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CN112840527A - 铁芯、定子及旋转电机 - Google Patents

铁芯、定子及旋转电机 Download PDF

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CN112840527A
CN112840527A CN201980065285.8A CN201980065285A CN112840527A CN 112840527 A CN112840527 A CN 112840527A CN 201980065285 A CN201980065285 A CN 201980065285A CN 112840527 A CN112840527 A CN 112840527A
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CN
China
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back yoke
curved surface
core
teeth
radius
Prior art date
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Application number
CN201980065285.8A
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斋藤达哉
上野友之
鹤田圣
中村悠一
福永由加
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Sumitomo Electric Sintered Alloy Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Sintered Alloy Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

一种铁芯，其在轴向间隙型的旋转电机中使用，该铁芯具有：环状的后轭；以及多个齿，它们在相对于所述后轭的第一平面垂直的轴向凸出，所述多个齿在所述第一平面的周向隔开间隔而设置，所述后轭和所述齿由一体成型的压粉成型体构成，在所述齿和所述后轭的角部具有将所述齿的周面和所述后轭的所述第一平面之间连接的第一曲面部，所述第一曲面部的曲率半径大于或等于0.2mm而小于或等于1.5mm。

Description

铁芯、定子及旋转电机
技术领域
本发明涉及铁芯、定子及旋转电机。
本申请基于2018年10月26日的日本申请的特愿2018－202373号而要求优先权，引用在上述日本申请中记载的全部记载内容。
背景技术
专利文献1、2公开了转子和定子在轴向上相对而配置的轴向间隙型的电动机(旋转电机)。在该种旋转电机中使用的定子具有：圆环状的后轭；铁芯，其具有从后轭沿轴向凸出的多个齿；以及线圈，其配置于各齿。多个齿在后轭的一个面(上表面)沿周向隔开间隔而设置。
在专利文献1中记载有通过后轭和齿一体成型的压粉成型体而构成铁芯。
专利文献1：日本特开2009－142095号公报
专利文献2：日本特开2017－229191号公报
发明内容
本发明的铁芯在轴向间隙型的旋转电机中使用，
该铁芯具有：
环状的后轭；以及
多个齿，它们在相对于所述后轭的第一平面垂直的轴向凸出，
所述多个齿在所述第一平面的周向隔开间隔而设置，
所述后轭和所述齿由一体成型的压粉成型体构成，
在所述齿和所述后轭的角部具有将所述齿的周面和所述后轭的所述第一平面之间连接的第一曲面部，
所述第一曲面部的曲率半径大于或等于0.2mm而小于或等于1.5mm。
本发明的定子是轴向间隙型的旋转电机的定子，具有：
本发明的铁芯；以及
线圈，其配置于所述铁芯的各齿。
本发明的旋转电机具有转子和定子，是所述转子和所述定子在轴向上相对而配置的轴向间隙型的旋转电机，
在该旋转电机中，
所述定子是本发明的定子。
附图说明
图1是实施方式所涉及的铁芯的概略俯视图。
图2是沿图1的II－II线的概略剖视图。
图3是图2的局部放大概略剖视图。
图4是表示对实施方式所涉及的铁芯进行成型的模具的一个例子的概略剖视图。
图5是冲模的概略俯视图。
图6是沿图5的VI－VI线的概略剖视图。
图7是图6的局部放大概略剖视图。
图8是下冲头的概略俯视图。
图9是沿图8的IX－IX线的概略剖视图。
图10是表示通过模具成型出铁芯的状态的局部放大概略剖视图。
图11是实施方式所涉及的定子的概略俯视图。
图12是实施方式所涉及的旋转电机的概略剖视图。
图13A是变形例所涉及的铁芯的一个例子的概略俯视图。
图13B是使用了图13A所示的铁芯的旋转电机的概略剖视图。
图14A是表示变形例所涉及的铁芯的另一个例子的概略俯视图。
图14B是使用了图14A所示的铁芯的旋转电机的概略剖视图。
具体实施方式
[本发明所要解决的课题]
希望提高轴向间隙型的旋转电机的效率。从提高旋转电机的效率的观点出发，希望改善在旋转电机中使用的铁芯的磁特性。
本发明的目的之一在于，提供能够改善磁特性的铁芯。另外，本发明的目的之一在于，提供具有上述铁芯的定子。并且，本发明的目的之一在于，提供具有上述定子的旋转电机。
[本发明的效果]
本发明的铁芯能够改善磁特性。另外，本发明的定子是铁芯的磁特性优异。并且，本发明的旋转电机的效率优异。
[本发明的实施方式的说明]
本发明人对在轴向间隙型的旋转电机中使用的铁芯的磁特性进行了认真研究，其结果得到如下的见解。
在轴向间隙型的旋转电机中，如果在线圈中流动电流，则磁通流过铁芯而形成磁路。如果在铁芯中流动的磁通减少，则旋转电机的转矩降低。在旋转电机的铁芯中，在齿中沿轴向流动磁通，在后轭中沿周向流动磁通。因此，在齿和后轭之间磁通的方向改变。
在由现有的压粉成型体构成的铁芯中，如也在专利文献2中记载所示那样，在使用模具进行成型时，通常使用2个下冲头，通过各自不同的下冲头对齿的端面和齿凸出的后轭的第一平面进行成型。在该情况下，从冲头强度等观点出发，以使齿的周面与齿凸出的后轭的第一平面正交的方式进行成型。在如上所述的铁芯中，由于齿的周面与后轭的第一平面正交，因此在磁通流过齿和后轭之间的角部时，有时磁通的一部分经过铁芯的外侧而在齿的周面和后轭的第一平面之间走捷径(short cut)。即，在齿和后轭的角部容易产生漏磁通。如果在旋转电机的铁芯产生漏磁通，则导致转矩的降低，铁芯的损耗增大而导致效率的降低。
