定子铁芯及使用该定子铁芯的外转子型旋转电机的制作方法_3

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[0104]在本实施方式中,如图11所示,要从电磁钢板62冲裁出2个带状铁芯片材60时,以使第二带状铁芯片材60的齿部53位于第一带状铁芯片材60的相邻的齿部53之间的方式进行板布局。
[0105]如图12所示,在相邻的磁轭部251之间,形成有V字状的缺口 63。在缺口 63的前端,形成有沿着连接部252延伸的应力消除孔261。将划分缺口 63的2边当中的一方设为第一边64,将另一方设为第二边65,将沿着第一边64的第一虚拟直线66与沿着第二边65的第二虚拟直线67的交点设为虚拟交点68时,虚拟交点68位于连接部252内。
[0106]如图13以及图14所示,在带状铁芯片材60的一个端部、即第一端部202,形成有具有开口部的连结凹部31,并且,在带状铁芯片材60的另一个端部、即第二端部203,形成有能够插入连结凹部31中的连结凸部32。
[0107]连结凹部31的内壁具有在宽度方向上对置的一对锥形面78。此外,相对于连结凹部31在宽度方向的两侧,形成有从第一端部202的第一端面83突出的引导凸部36。该引导凸部36与后述的引导凹部37 —起,构成对连结凸部32向连结凹部31的插入进行引导的引导凹凸部。
[0108]连结凸部32具有沿厚度方向贯通的通孔77。在本实施方式中,通孔77为圆形。该通孔77用于在后述的连结工序中使连结凸部32向宽度方向变形。此外,相对于连结凸部32在宽度方向的两侧,形成有从第二端部203的第二端面81凹陷的引导凹部37。
[0109][弯曲工序]
[0110]在弯曲工序中,图10的带状铁芯片材60经过3个阶段而弯曲成环状,形成图17的环状铁芯片材50。以下将详细地进行说明。在本实施方式中采用层叠了多张带状铁芯片材60之后再弯曲成环状的制造方法。
[0111]在第一阶段,如图15所示,维持带状铁芯片材60的位于长边方向的中央的中央连接部252a不变而将其他连接部252弯曲。将连接部252弯曲时,如图12中放大表示那样,绕着相对于连接部252位于缺口 63侧的弯曲中心75,将连接部252弯曲。由此,连接部252的宽度方向的全部都被向周向拉伸。此外,连接部252绕着弯曲中心75弯曲与缺口 63的开口角度Θ相同的角度。因此,在第一边64与第二边65相接触之前,弯曲结束。
[0112]接着,在第二阶段,如图16所示那样,中央连接部252a被弯曲。弯曲后的连接部252所连接的一对铁芯元件21彼此被约束成不能够相对移动,直至第二阶段结束为止,即直至全部连接部252的弯曲结束为止。在全部连接部252的弯曲结束了的阶段,在各磁轭部251之间形成有以放射状延伸的间隙76。
[0113]接着,在第三阶段,结束了弯曲的连接部252所连接的一对铁芯元件21彼此的约束被解除。此时,连接部252由于在弯曲时宽度方向全部都被周向拉伸,因此,由于回弹而向周向缩回那样恢复原形。此时的恢复以将间隙76关闭的方式进行,因此如图17所示,形成了没有间隙76的环状铁芯片材50。
[0114][连结工序]
[0115]在连结工序中,如图18所示,在结束了弯曲工序的阶段,通过防止插入连结凹部31中的连结凸部32从连结凹部31脱离,而将环状铁芯片材50的第一端部202和第二端部203连结。以下将详细地进行说明。
[0116]连结凸部32如图19所示,以使该连结凸部32的最大宽度比连结凹部31的开口部74的开口宽度大的方式将通孔77扩大而使连结凸部32向宽度方向变形,由此防止从连结凹部31脱离。该连结凸部32的向宽度方向的变形是使用图20?图23所示的扩大夹具100来进行的。
[0117]扩大夹具100由按压部101、以及从按压部101延伸的棒状的插入部102构成。插入部102形成有:一对圆弧面103、104 ;以及将圆弧面103和圆弧面104的端部彼此连接的平面105、106。圆弧面103及圆弧面104与平面105及平面106所成的角带有圆角。平面105与平面106相互平行。平面105与平面106之间的宽度、即二面宽度Xl与图19所示的变形后的通孔77当中的短边方向的宽度X2大致相同。
[0118]插入部102形成为,从前端部107经由中间部108直至基端部109为止,最大宽度连续地变大。插入部102的前端部107的圆弧面103a、104a是沿着图18所示的变形前的圆形的通孔77的边缘的形状。换句话说,前端部107的最大宽度Yl与变形前的通孔77的直径D大致相同。插入部102的基端部109的圆弧面103c、104c是沿着与图19所示的变形后的通孔77当中的长边方向对置的内壁的形状。换句话说,基端部109的最大宽度Y3与变形后的通孔77当中的长边方向的宽度Y4大致相同。插入部102的中间部108的最大宽度Y2比前端部107的最大宽度Yl大,并且比基端部109的最大宽度Y3小。
