CN109804532A - 层叠铁芯的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种层叠铁芯的制造方法，其具有如下工序：中央孔冲裁工序，冲裁加工区域的中央孔；分割定子片部成型工序，成型沿周向相邻排列的规定的数量的分割定子片部；以及回压工序，将在分割定子片部成型工序中压出的所述分割定子片部压回而进行成型，在分割定子片部成型工序中，将分割定子片部按照与被加工材料平行的方式压出。
Description
技术领域
本发明涉及层叠铁芯的制造方法。
背景技术
在现有的电动机中使用层叠铁芯作为定子。例如在专利文献1中示出了层叠铁芯的制造方法。在专利文献1的层叠铁芯的制造方法中，在从薄板材料进行冲裁而形成转子铁芯片后，在将分割铁芯片彼此连结起来的形态的轭部形成区域中，在将相邻的分割铁芯片的连结部彼此剪切分离的同时进行弯曲加工。然后，进行将弯曲加工后的部位压回的回压。然后，从薄板材料冲裁出规定的数量的槽。进而，在冲裁出内径和外径而分离形成了分割铁芯片后，将分割铁芯片与下层的分割铁芯凿紧结合起来。通过以上的工序而制造了层叠铁芯。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-318763号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1所记载的层叠铁芯的制造方法中，在将分割铁芯片的连结部剪切后进行弯曲加工，此后，进行回压。在层叠铁芯所使用的金属板中，一旦进行弯曲加工的话，就算进行回压，也不会恢复到原来的形状。因此，层叠铁芯的圆度有可能降低。
此外，由于在分割铁芯片的弯折部附近，尺寸精度降低，因此不适于进行凿紧结合。因此，进行凿紧结合的部分受到限制。而且，在通过弯曲加工而产生的弯折部，金属的性质有时会发生变化，从而磁通的流动发生变化。由于进行凿紧结合的部分的限制和弯折部的金属的性质的变化而有可能导致层叠铁芯的磁特性产生偏差。
因此，本发明的目的在于，提供抑制了形状精度和磁特性的偏差的层叠铁芯的制造方法。
用于解决课题的手段
本发明的例示的层叠铁芯的制造方法的特征在于，其具有如下工序：中央孔冲裁工序，从设置在被加工材料上的加工区域的中央部分冲裁包含所述中心轴线的中央孔，其中，所述加工区域包含形成所述轭片的轭片形成区域和形成所述齿片的齿片形成区域；分割定子片部成型工序，在所述轭片形成区域和所述齿片形成区域中，沿所述被加工材料的厚度方向按照与所述分割定子片相同的形状进行压出，从而成型出在以所述中心轴线为中心的周向上相邻排列的规定的数量的分割定子片部；回压工序，将在所述分割定子片部成型工序中压出的所述分割定子片部压回而进行成型；外形冲裁工序，冲裁在所述被加工材料中成型出的成为所述定子片的部分的外形；以及层叠工序，将所述分割轭片和所述齿片沿轴向层叠并结合起来，在所述分割定子片部成型工序中，将所述分割定子片部按照与所述被加工材料平行的方式压出。
发明效果
根据例示的本发明的层叠铁芯的制造方法，能够抑制层叠铁芯的形状精度和磁特性的偏差。
附图说明
图1是马达的剖视图。
图2是定子铁芯的立体图。
图3是分割定子片的俯视图。
图4是示出本发明的例示的第1实施方式的层叠铁芯的制造方法的流程图。
图5是示出中央孔冲裁工序的一部分的图。
图6是示出槽冲裁工序的一部分的图。
图7是示出分割定子片部成型工序的一部分的图。
图8是示出分割定子片部成型工序中的加工状态的剖视图。
图9是示出回压工序的一部分的图。
图10是示出回压工序中的加工状态的剖视图。
图11是示出凿紧部成型工序的一部分的图。
图12是包含在分割定子片部设置的凿紧部在内的剖视图。
图13是示出外形冲裁工序的一部分的图。
图14是通过外形冲裁工序而形成的定子片的俯视图。
图15是示出层叠工序的一部分的图。
图16是示出本实施方式的层叠铁芯的制造方法的其他例中的进行了分割定子片部成型工序和回压工序后的被加工材料的图。
图17是示出本实施方式的层叠铁芯的制造方法的其他例中的进行了分割定子片部成型工序和回压工序后的被加工材料的图。
图18是示出本实施方式的层叠铁芯的制造方法的其他例中的进行了分割定子片部成型工序和回压工序后的被加工材料的图。
图19是本变形例所示的层叠铁芯的制造工序的流程图。
图20是示出图19所示的流程图的层叠工序的一部分的图。
