CN109687656B - 旋转电机的芯的制造方法和旋转电机的芯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种旋转电机的芯的制造方法和旋转电机的芯，其中，旋转电机的芯的制造方法包括：准备压力装置的准备步骤；通过使由压力装置保持的轴构件穿过设置在钢板中并且沿堆叠方向延伸的孔，将钢板固定至轴构件的固定步骤；以及在将钢板固定至轴构件的状态下，通过压力装置对钢板执行压力加工的加工步骤。

Description

旋转电机的芯的制造方法和旋转电机的芯

技术领域

本发明涉及一种旋转电机的芯诸如转子芯或定子芯的制造方法，并且涉及一种旋转电机的芯。

背景技术

旋转电机诸如电动发电机具有转子和定子，其中转子相对于定子旋转。例如，永磁体设置在转子中，线圈设置在定子中，并且转子通过由定子线圈生成的旋转磁场旋转。为此，通过将永磁体插入转子芯的磁体插入孔中来形成转子，并且通过将线圈缠绕在定子芯的齿周围来形成定子。

这里，在大多数情况下，通过堆叠磁钢板来形成旋转电机的芯诸如转子芯或定子芯。在这种情况下，必须首先将磁钢板加工成预定形状，这例如通过使用压力机打通(punch)来实现。在日本专利申请公布第2016-226109中，在长带状线圈材料(带状钢板)中的预定位置处形成导孔，并且通过将压力机的导销插入这些导孔中来定位压力机。然后，执行压力加工以形成磁钢板，所述磁钢板形成转子芯或定子芯。例如，以圆形外形形成用于转子芯的磁钢板，其中在内部打通有磁体插入孔、油路孔等，而以圆形外形形成用于定子芯的磁钢板，其中在内侧打通有齿。

发明内容

在磁钢板的压力加工中，将导销插入设置在磁钢板的材料中的导孔中，并且使用导销作为定位基准执行打通(punch)，然后移除导销。为了使每个导销能够容易地从导孔中拔出和插入导孔，在导孔与导销之间留有间隙。当材料通过按压而变长时，或者当材料在渐进式压力加工的情况下被传送而蜿蜒时，发生位置偏移。

因此，当使用插入导孔中的导销作为加工基准对磁钢板进行加工时，加工准确度根据位置偏移而降低。因此，期望提高定位准确度。

特别地，旋转电机在转子与定子之间具有间隙。为了通过在没有任何浪费的情况下传输磁通来生成高扭矩，必须使该间隙(以下称为气隙)尽可能小，这需要提高加工准确度。

本发明的第一方面是一种旋转电机的芯的制造方法。旋转电机的芯包括钢板的堆叠，并且被包括在包括轴构件的旋转电机中。轴构件固定至钢板的堆叠并且沿钢板的堆叠方向延伸。制造方法包括：准备压力装置的准备步骤；通过使由压力装置保持的轴构件穿过设置在钢板中并且沿堆叠方向延伸的孔，将钢板固定至轴构件的固定步骤；以及在钢板固定至轴构件的状态下，通过压力装置对钢板执行压力加工的加工步骤。

这种构造可以提高钢板的加工准确度。由于转子芯的外周和定子芯的内周的准确度被提高，因此可以减小气隙，从而可以提高旋转电机的性能。

旋转电机的芯的制造方法还可以包括从带状钢板切割固定至轴构件的钢板的切割步骤。准备步骤可以是准备压力装置的步骤，该压力装置在传送所述带状钢板的同时、通过沿带状钢板的纵向方向排列的多个压力机对带状钢板顺序地执行压力加工。固定步骤可以是通过将由用于压力装置中的用于最终工序的压力机保持的轴构件压配合到设置在钢板中并且沿堆叠方向延伸的孔中、而将轴构件与钢板彼此固定的步骤。切割步骤可以通过在最终工序中的压力加工来执行。

在旋转电机的芯的制造方法中，固定步骤可以包括通过使轴构件穿过设置在第一钢板中并沿堆叠方向延伸的孔来将第一钢板固定至轴构件的步骤，以及通过使固定有所述第一钢板的轴构件穿过设置在第二钢板中并沿堆叠方向延伸的孔来将第二钢板堆叠在第一钢板上并将第二钢板固定至轴构件上的步骤。第一钢板和第二钢板可以包括钢板中。加工步骤可以包括在将第一钢板固定至轴构件的状态下通过压力装置对第一钢板执行压力加工的步骤，以及在将第二钢板固定至轴构件的状态下通过压力装置对第二钢板执行压力加工的步骤。

