CN105813774A - 旋转电机铁心的制造装置 - Google Patents

Abstract

本实施方式的旋转电机铁心的制造装置为，具备：旋转层叠部，使从电磁钢板冲裁的铁心材料在旋转的同时进行层叠；驱动源，产生用于使上述旋转层叠部旋转的驱动力；以及驱动力传递部，将上述驱动源产生的驱动力朝上述旋转层叠部传递。上述驱动力传递部由在上述驱动源与上述旋转层叠部之间排列的多个齿轮构成。上述旋转层叠部具备对该旋转层叠部的旋转位置进行限定的旋转位置限定机构。

Description

旋转电机铁心的制造装置

技术领域

本发明的实施方式涉及一种制造旋转电机的铁心的制造装置。

背景技术

例如，通过将从电磁钢板冲裁的多个铁心材料进行层叠来制造旋转电机的铁心。在该情况下，由于所层叠的铁心材料的板厚会产生偏差，因此为了吸收该偏差或者为了对铁心施加扭斜，而对铁心材料进行旋转层叠、即、使所冲裁的铁心材料在适当旋转的同时进行层叠。

例如，在专利文献1中公开有一种层叠铁心的制造装置，具备：落料模，用于使从电磁钢板冲裁的铁心材料在旋转的同时进行层叠；伺服马达，产生用于使该落料模旋转的驱动力；以及环状的齿形带，将该伺服马达产生的驱动力朝落料模传递。即，根据该装置，伺服马达产生的驱动力经由带朝落料模传递，由此，能够使铁心材料在适当旋转的同时进行层叠。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-94055号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在以往的构成中，由于对带施加的张力的强度、带的伸长、劣化等的影响，伺服马达的驱动力有时无法高效地传递至落料模、并且有时无法迅速地传递至落料模。因而，产生落料模的旋转位置的限定、即旋转位置的定位需要时间这样的问题。因此，在以往的构成中，例如，无法充分地应对从电磁钢板冲裁铁心材料的冲裁工序的高速化、所制造的铁心的大型化等。

因此，本实施方式提供一种旋转电机铁心的制造装置，能够缩短使铁心材料在旋转的同时进行层叠的旋转层叠部的旋转位置的限定所需要的时间。

用于解决课题的手段

本实施方式的旋转电机铁心的制造装置为，具备：旋转层叠部，使从电磁钢板冲裁的铁心材料在旋转的同时进行层叠；驱动源，产生用于使上述旋转层叠部旋转的驱动力；以及驱动力传递部，将上述驱动源产生的驱动力朝上述旋转层叠部传递。而且，上述驱动力传递部由在上述驱动源与上述旋转层叠部之间排列的多个齿轮构成。并且，上述旋转层叠部具备对该旋转层叠部的旋转位置进行限定的旋转位置限定机构。

附图说明

图1是概要地表示一个实施方式的旋转电机铁心的制造装置的主要部分的构成的立体图。

图2是概要地表示模环及其周边部分的纵剖侧视图。

图3是概要地表示所冲裁的铁心材料在适当旋转的同时被层叠的状态的立体图。

图4是旋转电机铁心的制造装置的平面图。

具体实施方式

以下，参照附图对旋转电机铁心的制造装置的一个实施方式进行说明。例如图1所示，本实施方式的旋转电机铁心的制造装置1具备模环2、伺服马达3、驱动力传递部4等。以下，将旋转电机铁心的制造装置1简称为“制造装置1”。在该情况下，通过1个模环2、1个伺服马达3以及1个驱动力传递部4来构成一组铁心材料层叠单元5。

模环2是旋转层叠部的一例，具备旋转部21、基座部22以及支承部23。例如在图2中也表示的那样，旋转部21成为沿轴向贯通的大致圆筒状。从电磁钢板冲裁的多个铁心材料100，从上方依次层叠到该旋转部21内，并在该旋转部21内依次朝下方移动。此外，在该旋转部21的外周面的上部，设置有沿着该旋转部21的周向延伸的环状的被支承部21a。

