CN103415986B - 定子铁心的制造方法及定子铁心 - Google Patents

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Abstract

本实施方式包括:冲裁工序,从带状的电磁钢板冲裁出铁心件,该铁心件呈圆环状并在内周部具有多个插槽,且该铁心件具有作为2以上的整数的m个的从圆环状的外周部向径向外侧突出的连结用的突耳部;以及层叠工序,将多个所述铁心件层叠。在所述冲裁工序中,所述带状的电磁钢板中的冲裁所述铁心件的部分沿着该带状的电磁钢板的宽度方向排成作为2以上的整数的n列而排列,该n列中的一列所包含的所述铁心件的所述突耳部中的至少1个突耳部位于该一列的相邻的列中沿着长度方向相邻的所述铁心件之间。

Description

定子铁心的制造方法及定子铁心
技术领域
本发明的实施方式涉及定子铁心的制造方法及定子铁心。
背景技术
构成旋转电机的定子的定子铁心例如将圆环状的铁心件层叠多个而构成。铁心件在其外周部具有多个从该外周部向径向外侧突出的突耳部。在突耳部分别形成孔部。在该孔部插入将铁心件彼此沿着层叠方向连结的连结构件。
例如专利文献1所示,铁心件从带状的电磁钢板通过冲头进行冲裁而形成。此时,带状的电磁钢板中的冲裁铁心件的部分沿着该电磁钢板的长度方向排成多列而排列。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-181297号公报
发明内容
发明要解决的课题
在制造具有突耳部的铁心件时,在电磁钢板中的冲裁铁心件的突耳部的周围的部分容易残留较多的材料。因此,要求材料的成品率的提高。
因此,提供一种在制造将具有突耳部的铁心件层叠而构成的定子铁心时,能够提高该制造使用的材料的成品率的定子铁心的制造方法、及通过该制造方法制造的定子铁心。
用于解决课题的手段
本实施方式的定子铁心的制造方法包括:冲裁工序,从带状的电磁钢板冲裁铁心件,该铁心件呈圆环状并在内周部具有多个插槽,且该铁心件具有作为2以上的整数的m个的从圆环状的外周部向径向外侧突出的连结用的突耳部;以及层叠工序,将多个所述铁心件层叠。在所述冲裁工序中,所述带状的电磁钢板中的冲裁所述铁心件的部分沿着该带状的电磁钢板的宽度方向排成作为2以上的整数的n列而排列,冲裁该n列中的一列所包含的所述铁心件的所述突耳部中的至少1个突耳部的部分位于冲裁该一列的相邻的列中沿着长度方向相邻的所述铁心件的部分之间。
本实施方式的定子铁心是将从带状的电磁钢板冲裁出的多个铁心件层叠而构成的定子铁心。所述铁心件呈圆环状,在内周部具有多个插槽,且具有作为2以上的整数的m个的从圆环状的外周部向径向外侧突出的连结用的突耳部。所述带状的电磁钢板中的冲裁所述铁心件的部分沿着该带状的电磁钢板的宽度方向排成作为2以上的整数的n列而排列,冲裁该n列中的一列所包含的所述铁心件的所述突耳部中的至少1个突耳部的部分位于冲裁该一列的相邻的列中沿着长度方向相邻的所述铁心件的部分之间。并且,本实施方式的定子铁心将从该电磁钢板冲裁的多个所述铁心件层叠而构成。
附图说明
图1是表示第一实施方式的图,(a)是表示在冲裁工序中冲裁的形状的加工母材的俯视图,(b)是表示(a)所示的加工母材的板厚偏差的剖视图。
图2是定子铁心的外观立体图。
图3是表示母材的图,(a)是母材的俯视图,(b)是沿着(a)的A-A线的母材的剖视图。
图4是概略性地表示从加工母材冲裁铁心件的位置的俯视图。
图5是表示第二实施方式的与图4相当的图。
图6是表示第三实施方式的与图4相当的图。
具体实施方式
下述的各实施方式是在旋转电机的定子中使用的定子铁心的制造方法的实施方式。这种情况下,定子是内转子型的定子。以下,参照附图说明各实施方式。需要说明的是,定子铁心的轴向、铁心件的层叠方向、铁心件的板厚方向是同一方向。
(第一实施方式)
