旋轉電機的電樞鐵芯以及旋轉電機的製作方法

2023-11-11 20:11:17 2

本發明涉及電動機或發電機等旋轉電機以及旋轉電機的電樞鐵芯，尤其以提高電樞鐵芯的生產性、材料成品率、特性等為目的。

背景技術：

在以往的旋轉電機中，電樞鐵芯是將具有後軛部和從後軛部突出的磁極齒部的大致T字狀的多個分割鐵芯連結成圓環狀而構成的。各分割鐵芯是層疊大致T字狀的多個鐵晶片而構成的。當製造電樞鐵芯時，通過以使鐵晶片的磁極齒部位於其它的鐵晶片的磁極齒部間的方式將鐵晶片排列成交錯狀進行直線2列下料，從而提高材料成品率(例如參照專利文獻1)。

另外，在其它的以往的旋轉電機中構成為，環狀軛由相互旋轉自如的多個層疊的大致T字狀的軛片構成，齒形成於各個軛片上，在多個齒上，使分別形成於相鄰的齒之間的間隙的一部分與其它相比能夠擴大。當卷繞繞組時，使環狀軛變形成非圓形狀而使分別形成於相鄰的齒之間的間隙的一部分與其它相比擴大，隨後使繞組從擴大的間隙中穿過而卷繞於齒上，從而容易進行繞組的卷繞，並且不會使過渡線產生鬆緩(例如參照專利文獻2)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開第2011/125199號小冊子

專利文獻2：日本特開2010-98938號公報

技術實現要素：

發明要解決的課題

在專利文獻1所示的以往的旋轉電機中，為了實現構成電樞鐵芯的鐵晶片的交錯狀直線2列下料，而在配置一方的鐵晶片的磁極齒部前端的另一方的鐵晶片的磁極齒部根部設置有切口。因此，當擴大磁極齒部的前端部(加寬部)的寬度尺寸時，切口變大，扭矩降低。另外，當縮小切口時，加寬部的寬度尺寸變小，導致扭矩脈動的惡化。

另外，在專利文獻2所示的以往的旋轉電機中，因為將環狀軛變形成非圓形狀，並擴大一部分的相鄰的齒間的間隙，因此齒間的間隙取決於齒的前端部(加寬部)的寬度尺寸。因此，當為了抑制扭矩脈動的惡化而擴大加寬部的寬度尺寸時，被擴大的齒間的間隙變窄，繞組的卷繞操作性惡化。當為了抑制該繞組的卷繞操作性的惡化而增長軛片的後軛部的周向長度時，材料成品率降低。

本發明就是為了解決上述的課題而完成的，其目的在於獲得如下這樣的旋轉電機的電樞鐵芯以及旋轉電機：即使在增大磁極齒的加寬部的寬度尺寸的情況下，也不會使旋轉電機的特性降低，能夠提高材料成品率，並且能夠提高生產性。

用於解決課題的手段

本發明的旋轉電機的電樞鐵芯具有分割鐵芯連結體，該分割鐵芯連結體是分別連結具有後軛部和從所述後軛部的中央部突出的磁極齒的T字狀的多個分割鐵芯而構成的。並且，在所述後軛部的長度方向的一端部形成有軸部，在所述後軛部的另一端部形成有嵌合孔，所述磁極齒具有齒主部、縮寬部以及加寬部，其中，該齒主部從所述後軛部突出，該縮寬部形成於所述齒主部的所述後軛部側，寬度尺寸比所述齒主部窄，該加寬部形成於所述齒主部的突出端，寬度尺寸比所述齒主部寬，所述多個分割鐵芯構成為，使一個所述分割鐵芯的所述軸部嵌合於相鄰的所述分割鐵芯的所述嵌合孔中，連結成能夠繞所述軸部轉動，取得使所述磁極齒的從所述後軛部突出的突出方向相互平行而呈直線狀展開的狀態和繞所述軸部轉動而彎曲成弧狀的狀態，所述分割鐵芯連結體構成為，在呈直線狀展開的狀態下，能夠在相鄰的所述分割鐵芯的所述磁極齒的中心線間的距離擴大的擴大位置與縮小的縮小位置之間移位。而且，呈直線狀展開的所述分割鐵芯連結體構成為，當相鄰的所述分割鐵芯位於所述擴大位置時，相鄰的所述縮寬部之間的距離比所述加寬部的寬度尺寸大，當相鄰的所述分割鐵芯位於所述縮小位置時，相鄰的所述縮寬部之間的距離比所述加寬部的寬度尺寸小，並且，當設位於所述擴大位置的相鄰的所述磁極齒的中心線間的距離為τs』、所述齒主部的寬度尺寸為te、所述縮寬部的寬度尺寸為tn時，滿足(te-tn)/τs』＞0且0＜(te-tn)/te≤0.27。

發明效果

在本發明中，分割鐵芯相對於相鄰的分割鐵芯能夠在擴大位置與縮小位置之間移位，因此通過在使分割鐵芯位於擴大位置的狀態下製造分割鐵芯連結體，能夠實現分割鐵芯連結體的交錯狀直線2列下料，能夠提高材料成品率。

另外，即使在增大加寬部的寬度尺寸的情況下，也能夠抑制縮寬部的寬度尺寸縮小，因此能夠抑制扭矩的降低。而且，即使在增大加寬部的寬度尺寸的情況下，通過調整縮寬部的寬度尺寸，能夠抑制相對於相鄰的分割鐵芯在擴大位置與縮小位置之間移位的尺寸，因此能夠提高在使分割鐵芯位於擴大位置的狀態下製造分割鐵芯連結體時的材料成品率，能夠提高生產性。

