(57)【要約】【課題】コアシートをかしめる際のかしめ荷重の増加を抑えつつ、複数のコアシート間に隙間が生じたり、コアシートに反りが生じたりすることを抑制できる回転電機の積層鉄心を提供することが目的である。【解決手段】積層鉄心１０は、積層された複数のコアシート１２を有する。複数のコアシート１２は、円環部１４と、円環部１４の外周に放射状に形成された複数のティース部１６とをそれぞれ有する。各コアシート１２における複数のティース部１６の先端部には、凸部２２及び孔部２４が交互に形成され、各コアシート１２における円環部１４には、凸部３２及び孔部３４が交互に形成されている。複数のコアシート１２は、互いにティース部一つ分ずれて配置され、重なり合うコアシート１２同士は、一方のコアシート１２の凸部２２，３２と他方のコアシート１２の孔部２４，３４との嵌合によりかしめ固定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環部と、前記円環部の外周に放射状に形成された複数のティース部とをそれぞれ有し、積層された複数のコアシートと、
各前記コアシートにおける前記複数のティース部の先端部及び前記円環部のそれぞれに交互に形成された凸部及び孔部を有し、重なり合う前記コアシート同士を一方のコアシートの前記凸部と他方のコアシートの前記孔部との嵌合によりかしめ固定するかしめ部と、
を備える回転電機の積層鉄心。
【請求項２】
前記円環部に形成された前記凸部及び前記孔部は、前記円環部における各前記ティース部との接続部の間に位置する、
請求項１に記載の回転電機の積層鉄心。
【請求項３】
円環部と、前記円環部の外周に放射状に形成された複数のティース部と、前記複数のティース部の先端部及び前記円環部のそれぞれに交互に形成された凸部及び孔部とをそれぞれ有し積層される複数のコアシートのうち、重なり合う前記コアシート同士を、一方のコアシートの前記凸部と他方のコアシートの前記孔部との嵌合によりかしめ固定する、
ことを含む回転電機の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、回転電機の積層鉄心及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、積層された複数のコアシートを備える回転電機の積層鉄心がある（例えば、特許文献１参照）。この積層鉄心において、複数のコアシートは、円環部と、円環部の外周に放射状に形成された複数のティース部とをそれぞれ有する。
【０００３】
また、この積層された複数のコアシート間に隙間が生じたり、コアシートに反りが生じたりすることを抑制するために、各コアシートには、重なり合うコアシートをかしめ固定するためのかしめ部が設けられている。このかしめ部としては、例えば、各コアシートにおける複数のティース部の先端部及び円環部に等間隔に形成されたダボかしめ部がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２０４４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のように、各コアシートにおける複数のティース部の先端部及び円環部に等間隔にダボかしめ部が形成された場合、コアシートをかしめる際のかしめ荷重が増加する。かしめ荷重が増加した場合、複数のコアシートの外周を圧縮する通常の側圧かしめ治具の他に、複数のコアシートを側圧かしめ治具によりかしめた後に軸方向に圧縮してかしめを強固に仕上げるための専用の背圧かしめ治具が必要になり、コストアップになる。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、コアシートをかしめる際のかしめ荷重の増加を抑えつつ、複数のコアシート間に隙間が生じたり、コアシートに反りが生じたりすることを抑制できる回転電機の積層鉄心及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の回転電機の積層鉄心は、円環部と、前記円環部の外周に放射状に形成された複数のティース部とをそれぞれ有し、積層された複数のコアシートと、各前記コアシートにおける前記複数のティース部の先端部及び前記円環部のそれぞれに交互に形成された凸部及び孔部を有し、重なり合う前記コアシート同士を一方のコアシートの前記凸部と他方のコアシートの前記孔部との嵌合によりかしめ固定するかしめ部と、を備える。
【０００８】
