專利名稱：磁芯的制造方法及定子磁芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁芯/鐵芯的制造方法及定子磁芯，更具體地涉及一種 在用于安裝線圏的齒的外周面上具有凸曲面的磁芯及其制造方法。
背景技術(shù)：
在JP 2004-242443A中公開(kāi)了與本申請(qǐng)所涉及的類型的磁芯制造方法 相關(guān)的關(guān)聯(lián)技術(shù)。參照?qǐng)D13對(duì)根據(jù)該關(guān)聯(lián)技術(shù)的磁芯制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
圖13 (a)和13 (b)是模具的用于形成齒的部分的剖視圖。模具60 由要填充磁粉材料61的陰模62和擠壓陰模62內(nèi)的磁粉材料61的沖頭/ 陽(yáng)模63構(gòu)成。當(dāng)沖頭63在圖中向下移動(dòng)以用沖頭63的底面以強(qiáng)力擠壓陰 模62內(nèi)的磁粉材料61時(shí)，形成磁芯50。
更具體地，沖頭63包括齒擠壓面65,齒擠壓面65用于壓縮磁粉材料 61的將被形成為磁芯50的各個(gè)齒51的部分。齒擠壓面65被形成為相對(duì) 于沖頭63向內(nèi)(在圖中為向上)彎曲的凹表面。
沖頭63在圖中的左、右兩端在其底面包括保護(hù)面67。保護(hù)面67在基 本水平的平面內(nèi)形成并且連接到齒擠壓面65。保護(hù)面67設(shè)置成防止沖頭 63受損，即防止出現(xiàn)缺損的沖頭，并且形成為具有足以防止沖頭缺損的最 小面積。
如圖13 (a)和13 (b)所示，沖頭63壓縮填充陰模62的磁粉材料 61,由此形成磁芯50。在這種情況下，磁粉材料的與齒擠壓面65接觸的 部分被形成為齒51的向齒51的外側(cè)(在圖中為向上)彎曲的曲面52a。
才艮據(jù)在JP 2004-242443A中所示的用于安裝線圏的齒51的外周具有曲 面52a的結(jié)構(gòu)，可防止線圏在特定部分處的表面壓力由于與棱邊/邊緣接觸而增大，從而防止線圏與齒之間的短路。
JP 2004-364402A也公開(kāi)了 一種磁芯的制造方法。
在JP 2004-242443A中，向內(nèi)彎曲成凹部的齒擠壓面65形成在沖頭 63內(nèi)，以便形成用于安裝線圏的齒51的外周面上的曲面52a。但是，在該 方法中，沖頭63的相對(duì)于齒擠壓面65處于兩端的部分具有銳利的形狀， 從而導(dǎo)致沖頭63的耐久性降低的缺點(diǎn)。
本發(fā)明可提高用于模制齒的模具的耐久性。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種在用于安裝線圏的齒的外周面上具有凸曲面 的磁芯的制造方法。所述制造方法包括模制工序，在所述模制工序中用 壓粉磁芯材料填充具有包括凹曲面的模制面的成形模，并由壓模將所M 粉磁芯材料擠壓到所述模制面上，由此模制分割齒體，在所述分割齒體的 外周面上具有對(duì)應(yīng)于所述凹曲面的凸曲面；以及結(jié)合工序，在所述結(jié)合工 序中將在所述模制工序中形成的兩個(gè)分割齒體相互結(jié)合，使得由所述壓模 施加的擠壓力所作用的表面靠接在一起，由此組裝齒，其中所述齒的外周 面上的所述凸曲面沿設(shè)置在所述成形模中的所述凹曲面形成。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，優(yōu)選地，在所述模制工序中，由形成在所述 壓模上的平表面向所述模制面擠壓所述壓粉磁芯材料，由此模制所述分割 齒體。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，優(yōu)選地，在所述模制工序中，由所述壓模 向所述模制面擠壓所述壓粉磁芯材料，由此模制分割軛體以及所述分割齒 體，并且在所述結(jié)合工序中，將兩個(gè)分割齒體結(jié)合在一起，并且讓所述壓 模的擠壓力所作用的表面彼此靠接而將在所述模制工序中模制成的兩個(gè)分 割軛體結(jié)合在一起。