附圖說明

圖1是示出本發明的實施方式1的旋轉電機的俯視圖。

圖2是示出本發明的實施方式1的旋轉電機中的電樞分解後的狀態的俯視圖。

圖3是示出本發明的實施式1的旋轉電機中的構成分割電樞的分割鐵芯連結體的縮小狀態的俯視圖。

圖4是示出本發明的實施式1的旋轉電機中的構成分割電樞的分割鐵芯連結體的擴大狀態的俯視圖。

圖5是示出本發明的實施式1的旋轉電機中的縮小狀態的分割鐵芯連結體的軸部周圍的主要部位放大俯視圖。

圖6是示出本發明的實施式1的旋轉電機中的擴大狀態的分割鐵芯連結體的軸部周圍的主要部位放大俯視圖。

圖7是沿圖6中的VII-VII線截取的剖視圖。

圖8是示出本發明的實施式1的旋轉電機中的構成分割鐵芯的第1鐵晶片的俯視圖。

圖9是示出本發明的實施式1的旋轉電機中的構成分割鐵芯的第2鐵晶片的俯視圖。

圖10是說明本發明的實施方式1的鐵晶片的下料的俯視圖。

圖11是說明本發明的實施方式1的分割鐵芯連結體的製造方法的圖。

圖12是示出根據本發明的實施方式1的分割鐵芯連結體的製造方法製造的分割鐵芯連結體的俯視圖。

圖13是說明本發明的實施方式1的分割電樞的製造方法的俯視圖。

圖14是說明本發明的實施方式1的將分割電樞彎曲成圓弧狀的步驟的俯視圖。

圖15是示出本發明的實施方式1的分割電樞的實施方式的俯視圖。

圖16是說明本發明的實施方式1的分割鐵芯連結體中的軸部的外徑與第1嵌合孔的內徑的關係的主要部位俯視圖。

圖17是說明本發明的實施方式1的分割鐵芯連結體中的軸部的外徑與第2嵌合孔的內徑的關係的主要部位俯視圖。

圖18是示出本發明的實施方式1的分割鐵芯連結體中的軸部的外徑、第1嵌合孔的內徑以及第2嵌合孔的內徑的關係改變後的實施方式的主要部位俯視圖。

圖19是示出本發明的實施方式1的旋轉電機中的(te-tn)/τs』與扭矩脈動的fs成分的最大值比的關係的圖。

圖20是示出本發明的實施方式1的旋轉電機中的(te-tn)/te與扭矩的最大值比的關係的圖。

圖21是示出本發明的實施方式1的旋轉電機中的(te-tn)/τs』與扭矩脈動的6f成分的最大值比的關係的圖。

圖22是示出本發明的實施方式2的旋轉電機中的電樞的俯視圖。

圖23是示出本發明的實施方式2的旋轉電機中的bg/τs』與扭矩脈動的6f成分的最大值比和2f成分的最大值比之和的關係的圖。

圖24是示出本發明的實施方式2的旋轉電機中的bg/τs』與扭矩脈動的6f成分的最大值比以及2f成分的最大值比的關係的圖。

圖25是示出本發明的實施方式3的旋轉電機中的分割鐵芯連結體的剛剛組裝後的狀態的俯視圖。

圖26是示出本發明的實施方式3的旋轉電機中的tt/τs』以及tnr/τs』與扭矩脈動的6f成分的最大值比和2f成分的最大值比之和的關係的圖。

圖27是示出本發明的實施方式3的旋轉電機中的tt/τs』以及tnr/τs』與扭矩脈動的6f成分的最大值比以及2f成分的最大值比的關係的圖。

圖28是示出本發明的實施方式4的旋轉電機中的分割鐵芯連結體的剛剛組裝後的狀態的俯視圖。

圖29是示出本發明的實施方式5的旋轉電機中的分割鐵芯連結體的剛剛組裝後的狀態的俯視圖。

具體實施方式

以下使用附圖對本發明的旋轉電機的電樞鐵芯以及旋轉電機的優選的實施方式進行說明。

實施方式1

圖1是示出本發明的實施方式1的旋轉電機的俯視圖，圖2是示出本發明的實施方式1的旋轉電機中的電樞分解後的狀態的俯視圖，圖3是示出本發明的實施方式1的旋轉電機中的構成分割電樞的分割鐵芯連結體的縮小狀態的俯視圖，圖4是示出本發明的實施方式1的旋轉電機中的構成分割電樞的分割鐵芯連結體的擴大狀態的俯視圖，圖5是示出本發明的實施方式1的旋轉電機中的縮小狀態的分割鐵芯連結體的軸部周圍的主要部位放大俯視圖，圖6是示出本發明的實施方式1的旋轉電機中的擴大狀態的分割鐵芯連結體的軸部周圍的主要部位放大俯視圖，圖7是示出沿圖6的VII-VII線截取的剖視圖，圖8是示出本發明的實施方式1的旋轉電機中的構成分割鐵芯的第1鐵晶片的俯視圖，圖9是示出本發明的實施方式1的旋轉電機中的構成分割鐵芯的第2鐵晶片的俯視圖。

在圖1中，旋轉電機100具有：轉子2，其固定安裝於旋轉軸3上並配設於殼體1內，該旋轉軸3以能夠旋轉的方式支承於圓環狀的殼體1；以及電樞10，其與轉子2之間隔著固定的空隙以圍繞轉子2的方式保持於殼體1。