なお、本発明の回転電機の積層鉄心において、前記円環部に形成された前記凸部及び前記孔部は、前記円環部における各前記ティース部との接続部の間に位置していても良い。
【０００９】
また、本発明の回転電機の積層鉄心の製造方法は、円環部と、前記円環部の外周に放射状に形成された複数のティース部と、前記複数のティース部の先端部及び前記円環部のそれぞれに交互に形成された凸部及び孔部とをそれぞれ有し積層される複数のコアシートのうち、重なり合う前記コアシート同士を、一方のコアシートの前記凸部と他方のコアシートの前記孔部との嵌合によりかしめ固定することを含む。
【００１０】
本発明によれば、各コアシートにおける複数のティース部の先端部及び円環部には、それぞれ凸部と孔部とが交互に形成されており、重なり合うコアシート同士は、一方のコアシートの凸部と他方のコアシートの孔部との嵌合によりかしめ固定される。従って、凸部と孔部の箇所の全てにダボかしめ部が形成された場合に比して、かしめ固定される箇所の数を半減させる（一つおきにかしめる間欠かしめとする）ことができるので、コアシートをかしめる際のかしめ荷重の増加を抑えることができる。
【００１１】
また、一のコアシートは、凸部及び孔部の全箇所において、その両側のコアシートとかしめ固定される。従って、凸部と孔部の箇所の全てにダボかしめ部が形成された場合と同様の拘束力を得ることができるので、複数のコアシート間に隙間が生じたり、コアシートに反りが生じたりすることを抑制することができる。
【００１２】
なお、円環部に形成された凸部及び孔部が、円環部における各ティース部との接続部の間に位置すると、円環部における各ティース部との接続部の浮き上がりも効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の積層鉄心の斜視図である。
【図２】本実施形態のコアシートの斜視図である。
【図３】（Ａ）は図２のコアシートを外周側の凸部の位置で切断した断面図、（Ｂ）は図２のコアシートを外周側の孔部の位置で切断した断面図である。
【図４】（Ａ）は図２のコアシートを内周側の凸部の位置で切断した断面図、（Ｂ）は図２のコアシートを内周側の孔部の位置で切断した断面図である。
【図５】本実施形態のコアシートをかしめ固定する様子を説明する第一説明図である。
【図６】本実施形態のコアシートをかしめ固定する様子を説明する第二説明図である。
【図７】（Ａ）は図１の積層鉄心をティース部の位置で切断した断面図、（Ｂ）は（Ａ）に対してティース部一つ分ずらした位置での断面図である。
【図８】（Ａ）は図１の積層鉄心をスロットの位置で切断した断面図、（Ｂ）は（Ａ）に対してスロット一つ分ずらした位置での断面図である。
【図９】従来例のコアシートの斜視図である。
【図１０】（Ａ）は図９のコアシートを外周側の凸部の位置で切断した断面図、（Ｂ）は図９のコアシートを内周側の凸部の位置で切断した断面図である。
【図１１】（Ａ）は従来例の積層鉄心をティース部の位置で切断した断面図、（Ｂ）は従来例の積層鉄心をスロットの位置で切断した断面図である。
【図１２】その他の従来例のコアシートの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
【００１５】
図１に示される本実施形態の積層鉄心１０は、例えばブラシレスモータ等の回転電機に用いられるものであり、複数のコアシート１２を備える。
【００１６】
複数のコアシート１２は、同一の構成であり、例えば、金属板をプレス成形することにより形成される。図２に示されるように、各コアシート１２は、円環部１４と、円環部１４の外周に放射状に形成された複数のティース部１６とを有する。複数のティース部１６は、等角度間隔に配列されている。複数のティース部１６の間には、Ｖ字状のスロット１８が形成されている。
【００１７】
各コアシート１２における複数のティース部１６の先端部には、凸部２２及び孔部２４（外周側凸部及び外周側孔部）が交互に形成されている。この凸部２２及び孔部２４は、ティース部１６の先端部の同じ位置に形成されており、一例として、ティース部１６の先端部（傘部）の中央部に形成されている。
【００１８】
また、各コアシート１２における円環部１４には、凸部３２及び孔部３４（内周側凸部及び内周側孔部）が交互に形成されている。この凸部３２及び孔部３４は、円環部１４の周方向に等間隔に形成されている。また、この凸部３２及び孔部３４は、円環部１４における各ティース部１６との接続部１４Ａの間に位置する。
【００１９】
