用于旋转电机的层叠芯的制作方法

本发明涉及在诸如电动机或发电机之类的旋转电机的转子中所使用的由层叠在一起的钢板形成的层叠芯。

背景技术：

日本专利申请公开No.2010-141989(JP 2010-141989 A)是相关技术。在JP 2010-141989 A中描述的钢板中通过在周向方向上以等距间隔冲压而形成有多个磁体插入孔。这些钢板在旋转轴线的延伸方向上被层叠在一起而形成层叠芯。然后磁体被装入到该层叠芯的磁体插入孔中，从而形成转子。

可以通过将多个块——所述多个块中的每个块都由通过销压接而被层叠在一起的多个钢板形成(下文中，这些块将被称为“层叠块”)——叠置在一起来形成该层叠芯。在这种情况下，当将一个层叠块的表面与具有和第一层叠块相同的形状的另一个层叠块的表面进行表面对准时，从所述一个层叠块的表面突出的销可能会碰撞到从所述另一个层叠块的表面突出的销。此外，即使销不彼此碰撞，层叠块之间也将由于销的缘故而存在间隙。如果由于销的缘故而存在间隙，那么层叠芯在旋转轴线方向上的厚度在周向方向上将趋于是不均匀的，这可能会减弱层叠芯的旋转平衡。

技术实现要素：

因而，本发明提供一种具有改进的旋转平衡的用于旋转电机的层叠芯。

本发明的第一方面涉及一种用于旋转电机的层叠芯，该层叠芯包括盘状的第一层叠块、盘状的第二层叠块以及端部钢板。盘状的第一层叠块由层叠在一起的多个主钢板形成，每个主钢板都具有设置在与沿着第一层叠块的直径延伸的基准线隔开的位置处的突出的销压接部。盘状的第二层叠块由层叠在一起的多个主钢板形成，每个主钢板都具有设置在与沿着第二层叠块的直径延伸的基准线隔开的位置处的突出的销压接部。第二层叠块相对于第一层叠块是绕第一层叠块的基准线正/反面翻转的。端部钢板具有形成在与第一层叠块的销压接部对应的位置中的第一销插入孔、以及形成在关于第一层叠块的基准线而与第一销插入孔对称的位置处的第二销插入孔。第一层叠块和第二层叠块设置成使得第一层叠块的销压接部沿朝向第二层叠块的方向突出并且第二层叠块的销压接部沿朝向第一层叠块的方向突出、并且第一层叠块的基准线与第二层叠块的基准线相匹配。端部钢板设置在第一层叠块和第二层叠块的相对置的表面之间的位置处。

在该第一方面中，在用于旋转电机的层叠芯中，当使第一层叠块与处于相对于第一层叠块正/反面翻转的状态的第二层叠块成表面对准从而使得基准线相匹配时，从第一层叠块中的第一销插入孔突出的销被插入到第二层叠块中的第二销插入孔中。并且，从第二层叠块中的第一销插入孔突出的销被插入到第一层叠块的第二销插入孔中。以这样的方式，能够使第一层叠块的表面与第二层叠块的表面紧密接触，从而在层叠块之间不存在由于销的缘故而造成的间隙。因而，即使使用在其中使第一层叠块与处于正/反面翻转状态的第二层叠块成表面对准的层叠芯3，层叠芯的旋转平衡也不会减弱。此外，如果在第一层叠块与第二层叠块之间存在间隙，将会出现电损耗，电损耗将会导致扭矩减小。然而，根据上述方面，这种情况极不可能发生。

在上述第一方面中，可以设置多个端部钢板，其中，至少一个端部钢板设置成抵靠第一层叠块的被层叠的主钢板的平坦端表面，并且至少一个端部钢板设置成抵靠第二层叠块的被层叠的主钢板的平坦端表面。根据本方面，至少一个端部钢板设置为所述层叠块中的每个层叠块的一部分，因此在将第一层叠块和第二层叠块设置成面对面时，端部钢板将不易于分离。此外，在上述第一方面中，端部钢板被夹置在第一层叠块与第二层叠块之间。

此外，在上述方面中，在第一层叠块中，销压接部、第一销插入孔和第二销插入孔形成于穿过第一层叠块的中心的旋转轴线与设置在第一层叠块的周向方向上的多个磁体插入孔之间；以及，在第二层叠块中，销压接部、第一销插入孔和第二销插入孔形成于穿过第二层叠块的中心的旋转轴线与设置在第二层叠块的周向方向上的多个磁体插入孔之间。。通过这种结构，当磁体插入孔是在周向方向上被紧凑地设置时，与位于磁体插入孔与层叠块的外周之间相比，在位于磁体插入孔与层叠块的旋转轴线之间的钢板中较不易于出现变形。因此，钢板能够被可靠地销压接在一起。

根据这个方面，层叠芯的旋转平衡能够得到改进。

附图说明

下面将参照附图对本发明的示例实施方式的特征、优点以及技术意义和工业意义进行描述，其中，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中：

