒433返回第2位置,因此,磁極齒434被向第2位置側按壓,磁極齒434的軸部55e與長孔部50a的周向另一端抵接,磁極齒434被定位并固定于第2位置。
這樣,根據實施方式5,將圓環(huán)狀的沖裁出的第1和第2背軛片50、51層疊起來制作出背軛42,磁極齒43位于背軛42的內周側且以能夠在第1位置與第2位置之間沿周向往復移動的方式與背軛42連結。因此,使位于插入有導線束的槽隙44的一側的磁極齒43移動到第1位置而使槽隙開口寬度擴大,能夠將線圈15a的導線束從擴大的槽隙開口插入槽隙44中,因此線圈15a相對于電樞鐵芯41的安裝變得容易,提高了線圈15a的安裝作業(yè)效率。由此,容易將線圈15a整齊地插入槽隙44內,占空系數得到提高,能夠提高旋轉電機101的工作特性。
僅使磁極齒43在周向上移動而不使背軛42變形/移動,就能夠使槽隙開口寬度擴大,從而能夠提高線圈15a向槽隙44插入的插入作業(yè)效率。因此,即使對于大徑或層疊數多的電樞鐵芯41,也僅需要較少的能量就能夠獲得相同的效果。
由于將圓環(huán)狀的第1和第2背軛片50、51層疊并一體化而制作出背軛42,因此,圓度得到提高,從而能夠提高旋轉電機101的工作特性。另外,在線圈15a相對于電樞鐵芯41的安裝完成后,無需使電樞鐵芯41恢復為圓環(huán)狀,因此能夠高精度地確保電樞鐵芯41的圓度。
而且,在實施方式5中,不需要在將多個分割層疊鐵芯呈環(huán)狀連結而構成的以往的電樞鐵芯構造中所需要的、提高剛性的工序,因此實現了作業(yè)工時的削減,并且實現了低成本化。
并且,在上述實施方式5中,將第1背軛片50與第1磁極齒片55的組、和第2背軛片51與第2磁極齒片56的組交替地層疊而構成了電樞鐵芯41,但是電樞鐵芯不限于該結構,例如也可以是:至少具有1個第1背軛片50與第1磁極齒片55的組的層疊體,剩余的層疊部分由第2背軛片51與第2磁極齒片56的組的層疊體構成。
實施方式6
圖18是說明本發(fā)明的實施方式6的旋轉電機中的電樞鐵芯的磁極齒的移動動作的圖,圖18的(a)示出了磁極齒位于第2位置的狀態(tài),圖18的(b)示出了一個磁極齒位于第1位置的狀態(tài)。并且,在圖18中,為了方便,省略了位于電樞鐵芯的一端的第2背軛片和第2磁極齒片。
在圖18中,從電磁鋼板呈圓環(huán)狀地沖裁出第1背軛片52,圓弧形狀的長孔部52a分別以周向為孔方向,在第1背軛片52的內周側沿周向以等角間距形成有24個。連通部52b以使長孔部52a分別與第1背軛片52的內周側連通的方式形成于第1背軛片52。另外,嵌縫部52c分別以位于長孔部52a之間的方式,以等角間距形成在第2背軛片52的外周側。而且,凸部52d以使長孔部52a的在周向上延伸的外周側緣部的周向兩端側向內周側突出的方式形成。
第1磁極齒片57具備:基部57a;凸緣部57b,其從基部57a的末端向周向兩側突出;嵌縫部57c,其形成于基部57a的中央位置;突起部57d,其從基部57a的根部的周向中央向徑向外側突出;圓弧形狀的嵌合部57e,其從突起部57d的突出端向周向兩側突出;以及凹部57f,其形成于嵌合部57e的外周側的緣部。凹部57f以下述方式形成于嵌合部57e的外周側的緣部:在嵌合部57e與長孔部52a的周向一端接觸時,凹部57f收納凸部52d,使壓入解除,并且,在嵌合部57e與長孔部52a的周向另一端接觸時,凹部57f收納凸部52d,使壓入解除。
