(57)【要約】【課題】帯状鉄心片を巻回して積層して、形状精度を良好に維持しながら生産性を向上させ、かつ機械的強度の強い積層鉄心を製造する。【解決手段】帯状鉄心片１０、１１を螺旋状に巻回して、かしめ積層する積層鉄心の製造方法において、複数の磁極部１６、１７毎に分割した分割鉄心片１４、１５を回動可能な連結部１２、１３を介して連結した複数枚の帯状鉄心片１０、１１を、上下に重なる帯状鉄心片１０、１１の連結部１２、１３の位置をずらし、それぞれの磁極部１６、１７は上下に重なるようにして、重ね巻きする。帯状鉄心片１０、１１は巻回されてなる積層鉄心１８に対して、同一接線方向に向いている場合と異なる角度の接線方向に向いている場合とがある。【選択図】図１
2008054377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状鉄心片を螺旋状に巻回して、かしめ積層する積層鉄心の製造方法において、
複数の磁極部毎に分割した分割鉄心片を回動可能な連結部を介して連結した複数枚の前記帯状鉄心片を、上下に重なる前記帯状鉄心片の前記連結部の位置をずらし、それぞれの前記磁極部は上下に重なるようにして、重ね巻きすることを特徴とする積層鉄心の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の積層鉄心の製造方法において、複数枚の前記帯状鉄心片は、巻回されてなる前記積層鉄心に対して、同一接線方向に向いていることを特徴とする積層鉄心の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の積層鉄心の製造方法において、複数枚の前記帯状鉄心片は、巻回されてなる前記積層鉄心に対して、異なる角度の接線方向に向いていることを特徴とする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、モータ又は発電機に使用する積層鉄心（固定子又は回転子）を、鉄心材料を有効に使用して製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
積層鉄心、例えば固定子積層鉄心の製造において、鉄心片が打抜かれる材料歩留りを高めるために、鉄心片を分割した分割鉄心片の形態で打抜き積層して分割積層鉄心を形成した後、この分割積層鉄心を組み立てる方法の他に、各鉄心片を帯状に連ねて所定形状に打抜き、この一枚の帯状鉄心片を螺旋状に巻回して製造する方法がある。
前記帯状鉄心片の巻回による積層鉄心の製造方法によれば、材料の金属板から帯状鉄心片を直線状に打抜き形成できるので、材料歩留りを向上することができる。ところが、所望形状に鉄心片を打抜きかつ連ねて形成してから、この一条の帯状鉄心片を巻回して順次積層し所望の積厚まで巻回せねばならず生産性が低い問題がある。
【０００３】
そこで、このような問題を解決するため、例えば、特許文献１では帯状鉄心片を重ね合わせ一体化してから巻回する積層鉄心の製造方法が提案されている。この様子を図５に示すが、ヨーク部７０の内側に所定間隔で磁極部７１を形成した帯状鉄心片７２、７３を用意し、これらを積み重ねて芯金（内径ガイド筒）７４の周囲に、積層される帯状鉄心片７２、７３の各磁極部７１の位置を合わせながら巻回して積層鉄心を形成している。この特許文献１の技術によれば重ね合わせ一体化した分だけ、巻回する帯状鉄心片の厚みが増し、積層の生産性が向上する。７５は外径ガイド筒を示す。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２９９１３６号公報（図３、図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術においては、帯状鉄心片７２、７３を重ね合わせ一体化するには、溶接等をせねばならず製造作業が煩雑になる。また、該重ね合わせ一体化した帯状鉄心片は剛性が増しているので、積層鉄心の直径が小さい場合、巻回が難しくなり、成形形状が劣化し、磁極部や歯部が積層方向でずれる等の問題を生じるおそれがある。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、帯状鉄心片を巻回して積層鉄心を生産性よく製造するのは云うまでもなく、形状精度よく製造することを目的とする。また、本発明は分割鉄心片を連結した帯状鉄心片からであっても機械的強度の強い積層鉄心を製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的に沿う第１の発明に係る積層鉄心の製造方法は、帯状鉄心片を螺旋状に巻回して、かしめ積層する積層鉄心の製造方法において、複数の磁極部毎に分割した分割鉄心片を回動可能な連結部を介して連結した複数枚の前記帯状鉄心片を、上下に重なる前記帯状鉄心片の前記連結部の位置をずらし、それぞれの前記磁極部は上下に重なるようにして、重ね巻きする。
