(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定体積の素材を、後記爪部成形用の成形空間が後記連結板部成形用の成形空間の下面延長面上から４５度〜８０度の範囲の角度で立ち上がっている内部形状の型を用いた鍛造により、成品に対して近似的な寸法の中央ボス部及びその外周に連続する連結板部と、上記連結板部より定角度間隔で突出し、成品より若干短寸かつ上記連結板部の下面延長面との間の角度が４５度〜８０度である複数の爪部とからなる概形品に成形し、
次いで上記工程で上記概形品の連結板部の外周縁及び爪部の両側に生じた鍛造バリを打ち抜き除去し、
その後、上記概形品を、その中央ボス部の上向き状態で、その下面形状に対応する面形状を有する下型内に配置し、かつ該概形品に、上方から上型を押圧し、該上型の各爪部の嵌入する成形空間を構成する面と、その両側に位置し、上記下型の内面と所定の隙間をあけて対面する面とで、該各爪部の嵌入する成形空間からその両側の面と上記下型の内面との間に予定過剰体積分を流動させることにより、該概形品の各爪部の両側内面に永久磁石係止用の段差部を成形し、
更にその後、上記概形品を、その中央ボス部の下向き状態で、成品形状に対応する成形面を備えた下型に配置し、かつ該概形品に、上方から上型を作用させ、該上型の中央部に垂下させたポンチ及び該下型中央部のダイで、該概形品の中央ボス部に軸孔を打ち抜き、同時に該上型の各対応する部位に構成した成形面で、爪部をしごき加工して延伸しつつ連結板部と９０度の角度になるまで折曲するとともに、これによって該各爪部の両側内面の段差部を該下型の爪部整形用の成形面に圧接して該段差部を整形し、
最後に上記概形品を成品形状の整形空間を備えた型を用いて整圧し、精密な所定寸法の成品を得るようにした永久磁石交流発電機用回転子鉄心の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の爪部を有する一対の回転子鉄心を対面状態に結合し、かつ対面する回転子鉄心の爪部間に永久磁石を係止した回転子を備えた交流発電機、特に車両用乃至船舶用の永久磁石交流発電機用回転子鉄心の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の交流発電機の回転子は、中央のボス部と、このボス部の外周から外端面に同一面で放射方向に張り出した連結板部と、上記ボス部の中心軸線に平行に上記連結板部の外周部から突出した複数の爪部とからなる回転子鉄心を二個組み合わせて構成したものが一般的である。二個の回転子鉄心は、両ボス部を相互に対面させた状態で接合し、かつ相互の爪部が、相互の爪部の間の谷部に挿嵌されるように組み合わせられ、両ボス部の軸孔には回転シャフトが嵌合固着されるものである。
【０００３】
多くの場合は、前記ボス部の外周には界磁巻線が配設され、該界磁巻線が励磁されると、各爪部が円周方向に交互に異極を構成するようになっており、このように構成された回転子が回転することにより外側に配設される電機子に回転磁界が与えるられるようになっている。
【０００４】
近時、車両用の交流発電機に於いて、前記界磁巻線に代えて前記爪部間に永久磁石を配置することが試みられており、この場合も同様に、これを備えた回転子を回転させれば、その周囲に配設した電機子に回転磁界が与えられることとなるのは云うまでもない。そしてこの場合には、回転子鉄心の爪部の側部に対応する永久磁石を係止するための段差部を形成することが必要になる。
【０００５】
この種の交流発電機の回転子鉄心の製造方法には、従来、一般的には、熱間鍛造方法、冷間鍛造方法又は板金折曲方法があり、それらの技術は各々独立して開発され、実施されてきた。それぞれには固有の種々の問題があるが、技術の発展性の観点から、鍛造技術を中心とする製造方法が優れており、本件出願人は、主として鍛造技術を中心にその改良を繰り返してきた。
【０００６】
因みに、本件出願人が現在行っている交流発電機の回転子鉄心の製造方法（以下現行製法と言う）は、次の通りである（特公平７−１１８８９１号）。
【０００７】
所定体積の素材を、後記爪部成形用の空間が後記連結板部成形用の空間の下面延長面上から４５度〜８０度の範囲の角度で立ち上がっている内部形状の型を用いた鍛造により、成品に対して近似的な寸法の中央ボス部及びその外周に連続する連結板部と、上記連結板部より定角度間隔で突出し、成品より若干短寸かつ上記連結板部の下面延長面との間の角度が４５度〜８０度である複数の爪部とからなる概形品に成形し、
