(57)【要約】【課題】工数を削減でき、鉄心開きがない分割鉄心及びその製造方法を提供するにある。【解決手段】金属薄板を積層してなる円弧状の分割鉄心ブロック１を円環状に連結すると共に厚さ方向に積み上げて構成される分割鉄心において、分割鉄心１の外周面には溶接用溝１ｄが中心軸に沿って周方向等間隔に形成され、接用溝１ｄには溶接溝１ｄの深さより薄い溶接板３が溶接され、更に、厚さ方向に積み上げられる分割鉄心ブロック１の周方向の位置は、溶接溝１ｄが周方向に形成される間隔θ毎にずらしているので、工数を削減でき、鉄心開きがなくなる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属薄板を積層してなる円弧状の分割鉄心ブロックを円環状に連結すると共に厚さ方向に積み上げて構成される分割鉄心において、前記分割鉄心の外周面には溶接用溝が中心軸に沿って周方向等間隔に形成され、該溶接用溝には当該溶接溝の深さより薄い溶接板が溶接され、更に、厚さ方向に積み上げられる前記分割鉄心ブロックの周方向の位置は、前記溶接溝が周方向に形成される間隔毎にずらしていることを特徴とする分割鉄心。
【請求項２】
前記溶接溝は、前記溶接板と隙間なく密着することを特徴とする請求項１記載の分割鉄心。
【請求項３】
前記金属薄板はカシメ部にて結合されることを特徴とする請求項１又は２記載の分割鉄心。
【請求項４】
金属薄板を積層して円弧状の分割鉄心ブロックを形成する工程と、前記鉄心ブロックを円環状に連結すると共に厚さ方向に積み上げる際、厚さ方向に積み上げられる前記分割鉄心ブロックの周方向の位置を、前記分割鉄心ブロックの外周面に中心軸に沿って周方向等間隔に形成される溶接溝の周方向の間隔毎にずらす工程と、前記溶接用溝に当該溶接溝の深さより薄い溶接板を溶接する工程とからなることを特徴とする分割鉄心の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分割鉄心及びその製造方法に関する。詳しくは、分割鉄心ブロックの積み重ね方に工夫を加えたものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な分割鉄心の製造方法を図５に示す。同図に示すように、円柱状のガイド１０を使い、円弧状の電磁鋼板（以下、分割コアという）２０を１枚ずつ並べて、分割鉄心を整形する。即ち、円柱状のガイド１０の外径に分割コア２０の内径を合わせると共に、ガイド１０の外径に軸方向に沿って形成されたキー１１に分割コア２０の溝を嵌め込んで揃える。
【０００３】
そして、分割コア２０の分割部分を、数枚並べた時点で別の場所に移動させる。つまり、作業者は、０．５ｍｍ程の厚さのコア２０を５枚程積むと周方向に移動して、もう一度同じように積むことを繰り返す。
【０００４】
引き続き、図６に示すように、積層された分割コア２０をハシイタ３０で押さえ、更にシメガネ４０で鉄心が開かないように押さえ、外周を溶接板５０溶接する。ハシイタ３０は、ステータ歯の開きを抑える厚さ２−３ｍｍの板であり、シメガネ４０は、ハシイタ３０を固定するリングであり、溶接板５０と溶接することで固定する。
なお、分割鉄心については、特許文献１，２にも同様な構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３２０８７８
【特許文献２】特開２００２−２９１１８４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した一般的な分割鉄心製造方法では、分割コア２０を１枚１枚並べて、分割鉄心を製造するため、加工工数がかかる。
【０００７】
また、ハシイタ３０、シメガネ４０による押さえが無いと、鉄心の開きが生じる。具体的には、図７（ａ）に示すように、鉄心を溶接する際には軸方向に圧力をかけているが、溶接後は圧力が抜け、溶接部も冷めて縮むことになる。しかも、分割鉄心のヨーク部は歯部に比べて厚みが薄い。そのため、図８に示すように、分割鉄心の剛性が足りないと歪により鉄心が開く（浮き上がる）ことになる。
【０００８】
