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1、(10)申请公布号 CN 103023230 A (43)申请公布日 2013.04.03 CN 103023230 A *CN103023230A* (21)申请号 201210348266.6 (22)申请日 2012.09.18 2011-207835 2011.09.22 JP H02K 15/02(2006.01) (71)申请人 丰田纺织株式会社 地址 日本爱知县 (72)发明人 平田和之 (74)专利代理机构 北京林达刘知识产权代理事 务所 ( 普通合伙 ) 11277 代理人 刘新宇 张会华 (54) 发明名称 用于制造旋转电机的铁心的方法 (57) 摘要 用于制造旋转电机的铁。
2、心的方法。旋转电机 的铁心 （21） 通过层叠铁心板 （20） 形成， 该铁心板 （20） 均由多个铁心片 （22） 形成。根据用于制造 铁心 （21） 的方法， 带状的工件 （W） 首先沿着其长 度方向被间歇地输送。然后， 在工件 （W） 处于停止 状态时， 冲裁出铁心片 （22） 的侧边缘。在工件 （W） 的输送方向的下游位置处， 裁切铁心片 （22） 的剩 余边缘， 以冲裁出铁心片 （22） 。冲裁出的铁心片 （22） 被排列在支撑件上。由此形成铁心板 （20） ， 并且层叠铁心片 （22） 。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 12 。
3、页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 12 页 1/1 页 2 1. 一种用于制造旋转电机的铁心的方法， 其中铁心是通过层叠由多个铁心片制成的铁 心板形成的， 所述方法的特征在于 ： 沿着带状工件的长度方向间歇地输送所述工件 ； 在所述工件处于停止状态时， 冲裁出所述铁心片的侧边缘， 并且在所述工件的输送方 向的下游位置处， 裁切所述铁心片的剩余边缘， 以冲裁出所述铁心片 ； 以及 在对冲裁出的所述铁心片进行排列而形成所述铁心板的同时对所述铁心片进行层叠。 2. 根据权利要求 1 所述的用于制造旋转电机的铁心的方法， 其特征在。
4、于， 将冲裁出的 所述铁心片排列在支撑件上， 该支撑件一次移动一个节距的距离， 该节距对应于一个铁心 片。 3.根据权利要求1或2所述的用于制造旋转电机的铁心的方法， 其特征在于， 使冲裁出 的所述铁心片在支撑件上排列成环形， 该支撑件一次转动一个节距的距离， 该节距对应于 一个铁心片， 该环形的中心与所述支撑件的旋转轴线一致。 4.根据权利要求1或2所述的用于制造旋转电机的铁心的方法， 其特征在于， 在冲裁出 所述铁心片的所述侧边缘之前， 形成用于使层叠的铁心片彼此联接的凹坑。 5. 根据权利要求 1 或 2 所述的用于制造旋转电机的铁心的方法， 其特征在于 ： 在每个铁心片上形成齿部和具有。
5、一对侧边的磁轭部 ； 在所述磁轭部的所述一对侧边中的一个侧边处形成突出部 ； 并且 将所述突出部层叠于在层叠方向上相邻的另一个铁心片的突出部上。 6. 根据权利要求 3 所述的用于制造旋转电机的铁心的方法， 其特征在于， 在所述支撑 件的相隔 180 度的两个位置处同时层叠所述铁心片。 7. 根据权利要求 6 所述的用于制造旋转电机的铁心的方法， 其特征在于， 在所述工件 的宽度方向上的相同位置处一次冲裁出两个铁心片。 权 利 要 求 书 CN 103023230 A 2 1/5 页 3 用于制造旋转电机的铁心的方法 技术领域 0001 本发明涉及一种用于制造例如马达等旋转电机的定子铁心和转子。
