CN109075629B - 层叠铁芯和层叠铁芯的制造方法 - Google Patents

Abstract

在通过层叠多个铁芯片(11)形成的层叠铁芯(10)中，铁芯片(11)的内周部或者外周部中的至少一者设置有连接凹部(19)，其与在径向上可从该连接凹部拆卸的叠铆片(20)的连接部(21)连接，连接部(21)的外周缘具有与连接凹部(19)的内周缘相同的形状，并且连接凹部(19)的底部(28)不由单一的直线构成。

Description

层叠铁芯和层叠铁芯的制造方法

技术领域

本发明涉及一种层叠铁芯及层叠铁芯的制造方法。

背景技术

在制造层叠铁芯(电机铁芯)时，考虑到成本或制造的容易性，通常通过使用叠铆(caulking)使在层叠方向上相邻的铁芯片互相紧固。然而，在电机的转矩或者效率等优先的情况下，采用将在层叠方向上相邻的铁芯片通过粘合剂或树脂互相连结以使得层叠铁芯中不残留叠铆形状的方法(见专利文献1和2)。例如，在专利文献2中，如图16所示，公开了以下方法：在各个铁芯片(芯部)120的外周部中设置蝶形叠铆片(废料部)121，在层叠方向相邻的铁芯片120通过由互相压紧的叠铆片121形成的叠铆块而互相一体化，并且随后从铁芯片120拆离叠铆块。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP-A-2007-336608

专利文献2：日本专利No.5357187

发明内容

技术问题

在蝶形叠铆片121中，一个翼状部122配合并固定至在铁芯片120中形成的配合凹部123中。因此，必须通过在铁芯片120的层叠方向上滑动叠铆块来进行该叠铆块从铁芯片120的拆离。因此，拆离机构变得复杂，并且也需要时间，这导致制造成本增加。此外，当滑动叠铆块时，与叠铆块的接触区域在滑动方向上被切削，使得在产品中产生缺陷，并且制造成本增加。特别地，该现象发生在层叠方向上的端部的铁芯片120中。铁芯片120的板厚度越薄，发生率变得越高。在专利文献2中，为了有助于从铁芯片120拆离叠铆块，用于分离的多个凹部124至126形成在在叠铆片121和铁芯片120之间的接触区域。然而，在此情况下，冲裁铁芯片120的工艺变得复杂。例如，由于工艺的数量增加，所以模具的大小须要增大，并且制造成本增加。

考虑到上述情况构造本发明，并且本发明的目的是提供一种层叠铁芯以及该层叠铁芯的制造方法，即使使用设置有叠铆片的铁芯片，该层叠铁芯也能够以良好的可操作性经济地制造。

技术方案

根据本发明的层叠铁芯是一种由通过层叠多个铁芯片形成的转子铁芯或者定子铁芯制成的层叠铁芯，其中

所述铁芯片的内周部或者外周部中的至少一者设置有与叠铆片的连接部连接的连接凹部，所述叠铆片的连接部能够在径向上从所述连接凹部拆离，

当从所述层叠铁芯的轴向观看时，所述连接部的外周缘具有与所述连接凹部的内周缘相同的形状，

所述连接凹部的内周缘具有在径向上延伸的一对侧部和连接该一对侧部的底部，并且

当从所述层叠铁芯的轴向观看时，所述底部不由单一的直线构成。

在所述层叠铁芯中，当从所述层叠铁芯的轴向观看时，所述底部可以由下列任一项构成：

单一的圆弧；

单一的曲线；

多条直线；

多条圆弧；

多条曲线；以及

以上的结合。

在所述层叠铁芯中，所述连接凹部的一对侧部可以朝向所述叠铆片的拆离方向变宽。

在所述层叠铁芯中，所述连接部和所述连接凹部可以在轴向中间部中包括切割痕记。

在所述层叠铁芯中，所述底部可以包括具有至少一个凹部或者凸部的摩擦部，

所述摩擦部的至少一部分可以定位在所述底部周向上的中间部中，并且

在叠铆片被拆离的状态下层叠的所述层叠铁芯的摩擦部可以互相焊接。

根据本发明的一种层叠铁芯的制造方法是一种层叠铁芯的制造方法，该层叠铁芯中，层叠多个铁芯片以形成转子铁芯或者定子铁芯，其中所述方法包括：

在所述铁芯片的内周部和外周部中的至少一者中设置与叠铆片的连接部连接的连接凹部的处理，所述叠铆片的连接部能够在径向上从所述连接凹部拆离；

层叠所述铁芯片和通过将在层叠方向上相邻的所述叠铆片互相叠铆而形成叠铆块使得所述铁芯片在层叠方向上连接的处理；

在径向上从所述铁芯片拆离所述叠铆块的处理；以及

通过树脂、粘合剂和熔接中的任意一者以上固定所述层叠铁芯片的处理，

当从所述层叠铁芯的轴向观看时，所述连接部的外周缘具有与所述连接凹部的内周缘相同的形状，

连接凹部的内周缘包括在径向上延伸的一对侧部和连接所述一对侧部的底部，并且当从层叠铁芯的轴向观看时，所述底部不由单一的直线构成。

在所述层叠铁芯的制造方法中，通过树脂、粘合剂和熔接中的任意一者以上可以将所述层叠铁芯片的连接部互相固定。

在所述层叠铁芯的制造方法中，在通过推回处理形成所述连接部和所述连接凹部并且所述叠铆片与所述铁芯片能够分离地连接之后，可以层叠所述铁芯片，可以通过将在层叠方向相邻的所述叠铆片叠铆而形成叠铆块，并且可以通过所述叠铆块保持所述铁芯片的层叠状态。

