專利名稱：軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)用定子鐵心的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)子和定子沿著轉(zhuǎn)子輸出軸的軸線方向?qū)χ门渲玫妮S向氣隙型電動(dòng)機(jī)用定子鐵心的制造方法，更詳細(xì)地說，涉及將磁心片材沿著半徑方向疊層成梯形的軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)用定子鐵心的制造方法。
背景技術(shù)：
例如專利文獻(xiàn)1(日本專利申請(qǐng)公開號(hào)第2004-282989)所示，軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)是將轉(zhuǎn)子沿著轉(zhuǎn)子輸出軸的軸線方向以規(guī)定的空隙對(duì)置地配置在圓盤狀的定子的兩側(cè)(或者一側(cè))。軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)由于能夠縮短軸向的長(zhǎng)度，所以具有能夠小型化的優(yōu)點(diǎn)。
這種定子具有多個(gè)定子鐵心(磁心元件)，各定子鐵心以設(shè)置在中央的軸承部為中心成環(huán)狀配置，并由合成樹脂模制成型為一體。這種軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)的定子鐵心是將多個(gè)磁心片材沿著半徑方向疊層而成，為了增大轉(zhuǎn)矩，要在形成圓周方向的寬度隨著從中心一側(cè)朝向外側(cè)而逐漸增大的梯形以增大齒面積上下功夫。
而且，在一部分的定子鐵心中，提出了在圓周方向的側(cè)面(齒槽面)設(shè)置扭斜，以抑制齒槽轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生的方案。但是，在制造這種軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)用定子鐵心上存在如下的問題。
即，在軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)的定子鐵心的情況下，與內(nèi)轉(zhuǎn)子型電動(dòng)機(jī)不同，是沿著半徑方向疊層的。因此，由于要將齒面形成為梯形，所以必須對(duì)每一個(gè)磁心片材改變形狀，需要磁心片材個(gè)數(shù)的沖裁模具，生產(chǎn)成本高。
而且，由于為了將齒槽面制成傾斜形狀而必須要將磁心片材一片一片稍稍錯(cuò)開一邊進(jìn)行疊層，所以非常花費(fèi)工時(shí)。進(jìn)而，為了在錯(cuò)開的狀態(tài)下進(jìn)行疊層，在定位上也需要技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)用定子鐵心，一邊以規(guī)定間隔將磁心片材錯(cuò)開一邊進(jìn)行疊層固定。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明具備以下所示的若干特征。本發(fā)明的軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)用定子鐵心的制造方法，所述定子鐵心是定子和轉(zhuǎn)子沿著轉(zhuǎn)子輸出軸的軸線方向?qū)χ门渲玫妮S向氣隙型電動(dòng)機(jī)用定子鐵心，由將從金屬的母片材上沖裁出的多片磁心片材在半徑方向上疊層而成的疊層體構(gòu)成，形成為圓周方向的寬度隨著從上述轉(zhuǎn)子輸出軸的中心朝向外側(cè)而逐漸增大的梯形，其特征是，包括形成上述磁心片材的圓周方向的一個(gè)側(cè)面(第1齒槽面)的第1切斷部，形成上述磁心片材的圓周方向的另一個(gè)側(cè)面(第2齒槽面)的第2切斷部，使上述第1切斷部往復(fù)移動(dòng)的第1移動(dòng)組件，以及使上述第2切斷部往復(fù)移動(dòng)的第2移動(dòng)組件；并包括第1沖裁步驟和第2沖裁步驟，所述第1沖裁步驟是在上述母片材上，經(jīng)由上述第1移動(dòng)組件使上述第1切斷部以規(guī)定間隔移動(dòng)，從上述母片材上依次沖裁出1～n(n為正整數(shù))片的上述磁心片材的第1齒槽面；所述第2沖裁步驟是在上述母片材上，經(jīng)由上述第2移動(dòng)組件使上述第2切斷部以規(guī)定間隔移動(dòng)，從上述母片材上依次沖裁出1～n(n為正整數(shù))片的上述磁心片材的第2齒槽面。
