转子铁芯部件制造方法与流程

本发明涉及转子铁芯部件制造方法。

背景技术：

已知有用于从钢板形成马达的转子铁芯部件的模具。该模具例如用于专利文献1所公开的层叠铁芯的制造方法。在该层叠铁芯的制造方法中，利用顺序进给模具对由进给装置导入的被加工板连续地实施冲裁加工、弯曲加工、切断弯曲加工、推回等。在上述专利文献1所公开的层叠铁芯的制造方法中，利用上述顺序进给模具形成构成转子的层叠铁芯并且环状部和扇形状的主体部通过连结部分连结而成的加工体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-093067号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

通过在厚度方向上层叠多个如上述那样形成的加工体(转子铁芯部件)，构成转子铁芯。即，需要利用与上述加工装置不同的层叠装置在厚度方向上层叠由加工装置形成的转子铁芯部件。此时，为了确保所述转子铁芯的尺寸精度，需要一边高精度地定位所述转子铁芯部件，一边层叠所述转子铁芯部件。

因此，要求在确保转子铁芯的尺寸精度的同时提高所述转子铁芯的生产性。

本发明的目的在于提供能够确保转子铁芯的尺寸精度并提高所述转子铁芯的生产性的转子铁芯部件制造方法。

用于解决课题的手段

关于本发明的一个实施方式的转子铁芯部件制造方法，该转子铁芯部件为圆盘状，通过层叠多个该转子铁芯部件而构成圆柱状的转子铁芯，能够收纳转子磁铁的多个转子磁铁插入孔沿所述转子铁芯的径向延伸并且沿所述转子铁芯的周向排列配置。该转子铁芯部件制造方法包含如下工序：转子铁芯部件形成工序，通过使用冲头和冲模对钢板进行冲裁来形成所述转子铁芯部件；以及转子铁芯部件保持工序，通过将所述冲模的一部分插入于在所述转子铁芯部件形成工序中形成的所述转子铁芯部件的所述转子磁铁插入孔内，而将多个所述转子铁芯部件以层叠的状态保持。

发明效果

根据本发明的一个实施方式的转子铁芯部件制造方法，能够确保转子铁芯的尺寸精度并提高所述转子铁芯的生产性。

附图说明

图1是示出转子铁芯部件的一例的俯视图。

图2是示意地示出通过多种模具形成转子铁芯部件的样子的图。

图3是示出在形成转子铁芯部件的过程中形成有多个槽的一部分的状态的图。

图4是示出在形成转子铁芯部件的过程中从钢板切下转子铁芯部件的样子的图。

图5是沿图4中的v-v线的剖视图。

图6是示出冲模的概略结构的立体图。

图7是示出转子铁芯部件的制造方法的流程图。

图8是示出搬出装置的概略结构的剖视图。

图9是示出通过搬出装置搬出层叠的状态的转子铁芯部件的样子的图。

图10是示出转子铁芯部件的其他例子的俯视图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。另外，对于图中的相同或相当的部分标注相同的标号，不重复其说明。另外，各图中的结构部件的尺寸并不忠实地表示实际的结构部件的尺寸以及各结构部件的尺寸比率等。

另外，在以下的说明中，将俯视时从转子铁芯部件100的中心向外周侧延伸的方向称为“径向”，将沿着转子铁芯部件100的外周的方向称为“周向”。但是，并没有通过这些方向的定义，限定本发明的马达在使用时的朝向的意图。

另外，在以下的说明中，“固定”、“连接”以及“安装”等(以下，固定等)表现不仅包含部件彼此直接固定等的情况，还包含经由其他部件固定等的情况。即，在以下的说明中，“固定”等表现包含部件彼此的直接以及间接的固定等意思。

(转子铁芯部件的结构)

图1示出由本发明的实施方式的模具1形成的转子铁芯部件100的概略结构。转子铁芯部件100为圆盘状。转子铁芯部件100通过在厚度方向上层叠多个而构成未图示的马达的转子铁芯。另外，马达结构与以往的结构相同，因此省略说明。转子铁芯部件100用于在圆筒状的定子内可旋转地配置有转子的所谓内转子型的马达。

转子铁芯部件100是板状的部件，由电磁钢板构成。转子铁芯部件100具有圆环状的环状部110和从环状部110向径向外侧延伸的多个铁芯主体部120。环状部110以及多个铁芯主体部120是一个部件。

环状部110具有供未图示的轴贯通的轴插入孔111。环状部110在外周侧具有多个第1突起部112以及多个第2突起部113。多个第1突起部112以及多个第2突起部113在周向上交替地配置。

