CN106688166A - 车辆驱动用马达的层叠铁心的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明降低了制造成本，并且削减了车辆用驱动马达的部件件数以及组装工时。在层叠铁心(10)的制造方法中，以在周向上相位偏移的方式对排列成环状的多个圆弧状铁心片(12)分别构成的多个环状铁心片(14)进行层叠，由此制造层叠铁心主体(16)。接下来，在该层叠铁心主体(16)的内周部或者外周部的沿周向排列的多处部位(多个焊接部(18))，沿层叠方向对在周向上相位偏移的各层的圆弧状铁心片(12)进行焊接。另外，在层叠铁心(10)的内周部的对置的位置处形成有一对键凸部(28)，当对车辆用驱动马达的转子进行组装时无需键部件。因此，与将键部件安装于键凹部的结构相比，能够削减车辆用驱动马达的部件件数以及组装工时。

Description

车辆驱动用马达的层叠铁心的制造方法

技术领域

本发明涉及车辆驱动用马达的层叠铁心的制造方法。

背景技术

下述专利文献1中记载有如下层叠铁心，该层叠铁心通过对由以环状排列的多个扇形铁心片构成的环状铁心片按顺序依次进行敛缝层叠而形成。

专利文献1:日本特开2013-5628号公报

在如上所述的层叠铁心中，由于用于同时进行敛缝和层叠的专用设备的价格高昂，因此，根据降低制造成本的观点，还存有改善的余地。另外，在对车辆用驱动马达的转子进行组装时，由于是将键部件安装于键凹部的结构，因此，部件件数以及组装工时会增加。

发明内容

考虑到上述情形，本发明的目的在于获得一种车辆驱动用马达的层叠铁心的制造方法，通过该制造方法能够降低制造成本，并且能够削减车辆用驱动马达的部件件数以及组装工时。

本发明的第一方式的车辆驱动用马达的层叠铁心的制造方法具有：冲压工序，在该冲压工序中，对带状的磁性钢板进行冲压加工，由此制造由连结部将键凸部的有无状况以及上述键凸部的配置不同的多个圆弧状铁心片连结的带托板的单板；层叠工序，在该层叠工序中，从输送的上述带托板的单板按顺序依次切去上述圆弧状铁心片，并且使切去的上述圆弧状铁心片以环状排列而形成环状铁心片，且以在周向上相位偏移的方式对多个上述环状铁心片进行层叠，由此制造上述键凸部在层叠方向上定位的层叠铁心主体；以及焊接工序，在该焊接工序中，在上述层叠铁心主体的内周部或者外周部的沿周向排列的多处部位，沿层叠方向对在周向上相位偏移的各层的上述圆弧状铁心片进行焊接。

在第一方式中，能够通过上述的冲压工序、层叠工序以及焊接工序制造车辆驱动用马达的层叠铁心，因此，无需用于同时进行敛缝和层叠的专用设备。其结果，能够降低制造成本。另外，能够制造具备在层叠方向上定位的键凸部的层叠铁心，因此，与在对车辆用驱动马达的转子进行组装时将键部件安装于键凹部的结构相比，能够削减车辆用驱动马达的部件件数以及组装工时。

在第一方式的基础上，对于本发明的第二方式而言，上述圆弧状铁心片具有沿着周向的长度为上述键凸部的长度的1/2的短键凸部在周向两端部的不同的端部形成的两种圆弧状铁心片。

在第二方式中，通过使用沿着周向的长度为键凸部的长度的1/2的短键凸部在周向两端部的不同的端部形成的两种圆弧状铁心片，能够在圆弧状铁心片的连结部形成键凸部。

如以上说明，通过本发明所涉及的车辆驱动用马达的层叠铁心的制造方法，能够降低制造成本，并且能够削减车辆用驱动马达的部件件数以及组装工时。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式所涉及的车辆驱动用马达的层叠铁心的立体图。