図３，図４に示されるように、ティース部１６に形成された凸部２２、及び、円環部１４に形成された凸部３２は、一例として、かしめダボであり、いずれもコアシート１２の厚さ方向の一方側に突出している。一方、上述のティース部１６に形成された孔部２４、及び、円環部１４に形成された孔部３４は、いずれもコアシート１２の厚さ方向に貫通している。この凸部２２，３２及び孔部２４，３４は、後述する如く重なり合うコアシート１２同士をかしめ固定するかしめ部２０（図７，図８参照）を構成している。
【００２０】
そして、以上の構成とされた複数のコアシート１２は、次の要領で積層される。すなわち、先ず、図５に示されるように、「ＮＯ．１」のコアシート１２に対して「ＮＯ．２」のコアシート１２がティース部一つ分だけ円周方向に回転され、この状態で、「ＮＯ．１」のコアシート１２の上に「ＮＯ．２」のコアシート１２が重ね合わされる。また、「ＮＯ．１」のコアシート１２の外周側の凸部２２が「ＮＯ．２」のコアシート１２の外周側の孔部２４に、「ＮＯ．１」のコアシート１２の内周側の凸部３２が「ＮＯ．２」のコアシート１２の内周側の孔部３４にそれぞれ圧入され嵌合される。
【００２１】
このとき、「ＮＯ．２」のコアシート１２の外周側の凸部２２が「ＮＯ．１」のコアシート１２の外周側の孔部２４に重なり、「ＮＯ．２」のコアシート１２の内周側の凸部３２が「ＮＯ．１」のコアシート１２の内周側の孔部３４に重なるが、いずれの凸部２２，３２も孔部２４，３４と逆方向に突出するので、「ＮＯ．２」のコアシート１２の凸部２２，３２は「ＮＯ．１」のコアシート１２の孔部２４，３４に嵌合されない。
【００２２】
このように、コアシート１２の外周側では、「ＮＯ．１」のコアシート１２の凸部２２が「ＮＯ．２」のコアシート１２の孔部３４に嵌合された嵌合箇所と、「ＮＯ．２」のコアシート１２の凸部２２が「ＮＯ．１」のコアシート１２の孔部２４に嵌合されない非嵌合箇所とがコアシート１２の周方向に交互に並び、一つおきにかしめられる間欠かしめとされる。
【００２３】
同様に、コアシート１２の内周側では、「ＮＯ．１」のコアシート１２の凸部３２が「ＮＯ．２」のコアシート１２の孔部３４に嵌合された嵌合箇所と、「ＮＯ．２」のコアシート１２の凸部３２が「ＮＯ．１」のコアシート１２の孔部３４に嵌合されない非嵌合箇所とがコアシート１２の周方向に交互に並び、一つおきにかしめられる間欠かしめとされる。図５では、嵌合箇所が二点鎖線Ａで示されている。
【００２４】
続いて、図６に示されるように、上述の「ＮＯ．２」のコアシート１２に対して「ＮＯ．３」のコアシート１２がティース部一つ分だけ円周方向に回転され、この状態で、「ＮＯ．２」のコアシート１２の上に「ＮＯ．３」のコアシート１２が重ね合わされる。また、「ＮＯ．２」のコアシート１２の外周側の凸部２２が「ＮＯ．３」のコアシート１２の外周側の孔部２４に、「ＮＯ．２」のコアシート１２の内周側の凸部３２が「ＮＯ．３」のコアシート１２の内周側の孔部３４にそれぞれ圧入され嵌合される。
【００２５】
このとき、「ＮＯ．３」のコアシート１２の外周側の凸部２２が「ＮＯ．２」のコアシート１２の外周側の孔部２４に重なり、「ＮＯ．３」のコアシート１２の内周側の凸部３２が「ＮＯ．２」のコアシート１２の内周側の孔部３４に重なるが、いずれの凸部２２，３２も孔部２４，３４と逆方向に突出するので、「ＮＯ．３」のコアシート１２の凸部２２，３２は「ＮＯ．２」のコアシート１２の孔部２４，３４に嵌合されない。
【００２６】
このように、「ＮＯ．２」のコアシート１２の上に「ＮＯ．３」のコアシート１２がかしめ固定される場合においても、コアシート１２の外周側では、「ＮＯ．２」のコアシート１２の凸部２２が「ＮＯ．３」のコアシート１２の孔部２４に嵌合された嵌合箇所と、「ＮＯ．３」のコアシート１２の凸部２２が「ＮＯ．２」のコアシート１２の孔部２４に嵌合されない非嵌合箇所とがコアシート１２の周方向に交互に並び、一つおきにかしめられる間欠かしめとされる。
【００２７】
同様に、コアシート１２の内周側では、「ＮＯ．２」のコアシート１２の凸部３２が「ＮＯ．３」のコアシート１２の孔部３４に嵌合された嵌合箇所と、「ＮＯ．３」のコアシート１２の凸部３２が「ＮＯ．２」のコアシート１２の孔部３４に嵌合されない非嵌合箇所とがコアシート１２の周方向に交互に並び、一つおきにかしめられる間欠かしめとされる。図６においても、嵌合箇所は、二点鎖線Ａで示されている。
【００２８】
このように、「ＮＯ．２」のコアシート１２では、凸部２２，３２及び孔部２４，３４の全箇所において、その両側の「ＮＯ．１」のコアシート１２及び「ＮＯ．３」のコアシート１２とかしめ固定される。
【００２９】
