[go: up one dir, main page]

CN118677186A - 一种用于层叠铁芯的制造方法和层叠铁芯 - Google Patents

一种用于层叠铁芯的制造方法和层叠铁芯 Download PDF

Info

Publication number
CN118677186A
CN118677186A CN202410321486.2A CN202410321486A CN118677186A CN 118677186 A CN118677186 A CN 118677186A CN 202410321486 A CN202410321486 A CN 202410321486A CN 118677186 A CN118677186 A CN 118677186A
Authority
CN
China
Prior art keywords
shape
members
punching
laminated
punched
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202410321486.2A
Other languages
English (en)
Inventor
三井康诚
莲尾裕介
小野慎一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui High Tec Inc
Original Assignee
Mitsui High Tec Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui High Tec Inc filed Critical Mitsui High Tec Inc
Publication of CN118677186A publication Critical patent/CN118677186A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/021Magnetic cores
    • H02K15/026Wound cores
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/16Stator cores with slots for windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/021Magnetic cores
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2201/00Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
    • H02K2201/09Magnetic cores comprising laminations characterised by being fastened by caulking
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2215/00Specific aspects not provided for in other groups of this subclass relating to methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于层叠铁芯的制造方法,该制造方法包括:对金属片进行冲压以形成包括第一冲压构件和第二冲压构件的多个冲压构件的冲压工艺;以及通过层叠多个冲压构件并在每次层叠一个以上冲压构件时改变旋转叠片角度来形成层叠体的层叠工艺。在层叠工艺中,层叠所述多个冲压构件,使得在连续层叠的两个以上的所述第一冲压构件和连续层叠的两个以上的所述第二冲压构件之间的边界部分中,彼此相邻的第一冲压构件与第二冲压构件的旋转叠片角度相同。

Description

一种用于层叠铁芯的制造方法和层叠铁芯
技术领域
本发明涉及一种用于层叠铁芯(laminated iron core)的制造方法和层叠铁芯。
背景技术
专利文献1公开了一种旋转电机的定子(stator),该定子包括第一层叠铁芯(laminated core),该第一层叠铁芯在径向方向上突出并包括用于将定子附接至旋转电机的壳体(case)的紧固凸耳( fastening lug),以及一对第二层叠铁芯,该对第二层叠铁芯通过从上方和下方层叠第一层叠铁芯而固定,并且不包括紧固凸耳。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP2020-78188A
在制造层叠铁芯时,铁芯片由条状金属片连续冲压而成,并将多个铁芯片层叠以形成层叠体。层叠体具有的层叠厚度需要在与要制造的层叠铁芯的厚度相对应的公差(tolerance)范围内。然而,条状金属片的板厚度不一定是一致的,也就是说,存在板厚度偏差,因此,当简单地层叠铁芯片时, 由于板厚度偏差的影响,层叠体的层叠厚度可能不落在公差内。此外,在层叠铁芯(层叠体)中,可以存在在层叠方向上具有不同形状的部分。
发明内容
本发明提供了一种层叠铁芯和用于层叠铁芯的制造方法,其有助于降低板厚度偏差和形状变化的影响。
根据本发明的一个方面的用于层叠铁芯的制造方法,所述制造方法包括:冲压(punching)金属片以形成多个冲压构件(punched member)的冲压工艺,所述多个冲压构件包括具有第一形状的第一冲压构件和具有与所述第一形状不同的第二形状的第二冲压构件; 以及通过层叠多个冲压构件并在每次层叠一个以上冲压构件时改变旋转叠片角度(rotational lamination angle)来形成层叠体的层叠工艺,该旋转叠片角度表示在圆周方向上冲压构件的角度。在层叠工艺中,层叠多个冲压构件,使得在连续层叠的两个以上的第一冲压构件和连续层叠的两个以上的第二冲压构件之间的边界部分中,彼此相邻的第一冲压构件与第二冲压构件之间的旋转叠片角度相同。
根据本发明的一个方面的层叠铁芯包括通过层叠多个冲压构件而形成的层叠体,所述多个冲压构件包括具有第一形状的第一冲压构件和具有与第一形状不同的第二形状的第二冲压构件。层叠体包括沿层叠方向布置(arranged)的多个组块(block),并且每个组块包括一个以上冲压构件。在层叠体中,表示在圆周方向上冲压构件的角度的旋转叠片角度在多个组块中彼此相邻的组块之间不同,并且在连续层叠的两个以上的第一冲压构件和连续层叠的两个以上的第二冲压构件之间的边界部分中,彼此相邻的第一冲压构件和第二冲压构件的旋转叠片角度相同。
根据本发明,可以提供一种层叠铁芯和用于层叠铁芯的制造方法,其有助于降低板厚度偏差和形状变化的影响。
附图说明
图1示意性地示出层叠铁芯的实例的透视图。
图2A和图2B是示出冲压构件的实例的俯视图。
图3A是示出根据比较例的旋转叠片(rotational lamination)方法的示意图。
