專利名稱：層疊鐵心及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將呈帶狀連續(xù)的多個扇形鐵心片巻繞成螺旋狀并進(jìn)行層疊的層疊鐵
心及其制造方法。
背景技術(shù)：
以往，作為提高在層疊鐵心的制造中使用的鐵心材料(例如，條形材料)的成品率 的方法，已知有所謂的巻形鐵心方法，該方法在從鐵心材料沖裁鐵心片時，沖裁形成不連接 成環(huán)狀而連接成帶狀的多個扇形鐵心片，巻繞所述扇形鐵心片并進(jìn)行層疊，從而制造層疊 鐵心。 具體來說，在使具有規(guī)定數(shù)量的槽的圓弧狀的扇形鐵心片彼此經(jīng)由連結(jié)部相互結(jié) 合的狀態(tài)下，利用模具對鐵心材料進(jìn)行沖裁。然后，將形成于外周側(cè)上的連結(jié)部彎折，將相 鄰的扇形鐵心片的側(cè)端部對合，同時，將連續(xù)的多個扇形鐵心片巻繞成螺旋狀并進(jìn)行層疊。 此外，在層疊鐵心的層疊方向上，連結(jié)部在周向的不同位置偏移，扇形鐵心片與連結(jié)部相鄰 地配置(例如，參照日本特開平1-264548號公報、日本特開平8-196061號公報、日本特表 2004-505595號公報)。 但是，在上述公報所記載的技術(shù)中，在為了將多個扇形鐵心片配置成環(huán)狀而彎折 連結(jié)部時，在連結(jié)部的壁厚方向上產(chǎn)生膨脹部，在該膨脹部層疊的扇形鐵心片之間產(chǎn)生間 隙，制造的層疊鐵心的厚度產(chǎn)生不均勻。由于該間隙，在例如使用了層疊鐵心的電動機(jī)的組 裝中，需要用于消除間隙的多余的加壓處理，或者該間隙成為導(dǎo)致電動機(jī)的效率下降或產(chǎn) 生振動的原因，給電動機(jī)的品質(zhì)帶來壞影響。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而作出的，其目的在于提供一種不受連結(jié)部的厚度方向的 膨脹的影響而能夠高效地制造高品質(zhì)的產(chǎn)品的層疊鐵心及其制造方法。 按照所述目的的第一發(fā)明的層疊鐵心，具有通過形成在外周部上的連結(jié)部而相互
結(jié)合的相鄰的扇形鐵心片，彎折所述連結(jié)部并使相鄰的所述扇形鐵心片的側(cè)端部對合，同
時，將連續(xù)的多個所述扇形鐵心片巻繞成螺旋狀而進(jìn)行層疊，其中，在所述連結(jié)部的半徑方
向外側(cè)設(shè)置有凹部切口，該凹部切口在彎折該連結(jié)部時將形成在半徑方向外側(cè)的半徑方向
膨脹部收納在該層疊鐵心的外側(cè)圓內(nèi)，在所述連結(jié)部的半徑方向內(nèi)側(cè)設(shè)置有形成該連結(jié)部
的彎折位置的內(nèi)側(cè)切口，所述連結(jié)部的半徑方向的寬度形成為窄幅，而且該連結(jié)部的彎折
前的半徑方向的寬度為所述扇形鐵心片的厚度的0. 5倍以上5倍以下。 并且，按照所述目的的第二發(fā)明的層疊鐵心的制造方法，具有沖裁工序，該沖裁
工序使多個扇形鐵心片形成為在其外周部的連結(jié)部處彼此相互結(jié)合的狀態(tài)；環(huán)狀形成工
序，該環(huán)狀形成工序彎折所述連結(jié)部并使相鄰的所述扇形鐵心片的側(cè)端部對合，同時，將連
續(xù)的多個所述扇形鐵心片巻繞成螺旋狀而進(jìn)行層疊；其中，在進(jìn)行所述沖裁工序時，在所述
連結(jié)部的半徑方向外側(cè)形成凹部切口 ，該凹部切口在彎折該連結(jié)部時將形成在半徑方向外側(cè)的半徑方向膨脹部收納在所述層疊鐵心的外側(cè)圓內(nèi)，在所述連結(jié)部的半徑方向內(nèi)側(cè)形成 內(nèi)側(cè)切口，該內(nèi)側(cè)切口形成該連結(jié)部的彎折位置，所述連結(jié)部的半徑方向的寬度為所述扇 形鐵心片的厚度的0. 5倍以上5倍以下，形成為窄幅。 