CN109075628B - 层叠型铁心以及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种层叠型铁心,其是将多个层叠固定有相同形状的板状铁心片(13)的层叠铁心(20)连结而呈环状的层叠型铁心,其中,在层叠铁心(20)的第1端部(21)具有铁心凸部(21a),在第2端部(22)具有铁心凹部(22a),层叠铁心(20)的第2端部(22)的铁心凹部(22a)在外周侧的一部分具有切口(22h),铁心凹部(22a)是能够进行变形的构造以使得形成将第1端部(21)的铁心凸部(21a)包围的孔部(22p),层叠铁心(20)彼此的连结是由层叠铁心(20)的孔部(22p)和层叠铁心(20)的铁心凸部(21a)进行的。
Description
技术领域
本发明涉及电动机或转换器等的铁心构造,涉及将层叠有板状的铁心片的多个层叠铁心以环状连结的层叠型铁心以及其制造方法。
背景技术
当前,作为电动机的固定件,使用层叠有冲裁出的片状的铁心片的层叠铁心作为铁心装置。公开有如下结构,即,通过模具暂时形成由各齿经由薄壁部而以直线状相连的形状的铁心片构成的层叠铁心,将层叠铁心设为一体而能够进行绕线,将该层叠铁心的端部彼此以圆环状折弯,由此得到铁心装置(例如,参照专利文献1)。
另外,公开有如下结构,即,将形成于层叠铁心端部的凸部、和相反端部的凹部进行对位而向层叠方向***,由此得到铁心装置(例如,参照专利文献2)。
专利文献1:日本特开平10-178749号公报(第[0022]~[0024]段以及图1、3)
专利文献2:日本特开平10-271770号公报(第[0012]~[0014]段以及图1)
发明内容
但是,在专利文献1所公开的发明中,层叠铁心的生产率高、绕线和输送容易,但由于模具以及冲压装置的大型化,因此,需要巨大的投资,难以应用于生产台数少的机种。另外,在专利文献2所公开的发明中,将凸部和凹部进行对位而将层叠铁心向层叠方向***,因此,有可能在***时产生咬合,无法***至端部。
本发明就是为了解决上述问题而提出的,目的在于提供一种能够容易地将层叠铁心连结、能够将模具小型化的层叠型铁心以及其制造方法。
本发明涉及的层叠型铁心是将多个层叠固定有相同形状的板状铁心片的层叠铁心连结而呈环状的层叠型铁心,其中,该层叠型铁心具有如下构造,即,在层叠铁心的一个端部具有凸部,在层叠铁心的另一个端部具有凹部,在凹部的外周侧的一部分具有切口,凹部具有能够变形为C字型的构造以使得形成将凸部包围的孔部。
本发明涉及的层叠型铁心的制造方法是将多个层叠铁心连结而呈环状的层叠型铁心的制造方法,层叠铁心在层叠铁心的一个端部具有凸部,在层叠铁心的另一个端部具有凹部,在凹部的外周侧的一部分具有切口,凹部能够变形为C字型以形成将凸部包围的孔部,所述制造方法使用该层叠铁心,具有:对位工序,将第1层叠铁心的凸部***至第2层叠铁心的凹部;临时连结工序,使凹部变形为U字型而形成将第1层叠铁心的凸部包围的孔部,防止层叠铁心彼此脱落;绕线工序,在层叠铁心的齿部进行绕线;以及正式连结工序,使凹部从U字型变形为C字型而将层叠铁心彼此固定为环状。
发明的效果
根据本发明涉及的层叠型铁心,在凹部的外周侧的一部分具有切口,凹部是能够变形为C字型的构造以使得形成将凸部包围的孔部,因此能够容易地将层叠铁心连结,能够将模具小型化。
根据本发明涉及的层叠型铁心的制造方法,具有:临时连结工序,使1凹部变形为U字型而形成将第1层叠铁心的凸部包围的孔部,防止层叠铁心彼此脱落;以及正式连结工序,使凹部从U字型变形为C字型而将层叠铁心彼此固定为环状,因此,能够容易地将层叠型铁心层叠铁心连结,能够将模具小型化。
附图说明
图1是本发明的实施方式1涉及的电动机的层叠型铁心的结构的剖面图。
图2是表示本发明的实施方式1的层叠型铁心涉及的连结前的状态的斜视图和平面图。
图3是表示本发明的实施方式1的层叠型铁心涉及的层叠铁心的连结前的状态的平面图的要部放大图。
图4是表示本发明的实施方式1的层叠型铁心涉及的层叠铁心的对位工序的斜视图和平面图。
图5是表示本发明的实施方式1的层叠型铁心涉及的层叠铁心的临时连结工序的斜视图和平面图。
图6是表示本发明的实施方式1的层叠型铁心涉及的层叠铁心的临时连结工序的平面图的要部放大图。
图7是表示本发明的实施方式1的层叠型铁心涉及的层叠铁心的临时连结工序的斜视图和平面图。
图8是表示本发明的实施方式1的层叠型铁心涉及的层叠铁心的临时连结工序的平面图的要部放大图。
图9是表示本发明的实施方式1的层叠型铁心涉及的层叠铁心的正式连结工序的斜视图和平面图。
图10是表示本发明的实施方式1的层叠型铁心涉及的层叠铁心的正式连结工序的平面图的要部放大图。
图11是本发明的实施方式1的层叠型铁心涉及的对比例的层叠铁心的绕线工序的说明图。
图12是本发明的实施方式1的层叠型铁心涉及的对比例的层叠铁心的倒角工序的说明图。
图13是本发明的实施方式1的层叠型铁心涉及的绕线工序的说明图。
图14是本发明的实施方式1的层叠型铁心涉及的临时连结工序的说明图。
图15是本发明的实施方式1的层叠型铁心涉及的临时连结工序的说明图。
图16是本发明的实施方式1的层叠型铁心涉及的层叠铁心的制造工序的说明图。
图17是本发明的实施方式1的层叠型铁心涉及的层叠铁心的绕线工序的说明图。
图18是本发明的实施方式1的层叠型铁心涉及的层叠铁心的绕线工序的说明图。
图19是本发明的实施方式1的层叠型铁心涉及的层叠铁心的正式连结工序的说明图。
图20是本发明的实施方式1的层叠型铁心涉及的层叠铁心的正式连结工序的说明图。
图21是本发明的实施方式1的层叠型铁心的制造方法涉及的流程图。
图22是表示本发明的实施方式2的层叠型铁心涉及的层叠铁心的连结前的状态的平面图和要部放大图。
图23是表示本发明的实施方式2的层叠型铁心涉及的对位工序的平面图和要部放大图。
图24是表示本发明的实施方式2的层叠型铁心涉及的临时连结工序的平面图和要部放大图。
图25是表示本发明的实施方式2的层叠型铁心涉及的正式连结工序的平面图和要部放大图。
图26是表示本发明的实施方式3的层叠型铁心涉及的层叠铁心的连结前的状态的平面图和要部放大图。
图27是表示本发明的实施方式3的层叠型铁心涉及的对位工序的平面图和要部放大图。
图28是表示本发明的实施方式3的层叠型铁心涉及的正式连结工序的平面图和要部放大图。
图29是表示本发明的实施方式3的层叠型铁心涉及的倒角工序的平面图和要部放大图。
具体实施方式
实施方式1.