参照图1~图4,说明第一实施方式。图2所示的定子铁心1是电磁钢板制,呈圆筒状。在定子铁心1的内周形成配置未图示的转子的空间。用于收容绕组的多个插槽2沿着周向等间隔地形成在定子铁心1的内周部。虽然未图示,但定子铁心1固定在收容旋转电机的框架内而使用。定子铁心1将多个铁心件3层叠而构成。
铁心件3为圆环状的板状。多个插槽2沿着周向等间隔地形成在该铁心件3的内周部。需要说明的是,为了简便起见,定子铁心1的插槽2及铁心件3的插槽2均称为“插槽2”。
铁心件3具有m个在将多个铁心件3层叠时用于将这些铁心件3沿着层叠方向连结成一体的连结用的突耳部4。在此,“m”是“2以上的整数”,优选设定为“3以上的奇数”,更优选设定为“3”。在本实施方式中,设定为“m=3”。
突耳部4从圆环状的铁心件3的外周部向径向外侧突出。具体而言,突耳部4形成为从铁心件3的外周部向径向外侧延伸的矩形形状,突耳部4的前端形成为半圆弧状。该突耳部4是能够形成后述的孔部5的大小。而且,突耳部4延伸的方向是从铁心件3的外周部突出的突出方向,即,是从铁心件3的中心朝向突耳部4的半圆弧状的中心的方向。突耳部4在圆环状的铁心件3的外周部沿着周向等间隔地配置。这种情况下,由于为“m=3”,因此各突耳部4之间的间隔为(360÷3)°,即“120°”。
在突耳部4的中央形成有沿着铁心件3的板厚方向贯通的筒状的孔部5。定子铁心1通过将多个铁心件3以各铁心件3的突耳部4重叠的方式沿着板厚方向层叠而构成。此时,沿着铁心件3的板厚方向即层叠方向相邻的各铁心件3的各孔部5沿着层叠方向彼此相连。并且,向沿着铁心件3的层叠方向相连的孔部5插入未图示的连结构件。该连结构件例如为金属制、由管状的粘结管构成。因此,孔部5的开口设定为连结构件、在这种情况下为粘结管能够插入的大小。向孔部5插入的粘结管在孔部5的层叠方向的全长上扩开。由此,将多个铁心件3一体连结而构成定子铁心1。
接下来,参照图1~图4,说明本实施方式的定子铁心1的制造方法。
构成定子铁心1的铁心件3是将例如图3所示的带状的电磁钢板即母材11切断成规定的大小并通过未图示的冲压机对该母材11进行冲裁而形成的。
母材11通过轧制而形成为带状。因此,如图3所示,母材11根据轧制时的辊等载荷的大小的不同,而在例如带状的宽度方向的各部位的板厚不同。即,母材11具有板厚偏差。需要说明的是,具有板厚偏差的母材11的宽度方向与在轧制时使用的辊的轴向相同。
这种情况下,母材11在带状的宽度方向上中央鼓出,在带状的宽度方向上两端部最薄。需要说明的是,带状的母材11的宽度方向的两端部,即最薄的部分的板厚由“T1”表示。而且,带状的母材11的宽度方向的中央部,即最厚的部分的板厚由“T2”表示。
在本实施方式中,首先,进行切断工序。在该切断工序中,将图3所示的母材11以其宽度方向的尺寸成为规定尺寸的方式切断。在该实施方式中,将母材11以其宽度方向的中心为基准切断成两个。由此,能得到两个图1、图3及图4所示的带状的加工母材12。即,加工母材12是将母材11的宽度方向的尺寸形成为一半的带状的电磁钢板。因此,如图1所示,加工母材12中,宽度方向的一端部的板厚成为“T1”,宽度方向的另一端部的板厚成为“T2”。需要说明的是,在图1中,示出假想线W、假想线L1、及假想线Lc。假想线W是通过冲裁的铁心件3的中心并沿着加工母材12的宽度方向延伸的假想的线。假想线L1是通过冲裁的铁心件3的中心并沿着加工母材12的长度方向延伸的假想的线。假想线Lc是通过加工母材12的宽度方向的中心并沿着该加工母材12的长度方向延伸的假想的线。
将母材11切断而得到的加工母材12被卷绕成线圈状来进行处理。
接下来,进行从该加工母材12冲裁铁心件3等的冲裁工序。
虽然未图示,但执行该冲裁工序的设备是用于从加工母材12通过冲头冲裁铁心件3等的冲压机、设置卷绕成线圈状的加工母材12而抽出该加工母材12的开卷器、对从该开卷器抽出的加工母材12的卷绕问题进行矫正并将该加工母材12向冲压机间歇地供给的送料器等。
冲压机具有多个未图示的模具。该模具具有与铁心件3等的冲裁形状对应的切刃。这种情况下,冲压机是通过基于1个模具的1次的冲裁动作即冲压,而从加工母材12的规定部位冲裁铁心件3等的装置。
