CN111758208B - 转子铁芯部件制造方法以及转子铁芯部件 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够提高具有转子磁铁插入孔的转子铁芯部件的尺寸精度的转子铁芯部件制造方法。转子铁芯部件的制造方法包含：转子铁芯部件外形形成工序，在不使转子铁芯部件(1)从钢板(50)脱离的情况下，通过冲裁而在钢板(50)上形成转子铁芯部件(1)的外周部(1a)；转子磁铁插入孔形成工序，在所述转子铁芯部件外形形成工序之后，通过冲裁，在转子铁芯部件(1)的外周侧沿周向排列形成多个转子磁铁插入孔(13)；以及转子铁芯部件脱离工序，在所述转子磁铁插入孔形成工序之后，使转子铁芯部件(1)从钢板(50)脱离。

Description

转子铁芯部件制造方法以及转子铁芯部件

技术领域

本发明涉及转子铁芯部件制造方法以及转子铁芯部件。

背景技术

作为马达的转子铁芯部件制造方法，已知有通过冲压装置等将钢板冲裁成转子铁芯的形状的方法。这样从钢板冲裁出的转子铁芯在厚度方向上层叠多个。

作为上述那样的转子铁芯部件的制造方法，例如已知有专利文献1所公开的铁芯片的冲裁方法。该铁芯片的冲裁方法具有如下工序：进行磁铁插入孔的冲裁的工序；形成贯通孔的工序，该贯通孔形成所述磁铁插入孔的半径方向外侧端与铁芯片的外侧区域之间的桥的径向外侧轮廓；以及避开所述桥的半径方向外侧轮廓进行所述铁芯片的外形冲裁的工序。

即，在上述专利文献1所公开的铁芯片的冲裁方法中，在形成磁铁插入孔以及桥之后，避开该桥的径向外侧轮廓而进行铁芯片的外形冲裁。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-173582号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，如上所述，在形成磁铁插入孔(转子磁铁插入孔)之后形成转子铁芯部件的外形的情况下，在形成该转子铁芯部件的外形时，有可能在转子磁铁插入孔的周边部分产生变形。这样，上述转子铁芯部件的尺寸精度有可能降低。

本发明的目的在于提供能够提高具有转子磁铁插入孔的转子铁芯部件的尺寸精度的转子铁芯部件制造方法。

用于解决课题的手段

在本发明的一个实施方式的转子铁芯部件制造方法中，该转子铁芯部件为圆盘状且构成转子铁芯，该转子铁芯部件具有能够收纳转子磁铁的多个转子磁铁插入孔。该转子铁芯部件制造方法包含如下工序：转子铁芯部件外形形成工序，在不使所述转子铁芯部件从钢板脱离的情况下，通过冲裁而在该钢板上形成所述转子铁芯部件的外周部；转子磁铁插入孔形成工序，在所述转子铁芯部件外形形成工序后，通过冲裁，而在所述转子铁芯部件的外周侧沿周向排列地形成所述多个转子磁铁插入孔；以及转子铁芯部件脱离工序，在所述转子磁铁插入孔形成工序后，使所述转子铁芯部件从所述钢板脱离。

发明效果

根据本发明的一个实施方式的转子铁芯部件制造方法，能够提高具有转子磁铁插入孔的转子铁芯部件的尺寸精度。

附图说明

图1是示出实施方式的转子铁芯材料的概略结构的俯视图。

图2是将图1的A部放大示出的局部放大图。

图3是从箭头方向观察图1的A部的图。

图4是示出转子铁芯部件的制造方法的流程图。

图5是示出通过推回加工在钢板上形成有第2外周部的径向外侧端的状态的俯视图。

图6是示意性地示出推回加工的图。

图7是示出在钢板上形成有轴插入孔以及贯通孔的状态的俯视图。

图8是示出使转子铁芯部件从钢板脱离的样子的俯视图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。另外，对于图中的相同或相当的部分标注相同的标号，不重复其说明。另外，各图中的结构部件的尺寸并不忠实地表示实际的结构部件的尺寸以及各结构部件的尺寸比率等。

另外，在以下的说明中，将俯视时从转子铁芯部件的中心向外周侧延伸的方向称为“径向”，将沿着转子铁芯部件的外周的方向称为“周向”。但是，并没有通过该方向的定义限定本发明的马达在使用时的朝向的意图。

