专利名称：叠片铁心及其制造方法以及模具装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及采用在芯片的槽孔部间卷绕线圈的方式的电动机用叠片铁心及其制造方法以及金属模具装置。
背景技术：
电动机用叠片铁心通常大多由级进模制造，由于要将通过冲头冲裁的芯片冲入模具中，因此，在芯片的冲压端部，特别是在槽孔部会产生毛刺，这些毛刺有时会在进行向槽孔部卷绕线圈的卷绕作业时损伤线圈。
为此，或通过专利文献1～3中所披露的方法压平所产生的毛刺，或如专利文献4所述，通过从与通常相反的方向冲压芯片以使所产生的毛刺彼此压平，或者在冲裁层叠后通过滚筒进行加工除去毛刺。
专利文献1特开平4-331444号公报专利文献2特开平5-38106号公报专利文献3特开平6-141516号公报专利文献4特开平8-250320号公报在前面所述的毛刺处理方法中，均需要压平产生的毛刺以便在卷线作业时不使毛刺破坏线圈。但是，用于除去这些毛刺的滚筒加工或绝缘处理等工序较多，从而会导致成本升高。
并且以往，在除去这些毛刺之后，还需在芯片表面上进一步涂布或涂敷粘结剂等绝缘材料等，工序复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供解决了上述问题、消除毛刺影响且易于线圈卷线的叠片铁心及其制造方法以及金属模具装置。
用于实现上述目的的本发明的叠片铁心的技术特征在于将使冲头向下运动冲压成的规定形状的薄钢板芯片层叠在模具中所形成的叠片体的至少最下层上安装形状与所述芯片大致相同的绝缘片，所述绝缘片的槽孔部具有与所述芯片的槽孔部大致相同的形状，并且其尺寸小于所述芯片的槽孔部的尺寸。
另外，本发明的叠片铁心的技术特征在于在利用以规定形状冲压出的薄钢板芯片形成的叠片体的所述芯片中规定数量的每一叠层间夹持形状与所述芯片大致相同的绝缘片，所述绝缘片的槽孔部具有与所述芯片的槽孔部大致相似的形状，并且其尺寸小于所述芯片的槽孔部的尺寸。
另外，本发明的叠片铁心的制造方法的技术特征在于在利用级进模(順送り金型)或冲孔落料复合模(総抜き金型)制造叠片铁心时包括利用薄板钢材、通过第1加工列冲压形成规定芯片的芯片冲压工序；和利用绝缘带材料，以与所述芯片大致相同的形状，通过第2加工列冲压形成绝缘片的绝缘片冲压工序，其中，所述绝缘片的槽孔部的尺寸与所述芯片的槽孔部大致相似且小于所述芯片的槽孔部的尺寸；以及将所述绝缘片安装在所述叠片铁心的外层并/或夹持在内层的层叠工序。
本发明的叠片铁心的金属模具装置的技术特征在于其设有利用薄板钢材冲压形成规定芯片的第1加工列，及平行于所述第1加工列、利用绝缘带材料以与所述芯片大致相同的形状冲压绝缘片的第2加工列，其中，所述绝缘片的形状与在所述第1加工列冲压的所述芯片的槽孔部大致相似，并且其槽孔部小于所述芯片的槽孔部的尺寸，为了在规定数量的每一所述芯片间层叠所述绝缘片，使所述第1加工列的外形冲裁模具在与所述第2加工列之间相互往复运动。
根据本发明的叠片铁心及其制造方法以及金属模具装置，由于是使绝缘片的槽孔部尺寸小于芯片的槽孔部尺寸来组合的，因此，在槽孔部中卷绕线圈时，线圈会变形以使该绝缘片的突出部分向槽孔部内侧弯曲，即使在芯片的槽孔部处产生毛刺，该绝缘片的突出部分也会将毛刺覆盖，因此，线圈不会直接与毛刺接触，从而能够可靠、安全地进行卷线作业。