冲压机将n个模具沿着加工母材12的宽度方向排列。这种情况下,“n”设定为“2以上的整数”。在本实施方式中,设定为“n=2”。此外,冲压机在这种情况下在各列将6个模具沿着加工母材12的长度方向排列。即,在本实施方式中,冲压机全部具备12个模具。这些模具沿着加工母材12的宽度方向排成2列地排列。而且,在各列分别含有各6个模具。
沿着加工母材12的长度方向排成1列的6个模具的冲裁铁心件3等的位置各不相同。因此,向沿着加工母材12的长度方向排列的模具依次传送该加工母材12而进行冲压,由此最终冲裁出铁心件3整体等,从加工母材12能得到该铁心件3等。此时,冲压机将2个模具沿着加工母材12的宽度方向排列。因此,每次进行冲压,从加工母材12能得到各2个铁心件3等。
图4示出从加工母材12冲裁铁心件3的位置。在该图4中,左侧在冲裁工序中是加工母材12流动的方向的上游侧,右侧是下游侧。在图4中,从1个加工母材12冲裁的铁心件3沿着加工母材12的宽度方向排列成作为2以上的整数的n列。这种情况下,由于“n=2”,因此铁心件3以2列排列而进行冲裁。而且,冲压机是输送加工母材12并利用模具对加工母材12进行冲压而冲裁铁心件3的规定部位的结构。因此,从加工母材12冲裁的铁心件3在同列中冲裁成同一形状。
在图1及图4中,“一列”例如位于上侧,将冲裁铁心件3的部分设为沿着左右方向排成的列。而且,该“一列”的“相邻的列”例如位于下侧,冲裁铁心件3的部分设为沿着左右方向排成的列。从“一列”冲裁的铁心件3与从该“一列”的“相邻的列”冲裁的铁心件3排列成锯齿状。具体而言,从“一列”冲裁的铁心件3相对于从“一列”的“相邻的列”冲裁的铁心件3,在加工母材12的长度方向上位于上游侧铁心件3的大致半径的长度量。需要说明的是,上游侧在图1及图4中是左侧。而且,在图1及图4中,在冲裁铁心件3的部分适当标注标号3,在冲裁突耳部4的部分适当标注标号4、4a、4b。而且,沿着加工母材12的宽度方向相邻的列中,例如图1中上侧所示的“一列”设为P列,该P列的“相邻的列”,即图1中下侧所示的列设为Q列。这种情况下,加工母材12的宽度方向的两端部中,P列侧的端部的板厚为“T1”,Q列侧的端部的板厚为“T2”。
在此,说明在各列的铁心件3形成的突耳部4。例如冲裁从P列冲裁的3个铁心件3的各突耳部4中的至少1个突耳部4的部分位于冲裁Q列中沿着长度方向相邻的2个铁心件3、3的部分之间。而且,冲裁从Q列冲裁的3个铁心件3的各突耳部4中的至少1个突耳部4的部分位于冲裁P列中沿着长度方向相邻的2个铁心件3、3的部分之间。以下,设位于冲裁2个铁心件3、3的部分之间的1个突耳部4为突耳部4a,设这一个突耳部4a以外的突耳部4为突耳部4b。
在P列中各突耳部4a延伸的方向、及在Q列中各突耳部4a延伸的方向均是与加工母材12的宽度方向平行的方向,即,与线W延伸的方向一致。而且,P列的突耳部4a位于比加工母材12的线Lc靠Q列侧的位置,Q列的突耳部4a位于比加工母材12的线Lc靠P列侧的位置。更具体而言,P列的突耳部4a的整体与从Q列冲裁铁心件3的部分中的位于最靠P列侧的部位相比,位于更靠Q列侧的位置。而且,Q列的突耳部4a的整体与从P列冲裁铁心件3的部分中的位于最靠Q列侧的部位相比,位于更靠P列侧的位置。
P列中的冲裁铁心件3的突耳部4b的部分在铁心件3的外周部位于从突耳部4a沿着周向分离“120°”的位置。即,在1个铁心件3中,2个突耳部4b、4b延伸的方向所成的角度为“120°”,突耳部4a延伸的方向与各突耳部4b延伸的方向所成的角度也为“120°”。另外,在本实施方式中设定为“m=3”,突耳部4沿着周向等间隔地位于铁心件3的外周部。因此,突耳部4b位于比通过P列的铁心件3的中心的线L1靠外侧(图1中的上侧),即,加工母材12的板厚成为“T1”的端部侧的位置。此时,由于“m”为奇数,因此P列的突耳部4b没有以铁心件3的中心为基准而位于突耳部4a的周向相反侧。而且,突耳部4b并没有位于铁心件3的外周部中的最接近加工母材12的端部的部位。而且,在P列中,沿着加工母材12的长度方向相邻的铁心件3、3的突耳部4b、4b之间的间隔比沿着加工母材12的长度方向相邻的铁心件3、3的外周部之间的间隔更接近。