6、铁心的方法。 背景技术 0002 例如， 日本特开 2006-223022 号公报公开了一种用于制造这样的旋转电机的方 法。根据在此文件中公开的方法， 工件 （带状钢板） 被沿着其长度方向间歇地输送。在工件 处于停止状态时， 从工件中冲裁出铁心片。接下来， 执行推回操作， 在推回操作中冲裁出的 铁心片被推回到冲孔内。当工件被输送到下一个加工步骤时， 铁心片被从工件推离并排列 于工作台。由此形成铁心片， 并层叠铁心片以形成铁心。 0003 在上述制造方法中， 铁心片被推回到冲孔内。这很可能在铁心片的外周缘形成例 如毛边等缺陷。因此， 需要执行抛光加工以去除毛边。如果不小心留下毛边或划痕， 磁性将。
7、 会劣化， 这会降低铁心的性能。 为了应对这种问题， 可以在铁心片被冲裁出的位置处形成铁 心板， 而不在冲裁出铁心片之后执行推回操作。 然而， 为了在形成铁心板的位置处冲裁铁心 片， 需要形状与铁心片的整体对应的环形模具。 在采用环形模具时， 在冲裁出的铁心片的两 侧都需要尺寸与模具的厚度对应的空间。 因此， 不可能使铁心片彼此无间隙地排列， 也就不 能制造铁心板。 发明内容 0004 因此， 本发明的目的是提供解决上述问题的用于制造旋转电机的铁心的方法。 0005 为实现前述目的， 根据本发明的一个方面， 提供一种用于制造旋转电机的铁心的 方法。所述铁心是通过层叠由多个铁心片制成的铁心板形成。
8、的。所述方法的特征在于 ： 沿 着带状工件的长度方向间歇地输送所述工件 ； 在所述工件处于停止状态时， 冲裁出所述铁 心片的侧边缘， 并且在所述工件的输送方向的下游位置处， 裁切所述铁心片的剩余边缘， 以 冲裁出所述铁心片 ； 以及在对冲裁出的所述铁心片进行排列而形成所述铁心板的同时对所 述铁心片进行层叠。 附图说明 0006 图 1 是说明由根据本发明的第一实施方式的制造方法制造的定子铁心的局部侧 视图 ； 0007 图 2 是沿图 1 的线 2-2 截取的端视图 ； 0008 图 3 是沿图 1 的线 3-3 截取的端视图 ； 0009 图 4 是定子铁心的局部平面图 ； 0010 图 5。
9、 是沿图 4 的线 5-5 截取的局部剖视图 ； 0011 图 6 是示出用于组装铁心板的加工步骤的平面图 ； 0012 图 7 是示出用于在不同于图 6 所示的层中组装铁心板的加工步骤的平面图 ； 0013 图 8 是示出铁心板与外模具和内模具之间关系的平面图 ； 说 明 书 CN 103023230 A 3 2/5 页 4 0014 图 9 是示出用于制造定子铁心的装置的剖视图 ； 0015 图 10 是示出卸下铁心时的定子铁心制造设备的剖视图 ； 0016 图 11 是示出如下加工步骤的解释性局部平面图 ： 在该加工步骤中冲裁出铁心片 的侧边缘 ； 0017 图 12A 是说明根据本发明。
10、的第二实施方式的制造方法的局部平面图 ； 0018 图 12B 是说明根据本发明的第二实施方式的制造方法的局部平面图 ； 和 0019 图 13 是说明根据本发明的第三实施方式的制造方法的局部平面图。 具体实施方式 0020 （第一实施方式） 0021 现在将参照图 1 至图 11 描述根据本发明的第一实施方式的用于制造马达的定子 铁心的方法。 0022 如图1至图3所示， 通过层叠铁心板20形成定子铁心21， 其中各铁心板20均是通 过环状地配置铁心片 22 而形成。如图 2 和图 3 所示， 每一层中的铁心片 22 被配置成与相 邻层的铁心板 20 中的铁心片 22 定向相反。各铁心片 2。
11、2 均包括圆弧状延伸的磁轭部 22a 和两个齿部 22b。齿部 22b 形成于磁轭部 22a 的内边缘并均沿径向延伸。磁轭部 22a 在两 侧中的一侧具有联接用的突出部 22c。 0023 如图 2、 图 3 和图 5 所示， 奇数层中的铁心片 22 和偶数层中的铁心片 22 具有除了 联接用突出部 22c 之外相同的形状。具体地， 联接用突出部 22c 朝向相反的方向延伸。每 层中的每个铁心片 22 的联接用突出部 22c 堆叠于层叠方向上相邻的铁心片 22 的联接用突 出部 22c。每层中的铁心片 22 的磁轭部 22a 堆叠于层叠方向上相邻层中的铁心片 22 的磁 轭部 22a。每层中的。
