CN112335155A - 层叠芯 - Google Patents

Abstract

层叠芯(10)具有层叠的多个板和将板彼此粘接的粘接剂。多个板包括：突起板(110)，其具有在层叠方向上贯通的孔(111)和向孔(111)内突出的突起(112)；以及两个盖板(130)，其在层叠方向上配置于突起板(110)的两侧，通过用两个盖板(130)堵塞孔(111)而形成的空间(101)被粘接剂充满。

Description

层叠芯

技术领域

本发明涉及一种层叠芯。

背景技术

一直以来，正在研究将铁芯片层叠并利用粘接剂将上述铁芯片一体化而制作层叠铁芯(层叠芯)(例如，参照日本公开公报特开2006-288114号公报)。在该日本公开公报特开2006-288114号公报中，利用粘接剂粘接具有粘接剂涂敷孔的铁芯片和不具有粘接剂涂敷孔的铁芯片。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-288114号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在日本公开公报特开2006-288114号公报中记载的方法中，粘接剂与铁芯片的粘接面积过小，有可能得不到充分的粘接强度。为了消除该问题，增大粘接剂与铁芯片的粘接面积，有增加粘接剂涂敷孔的数量或增大孔径的方法。但是，在这些方法中，与不设置孔的情况相比，层叠铁芯的导磁率降低，因此有层叠铁芯的磁特性降低，马达驱动效率降低等风险。本发明的目的在于提供一种抑制磁特性的降低且具有高粘接强度的层叠芯。

用于解决课题的方案

本发明的层叠芯的一个方式是具有层叠的多个板和将板彼此粘接的粘接剂的层叠芯，多个板包括：突起板，其具有在层叠方向上贯通的孔和向孔内突出的突起；以及两个盖板，其在层叠方向上配置在突起板的两侧，由两个盖板堵塞孔而形成的空间被粘接剂充满。

发明效果

根据本发明的一个方式，通过设置向孔内突出的突起，能够增大粘接剂与板的接触面积，抑制磁特性的降低，并且提高粘接强度。

附图说明

图1是表示马达的结构的剖视图。

图2的(a)是表示层叠芯的结构的俯视图，图2的(b)是图2的(a)中的I-I线剖视图。

图3是图2的(b)的A部(由虚线包围的部分)的放大图。

图4是示出突起板的一构成例的俯视图。

图5是示出突起板以及层叠铁芯的其他结构例的俯视图以及剖视图。

图6是示出突起板以及层叠铁芯的其他结构例的俯视图以及剖视图。

图7是示出突起板以及层叠铁芯的其他结构例的剖视图。

图8是示出突起板和层叠芯的其他结构例的剖视图。

用于实施发明的方式

以下，基于附图所示的优选实施方式，对本发明的层叠铁芯进行详细说明。图1是表示马达的结构的剖视图，图2的(a)是表示层叠铁心的结构的俯视图，图2的(b)是图2的(a)中的I-I线剖视图，图3是图2的(b)的A部(由虚线包围的部分)的放大图，图4是表示突起的一个结构例的俯视图。

图1所示的马达1例如是外转子型的马达。马达1具备支撑部件40、具有以中心轴J1为中心的轴31的转子30、以及定子20。另外，在以下的说明中，有时将与中心轴J1延伸的方向平行的方向称为“上下方向”。上下方向是为了简单说明而使用的名称，并不限定马达1的实际的位置关系以及方向。另外，有时将以中心轴J1为中心的径向简称为“径向”，有时将以中心轴J1为中心的周向简称为“周向”。

支撑部件40呈以中心轴J1为中心沿上下方向延伸的圆筒状。转子30具有轴31、磁铁保持部32以及磁铁33。轴31经由固定于支撑部件40的内周面的轴承被支承为能够相对支撑部件40旋转。磁铁保持部32为向下侧开口的圆筒状，固定于轴31的上端。磁铁33固定于磁铁保持部32的径向内侧面。

转子30隔着间隙与定子20对置。在图1中，磁铁33隔着间隙在径向上与后述的层叠铁芯10对置。磁铁33配置于比层叠铁芯10靠径向外侧的位置。定子20具有：层叠铁芯10；绝缘体21，其安装于层叠铁芯10；以及线圈22，其经由绝缘体21卷绕于后述的齿12。通过使电流流过线圈22，在作为磁芯的层叠铁芯10内产生磁通。

