无刷电机和无刷电机的制造方法技术

本发明专利技术提供一种无刷电机，其包含定子（6）和转子（42）。定子（6）具有m个槽（S），m个槽（S）在周向上相互分开槽角度间隔k。转子（42）具有n个磁极（FP1～FP5、MG1～MG5、49、79）。定子铁芯（7）包含多个铁芯片（11～16），多个铁芯片（11～16）在周向位置相互各错开第1角度的状态下层积。第1角度是多个j的值中的1个和槽角度间隔k的积。所述多个j的值是满足（i×n）＜（n和m的最小公倍数）、且不满足（i×n×j×（360／m））＝（360×N）的值。i、j以及N是自然数。

【技术实现步骤摘要】
无刷电机和无刷电机的制造方法
本专利技术涉及无刷电机和无刷电机的制造方法。
技术介绍
以往有所谓的扭斜结构的无刷电机，其具备沿着无刷电机的轴方向分割并且在周向上相互错开地配置的多个定子铁芯。扭斜结构的无刷电机能减小齿槽转矩（例如，参照日本特开平2-254954号公报）。但是，在如上述的无刷电机中，能减小由定子的齿（槽）和转子的极数引起的齿槽转矩，但是不能抑制由定子铁芯、特别是每个定子的精度（制造时的每个齿的形状的偏差）引起的齿槽转矩特性的劣化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供无刷电机和无刷电机的制造方法，其能缓和由定子铁芯的精度引起的齿槽转矩特性的劣化。为了达成上述目的，根据本专利技术的一方式，提供一种具备定子和转子的无刷电机。所述定子具有定子铁芯和绕组，所述定子铁芯具有径向延伸的多个齿。在相邻的齿间形成有槽。所述定子具有m个槽，m个槽在周向上相互分开槽角度间隔k。所述绕组配置于所述槽内并且卷绕于所述齿上。所述转子具有n个磁极。所述定子铁芯包含多个铁芯片，多个铁芯片通过由板材用相同的冲裁模冲裁而形成。所述定子铁芯包含在周向位置相互各错开第1角度的状态下层积的所述多个铁芯片，或者分别包含具有相互相同的周向位置的所述多个铁芯片，并且包含在周向位置相互错开所述第1角度的状态下层积的多个铁芯片组。所述第1角度是多个j的值中的1个和所述槽角度间隔k的积。所述多个j的值是满足（i×n）＜（n和m的最小公倍数）、且不满足（i×n×j×（360／m））＝（360×N）的值。所述i、j以及N是自然数。根据本专利技术的另一方式，提供一种无刷电机的制造方法。所述无刷电机具备定子和转子，所述定子具有定子铁芯和绕组，所述定子铁芯具有径向延伸的多个齿。在相邻的齿间形成有槽。所述定子具有m个所述槽，所述m个所述槽在周向上相互分开。所述绕组配置于所述槽内，并且卷绕于所述齿上。所述转子具有n个磁极。所述方法包含：用相同的冲裁模冲裁板材，以使得形成多个铁芯片。所述方法包含：在周向位置相互各错开第1角度的状态下将所述多个铁芯片层积，或者将多个铁芯片组在周向位置各错开所述第1角度的状态下层积，以使得形成所述定子铁芯，所述多个铁芯片组分别包含具有相互相同的周向位置的所述多个铁芯片。所述第1角度是多个j的值中的1个和所述槽角度间隔k的积。所述多个j的值是满足（i×n）＜（n和m的最小公倍数）、且不满足（i×n×j×（360／m））＝（360×N）的值。所述i、j以及N是自然数。附图说明本专利技术的认为新的特征特别是在附上的权利要求中得以明确。伴有目的和利益的本专利技术通过与附图一起参照以下所示的此时的优选实施方式的说明而能理解。图1是本专利技术的第1实施方式所涉及的电机的剖视图。图2A是图1的电机中的定子和转子的局部剖视图。图2B是沿图2A中的2B-2B线的剖视图。图3A和3B分别是用于说明图1的无刷电机（定子铁芯）的制造方法的俯视图。图4是图2A的转子的俯视图。图5是图4的转子的立体图。图6是图4的转子铁芯的立体图。