CN103219836A - 叠片铁芯的制造方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种由带状铁芯片形成的叠片铁芯的制造方法。该带状铁芯片包括通过位于半径方向外侧的连结部连接的分段铁芯片，并且每个分段铁芯片都具有圆弧状。弯折相邻的分段铁芯片通过其连接的连结部，并且使相邻的分段铁芯片的侧端部对齐。螺旋地卷绕带状铁芯片，同时圆周地移动形成于垂直相邻层上的搭接连结部。执行压平处理以在平整在弯折连结部时形成在分段铁芯片的厚度方向的隆起部，并且在垂直设置的搭接分段铁芯片被压接和层叠之时或者之后，同步执行压平处理。

Description

叠片铁芯的制造方法

技术领域

本发明涉及一种叠片铁芯的制造方法，该分层铁芯通过在连结部中弯折带状铁芯片并且螺旋地卷绕和层叠其中分段铁芯片通过连结部连接的带状铁芯片形成。

背景技术

例如，日本专利文献JP-A-2011-188651公开了一种叠片铁芯的制造设备84，在该叠片铁芯中，其中分段铁芯片80通过可转动连结部81连接的带状铁芯片82在连结部81中被弯折，并被螺旋地弯曲，而且还通过形成在分段铁芯片80上的压接部83压接和层叠，如图5所示。在利用本制造设备84制造叠片铁芯的情况下，当在连结部81中弯折带状铁芯片82时，在连结部81的厚度方向上出现隆起部，并且由于获得的叠片铁芯的厚度上出现该隆起部和变化，所以在垂直相邻的分段铁芯片80之间出现间隙。

这里，参考标号85是用于将带状铁芯片82引导到卷绕起始位置的输送通道，并且参考标号86是用于定位分段铁芯片80的导正销，参考标号87是导正销86的插入孔，并且参考标号88是用于从上方挤压沿输送通道85移动的带状铁芯片82的压辊，并且参考标号89是用于从内部支承卷绕并且分层的带状铁芯片82的鼓，并且参考标号90、91是分别与卷绕并且分层的带状铁芯片82的外周和最上部邻接的侧压辊和上侧压辊。并且，参考标号92是用于挤压最上部的分段铁芯片80的压接部83并且将压接部83压接并且层叠到下侧的分段铁芯片80的推动销，并且参考标号93是包括导正销86和推动销92的压接模具。

因为该原因，例如，日本专利No.4150397描述了一种情况，在该情况中，当其中分段铁芯片95通过连结部94连接的带状铁芯片96在连结部94中弯折并螺旋地卷绕，而且垂直分段铁芯片95被压接和层叠，并且形成叠片铁芯97时，预先在分段铁芯片95的外周侧设置由切口或者孔构成的收纳部98，并且出现在弯折连结部94中的隆起部99被收纳在垂直设置的分段铁芯片95的收纳部98中，并且因此，防止分段铁芯片95之间产生间隙，如图6A和6B所示。

并且，日本专利No.3171303公开了一种用于定子的叠片铁芯104，在该叠片铁芯104中，通过使其中部分轭铁芯片100通过其连接的连结部101变薄，预先在部分轭铁芯片100中形成用于收纳在弯折连结部101的情况下形成的隆起部102的顶尖缺口部103，并且防止了在层叠部分轭铁芯片100的情况下出现间隙（层叠距离上的增加），并防止了压接强度的降低，如图7所示。

发明内容

然而，在日本专利No.4150397描述的叠片铁芯97中，收纳部98形成在分段铁芯片95中。在日本专利No.3171303描述的叠片铁芯104中，顶尖缺口部103形成于部分轭铁芯片100中。因此，存在磁性降低的问题。此外，当在转子中采用日本专利No.4150397描述的叠片铁芯97时，存在旋转时发出异常噪声的问题。

鉴于这些情况实现了本发明，并且本发明的目的是提供一种叠片铁芯的制造方法，当其中分段铁芯片通过连结部被连接的带状铁芯片在该连结部中被弯折并且螺旋地卷绕和层叠时，该制造方法能够在不受形成在连结部中的分段铁芯片的厚度方向上的隆起部的影响的情况下无间隙地层叠分段铁芯片。