次いで上記工程で上記概形品の連結板部の外周縁及び爪部の両側に生じた鍛造バリを打ち抜き除去し、
その後上記概形品の中央ボス部の軸孔を打ち抜き、同時に爪部を連結板部と９０度の角度になるまで折曲するとともにしごき加工して延伸し所定の寸法を得、
更に上記概形品を整圧して精密な所定寸法の成品を得るようにした交流発電機の回転子鉄心の製造方法である。
【０００８】
上記現行製法は、それまで行ってきた熱間鍛造、冷間鍛造及び機械切削加工の組み合わせ技術による交流発電機の回転子鉄心の製造方法（既存製法）の問題点を解決したものである。
【０００９】
改良点の一は、既存製法の工程の内、最初に行われる素材を熱間鍛造により、成品に近似的な形状である概形品に成形する工程にある。
【００１０】
その工程は、概ね「所定体積の素材を熱間鍛造により、完成品に近似的寸法である中央ボス部及びその外周に連続する連結板部と、上記連結板部より突出する若干短寸の複数の爪部とからなる概形品に成形」する工程であり、該概形品は、文字通り、概形品であるから、その爪部は、この時点で既に連結板部となす角度は９０度に成形されており、また該概形品を成形する型は上記連結板部を成形する空間の外周付近で上型と下型とに分割されているものであった。
【００１１】
それ故、その成形動作時に、下型とこれに載置された素材とに上型による下方への押圧力が加えられても、上記上型の下方への押圧力は、直ちには、９０度に立ち上がった上記各爪部を成形する成形空間の上部方向への素材の流れを生じさせることはなく、上記上型と上記下型との間、即ち、連結板部の外周付近に一定以上の鍛造バリを張り出させることになり、このことにより型の内圧を高めて上記各爪部を成形する成形空間の上部までの素材の上向きの流れを確保するものであった。
【００１２】
そのため、上記工程では、相当する鍛造バリの張り出しは、爪部の所定の長さまでの延びを確保するためには必然的なものであり、それ故、上記鍛造バリの分だけの素材の過剰体積分が不可欠であり、結果として前記既存製法に於いては、過剰体積分の歩留まりの低下は避けがたいものであった。
【００１３】
前記現行製法では、上記歩留まりの問題点を、最初の概形品を成形する工程で、連結板部より突出する爪部を該連結板部との角度が４５度〜８０度になるように成形することとしたことにより、型の爪部を成形する成形空間内への素材の流れを良好にし、型内圧の上昇のために鍛造バリを生成させるという必要性をなくすることにより解決したものである。
【００１４】
改良点の二は、得られた概形品を適正体積に補正する工程にある。
既存製法のこの工程は、概ね「前記熱間鍛造で得られた概形品を徐冷し、次いでその概形品の中央ボス部の両端面及び連結板部の外面部を切削加工して適正体積に補正」する工程であり、この工程は、一連の鍛造工程中に含まれる性格の異なる機械切削加工の工程であり、このことにより全工程の自動化が困難になるものでもある。
【００１５】
現行製法では、この工程は、その前工程を、既述のように、変更することにより、その精度を高めて、これを省略したものである。
【００１６】
現行製法は、以上のように、既存製法の歩留まりの問題及び工程に性格の異なる機械切削加工が含まれることによる問題を解決したものである。
【００１７】
このような現行製法及び既存製法は、いずれも界磁巻線を備えた回転子を構成するための回転子鉄心の製造方法である。そこでこれらの回転子鉄心の製造方法を前提として、永久磁石発電機用回転子鉄心、即ち、既述のように、爪部の側部に永久磁石を係止するための段差部を備えた回転子鉄心を製造することを検討した。
【００１８】
その結果によれば、既存製法では、鍛造工程で爪部の側部に永久磁石係止用の段差部を成形することは容易ではなく、切削加工等によりこれを形成せざるを得ないとの結論に達した。即ち、この場合には、前記のように、概形品を成形する際に、爪部を中央ボス部と平行に、見方を変えれば、連結板部と９０度の状態に形成しているため、その後の工程で、該爪部の側面に段差部を形成しようとしても、それを可能とする型の構成も困難になるためである。
【００１９】