【０００８】
なお、この第１の発明に係る積層鉄心の製造方法において、例えば、積層鉄心が固定子積層鉄心の場合、巻回して積層される帯状鉄心片の内側半径を合わせるため、円筒状の芯金を中央に配置するのが好ましく、この場合、芯金の周囲に各磁極部の間に形成される空間部に嵌入する歯部を設け、この芯金を回転駆動して、帯状鉄心片を引込み、積層するのが好ましい。
【０００９】
また、第２の発明に係る積層鉄心の製造方法は、第１の発明に係る積層鉄心の製造方法において、複数枚の前記帯状鉄心片は、巻回されてなる前記積層鉄心に対して、同一接線方向に向いている。
第３の発明に係る積層鉄心の製造方法は、第１の発明に係る積層鉄心の製造方法において、複数枚の前記帯状鉄心片は、巻回されてなる前記積層鉄心に対して、異なる角度の接線方向に向いている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１〜３記載の積層鉄心の製造方法は、複数の磁極部毎に分割した分割鉄心片を回動可能な連結部を介して連結した複数枚の帯状鉄心片を、上下に重なる帯状鉄心片の連結部の位置をずらし、それぞれの磁極部は上下に重なるようにして、重ね巻きするので、複数枚の帯状鉄心片を巻回し重ね巻きしても帯状鉄心片同士を事前に溶接等で一体化するのが不要で、生産性よく製造できる。
また、帯状鉄心片は前記のように分割鉄心片を回動可能な連結部を介して連結され、帯状鉄心片を巻回した場合、この連結部を介してスムーズに曲がるので、製造された積層鉄心の形状精度が優れる。
さらに、複数枚の帯状鉄心片は、上下に重なる帯状鉄心片の連結部の位置をずらしているので積層方向に強度の比較的劣る連結部が同一垂直線上になく、積層鉄心の強度が高まり、更には、連結部が曲がる際に僅少の上下方向膨らみが発生しても分散されるので、上下の分割鉄心片に隙間を生じることなく密に巻回することができる等の効果が奏せられる。
【００１１】
特に、請求項２記載の積層鉄心の製造方法においては、複数枚の帯状鉄心片は、巻回されてなる積層鉄心に対して、同一接線方向に向いているので、それぞれの帯状鉄心片を形成する金型装置を同一方向に配置でき、製造装置をコンパクトに構成できる。
請求項３記載の積層鉄心の製造方法は、複数枚の帯状鉄心片は、巻回されてなる積層鉄心に対して、異なる角度の接線方向に向いているので、巻き取り荷重を分散することができる。更に、各帯状鉄心片の打抜き時に帯状鉄心片が上下に重ならないので、その打抜き形成が容易となる。
特に、複数の帯状鉄心片の巻き方向を均等にすることによって巻き取る装置（例えば、中央に配置される芯金）に無理な荷重を発生させることなく作業を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
ここに、図１、図２は本発明の第１の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法の説明図、図３は同方法によって製造された積層鉄心の側面図、図４は本発明の第２の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法の説明図である。
【００１３】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図２に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法においては、複数枚（この実施の形態においては２枚）の帯状鉄心片１０、１１を用意する。この帯状鉄心片１０、１１はそれぞれ条材をプレスによって打抜き形成され、連結部１２、１３で連結された多数の分割鉄心片１４、１５からなっている。各分割鉄心片１４、１５はそれぞれ３つ磁極部１６、１７を有している。そして、完成した積層鉄心１８（図３参照）の磁極数は図１に示されるように２４となっているので、連接された８枚の分割鉄心片１４、１５で一つの環状の鉄心片を形成する。
【００１４】
各連結部１２（１３も同様）の半径方向長さｄは、この分割鉄心片１４のヨーク部２０の半径方向最小幅Ｒの１／３〜１／８となっている。この連結部１２によって隣り合う分割鉄心片１４を機械的に連結していると共に、隣合う分割鉄心片１４を内側に折り曲げて全体を環状にする場合の折り曲げ部を形成している。従って、分割鉄心片１４が直線状になっている場合、即ち、条材から帯状鉄心片が打抜き形成された直後においては、連結部１２の内側には切り込み部２１が形成されている。
【００１５】
この切り込み部２１は帯状鉄心片１０を環状に成形すると無くなり、対向する切り込み辺２２、２３の角度は０になるが、帯状鉄心片１０の状態では切り込み辺２２、２３の角度（α）はこの実施の形態では２２．５度となっている。
