转子层叠铁芯的制造方法及转子层叠铁芯的制造装置与流程

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转子层叠铁芯的制造方法及转子层叠铁芯的制造装置与流程

本发明涉及一种转子层叠铁芯的制造方法及转子层叠铁芯的制造装置。



背景技术:

转子层叠铁芯通常通过将金属板(例如、电磁钢板)冲裁成规定形状而成的多个冲裁部件层叠而得到。一般,金属板(例如、电磁钢板)的厚度,并非完全均匀,而会微小地变动。因此,由金属板以规定形状进行冲裁,并将所得冲裁部件逐个层叠而得到转子层叠铁芯,此时存在如下情况,即:转子层叠铁芯的层叠厚度(层叠方向上的转子层叠铁芯的高度)会产生偏差。已知在层叠厚度的偏差(以下,称作“层叠厚度偏差”。)与转子层叠铁芯的重量均衡的偏差(以下,称作“重量不均衡”。)之间存在正相关。若转子层叠铁芯存在重量不均衡,则在使用该转子层叠铁芯构成马达的情况下,有时马达的转矩会产生参差不齐等,对马达性能产生影响。

因此,日本特开2012-100499号公报公开了转子层叠铁芯的制造方法。该制造方法包括:由金属板进行冲裁,并将所得冲裁部件逐个层叠,从而得到设置有沿层叠方向贯通的多个空洞孔的层叠体的工序;取得层叠体的层叠厚度偏差的工序;基于所取得的层叠厚度偏差,决定填充于各空洞孔的树脂量的工序;以及,基于所决定的树脂量,将树脂材料填充于各空洞孔,进行固化,由此将多个冲裁部件一体化的工序。根据该制造方法,例如,使向层叠体中位于层叠厚度偏差小的部位的空洞孔填充的树脂量增多,从而能够抑制重量不均衡。



技术实现要素:

(一)要解决的技术问题

然而,在使用转子层叠铁芯构成转子(rotor)时,一般,在转子层叠铁芯的其层叠方向上的两端面分别安装有用于对轴进行固定的端面板。但是,根据日本特开2012-100499号公报中记载的制造方法,虽然转子层叠铁芯的重量不均衡受到抑制,但是层叠厚度偏差依然在转子层叠铁芯中存在。因此,可能在端面板与转子层叠铁芯的端面之间产生间隙,端面板相对于转子层叠铁芯的组装会变得不稳定。

因此,本发明对能够得到平坦性优异的转子层叠铁芯的转子层叠铁芯的制造方法及转子层叠铁芯的制造装置进行说明。

(二)技术方案

本发明的一个观点涉及的转子层叠铁芯的制造方法包括:第一工序,分别测定多个铁芯部件的重量不均衡;第二工序,基于第一工序中的测定结果,决定用于调节重量不均衡的多个铁芯部件的层叠条件;以及,第三工序,基于层叠条件,层叠多个铁芯部件。

本发明的另一观点涉及的转子层叠铁芯的制造装置具备:测定部,其以分别测定多个铁芯部件的重量不均衡的方式而构成;层叠部,其以层叠多个铁芯部件的方式而构成;以及控制部。控制部执行:第一处理,控制测定部,使其分别测定多个铁芯部件的重量不均衡;第二处理,基于第一处理中的测定结果,决定用于调节重量不均衡的多个铁芯部件的层叠条件;以及,第三处理,控制层叠部,基于层叠条件,使多个铁芯部件层叠。

(三)有益效果

根据本发明涉及的转子层叠铁芯的制造方法及转子层叠铁芯的制造装置,能够得到平坦性优异的转子层叠铁芯。

附图说明

图1为表示转子层叠铁芯的一个例子的立体图。

图2为图1的ii-ii线截面图。

图3为层叠体的立体分解图。

图4为表示转子层叠铁芯的制造装置的一个例子的示意图。

图5为表示层叠装置的一个例子的立体示意图。

图6为用于说明转子层叠铁芯的制造方法的一个例子的流程图。

图7为用于说明层叠厚度的测定方法的图。

图8为用于说明层叠条件的决定方法的图。

图9为用于说明块体的层叠过程的图。

图10为表示转子的一个例子的侧视图。

图11为表示重量不均衡未消除的层叠体的侧视图。

具体实施方式

由于以下所说明的本发明涉及的实施方式为用于说明本发明的例示,因此,本发明不应被限定于以下的内容。

<实施方式的概要>

[1]本实施方式的一个例子涉及的转子层叠铁芯的制造方法包括:第一工序,分别测定多个铁芯部件的重量不均衡;第二工序,基于第一工序中的测定结果,决定用于调节重量不均衡的多个铁芯部件的层叠条件;以及第三工序,基于层叠条件,层叠多个铁芯部件。

