本發(fā)明涉及一種疊片鐵芯以及該疊片鐵芯的制造方法,通過利用形成在各個鐵芯片上的鉚合塊而將在層疊方向上相鄰的鐵芯片互相連接而形成該疊片鐵芯。
背景技術:
通常地,在疊片鐵芯(電機鐵芯)的制造中,從成本和制造的便利性的角度來看,利用鉚合將在層疊方向上相鄰的鐵芯片互鎖。然而,在例如電機的轉(zhuǎn)矩或效率優(yōu)先的情況下,采用了這樣的方法,即,通過利用粘合劑或樹脂將在層疊方向上相鄰的鐵芯片互相連接,而防止在疊片鐵芯上留下鉚合形狀。例如,專利文獻1公開了一種方法:其中,各個鐵芯片(芯部)120的外周部設置有翼狀的鉚合塊(殘余部)121,并且利用該鉚合塊121將在層疊方向上相鄰的鐵芯片120互相鉚合和結(jié)合并且一體化,并且然后將鉚合塊121從鐵芯片120脫離,如圖14所示。
引用列表
專利文獻
專利文獻1:日本專利特許第5357187號公報
技術實現(xiàn)要素:
技術問題
然而,在翼狀的鉚合塊121中,一個翼狀部122配合并固定于形成在鐵芯片120中的配合凹部123,結(jié)果,需要通過使鉚合塊121在鐵芯片120的層疊方向上滑動而將鉚合塊121從鐵芯片120脫離。因此,脫離機構(gòu)變得復雜化,并且還要求時間,結(jié)果使得制造成本增加。并且,在使鉚合塊121滑動時,與鉚合塊121接觸的區(qū)域在滑動方向上被剝落,并且產(chǎn)生不良產(chǎn)品,從而增加了制造成本。特別地,在層疊方向上的端部的鐵芯片中產(chǎn)生該現(xiàn)象,并且隨著鐵芯片的板厚變薄,發(fā)生率變高。另外,在專利文獻1中,為了使鉚合塊121從鐵芯片120容易地脫離,在鉚合塊121與鐵芯片120之間的接觸區(qū)域形成有用于釋放的多個凹部124至126。然而,在該情況下,沖裁鐵芯片的步驟變得復雜化,并且,例如,加工步驟的數(shù)量增加,結(jié)果需要使模具單元大型化,并且制造成本增加。
鑒于這樣的情況,已經(jīng)完成了本發(fā)明,并且本發(fā)明的目的是提供一種疊片鐵芯和該疊片鐵芯的制造方法,即使使用設置有鉚合塊的鐵芯片,也能夠以良好的加工性經(jīng)濟地制造該疊片鐵芯。
解決問題的方案
符合以上目的的根據(jù)本發(fā)明的第一方面的疊片鐵芯包括轉(zhuǎn)子鐵芯或定子鐵芯,該疊片鐵芯中層疊具有預定形狀的多個鐵芯片,該疊片鐵芯包括:能夠沿著徑向脫離的鉚合塊,該鉚合塊形成在各個所述鐵芯片的徑向內(nèi)側(cè)區(qū)域和徑向外側(cè)區(qū)域中的任意一者或二者中。
在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的疊片鐵芯中,優(yōu)選地,所述鉚合塊包括:鉚合部,該鉚合部從所述鐵芯片突出,并且形成有鉚合突起;和結(jié)合部,該結(jié)合部與所述鐵芯片的配合部接合。這里,所述結(jié)合部能夠通過回推處理而臨時固定于所述配合部?;赝铺幚硎侵附Y(jié)合部曾經(jīng)從鐵芯片完全分離(切斷和彎曲),然后將該分離的結(jié)合部再次回推(撞擊)到鐵芯片側(cè)以形成為平面狀(回推的結(jié)合部與在結(jié)合部的周圍的配合部對齊),或者結(jié)合部從鐵芯片半沖裁,并且然后將該半沖裁的結(jié)合部再次回推(撞擊)到鐵芯片側(cè)以形成為平面狀(回推的結(jié)合部與在結(jié)合部的周圍的配合部對齊)。
優(yōu)選地,所述結(jié)合部具有在拉出方向上變窄的等腰梯形形狀,并且所述結(jié)合部的徑向長度是0.5~2mm,并且所述結(jié)合部的末端側(cè)下邊變得比所述結(jié)合部的上邊寬0.2mm以下的范圍。優(yōu)選地,所述結(jié)合部具有在拉出方向上變寬的等腰梯形形狀,并且所述結(jié)合部的徑向長度是0.5~2mm,并且所述結(jié)合部的末端側(cè)下邊變得比所述結(jié)合部的上邊窄4mm以下的范圍。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面的疊片鐵芯,優(yōu)選地,所述鉚合塊的兩側(cè)處的所述鐵芯片的外形線連結(jié)于所述鐵芯片的最終沖裁外形線,從而在其間具有階部。
依照以上目的的根據(jù)本發(fā)明的第二方面的疊片鐵芯的制造方法是通過層疊具有預定形狀的多個鐵芯片以形成轉(zhuǎn)子鐵芯或定子鐵芯的疊片鐵芯的制造方法,該方法包括:設置能夠沿著徑向脫離的鉚合塊,該鉚合塊形成在各個所述鐵芯片的徑向內(nèi)側(cè)區(qū)域和徑向外側(cè)區(qū)域中的任意一者或二者中;通過所述鉚合塊層疊和結(jié)合所述鐵芯片;將層疊的鐵芯片布置在夾具上;然后在所述徑向上拉動所述鉚合塊,以使所述鉚合塊從層疊的鐵芯片脫離;和利用樹脂、粘合劑和焊接中的任意一者以上使層疊的鐵芯片結(jié)合。
在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的疊片鐵芯的制造方法中,優(yōu)選地,所述鉚合塊包括形成有鉚合突起的鉚合部和與所述鐵芯片的配合部接合的結(jié)合部,并且通過回推處理將所述結(jié)合部配合到所述配合部內(nèi),所述結(jié)合部通過所述回推處理被切割和彎曲或者被半沖裁,并且然后被撞擊以形成平面狀。
優(yōu)選地,所述結(jié)合部具有在拉出方向上變窄的等腰梯形形狀,并且將斜邊的角度設定為tan-10.1以下。優(yōu)選地,所述結(jié)合部具有在拉出方向上變寬的等腰梯形形狀,并且將斜邊的角度設定為tan-12以下。
依照以上目的的根據(jù)本發(fā)明的第三方面的疊片鐵芯的制造方法是這樣的疊片鐵芯的制造方法,其中,利用形成于鐵芯片的徑向內(nèi)側(cè)區(qū)域和徑向外側(cè)區(qū)域中的任意一者或二者中的鉚合塊,鉚合和層疊多個所述鐵芯片,并且將所述鉚合塊從層疊的鐵芯片脫離,并且然后固定層疊的鐵芯片,該方法包括:第一步驟,在所述鐵芯片的區(qū)域中沖裁第一側(cè)區(qū)域和第二側(cè)區(qū)域,其中,所述第一側(cè)區(qū)域和第二側(cè)區(qū)域包括所述鐵芯片的外形線,并且形成所述鉚合塊的兩側(cè)邊;第二步驟,在所述第一側(cè)區(qū)域與所述第二側(cè)區(qū)域的中心形成鉚合突起;第三步驟,通過回推處理形成結(jié)合部,所述鉚合塊通過該結(jié)合部連接于所述鐵芯片,并且將所述鉚合塊可分離地結(jié)合于所述鐵芯片;第四步驟,沖裁形成設置有所述鉚合塊的鐵芯片,并且利用所述鉚合塊鉚合和層疊所述鐵芯片;第五步驟,將層疊的鐵芯片布置在夾具上,并且然后在徑向上拉動所述鉚合塊,以將所述鉚合塊從層疊的鐵芯片脫離;和第六步驟,固定層疊的鐵芯片。
在根據(jù)本發(fā)明的第三方面的疊片鐵芯的制造方法中,優(yōu)選地,在沖裁形成設置有所述鉚合塊的所述鐵芯片之前,在形成有所述鉚合突起的鉚合部的徑向外側(cè)區(qū)域形成預先沖裁部。
