CN104795908B - 马达、马达的制造装置及马达的制造方法 - Google Patents

马达、马达的制造装置及马达的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种具有非圆形的外形的定子芯的马达、马达的制造装置及马达的制造方法。该马达能够降低制造成本并且能够减小齿槽转矩。定子芯包括:第1芯板;以及第2芯板,其以其轧制方向成为相对于第1芯板的轧制方向旋转了360°/(马达的极数×2)的奇数倍的角度的方向的方式层叠于第1芯板。第1芯板的外缘在与轧制方向正交的方向上的两端具有第1边和第2边。第2芯板的外缘在与轧制方向正交的方向上的两端具有第3边和第4边。第1边与第2边之间的尺寸和第3边与第4边之间的尺寸相同。

Description

马达、马达的制造装置及马达的制造方法
技术领域
本发明涉及包括具有非圆形的外形的定子芯的马达、马达的制造装置及马达的制造方法。
背景技术
公知有如下技术:一种马达,其具有定子芯,该定子芯是层叠多个由轧制成的电磁钢板构成的芯板而构成的,其中,通过使电磁钢板的轧制方向相互不同地进行层叠,从而减小因电磁钢板的磁各向异性而产生的齿槽转矩(例如,日本特开2005-65479号公报)。
一般来说,上述芯板是通过冲压加工对沿着轧制方向连续输送的带钢材进行冲裁而制作的。假设若专利文献1所记载的电磁钢板具有正多边形的外形,则在以轧制方向相互不同的方式层叠的芯板之间,与该轧制方向正交的方向上的最大尺寸不同。
因此,若考虑到自共同的带钢材冲裁出这些芯板的情况,则与带钢材的连续输送方向正交的方向上的最大尺寸不同,因此与该最大尺寸的变动相应地带钢材产生了剩余部分。由此,废弃的带钢材的量增加。这导致了制造成本增大。
发明内容
在本发明的一技术方案中,一种马达,其具有定子芯,该定子芯是层叠多个分别由轧制成的电磁钢板形成的非圆形的芯板而构成的,其中的定子芯包括:第1芯板;以及第2芯板,其具有与第1芯板的外缘形状相同的外缘形状,该第2芯板以该第2芯板的轧制方向成为相对于第1芯板的轧制方向绕定子芯的中心轴线旋转了360°/(马达的极数×2)的奇数倍的角度的方向的方式层叠于第1芯板。
第1芯板的外缘在与该第1芯板的轧制方向正交的方向上的两端具有与该轧制方向平行的第1边和第2边。第2芯板的外缘在与该第2芯板的轧制方向正交的方向上的两端具有与该轧制方向平行的第3边和第4边。第1边与第2边之间的、在与第1芯板的轧制方向正交的方向上的尺寸和第3边与第4边之间的、在与第2芯板的轧制方向正交的方向上的尺寸相同。
也可以是,第1芯板和第2芯板具有以设想线为基准呈线对称的形状,该设想线从第1芯板和第2芯板各自的中心轴线沿径向向相对于第1芯板和第2芯板各自的轧制方向绕定子芯的中心轴线旋转了以(360°×(a+0.5))/(马达的极数×2)表示的角度的方向延伸,a为整数。
在本发明的其他技术方案中,一种马达,其具有定子芯,该定子芯是层叠多个分别由轧制成的电磁钢板形成的芯板而构成的,其中的芯板包括:非圆形的外侧板,其具有通孔;以及第1内侧板和第2内侧板,其嵌入通孔内并配置于外侧板的径向内侧。
第2内侧板以其轧制方向成为相对于第1内侧板的轧制方向绕定子芯的中心轴线旋转了预先设定的角度的方向的方式层叠于第1内侧板。
也可以是,通孔与第1内侧板及第2内侧板具有正b边形的形状,b为自然数。也可以是,自然数b是马达的槽数的约数中的、以360°/b表示的角度成为最接近360°/(马达的极数×2)的值的自然数。
在该情况下,也可以是,第2内侧板以其轧制方向成为相对于第1内侧板的轧制方向绕定子芯的中心轴线旋转了360°/b的角度的方向的方式层叠于第1内侧板。
也可以是,通孔与第1内侧板及第2内侧板为圆形。在该情况下,也可以是,第2内侧板以其轧制方向成为相对于第1内侧板的轧制方向绕定子芯的中心轴线旋转了360°/(马达的极数×2)的角度的方向的方式层叠于第1内侧板。
在本发明的另一其他技术方案中,一种马达的制造装置,其用于制造具有定子芯的马达,该定子芯是层叠多个分别由轧制成的电磁钢板形成的芯板而构成的,该制造装置包括:冲裁模,其用于自连续输送的带钢材冲裁出芯板;以及旋转驱动部,其用于使冲裁模绕该冲裁模的轴线旋转。
旋转驱动部使冲裁模从第1位置旋转至第2位置,该第2位置是相对于该第1位置绕轴线旋转了预先设定的角度的位置。冲裁模具有冲头和容纳该冲头的冲模。冲头的外周面在配置于第1位置时的与带钢材的连续输送方向正交的方向上的两端具有与该连续输送方向平行的第1平面和第2平面。
冲头的外周面在配置于第2位置时的与带钢材的连续输送方向正交的方向上的两端具有与该连续输送方向平行的第3平面和第4平面。冲模具有与冲头的外周面一致的内缘面。也可以是,预先设定的角度是360°/(马达的极数×2)的奇数倍的角度。
在本发明的另一其他技术方案中,一种马达的制造方法,其是用于制造上述的具有定子芯的马达的方法,其包括以下工序:沿着带钢材的轧制方向连续输送该带钢材的工序;自带钢材冲裁出第1芯板的工序;自带钢材冲裁出第2芯板的工序;以及以第2芯板的轧制方向成为相对于第1芯板的轧制方向绕定子芯的中心轴线旋转了360°/(马达的极数×2)的奇数倍的角度的方向的方式层叠第1芯板和第2芯板的工序。
也可以是,使用冲裁模执行用于冲裁出第1芯板的工序和用于冲裁出第2芯板的工序。在该情况下,也可以是,该方法在冲裁出第2芯板的工序之前还包括使冲裁模绕冲裁模的中心轴线旋转360°/(马达的极数×2)的奇数倍的角度的工序。
在本发明的另一其他技术方案中,一种马达的制造方法,其是用于制造上述具有定子芯的马达的方法,其包括以下工序:沿着带钢材的轧制方向连续输送该带钢材的工序;自带钢材冲裁出多个芯板的工序;使多个芯板中的第1芯板绕沿径向延伸的轴线旋转180°的工序;以及将第1芯板层叠于多个芯板中的第2芯板的工序。在此,多个芯板分别具有以设想线为基准呈线对称的形状,该设想线从该芯板的中心轴线沿径向向相对于带钢材的连续输送方向绕该中心轴线旋转了以(360°×(a+0.5))/(马达的极数×2)表示的角度的方向延伸,a为整数。
在本发明的另一其他技术方案中,一种马达的制造方法,其是用于制造上述具有定子芯的马达的方法,其包括以下工序:沿着带钢材的轧制方向连续输送该带钢材的工序;自带钢材冲裁出第1内侧板的工序;以及向通过冲裁出第1内侧板而形成于带钢材的通孔内嵌入该第1内侧板的工序。
该方法包括以下工序:自带钢材冲裁出第2内侧板的工序;使第2内侧板绕该第2内侧板的中心轴线旋转的工序;以及向通过冲裁出第2内侧板而形成于带钢材的通孔内嵌入旋转后的第2内侧板的工序。
该方法包括以下工序:以包含嵌入有第1内侧板的通孔的方式冲裁出第1外侧板的工序;以及以包含嵌入有第2内侧板的通孔的方式冲裁出第2外侧板的工序;以及层叠第1外侧板和第2外侧板的工序。
也可以是,使用冲裁模执行用于冲裁出第1内侧板的工序和用于冲裁出第2内侧板的工序。在该情况下,也可以是,该方法在冲裁出第2内侧板的工序之前还包括使冲裁模绕冲裁模的中心轴线旋转360°/(马达的极数×2)的奇数倍的角度的工序。