实施方式1涉及如下构造的层叠型铁心以及具有对位工序、临时连结工序、绕线工序及正式连结工序的层叠型铁心的制造方法,该构造是,在层叠铁心的第1端部具有铁心凸部,在层叠铁心的第2端部具有铁心凹部,层叠铁心的第2端部的铁心凹部具有颚型凸起和滑动引导凸起,颚型凸起是能够进行2个阶段的变形的构造以使得与滑动引导凸起一起形成将第1端部的铁心凸部包围的孔部,第1阶段的变形(此后,记载为第1变形)能够使层叠铁心彼此进行滑动而层叠铁心彼此不会脱落,第2阶段的变形(此后,记载为第2变形)是将层叠铁心彼此连结而形成圆环状的层叠型铁心。
下面,基于图1至图21对实施方式1涉及的层叠型铁心的结构以及其制造方法进行说明,图1是表示电动机的层叠型铁心的结构的剖面图,图2是表示连结前的状态的斜视图和平面图,图3是图2的要部放大图,图4是表示对位工序的斜视图和平面图,图5以及图7是表示临时连结工序的斜视图和平面图,图6以及图8是图5以及图7的要部放大图,图9是表示正式连结工序的斜视图和平面图,图10是图9的要部放大图,图11是对比例的层叠铁心的绕线工序的说明图,图12是对比例的层叠铁心的倒角工序的说明图,图13是实施方式1涉及的层叠型铁心的绕线工序的说明图,图14、图15是临时连结工序的说明图,图16~图18是绕线工序的说明图,图19、图20是正式连结工序的说明图,图21是层叠型铁心的制造方法涉及的流程图。
首先,作为应用实施方式1的层叠型铁心的装置例,基于图1对电动机的层叠型铁心的结构进行说明,另外基于图2对层叠铁心的基本结构进行说明。此外,图2(a)是层叠铁心的斜视图、图2(b)是层叠铁心的平面图。
图1是表示电动机的层叠型铁心的结构的剖面图。层叠型铁心1是将多个层叠铁心10以环状连结的结构,在层叠铁心10卷绕绕线2。层叠铁心10彼此通过铁心凸部11a和铁心凹部12a嵌合而连结。
在图2(a)、(b)中,层叠铁心10是将由磁性材料构成的板状铁心片13沿轴向进行层叠固定得到的。层叠铁心10由后磁轭部14和齿部15构成。层叠铁心10具有第1端部11和第2端部12。在第1端部11形成有作为连结单元的铁心凸部11a,在第2端部12形成有用于与铁心凸部11a连结的铁心凹部12a。作为层叠固定的手段,使用粘接、熔接、基于榫的铆接、或者它们的组合。
下面,对层叠铁心10的连结顺序(对位、临时连结、正式连结工序)、绕线工序、以及使用了夹具的临时连结、正式连结工序进行说明。此外,在绕线工序的说明中,为了明确实施方式1的层叠型铁心以及其制造方法的特征,还说明对比例的层叠铁心的绕线工序。
首先,基于图2~图4对层叠铁心10的连结前的状态以及对位工序进行说明。此外,图4(a)是表示对位工序的斜视图、图4(b)是平面图。
对于图2(a)、图2(b)所示的相邻的层叠铁心10彼此,使铁心凸部11a和铁心凹部12a接近而使图3的内侧卡止台阶11e和内侧卡止凸部12e的位置对准,设为图4(a)、(b)的状态。此时,如图3所示,由颚型凸起12b和滑动引导凸起12d包围的铁心凹部12a的开口宽度大于铁心凸部11a的宽度,因此能够顺利地进行对位。
此外,在图3中,第1端部11还具有外侧滑动退避槽11b、外侧卡止台阶11c、内侧滑动退避槽11d、凸部侧端面11f、防止回弹凸起11g、以及铁心倒角卡止凹部11h。另外,在第2端部12还具有外侧卡止凸部12c、凹部侧端面12f、薄壁部12g、以及变形退避槽12h。在后面依次对它们的功能、作用进行说明。
下面,基于图5~图8对层叠铁心10的临时连结工序进行说明。此外,图5(a)、图7(a)是表示临时连结工序的斜视图、图5(b)、图7(b)是平面图。
对颚型凸起12b施加力而进行第1变形,由此层叠铁心10成为图5(a)、(b)所示的状态。通过颚型凸起12b的第1变形,铁心凹部12a的开口宽度变得小于铁心凸部11a的宽度,能够将层叠铁心10彼此作为一体而对待。即,铁心凹部12a呈U字型。
图6是将颚型凸起12b周边放大后的要部放大图。由颚型凸起12b和滑动引导凸起12d形成孔部12p。颚型凸起12b前端的外侧卡止凸部12c和滑动引导凸起12d前端的内侧卡止凸部12e的宽度比铁心凸部11a的宽度窄,因此,层叠铁心10彼此不会脱落。
这里,颚型凸起12b经由薄壁部12g以及变形退避槽12h与板状铁心片13相连,因此能够减小颚型凸起12b的变形所需的力。并且,变形退避槽12h抑制面外变形和回弹而提高形状精度。
然后,通过使层叠铁心10彼此向接近的方向滑动,从而层叠铁心10成为图7(a)、(b)所示的状态。图8是将颚型凸起12b周边放大后的要部放大图。外侧卡止凸部12c和外侧卡止台阶11c、以及内侧卡止凸部12e和内侧卡止台阶11e啮合,从而防止层叠铁心10彼此分离。另外,通过设置外侧滑动退避槽11b和内侧滑动退避槽11d,从而能够使层叠铁心10彼此向接近的方向滑动。
