(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一部に切断線を有する第１の環状鉄心片を形成する複数の第１の分割磁極鉄心片と、一部に切断線を有する第２の環状鉄心片を形成する複数の第２の分割磁極鉄心片とを金属薄板より打抜き、前記第１の環状鉄心片と前記第２の環状鉄心片をそれぞれの前記切断線を合わせながら、交互に所望積厚までかしめ積層する積層鉄心の製造方法において、
前記第１の分割磁極鉄心片には外周に分割ヨーク片部、該分割ヨーク片部から内側に突出する磁極片部、該分割ヨーク片部の片側に上側の前記第２の分割磁極鉄心片と連結する連結片部を形成し、前記第２の分割磁極鉄心片には外周に分割ヨーク片部、該分割ヨーク片部から内側に突出する磁極片部、該分割ヨーク片部の片側に下側の前記第１の分割磁極鉄心片と連結する連結片部を形成し、
しかも、前記第１の分割磁極鉄心片の分割ヨーク片部の片側に形成する前記連結片部を一部が開放した円形孔として形成し、前記第２の分割磁極鉄心片の分割ヨーク片部の片側に形成する前記連結片部を前記第１の分割磁極鉄心片に形成した前記円形孔に遊挿する軸本体と該軸本体を前記第２の分割磁極鉄心片の分割ヨーク片部に連結する連結材とからなる軸として形成し、複数の前記第２の分割磁極鉄心片を外形抜きし、先に打抜かれた複数の前記第１の分割磁極鉄心片に積層する際に、該第２の分割磁極鉄心片の前記連結材を押し曲げて前記円形孔に前記軸本体を遊挿して、前記第１の分割磁極鉄心片と前記第２の分割磁極鉄心片とが回動自在に連結されていることを特徴とする積層鉄心の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機の固定子を構成する積層鉄心の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
固定子鉄心は磁極への巻線を作業性、及び生産性よく行うために、固定子鉄心片を分割して打抜き、これを積層して分割磁極鉄心を形成し、この分割磁極鉄心に巻線するようにしている。そして、巻線後に分割磁極鉄心を環状に組立て連結して固定子鉄心を形成している。この方法では巻線は容易となるが、分割磁極鉄心の組立て連結に長時間を要する等の問題がある。
そのため、最近、金型装置内で分割磁極鉄心片を打抜き、これを積層し分割磁極鉄心を形成すると共に、分割磁極鉄心片同士を回動自在に連結して製造する方法が提案されている。これによると巻線後の組立てが容易で生産性よく行える等の作用効果がある。例えば、図７〜図９に示すように、分割磁極鉄心片として第１分割磁極鉄心片８０と第２分割磁極鉄心片８１とを有し、第１分割磁極鉄心片８０は、かしめ部８２を備えた分割ヨーク片部８３を磁極片部８４に対して非対称に形成すると共に、分割ヨーク片部８３を長くした先端側に上面側に凹部８５、下面側に凸部８９を有する連結部８０ａを形成している。また、第１分割磁極鉄心片８０に積層する第２分割磁極鉄心片８１は、かしめ部８６を備えた分割ヨーク片部８７を磁極片部８８に対して第１分割磁極鉄心片８０と逆非対称に形成し、分割ヨーク片部８７を長くした側の先端側に上面側に凹部８５、下面側に凸部８９を有する連結部８１ａを形成している。このような構成とすることにより、先に外形抜きした第１分割磁極鉄心片８０に、続いて外形抜きした第２分割磁極鉄心片８１を積層し、第１分割磁極鉄心片８０の連結部８０ａの凹部８５に第２分割磁極鉄心片８１の連結部８１ａの凸部８９を嵌合すると共に、かしめ部８２、８６により第１分割磁極鉄心片８０と第２分割磁極鉄心片８１とを積層方向に連結することで、分割磁極鉄心片同士を回動自在に連結することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第１分割磁極鉄心片８０と第２分割磁極鉄心片８１は分割ヨーク片部８３、８７を互いに逆非対称に形成し、これら第１分割磁極鉄心片８０と第２分割磁極鉄心片８１とを交互に打抜き積層しているので、積層段毎に第１分割磁極鉄心片８０の分割ヨーク片部８３の形状と、第２分割磁極鉄心片８１の分割ヨーク片部８７の形状が異なることから、積層工程が煩雑になるという問題が生じる。更に、連結部８０ａ、８１ａの凹部８５と凸部８９の形成は、図９に示すように、ポンチ９０の径より小さな孔を備えたダイ９１にポンチ９０を進退させてなされ、分割ヨーク片部８３、８７の上面側には凹部８５を、下面側には凸部８９がそれぞれ形成される。