CN111010001A - 转子的制造方法 - Google Patents

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Abstract

技术问题:本公开的技术问题在于提供一种能够极其简单且有效地制造转子的转子制造方法。解决方案:转子的制造方法包括:将具有沿高度方向贯穿的轴孔的多个铁芯部件以成为轴插通轴孔的状态的方式安装于轴的步骤,其中使轴孔的内径比轴的外径大;以及对所层叠的多个铁芯部件在高度方向上加压,形成使多个铁芯部件相互接近且轴孔卡合于轴的层叠体的步骤。

Description

转子的制造方法
技术领域
本公开涉及一种转子的制造方法。
背景技术
转子是在转子层叠铁芯的轴孔中插通有轴而构成的。一般情况下,通过将对金属板(例如电磁钢板)冲裁成规定形状而获得的多个冲裁部件进行层叠而获得。因此,有时会由于冲裁时在金属板上产生的应变而使冲裁部件变得不平坦。另外,一般而言,金属板的厚度不是完全均匀的,会稍微变动。因此,在冲裁部件上形成的轴孔有时会成为相对于冲裁部件的高度方向而倾斜地延伸的状态。因而,当对这样的多个冲裁部件进行层叠而构成转子层叠铁芯时,转子层叠铁芯的轴孔会成为非直线状。
在专利文献1中,公开有一种为了将轴顺畅地插通非直线状的轴孔而将轴热压配合于轴孔的方法。具体而言,该方法包括:将转子层叠铁芯加热到规定温度,并利用转子层叠铁芯的热膨胀而扩大轴孔的步骤;将轴插通于扩大的轴孔的步骤;以及降低转子层叠铁芯的温度的步骤。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利公开2012-161209号公报
发明内容
(一)要解决的技术问题
本公开说明一种能够极其简单且有效地制造转子的转子制造方法。
(二)技术方案
本公开一个观点的转子的制造方法包括,将具有沿高度方向贯穿的轴孔的多个铁芯部件以成为轴插通轴孔的状态的方式安装于轴的步骤,其中轴孔的内径比轴的外径大;以及对所层叠的多个铁芯部件在高度方向上加压,而形成多个铁芯部件相互接近且轴孔卡合于轴的层叠体的步骤。
(三)有益效果
根据本公开的转子的制造方法,能够极其简单且有效地制造转子。
附图说明
图1是表示转子的一例的分解立体图。
图2是沿着图1的II-II线的剖视图。
图3是层叠体的分解立体图。
图4是表示转子的制造装置一例的概要图。
图5是用于说明利用夹具保持轴部件的状态的剖视图。
图6是用于说明利用加压装置将块体安装于轴的状态的剖视图。
图7是用于说明图6的后续工序的剖视图。
图8是用于说明利用磁石安装装置将永久磁石安装于层叠体的磁石插通孔的状态的剖视图。
图9是用于说明利用焊接装置将端面板接合于转子层叠铁芯的状态的剖视图。
图10是用于说明转子的制造方法一例的流程图。
图11是用于说明转子的制造方法的另一例的剖视图。
图12是用于说明转子的制造方法的另一例的剖视图。
图13是用于说明夹具及轴部件的另一例的立体图。
附图标记说明
1-转子;2-转子层叠铁芯(铁芯主体);3-轴部件;3a-轴;3b-凸缘;4-端面板;5-夹具;10-层叠体;10a-轴孔;16-磁石插通孔(贯穿孔);100-制造装置;130-冲裁装置;140-加压装置;150-磁石安装装置;160-焊接装置;B-块体(铁芯部件);Ctr-控制器(控制部);S1-下端面(端面);S2-上端面(端面)。
具体实施方式
下面参照附图对本公开的实施方式的一例进行更详细地说明。在以下的说明中,对具有相同要素或者相同功能的要素使用相同附图标记,并省略重复的说明。
[转子的结构]
首先,参照图1~图3对转子1(旋转子)的结构进行说明。如图1及图2所示,转子1包括:转子层叠铁芯2(铁芯主体)、轴部件3、端面板4。通过转子1与定子(固定子)组合而构成电动机(马达)。本实施方式中的转子1用于嵌入磁石型(IPM)马达。
如图1及图2所示,转子层叠铁芯2包括层叠体10、多个永久磁石12、以及多个固化树脂14。
层叠体10按顺序层叠有多个块体B(铁芯部件)。在图1~图3所示的例子中,层叠体10的六个块体B1~B6以按照从上侧朝向下侧的顺序排列的方式层叠。在块体B的层叠方向(以下简称为“层叠方向”)上相邻的块体B彼此相互接合而成为一体。