图3B是示出根据本发明的旋转叠片方法的示意图。
图4是示出用于层叠铁芯的制造装置的实例的示意图。
图5A和图5B是示出冲压的布局(layout)的实例的图。
图6是示意性地示出在制造装置中层叠冲压构件的部分的截面图。
图7A是示出用于形成层叠体的方法的实例的流程图。
图7B是示出由控制器存储(held)的信息的实例的表。
图8A是示出层叠铁芯的实例的透视图。
图8B示意性地示出层叠体的实例的截面图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图对实施方案进行描述。在描述中,相同的元件或具有相同功能的元件由相同的附图标记表示,并且省略对其的冗余描述。
层叠铁芯的构造
首先,将参照图1、图2A和图2B对根据实施方案的层叠铁芯的构造进行描述。层叠铁芯1是用于电机的层叠铁芯或其制造工艺中的中间产品。层叠铁芯1例如是如图1所示的用于定子的铁芯(定子层叠铁芯)。定子通过将绕组(winding)附接至如图1所示的层叠铁芯1而形成。通过将定子和转子组合而形成电机(电动机)。在下文中,将参照其中层叠铁芯1被设置为使得层叠铁芯1的中心轴线Ax沿竖直方向的状态来对层叠铁芯1的构造进行描述。
如图1所示的层叠铁芯1包括层叠体2。层叠体2通过层叠多个冲压构件W而形成。层叠体2形成为圆柱形形状。在层叠体2的中央部分设置有沿层叠铁芯1的中心轴线Ax延伸的通孔2a。通孔2a在层叠体2的高度方向上延伸。层叠体2的高度方向对应于布置(arranged)多个冲压构件W的层叠方向(层叠体2的层叠方向: 以下简称为“层叠方向”)。用于转子的芯(转子层叠铁芯)可以设置在通孔2a中。
层叠体2(层叠铁芯1)包括轭部(yoke portion)4、多个齿部(tooth portion)5和多个凸耳部(lug portion)9。轭部4是形成为环形形状的部分。轭部4可以形成为圆环形状。轭部4沿围绕中心轴线Ax的圆周延伸。根据电机的应用和性能来设置在以中心轴线Ax为中心的圆的径向上(以下简称为“径向”)轭部4的宽度、轭部4内径和轭部4的外径。
多个齿部5中的每一个都是从轭部4的内周边缘朝向中心轴线Ax延伸的部分。每个齿部5都沿径向方向延伸。在如图1所示的层叠铁芯1中,多个齿部5与轭部4一体化(integrally)形成。多个齿部5在围绕中心轴线Ax的圆周方向(轭部4的延伸方向: 以下简称为“圆周方向”)上以基本相等的间隔布置。在圆周方向上彼此相邻的齿部5之间形成有用于布置绕组(winding)的槽(slot)7(空间)。根据电机的应用和性能来设置多个齿部5的数量、齿部5在圆周方向上的宽度以及齿部5沿径向方向的长度。
每个凸耳部9在径向方向上从轭部4的外边缘向外突出,从而远离中心轴线Ax。凸耳部9在圆周方向上以基本相等的间隔布置。如图1所示的层叠铁芯1设置有三个凸耳部9(也参照图2B)。在这种情况下,一个凸耳部9的中心位置和另一个凸耳部9的中心位置在圆周方向上相差120°。每个凸耳部9形成有通孔9a,该通孔9a在层叠方向上贯穿凸耳部9。多个凸耳部9的通孔9a起到下述孔的作用:用于将层叠铁芯1固定至电机的壳体(housing)的螺栓(bolts)将插入该孔中。
多个凸耳部9设置在层叠体2的层叠方向上的部分区域中。多个凸耳部9在层叠方向上的尺寸基本彼此相等。例如,多个凸耳部9设置在层叠体2的层叠方向上的中间部分(约1/3区域)中。在这种情况下,层叠体2的设置有多个凸耳部9的部分被未设置凸耳部的两个部分从上方和下方夹在中间(sandwiched)。
构成层叠体2的多个冲压构件W中的每一个都是通过沿预定形状冲压后续描述的金属片MS而形成的板状体。如上所述,在层叠体2中,凸耳部9的有无根据在层叠方向上的位置而变化。因此,多个冲压构件W包括具有不同形状的两种类型的冲压构件W。在下文中,构成未设置有凸耳部9的部分的冲压构件W被称为“冲压构件Wa”,构成设置有凸耳部9的部分的冲压构件W被称为“冲压构件Wb”。
当层叠体2在层叠方向上被划分为上部UP、中部MP和下部LP三个区域时,层叠体2的上部UP可以仅包括多个冲压构件Wa而不包括冲压构件Wb。此外,层叠体2的中部MP可以仅由多个冲压构件Wb形成而不包括冲压构件Wa,并且层叠体2的下部LP可以仅由多个冲压构件Wa形成而不包括冲压构件Wb。层叠体2的上部UP、中部MP和下部LP可以在层叠方向上具有相同的尺寸。
如图2A所示,冲压构件Wa具有对应于层叠体2的未设置有凸耳部9的部分(层叠体2的上部UP和下部LP)的形状。冲压构件Wa具有对应于轭部4的部分和对应于多个齿部5的部分,而不具有对应于凸耳部9的部分。如图2A所示的冲压构件Wa中,对应于轭部4的部分和对应于齿部5的部分分别以与轭部4和齿部5相同的附图标记表示。
如图2B所示,冲压构件Wb具有对应于层叠体2的设置有凸耳部9的部分(层叠体2的中部MP)的形状。冲压构件Wb包括对应于轭部4的部分、对应于多个齿部5的部分以及对应于多个凸耳部9的部分。在如图2B所示的冲压构件Wb中,对应于轭部4的部分、对应于齿部5的部分和对应于凸耳部9的部分分别以与轭部4、齿部5和凸耳部9相同的附图标记表示。
冲压构件Wb(第二冲压构件)的形状(第二形状)与冲压构件Wa(第一冲压构件)的形状不同。在这种情况下,在层叠体2中,当从中心轴线Ax观察时,在冲压构件Wa和冲压构件Wb之间存在彼此不重叠的部分。作为冲压构件W的形状彼此不同的情况的实例,冲压构件W外边缘的形状和/或形成在冲压构件W中心并围绕中心轴线Ax的开口(opening)的形状(开口部分的边缘)可以彼此不同。在图1、图2A和图2B所示的实例中,冲压构件Wb的外边缘的形状与冲压构件Wa的外边缘的形状不同。
在包括冲压构件Wa和冲压构件Wb的层叠体2中,当在层叠方向上从底部或顶部观察时,存在形状改变的部分(下文中称为“设计变化部分”)。具体地,在层叠体2中连续层叠的两个以上的冲压构件Wa和连续层叠的两个以上的冲压构件Wb之间的边界部分处形状改变(形成设计变化部分)。在设计变化部分中,具有不同形状的冲压构件Wa和冲压构件Wb在层叠方向上彼此相邻。在图1所示的实例中,层叠体2的下部LP和中部MP之间的边界部分以及层叠体2中的中部MP和上部UP之间的边界部分对应于设计变化部分。
当层叠多个冲压构件W时,进行所谓的旋转叠片以形成层叠体2。术语“旋转叠片”是指层叠多个冲压构件W以获得层叠体2时,使多个冲压构件W的角度彼此相对不同。旋转叠片的主要目的是减少构成层叠体2的多个冲压构件W之间的板厚度偏差。在通过旋转叠片形成的层叠体2中,可以连续层叠在圆周方向上具有相同的冲压构件W角度(以下称为“旋转叠片角度”)的两个以上冲压构件W。旋转叠片角度由例如冲压构件W在圆周方向上的参照位置的位置来定义。
在一个实例中,多个冲压构件W以组块为单位以不同的旋转叠片角度层叠。该组块包括预定数量的一个以上冲压构件W或两个以上冲压构件W。也就是说,层叠体2包括沿层叠方向布置的多个组块,并且每个组块包括一个以上冲压构件W。在沿层叠方向布置的多个组块中,彼此相邻的组块之间的旋转叠片角度不同。针对每个组块,确定多个组块中每个组块中的预定数量(冲压构件W的数量)。也就是说,包括在一个组块中的冲压构件W的数量可以与包括在另一个组块中的冲压构件W的数目相同或不同。