そして、以上の要領で「ＮＯ．４」以降のコアシート１２を「ＮＯ．３」のコアシート１２の上に積層していくことで、図７，図８に示される如く積層鉄心１０が形成される。なお、図１〜図６では、各凸部２２，３２が上側を向くように積層鉄心１０及びコアシート１２が配置されているが、図７，図８では、各凸部２２，３２が下側を向くように積層鉄心１０が配置されている。この積層鉄心１０では、上述の如く一つおきにかしめられる間欠かしめにより、かしめ箇所は、螺旋状に配列される。なお、この積層鉄心１０の下端には、端面シート１３が設けられる。端面シート１３は、上述の凸部２２，３２の箇所が全て孔部となっている。
【００３０】
以上は、下から順番にコアシート１２を積み上げていく方法であるが、かしめの順序は上記以外でも良い。例えば、「ＮＯ．１」のコアシート１２に「ＮＯ．２」のコアシート１２をかしめてグループ化し、「ＮＯ．３」のコアシート１２に「ＮＯ．４」のコアシート１２をかしめてグループ化し、各グループ同士をかしめるようにしても良い。
【００３１】
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３２】
はじめに、本実施形態の作用及び効果を明確にするために、従来例について説明する。図９〜図１１には、従来例に係るコアシート４２、及び、このコアシート４２を積層して構成された積層鉄心４０が示されている。この従来例では、各コアシート４２における複数のティース部１６の先端部及び円環部１４に等間隔にダボかしめ部５２（表側に凸を有し裏側に凹部を有する形状）が形成されており、各コアシート１２は、全てのダボかしめ部５２において他のコアシート１２にかしめられている。
【００３３】
しかしながら、この従来例のように、各コアシート１２における複数のティース部１６の先端部及び円環部１４に等間隔にダボかしめ部５２が形成された場合、コアシート１２をかしめる際のかしめ荷重が増加する。かしめ荷重が増加した場合、複数のコアシート１２の外周を圧縮する通常の側圧かしめ治具の他に、複数のコアシート１２を側圧かしめ治具によりかしめた後に軸方向に圧縮してかしめを強固に仕上げるための専用の背圧かしめ治具が必要になり、コストアップになる。
【００３４】
また、図１２に示されるその他の従来例に係るコアシート６２のように、かしめ荷重の増加を抑制するために、ダボかしめ部５２を半減させた場合には、ダボかしめ部５２を廃止した箇所において拘束力を得ることができず、このコアシート６２を積層して積層鉄心を構成した場合には、複数のコアシート１２間に隙間が生じたり、コアシート１２に反りが生じたりする虞がある。
【００３５】
これに対し、図１〜図８に示される本実施形態によれば、各コアシート１２における複数のティース部１６の先端部及び円環部１４には、それぞれ凸部２２，３２と孔部２４，３４とが交互に形成されており、重なり合うコアシート１２同士は、一方のコアシート１２の凸部２２，３２と他方のコアシート１２の孔部２４，３４との嵌合によりかしめ固定される。従って、凸部２２，３２と孔部２４，３４の箇所の全てにダボかしめ部５２が形成された従来例に比して、かしめ固定される箇所の数を半減させる（一つおきにかしめる間欠かしめとする）ことができるので、コアシート１２をかしめる際のかしめ荷重の増加を抑えることができる。
【００３６】
また、一のコアシート１２は、凸部２２，３２及び孔部２４，３４の全箇所において、その両側のコアシート１２とかしめ固定される。従って、凸部２２，３２と孔部２４，３４の箇所の全てにダボかしめ部５２が形成された従来例と同様の拘束力を得ることができるので、複数のコアシート１２間に隙間が生じたり、コアシート１２に反りが生じたりすることを抑制することができる。
【００３７】
しかも、本実施形態によれば、円環部１４に形成された凸部３２及び孔部３４は、円環部１４における各ティース部１６との接続部１４Ａの間に位置するので、この接続部１４Ａの浮き上がりも効果的に抑制することができる。
【００３８】
なお、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００３９】
１０…積層鉄心、１２…コアシート、１３…端面シート、１４…円環部、１４Ａ…接続部、１６…ティース部、２０…かしめ部、２２，３２…凸部、２４，３４…孔部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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