如图1所示，层叠铁芯10固定于支撑部件40的外周面。层叠铁芯10具有铁芯背部11、多个齿12和多个伞部13。铁芯背部11呈以中心轴J1为中心的圆筒状。在铁芯背部11内产生的磁通沿着周向。齿12从铁芯背部11沿径向延伸。磁通在齿12延伸的方向上产生。在图2中，齿12从铁芯背部11向径向外侧延伸。多个齿12沿周向等间隔地配置。伞部13相对于各齿12位于与铁芯背部11相反一侧，以长度方向与径向正交的方式延伸。在齿12内产生的磁通在伞部13内及铁芯背部11内沿周向通过。

层叠铁芯10由多个板100层叠而构成。各板100是在径向上扩展的形状。层叠的板100彼此用粘接剂(未图示)粘接。各板100具有铁芯背板部81、齿板部82和伞板部83。铁芯背板部81呈以中心轴J1为中心的圆环板状。通过在上下方向上层叠多个板的铁芯背板部81，从而构成铁芯背部11。即，铁芯背板部81构成铁芯背部11的一部分。

齿板部82从铁芯背板部81向径向外侧延伸。多个板的齿板部82沿上下方向层叠，由此构成齿12。即，齿板部82构成齿12的一部分。伞板部83相对于各齿板部82位于与铁芯背板部81相反一侧，以长度方向与径向正交的方式延伸。通过在上下方向上层叠多个板的伞板部83，从而构成伞部13。即，伞板部83构成伞部13的一部分。这样，包含突起板110的各板100具有将长条部(铁芯背板部81、齿板部82以及伞板部83)连结那样的形状。

作为各板100的构成材料(软磁性材料)，例如可列举出：电磁钢(硅钢)、碳钢、结构钢、纯铁、软铁、不锈钢坡莫合金等。在本结构例中，构成层叠铁芯10的多个板100包括突起板110、孔板120和盖板130。突起板110具有在多个板100的层叠方向(厚度方向)上贯通的孔111和向孔111内突出的突起112。孔板120具有在层叠方向上贯通的孔121。盖板130在层叠方向上配置于突起板110的两侧。盖板130是不具有在层叠方向上贯通的孔的(非孔性的)平板。

在本结构例中，一个突起板110和一个孔板120以孔111和孔121连通的方式连续地层叠，该层叠体从上下方向(层叠方向)的两侧被两个盖板130夹持。孔板120配置在盖板130与突起板110之间。孔111与孔121连结，通过用两个盖板130堵塞连结的孔111、121，形成一个空间101。该空间101由前述的粘接剂充满，板100彼此相互粘接。根据该结构，由于突起112向孔111内突出，所以粘接剂进入突起112的周围。因此，能够抑制层叠铁芯10的磁特性的降低，并且增大各板100与粘接剂的接触面积，提高层叠铁芯10的粘接强度。另外，作为粘接剂，例如可举出环氧类粘接剂、三聚氰胺系粘接剂、苯酚系粘接剂之类的热固化性树脂等。

如图3所示，突起112具有从其根部朝向下方折曲(或弯曲)的弯曲部。根据该结构，突起112利用粘接剂在层叠方向上被夹持。其结果，产生突起112对粘接剂的锚定效应，各板100通过上下方向更牢固地粘接。因此，能够进一步提高层叠铁芯10的粘接强度。如图4的(a)所示，在位于齿板部82的孔111中，突起112沿着长条部(齿板部82)的长度方向(径向)延伸。换言之，突起112沿着在层叠铁芯10产生的磁通(磁路)延伸。由此，能够更适当地抑制层叠铁芯10的磁特性的降低。

另外，突起112具有从层叠方向观察时(俯视时)其宽度恒定的第一部分112a和与该第一部分112a连续且其宽度朝向前端连续地减少(变化)的第二部分112b。如果是具有这样宽度恒定的第一部分112a的突起112，则作为弯曲部容易加工。另外，如图4的(b)所示，突起112也可以省略第一部分112a而仅由第二部分112b构成。在该情况下，容易较大地设定突起112(第二部分112b)相对于孔111的开口面积的平面面积。由此，能够进一步增大突起112与粘接剂的接触面积。