以上的第一發(fā)明的層疊鐵心及第二發(fā)明的層疊鐵心的制造方法，由于將使相鄰的 扇形鐵心片相互結(jié)合的連結(jié)部的彎折前的半徑方向的寬度相對于扇形鐵心片的厚度形成 為適當(dāng)范圍的窄幅，因此能夠抑制彎折連結(jié)部時的連結(jié)部的厚度方向的膨脹。由此，能夠抑 制并進(jìn)一步防止在層疊的多個扇形鐵心片之間形成間隙，因此，容易進(jìn)行層疊鐵心的品質(zhì) 管理，能夠?qū)崿F(xiàn)使用了層疊鐵心的電動機(jī)的高效率化，并且可通過防止振動產(chǎn)生而實(shí)現(xiàn)電 動機(jī)品質(zhì)的提高。 在第一發(fā)明的層疊鐵心中，優(yōu)選的是所述連結(jié)部的彎折前的半徑方向的寬度的一 部分或全部相同。由此，能夠抑制彎折時的連結(jié)部的局部的應(yīng)力集中。而且，能夠減少在半 徑方向內(nèi)側(cè)區(qū)域產(chǎn)生的局部的壓縮應(yīng)力，抑制連結(jié)部的厚度方向的膨脹，并且能夠減少在 半徑方向外側(cè)區(qū)域產(chǎn)生的局部的拉伸應(yīng)力，抑制連結(jié)部的斷裂。 另外，在第一發(fā)明的層疊鐵心中，也可以使所述連結(jié)部的彎折前的形狀形成為圓 弧狀，并使其曲率中心位于所述扇形鐵心片的半徑方向外側(cè)。由此，在彎折連結(jié)部時，能夠 抑制形成在半徑方向外側(cè)的半徑方向膨脹部的膨脹。而且，能夠使彎折連結(jié)部時產(chǎn)生的壓 縮應(yīng)力向周向分散。并且，由于使連結(jié)部的長度較長，因此，也能夠抑制連結(jié)部的厚度方向 的膨脹。另外，由此也可以使彎折后的連結(jié)部的形狀形成為直線狀。 另外，相反地，在第一發(fā)明的層疊鐵心中，也可以使所述連結(jié)部的彎折前的形狀形 成為圓弧狀，并使其曲率中心位于所述扇形鐵心片的半徑方向內(nèi)側(cè)。由此，在彎折連結(jié)部 時，能夠不使連結(jié)部向與彎折前的形狀相反的方向彎曲，而僅縮小其寬度從而使其彎曲。因 此，能夠防止對連結(jié)部施加局部較大的力，所以，在彎折連結(jié)部時，能夠減少連結(jié)部被切斷 的危險，能夠生產(chǎn)性良好地制造層疊鐵心。 另外，在第一發(fā)明的層疊鐵心中，所述連結(jié)部的彎折前的形狀也可以形成為波狀， 由此，即使在連結(jié)部的周向施加拉伸力，也能夠通過連結(jié)部的彎折的部分伸長來吸收該力。 由此，能夠抑制對連結(jié)部局部地施加較大的力，所以，在彎折連結(jié)部時，能夠減少連結(jié)部被 切斷的危險，能夠生產(chǎn)性良好地制造層疊鐵心。 尤其是，能夠使該所述連結(jié)部形成為在其周向中央部具有向半徑方向內(nèi)側(cè)突出的
峰部的形狀。由此，能夠可靠地防止在彎折連結(jié)部時產(chǎn)生的半徑方向外側(cè)的膨脹。 并且，在第一發(fā)明的層疊鐵心中，優(yōu)選的是位于所述連結(jié)部的外側(cè)周緣與所述連
結(jié)部的內(nèi)側(cè)周緣的中心的中心線的長度在彎折所述連結(jié)部前后為相同長度，所述連結(jié)部的
外側(cè)周緣由所述凹部切口形成，所述連結(jié)部的內(nèi)側(cè)周緣由所述內(nèi)側(cè)切口形成。 由此，在彎折連結(jié)部時，能夠防止對連結(jié)部產(chǎn)生過剩的拉伸應(yīng)力或壓縮應(yīng)力。 在第一發(fā)明的層疊鐵心中，優(yōu)選的是使相鄰的所述扇形鐵心片的側(cè)端部接近配
置。由此，能夠防止各扇形鐵心片的周向的間距的不均勻，例如，能夠防止層疊方向的扇形
鐵心片的鉚接位置的偏移。而且，通過這樣地接近配置，即使在例如沖裁扇形鐵心片的模具
的刀具磨損而在側(cè)端部產(chǎn)生毛剌的情況下，也能夠防止其接觸，從而能夠防止各扇形鐵心
片的周向的間距的偏差。 另外，在第一發(fā)明的層疊鐵心中，也可以在相鄰的所述扇形鐵心片的側(cè)端部的半
4徑方向外側(cè)設(shè)置按壓部，該按壓部在彎折所述連結(jié)部時，與該連結(jié)部的半徑方向內(nèi)側(cè)抵接， 并將該連結(jié)部向半徑方向外側(cè)推出。由此，能夠減少在彎折連結(jié)部時產(chǎn)生于連結(jié)部的彎曲 中心位置附近的壓縮應(yīng)力，因此，能夠抑制使連結(jié)部沿厚度方向膨脹的力，從而能夠抑制其 膨脹。
