CN105471196A - 叠片铁芯的制造方法及制造装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在从同一条材制造转子叠片铁芯和定子叠片铁芯双方的时候可提高材料成品率的叠片铁芯的制造方法及制造装置。在从同一条材(10)分别冲裁多个铁芯片(11、12)并进行层叠来制造转子叠片铁芯(13)和定子叠片铁芯(14)双方的时候，从条材(10)还冲裁多个铁芯片(11a)并进行层叠，制造多种转子叠片铁芯(13、13a)。在这里，多种转子叠片铁芯(13、13a)可用于不同的电动机。

Description

叠片铁芯的制造方法及制造装置

技术领域

本发明涉及一种叠片铁芯的制造方法及制造装置，用来从同一条材制造转子叠片铁芯和定子叠片铁芯的双方。

背景技术

从材料成品率的观点出发，存在从同一条材冲裁多个铁芯片并进行层叠来制造转子叠片铁芯和定子叠片铁芯双方的方法。例如，在专利文献1中，公开了从同一条材依次冲裁转子铁芯片和定子铁芯片来制造步进马达用叠片铁芯的方法。

专利文献1：日本特开平6-269149号公报

发明内容

发明所要解决的课题

通常，转子叠片铁芯和定子叠片铁芯的层叠高度(层叠厚度、层叠片数)相同，但根据产品，也存在层叠高度不同的转子叠片铁芯和定子叠片铁芯。此外，在混合式步进马达中，也有时使用在层叠多个铁芯片来形成的2个叠片铁芯之间夹入永久磁铁的转子叠片铁芯，需要与定子叠片铁芯相比层叠高度较低的转子叠片铁芯。

在这些场合，即使如上述的那样从同一条材制造转子叠片铁芯和定子叠片铁芯双方来谋求材料成品率的提高，用于形成转子叠片铁芯的铁芯片的冲裁区域也会成为剩余，使材料成品率下降。另外，即使从剩余的冲裁区域冲裁铁芯片并进行层叠，作为库存进行保管，如果没有使用机会就会这样被废弃，所以，结果会导致材料成品率下降。

本发明就是鉴于这样的情况而作出的，其目的在于提供一种在从同一条材制造转子叠片铁芯和定子叠片铁芯双方的时候可提高材料成品率的叠片铁芯的制造方法及其制造装置。

用于解决课题的技术手段

按照上述目的的本发明的叠片铁芯的制造方法，从同一条材冲裁多个铁芯片并进行层叠，制造转子叠片铁芯和定子叠片铁芯双方；在该叠片铁芯的制造方法中，

从上述条材制造多种上述转子叠片铁芯。

在本发明的叠片铁芯的制造方法中，多种上述转子叠片铁芯也可用于不同的电动机。

在本发明的叠片铁芯的制造方法中，多种上述转子叠片铁芯也可做成不同的形状。

在本发明的叠片铁芯的制造方法中，多种上述转子叠片铁芯也可通过将同一形状的上述铁芯片层叠不同片数来制造。

按照上述目的的本发明的叠片铁芯的制造装置将多个铁芯片从同一条材冲裁并进行层叠，制造转子叠片铁芯和定子叠片铁芯双方；在该叠片铁芯的制造装置中，在同一模具装置中设有多个用来冲裁形成上述转子叠片铁芯的转子铁芯用层叠模。

在本发明的叠片铁芯的制造装置中，也可经转动集结旋转机构由一个旋转驱动源使上述多个转子铁芯用层叠模分别进行分度旋转。

而且，在本发明的叠片铁芯的制造装置中，上述模具装置也可还具有冲裁形成上述定子叠片铁芯的定子铁芯用层叠模，由上述旋转驱动源使上述定子铁芯用层叠模也与上述转子铁芯用层叠模一起进行分度旋转。

发明的效果

本发明的叠片铁芯的制造方法及叠片铁芯的制造装置在从同一条材制造转子叠片铁芯和定子叠片铁芯双方的时候，制造多种转子叠片铁芯，所以，可将仅在1种转子叠片铁芯的制造中成为剩余的区域，在其它的转子叠片铁芯的制造中得到利用。因此，可提高材料成品率。

另外，在叠片铁芯的制造装置中，在由一个转动集结旋转机构使多个转子铁芯用层叠模或者此外还使定子铁芯用层叠模进行间歇旋转的场合，装置的进一步小型化成为可能。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的叠片铁芯的制造方法的说明图。

