CN102640397A - 层压铁心、具备该层压铁心的电动机及层压铁心的制造方法 - Google Patents

层压铁心、具备该层压铁心的电动机及层压铁心的制造方法 Download PDF

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Abstract

在层压铁心制作中，利用板厚张数方式来制作所希望厚度的制品。但是，由于金属原材料厚度不均匀，因此即使是相同张数的铁心，层压厚度也产生偏差。如果铁心层压厚度公差为原材料厚度以下，则对于铁心无论层压还是剥离1张都会产生无法满足公差的问题。在金属模上设置能够在铁心表面上施加与铆合部不同的突起的可进行程序控制的机构。并且，设置按冲床每1个行程依次监控、测量板状金属原材料厚度的计测器，在层压的同时计数累积厚度，当预测为处于公差范围外时，层压多张施有突起的铁心，制作层压厚度公差范围内的制品。

Description

层压铁心、具备该层压铁心的电动机及层压铁心的制造方法
技术领域
本发明涉及一种层压铁心、具备该层压铁心的电动机及层压铁心的制造方法。
背景技术
电动机的铁心由层压铁心构成，该层压铁心层压有规定张数的用模从电磁钢板冲切的铁心片（参照专利文献1）。层压铁心所使用的电磁钢板是通过冷轧而制造的，该电磁钢板的厚度精度由通过轧辊产生的弹性变形量而决定。通常在与轧制方向成直角方向的板厚上产生差别，该板厚的差别在电磁钢板的中央部附近虽然小，但在两端附近却产生得较大。JIS规格的板厚容差为板厚的±10%。
另一方面，层压铁心的厚度需要满足容许的公差。例如在使用从铁心的侧面方向嵌合电绝缘用绝缘体的铁心时，需要严格管理铁心层压厚度的精度。
层压厚度与绝缘体嵌合部长度相比过短时，有时在铁心和绝缘体之间会产生间隙，绕线时在绝缘体上产生裂缝等缺陷，发生无法确保电绝缘性的不良现象。相反，层压厚度与绝缘体嵌合部长度相比过长时，则无法将绝缘体插入铁心，在该状态下无法使用，因此，产生剥离1张或多张的工作。即使是为了避免这种工作，也需要严格管理铁心层压厚度公差。
专利文献1：日本国特开2002-78296号公报
但是，根据以往的层压规定张数的铁心片的方法，由于是假定用于铁心层压的电磁钢板自身的厚度没有偏差而进行的层压，因此若是在如上所述的端部获取材料的电磁钢板，则即使层压规定张数的铁心片，层压厚度也会产生偏差。而且，如果铁心层压厚度公差为原材料厚度以下，则对于铁心无论层压还是剥离1张都会产生无法满足公差的情况。这种铁心精度的不良则成为嵌合时绝缘体的裂缝欠缺等、齿槽转矩、噪音、振动的原因。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而进行的，其目的在于提供一种关于厚度满足所容许的公差的层压铁心、具备该层压铁心且能够稳定地旋转的电动机及该层压铁心的制造方法。
为了解决上述问题，本发明是如下构成的。
本发明的层压铁心是层压有由板状电磁钢板形成的多个铁心构件的层压铁心，其具备：第1铁心构件，具有连接沿层压方向邻接的所述铁心构件彼此的第1凹凸部；及第2铁心构件，具有所述第1凹凸部及与该第1凹凸部另行设置的第2凹凸部。
本发明的电动机具备本发明的层压铁心。
本发明的层压铁心的制造方法是层压由板状电磁钢板形成的多个铁心构件来制造层压铁心的层压铁心的制造方法，其使用第1铁心构件及第2铁心构件，其中第1铁心构件具有连接沿层压方向邻接的所述铁心构件彼此的第1凹凸部，第2铁心构件具有所述第1凹凸部及与该第1凹凸部另行设置的第2凹凸部，调节所述第1铁心构件及所述第2铁心构件的层压张数，以成为所希望的层压厚度的方式层压铁心构件。
根据本发明的层压铁心，可以提供一种关于厚度满足所容许的公差的层压铁心。
而且，根据本发明的电动机，可以提供一种能够稳定地旋转的电动机。
而且，根据本发明的层压铁心的制造方法，不必说可以提供一种厚度的精度良好的层压铁心，且能够提供一种可实现提高可靠性的制造方法。
附图说明
图1是定子铁心的立体图。
图2是定子铁心的俯视图。
图3是铁心构件的局部剖视图。
图4是定子铁心的局部剖视图。
图5示出层压铁心的制造装置。
符号说明
1-定子铁心；2-层压铁心块；3-铁心构件；4-铆合部；5-贯穿孔；6-第2凹凸部；7-层间空隙。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
实施例1
首先，利用图1及图2，对本发明的层压铁心SC的概要进行说明。电动机等所使用的定子铁心由层压铁心构成，图1是定子铁心的立体图，图2是定子铁心的俯视图，图3是铁心构件的局部剖视图，图4是定子铁心的局部剖视图。大致圆筒状的定子铁心1（层压铁心SC）通过将多个（本实施例中为12个）形成为块状的层压铁心块2（层压铁心SC）连结成圆环状而成。
接下来，利用图3及图4，对本发明的层压铁心的详细内容进行说明。层压铁心块2通过在板厚方向上叠置多张从带状构件M（参照图5）冲切的板状铁心构件3而形成，其中，带状构件M被从电磁钢板的母材上分割为所需宽度。在铁心构件3中，除一个端面（本实施例中为最下面）的构件以外，设置有作为第1凹凸部的铆合部4。铆合部4由铆合凸部4a和嵌入铆合凸部的铆合凹部4b构成，作为使2张铁心构件3彼此在层压方向上连接的连接部而发挥作用。在最下面的铁心构件3上，代替铆合部4设置有嵌入铆合凸部4a的贯穿孔5。将设置有贯穿孔5的铁心构件3称为对接铁心3C。另外，层压铁心是指，不管其形式是块状还是圆环状等，是叠置有多张铁心构件3的部件。
而且，在铁心构件3上设置有与铆合部4不同的第2凹凸部6。第2凹凸部6由第2凸部6a和第2凹部6b构成。而且，第2凸部6a的高度比铆合凸部4a的高度低。第2凹凸部6设置在与铆合部4不同的位置上，其与嵌合无关，并不是使铁心构件3彼此连接的部位。另外，在图1中，省略第2凹凸部6的图示。在此，将不具有第2凹凸部6的铁心构件3称为通常的铁心构件3A（第1铁心构件），将具有铆合部和第2凹凸部的铁心构件称为厚度调节用铁心构件3B（第2铁心构件）。
层压铁心SC是包括用2个通常的铁心构件3A夹着厚度调节用铁心构件3B的结构的部件。
下面，说明层压铁心的制造方法。本发明的层压铁心的制造方法的特征在于，按冲床每1个行程测量带状构件M的厚度，同时作为累积厚度进行运算，将完成的层压铁心自动地控制在公差范围内。这里累积厚度并未图示，是指在冲床内依次层压的铁心构件3的合计厚度。
该制造方法所使用的层压铁心的制造装置10如图5所示，构成为在将材料的带状构件M插入冲床11之前，用材料厚度测量器12测量厚度。首先，用材料厚度测量器12依次测量冲床11每1个行程的带状构件M的包括凸部的厚度。因而，在完成层压铁心SC之前，通过测量带状构件M的厚度并进行累积，可以判断现在冲床11内所层压的铁心在公差范围内还是范围外。如果累积厚度在公差范围内则满足必要条件，用冲床11进行冲切加工，可作为层压铁心块2从冲床11取出。
与此相对，当根据累积厚度预测层压铁心厚度在公差范围外时，如果进行上述所示的通常的冲切加工，则完成的层压铁心极有可能超过公差。于是，在上述情况下，通过与通常的铁心构件3A一起层压多张厚度调节用铁心构件3B，从而利用第2凸部6a及凹部6b的作用生成层间空隙7。由此，能够通过上述作用将仅用通常的铁心构件3A则会超过公差的层压铁心控制在公差内。
而且，通过对冲床内的层压铁心厚度进行累积运算，能够计算出究竟超过公差多少。使在通常的铁心构件3A上层压一张厚度调节用铁心构件3B而作用于所完成的层压铁心的厚度例如为常数，由此能够预测层压几张铁心构件可将所完成的层压铁心控制在公差范围内，可进行利用金属加工模13加工第2凹凸部的控制。
根据本发明，可得到对厚度进行微调而使层压厚度的偏差减少的高精度的层压铁心，基于使用该层压铁心的定子，可确保稳定的定子精度。其结果，可以稳定地确保得到提升的马达特性。
而且，由于在层压铁心和绝缘体之间未产生较大的间隙，因此可以确保绝缘体的电绝缘性，同时可实现不产生不良现象的生产。
以上，说明了本发明的实施方式。但是附带说明一下，如果是所谓的本技术领域的技术人员，则不用说能够根据该实施方式进行适当变更，即使在施以这种变更时，也属于本发明的技术范围。
例如，上述实施方式是将本发明应用于电动机的定子铁心，但是也可以应用于电动机的转子铁心。而且，也可以应用于使用粘接剂涂布方法的层压铁心。而且，不限于电动机，也可以应用于发电机等其它用途的层压铁心。
而且，上述实施方式示出针对一片铁心构件设置有3个第2凹凸部6，但是不限于此，也可以设置1个，还可以设置多个。俯视铁心构件3时，如果相对于铆合部4对称地配置多个第2凹凸部，则平衡性变好，因此优选。
第1凹凸部和第2凹凸部通过冲床的半冲切来形成较为简便，因此优选，但是也可以用其它方法来形成。