轉子2具有：旋轉軸3；轉子鐵芯4，其固定安裝於插入於軸心位置的旋轉軸3上；以及永久磁鐵5，其配設於轉子鐵芯4的外周面。在此，16個永久磁鐵5在周向上以等間距配設於轉子鐵芯4的外周面。

電樞10具有：電樞鐵芯12，其磁極齒16b分別從圓環狀的後軛的內周壁面向徑向內方突出，並在周向上以等間距配設有多根，在此是18根；以及電樞線圈13，其由線圈13a構成，該線圈13a是隔著絕緣體14將導線分別卷繞於磁極齒16b上而製作成的。

電樞10在周向上排列3個圖2所示的構成為圓弧狀的分割電樞11而構成為圓環狀。分割電樞11由分割鐵芯連結體15和線圈13a構成，其中，該分割鐵芯連結體15是連續地連結6個分割鐵芯16而構成的，該線圈13a隔著絕緣體14分別安裝於磁極齒16b上。

如圖8所示，第1鐵晶片17形成為具有後軛部17a和從後軛部17a的長度方向中央部突出的磁極齒部17b的大致T字狀。後軛部17a的長度方向的一端部呈凸狀鼓出，長度方向的另一端部呈凹狀凹陷。磁極齒部17b具有：齒主部17b1，其以固定的寬度從後軛部17a的長度方向中央部突出；縮寬部17b2，其是縮小齒主部17b1的根部的寬度而形成的；以及加寬部17b3，其是向周向兩側延伸齒主部17b1的突出端而形成的。並且，衝壓鉚接部17c例如在後軛部17a上形成有2處，並且在磁極齒部17b的突出端側形成有1處。而且，軸部19通過半衝壓加工而在後軛部17a的長度方向的一端側形成為鼓包狀(タボ狀)。該軸部19比後軛部17a的徑向寬度的中心位置靠向外周側設置。

如圖9所示，第2鐵晶片18形成為具有後軛部18a和從後軛部18a的長度方向中央部突出的磁極齒部18b的大致T字狀。後軛部18a的長度方向的一端部呈凹狀凹陷，長度方向的另一端部呈凸狀鼓出。磁極齒部18b具有：齒主部18b1，其以固定的寬度從後軛部18a的長度方向中央部突出；縮寬部18b2，其是縮小齒主部18b1的根部的寬度而形成的；以及加寬部18b3，其是向周向兩側延伸齒主部18b1的突出端而形成的。並且，衝壓鉚接部18c例如在後軛部18a上形成有2處，並且在磁極齒部18b的突出端側形成有1處。而且，嵌合孔20形成於後軛部18a的長度方向的另一端側。該嵌合孔20設置於與軸部19對應的位置即比後軛部18a的徑向寬度的中心位置靠向外周側。

分割鐵芯16是交替地重疊多張第1鐵晶片17與第2鐵晶片18並用衝壓鉚接部17c、18c將第1和第2鐵晶片17、18相互固定而製作成的。並且，後軛部17a、18a層疊並一體化而構成圓弧狀的後軛部16a，磁極齒部17b、18b層疊並一體化而構成磁極齒16b。而且，齒主部17b1、18b1層疊並一體化而構成齒主部16b1，縮寬部17b2、18b2層疊並一體化而構成縮寬部16b2，加寬部17b3、18b3層疊並一體化而構成加寬部16b3。如圖7所示，軸部19使軸心一致，並重疊於第1和第2鐵晶片17、18的層疊方向。嵌合孔20使孔形狀一致，並重疊於第1和第2鐵晶片17、18的層疊方向。

如圖5和圖6所示，嵌合孔20具有：第1嵌合孔20a和第2嵌合孔20b，它們在與磁極齒部18b的長度方向(突出方向)正交的方向、即在與旋轉電機100的軸3的軸心正交的平面內與穿過軸3的軸心和磁極齒16b的寬度方向中心的中心線正交(大致正交)的方向上分離；以及連結孔20c，其連結第1嵌合孔20a與第2嵌合孔20b。彈簧部21在後軛部18a的嵌合孔20的外周側形成貫穿孔，並設置於嵌合孔20的外周側。在彈簧部21上設置有凸部21a，該凸部21a向連結孔20c側突出，並將軸部19定位於第1嵌合孔20a或者第2嵌合孔20b。

因此，如圖5所示，2個分割鐵芯16的間隔通過使軸部19嵌合於第2嵌合孔20b而縮小。另外，如圖6所示，2個分割鐵芯16的間隔通過使軸部19嵌合於第1嵌合孔20a而擴大。並且，在圖5中，當拉開的力作用於2個分割鐵芯16時，移動力經由軸部19進行作用以頂起凸部21a，彈簧部21彈性變形。由此，軸部19穿過連結孔20c而向第1嵌合孔20a側移動。並且，當軸部19越過凸部21a時，彈簧部21復原。因此，彈簧部21的復原力經由凸部21a作用於軸部19，軸部19被推入第1嵌合孔20a內並嵌合於第1嵌合孔20a中。另外，當軸部19從第1嵌合孔20a向第2嵌合孔20b移動時也同樣，彈簧部21彈性變形。

這樣，當使分割鐵芯16在縮小位置與擴大位置之間移位時，需要使彈簧部21彈性變形的力。由此，軸部19利用彈簧部21定位於第1嵌合孔20a或者第2嵌合孔20b。另外，因為重疊的第1鐵晶片17的軸部19的軸心與第1和第2鐵晶片17、18的層疊方向一致，因此分割鐵芯16能夠繞軸部19轉動。

