(57)【要約】【課題】抜きかしめ、リベットピンやクランクピンおよびダイカストによりコアシートを固定することにより発生する形状精度の悪化や磁気特性の劣化が少なく、且つ製造コストが低く、リサイクル性に優れた回転子積層鉄心とその製造方法とを得ることである。【解決手段】複数枚のコアシートを積層して形成され、その中心に回転軸用貫通孔を備えた回転子積層鉄心であって、回転子積層鉄心の回転軸用貫通孔と外周との間に、リベットピンが挿入されるコアシートの位置決め用の貫通孔が複数設けられ、この貫通孔に挿入されたリベットピンを取り囲んで配設された熱可塑性の樹脂材で、コアシートを固着して固定したものである。【選択図】図１
2010119260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚のコアシートを積層して形成され、且つ上記コアシート積層面の中心に回転軸が挿入固定される回転軸用貫通孔を備えた回転子積層鉄心であって、上記回転子積層鉄心の上記回転軸用貫通孔と外周との間に、上記コアシートの位置決め用の貫通孔が複数設けられ、上記位置決め用の貫通孔を取り囲んで配設された熱可塑性の樹脂材で、上記コアシートを固着して固定された回転子積層鉄心。
【請求項２】
複数のコアシートの位置決め用の貫通孔が、隣接する上記位置決め用の貫通孔間を直線で結んだ場合、その直線が回転軸用貫通孔の外側を通過するように配置されたことを特徴とする請求項１に記載の回転子積層鉄心。
【請求項３】
位置決め用の貫通孔が回転軸用貫通孔の外周近傍に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の回転子積層鉄心。
【請求項４】
位置決め用の貫通孔にリベットピンが挿入されて、コアシートが位置決めされるとともに、上記リベットピンでも固定されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の回転子積層鉄心。
【請求項５】
位置決め用の貫通孔が突起付孔であり、コアシートの上記突起付孔の孔部に、隣接する下層のコアシートの上記突起付孔の突起が挿入されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の回転子積層鉄心。
【請求項６】
コアシートの突起付孔に対して、隣接する下層のコアシートの上記突起付孔を、コアシートの中心と上記突起付孔との距離を半径とする円周方向に回転してずらして上記コアシートが積層されたことを特徴とする請求項５に記載の回転子積層鉄心。
【請求項７】
熱可塑性の樹脂材が、ナイロンまたはポリエステルであることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の回転子積層鉄心。
【請求項８】
外周部内側近傍に永久磁石が挿入される複数の永久磁石用貫通孔が周方向に間隔をおいて正多角形状に配置されたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の回転子積層鉄心。
【請求項９】
回転子積層鉄心にしたときに、少なくとも回転軸用貫通孔となる第１の孔とリベットピンが挿入されるリベットピン用貫通孔となる複数の第３の孔とを備えたコアシートを打ち抜きで形成する工程と、上記打ち抜きで形成されたコアシートにおける全ての上記第３の孔に上記リベットピンを挿通する工程と、上記リベットピンが挿通されたコアシートの表面に上記リベットピンの外周を囲むように糸状の熱可塑性樹脂を配設する工程と、上記糸状の熱可塑性樹脂が配設されたコアシートに新たな上記コアシートを重ねる工程と、上記糸状の熱可塑性樹脂を配設する工程と上記新たなコアシートを重ねる工程とを繰り返してコアシート積層体を形成する工程と、上記コアシート積層体を加熱して上記糸状の熱可塑性樹脂を溶融する工程と、上記加熱されたコアシート積層体を冷却して上記溶融された糸状の熱可塑性樹脂を固化して形成される樹脂材でコアシートを固着する工程とを備えた回転子積層鉄心の製造方法。
【請求項１０】
糸状の熱可塑性樹脂が配設されたコアシートに新たなコアシートを重ねる工程において、下層の上記糸状の熱可塑性樹脂が配設されたコアシートから上記糸状の熱可塑性樹脂を、上記新たに重ねられるコアシートの回転軸用貫通孔に設けられた切欠部を介して、上記新たなコアシートの表面に引き出すことを特徴とする請求項９に記載の回転子積層鉄心の製造方法。
【請求項１１】
コアシート積層体を加熱して糸状の熱可塑性樹脂を溶融する工程と上記加熱されたコアシート積層体を冷却して上記溶融された糸状の熱可塑性樹脂を固化して形成される樹脂材でコアシートを固着する工程とにおいて、上記コアシート積層体に、少なくとも上記コアシート積層体の外周から中心部への加圧と上記コアシート積層体の積層方向の上部からの加圧とのうちの、いずれかの加圧をすることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の回転子積層鉄心の製造方法。
【請求項１２】