图7是图4的转子铁芯的俯视图。图8A和8B分别是用于说明图4的电机的第1～第5永久磁铁的固定位置的展开图。图9是示出图1的电机中的转子的角度和齿槽转矩的关系的特性图。图10A和10B分别是用于说明其他例中的无刷电机（定子铁芯）的制造方法的俯视图。图11是沿本专利技术的第2实施方式所涉及的无刷电机的轴方向的剖视图。图12A是与图11的无刷电机的轴方向正交的方向的剖视图。图12B是沿图12A中的12B-12B线的剖视图。图13是图12A的定子的放大剖视图。图14是图12A的定子铁芯的侧视图。图15A和15B分别是用于说明图11的无刷电机（定子铁芯）的制造方法的俯视图。图16A和16B分别是其他例中的定子的放大剖视图。图17A和17B分别是用于说明其他例中的无刷电机（定子铁芯）的制造方法的俯视图。具体实施方式以下，按照图1～图9对将本专利技术具体化为内转子型的无刷电机的一实施方式进行说明。如图1所示，作为无刷电机1的固定部件的外壳2具有：筒状壳体3，其形成为带底筒状；以及前端板4，其将该筒状壳体3的前端（图1中为左侧）的开口部封闭。另外，在筒状壳体3的后端（图1中为右侧）附着有电路收纳箱5，电路收纳箱5收纳有电路基板等电源电路。在筒状壳体3的内周面固定有定子6。该定子6具备定子铁芯7。如图2A、2B所示，定子铁芯7包含在轴方向层积的多个铁芯片11～16。多个铁芯片11～16各自由作为板材的电磁钢板构成。定子铁芯7具有环状部21和沿着该环状部21的周向排列的m个齿22。齿22各自从该环状部21朝向径向内侧延伸。在第1实施方式中，m是60（m＝60），即齿22形成60个。因此，在齿22间所形成的槽S的数量m也设为60个。另外，第1实施方式的齿22具有缩窄部22a，缩窄部22a被卷绕有后述的绕组段31。缩窄部22a具有越往径向内侧去越窄的周向的宽度。此外，在齿22中的比缩窄部22a更靠径向内侧形成有向周向两侧稍微突出的形状的转子相对部22b。并且，如图1所示，将齿22的径向外侧端部彼此连接的所述环状部21压接于外壳2（详细地为筒状壳体3）的内周面，由此定子铁芯7保持与外壳2上。如图1和图2A所示，在定子铁芯7的齿22上卷绕有作为多个绕组的多个绕组段31。详细地，多个绕组段31是3相（U相、V相、W相）Y型连接的绕组，多个绕组段31各自包含相互电连接的多个分段导体32。此外，所述分段导体32各自通过将相同截面形状的线材成形为大致U字状而构成。各分段导体32具有2根直线部和将这些直线部连接的连结部。2根直线部贯通周向位置相互不同的一对槽S，并且在一对槽S内分别配置于不同的径向位置（内侧和外侧）。另外，在第1实施方式中，在1个槽S内沿着径向配置有4个所述分段导体32的直线部。另外，绕组段31主要由上述的大致U字状的所述分段导体32构成，但是例如绕组端部（电源连接端子、中性点连接端子等）可使用特殊种类的（例如，直线部仅1个的）分段导体。并且，控制对绕组段31通电的电流，由此定子6产生旋转磁场。由于该旋转磁场，紧固于在定子6的内侧配置的旋转轴41的转子42在正方向（图2A中为顺时针方向）和反方向（图2A中为逆时针方向）旋转。如图2A和图4所示，转子42是交替极布置型结构的转子。转子42外套于旋转轴41上并且被紧固。如图1所示，旋转轴41由设于外壳2的一对轴承43、44能旋转地支撑。如图5和图6所示，转子42具备转子铁芯46，转子铁芯46具有层积的多个转子铁芯片45。转子铁芯46呈大致圆柱状。在转子铁芯46的中心部在轴线方向贯通形成有贯穿插孔47，贯穿插孔47用于将旋转轴41压入。转子铁芯46具有作为5个设置部的凹部，凹部沿着周向以等角度间隔排列。以下，按图2和图4的顺时针方向（正旋转方向）的顺序将5个凹部称为第1～第5凹部CH1～CH5。