下面,基于图9、图10对层叠铁心10的正式连结工序进行说明。此外,图9(a)是表示正式连结工序的斜视图、图9(b)是平面图。
使层叠铁心10变形为圆环状。并且向颚型凸起12b施加力而通过临时连结进一步使该颚型凸起12b向层叠铁心10内径侧进行变形(第2变形),由此,层叠铁心10成为图9(a)(b)的状态。即,铁心凹部12a变为C字型。
图10是将颚型凸起12b周边放大后的要部放大图。
伴随于此,使层叠铁心10旋转而使单侧的层叠铁心10的凹部侧端面12f与要连结的层叠铁心10的凸部侧端面11f对接,由此将层叠铁心10彼此配置为圆环状。
在此后说明的对绕线进行卷绕之后针对多个层叠铁心10进行正式连结,由此形成图1的层叠型铁心1。
在图10中,第2变形后的颚型凸起12b由于防止回弹凸起11g而被限定于外侧滑动退避槽11b内部。针对颚型凸起12b的变形,可以从外部利用夹具等施加力,也可以通过层叠铁心10旋转的力利用防止回弹凸起11g对颚型凸起12b进行按压而施加力。由于内侧滑动退避槽11d的形状为多边形,因此即使使层叠铁心10进行旋转,滑动引导凸起12d也被限定于内侧滑动退避槽11d的内部。并且,在滑动引导凸起12d的前端设置的内侧卡止凸部12e和在铁心凸部11a的根部设置的铁心倒角卡止凹部11h啮合,由此对环状形成后的层叠铁心10进行锁止。
此外,在图10中,在铁心凹部12a变形为C字型之后,在变形退避槽12h残留有空间(退避余量)。这实现退避槽的作用。
这里,对与权利要求书的记载的对应关系进行说明。
权利要求书的凸部是铁心凸部11a、凹部是铁心凹部12a、凹部的外周侧是颚型凸起12b、切口是变形退避槽12h、孔部是孔部12p。
权利要求书的薄壁部是薄壁部12g。
权利要求书的凸部的在外周侧沿径向延伸的凸起部是防止回弹凸起11g。
权利要求书的在凹部的内径侧的前端部设置的凸起是内侧卡止凸部12e、与在凹部的内径侧的前端部设置的凸起一致的形状的凸部的基部的内径侧的谷部是铁心倒角卡止凹部11h。
下面,基于图11~图13对在前面说明过的临时连结工序之后进行的绕线工序进行说明。
对于实施方式1的层叠型铁心以及其制造方法,如在图5的临时连结工序中说明的那样,能够使层叠铁心10的齿部15彼此向离开的方向滑动。由于具有该特征,因此,能够扩大层叠铁心10的齿部15间的绕线空间而对更多的绕线进行卷绕。
为了明确实施方式1的层叠型铁心以及其制造方法的该特征,首先利用图11、图12说明对比例的层叠铁心的绕线工序和倒角工序。
图11(a)、(b)中示出对比例的层叠铁心110的绕线工序。这里,图11(b)是将图11(a)的右端的2个层叠铁心110放大后的图。
对比例的层叠铁心110经由狭缝部110a和薄壁部110b而相连。层叠铁心110由后磁轭部114和齿部115构成。
层叠铁心110由绕线机铁心卡盘51进行固定。在使用绕线机管嘴50对绕线2进行卷绕之后,使薄壁部110b进行塑性变形而配置为圆环状,通过铁心端部接合110c而对层叠铁心110进行固定,形成图12所示的圆环状的对比例的铁心装置101。对于铁心端部接合110c,使用熔接、粘接等。
这里,说明对比例的层叠铁心110的课题。在图11(b)中,在将绕线2卷绕于右端的齿部115之后,在向左侧的齿部115对绕线2进行卷绕时,绕线机管嘴50和绕线2发生干涉。如果扩大层叠铁心间距离A,则对比例的铁心装置101的外径也扩大,其结果,电动机大型化。在不变更对比例的铁心装置101的外径的情况下,需要减少进行绕线的线圈的数量,其结果,电动机的效率降低。
对此,在图13(a)、(b)中示出实施方式1的层叠型铁心以及其制造方法的绕线工序。图13(a)示出扩大层叠铁心10的齿部15间的绕线空间而对绕线进行卷绕的状态。图13(b)示出绕线结束而将层叠铁心10的齿部15间的绕线空间缩窄后的状态。此外,相对于对比例的层叠铁心110用的绕线机铁心卡盘51而将绕线机铁心卡盘52用于实施方式1的层叠铁心10。
在利用绕线机铁心卡盘52将层叠铁心10固定之后,使它们分别向离开的方向滑动而设为层叠铁心间距离B(B>A),由此,绕线2和绕线机管嘴50不会发生干涉。因此,与对比例的层叠铁心110相比,能够对更多的绕线进行卷绕,其结果,能够提高电动机的效率。
在绕线之后,如图13(b)所示,使层叠铁心10彼此向接近的方向滑动而将层叠铁心间距离B缩短至层叠铁心间距离A,由此成为与对比例的层叠铁心110相同的层叠铁心间距离A,通过正式连结工序而形成图1的层叠型铁心1。实施方式1的层叠型铁心1能够以与对比例的铁心装置101相同的外径对更多的线圈进行绕线。