這樣一來，通過可分別獨(dú)立移動(dòng)的兩個(gè)切斷部，能夠改變定子鐵心的圓周方向的側(cè)面(第1齒槽面和第2齒槽面)的寬度，從而不必采用多個(gè)模具即可疊層定子鐵心。
作為優(yōu)選的方式，其特征是，上述第1切斷部以及上述第2切斷部以相互接近或離開的方式對(duì)置配置。
這樣一來，通過將第1切斷部和第2切斷部以相互接近或離開的方式對(duì)置配置，在齒槽面為左右對(duì)稱的情況下，能夠獲得更節(jié)省空間的模具。
作為優(yōu)選的方式，其特征是，上述第1切斷部和上述第2切斷部非同步移動(dòng)。
這樣一來，通過各切斷部非同步地被驅(qū)動(dòng)，能夠制成齒槽面為左右非對(duì)稱的磁心片材。
本發(fā)明的特征還在于，上述第1切斷部以規(guī)定間隔設(shè)置左右一對(duì)，上述第2切斷部配置在其之間，從上述母片材上沖裁出兩片的上述磁心片材的第1以及第2齒槽面。
本發(fā)明的特征還在于，通過將從上述母片材上沖裁出的上述各磁心片材沿著半徑方向疊層而點(diǎn)對(duì)稱地組裝上述定子鐵心。
這樣一來，通過在左右一對(duì)的第1切斷部之間配置第2切斷部，并且非同步地被驅(qū)動(dòng)，能夠同時(shí)制造兩個(gè)磁心片材。而且，通過將各磁心片材沖裁成點(diǎn)對(duì)稱形狀，能夠由一個(gè)第2切斷部同時(shí)沖裁出兩個(gè)第2齒槽面，成品率提高，進(jìn)一步提高了生產(chǎn)率。
本發(fā)明的特征還在于，還具備從上述母片材上沖裁出上述磁心片材的半徑方向的側(cè)面(齒面)的第3切斷部，并具備第3沖裁步驟，在進(jìn)行了上述第1沖裁步驟以及上述第2沖裁步驟后，通過上述第3切斷部使上述磁心片材從上述母片材上完全分離。
這樣一來，通過在沖裁出左右的齒槽面后由第3切斷部沖裁出磁心片材的半徑方向的側(cè)面，能夠簡(jiǎn)單地進(jìn)行磁心片材中心位置的定位，提高疊層的精度。
本發(fā)明的特征還在于，還具備導(dǎo)引孔沖裁步驟，在上述母片材上形成作為上述各沖裁步驟的基準(zhǔn)的導(dǎo)引孔。
這樣一來，不僅能夠進(jìn)一步提高沖裁精度，還提高了作業(yè)速度，生產(chǎn)率也提高。
作為優(yōu)選的方式，其特征是，在上述第2沖裁步驟和上述第3沖裁步驟之間包括凹凸形成步驟，在上述磁心片材的一部分上形成用于將各磁心片材彼此疊層并鉚接固定的凹凸部。
而且，本發(fā)明的特征還在于，上述磁心片材在通過上述第3沖裁步驟從母片材上切出的同時(shí)疊層并固定在先前沖裁出的磁心片材上。
這樣一來，通過在第3沖裁步驟之前設(shè)置在磁心片材的一部分上形成用于鉚接的凹凸的凹凸形成步驟，能夠在沖裁后的磁心片材疊層的同時(shí)將各磁心片材彼此鉚接固定。
圖1為示意表示本發(fā)明的制造方法所制造的軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)的剖視圖。
圖2為上述軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)的定子的主視圖。
圖3A為構(gòu)成上述定子的各磁極元件的主視圖。
圖3B為構(gòu)成上述定子的各磁極元件的立體圖。
圖4為本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)用定子鐵心的制造裝置的模具部的示意圖。
圖5為制造裝置的驅(qū)動(dòng)部的主要部分縱向剖視圖。
圖6為第1沖裁區(qū)域的橫向剖視圖。
圖7為第2沖裁區(qū)域的橫向剖視圖。
圖8為表示區(qū)域中的母片材的狀態(tài)的主視圖。
圖9為說明第1沖裁沖頭和第2沖裁沖頭的動(dòng)作的說明圖。
圖10為將各磁心片材分解并以從內(nèi)徑一側(cè)到外徑一側(cè)的順序排列的狀態(tài)的主視圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式加以說明。圖1為具備本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的制造方法所制成的定子鐵心的軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)的示意剖視圖，圖2為定子的主視圖。