层叠体10也可以通过所谓的旋转层叠构成。所谓的“旋转层叠”是指使块体B彼此的角度相对地偏移并且层叠多个块体B。旋转层叠主要实施的目的在于抵消层叠体10的板厚偏差。旋转层叠的角度可以设定成任意的大小。
如图2及图3所示,块体B是层叠有多个冲裁部件W的层叠体。冲裁部件W是后述的电磁钢板ES冲裁成规定形状的板状体,呈与层叠体10对应的形状。
在层叠方向上相邻的冲裁部件W彼此利用变形部部分18紧固。在层叠方向上相邻的块体B彼此不利用变形部部分18紧固。具体而言,如图2所示,变形部部分18具有:形成于构成块体B的除了最下层的冲裁部件W的变形部20、和形成于构成块体B的最下层的冲裁部件W的贯穿孔22。变形部20由形成于冲裁部件W的表面侧的凹部和形成于冲裁部件W的背面侧的凸部构成。一个冲裁部件W的变形部20的凹部与相邻于这个冲裁部件W的表面侧的另一个冲裁部件W的变形部16a的凸部接合。一个冲裁部件W的变形部20的凸部与在这个冲裁部件W的背面侧相邻的又一个冲裁部件W的变形部20的凹部接合。在贯穿孔22,接合有与转子层叠铁芯2的最下层相邻的冲裁部件W的变形部20的凸部。贯穿孔22具有当连续制造块体B时,防止接下来要制造的块体B通过变形部20而紧固于已经制造的块体B的功能。
这些冲裁部件W彼此也可以通过各种公知的方法紧固,来取代变形部部分18。例如,多个冲裁部件W彼此既可以使用粘接剂或者树脂材料相互接合,也可以通过焊接相互接合。或者,可以在冲裁部件W设置临时变形部,并经由临时变形部紧固多个冲裁部件W而获得层叠体10后,从该层叠体中去除临时变形部。此外,所谓的“临时变形部”,是表示用于在使多个冲裁部件W临时性地成为一体并且在制造转子层叠铁芯2的过程中被去除的变形部。
如图1所示,层叠体10呈圆筒状。在层叠体10的中央部设置有轴孔10a,所述轴孔10a以沿着中心轴Ax延伸的方式贯穿层叠体10。即,轴孔10a沿着层叠体10的层叠方向延伸。层叠方向也是中心轴Ax的延伸方向。在本实施方式中,层叠体10绕中心轴Ax旋转,因此中心轴Ax也是旋转轴。
如图2所示,在本实施方式中,轴孔10a在各块体B中沿着规定的方向倾斜地延伸成直线状。但是,作为层叠体10整体的轴孔10a连结有各块体B的轴孔10a的结果是折曲的。即,轴孔10a作为整体呈非直线状。
在层叠体10形成有多个磁石插通孔16(贯穿孔)。如图1及图3所示,磁石插通孔16沿着层叠体10的外周缘以规定间隔排列。如图2所示,磁石插通孔16以沿着中心轴Ax延伸的方式贯穿层叠体10。即,磁石插通孔16在层叠方向上延伸。与轴孔10a同样地,磁石插通孔16也在各块体B上沿着规定的方向倾斜地延伸成直线状,但作为整体呈非直线状。
在本实施方式中,磁石插通孔16的形状是沿着层叠体10的外周缘延伸的长孔。磁石插通孔16的数量在本实施方式中是六个。磁石插通孔16的位置、形状以及数量可以对应马达的用途、所要求的性能等变更。
如图1及图2所示,永久磁石12在各磁石插通孔16内各插通一个。永久磁石12的形状不受特别限定,在本实施方式中呈长方体形状。永久磁石12的种类只要对应马达的用途、所要求的性能等确定即可,例如既可以是烧结磁石,也可以是粘结磁石。
固化树脂14是在插通永久磁石12后的磁石插通孔16内填充有熔融状态的树脂材料(熔融树脂)后该熔融树脂固化而成的。固化树脂14具有在磁石插通孔16内固定永久磁石12的功能、和对在层叠方向(上下方向)上相邻的冲裁部件W彼此(块体B彼此)进行接合的功能。作为构成固化树脂14的树脂材料,可以举出例如热固性树脂、热塑性树脂等。作为热固性树脂的具体例,可以举出例如含有环氧树脂、固化引发剂、添加剂的树脂组合物。作为添加剂,可以举出填充料、阻燃剂、应力降低剂等。
如图1及图2所示,轴部件3包括轴3a、凸缘3b。轴3a呈圆柱状。轴3a的前端部(比凸缘3b向上方延伸的部分)插通转子层叠铁芯2的轴孔10a。
