具体实施方式

[本发明所要解决的课题]

为了提高轴向间隙型旋转电机的生产率，希望提高铁芯的组装性。

在通过多个铁芯片构成铁芯的情况下，需要将多个铁芯片组合为环状，使相邻的铁芯片的轭部的侧面彼此对接而进行连结。如专利文献1那样，如果各铁芯片的轭部的侧面沿径向形成为直线状，则难以对相邻的铁芯片的轭部彼此进行定位。例如，有时在将多个铁芯片组合为环状时相邻的铁芯片在径向偏移。

本发明的目的之一在于，提供组装性优异的铁芯。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]

本发明的铁芯的组装性优异。本发明的定子是铁芯的组装性优异。本发明的旋转电机的生产率高。

[本发明的实施方式的说明]

本发明人考虑通过在铁芯片的轭部的一个侧面设置凸部，并且在另一个侧面设置与凸部相对应凹部，从而通过凸部和凹部的嵌合对相邻的铁芯片的轭部彼此进行定位。在该过程中，本发明人进行了专心研究，可知在轭部的侧面设置凸部的情况下，在通过模具对由压粉磁芯构成的铁芯片进行成型时，在对轭部的周面进行成型的冲模中，作用于对轭部的侧面进行成型的部分的应力变大。如果过大的应力作用于冲模，则冲模有可能损坏。因此，对在轭部的侧面设置的凸部进行设计以使得能够尽可能减轻向冲模的负载是重要的。本发明人进行专心研究的结果，发现在轭部的侧面设置多个凸部，且将凸部间的间隔设为小于或等于轭部侧面的长度的80％，由此如后面所述，能够减小作用于冲模的应力。

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，在轴向间隙型旋转电机中使用，

所述铁芯为环状，具有将所述铁芯在周向分割的多个铁芯片，

所述铁芯片具有：

轭部；以及

齿部，其与所述轭部一体地成型，从所述轭部在轴向凸出，

所述轭部包含：

多个凸部，它们设置于与相邻的一个铁芯片的轭部连结的一个侧面；以及

多个凹部，它们与所述凸部相对应，设置于与相邻的另一个铁芯片的轭部连结的另一个侧面，

所述凸部间的间隔小于或等于由所述轭部的外周和内周之间的直线距离决定的所述轭部的侧面的长度的80％。

本发明的铁芯是相邻的铁芯片的对位容易，组装性优异。其理由在于，在铁芯片的轭部的一个侧面具有多个凸部，在另一个侧面具有与凸部相对应的多个凹部，由此能够通过凸部和凹部的嵌合，对相邻的铁芯片的轭部彼此进行定位。因此，根据本发明的铁芯，在将多个铁芯片组合为环状时，能够抑制相邻的铁芯片在径向偏移。

在铁芯片为压粉磁芯的情况下，由压粉磁芯构成的铁芯片是通过对多个软磁性颗粒的集合体即软磁性粉末进行压缩成型而得到的。在通过模具对铁芯片进行成型时，轭部侧面的凸部间的间隔小于或等于轭部侧面的长度的80％，由此能够减小作用于对轭部的侧面进行成型的冲模的侧面的应力。由此，也能够期待减轻向冲模的负载的效果，能够抑制冲模的损坏。关于凸部间的间隔的意义及能够减小作用于冲模的应力的理由在后面记述。

(2)作为上述铁芯的一个方式，

举出：在从所述齿部凸出侧俯视观察所述轭部时，将所述齿部和相邻的另一个铁芯片的齿部的彼此相对的侧面间的中间线设为基准线，从所述凹部至所述齿部的根部的距离大于或等于从所述基准线至所述齿部的根部的距离的20％。

上述方式是从凹部至齿部的根部的距离大于或等于从基准线至齿部的根部的距离的20％，由此在铁芯片中，能够将轭部的齿部凸出侧的面中的凹部和齿部的根部间的间隔确保为一定程度。由此，在铁芯片为压粉磁芯的情况下，能够抑制在通过模具对铁芯片进行成型时，由对轭部的齿凸出侧的面进行成型的冲头的厚度减小所导致的冲头的强度降低。

(3)作为上述铁芯的一个方式，

举出：所述凸部的大小大于或等于1mm而小于或等于10mm。

上述方式是凸部的大小大于或等于1mm，由此相邻的铁芯片的轭部彼此的定位容易。在铁芯片为压粉磁芯的情况下，凸部的大小小于或等于10mm，由此容易成型。关于凸部的大小的意义在后面记述。