在所述层叠铁芯的制造方法中，当从所述层叠铁芯的轴向观看时，所述底部可以由下列任一项构成：

单一的圆弧；

单一的曲线；

多条直线；

多条圆弧；

多条曲线；以及

以上的结合。

在所述层叠铁芯的制造方法中，所述连接凹部的一对侧部可以朝向所述叠铆块的分离方向变宽。

在所述层叠铁芯的制造方法中，所述底部可以包括具有至少一个凹部或者凸部的摩擦部，

所述摩擦部的至少一部分可以定位在所述底部周向上的中间部中，并且

可以在从所述层叠铁芯拆离所述叠铆块之后将层叠的所述层叠铁芯的摩擦部互相焊接。

在所述层叠铁芯的制造方法中，在径向上从所述铁芯片拆离所述叠铆块的处理可以包括：

将处于在层叠方向上通过所述叠铆块连接的状态下的所述多个铁芯片放置于载置台，所述载置台在所述叠铆块正下方设置凹口；

在径向上从所述铁芯片拆离所述叠铆块；以及

使拆离的叠铆块通过所述凹口下落至所述载置台的下侧。

本发明的有益效果

在根据本发明的层叠铁芯和该层叠铁芯的制造方法中，在径向上拆离叠铆块，因此容易拆离叠铆块。此外，不同于专利文献2，在拆离叠铆块时不需要在轴向上滑动叠铆块。因此，层叠铁芯与叠铆块的接触区域不被剥削，并且产品中几乎不产生缺陷。当与连接凹部的底部的接触部由单一的直线构成的情形相比时，能够确提高叠铆片和铁芯片之间的连接强度。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的层叠铁芯的立体图。

图2包括叠铆片的平面图。

图3包括根据修改例的叠铆片的平面图。

图4是根据本发明的第二实施例的层叠铁芯的立体图。

图5包括用于说明根据本发明的第一实施例的层叠铁芯的制造方法的图。

图6是示出在根据本发明的第一实施例的层叠铁芯的制造方法中层叠铁芯片放置于运送夹具的状态的立体图。

图7是根据本发明的第一实施例的层叠铁芯的制造方法中从铁芯片拆离叠铆块的状态的立体图。

图8是根据本发明的第二实施例的层叠铁芯的制造方法中使用的铁芯片的平面图。

图9包括用于说明根据本发明的第二实施例的层叠铁芯的制造方法中铁芯片的制造过程的图。

图10是根据修改例的铁芯片的平面图。

图11包括用于说明根据本发明的第三实施例的层叠铁芯的制造方法的图。

图12包括用于说明根据本发明的第三实施例的层叠铁芯的制造方法中叠铆片的制造过程的图。

图13包括示出根据本发明的修改例的连接凹部的平面图。

图14是示出根据本发明的修改例的铁芯片的平面图。

图15是示出根据本发明的修改例的铁芯片的平面图。

图16是根据传统实例的铁芯片的平面图。

参考标记列表

10：层叠铁芯

11：铁芯片

12：叠铆块

13：轭部

14：磁极部

15：轭片部

16：磁极片部

17：通孔

18：树脂

19：连接凹部

20：叠铆片

21：连接部

22：叠铆加工部

23：肩部

24：肩部

25：外形线

26：阶部

27：侧部

28：底部

29：钩挂部

30：曲线

31：直线

32：直线

33：条状材料

34：第一侧区域

35：第二侧区域

36：外形线

37：侧边

38：外形线

39：侧边

42：线

43：线

44：运送夹具

45：载置台

46：芯部件

50：叠铆块

51：键片部

52：叠铆片

53：铁芯片

54：连接凹部

56：通孔

57：条状材料

58：桥片部

59：下孔

60：下孔

61：第一侧区域

62：第二侧区域

63：叠铆加工部

64：连接部

69：条状材料

70：叠铆块

71：铁芯片

72：叠铆片

74：叠铆加工部

75：轮廓线

76：轮廓线

77：轮廓线

78：下孔

79：连接部

80：钩挂部

81：连接凹部

82：侧部

83：底部

120：铁芯片

121：叠铆片

122：翼状部

123：配合凹部

124：分离用凹部

125：分离用凹部

126：分离用凹部

130：底部

131：底部

132：底部

133：底部

134：底部

135：底部

200：铁芯片

201：磁极片部

202：叠铆部

203：凹部

210：铁芯片

213：凸部

具体实施方式

随后，将参考附图描述实施本发明的实施例以理解本发明。如图1所示，根据本发明的第一实施例的层叠铁芯10用作于定子铁芯(定子)。

层叠铁芯10包括环形轭部13和形成在环形轭部13内侧的多个磁极部14。轭部13由多个层叠铁芯片11的环形轭片部15形成。磁极部14由多个层叠铁芯片11的磁极片部16形成。

构成层叠铁芯10的铁芯片11是环形部件。铁芯片11可以是其中多个圆弧状铁芯片以环状连接的结构或者可以是其中多个圆弧状铁芯片的周方向的一部分通过连接部连接并且连接部可以弯曲以具有环状的结构。铁芯片11通过冲裁由例如0.10至0.5mm厚度的电磁钢板、无定形合金等制成的条状材料而形成。虽然通过冲裁条状材料形成铁芯片11，但是可以通过冲裁多个(例如，两个或者三个以上)堆叠的条状材料而形成铁芯片。

通过在形成为穿通轭部13的层叠方向的通孔17中填充的树脂18(诸如环氧树脂的热固性树脂或者热塑性树脂)而使在层叠方向上相邻的铁芯片11互相连接。多个通孔17以恒定的间距形成在层叠铁芯10的周向上。

或者，可以通过在层叠铁芯10的内周部或者外周部中在层叠方向上连续形成的连接凹部19(将在稍后描述)中填充的树脂而使在层叠方向上相邻的铁芯片11互相连接。

此外，铁芯片11能够通过使用除上述树脂之外的粘合剂或者熔接互相固定。此外，能够组合使用树脂、粘合剂以及熔接中的任意两者以上。

图1示出制造期间的层叠铁芯10并且示出叠铆块12与层叠铁芯片11连接的外貌。在各个铁芯片11的轭片部15的外周部中，在周向上以恒定间距设置多个(本文，四个)叠铆块12。如稍后描述的，在铁芯片11互相固定之前从铁芯片11拆离叠铆块12。

层叠铁芯10包括铁芯片11和叠铆块12。在径向(垂直于层叠方向的方向)上可拆离的叠铆块12与多个层叠铁芯片11的外周部连接。叠铆块12由与层叠铁芯片11连接的叠铆片20形成。