[0119]扩大夹具100通过如图20、图21、图22中依次所示那样将插入部102插入通孔77中,而将通孔77向宽度方向扩大,使连结凸部32向宽度方向变大那样变形。连结凸部32通过如上述那样被变形,紧贴于连结凹部31的锥形面78地被固定。由此,连结凸部32与连结凹部31的锥形面78面接触,能够获得可靠的连结力。
[0120]如图19所示,相对于连结凹部31及连结凸部32在宽度方向的两侧设置有引导凹凸部79。引导凹凸部79由引导凸部36和引导凹部37构成,所述引导凸部36相对于连结凹部31在宽度方向上相邻的位置从第一端部202的第一端面83突出,所述引导凹部37相对于连结凸部32在宽度方向上相邻的位置从第二端部203的第二端面81凹陷。引导凹凸部79作为对连结凸部32向连结凹部31的插入进行引导的引导机构起作用。
[0121][倒爪工序]
[0122]在倒爪工序中,环状铁芯片材50的第一爪部54及第二爪部55以向周向的一侧及另一侧延伸的方式从根部被放倒。以下将详细地进行说明。
[0123]首先,如图26所示,结束了连结工序的环状铁芯片材50被设置到倒爪装置85。倒爪装置85具备保持台86和冲头87。保持台86具有能够对齿部53从宽度方向的两侧进行支撑的承受部件88。
[0124]在该阶段,如图27所示,环状铁芯片材50的第一爪部54及第二爪部55与齿部53的前端91所成的角92带有圆角。此外,第一爪部54及第二爪部55与齿部53的侧面93所成的角形成有凹陷94。冲头87的前端部的形状是与在环状铁芯片材50的第一爪部54和第二爪部55之间划分的空间相同的形状。即,冲头87被插入到第一爪部54与第二爪部55之间时,沿着第一爪部54、第二爪部55和齿部53而抵接。
[0125]环状铁芯片材50被设置到倒爪装置85之后,如图28所示,绕着与角92的曲率中心一致的转动轴心89,使冲头87转动,使第一爪部54以从根部95倾倒的方式弯曲。此时,冲头87 —边从第一爪部54的根部95至末端部96连续地接触,一边将该第一爪部54弯曲,在与相对于齿部53配置在宽度方向的两侧的承受部件88之间夹住第一爪部54。此夕卜,第一爪部54的根部95中的凹陷94附近的部分被压缩,余料退避到凹陷94中,由此形成筋59。
[0126]之后,第二爪部55也与第一爪部54同样地,如图29所示,以从根部95倒下的方式被弯曲,从而完成图30所示的环状铁芯片材50的层叠体。
[0127]弯曲后的第一爪部54及第二爪部55在环状铁芯片材50中,在径向上位于最外侦牝如图2所示那样将定子10组装到交流发电机I时,形成与转子15对置的径向外表面97。如图23所示,第一爪部54及第二爪部55的径向外表面97是与和环状铁芯片材50的中央孔98同心的虚拟圆C 一致的圆弧面。在本实施方式中,如图20所示,在第一爪部54及第二爪部55被弯曲之前的阶段,第一爪部54及第二爪部55中的与冲头87对置的对置面99形成为与虚拟圆C对应的圆弧状的面。
[0128]接下来,基于图31?图39说明弯曲工序中使用的铁芯片材弯曲装置。
[0129]铁芯片材弯曲装置110由多个滑块111、基体112、旋转轴113构成。滑块111如图32?图34所示,是能够把持铁芯元件21的把持部件,具有供铁芯元件21嵌入的槽114。槽114中的内壁115能够支撑磁轭部251,并且,槽114中的内壁116、117能够以夹着齿部53的方式支撑齿部53。
[0130]滑块111安装于基体112。各基体112经由旋转轴113而被连接,相邻的基体112的一方能够相对于另一方绕着旋转轴113的轴心相对转动。
[0131]滑块111在图34?图37中如箭头S所示,能够相对于基体112向所把持的铁芯元件21的齿部53的延伸方向滑动。具体地说,滑块111能够相对于基体112从第一状态相对移动到第二状态,其中,第一状态为如图34所示那样,是所把持的铁芯元件21的弯曲中心75与旋转轴113的轴心118 —致的状态,第二状态为如图36所示那样,是所把持的铁芯元件21的虚拟交点68与旋转轴113的轴心118 —致的状态。
[0132]铁芯片材弯曲装置110在弯曲工序的第一阶段前,如图33所示那样被设置了带状铁芯片材60,在第一阶段以及第二阶段中,各基体112被操作,从而如图38所示那样全部连接部252被弯曲之后,使全部滑块111相对于基体112同时滑动,允许连接部252的回弹,如图39所示那样成形环状铁芯片材50。
[0133]如以上所说明的那样,在第二实施方式中,带状铁芯片材60的铁芯元件21具有从齿部53的前端向与该齿部53的延伸方向相同方向突出的第一爪部54及第二爪部55。第一爪部54及第二爪部55在至少与爪部54、55的根部95接触的冲头87绕着穿过该冲头87的转动轴心89转动时,通过该冲头87以从根部95倒下的方式被弯曲。
[0134]因此,爪部5
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