此外，第二部分112b也可以是其宽度朝向前端阶段性地(台阶状)减少。另外，第二部分112b也可以是其宽度朝向前端连续或阶段性地增大。而且，第二部分112b也可以是将上述形状组合而成的形状。从提高突起板110以及孔板120与粘接剂的粘接强度的观点出发，也可以对孔111的内表面、突起112的外表面以及孔121的内表面中的至少一个实施喷砂处理、溶剂处理那样的粗糙化处理。

这样的层叠铁芯10例如可以如下制作。首先，在将盖板130固定于金属模具、夹具那样的固定件上之后，在盖板130上以将孔121与孔111连结的方式依次层叠孔板120和突起板110。接着，使喷嘴的前端位于孔111、121上，向孔111、121内注入(填充)粘接剂。然后，在突起板110上配置盖板130后，使粘接剂固化。由此，各板110、120、130被粘接。

通过反复进行以上那样的工序，制作层叠铁芯10。此外，优选对固定件的表面赋予聚四氟乙烯之类的氟系分型剂。由此，能够防止粘接剂向固定件的附着、固定件与层叠铁芯10的粘接。

接下来，对突起板110以及层叠铁芯10的其他结构例进行说明。图5是表示突起板以及层叠铁芯的其他结构例的俯视图以及剖视图。图5的(a)、图5的(b)及图5的(c)分别是俯视图。图5(aˊ)是图5(a)中的II-II线剖视图。在图5的(a)所示的结构例中，突起板110具有多个(两个)突起112。由此，能够进一步增大各板100与粘接剂的接触面积，进一步提高层叠铁芯10的粘接强度。两个突起112对置配置，在从层叠方向观察时(俯视时)，沿着相同的方向延伸。根据该结构，层叠铁芯10的重量平衡、与粘接剂的粘接平衡变得良好。而且，两个突起112沿着作为齿板部82(长条部)的长度方向的磁路延伸。由此，能够更适当地抑制层叠铁芯10的磁特性的降低。如图5(aˊ)所示，各突起112具有从其根部朝向下方折曲(或弯曲)的弯曲部。

在图5的(b)所示的结构例中，从层叠方向观察时(俯视时)，两个突起112相互呈90°地沿着不同的方向延伸。根据该结构，由于突起112在多个方向上延伸，因此能够在多个方向上提高层叠铁芯10的粘接强度。另外，如图5的(b)所示，在孔111位于齿板部82与伞板部83的边界部的情况下，优选的是，一个突起112沿着齿板部82(长条部)的长度方向延伸，另一个突起112形成为沿着伞板部83(长条部)的长度方向延伸。

另外，如图5的(c)所示，在孔111位于铁芯背板部81的情况下，两个突起112优选形成为沿着作为铁芯背板部81(长条部)的长度方向的周向延伸。根据图5的(b)以及图5的(c)所示的结构例，磁路不易被切断，能够更适当地抑制层叠铁芯10的磁特性的降低。另外，突起112的数量不限于两个，也可以是3个以上。

图6是表示突起板以及层叠铁芯的其他结构例的俯视图以及剖视图。图6的(a)及图6的(b)分别是俯视图。图6的(aˊ)是图6的(a)中的III-III线剖视图。图6的(bˊ)是图6的(b)中的IV-IV线剖视图。在图6的(a)及图6的(aˊ)所示的结构例中，在突起板110的层叠方向的两侧分别层叠有孔板120的层叠体被两个盖板130夹持。另外，突起112具有横穿孔111而桥接的桥接部112c。根据该结构，如图6的(aˊ)所示，由于桥接部112c的周围被粘接剂包围，因此各板100与粘接剂的接触面积变大，能够进一步提高层叠铁芯10的粘接强度。另外，仅通过板材的冲裁加工就能够制作突起板110，因此其制作变得容易。另外，从层叠方向观察时(俯视时)，桥接部112c沿着作为齿板部82(长条部)的长度方向的磁路延伸。由此，能够更适当地抑制层叠铁芯10的磁特性的降低。

