(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数の鉄心用の鋼板を有し、各鋼板は積層方向に貫通した径が同一の個別孔を有し、該個別孔により該積層方向に沿って鋼板積層体の一方の面から他方の面に至る該面に垂直な貫通孔が形成された該鋼板積層体を形成する積層体形成工程と、
前記積層体形成工程の後、前記貫通孔に対して、該貫通孔よりも長く、径が前記個別孔と同等で、該長さ方向に垂直な両端面を有する中実な結合部材を挿入し、該結合部材の両端部を前記鋼板積層体の前記一方及び他方の面からそれぞれ突出させる挿入・突出工程と、
前記挿入・突出工程の後、前記一方の面及び他方の面における前記結合部材の両端部がそれぞれ突出している部分を除く該部分の周囲にそれぞれ積層体当接面を平行に当接させて当接方向に該部分の周囲を該積層体当接面で押圧しながら支持する鋼板積層体押圧・支持工程と、
前記鋼板積層体押圧・支持工程の開始後、該鋼板積層体押圧・支持工程と並行して、前記結合部材の両端面にそれぞれ結合部材当接面を平行に当接させて当接方向に該両端面を該結合部材当接面で押圧することにより、該両端面がそれぞれ対応する該一方の面及び他方の面に一致するまで、該結合部材の両端部を前記貫通孔内に押し込む結合部材押圧・押込み工程を備え、
前記結合部材押圧・押込み工程により、前記複数の鋼板のうちの少なくとも前記積層方向両端の該鋼板の前記個別孔の内周面に対し、前記結合部材の両端部の径方向外周面をそれぞれ接合させて前記鋼板積層体を固定することを特徴とする積層コア製造方法。
【請求項２】
積層された複数の鉄心用の鋼板を有し、各鋼板は積層方向に貫通した径が同一の個別孔を有し、該個別孔により該積層方向に沿って鋼板積層体の一方の面から他方の面に至る該面に垂直な貫通孔が形成された該鋼板積層体を形成する積層体形成工程と、
前記積層体形成工程の後、前記貫通孔に対して、該貫通孔よりも長く、径が前記個別孔と同等で、該長さ方向に垂直な両端面を有する中実な結合部材を挿入し、該結合部材の両端部を前記鋼板積層体の前記一方及び他方の面からそれぞれ突出させる挿入・突出工程と、
前記挿入・突出工程の後、前記鋼板積層体の前記一方の面から突出している前記結合部材の一方側の端部の端面に結合部材当接面を平行に当接させて当接方向に該端面を該結合部材当接面で支持し、かつ前記鋼板積層体の前記一方の面における該結合部材の該一方側の端部が突出している部分を除く該部分の周囲に積層体当接面を平行に当接させて当接方向に該部分の周囲を該積層体当接面で支持しながら、該結合部材の他方側の端部を、該端部の端面に結合部材押圧面を平行に当接させて当接方向に該結合部材押圧面で押圧することにより、該端面が該鋼板積層体の前記他方の面に一致するまで、前記貫通孔内に押し込む第１押圧工程と、
前記第１押圧工程の後、前記第１押圧工程により一致した前記鋼板積層体の前記他方の面及び前記結合部材の前記他方側の端部の端面を平坦な面で支持し、該結合部材の前記一方側の端部の端面に押圧面を平行に当接させて当接方向に該端面を該押圧面で押圧することにより、該結合部材の該一方側の端部を前記貫通孔内に該端部の端面が前記鋼板積層体の前記一方の面に一致するまで押し込む該第２押圧工程とを備え、
前記第１、第２押圧工程により、前記複数の鋼板のうちの少なくとも前記積層方向両端の該鋼板の前記個別孔の内周面に対し、該結合部材の両端部の径方向外周面をそれぞれ接合させて前記鋼板積層体を固定することを特徴とする積層コア製造方法。
【請求項３】
積層された複数の鉄心用の鋼板を有し、各鋼板はその積層方向に貫通した径が同一の個別孔を有し、該個別孔により該積層方向に沿って鋼板積層体の一方の面から他方の面に至る該面に垂直な貫通孔が形成され、かつ該貫通孔に対して、該貫通孔よりも長く、径が前記個別孔と同等で、該長さ方向に垂直な両端面を有する中実な結合部材が、該結合部材の両端部が前記鋼板積層体の前記一方の面及び前記他方の面からそれぞれ一方側端部及び他方側端部として突出するように挿入された該鋼板積層体を該結合部材により固定して積層コアを製造する積層コア製造装置であって、