(4)作为上述铁芯的一个方式，

举出：从所述齿部凸出侧俯视观察所述轭部时的所述凸部和所述凹部的最小曲率半径大于或等于1.0mm。

上述方式在铁芯片为压粉磁芯的情况下，能够抑制冲模的损坏。其理由在于，凸部及凹部的最小曲率半径大于或等于1.0mm，由此在通过模具对铁芯片进行成型时，能够缓和向对轭部侧面进行成型的冲模的应力集中。

(5)作为上述铁芯的一个方式，

举出：相邻的所述凸部相对于所述凸部间的中心线为对称形状。

上述方式在铁芯片为压粉磁芯的情况下，能够更有效地抑制冲模的损坏。其理由在于，相邻的凸部为对称形状，由此在通过模具对铁芯片进行成型时，能够有效地减小作用于冲模的应力。

(6)作为上述铁芯的一个方式，

举出：所述轭部的厚度大于或等于1.0mm而小于或等于10mm。

在上述铁芯中，有时在多个铁芯片组合为环状的状态下将环状部件嵌合于轭部的外周面而进行固定，由此将多个铁芯片紧固。如果轭部的厚度大于或等于1.0mm，则容易对环状部件进行固定，容易确保紧固力。如果轭部过厚，则向冲模的负载增大，因此轭部的厚度设为小于或等于10mm。

(7)作为上述铁芯的一个方式，

举出：所述铁芯片由压粉磁芯形成，

所述压粉磁芯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及铁基合金的至少一者构成的铁基颗粒，

所述铁基合金是从由Fe－Si类合金、Fe－Al类合金、Fe－Cr－Al类合金及Fe－Cr－Si类合金构成的组中选择出的至少一种。

纯铁或上述铁基合金是比较软的材质。因此，构成压粉磁芯的软磁性颗粒是由纯铁或上述铁基合金构成的铁基颗粒，由此在成型压粉磁芯的时软磁性颗粒容易变形。由此，上述方式得到高密度且尺寸精度高的压粉磁芯。通过将压粉磁芯高密度化，从而能够改善铁芯片的机械性强度、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片的铁损。

(8)作为上述(7)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，变形性也优异。因此，绝缘覆膜包含磷酸盐包覆，由此在成型压粉磁芯时容易追随铁基颗粒的变形。由此，上述方式的绝缘包覆不易损伤，能够减少铁芯片10的铁损。

(9)作为上述(7)或(8)中记载的铁芯的一个方式，

举出：所述压粉磁芯的相对密度大于或等于90％。

压粉磁芯的相对密度大于或等于90％，由此压粉磁芯的密度高。上述方式能够通过压粉磁芯的高密度化而改善铁芯片的机械性强度、磁特性。

(10)作为上述铁芯的一个方式，

举出：具有环状部件，该环状部件嵌合于多个所述铁芯片的所述轭部的外周面，

所述环状部件通过其内径方向的收缩力而对多个所述铁芯片进行固定。

在上述铁芯中，具有在轭部的外周面嵌合的环状部件，由此能够将组合为环状的多个铁芯片一体化。另外，能够通过环状部件的内径方向的收缩力对轭部的外周进行紧固，将多个铁芯片牢固地紧固。

(11)作为上述铁芯的一个方式，

举出：相邻的所述铁芯片的所述轭部的侧面彼此粘接，或者，

具有板状部件，该板状部件配置在相邻的所述铁芯片的所述轭部的与所述齿部凸出侧相反侧，所述轭部的所述相反侧的面与所述板状部件粘接。

相邻的铁芯片的轭部的侧面彼此粘接，或者轭部的与齿部凸出侧相反侧的面与板状部件粘接，由此能够多个铁芯片能够以组合为环状的状态一体化。

(12)作为上述铁芯的一个方式，

举出：多个所述铁芯片的所述齿部之中的、最高的所述齿部的端面的位置和最低的所述齿部的端面的位置之差小于或等于0.15mm。

在将轭部的与齿部凸出侧相反侧的面载置于平面上的状态下，最高的齿部的端面的位置和最低的齿部的端面的位置之差小于或等于0.15mm，由此齿部的各端面的高度的波动小。在使用上述铁芯而构成旋转电机的情况下，齿部的各端面配置为与转子的磁铁相对。齿部的各端面的高度的波动小，由此在旋转电机中，能够减小齿部的各端面和转子之间的间隔的波动。由此，能够降低齿槽效应等，能够抑制旋转电机的特性的降低。

