無刷電機和無刷電機的制造方法技術

本發明專利技術提供一種無刷電機，其包含定子（6）和轉子（42）。定子（6）具有m個槽（S），m個槽（S）在周向上相互分開槽角度間隔k。轉子（42）具有n個磁極（FP1～FP5、MG1～MG5、49、79）。定子鐵芯（7）包含多個鐵芯片（11～16），多個鐵芯片（11～16）在周向位置相互各錯開第1角度的狀態下層積。第1角度是多個j的值中的1個和槽角度間隔k的積。所述多個j的值是滿足（i×n）＜（n和m的最小公倍數）、且不滿足（i×n×j×（360／m））＝（360×N）的值。i、j以及N是自然數。

【技術實現步驟摘要】
無刷電機和無刷電機的制造方法
本專利技術涉及無刷電機和無刷電機的制造方法。
技術介紹
以往有所謂的扭斜結構的無刷電機，其具備沿著無刷電機的軸方向分割并且在周向上相互錯開地配置的多個定子鐵芯。扭斜結構的無刷電機能減小齒槽轉矩（例如，參照日本特開平2-254954號公報）。但是，在如上述的無刷電機中，能減小由定子的齒（槽）和轉子的極數引起的齒槽轉矩，但是不能抑制由定子鐵芯、特別是每個定子的精度（制造時的每個齒的形狀的偏差）引起的齒槽轉矩特性的劣化。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供無刷電機和無刷電機的制造方法，其能緩和由定子鐵芯的精度引起的齒槽轉矩特性的劣化。為了達成上述目的，根據本專利技術的一方式，提供一種具備定子和轉子的無刷電機。所述定子具有定子鐵芯和繞組，所述定子鐵芯具有徑向延伸的多個齒。在相鄰的齒間形成有槽。所述定子具有m個槽，m個槽在周向上相互分開槽角度間隔k。所述繞組配置于所述槽內并且卷繞于所述齒上。所述轉子具有n個磁極。所述定子鐵芯包含多個鐵芯片，多個鐵芯片通過由板材用相同的沖裁模沖裁而形成。所述定子鐵芯包含在周向位置相互各錯開第1角度的狀態下層積的所述多個鐵芯片，或者分別包含具有相互相同的周向位置的所述多個鐵芯片，并且包含在周向位置相互錯開所述第1角度的狀態下層積的多個鐵芯片組。所述第1角度是多個j的值中的1個和所述槽角度間隔k的積。所述多個j的值是滿足（i×n）＜（n和m的最小公倍數）、且不滿足（i×n×j×（360／m））＝（360×N）的值。所述i、j以及N是自然數。根據本專利技術的另一方式，提供一種無刷電機的制造方法。所述無刷電機具備定子和轉子，所述定子具有定子鐵芯和繞組，所述定子鐵芯具有徑向延伸的多個齒。在相鄰的齒間形成有槽。所述定子具有m個所述槽，所述m個所述槽在周向上相互分開。所述繞組配置于所述槽內，并且卷繞于所述齒上。所述轉子具有n個磁極。所述方法包含：用相同的沖裁模沖裁板材，以使得形成多個鐵芯片。所述方法包含：在周向位置相互各錯開第1角度的狀態下將所述多個鐵芯片層積，或者將多個鐵芯片組在周向位置各錯開所述第1角度的狀態下層積，以使得形成所述定子鐵芯，所述多個鐵芯片組分別包含具有相互相同的周向位置的所述多個鐵芯片。所述第1角度是多個j的值中的1個和所述槽角度間隔k的積。所述多個j的值是滿足（i×n）＜（n和m的最小公倍數）、且不滿足（i×n×j×（360／m））＝（360×N）的值。所述i、j以及N是自然數。附圖說明本專利技術的認為新的特征特別是在附上的權利要求中得以明確。伴有目的和利益的本專利技術通過與附圖一起參照以下所示的此時的優選實施方式的說明而能理解。圖1是本專利技術的第1實施方式所涉及的電機的剖視圖。圖2A是圖1的電機中的定子和轉子的局部剖視圖。圖2B是沿圖2A中的2B-2B線的剖視圖。圖3A和3B分別是用于說明圖1的無刷電機（定子鐵芯）的制造方法的俯視圖。圖4是圖2A的轉子的俯視圖。圖5是圖4的轉子的立體圖。