專利名稱：電樞用磁芯、電樞、旋轉(zhuǎn)電機以及壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電樞用磁芯以及電樞，特別是能夠應用在軸向間隙式的旋轉(zhuǎn)電機中。
背景技術(shù)：
旋轉(zhuǎn)電機包括電樞以及勵磁元件。特別是在軸向間隙式的旋轉(zhuǎn)電機中，隔著沿著 與旋轉(zhuǎn)軸垂直的面擴展的氣隙，電樞與勵磁元件沿著旋轉(zhuǎn)軸被相對配置。電樞具有磁軛、在 該磁軛中所設的電樞齒、以該電樞齒為芯進行卷繞的繞組。勵磁元件通過由電樞產(chǎn)生的旋 轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)。通過使交流流到繞組，磁通流到電樞內(nèi)，因該磁通在磁軛以及電樞齒中產(chǎn)生渦電流。由于在電樞齒中，磁通沿著旋轉(zhuǎn)軸流動，因此，如果采用沿著與旋轉(zhuǎn)軸平行的方向 層疊的電磁鋼板作為電樞齒，那么，該磁通就會橫切所層疊的電磁鋼板的界面。在此情況 下，電樞齒中的磁路的磁阻增大，而且，在電樞齒中容易產(chǎn)生渦電流。另一方面，如果采用沿 著與旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向所層疊的電磁鋼板作為電樞齒，那么，不僅能夠減少橫切電磁鋼板 的界面的磁通，并且能夠降低渦電流。這種技術(shù)在專利文獻1中被公開。此外，通過使相鄰的電樞齒的相對面相互平行，電樞繞組的占空因數(shù)就會提高。在 采用層疊的電磁鋼板實現(xiàn)這種電樞齒的情況下，必須將電磁鋼板沖壓成不同的形狀。這種 技術(shù)在專利文獻2以及專利文獻3中被公開。專利文獻1 國際公開第03/047070號小冊子專利文獻2 日本特開2005-287217號公報專利文獻3 日本特開2005-224054號公報

發(fā)明內(nèi)容
在上述專利文獻1至專利文獻3中公開的技術(shù)均在磁軛中所設的孔中埋設有用層 疊鋼板形成的電樞齒。如果使相鄰的電樞齒的兩個相對面平行，那么，該面就不與電磁鋼板 的延伸方向平行。為了實現(xiàn)該非平行的面，在將電磁鋼板沖壓成不同的形狀并將其層疊而 形成電樞齒的情況下，仔細觀察發(fā)現(xiàn)，該面呈現(xiàn)階梯狀。通常情況下，在磁軛中所設的孔不與上述階梯狀的形狀對應，因此，如果在磁軛中 所設的孔中埋設該電樞齒，那么，在該非平行的面與該孔之間就會產(chǎn)生以電磁鋼板的厚度 作為一邊的三角形的間隙(余隙)。該余隙對于從電樞齒到磁軛的磁通成為氣隙，并且成為 磁阻增加、甚至銅損增大的主要原因。在上述專利文獻1至專利文獻3中并沒有暗示這樣 的間隙。本發(fā)明鑒于上述技術(shù)課題，其目的在于，提供一種不破壞繞組的占空因數(shù)地降低 電樞齒和磁軛間的磁阻的技術(shù)。為了解決上述技術(shù)課題，第一發(fā)明是一種電樞用磁芯(10、10a、10c)，通過層疊多 個第一磁性體板(12a、12b、12c)而形成，所述電樞用磁芯包括與所述第一磁性體板被層
5疊的層疊方向正交的第一方向上的長度(WB)在整個層疊方向上或者一部分層疊方向上 逐漸變寬、以與所述層疊方向和所述第一方向都正交的第二方向(Q)作為高度的棱柱部 (14)；和在所述第二方向上與所述棱柱部相鄰、所述第一方向上的長度(WL)為一定的第一 長方體部(16、16a、16c)。第二發(fā)明是在第一發(fā)明中，所述第一長方體部(16、16a)的所述第一方向上的長 度(WL)在所述棱柱部的所述第一方向上的長度(WB)的最小值以下。第三發(fā)明是在第一發(fā)明中，所述第一長方體部(16c)的所述第一方向上的長度 (WLc)比所述棱柱部(14)的所述第一方向上的長度(WB)的最大值大。第四發(fā)明是在第一至第三發(fā)明中的任意一個發(fā)明中，所述電樞用磁芯在所述第一 長方體部(16a)的與所述棱柱部(14)相反的一側(cè)的端部還具備凸緣部(18a)，所述凸緣部 的所述第一方向上的長度(WS)比所述第一長方體部的所述第一方向上的長度(WL)長。第五發(fā)明是一種電樞(40、40a、40C、40d、40e、40f)，它包括第一至第四中的任 意一個發(fā)明的電樞用磁芯(10、10a、IOc)；具有將所述第一長方體部埋入的凹部(22、22a、 22c、22d、22e、22f)的磁軛(20、20a、20c、20d、20e、20f)；和卷繞在所述棱柱部的電樞繞組 (30、30a、30c)，所述電樞用磁芯在所述磁軛上以與所述第二方向平行的旋轉(zhuǎn)軸(Q)為中心 呈環(huán)狀地配置多個，相鄰的所述棱柱部(14)的相互對置的邊緣相互平行地形成或者配置。第六發(fā)明是在第五發(fā)明中，還包括對埋入到所述凹部(22d、22e、22f)中的所述 第一長方體部(16、16d)在以所述旋轉(zhuǎn)軸(Q)為中心的徑向施力的彈性體(32 ；32d、32e、 32f)。第七發(fā)明是在第五或者第六發(fā)明中，所述電樞用磁芯(10d、10e、10f)還包括在所 述第二方向(Q)上與所述棱柱部(14)相鄰、所述第一方向上的長度(WL)沿著所述層疊方 向逐漸變窄的柱體部(15d)，所述彈性體(32d、32e)向所述變窄的方向施力。第八發(fā)明是在第五或者第六發(fā)明中，所述電樞用磁芯(IOe)在比所述第一長方體 部(16d)更靠所述旋轉(zhuǎn)軸(Q)側(cè)，還具有所述第一方向上的長度(WL)比所述第一長方體部 短的第二長方體部(17d)，與所述第二長方體部的所述層疊方向的長度相比，與所述第二長 方體部嵌合的所述凹部(22d、22e、22f)的所述層疊方向的長度長。第九發(fā)明是在第六至第八中任意的一個發(fā)明中，所述第一磁性體板(12d)中現(xiàn)出 所述層疊方向的端部的所述第一磁性體板(12u)具有所述彈性體(32e)。第十發(fā)明是在第九發(fā)明中，所述彈性體(32d)在所述層疊方向的端部具有從所述 第一磁性體板(12u)向所述凹部(22d)突出的突部(32e)。第—^一發(fā)明是在一種電樞(40、40a)中，包括第二發(fā)明的電樞用磁芯(10、10a)；和 在所述棱柱部(14)上安裝另行準備的空芯線圈的電樞繞組(30、30a)。第十二發(fā)明是一種電樞(40c)，包括第一至第四中任意一項發(fā)明的電樞用磁芯 (IOc)；和直接或者隔著絕緣物被卷繞在所述棱柱部(14)上的電樞繞組(30c)。第十三發(fā)明是在第五至第十二中任意一項的發(fā)明中，所述磁軛(20、20c)通過在 所述旋轉(zhuǎn)軸(Q)方向上層疊多個第二磁性體板(24、24c)而形成。第十四發(fā)明是在第六至第八中任意一項的發(fā)明中，所述磁軛(20e)通過在所述旋 轉(zhuǎn)軸(Q)方向上層疊多個第二磁性體板(24e)而形成，所述多個第二磁性體板中的至少一 個所述第二磁性體板具有從所述凹部(22e)的邊緣向所述凹部突出的突部(32q)。