また、図７（ｂ）に示すように、ヨーク部の厚みを歯部と同様に厚くして剛性を高めると溶接の歪を吸収することができる。溶接ではなく、ボルトで押える方法もあるが、その場合、ヨーク厚みが厚くないと鉄心の開きが生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明の請求項１に係る分割鉄心は、金属薄板を積層してなる円弧状の分割鉄心ブロックを円環状に連結すると共に厚さ方向に積み上げて構成される分割鉄心において、前記分割鉄心の外周面には溶接用溝が中心軸に沿って周方向等間隔に形成され、該溶接用溝には当該溶接溝の深さより薄い溶接板が溶接され、更に、厚さ方向に積み上げられる前記分割鉄心ブロックの周方向の位置は、前記溶接溝が周方向に形成される間隔毎にずらしていることを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決する本発明の請求項２に係る分割鉄心は、請求項１記載の分割鉄心において、前記溶接溝は、前記溶接板と隙間なく密着することを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決する本発明の請求項３に係る分割鉄心は、請求項１又は２記載の分割鉄心において、前記金属薄板はカシメ部にて結合されることを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決する本発明の請求項４に係る分割鉄心の製造方法は、金属薄板を積層して円弧状の分割鉄心ブロックを形成する工程と、前記鉄心ブロックを円環状に連結すると共に厚さ方向に積み上げる際、厚さ方向に積み上げられる前記分割鉄心ブロックの周方向の位置を、前記分割鉄心ブロックの外周面に中心軸に沿って周方向等間隔に形成される溶接溝の周方向の間隔毎にずらす工程と、前記溶接用溝に当該溶接溝の深さより薄い溶接板を溶接する工程とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の分割鉄心及びその製造方法によれば、背景技術の欄に記載した従来の方法に対して、金属薄板を積むのではなく、分割ブロックを積み上げるので工数が削減できる。しかも、金属薄板をカシメ部により結合して分割ブロックとするので、鉄心開きが無く、ハシイタ・シメガネが省略できる。更に、溶接溝の下面と溶接板が密着しているので、溶接箇所が冷えた際に発生する歪によるカシメの剥がれが無い。特に、フレームには溶接溝が無い面が当たることにより、ヤキバメが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例に係る分割鉄心における分割鉄心ブロックの平面図である。
【図２】本発明の一実施例に係る分割鉄心における分割鉄心ブロックの斜視図である。
【図３】本発明の一実施例に係る分割鉄心の製造過程を示す斜視図である。
【図４】図４（ａ）はヨーク部外周面に溶接板が溶接された様子を示す説明図、図４（ｂ）は溶接溝に溶接板が溶接された様子を示す説明図である。
【図５】従来の一般的な分割鉄心の製造方法の説明図である。
【図６】図６（ａ）は分割コアにハシイタ及びシメガネが固定された様子を示す断面図、図６（ｂ）分割コアにハシイタ及びシメガネが固定された様子を示す斜視図である。
【図７】図７（ａ）はヨーク部の厚さの小さな鉄心の説明図、図７（ｂ）ヨーク部の厚さの大きな鉄心の説明図である。
【図８】溶接部及び溶接部の縮みにより開いた鉄心を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について、実施例に基づいて具体的に説明する。
【実施例１】
【００１６】
本発明の一実施例に係る分割鉄心を図１−図３を参照して説明する。
図１は分割鉄心ブロックの平面図、図２は分割鉄心ブロックの斜視図、図３は分割鉄心の製造過程を示す斜視図である。
【００１７】
図１及び図２に示す通り、分割鉄心ブロック１は、電磁鋼板等の金属薄板を積層してなる円弧状のブロックであり、外周部であるヨーク部１ａと、内周部において溝部１ｃの間に周方向等間隔に形成される複数の歯部１ｂとから構成される。
積層される金属薄板の厚さとしては、例えば、０．５ｍｍであり、積層される金属薄板の枚数は、例えば、１０枚から２０枚程度である。
【００１８】
分割鉄心ブロック１におけるヨーク部１ａには周方向等間隔に３個のカシメ部２が形成され、その歯部１ｂにはそれぞれカシメ部２が形成され、これらのカシメ部２を位置合わせして金属薄板を結合することにより、分割鉄心ブロック１が組み立てられる。なお、カシメ部２とは、プレス成型により形成される凹部と凸部のことである。