在本实施方式的一个例子涉及的转子层叠铁芯的制造方法中,在第二工序中,基于各铁芯部件的重量不均衡的测定结果,决定各铁芯部件的层叠条件。重量不均衡是指铁芯部件的重量均衡的偏差,具体而言,是指围绕铁芯部件的中心轴的重量分布、或者层叠铁芯的重心位置距离该中心轴的偏差量。在此,在第二工序中,通过以层叠有各铁芯部件时重量不均衡为最小的方式决定层叠条件,由此能够抑制通过层叠多个铁芯部件而得到的层叠体的重量不均衡。并且,相对于在层叠体的空洞孔中注入树脂材料而在层叠体完成后调节重量不均衡的日本特开2012-100499号公报的方法,在本实施方式的一个例子涉及的转子层叠铁芯的制造方法中,通过基于规定的层叠条件层叠各铁芯部件,不依赖于树脂材料等其他部件,在层叠体形成时调节重量不均衡。因此,层叠体的层叠方向的厚度必然接近均匀。因此,能够得到平坦性优异的转子层叠铁芯。

[2]在上述第1项所述的方法中,在第二工序中,作为层叠条件,也可以对于多个铁芯部件,分别决定是否有必要旋转层叠。

[3]在上述第1项或者第2项所述的方法中,在第二工序中,作为层叠条件,也可以对于多个铁芯部件,分别决定是否有必要反转。

[4]上述第1项~第3项中任意一项所述的方法也可以进一步包括:第四工序,基于第一工序中的测定结果,决定用于辅助性地调节重量不均衡的辅助条件,所述辅助条件为:(a)在以沿层叠有多个铁芯部件的层叠体的层叠方向延伸的方式而设置于层叠体的贯通孔内所插入的永久磁体的位置、(b)贯通孔内所插入的永久磁体的重量、或者(c)贯通孔内所填充的树脂材料的量;以及第五工序,在第三及第四工序后,基于辅助条件,在贯通孔内插通永久磁体、或者在贯通孔内填充树脂材料。在该情况下,基于辅助条件a~c,进一步调节完成后的层叠体的重量不均衡。因此,不仅在层叠体形成时,在层叠体完成后,也能够精细调节层叠体的重量不均衡。因此,能够进一步抑制层叠体的重量不均衡。

[5]在上述第1项~第4项中任意一项所述的方法中,多个铁芯部件分别为层叠有由金属板冲裁而成的多个冲裁部件的块体,在第一工序中,也可以分别测定多个铁芯部件的层叠厚度。由于直接测定重量不均衡的测定机一般价格昂贵,因此,通过将测定对象设为层叠厚度,能够以低成本进行测定。另外,由于冲裁部件一般极薄,因此为了测定冲裁部件的层叠厚度,依然需要价格昂贵的测定机,或者测定作业变得复杂。但是,层叠有多个冲裁部件的块体具有相对较大的体积,容易处理,因此,能够简易且低成本地测定块体的层叠厚度。

[6]本实施方式的另一例子涉及的转子层叠铁芯的制造装置具备:测定部,其以分别测定多个铁芯部件的重量不均衡的方式而构成;层叠部,其以层叠多个铁芯部件的方式而构成;以及控制部。控制部执行:第一处理,控制测定部,分别测定多个铁芯部件的重量不均衡;第二处理,基于第一处理中的测定结果,决定用于调节重量不均衡的多个铁芯部件的层叠条件;以及第三处理,控制层叠部,基于层叠条件,使多个铁芯部件层叠。本发明的另一观点涉及的装置具有与上述第1项所述的方法相同的作用效果。