也可以是,通孔与第1内侧板及第2内侧板具有正b边形的形状,b为自然数。在该情况下,也可以是,在使第2内侧板绕该第2内侧板的中心轴线旋转的工序中,第2内侧板绕中心轴线旋转360°/b的角度。
附图说明
通过参照添加的附图说明以下优选的实施方式,从而本发明的上述内容或其他目的、特征以及优点能够进一步变明确。
图1是从轴线方向观察本发明的一实施方式的马达而得到的外观图。
图2A是从轴向观察图1所示的定子芯而得到的图。
图2B是从径向外侧观察图2A所示的定子芯而得到的图。
图3A和图3B是从轴向观察图2A和图2B所示的第1芯板和第2芯板而得到的外观图。
图4是图2A所示的定子芯的放大图。
图5A表示本发明的其他实施方式的、定子芯的第1芯板。
图5B表示本发明的其他实施方式的、定子芯的第2芯板。
图6表示层叠图5A和图5B所示的芯板而构成的定子芯的外观图。
图7A表示从轴向观察本发明的另一其他实施方式的定子芯而得到的图。
图7B是从径向外侧观察图7A所示的定子芯而得到的图。
图8A表示图7A所示的定子芯的第1内侧板。
图8B表示图7A所示的定子芯的第2内侧板。
图9A表示从轴向观察本发明的另一其他实施方式的定子芯而得到的图。
图9B是从径向外侧观察图9A所示的定子芯而得到的图。
图10A表示图9A所示的定子芯的第1内侧板。
图10B表示图9A所示的定子芯的第2内侧板。
图11表示本发明的一实施方式的、用于制造马达的装置的概略图。
图12A是从轴线方向观察图11所示的第2冲裁模的冲头而得到的外观图,表示将该冲头配置在第1位置的状态。
图12B表示将图12A所示的冲头配置在第2位置的状态。
图13是用于说明使用图11所示的装置制作第1芯板的工序的图。
图14是用于说明使用图11所示的装置制作第2芯板的工序的图。
图15表示本发明的其他实施方式的、用于制造马达的装置的概略图。
图16A和图16B是从轴线方向观察图15所示的第1冲裁模的冲头而得到的外观图。
图17是用于说明使用图15所示的装置制作第1芯板的工序的图。
图18是用于说明使用图15所示的装置制作第2芯板的工序的图。
图19表示本发明的一实施方式的、用于制造马达的方法的流程图。
图20表示本发明的另一实施方式的、用于制造马达的方法的流程图。
图21表示本发明的再一实施方式的、用于制造马达的方法的流程图。
具体实施方式
以下,基于附图详细说明本发明的实施方式。参照图1,说明本发明的一实施方式的马达10。另外,以下说明中的轴向表示定子芯20(即马达10)的轴线O1的方向,径向表示以该轴线O1为中心的圆的半径方向。
马达10是8极36槽的马达,包括定子11和以能够旋转的方式支承于定子11的径向内侧的转子12。转子12包括沿轴向延伸的圆柱状的轴13和固定于轴13的径向外侧的多个磁体14。定子11包括具有非圆形的外形的定子芯20和卷绕于定子芯20的齿部的线圈(未图示)。
接着,参照图2A和图2B,说明本实施方式的定子芯20。定子芯20是层叠多个由轧制成的电磁钢板形成的芯板22而构成的。芯板22分别具有10边形的形状。定子芯20包括配置于该定子芯的轴向一侧的多个第1芯板24和层叠于第1芯板24的轴向另一侧的多个第2芯板26。第1芯板24与第2芯板26具有相同的外缘形状。
接着,参照图3A和图3B,说明第1芯板24和第2芯板26的结构。第1芯板24是由边28、边30、边32、边34、边36、边38、边40、边42、边44以及边46划定的、具有10边形的外缘的薄板构件。第1芯板24的边28和边38以轴线O1为基准呈点对称配置,是以相互平行的方式向图3A的纸面左右方向延伸的边。
第1芯板24由向图3A的箭头48所示的方向轧制而得到的电磁钢板制作。即,第1芯板24具有轧制方向48。该轧制方向48是沿着图3A中的设想线29的方向,该设想线29是以通过边28和边38各自的中心的方式自轴线O1向径向延伸的线。
第1芯板24的边34和边44是第1芯板24中的、位于与轧制方向48正交的方向50上的两端的边,以与轧制方向48平行的方式向图3A的纸面上下方向延伸。利用这些边34和边44划定方向50上的第1芯板24的两端。因而,方向50上的第1芯板24的最大尺寸由边34与边44之间的尺寸52确定。
第1芯板24在其内缘部具有以沿周向等间隔排列的方式形成的多个齿部55。在周向上相互相邻的齿部55之间划定有槽59。在这些齿部55上卷绕有线圈。在本实施方式中,利用共计36个齿部55划定有共计36个槽59。
第2芯板26具有与第1芯板24的形状相同的形状。具体地说,第2芯板26是由边54、边56、边58、边60、边62、边64、边66、边68、边70以及边72划定的、具有10边形的外缘的薄板构件。第2芯板26的边54、边56、边58、边60、边62、边64、边66、边68、边70以及边72分别与第1芯板24的边28、边30、边32、边34、边36、边38、边40、边42、边44以及边46对应。
在此,第2芯板26由向图3B的箭头74所示的方向轧制而得到的电磁钢板制作。即,第2芯板26具有轧制方向74。该轧制方向74是自图3B中的设想线78绕轴线O1旋转了预先设定的角度θ1的方向。该设想线78是以通过边54和边64各自的中心的方式自轴线O1向径向延伸的线。另外,后面说明角度θ1
第2芯板26的边60和边70是位于与设想线78正交的方向(与图3A的方向50相同的方向)上的两端的边,以与设想线78平行的方式向图3B的纸面上下方向延伸。另一方面,第2芯板26的边58和边68是第2芯板26中的、位于与轧制方向74正交的方向76上的两端的边,并与轧制方向74平行地延伸。
因而,边58与边60以形成(180°-θ1)的角度的方式相交。同样地边68与边70以形成(180°-θ1)的角度的方式相交。利用这些边58和边68划定方向76上的第2芯板26的两端。因而,方向76上的第2芯板26的最大尺寸由边58与边68之间的尺寸80确定。
在此,在本实施方式中,尺寸52与尺寸80被设定为相同。第2芯板26与第1芯板24相同地具有以在周向上等间隔排列的方式形成的共计36个齿部82,在周向上相互相邻的齿部82之间划定有共计36个槽84。
通过以使图3A和图3B所示的设想线29与设想线78相互一致的方式沿轴向层叠第1芯板24与第2芯板26,从而构成图2A和图2B所示的定子芯20。通过如此构成定子芯20,能够使第1芯板24的轧制方向48与第2芯板26的轧制方向74在周向上相互错开角度θ1。将该状态表示在图4中。如图4所示,本实施方式的定子芯20具有在周向上错开角度θ1的轧制方向48、74。
该角度θ1被设定为θ1=(360°×n2)/(n1×2)。在此,n1是马达10的极数,n2是任意的奇数。通过如此设定角度θ1,能够减小依赖于马达10的极数而产生的齿槽转矩。例如,在本实施方式的情况下,由于马达10为8极,因此n1=8,若设为n2=1,则角度θ1为22.5°。
第1芯板24的10边形的外缘形状和第2芯板26的10边形的外缘形状是基于正8边形而形成的。具体地说,第1芯板24的外缘和第2芯板26的外缘是基于正8边形的外缘通过对图4的虚线所示的部分进行裁切而形成的。即,对正8边形的纸面左下侧的顶点85进行裁切,形成了边42、68。同样地对正8边形的纸面右上侧的顶点86进行裁切,形成了边32、58。