圖6是圖4的轉子鐵芯的立體圖。圖7是圖4的轉子鐵芯的俯視圖。圖8A和8B分別是用于說明圖4的電機的第1～第5永久磁鐵的固定位置的展開圖。圖9是示出圖1的電機中的轉子的角度和齒槽轉矩的關系的特性圖。圖10A和10B分別是用于說明其他例中的無刷電機（定子鐵芯）的制造方法的俯視圖。圖11是沿本專利技術的第2實施方式所涉及的無刷電機的軸方向的剖視圖。圖12A是與圖11的無刷電機的軸方向正交的方向的剖視圖。圖12B是沿圖12A中的12B-12B線的剖視圖。圖13是圖12A的定子的放大剖視圖。圖14是圖12A的定子鐵芯的側視圖。圖15A和15B分別是用于說明圖11的無刷電機（定子鐵芯）的制造方法的俯視圖。圖16A和16B分別是其他例中的定子的放大剖視圖。圖17A和17B分別是用于說明其他例中的無刷電機（定子鐵芯）的制造方法的俯視圖。具體實施方式以下，按照圖1～圖9對將本專利技術具體化為內轉子型的無刷電機的一實施方式進行說明。如圖1所示，作為無刷電機1的固定部件的外殼2具有：筒狀殼體3，其形成為帶底筒狀；以及前端板4，其將該筒狀殼體3的前端（圖1中為左側）的開口部封閉。另外，在筒狀殼體3的后端（圖1中為右側）附著有電路收納箱5，電路收納箱5收納有電路基板等電源電路。在筒狀殼體3的內周面固定有定子6。該定子6具備定子鐵芯7。如圖2A、2B所示，定子鐵芯7包含在軸方向層積的多個鐵芯片11～16。多個鐵芯片11～16各自由作為板材的電磁鋼板構成。定子鐵芯7具有環狀部21和沿著該環狀部21的周向排列的m個齒22。齒22各自從該環狀部21朝向徑向內側延伸。在第1實施方式中，m是60（m＝60），即齒22形成60個。因此，在齒22間所形成的槽S的數量m也設為60個。另外，第1實施方式的齒22具有縮窄部22a，縮窄部22a被卷繞有后述的繞組段31。縮窄部22a具有越往徑向內側去越窄的周向的寬度。此外，在齒22中的比縮窄部22a更靠徑向內側形成有向周向兩側稍微突出的形狀的轉子相對部22b。并且，如圖1所示，將齒22的徑向外側端部彼此連接的所述環狀部21壓接于外殼2（詳細地為筒狀殼體3）的內周面，由此定子鐵芯7保持與外殼2上。如圖1和圖2A所示，在定子鐵芯7的齒22上卷繞有作為多個繞組的多個繞組段31。詳細地，多個繞組段31是3相（U相、V相、W相）Y型連接的繞組，多個繞組段31各自包含相互電連接的多個分段導體32。此外，所述分段導體32各自通過將相同截面形狀的線材成形為大致U字狀而構成。各分段導體32具有2根直線部和將這些直線部連接的連結部。2根直線部貫通周向位置相互不同的一對槽S，并且在一對槽S內分別配置于不同的徑向位置（內側和外側）。另外，在第1實施方式中，在1個槽S內沿著徑向配置有4個所述分段導體32的直線部。另外，繞組段31主要由上述的大致U字狀的所述分段導體32構成，但是例如繞組端部（電源連接端子、中性點連接端子等）可使用特殊種類的（例如，直線部僅1個的）分段導體。并且，控制對繞組段31通電的電流，由此定子6產生旋轉磁場。由于該旋轉磁場，緊固于在定子6的內側配置的旋轉軸41的轉子42在正方向（圖2A中為順時針方向）和反方向（圖2A中為逆時針方向）旋轉。如圖2A和圖4所示，轉子42是交替極布置型結構的轉子。轉子42外套于旋轉軸41上并且被緊固。如圖1所示，旋轉軸41由設于外殼2的一對軸承43、44能旋轉地支撐。如圖5和圖6所示，轉子42具備轉子鐵芯46，轉子鐵芯46具有層積的多個轉子鐵芯片45。轉子鐵芯46呈大致圓柱狀。在轉子鐵芯46的中心部在軸線方向貫通形成有貫穿插孔47，貫穿插孔47用于將旋轉軸41壓入。轉子鐵芯46具有作為5個設置部的凹部，凹部沿著周向以等角度間隔排列。