CN111801879A - 铁芯制品的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本公开的问题是提供一种能够极其高效地制造铁芯制品的铁芯制品的制造方法。铁芯制品(1、2)的制造方法包括：将装接至夹具(J)的铁芯体(10、20)与夹具(J)一起加热；当夹具(J)和铁芯体(10、20)已经被加热至第一温度(T1)时，将铁芯体(10、20)从夹具(J)移出；以及在将铁芯体(10、20)从夹具(J)移出之后，将铁芯体(10、20)和夹具(J)分别进行冷却，使得铁芯体(10、20)达到低于第一温度(T1)的第二温度(T3)，并且夹具(J)达到低于第一温度(T1)的第三温度(T2)。

Description

铁芯制品的制造方法
技术领域
本公开涉及一种铁芯制品的制造方法。
背景技术
专利文献1公开一种转子铁芯的制造方法。具体地，该方法包括：将待用作转子铁芯的铁芯体预加热；将预加热的铁芯体的轴孔配合到承载托盘的引导部件内，以将铁芯体装接至承载托盘；将永磁体插入到置于承载托盘上的铁芯体的磁插孔内；在将铁芯体加热之后，将熔融树脂注入容纳永磁体的磁插孔内；在将铁芯体与承载托盘一起冷却之后将铁芯体从承载托盘分离。
引用列表
专利文献
[专利文献1]JP2014-138448A
发明内容
技术问题
本公开描述一种能够极其高效地制造铁芯制品的铁芯制品的制造方法。
问题解决方案
根据本公开的说明性方面，铁芯制品的制造方法包括：将装接至夹具的铁芯体与所述夹具一起加热；当所述夹具和所述铁芯体通过加热而表现出第一温度时，将所述铁芯体从所述夹具移出；以及在将所述铁芯体从所述夹具移出之后，将所述铁芯体和所述夹具分别进行冷却，使得所述铁芯体处于低于所述第一温度的第二温度，并且所述夹具处于低于所述第一温度的第三温度。
发明的有益效果
根据本公开的铁芯制品的制造方法，能够极其高效地制造铁芯制品。
附图说明
图1是示出作为铁芯制品的实例的转子层叠铁芯的立体图。
图2是示出铁芯制品的制造装置的实例的示意图。
图3是示意性地示出图2的冲裁装置的下游侧的顶视图。
图4是用于示出层叠体装接至夹具的状态以及永磁体装接至层叠体的磁插孔的状态的立体图。
图5是用于示出熔融树脂通过树脂注射装置填充在层叠体的磁插孔中的状态的示意性截面图。
图6是示意性地示出夹具冷却装置的实例的截面图。
图7是示出作为铁芯制品的另一实例的定子层叠铁芯的立体图。
图8A是图7的部分VIII的放大立体图，并且图8B是图8A的齿部附近的放大顶视图。
图9是用于示出熔融树脂通过树脂注射装置填充在芯部件与狭缝之间的注射空间内的状态的示意性截面图。
参考标记列表
1...转子层叠铁芯(铁芯制品)、10...层叠体(铁芯体)、10a...轴孔(通孔)、12...永磁体、14...固化树脂、2...定子层叠铁芯(铁芯制品)、20...层叠体(铁芯体)、20a...通孔、21...树脂部、22...轭部、23...齿部、24...狭槽、30...芯部、100...制造装置、130...冲裁装置、140...夹具装接装置、150...树脂注射装置、152...内置热源(加热源)、160...分离装置、170...冷却装置(第二冷却装置)、180...冷却装置(第一冷却装置)、Ctr...控制器(控制单元)、J...夹具、Ja...基座、Jb...插入柱(柱)。
具体实施方式
后文将参考附图更详细地说明根据本公开的实施例的实例。在下面的说明中，具有相同功能的相同元件将以相同的参考标号表示，并且将省略其重复描述。
[转子层叠铁芯的构造]
首先，将参考图1描述转子层叠铁芯1(铁芯制品)的构造。转子层叠铁芯1是转子的一部分。通过将端面板(未示出)和轴装接到转子层叠铁芯1而形成转子。转子与定子组合以形成电机。本实施例中的转子层叠铁芯1在内部永磁体式(IPM)电机中使用。
如图1所示，转子层叠铁芯1包括：层叠体10(铁芯体)；多个永磁体12；以及多个固化树脂14。
如图1所示，层叠体10具有筒状。贯穿层叠体10的轴孔10a(通孔)设置在层叠体10的中央部。轴孔10a沿着中心轴线Ax延伸。即，轴孔10a在层叠体10的层叠方向上延伸。层叠方向还可以被认为是层叠体10的高度方向(后文中简称为“高度方向”)。在本实施例中，由于层叠体10绕着中心轴线Ax旋转，所以中心轴线Ax也是旋转轴线。轴(未示出)插入轴孔10a中。