在旋转电机的芯的制造方法中，第一钢板和第二钢板可以堆叠而不被固定至彼此。

在旋转电机的芯的制造方法中，对钢板进行压力加工可以是对转子芯进行压力加工。

在旋转电机的芯的制造方法中，加工步骤可以包括对钢板的外周进行加工。

在旋转电机的芯的制造方法中，轴构件可以是转子轴。

在旋转电机的芯的制造方法中，对钢板进行压力加工可以是对于定子芯的压力加工。

在旋转电机的芯的制造方法中，加工步骤可以包括加工钢板的内周。

在旋转电机的芯的制造方法中，轴构件可以是套筒。

本发明的第二方面是一种旋转电机的芯。旋转电机的芯包括多个堆叠的钢板。钢板具有沿轴向延伸的孔。在轴构件压配合到沿轴向延伸的孔中的状态下，钢板固定至轴构件。钢板堆叠而不被固定至彼此。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中：

图1是示出本发明的第一实施方式的旋转电机的转子的俯视图和正视图；

图2是示出图1中的一个磁钢板的平面图；

图3是示出图1中的堆叠的转子芯的俯视图和正视图；

图4是示出第一实施方式中的打通磁钢板的工序的图，其中第七工序示出常规的打通工序；

图5是示出对第一实施方式中的转子的轴构件进行压配合的工序的图；

图6是示出第一实施方式中的堆叠的磁钢板的示意图；

图7是示出现有技术中被型锻的堆叠的磁钢板的状态的图；

图8A是示出对图5所示的转子的外周执行打通并且对轴构件执行压配合的压力机的构造和操作的一个工序的图；

图8B是示出对图5所示的转子的外周执行打通并且对轴构件执行压配合的压力机的构造和操作的一个工序的图；

图8C是示出对图5所示的转子的外周执行打通并且对轴构件执行压配合的压力机的构造和操作的一个工序的图；

图8D是示出对图5所示的转子的外周执行打通并且对轴构件执行压配合的压力机的构造和操作的一个工序的图；

图8E是示出对图5所示的转子的外周执行打通并且对轴构件执行压配合的压力机的构造和操作的一个工序的图；

图8F是示出对图5所示的转子的外周执行打通并且对轴构件执行压配合的压力机的构造和操作的一个工序的图；

图9A是示出旋转轴被压配合的八边形轴孔的一侧的放大图；

图9B是示出旋转轴被压配合的八边形轴孔的图；

图10是本发明的第二实施方式中的定子芯的透视图；

图11是示出固定至图10中的套筒的定子芯的剖视图；

图12是堆叠的定子芯的剖视图；

图13是示出第二实施方式中的定子芯的制造工序的图；

图14是示出图13中的内周的打通和定子芯的堆叠的工序的图；

图15A是示出第二实施方式中的使用压力机的定子芯的堆叠工序的一个工序的图；

图15B是示出第二实施方式中的使用压力机的定子芯的堆叠工序的一个工序的图；

图15C是示出第二实施方式中的使用压力机的定子芯的堆叠工序的一个工序的图；

图15D是示出第二实施方式中的使用压力机的定子芯的堆叠工序的一个工序的图；

图15E是示出第二实施方式中的使用压力机的定子芯的堆叠工序的一个工序的图；

图15F是示出第二实施方式中的使用压力机的定子芯的堆叠工序的一个工序的图；

图15G是示出第二实施方式中的使用压力机的定子芯的堆叠工序的一个工序的图；

图15H是示出第二实施方式中的使用压力机的定子芯的堆叠工序的一个工序的图；

图16是示出旋转电机中的气隙与输出扭矩和损耗中的每一个之间的关系的特性曲线图。

具体实施方式

下面将基于附图描述本发明的实施方式。本发明不限于本文描述的实施方式。

在第一实施方式中，采用转子芯作为旋转电机的芯，并且钢板例如磁钢板被加工并且被堆叠以形成作为堆叠的转子芯。

图1是示出根据本实施方式的转子的构造的示意图。如上图(俯视图)所示，用作钢板的磁钢板10整体上具有圆形形状，其中多个(在该示例中为16个)磁体孔12沿圆周方向以规则间隔设置在周边部分中。磁体14插入磁体孔12中。图1示出了磁体孔12中的一个没有插入其中的磁体14而其他磁体孔12具有插入其中的磁体14的状态。