この場合、板厚が薄い金属薄板９２を使用すると、第１分割磁極鉄心片８０及び第２分割磁極鉄心片８１を製造する際に、凹部８５及び凸部８９を安定して形成するのが難しく、連結部の回動特性が不安定になるという問題が生じる。なお、符号９３は金属薄板９２をダイ９１と共に挟持する押さえプレートである。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、分割磁極鉄心片の積層と回動連結を簡潔に行うと共に、薄い金属薄板からでも連結部を安定して形成することが可能な積層鉄心の製造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う本発明に係る積層鉄心の製造方法は、一部に切断線を有する第１の環状鉄心片を形成する複数の第１の分割磁極鉄心片と、一部に切断線を有する第２の環状鉄心片を形成する複数の第２の分割磁極鉄心片とを金属薄板より打抜き、前記第１の環状鉄心片と前記第２の環状鉄心片をそれぞれの前記切断線を合わせながら、交互に所望積厚までかしめ積層する積層鉄心の製造方法において、
前記第１の分割磁極鉄心片には外周に分割ヨーク片部、該分割ヨーク片部から内側に突出する磁極片部、該分割ヨーク片部の片側に上側の前記第２の分割磁極鉄心片と連結する連結片部を形成し、前記第２の分割磁極鉄心片には外周に分割ヨーク片部、該分割ヨーク片部から内側に突出する磁極片部、該分割ヨーク片部の片側に下側の前記第１の分割磁極鉄心片と連結する連結片部を形成し、
しかも、前記第１の分割磁極鉄心片の分割ヨーク片部の片側に形成する前記連結片部を一部が開放した円形孔として形成し、前記第２の分割磁極鉄心片の分割ヨーク片部の片側に形成する前記連結片部を前記第１の分割磁極鉄心片に形成した前記円形孔に遊挿する軸本体と該軸本体を前記第２の分割磁極鉄心片の分割ヨーク片部に連結する連結材とからなる軸として形成し、複数の前記第２の分割磁極鉄心片を外形抜きし、先に打抜かれた複数の前記第１の分割磁極鉄心片に積層する際に、該第２の分割磁極鉄心片の前記連結材を押し曲げて前記円形孔に前記軸本体を遊挿して、前記第１の分割磁極鉄心片と前記第２の分割磁極鉄心片とが回動自在に連結されている。
【０００５】
第１の分割磁極鉄心片と第２の分割磁極鉄心片の分割ヨーク片部は、それぞれ磁極片部に対して実質的に対称の形状に形成され、各第１の分割磁極鉄心片の一方側、各第２の分割磁極鉄心片の他方側に形成されている連結片部のみが非対称の形状となっている。このため、第１の分割磁極鉄心片と、第２の分割磁極鉄心片との積層では、各第１の分割磁極鉄心片及び各第２の分割磁極鉄心片をそれぞれ外形抜きされたままの状態で順次積層することができ、積層工程における、前記複数の第１の分割磁極鉄心片から形成される第１の環状鉄心片と、前記複数の第２の分割磁極鉄心片から形成される第２の環状鉄心片との積層を簡便に行うことができる。
また、第１の分割磁極鉄心片の分割ヨーク片部には一部開放の円形孔が設けられ、第２の分割磁極鉄心片の分割ヨーク片部には一部開放の円形孔に遊挿する軸が設けられて、第１の分割磁極鉄心片と第２の分割磁極鉄心片との連結は、軸の軸本体を円形孔に遊挿することにより行われる。このため、第１の分割磁極鉄心片と第２の分割磁極鉄心片とを回動自在に簡便に連結することができる。更に、第１の分割磁極鉄心片及び第２の分割磁極鉄心片にそれぞれ形成する連結片部の形状が簡単となるので、各連結片部を第１の分割磁極鉄心片及び第２の分割磁極鉄心片にそれぞれ容易に形成することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造方法で製造された積層鉄心の斜視図、図２は同積層鉄心を構成する第１の環状鉄心片の平面図、図３は同積層鉄心を構成する第２の環状鉄心片の平面図、図４は同積層鉄心の連結部の平面図、図５は同積層鉄心の連結部の部分側断面図、図６は積層鉄心を製造するプレスステーションの概念構成を示す概念図である。
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造方法を適用した積層鉄心１０は、第１の環状鉄心片１１及び第２の環状鉄心片１２とを交互に、該第１の環状鉄心片１１及び該第２の環状鉄心片１２にそれぞれ形成したかしめ部１３を用いてかしめ積層して構成されたもので、外周に環状ヨーク部１４と、環状ヨーク部１４から内側に突出する複数（本実施の形態では８極）の磁極部１５を備えている。以下、これらについて詳細に説明する。