多个磁插孔16形成在层叠体10中。磁插孔16沿着层叠体10的外周缘以预定间隔布置。磁插孔16以沿着中心轴线Ax延伸的方式贯穿层叠体10。即，磁插孔16在高度方向上延伸。
在本实施例中，当从上方观看时，磁插孔16的形状是沿着层叠体10的外周缘延伸的长孔。在本实施例中，磁插孔16的数量为六个。当从上方观看时，磁插孔16布置在同一圆周上。磁插孔16的位置、形状和数量可以根据电机的用途、要求的性能等而改变。
通过层叠多个冲裁的部件W构造层叠体10。冲裁的部件W是通过将后文描述的电磁钢板ES冲裁为预定形状而形成的板状体，并且具有对应于层叠体10的形状。层叠体10可以通过所谓的滚压层叠而构成。术语“滚压层叠”是指在冲裁的部件W之间相对错开角度并且层叠多个冲裁的部件W。主要进行滚压层叠以消除冲裁的部件W的板厚偏差。滚压层叠的角度可以设定为任意大小。
在高度方向上彼此相邻的冲裁的部件W可以通过叠铆部18互锁。除了叠铆部18之外，冲裁的部件W还可以通过各种已知方法而彼此互锁。例如，多个冲裁的部件W可以通过使用粘合剂或树脂材料而结合在一起，或者可以通过焊接而结合在一起。替代地，可以在各个冲裁的部件W上设置临时叠铆件，并且多个冲裁的部件W可以经由临时叠铆件彼此互锁以获得层叠体10，然后可以从层叠体10移除临时叠铆件。术语“临时叠铆件”是指用于临时将多个冲裁的部件W一体化并且在制造制品(转子层叠铁芯1)的过程中被移除的叠铆件。
如图1所示，一个永磁体12插入磁插孔16中。不特别限制永磁体12的形状，并且在本实施例中永磁体12具有长方体形状。永磁体12的类型可以根据电机的用途、要求的性能等而决定，并且例如可以为烧结磁体或粘结磁体。
通过将填充在磁插孔16中的熔融树脂材料(熔融树脂)固化而获得固化树脂14。例如，在将永磁体12插入磁插孔16内之后，进行熔融树脂的填充。固化树脂14具有将永磁体12固定在磁插孔16内的功能和在高度方向上将相邻的冲裁的部件W结合的功能。构成固化树脂14的树脂材料的实例包括热固性树脂、热塑性树脂等。热固性树脂的具体实例包括树脂合成物，该树脂合成物包括环氧树脂、固化引发剂和添加剂。添加剂的实例包括填料、阻燃剂、应力还原剂等。
[转子层叠铁芯的制造装置]
接着将参考图2至6描述转子层叠铁芯1的制造装置100。
如图2所示，制造装置100是如下装置：其用于从作为带状金属板的电磁钢板ES(待加工的板)制造转子层叠铁芯1。制造装置100包括开卷机110、馈送装置120、冲裁装置130、夹具装接装置140、树脂注射装置150、分离装置160、冷却装置170、180、层叠厚度测量装置190和控制器Ctr(控制单元)。
开卷机110在安装有卷材111的状态下可旋转地保持卷材111。通过将带状电磁钢板ES卷绕为卷状而获得卷材111。馈送装置120包括从上侧和下侧夹置电磁钢板ES的一对辊121、122。一对辊121、122基于来自控制器Ctr的指令信号而旋转和停止，并且朝向冲裁装置130间歇地且顺次地馈送电磁钢板ES。
冲裁装置130基于来自控制器Ctr的指令信号进行操作。冲裁装置130具有：顺次冲裁由馈送装置120间歇馈送的电磁钢板ES以形成冲裁的部件W的功能，以及顺次层叠通过冲裁获得的冲裁的部件W以制造层叠体10的功能。
当层叠体10从冲裁装置130排出时，层叠体10被置于在冲裁装置130与夹具装接装置140之间延伸的输送机Cv1上。输送机Cv1基于来自控制器Ctr的指令信号进行操作，并且将层叠体10馈送至夹具装接装置140。
夹具装接装置140基于来自控制器Ctr的指令信号进行操作。夹具装接装置140具有将层叠体10装接到后文描述的夹具J的功能。如图3所示，夹具装接装置140包括载置台141和装接机构142。
载置台141位于输送机Cv1的下游端侧以及后文将描述的输送机Cv2的下游端侧。由输送机Cv2运送的夹具J放置在载置台141上。装接机构142可以为例如机械手。装接机构142被构造为抓持运送到输送机Cv1的下游端的层叠体10并且将层叠体10装接到载置台141上的夹具J。