分割鐵芯連結體15是使一方的分割鐵芯16的軸部19嵌合於另一方的分割鐵芯16的嵌合孔20從而使6個分割鐵芯16能夠繞軸部19轉動且連續地連結而構成的。如圖3所示，6個分割鐵芯16的軸部19嵌合於第2嵌合孔20b中，磁極齒16b相互平行而呈直線狀展開(縮小位置)。另外，如圖4所示，6個分割鐵芯16的軸部19嵌合於第1嵌合孔20a中，磁極齒16b相互平行而以τs』的間距呈直線狀展開(擴大位置)。這樣，分割鐵芯連結體15的相鄰的磁極齒16b間的間隔能夠在Ls與(Ls+δ)之間被擴大/縮小。此外，τs』是穿過位於擴大位置的相鄰的磁極齒16b的寬度方向中心的中心線A間的間隔。

接著，參照圖10到圖14對電樞的製造方法進行說明。圖10是說明本發明的實施方式1的鐵晶片的下料的俯視圖，圖11是說明本發明的實施方式1的分割鐵芯連結體的製造方法的圖，圖12是示出根據本發明的實施方式1的分割鐵芯連結體的製造方法製造的分割鐵芯連結體的俯視圖，圖13是說明本發明的實施方式1的分割電樞的製造方法的俯視圖，圖14是說明本發明的實施方式1的將分割電樞彎曲成圓弧狀的步驟的俯視圖。

首先，參照圖10對第1和第2鐵晶片17、18的下料進行說明。

使6個第1鐵晶片17以磁極齒部17b平行的方式在後軛部17a的長度方向上以間距nτs』呈直線狀排列成1列而成的2個第1鐵晶片組朝向相反方向配置以使得一個第1鐵晶片組的磁極齒部17b進入另一個第1鐵晶片組的磁極齒部17b間，成為所謂的交錯狀直線2列排列，並從電磁鋼板等帶板25中被衝裁下來。此外，位於第1鐵晶片組的一端的第1鐵晶片17的後軛部17a的長度方向一端部呈凹狀凹陷。另外，位於第1鐵晶片組的另一端的第1鐵晶片17的後軛部17a的長度方向另一端部呈凸狀鼓出。

同樣，使6個第2鐵晶片18以磁極齒部18b平行的方式在後軛部18a的長度方向上以間距τs』呈直線狀排列成1列而成的2個第2鐵晶片組朝向相反方向配置以使得一個第2鐵晶片組的磁極齒部18b進入另一個第2鐵晶片組的磁極齒部18b間，成為所謂的交錯狀直線2列排列，並從帶板25中被衝裁下來。此外，在位於第2鐵晶片組的另一端的第2鐵晶片18上未設置有嵌合孔20。

這樣，在呈交錯狀直線2列排列而被衝裁出的第1和第2鐵晶片17、18上，相鄰的縮寬部17b2、18b2間的間隔τ1比加寬部17b3、18b3的寬度τ2寬。為了抑制加壓成型模的刀具發生損傷，在將帶板25的板厚設定為T的情況下，期望設定為τ1≥τ2+2T。此外，成為縮小狀態的第1和第2鐵晶片17、18的相鄰的縮寬部17b2、18b2間的間隔比加寬部17b3、18b3的寬度τ2窄。

接著，參照圖11到圖14對分割電樞11的製造方法進行說明。此外，在圖11中，在帶板25的寬度方向的兩端側，在軋制方向上以間距Lp形成有用於使帶板25向垂直於帶板25的寬度方向的軋制方向移動的作為定位針用孔的孔P。

首先，如圖11所示，衝裁出用於使呈交錯狀直線2列排列的第1鐵晶片17的後軛部17a間分離的縫(斜線部分)(步驟(1))。然後，以間距Lp順向傳送帶板25，且衝裁出用於使呈交錯狀直線2列排列的第2鐵晶片18的後軛部18a間分離的縫(斜線部分)(步驟(2))。然後，以間距Lp順向傳送帶板25(步驟(3))。該步驟(3)是用於使帶板25穩定而設置的不實施任何加工的空步驟。

然後，以間距Lp順向傳送帶板25，衝裁出呈交錯狀直線2列排列的第1鐵晶片17的組中的在順向傳送側(圖11中上側)呈直線狀排列的6個第1鐵晶片17(斜線部分)(步驟(4))。而且，雖未圖示，以間距Lp順向傳送帶板25，衝裁出呈交錯狀直線2列排列的第2鐵晶片18的組中的在順向傳送側呈直線狀排列的6個第2鐵晶片18(步驟(4))。

然後，以間距Lp順向傳送帶板25(步驟(5))。該步驟(5)是用於使帶板25穩定而設置的不實施任何加工的空步驟。

然後，以間距Lp順向傳送帶板25，衝裁出呈交錯狀直線2列排列的第1鐵晶片17的組中的在順向傳送相反側(圖11中下側)呈直線狀排列的6個第1鐵晶片17(斜線部分)(步驟(6))。而且，雖未圖示，以間距Lp順向傳送帶板25，衝裁出呈交錯狀直線2列排列的第2鐵晶片18的組中的在順向傳送相反側呈直線狀排列的6個第2鐵晶片18(步驟(6))。