如下图(正视图)所示，通过堆叠多个磁钢板10形成转子芯20。轴孔18形成在转子芯20的中心部分处，并且作为轴构件的旋转轴(转子轴)22插入轴孔18中。堆叠的磁钢板10的位置彼此一致，并且通过堆叠的磁钢板10形成沿轴向延伸的磁体孔12。磁体14插入磁体孔12中。实际上，端板分别沿轴向设置在转子芯20的两端，并且磁体14沿轴向的两端由端板支承。因此，实际上，磁体孔12和磁体14在俯视图中是不可见的。下图中未示出油路。

中心油路(未示出)形成在旋转轴22的中心处，并且径向油路形成在预定位置处并且在旋转轴22的外周中开口。如上图中的虚线所示，径向油路24从中心向外延伸，以对应于旋转轴22中的开口。一个或更多个径向油路24沿轴向靠近中心设置，并且每个径向油路24在转子芯20的半径的大致一半的位置处连接至轴向油路26。轴向油路26也形成在端板中，因此供应到中央油路的油(冷却介质)通过径向油路24和轴向油路26沿轴向方向从转子芯20的端部流出。在图2和图3中，更详细地示出了这些油路；每个径向油路24具有在中心侧的一个径向油路24b和从径向油路24b分支的两个径向油路24a，并且径向油路24a连接至相应的轴向油路26。

因此，每个磁钢板10设置有在中心处的轴孔18的开口，在周边部分中的磁体孔12的开口，在中间部分中的轴向油路26的开口，以及在内侧的径向油路24的开口。轴向油路26的开口通常设置在所有磁钢板10中，而径向油路24仅设置在形成油路所需的那些磁钢板10中。

图2示出了一个磁钢板10。该磁钢板10设置有轴孔18、磁体孔12、径向油路24a、24b和轴向油路26。在图2中，油路之间的每个边界由细线表示，但实际上这些油路彼此连通。轴孔18的开口由虚线表示。

在图3中，示出了作为磁钢板10的堆叠的转子芯20，省略了图1的旋转轴。在下图中，示出了轴孔18和磁体孔12，省略了油路。如上图所示，径向油路24从轴孔18延伸。

图4示意性地示出了磁钢板10的压力加工的过程。为了通过压力加工制造磁钢板10，准备用于该目的的长片状带状材料(带状钢板)30。在该示例中的压力装置是渐进式压力装置，其通过沿纵向排列的多个压力机顺序地执行压力加工。卷绕成线圈状的材料(带状钢板)30被多次打通，同时被卷出并传送，以形成磁钢板10。在图4中，示意性地示出了形成一个磁钢板10的多个打通工序，其中基本上仅示出了在每个工序中打通的部分和轴孔18。最后，获得图2所示的包括所有打通部分的磁钢板10。在最后的工序中执行打通。

在第一工序中，在材料30中打通出导孔32。导孔32用作接下来用于形成轴孔18的基准，并且导孔32形成在要形成磁钢板10的区域的外侧。在该实施方式中，不一定需要设置导孔32。

在第二工序中，使用导孔32作为基准来打通限定磁钢板10的内径的轴孔18。轴孔18在宽度方向上大致形成在材料30的中心，并且与要形成相邻的磁钢板10的区域相距预定距离。

在第三工序中，形成在内侧的径向油路24b的孔，并且在第四工序中，形成在外侧的径向油路24a的孔。在第五工序中，形成轴向油路26的孔。

在第六工序中，形成磁体孔12，并且在第七工序中，打通磁钢板10的径向外部。在第二工序至第六工序中，仅示出了轴孔18和在每个工序中打通的部分，并且在第七工序中，示出了在该工序中打通的径向外部、轴孔18和磁体孔12。

实际上，在第七工序中，打通具有在直到第六工序的工序中打通的开口的片材的径向外部以获得环状磁钢板10。

这里，在常规实践中，使用导孔32作为基准来执行第二工序至第七工序中的打通。相反，在该实施方式中，使用轴孔18的中心作为基准来执行该加工。特别地，在旋转轴22被插入轴孔18的状态下执行磁钢板10的加工、至少第七工序。