[7]在上述第6项所述的装置中,在第二处理中,作为层叠条件,控制部也可以对于多个铁芯部件,分别决定是否有必要旋转层叠。

[8]在上述第6项或者第7项所述的装置中,在第二处理中,控制部也可以对于多个铁芯部件,分别决定是否有必要反转。

[9]上述第6项~第8项中任意一项所述的装置也可以进一步具备作业部,该作业部在以沿层叠有多个铁芯部件的层叠体的层叠方向延伸的方式而设置于层叠体的贯通孔内,进行永久磁体的插入作业或者树脂材料的填充作业,控制部进一步执行:第四处理,基于第一处理中的测定结果,决定用于辅助性地调节重量不均衡的辅助条件,所述辅助条件为:(a)贯通孔内所插入的永久磁体的位置、(b)贯通孔内所插入的永久磁体的重量、或者(c)贯通孔内所填充的树脂材料的量;以及第五处理,在第三及第四处理后,控制作业部,基于辅助条件,使永久磁体插通贯通孔内、或者使树脂材料填充于贯通孔内。在该情况下,能够得到与上述第4项所述的方法相同的作用效果。

[10]在上述第6项~第9项中任意一项所述的装置中,也可以是,多个铁芯部件分别为层叠有由金属板冲裁而成的多个冲裁部件的块体,控制部在第一处理中控制测定部,分别测定多个铁芯部件的层叠厚度。在该情况下,能够得到与上述第5项所述的方法相同的作用效果。

<实施方式的例示>

以下,参照附图对本发明涉及的实施方式的一个例子进行详细说明。在以下的说明中,对于相同元件或者具有相同功能的元件,使用相同的附图标记,省略重复说明。

[转子层叠铁芯的结构]

首先,参照图1~图3,对转子层叠铁芯1的结构进行说明。转子层叠铁芯1为转子2(rotor)(参照图10。详细情况后述。)的一部分。通过使转子与定子(stator)组合,构成电动机(马达)。如图1所示,转子层叠铁芯1包括层叠体10、多个永久磁体12、以及多个树脂材料14。

层叠体10中依次层叠有多个块体b(铁芯部件)。在图1~图3所示的例子中,层叠体10从上侧向下侧依次层叠有6个块体b1~b6。在块体b的层叠方向(以下,简称为“层叠方向”。)上相邻的块体b,彼此通过例如焊接等(未图示)被接合而一体化。

如图2及图3中所示,块体b为层叠有多个冲裁部件30的层叠体。在层叠方向上相邻的冲裁部件30彼此通过铆接部16而被紧固。在层叠方向上相邻的块体b彼此未通过铆接部16进行紧固。具体而言,如图2所示,铆接部16具有在形成块体b的最下层以外的冲裁部件30形成的铆接16a、以及在形成块体b的最下层的冲裁部件30形成的贯通孔16b。铆接16a由在冲裁部件30的表面侧形成的凹部、以及在冲裁部件30的背面侧形成的凸部构成。一冲裁部件30的铆接16a的凹部与在该一冲裁部件30的表面侧相邻的另一冲裁部件30的铆接16a的凸部接合。一冲裁部件30的铆接16a的凸部与在该一冲裁部件30的背面侧相邻的又一冲裁部件30的铆接16a的凹部接合。与转子层叠铁芯1的最下层邻接的冲裁部件30的铆接16a的凸部被接合于贯通孔16b。贯通孔16b具有如下功能:在连续制造块体b时,相对于已经制造的块体b,防止接下来制造的块体b因铆接16a被紧固。

如图1所示,层叠体10呈圆筒形状。如图1及图2所示,在层叠体10的中央部分设置有以沿中心轴ax延伸的方式贯通层叠体10的轴孔10a。轴孔10a沿层叠体10的层叠方向(以下简称为“层叠方向”。)延伸。层叠方向也是中心轴ax的延伸方向。轴20(参照图10。详细情况后述。)被插通轴孔10a内。

层叠体10中形成有多个磁体插入孔10b(贯通孔)及多个凹部10c。如图1及图3所示,磁体插入孔10b沿层叠体10的外周缘以规定间隔排列。如图2所示,磁体插入孔10b沿中心轴ax(层叠方向)延伸且贯通层叠体10。

在本实施方式中,磁体插入孔10b的形状为沿层叠体10的外周缘延伸的长孔。在本实施方式中,磁体插入孔10b的数量为8个。磁体插入孔10b的位置、形状及数量也可以根据马达的用途、所要求的性能等改变。

凹部10c被设置在轴孔10a内。如图1~图3所示,凹部10c从轴孔10a的内周面向径向外方凹陷。在本实施方式中,一对凹部10c相对于中心轴ax相对。即,两个凹部10c相对于中心轴ax以180°的间隔被设置在轴孔10a内。凹部10c例如用作插通键部件的键槽,该键部件将转子层叠铁芯1和轴20结合。凹部10c的形状及数量也可以根据马达的用途、所要求的性能等改变。