(13)作为上述铁芯的一个方式，

举出：在多个所述铁芯片组合为环状的状态下，所述轭部的外周面的圆度小于或等于0.1mm。

轭部的外周面的圆度小于或等于0.1mm，由此铁芯的尺寸精度高。

(14)作为上述铁芯的一个方式，

举出：所述齿部的端面的平面度小于或等于0.2mm。

齿部的端面的平面度小于或等于0.2mm，由此在旋转电机中，能够使齿部的端面与转子接近地面对。由此，能够抑制旋转电机的特性的降低。

(15)本发明的实施方式所涉及的定子是轴向间隙型旋转电机的定子，该定子具有：

上述(1)至(14)中任一项所述的铁芯；以及

线圈，其在构成所述铁芯的所述铁芯片的所述各齿部配置。

本发明的定子是铁芯的组装性优异。其原因在于，上述铁芯是相邻的铁芯片的对位容易，组装性优异。

(16)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，所述定子是上述(15)中记载的定子。

本发明的旋转电机的生产率高。其原因在于，具有上述定子，由此铁芯的组装性优异。

[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，包含与权利要求书等同的含义及范围内的全部变更。

＜铁芯＞

参照图1～图10对实施方式所涉及的铁芯1及构成铁芯1的铁芯片10进行说明。铁芯1在轴向间隙型的旋转电机中使用。更具体地说，铁芯1能够利用于定子的铁芯。如图1、图2所示，铁芯1为环状，具有将铁芯1在周向分割的多个铁芯片10。即，铁芯1是将多个铁芯片10组合为环状而构成的。在该例中铁芯片10的个数为6个。铁芯片10具有轭部11和从轭部11在轴向凸出的齿部12(还参照图4、图5)。在下面的说明中，在对铁芯1及铁芯片10进行说明时，将齿部12凸出侧设为上，将其相反侧设为下。

在本例中，如图1、图2所示，铁芯1为圆环状。具体地说，在铁芯1中，轭部11为圆环板状，多个齿部12在周向等间隔地设置。在该例中齿部12的个数为12个。在该例中，铁芯1被6等分，具有6个铁芯片10，具体地说具有铁芯片10a～10f。各铁芯片10a～10f的形状为同一形状。铁芯1是通过将6个铁芯片10a～10f组合为圆环状，使相邻的铁芯片10的轭部11的侧面20、30(参照图4、图5)彼此对接进行连结而构成的。铁芯1的分割数，换言之铁芯片10的个数能够适当选择。另外，铁芯1中的齿部12的个数也能够适当设定。

(铁芯片)

铁芯片10如图4、图5所示，具有轭部11和齿部12。铁芯片10是通过压粉磁芯形成的。轭部11和齿部12一体地成型。

(轭部)

轭部11是构成铁芯片10的扇板状的部分。轭部11具有扇形状的平面，从一个平面凸出有齿部12。即，一个平面是指上表面。轭部11具有圆弧状的内周面及外周面和侧面20、30。内周面和外周面形成为同心的圆弧状。

(齿部)

齿部12是与轭部11一体地成型，从轭部11的一个平面、即上表面在轴向凸出的部分。轴向是指与铁芯1的周向及径向正交的方向，具体地说，是指相对于轭部11的上表面的垂直方向。齿部12举出柱状体，作为柱状体，例如举出棱柱体、圆柱体、椭圆柱体等。在棱柱体中，举出三棱柱体、梯形柱体等。在该例中，齿部12为三棱柱体，齿部12的端面41的形状为三角形状，更具体地说为等腰三角形状。齿部12也可以是梯形柱体，端面41的形状也可以是梯形状等。此外，“三角形状”及“梯形状”也可以不是几何学上严格意义下的三角形及梯形，还包含有在角部具有倒角的形状等，包含实质上可视作三角形及梯形的范围。

铁芯片10中的齿部12的个数可以为1个，也可以为多个。在该例中，具有2个齿部12(12a、12b)。将位于轭部11的侧面20侧的齿部12设为12a，将位于侧面30侧的齿部12设为12b。

铁芯1的特征点之一在于，如图4、图5所示，在铁芯片10的轭部11的一个侧面20设置有多个凸部21、22、以及在另一个侧面30设置有与凸部21、22相对应的多个凹部31、32。铁芯1的另1个特征点在于，凸部21、22间的间隔小于或等于轭部11的侧面20的长度的80％。