本发明人尝试了使用带台阶的冲模，通过下冲头对齿的端面进行成型，通过冲模对后轭的第一平面进行成型。由此，能够在齿和后轭的角部形成第一曲面部，与上述的现有的铁芯相比较，发现能够减少在齿和后轭的角部产生的铁芯的漏磁通。其原因在于，通过在齿和后轭的角部形成第一曲面部，从而在齿的周面和后轭的第一平面之间走捷径的漏磁通减少。而且，通过将在齿和后轭的角部具有第一曲面部的铁芯用于轴向间隙型的旋转电机，从而能够抑制由漏磁通导致的转矩的降低、铁芯的损耗。因此，通过具有上述第一曲面部，从而能够改善铁芯的磁特性，进而能够使旋转电机的效率提高。
本发明就是基于以上的见解而提出的。首先列举本发明的实施方式而进行说明。
(1)本发明的实施方式所涉及的铁芯，在轴向间隙型的旋转电机中使用，
该铁芯具有：
环状的后轭；以及
多个齿，它们在相对于所述后轭的第一平面垂直的轴向凸出，
所述多个齿在所述第一平面的周向隔开间隔而设置，
所述后轭和所述齿由一体成型的压粉成型体构成，
在所述齿和所述后轭的角部具有将所述齿的周面和所述后轭的所述第一平面之间连接的第一曲面部，
所述第一曲面部的曲率半径大于或等于0.2mm而小于或等于1.5mm。
上述本发明的铁芯通过在齿和后轭的角部具有第一曲面部，从而能够减少在齿和后轭的角部产生的漏磁通。由此，上述铁芯能够改善磁特性。第一曲面部的曲率半径大于或等于0.2mm，由此能够有效地减少漏磁通。另外，第一曲面部的曲率半径小于或等于1.5mm，由此能够确保在齿配置的线圈的空间，实现线圈的占空系数的提高。由此，能够抑制线圈的匝数的减少，因此能够抑制旋转电机的转矩的降低。
(2)作为上述铁芯的一个方式，
举出下述方式，即，
具有：
外侧曲面部，其将所述第一平面和所述后轭的外周面之间连接；以及
内侧曲面部，其将所述第一平面和所述后轭的内周面之间连接，
所述外侧曲面部及所述内侧曲面部的各曲率半径大于或等于0.5mm。
由压粉成型体构成的上述铁芯是通过模具对软磁性粉末进行压缩而成型的。具体地说，举出通过下冲头对齿进行成型，通过冲模对后轭进行成型的情况。由于使用模具对铁芯进行成型时的成型压力，在模具、特别是在冲模的角部弯曲应力容易集中，有时在模具的角部发生龟裂。上述方式是后轭的外侧曲面部及内侧曲面部的各曲率半径大于或等于0.5mm，由此能够缓和模具的角部处的应力集中。由此，上述方式能够抑制模具的损坏。外侧曲面部及内侧曲面部的各曲率半径的上限并不特别受到限定，例如举出小于或等于5.0mm。如果外侧曲面部及内侧曲面部的各曲率半径变大，则相对于后轭的厚度而后轭的外周面及内周面的直线部的长度变短。如果外侧曲面部及内侧曲面部的各曲率半径小于或等于5.0mm，则容易确保后轭的外周面及内周面的直线部的长度。
(3)作为在上述(2)中记载的铁芯的一个方式，
举出：所述外侧曲面部的曲率半径和所述内侧曲面部的曲率半径不同。
后轭的外侧曲面部及内侧曲面部的曲率半径可以不同。在使外侧曲面部及内侧曲面部的曲率半径不同的情况下，优选与内侧曲面部的曲率半径相比将外侧曲面部的曲率半径设得大。在使用模具对上述铁芯进行成型时，存在下述倾向，即，对后轭的外周缘的角部进行成型的模具的外缘角部的应力高于对后轭的内周缘的角部进行成型的模具的内缘角部的应力。在外侧曲面部的曲率半径大于内侧曲面部的曲率半径的情况下，能够有效地缓和模具的外缘角部处的应力集中。由此，上述方式容易抑制模具的损坏。在使用上述铁芯而构成旋转电机的情况下，存在下述倾向，即，与外周侧相比在后轭的内周侧容易流动磁通。外侧曲面部的曲率半径大于内侧曲面部的曲率半径，由此容易确保后轭的有效磁路面积。其结果，能够抑制后轭的内周侧处的磁通的集中，进而能够期待使旋转电机的转矩、效率提高的效果。
(4)作为上述铁芯的一个方式，
举出下述方式，即，
在所述后轭的外周面及内周面的至少一者，具有沿轴向延伸的直线部，
所述直线部的长度大于或等于所述后轭的厚度的15％。
在将上述铁芯收纳于壳体而构成旋转电机的情况下，有时使后轭的外周面与壳体的内周面嵌合。在后轭的外周面具有直线部的情况下，外周面的直线部与壳体的内周面进行面接触，由此相对于壳体容易固定铁芯。另外，在使用上述铁芯而构成旋转电机的情况下，有时在后轭的内侧安装将线圈接线的母线。在后轭的内周面具有直线部的情况下，内周面的直线部与母线进行面接触，由此相对于铁芯容易固定母线。上述方式是后轭的外周面及内周面的至少一者的直线部的长度大于或等于后轭的厚度的15％，由此壳体、母线相对于铁芯的组装变得容易。在后轭的外周面及内周面中，直线部的长度相对于后轭的厚度的比率的上限并不特别受到限定，例如举出小于或等于后轭的厚度的75％。直线部的长度例如举出大于或等于0.5mm而小于或等于9mm。后轭的厚度例如举出大于或等于1.5mm而小于或等于10mm。
(5)作为上述铁芯的一个方式，
举出下述方式，即，从所述后轭的轴中心至外周面为止的径向的尺寸与从所述后轭的轴中心至所述齿的位于外周侧的面为止的径向的尺寸之差小于或等于6.0mm。
在后轭中，将从后轭的外周面至齿凸出的部分为止的区域设为外周区域。在从模具将成型的上述铁芯取出时，有时弯曲应力作用于后轭的外周区域。有时由于该应力使外周区域变形。后轭中的外周区域的径向的尺寸越小，则越容易抑制由从模具取出时的应力引起的外周区域的变形。上述方式是从后轭的轴中心至外周面为止的径向的尺寸与从后轭的轴中心至齿的位于外周侧的面为止的径向的尺寸之差小于或等于6.0mm。由此，后轭中的外周区域的径向的尺寸变小，能够抑制外周区域的变形。下面，有时将从后轭的轴中心至外周面为止的径向的尺寸称为“后轭的外半径”。有时将从后轭的轴中心至齿的位于外周侧的面为止的径向的尺寸称为“齿的外半径”。
另外，如果后轭的外半径和齿的外半径之差小于或等于6.0mm，则使用模具对铁芯进行成型时的压缩面积变小。因此，能够施加高的成型压力，因此能够将铁芯高密度化。后轭的外半径和齿的外半径之差进一步举出小于或等于4.0mm、小于或等于3.0mm。
(6)作为上述铁芯的一个方式，
举出下述方式，即，从所述后轭的轴中心至所述齿的位于内周侧的面为止的径向的尺寸与从所述后轭的轴中心至内周面为止的径向的尺寸之差小于或等于7.0mm。
在后轭中，将从后轭的内周面至齿凸出的部分为止的区域设为内周区域。在从模具将成型的上述铁芯取出时，有时弯曲应力作用于后轭的内周区域。有时由于该应力使内周区域变形。后轭中的内周区域的径向的尺寸越小，则越容易抑制由从模具取出时的应力引起的内周区域的变形。上述方式是从后轭的轴中心至齿的位于内周侧的面为止的径向的尺寸与从后轭的轴中心至内周面为止的径向的尺寸之差小于或等于7.0mm。由此，后轭中的内周区域的径向的尺寸变小，能够抑制内周区域的变形。下面，有时将从后轭的轴中心至齿的位于内周侧的面为止的径向的尺寸称为“齿的内半径”。有时将从后轭的轴中心至内周面为止的径向的尺寸称为“后轭的内半径”。