图2是示出上述层叠铁心的局部结构的分解立体图。

图3是示出沿着图1中的3-3剖面线的截面的概要剖视图。

图4是示出用于层叠工序的层叠组装装置及其周围结构的主视图。

图5是从上方观察上述层叠组装装置的内部的俯视图。

图6是将上述层叠组装装置的主要部分放大示出的立体图。

图7是示出层叠于定位夹具上的层叠铁心主体的立体图。

图8是示出在焊接工序中对层叠铁心主体进行焊接的状况的立体图。

图9是示出键凸部的有无状况以及键凸部的配置不同的六种圆弧状铁心片的俯视图。

图10是示出向层叠组装装置输送的六种圆弧状铁心片的排列的俯视图。

具体实施方式

以下，利用图1～图10对本发明的实施方式所涉及的车辆驱动用马达的层叠铁心的制造方法进行说明。

(层叠铁心的结构)

首先，对通过本实施方式所涉及的车辆用驱动马达的层叠铁心的制造方法制造的层叠铁心(以下，简称为“层叠铁心”)进行说明。

如图1所示，该层叠铁心10是用于车辆驱动用马达(电动机)的转子侧的层叠转子铁心，且是带磁体的转子的构成要素。分割成四部分的圆弧状铁心片12(分割铁心片)以环状排列而形成环状铁心片14，对多个环状铁心片14进行层叠而构成层叠铁心主体16，利用多个焊接部18使层叠铁心主体16实现一体化而形成该层叠铁心10。

在本实施方式中，各圆弧状铁心片12的圆弧角θ设定为90度。在各圆弧状铁心片12的外周部形成有沿周向排列的多个(这里为四个)圆弧状的磁体安装部20(磁极片部)。这些磁体安装部20的圆弧角δ设定为22.5度，在各磁体安装部20形成有用于供磁体安装的磁体安装孔22。

另外，在各圆弧状铁心片12的宽度方向中间部(外周与内周之间的中间部)形成有沿周向排列的多个(这里为四个)圆形的导孔24。这些导孔24是用于供在定位夹具62(参照图7以及图8)设置的导销68(参照图7)插入的导向孔，其中，定位夹具62在多个环状铁心片14的层叠时以及层叠铁心主体16的焊接时使用。

上述的导孔24以及磁体安装部20设置为在圆弧状铁心片12以环状排列而构成环状铁心片14的状态下每隔22.5度而配置，上述导孔24在环状铁心片14的周向上设置于与磁体安装部20相同的相位。

如图2所示，彼此重叠的规定数量的环状铁心片14以周向上的圆弧状铁心片12彼此的接缝26在周向上的相位偏移的所谓的砌砖方式而层叠。而且，在本实施方式中，上述的相位偏移角设定为与磁体安装部20的圆弧角δ相同的22.5度。

若具有22.5度的相位偏移地对环状铁心片14进行层叠，则磁体安装部20以及导孔24每隔22.5度而配置，因此，磁体安装部20以及导孔24各自的位置在层叠方向上一致。因此，磁体安装部20以及导孔24从层叠铁心主体16的轴线方向一端侧朝轴线方向另一端侧贯通。

如图1所示，使如上所述那样层叠的多个环状铁心片14实现一体化的多个焊接部18在层叠铁心主体16的内周部沿周向排列设置。在本实施方式中，上述多个焊接部18设置为数量与层叠铁心主体16的磁极数相同(这里为16极)，沿着层叠方向对周向上的相位偏移的各层的圆弧状铁心片12进行焊接(接合)。

另外，上述多个焊接部18隔着导孔24而位于磁体安装部20的相反侧，并在层叠铁心主体16的内周部每隔22.5度而设置。

在本实施方式的层叠铁心10中，在内周部的对置的位置处形成有一对键凸部28，上述键凸部28形成于相邻的焊接部18的中间位置。此外，一对键凸部28成为将层叠铁心10组装于车辆用驱动马达的转子时的连结部。

(圆弧状铁心片的种类)

如图9所示，圆弧状铁心片12为键凸部28的有无状况以及键凸部28的配置不同的六种圆弧状铁心片12A、12B、12C、12D、12E、12F。圆弧状铁心片12A在周向两端中的一端(图9的上端)形成有周向长度为键凸部28的长度的1/2的短键凸部29。另外，圆弧状铁心片12B相对于周向中央朝向一端(图9的上端)方向在22.5度的位置处形成有键凸部28。另外，圆弧状铁心片12C在周向中央形成有键凸部28。另外，圆弧状铁心片12D相对于周向中央朝向另一端(图9的下端)方向在22.5度的位置处形成有键凸部28。另外，圆弧状铁心片12E在周向两端中的另一端(图9的下端)形成有周向长度为键凸部28的长度的1/2的短键凸部29。并且，在圆弧状铁心片12F未形成键凸部28。此外，通过在周向上将圆弧状铁心片12A的短键凸部29与圆弧状铁心片12E的短键凸部29连结而形成键凸部28。

(层叠铁心10的制造方法)

接下来，对上述结构的层叠铁心10的制造方法进行说明。

层叠铁心10的制造方法构成为包括作为第一工序的冲压工序、作为第二工序的层叠工序、作为第三工序的焊接工序、以及作为第四工序的检查工序。

(冲压工序)

如图4～图6所示，在冲压工序中，利用模具装置对带状的磁性钢板进行冲压加工，由此制造由一对连结部32将多个圆弧状铁心片12连结的带托板(carrier)的单板30。而且，将制造的带托板的单板30卷绕于卷轴34并向下道工序的层叠工序转移。

另外，在该冲压工序中，对设置于冲压机械的五处位置的割缝部(省略图示)进行接通(ON)、断开(OFF)控制，由此对带托板的单板30进行冲压而形成键凸部28的有无状况以及键凸部28的配置不同的六种圆弧状铁心片12A、12B、12C、12D、12E、12F(参照图9)。

(层叠工序)

在层叠工序中，从输送的带托板的单板30按顺序依次切去圆弧状铁心片12，并且使切去的圆弧状铁心片12以环状排列而形成环状铁心片14，并且使多个环状铁心片14以周向上的相位偏移的方式层叠而制造层叠铁心主体16。具体而言，首先，将卷轴34安装于图4所示的卷轴支架36，并且将卷绕于卷轴34的带托板的单板30解开并卷绕于图4及图5所示的层叠组装装置38的导辊40，进而将其插入于该层叠组装装置38内。

在层叠组装装置38内设置有输送进给机构42、伺服冲压机46、电动式转位器(indexer)48、电动缸(robo cylinder)50、以及对上述部件的工作进行控制的控制面板52。输送进给机构42对插入至层叠组装装置38内的带托板的单板30进行保持并将其向伺服冲压机46以及电动式转位器48侧输送。此外，图4以及图5中由箭头A所示的方向是带托板的单板30的输送方向。另外，为了改善材料切取效率以及在对托板进行卷绕保管时避免圆弧状铁心片12的翘曲等变形，将圆弧状铁心片12配置为相对于托板的输送方向成直角。

在伺服冲压机46安装有连接部切割模具的冲头54，在与配置于该冲头54的下方的连接部切割模具的冲模56之间，从输送的带托板的单板30的连结部32按顺序依次切去圆弧状铁心片12。此外，切去圆弧状铁心片12之后的连结部32从图6所示的输送管58(图4以及图5中省略图示)内通过而向层叠组装装置38外排出，并被向未图示的废料(scrap)切割机输送。

利用上述冲头54将切去的圆弧状铁心片12压入至以能够拆装的方式安装于电动式转位器48的旋转台60上的定位夹具62上。如图6以及图7所示，该定位夹具62具备：环形的下板64；从上述下板64朝上方突出的多个(这里为16个)导销68(导向销)；以及从定位夹具62朝上方突出的多个(这里为8个)支柱70。此外，导销68以及支柱70的数量能够适当地变更。

16个导销68在下板64的周向上等间隔(22.5度的间隔)地排列、且牢固地固定于下板64。另外，8个支柱70在比16个导销68靠下板64的内周侧的位置处且在下板64的周向上等间隔(45度的间隔)地排列，并牢固地固定于下板64。此外，该定位夹具62构成为包括图8所示的环形的上板72，在层叠工序中以拆下上板72的状态而使用。

压入至上述定位夹具62上的圆弧状铁心片12在导销68分别插入于4个导孔24的状态下被保持于定位夹具62上。该定位夹具62借助电动式转位器48的旋转台60而与输送进给机构42以及伺服冲压机46联动地绕垂直轴旋转，并且借助电动缸50而在规定的时刻下降。

具体而言，首先，为了使圆弧状铁心片12以环状排列而形成环状铁心片14，每当将一个圆弧状铁心片12压入至定位夹具62上时，定位夹具62朝图5中的箭头B方向旋转90度(圆弧状铁心片12的圆弧角θ)。通过反复进行三次该90度的旋转而制成一层环状铁心片14。接下来，利用电动缸50使定位夹具62与圆弧状铁心片12的板厚相应地下降，并且利用电动式转位器48使定位夹具62朝图5中的箭头B方向旋转22.5度(相位偏移角δ)。通过按顺序依次反复执行上述处理而使多个环状铁心片14以周向上的相位偏移的方式层叠(旋转层叠)，由此制成层叠铁心主体16。

如图10所示，在本实施方式中，制成按照圆弧状铁心片12C、12F、12C、12F的顺序在周向上以环状排列的第一层的环状铁心片14。接下来，制成按照圆弧状铁心片12F、12B、12F、12B的顺序在周向上以环状排列的第二层的环状铁心片14。接下来，制成按照圆弧状铁心片12A、12E、12A、12E的顺序在周向上以环状排列的第三层的环状铁心片14。接下来，制成按照圆弧状铁心片12D、12F、12D、12F的顺序在周向上以环状排列的第四层的环状铁心片14。接下来，制成按照圆弧状铁心片12F、12C、12F、12C的顺序在周向上以环状排列的第五层的环状铁心片14。接下来，制成按照圆弧状铁心片12B、12F、12B、12F的顺序在周向上以环状排列的第六层的环状铁心片14。接下来，制成按照圆弧状铁心片12E、12A、12E、12A的顺序在周向上以环状排列的第七层的环状铁心片14。接下来，制成按照圆弧状铁心片12F、12D、12F、12D的顺序在周向上以环状排列的第八层的环状铁心片14。此外，图10中箭头A所示的方向是圆弧状铁心片12的输送方向。

因此，在本实施方式中，通过上述层叠工序而对环状铁心片14进行层叠，使得键凸部28的位置在层叠方向上一致。而且，将制造出的层叠铁心主体16连同定位夹具62从旋转台60拆下，并向下道工序的焊接工序转移。

(焊接工序)

在焊接工序中，在层叠铁心主体16的内周部的沿周向排列的多处部位(这里为16处位置：参照图1以及图3的焊接部18)，沿着层叠方向对周向上的相位偏移的各层的圆弧状铁心片12进行焊接。具体而言，首先，如图8所示，将上板72安装于定位夹具62。例如通过螺栓紧固的方式将该上板72固定于8个支柱70的上端，并将层叠铁心主体16保持为规定的厚度。或者，利用从上下方将8个支柱70夹持于上板72与下板64之间的专用的夹持装置而将层叠铁心主体16保持为规定的厚度。

接下来，如图4所示，将定位夹具62安装于光纤激光焊接机所具备的旋转台60上，利用该光纤激光焊接机进行上述焊接。此外，图8中标注了附图标记76的部件是光纤激光焊接机的焊枪(torch)。由此制成层叠铁心10。制成的层叠铁心在下道工序的检查工序中接受规定的检查。

(作用以及效果)

接下来，对本实施方式的作用以及效果进行说明。

在本实施方式中，通过上述的冲压工序、层叠工序以及焊接工序而制造层叠铁心10。该层叠铁心10中，层叠铁心主体16通过排列成环状的多个圆弧状铁心片12分别构成的多个环状铁心片14以周向上的相位偏移的方式层叠而成。在该层叠铁心主体16的内周部，多个焊接部18在周向上排列设置。在这些焊接部18处，沿层叠方向对周向上的相位偏移的各层圆弧状铁心片12进行焊接。另外，在本实施方式中，能够制造具备在层叠方向上定位的键凸部28的层叠铁心10。

由此，能够使各层圆弧状铁心片12一体地结合，因此，无需用于同时进行敛缝和层叠的专用设备，其结果，能够降低制造成本。

另外，由于在层叠铁心10的内周部具备键凸部28，从而，在对车辆用驱动马达的转子进行组装时不需要键部件。因此，与将键部件安装于键凹部的结构相比，能够削减车辆用驱动马达的部件件数以及组装工时。

另外，在本实施方式中，容易相对于具备键凸部28、且未将环状铁心片14分割为多个圆弧状铁心片12的现有结构进行置换。

另外，在本实施方式中，使用沿着周向的长度为键凸部的长度的1/2的短键凸部29在周向两端部的不同的端部形成的两种圆弧状铁心片12A、12E。因此，通过在周向上将圆弧状铁心片12A的短键凸部29与圆弧状铁心片12E的短键凸部29连结，能够在圆弧状铁心片12A与圆弧状铁心片12E的连结部形成键凸部28。

(实施方式的补充说明)

在上述实施方式中，在层叠铁心10的内周部的对置的位置处形成有一对键凸部28，但本发明并不局限于此，层叠铁心主体16的键凸部28的数量能够适当地变更。

另外，上述实施方式中，将圆弧状铁心片12设为键凸部28的有无状况以及键凸部28的配置不同的6种，但本发明并不局限于此，能够将圆弧状铁心片12适当地变更为键凸部28的有无状况以及键凸部28的配置不同的6种以外的多种。另外，还能够设为不存在具有沿着周向的长度为键凸部的1/2的长度的短键凸部29的圆弧状铁心片12A、12E的结构。此外，当不存在键凸部28时，为了避免与组装于圆弧状层叠铁心的内周侧的部件发生干扰，以比键凸部28的内芯部直径向外周侧偏移的方式过量地切取圆弧状铁心片12。

另外，在上述实施方式中，形成为层叠铁心主体16为16极的结构，但本发明并不局限于此，能够适当地变更层叠铁心主体16的磁极数量。

另外，在上述实施方式中，形成为设置有数量与层叠铁心主体16的磁极数相同的焊接部18的结构，但本发明并不局限于此，能够适当地变更焊接部的数量。例如，可以形成为设置有层叠铁心主体的磁极数的一半的焊接部。

另外，在上述实施方式中，形成为焊接部18与磁体安装部20隔着导孔24而相互设置于相反侧的结构，但本发明并不局限于此，可以形成为焊接部与导孔在圆弧状铁心片的周向上偏移设置的结构。

另外，在上述实施方式中，形成为焊接部18设置于层叠铁心主体16的内周部的结构，但本发明并不局限于此，可以是焊接部设置于层叠铁心主体的外周部的结构。

除此之外，本发明能够在不脱离其主旨的范围进行各种变更而实施。另外，本发明的权利范围当然不限定于上述实施方式。

另外，通过参照而将作为日本申请的特愿2014-152094公开的全部内容引入本说明书中。另外，对于本说明书中记载的所有文献、专利申请和技术标准，以与具体且分别记载通过参照引入各文献、专利申请和技术标准时相同的程度而通过参照引入本说明书。

附图标记的说明

10...车辆驱动用马达的层叠铁心；12...圆弧状铁心片；14...环状铁心片；16...层叠铁心主体；18...焊接部；28...键凸部；29...短键凸部；30...带托板的单板；32...连结部。

Claims (2)

1.一种车辆驱动用马达的层叠铁心的制造方法，其中，

所述车辆驱动用马达的层叠铁心的制造方法具有：

冲压工序，在该冲压工序中，对带状的磁性钢板进行冲压加工，由此制造由连结部将键凸部的有无状况以及所述键凸部的配置不同的多个圆弧状铁心片连结的带托板的单板；

层叠工序，在该层叠工序中，从输送的所述带托板的单板按顺序依次切去所述圆弧状铁心片，并且使切去的所述圆弧状铁心片以环状排列而形成环状铁心片，且以在周向上相位偏移的方式对多个所述环状铁心片进行层叠，由此制造所述键凸部在层叠方向上定位的层叠铁心主体；以及

焊接工序，在该焊接工序中，在所述层叠铁心主体的内周部或者外周部的沿周向排列的多处部位，沿层叠方向对在周向上相位偏移的各层的所述圆弧状铁心片进行焊接。

2.根据权利要求1所述的车辆驱动用马达的层叠铁心的制造方法，其中，

所述圆弧状铁心片具有沿着周向的长度为所述键凸部的长度的1/2的短键凸部在周向两端部的不同的端部形成的两种圆弧状铁心片。