〈凸部·凹部〉

轭部11包含有在一个侧面20设置的多个凸部21、22和在另一个侧面30设置的多个凹部31、32。侧面20的凸部21、22和侧面30的凹部31、32形成为彼此对应的形状。在凸部21、22间存在凹部23，在凹部31、32间存在凸部33。在该例中，凸部21、22和凹部31、32分别为相同的圆弧状，大小也相同。在这里，如图5所示，铁芯片10a中的轭部11的一个侧面20与相邻的一个铁芯片10b中的轭部11的另一个侧面30连结。铁芯片10a中的轭部11的另一个侧面30与相邻的另一个铁芯片10f中的轭部11的一个侧面20连结。因此，在铁芯片10a中的轭部11的侧面20设置的凸部21、22和在相邻的铁芯片10b中的轭部11的侧面30设置的凹部31、32彼此嵌合。在铁芯片10a中的轭部11的侧面30设置的凹部31、32和在相邻的铁芯片10f中的轭部11的侧面20设置的凸部21、22彼此嵌合。通过凸部21、22和凹部31、32的嵌合，能够将铁芯片10a和相邻的铁芯片10b、10f的轭部11彼此进行定位。因此，在将多个铁芯片10组合为环状时，能够抑制相邻的铁芯片10在径向偏移。

在本例中，凸部21、22及凹部31、32的个数分别为2个。凸部21、22及凹部31、32的个数能够适当变更，也可以为大于或等于3个。另外，凸部21、22及凹部31、32的形状能够适当变更，例如也可以为矩形形状、三角形状等。在本例的情况下，各凸部21、22的形状为同一形状，但各凸部21、22的形状也可以不同。

〈凸部间的间隔〉

凸部21、22间的间隔小于或等于轭部11的侧面20的长度的80％。凸部21、22间的间隔按照下述方式进行定义。在本例的情况下，如图5所示，取经过铁芯片10a的齿部12a和相邻的一个铁芯片10b的齿部12b之间的中间点的中间线L_A。具体地说，将经过铁芯片10a的齿部12a和铁芯片10b的齿部12b的彼此相对的侧面间的中间点的线设为中间线L_A。中间线L_A是沿环状的铁芯1的径向的直线。接下来，绘制与中间线L_A平行，且经过凸部21、22的顶点的直线L₁。另外，绘制与中间线L_A平行，且经过位于相邻的凸部21、22间的凹部23的顶点的直线L₂。将相邻的凸部21、22的彼此相对的边中的、与直线L₁和直线L₂之间的中心线La交叉的2点分别设为点a、b。将该2点ab间的距离设为凸部21、22间的间隔。在该例中，中间线L_A和中心线La一致。轭部11的侧面20的长度设为轭部11的外周和内周之间的直线距离。换言之，轭部11的侧面20的长度是指轭部11的外周和内周之间的半径方向的长度。下面，有时将轭部11的侧面20的长度简称为“轭部侧面长度”。

在图5中，在由ab间的距离表示的凸部21、22间的间隔小于或等于轭部侧面长度的80％的情况下，如后面所述，在通过模具5(参照图6)对铁芯片10进行成型时，能够减小作用于对轭部11的侧面20进行成型的冲模50的侧面52(参照图7、图8)的应力。关于该理由，参照图8在后面记述。

凸部21、22间的间隔相对于轭部侧面长度的比率进一步举出小于或等于70％、小于或等于50％。凸部21、22间的间隔例如举出小于或等于40mm、进一步举出小于或等于30mm。如果凸部21、22间的间隔过小，则成型变得困难，因此凸部21、22间的间隔的下限例如为1.0mm左右。

〈相邻的凸部为对称形状〉

在本例中，相邻的凸部21、22相对于凸部21、22间的中心线为对称形状。在这里，凸部21、22间的中心线如图5所示，设为与中心线La正交，经过线段ab的中点的直线Lc。在凸部21、22为对称形状的情况下，能够有效地减小作用于冲模50的侧面52(参照图7、图8)的应力。

<从凹部至齿部的根部的距离>

在本例中，从凹部31、32至齿部12(12b)的根部的距离，在图5中大于或等于从由L_B表示的基准线至齿部12(12b)的根部的距离的20％。基准线设为，在从齿部12凸出侧即上侧对轭部11进行俯视观察时，相邻的铁芯片10的齿部12间的中间线。在本例的情况下，如图5所示，将经过铁芯片10a的齿部12b和相邻的另一个铁芯片10f的齿部12a之间的中间点的中间线L_B设为基准线。具体地说，将经过铁芯片10a的齿部12b和铁芯片10f的齿部12a的彼此相对的侧面间的中间点的线设为中间线L_B。中间线L_B是沿环状的铁芯1的径向的直线。接下来，绘制与中间线L_B正交，经过凹部31、32的各顶点的直线L₃。将各直线L₃上的凹部31、32的顶点设为l，将各直线L₃和齿部12b的周缘的交点设为m。将该2点lm间的距离设为从凹部31、32至齿部12b的根部的距离。另外，将各直线L₃和中间线L_B的交点设为n。将2点nm间的距离设为从基准线至齿部12b的根部的距离。在这里，在绘制直线L₃时，凹部31、32的顶点设为凹部31、32中的、最远离中间线L_B的点。换言之，凹部31、32的顶点设为凹部31、32中的、与齿部12b的根部最接近的点。