凸缘3b呈圆板状,以向轴3a的径向外方伸出的方式设置于轴3a。凸缘3b具有保持插通轴3a的转子层叠铁芯2的功能。即,层叠体10的下端面S1抵接于凸缘3b的上表面。凸缘3b的下部随着朝向轴3a的基部(比凸缘3b向下方延伸的部分)而直径减小,作为整体呈截头圆锥状。如图5所示,凸缘3b的颈部3c(凸缘3b的下部与轴3a的基部之间的部分)呈凹状的弯曲面。
在本实施方式中,凸缘3b的外径设定成与层叠体10的外径为相同程度。因此,在凸缘3b上保持有转子层叠铁芯2的情况下,磁石插通孔16的下端与凸缘3b重合并被凸缘3b封闭。
端面板4是呈在中央部设置有贯穿孔4a的圆环状的板状体。端面板4在轴3a插通贯穿孔4a的状态下载置于层叠体10的上端面S2。端面板4可以与层叠体10相互接合而成为一体。端面板4可以由例如不锈钢、铝等构成。
端面板4的外径设定成与层叠体10的外径为相同程度。因此,在端面板4保持于转子层叠铁芯2的情况下,磁石插通孔16的上端与端面板4重合并被端面板4封闭。
[转子的制造装置]
接着,参照图4~图9对转子1的制造装置100进行说明。
制造装置100是用于从作为带状的金属板的电磁钢板ES(被加工板)制造转子1的装置。制造装置100具备开卷机110、输出装置120、冲裁装置130、加压装置140、磁石安装装置150、焊接装置160、以及控制器Ctr(控制部)。
开卷机110在安装有卷材111的状态下转动自如地保持卷材111,该卷材111是卷绕成线圈状的电磁钢板ES。输出装置120具有从上下夹入电磁钢板ES的一对辊121、122。一对辊121、122基于来自控制器Ctr的指示信号而旋转和停止,并朝向冲裁装置130间歇地依次输出电磁钢板ES。
冲裁装置130基于来自控制器Ctr的指示信号进行工作。冲裁装置130具有将通过输出装置120间歇地输出的电磁钢板ES依次进行冲裁加工而形成冲裁部件W的功能、和依次层叠通过冲裁加工所获得的冲裁部件W而制造块体B的功能。
当块体B从冲裁装置130排出时,载置于以在冲裁装置130与加压装置140之间延伸的方式设置的输送机Cv。输送机Cv基于来自控制器Ctr的指示进行工作,并向加压装置140输出块体B。此外,块体B还可以在冲裁装置130与加压装置140之间通过输送机Cv以外输送。例如,块体B还可以在载置于容器的状态下通过手动输送。
加压装置140基于来自控制器Ctr的指示信号进行工作。加压装置140具有对保持于轴部件3的多个块体B进行加压的功能。如图5所示,在加压装置140中,轴部件3保持于夹具5。
夹具5是板状体,包括凹部5a和贯穿孔5b。凹部5a具有与凸缘3b的外形对应的形状,从上方观察呈大致圆形状。凹部5a的内径设定为比凸缘3b的外径稍大。
贯穿孔5b设置于凹部5a的中央部。即,贯穿孔5b从凹部5a的底面向夹具5的下表面延伸。贯穿孔5b具有与轴3a的基部的外形对应的形状,从上方观察呈大致圆形状。贯穿孔5b的直径设定为比轴3a的基部的外径稍大。
贯穿孔5b的上端缘5c弯曲并且与凹部5a的底面连接。因此,上端缘5c呈凸状的弯曲面。上端缘5c的一部分的曲率与颈部3c的一部分的曲率大致一致。因此,当轴3a的基部插通贯穿孔5b时,颈部3c与上端缘5c的曲率大致一致的部分抵接,但轴3a的基部不与贯穿孔5b抵接,凸缘3b不与凹部5a抵接。由此,轴部件3以轴3a沿铅直方向延伸的方式定位于夹具5。
如图6及图7所示,加压装置140包括夹持部件141、升降机构142。夹持部件141以与凸缘3b及夹具5的上表面对置的方式位于它们的上方。夹持部件141是板状体,包含凹部141a。凹部141a设置于夹持部件141的下表面的中央部。凹部141a具有与轴3a的前端部的外形对应的形状,从下方观察呈大致圆形状。凹部141a的内径设定地比轴3a的前端部的外形稍微大。
升降机构142与夹持部件141连接。升降机构142基于来自控制器Ctr的指示工作,使夹持部件141在上下方向上往复移动。即,升降机构142构成为,通过使夹持部件141上下移动,而使夹持部件141相对于凸缘3b及夹具5接近及分离。升降机构142只要能够使夹持部件141上下移动,则不受特别限定,例如可以是致动器、气缸等。