因此,实施方式1的层叠型铁心以及其制造方法能够使绕线作业容易化而提高线积率。
下面,基于图14、图15对临时连结工序中的夹具的应用进行说明。
首先,利用图14对使用1台临时连结夹具冲头的情况进行说明。
图14(a)示出将要连结的一对层叠铁心10向临时连结夹具60配置的方法。图14(b)示出层叠铁心10对位后的状态。图14(c)示出进行了颚型凸起12b的第1变形、且临时连结完成的状态。
临时连结夹具60具备对层叠铁心10进行定位的临时连结夹具基座61、以及对颚型凸起12b进行按压而使其变形的临时连结夹具冲头63。
在临时连结夹具基座61形成有铁心定位凸起62,使层叠铁心10的凸部侧端面11f和凹部侧端面12f与铁心定位凸起62对准而进行定位(图14(b)的状态)。然后使用临时连结夹具冲头63向颚型凸起12b施加力而进行第1变形,完成临时连结(图14(c)的状态)。
此外,凸部侧端面11f的前端部具有直角或倾斜。另外,凹部侧端面12f在基部的内径侧具有直角或倾斜。
这里,权利要求书的凸部的在基部的内径侧设置的凸起是凸部侧端面11f、构成凹部的内径侧的凸起是凹部侧端面12f。
下面,利用图15对使用统一临时连结夹具的情况进行说明。图15(a)示出进行多个层叠铁心10的对位且设置于夹具后的状态。图15(b)示出集中进行颚型凸起12b的第1变形且完成临时连结的状态。这里,将临时连结的层叠铁心10设为临时连结的层叠铁心16。
图14的临时连结夹具60是1个部位1个部位地进行临时连结的夹具,图15所示的统一临时连结夹具64能够同时对多个连结部位统一地进行临时连结。
在统一临时连结夹具基座65将层叠铁心10排列多个(图15(a)的状态),利用统一临时连结夹具冲头66针对多个颚型凸起12b同时进行第1变形,能够形成临时连结的层叠铁心16(图15(b)的状态)。其结果,能够缩短针对每个层叠铁心10进行临时连结的时间。
下面,基于图16~图18,说明针对多个层叠铁心10而统一地对绕线2进行卷绕的绕线工序。这里,将绕线后的层叠铁心10设为绕线后的层叠铁心17。
图13的绕线工序是以绕线机管嘴50为1根的例子示出的,但也能够如图16~图18所示对临时连结的层叠铁心16统一地进行绕线。绕线机主体(未图示)具有多个绕线机铁心卡盘52、将绕线机铁心卡盘52以能够滑动的状态进行固定的绕线机铁心卡盘基座54、多个绕线机管嘴50、对绕线机管嘴50进行固定的绕线机管嘴支架53。首先,如图16所示,将临时连结的层叠铁心16安装于绕线机铁心卡盘52。此时,临时连结的层叠铁心16向缩短层叠铁心10的齿部15间的距离的方向滑动而增加连结部的接触点,由此提高铁心整体的刚性,使输送、向绕线机铁心卡盘52的安装变得容易。然后,如图17所示,在使绕线机铁心卡盘52向扩大层叠铁心10的齿部15间的距离的方向滑动之后,使用安装于绕线机管嘴支架53的多个绕线机管嘴50,同时将绕线2向临时连结的层叠铁心16的所有齿部15进行卷绕。在绕线完成之后,如图18所示,在使绕线机管嘴50退避之后,使绕线机铁心卡盘52向缩短层叠铁心10的齿部15间的距离的方向滑动,将绕线后的层叠铁心17从绕线机铁心卡盘52拆除。
下面,基于图19、图20,说明在绕线后的层叠铁心17的连结部进行正式连结、并形成圆环状的层叠型铁心1的正式连结工序中的夹具的应用。
首先,利用图19对应用正式连结按压爪70而进行正式连结的情况进行说明。
如图19(a)所示,将绕线后的层叠铁心17倒角为圆环状,从外周侧利用正式连结按压爪70施加力而在从绕线后的层叠铁心17的外径脱出的颚型凸起12b进行第2变形,由此进行正式连结,如图19(b)所示形成层叠型铁心1。
在图19中,将正式连结按压爪70设为3台,但也可以设为2台,或者设为大于或等于4台。
下面,利用图20对应用正式连结芯棒71以及正式连结按压辊72而进行正式连结的情况进行说明。这里,图20(a)示出夹具的结构,图20(b)、(c)是正式连结的要领的说明图。
正式连结用夹具由用于对绕线后的层叠铁心17的内径进行定位的正式连结芯棒71、以及对颚型凸起12b施加力而使其进行变形的正式连结按压辊72构成。
在图20(b)中,针对正式连结芯棒71而对绕线后的层叠铁心17进行卷绕。此时,在正式连结芯棒71使用电磁体、或永磁体而产生磁吸引力,由此也能够对层叠铁心10进行固定。然后,对正式连结按压辊72施加力而将绕线后的层叠铁心17向正式连结芯棒71按压,在从绕线后的层叠铁心17的外径脱出的颚型凸起12b进行第2变形,进行正式连结。使正式连结芯棒71和绕线后的层叠铁心17向图20(c)的箭头方向旋转,由此能够利用正式连结按压辊72连续地进行正式连结。因此,能够在短时间进行正式连结。