另外,Q列的铁心件3的突耳部4b也在铁心件3的外周部位于从突耳部4a沿着周向分离了“120°”的位置。而且,突耳部4b位于比通过Q列的铁心件3的中心的线L1靠外侧(图1中的下侧),即,加工母材12的板厚成为“T2”的端部侧的位置。此时,Q列的突耳部4b与上述同样地,并没有以铁心件3的中心为基准而位于突耳部4a的周向相反侧。而且,Q列的突耳部4b也并没有位于铁心件3的外周部中的最接近加工母材12的端部的部位。而且,在Q列中,沿着加工母材12的长度方向相邻的铁心件3、3的突耳部4b、4b之间的间隔也比沿着加工母材12的长度方向相邻的铁心件3、3的外周部之间的间隔更接近。
在此,在加工母材12中,在冲裁各铁心件3的部分之间及各铁心件3与加工母材12的端部之间设置具有被称为“边料”的规定的必要的尺寸B的“工艺余量”。即,为了将从加工母材12冲裁铁心件3之后残留的残余材料连结,在残余材料中的容易变窄的部位设有至少上述的“边料”以上,即,尺寸B以上的“工艺余量”。在本实施方式中,在同列中沿着长度方向相邻的铁心件3、3的突耳部4b、4b之间、P列的铁心件3与Q列的铁心件3之间、铁心件3与加工母材12的端部之间容易变窄。因此,在这些部分分别设有“边料”以上,即尺寸B以上的“工艺余量”。并且,在本实施方式中,如上述那样容易变窄的部分为了实现材料的成品率的提高而设定为极力接近于“边料”即尺寸B的尺寸。
另外,P列的突耳部4a位于Q列中沿着长度方向相邻的铁心件3、3之间,Q列的突耳部4a位于P列中沿着长度方向相邻的铁心件3、3之间。因此,铁心件3的外周部中的突耳部4a与其他的铁心件3的外周部之间的尺寸容易大于作为“边料”的尺寸B。因此,沿着加工母材12的宽度方向相邻的铁心件3的外周部彼此之间的尺寸可以设定为极力接近作为“边料”的尺寸B。由此,能够缩短加工母材12的宽度方向的尺寸。并且,能够增大铁心件3在加工母材12的面积中所占的面积,能够减少从加工母材12冲裁铁心件3之后残留的残余材料,即,图1所示的残余材料12′的量。
接下来,更详细地说明该冲裁工序。
如图1所示,在冲裁工序中,从加工母材12冲裁出构成定子铁心1的铁心件3和构成未图示的转子铁心的铁心件13。需要说明的是,铁心件13从冲裁铁心件3的部分的内侧冲裁。在此,在图1中,加工母材12的长度方向中的在冲裁工序中成为“输送方向”的一方向如箭头A所示。而且,冲裁转子铁心的铁心件13的部分由标号13适当表示。而且,图1的左侧为上游侧,图1的右侧为下游侧。而且,图1所示的标号S1~S6是表示由冲压机的冲头进行的冲裁动作的次数的步骤编号。即,在冲裁工序中,通过进行六次冲裁动作,而冲裁出铁心件3及铁心件13。而且,每当结束一次冲裁动作,加工母材12由上述的送料器等向长度方向的下游侧即向箭头A方向间歇输送。这种情况下,每一次的冲裁动作的加工母材12的输送量设定为将铁心件3的长度加上“边料”即尺寸B所得到的距离。
接下来,说明各步骤S1~S6。
首先,在冲裁工序的步骤S1中,即,在最靠上游侧的冲压部位,在加工母材12的两端部利用冲压机的冲头进行冲裁而形成孔部21。此时形成的孔部21沿着加工母材12的长度方向每隔规定间隔设置。这种情况下,该规定间隔与铁心件3的长度方向的全长加上“边料”即尺寸B而得到的间隔大体一致。而且,这种情况下,在加工母材12的宽度方向的一方形成的孔部21相对于另一方的孔部21,沿着加工母材12的长度方向错开规定距离而形成。该规定距离在这种情况下与铁心件3的外周部的半径大体一致。孔部21作为用于决定铁心件3及铁心件13的冲裁位置的定位用的孔部发挥作用。即,从沿着加工母材12的长度方向排列的孔部21、21之间冲裁出铁心件3及铁心件13。
