定子铁芯及使用该定子铁芯的外转子型旋转电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及定子铁芯及使用该定子铁芯的外转子型旋转电机。
【背景技术】
[0002]以往，作为旋转电机的定子铁芯有如下的定子铁芯，该定子铁芯具有:磁轭，通过将具有狭缝的板状部件弯折而形成为环状；以及多个齿，从磁轭以放射状延伸。例如专利文献I所公开的定子铁芯是内转子型电动机的定子铁芯，通过压入圆筒部件的内壁而被固定。
[0003]另一方面，已知有由环状铁芯片材(core sheet)的层叠体构成的定子铁芯，该环状铁芯片材是将带状铁芯片材弯曲成环状而形成的。例如专利文献2中记载了通过将具有齿部的铁芯元件(element)经由连接部连接成直线状而形成的带状铁芯片材。在带状铁芯片材的齿部的两侧设有一对爪部。爪部在带状铁芯片材弯曲成环状而成为环状铁芯片材之后，通过以与齿部的连接处为支点卷起，来形成定子铁芯的齿部前端的锷部。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:专利第4948474号公报
[0007]专利文献2:特开2009-261218号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的课题
[0009]专利文献I所公开的定子铁芯为了进行固定而需要压入圆筒部件中。而且，需要将压入有定子铁芯的圆筒部件安装到壳体等。因此，存在如下问题:需要圆筒部件等固定用部件而导致零件个数变多，而且需要压入等固定工序而导致组装工时变多。
[0010]此外，在从板状部件通过弯曲来制作外转子型旋转电机所使用的定子铁芯的磁轭的情况下，无法与专利文献I所公开的内转子型旋转电机用定子铁芯同样地采用压入到圆筒部件的内壁的固定方法。这是因为，在外转子型旋转电机用的定子铁芯的径向外侧，需要以与该定子铁芯之间隔有规定的气隙的方式配置外转子。
[0011]然而，在带状铁芯片材的冲裁加工中，要求提高作为材料的板材的成品率。在此，要冲裁出2个带状铁芯片材时，能够想到以使第二带状铁芯片材的齿部位于第一带状铁芯片材的相邻的齿部间的方式来进行板布局。但是，在如专利文献2的结构那样在齿部的两侧设置有爪部的情况下，带状铁芯片材的相邻的齿部间的间隙变窄，因此产生了进行板布局时无法在带状铁芯片材的相邻的齿部间配置其他带状铁芯片材的齿部的问题。
[0012]针对上述问题，可以考虑将一对爪部设置在齿部的前端来避免爪部使相邻的齿部间的间隙变窄。作为使该爪部弯曲的方法，例如可以想到将相对于爪部设置在与齿部相反一侧的冲头向爪部侧推入的方法。但是，若如上述那样使爪部弯曲，则冲头仅与爪部的前端接触，从而导致对爪部的前端作用过大的应力，爪部可能会变形。
[0013]本发明鉴于上述问题点而做出，其目的在于提供一种定子铁芯，能够减少零件个数，并且能够减少组装工时。
[0014]本发明的其他目的在于，提供一种定子铁芯，能够提高用于冲裁带状铁芯片材的板材的成品率，而且在将铁芯元件的爪部弯曲时能够抑制该爪部的前端部的变形。
[0015]用于解决课题的手段
[0016]本发明为外转子型旋转电机中使用的定子铁芯，其特征在于，具备通过将具有多个狭缝的板状部件弯曲且将在该板状部件的两端部分别设置的第一端部和第二端部连接而形成为环状的磁轭，该磁轭具有螺栓插通用的安装孔。
[0017]因此，能够不使用例如圆筒部件等固定用部件而将定子铁芯直接安装于例如壳体等。因此，不需要固定用部件，能够减少零件个数。此外，不需要将固定有定子铁芯的固定用部件安装于壳体等的工序，能够减少组装工时。
[0018]此外，磁轭的安装孔在将具有多个狭缝的板状部件弯曲成环状时，能够作为定位机构以及操作机构来使用。具体地说，首先，将板状部件设置到规定的夹具。此时，在板状部件的位于第一端部的安装孔中插入定位销而将该第一端部固定。接下来，在板状部件的位于第二端部的安装孔中插入操作销，以使该第二端部与第一端部对准的方式使板状部件弯曲。通过以上操作，能够将板状部件弯曲成环状。这样的制作方法不仅限于自动机械，在人工制作时也能够利用，能够比较容易地将板状部件弯曲。
【附图说明】
[0019]图1是应用本发明的第一实施方式的定子铁芯的交流发电机的主视图。
[0020]图2是图1的交流发电机的纵剖视图。
[0021]图3是图1的交流发电机的定子铁芯的主视图。
[0022]图4是图3的IV-1V线剖视图。
[0023]图5是构成图3的定子铁芯的层叠铁芯的主视图。
[0024]图6是表示图5的层叠铁芯的展开状态的图。