此处，如图4所示，夹具J包括基座Ja和插入柱Jb(立柱)。基座Ja是金属板状体，并且被构造为使得层叠体10能够置于其上。插入柱Jb是金属柱状体，并且从基座Ja的上表面大致垂直地向上延伸。插入柱Jb固定于基座Ja。插入柱Jb的外径可以与轴孔10a的内径相同。
树脂注射装置150基于来自控制器Ctr的指令信号进行操作。树脂注射装置150具有：将永磁体12插入各个磁插孔16内的功能；以及将熔融树脂填充到永磁体12所插通的磁插孔16内的功能。如图5详细所示，树脂注射装置150包括上模具151、内置热源152(加热源)以及多个柱塞153。
上模具151被构造为能够与夹具J的基座Ja一起在高度方向上夹紧层叠体10。当上模具151和基座Ja一起夹紧层叠体10时，预定载荷从层叠方向施加于层叠体10。
上模具151是具有矩形形状的板状部件。上模具151设置有一个通孔151a和多个容纳孔151b。通孔151a位于上模具151的大致中央部。通孔151a具有与插入柱Jb相对应的形状(大致为圆形)，并且插入柱Jb能够通过通孔151a而插入。
多个容纳孔151b贯通上模具151，并且以预定间隔沿着通孔151a的周边布置。当基座Ja和上模具151夹紧层叠体10时，各个容纳孔151b位于与层叠体10的各个磁插孔16对应的位置处。各个容纳孔151b具有筒状，并且具有将至少一个树脂颗粒P容纳在其中的功能。
内置热源152例如是内置于上模具151内的加热器。当内置热源152操作时，层叠体10和夹具J经由上模具151被加热，并且容纳在容纳孔151b中的树脂颗粒P被加热。结果，树脂颗粒P熔化并且变为熔融树脂。
多个柱塞153位于上模具151上方。每个柱塞153都能够通过驱动源(未示出)插入相应的容纳孔151b内以及从相应的容纳孔151b移出。
分离装置160基于来自控制器Ctr的指令信号进行操作。分离装置160具有将装接至夹具J的转子层叠铁芯1从夹具J移出的功能。如图3所示，分离装置160包括载置台161和移出机构162。
装接至夹具J的转子层叠铁芯1被从树脂注射装置150运送并且被置于载置台161上。移出机构162可以是例如机械手。移出机构162被构造为抓持载置台161上的层叠体10，将转子层叠铁芯1从夹具J移出，并且将分离的夹具J和转子层叠铁芯1转移到输送机Cv2、Cv3的上游端侧。
冷却装置170(第二冷却装置)基于来自控制器Ctr的指令信号进行操作。冷却装置170具有冷却夹具J的功能。如图3所示，冷却装置170包括输送机Cv2和冷却室171。
输送机Cv2被构造为将夹具J从分离装置160运送到夹具装接装置140。因此，输送机Cv2的上游端侧向分离装置160延伸，并且输送机Cv2的下游端侧向夹具装接装置140延伸。
冷却室171布置在输送机Cv2的中间部。如图6中的细节所示，冷却板172布置在冷却室171中。冷却板172被构造为能够在上下方向上移动，并且还被构造为允许冷却剂在其中流动。同时，在冷却室171中，输送机Cv2还被构造为允许冷却剂在其中流动。因此，当在夹具J通过输送机Cv2而间歇地移动期间输送机Cv2停止时，夹具J在冷却室171中被反复夹紧在输送机Cv2与冷却板172之间，使得在夹具J、输送机Cv2和冷却板172之间进行热交换，并且使夹具J冷却。
输送机Cv2和冷却板172中流动的冷却剂的温度可以等于或低于室温，并且也可以为例如10℃以下。在本说明书中，术语“室温”是指15℃到35℃范围内的温度。
冷却装置180(第一冷却装置)基于来自控制器Ctr的指令信号进行操作。冷却装置180具有冷却转子层叠铁芯1的功能。如图3所示，冷却装置180包括输送机Cv3、冷却室181和鼓风机182。
输送机Cv3被构造为将转子层叠铁芯1从分离装置160运送到层叠厚度测量装置190。因此，输送机Cv3的上游端侧向分离装置160延伸，并且输送机Cv3的下游端侧向层叠厚度测量装置190延伸。
冷却室181布置在输送机Cv3的中间部。鼓风机182连接到冷却室181并且被构造为将室温空气馈送到冷却室181内。因此，由输送机Cv3运送到冷却室181中的转子层叠铁芯1经受与室温空气的热交换，从而被冷却。因此，在本实施例中，将夹具J通过冷却室171的冷却速率设定为大于转子层叠铁芯1通过冷却室181的冷却速率。