在步驟(4)中，在先衝裁出的6個第1鐵晶片17上重疊後衝裁出的6個第2鐵晶片18。由此，軸部19插入於第1嵌合孔20a中，第1和第2鐵晶片17、18利用衝壓鉚接部17c、18c結合。

同樣，在步驟(6)中，在先衝裁出的6個第1鐵晶片17上重疊後衝裁出的6個第2鐵晶片18。由此，軸部19插入於第1嵌合孔20a中，第1和第2鐵晶片17、18利用衝壓鉚接部17c、18c結合。

並且，從步驟(1)到步驟(6)重複需要的次數，如圖12所示，製造出呈交錯狀直線2列排列的2個分割鐵芯連結體15。

這樣製造的分割鐵芯連結體15位於擴大位置。因此，將絕緣體14分別安裝於磁極齒16b上。然後，如圖13所示，使繞組機的繞組噴嘴27旋轉，將導線28卷繞於安裝有絕緣體14的磁極齒16b上。於是，線圈13a被安裝於所有的磁極齒16b上，製造出分割電樞11。

然後，如圖14所示，使分割鐵芯連結體15移位到縮小位置，並繞軸部19轉動。於是，所有的分割鐵芯16繞軸部19轉動，製造出彎曲成圓弧狀的分割電樞11。

然後，如圖2所示，3個彎曲成圓弧狀的分割電樞11排列成環狀。然後，使3個分割電樞11連接成圓環狀，通過焊接使3個分割鐵芯連結體15成為一體化來製作電樞10。此外，也可以使連接成圓環狀的3個分割電樞11通過熱壓配合而成為一體化。另外，加寬部16b3的內周面成為以圓環狀的電樞鐵芯12的軸心為中心的圓弧面。

在本實施方式1中，構成分割鐵芯連結體15的分割鐵芯16能夠相對於旁邊的分割鐵芯16在擴大位置與縮小位置之間移位。因此，通過在分割鐵芯16位於擴大位置的狀態下製造分割鐵芯連結體15，能夠容易實現分割鐵芯連結體15的交錯狀直線2列下料。即，分割鐵芯16位於縮小位置時的磁極齒16b的間隔比磁極齒16b的最大寬度(加寬部16b3的寬度)窄。與此相對，分割鐵芯16位於擴大位置時的磁極齒16b的間隔比磁極齒16b的最大寬度寬。因此，通過在分割鐵芯16位於擴大位置的狀態下製造分割鐵芯連結體15，能夠容易實現分割鐵芯連結體15的交錯狀直線2列下料。

另外，即使在增大加寬部16b3的寬度尺寸的情況下，通過調整縮寬部16b2的寬度尺寸，能夠控制分割鐵芯16相對於旁邊的分割鐵芯16在擴大位置與縮小位置之間移位的尺寸。因此，能夠提高在分割鐵芯16位於擴大位置的狀態下製造分割鐵芯連結體15時的材料成品率，能夠提高生產性。

由此，帶板25的材料成品率提高，能夠抑制製造成本。另外，通過在擴大了磁極齒16b的間隔的狀態下進行絕緣體14的安裝和線圈13a的安裝(繞組)，從而能夠充分地確保用於各安裝操作的空間，能夠提高操作性。

而且，因為相互連結的分割鐵芯16的軸部19與第1或者第2嵌合孔20a、20b嵌合，不會脫落(不會分離)，因此容易操作。

而且，因為通過彈簧部21對軸部19從第2嵌合孔20b朝向第1嵌合孔20a的移動施加阻力，因此能夠防止移動到縮小位置的分割鐵芯16容易返回到擴大位置，能夠提高生產性。

另外，因為能夠使第1和第2鐵晶片17、18的方向相對於帶板25的延伸方向成為固定的方向，因此與在將鐵晶片排列成圓弧狀或環狀的狀態下進行衝壓加工的情況相比，能夠降低帶板25的磁各向異性的影響，能夠降低扭矩脈動的2f成分。此外，扭矩脈動的2f成分是在每1電角周期中產生2個峰的成分，是電樞10由於製造誤差等而發生偏離所產生的成分。

在此，在上述實施方式1中，如圖16和圖17所示，軸部19的外徑D0、第1嵌合孔20a的內徑D1以及第2嵌合孔20b的內徑D2的關係大致為D0＝D1＝D2。與此相對，例如圖18所示，也可以為D0＜D2＜D1。在這種情況下，當層疊第1鐵晶片17與第2鐵晶片18時，能夠使軸部19容易嵌合到第1嵌合孔20a中。另外，因為第1嵌合孔20a的內徑D1相對於軸部19的外徑D0有富餘，因此減輕了軸部19與第1嵌合孔20a的位置誤差的影響，能夠抑制位置誤差造成的軸部19和第1嵌合孔20a的變形。而且，能夠減少當將軸部19嵌合於第2嵌合孔20b時的軸部19的位置誤差。由此，能夠精度良好地製造分割鐵芯連結體15。

另外，軸部19與嵌合孔20(包含彈簧部21)的形狀不限於上述實施方式1的形狀，只要是軸部19嵌合於嵌合孔20中、分割鐵芯16能夠相對地在縮小位置與擴大位置之間移位、當位於縮小位置時各分割鐵芯16能夠以軸部19為中心旋轉的形狀即可。

另外，如圖15所示，也可以在縮寬部16b2與絕緣體14之間的空間中代替嵌合於縮寬部16b2的絕緣體14而嵌合有其它的絕緣部件14』。而且，只要絕緣體14在強度上沒有問題，即使在縮寬部16b2與絕緣體14之間設置空間也能夠保證線圈13a的絕緣性能。