本发明的一个方面提供了一种由带状铁芯片形成的叠片铁芯的制造方法，其中，带状铁芯片包括通过位于半径方向外侧的连结部连接的分段铁芯片，并且每个分段铁芯片都具有圆弧状，其同心外周和内周具有不同的半径，该制造方法包括：弯折相邻的分段铁芯片通过其连接的连结部，并且使相邻分段铁芯片的侧端部对齐；螺旋地卷绕带状铁芯片，同时周向地移动形成于垂直相邻层上的搭接连结部；并且通过形成在分段铁芯片上的压接部压接和层叠带状铁芯片，从而形成所述叠片铁芯，其中，该制造方法还包括压平处理，用于平整在弯折连结部时形成在分段铁芯片的厚度方向上的隆起部，当垂直设置的搭接分段铁芯片被压接和层叠时或者在垂直设置的所述分段铁芯片被压接和层叠后，同步执行压平处理。

该叠片铁芯的制造方法可以构造成使得在形成于连结部上的隆起部上执行压平处理，已经被压接和层叠的第一分段铁芯片通过该隆起部连接到待接合于第一分段铁芯片并且待接着被压接和层叠的第二分段铁芯片。

该叠片铁芯的制造方法可以构造成使得该已弯折连结部的外部设置有在半径方向内侧凹进的切口，并且当对该隆起部执行压平处理时，凸出到分段铁芯片的半径方向外侧的变形部被收纳在该切口中。

在根据本发明的该方面的叠片铁芯的制造方法中，当垂直设置的搭接分段铁芯片被压接和层叠时，同步执行在弯折该连结部时平整在分段铁芯片的厚度方向形成的隆起部，在所述连结部的一侧上的分段铁芯片被压接和层叠于已经形成的环形分层体并变得固定，并且所述分段铁芯片相对于分层体定位在所述连结部的另外一侧上以被压接和层叠，从而可以防止分段铁芯片随着所述隆起部的压平处理而周向地运动。另一方面，当在垂直设置的搭接分段铁芯片被压接和层叠后执行该压平处理时，位于连结部两侧的分段铁芯片被压接和层叠于已经形成的环形分层体并被固定，从而可以在压平处理隆起部的情况下防止分段铁芯片周向地运动。结果，可以防止在位于所述连结部两侧的分段铁芯片之间出现间隙。

然后，平整隆起部，并且弯折连结部的厚度变得与分段铁芯片的厚度相同，从而当分段铁芯片设置于该连结部上并且被压接和层叠时，可以防止在垂直相邻的分段铁芯片之间出现间隙。结果，叠片铁芯的厚度均一，并且改善了形状精度，并且，提高了压接结合强度。

此外，不会像以前一样出现收纳部形成于分段铁芯片上，或者使分段铁芯片变薄以形成顶尖缺口部的情况，因此，在旋转时不会出现异常噪声，并且改善了磁性。

在该叠片铁芯的制造方法中，当对隆起部执行压平处理时，在同一个步骤执行压平处理和压接层叠，并且可以提高叠片铁芯的生产率，所述隆起部形成于已经被压接和层叠的第一分段铁芯片上从而与第一分段铁芯片相接合，并且接着被压接层叠。

在该叠片铁芯的制造方法中，当所述连结部的外部设置有在半径方向内侧凹进的切口，并且在对该隆起部执行压平处理的情况下凸出到分段铁芯片的半径方向外侧的变形部收纳于该切口中时，可以提高叠片铁芯的外周侧的尺寸精度和形状精度。

附图说明

在附图中：

图1是在根据本发明的一个实施例的叠片铁芯的制造方法中使用的通过连结部连接分段铁芯片的平面图；

图2是叠片铁芯的制造方法中使用的叠片铁芯的制造设备的前视图；

图3是其中一些部件被省略的、叠片铁芯的制造方法中使用的叠片铁芯的制造设备的部分平面图；

在图4中，（A）是在叠片铁芯的制造方法中的连结部在弯折之前的说明性图示，（B）是所述连结部在弯折之后的说明性图示，并且（C）是所述连结部在压平处理后的说明性图示；