在图6的(b)及图6的(bˊ)所示的结构例中，层叠有一个突起板110和一个孔板120的层叠体被两个盖板130夹持。另外，突起112还具有从桥接部112c分支的两个分支部112d。由此，能够进一步增大各板100与粘接剂的接触面积，进一步提高层叠铁芯10的粘接强度。如图6的(bˊ)所示，各分支部112d在相对于层叠方向倾斜的方向上延伸。根据该结构，能够进一步提高突起112对粘接剂的锚定效应。另外，如图6的(b)所示，在孔111位于齿板部82与伞板部83的边界部的情况下，两个分支部112d优选形成为沿着作为伞板部83(长条部)的长度方向的磁路延伸。另外，两个分支部112d中的一方或双方可以在与层叠方向正交的方向上延伸，分支部112d的数量不限于两个，也可以是一个或3个以上。

图7是示出突起板以及层叠铁芯的其他结构例的剖视图。在图7的(a)所示的结构例中，层叠有连续的两个突起板110和一个孔板120的层叠体被两个盖板130夹持。两个突起板110分别具有一个突起112，从层叠方向观察时，两个突起112沿着不同的方向延伸。在图示的结构例中，一个突起112从左侧向右侧延伸，另一个突起112从纸面里侧向跟前侧延伸。根据该结构，能够进一步提高层叠铁芯10的粘接强度。

在图7的(b)所示的结构例中，层叠有连续的两个突起板110和一个孔板120的层叠体被两个盖板130夹持。两个突起板110分别具有一个突起112，从层叠方向观察时，两个突起112沿着相同的方向延伸。根据该结构，层叠铁芯10的重量平衡、与粘接剂的粘接平衡变得良好。

在图7的(c)所示的结构例中，在突起板110的层叠方向的两侧分别层叠有孔板120的层叠体被两个盖板130夹持。突起板110具有对置的两个突起112，两个突起112相对于层叠方向在相互不同的方向上折曲或弯曲。根据该结构，能够进一步提高层叠铁芯10的粘接强度。

图8是表示突起板以及层叠铁芯的其他结构的剖视图。在图8所示的结构例中，两个突起板110连续层叠而成的层叠体被两个盖板130夹持。另外，突起112e具有沿着孔111的边缘存在且其厚度朝向孔111的内侧连续减少的部分。即，突起112e的内表面为圆锥台的侧面形状，孔111的开口面积从层叠方向的上侧向下侧连续地减少。根据该结构，与细长形状的突起112相比，能够提高突起112e的机械强度。另外，能够将粘接剂无间隙地填充到孔111内。

另外，在图8的(a)中，两个突起板110以相互上下反转的状态层叠。另一方面，在图8的(b)中，两个突起板110以相互上下相同的方向的状态层叠。根据该图8的(a)以及图8的(b)所示的结构例，能够减少要制作的板100的种类，有助于层叠铁芯10的制作所需的工时以及成本的削减。另外，根据该结构，也能够提高层叠铁芯10的粘接强度。

另外，突起板110的数量不限于两个，也可以是3个以上。另外，突起112e的厚度也可以朝向孔111的内侧阶段性地(台阶状)减少。另外，突起112e的厚度也可以朝向孔111的内侧阶段性地(台阶状)增大。而且，突起112e也可以是将上述形状组合而成的形状。

以上虽为本实施方式的说明，但本发明并不局限于上述结构，在本发明的技术思想范围内可进行各种变形。例如，也可以将上述种类不同的突起板110组合两种以上来制作层叠铁芯10。另外，上述结构例的层叠铁芯10均具有孔板120，但也可以变更孔板12的板厚，也可以省略孔板120。在省略孔板120的情况下，突起112不折曲或弯曲，而是在与层叠方向正交的方向上延伸。

