(57)【要約】【課題】プレス加工よる加工硬化によってブリッジの機械的強度を高めつつプレス加工に伴うの材料の隆起を抑制する。【解決手段】２つの凸部と２つの凸部間にあり底面が平らな凹部とを有する金型を用いて、電磁鋼板のセンターブリッジの両端部をプレス加工することにより加工硬化させるものにおいて、加工硬化工程は、電磁鋼板の板厚を取得し（Ｓ１００）、電磁鋼板に磁石穴を形成する（Ｓ１１０）。そして、取得した板厚が薄いほど大きくなるようストローク量を設定し（Ｓ１２０）、設定したストローク量でセンターブリッジの両端部が圧下されるようプレス加工することにより加工硬化させる（Ｓ１３０）。これにより、プレス加工の過程で、センターブリッジの中央部で上方に流動する材料を金型の凹部の底面に隙間なく接触するようにすることができ、センターブリッジの中央部を平坦化させることができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石が挿入される挿入孔と該挿入孔の縁に形成されたブリッジとを有するロータコアを製造するロータコアの製造方法であって、
２つの凸部と該２つの凸部間にあり底面が平らな凹部とを有するプレス型によって前記ブリッジの両端部を加圧することにより該ブリッジを加工硬化させる加工硬化工程を備え、
前記加工硬化工程は、前記ブリッジの両端部を加圧する過程で、該ブリッジの中央部を前記凹部の底面に接触させるようにする
ことを特徴とするロータコアの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータコアの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のロータコアの製造方法としては、帯状のセンターブリッジ部の両端にそれぞれ周辺よりもくぼんだ段差部を形成し、その後、この段差部を形成した際に生じる盛り上がりを平坦化処理によって矯正することにより、１枚のロータコア鋼板（コアプレート）を製造するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。なお、ロータコアは、上述したロータコア鋼板（コアプレート）を複数枚積層し、磁石穴に永久磁石を埋め込むことにより製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−５７９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したロータコアの製造方法では、加工硬化によって生じた盛り上がりを矯正するための平坦化処理が必要となるため、工数が増え、生産効率が悪化する。一方、平坦化処理を省略することも考えられるが、コアプレートを積層する際の板間の隙間が拡大し、積層密度が低下してしまう。
【０００５】
本発明のロータコアの製造方法は、プレス加工よる加工硬化によってブリッジの機械的強度を高めつつプレス加工に伴うの材料の隆起を抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のロータコアの製造方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のロータコアの製造方法は、
磁石が挿入される挿入孔と該挿入孔の縁に形成されたブリッジとを有するロータコアを製造するロータコアの製造方法であって、
２つの凸部と該２つの凸部間にあり底面が平らな凹部とを有するプレス型によって前記ブリッジの両端部を加圧することにより該ブリッジを加工硬化させる加工硬化工程を備え、
前記加工硬化工程は、前記ブリッジの両端部を加圧する過程で、該ブリッジの中央部を前記凹部の底面に接触させるようにする
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明のロータコアの製造方法では、磁石が挿入される挿入孔と該挿入孔の縁に形成されたブリッジとを有するロータコアを製造するものにおいて、２つの凸部と２つの凸部間にあり底面が平らな凹部とを有するプレス型によってブリッジの両端部を加圧することによりブリッジを加工硬化させる加工硬化工程を実行する。また、加工硬化工程では、ブリッジの両端部を加圧する過程で、ブリッジの中央部を凹部の底面に接触させるようにする。これにより、１回の加工硬化工程によって、ブリッジの両端部の加工硬化とブリッジの中央部の平坦化とを実行することができる。この結果、プレス加工による加工硬化によってブリッジの機械的強度を高めつつプレス加工に伴う材料の隆起を抑制することができる。ここで、「加工硬化工程」は、ロータコアの板厚に応じてプレス型のストローク量を調整するものや、ロータコアの板厚に応じて凹部の深さが異なるプレス型を用いてブリッジの両端部を加圧するものが含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例としてのロータコアを構成するコアプレート１０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】コアプレート１０の要部を拡大した拡大図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図４】加工硬化工程の一例を示す工程図である。