图2是图1的叠片铁芯的制造方法的说明图。

图3是图1的叠片铁芯的制造方法的说明图。

图4是图1的叠片铁芯的制造方法的说明图。

图5是使用图1的的叠片铁芯的制造方法制造的转子叠片铁芯的立体图。

图6是使用图1的叠片铁芯的制造方法制造的定子叠片铁芯的立体图。

图7是本发明的第1实施方式的叠片铁芯的制造装置的概略俯视图。

图8是本发明的第2实施方式的叠片铁芯的制造装置的概略俯视图。

具体实施方式

接下来，参照附图说明将本发明具体化的实施方式，供本发明的理解使用。

如图1～图4所示，本发明的一实施方式的叠片铁芯的制造方法为，从同一条材10分别冲裁多个铁芯片11、12并进行层叠，如图5、图6所示，在制造转子叠片铁芯(转子)13和定子叠片铁芯(定子)14双方的时候，从条材10进一步冲裁多个铁芯片11a并进行层叠，制造多种转子叠片铁芯13、13a。以下，详细地进行说明。

转子叠片铁芯13、13a和定子叠片铁芯14用于混合式步进马达(电动机的一例)。

在这里，从同一条材10制造的多种(在这里是2种)转子叠片铁芯13、13a中的一方的转子叠片铁芯13与定子叠片铁芯14一起使用。此转子叠片铁芯13和定子叠片铁芯14的层叠高度(层叠厚度、层叠片数)不同，转子叠片铁芯13比定子叠片铁芯14低(薄)。

另外，转子叠片铁芯和定子叠片铁芯如果转子叠片铁芯的层叠高度比定子叠片铁芯低，则不限于是用于上述的混合式步进马达的转子叠片铁芯和定子叠片铁芯，也可以是用于其它的电动机的转子叠片铁芯和定子叠片铁芯。

另外，另一方的转子叠片铁芯13a是与其它的定子叠片铁芯一起使用的转子叠片铁芯。此另一方的转子叠片铁芯13a可在不增加铁芯片的层叠片数的原样状态下或在进一步增加铁芯片的层叠片数的状态下与其它的定子叠片铁芯一起使用。另外，转子叠片铁芯13a也可用于混合式步进马达以外的电动机。

在这里，从同一条材10制造的多种转子叠片铁芯13、13a可用于同一种类的电动机，也可用于不同种类的电动机。另外，也可做成不同的形状(构成)。另外，所谓不同的形状，例如与使用的电动机的规格对应，存在铁芯片的形状、凿紧等的布局不同的场合、即使铁芯片的形状相同但层叠片数不同的场合等。

如图5所示，上述的转子叠片铁芯13具有层叠多个铁芯片11形成的2个叠片铁芯15和配置在其间的永久磁铁16。另外，构成转子叠片铁芯13的1层环状的铁芯片11虽然是在圆周方向上没有设置连结部的一体构造的铁芯片，但也可以是可将圆弧状的铁芯片部连结成环状的分割构造的铁芯片(构成转子叠片铁芯13a的铁芯片11a也一样)。

另外，在层叠方向上相邻的铁芯片11彼此虽然使用凿紧部17进行结合，但也可使用焊接、树脂或使它们的2个以上组合来进行结合(铁芯片11a也一样)。

并且，在转子叠片铁芯13的中央形成轴孔18(转子叠片铁芯13a也一样)。

如图6所示，定子叠片铁芯14是层叠多个铁芯片12形成的定子叠片铁芯。另外，构成定子叠片铁芯14的1层环状的铁芯片12虽然是在圆周方向上没有设置连结部的一体构造的铁芯片，但也可以是将圆弧状的铁芯片部连结成环状的分割构造的铁芯片。

在层叠方向上相邻的铁芯片12彼此虽然使用凿紧部19进行结合，但也可使用焊接、树脂或使它们的2个以上组合来进行结合。

定子叠片铁芯14具有环状的磁轭部20和磁极部22，磁极部22与此磁轭部20的内侧一体地连接，在前端部形成多个小齿(狭缝)21。

此磁轭部20和磁极部22通过层叠具有磁轭片部23和磁极片部24的铁芯片12来分别形成。此磁极片部24通过对于条材10冲裁槽25来形成。另外，附图标记26是进行定子叠片铁芯14的安装固定的螺栓孔。