图21是示出图19所示的流程图的层叠工序的一部分的图。
图22是示出本发明的例示的第2实施方式的层叠铁芯的制造方法的流程图。
图23是示出图22所示的层叠铁芯的制造方法的槽冲裁工序的一部分的图。
图24是示出图22所示的层叠铁芯的制造方法的分割定子片部成型工序的一部分的图。
图25是示出图22所示的层叠铁芯的制造方法的回压工序的一部分的图。
图26是示出图22所示的层叠铁芯的制造方法的凿紧部成型工序的一部分的图。
图27是本变形例所示的层叠铁芯的制造工序的流程图。
图28是示出图27所示的层叠铁芯的制造方法的层叠工序的一部分的图。
图29是示出图27所示的层叠铁芯的制造方法的中央孔冲裁工序的一部分的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的例示的实施方式的马达进行说明。另外，本发明的范围不限于以下的实施方式，能够在本发明的技术思想的范围内任意地变更。此外，在以下的附图中，为了易于理解各结构，有时使各构造中的比例尺和数量等与实际的构造不同。
另外，在附图中，适当地示出了XYZ坐标系作为三维正交坐标系。在XYZ坐标系中，Z轴方向是与图1所示的中心轴线C1的轴向平行的方向。X轴方向是与Z轴方向垂直并且在图1中沿着纸面的方向。Y轴方向是与Z轴方向和X轴方向这双方垂直的方向。
此外，关于Z轴，在图1所示的状态下，将上作为正侧(-Z侧)，将下作为负侧(-Z侧)。而且，将Z轴方向的正侧(-Z侧)称为“一侧”，将Z轴方向的负侧(-Z侧)称为“另一侧”。另外，一侧和另一侧仅是用于说明的名称，并不限定实际的位置关系和方向。此外，除非另有说明，将与中心轴线C1平行的方向(Z轴方向)简称为“轴向”，将以中心轴线C1为中心的径向简称为“径向”，将沿着以中心轴线C1为中心的圆弧的方向、即、中心轴线C1的周向简称为“周向”。
＜1.第1实施方式＞
＜1.1马达的概略结构＞
对本发明的例示的第1实施方式的马达的概略结构进行说明。图1是马达的剖视图。
如图1所示，马达A具有转子1、定子2、壳体3、第1轴承41以及第2轴承42。此外，马达A具有保持第1轴承41的轴承保持部5。
＜1.2转子＞
转子1具有轴11和转子铁芯12。转子1能够相对于定子2而以中心轴线C1为中心相对地旋转。轴11呈沿轴向(Z轴方向)延伸的圆柱状。轴11经由第1轴承41和第2轴承42而被壳体3支承为能够旋转。由此，转子1能够以中心轴线C1为中心相对于定子2旋转。轴11通过压入而固定于转子铁芯12。另外，轴11与转子铁芯12的固定不限于压入。能够广泛采用能够将轴11和转子铁芯12固定起来的方法。
转子铁芯12是将电磁钢板层叠而成的层叠体。转子铁芯12安装有磁铁(未图示)。转子铁芯12被磁铁励磁。
＜1.3壳体＞
壳体3呈沿轴向延伸的筒状。定子2固定于壳体3的内周面。通过定子2固定于壳体的内侧，壳体3与中心轴线(中心轴线C1)一致。
＜1.4轴承＞
转子1的后述的轴11被第1轴承41支承为能够旋转，另一侧被第2轴承42支承为能够旋转。即，转子1被第1轴承41和第2轴承42支承为能够旋转。
第1轴承41和第2轴承42在这里是球轴承。轴11经由第1轴承41和第2轴承42而被壳体3支承为能够旋转。此时，轴11的中心轴线与壳体3的中心轴线C1一致。
第1轴承41固定于轴承保持部5，该轴承保持部5将壳体3的轴向一侧的端部的开口封闭。此外，第2轴承42固定于壳体3的轴向另一侧的端部的底部。
＜1.5定子＞
定子2包围转子1的径向外侧。定子2与转子1的中心轴线一致。定子2具有定子铁芯21和线圈22。定子2与转子1对置，该定子2包含多个线圈22。
＜1.5.1定子铁芯＞
图2是定子铁芯的立体图。图3是分割定子片的俯视图。如图2所示，定子铁芯21具有环状的轭211和从轭211向径向内侧延伸的齿212。此外，定子铁芯21在周向上分割为十二个分割定子210。
分割定子210具有将环状轭211沿周向分割而成的分割轭213。此外，齿212从各分割定子210的分割轭213分别向径向内侧延伸。
分割定子210是将多个分割定子片23层叠而成的层叠体。分割定子片23具有规定的数量(这里为十二个)的分割轭片231和齿片232，该分割轭片231通过沿中心轴线C1的周向连结而构成环状的轭片2301(参照后述的图14)，该齿片232由与分割轭片231相同的材料连续地形成，并且向轭片230的径向内侧延伸。此外，在分割轭片231的周向两端部和齿片232的径向内侧的端部具有凿紧部64。