以下，按圖2和圖4的順時針方向（正旋轉方向）的順序將5個凹部稱為第1～第5凹部CH1～CH5。凹部CH1～CH5各自在整個軸線方向凹設。如圖7所示，所述第1～第5凹部CH1～CH5的周向的寬度、即底面的寬度D1是全部相同的寬度。第1～第5凹部CH1～CH5各自的底面是以在該底面的寬度方向的中心通過的方式在相對于從所述旋轉軸41的中心軸徑向延伸的線正交的方向延伸的平面。轉子鐵芯46具有5個偽磁極（以下為第1～第5偽磁極FP1～FP本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無刷電機，其具備：定子（6），其具有定子鐵芯（7）和繞組（31），所述定子鐵芯（7）具有徑向延伸的多個齒（22），所述定子（6）在相鄰的齒（22）間形成有槽（S），所述定子（6）具有m個所述槽（S），m個所述槽（S）在周向上相互分開槽角度間隔k，所述繞組（31）配置于所述槽（S）內，并且卷繞于所述齒（22）上；以及轉子（42），其具有n個磁極（FP1～FP5、MG1～MG5、49、79），所述定子鐵芯（7）包含多個鐵芯片（11～16），所述多個鐵芯片（11～16）通過由板材用相同的沖裁模沖裁而形成，所述定子鐵芯（7）包含在周向位置相互各錯開第1角度的狀態下層積的所述多個鐵芯片（11～16），或者分別包含具有相互相同的周向位置的所述多個鐵芯片（11～16），并且包含在周向位置相互錯開所述第1角度的狀態下層積的多個鐵芯片組，所述第1角度是多個j的值中的1個和所述槽角度間隔k的積，所述多個j的值是滿足（i×n）＜（n和m的最小公倍數）、且不滿足（i×n×j×（360／m））＝（360×N）的值，所述i、j以及N是自然數。

【技術特征摘要】
1.一種無刷電機，其具備：定子(6)，其具有定子鐵芯(7)和繞組(31)，所述定子鐵芯(7)具有徑向延伸的多個齒(22)，所述定子(6)在相鄰的齒(22)間形成有槽(S)，所述定子(6)具有m個所述槽(S)，m個所述槽(S)在周向上相互分開槽角度間隔k，所述繞組(31)配置于所述槽(S)內，并且卷繞于所述齒(22)上；以及轉子(42)，其具有n個磁極(FP1～FP5、MG1～MG5、49、79)，所述定子鐵芯(7)包含多個鐵芯片(11～16)，所述多個鐵芯片(11～16)通過由板材用相同的沖裁模沖裁而形成，所述定子鐵芯(7)包含在周向位置相互各錯開第1角度的狀態下層積的所述多個鐵芯片(11～16)，或者分別包含具有相互相同的周向位置的所述多個鐵芯片(11～16)，并且包含在周向位置相互錯開所述第1角度的狀態下層積的多個鐵芯片組，所述第1角度是多個j的值中的1個和所述槽角度間隔k的積，所述多個j的值是滿足(i×n)＜(n和m的最小公倍數)、且不滿足(i×n×j×(360/m))＝(360×N)的值，所述i、j以及N是自然數，所述定子鐵芯(7)包含p張所述鐵芯片(11～16)或者p個所述鐵芯片組，所述p的值是(n×k)和360的最小公倍數除以(n×k)得到的值的倍數。2.根據權利要求1所述的無刷電機，其中，所述多個鐵芯片(11～16)各自具有環狀部(21)，所述環狀部(21)將所述多個齒(22)的徑向端部彼此連接，所述環狀部(21)具有多個固定部(61、62)，所述多個固定部(61、62)用于將層積的鐵芯片(11～16)彼此固定，所述多個固定部(61、62)的數量比所述m個少，所述多個固定部(61、62)沿著所述周向以規定的角度間隔排列，該規定的角度間隔的值是所述第1角度和360°的公約數。3.根據權利要求2所述的無刷電機，其中，所述多個固定部(61、62)設于與所述多個齒(22)的周向中央位置分別對應的位置。4.