以上所示的多种转子叠片铁芯13、13a和定子叠片铁芯14由图1～图4所示的顺序从同一条材10制造。

首先，参照图1、图2说明转子叠片铁芯13、13a的制造工序。另外，图1的各工序(a)～(e)是与上述的定子叠片铁芯14一起使用的一方的转子叠片铁芯13的制造工序，图2的各工序(f)～(j)是与上述的其它的定子叠片铁芯一起使用的另一方的转子叠片铁芯13a的制造工序，由于通用，所以，对于同一构成要素标记同一附图标记。图1所示的临时槽冲裁工序(a)和图2所示的临时槽冲裁工序(f)相同，所以，也可省略图2的临时槽冲裁工序(f)，由图1的临时槽冲裁工序(a)进行。在此场合，临时槽冲裁工序(f)成为空闲工序。

如图1所示，在由厚度例如是0.15～0.5mm左右的电工硅钢片构成的条材10进行临时槽27的冲裁(临时槽冲裁工序a)。另外，在这里，在条材10的宽度方向两侧以规定节距形成定位用的导向孔28。

接下来，对于实施层叠次序是第1的铁芯片11的冲裁的区域不形成凿紧部17，而是形成凿紧部17嵌入的凿紧孔(贯通孔)29(凿紧孔形成工序b)，对于实施第2以后的铁芯片11的冲裁的区域，形成凿紧部17(凿紧部形成工序c)。此时，在工序(b)、(c)中，还冲裁轴孔18。

而且，经过空闲工序(没有进行冲裁的工序d)后，冲裁铁芯片11(铁芯片冲裁工序e)。通过依次层叠由以上的工序(a)～(e)冲裁的多个铁芯片11，可制造转子叠片铁芯13(即，2个叠片铁芯15)。由此，转子叠片铁芯13的制造所需要的铁芯片11的冲裁结束。

另外，虽然对于铁芯片11的冲裁结束的条材10进行后述的图3、图4所示的定子叠片铁芯14的制造工序(铁芯片12的冲裁)，但因为如上述的那样转子叠片铁芯13的层叠高度比定子叠片铁芯14低，所以，铁芯片11的冲裁区域剩余。

因此，对于进行图1的临时槽冲裁工序(a)后的条材10，在图1的其它的工序(b)～(e)中不进行上述的铁芯片11的冲裁，而是进行图2(g)～(j)的制造工序，实施用于另一方的转子叠片铁芯13a的制造的铁芯片11a的冲裁。

在这里，如图2所示，首先，经过空闲工序(f)，在进行上述的凿紧孔29的形成(凿紧孔形成工序g)或凿紧部17的形成(凿紧部形成工序h)后，经过空闲工序(i)，冲裁铁芯片11a(铁芯片冲裁工序j)。另外，铁芯片11a的凿紧孔29及凿紧部17的布局与铁芯片11的凿紧孔29及凿紧部17的布局不同。

而且，通过依次层叠被冲裁的多个铁芯片11a，可制造另一方的转子叠片铁芯13a。

由此，另一方的转子叠片铁芯13a的制造所需要的铁芯片11a的冲裁结束，所以，对于此铁芯片11a的冲裁结束的条材10，接着经图3、图4所示的定子叠片铁芯14的制造工序(k)～(t)，进行铁芯片12的冲裁。

另外，上述的临时槽27的冲裁、凿紧孔29的形成、凿紧部17的形成及铁芯片11、11a的冲裁分别由一个模具装置(未图示)进行，除去了临时槽冲裁工序的图1的制造工序和图2的制造工序的切换(模具的工作和停止)以手动或自动的方式实施。

而且，虽然在图1和图2中对冲裁不同的形状的铁芯片11、11a的场合进行了说明，但也可如上述的那样例如与使用的电动机的规格对应地冲裁同一形状的铁芯片。在此场合，通过变更铁芯片的层叠片数，可制造与转子叠片铁芯13不同的种类的转子叠片铁芯。

在此场合，图2所示的凿紧孔和凿紧部的形成因为成为与图1相同的布局，所以，也可在进行图1所示的凿紧孔和凿紧部的形成后不进行(省略)图2所示的凿紧孔和凿紧部的形成地进行图2所示的铁芯片的冲裁。