图5是根据相关实例的叠片铁芯的制造设备的说明性图示；

图6A和图6B是根据相关实例的叠片铁芯的说明性图示；并且

图7是根据相关实例的叠片铁芯的说明性图示。

具体实施方式

随后，将参考附图说明本发明的实施例，并且利用本发明的实施例理解本发明。

根据本发明一个实施例的叠片铁芯的制造方法是用于通过螺旋地卷绕带状铁芯片12而制造叠片铁芯（未示出）的制造方法，其中，分别具有不同直径的同心外周和内周的圆弧状的分段铁芯片10通过位于半径方向外侧的连结部11连接，同时在连结部11中弯折带状铁芯片12并且使相邻的分段铁芯片10的侧端部13、13a对齐，并且周向地移动形成在垂直相邻层的搭接连结部11，并通过形成在分段铁芯片10上的压接部14压接和层叠所述带状铁芯片12，如图1所示。

首先，将分别描述根据本实施例的叠片铁芯的制造方法中使用的带状铁芯片12，并且将分别描述用于制造叠片铁芯的制造设备15（在下文中简称制造设备15），并且然后，将描述根据该实施例的叠片铁芯的制造方法。

带状铁芯片12由具有厚度约为0.5mm或者低于0.5mm的电磁钢板冲压并形成。分段铁芯片10的多个（图1中为6个）压接部14沿内周形成在分段铁芯片10的内周侧。然后，在压接部14中，上侧凹进，并且下侧根据上侧的切口向下凸出。因此，在垂直设置的分段铁芯片10中，位于上侧的分段铁芯片10的压接部14的隆起部被嵌合并固定在位于下侧的分段铁芯片10的压接部14的切口中。此外，在卷绕的带状铁芯片12中，设置于最下层（第一层）的分段铁芯片10的压接部14形成在通孔中，并且设置于第二层的分段铁芯片10的压接部14的隆起部嵌合在该通孔中。

例如，在内周张开的多个（图1中是两个）方形或者矩形带钩切口16形成于分段铁芯片10的半径方向内侧。并且，例如，沿外周的多个（图1中是3个）矩形磁铁孔19沿着外周形成于分段铁芯片10的半径方向外侧，并且一对压接部14形成于分段铁芯片10的半径方向内侧的与每个磁铁孔19对置的位置。然后，在弯曲带状铁芯片12并且压接和层叠垂直分段铁芯片10的情况下，用于定位分段铁芯片10的导正销17的上侧（参见图2）插入其中的多个（图1中是3个）定位孔18形成于相邻的压接部14的圆周中的半径方向外侧的位置。

位于半径方向外侧的进一步半径方向外侧的连结部11设置有在半径方向内侧凹进的切口20，并且连结部11的半径方向内侧设置有在平面图中为U形的内切口21。因此，在弯折连结部11的情况下，向半径方向外侧凸出的变形部可以被收纳于切口20内，而且还可以防止相邻侧端部13、13a的半径方向外侧区域互相干扰。此外，相邻的分段铁芯片10的一个侧端部13的半径方向内侧区域设置了切口22，而另一个侧端部13a的半径方向内侧区域分别设置有嵌合于凹进22内的突起23，并且构造了接合部24。因此，在相邻的分段铁芯片10的侧端部13、13a对齐的情况下可以执行定位，并且可以防止侧端部13、13a在对齐之后发生径向不对齐。

如图2和图3所示，制造设备15具有：卷绕工具27，该卷绕工具27包括用于引导从卷轴供给的带状铁芯片12的输送通道25和分段铁芯片10位于其上并且在连结部11弯折带状铁芯片12并螺旋地弯曲和层叠连续分段铁芯片10的环形转盘26；以及压接压平装置33，该压接压平装置33包括压接压模32，该压接压模32具有用于定位分层的分段铁芯片10的导正销17、用于压接所述压接部14并压接和接合垂直分层的分段铁芯片10的压接销29、以及用于推动并且平整连结部11的隆起部30（参见图4）的压平销31。

输送通道25被直立的支承构件34水平地保持。然后，在输送通道25上方，在输送通道25上移动的用于压接带状铁芯片12的多个压辊35从上方设置成使得转轴与输送方向正交。因此，防止在输送通道25上移动的带状铁芯片12上浮，并且在卷绕工具27内部的卷绕起始位置稳定地供给带状铁芯片12。