這種軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)1具備形成圓盤狀的定子2，以及以規(guī)定的空隙(間隙)對(duì)置配置在該定子2的兩側(cè)面的一對(duì)轉(zhuǎn)子3、3。各轉(zhuǎn)子3、3同軸地固定在輸出旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的轉(zhuǎn)子輸出軸4上。
另外，定子2以及轉(zhuǎn)子3收放在未圖示的托架內(nèi)。在該例中，轉(zhuǎn)子2的外周面兼作托架的外周壁，在其兩端上安裝有未圖示的蓋部件。另外，也可以不采用蓋部件而直接將轉(zhuǎn)子3、3安裝在風(fēng)扇等上。
轉(zhuǎn)子3、3是隔著定子2配置在其左右兩側(cè)，但也可以僅配置在一側(cè)，在本發(fā)明中，轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)只要是具備構(gòu)成軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)1所必須的功能即可，能夠根據(jù)規(guī)格任意變更。
而且，各轉(zhuǎn)子3、3共有相同的轉(zhuǎn)子輸出軸4，但也可以是各轉(zhuǎn)子3、3分別具有轉(zhuǎn)子輸出軸的雙輸出軸型。進(jìn)而，還可以是不具有轉(zhuǎn)子輸出軸4而經(jīng)由徑向球軸承直接相對(duì)于定子2支撐的無軸型。
如圖2所示，在定子2上包含以轉(zhuǎn)子輸出軸4的旋轉(zhuǎn)軸線為中心軸成環(huán)狀配置的多個(gè)(在本例中為9個(gè)(9齒槽))的磁極元件21a～21i。由于各磁極元件21a～21i為相同的結(jié)構(gòu)，所以在本例中以磁極元件21a為例進(jìn)行說明。
另外，在定子2的中心部配置有軸承部23。在本例中，軸承部23具有一對(duì)徑向球軸承231、232，其內(nèi)輪壓嵌在轉(zhuǎn)子輸出軸4上，外輪一側(cè)埋設(shè)在加固定子2的合成樹脂材料24內(nèi)。
如圖3A的主視圖以及圖3B的立體圖所示，磁極元件21a是在具有左右一對(duì)的凸緣狀的齒面22、22的線圈骨架狀的定子鐵心23上卷繞未圖示的線圈而成，定子鐵心23是通過將形成為H字型的電磁鋼板沿著半徑方向疊層而形成的。
定子鐵心23除了齒面22、22之外整體由絕緣樹脂構(gòu)成的絕緣子5覆蓋。絕緣子5具備沿著齒面22、22在半徑方向上延伸的凸緣部51a、51b，該凸緣部51a、51b也形成卷繞線圈24的線圈骨架的一部分。
在各凸緣部51a、51b上設(shè)有兩個(gè)連結(jié)組件，用于分別以不同的形態(tài)連結(jié)各磁極元件21a～21i。首先，作為第1連結(jié)組件，在凸緣部51a、51b的圓周方向的端部上設(shè)有卡止凸部52和該卡止凸部52卡止在其內(nèi)的卡止凹部53，所述卡止凸部52用于將各磁極元件21a～21i彼此以轉(zhuǎn)子輸出軸4的軸線為中心連結(jié)成環(huán)狀。
卡止凸部5是由從凸緣部51a、51b的圓周方向的一個(gè)端部(在圖3A中為右側(cè)面)向外側(cè)突出設(shè)置的凸部，在本例中由形成為三角形的舌片構(gòu)成。相對(duì)于此，卡止凹部53由從各凸緣部51a、51的圓周方向的另一個(gè)端部(在圖3A中為左側(cè)面)朝向內(nèi)側(cè)形成的切口部構(gòu)成，作為與卡止凸部52相匹配的三角形的槽而形成。
在本例中，雖然各卡止凸部52以及卡止凹部53形成為三角形，但只要是能夠?qū)⒏鞔艠O元件21a～21i彼此相互連結(jié)成環(huán)狀的形狀即可，可根據(jù)四邊形、半圓形等規(guī)格任意變更。
這樣一來，通過使卡止凸部52以及卡止凹部53相互匹配，能夠?qū)⒏鞔艠O元件21a～21i彼此以轉(zhuǎn)子輸出軸4的軸線為中心連結(jié)成環(huán)狀。
另外，在本例中，雖然在凸緣部51a、51b上分別設(shè)有卡止突棱54、55作為第2連結(jié)組件，用于將各磁極元件21a～21i連結(jié)成一列的棒狀，但由于在本發(fā)明中是任意的事項(xiàng)，所以省略其說明。
如圖10所示，定子鐵心23具有由電磁鋼板構(gòu)成的多片磁心片材(在本例中為20片磁心片材23a～23t)，并將其沿著定子2的半徑方向疊層。在本例中，各磁心片材23a～23t按照從半徑方向的內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)的順序配置。