另外，如果齿的内半径和后轭的内半径之差小于或等于7.0mm，则使用模具对铁芯进行成型时的压缩面积变小。因此，能够施加高的成型压力，因此能够将铁芯高密度化。齿的内半径和后轭的内半径之差进一步举出小于或等于5.0mm下面、小于或等于4.0mm。
(7)作为上述铁芯的一个方式，
举出下述方式，即，具有在所述后轭的外周面及内周面的至少一者局部地设置而在径向凸出的凸部或在径向凹陷的凹部。
在使用上述铁芯而构成旋转电机的情况下，上述方式是在后轭的外周面具有凸部或凹部，由此能够将该凸部或凹部利用于相对于壳体的定位。例如，在后轭的外周面预先设置凸部或凹部，将与该凸部或凹部相对应的凹部或凸部预先设置于壳体的内周面。通过这些凸部和凹部的嵌合，能够相对于壳体而定位铁芯。另外，在使用上述铁芯而构成旋转电机的情况下，有时在后轭的内侧配置上述母线。在后轭的内周面具有凸部或凹部，由此能够将该凸部或凹部利用于母线的定位。例如，在后轭的内周面预先设置凸部或凹部，将与该凸部或凹部相对应的凹部或凸部预先设置于母线。通过这些凸部和凹部的嵌合，能够相对于铁芯而定位母线。
(8)作为上述铁芯的一个方式，
举出下述方式，即，
所述压粉成型体由在软磁性颗粒的表面具有绝缘包覆的多个包覆软磁性颗粒的集合体构成，
所述软磁性颗粒是由纯铁或从Fe－Si类合金、Fe－Al类合金、Fe－Cr－Al类合金及Fe－Cr－Si类合金中选择的至少一种铁基合金构成的铁基颗粒。
纯铁或上述铁基合金是比较软的材质。因此，软磁性颗粒是由纯铁或上述铁基合金构成的铁基颗粒，由此在成型压粉成型体时软磁性颗粒容易变形。由此，上述方式是得到高密度且尺寸精度高的压粉成型体。通过将压粉成型体高密度化，从而能够改善铁芯的机械性强度、磁特性。另外，在软磁性颗粒的表面具有绝缘包覆，由此能够提高软磁性颗粒间的电绝缘性。因此，能够减少由涡电流损耗引起的铁芯的铁损。
(9)作为在上述(8)中记载的铁芯的一个方式，
举出：所述绝缘包覆包含磷酸盐包覆。
磷酸盐包覆与铁基颗粒的密接性高，变形性也是优异的。因此，绝缘覆膜包含磷酸盐包覆，由此在成型压粉成型体时容易追随铁基颗粒的变形。由此，上述方式是绝缘包覆不易损伤，能够减少铁芯的铁损。
(10)作为上述铁芯的一个方式，
举出：所述压粉成型体的相对密度大于或等于90％。
上述方式是压粉成型体的相对密度大于或等于90％，由此压粉成型体的密度高。通过压粉成型体的高密度化，能够改善铁芯的机械性强度、磁特性。
(11)本发明的实施方式所涉及的铁芯，在轴向间隙型的旋转电机中使用，
该铁芯具有：
环状的后轭；以及
多个齿，它们在相对于所述后轭的第一平面垂直的轴向凸出，
所述多个齿在所述第一平面的周向隔开间隔而设置，
所述后轭和所述齿由一体成型的压粉成型体构成，
在所述齿和所述后轭的角部具有将所述齿的周面和所述后轭的所述第一平面之间连接的第一曲面部，
所述第一曲面部的曲率半径大于或等于0.2mm而小于或等于1.5mm，
该铁芯具有：
外侧曲面部，其将所述第一平面和所述后轭的外周面之间连接；以及
内侧曲面部，其将所述第一平面和所述后轭的内周面之间连接，
所述外侧曲面部及所述内侧曲面部的各曲率半径大于或等于0.5mm，
在所述后轭的外周面及内周面的至少一者，具有沿轴向延伸的直线部，
所述直线部的长度大于或等于所述后轭的厚度的15％。
上述本发明的铁芯在齿和后轭的角部具有第一曲面部，由此能够减少在齿和后轭的角部产生的漏磁通。由此，上述铁芯能够改善磁特性。特别地，第一曲面部的曲率半径大于或等于0.2mm，由此能够有效地减少漏磁通。另外，第一曲面部的曲率半径小于或等于1.5mm，由此能够确保在齿配置的线圈的空间，实现线圈的占空系数的提高。由此，能够抑制线圈的匝数的减少，因此能够抑制旋转电机的转矩的降低。
另外，如通过在上述(2)中记载的方式所说明那样，后轭的外侧曲面部及内侧曲面部的各曲率半径大于或等于0.5mm，由此能够缓和模具的角部处的应力集中。由此，上述铁芯能够抑制模具的损坏。
并且，如通过在上述(4)中记载的方式所说明那样，后轭的外周面及内周面的至少一者的直线部的长度大于或等于后轭的厚度的15％，由此壳体、母线相对于铁芯的组装变得容易。
(12)本发明的实施方式所涉及的定子是轴向间隙型的旋转电机的定子，具有：
上述(1)至(11)中任1项所记载的铁芯；以及
线圈，其配置于所述铁芯的各齿。
上述定子是铁芯的磁特性优异。其原因在于，具有实施方式所涉及的上述铁芯，由此能够改善铁芯的磁特性。
(13)本发明的实施方式所涉及的旋转电机具有转子和定子，是所述转子和所述定子在轴向上相对而配置的轴向间隙型的旋转电机，
在该旋转电机中，所述定子是在上述(12)中记载的定子。
上述旋转电机的效率优异。其原因在于，具有实施方式所涉及的上述定子，由此铁芯的磁特性优异。
[本发明的实施方式的详细内容]
下面，参照附图对本发明的实施方式所涉及的铁芯、定子及旋转电机的具体例进行说明。图中的同一标号表示同一名称物。此外，本发明不受这些例示限定，而是由权利要求书示出，包含与权利要求书均等的含义及范围内的全部变更。
＜铁芯＞
参照图1～图3对实施方式所涉及的铁芯1进行说明。铁芯1在轴向间隙型的旋转电机中使用。铁芯1具有环状的后轭2和从后轭2凸出的多个齿3。铁芯1的特征之一，如图2、图3所示，在齿3和后轭2的角部具有第一曲面部31。在下面的说明中，在对铁芯1进行说明时，将齿3凸出侧设为上，将其相反侧设为下。
(后轭)
图1所示的后轭2为圆环板状。如图2所示，在后轭2中，将其一方的平面即上表面设为第一平面21，将与第一平面21相反侧的面即下表面设为第二平面22。在后轭2的第一平面21如图2所示，将齿3凸出地设置。后轭2的厚度例如大于或等于1.5mm而小于或等于10mm，更优选大于或等于2.0mm而小于或等于7.0mm。在图2中，将后轭2的厚度由T2表示。在本例中，第一平面21及第二平面22是沿与后轭2的轴向正交的方向的平面。
在后轭2中，在第一平面21的外周缘的角部如图2所示，具有将第一平面21和后轭2的外周面连接的外侧曲面部23。外侧曲面部23是相对于第一平面21的延长面和后轭2的外周面内切的圆弧，换言之是朝向两延长面的交线凸出的圆弧。另外，在第一平面21的内周缘的角部具有将第一平面21和后轭2的内周面连接的内侧曲面部24。内侧曲面部24是相对于第一平面21的延长面和后轭2的内周面内切的圆弧，换言之是朝向两延长面的交线凸出的圆弧。外侧曲面部23及内侧曲面部24的各曲率半径例如优选大于或等于0.5mm，进一步优选大于或等于1.0mm，更优选大于或等于1.5mm。外侧曲面部23及内侧曲面部24的各曲率半径的上限例如小于或等于5.0mm，进一步优选小于或等于4.0mm，更优选小于或等于3.0mm。另外，外侧曲面部23及内侧曲面部24的各曲率半径例如优选大于或等于后轭2的厚度的10％而小于或等于85％，更优选大于或等于20％而小于或等于60％。外侧曲面部23的曲率半径和内侧曲面部24的曲率半径可以相同，也可以不同。在图2中，外侧曲面部23的曲率半径和内侧曲面部24的曲率半径相同。