卷绕工具27具有旋转台37，该旋转台37具有卷轴26位于其上的圆台36、装接于旋转台37的下表面的中心的转轴38、以及通过动力传动带39连接到转轴38的驱动电机40。然后，均等间隔的多个定位槽41形成于圆台36的外周。并且，在旋转台37中，邻接在外周上的环形鼓42安装于转盘26的内周，并且带状铁芯片12在内部卷绕和层叠。这里，圆台36、鼓42和转盘26围绕旋转台37的转轴38以相同的转速旋转。

此外，卷绕工具27设置有用于使在转盘26上的卷绕带状铁芯片12的卷绕起始位置的区域上移和下移的提升机构（未示出），从而与输送通道25基本上处于相同高度位置。

鼓42的外周设置有顶侧插入分段铁芯片10的带钩槽16内的凸起43。然后，通过将凸起43的上侧插入位于带状铁芯片12的卷绕起始位置的分段铁芯片10的带钩槽16内，鼓42和分段铁芯片10（带状铁芯片12）被定位。

压接压平装置33具有：压接挤压模32；可移动台47，该可移动台47用于保持压接挤压模32；以及提升驱动机构48，该提升驱动机构48用于上移和下移可移动台47。这里，提升驱动机构48具有：基板49，该基板49水平固定于固定框架（未示出）；一对导杆50、51，该一对导杆50、51在基板49上设置并且直立；水平板52，该水平板52的左右两侧分别固定于导杆50、51的上端；以及油压缸54，该油压缸54装接于水平板52的中心，在该油压缸54中，活塞杆53的远端连接到可移动台47。另外，旋转台37的转轴38插入基板49的中心。

并且，用于使压接挤压模32与分段铁芯片10对齐的固定件64布置于基板49的上方。固定件64具有导正销65，并且该导正销65嵌合于圆台36的定位槽41内，并且将位于转盘26上的压接挤压模32和分段铁芯片10定位。然后，分段铁芯片10相对于以相同转速与转盘26同心旋转的鼓42定位，使得分段铁芯片10在没有垂直不对齐的情况下在卷绕方向被层叠。结果，在通过压接和层叠垂直分段铁芯片10形成的叠片铁芯中，磁铁孔19垂直连续设置并且中心对齐，并且在叠片铁芯中形成磁铁插入孔。

此外，制造设备15设置有分别与被卷绕工具27卷绕并层叠的带状铁芯片12的外周和最上部邻接的多个侧压辊44和多个上侧压辊45。侧压辊44可旋转地装接于支承构件（未示出），并且将邻接的分段铁芯片10挤压在鼓42一侧，并且保持凸起43和分段铁芯片10的带钩槽16的固定状态。上侧压辊45可旋转地装接于被固定于固定框架（未示出）的高度调节件46（在图3中描述仅有的一个），并且防止位于被卷绕并层叠的带状铁芯片12的最上部的分段铁芯片10从位于最上分段铁芯片10的下侧的分段铁芯片10浮动。

通过保持机构55上移和下移并且保持在可移动台47中的压接挤压模32包括箱形框体56，该箱形框体56分别包括：多个（图3中为3个）导正销17；位于内部的多个（图3中为6个）压接销29和一个压平销31；以及板状上模57，该板状上模57与箱形框体56的上部进行紧密接触，并且水平设置成与可移动台47具有间隙。在每个导正销17、每个压接销29和压平销31中，近端固定于上模57的底部，并且每个轴心沿可移动台47的提升方向设置。此外，压接挤压模32设置有棒形侧压件58，该棒形侧压件58用于向内压平被卷绕工具27卷绕的分段铁芯片10（带状铁芯片12）并且推动鼓42上的分段铁芯片10。

这里，压平销31形成于箱形框体56的内部，从而在当在连结部11中弯折带状铁芯片12并且使相邻的分段铁芯片10的侧端部13、13a对齐时，在螺旋地卷绕并且层叠分段铁芯片10的情况下，设置于（对置地）出现在上表面上的连结部11上方。此外，每个导正销17和每个压接销29均形成于箱形框体56的内部，从而在与压平销31对置的连结部11之外，分别设置于每个定位孔18和位于上游侧（卷轴侧）的分段铁芯片10的每个压接部14的上方。