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，所逸磁芯優(yōu)選為電動(dòng)機(jī)/電機(jī)的定子磁芯。 根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供了一種定子磁芯，所述定子磁芯包括 多個(gè)沿周向排布并向徑向內(nèi)側(cè)朝轉(zhuǎn)子突出的齒，其中，各個(gè)齒具有將要安裝線圏的外周面，在各個(gè)齒的外周面上具有凸曲面，各個(gè)齒通過(guò)將兩個(gè)分 割齒體結(jié)合而形成，所述兩個(gè)分割齒體在平行于所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸的方向 上分割開(kāi)，并且各個(gè)分割齒體由壓粉磁芯材料模制而成。根據(jù)本發(fā)明，所述齒的外周面上的所述凸曲面可形成為對(duì)應(yīng)于設(shè)置在 所述成形模中的所述凹曲面，從而無(wú)需以銳利的形狀形成擠壓模具內(nèi)的壓 粉磁芯材料的壓模。這能提高用于模制齒的模具的耐久性。


在下面的敘述中結(jié)合

本發(fā)明的這些及其它目的，在附圖中 圖1是示意性地示出由根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的磁芯制造方法制造的定子磁芯的剖視圖；圖2是示意性地示出齒的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖3是示意性地示出定子磁芯分割體的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖4是示意性地示出用在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的磁芯制造方法中的陰模的剖碎見(jiàn)圖；圖5是示意性地示出用在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的磁芯制造方法中的陰模 和沖頭的結(jié)構(gòu)的剖-現(xiàn)圖；圖6是用于說(shuō)明根據(jù)所述實(shí)施例的磁芯制造方法中的模制工序的剖視圖；圖7是用于說(shuō)明根據(jù)所述實(shí)施例的磁芯制造方法中的齒結(jié)合工序的透 視圖；圖8是用于說(shuō)明根據(jù)所述實(shí)施例的磁芯制造方法中的線圏安裝工序的 剖視圖；圖9是用于說(shuō)明根據(jù)所述實(shí)施例的磁芯制造方法中的軛結(jié)合工序的剖 視圖；圖10是示意性地示出用在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的磁芯制造方法中的陰 模和沖頭的另 一種結(jié)構(gòu)的剖碎見(jiàn)圖；圖ll是示意性地示出另一種齒的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖12是示意性地示出用在根據(jù)所述實(shí)施例的磁芯制造方法中的陰模 的另一種結(jié)構(gòu)的剖^L圖；以及圖13是用于說(shuō)明關(guān)聯(lián)技術(shù)的磁芯制造方法的剖視圖。
具體實(shí)施方式
參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。圖1至3示意性地示出由圖1示出定子磁芯的剖視圖，圖2示出齒的透視圖，而圖3示出定子磁芯 分割體的透視圖。定子磁芯10包括沿定子的周向排布并向未示出的轉(zhuǎn)子突 出(即朝定子的徑向內(nèi)側(cè)突出)的多個(gè)齒12，和與所述多個(gè)齒12磁性地 和機(jī)械地相互連接的軛14。轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸(沿著與圖1的剖面垂直的方向) 垂直(即正交)于齒12的突出方向，并且轉(zhuǎn)子沿齒12的排布方向(即定 子的周向)旋轉(zhuǎn)。應(yīng)當(dāng)注意，圖1示出的定子磁芯IO處于線圏16安裝在 各個(gè)齒12上的狀態(tài)，而在圖2和3中未示出安裝在齒12上的線圏16。各個(gè)齒12的外周面22包括在齒的周向上向外彎曲的凸曲面22a。線 圏16以絕緣件18置于齒12的外周面22和線圏16之間的狀態(tài)安裝在外周 面22上。這樣，由于形成在齒12的外周面22上的用于安裝線圏16的凸 曲面22a，可防止線圏16在特定部分處的表面壓力由于與棱邊接觸而增大。 此處，也可在齒12的外周面22上覆蓋絕緣覆膜，而非在齒12和線圏16 之間設(shè)置絕緣件18。定子磁芯10通過(guò)將在平行于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸的方向(即垂直于圖1的剖 面的方向)和定子的周向上分割開(kāi)的多個(gè)定子/ 茲芯分割體10a結(jié)合而形成。 每個(gè)定子磁芯分割體10a包括當(dāng)在平行于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸的方向上分割開(kāi)時(shí)作 為齒12的一部分的分割齒體12a，和當(dāng)在平行于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸的方向和定子 的周向上分割開(kāi)時(shí)作為軛14的一部分的分割軛體14a。每個(gè)齒12由通過(guò) 環(huán)繞其外周面的絕緣件18相互結(jié)合的兩個(gè)分割齒體12a形成。軛14由通 過(guò)沿分割軛體14a的外周面設(shè)置的帶20相互結(jié)合的多個(gè)分割軛體14a形 成。對(duì)根據(jù)本實(shí)施例的定子磁芯10的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。在該實(shí)施例中， 定子磁芯10通過(guò)其本身包括模制工序、齒結(jié)合工序、線圏安裝工序或軛結(jié) 合工序的工序制造而成，且齒12和軛14由壓粉磁芯材料模制而成。圖4和5示意性地示出用于制造定子磁芯10的制造裝置(模具)的結(jié) 構(gòu)。圖4和5所示的模具用于模制定子磁芯分割體10a并包括要填充壓粉 磁芯材料的陰模30 (固定成形模)和擠壓位于陰模30內(nèi)的壓粉磁芯材料 的沖頭32(可動(dòng)壓模)。此處，圖4示出陰模30的沿與沖頭32的橋壓方 向垂直的方向截取的剖視圖，而圖5示出陰模30和沖頭32的沿圖4中的 線A-A截取的剖視圖。陰模30包括供壓粉磁芯材料填充的空腔部34。該示例中的空腔部34 根據(jù)待模制的定子磁芯分割體10a的形狀而形成，并且如圖5所示具有在 其底面向陰模30的內(nèi)側(cè)彎曲的凹曲面34a。此外，沖頭32的用于擠壓壓 粉磁芯材料的擠壓面32a具有平面形狀。 模制工序在使用陰模30和沖頭32擠壓模制定子磁芯分割體10a的模制工序中， 首先用壓粉磁芯材料36填充陰模30的空腔部34。然后，如圖6的剖視圖 所示，將沖頭32插入陰模30的空腔部34以用形成在沖頭32上的擠壓面 (平表面)32a擠壓壓粉磁芯材料36。這樣，壓粉磁芯材料36被壓向空腔 部34的側(cè)面和底面(模制面)，從而壓粉磁芯材料36沿空腔部34的側(cè)面 和底面以及沖頭32的擠壓面32a (平表面)被擠壓成形。結(jié)果，形成包括 分割齒體12a和分割軛體14a的定子^P茲芯分割體10a。此處，由于形成在 空腔部34的底面上的向陰模內(nèi)側(cè)彎曲的凹曲面34a，分割齒體12a在其外 周面22上具有對(duì)應(yīng)于凹曲面34a的凸曲面22a。此外，沖頭32的具有平 面形狀的擠壓面32a使得定子磁芯分割體10a的由沖頭32的擠壓力所作用 的表面10b具有平面形狀。