另外，在以下的说明中，“固定”、“连接”以及“安装”等(以下，固定等)的表现不仅包含部件彼此直接固定等的情况，还包含经由其他部件固定等的情况。即，在以下的说明中，“固定”等的表现包含部件彼此的直接以及间接的固定等意思。

(转子铁芯部件的结构)

图1示出本发明的实施方式的转子铁芯部件1的概略结构。转子铁芯部件1为圆盘状。转子铁芯部件1通过在厚度方向上层叠多个而构成未图示的马达的转子铁芯。另外，马达的结构与以往的结构相同，因此省略说明。本实施方式的转子铁芯部件1用于在圆筒状的定子内可旋转地配置有转子的所谓内转子型的马达。

转子铁芯部件1是圆盘状电磁钢板。转子铁芯部件1具有轴插入孔11、多个贯通孔12、多个转子磁铁插入孔13。

轴插入孔11在俯视时位于转子铁芯部件1的中心。在轴插入孔11中贯通有未图示的轴。多个贯通孔12在俯视时在轴插入孔11的周围沿周向排列。

多个转子磁铁插入孔13在俯视时在转子铁芯部件1的外周侧沿周向排列。转子磁铁插入孔13俯视时为沿着相对于转子铁芯部件1的外周的切线方向延伸的矩形状。即，转子磁铁插入孔13在转子铁芯部件1的径向上位于比中央靠近外周的位置。由此，在转子铁芯部件1中，位于转子磁铁插入孔13的径向外侧的后述的第2外周部16与其他部分相比，径向的强度低。

在转子磁铁插入孔13内收纳有未图示的转子磁铁。即，具有本实施方式的转子铁芯部件1的马达是转子磁铁收纳在转子铁芯内的所谓IPM马达(Interior PermanentMagnet Motor)。

图2是放大示出图1的A部的局部放大图。如图1以及图2所示，转子铁芯部件1具有第1外周部15以及第2外周部16作为位于径向外周侧的外周部1a。具体而言，转子铁芯部件1在多个转子磁铁插入孔13中的在转子铁芯部件1的周向上相邻的转子磁铁插入孔13彼此之间具有第1外周部15。另外，转子铁芯部件1在转子磁铁插入孔13的径向外侧具有第2外周部16。

即，第1外周部15是在转子铁芯部件1的径向外侧沿周向相邻的转子磁铁插入孔之间的部分。第2外周部16是转子铁芯部件1中相对于转子磁铁插入孔13位于径向外侧的部分。第1外周部15以及第2外周部16在转子铁芯部件1的周向上交替排列。

第1外周部15具有沿转子铁芯部件1的径向延伸的形状。如后所述，第1外周部15的径向外侧端是在转子铁芯部件1的制造工序中使转子铁芯部件1从钢板50脱离时连接部20被切断的切断部分。即，第1外周部15在形成第2外周部16后，在使转子铁芯部件1从钢板50脱离时形成。

转子铁芯部件1在俯视时具有在径向上隔着转子铁芯部件1的中心而配置的多对第1外周部15。另外，在本实施方式中，转子铁芯部件1在俯视时具有在径向上隔着转子铁芯部件1的中心配置的5对第1外周部15。转子铁芯部件1只要在俯视时具有沿径向隔着转子铁芯部件1的中心配置的至少一对第1外周部15即可。

第1外周部15的径向外侧端相对于第2外周部16向径向外侧突出。第1外周部15在径向外侧端具有如上所述在连接部20被切断时形成的边缘部15a。在转子铁芯部件1的俯视图中，边缘部15a位于第1外周部15的径向外侧端的周向的两端部。

第1外周部15是在转子铁芯部件1的外形中不要求尺寸精度的部分。

第2外周部16俯视时呈向径向外侧突出的圆弧状。第2外周部16的径向外侧端16a如后所述，在转子铁芯部件1的制造工序中，在钢板50上比第1外周部15先通过冲裁而形成。在本实施方式中，第2外周部16的径向外侧端16a通过后述的推回加工形成。因此，第2外周部16在形成于钢板50时，返回到钢板50的原来的位置。