如图1及图2所示,永久磁体12被插入磁体插入孔10b。磁体插入孔10b内插通的永久磁体12的数量可以为一个,也可以为多个。在磁体插入孔10b内插通多个永久磁体12时,多个永久磁体12在磁体插入孔10b内,可以沿层叠方向排列,也可以沿层叠体10的周向排列,还可以沿径向排列。永久磁体12的种类根据马达的用途、所要求的性能等决定即可,例如,可以为烧结磁体,也可以为粘结磁体。

树脂材料14被填充在插入永久磁体12后的磁体插入孔10b内。树脂材料14具有将永久磁体12固定在磁体插入孔10b内的功能、以及将上下方向上相邻的冲裁部件30彼此接合的功能。作为树脂材料14,例如可列举出热固性树脂。作为热固性树脂的具体例,例如,可列举出:含有环氧树脂、固化引发剂、以及添加剂的树脂组合物。作为添加剂,可列举出填料、阻燃剂、应力降低剂等。此外,作为树脂材料14,也可以使用热塑性树脂。

[转子层叠铁芯的制造装置]

接下来,参照图4及图5,对转子层叠铁芯1的制造装置100进行说明。此外,在图5中,将块体b简化表示。

制造装置100为用于由作为带状金属板的电磁钢板w(被加工板)制造转子层叠铁芯1的装置。如图4所示,制造装置100具备:开卷机110、送出装置120、冲裁装置130、层叠装置140、磁体安装装置150(作业部)、以及控制器160(控制部)。

开卷机110在安装有卷材111的状态下将卷材111旋转自由地保持,该卷材111为卷绕成螺旋状的带状的电磁钢板w。送出装置120具有从上下夹持电磁钢板w的一对辊121、122。一对辊121、122基于来自控制器160的指示信号,旋转及停止,向冲裁装置130间歇地依次送出电磁钢板w。

构成卷材111的电磁钢板w的长度,可以是例如500m~10000m左右。电磁钢板w的厚度可以是例如0.1mm~0.5mm左右。电磁钢板w的厚度,从得到具有更优异的磁特性的转子层叠铁芯1的观点考虑,可以是例如0.1mm~0.3mm左右。电磁钢板w的宽度可以是例如50mm~500mm左右。

冲裁装置130基于来自控制器160的指示信号而工作。冲裁装置130具有:将通过送出装置120间歇送出的电磁钢板w依次冲裁加工而形成冲裁部件30的功能、将通过冲裁加工而得到的冲裁部件30依次层叠并重合而制造多个块体b的功能、以及将多个块体b临时层叠而构成临时层叠体11的功能。临时层叠体11在从冲裁装置130排出后被载置于输送带cv1,该输送带cv1以在冲裁装置130和层叠装置140之间延伸的方式设置。输送带cv1基于来自控制器160的指示而工作,将临时层叠体11向层叠装置140送出。

层叠装置140具有基于规定的层叠条件将通过冲裁装置130而制造的块体b层叠的功能。如图5所示,层叠装置140具有旋转台141、搬送臂142、143、以及层叠厚度测定机144(测定部)。

旋转台141呈圆形且构成为可基于来自控制器160的指示信号绕中心轴旋转。旋转台141的主面上设置有多个载置台(在图5中,为6个载置台)141a。各载置台141a沿旋转台141的外周大致等间隔地排列。每个载置台141a上载置有一个块体b。

搬送臂142、143分别基于来自控制器160的指示信号而工作。搬送臂142、143分别构成为可抓持及搬送一个块体b。具体而言,搬送臂142具有如下功能:从通过输送带cv1而搬送的临时层叠体11中抓持一个块体b,并将该块体b搬送到旋转台141的一个载置台141a上。搬送臂143(层叠部)具有如下功能:将在旋转台141的一个载置台141a上载置的一个块体b抓持,并搬送到层叠装置140的下游侧的输送带cv2上。输送带cv2基于来自控制器160的指示而工作,将临时层叠体11送出至磁体安装装置150。

层叠厚度测定机144基于来自控制器160的指示信号而工作。层叠厚度测定机144位于旋转台141中的外周缘侧的区域(载置台141a所处的区域)的上方。层叠厚度测定机144具有分别测定各块体b的层叠厚度(层叠方向的块体b的高度)的功能。层叠厚度测定机144在从层叠方向将规定的载荷赋予块体b的状态下测定块体b的层叠厚度。赋予块体b的载荷根据块体b的尺寸而大小可以不同,例如可以是满足如下条件的大小:加压后的块体b的厚度t为加压前的块体b的厚度t0的99.9%以上且小于厚度t0(0.999t0≦t<t0)。通过层叠厚度测定机144而测定的块体b的层叠厚度的数据被发送至控制器160。