可以按顺序层叠多个冲压构件W,使得层叠体2中彼此相邻的组块的旋转叠片角度相差恒定角度。恒定角度可以是360°/M(M是2以上的自然数)。在一个实例中,恒定角度为180°、120°、90°或72°。注意,本发明中的“组块(block)”并不一定意味着在形成多个组块之后通过层叠多个组块而获得层叠体2。具有相同旋转叠片角度并连续层叠的一组多个冲压构件W被称为“组块”。一个组块可以仅包括一种类型的冲压构件W,或者可以包括两种类型的冲压构件W。
接下来,将参照图3A和图3B对本发明的旋转叠片方法进行描述。图3A和图3B示意性地示出各自包括多个冲压构件W的层叠体的侧视图。此外,根据纸上的水平宽度的尺寸,示出了冲压构件W的形状差异,并且相同的方式应用于具有相同旋转叠片角度的组块(多个冲压构件W的集合)。由数值所示的角度表示旋转叠片角度,每个组块的旋转叠片角度相差120°。
图3A示出根据参照例的层叠体2R, 以有助于理解根据本发明的旋转叠片方法。与层叠体2类似,层叠体2R包括多个冲压构件W,该冲压构件W包括多个冲压构件Wa和多个冲压构件Wb。在层叠体2R中,在不使用根据本发明的旋转叠片方法的情况下层叠多个冲压构件W。与层叠体2类似,在层叠体2R中,下部LP和上部UP由多个冲压构件Wa构成,中部MP由多个冲压构件Wb构成。在层叠体2R的下部LP、中部MP和上部UP中的每一个中,具有0°的旋转叠片角度的组块、具有120°的旋转叠片角度的组块和具有240°的旋转叠片角度的组块按这个顺序重叠。
在如上所述构造的层叠体2R中,存在由“dc1”和“dc2”表示的两个设计变化部分。在设计变化部分dc1和设计变化部分dc2中的每一个中,旋转叠片角度是不同的。也就是说,在形成设计变化部分dc1和dc2的、在层叠方向上彼此相邻的冲压构件Wa和冲压构件Wb之间,旋转叠片角度不同。 已经发现,当设计变化部分中的旋转叠片角度不同时,可能会出现以下问题。设计变化部分出现裂纹。设计变化部分中的间隙(gap)变得更大。在层叠方向、沿冲压构件的主表面的方向或圆周方向上层叠铁芯的机械强度不足。在设计变化部分中发生磁极相对于中心轴线Ax的倾斜。
在包括一对冲压构件的旋转叠片部分中,该对冲压构件具有不同的旋转叠片角度并且在层叠方向上彼此相邻,板厚度偏差和金属片本身的起伏(undulation)在上冲压构件(upper punched member)和下冲压构件(lower punched member)之间是不同的。由于板厚度偏差等的不同,冲压构件之间可能在沿冲压构件的主表面的方向、圆周方向或层叠方向上发生错位(misalignment),因此在冲压构件之间可能出现间隙。另一方面,在设计变化部分中,存在金属片的部分和不存在金属片地部分彼此相邻,从而获得在层叠方向上不同于其他部分的状态。此外,在设计变化部分中,经受不同冲压工艺的冲压构件彼此组合,并且冲压构件的起伏(undulation)彼此不同。当如上所述的旋转叠片部分和设计变化部分的两个变化点存在于层叠方向上的相同部分中时,可能出现如上所述问题。
在根据本发明的旋转叠片方法中,在设计变化部分的至少一部分中,层叠(旋转叠片)多个冲压构件W,使得彼此具有不同形状的一对冲压构件的旋转叠片角度相同。例如,在所有的设计变化部分中,彼此相邻的冲压构件Wa和冲压构件Wb之间的旋转叠片角度相同。在图3B所示的层叠体2中,类似于层叠体2R,存在两个设计变化部分(由“dc1”和“dc2”表示的部分),但是不同于层叠体2R,旋转叠片角度在各个设计变化部分中是相同的。在该实例中,在层叠体2的下部LP和中部MP之间的设计变化部分dc1中,下冲压构件Wa的旋转叠片角度为0°,并且上冲压构件Wb的旋转叠片角度也为0°。在层叠体2的中部MP和上部UP之间的设计变化部分dc2中,下冲压构件Wb的旋转叠片角度为240°,并且上冲压构件Wa的旋转叠片角度也是240°。
在图3A和图3B所示的实例中,层叠体2可以分成在层叠方向上从底部开始按顺序布置的组块b1至b9。在组块b1中,仅连续层叠具有0°旋转叠片角度的多个冲压构件Wa,在组块b2中,仅连续层叠具有120°旋转叠片角度的多个冲压构件Wa。在组块b3中,仅连续层叠具有240°旋转叠片角度的多个冲压构件W。在组块b4中,连续层叠具有0°旋转叠片角度的一个以上冲压构件Wa,然后连续层叠具有0°旋转叠片角度的多个冲压构件Wb。也就是说,在层叠体2R中,设计变化部分位于两个组块之间的边界处,但是在层叠体2中,设计变化部分dc1位于一个组块(组块b4)的中间。
在组块b5中,仅连续层叠具有120°旋转叠片角度的多个冲压构件Wb。在组块b6中,连续层叠具有240°旋转叠片角度的多个冲压构件Wb,然后层叠具有240°旋转叠片角度的一个以上冲压构件Wa。也就是说,在层叠体2中,设计变化部分dc2位于一个组块(组块b6)的中间。在组块b7中,仅连续层叠具有0°旋转叠片角度的多个冲压构件Wa,在组块b8中,仅连续层叠具有120°旋转叠片角度的多个冲压构件Wa。在组块b9中,仅连续层叠具有240°的旋转叠片角度的多个冲压构件Wa。
这里,当层叠体2中一组具有相同旋转叠片角度的两个以上的冲压构件W(所有冲压构件W具有相同旋转叠片角度)被称为“构件组”时,层叠体2包括彼此具有不同旋转叠片角度的多个构件组。多个构件组中的每个(每个构件组)包括具有相同旋转叠片角度的两个以上冲压构件W。与上述“组块”不同,构件组是指一组具有相同旋转叠片角度的多个冲压构件W,包括未连续层叠的冲压构件W。
在层叠体2中,多个构件组之间的总层叠厚度可以基本相同。也就是说,一个构件组的总层叠厚度与另一构件组的总体层叠厚度基本一致(match)。在本发明中,总层叠厚度在构件组之间基本相同的事实意味着一个构件组的总层叠厚度是另一构件组总层叠厚度的0.95倍至1.05倍。在层叠体2中,构成一个构件组的冲压构件W的数量可以在多个构件组之间相同。也就是说,通过使多个构件组中的冲压构件W的数量一致(matching),总层叠厚度可以基本相同。
图3B所示的层叠体2包括三个构件组。第一构件组(b1、b4、b7)包括组块b1、组块b4和组块b7。第二构件组(b2、b5、b8)包括组块b2、组块b5和组块b8。第三构件组(b3、b6、b9)包括组块b3、组块b6和组块b9。构成第一构件组(b1、b4、b7)、第二构件组(b2、b5、b8)和第三构件组(b3、b6、b9)中的每一个的冲压构件W的数量可以相同。
例如,认为包括在层叠体2R和层叠体2的下部LP中的所有冲压构件Wa的数量、包括在层叠主体2R和层叠体2的中部MP中的所有冲压构件Wb的数量以及包括在层叠体2R和层叠体2的上部UP中的所有冲压构件Wa的数量彼此相同。在这种情况下,在层叠体2R中,通过使所有组块中的冲压构件W的数量相同,可以使多个构件组中的冲压构件W的数量相等。另一方面,在层叠体2中,使组块b3中冲压构件W的数量小于一个组块中冲压构件W的数量的平均值,并且使组块b4中冲压构件W的数量大于该平均值,使得旋转叠片角度在设计变化部分dc1中是相同的。在设计变化部分dc2中,使组块b6中冲压构件W的数量大于该平均值,并且使组块b7中冲压构件W的数量小于该平均值,使得设计变化部分dc1中冲压构件W数量的差异被消除。