将上述的中间线L_B设为基准线，从凹部31、32至齿部12(12b)的根部的距离相对于从基准线至齿部12(12b)的根部的距离的比率大于或等于20％。在图5中，从基准线至齿部12b的根部的距离由nm间的距离表示。另外，从凹部31、32至齿部12b的根部的距离由lm间的距离表示。上述距离的比率(％)能够设为[(lm间的距离/nm间的距离)×100]而求出。上述距离的比率大于或等于20％，由此在铁芯片10中，能够将轭部11的齿部12凸出侧的面、即上表面中的凹部31、32和齿部12(12b)的根部间的间隔确保为一定程度。在该情况下，能够抑制在通过模具5(参照图6)对铁芯片10进行成型时，由对轭部11的上表面进行成型的第1下冲头71的厚度减小所导致的第1下冲头71的强度降低。

从凹部31、32至齿部12(12b)的根部的距离相对于从基准线至齿部12(12b)的根部的距离的比率进一步举出大于或等于30％。从凹部31、32至齿部12(12b)的根部的距离的比率的上限没有特别设置，例如为90％。另外，从凹部31、32至齿部12(12b)的根部的距离，例如举出大于或等于1mm而小于或等于9mm，进一步举出大于或等于2mm而小于或等于8mm。

〈凸部的大小〉

在本例中，凸部21、22的大小大于或等于1mm而小于或等于10mm。凸部21、22的大小按照下述方式进行定义。在本例的情况下，如图5所示，将经过凸部21、22的顶点的直线L₁和经过位于相邻的凸部21、22间的凹部23的顶点的直线L₂之间的距离设为凸部21、22的大小。

在凸部21、22的大小大于或等于1mm的情况下，相邻的铁芯片10的轭部11彼此的定位容易。凸部21、22的大小小于或等于10mm，由此容易成型。凸部21、22的大小进一步举出大于或等于2mm而小于或等于8mm。

〈凸部及凹部的最小曲率半径〉

在本例中，从齿部12凸出侧即上侧对轭部11进行俯视观察时的凸部21、22和凹部31、32的最小曲率半径大于或等于1.0mm。在将凸部21、22及凹部31、32的形状设为具有曲率半径小的角部的形状的情况下，与其相应地，在对轭部11的侧面20、30进行成型的冲模50的侧面52(参照图7)形成角部。应力容易集中于曲率半径小的角部。在凸部21、22及凹部31、32的最小曲率半径大于或等于1.0mm的情况下，能够在通过模具5(参照图6)对铁芯片10进行成型时缓和向冲模50的应力集中。

凸部21、22及凹部31、32的最小曲率半径进一步举出大于或等于2.0mm。凸部21、22及凹部31、32的最小曲率半径的上限没有特别设置，例如为20mm。

〈轭部的厚度〉

轭部11的厚度例如大于或等于1.0mm而小于或等于10mm，进一步大于或等于2mm而小于或等于8mm。轭部11的厚度是指沿铁芯1的轴向的轭部11的尺寸。在图3中，将轭部11的厚度由Ty表示。如后面所述，在多个铁芯片10组合为环状的铁芯1的状态下，有时在轭部11的外周面嵌合环状部件90(参照图10)而进行固定。如果轭部11的厚度大于或等于1.0mm，则容易固定环状部件90。如果轭部11过厚，则在通过模具5(参照图6)对铁芯片10进行成型时对冲模50的负载增大。因此，轭部11的厚度举出设为小于或等于10mm。

〈轭部的圆度〉

在多个铁芯片10组合为环状的铁芯1的状态下，优选轭部11的外周面的圆度小于或等于0.1mm。轭部11的外周面的圆度小于或等于0.1mm，由此铁芯1的尺寸精度高。因此，在将环状部件90(参照图10)嵌合于轭部11的外周面而进行固定的情况下，容易相对于轭部11的外周面固定环状部件。另外，在铁芯1中，如果轭部11的外周面的圆度小于或等于0.1mm，则构成铁芯1的各铁芯片10的轭部11的外周面在周向对齐。即，各铁芯片10的径向的位置偏差小，各铁芯片10的齿部12的位置在周向对齐。如后面所述，在使用铁芯1而构成旋转电机300(参照图12)的情况下，齿部12的各端面41配置为与转子200的磁铁220相对。各铁芯片10的径向的位置偏差小，由此在旋转电机300中，各个齿部12的端面41和转子200的磁铁220的相对面积变得均一。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。在对轭部11的外周面的圆度进行测定时，举出通过点测定进行评价，以使得不包含在相邻的铁芯片10的轭部11的侧面20、30(参照图4、图5)彼此的连结部位形成的凹陷。