层叠厚度测量装置190基于来自控制器Ctr的指令信号进行操作。层叠厚度测量装置190具有测量层叠体10的层叠厚度(转子层叠铁芯1的高度)的功能。层叠厚度测量装置190被构造为在预定载荷从层叠方向施加至层叠体10的状态下测量层叠体10的层叠厚度，并且将其测量结果传输到控制器Ctr。
控制器Ctr基于例如记录在记录介质(未示出)中的程序或来自操作者的操作输入生成用于操作馈送装置120、冲裁装置130、夹具装接装置140、树脂注射装置150、分离装置160、冷却装置170、180和层叠厚度测量装置190的指令信号，并且将指令信号分别发送到这些装置。
控制器Ctr具有判定由层叠厚度测量装置190测量的层叠厚度的数据是否在标准内的功能。当层叠厚度在标准内时，控制器Ctr判定转子层叠铁芯1为无缺陷制品。结果，能够获得满足预定标准的转子层叠铁芯1。另一方面，当层叠厚度在标准之外时，控制器Ctr判定转子层叠铁芯1为缺陷制品。被判定为缺陷制品的转子层叠铁芯1被从生产线排除。
[转子层叠铁芯的制造方法]
接着将参考图2至6描述转子层叠铁芯1的制造方法。首先，控制器Ctr命令冲裁装置130顺次冲裁电磁钢板ES，并且将获得的冲裁的部件W层叠以形成层叠体10。
接着，控制器Ctr命令输送机Cv1向夹具装接装置140运送层叠体10。接着，在夹具J被置于载置台141上的状态下，控制器Ctr命令装接机构142将位于输送机Cv1的下游端侧的层叠体10装接至夹具1。具体地，将插入柱Jb配合到轴孔10a内，并且将层叠体10置于基座Ja上。当层叠体10装接至夹具J时，层叠体10和夹具J可以不被预加热或可以被预加热。
接着，将装接至夹具J的层叠体10运送到树脂注射装置150，并且永磁体12被插入各个磁插孔16内，如图4所示。可以手动地进行永磁体12到各个磁插孔16的插入，或者可以基于控制器Ctr的指令信号利用在树脂注射装置150中包括的机械手(未示出)等进行永磁体12到各个磁插孔16的插入。
接着，如图5所示，将上模具151置于层叠体10上。此后，从高度方向上将层叠体10夹紧在基座Ja与上模具151之间，并且以预定载荷按压层叠体10。接着，将树脂颗粒P放入各个容纳孔151b中。当操作内置热源152以熔化树脂颗粒P时，熔融树脂通过柱塞153被注入各个磁插孔16中。此时，利用内置热源152以例如大约60℃至220℃加热层叠体10。其后，当熔融树脂固化时，在磁插孔16中形成固化树脂14。因此，永磁体12与固化树脂14一起装接至层叠体10。当从层叠体10移开上模具152时，完成转子层叠铁芯1。
接着，将装接至夹具J的转子层叠铁芯1运送到分离装置160，并且置于载置台161上。接着，控制器Ctr命令移出机构162将转子层叠铁芯1从夹具J移出。具体地，在夹具J固定至载置台161上的状态下，移出机构162抓持转子层叠铁芯1，并且在插入柱Jb的高度方向(大致垂直方向)上上拉转子层叠铁芯1。由于层叠体10和夹具J在之前的处理中被内置热源152加热，所以转子层叠铁芯1和夹具J在分离时的温度T1(第一温度)可能为例如大约60℃至200℃。
当从插入柱Jb拉出转子层叠铁芯1时，移出机构162将转子层叠铁芯1放置在输送机Cv3的上游端侧。同时，在拉出转子层叠铁芯1之后，将夹具J置于输送机Cv2的上游端侧。
接着，利用输送机Cv2将夹具J运送并且放入至冷却装置170。在冷却装置170中，通过输送机Cv2和冷却板172对夹具J进行冷却。夹具J在离开冷却装置170之后的温度T2可以低于温度T1，例如等于或低于室温。利用输送机Cv2将冷却后的夹具J运送到夹具装接装置140。即，夹具J在夹具装接装置140、树脂注射装置150、分离装置160和冷却装置170之间顺次进行循环。
同时，利用输送机Cv3将转子层叠铁芯1运送并且放入至冷却装置180。在冷却装置180中，利用从鼓风机182吹送的空气冷却转子层叠铁芯1。转子层叠铁芯1离开冷却装置180之后的温度T3(第二温度)可以低于温度T1，例如等于或低于室温。利用输送机Cv3将冷却后的转子层叠铁芯1运送到层叠厚度测量装置190。