コアシート積層体における糸状の熱可塑性樹脂の溶融を、回転軸用貫通孔に挿入された回転軸の焼嵌めと同時にすることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の回転子積層鉄心の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転電機の構成部品の一つである回転子積層鉄心とその製造方法に関するものであり、特に永久磁石を備えた回転子に用いられる回転子積層鉄心とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エアコンや冷蔵庫等の圧縮機を駆動する回転電機として、永久磁石を埋め込んだ回転子を用いた永久磁石埋込型回転電機｛（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ  Ｍｏｔｏｒ）ＩＰＭモータと記す｝がある。
ＩＰＭモータは、円筒状で円中心方向に突出した複数個のティースにコイルが巻線された固定子と、ティース先端と僅かな空隙を介して回転可能に配置されている回転子とから構成されており、回転子は、永久磁石と外周領域に永久磁石が挿入される孔が設けられた回転子積層鉄心と回転子積層鉄心の円中心部分の孔に圧入あるいは焼嵌めで固定される回転軸とで構成される。
【０００３】
ＩＰＭモータの回転子を構成する回転子積層鉄心には、例えば、外周領域に永久磁石が挿入される孔（永久磁石挿入孔と記す）を有し、永久磁石挿入孔と回転軸が挿入固定される孔との間に、かしめ部が設けられた各コアシートを、かしめ部を介して接合して積層したものがある。これは、電磁鋼板にダボを形成した後、ブランク工程において打抜きながらコアシート同士をかしめる、抜きかしめという固定方法で形成される回転子積層鉄心である（例えば、特許文献１参照）。
また、永久磁石挿入孔と回転軸が挿入固定される孔との間に貫通孔が設けられたコアシートを積層して形成された積層体の、各コアシートの貫通孔で構成された連通孔にリベットピンを挿入して、コアシートが固定された回転子積層鉄心がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、回転子に永久磁石を備えたモータとして、回転子積層鉄心の外周に永久磁石を接着する構造であるＳＰＭ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ）モータがある。特に、ＳＰＭモータには、回転子の回転時に発生する遠心力により永久磁石の飛散や固定子コアとの接触といったトラブルを防止するために、永久磁石の外側に円筒状カバーを設けたものがある。
この永久磁石の外側に円筒状カバーを備えたＳＰＭモータの回転子積層鉄心は、積層する各コアシートに貫通孔が設けられ、この貫通孔で構成される連通孔を備えている。そして、この連通孔に溶湯を通過させて積層鉄心はダイカストされている。
また、ダイカストする代わりに、回転子積層鉄心の連通孔にクランプピンを通して積層鉄心を固定したものもある（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１７３３７５号公報（第４頁）
【特許文献２】特開２０００−０６９７１７号公報（第３頁）
【特許文献３】特開平０２−２４６７４８号公報（第２，３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の回転子積層鉄心は、コアシートをかしめにより接合し積層しているが、かしめのために各コアシートに形成するダボが位置ズレし易いので、積層ズレを発生し、結果的に形状精度が悪化するとの問題があった。
また、コアシートにダボを形成すると、コアシートの磁気特性が劣化するので、特許文献１に記載の回転子積層鉄心は、モータの特性が低下するとの問題もあった。
【０００７】
特許文献２に記載の回転子積層鉄心は、コアシートを精度良く積層するためにリベットピンの外径と連通孔を構成する貫通孔の内径を厳格に管理し、これらの隙間を十分に小さくする必要があるとともに、リベットピンの真直度管理が必要であり、製造歩留まりが低下することと、これらの部材コストが高くなるとの問題があった。
【０００８】
特許文献３に記載の回転子積層鉄心は、ダイカストが用いられており、ダイカストの溶湯バリを除去する作業が必要であるとともに、専用の設備が必要であり、製造コストが高くなるとの問題があった。
また、ダイカストの溶湯充填時の熱と圧力により、回転子積層鉄心内径と円筒状のカバー外径の形状精度が悪化することや、溶湯による永久磁石の磁気特性劣化により、コギングトルクやトルクリップルの発生や、損失（主に鉄損）が増大するとの問題があった。
さらには、ダイカストによる一体成形を行うことから、１回成形したロータは容易に分解することができないとの問題があった。
また、特許文献３に記載の回転子積層鉄心における、積層鉄心の固定にクランプピンを用いたものは、特許文献２に記載の回転子積層鉄心と同様な問題があった。
【０００９】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、抜きかしめ、リベットピンやクランクピンおよびダイカストによりコアシートを固定することにより発生する形状精度の悪化や磁気特性の劣化が少なく、かつ、製造コストが低く、リサイクル性に優れた回転子積層鉄心とその製造方法とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係わる回転子積層鉄心は、複数枚のコアシートを積層して形成され、且つコアシート積層面の中心に回転軸が挿入固定される回転軸用貫通孔を備えた回転子積層鉄心であって、回転子積層鉄心の回転軸用貫通孔と外周との間に、コアシートの位置決め用の貫通孔が複数設けられ、位置決め用の貫通孔を取り囲んで配設された熱可塑性の樹脂材で、コアシートを固着して固定されたものである。