在此，從扭矩脈動和扭矩的觀點出發，對磁極齒16b中的縮寬部16b2與加寬部16b3的關係進行研究。

首先，在圖19中示出(te-tn)/τs』與扭矩脈動的fs成分的最大值比的關係。此外，τs』是將分割鐵芯連結體展開成直線狀的狀態下的相鄰的磁極齒16b的中心線A間的距離，te是位於磁極齒16b的縮寬部16b2與加寬部16b3之間的齒主部16b1的寬度尺寸，tn是縮寬部16b2的寬度尺寸。

扭矩脈動的fs成分是在每1個機械角周期中產生與電樞10的磁極齒16b的個數相等的峰數的成分。即，扭矩脈動的fs成分是由轉子2的永久磁鐵5產生的磁通密度的波形由於製造誤差等而發生偏離所產生的成分。因為實施方式1的旋轉電機100是16極18槽，在每1機械角周期中產生18個峰，因此在每1電角周期中產生2.25(＝18/(16/2))個峰。

根據圖19得知，隨著(te-tn)/τs』從0變大，扭矩脈動的fs成分逐漸變小。

推測這是因為，在以滿足(te-tn)/τs』＞0的方式製作分割鐵芯連結體15的情況下，磁極齒16b磁飽和，流向磁極齒16b的磁通量降低。

另外，根據圖19得知，在以滿足(te-tn)/τs』≥0.07的方式製作分割鐵芯連結體15的情況下，能夠使扭矩脈動的fs成分降低5％以上。

接著，在圖20中示出(te-tn)/te與扭矩的最大值比的關係。

根據圖20得知，隨著(te-tn)/te從0變大，扭矩逐漸變小，當(te-tn)/te超過0.27時，扭矩的降低率超過10％。即，得知，當0＜(te-tn)/te≤0.27時，能夠將扭矩的降低率抑制為10％以下。

推測這是因為，在以滿足0＜(te-tn)/te≤0.27的方式製作分割鐵芯連結體15的情況下，能夠抑制由於磁極齒16b磁飽和引起的流向磁極齒16b的磁通量的降低。

由此，即使在增大磁極齒16b的前端部中的擴寬部16b3的寬度尺寸的情況下，通過調整相鄰的磁極齒16b的中心線A間的距離τs』、和齒主部16b1的寬度尺寸te與縮寬部16b2的寬度尺寸tn之差即(te-tn)，能夠抑制縮寬部16b2的寬度尺寸變小，因此能夠抑制扭矩的降低。另外，即使在增大加寬部16b3的寬度的情況下也同樣能夠調整磁極齒16b的縮寬部16b2的寬度尺寸，因此能夠使扭矩脈動的fs成分比(te-tn)/τs』＝0時降低。

另外，因為能夠調整縮寬部16b2的寬度尺寸，因此能夠使相鄰的磁極齒16b的中心線A間的距離τs』比沒有縮寬部16b2的情況下小，提高了帶板25的材料成品率。而且，因為能夠減小帶板25的材料寬度，因此能夠抑制材料成本。

此外，在實施方式1中，縮寬部16b2形成於磁極齒16b的後軛部16a側即磁極齒16b的根部，但縮寬部16b2在磁極齒16b中的徑向位置不限於磁極齒16b的根部。但是，從提高材料成品率的觀點出發，期望縮寬部16b2形成於磁極齒16b的根部。

接著，在圖21中示出(te-tn)/τs』與扭矩脈動的6f成分的最大值比的關係。此外，扭矩脈動的6f成分是在每1電角周期中產生6個峰的成分，是向電樞線圈4流動3相交流電的情況下產生的扭矩脈動的主成分。

根據圖21得知，當(te-tn)/τs』從0變大時，扭矩脈動的6f成分逐漸變大，當(te-tn)/τs』是0.033時，扭矩脈動的6f成分成為最大。並且，當(te-tn)/τs』超過0.033而變大時，扭矩脈動的6f成分逐漸變小，當(te-tn)/τs』是0.042時，與(te-tn)/τs』是0時的扭矩脈動的6f成分相等。

推測這是因為，在以滿足(te-tn)/τs』≥0.042的方式製作分割鐵芯連結體15的情況下，磁極齒16b磁飽和，流向磁極齒16b的磁通量降低。另外，在以滿足0＜(te-tn)/τs』＜0.042的方式製作分割鐵芯連結體15的情況下，扭矩脈動的6f成分不降低而增加，推測這是因為，在以下的式(1)中示出的扭矩脈動6f成分T6中的第1項的感應電壓的5次成分E5與第2項的感應電壓的7次成分E7的相位在磁極齒16b的磁飽和的影響下向相互增加的方向變化。此外，在式(1)中，設轉子2的機械角的旋轉速度為ωm，感應電壓的1次成分為E1，流向電樞線圈4的相電流的1次成分為I1，5次成分為I5，7次成分為I7。

數學式1

由此，即使在增大磁極齒16b的加寬部16b3的寬度尺寸的情況下，通過調整相鄰的磁極齒16b間的中心線A間的距離τs』、和齒主部16b1的寬度尺寸te與縮寬部16b2的寬度尺寸tn之差即(te-tn)，能夠調整磁極齒16b的縮寬部16b2的寬度尺寸，因此能夠使扭矩脈動的6f成分比(te-tn)/τs』＝0時降低。