在层叠体2中,相邻的冲压构件W通过各种连接方法彼此连接(固定)。连接方法无特别限制,例如,相邻的冲压构件W可以通过叠铆部分(caulking portion,カシメ部)、焊接、涂敷粘合剂、使用粘合钢板或形成树脂部分而彼此连接。可以组合两种以上这些连接方法来连接包括在层叠体2中的冲压构件W。
用于层叠铁芯的制造装置
接下来,将参照图4、图5A、图5B和图6来对用于制造层叠铁芯的装置的实例进行描述。制造装置50是执行层叠铁芯1的制造工艺的至少一部分的装置。制造装置50被构造为由条状金属片MS形成层叠铁芯1的层叠体2。制造装置50包括例如开卷机60、进料装置70、压力加工装置(press processing device)80和控制器100。
开卷机60被构造为可旋转地保持卷材61。卷材61是通过将金属片MS卷绕成线圈形状(螺旋形状)而获得的。进料装置70包括从上方和下方把金属片MS夹在中间(sandwich)的辊71和72。辊71和72是一对辊,被构造为基于来自控制器100的操作指令而旋转和停止,并且间歇地将向压力加工装置80进料金属片MS。
压力加工装置80被构造为基于来自控制器100的操作指令进行操作,并沿预定形状冲压金属片MS以形成多个冲压构件W。压力加工装置80可以形成每一个冲压构件Wa和冲压构件Wb。压力加工装置80被构造为,例如,通过使用多个冲头(punch)对由进料装置70进料的金属片MS依次进行冲压或切割和弯曲,来形成多个冲压构件W。压力加工装置80可以被构成为通过旋转并层叠通过冲压获得的多个冲压构件W来形成层叠体2。也就是说,可以在通过冲压金属片MS来形成冲压构件W的压力加工装置80中进行旋转叠片。
压力加工装置80包括例如基座(base)81、下模(lower die)82、模板(die plate)83、脱料板(stripper)84、上模(upper die)85、顶板(top plate)86和冲压机(pressingmachine)87。基座81支撑放置在基座81上的下模82。下模82支撑放置在下模82上的模板83。下模82设置有多个排出孔,从金属片MS冲压出的材料(例如,冲压构件W或废料)通过该多个排出孔排出。多个排出孔设置在对应于设置在压力加工装置80中多个冲头的位置处。
模板83具有与多个冲头一起形成冲压构件W的功能。下模82在对应于多个冲头的位置处设置有多个模具(die)。脱料板84具有当通过多个冲头对金属片MS进行冲压时将与多个冲头紧密接触的金属片MS从多个冲头分离的功能。脱料板84具有当通过多个冲头对金属片MS进行冲压时将金属片MS压(pressing)在模板83上的功能。上模85设置在脱料板84上方,并且多个冲头附接至上模85。
顶板86设置在上模85上方并支撑上模85。冲压机87连接至顶板86,并且基于来自控制器100的操作指令在竖直方向上驱动脱料板84、上模85、顶板86和多个冲头。设置在压力加工装置80中的多个冲头被形成为能够将金属片MS冲压成预定形状。多个冲头沿金属片MS的进料方向(以下称为“进料方向D1”)并排布置。
图5A和图5B示出压力加工装置80如何进行冲压。由于纸张的尺寸,金属片MS在图5A和图5B中以两排示出,但是图5A中所示的金属片MS的右端连接到图5B中所示金属片的左端。在图5A和图5B中,“S0”、“S1”、“S2”……以及“S6”分别表示通过压力加工装置80中的多个冲头进行加工的位置。位置S0至S6从进料方向D1的上游起依该顺序布置。
在位置S0处,相应的冲头沿冲压形状P0对金属片MS进行冲压,以在金属片MS的宽度方向上的两侧边缘附近形成一对通孔。用于定位的导向销(pilot pin)插入至位置S0下游的一对通孔中。在位置S1处,相应的冲头通过沿冲压形状P1对金属片MS进行冲压来形成通孔。冲压形状P1是圆形的并且直径小于层叠体2的通孔2a。
在位置S2处,相应的冲头通过沿冲压形状P2对金属片MS进行冲压来形成多个冲压部分。冲压形状P2具有对应于凸耳部9的形状(凸耳部9的外缘)。在根据来自控制器100的操作指令在设置在位置S2处的金属片MS的一部分处形成不具有凸耳部9的冲压构件Wa的情况下,压力加工装置80使用相应的冲头沿冲压形状P2对金属片MS进行冲压。在根据来自控制器100的操作指令在设置在位置S2处的金属片MS的一部分处形成具有凸耳部9的冲压构件Wb的情况下,压力加工装置80不使用相应的冲头对金属片MS进行冲压(不形成多个冲压部分)。
在位置S3处,相应的冲头通过沿冲压形状P3对金属片MS进行冲压来形成多个通孔。沿冲压形状P3形成的多个通孔分别对应于凸耳部9的通孔9a。在位置S3处,不管在位置S2处是否存在加工,都进行相应冲头的冲压操作。在位置S2处沿冲压形状P2形成多个冲压部分的情况下(在形成冲压构件Wa的情况下),没有形成沿冲压形状P3的多个通孔。在位置S2处没有形成沿冲压形状P2的多个冲压部分的情况下(在形成冲压构件Wb的情况下),沿冲压形状P3形成多个通孔。
在位置S4处,相应的冲头通过沿冲压形状P4对金属片MS进行冲压来形成多个冲压部分。沿冲压形状P4的多个冲压部分分别对应于在相邻的齿部5之间形成的槽7。通过沿冲压形状P4形成多个冲压部分,形成其尖端(tip end)部分彼此连接的多个齿部5。在位置S5处,相应的冲头沿冲压形状P5对金属片MS进行冲压,以冲压多个齿部5的尖端部分。因此,多个齿部5被分离。
在位置S6处,通过用相应的冲头沿对应于冲压构件Wb的外边缘的冲压形状P6对金属片MS进行冲压来形成冲压构件W。当在位置S2处沿冲压形状P2形成多个冲压部分时,对应于凸耳部9的部分已经被冲压出来,从而形成冲压构件Wa。当在位置S2处没有沿冲压形状P2形成多个冲压部分时,对应于凸耳部9的部分保留,从而形成冲压构件Wb。压力加工装置80可以根据来自控制器100的操作指令,交替且重复地连续地形成多个冲压构件Wa,并连续地形成多个冲压构件Wb。当通过涂敷粘合剂将彼此相邻的冲压构件W彼此连接时,可以在位置S6处进行冲压之前的任何工艺中将粘合剂涂敷至对应于冲压构件W的主表面的位置。
图6示意性地示出排出孔和排出孔周围的构件,冲压构件W通过该排出孔在位置S6处排出。在图6中,对应于位置S6的冲头用“A6”表示,对应的模具用“D6”表示。模具D6设置在模板83上。模板83安装在模具夹持器(die holder)83a上。设置在模具夹持器83a中的挤压环(squeeze ring)SQ设置在模具D6下方,并且模具D6可以安装在挤压环SQ上。