【００１１】
また、本発明に係わる回転子積層鉄心の製造方法は、回転子積層鉄心にしたときに、少なくとも回転軸用貫通孔となる第１の孔とリベットピンが挿入されるリベットピン用貫通孔となる複数の第３の孔とを備えたコアシートを打ち抜きで形成する工程と、打ち抜きで形成されたコアシートにおける全ての第３の孔にリベットピンを挿通する工程と、リベットピンが挿通されたコアシートの表面にリベットピンの外周を囲むように糸状の熱可塑性樹脂を配設する工程と、糸状の熱可塑性樹脂が配設されたコアシートに新たなコアシートを重ねる工程と、糸状の熱可塑性樹脂を配設する工程と新たなコアシートを重ねる工程とを繰り返してコアシート積層体を形成する工程と、コアシート積層体を加熱して糸状の熱可塑性樹脂を溶融する工程と、加熱されたコアシート積層体を冷却して溶融された糸状の熱可塑性樹脂を固化して形成される樹脂材でコアシートを固着する工程とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係わる回転子積層鉄心は、複数枚のコアシートを積層して形成され、且つコアシート積層面の中心に回転軸が挿入固定される回転軸用貫通孔を備えた回転子積層鉄心であって、回転子積層鉄心の回転軸用貫通孔と外周との間に、コアシートの位置決め用の貫通孔が複数設けられ、位置決め用の貫通孔を取り囲んで配設された熱可塑性の樹脂材で、コアシートを固着して固定されたものであり、形状精度が良好であり、磁気特性の劣化が小さく、回転電機に用いた場合にコギングトルク、トルクリップルおよび鉄損の発生が少ない。さらに、コアシートを固着した樹脂材は再溶融できるので、回転子積層鉄心からコアシート状への分解が容易であり、補修性が優れている。
【００１３】
また、本発明に係わる回転子積層鉄心の製造方法は、回転子積層鉄心にしたときに、少なくとも回転軸用貫通孔となる第１の孔とリベットピンが挿入されるリベットピン用貫通孔となる複数の第３の孔とを備えたコアシートを打ち抜きで形成する工程と、打ち抜きで形成されたコアシートにおける全ての第３の孔にリベットピンを挿通する工程と、リベットピンが挿通されたコアシートの表面にリベットピンの外周を囲むように糸状の熱可塑性樹脂を配設する工程と、糸状の熱可塑性樹脂が配設されたコアシートに新たなコアシートを重ねる工程と、糸状の熱可塑性樹脂を配設する工程と新たなコアシートを重ねる工程とを繰り返してコアシート積層体を形成する工程と、コアシート積層体を加熱して糸状の熱可塑性樹脂を溶融する工程と、加熱されたコアシート積層体を冷却して溶融された糸状の熱可塑性樹脂を固化して形成される樹脂材でコアシートを固着する工程とを備えたものであり、回転子積層鉄心の製造コストが低いとともに、回転電機に用いた場合にコギングトルク、トルクリップルおよび鉄損の発生が少なく、補修性にも優れた回転子積層鉄心を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係わる回転子積層鉄心の斜視図（ａ）と回転子積層鉄心を構成するコアシート間の状態を示す図（ｂ）とである。
図１に示すように、本実施の形態の回転子積層鉄心１００は、複数枚が積層されて回転子積層鉄心本体を形成するコアシート２と、コアシート２を固定するリベットピン５と、各コアシート間に設けられ、隣接するコアシート２同士を固着する樹脂材６とを備えている。樹脂材６は、全てのリベットピン５を取り囲むように配置されている。
回転子積層鉄心１００のコアシート２の積層方向（回転子積層鉄心の積層方向と記す）に垂直な面の中心には、回転軸が挿入固定される回転軸用貫通孔１が形成されている。
また、回転子積層鉄心１の積層方向に垂直な面の外周近傍には、形状が矩形状で、且つ永久磁石が挿入される複数の永久磁石用貫通孔３が周方向に間隔をおいて正多角形状に配置されている。図１では、永久磁石用貫通孔３の配置は、正八角形状になっているが、これに限定されず、例えば、正六角形状であっても良い。
【００１５】
また、正多角形状に配置された永久磁石用貫通孔３の内側には、リベットピン５が挿入され、コアシート２の位置を決める複数の貫通孔（図示せず）が設けられている。この複数の位置決め用の貫通孔は、隣接する貫通孔間を直線で結んだ場合、その直線が回転軸用貫通孔１の外側を通過するように配置されている。このような配置により、コアシート２の固着に使用される樹脂材の量が少なくなるのを防ぎ、コアシート２の固着力の低下を防止する。
また、本実施の形態では、コアシート２における複数の位置決用の貫通孔は、リベットピン５が挿入されるリベットピン用貫通孔となっている。リベットピン用貫通孔の直径は、リベットピン５の外径よりも十分に大きく、リベットピン５をコアシート２に容易に挿通できるので、コアシート２の積層が簡単な構造となっている。
【００１６】