第1背軛片52除了形成有凸部52d這一點外,與上述實施方式5中的第1背軛片50相同地構成。另外,第1磁極齒片57除了形成有凹部57f這一點外,與上述實施方式5中的第1磁極齒片55相同地構成。
并且,在實施方式6中,除了使用第1背軛片52和第1磁極齒片57來代替第1背軛片50和第1磁極齒片55這一點外,與上述實施方式5相同地構成。
實施方式6的電樞鐵芯41A是將第1背軛片52與第1磁極齒片57的組、和第2背軛片51與第2磁極齒片56的組交替地層疊而構成的。并且,在使第1背軛片52和第2背軛片51重合時,嵌縫部52c、51a重合,使第1和第2背軛片52、51的層疊體一體化,制作出背軛42A。另外,使第1和第2磁極齒片57、56的層疊體通過嵌縫部57c、56c的嵌合而一體化,從而制作出磁極齒43A。然后,第1磁極齒片57的突起部57d被插入連通部52b內,嵌合部57e以間隙嵌合狀態(tài)插入長孔部52a內。
在實施方式6中,將圓環(huán)狀的沖裁出的第1和第2背軛片52、51層疊起來制作出背軛42A,磁極齒43A位于背軛42A的內周側且以能夠在第1位置與第2位置之間沿周向往復移動的方式與背軛42A連結。因此,在實施方式6中,也能夠得到與上述實施方式5相同的效果。
在實施方式6中,凸部52d以使長孔部52a的在周向上延伸的外周側緣部的周向兩端側向內周側突出的方式形成,長孔部52a的孔寬度(徑向寬度)在凸部52d的位置處變窄。因此,嵌合部57e沿著長孔部52a的孔方向向周向的一側滑動移動,使凸部52d向徑向外側彈性變形并越過凸部52d,如圖18的(b)所示那樣位于與長孔部52a的一端接觸的第1位置。此時,凸部52d被收納于凹部57f內,壓入被解除。
另外,嵌合部57e沿著長孔部52a的孔方向向周向的另一側滑動移動,使凸部52c向徑向外側彈性變形并越過凸部52c,如圖18的(a)所示那樣位于與長孔部52a的另一端接觸的第2位置。此時,凸部52c被收納于凹部57f內,壓入被解除。
在此,為了使嵌合部57e越過凸部52d,需要使凸部52d彈性變形的力,因此,嵌合部52e、即磁極齒43A被定位并保持于第1位置和第2位置。并且,通過調整凸部52d的突出量,能夠設定越過凸部52d的力。
根據實施方式6,能夠容易且正確地將磁極齒43A定位并保持于第1位置和第2位置,因此,能夠削減電樞的制造工序,并且磁極齒43A的位置偏移得到抑制,能夠提高旋轉電機的工作特性。
在此,在上述實施方式6中,也可以是,使輔助孔以夾著凸部52d與長孔部52a相對的方式形成于第1背軛片52,使凸部52d構成為薄壁,在嵌合部57e壓入時,使凸部52d容易發(fā)生彈性變形。
并且,在上述實施方式6中,將第1背軛片52與第1磁極齒片57的組、和第2背軛片51與第2磁極齒片56的組交替地層疊而構成了電樞鐵芯41A,但電樞鐵芯不限于該結構,例如也可以是:具有至少1個第1背軛片52與第1磁極齒片57的組的層疊體,并通過第2背軛片51與第2磁極齒片56的組的層疊體構成剩余的層疊部分。
實施方式7
圖19是示出本發(fā)明的實施方式7的旋轉電機中的電樞鐵芯的磁極齒周圍的重要部位俯視圖。并且,在圖19中,為了方便,省略了位于電樞鐵芯的一端的第2背軛片和第2磁極齒片。