【０００７】
図２、図３に示すように、第１の環状鉄心片１１は、複数（本実施の形態では８個）の第１の分割磁極鉄心片１６を相互に当接して環状に並べて形成したもので、また、第２の環状鉄心片１２は、複数（本実施の形態では８個）の第２の分割磁極鉄心片１７を相互に当接して環状に並べて形成したものである。
図２、図３、図４に示すように、第１の分割磁極鉄心片１６には、外周に分割ヨーク片部１８、分割ヨーク片部１８から内側に突出する磁極片部１９が形成され、更に、分割ヨーク片部１８の一方側には上側に積層された第２の環状鉄心片１２を形成する各第２の分割磁極鉄心片１７と連結する連結片部の一例である一部が開放した円形孔２０が形成されている。また、第２の分割磁極鉄心片１７には、外周に分割ヨーク片部２１、分割ヨーク片部２１から内側に突出する磁極片部２２が形成され、更に、分割ヨーク片部２１の他方側には下側に積層された第１の環状鉄心片１１を形成する第１の分割磁極鉄心片１６に設けられた円形孔２０に遊挿する連結片部の一例である軸２４が形成されている。また、軸２４は分割ヨーク片部２１の他方側と連結した連結材２３と、軸本体２４ａを有している。分割ヨーク片部１８、２１の中央部、及び磁極片部１９、２２と分割ヨーク片部１８、２１との接続部１９ａ、２２ａの中央部には、それぞれかしめ部１３が形成されている。ここで、かしめ部１３は、周知の構造であって、一方が突起で他方が窪みであってもよいし、それぞれのかしめ部１３が表面側と裏面側で窪みと突起を組み合わせたような構造であってもよい。
なお、第１の分割磁極鉄心片１６に設けられた分割ヨーク片部１８と磁極片部１９のそれぞれの外形は、第２の分割磁極鉄心片１７に設けられた分割ヨーク片部２１と磁極片部２２のそれぞれの外形と実質的に同一に形成されている。
【０００８】
また、図２、図３に示すように、第１の環状鉄心片１１と、第２の環状鉄心片１２には、例えば、第１の分割磁極鉄心片１６の一方側に円形孔２０が形成されていない第１の分割磁極鉄心片２６、第２の分割磁極鉄心片１７の他方側に軸２４が形成されていない第２の分割磁極鉄心片２７がそれぞれ使用されている。これらの第１の分割磁極鉄心片２６、及び第２の分割磁極鉄心片２７の外形は、それぞれ第１の分割磁極鉄心片１６、第２の分割磁極鉄心片１７と実質的に同一形状となっいる。また、第１の分割磁極鉄心片２５、２６は切断線２９によって、第２の分割磁極鉄心片２７、２８は切断線３０によってそれぞれ当接している。このように、厳密には、第１の分割磁極鉄心片１６、２５、２６を環状に当接配置して図２に示すような第１の環状鉄心片１１が形成され、第２の分割磁極鉄心片１７、２７、２８を環状に当接配置して図３に示すような第２の環状鉄心片１２が形成されている。そして、積層鉄心１０は、このように形成された第１、第２の環状鉄心片１１、１２を交互に所定の高さまでかしめ積層することによって製造されている。
【０００９】
更に、図４、図５に示すように、第１の分割磁極鉄心片１６を形成する分割ヨーク片部１８の片側に設けられた円形孔２０には、第１の分割磁極鉄心片１６の上に積層された第２の分割磁極鉄心片１７の分割ヨーク片部２１の他方側に設けられた軸２４の連結材２３が押し曲げられることにより、軸本体２４ａを遊挿することができる。これによって、第１の分割磁極鉄心片１６と第２の分割磁極鉄心片１７とを回動自在に簡便に連結することができる。また、図４に示すように、円形孔２０が形成されている分割ヨーク片部１８の一方側の外周側には、切り欠き部３１が形成され、図示しない分割ヨーク片部２１の一方側の外周側にも切り欠き部３１と同一形状の切り欠き部が形成されている。
【００１０】
以上のような構成とすることにより、第１の環状鉄心片１１と第２の環状鉄心片１２とを交互に所定の枚数積層することにより、分割ヨーク片部１８、２１より環状ヨーク部１４、磁極片部１９、２２より磁極部１５をそれぞれ構成することができる。更に、環状ヨーク部１４と磁極部１５をそれぞれ１つずつ備えた分割積層鉄心３２から積層鉄心１０を構成することができる。