第十五是在第十四發(fā)明中，所述突部(32q)自所述凹部(22e)的邊緣起的長度 (Li)比所述凹部的深度(LO)短。第十六發(fā)明是在第十四或者第十五發(fā)明中，所述第二磁性體板(24e)中的相對于 具有所述突部(32q)的第二磁性體板而位于所述旋轉(zhuǎn)軸(Q)方向的一側(cè)的所述第二磁性體 板，在與所述突部對應的位置形成容納所述突部的缺口部(34e)。第十七發(fā)明是在第五至第七中任意一項的發(fā)明中，所述磁軛(20a)通過粉末壓制 而形成。第十八發(fā)明是在第五至第十七中任意一項的發(fā)明中，所述磁軛(20a)具有埋設所 述第一長方體部(16)的凹部(22a)，所述凹部在所述磁軛中還以所述旋轉(zhuǎn)軸(Q)為中心在 所述徑向的外側(cè)開口。第十九發(fā)明是在第五至第十七中任意一項的發(fā)明中，所述磁軛(20c)具有埋設所 述第一長方體部(16c)的凹部(22c)，所述凹部在所述磁軛中，還以所述旋轉(zhuǎn)軸(Q)為中心 在所述徑向的內(nèi)側(cè)開口。第二十發(fā)明是在第五至第十七中任意一項的發(fā)明中，所述第一長方體部(16、16c) 的所述第一方向上的長度(WL、WLc)為在以所述旋轉(zhuǎn)軸(Q)為中心、以到所述電樞用磁芯 (IOUOaUOc)的最靠近所述旋轉(zhuǎn)軸的位置的長度(r、rc)為半徑的圓的圓周(2Jir、2Jirc) 除以被埋設在所述磁軛(20、20c)的所述凹部(22、22c)中的所述電樞用磁芯的數(shù)量(rune) 所得的長度(2Jir/n、2Jirc/nc)以下。第二十一發(fā)明是在第二十發(fā)明中，所述第一長方體部(16c)的所述第一方向上的 長度(WLc)，與以所述旋轉(zhuǎn)軸(Q)為中心、以到所述電樞用磁芯(IOc)的最靠近所述旋轉(zhuǎn)軸 的位置的長度(rc)為半徑的圓的圓周(2 ^irc)除以被埋設在所述磁軛(20c)的所述凹部 (22c)中的所述電樞用磁芯的數(shù)量(nc)所得的長度O^irc/nc)大致相等。第二十二發(fā)明是在第二十一發(fā)明中，所述磁軛(20c)在比所述電樞用磁芯(IOc) 更靠近所述徑向的外側(cè)、和在所述磁軛中與埋設所述電樞用磁芯的一側(cè)相反的一側(cè)之間短 路。第二十三發(fā)明是在第五至第二十二中任意一項的發(fā)明中，所述磁軛(20c)在與埋 設所述電樞用磁芯(IOc)的一側(cè)相反的一側(cè)還具有底面部(26c)。第二十四發(fā)明是在第十三以及第二十三發(fā)明中，所述底面部(26c)、所述第二磁性 體板(24c)均由在所述旋轉(zhuǎn)軸(Q)方向上層疊的薄板構(gòu)成，構(gòu)成所述底面部的薄板的所述 旋轉(zhuǎn)軸方向的厚度比構(gòu)成一個所述第二磁性體板的薄板的所述旋轉(zhuǎn)軸方向的厚度厚。第二十五發(fā)明是在第二十四發(fā)明中，所述底面部(26c)由非磁性金屬形成。第二十六發(fā)明是一種旋轉(zhuǎn)電機(60)，它包括第五至第二十五中任意一項發(fā)明的電 樞(40、40a、40c)；和沿著所述旋轉(zhuǎn)軸(Q)與所述電樞用磁芯(10、10a、IOc)相對置配置的 勵磁元件(50)。第二十七發(fā)明是在第二十六發(fā)明中，所述勵磁元件(50)包括產(chǎn)生勵磁磁通的磁 鐵(52)。第二十八發(fā)明是一種壓縮機(70)，它搭載第二十六或者第二十七發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機 (60)。發(fā)明效果
根據(jù)第一發(fā)明，由于電樞用磁芯具備多個被層疊的第一磁性體板，因此，能夠減少 渦電流。在棱柱部上卷繞電樞繞組，將第一長方體部埋入磁軛中，能得到軸向間隙用的電 樞。當在磁軛中設置多個該電樞用磁芯時，將棱柱部變寬的一側(cè)設置成外周側(cè)，這樣，電樞 用磁芯就能有效地占用空間。而且，將第一長方體部用作被埋入磁軛中的部分，這樣，無論 棱柱部的形狀如何，都能縮小磁軛具有的凹部和第一長方體部之間的余隙，于是就能減少 電樞齒與磁軛之間的磁阻。根據(jù)第二發(fā)明，可以很容易地將另行準備的空芯線圈從長方體側(cè)安裝到棱柱部 上。第一磁性體板的沖壓(打抜t )也簡單易行。根據(jù)第三發(fā)明，第一長方體部與棱柱部相比截面積并不小，因此，棱柱部的磁通不 會發(fā)生磁飽和，借助第一長方體部流入磁軛部中，因此，電樞用磁芯和磁軛之間的磁阻小。 此外，第一磁性體板的沖壓也簡單易行。根據(jù)第四發(fā)明，使凸緣部沿著旋轉(zhuǎn)軸方向接觸后述的磁軛部，這樣，即使從棱柱部 側(cè)牽拉電樞用磁芯，也能避免或者抑制電樞用磁芯從磁軛中脫落。根據(jù)第五發(fā)明，當在棱柱部間的間隙中設置寬度相等的線圈時，提高電樞繞組的 占空因數(shù)，并且減少電樞用磁芯與磁軛之間的間隙，從而能夠增大兩者間的緊固力以及降 低兩者間的磁阻。根據(jù)第六發(fā)明，將電樞用磁芯牢固地保持在磁軛中，這樣就能避免或者抑制晃動
(辦夕夕今)。根據(jù)第七發(fā)明，能夠增大電樞用磁芯與凹部在第一方向上的接觸面積，減少流經(jīng) 第一方向的磁通的間隙。根據(jù)第八發(fā)明，電樞用磁芯被彈性體施力，因此，能夠增大電樞用磁芯與凹部在第 一方向上的接觸面積，減少流經(jīng)第一方向的磁通的間隙。根據(jù)第九發(fā)明，如果在凹部中埋入電樞用磁芯，那么，凹部的一部分就會容易地壓 彎彈性體。根據(jù)第十發(fā)明，如果在凹部中埋入電樞用磁芯，那么，凹部的一部分就會壓彎突 部，因此，可以采用突部作為所述彈性體，制造簡單易行。根據(jù)第十一發(fā)明，另行準備占空因數(shù)高的空芯線圈，可以將其用作電樞繞組。根據(jù)第十二發(fā)明，能夠?qū)㈦姌欣@組牢固地緊固在電樞用磁芯上，并且能夠避免或 者抑制崩開。根據(jù)第十三發(fā)明，可以用鐵損少的電磁鋼板形成磁軛。根據(jù)第十四發(fā)明，如果在凹部中埋入電樞用磁芯，那么，電樞用磁芯的一部分壓彎 突部，因此，可以采用突部作為所述彈性體，制造簡單易行。根據(jù)第十五發(fā)明，在凹部未貫通磁軛的情況下，如果在凹部中埋入電樞用磁芯，那 么，就能避免彈性體夾在凹部的底面與電樞用磁芯的底面之間。根據(jù)第十六發(fā)明，在缺口部中收納被壓彎的突部，這樣就能按照突部的厚度即具 有突部的磁性體板的厚度相應地減小電樞用磁芯與凹部的間隙。根據(jù)第十七發(fā)明，與采用層疊間的固定并不十分牢固的層疊鋼板形成的情況相 比，固有振動頻率高，因此，抗振性強。特別是磁通順暢地流向與磁軛的埋設了電樞用磁芯 的一側(cè)相反的一側(cè)(磁軛底部)。特別是適合采用了第二發(fā)明涉及的電樞用磁芯的情況。
根據(jù)第十八發(fā)明，由于能夠從徑向的外側(cè)插入第一長方體部，因此，容易在凹部中 埋設電樞用磁芯。特別是適合采用了第四發(fā)明涉及的電樞用磁芯的情況。根據(jù)第十九發(fā)明，由于能夠從徑向的內(nèi)側(cè)插入第一長方體部，因此，容易在凹部中 埋設電樞用磁芯。特別是適合采用了第四發(fā)明涉及的電樞用磁芯的情況。此外，與第十發(fā) 明相比，在電樞旋轉(zhuǎn)的情況下，即使旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用在電樞用磁芯上，電樞用磁芯也 難以從凹部中脫落，在這一點上更加有利。根據(jù)第二十發(fā)明，相鄰的電樞用磁芯的各個第一長方體部互不影響，能夠在磁軛 中埋設電樞用磁芯。根據(jù)第二十一發(fā)明，由于一個第一長方體部在不影響其它的第一長方體部的情況 下有效地利用可占有的空間來獲得更多的交鏈磁通，并且，由于后磁軛并不完全覆蓋一個 電樞用磁芯的第一長方體部，因此，不會在后磁軛中產(chǎn)生圍繞第一長方體部的渦電流。根據(jù)第二十二發(fā)明，在電樞旋轉(zhuǎn)的情況下，即使旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用在電樞用 磁芯上，磁軛的徑向外側(cè)的短路部位能夠抑制電樞用磁芯的脫落或移動。根據(jù)第二十三發(fā)明，能夠可靠地保持電樞用磁芯。根據(jù)第二十四發(fā)明，能夠更加可靠地保持電樞用磁芯，同時能夠減少被有效用作 磁路的第二磁性體板的鐵損，并增強被有效用作確保強度的底面部的強度。根據(jù)第二十五發(fā)明，即使采用第二十四發(fā)明，也能夠使磁通不通過底面部來減少 渦電流。根據(jù)第二十六發(fā)明，旋轉(zhuǎn)電機的輸出增大。根據(jù)第二十七發(fā)明，流經(jīng)電樞齒的磁通包含很多諧波，并且磁通密度增加，但是， 由于使用電樞齒降低鐵損的效果明顯，因此，能夠高效地產(chǎn)生扭矩。根據(jù)第二十八發(fā)明，由于能夠采用小型且高扭矩的旋轉(zhuǎn)電機，因此，壓縮制冷劑時 的損失小。特別是有利于降低鐵損、且降低銅損，因此，應用在低速旋轉(zhuǎn)且穩(wěn)定運轉(zhuǎn)比例大 的空調(diào)機和冷凍機用的壓縮機中，尤其能夠減少耗電。本發(fā)明的目的、特征、方面以及優(yōu)點，通過以下詳細的說明和附圖將會更加明白。