另外，在芯片之规定数量的每一叠层间夹持绝缘片并叠层，可提高层之间的绝缘性，提升叠片铁心的电气性能。
图1为叠片铁心的立体图。
图2为槽孔部的剖视图。
图3为实施例1的金属模具的侧视图。
图4为俯视图。
图5为图3中的A-A剖视图。
图6为实施例2的金属模具的剖视图。
图7为冲头驱动机构的剖视图。
图8为实施例3的冲孔落料复合模的剖视图。
图9为冲裁部的俯视图。
具体实施例方式
下面，根据图示的实施例对本发明进行详细说明。
实施例1图1为层叠多个芯片的叠片铁心1的立体图，所述叠片铁心1为所谓开槽式，呈大致圆筒状，在其中心有轴孔2，且在其周围形成有多个槽孔部3，在多个芯片4的每个叠层间均夹入绝缘片5，在最下层和最上层上安装绝缘片5。
由于若通过冲压机从上方冲裁出芯片4的槽孔部3，则会向下方产生毛刺，因此，最好至少将绝缘片5安装在最下层。
图2显示了槽孔部的剖视图，在叠片铁心1的最上层、最下层以及内层的多个芯片4中的每一芯片间夹入绝缘片5。绝缘片5的槽孔部5a具有与芯片4的槽孔部4a大致相同的形状，槽孔部5a的尺寸小于芯片4的槽孔部4a的尺寸，与芯片4的槽孔部4a相比，绝缘片5向内侧进一步突出。
因此，在所述叠片铁心1的槽孔部3中进行线圈的绕线时，由于绝缘片5中槽孔部5a的突出部分通过线圈向内侧弯曲，因此，即使在由绝缘片5覆盖的芯片4的槽孔部4a上产生毛刺，也不会受其影响，仍可在槽孔部3之间进行绕线，并且不会损伤线圈，之后也不必担心线圈断线。
另外，也可以通过在每一芯片4间夹持绝缘片5而形成叠层，由于以此方式能够提高绝缘特性，因此，能够提高叠片铁心1的电特性。所述绝缘片5的夹持方式可有很多各种，也可以在层叠片数的一半处或在每1/3处夹持绝缘片5。
图3为用于制造上述叠片铁心1的所谓级进模10的侧视图，图4显示了俯视图，在所述金属模具10中，与其长度方向相平行地以规定间隔设置第1、第2两列加工列11，12。第1加工列11为由长电磁钢板的带材F制造例如厚度0.5mm的芯片4的加工列，第2加工列12为由例如厚度0.02mm左右的聚碳酸盐等合成树脂片S制造绝缘片5的加工列，在芯片4的槽孔部4a以外，以与芯片4大致相同的形状加工绝缘片5。
图3、图4中的(a)～(f)显示了芯片4、绝缘片5的加工工序，其包括(a)定位孔加工，(b)铆接结合用贯孔加工，(c)轴孔加工，(d)槽孔加工，(e)铆接结合用凸起加工，(f)外形冲裁加工工序。
以规定量间歇输送制造芯片用的带材F，在(a)的定位孔加工中，在带材F的规定位置处冲裁出用于在以后工序中进行定位的定位孔4b。
在(b)的铆接结合用贯孔加工中，通过冲裁加工，在最初的第1片芯片4上形成多个小直径的贯通孔4c。
在(c)的轴孔加工中，冲裁芯片4的轴孔4d。
在(d)的槽孔加工中，冲裁出芯片4的槽孔部4a。
在(e)的铆接结合用凸起加工中，在第2片以后的芯片4上，在与第1片的贯通孔4c相同的位置处形成凹凸部4e。
在(f)的外形冲裁加工工序中，冲压脱出芯片4的整个外径，通过凹凸部4e将重合的芯片4彼此铆接在一起并将它们层叠在层叠模13内。
以与芯片4大致相同的工序加工绝缘片5。
在本实施例1中，在(f)的外形冲裁加工工序中，如图5所示，在金属模具中可转动地形成2个外形冲裁转动层叠模13，将它们设置在相隔180的位置处以便与第1加工列11和第2加工列12的外形冲裁冲头14，15相对称，以使2个层叠模13可在第1加工列11和第2加工列12之间转动180转换。