また、第１の環状鉄心片１１と第２の環状鉄心片１２にそれぞれ設けられた切断線２９、３０からは、図１に示すように、同一角度位置に切断線３３が形成されることになる。そして、各第１の分割磁極鉄心片１６と各第２の分割磁極鉄心片１７とは回動自在に連結されているので、積層鉄心１０を切断線３３の部分で切り離すことができる。更に、分割ヨーク片部１８、２１にそれぞれ切り欠き部を形成していることにより、切り離した後に広げることが可能となり、分割積層鉄心３２を直線状に並べることができる。これによって、各磁極部１５が開き状態となって、巻線が容易となる。
【００１１】
次に、本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造方法について説明する。
図６に、積層鉄心１０を製造するプレスステーション３４の概念図を示す。プレスステーション３４には、例えば、ローターコア片３８、第１、及び第２の分割磁極鉄心片１６、２５、２６、１７、２７、２８がそれぞれ打ち抜かれる金属薄板３５が搬送され、金属薄板３５が搬送される上流側にローターコア製造域３６、下流側にステーターコア製造域３７が設けられている。
ローターコア製造域３６には、ローターコア片３８の外形を順次形成していく複数の打ち抜きステージが連続して設けられ、ステーターコア製造域３７には、第１、及び第２の分割磁極鉄心片１６、２５、２６、１７、２７、２８の各外形を順次形成していく複数の打ち抜きステージが連続して設けられている。そして、金属薄板３５は、ローターコア製造域３６、ステーターコア製造域３７に設けられた打ち抜きステージのプレス動作に同期して所定の速度で間欠的に搬送されている。
【００１２】
ローターコア製造域３６に搬送された金属薄板３５は、ローターコア製造域３６を通過する際にローターコア片３８の外形が順次形成されていき、ローターコア片３８の最終的な外形抜きが図示しないパンチとダイにてなされ、ローターコア片３８はダイホール３９内に抜き込まれ、図示しない受けシリンダの受け台に先に積層されているローターコア片３８にかしめ積層される。これによって、ローターコアが形成される。
ローターコア片３８の外形抜きが終了した金属薄板３５は、ステーターコア製造域３７に搬送され、ステーターコア製造域３７を通過する際に、先ず第１の分割磁極鉄心片１６、２５、２６の外形が順次形成されていき、第１の分割磁極鉄心片１６、２５、２６の最終的な外形抜きが図示しないパンチとダイにてなされ、第１の分割磁極鉄心片１６、２５、２６はダイホール４０内に、図２に示すように第１の環状鉄心片１１を形成するように環状を呈して抜き込まれる。この第１の環状鉄心片１１はダイホール４０内に進退自在な図示しない受けシリンダの受け台に載置される。続いて、第２の分割磁極鉄心片１７、２７、２８の外形が順次形成されていき、第２の分割磁極鉄心片１７、２７、２８の最終的な外形抜きがなされ、この第２の分割磁極鉄心片１７、２７、２８はダイホール４０内に、図３に示すように第２の環状鉄心片１２を形成するように環状を呈して抜き込まれ、先に受け台に載置された第１の環状鉄心片１１の上に積層され、かしめられる。
【００１３】
このダイホール４０内に抜き込まれ受け台に載置された第１の環状鉄心片１１と第２の環状鉄心片１２のかしめは、図示しない外形抜きパンチが外形抜き時にダイホール４０内への降下と図示しない受けシリンダの受けにより上下方向から荷重が加えられることにより、各第１の分割磁極鉄心片１６、２５、２６、及び各第２の分割磁極鉄心片１７、２７、２８にそれぞれ設けられているかしめ部１３が嵌合してなされる。また、パンチに軸２４に当接して押し付ける突起部を設けることにより、各第２の分割磁極鉄心片１７、２８に設けられている連結材２３を押し曲げて、下に積層している各第１の分割磁極鉄心片１６、２５に設けられている円形孔２０内に軸本体２４ａを遊挿させる。
これによって、第１の環状鉄心片１１と第２の環状鉄心片１２とは積層方向に連結することができると共に、各第１の分割磁極鉄心片１６、２５、２６と各第２の分割磁極鉄心片１７、２７、２８とは回動自在に連結することができる。
【００１４】