由冲头A6和模具D6冲压的冲压构件W穿过模具D6到达挤压环SQ。挤压环SQ形成为管状(tubular shape),并且被配置为从冲压构件W的外周侧向冲压构件W施加朝向内侧的侧向压力(lateral pressure)。因此,当冲压构件W到达挤压环SQ时,冲压构件W由挤压环SQ保持。包括电机、皮带(belt)等的驱动单元83b连接到挤压环SQ。驱动单元83b基于来自控制器100的操作指令使挤压环SQ沿圆周方向旋转。随着挤压环SQ旋转,冲压构件W沿圆周方向旋转。每次冲压出一个以上冲压构件W时,驱动单元83b旋转挤压环SQ以进行旋转叠片。
下模82包括例如支撑构件82a、驱动单元82b、工作台(stage)82c和推杆(pusher)82d。支撑构件82a支撑冲压构件W,以防止由冲头A6从金属片MS冲压出并从挤压环SQ下方露出的冲压构件W(冲压构件Wa和冲压构件Wb)向下掉落。驱动单元82b在竖直方向上驱动支撑构件82a。基于来自控制器100的操作指令,驱动单元82b在每次冲压构件W层叠在支撑构件82a上时,间歇地向下移动支撑构件82a。
当预定数量的冲压构件W层叠在支撑构件82a上以形成层叠体2时,支撑构件82a移动至支撑构件82a的上表面与工作台82c的上表面处于相同高度的位置。推杆82d基于来自控制器100的操作指令进行操作,并且能够在水平方向上移动。在支撑构件82a移动至支撑构件82a的上表面与工作台82c的上表面处于相同高度的位置的状态下,推杆82d将层叠体2从支撑构件82a推出到(pushes out)工作台82c。被推出到工作台82c的层叠体2被排出到制造装置50的外部。
在上述冲压加工的实例中,仅冲压出对应于定子用铁芯的冲压构件W,但是在冲压出冲压构件W之前,可以冲压出对应于转子用铁芯的冲压构件(可以进行所谓的共切割(co-cutting))。在这种情况下,在冲压冲压形状P1的位置S1上游,在冲压形状P1外边缘内的区域中进行加工和冲压,并且形成对应于转子用铁芯的冲压构件。在进行共切割的情况下,在用于转子的冲压工艺中,可以在最上游位置形成供导向销插入的导向孔(pilot hole),并且导向孔可以在用于定子的冲压工艺中使用。可以在用于定子的冲压工艺的上游位置处新形成(可以再次冲压出导向孔)与在用于定子的冲压工艺中形成的导向孔不同的导向孔。
控制器100是对制造装置50中包括的各个装置进行控制的计算机。控制器100被构造为基于例如记录在记录介质中的程序或操作者输入的操作来生成用于操作进料装置70和压力加工装置80的信号。控制器100被构造为将信号发送至进料装置70和压力加工装置80。
层叠铁芯的制造方法
接下来,将对在制造装置50中进行的层叠铁芯1的制造工艺进行描述以作为用于层叠铁芯的制造方法的实例。层叠铁芯1的制造工艺至少包括冲压工艺和层叠工艺。冲压工艺是对金属片MS进行冲压以形成包括冲压构件Wa和冲压构件Wb的多个冲压构件W的工艺。在压力加工装置80中进行冲压工艺。层叠工艺是通过层叠多个冲压构件W并在每次层叠一个以上冲压构件W时改变表示在圆周方向上冲压构件W的角度的旋转叠片角度来形成层叠体2的工艺。在层叠工艺中,可以在压力加工装置80中(压力加工装置80内)改变旋转叠片角度的同时层叠多个冲压构件W。
在层叠工艺中,层叠多个冲压构件W,使得在连续层叠的两个以上冲压构件Wa和连续层叠的两个以上冲压构件Wb的边界部分中彼此相邻的冲压构件Wa和冲压构件Wb之间的旋转叠片角度相同。例如,在层叠体2中的各个设计变化部分dc1和dc2中,冲压构件Wa的旋转叠片角度和冲压构件Wb的旋转叠片角度被设置为相同的角度,并层叠多个冲压构件W。注意,冲压构件W之间的旋转叠片角度相同的表述意味着旋转叠片角度的设定值相同,并且在层叠时旋转叠片角度基本上相同。在层叠工艺中,可以层叠多个冲压构件W,使得多个构件组之间的总层叠厚度基本相同。在一个实例中,层叠多个冲压构件W,使得每个构件组中包含的所有冲压构件W的数量(冲压构件W的总数)在多个构件组之间相同。
将参照图7A和图7B对在压力加工装置80中进行包括旋转叠片的层叠工艺的情况下的层叠工艺的实例进行描述。层叠工艺可以与冲压工艺并行地进行。图7A是示出形成一个层叠体2时的层叠工艺的实例的流程图。在下文中,以形成图3B所示的层叠体2(包括组块b1至b9的层叠体)的情况为实例进行说明。包括在层叠体2的下部LP中的所有冲压构件Wa的数量为300,包括在层叠体2的中部MP中的所有冲压构件Wb的数量为300,包括在层叠体2的上部UP中的所有冲压构件Wa的数量被设定为300。在这种情况下,控制器100控制压力加工装置80,使得按该顺序进行300个冲压构件Wa的形成、300个冲压构件Wb的形成和300个冲压构件Wa的形成。
图7B中所示的表是由控制器100持有的用于执行层叠工艺的信息的实例。在图7B所示的信息中,对于从底部开始依次布置的组块b1至b9所包括的每个组块,确定旋转叠片角度和冲压构件W的数量。控制器100首先执行步骤S11。在步骤S11中,控制器100将k设定为1。
接下来,控制器100执行步骤S12。在步骤S12中,例如,控制器100参照与图7B所示的层叠相关的信息,并使驱动单元83b根据相对于当前设定值k所确定的旋转叠片角度来旋转挤压环SQ。在一个实例中,当旋转叠片角度为0°时,控制器100使驱动单元83b旋转挤压环SQ,使得挤压环SQ位于参照位置(初始位置)。
接下来,控制器100执行步骤S13。在步骤S13中,例如,控制器100等待直到层叠了相对于当前设置值k所确定的冲压构件的设置数量。在步骤S13中等待的同时,控制器100使驱动单元82b间歇地向下移动支撑构件82a。通过执行步骤S13,在设定相同的旋转叠片角度的状态下,层叠设定数量的冲压构件W。
接下来,控制器100执行步骤S14和S15。在步骤S14中,例如,控制器100将k的当前值加1。在步骤S15中,例如,控制器100确定k的设定值是否是预定值以上。当使用图7B所示的信息时,预定值被设定为10。
在步骤S15中,当确定k小于预定值时(步骤S15:否),控制器100执行的加工返回到步骤S12,并且控制器100重复步骤S12至S15的一系列加工。每次在k加1后执行步骤S12时,挤压环SQ都在相同的旋转方向上旋转120°。因此,两个连续组块之间的旋转叠片角度变化120°。
在步骤S15中,当确定k等于或大于预定值时(步骤S15:是),层叠一个层叠体2的工艺结束。然后,控制器100控制压力加工装置80,以利用推杆82d将层叠体2推出到工作台82c,然后将层叠体2中排出到压力加工装置80的外部。之后,在制造装置50中,对层叠体2进行后续加工(例如,形成树脂部分等), 以制造层叠铁芯1。
当执行上述一系列加工时,在连续层叠构成层叠体2的下部LP的多个冲压构件Wa时,控制器100将k的设定值从3改变为4。也就是说,在连续层叠构成层叠体2的下部LP的多个冲压构件Wa时,改变旋转叠片角度的设定值,并且改变挤压环SQ的旋转位置。此外,在连续层叠构成层叠体2的上部UP的多个冲压构件Wa时,控制器100将k的设定值从6改变为7。也就是说,在连续层叠构成层叠体2的上部UP的多个冲压构件Wa时,改变旋转叠片角度的设定值,并且改变挤压环SQ的旋转位置。如上所述,形成层叠体2使得旋转叠片角度在每个设计变化部分dc1和dc2中不改变。