将十二个分割定子210沿周向连结为无端状而构成定子铁芯21。此外，通过将分割定子片23连结为无端状而形成了定子片230。换言之，通过将十二个分割定子片23沿周向连结为无端状并且沿轴向层叠而构成了定子铁芯21。即，定子铁芯21是层叠铁芯。
线圈22是通过在包覆着定子铁芯21的齿212的外表面的绝缘件的外周上卷绕导线而形成的。线圈22引出有导线的端部，导线的端部从定子2的轴向一侧的端部向轴向一侧延伸。通过经由导线向线圈22提供电力，定子21被励磁。例如，马达A的线圈22分为三相(U、V、W)。而且，向各相提供相位错开了的正弦波形的电流。因此，导线具有能够分别向三相提供电流的数量。
＜2.层叠铁芯的制造方法＞
参照附图对制造上述的定子铁芯的层叠铁芯的制造方法进行说明。图4是示出本发明的例示的第1实施方式的层叠铁芯的制造方法的流程图。图5～图15是示出图4所示的马达的制造方法中的各工序的一部分的图。另外，在层叠铁芯的制造方法中，单点划线表示从此进行加工的边界线。例如，在进行冲压加工的情况下，单点划线是表示配置冲压加工的工具的位置的线。
如图4所示，本实施方式的层叠铁芯的制造方法具有中央孔冲裁工序S10、槽冲裁工序S20、分割定子片部成型工序S30、回压工序S40、凿紧部成型工序S50、外形冲裁工序S60以及层叠工序S70。
＜2.1中央孔冲裁工序＞
图5是示出中央孔冲裁工序的一部分的图。如图5所示，在作为磁性材料的电磁钢板的被加工材料6的加工区域Sa1中具有环状的轭片形成区域Sa11和环状的齿片形成区域Sa12。轭片形成区域Sa11与齿片形成区域Sa12的中心轴线一致。
如图5所示，在中央孔冲裁工序S10中，在被加工材料6的齿片形成区域Sa12的内部冲裁圆形形状的中央孔61。中央孔冲裁工序S10是通过冲压加工来进行的。另外，中央孔61的内径比在定子铁芯21的中央设置的筒形状部的内径小。但是，不限于此，也可以与定子铁芯21的中央的筒形状的内径相同。此外，中央孔61不限于圆形，也可以是具有与分割定子片23相同的片的多边形形状。即，在中央孔冲裁工序S10中，从设置在被加工材料6上的加工区域Sa1的中央部分来冲裁包含中心轴线C1的中央孔61，其中，该加工区域Sa1包含形成轭片2301的轭片形成区域Sa11和形成齿片232的齿片形成区域Sa12。
另外，当在中央孔冲裁工序S10中冲裁出中央孔61时，中央孔61的内侧的部分是与中央孔61相同形状的板材。可以不将该板材直接废弃，而是来冲裁转子铁芯12的结构片。即，中央孔冲裁工序S10也可以包含冲裁可旋转地配置于定子铁芯21的内部的转子铁芯12的结构片的工序。
＜2.2槽冲裁工序＞
图6是示出槽冲裁工序的一部分的图。在槽冲裁工序S20中，在中央孔61的径向外侧的齿片形成区域Sa12中冲裁沿周向排列的槽62。槽62在周向上设置有十二个。槽62的径向外侧的周向长度比径向内侧的周向长度长。另外，在本实施方式的槽冲裁工序S20中，冲裁圆角的等腰梯形的槽62。另外，在槽62中配置导线。通过形成槽62而形成了作为齿片的齿片部632。即，在槽冲裁工序S20中，在齿片形成区域Sa12中冲裁与齿片部632在周向上相邻的槽62。槽冲裁工序S20在分割定子片部成型工序S30之前执行。
＜2.3分割定子片部成型工序＞
图7是示出分割定子片部成型工序的一部分的图。图8是示出分割定子片部成型工序中的加工状态的剖视图。如图7所示，分割定子片部成型工序S30是在被加工材料6的加工区域Sa1中成型分割定子片部63的工序，该分割定子片部63形成分割定子片23。分割定子片部63沿周向排列配置，具有成为分割轭片231的分割轭片部631以及成为齿片232的齿片部632。如图8所示，在分割定子片部成型工序S30中，使用模具Md对被加工材料6进行保持，使工具Ms1(刀具)沿轴向移动而压出被加工材料6。即，在分割定子片部成型工序S30中，在轭片形成区域Sa11和所述齿片形成区域Sa12中，沿被加工材料6的厚度方向按照与分割定子片相同的形状进行压出，从而成型出在以中心轴线C1为中心的周向上相邻排列的规定的数量的分割定子片部63。