第１支持部と、
前記第１支持部に対して近接・離間方向に相対的に移動される第２支持部とを備え、
前記第１支持部は、
第１本体部と、
該第１本体部から前記第２支持部に近接する方向に突出する第１突出部であって、該第１突出部の端面が、前記結合部材の前記一方側端部の端面である一方側端面に平行に当接して当接方向に該一方側端面を支持する第１結合部材当接面を構成する該第１突出部と、
前記鋼板積層体の前記一方の面における前記一方側端部が突出している部分を除く該部分の周囲に平行に当接して当接方向に該部分の周囲を支持する第１積層体当接面、及び前記第１突出部が出入りする第１貫通孔を有し、該第１本体部上で前記近接・離間方向に案内された第１板材と、
前記第１板材を該第１本体部から前記第２支持部に近接する方向に付勢する第１付勢手段とを備え、
前記第１支持部には、前記第１結合部材当接面による前記一方側端面の支持、及び前記第１積層体当接面による前記鋼板積層体の前記一方の面の支持が成し得るように前記鋼板積層体を前記第１板材上に配置するための位置決めピンが設けられ、
前記第２支持部は、
第２本体部と、
該第２本体部から前記第１支持部に近接する方向に突出する第２突出部であって、その端面が、前記結合部材の前記他方側端部の端面である他方側端面に平行に当接して当接方向に該他方側端面を支持する第２結合部材当接面を構成する該第２突出部と、
前記鋼板積層体の前記他方の面における前記他方側端部が突出している部分を除く該部分の周囲に平行に当接して当接方向に該部分の周囲を支持する第２積層体当接面、及び前記第２突出部が出入りする第２貫通孔を有し、該第２本体部上で前記近接・離間方向に案内された第２板材と、
前記第２板材を該第２本体部から前記第１支持部に近接する方向に付勢する第２付勢手段とを備え、
前記第１、第２支持部は、これら相互の近接時に、前記第２結合部材当接面による前記他方側端面の支持、及び前記第２積層体当接面による前記鋼板積層体の前記他方の面の支持が成し得るように前記第１、第２板材が前記近接・離間方向に案内されており、
前記第１、第２突出部の前記第１、第２本体部からの各突出量は、前記第１、第２付勢手段の付勢力に抗して、前記第２本体部を、前記第１板材上に前記鋼板積層体が配置された前記第１本体部に近接させることにより、前記第１、第２積層体当接面を前記一方及び他方の面にそれぞれ当接させ、かつ該第１、第２本体部を前記第１、第２板材にそれぞれ当接させたときに該第１、第２突出部の端面が前記第１、第２積層体当接面にそれぞれ一致するような突出量であり、
前記第１、第２積層体当接面が前記一方及び他方の面にそれぞれ当接する前の状態では、前記第１、第２結合部材当接面は、前記第１、第２付勢部材の付勢力により、該第１、第２積層体当接面からそれぞれ前記第１、第２本体部側に第１、第２距離だけ離されており、該第１、第２距離は、それぞれ、前記結合部材の該一方及び他方の面からの突出量よりも大きいことを特徴とする積層コア製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄型電磁鋼板を用いた積層コア、該積層コアの製造方法、及び該積層コアの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
日々進化を続ける高性能モータの性能を支えている主要部品として積層コアがあり、積層コアの性能が高性能モータの品質性能に直接的に影響されると共に、高性能な積層コアの供給を業界からは望まれている。積層コアの性能向上には、積層コア表面の渦電流を極力低減させることが重要であり、渦電流の低減には電磁鋼板の薄型化が最も有効な手段である。一方で板厚０．２ｍｍ以下の薄型電磁鋼板を積層し固定するには技術的に難易度が高く、容易には薄型化が図れない実情もある。
【０００３】
例えば、電磁鋼板の積層と固定に関しては、一般的な手法としてカシメ方式があるが、薄型によりカシメ部の摩擦力が弱くなり固定強度が低下する。また、接着方式の場合、油の影響や接着剤塗布量のバラツキによる接着強度のムラが発生し、バラつきを低減するためには高度の技術と熟練を要す。更に、リベット又はロールピン等を用いる方式は、固定力に対する信頼性が大幅に向上するが、電磁鋼板との導通、電磁鋼板の湾曲的な歪及びピン等の頭部が電磁鋼板より突出してしまう課題がある。