一方、現行製法は、既述のように、上記既存製法の歩留まりの向上を図り、かつ性格の異なる工程を省略して鍛造工程のみに限定することにより全自動化を可能にするとの目的の下に改良がなされ、これを実現したものであるが、この製法を改良することにより、性格の異なる加工技術である切削加工等を利用することなく、爪部の側部に永久磁石を係止するための段差部を形成することの可能性を見出した。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、精度の高い優れた加工技術である鍛造技術を利用することにより、かつ他の切削加工等の機械加工技術を利用することなく、爪部の側部に永久磁石係止用の段差部を備えた回転子鉄心を製造する永久磁石交流発電機用回転子鉄心の製造方法を提供することを解決の課題とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、所定体積の素材を、後記爪部成形用の成形空間が後記連結板部成形用の成形空間の下面延長面上から４５度〜８０度の範囲の角度で立ち上がっている内部形状の型を用いた鍛造により、成品に対して近似的な寸法の中央ボス部及びその外周に連続する連結板部と、上記連結板部より定角度間隔で突出し、成品より若干短寸かつ上記連結板部の下面延長面との間の角度が４５度〜８０度である複数の爪部とからなる概形品に成形し、
次いで上記工程で上記概形品の連結板部の外周縁及び爪部の両側に生じた鍛造バリを打ち抜き除去し、
その後、上記概形品を、その中央ボス部の上向き状態で、その下面形状に対応する面形状を有する下型内に配置し、かつ該概形品に、上方から上型を押圧し、該上型の各爪部の嵌入する成形空間を構成する面と、その両側に位置し、上記下型の内面と所定の隙間をあけて対面する面とで、該各爪部の嵌入する成形空間からその両側の面と上記下型の内面との間に予定過剰体積分を流動させることにより、該概形品の各爪部の両側内面に永久磁石係止用の段差部を成形し、
更にその後、上記概形品を、その中央ボス部の下向き状態で、成品形状に対応する成形面を備えた下型に配置し、かつ該概形品に、上方から上型を作用させ、該上型の中央部に垂下させたポンチ及び該下型中央部のダイで、該概形品の中央ボス部に軸孔を打ち抜き、同時に該上型の各対応する部位に構成した成形面で、爪部をしごき加工して延伸しつつ連結板部と９０度の角度になるまで折曲するとともに、これによって該各爪部の両側内面の段差部を該下型の爪部整形用の成形面に圧接して該段差部を整形し、
最後に上記概形品を成品形状の整形空間を備えた型を用いて整圧し、精密な所定寸法の成品を得るようにした永久磁石交流発電機用回転子鉄心の製造方法である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明は、順次、概形品の成形工程、鍛造バリの打ち抜き工程、爪部成形工程及び整圧工程を行うことにより、永久磁石交流発電機用回転子鉄心を製造する製造方法である。
【００２３】
前記概形品の成形工程は、所定体積の素材を所定の型で概形品に成形することにより行う。
上記所定体積の素材は、たとえば、丸鋼を所定寸法にプレス切断することにより得ることができる。
その後、該素材を、図１（ａ）、（ｃ）に示すように、爪部４ａ、４ａ…を成形する成形空間ｘ、ｘ…と、連結板部３ａを成形する成形空間ｙの下面の延長面ｚとの角度θが４５度〜８０度の範囲である内部形状の型Ｍ１を用いて成品に近似的な形状寸法の概形品に鍛造成形する。
【００２４】
前記型Ｍ１は、詳しくは、内部の成形空間の内、前記爪部４ａ、４ａ…成形用の成形空間ｘ、ｘ…が前記連結板部３ａ成形用の成形空間ｙの下面延長面ｚに対して４５度〜８０度の範囲の角度θで立ち上がっている型であって、前記内部の成形空間を構成する面の内、下面側、即ち、上向きの要素を持った面側を下型Ｍ１ｂにより、上面側、即ち、下向きの要素を持った面側を上型Ｍ１ａにより構成した型である。
【００２５】
前記型Ｍ１による鍛造は熱間、温間又は冷間のいずれによることも可能である。勿論、型Ｍ１の強度とか、必要な圧力等をそれぞれに対応させるべきことは云うまでもない。
【００２６】
また前記鍛造により得られる概形品は、詳しくは、図１（ｃ）に示すように、成品に近似的な寸法形状である中央ボス部２ａ及びその一端から周方向に連続する連結板部３ａと、上記連結板部３ａより突出し、成品より若干短寸で、上記連結板部３ａの下面延長面ｚとの間の角度θが４５度〜８０度である複数の爪部４ａ、４ａ…とを備えたものである。それ故、この後、上記概形品を成品にするために、該爪部４ａ、４ａ…を折曲する角度は１０度〜４５度ということになる。