接着，控制器Ctr命令层叠厚度测量装置190测量层叠体10的层叠厚度(转子层叠铁芯1的高度)。层叠厚度测量装置190将测量数据传输到控制器Ctr。控制器Ctr判定传输自层叠厚度测量装置190的数据是否在预定标准内。当控制器Ctr判定所述数据在标准之外时，转子层叠铁芯1被作为缺陷制品从生产线排除。另一方面，当控制器Ctr判定所述数据在标准内时，获得满足标准的转子层叠铁芯1。
[效果]
在以上实施例中，在转子层叠铁芯1(层叠体10)与夹具J冷却之前，转子层叠铁芯1(层叠体10)和夹具J以高温T1互相分离，并且其后分别进行冷却。因此，与转子层叠铁芯1装接至夹具J的组装体相比，转子层叠铁芯1和夹具J的热容量降低，并且暴露于外界的表面积增大。因此，由于更高效地冷却转子层叠铁芯1和夹具J，所以在短时间周期内完成转子层叠铁芯1和夹具J的冷却而无需快速冷却，同时防止了对转子层叠铁芯1的尺寸的影响和生锈。因此，能够极其高效地制造转子层叠铁芯1。
在以上实施例中，当夹具J从温度T1向温度T2冷却时的冷却速率高于当转子层叠铁芯1从温度T1向温度T3冷却时的冷却速率。由于与转子层叠铁芯1相比，可以不必考虑对于夹具J的尺寸影响以及生锈，所以在更短的时间内完成夹具J的冷却。因此，能够以较少数量的夹具J来制造转子层叠铁芯1。结果，能够降低转子层叠铁芯1的制造成本。
在以上实施例中，在层叠体10与夹具J一起由树脂注射装置150的内置热源152加热的同时，在插入永磁体12的状态下将熔融树脂注入磁插孔16内。因此，在将熔融树脂注入磁插孔16内的处理中施加至铁芯体的热量用于加热层叠体10。据此，不必单独准备用于加热转子层叠铁芯1的热源。结果，能够降低转子层叠铁芯1的制造成本。
[变型例]
虽然详细描述了根据本公开的实施例，但是在不超出权利要求的范围的情况下，可以对上述实施例做出各种变型。
(1)例如，虽然在以上实施例中层叠有多个冲裁的部件W的层叠体10用作铁芯体，但是铁芯体还可以由层叠体10之外的物体形成。具体地，例如，铁芯体可以通过将铁磁粉末压缩成型而形成，也可以通过将含有铁磁粉末的树脂材料注射成型而形成。
(2)虽然在以上实施例中通过层叠多个冲裁的部件W构成层叠体10，但是层叠体10还可以通过堆叠多个块体而构成，在所述块体中层叠有多个冲裁的部件W。此时，多个块体可以通过辊压层叠而层叠。
(3)可以将组合了两个以上永磁体12的磁体组插入各个磁插孔16中。在该情况下，在一个磁插孔16中，多个永磁体12可以布置在磁插孔16的长度方向上。在一个磁插孔16中，多个永磁体12还可以布置在磁插孔16的延伸方向上。在一个磁插孔16中，多个永磁体12可以布置在长度方向上，与此同时多个永磁体12可以布置在延伸方向上。
(4)在以上实施例中，容纳在上模具151的容纳孔151b中的树脂颗粒P通过内置热源152而被熔化，并且熔融树脂被注入插入有永磁体12的磁插孔16中。然而，永磁体12还可以通过各种其它方法保持在磁插孔16中。例如，可以通过在磁插孔12和树脂颗粒P插入磁插孔16内的状态下加热层叠体10并且使树脂颗粒P在其中熔化，而将树脂填充在磁插孔16中。此外，例如，可以通过在树脂颗粒P插入磁插孔16中的状态下将加热的永磁体12插入磁插孔16内并且通过永磁体12的热量熔化树脂颗粒P，而将树脂填充在磁插孔16中。
(5)夹具J和层叠体10的组装体从夹具装接装置140到树脂注射装置150的运送可以手动进行，可以基于来自控制器Ctr的指令信号通过装接机构142进行，或者可以基于来自控制器Ctr的指令信号通过包括在制造装置100中的另一运送机构(例如机械手)进行。相似地，层叠体10从输送机Cv1向夹具装接装置140的运送、夹具J和转子层叠铁芯1的组装体从树脂注射装置150向分离装置160的运送、夹具J从分离装置160向输送机Cv2的运送、转子层叠铁芯1从分离装置160向输送机Cv3的运送以及转子层叠铁芯1从输送机Cv3向层叠厚度测量装置190的运送可以通过手动进行或者通过包括在制造装置100中的运送机构进行。
(6)虽然在以上实施例中通过树脂注射装置150的内置热源152加热层叠体10和夹具J，但是其他热源也可以用于加热层叠体10(转子层叠铁芯1)和夹具J。例如，在层叠体10和夹具J的温度在被树脂注射装置150的内置热源152加热之后过去一定时间段后降低的情况下，层叠体10(转子层叠铁芯1)和夹具J可以通过另一热源再加热。