圖1是本發(fā)明的- 圖2是示出該層; 圖3是示出該層; 圖4是示出該層; 圖5是示出該層; 圖6是示出該層;
-個實(shí)施例的層疊鐵心的俯視圖。
t鐵心的扇形鐵心片的層疊前的狀態(tài)的局部俯視圖。
t鐵心的第一變形例的連結(jié)部的彎折前后的狀態(tài)的說明圖,
t鐵心的第二變形例的連結(jié)部的彎折前后的狀態(tài)的說明圖,
t鐵心的第三變形例的連結(jié)部的彎折前后的狀態(tài)的說明圖,
t鐵心的第四變形例的連結(jié)部的彎折前后的狀態(tài)的說明圖,
具體實(shí)施例方式
如圖1、圖2所示，本發(fā)明的一個實(shí)施例的層疊鐵心10是定子層疊鐵心(也稱為定 子)，其具有相鄰的扇形鐵心片13，該相鄰的扇形鐵心片13通過形成在外周部11上的連結(jié) 部12而相互結(jié)合，在彎折連結(jié)部12而使相鄰的扇形鐵心片13的側(cè)端部14對合的同時，將 連續(xù)的多個扇形鐵心片13巻繞成螺旋狀并進(jìn)行層疊，以此形成該定子層疊鐵心，連結(jié)部12 的彎折前的半徑方向的寬度W形成為窄幅。以下，進(jìn)行詳細(xì)說明。 層疊鐵心10以如下方式構(gòu)成，即，利用模具從例如為0. 5mm以下(在本實(shí)施例中 為0. 35mm)程度的電磁鋼板(未圖示)沖裁出通過連結(jié)部12結(jié)合的多個扇形鐵心片13，并 如圖1、圖2所示，巻繞沖裁出的連續(xù)的扇形鐵心片13并依次進(jìn)行鉚接層疊。在此，作為多 個扇形鐵心片的層疊方法，可以使用鉚接、焊接及粘結(jié)中任一種或者同時使用任意兩種以 上。 各所述扇形鐵心片13在半徑方向內(nèi)側(cè)設(shè)置有多個槽15從而形成磁極片部16，并 且在半徑方向外側(cè)形成有磁軛片部17。 在相鄰的扇形鐵心片13之間，設(shè)置有使扇形鐵心片13在外周部11結(jié)合的連結(jié)部 12。 在該連結(jié)部12的半徑方向外側(cè)設(shè)置有凹部切口 19，該凹部切口 19在彎折連結(jié)部 12時將形成在半徑方向外側(cè)的半徑方向膨脹部18收納在層疊鐵心10的外側(cè)圓中。因此， 如圖2所示，在彎折連結(jié)部12前，連結(jié)部12的外周向半徑方向內(nèi)側(cè)凹陷。
另外，在連結(jié)部12的半徑方向內(nèi)側(cè)(側(cè)端部14的半徑方向外側(cè)區(qū)域)，以連結(jié)部 12的彎折前的半徑方向的寬度相同的方式設(shè)置有內(nèi)側(cè)切口 20。此外，通過該內(nèi)側(cè)切口 20 形成連結(jié)部12的彎折位置。 由于該內(nèi)側(cè)切口 20在彎折連結(jié)部12后成為倒三角形狀，且在相鄰的扇形鐵心片
13的側(cè)端部14的半徑方向外側(cè)區(qū)域之間形成間隙，因此，能夠使該半徑方向外側(cè)區(qū)域彼此
不干涉，并使相鄰的扇形鐵心片13的側(cè)端部14的半徑方向內(nèi)側(cè)區(qū)域?qū)稀?通過如上所述的結(jié)構(gòu)，在彎折連結(jié)部12時，設(shè)置于連結(jié)部12的內(nèi)側(cè)切口 20能夠
使連結(jié)部12具有鉸鏈效果。
由該凹部切口 19與內(nèi)側(cè)切口 20形成的連結(jié)部12的彎折前的形狀為圓弧狀，其曲率中心P位于扇形鐵心片13的半徑方向外側(cè)。該連結(jié)部12的曲率半徑R設(shè)定為，在彎折連結(jié)部12時，如圖1所示，使連結(jié)部12沿長度方向成為直線狀，例如，設(shè)定為lmm以上5mm以下(在本實(shí)施例中為2mm以上3mm以下)的程度。此外，彎折后的連結(jié)部12與彎折前相比，雖然向其半徑方向外側(cè)膨脹，但是，由于連結(jié)部12成為直線狀，而且具有上述凹部切口19，因此，能夠收納在層疊鐵心10的外側(cè)圓內(nèi)。 