12、每个铁心片 22 的齿部 22b 匹配于层叠方向上相邻的铁心片 22 的磁轭 部 22a。 0024 如图 4 和图 5 所示， 联接用凹坑 23 形成于每个铁心片 22 的磁轭部 22a 和联接用 突出部 22c。通过使联接用凹坑 23 彼此接合， 在层叠方向上彼此相邻的铁心片 22 相互联 接。铁心片 22 通过环状地配置和层叠而联接在一起。 0025 如图 1 至图 3 所示， 带 （b and） 24 环绕于定子铁心 21 的外周面。带 24 具有带状 的形状， 并由薄铁板制成。安装部 25 位于带 24 的外周面。安装部 25 以预定间隔分开。定 子铁心 21 通过安装部 25 安装。
13、于车体。 0026 现在将描述用于制造定子铁心 21 的制造设备。 0027 如图 6 和图 7 所示， 在制造设备中， 带状工件 W 沿着该工件 W 的长度方向被间歇地 输送。如上所述， 当工件 W 处于停止状态时， 铁心片 22 被从工件 W 中冲裁出并被层叠。铁 心片 22 从工件 W 的中心线 C1 的宽度方向上的两侧冲裁出 （参见图 11） 。 0028 两个第一辅助加压装置 34、 37 配置于工件 W 的路径中。第一辅助加压装置 34、 37 在工件 W 的中心线 C1 的两侧形成联接用凹坑 23。在工件 W 的路径中， 第二辅助加压装置 33 设置于第一辅助加压装置 34 的下。
14、游， 并且第二辅助加压装置 36 设置于第一辅助加压装 置 37 的下游。 0029 如图 11 所示， 工件 W 由第二辅助加压装置 33、 36 进行冲裁， 以便形成通孔 22h、 22i 和 22j。因此， 在工件 W 的中心线 C1 的两侧形成铁心片 22 的侧边缘 22f、 22g 以及齿部 说 明 书 CN 103023230 A 4 3/5 页 5 22b 之间的空间。如图 6 和图 7 所示， 第一辅助加压装置 34、 37 分别具有加压部 34a、 34b 和 37a、 37b。 第二辅助加压装置33、 36分别具有加压部33a、 33b和36a、 36b。 加压部34a、 。
15、37a、 34b、 37b、 33a、 36a、 33b 和 36b 在工件 W 的宽度方向上移动以互换。因此， 奇数层中的铁心 片 22 和偶数层中的铁心片 22 的通孔 22h、 22i 和 22j 及联接用凹坑 23 在沿着工件 W 的长 度方向轻微错位的位置处冲裁出。而且， 奇数层中的铁心片 22 和偶数层中的铁心片 22 的 通孔 22h、 22i 和 22j 及联接用凹坑 23 在中心线 C1 的两侧沿着相反的定向被冲裁。 0030 主加压装置 31 位于第二辅助加压装置 33、 36 的下游。如图 8 至图 10 所示， 保持 环 101 位于主加压装置 31 的框架 （未图示）。
16、 上。保持环 101 可以经由径向轴承 102 绕着轴 线 C2 旋转。保持环 101 按照一次对应一个铁心片 22 的节距由马达 （未图示） 旋转。筒状的 外模具 103 和施压环 104 被竖直堆叠地固定于保持环 101 的内周面。 0031 在外模具103和施压环104的下方设置第一液压缸105， 每个第一液压缸105均包 括活塞杆 106。基座 107 固定于活塞杆 106 的顶端。环形的支撑件 109 经由推力轴承 108 被旋转地支撑于基座 107。由此， 当操作第一液压缸 105 时， 支撑件 109 与基座 107 和推力 轴承 108 一同被升降。 0032 第二液压缸 11。