なお、一般的に環状の鉄心片を、それぞれｎ個（この実施の形態では３）の磁極部を有するｍ個（この実施の形態では８）の分割鉄心片に分割する場合、切り込み辺の角度は、（１８０度／ｍ）度となる。
【００１６】
次に、図１に示すように、同一接線方向に向けた二枚の帯状鉄心片１０、１１を磁極部１６、１７の位置を合わせ、連結部１２、１３の位置が異なるように重ね合わせて、芯金２４の周囲に螺旋状に巻き付ける。芯金２４はこの実施の形態では、周囲に隣り合う磁極部１６、１７の隙間に嵌入する歯部２５を有している（図４の拡大図参照）。なお、歯部２５の半径方向高さは、磁極部１６、１７の内側端部の拡幅部（磁極歯部ともいう）の半径方向長さの１〜０．３倍程度でよい。芯金２４は図示しない回転駆動源に連結されて自転する構造となっている。
【００１７】
帯状鉄心片１０、１１はこの実施の形態では２２．５度の位相を有して、この芯金２４に巻回されているので、上下の帯状鉄心片１０、１１の連結部１２、１３の位置も１又は２の磁極ピッチ角度（隣り合う磁極部の角度）の位相ずれを有している。なお、帯状鉄心片１０、１１を構成する分割鉄心片１４、１５には、図２に示すように、かしめ部２７、２８が形成され、上下の帯状鉄心片１０、１１を上下が正確に重なるようにして環状に巻いた時点で、上部から図示しない押え具で押圧することによって、上下の分割鉄心片１４、１５がかしめ積層されるようになっている。かしめ部２７、２８としては、周知のＶ字状かしめ、円形の半抜きかしめ、切り起こしかしめ等が適用できる。
【００１８】
なお、かしめ部は図２以外の図面では省略されている。また、帯状鉄心片１０、１１の巻き始めの端部は、例えば、図１のｐ、ｑで示すように、１８０度±１磁極ピッチ角度ずらしておくのがよい。これによって、巻きタイプの積層鉄心１８の傾き角度、即ち、図３において軸心ｋに対するこの積層鉄心１８を載せる水平台ｊとの角度がより９０度に近くなる。なお、各帯状鉄心片１０、１１は芯金２４に巻回して積層する直前にプレス加工装置で打抜き加工してもよいし、予め打抜き加工した帯状鉄心片１０、１１を用意し、これを芯金２４に巻き込んでもよい。
【００１９】
続いて、図４を参照しながら、本発明の第２の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法について説明する。
図４に示すように、芯金２４に対して帯状鉄心片１０、１１の巻付け位相を１８０度変えて、各分割鉄心片１４、１５の巻き付けを行っている。これによって、芯金２４に曲げモーメントが掛からず、安定して作業を行うことができる。なお、異なる角度（１８０度）の接線方向に向いた帯状鉄心片１０、１１の巻き始めが１８０度±１磁極ピッチ角度の位相ずれを有していること、各帯状鉄心片１０、１１を構成する分割鉄心片１４、１５の所定位置にはかしめ部２７、２８が設けられていることは第１の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法と同じである。
【００２０】
前記実施の形態において、帯状鉄心片の厚みが薄い場合、これを用いる積層鉄心の直径が大きい場合には、芯金の回転のみでは各帯状鉄心片を巻回することは困難であるので、別にガイド装置を用い、所定の角度位置に帯状鉄心片１０、１１の各分割鉄心片１４、１５を案内し、連結部１２、１３で所定の角度折り曲げるようにするのが好ましい。このガイド装置としては、各分割鉄心片の円周方向外側をガイドする部分と、帯状鉄心片の上下方向をガイドする部分とを有するのが好ましい。
【００２１】
本発明は上記実施の形態の固定子積層鉄心の製造に限らず、回転子積層鉄心の製造に適用できる。また、帯状鉄心片を構成する分割鉄心片の形態及び分割鉄心片を連結する回動可能な連結部の形態は共に任意の形態を採用しうる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法の説明図である。
【図３】同方法によって製造された積層鉄心の側面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法の説明図である。
【図５】従来例に係る積層鉄心の製造方法の説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０、１１：帯状鉄心片、１２、１３：連結部、１４、１５：分割鉄心片、１６、１７：磁極部、１８：積層鉄心、２０：ヨーク部、２１：切り込み部、２２、２３：切り込み辺、２４：芯金、２５：歯部、２７、２８：かしめ部
【図１】
2008054377.tif 000003
【図２】
2008054377.tif 000004
【図３】
2008054377.tif 000005
【図４】
2008054377.tif 000006
【図５】
2008054377.tif 000007