各磁心片材23a～23t分別形成為H字型，在沿著軸向延伸的線圈卷繞部24的兩端上設(shè)有齒面22、22。如圖10所示，線圈卷繞部24隨著從半徑方向的內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)，其寬度逐漸加寬，疊層后齒面22一側(cè)成為梯形。
如圖2和圖3所示，在齒面22的圓周方向的兩端(在圖10中為左右兩端)上設(shè)有在分別相鄰的磁極元件21a～21i之間形成齒槽的第1齒槽面25和第2齒槽面26。
在圖3中，第1齒槽面25是朝向磁極元件21a的正面時(shí)左側(cè)的側(cè)面，與相鄰的磁極元件21i(參照?qǐng)D2)的第2齒槽面26對(duì)置。第2齒槽面26是朝向磁極元件21a的正面時(shí)右側(cè)的側(cè)面，與相鄰的磁極元件21b(參照?qǐng)D2)的第1齒槽面25對(duì)置。
在本例中，第1齒槽面25和第2齒槽面26是非對(duì)稱形狀，在第2齒槽面26上形成有用于降低齒槽轉(zhuǎn)矩的扭斜，成為比第1齒槽面25大的傾斜面。
各磁心片材23a～23t隨著從半徑方向的內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)，圓周方向的寬度(第1齒槽面25和第2齒槽面26的寬度)逐漸增大。即，通過疊層各磁心片材23a～23t，定子鐵心23形成為從正面觀察時(shí)為梯形。
以下，對(duì)用于制造這種定子鐵心23的制造裝置加以說明。圖4為本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)用定子鐵心的制造裝置的模具部的示意圖，圖5為制造裝置的驅(qū)動(dòng)部的主要部分縱向剖視圖。另外，模具放置在未圖示的加壓裝置上，在本發(fā)明中，由于加壓裝置的具體結(jié)構(gòu)是任意的事項(xiàng)，所以省略其說明。
如圖4和圖5所示，這種定子鐵心的制造裝置100是具有安裝在未圖示的加壓裝置的上部的沖頭110，以及作為沖頭110的承受側(cè)而安裝在加壓裝置的下部的沖模120的順配置型，并且是在沖頭110和沖模120之間一邊以一定間隔依次送出由電磁鋼板構(gòu)成的母片材60一邊精加工成最終成型品的順?biāo)托偷膲毫Τ尚蜋C(jī)。
在沖模120之上設(shè)有引導(dǎo)母片材60的輸送的片材引導(dǎo)器(未圖示)，具備固定沖孔模板130固定在該片材引導(dǎo)器上的固定沖孔模板結(jié)構(gòu)。這樣一來，在沖模120和固定沖孔模板130之間形成輸送母片材60的隧道狀的母片材輸送通路。
沖頭110和沖模120具備以下的各沖裁區(qū)域，經(jīng)此完成最終成型品(定子鐵心23)。即，具備在母片材60上穿設(shè)作為沖裁加工的基準(zhǔn)引導(dǎo)器的導(dǎo)引孔61(參照?qǐng)D8)的導(dǎo)引孔沖裁區(qū)域200，從母片材60上沖裁出各定子鐵心23的磁心片材23a～23t(以下將單位磁心片材以附圖標(biāo)記32at表示)的圓周方向的一個(gè)側(cè)面(第1齒槽面25)的第1沖裁區(qū)域300，從母片材60上沖裁出磁心片材23的圓周方向的另一個(gè)側(cè)面(第2齒槽面26)的第2沖裁區(qū)域400，在磁心片材23的一部分上形成用于將各磁心片材23a～23t彼此疊層并鉚接固定的凹凸部的凹凸形成區(qū)域500，以及從母片材60上依次切開各磁心片材23a～23t并進(jìn)行疊層的第3沖裁區(qū)域600。
參照?qǐng)D5，導(dǎo)引孔沖裁區(qū)域200中，安裝在通過未圖示的壓力機(jī)驅(qū)動(dòng)組件可上下往復(fù)移動(dòng)地安裝的沖頭保持架140上的沖頭襯墊210，安裝在該沖頭襯墊210上的沖頭板220，可裝卸地安裝在沖頭板220上的導(dǎo)引孔形成沖頭230設(shè)置在沖頭110一側(cè)。
在沖模120一側(cè)，承受導(dǎo)引孔形成沖頭230的導(dǎo)引孔形成沖模240安裝在沖模板150上。在導(dǎo)引孔形成沖模240的后端一側(cè)上形成用于排出因沖裁作業(yè)而產(chǎn)生的廢材的排出孔241。