続いて、ダイホール４０内に先に収納された第１の環状鉄心片１１とかしめ積層した第２の環状鉄心片１２の上に、外形抜きした第１の環状鉄心片１１を積層し、次いで外形抜きした第２の環状鉄心片１２を積層し上述のようにそれぞれかしめると共に、かしめ積層した第１の環状鉄心片１１を形成する各第１の分割磁極鉄心片１６、２５に設けられている円形孔２０内に、第２の環状鉄心片１２を形成する各第２の分割磁極鉄心片１７、２８に設けられている軸２４を、連結材２３を押し曲げることにより遊挿させる。
以上のように、第１の環状鉄心片１１の上に第２の環状鉄心片１２を積層する都度、ダイホール４０内でパンチを下降させて上下方向から荷重を加えることにより、第１の環状鉄心片１１と第２の環状鉄心片１２とを積層方向に連結すると共に、各第１の分割磁極鉄心片１６、２５、２６と各第２の分割磁極鉄心片１７、２７、２８とを回動自在に連結する。そして、第１の環状鉄心片１１と第２の環状鉄心片１２を所望積厚になるまで繰り返して積層することにより、積層鉄心１０の製造が完了する。
【００１５】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、第１の環状鉄心片及び第２の環状鉄心片をそれぞれ形成する複数の第１の分割磁極鉄心片、及び複数の第２の分割磁極鉄心片を、それぞれ直列状に連続して打ち抜き形成して積層し、その後に環状に回動させてもよい。また、かしめ部を第１、第２の分割磁極鉄心片においてすべて同一位置に設けたが、複数枚毎にかしめ部の位置を変えることも可能である。更に、第１の環状鉄心片の上に第２の環状鉄心片を収納する都度、荷重を加えて、軸の円形孔への遊挿とかしめ積層とを同時に行ったが、かしめ積層を第１の環状鉄心片の上に第２の環状鉄心片がそれぞれ複数枚収納された時点で更に大きな荷重を加えてかしめ積層を強化することも可能である。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１記載の積層鉄心の製造方法においては、分割ヨーク片部、分割ヨーク片部から内側に突出する磁極片部、分割ヨーク片部の片側に一部が開放した円形孔を備えた第１の分割磁極鉄心片に、分割ヨーク片部、分割ヨーク片部から内側に突出する磁極片部、分割ヨーク片部の片側に円形孔に遊挿する軸を備えた第２の分割磁極鉄心片を積層する際に、軸の連結材を押し曲げて円形孔に軸本体を遊挿して、第１の分割磁極鉄心片と第２の分割磁極鉄心片とを回動自在に連結するので、第１及び第２の分割磁極鉄心片では分割ヨーク片部が磁極に対して対称に形成され、第１の環状鉄心片と第２の環状鉄心片との積層を簡潔に行うことが可能となる。また、連結片部は、分割ヨーク片部に凸部と凹部を形成した構成となっていないので、薄い金属薄板からでも安定して連結片部を形成することができ、連結部における回動特性を安定化させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造方法で製造された積層鉄心の斜視図である。
【図２】同積層鉄心を構成する第１の環状鉄心片の平面図である。
【図３】同積層鉄心を構成する第２の環状鉄心片の平面図である。
【図４】同積層鉄心の連結部の平面図である。
【図５】同積層鉄心の連結部の部分側断面図である。
【図６】積層鉄心を製造するプレスステーションの構成を示す概念図である。
【図７】従来例に係る積層鉄心を構成する第１の環状鉄心片の平面図である。
【図８】従来例に係る積層鉄心を構成する第２の環状鉄心片の平面図である。
【図９】従来例に係る積層鉄心の連結部の凹部及び凸部の形成を説明する説明図である。
【符号の説明】
１０：積層鉄心、１１：第１の環状鉄心片、１２：第２の環状鉄心片、１３：かしめ部、１４：環状ヨーク部、１５：磁極部、１６：第１の分割磁極鉄心片、１７：第２の分割磁極鉄心片、１８：分割ヨーク片部、１９：磁極片部、１９ａ：接続部、２０：円形孔、２１：分割ヨーク片部、２２：磁極片部、２２ａ：接続部、２３：連結材、２４：軸、２４ａ：軸本体、２５、２６：第１の分割磁極鉄心片、２７、２８：第２の分割磁極鉄心片、２９、３０：切断線、３１：切り欠き部、３２：分割積層鉄心、３３：切断線、３４：プレスステーション、３５：金属薄板、３６：ローターコア製造域、３７：ステーターコア製造域、３８：ローターコア片、３９、４０：ダイホール
【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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