基座部22成为大致圆板状，安装在旋转部21的下端部。该基座部22与旋转部21一体地旋转。基座部22的直径比旋转部21的直径更大，在基座部22的外周面整体上具有齿轮部24。此外，在基座部22的上表面的外缘部，设置有详细情况将后述的销51能够插入的多个孔部25。在该情况下，孔部25沿着基座部22的周向相互具有等间隔地设置。此外，在基座部22的中央部，与旋转部21同样地开口为圆形。而且，当该基座部22旋转时，旋转部21与该基座部22一起旋转。此外，在基座部22与支承部23之间设置有多个、在该情况下为2个的轴承26、27，由此，构成为旋转部21在由支承部23支承的状态下顺畅地旋转。另外，轴承的数量能够适当变更地实施，例如可以是1个、也可以是2个以上的多个。

支承部23从下方支承旋转部21的被支承部21a，由此，将该旋转部21支承为能够旋转。此外，在该支承部23上设置有浮起机构的一例即浮起功能部30。在该情况下，浮起功能部30具备空气流通路30a以及未图示的空气供给源等而构成。空气流通路30a被引导到与旋转部21的被支承部21a的下表面对置的位置。浮起功能部30将从空气供给源供给的空气经由空气流通路30a朝被支承部21a的下表面喷射。由此，浮起功能部30通过空气的压力使旋转部21浮起若干量。

旋转部21在旋转时浮起若干，由此能够完全或者几乎完全地抑制在支承部23与旋转部的被支承部21a之间产生的摩擦。因而，能够使旋转部21的旋转顺畅。另外，通过适当变更地设定从空气供给源供给的空气的压力，能够适当调整该浮起功能部30使旋转部21浮起的浮起量。此外，例如，能够基于来自对制造装置1的动作整体进行控制的未图示的控制装置的控制指令，来进行浮起功能部30的驱动、换言之为旋转部21的浮起动作。即，控制装置在使旋转部21旋转时使浮起功能部30发挥功能。

此外，模环2具备用于将该模环2所具备的旋转部21的旋转位置限定到规定的旋转位置的旋转位置限定功能部50。该旋转位置限定功能部50是旋转位置限定机构的一例，具备设置成能够沿上下方向移动的销51、以及使该销51沿上下方向移动的致动器52。在该情况下，致动器52例如由周知的气缸等构成，对应于来自未图示的空气供给源的空气供给，使销51朝下方移动。由此，销51从上方插入基座部22所具备的多个孔部25中的任一个，将旋转后的基座部22的旋转位置、换言之为旋转部21的旋转位置限定到规定的旋转位置。

另外，本实施方式中所述的“限定”是指：将旋转后的旋转部21的旋转位置适当固定到为了使铁心材料100在适当旋转的同时进行层叠而预先规定的旋转位置，即，将旋转部21的旋转位置适当定位到预先规定的旋转位置。此外，例如，能够基于来自未图示的控制装置的控制指令，来进行致动器52的驱动、换言之为销51的驱动。即，控制装置为，每当旋转部21的旋转动作完成时就使致动器52发挥功能。此外，朝该致动器52供给空气的空气供给源与朝上述的浮起功能部30供给空气的空气供给源，可以由分别不同的供给源构成、也可以由共同的供给源构成。

伺服马达3是驱动源的一例，以其旋转轴31朝向下方的状态设置。而且，在旋转轴31的前端部、在该情况下为下端部，一体地设置有驱动齿轮32。由此，当旋转轴31旋转时，驱动齿轮32与该旋转轴31一起旋转。

驱动力传递部4由在伺服马达3所具备的驱动齿轮32与模环2所具备的齿轮部24之间排列的多个连结齿轮构成。在该情况下，驱动力传递部4具备3个连结齿轮41、42、43。而且，设置在最靠伺服马达3侧的第1连结齿轮41的直径，比设置在相比该第1连结齿轮41更靠模环2侧的第2连结齿轮42以及第3连结齿轮43的直径大。此外，第2连结齿轮42的直径尺寸与第3连结齿轮43的直径尺寸，被设定为完全相同的尺寸或者大致相同的尺寸。而且，本实施方式的驱动力传递部4的减速比被设定为0.40。

另外，减速比表示与伺服马达3的驱动齿轮32的旋转量相对的模环2的旋转部21的旋转量，例如，在减速比为0.40的情况下，伺服马达3的驱动齿轮32旋转1周，则模环2的旋转部21旋转0.40周。此外，各连结齿轮41、42、43的直径尺寸能够适当变更地设定，例如，也可以将最靠伺服马达3侧的第1连结齿轮41与最靠模环2侧的第3连结齿轮43设定为相同尺寸，将夹在它们之间的第2连结齿轮42的直径设定为比第1连结齿轮41以及第3连结齿轮43的直径大或者小。