圖1是本發(fā)明的第一實施方式涉及的電樞的分解立體圖。圖2是電樞的組裝圖。圖3是說明第一磁性體板的沖壓例子的圖。圖4是本發(fā)明的第二實施方式的電樞的分解立體圖。圖5是說明第一磁性體板的沖壓例子的圖。圖6是電樞的部分放大圖。圖7是變形例涉及的電樞的部分放大圖。圖8是本發(fā)明的第三實施方式涉及的電樞的分解立體圖。圖9是電樞的組裝圖。圖10是說明第一磁性體板的沖壓例子的圖。圖11是舉例表示在本發(fā)明的第四實施方式涉及的電樞中所采用的磁軛的一部分 的平面圖。
圖12是表示凹部的一部分的放大立體圖。圖13是埋入凹部中的電樞用磁芯的一部分的放大截面圖。圖14是表示電樞用磁芯的圖。圖15是變形例涉及的電樞用磁芯的立體圖。圖16是在磁軛中附設電樞用磁芯時的截面圖。圖17是表示變形例涉及的長方體部的平面圖。圖18是表示本發(fā)明涉及的旋轉(zhuǎn)電機的分解立體圖。圖19是表示本發(fā)明涉及的壓縮機的截面圖。
具體實施例方式下面，參照附圖，對本發(fā)明的最佳實施方式進行說明。此外，在以圖1為主的以下 附圖中僅表示與本發(fā)明有關(guān)的部件。(第一實施方式)圖1是本發(fā)明的第一實施方式涉及的電樞40的分解立體圖，是沿著旋轉(zhuǎn)軸Q的方 向的分解圖。此外，圖2是電樞40的組裝圖。如圖1所示，電樞40具備電樞用磁芯10、磁軛 20和電樞繞組30，例如，它被應用在軸向間隙式的電機(圖示省略)中。此外，只要在本發(fā) 明中沒有特別說明，電樞繞組并非指構(gòu)成它的一根根導線，而是指導線被卷在一起的狀態(tài)。 這在附圖中也同樣。此外，卷線起始端與卷線終端的引出線、以及它們的連結(jié)線在附圖中也 被省略。圖2僅表示一個電樞繞組，其它的電樞繞組省略，以能夠圖示電樞磁芯的形態(tài)。電樞用磁芯10通過層疊多個磁性體板(相當于解決課題的技術(shù)手段中的“第一磁 性體板”)12而形成。磁性體板12的與其層疊方向正交的第一方向上的長度WB從層疊方 向的一側(cè)朝著另一側(cè)逐漸變寬。此處，該一側(cè)相當于以旋轉(zhuǎn)軸Q為中心將多個電樞用磁芯 10呈環(huán)狀地配置時的內(nèi)周側(cè)，該另一側(cè)相當于外周側(cè)。此外，在前述另一側(cè)的端部附近，一 部分具有第一方向上的長度WB從層疊方向的一側(cè)朝著另一側(cè)逐漸變窄的部分。采用此方法層疊的電樞用磁芯10具有以與該層疊方向和第一方向都正交的旋轉(zhuǎn) 軸(相當于解決課題的技術(shù)手段中的“第二方向”)Q為高度的棱柱部14。在棱柱部14的 周圍以旋轉(zhuǎn)軸Q作為繞軸設置電樞繞組30。此處，雖用“棱柱”表示，但是，它也包括在角部 設置倒角等形成圓形的形狀。實際上由于層疊沖壓后鋼板，因此，層疊面由微小的(一枚鋼 板的厚度)段坡構(gòu)成，但是，以不考慮這種程度的段坡的形狀表現(xiàn)“棱柱”。S卩，棱柱部14也可以如圖示那樣在與旋轉(zhuǎn)軸Q平行的邊緣形成倒角，因此，長度WB 并非局限于從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)去逐漸變寬。此外，電樞用磁芯10具備在旋轉(zhuǎn)軸Q方向上與棱柱部14相鄰且第一方向上的長 度WL為一定的第一長方體部16。而且，電樞用磁芯10也可以具有，在棱柱部14上在與第 一長方體部16相反的一側(cè)從棱柱部14朝著以旋轉(zhuǎn)軸Q為法線的面內(nèi)方向突出的凸緣部 15。換言之，電樞用磁芯10在旋轉(zhuǎn)軸Q方向上具有高度的棱柱部14的一側(cè)(圖中的上側(cè)) 具有凸緣部15，在另一側(cè)(圖中的下側(cè))具有第一長方體部16。此外，凸緣部15并非一定 在磁性體板12b的層疊方向上形成固定的寬度，其寬度也可以沿著徑向變化。特別是棱柱 部的圓周方向的邊最好與凸緣部的圓周方向的邊平行。第一長方體部16的第一方向上的長度WL在以旋轉(zhuǎn)軸Q為中心、以到電樞用磁芯10的最靠近旋轉(zhuǎn)軸Q的位置的長度r為半徑的圓的圓周2 π r除以被埋設在磁軛20的凹 部22中的電樞用磁芯10的數(shù)量η所得的長度2 π r/n以下。此處，在圖1中表示電樞用磁 芯10的數(shù)量η = 9時的例子，但是，也可以根據(jù)所要求的旋轉(zhuǎn)電機的能力等適當加以更改。 此外，如果第一長方體部的前述第一方向上的長度(WL)在前述棱柱部的前述第一方向上 的長度(WB)的最小值以下，就會滿足該條件。磁軛20通過在旋轉(zhuǎn)軸Q方向?qū)盈B多個磁性體板(相當于解決課題的技術(shù)手段中 的“第二磁性體板”)24而形成，并且具有能夠埋設電樞用磁芯10的第一長方體部16的凹 部22。凹部22可以貫通磁軛20 (圖示省略)，但是，按照不貫通的方式以規(guī)定深度形成凹 部22(參照圖1)，這樣，磁軛20的強度增大，并且能夠規(guī)定電樞用磁芯10的埋設深度。磁 軛20并非一定通過層疊多個磁性體板24而形成，也可以采用粉末壓制等方式一體形成。即 使凹部貫通磁軛，在磁軛中的埋設深度也能由棱柱部與第一長方體部之間的段坡所規(guī)定。對于這種磁軛20，電樞用磁芯10在磁軛20上以旋轉(zhuǎn)軸Q為中心呈環(huán)狀地配置多 個，相鄰的棱柱部14以及凸緣部15的各個邊緣相互平行地形成或者配置。此外，優(yōu)先考慮 磁軛20的大小(旋轉(zhuǎn)電機等的大小)在磁軛20上配置多個的電樞用磁芯10，按照相鄰的 棱柱部14以及凸緣部15的各個邊緣相互平行的方式形成，或者，優(yōu)先考慮一個電樞用磁芯 10所具有的兩個該邊緣所形成的角度來形成多個電樞用磁芯10，按照相鄰的棱柱部14以 及凸緣部15的各個邊緣相互平行的方式配置該多個電樞用磁芯10，這兩種方法可任意采 用。圖3 (a) (b) (c)是說明磁性體板12的沖壓例子，是將磁性體板12與模具102、103、 104a、104b的邊界分離表示的圖。在磁性體板12的層疊方向上，電樞用磁芯10的棱柱部 14的寬度逐漸變寬，與此相反，第一長方體部16形成為一定的寬度。從通過沖壓形成磁性 體板12的觀點來看，根據(jù)后述的理由，第一長方體部16的第一方向上的長度WL最好形成 為棱柱部14的第一方向上的長度WB的最小值以下。首先，如圖3(a)所示，對圖中的左右方向長的帶狀磁性體120使用沖床以及沖模 等模具102，僅對構(gòu)成第一長方體部16的部位16p進行沖壓。被沖壓的磁性體120例如沿 著紙面上方向移動(例如，圖中中空箭頭方向)，在磁性體120上，在其延伸方向并列的多個 部位16p被依次沖壓。如上所述，由于第一長方體部16的長度WL為一定，部位16p的寬度 以長度WL固定，無需改變模具102所呈現(xiàn)的凹部101的寬度Wl就能使其固定。寬度Wl比 長度WL寬出沖壓的間隙的兩倍。接下來，如圖3(b)所示，對構(gòu)成凸緣部15的部位的上部 15pt進行沖壓。此外，圖3(a)以及圖3(b)的沖壓也可以同時進行。然后，在磁性體120的移動方向?qū)⒛＞?04a、104b相對于各個部位16p進行對位， 同時如圖3(c)所示，使用模具104a、104b依次對構(gòu)成棱柱部14的部位14p、以及構(gòu)成凸緣 部15的部位15p的側(cè)部15ps進行沖壓。但是，在部位14p中，部位16p側(cè)的邊160已經(jīng)利 用模具102形成。如上所述，由于棱柱部14的長度WB沿著層疊方向逐漸變寬，因此，必須使部位14p 的寬度也各異地進行沖壓。