接着,在冲裁工序的步骤S2中,在加工母材12中的冲裁铁心件3的部分的中心利用冲头冲裁而形成孔部22。而且,利用冲头冲裁而形成铁心件3的孔部5及铁心件13的孔部23。
孔部22作为用于决定铁心件3及铁心件13的中心位置的孔部发挥作用。在本实施方式中,由于设定为“n=2”,因此孔部22以在加工母材12的宽度方向上将铁心件3冲裁成P列及Q列这两列的方式沿着加工母材12的宽度方向形成2个。而且,P列所包含的孔部22和Q列所包含的孔部22沿着加工母材12的长度方向相互隔开规定距离而形成。该规定距离在这种情况下与铁心件3的半径大体一致。由此,孔部22以呈锯齿状的方式形成。
孔部5等间隔地形成在以孔部22为中心的假想圆上。具体而言,3个孔部5中的与冲裁铁心件3的突耳部4a的部分对应而形成的孔部5a位于从“相邻的列”冲裁的铁心件3且在该“相邻的列”中沿着长度方向相邻的铁心件3、3被冲裁的部分之间,且位于线W上。而且,与冲裁铁心件3的突耳部4b的部分相对应而形成的孔部5b位于以孔部22即冲裁的铁心件3的中心为基准从上述的孔部5a沿着该铁心件3的外周部的周向分离了“120°”的位置。
孔部23具体而言是用于向转子铁心插入永久磁铁的孔部,是用于调整转子的磁路的孔部等。孔部23以孔部22为中心沿着周向等间隔地形成。
接下来,在冲裁工序的步骤S3中,通过冲头冲裁而形成铁心件3的插槽2和在铁心件13形成的轴插入孔部24。轴插入孔部24的开口设定为比孔部22的开口大。
接下来,在冲裁工序的步骤S4中,成为铁心件3的内周部的部分,即成为构成转子铁心的铁心件13的外周部的部分由冲头冲裁而切断。由此,能得到铁心件13。
接下来,在冲裁工序的步骤S5中,成为铁心件3的外周部的部分由冲头冲裁而被切断。由此,能得到铁心件3。此时,加工母材12存在板厚偏差。因此,在从加工母材12冲裁的铁心件3也存在板厚偏差。
另外,从加工母材12冲裁铁心件3之后残留的残余材料12′如上述那样具有作为“边料”的尺寸B以上的“工艺余量”。因此,残余材料12′由冲裁铁心件3的部分以外的部分连结。并且,如此,残余材料12′相互连结而成为一体。因此,例如从加工母材12的下游侧将残余材料12′向箭头A方向拉拽,由此极力消除加工母材12及残余材料12′产生的“松弛”,或者能够将加工母材12沿着箭头A方向容易地传送。
接下来,在冲裁工序的步骤S6中,适当裁断残余材料12′。
在以上那样的冲裁工序之后,进行将得到的铁心件3沿着板厚方向层叠多张的层叠工序。在该层叠工序中,考虑到铁心件3的板厚偏差,层叠的铁心件3每隔规定张数沿着周向错开(360÷m)°,即在本实施方式中由于“m=3”因此错开“120°”而层叠。或者,铁心件3每隔规定张数沿着周向错开“120°”,进而表背反转而层叠。由此,得到的定子铁心1极难受到铁心件3的板厚偏差的影响。由此,定子铁心1的轴向的长度不依赖于部位而成为大致一定的长度。而且,在该层叠工序中,将铁心件3以在冲裁时形成在该铁心件3的外周部分的毛刺位于完成后的定子铁心1中的轴向内侧的方式层叠。
在该层叠工序之后进行连结工序。在该连结工序中,例如使上述的粘结管通过层叠的多个铁心件3的孔部5,并使该粘结管扩开。由此,将多个铁心件3沿着层叠方向连结而成为一体。由此,能得到多个铁心件3成为一体的定子铁心1。
需要说明的是,通过冲裁工序得到的铁心件13也沿着板厚方向层叠多张,它们沿着层叠方向成为一体。由此,能得到未图示的转子铁心。构成该转子铁心的铁心件13也每隔规定张数而沿着周向错开(360÷m)°,即在本实施方式中由于“m=3”因此错开“120°”而层叠。或者铁心件13每隔规定张数沿着周向错开“120°”,进而使表背反转而层叠。由此,转子铁心也极难受到铁心件13的板厚偏差的影响。
另外,虽然未图示,但是在上述的转子铁心的规定的孔部23设置永久磁铁,在轴插入孔部24设置轴。由此,能得到转子。而且,在定子铁心1的插槽2设置线圈。由此,能得到定子。并且,由所述转子和定子能得到旋转电机。
根据上述的第一实施方式,能得到如下的效果。