在上述模制工序中，除了在外周面22上具有凸 曲面22a的分割齒體12a之外，也形成分割軛體14a。 齒結(jié)合工序在齒結(jié)合工序中，如圖7的透視圖所示，使沖頭32的擠壓力所作用的相應(yīng)表面10b彼此靠接而將在所述模制工序中形成的兩個(gè)定子磁芯分割體 10a結(jié)合在一起。隨著定子磁芯分割體10a如上所述地結(jié)合，齒12被組裝 而成。此處，例如可通過(guò)將形狀與齒12的外周面22對(duì)應(yīng)的絕緣件18設(shè)置 成環(huán)繞齒12的外周面22而使定子磁芯分割體10a結(jié)合?；蛘撸赏ㄟ^(guò)粘 結(jié)使定子磁芯分割體10a結(jié)合。通過(guò)上述齒結(jié)合工序，沖頭32的擠壓力所 作用的相應(yīng)表面彼此靠接而將兩個(gè)分割齒體12a結(jié)合在一起，并且沖頭32 的擠壓力所作用的相應(yīng)表面彼此靠接也將兩個(gè)分割軛體14a結(jié)合在一起。 線圏安裝工序在線圏安裝工序中，如圖8的剖視圖所示，將導(dǎo)線纏繞于在齒結(jié)合工 序中組裝好的齒12的外周面22 (絕緣件18的外表面)上，由此形成線圏 16。盡管在圖8所示的示例中線圏16經(jīng)由安裝在齒12上的絕緣件18形成 在齒12的外周面22上，但是也可在齒12的外周面22上覆蓋絕緣膜并隨后在絕緣膜上形成線圏16。 輒結(jié)合工序在軛結(jié)合工序中，如圖9的剖視圖所示，將各自安裝有線圏16的多個(gè) 定子磁芯分割體10a排布成環(huán)狀并結(jié)合在一起，由此組裝成軛14。盡管在 圖9所示的示例中使用繞定子磁芯分割體10a的外周面設(shè)置的帶20將多個(gè) 定子磁芯分割體10a結(jié)合在一起，但是也可通過(guò)粘結(jié)將所述多個(gè)定子磁芯 分割體10a結(jié)合在一起。通過(guò)上述工序即模制工序、齒結(jié)合工序、線圏安裝工序和軛結(jié)合工序 的結(jié)合可獲得在各個(gè)齒12的外周面22上形成有在齒12的周向上向外側(cè)彎 曲的凸曲面22a的定子磁芯10。此處，各個(gè)工序的順序不限于上述順序。 例如，軛結(jié)合工序可位于線圏安裝工序或齒結(jié)合工序之前。在上述實(shí)施例中，齒12的外周面22上的凸曲面22a可形成為對(duì)應(yīng)于 設(shè)置在陰模30中的凹曲面34a，從而無(wú)需以銳利的形狀形成沖頭32的擠 壓面32a。這可防止線圏16在特定部分處的表面壓力由于與棱邊接觸而增 大，從而提高沖頭32的耐久性，并提高定子磁芯10的生產(chǎn)率。此外，設(shè) 置在陰模30中的用于形成齒12上的凸曲面22a的凹曲面34a在其形狀上可具有更大的自由度，這也使得形成在齒12的外周面22上的凸曲面22a 的形狀具有更大的自由度。此外，在上述實(shí)施例中，包括具有平面形狀的擠壓面32a的沖頭32 可用于模制構(gòu)成齒12的兩個(gè)分割齒體12a。結(jié)果，可進(jìn)一步提高定子磁芯 10的生產(chǎn)率。下面對(duì)本實(shí)施例的變型示例進(jìn)行說(shuō)明。如圖IO的剖視圖所示，陰才莫30的空腔部34可具有凹曲面34a作為連 接空腔部34的側(cè)面和底面的曲面。此處，圖10示出陰模30和沖頭32的 沿圖4的線A-A截取的剖面。在該變型示例中，如圖11的透視圖所示， 齒12的在與定子的徑向垂直的方向上的截面具有大致為矩形的形狀，并且 凸曲面22a形成在齒12的外周面22的拐角處。換句話說(shuō)，齒12是在其外 周面22的拐角處倒圓模制而成的。此外，在該變型示例中，在模制工序中，除了在外周面22上具有凸曲 面22a的多個(gè)分割齒體12a之外，還可形成環(huán)狀的分割軛體14a。圖12示 出在這種情況下陰模30的剖面。此處，圖12示出陰模30的沿著與沖頭 32的擠壓方向垂直的方向的剖面。在這種情況下，可在齒結(jié)合工序中組裝 齒12和軛14，因此可省略軛結(jié)合工序。