實施方式2

圖22是示出本發明的實施方式2的旋轉電機的電樞的俯視圖。

在圖22中，設電樞鐵芯12的相鄰的加寬部16b3間的周向距離為bg。此外，電樞10與上述實施方式1同樣地構成。

在本實施方式2中，從扭矩脈動的2f成分與6f線段的觀點出發，對電樞鐵芯12的相鄰的加寬部16b3間的周向距離bg進行研究。

首先，在圖23中示出bg/τs』與扭矩脈動的6f成分的最大值比和2f成分的最大值比之和的關係。另外，在圖24中示出bg/τs』與扭矩脈動的6f成分的最大值比的關係、以及bg/τs』與扭矩脈動的2f成分的最大值比的關係。

根據圖23得知，隨著bg/τs』從0開始變大，扭矩脈動的2f成分與6f成分的總和逐漸變小，當bg/τs』是0.064時，扭矩脈動的2f成分與6f成分的總和最小。而且，得知，隨著bg/τs』從0.064開始變大，扭矩脈動的2f成分與6f成分的總和逐漸變大，當bg/τs』是0.143時，與bg/τs』時的扭矩脈動的2f成分和6f成分的總和相等。即，得知，當0＜bg/τs』≤0.143時，扭矩脈動的2f成分與6f成分的總和比bg/τs』時的扭矩脈動的2f成分與6f成分的總和小。

另外，根據圖24得知，在bg/τs』增加的情況下，扭矩脈動的6f成分單調減少，扭矩脈動的2f成分單調增加。

在此，扭矩脈動的6f成分降低推測是因為，由於加寬部16b3間的距離bg增加，在相鄰的磁極齒16b的前端部即加寬部16b3間流動的漏磁通量降低，基於漏磁通的扭矩脈動的6f成分降低。

另外，關於扭矩脈動的2f成分，推測是因為，隨著加寬部16b3間的距離bg增加，加寬部16b3間的距離bg的尺寸偏離對磁導率施加的影響相對地變大，與磁導率成比例的電樞10與轉子2之間的空隙的磁通密度變大，從而與該磁通密度成比例的扭矩脈動的2f成分增加。

由此，在0＜bg/τs』≤0.143的範圍內，通過調整相鄰的磁極齒16b的中心線A間的距離τs』與加寬部16b3間的距離bg，能夠使扭矩脈動的6f成分的最大值比與2f成分的最大值比之和比bg/τs』＝0時小，且能夠在bg/τs』＝0.064時成為最小。

另外，在滿足0＜bg/τs』≤0.143的bg/τs』的範圍中，加寬部16b3間的距離bg越大，扭矩越增大，加寬部16b3間的距離bg越小，越能夠降低無負載時的扭矩脈動即齒槽轉矩。

實施方式3

圖25是示出本發明的實施方式3的旋轉電機中的分割鐵芯連結體的剛剛組裝後的狀態的俯視圖。

在圖25中，設分割鐵芯16的加寬部16b3的周向兩端的徑向尺寸為tt，縮寬部16b2的徑向尺寸為tnr。為了實現分割鐵芯連結體15的交錯狀直線2列下料，加寬部16b3的周向兩端的徑向尺寸tt被設定成比縮寬部16b2的徑向尺寸tnr小，避免磁極齒16b間的幹擾。此外，電樞10與上述實施方式1同樣地構成。

在本實施方式3中，從扭矩脈動的2f成分與6f線段的觀點出發，對分割鐵芯16的加寬部16b3的周向兩端的徑向尺寸tt與縮寬部16b2的徑向尺寸tnr進行研究。

首先，在圖26中示出tt/τs』以及tnr/τs』與扭矩脈動的6f成分的最大值比和2f成分的最大值比之和的關係。另外，在圖27中示出tt/τs』以及tnr/τs』與扭矩脈動的6f成分的最大值比的關係、和tt/τs』以及tnr/τs』與扭矩脈動的2f成分的最大值比的關係。

根據圖26得知，當tt/τs』從0.019(tnr/τs』從0.076)增加時，扭矩脈動的6f成分的最大值比與2f成分的最大值比的總和逐漸變小，當tt/τs』＝0.048(tnr/τs』＝0.20)時，扭矩脈動的6f成分的最大值比與2f成分的最大值比的總和最小。並且，得知，當tt/τs』從0.048(tnr/τs』從0.20)增加時，扭矩脈動的6f成分的最大值比與2f成分的最大值比的總和逐漸變大。即，得知，當0.019≤tt/τs』≤0.057以及0.08≤tnr/τs』≤0.24時，能夠使扭矩脈動的6f成分的最大值比與2f成分的最大值比的總和比tt/τs』＝0.019和tnr/τs』＝0.08時的扭矩脈動的6f成分的最大值比與2f成分的最大值比的總和小。此外，tt/τs』＝0.019和tnr/τs』＝0.08作為極力接近於0的值的代表值。

另外，根據圖27得知，在加寬部16b3的周向兩端的徑向尺寸tt和縮寬部16b2的徑向尺寸tnr增加的情況下，扭矩脈動的6f成分單調減少，扭矩脈動的2f成分單調增加。

扭矩脈動的6f成分降低推測是因為，由於縮寬部16b2的徑向尺寸tnr增加，磁極齒16b磁飽和，流向磁極齒16b的磁通量降低。

另外，關於扭矩脈動的2f成分，推測是因為，隨著加寬部16b3的周向兩端的徑向尺寸tt增加，加寬部16b3的周向兩端的徑向尺寸tt的尺寸偏離對磁導率施加的影響相對地變大，與磁導率成比例的電樞10與轉子2之間的空隙的磁通密度變大，從而與該磁通密度成比例的扭矩脈動的2f成分增加。