在分割定子片部成型工序S30中，分割定子片部63具有被工具Ms1压出的压出部63a和未被压出的定置部63b。如图8所示，在分割定子片部成型工序S30中，压出部63a与定置部63b在周向上交替地配置。在本实施方式中，由于分割定子片部63的数量是偶数，因此压出部63a与定置部63b能够交替地配置。即，规定的数量是偶数，在分割定子片部成型工序S30中，每隔一个分割定子片部63地压出沿周向排列的规定的数量的分割定子片部63a。另外，在本实施方式中，压出部63a是以不会从被加工材料6分离的程度被压出的，但不限于此，也可以从被加工材料6分离。
如图8所示，在分割定子片部成型工序S30中使用的工具Ms1的与被加工材料6接触的部分是平面。即，压出部63a是在保持着与被加工材料6的其他的部分平行或者大致平行的状态下被被工具Ms1压出的。即，在分割定子片部成型工序S30中，与被加工材料6平行地压出分割定子片部63。
另外，在分割定子片部成型工序S30中压出的压出部63a的径向外侧是轭片形成区域Sa11的径向外侧。此外，压出部63a的径向内侧到达中央孔61。在本实施方式中，在分割定子片部成型工序S30中，可以同时压出而形成两个以上的分割定子片部63。此外，在分割定子片部成型工序S30中，也可以一个一个地压出两个以上的分割定子片部63。
＜2.4回压工序＞
图9是示出回压工序的一部分的图。图10是示出回压工序中的加工状态的剖视图。另外，在图9中，对被加工材料的被回压的部分画了阴影。
在回压工序S40中，使用与工具Ms1对置配置的顶起工具Ms2而将压出部63a朝向与相对于被加工材料6突出的方向相反的方向压回。而且，将压出部63a压回至被加工材料6的原来的位置。即，在回压工序S40中，将在分割定子片部成型工序S30中压出的分割定子片部63a压回而进行成型。
这样，在被加工材料6的加工区域Sa1中形成了在中央孔61的径向外侧沿周向排列的分割定子片部63。即，在轭片形成区域Sa11中，在压出部63a与定置部63b的边界形成了槽。
在本实施方式中，在回压工序S40中，也可以在利用工具Ms1和顶起工具Ms2夹着被加工材料6的状态下使压出部63a返回。而且，在回压工序S40中，也可以在与分割定子片部成型工序S30相同的工序中进行。
在本实施方式中，在分割定子部成型工序S30中，将压出部63a在保持着与被加工材料6平行的状态下从被加工材料6压出。此外，在回压工序S40中也同样地，将压出部63a以保持着与被加工材料6平行的方式压回到原来的位置。
即，在分割定子片部成型工序S30和回压工序S40中，在加工时，分割定子片部63不弯折。由此，能够抑制由加工而导致分割定子片部63、即分割定子片23产生残留应力和残留应变。由此，能够提高分割定子片23、即定子铁芯21的尺寸精度。此外，能够抑制磁通的流动混乱，因此能够抑制定子铁芯21的磁特性降低。另外，在回压工序S40完成时，分割定子片部63的压出部63a与定置部63b的边界可以是分离的。在分割的情况下，压出部63a借助与被加工材料6的其他的部分之间的摩擦而被加工材料6保持。此外，也可以至少一部分连结。即，在分割定子片部成型工序S30或者回压工序S40中，分割定子片部63也可以从被加工材料6分离。
＜2.5凿紧部成型工序＞
图11是示出凿紧部成型工序的一部分的图。图12是包含在分割定子片部设置的凿紧部在内的剖视图。在凿紧部成型工序S50中，在分割定子片部63上成型用于在层叠时将分割定子片部63彼此固定起来的凿紧部64。即，在凿紧部成型工序S50中，在分割定子片部63的分割轭片部分631和齿片部分632中的至少一方形成凿紧用的凿紧部64。而且，凿紧部成型工序S50在层叠工序S60的前级执行。
如图12所示，凿紧部64具有将分割定子片部63从轴向另一侧朝向一侧压出而成的突出部641以及设置于轴向另一侧的面上的凹孔642。当将分割定子片部63沿轴向层叠时，在轴向另一侧的分割定子片部63上设置的凿紧部64的突出部641嵌入于在层叠于轴向一侧的分割定子片部63上设置的凿紧部64的凹孔642中。借助凿紧部64的突出部641与凿紧部64的凹孔642之间的摩擦力而将分割定子片部63固定起来。
即使在成型出分割定子片23之后，凿紧部64也留在分割定子片23。而且，如图12所示，凿紧部64比分割定子片部63的其他部分向轴向另一侧突出。因此，在凿紧部64及其附近，磁通的流动会发生变化，有可能给定子铁芯21的磁特性带来不良影响。因此，凿紧部64优选尽可能小。