本実施の形態では、コアシート２には、例えば、厚さが約１ｍｍ以下の鉄板や電磁鋼板等の磁性板材が用いられる。隣接するコアシート２同士を固着する樹脂材６には、熱可塑性の樹脂材が用いられ、例えば、熱可塑性の樹脂材として、ナイロン、塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレン等が挙げられる。また、樹脂材６は、回転電機の運転時の温度上昇に耐えることができ、且つ、回転子積層鉄心製造時の加熱および冷却時間の短縮のため、上記熱可塑性の樹脂材において、融点が、概ね７０℃〜２００℃であるものが望ましい。特に、本実施例では、融点が１２５℃〜１４５℃の低融点ナイロン６を用いた。
【００１７】
次に本実施の形態の回転子積層鉄心１００の製造方法について説明する。
まず、コアシート形成工程では、例えば、厚さが約１ｍｍ以下の鉄板や電磁鋼板等の磁性板材を、順送型プレス機等により円形かつ中空形状に打抜き、コアシート２を形成する。このとき、コアシート２には、積層した時に連通して、回転子積層鉄心の回転軸用貫通孔１となる第１の孔１ａと、永久磁石用貫通孔３となる第２の孔３ａと、リベットピン用貫通孔となる第３の孔４ａとの各々が形成される。
【００１８】
次に、コアシートの積層工程では、打ち抜かれたコアシート２を、コアシート２に形成された全ての第３の孔４ａにリベットピン５を挿通しながら、積層する。
また、コアシート２の積層工程では、コアシート２の積層方向に対して垂直な面（コアシートの表面と記す）に、各リベットピン５間をつないだ場合に形成される領域（リベットピンの外周と記す）を囲むように糸状の熱可塑性樹脂６ａを配設する工程がある。本実施例では、糸状の熱可塑性樹脂６ａは、ナイロン６の樹脂糸であり、この樹脂糸の１２本を束ねて１本とした等価直径が０．１１ｍｍのものを使用している。因みにその重量は１００００ｍで約１１０ｇである。
【００１９】
リベットピン５の外周を取り囲むように糸状の熱可塑性樹脂６ａを配設する工程では、例えば、ノズル９の先端から糸状の熱可塑性樹脂６ａが出てくる巻線機７を使用し、当該ノズル９をリベットピン５の外周で周回させるか、あるいは、リベットピン５を挿通して積層されているコアシート２の本体を回転させる方法が用いられる。所定量の糸状の熱可塑性樹脂６ａが配設された後、ノズルから出ている糸状の熱可塑性樹脂６ａは、例えば、はさみ等を用いて切断される。
このように、その表面に糸状の熱可塑性樹脂６ａが配設されたコアシート２に、新たなコアシート２が重ねられ、この新たなコアシート２の表面に、同様にして糸状の熱可塑性樹脂６ａが配設される。このような動作を繰り返すことにより、全てのコアシート２間に糸状の熱可塑性樹脂６ａが配設される。
【００２０】
次に、コアシート固着工程では、全てのコアシート２間に糸状の熱可塑性樹脂６ａが配設されたコアシート２の積層体を加熱し、コアシート２間の糸状の熱可塑性樹脂６ａを溶融し、樹脂材６としてコアシート２の表面上に薄く広げる。この状態で積層されたコアシート２を、例えば、ブロック等を用い、積層方向に対して垂直な方向における外周部から中心方向へ精度良く加圧し、コアシート２同士を整列させる。このコアシート２同士が整列した状態で、積層されたコアシート２を冷却し、樹脂材６を固化させ、隣接するコアシート２同士を固着する。
最後に、リベットピン固定工程では、例えば、積層されたコアシート２から突出しているリベットピン５の両端を、ハンマー等でたたきかしめることで、全てのコアシート２をリベットピン５でも固定する。
このような、各工程により回転子積層鉄心１００が完成する。
しかし、リベットピンによるかしめ固定は、樹脂材６によって固着されたコアシートの積層体をより強固に固定する１つの方法であり、樹脂材６によるコアシート２の固着に対して付加的なものであるので、必ずしも行う必要はない。
【００２１】
図２は、本発明の実施の形態１に係わる回転子積層鉄心の製造における糸状の熱可塑性樹脂の配設工程を詳細に説明する図である。
図２の（ａ）はコアシートを積層する工程である。図２の（ａ）に示すように、第１〜第３の各孔１ａ，３ａ，４ａが形成されたコアシート２は、その第３の孔４ａにリベットピン５を挿通しながら積層していく。このとき、回転子積層鉄心の回転軸用貫通孔１を形成する孔の部分に、巻線機７のアーム８を配置する。
図２の（ｂ）は、糸状の熱可塑性樹脂６ａの配設開始時の工程である。図２の（ｂ）に示すように、コアシートの積層体中心部に配置された巻線機７のアーム８に設けられ、且つコアシート２の積層体の外周部方向に伸びたノズル９の先端から、糸状の熱可塑性樹脂６ａを吐出し、この吐出した糸状の熱可塑性樹脂６ａを、所定の１本のリベットピン５に絡げる。
【００２２】
図２の（ｃ）は、糸状の熱可塑性樹脂の配設途中の工程である。図２の（ｃ）に示すように、巻線機７がロータ回転軸上で回転し、すなわち、アーム８が回転し、全てのリベットピン５を取り囲むように配設した糸状の熱可塑性樹脂６ａを、最初に絡げたリベットピン５に、再度絡げた後に、切断する。
この糸状の熱可塑性樹脂６ａが配設されたコアシート２の上に、新たなコアシート２を積層した後、同様にして糸状の熱可塑性樹脂６ａを配設する。この動作を繰り返すことにより、全てのコアシート２間に糸状の熱可塑性樹脂６ａを配設する。