下面,基于图21的流程图对在上述说明过的本实施方式1的层叠型铁心的制造方法进行说明。
此外,本实施方式1的层叠型铁心的制造方法使用层叠铁心10的制造方法,该层叠铁心10是在层叠铁心10的第1端部11具有铁心凸部11a,在层叠铁心10的第2端部12具有铁心凹部12a,层叠铁心10的第2端部12的铁心凹部12a具有颚型凸起12b及滑动引导凸起12d,颚型凸起12b是如下构造,即,能够进行2个阶段的变形以使得由颚型凸起12b和滑动引导凸起12d形成将第1端部11的铁心凸部11a包围的孔部12p。第1变形能够使层叠铁心10彼此进行滑动而不会使层叠铁心10彼此脱落,第2变形是将层叠铁心10彼此连结。实施方式1的层叠型铁心的制造方法由以下的步骤1(S01)至步骤4(S04)的工序构成。
在步骤1(S01)的对位工序中,将第1层叠铁心10的铁心凸部11a***至第2层叠铁心10的铁心凹部12a,进行第1层叠铁心10和第2层叠铁心10的对位。
在步骤2(S02)的临时连结工序中,在层叠铁心10的颚型凸起12b进行第1变形,使铁心凹部12a的开口宽度缩小。由颚型凸起12b和滑动引导凸起12d形成孔部12p。由此防止层叠铁心彼此10脱落。
在步骤3(S03)的绕线工序中,使层叠铁心10彼此滑动,在扩大了齿部15的间隔的状态下将绕线2卷绕于层叠铁心10的齿部15,在绕线之后使层叠铁心10彼此滑动而缩窄齿部15的间隔。
在步骤4(S04)的正式连结工序中,将卷绕了绕线2后的多个层叠铁心10排列为环状,在层叠铁心10的颚型凸起12b进行第2变形而连结固定,形成层叠型铁心1。
如以上说明的那样,实施方式1涉及如下构造的层叠型铁心以及具有对位工序、临时连结工序、绕线工序及正式连结工序的层叠型铁心的制造方法,该构造是在层叠铁心的第1端部具有铁心凸部,在层叠铁心的第2端部具有铁心凹部,层叠铁心的第2端部的铁心凹部具有颚型凸起和滑动引导凸起,颚型凸起是能够进行2个阶段的变形以使得与滑动引导凸起一起形成将第1端部的铁心凸部包围的孔部的构造,第1变形能够使层叠铁心彼此进行滑动而层叠铁心彼此不会脱落,第2变形是将层叠铁心彼此连结而形成圆环状的层叠型铁心。
因此,实施方式1的层叠型铁心以及其制造方法能够容易地将层叠铁心连结,能够将模具小型化。并且能够使绕线作业容易化而提高线积率。
实施方式2.
实施方式2的层叠型铁心相对于实施方式1的层叠型铁心,将使临时连结时的层叠铁心彼此滑动的构造去除而使层叠型铁心的构造以及其制造方法简化。
下面,基于图22至图25以与实施方式1的差异为中心而对实施方式2的层叠型铁心以及其制造方法进行说明,图22是表示层叠铁心的连结前的状态的平面图和要部放大图,图23是表示对位工序的平面图和要部放大图,图24是表示临时连结工序的平面图和要部放大图,图25是表示正式连结工序的平面图和要部放大图。
对层叠铁心20的连结顺序(对位、临时连结、正式连结工序)依次进行说明。
首先,基于图22、图23对层叠铁心20的连结前的状态以及对位工序进行说明。此外,图22(a)是层叠铁心20的平面图,图22(b)是要部放大图。另外,图23(a)是表示对位工序的平面图,图23(b)是要部放大图。
在图22(a)中,层叠铁心20是将由磁性材料构成的板状铁心片沿轴向进行层叠固定而得到的。层叠铁心20由后磁轭部24和齿部25构成。层叠铁心20具有第1端部21及第2端部22。在第1端部21形成有作为连结单元的铁心凸部21a,在第2端部22形成有用于与铁心凸部21a连结的铁心凹部22a。作为层叠固定的手段,使用粘接、熔接、基于榫的铆接、或者它们的组合。
在图22(b)中,在层叠铁心20的第1端部21,在铁心凸部21a的两侧具有外侧滑动退避槽21b和内侧滑动退避槽21d。在铁心凸部21a的一部分具有连结卡止凸部21j。另外,在内径侧具有用于将层叠铁心20定位为圆环状的凸部侧端面21f。
另一方面,层叠铁心20的第2端部22具备铁心凹部22a,在铁心凹部22a的两侧具有颚型凸起22b和滑动引导凸起22d。在颚型凸起22b的根部具有薄壁部22g和变形退避槽22h。在颚型凸起22b的前端部具有外侧卡止凸部22c,在内径侧具有在正式连结工序中用于嵌合的正式连结卡止槽22j、以及在临时连结工序中用于对连结卡止凸部21j进行定位的临时连结卡止凸起22k。另外,在滑动引导凸起22d的内径侧具有用于与凸部侧端面21f定位的凹部侧端面22f。
使相邻的层叠铁心20彼此接近而使铁心凸部21a和铁心凹部22a的位置对准,设为图23(a)、(b)的状态。此时,由颚型凸起22b和滑动引导凸起22d包围的铁心凹部22a的开口宽度大于铁心凸部21a的宽度,因此能够顺利地进行对位。