在多个分割定子片部63中，如果彼此的凿紧部64的位置或形状产生偏差，则有可能导致在图12所示的状态下，无法将轴向另一侧的突出部641插入于轴向一侧的凹孔642中、或者即使能够插入也无法固定起来。因此，要求凿紧部64在分割定子片部63中的位置和形状高精度地一致。而且，凿紧部64越小，要求凿紧部64的位置和形状的精度越高。例如，如果在产生残留应力和残留应变的部分成型凿紧部64，则有可能由于残留应力和(或者)残留应变的影响而导致凿紧部64的形状和位置产生偏差。
在本实施方式的分割定子片部成型工序S30和回压工序S40中，不容易在加工分割定子片部63的压出部63a时产生残留应力和残留应变。因此，在分割定子片部63中，能够形成凿紧部64的区域较大。换言之，在按照本发明的制造方法而制造出的分割定子片部63中，对成型凿紧部64的部位的限制较少。能够在分割定子片23内的不妨碍或者不容易妨碍磁通流动的位置设置凿紧部64。由此，能够制造具有期望的磁特性的定子铁芯21。
＜2.6外形冲裁工序＞
图13是示出外形冲裁工序的一部分的图。图14是通过外形冲裁工序而形成的定子片的俯视图。如图13所示，在外形冲裁工序S60中，将分割定子片部63的齿片部632的径向内侧切断为与定子铁芯21的内侧的圆筒相同的内径的圆形形状。此外，将分割定子片部63的径向外侧切断为与定子铁芯21的外侧的圆筒形相同的内径的圆形形状。换言之，在外侧冲裁工序S60中，使工具(刀具)与齿片形成区域Sa12的内周部分接触而冲裁齿片形成区域Sa12的内部。此外，使与轭片形成区域Sa11相同的外径的工具(刀具)接触而进行冲裁。即，在外形冲裁工序S60中，冲裁在被加工材料6中成型出的成为定子片23的部分63的外形。此外，换言之，在外形冲裁工序S60中，对比分割定子片部63的径向外侧的端部靠径向内侧的部分进行冲裁。
在分割定子片部63中，压出部63a与定置部63b的边界部分到达轭片形成区域Sa11的外侧并且到达中央孔61。而且，压出部63a与定置部63b的边界部分是通过分割定子片部成型工序S30和回压工序S40的变形而成型出的。由此，制造了在相邻的分割定子片23之间具有边界的定子片230。压出部63a和定置部63b都被轭片形成区域Sa11的外侧的端部、压出部63a与定置部63b的边界以及齿片形成区域Sa12的内侧的端部包围。即，压出部63a和定置部63b形成相同形状的分割定子片部63。另外，由压出部63a形成的分割定子片部63与由定置部63b形成的分割定子片部63的形状也可以不同。
＜2.7层叠工序＞
图15是示出层叠工序的一部分的图。如图15所示，层叠工序S70是将通过外形冲切工序而成型出的定子片230层叠的工序。在层叠工序S70中，向定子片230的轴向一侧重叠定子片230。即，在层叠工序S70中，层叠方向是轴向。此时，分割定子片23重叠，分割定子片23的凿紧部64的突出部641嵌入于在其轴向一侧层叠的分割定子片23的凹孔642中。由此，分割定子片23在轴向上层叠起来(参照图2)。即，在层叠工序S70中，将分割轭片231和齿片232沿轴向层叠并结合起来。此外，层叠工序S70包含利用凿紧部64进行凿紧的凿紧工序。
在层叠工序中层叠而成的层叠体与被壳体3保持的定子铁芯21为相同形状。如上所述，由于相邻的分割定子片23的边界比其他部分脆弱，因此能够通过对分割定子210施加力而使分割定子片23彼此的边界分离。即，能够将定子铁芯21分割为分割定子210。例如，在本实施方式中，虽然省略说明，但定子铁芯21的齿212被绝缘件包覆，通过从绝缘件之上卷绕导线而形成了线圈22。在形成线圈时将定子铁芯21分割为分割定子210的话，作业性高。在分割定子210中，分割定子片23与相邻的分割定子片23例如通过激光熔接而固定起来。因此，即使将定子铁芯21分割为分割定子210，分割定子210也不会分离成分割定子片23。
如上所述，通过利用本发明的层叠铁芯的制造方法，由弯折等而导致的残留应力和残留应变不容易产生。由此，形成凿紧部64的部位的调整范围变大，容易制造出期望的磁特性的定子铁芯21。此外，由于残留应力和残留应变不容易产生，因此能够抑制残留应力和残留应变作为主要原因的给磁通流动带来的不良影响。由此，也能够制造具有期望的磁特性的定子铁芯21。此外，由于不需要用于去除残留应力和残留应变的热处理等，因此能够节省制造层叠铁芯所需的时间和劳力。此外，由于不需要弯折工序，因此工具与被加工材料6接触的面为平面。因此，工具的制造、维护等很容易。从这点来看，也能够削减层叠铁芯的制造所需的劳力和时间。