具體來講，一邊改變模具104a、104b中的對部位14p進行沖壓 的部分的寬度W2，一邊利用模具104進行沖壓。寬度W2比長度WB寬出沖壓的間隙的兩倍。此時，模具102所沖壓的區(qū)域以及模具104a、104b所沖壓的區(qū)域最好在旋轉(zhuǎn)軸Q 的方向上重疊規(guī)定的寬度(例如寬度Dl)。具體來講，模具104a、104b最好在沿著旋轉(zhuǎn)軸Q的方向上，與邊106相比從部位14p突出。否則難以準確地對部位14p與部位16p的交界 區(qū)域19進行沖壓。此外，模具103所沖壓的區(qū)域以及模具104a、104b所沖壓的區(qū)域最好在磁性體120 的延伸方向(與旋轉(zhuǎn)軸Q垂直的方向)上重疊規(guī)定的寬度(例如寬度D2)。具體來講，模具 103最好在磁性體120的延伸方向上與構(gòu)成凸緣部15的部位15p的側(cè)部15ps相比從部位 15p突出。否則，難以準確地對部位15p的角部進行沖壓。此處，由于長度WL在長度WB的最小值以下，因此，模具104a、104b的寬度W2—定 比模具102的凹部101的寬度Wl大。這樣就能使用在沿著旋轉(zhuǎn)軸Q的方向上與邊160相 比從部位14p突出的模具104a、104b。S卩，當在模具104a、104b形成磁性體板12時，只要調(diào) 整寬度W2，無需更換模具104a、104b就能從磁性體120依次對磁性體板12進行沖壓。例 如通過調(diào)整模具104a、104b的紙面左右方向(例如圖中的兩個黑色箭頭)上的相對位置關(guān) 系，容易實現(xiàn)對該寬度W2的調(diào)整。如果第一長方體部16的第一方向上的長度WL在棱柱部14的第一方向上的長度 WB的最小值以下，那么，可以將另行準備的空芯線圈卷繞在棱柱部14上用作電樞繞組30。 即，將棱柱部14從第一長方體部16側(cè)插入空芯線圈的空芯部分，由此棱柱部14就具有了 作為電樞繞組30的磁芯功能。如果棱柱部14具有凸緣部15，那么，將空芯線圈從第一長方 體部16側(cè)向棱柱部14安裝，在凹部22中埋設第一長方體部16，這樣就能用凸緣部15與磁 軛20保持電樞繞組30。(第一實施方式的效果)如上所述，由于電樞用磁芯10具備多個被層疊的磁性體板12，因此，能夠減少渦 電流。此外，在棱柱部14上卷繞電樞繞組30，在凹部22中埋入第一長方體部16，就能得到 軸向間隙用的電樞40。當在磁軛20中設置多個電樞用磁芯10時，將棱柱部14變寬的一側(cè) 設置成外周側(cè)，這樣，電樞用磁芯10能有效地利用空間。而且，將第一長方體部16用作被 埋入凹部22中的部分，這樣，無論棱柱部14的形狀如何，都能縮小磁軛20所具有的凹部22 與第一長方體部16之間的間隙，從而能夠減少電樞用磁芯10與磁軛20之間的磁阻。特別 是在將第一長方體部16埋入凹部22中時，能夠采用壓入或熱壓。此外，由于第一長方體部16的第一方向上的長度WL在棱柱部14的第一方向上的 長度WB的最小值以下，因此，容易將另行準備的空芯線圈從第一長方體部16側(cè)安裝在棱柱 部14上。此外，磁性體板12的沖壓也容易。此外，在電樞40中，電樞用磁芯10在磁軛20上以旋轉(zhuǎn)軸Q為中心呈環(huán)狀地配置 多個，相鄰的棱柱部14(以及凸緣部15)的邊緣相互平行地形成或者配置，因此，能夠提高 電樞繞組30的占空因數(shù)，并減少電樞用磁芯10與磁軛20之間的間隙，增大兩者之間的緊 固力以及降低兩者之間的磁阻。此外，由于在棱柱部14上安裝另行準備的空芯線圈，因此，通過整列卷繞、卷繞成 型等，電樞繞組30就能采用占空因數(shù)高的空芯線圈。此外，由于磁軛20通過在旋轉(zhuǎn)軸Q方向?qū)盈B多個磁性體板24而形成，因此，能夠 用鐵損少的電磁鋼板形成磁軛20。此外，第一長方體部16的第一方向上的長度WL在以旋轉(zhuǎn)軸Q為中心、以到電樞用 磁芯10的最靠近旋轉(zhuǎn)軸Q的位置的長度r為半徑的圓的圓周2 π r除以被埋設在磁軛20的凹部22中的電樞用磁芯10的數(shù)量η所得的長度2 π r/n以下，因此，能夠在相鄰的電樞用 磁芯10的各個第一長方體部16之間互不干擾的情況下，在磁軛20中埋設電樞用磁芯10。(第二實施方式)在上述第一實施方式中，對僅第一長方體部16被埋設在磁軛20的凹部22中的方 式進行了說明，但是，本發(fā)明并非局限于此。此處，作為本發(fā)明的第二實施方式，參照附圖， 對在第一長方體部16的端部還具備凸緣部18a的方式進行說明。此外，在以下的實施方式 的說明中，如沒有特別說明，對于具有與上述第一實施方式同樣功能的部分標注相同的符 號，并省略其說明。圖4是本發(fā)明的第二實施方式涉及的電樞40a的分解立體圖，在磁軛20a中附設 的多個電樞用磁芯IOa中，一個電樞用磁芯IOa從磁軛20a中被分離，與電樞繞組30a—并表不。電樞40a具備電樞用磁芯10a、磁軛20a和電樞繞組30，例如，它被應用在軸向間 隙式電動機(圖示省略)中。電樞用磁芯IOa與在上述第一實施方式中所示的電樞用磁芯10同樣，通過層疊多 個磁性體板12a而形成，并且具備棱柱部14、凸緣部15以及第一長方體部16。而且，電樞 用磁芯IOa在第一長方體部16上的與棱柱部14相反一側(cè)的端部具備凸緣部18a，凸緣部 18a的第一方向上的長度WSa形成得比第一長方體部16的第一方向上的長度WL長。在層 疊方向上被設定成相同的長度。即，凸緣部也是長方體。此外，為了避免相鄰的凸緣部18a 相互干擾，凸緣部18a的第一方向上的長度WSa形成為以旋轉(zhuǎn)軸Q為中心、以到電樞用磁芯 IOa的最靠近的位置的長度ra為半徑的圓的圓周2 π ra除以被埋設在磁軛20a的凹部22a 中的電樞用磁芯10的數(shù)量na(圖4中表示na = 9時的例子)所得的長度2 π ra/na以下。圖5(a) (b)是說明磁性體板12a的沖壓例子的圖，將磁性體板12a與模具102a、 103、104a、104b的邊界分離地表示。在本實施方式中，凸緣部18a與第一長方體部16同樣， 在磁性體板12a的層疊方向上形成一定的寬度。從與上述第一實施方式同樣通過沖壓形成 磁性體板12a的觀點來看，如上所述，第一長方體部16的第一方向上的長度WL最好形成為 棱柱部14的第一方向上的長度WB的最小值以下、且凸緣部18a的第一方向上的長度WSa 以下。首先，如圖5(a)所示，在圖中的左右方向上長的帶狀磁性體120上，使用沖床以及 沖模等模具102a、103，對構(gòu)成第一長方體部16的部位16p、構(gòu)成凸緣部18a的部位ISap以 及構(gòu)成凸緣部15的部位的上部15pt進行沖壓。被沖壓的磁性體120例如沿著紙面上方向 移動(例如，圖中中空箭頭方向)，在磁性體120上，在其延伸方向并列的多個部位16p被依 次沖壓。如上所述，由于第一長方體部16的長度WL以及凸緣部18a的長度WSa為一定，因 此，部位16p的寬度以及部位18ap的寬度也分別以長度WL、WSa固定，無需改變模具102a 所呈現(xiàn)的凹部IOla的寬度Wla、W3a就能使其固定。寬度Wla比長度WL寬出沖壓的間隙的 兩倍，寬度W3a比長度WSa寬出沖壓的間隙的兩倍。然后，在磁性體120的移動方向?qū)⒛＞?04a、104b相對于部位16p、18ap分別進行 對位，同時如圖3 (b)所示，使用模具104a、104b依次對構(gòu)成棱柱部14的部位14p、以及構(gòu)成 凸緣部15的部位15p的側(cè)部15ps進行沖壓。此時，與上述第一實施方式同樣，在部位14p 中的部位16p側(cè)的邊160已經(jīng)由模具102a形成。