即,在冲裁工序中冲裁铁心件3的部分沿着带状的电磁钢板的加工母材12的宽度方向,排成作为“2以上的整数”的n列,这种情况下,由于设定为“n=2”因此排成2列而排列。并且,冲裁突耳部4a的部分位于冲裁“一列”的“相邻的列”中沿着长度方向相邻的铁心件3、3的部分之间。由此,在“一列”中冲裁突耳部4a的部分与在“相邻的列”中冲裁铁心件3的部分之间能够确保充分的距离,在从加工母材12冲裁铁心件3的情况下,能够使从“一列”冲裁铁心件3的部分与从“相邻的列”冲裁铁心件3的部分极力接近。由此,能够缩短加工母材12的宽度方向的尺寸。此外,能够增大铁心件3在加工母材12的面积中所占的面积,能够减少在从加工母材12冲裁了铁心件3之后残留的残余材料12′的量。因此,在将具有突耳部4的铁心件3层叠而构成定子铁心1时,能够实现该定子铁心1的材料的成品率的提高。
另外,由于在“相邻的列”中的冲裁铁心件3的部分位于冲裁突耳部4a的部分的附近,因此能够减少在冲裁突耳部4a的部分的周边产生的残余材料12′的量。
另外,通过以奇数设定“m”,而突耳部4沿着周向等间隔地位于铁心件3的外周部。由此,突耳部4b并没有以铁心件3的中心为基准而位于突耳部4a的周向相反侧。由此,能够缩短铁心件3与加工母材12的端部之间的尺寸,能够缩短加工母材12的宽度方向的尺寸。
另外,从加工母材12冲裁了铁心件3之后残留的残余材料12′相互连结而成为一体。因此,容易将残余材料12′向箭头A方向即下游侧拉拽。由此,在冲裁工序中通过冲压机输送的加工母材12难以产生“松弛”,能够提高作业效率。
此外,形成于铁心件3的毛刺在完成后的定子铁心1中位于轴向内侧。由此,能够防止毛刺从定子铁心1突出的情况。
(第二实施方式)
参照图5,说明第二实施方式。
“m”可以设定为“2以上的整数”,优选设定为“3以上的奇数”,更优选设定为“3”。以下,在本实施方式中,说明设定为“m=3”的情况。而且,在本实施方式中,突耳部4沿着周向等间隔地位于铁心件3的外周部。
本实施方式从加工母材12冲裁铁心件3的位置与第一实施方式不同。即,在本实施方式的冲裁工序中,铁心件3的突耳部4a延伸的方向相对于加工母材12的宽度方向,这种情况下,相对于通过铁心件3的中心的线W,倾斜角度θ。
具体而言,“一列”这种情况下P列中包含的突耳部4a延伸的方向,即,将P列中包含的铁心件3的中心与突耳部4a连结的线延伸的方向相对于通过铁心件3的中心的线W而以角度θ朝向下游。该角度θ优选为超过“0°”且为“20°”以下,更优选的是,可以设定为“5°”以上且“15°”以下。而且,P列中包含的铁心件3的突耳部4b在该铁心件3的外周部从突耳部4a沿着周向离开等间隔,这种情况下,离开“120°”的位置。
而且,“一列”的“相邻的列”这种情况下Q列中包含的突耳部4a延伸的方向,即,将Q列中包含的铁心件3的中心与突耳部4a连结的线延伸的方向相对于通过铁心件3的中心的线W以角度θ朝向上游。该角度θ优选设定为超过“0°”且为“20°”以下,更优选设定为“5°”以上且“15°”以下。而且,Q列中包含的铁心件3的突耳部4b也在该铁心件3的外周部从突耳部4a沿着周向离开等间隔,这种情况下,离开“120°”的位置。
根据本实施方式,突耳部4b与第一实施方式相比,沿着周向错开角度θ。因此,冲裁沿着加工母材12的长度方向相邻的铁心件3、3的突耳部4b、4b的部分之间的尺寸B′比第一实施方式的作为“边料”的尺寸B大。由此,能够进一步提高在沿着长度方向相邻的铁心件3、3之间产生的残余材料12′的强度。
另外,可以使冲裁沿着加工母材12的长度方向相邻的铁心件3、3的突耳部4b、4b的部分之间的尺寸B′接近成作为“边料”的尺寸B。由此,能够缩短加工母材12的长度方向的尺寸,能够增大铁心件3在加工母材12的面积中所占的面积,能够减少从加工母材12冲裁了铁心件3之后残留的残余材料12′的量。由此,在将具有突耳部4的铁心件3层叠而构成定子铁心1时,能够进一步提高作为材料的加工母材12的成品率。