これらの工程において、糸状の熱可塑性樹脂６ａの太さや、糸状の熱可塑性樹脂６ａがリベットピン５を取り囲む周回数を調整することにより、溶融して形成される樹脂材６の固着力や溶融後の厚さを、自由に調整することができる。それ故、回転子積層鉄心１００は、運搬時やリベットピン５をかしめる際に加わる外力を受けても、分裂しない十分な固着力を確保ができるとともに、完成後の回転子積層鉄心１００の積厚バラツキを容易に小さくできる。
【００２３】
図３は、本発明の実施の形態１に係わる回転子積層鉄心の製造における樹脂材によるコアシートの固着工程を詳細に説明する図である。
図３の（ａ）は、糸状の熱可塑性樹脂をコアシート間に配設する工程が終了した後のコアシート積層体の斜視図と、糸状の熱可塑性樹脂の配設状態を示す断面模式図である。
図３の（ａ）に示すようにコアシート積層体は、全てのコアシート２の間に糸状の熱可塑性樹脂６ａが挟み込まれている。但し、各コアシート２は整列してない。
図３の（ｂ）は、コアシート間の糸状の熱可塑性樹脂を溶融する工程におけるコアシート積層体の斜視図と、溶融した樹脂材の状態を示す断面模式図である。
図３の（ｂ）に示すように、コアシート積層体を、例えば、恒温炉（図示せず）に入れて加熱する。加熱の手段は、恒温炉を用いる以外にも誘導加熱、伝熱等であってもかまわない。加熱されたコアシート積層体では、コアシート２間の糸状の熱可塑性樹脂６ａが溶融して樹脂材６としてコアシート２間で薄く広がっている。但し、まだ、各コアシート２は整列してない。
【００２４】
図３の（ｃ）は、加熱されたコアシート積層体をその外周部から中心方向へ加圧する工程におけるコアシート積層体の斜視図と、加圧されたコアシートの状態を示す断面模式図である。
図３の（ｃ）に示すように、樹脂材６が溶融した状態のコアシート積層体を、コアシート積層体の外形形状と合致する形状を有する扇形状のブロック１０を用い、その外周部から中心方向へ加圧して、各コアシート２を整列している。ここでは、コアシート積層体の外周部を四方から加圧している。
図３の（ｄ）は、各コアシート２が整列したコアシート積層体を、恒温炉から取り出して冷却する工程におけるコアシート積層体の斜視図と、樹脂材で固着されたコアシートの状態を示す断面模式図である。
図３の（ｄ）に示すように、溶融した樹脂材６が固化し、コアシート積層体における、全てのコアシート２が整列して固着される。
この樹脂材６で固着されたコアシート積層体は、必須ではないが、リベットピン５で固定して、本実施の形態の回転子積層鉄心１００を得る。
図３の（ａ）〜（ｄ）に示した断面模式図では、永久磁石用貫通孔３の記載は省略されている。
【００２５】
このコアシート２の固着工程では、コアシート積層体の外形形状と合致する形状を有する扇形状のブロック１０を用い、四方から中心方向へコアシート積層体を加圧するので、全てのコアシート２は、ブロック１０の表面形状にならうように整列する。
それ故、ブロック１０の形状精度を上げることで、コアシート２を精度よく整列できる。このコアシート２が精度良く整列した状態で、恒温炉から取り出して冷却すると、溶融した樹脂材６が固化し、隣り合うコアシート２同士が整列精度を保ったまま固着されて、形状精度の良好な回転子積層鉄心１００を得ることができる。また、打抜かれたコアシート２の一部、例えば薄肉部、が変形していた場合においても、ブロック１０による加圧で、コアシート２の形状を矯正することができる。すなわち、積層したコアシート２をブロック１０の形状に倣わせることができる。
【００２６】
また、コアシート積層体は、外周部からの加圧による整列と同時に、積層方向の上部から加圧しても良い。こうすると、隣り合うコアシート２の隙間を減らすことができるとともに、上部から加圧しない場合よりも溶融した樹脂材６が薄く広がり、コアシート２間の固着力を増大させることができる。そして、隣り合うコアシート２の隙間を減らすことは、回転子積層鉄心の積厚に対する樹脂材の厚さが小さくなり、回転子積層鉄心の占積率（回転子積層鉄心の体積に対する強磁性体の割合）が向上し、より効率的な回転子積層鉄心を得ることができる。
【００２７】
また、ブロック１０による加圧とコアシート積層体の積層方向への加圧とを解除した状態でコアシート積層体を冷却して、樹脂材６で固着しても良い。このようにすると、若干の形状精度の劣化が起こる場合もあるが、実用上差し支えのない範囲であり、このような工程を採用すると、回転子積層鉄心の生産性が向上する。
また、加圧と整列とを、同時に実施するだけではなく、コアシート２の積層方向へ加圧後に整列させるという手順や、コアシート２の整列後に積層方向へ加圧するという手順であっても良い。
また、回転子積層鉄心１００に焼嵌めることで回転軸を固定する場合では、焼嵌めの際に回転子積層鉄心１００を加熱するので、焼嵌めの加熱と同時に糸状の熱可塑性樹脂６ａを溶融でき、作業時間を短縮できる。
【００２８】
従来のダイカストでコアシートを積層固定する構成の回転子積層鉄心では、専用のダイカスト装置の導入が必要であるとともに、ダイカストの溶湯によって発生するバリを取り除く必要もあり、製造工程が多く、製造コストが高価になる。それと、ダイカストにより成形された回転子積層鉄心は、一体成形であり、１回成形すると容易に分解することができない。