接着,参照图5A~图6,说明本发明的其他实施方式的定子芯90。与图2A和图2B所示的定子芯20相同地,定子芯90包括层叠于定子芯90的轴向一侧的多个第1芯板92和层叠于第1芯板92的轴向另一侧的多个第2芯板94。第1芯板92与第2芯板94具有相同的外缘形状。
第1芯板92是由边96、边98、边100、边102、边104、边106、边108、边110、边112以及边114划定的、具有10边形的外缘的薄板。该第1芯板92由向图5A的箭头116所示的方向轧制而得到的电磁钢板制作。即,第1芯板92具有轧制方向116。
该轧制方向116是自图5A中的设想线118绕轴线O1旋转了预先设定的角度θ2、从图5A的纸面表侧观察绕逆时针旋转的方向。设想线118是以通过边96和边106各自的中心的方式自轴线O1向径向延伸的线。边96和边106是以轴线O1为基准呈点对称配置的边。
本实施方式的第1芯板92具有以该设想线118为基准呈线对称的外缘形状。具体地说,第1芯板92的边114、边112、边110以及边108分别配置在相对于边98、边100、边102以及边104以设想线118为基准呈线对称的位置。
第1芯板92的边100和边110是第1芯板92中的、位于与轧制方向116正交的方向120上的两端的边,以与轧制方向116平行的方式延伸。利用这些边100和边110划定方向120上的第1芯板92的两端。
因而,方向120上的第1芯板92的最大尺寸由边100与边110之间的尺寸122确定。与上述实施方式相同地,第1芯板92具有共计36个齿部124,在该齿部124之间划定有共计36个槽126。
第2芯板94具有与第1芯板92的形状相同的形状。具体地说,第2芯板94是由边128、边130、边132、边134、边136、边138、边140、边142、边144以及边146划定的、具有10边形的外缘的薄板。该第2芯板94由向图5B的箭头148所示的方向轧制而得到的电磁钢板制作。即,第2芯板94具有轧制方向148。
该轧制方向148是自图5B中的设想线150绕轴线O1旋转了预先设定的角度θ3、从图5B的纸面表侧观察绕顺时针旋转的方向。该设想线150是以通过边128和边138各自的中心的方式自轴线O1向径向延伸的线。边128和边138是以轴线O1为基准呈点对称配置的边。
第2芯板94具有以该设想线150为基准呈线对称的外缘形状。具体地说,第2芯板94的边146、边144、边142以及边140分别配置在相对于边130、边132、边134以及边136以设想线150为基准呈线对称的位置。
第2芯板94的边134和边144是第2芯板94中的、划定与轧制方向148正交的方向152上的两端的边,并与轧制方向148平行地延伸。方向152上的第2芯板94的最大尺寸由方向152上的边134与边144之间的尺寸154确定。在此,在本实施方式中,尺寸122与尺寸154被设定为相同。与第1芯板92相同地,第2芯板94具有共计36个齿部156,在齿部156之间划定有共计36个槽158。
通过与图2A和图2B所示的定子芯20相同地沿轴向层叠第1芯板92与第2芯板94,从而在定子芯90中,能够使第1芯板92的轧制方向116与第2芯板94的轧制方向148在周向上相互错开角度(θ23)。将该状态表示在图6中。如图6所示,本实施方式的定子芯90具有在周向上相互错开角度(θ23)的轧制方向116、148。
在本实施方式中,这些角度θ2和θ3被设定为θ2=θ3=(360°×(n3+0.5))/(n1×2)。在此,n1是马达极数,n3是任意的整数。通过如此设定角度θ2和θ3,能够减小依赖于马达10的极数而产生的齿槽转矩。作为具体例,若设为马达极数n1=8、n3=0,则角度θ2和θ3为11.25°。因而,轧制方向116和148之间的角度为22.5°。
第1芯板92和第2芯板94的10边形的外缘形状是基于正8边形而形成的。具体地说,第1芯板92和第2芯板94的外缘是基于正8边形的外缘通过对图6的虚线所示的部分进行裁切而形成的。即,对正8边形的纸面右上侧的顶点160进行裁切,形成了边100、132。
同样地对正8边形的纸面右下侧的顶点162进行裁切,形成了边102、134。另外,对正8边形的纸面左上侧的顶点164进行裁切,形成了边112、144。另外,对正8边形的纸面左下侧的顶点166进行裁切,形成了边110、142。
接着,参照图7A和图7B,说明本发明的另一其他实施方式的定子芯170。定子芯170是沿轴向层叠多个由轧制而得到的电磁钢板制作的芯板172而构成的。多个芯板172包括层叠于定子芯170的轴向一侧的多个第1芯板174和层叠于第1芯板174的轴向另一侧的多个第2芯板176。
第1芯板174包括在中央具有通孔178的外侧板180和嵌入通孔178内并配置于该外侧板180的径向内侧的第1内侧板182。另外,第2芯板176包括与第1芯板174相同的外侧板180和嵌入通孔178内并配置于该外侧板180的径向内侧的第2内侧板184。
第1芯板174和第2芯板176所包含的外侧板180分别是具有正8边形的外缘的薄板,在其中央具有圆形的通孔178,该圆形的通孔178具有预先设定的直径。外侧板180由向预先设定的方向轧制而得到的电磁钢板制作。
接着,参照图8A和图8B,说明本实施方式的第1内侧板182和第2内侧板184的结构。第1内侧板182具有圆形的外缘,该圆形具有与外侧板180的通孔178的直径相同、或比外侧板180的通孔178的直径稍微大的直径。另外,第1内侧板182在其内缘部具有以沿周向等间隔排列的方式形成的共计36个齿部186。在周向上相互相邻的齿部186之间划定有共计36个槽188。
第1内侧板182由向图8A的箭头190所示的方向轧制而得到的电磁钢板制作。即,第1内侧板182具有轧制方向190。该轧制方向190是沿着图8A中的设想线192的方向,该设想线192是以通过配置为以轴线O1为基准相互呈点对称的两个槽188a和188b的中心的方式自轴线O1向径向延伸的线。
第2内侧板184具有与第1内侧板182的形状相同的形状。具体地说,第2内侧板184具有与第1内侧板182的直径相同的直径的圆形的外缘,在其内缘部具有共计36个齿部194。在这些齿部194之间划定有共计36个槽196。
第2内侧板184由向图8B的箭头198所示的方向轧制而得到的电磁钢板制作。即,第2内侧板184具有轧制方向198。该轧制方向198是自图8B中的设想线199绕轴线O1旋转了预先设定的角度θ4的方向。该设想线199是以通过配置为以轴线O1为基准相互呈点对称的两个槽196a和196b的中心的方式自轴线O1向径向延伸的线。
如上所述,图7B所示的第1芯板174分别通过将第1内侧板182嵌入外侧板180的通孔178内而构成。另外,第2芯板176分别通过将第2内侧板184嵌入外侧板180的通孔178内而构成。通过沿轴向层叠该第1芯板174与第2芯板176,从而构成图7A和图7B所示的定子芯170。