如图2(A)所示，叠铆片20包括叠铆加工部22。在平面图中，叠铆片20可以具有例如矩形形状。叠铆片20可以具有从铁芯片11(轭片部15)突出的形状。用于钩挂拉拔夹具的钩挂部29设置于叠铆片20的宽度方向(垂直于拉拔方向的方向)上的两侧。当层叠包括设置有钩挂部29的叠铆片20的铁芯片11时，凹陷状的凹部形成于在叠铆块12的径向上延伸的表面上。在拉拔叠铆块12时夹具能够进入凹部。

如图2(A)所示，钩挂部29优选为设置于铁芯片11的最终冲裁外形线25的外径侧。钩挂部29优选为设置在从铁芯片11的最终冲裁外形线25向外径侧分离的位置中。钩挂部29的内径侧上的端部优选为从最终冲裁外形线25在外径侧上分离。

当如稍后描述的拆离叠铆块12时，夹具钩挂在钩挂部29中，并且叠铆块12被夹具拉动。当钩挂部29定位在最终冲裁外形线25的外径侧上时，在将夹具钩挂钩挂部29中时，夹具的末端几乎不损坏铁芯片11的外周表面。

如图2所示，在平面图中为矩形的叠铆片20的宽度方向两侧上，钩挂部29设置为在周向上凹入的凹陷状。即，叠铆片20的在拉拔方向上延伸的边包括形成在径向上的中央部中的低于内径侧和外径侧的阶部。由于在凹陷状钩挂部29中能够大程度地形成开口部，所以夹具容易进入钩挂部29，并且夹具容易钩挂在钩挂部29中。

形成在叠铆片20的大致中央部的叠铆加工部22能够通过半冲裁压型(half-blanking caulking)、V压型等构造。在除了首先层叠的铁芯片之外的铁芯片11中设置的叠铆片20中，形成作为叠铆加工部22的叠铆突起。其中配合叠铆突起的叠铆孔(通孔)形成于在首先层叠的铁芯片11中设置的叠铆片20中。叠铆加工部22的大小不特别限定，只要多个铁芯片11能够一体化而不使在层叠方向上相邻的铁芯片11之间的相对位置偏离即可。叠铆加工部的大小能够依据层叠铁芯10的规格(铁芯片11的外形尺寸、层叠的数量、重量等)而进行各种改变。在V压型的情况下，能够使用一边的大小为约0.5至5mm(例如，1mm x 4mm)并且叠铆深度为铁芯片11(例如，一片铁芯片)的板厚的约0.5至2倍的叠铆加工部。

如附图中所示的，叠铆加工部22形成为大致矩形形状。叠铆加工部22包括在周向上延伸的短边和在径向上延伸的长边。在叠铆加工部22中，叠铆加工部22的长轴在拉拔方向上延伸。叠铆加工部22不限于矩形形状，并且可以具有诸如椭圆形的扁平形状。优选地，叠铆加工部22为具有短轴和比短轴长的长轴并且长轴沿着拉拔方向延伸这样的扁平形状。

如图2(A)所示，连接凹部19设置在环形铁芯片11的内周部或者外周部中的至少一者中。然而，本文提到的铁芯片11的内周部不仅指定位在铁芯片11的最内侧上的边缘。铁芯片11的内周部包括轭部13的内周缘和磁极部14的内周缘或一对侧边缘。相似地，本文提到的铁芯片11的外周部不仅指定位在铁芯片11的最外侧上的边缘。

叠铆片20被构造为能够在层叠铁芯10的径向上从铁芯片11的连接凹部19拆离。叠铆片20的连接部21与铁芯片11的连接凹部19连接。连接部21是在叠铆片20与铁芯片11连接的状态下该叠铆片20定位在连接凹部19中的部分。

当在层叠铁芯10的轴向(垂直于图2的纸面的方向)上观看时，连接部21的外周缘(轮廓)具有与连接凹部19的内周缘(轮廓)相同的形状。即，当在层叠铁芯10的轴向上观看时，连接部21具有对应于连接凹部19的形状。连接部21与连接凹部19无间隙地接触。

在示出的实例中，铁芯片11的连接凹部19向外径侧开口。连接凹部19的内周缘由在径向上延伸的一对侧部27和连接一对侧部27的底部28构成。当在层叠铁芯10的轴向上观看时，底部28不由单一的直线构成。在示出的示例中，底部28由两条直线31和32和设置在两条直线31和32之间并且在拉拔方向上突出的凸曲线30构成。侧部27可以由直线构成或者可以由曲线构成。

类似地，叠铆片20的连接部21的外周缘包括在径向上延伸的一对侧部和连接一对侧部的底部。当在层叠铁芯10的轴向上观看时，底部不由单一的直线构成。在示出的实例中，底部由两条直线和设置在两条直线之间并且在拉拔方向上突出的凸曲线构成。

叠铆片20的连接部21通过推回处理而暂时地固定在连接凹部19中。具体地，连接部21一次性地从铁芯片11的轭片部15完全地分离(切割并弯曲)或者被半冲裁。被分离或者半冲裁的连接部21被再次推回(撞击)为平面形状，使得连接部21与其附近的轭片部15等高。在通过半冲裁形成连接部21的情况下，用显微镜可见地，在连接部21的轴向(层叠方向)上的中间部和连接凹部19的轴向(层叠方向)上的中间部中可以存在切割痕记。

如图2所示，在叠铆片20中，连接部21的基端侧(内径侧)的宽度比上端侧(外径侧)的宽度大了与肩部23和24的长度对应的量。铁芯片11的外形线36和38分别与叠铆片20的肩部23和24连续(定位在叠铆片20的两侧上)。虽然外形线36和38与铁芯片11的最终冲裁外形线25连接以具有阶部26，但是可以不设置阶部。连接部21的大小可以依据层叠铁芯10的规格(铁芯片的外形尺寸、层叠的数量、重量等)而进行各种改变。例如，连接凹部19在径向上的深度L1为约0.5至2mm(此外，上限可以是1.5mm)。

肩部23和24是叠铆片20的在径向上延伸的边与铁芯片11的最终冲裁外形线25连接的部分。肩部23和24由铁芯片11的在径向上延伸的边和在周向上延伸的边构成。另外，当层叠多个铁芯片11时，肩部23和24包括在径向上延伸的表面和在周向上延伸的表面。