图5示出了该实施方式的压力加工中的第七工序的细节。在该示例中，假设直到第六工序使用导孔32作为基准来执行打通。然后，在第七工序中，使用旋转轴22的中心作为基准来对形成转子芯20的磁钢板10的外周进行加工。

首先，材料30被馈送，并且在该状态下，旋转轴22朝向轴孔18向下移动，轴孔18是沿磁钢板10的堆叠方向延伸的孔。然后，旋转轴22插入到轴孔18中。轴孔18的最小内径小于旋转轴的外径，使得旋转轴22压配合并固定在轴孔18中。随着旋转轴22向下移动到预定位置，完成将旋转轴22压配合到轴孔18中。

在该状态下，使用旋转轴22的中心作为基准，打通固定至旋转轴22的磁钢板10的外周。因此，环状(环形)磁钢板10由片状材料30获得。

接下来，在磁钢板10被固定至旋转轴22的状态下，旋转轴22和外周被打通的磁钢板10向上移动。在这种状态下，下一材料30移动到固定有磁钢板10的旋转轴22的下方，并且旋转轴22向下移动并且插入并压配合到材料30的轴孔18中。此时，旋转轴22相对于新材料30的位置与上次的位置相同。因此，上次压配合的磁钢板10以与其厚度相对应的量向上移动，并且此时的材料30被定位在磁钢板10的下方。在该状态下，打通外周并且从材料30切割下磁钢板10。当重复该加工时，所需数量的磁钢板10被堆叠，并且围绕旋转轴22形成转子芯20。

图6示出了如上所述磁钢板10被堆叠的状态。磁钢板10由片状钢材10a和在钢材10a的每一侧上形成的绝缘膜10b构成，堆叠的磁钢板10彼此绝缘，并且沿轴向形成涡流磁通。

特别地，在本实施方式的制造方法中，打通磁钢板10的外周，磁钢板10压配合到旋转轴22上，从而固定至旋转轴22。因此，该制造方法不涉及将堆叠的磁钢板10彼此连接的工序，并且在打通外周的工序中堆叠的磁钢板10被按压以便无间隙地堆叠。

在常规的实践中，堆叠的磁钢板10通过型锻等彼此固定。在这种情况下，如图7所示，磁钢板10的型锻部分被按压到相邻的磁钢板10中。因此，磁钢板10的钢材10a与相邻的磁钢板10的钢材10a接触，磁通流过接触部分。同样在焊接的情况下，绝缘膜被移除并且磁钢板变得彼此导电连续。因此，常规方法的缺点在于转子芯20中的铁损增加。该实施方式可以通过保持相邻的磁钢板10彼此绝缘来防止铁损的增加。

图8A至图8F示出了在第七工序中使用的压力机的构造和操作。在该示例中，下主体(模具侧)40被固定，而上主体(冲头侧(punch side))42相对于下主体40上下移动。下主体40在上端具有切割刀片44。切割刀片44具有环形形状，并且切割刀片44的外周限定磁钢板10的外周。上主体42具有切割刀片46，切割刀片46的内周位于与下主体40的切割刀片44(的稍微外侧上的)大致对应的位置，并且该切割刀片46结合下主体40的切割刀片44从材料30打通磁钢板10的外周。

垫48设置在切割刀片46的内侧，并且弹簧50设置在垫48上方并向下推动垫48。由卡盘52从上方保持的旋转轴22位于垫48的内侧。卡盘52具有在外周切割的螺纹，并且被拧在上主体42上。当卡盘52通过旋转机54旋转时，卡盘52相对于上主体42上下移动。