依照以上目的的根據(jù)本發(fā)明的第四方面的疊片鐵芯的制造方法是由轉(zhuǎn)子鐵芯制成的疊片鐵芯的制造方法,在該疊片鐵芯中形成鐵芯片,該鐵芯片具有形成在中心的軸孔,并且設置有跨越所述軸孔的橋狀片部的鐵芯片,并且在所述橋狀片部的徑向外側(cè)區(qū)域制造鉚合塊,并且鉚合和層疊所述鉚合塊,并且將所述鉚合塊從層疊的鐵芯片脫離,并且然后固定層疊的鐵芯片,該方法包括:第一步驟,在所述橋狀片部的徑向外側(cè)區(qū)域中沖裁第一側(cè)區(qū)域和第二側(cè)區(qū)域,其中,所述第一側(cè)區(qū)域和第二側(cè)區(qū)域包括所述鐵芯片的軸孔外形線,并且形成所述鉚合塊的兩側(cè)邊;第二步驟,在所述第一側(cè)區(qū)域與第二側(cè)區(qū)域之間形成鉚合突起;第三步驟,通過回推處理形成結(jié)合部,所述鉚合塊通過該結(jié)合部連接于所述鐵芯片,并且將所述鉚合塊可分離地結(jié)合于所述鐵芯片;第四步驟,沖裁和去除所述橋狀片部的徑向內(nèi)側(cè)區(qū)域,并且然后沖裁形成所述鐵芯片的外形,并且利用所述鉚合塊鉚合和層疊所述鐵芯片;第五步驟,向徑向內(nèi)側(cè)拉動所述鉚合塊,并且將所述鉚合塊從層疊的鐵芯片脫離;和第六步驟,固定層疊的鐵芯片。
依照以上目的的根據(jù)本發(fā)明的第五方面的疊片鐵芯的制造方法是這樣的疊片鐵芯的制造方法,其中,利用可分離地形成于軸孔的徑向內(nèi)側(cè)區(qū)域的多個鉚合塊,鉚合和層疊在中心形成有所述軸孔的鐵芯片,并且將所述鐵芯片置于夾具上,并且向徑向內(nèi)側(cè)拉動所述鉚合塊,且將所述鉚合塊從層疊的鐵芯片脫離,并且然后固定層疊的鐵芯片。
在根據(jù)本發(fā)明的第五方面的疊片鐵芯的制造方法中能夠包括:第一步驟,在形成位于最下部的鐵芯片的條狀材料的形成有所述鉚合塊的區(qū)域中形成鉚合孔,并且在形成第二至最上側(cè)的鐵芯片的條狀材料的形成有所述鉚合塊的區(qū)域中形成鉚合突起;第二步驟,將形成有所述鉚合塊的區(qū)域留在所述條狀材料中,并且形成所述軸孔;第三步驟,通過回推處理形成結(jié)合部,所述鉚合塊通過該結(jié)合部連接于所述鐵芯片,并且將所述鉚合塊可分離地結(jié)合于所述鐵芯片;和第四步驟,鉚合和層疊所述鐵芯片,并且將所述鐵芯片置于所述夾具上,并且向徑向內(nèi)側(cè)拉動所述鉚合塊,并且將所述鉚合塊從層疊的鐵芯片脫離。
在上述的疊片鐵芯中,在鉚合塊中徑向延伸的表面可以設置有鉤掛部,該鉤掛部具有在拉出的情況下夾具能夠進入其中的凹狀。
在上述的疊片鐵芯中,鉚合塊可以具有用于鉚合層疊的鐵芯片的鉚合部,并且所述鉚合部可以具有扁平形狀的鉚合突起,該鉚合突起具有短軸和比所述短軸長的長軸,并且長軸沿著拉出方向延伸。
在上述的各個制造方法中,在形成用作鉚合塊的鉚合部的情況下,在鉚合塊中徑向延伸的邊可以形成有鉤掛部,該鉤掛部具有在拉出的情況下夾具能夠進入其中的凹狀。
在上述的制造方法中,在形成用作鉚合塊的鉚合部的情況下,鉚合部可以形成有扁平形狀的鉚合突起,該鉚合突起具有短軸和比短軸長的長軸,并且長軸沿著拉出方向延伸。
在上述的各個制造方法中,在回推處理的情況下,構(gòu)成鉚合塊的鉚合部中的鐵芯片側(cè)的跟部部位優(yōu)選地形成有肩部,該肩部具有在徑向上延伸的邊和在周向上延伸的邊。
在上述的疊片鐵芯中,鐵芯片可以具有多個配合部,該多個配合部分別與多個鉚合塊的結(jié)合部配合,并且多個配合部中的至少一個配合部可以具有與其它配合部的形狀不同的形狀。
發(fā)明的有益效果
在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的疊片鐵芯以及根據(jù)本發(fā)明的第二和第三方面的疊片鐵芯的制造方法中,能夠沿著徑向脫離的鉚合塊形成于各個鐵芯片的徑向內(nèi)側(cè)區(qū)域和/或徑向外側(cè)區(qū)域中,結(jié)果能夠使用于將鉚合塊脫離的機構(gòu)更簡單,并且能夠使脫離所需的時間比之前更短。因此,能夠降低制造成本。并且,由于不存在像傳統(tǒng)技術一樣的與鉚合塊接觸的區(qū)域在滑動方向上被剝落的擔心,所以不必須增加防止該剝落的沖裁步驟,并且能夠防止由該剝落而產(chǎn)生的不良產(chǎn)品,結(jié)果能夠降低制造成本。因此,能夠提供即使使用設置有鉚合塊的鐵芯片也能夠以良好的加工性經(jīng)濟地制造的疊片鐵芯和該疊片鐵芯的制造方法。
特別地,在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的疊片鐵芯的制造方法中,將層疊的鐵芯片布置在夾具上,并且然后,在徑向上拉動鉚合塊且將鉚合塊脫離,并且通過樹脂、粘合劑和焊接中的任意一者以上將層疊的鐵芯片結(jié)合(固定),結(jié)果,在從層疊的鐵芯片消除了由于鉚合塊引起的應力的狀態(tài)下,并且在層疊的鐵芯片沿著夾具對齊地布置的狀態(tài)下,能夠使層疊的鐵芯片一體化。因此,能夠提高疊片鐵芯的形狀精度,結(jié)果能夠提供具有高質(zhì)量的疊片鐵芯。
在根據(jù)本發(fā)明的第四和第五方面的疊片鐵芯的制造方法中,鉚合塊形成于在轉(zhuǎn)子鐵芯的中心形成的軸孔內(nèi),結(jié)果,即使在進行拉動鉚合塊并且將鉚合塊從層疊的鐵芯片脫離的操作或者用于形成鉚合塊的沖裁加工的情況下,也能夠防止鐵芯片的外周側(cè)的形狀精度的降低和變形,并且能夠制造具有高精度的轉(zhuǎn)子鐵芯。
附圖說明
圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的疊片鐵芯的立體圖。
圖2(a)是在構(gòu)成疊片鐵芯的鐵芯片上形成的鉚合塊的平面圖,并且圖2(b)和2(c)分別是根據(jù)第一和第二變形例的鉚合塊的平面圖。
圖3(a)至3(f)是根據(jù)變形例的鉚合部的平面圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的疊片鐵芯的立體圖。
圖5(a)至5(e)是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的疊片鐵芯的制造方法的說明圖。
圖6是示出其中將利用疊片鐵芯的制造方法而制造的疊片鐵芯置于搬運夾具上的狀態(tài)的立體圖。
圖7是示出其中將鉚合塊從疊片鐵芯脫離的狀態(tài)的立體圖。
圖8(a)和8(b)是依照根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的疊片鐵芯的制造方法的變形例的說明圖。
圖9是在根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的疊片鐵芯的制造方法中使用的鐵芯片的平面圖。