凹部CH1～CH5各自在整个轴线方向凹设。如图7所示，所述第1～第5凹部CH1～CH5的周向的宽度、即底面的宽度D1是全部相同的宽度。第1～第5凹部CH1～CH5各自的底面是以在该底面的宽度方向的中心通过的方式在相对于从所述旋转轴41的中心轴径向延伸的线正交的方向延伸的平面。转子铁芯46具有5个伪磁极（以下为第1～第5伪磁极FP1～FP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无刷电机，其具备：定子（6），其具有定子铁芯（7）和绕组（31），所述定子铁芯（7）具有径向延伸的多个齿（22），所述定子（6）在相邻的齿（22）间形成有槽（S），所述定子（6）具有m个所述槽（S），m个所述槽（S）在周向上相互分开槽角度间隔k，所述绕组（31）配置于所述槽（S）内，并且卷绕于所述齿（22）上；以及转子（42），其具有n个磁极（FP1～FP5、MG1～MG5、49、79），所述定子铁芯（7）包含多个铁芯片（11～16），所述多个铁芯片（11～16）通过由板材用相同的冲裁模冲裁而形成，所述定子铁芯（7）包含在周向位置相互各错开第1角度的状态下层积的所述多个铁芯片（11～16），或者分别包含具有相互相同的周向位置的所述多个铁芯片（11～16），并且包含在周向位置相互错开所述第1角度的状态下层积的多个铁芯片组，所述第1角度是多个j的值中的1个和所述槽角度间隔k的积，所述多个j的值是满足（i×n）＜（n和m的最小公倍数）、且不满足（i×n×j×（360／m））＝（360×N）的值，所述i、j以及N是自然数。

【技术特征摘要】
1.一种无刷电机，其具备：定子(6)，其具有定子铁芯(7)和绕组(31)，所述定子铁芯(7)具有径向延伸的多个齿(22)，所述定子(6)在相邻的齿(22)间形成有槽(S)，所述定子(6)具有m个所述槽(S)，m个所述槽(S)在周向上相互分开槽角度间隔k，所述绕组(31)配置于所述槽(S)内，并且卷绕于所述齿(22)上；以及转子(42)，其具有n个磁极(FP1～FP5、MG1～MG5、49、79)，所述定子铁芯(7)包含多个铁芯片(11～16)，所述多个铁芯片(11～16)通过由板材用相同的冲裁模冲裁而形成，所述定子铁芯(7)包含在周向位置相互各错开第1角度的状态下层积的所述多个铁芯片(11～16)，或者分别包含具有相互相同的周向位置的所述多个铁芯片(11～16)，并且包含在周向位置相互错开所述第1角度的状态下层积的多个铁芯片组，所述第1角度是多个j的值中的1个和所述槽角度间隔k的积，所述多个j的值是满足(i×n)＜(n和m的最小公倍数)、且不满足(i×n×j×(360/m))＝(360×N)的值，所述i、j以及N是自然数，所述定子铁芯(7)包含p张所述铁芯片(11～16)或者p个所述铁芯片组，所述p的值是(n×k)和360的最小公倍数除以(n×k)得到的值的倍数。2.根据权利要求1所述的无刷电机，其中，所述多个铁芯片(11～16)各自具有环状部(21)，所述环状部(21)将所述多个齿(22)的径向端部彼此连接，所述环状部(21)具有多个固定部(61、62)，所述多个固定部(61、62)用于将层积的铁芯片(11～16)彼此固定，所述多个固定部(61、62)的数量比所述m个少，所述多个固定部(61、62)沿着所述周向以规定的角度间隔排列，该规定的角度间隔的值是所述第1角度和360°的公约数。3.根据权利要求2所述的无刷电机，其中，所述多个固定部(61、62)设于与所述多个齿(22)的周向中央位置分别对应的位置。4.