以下，一并參照?qǐng)D6，對(duì)第1沖裁區(qū)域300加以說明。第1沖裁區(qū)域300配置在可沿著規(guī)定方向滑動(dòng)地安裝在沖模120上的滑座310上。在滑座310的一端上設(shè)有用于使滑座310往復(fù)滑動(dòng)的第1驅(qū)動(dòng)組件700A。
第1驅(qū)動(dòng)組件700A是具有通過未圖示的控制組件控制的伺服馬達(dá)710，由該伺服馬達(dá)710驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的凸螺紋軸720，以及固定在滑座310上、通過與螺紋連接在凸螺紋軸710上的凹螺紋將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力轉(zhuǎn)換成左右的驅(qū)動(dòng)力的隨動(dòng)機(jī)構(gòu)730的進(jìn)給螺紋機(jī)構(gòu)。
在本例中，第1驅(qū)動(dòng)組件700A采用利用了凸螺紋和凹螺紋的送進(jìn)螺紋機(jī)構(gòu)，但除此之外，也可以采用齒條和小齒輪機(jī)構(gòu)、線性驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等，只要是能夠使滑座310左右往復(fù)移動(dòng)即可，能夠根據(jù)規(guī)格任意變更。
在滑座310上具備支撐第1沖模330的沖模支撐架320，通過從沖模支撐架320垂直立設(shè)的引導(dǎo)柱321a和懸吊螺栓321b在上下方向上被導(dǎo)向的沖頭保持架340，支撐在沖頭保持架340上的沖頭板350，以及可裝卸地支撐在該沖頭板350上的一對(duì)第1沖頭360、360(第1切斷部)。在沖模保持架320和沖頭保持架340之間設(shè)有狹槽370。
在引導(dǎo)柱321a上同軸地安裝有壓縮彈簧322、322，在壓縮彈簧322、322的作用下，沖頭保持架340向始終離開的方向(圖6中的上方向)被上舉。
如圖9所示，第1沖頭360、360以規(guī)定間隔作為左右一對(duì)而對(duì)稱配置。由于第1沖頭360、360均為相同的形狀，因而以一側(cè)的第1沖頭360為例加以說明。
第1沖頭360由形成為梯形的沖裁模構(gòu)成，在一側(cè)的面上形成有用于形成第1齒槽面25的切斷面361。在本例中，由于第1沖頭360用于形成第1齒槽面25的傾斜面，所以一邊依次沖裁出磁心片材23a～23t一邊稍微移動(dòng)，從沖裁出第1片磁心片材23a起到?jīng)_裁出最后的磁心片材23t為止僅以移動(dòng)了移動(dòng)寬度a的量。
第1沖模330、330由與上述第1沖頭360在形狀上相匹配的沖裁孔構(gòu)成，起另一端側(cè)(圖6中的下側(cè))設(shè)有用于排出因沖裁而產(chǎn)生的廢材的排出孔331。
以下，參照?qǐng)D7對(duì)第2沖裁區(qū)域400加以說明。第2沖裁區(qū)域400配置在可沿著規(guī)定方向滑動(dòng)地安裝在沖模120上的滑座410上。在滑座410的一端設(shè)有用于使滑座410往復(fù)滑動(dòng)的第2驅(qū)動(dòng)組件700B。
由于第2驅(qū)動(dòng)組件700B的基本結(jié)構(gòu)與用于上述第1沖裁區(qū)域300上的驅(qū)動(dòng)組件的結(jié)構(gòu)相同，所以省略其說明。另外，第1和第2驅(qū)動(dòng)組件700A、700B由各自的其他系統(tǒng)分別控制。
在滑座410上具備支撐第2沖模430的沖模支撐架420，通過從沖模支撐架420垂直立設(shè)的引導(dǎo)柱421a和懸吊螺栓421b在上下方向上被導(dǎo)向的沖頭保持架440，支撐在沖頭保持架440上的沖頭板450，以及可裝卸地支撐在該沖頭板450上的第2沖頭460(第2切斷部)。在沖模保持架420和沖頭保持架440之間設(shè)有狹槽470。
如圖9所示，第2沖頭460形成為梯形，在其兩側(cè)面上形成有用于形成第2齒槽面26的切斷面461。在本例中，由于第2沖頭460用于形成第2齒槽面26的傾斜面，所以一邊依次沖裁出磁心片材23a～23t一邊稍微移動(dòng)，從沖裁出第1片磁心片材23a起到?jīng)_裁出最后的磁心片材23t為止，整體僅以移動(dòng)了移動(dòng)寬度b的量。
在本例中，第1沖頭360左右一對(duì)地設(shè)置，用于同時(shí)沖裁出磁心片材23a～23t中的兩片，雖然在第1沖頭360、360之間配置有第2沖頭460，但與本例不同，只要是單純地依次沖裁出磁心片材23a～23t中的一片，則第1沖頭360也可以是一個(gè)。在這種情況下，第2沖頭460與第1沖頭360對(duì)置地配置。這種方式也包含在本發(fā)明中。