此時，模具102a所沖壓的區(qū)域以及模具104a所沖壓的區(qū)域最好在沿著旋轉(zhuǎn)軸Q 的方向上重疊規(guī)定的寬度D3。具體來講，模具104a、104b最好在沿著旋轉(zhuǎn)軸Q的方向上，與 邊106相比從部位14p突出。否則，則難以準確地對部位14p與部位16p的交界區(qū)域19進 行沖壓。此外，模具103所沖壓的區(qū)域以及模具104a、104b所沖壓的區(qū)域最好在磁性體120 的延伸方向(與旋轉(zhuǎn)軸Q垂直的方向)上按照規(guī)定的寬度D4重疊。具體來講，模具103最 好在磁性體120的延伸方向上，與構(gòu)成凸緣部15的部位15p的側(cè)部15ps相比從部位15p 突出。否則，則難以準確地對部位15p的角部進行沖壓。圖6是電樞40a的部分放大圖，表示相當于圖4所示的電樞40a的區(qū)域Pl的區(qū) 域。磁軛20a例如通過加壓鐵粉而形成，并且具有埋設第一長方體部16以及凸緣部18a的 凹部22a。凹部22a在磁軛20a中，還以旋轉(zhuǎn)軸Q為中心在徑向的外側(cè)開口，在內(nèi)側(cè)并不開 口。即，凹部22a的徑向的截面形狀的一部分呈現(xiàn)與圖5所示的模具102a大致相同的形狀， 能夠從徑向外側(cè)沿著凹部22a插入電樞用磁芯IOa的第一長方體部16以及凸緣部18a。(第二實施方式的變形例子)圖7是變形例涉及的電樞40a的部分放大圖，表示相當于圖4所示的電樞40a的 區(qū)域P2。磁軛20a如圖6所示，通過保持凸緣部18a的與第一長方體部16相反一側(cè)的端面 來保持電樞用磁芯10a，這在確保電樞40a的強度方面最為理想，但是，如果磁軛20a的凹部 22a能夠以足夠的強度保持棱柱部14與第一長方體部16的邊界附近，則如圖7所示，凸緣 部18a的與第一長方體部16相反一側(cè)的端面也可以露出。(第二實施方式的效果)如上所述，電樞用磁芯IOa在第一長方體部16的與棱柱部14相反一側(cè)的端部還 具備凸緣部18a，凸緣部18a的第一方向上的長度WSa比第一長方體部16的第一方向上的 長度WL短，因此，即使電樞用磁芯IOa從棱柱部14 一側(cè)被拉近，也能避免或者抑制電樞用 磁芯IOa從磁軛20a中脫落。此外，如果磁軛20a通過粉末壓制形成，那么，與采用層疊鋼板形成的方式相比， 固有振動頻率高，因此，耐振性提高。特別是流向與磁軛20a的埋設電樞用磁芯IOa —側(cè)相 反的一側(cè)(磁軛的底部)的磁通變得順暢。此外，磁軛20a具有埋設第一長方體部16的凹部22a，凹部22a在磁軛20a中，還 以旋轉(zhuǎn)軸Q為中心在徑向的外側(cè)開口，因此，能夠從徑向的外側(cè)插入整個第一長方體部16， 容易在凹部22a中埋設電樞用磁芯10a。(第三實施方式)在上述第一以及第二實施方式中，對第一長方體部16的寬度在棱柱部14的寬度 的最小值以下的方式進行了說明，特別是在第二實施方式中，對在第一長方體部16的下側(cè) 具備凸緣部18a的方式進行了說明，但是，本發(fā)明并非局限于此。第一長方體部16的寬度 也可以比棱柱部14的寬度的最小值大。此處，作為本發(fā)明的第三實施方式，參照附圖對第 一長方體部16c的寬度是棱柱部14的寬度的最大值以上的方式進行說明。圖8是本發(fā)明的第三實施方式涉及的電樞40c的分解立體圖，在沿著旋轉(zhuǎn)軸Q的 方向上對其分解表示。此外，圖9是電樞40c的組裝圖。電樞40c包括電樞用磁芯IOc與磁軛20c，例如它被應用在軸向間隙式電動機(圖示省略)中。電樞用磁芯IOc與在上述第一實施方式中所示的電樞用磁芯10同樣通過層疊多 個磁性體板12而形成，并且包括棱柱部14、凸緣部15以及第一長方體部16c，第一長方體 部16c的第一方向上的長度WL形成得比棱柱部14的第一方向上的長度WB的最大值大。具 體來講，第一長方體部16c的第一方向上的長度WLc與以旋轉(zhuǎn)軸Q為中心、以到電樞用磁芯 IOc的最靠近旋轉(zhuǎn)軸Q的位置的長度rc為半徑的圓的圓周2 π rc除以被埋設在磁軛20c的 凹部22c中的電樞用磁芯IOc的數(shù)量nc (在圖8中，表示nc = 12時的例子)所得的長度 2 π rc/nc大致相等。此外，電樞繞組30c被直接卷繞在電樞用磁芯IOc的棱柱部14上。磁軛20c通過沿著旋轉(zhuǎn)軸Q方向?qū)盈B多個磁性體板24c而形成，并且具有埋設第 一長方體部16c的凹部22c，凹部22c在磁軛20c中還在以旋轉(zhuǎn)軸Q為中心的徑向的內(nèi)側(cè)部 位23c開口。此外，磁軛20c在電樞磁芯IOc的徑向外側(cè)、以及與在磁軛20c中埋設電樞用 磁芯IOc的一側(cè)相反的一側(cè)(圖中的下側(cè))短路。即，在磁軛20c延伸的面中，在一側(cè)的主 面中形成能夠埋設電樞用磁芯IOc的第一長方體部16c的凹部22c，在另一側(cè)的主面中未形 成凹部22c。此外，磁軛20a在電樞用磁芯IOc的徑向外側(cè)短路20c，采取某種手段在內(nèi)周 固定，這樣就能保持電樞用磁芯10c。此外，在本實施方式中，與棱柱部14相比，第一長方體部16c在磁軛20c延伸的面 內(nèi)的面積大，因此，如在上述第二實施方式及其變形例中所示，在棱柱部14與第一長方體 部16c的交界附近(圖5的邊160)無法保持電樞用磁芯10c。因此，通過與埋設電樞用磁 芯IOc的一側(cè)相反的一側(cè)短路，磁軛20c能保持電樞用磁芯10c。圖10 (a) (b)是說明磁性體板12c的沖壓例子，將磁性體板12c與模具102b、103、 104a、104b的邊界分離表示。電樞用磁芯IOc在磁性體板12c的層疊方向上，其第一長方體 部16c形成一定的寬度，該寬度的長度WLc形成為棱柱部14的第一方向上的長度WB的最 大值以上。首先，如圖10(a)所示，在以圖中的左右方向為寬度方向、沿著上下方向延伸的帶 狀磁性體120上，使用模具102c、103，對構(gòu)成第一長方體部16c的部位16cp的一部分以及 構(gòu)成凸緣部15的部位15p的上部15pt進行沖壓。具體來講，在部位16cp中，棱柱部14 一 側(cè)的邊180尚未形成。被沖壓的磁性體120例如沿著紙面上方向移動(例如，圖中中空箭 頭方向)，在磁性體120上，在其延伸方向排列的多個部位16cp被依次沖壓。如上所述，由 于第一長方體部16c的長度WLc為一定，因此，部位16cp的寬度也以長度WLc固定，無需改 變模具102c所呈現(xiàn)的凹部IOlc的寬度Wlc就能使其固定。寬度Wlc比長度WLc寬出沖壓 的間隙的兩倍。然后，在磁性體120的移動方向?qū)⒛＞?04a、104b相對于部位16cp、上部15pt分 別進行對位，同時，使用模具104a、104b依次對構(gòu)成棱柱部14的部位14p、以及構(gòu)成凸緣部 15的部位15p的側(cè)部15ps進行沖壓。當部位14p被沖壓時，部位16cp的一部分也被沖壓， 對在前一個工藝中未被沖壓的邊180進行沖壓。此時，模具102c所沖壓的區(qū)域以及模具104a、104b所沖壓的區(qū)域最好在沿著旋轉(zhuǎn) 軸Q的方向上重疊規(guī)定的寬度D5。具體來講，模具102c最好在沿著旋轉(zhuǎn)軸Q的方向上與邊 180相比從部位16cp突出。否則難以準確地對部位16cp與部位14p的交界區(qū)域19c進行 沖壓。