此外，例如，可以将全部连结齿轮的直径尺寸设定为相同尺寸，也可以设定为分别不同的尺寸。此外，各连结齿轮41、42、43的大小关系的组合能够适当变更地实施。此外，驱动力传递部4所具备的连结齿轮的数量并不限于3个，例如可以是4个以上的多个，可以是2个，也可以是1个。此外，驱动力传递部4的减速比能够适当变更地设定，但是优选将连结齿轮的数量、各连结齿轮的直径尺寸、各连结齿轮的配置位置等设定为，减速比成为0.25以上。

根据上述的制造装置1，伺服马达3产生的驱动力经由驱动力传递部4的多个连结齿轮41、42、43传递至模环2的齿轮部24，而旋转部21适当旋转。与此相伴，例如图3所示，旋转部21内的铁心材料100在按照角度α、β、γ……这样的旋转角度被适当旋转的同时依次层叠。由此，能够在适当吸收铁心材料100的板厚的偏差的同时并且在施加扭斜的同时制造铁心。

另外，在旋转部21的内部，通过依次层叠铁心材料100来形成铁心材料块100A、100B、100C、……，通过进一步层叠这些铁心材料块100A、100B、100C、……来制造铁心。由此，铁心材料100在使这些铁心材料块100A、100B、100C、……的每个适当旋转的同时依次层叠。此外，在旋转部21内使铁心材料100或者铁心材料块100A、100B、100C、……旋转的角度能够适当变更地设定，例如，可以将角度α、β、γ……全部设定为相同角度，也可以设定为分别不同的角度。此外，在本实施方式中，作为所制造的铁心，示出构成所谓的内转子型的旋转电机的转子的铁心，但这仅为例示。此外，该所制造的铁心的轴向、构成该铁心的铁心材料的层叠方向以及该铁心材料的板厚方向为相同方向。

此外，例如图4所示，在上述的制造装置1中，电磁钢板200中的冲裁铁心材料100的部分P1、P2，沿着该电磁钢板200的宽度方向并排排列为多列、在该情况下为2列。另外，电磁钢板200的“宽度方向”是指，相对于该电磁钢板200的长度方向、换言之为在图4中由箭头A所示的该电磁钢板200的输送方向A呈直角的方向。此外，在各列中冲裁铁心材料100的部分P1、P2被设定于如下位置：不完全沿着电磁钢板200的宽度方向，而是在沿着电磁钢板200的长度方向、即输送方向A的方向上错开若干的位置。

而且，上述的铁心材料层叠单元5为，在电磁钢板200的宽度方向的两侧，设置在与各列中冲裁铁心材料100的部分P1、P2对应的位置。而且，铁心材料层叠单元5从沿着电磁钢板200的宽度方向的多列、在该情况下为2列冲裁铁心材料。另外，在该制造装置1中，模环2分别位于冲裁铁心材料100的部分P1、P2的下方，伺服马达3分别位于冲裁铁心材料100的部分P1、P2的侧方。而且，构成为，驱动力传递部4的多个连结齿轮41、42、43被排列成将该模环2与伺服马达3之间进行连结。

如此，尤其是在沿着电磁钢板200的宽度方向按照多列冲裁铁心材料的构成中，构成铁心材料层叠单元5的模环2与伺服马达3成为沿着电磁钢板200的宽度方向分离的状态。因此，存在模环2与伺服马达3之间的距离变长的倾向，因而，尤其需要用于将伺服马达3产生的驱动力朝模环2高效地传递的研究。

根据本实施方式的制造装置1，将伺服马达3产生的驱动力朝模环2传递的驱动力传递部4，不是经由带来传递驱动力的以往的构成，而成为经由在该伺服马达3与模环2之间排列的多个连结齿轮41、42、43来传递驱动力的构成。因而，受到对带施加的张力的强度、带的伸长、劣化等的影响的可能性完全消失，能够将伺服马达3产生的驱动力朝模环2极高效且迅速地传递。由此，能够缩短模环2的旋转位置的限定所需要的时间，能够充分地应对从电磁钢板冲裁铁心材料的冲裁工序的高速化、制造的铁心的大型化等。

然而，在通过多个连结齿轮41、42、43来构成驱动力传递部4的情况下，经由这些连结齿轮41、42、43的嵌合来传递驱动力。因此，由于在连结齿轮41、42、43间产生的齿隙、即松动、游隙等的影响，模环2、更具体而言为旋转部21的旋转位置的限定有可能变得不准确。