下面,基于图24对层叠铁心20的临时连结工序进行说明。此外,图24(a)是表示临时连结工序的平面图,图24(b)是要部放大图。这里,将临时连结的层叠铁心20设为临时连结的层叠铁心26。
对颚型凸起22b施加力而进行第1变形,由此层叠铁心20成为图24(a)所示的状态。由颚型凸起22b和滑动引导凸起22d形成孔部22p。通过颚型凸起22b的变形,铁心凸部21a受到滑动引导凸起22d、临时连结卡止凸起22k、以及铁心凹部22a夹持而得到固定。
并且,外侧滑动退避槽21b和外侧卡止凸部22c接触,由此还抑制层叠铁心20彼此的旋转。由此,将层叠铁心20临时连结后的层叠铁心26与对比例的层叠铁心110同样地,能够作为一体而容易地实施输送、绕线作业。
这里,颚型凸起22b经由薄壁部22g以及变形退避槽22h而与板状铁心片相连,能够减小颚型凸起22b的变形所需的力。并且,变形退避槽22h抑制面外变形和回弹而提高形状精度。
下面,基于图25对层叠铁心20的正式连结工序进行说明。此外,图25(a)是表示正式连结工序的平面图,图25(b)是要部放大图。
使层叠铁心20变形为圆环状。并且向颚型凸起22b施加力而通过临时连结进一步使该颚型凸起22b向层叠铁心20内径侧进行变形(第2变形),由此,层叠铁心20成为图25(a)的状态。
具体而言,使层叠铁心20旋转而使层叠铁心20的第2端部22的凹部侧端面22f和层叠铁心20的第1端部21的凸部侧端面21f对接,由此,将层叠铁心20彼此配置为圆环状。之后,向颚型凸起22b施加力并通过临时连结使该颚型凸起22b进一步向层叠铁心20内径侧进行变形,将层叠铁心20固定为圆环状。
如图25(b)所示,处于颚型凸起22b的内径侧的正式连结卡止槽22j和连结卡止凸部21j嵌合,铁心凸部21a的根部受到外侧卡止凸部22c和滑动引导凸起22d夹持,由此将层叠铁心20彼此固定。此时,滑动引导凸起22d被限定于内侧滑动退避槽21d的内部。
此外,权利要求书的构成凹部的外径侧的凸起的内径基部侧的伸出部是临时连结卡止凸起22k,构成凹部的外径侧的凸起的内径前端侧的谷部是正式连结卡止槽22j,凸部的基部的外径侧的伸出部是连结卡止凸部21j。
此外,对于绕线作业,由于与在实施方式1中针对对比例的层叠铁心110进行说明的内容相同,因此省略。
实施方式2的层叠型铁心是针对每个层叠铁心进行分割,因此能够以小的模具制造层叠铁心,能够降低模具成本。另一方面,绕线工序能够使用与对比例的层叠铁心110相同的设备,因此能够将设备投资成本抑制得低。
下面,对在上述说明的本实施方式2的层叠型铁心的制造方法进行说明。此外,流程图与实施方式1的图21相同,因此参照图21进行说明。
此外,为了与实施方式1进行区别,将步骤编号设为1字头的编号进行说明。
本实施方式2的层叠型铁心的制造方法是使用层叠铁心20的制造方法,该层叠铁心20是在层叠铁心20的第1端部21具有铁心凸部21a,在层叠铁心20的第2端部22具有铁心凹部22a,层叠铁心20的第2端部22的铁心凹部22a具有颚型凸起22b及滑动引导凸起22d,颚型凸起22b是如下构造,即,能够进行2个阶段的变形以使得由颚型凸起22b和滑动引导凸起22d形成将第1端部21的铁心凸部21a包围的孔部。实施方式2的层叠型铁心的制造方法由以下的步骤11(S11)至步骤14(S14)的工序构成。
在步骤11(S11)的对位工序中,将第1层叠铁心20的铁心凸部21a***至第2层叠铁心20的铁心凹部22a,进行第1层叠铁心20和第2层叠铁心20的对位。
在步骤12(S12)的临时连结工序中,在层叠铁心20的颚型凸起22b进行第1变形,使铁心凹部22a的开口宽度缩小。由颚型凸起22b和滑动引导凸起22d形成孔部22p。由此防止层叠铁心彼此20脱落。
在步骤13(S13)的绕线工序中,将绕线2卷绕于层叠铁心20的齿部25。
在步骤14(S14)的正式连结工序中,将卷绕了绕线后的多个层叠铁心20排列为环状,在层叠铁心20的颚型凸起22b进行第2变形而连结固定,形成层叠型铁心。
此外,针对实施方式2的层叠铁心20,还可以使用在实施方式1中说明过的临时连结工序中的统一临时连结夹具(统一临时连结夹具基座、统一临时连结夹具冲头)。另外,可以使用在实施方式1中说明过的正式连结工序中的正式连结用夹具(正式连结按压爪、或正式连结芯棒及正式连结按压辊)。
如以上说明的那样,实施方式2的层叠型铁心与实施方式1的分割层叠铁心相比,将使临时连结时的层叠铁心彼此滑动的构造去除而进行了简化。因此,实施方式2的层叠型铁心以及其制造方法能够容易地将层叠铁心连结,能够将模具小型化,并且能够将设备投资成本抑制得低。
实施方式3.