圖10(a)至10(d)是示出在疊片鐵芯的制造方法中使用的鐵芯片的制造過程的說明圖。
圖11是根據(jù)變形例的鐵芯片的平面圖。
圖12(a)至12(d)是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的疊片鐵芯的制造方法的說明圖。
圖13(a)至13(c)是示出在疊片鐵芯的制造方法中使用的鐵芯片上形成的鉚合塊的制造過程的說明圖。
圖14是根據(jù)傳統(tǒng)實例的鐵芯片的平面圖。
圖15是示出根據(jù)本發(fā)明的變形例的疊片鐵芯的立體圖。
圖16(a)至16(h)是在構(gòu)成圖15所示的疊片鐵芯的鐵芯片上形成的第一鉚合塊至第四鉚合塊的平面圖。
參考標記列表
10、10a:疊片鐵芯
11、11a:鐵芯片
12、12a:鉚合塊
13、13a:軛部
14、14a:磁極部
15、15a:軛片部
16、16a:磁極片部
17、17a:通孔
18、18a:樹脂
19:鉚合突起
20:鉚合部
20a:鉤掛部
20b:鉚合部
20c:鉤掛部
20d:鉚合部
20e:孔
20f:鉤掛部
20g:鉚合部
20h:鉤掛部
20i:鉚合部
20j:鉤掛部
20k:鉚合部
20m:鉤掛部
20n:鉚合部
20p:鉤掛部
21:配合部
22:結(jié)合部
23、24:肩部
25:最終沖裁外形線
26:階部
27:鉚合塊
28:結(jié)合部
29:斜邊
30:鉚合塊
31:結(jié)合部
32:斜邊
33:條狀材料
34:第一側(cè)區(qū)域
35:第二側(cè)區(qū)域
36:外形線
37:側(cè)邊
38:外形線
39:側(cè)邊
40、41:切割線
42、43:沖裁線
44:搬運夾具(夾具)
45:放置臺
46:芯部件
47:切口
47a:預先沖裁部
47b:模具
47c:沖頭
47d:輪廓線
50:軸孔
51:鍵片部
52:鉚合塊
53:鐵芯片
54:軸孔外形線
55:沖裁孔
56:通孔
57:條狀材料
58:橋狀片部
50、60:預留孔
61:第一側(cè)區(qū)域
62:第二側(cè)區(qū)域
63:鉚合突起
64:結(jié)合部
65:鉚合塊
66:軸孔
67:鍵片部
68:鐵芯片
69:條狀材料
70:軸孔
71:鐵芯片
72:鉚合塊
73:軸孔外形線
74:鉚合加工部
75、76、77:輪廓線
78:預留孔
79:結(jié)合部
80:輪廓線
81、82:切割線
具體實施方式
隨后,將參考附圖描述實施本發(fā)明的實施例,并且將理解本發(fā)明。如圖1和2(a)所示,根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的疊片鐵芯10是定子鐵芯(定子),并且能夠沿著徑向(與層疊方向正交的方向,并且本文中是水平(橫)方向)脫離的鉚合塊12形成在從條狀材料沖裁的具有預定形狀的多個層疊的鐵芯片11的徑向外側(cè)區(qū)域。另外,用作產(chǎn)品本體的疊片鐵芯10具有環(huán)狀的軛部13和形成在軛部13的內(nèi)側(cè)的多個磁極部14,并且分別地,軛部13由多個層疊的鐵芯片11的環(huán)狀的軛片部15形成,并且磁極片部14由多個層疊的鐵芯片11的磁極片部16形成。在下文中,將進行詳細描述。
構(gòu)成疊片鐵芯10的鐵芯片11具有環(huán)狀的一體結(jié)構(gòu)。另外,鐵芯片可以具有能夠環(huán)狀地結(jié)合多個圓弧形的鐵芯片部的分割結(jié)構(gòu),或者這樣的結(jié)構(gòu),即,能夠利用結(jié)合部連接多個圓弧形的鐵芯片部的周向上的一部分并且折疊該結(jié)合部以形成環(huán)狀形狀的結(jié)構(gòu)。例如,從由具有大約0.10~0.5mm的厚度的非晶體材料或電磁鋼板制成的條狀材料沖裁形成該鐵芯片11。并且,從一個條狀材料沖裁形成鐵芯片11,然而也可以從多個(例如,兩個或三個以上)堆疊的條狀材料沖裁鐵芯片11。
通過利用樹脂(熱固性樹脂(例如,環(huán)氧樹脂)或熱塑性樹脂)18填充在軛部13的層疊方向上連通并形成的通孔(連接部)17,而使在層疊方向上相鄰的鐵芯片11互相結(jié)合,但是還能夠通過利用樹脂填充在層疊方向上連通并形成的凹部(連接部),而將鐵芯片11結(jié)合于疊片鐵芯的徑向內(nèi)側(cè)或徑向外側(cè)。另外,也能夠組合使用這些之中的兩種以上。多個通孔17在疊片鐵芯10的周向上等間距地形成。并且,在使鐵芯片互相結(jié)合的情況下,能夠使用除了上述的樹脂之外的粘合劑或焊接,而且,可以組合使用樹脂、粘合劑和焊接中的任意二者以上。
在各個鐵芯片11的徑向外側(cè)區(qū)域,即,軛片部15的徑向外側(cè)區(qū)域,多個(此處是四個)鉚合塊12在周向上等間距地形成。另外,為了方便描述,圖1示出處于裝接于疊片鐵芯10的狀態(tài)的鉚合塊12,但是如在下面所描述地,在鐵芯片11互相結(jié)合之前,鉚合塊12是脫離的。該鉚合塊12具有形成有鉚合突起19的鉚合部20。這里,鉚合部20在平面圖中具有例如矩形形狀,并且從鐵芯片11(軛片部15)突出,并且在寬度方向(與拉出方向正交的方向)上的兩側(cè)沿著拉出方向設置有用于鉤掛拉出夾具的鉤掛部20a。
另外,鉚合部是用于促進鉚合塊從鐵芯片的脫離的部件,并且只要能夠滿足該要求,則鉚合部的形狀不受特別限制。例如,如圖3(a)所示,鉚合部20b能夠設置有具有與鉤掛部20a的形狀不同的形狀的鉤掛部20c,或者如圖3(b)所示,鉚合部20d的中心能夠形成有孔20e,并且增大鉤掛部20f的變形性從而其在被夾持的情況下難以脫出,或者如圖3(c)所示,鉚合部20g能夠設置有具有與鉤掛部20a的位置不同的位置的鉤掛部20h,或者如圖3(d)所示,鉚合部20i的兩側(cè)能夠設置有多階狀的鉤掛部20j,以確實地傳送拉出力,或者如圖3(e)所示,鉚合部20k能夠形成為平面圖中的t狀,并且能夠形成具有與鉤掛部20a的形狀不同的形狀的鉤掛部20m,或者如圖3(f)所示,鉚合部20n的末端能夠設置有具有在拉出方向上變窄的等腰梯形形狀的鉤掛部20p。
從而,鉚合部20優(yōu)選地設置有鉤掛部。如圖2(a)至2(c)以及3(a)至3(f)所示,鉤掛部優(yōu)選地形成于鐵芯片11的最終沖裁外徑線25的外徑側(cè)。鉤掛部優(yōu)選地形成在如下位置:該位置在外徑側(cè)的方向上與鐵芯片11的最終沖裁外徑線25分開。鉤掛部的內(nèi)徑側(cè)的端部優(yōu)選地在外徑側(cè)的方向上與最終沖裁外徑線25分開。
在如下所述的將鉚合塊脫離的情況下,將夾具鉤掛在鉤掛部中,并且利用夾具拉動鉚合塊。當鉤掛部被定位為從最終沖裁外徑線25朝向外徑側(cè)時,在將夾具鉤掛在鉤掛部中的情況下,阻止夾具的末端損壞鐵芯片11的外周面。
當以這種方式層疊包括設置有鉤掛部的鉚合部20的鐵芯片11時,在鉚合塊12中徑向延伸的表面設置有凹部,該凹部具有在拉出鉚合塊12的情況下夾具能夠進入其中的凹狀。