当向轴3a的前端部嵌入多个块体B时(参照图6),升降机构142使夹持部件141向上方退避。另一方面,当对嵌入轴3a的前端部的多个块体B加压时(参照图7),升降机构142使夹持部件141向多个块体B及凸缘3b下降。此时,由于轴3a的前端部收纳于夹持部件141的凹部141a内,因此轴3a不阻碍夹持部件141向下方移动。
磁石安装装置150基于来自控制器Ctr的指示信号进行工作。磁石安装装置150具有将永久磁石12插通磁石插通孔16的功能、和向插通有永久磁石12的磁石插通孔16内充填熔融树脂的功能。如图8所示,磁石安装装置150包括上模151、多个柱塞152、以及内置热源153。
上模151构成为能够与轴部件3的凸缘3b一起在层叠方向(层叠体10的高度方向)上夹持层叠体10。当上模151与凸缘3b一起夹持层叠体10时,从层叠方向对层叠体10施加规定的载荷。
上模151是呈矩形状的板状部件。在上模151上设置有一个贯穿孔151a和多个收纳孔151b。贯穿孔151a位于上模151的大致中央部。贯穿孔151a呈与轴3a对应的形状(大致圆形状),能够供轴3a的前端部插通。
多个收纳孔151b贯穿上模151,沿着贯穿孔151a的周围以规定间隔排列。当凸缘3b及上模151夹持层叠体10时,各收纳孔151b分别位于与层叠体10的磁石插通孔16对应的位置。各收纳孔151b呈圆柱形状,具有至少收纳一个树脂颗粒P的功能。
多个柱塞152位于上模151的上方。各柱塞152构成为能够利用未图示的驱动源而相对于对应的收纳孔151b进行插拔。
内置热源153是例如加热器,内置于上模151。当内置热源153工作时,上模151被加热,与上模151接触的层叠体10被加热,并且收纳于各收纳孔151b的树脂颗粒P被加热。由此,树脂颗粒P熔融而变化成熔融树脂。
焊接装置160基于来自控制器Ctr的指示信号进行工作。焊接装置160具有对转子层叠铁芯2与端面板4进行焊接的功能。如图9所例示的那样,焊接装置160可以是焊枪。
在加压装置140、磁石安装装置150以及焊接装置160之间,以轴部件3保持于夹具5的状态下输送保持于轴部件3的层叠体10或者转子层叠铁芯2。此时,层叠体10或者转子层叠铁芯2经由轴部件3而与夹具5一起既可以通过输送机(未图示)输送,也可以在载置于容器的状态下通过手动输送。
控制器Ctr例如基于存储于存储介质(未图示)的程序或者操作员进行的操作输入等生成用于分别使输出装置120、冲裁装置130、加压装置140、磁石安装装置150以及焊接装置160工作的指示信号,并向它们分别发送该指示信号。
[转子的制造方法]
接着,参照图4~图10对转子1的制造方法进行说明。首先,利用冲裁装置130依次冲裁电磁钢板ES并且层叠冲裁部件W,而依次形成块体B(参照图10的步骤S11)。这样,获得形成有轴孔10a、磁石插通孔16以及变形部部分18的块体B。此时,块体B的轴孔10a的内径设定地比轴3a的外径大。
此时,当从电磁钢板ES冲裁出冲裁部件W时,在冲裁部件W中产生应变,冲裁部件W不平坦,可能会稍微弯曲等。另外,一般情况下,电磁钢板ES的厚度不是完全均匀的,会稍微变动。因此,块体B的轴孔10a及磁石插通孔16能够成为相对于块体B的高度方向倾斜地延伸的状态。此外,在各图中大幅度夸张地描绘倾斜度,但实际上是几十微米(μm)程度。
接着,向加压装置140输送各块体B,并向保持于夹具5的轴部件3逐个安装多个块体B。具体而言,首先,基于来自控制器Ctr的指示,成为升降机构142使夹持部件141上升并且夹持部件141从轴部件3及夹具5分离的状态。接着,向轴3a逐个嵌入块体B,使得成为轴3a的前端部插通块体B的轴孔10a的状态(参照图10的步骤S12)。
由于块体B的轴孔10a的内径比轴3a的外径大,因此块体B不会被轴3a卡住而会顺畅地嵌入。此时,由于块体B的轴孔10a沿着轴3a的延伸方向延伸,因此块体B自身成为相对于轴3a倾斜的状态(参照图6)。特别地,当进行旋转层叠并且将多个块体B嵌入轴3a时,如图6所示,块体B的倾斜交替地成为相反方向。
接着,如图7所示,基于来自控制器Ctr的指示,升降机构142使夹持部件141下降,并对嵌入轴3a的多个块体B加压(参照图10的步骤S13)。此时的载荷可以是例如5吨~10吨程度。