转子铁芯部件1在俯视时具有在径向上隔着转子铁芯部件1的中心而配置的多对第2外周部16。另外，在本实施方式中，转子铁芯部件1在俯视时具有在径向上隔着转子铁芯部件1的中心配置的5对第2外周部16。转子铁芯部件1只要在俯视时具有沿径向隔着转子铁芯部件1的中心配置的至少一对第2外周部16即可。

第2外周部16是在转子铁芯部件1的外形中要求尺寸精度的部分。

如后所述，在冲裁钢板50而形成转子铁芯部件1的情况下，在转子铁芯部件1的加工面上形成有剪切面以及断裂面。通常，在从钢板冲裁的部件的加工面上，沿冲裁方向依次形成断裂面以及剪切面。因此，如图3所示，第1外周部15的加工面21在冲裁方向(图3的箭头方向)上依次具有断裂面21b以及剪切面21a。第2外周部16的加工面22在冲裁方向上依次具有断裂面22b以及剪切面22a。在此，“冲裁方向”是指在利用冲头冲裁钢板时冲头移动的方向。

如上所述，通过推回加工形成的第2外周部16的加工面22的冲裁方向的剪切面22a的长度比第1外周部15的加工面21的冲裁方向的剪切面21a的长度长。

(转子铁芯部件的制造方法)

接着，使用图4至图8说明转子铁芯部件1的制造方法。图4是示出转子铁芯部件1的制造方法的概略的流程图。图5是示出在钢板50上通过推回加工形成第2外周部16的径向外侧端16a的状态的俯视图。图6是示意性地示出推回加工的图。图7是示出在钢板50上形成有轴插入孔11以及贯通孔12的状态的俯视图。图8是示出使转子铁芯部件1从钢板50脱离的样子的俯视图。

另外，在图5、图7以及图8中，钢板50是俯视时为正方形状的板部件。但是，钢板50也可以是带状的部件。

首先，如图5所示，对于钢板50，通过推回加工形成转子铁芯部件1的第2外周部16的径向外侧端16a。该工序是图4中的转子铁芯部件外形形成工序(步骤S1)。

如图6所示，推回加工使用具有沿厚度方向夹入钢板50的一部分的上下一对工具的第1工具W1和具有沿厚度方向夹入钢板50的一部分的上下一对工具的第2工具W2来进行。第1工具W1能够相对于第2工具W2在钢板50的厚度方向上移动。在本实施方式中，第1工具W1具有与转子铁芯部件1的外形相同的形状。

如图6的(a)所示，通过第1工具W1相对于第2工具W2向钢板50的厚度方向的一方移动，在钢板50中的被第1工具W1夹入的部分与被第2工具W2夹入的部分的边界处进行剪切加工。另外，第1工具W1相对于第2工具W2的移动距离可以是使钢板50分离的移动距离，也可以是不使钢板50分离的移动距离。

然后，如图6的(b)所示，通过使第1工具W1相对于第2工具W2向钢板50的厚度方向的另一方移动，使第1工具W1返回原来的位置。由此，在上述边界，钢板50中的被第1工具W1夹入的部分嵌入被第2工具W2夹入的部分。

在钢板50中，如上所述，通过推回加工形成的范围是第2外周部16的径向外侧端16a的部分。转子铁芯部件1的第1外周部15的部分是未通过推回加工而加工的连接部20。即，通过推回加工，在钢板50上沿周向交替排列形成被加工的部分和未加工的部分。

在本实施方式中，连接部20相对于在转子铁芯部件1的周向上相邻的转子磁铁插入孔13彼此之间的部分位于径向外侧。由此，能够在转子铁芯部件1中不需要外径的尺寸精度的部分设置连接部20。另一方面，能够通过推回加工高精度地形成在转子铁芯部件1中位于转子磁铁插入孔13的径向外侧且需要外径的尺寸精度的第2外周部16。

在钢板50上通过推回加工形成第2外周部16的径向外侧端16a后，如图7所示，在钢板50上通过冲裁形成转子磁铁插入孔13。该工序是图4中的转子磁铁插入孔形成工序(步骤S2)。