Claims (6)

1.一种层压铁心，是层压有由板状电磁钢板形成的多个铁心构件的层压铁心，其特征在于，具备：
第1铁心构件，具有连接沿层压方向邻接的所述铁心构件彼此的第1凹凸部；
及第2铁心构件，具有所述第1凹凸部及与该第1凹凸部另行设置的第2凹凸部。
2.根据权利要求1所述的层压铁心，其特征在于，所述层压铁心包括在2个所述第1铁心构件之间夹着所述第2铁心构件的结构。
3.根据权利要求1所述的层压铁心，其特征在于，所述第1凹凸部由铆合凸部和嵌入所述铆合凸部的铆合凹部构成，所述第2凹凸部由第2凸部和第2凹部构成，所述第2凸部的高度比所述铆合凸部的高度低。
4.根据权利要求1所述的层压铁心，其特征在于，俯视所述铁心构件时，相对于所述第1凹凸部对称地配置有多个第2凹凸部。
5.一种电动机，其特征在于，具备权利要求1所述的层压铁心。
6.一种层压铁心的制造方法，是层压由板状电磁钢板形成的多个铁心构件来制造层压铁心的层压铁心的制造方法，其特征在于，
使用第1铁心构件及第2铁心构件，其中第1铁心构件具有连接沿层压方向邻接的所述铁心构件彼此的第1凹凸部，第2铁心构件具有所述第1凹凸部及与该第1凹凸部另行设置的第2凹凸部，
调节所述第1铁心构件及所述第2铁心构件的层压张数，以成为所希望的层压厚度的方式层压铁心构件。
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