＜第1实施方式的变形例1＞
参照附图对本实施方式的变形例进行说明。图16是示出本实施方式的层叠铁芯的制造方法的其他例中的进行了分割定子片部成型工序和回压工序后的被加工材料的图。在图16所示的被加工材料6中，在分割定子片部成型工序S30中使用工具Ms1来按压沿周向排列的所有分割定子片部63，并且在回压工序S40中将压出的所有分割定子片部63压回。即，在分割定子片部成型工序S30中，将沿周向排列的规定的数量的分割定子片部63分别压出。
由于将所有分割定子片部63压出，因此在分割定子片部63中加工工序的差消失。由此，能够抑制分割定子片部63、即分割定子片23的偏差。
另外，对分割定子片部成型工序和回压工序进行说明。例如，当通过分割定子片部成型工序而将一个分割定子片部63压出之后，通过回压工序而对该分割定子片部63进行回压。同样地，成型出在周向上相邻的分割定子片部63。可以像以上那样成型出沿周向配置的所有分割定子片部63。通过这样成型，即使在例如定子铁芯21由奇数个分割定子210形成的情况下，也能够采用本实施方式的方法。
＜第1实施方式的变形例2＞
参照附图对本实施方式的变形例进行说明。图17和图18是示出本实施方式的层叠铁芯的制造方法的其他例中的进行了分割定子片部成型工序和回压工序后的被加工材料的图。在图17所示的被加工材料6中，在分割定子片部成型工序S30中，将沿周向排列的分割定子片部63中的隔着中心而配置于对称位置的四个压出部63a同时压出，再回压到原来的位置。而且，如图18所示，将与四个分割定子片部63分别在周向上相邻的四个压出部63a同时压出，再回压到原来的位置。这样，通过每次多个地进行压出、再回压，能够缩短作业时间。
另外，在本实施方式中，同时成型四个压出部63a，但不限于此。只要是分割定子片部63的总数的约数，则不限于四个。例如，在本实施方式中，具有十二个分割定子片部63。因此，也可以同时成型三个压出部63a。
＜第1实施方式的变形例3＞
参照附图对本实施方式的变形例进行说明。图19是本变形例所示的层叠铁芯的制造工序的流程图。图20是示出图19所示的流程图的层叠工序的一部分的图。图21是示出图19所示的流程图的层叠工序的一部分的图。
如图19所示，在本实施方式的层叠铁芯的制造工序中，相对于图4所示的流程图而言，层叠工序S601和外形冲切工序S701的顺序相反。除此以外与图4所示的流程图相同，对实质上相同的部分省略详细的说明。
如图20所示，在通过凿紧部成型工序S50而成型出凿紧部64后，按照每个被加工材料6进行层叠(层叠工序S601)。分割定子片部63借助凿紧部64彼此而固定起来并在轴向上层叠。然后，如图21所示，沿着轴向冲裁在层叠工序S601中层叠起来的被加工材料6的定子铁芯21的外形(外形冲裁工序S701)。即，在层叠工序S601中进行层叠后，在外形冲裁工序S701中沿着层叠方向冲裁层叠体整体的成为定子片210的部分的外形。
通过这样在形成定子片之前将被加工材料6层叠，能够将外形冲裁工序S701汇总为一次。此外，有时由于外形冲裁工序而导致多少产生些变形。根据变形的部位，有可能导致凿紧部64产生偏移。通过在外形冲裁工序S701之前进行层叠工序S601，能够抑制外形冲裁工序对凿紧部64的偏移的影响。
＜第1实施方式的变形例4＞
在图4所示的分割定子片部成型工序S30和回压工序S40中，在分割定子片部63中不容易产生残留应力和残留应变。因此，也可以在分割定子片部成型工序S30之前进行凿紧部成型工序。
通过像以上那样在分割定子片部成型工序之前执行凿紧部成型工序，由于在成型凿紧部64时没有形成分割定子片部63，因此能够抑制由于分割定子片部63移动和偏移所导致的凿紧部64的形状和位置的精度降低。另外，在分割定子片部成型工序中，将压出部63a压出的工具可以在与凿紧部64重叠的部分具有凹部等避开凿紧部64的结构。这样，能够抑制凿紧部64变形。此外，也可以在将压出部63a压出时，同时成型凿紧部64。
＜3.第2实施方式＞
参照附图对本发明的例示的第2实施方式的层叠铁芯的制造方法进行说明。图22是示出本发明的例示的第2实施方式的层叠铁芯的制造方法的流程图。图23～图26是示出图22所示的马达的制造方法中的各工序的一部分的图。另外，在第2实施方式中，在回压工序之后具有中央孔冲裁工序。