作為優(yōu)選的方式，磁心片材23a～23t中的兩片最好是分別點(diǎn)對(duì)稱地沖裁出。即，如圖9所示，只要是通過將磁心片材23at配置在點(diǎn)對(duì)稱的位置上，使一個(gè)第2沖頭460在兩個(gè)第1沖頭360之間往復(fù)動(dòng)作即可，無需設(shè)置兩個(gè)第2沖頭460。能夠抑制生產(chǎn)成本。
再參照?qǐng)D5對(duì)凹凸形成區(qū)域500加以說明。凹凸形成區(qū)域500具有安裝在沖頭保持架140上的沖頭襯墊510，以及安裝在該沖頭襯墊510上的沖頭板520，在沖頭板520上，切斷用沖頭530和凹凸形成用沖頭530A可裝卸地設(shè)置在沖頭110一側(cè)。
切斷用沖頭530以及凹凸形成用沖頭530A如圖4所示，左右對(duì)稱地分別設(shè)置在兩處、共計(jì)四處，如圖8所示，是為了在磁心片材23at的線圈卷繞部24上形成切斷孔64、凹凸部64A而設(shè)置的。
凹凸形成用沖頭530A是前端比母片材60的厚度短地突出。因此，通過將凹凸形成用沖頭530A朝向母片材60加壓，在母片材60的正面上形成凹部，在背面隨著凹部的形成而形成凸部。
在本例中，雖然四處的凹凸形成用沖頭530A中的兩個(gè)固定在沖頭板520上，但脫模棒550安裝在切斷用沖頭530的另一端(圖5中的上端)。
在切斷用沖頭530的后端(圖5中的上端)設(shè)有切換桿551。切換桿551設(shè)成通過未圖示的驅(qū)動(dòng)組件能夠滑動(dòng)(圖5中為紙面之前)，通過切換桿551控制切斷用沖頭530的出沒。
切換桿551是能夠切換到使切斷用沖頭530突出的位置和不突出的位置，通常，支撐在不突出的位置上，僅在第1片的磁心片材23a輸送來時(shí)，切換桿551移動(dòng)到突出位置，相對(duì)于磁心片材23a形成切斷孔64。這樣一來，即使在之后沖裁出的第1片磁心片材23a疊層在最后的磁心片材23t上，也不會(huì)在之后的第3沖裁區(qū)域60中卡止。
在沖模120一側(cè)，承受切斷用沖頭530以及凹凸形成用沖頭530A的切斷用沖模540以及凹凸形成用沖模540A安裝在沖模板560上。切斷用沖模540以及凹凸形成用沖模540A對(duì)置地分別在切斷用沖頭53以及凹凸形成用沖頭530A上設(shè)置四處，在凹凸形成用沖模540A內(nèi)設(shè)有脫模棒570，用于使母片材50不嵌入。
脫模棒570由內(nèi)部具有壓縮彈簧的推桿構(gòu)成，與未設(shè)置脫模棒550的凹凸形成用沖頭530A對(duì)置設(shè)置。這樣一來，能夠?qū)⒛钙?0可靠地輸送到之后的第3沖裁區(qū)域600。
參照?qǐng)D5，第3沖裁區(qū)域600中，在沖頭110一側(cè)設(shè)有安裝在沖頭保持架140上的沖頭襯墊610，安裝在該沖頭襯墊610上的沖頭板620，以及可裝卸地安裝在沖頭板620上的第3沖頭630。
在本例中，沖頭襯墊610和沖頭板620與上述的凹凸形成用區(qū)域500的沖頭襯墊510和沖頭板520共用。
在第3沖頭630的后端側(cè)(圖5中的上端)設(shè)有脫模棒650。脫模棒650在沖裁出20片磁心片材23a～23t的同時(shí)與第3沖頭相鄰地推壓磁心片材23的凹凸部64A，從而使相互疊層的磁心片材23a～23t的凹凸部64A彼此嵌合。
在沖模120一側(cè)，承受第3沖頭630的第3沖模640安裝在沖模板660上。第3沖模640的后端側(cè)(圖5中的下端側(cè))形成有排出孔641，用于排出沖裁、疊層固定后的定子鐵心23。
以下，參照?qǐng)D4和圖8，對(duì)本發(fā)明的軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)用定子鐵心的組裝順序加以說明。首先，在最初將母片材60設(shè)置在加壓裝置內(nèi)后，通過操作未圖示的開始按鈕，通過加壓裝置內(nèi)的未圖示的驅(qū)動(dòng)組件開始加壓作業(yè)。另外，在圖8中，母片材的流動(dòng)方向與圖4相同為從上至下。
另外，加壓作業(yè)通過沖頭110以一定間隔朝向沖模120往復(fù)移動(dòng)而同時(shí)進(jìn)行各作業(yè)區(qū)域200～600，在以下中，為了便于說明，按照各區(qū)域的順序說明第1片的磁心片材23a的作業(yè)工序。