此时,以图8A所示的第1内侧板182的设想线192与图8B所示的第2内侧板184的设想线199相互一致的方式层叠第1芯板174与第2芯板176。通过如此构成定子芯170,从而如图7A所示,能够使第1内侧板182的轧制方向190与第2内侧板184的轧制方向198在周向上相互错开角度θ4
该角度θ4与上述角度θ1相同地被设定为θ4=θ1=(360°×n2)/(n1×2)的角度。通过如此设定角度θ4,能够减小依赖于马达10的极数而产生的齿槽转矩。例如,在本实施方式的情况下,角度θ4为22.5°。
接着,参照图9A和图9B,说明本发明的另一其他实施方式的定子芯200。定子芯200是沿轴向层叠多个由轧制成的电磁钢板制作的芯板202而构成的。多个芯板202包括层叠于定子芯200的轴向一侧的多个第1芯板204和层叠于第1芯板204的轴向另一侧的多个第2芯板206。
第1芯板204包括在中央具有通孔208的外侧板210和嵌入通孔208内并配置于该外侧板210的径向内侧的第1内侧板212。另外,第2芯板206包括与第1芯板204相同的外侧板210和嵌入通孔208内并配置于该外侧板210的径向内侧的第2内侧板214。第1芯板204和第2芯板206所包含的外侧板210分别是具有正8边形的外缘的薄板,在其中央具有正18边形的通孔208。外侧板210由向预先设定的方向轧制而得到的电磁钢板制作。
接着,参照图10A和图10B,说明本实施方式的第1内侧板212和第2内侧板214的结构。第1内侧板212具有与外侧板210的通孔208相同、或比外侧板210的通孔208稍微大的正18边形的外缘。另外,第1内侧板212在其内缘部具有共计36个齿部216,在周向上相互相邻的齿部216之间划定有共计36个槽218。
第1内侧板212由向图10A的箭头220所示的方向轧制而得到的电磁钢板制作。即,第1内侧板212具有轧制方向220。该轧制方向220是沿着图10A中的设想线222的方向,该设想线222是以通过配置为以轴线O1为基准相互呈点对称的两个槽218a和218b的中心的方式自轴线O1向径向延伸的线。
第2内侧板214具有与第1内侧板212的形状相同的形状。具体地说,第2内侧板214具有与第1内侧板212相同的正18边形的外缘,在其内缘部具有共计36个齿部224。在这些齿部224之间划定有共计36个槽226。
在本实施方式中,由于槽数为36,因此第2内侧板214的槽226绕轴线O1以10°的角度在周向上等间隔排列。更具体地说,如图10B所示,设想线230与设想线232之间的角度θ6为10°。在此,设想线230是以通过配置为以轴线O1为基准相互呈点对称的两个槽226a和226b的中心的方式自轴线O1向径向延伸的线。另外,设想线232是以通过与槽226a的周向一方(从图10B的纸面表侧观察绕逆时针的方向)相邻的槽226c的中心的方式自轴线O1向径向延伸的线。
同样地,该设想线232和以通过与槽226c的周向一方(从图10B的纸面表侧观察绕逆时针的方向)相邻的槽226d的中心的方式自轴线O1向径向延伸的设想线234之间的角度也是θ6=10°。
在此,第2内侧板214由向与设想线234的方向一致的方向、即图10B中的箭头228所示的方向轧制而得到的电磁钢板制作。因而,第2内侧板214的轧制方向228是自设想线230绕轴线O1向周向旋转了角度θ5=2θ6=20°的方向。
如上所述,在本实施方式中,外侧板210的通孔208与第1内侧板212及第2内侧板214具有正18边形的形状。该“18”这个数是利用以下所述的方法设定的数。
在此,假设将通孔208、第1内侧板212以及第2内侧板214设为正n5边形(n5为自然数)。在该情况下,该自然数n5是马达的槽数的约数中的、选择为以θ7=360°/n5表示的角度θ7成为最接近以θ8=360°/(n1×2)表示的角度θ8的值的自然数。在此,n1与上述实施方式相同地表示马达的极数。
关于这一点,基于本实施方式具体地进行说明,由于槽数为36,因此作为其约数,有1、2、3、4、6、9、12、18、36。在此,假设设为n5=12,则θ7=30°。另外,假设设为n5=18,则θ7=20°。另外,假设设为n5=36,则θ7=10°。另一方面,由于本实施方式中的马达的极数为8,因此θ8=22.5°。
因而,作为最接近该角度θ8=22.5°的数,选择n5best=18,本实施方式的通孔208、第1内侧板212以及第2内侧板214形成为正18边形。上述角度θ5使用如此选择的n5best=18被设定为θ5=360°/n5best=20°。另外,后面说明该结构的效果。
如上所述,第1芯板204分别通过将第1内侧板212嵌入外侧板210的通孔208内而构成。另外,第2芯板206分别通过将第2内侧板214嵌入外侧板210的通孔208内而构成。通过沿轴向层叠该第1芯板204与第2芯板206,从而构成图9A和图9B所示的定子芯200。
此时,以图10A所示的第1内侧板212的设想线222与图10B所示的第2内侧板214的设想线230相互一致的方式层叠第1芯板204与第2芯板206。通过如此构成定子芯200,从而如图9A所示,能够使第1内侧板212的轧制方向220与第2内侧板214的轧制方向228在周向上相互错开角度θ5=20°。
接着,参照图11,说明本发明的一实施方式的、用于制造马达的装置250。本实施方式的装置250是用于制造具有图1~图4所示的定子芯20的马达10的装置。
装置250包括第1冲裁模252、用于驱动第1冲裁模252的第1动力产生装置254、第2冲裁模256、用于驱动第2冲裁模256的第2动力产生装置258、用于使第2冲裁模256绕第2冲裁模256的轴线O2旋转的旋转驱动部260以及用于控制第1动力产生装置254、第2动力产生装置258及旋转驱动部260的控制部262。
第1冲裁模252和第2冲裁模256是用于对沿着图11中的箭头264所示的方向连续输送的带钢材266进行冲压加工的模具。带钢材266沿着轧制方向进行连续输送。即,带钢材266的轧制方向与带钢材266的连续输送方向是相同的方向。
第1冲裁模252是用于形成包括图3A所示的齿部55与槽59的第1芯板24的内缘和包括图3B所示的齿部82与槽84的第2芯板26的内缘的模具。第1冲裁模252具有冲头268和容纳该冲头268的冲模270。
冲头268具有与第1芯板24和第2芯板的内缘形状对应的外周面272。另外,冲模270具有与冲头268的外周面272对应的内周面274。第1动力产生装置254例如由液压缸构成,根据来自控制部262的指令,朝向冲模270驱动冲头268。
第2冲裁模256是配置于第1冲裁模252的下游侧、并用于自带钢材266冲裁出具有图3A和图3B所示的10边形的外缘的第1芯板24和第2芯板26的模具。第2冲裁模256具有冲头276和容纳该冲头276的冲模278。
接着,参照图12A和图12B,说明第2冲裁模256的冲头276的外周形状。冲头276是沿着轴线O2延伸的棒状构件,具有10边形的外周面280。该外周面280的形状与图3A和图3B所示的第1芯板24和第2芯板26的外缘形状对应。