由此,多个块体B被凸缘3b和夹持部件141夹持,块体B自身成为沿着凸缘3b的上表面及夹持部件141的下表面呈水平延伸的状态。另一方面,轴孔10a及磁石插通孔16成为相对于轴3a倾斜的状态。因此,轴孔10a作为整体成为曲折的状态(非直线状),基于此,轴孔10a的内周缘卡固于轴3a。因而,多个块体B卡合于轴3a,因此即使夹持部件141上升而从块体B分离,多个块体B也难以向外侧扩展。这样,多个块体B彼此之间的间隙减少,在凸缘3b上构成层叠有多个块体B的层叠体10。
接着,与轴部件3及夹具5一起向磁石安装装置150输送层叠体10。接着,向各磁石插通孔16内插通永久磁石12(参照图10的步骤S14)。向各磁石插通孔16内插通永久磁石12,既可以用手动进行,也可以基于控制器Ctr的指示通过磁石安装装置150所具备的机械手(未图示)等进行。
接着,将上模151载置于层叠体10,并利用上模151对层叠体10加压。此时的载荷可以是例如1吨~10吨程度。由此,通过上模151和凸缘3b从层叠方向夹持层叠体10。接着,向各收纳孔151b投入树脂颗粒P。当利用上模151的内置热源153而使树脂颗粒P成为熔融状态时,利用柱塞152向各磁石插通孔16内注入熔融树脂。此时,层叠体10被内置热源153加热到例如150℃~180℃程度。
之后,当熔融树脂固化时,在磁石插通孔16内形成有固化树脂14。这样,各块体B利用固化树脂14而成为一体,并且在层叠体10上安装有永久磁石12(参照图10的步骤S15)。当从层叠体10拆卸下上模151时,在凸缘3b上完成转子层叠铁芯2。
接着,与轴部件3及夹具5一起向加压装置140输送转子层叠铁芯2。接着,基于来自控制器Ctr的指示,升降机构142使夹持部件141下降,并对安装于轴3a的转子层叠铁芯2进行再加压(参照图10的步骤S16)。此时的载荷可以是例如1吨~10吨程度。由此,转子层叠铁芯2按压于凸缘3b,转子层叠铁芯2的下端面S1与凸缘3b的上表面抵接。
接着,与轴部件3及夹具5一起向焊接装置160输送转子层叠铁芯2。接着,将端面板4的贯穿孔4a嵌入轴3a的前端部,并且将端面板4载置于转子层叠铁芯2的上端面S2。接着,焊接装置160基于控制器Ctr的指示工作,对端面板4与层叠体10之间进行焊接(参照图10的步骤S17)。由此,构成端面板4接合于转子层叠铁芯2的旋转体。之后,通过从夹具5拆下轴部件3,而完成转子1。
[作用]
在以上那样的本实施方式中,不是在层叠多个块体B而形成层叠体10之后将轴3a安装于层叠体10,而是在将多个块体B分别安装于轴3a后,对多个块体B加压。由于块体B的轴孔10a的内径比轴3a的外径大,因此各个块体B容易被轴3a插通,另一方面,当多个块体B被加压时,即使作为层叠体10整体的轴孔10a要成为非直线状,轴孔10a的内周缘卡固于轴3a,多个块体B卡合于轴3a。因而,仅对被轴3a插通的多个块体B加压就将多个块体B安装于轴3a,因此能够极其简单且有效地制造转子1。
在本实施方式中,可以在常温的环境下进行向轴3a嵌入多个块体B、和对多个块体B加压。在这种情况下,与利用热压配合将轴3a安装于转子层叠铁芯2比较,不需要层叠体10的加热处理及冷却处理。因此能够更有效地且在短时间内制造转子1。在本说明书中,“常温”是指既不从外部径进行加热和冷却的状态下的温度,更具体而言,是制造转子1的场所(工厂)的室温。
在本实施方式中,多个块体B在嵌入轴3a时,载置于在轴3a设置的凸缘3b。因此,能够容易进行多个块体B相对于轴3a的定位,并且能够由凸缘3b承受多个块体B被加压时的加压力。
在本实施方式中,通过使凸缘3b保持于夹具5,而使轴3a以沿着铅直方向延伸的方式定位。因此,容易从上方向轴3a插通多个块体B。因而,能够实现生产效率的进一步提高。
在本实施方式中,通过在磁石插通孔16内设置永久磁石12及固化树脂14而形成转子层叠铁芯2后,利用加压装置140对转子层叠铁芯2再加压。因此,转子层叠铁芯2与凸缘3b抵接。因而,在转子层叠铁芯2与凸缘3b之间难以产生间隙,转子层叠铁芯2难以相对于轴3a移动。其结果为,当使用完成的转子1所构成的电动机(马达)工作时,能够尽可能抑制转子1的不稳定。