由此，在0.019≤tt/τs』≤0.057以及0.08≤tnr/τs』≤0.24的範圍內，通過調整相鄰的磁極齒16b間的距離τs』、擴寬部的周向兩端的徑向尺寸tt以及縮寬部的徑向尺寸tnr，能夠使扭矩脈動的6f成分的最大值比與2f成分的最大值比之和比tt/τs』＝0.019以及tnr/τs』＝0.08時小，且能夠在tt/τs』＝0.048以及tnr/τs』＝0.2時成為最小。

另外，在0.019≤tt/τs』≤0.048以及0.08≤tnr/τs』≤0.2的範圍內，相對於tt/τs』＞0.048以及tnr/τs』＞0.2能夠使扭矩增大。

實施方式4

圖28是示出本發明的實施方式4的旋轉電機中的分割鐵芯連結體的剛剛組裝後的狀態的俯視圖。

在圖28中，形成於分割鐵芯16的縮寬部16b2的寬度方向兩側的切除部22形成為如下這樣的與包含磁極齒16b的中心線A的面正交的截面形狀：該截面形狀由與磁極齒16b的中心線A平行的底邊、與中心線A正交的後軛部16a側的上側邊、以及隨著從中心線A離開而向加寬部16b3側移位的下側邊構成。即，當對分割鐵芯連結體15進行交錯狀直線2列下料時，切除部22的加寬部16b3側的在周向上延伸的內壁面沿相鄰的磁極齒16b的加寬部16b3的後軛部16a側的在周向上延伸的外壁面傾斜。

此外，其它的結構與上述實施方式1同樣地構成。

在實施方式4中，形成縮寬部16b2的切除部22的後軛部16a側的在周向上延伸的內壁面向與磁極齒16b的中心線A(徑向)正交的方向延伸，加寬部16b3側的在周向上延伸的內壁面沿相鄰的磁極齒16b的加寬部16b3的後軛部16a側的在周向上延伸的外壁面傾斜。因此，若設縮寬部16b2的最小徑向寬度為tnr1，最大徑向寬度為tnr2，則縮寬部16b2的徑向尺寸tnr為tnr＝(tnr1+tnr2)/2。

在此，形成加寬部16b3的切除部22的加寬部16b3側的在周向上延伸的內壁面成為隨著從中心線A離開而向加寬部16b3側移位的傾斜面。當對分割鐵芯連結體15進行交錯狀直線2列下料時，為了避免相鄰的磁極齒16b間的幹擾，需要增大用於形成縮寬部16b2的切除部22的開口。因此，在切除部22的後軛部16a側和加寬部16b3側的在周向上延伸的內壁面向與中心線A正交的方向延伸的情況下，縮寬部16b2的徑向寬度為tnr2。

在實施方式4中，因為tnr1＜tnr2，能夠比tnr2小，因此能夠使扭矩比縮寬部16b2的加寬部16b3側的在周向上延伸的內壁面相對於中心線A垂直的情況增大。

實施方式5

圖29是示出本發明的實施方式5的旋轉電機中的分割鐵芯連結體的剛剛組裝後的狀態的俯視圖。

在圖29中，分割鐵芯16的加寬部16b3的朝向徑向內方的面(內周面)的周向兩端部形成為與中心線A正交的平坦面23，內周面的平坦面23之間形成為以電樞鐵芯的軸心為中心的圓弧面24。

此外，其它的結構與上述實施方式1同樣地構成。

在實施方式5中，分割鐵芯16的加寬部16b3的內周面的周向兩端部形成為與中心線A正交的平坦面23。因此，在使分割鐵芯連結體15呈直線狀展開以使得磁極齒16b相互平行的狀態下，各分割鐵芯16的平坦面23位於相同面上。由此，當進行分割鐵芯連結體15的尺寸檢查時，能夠將由平坦面23形成的面作為管理基準面，能夠容易進行尺寸檢查，能夠獲得可靠性較高的旋轉電機的電樞鐵芯。另外，因為能縮小加寬部16b3的周向兩端的徑向尺寸tt，因此能夠增大扭矩。

此外，在各實施方式中，對16極18槽的旋轉電機進行了說明，但極數槽數並不限於此。

另外，在各實施方式中，對分割鐵芯位於縮小位置時的相鄰的磁極齒的中心線A間的距離τs比分割鐵芯位於擴大位置時的相鄰的磁極齒的中心線A間的距離τs』小的情況進行了說明，但也可以是分割鐵芯位於縮小位置時的相鄰的磁極齒的中心線A間的距離τs與分割鐵芯位於擴大位置時的相鄰的磁極齒的中心線A間的距離τs』相等的情況。在這種情況下，在從上述實施方式1到上述實施方式3的各式中，可以將τs』置換成τs。

另外，在上述各實施方式中，分割鐵芯連結體是連結6個分割鐵芯而構成的，但構成分割鐵芯連結體的分割鐵芯的個數不限於6個。例如，若分割鐵芯連結體由9個分割鐵芯構成，則電樞鐵芯由2個分割鐵芯連結體構成。

另外，在上述各實施方式中，構成電樞鐵芯的所有的分割電樞都利用由6個分割鐵芯構成的分割鐵芯連結體來構成，但電樞鐵芯也可以由構成的分割鐵芯的個數不同的多種分割鐵芯連結體構成。