具体地说,外周面280包括平面282、平面284、平面286、平面288、平面290、平面292、平面294、平面296、平面298以及平面300。这些平面282、平面284、平面286、平面288、平面290、平面292、平面294、平面296、平面298以及平面300分别与第1芯板24的边28、边30、边32、边34、边36、边38、边40、边42、边44以及边46对应地配置。图12A和图12B中的箭头264表示带钢材266的连续输送方向。冲头276在初始的阶段在连续输送方向264上配置在图12A所示的第1位置。
更具体地说,冲头276在配置于第1位置的状态下以设想线306的方向与连续输送方向264一致的方式相对于连续输送方向264进行配置。该设想线306是与上述设想线29对应的线,是以通过平面282和平面292各自的中心的方式自轴线O2向径向延伸的线。
如图12A所示,在冲头276配置于第1位置的状态下,冲头276的平面288和平面298划定冲头276中的、与连续输送方向264正交的方向302的两端。而且,该配置中的平面288和平面298以与连续输送方向264平行的方式向图12A的纸面上下方向延伸。因而,当冲头276配置于第1位置时,方向302上的冲头276的外周面280的最大尺寸由平面288和平面298之间的尺寸304确定。
上述旋转驱动部260使冲头276从图12A所示的第1位置到图12B所示的第2位置绕该冲头276的轴线O2沿着周向旋转上述角度θ1。当冲头276如此配置于第2位置时,平面286和平面296划定冲头276的方向302上的两端。而且,该配置中的平面286和平面296以与连续输送方向264平行的方式向图12B的纸面上下方向延伸。
因而,当冲头276配置于第2位置时,方向302上的冲头276的最大尺寸由平面286和平面296之间的尺寸308确定。在此,尺寸304与尺寸308被设定为相同。容纳冲头276的冲模278具有与冲头276的外周面280对应的内周面309。旋转驱动部260也使冲模278与冲头276同步地以成为与冲头276相同的旋转角度和方向的方式进行旋转。
接着,参照图11~图14,说明本实施方式的装置250的动作。装置250冲裁具有恒定的宽度314的带钢材266,制作图3A和图3B所示的第1芯板24和第2芯板26。首先,控制部262向动力产生装置254发送指令,朝向冲模270驱动第1冲裁模252的冲头268。然后,利用第1冲裁模252,如图13的区域(a)所示,自向连续输送方向264连续输送的带钢材266冲裁出包括齿部55和槽59的内缘310。
接着,控制部262向动力产生装置258发送指令,朝向冲模278驱动第2冲裁模256的冲头276。然后,如图13的区域(b)所示,控制部262以包含由第1冲裁模252形成的内缘310的方式利用第2冲裁模256自带钢材266冲裁出第1芯板24。
接着,控制部262向旋转驱动部260发送指令,使冲头276从图12A所示的第1位置向图12B所示的第2位置旋转。接着,控制部262向动力产生装置254发送指令,朝向冲模270驱动第1冲裁模252的冲头268,如图14的区域(a)所示,利用第1冲裁模252自带钢材266冲裁出包括齿部82和槽84的内缘312。
接着,控制部262向动力产生装置258发送指令,朝向冲模278驱动第2冲裁模256的冲头276。然后,如图14的区域(b)所示,控制部262利用第2冲裁模256自带钢材266以在中央包含内缘312的方式冲裁出第2芯板26。
在此,如上所述,第1芯板24和第2芯板26的、与连续输送方向264(即,轧制方向48、74)正交的方向的最大尺寸52和80相同。由此,能够自恒定的宽度314的带钢材266冲裁出第1芯板24和第2芯板26,因此能够高效地使用带钢材266来制作第1芯板24和第2芯板26。因此,能够减少带钢材266的废弃量,因此能够降低制造成本、并且高效率地制造能够减小齿槽转矩的定子芯20。
另外,第1芯板24的、位于与连续输送方向264正交的方向上的两端的边34和44与连续输送方向264平行地延伸。而且,第2芯板26的、位于与连续输送方向264正交的方向上的两端的边58和68也与连续输送方向264平行地延伸。
根据该结构,能够增加带钢材266的宽度314内的、第1芯板24和第2芯板26的占有面积。由此,能够更高效地使用带钢材266,因此能够进一步减少带钢材266的废弃量。
接着,参照图15,说明本发明的其他实施方式的、用于制造马达的装置320。本实施方式的装置320是用于制造具有图7A~图8B所示的定子芯170的马达的装置。
装置320包括第1冲裁模322、用于驱动第1冲裁模322的第1动力产生装置324、第2冲裁模326、用于驱动第2冲裁模326的第2动力产生装置328、第3冲裁模330、用于驱动第3冲裁模330的第3动力产生装置332、用于使第1冲裁模322旋转的旋转驱动部335以及用于控制第1动力产生装置324、第2动力产生装置328、第3动力产生装置332及旋转驱动部335的控制部333。
第1冲裁模322、第2冲裁模326以及第3冲裁模330是用于对向连续输送方向264连续输送的带钢材266进行冲压加工的模具。带钢材266沿着轧制方向进行连续输送。第1冲裁模322是用于形成包括图8A和图8B所示的齿部186、194和槽188、196的第1内侧板182和第2内侧板184的内缘的模具。第1冲裁模322具有冲头334和容纳该冲头334的冲模336。
冲头334具有与第1内侧板182的内缘形状和第2内侧板184的内缘形状对应的外周面338。另外,冲模336具有与冲头334的外周面338对应的内周面340。第1动力产生装置324例由液压缸构成,根据来自控制部333的指令,朝向冲模336驱动冲头334。
第2冲裁模326是配置于第1冲裁模322的下游侧、并用于自带钢材266冲裁出具有图8A和图8B所示的圆形的外缘的第1内侧板182和第2内侧板184的模具。第2冲裁模326具有包含圆形的外周面346的冲头342和包含与外周面346对应的圆形的内周面348的冲模344。第2动力产生装置328根据来自控制部333的指令,朝向冲模344驱动冲头342。
第3冲裁模330是配置于第2冲裁模326的下游侧、并用于自带钢材266冲裁出具有图7A所示的正8边形的外缘的外侧板180的模具。第3冲裁模330具有包含正8边形的外周面354的冲头350和包含与外周面354对应的正8边形的内周面356的冲模352。第3动力产生装置332根据来自控制部333的指令,朝向冲模352驱动冲头350。
接着,参照图16A和图16B,说明第1冲裁模322的冲头334。冲头334包括沿着轴线O3延伸的圆形的轴杆360和自轴杆360向径向外侧突出、并且沿着轴线O3延伸的共计36个突条部362。突条部362具有与图8A和图8B所示的槽188、196对应的形状,在周向上等间隔排列。另外,图16A和图16B中的箭头264表示带钢材266的连续输送方向264。
冲头334在初始的阶段在带钢材266的连续输送方向264上配置于图16A所示的第1位置。更具体地说,冲头334在配置于第1位置的状态下以设想线358的方向与连续输送方向264一致的方式在连续输送方向264上被定位。该设想线358是以通过配置为以轴线O3为基准呈点对称的两个突条部362a和362b各自的中心的方式自轴线O3向径向延伸的线。