(7)当转子层叠铁芯1和夹具J处于温度T1时，转子层叠铁芯1的轴孔10a的内径可能大于插入柱Jb的外径，并且插入柱Jb可能与轴孔10a间隔开。在该情况下，在伴随使得难以将转子层叠铁芯1从插入柱Jb拉出的冷却而使插入柱Jb配合到轴孔10a内之前，转子层叠铁芯1和夹具J在温度T1下分离。因此，能够更容易地将转子层叠铁芯1从夹具移出。
(8)转子层叠铁芯1的热膨胀系数可以大于夹具J的热膨胀系数。在该情况下，当转子层叠铁芯1和夹具J在温度T1下时，很有可能在插入柱Jb与转子层叠铁芯1之间形成间隙。因此，能够容易地在加热状态下将转子层叠铁芯1与夹具J分离。
(9)虽然在以上实施例中已经描述了转子层叠铁芯1，但是权利要求的范围及其主旨也可以应用于定子层叠铁芯(铁芯制品)。在该情况下，定子层叠铁芯可以是将多个铁芯片组合而成的分割定子层叠铁芯，也可以是非分割定子层叠铁芯。
此处，将参考图7和8描述定子层叠铁芯2的实例。定子层叠铁芯2是定子的一部分。定子是绕组装接至定子层叠铁芯2这样的定子。定子与转子组合以形成电机。
定子层叠铁芯2包括层叠体20(铁芯体)和多个树脂部21。层叠体20具有筒状。即，沿着中心轴线Ax延伸的通孔20a设置在层叠体20的中央部中。转子能够布置在通孔20a中。
通过层叠多个冲裁的部件W构造层叠体20。层叠体20包括轭部22和多个齿部23。轭部22具有环状并且延伸为围绕中心轴线Ax。可以根据电机的应用和性能将轭部22在其径向(后文简称为“径向”)上的宽度、内径、外径和厚度设定为各种尺寸。
各个齿部23在径向(与轭部22相交的方向)上延伸为，从轭部22的内缘朝向中心轴线Ax侧延伸。即，各个齿部23从轭部22的内缘朝向中心轴线Ax侧突出。齿部23以大致等间隔布置在周向上。作为用于布置绕组(未示出)的空间的狭槽24界定在相邻的齿部23之间。在高度方向上延伸的狭缝状的开口(狭槽开口)25界定在周向上彼此相邻的齿部23的末端部之间。开口25与狭槽24连通。
多个树脂部21中的每个树脂部21分别设置在每个狭槽24中。具体地，如图8所示，树脂部21包括主体部21a和端部21b。主体部21a覆盖位于狭槽24的末端部的内侧(轭部22侧)处的狭槽24的内壁表面。
端部21b与主体部21a在高度方向上的上端和下端一体地设置，并且从狭槽24的内壁表面延伸以包覆层叠体20的上端面和下端面。端部21b从层叠体20的高度方向上的上端面和下端面向外突出，并且部分地覆盖各个端面。
接着将描述定子层叠铁芯2的制造装置100。由于定子层叠铁芯2的制造装置100与转子层叠铁芯1的制造装置100除了夹具J和树脂注射装置150之外是相同的，所以下面将主要描述夹具J和树脂注射装置150。
如图9所示，夹具J包括基座Ja、插入柱Jb和多个芯部30。多个芯部30具有与狭槽24对应的外形。芯部30的外形比狭槽24稍小。多个芯部30可拆卸地装接至基座Ja。多个芯部30大致等间隔地布置为圆形从而环绕插入柱Jb，并且当层叠体20转接至夹具J时，多个芯部30与相应的狭槽24重叠。
树脂注射装置150具有向填充空间V填充熔融树脂并且将构成层叠体20的冲裁的部件W互相连接的功能。如图9所示，树脂注射装置150包括一对溢流板40和上模具151。
每个溢流板40(后文简称为“板40”)都是具有环状的薄板。板40设置有外径与夹具J的插入柱Jb相对应的一个通孔，以及外径对应于各个芯部30的多个通孔。
接着，将参考图9描述制造定子层叠铁芯2的方法。首先，控制器Ctr命令冲裁装置130形成层叠体20。
接着，控制器Ctr命令输送机Cv1向夹具装接装置140运送层叠体20。接着，在夹具J被置于载置台141上的状态下，控制器Ctr命令装接机构142将一对板40和位于输送机Cv1的下游端侧的层叠体20装接至夹具1。具体地，板40、层叠体20和板40依次装接至夹具J。在多个芯部30装接至基座Ja的状态下，当层叠体20装接至夹具J时，多个芯部30插入相应的狭槽24中以将层叠体20放置在基座Ja上，与此同时插入柱Jb配合到通孔20a中。