变型
本说明书中的公开内容应被认为在所有方面都是说明性的而非限制性的。在不脱离权利要求的范围及其要旨(gist)的情况下,可以对上述实例进行各种省略、替换或修改。
在图3B所示的实例中,旋转叠片角度改变的旋转叠片部分分别位于设计变化部分dc1下方和设计变化部分dc2上方。可选地,该旋转叠片部分可以位于设计变化部分dc1上方和设计变化部分dc2下方。在这种情况下,组块b3中冲压构件W的总数大于一个组块中冲压构件W的数量的平均值,而组块b6中冲压构件的总数小于该平均值。此外,组块b4中冲压构件W的总数小于该平均值,而组块b7中冲压构件W的总数大于该平均值。
在上述实例中,由于冲压构件Wa和冲压构件Wb共存,所以层叠体2被分为三个区域(下部LP、中部MP和上部UP)。可选地,划分区域的数量不限于三个,可以是两个或四个以上。例如,层叠体2可以分为两个区域,即,其中连续层叠多个冲压构件Wa的区域和其中连续层叠多个冲压构件Wb的区域。
可以通过除了凸耳部9的有无以外的边缘形状的差异来形成设计变化部分。例如,可以通过在围绕中心轴线Ax的圆周方向的至少一部分上改变轭部4的外径来形成设计改变部分。
在上述实例中,层叠工艺中的旋转叠片在压力加工装置80内部进行。或者,层叠工艺中的旋转叠片可以在压力加工装置80的外部进行。例如,如图4所示,制造装置50可以包括层叠装置90。层叠装置90是基于来自控制器100的操作指令进行操作并且能够执行层叠工艺中的旋转叠片的装置。
在一个实例中,压力加工装置80按顺序对构成层叠体2的多个冲压构件W进行冲压,然后在不进行旋转叠片的情况下层叠多个冲压构件W以形成临时层叠体。在临时层叠体中,冲压构件W可以通过临时叠铆(temporary caulking,仮カシメ)等临时地彼此固定。通过传送带Cv将由压力加工装置80排出的临时层叠体传送至层叠装置90。层叠装置90重复一系列工艺,包括从临时层叠体中取出一个冲压构件W,将粘合剂涂敷至取出的冲压构件W上,以及根据按层叠顺序设置的旋转叠片角度旋转和层叠冲压构件W。层叠装置90基于控制器100的操作指令重复上述一系列工艺,使得旋转叠片角度在设计变化部分中不改变。
在另一个实例中,压力加工装置80按顺序形成形成层叠体2的多个组块体(blockbody),并将多个组块体单独地排出到压力加工装置80的外部。多个组块体中的每一个都是通过不旋转地层叠多个冲压构件W而形成的层叠体。在一个组块体中,多个冲压构件W通过叠铆部分、树脂部分等彼此连接。通过传送带Cv将由压力加工装置80排出的多个组块体传送至层叠装置90。层叠装置90层叠块体,与此同时改变每个组块体的旋转层叠角度,并且例如通过焊接连接组块体。
压力加工装置80基于控制器100的操作指令而形成多个组块体,使得每个组块体的端面(end surface)不由作为设计变化部分-的冲压构件Wa或冲压构件Wb构成。也就是说,多个组块体中的某个组块体被形成为包括冲压构件Wa和冲压构件Wb,并且在形成组块体的状态下已经形成了设计变化部分。
图8A和图8B示出作为层叠铁芯的实例的层叠铁芯1A。层叠铁芯1A是用于转子的铁芯(转子层叠铁芯)。例如,通过将轴(shaft)附接至层叠铁芯1A而形成转子。层叠铁芯1A可以用于内置式永磁(IPM)电机中。层叠铁芯1A包括层叠体2A。根据电机的应用或所需性能,可以将多个磁体附接至层叠体2A。
通过层叠多个冲压构件WA而形成层叠体2A。层叠体2A(层叠铁芯1A)形成为圆柱形形状。贯穿层叠体2A的轴向孔(axial hole)3设置在层叠体2A的中心部分中,从而沿层叠铁芯1A的中心轴线Ax延伸。轴向孔3在层叠方向上延伸。图8B示出沿图8A所示的线B-B截取的截面,并且在层叠体2A中,轴向孔3的内径根据层叠方向上的位置而变化。在图8B所示的实例中,在层叠体2A的中间部MP中形成贯通部分(through portion)3b,并且在将中部MP夹在中间的上部UP和下部LP中的每一个中形成有内径大于贯通部分3b的贯通部分3a。轴向孔3包括两个贯通部分3a和一个贯通部分3b。
类似于冲压构件W,冲压构件WA是通过沿预定形状对金属片MS进行冲压而形成的板状体。如上所述,在层叠体2A中,轴向孔3的内径根据层叠方向上的位置而变化。因此,多个冲压构件WA包括具有不同形状的两种类型的冲压构件WA。在下文中,构成贯通部分3a的冲压构件WA被称为“冲压构件WAa”,而构成贯通部分3b的冲压构件WA被称为“冲压构件WAb”。在图8B所示的实例中,层叠体2A的上部UP和下部LP中的每一个都不包括冲压构件WAb,而仅由多个冲压构件WAa形成。此外,层叠体2A的中部MP不包括冲压构件WAa,而仅由多个冲压构件WAb形成。
冲压构件WAb(第二冲压构件)的形状(第二形状)与冲压构件WAa(第一冲压构件)的形状(第一形状)不同。在图8B所示的实例中,与冲压构件WA的轴向孔3相对应的孔的形状不同。也就是说,在冲压构件WA中形成并围绕中心轴线Ax的开口的形状(开口部分的边缘)不同。与图8B所示的实例不同,在冲压构件WAa和冲压构件WAb之间,冲压构件WA的外边缘的形状可以不同,并且冲压构件WA的外边缘的形状和围绕中心轴线Ax的开口的形状都可以不同。
在层叠体2A中,也存在如图1等所示的层叠体2中的两个设计变化部分。可以旋转并层叠多个冲压构件WA,使得在两个设计变化部分中的每一个中冲压构件WAa和冲压构件WAb之间的旋转叠片角度相同。可以通过上述制造装置50制造包括层叠体2A的层叠铁芯1A。可以通过包括上述冲压工艺和层叠工艺的制造方法来制造包括层叠体2A的层叠铁芯1A。
在一个实例中,通过在旋转叠片角度设定为0°的状态下层叠多个冲压构件WAa而形成层叠体2A的下部LP。接下来,在旋转叠片角度仍然设定为0°的状态下,将一个以上冲压构件WAb层叠在下部LP上。然后,在旋转叠片角度设定为180°的状态下层叠多个冲压构件WAb之后,在旋转叠片角度设定为0°的状态下,层叠多个冲压构件WAb。在该阶段,没有完成层叠体2A的中部MP。接下来,通过在旋转叠片角度设定为180°的状态下层叠一个以上冲压构件WAb来形成层叠体2A的中部MP。之后,在旋转叠片角度仍然设定为180°的状态下,层叠多个冲压构件WAa以形成层叠体2A的上部UP。
在上述实例中,层叠体2由两种类型的冲压构件W形成。可选地,层叠体2中可以由冲压构件Wa和冲压构件Wb以及一种以上类型的具有与冲压构件Wa和冲压构件Wb两者的形状不同的形状的其他冲压构件W形成。在这种情况下,冲压构件Wa和冲压构件Wb中的至少一个以及该一种类型的冲压构件W形成另一个设计变化部分。在另一个设计变化部分中,一对冲压构件W之间的旋转叠片角度可以相同。