【図５】実施例の加工硬化工程の様子を示す説明図である。
【図６】比較例の加工硬化工程の様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明の一実施例としてのロータを構成するコアプレート１０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、コアプレート１０の要部を拡大した拡大図であり、図３は、図２のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【００１２】
実施例のコアプレート１０は、図示するように、電磁鋼板などの磁性体からなる環状の板状部材であり、複数枚積層すると共に永久磁石を保持することにより、ロータコアとして形成される。ロータコアは、分布巻き又は集中巻きにより三相コイルが巻回されたステータと組み合わせることで、モータ（例えば、電動機として作動することができると共に発電機として作動することができる同期発電電動機）として構成される。
【００１３】
コアプレート１０は、図１に示すように、モータの回転シャフトを挿入可能な中心孔１２と、永久磁石を挿入可能な長孔状の複数個（１６個）の磁石穴１４とが形成されている。複数の磁石穴１４は、所定角度間隔（実施例では、４５度）で二つずつ配設され、対をなす二つの長孔状の磁石穴１４は、内周側から外周側に向かうにつれて互いに離間するようにＶ字形状に形成されている。
【００１４】
コアプレート１０は、図２に示すように、対をなす二つの磁石穴１４の間には両者を仕切る帯状のセンターブリッジ１６が形成され、対をなす二つの磁石穴１４と外周との間にはアウターブリッジ１８が形成されている。
【００１５】
センターブリッジ１６の両端部１６ａ（図２のハッチングで示した領域）には、図３に示すように、中央部１６ｂよりも窪んだ段差が設けられている。この両端部１６ａの段差は、後述するプレス加工（加工硬化）によって形成される。
【００１６】
次に、こうして形成されるロータコア（コアプレート１０）の製造方法、特に、センターブリッジ１６の両端部１６ａをプレス加工により段差を形成して加工硬化させる加工硬化工程について説明する。図４は、加工硬化工程の一例を示す工程図である。加工硬化工程は、図示するように、まず、電磁鋼板の板厚を取得する（Ｓ１００）。ここで、Ｓ１００の処理は、本実施例では、電磁鋼板の板厚として、ロット毎の板厚を取得するものとした。なお、板厚の測定は、材料ロットが変わったタイミングで行うことができる。これにより、ロット間の板厚のバラツキに対応するものとなる。勿論、生産する全ての電磁鋼板の板厚を個別に計測したものを取得するものとしてもよい。こうすれば、ロット内の板厚のバラツキにも対応することができる。続いて、Ｓ１００で取得した板厚に応じたストローク量で打ち抜き加工を行うことによってコアプレート１０を形成するための環状の電磁鋼板に複数の磁石穴を形成する（Ｓ１１０）。そして、Ｓ１００で取得した板厚に基づいてプレス加工に用いる金型のストローク量を設定し（Ｓ１２０）、設定したストローク量でセンターブリッジ１６の両端部１６ａが圧下されるようプレス加工することにより両端部１６ａを加工硬化させて（Ｓ１３０）、加工硬化工程を終了する。
【００１７】
なお、Ｓ１１０の処理では、コアプレート１０に形成される実際の磁石穴１４よりも小さな下穴（小穴）を形成するものとし、Ｓ１３０のプレス加工（加工硬化）の実行後に、実際の磁石穴１４の形状に抜き打ち加工を行うものとしてもよい。これにより、センターブリッジ１６の両端部１６ａをプレス加工した際に材料の面方向の移動によって下穴（小穴）が変形しても、打ち抜き加工を行うことによって磁石穴の適切な最終形状を得ることができる。なお、プレス加工（加工硬化）の実行後に、打ち抜き加工によって磁石穴１４を形成する場合、プレス加工によって下穴周辺に盛り上がりが生じても、打ち抜き加工により磁石穴１４を形成する際に除去できるため、Ｓ１１０の工程を省略するものとしてもよい。即ち、下穴を形成せずにセンターブリッジ１６の両端部１６ａとなる部位をプレス加工するものとしてもよい。
【００１８】