【０００４】
複数の鉄心用の鋼板を積層して、モータコアに適した積層コアを製造する方法が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。特許文献１の方法では、所定形状に打抜き加工して得られる板厚が０．２mm以下の軟磁性鋼板を複数枚積層して積層体を構成し、打ち抜き加工に際して各鋼板に設けられた孔に径が１〜１０mmのリベットを通して積層体を固定するようにしている。
【０００５】
特許文献２の方法では、鋼板の積層体をリベットで固定するときにリベットのかしめ圧を特定の範囲に限定することによって、積層コアの騒音を減少させるようにしている。
【０００６】
また、特許文献３の方法では、積層体を固定するためのリベットとして、絶縁物を被覆したものを用いることにより、鋼板の短絡を防止し、鉄損特性の劣化のない積層コアを得るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４８４４１８１号公報
【特許文献２】特開平１１−１８６０６２号公報
【特許文献３】特開２００６−３４０５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１〜３の方法によれば、鋼板の積層体をリベットで固定しているので、積層コアを安定的に固定することができるが、リベットの頭部やかしめ部が積層体両側の表面から突出することで、積層コアへの巻き線作業を妨げ、積層コアの特性劣化にも影響する。
【０００９】
本発明の目的は、かかる従来技術の課題に鑑み、板厚０．２ｍｍ以下の薄型電磁鋼板の積層コアを安定的に固定でき、電磁鋼板の湾曲的な歪の解消と、両側の表面から突出部をなくした積層コア、その積層コアの製造方法、及び該積層コアの製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の積層コア製造方法は、
積層された複数の鉄心用の鋼板を有し、各鋼板は積層方向に貫通した径が同一の個別孔を有し、該個別孔により該積層方向に沿って鋼板積層体の一方の面から他方の面に至る該面に垂直な貫通孔が形成された該鋼板積層体を形成する積層体形成工程と、
前記積層体形成工程の後、前記貫通孔に対して、該貫通孔よりも長く、径が前記個別孔と同等で、該長さ方向に垂直な両端面を有する中実な結合部材を挿入し、該結合部材の両端部を前記鋼板積層体の前記一方及び他方の面からそれぞれ突出させる挿入・突出工程と、
前記挿入・突出工程の後、前記一方の面及び他方の面における前記結合部材の両端部がそれぞれ突出している部分を除く該部分の周囲にそれぞれ積層体当接面を平行に当接させて当接方向に該部分の周囲を該積層体当接面で押圧しながら支持する鋼板積層体押圧・支持工程と、
前記鋼板積層体押圧・支持工程の開始後、該鋼板積層体押圧・支持工程と並行して、前記結合部材の両端面にそれぞれ結合部材当接面を平行に当接させて当接方向に該両端面を該結合部材当接面で押圧することにより、該両端面がそれぞれ対応する該一方の面及び他方の面に一致するまで、該結合部材の両端部を前記貫通孔内に押し込む結合部材押圧・押込み工程を備え、
前記結合部材押圧・押込み工程により、前記複数の鋼板のうちの少なくとも前記積層方向両端の該鋼板の前記個別孔の内周面に対し、前記結合部材の両端部の径方向外周面をそれぞれ接合させて前記鋼板積層体を固定することを特徴とする。
また、本発明の別の積層コア製造方法は、
積層された複数の鉄心用の鋼板を有し、各鋼板は積層方向に貫通した径が同一の個別孔を有し、該個別孔により該積層方向に沿って鋼板積層体の一方の面から他方の面に至る該面に垂直な貫通孔が形成された該鋼板積層体を形成する積層体形成工程と、
前記積層体形成工程の後、前記貫通孔に対して、該貫通孔よりも長く、径が前記個別孔と同等で、該長さ方向に垂直な両端面を有する中実な結合部材を挿入し、該結合部材の両端部を前記鋼板積層体の前記一方及び他方の面からそれぞれ突出させる挿入・突出工程と、