在圖19中,從電磁鋼板呈圓環(huán)狀地沖裁出第1背軛片53,突起部53a分別從第1背軛片53的內周端向徑向內側突出,并在周向上以等角間距形成有24個。圓弧形狀的嵌合部53b形成為從突起部53a各自的突出端向周向兩側突出。嵌縫部53c分別以位于嵌合部53b之間的方式,以等角間距形成在第1背軛片53的外周側。第1磁極齒片58被從電磁鋼板沖裁出來,具備:基部58a;凸緣部58b,其從基部58a的末端向周向兩側突出;嵌縫部58c,其形成于基部58a的中央位置;圓弧形狀的長孔部58d,其形成于基部58a的根部側的周向中央位置;以及連通部58e,其將長孔部58d與根部外側連通。
并且,在實施方式7中,除了使用第1背軛片53和第1磁極齒片58來代替第1背軛片50和第1磁極齒片55這一點外,與上述實施方式5相同地構成。
實施方式7的電樞鐵芯41B是將第1背軛片53與第1磁極齒片58的組、和第2背軛片51與第2磁極齒片56的組交替地層疊而構成的。并且,在使第1背軛片53和第2背軛片51重合時,嵌縫部53c、51a重合,使第1和第2背軛片53、51的層疊體一體化,從而制作出背軛42B。另外,使第1和第2磁極齒片58、56的層疊體通過嵌縫部58c、56c的嵌合而一體化,從而制作出磁極齒43B。并且,第1背軛片53的突起部53a被插入連通部58e內,嵌合部53b被以間隙嵌合狀態(tài)插入長孔部58d內。并且,嵌合部53b與長孔部58d的周向一端接觸,磁極齒43B位于第1位置,嵌合部53b與長孔部58d的周向另一端接觸,磁極齒43B位于第2位置。
在實施方式7中,將圓環(huán)狀的沖裁出的第1和第2背軛片53、51層疊起來而制作出背軛42B,磁極齒43B位于背軛42B的內周側且以能夠在第1位置與第2位置之間沿周向往復移動的方式與背軛42B連結。因此,在實施方式7中,也能夠得到與上述實施方式5相同的效果。
在此,在實施方式7中,也可以是,以使長孔部58d的在周向上延伸的內周側緣部的周向兩端側向外周側突出的方式形成凸部,并且以如下方式在嵌合部53b的內周側的緣部形成凹部:在嵌合部53b與長孔部58d的周向一端接觸時,凹部收納凸部而解除壓入,并且,在嵌合部53b與長孔部58d的周向另一端接觸時,凹部收納凸部而解除壓入。這種情況下,與上述實施方式6相同,能夠獲得可將磁極齒43B容易且正確地定位并保持于第1位置和第2位置的效果。另外,也可以是,使輔助孔以夾著凸部與長孔部58d相對的方式形成于第1磁極齒片58,使凸部構成為薄壁,在嵌合部53d壓入時,使凸部容易發(fā)生彈性變形。
并且,在上述實施方式7中,將第1背軛片53與第1磁極齒片58的組、和第2背軛片51與第2磁極齒片56的組交替地層疊而構成了電樞鐵芯41B,但電樞鐵芯不限于該結構,例如也可以是:具有至少1個第1背軛片53與第1磁極齒片58的組的層疊體,以第2背軛片51與第2磁極齒片56的組的層疊體構成剩余的層疊部分。
實施方式8
圖20是示出本發(fā)明的實施方式8的旋轉電機中的電樞鐵芯的俯視圖,圖21是示出構成本發(fā)明的實施方式8的旋轉電機中的電樞鐵芯的第1背軛片和第1磁極齒片的排列狀態(tài)的重要部位俯視圖,圖22是示出構成本發(fā)明的實施方式8的旋轉電機中的電樞鐵芯的第2背軛片和第2磁極齒片的排列狀態(tài)的重要部位俯視圖。