在根据本实施例的层叠铁芯10中，通过叠铆在层叠方向上相邻的叠铆片20而形成的叠铆块12能够在层叠铁芯10的径向上拆离。与专利文献2中公开的层叠铁芯不同，在叠铆块12的拆离期间叠铆块12不在层叠方向上移动，因此连接部21的附近不被剥削。因此，不须要进行用于防止剥削的冲裁加工，并且能够防止由剥削导致的产品中的缺陷。

在根据本实施例的层叠铁芯10中，当与连接凹部19的底部28通过单一的直线构成的情形相比时，能够大程度地确保叠铆片20和铁芯片11之间的接触区域，因此提高了叠铆片20和铁芯片11之间的连接强度。容易保持叠铆片20和铁芯片11之间的连接状态，从而有助于制造期间叠铆片20和铁芯片11的处理。

叠铆片20可以如图2(B)或者2(C)所示地构造，只要叠铆片能够在径向上拆离即可。

图2(B)所示的叠铆片20A的连接部21A具有在拉拔方向上变窄的形状。连接部21A的径向上的长度L2为0.5至2mm。优选地，连接部21A的下侧W2在比上侧W1大的数值处于大于0且小于等于0.2mm的范围内。更优选地，下侧W2在比上侧W1大的数值处于大于0且小于等于0.15mm的范围内，例如，大约0.10mm。顺便提及，在例示的实例中，下侧W2相对于上侧W1的突出宽度w1和w2相同。突出宽度w1和w2能够为0.1mm以下。优选地，突出宽度为0.075mm以下，例如，0.05mm。

此时，侧部27A相对于径向的倾斜角θ1可以设定为tan^-1(0.1)以下(超过0°且5.8°以下，优选为4.3°以下，例如，2.9°)。

如图2(C)所示的叠铆片20B的连接部21B具有在拉拔方向上变宽的形状。连接部21B的径向上的长度L3为0.5至2mm。连接部21B的下侧W4在比上侧W3小的数值处于大于0且小于等于4mm(优选地，小于等于3mm)的范围内。在示出的实例中，上侧W3相对于下侧W4在连接部21B的两侧上突出的突出宽度w3和w4相同(w3和w4为2mm以下，优选地，1.5mm以下)。此时，侧部27B相对于径向的倾斜角θ2可以为tan^-1(2)以下(超过0°且64°以下，优选为56°以下)。

如上所述，优选地，连接凹部19B的一对侧部27B向叠铆块12的拆离方向(在例示的实例中，径向上的外侧)变宽。有助于叠铆块12的拆离。

基于通过各种测试获得的结果设定上述连接部21、21A和21B的径向上的长度L1至L3、每个连接部21、21A和21B的下侧W2相对于上侧W1的突出宽度(w1和w2)以及每个连接部21、21A和21B的上侧W3相对于下侧W4的突出宽度(w3和w4)，在所述各种测试中，对叠铆块12和层叠铁芯片11之间的连接强度以及叠铆块12和层叠铁芯片11之间的拆离的容易性进行试验。

叠铆片20的形状不特别限定。

例如，在图2(A)中，示出了形成为大致矩形谷部的钩挂部29。然而，可以设置形成为如图3(A)所示的V形谷部的钩挂部29C。

或者，如图3(B)所示，在叠铆片20D的中央部中，孔29D可以形成为钩挂部。当夹具夹持孔29D的侧方时，叠铆片20能够变形以钩挂夹具。

在图2(A)中，叠铆加工部22和钩挂部29设置在径向上的中间部中。然而，钩挂部29E可以设置在径向上的外侧部中，如图3(C)所示。或者，钩挂部可以设置在径向上的内侧部中。

如图3(D)所示，可以沿着拉拔方向设置多级台阶状钩挂部29F。夹具的拉拔力能够可靠地转移至叠铆片20。

如图3(E)所示，在平面图中，叠铆片20G可以形成为T形。此外，钩挂部29G可以设置为具有在径向上比叠铆加工部22G更大的尺寸。

如图3(F)所示，在拉拔方向上具有窄的宽度的等腰梯形的钩挂部29H可以设置在叠铆片20H的拉拔方向上的末端部中。

在如图2(A)所示的实施例中，描述了叠铆片20设置在环形铁芯片11的外周部中的实例。然而，叠铆片20J可以设置在环形铁芯片11J的内周部中，如图4所示。在此情况下，叠铆片20J能够设置在铁芯片11J的周向上相邻的磁极片部16J之间。多个(本文中四个)叠铆片20J能够以恒定间距设置在周向上。在此情况下，通过层叠叠铆片20J形成的叠铆块12J的拉拔方向设定为层叠铁芯10J的内径侧。此外，叠铆片20J可以设置在铁芯片11J的内周部和外周部两者中。

随后，将通过使用图5描述根据本发明的第一实施例的层叠铁芯的制造方法。在下列的平面图中，阴影区域表示切割机(冲压机、模具)接触的区域。

根据图5(A)至(E)的顺序，通过使用模具(未示出)从厚度0.10至0.5mm的电磁钢板制成的条状材料33冲裁多个铁芯片11。从一个条状材料33冲裁铁芯片11。然而，可以在堆叠多个(例如，两个或者三个以上)条状材料的状态下同时冲裁多个铁芯片11。在专利文献2中的拆离期间在轴向上滑动的叠铆块中，在滑动方向上的剥削的发生率随着铁芯片的厚度变薄而增加。在本文中，当条状材料33的厚度为0.2mm以下时，本发明的效果变得更显著。

首先，如图5(A)所示，在有意从条状材料33冲裁的铁芯片11的外周部中冲裁第一侧区域34和第二侧区域35。第一侧区域34包括如图2(A)所示的铁芯片11的一个外形线36，并且形成叠铆片20的一个侧边37和肩部23。第二侧区域35包括如图2(A)所示的铁芯片11的另一个外形线38，并且形成叠铆片20的另一侧边39和肩部24(以上，第一处理)。优选地，在形成第一侧区域34和第二侧区域35时形成钩挂部29。

接着，如图5(B)所示，通过半冲裁叠铆、V叠铆等形成的叠铆加工部22形成在条状材料33的第一侧区域34和第二侧区域35之间的中间位置中。在除了首先层叠的铁芯片之外的铁芯片11中设置的叠铆片20中形成叠铆突起。配合所述叠铆突起的叠铆孔(通孔)形成于在首先层叠的铁芯片11中设置的叠铆片20中(以上，第二处理)。第一处理和第二处理的顺序可以改变。优选地，叠铆加工部22为具有短轴和比短轴长的长轴并且长轴形成为沿着拉拔方向延伸这样的扁平形状。