17、0 位于支撑件 109 的下方以与轴线 C2 同轴。内模具 112 被载置于 活塞杆 111 的顶端。环形的冲头 113 位于支撑件 109 的上方以能够竖直地移动。冲头 113 的外刃缘 113a 对应于外模具 103 的刃缘 103a。冲头 113 的内刃缘 113b 对应于内模具 112 的刃缘 112a。 0033 如图 6 和图 7 所示， 在工件 W 的宽度方向上的一侧形成的第一铁心片 22 位于外模 具 103 和内模具 112 之间。此时， 在工件 W 的宽度方向上的另一侧形成的第二铁心片 22 位 于外模具 103 和内模具 112 之间， 其位置从第一铁心片 22 的位置旋。
18、转了 180 度的位置。在 此状态中冲头 113 落下。每次冲头 113 落下， 刃缘 113a 和外模具 103 的刃缘 103a 以及刃 缘113b和内模具112的刃缘112a都裁切剩余的边缘部22k、 22m， 从而从工件W中冲裁出铁 心片 22。 0034 现在将描述使用上述制造设备制造定子铁心 21 的方法。 0035 如图 6 和图 7 中的箭头所示， 工件 W 通过工件进给装置在工件 W 的长度方向上被 间歇地输送， 同时工件 W 的中心线 C1 与制造设备的轴线 C2 相匹配。当冲裁出定子铁心 21 的例如第一层、 第三层和第五层等奇数层的铁心片 22 时， 第一和第二辅助加压。
19、装置 34、 37、 33 和 36 的加压部 34a、 37a、 34b、 37b、 33a、 36a、 33b 和 36b 切换到图 6 所示的位置。在此状 态中， 当工件 W 处于停止状态时， 第一和第二辅助加压装置 34、 37、 33 和 36 在工件 W 的两侧 形成联接用凹坑 23 并冲裁工件 W 以形成通孔 22h、 22i 和 22j。 0036 工件 W 上形成第一和第二铁心片 22 的位置是位于主加压装置 31 上的相隔 180 度 的两个位置， 工件 W 停止。当工件 W 处于停止状态时， 冲头 113 落下。冲头 113、 外模具 103 和内模具 112 裁切铁心片。
20、 22 的剩余的边缘部 22k、 22m， 从而从工件 W 中同时冲裁出两个铁 心片 22。该两个冲裁出的铁心片 22 层叠于支撑件 109 上。 0037 其后， 保持环 101、 模具 103 和施压环 104 沿从图 6 观察的逆时针方向旋转对应于 一个铁心片 22 的节距。同时， 工件进给装置 （未图示） 使工件 W 移动对应于一个铁心片 22 的节距， 然后停止移动工件 W。随后， 以上述方式操作加压装置 31、 33、 34、 36、 37， 以从工件 W 中冲裁出铁心片 22。由主加压装置 31 冲裁出的两个铁心片 22 与之前刚刚冲裁出的铁心 说 明 书 CN 10302323。
21、0 A 5 4/5 页 6 片 22 并排布置， 并且该两个铁心片 22 在被主加压装置 31 加压的状态下层叠于较低层的铁 心片 22 上。当保持环 101 旋转 180 度时， 奇数层的铁心片 22 形成环状。 0038 由于加压时弯曲变形的排斥力， 铁心板 20 的铁心片 22 被保持于外模具 103 的内 表面。而且， 铁心片 22 被施压环 104 从外侧施加的压力和内模具 112 从内侧施加的压力所 保持。 0039 当冲裁偶数层的铁心片22时， 第一和第二辅助加压装置34、 37、 33、 36的加压部切 换到图 7 所示的位置， 以冲裁例如第二、 第四和第六层等偶数层的铁心片 。
22、22。在此状态中， 和形成奇数铁心板 20 的铁心片 22 的情形一样， 执行由加压装置 31、 33、 34、 36、 37 对铁心片 22 的冲裁、 保持环 101 的旋转和工件 W 的输送。结果， 在位于主加压装置 31 的相隔 180 度 的两个位置处同时冲裁出偶数层的铁心片 22。冲裁出的铁心片 22 的联接用突出部 22c 朝 向与奇数层的铁心片 22 的联接用突出部 22c 相反的方向定向。偶数层的铁心板 20 层叠于 奇数层的铁心板 20 上。此时， 在层叠方向上彼此相邻的铁心片 22 通过使联接用凹坑 23 彼 此接合来彼此联接。在层叠方向上彼此相邻的铁心片 22 由外模具 。