在本实施方式中,通过在高度方向上对层叠体10加压并且向磁石插通孔16内注入熔融树脂,从而使多个块体B成为一体而形成转子层叠铁芯2。因此,通过使注入磁石插通孔16内的熔融树脂固化,而能够利用固化树脂14紧固多个块体B彼此。另外,在熔融树脂注入磁石插通孔16内而固化的过程中,层叠体10通过树脂而向磁石插通孔16周围扩张,轴孔10a变窄。因此,轴孔10a的内周缘更牢固地卡固于轴3a。因而,能够将多个块体B更可靠地安装于轴3a。
在本实施方式中,多个块体B以凸缘3b覆盖磁石插通孔16的下端的方式保持于凸缘3b,端面板4以覆盖磁石插通孔16的上端的方式安装于层叠体10的上端面S2。因此,由于凸缘3b覆盖磁石插通孔16,因此凸缘3b发挥拦挡注入磁石插通孔16内的熔融树脂的功能。因而,不需要在与凸缘3b对置的层叠体10的下端面S1安装端面板4。其结果为,能够更简单且有效地制造转子1。
在本实施方式中,对层叠有从电磁钢板ES冲裁出的多个冲裁部件W的块体B进一步层叠而获得层叠体10。因此,作为将多个块体B加压所获得的层叠体10整体的轴孔10a的曲折的倾向增强。因而,轴孔10a的内周缘更牢固地卡固于轴3a。其结果为,能够将多个块体B更可靠地安装于轴3a。
[变形例]
以上对本公开的实施方式进行了详细说明,也可以在本发明的主旨的范围内在上述实施方式的基础上施加各种变形。
(1)块体B可以通过旋转层叠多个冲裁部件W来构成。
(2)在上述的实施方式中,层叠多个块体B而获得层叠体10,也可以层叠多个冲裁部件30而获得层叠体10。即,可以在将冲裁部件W逐个嵌入轴3a后,利用加压装置140对多个冲裁部件W加压。此时也可以通过旋转层叠来层叠多个冲裁部件W。
(3)在上述的实施方式中,一边旋转层叠多个块体B一边进行层叠,也可以不进行旋转层叠而层叠多个块体B。即使在这种情况下,层叠体10的轴孔10a作为整体而成为折曲的状态(非直线状),因此利用加压装置140仅对多个块体B加压就能够将多个块体B安装于轴3a。
(4)凸缘3b的上表面与夹具5的上表面可以大致一致。在凸缘3b的外径与层叠体10的外径是相同程度的情况下,凸缘3b的上表面既可以比夹具5的上表面高也可以比夹具5的上表面低。如图11所示,在凸缘3b的外径比层叠体10的外径小且利用配置于层叠体10的下端面S1侧的端面板4封闭层叠体10的磁石插通孔16的情况下,凸缘3b的上表面可以比夹具5的上表面低。在这种情况下,通过利用夹具5拦挡注入磁石插通孔16的熔融树脂,而形成转子层叠铁芯2。而且,通过利用加压装置140对转子层叠铁芯2再加压,而抑制转子层叠铁芯2与凸缘3b之间的间隙。
(5)在获得转子层叠铁芯2的时刻转子层叠铁芯2与凸缘3b抵接的情况下,可以不利用加压装置140对转子层叠铁芯2再加压。
(6)但是,在利用冲头从电磁钢板ES冲裁出冲裁部件W的过程中,如图12所示,会在冲裁部件W的轴孔10a的内周缘产生毛边Wa。在要利用热压配合将轴3a安装于转子层叠铁芯2的情况下,为了使轴3a不被轴孔10a的毛边Wa卡住,而以轴孔10a的毛边Wa沿着轴3a的插通方向向一方突出的方式层叠多个块体B。因此,毛边Wa从层叠体10的一方的端面突出,可能难以使端面板4与该端面抵接。因此,如图12所示,对于至少在高度方向上位于两端的块体B,可以以形成于轴孔10a的周缘部的毛边Wa的朝向均朝内的方式将多个块体B安装于轴3a。在这种情况下,由于块体B的轴孔10a的内径比轴3a的外径大,因此即使在轴孔10a存在毛边Wa,各个块体B也容易插通于轴3a。因此,通过以轴孔10a的毛边Wa的朝向均朝内的方式将多个块体B安装于轴3a,从而能够更容易进行向层叠体10的各端面S1、S2安装端面板4。
(7)如图13所示,凸缘3b的颈部3c也可以呈多边形状,贯穿孔5b的上端缘5c也可以呈与颈部3c对应的多边形状。在这种情况下,轴3a绕该轴线定位。因而,能够抑制随着轴3a旋转的、绕轴3a的轴线的多个块体B的错位。此外,只要能够绕该轴线将轴3a定位,也不限于图13所示方式的颈部3c及上端缘5c,可以采用各种止转单元。
[摘录]