外侧曲面部23及内侧曲面部24的各曲率半径大于或等于0.5mm，由此在使用模具对铁芯1进行成型时，能够缓和模具的角部处的应力集中。由此，能够抑制模具的损坏。关于其理由在后面记述。另外，如果外侧曲面部23及内侧曲面部24的各曲率半径小于或等于5.0mm，则容易确保后轭2的外周面及内周面的直线部25、26的长度。其原因在于，如果增大外侧曲面部23或内侧曲面部24的曲率半径，则相对于后轭2的厚度而外周面或内周面的直线部25、26的长度变短。
在使外侧曲面部23及内侧曲面部24的曲率半径不同的情况下，优选与内侧曲面部24的曲率半径相比将外侧曲面部23的曲率半径设得大。在使用模具对铁芯1进行成型时，存在下述倾向，即，对后轭2的外周缘的角部进行成型的模具的外缘角部的应力高于对后轭2的内周缘的角部进行成型的模具的内缘角部的应力。在外侧曲面部23的曲率半径大于内侧曲面部24的曲率半径的情况下，能够有效地缓和模具的外缘角部处的应力集中。由此，容易抑制模具的损坏。
优选在后轭2的外周面及内周面的至少一者具有沿轴向延伸的直线部。在本例中，在外周面及内周面具有直线部25、26。直线部25、26的长度例如优选大于或等于后轭2的厚度的15％，进一步优选大于或等于25％。
在将铁芯1收纳于壳体的情况下，有时使后轭2的外周面与壳体的内周面嵌合。在后轭2的外周面具有直线部25的情况下，直线部25与壳体的内周面进行面接触，由此相对于壳体容易固定铁芯1。另外，在使用铁芯1而构成旋转电机的情况下，有时在后轭2的内侧设置母线。在后轭2的内周面具有直线部26的情况下，直线部26与母线进行面接触，由此相对于铁芯1容易固定母线。直线部25、26的长度大于或等于后轭2的厚度的15％，由此壳体、母线相对于铁芯1的组装变得容易。直线部25、26的长度相对于后轭2的厚度的比率的上限例如举出小于或等于后轭2的厚度的90％，进一步小于或等于80％。直线部25、26的长度例如举出大于或等于0.5mm而小于或等于9mm，进一步大于或等于0.8mm而小于或等于8.0mm。
(齿)
齿3如图1所示，在后轭2的第一平面21在周向隔开间隔而设置。齿3如图2所示，从第一平面21在后轭2的轴向凸出。具体地说，齿3在相对于第一平面21垂直的方向凸出。齿3的个数只要适当决定即可，例如大于或等于3个，进一步大于或等于6个。在本例中，如图1所示，9个齿3在周向等间隔地配置。另外，齿3的形状并不特别受到限定，例如能够设为圆柱状、多边形柱状等各种形状。在本例中，齿3的形状为三棱柱状。齿3的形状也可以是梯形柱状等四棱柱状等。
在齿3和后轭2的角部如图2、图3所示，具有将齿3的周面和后轭的第一平面21之间连接的第一曲面部31。第一曲面部31的曲率半径大于或等于0.2mm而小于或等于1.5mm，优选大于或等于0.3mm，进一步大于或等于0.4mm而小于或等于1.2mm。通过具有该第一曲面部31，从而齿3的与后轭2连结的根部侧形成为齿3的周面朝向第一平面21扩展。齿3的周面中的、除了第一曲面部31以外的部位沿齿3的轴向而形成为直线状。
在齿3的周面如图3所示，配置线圈110。在线圈110流动电流，从而磁通流过铁芯1而形成磁路。第一曲面部31的曲率半径大于或等于0.2mm，由此能够减少在齿3和后轭2的角部产生的漏磁通。另外，第一曲面部31的曲率半径小于或等于1.5mm，由此容易确保在齿3配置的线圈110的空间。因此，能够抑制线圈110的匝数的减少。
为了确保铁芯1和线圈110之间的电绝缘，可以在铁芯1的表面实施未图示的绝缘涂膜。绝缘涂膜能够通过将具有电绝缘性的树脂进行涂装而形成。作为构成绝缘涂膜的树脂，例如举出环氧树脂类树脂、氟类树脂、聚酰亚胺类树脂等。绝缘涂膜只要在铁芯1的表面中的、至少与线圈110接触的面进行设置即可。例如，可举出绝缘涂膜在齿3的周面及后轭2的第一平面21进行设置的情况。另外，也可以在铁芯1和线圈110之间夹设未图示的绝缘体。
在铁芯1中，优选后轭2的外半径和齿3的外半径之差大于或等于0mm而小于或等于6.0mm，进一步优选小于或等于4.0mm，更优选小于或等于3.0mm。后轭2的外半径是指从后轭2的轴中心至外周面为止的径向的尺寸。另外，齿3的外半径是指从后轭2的轴中心至齿3的位于外周侧的面为止的径向的尺寸。在图1中，将后轭2的外半径由R2o表示，将齿3的外半径由R3o表示。后轭2的外半径和齿3的外半径之差(R2o－R3o)小于或等于6.0mm，由此如图3所示，后轭2中的外周区域27的径向的尺寸变小。后轭2的外周区域27是指从后轭2的外周面至齿3凸出的部分为止的区域。后轭2中的外周区域27的径向的尺寸越小，越能够减小从模具将成型的铁芯1取出时作用于外周区域27的弯曲应力。关于该理由在后面记述。由此，后轭2的外半径R2o和齿3的外半径R3o之差小于或等于6.0mm，进一步小于或等于4.0mm，由此能够抑制由从模具取出时的应力引起的外周区域27的变形。
另外，如果后轭2的外半径R2o和齿3的外半径R3o之差小于或等于6.0mm，进一步小于或等于3.0mm，则使用模具对铁芯进行成型时的压缩面积变小。因此，能够施加高的成型压力，因此能够将铁芯1高密度化。关于其理由在后面记述。
在铁芯1中，优选齿3的内半径和后轭2的内半径之差大于或等于0mm而小于或等于7.0mm，进一步优选小于或等于5.0mm，更优选小于或等于4.0mm。齿3的内半径是指从后轭2的轴中心至位于齿3的内周侧的面为止的径向的尺寸。另外，后轭2的内半径是指从后轭2的轴中心至内周面为止的径向的尺寸。在图1中，将齿3的内半径由R3i表示，将后轭2的内半径由R2i表示。齿3的内半径和后轭2的内半径之差(R3i－R2i)小于或等于7.0mm，由此如图3所示，后轭2中的内周区域28的径向的尺寸变小。后轭2的内周区域28是指从后轭2的内周面至齿3凸出的部分为止的区域。后轭2中的内周区域28的径向的尺寸越小，越能够减小在从模具取出成型的铁芯1时作用于内周区域28的弯曲应力。关于其理由在后面记述。由此，齿3的内半径R3i和后轭2的内半径R2i之差小于或等于7.0mm，进一步小于或等于5.0mm，由此能够抑制由从模具取出时的应力引起的内周区域28的变形。
