(57)【要約】【課題】プレス加工によるロータコア片の冷却油路用貫通孔の形成時に発生したバリを除去する。【解決手段】帯状の電磁鋼板から外径抜き加工を行い形成したロータコア片を積層してロータコアを製造する方法において、油路抜き加工（プレス打ち抜き加工）を行うことで冷却油路を形成するための貫通孔を形成し、その貫通孔が打ち抜かれた下側エッジ部に、面取りダイスを押し当てることによってコイニング処理することで、下側エッジに発生したバリを除去する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータコアの製造方法において、
積層されることによりロータコアを形成する鋼板をプレス打ち抜き加工することによって冷却通路としての貫通孔を形成し、
前記プレス打ち抜き加工の打ち抜く方向とは反対側からダイスを、前記貫通孔を形成する前記鋼板の端面の前記プレス打ち抜き加工の打ち抜く側と反対側のエッジ部に押し当てることによってコイニング処理する、
ことを特徴とするロータコアの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータコアの製造方法、特にプレス打ち抜き加工により貫通孔を形成する加工を含む製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から積層された電磁鋼板で構成される回転子鉄心内に永久磁石が埋め込まれた回転子（ロータ）と、回転子周囲に電機子巻線を有する固定子（ステータ）を備えた永久磁石埋込型回転電機が知られている。このような永久磁石埋込型回転電機において、永久磁石の冷却方法として回転子鉄心内に冷却油路を設ける方法がある。
【０００３】
回転子鉄心（ロータコア）は、帯状の電磁鋼板からプレス打ち抜き加工によって打ち抜きした回転子鉄心片（電磁鋼板）をそれぞれかしめ積層して形成される。電磁鋼板には、前述した冷却油路を形成する貫通孔が形成されるが、その貫通孔はプレス打ち抜き加工により形成されるため、貫通孔を形成する電磁鋼板の端面には、電磁鋼板の表裏面に対して垂直面とはならない抜きダレ、剪断面及び破断面、更に下端にはバリが形成される。
【０００４】
このような抜きダレ等を矯正するために、例えば、特許文献１では、ステータコアを対象とするが、抜きダレ等が発生している固定子の極歯の半径方向内側端面の対向方向から押圧、すなわちコイニング処理により抜きダレ等を矯正する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３４０４９１号公報
【特許文献２】特開２０１７−９３２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１では、カムを利用して固定子の極歯の半径方向内側端面を対向方向、すなわち固定子の半径方向内側から押圧することで抜きダレ等をつぶしている。この特許文献１で提案されている技術を回転子鉄心片（電磁鋼板）の冷却油路に適用するには、油路幅がカムより大きくなければならないが、一般的にはカムの大きさは１００ｍｍ以上であるため、０．２〜０．５ｍｍ幅の冷却油路にそのまま適用することは困難である。
【０００７】
仮に、カムを冷却油路に適用できたとしても、固定子の極歯の半径方向内側端面の対向方向から押圧する方法では、固定子の極歯の下端に発生したバリを押しつぶすことができない。従って、これをロータコアに適用した場合においても、バリがロータコアに残った状態が生じてしまい、冷却液の流れの勢いでバリが電磁鋼板から離脱して冷却液に混入する可能性が生じてくる。バリが冷却液に混入すると、冷却油路の閉塞、電磁鋼板の表面の絶縁被膜の破損等を発生させるおそれがある。
【０００８】
本発明は、プレス加工によるロータコアの開口路、例えば冷却油路の形成時に発生したバリを除去することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るロータコアの製造方法は、帯状電磁鋼板からプレス打ち抜き加工によりロータコア片を打ち抜き、このロータコア片を積層してロータコアを形成するロータコア製造方法であって、プレス打ち抜き加工は、ロータコア内部に開口路を形成する貫通孔加工と、貫通孔が打ち抜かれたエッジ部にダイスを押し当ててバリ取りを行うコイニング加工と、を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、プレス打ち抜き加工により鋼板に貫通孔を形成する際に発生したバリを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態におけるロータコアの側断面図である。