〈齿部的各端面的高度〉

在铁芯1中，优选多个铁芯片10的齿部12之中的、最高的齿部12的端面41的位置和最低的齿部12的端面41的位置之差小于或等于0.15mm。齿部12的端面41的位置如图3所示，是指在将轭部11的与齿部12凸出侧相反侧的面、即下表面载置于平面上的状态下，从该面至端面41为止的轴向的高度位置。在图3中，将齿部12的端面41的高度位置由Ht表示。最高的齿部12的端面41的位置和最低的齿部12的端面41的位置之差小于或等于0.15mm，由此齿部12的各端面41的高度的波动小。如后面所述，在使用铁芯1而构成旋转电机300(参照图12)的情况下，齿部12的各端面41配置为与转子200的磁铁220相对。齿部12的各端面41的高度的波动小，由此在旋转电机300中，能够减小齿部12的各端面41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。

〈齿部的端面的平面度〉

齿部12的端面41的平面度优选小于或等于0.2mm。在该情况下，在旋转电机300(参照图12)中，能够将齿部12的端面41与转子200接近而使它们相面对。由此，能够抑制旋转电机300的特性的降低。

在本例中，相邻的铁芯片10的轭部11的侧面彼此粘接，由此组合为环状的多个铁芯片10被一体化。例如，如图9中例示那样，在具有在相邻的铁芯片10的轭部11的与齿部12凸出侧相反侧即下侧配置的板状部件80的情况下，轭部11的相反侧的面即下表面也可以粘接于板状部件80。在该情况下，在多个铁芯片10组合为环状的状态下固定于板状部件80而一体化。

铁芯1如图10中例示那样，能够具有环状部件90，该环状部件90与组合为环状的多个铁芯片10的轭部11的外周面嵌合。环状部件90通过其内径方向的收缩力，相对于构成铁芯1的多个铁芯片10而被固定。在该例中，在轭部11的外周面热装有环状部件90。环状部件90形成为下述材料和尺寸，即，热装前的常温时的内径小于铁芯1的轭部11的外径，通过热装时的加热而使内径大于铁芯1的轭部11的外径。在图2中，将轭部11的外径由Do表示。此外，在图2中，Di表示轭部11的内径。环状部件90和组合为环状的多个铁芯片10的热装的顺序如下所述。将环状部件90加热至规定的温度而使其膨胀，由此使其内径大于铁芯1的轭部11的外径。将进行加热而扩大内径后的环状部件90嵌合于铁芯1的轭部11的外周面。对环状部件90进行冷却而使其收缩，由此通过环状部件90将铁芯1的外周紧固。

在具有环状部件90的情况下，能够将多个铁芯片10一体化。另外，能够通过环状部件90的内径方向的收缩力将轭部11的外周紧固，将多个铁芯片10牢固地紧固。可以使用上述的板状部件80和环状部件90的任一者，也可以使用两者。

〈压粉磁芯〉

铁芯片10是通过压粉磁芯形成的。压粉磁芯是对软磁性粉末进行压缩成型而得到的。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，压粉磁芯由多个包覆软磁性颗粒的集合体构成。软磁性颗粒优选是由纯铁及铁基合金的至少一者构成的铁基颗粒。纯铁是指纯度大于或等于99质量％的铁。铁基合金举出从由Fe(铁)－Si(硅)类合金、Fe(铁)－Al(铝)类合金、Fe(铁)－Cr(铬)－Al(铝)类合金及Fe(铁)－Cr(铬)－Si(硅)类合金构成的组中选择的至少一种。构成压粉磁芯的软磁性颗粒可以仅是由纯铁构成的颗粒，也可以是仅由铁基合金构成的颗粒，也可以是由纯铁构成的颗粒和由铁基合金构成的颗粒的混合颗粒。作为绝缘包覆，例如举出磷酸盐包覆、二氧化硅包覆等。

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，由此在成型压粉磁芯时软磁性颗粒容易变形。由此，得到高密度且尺寸精度高的压粉磁芯。通过将压粉磁芯高密度化，从而能够改善铁芯片10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片10的铁损。