尤其是可以将角度θ设定为超过“0°”且“20°”以下,更优选设定为“5°”以上且“15°”以下。由此,使沿着加工母材12的长度方向相邻的铁心件3、3的外周部与突耳部4b之间的尺寸更大于作为“边料”的尺寸B。而且,相邻的列的铁心件3、3之间的尺寸也更大于作为“边料”的尺寸B。以使所述尺寸接近作为“边料”的尺寸B的方式使冲裁铁心件3的部分相互接近排列。由此,能够进一步缩短加工母材12的长度方向的尺寸及宽度方向的尺寸,能够进一步提高作为材料的加工母材12的成品率。
(第三实施方式)
参照图6,说明第三实施方式。需要说明的是,在图6中,左侧设为冲裁工序中的加工母材12流动的方向中的上游侧,右侧设为下游侧。
如图6所示,铁心件31的突耳部32的位置与第一实施方式及第二实施方式的铁心件3的突耳部4的位置不同。即,第一实施方式的突耳部4沿着周向等间隔地形成在铁心件3的外周部。然而,本实施方式的突耳部32的沿着周向相邻的突耳部32、32之间的长度不是等间隔。
在本实施方式中,说明设定为“m=3”的情况,即,突耳部32为3个的情况。这3个突耳部32延伸的方向沿着铁心件31的外周部的周向,相互以具有角度α、角度β、角度γ的间隔的方式形成。在此,角度α、角度β、角度γ以至少1个角度与其他的角度不同的方式设定。在本实施方式中,公开了全部的角度不同的情况的例子,α=110°,β=120°,γ=130°。而且,冲裁本实施方式的突耳部32中的突耳部32a的部分位于冲裁“相邻的列”中沿着长度方向相邻的铁心件3、3的部分之间。而且,突耳部32b是突耳部32a以外的突耳部32。这种情况下,突耳部32a延伸的方向与线W延伸的方向一致。上述的角度α在1个铁心件31中是2个突耳部32b、32b延伸的方向所成的角度。而且,角度β是突耳部32a延伸的方向与突耳部32b中的位于上游侧的突耳部32b延伸的方向所成的角度。而且,角度γ是突耳部32a延伸的方向与突耳部32b中的位于下游侧的突耳部32b延伸的方向所成的角度。
虽然未图示,但是在所述突耳部32形成有与第一实施方式的孔部5同样的孔部。
接下来,说明将上述构成的铁心件31层叠而制造定子铁心的顺序。
本实施方式的定子铁心的制造方法与第一实施方式的定子铁心1的制造方法大致相同。
即,在冲裁工序中,从加工母材12冲裁铁心件31。
在层叠工序中,考虑到铁心件31的板厚偏差,将从“一列”得到的铁心件31层叠规定张数,进而将从“相邻的列”得到的铁心件31层叠规定张数。此时,在层叠方向上以使3个突耳部32分别一致的方式将铁心件31表背反转而层叠。具体而言,在从图6所示的位置冲裁铁心件31时,将从“一列”得到的铁心件31层叠规定张数,进而将从“相邻的列”得到的铁心件31表背反转而层叠规定张数。
由此,未图示的定子铁心以将铁心件31中的板厚较薄的部分即从板厚为“T1”一侧得到的部分与板厚较厚的部分即从板厚为“T2”的一侧得到的部分重叠的方式进行层叠。如此得到的定子铁心极难受到铁心件31的板厚偏差的影响。由此,定子铁心的轴向的长度不依赖于部位而成为大致一定的长度。而且,在铁心件31的层叠工序中,铁心件31以在冲裁时形成在该铁心件31的外周部分的毛刺在完成后的定子铁心中位于轴向内侧的方式层叠。
根据上述构成,即便是铁心件31的突耳部32的位置没有沿着周向等间隔设置的形状,从“一列”冲裁的铁心件31的突耳部32a也位于冲裁“一列”的“相邻的列”中沿着长度方向相邻的铁心件31、31的部分之间。由此,与第一实施方式同样地,在“一列”中冲裁突耳部32a的部分与“相邻的列”中冲裁铁心件31的部分之间能够确保充分的距离,在从加工母材12冲裁铁心件31的情况下,能够使从“一列”冲裁铁心件31的部分与从“相邻的列”冲裁铁心件31的部分极力接近。由此,能够缩短加工母材12的宽度方向的尺寸。而且,铁心件31在加工母材12的面积中所占的面积的比例增多,能够减少冲裁后产生的残余材料12′的量,能够实现将具有突耳部32的铁心件31层叠而构成的定子铁心的材料的成品率的提高。