另外，在转子磁铁插入孔形成工序中，也可以形成轴插入孔11以及贯通孔12。轴插入孔11以及贯通孔12也可以在转子铁芯部件外形形成工序之前或转子铁芯部件脱离工序之后形成。

然后，如图8所示，通过冲裁连接部20，形成转子铁芯部件1的第1外周部15。由此，能够使转子铁芯部件1从钢板50脱离。

连接部20的切断位置(图8中的虚线)在俯视时是切断后的第1外周部15的径向外侧端相对于第2外周部16向径向外侧突出的位置。由此，在第1外周部15的径向外侧端形成边缘部15a。通过冲裁连接部20而使转子铁芯部件1从钢板50脱离的工序是图4中的转子铁芯部件脱离工序(步骤S3)。

在此，在使用冲头以及冲模冲裁钢板时，在由冲头冲裁的一侧的加工面上，在加工前期由冲模形成剪切面，在加工后期形成断裂面。因此，由所述冲头冲裁的一侧的加工面在冲裁方向上依次具有断裂面和剪切面。

如上所述，通过推回加工形成的加工面具有在冲裁方向上比通过一般的冲裁加工形成的剪切面长的剪切面。因此，通过推回加工形成的第2外周部16的加工面中的剪切面的冲裁方向的长度比通过冲裁加工形成的第1外周部15的加工面中的剪切面的冲裁方向的长度长。

如上所述，在本实施方式中，在形成转子铁芯部件1的第2外周部16的径向外侧端16a之后，形成转子磁铁插入孔13。由此，在形成转子铁芯部件1的第2外周部16时，能够抑制转子铁芯部件1中的转子磁铁插入孔13的周边部分变形。即，由于转子磁铁插入孔13比转子铁芯部件1的中心更靠近外周，因此在如以往那样在形成转子磁铁插入孔之后形成转子铁芯部件的外周部分的情况下，转子磁铁插入孔的形状有可能变形。与此相对，如上所述，通过先形成位于转子磁铁插入孔13的径向外侧的第2外周部16，能够防止转子磁铁插入孔13的形状变形。由此，能够提高转子铁芯部件1的尺寸精度。

另外，在转子铁芯部件外形形成工序中，将转子铁芯部件1的外周部1a的一部分作为连接部20残留在钢板50上，并且通过冲裁而从钢板50形成转子铁芯部件1的外周部1a中的连接部20以外的部分。转子铁芯部件脱离工序通过切断连接部20而将转子铁芯部件1从钢板50切掉。由此，在钢板50上形成转子铁芯部件1的第2外周部16的径向外侧端16a之后，在形成转子磁铁插入孔13等时，能够防止转子铁芯部件1从钢板50脱离。

在所述转子铁芯部件外形形成工序中，将连接部20设置在相对于转子铁芯部件1中的在周向上相邻的转子磁铁插入孔13彼此之间的部分位于径向外侧的部分。由此，在转子铁芯部件1中，能够在相对于在周向上相邻的转子磁铁插入孔13彼此之间的部分位于转子铁芯部件1的径向外侧的部分、即不需要尺寸精度的部分设置连接部20。另一方面，能够通过冲裁以良好的尺寸精度形成转子铁芯部件1中的作为需要尺寸精度的部分的第2外周部16。

在所述转子铁芯部件外形形成工序中，在径向上隔着转子铁芯部件1的中心设置至少一对连接部20。由此，在形成转子磁铁插入孔13时等，能够更可靠地防止转子铁芯部件1从钢板50脱离。

在上述转子铁芯部件外形形成工序中，在冲裁钢板50的一部分后，通过使该冲裁后的部分返回钢板50的原来的位置的推回加工，在钢板50上形成转子铁芯部件1的第2外周部16的径向外侧端16a。由此，在转子磁铁插入孔形成工序中形成转子磁铁插入孔13时，能够抑制转子铁芯部件1的外周部产生变形。因此，在具有转子磁铁插入孔13的转子铁芯部件1中，能够提高尺寸精度。

(其他实施方式)

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式只不过是用于实施本发明的例示。因此，不限于上述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内对上述实施方式进行适当变形而实施。