在圖20中,電樞鐵芯61具備:圓環(huán)狀的背軛62;和24個磁極齒63,它們分別從背軛62的內周壁面向徑向內側突出,且在周向上以等角間距排列。
如圖21和圖22所示,背軛62具備從電磁鋼板沖裁出的圓環(huán)狀的第1和第2背軛片70、71。并且,截面為圓形的軸部70a分別從第1背軛片70的一個面突出,在第1背軛片70的內周側以等角間距沿周向形成有24個。嵌縫部70b分別位于軸部70a之間,并以等角間距形成于第1背軛片70的外周側。切口部71a分別向內周側開口,并在周向上以等角間距且以與軸部70a相同的數量形成于第2背軛片71。嵌縫部71b分別位于切口部71a之間,并以等角間距形成于第2背軛片71的外周側。并且,在使第1背軛片70和第2背軛片71重合時,嵌縫部70b、71b重合。
如圖21和圖22所示,磁極齒63具備從電磁鋼板沖裁出的第1和第2磁極齒片75、76。第1磁極齒片75具備:基部75a;凸緣部75b,其從基部75a的末端向周向兩側突出;以及嵌縫部75c,其形成于基部75a的中央位置。第2磁極齒片76具備:基部76a;凸緣部76b,其從基部76a的末端向周向兩側突出;嵌縫部76c,其形成于基部76a的中央位置;以及圓弧形狀的長孔部76d,其形成于基部76a的根部側的周向中央位置。并且,在使第1磁極齒片75和第2磁極齒片76重合時,嵌縫部75c、76c重合。
在此,切口71a的在周向上延伸的底部形成為以第2背軛片71的軸心為中心的圓弧形狀,基部76a的根側端部形成為與切口71a的底部大致相等的曲率半徑的圓弧形狀。而且,基部76a的根側端部的周向寬度比切口71a的周向寬度短。
為了制作電樞鐵芯61,首先,如圖21所示,配置第1背軛片70,將第1磁極齒片75配置在第1背軛片70的內周側,并且以與第1背軛片70共面的方式在周向上以等角間距配置。接下來,將第2背軛片71配置在第1背軛片70上。而且,如圖22所示,以將軸部70a插入長孔部76d內的方式將第2磁極齒片76分別重合在各個第1磁極齒片75上,并配置成與第2背軛片71共面。重復進行必要次數的該操作,使第1和第2背軛片70、71的層疊體通過嵌縫部70b、71b的嵌合而固定并一體化,從而形成圓環(huán)狀的背軛62。另外,使第1和第2磁極齒片75、76的層疊體通過嵌縫部75c、76c的嵌合而固定并一體化,從而形成磁極齒63。
關于這樣制作出的電樞鐵芯61,軸部70a被插入長孔部76d內,磁極齒63能夠在周向上滑動移動。因此,磁極齒63以能夠在軸部70a與長孔部76d的周向另一端接觸的第1位置、和軸部70a與長孔部76d的周向一端接觸的第1位置之間往復移動的方式安裝于背軛62。并且,當磁極齒63各自的長孔部76d的周向一端與軸部70a接觸時,成為相鄰的磁極齒63之間的間隙、即槽隙開口寬度被縮小的狀態(tài)。另外,當一個磁極齒63的長孔部76d的周向另一端與軸部70a接觸時,成為相鄰的磁極齒63之間的間隙、即槽隙開口寬度被擴大的狀態(tài)。
在實施方式8中,也與上述實施方式1相同地將導線束分別插入位于在周向上連續(xù)的2個磁極齒63的兩側的各個槽隙64中,從而將線圈15a安裝于電樞鐵芯61。并且,線圈15a例如繞逆時針每次錯開1個槽隙間距地安裝于電樞鐵芯61。