根據權利要求1所述的無刷電機，其中，所述多個鐵芯片(11～16)各自具有環狀部(21)，所述環狀部(21)將所述多個齒(22)的徑向端部彼此連接，所述環狀部(21)具有m個固定部(61、62)，所述m個固定部(61、62)用于將層積的鐵芯片(11～16)彼此固定，所述固定部(61、62)沿著周向以等角度間隔排列。5.根據權利要求1所述的無刷電機，其中，還具備外殼(2)，所述外殼(2)收納所述定子(6)和所述轉子(42)，所述多個鐵芯片(11～16)各自具有環狀部(21)，所述環狀部(21)將所述多個齒(22)的徑向端部彼此連接，所述環狀部(21)壓接于所述外殼(2)的內周面，由此所述定子鐵芯(7)保持于所述外殼(2)上。6.根據權利要求1所述的無刷電機，其中，所述繞組(31)是包含相互電連接的多個分段導體(32)的繞組段(31)，在所述槽(S)各自中以沿著所述徑向排列的方式配置有所述多個分段導體(32)。7.根據權利要求1所述的無刷電機，其中，所述多個齒(22)各自具有縮窄部(22a)，所述縮窄部(22a)卷繞有所述繞組(31)，該縮窄部(22a)具有越接近所述轉子(42)越窄的所述周向的寬度。8.根據權利要求1至7中的任一項所述的無刷電機，其中，所述轉子(42)包含：轉子鐵芯(46)；多個永久磁鐵(MG1～MG5)，其固定于該轉子鐵芯(46)；以及偽磁極(FP1～FP5)，其由所述轉子鐵芯(46)上位于相互相鄰的所述永久磁鐵(MG1～MG5)之間的部位形成，所述永久磁鐵(MG1～MG5)和所述偽磁極(FP1～FP5)沿著所述周向交替配置，所述轉子鐵芯(46)具有多個設置部(CH1～CH5)，所述多個設置部(CH1～CH5)具有比所述永久磁鐵(MG1～MG5)大的大小，以使得分別容納所述永久磁鐵(MG1～MG5)，所述多個永久磁鐵(MG1～MG5)被區分為2個組，第1組所包含的多個永久磁鐵(MG1、MG3、MG5)各自相對于對應的所述設置部(CH1、CH3、CH5)固定于在正旋轉方向上靠近所述偽磁極(FP1、FP3、FP5)的位置，第2組所包含的多個永久磁鐵(MG2、MG4)各自相對于對應的所述設置部(CH2、CH4)固定于在反旋轉方向上靠近的所述偽磁極(FP1、FP3)的位置。9.根據權利要求8所述的無刷電機，其中，所述設置部(CH1～CH5)各自具有卡止部(48)，所述卡止部(48)在所述周向上將所述永久磁鐵(MG1～MG5)卡止，所述第1組所包含的所述多個永久磁鐵(MG1、MG3、MG5)各自相對于所述卡止部(48)在所述正旋轉方向上抵接，由此固定于在所述正旋轉方向上靠近所述設置部(CH1、CH3、CH5)的所述偽磁極(FP1、FP3、FP5)的位置，所述第2組所包含的所述多個永久磁鐵(MG2、MG4)各自相對于所述卡止部(48)在所述反旋轉方向上抵接，由此固定于在所述反旋轉方向上靠近所述設置部(CH2、CH4)的所述偽磁極(FP1、FP3)的位置。10.根據權利要求1所述的無刷電機，其中，還具備將所述定子固定的筒狀的固定部件(2)，所述轉子(42)以與所述定子(6)在徑向上相對的方式配置，所述定子鐵芯(7)壓接于所述固定部件(2)的周面，由此保持于所述固定部件(2)上，所述多個鐵芯片(11～16)各自具有多個形狀變化部(63)，所述多個形狀變化部(63)沿著該鐵芯片(11～16)的周向空開間隔地配置，所述多個形狀變化部(63)具有將所述鐵芯片(11～16)各自和所述固定部件(2)的周面的接觸面積減小的形狀。11.根據權利要求10所述的無刷電機，其中，所述多個形狀變化部(63)...

【專利技術屬性】
技術研發人員：堀住倫太郎，鈴木工，
申請(專利權)人：阿斯莫有限公司，
類型：發明
國別省市：