另外，盡管在上述示例中對(duì)用在電動(dòng)機(jī)中的定子磁芯10的制造進(jìn)行了 說(shuō)明，但是根據(jù)本實(shí)施例的制造方法的適用范圍不限于定子磁芯，根據(jù)本 實(shí)施例的制造方法也可用于制造例如電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁芯、變壓器和電抗器。盡管已對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的方式進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明不限于這些 實(shí)施例，而是在不脫離本發(fā)明范圍的情況下能以各種方式實(shí)施。
權(quán)利要求
1、一種在用于安裝線圈的齒的外周面上具有凸曲面的磁芯的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括模制工序，在所述模制工序中用壓粉磁芯材料填充具有包括凹曲面的模制面的成形模，并由壓模將所述壓粉磁芯材料擠壓到所述模制面上，由此模制分割齒體，在所述分割齒體的外周面上具有對(duì)應(yīng)于所述凹曲面的凸曲面；以及結(jié)合工序，在所述結(jié)合工序中將在所述模制工序中形成的兩個(gè)分割齒體相互結(jié)合，使得由所述壓模施加的擠壓力所作用的表面靠接在一起，由此組裝齒，其中所述齒的外周面上的所述凸曲面沿設(shè)置在所述成形模中的所述凹曲面形成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的磁芯的制造方法，其特征在于， 在所述模制工序中，由形成在所述壓模上的平表面向所述模制面擠壓所述壓粉磁芯材料，由此模制所述分割齒體。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的磁芯的制造方法，其特征在于， 在所述模制工序中，由所述壓模向所述模制面擠壓所述壓粉磁芯材料，由此模制分割軛體以及所述分割齒體，并且在所述結(jié)合工序中，將兩個(gè)分割齒體結(jié)合在一起，并且讓所述壓模的 擠壓力所作用的表面彼此靠接而將在所述模制工序中模制成的兩個(gè)分割軛 體結(jié)合在一起。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的磁芯的制造方法，其特征在于， 所述磁芯是電動(dòng)機(jī)的定子磁芯。
5、 一種定子》茲芯，包括多個(gè)沿周向排布并向徑向內(nèi)側(cè)朝轉(zhuǎn)子突出的齒, 其中，各個(gè)齒具有將要安裝線圏的外周面，在各個(gè)齒的外周面上具有凸曲面，各個(gè)齒通過(guò)將兩個(gè)分割齒體結(jié)合而形成，所述兩個(gè)分割齒體在平行于 所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸的方向上分割開(kāi)，并且各個(gè)分割齒體由壓粉磁芯材料模制而成。
全文摘要
在陰模中設(shè)有填充壓粉磁芯材料的空腔，并且在該空腔的底面形成有向陰模的內(nèi)側(cè)彎曲的凹曲面?？涨粌?nèi)的壓粉磁芯材料由沖頭的擠壓面壓向空腔的側(cè)面和底面以形成分割齒體。結(jié)果，在分割齒體的外周面上形成形狀與所述凹曲面相對(duì)應(yīng)的凸曲面。然后，將兩個(gè)分割齒體在沖頭的擠壓力所作用的表面處靠接和結(jié)合在一起，由此組裝成齒。
文檔編號(hào)H02K1/18GK101258666SQ20068003270
公開(kāi)日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2006年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月8日
發(fā)明者水谷良治, 立松和高, 遠(yuǎn)藤康浩 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社