返回图4,磁体安装装置150基于来自控制器160的指示信号而工作。磁体安装装置150具有进行在各磁体插入孔10b内插通至少一个永久磁体12的作业的功能、以及进行在插通有永久磁体12的各磁体插入孔10b内填充树脂材料14的作业的功能。

控制器160例如基于记录介质(未图示)中所记录的程序或者是来自操作者的操作输入等,生成用于分别使送出装置120、冲裁装置130、层叠装置140及磁体安装装置150工作的指示信号,并将该指示信号分别向送出装置120、冲裁装置130、层叠装置140及磁体安装装置150发送。控制器160接收在层叠厚度测定机144中测定的块体b的层叠厚度的数据,基于该数据,计算出该块体b的重量不均衡。块体b的重量不均衡是指块体b的重量均衡的偏差,具体而言,是围绕指块体b的中心轴ax的重量分布、或者块体b的重心位置距离中心轴ax的偏差量。

[转子层叠铁芯的制造方法]

接下来,参照图5~图10,对转子层叠铁芯1的制造方法进行说明。此外,在图7~图9中,将块体b简化表示。

首先,形成块体b1~b6(参照图6中的步骤s1)。具体而言,是基于控制器160的指示,通过送出装置120将电磁钢板w送出至冲裁装置130,通过冲裁装置130将电磁钢板w的被加工部位冲裁成规定形状。由此,形成冲裁部件30。通过重复该冲裁加工,将多个冲裁部件30彼此通过铆接部16进行紧固并层叠规定个数来制造一个块体b。之后,冲裁装置130进一步在该块体b上层叠多个冲裁部件30,在该块体b上层叠其它块体b。冲裁装置130通过该重复,层叠多个块体b1~b6,形成由块体b1~b6从下方向上方依次层叠而成的临时层叠体11(参照图5)。此时,构成临时层叠体11的块体b1~b6彼此未被互相紧固而处于能够自由地进行移动或卸下的状态。

接下来,基于控制器160的指示,输送带cv1将在冲裁装置130中形成的临时层叠体11搬送至层叠装置140。若临时层叠体11到达层叠装置140,则控制器160对搬送臂142及旋转台141进行指示。由此,旋转台141间歇地旋转,而搬送臂142则从临时层叠体11中的位于最上位置的块体b起依次进行抓持,将块体b逐个载置到空载置台141a上。即,搬送臂142按照块体b6~b1的顺序,将各块体b载置到旋转台141(空载置台141a)上。

在载置于载置台141a的块体b伴随着旋转台141的旋转而绕旋转台141的中心轴旋转的过程中,载置台141a上的块体b通过层叠厚度测定机144的下方。如图9所示,当块体b位于层叠厚度测定机144的下方时,层叠厚度测定机144基于控制器160的指示,测定块体b的层叠厚度(第一工序;第一处理;参照图6中的步骤s2)。因此,在层叠厚度测定机144中,按照块体b6~b1的顺序测定层叠厚度。如图7所示,层叠厚度测定机144例如在块体b的外周缘部分测定4个位置的层叠厚度。在图7中,该测定位置以围绕块体b的中心轴ax间隔90°的方式设定。由此,得到块体b的4个位置的层叠厚度t1~t4。此外,测定位置的数量,不限于4个,只要是2个以上即可。测定位置可以是围绕中心轴ax等间隔,也可以为任意间隔。

但是,由于冲裁部件30均由相同的模具冲裁,因此所有的冲裁部件30的大小也大致相同。另外,冲裁冲裁部件30的电磁钢板w的密度,在所有的冲裁部件30中也大致相同。因此,各层叠厚度t1~t4的大小,与各个测定位置的重量具有正相关。因此,通过测定各层叠厚度t1~t4,得到块体b的重量不均衡。具体而言,若是将块体b的中心轴ax与块体b的主面的交点设为原点o,将各层叠厚度t1~t4视为分别从原点o向各测定位置的矢量<t1>~<t4>,则块体b的重量不均衡<g>能够以式1表示。此外,在本说明书中,符号“<”及“>”表示其所包括的值为矢量。

<g>=<t1>+<t2>+<t3>+<t4>···(1)