压力机如下操作以执行第七工序。虽然材料30在图8中被示出为短的，但是材料30实际上具有长的片状并且通过沿图8中的左右方向移动而定位。当完成对一个磁钢板10的打通时，材料30以与一个磁钢板10相对应的量移动，并且执行对下一个磁钢板10的外周的打通。(a)经过直到第六工序的材料30位于下主体40的切割刀片44上。此时，轴孔18大致位于旋转轴22的中心(图8A)。(b)上主体42开始向下移动。因此，固定至卡盘52的旋转轴22从其下端插入到轴孔18中，并且开始压配合。因此，轴孔18的中心位于旋转轴22的中心(图8B)。(c)上主体42进一步向下移动，并且材料30被垫48按压并固定(图8C)。(d)上主体42进一步向下移动，使得弹簧50被压缩并且切割刀片46与材料30接触，从而开始打通。该打通由切割刀片44、46执行，切割刀片44、46使用旋转轴22的中心作为基准进行定位(图8D)。(e)通过切割刀片44、46切割材料30，并且形成环形磁钢板10的外周，并且上主体42到达下限点(图8E)。(f)上主体42向上移动并到达上限点(图8F)。旋转轴22压配合到磁钢板10中，并且磁钢板10已经固定至旋转轴22。

然后，旋转轴22通过旋转机54以与一个磁钢板10的厚度相对应的量向下移动，并且压力机返回至(a)。在第二次在图8A所示的工序中，第一次打通的磁钢板10已经固定至旋转轴22上，但是旋转轴22已经以与磁钢板10的厚度相对应的量向下移动。因此，在图8B所示的工序中，第一次的磁钢板10以与其厚度相对应的量向上移动，并且第二材料30上的图8C至图8F所示的工序以与第一次相同的方式执行。当针对所需数量的磁钢板10重复该操作时，获得具有围绕旋转轴22堆叠的所需数量的磁钢板10的转子芯20。

特别地，由于使用作为转子芯20的部件的旋转轴22作为基准来打通磁钢板10的外周，因此在垫等的压力下材料30的任何伸长都影响很小。即使在长材料30蜿蜒的情况下，在将旋转轴22插入轴孔18的工序中，旋转轴22的中心和轴孔18的中心相匹配，从而可以准确地形成磁钢板10的外周。

特别地，为了减小磁钢板10之间的特性差异，实践了在以预定频率反转磁钢板10的方向的同时堆叠磁钢板10的旋转堆叠。当如常规实践中那样使用磁钢板10外部的导孔32作为基准在材料中形成各个孔时，各个孔相对于磁钢板10的位置沿一个方向移位。旋转堆叠这样的磁钢板的缺点在于，每当磁钢板的方向反转时，沿轴向延伸的孔沿相反方向偏移，这使得沿轴向延伸的孔的表面不均匀。该实施方式还可以解决伴随旋转堆叠的这种问题。

图9A和图9B示出了在旋转轴22压配合在轴孔18中之前轴孔18的构造。如图所示，轴孔18整体上具有八边形形状。在该示例中，旋转轴22也是八边形棱柱体。

如图9A所示，在轴孔18的每个角落处形成向外延伸超出旋转轴22的外周的角部34。在每个侧面36中，形成向内突出的突部36a和向外凹陷的凹部36b。突部36a形成在更靠近两个角落的部分处，并且在两个突部36a之间的中间部分形成凹部36b。凹部36b的位置与旋转轴22的外周的位置大致相同。因此，轴孔18可以容易地变形，使得当旋转轴22压配合到轴孔18中时，轴孔18的外径与旋转轴22的外径匹配，因为材料30整体向外延伸，并且在突部36a处的材料容纳在角部34和凹部36b中。因此，当旋转轴22被压配合时，整个轴孔18与旋转轴22的外周接触并且通过应力固定至旋转轴22。

根据该实施方式，使用转子芯20的旋转中心作为基准来打通限定转子芯20的外径的磁钢板10的外周。特别地，在将旋转轴22紧固至磁钢板10之后打通外周。因此，即使当材料30由于垫的较大力而沿传送方向蜿蜒或变长时，还可以获得优异的尺寸准确度的磁钢板10。

因此，作为单一部件的磁钢板10和作为磁钢板10的组件的转子芯20具有优异的尺寸准确度。因此，使用这些部件构建旋转电机可以减小转子与定子之间的气隙，因此可以构建高扭矩旋转电机。由于磁钢板10和旋转轴22通过压配合彼此固定，因此可以消除引起铁损的型锻和焊接的需要。

为了生产率的目的，上述实施方式假设通过渐进式压力装置进行打通。然而，压力装置可以替代地是串联压力机或转移压力机。也就是说，加工方法不受限制，只要通过使用旋转轴作为基准对转子芯的径向外部进行加工可以提高外径的尺寸准确度。因此，通过在将旋转轴紧固至磁钢板的材料之后打通磁钢板的径向外部，可以提高尺寸准确度。可以一次加工多个磁钢板，而不是一次加工一个。