首先，在冲裁转动层叠模13与第1加工列11的冲头14啮合并冲裁、层叠芯片4时，在间歇供给带材F的同时与冲头14联动，将芯片4层叠至层叠模13。随后，转动180°，通过冲头15，将绝缘片5冲入层叠模13内。
在冲入绝缘片5后，再次使层叠模13向第1加工列11侧转动移动180，随即冲裁规定片数的芯片4的外形，冲入规定的片数后，层叠模13向第2加工列12侧转动移动180°，冲入最上层绝缘片5，从而完成加工，将叠片铁心1作为成品，从金属模具的下方输送至外部。这样，能够利用顺序输送装置自动制造规定的叠片铁心1。
如图5所示，例如，在转动层叠模13的金属模具周围设置齿轮16，并通过链条或定时皮带17，利用马达等驱动装置18使其转动，或者插入指示装置，并使其与图中未示出的压力机滑块上下同步运动，并在上升中转动，以此方式，实现第1加工列11和第2加工列12间的转动移动。
另外，虽然芯片4的层叠状态的固定为铆接结合，但是，例如在将绝缘片5设置在叠片铁心1的两个面上时，形成贯通孔5c作为最初层叠的绝缘片5的铆接部，并将其作为所谓计量核心，因此，由于之后层叠的芯片4的凹凸部4e形成为铆接凸起4e，所以，能够省略在第1加工列11中的形成计量核心用贯通孔4c的工序。
虽然对通过铆接将芯片4彼此之间结合在一起的方式进行了说明，但是并不局限于此，也可以采用以往的激光焊接或粘接等方法。
另外，绝缘片5和重叠于其上下的芯片4之间，可以采用以往的铆接结合方法，也可以根据材质采用焊接甚至粘结的方法。特别是，在使用粘结剂粘结时，可以通过利用分配器等在金属模具内粘结，或通过对绝缘片5本身进行加热熔化，从而使其粘结在芯片4上，在这一点上没有特别的限制。
实施例2图6显示了实施例2的金属模具的剖视图，在将芯片4与绝缘片5形成为一体时，(f)的外径冲裁工序中的金属模具的冲裁层叠模21的转换可以采用在第1加工列11和第2加工列12之间直线移动的方式。
相对于在实施例1中，相互转换两个层叠模13而言，可通过由控制阀22控制的液压缸等驱动装置23，使1个层叠模21在第1加工列11和第2加工列12之间交替移动。即，在冲裁和层叠了规定数量的芯片4后，使层叠模21向第2加工列12侧移动并冲入绝缘片5。
此时，如图7所示，第1加工列11侧的冲头14通过现有技术已知的、如由液压缸等驱动装置24驱动的凸轮机构25使其顶端后退，并使其从冲裁位置移动至待机位置。在冲入绝缘片5后，层叠模21移动返回至第1加工列11时，再次驱动凸轮机构25并使冲头14返回至冲裁位置，进行冲裁加工。
绝缘片冲裁用冲头15也进行同样的动作。即，在通过冲头14冲裁芯片4时，冲头15通过同样的凸轮机构移动至待机位置，在冲裁规定片数的芯片4之后，当层叠模21移动至第2加工列12时，再次返回冲裁位置。
这样，在本实施例2中，在使1个层叠模21在第1加工列11和第2加工列12之间移动的同时，通过控制冲头14，15的出入，将叠片铁心1层叠至层叠模21内。
另外，凸轮机构也可以采用同时控制铁心冲裁冲头14和绝缘片冲裁冲头15的形式。
图8，图9显示了实施例3中整体冲模的层叠模31的情况，该实施例披露了3极电机磁心的冲裁，在图9所示的金属模具中，一次形成或冲裁出芯片4、绝缘片5以及轴孔2、槽孔部3、外形部以及作为接合方式的铆接凸起。在第1加工列11，即芯片4侧进行规定片数的冲裁，在第2加工列12对绝缘片5进行冲裁。即使在该3极电机磁心的情况下，绝缘片5的槽孔部5a的形状也与芯片4的槽孔部4a相似，槽孔部5a小于槽孔部4a。