如圖2所示,在平面圖中具有矩形形狀的鉚合部20的在寬度方向上的兩邊優(yōu)選地設置有鉤掛部20a,作為在周向上凹入的凹狀。即,在鉚合部20的拉出方向上延伸的邊在徑向中心處具有比外徑側(cè)和內(nèi)徑側(cè)低的階部。由于具有凹狀的鉤掛部的開口能夠形成為大的,所以夾具趨向于進入鉤掛部20a,并且趨向于鉤掛在鉤掛部20a中。
在鉚合部20的中心位置所形成的鉚合突起19例如是通過半沖鉚或v鉚合形成。另外,在具有第一層疊順序的鐵芯片上形成的鉚合塊的鉚合部形成有鉚合孔(通孔),鉚合突起19配合到該鉚合孔內(nèi)。只要能夠使多個鐵芯片11一體化,而不使在層疊方向上相鄰的各個鐵芯片11互相相對位置偏移,則該鉚合突起19的尺寸不受特別限制,并且能夠根據(jù)疊片鐵芯的規(guī)格(例如,鐵芯片的外形尺寸、層疊的鐵芯片的數(shù)量和鐵芯片的重量)進行各種改變。另外,在v鉚合的情況下,能夠使用這樣的鉚合突起:該鉚合突起的一邊的尺寸是大約0.5~5mm(例如,1mm×4mm),并且鉚合深度是大約0.5~2片鐵芯片(例如,一片鐵芯片)的厚度。
如圖所示,鉚合突起19形成為大致矩形形狀。鉚合突起19具有在周向上延伸的短邊和在徑向上延伸的長邊。從而,鉚合突起19的長軸在拉出方向上延伸。由于鉚合突起19在拉出方向上的強度是高的,所以鉚合部位在拉出鉚合塊12的情況下難以脫出。另外,鉚合突起19不限于矩形形狀,并且可以具有諸如橢圓形狀這樣的扁平形狀。優(yōu)選地,鉚合突起是具有短軸和比短軸長的長軸的扁平形狀,并且長軸沿著拉出方向延伸。
并且,鉚合塊12具有結(jié)合部22,該結(jié)合部22與朝著軛片部15的徑向外側(cè)開口的配合部21接合。結(jié)合部22在平面圖中具有四邊形形狀(位于周向上的兩側(cè)的邊是平行的),并且在鉚合部20的徑向內(nèi)側(cè)連續(xù)地形成(連接),并且通過例如回推處理而臨時固定于配合部21。具體地,在結(jié)合部22曾經(jīng)從鐵芯片11的軛片部15完全分離(切割和彎曲)或者半沖裁之后,將該分離或半沖裁的結(jié)合部22再次回推(撞擊)以形成為平面狀,并且結(jié)合部22與在結(jié)合部22的周邊的軛片部15對齊(leveled)。
在該結(jié)合部22中,與鉚合部20連接的部分的寬度比鉚合部20的寬度寬,寬的量與形成結(jié)合部22的肩部23、24的長度對應。另外,與形成結(jié)合部22的肩部23、24分別連續(xù)的鐵芯片11的外形線36、38(位于鉚合塊12的兩側(cè))以具有階部26的狀態(tài)結(jié)合至鐵芯片11的最終沖裁外形線25,然而并非必須具有階部。該結(jié)合部22的尺寸能夠根據(jù)疊片鐵芯的規(guī)格(例如,鐵芯片的外形尺寸、層疊的鐵芯片的數(shù)量和鐵芯片的重量)進行各種改變,并且,例如,結(jié)合部22的徑向長度l1是大約0.5~2mm(進一步地,上限是1.5mm)。
另外,如圖2(a)中的標號23、24所示,鉚合部20優(yōu)選地具有肩部。肩部23、24是鉚合部20的在徑向上延伸的邊連接于鐵芯片11的最終沖裁外形線25的部位。肩部23、24由在徑向上延伸的邊和沿著在鐵芯片11的周向上延伸的階部26而延伸的邊構(gòu)成。另外,當層疊多個鐵芯片11時,肩部23、24包括在徑向上延伸的表面和在周向上延伸的表面。
另外,只要鉚合塊具有能夠沿著徑向脫離的構(gòu)造,則鉚合塊能夠具有圖2(b)和2(c)所示的構(gòu)造。在圖2(b)所示的鉚合塊27中,結(jié)合部28具有在拉出方向上變窄的等腰梯形形狀,并且結(jié)合部28的徑向長度l2是0.5~2mm,并且使得結(jié)合部28的末端側(cè)(軸心側(cè))下邊w2比結(jié)合部28的基側(cè)(徑向外側(cè))上邊w1寬,寬的量處于從0(不包含)至0.2mm(包含)的范圍(優(yōu)選地,0.15mm以下,例如,大約0.10mm)。另外,在這里,使得向結(jié)合部28的兩側(cè)突出的末端側(cè)下邊w2相對于基側(cè)上邊w1的突出寬度w1、w2相等(w1、w2分別是0.1mm以下,優(yōu)選地是0.075mm以下,例如大約0.05mm)。在該情況下,優(yōu)選地,將斜邊29相對于徑向的傾斜角度θ1設定為tan-10.1以下(0°(不包含)至5.8°(包含),優(yōu)選地是4.3°以下,例如大約2.9°)。
并且,在圖2(c)所示的鉚合塊30中,結(jié)合部31具有在拉出方向上變寬的等腰梯形形狀,并且結(jié)合部31的徑向長度l3是0.5~2mm,并且使得結(jié)合部31的末端側(cè)下邊w4比結(jié)合部31的基側(cè)上邊w3窄,窄的量處于從0(不包含)到4mm(包含)的范圍(優(yōu)選地是3mm以下)。另外,此處,使得向結(jié)合部31的兩側(cè)突出的基側(cè)上邊w3相對于末端側(cè)下邊w4的突出寬度w3、w4相等(w3、w4分別是2mm以下,優(yōu)選地是1.5mm以下)。在該情況下,優(yōu)選地將斜邊32相對于徑向的傾斜角度θ2設定為tan-12以下(0°(不包含)至64°(包含),優(yōu)選地是56°以下)。另外,與圖2(a)所示的鉚合塊12相比,在圖2(c)所示的鉚合塊30中,結(jié)合部31的末端側(cè)變窄,并且具有更容易從配合部脫離的形狀,結(jié)果,鉚合塊30在疊片鐵芯中的保持力(鉚合塊30相對于配合部的接合力)趨向于變?nèi)?。結(jié)果,例如,將鉚合部中的鉚合突起的形成位置比圖2(c)所示的位置更靠近結(jié)合部側(cè)移動(鉚合部的材料向結(jié)合部側(cè)移動),從而,能夠增大結(jié)合部配合到配合部內(nèi)的配合程度,從而增大鉚合塊的保持力。
基于考慮是否能夠?qū)T合塊沿著徑向脫離的各種試驗所得到的結(jié)果,以及利用該鉚合塊鉚合疊片鐵芯的效果,而分別設定結(jié)合部22、28、31的徑向長度l1至l3、結(jié)合部28的末端側(cè)下邊w2相對于基側(cè)上邊w1的突出寬度(w1、w2)、和結(jié)合部31的基側(cè)上邊w3相對于末端側(cè)下邊w4的突出寬度(w3、w4)。
另外,作為根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的疊片鐵芯,多個鐵芯片11a的徑向內(nèi)側(cè)區(qū)域,即,軛片部15a的徑向內(nèi)側(cè)區(qū)域(相鄰的磁極片部16a之間)能夠在周向上等間距地設置有多個(在這里是四個)鉚合塊,如圖4所示。在該情況下,將鉚合塊12a的拉動方向設定于疊片鐵芯10a的軸心側(cè)。這里,在圖4中描述的各個部件具有與在圖1中描述的各個部件大致相似的構(gòu)造,結(jié)果,通過將“a”添加于圖1的標號而省略詳細描述。并且,鐵芯片的徑向內(nèi)側(cè)區(qū)域和徑向外側(cè)區(qū)域兩者均能夠設置有多個鉚合塊。