在上述实施方式中，通过推回加工，在钢板50上形成转子铁芯部件1的第2外周部16的径向外侧端16a。但是，只要是能够在钢板50上形成转子铁芯部件1的第2外周部16的径向外侧端16a的方法，也可以通过推回加工以外的加工方法，在钢板50上形成转子铁芯部件1的第2外周部16的径向外侧端16a。

在上述实施方式中，马达是在筒状的定子内可旋转地配置有转子的所谓内转子型的马达。但是，马达也可以是在筒状的转子内配置有圆柱状的定子的所谓的外转子型的马达。在该情况下，也能够将上述实施方式的制造方法应用于构成转子铁芯的转子铁芯部件。

在上述实施方式中，转子铁芯部件1的转子磁铁插入孔13俯视时为沿着相对于转子铁芯部件1的外周的切线方向延伸的矩形状。但是，转子磁铁插入孔可以是沿转子铁芯部件的径向延伸的矩形状，也可以是矩形状以外的形状。

产业上的可利用性

本发明能够应用于具有转子磁铁插入孔的圆盘状的转子铁芯部件的制造方法。

标号说明

1：转子铁芯部件；1a：外周部；11：轴插入孔；12：贯通孔；13：转子磁铁插入孔；15：第1外周部；15a：边缘部；16：第2外周部；16a：径向外侧端；20：连接部；50：钢板；M1：通过冲头冲裁的部件；M2：在冲模上残留的部件。

Claims (6)

1.一种转子铁芯部件制造方法，该转子铁芯部件为圆盘状且构成转子铁芯，该转子铁芯部件具有能够收纳转子磁铁的多个转子磁铁插入孔，其中，

该转子铁芯部件制造方法包含如下工序：

转子铁芯部件外形形成工序，在不使所述转子铁芯部件从钢板脱离的情况下，通过冲裁而在该钢板上形成所述转子铁芯部件的外周部；

转子磁铁插入孔形成工序，在所述转子铁芯部件外形形成工序后，通过冲裁而在所述转子铁芯部件的外周侧沿周向排列地形成所述多个转子磁铁插入孔；以及

转子铁芯部件脱离工序，在所述转子磁铁插入孔形成工序后，使所述转子铁芯部件从所述钢板脱离，

在所述转子铁芯部件外形形成工序中，在冲裁钢板的一部分后，通过使该冲裁后的部分返回到所述钢板的原来的位置的推回加工，而在所述钢板上形成所述转子铁芯部件的外周部。

2.根据权利要求1所述的转子铁芯部件制造方法，其中，

在所述转子铁芯部件外形形成工序中，将所述转子铁芯部件的外周部的一部分作为连接部而残留在所述钢板上，并且通过冲裁而从所述钢板形成所述转子铁芯部件的外周部中的所述连接部以外的部分，

在所述转子铁芯部件脱离工序中，通过切断所述连接部，将所述转子铁芯部件从所述钢板切掉。

3.根据权利要求2所述的转子铁芯部件制造方法，其中，

在所述转子铁芯部件外形形成工序中，将所述连接部设置在所述转子铁芯部件的外周部中的相对于在周向上相邻的所述转子磁铁插入孔彼此之间的部分位于径向外侧的部分。

4.根据权利要求2或3所述的转子铁芯部件制造方法，其中，

在所述转子铁芯部件外形形成工序中，在径向上隔着所述转子铁芯部件的中心设置至少一对所述连接部。

5.一种根据权利要求1所述的转子铁芯部件制造方法制造的转子铁芯部件，其为圆盘状，在从钢板冲裁出来后层叠多个，其中，

该转子铁芯部件具有沿周向排列设置并且能够收纳转子磁铁的多个转子磁铁插入孔，

在外周部上相对于所述转子磁铁插入孔位于径向外侧的部分的加工面具有剪切面，在从所述钢板冲裁的冲裁方向上，该剪切面的长度比形成于在所述外周部上相对于沿周向相邻的转子磁铁插入孔之间的部分位于径向外侧的部分的加工面上的剪切面的长度长。

6.根据权利要求5所述的转子铁芯部件，其中，

在所述外周部上相对于沿周向相邻的转子磁铁插入孔之间的部分位于径向外侧的部分比在所述外周部上相对于所述转子磁铁插入孔位于径向外侧的部分向径向外侧突出，并且在该突出的部分具有边缘部。