另外，如果齿3的内半径R3i和后轭2的内半径R2i之差小于或等于7.0mm，进一步小于或等于4.0mm，则使用模具对铁芯进行成型时的压缩面积变小。因此，能够施加高的成型压力，因此能够将铁芯1高密度化。关于其理由在后面记述。
铁芯1的多个齿3中的最高的齿3的端面的位置和最低的齿3的端面的位置之差例如优选小于或等于0.2mm。齿3的端面的位置如图2所示，是指在将后轭2的第二平面22即下表面载置于平面上的状态下，从该面至齿3的端面为止的轴向的高度位置H3。最高的齿3的端面的位置和最低的齿3的端面的位置之差小于或等于0.2mm，由此齿3的各端面的高度的波动小。如后面所述，在使用铁芯1而构成图12所示的旋转电机300的情况下，齿3的各端面配置为与转子200的磁铁220相对。齿3的各端面的高度的波动小，由此在旋转电机300中，能够减小齿3的各端面和转子200之间的间隔的波动。由此，能够降低齿槽效应等，能够抑制旋转电机300的特性的降低。
(压粉成型体)
后轭2和齿3是由一体成型的压粉成型体构成的。即，铁芯1由压粉成型体构成。压粉成型体是将软磁性粉末压缩而成型的。软磁性粉末是在软磁性颗粒的表面具有绝缘包覆的多个包覆软磁性颗粒的集合体。即，压粉成型体由多个包覆软磁性颗粒的集合体构成。在本例中，构成铁芯1的压粉成型体实质上仅由软磁性粉末构成，该软磁性粉末由包覆软磁性颗粒组成。
软磁性颗粒例如举出由纯度大于或等于99质量％的纯铁、或从Fe(铁)－Si(硅)类合金、Fe(铁)－Al(铝)类合金、Fe(铁)－Cr(铬)－Al(铝)类合金、Fe(铁)－Cr(铬)－Si(硅)类合金中选择的至少一种铁基合金构成的铁基颗粒。纯铁或上述铁基合金是比较软的材质。因此，软磁性颗粒是由纯铁或上述铁基合金构成的铁基颗粒，由此在构成铁芯1的压粉成型体成型时软磁性颗粒容易变形。由此，以高密度得到尺寸精度高的压粉成型体。通过将压粉成型体高密度化，从而能够改善铁芯1的机械性强度、磁特性。另外，在软磁性颗粒的表面具有绝缘包覆，由此能够提高软磁性颗粒间的电绝缘性。因此，能够降低由涡电流损耗引起的铁芯1的铁损。作为绝缘包覆，例如举出磷酸盐包覆、二氧化硅包覆等。其中，绝缘包覆优选包含磷酸盐包覆。磷酸盐包覆与铁基颗粒的密接性高，变形性也优异。因此，绝缘覆膜包含磷酸盐包覆，由此在成型压粉成型体时容易追随铁基颗粒的变形。由此，绝缘包覆不易损伤，能够降低铁芯1的铁损。
构成铁芯1的压粉成型体的相对密度优选大于或等于90％。通过压粉成型体的高密度化，能够改善铁芯1的机械性强度、磁特性。更优选相对密度大于或等于93％。相对密度是指实际的压粉成型体的密度相对于压粉成型体的真密度的比率(％)。压粉成型体的真密度能够根据软磁性粉末的真密度而求出。关于压粉成型体的相对密度，例如举出作为[(压粉成型体的成型密度/压粉成型体的真密度)×100]而求出。关于压粉成型体的成型密度，能够将压粉成型体浸渍于油中而使油含浸于压粉成型体，根据[含油密度×(含油前的压粉成型体的质量/含油后的压粉成型体的质量)]而求出。含油密度是将含油后的压粉成型体的质量除以体积而得到的值。关于压粉成型体的体积，能够代表性地通过液体置换法进行测定。
＜模具＞
由压粉成型体构成的铁芯1是通过模具对软磁性粉末进行压缩而成型，由此能够进行制造。下面，参照图4～图10，对在铁芯1的制造中使用的模具5进行说明。模具5如图4所示，具有：冲模50；芯棒60，其配置于冲模50内；以及上下的冲头70、80，它们与冲模50嵌合。
冲模50是带台阶的冲模。冲模50如图5、图6所示，包含第一成型部51和多个第二成型部52，在第一成型部51和第二成型部52之间具有台阶部53。第一成型部51是形成对图1、图2所示的后轭2进行成型的空间的部分。第二成型部52是形成对图1、图2所示的齿3进行成型的空间的部分。第一成型部51设置于冲模50的上侧。第二成型部52是在冲模50的下侧与第一成型部51连续地设置的。芯棒60在冲模50的第一成型部51内同轴状地配置。上冲头70位于冲模50的上侧，从上方与第一成型部51嵌合。下冲头80位于冲模50的下侧，从下方与第二成型部52嵌合。下冲头80如图8、图9所示，在其前端侧具有向图5、图6所示的第二成型部52插入的多个冲头部82。冲头部82的基端侧被一体地形成。
在图4所示的模具5中，通过冲模50的第一成型部51、芯棒60及上冲头70，形成对图1、图2所示的后轭2进行成型的环状的空间。另外，通过冲模50的第二成型部52及下冲头80的冲头部82，形成对图1、图2所示的齿3进行成型的柱状的空间。在使用模具5成型铁芯1时，设为在冲模50的第一成型部51内配置芯棒60，并且向各个第二成型部52插入了下冲头80的各冲头部82的状态。在该状态下，向第一成型部51及第二成型部52内填充未图示的原料粉末。然后，使上冲头70下降，从第一成型部51的上侧通过上冲头70对原料粉末进行按压。如图10所示，在使用模具5对铁芯1进行了成型的情况下，通过第一成型部51的内周面对后轭2的外周面进行成型，通过台阶部53的面对后轭2的第一平面21进行成型。通过芯棒60的外周面对后轭2的内周面进行成型。通过上冲头70的端面对后轭2的第二平面22进行成型。另外，通过第二成型部52的内周面对齿3的周面进行成型。通过下冲头80的冲头部82的端面对齿3的端面进行成型。另一方面，在将成型的铁芯1从模具5取出时，使上冲头70上升，使冲模50及芯棒60相对于下冲头80下降。然后，一边通过冲头部82对齿3的端面进行支撑、一边从冲模50将铁芯1拔出。
原料粉末以软磁性粉末为主要成分。主要成分是指在将原料粉末设为100质量％时，含有大于或等于90质量％的成分。在原料粉末中可以根据需要添加润滑剂、粘合剂树脂等。
软磁性粉末的平均粒径例如举出设为大于或等于20μm而小于或等于300μm，进一步设为大于或等于40μm而小于或等于250μm。通过将软磁性粉末的平均粒径设为上述范围内，从而容易操作，容易压缩成型。软磁性粉末的平均粒径是指使用激光衍射·散射式粒径·粒度分布测定装置进行测定，累积质量成为全部颗粒的质量的50％的粒径。
通过提高对含有软磁性粉末的原料粉末进行压缩时的成型压力，从而能够将铁芯1高密度化。成型压力例如举出设为大于或等于700MPa，进一步设为大于或等于800MPa。
如图7所示，在冲模50中，台阶部53的面和第二成型部52的内周面之间的第一角部531，形成为与图2所示的铁芯1的第一曲面部31相对应的曲面状。第一角部531的曲率半径大于或等于0.2mm而小于或等于1.5mm。第一角部531形成为曲面状，由此在齿3和后轭2的角部形成第一曲面部31。