另外，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，由此在成型压粉磁芯时容易追随铁基颗粒的变形。由此，绝缘包覆不易损伤，能够减少铁芯片10的铁损。

压粉磁芯的相对密度优选大于或等于90％。通过压粉磁芯的高密度化，能够改善铁芯片10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磁芯的密度相对于压粉磁芯的真密度的比率(％)。真密度是指设为在内部不包含空隙时的理论密度。压粉磁芯的真密度也能够根据所使用的软磁性粉末的真密度而求出。关于压粉磁芯的相对密度，例如举出作为[(压粉磁芯的成型密度/压粉磁芯的真密度)×100]而求出。关于压粉磁芯的成型密度，能够将压粉磁芯浸渍于油中而使油含浸于压粉磁芯，根据[含油密度×(含油前的压粉磁芯的质量/含油后的压粉磁芯的质量)]而求出。含油密度是将含油后的压粉磁芯的质量除以体积而得到的值。关于压粉磁芯的体积，能够代表性地通过液体置换法进行测定。

由压粉磁芯构成的铁芯片10例如能够通过如图6中例示那样的模具5进行成型。模具5具有：冲模50，其具有模孔51；以及上冲头60及下冲头70，它们与冲模50的模孔51嵌合。冲模50对轭部11的周面进行成型。上冲头60对轭部11的下表面即与齿部12凸出侧相反侧的面进行成型。下冲头70具有第1下冲头71和第2下冲头72。第1下冲头71对轭部11的上表面即齿部12凸出侧的面进行成型，并且对齿部12的周面进行成型。在第1下冲头71沿轴向形成有供第2下冲头72插入贯穿的贯通孔。第2下冲头72插入贯穿于第1下冲头71，对齿部12的端面41进行成型。

在使用模具5对铁芯片10进行成型时，在使下冲头70与冲模50的模孔51嵌合的状态下，将软磁性粉末填充于模孔51内。然后，通过上冲头60和下冲头70将软磁性粉末压缩，对铁芯片10进行成型。

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。

通过提高对软磁性粉末进行压缩时的成型压力，从而能够将铁芯片10高密度化。成型压力例如举出大于或等于700MPa，进一步举出大于或等于2000MPa。

冲模50的模孔51如图7所示，形成为与轭部11(参照图5)的周面相对应的形状。模孔51的一个侧面52是对轭部11的侧面20进行成型的部分。在侧面52与轭部11的侧面20的形状相对应地形成有对凸部21、22及凹部23进行成型的凹部521、522及凸部523(还参照图8)。模孔51的另一个侧面53是对轭部11的侧面30进行成型的部分。在侧面53与轭部11的侧面30的形状相对应地形成有对凹部31、32及凸部33进行成型的凸部531、532及凹部533。

在成型铁芯片10时，通过对原料粉末进行压缩，从而应力在模孔51被按压扩张的方向作用于冲模50。在冲模50的侧面52，如图8所示，应力从两侧作用于在轭部11的凸部21、22间夹着的冲模50的凸部523。在图8中，将作用于凸部523的应力通过空心箭头表示。在本例的情况下，如参照图3说明的那样，相邻的凸部21、22间的间隔小于或等于轭部侧面长度的80％，例如接近小于或等于40mm，因此作用于凸部523的应力相互抵消而减小。因此，能够减小作用于冲模50的侧面52的应力，能够抑制冲模50的损坏。另外，在本例中，相邻的凸部21、22为对称形状，因此从凸部523的两侧作用的应力的大小实质上相等。由此，作用于凸部523的应力被抵消，由此能够更有效地抑制冲模50的损坏。

另一方面，在冲模50的侧面53，在成型时，凹部533从原料粉末以按压扩张的方式被按压。凹部533的两侧由至冲模50的外周缘为止的距离大的凸部531、532夹着，因此不易受到由应力造成的模具的损伤。

＜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在轴向间隙型旋转电机中使用。定子100具有铁芯1和在构成铁芯1的铁芯片10的各齿部12配置的线圈110。线圈110是将绕线卷绕为螺旋状的筒状的线圈。在该例中，线圈110是绕线使用漆包扁平线的三角筒状的扁立卷绕线圈。

＜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的平面形状是与齿部12的端面41大致对应的形状。在齿部12的端面41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埋入至保持板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配置为齿部12的端面41与转子200的磁铁220相对。定子100使铁芯1的轭部11的外周面与壳体310的内周面嵌合，由此固定于壳体310。另外，在轭部11的内周面安装有将旋转轴330可自由旋转地支撑的圆环状的轴承340。