除了旋转轴之外的其他部件例如磁体可以用作用于加工的基准。尽管使用旋转轴作为基准在提高外径的尺寸准确度方面是最有效的，但是可以替代地使用磁体孔作为基准部件。

将旋转轴和磁钢板紧固在一起的方法不限于压配合。可以替代地通过使用摩擦或超声波振动、通过焊接诸如激光焊接或者通过使用粘合剂将旋转轴和磁钢板紧固在一起。

在第二实施方式中，采用定子芯作为旋转电机的芯，并且磁钢板被加工并且被堆叠以形成作为堆叠的定子芯。

图10是示出了根据该实施方式的定子芯60的透视图。定子芯60在外周侧具有环形磁轭(annular yoke)60a，以及从磁轭60a径向向内延伸并沿圆周方向以规则间隔设置的多个齿60b。相邻齿60b之间的空间形成槽，并且使用该槽将线圈缠绕在每个齿周围来形成定子。

定子芯60通过堆叠大量磁钢板70而形成。磁轭60a的一部分向外凸出，并且沿轴向延伸的管状套筒62作为轴构件插入每个凸出部分中以固定磁钢板70。

图11示出了在设置有套筒62的位置处沿轴向的平面(沿穿过中心的轴向的平面)的截面(截面XI-XI)。

套筒62具有管状并且延伸通过堆叠的磁钢板，并且套筒62的下端通过插入电机壳体66中而被支承。螺栓64穿过套筒62，并且螺栓64的头部从上方按压套筒的头部，并且螺栓64的下端拧在电机壳体66上，使得堆叠的磁钢板70通过套筒62固定至电机壳体66。

图11仅示出了设置有套筒62的磁轭60a的一部分。实际上，磁轭60a进一步向内延伸，齿60b位于磁轭60a的内侧。

图12示出了磁钢板70被堆叠的状态。每个磁钢板70由片状钢材70a和形成在钢材70a的每一侧上的绝缘膜70b组成。堆叠的磁钢板70彼此绝缘，并且沿轴向形成涡流磁通。在该实施方式中，也就是说，当磁钢板70压配合至套筒62上时，磁钢板70固定至套筒62。因此，该实施方式不涉及通过型锻将堆叠的磁钢板70彼此连接的工序，并且在打通外周的工序中堆叠的磁钢板70被按压以便无间隙地堆叠。因此，可以防止当通过型锻使磁钢板70彼此导电连续时发生的铁损。

图13示意性地示出了用于定子芯60的磁钢板70的制造工序。在第一工序中，导孔32形成在带状材料(带状钢板)30中。在第二工序中，使用导孔32作为基准形成槽60c。在第三工序中，形成套筒62要插入的套筒孔62a中。在第四工序中，打通磁钢板70的外周，并且从材料30打通出磁钢板70。接下来，在第五工序中，打通的磁钢板被传送，并且通过压力机打通内周。

图14示出了第五工序中的内周的打通、以及堆叠。首先，将套筒62压配合到形成在磁钢板70中的套筒孔62a中，并且将磁钢板70固定在预定位置。在这种状态下，内周被打通。在这种情况下，使用套筒62作为基准对内周进行加工。

在磁钢板70被旋转堆叠的同时，依次重复对内周的加工。当预定数量的片材被堆叠时，堆叠的磁钢板70与轴向螺栓紧固在一起，这完成了定子芯60。

图15A至图15H示出了使用压力机对磁钢板进行堆叠的工序。在该压力机中，下主体(模具侧)40被固定，而上主体(冲头侧)42相对于下主体40上下移动。下主体40在上端具有切割刀片44。切割刀片44具有环形形状，并且切割刀片44的内周限定磁钢板70的内周(齿60b的前端的位置)。上主体42具有切割刀片46，切割刀片46的外周位于与下主体40的切割刀片44(的稍微内侧上的)大致对应的位置，并且该切割刀片46结合下主体40的切割刀片44打通磁钢板70的内周。