控制器160当从层叠厚度测定机144接收到各块体b1~b6的层叠厚度的数据时,则如图8所示那样,基于式1计算出各块体b1~b6的重量不均衡<gb1>~<gb6>。接下来,控制器160对各块体b1~b6决定是否有必要旋转层叠。在此,“旋转层叠”是指在层叠块体b1~b6时,块体b1~b6彼此的角度相对地错开,包括使块体b1~b6旋转并层叠。实施旋转层叠的目的主要是为了抵消冲裁部件30的板厚偏差。在本实施方式中,是由于在各块体b1~b6设置有关于中心轴ax相对的一对凹部10c而将旋转层叠的角度设定为180°,但是也可以根据块体b的形状而将旋转层叠的角度设定为任意的大小。在本实施方式中,旋转层叠处理是在冲裁装置130的外部进行(所谓的模具外旋转层叠),但是也可以在冲裁装置130的内部进行。

具体而言,是以如下方式来判定是否需要利用控制器160进行各块体b1~b6的旋转层叠。在本实施方式中,块体b的姿势由于旋转层叠的角度被设定为180°而存在有“不需要旋转层叠”和“需要旋转层叠”这两种情况。在“不需要旋转层叠”的情况下,对块体b的重量不均衡<g>进行加法运算,在“需要旋转层叠”的情况下,对块体b的重量不均衡<g>进行减法运算。例如,在块体b1~b6全部为“不需要旋转层叠”的情况下,层叠有块体b1~b6的层叠体10的重量不均衡<g总>以式2表示。

<g总>=+<gb1>+<gb2>+<gb3>

+<gb4>+<gb5>+<gb6>···(2)

另外,例如在块体b1、b3、b5为“不需要旋转层叠”且块体b2、b4、b6为“需要旋转层叠”的情况下,层叠有块体b1~b6的层叠体10的重量不均衡<g总>以式3表示。

<g总>=+<gb1>-<gb2>+<gb3>

-<gb4>+<gb5>-<gb6>···(3)

若是考虑各块体b1~b6是否需要旋转层叠的全部情况,则块体b1~b6层叠所得到的层叠体10的组合存在64(=26)种。即,控制器160计算出64种的重量不均衡<g总>,将这64种的重量不均衡<g总>的大小|<g总>|为最小的层叠体10中的各块体b1~b6的是否需要旋转层叠决定为层叠条件(第二工序;第二处理;步骤s3)。即,控制器160在对于涉及是否需要旋转层叠的全部组合得到假想的层叠体10后,对假想的层叠体10中的大小|<g总>|为最小的层叠体10进行判别。此外,矢量被符号“|”所包围是表示该矢量的绝对值(标量)。

若这样得到层叠条件,则如图9所示那样,控制器160指示搬送臂143基于该层叠条件使块体b1~b6姿势变化并将它们层叠(第三工序;第三处理;参照图6中的步骤s4)。例如,层叠条件为如下所述的情况下,搬送臂143基于来自控制器160的指示以如下方式进行工作。

<层叠条件>

块体b1:不需要旋转层叠

块体b2:需要旋转层叠

块体b3:不需要旋转层叠

块体b4:需要旋转层叠

块体b5:不需要旋转层叠

块体b6:需要旋转层叠

即,搬送臂143首先抓持载置台141a上的块体b6,使其旋转180°后,将姿势变化后的块体b6载置到输送带cv2上。接下来,搬送臂143抓持载置台141a上的块体b5,将块体b5不改变其姿势地载置重叠于输送带cv2上的块体b6。接下来,搬送臂143抓持载置台141a上的块体b4,使其旋转180°后,将姿势变化后的块体b4载置重叠于输送带cv2上的块体b5。接下来,搬送臂143抓持载置台141a上的块体b3,将块体b3不改变其姿势地载置重叠于输送带cv2上的块体b4。接下来,搬送臂143抓持载置台141a上的块体b2,使其旋转180°后,将姿势变化后的块体b2载置重叠于输送带cv2上的块体b3。接下来,搬送臂143抓持载置台141a上的块体b1,将块体b1不改变其姿势地载置重叠于输送带cv2上的块体b2。如此这样,得到块体b1~b6按照规定的层叠条件从上侧向下侧依次层叠而成的层叠体10。