图1是根据本发明的用于旋转电机的层叠芯的第一示例实施方式的平面图；

图2是第一层叠块的表面与第二层叠块的表面彼此相向的状态的侧视图；

图3A是在第一层叠块中使用的主钢板的平面图；

图3B是在第一层叠块中使用的端部钢板的平面图；

图4A是在第二层叠块中使用的主钢板的平面图；

图4B是在第二层叠块中使用的端部钢板的平面图；

图5A是第一层叠块和第二层叠块的主要部分的截面图。

图5B是第一层叠块和第二层叠块的主要部分的另一截面图；

图6是第一层叠块与第二层叠块被表面对准后的状态的侧视图；

图7是根据本发明的用于旋转电机的层叠芯的第二示例实施方式的侧视图；

图8是在图7中的层叠芯中使用的第一层叠块的平面图；

图9是在图7中的层叠芯中使用的第二层叠块的平面图；以及

图10是在图7中的层叠芯中使用的端部钢板的平面图。

具体实施方式

下文中将参照附图对根据本发明的用于旋转电机的层叠芯的示例实施方式进行详细的描述。

[第一示例实施方式]

图1中示出的转子1用于诸如混合动力车辆的电动机或发电机之类的旋转电机。除了混合动力车辆之外，转子1还可以用于电动车辆或燃料电池车辆。

转子1包括层叠芯3和磁体5，其中，在层叠芯3中，由被冲压成盘状的经绝缘涂覆的钢板形成的薄钢板2在旋转轴线L的延伸方向上被层叠在一起，磁体5设置在盘状钢板2中通过冲压而形成的磁体插入孔4中。每个钢板2的中央处都形成有用于插入轴7的轴插入孔8。轴插入孔8的周缘上形成有用作轴连接部的键部2a，并且在轴7上设置有键槽7a，键部2a插入到该键槽7a中。键部2a形成为朝向旋转轴线L突出。这些键部2a中的两个键部2a设置成在周向方向上成180°的相位。也可以将形成在钢板2中的键槽用作为轴连接部。

此外，在转子1上沿周向方向交替地设置有S极和N极，其中，四个磁体5a至5d设置成分布在每个磁极处的两个磁体插入孔4中。为每个磁极所设置的磁体插入孔4在径向方向上从外侧朝向内侧倾斜，并且所述磁体插入孔4设置为呈V形形状使得顶点M定位在内侧。此外，在每个磁极处，第一磁体5a和第二磁体5b设置在一个磁体插入孔4A中，并且第三磁体5c和第四磁体5d设置在另一个磁体插入孔4B中。

层叠芯3由层叠在一起的多个(例如，10个至20个)层叠块B(见图2)形成，每个层叠块B都由层叠在一起的具有在周向方向上形成的磁体插入孔4的多个(例如，10个至20个)钢板2形成。就每个层叠块B而言，当将钢板2层叠在一起时，通过使层叠块B绕形状相同的钢板2的中心点(旋转轴线L穿过的点)旋转预定的角度以及翻转钢板2的正面和背面，使得朝向磁体插入孔4的内侧突出的突出部6出现在旋转轴线L方向上的不同位置处。磁体5由这些突出部6支撑在磁体插入孔4中。

下文中将对当形成层叠芯3时相同类型的块B的表面被表面对准使得基准线P(见图3A和图3B)对准的情况进行描述。基准线P沿着盘状的层叠块B的直径延伸。

如图2中示出的，当形成层叠芯3时，使由层叠钢板2形成的第一层叠块B1的表面S1面向第二层叠块B2的表面S2，使得第一层叠块B1的基准线P与第二层叠块B2的基准线P对准，其中，所述第二层叠块B2已经相对于第一层叠块B1绕沿着第一层叠块B1的直径延伸的基准线P(见图3)正/反面翻转。然后，如图6中示出的，使第一层叠块B1的表面S1与第二层叠块B2的表面S2表面对准。就层叠芯3而言，当第一层叠块B1与第二层叠块B2组合而形成单个单元A时，多个这样的单元A交叠。在单元A中，第一层叠块B1的磁体插入孔4和第二层叠块B2的磁体插入孔4设置成在旋转轴线L方向上处于相同的位置。

现将对第一层叠块B1进行描述。

第一层叠块B1包括由层叠在一起的具有销压接部21的多个主钢板2A(见图3A)形成的块主体部20(见图2)、以及抵靠块主体部20的平坦端表面20a的端部钢板2B(见图3B)。主钢板2A被逐个层叠。

如图3A和图5中示出的，销压接部21在形成块主体部20的主钢板2A上形成于在周向方向上与穿过中心O的基准线P隔开的位置。销压接部21形成为在周向方向上等距间隔。每个销压接部21都包括通过借助压力机进行冲压而形成为平行于主钢板2A的径向方向的凹口21a、以及通过冲压而被推挤出的梯形形状销21b。此外，就块主体部20而言，主钢板2A通过彼此交叠的销而形成一体销。