垫48设置在切割刀片46的外侧，并且弹簧50设置在垫48上方并向下推动垫48。限定下限点的备用件76设置在垫48的外侧。

下主体40具有基体78。花键74固定在切割刀片44下方，并且切割刀片44和花键74连接至基体78，以便能够上下滑动。基体78在中心部分具有圆柱形空腔，并且切割刀片44和花键74容纳在该空腔中。旋转体72设置在花键74的内侧，并且通过基体78向下延伸。旋转体72具有形成在外周中的螺纹，并且该螺纹与花键74的内周中的螺纹啮合。因此，随着旋转体72旋转，花键74和切割刀片44上下移动。

压力机如下操作以堆叠磁钢板70并形成定子芯60。在图15A至图15H中，假设在作为加工目标的磁钢板70的中心部分处形成相对小的临时孔，但是该临时(provisional)孔不需要被形成。在图15A至图15H中，仅示出了右半部分。

首先，套筒62的头部支承在切割刀片44的上表面中的保持部分(凹部)上。通常，套筒62由机器人携带(图15A)。接着，将套筒62插入磁钢板70的套筒孔62a中(图15B)。

接下来，上主体42向下移动，并且从上方按压垫48紧靠在支撑在切割刀片44的上表面上的磁钢板70上(图15C)。因此，通过向下移动磁钢板70将套筒62压配合到套筒孔62a中。切割刀片44的上表面是平坦表面，并且磁钢板70支承在切割刀片44的上表面上。因此，在弹簧50的推动力下，磁钢板70被垫48按压。

在这种状态下，上主体42进一步向下移动，使得在磁钢板70被垫48按压的状态下切割刀片46向下移动超过切割刀片44的上端，因此打通磁钢板70的内周(图15D)。

在旋转体72的内部形成槽(chute)，通过该槽排出打通部。

然后，上主体42向上移动(图15E)。因此，具有内周打通的磁钢板70保留在切割刀片44的上表面上。

接下来，旋转体72旋转以与一个磁钢板70的厚度相对应的量使切割刀片44向下移动(图15F)。因此，压力机准备好接收作为下一个加工目标的磁钢板70。然后，压力机返回到图15B中的工序，并且接收作为下一个加工目标的磁钢板70。在这种情况下，在前一工序中已经加工了其内周的磁钢板70位于切割刀片44的上表面上，但是其它工序相同。在图15C的工序中，将接收的磁钢板70压靠在已经加工过的磁钢板70上。此后，执行以下工序：在图15D的工序中进行打通，在图15E的工序中向上移动，以及在图15F的工序中向下移动切割刀片44。当重复这些工序时，如图15G所示，可以获得定子芯60，其中通过压配合将预定数量的具有内周打通的磁钢板70堆叠并固定至套筒62。然后，定子芯60被拿出并结束该加工(图15H)。

因此，在本实施方式中，在磁钢板70压配合在套筒62上并固定至套筒62的状态下，使用作为定子芯60的部件的套筒62作为基准，打通磁钢板70的内周。这可以减小从套筒62到堆叠的磁钢板70中的内周的距离的变化。特别地，旋转地堆叠磁钢板70对打通内周没有不利影响。因此，可以提高定子芯60的内径的尺寸准确度。

由于磁钢板70通过被垫48被按压而堆叠并且压配合到套筒62上，因此不需要型锻等。可以消除型锻的不利影响。

在上述实施方式中，利用固定至套筒的磁钢板打通磁钢板的内周，同时还考虑了组装的容易性。然而，在某些情况下，堆叠的磁钢板通过除通用螺栓之外的其他方式进行组装，因此要压配合的部件不必限于套筒。可以将实心柱替代地压配合到磁钢板中，并且可以将该柱进一步压配合到壳体中。固定方法也不限于压配合。只要可以实现期望的定位准确度，可以使用任何装置。

与转子的情况一样，可以采用各种变形示例。

第一实施方式可以提高转子的外周(外径)的尺寸准确度，第二实施方式可以提高定子的内周(内径)的尺寸准确度。因此，在使用这些实施方式的旋转电机中，可以减小转子与定子之间的气隙。

图16示出了旋转电机中的气隙与输出扭矩和损耗的关系。如图所示，随着气隙减小，可以增加输出扭矩并且可以减少能量损耗。将气隙减小0.1mm会导致输出扭矩增加3％至5％。因此，上述实施方式可以显著改善旋转电机的性能。

Claims (10)