【００２７】
前記角度θは実験的・経験的に定められたもので、下型Ｍ１ｂに載置した素材を上型Ｍ１ａで押圧すると、上記角度θのために、及び上型Ｍ１ａと下型Ｍ１ｂとを上記のように分割したために、上記素材は、型Ｍ１の爪部４ａ、４ａ…を成形する成形空間ｘ、ｘ…への流れ込みが極めて良好になる。より具体的には、前記構成の結果、押圧時に、素材の流れ方向が良好となり、かつ成形空間以外の上型Ｍ１ａと下型Ｍ１ｂの間のような素材の逃げ場所がなくなっていることである。なお該角度θを前記範囲の角度以外の角度に設定した場合には以上のような作用は得られない。
【００２８】
前記鍛造バリの打ち抜き工程は、以上の概形品の成形工程に引き続いて、図１（ｂ）に示すように、該概形品の成形工程で生じた連結板部３ａ及び爪部４ａ、４ａ…の周囲に薄く生じた鍛造バリ９を打ち抜き除去する工程である。
【００２９】
前記爪部成形工程は詳細には二工程で行う。
図２(a)に示すように、その第一工程は、前記概形品の中央ボス部２ａの突出側と反対側の形状に概ね対応した面形状の下型Ｍ２ｂと、該下型Ｍ２ｂに中央ボス部２ａを上向きにした状態で該概形品を配した場合に、その各爪部４ａ、４ａ…の両側内面に対面する面に永久磁石係止用の段差部４ａ１、４ａ１を成形するための成形面Ｆ１、Ｆ１…を構成した上型Ｍ２ａとで構成した型Ｍ２を用いて行う。詳細には、上記段差部４ａ１、４ａ１を成形するための上型Ｍ２ａの成形面Ｆ１は、各爪部４ａ、４ａ…の嵌入する成形空間を構成する面と、その両側に位置し、下型Ｍ２ｂの内面と所定の隙間をあけて対面する面とから構成するものである。
【００３０】
該第一工程は、前記概形品を、図２(a)に示すように、その中央ボス部２ａの上向き状態で、前記下型Ｍ２ｂ内に配置し、かつ該概形品に、上方から前記上型Ｍ２ａを押圧し、その各対応する部位に構成した成形面Ｆ１、Ｆ１…で、図２(b)、(c)に示すように、該概形品の各爪部４ａ、４ａ…の両側内面にそれぞれ永久磁石係止用の段差部４ａ１、４ａ１を成形する。上記のように、該概形品を該下型Ｍ２ｂ内に配置すると、該下型Ｍ２ｂは、該概形品の下面側に対応する面形状に構成してあるので、該概形品は、上記状態で、確実に位置決めされ、かつ安定した状態で配置されることになる。また、前記のように、該上型Ｍ２ａが押圧下降動作すると、前記成形面Ｆ１、Ｆ１…の内の各爪部の嵌入する各成形空間を構成する面内に各爪部４ａ、４ａ…が嵌入しつつ押圧されるため、該各爪部４ａ、４ａ…の予定過剰体積分が、それらの各成形空間を構成する面の両側、即ち、爪部成形空間の両側の面と、これらに対面する下型Ｍ２ｂの内面との間に流動し、該各爪部４ａ、４ａ…の両側外面側に鍔状の張り出し部を作り出すこととなるものである。そしてこの鍔状の張り出し部の内面と爪部４ａの内面との間の段差が前記永久磁石係止用の段差部４ａ１となるものである。
【００３１】
この工程で、爪部４ａ、４ａ…に、素材のスムーズな流れを生じさせる合理的な加圧方向の加圧により、容易に永久磁石係止用の段差部４ａ１、４ａ１を成形することができる。
【００３２】
前記爪部成形工程の第二工程は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、中央部に垂下するポンチｐと、外周部内面に構成した爪部４ａ、４ａ…のしごき加工及び折曲加工用の成形面とを備えた上型Ｍ３ａ、並びに中央ボス部を下向き状態とした成品形状に対応する成形面を備え、かつ中央に前記ポンチｐに対応するダイｄを備えた下型Ｍ３ｂで構成した型Ｍ３を用いて行う。なお該下型Ｍ３ｂの成形面の内、外周部に位置するそれには、前記概形品の各爪部４ａ、４ａ…の両側内面の段差部４ａ１、４ａ１を整形する整形面Ｆ２、Ｆ２…が構成されている。
【００３３】
該第二工程は、図３（ａ）に示すように、前記型Ｍ３の下型Ｍ３ｂに、段差部４ａ１、４ａ１…を成形した前記概形品を、その中央ボス部２ａを下向き状態にして配置し、かつ該概形品に、図３（ｂ）に示すように、上方から上型Ｍ３ａを作用させ、該上型Ｍ３ａのポンチｐ及び該下型Ｍ３ｂの中央部のダイｄで該概形品の中央ボス部２ａに軸孔を打ち抜き、同時に該上型Ｍ３ａの各対応する部位の成形面で、その各爪部４ａ、４ａ…をしごき加工して延伸しつつ連結板部３ａと９０度の角度になるまで折曲し、これによって該各爪部４ａ、４ａ…の両側内面の段差部４ａ１、４ａ１を該下型Ｍ３ｂの爪部整形用の整形面Ｆ２、Ｆ２…に圧接して整形する。