另外,即使在突耳部32的位置没有沿着周向等间隔地设置的铁心件31中,形成于铁心件31的毛刺在完成后的定子铁心中也位于轴向内侧。由此,能够防止毛刺从定子铁心突出的情况。
如以上那样,根据本实施方式的定子铁心的制造方法,冲裁铁心件的部分沿着带状的电磁钢板即加工母材的宽度方向排成作为2以上的整数的n列而排列。并且,冲裁“一列”中包含的铁心件的突耳部中的至少1个的突耳部的部分位于冲裁该“一列”的“相邻的列”中沿着长度方向相邻的铁心件的部分之间。由此,在“一列”中冲裁突耳部的部分与“相邻的列”中冲裁铁心件的部分之间能够确保充分的距离,在加工母材中的冲裁铁心件的区域,能够使冲裁属于“一列”的铁心件的部分与冲裁属于“相邻的列”的铁心件的部分极力接近。由此,能够缩短加工母材的宽度方向的尺寸。而且,铁心件在加工母材的面积中所占的面积的比例增多,能够减少在冲裁后产生的残余材料的量,能够实现将具有突耳部的铁心件层叠而构成的定子铁心的材料的成品率的提高。
需要说明的是,上述的各实施方式作为例子而提示,没有意图限定发明的范围。所述新的实施方式能够以其他的各种方式实施,在不脱离发明的主旨的范围内,能够进行各种省略、置换、变更。所述实施方式或其变形包含在发明的范围、主旨内,且包含在权利要求书记载的发明及其均等的范围内。
另外,在上述的实施方式中,详细地说明了以“m=3”设定的情况。然而,即使在将“m”设定为“2”时,或者将“m”设定为“4以上的整数”的情况下,通过将冲裁铁心件的突耳部中的至少1个突耳部的部分形成为与第一实施方式中冲裁突耳部4a的部分相当的配置,而在从加工母材冲裁铁心件的区域,能够使从“一列”冲裁铁心件的部分与从“相邻的列”冲裁铁心件的部分极力接近。而且,能够减少从冲裁与突耳部4a同样配置的突耳部的部分的周边产生的残余材料的量。
电磁钢板中的冲裁铁心件的部分也可以沿着电磁钢板的宽度方向排成作为“3以上的整数”的n列而排列。这种情况下,将3列以上的n列中的至少2列形成为与上述的P列及Q列同样的配置。由此,在P列与Q列之间,能够减少在冲裁后产生的残余材料的量。
作为连结构件的一例,公开了粘结管。然而,连结构件并不局限于此,例如也可以由螺栓及螺母构成。这种情况下,连结构件所插入的孔部的开口设定为能够插入螺栓的大小。
在图1及图4中公开了以P列为上侧的列并以Q列为下侧的列的情况作为一例。然而,也可以将Q列作为上侧的列,并将P列作为下侧的列。这种情况下,也能得到同样的作用效果。
在第二实施方式中,突耳部延伸的方向也可以以“一列”与“相邻的列”沿着相同方向延伸的方式设定。
在第三实施方式中,公开了角度α、角度β、角度γ全不相同的情况。然而,例如α=110°、β=125°、γ=125°等那样,也可以将角度α、角度β、角度γ中的至少任1个角度设定为与其他的角度不同的角度。

Claims (3)

1.一种定子铁心的制造方法,其特征在于,包括:
冲裁工序,从带状的电磁钢板冲裁铁心件,该铁心件呈圆环状并在内周部具有多个插槽,且该铁心件具有作为2以上的整数的m个的从圆环状的外周部向径向外侧突出的连结用的突耳部;以及
层叠工序,将多个所述铁心件层叠,
在所述冲裁工序中,所述带状的电磁钢板中的冲裁所述铁心件的部分沿着该带状的电磁钢板的宽度方向排成作为2以上的整数的n列而排列,该n列中的一列所包含的所述铁心件的所述突耳部中的至少1个突耳部位于该一列的相邻的列中沿着长度方向相邻的所述铁心件之间,在所述电磁钢板中在冲裁的所述铁心件间及所述铁心件与所述电磁钢板的端部之间设置有用于连结从所述电磁钢板冲裁了所述铁心件后的残余材料的工艺余量。
2.根据权利要求1所述的定子铁心的制造方法,其特征在于,
位于所述相邻的列中沿着长度方向相邻的所述铁心件之间的所述铁心件的所述突耳部中的至少1个突耳部沿着相对于所述带状的电磁钢板的宽度方向倾斜了角度θ的方向延伸。
3.根据权利要求2所述的定子铁心的制造方法,其特征在于,
所述角度θ超过0°且为20°以下。
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