销压接部21中的每一个都在径向方向上呈狭长的矩形形状，并且销压接部21中的每一个都形成在磁体插入孔4与穿过中心的旋转轴线L之间。磁体插入孔4在周向方向上被紧凑地设置，因此在进行销压接时，与位于磁体插入孔4与块主体部20的外周之间相比，在位于磁体插入孔4与块主体部20的旋转轴线L之间的主钢板2A中较不易于发生变形。因此，主钢板2A能够被可靠地销压接在一起。

如图3B和图5中示出的，端部钢板2B具有形成在与销压接部21对应的位置处的第一销插入孔22、以及形成在关于基准线P而与第一销插入孔22对称的位置处的第二销插入孔23。第一销插入孔22和第二销插入孔23设置成在周向方向上等距间隔。

当形成第一层叠块B1时，从块主体部20的平坦端表面20a突出的销21b被插入到端部钢板2B的第一销插入孔22中。此外，销21b的顶部部分从第一层叠块B1的表面S1突出。销21b的突出量制造得较大以提高销压接强度。因而，销21b穿过第一销插入孔22并且从第一层叠块B1的表面S1突出。

上述基准线P延伸通过用作轴连接部的成对的两个键部2a。此外，如图1中示出的，该基准线P还穿过介于第一磁体插入部10与第二磁体插入部11之间的顶点M。当在第一层叠块B1已经正/反面翻转的状态下形成第二层叠块B2时，键部(轴连接部)2a能够用作翻转基准，因此第二层叠块B2能够借助翻转装置而被可靠地翻转(即，翻面)。

图4A是在处于第一层叠块B1已经绕基准线P正/反面翻转的状态下的第二层叠块B2中所使用的主钢板2A的视图。在这种情况下，第二层叠块B2的销压接部21设置在关于基准线P而与第一层叠块B1的销压接部21对称的位置中。即，作为正/反面翻转的结果，图3A中的第一层叠块B1的定位在图中的基准线P的左侧的销压接部21与第二层叠块B2的定位在图4A中的基准线P的右侧的销压接部21相对应。

图4B是第二层叠块B2的端部钢板2B的视图。同样就第二层叠块B2而言，销压接部21插入到第一销插入孔22中。

如图2中示出的，当形成单元A(见图6)时，使第一层叠块B1的表面S1面向第二层叠块B2的表面S2。此时，销21b从第一层叠块B1的表面S1突出，并且销21b也从第二层叠块B2的表面S2突出。因而，即使当使得第一层叠块B1与第二层叠块B2面对面时，端部钢板2B也不会轻易地分离。

如图6中示出的，当第一层叠块B1的表面S1抵靠第二层叠块B2的表面S2时，从第一层叠块B1的表面S1突出的销21b插入到第二层叠块B2的第二销插入孔23中(见图5)。此外，从第二层叠块B2的表面S2突出的销21b同样也插入到第一层叠块B1的第二销插入孔23中。

以这样的方式，第一层叠块B1的表面S1与第二层叠块B2的表面S2能够彼此紧密接触，使得在第一层叠块B1与第二层叠块B2之间不存在由于销21b而造成的间隙。因而，即使使用在其中将第一层叠块B1与处于正/反面翻转状态的第二层叠块B2表面对准的层叠芯3，该层叠芯3的旋转平衡也不会减弱。此外，如果第一层叠块B1与第二层叠块B2之间存在间隙，将趋于出现电损耗，电损耗将会导致扭矩减小。然而，采用根据该示例实施方式的层叠芯3，这种情况极不可能发生。

[第二示例实施方式]

如图7至图10中示出的，盘状的第一层叠块C1和盘状的第二层叠块C2两者都由具有销压接部的主钢板2A制成。在第一层叠块C1的平坦端表面30a与第二层叠块C2的平坦端表面30a之间夹置有端部钢板40。具有从平坦端表面30a突出的销21b的第二层叠块C2与第一层叠块C1——该第一层叠块C1已经绕沿着其直径延伸的基准线P正/反面翻转——相同。即，使用形状相同的第一层叠块C1和第二层叠块C2。

如图8和图9中示出的，销压接部21设置于在周向方向上与基准线P隔开的位置。如图10中示出的，端部钢板40具有第一销插入孔22和第二销插入孔23，第一销插入孔22形成在与第一层叠块C1的销压接部21相对应的位置处，第二销插入孔23形成在关于基准线P而与第一销插入孔22对称的位置处并且形成在与第二层叠块C2的销压接部21相对应的位置处。

当形成层叠芯33时，从第一层叠块C1的平坦端表面30a突出的销21b插入到端部钢板40的第一销插入孔22中。从第二层叠块C2的平坦端表面30a突出的销21b插入到端部钢板40的第二销插入孔23中。

本发明不限于上述示例实施方式。可采用各种改型，比如下面描述的改型。

例如，销压接部21的形状也可以是矩形、正方形或圆形。销压接部21的位置也可以位于层叠块B1、B2、C1和C2的外周与磁体插入孔4之间。

键部2a不必设置在层叠块B1、B2、C1和C2以及端部钢板40上。