【００３４】
この工程も加圧方向が、合理的かつ自然であるため、爪部４ａ、４ａ…のしごき延伸及び折曲が良好に行われ、かつその段差部４ａ１、４ａ１の整圧も良好に行われることとなる。
【００３５】
なお上記段差部４ａ１、４ａ１は、より詳しく述べると、各爪部４ａの両側内面、即ち、各爪部４ａの中央ボス部２ａに面する側の面を切り欠いた状態にすることで構成するものである。この段差部４ａ１、４ａ１は、また、見方によっては、各爪部４ａの両側外面側を鍔片が張り出した状態に成形することにより構成するものであると云うこともできる。
【００３６】
この後は、前記整圧工程を行う。
前記整圧工程は、以上の爪部形成工程で得られた概形品を整圧して精密な所定寸法の成品を得るようにするものである。
【００３７】
【実施例】
以下、本発明を適用した実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。
図４〜図１５は実施例の工程を順次示したものである。
【００３８】
まず初めに、図４に示すように、丸鋼を所定寸法にプレス切断し、所定体積の素材１を形成する。該素材１の体積は、材料ロスをできるだけ少なくすること及び後工程を容易にするためにできるだけ正確にすることが好ましい。また使用される丸鋼は、種々あり得るが、一般的には低炭素品で交流発電機の回転子鉄心として適切な磁性材料とする。
【００３９】
次に、上記素材１を加熱し、これを、図５に示すように、内部空間の内、爪部４ａ、４ａ…を成形する成形空間ｘ、ｘ…と連結板部３ａを成形する成形空間ｙの下面の延長面１０との角度αが７０度である空間形状の型ｍ１を用いて成品に近似的な概形品に鍛造成形する。内部空間の内、他の部分の形状は、後述する形状の概形品を成形するために適したものであることは云うまでもない。また上記型ｍ１は、上記内部空間を構成する面のうち下面側、即ち、上向きの要素を持った面側を下型ｍ１ｂにより、上面側、即ち、下向きの要素を持った面側を上型ｍ１ａにより構成したものである。
【００４０】
図６（ａ）、（ｂ）は、以上の熱間鍛造によって成形された概形品を示している。即ち、上記概形品は、成品に近似的な寸法形状のボス部２ａ及び連結板部３ａと、成品に比較して若干短寸で、上記連結板部３ａの下面の延長面１０との角度αが７０度に成形された爪部４ａ、４ａ…とからなるように成形されたものである。
【００４１】
上記のように、型ｍ１を前記の部位で上型ｍ１ａと下型ｍ１ｂとに分割し、前記角度αを７０度に定めたので、鍛造成形時に、前記素材１は、爪部４ａ、４ａ…を成形する成形空間ｘ、ｘ…への流れがきわめて良好になったものである。これは素材１の流れの方向が適切になったこと及び素材１の逃げ場所がなくなったことに起因するものと考えられる。
【００４２】
それ故、この結果、素材１の流れを良好にするために、特別に型内圧の上昇を図るという必要性はなくなり、そのための手段である大きな鍛造バリの生成というようなことは不要となった。こうして前記素材１は、その体積について、前記のような大きな鍛造バリ生成のための過剰体積分を考慮する必要がなくなり、成品体積より僅かに大きい程度のものにすれば良いことになる。
【００４３】
なお前記ボス部２ａには、この工程ではまだ軸孔は形成されない。またこの工程では、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、前記素材１の若干の過剰体積分が薄い鍛造バリ９となって連結板部３ａ及び爪部４ａ、４ａ…の周囲に生成する。
【００４４】
そこで次の工程では、直ちに、上記概形品の鍛造バリ９を除去する。これは、プレス装置を使用し、かつ打ち抜き型を用いた打ち抜き法によって行われる。一般的な技法である。図７（ａ）、（ｂ）は打ち抜き後の概形品の姿を示している。
【００４５】
以上の打ち抜き工程の後、徐冷する。この徐冷は、熱間鍛造の工程の後、成形された概形品を自然に冷却するまで放置することで行われ得る。そしてこの徐冷は、特別な焼鈍工程を経ることなく焼鈍効果を与えるものであって、後の工程に好ましい効果を与える。
【００４６】