また、ダイカストにおける溶湯充填時の熱や圧力により、回転子積層鉄心の内径の形状精度が悪化するとともに、熱により永久磁石の磁気特性が劣化し、回転電機のコギングトルクやトルクリップルの増大、および、損失（主に鉄損）の増大が発生する。
従来の、抜きかしめ、あるいはリベットピンのみでコアシートを積層固定する構成の回転子積層鉄心では、リベットピン外径と貫通穴の嵌めあい管理が必要となり、やはり、生産性が低下するとともに、製造コストが高価になる。
また、打ち抜き積層（抜きかしめ）により回転子積層鉄心を固定する場合では、ダボ成形時の残留応力やダボの位置ズレによる回転子積層鉄心の積層ズレが発生する。また、リベットピンのみで回転子積層鉄心を固定する場合では、固定するリベットピンの真直度を向上させないと、積層精度が悪化し、回転電機のコギングトルクやトルクリップルの増大、および、損失（主に鉄損）の増大が発生する。
【００２９】
しかし、本実施の形態の回転子積層鉄心は、コアシートが樹脂材を用いて積層固定されているので、リベットピンとコアシートとの嵌めあい精度が厳しくなくても、形状精度が良好であり磁気特性の劣化が小さく、回転電機に用いた場合にコギングトルクやトルクリップル、および、損失（主に鉄損）の発生が少ない。
また、本実施の形態の回転子積層鉄心は、コアシートを固着する樹脂材が熱可塑性の樹脂材であるので、１回固化した樹脂材を再溶融できるので、回転子積層鉄心からコアシート状への分解が容易であり、補修性が優れている。
本実施の形態で説明した回転子積層鉄心は、ＩＰＭタイプの回転電機の回転子積層鉄心であるが、永久磁石用貫通孔が設けられていないＳＰＭタイプの回転電機の回転子積層鉄心として用いることができ、同様の効果が得られる。
【００３０】
実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２に係わる回転子積層鉄心を構成するコアシート間の状態を示す図（ａ）と完成した回転子積層鉄心に回転軸を挿入した状態を示す図（ｂ）とである。
図４（ａ）に示すように、本実施の形態の回転子積層鉄心２００は、リベットピン用貫通孔が回転軸用貫通孔１の外周近傍に設けられ、隣接するコアシート２を固着する樹脂材６も回転軸用貫通孔１の外周近傍に配設された以外、実施の形態１の回転子積層鉄心１００と同様である。
本実施の形態の回転子積層鉄心２００では、樹脂材６を、回転軸用貫通孔１の外周近傍に配設しているが、樹脂材６の一部を、回転軸用貫通孔１の内壁部１１まではみ出させて固化させて、配設しても良い。このような構成にすると、完成した回転子積層鉄心２００を再度加熱し、回転軸用貫通孔１の内壁部１１に付着している樹脂材６を再溶融させた状態で、図４（ｂ）に示すように回転軸１２を圧入すると、樹脂材６の冷却固化により、単に圧入する場合よりも強固に回転軸１２と回転子積層鉄心２００とが固着され、さらに信頼性の高い回転電機を得ることができる。
本実施の形態においても、焼嵌めで回転軸１２を固定する場合は、焼嵌めの加熱と同時に樹脂材６を溶融できるので、作業時間を短縮できる。
【００３１】
実施の形態３．
図５は、本発明の実施の形態３に係わる回転子積層鉄心の製造方法における糸状の熱可塑性樹脂の配設工程を詳細に説明する図である。
図５の（ａ）は、最下層のコアシート２に糸状の熱可塑性樹脂６ａを配設する工程である。図５の（ａ）に示すように、コアシート２の中心部にある第１の孔１ａに配置された巻線機７のアーム８のノズル９の先端から、糸状の熱可塑性樹脂６ａを吐出して、挿通した所定の１本のリベットピン５に絡げた後、アーム８の回転により全てのリベットピン５を、取り囲むように糸状の熱可塑性樹脂６ａを配設し、最初に絡げられたリベットピン５に、再度糸状の熱可塑性樹脂６ａを掛ける。
【００３２】
図５の（ｂ）と（ｃ）とは、第２層以上の中間部のコアシート２に糸状の熱可塑性樹脂６ａを配設する工程である。
まず、図５の（ｂ）に示すように、最下層のコアシート２に配設された糸状の熱可塑性樹脂６ａは、コアシート２の中心部にある第１の孔１ａに設けられたキー溝用の切欠き部１ｂを通過して、第２層目のコアシート２の上面側に引き出す。コアシート２の第１の孔１ａに設けられた切欠き部１ｂは、回転軸と回転子積層鉄心との回転防止のキー材を挿入する部分である。
次に、図５の（ｃ）に示すように、切欠き部１ｂから第２層目のコアシート２の上面側に引き出された糸状の熱可塑性樹脂６ａは、最下層のコアシート２において最初に糸状の熱可塑性樹脂６ａが絡げられたリベットピン５に掛けた後、アーム８の回転により全てのリベットピン５を取り囲むように糸状の熱可塑性樹脂６ａを配設し、最初に絡げられたリベットピン５に、再度糸状の熱可塑性樹脂６ａを掛ける。この図５の（ｂ）と（ｃ）との工程を繰り返して、所定数のコアシート２間に糸状の熱可塑性樹脂６ａを配設する。
【００３３】
図５の（ｄ）は最上層のコアシート２の１つ下の層のコアシート２に糸状の熱可塑性樹脂６ａを配設し、最上層のコアシート２を積層する工程である。
図５の（ｄ）に示すように、切欠き部１ｂを通過して、表面に引き出した糸状の熱可塑性樹脂６ａは、全てのリベットピン５を取り囲むように配設し、最初に掛けられたリベットピン５に、再度絡げた後、切断する。次に、最上層のコアシート２を積層して、糸状の熱可塑性樹脂の配設工程が完了する。