与实施例1相同，首先，在第2加工列12冲裁绝缘片5并将其冲入层叠模31内，之后，通过驱动装置32使层叠模31转动，在第1加工列11中，冲入规定数量的芯片4。层叠模31侧的驱动机构与实施例1中的情况相同。
这样，金属模具的结构可以采用级进式，也可以采用冲孔落料复合式，其作用效果没有多大差异。在实施例3中，作为冲孔落料复合式，虽然给出了图8、图9所示的3极电机磁心的例子，但是，不局限于此，也可以同样实施被称为分割芯方式的芯片4，例如以在双面安装绝缘片5的形式进行冲裁形成之后，经卷线工序组装成马达铁心。另外，芯片的形状也适用于I型芯、E型芯。
权利要求
1.一种叠片铁心，其特征在于将使冲头向下运动冲压成的规定形状的薄钢板芯片层叠在模具中所形成的叠片体的至少最下层上安装形状与所述芯片大致相同的绝缘片，所述绝缘片的槽孔部具有与所述芯片的槽孔部大致相同的形状，并且其尺寸小于所述芯片的槽孔部的尺寸。
2.根据权利要求1所述的叠片铁心，其特征在于所述绝缘片也安装在所述叠片体的最上层。
3.一种叠片铁心，其特征在于在所述叠片体的槽孔部之间卷绕线圈。
4.一种叠片铁心，其特征在于在由冲压成规定形状的薄钢板芯片组成的叠片体的所述芯片之规定数量的每一叠层间，夹持形状与所述芯片大致相同的绝缘片，所述绝缘片的槽孔部具有与所述芯片的槽孔部大致相似的形状，并且其尺寸小于所述芯片的槽孔部的尺寸。
5.一种叠片铁心的制造方法，其特征在于，在利用级进模或冲孔落料复合模制造叠片铁心时包括利用薄板钢材、通过第1加工列冲压形成规定芯片的芯片冲压工序；利用绝缘带材料，以与所述芯片大致相同的形状，通过第2加工列冲压形成绝缘片的绝缘片冲压工序，其中，所述绝缘片的槽孔部的尺寸与所述芯片的槽孔部大致相似且小于所述芯片的槽孔部的尺寸；将所述绝缘片安装在所述叠片铁心的外层并/或夹持在内层的层叠工序。
6.根据权利要求5所述的叠片铁心的制造方法，其特征在于所述第1加工列与第2加工列平行设置。
7.一种叠片铁心的金属模具装置，其特征在于其设有利用薄板钢材冲压形成规定芯片的第1加工列，及平行于所述第1加工列、利用绝缘带材料以与所述芯片大致相同的形状冲压绝缘片的第2加工列，其中，所述绝缘片的形状与在所述第1加工列冲压的所述芯片的槽孔部大致相似，并且其槽孔部小于所述芯片的槽孔部的尺寸，为了在规定数量的每一所述芯片间层叠所述绝缘片，使所述第1加工列的外形冲裁模具在与所述第2加工列之间相互往复运动。
全文摘要
本发明涉及一种叠片铁心及其制造方法以及模具装置。该发明能够消除槽孔部中毛刺的影响，并确保线圈绕线的可靠性和安全性。由于以使绝缘片(5)的槽孔部(5a)的尺寸小于芯片(4)的槽孔部(4a)的尺寸的方式组合，在将线圈卷绕至槽孔部(4a)中时，使线圈变形以使所述绝缘片(5)的突出部分向槽孔部(4a)的内侧弯曲，即使在芯片(4)的槽孔部(4a)处产生毛刺，也会由绝缘片(5)的突出部分覆盖，因此，线圈不会直接与毛刺接触，从而能够可靠、安全地进行卷线作业。
文档编号H02K15/02GK1783667SQ20051012545
公开日2006年6月7日 申请日期2005年11月18日 优先权日2004年11月29日
发明者西泽健, 堀井英朗 申请人:黑田精工株式会社