接着，将装接至夹具J的层叠体20运送至树脂注射装置150，并且将上模具151置于层叠体20上，如图9所示。此后，使层叠体20从高度方向上夹紧在基座Ja与上模具151之间，并且以预定载荷按压层叠体20。接着，将树脂颗粒P放入各个容纳孔151b中。当操作内置热源152以熔化树脂颗粒P时，通过柱塞153将熔融树脂注入填充空间V。其后，当熔融树脂固化时，树脂部21形成在填充空间V中。以该方式，树脂部21形成在层叠体20上。当上模具151和一对板40从层叠体20移开时，完成定子层叠铁芯2。其后，与转子层叠铁芯1的制造装置100相似，定子层叠铁芯2和包括芯部30的夹具J分开冷却，并且测量冷却后的定子层叠铁芯2的层叠厚度以获得满足标准的定子层叠铁芯2。
以该方式，在狭槽24的内周面上形成树脂部21的处理中施加于层叠体20的热量用于加热层叠体20。因此，不需要单独地准备用于加热层叠体20的热源。据此，能够降低定子层叠铁芯2的制造成本。
[实例]
实例1。根据本公开的一个实例的铁芯制品(1、2)的制造方法包括：将装接至夹具(J)的铁芯体(10、20)与夹具(J)一起加热；当夹具(J)和铁芯体(10、20)由于加热而显示第一温度(T1)时将铁芯体(10、20)从夹具(J)移出；以及在将铁芯体(10、20)从夹具(J)移出之后，将铁芯体(10、20)和夹具(J)分别进行冷却，使得铁芯体(10、20)处于低于第一温度(T1)的第二温度(T3)，而夹具(J)处于低于第一温度(T1)的第三温度(T2)。
根据专利文献1，在铁芯体与承载托盘一起冷却之后，铁芯体从承载托盘分离。因此，铁芯体和承载托盘整体的热容量是大的，并且冷却花费时间。还能够想到快速冷却铁芯体和承载托盘以缩短冷却时间。然而，随着快速冷却，铁芯体中会发生变形，这会影响铁芯体的尺寸。另外，随着快速冷却，铁芯体的表面可能会发生凝结，从而可能导致生锈。所以难以通过快速冷却来缩短冷却时间。
相比之下，根据实例1的方法，在铁芯体(10、20)和夹具(J)冷却之前将铁芯体(10、20)和夹具(J)在高温状态(第一温度T1)下分离，然后分开地冷却。因此，与铁芯体(10、20)装接至夹具(J)的组装体相比，铁芯体(10、20)和夹具(J)的热容量减小，并且暴露于外界的表面积增大。据此，由于更高效地冷却铁芯体(10、20)和夹具(J)，所以在短时间段内完成铁芯体(10、20)和夹具(J)的冷却而无需快速冷却，同时防止对转子层叠铁芯(1)的尺寸的影响和生锈。结果，能够极其高效地制造铁芯制品(1、2)。
实例2。在实例1的方法中，当将夹具(J)从第一温度(T1)冷却至第三温度(T2)时的冷却速率高于当将铁芯体(10、20)从第一温度(T1)冷却到第二温度(T3)时的冷却速率。与铁芯体(10、20)相比，可以不必考虑对夹具(J)的尺寸的影响以及生锈。因此，根据实例2的方法，以更短的时间完成夹具(J)的冷却。因此，能够以更少数量的夹具(J)制造铁芯制品(1、2)。结果，能够降低铁芯制品(1、2)的制造成本。
实例3。在实例1或2的方法中，第一温度(T1)是60℃至200℃，并且第二和第三温度(T2、T3)等于或低于室温。
实例4。在实例1至3的任意一项的方法中，铁芯体(10、20)设置有在高度方向上贯穿铁芯体(10、20)的通孔(10a、20a)。夹具(J)包括：基座(Ja)；以及柱(Jb)，其从基座(Ja)向上延伸。铁芯体(10、20)与夹具(J)一起加热包括：在柱(Jb)插入通孔(10a、10b)中的状态下，将铁芯体(10、20)放置在基座(Ja)上。
实例5。在实例4的方法中，当铁芯体(10、20)和夹具(J)处于第一温度(T1)时，位于通孔(10a、20a)中的柱(Jb)与铁芯体(10、20)间隔开，并且当铁芯体(10、20)和夹具(J)分别处于第二温度(T3)和第三温度(T2)时，柱(Jb)的外形大于通孔(10a、20a)中的空间。在该情况下，在插入柱(Jb)随着冷却配合到通孔(10a、20a)内之前，铁芯体(10、20)与夹具(J)以第一温度(T1)分离，其中，所述冷却使得难以将铁芯体(10、20)从柱(Jb)拉出。因此，能够更容易地将铁芯体(10、20)从夹具(J)移出。