多个铁芯主体部120从环状部110的外周向径向外侧放射状地延伸。各铁芯主体部120在朝向径向外侧扩展的俯视图中为扇形。另外，各铁芯主体部120的径向外周侧俯视为圆弧状。多个铁芯主体部120的径向外周侧构成转子铁芯部件100的外周侧。

铁芯主体部120和环状部110通过连结部123连结。连结部123在环状部110的外周上位于第1突起部112与第2突起部113之间。连结部123的宽度尺寸比铁芯主体部120的宽度尺寸小。另外，上述宽度尺寸是指周向尺寸。

铁芯主体部120具有贯通孔121以及压接部122。另外，在贯通孔121内，在多个转子铁芯部件100沿厚度方向层叠的状态下填充树脂。由此，能够利用树脂将在厚度方向上层叠的多个转子铁芯部件100一体化。压接部122是在多个转子铁芯部件100沿厚度方向层叠的状态下被压接的部分。

收纳未图示的转子磁铁的槽130(转子磁铁插入孔)位于周向上相邻的铁芯主体部120彼此之间。即，转子铁芯部件100具有沿周向排列配置的多个槽130。槽130从环状部110的外周向径向外侧延伸。即，具有本实施方式的转子铁芯部件100的马达是转子磁铁收纳在转子铁芯内的所谓ipm马达(interiorpermanentmagnetmotor)。

槽130具有位于径向外侧且槽宽一定的转子磁铁收纳部131、位于径向内侧且槽宽朝向径向内侧逐渐变小的槽底部132。所述槽宽是指周向尺寸。

另外，马达所使用的转子铁芯部件不限于具有上述结构的转子铁芯部件100，可以具有任何形状。

(转子铁芯部件的制造方法)

具有上述结构的转子铁芯部件100通过使用多种模具冲裁钢板150而形成。即，转子铁芯部件100由各模具形成一部分，由多种模具形成为最终形状。

图2是示意地示出使用多种模具1、2从钢板150形成转子铁芯部件100的样子的图。例如，模具1在钢板150上形成转子铁芯部件100的槽130，模具2将转子铁芯部件100从钢板150上切下。模具1具有冲头10和冲模20。模具2具有冲头30和冲模40。在图2中，用实线箭头表示钢板150相对于多种模具1、2移动的方向。

图3以及图4示出在形成转子铁芯部件100的过程中由模具1、2形成的形状的一例。图3示出在形成转子铁芯部件100的过程中形成有多个槽130的一部分的状态。图4示出在形成转子铁芯部件100的过程中，将转子铁芯部件100从钢板150切下的样子。

图7是示出转子铁芯部件100的制造方法的概略的流程图。以下，使用图3、图4以及图7，对转子铁芯部件100的制造方法进行说明。

在形成本实施方式的转子铁芯部件100时，首先，在钢板150上形成多个贯通孔121(图7的步骤s1)。然后，如图3所示，在钢板150上形成多个槽130(图7步骤s2)。此时，在钢板150上沿周向交替地形成槽130的整体和作为槽130的一部分的一对缝130a。一对缝130a与径向平行地延伸。另外，在图3中，为了便于说明，用斜线表示形成于钢板150的槽130以及缝130a。

之后，虽然省略图示，但在钢板150上形成压接部122以及环状部110的第1突起部112等(图7的步骤s3)。

然后，如图4所示，使用冲头30和冲模40在钢板150上形成铁芯主体部120的外周部，并且形成环状部110的第2突起部113(图7的步骤s4)。在图4中，用点划线表示在该工序中形成的铁芯主体部120的外周部以及环状部110的第2突起部113。

由此，转子铁芯部件100从钢板150分离。即，图4所示的工序是分离转子铁芯部件100的工序。在该工序中，将冲模40的一部分插入槽130中。由此，冲模40的一部分以及槽130作为冲裁加工时的引导件发挥作用。

如上所述，从钢板150分离的转子铁芯部件100如图5所示，以层叠在冲模40的内部的状态被保持(图7的步骤s5)。由此，转子铁芯部件100在冲模40内以高精度定位的状态层叠。关于冲模40的详细结构将在后面叙述。

以层叠的状态保持在冲模40的内部的转子铁芯部件100通过后述的搬出装置60以层叠规定数量的状态被搬出(图7的步骤s6)。所述规定数量是构成转子铁芯的转子铁芯部件100的个数。