例1.本公开的一个例子的转子(1)的制造方法包括:将具有沿高度方向贯穿的轴孔(10a)的多个铁芯部件(B)以成为轴(3a)插通轴孔(10a)的状态的方式安装于轴(3a)的步骤,其中使轴孔(10a)的内径比轴(3a)的外径大;以及对所层叠的多个铁芯部件(B)在高度方向上加压,而形成多个铁芯部件(B)相互接近且轴孔(10a)卡合于轴(3a)的层叠体(10)的步骤。在这种情况下,不是在层叠多个铁芯部件(B)而形成层叠体(10)之后将轴(3a)安装于层叠体(10),而是在将多个铁芯部件(B)分别安装于轴(3a)后,对多个铁芯部件(B)加压。因此,由于铁芯部件(B)的轴孔(10a)的内径比轴(3a)的外径大,因此各个铁芯部件(B)容易被轴(3a)插入,另一方面,当多个铁芯部件(B)被加压时,即使作为层叠体(10)整体的轴孔(10a)要成为非直线状,轴孔(10a)的内周缘卡固于轴(3a),多个铁芯部件(B)卡合于轴(3a)。因而,仅对被轴(3a)插通的多个铁芯部件(B)加压就将多个铁芯部件(B)安装于轴(3a),因此能够极其简单且有效地制造转子(1)。
例2.在例1的方法中,将多个铁芯部件(B)安装于轴(3a)的步骤、和形成层叠体(10)的步骤均可以在常温的环境下进行。在这种情况下,与利用热压配合将轴(3a)安装于转子层叠铁芯(2)比较,不需要层叠体(10)的加热处理及冷却处理。因此,能够更有效地且在短时间内制造转子(1)。
例3.在例1或者例2的方法中,将多个铁芯部件(B)安装于轴(3a)的步骤还可以包括:将多个铁芯部件(B)载置于在轴(3a)的设置的凸缘(3b)的步骤。在这种情况下,能容易进行多个铁芯部件(B)相对于轴(3a)的定位,并且能够由凸缘(3b)承受多个铁芯部件(B)被加压时的加压力。
例4.在例3的方法中,还可以通过使凸缘(3b)保持于夹具(5),从而轴(3a)以沿着铅直方向延伸的方式定位。在这种情况下,容易将多个铁芯部件(B)从上方向插通于轴(3b)。因此,能够实现生产效率的进一步提高。
例5.在例3或者例4的方法中,还可以通过凸缘(3b)与夹具(5)卡合从而轴(3a)绕轴(3a)的轴线定位。在这种情况下,能够抑制随着轴(3a)旋转的、绕轴(3a)的轴线的多个铁芯部件(B)的错位。
例6.在例3~例5中的任一方法中,还可以包括:使构成层叠体(10)的多个铁芯部件(B)成为一体而形成铁芯主体(2)的步骤;以及对铁芯主体(2)加压而使其与凸缘(3b)抵接的步骤。在这种情况下,由于难以在铁芯主体(2)与凸缘(3b)之间产生间隙,因此铁芯主体(2)难以相对于轴(3b)移动。因此,当使用完成的转子(1)所构成的电动机(马达)工作时,能够尽可能抑制转子(1)的不稳定。
例7.在例1~例6中的任一方法中,还可以包括:通过在高度方向上对层叠体(10)加压并且向以沿高度方向延伸的方式设置于层叠体(10)的贯穿孔(16)内注入熔融树脂,从而使构成层叠体(10)的多个铁芯部件(B)成为一体而形成铁芯主体(2)的步骤。在这种情况下,通过使注入贯穿孔(16)内的熔融树脂固化,从而能够利用固化树脂(14)紧固多个铁芯部件(B)彼此。另外,在熔融树脂注入贯穿孔(16)内而固化的过程中,层叠体(10)通过树脂向贯穿孔(16)周围扩张,轴孔(10a)变窄。因此,轴孔(10a)的内周缘更牢固地卡固于轴(3a)。因而,能够将多个铁芯部件(B)更可靠地安装于轴(3a)。
例8.例7的方法还可以包括:向铁芯主体(2)的端面安装端面板(4)的步骤,将多个铁芯部件(B)安装于轴(3a)的步骤包括:以设置于轴(3a)的凸缘(3b)覆盖贯穿孔(16)的方式将多个铁芯部件(B)载置于凸缘(3b)的步骤,安装端面板(4)的步骤可以包括:以利用凸缘(3b)和端面板(4)夹持铁芯主体(2)且端面板(4)覆盖贯穿孔(16)的方式将端面板(4)安装于铁芯主体(2)的端面的步骤。在这种情况下,凸缘(3b)覆盖贯穿孔(16),因此凸缘(3b)发挥拦挡注入贯穿孔(16)内的熔融树脂的功能。因此,不需要在与凸缘(3b)对置一侧的铁芯主体(2)的端面安装端面板(4)。因而,能够更简单且有效地制造转子(1)。