此外，模具103所沖壓的區(qū)域以及模具104a、104b所沖壓的區(qū)域最好在磁性體120 的延伸方向(與旋轉(zhuǎn)軸Q垂直的方向)上重疊規(guī)定的寬度D6。具體來講，模具103最好在 磁性體120的延伸方向上與構(gòu)成凸緣部15的部位15p的側(cè)部15ps相比從部位15p突出。 否則難以準確地對部位15p的角部進行沖壓。下面，對磁軛20c在旋轉(zhuǎn)軸Q方向上的整體厚度與凹部22c的深度進行考察。為 了使磁軛20c在旋轉(zhuǎn)軸Q方向保持電樞用磁芯10c，例如整個磁軛20c的厚度與凹部22c的 深度之差相當于磁性體板24c的厚度，那么，附設了電樞用磁芯IOc的磁軛20c就可能發(fā)生 撓曲，磁軛20c的整體厚度與凹部22c的深度之差不足。因此，磁軛20c在與埋設了電樞用 磁芯IOc的一側(cè)相反的一側(cè)，還可以具有與磁性體板24c相比旋轉(zhuǎn)軸Q方向的厚度更厚的 由非磁性金屬(例如鋁或黃銅等)形成的底面部26c。這樣，磁軛20c的剛性增強，能夠可 靠地保持電樞用磁芯10c。(第三實施方式的效果)如上所述，由于第一長方體部16c的第一方向上的長度WLc比棱柱部14的第一方 向上的長度WB的最大值大，因此，電樞用磁芯IOc與磁軛20c之間的磁阻小。此外，磁性體 板12的沖壓簡單易行。此外，由于電樞繞組30c被直接卷繞在棱柱部14上，因此，不僅能夠?qū)㈦姌欣@組 30c緊固在電樞用磁芯IOc上，而且能夠避免或者抑制繞組崩開。此外，由于凹部22c在磁軛20c的徑向內(nèi)側(cè)開口，因此，能夠從徑向內(nèi)側(cè)插入第一 長方體部16c，容易在凹部22c中埋設電樞用磁芯10c。此外，與上述第二實施方式所示的 在徑向外側(cè)開口的方式相比，采用某種方法在內(nèi)周固定，這樣，電樞用磁芯IOc難以從凹部 22c中脫落，在這一點上非常有利。此外，由于第一長方體部16c的第一方向上的長度WLc與在以旋轉(zhuǎn)軸Q為中心、以 到電樞用磁芯IOc的最靠近旋轉(zhuǎn)軸Q的位置的長度rc為半徑的圓的圓周2 ^irc除以被埋 設在磁軛20c的凹部22c中的電樞用磁芯IOc的數(shù)量nc所得的長度2 π rc/nc大致相等， 因此，一個長方體部16c不會與其它的第一長方體部16c相互碰撞，能夠有效地利用可占空 間，獲得更多的交鏈磁通。此外，由于磁軛20在電樞用磁芯IOc的徑向外側(cè)、以及在磁軛20c中與埋設了電 樞用磁芯IOc的一側(cè)相反的一側(cè)短路，因此，即使旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用在電樞用磁芯IOc 上，磁軛20c的徑向外側(cè)短路部位也能抑制電樞用磁芯IOc的脫落和移動。而且，如果磁軛20c在與埋設了電樞用磁芯IOc的一側(cè)相反的一側(cè)具有底面部 26c，那么就能可靠地保持電樞用磁芯10c。此處，底面部26c、磁性體板24c均由沿著旋轉(zhuǎn)軸Q方向?qū)盈B的薄板構(gòu)成，如果構(gòu)成 底面部26c的薄板的旋轉(zhuǎn)軸Q方向的厚度比構(gòu)成一個磁性體板24c的薄板的旋轉(zhuǎn)軸Q方向 的厚度厚，那么，磁軛20c的剛性就會增強，能夠更加可靠地保持電樞用磁芯10c，同時，能 夠降低被積極用作磁路的磁性體板24c的鐵損，增強被積極用作確保強度的底面部26c的強度。此外，如果底面部26c采用非磁性金屬形成，那么，即使旋轉(zhuǎn)軸Q方向的厚度厚，也 能減少渦電流。(第四實施方式)
在上述第一至第三實施方式中，主要對電樞用磁芯10、10a、10c進行了說明，但 是，對于采用了上述電樞用磁芯10、10a、10c的電樞，通過以下方式能降低磁阻。此處，作為 本發(fā)明的第四實施方式，將參照附圖對在電樞用磁芯與磁軛之間設置彈性體的方式進行說 明。圖11是舉例表示在本發(fā)明的第四實施方式涉及的電樞中所采用的磁軛20d的一 部分的平面圖，表示從旋轉(zhuǎn)軸Q方向俯瞰相當于圖1的AOB所示部位的部位。此外，圖12 是表示凹部22d的一部分的放大立體圖。磁軛20d通過沿著旋轉(zhuǎn)軸Q方向?qū)盈B以旋轉(zhuǎn)軸Q為中心的呈環(huán)狀的多個第二磁性 體板24d而形成，呈現(xiàn)以旋轉(zhuǎn)軸Q方向作為法線的主面，各個第二磁性體板24d適當?shù)鼐哂?孔部23d。具有孔部23d的多個第二磁性體板24d沿著旋轉(zhuǎn)軸Q方向?qū)盈B，這樣，磁軛20d 呈現(xiàn)出在旋轉(zhuǎn)軸Q的周圍呈環(huán)狀地配置多個電樞用磁芯IOd(與圖14 一起在后面闡述)的 多個凹部22d。位于構(gòu)成磁軛20d的第二磁性體板24d中的最靠近電樞用磁芯IOd —側(cè)的第二磁 性體板24t具有從凹部22d的徑向外側(cè)的邊緣朝著徑向內(nèi)側(cè)突出的突部32d。從凹部22d 的邊緣突出的突部32d的長度Ll最好比凹部22d的深度LO短。舉具體的例子，例如，凹部 22d被4個第二磁性體板24d以及具有突部32d的第二磁性體板24t共計5個第二磁性體 板24d、24t規(guī)定的情況下，突部32d的長度Ll比共計層疊5個第二磁性體板24d、24t時的 深度LO短。而且，突部32d的長度Ll最好比除了第二磁性體板24t以外的凹部22d的深 度L2短。如果滿足這樣的深度條件，那么，設置突部32d的第二磁性體板24t不必位于最 靠近電樞用磁芯IOd —側(cè)的位置。此外，在規(guī)定凹部22d的第二磁性體板24d、24t中的除了具有突部32d的第二磁 性體板24t以外的第二磁性體板24d，在與突部32d對應的位置呈現(xiàn)出容納突部32d的缺 口部34d。此外，規(guī)定缺口部34d的第二磁性體板24d的徑向外側(cè)的邊緣24e最好在比突 部32d的基部32b更向徑向內(nèi)側(cè)突出。換言之，突部32d的基部32b最好位于比除了第二 磁性體板24t以外的第二磁性體板24d的徑向外側(cè)的邊緣更靠近徑向外側(cè)的位置。其目的 在于避免或者抑制突部32d被折曲時的基部32b中的應力集中，在缺口部34d中容納折曲 后的突部32d，抑制應力集中。圖13是埋入凹部22d中的電樞用磁芯IOd的一部分的放大截面圖。具有突部32d 的第二磁性體板24t具有彈性。在凹部22d中插入電樞用磁芯10，于是，突部32d被折曲， 這樣就具有用作朝著旋轉(zhuǎn)軸Q方向在電樞用磁芯IOd上施力的彈性體32的功能。在對構(gòu) 成磁軛20d的第二磁性體板24d沖壓成型時，使孔部23d的形狀各異，這樣就能很容易地制 造彈性體32。即，只要取代沖壓突部32d的模具以及沖壓缺口部34d的模具進行沖壓即可。通過使突部32d的長度Ll比凹部22d的深度LO短，能夠避免在將電樞用磁芯10 埋入凹部22d中的情況下突部32d被夾在磁軛20d的主面與電樞用磁芯IOd的底面之間。
此外，通過呈現(xiàn)容納折曲后的突部32d的缺口部34d，能夠與突部32d的厚度、即第 二磁性體板24t的厚度相應地減少電樞用磁芯IOd與凹部22d的空隙。 特別是，由在徑向?qū)盈B的第一磁性體板12構(gòu)成電樞用磁芯10d，因此，層疊方向的 公差是一個第一磁性體板12的板厚公差的總和。因此，和與徑向垂直的方向的長度相比， 徑向的長度的公差更大。但是，考慮該公差來控制凹部22d的形狀會導致工藝變得復雜、成本增加，因此，必然會發(fā)生徑向上的晃動。突部32d吸收該晃動，用來避免或者抑制電樞用 磁芯10在凹部22d內(nèi)部錯位。圖14是表示電樞用磁芯IOd的圖，圖14(a)是電樞用磁芯IOd的立體圖，圖14(b) 是從旋轉(zhuǎn)軸Q方向俯瞰的平面圖。為了減少磁阻、抑制晃動，最好采用圖14所示的電樞用 磁芯IOd來取代圖1所示的電樞用磁芯10。即，如圖14(b)所示，當在磁軛20d中埋設有電樞用磁芯IOd時，在第一長方體部 16d的徑向內(nèi)側(cè)，設置其第一方向上的長度WL沿著徑向依次變小的柱體部15d。通過依次 縮小第二磁性體板24d的第一方向上的長度WL而規(guī)定的周方向的邊緣呈現(xiàn)以徑向為中心 的等腰梯形，該等腰梯形的平行的兩個邊中，長邊與第一長方體部16d的第一方向上的長 度WL —致。該兩邊中的短邊在徑向內(nèi)側(cè)與徑向垂直。通過使該圓周方向的邊緣以及與它對應的凹部22d的邊緣相互平行，這樣，在突 部32d從徑向外側(cè)朝著徑向內(nèi)側(cè)施力的情況下，能夠減少電樞用磁芯IOd與磁軛20d之間 的空隙。(第四實施方式的變形例)圖15是表示電樞用磁芯IOd的變形例子的立體圖。此外，圖16是在凹部22e中 埋設有電樞用磁芯IOcUlOe時的截面圖，表示由旋轉(zhuǎn)軸Q方向和徑向所規(guī)定的面。彈性體 32未必被設置在磁軛20d中，也可以被設置在電樞用磁芯IOd—側(cè)。