另外，在钢板150上形成铁芯主体部120的外周部且形成环状部110的第2突起部113的工序(图7的步骤s4)是转子铁芯部件形成工序。另外，将从钢板150分离的转子铁芯部件100以层叠在冲模40的内部的状态保持的工序(图7的步骤s5)是转子铁芯部件保持工序。

(冲模的结构)

接下来，使用图4至图6对冲模40的详细结构进行说明。图5是沿图4中的v-v线的剖视图。图6是示出冲模40的概略结构的立体图。

如图6所示，冲模40是沿着轴线p延伸的圆柱状的部件。如图5以及图6所示，冲模40具有转子铁芯部件100的环状部110所处的贯通孔41和在贯通孔41的内周面上沿周向排列且具有与转子铁芯部件100的铁芯主体部120的截面形状相同的截面形状的多个槽42。由此，冲模40具有多个突出部43、44。即，多个突出部43、44分别位于周向上相邻的槽42与槽42之间。

多个突出部43、44包含能够插入转子铁芯部件100的槽130内的第1突出部43和形成环状部110的第2突起部113的第2突出部44。第1突出部43以及第2突出部44在周向上交替地设置。

另外，贯通孔41、槽42、第1突出部43以及第2突出部44沿着轴线p延伸。

从轴线p的延伸方向观察，第1突出部43以及第2突出部44从槽42的槽底朝向冲模40的径向内侧延伸。另外，第1突出部43以及第2突出部44在径向上具有与转子铁芯部件100的槽130中的转子磁铁收纳部131同等的长度。另外，从轴线p的延伸方向观察，第1突出部43以及第2突出部44具有比槽130的槽宽度小的宽度尺寸。

如图5所示，在利用冲头30以及冲模40形成铁芯主体部120的外周部以及环状部110的第2突起部113时，第1突出部43插入转子铁芯部件100的槽130内的径向整体。

第2突出部44在径向内侧具有形成环状部110的第2突起部113的突起形成部44b。从轴线p的延伸方向观察，突起形成部44b具有向径向外侧凹陷的形状。

在利用冲头30以及冲模40形成铁芯主体部120的外周部以及环状部110的第2突起部113时，第2突出部44在与冲头30一起形成环状部110的第2突起部113之后，插入槽130内的径向整体。

如图4以及图6所示，第1突出部43在周向两侧具有收纳引导部45的收纳槽43a。即，如图4以及图5所示，引导部45位于第1突出部43的周向两侧。收纳槽43a以及引导部45沿着轴线p延伸。收纳槽43a以及引导部45具有长方形状的截面。

从轴线p的延伸方向观察，引导部45从第1突出部43突出。引导部45在第1突出部43插入转子铁芯部件100的槽130内时与转子铁芯部件100的铁芯主体部120接触。由此，冲模40的引导部45以及转子铁芯部件100的槽130作为利用冲头30以及冲模40进行冲裁加工时的引导件发挥作用。

如图4以及图6所示，第2突出部44在周向两侧具有收纳引导部46的收纳槽44a。即，如图4以及图5所示，引导部46位于第2突出部44的周向两侧。收纳槽44a以及引导部46沿着轴线p延伸。收纳槽44a以及引导部46具有长方形状的截面。

从轴线p的延伸方向观察，引导部46从第2突出部44突出。在第2突出部44的突起形成部44b形成环状部110的第2突起部113时，引导部46插入转子铁芯部件100的槽130内，与转子铁芯部件100的铁芯主体部120接触。由此，冲模40的引导部46以及转子铁芯部件100的槽130作为利用冲头30以及冲模40进行冲裁加工时的引导件发挥作用。

通过以上的结构，在形成转子铁芯部件100的外周部以及环状部110的第2突起部113时，在转子铁芯部件100的槽130内插入冲模40的第1突出部43以及第2突出部44，引导部45、46与转子铁芯部件100的铁芯主体部120接触，由此，冲模40和转子铁芯部件100在周向以及径向上被定位。因此，能够以良好的尺寸精度形成转子铁芯部件100的外周部以及环状部110的第2突起部113。

如上所述，冲模40具有贯通孔41以及多个槽42。因此，冲模40在内部具有能够收纳多个转子铁芯部件100的保持部40a。即，保持部40a包含由贯通孔41以及多个槽42形成的空间。

由此，如图5所示，由冲模40和冲头30形成的转子铁芯部件100层叠在冲模40的内部的保持部40a上。即，由于冲模40的第1突出部43以及第2突出部44插入槽130内，因此由冲头30以及冲模40形成的转子铁芯部件100以层叠的状态保持在冲模40的内部的保持部40a上。