接下来，从经过上述的图1的制造工序或图2的制造工序的条材10制造定子叠片铁芯14。下面，参照图3、图4说明定子叠片铁芯14的制造工序。

首先，如图3所示，经过空闲工序(k)后，对于各临时磁极片部30的基部进行精压(精压工序l)。由此，可使临时磁极片部30向铁芯片12的轴心侧延伸。另外，此工序如果不要，则也可不实施。

然后，对于各临时槽27的外周面进行修整加工，形成槽25(槽修整工序m)。

接着，对于各临时磁极片部30的前端部进行冲裁加工，形成在前端部形成多个小齿21的磁极片部24(小齿形成工序n)。

再在铁芯片12的冲裁区域的四角部形成构成螺栓孔26的贯通孔31(螺栓孔形成工序o)。

接下来，如图4所示，对于实施层叠次序是第1的铁芯片12的冲裁的区域，不形成凿紧部19，而是形成凿紧部19嵌入的凿紧孔(贯通孔)32(凿紧孔形成工序p)，对于实施第2以后的铁芯片12的冲裁的区域，形成凿紧部19(凿紧部形成工序q)。

然后，对于上述的铁芯片11或铁芯片11a的冲裁后的内周面进行内径冲裁(剃齿加工)(内径冲裁工序r)，之后，经过空闲工序(s)，冲裁铁芯片12(铁芯片冲裁工序t)。

通过依次层叠此被冲裁的多个铁芯片12，可制造定子叠片铁芯14。

根据以上的内容，通过使用本实施方式的叠片铁芯的制造方法，在从同一条材10制造转子叠片铁芯13和定子叠片铁芯14双方的时候，可消除剩余区域，可提高材料成品率。

接着，参照图7说明本发明的第1实施方式的叠片铁芯的制造装置35。此制造装置35在一个模具装置中具有如图1所示那样进行临时槽冲裁工序(a)、凿紧孔形成工序(b)、凿紧部形成工序(c)及空闲工序(d)的工位(A)～(D)、冲裁铁芯片11的工位(E)、如图2所示那样进行空闲工序(f)、凿紧孔形成工序(g)、凿紧部形成工序(h)及空闲工序(i)的工位(F)～(I)、冲裁铁芯片11a的工位(J)和如图3、图4所示那样进行空闲工序(k)、精压工序(l)、槽修整工序(m)、小齿形成工序(n)、螺栓孔形成工序(o)、凿紧孔形成工序(p)、凿紧部形成工序(q)、内径冲裁工序(r)及空闲工序(s)的工位(K)～(S)、进行(定子)铁芯片12的冲裁和层叠的工位(T)。在这里，在工位(E)、(J)分别设置冲裁形成转子叠片铁芯13、13a的转子铁芯用层叠模，在工位(T)设置冲裁形成定子叠片铁芯14的定子铁芯用层叠模。

关于铁芯片11、11a、12，每次对于各铁芯片或每次对于多片铁芯片进行使模旋转规定角度(通常180度或90度)的转动的集结，谋求叠片铁芯的均匀化。因此，在各工位(E)、(J)、(T)设置进行层叠模的规定角度的旋转(分度旋转)的转动集结旋转机构37～39。在现有技术中，由于对于各转动集结旋转机构37～39分别具有1个旋转驱动源，所以，存在机构、控制变得复杂的问题。

在此实施方式中，如图7所示，关于工位(E)、(J)的转动集结旋转机构37、38从中间皮带轮(带齿皮带轮，以下相同)40、41经皮带(带齿皮带，以下相同)42、43传递动力。中间皮带轮40、41从旋转驱动源45获得间歇旋转动力。另外，关于工位(T)的转动集结旋转机构39，从别的旋转驱动源46经皮带47获得间歇旋转动力。

由此，转动集结旋转机构37、38的同步运转可容易地进行，设备构成也简化。

接着，对图8所示的本发明的第2实施方式的叠片铁芯的制造装置50进行说明。另外，在图8中，关于工位(A)～(D)、(F)～(I)、(K)～(S)，由于与图7相同，所以，省略记载。在此叠片铁芯的制造装置50中，也具有将铁芯片11、11a、12冲压出到层叠模内进行转动集结的转动集结旋转机构37～39。转动集结旋转机构37～39分别经皮带54～56可旋转驱动地与中间皮带轮51～53连结。中间皮带轮51～53经主皮带58与一个旋转驱动源59连结。另外，附图标记60是张紧皮带轮。