在此，優(yōu)選以如下方式設(shè)定連結(jié)部，S卩，使位于由凹部切口 19形成的外側(cè)周緣(彎折前為外側(cè)圓弧)與由內(nèi)側(cè)切口 20形成的內(nèi)側(cè)周緣(彎折前為內(nèi)側(cè)圓弧)的中心的中心線C的長度(連結(jié)部的沿長度方向形成的中心長度)在彎折連結(jié)部前后為相同長度。此外，當(dāng)彎折前的連結(jié)部的中心線C的長度比彎折后的連結(jié)部的中心線C的長度短時，使彎折后的連結(jié)部的中心線C的長度的容許值為構(gòu)成扇形鐵心片的材料(在此為電磁鋼板)的伸長率的0%、或者超過0但在50%以下(優(yōu)選20%以上50%以下)。 另外，如圖3所示，也可以使連結(jié)部30的彎折前的形狀形成為圓弧狀，并將其曲率中心配置在扇形鐵心片31的半徑方向外側(cè)，在相鄰的扇形鐵心片31的側(cè)端部32的半徑方向外側(cè)設(shè)置按壓部33。 該按壓部33在俯視時成銳角狀(也包含倒角)或圓弧狀，由接觸側(cè)面34和側(cè)面36所夾持的區(qū)域構(gòu)成，該接觸側(cè)面34形成扇形鐵心片31的側(cè)端部32的相對面的一部分，該側(cè)面36形成內(nèi)側(cè)切口 35側(cè)的一部分。該側(cè)面36在彎折連結(jié)部30前，相對于連結(jié)部30的內(nèi)側(cè)切口 35側(cè)的內(nèi)側(cè)面37，以隔開相同間隔S的狀態(tài)形成。而且，彎折連結(jié)部30前的間隔(連結(jié)部30與按壓部33的間隔)S例如形成為連結(jié)部30的半徑方向的寬度的一倍以上兩倍以下程度的窄幅。 并且，在彎折連結(jié)部30時，相鄰的扇形鐵心片31的側(cè)端部32彼此對合、即相對的按壓部33的接觸側(cè)面34對合，按壓部33的前端角與連結(jié)部30的內(nèi)側(cè)面37的一處抵接，并將連結(jié)部30向半徑方向外側(cè)推出。此時，被推出的連結(jié)部30通過凹部切口 19而收納在層疊鐵心的外側(cè)圓內(nèi)。 此外，關(guān)于按壓部的形狀，如果被按壓部推出的連結(jié)部配置在外側(cè)圓內(nèi)、具體來說是配置在凹部切口 19內(nèi)，則該形狀不受限制。例如，如圖4所示，通過使用對圖3所示的按壓部33的角部分進(jìn)行大倒角而形成的按壓部38，能夠使按壓部38抵接于連結(jié)部30的內(nèi)側(cè)面37的不同的兩個位置，從而將連結(jié)部30向半徑方向外側(cè)推出。由此，與從一處推出連結(jié)部的情況相比，能夠縮小連結(jié)部向半徑方向外側(cè)的突出量，例如，即使進(jìn)一步延長連結(jié)部的長度，也能夠?qū)⑦B結(jié)部收納于凹部切口內(nèi)。而且，通過在兩處按壓連結(jié)部，與在一處按壓的情況相比，能夠增大連結(jié)部向周向的伸長量，能夠抑制連結(jié)部的厚度方向的膨脹。并且，按壓部的形狀也可以為在彎折前向連結(jié)部側(cè)突出的形狀。 由此，能夠減少在彎折連結(jié)部30時連結(jié)部30所產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力，能夠抑制連結(jié)部30的厚度方向的膨脹。 另外，如圖5所示，也可以使連結(jié)部40的彎折前的形狀形成為圓弧狀，并將其曲率中心配置在扇形鐵心片41的半徑方向內(nèi)側(cè)。在這種情況下，以如下方式?jīng)Q定彎折前的連結(jié)部40的形狀，即，將彎折連結(jié)部40時形成的半徑方向膨脹部42通過設(shè)置在連結(jié)部40的半徑方向外側(cè)的凹部切口43收納于層疊鐵心的外側(cè)圓內(nèi)。而且，也可以使彎折前的形狀形成
6為直線狀，此時，也能夠?qū)霃椒较蚺蛎洸渴占{在層疊鐵心的外側(cè)圓內(nèi)。 另外，如圖6所示，也可以使連結(jié)部50的彎折前的形狀形成為波狀。 該連結(jié)部50在其周向中央部具有向扇形鐵心片51的半徑方向內(nèi)側(cè)突出的圓弧狀
的峰部52，在該峰部52的兩側(cè)設(shè)置有連接峰部52和相鄰的扇形鐵心片51的向半徑方向外
側(cè)突出的圓弧狀的谷部53。由此，在彎折連結(jié)部50后，峰部52成為直線狀態(tài)，能夠抑制并
進(jìn)一步防止半徑方向的膨脹。 此外，雖然說明了通過一個峰部和兩個谷部構(gòu)成連結(jié)部50的情況，但是，峰部和谷部的個數(shù)并不局限于此，例如，也可以通過三個峰部和兩個谷部構(gòu)成。此時，優(yōu)選在連結(jié)部的周向中央部配置峰部。 如圖2所示，上述連結(jié)部12(其它的連結(jié)部30、40、50也相同)的半徑方向的寬度
W在彎折前的連結(jié)部12的長度方向上全部(圖2的網(wǎng)格部)相同。在此，也可以僅將連結(jié)
部的一部分、例如除去連結(jié)部的長度方向兩側(cè)的部分形成為相同寬度。 并且，連結(jié)部12的彎折前的寬度W設(shè)定為扇形鐵心片13的厚度(S卩，電磁鋼板的
厚度)的0.5倍以上5倍以下，形成為窄幅。 在此，當(dāng)連結(jié)部的寬度小于扇形鐵心片的厚度的0. 5倍時，連結(jié)部的寬度過窄，存在例如連結(jié)部被切斷、扇形鐵心片散落的危險。另一方面，當(dāng)連結(jié)部的寬度超過扇形鐵心片的厚度的5倍時，由于連結(jié)部的寬度過寬，因此，在連結(jié)部的半徑方向內(nèi)側(cè)區(qū)域產(chǎn)生局部的壓縮應(yīng)力，容易產(chǎn)生連結(jié)部的厚度方向的膨脹，并且，在半徑方向外側(cè)區(qū)域產(chǎn)生局部的拉伸應(yīng)力，連結(jié)部容易發(fā)生斷裂。 因此，雖然將連結(jié)部12的彎折前的寬度W設(shè)定為扇形鐵心片13的厚度的0. 5倍以上5倍以下，但是，優(yōu)選使下限值為0. 6倍，更優(yōu)選為0. 7倍，優(yōu)選使上限值為4倍，更優(yōu)選為3. 5倍。 基于該設(shè)定范圍，將連結(jié)部12的彎折前的寬度W的尺寸設(shè)定為0. 25mm以上lmm
以下(優(yōu)選為0. 25mm以上0. 7mm以下，更優(yōu)選為0. 25mm以上0. 5mm以下)。 此外，在本實(shí)施例中，由于將扇形鐵心片13的厚度設(shè)定為0. 35mm，將連結(jié)部12的
彎折前的寬度W的尺寸設(shè)定為0. 3mm，使連結(jié)部12的寬度W為扇形鐵心片13的厚度的0. 86
倍，因此收納在上述范圍內(nèi)。 另外，優(yōu)選將連結(jié)部12的彎折前(圖2的網(wǎng)格部)的最大架設(shè)長度(S卩，連結(jié)部12的兩端間的最大直線長度)L設(shè)定為2mm以上4mm以下(在本實(shí)施例中為3mm)。
在此，當(dāng)連結(jié)部的最大長度小于2mm時，由于連結(jié)部的長度過短，因此，在連結(jié)部的半徑方向內(nèi)側(cè)區(qū)域產(chǎn)生局部的壓縮應(yīng)力，容易產(chǎn)生連結(jié)部的厚度方向的膨脹，并且在半徑方向外側(cè)區(qū)域產(chǎn)生局部的拉伸應(yīng)力，連結(jié)部容易發(fā)生斷裂。另一方面，當(dāng)連結(jié)部的最大長度超過4mm時，相對于連結(jié)部的寬度，連結(jié)部的長度過長，除了有例如連結(jié)部容易切斷、扇形鐵心片散落的危險之外，由于連結(jié)部的伸長，相鄰的扇形鐵心片間的間隙變大，定位精度變差。 因此，雖然將連結(jié)部12的彎折前的最大長度L設(shè)定為2mm以上4mm以下，但是下限值優(yōu)選為2. 5mm，上限值優(yōu)選為3. 5mm。 此外，為了使連結(jié)部12的厚度方向的膨脹量比以往減少，可以進(jìn)一步對連結(jié)部進(jìn)行按壓沖孔部的整形加工，使連結(jié)部形成為原來厚度的70%以上95%以下，優(yōu)選為80%以上95%以下(使按壓量例如為30 ii m以上40 ii m以下的程度)。 以上所示的連結(jié)部的彎折前的寬度W和最大長度L可以適用于層疊鐵心的直徑例如為100mm以上2000mm(在本實(shí)施例中為300mm)左右的情況，但是并不局限于此。
上述的連結(jié)部12在彎折時，連結(jié)部12的外周部沿圓周方向被拉伸，其厚度變薄并且在半徑方向外側(cè)容易形成半徑方向膨脹部18，但是，由于其配置在凹部切口 19內(nèi)，因此不會產(chǎn)生問題。另一方面，連結(jié)部12的內(nèi)周部沿圓周方向被壓縮，并且要在其厚度方向上膨脹，但是，通過使連結(jié)部12形成為窄幅的效果以及進(jìn)一步限定其形狀和最大長度L，能夠進(jìn)行抑制。 此外，在本實(shí)施例中，將扇形鐵心片13的厚度設(shè)定為0. 35mm，將連結(jié)部12的彎折前的寬度W的尺寸設(shè)定為0. 3mm，將最大長度L設(shè)定為3mm，此時，能夠使厚度方向的膨脹量為作為目標(biāo)值的0. 005mm以下(在此為0. 003mm)。 另外，在相鄰的扇形鐵心片13的側(cè)端部14的半徑方向內(nèi)側(cè)區(qū)域，設(shè)置有由凹部21和與之嵌合的凸部22構(gòu)成的卡合部23。在彎折連結(jié)部12后，包含該凹部21和凸部22的相鄰的扇形鐵心片13的側(cè)端部14例如隔開20 ii m以上30 ii m以下的間隙接近配置，但也可以抵接。 由此，能夠更高精度地實(shí)施相鄰的扇形鐵心片13之間的相互定位，能夠提高其環(huán)狀精度。 如圖1所示，在巻繞多個扇形鐵心片13而層疊時，使設(shè)置在相鄰的扇形鐵心片13之間的連結(jié)部12在層疊方向上在周向的不同位置錯開，使各磁極片部16的位置對合。此外，在本實(shí)施例中，在層疊扇形鐵心片13時，在層疊方向上僅錯開一個槽的量，但是也可以錯開兩個以上槽的量。 在此，在俯視時的層疊鐵心的每一周的全部槽數(shù)為m個，并且每一個扇形鐵心片的槽數(shù)(與磁極片部的數(shù)目相同)為n個的情況下，當(dāng)為了在層疊方向上僅錯開一個槽的量而需要的一周的扇形鐵心片數(shù)為k個時，以下的關(guān)系成立。
(m+l)/n = k 在此，m、n、 k分別為正整數(shù)，可以根據(jù)層疊鐵心的制造條件進(jìn)行各種變更。 此外，在本實(shí)施例中，如圖1所示，由于俯視時的層疊鐵心的每一周的全部槽數(shù)為
20個(m = 20)，并且每一個扇形鐵心片的磁極片部的數(shù)量為3個(相當(dāng)于槽數(shù)3個n =
3)，因此，利用上式，一周所需的扇形鐵心片數(shù)為7個(k = 7)，但是，第七個扇形鐵心片的
一個磁極片部的量在層疊時成為下一層，層疊方向的連結(jié)部的位置錯開一個磁極片部的量
(相當(dāng)于一個槽的量)。 另外，當(dāng)在層疊方向上沿周向錯開的槽數(shù)為兩個以上時，通過將上述式中的"l"改變?yōu)殄e開的個數(shù)、即2以上，求出一周所需的扇形鐵心片數(shù)。 由此，在巻繞多個扇形鐵心片13而層疊時，由于連結(jié)部12的位置在層疊方向上錯
開，因此，能夠使各扇形鐵心片13的結(jié)合強(qiáng)度更穩(wěn)固。 接下來，說明本發(fā)明的一個實(shí)施例的層疊鐵心的制造方法。 首先，在輸送電磁鋼板(未圖示)的同時，使用一個或多個模具(未圖示)，如圖2所示，進(jìn)行使多個扇形鐵心片13彼此形成為通過連結(jié)部12而相互結(jié)合的狀態(tài)的沖裁工序。
在對該扇形鐵心片13進(jìn)行沖裁時，在通常進(jìn)行的槽15的沖裁形成后，分別進(jìn)行凹
8部切口 19的形成和內(nèi)側(cè)切口 20的形成，從而形成上述的窄幅的連結(jié)部12。此外，根據(jù)模具形狀，可以同時進(jìn)行凹部切口 19的形成和內(nèi)側(cè)切口 20的形成，也可以依次分別進(jìn)行，或者交換順序進(jìn)行，另外，還可以與槽15的沖裁形成一起進(jìn)行。 另外，在該沖裁工序中，還可以對連結(jié)部進(jìn)行整形加工，使連結(jié)部比扇形鐵心片薄。 接下來，彎折連結(jié)部12，使凸部22與相鄰的扇形鐵心片13的凹部21嵌合，并且使扇形鐵心片13的側(cè)端部14對合，同時，進(jìn)行將連續(xù)的多個扇形鐵心片13巻繞成螺旋狀并層疊的環(huán)狀形成工序，制造層疊鐵心10。在彎折該扇形鐵心片13時，可以將連續(xù)的扇形鐵心片13巻繞在規(guī)定直徑的圓筒或圓柱的芯材上，形成層疊鐵心。 以上，參照一個實(shí)施例說明了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不局限于任何上述實(shí)施例所記載的結(jié)構(gòu)，還包含在權(quán)利要求書中記載的事項(xiàng)的范圍內(nèi)能考慮到的其它實(shí)施例或變形例。例如，組合上述各個實(shí)施例或變形例的一部分或全部而構(gòu)成本發(fā)明的層疊鐵心及其制造方法的情況也包含在本發(fā)明的權(quán)利范圍內(nèi)。 另外，在上述實(shí)施例中，說明了層疊鐵心為定子層疊鐵心的情況，但是，轉(zhuǎn)子層疊鐵心當(dāng)然也可以。在這種情況下，轉(zhuǎn)子層疊鐵心由多個扇形鐵心片構(gòu)成，而且相鄰的扇形鐵心片通過形成在外周部的連結(jié)部而相互結(jié)合。在此，例如，在輸送多個扇形鐵心片時，在連結(jié)部容易斷裂的情況下，為了使相鄰的扇形鐵心片進(jìn)一步結(jié)合，也可以在其內(nèi)周部設(shè)置肋部。該肋部在制造層疊鐵心時切掉即可。
工業(yè)實(shí)用性 從以上說明可知，在本發(fā)明的層疊鐵心(稱為定子或轉(zhuǎn)子)及其制造方法中，使將相鄰的扇形鐵心片相互結(jié)合的連結(jié)部的彎折前的半徑方向的寬度，相對于扇形鐵心片的厚度形成在適當(dāng)范圍內(nèi)，并形成為窄幅。因此，能夠抑制連結(jié)部彎折時的連結(jié)部的厚度方向的膨脹，并且能夠?qū)澱蹠r的連結(jié)部收納在層疊鐵心的外側(cè)圓內(nèi)。 由此，能夠抑制并進(jìn)一步防止在層疊的扇形鐵心片之間形成間隙，因此層疊鐵心的品質(zhì)管理變得容易，能夠?qū)崿F(xiàn)使用了層疊鐵心的電動機(jī)的高效率化，防止振動產(chǎn)生。
權(quán)利要求
一種層疊鐵心，其具有通過形成在外周部上的連結(jié)部而相互結(jié)合的相鄰的扇形鐵心片，彎折所述連結(jié)部并使相鄰的所述扇形鐵心片的側(cè)端部對合，同時，將連續(xù)的多個所述扇形鐵心片卷繞成螺旋狀而進(jìn)行層疊，所述層疊鐵心的特征在于，在所述連結(jié)部的半徑方向外側(cè)設(shè)置有凹部切口，該凹部切口在彎折該連結(jié)部時將形成在半徑方向外側(cè)的半徑方向膨脹部收納在該層疊鐵心的外側(cè)圓內(nèi)，在所述連結(jié)部的半徑方向內(nèi)側(cè)設(shè)置有形成該連結(jié)部的彎折位置的內(nèi)側(cè)切口，所述連結(jié)部的半徑方向的寬度形成為窄幅，而且該連結(jié)部的彎折前的半徑方向的寬度為所述扇形鐵心片的厚度的0.5倍以上5倍以下。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的層疊鐵心，其特征在于， 所述連結(jié)部的彎折前的半徑方向的寬度的一部分或全部相同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的層疊鐵心，其特征在于，所述連結(jié)部的彎折前的形狀為圓弧狀，其曲率中心位于所述扇形鐵心片的半徑方向外
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的層疊鐵心，其特征在于， 所述連結(jié)部的彎折后的形狀為直線狀。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的層疊鐵心，其特征在于，在相鄰的所述扇形鐵心片的側(cè)端部的半徑方向外側(cè)設(shè)置有按壓部，在彎折所述連結(jié)部 時，該按壓部與該連結(jié)部的半徑方向內(nèi)側(cè)抵接并將該連結(jié)部向半徑方向外側(cè)推出。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的層疊鐵心，其特征在于，所述連結(jié)部的彎折前的形狀為圓弧狀，其曲率中心位于所述扇形鐵心片的半徑方向內(nèi)
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的層疊鐵心，其特征在于， 所述連結(jié)部的彎折前的形狀為波狀。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的層疊鐵心，其特征在于， 所述連結(jié)部在其周向中央部具有向半徑方向內(nèi)側(cè)突出的峰部。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的層疊鐵心，其特征在于，位于由所述凹部切口形成的所述連結(jié)部的外側(cè)周緣與由所述內(nèi)側(cè)切口形成的所述連 結(jié)部的內(nèi)側(cè)周緣的中心的中心線的長度，在所述連結(jié)部的彎折前后為相同長度。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)所述的層疊鐵心，其特征在于， 接近配置相鄰的所述扇形鐵心片的側(cè)端部。
11. 一種層疊鐵心的制造方法，具有沖裁工序，該沖裁工序使多個扇形鐵心片形成為 在其外周部的連結(jié)部處彼此相互結(jié)合的狀態(tài)；環(huán)狀形成工序，該環(huán)狀形成工序彎折所述連 結(jié)部并使相鄰的所述扇形鐵心片的側(cè)端部對合，同時，將連續(xù)的多個所述扇形鐵心片巻繞 成螺旋狀而進(jìn)行層疊；所述層疊鐵心的制造方法的特征在于，在進(jìn)行所述沖裁工序時，在所述連結(jié)部的半徑方向外側(cè)形成凹部切口 ，該凹部切口在 彎折該連結(jié)部時將形成在半徑方向外側(cè)的半徑方向膨脹部收納在所述層疊鐵心的外側(cè)圓 內(nèi)，在所述連結(jié)部的半徑方向內(nèi)側(cè)形成內(nèi)側(cè)切口 ，該內(nèi)側(cè)切口形成該連結(jié)部的彎折位置，所 述連結(jié)部的半徑方向的寬度為所述扇形鐵心片的厚度的0. 5倍以上5倍以下，形成為窄幅。
全文摘要
一種層疊鐵心(10)及其制造方法，該層疊鐵心(10)具有通過形成在外周部(11)上的連結(jié)部(12)而相互結(jié)合的相鄰的扇形鐵心片(13)，彎折連結(jié)部(12)而使相鄰的扇形鐵心片(13)的側(cè)端部(14)對合，同時，將連續(xù)的多個扇形鐵心片(13)卷繞成螺旋狀并進(jìn)行層疊，其中，在連結(jié)部(12)的半徑方向外側(cè)設(shè)置有凹部切口(19)，該凹部切口(19)在彎折連結(jié)部(12)時將形成在半徑方向外側(cè)的半徑方向膨脹部(18)收納在層疊鐵心(10)的外側(cè)圓內(nèi)，在連結(jié)部(12)的半徑方向內(nèi)側(cè)設(shè)置有形成連結(jié)部(12)的彎折位置的內(nèi)側(cè)切口(20)，連結(jié)部(12)的半徑方向的寬度形成為窄幅，連結(jié)部(12)的彎折前的半徑方向的寬度為扇形鐵心片(13)的厚度的0.5倍以上5倍以下。由此，提供一種不受連結(jié)部(12)的厚度方向的膨脹的影響，能夠高效率地制造高品質(zhì)的產(chǎn)品的層疊鐵心(10)及其制造方法。
文檔編號H02K1/18GK101772875SQ200780100120
公開日2010年7月7日 申請日期2007年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月4日
發(fā)明者明神巖, 長井亮 申請人:株式會社三井高科技