具体而言，冲模40的第1突出部43以及第2突出部44在轴线p的延伸方向上在从冲模40的开口端起的规定范围内，从轴线p的延伸方向观察时具有相同的宽度尺寸。即，冲模40的保持部40a具有与槽130的截面相同的截面。由此，在槽130内插入有第1突出部43以及第2突出部44的转子铁芯部件100被保持在冲模40的内部的保持部40a上。另外，与槽130的截面相同的截面不仅包含与槽130的截面完全相同的截面，还包含以能够一边定位转子铁芯部件100一边层叠的程度比槽130的截面大的截面。

上述规定范围是在轴线p的延伸方向上比在冲模40中冲裁成型时作为冲裁工具发挥功能的部分即有效刀刃的长度长的范围。在本实施方式中，上述规定范围在轴线p的延伸方向上与冲模40的长度相等。但是，所述规定范围在轴线p的延伸方向上只要比所述有效刀刃的长度长，则也可以比冲模40的长度短。在本实施方式中，轴线p的延伸方向是与冲头30的冲裁方向相同的方向。

另外，在冲模不具有本实施方式那样的保持部的结构的情况下，在上述有效刀刃的范围内，冲模的第1突出部和第2突出部具有相同的宽度尺寸，但在上述有效刀刃的范围以外，第1突出部和第2突出部的宽度尺寸在冲模的轴线的延伸方向上越远离上述有效刀刃的范围则越小。由此，能够容易地使转子铁芯部件从冲模脱离。与此相对，如本实施方式那样，通过使冲模40的第1突出部43以及第2突出部44的宽度尺寸在轴线p的延伸方向上比上述有效刀刃的范围长的规定范围内为相同的宽度尺寸，转子铁芯部件100被冲模40的保持部40a保持。另外，在所述规定范围内为相同宽度尺寸不仅包含在所述规定范围内完全相同的宽度尺寸，还包含以转子铁芯部件不会从冲模脱落的程度在所述规定范围内变化的宽度尺寸。

具有与冲模40相同截面的产品保持部件50位于冲模40的与冲头30相反的一侧。当由冲头30和冲模40形成的转子铁芯部件100新层叠在冲模40内时，保持在冲模40内的转子铁芯部件100依次被向产品保持部件50侧压出。即，在产品保持部件50的内部也以层叠的状态保持转子铁芯部件100。层叠到产品保持部件50内的规定位置的转子铁芯部件100在层叠有多个的状态下，通过搬出装置60搬出到装置外。另外，转子铁芯部件100在层叠了构成转子铁芯的个数的量的状态下，由搬出装置60搬出。

图8是示出搬出装置60的概略结构的剖视图。图9是示出通过搬出装置60搬出层叠的状态的转子铁芯部件100的样子的图。

如图8所示，搬出装置60具有移动部61和搬出部65。移动部61位于冲模40以及产品保持部件50的下方。移动部61能够在从下方支承层叠的转子铁芯部件100的状态下沿上下方向、即转子铁芯部件100的层叠方向移动。

详细而言，移动部61具有载置部62和未图示的移动驱动部。载置部62能够载置层叠的转子铁芯部件100。上述移动驱动部使载置部62沿上下方向移动。即，上述移动驱动部将载置部62切换为位于产品保持部件50侧且支承转子铁芯部件100的支承位置(图8所示的位置)和通过搬出部65搬出转子铁芯部件100的搬出位置(图9所示的位置)。上述移动驱动部只要是能够使载置部62沿上下方向移动的结构，则可以具有任何结构。

搬出部65具有搬出通路66和搬出机构67。搬出通路66从产品保持部件50的下方的搬出位置向与转子铁芯部件100的层叠方向垂直的方向(图8以及图9中的纸面横向)延伸。搬出机构67具有压出部68和未图示的搬出驱动部。压出部68是能够在搬出通路66内往复移动的棒状部件。搬出驱动部例如包含具有能够往复移动的机构的气缸等这样的驱动装置，使压出部68在搬出通路66内往复移动。

如图9所示，通过利用移动驱动部使位于支承位置的载置部62向下方移动，搬出装置60将以层叠的状态保持在冲模40以及产品保持部件50上的转子铁芯部件100的一部分定位于运送位置。由此，载置部62上的转子铁芯部件100被定位在搬出通路66内。在该状态下，搬出驱动部使压出部68在运送通路66内移动，由此使层叠状态的转子铁芯部件100在运送通路66内移动。由此，能够将转子铁芯部件100以层叠的状态搬出。