前記挿入・突出工程の後、前記鋼板積層体の前記一方の面から突出している前記結合部材の一方側の端部の端面に結合部材当接面を平行に当接させて当接方向に該端面を該結合部材当接面で支持し、かつ前記鋼板積層体の前記一方の面における該結合部材の該一方側の端部が突出している部分を除く該部分の周囲に積層体当接面を平行に当接させて当接方向に該部分の周囲を該積層体当接面で支持しながら、該結合部材の他方側の端部を、該端部の端面に結合部材押圧面を平行に当接させて当接方向に該結合部材押圧面で押圧することにより、該端面が該鋼板積層体の前記他方の面に一致するまで、前記貫通孔内に押し込む第１押圧工程と、
前記第１押圧工程の後、前記第１押圧工程により一致した前記鋼板積層体の前記他方の面及び前記結合部材の前記他方側の端部の端面を平坦な面で支持し、該結合部材の前記一方側の端部の端面に押圧面を平行に当接させて当接方向に該端面を該押圧面で押圧することにより、該結合部材の該一方側の端部を前記貫通孔内に該端部の端面が前記鋼板積層体の前記一方の面に一致するまで押し込む該第２押圧工程とを備え、
前記第１、第２押圧工程により、前記複数の鋼板のうちの少なくとも前記積層方向両端の該鋼板の前記個別孔の内周面に対し、該結合部材の両端部の径方向外周面をそれぞれ接合させて前記鋼板積層体を固定することを特徴とする。
【００１３】
本発明の各積層コア製造方法によれば、両端部が鋼板積層体の表面から突出した結合部材の両端面を押圧して貫通孔の両側にそれぞれ押し入れることにより、積層方向両端の鋼板の個別孔の内周面に結合部材の両端部の径方向外周面を接合するようにしているので、結合部材による鋼板積層体の固定を容易に行うと同時に、積層コアの両側の表面を、突出部のない平坦な面とすることができる。
【００１６】
本発明の積層コア製造装置は、
積層された複数の鉄心用の鋼板を有し、各鋼板はその積層方向に貫通した径が同一の個別孔を有し、該個別孔により該積層方向に沿って鋼板積層体の一方の面から他方の面に至る該面に垂直な貫通孔が形成され、かつ該貫通孔に対して、該貫通孔よりも長く、径が前記個別孔と同等で、該長さ方向に垂直な両端面を有する中実な結合部材が、該結合部材の両端部が前記鋼板積層体の前記一方の面及び前記他方の面からそれぞれ一方側端部及び他方側端部として突出するように挿入された該鋼板積層体を該結合部材により固定して積層コアを製造する積層コア製造装置であって、
第１支持部と、
前記第１支持部に対して近接・離間方向に相対的に移動される第２支持部とを備え、
前記第１支持部は、
第１本体部と、
該第１本体部から前記第２支持部に近接する方向に突出する第１突出部であって、該第１突出部の端面が、前記結合部材の前記一方側端部の端面である一方側端面に平行に当接して当接方向に該一方側端面を支持する第１結合部材当接面を構成する該第１突出部と、
前記鋼板積層体の前記一方の面における前記一方側端部が突出している部分を除く該部分の周囲に平行に当接して当接方向に該部分の周囲を支持する第１積層体当接面、及び前記第１突出部が出入りする第１貫通孔を有し、該第１本体部上で前記近接・離間方向に案内された第１板材と、
前記第１板材を該第１本体部から前記第２支持部に近接する方向に付勢する第１付勢手段とを備え、
前記第１支持部には、前記第１結合部材当接面による前記一方側端面の支持、及び前記第１積層体当接面による前記鋼板積層体の前記一方の面の支持が成し得るように前記鋼板積層体を前記第１板材上に配置するための位置決めピンが設けられ、
前記第２支持部は、
第２本体部と、
該第２本体部から前記第１支持部に近接する方向に突出する第２突出部であって、その端面が、前記結合部材の前記他方側端部の端面である他方側端面に平行に当接して当接方向に該他方側端面を支持する第２結合部材当接面を構成する該第２突出部と、
前記鋼板積層体の前記他方の面における前記他方側端部が突出している部分を除く該部分の周囲に平行に当接して当接方向に該部分の周囲を支持する第２積層体当接面、及び前記第２突出部が出入りする第２貫通孔を有し、該第２本体部上で前記近接・離間方向に案内された第２板材と、