根据权利要求1所述的无刷电机，其中，所述多个铁芯片(11～16)各自具有环状部(21)，所述环状部(21)将所述多个齿(22)的径向端部彼此连接，所述环状部(21)具有m个固定部(61、62)，所述m个固定部(61、62)用于将层积的铁芯片(11～16)彼此固定，所述固定部(61、62)沿着周向以等角度间隔排列。5.根据权利要求1所述的无刷电机，其中，还具备外壳(2)，所述外壳(2)收纳所述定子(6)和所述转子(42)，所述多个铁芯片(11～16)各自具有环状部(21)，所述环状部(21)将所述多个齿(22)的径向端部彼此连接，所述环状部(21)压接于所述外壳(2)的内周面，由此所述定子铁芯(7)保持于所述外壳(2)上。6.根据权利要求1所述的无刷电机，其中，所述绕组(31)是包含相互电连接的多个分段导体(32)的绕组段(31)，在所述槽(S)各自中以沿着所述径向排列的方式配置有所述多个分段导体(32)。7.根据权利要求1所述的无刷电机，其中，所述多个齿(22)各自具有缩窄部(22a)，所述缩窄部(22a)卷绕有所述绕组(31)，该缩窄部(22a)具有越接近所述转子(42)越窄的所述周向的宽度。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的无刷电机，其中，所述转子(42)包含：转子铁芯(46)；多个永久磁铁(MG1～MG5)，其固定于该转子铁芯(46)；以及伪磁极(FP1～FP5)，其由所述转子铁芯(46)上位于相互相邻的所述永久磁铁(MG1～MG5)之间的部位形成，所述永久磁铁(MG1～MG5)和所述伪磁极(FP1～FP5)沿着所述周向交替配置，所述转子铁芯(46)具有多个设置部(CH1～CH5)，所述多个设置部(CH1～CH5)具有比所述永久磁铁(MG1～MG5)大的大小，以使得分别容纳所述永久磁铁(MG1～MG5)，所述多个永久磁铁(MG1～MG5)被区分为2个组，第1组所包含的多个永久磁铁(MG1、MG3、MG5)各自相对于对应的所述设置部(CH1、CH3、CH5)固定于在正旋转方向上靠近所述伪磁极(FP1、FP3、FP5)的位置，第2组所包含的多个永久磁铁(MG2、MG4)各自相对于对应的所述设置部(CH2、CH4)固定于在反旋转方向上靠近的所述伪磁极(FP1、FP3)的位置。9.根据权利要求8所述的无刷电机，其中，所述设置部(CH1～CH5)各自具有卡止部(48)，所述卡止部(48)在所述周向上将所述永久磁铁(MG1～MG5)卡止，所述第1组所包含的所述多个永久磁铁(MG1、MG3、MG5)各自相对于所述卡止部(48)在所述正旋转方向上抵接，由此固定于在所述正旋转方向上靠近所述设置部(CH1、CH3、CH5)的所述伪磁极(FP1、FP3、FP5)的位置，所述第2组所包含的所述多个永久磁铁(MG2、MG4)各自相对于所述卡止部(48)在所述反旋转方向上抵接，由此固定于在所述反旋转方向上靠近所述设置部(CH2、CH4)的所述伪磁极(FP1、FP3)的位置。10.根据权利要求1所述的无刷电机，其中，还具备将所述定子固定的筒状的固定部件(2)，所述转子(42)以与所述定子(6)在径向上相对的方式配置，所述定子铁芯(7)压接于所述固定部件(2)的周面，由此保持于所述固定部件(2)上，所述多个铁芯片(11～16)各自具有多个形状变化部(63)，所述多个形状变化部(63)沿着该铁芯片(11～16)的周向空开间隔地配置，所述多个形状变化部(63)具有将所述铁芯片(11～16)各自和所述固定部件(2)的周面的接触面积减小的形状。11.根据权利要求10所述的无刷电机，其中，所述多个形状变化部(63)...

【专利技术属性】
技术研发人员：堀住伦太郎，铃木工，
申请(专利权)人：阿斯莫有限公司，
类型：发明
国别省市：