通过构造成如上所述，例如，可以将压平销31设置于已经被压接和层叠的分段铁芯片（分段铁芯片A）10通过其连接到待接着被压接和层叠的（上游侧，即，卷轴侧的）分段铁芯片（分段铁芯片B）10的连结部11上方，并且每个导正销17和每个压接销29还可以分别设置于每个定位孔18和位于上游侧的待接着被压接和层叠的分段铁芯片10的压接部14的上方。

因此，通过使压接挤压模32与可移动台47一起上移和下移，导正销17、压接销29和压平销31在每个轴心方向下移，并且导正销17插入待接着压接并层叠的分段铁芯片10的定位孔18内，该分段铁芯片10刚好位于压接挤压模32的箱形框体56的下面并且变得被侧压件58固定，并且因此可以分别执行压接销29和压接部14的定位和压平销31和连结部11（隆起部30）的定位。然后，压接部14可以被压接销29的远端压下，从而嵌合于刚好位于压接部14被压下的分段铁芯片10的下面的分段铁芯片10的压接部14内，此外，隆起部30可以被压平推动以平整。

用于将压接挤压模32保持在可移动台47中的保持机构55具有：前移限制件59、60，在与压接挤压模32有间距的状态下，该前移限制件59、60分别设置于压接挤压模32的两个前侧；后移限制件61，其设置于压接挤压模32的后侧；以及保持臂62、63，分别设置于压接挤压模32的左侧和右侧。这里，在前移限制件59、60上，基部固定于可移动台47的下部并且轴心垂直地设置。因此，压接挤压模32可以相对于可移动台47在前移和后移限制件59、60、61限制的范围内运动。

另外，导正销17和压接销29的顶部可以分别插入其中的插入孔（未示出）形成在转盘26中。并且，转盘26的上端设置有转盘倾斜装置（未示出），通过邻接螺旋地卷绕最低的带状铁芯片12的下表面而垂直保持环形带状铁芯片12的轴心方向，从而水平设置刚好位于压接挤压模32的箱形框体56下面的分段铁芯片10。此外，可移动台47设置有能够从垂直于导杆50、51的轴心的方向摆动特定角度范围的第一倾斜机构（未示出），并且压接挤压模32设置有用于保持分别垂直于可移动台47的导正销17、压接销29和压平销31的轴心的第二倾斜机构（未示出）。通过这种构造，可以压接和层叠所述垂直设置的分段铁芯片10，并且可以可靠地平整在连结部11中形成的隆起部30。

随后，将描述根据本发明的一个实施例的叠片铁芯的制造方法。

在根据本实施例的叠片铁芯的制造方法中，如图1所示，通过连结部11连接的圆弧状分段铁芯片10螺旋地卷绕，同时，在连结部11中弯折，并且使相邻的分段铁芯片10的侧端部13、13a对齐，而且还在圆周地移动形成于垂直相邻层上的搭接连结部11，并且通过形成在分段铁芯片10上的压接部14压接和层叠，并且制造叠片铁芯。当在图4中通过（A）示出的连结部11被弯折，并且此时，相邻的分段铁芯片10的侧端部13、13a对齐，在分段铁芯片10的厚度方向上凸起的隆起部30形成在图4中通过（B）示出的连结部11中。

为了解决存在隆起部30的问题，向下移动压接压平装置33的压接挤压模32，并且将导正销17插入刚好位于压接挤压模32的箱形框体56下方的分段铁芯片10的定位孔18内，并且分别执行压接销29和压接部14的定位以及压平销31和连结部11的隆起部30的定位。然后，刚好位于箱形框体56下方的分段铁芯片10的压接部14被压接销29的远端压下，并且被嵌合到刚好位于压接部14被压下的分段铁芯片10下面的分段铁芯片10的压接部14内，并且分段铁芯片10被压接和层叠，而且，还利用压平销31执行隆起部30的压平处理，将隆起部30推动并且压平以平整，如图4中的（C）所示。

由于在垂直设置的搭接分段铁芯片10被压接并层叠时，同步执行用于平整隆起部30的压平处理，所以刚好位于压平销31下面的连结部11之外的下游侧处（带状铁芯片12的前侧）的分段铁芯片10被压接和层叠于已经形成的环形分层体，并且被固定，并且位于连结部11外的上游侧处的被压接并层叠的分段铁芯片10被导正销17定位，使得即使在执行隆起部30的压平处理的情况下，仍可以防止位于连结部11的两侧处的分段铁芯片10圆周地移动。结果，可以防止位于在连结部11的两侧中的分段铁芯片10之间出现间隙。