前記徐冷の後、まず型ｍ２を用いて、前記概形品の爪部４ａ、４ａ…の両側内面に永久磁石係止用の段差部４ａ１、４ａ１を成形する。
【００４７】
上記型ｍ２は、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、前記概形品の中央ボス部２ａの突出側と反対側の形状に概ね対応した面形状の下型ｍ２ｂと、該下型ｍ２ｂに中央ボス部２ａを上向きに配した場合に、その各爪部４ａ、４ａ…の両側内面に対面する面に永久磁石係止用の段差部４ａ１、４ａ１を成形するための成形用の段差部ｆ１を構成した上型ｍ２ａとで構成したものである。
【００４８】
上記段差部４ａ１、４ａ１を成形するための上型ｍ２ａの成形用の段差部ｆ１は、より詳しく述べると、図８（ｃ）に示すように、各爪部４ａ、４ａ…の嵌入する成形空間を構成する面ｆ１ａと、その両側に位置し、下型ｍ２ｂの内面と所定の隙間をあけて対面する面ｆ１ｂ、ｆ１ｂとからなるものである。
【００４９】
しかして該型ｍ２を用いた前記概形品の爪部４ａ、４ａ…の両側内面への永久磁石係止用の段差部４ａ１、４ａ１の成形工程は、次のように行う。
まず前記概形品を、図８（ａ）に示すように、その中央ボス部２ａを上向きにした状態で前記下型ｍ２ｂ内に配置する。該下型ｍ２ｂは、既述のように、該概形品の下面側に対応する面形状に構成してあるので、該概形品は、上記状態で、確実に位置決めされ、安定した状態で配置される。この後、図８（ｂ）に示すように、その概形品に、上方から前記上型ｍ２ａを押圧し、その各対応する部位に構成した成形用の段差部ｆ１で、該概形品の各爪部４ａ、４ａ…の両側内面にそれぞれ永久磁石係止用の段差部を４ａ１、４ａ１を成形する。図９（ａ）、（ｂ）はこの工程で段差部４ａ１、４ａ１の成形された概形品を示している。
【００５０】
以上のように、この工程では、前記上型ｍ２ａの下降押圧動作によって、該爪部４ａ、４ａ…の両側内面に該上型ｍ２ａの爪部成形用の段差部ｆ１を圧接させてその両側内面に永久磁石係止用の段差部４ａ１、４ａ１を成形する。より詳細には、該上型ｍ２ａが下降動作すると、図８（ｃ）に示すように、前記面ｆ１ａ、ｆ１ａ…が構成する各成形空間に各爪部４ａ、４ａ…が嵌入しつつ押圧されるため、該各爪部４ａ、４ａ…の予定過剰体積分が、前記面ｆ１ａの両側、即ち、爪部成形空間の両側の面ｆ１ｂ、ｆ１ｂと、これらに対面する下型ｍ２ｂの内面との間に流動し、該各爪部４ａ、４ａ…の両側外面側に鍔状の張り出し部を作り出すこととなる。なおこの鍔状の張り出し部の内面と爪部４ａの内面との間の段差が前記永久磁石係止用の段差部４ａ１となるものである。
【００５１】
それ故、この工程では、該爪部４ａ、４ａ…をその内面に対して概ね３０度の方向（上方）から連結板部３ａの方向（下方）に向かって上型ｍ２ａの成形用の段差部ｆ１で押圧して該段差部４ａ１、４ａ１を成形するものであり、素材の自然な流れが得られる。したがって少ない加圧力で正確に成形することができるものである。
【００５２】
次に、型ｍ３を用いて、概形品の中央ボス部２ａの軸孔２ｂの打ち抜き、爪部４ａ、４ａ…のしごき延伸、折曲及びその両側内面の段差部４ａ１、４ａ１の整形を行う。
【００５３】
上記型ｍ３は、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、上型ｍ３ａと下型ｍ３ｂとで構成する。
上記上型ｍ３ａは、同図に示すように、中央部に垂下するポンチｐと、外周部内面に構成した爪部４ａ、４ａ…のしごき加工及び折曲加工用の成形面（全体として円筒の内面状）とを備えたものである。
また下型ｍ３ｂは、同図に示すように、下向き状態の中央ボス部２ａに対応する成形空間を備え、かつ該成形空間の中央下部に前記ポンチｐに対応する孔を備えたダイｄを有し、更に外周側には、爪部４ａ、４ａ…の両側内面の段差部４ａ１、４ａ１をより正確な段差部４ｂ、４ｂに整形する、反転形状の整形用段差部ｆ２を備えたものである。
【００５４】
上記下型ｍ３ｂに構成する整形用の段差部ｆ２は、より詳しく述べると、図１０（ｃ）に示すように、各爪部４ａ、４ａ…の嵌入する整形空間を構成する面ｆ２ａと、その両側に位置し、上型ｍ３ａの内面と所定の隙間をあけて対面する面ｆ２ｂ、ｆ２ｂとからなるものである。
【００５５】