前記第２板材を該第２本体部から前記第１支持部に近接する方向に付勢する第２付勢手段とを備え、
前記第１、第２支持部は、これら相互の近接時に、前記第２結合部材当接面による前記他方側端面の支持、及び前記第２積層体当接面による前記鋼板積層体の前記他方の面の支持が成し得るように前記第１、第２板材が前記近接・離間方向に案内されており、
前記第１、第２突出部の前記第１、第２本体部からの各突出量は、前記第１、第２付勢手段の付勢力に抗して、前記第２本体部を、前記第１板材上に前記鋼板積層体が配置された前記第１本体部に近接させることにより、前記第１、第２積層体当接面を前記一方及び他方の面にそれぞれ当接させ、かつ該第１、第２本体部を前記第１、第２板材にそれぞれ当接させたときに該第１、第２突出部の端面が前記第１、第２積層体当接面にそれぞれ一致するような突出量であり、
前記第１、第２積層体当接面が前記一方及び他方の面にそれぞれ当接する前の状態では、前記第１、第２結合部材当接面は、前記第１、第２付勢部材の付勢力により、該第１、第２積層体当接面からそれぞれ前記第１、第２本体部側に第１、第２距離だけ離されており、該第１、第２距離は、それぞれ、前記結合部材の該一方及び他方の面からの突出量よりも大きいことを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、結合部材が挿入された鋼板積層体が、その一方の面及び他方の面がそれぞれ第１、第２支持部の第１、第２積層体当接面に当接されて、第１、第２支持部により支持される。そして、第２本体部を第１本体部の方に近接させることにより、第１、第２結合部材当接面を、結合部材の両端面に当接させる。さらに、第２本体部を第１本体部の方に近接させることにより、結合部材の両端面を第１、第２結合部材当接面で押圧して結合部材の両端部を鋼板積層体の貫通孔の両端部に押し入れることができる。
【００２０】
したがって、第１本体部に対して第２本体部を１回近接させるだけで、鋼板積層体の両側の表面から結合部材の両端部を突出させることなく、該両端部の径方向外周面を、外側の両鋼板の個別孔の内周面に対し、確実に接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る積層コアの一部を示す断面図である。
【図２】図２Ａは、図１の積層コアを製造するための積層コア製造装置の平面図であり、図２Ｂはその断面図である。
【図３】図２Ａ、図２Ｂの積層コア製造装置により加工を行っているときの様子を示す断面図である。
【図４】図２Ａ、図２Ｂの積層コア製造装置により加工される鋼板積層体の一部を示す断面図である。
【図５】本発明の別の実施形態に係る積層コア製造方法における挿入工程後の様子を示す断面図である。
【図６】本発明のさらに別の実施形態に係る積層コア製造方法における挿入工程後の様子を示す断面図である。
【図７】本発明の変形例に係る積層コアの一部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る積層コアの一部を示す断面図である。図１に示すように、この積層コア１は、複数の鉄心用の薄板としての鋼板２を積層した鋼板積層体３を備える。積層コア１は、モータコアに用いられるものであり、図２Ａに示されるように、鋼板積層体３の中央部は、モータのシャフトに結合される中央円筒孔４となっており、鋼板積層体３の外周部は、複数のティース部５となっている。
【００２３】
各鋼板２には、鋼板積層体３の積層方向ｄに貫通した個別孔６が設けられている。鋼板積層体３は、積層された各鋼板２の個別孔６により積層方向ｄに沿って鋼板積層体３の一方の面７から他方の面８に至る貫通孔９が形成されている。
【００２４】
鋼板積層体３には、ピン状の結合部材１０が、その両端面１１、１２が鋼板積層体３の一方及び他方の面７、８に積層方向ｄの位置がそれぞれ一致するように貫通孔９内に配置されている。複数の鋼板２のうちの少なくとも積層方向ｄ両端の鋼板２ａ、２ｂの個別孔６の内周面に対し、結合部材１０の両端部の径方向外周面がそれぞれ接合している。結合部材１０の表面には、例えば、カチオン電着塗装等により、絶縁を施すことが望ましいが、シリカ系絶縁材、亜鉛黒染処理、樹脂カバー等、絶縁方法はこれに限定するものではない。