并且，使隆起部30平坦，并且已弯折连结部11的厚度变得与分段铁芯片10的厚度相同，使得即使当分段铁芯片10被设置于连结部11上并且被挤压和层叠时，仍可以防止在垂直分段铁芯片10之间出现间隙。

因此，叠片铁芯的厚度变得均一，并且形状精度被改善，而且，压接接合强度被提高。然后，不会像以前那样出现收纳部形成于分段铁芯片上，或者使分段铁芯片变薄而形成顶尖缺口部的情况，从而，当叠片铁芯被用作转子时，在旋转时不出现异常噪声，并且也改善了磁性。此外，在垂直设置的搭接分段铁芯片10被压接和层叠时，同步执行压平处理，从而在同一个步骤中执行压平处理和压接层叠，并且可以提高叠片铁芯的生产率。

另外，当执行隆起部30的压平处理时，构成弯折连结部11的材料移动到分段铁芯片10的半径方向外侧，因此，向半径方向外侧部凸出的变形部66（参见图4中的（C）形成在连结部11中，但是在带状铁芯片12中，连结部11的外部设置有在半径方向内侧部凹进的切口20，从而讲变形部60容纳在切口20中。结果，可以防止变形部66的远端侧从形成的叠片铁芯的横向周面凸出，并且可以提高叠片铁芯的外周侧的尺寸精度和形状精度。

上面已经参考实施例描述了本发明，但是本发明并不局限于上述实施例中描述的构造，并且本发明包括在权利要求描述的实质的范围内构想的其它实施例或者改进实例。

此外，本发明包括分别包含于本实施例、其它实施例或者改进实例中的部件的组合。

例如，实施例描述了在压接并层叠垂直设置的搭接分段铁芯片时，同步执行压平处理的情况，但是可以在垂直设置的分段铁芯片被压接并层叠之后，执行压平处理。在这种情况下，需要构造：包括导正销和压接销的压接模具的压接压平装置；用于上移和下移压接模具的压接提升驱动机构；包括压平销的压模；以及用于上移和下移压模的压平提升驱动机构，并且将压模设置于挤压模与带状铁芯片12的卷绕起始位置之间。

该申请基于2012年1月19日提交的日本专利申请No.2012-009147的优先权的利益，该专利申请的内容通过引用并入此处。

Claims (3)

1.一种由带状铁芯片形成的叠片铁芯的制造方法，其中，

所述带状铁芯片包括分段铁芯片，该些分段铁芯片通过位于半径方向外侧的连结部连接，并且每个该分段铁芯片都具有圆弧状，所述圆弧状分别具有不同半径的同心外周和内周，

所述制造方法包括：

使连接相邻的所述分段铁芯片的所述连结部弯折，并且使所述相邻的分段铁芯片的横向端部对齐；

螺旋地卷绕所述带状铁芯片，同时圆周地移动形成于垂直相邻层上的相互的连结部；并且

通过形成于所述分段铁芯片上的压接部压接并层叠所述带状铁芯片，从而形成所述叠片铁芯，其中，

所述制造方法还包括压平处理，用于使在弯折所述连结部时形成在所述分段铁芯片的厚度方向上的隆起部平整；与压接并层叠垂直设置的对应的分段铁芯片同时地，或者在压接并层叠了垂直设置的所述分段铁芯片之后，执行所述压平处理。

2.根据权利要求1所述的叠片铁芯的制造方法，其中，

对形成于所述连结部上的所述隆起部执行所述压平处理，通过该连结部，已被压接并层叠的第一分段铁芯片连接到第二分段铁芯片，该第二分段铁芯片将被连结到该第一分段铁芯片并且随后将被压接并层叠。

3.根据权利要求1所述的叠片铁芯的制造方法，其中，

所述弯折的连结部的外侧设置有在半径方向内侧凹进的切口，并且

当执行所述隆起部的压平处理时，向所述分段铁芯片的半径方向外侧凸出的变形部被收纳在所述切口中。

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