另外，如图7所示，台阶部53的外缘角部532及内缘角部533形成为与图2所示的后轭2的外侧曲面部23及内侧曲面部24相对应的曲面状。外缘角部532及内缘角部533的各曲率半径例如大于或等于0.5mm而小于或等于5.0mm。外缘角部532及内缘角部533形成为曲面状，由此在后轭2的外周缘及内周缘的角部形成外侧曲面部23及内侧曲面部24。
在通过上冲头70按压原料粉末而对铁芯1进行成型时，如图10所示，通过上冲头70的端面进行按压的后轭2的第二平面22成为压缩面。另外，此时，台阶部53的面和下冲头80的冲头部82的端面成为受压面。在该情况下，由外缘角部532及内缘角部533承受作用于台阶部53的面的压力，因此弯曲应力容易集中于外缘角部532及内缘角部533。外缘角部532及内缘角部533的各曲率半径大于或等于0.5mm，由此能够缓和应力集中。由此，能够抑制冲模50的损坏。
另一方面，在将成型的铁芯1从模具5取出时，通过冲头部82仅对齿3的端面进行支撑，通过降低冲模50，相对地将铁芯1推起而从冲模50拔出。此时，后轭2的外周面在第一成型部51的内周面进行滑动。另外，后轭2的内周面在芯棒60的外周面进行滑动。因此，对从图3所示的齿3向径向的外侧及内侧伸出的后轭2的外周区域27及内周区域28作用弯曲应力。图1所示的后轭2的外半径R2o和齿3的外半径R3o之差小于或等于6.0mm，由此外周区域27的径向的尺寸变小。另外，图1所示的齿3的内半径R3i和后轭2的内半径R2i之差小于或等于7.0mm，由此内周区域28的径向的尺寸变小。由此，在将铁芯1从模具5取出时，能够降低作用于外周区域27及内周区域28的弯曲应力，因此能够抑制外周区域27及内周区域28的变形。
如果后轭2的外半径R2o和齿3的外半径R3o之差、及齿3的内半径R3i和后轭2的内半径R2i之差中的一者、优选两者小于或等于4.0mm，进一步小于或等于3.0mm，则能够减小第二平面22的面积。在通过模具5对铁芯1进行成型时，如图10所示，第二平面22的面积越小，通过上冲头70的端面进行按压的压缩面的面积变得越小。与压缩面积小相应地能够施加高的成型压力，因此能够将铁芯1高密度化。后轭2的外半径R2o和齿3的外半径R3o之差与齿3的内半径R3i和后轭2的内半径R2i之差可以相同，也可以不同。在图1、图2中，例示出后轭2的外半径R2o和齿3的外半径R3o之差大于齿3的内半径R3i和后轭2的内半径R2i之差的情况。在成型铁芯1时，后轭2和齿3的内周侧回弹小，与模具5的摩擦变小。因此，齿3的根部所承受的负载是内周侧变小。由此，齿3的内半径R3i和后轭2的内半径R2i之差与后轭2的外半径R2o和齿3的外半径R3o之差相比能够变大。
＜定子＞
参照图11对实施方式所涉及的定子100进行说明。定子100在轴向间隙型的旋转电机中使用。定子100具有铁芯1和在铁芯1的各齿3配置的线圈110。线圈110是将绕线在齿3卷绕而构成的。
＜旋转电机＞
参照图12对实施方式所涉及的旋转电机300进行说明。旋转电机300可以是电动机，也可以是发电机。旋转电机300具有转子200和定子100。旋转电机300是转子200和定子100在旋转轴方向相对而配置的轴向间隙型的旋转电机。
定子100及转子200收纳于圆筒状的壳体310。在壳体310的两端分别安装有圆板状的板320。在两个板320的中心形成有贯通孔，旋转轴330将壳体310内贯通。
(转子)
转子200具有平板状的多个磁铁220和对这些磁铁220进行支撑的圆环状的保持板210。磁铁220的平面形状是与齿3的端面大致对应的形状。在齿3的端面的形状为三角形状的情况下，磁铁220的平面形状例如举出三角形状、梯形状。保持板210固定于旋转轴330，与旋转轴330一起旋转。各磁铁220埋入保持板210。各磁铁220也可以通过粘接剂固定于保持板210。磁铁220在旋转轴330的周向等间隔地配置。另外，磁铁220在旋转轴330的轴向进行了磁化。在周向相邻的磁铁220的磁化方向彼此相反。
(定子)
定子100配置为齿3的端面与转子200的磁铁220相对。定子100使铁芯1的后轭2的外周面与壳体310的内周面嵌合，由此固定于壳体310。在本例中，在后轭2的外周面具有直线部25，因此相对于壳体310容易将构成定子100的铁芯1固定。另外，在后轭2的内周侧配置有将旋转轴330可自由旋转地支撑的圆环状的轴承340。
[变形例]
在铁芯1中，也可以在后轭2的外周面及内周面的至少一者具有凸部或凹部。参照图13A及图13B、图14A及图14B，对在后轭2的外周面具有凸部41或凹部42的例子进行说明。
图13A所示的铁芯1在后轭2的外周面形成有在径向凸出的凸部41。凸部41局部地设置于后轭2的外周面。在图13A所示的例子中，示出凸部41为1个的情况，但凸部41的个数也可以为多个。在本例中，对铁芯1进行俯视观察时的凸部41的形状为矩形形状。凸部41的形状并不限定于矩形形状，例如也可以为半圆状、三角形状、梯形状等。
在使用图13A所示的铁芯1而构成旋转电机300的情况下，如图13B所示，将与后轭2的外周面的凸部41相对应的凹部311预先设置于壳体310的内周面。通过这些凸部41和凹部311的嵌合，能够相对于壳体310对定子100的铁芯1进行定位。
图14A所示的铁芯1在后轭2的外周面形成有在径向凹陷的凹部42。凹部42局部地设置于后轭2的外周面。在图14A所示的例子中，示出凹部42为1个的情况，但凹部42的个数也可以为多个。在本例中，对铁芯1进行俯视观察时的凹部42的形状为矩形形状。凹部42的形状并不限定于矩形形状，例如也可以为半圆状、三角形状、梯形状等。
在使用图14A所示的铁芯1而构成旋转电机300的情况下，如图14B所示，将与后轭2的外周面的凹部42相对应的凸部312预先设置于壳体310的内周面。通过这些凹部42和凸部312的嵌合，能够相对于壳体310对定子100的铁芯1进行定位。
在图13A及图13B、图14A及图14B中，对在后轭2的外周面具有凸部41或凹部42的例子进行了说明，但也可以在后轭2的内周面局部地设置凸部或凹部。凸部或凹部的个数只要大于或等于1个即可，并不特别受到限定。对铁芯1进行俯视观察时的凸部或凹部的形状除了矩形形状以外，例如也可以为半圆状、三角形状、梯形状等。
例如，有时在后轭2的内侧配置未图示的母线。在该情况下，在后轭2的内周面预先设置凸部或凹部，并且将与该凸部或凹部相对应的凹部或凸部预先设置于母线的外周面。通过这些凸部和凹部的嵌合，能够相对于铁芯1对母线进行定位。