具體的例子如圖16(a) 所示，在電樞用磁芯IOd的、構(gòu)成徑向最外側(cè)的第一磁性體板12u中的第一長方體部16d 的一部分上刻成U字形狀，使被該U字包圍的區(qū)域從第一磁性體板12d延伸的面抬起角度 θ 1(0° < Θ1<90° )形成突部32e。此外，如圖16 (b)所示，也可以將被該U字包圍的 區(qū)域抬起角度Θ2(90° < Θ2< 180° )形成突部32f。圖17是舉例表示第四實施方式的其它變形例涉及的電樞40e的一部分的平面圖。 并非局限于圖11以及圖14所示的具有第一長方體部16d和柱體部15d的方式，也可以是 具有第一長方體部16d、在比第一長方體部16d更靠近旋轉(zhuǎn)軸Q —側(cè)的第一方向上的長度 WL短的第二長方體部17d的方式。具體來講，從旋轉(zhuǎn)軸Q方向平視，沿著圓周方向延伸的第 一長方體部16d、沿著徑向延伸的第二長方體部17d略呈T字形狀，第二長方體部17d從第 一長方體部16d的大致中心朝著徑向內(nèi)側(cè)延伸。凹部22f也呈現(xiàn)與第一長方體部16d以及第二長方體部17d對應的形狀。S卩，凹 部22f在沿著柱方向延伸的部位(以下稱作“圓周方向部位”)、以及沿著徑向延伸的部位 (以下稱作“徑向部位”)略呈T字形狀，該徑向部位從該圓周方向部位的大致中心朝著徑 向內(nèi)側(cè)延伸。該徑向部位的徑向長度比第二長方體部17d的徑向長度長。通過采用這種構(gòu)造，當電樞用磁芯IOf被埋設在凹部22e中時，利用突部32d的彈 性力，電樞用磁芯IOf被朝著旋轉(zhuǎn)軸Q施力，因此，第一長方體部16d的徑向內(nèi)側(cè)的面16S 與凹部22e緊貼。這樣，流到電樞用磁芯IOe的磁通未被空隙阻擋，而是經(jīng)由第一長方體部 16d以及第二長方體部17d在圓周方向流動。(應用在旋轉(zhuǎn)電機中)圖18是表示本發(fā)明涉及的旋轉(zhuǎn)電機60的分解立體圖，在沿著旋轉(zhuǎn)軸Q的方向分 解表示。旋轉(zhuǎn)電機60包括電樞(定子)40與勵磁元件(轉(zhuǎn)子)50，在電樞40中附設的電樞 用磁芯10與勵磁元件50在旋轉(zhuǎn)軸Q方向上隔著規(guī)定的空隙相對。此外，在圖18中舉例表示了具備上述第一實施方式所示的電樞40的旋轉(zhuǎn)電機60，但是，也可以具備上述第二或者 第三實施方式所示的電樞40a、40c。勵磁元件50具備產(chǎn)生勵磁磁通的磁鐵52和保持磁鐵52的磁軛54。在圖18中舉 例表示了附設8個磁鐵52的方式，但是，也可以根據(jù)所要求的旋轉(zhuǎn)電機60的能力等適當加 以更改。磁鐵52在旋轉(zhuǎn)軸Q的周圍呈環(huán)狀地被配置，磁軛54的使旋轉(zhuǎn)軸(圖示省略)貫 通的貫通孔56被設置在旋轉(zhuǎn)軸Q的周圍。此外，實際上磁鐵52與磁軛54被相互緊貼地設置。(應用在旋轉(zhuǎn)電機中時的效果)如上所述，對于上述第一至第三實施方式中所示的電樞40，通過沿著旋轉(zhuǎn)軸Q相 對置地配置勵磁元件50而構(gòu)成旋轉(zhuǎn)電機60，旋轉(zhuǎn)電機60的輸出功率大。此外，由于勵磁元件50具有產(chǎn)生勵磁磁通的磁鐵52，因此，流經(jīng)電樞用磁芯10的 磁通包含很多高頻波，且磁通密度大，但是，由于使用電樞用磁芯10降低鐵損的效果明顯， 因此，能夠高效地產(chǎn)生扭矩。(應用在壓縮機中)圖19是表示搭載了軸向間隙式電動機60的高壓罩式壓縮機70的截面圖。上述 旋轉(zhuǎn)電機60例如能夠搭載在壓縮機70中。此外，對于軸向間隙式電動機60表示其側(cè)面而 非截面。壓縮機70包括密閉容器72、壓縮機構(gòu)部74、以及軸向間隙式電動機60。壓縮機 構(gòu)部74被配置在密閉容器72內(nèi)，在密閉容器72內(nèi)且壓縮機構(gòu)部74的上側(cè)配置軸向間隙 式電動機60。壓縮機構(gòu)部74借助旋轉(zhuǎn)軸76被軸向間隙式電動機60驅(qū)動。此處，上述電樞 40能夠用作定子，勵磁元件50能夠用作轉(zhuǎn)子。吸入管78與密閉容器72下側(cè)的側(cè)方連接，而排出管80與密閉容器72的上側(cè)連 接。從吸入管78供給的制冷劑氣體被導入壓縮機構(gòu)部74的吸入側(cè)。在密閉容器72內(nèi)側(cè)， 磁軛20的外周側(cè)被固定，然后軸向間隙式電動機60被固定。此外，旋轉(zhuǎn)軸76的下端側(cè)與 壓縮機構(gòu)部74連結(jié)。壓縮機構(gòu)部74具有氣缸狀的本體部82、上端板84以及下端板86。上端板84及 下端板86被分別安裝在本體部82的開口端的上側(cè)和下側(cè)。旋轉(zhuǎn)軸76貫通上端板84以及 下端板86，被插入本體部82的內(nèi)部。旋轉(zhuǎn)軸76以能夠自由旋轉(zhuǎn)的方式被在壓縮機構(gòu)部74的上端板84上所設置的軸 承88、以及在壓縮機構(gòu)部74的下端板86上所設置的軸承90支持。在本體部82內(nèi)的旋轉(zhuǎn) 軸76上設有曲柄銷92。在曲柄銷92中嵌合活塞94被驅(qū)動。在活塞94以及與之對應的氣 缸之間形成的壓縮室96中，制冷劑氣體被壓縮。活塞94在偏芯的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)或者進行公 轉(zhuǎn)運動，改變壓縮室96的容積。當壓縮機構(gòu)部74由于軸向間隙式電動機60的旋轉(zhuǎn)而被驅(qū)動時，制冷劑氣體從吸 入管78被供給到壓縮機構(gòu)部74，在壓縮機構(gòu)部74 (特別是壓縮室96)中壓縮制冷劑氣體。 在壓縮機構(gòu)部74中被壓縮的高壓制冷劑氣體從壓縮機構(gòu)部74的排出口 98被向密閉容器 72內(nèi)排出。高壓制冷劑氣體通過在旋轉(zhuǎn)軸76的周圍設置的槽(圖示省略)、在旋轉(zhuǎn)軸Q方 向貫通電樞40 (定子)以及勵磁元件50的內(nèi)部的貫通孔(圖示省略)、電樞40以及勵磁元件50的外周部和密閉容器72的內(nèi)表面之間的空間等，被送至軸向間隙式電動機60的上部 空間。然后，通過排出管80向密閉容器72的外部排出。(應用在壓縮機中時的效果)如上所述，由于上述軸向間隙式電動機60實現(xiàn)了小型、高扭矩，因此，壓縮制冷劑 時的損耗小。以上對本發(fā)明進行了詳細的說明，但是，上述說明在所有方面僅是一個例子，本發(fā) 明并非局限于此。尚未列舉的無數(shù)變形例應該理解為是在不脫離本發(fā)明的范圍內(nèi)而能夠想 到的其它的實施方式。
權(quán)利要求
一種電樞用磁芯(10、10a、10c)，其特征在于層疊多個第一磁性體板(12a、12b、12c)而形成，所述電樞用磁芯包括與所述第一磁性體板被層疊的層疊方向正交的第一方向上的長度(WB)在整個層疊方向上或者一部分層疊方向上逐漸變寬、以與所述層疊方向和所述第一方向都正交的第二方向(Q)作為高度的棱柱部(14)；和在所述第二方向上與所述棱柱部相鄰、所述第一方向上的長度(WL)為一定的第一長方體部(16、16a、16c)。
2.如權(quán)利要求1所述的電樞用磁芯(10、10a)，其特征在于所述第一長方體部(16、16a)的所述第一方向上的長度(WL)在所述棱柱部的所述第一 方向上的長度(WB)的最小值以下。
3.如權(quán)利要求1所述的電樞用磁芯(IOc)，其特征在于所述第一長方體部(16c)的所述第一方向上的長度(WLc)比所述棱柱部(14)的所述 第一方向上的長度(WB)的最大值大。
4.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中任意一項所述的電樞用磁芯(IOa)，其特征在于所述電樞用磁芯在所述第一長方體部(16a)的與所述棱柱部(14)相反的一側(cè)的端部 還具備凸緣部(18a)，所述凸緣部的所述第一方向上的長度(WS)比所述第一長方體部的所述第一方向上的 長度(WL)長。