根据本实施方式的制造装置1，还具备对模环2的旋转部21的旋转位置进行限定的旋转位置限定功能部50。因而，能够强制性地限定旋转后的旋转部21的旋转位置，能够不受在连结齿轮41、42、43间产生的齿隙的影响，而极准确地进行旋转部21的旋转位置的定位。

此外，根据本实施方式的制造装置1，旋转位置限定功能部50通过相对于模环2的孔部25从上方插入销51来限定模环2的旋转位置。因而，不用担心在销51的插入时对模环2施加轴向的偏载荷、即、使轴向倾斜那样的载荷，而模环2不会倾斜。另外，在本实施方式中，例示了相对于模环2的孔部25从上方插入销51的构成，但也可以采用相对于模环2的孔部25从下方插入销51的构成。即，将销的插入方向设定为尽量沿着模环2的轴向的方向、更优选为大致或者完全沿着模环2的轴向的方向即可。此外，假设在成为相对于模环2从侧方插入销的构成的情况下，在该销的插入时对模环2施加轴向的偏载荷，因此模环2倾斜的可能性变高。因此，不推荐相对于模环2从侧方插入销的构成。

此外，根据本实施方式的制造装置1，具备使模环2浮起的浮起功能部30。因而，在使模环2的旋转部21旋转时，能够使该旋转部21浮起若干而使其顺畅地旋转。即，能够几乎或者完全地抑制在旋转部21的旋转时产生的摩擦的影响，能够极准确地进行旋转部21的旋转位置的定位。

以上说明的本实施方式的旋转电机铁心的制造装置为，具备：旋转层叠部，使从电磁钢板冲裁的铁心材料在旋转的同时进行层叠；驱动源，产生用于使上述旋转层叠部旋转的驱动力；以及驱动力传递部，将上述驱动源产生的驱动力朝上述旋转层叠部传递。而且，上述驱动力传递部由在上述驱动源与上述旋转层叠部之间排列的多个齿轮构成。此外，上述旋转层叠部具备对该旋转层叠部的旋转位置进行限定的旋转位置限定机构。根据该构成，能够缩短使铁心材料在旋转的同时进行层叠的旋转层叠部的旋转位置的限定所需要的时间，能够充分地应对从电磁钢板冲裁铁心材料的冲裁工序的高速化、制造的铁心的大型化等。

另外，本实施方式是作为例子而提示的，并不意图对发明的范围进行限制。这些新的实施方式能够以其他各种方式加以实施，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。本实施方式及其变形包含于发明的范围及主旨中，并且包含于请求范围所记载的发明和与其等同的范围中。

符号的说明

在附图中，1表示旋转电机铁心的制造装置，2表示模环(旋转层叠部)，3表示伺服马达(驱动源)，4表示驱动力传递部，5表示铁心材料层叠单元，30表示浮起功能部(浮起机构)，41、42、43表示连结齿轮(齿轮)，50表示旋转位置限定功能部(旋转位置限定机构)，51表示销，100表示铁心材料，200表示电磁钢板。

Claims (4)

1.一种旋转电机铁心的制造装置，其具备：

旋转层叠部，使从电磁钢板冲裁的铁心材料在旋转的同时进行层叠；

驱动源，产生用于使上述旋转层叠部旋转的驱动力；以及

驱动力传递部，将上述驱动源产生的驱动力朝上述旋转层叠部传递，

上述驱动力传递部由在上述驱动源与上述旋转层叠部之间排列的多个齿轮构成，

上述旋转层叠部具备对该旋转层叠部的旋转位置进行限定的旋转位置限定机构。

2.如权利要求1所述的旋转电机铁心的制造装置，其中，

上述旋转位置限定机构还具备销，该销相对于上述旋转层叠部从上方或者下方插入。

3.如权利要求1或2所述的旋转电机铁心的制造装置，其中，

还具备使上述旋转层叠部浮起的浮起机构。

4.如权利要求1至3中任一项所述的旋转电机铁心的制造装置，其中，

在上述电磁钢板的宽度方向的两侧具备由上述旋转层叠部、上述驱动源以及上述驱动力传递部构成的铁心材料层叠单元，

上述铁心材料层叠单元从沿着上述电磁钢板的宽度方向的多列冲裁上述铁心材料。