另外，构成层叠铁芯10的板100的数量根据层叠铁芯10的尺寸等来设定。另外，只要形成空间101，则突起板110、孔板120以及盖板130的配置是任意的。另外，盖板130也可以具有在层叠方向上贯通的孔。但是，盖板130的孔以在将盖板130、突起板110以及孔板120层叠时不与孔111以及孔121连结的方式形成于盖板130。由此，盖板130能够发挥与孔板120相同的作用。因此，能够进一步增大各板100与粘接剂的接触面积，进一步提高层叠铁芯10的粘接强度。另外，本发明的马达1不限于外转子型，也可以是内转子型。另外，本发明的层叠铁芯不仅能够用于定子20，还能够用于转子30。

符号说明

1—马达，10—层叠铁芯，11—铁芯背部，12—齿，13—伞部，20—定子，21—绝缘体，22—线圈，30—转子，31—轴，32—磁铁保持部，33—磁铁，40—支撑部件，81—铁芯背板部，82—齿板部，83—伞板部，100—板，101—空间，110—突起板，111—孔，112，112e—突起，112a—第一部分，112b—第二部分，112c—桥接部，112d—分支部，120—孔板，121—孔，130—盖板，J1—中心轴。

Claims (18)

1.一种层叠芯，其具有层叠的多个板和将所述板彼此粘接的粘接剂，所述层叠芯的特征在于，

所述多个板包括：突起板，其具有沿层叠方向贯通的孔和向所述孔内突出的突起；以及两个盖板，其在层叠方向上配置于所述突起板的两侧，

由所述两个盖板堵塞所述孔而形成的空间被所述粘接剂填满。

2.根据权利要求1所述的层叠芯，其特征在于，

所述多个板还包括孔板，所述孔板配置在所述两个盖板中的至少一方与所述突起板之间，且具有沿层叠方向贯通的孔，

连结所述突起板的所述孔与所述孔板的所述孔，并由所述两个盖板堵塞连结后的所述孔，从而形成所述空间。

3.根据权利要求2所述的层叠芯，其特征在于，

连续地层叠一个所述突起板和一个所述孔板，层叠后的所述突起板和所述孔板被所述两个盖板夹持。

4.根据权利要求1或2所述的层叠芯，其特征在于，

在所述两个盖板之间连续地层叠有多个所述突起板，

从层叠方向观察时，所述多个突起板的所述突起沿着不同的方向延伸。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的层叠芯，其特征在于，

所述突起具有在层叠方向上折曲或弯曲且在层叠方向上被所述粘接剂夹持的弯曲部。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的层叠芯，其特征在于，

所述突起板具有连结了多个长条部那样的形状，

所述突起沿着所述长条部的长度方向延伸。

7.根据权利要求6所述的层叠芯，其特征在于，

所述突起板具有圆环状的铁芯背板部和从所述铁芯背板部向径向外侧延伸的齿板部，

所述孔位于所述齿板部，所述突起沿径向延伸。

8.根据权利要求6所述的层叠芯，其特征在于，

所述突起板具有圆环状的铁芯背板部和从所述铁芯背板部向径向外侧延伸的齿板部，

所述孔位于所述铁芯背板部，所述突起沿周向延伸。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的层叠芯，其特征在于，

所述突起具有其宽度恒定的部分。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的层叠芯，其特征在于，

所述突起具有其宽度朝向前端变化的部分。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的层叠芯，其特征在于，

所述突起板具有多个所述突起。

12.根据权利要求11所述的层叠芯，其特征在于，

从层叠方向观察时，所述多个突起沿着相同的方向延伸。

13.根据权利要求11所述的层叠芯，其特征在于，

从层叠方向观察时，所述多个突起沿着不同的方向延伸。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的层叠芯，其特征在于，

所述突起具有横穿所述孔并进行桥接的桥接部。

15.根据权利要求14所述的层叠芯，其特征在于，

所述突起具有从所述桥接部分支的分支部。

16.根据权利要求13所述的层叠芯，其特征在于，

所述分支部沿与层叠方向正交的方向或倾斜的方向延伸。

17.根据权利要求1至3中任一项所述的层叠芯，其特征在于，

所述突起具有沿着所述孔的边缘存在且其厚度朝向所述孔的内侧变化的部分。

18.根据权利要求17所述的层叠芯，其特征在于，

多个所述突起板连续地层叠，层叠后的所述多个突起板被所述两个盖板夹持。

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