首先，當(dāng)母片材60輸送到導(dǎo)引孔形成區(qū)域200時(shí)，控制組件使沖頭110經(jīng)由未圖示的加壓組件朝向沖模120下降。隨之，保持在沖頭板220上的導(dǎo)引孔形成沖頭230朝向母片材60刺入，從而在母片材60上形成一對(duì)導(dǎo)引孔61、61。
當(dāng)導(dǎo)引孔形成沖頭230被上提而返回到初始位置時(shí)，控制組件經(jīng)由未圖示的輸送組件將母片材60推出規(guī)定長(zhǎng)度，并輸送到之后的第1沖裁區(qū)域300。在母片材60被送出后，控制組件使沖頭110下降。
隨著沖頭110的下降，在第1沖裁區(qū)域300，安裝在沖頭板350上的第1沖頭360朝向母片材60插入，從而在母片材60上形成一對(duì)第1沖頭孔62、62(第1齒槽面的切出)。
當(dāng)?shù)?沖頭360被上提而返回到初始位置時(shí)，控制組件經(jīng)由輸送組件將母片材60僅送出規(guī)定的長(zhǎng)度，同時(shí)再次使沖頭110下降。同時(shí)，控制組件向第1驅(qū)動(dòng)組件700的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)710發(fā)出指令，使第1沖頭360僅移動(dòng)相當(dāng)于各磁心片材23a～23t的一片的移動(dòng)量Δa(＝a/20)，以備之后沖裁的第2片的磁心片材23b。
之后，控制組件再次使沖頭110下降。隨之，在第2沖裁區(qū)域400中，隨著沖頭110的下降，第2沖頭460刺入母片材60。這樣一來，在母片材60上形成第2沖裁孔63(第2齒槽面的切出)。
當(dāng)?shù)?沖裁孔的沖裁作業(yè)結(jié)束時(shí)，沖頭110被上提而返回到初始位置，同時(shí)將母片材60送出到之后的凹凸形成區(qū)域500。同時(shí)，控制組件向第3沖裁區(qū)域400的第2驅(qū)動(dòng)組件700發(fā)出指令，使第2沖頭460僅移動(dòng)相當(dāng)于各磁心片材23a～23t的一片的移動(dòng)量Δb(＝b/20)，以備之后沖裁的第2片的磁心片材23b。
在確認(rèn)了母片材60輸送到凹凸形成區(qū)域500后，控制組件使沖頭110下降。這樣一來，凹凸形成用沖頭530A朝向母片材60被推入，在磁心片材23a的線圈卷繞部24的正反面上形成兩處凹凸部64A。
另外，在控制組件判斷第1片的磁心片材、在本例中是磁心片材23a已輸送來的情況下，將切斷用沖頭530的切換桿551切換到突出一側(cè)，用切斷用沖頭530形成切斷孔64。在進(jìn)行以后的磁心片材23b～23t的沖裁作業(yè)時(shí)，使切換桿551預(yù)先移動(dòng)到非突出一側(cè)，采用凹凸形成用沖頭530A，在磁心片材23b～23t上形成凹凸部64A。
當(dāng)形成凹凸部64A時(shí)，母片材60輸送到最后的第3沖裁區(qū)域600，與此同時(shí)，沖頭110開始下降。這樣一來，第3沖頭630插入母片材60，磁心片材23a從母片材60上切出(齒面的切出)。
被切出的磁心片材23a疊層在之前沖裁出的最后的磁心片材23t上，同時(shí)被第3沖頭630推入，但由于在磁心片材23a上取代凹凸部64A而設(shè)有切斷孔64，所以磁心片材23a與磁心片材23t不會(huì)連結(jié)。
重復(fù)一系列的作業(yè)工序，在磁心片材23a上依次疊層磁心片材23b～23t，并通過第3沖頭630推入，使凹凸部64A彼此嵌合，從而各磁心片材23a～23t彼此連結(jié)，完成定子鐵心23。
權(quán)利要求
1.一種軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)用定子鐵心的制造方法，所述定子鐵心是定于和轉(zhuǎn)子沿著轉(zhuǎn)子輸出軸的軸線方向?qū)χ门渲玫妮S向氣隙型電動(dòng)機(jī)用定子鐵心，由將從金屬的母片材上沖裁出的多片磁心片材在半徑方向上疊層而成的疊層體構(gòu)成，形成為圓周方向的寬度隨著從上述轉(zhuǎn)子輸出軸的中心朝向外側(cè)而逐漸增大的梯形，其特征是，包括形成上述磁心片材的圓周方向的一個(gè)側(cè)面、即第1齒槽面的第1切斷部，形成上述磁心片材的圓周方向的另一個(gè)側(cè)面、即第2齒槽面的第2切斷部，使上述第1切斷部往復(fù)移動(dòng)的第1移動(dòng)組件，以及使上