实施方式3相对于实施方式2的层叠型铁心,将颚型凸起的变形设为仅有1个阶段而对层叠型铁心的构造以及其制造方法进行了简化。
下面,基于图26至图29以与实施方式1、2的差异为中心对实施方式3的层叠型铁心以及其制造方法进行说明,图26是表示层叠铁心的连结前的状态的平面图和要部放大图,图27是表示对位工序的平面图和要部放大图,图28是表示连结工序的平面图和要部放大图,图29是表示倒角工序的平面图和要部放大图。
此外,在实施方式1、2中,由于以2个阶段进行层叠铁心的连结,因此,区别为临时连结、正式连结。在实施方式3中,层叠铁心的连结为1个阶段,不加以区别地设为连结工序。另外,把将层叠铁心连结为圆环状而形成层叠型铁心的工序设为倒角工序。
对层叠铁心30的连结顺序(对位、连结工序)以及倒角工序依次进行说明。
首先,基于图26、图27对层叠铁心30的连结前的状态以及对位工序进行说明。此外,图26(a)是层叠铁心30的平面图,图26(b)是要部放大图。另外,图27(a)是表示对位工序的平面图,图27(b)是要部放大图。
在图26(a)中,层叠铁心30是将由磁性材料构成的板状铁心片沿轴向进行层叠固定而得到的。层叠铁心30由后磁轭部34和齿部35构成。层叠铁心30具有第1端部31及第2端部32。在第1端部31形成有作为连结单元的铁心凸部31a,在第2端部32形成有用于与铁心凸部31a连结的铁心凹部32a。作为层叠固定的手段,使用粘接、熔接、基于榫的铆接、或者它们的组合。
在图26(b)中,在层叠铁心30的第1端部31,在铁心凸部31a的内径侧具有内侧滑动退避槽31d及用于将层叠铁心30定位为圆环状的凸部侧端面31f。另外,铁心凸部31a具有使一部分凹陷的颚型凸起退避凹部31m。
另一方面,在层叠铁心30的第2端部32,在铁心凹部32a的两侧具有颚型凸起32b和滑动引导凸起32d。在颚型凸起32b的根部具有薄壁部32g和变形退避槽32h。另外,在颚型凸起32b的内径侧,具有在连结时与颚型凸起退避凹部31m嵌合的颚型凸起压力施加部32m。并且,在滑动引导凸起32d的内径侧具有用于定位为圆环状的凹部侧端面32f。
使相邻的层叠铁心30彼此接近而使铁心凸部31a和铁心凹部32a的位置对准,设为图27(a)、(b)的状态。此时,由颚型凸起32b和滑动引导凸起32d包围的铁心凹部32a的开口宽度大于铁心凸部31a的宽度,因此能够顺利地进行对位。
下面,基于图28对层叠铁心30的连结工序进行说明。此外,图28(a)是表示连结工序的平面图,图28(b)是要部放大图。
向颚型凸起32b施加力而使其进行变形,由此层叠铁心30成为图28(a)所示的状态。通过颚型凸起32b的变形,由颚型凸起32b和滑动引导凸起32d形成孔部32p。铁心凸部31a受到颚型凸起32b、滑动引导凸起32d、以及铁心凹部32a夹持而得到固定。
并且,颚型凸起压力施加部32m和颚型凸起退避凹部31m嵌合,由此还对层叠铁心30彼此的旋转进行抑制。由此,连结的层叠铁心38与在实施方式1中说明过的对比例的层叠铁心110同样地,能够作为一体而容易地实施输送、绕线。
这里,颚型凸起32b经由薄壁部32g以及变形退避槽32h而与板状铁心片相连,能够减小颚型凸起32b的变形所需的力。并且,变形退避槽32h抑制面外变形和回弹而提高形状精度。
下面,基于图29对层叠铁心30的倒角工序进行说明。此外,图29(a)是表示倒角工序的平面图,图29(b)是要部放大图。
使层叠铁心30如图29(a)所示那样旋转,使凹部侧端面32f和凸部侧端面31f对接而变形为圆环状。
在图28(b)中,颚型凸起压力施加部32m和颚型凸起退避凹部31m紧贴。对此,在图29(b)中相对地进行旋转,由此距离发生变化,产生颚型凸起压力施加部32m的一部分相对于颚型凸起退避凹部31m咬合的部分即颚型凸起过盈量32n。实际上,颚型凸起32b向外径侧发生弹性变形,由此颚型凸起过盈量32n为零,针对颚型凸起退避凹部31m而施加弹性变形量的施压。通过该施压,能够对层叠铁心30彼此进行固定。
此外,绕线作业在连结工序之后进行,但由于与对比例的层叠铁心110中说明的内容相同,因此省略。
实施方式3的层叠型铁心与实施方式1、2同样地,能够以小的模具制造层叠铁心,因此能够降低模具成本。另外,绕线工序能够使用与对比例的层叠铁心110相同的设备,因此能够将设备投资成本抑制得低。并且,连结工序仅为1次,因此与实施方式1、2相比能够削减制造工时。
如以上说明的那样,实施方式3将颚型凸起的变形仅设为1个阶段而将层叠型铁心的构造以及制造方法简化。因此,实施方式3的层叠型铁心以及其制造方法能够容易地将层叠铁心连结,能够将模具小型化。另外,能够将设备投资成本抑制得低,并且能够削减制造工时。
此外,本发明在发明的范围内能够对各实施方式自由地进行组合,或者适当地对实施方式进行变形、省略。
工业实用性
本发明能够容易地将层叠铁心连结,能够将模具小型化,因此能够较广地应用电动机等的层叠型铁心以及其制造方法。
Claims (13)
1.一种层叠型铁心,其是将多个层叠固定有相同形状的板状铁心片的层叠铁心连结而呈环状的层叠型铁心,其中,
在所述层叠铁心的一个端部具有凸部,在所述层叠铁心的另一个端部具有凹部,
在所述凹部的外周侧的一部分具有切口,
所述凹部具有能够变形为C字型的构造,以使得形成将所述凸部包围的孔部,
具有所述切口的所述凹部的所述外周侧的一部分是薄壁部,
所述切口具有退避槽,
所述凹部是能够进行2个阶段的变形的构造,