这样，通过由搬出装置60搬出在冲模40以及产品保持部件50内以层叠的状态被保持的转子铁芯部件100，能够得到以高精度定位的状态层叠的转子铁芯部件100。因此，能够容易地得到转子铁芯部件100被高精度地定位的转子铁芯。因此，能够确保所述转子铁芯的尺寸精度并提高所述转子铁芯的生产性。

在本实施方式中，通过在使用冲头30以及冲模40冲裁钢板150从而形成的转子铁芯部件100的槽130内插入冲模40的一部分，而将多个转子铁芯部件100以层叠的状态保持。

这样，通过将冲模40的一部分插入转子铁芯部件100的槽130内，能够以层叠的状态保持多个转子铁芯部件100。由此，能够将多个转子铁芯部件100在加工后一边定位一边以层叠的状态保持。因此，能够提高转子铁芯的生产性，且能够提高所述转子铁芯的尺寸精度。

另外，在本实施方式中，冲模40包含保持部40a，该保持部40a具有与槽130相同的截面并且在冲头30的冲裁方向上具有有效刀刃的长度以上的长度。

由此，能够将冲模40的保持部40a的一部分插入转子铁芯部件100的槽130内，而将多个转子铁芯部件100以层叠状态保持。

(其他实施方式)

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式只不过是用于实施本发明的例示。因此，不限于上述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内对上述实施方式进行适当变形而实施。

在上述实施方式中，在形成转子铁芯部件100的外周部以及第2突起部113时，将冲模40的一部分作为引导件而插入转子铁芯部件100的槽130内。但是，也可以是，在形成转子铁芯部件的外周部和第2突起部时，将冲头的一部分作为引导件插入槽内。另外，也可以是，在形成转子铁芯部件的外周部和第2突起部以外的部分时，将冲模或冲头插入转子铁芯部件的槽内。

在上述实施方式中，在钢板150上形成贯通孔121后，形成槽130，形成环状部110等。但是，也可以在钢板上形成槽后，形成贯通孔和环状部。在形成槽之后，只要能够在将冲模或冲头的一部分作为引导件插入到该槽中的同时形成转子铁芯部件的其他部分，则转子铁芯部件的形成方法就不限于上述实施方式的方法。

在上述实施方式中，产品保持部件50位于与冲模40的冲头30相反的一侧。搬出装置60搬出产品保持部件50内的转子铁芯部件100。但是，搬出装置也可以搬出冲模内的转子铁芯部件。

在上述实施方式中，在转子铁芯部件100中，环状部110和多个铁芯主体部120是一个部件。但是，如图10所示，多个铁芯主体部220(第2转子铁芯部件)也可以是相对于环状部210(第1转子铁芯部件)不同的部件。即，多个铁芯主体部220也可以在周向上分割为多个部件。这样，将多个铁芯主体部220沿周向分割为多个部件的转子铁芯部件200与转子铁芯部件100一起层叠，构成转子铁芯的一部分。

这样，在转子铁芯部件200包含在周向上被分割为多个部件的铁芯主体部220的结构的情况下，在形成转子铁芯部件200的外周部以及第2突起部213时难以进行铁芯主体部220的定位。即使在该情况下，如上述实施方式那样，通过将冲模作为引导件插入槽230内，也能够容易地进行铁芯主体部220的定位。

另外，在图10中，标号212是第1突起部。

产业上的可利用性

本发明能够适用于能够收纳转子磁铁的多个槽沿径向延伸且沿周向排列配置的圆盘状的转子铁芯部件的制造方法。

标号说明

1、2：模具；10、30：冲头；20、40：冲模；40a：保持部；41：贯通孔；42：槽；43：第1突出部；43a：收纳槽；44：第2突出部；44a：收纳槽；44b：突起形成部；45、46：引导部；50：产品保持部件；60：搬出装置；61：移动部；62：载置部；65：搬出部；66：搬出通路；67：搬出机构；68：压出部；100、200：转子铁芯部件；110：环状部；111：轴插入孔；112、212：第1突起部；113、213：第2突起部；120：铁芯主体部；121：贯通孔；122：压接部；123：连结部；130、230：槽(转子磁铁插入孔)；130a：缝；131：转子磁铁收纳部；132：槽底部；150：钢板；210：环状部(第1转子铁芯部件)；220：铁芯主体部(第2转子铁芯部件)；p：轴线。