如上所述，在后轭2的外周面及内周面的至少一者具有凸部或凹部，由此能够将该凸部或凹部利用于定位。另外，在将凸部或凹部利用于定位的情况下，对铁芯1进行俯视观察时的凸部或凹部的形状优选至少具有1个直线部。直线部是对铁芯1进行俯视观察时的凸部或凹部的轮廓中的由直线构成的部位。凸部或凹部的形状具有直线部，由此能够提高定位精度。
{实施方式的效果}
上述的实施方式的铁芯1、定子100及旋转电机300具有以下的效果。
铁芯1在齿3和后轭2的角部具有曲率半径大于或等于0.2mm的第一曲面部，由此能够减少在齿3和后轭2的角部产生的漏磁通。由此，能够抑制由漏磁通引起的损耗。另外，第一曲面部31的曲率半径小于或等于1.5mm，由此能够抑制线圈110的匝数的减少。由此，能够抑制旋转电机300的转矩的降低。
定子100具有铁芯1，由此磁特性优异。旋转电机300具有定子100，由此效率优异。
[试验例1]
制作与在实施方式中说明的铁芯1相同结构的铁芯，进行了其评价。在试验例1中，准备了使第一曲面部31的曲率半径不同的多个铁芯。将各铁芯设为样品No.1－0～No.1－6。在所准备的铁芯1的各齿3卷绕绕线而形成线圈110，由此制作出定子100。而且，使用制作出的定子100而构成了轴向间隙型的旋转电机300。该旋转电机300作为电动机起作用。
在绕线中使用线径为1.5mm的铜线。将各样品的线圈的匝数在表1中示出。
使用电磁场解析软件，对在线圈流过电流时的铁芯的磁通密度分布进行解析，求出齿的根部中的最大磁通密度。所使用的电磁场解析软件为JSOL公司制“JMAG”。将各样品的齿根部的最大磁通密度在表1示出。另外，通过电磁场解析，求出了铁芯的铁损及电动机的转矩。其结果也一并在表1示出。
[表1]
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根据表1可知，在第一曲面部的曲率半径大于或等于0.2mm的样品No.1－1～No.1－6中，与曲率半径为0mm的样品No.1－0相比较，铁损小。可认为在曲率半径为0mm的样品No.1－0中，在齿的周面和后轭的第一平面之间磁通形走捷径，由此由漏磁通引起的铁损变大。与此相对，可认为在样品No.1－1～No.1－6中，曲率半径大于或等于0.2mm，因此走捷径的漏磁通减少，由漏磁通引起的铁损变小。
从样品No.1－1～No.1－6的比较可知，第一曲面部的曲率半径越大，越能够抑制铁损。但是，可知在曲率半径为2.0mm的样品No.1－6中，与曲率半径小于或等于1.5mm的样品No.1－1～No.1－5相比较，转矩减小。其原因在于，在样品No.1－6中，曲率半径大，因此与样品No.1－1～No.1－5相比线圈的匝数减少。
根据上述，也可以说是优选第一曲面部的曲率半径大于或等于0.2mm而小于或等于1.5mm。
[试验例2]
将通过模具5对在实施方式中说明的铁芯1进行了成型时的作用于冲模50的应力分布通过CAE(Computer Aided Engineering)进行了解析。而且，根据由CAE得到的应力解析的结果而求出了在冲模50中的台阶部53的外缘角部532产生的最大应力。在试验例2中，使外缘角部532的曲率半径不同，求出了各个情况下的最大应力。将其结果在表2示出。
在应力解析中使用了构造解析软件，具体地说使用了西门子公司制“NXNastran”。解析条件按照以下方式进行了设定。成型压力设为980MPa。冲模50的物性值设为杨氏模量：206000MPa、泊松比：0.3。另外，将成型的铁芯1的后轭2的外半径R2o设为25mm、将内半径R2i设为10mm、将厚度T2设为3.0mm。
[表2]
Figure BDA0003004653990000231
根据表2可知，外缘角部的曲率半径越大，越能够减小铁芯成型时的外缘角部处的最大应力。特别地，可知在外缘角部的曲率半径大于或等于0.5mm的情况下，能够将在外缘角部产生的最大应力减小为小于或等于2000MPa。
冲模中的台阶部的外缘角部的曲面是对铁芯中的后轭的外侧曲面部进行成型的部分，因此也可以说是优选外侧曲面部的曲率半径大于或等于0.5mm。
[试验例3]
在试验例3中，与试验例2同样地通过由CAE进行的应力解析，求出了在铁芯成型时的冲模50中的台阶部53的内缘角部533产生的最大应力。将其结果在表3示出。解析条件与试验例2相同。
[表3]
Figure BDA0003004653990000241
根据表3可知，内缘角部的曲率半径越大，越能够减小铁芯成型时的内缘角部处的最大应力。特别地，可知在内缘角部的曲率半径大于或等于0.5mm的情况下，能够将在内缘角部产生的最大应力减少为小于或等于2000MPa，进一步减小为小于或等于1500MPa。
冲模中的台阶部的内缘角部的曲面是对铁芯中的后轭的内侧曲面部进行成型的部分，因此也可以说是优选内侧曲面部的曲率半径大于或等于0.5mm。另外，根据表2、表3的结果可知存在下述倾向，即，冲模中的台阶部的外缘角部与内缘角部相比铁芯成型时的最大应力提高。由此，也可以说是优选将外缘角部的曲率半径与内缘角部的曲率半径相比设得大，即，将外侧曲面部的曲率半径与内侧曲面部的曲率半径相比设得大。另外，鉴于在后轭中流动的磁通在内周侧选择性地容易经过这一点，从电动机性能的观点出发，也可以说是优选将外侧曲面部的曲率半径与内侧曲面部的曲率半径相比设得大。
与以上说明的本发明的实施方式相关而进一步公开以下的附记。
[附记1]
一种铁芯，其在轴向间隙型的旋转电机中使用，
该铁芯具有：
环状的后轭；以及
多个齿，它们从所述后轭的第一平面沿轴向凸出，
所述多个齿在所述第一平面的周向隔开间隔而设置，
所述后轭和所述齿由一体成型的压粉成型体构成，
在所述齿和所述后轭的角部具有将所述齿的周面和所述后轭的所述第一平面之间连接的第一曲面部，
所述第一曲面部的曲率半径大于或等于0.2mm而小于或等于1.5mm。
附记1所涉及的铁芯通过在齿和后轭的角部具有第一曲面部，从而能够减少在齿和后轭的角部产生的漏磁通。由此，附记1的铁芯能够改善磁特性。第一曲面部的曲率半径大于或等于0.2mm，由此能够有效地减少漏磁通。另外，第一曲面部的曲率半径小于或等于1.5mm，由此能够确保在齿配置的线圈的空间，实现线圈的占空系数的提高。由此，能够抑制线圈的匝数的减少，因此能够抑制旋转电机的转矩的降低。
[附记2]
在附记1记载的铁芯具有：
外侧曲面部，其将所述第一平面和所述后轭的外周面之间连接；以及
内侧曲面部，其将所述第一平面和所述后轭的内周面之间连接，
所述外侧曲面部及所述内侧曲面部的各曲率半径大于或等于0.5mm而小于或等于5.0mm。