1.一种旋转电机的芯的制造方法，所述芯包括钢板的堆叠并且被包括在包括有轴构件的所述旋转电机中，所述轴构件固定至所述钢板的堆叠并且沿所述钢板的堆叠方向延伸，

所述制造方法的特征在于包括：

准备压力装置的准备步骤；

通过使由所述压力装置保持的所述轴构件以压配合的方式穿过设置在所述钢板中并沿所述堆叠方向延伸的孔，将所述钢板固定至所述轴构件的固定步骤，其中所述孔的最小内径小于所述轴构件的外径；以及

在所述钢板固定至所述轴构件的状态下，使用所述轴构件的中心为基准，通过所述压力装置对所述钢板执行压力加工的加工步骤，其中：

所述固定步骤包括：通过使所述轴构件穿过设置在第一钢板中并沿所述堆叠方向延伸的孔来将所述第一钢板固定至所述轴构件的步骤，以及通过使固定有所述第一钢板的所述轴构件穿过设置在第二钢板中并沿所述堆叠方向延伸的孔来将所述第二钢板堆叠在所述第一钢板上并且将所述第二钢板固定至所述轴构件的步骤，所述第一钢板和所述第二钢板包括在所述钢板中；以及

所述加工步骤包括：在所述第一钢板固定至所述轴构件的状态下、通过所述压力装置对所述第一钢板执行压力加工的步骤，以及在所述第二钢板固定至所述轴构件的状态下、通过所述压力装置对所述第二钢板执行压力加工的步骤。

2.根据权利要求1所述的旋转电机的芯的制造方法，其特征在于，还包括：

从带状钢板切割固定至所述轴构件的所述钢板的切割步骤，其中：

所述准备步骤是准备下述压力装置的步骤，所述压力装置在传送所述带状钢板的同时、通过沿所述带状钢板的纵向方向排列的多个压力机对所述带状钢板顺序地执行压力加工；

所述固定步骤是通过将由所述压力装置中的用于最终工序的压力机保持的所述轴构件压配合到设置在所述钢板中并且沿所述堆叠方向延伸的所述孔中、将所述轴构件与所述钢板彼此固定的步骤；以及

所述切割步骤通过所述最终工序中的压力加工来执行。

3.根据权利要求1或2所述的旋转电机的芯的制造方法，其特征在于：

所述第一钢板和所述第二钢板堆叠而不被固定至彼此。

4.根据权利要求1或2所述的旋转电机的芯的制造方法，其特征在于：

对所述钢板进行的压力加工是对于转子芯的压力加工。

5.根据权利要求4所述的旋转电机的芯的制造方法，其特征在于：

所述加工步骤包括加工所述钢板的外周。

6.根据权利要求4所述的旋转电机的芯的制造方法，其特征在于：

所述轴构件是转子轴。

7.根据权利要求1或2所述的旋转电机的芯的制造方法，其特征在于：

对所述钢板进行的压力加工是对于定子芯的压力加工。

8.根据权利要求7所述的旋转电机的芯的制造方法，其特征在于：

所述加工步骤包括加工所述钢板的内周。

9.根据权利要求7所述的旋转电机的芯的制造方法，其特征在于：

所述轴构件是套筒。

10.一种旋转电机的芯，所述芯的特征在于包括多个堆叠的钢板，

所述钢板具有沿轴向延伸的孔，在轴构件压配合到沿所述轴向延伸的所述孔中的状态下所述钢板固定至所述轴构件，所述钢板堆叠而不被固定至彼此，其中所述孔的最小内径小于所述轴构件的外径，并且使用所述轴构件的中心作为基准来对所述钢板执行压力加工，其中：

通过使所述轴构件穿过设置在第一钢板中并沿所述钢板的堆叠方向延伸的孔来将所述第一钢板固定至所述轴构件，并且通过使固定有所述第一钢板的所述轴构件穿过设置在第二钢板中并沿所述堆叠方向延伸的孔来将所述第二钢板堆叠在所述第一钢板上并且将所述第二钢板固定至所述轴构件，所述第一钢板和所述第二钢板包括在所述钢板中；以及

在所述第一钢板固定至所述轴构件的状态下、通过压力装置对所述第一钢板执行压力加工，并且在所述第二钢板固定至所述轴构件的状态下、通过所述压力装置对所述第二钢板执行压力加工。

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