根據實施方式8,將圓環(huán)狀的沖裁出的第1和第2背軛片70、71層疊而制作出背軛62,磁極齒63位于背軛62的內周側且以能夠在第1位置與第2位置之間沿周向往復移動的方式與背軛62連結。因此,使位于插入有導線束的槽隙64的一側的磁極齒63移動到第1位置而使槽隙開口寬度擴大,能夠將線圈15a的導線束從擴大的槽隙開口插入槽隙64中,因此線圈15a相對于電樞鐵芯61的安裝變得容易,提高了線圈15a的安裝作業(yè)效率。由此,容易將線圈15a整齊地插入槽隙64內,占空系數得到提高,能夠提高旋轉電機的工作特性。
僅使磁極齒63在周向上移動而不使背軛62變形/移動,就能夠使槽隙開口寬度擴大,從而能夠提高線圈15a向槽隙64插入的插入作業(yè)效率。因此,即使對于大徑或層疊數多的電樞鐵芯61,也僅需要較少的能量就能夠獲得相同的效果。
由于使圓環(huán)狀的第1和第2背軛片70、71層疊并一體化而制作出背軛62,因此,提高了圓度,從而能夠提高旋轉電機的工作特性。另外,在線圈15a相對于電樞鐵芯61的安裝完成后,無需使電樞鐵芯61恢復為圓環(huán)狀,因此能夠高精度地確保電樞鐵芯61的圓度。
而且,在實施方式8中,不需要在將多個分割層疊鐵芯呈環(huán)狀連結而構成的以往的電樞鐵芯構造中所需要的、提高剛性的工序,因此實現了作業(yè)工時的削減,并且實現了低成本化。
并且,在上述實施方式8中,將第1背軛片70與第1磁極齒片75的組、和第2背軛片71與第2磁極齒片76的組交替地層疊而構成了電樞鐵芯61,但是,電樞鐵芯無需僅由第1和第2背軛片70、71以及第1和第2磁極齒片75、76構成,只要至少具有1個第1背軛片70與第1磁極齒片75的組和第2背軛片71與第2磁極齒片76的組的層疊體即可。
例如,準備從電磁鋼板沖裁出的圓環(huán)狀的第3背軛片和第1磁極齒片75。第3背軛片除了省略了軸部70a這一點外,與第1背軛片70相同地被制作。并且,可以是,將第1和第2背軛片70、71與第1和第2磁極齒片75、76層疊而構成構成電樞鐵芯的一部分層疊部分,并將第3背軛片與第1磁極齒片75層疊而構成構成電樞鐵芯的剩余的層疊部分。這種情況下,背軛中的切口部71a所占的比例降低,能夠增加構成電樞鐵芯的鐵量,因此,能夠提高旋轉電機的工作特性、例如提高馬達的效率。
另外,在上述實施方式8中,也可以是,與上述實施方式2相同地,以使長孔部76d的在周向上延伸的內周側或外周側緣部的周向兩端側向外周側突出的方式形成凸部,使長孔部76d的孔寬度(徑向寬度)在凸部的位置處變窄。另外,也可以是,與上述實施方式3相同地,在第2磁極齒片76的凸部的內周側或外周側形成輔助孔,使凸部構成為薄壁。
另外,在實施方式8中,軸部70a形成為圓形截面,但也可以與上述實施方式4相同地使軸部形成為截面為橢圓形的軸部。
并且,在上述各實施方式中,對10極24槽的旋轉電機進行了說明,但極數和槽數不限于此。
另外,在上述各實施方式中,對磁極齒從圓環(huán)狀的背軛的內周面向徑向內側突出的電樞鐵芯進行了說明,但是,即使將本發(fā)明應用于磁極齒從圓環(huán)狀的背軛的外周面向徑向外側突出的電樞鐵芯中,也能夠得到相同的效果。
另外,在上述各實施方式中,將線圈在周向上以1個槽隙間距排列并安裝于電樞鐵芯,但線圈的排列間距不限于1個槽隙間距,可以如公知的那樣將線圈以2個槽隙間距以上的排列間距進行排列、或者以多個排列間距進行排列。