当确定其是否为设计变化部分时,冲压构件W的形状可以仅由两种形状限定,即,冲压构件W的外边缘的形状和形成在冲压构件W中心并围绕中心轴线Ax的开口的形状(开口部分的边缘)。在这种情况下,如果这两种形状的至少一部分不同,则形成设计变化部分,如果这两种形状相同,则即使另一内部部分(例如,通孔)的形状不同,也不形成设计改变部分。在至少一些设计变化部分中,可以以任何方式进行旋转叠片(层叠体2和层叠体2A的形成),只要进行旋转叠片使得一对冲压构件W之间的旋转叠片角度相同即可。在上述各种实例之一中,可以组合在其他实例中所描述的至少一些项目。
本发明总结
[1]一种用于层叠铁芯1、1A的制造方法,该制造方法包括:对金属片MS进行冲压以形成多个冲压构件W的冲压工艺,该多个冲压构件W包括具有第一形状的冲压构件Wa、WAa和具有与第一形状不同的第二形状的冲压构件Wb、WAb; 以及通过层叠多个冲压构件W并在每次层叠一个以上冲压构件W时改变旋转叠片角度来形成层叠体2、2A的层叠工艺,旋转叠片角度表示在圆周方向上冲压构件W的角度,其中在层叠工艺中,层叠多个冲压构件W,使得在连续层叠的两个以上冲压构件Wa、WAa和连续层叠的两个以上冲压构件Wb、WAb之间的边界部分中,彼此相邻的冲压构件WAa、WAa和冲压构件Wb、WAb之间的旋转叠片角度相同。
如上所述,当在包括彼此相邻的一对不同形状的冲压构件W的设计变化部分中旋转叠片角度不同时,由于两个因素(设计变化部分,和旋转叠片角度的改变)可能发生诸如产生裂纹和间隙增大等各种问题。就此而言,在层叠铁芯1、1A的制造方法中,在边界部分中彼此相邻的冲压构件Wa、WAa和冲压构件Wb、WAb之间的旋转叠片角度是相同的,并且在包括所述冲压构件W对的设计变化部分中旋转叠片角度不改变。因此,在形成的层叠体2、2A中几乎不会出现上述各种问题。这对于降低板厚度偏差和形状变化的影响是有用的。
[2]在根据[1]所述的制造方法中,在层叠工艺中形成的层叠体2、2A包括具有不同旋转叠片角度的多个构件组,该多个构件组中的每一个都包括两个以上具有相同旋转叠片角度的冲压构件W,并且在层叠工艺中层叠多个冲压构件W使得多个构件组之间的总层叠厚度基本相同。
在这种情况下,对于每个旋转叠片角度,总层叠厚度基本相同。因此,可以在设计变化部分中避免旋转叠片角度的改变的同时,进一步降低板厚度偏差的影响。
[3]在根据[1]或[2]所述的制造方法中,层叠铁芯1、1A是用于定子的铁芯,并且冲压构件W的外边缘的形状在第一形状和第二形状之间不同。
根据使用定子用铁芯的电机的规格(specification),外边缘的形状可以根据铁芯在层叠方向上的位置而不同。在上述制造方法中,即使冲压构件W的外边缘的形状根据在层叠方向上的位置而不同,也可以降低影响。
[4]在根据[1]或[2]所述的制造方法中,层叠铁芯1、1A是用于转子的铁芯,并且第一形状和第二形状的不同之处在于,形成在冲压构件W中并围绕层叠铁芯1、1A的中心轴线Ax的开口(轴向孔3)的形状以及冲压构件W的外边缘的形状中的至少一个不同。
根据使用转子用的铁芯的电机的规格,开口的形状和外边缘的形状中的至少一个可以根据芯在层叠方向上的位置而不同。在上述制造方法中,即使冲压构件W的开口或外边缘的形状根据在层叠方向上的位置而不同,也可以降低影响。
[5]在根据[1]至[4]中任一项所述的制造方法中,在层叠工艺中,在对金属片MS进行冲压以形成多个冲压构件W的压力加工装置80中,改变旋转叠片角度的同时层叠多个冲压构件W。
在这种情况下,不需要在压力加工装置80的外部设置用于进行旋转叠片的装置。因此,可以简化用于制造层叠铁芯1、1A的装置。
[6]在根据[1]至[4]中任一项所述的制造方法中,在层叠工艺中,在对金属片MS进行冲压以形成多个冲压构件W的装置外部,改变旋转叠片角度的同时层叠多个冲压构件W。
在这种情况下,可以并行地进行下述操作:在压力加工装置80中冲压并形成多个冲压构件W以形成一个层叠体2;和旋转叠片以获得另一个层叠体2。因此,可以提高制造效率。
[7]一种层叠铁芯1、1A,其包括:通过层叠多个冲压构件W、WA而形成的层叠体2、2A,所述多个冲压构件W、WA包括具有第一形状的冲压构件WA、WAa和具有与第一形状不同的第二形状的冲压构件Wb、WAb,其中层叠体2、2A包括沿层叠方向布置的多个组块(组块b1至b9),每个组块包括一个以上冲压构件W,并且在层叠体2、2A中,旋转叠片角度表示在圆周方向上冲压构件的角度,其在多个组块(组块b1至b9)中彼此相邻的组块之间不同,并且在连续层叠两个以上冲压构件Wa、WAa和连续层叠两个以上冲压构件Wb、WAb之间的边界部分中,彼此相邻的冲压构件Wa、WAa和冲压构件Wb、WAb之间的旋转叠片角度相同。
与用于层叠铁芯1、1A的制造方法类似,层叠铁芯1、1A可用于降低板厚度偏差和形状变化的影响。
这里,将对通过涂敷粘合剂将相邻的冲压构件彼此连接的情况进行检查。在通过轧制形成的金属片MS的上表面和下表面上形成沿金属片MS的延伸方向延伸的多个辊印(roll seam, ロール目)。在这种情况下,当观察金属片MS在与延伸方向正交的平面中的截面时,由金属片MS的上表面和下表面中的每一个上的多个辊印交替并排形成凸部和凹部。当不进行旋转叠片时,层叠两个冲压构件W,使得形成在一个冲压构件W的下表面上的凸部固定到形成在另一个冲压构件W的上表面上的凹部,并且形成在另一个冲压构件W的上表面上的凸部固定到形成在一个冲压构件W的下表面上的凹部。
当进行旋转叠片时, 由于多个辊印而形成的不均匀形状在两个冲压构件W之间没有对齐,并且两个冲压构件W之间的间隙比不进行旋转叠片时更大。假设涂敷相同量的粘合剂,随着两个冲压构件W之间的间隙增加,粘合剂沿冲压构件W的主表面扩散的范围变得更窄,并且冲压构件W之间的紧固力(fastening force)变得更弱。如上所述,在采用粘合剂的涂敷的情况下,当在设计变化部分中改变旋转叠片角度时,除了由于设计变化引起的加工应变(processing strain)的差异和由于旋转叠片引起的板厚度偏差趋势的差异之外,间隙由于辊印的取向而变大,而粘合剂的紧固力减小。因此,在设计变化部分中更有可能出现裂纹。因此,当采用粘合剂的涂敷时,使用上述制造方法制造层叠铁芯更有用。附图标记说明
1、1A:层叠铁芯
Ax: 中心轴线
2、2A:层叠体
W、Wa、Wb、WAa、WAb:冲压构件
b1至b9:组块
80:压力加工装置
MS:金属片

Claims (8)

1.一种用于层叠铁芯的制造方法,所述制造方法包括:
冲压金属片以形成多个冲压构件的冲压工艺,所述多个冲压构件包括具有第一形状的第一冲压构件和具有与所述第一形状不同的第二形状的第二冲压构件;以及
通过层叠多个冲压构件并在每次层叠一个以上冲压构件时改变旋转叠片角度来形成层叠体的层叠工艺,所述旋转叠片角度表示在圆周方向上冲压构件的角度,
其中在所述层叠工艺中,层叠所述多个冲压构件,使得在连续层叠的两个以上所述第一冲压构件和连续层叠的两个以上所述第二冲压构件之间的边界部分中,彼此相邻的所述第一冲压构件与所述第二冲压构件之间的旋转叠片角度相同。
2.根据权利要求1所述的制造方法,
其中在所述层叠工艺中形成的所述层叠体包括具有不同旋转叠片角度的多个构件组,
其中所述多个构件组中的每一个都包括两个以上具有相同旋转叠片角度的冲压构件,并且