旋转驱动部335使冲头334从图16A所示的第1位置到图16B所示的第2位置绕轴线O3向周向旋转上述角度θ4。另外,旋转驱动部335也使冲模336与冲头334同步地以成为与冲头334相同的旋转角度和方向的方式进行旋转。
接着,参照图15~图18,说明本实施方式的装置320的动作。装置320是用于自具有恒定的宽度314的带钢材266冲裁出图7B所示的第1芯板174和第2芯板176的装置。首先,控制部333向动力产生装置324发送指令,朝向冲模336驱动第1冲裁模322的冲头334。然后,利用第1冲裁模322,如图17的区域(a)所示,自向连续输送方向264连续输送的带钢材266冲裁出包括齿部186和槽188的内缘364。
接着,控制部333向动力产生装置328发送指令,朝向冲模344驱动第2冲裁模326的冲头342。然后,如图17的区域(b)所示,控制部333利用第2冲裁模326自带钢材266以在中央包含内缘364的方式冲裁出第1内侧板182。冲裁出的第1内侧板182再次嵌入通过冲裁出该第1内侧板182而形成于带钢材266的通孔178内。另外,该通孔178成为图7A所示的外侧板180的通孔178。
接着,控制部333向动力产生装置332发送指令,朝向冲模352驱动第3冲裁模330的冲头350。然后,如图17的区域(c)所示,控制部333利用第3冲裁模330以在中央包含嵌入有第1内侧板182的通孔178的方式冲裁出外侧板180。由此,制作图7B所示的第1芯板174。
接着,控制部333向旋转驱动部335发送指令,使第1冲裁模322的冲头334从图16A所示的第1位置向图16B所示的第2位置旋转。然后,控制部333向动力产生装置324发送指令,朝向冲模336驱动该冲头334,如图18的区域(a)所示,冲裁出包括齿部194和槽196的内缘366。
接着,控制部333向动力产生装置328发送指令,朝向冲模344驱动第2冲裁模326的冲头342。然后,如图18的区域(b)所示,控制部333以在中央包含内缘366的方式冲裁出第2内侧板184。冲裁出的第2内侧板184绕该第2内侧板184的轴线O1、从图18的纸面表侧观察绕逆时针旋转上述角度θ4
然后,旋转后的第2内侧板184再次嵌入通过冲裁出该第2内侧板184而形成于带钢材的通孔178内。如图18的区域(c)所示,如此嵌入的第2内侧板184的轧制方向198成为自连续输送方向264(即,设想线199的方向)绕轴线O1旋转了角度θ4的方向。
接着,控制部333向动力产生装置332发送指令,朝向冲模352驱动第3冲裁模330的冲头350。然后,如图18的区域(c)所示,控制部333利用第3冲裁模330以在中央包含嵌入有第2内侧板184的通孔178的方式冲裁出外侧板180。由此,制作图7B所示的第2芯板176。
这样,根据本实施方式,将构成定子芯170的芯板174、176分割为正8边形的外侧板180与圆形的内侧板182、184,仅使圆形的第2内侧板184旋转并层叠。因此,在芯板174、176之间,外侧板180成为共同的构件,因此能够自恒定的宽度314的带钢材266冲裁出外侧板180。
即,能够将冲裁芯板174、176时的、与连续输送方向264正交的方向上的芯板174、176的最大尺寸设为恒定。由此,能够高效地使用带钢材266来制作第1芯板174和第2芯板176。因而,能够减少带钢材266的废弃量,因此能够降低制造成本、并且高效率地制造能够减小齿槽转矩的定子芯170。
接着,参照图19,说明本发明的一实施方式的、用于制造马达的方法400。另外,本实施方式的方法400是用于制造具有图1~图4所示的定子芯20的马达10的方法。
在步骤S1中,带钢材266向连续输送方向264进行连续输送。例如,带钢材266使用带式输送机等输送装置向连续输送方向264进行连续输送。此时,带钢材266的轧制方向与连续输送方向264相互一致。
在步骤S2中,自带钢材266冲裁出第1芯板24。例如,对使用图11所示的装置250来制作定子芯20的情况进行说明,控制部262在该步骤S1中驱动第1冲裁模252并形成了内缘310(图13的区域(a))之后,驱动第2冲裁模256并冲裁出包含内缘310的第1芯板24(图13的区域(b))。
在步骤S3中,第2冲裁模256进行旋转。具体地说,装置250的控制部262向旋转驱动部260发送指令,使冲头268从第1位置绕轴线O2旋转到第2位置。
在步骤S4中,自带钢材266冲裁出第2芯板26。具体地说,装置250的控制部262在驱动第1冲裁模252并形成了内缘312(图14的区域(a))之后,驱动第2冲裁模256并冲裁出包含内缘312的第2芯板26(图14的区域(b))。在步骤S5中,第1芯板24和第2芯板26进行层叠,制作图2A和图2B所示的定子芯20。
接着,参照图20,说明本发明的一实施方式的、用于制造马达的方法410。另外,本实施方式的方法410是用于制造具有图5A~图6所示的定子芯90的马达的方法。
在步骤S11中,带钢材266以与其轧制方向一致的方式向连续输送方向264进行连续输送。在步骤S12中,自带钢材266冲裁出多个芯板92。具体地说,使用具有与图5A所示的第1芯板92的外缘形状对应的周面的冲裁模冲裁出芯板92。
此时,该冲裁模以该冲裁模的与图5A所示的设想线118对应的设想线成为相对于带钢材266的连续输送方向264(即,图5A的轧制方向116)绕该冲裁模的轴线旋转了上述角度θ2(=11.25°)的方向的方式进行旋转。然后,利用如此在连续输送方向264上被定位的该冲裁模冲裁出芯板92。
在步骤S13中,在步骤S12中冲裁出的多个芯板92中的一部分绕设想线118旋转180°。即,芯板92的一部分在该步骤S12中表背翻转。在步骤S14中,在步骤S13中表背翻转后的芯板92的一部分层叠于未表背翻转的芯板92。
在此,如上所述,由于图5A所示的芯板92具有以设想线118为基准呈线对称的形状,因此在层叠了表背翻转后的芯板92与未表背翻转的芯板92的情况下,能够制作如图6所示具有相同的外周面的定子芯90。在利用该方法制作的定子芯90中,未表背翻转的芯板92构成上述第1芯板92,表背翻转后的芯板92构成上述第2芯板94。
根据本实施方式,利用相对于连续输送方向264旋转了角度θ2(=11.25°)的冲裁模,能够自恒定的宽度314的带钢材266冲裁出第1芯板92和第2芯板94这两者。因此,能够将与连续输送方向264正交的方向上的芯板92、94的最大尺寸(即,尺寸122、154)设为恒定。
因而,能够高效地使用带钢材266,能够减少带钢材266的废弃量。因此,能够降低制造成本、并且高效率地制造能够减小齿槽转矩的定子芯90。
接着,参照图21,说明本发明的一实施方式的、用于制造马达的方法420。另外,本实施方式的方法420是用于制造具有图7A~图10B所示的定子芯170、200的马达的方法。