これらの糸状の熱可塑性樹脂６ａの配設工程は、コアシート２の積層工程でもあり、コアシート２の第３の孔４ａに、リベットピン５が挿通されている。
【００３４】
また、本実施の形態では、糸状の熱可塑性樹脂６ａが、リベットピン５を反時計回りに取り囲んで配設されるので、最下層のコアシート２に糸状の熱可塑性樹脂６ａを配設する工程で、最初に糸状の熱可塑性樹脂６ａを絡げるリベットピン５は、反時計周りの方向で切欠き部１ｂから最も近いものである。糸状の熱可塑性樹脂６ａが、リベットピン５を時計回りに取り囲んで配設されるのであれば、最初に糸状の熱可塑性樹脂６ａを絡げるリベットピン５は、時計周りの方向で切欠き部３ｂから最も近いものとなる。
本実施の形態の回転子積層鉄心の製造方法において、コアシートの形成工程、コアシートの固着工程、リベットピンの固定工程は、実施の形態１の回転子積層鉄心の製造方法のものと同様である。
【００３５】
本実施の形態の製造方法によれば、糸状の熱可塑性樹脂６ａをコアシート毎に切断することなく、連続的に供給が可能となるため、作業時間が短縮され、より効率的に回転子積層鉄心を製造することができる。
また、最下層と最上層とのコアシート２以外のコアシート２では、糸状の熱可塑性樹脂６ａをリベットピン５の単体に巻回する必要がなく、巻線機７のノズル９を切欠き部１ｂからリベットピン５の外周側を旋回させ、再度切欠き部１ｂに戻ることで、糸状の熱可塑性樹脂６ａを配設するので、コアシート２形成時の打抜き速度が速い場合においても、高速、且つ正確に糸状の熱可塑性樹脂６ａを供給することができる。
【００３６】
実施の形態４．
図６は、本発明の実施の形態４に係わる回転子積層鉄心の製造方法における糸状の熱可塑性樹脂の配設工程を詳細に説明する図である。
図６の（ａ）は、コアシート２を挿通した所定リベットピン５に糸状の熱可塑性樹脂６ａを絡げる工程である。図６の（ａ）に示すように積層されたコアシート２を挿通した所定のリベットピン５に、コアシート積層体の外周近傍に設置された巻線機７のノズル９から糸状の熱可塑性樹脂６ａを吐出して、絡げる。
図６の（ｂ）は、コアシート２の表面において、全てのリベットピン５を糸状の熱可塑性樹脂６ａで囲む工程である。図６の（ｂ）に示すように、糸状の熱可塑性樹脂６ａは、全てのリベットピン５を囲み、最初に絡げられたリベットピン５に、再度絡げた後、切断する。
図６の（ｃ）は、糸状の熱可塑性樹脂６ａが配設されたコアシート２に新たなコアシート２を積層する工程である。図６の（ｃ）に示すように、新たなコアシート２の積層時には、ノズル９がコアシート２と重ならないように、巻線機７をコアシート積層体の外周側に待避する。
【００３７】
本実施の形態の製造方法における、糸状の熱可塑性樹脂６ａが全てのリベットピン５を囲む手段は、コアシート２自身を回転させる方法である。このコアシート２自身の回転は、例えば、コアシート２を積層するテーブル１６に回転機構を取り付けることで実現できる。
そして、図６の（ａ）〜（ｃ）の工程を繰り返すことにより、隣接するコアシート２間に糸状の熱可塑性樹脂６ａを配設しながら、コアシート２を積層する。
本実施の形態の回転子積層鉄心の製造方法においても、コアシートの形成工程、コアシートの固着工程、リベットピンの固定工程は、実施の形態１の回転子積層鉄心の製造方法のものと同様である。
本実施の形態の製造方法によれば、回転軸用貫通孔１の直径が小さく、この孔に巻線機７が設置できない場合でも、コアシート間に糸状の熱可塑性樹脂を配設できる。
また、打抜き形成したコアシートは、等角度で回転されながら積層されるため、コアシートの板厚偏差によって生じる回転子積層鉄心の倒れを解消することができ、形状精度の良い回転子積層鉄心を得ることができる。
【００３８】
実施の形態５．
図７は、本発明の実施の形態５に係わる回転子積層鉄心を説明する図である。
図７の（ａ）は完成した回転子積層鉄心を示す斜視図と積層固着されたコアシートを示す断面モデル図である。図７の（ｂ）は、コアシート積層工程を示す斜視図と断面モデル図である。
本実施の形態の回転子積層鉄心３００は、図７の（ｂ）に示すように、コアシート２ａの位置決め用の貫通孔として、突起１４を備えた孔（突起付孔と記す）１５が設けられたものである。
そして、図７の（ａ）に示すように、コアシート２ａの全ての突起１４を取り囲むように樹脂材６が配設されており、この樹脂材６で隣接する全てのコアシート２ａが固着されている。積層された全てコアシート２ａの突起１４が、その上に重ねられたコアシート２ａの突起付孔１５の孔部１３に挿入されている。但し、最上層のコアシート２ｂの突起１４が挿入される孔には、突起がない。また、重ねられるコアシート２ａの突起付孔１５は、その下のコアシート２ａの突起付孔１５に対して、コアシート２ａの中心と突起付孔１５との距離を半径とする円周方向にずらして形成されている。
【００３９】
次に、本実施の形態の回転子積層鉄心３００の製造方法について説明する。
コアシート２ａでは、打抜き形成される前に複数の丸孔を形成し、丸孔の端面からコアシート２ａの一部を切り起こすことで、各丸孔に突起１４と孔部１３とを形成し、突起付孔１５としている。