【図２】本実施の形態において、バリが発生した電磁鋼板を示す概念図である。
【図３】本実施の形態におけるロータコアの製造方法の製造工程の説明図である。
【図４】本実施の形態において面取りダイスを用いたバリの除去方法の説明図である。
【図５】本実施の形態において、面取りされた後の電磁鋼板を示す概念図である。
【図６】本実施の形態において、面取りされた後の電磁鋼板を積層して形成された冷却油路の一部を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１３】
図１は、本実施の形態におけるロータコアの側断面図である。回転電機は、概略円柱形状のロータ１０と、ロータ１０と同心であって、ロータ１０を取り囲むように配置される略円筒形状のステータ（図示せず）を有する。ロータ１０は、円柱形状のロータコア１２及びロータコア１２の中心を貫くロータシャフト１４を有する。ロータコア１２は、このロータシャフト１４を中心に回転する。ロータシャフト１４の中心線がロータコア１２の回転軸線となる。ロータコア１２は、積層された電磁鋼板１６と、積層された電磁鋼板１６の両端面にそれぞれ接触配置され、電磁鋼板１６の両端面を保護するエンドプレート１８と、から形成される。ロータコア１２は、ワッシャー２０及びナット２２によってロータシャフト１４に固定される。
【００１４】
ロータコア１２には回転軸線と平行に延びる磁石用開口路２５が形成され、磁石用開口路２５内に永久磁石２４が配置される。永久磁石２４の形状は直方体であり、その１辺が回転軸線に平行に配置される。ロータコア１２内部に磁石用開口路２５を形成するために、電磁鋼板（ロータコア片）１６には、貫通孔が設けられ、これらの貫通孔が積層されて磁石用開口路２５が形成される。ロータコア１２には、ロータコア１２自体及び永久磁石２４を冷却するためにロータコア１２の内部には冷却油路２６が設けられる。このため、各電磁鋼板１６には貫通孔が形成され、電磁鋼板１６が積層されることによって冷却油路２６が形成される。冷却油路２６は、中空形状のロータシャフト１４から供給される冷却液が流れる冷却通路である。永久磁石２４は、ロータコア１２が高速回転すると高温になるため冷却液によって冷却される。図１において矢印で示すように、冷却液は、ロータシャフト１４から冷却油路２６に進入し、冷却油路２６を通過した後、ロータシャフト１４に戻る。本実施の形態において、前記磁石用開口路２５及び冷却油路２６は、ロータコア１２の内部に設けられた開口路を形成する。
【００１５】
ところで、電磁鋼板１６をプレス打ち抜き加工することによって冷却油路２６を形成する貫通孔を形成すると、図２に示すように電磁鋼板１６の打ち抜く側の面に抜きダレ３２、そして剪断面３４及び破断面３６、更に電磁鋼板１６の打ち抜く側と反対側（打ち抜かれた側）のエッジ部にはバリ３８が形成されうる。なお、貫通孔のプレス打ち抜き加工の打ち抜き方向は、図面上側から下側とする。以下の説明においても同様とする。バリ３８が残された状態のまま電磁鋼板１６を積層して形成された冷却油路２６に冷却液が流れると、冷却液の流れの勢いでバリ３８が電磁鋼板１６から離脱して冷却液に混入するおそれがある。そうすると、電磁鋼板１６から離脱したバリ３８によって冷却油路２６の閉塞、電磁鋼板１６の表面の絶縁被膜の破損等を発生させるおそれがある。
【００１６】
そこで、本実施の形態において特徴的なことは、ロータコア１２を製造する過程において、貫通孔のプレス打ち抜き加工の打ち抜き方向とは反対側から面取りダイスを、貫通孔を形成する電磁鋼板１６の端面のプレス打ち抜き加工の打ち抜く側と反対側、すなわち打ち抜かれた側のエッジ部に押し当てることによってコイニング処理を行うようにしたことである。これにより、電磁鋼板１６をプレス打ち抜き加工することによって形成されたバリ３８を除去することができる。
【００１７】
次に、図３を参照しながら、電磁鋼板１６及びこれを用いたロータコア１２の製造方法について説明するが、電磁鋼板１６は、帯状の電磁鋼板から金型装置（ 即ち、プレス打ち抜き装置） を用いた工程１〜８を経て（即ち、間欠搬送されて）製造される。なお、全ての工程１〜８は、一つの金型装置によって行われてもよいし、複数の金型装置に分担されてもよい。
【００１８】