在步骤S21中,带钢材266沿着其轧制方向向连续输送方向264进行连续输送。在步骤S22中,自带钢材266冲压出第1内侧板182、212。例如,对使用图15所示的装置320来制造定子芯170的情况进行说明,装置320的控制部333在该步骤S22中驱动第1冲裁模322并形成了内缘364(图17的区域(a))之后,驱动第2冲裁模342并冲裁出包含内缘364的第1内侧板182(图17的区域(b))。
另外,在制造图9A和图9B所示的定子芯200的情况下,在该步骤S22中,利用具有正18边形的周面的第1冲裁模,冲裁出具有图10A所示的正18边形的外缘的第1内侧板212。
在步骤S23中,向通过冲裁出第1内侧板182、212而形成于带钢材266的通孔178、208内嵌入第1内侧板182、212。例如,在制造图7A和图7B所示的定子芯170的情况下,如图17的区域(b)所示,使用者向通过冲裁出第1内侧板182而形成于带钢材266的通孔178内再次嵌入第1内侧板182。
在步骤S24中,自带钢材266冲裁出第2内侧板。例如,在制造图7A和图7B所示的定子芯170的情况下,装置320的控制部333在该步骤S24中向旋转驱动部335发送指令,使第1冲裁模322从第1位置向第2位置旋转。接着,控制部333驱动第1冲裁模322,自带钢材266冲裁出内缘366(图18的区域(a))。
然后,控制部333驱动第2冲裁模326,以在中央包含内缘366的方式冲裁出第2内侧板184(图18的区域(b))。另外,在制造图9A和图9B所示的定子芯200的情况下,在该步骤S24中,利用与步骤S22相同的方法冲裁出与第1内侧板212的形状相同的形状的内侧板。
在步骤S25中,第2内侧板绕该第2内侧板的中心轴线旋转。具体地说,在制造图7A和图7B所示的定子芯170的情况下,如图18的区域(c)所示,使用者使在步骤S24中冲裁出的第2内侧板184绕轴线O1、从图18的纸面表侧观察绕逆时针旋转上述角度θ4。另外,在制造图9A和图9B所示的定子芯200的情况下,使用者使在步骤S24中冲裁出的内侧板绕该内侧板的轴线旋转上述角度θ5(=2θ6=20°)。
在步骤S26中,向在步骤S24中形成于带钢材266的通孔178、208内嵌入在步骤S25中旋转后的第2内侧板。具体地说,在制造图7A和图7B所示的定子芯170的情况下,如图18的区域(c)所示,使用者将旋转后的状态的第2内侧板184再次嵌入通过冲裁出该第2内侧板184而形成于带钢材的通孔178内。由此,能够制作如图7A所示的、在外侧板180的通孔178内嵌入有第2内侧板184的第2芯板176。
另外,在制造图9A和图9B所示的定子芯200的情况下,使用者将在步骤S25中旋转后的内侧板嵌入在步骤S24中形成于带钢材的通孔208内。由此,能够制作如图9A所示的、在外侧板210的通孔208内嵌入有第2内侧板214的第2芯板206。
在步骤S27中,冲裁出第1外侧板180、210。具体地说,在制造图7A和图7B所示的定子芯170的情况下,控制部333驱动第3冲裁模330,以在中央包含嵌入有第1内侧板182的通孔178的方式冲裁出外侧板180(图17的区域(c))。
在步骤S28中,冲裁出第2外侧板180、210。具体地说,在制造图7A和图7B所示的定子芯170的情况下,装置320的控制部333驱动第3冲裁模330,以在中央包含嵌入有第2内侧板184的通孔178的方式冲裁出外侧板180(图18的区域(c))。
在步骤S29中,将在步骤S27中制作成的、嵌入有第1内侧板182、212的外侧板180和在步骤S28中制作成的、嵌入有第2内侧板184、214的外侧板180层叠。其结果,制造图7A或图9A所示的定子芯170或200。
在利用该方法420制造图9A和图9B所示的定子芯200的情况下,在步骤S25中,使内侧板绕轴线旋转角度θ5。在此,如上所述,该角度θ5是被设定为最接近角度θ7=360°/(n1×2)=22.5°的数的角度(=20°),而且,与正18边形的外角(即20°)一致。
因而,在步骤S25中,使用者为了使内侧板旋转角度θ5,只要使内侧板旋转与正18边形的外角(即,与相邻的边之间的偏差角相等)相应的量即可。因而,对于使用者来说,应旋转的角度是清楚的,因此操作变容易。另外,由于该角度θ5成为接近于角度θ7的值,因此也能够减小因马达的极数而产生的齿槽转矩。
另外,在制造图9A和图9B所示的定子芯200的情况下,在步骤S25中,也可以将使内侧板旋转的角度设为θ5×n6(n为任意的整数),应用多个n6,使内侧板以不同的多个角度旋转。
如此构成的定子芯200包括相对于第1内侧板212使轧制方向228错开20°的第2内侧板214、使轧制方向错开40°的第2内侧板214、使轧制方向错开60°的第2内侧板214、···、使轧制方向错开(θ5×n6)°的第2内侧板214。
通过如此构成定子芯200,能够进一步有效地减小齿槽转矩。另外,为了制作这种定子芯200,在步骤S25中,使用者也可以在进行第n次步骤S25时使内侧板旋转角度θ5×n。例如,使用者也可以像在第1次步骤S25时旋转20°、在第2次步骤S25时旋转40°、···、在第n次步骤S25时旋转(θ5×n6)°那样根据执行步骤S25的次数,增加使内侧板旋转的角度。
另外,在上述实施方式中,说明了在轴向一侧层叠了多个第1芯板、在该第1芯板的轴向另一侧层叠了多个第2芯板的情况。但是,并不限于此,第1芯板与第2芯板也可以一张一张地交替层叠,亦可以每任意张数地层叠。
另外,在上述实施方式中,说明了层叠由外侧板与第1内侧板构成的第1芯板和由外侧板与第2内侧板构成的第2芯板来构成定子芯的情况。但是,并不限于此,定子芯只要包括外侧板和配置于该外侧板的径向内侧的第1内侧板及第2内侧板即可,外侧板、第1内侧板及第2内侧板的厚度也可以分别不同。即,也可以不构成由一个外侧板与一个内侧板构成的芯板。
如上所述,根据本发明,能够自恒定的宽度的带钢材冲裁出第1芯板和第2芯板,因此能够高效地使用带钢材来制作第1芯板和第2芯板。因此,能够减少带钢材的废弃量,因此能够降低制造成本、并且高效率地制造能够减小齿槽转矩的定子芯。
以上,通过发明的实施方式说明了本发明,但是上述实施方式并不是限定权利要求书的发明。另外,将在本发明的实施方式中说明的特征组合后的方式也可以包含于本发明的保护范围内。但是,并不是限于这些特征的组合全部对发明的解决方法都是必需的。而且,对本领域技术人员而言,能够对上述实施方式施加多种变更或改进也是不言自明的。
另外,应该注意,权利要求书、说明书以及附图中所示的装置和方法中的动作、过程、步骤以及工序等各个处理的执行顺序未特别明确表示“之前”、“先于”等,而且,只要不是在后面的处理中使用前面的处理的输出,就能够以任意的顺序来实现。关于权利要求书、说明书以及附图中的动作流程,即使为了便于说明而使用看“首先,”、“接着,”等进行了说明,也并不是指必须按照该顺序进行实施。

Claims (10)

1.一种马达(10),其具有定子芯(20)和卷绕于该定子芯的线圈,该定子芯(20)是层叠多个分别由轧制成的电磁钢板形成的非圆形的芯板(22)而构成的,其中,
所述定子芯(20)包括:
第1芯板(24);以及