图23是示出图22所示的层叠铁芯的制造方法的槽冲裁工序的一部分的图。如图22和图23所示，在第2实施方式的层叠铁芯的制造方法中，在被加工材料6的规定的位置冲裁槽62(槽冲裁工序S11)。图24是示出图22所示的层叠铁芯的制造方法的分割定子片部成型工序的一部分的图。在冲裁出槽12之后，如图24所示，成型分割定子片部63(分割定子片部成型工序S21)。另外，与图7同样地，分割定子片部63具有压出部63a和定置部63b。图25是示出图22所示的层叠铁芯的制造方法的回压工序的一部分的图。而且，如图25所示，将压出部63a压回到原来的位置(回压工序S31)。
图26是示出图22所示的层叠铁芯的制造方法的凿紧部成型工序的一部分的图。此后，如图26所示，在分割定子片部63的规定的位置成型凿紧部64(凿紧部成型工序S41)。然后，如图27所示，在成型出凿紧部64之后，冲裁中央孔61(中央孔冲裁工序S51)。
在冲裁出中央孔61之后，进行外形冲裁工序S60。以后是与图4所示的层叠铁芯的制造方法相同的过程。
在第2实施方式的层叠体的制造工序中，在包含凿紧部64的分割定子片63的成型完成之后冲裁中央孔61。此时，按照与齿片形成区域Sa12的径向内侧相同的外径来冲裁中央孔61。即，通过在成型出分割定子片部63之后进行中央孔冲裁工序S51，能够一次就完成分割定子片部63的内侧的端部的冲裁。由此，能够减少制造工序。
＜第2实施方式的变形例1＞
也可以在通过中央孔冲裁工序S51而冲裁出中央孔61之后进行图19所示的层叠铁芯的制造方法的层叠工序S601。通过前进到层叠工序S601，能够准确并且稳定地将分割铁芯片部63层叠。
＜第2实施方式的变形例2＞
参照附图对本实施方式的变形例进行说明。图27是本变形例所示的层叠铁芯的制造工序的流程图。图27所示的层叠铁芯的制造工序在凿紧部成型工序S41之后具有将被加工材料6层叠的层叠工序S511以及沿轴向冲裁层叠起来的被加工材料6的中央孔61的中央孔冲裁工序S611。即，在通过层叠工序S511进行层叠之后，在中央孔冲裁工序S611中，沿层叠方向冲裁层叠体整体的中央孔。而且，在中央孔冲裁工序S611之后进行图19所示的外形冲裁工序S701。
图28是示出图27所示的层叠铁芯的制造方法的层叠工序的一部分的图。如图28所示，当在分割定子片部63上成型出凿紧部64之后，将被加工材料6层叠。图29是示出图27所示的层叠铁芯的制造方法的中央孔冲裁工序的一部分的图。然后，如图29所示，对层叠起来的被加工材料6的包含中心轴线在内的中央部分进行冲裁(中央孔冲裁工序S611)。如上所述，由于在将被加工材料6层叠之后来冲裁中央孔61，因此抑制了定子铁芯21的内周面的偏差。
如以上所示，在本发明的层叠铁芯的制造方法中，在槽冲裁工序之后进行分割定子片部成型工序。而且，在分割定子片成型工序之后紧接着进行回压工序。凿紧部成型工序在层叠工序之前进行。
由于不将分割定子片23弯折，因此分割定子片23的形状在冲裁时不容易发生变化。能够在将分割定子片23沿周向连结起来时提高环状的轭片2301的圆度。而且，由于分割定子片23不容易伸长，因此在将分割定子片23层叠时，能够使凿紧部彼此嵌合而固定起来。由此，将由分割定子片23层叠而成的分割定子210在周向上连结起来而得到的定子铁芯21的环状的轭211的外周面的圆度变高。由此，能够提高将定子铁芯21固定于壳体3时的精度。
此外，抑制了分割定子片23产生残留应力和残留应变。由此，磁通在分割定子片23内的流动不容易发生变化。此外，由于因残留应力和残留应变所导致的凿紧部64的变形和偏移不容易产生，因此凿紧部64的配置的自由度变高。由此，能够将凿紧部64形成在不妨碍或者不容易妨碍磁通流动的位置。由此，能够抑制定子铁芯21的磁特性的偏差。
而且，使用平面状的工具(刀具)来按压被加工材料6而形成分割定子片部63。因此，工具的成型和维护很容易。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但只要在不脱离本发明的主旨的范围内，实施方式就能够进行各种变形。
产业上的可利用性
本发明能够适用于制造在无刷马达中使用的定子铁芯。
标号说明
