旋转电机制造技术

在具有定子(60)和转子(50)的旋转电机中，构成定子(60)的定子齿具备铁芯(31)、配置在该铁芯(31)周围的电线(33)、及配置在两者之间的绝缘体，铁芯(31)通过对薄板状的非晶态金属材料以每张或多张的宽度各不相同的方式形成的长方形平板状薄板进行积层而构成。在相对于定子(60)设在旋转轴方向两侧的转子(50)的与定子齿对置的位置设有铁氧体磁铁(20)，作为电线(33)使用以铝为母材的电线。通过这样的构造提供旋转电机，其具有无需铁芯材料的变形或粘接且铁损小而高效率并可低成本地制造的构造的铁芯。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及旋转电机的构造。
技术介绍
电动机或交流发电机等旋转电机由转子、定子和覆盖它们的外壳等构成。在构成旋转电机的部件中定子由软磁性材料的铁芯、卷绕于铁芯的电线、及使铁芯与电线之间绝缘的绝缘体等构成。定子所产生的损耗大体分为铁损和铜损，铁损取决于铁芯采用的软磁性材料的特性、铁芯的形状，而铜损则取决于电线的特性、形状，因此在旋转电机中能够通过降低这些损耗来提高效率。但是，由于低损耗的软磁性材料、电线材料价格高昂，因此为了兼顾旋转电机的高效率化和低成本化，而提出了采用低成本材料也能够取得高效率这样相互矛盾的课题。另外，作为软磁性材料广泛采用电磁钢板或非晶态金属。它们都具有小铁损特性，通过用作铁芯而能够实现高效率的旋转电机。但是，电磁钢板通过压延而成形为薄板状，并且非晶态金属通过淬火形成非晶质体而成形为较薄的箔状，因此无法直接地成形为块状。作为解决该问题的方法，专利文献1公开了使冲压为设有铆接用突起的形状的薄板状的铁芯片积层而成形为块状的例子。专利文献1涉及的旋转电机利用铆接用突起使铁芯片排列层叠并成形为块状而构成铁芯，能够将薄板状的铁芯片用作铁芯。并且，专利文献2公开了将夹持绝缘树脂材料卷装为空心圆形状的箔带的非晶态金属在圆的法线方向上切断而成形为块状的例子。在专利文献2记载的旋转电机中，在旋转电机的旋转方向上配置多个定子齿而构成定子，该定子齿是在通过卷装及切断而成形的非晶态金属的铁芯的周围卷绕电线构成的，由此能够将箔状的非晶态金属用作铁芯。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
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是在上述专利文献1及2的方法中，存在由于使软磁性材料变形而导致铁损增加的问题。一般在对非晶态金属材料等软磁性材料实施变形的情况下，具有材料内部产生的残余应力增大则铁损增大的性质。因此，一般是对通过铆接而层叠的铁芯片、或卷装成形的非晶态金属进行退火处理。经过退火处理的非晶态金属失去弹性而呈现脆性，内部的残余应力得到缓和。但是，即使通过退火处理也无法使内部的残余应力完全缓和，无法最大限度地利用以强磁性体为母材的非晶态金属的小铁损特性。并且，在退火处理中需要在内部产生磁场的特别的退火炉，导致制造成本增加。并且，在上述专利文献1及2的方法中，为了将铁芯片彼此固定或者将非晶态金属彼此固定，需要进行在铁芯片间或非晶态金属间设置粘接层，或者用树脂、粘接剂等覆盖整体等的固定化处理。在具有树脂、粘接剂等的铁芯的情况下，制造成本及制造时间增加，并且软磁性材料相对于定子齿整体的体积的比例变小而导致旋转电机的效率降低。另外，在专利文献1所示的使冲压为设有铆接用突起的形状的薄板状的铁芯片积层而成形为块状的铁芯、以及专利文献2所示的通过卷装及切断而成形的非晶态金属的铁芯中，伴随着铆接工序、形成于卷装部的弯曲部及其法线方向的切断，容易在与转子对置的端面上产生凹凸、导致平面性发生偏差。因此，若未将定子－转子间的设计上的间隙确保为较大，则存在两者发生干涉的风险而成为导致输出特性恶化的原因。能够获得旋转电机，不使非晶态金属变形并且不使非晶态金属的层间存在夹装物，而且只要能够构成具备平面性高的端面的块状的铁芯，则能够最大限度地发挥非晶态金属的铁损特性。本专利技术是针对这样的情况做出的，目的是提供高效率的旋转电机，无需变形或粘接而实现材料、制造工序的低成本化，最大限度地发挥用作铁芯的非晶态金属的低铁损特性。用于解决课题的方法解决上述课题的第一专利技术涉及的旋转电机是具有定子和转子的旋转电机，构成上述定子的定子齿具备铁芯、配置在上述铁芯周围的电线、及配置在上述铁芯与上述电线之间的绝缘体，上述铁芯通过对薄板状的非晶态金属材料以每张或多张的宽度各不相同的方式形成的长方形平板状薄板进行积层而构成，在上述转子的与上述定子齿对置的位置设有铁氧体磁铁，上述转子相对于上述定子设在旋转轴方向的两侧，作为上述电线使用以铝为母材的电线。