接下来,基于控制器160的指示,输送带cv2将所得到的层叠体10搬送至磁体安装装置150。若层叠体10到达磁体安装装置150,则控制器160指示磁体安装装置150将永久磁体12逐个插入层叠体10的各磁体插入孔10b内(第五工序;第五处理;图6中的步骤s5)。接下来,控制器160指示磁体安装装置150将熔融状态的树脂材料14填充至各磁体插入孔10b内并进行固化(第五工序;第五处理;参照图6中的步骤s6)。如此这样,通过固化后的树脂材料14将各永久磁体12固定于各磁体插入孔10b内。此时,各块体b1~b6也通过固化的树脂材料14被一体化(参照图6中的步骤s7)。由此,得到转子层叠铁芯1。

之后,如图10所示那样,将轴20插通轴孔10a,在轴20与凹部10c之间压入键(未图示),由此将轴20固定于层叠体10。接下来,相对于层叠体10中的其层叠方向上的两端面分别配置端面板22。端面板22,例如:可以相对于层叠体10的端面通过铆接进行固定;也可以通过将螺母螺合于轴20而相对于层叠体10进行固定;也可以通过键等相对于轴20进行固定。如此这样,得到具备转子层叠铁芯1、轴20以及端面板22的转子2。

[作用]

一般,电磁钢板w的厚度,并非完全均匀,而会稍微变动。因此,若将由电磁钢板w冲裁成规定形状而成的冲裁部件30逐一层叠来构成块体b1~b6,则块体b1~b6的层叠厚度会产生偏差。例如,如图10及图11所示,块体b1~b6从侧方看略呈梯形。因此,当未以合适的层叠条件层叠块体b1~b6时,则如图11所示那样,层叠有块体b1~b6的层叠体10的层叠厚度也会产生偏差,在层叠体10上会产生重量不均衡。

但是,在以上所述的本实施方式中,基于各块体b1~b6的重量不均衡的测定结果,决定各块体b1~b6的层叠条件。具体而言,在层叠各块体b1~b6时,以层叠体10的重量不均衡为最小的方式,决定层叠条件。因此,通过按照该层叠条件来层叠各块体b1~b6,能够得到重量不均衡受到抑制的层叠体10。并且,在本实施方式中,不依赖永久磁体12、树脂材料14等其它部件地在层叠体10形成时调节重量不均衡。因此,层叠体10的层叠方向的厚度必然接近均匀。其结果,如图10所示,能够得到平坦性优异的转子层叠铁芯1。因此,能够抑制在层叠体10的端面与端面板22之间产生间隙。

在本实施方式中,通过层叠多个块体b1~b6而构成层叠体10。在本实施方式中,决定层叠条件时,分别测定各块体b1~b6的层叠厚度。由于直接测定重量不均衡的测定机一般价格昂贵,因此,通过将测定对象设为层叠厚度,能够以低成本进行测定。另外,由于冲裁部件30一般极薄,所以为了测定冲裁部件30的层叠厚度,依然需要高价的测定机,或者测定作业变得复杂。但是,层叠有多个冲裁部件30的块体b具有相对而言较大的体积,容易处理,因此,能够简易且低成本地测定块体b的层叠厚度。

[其它实施方式]

以上,对本发明涉及的实施方式进行了详细说明,但也可以在本发明的要旨的范围内对上述的实施方式施加各种变形。例如,在上述的实施方式中,旋转层叠的角度被设定为180°,但旋转层叠的角度即使为180°以外,也可以与上述的实施方式同样地决定层叠条件。例如旋转层叠的角度被设定成120°时,块体b的姿势存在3种。此时,块体b1~b6层叠而得到的层叠体10的组合的数量存在729种(=36)。在该情况下,也对全部的组合计算出重量不均衡<g总>,对大小|<g总>|为最小的层叠体10进行判别。此外,若将旋转层叠的角度设为θ[°](其中,θ为180以下的自然数且为360的约数。),将所层叠的块体b的数量设为n个(其中,n为2以上的自然数。),则层叠n个块体b而得到的层叠体10的组合的数p能够以式4表示。

p=(360/θ)n···(4)

在上述的实施方式中,将是否需要进行各块体b的旋转层叠作为层叠条件,但是,也可以将是否需要进行各块体b的上下反转作为层叠条件。在该情况下,也是在上下反转前的块体b的重量不均衡为+<g总>时,上下反转后的块体b的重量不均衡成为-<g总>。作为层叠条件,也可以组合使用是否需要进行各块体的旋转层叠和是否需要进行上下反转。