図５は、実施例の加工硬化工程の様子を示す説明図である。プレス加工に用いる金型２０は、図５に示すように、センターブリッジ１６の両端部１６ａに接触して圧下させる２つの凸部２２ａ，２２ｂと、２つの凸部２２ａ，２２ｂの間にあり底面が平らな凹部２４とを有する。ストローク量は、プレス加工の際に２つの凸部２２ａ，２２ｂがセンターブリッジ１６の両端部１６ａを圧下したときに、両端部１６ａに挟まれた領域（中央部１６ｂ）で上方に流動する材料が凹部２４の底面まで隙間なく接触するように設定される。具体的には、ストローク量は、電磁鋼板の板厚が薄いほど大きくなるように設定される。これは、プレス加工によってセンターブリッジ１６の中央部１６ｂで材料が上方に流動する量は、電磁鋼板の板厚が薄いほど少なくなるためである。但し、２つの凸部２２ａ，２２ｂによりセンターブリッジ１６の両端部１６ａが圧下される量（圧下量）は、電磁鋼板の板厚の約５０％以下に調整されることが望ましい。
【００１９】
図６は、比較例の加工硬化工程の様子を示す説明図である。比較例では、実施例と同じ金型２０を用いて、電磁鋼板の板厚に拘わらず一定のストローク量でセンターブリッジ１６の両端部１６ａを圧下させたものである。比較例では、金型２０のストローク量が一定であるため、板厚が薄い電磁鋼板のセンターブリッジ１６の両端部１６ａを金型２０の２つの凸部２２ａ，２２ｂで圧下すると、図６に示すように、金型２０のストローク量に対して凹部２４が相対的に深くなり、センターブリッジ１６の中央部１６ｂで上方に流動する材料が凹部２４の底面に到達することなく、中央部１６ｂの縁の部分のみが盛り上がるように隆起する。こうした隆起の発生は、コアプレート１０を複数枚積層したときにプレート間に隙間を生じさせ、積層密度の低下を招く。一方、センターブリッジ１６に生じた隆起を、加工硬化工程の後に、平坦化工程を実行することで平坦化させることも考えられるが、この場合、工数が増え、生産効率の悪化を招く。これに対して、本実施例では、２つの凸部２２ａ，２２ｂと凹部２４とを有する金型２０を用いて、電磁鋼板の板厚が薄いほど大きなストローク量でセンターブリッジ１６の両端部１６ａをプレス加工するため、センターブリッジ１６の中央部１６ｂで上方に流動する材料が凹部２４の底面に隙間なく接触するようにすることができる。この結果、１回の加工硬化工程を実行するだけで、センターブリッジ１６の両端部１６ａの加工硬化と中央部１６ｂの平坦化とを行うことができ、生産効率の悪化を抑制することができる。
【００２０】
以上説明した本実施例のロータコアの製造方法によれば、２つの凸部２２ａ，２２ｂと２つの凸部２２ａ，２２ｂの間にあり底面が平らな凹部２４とを有する金型２０を用いて、電磁鋼板（コアプレート１０）のセンターブリッジ１６の両端部１６ａをプレス加工することにより加工硬化させる。また、金型２０のストローク量は、電磁鋼板の板厚が薄いほど大きくなるように設定する。これにより、プレス加工の過程で、センターブリッジ１６の中央部１６ｂで上方に流動する材料を凹部２４の底面に隙間なく接触するようにすることができる。この結果、加工硬化工程を実行するだけで、センターブリッジ１６の両端部１６ａの加工硬化に加えて、センターブリッジ１６の中央部１６ｂを平坦化させることができ、ロータコアの積層密度を向上させることができると共に生産効率の悪化を抑制することができる。
【００２１】
実施例では、電磁鋼板の板厚が薄いほどストローク量を大きくしてプレス加工を行うものとしたが、これに限定されるものではなく、電磁鋼板の板厚に応じて凹部の深さが異なる金型を用いてプレス加工を行うものとしてもよい。この場合、電磁鋼板の板厚が薄いほど凹部の深さが浅い金型を用いるものとすればよい。
【００２２】
また、実施例では、２つの凸部２２ａ，２２ｂと凹部２４とを有する金型を用いてセンターブリッジ１６の両端部１６ａをプレス加工することで加工硬化させるものとしたが、同様の金型を用いてアウターブリッジ１８の両端部をプレス加工することで加工硬化させるものとしてもよい。
【００２３】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、磁石穴１４が「挿入孔」に相当し、センターブリッジ１６が「ブリッジ」に相当し、凸部２２ａ，２２ｂが「２つの凸部」に相当し、凹部２４が「凹部」に相当する。
【００２４】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００２５】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、ロータコアの製造産業に利用可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  ロータコアプレート、１２  中心孔、１４  磁石穴、１６  センターブリッジ、１６ａ  両端部、１６ｂ  中央部、１８  アウターブリッジ、２０  金型、２２ａ，２２ｂ  凸部、２４  凹部。
【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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