其中在所述层叠工艺中,层叠所述多个冲压构件,使得所述多个构件组之间的总层叠厚度基本相同。
3.根据权利要求1或2所述的制造方法,
其中所述层叠铁芯是用于定子的芯,并且
其中所述冲压构件的外边缘的形状在所述第一形状和所述第二形状之间不同。
4.根据权利要求1或2所述的制造方法,
其中所述层叠铁芯是用于转子的芯,并且
其中所述第一形状和所述第二形状的不同之处在于,形成在所述冲压构件中且围绕所述层叠铁芯的中心轴线的开口的形状以及所述冲压构件的外边缘的形状中的至少一个不同。
5.一种层叠铁芯,其包括:
通过层叠多个冲压构件而形成的层叠体,所述多个冲压构件包括具有第一形状的第一冲压构件和具有与所述第一形状不同的第二形状的第二冲压构件,
其中所述层叠体包括沿层叠方向布置的多个组块,并且每个组块包括一个以上冲压构件,并且
其中在所述层叠体中,
旋转叠片角度表示在圆周方向上所述冲压构件的角度,所述旋转叠片角度在所述多个组块中彼此相邻的组块之间不同,并且
在连续层叠的两个以上所述第一冲压构件和连续层叠的两个以上所述第二冲压构件之间的边界部分中,彼此相邻的所述第一冲压构件和所述第二冲压构件之间的旋转叠片角度相同。
6.根据权利要求5所述的层叠铁芯,
其中所述层叠体包括具有不同旋转叠片角度的多个构件组,
其中所述多个构件组中的每一个包括具有相同旋转叠片角度的两个以上冲压构件,并且
其中所述多个构件组之间的总层叠厚度基本相同。
7.根据权利要求5或6所述的层叠铁芯,
其中所述层叠铁芯是用于定子的铁芯,并且
其中所述冲压构件的外边缘的形状在所述第一形状和所述第二形状之间不同。
8.根据权利要求5或6所述的层叠铁芯,
其中所述层叠铁芯是用于转子的铁芯,并且
其中所述第一形状和所述第二形状的不同之处在于,形成在所述冲压构件中并围绕所述层叠铁芯的中心轴线的开口的形状以及所述冲压构件的外边缘的形状中的至少一个不同。
CN202410321486.2A 2023-03-20 2024-03-20 一种用于层叠铁芯的制造方法和层叠铁芯 Pending CN118677186A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023044045A JP2024133989A (ja) 2023-03-20 2023-03-20 積層鉄心の製造方法、及び積層鉄心
JP2023-044045 2023-03-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN118677186A true CN118677186A (zh) 2024-09-20

Family

ID=92634382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410321486.2A Pending CN118677186A (zh) 2023-03-20 2024-03-20 一种用于层叠铁芯的制造方法和层叠铁芯

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20240322658A1 (zh)
JP (1) JP2024133989A (zh)
CN (1) CN118677186A (zh)
DE (1) DE102024107392A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119036052A (zh) * 2024-11-01 2024-11-29 苏州三德精密机械有限公司 一种定子用自动压装设备

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119036052A (zh) * 2024-11-01 2024-11-29 苏州三德精密机械有限公司 一种定子用自动压装设备

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024133989A (ja) 2024-10-03
US20240322658A1 (en) 2024-09-26
DE102024107392A1 (de) 2024-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3093964B1 (en) Method for manufacturing workpiece and method for manufacturing laminated core
JP6457969B2 (ja) 積層鉄心の製造方法
JP6774187B2 (ja) 積層鉄心の製造方法及び積層鉄心の製造装置
WO2008044740A1 (fr) Noyau en fer stratifié et son procédé de fabrication
JP2010213505A (ja) 分割鉄心片の製造方法及びこれを用いた固定子鉄心
JP2017017855A (ja) 積層鉄心の製造方法
CN118677186A (zh) 一种用于层叠铁芯的制造方法和层叠铁芯
JP6600166B2 (ja) 順送プレス加工方法
JP2016152725A (ja) 仮カシメを有する積層体及びその製造方法並びに積層鉄心の製造方法
EP3474427B1 (en) Manufacturing method of core of rotating electrical machine, and core of rotating electrical machine
JP6764463B2 (ja) 積層鉄心の製造方法
CN106849535B (zh) 层叠铁芯及其制造方法
CN114389413B (zh) 芯体部件的制造方法和制造装置、以及分割层叠芯体的制造方法
JP7292348B2 (ja) 回転電機の積層鉄心製造方法及び積層鉄心製造装置
JP5291774B2 (ja) 積層鉄心の製造方法及び製造装置
JP4989877B2 (ja) 回転子積層鉄心の製造方法
JP4414149B2 (ja) 積層鉄心の製造方法
WO2022137621A1 (ja) 分割コア、回転電機、分割コアの製造方法、および、回転電機の製造方法
JP2023147807A (ja) 製造装置、製造方法、せん断加工機
JP2592368B2 (ja) 電動機の固定子用積層鉄心の積層金型装置
JP2024546391A (ja) 積層体用の薄板を製造する方法
JPH09117111A (ja) 回転電機の円形積層鉄心の製造方法
CN118575390A (zh) 层叠铁芯、旋转电机、层叠铁芯的制造方法和旋转电机的制造方法
JP2021114853A (ja) モータコアの製造方法
KR20050006567A (ko) 모터용 코어 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination