CN101542874A - 环形芯制造设备及制造方法以及由该方法制造的环形芯 - Google Patents

Abstract

本发明提供了环形芯制造设备及制造方法以及由该方法制造的环形芯。在环形芯制造设备中，利用构成转子芯生产线(30)的下穿冲裁模(46)通过一边层叠多个分离芯板(12，16)一边将其布置为环形来成型环形芯。该下穿冲裁模(46)包括：旋转机构(55)，其用于使如此层叠的分离芯板(12，16)转过预定角度；内引导件(62)，其布置在以环形形状层叠的分离芯板(12，16)的内周侧；以及外引导件(58)，其布置在分离芯板(12，16)的外周侧。在分离芯板(12，16)被内引导件(62)和外引导件(58)中的任一个支撑的同时，由另一个向分离芯板(12，16)施加压力。

Description

环形芯制造设备及制造方法以及由该方法制造的环形芯

技术领域

本发明涉及环形芯制造设备和制造方法以及由该方法制造的环形芯，所述环形芯由以环形型式布置并层叠的多个分离芯板组成。

背景技术

用在例如电动机中的转子芯具有由一叠薄钢板构成的环形形状(中空筒状)。各个薄钢板由钢板切割成环形。从环形板材内侧切除的金属边角料被浪费。

在高效利用钢板的尝试中，公知这样的转子芯，其包括多个呈周向分离的扇形薄钢板形式的分离芯板。

如专利文献1中所公开的，本申请人已提出一种通过交替层叠并形成分离芯板来制造转子芯(环形芯)的方法。根据所提出的该制造方法，能够提高板材的利用率，并缩短层叠分离芯板所需的时间。

在层叠分离芯板以制造环形芯时，期望进一步缩短层叠这些分离芯板所需的时间，并以更高的精度层叠这些分离芯板。

专利文献1：日本专利特开第2006-223022号公报。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于通过快速、有效且高精度地将多个分离芯板层叠成环形型式而制造环形芯的设备。

本发明的另一目的是提供一种通过快速、有效且高精度地层叠多个分离芯板而制造环形芯的方法。

本发明的再一目的是提供一种由多个分离芯板组成的环形芯，这些分离芯板以环形型式层叠成层，这些层以高结合强度结合在一起。

根据本发明的实施方式，提供一种环形芯制造设备，该环形芯由以环形型式布置并层叠的多个分离芯板组成，该设备包括：旋转机构，该旋转机构用于使层叠的分离芯板转过预定角度；内引导件，该内引导件布置在以环形型式层叠的分离芯板的径向内侧；以及外引导件，该外引导件布置在所述分离芯板的径向外侧；其中，所述内引导件和所述外引导件中的任一个支撑所述分离芯板，所述内引导件和所述外引导件中的另一个向所述分离芯板施加压力。

通过上述布置，所述分离芯板可在通过所述旋转机构转过预定角度的同时快速层叠。层叠的分离芯板由内引导件和外引导件定位并保持。所述分离芯板可高精度地层叠，并可在层叠预定数量的分离芯板之后容易地从下方位置卸载，从而提高制造效率。

若该设备包括背压施加机构，该背压施加机构用于向所述内引导件的一轴向端面施加背压，以保持所述内引导件的另一轴向端面与所述外引导件的轴向端面相互平齐，那么就会防止在层叠所述分离芯板时，所述内引导件在来自冲头的挤压力作用下移位。因此，能以稳定方式层叠所述分离芯板。

若所述分离芯板包括位于其内周面上的板侧凸部或板侧凹部，并且所述内引导件包括与所述分离芯板的所述板侧凸部或板侧凹部相对应的凹部或凸部，那么所述内引导件就能可靠地定位并支撑所述分离芯板。

若所述旋转机构包括直接安装在所述外引导件的外周面上的旋转驱动源，用于使被所述外引导件和所述内引导件保持的分离芯板旋转预定角度，那么就能高速地将所述分离芯板高精度地旋转至期望位置，并将其定位在期望位置。因此，可缩短制造环形芯所需的时间。

若所述旋转驱动源具有以环绕所述外引导件的外周面的关系直接安装在该外引导件上的转子，并且所述设备还包括布置在转子的相对轴向端以支撑所述外引导件的轴承，那么就可由轴承可靠地承载层叠分离芯板时施加的挤压力以及来自内引导件的挤压力。因此，有效地防止外引导件在挤压力的作用下扭曲和变形，并且有效地防止旋转驱动源受到过大的应力。

所述设备可通过以下方式制造环形芯，即：从一板材冲裁出所述分离芯板，之后将冲裁出的分离芯板推回到该板材的冲裁出该分离芯板的部位，并以环形型式布置并层叠已被推回至所述板材的分离芯板。该设备还可包括冲头，该冲头用于挤压被推回至所述板材的分离芯板，从而将该分离芯板保持在所述内引导件和所述外引导件之间，并且抵靠已借助旋转驱动源转过预定角度的分离芯板的侧面和上表面顺序挤压其他分离芯板，从而以环形型式布置并层叠这些分离芯板。

所述内引导件可包括：外框架件，该外框架件包括由第一引导件和第二引导件组成的以环形型式布置的多个组，所述第一引导件保持抵靠所述分离芯板的内周面，所述第二引导件布置在所述第一引导件的径向内侧，在所述第一引导件和所述第二引导件之间插设有弹性件；以及中央件，该中央件布置在所述外框架件的径向内侧，并具有与所述第二引导件的内周面上的倾斜表面对应的倾斜表面，该中央件可沿轴向运动以在与该轴向垂直的径向上调节所述外框架件的所述组的位置，从而沿径向向所述分离芯板的内周面施加预定压力。由于所述中央件能够调节所述第二引导件的位置，从而调节在弹性件的偏压力作用下从第一引导件向分离芯板施加的挤压力，因而所述分离芯板可被稳定地保持在适当位置。此外，能以高精度可靠地层叠所述分离芯板，从而以提高的质量形成环形芯。

所述分离芯板可包括位于其内周面上的板侧矩形凸部或板侧矩形凹部，而所述内引导件可包括与所述分离芯板的所述板侧矩形凸部或板侧矩形凹部相对应的矩形凹部或矩形凸部，其中当所述分离芯板的所述板侧矩形凸部或所述板侧矩形凹部被压配在所述矩形凹部或所述矩形凸部之内或之上时，所述内引导件支撑所述分离芯板的内周面。层叠的芯板可因而在其旋转方向上的增大保持力作用下被保持在适当位置。由于所述分离芯板被稳定地保持并层叠，因而可高效并快速地形成所述环形芯。

根据本发明的实施方式，还提供一种环形芯制造方法，该环形芯由以环形型式布置并层叠的多个分离芯板组成，该方法包括：利用布置在以环形型式层叠的分离芯板的径向内侧的内引导件和布置在所述分离芯板的径向外侧的外引导件中的任一个支撑所述分离芯板，并从所述内引导件和所述外引导件中的另一个施加压力；以及在使所述分离芯板与所述内引导件和所述外引导件一起转过预定角度的同时，以环形型式层叠所述分离芯板而形成所述环形芯。

若所述分离芯板具有位于其内周面上的板侧凸部，所述板侧凸部包括定位部，所述定位部用于装配成在所述分离芯板层叠成层时与相邻层中的芯板接合，并且所述内引导件具有与所述板侧凸部对应的凹部，用于定位并支撑所述板侧凸部，那么就可高精度地层叠所述分离芯板。

若该方法还包括以下步骤，即：冲裁所述定位部，之后将冲裁部分推回至所述分离芯板的冲裁出该冲裁部分的部位；利用销将已被推回至层叠的分离芯板的所述冲裁部分顶出；以及将所述销插入层叠成层的所述分离芯板中，从而将这些层连接在一起，那么就可容易且快速地插入所述销以连接这些层。

当所述分离芯板以环形型式层叠成层时，所述分离芯板可使其端部在叠置的层之间相对于彼此移位。因此，能以提高的强度将这些层连接在一起。

根据本发明的实施方式，还提供一种由上述环形芯制造方法制造的环形芯。该环形芯包括多个芯板，各芯板包括环形型式的分离芯板，各分离芯板均具有以等间隔限定在其内的至少两个磁体插入孔，所述芯板被顺序层叠成使得所述分离芯板移位与其中一个磁体插入孔对应的角度。

通过上述布置，所述环形芯的层包括多个芯板层，这些芯板层以提高的强度连接在一起。

附图说明

图1是利用根据本发明第一实施方式的环形芯制造方法制造的转子芯的立体图；

图2是图1所示的转子芯的一部分的分解立体图；

图3是根据本发明第一实施方式的转子芯生产线的示意平面图；

图4是表示在图3所示的转子芯生产线上制造转子芯的方法的第一步骤的局部省略平面图；

图5是表示转子芯制造方法的第三步骤的局部省略平面图；

图6是表示转子芯制造方法的第五步骤的局部省略平面图；

图7是表示转子芯制造方法的第八步骤的局部省略平面图；

图8A是表示将板材设定在图3中所示的冲裁推回模组件中的方式的示意剖视图；

图8B是表示利用图8A中所示的冲裁推回模组件的上模从板材冲裁出分离芯板的方式的示意剖视图；

图8C是表示利用图8A中所示的冲裁推回模组件从板材冲裁出的分离芯板被推回的方式的示意剖视图；

图9是表示转子芯制造方法的第十二步骤的局部省略平面图；

图10是表示转子芯制造方法的第十八步骤的局部省略平面图；

图11是表示转子芯制造方法的第二十三步骤的局部省略平面图；

图12A是以放大比例示出图3中所示的下穿模组件的局部省略平面图；

图12B是沿图12A的线XIIB-XIIB剖取的示意剖视图；

图13A是表示第一个第一分离芯板下落穿过图3所示的下穿模组件的方式的局部省略平面图；

图13B是表示第二个第一分离芯板的下落方式的局部省略平面图；

图13C是表示在第三个第一分离芯板下落后，外引导件转过预定角度的方式的局部省略平面图；

图14A是表示通过图3所示的下穿模组件将第二芯板层叠在第一芯板上的方式的剖视图，该图周向展开360°；

图14B是表示将上层第二芯板层叠在所述第二芯板上的方式的剖视图，该图周向展开360°；

图15是转子芯制造方法的第四十三步骤的局部省略平面图；

图16是通过图3所示的下穿模组件制造层叠组件的方式的示意剖视图；

图17A是表示在由图3所示的下穿模组件制造的层叠组件上制造另一层叠组件的方式的示意剖视图；

图17B是表示第一层叠组件的下落方式的示意剖视图；

图17C是表示下落的层叠组件的卸载方式的示意剖视图；

图18是表示利用销插入装置将销插入在图3所示的转子芯生产线上制造的层叠组件内的方式的示意立体图；

图19是表示利用销插入装置将销插入层叠组件内的方式的剖视图，该图周向展开360°；

图20是表示利用销插入装置将销插入层叠组件内的方式的剖视图，该图周向展开360°；

图21是沿图18的线XXI-XXI剖取的剖视图；

图22A是表示其中均在图21中示出的多个层叠组件同时在加热炉中加热的方式的图；

图22B是其中一个层叠组件的放大剖视图；

图23是利用根据本发明第二实施方式的环形芯制造方法制造的转子芯的立体图；

图24是图23所示的转子芯的一部分的分解立体图；

图25A是表示图23所示的转子芯的第一个第一分离芯板下落穿过下穿模组件的方式的局部省略平面图；

图25B是表示第二个第一分离芯板的下落方式的局部省略平面图；

图25C是表示在第三个第一分离芯板下落后，外引导件转过预定角度的方式的局部省略平面图；

图26A是表示通过下穿模组件将第二芯板层叠在图23所示的转子芯的第一芯板上的方式的剖视图，该图周向展开360°；

图26B是表示将上层第二芯板层叠在所述第二芯板上的方式的剖视图，该图周向展开360°；

图27是根据图23所示的转子芯的修改例的转子芯的一部分的分解立体图；

图28是利用根据本发明第三实施方式的环形芯制造方法制造的转子芯的立体图；

图29是根据本发明第三实施方式的转子芯生产线的示意平面图；

图30是图29所示的转子芯生产线的下穿模组件的局部省略的放大平面图；

图31是沿图30的线XXXI-XXXI剖取的示意剖视图；

图32是沿图30的线XXXII-XXXII剖取的示意剖视图；

图33A是表示第一个第一分离芯板下落穿过图30所示的下穿模组件的方式的局部省略平面图；

图33B是表示第二个第一分离芯板的下落方式的局部省略平面图；

图33C是表示在第三个第一分离芯板下落后，第一芯板转过预定角度的方式的局部省略平面图；

图34是表示利用图30中所示的下穿模组件制造的层叠组件的示意剖视图；

图35A是表示在由图30所示的下穿模组件制造的层叠组件上制造两个层叠组件的方式的示意剖视图；

图35B是表示将第一层叠组件放置在下框架的上表面上的方式的示意剖视图；

图35C是表示第一层叠组件的卸载方式的示意剖视图；

图36是由根据本发明第四实施方式的环形芯制造方法制造的转子芯的平面图；

图37是在制造图36中所示的转子芯时所用的内引导件的平面图；

图38是表示利用包括图37中所示的内引导件的下穿模组件层叠分离芯板的方式的局部省略平面图；以及

图39是表示利用图38中所示的下穿模组件层叠的分离芯板的矩形凸部以及内引导件中的矩形凹部的局部省略剖视图。

具体实施方式

以下将参照附图详细描述根据本发明优选实施方式的环形芯制造设备，关于由该设备实施的环形芯制造方法进行描述。

图1是利用根据本发明第一实施方式的环形芯制造设备制造的转子芯(环形芯)10a的立体图。转子芯10a例如作为转子的一部分。未示出的转子和定子共同组成电动机(旋转机械)。

转子芯10a包括：环形的第一芯板14，其由周向布置的多个(在当前实施方式中为三个)第一分离芯板(转子芯单片)12组成，各第一分离芯板包括扇形薄磁钢板；以及环形的第二芯板18，其由周向布置的第二分离芯板(转子芯单片)16组成，各第二分离芯板包括扇形薄磁钢板。第二芯板18与第一芯板14角间隔预定相位。转子芯10a总共包括五十层，这五十层包括作为最下层的第一芯板14以及层叠在第一芯板14上的多个(在当前实施方式中为49个)第二芯板18。

各分离芯板均具有两个孔(连接部，通孔)20，或者换种说法，每个层均具有六个孔(连接部，通孔)20。由非磁性材料(非磁性体)制成的销(连接件)22沿层叠方向(轴向)分别插入孔20中，从而使这些层互连。利用施加到第一分离芯板12和第二分离芯板16的上下表面的粘合剂23使转子芯10a的各层牢固地相互结合。可根据转子芯的使用条件改变转子芯10a的层数。

销22的非磁性材料可以是铝、铜、奥氏体不锈钢等。在当前实施方式中，考虑到奥氏体不锈钢的强度和易获取性，优选使用奥氏体不锈钢。若销22由铝制成，则由于铝的强度低，需要使销22的直径更大。尽管铜具有足够的强度，但是铜的可获取性低，从而销22的成本可能会较高。

交互插设层的分离芯板具有设置在角间隔开预定角度(预定距离)的部位处的抵接端(抵接面)，所述交互插设层即奇数层(第一层、第三层等)以及偶数层(第二层、第四层等)。各奇数层的分离芯板的端部总共布置在三个位置，这三个位置与图1中的基准位置A1间隔120°，各偶数层的分离芯板的端部总共布置在三个位置，这三个位置与图1中的基准位置A2间隔120°，基准位置A2则与基准位置A1间隔60°。

具体地说，如图2所示，作为奇数第一层(最下层)的第一芯板14具有第一分离芯板12，这些第一分离芯板的端部在角间隔预定角度θ1(在当前实施方式中为120°)的三个位置A1处抵接。作为偶数第二层的第二芯板18具有第二分离芯板16，这些第二分离芯板的端部在角间隔预定角度θ3(在当前实施方式中为120°)的三个位置A2处抵接。位置A2与位置A1角间隔开预定角度θ2(在当前实施方式中为60°)。

各第一分离芯板12包括位于其内弓形边缘上的一对大致半圆形的凸部(突起，板侧凸部)24、24。凸部24以等角间隔布置在由三个第一分离芯板12组成的第一芯板14上。凸部24具有与第二分离芯板16的定位部(连接部，夹持部)26接合的大致中央部(参见图14A和14B)。凸部24还具有孔20，用于接收插入其内的销22。

各第一分离芯板12还具有沿其外弓形边缘以基本相等的角间隔在其内限定的四个矩形磁体孔(磁体插入孔)28。当第一芯板14和第二芯板18层叠在一起时，磁体(未示出)插入相应的磁体孔28中。各凸部24布置在两个相邻磁体孔28的中央相位位置处。

各第二分离芯板16包括位于其内弓形边缘的一对大致半圆形的凸部24、24。凸部24以等角间隔布置在由三个第二分离芯板16构成的第二芯板18上。凸部24具有从其大致中央部位向下伸出的大致锥形的定位部26(参见图14A和14B)。与第一分离芯板12一样，各第二芯板18均具有沿其外弓形边缘以基本相等的角间隔在其内限定的四个矩形磁体孔28。

各定位部26包括布置在第二分离芯板16的下表面上并向下伸出的定位凸部26a，以及由定位凸部26a的内壁面在第二分离芯板16的上表面中限定的定位腔26b(参见图14A和14B)。当层叠所述层时，由于定位凸部26a接合在作为下层的第一芯板14的对应孔20中，或者接合在第二芯板18的对应定位腔26b中，因而各定位部26起到定位部作用。

在将这些层定位并层叠后，利用稍后所述的销插入装置70将定位部26及其周边区域顶出，从而定位部26起到供销22插入穿过的孔20的作用。

第二分离芯板16的形状与第一分离芯板12的形状基本相同。当三个第二分离芯板16角间隔预定角度θ3(在当前实施方式中为120°)时，它们共同组成环形的第二芯板18，该第二芯板18的形状与第一芯板14的形状基本相同。

第一分离芯板12和第二分离芯板16的上下表面(表面)涂覆有粘合剂23，如图2中所示的虚线网格图案所示。预先将粘合剂23施加至包括用于形成第一分离芯板12和第二分离芯板16的坯料钢板的板材32(参见图3)的上下表面上。当施加至板材32、第一分离芯板12等的表面上时，粘合剂23呈薄膜形式，并且自身不表现任何结合能力。更具体地说，粘合剂23在被加热并冷却时表现结合能力(即，起效)。

以下将参照附图描述制造转子芯10a的方法。

如图3所示，转子芯生产线30包括第一成形设备31a、以及与第一成形设备31a并置地布置的第二成形设备31b。在转子芯生产线30上，呈薄带状磁钢板形式的板材32延伸穿过第一成形设备31a和第二成形设备31b，该板材32沿箭头所示的方向一次进给一个步距(图3中的箭头所示的间隔1P)。利用第一成形设备31a和第二成形设备31b从板材32同时一次连续形成两个第一分离芯板12和第二分离芯板16。然后，将第一分离芯板12和第二分离芯板16层叠从而同时制造两个转子芯10a。

第一成形设备31a包括导孔成形模组件34、孔成形模组件36、定位部成形模组件38、冲裁推回模组件40、磁体孔成形模组件42、孔推回模组件44以及下穿模组件46，它们沿片材32进给方向(箭头X所示的方向)的下游布置。这些模组件均包括：上模(未示出)，其具有用于冲出孔和分离芯板的冲头；以及下模(未示出)，其面对上模布置并且板材32在其上方供应。

第二成形设备31b的结构与第一成形设备31a的结构基本相同，并且具有导孔成形模组件34、孔成形模组件36以及定位部成形模组件38，这些模组件与第一成形设备31a的模组件成一体。第二成形设备31b还包括在定位部成形模组件38的下游顺序布置并与定位部成形模组件38略微隔开的冲裁推回模组件40、磁体孔成形模组件42、孔推回模组件44以及下穿模组件46。第二成形设备31b的孔成形模组件36、定位部成形模组件38、冲裁推回模组件40、磁体孔成形模组件42、孔推回模组件44以及下穿模组件46构造成，沿与板材32的进给方向(如箭头X所示)垂直的方向与第一成形设备31a的模组件对称。

图4是示出在转子芯生产线30上制造转子芯10a的方法的第一步骤的局部省略平面图。每当板材32进给一个步距时执行该制造方法的步骤。在各个步骤中操作的模具组件由参考字符“Op”标明。若在一个步骤中有多个模组件彼此同步地同时操作，则所有操作的模组件都由参考字符“Op”标明。

如图4所示，在第一步骤中，第一成形设备31a和第二成形设备31b的导孔成形模组件34在由进给装置(未示出)进给的板材32中形成导孔47、47和48、48。导孔47、48用于在相应步骤中通过与布置在模组件和转子芯生产线30上的导销(未示出)接合而将板材32定位在给定位置。导孔47主要用在第一成形设备31a中，而导孔48主要用在第二成形设备31b中。在转子芯生产线30上，导孔成形模组件34每隔一个步骤进行操作，即在各奇数步骤期间进行操作。然而，如有需要，例如导孔成形模组件34可在所有步骤期间进行操作。

在第一步骤中形成导孔47、48之后，板材32进给两个步距(沿箭头所示的方向)，并且导孔47、48与导销接合，从而定位板材32。由于利用导孔47、48和导销来定位板材32的过程在各个步骤中均类似地进行，因此以下不再对此进行描述。

在第三步骤中，如图5所示，导孔成形设备34在第一步骤中形成的导孔47、48向后(上游)两个步距处形成新的导孔47、48。同时，第一成形设备31a和第二成形设备31b的孔成形模组件36形成孔20，孔20将位于成形设备31a、31b中的第一个第一分离芯板12中。由于利用导孔成形设备34形成导孔47、48的过程每隔一个步骤类似地进行，因而以下不再对此进行描述。

在第三步骤之后，板材32进给一个步距。然后，与第三步骤相同，孔成形模组件36进行操作而在第三步骤中形成的孔20向后一个步距处形成孔20。孔20将位于成形设备31a、31b中的第二个第一分离芯板12中(第四步骤)。之后，板材32进给一个步距。

在第五步骤中，如图6所示，第一成形设备31a和第二成形设备31b的孔成形模组件36在第四步骤中形成的孔20向后一个步距处形成孔20。孔20将位于成形设备31a、31b中的第三个第一分离芯板12中。在第五步骤之后，板材32进给一个步距。

在第八步骤中，如图7所示，第一成形设备31a的定位部成形模组件38在第五步骤中形成的孔20向后一个步距处形成定位部26。孔20将位于第一成形设备31a中的第一个第二分离芯板16(第一分离芯板和第二分离芯板中的第四个分离芯板)中。换言之，第一个第二分离芯板16在第三个第一分离芯板12之后顺序地形成。

同时，第一成形设备31a的冲裁推回模组件40冲裁出由第一成形设备31a形成的第一个第一分离芯板12的外形(轮廓)，并在其上执行推回过程。推回过程是将冲裁工件(第一分离芯板12或第二分离芯板16)推回至其原始位置的过程。

以下将参照图8A至8C描述用于根据推回过程形成第一分离芯板12的冲裁推回模组件40的推回机构。

首先，如图8A所示，将板材32设定在冲裁推回模组件40上，并利用导孔47和导销进行定位。冲裁推回模组件40包括上模50和包括推回机构54的下模52。

接着，如图8B所示，使上模50沿箭头Z1所示的方向下降，从而冲裁出第一分离芯板12。

然后，使上模50上升以使推回机构54的推回器53沿箭头Z2所示的方向上升。具体地说，如图8C所示，推回机构54将第一分离芯板12推回至板材32中的冲裁孔57内，第一分离芯板12是从冲裁孔57冲裁出来的。此时，第一分离芯板12被装配回将其冲裁出来的板材32中的冲裁孔57内。然后，将第一分离芯板12进给至后继步骤。

在第八步骤之后，板材32进给四个步距。在此期间，在第九至第十一步骤中，第一成形设备31a的定位部成形模组件38顺序形成新的定位部26。第一成形设备31a的冲裁推回模组件40根据推回过程形成第二个和第三个第一分离芯板12(第九和第十步骤)，然后形成第一个第二分离芯板16(第一和第二分离芯板中的第四个分离芯板)(第十一步骤)。

在第十二步骤中，如图9所示，第一成形设备31a和第二成形设备31b的定位部成形模组件38在第十一步骤中形成的定位部26向后一个步距处形成新的定位部26。此时，第一成形设备31a的冲裁推回模组件40根据推回过程在第十一步骤中形成的第一个第二分离芯板16向后一个步距处形成第二个第二分离芯板16(第一和第二分离芯板中的第五个分离芯板)。

此外，在第十二步骤中，第一成形设备31a的磁体孔成形模组件42在第一个第一分离芯板12中形成磁体孔28。

在第十二步骤之后，板材32进给六个步距。在此期间，在第十三至第十七步骤中，第一成形设备31a和第二成形设备31b的导孔成形模组件34和定位部成形模组件38、以及第一成形设备31a的冲裁推回模组件40和磁体孔成形模组件42根据预定过程进行操作从而机加工板材32。

在第十八步骤中，如图10所示，第一成形设备31a和第二成形设备31b的定位部成形模组件38形成新的定位部26。同时，第一成形设备31a的冲裁推回模组件40根据推回过程形成新的第二分离芯板16，同时第一成形设备31a的磁体孔成形模组件42在该新的第二分离芯板16中形成磁体孔28。

此外，在第十八步骤中，第一成形设备31a的孔推回模组件44在第一个第二分离芯板16(第一和第二分离芯板中的第四个分离芯板)的凸部24上冲出包括定位部26及其周边区域的圆形部，然后将冲出的圆形部推回。当将第二分离芯板16叠放在第一分离芯板12上时，冲出的圆形部与第一分离芯板的凸部24中限定的孔20同心且直径相同。因此，当冲出的圆形部被推回时，被冲出的定位部26及其周边区域被装配回在定位部26及其周边区域被冲出时在第二分离芯板16的凸部24中所形成的孔20中。

由孔推回模组件44执行的冲出并推回圆形部的上述过程与由冲裁推回模组件40执行的冲裁并推回第一分离芯板12等的过程基本相同，以下不再对此进行详细描述。

在第十八步骤之后，板材32进给五个步距。在此期间，在第十九至第二十二步骤中，第一成形设备31a和第二成形设备31b的导孔成形模组件34和定位部成形模组件38、以及第一成形设备31a的冲裁推回模组件40、磁体孔成形模组件42和孔推回模组件44根据预定过程进行操作以机加工板材32。

在第二十三步骤中，如图11所示，第一成形设备31a的冲裁推回模组件40根据推回过程形成新的第二分离芯板16，之后第一成形设备31a的磁体孔成形模组件42在该新的第二分离芯板16中形成磁体孔28。第一成形设备31a的孔推回模组件44根据推回过程在该新的第二分离芯板16的定位部26中形成孔20。

在第二十三步骤中，第一个第一分离芯板12到达下穿模组件46中的下穿位置D(由图12A中所示的点线包围的范围)。于是，下穿模组件46进行操作以使已由冲裁推回模组件40冲裁而后被推回的第一分离芯板12落下。下穿模组件46在后继步骤(即，第二十四步骤及其后的步骤)中连续操作，从而以环形型式层叠第一分离芯板12和第二分离芯板16。

以下将参照图12A、12B、13A-13C和14A、14B描述利用下穿模组件46进行的第一分离芯板12和第二分离芯板16的落下和层叠过程。

如图12A和12B所示，下穿模组件46包括：大致筒状的中空上框架56，其内周面上限定有环形槽；外引导件(夹持环)58，其安装在上框架56中的环形槽内并可借助旋转机构(驱动机构)55旋转；以及筒状的中空下框架60，其与上框架56的下表面间隔开，并与其相对布置。

由液压缸机构(背压施加机构)61的杆61a支撑并保持在预定位置(高度)的内引导件62布置在上框架56和下框架60的径向内侧。液压缸机构61可垂直运动并可停在给定位置。凸缘61b安装在杆61a的下端。凸缘61b用作定位部，以在凸缘61b抵靠布置在下框架60的内周部上的凸缘60a时防止杆61a提升超过预定位置(高度)。杆61a具有远端面(上表面)，该远端面可接合在内引导件62的下表面中限定的凹部(未示出)中，从而径向定位内引导件62。

内引导件62呈大致筒状形式，其外周面可与第一芯板14和第二芯板18的内环形边缘以配合方式接合并可脱离接合(即，形状大致互补)。内引导件62的外周面中限定有多个轴向延伸的凹部62a，用于接收第一芯板14和第二芯板18的内周面上的凸部24。

尽管各第一芯板14和其他芯板均具有六个凸部24以提供通用性，然而内引导件62具有以等间隔隔开的十二个凹部62a。具体地说，具有十二个凹部62a的内引导件62与稍后将描述的具有十二个凸部24的第一芯板114及其他芯板(参见图25A至25C)兼容。因此，根据当前实施方式，各凸部24与每隔一个凹部62a接合。然而，内引导件62可包含与凸部24的数量一样多的凹部62a，即六个凹部62a。

如图12A所示，旋转机构55包括伺服电机63、与伺服电机63的驱动轴63a连接从而可旋转的带轮65、以及挂在带轮65和外引导件58周围的正时带67。当伺服控制器69控制伺服电机63以使带轮65转过预定角度时，正时带67致使外引导件58高精度地快速转过预定角度。传感器71布置在外引导件58附近，以检测外引导件58的旋转角信息和角位置(相位)信息，并将这些信息输入至伺服控制器69。伺服控制器69根据旋转角信息和角位置信息通过反馈环来控制伺服电机63。

尺寸R1表示内引导件62的外周面与外引导件58的内周面之间的间隙51的宽度，将尺寸R1设定成略小于另一尺寸R2(参见图2、12A和12B)，尺寸R2表示第一分离芯板12和第二分离芯板16的径向宽度(R1＜R2)。因此，间隙51用作保持已落下的第一分离芯板12等的保持部51。

在下穿模组件46中，被冲裁推回模组件40推回至板材32的第一个第一分离芯板12在被导孔47和导销定位的同时，运动到内引导件62上方并被设定在保持部51上方的位置处(参见图12B)。换言之，第一个第一分离芯板12被设定在下穿模组件46中的下穿位置D处。

接着，如图12B所示，使冲头64下降以使第一个第一分离芯板12从板材32落下。

在保持部51中，落下的第一个第一分离芯板12的内弓形边缘与内引导件62的外周面保持滑动接触并受到内压力，同时其外弓形边缘与外引导件58的内周面保持滑动接触并受到侧压力(外压力)。更具体地说，落下的第一个第一分离芯板12的内周面由内引导件62支撑，同时由凸部24和凹部62a定位，并且落下的第一个第一分离芯板12的外周面受到由外引导件58施加的压力，从而该第一个第一分离芯板12被压配合到保持部51(间隙51)内。因此，如图12B中的双点划线所示，第一分离芯板12被保持在保持部51中而不会进一步向下落(参见图13A)。凸部24可替换为凹部，而凹部62a可替换为凸部，从而提供类似的定位作用。

此时，由于内引导件62由液压缸机构61施加的背压支撑，因而即使在冲头64的向下压力作用下，内引导件62也不会移位，而是保持在给定位置。

以上述方式完成第二十三步骤。以下将描述在第二十四步骤及后继步骤中，下穿模组件46的操作。

在第二十四步骤中，在第二十三步骤中落下的第一个第一分离芯板12被保持在保持部51中的同时，下穿模组件46的旋转机构55被致动(参见图13A)。接着，外引导件58转过预定角度θ1(在当前实施方式中为120°)(参见图13B)。

由于上述关系，即尺寸R1小于尺寸R2(R1＜R2)，第一分离芯板12被装配到保持部51中，同时其凸部24与内引导件62的凹部62a接合。因此，外引导件58的旋转通过第一分离芯板12传递至内引导件62。因此，内引导件62在被液压缸机构61支撑的同时，与外引导件58同步地转过预定角度θ1。保持在保持部51中的第一分离芯板12也与外引导件58一同转过预定角度θ1。

接着，第二个第一分离芯板12以与第一个第一分离芯板12相同的方式落下并被压到保持部51内。如图13B所示，该落下的第二个第一分离芯板12被定位成与第一个第一分离芯板12在周向上并置。

在第二十五步骤中，下穿模组件46的外引导件58进一步转过预定角度θ1，之后第三个第一分离芯板12落下并被压到保持部51中。该落下的第三个第一分离芯板12被放置成与第一个和第二个第一分离芯板12并置，并与它们平齐，从而共同组成环形第一芯板14。这样形成的第一芯板14用作转子芯10a的最下层(第一层)。

在第二十六步骤中，如图13C所示，在第一芯板14被保持在下穿模组件46的保持部51中的同时，外引导件58转过预定角度θ2(在当前实施方式中为60°)，从而使第一芯板转过预定角度θ2。

接着，第一个第二分离芯板16(即，第一和第二分离芯板中的第四个分离芯板)落下并被装配到保持部51中，从而叠置在第一芯板14上。

由于第一芯板14已经转过预定角度θ2，落下的第一个第二分离芯板16的弓形中心与第一芯板14的两个第一分离芯板12(第一个和第三个第一分离芯板12)的抵接端A1对准(参见图13C)。该落下的第一个第二分离芯板16在冲头64的冲裁载荷(加压作用)下被装配到保持部51中，同时推靠布置在其下方的第一分离芯板12。

落下的第一个第二分离芯板16的两个定位凸部26a与第一个第一分离芯板12的其中一个孔20以及第三个第一分离芯板12的其中一个孔20接合(参见图14A)。

在图14A和图14B中，赋予分离芯板12、16并位于其附近的数字[1]至[9]表示分离芯板12、16在转子芯生产线30上的形成顺序。例如，[1]表示第一个第一分离芯板12，[4]表示第一个第二分离芯板16。由图14A和14B中的虚线示出的基准线B表示第一至第三个第一分离芯板12(第一芯板14)最初被冲裁并保持在保持部51中的位置(高度)。

在第二十七和第二十八步骤中，旋转机构55使外引导件58转过预定角度θ1(120°)，从而使第一芯板14和第一个第二分离芯板16转过预定角度θ1。接着，第二个和第三个第二分离芯板16(即，分离芯板中的第五个和第六个分离芯板)落下。因此，第二芯板18作为第二层层叠在形成第一层的第一芯板14上，并且第二芯板18与第一层角间隔开预定角度θ2(60°)。此时，第二芯板18的定位部26的定位凸部26a接合在第一芯板24的相应孔20内(参见图14A)。

同样，在第二十九步骤中，外引导件58转过预定角度θ2(60°)，从而使第一芯板14(第一层)和第二芯板18(第二层)转过预定角度θ2(60°)。之后，第四个第二分离芯板16(即，分离芯板中的第七个分离芯板)落到第二层上。接着，使第一芯板14(第一层)、第二芯板18(第二层)和第四个第二分离芯板16(即，分离芯板中的第七个分离芯板)转过预定角度θ1(120°)，这之后第五个和第六个第二分离芯板16(分离芯板中的第八个和第九个分离芯板)落下(第三十和第三十一步骤)(参见图14B)。

因此，第二芯板18作为第三层而层叠在第二层上，同时第二芯板18与第二层角间隔开预定角度θ2(60°)。此时，形成第三层的第二芯板18的定位部26的定位凸部26a接合在形成第二层的第二芯板18的定位腔26b内(参见图14B)。

在第三十二步骤及后继步骤中利用下穿模组件46使第二分离芯板16下落并层叠的过程，与上述的第二十九至第三十一步骤(参见图14B)基本相同，以下将不再对此详细描述。对于第二十四及后继步骤中的各个步骤，仅描述了下穿模组件46的操作。但是，在这些步骤中，其他模组件也在操作以机加工板材32。

当将板材32顺序进给到第二成形设备31b的冲裁推回模组件40、磁体孔成形模组件42、孔推回模组件44以及下穿模组件46的相应机加工位置时，第二成形设备31b以与第一成形设备31a类似的方式根据预定过程对板材32进行机加工。例如，在第四十三步骤中，如图15所示，第一个第一分离芯板12通过第二成形设备31b的下穿模组件46而落下。

之后，第一成形设备31a和第二成形设备31b的下穿模组件46以预定层数(在当前实施方式中，包括作为最下层的第一芯板14和层叠在其上的49层第二芯板18共计50层)连续层叠芯板。当第一芯板14和第二芯板18层叠成这样的预定层数(即，50层)时，就形成了由50层组成的层叠组件11a，同时该层叠组件被保持在保持部51中(参见图16)。

以这种方式形成的层叠组件11a由层叠并压配在保持部51中的分离芯板12、16组成。层叠组件11a的层被足以防止这些层在例如运输期间的轻度冲击下移出叠层外(移离原位)的力整体压在一起。由于在外引导件58旋转的同时层叠分离芯板12、16，因而即使在层叠时定位凸部26a和定位腔26b在层之间略微移位，分离芯板12、16也会由于外引导件58旋转时外引导件58与层的环形外周面滑动接触而轴向对准，因此分离芯板12、16被压在一起并精确层叠。

接着，将第二循环中的第一个第一分离芯板12(分离芯板中的第151个分离芯板)层叠到压制的层叠组件11a上。第一分离芯板12和第二分离芯板16以与上述步骤中相同的方式顺序层叠成预定层数。

于是，如图17A所示，在层叠组件11a上形成新的层叠组件11b。与层叠组件11a的最下层类似，层叠组件11b的最下层(第一层)由第一芯板14提供，第一芯板14的平坦下表面不存在定位凸部26a。因此，层叠组件11b的最下层(第一层)不与层叠组件11a的最上层(第50层)中的定位腔26b接合，并且不压到所述定位腔26b内。而是层叠组件11a和层叠组件11b相互分开地形成。

当如图17B所示开始在层叠组件11b上形成新的层叠组件11c时，层叠组件11a完全穿过保持部51。因此，第一层叠组件11a自动从保持部51释放并落到下框架60的上表面上。

如图17C所示，液压缸机构61的杆61a下降，并且卸载件68在下框架60的上表面上水平运动，从而容易地从下穿模组件46卸载层叠组件11a，并使其前进至后继步骤(即，在当前实施方式中为插入销22的步骤)。此时，由于层叠组件11b被挤压并保持在外引导件58与内引导件62之间的保持部51中，因而即使杆61a下降时，也会防止层叠组件11b和内引导件62下落。

转子芯生产线30在层叠组件11c上形成新的层叠组件，并且顺序执行所述过程以形成连续的层叠组件，从而从单个带状板材32形成转子芯10a，并自动卸载层叠组件。

以下将参照图18至图20，描述利用销插入装置70将销22插入在转子芯生产线30上生产的层叠组件11a内以连接多个层的过程。

销插入装置70包括：上表面挤压夹具72和下表面挤压夹具74，这些挤压夹具用于挤压构成转子芯10a的层叠组件11a的相应上表面和下表面以保持该层叠组件11a；以及推压夹具76，该推压夹具用于将销22插入层叠组件11a中的相应孔20中。

推压夹具76具有从其下表面(与推压方向相向的表面)伸出并与相应孔20对应的多个(在当前实施方式中为六个)夹具销78a、78b。夹具销78a、78b具有两种长度。在当前实施方式，三个夹具销78a比另外三个夹具销78b略长。夹具销78a的长度和夹具销78b的长度之差大于等于层叠组件11a(转子芯10a)的各层的厚度，即第一芯板14和第二芯板18之一的厚度。

上表面挤压夹具72呈块形，其厚度略大于销22的长度，并具有在中央贯通延伸的内螺纹孔79(参见图21)。上表面挤压夹具72还具有与孔20的位置对应的多个(在当前实施方式中为六个)引导孔80(参见图19)。

下表面挤压夹具74与上表面挤压夹具72的形状基本相同，并具有在中央贯通延伸的螺栓插入孔81(参见图21)。下表面挤压夹具74还具有与孔20的位置对应的多个(在当前实施方式中为六个)顶出孔82(参见图19)。

销插入装置70如以下进行操作。首先，上表面挤压夹具72和下表面挤压夹具74保持层叠组件11a，同时对其进行挤压。此时，层叠组件11a中的孔20、上表面挤压夹具72中的引导孔80以及下表面挤压夹具74中的顶出孔82通过定位装置等(未示出)而保持位置相互对准，从而使相应孔同轴并接续地连接。

将销22插入上表面挤压夹具72中的引导孔80中，然后在销22之后将推压夹具76的夹具销78a、78b插入引导孔80中。推压夹具76向下推压，从而使夹具销78a、78b挤压销22并使销22下降。如图19所示，当被夹具销78a、78b推压时，销22向下推动定位部26及其周边区域(它们构成了已被孔推回模组件44推出层外的冲出部)，并将定位部26顺序顶入下表面挤压夹具74中的顶出孔82中。

推压夹具76的夹具销78a、78b具有两种长度。因此，半数(三个)冲出部(定位部26及其周边区域)最初被推出层叠组件11a的层外，然后其余(三个)定位部26被推出并被顶入到顶出孔82中。

在通过前三个夹具销78a将销22插入各层中并将其连接至上层时，其余三个冲出部一直压靠上下层中的定位部26。换言之，当插入销22时，各层中的半数定位部26一直起定位作用。因此，防止在插入销22时层移出叠层外(移离原位)，从而可精确并快速地插入销22。

当将销22插入最下层中时，逐级从上层落下的定位部26被装配到最下层中的孔20中。因此，定位部26的定位凸部26a局部接合在下表面挤压夹具74中的顶出孔82内，从而防止层移出叠层外。

对于推压夹具76，半数夹具销被标记为夹具销78a，其余被标记为夹具销78b。然而，若这些销组中的任一组均包括至少一个夹具销，就会有效地防止层移出叠层外。优选的是，销组中的任一组均应包括两个以上夹具销。另选的是，推压夹具76可具有数量为孔20的数量的一半的夹具销，并且可在插入半数销22之后插入其余的销22。

如图20所示，插入销22直至所有销22使层叠组件11a的层互连。当层叠组件11a的层已被互连之后，制造方法前进至后继步骤，即加热并冷却层叠组件11a的步骤。

以下参照图21和22描述加热并冷却由销22连接的层叠组件11a以利用粘合剂33牢固连接这些层从而形成转子芯10a的过程。

首先，如图21所示，将其内插入有销22的层叠组件11a夹持在推压夹具76、上表面挤压夹具72和下表面挤压夹具74之间。接着，将螺栓84插入螺栓插入孔81中，并拧到内螺纹孔79中。具体地说，螺栓84延伸穿过螺栓插入孔81，穿过层叠组件11a，并紧固在内螺纹孔79中。

在沿与螺栓84的前进方向(在图21中向上)相反的方向(在图21中向下)挤压推压夹具76的同时紧固螺栓84。在被上表面挤压夹具72和下表面挤压夹具74夹在中间的同时，通过螺栓84不留间隙地牢固紧固层叠组件11a，从而使层叠组件11a被牢固地夹紧。

接着，分离推压夹具76，并且抛弃留在下表面挤压夹具74的顶出孔82中的顶出碎屑(被销22顶出的第二芯板18的定位部26及其周边区域)。

接着，如图22A和22B所示，将被上表面挤压夹具72、下表面挤压夹具74和螺栓84牢固夹紧的层叠组件11a在加热炉86中加热。在加热炉86中，在预定时间内将层叠组件11a加热至可使粘合剂23液化的温度。粘合剂23因而被可靠地液化，并充分地注入层叠组件11a的层间间隙中。

之后，使层叠组件11a冷却(例如，将其留在常温中达预定时间)。注入层间间隙的粘合剂23固化，从而产生结合力而牢固地结合层叠组件11a的层。接着，去除上表面挤压夹具72、下表面挤压夹具74以及螺栓84，从而完成转子芯10a的制造，转子芯10a的层被牢固地连接在一起。

如图22A所示，加热炉86具有布置在其内的多个套筒86a，该套筒的容积充分大于层叠组件11a，用于同时加热多个层叠组件11a。加热炉86允许高效制造转子芯10a。

对于上述根据第一实施方式制造转子芯10a的方法和设备，如图15所示，从单个板材32切割出第一分离芯板12和第二分离芯板16，其间不会留下明显间隙，从而可提高板材32的利用率。此外，在顺序进给板材32的同时，形成第一分离芯板12和第二分离芯板16，然后快速层叠。因此，可高效并快速地制造转子芯10a，从而产生非常高的制造效率。

在下穿模组件46中，用于使外引导件58旋转，即用于改变第一分离芯板12等的相位的旋转机构55包括伺服机构，该伺服机构包括伺服电机63和伺服控制器69，以实施上述伺服控制过程。因此，能以高响应性高精度地改变相位，并且即使待制造的部件发生改变，也可容易地设定变更。

在下穿模组件46中，由于外引导件58和内引导件62可向第一分离芯板12等施加外压力和内压力，因而保持部51不需要保持第一分离芯板12的下表面。由于由以预定层数层叠的层组成的层叠组件11a在经过保持部51时自动落下，因此可容易并快速地将层叠组件11a进给到后继步骤，而不用停止下穿模组件46中的层叠过程。因此，转子芯10a的制造效率得以提高。

内引导件62的外周面具有凹部62a，用于定位第一分离芯板12等的凸部24。因此，第一分离芯板12等可高精度地层叠。

由于层通过销22和粘合剂23非常强力地连接，因此所制造的转子芯10a高度耐用。由于粘合剂23可仅施加至作为坯料钢板的带状板材32，因此可借助利用喷涂、刷、浸没等各种方法中的任何方法容易且快速地施加粘合剂23。在已通过销插入装置70插入销22之后，可在由螺栓84紧固层叠组件11a的同时将层叠组件11a进给到加热炉86内。因此，可极其高效地制造转子芯10a。

尽管转子芯10a的层被销22和粘合剂23非常强力地连接在一起，但是根据转子芯10a的应用条件，这些层也可仅利用销22或仅利用粘合剂23以充分强度连接。考虑到这些另选方式，可进一步降低制造成本。

若仅利用销22而不使用粘合剂23连接层，则可使用无粘合剂23的板材，并且可省掉在插入销22之后的加热和冷却过程。若仅利用粘合剂23而不使用销22连接层，则由于不需要插入销22，不需要将通过转子芯生产线30上的定位部成形模组件38所形成的定位部推回。换言之，可省掉(或者不使用)转子芯生产线30上的孔推回模组件44，因而可省掉利用销插入装置70插入销22的过程。

以下主要参照图23至图26描述根据本发明第二实施方式的环形芯制造方法和设备。图23至图26中与图1至图22中所示相同的附图标记表示具有类似功能和优点的相同或相似部件，因此以下不对此进行详细描述。此外，为简洁起见，图23的图示中省略了代表粘合剂23的虚线网格图案。这也适用于以下所述的其他实施方式。

图23是利用根据本发明第二实施方式的环形芯制造设备制造的转子芯(环形芯)10b的立体图。

转子芯10b与转子芯10a的不同之处在于，转子芯10b包括：环形的第一芯板114，其由多个第一分离芯板112组成，在各第一分离芯板112的内周缘上具有四个凸部24；以及环形的第二芯板118，其由多个第二分离芯板116组成，在各第二分离芯板116的内周缘上具有四个凸部24。而且，所述分离芯板具有在层内移位不同角度(相位)的端部(抵接端)。

在转子芯10a上，各凸部24均布置在两个相邻磁体孔28之间的中央相位位置(参见图1等)。然而，在转子芯10b上，各凸部24均布置在与各磁体孔28的中心对准的相位位置(参见图23和图24)。

在转子芯10b上，作为第一层的第一芯板114具有由图23中的箭头B1所示的端部位置，作为第二层的第二芯板118具有由箭头B2所示的端部位置。类似地，作为第三层的第二芯板118具有由箭头B3所示的端部位置，作为第四层的第二芯板118具有由箭头B4所示的端部位置，作为第五层的第二芯板118具有由箭头B1所示的端部位置。作为上层的第二芯板以其端部位置以相同顺序移位的方式层叠。箭头B1至B4的相位顺序移位60°。

具体地说，如图24所示，作为第一层(最下层)的第一芯板114包括第一分离芯板112，这些第一分离芯板112的端部(抵接端)在角间隔预定角度θ11(在当前实施方式中为120°)的三个位置B1处抵接。作为第二层的第二芯板118包括第二分离芯板116，这些第二分离芯板116的端部在与位置B1角间隔预定角度θ12(在当前实施方式中为30°)的位置B2处抵接。作为第三层的第二芯板118包括第二分离芯板116，这些第二分离芯板116的端部在与位置B2角间隔预定角度θ12(在当前实施方式中为30°)的位置B3处抵接。上层的第二分离芯板116的端部抵接之处的位置以类似方式角间隔开。

如以上所述，转子芯10b的层被层叠成顺序移位预定角度θ12(在当前实施方式中为30°)。由于第一芯板114和其他芯板均具有十二个凸部24，因而凸部24上的定位部26在层之间相互接合(参见图26A和26B)。

这样构造的转子芯10b的层例如仅通过粘合剂23相互连接。由于不需要插入销22的过程，因此可使用这样的生产线，其不具有在转子芯生产线30上的孔推回模组件44，并且用于冲出凸部24的冲裁推回模组件40中的冲模数量不同(即，冲裁推回模组件40具有不同轮廓)，从而以与转子芯10a基本相同的方式顺序地自动形成转子芯10b。

在下穿模组件46中，用于使外引导件58旋转，即用于改变第一分离芯板112等的相位的旋转机构55包括伺服机构，借此执行上述伺服控制过程。因此，当生产转子芯10b时，可在使第一分离芯板112等快速且容易地转过预定角度θ11(120°)和θ12(60°)的同时层叠芯板，如图25A至图25C所示。

转子芯10b中未插入有销22，仅通过粘合剂23连接层。然而，对于转子芯10b来说，可仅通过销22连接层，或者通过销22和粘合剂23二者连接层。

对于根据第二实施方式的用于制造转子芯10b的方法和设备，如以上所述，各第一分离芯板112和第二分离芯板116具有四个凸部24，各凸部均布置在与各磁体孔28的中心对准的相位位置。层被层叠成使得这些层顺序移位预定角度θ12(30°)。

换言之，芯板114、118由分离芯板112、116组成，分离芯板112、116均具有以等间隔限定的至少两个磁体孔并以环形型式布置，芯板114、118被层叠成使得其端部(抵接端)或者分离位置移位与一个磁体孔28相对应的角度单元。因此，由于各第一分离芯板112的弧延伸预定角度θ11(120°)并具有四个磁体孔28，因而与一个磁体孔28相对应的角度单元代表30°(预定角度θ12)，这由预定角度θ11除以4得到。

因此，层内的分离芯板相互叠置之处的面积(结合面积)显著增大，并且粘合剂对于沿剪切方向作用的力具有高抵抗性。因而，层非常坚固地相互连接。因此，所述转子芯特别有效地作为以极高速度旋转并受到沿径向的强离心力和剪切力的转子芯。

如图27所示，第一分离芯板112和第二分离芯板116可形成为被分成较小尺寸且均具有两个磁体孔28的第一分离芯板124和第二分离芯板126。

各第一分离芯板124和第二分离芯板126的弧延伸预定角度θ21(60°)。最下层(第一层)的第一分离芯板124具有位于箭头C1所示的位置处的端部(抵接端)。第二层和第三层的第二分离芯板126具有位于与箭头C1所示的位置角间隔开预定角度θ22(30°)(参见图27中的箭头C2、C3)的位置处的端部。

以下将描述用于使这样的转子芯旋转的突发旋转测试(rotationalburst test)结果，该转子芯由上述分离芯板组成，且其层仅利用粘合剂23相互连接而不使用销22。使该转子芯绕其中心轴线高速旋转，同时在离心力作用下向转子芯施加高载荷(负载)，并测量转子芯的裂开载荷。

在转子芯A至C上进行所述测试，转子芯A至C的层通过以下三种粘结方式连接。转子芯A包括端部移位预定角度θ2(60°)的第一分离芯板12和第二分离芯板16(参见图2)。转子芯B包括端部移位预定角度θ12(30°)的第一分离芯板112和第二分离芯板116(参见图24)。转子芯C包括端部移位预定角度θ22(30°)的第一分离芯板124和第二分离芯板126(参见图27)。

测试结果表明，若假设转子芯A的突发载荷为100，则转子芯B的突发载荷为112，转子芯C的突发载荷为80。虽然各转子芯实际上均展现所需强度，但是转子芯B的层最强力地相互连接。

以下描述根据本发明第三实施方式的用于制造环形芯的方法和设备。图28是利用根据本发明第三实施方式的环形芯制造设备制造的转子芯(环形芯)10c的立体图。

转子芯10c包括转子芯10b(参见图23)的利用销22相互连接的层。

如图29所示，转子芯生产线30a包括孔成形模组件36a、定位部成形模组件38a、冲裁推回模组件40a以及孔推回模组件44a，与转子芯生产线30上的孔成形模组件36、定位部成形模组件38、冲裁推回模组件40以及孔推回模组件44相比，所述模组件均进行了修改以适应凸部24的数量变化。转子芯生产线30a包括下穿模组件46a而不是上述下穿模组件46，各下穿模组件46a均具有修改的外引导件、修改的内引导件、修改的旋转机构等。

在转子芯生产线30a上进行的、在从由孔成形模组件36a执行的步骤至由孔推回模组件44a执行的步骤范围内的成形步骤，与由上述转子芯生产线执行的相应步骤基本相同，以下不对此进行详细描述。

以下参照图30至图33描述通过使第一分离芯板112和第二分离芯板116经过下穿模组件46a落下并层叠而形成转子芯10c的过程。

如图30至图32所示，各下穿模组件46a包括：大致筒状的中空上框架154，其包括台阶部154a，该台阶部具有在其内周面中限定的环形槽154b；以及大致筒状的中空下框架160，其支撑上框架154的下表面。下穿模组件46a还包括：外引导件157，其包括大致筒状的中空活动框架156，该活动框架布置在上框架154的台阶部154a上，并具有在其内周面中限定的台阶部156a以及在其外周面中限定的环形槽156b；以及环形件(外引导件，夹持件)158，其固定至活动框架156的台阶部156a。外引导件157可在来自伺服电机(旋转驱动源，旋转机构)159的旋转驱动力的作用下旋转。环形件158可与活动框架156一体构成。

如图32所示，上框架154的抵靠下框架160而被保持的下表面具有：限定在其内的第一通路154c，该第一通路沿箭头Y所示的方向延伸，第一通路154c的方向与箭头X所示的板材32的进给方向垂直；以及第二通路154d，其略宽于第一通路154c。在第一通路154c中布置有卸载件163，其可沿箭头Y所示的方向来回运动。

下穿模组件46a还包括内引导件164，其布置在环形件158的径向内侧，并保持在由液压缸机构(背压施加机构)161的呈台阶式柱体形式的杆162的远端支撑的预定位置(高度)处。

液压缸机构161能够使在活动框架156、上框架154和下框架160中延伸的杆162垂直运动并停止在预定位置。在杆162的下端上安装有凸缘162a。凸缘162a在抵靠布置在下框架160的内周部上的凸缘160a时，起到定位部作用以防止杆162被提升超过预定位置(高度)。杆162包括：第一台阶部162b，在该第一台阶部上周向排列有多个(在当前实施方式中为十八个)螺旋弹簧(压缩弹簧，弹性件)166；以及第二台阶部162c，该第二台阶部的直径小于第一台阶部162b，高度低于第一台阶部162b，第一台阶部162b和第二台阶部162c布置在杆162的远端部(上端部)上。

如从图31和图32可见，第二台阶部162c具有通过使杆162的远端面162d的周缘部下降而限定的形状。向上伸出的轴承168布置在第二台阶部162c上，并具有主要提供杆162的远端面的端面(上端面)。由轴承168的内周面和远端面162d限定的凹部起到用于内引导件164的下表面上的突起(稍后所述的螺栓169的头部)的间隙作用，并且还起到用于内引导件164的径向定位部的作用。

螺旋弹簧166在该螺旋弹簧166的拉伸和压缩方向(图31中的竖直方向)上具有固定至第一台阶部162b的底面上的下端以及固定至滑动件170的上端。滑动件170包括中空的筒状件170a，其包围第一台阶部162b的竖直周面，并在被第一台阶部162b的竖直周面上的沿杆162的轴向延伸的引导脊172引导的同时竖直运动。中空的筒状件170a具有沿其径向伸出的凸缘170b。凸缘170b具有固定至螺旋弹簧166的上端的下表面以及布置轴承174的上表面。螺旋弹簧166的弹簧常数设定为使得当滑动件170和轴承174的重量以及螺旋弹簧166自身的重量一起作用在螺旋弹簧166上时，轴承174的上表面位于与轴承168的上表面相同的位置(原始位置)。

内引导件164具有用于支撑并引导第一芯板114和第二芯板118的内环形边缘的外周面。内引导件164包括外框架件182和布置在外框架件182的径向内侧的中央件184。外框架件182包括：多组(在当前实施方式中为十二组)第一引导件(片件)176，它们以环形型式布置，并保持抵靠第一芯板114等的内周面；以及第二引导件(片件)180，它们布置在第一引导件176的径向内侧，并且在第一引导件176和第二引导件180之间插设有板簧178(参见图30)。

第二引导件180具有从其大致竖向中央部沿上下方向直径逐渐增大的倾斜表面180a、180b。中央件184包括一对楔形件186a、186b，它们均具有锥形形状，分别抵靠倾斜表面180a、180b而被保持。螺纹孔187贯通楔形件186a、186b的中央轴向延伸。螺栓169旋过螺纹孔187。在楔形件186a、186b之间插设有间隔件(填隙件)188。当螺栓169旋过螺纹孔187，从而紧固楔形件186a、186b时，间隔件188决定楔形件186a、186b的轴向(竖向)位置。

可通过改变插在楔形件186a、186b之间的间隔件188的厚度而设定螺栓169被紧固时楔形件186a、186b的轴向位置(楔形件186a、186b之间的距离)。因而，可通过倾斜表面180a、180b与楔形件186a、186b之间的滑动接触而调整第二引导件180的径向位置。

具体地说，若减小间隔件188的厚度，则由于楔形件186a和楔形件186b更相互靠近，第二引导件180被挤压而径向扩展。因此，外框架件182径向(半径方向)扩展，从而减小第一引导件176与环形件158之间的间隙189的尺寸R11(参见图30)。相反，若增大间隔件188的厚度，则由于楔形件186a和楔形件186b相互隔开更大，外框架件182径向(半径方向)收缩，从而增大第一引导件176与环形件158之间的间隙189的尺寸R11。

第二引导件180具有在其外周面中限定的环形槽180c。布置在第一引导件176的内周面上的环形突部176b接合在环形槽180c内。因此，第一引导件176和第二引导件180在竖向上相互结合。

基本上，在以前述方式构造的内引导件164中，外框架件182的外周面，即以环形型式布置的第一引导件176的外周面成形为与第一芯板114和第二芯板118的内环形边缘互补。因此，以环形型式布置的第一引导件176的外周面具有限定在其内的多个轴向延伸的凹部176a(参见图30)，第一芯板114和第二芯板118的内周面上的凸部24接合在凹部176a内。

如图31和图32所示，旋转驱动源(即，伺服电机159)包括固定安装在上框架154的环形槽154b中的转子159a、以及固定安装在外引导件157的活动框架156的环形槽156b中的定子159b。转子159a布置成绕活动框架156的外周面的带状。定子159b布置成与转子159a面对。伺服电机159因而构造成所谓的直驱式电机，其中转子159a直接布置在将被旋转的外引导件157的活动框架156上。

当在伺服控制器190的控制下向定子159b的未示出的线圈供电时，转子159a转过预定角度，并且外引导件157(活动框架156和环形件158)与转子159a一起高精度且快速地转过所述预定角度。传感器191可布置在外引导件157附近，用于将外引导件157的旋转角信息和角位置(相位)信息输入至伺服控制器190。伺服控制器190可基于旋转角信息和角位置信息通过反馈环来控制伺服电机159，以实现高精度旋转控制。伺服电机159可由可在气动压力下致动的旋转致动器等取代。

在外引导件157的活动框架156与上框架154之间布置有三个轴承192至194，用于允许外引导件157平滑旋转。轴承192至194还用作承载件，用于承载从内引导件164及稍后所述的冲头196施加给外引导件157的压力。

在以上述方式构造的下穿模组件46中，在内引导件164的第一引导件176的外周面与外引导件157的环形件158的内周面之间形成的间隙189的尺寸R11(参见图30)略小于尺寸R12(R11＜R12)，尺寸R12为通过由螺栓169进行的楔形件186a、186b的位置调节而限定的第一分离芯板112和第二分离芯板116的径向宽度。因此，间隙189可起到保持部189的作用，用于保持落下的第一分离芯板112等。

当下穿模组件46a开始操作时，即当分离芯板开始层叠时，形状与由预定数量(在当前实施方式中为50个)的第一芯板114和第二芯板118组成的层叠组件的形状基本相同的第一模拟件(dummy member)198a和第二模拟件198b被插入保持部189中。如此插入的第一模拟件198a和第二模拟件198b将内引导件164的部件(第一引导件176、第二引导件180、中央件184等)作为一体组件可靠地定位并保持在期望位置，从而防止第一引导件176等的移除。

下穿模组件46a如下进行操作。在板材32被导孔47和导销定位的情况下，被冲裁推回模组件40a推回至板材32的第一个第一分离芯板112在内引导件164上方运动，并且被设定在保持部189上方(参见图31)。换言之，第一个第一分离芯板112在图30中所示的下穿位置D处设定在下穿模组件46a中。

接着，如图31中所示，使冲头196下降，从而使第一个第一分离芯板112从板材32落下。

在保持部189中，落下的第一个第一分离芯板112使其内弓形边缘与内引导件164的外周面保持滑动接触，并受到内压力，而其外弓形边缘与环形件158的内周面保持滑动接触，并受到侧压力(外压力)。具体地说，下落的第一个第一分离芯板112的内周面在由凸部24和凹部176a定位的同时由内引导件164支撑。而且，下落的第一个第一分离芯板112的外周面受到来自外引导件157的环形件158的压力，从而该第一个第一分离芯板112被压配到保持部189(间隙189)中。此外，凸部24可由凹部代替，而凹部176a可由凸部代替，从而提供类似的定位作用。

内引导件164的第一引导件176通过板簧178弹性支撑在第二引导件180上。因此，当第一分离芯板112被压配到保持部189中时，第一分离芯板112被保持部189稳固地保持，基本上不会受到因第一分离芯板112的机加工误差或不同机加工批次而引起的宽度尺寸R12变化的影响，或者由于内引导件164和外引导件157的磨损等引起的保持部189的宽度尺寸R11变化的影响。由于防止第一分离芯板112被强制推入保持部189中，因而有效地防止了第一分离芯板112、第一引导件176和环形件158变形和损坏，但是分离芯板仍可顺畅地压配到保持部189中。

如图31中的双点划线所示，第一分离芯板112被保持在保持部189中(参见图33A)。同时，第一分离芯板112的下表面将第一模拟件198a和第二模拟件198b向下推动与第一分离芯板112的厚度相等的距离，并且最下方的第一模拟件198a向下压在轴承174上。第一模拟件198a因而致使轴承174和滑动件170克服螺旋弹簧166的偏压与螺旋弹簧166接触等于第一分离芯板112厚度的距离。

此时，由于内引导件164的第二引导件180和中央件184通过轴承168受到背压，并由液压缸机构161的杆162支撑，因此第二引导件180和中央件184不移位，而是即使在来自冲头196的向下压力的作用下也保持在预定位置(原始位置)。此外，由于第一引导件176的环形凸部176b接合在第二引导件180的环形槽180c内，因而第一引导件176不会与第一分离芯板112以及第一模拟件198a和第二模拟件198b一起被向下推动，而是保持在原始位置。

当第一分离芯板112被压配到保持部189中时，内引导件164(第一引导件176)和外引导件157(环形件158)都受到由冲头196作用的径向(半径方向)力和轴向(垂直向下)力。在下穿模组件46a中，轴承168起到承载件作用，用于承载沿内引导件164的轴向施加的压力，并且轴承192至194起到承载件作用，用于承载沿外引导件157(活动框架156)的径向和轴向施加的压力。因此，有效地防止内引导件164和外引导件157(活动框架156)过度压靠杆162和上框架154，并且可防止在后继步骤中对其平滑旋转造成阻碍。轴承192、193还起到用于承载在板簧178的偏压下由内引导件164施加的径向压力的承载件作用。

此时，完成了第一个第一分离芯板112的下落步骤(其对应于第一实施方式的第二十三步骤)。接下来将描述后继步骤中下穿模组件46a的操作。

在落下的第一个第一分离芯板112保持在保持部189中(参见图33A)的同时，伺服电机159通电以使外引导件157的活动框架156和环形件158转过预定角度θ11(在当前实施方式中为120°)(参见图33B)。

由于所述关系，即尺寸R11小于尺寸R12(R11＜R12)，第一分离芯板112以及第一模拟件198a和第二模拟件198b被压配在保持部189中，并且第一分离芯板112以及第一模拟件198a和第二模拟件198b的凸部(未示出)接合在内引导件164的凹部176a内。因此，外引导件157的旋转通过压配在保持部189中的第一分离芯板112等传递至内引导件164。内引导件164在由液压缸机构161支撑的同时与外引导件157同步地转过预定角度θ11。当然，保持在保持部189中的第一分离芯板112也与外引导件157一起转过预定角度θ11。

在上述部件转动时，外引导件157的活动框架156的侧面由轴承192、193支承，并且其下表面由轴承194支承。内引导件164的第一引导件176的下表面由轴承194支承，并且内引导件164的第二引导件180的下表面由轴承168支承。压配到保持部189中的第一模拟件198a的下表面也由轴承174支承。因此，根据当前实施方式，来自伺服电机159的旋转驱动力不会被部件之间的摩擦衰减，而是外引导件157的旋转会平滑且可靠地传递给第一分离芯板112以及第一模拟件198a和第二模拟件198b。第一分离芯板112可因而转过预定角度θ11，并被高度精确且快速地定位。

接着，第二个第一分离芯板112以与第一个第一分离芯板112相同的方式落下并压配到保持部189中。如图33B所示，落下的第二个第一分离芯板112被放置成与第一个第一分离芯板112在周向上并置。

在外引导件157进一步转过预定角度θ11之后，第三个第一分离芯板112落下并被压配到保持部189中。落下的第三个第一分离芯板112与第一个和第二个第一分离芯板112置于同一平面内，并与第一个和第二个第一分离芯板112并置，从而形成环形的第一芯板114。这样形成的第一芯板114作为转子芯10c的最下层(第一层)。

如图33C所示，在第一芯板114被保持在保持部189中的同时，外引导件157转过预定角度θ12(在当前实施方式中为30°)，从而使第一芯板114转过预定角度θ12。

接着，第一个第二分离芯板116(第一和第二分离芯板中的第四个分离芯板)落下，从而层叠在第一芯板114上并被压配到保持部189中。

由于第一芯板114已转过预定角度θ12，因而落下的第一个第二分离芯板116层叠在第一芯板114的两个第一分离芯板112(第一个和第三个第一分离芯板112)的抵接端B1之上(参见图3C)。与第一分离芯板112类似，落下的第二分离芯板116在来自冲头196的冲压载荷(挤压力)的作用下被装配到保持部189中，并且同时一边向下挤压到布置在其下方的第一分离芯板112以及第一模拟件198a和第二模拟件198b上一边层叠。

落下的第一个第二分离芯板116的定位凸部26a接合在第一个第一分离芯板112的孔20以及第三个第一分离芯板112的孔20内。

接着，外引导件157转过预定角度θ11(120°)，同时使第一芯板114和第一个第二分离芯板116转过预定角度θ11。接着，第二个和第三个第二分离芯板116(分离芯板中第五个和第六个分离芯板)落下。此时，作为转子芯10c的第二层的第二芯板118层叠在作为第一层的第一芯板114上，第二层相对于第一层移位预定角度θ12(30°)。此时，第二芯板118的定位部26的定位凸部26a以与图24中所示的转子芯10b类似的方式接合在第一芯板114的孔20内。

接着，外引导件157转过预定角度θ12(30°)，从而使第一芯板114(第一层)和第二芯板118(第二层)转过预定角度θ12。之后，第四个第二分离芯板116(分离芯板中的第七个分离芯板)落到第二层上。使第一芯板114(第一层)、第二芯板118(第二层)以及第四个第二分离芯板116转过预定角度θ11(120°)。接着，第五个和第六个第二分离芯板116(分离芯板中的第八个和第九个分离芯板)落下。

此时，作为转子芯10c的第三层的第二芯板118层叠在第二层上，并且第三层相对于第二层移位预定角度θ12(30°)。而且，此时，作为第三层的第二芯板118的定位凸部26a接合在作为第二层的第二芯板118的定位腔26b内。

随后，第一成形设备31a和第二成形设备31b的下穿模组件46a连续层叠芯板直至预定层数(在当前实施方式中，包括作为最下层的第一芯板114和层叠在其上的49层第二芯板118共计50层)。当第一芯板114和第二芯板118以预定层数(50层)层叠时，在第二模拟件198b上形成了由五十层组成的层叠组件111a，并且该层叠组件保持在保持部189中(参见图34)。

如此形成的层叠组件111a由层叠并压配到保持部189中的分离芯板112、116组成。孔20和定位凸部26a在第一芯板114和第二芯板118之间可靠地卡在一起。类似地，定位腔26b和定位凸部26a也在第二芯板118之间可靠地卡在一起。因此，层叠组件111a的层被整体压在一起，并具有足以防止层由于例如运输时的轻度冲击而移出叠层外(移离原位)的强度。由于分离芯板112、116在环形件158(外引导件157)旋转的同时层叠，因而即使在层叠时定位凸部26a和定位腔26b在层之间略微移位，分离芯板112、116也会由于环形件158旋转时环形件158与层的环形外周面之间滑动接触而轴向对准，因此分离芯板112、116被精确地压在一起。

当以这种方式形成层叠组件111a时，在层叠组件111a下方抵抗螺旋弹簧166下压滑动件170的第一模拟件198a完全从保持部189释放(参见图34)。于是，第一模拟件198a从该设备卸载。该卸载过程与以下参照图35A至图35C描述的层叠组件111a的卸载过程基本相同，因此不再详述。

在第一模拟件198a被卸载后，第二循环中的第一个第一分离芯板112(从第一步骤开始数为分离芯板中的第151个分离芯板)层叠到下穿模组件46a中的挤压层叠组件111a上。第一分离芯板112和第二分离芯板116以与上述步骤相同的方式顺序层叠直至预定层数。

层叠组件111b形成在层叠组件111a上。此时，第二模拟件198b完全从保持部189释放。与第一模拟件198a类似，第二模拟件198b于是从设备卸载。层叠组件111b的最下层(第一层)与层叠组件111a的最下层一样由第一芯板114提供，并且具有无定位凸部26a的平坦下表面。因此，层叠组件111b的最下层(第一层)不与层叠组件111a的最上层(第50层)中的定位腔26b接合并且不会被压入所述定位腔26b中。而是，层叠组件111a和层叠组件111b相互分开地形成。

接着，第三循环中的第一个第一分离芯板112(从第一步骤开始数为分离芯板中的第301个分离芯板)层叠在挤压层叠组件111b上。第一分离芯板112和第二分离芯板116以与上述步骤相同的方式以预定层数顺序层叠。

如图35A所示，此时，在层叠组件111b上形成新的层叠组件111c。当然，层叠组件111b和层叠组件111c相互分开地形成。最初形成的层叠组件111a完全从保持部189释放。在层叠组件111c被层叠时，在螺旋弹簧166的作用下，层叠组件111a始终被夹在螺旋弹簧166与其上方的层叠组件111b之间。因此，防止孔20与定位凸部26的接合区域(夹持区域)以及定位腔26b与定位凸部26a的接合区域(夹持区域)在层叠组件111a的第一芯板114等的重量下分解(disintegrate)。因此，可靠地防止层叠组件111a分解。

接着，从图35A所示的状态开始，液压缸机构161的杆161a下降以将层叠组件111a置于下框架160的上表面上(参见图35B)。

因此，如图35C所示，当卸载件163在下框架160的上表面上水平(沿着箭头Y所示的方向)运动时，可使层叠组件111a从下穿模组件46a卸载，并可容易地将其进给到后继步骤(在当前实施方式中为插入销22的步骤)。由于层叠组件111b、111c被压配到保持部189中，即环形件158与内引导件164之间，因而即使液压缸机构161的杆16a下降时，内引导件164也不会下落。由于内引导件164的外周部中的第一引导件176被板簧178径向(半径方向)偏压，因而可以更可靠地防止内引导件164下落。

与转子芯生产线30一样，转子芯生产线30a在层叠组件111c上形成新的层叠组件，并且连续执行这样的过程，以形成一系列层叠组件，从而由单个带状板材32生产转子芯10c，并自动卸载层叠组件。

利用销插入装置将销22插入层叠组件111a等中，之后对层叠组件111a等进行加热和冷却以用粘合剂23将层牢固地结合从而形成转子芯10c的过程，与根据第一实施方式的相应过程基本相同，以下将不再描述。

除了第一和第二实施方式的优点之外，如以上所述的根据第三实施方式的用于制造转子芯10c的方法和设备还提供了以下优点。

在下穿模组件46a的伺服电机159中，转子159a直接安装在外引导件157的活动框架156上，并且定子159b直接安装在支承外引导件157的上框架159上。伺服电机159因而构造成所谓的直驱式电机，直接安装在外引导框架157中。因此，与外引导件157经由带而借助电机旋转的情况相比，层叠组件可更准确快速地定位在期望的落下位置(分度位置)，从而能以减少的时间制造转子芯10c。

在下穿模组件46a中，外引导件157和内引导件164对层叠的第一分离芯板112等施加侧压力(外压力)和内压力，从而将第一分离芯板112等可靠地保持在保持部189中。内引导件164的第一引导件176通过板簧178支撑在第二引导件180上。因此，即使由于第一分离芯板112的机加工误差或不同机加工批次而使宽度尺寸R12出现变化，以及由于内引导件164和环形件158的磨损等而使保持部189的宽度尺寸R11出现变化，第一分离芯板112等也会可重复且稳固地压配并保持在保持部189中。而且，由于因被板簧178弹性支撑的第一引导件176而防止第一分离芯板112等被过度地压入保持部189中，因此有效地防止了分离芯板、第一引导件176和环形件158等变形和损坏。而且，分离芯板可被平滑地压配到保持部189中。

因而，根据当前实施方式的下穿模组件46a能够加速分度功能，以确定分离芯板待落下的位置，并能够提高分离芯板的定位精度，从而允许分离芯板更稳定地层叠(被夹持)并可靠地保持在适当位置。因此，提高了分离芯板层叠之后生成的层叠组件的质量，即转子芯10c的质量。

轴承192、193布置在用于支撑环形件158的活动框架156的转子159a的两侧，而轴承194布置在活动框架156的下表面上，用于克服来自使分离芯板落下的冲头196的挤压力以及来自被板簧178偏压的内引导件164的挤压力。因而，有效地防止了环形件158和活动框架156的扭曲和变形，并且环形件158和活动框架156可支撑以稳定方式层叠的分离芯板的外周缘。轴承192、193对于防止不期望的应力施加至伺服电机159也是有效的，从而可防止伺服电机159不能运转。

转子芯生产线30a的下穿模组件46a可用于制造其他的转子芯10a、10b。也可在转子芯生产线30上制造转子芯10c。即使其层仅由销22紧固，或者仅由粘合剂23紧固，转子芯10c也可具有足够的强度，因此能以降低的成本制造。

以下描述根据本发明第四实施方式的转子芯制造方法和设备。图36是利用根据本发明第四实施方式的环形芯制造方法和设备制造的转子芯(环形芯)10d的平面图。

转子芯10d与图23中所示的转子芯10b的不同之处在于，转子芯10d具有矩形凸部(板侧矩形凸部)224和定位部(连接部，夹持部)226，而不是凸部24和定位部26。

与大致半圆形的凸部24不同，矩形凸部224具有矩形形状。具体地说，各矩形凸部224包括一对壁(侧端部)228、228，这对壁大致垂直于分离芯板212、216的弧形方向并在该弧形方向的径向上延伸。

与圆形定位部26不同，定位部226具有矩形形状。如图39中所示，各定位部226包括：定位凸部226a，该定位凸部布置在分离芯板212、216的下表面上并从其向外伸出；以及定位腔226b，该定位腔布置在分离芯板212、216的上表面上，并由定位凸部226a的内壁面限定。与上述定位部26类似，当定位凸部226a与下层芯板214、218的定位腔226b接合并被夹持在该定位腔226b中时，定位部226起到定位部作用，用于在层进行层叠时定位这些层，并且起到连接部作用，用于以特定强度连接层。

根据当前实施方式，为了处理具有矩形凸部224的分离芯板212、216，如图37所示，使用下穿模组件46b替代下穿模组件46以形成转子芯10d，该下穿模组件46b包括内引导件262，其具有与矩形凸部224互补的矩形凹部262a。矩形凹部262a具有宽度L1，该宽度L1略小于矩形凸部226的宽度L2(壁228之间的距离)(L1＜L2)。

根据当前实施方式，矩形凹部226a的宽度L1小于矩形凸部226的宽度L2。因此，如图38所示，当在一边绕其轴线旋转一边层叠分离芯板212(216)并且挤压(夹持)层时，分离芯板212(216)的矩形凸部224被压配到内引导件262的矩形凹部262a中。矩形凸部224的壁228受到来自矩形凹部262a的内壁面的压力。

因此，根据当前实施方式，当分离芯板212(216)层叠在下穿模组件46b中时，分离芯板212(216)的外弓形边缘保持与外引导件58的内周面滑动接触，并受到侧压力(外压力)F1。而且，分离芯板212(216)的内弓形边缘保持与内引导件262的外周面滑动接触，并受到内压力F2。此外，矩形凸部224使其壁228保持与矩形凹部262a滑动接触，并受到压力F3(参见图38)。

根据当前实施方式，由于内引导件262的矩形凹部262a的宽度L1小于矩形凸部226的宽度L2，因而压配到保持部51中的分离芯板212(216)受到沿三个方向的压力F1至F3。因此，层叠的分离芯板212(216)可在沿分离芯板212(216)的旋转方向的增大的保持力作用下稳定地保持在保持部51中。因而，可有效且快速地以提高的质量和精度形成转子芯10d。

矩形凸部242可以例如为具有不相互平行延伸的壁282的梯形形状，而不是具有基本上相互平行延伸的壁282的矩形形状。换言之，矩形凸部242可以为任意结构，只要可向分离芯板的凸部施加压力从而增大保持部中的保持力即可。

在当前实施方式中，矩形凸部224可由矩形凹部取代(板侧矩形凹部)，矩形凹部262a可由矩形凸部取代。定位部226可为与定位部26类似的圆形形状，并且销22可插入其内。

与内引导件262的基本类似的矩形凹部262a可例如应用于上述内引导件164，并且转子芯10d可由下穿模组件46a形成。

在相应实施方式中描述的转子芯10a、10c采用销22，并且销22由非磁性材料制成。供插入销22的孔20(凸部24)位于与磁体孔28的中心对准的相位位置，或者位于两个相邻磁体孔28的中央相位位置。销22通过凸部24从转子芯的内径表面朝转子芯的中心轴线偏置。当然，销22可布置在与转子芯的内径位于相同步距处，从而可有效地防止销22对装配到磁体孔28中的磁体所产生的磁路构成障碍。

具体地说，由于销22由非磁性材料制成，因为磁通不穿过非磁性材料，所以由穿过转子芯的磁流形成的磁通不穿过销22，因此涡电流引起的热减小，从而使燃料经济性和输出功率的降低最少。若销22由S50C之类的材料制成，则由于磁通穿过销22，则销22倾向于发热而造成损耗。

在上述条件下布置销22(例如，销22布置在与磁体孔28的中心对准的相位位置，或者布置在两个相邻磁体孔28之间的中央相位位置，或者朝转子芯的中央轴线偏置)。换言之，由于销22布置在磁通密度低的位置，可进一步最小化燃料经济性和输出功率的降低。在上述条件下进行磁场分析表明，分别在使用销22(例如，转子芯10a、10c)和不使用销22(例如，转子芯10b)时绘出的感生电压曲线呈现基本相同的峰值，并发现无论是否使用销22，性能几乎没有差异，例如无输出差异。

在上述转子芯中，分离芯板以砌砖型式层叠。因此，在使用转子芯时作用在销上的剪切载荷得以有效地分布。

在以上转子芯中，分离芯板的端部(抵接端)具有直线形状。即使在转子芯使用中在离心力作用下抵接端之间形成间隙，间隙也是均匀的，从而有效地防止感生电压输出波形受到由抵接端之间的局部接触造成的磁通聚集或磁饱和干扰。结果，能以提高的灵敏度检测相位角。

在上述转子芯中，若通过销22连接层，则一旦插入销22，在层被层叠时所用的定位部26就被顶出。因此，降低了磁特性的劣化，否则若定位部26留在原位就会使磁特性劣化。

在上述实施方式中，各层均由三个分离芯板组成。若改变各层中的分离芯板的数量，则角度θ1至θ3、θ11、θ12也会改变。类似地，也可改变凸部24的数量和销22的数量。

根据待制造的转子芯的形状，可改变转子芯生产线30、30a的模组件的布局，也可改变模组件的结构。

上述转子芯生产线30、30a能够从板材32同时制造两个转子芯。然而，转子芯生产线30、30a也可用于同时制造一个或三个以上的转子芯。

在上述各实施方式中，第一分离芯板等可均具有六个磁体孔。

根据本发明的环形芯制造设备还可有效地应用于形成用在定子中的定子芯。

本发明不限于上述实施方式，而是可在不背离本发明基本范围的情况下采取各种结构细节。

Claims (16)

1、一种环形芯制造设备，该环形芯由以环形型式布置并层叠的多个分离芯板组成，该设备包括：

旋转机构，该旋转机构用于使层叠的分离芯板转过预定角度；

内引导件，该内引导件布置在以环形型式层叠的分离芯板的径向内侧；以及

外引导件，该外引导件布置在所述分离芯板的径向外侧；

其中，所述内引导件和所述外引导件中的任一个支撑所述分离芯板，所述内引导件和所述外引导件中的另一个向所述分离芯板施加压力。

2、根据权利要求1所述的环形芯制造设备，其特征在于，该设备还包括：

背压施加机构，该背压施加机构用于向所述内引导件的一轴向端面施加背压，以保持所述内引导件的另一轴向端面与所述外引导件的轴向端面相互平齐。

3、根据权利要求1所述的环形芯制造设备，其特征在于：

所述分离芯板包括位于其内周面上的板侧凸部或板侧凹部；并且

所述内引导件包括与所述分离芯板的所述板侧凸部或板侧凹部相对应的凹部或凸部。

4、根据权利要求1所述的环形芯制造设备，其特征在于：

所述旋转机构包括直接安装在所述外引导件的外周面上的旋转驱动源，用于使被所述外引导件和所述内引导件保持的分离芯板旋转所述预定角度。

5、根据权利要求4所述的环形芯制造设备，其特征在于，所述旋转驱动源具有以环绕所述外引导件的外周面的关系直接安装在该外引导件上的转子，该环形芯制造设备还包括：

布置在所述转子的两相对轴向端以支撑所述外引导件的轴承。

6、根据权利要求1所述的环形芯制造设备，其特征在于，该设备通过以下方式制造环形芯，即：从一板材冲裁出所述分离芯板，之后将冲裁出的分离芯板推回到该板材的冲裁出该分离芯板的部位，并以环形型式布置并层叠已被推回至所述板材的分离芯板，该设备还包括：

冲头，该冲头用于挤压被推回至所述板材的分离芯板，从而将该分离芯板保持在所述内引导件和所述外引导件之间，并且抵靠已借助旋转驱动源转过所述预定角度的分离芯板的侧面和上表面顺序地挤压其他分离芯板，从而以环形型式布置并层叠这些分离芯板。

7、根据权利要求1所述的环形芯制造设备，其特征在于，所述内引导件包括：

外框架件，该外框架件包括由第一引导件和第二引导件组成的以环形型式布置的多个组，所述第一引导件保持抵靠所述分离芯板的内周面，所述第二引导件布置在所述第一引导件的径向内侧，在所述第一引导件和第二引导件之间插设有弹性件；以及

中央件，该中央件布置在所述外框架件的径向内侧，并具有与所述第二引导件的内周面上的倾斜表面对应的倾斜表面，该中央件可沿轴向运动以在与该轴向垂直的径向上调节所述外框架件的所述组的位置，从而沿径向向所述分离芯板的内周面施加预定压力。

8、根据权利要求1所述的环形芯制造设备，其特征在于，所述分离芯板包括位于其内周面上的板侧矩形凸部或板侧矩形凹部；并且

所述内引导件包括与所述分离芯板的所述板侧矩形凸部或板侧矩形凹部相对应的矩形凹部或矩形凸部，

其中当所述分离芯板的所述板侧矩形凸部或所述板侧矩形凹部被压配在所述矩形凹部或所述矩形凸部之内或之上时，所述内引导件支撑所述分离芯板的内周面。

9、一种环形芯制造方法，该环形芯由以环形型式布置并层叠的多个分离芯板组成，该方法包括：

利用布置在以环形型式层叠的分离芯板的径向内侧的内引导件和布置在所述分离芯板的径向外侧的外引导件中的任一个支撑所述分离芯板，并从所述内引导件和所述外引导件中的另一个施加压力；以及

在使所述分离芯板与所述内引导件和所述外引导件一起转过预定角度的同时，以环形型式层叠所述分离芯板而形成所述环形芯。

10、根据权利要求9所述的环形芯制造方法，其特征在于，所述分离芯板具有位于其内周面上的板侧凸部，所述板侧凸部包括定位部，所述定位部用于装配成在所述分离芯板层叠成层时与相邻层中的芯板接合；并且

所述内引导件具有与所述板侧凸部对应的凹部，用于定位并支撑所述板侧凸部。

11、根据权利要求9所述的环形芯制造方法，其特征在于，所述分离芯板被压配在所述内引导件和所述外引导件之间。

12、根据权利要求10所述的环形芯制造方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤：

冲裁所述定位部，之后将冲裁部分推回至所述分离芯板的冲裁出该冲裁部分的部位；以及

利用销将已被推回至层叠的分离芯板的所述冲裁部分顶出，并将所述销插入层叠成层的所述分离芯板中，从而将这些层连接在一起。

13、根据权利要求12所述的环形芯制造方法，其特征在于，所述销由非磁性材料制成。

14、根据权利要求9所述的环形芯制造方法，其特征在于，所述分离芯板预先涂覆有粘合剂。

15、根据权利要求9所述的环形芯制造方法，其特征在于，当所述分离芯板以环形型式层叠成层时，所述分离芯板使其端部在叠置的层之间相对于彼此移位。

16、一种由根据权利要求9的环形芯制造方法制造的环形芯，该环形芯包括多个芯板，各芯板包括环形型式的分离芯板，各分离芯板均具有以等间隔限定在其内的至少两个磁体插入孔，所述芯板被顺序层叠成使得所述分离芯板移位与其中一个磁体插入孔对应的角度。

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