【００２５】
図２Ａ及び図２Ｂは、図１の積層コア１を製造する積層コア製造装置１３の平面図及び断面図である。積層コア製造装置１３は、図４に示されるように、鋼板積層体３の貫通孔９に対して、貫通孔９の長さよりも長いピン状の結合部材１０が、その両端部を鋼板積層体３の一方の面７及び他方の面８からそれぞれ突出するように挿入された鋼板積層体３について加工を施すことにより、積層コア１を製造するものである。
【００２６】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、積層コア製造装置１３は、第１、第２支持部１４、１５を備える。第１、第２支持部１４、１５は、鋼板積層体３の一方及び他方の面７、８にそれぞれ当接する第１、第２積層体当接面１６、１７と、一方及び他方の面７、８から突出した結合部材１０の両端部の端面にそれぞれ当接する第１、第２結合部材当接面１８、１９とを備える。
【００２７】
第１、第２結合部材当接面１８、１９は、それぞれ、第１、第２結合部材当接面１８、１９に当接した結合部材１０の両端面１１、１２を押圧して貫通孔９に押し入れることにより、複数の鋼板２のうちの少なくとも両端の鋼板２ａ、２ｂの個別孔６の内周面に対し、結合部材１０の両端部の径方向外周面を接合させる押圧面として機能する。
【００２８】
また、第１、第２支持部１４、１５は、それぞれ、第１本体部２０、及び第１本体部２０に対して近接及び離間する第２本体部２１と、第１、第２本体部２０、２１から相互に近接する方向に突出する第１、第２突出部２２、２３と、第１、第２本体部２０、２１上で積層方向ｄに一定範囲内でそれぞれ案内された第１、第２板材２４、２５と、第１、第２板材２４、２５を第１、第２本体部２０、２１から離間する方向にそれぞれ付勢する第１、第２付勢手段２６、２７とを備える。
【００２９】
第１、第２突出部２２、２３は、その端面が上述の第１、第２結合部材当接面１８、１９をそれぞれ構成する。第１、第２板材２４、２５は、第１、第２突出部２２、２３がそれぞれ出入りする第１、第２貫通孔２８、２９及び上述の第１、第２積層体当接面１６、１７を有する。
【００３０】
第１、第２突出部２２、２３の第１、第２本体部２０、２１からの突出量は、第１本体部２０に対する第２本体部２１の近接により第１、第２積層体当接面１６、１７を鋼板積層体３の一方及び他方の面７、８にそれぞれ当接させ、かつ第１、第２本体部２０、２１を第１、第２板材２４、２５にそれぞれ当接させたときに、第１、第２突出部２２、２３の端面１１、１２が第１、第２積層体当接面１６、１７にそれぞれ一致するように設定される。
【００３１】
また、第１本体部２０には、鋼板積層体３を第１板材２４上で位置決めするための数本の位置決めピン３０及び中央円筒部３１が積層方向ｄに平行に設けられる。第１板材２４には、位置決めピン３０及び中央円筒部３１がそれぞれ摺動自在に貫通する貫通案内孔３２、３３が設けられる。
【００３２】
すなわち、第１板材２４は、位置決めピン３０及び中央円筒部３１により、積層方向ｄに移動自在に案内される。これに対応して、第２板材２５には、位置決めピン３０及び中央円筒部３１の先端部をそれぞれ受け入れる案内孔３４、３５が設けられる。
【００３３】
また、第２本体部２１には、第２支持部１５を第１支持部１４に対して、積層方向ｄに案内する案内ピン３６が設けられる。第２板材２５には、案内ピン３６が摺動自在に貫通する貫通案内孔３７が設けられる。これに対応して、第１板材２４には、案内ピン３６の先端側が摺動自在に貫通する貫通案内孔３８が設けられる。第１本体部２０には、案内ピン３６の先端部を受け入れる案内孔３９が設けられる。
【００３４】
したがって、第２本体部２１を第１本体部２０に近接させて、結合部材１０を加工する際には、第２本体部２１と第１本体部２０とが、位置決めピン３０、中央円筒部３１、及び案内ピン３６を介して適切に相互に案内され、位置決めされる。第２本体部２１は、積層方向ｄに沿ってこれを第１本体部２０に近接させるための油圧を利用した駆動手段４０により保持される。