【００１９】
分割鉄心ブロック１における外周部であるヨーク部１ａの外周面には、溶接用溝１ｄが軸方向に沿って周方向等間隔に形成されている。軸方向とは、分割鉄心ブロック1が円環状（リング状）に連結されて構成された分割鉄心、つまり、完成された分割鉄心の中心軸の方向のことである。溶接用溝１ｄの底面は、上記中心軸に対する径方向（図中一点鎖線で示す）の仮想線に対して直角な平面（図１中において、垂直を示す記号に対して直角な直線）となっている。
【００２０】
本実施例においては、分割鉄心ブロック１の両端には半幅の溶接用溝１ｄが配置されると共にその間には二つの溶接用溝１ｄが配置されている。
各溶接用溝１ｄには、溶接用溝１ｄの深さより薄い溶接板３がそれぞれ溶接されている。溶接板３は、長方形断面を有する平板である。
そのため、溶接用溝１ｄに溶接された溶接板３の高さは、各溶接用溝１ｄの間に位置する外周面よりも低くなっている。従って、フレーム（図示省略）には、各溶接用溝１ｄの間に位置する外周面が接触することになる。つまり、フレームには溶接溝１ｄがない面が当たることになる。
【００２１】
上述した通り、溶接用溝１ｄの底面は、上記中心軸に対する径方向の仮想線に対して直角な平面であり、溶接板３は長方形断面を有する平板であるため、溶接用溝１ｄの底面に溶接板３が密着することになる。
仮に、図４（ａ）に示すように、ヨーク部１ａの外周面に溶接板３を溶接すると、ヨーク部１ａの外周面との隙間を埋めるために溶接部３ａが厚くなり、縮み代も大きくなる。そのため、図中矢印で示す応力に引っ張られて開く（剥がれる）恐れがあった。
これに対し、本実施例では、図４（ｂ）に示す通り、溶接用溝１ｄの底面に溶接板３が密着するため、溶接板３の両側に位置する溶接部３ａは比較的厚みが小さく、応力が少ないという利点がある。
【００２２】
以下、本発明の一実施例に係る分割鉄心の製造方法について説明する。
先ず、分割鉄心ブロック１は順送カシメにより、５〜１０ｍｍ厚さの円弧状のブロックに整形する。ここで、順送カシメとは、順送り金型を用い、カシメにより電磁鋼板等の金属薄板を１枚１枚固定することを言う。
次に、分割鉄心ブロック１は、図３に示すように、円柱状のガイド４に沿わせて、溶接溝１ｄが周方向に形成される間隔（以下、溶接溝ピッチという）θ毎にずらして円環状に並べられると共に厚さ方向にも積み重ねて分割鉄心とする。
【００２３】
従って、厚さ方向に積み上げられる第１段目における分割鉄心ブロック１の円環状に連結される位置Ａは、第２段目における分割鉄心ブロック１の円環状に連結される位置とは周方向に溶接溝ピッチθだけずれることになり、第３段目も同様に周方向に更に溶接溝ピッチθだけずれることになる。
ここで、分割鉄心ブロック１は溶接溝ピッチθの３倍の大きさであるので、第４段目における分割鉄心ブロック１の円環状に連結される位置Ａと第１段目における分割鉄心ブロック１の円環状に連結される位置Ａとは上下方向で一致することになる。
【００２４】
引き続き、分割鉄心の溶接溝１ｄに溶接板３を溶接する。溶接方法は従来どおりであるが、溶接溝１ｄは溶接板３の厚よりも深いので、フレームには溶接溝１ｄが無い面が当たることになる。
【００２５】
このように説明した通り、本実施例の分割鉄心及びその製造方法によれば、背景技術の欄に記載した従来の方法に対して、金属薄板を積むのではなく、分割ブロック１を積み上げるので工数が削減できる。しかも、金属薄板を順送カシメにより結合して分割ブロック１とするので、鉄心開きが無く、ハシイタ・シメガネが省略できる。更に、溶接溝１ｄの下面と溶接板３が密着しているので、溶接箇所が冷えた際に発生する歪によるカシメの剥がれが無い。特に、フレームには溶接溝１ｄが無い面が当たることにより、ヤキバメが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、分割鉄心及びその製造方法として広く産業上利用可能なものである。
【符号の説明】
【００２７】
１  分割鉄心ブロック
１ａ  ヨーク部
１ｂ  歯部
１ｃ  溝部
２  カシメ部
３  溶接板
４  ガイド
【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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