(57)【要約】    【課題】製造不良の発生率を著しく低減し得る電機子ロータ及びそのコアの製造方法を提供する。    【解決手段】打ち抜き成型したコア単板（２ｅ）を複数枚積層してなるコア（２）の中心孔（３）に外周面から突出する突部（突条５）が形成された軸（４）を圧入してなる電機子ロータ（１）において、軸の突部の硬度よりもコア単板の中心孔の打ち抜き面の硬度を低くする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
打ち抜き成型したコア単板を複数枚積層してなるコアの中心孔に外周面から突出する突部が形成された軸を圧入してなる電機子ロータであって、
前記突部の硬度よりも前記中心孔の打ち抜き面の硬度を低くしたことを特徴とする電機子ロータ。
【請求項２】
打ち抜き成型されたコア単板を複数枚積層してなるコアの中心孔に軸を圧入することによって形成される電機子ロータであって、
前記コア単板は、打ち抜き加工にて硬化した内周層をシェービング加工にて除去する工程を経て開けられた中心孔を有するものであることを特徴とする電機子ロータ。
【請求項３】
前記中心孔は、該中心孔の下孔を打ち抜く部分と、打ち抜かれた下孔の内周部をシェービングする部分とを直列に設けたパンチで開けられたものであることを特徴とする請求項２に記載の電機子ロータ。
【請求項４】
電機子ロータに用いるコアの製造方法であって、
中心孔を有するコア単板を板材から打ち抜く工程と、
前記中心孔の内周層を除去するシェービング工程とを含むことを特徴とするコアの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打ち抜き成型されたコア単板を複数枚積層してなるコアの中心孔に軸を圧入することによって形成される電機子ロータ及びそのコアの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板の打ち抜き加工にて形成されたコア単板を複数枚積層してなるコアの中心孔に軸を圧入することで形成された電機子ロータが知られている。この電機子ロータにおいては、軸線方向に沿う突条が軸の外周面に形成されており、圧入時にコアの中心孔の内周部に軸の突条が食い込むことでコアと軸とが一体結合するようになっている（特許文献１を参照されたい）。
【特許文献１】特開平５−２００４７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかるに、この従来の手法によると、コア単板の中心孔の内周面が打ち抜き加工によって加工硬化して軸の外周面の突条の硬度よりも高くなるため、軸を圧入する際に、中心孔の内周面に対して突条がかじり（塑性流動凝着）を起こし、コアの積層ずれや変形等の製造不良を発生させることがあった。
【０００４】
本発明は、このような従来技術の不都合を解消すべく案出されたものであり、その主な目的は、製造不良の発生率を著しく低減し得る電機子ロータ及びそのコアの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような課題を解決するために本発明の請求項１は、打ち抜き成型したコア単板（２ｅ）を複数枚積層してなるコア（２）の中心孔（３）に外周面から突出する突部（突条５）が形成された軸（４）を圧入してなる電機子ロータ（１）において、軸の突部の硬度よりもコア単板の中心孔の打ち抜き面の硬度を低くするものとした。
【０００６】
また請求項２の発明は、打ち抜き成型されたコア単板を複数枚積層してなるコアの中心孔に軸を圧入することによって形成される電機子ロータにおけるコア単板を、打ち抜き加工にて硬化した内周層をシェービング加工にて除去する工程を経て開けられた中心孔を有するものとした。
【０００７】
また請求項３の発明は、前記中心孔を、該中心孔の下孔を打ち抜く部分と、打ち抜かれた下孔の内周部をシェービングする部分とを直列に設けたパンチで開けられたものとした。
【０００８】
さらに請求項４の発明は、電機子ロータに用いるコアを、中心孔を有するコア単板を板材から打ち抜く工程と、前記中心孔の内周層を除去するシェービング工程とを含む製造方法にて製造することとした。
【発明の効果】
【０００９】