【００３５】
積層コア製造装置１３により図１の積層コア１を製造するには、まず、上述の鋼板積層体３を形成する（積層体形成工程）。次に、鋼板積層体３の貫通孔９に対して、貫通孔９の長さよりも長いピン状の結合部材１０を挿入し、結合部材１０の両端部を鋼板積層体３の一方及び他方の面７、８からそれぞれ突出させる（挿入・突出工程）。
【００３６】
次に、結合部材１０が挿入された鋼板積層体３を積層コア製造装置１３に装着する。すなわち、第１支持部１４の位置決めピン３０を鋼板積層体３の対応するティース部５の間に挿入するとともに、中央円筒部３１を及び中央円筒孔４に貫通させ、かつ鋼板積層体３の一方の面７を第１積層体当接面１６に当接させて、鋼板積層体３を第１支持部１４で支持する。
【００３７】
次に、第２積層体当接面１７が鋼板積層体３の他方の面８に当接し、さらに第１、第２結合部材当接面１８、１９が結合部材１０の両端面１１、１２にそれぞれ当接するまで第２支持部１５が下降される。このとき、第２板材２５の貫通案内孔３７を貫通している第２本体部２１の案内ピン３６が、第１板材２４の貫通案内孔３８を貫通し、さらに第１本体部２０の案内孔３９に進入することにより、第２支持部１５が第１支持部１４に対して正確に、かつ最終的には第１、第２付勢手段２６、２７の付勢力に抗して、案内される。これにより、積層コア製造装置１３は、図３に示す状態となる。
【００３８】
さらに、第１、２本体部２０、２１が第１、第２板材２４、２５に、第１、第２付勢手段２６、２７の付勢力に抗して当接するまで、第２本体部２１が移動される。このとき、結合部材１０の両端面１１、１２に当接している第１、第２突出部２２、２３の第１、第２結合部材当接面１８、１９によって、両端面１１、１２が押圧される。このとき、両端面１１、１２に負荷される押圧力は、第１、第２付勢手段２６、２７の弾性力により、ほぼ同等なものとなっている。
【００３９】
これによって、突出していた結合部材１０の両端部が貫通孔９の両側にそれぞれ押し入れられる。これにより、複数の鋼板２のうちの少なくとも積層方向ｄ両端の鋼板２ａ、２ｂの個別孔６の内周面に対し、結合部材１０の両端部の径方向外周面がそれぞれ接合する（接合工程）。これにより、鋼板積層体３が結合部材１０により結束されて確実に固定され、図１に示すような積層コア１が得られる。
【００４０】
本実施形態によれば、第１、第２突出部２２、２３の第１、第２本体部２０、２１からの突出量が、上述のように、第１、第２突出部２２、２３による結合部材１０の押圧が完了した時点で第１、第２突出部２２、２３の端面１１、１２が第１、第２積層体当接面１６、１７にそれぞれ一致するように設定されている。このため、得られた積層コア１においては、図１に示すように、結合部材１０の両端面は、鋼板積層体３の一方及び他方の面７、８とそれぞれ平坦な平面を構成する。
【００４１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、本発明の積層コアは、次のようにして製造することもできる。すなわち、まず、上述の積層体形成工程により鋼板積層体３を形成した後、図５のように、貫通孔９に対して、一方及び他方の面７、８に両端面がそれぞれ一致する長さを有するピン状の結合部材１０ｂを、該一致がなされるように挿入する（挿入工程）。
【００４２】
該挿入工程の後、結合部材１０ｂの両端面に先端が尖った治具４１を押し当てることにより、複数の鋼板２のうちの少なくとも積層方向ｄ両端の鋼板２ａ、２ｂの個別孔６の内周面に対し、結合部材１０ｂの両端部の径方向外周面をそれぞれ接合させる（接合工程）。これにより、図５に示されるような、結合部材１０ｂが鋼板積層体３から突出していない積層コア１ｂを製造することができる。
【００４３】
この場合に、結合部材として、図６に示すようなロールピン４２を用い、その両端部に治具４３を押し当てて、上述の接合工程を行うようにしてもよい。
【００４４】