A：马达；1：转子；11：轴；12：转子铁芯；2：定子；21：定子铁芯；210：分割定子；211：轭；212：齿；213：分割轭；22：线圈；23：分割定子片；230：定子片；2301：轭片；231：分割轭片；232：齿片；3：壳体；41：第1轴承；42：第2轴承；5：轴承保持部；6：被加工材料；61：中央孔；62：槽；63：分割定子片部；631：分割轭片部；632：齿片部；63a：压出部；63b：定置部；64：凿紧部；641：突出部；642：凹孔；Md：模具；Ms1：工具；Ms2：顶起工具；Sa1：加工区域；Sa11：轭片形成区域；Sa12：齿片形成区域。
Claims (11)
1.一种层叠铁芯的制造方法，其制造如下的定子铁芯：该定子铁芯具有规定的数量的分割定子片，该分割定子片具有通过沿中心轴线的周向连结而构成环状的轭片的分割轭片以及由与所述分割轭片相同的材料连续地形成并且向所述轭片的径向内侧延伸的齿片，该定子铁芯是通过将所述规定的数量的分割定子片沿周向连结为无端状并且沿轴向层叠而构成的，其特征在于，
所述层叠铁芯的制造方法具有如下工序：
中央孔冲裁工序，从设置在被加工材料上的加工区域的中央部分冲裁包含所述中心轴线的中央孔，其中，所述加工区域包含形成所述轭片的轭片形成区域和形成所述齿片的齿片形成区域；
分割定子片部成型工序，在所述轭片形成区域和所述齿片形成区域中，沿所述被加工材料的厚度方向按照与所述分割定子片相同的形状进行压出，从而成型出在以所述中心轴线为中心的周向上相邻排列的规定的数量的分割定子片部；
回压工序，将在所述分割定子片部成型工序中压出的所述分割定子片部压回而进行成型；
外形冲裁工序，冲裁在所述被加工材料中成型出的成为所述定子片的部分的外形；以及
层叠工序，将所述分割轭片和所述齿片沿轴向层叠并结合起来，
在所述分割定子片部成型工序中，将所述分割定子片部按照与所述被加工材料平行的方式压出。
2.根据权利要求1所述的层叠铁芯的制造方法，其中，
在所述分割定子片部成型工序中，将两个以上的所述分割定子片部同时压出。
3.根据权利要求1或2所述的层叠铁芯的制造方法，其中，
在所述分割定子片部成型工序中，将沿周向排列的规定的数量的各个所述分割定子片部压出。
4.根据权利要求1或2所述的层叠铁芯的制造方法，其中，
所述规定的数量是偶数，
在所述分割定子片部成型工序中，将沿周向排列的规定的数量的所述分割定子片部每隔一个地压出。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的层叠铁芯的制造方法，其中，
所述层叠铁芯的制造方法还具有如下的槽冲裁工序：在所述齿片形成区域中冲裁与所述齿片部在周向上相邻的槽，
所述槽冲裁工序在所述分割定子片部成型工序之前执行。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的层叠铁芯的制造方法，其中，
所述中央孔冲裁工序包含冲裁可旋转地配置于所述定子铁芯的内部的转子铁芯的结构片的工序。
7.根据权利要求1至5中的任意一项所述的层叠铁芯的制造方法，其中，
在通过所述层叠工序进行层叠之后，在所述中央孔冲裁工序中沿着层叠方向来冲裁层叠体整体的中央孔。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的层叠铁芯的制造方法，其中，
在通过所述层叠工序进行层叠之后，在所述外形冲裁工序中沿层叠方向来冲裁层叠体整体的成为所述定子片的部分的外形。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的层叠铁芯的制造方法，其中，
在所述外形冲裁工序中，对比所述分割定子片部的径向外侧的端部靠径向内侧的部分进行冲裁。
10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的层叠铁芯的制造方法，其中，
在所述分割定子片部成型工序或者所述回压工序中，所述分割定子片部从所述被加工材料分离。
11.根据权利要求1至10中的任意一项所述的层叠铁芯的制造方法，其中，
所述层叠铁芯的制造方法还包含如下的凿紧部成型工序：在所述分割定子片部的分割轭片部分和齿部分中的至少一方上形成凿紧用的凿紧部，
所述凿紧部成型工序在所述层叠工序的前级执行，
所述层叠工序包含利用凿紧部进行凿紧的凿紧工序。
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