在基于重量不均衡为最小的层叠条件而得到的层叠体10中,依然残留有重量不均衡时(残留重量不均衡存在时),控制器160,在图6中的步骤s3中,也可以基于该残留重量不均衡来决定用于辅助性地调节该残留重量不均衡的辅助条件,所述辅助条件为:(a)插入磁体插入孔10b内的永久磁体12的位置、(b)插入磁体插入孔10b内的永久磁体12的重量、或者(c)填充于磁体插入孔10b内的树脂材料14的量(第四工序;第四处理)。具体而言,(a)可以是以永久磁体12在层叠体10中靠近重量不均衡大的区域(层叠厚度偏差大的区域)的方式,将永久磁体12插通磁体插入孔10b内。(b)可以是在层叠体10中靠近重量不均衡大的区域(层叠厚度偏差大的区域)的磁体插入孔10b内所配置的永久磁体12的重量,比在层叠体10中靠近重量不均衡小的区域(层叠厚度偏差小的区域)的磁体插入孔10b内所配置的永久磁体12的重量轻(也包括永久磁体12的重量为0的情况。)。(c)可以是在层叠体10中靠近重量不均衡大的区域(层叠厚度偏差大的区域)的磁体插入孔10b内所填充的树脂材料14的量,比在层叠体10中靠近重量不均衡小的区域(层叠厚度偏差小的区域)的磁体插入孔10b内所填充的树脂材料14的量少(也包括树脂材料14的量为0的情况。)。这些辅助条件a~c也可以进行组合。若在控制器160中决定这些辅助条件a~c,则在图6中的步骤s5、s6中,基于辅助条件a~c,进行永久磁体12向磁体插入孔10b内的插入作业或者树脂材料14向磁体插入孔10b内的填充作业。在该情况下,对完成后(多个块体b层叠后)的层叠体10的残留重量不均衡,基于辅助条件a~c进一步进行调节。因此,不仅层叠体10形成时,在层叠体10完成后,也可以精细调节层叠体10的重量不均衡。因此,可以进一步抑制层叠体10的重量不均衡。

在上述的实施方式中,对磁体插入孔10b内进行永久磁体12的插入和树脂材料14的填充,但在各磁体插入孔10b内可以仅进行至少一个,也可以均不进行。

在上述的实施方式中,基于块体b的层叠厚度计算重量不均衡,但也可以直接测定重量不均衡。作为直接测定重量不均衡的装置,例如可列举出:旋转式不均衡测定机、静载荷测定式不均衡测定机等。

在上述的实施方式中,将多个块体b层叠而得到层叠体10,但也可以层叠多个冲裁部件30而得到层叠体10。在该情况下,逐一测定冲裁部件30的重量不均衡,决定各冲裁部件30的层叠条件。

临时层叠体11及层叠体10,可以用输送带cv1,cv2等搬送装置自动搬送至接下来的工序,也可以由作业者搬送至接下来的工序。在作业者搬送临时层叠体11及层叠体10时,可以利用小车等,也可以用手拿。

也可以在永久磁体12插入到磁体插入孔10b内之后且在树脂材料14填充于磁体插入孔10b内之前,将各端面板22安装于层叠体10。在该情况下,能够经由设置于端面板22的贯通孔将树脂材料14填充于各磁体插入孔10b内。

也可以在利用层叠厚度测定机144测定各块体b的层叠厚度之前,对各块体b执行毛刺除去处理。具体而言,首先,搬送臂142使各块体b的上下反转且将各块体b载置于载置台141a,各块体b的背面成为向上方的状态。在该状态下,毛刺除去装置除去各块体b中的在冲裁孔的周围向该背面侧突出的毛刺。作为利用该毛刺除去装置进行的毛刺除去方法,例如,可列举出喷丸、砂带抛光等。或者,也可以代替毛刺除去装置,由作业者手工除去毛刺。在该情况,由于在各块体b的上下被反转后将各块体b依次层叠,因此能够在临时层叠体11和层叠体10中使各块体b的层叠顺序相同。另外,通过除去各块体b的毛刺,毛刺从块体b的脱落受到抑制,因此,电动机不易因脱落的毛刺受到影响。

在各块体b相对于其中心轴彼此旋转对称的情况下,对利用层叠厚度测定机144进行的层叠厚度测定后的各块体b的层叠顺序没有特别的限定,也可以按照任意的顺序层叠各块体b来构成层叠体10。另一方面,当各块体b中的至少一个形状与其它不同时,也可以按照特定的顺序而不是任意的顺序来层叠各块体b。

不仅对于转子层叠铁芯1,对于定子层叠铁芯也可以适用本发明。

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