接着，如图5(C)所示，通过上述推回处理从条状材料33形成叠铆片20的连接部21和铁芯片11的连接凹部19，并且叠铆片20与铁芯片11可分离地连接。当在层叠铁芯10的轴向上观看时，连接部21的外周缘被加工为具有与连接凹部19的内周缘相同的形状。连接凹部19的内周缘被加工为具有在径向上延伸的一对侧部27和连接一对侧部27的底部28。当在层叠铁芯10的轴向上观看时，底部28被加工为不由单一的直线构成。在示出的实例中，底部28的轮廓由两条直线和插置在两条直线之间的一条凸曲线构成。

如图5(C)所示，优选地，冲压机的宽度尺寸大于肩部23和24的在径向上延伸的侧边之间的宽度。因此，形成肩部23和24，并且叠铆块12能够在稍后将描述的第五处理中从铁芯片11可靠地分离。

此处，能够调整铁芯片11的连接凹部19和连接部21之间的配合强度。作为调整方法，例如提供如下方法：通过叠铆块12的种类、大小、深度、方向以及形成位置、连接部21的径向长度、连接部21的侧部的倾斜角等调整连接部21的两侧向连接部21侧的突出量。此外，还提供通过击打连接部21而增加连接部21向铁芯片11侧的突出量的方法(以上，第三处理)。

接着，如图5(D)所示，从条状材料33冲裁与叠铆片20连接处的铁芯片11以获得连接了叠铆片20的铁芯片11，如图5(E)所示。冲裁铁芯片11使得如图2(A)所示的铁芯片11的最终冲裁外形线25与第一侧区域34和第二侧区域35宽度方向两侧上的冲裁线42和43相交。

此外，层叠连接了叠铆片20的多个铁芯片11，并且通过互相叠铆在层叠方向相邻的叠铆片20而形成叠铆块12。因此，多个层叠铁芯片11成为由在层叠方向上互相叠铆的叠铆块12连接的状态(以上，第四处理)。

接着，如图6所示，将通过叠铆块12连接的多个铁芯片11放置于运送夹具(夹具的一个实例)44上。运送夹具44包括大致圆形的载置台45和设置在载置台中心中的芯部件(引导部件)46。在芯部件46中，上端部被倒角，但是其他部分具有圆形截面(可以具有多角形横截面)并且接触磁极部14的内侧端部。因此，铁芯片11的轴中心能够如图6和7所示地定位。当运送铁芯片11时，通过叠铆块12保持铁芯片11层叠的状态，从而有助于处理。

可以在载置台45上设置阻止层叠铁芯10相对于载置台45旋转的多个定位部件。定位部件设置在相邻的磁极部14之间并且接触磁极部14。可以使用定位部件代替上述芯部件46，并且可以与芯部件46组合使用。

凹口47可以在载置台45的外周部中设置在叠铆块12的正下方。可以在拆离叠铆块12之后将多个层叠铁芯片11互相固定时使用凹口47。在上述运送夹具44中，使用芯部件46基于内径定位层叠铁芯片11。然而，也能够使用与轭部13的外周表面接触的定位部件而基于外径定位层叠铁芯片11。

如附图所示，载置台45包括定位在叠铆块12正下方的凹口47。载置台45为大致盘状部件。载置台45包括在径向上延伸的多个凹口47。凹口47形成为从载置台45中的层叠铁芯10的外周缘的内侧的区域向外切口。即，凹口47的内侧端部定位在层叠铁芯10的外周缘的径向上的内侧。

在示出的实例中，凹口47的数量与设置在单一的层叠铁芯10中的叠铆块12的数量相同。凹口47以相等的间隔设置在周向上。顺便提及，凹口47的数量可以多于设置在单一的层叠铁芯10中的叠铆块12的数量。

如上所述，由于载置台45包括定位在叠铆块12正下方的凹口47，所以能够在沿径向从铁芯片拆离叠铆块的过程中进行下列处理。

首先，将处于在层叠方向上通过叠铆块12连接的状态下的多个铁芯片11放置于载置台45上，该载置台45在叠铆块12正下方设置有凹口47。接着，在径向上从铁芯片11拆离叠铆块12。此外，拆离的叠铆块12通过凹口47落至载置台45的下侧。

即，通过使用凹口47，在径向上拆离的叠铆块12能够原样下落至载置台45的下侧。因此，接下来待处理的铁芯片11易于放置于载置台45上而不会在载置台45中堆积拆离的叠铆块12。

随后，如图7所示，将叠铆块12在层叠铁芯10的径向上从铁芯片11分离。在叠铆块12在径向上从铁芯片11拆离的同时，径向上的力作用于叠铆块12，周向上的力作用于叠铆块12，或者包括径向上的分量和周向上的分量的力作用于叠铆块12。因此，通过叠铆块12限制的铁芯片11得以释放，并且铁芯片11沿着芯部件46对齐(以上，第五处理)。

用树脂18填充通孔17以固定(固定处理)多个铁芯片11。此处，能够以如下方式进行层叠铁芯10的树脂密封(树脂结合)：在层叠铁芯10放置于运送夹具44上的状态下在例如上模和下模之间运送层叠铁芯10，夹紧层叠铁芯10并且随后用树脂18填充通孔17。除上述树脂之外的粘合剂或者熔接也能够用于互相固定铁芯片11。此外，能够组合使用树脂、粘合剂以及熔接中的任意两者以上(以上，第六处理)。此外，可以通过用树脂或者粘合剂在层叠方向上连续地涂覆连接凹部19或者通过熔接或者通过用树脂18填充通孔17而互相固定铁芯片11。

在根据本实施例的层叠铁芯10的制造方法中，通过叠铆在层叠方向相邻的叠铆片20而形成的叠铆块12在层叠铁芯10的径向上可拆离。与专利文献2中公开的层叠铁芯不同，在叠铆块12的拆离期间，叠铆块12不在层叠方向上移动，因此连接部21附近不被剥削。因此，不须要进行用于防止剥削的冲裁加工，并且能够防止由剥削导致的产品中的缺陷。