由此，当旋转驱动源59进行规定的间歇旋转时，其旋转经主皮带58、中间皮带轮51～53、皮带54～56传递到转动集结旋转机构37～39，可与模具的动作配合对3个转动集结旋转机构37～39进行同步驱动。由此，设备构成也变得容易，压力机及转动集结旋转机构37～39的同步变得容易。

以上参照实施方式说明了本发明，但本发明不限于记载于任何上述的实施方式的构成，在记载于专利请求的范围的事项的范围内可想到的其它的实施方式、变形例也包含在内。例如，组合上述的各个实施方式、变形例的一部分或全部来构成本发明的叠片铁芯的制造方法及制造装置的场合也包含在本发明的权利范围中。

在上述实施方式中，虽然说明了将本发明的叠片铁芯的制造方法及制造装置应用于将转子叠片铁芯具有间隙地配置于定子叠片铁芯的内侧的内转子型的叠片铁芯的制造的场合，但也可应用于将转子叠片铁芯具有间隙地配置于定子叠片铁芯的外侧的外转子型的叠片铁芯的制造。

另外，在上述实施方式中，虽然说明了从同一条材制造的多种转子叠片铁芯都被做成在圆周方向上没有设置连结部的一体构造的转子叠片铁芯的场合，但关于例如与其它的定子叠片铁芯一起使用的转子叠片铁芯，也可做成可将圆弧状的铁芯片部连结成环状的分割构造的转子叠片铁芯。另外，在此场合，也可从条材的剩余的区域进行通过连结而成为环状的多个铁芯片部的全部的冲裁。

而且，在上述实施方式中虽然说明了从同一条材制造2种转子叠片铁芯的场合，但根据铁芯片的层叠高度，也可制造3种以上的转子叠片铁芯。在此场合的叠片铁芯的制造装置中也有时还需要具有转动集结旋转机构的工位。

而且，虽然可在转子叠片铁芯和定子叠片铁芯的凿紧部使用圆型、V型的凿紧，但也可以是其它的形状的凿紧。

附图标记说明：

10：条材、11、11a、12：铁芯片、13、13a：转子叠片铁芯、14：定子叠片铁芯、15：叠片铁芯、16：永久磁铁、17：凿紧部、18：轴孔、19：凿紧部、20：磁轭部、21：小齿、22：磁极部、23：磁轭片部、24：磁极片部、25：槽、26：螺栓孔、27：临时槽、28：导向孔、29：凿紧孔、30：临时磁极片部、31：贯通孔、32：凿紧孔、35：叠片铁芯的制造装置、37～39：转动集结旋转机构、40、41：中间皮带轮、42、43：皮带、45、46：旋转驱动源、47：皮带、50：叠片铁芯的制造装置、51～53：中间皮带轮、54～56：皮带、58：主皮带、59：旋转驱动源、60：张紧皮带轮。

Claims (7)

1.一种叠片铁芯的制造方法，从同一条材冲裁多个铁芯片并进行层叠，制造转子叠片铁芯和定子叠片铁芯双方；该叠片铁芯的制造方法的特征在于，

从上述条材制造多种上述转子叠片铁芯。

2.根据权利要求1所述的叠片铁芯的制造方法，其特征在于，多种上述转子叠片铁芯用于不同的电动机。

3.根据权利要求1或2所述的叠片铁芯的制造方法，其特征在于，多种上述转子叠片铁芯为不同的形状。

4.根据权利要求1或2所述的叠片铁芯的制造方法，其特征在于，多种上述转子叠片铁芯通过将同一形状的上述铁芯片层叠不同片数来制造。

5.一种叠片铁芯的制造装置，将多个铁芯片从同一条材冲裁并层叠，制造转子叠片铁芯和定子叠片铁芯双方，该叠片铁芯的制造装置的特征在于：在同一模具装置中设有多个用来冲裁形成上述转子叠片铁芯的转子铁芯用层叠模。

6.根据权利要求5所述的叠片铁芯的制造装置，其特征在于，经转动集结旋转机构由一个旋转驱动源使上述多个转子铁芯用层叠模分别进行分度旋转。

7.根据权利要求6所述的叠片铁芯的制造装置，其特征在于，上述模具装置还具有冲裁形成上述定子叠片铁芯的定子铁芯用层叠模，由上述旋转驱动源使上述定子铁芯用层叠模也与上述转子铁芯用层叠模一起进行分度旋转。