そして、コアシート２ａの形成と積層は、回転子積層鉄心の中心を軸として回転する駆動機構が組み込まれ、且つ、丸孔と突起とを形成するパーツを備えた打ち抜き積層金型を用いて行われる。このような金型を用いることにより、積層される次のコアシート２ａは、孔部１３がその下のコアシート２ａの突起１４の位置にくるまで回転させられて、打ち抜かれる。すなわち、コアシート２ａは、１枚ごとに突起付孔１５だけを、所定の角度、回転して打ち抜かれ、積層される。
【００４０】
本実施の形態の回転子積層鉄心３００の製造方法では、隣接するコアシート２ａ間への糸状の熱可塑性樹脂６ａの配設工程は、配設時に糸状の熱可塑性樹脂６ａで取り囲むものをリベットピン５に代えて突起１４とした以外、実施の形態１および実施の形態２と同様である。また、コアシート２ａの固着工程も実施の形態１と同様である。
本実施の形態の回転子積層鉄心３００は、リベットピンを用いないので、部品点数を減らすことができ、コストを低減できる。また、樹脂材６のみで固定しているので、リベットピンの両端をハンマー等でたたきかしめる必要がなく、回転子積層鉄心の組み立て工程を少なくでき、生産性が向上する。
【００４１】
図８は、本発明の実施の形態５に係る突起の高さが板厚よりも大きいコアシートを用いた回転子積層鉄心を説明する図である。
図８に示す回転子積層鉄心は、突起付孔１５の孔部１３のサイズを大きくして、１枚のコアシート２ａの突起付孔１５の孔部１３に、その下の２枚のコアシート２ａの突起１４が入るようにしてある。そのため、同じコアシート２ａが２枚あり、重ねられた２枚ごとに、突起付孔１５だけが任意の角度だけ回転させて設けられたものである。図示しないが、突起付孔１５の孔部１３のサイズを大きくしなくても、突起１４を９０°捻ることで、突起１４を切り起こしたことにより開けられた矩形の孔内に、突起１４を逃がすことができる。このとき、突起１４の幅をコアシート２ａの厚みよりも厚くしておく必要がある。
このような構造にすると、糸状の熱可塑性樹脂６ａの配設が容易になる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明に係わる回転子積層鉄心は、コアシートが熱可塑性の樹脂材で固着接合されたものであり、全てのコアシートが整列しており、積層精度が優れているので、コギングトルクやトルクリップルの発生が小さく、さらに鉄損の少ない回転電機に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態１に係わる回転子積層鉄心の斜視図（ａ）と回転子積層鉄心を構成するコアシート間の状態を示す図（ｂ）とである。
【図２】本発明の実施の形態１に係わる回転子積層鉄心の製造における糸状の熱可塑性樹脂の配設工程を詳細に説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係わる回転子積層鉄心の製造における樹脂材によるコアシートの固着工程を詳細に説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係わる回転子積層鉄心を構成するコアシート間の状態を示す図（ａ）と完成した回転子積層鉄心に回転軸を挿入した状態を示す図（ｂ）とである。
【図５】本発明の実施の形態３に係わる回転子積層鉄心の製造方法における糸状の熱可塑性樹脂の配設工程を詳細に説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態４に係わる回転子積層鉄心の製造方法における糸状の熱可塑性樹脂の配設工程を詳細に説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態５に係わる回転子積層鉄心を説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態５に係る突起の高さが板厚よりも大きいコアシートを用いた回転子積層鉄心を説明する図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  回転軸用貫通孔、１ａ  第１の孔、１ｂ  切欠き部、２，２ａ  コアシート、
３  永久磁石用貫通孔、３ａ  第２の孔、４ａ  第３の孔、５  リベットピン、
６  樹脂材、６ａ  糸状の熱可塑性樹脂、７  巻線機、８  アーム、９  ノズル、
１０  扇形状のブロック、１１  内壁部、１２  回転軸、１３  孔部、１４  突起、
１５  突起付孔、１６  テーブル、１００，２００，３００  回転子積層鉄心。
【図１】
2010119260.tif 000003
【図２】
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【図３】
2010119260.tif 000005
【図４】
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【図５】
2010119260.tif 000007
【図６】
2010119260.tif 000008
【図７】
2010119260.tif 000009
【図８】
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