实例6。在实例1至5的任意一项的方法中，铁芯体(10)设置有在高度方向上贯穿铁芯体(10)的磁插孔(16)。铁芯体(10)与夹具(J)一起加热包括：在通过热源(152)将铁芯体(10)与夹具(J)一起加热的同时，在永磁体(12)插入磁插孔(16)内的状态下，将熔融树脂注入磁插孔(16)内。在该情况下，在将熔融树脂注入磁插孔(16)内的处理中施加至铁芯体(10)的热量被用于加热铁芯体(10)。因此，不必单独地准备用于加热铁芯体(10)的热源。据此，能够降低铁芯制品(转子铁芯1)的制造成本。
实例7。在实例1至5的任意一项的方法中，铁芯体(20)包括：环形的轭部(22)；以及多个齿部(23)，其以与轭部(22)相交的方式从轭部(22)延伸。狭槽(24)设置在轭部(22)的周向上的相邻两个齿部(23)之间。夹具(J)包括：芯部(30)，其具有与狭槽(24)对应的外形。铁芯体(20)与夹具(J)一起加热包括：在芯部(30)插入狭槽(24)内的状态下，在利用热源(152)一起加热铁芯体(20)和夹具(J)的同时，将熔融树脂注入狭槽(24)与芯部(30)之间的注射空间(V)内。在该情况下，在狭槽(24)的内周表面上形成树脂的处理中向铁芯体(20)施加的热量被用于加热铁芯体(20)。因此，不必单独地准备用于加热铁芯体(20)的热源。据此，能够降低铁芯制品(定子铁芯2)的制造成本。
实例8。在实例1至7的任意一项的方法中，铁芯体(10、20)的热膨胀系数可以大于夹具(J)的热膨胀系数。在该情况下，当铁芯体(10、20)和夹具(J)处于第一温度(T1)时，很有可能在柱(Jb)与铁芯体(10、20)之间形成间隙。因此，在加热状态下能够容易地分离铁芯体(10、20)与夹具(J)。
本申请基于2018年3月28日提交的专利申请JP2018-062388A，其内容通过引用并入本文。
工业适用性
根据本公开的铁芯制品的制造方法，能够极其高效地制造铁芯制品。

Claims (8)

1.一种铁芯制品的制造方法，包括：
将装接至夹具的铁芯体与所述夹具一起加热；
当所述夹具和所述铁芯体通过加热而表现出第一温度时，将所述铁芯体从所述夹具移出；以及
在将所述铁芯体从所述夹具移出之后，将所述铁芯体和所述夹具分别进行冷却，使得所述铁芯体处于低于所述第一温度的第二温度，并且所述夹具处于低于所述第一温度的第三温度。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，当将所述夹具从所述第一温度向所述第三温度冷却时的冷却速率高于当将所述铁芯体从所述第一温度向所述第二温度冷却时的冷却速率。
3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，所述第一温度在60℃至200℃的范围内，并且所述第二温度和所述第三温度等于或低于室温。
4.根据权利要求1至3的任意一项所述的制造方法，其中，所述铁芯体设置有在高度方向上贯穿所述铁芯体的通孔，
所述夹具包括：基座；和柱，所述柱从所述基座向上延伸，并且
将所述铁芯体与所述夹具一起加热包括：在所述柱插入所述通孔内的状态下，将所述铁芯体放置在所述基座上。
5.根据权利要求4所述的制造方法，其中，当所述铁芯体和所述夹具处于所述第一温度时，位于所述通孔内部的所述柱与所述铁芯体间隔开，并且
当所述铁芯体和所述夹具分别处于所述第二温度和所述第三温度时，所述柱的外形大于所述通孔内部的空间。
6.根据权利要求1至5的任意一项所述的制造方法，其中，所述铁芯体设置有在所述高度方向上贯穿所述铁芯体的磁插孔，并且
将所述铁芯体与所述夹具一起加热包括：在利用加热源将所述铁芯体与所述夹具一起加热期间，在永磁体插入所述磁插孔内的状态下，将熔融树脂注入所述磁插孔内。
7.根据权利要求1至5的任意一项所述的制造方法，其中，所述铁芯体包括：环状的轭部；以及多个齿部，所述多个齿部从所述轭部延伸为与所述轭部相交，
狭槽设置在所述多个齿部中的在所述轭部的周向上彼此相邻的两个齿部之间，
所述夹具包括：芯部，该芯部具有与所述狭槽对应的外形，并且
将所述铁芯体与所述夹具一起加热包括：在所述芯部插入所述狭槽内的状态下利用加热源将所述铁芯体与所述夹具一起加热期间，将熔融树脂注入所述狭槽与所述芯部之间的注射空间内。
8.根据权利要求1至7的任意一项所述的制造方法，其中，所述铁芯体的热膨胀系数大于所述夹具的热膨胀系数。
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