23、103 和施压环 104 保持 并施压。以这种方式， 在层叠方向上彼此相邻的铁心片 22 形成没有间隙的紧密接触。 0040 重复奇数层的铁心片 22 的冲裁和层叠以及偶数层的铁心片 22 的冲裁和层叠。当 冲裁出预定数量层的铁心板 20 的铁心片 22 时， 在第一辅助加压装置 34、 37 的上游侧， 在工 件 W 的联接用凹坑 23 的位置处， 加压装置 （未图示） 形成尺寸与联接用凹坑 23 的尺寸相同 的通孔。当联接用凹坑装配于通孔时， 在层叠方向上彼此相邻的铁心板 20 彼此并不联接。 层叠预定数量的铁心板 20 以形成铁心 21。 0041 包括非联接部的铁心板 20 通过施压环。
24、 104 和内模具 112 之间的空间向下地卸下 （discharge） 。然后， 如图 10 所示， 液压缸 105、 110 的操作使支撑件 109 与基座 107 和推力 轴承 108 一同落下。支撑件 109 上的铁心 21 随后输送到下一加工步骤。此时， 内模具 112 由外模具 103 和施压环 104 中的铁心片 22 所保持。内模具 112 因此被保持在预定的位置 而不落下。 0042 当开始加工时， 支撑件 109 上没有载置铁心片 22。冲裁出的铁心片 22 被外模具 103 和施压环 104 所保持。因此， 在支撑件 109 的上方 （在冲裁出的铁心片 22 的下方） 存。
25、在 空间， 直到冲裁出预定数量的铁心片 22 并且铁心片 22 到达支撑件 109 为止。这样， 开始加 工时， 在支撑件 109 上放置有虚拟 （dummy） 铁心 （未图示） 以从下方支撑冲裁出的铁心片 22， 并使铁心片 22 的冲裁变得稳定。如铁心 21 的情形一样输送虚拟铁心。 0043 在输送铁心 21 之后， 操作液压缸 105、 110 以使支撑件 109 与基座 107 和推力轴承 108 一同回到图 9 所示的位置。随后继续铁心片 22 的冲裁和层叠。 0044 第一实施方式具有如下优点。 0045 （1） 工件 W 被间歇地输送。当工件 W 处于停止状态时， 冲裁出铁心片。
26、 22 的侧边缘 22f、 22g， 而另一个铁心片 22 在工件 W 的移动方向的下游位置在剩余的边缘 22k、 22m 处被 裁切。从工件 W 冲裁出的铁心片 22 在支撑件 109 上对准并层叠。以这种方式， 主加压装置 31 只需要冲裁出铁心片 22 的剩余的边缘 22k、 22m。因此， 不需要形状与铁心片 22 的整体 对应的模具。这样， 不同于背景技术， 冲裁出的铁心片 22 不需要被推回。这取消了用于推 回操作的装置的必要性， 并简化了制造设备的构造。 0046 （2） 不同于背景技术， 不推回冲裁出的铁心片 22。因此， 防止铁心片 22 的外边缘 说 明 书 CN 1030。
27、23230 A 6 5/5 页 7 受到损伤。所以不再需要后处理， 这简化了生产工艺。另外， 铁心 21 的磁特性不会下降， 因 此得到高性能铁心 21。 0047 （3） 单个工件 W 沿其长度间歇地输送， 并从工件 W 同时冲裁出两个铁心片 22。这 减少了生产工艺的周期时间。 0048 （4） 依照制造方法， 在主加压装置 31 的相隔 180 度的两个位置处同时冲裁出铁心 片 22。所以， 通过将外模具 103 和内模具 112 移动半圈可以形成环形的铁心板 20。这减少 了生产工艺的周期时间。 0049 （第二实施方式） 0050 现在将参照图 12A 和图 12B 描述本发明的第二。