所述2个阶段的变形包括:
所述凹部变为U字型,由此使所述层叠铁心彼此以能够向周向滑动的状态进行连结,能够使所述层叠铁心的齿部彼此向离开的方向以及接近的方向滑动而所述层叠铁心彼此不会脱落的第1阶段的变形;以及
所述凹部变为所述C字型,由此通过第2阶段的变形使所述层叠铁心彼此固定。
2.根据权利要求1所述的层叠型铁心,其中,
根据在所述凸部的基部的内径侧具有与在所述凹部的内径侧的前端部设置的凸起一致的形状的谷部的构造,能够高精度地使所述层叠铁心成为环状。
3.根据权利要求1所述的层叠型铁心,其中,
在所述凸部的基部的内径侧设置凸起,将所述凸起的前端部设为具有直角或倾斜的构造,
并且,设为在构成所述凹部的内径侧的凸起的基部的内径侧具有直角或倾斜的构造。
4.一种层叠型铁心,其是将多个层叠固定有相同形状的板状铁心片的层叠铁心连结而呈环状的层叠型铁心,其中,
在所述层叠铁心的一个端部具有凸部,在所述层叠铁心的另一个端部具有凹部,
在所述凹部的外周侧的一部分具有切口,
所述凹部具有能够变形为C字型的构造,以使得形成将所述凸部包围的孔部,
具有所述切口的所述凹部的所述外周侧的一部分是薄壁部,
所述切口具有退避槽,
具有如下构造,即,在与所述凹部的所述外周侧的前端部接触的位置具有在所述凸部的外周侧向周向延伸的凸起部,
防止所述凹部在变形为所述C字型之后通过回弹而变形恢复。
5.根据权利要求4所述的层叠型铁心,其中,
所述凹部是能够进行2个阶段的变形的构造,
所述2个阶段的变形包括:
所述凹部变为U字型,由此使所述层叠铁心彼此以能够向周向滑动的状态进行连结的第1阶段的变形;以及
所述凹部变为所述C字型,由此通过第2阶段的变形使所述层叠铁心彼此固定。
6.一种层叠型铁心,其是将多个层叠固定有相同形状的板状铁心片的层叠铁心连结而呈环状的层叠型铁心,其中,
在所述层叠铁心的一个端部具有凸部,在所述层叠铁心的另一个端部具有凹部,
在所述凹部的外周侧的一部分具有切口,
所述凹部具有能够变形为C字型的构造,以使得形成将所述凸部包围的孔部,
所述凹部是能够进行2个阶段的变形的构造,
所述2个阶段的变形包括:
所述凹部变为U字型,由此使所述层叠铁心彼此以能够向周向滑动的状态进行连结,能够使所述层叠铁心的齿部彼此向离开以及接近的方向的方向滑动而所述层叠铁心彼此不会脱落的第1阶段的变形;以及
所述凹部变为所述C字型,由此通过第2阶段的变形使所述层叠铁心彼此固定。
7.一种层叠型铁心,其是将多个层叠固定有相同形状的板状铁心片的层叠铁心连结而呈环状的层叠型铁心,其中,
在所述层叠铁心的一个端部具有凸部,在所述层叠铁心的另一个端部具有凹部,
在所述凹部的外周侧的一部分具有切口,
所述凹部具有能够变形为C字型的构造,以使得形成将所述凸部包围的孔部,
具有如下构造,即,在与所述凹部的所述外周侧的前端部接触的位置具有在所述凸部的外周侧向周向延伸的凸起部,
防止所述凹部在变形为所述C字型之后通过回弹而变形恢复。
8.一种层叠型铁心,其是将多个层叠固定有相同形状的板状铁心片的层叠铁心连结而呈环状的层叠型铁心,其中,
在所述层叠铁心的一个端部具有凸部,在所述层叠铁心的另一个端部具有凹部,
在所述凹部的外周侧的一部分具有切口,
所述凹部具有能够变形为C字型的构造,以使得形成将所述凸部包围的孔部,
在构成所述凹部的外径侧的凸起处,设为在所述凸起的内径基部侧设置伸出部、在内径前端侧设置谷部的构造,
另一方面,设为在所述凸部的基部的外径侧具有伸出部的构造,
在将所述层叠铁心彼此排列为直线状态时,所述凹部的所述伸出部和所述凸部的所述伸出部接触,能够使所述层叠铁心的齿部彼此向离开的方向滑动而所述层叠铁心彼此不会脱落,
具有在将所述层叠铁心彼此排列为圆环状态时所述凹部的所述谷部和所述凸部的所述伸出部嵌合的构造。
9.一种层叠型铁心的制造方法,该层叠型铁心是将多个层叠铁心连结而呈环状的层叠型铁心,其中,
所述层叠铁心在所述层叠铁心的一个端部具有凸部,在所述层叠铁心的另一个端部具有凹部,在所述凹部的外周侧的一部分具有切口,所述凹部能够变形为C字型以使得形成将所述凸部包围的孔部,
所述制造方法使用所述层叠铁心,具有:
对位工序,将第1所述层叠铁心的所述凸部***至第2所述层叠铁心的所述凹部;
临时连结工序,使所述凹部变形为U字型而形成将所述第1层叠铁心的所述凸部包围的孔部,防止所述层叠铁心彼此脱落,能够使所述层叠铁心的齿部彼此向离开的方向滑动而所述层叠铁心彼此不会脱落;
绕线工序,针对所述层叠铁心的齿部进行绕线;以及
正式连结工序,使所述凹部从所述U字型变形为所述C字型而将所述层叠铁心彼此固定为环状。
10.根据权利要求9所述的层叠型铁心的制造方法,其中,
在所述绕线工序中,同时将绕线向多个所述齿部进行卷绕。
11.根据权利要求9或10所述的层叠型铁心的制造方法,其中,
在所述临时连结工序中,使多个部位的所述凹部的外周侧同时进行变形。
12.根据权利要求9或10所述的层叠型铁心的制造方法,其中,
在所述正式连结工序中,在使所述层叠铁心变形为环状之后,从外周对所述层叠铁心的外形进行加压,使所述凹部的外径侧同时进行变形而形成环状的层叠型铁心。
13.根据权利要求9或10所述的层叠型铁心的制造方法,其中,
在所述正式连结工序中,在使所述层叠铁心变形为环状之后,从所述层叠铁心的内径侧以及外径侧进行加压而使所述凹部的外径侧按顺序进行变形,形成环状的层叠型铁心。
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