在根据本实施例的层叠铁芯10的制造方法中，当与连接凹部19的底部28通过单一的直线构成的情形相比时，能够大程度地确保叠铆片20和铁芯片11的接触区域。因此，提高了叠铆片20和铁芯片11之间的连接强度。容易保持叠铆片20和铁芯片11之间的连接状态，从而有助于制造期间，例如，放置于运送夹具44期间，叠铆片20和铁芯片11的处理。

能够大程度地确保铁芯片11与使层叠的铁芯片11互相固定的树脂或者粘合剂之间的接触区域，并且铁芯片11牢固地互相固定。因此，当互相固定层叠铁芯片11时，可以通过所有的连接凹部19进行固定。

在如本实施例中的通过推回处理而形成连接部21和连接凹部19的情况下，几乎不发生毛刺。

如果在通过粘合剂或者树脂固定铁芯片11时存在毛刺，则粘合剂或者树脂粘附至该毛刺。因此，原本要被覆盖的位置几乎不被粘合剂或者树脂覆盖，或者覆盖量变得不足。然而，根据本实施例，由于推回处理几乎不发生毛刺，因此，原本要被覆盖的位置被容易地覆盖，并且铁芯片11能够通过树脂或者粘合剂优异地固定。

或者，如果在通过熔接固定铁芯片11时存在毛刺，则在原本要被被熔接的位置之前焊接了毛刺，并且不能成功地熔接原本要被熔接的位置。然而，根据本实施例，由于推回处理几乎不发生毛刺，因此能够减小熔接中的缺陷。

如在本实施例中，优选地，连接凹部19的底部28具有摩擦部，该摩擦部具有至少一个凹部或者凸部。优选地，摩擦部的至少一部分定位在底部28周向上的中间部中，并且在叠铆块12拆离的状态下将层叠的铁芯片11的摩擦部互相熔接。优选地，在底部28在周向上被划分为右部、中间部以及左部的三个相等的部分时，摩擦部的至少一部分定位于所述中央部中。

当通过熔接互相连接铁芯片11的摩擦部时，在熔接的摩擦部中可能发生热应变，使得摩擦部阻断成为产品的层叠铁芯10中的磁路。然而，根据本实施例，摩擦部的至少一部分定位在磁路几乎不阻断的底部28的中间部中，因此层叠铁芯10的磁力特性几乎不降低。

接着，将描述根据本发明的第二实施例的层叠铁芯的制造方法。在本实施例中，提供转子铁芯(转子)的层叠铁芯的制造方法。

如图8所示，键片部51和叠铆片52设置在环形铁芯片53的内周缘中。在层叠多个铁芯片53之后，通过互相叠铆在层叠方向相邻的叠铆片52而形成叠铆块50，并且保持多个铁芯片53的层叠状态。从通过叠铆块50连接的层叠的铁芯片53拆离叠铆块50，并且将层叠的铁芯片53互相固定。

如图8所示的铁芯片53通过如图9(A)至(D)所示的制造过程制造。

在如图9(A)所示的第一处理中，冲裁条状材料57以形成一对键片部51和以不同于键片部51的角度位置跨过铁芯片53的内周孔的桥片部58。通过冲裁，下孔59和60形成为具有键片部51的轮廓线、桥片部58的轮廓线以及由铁芯片53的内周孔的部分构造的冲裁轮廓线。

当从条状材料57冲裁桥片部58时，还形成了形成叠铆片52的两侧边的第一侧区域61和第二侧区域62。优选地，如图9(A)所示，当形成第一侧区域61和第二侧区域62时，形成凹陷状的钩挂部。优选地，当形成叠铆片52时，拉拔时夹具能够进入的凹陷状的钩挂部形成在叠铆片52的沿径向延伸的边上。

在如图9(B)所示的第二处理中，在第一侧区域61和第二侧区域62之间形成叠铆加工部63。此处，通过半冲裁压型、V压型等形成叠铆加工部63。在首先层叠的铁芯片53中设置的叠铆片52中形成作为叠铆加工部63的叠铆突起。配合所述叠铆突起的叠铆孔(通孔)形成于在首先层叠的铁芯片53中设置的叠铆片52中。

上述第一处理和第二处理的顺序可以改变。此外，可以在图9(C)的第三处理中形成叠铆加工部63。即，能够在冲裁铁芯片53的外形之前的任意处理中形成叠铆加工部63。优选地，如附图所示，叠铆加工部63为具有短轴和比短轴长的长轴并且长轴形成为沿着拉拔方向延伸这样的扁平形状。

在如图9(C)所示的第三处理中，通过推回处理形成叠铆片52的连接部64和铁芯片53的连接凹部54，并且叠铆片52成为与铁芯片53(条状材料57)可分离地连接的状态。

当从层叠铁芯的轴向观看时，连接部64的外周缘被加工为具有与连接凹部54的内周缘相同的形状。连接凹部54的内周缘包括在径向上延伸的一对侧部和连接一对侧部的底部。当从层叠铁芯的轴向观看时，底部被加工为不由单一的直线构成。

在第三处理中，如图9(C)所示，优选地，肩部23和24形成在叠铆片52中。

接着，在如图9(D)所示的第四处理中，冲裁桥片部58的端部以获得两个叠铆片52。其后，冲裁铁芯片53的外形以获得连接叠铆片52的铁芯片53。

层叠所获得的多个铁芯片53，并且通过互相叠铆在层叠方向相邻的叠铆片52而形成叠铆块50，以维持铁芯片53互相连接的状态。

在第五处理中，将通过叠铆块50连接的铁芯片53布置在夹具上，并且随后在径向上拉动叠铆块50以从铁芯片53拆离。随后，在第六处理中，固定层叠的铁芯片53。

在第五处理中，在从层叠的铁芯片53拆离叠铆块50时能够使用夹具。例如，所述夹具能够由载置台、定位部件以及上模来构成，所述载置台支撑层叠的铁芯片53，所述定位部件设置在载置台中并且基于外径定位层叠的铁芯片53，所述上模在定位之后按压层叠的铁芯片53并压紧与载置台之间的层叠的铁芯片53。

在第六处理中，在固定铁芯片53时，能够在层叠铁芯放置于夹具上的状态下用树脂填充层叠铁芯的通过部(由通孔56制成的通过部)。例如，在层叠铁芯在上模和载置台之间被夹紧的状态下，用树脂填充通过部。或者，可以通过树脂互相固定在层叠方向相邻的连接凹部54。除树脂之外的粘合剂或者熔接也能够用于互相连接铁芯片。此外，能够组合使用树脂、粘合剂、以及熔接中的任意两者以上。

在根据本发明的第二实施例的层叠铁芯的制造方法中，键片部51和叠铆片52设置在相互不同的位置中。然而，本发明不限于该实例。如图10所示，叠铆片52A可以设置在键片部61A的内周部中。

接着，将描述根据本发明的第三实施例的层叠铁芯的制造方法。在本实施例中，提供转子铁芯的层叠铁芯的制造方法。利用模具(未示出)从由具有例如0.10至0.5mm的厚度的电磁钢板制成的条状材料69冲裁与叠铆片72连接的铁芯片71，如图11(A)所示。层叠铁芯片71，并且通过互相连接叠铆片72而形成叠铆块70。向径向上的内侧拉动叠铆块70使得将叠铆块70从铁芯片71拆离，并且将层叠的铁芯片71互相固定。

首先，如图11(A)所示，在条状材料69中形成叠铆加工部74(第一处理)。在定位于层叠方向上的最下部中的铁芯片71中，在形成叠铆片72的区域中形成作为叠铆加工部74的叠铆孔。在层叠方向上第二或者稍后形成的铁芯片71中，在形成叠铆片72的区域中形成作为叠铆加工部74的叠铆突起。

接着，如图11(B)所示，将条状材料69冲裁为环状(第二处理)以留下形成叠铆片72的区域。具体地，在铁芯片71的中心冲裁下孔78。下孔78包括：在叠铆片72的宽度方向的两侧边上径向向内地对置突出的轮廓线75和76；叠铆片72的末端侧的轮廓线77(连结轮廓线75和76的末端部)；以及环形铁芯片71的内周孔的一部分。在该处理中，还冲裁铁芯片71的外周缘。

如图12(A)所示，在第二处理中，优选地，在加工轮廓线75和76时形成凹陷状的钩挂部80。优选地，拉拔时夹具能够进入的凹陷状的钩挂部80形成在叠铆片72的沿径向延伸的边上。

此外，在第二处理中，优选地，形成肩部23和24。

如图12(B)所示，将叠铆片72与铁芯片71可分离地连接(第三处理)。通过推回处理，在叠铆片72中形成连接部79，并且在铁芯片71中形成连接凹部81。通过使用比肩部23和24宽的冲头进行推回处理。

当从层叠铁芯的轴向观看时，连接部79的外周缘被加工为具有与连接凹部81的内周缘相同的形状。连接凹部81的内周缘包括在径向上延伸的一对侧部82和连接一对侧部82的底部83。当从层叠铁芯的轴向观看时，底部83被加工为不由单一的直线构成。

接着，如图11(C)所示,层叠多个铁芯片71，并且通过互相叠铆在层叠方向相邻的叠铆片72而形成叠铆块70。接着，将通过叠铆块70连接的铁芯片71安装于夹具(未示出)，并且从铁芯片71向内径侧拉动叠铆块70以拆离叠铆块70(第四处理)。此外，通过以下方式获得层叠铁芯：用树脂填充铁芯片71的通过部分(未示出)，用树脂或者粘合剂互相覆盖在层叠方向相邻的连接凹部81，或者通过熔接在层叠方向上固定(固定处理)多个铁芯片71。

在根据本发明的第三实施例的层叠铁芯的制造方法中，在第一处理中形成叠铆加工部74。然而，能够在冲裁铁芯片71的外形之前的任意处理中形成叠铆加工部74。优选地，叠铆加工部74为具有短轴和比短轴长的长轴并且长轴形成为沿着拉拔方向延伸这样的扁平形状。可以在第三处理和第四处理之间冲裁铁芯片71的外周缘。

以上，已经参考实施例描述了本发明。然而，本发明不限于上述实施例中描述的构造，并且还包括权利要求中描述的主题范围内考虑的其他实施例和修改例。

例如，在上述实施例或者修改例的部分或者全部组合以构成本发明的层叠铁芯和其制造方法的情形也包括在本发明的权利范围内。

在实施例中，已经描述了本发明的层叠铁芯和其制造方法应用于转子铁芯有间隙地布置在定子铁芯内部的内转子型定子铁芯的情形。然而，本发明能够应用于内转子型转子铁芯，并且能够应用于转子铁芯具有间隙地布置于定子铁芯外部这样的外转子型定子铁芯或者外转子型转子铁芯。

此外，在实施例中，已经描述了在从层叠铁芯拆离叠铆块之后互相连接在层叠方向上相邻的铁芯片的情形。然而，可以首先互相连接铁芯片，并且随后从层叠铁芯拆离叠铆块。

在上述实施例中，已经描述连接部的外周缘(轮廓)的底部和连接凹部的内周缘(轮廓)的底部由两条直线和连结两条直线的曲线构成的实例。然而，本发明不限于此。

当从层叠铁芯的轴向观看时，底部可以形成为图13(A)至(F)的形状。

如图13(A)所示，底部130的轮廓可以构造为具有恒定曲率的单一圆弧。

如图13(B)所示，底部131的轮廓可以由不具有恒定曲率的单一的自由曲线构成，诸如椭圆、双曲线或者自由曲线。在示出的实例中，底部131由单一椭圆的一部分构成。

如图13(C)所示，底部132的轮廓可以由多条直线构成。在示出的实例中，底部132由两条直线构成，并且两条直线的交点定位在底部132的大致中心。

如图13(D)所示，底部133的轮廓可以由多条圆弧构成。在示出的实例中，底部133由两条圆弧构成。

如图13(E)所示，底部134的轮廓可以由诸如多个椭圆、多条双曲线、多条自由曲线或者以上的结合构成。在示出的实例中，底部134由单两个椭圆的一部分构成。

如图13(F)所示，底部135的轮廓可以由图13(A)至(E)的组合构成。在示出的实例中，底部135由两条直线和两个椭圆的一部分构成。

如图13(G)所示，底部的轮廓可以构造为形成具有矩形形状的凸部136。如图13(H)所示，底部的轮廓可以构造为形成具有上边比下边短的等腰梯形形状的凸部137。或者，如图13(I)所示，底部的轮廓是构造为形成具有下边比上边短的等腰梯形形状的凸部138。在图13(A)至(I)所示的底部的轮廓中，优选地，所有的角部均具有底部的外侧的部分(叠铆片的部分)不具有锐角的图13(F)、(G)和(H)的形状。有助于加工铁芯片和叠铆片。

如图14和15所示，可以应用在将所冲裁的铁芯片保持在模具中时供该模具抓持铁芯片的凹部或者凸部不由单一的直线构成的形状。在如图14和15所示的实例中，在层叠铁芯的制造过程中不形成叠铆块。

能够通过使用如图14所示的铁芯片200如下获得层叠铁芯。

首先，从条状材料通过冲裁形成下孔。进一步地，在下孔附近形成磁极片部201、用于叠铆在层叠方向相邻的铁芯片200的叠铆部202以及凹部203。通过上模的冲头和下模的模具冲裁铁芯片200的外形，并且冲裁的铁芯片200容纳在下模中。在通过下模保持凹部203的同时，层叠铁芯片210，并且将叠铆部202互相叠铆，从而获得层叠铁芯。

如图14所示，所有的凹部203不必具有相同形状。在多个凹部203中，至少一个可以具有底部不由单一的直线构成的形状。此外，如图15所示的，代替凹部203，凸部213可以设置在铁芯片210的外周部中。

本发明基于2016年4月28日提交的日本专利申请No.2016-091395，该专利的全文作为参考并入本申请。

工业实用性

根据本发明，提供一种层叠铁芯以及该层叠铁芯的制造方法，即使使用设置有叠铆块的铁芯片，其也能够以良好的可操作性经济地制造该层叠铁芯。

Claims (12)

1.一种层叠铁芯，该层叠铁芯由通过层叠多个铁芯片形成的转子铁芯或者定子铁芯制成，其中

所述铁芯片的内周部或者外周部中的至少一者设置有与叠铆片的连接部连接的连接凹部，所述叠铆片的连接部能够在径向上从所述连接凹部拆离，

当从所述层叠铁芯的轴向观看时，所述连接部的外周缘具有与所述连接凹部的内周缘相同的形状，

所述连接凹部的内周缘具有在径向上延伸的一对侧部和连接该一对侧部的底部，

当从所述层叠铁芯的轴向观看时，所述底部不由单一的直线构成，并且

所述多个铁芯片的具有相同形状的所述底部在层叠方向上互相对齐。

2.根据权利要求1所述的层叠铁芯，其中，当从所述层叠铁芯的轴向观看时，所述底部由下列任一项构成：

单一的圆弧；

单一的曲线；

多条直线；

多条圆弧；

多条曲线；以及

以上的结合。

3.根据权利要求1所述的层叠铁芯，其中，所述连接凹部的所述一对侧部朝向所述叠铆片的拆离方向变宽。

4. 根据权利要求1所述的层叠铁芯，其中，所述连接部和所述连接凹部在轴向中间部中包括切割痕记。

5.根据权利要求1至4任一项所述的层叠铁芯，其中，所述底部包括具有至少一个凹部或者凸部的摩擦部，并且

在所述叠铆片被拆离的状态下层叠的所述层叠铁芯的所述摩擦部互相熔接。

6.一种层叠铁芯的制造方法，该层叠铁芯中，多个铁芯片层叠以形成转子铁芯或者定子铁芯，所述方法包括：

在所述铁芯片的内周部和外周部中的至少一者中设置与叠铆片的连接部连接的连接凹部的处理，所述叠铆片的连接部能够在径向上从所述连接凹部拆离；

层叠所述铁芯片并通过将在层叠方向上相邻的所述叠铆片互相叠铆而形成叠铆块使得所述铁芯片在层叠方向上连接的处理；

在径向上从所述铁芯片拆离所述叠铆块的处理；以及

通过树脂、粘合剂和熔接中的任意一者以上固定层叠的所述铁芯片的处理，其中

当从所述层叠铁芯的轴向观看时，所述连接部的外周缘具有与所述连接凹部的内周缘相同的形状，

所述连接凹部的内周缘包括在径向上延伸的一对侧部和连接所述一对侧部的底部，

当从所述层叠铁芯的轴向观看时，所述底部不由单一的直线构成，并且

所述多个铁芯片的具有相同形状的所述底部在层叠方向上互相对齐。

7.根据权利要求6所述的层叠铁芯的制造方法，其中，通过树脂、粘合剂和熔接中的任意一者以上将层叠的铁芯片的连接部互相固定。

8.根据权利要求6所述的层叠铁芯的制造方法，其中，在通过推回处理形成所述连接部和所述连接凹部并且所述叠铆片能够分离地与所述铁芯片连接之后，层叠所述铁芯片，通过叠铆在层叠方向上相邻的所述叠铆片形成叠铆块，并且通过所述叠铆块保持所述铁芯片的层叠状态。

9.根据权利要求6所述的层叠铁芯的制造方法，其中，当从所述层叠铁芯的轴向观看时，所述底部由下列任一项构成：

单一的圆弧；

单一的曲线；

多条直线；

多条圆弧；

多条曲线；以及

以上的结合。

10. 根据权利要求6所述的层叠铁芯的制造方法，其中，所述连接凹部的一对侧部朝向所述叠铆块的拆离方向变宽。

11.根据权利要求6至10中任一项所述的层叠铁芯的制造方法，其中，所述底部包括具有至少一个凹部或者凸部的摩擦部，并且

在从所述层叠铁芯拆离所述叠铆块之后，将层叠的所述层叠铁芯的所述摩擦部互相焊接。

12.根据权利要求6所述的层叠铁芯的制造方法，其中，在径向上从所述铁芯片拆离所述叠铆块的处理包括：

将处于在层叠方向上通过所述叠铆块连接的状态下的所述多个铁芯片放置于载置台上，所述载置台在所述叠铆块正下方设置凹口；

在径向上从所述铁芯片拆离所述叠铆块；以及

使拆离的所述叠铆块通过所述凹口下落至所述载置台的下侧。

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