述第2切斷部往復(fù)移動(dòng)的第2移動(dòng)組件；還包括第1沖裁步驟和第2沖裁步驟，所述第1沖裁步驟是在上述母片材上，經(jīng)由上述第1移動(dòng)組件使上述第1切斷部以規(guī)定間隔移動(dòng)，從上述母片材上依次沖裁出1～n片的上述磁心片材的第1齒槽面；所述第2沖裁步驟是在上述母片材上，經(jīng)由上述第2移動(dòng)組件使上述第2切斷部以規(guī)定間隔移動(dòng)，從上述母片材上依次沖裁出1～n片的上述磁心片材的第2齒槽面，其中，n為正整數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)用定子鐵心的制造方法，其特征是，上述第1切斷部以及上述第2切斷部以相互接近或離開的方式對(duì)置配置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)用定子鐵心的制造方法，其特征是，上述第1切斷部和上述第2切斷部非同步移動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1所述的軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)用定子鐵心的制造方法，其特征是，上述第1切斷部以規(guī)定間隔設(shè)置左右一對(duì)，上述第2切斷部配置在其之間，從上述母片材上沖裁出兩片的上述磁心片材的第1以及第2齒槽面。
5.如權(quán)利要求4所述的軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)用定子鐵心的制造方法，其特征是，通過將從上述母片材上沖裁出的上述各磁心片材沿著半徑方向疊層而點(diǎn)對(duì)稱地組裝上述定子鐵心。
6.如權(quán)利要求1所述的軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)用定子鐵心的制造方法，其特征是，還具備從上述母片材上沖裁出上述磁心片材的半徑方向的側(cè)面、即齒面的第3切斷部，并具備第3沖裁步驟，在進(jìn)行了上述第1沖裁步驟以及上述第2沖裁步驟后，通過上述第3切斷部使上述磁心片材從上述母片材上完全分離。
7.如權(quán)利要求1、2、或6所述的軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)用定子鐵心的制造方法，其特征是，還具備導(dǎo)引孔沖裁步驟，在上述母片材上形成作為上述各沖裁步驟的基準(zhǔn)的導(dǎo)引孔。
8.如權(quán)利要求6所述的軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)用定子鐵心的制造方法，其特征是，在上述第2沖裁步驟和上述第3沖裁步驟之間包括凹凸形成步驟，在上述磁心片材的一部分上形成用于將各磁心片材彼此疊層并鉚接固定的凹凸部。
9.如權(quán)利要求6所述的軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)用定子鐵心的制造方法，其特征是，上述磁心片材在通過上述第3沖裁步驟從母片材上切出的同時(shí)疊層并固定在先前沖裁出的磁心片材上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種一邊以規(guī)定間隔將磁心片材錯(cuò)開一邊進(jìn)行疊層固定的軸向氣隙型電動(dòng)機(jī)用定子鐵心的制造方法。具有第1沖裁步驟和第2沖裁步驟，所述第1沖裁步驟是經(jīng)由第1控制組件(700)使第1沖裁沖頭(360)以規(guī)定間隔移動(dòng)，從母片材(60)上依次沖裁出1～n(n為正整數(shù))片的磁心片材的圓周方向的一個(gè)側(cè)面(第1齒槽面25)；所述第2沖裁步驟是經(jīng)由第2控制組件(700)使第2沖裁沖頭(460)以規(guī)定間隔移動(dòng)，從母片材上依次沖裁出1～n(n為正整數(shù))片的磁心片材的圓周方向的另一個(gè)面(第2齒槽面26)。
文檔編號(hào)H02K1/18GK101039055SQ20071008639
公開日2007年9月19日 申請(qǐng)日期2007年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月15日
發(fā)明者小島智則, 五十嵐久男, 栗田等, 鳥巢德夫 申請(qǐng)人:富士通將軍股份有限公司