隨后,將描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的疊片鐵芯的制造方法。
例如,利用模具單元(未示出)以圖5(a)至5(e)所示的順序從由具有大約0.10~0.5mm的厚度的電磁鋼板制成的條狀材料33沖裁多個鐵芯片11。另外,在于傳統(tǒng)的層疊方向(在這里是垂直(縱)方向)上滑動的鉚合塊中,隨著鐵芯片的厚度變薄,在滑動方向上的剝落的發(fā)生率變高,結(jié)果,當條狀材料的厚度是0.2mm以下時,本發(fā)明的效果變得更加顯著。從一個條狀材料33沖裁該鐵芯片11,然而可以從多個(例如,兩個或三個以上)堆疊的條狀材料同時沖裁多個鐵芯片。
首先,如圖5(a)所示,在期望從條狀材料33沖裁的鐵芯片11的徑向外側(cè)區(qū)域中,沖裁第一和第二側(cè)區(qū)域34、35。該第一側(cè)區(qū)域34包括圖2(a)所示的鐵芯片11的一個外形線36,并且形成鉚合塊12的一個側(cè)邊37(包括肩部23),并且第二側(cè)區(qū)域35包括圖2(a)所示的鐵芯片11的另一個外形線38,并且形成鉚合塊12的另一個側(cè)邊39(包括肩部24)(以上步驟是第一步驟)。另外,在形成第一和第二側(cè)區(qū)域34、35的情況下,優(yōu)選地形成鉚合部的具有凹狀的鉤掛部。即,在形成用作鉚合塊的鉚合部的情況下,在鉚合塊中徑向延伸的邊優(yōu)選地形成有鉤掛部,該鉤掛部具有在拉出鉚合塊的情況下夾具能夠進入其中的凹狀。當層疊多個鐵芯片11時,在鉚合塊12中徑向延伸的表面形成有具有凹狀的鉤掛部。
接著,如圖5(b)所示,從其沖裁第一和第二側(cè)區(qū)域34、35的條狀材料33中的該第一與第二側(cè)區(qū)域34、35的中心位置形成有通過例如半沖鉚或v鉚合而形成的鉚合突起19。另外,在第一層疊順序的鐵芯片上所形成的鉚合塊的鉚合部形成有鉚合孔(通孔),鉚合突起19配合到該鉚合孔內(nèi)(以上步驟是第二步驟)。另外,第一步驟和第二步驟的順序可以替換。
另外,在形成用作鉚合塊12的鉚合部20的情況下,鉚合部20優(yōu)選地形成有扁平形狀的鉚合突起19,其具有短軸和比短軸長的長軸,使得長軸沿著拉出方向延伸。
如圖5(c)所示,通過上述的回推處理形成結(jié)合部22,期望從條狀材料33沖裁的鉚合塊12通過該結(jié)合部22而連接于鐵芯片11,并且鉚合塊12可分離地結(jié)合于鐵芯片11。另外,結(jié)合部22形成為使得包括結(jié)合部22的兩側(cè)的切割線40、41的徑向外側(cè)部分分別與第一和第二側(cè)區(qū)域34、35重疊。因此,形成肩部23、24,并且能夠在下面描述的第五步驟中將鉚合塊12確實地從鐵芯片11分離。從而,在沖裁形成處于包括鉚合塊12的狀態(tài)的鐵芯片11之前,鉚合部20優(yōu)選地形成有肩部23、24。
更具體地,如圖5(c)所示,在形成結(jié)合部22的情況下,能夠通過利用模具單元進行回推處理而使鉚合部20形成肩部23、24,該模具單元具有比鉚合部20中的鐵芯片11側(cè)的根部部位的周向尺寸大的尺寸。從而,在回推處理的情況下,期望構(gòu)成鉚合塊12的鉚合部20中的鐵芯片11側(cè)的根部部位形成有肩部,該肩部具有在徑向上延伸的邊和在周向上延伸的邊。
并且,在這里,能夠調(diào)整將結(jié)合部22配合到鐵芯片11的配合部21內(nèi)的配合強度。該調(diào)整方法包括這樣的方法,即,利用例如鉚合塊的種類、尺寸、深度、方向、形成位置,或結(jié)合部的徑向長度,或結(jié)合部的斜邊的傾斜角度,來調(diào)整鐵芯片的位于結(jié)合部的兩側(cè)的材料向結(jié)合部側(cè)的懸垂量。并且,調(diào)整方法包括通過撞擊結(jié)合部而增加結(jié)合部的材料向鐵芯片側(cè)的懸垂量的方法(以上是第三步驟)。
如圖5(d)所示,沖裁形成處于包括鉚合塊12的狀態(tài)的鐵芯片11,并且如圖5(e)所示,鉚合和層疊具有鉚合塊12的鐵芯片11。此時,通過層疊的鉚合塊12的結(jié)合部22而層疊和結(jié)合(臨時結(jié)合)多個層疊的鐵芯片11(疊片鐵芯10)。另外,鐵芯片11形成為使得圖2(a)所示的鐵芯片11的最終沖裁外形線25與第一和第二側(cè)區(qū)域34、35的在寬度方向上的兩側(cè)的沖裁線42、43交叉。因此,能夠在下面描述的第五步驟中將鉚合塊12確實地從鐵芯片11分離(以上是第四步驟)。
然后,將通過層疊的鉚合塊12的結(jié)合部22而層疊和結(jié)合的多個鐵芯片11置于搬運夾具(夾具的一個實例)44上,如圖6所示。搬運夾具44具有:放置臺45,其具有大致圓形;和芯部件(引導部件)46,其形成于放置臺45的中心。在該芯部件46中,上端倒角,但是其它部分形成為圓形截面(可以形成為多邊形截面),并且抵接于磁極部14的內(nèi)側(cè)端部上。因此,如圖6和7所示,能夠定位層疊的鐵芯片11的軸心。
另外,多個定位部件存在于相鄰的磁極部14之間且抵接在磁極部14上,并且防止疊片鐵芯相對于放置臺的旋轉(zhuǎn),該多個定位部件對置地布置在放置臺上??梢允褂枚ㄎ徊考嫘静考?,并且定位部件還能夠與芯部件組合使用。并且,放置臺45的周邊的鉚合塊12的正下方的位置形成有切口47,該切口47在如下所述地將鉚合塊12脫離之后使多個層疊的鐵芯片11互相結(jié)合時是有用的,但是根據(jù)結(jié)合方法并非一定要形成切口47。并且,在上述的搬運夾具中,使用了芯部件,并且以內(nèi)徑為基準定位層疊的鐵芯片11,然而還能夠利用抵接于軛部13的外周面的定位部件,以外徑為基準定位層疊的鐵芯片11。
隨后,如圖7所示,層疊且一體化的鉚合塊12在鐵芯片11的徑向上被拉動,并且從疊片鐵芯10脫離。因此,釋放由一體化的鉚合塊12制約的鐵芯片11,并且鐵芯片11沿著芯部件46對齊,并且得到具有更高精度的疊片鐵芯10(以上是第五步驟)。
然后,利用樹脂18填充通孔17,并且在層疊方向上結(jié)合(固定)多個鐵芯片11。這里,例如,能夠通過如下過程而進行疊片鐵芯10的樹脂密封(樹脂結(jié)合):在將疊片鐵芯10置于搬運夾具44上的情況下在上模與下模之間搬運疊片鐵芯10,并且夾持疊片鐵芯10,并且然后利用樹脂18填充通孔17。另外,在將鐵芯片互相結(jié)合的情況下,能夠使用除了上述的樹脂之外的粘合劑或焊接,而且進一步地,樹脂、粘合劑和焊接中的任意二者以上能夠組合使用(以上是第六步驟)。
在沖裁多個鐵芯片11的情況下,在于第四步驟中沖裁形成處于包括鉚合塊12的狀態(tài)的鐵芯片11之前,如圖8(a)所示,例如,還能夠在形成有鉚合突起19的鉚合部20的徑向外側(cè)區(qū)域中,形成超過鉚合部20的寬度的矩形的預先沖裁部47a。這里,超過鉚合部20的寬度的狀態(tài)是指這樣的狀態(tài),即,矩形的預先沖裁部47a的徑向內(nèi)側(cè)的長度超過鉚合部20的徑向外側(cè)的末端的寬度,并且預先沖裁部47a的徑向內(nèi)側(cè)的兩個角部與第一和第二側(cè)區(qū)域34、35重疊。
然后,如圖8(b)所示,當沖裁鐵芯片11、使得圖2(a)所示的鐵芯片11的最終沖裁外形線25與第一和第二側(cè)區(qū)域34、35的在寬度方向上的兩側(cè)的沖裁線42、43交叉時,能夠在模具47b內(nèi)沖裁鐵芯片11。另外,在用于進行鐵芯片11的最終沖裁的沖頭47c中,在與鉚合部20接觸的區(qū)域中的沖頭47c的輪廓線47d位于鉚合部20的末端的徑向內(nèi)側(cè),并且在鉚合塊12結(jié)合于鐵芯片11的情況下,在模具47b內(nèi)沖裁鐵芯片11。
通過形成預先沖裁部47a,在沖裁形成鐵芯片11之前,鉚合部20處于其中該鉚合部20從條狀材料33分離并且通過結(jié)合部22可分離地結(jié)合于鐵芯片11(條狀材料33)的狀態(tài)。因此,即使當在鉚合塊12被結(jié)合的情況下在模具47b內(nèi)沖裁鐵芯片11時,在鉚合部20中也不發(fā)生彈性恢復現(xiàn)象,并且能夠防止鉚合部20的末端與模具47b的內(nèi)周之間的摩擦力過剩。結(jié)果,在鉚合和層疊結(jié)合于鐵芯片11的鉚合塊12并且形成疊片鐵芯10的情況下,能夠防止由于鉚合部20的末端與模具47b的內(nèi)周之間的摩擦力而導致鉚合部20從鐵芯片11脫離,并且能夠提高疊片鐵芯10的制造產(chǎn)量。
根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的疊片鐵芯的制造方法是由轉(zhuǎn)子鐵芯(轉(zhuǎn)子)制成的疊片鐵芯的制造方法。如圖9所示,制造鐵芯片53,該鐵芯片53具有:軸孔50,其形成在中心處;對置的鍵片部51,其向軸孔50的徑向內(nèi)側(cè)突出;以及例如兩個鉚合塊52,其在軸孔50的徑向內(nèi)側(cè)處的與鍵片部51不同的角度位置的區(qū)域中對置地形成,并且鉚合和層疊該鐵芯片53,并且將鉚合塊52從層疊的鐵芯片53脫離,并且然后固定層疊的鐵芯片53。另外,標號54是鐵芯片53的軸孔外形線,并且標號55是沿著鐵芯片53的周向形成且構(gòu)成轉(zhuǎn)子鐵芯的磁石插入部的沖裁孔,并且標號56是構(gòu)成在固定鐵芯片53時利用樹脂注入的貫通部的通孔。在下文中,將進行詳細描述。
以圖10(a)至10(d)所示的制造過程來制造通過根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的疊片鐵芯的制造方法而制造的鐵芯片53。在圖10(a)所示的第一步驟中,在條狀材料57中,沖裁形成一對預留孔59、60,該對預留孔59、60具有由鍵片部51的輪廓線、橋狀片部58的輪廓線和軸孔外形線54的一部分所構(gòu)成的沖裁輪廓線,使得形成于被沖裁形成的鐵芯片53的中心處的形成有軸孔50(參見圖10(d))的區(qū)域形成有:對置的鍵片部51,其向軸孔50的徑向內(nèi)側(cè)突出;以及橋狀片部58,其在與鍵片部51不同的角度位置處跨越軸孔50,并且然后,在橋狀片部58的徑向外側(cè)區(qū)域沖裁包括軸孔外形線54且形成鉚合塊52的兩側(cè)邊的第一和第二側(cè)區(qū)域61、62。另外,橋狀片部58能夠形成為其中徑向外側(cè)區(qū)域設置有形成鉚合塊52的兩側(cè)邊的第一和第二側(cè)區(qū)域61、62的狀態(tài)。然后,在圖10(b)所示的第二步驟中,鉚合突起63形成于第一與第二側(cè)區(qū)域61、62之間,例如,形成于第一與第二側(cè)區(qū)域61、62的中心。
如圖10(a)所示,在形成第一和第二側(cè)區(qū)域61、62的情況下,優(yōu)選地形成具有凹狀的鉤掛部。即,在形成用作鉚合塊的鉚合部的情況下,在鉚合塊中徑向延伸的邊優(yōu)選地形成有鉤掛部,該鉤掛部具有在拉出的情況下夾具能夠進入其中的凹狀。
這里,通過例如半沖鉚或v鉚合形成鉚合突起63。并且,在具有第一層疊順序的鐵芯片上形成的鉚合塊的第一與第二側(cè)區(qū)域的中心形成有鉚合孔(通孔),鉚合突起63配合到該鉚合孔內(nèi)。另外,上述的第一步驟與第二步驟的順序可以替換,而且進一步地,能夠在圖10(c)的第三步驟中形成鉚合突起63(具有第一層疊順序的鐵芯片中的鉚合孔)(即,能夠在沖裁鐵芯片53的外形之前的任意步驟中形成鉚合突起(鉚合孔))。并且,在具有第一層疊順序的鐵芯片中,還能夠形成鉚合突起63配合到其內(nèi)的鉚合突起63來代替鉚合孔。
另外,如圖所示,在形成用作鉚合塊的鉚合部的情況下,鉚合部優(yōu)選地形成有扁平形狀的鉚合突起63,其具有短軸和比短軸長的長軸,使得長軸沿著拉出方向延伸。
在圖10(c)所示的第三步驟中,通過回推處理形成鉚合塊52通過其連接于鐵芯片53的結(jié)合部64,并且鉚合塊52變?yōu)槠渲秀T合塊52可分離地結(jié)合于鐵芯片53(條狀材料57)的狀態(tài)。在該第三步驟中,鉚合部優(yōu)選地形成有肩部23、24,如圖10(c)所示。更具體地,如圖10(c)所示,在形成結(jié)合部64的情況下,能夠通過使用模具單元進行回推處理而使鉚合部20形成肩部23、24,該模具單元具有比鉚合部20中的鐵芯片11側(cè)的根部部位的周向尺寸大的尺寸。即,在回推處理的情況下,構(gòu)成鉚合塊52的鉚合部中的鐵芯片53側(cè)的根部部位優(yōu)選地形成有肩部,該肩部具有在徑向上延伸的表面和在周向上延伸的表面。
在圖10(d)所示的第四步驟中,沖裁并且去除橋狀片部58的徑向內(nèi)側(cè)區(qū)域(對置地布置于橋狀片部58的兩側(cè)處的鉚合突起63(具有第一層疊順序的鐵芯片中的鉚合孔)的徑向內(nèi)側(cè)區(qū)域),并且然后,沖裁形成鐵芯片53的外形(外形線未示出),并且鉚合和層疊具有鉚合塊52的鐵芯片53。
然后,在第五步驟中,將通過鉚合塊52層疊的鐵芯片53布置在夾具上,并且然后,向徑向內(nèi)側(cè)拉動鉚合塊52并且使鉚合塊52從層疊的鐵芯片53脫離,并且在第六步驟中,固定層疊的鐵芯片53。這里,在將鉚合塊52從層疊的鐵芯片53脫離的情況中使用的夾具能夠包括:例如,用于支撐層疊的鐵芯片53的放置臺;定位部件,其形成在放置臺上,并且使層疊的鐵芯片53以外徑為基準定位;和上模,其用于在將鐵芯片53定位和夾持于放置臺與上模之間之后按壓層疊的鐵芯片53。在將層疊的鐵芯片置于夾具上,例如,將疊片鐵芯夾持于上模與放置臺之間的狀態(tài)下,能夠通過利用樹脂填充貫通部而進行在鐵芯片53的固定時進行的疊片鐵芯的貫通部(由在層疊的鐵芯片53中形成的通孔56制成的貫通部)的樹脂填充。另外,在將鐵芯片互相結(jié)合的情況下,能夠使用除了樹脂之外的粘合劑或焊接,而且進一步地,樹脂、粘合劑和焊接中的任意二者以上可以組合使用。
在用于使鉚合塊從疊片鐵芯滑動并且脫離的傳統(tǒng)的制造方法中,其中該疊片鐵芯是通過利用鉚合塊在層疊方向(在這里是垂直(縱)方向)上鉚合和層疊鐵芯片而形成的,隨著鐵芯片的厚度變薄,在滑動方向上的剝落的發(fā)生率變高,結(jié)果,當鐵芯片53(條狀材料57)的厚度是0.2mm以下時,本發(fā)明的效果變得更加顯著。并且,從一個條狀材料57沖裁該鐵芯片53,但是能從多個(例如,兩個或三個以上)堆疊的條狀材料57同時沖裁多個鐵芯片。在根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的疊片鐵芯的制造方法中,鉚合塊52形成于軸孔50的徑向內(nèi)側(cè)中的與鍵片部51不同的角度位置的區(qū)域,并且鉚合和層疊鐵芯片53以制造疊片鐵芯,但是如圖11所示,還能夠?qū)盈B其中在形成于軸孔66的徑向內(nèi)側(cè)區(qū)域的鍵片部67的徑向內(nèi)側(cè)部分中形成鉚合塊65的鐵芯片68,以制造疊片鐵芯。
根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的疊片鐵芯的制造方法是由轉(zhuǎn)子鐵芯制成的疊片鐵芯的制造方法。如圖12(a)所示,使用模具單元(未示出),利用可分離地形成于軸孔70的徑向內(nèi)側(cè)區(qū)域中的多個鉚合塊72(參見圖12(c)),從由例如具有大約0.10~0.5mm的厚度的電磁鋼板制成的條狀材料69鉚合和層疊如圖12(d)所示的在中心形成有軸孔70的鐵芯片71,并且將鐵芯片71置于夾具(未示出)上,并且向徑向內(nèi)側(cè)拉動鉚合塊72,并使鉚合塊72從層疊的鐵芯片71脫離,并且然后固定層疊的鐵芯片71。另外,標號73是軸孔70的軸孔外形線。在下文中,將進行詳細描述。
根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的疊片鐵芯的制造方法具有:第一步驟,在形成最下部的鐵芯片71的條狀材料69的形成有鉚合塊72的區(qū)域中,形成由鉚合孔制成的鉚合加工部74,并且在形成第二至最上部的鐵芯片71的條狀材料69的形成有鉚合塊72的區(qū)域中,形成由鉚合突起制成的鉚合加工部74,如圖12(a)所示;和第二步驟,留下條狀材料69中的形成有鉚合塊72的區(qū)域并且形成軸孔70,具體地,為這樣的第二步驟:沖裁形成預留孔78,該預留孔78具有由如下部分構(gòu)成的沖裁輪廓線:向軸孔70的徑向內(nèi)側(cè)突出的鉚合塊72的在寬度方向上的兩側(cè)邊的對置的輪廓線75、76;鉚合塊72的末端側(cè)的輪廓線77(連接輪廓線75、76的末端);以及形成于鐵芯片71的中心的形成有軸孔70的區(qū)域中的軸孔外形線73的一部分,如圖12(b)和13(a)所示。
如圖12(b)和13(a)所示,在第二步驟中,在加工輪廓線75、76的情況下,優(yōu)選地形成具有凹狀的鉤掛部。即,在形成用作鉚合塊的鉚合部的情況下,在鉚合塊中徑向延伸的邊優(yōu)選地形成有鉤掛部,該鉤掛部具有在拉出的情況下夾具能夠進入其中的凹狀。
并且,根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的疊片鐵芯的制造方法具有形成結(jié)合部79的第三步驟,鉚合塊72通過回推處理利用該結(jié)合部而連接于鐵芯片71(通過將結(jié)合部79的輪廓線80連接于預留孔78的輪廓線而形成軸孔70的軸孔輪廓線73),如圖13(b)所示,并且將鉚合塊72可分離地結(jié)合于鐵芯片71,如圖12(c)和13(c)所示。這里,結(jié)合部79的輪廓線80連接于預留孔78的輪廓線,使得包括結(jié)合部79的兩側(cè)的切割線81、82與預留孔78的輪廓線交叉,如圖13(b)所示。因此,鉚合部形成有肩部23、24,并且能夠在下面描述的第四步驟中將鉚合塊72確實地從鐵芯片71分離。更具體地,如圖13(b)所示,在形成結(jié)合部79的情況下,能夠通過利用模具單元進行回推處理而使鉚合部20形成肩部23、24,該模具單元具有比鉚合部20中的鐵芯片11側(cè)的根部部位的周向尺寸大的尺寸。即,在回推處理的情況下,構(gòu)成鉚合塊72的鉚合部中的鐵芯片71側(cè)的根部部位優(yōu)選地形成有肩部23、24,該肩部23、24具有在徑向上延伸的邊和在周向上延伸的邊。
此外,根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的疊片鐵芯的制造方法具有第四步驟,即,鉚合和層疊鐵芯片71,并且將鐵芯片71安裝在夾具(未示出)上,并且向徑向內(nèi)側(cè)拉動鉚合塊72,并且將鉚合塊72從層疊的鐵芯片71脫離,如圖12(d)所示。然后,利用樹脂填充層疊的鐵芯片71的貫通部(未示出),并且在層疊方向上結(jié)合(固定)多個鐵芯片71,從而得到疊片鐵芯。另外,在根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的疊片鐵芯的制造方法中,鉚合加工部74處于第一步驟,但是能夠在沖裁鐵芯片71的外形之前的任意步驟中形成鉚合加工部74。
另外,在形成用作鉚合塊的鉚合部的情況下,鉚合部優(yōu)選地形成有扁平形狀的鉚合加工部74(鉚合突起的一個實例),其具有短軸和比短軸長的長軸,使得長軸沿著拉出方向延伸。
以上已經(jīng)參考實施例描述了本發(fā)明,但是本發(fā)明不限于在上述實施例中描述的構(gòu)造,并且還包括在權利要求中描述的事項的范圍內(nèi)考慮的其它實施例和變形例。例如,通過將上述的各個實施例和變形例中的一部分或全部組合而構(gòu)成本發(fā)明的疊片鐵芯和疊片鐵芯的制造方法的情況也包括在本發(fā)明的權利的范圍中。上述實施例描述了將本發(fā)明的疊片鐵芯和疊片鐵芯的制造方法應用于內(nèi)轉(zhuǎn)子型定子鐵芯,其中,轉(zhuǎn)子鐵芯布置于定子鐵芯的內(nèi)側(cè)并且之間具有間隙,但是還能夠?qū)⒈景l(fā)明的疊片鐵芯和疊片鐵芯的制造方法應用于內(nèi)轉(zhuǎn)子型轉(zhuǎn)子鐵芯,并且能夠應用于外轉(zhuǎn)子型轉(zhuǎn)子鐵芯或外轉(zhuǎn)子型定子鐵芯,在該外轉(zhuǎn)子型定子鐵芯中,轉(zhuǎn)子鐵芯布置于定子鐵芯的外側(cè)且之間具有間隙。此外,上述實施例描述了在將鉚合塊從疊片鐵芯脫離之后將在層疊方向上相鄰的鐵芯片互相結(jié)合的情況,但是可以在首先將鐵芯片互相結(jié)合之后將鉚合塊從疊片鐵芯脫離。
圖15是示出根據(jù)本發(fā)明的變形例的疊片鐵芯100的立體圖。圖16是在構(gòu)成圖15所示的疊片鐵芯100的鐵芯片110上形成的第一鉚合塊91至第四鉚合塊94的平面圖。圖16(a)至16(d)示出其中第一鉚合塊91至第四鉚合塊94結(jié)合于鐵芯片110的狀態(tài),并且圖16(e)至16(h)示出其中第一鉚合塊91至第四鉚合塊94從鐵芯片110脫離的狀態(tài)。
構(gòu)成根據(jù)該變形例的疊片鐵芯100的鐵芯片110設置有第一鉚合塊91、第二鉚合塊92、第三鉚合塊93和第四鉚合塊94這四個鉚合塊91至94。第一鉚合塊91至第四鉚合塊94形成于鐵芯片110的外周。第一鉚合塊91至第四鉚合塊94在周向上等距離地形成。
第一鉚合塊91至第四鉚合塊94分別具有第一結(jié)合部101至第四結(jié)合部104。第一結(jié)合部101至第四結(jié)合部104分別配合于形成在鐵芯片110的外周緣上的第一配合部111至第四配合部114。
圖16(a)所示的第一鉚合塊91具有第一結(jié)合部101,第一結(jié)合部101的末端具有直線狀。鐵芯片110設置有第一配合部111,該第一結(jié)合部101配合到第一配合部111內(nèi)。第一配合部111是具有直線狀的底部的凹部。當將第一鉚合塊91從鐵芯片110脫離時,第一配合部111露出于外部,如圖16(e)所示。
圖16(b)所示的第二鉚合塊92具有第二結(jié)合部102,第二結(jié)合部102的末端設置有一個凹部。鐵芯片110設置有第二配合部112,該第二結(jié)合部102配合到第二配合部112內(nèi)。該第二配合部112具有一個突部120。當將第二鉚合塊92從鐵芯片110脫離時,包括一個突部120的第二配合部112露出于外部,如圖16(f)所示。
圖16(c)所示的第三鉚合塊93具有第三結(jié)合部103,第三結(jié)合部103的末端設置有兩個凹部。該第三結(jié)合部103配合到其內(nèi)的第三配合部113具有兩個突部120。當將第三鉚合塊93從鐵芯片110脫離時,包括兩個突部120的第三配合部113露出于外部,如圖16(g)所示。
圖16(d)所示的第四鉚合塊94具有第四結(jié)合部104,第四結(jié)合部104的末端設置有三個凹部。該第四結(jié)合部104配合到其內(nèi)的第四配合部114具有三個突部120。當將第四鉚合塊94從鐵芯片110脫離時,包括三個突部120的第四配合部114露出于外部,如圖16(h)所示。
通過層疊如上所述的多個鐵芯片110而得到疊片鐵芯100。此時,例如,為了分散條狀材料的厚度的變化,可以旋轉(zhuǎn)并且層疊鐵芯片110。
在該變形例中,在將第二鐵芯片110層疊在第一鐵芯片110上的情況下,在使第二鐵芯片110相對于第一鐵芯片110周向旋轉(zhuǎn)90°的情況下層疊第二鐵芯片110。接著,在將第三鐵芯片110層疊在第二鐵芯片110上的情況下,在使第三鐵芯片110相對于第二鐵芯片110周向旋轉(zhuǎn)90°的情況下層疊第三鐵芯片110。從而,在依次將第n個鐵芯片110層疊在第(n-1)個鐵芯片110上的情況下,在使第n個鐵芯片110相對于第(n-1)個鐵芯片110周向旋轉(zhuǎn)的情況下層疊第n個鐵芯片110。
在以這種方式旋轉(zhuǎn)和層疊鐵芯片110并且鉚合和層疊鐵芯片110之后,當徑向拉動并且脫離第一鉚合塊91至第四鉚合塊94時,鐵芯片110的第一配合部111至第四配合部114露出于外部。因此,例如,注意第一配合部111,并且檢查第一配合部111是否在周向上規(guī)則地偏移,并從而,能夠檢查到鐵芯片110是否被正確地旋轉(zhuǎn)和層疊。在圖15所示的實例中,當?shù)谝慌浜喜?11以從圖15的上側(cè)向下側(cè)的順序逆時針偏移時,鐵芯片110被正確地旋轉(zhuǎn)和層疊。在該檢查中,人員可以進行視覺檢查,或者可以利用攝像機等進行機械檢查。
優(yōu)選地,在利用樹脂18填充通孔17并且在層疊方向上結(jié)合(固定)多個鐵芯片110之前進行該檢查步驟。
并且,通過以這種方式檢查第一配合部111在周向上偏移,能夠容易地把握在一個鐵芯片110在周向上以任意角度偏移的情況下旋轉(zhuǎn)和層疊鐵芯片110。
或者,像該變形例中一樣,在第一配合部111至第四配合部114的各自的形狀互相不同的情況下,當正確地旋轉(zhuǎn)和層疊鐵芯片110時,具有互相不同的形狀的第一配合部111至第四配合部114在層疊方向上規(guī)則地布置。在圖15所示的實例中,無突部、一個突部120、兩個突部120和三個突部120從圖15的上側(cè)向下側(cè)規(guī)則地出現(xiàn)。結(jié)果,能夠通過判定具有不同形狀的第一配合部111至第四配合部114是否在層疊方向上規(guī)則地布置而檢查鐵芯片110是否被正確地旋轉(zhuǎn)和層疊。
另外,多個鉚合塊可以具有互相不同的形狀(未示出)。在旋轉(zhuǎn)和層疊多個鐵芯片110的情況下,當鉚合塊的形狀不同時,基于與以上相似的原因,鉚合塊的不同形狀的部分在周向上規(guī)則地出現(xiàn)。結(jié)果,容易正確地旋轉(zhuǎn)和層疊鐵芯片110。另外,優(yōu)選地,鉚合塊的形狀與其它鉚合塊的形狀不同的部位形成于拉出方向上的最外側(cè)上,從而在利用夾具夾持鉚合塊的情況下不變?yōu)檎系K物。
另外,在該變形例中,描述了其中第一配合部111至第四配合部114具有互相不同的形狀的實例,但是本發(fā)明不限于該實例。當至少一個配合部具有與其它配合部的形狀不同的形狀時,能夠檢查具有與其它配合部的形狀不同的形狀的配合部是否在周向上規(guī)則地偏移,而檢查鐵芯片110是否被正確地旋轉(zhuǎn)和層疊。并且,配合部的數(shù)量不限于四個。并且,在旋轉(zhuǎn)和層疊鐵芯片的情況下的旋轉(zhuǎn)角度不限于90°。
并且,在上述實例中,描述了其中形成第二配合部112至第四配合部114的凹部形成有突部的形狀,但是配合部的形狀不限于上述實例。形成配合部的凹部可以具有凹口或切口??蛇x擇地,配合部自身可以具有切口形狀或突部形狀。
并且,在上述實例中,描述了每次旋轉(zhuǎn)和層疊一片鐵芯片的旋轉(zhuǎn)和層疊的實例,但是不限于該實例,并且可以進行旋轉(zhuǎn)和層疊多片鐵芯片的批量(block)旋轉(zhuǎn)和層疊。
本申請基于2014年11月14日提交的日本專利申請no.2014-231647和2015年10月14日提交的日本專利申請no.2015-202570,這兩個專利申請的內(nèi)容通過引用并入本文。
工業(yè)實用性
本發(fā)明提供了一種疊片鐵芯和該疊片鐵芯的制造方法,即使使用設置有鉚合塊的鐵芯片也能夠以良好的加工性經(jīng)濟地制造該疊片鐵芯。