[0025]图7是本发明的第二实施方式的定子铁芯的主视图。
[0026]图8是图7的VII1-VIII线剖视图。
[0027]图9是图7的定子铁芯的主视图。
[0028]图10是图9的定子铁芯的材料、即带状铁芯片材的主视图。
[0029]图11是表示从电磁钢板冲裁图10的带状铁芯片材时的板布局的图。
[0030]图12是图10的箭头XII部分的放大图。
[0031]图13是图10的箭头XIII部分的放大图。
[0032]图14是图10的箭头XIV部分的放大图。
[0033]图15是表示弯曲工序的第一阶段结束时的铁芯片材的图。
[0034]图16是表示弯曲工序的第二阶段结束时的铁芯片材的图。
[0035]图17是表示弯曲工序的第三阶段结束时的铁芯片材的图。
[0036]图18是图17的箭头XVIII部分的放大图。
[0037]图19是连结工序结束时的环状铁芯片材的连结部分的放大图。
[0038]图20是图18的XX-XX线剖视图，是连结工序中使用的扩大夹具的纵剖视图。
[0039]图21是图20的XX1-XXI线剖视图。
[0040]图22是图20的XXI1-XXII线剖视图。
[0041]图23是图20的XXII1-XXI11线剖视图。
[0042]图24是表示图20的扩大夹具在连结凸部的通孔中嵌入到插入部的中间部为止的情况的图。
[0043]图25是表示图20的扩大夹具在连结凸部的通孔中嵌入到插入部的基端部为止的情况的图。
[0044]图26是表示在倒爪工序中被设置于倒爪装置的环状铁芯片材的图。
[0045]图27是图26的箭头XXVII部分的放大图。
[0046]图28是表示从图27的状态起、第一爪部被弯曲了的情况的图。
[0047]图29是从图28的状态起、第二爪部被弯曲了的情况的图。
[0048]图30是表示经过全部制造工序后完成的环状铁芯片材的图。
[0049]图31是表示在弯曲工序中使用的铁芯片材弯曲装置的图。
[0050]图32是图31的XXXI1-XXXII线剖视图。
[0051]图33是表示在图31的铁芯片材弯曲装置中设置了带状铁芯片材的情况的图。
[0052]图34是图33的箭头XXXIV部分的放大图。
[0053]图35是从箭头XXXV方向观察图34的基体以及滑块时的图。
[0054]图36是表示图34的滑块相对于基体滑动了的情况的图。
[0055]图37是从箭头XXXVII方向观察图36的基体以及滑块时的图。
[0056]图38是表示通过图33的铁芯片材弯曲装置的基体被操作而使带状铁芯片材的全部连接部被弯曲了的情况的图。
[0057]图39是表示图38的铁芯片材弯曲装置的全部滑块同时相对于基体滑动了的情况的图。
[0058]图40是构成本发明的第三实施方式的定子铁芯的环状铁芯片材之中、倒爪工序之前的第一爪部以及第二爪部的放大图。
[0059]图41是表示从图40的状态起、第一爪部以及第二爪部被弯曲了的情况的图。
[0060]图42是构成本发明的第四实施方式的定子铁芯的环状铁芯片材之中、倒爪工序之前的第一爪部以及第二爪部的放大图。
[0061]图43是表示从图42的状态起、第一爪部以及第二爪部被弯曲了的情况的图。
【具体实施方式】
[0062]以下，基于【附图说明】本发明的实施方式。
[0063](第一实施方式)
[0064]在图1及图2中示出作为应用了本发明的第一实施方式的定子铁芯的“旋转电机”的交流发电机。图1是从箭头I方向观察图2的交流发电机I时的图。交流发电机I例如搭载于二轮车，被用于电池的充电、以及向火花塞及灯供电等用途。
[0065]首先，基于图1?图4说明交流发电机I的概略结构。
[0066]如图1及图2所示，交流发电机I为外转子(outer rotor)型旋转电机，具备定子10、外转子15以及位置传感器16。
[0067]如图1?图4所示，定子10由定子铁芯200、绝缘件12以及多个线圈11构成。定子铁芯200具有:环状的磁轭22，与发动机的曲柄轴2同轴配置；以及多个齿23，从磁轭22以放射状突出。在齿23的径向外端形成有锷部24。定子铁芯200通过螺栓4被安装于发动机罩3。
[0068]绝缘件12由绝缘体构成，安装于齿23。线圈11隔着绝缘件12卷绕在齿23上。线圈11经由布线17与连接器18电连接。
[0069]外转子15由转子基体52、转子主体51、磁铁531以及磁铁532构成。转子基体52具有:凸起部521，能够嵌合于曲柄轴2 ;以及凸缘部522，从凸起部521向径向外侧突出。凸起部521具有嵌合孔523、以及形成于嵌合孔523的内壁的键槽524。转子基体52能够使用键槽524连结成相对于曲柄轴2不能够相对旋转。
[0070]转