{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。

在构成铁芯1的铁芯片10中，在轭部11的一个侧面20具有多个凸部21、22，在另一个侧面30具有与凸部21、22相对应的多个凹部31、32。因此，在将多个铁芯片10组合为环状时，能够通过凸部21、22和凹部31、32的嵌合，对相邻的铁芯片10的轭部11彼此进行定位。由此，能够抑制相邻的铁芯片10在径向偏移。因此，铁芯1是相邻的铁芯片10的对位容易，组装性优异。

定子100具有上述铁芯1，由此组装性优异。旋转电机300具有组装性优异的定子100，由此生产率高。

[试算例1]

通过CAE(Computer Aided Engineering)，对通过模具5对在实施方式中说明的铁芯片10进行成型时作用于冲模50的应力分布进行了解析。

在应力解析中使用了西门子公司制“NX Nastran”。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。

设计的铁芯片10的尺寸按照下述方式进行了设定。

轭部11的厚度(图3中Ty)：5mm

轭部11的侧面20的长度：40mm

凸部21、22的大小：3mm

从凹部31、32至齿部12的根部的距离的比率：70％

凸部21、22及凹部31、32的最小曲率半径：3.0mm

根据通过CAE得到的应力解析的结果，求出在冲模50的侧面52中的凸部523产生的最大应力。在试验例1中，改变凸部21、22间的间隔，对凸部间的间隔相对于轭部侧面长度的比率进行变更，求出各个情况下的最大应力。将其结果在表1示出。

[表1]

从表1可知，凸部间的间隔变得越小，则越能够减小成型时的冲模的凸部处的最大应力。特别地，可知在凸部间的间隔小于或等于轭部侧面长度的80％的情况下，能够将在凸部产生的最大应力减小至小于或等于1500MPa。

[试制例1]

制作出与在实施方式中说明的铁芯片10相同结构的铁芯片，进行了其评价。

铁芯片10的尺寸按照下述方式进行了设定。

轭部11的厚度(图3中Ty)：5mm

轭部11的外径(图2中Do)：120mm

轭部11的内径(图2中Di)：40mm

齿部12的端面41的高度(图3中Ht)：18mm

轭部11的侧面20的长度：40mm

凸部21、22间的间隔的比率：57％

凸部21、22的大小：3mm

从凹部31、32至齿部12的根部的距离的比率：70％

凸部21、22及凹部31、32的最小曲率半径：3.0mm

原料的软磁性粉末使用了在纯铁粉的表面具有磷酸盐包覆的包覆软磁性颗粒的粉末。软磁性粉末的平均粒径为50μm。成型压力设为980MPa。由得到的压粉磁芯构成的铁芯片10的相对密度为92％。

以相同的条件制作出6个铁芯片10，将铁芯片10组合为圆环状而制作出铁芯1。在1个铁芯片10具有2个齿部12。齿部12的合计数为12。关于得到的铁芯1，进行了以下的评价。

〈轭部的圆度〉

使用市售的3D形状测定机对轭部的外周面的圆度进行了测定。具体地说，圆度的测定是使用基恩士(KEYENCE)公司制“VR－3200”通过点测定进行的。其结果，轭部的外周面的圆度小于或等于0.1mm。

〈齿部的端面的平面度〉

使用市售的3D形状测定机、具体地说基恩士(KEYENCE)公司制“VR－3200”分别对齿部的端面的平面度进行了测定。其结果，12个齿部的各端面的平面度都小于或等于0.1mm。

〈齿部的端面的高度〉

在将轭部的下表面载置于平面上的状态下，使用市售的3D形状测定机、具体地说基恩士(KEYENCE)公司制“VR－3200”对合计12个齿部的各端面的高度位置进行了测定。然后，求出最高的齿部的端面的位置和最低的齿部的端面的位置之差，其差为0.15mm。

标号的说明

1 铁芯

10、10a、10b、10c、10d、10e、10f 铁芯片

11 轭部

12、12a、12b 齿部

20、30 侧面

21、22 凸部

23 凹部

31、32 凹部

33 凸部

41 端面

5 模具

50 冲模

51 模孔

52、53 侧面

521、522 凹部

523 凸部

531、532 凸部

533 凹部

60 上冲头

70 下冲头

71 第1下冲头 72 第2下冲头

80 板状部件

90 环状部件

100 定子

110 线圈

200 转子

210 保持板 220磁铁

300 旋转电机

310 壳体 320板

330 旋转轴 340轴承

L_A、L_B 中间线

L₁、L₂、Lc 直线 La 中心线

a、b 点 l 顶点 m、n 交点

Ty 厚度 Ht 高度位置

Do 外径 Di 内径