したがってこの型ｍ３を用いた工程は、図１０（ａ）に示すように、該型ｍ３の下型ｍ３ｂに、段差部４ａ１、４ａ１…を成形した前記概形品を、その中央ボス部２ａを下向き状態にして配置し、かつ該概形品に、図１０（ｂ）に示すように、上方から上型ｍ３ａを作用させ、該上型ｍ３ａのポンチｐ及び該下型ｍ３ｂの中央部のダイｄで該概形品の中央ボス部２ａに軸孔２ｂを打ち抜き、同時に該上型ｍ３ａの各対応する部位の成形面で、その各爪部４ａ、４ａ…をしごき加工して延伸しつつ連結板部３ａと９０度の角度になるまで折曲し、これによって該各爪部４ａ、４ａ…の両側内面の段差部４ａ１、４ａ１を該下型ｍ３ｂの爪部整形用の段差部ｆ２に圧接して段差部４ｂ、４ｂに整形する。
【００５６】
上記工程に於いて、上型ｍ３ａを下降動作させると、まず初めにその中心のポンチｐの下端が該概形品の中央ボス部２ａの中心に当接し、これを抑えた状態になり、その直後に上型ｍ３ａの外周側成形面が該概形品の爪部４ａ、４ａ…に当接して同様に該概形品を抑える状態になる。それ故、ポンチｐと上型ｍ３ａ外周側成形面との双方による概形品の抑え作用により、安定した状態で、該ポンチｐ及びダイｄによる軸孔２ｂの打ち抜き、並びに該上型ｍ３ａ外周側成形面及び下型ｍ３ｂ外面側の段差部ｆ２による爪部４ａ、４ａ…のしごき延伸、折曲及び段差部４ｂ、４ｂ…の整形が良好に行われることとなる。
【００５７】
以上の工程に於ける段差部４ａ１、４ａ１の整形は、より詳細には、前記上型ｍ３ａが下降動作し、爪部４ａ、４ａ…のしごき延伸及び折曲が行われると、図１０（ｃ）に示すように、該上型ｍ３ａの外周側から内側への押圧動作により、前記面ｆ２ａ、ｆ２ａ…が構成する各整形空間に各爪部４ａ、４ａ…が圧嵌入され、かつ該各爪部４ａ、４ａ…の両側の鍔状張り出し部の内面が該成形空間の両側の面ｆ２ｂ、ｆ２ｂに圧接され、外側に位置する上型ｍ３ａとの間で整形されることとなるものである。
【００５８】
以上のように、各爪部４ａ、４ａ…の段差部４ａ１、４ａ１の整形は、該各爪部４ａ、４ａ…及びその両側の鍔状の張り出し部が、最終的には、下型ｍ３ｂの整形用の段差部ｆ２、ｆ２…に概ね直角に圧接されることとなるものであり、このようにその加圧方向が合理的であるため、その段差部４ｂ、４ｂ…への整形は良好に行われることとなる。
【００５９】
こうして図１１（ａ）、（ｂ）及び図１２に示す、概形品が得られる。これは成品に極めて近似的なものである。
【００６０】
以上の後、得られた概形品を、図１３に示すように、型ｍ４を用いて、整圧する。該型ｍ４は、精密な所定寸法形状の成品に内形を対応させた上型ｍ４ａ及び下型ｍ４ｂで構成したものであり、これは、該下型ｍ４ｂに該概形品を下向きにセットし、上型ｍ４ａを下降させて整形圧縮することで行うものである。
【００６１】
以上の整圧によって、図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、僅かに残っている過剰体積分が鍛造バリ１１として、連結板部３ａの周囲に張り出すこととなる。この鍛造バリ１１は、引き続いてプレス機械を用いた打ち抜き工程によって除去する。こうして、図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、精密な所定寸法の成品を得ることができる。
【００６２】
【発明の効果】
したがって本発明によれば、爪部の両側部に永久磁石を係止するための段差部を備えた回転子鉄心、即ち、永久磁石発電機用回転子鉄心を、その工程中に性格の異なる機械切削加工の工程を含むことのない、鍛造技術のみでの工程で、容易に製造することができることとなったものである。
【００６３】
特に、永久磁石を係止するための爪部両側の段差部を、爪部が連結板部との間の角度が４５〜８０度の状態にある段階で、その上面側から押圧する型で成形し、引き続く、爪部の延伸・折曲工程で、該段差部を整形することとしたため、極めて容易に正確な段差部を構成することができることとなったものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は素材から概形品を成形するために用いる型の概要を示した断面概略説明図。
（ｂ）は上記型で成形され、かつ鍛造バリが除去されていない概形品の概略平面説明図。
（ｃ）は上記型で成形され、鍛造バリが除去された概形品をその中心を通過させて両側の爪部間で断面した概略断面説明図。