由压粉成型体构成的上述铁芯是通过模具对软磁性粉末进行压缩而成型的。在使用模具对铁芯进行成型时，在模具、特别是在冲模的角部弯曲应力容易集中，有时在模具的角部发生龟裂。附记2的方式是后轭的外侧曲面部及内侧曲面部的各曲率半径大于或等于0.5mm，由此能够缓和模具的角部处的应力集中。由此，上述方式能够抑制模具的损坏。如果外侧曲面部及内侧曲面部的各曲率半径变大，则相对于后轭的厚度而后轭的外周面及内周面的直线部的长度变短。如果外侧曲面部及内侧曲面部的各曲率半径小于或等于5.0mm，则容易将后轭的外周面及内周面的直线部的长度确保得大。
[附记3]
在附记1记载的铁芯中，所述压粉成型体由在软磁性颗粒的表面具有绝缘包覆的多个包覆软磁性颗粒的集合体构成，
所述软磁性颗粒的平均粒径大于或等于20μm而小于或等于300μm。
构成压粉成型体的软磁性颗粒的平均粒径依赖于原料粉末所包含的软磁性粉末的平均粒径。软磁性颗粒的平均粒径大于或等于20μm而小于或等于300μm，由此容易致密地得到高密度的压粉成型体。
压粉成型体中的软磁性颗粒的平均粒径能够通过下述方式而求出。
通过扫描型电子显微镜(SEM)、光学显微镜等显微镜对压粉成型体的任意的剖面进行观察。对在观察视野内存在的全部软磁性颗粒进行提取，对各颗粒的面积进行测定。分别对具有与各颗粒的面积相等的面积的圆的直径进行计算，将其平均值设为软磁性颗粒的平均粒径。观察视野的尺寸例如设定为包含大于或等于50个软磁性颗粒。软磁性颗粒的提取、面积的测定、等面积圆相当直径的计算可以使用图像解析软件等进行。
[附记4]
在附记1记载的铁芯中，所述压粉成型体由在软磁性颗粒的表面具有绝缘包覆的多个包覆软磁性颗粒的集合体构成，
所述软磁性颗粒的平均粒径大于或等于40μm而小于或等于250μm。
软磁性颗粒的平均粒径大于或等于40μm而小于或等于250μm，由此容易得到更致密且高密度的压粉成型体。
[附记5]
在附记1记载的铁芯中，所述压粉成型体的相对密度大于或等于93％。
压粉成型体的相对密度大于或等于93％，由此压粉成型体的密度高。通过压粉成型体的高密度化，能够改善铁芯的机械性强度、磁特性。
标号的说明
1 铁芯
2 后轭
21 第一平面 22 第二平面
23 外侧曲面部 24 内侧曲面部
25、26 直线部
27 外周区域 28 内周区域
3 齿
31 第一曲面部
41 凸部 42 凹部
5 模具
50 冲模
51 第一成型部 52 第二成型部
53 台阶部
531 第一角部
532 外缘角部 533 内缘角部
60 芯棒
70 上冲头 80下冲头 82冲头部
100 定子
110 线圈 200转子
210 保持板 220磁铁
300 旋转电机
310 壳体
311 凹部 312凸部
320 板
330 旋转轴 340 轴承
T2 厚度
R2o、R3o 外半径
R3i、R2i 内半径
H3 高度位置

Claims (13)

1.一种铁芯，其在轴向间隙型的旋转电机中使用，
该铁芯具有：
环状的后轭；以及
多个齿，它们在相对于所述后轭的第一平面垂直的轴向凸出，
所述多个齿在所述第一平面的周向隔开间隔而设置，
所述后轭和所述齿由一体成型的压粉成型体构成，
在所述齿和所述后轭的角部具有将所述齿的周面和所述后轭的所述第一平面之间连接的第一曲面部，
所述第一曲面部的曲率半径大于或等于0.2mm而小于或等于1.5mm。
2.根据权利要求1所述的铁芯，其中，
具有：
外侧曲面部，其将所述第一平面和所述后轭的外周面之间连接；以及
内侧曲面部，其将所述第一平面和所述后轭的内周面之间连接，
所述外侧曲面部及所述内侧曲面部的各曲率半径大于或等于0.5mm。
3.根据权利要求2所述的铁芯，其中，
所述外侧曲面部的曲率半径和所述内侧曲面部的曲率半径不同。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的铁芯，其中，
在所述后轭的外周面及内周面的至少一者，具有沿轴向延伸的直线部，
所述直线部的长度大于或等于所述后轭的厚度的15％。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的铁芯，其中，
从所述后轭的轴中心至外周面为止的径向的尺寸与从所述后轭的轴中心至所述齿的位于外周侧的面为止的径向的尺寸之差小于或等于6.0mm。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的铁芯，其中，
从所述后轭的轴中心至所述齿的位于内周侧的面为止的径向的尺寸与从所述后轭的轴中心至内周面为止的径向的尺寸之差小于或等于7.0mm。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的铁芯，其中，
具有：在所述后轭的外周面及内周面的至少一者局部地设置而在径向凸出的凸部或在径向凹陷的凹部。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的铁芯，其中，
所述压粉成型体由在软磁性颗粒的表面具有绝缘包覆的多个包覆软磁性颗粒的集合体构成，
所述软磁性颗粒是由纯铁或从Fe－Si类合金、Fe－Al类合金、Fe－Cr－Al类合金及Fe－Cr－Si类合金中选择的至少一种铁基合金构成的铁基颗粒。
9.根据权利要求8所述的铁芯，其中，
所述绝缘包覆包含磷酸盐包覆。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的铁芯，其中，
所述压粉成型体的相对密度大于或等于90％。
11.一种铁芯，其在轴向间隙型的旋转电机中使用，
该铁芯具有：
环状的后轭；以及
多个齿，它们在相对于所述后轭的第一平面垂直的轴向凸出，
所述多个齿在所述第一平面的周向隔开间隔而设置，
所述后轭和所述齿由一体成型的压粉成型体构成，
在所述齿和所述后轭的角部具有将所述齿的周面和所述后轭的所述第一平面之间连接的第一曲面部，
所述第一曲面部的曲率半径大于或等于0.2mm而小于或等于1.5mm，
该铁芯具有：
外侧曲面部，其将所述第一平面和所述后轭的外周面之间连接；以及
内侧曲面部，其将所述第一平面和所述后轭的内周面之间连接，
所述外侧曲面部及所述内侧曲面部的各曲率半径大于或等于0.5mm，
在所述后轭的外周面及内周面的至少一者，具有沿轴向延伸的直线部，
所述直线部的长度大于或等于所述后轭的厚度的15％。
12.一种定子，其是轴向间隙型的旋转电机的定子，
该定子具有：
权利要求1至11中任一项所述的铁芯；以及
线圈，其配置于所述铁芯的各齿。
13.一种旋转电机，其具有转子和定子，是所述转子和所述定子在轴向上相对而配置的轴向间隙型的旋转电机，
在该旋转电机中，
所述定子是权利要求12所述的定子。
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