例9.在例1~例8中的方法中,将多个铁芯部件(B)安装于轴(3a)的步骤可以包括:以在沿高度方向位于两端的铁芯部件(B)中形成于轴孔(10a)的周缘部的毛边(Wa)的朝向均朝内的方式将多个铁芯部件(B)安装于轴(3a)的步骤。但是,在要利用热压配合将轴(3a)安装于转子层叠铁芯(2)的情况下,为了使轴(3a)不被轴孔(10a)的毛边(Wa)卡住,而以轴孔(10a)的毛边(Wa)沿着轴(3a)的插通方向向一方突出的方式层叠多个铁芯部件(B)。因此,毛边(Wa)从层叠体(10)的一方的端面突出,有时难以使端面板(4)与该端面抵接。但是,根据例9,由于各铁芯部件(B)的轴孔(10a)的内径比轴(3a)的外径大,因此即使在轴孔(10a)存在毛边(Wa),各个铁芯部件(B)也容易插通于轴(3a)。因此,通过以轴孔(10a)的毛边(Wa)的朝向均朝内的方式将多个铁芯部件(B)安装于轴(3a),从而能够更容易进行向层叠体(10)的各端面安装端面板(4)。
例10.在例1~例8中的任一方法中,多个铁芯部件(B)还可以是分别使从金属板(ES)冲裁出的多个冲裁部件(W)层叠成的块体(B)。在这种情况下,作为多个块体(B)被加压所获得的层叠体(10)整体的轴孔(10a)的曲折的倾向增强。因此,轴孔(10a)的内周缘更牢固地卡固于轴(3a)。因而,能够将多个块体(B)更可靠地安装于轴(3a)。

Claims (10)

1.一种转子的制造方法,其包括:
将具有沿高度方向贯穿的轴孔的多个铁芯部件以成为轴插通所述轴孔的状态的方式安装于所述轴的步骤,其中所述轴孔的内径比所述轴的外径大;以及
对层叠的所述多个铁芯部件在所述高度方向上加压,而形成所述多个铁芯部件相互接近且所述轴孔卡合于所述轴的层叠体的步骤。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
将所述多个铁芯部件安装于所述轴的步骤、以及形成所述层叠体的步骤均在常温的环境下进行。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,
将所述多个铁芯部件安装于所述轴的步骤包括将所述多个铁芯部件载置于在所述轴设置的凸缘的步骤。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,
通过使所述凸缘保持于夹具,从而所述轴以沿着铅直方向延伸的方式定位。
5.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,
通过使所述凸缘与夹具卡合,从而所述轴绕所述轴的轴线定位。
6.根据权利要求3~5中的任意一项所述的方法,其特征在于,还包括:
使构成所述层叠体的所述多个铁芯部件成为一体而形成铁芯主体的步骤;以及
对所述铁芯主体加压而使其与所述凸缘抵接的步骤。
7.根据权利要求1~6中的任一项所述的方法,其特征在于,还包括:
通过在所述高度方向上对所述层叠体加压,并且向以沿所述高度方向延伸的方式设置于所述层叠体的贯穿孔内注入熔融树脂,从而使构成所述层叠体的所述多个铁芯部件成为一体而形成铁芯主体的步骤。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,
还包括向所述铁芯主体的端面安装端面板的步骤,
将所述多个铁芯部件安装于所述轴的步骤包括:以设置于所述轴的凸缘覆盖所述贯穿孔的方式将所述多个铁芯部件载置于所述凸缘的步骤,
安装所述端面板的步骤包括:以利用所述凸缘和所述端面板夹持所述铁芯主体且所述端面板覆盖所述贯穿孔的方式,将所述端面板安装于所述铁芯主体的所述端面的步骤。
9.根据权利要求1~8中的任意一项所述的方法,其特征在于,
将所述多个铁芯部件安装于所述轴的步骤包括:以在沿所述高度方向上位于两端的铁芯部件中形成于所述轴孔的周缘部的毛边的朝向均朝内的方式将所述多个铁芯部件安装于所述轴。
10.根据权利要求1~8中的任意一项所述的方法,其特征在于,
所述多个铁芯部件分别是使从金属板冲裁出的多个冲裁部件层叠成的块体。
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