また、上述の積層コア製造装置１３において、第１板材２４に代えて、第１本体部２０に固定され、鋼板積層体３の一方又は他方の面７、８に当接する積層体当接面と、該一方又は他方の面７、８から突出した結合部材１０の端部の端面に当接する結合部材当接面とを備えた支持部を採用してもよい。
【００４５】
この場合、第２本体部２１を該支持部に近接させて第２本体部２１を第２板材２５に当接させることにより、結合部材１０の第２板材２５側の端部を貫通孔９に押し入れる加工を行うことができる。ただし、この場合、第２突出部２３の第２結合部材当接面１９を第２積層体当接面１７又は鋼板積層体３の一方又は他方の面７、８まで第２付勢手段２７の付勢力に抗して押し出すように構成する必要はない。
【００４６】
すなわち、第２板材２５の代わりに第２支持部１５に固定された平坦な押圧用板材を使用し、その板面を第２積層体当接面１７及び第２結合部材当接面１９の代わりに使用し、該板面を鋼板積層体３の一方又は他方の面７、８に当接させることにより、結合部材１０の当該端部を加工することができる。
【００４７】
なお、この場合、結合部材１０の反対側を加工する場合には、上述の積層体当接面と結合部材当接面とを備えた支持部の上に平坦な板材を配置し、これにより結合部材１０を加工した側の鋼板積層体３の面を支持し、同様にして上述の押圧用板材を鋼板積層体３に当接させればよい。
【００４８】
また、結合部材１０として、樹脂製のピンや絶縁コーティングされたスチールチューブを用いてもよい。また、鋼板積層体３の貫通孔９に接着剤を流し込み、固化した接着剤を結合部材１０として機能させることにより、図１のような積層コア１を形成するようにしてもよい。また、本発明は、ロータコアに限らずステータコアにも適用することができる。
【００４９】
また、図７に示すように、積層方向ｄ両端の鋼板２ａ、２ｂとして、これらの間の鋼板２よりも厚い鋼板を採用することにより、鋼板積層体３の一方の面７及び他方の面８に凹凸が生じるのを極力防止するようにしてもよい。この場合、例えば、積層方向ｄ両端の鋼板２ａ、２ｂの各厚さとしては、０．５〜１．０ｍｍを採用し、これらの間の鋼板２の各厚さとしては、０．０５〜０．１ｍｍを採用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１、１ｂ…積層コア、２、２ａ、２ｂ…鋼板、３…鋼板積層体、４…中央円筒孔、５…ティース部、６…個別孔、７…一方の面、８…他方の面、９…貫通孔、１０、１０ｂ…結合部材、１１…端面、１２…端面、１３…積層コア製造装置、１４…第１支持部、１５…第２支持部、１６…第１積層体当接面、１７…第２積層体当接面、１８…第１結合部材当接面、１９…第２結合部材当接面、２０…第１本体部、２１…第２本体部、２２…第１突出部、２３…第２突出部、２４…第１板材、２５…第２板材、２６…第１付勢手段、２７…第２付勢手段、２８…第１貫通孔、２９…第１貫通孔、３０…位置決めピン、３１…中央円筒部、３２…貫通案内孔、３３…貫通案内孔、３４…案内孔、３５…案内孔、３６…案内ピン、３７…貫通案内孔、３８…貫通案内孔、３９…案内孔、４０…駆動手段、４１…治具、４２…ロールピン、４３…治具。
【要約】
【課題】両側の表面が突出部のない平坦な面である積層コア、該積層コアの製造方法、及び該積層コアの製造装置を提供する。
【解決手段】積層コア１は、積層された複数の鉄心用の鋼板２を有し、各鋼板２は積層方向ｄに貫通した個別孔６を有し、個別孔６により積層方向ｄに沿って一方の面７から他方の面８に至る貫通孔９が形成された鋼板積層体３と、一方及び他方の面８、９に両端面がそれぞれ一致するように貫通孔９内に配置されたピン状の結合部材１０とを備える。複数の鋼板２のうちの少なくとも積層方向ｄ両端の鋼板２ａ、２ｂの個別孔６の内周面に対し、結合部材１０の両端部の径方向外周面がそれぞれ接合している。
【選択図】図１【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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