5.一種電樞(40、40￡1、40(、40(1、4(^、4(^)，其特征在于 包括權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中任意一項所述的電樞用磁芯(10、10a、IOc)； 具有將所述第一長方體部埋入的凹部(22、22a、22c、22d、22e、22f)的磁軛(20、20a、 20c、20d、20e、20f)；和卷繞在所述棱柱部的電樞繞組(30、30a、30c)，所述電樞用磁芯在所述磁軛上以與所述第二方向平行的旋轉(zhuǎn)軸(Q)為中心呈環(huán)狀地 配置多個，相鄰的所述棱柱部(14)的相互對置的邊緣相互平行地形成或者配置。
6.如權(quán)利要求5所述的電樞，其特征在于還包括對埋入到所述凹部(22d、22e、22f)的所述第一長方體部(16、16d)在以所述旋 轉(zhuǎn)軸(Q)為中心的徑向施力的彈性體(32 ;32d、32e、32f)。
7.如權(quán)利要求5所述的電樞，其特征在于所述電樞用磁芯(10d、10e、10f)還包括在所述第二方向(Q)上與所述棱柱部(14)相 鄰、所述第一方向上的長度(WL)沿著所述層疊方向逐漸變窄的柱體部(15d)， 所述彈性體(32d、32e)向所述變窄的方向施力。
8.如權(quán)利要求5所述的電樞，其特征在于所述電樞用磁芯(IOe)，在比所述第一長方體部(16d)更靠所述旋轉(zhuǎn)軸(Q)側(cè)，還具有 所述第一方向上的長度(WL)比所述第一長方體部短的第二長方體部(17d)，與所述第二長方體部的所述層疊方向的長度相比，與所述第二長方體部嵌合的所述凹部(22d、22e、22f)的所述層疊方向的長度長。
9.如權(quán)利要求6所述的電樞，其特征在于所述第一磁性體板(12d)中現(xiàn)出所述層疊方向的端部的所述第一磁性體板(12u)具有 所述彈性體(32e)。
10.如權(quán)利要求9所述的電樞，其特征在于所述彈性體(32d)在所述層疊方向的端部具有從所述第一磁性體板(12u)向所述凹部 (22d)突出的突部(32e)。
11.一種電樞(40、40a)，其特征在于包括 權(quán)利要求2所述的電樞用磁芯(10、10a)；和在所述棱柱部(14)安裝另行準備的空芯線圈的電樞繞組(30、30a)。
12.—種電樞(40c)，其特征在于包括權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中任意一項所述的電樞用磁芯(IOc)；和 直接或者隔著絕緣物卷繞在所述棱柱部(14)的電樞繞組(30c)。
13.如權(quán)利要求5所述的電樞(40、40c)，其特征在于所述磁軛(20、20c)通過在所述旋轉(zhuǎn)軸(Q)方向?qū)盈B多個第二磁性體板(24、24c)而形成。
14.如權(quán)利要求權(quán)利要求6所述的電樞，其特征在于所述磁軛(20e)通過在所述旋轉(zhuǎn)軸(Q)方向?qū)盈B多個第二磁性體板(24e)而形成， 所述多個第二磁性體板中的至少一個所述第二磁性體板具有從所述凹部(22e)的邊 緣向所述凹部突出的突部(32q)。
15.如權(quán)利要求14所述的電樞，其特征在于所述突部(32q)自所述凹部(22e)的邊緣起的長度(Li)比所述凹部的深度(LO)短。
16.如權(quán)利要求14所述的電樞，其特征在于所述第二磁性體板(24e)中的相對于具有所述突部(32q)的所述第二磁性體板位于所 述旋轉(zhuǎn)軸(Q)方向的一側(cè)的所述第二磁性體板，在與所述突部對應的位置形成容納所述突 部的缺口部(34e)。
17.如權(quán)利要求5所述的電樞(40a)，其特征在于 所述磁軛(20a)通過粉末壓制而形成。
18.如權(quán)利要求5所述的電樞(40a)，其特征在于所述磁軛(20a)具有埋設所述第一長方體部(16)的凹部(22a)， 所述凹部在所述磁軛中還以所述旋轉(zhuǎn)軸(Q)為中心在所述徑向的外側(cè)開口。
19.如權(quán)利要求5所述的電樞(40c)，其特征在于所述磁軛(20c)具有埋設所述第一長方體部(16c)的凹部(22c)， 所述凹部在所述磁軛中，還以所述旋轉(zhuǎn)軸(Q)為中心在所述徑向的內(nèi)側(cè)開口。
20.如權(quán)利要求5所述的電樞(40、40c)，其特征在于所述第一長方體部(16、16c)的所述第一方向上的長度(WL、WLc)為 在以所述旋轉(zhuǎn)軸(Q)為中心、以到所述電樞用磁芯(10、10a、10C)的最靠近所述旋轉(zhuǎn)軸 的位置的長度(r、rc)為半徑的圓的圓周(2Jir、2Jirc)除以被埋設在所述磁軛(20、20c) 的所述凹部(22、22c)的所述電樞用磁芯的數(shù)量(n、nc)所得的長度(2 π r/n、2 π rc/nc)以下。
21.如權(quán)利要求20所述的電樞(40c)，其特征在于所述第一長方體部(16c)的所述第一方向上的長度(WLc)，與以所述旋轉(zhuǎn)軸(Q)為中心、以到所述電樞用磁芯(IOc)的最靠近所述旋轉(zhuǎn)軸的位置 的長度(rc)為半徑的圓的圓周(2 Jirc)除以被埋設在所述磁軛(20c)的所述凹部(22c) 的所述電樞用磁芯的數(shù)量(nc)所得的長度O^irc/nc)大致相等。
22.如權(quán)利要求21所述的電樞(40c)，其特征在于所述磁軛(20c)在比所述電樞用磁芯(IOc)更靠所述徑向的外側(cè)、和在所述磁軛中與 埋設所述電樞用磁芯的一側(cè)相反的一側(cè)短路。
23.如權(quán)利要求5所述的電樞(40c)，其特征在于所述磁軛(20c)在與埋設所述電樞用磁芯(IOc)的一側(cè)相反的一側(cè)還具有底面部 (26c)。
24.如權(quán)利要求13所述的電樞(40c)，其特征在于所述底面部(26c)、所述第二磁性體板(24c)均由在所述旋轉(zhuǎn)軸(Q)方向上層疊的薄板 構(gòu)成，構(gòu)成所述底面部的薄板的所述旋轉(zhuǎn)軸方向上的厚度比構(gòu)成一個所述第二磁性體板的 薄板的所述旋轉(zhuǎn)軸方向的厚度厚。
25.如權(quán)利要求24所述的電樞(40c)，其特征在于所述底面部(26c)由非磁性金屬形成。
26.一種旋轉(zhuǎn)電機(60)，其特征在于包括權(quán)利要求5所述的電樞(40、40a、40c)；和沿著所述旋轉(zhuǎn)軸(Q)與所述電樞用磁芯(10、10a、10c)相對置配置的勵磁元件(50)。
27.如權(quán)利要求26所述的旋轉(zhuǎn)電機(60)，其特征在于所述勵磁元件(50)包括產(chǎn)生勵磁磁通的磁鐵(52)。
28.—種壓縮機(70)，其特征在于搭載權(quán)利要求26所述的旋轉(zhuǎn)電機(60)。
全文摘要
本發(fā)明在通過層疊被沖壓成預先確定的形狀的多個磁性體板(12)而形成的電樞用磁芯(10)中，包括電樞繞組(30)被卷繞的棱柱部(14)、被埋設在磁軛(20)的凹部(22)中的第一長方體部(16)。以旋轉(zhuǎn)軸(Q)為法線的面中的棱柱部(14)的截面形狀大致形成梯形，該面中的第一長方體部(16)的截面形狀大致形成長方形。當沖壓磁性體板(12)時，構(gòu)成棱柱部(14)的部位的沖壓工序與構(gòu)成第一長方體部(16)的部位的沖壓工序分開進行。在兩個部位的邊界附近，在沖壓工序所使用的模具的能夠沖壓的區(qū)域按照規(guī)定的寬度重疊，以避免應力集中在邊界區(qū)域。
文檔編號F04C29/00GK101904077SQ20088012129
公開日2010年12月1日 申請日期2008年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月17日
發(fā)明者安本龍志, 木藤敦之, 淺野能成 申請人:大金工業(yè)株式會社