另外，由配置在上述铁芯周围的电线构成的定子线圈具有三相，以至少具有两个并联电路的三角形联结来连接各相。专利技术的效果根据本专利技术，使切断为长条平板状的多张非晶态金属材料积层而构成铁芯，将其周围用绝缘体及电线覆盖，从而无需变形或粘接即能够制造定子齿，即使作为与定子齿对置的转子侧的磁铁采用铁氧体磁铁，也能够以低成本获得铁损小而高效率的定子构造。附图说明图1是表示本专利技术实施例所涉及的旋转电机的整体构造的图。图2是表示本专利技术实施例所涉及的旋转电机的中心轴向剖视图的图。图3是表示本专利技术实施例中采用的定子齿的结构的图。图4是表示在本专利技术的实施例中采用的定子齿的构造例1中使用长条平板状的非晶态金属材料的铁芯结构的图。图5是用于和本专利技术的实施例进行对比而示出通过铆接进行固定的铁芯结构的图。图6A示出将薄板状的非晶态金属材料在与截面大致梯形的上底及下底垂直的方向上积层的铁芯构造例。图6B示出将薄板状的非晶态金属材料在与截面大致梯形的上底及下底平行的方向上积层的铁芯构造例。图6C示出在与截面大致梯形的斜边平行的方向上积层的铁芯构造例。图7A示出以铁芯的角部成锐角的方式积层的情况的定子齿的构造例2。图7B是以铁芯的角部为R形状的方式积层的情况的定子齿的构造例2的另一个例子。图8示出定子齿的构造例3。图9示出采用具备凹部的绝缘体的情况的定子齿的构造例4。图10示出定子齿的构造例5。图11是表示构造例3、4的定子齿的制造方法的流程图。图12是表示构造例5的定子齿的制造方法的流程图。图13是表示构造例5的铁芯及定子齿的制造方法的其它例子的流程图。图14示出定子齿的构造例6。图15A示出以铁芯的角部成锐角的方式积层的定子齿的构造例7。图15B示出以铁芯的角部为R形状的方式积层的定子齿的构造例7的另一个例子。图16是表示构造例6的定子齿的制造方法的流程图。具体实施方式下面以轴向间隙型旋转电机为例参照附图对本专利技术的实施例进行说明，然而只要是采用使长条平板状的非晶态金属积层而形成的铁芯的电动机则不限定于轴向间隙型。实施例参照图1对采用本实施例的铁芯及定子齿的轴向间隙型旋转电机10的整体构造进行说明。在图1中，轴向间隙型旋转电机10具备由后支架81a、覆盖后述的定子60的圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转电机，其具有定子和转子，上述旋转电机的特征在于，构成上述定子的定子齿具备铁芯、配置在上述铁芯周围的电线、及配置在上述铁芯与上述电线之间的绝缘体，上述铁芯通过对薄板状的非晶态金属材料以每张或多张的宽度各不相同的方式形成的长方形平板状薄板进行积层而构成，在上述转子的与上述定子齿对置的位置设有铁氧体磁铁，上述转子相对于上述定子设在旋转轴方向的两侧，作为配置在上述铁芯周围的电线使用以铝为母材的电线。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种旋转电机，其具有定子和转子，
上述旋转电机的特征在于，
构成上述定子的定子齿具备铁芯、配置在上述铁芯周围的电线、及配置在
上述铁芯与上述电线之间的绝缘体，
上述铁芯通过对薄板状的非晶态金属材料以每张或多张的宽度各不相同
的方式形成的长方形平板状薄板进行积层而构成，
在上述转子的与上述定子齿对置的位置设有铁氧体磁铁，
上述转子相对于上述定子设在旋转轴方向的两侧，作为配置在上述铁芯周
围的电线使用以铝为母材的电线。
2.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，
由配置在上述铁芯周围的电线构成的定子线圈具有三相，以至少具有两个
并联电路的三角形联结来连接各相。
3.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，
上述薄板以其旋转轴方向上的两端部分别与相对于上述定子设在旋转轴
方向两侧的上述转子的铁氧体磁铁对置的方式积层。
4.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，
上述长方形平板状薄板的长度相等。
5.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，
上述绝缘体是被覆在上述电线上的绝缘性被覆。
6.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，
通过积层多张具有同一宽度的上述薄板而形成一个块，
上述铁芯通过积层多个宽度不同的上述块而构成...

【专利技术属性】
技术研发人员：梶田大毅，中须信昭，床井博洋，岩崎则久，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP