層壓鐵心、具備該層壓鐵心的電動機及層壓鐵心的製造方法

2023-05-26 06:32:06 1

專利名稱：層壓鐵心、具備該層壓鐵心的電動機及層壓鐵心的製造方法
技術領域：
本發明涉及一種層壓鉄心、具備該層壓鐵心的電動機及層壓鐵心的製造方法。
背景技術：
電動機的鉄心由層壓鐵心構成，該層壓鉄心層壓有規定張數的用模從電磁鋼板衝 切的鐵心片(參照專利文獻I)。層壓鐵心所使用的電磁鋼板是通過冷軋而製造的，該電磁鋼板的厚度精度由通過軋輥產生的彈性變形量而決定。通常在與軋制方向成直角方向的板厚上產生差別，該板厚的差別在電磁鋼板的中央部附近雖然小，但在兩端附近卻產生得較大。JIS規格的板厚容差為板厚的±10%。另ー方面，層壓鐵心的厚度需要滿足容許的公差。例如在使用從鐵心的側面方向嵌合電絕緣用絕緣體的鐵心時，需要嚴格管理鉄心層壓厚度的精度。層壓厚度與絕緣體嵌合部長度相比過短時，有時在鐵心和絕緣體之間會產生間隙，繞線時在絕緣體上產生裂縫等缺陷，發生無法確保電絕緣性的不良現象。相反，層壓厚度與絕緣體嵌合部長度相比過長時，則無法將絕緣體插入鐵心，在該狀態下無法使用，因此，產生剝離I張或多張的工作。即使是為了避免這種工作，也需要嚴格管理鉄心層壓厚度公差。專利文獻I :日本國特開2002-78296號公報但是，根據以往的層壓規定張數的鐵心片的方法，由於是假定用於鐵心層壓的電磁鋼板自身的厚度沒有偏差而進行的層壓，因此若是在如上所述的端部獲取材料的電磁鋼板，則即使層壓規定張數的鐵心片，層壓厚度也會產生偏差。而且，如果鐵心層壓厚度公差為原材料厚度以下，則對於鉄心無論層壓還是剝離I張都會產生無法滿足公差的情況。這種鐵心精度的不良則成為嵌合時絕緣體的裂縫欠缺等、齒槽轉矩、噪音、振動的原因。

發明內容
本發明是鑑於上述問題而進行的，其目的在於提供一種關於厚度滿足所容許的公差的層壓鐵心、具備該層壓鐵心且能夠穩定地旋轉的電動機及該層壓鐵心的製造方法。為了解決上述問題，本發明是如下構成的。本發明的層壓鐵心是層壓有由板狀電磁鋼板形成的多個鐵心構件的層壓鐵心，其具備第I鐵心構件，具有連接沿層壓方向鄰接的所述鐵心構件彼此的第I凹凸部；及第2鐵心構件，具有所述第I凹凸部及與該第I凹凸部另行設置的第2凹凸部。本發明的電動機具備本發明的層壓鐵心。本發明的層壓鐵心的製造方法是層壓由板狀電磁鋼板形成的多個鐵心構件來製造層壓鐵心的層壓鐵心的製造方法，其使用第I鐵心構件及第2鐵心構件，其中第I鐵心構件具有連接沿層壓方向鄰接的所述鐵心構件彼此的第I凹凸部，第2鐵心構件具有所述第I凹凸部及與該第I凹凸部另行設置的第2凹凸部，調節所述第I鐵心構件及所述第2鉄心構件的層壓張數，以成為所希望的層壓厚度的方式層壓鐵心構件。根據本發明的層壓鐵心，可以提供一種關於厚度滿足所容許的公差的層壓鐵心。
而且，根據本發明的電動機，可以提供一種能夠穩定地旋轉的電動機。而且，根據本發明的層壓鐵心的製造方法，不必說可以提供一種厚度的精度良好的層壓鐵心，且能夠提供ー種可實現提高可靠性的製造方法。


圖I是定子鐵心的立體圖。圖2是定子鐵心的俯視圖。圖3是鐵心構件的局部剖視圖。圖4是定子鐵心的局部剖視圖。圖5示出層壓鐵心的製造裝置。符號說明I-定子鐵心；2_層壓鐵心塊；3_鐵心構件；4_鉚合部；5-貫穿孔；6_第2凹凸部；7-層間空隙。
具體實施例方式下面，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。實施例I首先，利用圖I及圖2，對本發明的層壓鐵心SC的概要進行說明。電動機等所使用的定子鐵心由層壓鐵心構成，圖I是定子鐵心的立體圖，圖2是定子鐵心的俯視圖，圖3是鐵心構件的局部剖視圖，圖4是定子鐵心的局部剖視圖。大致圓筒狀的定子鐵心I (層壓鐵心SC)通過將多個(本實施例中為12個)形成為塊狀的層壓鐵心塊2 (層壓鉄心SC)連結成圓環狀而成。接下來，利用圖3及圖4，對本發明的層壓鐵心的詳細內容進行說明。層壓鐵心塊2通過在板厚方向上疊置多張從帶狀構件M (參照圖5)衝切的板狀鐵心構件3而形成，其中，帶狀構件M被從電磁鋼板的母材上分割為所需寬度。在鐵心構件3中，除一個端面(本實施例中為最下面)的構件以外，設置有作為第I凹凸部的鉚合部4。鉚合部4由鉚合凸部4a和嵌入鉚合凸部的鉚合凹部4b構成，作為使2張鐵心構件3彼此在層壓方向上連接的連接部而發揮作用。在最下面的鐵心構件3上，代替鉚合部4設置有嵌入鉚合凸部4a的貫穿孔5。將設置有貫穿孔5的鐵心構件3稱為對接鉄心3C。另外，層壓鐵心是指，不管其形式是塊狀還是圓環狀等，是疊置有多張鐵心構件3的部件。而且，在鐵心構件3上設置有與鉚合部4不同的第2凹凸部6。第2凹凸部6由第2凸部6a和第2凹部6b構成。而且，第2凸部6a的高度比鉚合凸部4a的高度低。第2凹凸部6設置在與鉚合部4不同的位置上，其與嵌合無關，並不是使鐵心構件3彼此連接的部位。另外，在圖I中，省略第2凹凸部6的圖示。在此，將不具有第2凹凸部6的鐵心構件3稱為通常的鐵心構件3A (第I鐵心構件)，將具有鉚合部和第2凹凸部的鐵心構件稱為厚度調節用鐵心構件3B (第2鐵心構件)。層壓鐵心SC是包括用2個通常的鐵心構件3A夾著厚度調節用鐵心構件3B的結構的部件。下面，說明層壓鐵心的製造方法。本發明的層壓鐵心的製造方法的特徵在於，按衝床每I個行程測量帶狀構件M的厚度，同時作為累積厚度進行運算，將完成的層壓鐵心自動地控制在公差範圍內。這裡累積厚度並未圖示，是指在衝床內依次層壓的鐵心構件3的合計厚度。該製造方法所使用的層壓鐵心的製造裝置10如圖5所示，構成為在將材料的帯狀構件M插入衝床11之前，用材料厚度測量器12測量厚度。首先，用材料厚度測量器12依次測量衝床11每I個行程的帶狀構件M的包括凸部的厚度。因而，在完成層壓鐵心SC之前，通過測量帶狀構件M的厚度並進行累積，可以判斷現在衝床11內所層壓的鉄心在公差範圍內還是範圍外。如果累積厚度在公差範圍內則滿足必要條件，用衝床11進行衝切加工，可作為層壓鐵心塊2從衝床11取出。與此相對，當根據累積厚度預測層壓鐵心厚度在公差範圍外時，如果進行上述所示的通常的衝切加工，則完成的層壓鐵心極有可能超過公差。於是，在上述情況下，通過與通常的鐵心構件3A —起層壓多張厚度調節用鐵心構件3B，從而利用第2凸部6a及凹部6b的作用生成層間空隙7。由此，能夠通過上述作用將僅用通常的鐵心構件3A則會超過公差的層壓鐵心控制在公差內。而且，通過對衝床內的層壓鐵心厚度進行累積運算，能夠計算出究竟超過公差多少。使在通常的鐵心構件3A上層壓ー張厚度調節用鐵心構件3B而作用於所完成的層壓鐵心的厚度例如為常數，由此能夠預測層壓幾張鐵心構件可將所完成的層壓鐵心控制在公差範圍內，可進行利用金屬加工模13加工第2凹凸部的控制。根據本發明，可得到對厚度進行微調而使層壓厚度的偏差減少的高精度的層壓鐵心，基於使用該層壓鐵心的定子，可確保穩定的定子精度。其結果，可以穩定地確保得到提升的馬達特性。而且，由於在層壓鐵心和絕緣體之間未產生較大的間隙，因此可以確保絕緣體的電絕緣性，同時可實現不產生不良現象的生產。以上，說明了本發明的實施方式。但是附帶說明一下，如果是所謂的本技術領域的技術人員，則不用說能夠根據該實施方式進行適當變更，即使在施以這種變更時，也屬於本發明的技術範圍。例如，上述實施方式是將本發明應用於電動機的定子鐵心，但是也可以應用於電動機的轉子鐵心。而且，也可以應用於使用粘接劑塗布方法的層壓鐵心。而且，不限於電動機，也可以應用於發電機等其它用途的層壓鐵心。而且，上述實施方式示出針對一片鉄心構件設置有3個第2凹凸部6，但是不限於此，也可以設置I個，還可以設置多個。俯視鐵心構件3時，如果相對於鉚合部4對稱地配置多個第2凹凸部，則平衡性變好，因此優選。
第I凹凸部和第2凹凸部通過衝床的半衝切來形成較為簡便，因此優選，但是也可以用其它方法來形成。
權利要求
1.一種層壓鐵心，是層壓有由板狀電磁鋼板形成的多個鐵心構件的層壓鐵心，其特徵在於，具備 第I鐵心構件，具有連接沿層壓方向鄰接的所述鐵心構件彼此的第I凹凸部； 及第2鐵心構件，具有所述第I凹凸部及與該第I凹凸部另行設置的第2凹凸部。
2.根據權利要求I所述的層壓鐵心，其特徵在於，所述層壓鐵心包括在2個所述第I鐵心構件之間夾著所述第2鐵心構件的結構。
3.根據權利要求I所述的層壓鐵心，其特徵在於，所述第I凹凸部由鉚合凸部和嵌入所述鉚合凸部的鉚合凹部構成，所述第2凹凸部由第2凸部和第2凹部構成，所述第2凸部的高度比所述鉚合凸部的高度低。
4.根據權利要求I所述的層壓鐵心，其特徵在於，俯視所述鐵心構件時，相對於所述第I凹凸部對稱地配置有多個第2凹凸部。
5.一種電動機，其特徵在於，具備權利要求I所述的層壓鐵心。
6.一種層壓鐵心的製造方法，是層壓由板狀電磁鋼板形成的多個鐵心構件來製造層壓鐵心的層壓鐵心的製造方法，其特徵在於， 使用第I鐵心構件及第2鐵心構件，其中第I鐵心構件具有連接沿層壓方向鄰接的所述鐵心構件彼此的第I凹凸部，第2鐵心構件具有所述第I凹凸部及與該第I凹凸部另行設置的第2凹凸部， 調節所述第I鐵心構件及所述第2鐵心構件的層壓張數，以成為所希望的層壓厚度的方式層壓鐵心構件。
全文摘要
在層壓鐵心製作中，利用板厚張數方式來製作所希望厚度的製品。但是，由於金屬原材料厚度不均勻，因此即使是相同張數的鐵心，層壓厚度也產生偏差。如果鐵心層壓厚度公差為原材料厚度以下，則對於鐵心無論層壓還是剝離1張都會產生無法滿足公差的問題。在金屬模上設置能夠在鐵心表面上施加與鉚合部不同的突起的可進行程序控制的機構。並且，設置按衝床每1個行程依次監控、測量板狀金屬原材料厚度的計測器，在層壓的同時計數累積厚度，當預測為處於公差範圍外時，層壓多張施有突起的鐵心，製作層壓厚度公差範圍內的製品。
文檔編號H02K1/18GK102640397SQ201080055169
公開日2012年8月15日 申請日期2010年10月27日 優先權日2009年12月24日
發明者藤野俊夫, 黑巖康文 申請人:株式會社安川電機