工程１では、帯状の電磁鋼板に所定ピッチでパイロット孔４０を形成する。工程２では、ロータシャフト１４が貫通する穴を形成する内径抜き加工を行う。工程３〜５では、それぞれ冷却油路２６を形成するための油路抜き加工（プレス打ち抜き加工）を行う。なお、本実施の形態では、次に説明する工程６におけるコイニング処理に特徴があり、前述した工程３〜５の処理内容（油路の抜く位置及び形状等）は一例であって図３に限定する必要はない。
【００１９】
上記のようにプレス打ち抜き加工によって冷却油路２６を形成する貫通孔が形成されるが、この状態では、図２に示すように、貫通孔が形成される電磁鋼板１６の端面に、抜きダレ３２、剪断面３４、破断面３６及びバリ３８が形成されている。
【００２０】
そこで、本実施の形態においては、図４に示すように、電磁鋼板１６を上型ダイス４２、下型ダイス４４で挟み込む。そして、プレス打ち抜き加工の打ち抜き方向とは反対側、すなわち図面下側から上方向に向けて面取りダイス４６を、貫通孔を形成する電磁鋼板１６の端面の下側エッジ部、すなわちプレス打ち抜き加工の打ち抜く側と反対側のエッジ部に押し当てることによってコイニング処理を行う。
【００２１】
本実施の形態におけるコイニング処理では、面取りを行うことになるが、その面取り量は、少なくともバリ３８を押し潰す程度に設定する。押し潰されたバリ３８は、電磁鋼板１６から剥がれ落ち、あるいは破断面３６の中に押し込むのが好適である。
【００２２】
なお、本実施の形態では、図４を用いて電磁鋼板１６の端面の下側エッジ部を構成する１つの辺に着目してコイニング処理について説明したが、断面が矩形形状の貫通孔の場合には、残りの３辺に対しても同様にコイニング処理を行う。冷却油路２６を形成するための複数の貫通孔が電磁鋼板１６に形成されている場合、各貫通孔に対してコイニング処理を行う。面取りダイス４６を貫通孔の形状に合わせて用意すれば、面取りダイス４６の１回の押し当てによって４辺に対して同時にコイニング処理を施すことが可能となる。
【００２３】
以上のようにして面取りした後の電磁鋼板１６の端面を図５に示す。図５に示すように、本実施の形態では、Ｃ面取りを行うことでバリ３８が除去されていることがわかる。なお、本実施の形態では、Ｃ面取りを行うようにしたが、バリ３８が除去できればよいので、バリ３８が形成されているエッジ部分の断面がＣ面取りにより辺（直線）となるほど押圧しなくてもよい。また、本実施の形態では、Ｃ面取りを行った例を示しているが、Ｒ面取りを行うようにしてもよい。
【００２４】
コイニング処理の完了後、工程７では、永久磁石２４が配置される磁石穴を形成する穴抜き加工を行う。そして、工程８では、外径抜き加工を行う。本実施の形態において、コイニング処理は油路抜き加工（工程３〜５）に対して行われているが、工程７における磁石用開口路２５の加工（工程７）に対しても同様に行うことができる。
【００２５】
電磁鋼板１６は、このようにして形成される。そして、電磁鋼板１６を積層した後、エンドプレート１８で挟むことによってロータコア１２が形成される。
【００２６】
図６では、ロータコア１２における冷却油路２６の一部を示している。前述したように、各電磁鋼板１６の冷却油路２６を形成する端面の下側エッジ部からは、Ｃ面取りされたことでバリが除去されている。図６に示すように、電磁鋼板１６が積層されることによって、冷却油路２６の外形断面は鋸波形状となる。
【００２７】
本実施の形態によれば、カムを利用することなく、電磁鋼板１６に対して面取りダイス４６を押し当てるプレス加工（コイニング）によってバリ３８を除去することができるので、バリ３８の除去に要するコストを抑えることが可能となる。
【００２８】
なお、本実施の形態においては、冷却油路２６を形成する貫通孔に対して、本実施の形態において特徴的なコイニング処理を行うようにしたが、冷却油路２６に限定することなく、プレス打ち抜き加工を行うことによって発生するバリが悪影響を及ぼすような箇所に本実施の形態におけるコイニング処理を適宜実施するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１０  ロータ、１２  ロータコア、１４  ロータシャフト、１６  電磁鋼板、１８  エンドプレート、２０  ワッシャー、２２  ナット、２４  永久磁石、２５  磁石用開口路、２６  冷却油路、３２  抜きダレ、３４  剪断面、３６  破断面、３８  バリ、４０  パイロット孔、４２  上型ダイス、４４  下型ダイス、４６  面取りダイス。
【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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