第2芯板(26),其具有与所述第1芯板(24)的外缘形状相同的外缘形状,该第2芯板(26)以该第2芯板(26)的轧制方向(74)成为相对于所述第1芯板(24)的轧制方向(48)绕所述定子芯(20)的中心轴线(O1)旋转了[360°/(所述马达的极数×2)]的奇数倍的角度(θ1)的方向的方式层叠于所述第1芯板(24);
所述第1芯板(24)的外缘在与该第1芯板(24)的轧制方向正交的方向上的两端具有与该轧制方向平行的第1边(34)和第2边(44),
所述第2芯板(26)的外缘在与该第2芯板的轧制方向正交的方向上的两端具有与该轧制方向平行的第3边(58)和第4边(68),
所述第1边(34)与所述第2边(44)之间的、在与所述第1芯板(24)的轧制方向正交的方向上的尺寸(52)和所述第3边(58)与所述第4边(68)之间的、在与所述第2芯板(26)的轧制方向正交的方向上的尺寸(80)相同,其中,
所述第1芯板(92)和所述第2芯板(94)具有以设想线(118、150)为基准呈线对称的形状,该设想线(118、150)从所述第1芯板(92)和所述第2芯板(94)各自的中心轴线(O1)沿径向向相对于所述第1芯板(92)和所述第2芯板(94)各自的轧制方向(116、148)绕所述定子芯(90)的中心轴线(O1)旋转了以(360°×(a+0.5))/(所述马达的极数×2)表示的角度(θ2、θ3)的方向延伸,a为整数。
2.一种马达(10),其具有定子芯(170),该定子芯(170)是层叠多个分别由轧制成的电磁钢板形成的芯板(172)而构成的,其中,
所述芯板(172)包括:
非圆形的外侧板(180),其具有通孔(178);以及
第1内侧板(182)和第2内侧板(184),其嵌入所述通孔(178)内并配置于所述外侧板(180)的径向内侧,该第1内侧板和该第2内侧板各自的轧制方向为沿着从所述定子芯的中心轴线沿径向延伸的轴线的方向;
所述第2内侧板(184)以其轧制方向(198)成为相对于所述第1内侧板(182)的轧制方向(190)绕所述定子芯(170)的中心轴线(O1)旋转了预先设定的角度(θ4)的方向的方式层叠于所述第1内侧板(182)。
3.根据权利要求2所述的马达,其中,
所述通孔(208)与所述第1内侧板(212)及所述第2内侧板(214)具有正b边形的形状,b为自然数,
所述自然数b是所述马达(10)的槽数的约数中的、以360°/b表示的角度(θ5)成为最接近360°/(所述马达的极数×2)的值的自然数,
所述第2内侧板(214)以其轧制方向(228)成为相对于所述第1内侧板(212)的轧制方向(220)绕所述定子芯(200)的中心轴线(O1)旋转了360°/b的角度(θ5)的方向的方式层叠于所述第1内侧板(212)。
4.根据权利要求2所述的马达,其中,
所述通孔(178)与所述第1内侧板(182)及所述第2内侧板(184)为圆形,
所述第2内侧板(184)以其轧制方向(198)成为相对于所述第1内侧板(182)的轧制方向(190)绕所述定子芯(170)的中心轴线(O1)旋转了360°/(所述马达的极数×2)的角度(θ4)的方向的方式层叠于所述第1内侧板(182)。
5.一种马达的制造方法,该制造方法是用于制造权利要求1所述的具有定子芯(20)的马达(10)的方法,其中,该方法包括以下工序:
沿着带钢材(266)的轧制方向连续输送该带钢材(266)的工序;
自所述带钢材(266)冲裁出所述第1芯板(24)的工序;
自所述带钢材(266)冲裁出所述第2芯板(26)的工序;以及
以所述第2芯板(26)的轧制方向(74)成为相对于所述第1芯板(24)的轧制方向(48)绕所述定子芯(20)的中心轴线(O1)旋转了[360°/(所述马达的极数×2)]的奇数倍的角度(θ1)的方向的方式层叠所述第1芯板(24)和所述第2芯板(26)的工序。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,
使用冲裁模(256)执行用于冲裁出所述第1芯板(24)的工序和用于冲裁出所述第2芯板(26)的工序,
所述方法在冲裁出所述第2芯板(26)的工序之前还包括使所述冲裁模(256)绕所述冲裁模(256)的中心轴线(O2)旋转[360°/(所述马达的极数×2)]的奇数倍的角度(θ1)的工序。
7.一种马达的制造方法,该制造方法是用于制造权利要求1所述的具有定子芯(90)的马达(10)的方法,其中,该方法包括以下工序:
沿着带钢材(266)的轧制方向连续输送该带钢材(266)的工序;
自所述带钢材(266)冲裁出多个芯板(92)的工序,该多个芯板(92)分别具有以设想线(118、150)为基准呈线对称的形状,该设想线(118、150)从该芯板(92)的中心轴线(O1)沿径向向相对于所述带钢材(266)的连续输送方向(264)绕该中心轴线(O1)旋转了以(360°×(a+0.5))/(所述马达的极数×2)表示的角度(θ2、θ3)的方向延伸,a为整数;
使所述多个芯板(92)中的第1芯板(94)绕沿所述径向延伸的设想线(118)旋转180°的工序;以及
将所述第1芯板(94)层叠于所述多个芯板(92)中的第2芯板(92)的工序。
8.一种马达的制造方法,该制造方法是用于制造权利要求2至4中任一项所述的具有定子芯(170)的马达(10)的方法,其中,该方法包括以下工序:
沿着带钢材(266)的轧制方向连续输送该带钢材(266)的工序;
自所述带钢材(266)冲裁出所述第1内侧板(182)的工序;
向通过冲裁出所述第1内侧板(182)而形成于所述带钢材(266)的通孔(178)内嵌入该第1内侧板(182)的工序;
自所述带钢材(266)冲裁出所述第2内侧板(184)的工序;
使所述第2内侧板(184)绕该第2内侧板(184)的中心轴线(O1)旋转的工序;
向通过冲裁出所述第2内侧板(184)而形成于所述带钢材(266)的通孔(178)内嵌入旋转后的所述第2内侧板(184)的工序;
以包含嵌入有所述第1内侧板(182)的所述通孔(178)的方式冲裁出第1外侧板(180)的工序;
以包含嵌入有所述第2内侧板(184)的所述通孔(178)的方式冲裁出第2外侧板(180)的工序;以及
层叠所述第1外侧板(180)和所述第2外侧板(180)的工序。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,
使用冲裁模(322)执行用于冲裁出所述第1内侧板的工序和用于冲裁出所述第2内侧板的工序,
所述方法在冲裁出所述第2内侧板(184)的工序之前还包括使所述冲裁模(322)绕所述冲裁模(322)的中心轴线(O3)旋转[360°/(所述马达的极数×2)]的奇数倍的角度(θ4)的工序。
10.根据权利要求8所述的方法,其中,
所述通孔(208)与所述第1内侧板(212)及所述第2内侧板(214)具有正b边形的形状,b为自然数,
在使所述第2内侧板(214)绕该第2内侧板(214)的中心轴线(O1)旋转的工序中,所述第2内侧板(214)绕所述中心轴线(O1)旋转360°/b的角度。
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