このような本発明の請求項１によれば、軸に形成された突部の硬度よりもコアの中心孔の内周部の硬度を低くすることにより、中心孔に軸を結合する際に、比較的低荷重でかじりを引き起こさずに圧入することができる。また本発明の請求項２によれば、打ち抜き加工時に加工硬化した中心孔の内周層をシェービング加工によって除去することにより、簡単にコアの中心孔の内周部の硬度を低くすることができる。また本発明の請求項３によれば、プレス機の１ストロークで加工硬化層が除去された中心孔を形成することができる。さらに本発明の請求項の４によれば、外周面に突部を有する軸に嵌着する際に不良を発生することのないコアを提供することができる。即ち、本発明により、製造工程の繁雑化を招かずに電機子ロータの製造不良の発生率を著しく低減する上に多大な効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明が適用される電機子ロータの構成を示している。この電機子ロータ１は、中心部に中心孔３が形成された基部２ａと、円周方向に所定間隔をおいて基部２ａから放射方向に延出された複数のティース２ｂとを鋼板の打ち抜き加工にて形成したコア単板２ｅを複数枚積層してなる積層コア２と、積層コア２の中心孔３に圧入される軸４とからなっている。コア単板２ｅには、打ち抜き成型する際に複数のかしめ用突起（図示せず）が形成されており、板厚方向で隣り合うコア単板２ｅ同士が突起部分でかしめられて一体化されるようになっている。
【００１２】
軸４には、軸４の外周面から突出する突部として、軸線方向に延在する突条５が形成されており、圧入時に積層コア２の中心孔３の内周部にこの突条５が食い込み、積層コア２と軸４とが互いに一体結合するようにされている。この突条５は、エッジを有する金型刃が固定された上型と下型との間に軸４を挟み込み、プレス加工機で軸４の外周面に金型刃のエッジを押し付けることにより、軸４の母材の外周面を塑性流動させて形成されたものであり、塑性流動に伴って加工硬化を起こすため、硬度が高くなっている。
【００１３】
コア単板２ｅの中心孔３は、軸４の外径に対応した仕上がり寸法より僅かに小さな内径寸法（φＤ）の下孔３ａを打ち抜きパンチ１１で形成する打ち抜き工程（図２−Ａ）と、打ち抜き工程で形成された下孔３ａの内周部をシェービングパンチ１２で除去して所定精度の内径寸法（φＤ＋０．２ｔ）に仕上げるシェービング工程（図２−Ｂ）とを経て形成される。
【００１４】
パンチは、下孔３ａを形成するための打ち抜きパンチ１１とされた一段目と、中心孔３を正規の内径に仕上げるためのシェービングパンチ１２とされた二段目とを軸線方向に直列させた段付きのパンチとすることにより、プレス機の１ストロークで所期の内径寸法の中心孔３を形成することが可能である。
【００１５】
ここでダイ１３の孔の内径寸法は、中心孔３の仕上がり寸法（φＤ＋０．２ｔ）より僅かに大径とされている。また、中心孔３の仕上がり寸法（φＤ＋０．２ｔ）は、シェービングパンチ１２の外径寸法より僅かに（０．０３ｔ〜０．０５ｔ）大きくなるので、この分を考慮してシェービングパンチ１２の外径寸法が定められる。
【００１６】
このようにして、下孔３ａの内周の加工硬化層を除去して中心孔３の内周面の硬度を低下させることにより、シェービング加工によって中心孔３の内周面が平滑かつ高精度に仕上がることと相俟って、中心孔３に対する軸４の圧入が容易になり、電機子ロータの製造工数の削減や歩留まりの向上に寄与し得る。
【００１７】
なお、シェービング加工は剪断加工の一種なので、一回での取り代が大きいと、シェービング加工を施すことで加工硬化してしまい、打ち抜き加工で硬化した部分を除去する意味がなくなってしまうことが考えられるが、本発明に関しては、母材の材質や板厚に応じて取り代を適宜に調節することで対処し得る。
【００１８】
硬度がＨｖ１１０の鋼板に打ち抜き加工で穿孔したところ、下孔３ａの内周面の硬度がＨｖ２４０以上となった。これについて、シェービング加工の取り代を０．２ｔ（ｔ＝板厚）に設定したところ、シェービング加工後の中心孔３の内周面の硬度はＨｖ１９０以下となった。つまり、本発明により、中心孔３の内周部の加工後の硬度を、軸４の突条５の硬度（Ｈｖ２２０）より低く抑え得ることが確かめられた。なお、コア単板２ｅの基部２ａおよびティース２ｂの外周面については、中心孔３の硬度よりも高くなっていることは言うまでもない。
【００１９】
以上、導線が巻装されるティース２ｂを有するコア２を例示して本発明について詳細に説明したが、本発明は、積層コアに軸４が圧入結合されるものであれば、例えばブラシレスモータのような永久磁石がコアに固定される回転子にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明が適用される電機子ロータの構成を示す斜視図である。
【図２】本発明による中心孔の形成手順を示す工程説明図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  電機子ロータ
２  コア
２ｅ  コア単板
３  中心孔
３ａ  下孔
４  軸
５  突条
１１  打ち抜きパンチ
１２  シェービングパンチ
【図１】
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【図２】
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