28、实施方式。与第一实施方式的对应 组成部件相似或相同的组成部件被赋予相似或相同的附图标记。 0051 如图 12A 和图 12B 所示， 使用两个带状工件 W。从每个工件 W 中一个接一个地冲裁 出具有沿工件 W 的宽度方向定向的齿部 22b 的铁心片 22。如图 7 中的双点划线所示的那 样， 工件 W 在对应于主加压装置 31 的外周的两个相反位置输送。在主加压装置 31 的相隔 180 度的两个位置处同时冲裁出铁心片 22。 0052 这样， 第二实施方式实现与第一实施方式的优点 （1） 至 （4） 项相同的优点。 0053 （第三实施方式） 0054 以下， 将参照图 13 描述本发明的。
29、第三实施方式。在第三实施方式中， 与第一实施 方式的对应组成部件相似或相同的组成部件被赋予相似或相同的附图标记。 0055 如图 13 所示， 在中心线 C1 的两侧从带状工件 W 中冲裁出铁心片 22。此时， 以朝向 同一个方向定向的状态冲裁出铁心片22。 在层叠铁心片22时， 在保持环101的旋转方向上 的后方位置冲裁出铁心片 22。由铁心片 22 形成第一层的铁心板 20。接下来， 两个铁心片 22同时从工件W中冲裁出并层叠于较低层的铁心片22上。 以这种方式， 由后方侧的铁心片 22 形成奇数层 （较低层） 的铁心板 20， 由前方侧的铁心片 22 形成偶数层 （较高层） 的铁心板 2。
30、0。 0056 从而第三实施方式实现与第一实施方式相同的优点。 0057 以上实施方式可以如下地变型。 0058 铁心片 22 可以被冲裁成不同于以上实施方式中所描述的形状。例如， 铁心片 22 均可被冲裁成具有单个齿部 22b。 0059 本发明可以应用于用以制造马达的转子铁心的方法。 0060 铁心片22可以沿直线配置以形成直线状铁心板20， 并且可以层叠这种铁心板20。 在这种情况下， 用直线状支撑件来支撑铁心片 22。该支撑件沿着支撑件的长度一次移动对 应于一个铁心片的节距， 并且以对应于铁心板 20 的长度的行程往复运动。这种情况下的铁 心适用于线性马达。 0061 可以在主加压装置。
31、 31 的上游位置设置用于冲裁铁心片 22 的齿部 22b 的顶端 （即， 铁心片 22 的内边缘） 的加压装置。在这种情况下， 不需要主加压装置的内模具 112。 0062 冲裁出的铁心片 22 可以被由施压环 104 施加的压力保持对准。在这种情况下， 从 施压环 104 的下方卸下的铁心在下一个加工步骤中沿着铁心片的层叠方向被强力地加压。 这使得铁心片彼此紧密地接触。 说 明 书 CN 103023230 A 7 1/12 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 103023230 A 8 2/12 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 103023230 A 9 3/12 页 1。
32、0 图 3 说 明 书 附 图 CN 103023230 A 10 4/12 页 11 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103023230 A 11 5/12 页 12 图 6 说 明 书 附 图 CN 103023230 A 12 6/12 页 13 图 7 说 明 书 附 图 CN 103023230 A 13 7/12 页 14 图 8 说 明 书 附 图 CN 103023230 A 14 8/12 页 15 图 9 说 明 书 附 图 CN 103023230 A 15 9/12 页 16 图 10 说 明 书 附 图 CN 103023230 A 16 10/12 页 17 图 11 图 12A 说 明 书 附 图 CN 103023230 A 17 11/12 页 18 图 12B 说 明 书 附 图 CN 103023230 A 18 12/12 页 19 图 13 说 明 书 附 图 CN 103023230 A 19 。