【図２】（ａ）は鍛造バリを除去した概形品をその下型にセットし、その上型を下降させて、爪部の両側内面に永久磁石係止用の段差部を成形しようとしている型の断面概略説明図。
（ｂ）は上記型で爪部に永久磁石係止用の段差部を成形した状態の概形品の平面説明図。
（ｃ）は、（ｂ）のＶ−Ｖ線断面説明図。
【図３】（ａ）は爪部に段差部を成形した概形品をその下型にセットし、その上型を下降させて、軸孔をあけ、かつ爪部を連結板部に対して９０度に折曲し、加えて該爪部の両側内面の段差部を整形しようとしている型の断面概略説明図。
（ｂ）は下型にセットした、爪部に段差部を成形した概形品を、上型を下降させて軸孔をあけ、かつ爪部を連結板部に対して９０度に折曲し、加えて該爪部の両側内面の段差部を整形した状態を示した型の断面概略説明図。
【図４】プレス切断された素材を示した概略斜視図。
【図５】素材から概形品を成形するために用いる型の概要を示した断面概略説明図。
【図６】（ａ）は上記型で成形された概形品をその中心を通過させて両側の爪部間で断面した概略断面説明図。
（ｂ）は上記型で成形された概形品の概略平面説明図。
【図７】（ａ）は鍛造バリを打ち抜き除去した概形品をその中心を通過させて両側の爪部間で断面した概略断面説明図。
（ｂ）は鍛造バリを打ち抜き除去した概形品の概略平面説明図。
【図８】（ａ）は鍛造バリを除去した概形品をその下型にセットし、その上型を下降させて、爪部の両側内面に永久磁石係止用の段差部を成形しようとしている型の断面概略説明図。
（ｂ）は下型にセットした鍛造バリを除去した概形品上に、上型を下降させ、爪部の両側内面に永久磁石係止用の段差部を成形した状態を示した型の断面概略説明図。
（ｃ）は、（ｂ）のＵ−Ｕ線断面説明図。
【図９】（ａ）は上記型で爪部に永久磁石係止用の段差部を成形した状態の概形品の平面説明図。
（ｂ）は、（ａ）のＷ−Ｗ線断面説明図。
【図１０】（ａ）は爪部に段差部を成形した概形品をその下型にセットし、その上型を下降させて軸孔をあけ、かつ爪部を連結板部に対して９０度に折曲し、加えて該爪部の両側内面の段差部を整形しようとしている型の断面概略説明図。
（ｂ）は下型にセットした、爪部に段差部を成形した概形品を、上型を下降させて軸孔をあけ、かつ爪部を連結板部に対して９０度に折曲し、加えて該爪部の両側内面の段差部を整形した状態を示した型の断面概略説明図。
（ｃ）は、（ｂ）のＴ−Ｔ線断面説明図。
【図１１】（ａ）は上記型で軸孔をあけ、爪部を加工した状態の概形品をその中心を通過させて両側の爪部間で断面した概略断面説明図。
（ｂ）は上記型で軸孔をあけ、爪部を加工した状態の概形品の平面説明図。
【図１２】図１１（ｂ）のＡ部の拡大図。
【図１３】軸孔をあけ、爪部を加工した状態の概形品を整圧するための型で該概形品を整圧した状態を示した概略断面説明図。
【図１４】（ａ）は整圧した概形品をその中心を通過させて両側の爪部間で断面した概略断面説明図。
（ｂ）は整圧した概形品の平面説明図。
【図１５】（ａ）は完成品の回転子鉄心をその中心を通過させて両側の爪部間で断面した概略断面説明図。
（ｂ）は完成品の回転子鉄心の平面説明図。
【符号の説明】
１    素材
２ａ  中央ボス部
２ｂ  軸孔
３ａ  連結板部
４    成品の爪部
４ａ  爪部
４ａ１  段差部
４ｂ  段差部
９    鍛造バリ
１０  連結板部の下面の延長面
１１  鍛造バリ
Ｍ１  型
Ｍ１ａ  上型
Ｍ１ｂ  下型
Ｍ２  型
Ｍ２ａ  上型
Ｍ２ｂ  下型
Ｍ３    型
Ｍ３ａ  上型
Ｍ３ｂ  下型
ｍ１  型
ｍ１ａ  上型
ｍ１ｂ  下型
ｍ２  型
ｍ２ａ  上型
ｍ２ｂ  下型
ｍ３  型
ｍ３ａ  上型
ｍ３ｂ  下型
ｍ４  型
ｍ４ａ  上型
ｍ４ｂ  下型
ｄ    ダイ
Ｆ１  成形面
Ｆ２  整形面
ｆ１  成形用の段差部
ｆ２  整形用の段差部
ｐ    ポンチ
ｘ    爪部成形用の成形空間
ｙ    連結板部成形用の成形空間
ｚ    連結板部成形用の成形空間の下面延長面
θ    連結板部成形用の成形空間の下面延長面と爪部成形用の成形空間との角度
α  爪部を成形する成形空間と連結板部を成形する成形空間の下面の延長面との角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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