JP2002171726A - 積層回転子鉄心のスキュー方法およびスキュー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 積層回転子鉄心に設けるスキュー用スロット
による鉄心の磁気特性に低下のない積層回転子鉄心のス
キュー方法およびこれに使用するスキュー装置を提供す
る。 【解決手段】 ドーナツ状に打抜かれた鉄心板のコイル
用スロットの設けられていない内周部にスキュー用スロ
ットを設け、この鉄心板をスロット位置を合わせて所要
枚数積層して積層鉄心を形成し、この積層鉄心のスキュ
ー用スロットにスキュー棒を挿通し、このスロット棒の
一方端は固定したまま他方端だけを所定角度だけ回転さ
せることで積層鉄心全体のコイル用スロットをスキュー
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、誘導電動機の回
転子鉄心のように電磁鋼板から打抜いた鉄心板を多数積
層して構成した積層鉄心の導体用スロットをスキューさ
せるためのスキュー方法およびこの方法に使用するスキ
ュー装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】打抜き鉄心板を多数積層して構成した積
層回転子鉄心においては、電動機の回転特性を向上する
ために積層した各鉄心板の円周方向の位置を順次ずらし
て導体用スロットをスキューさせることが一般的に行わ
れている。

【０００３】従来の積層回転子鉄心のスキュー方法を図
１２に示す。

【０００４】図１２において、１２は電磁鋼板から打抜
かれたドーナツ状の鉄心板１を多数積層した積層鉄心で
ある。鉄心板１の外周にはスキューを行うためのスキュ
ー用スロット１ａが設けられている。導体用スロットは
図示を省略してある。この鉄心板１を積層する際は、図
１２（ａ）に示すとおり、スキュー用スロットの位置を
合わせて所要枚数積層する。

【０００５】この積層した積層鉄心１０の外周に垂直に
走るスキュー用スロット１０ａにスキュー工具２を図１
２（ｂ）に示すように挿入し、このスキュー工具２の中
心に設けられた回転軸２ａを矢印方向に所定角度だけ回
転させて各鉄心板のスキューを行う。

【０００６】これにより、積層鉄心１０の各鉄心板の円
周方向の位置が少しずつ連続的にずらされて、スキュー
用スロット１０ａが図１２（ｃ）に示すように鉄心の垂
直な軸線に対して傾斜され、これに応じて図示しない導
体用スロットがスキューされる。この後、積層鉄心の外
周を数箇所直線状に溶接するなどして積層鉄心の各鉄心
板を接合し、一体化した回転子鉄心に仕上げ、図示しな
い導体用スロットに例えばダイキャスト法等によりアル
ミニウム合金の導体を鋳込むことにより誘導電動機の回
転子が完成する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の積層
回転子鉄心のスキュー方法においては、円筒状の積層鉄
心の外周にスキュー用スロットを設けているので、回転
子鉄心の磁気特性が阻害され電動機の特性が悪化する欠
点がある。また、鉄心外周にスキュー用スロットがある
ため、後工程のアルミニウム導体をダイキャストする工
程においてこのスロット内にアルミニウムが流出し、積
層鉄心の外周に付着するので、この鉄心外周に付着した
アルミニウムを除去する工程が必要となり、工数の増加
を来たす欠点もある。

【０００８】この発明は、このような欠点の生じない積
層回転子鉄心のスキュー方法およびこの方法を実施する
ためのスキュー装置を得ることを課題とするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
め、この発明の方法の発明は、外周に導体用スロットを
設け、内周にスキュー用のスロットを設けたドーナツ状
の打抜き鉄心板を、全スロットの位置を揃えて多数積層
し、この鉄心板の積層体の内周のスキュー用スロットに
スキュー棒を挿通してこのスキュー棒をねじってその一
端を他端に対して円周方向に変位させることにより各鉄
心板をスキューさせることを特徴とするものである。

【００１０】なお、この場合、スキュー用スロットを前
記打抜き鉄心板の内周の対向する位置に２個設けると回
転バランスとる上で効果的である。

【００１１】またこの発明の装置の発明は、外周に導体
用スロットを設け、内周にスキュー用のスロットを設け
たドーナツ状の打抜き鉄心板を、全スロットの位置を揃
えて多数積層してなる積層鉄心の内孔内に挿入可能な本
体軸と、この本体軸に回転可能に支持されたねじり軸
と、基端がこのねじり軸に結合され先端が前記本体軸の
外周の先端部に揺動可能に結合され本体軸が前記積層鉄
心の内孔内に挿入されるとき前記スキュー用スロットに
挿入されるスキュー棒とからなるスキュー治具と、この
スキュー治具を昇降させて本体軸およびスキュー棒を前
記積層鉄心の内孔のスキュー用スロットの位置に合わせ
た状態で本体軸の積層鉄心の内孔内への挿入・引出しを
行う昇降装置と、前記ねじり軸を円周方向に駆動する回
転駆動装置とを備え、前記昇降装置により前記スキュー
治具を上昇させて積層鉄心の内孔に挿入し、スキュー棒
をスキュー用スロットに挿通した状態で、前記駆動装置
により前記ねじり軸を所定角度回転させて前記スキュー
棒の基端側を先端側に対して円周方向に移動させて積層
鉄心のスキューを行うことを特徴とする。

【００１２】そして、この場合、スキュー棒を１対設け
るのがよく、また、スキュー棒を円柱状にするとともに
積層鉄心のスキュー用スロットを半円状の溝とするのが
好ましい。さらに、スキュー棒の先端を本体に結合する
固定ねじは、本体軸の内側から挿通すると、スキュー治
具の先端部の外径が必要以上に大きくなるのを防止でき
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図に示す
実施例について説明する。 〔方法の実施例〕図１はこの発明によるスキュー方法の
工程を示すものである。

【００１４】この図１において、１は図２に詳細を示す
ように電磁鋼板からドーナツ状に打抜かれた鉄心板であ
る。この鉄心板１には、外周部に所定間隔で複数の閉じ
た長孔状の導体用スロット１ｂ、そして内周部に対向し
て２個の開いた半円状のスキュー用スロット１ｃが設け
られている。

【００１５】このような打抜き鉄心板１を、まず、図１
（ａ）に示すように所定枚数各スロットの位置を合わせ
て垂直に積み重ねて積層鉄心１０を形成する。この状態
では、図１には図示を簡単にするために点線で１個のス
ロット分しか示されていないが、積層鉄心１０の外周の
導体用スロット１０ｂは垂直に貫通する。

【００１６】次に、この積層鉄心１０のスキュー用スロ
ット１０ｃにそれぞれスキューするための円柱状のスキ
ュー棒３を挿通し、積層鉄心全体を適当な保持手段によ
り回転可能に保持して、これらのスキュー棒の上端部を
支点にして下端部を積層鉄心の軸線を中心にして矢印方
向に所定角度だけ回転させると、図１（ｃ）に示すよう
にスキュー棒３は、下端が上端に対して円周方向に移動
して、軸線に対して傾斜するので、これにあわせて各鉄
心板１がそれぞれ変位し、積層鉄心１０の導体用スロッ
ト１０ｂもスキューされて積層鉄心の軸線に対して傾斜
するようになる。

【００１７】このように導体用スロット１０ｂのスキュ
ーされた積層鉄心１０は、この後、スキュー棒３を引き
抜いて、一体に締め付け結合され、アルミニウム導体の
ダイキャスティング工程へ送られる。 〔装置の実施例〕次にこのような積層回転子鉄心のスキ
ュー方法に用いるスキュー装置の実施例について説明す
る。

【００１８】図３は、この発明によるスキュー装置に用
いるスキュー治具２０を示すもので、（ａ）はその平面
図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）はその側面図である。
そして図４に図３におけるＩＶ−ＩＶ線の断面図を示
す。

【００１９】図３および図４において、２１は上下両端
部にそれぞれ空洞２１ａおよび２１ｂを備えた円柱状の
本体軸である。この本体軸２１の下端には、前後に張り
出した断面が台形状の固定台２１ｃが設けられている。
本体軸２１の下部空洞２１ｂ内に、回転可能に円柱状の
ねじり軸２２と、このねじり軸２２の中間部に形成され
た部分的に円錐面を有する環状溝２２ａ内に、その円錐
面に形成された内周面が環状溝２２ａの円錐面と接触可
能に嵌め込まれた円筒状の回転止めブロック２３とが挿
入されている。回転止めブロック２３はねじり軸２２の
環状溝２２ａに嵌め込むために２つの分割体で構成され
ており、空洞２１ｂ内に挿入後に図示しないねじにより
本体軸２１にねじ止めされて一体に構成される。

【００２０】ねじり軸２２には、下端部に前後方向に張
り出した回転駆動するための駆動台２２ｂが設けられ、
そして中心に貫通孔２２ｃが設けられる。この貫通孔２
２ｃに押し上げ軸２４が挿通され、その先端にばね受板
２５が固定ナット２６により回転可能に結合される。し
たがってねじり軸２２と押し上げ軸２４とは相対的に回
転可能となる。本体軸２１の空洞２１ｂの頂部とばね受
板２５との間にコイル状の押圧ばね２７が介装されてい
る。これによりねじり軸２２がばね受板２５を介して押
圧ばね２７により押し下げられて回転止めブロック２３
に押し付けられる。ねじり軸２２と回転止めブロック２
３との間の摩擦力によりねじり軸２２の回転が止められ
る。

【００２１】本体軸２１の両側に互いに対向して1対の
スキュー棒２８が配設される。スキュー棒2８のそれぞ
れの先端部に本体軸２１の上端部に設けられた貫通孔２
１ｃ、２１ｃに空洞２１ａ内から挿通された固定ねじ２
８ａがねじ込まれ固定される。固定ねじ２８aの胴部
は、貫通孔２１cに回転可能に緩く挿通されている。こ
のため、スキュー棒２８は本体軸２１に揺動可能に固定
支持される。また、スキュー棒２８の下端はそれぞれス
ライド板２９の上端面にねじ込まれこれと結合されてい
る。スライド板２９には長孔２９aが設けられ、この長
孔２９aに外側から挿通された固定ねじ２９bの先端をね
じり軸２２の下端部にねじ込んで、スキュー軸２８の下
端をねじり軸２２に固定する。スライド板２９は、長孔
２９aの長さの分だけ固定ねじ２９bに対してスライドす
ることができる。

【００２２】このように構成されたスキュー治具２０は
押し上げ軸２４を介して、図５に示すようにスキュー装
置３０の図示しない昇降装置により昇降される昇降台３
１に固定支持され、この昇降台３１とともに昇降する。
昇降台３１の上にはさらにねじり軸２２を回転駆動する
ためのエアシリンダ等を用いた駆動装置３２が載置さ
れ、その駆動軸３２ａの先端をねじり軸２２から張出し
た駆動台２２ｃに押し当ててこれを押圧することにより
ねじり軸２２を回転駆動する。

【００２３】次に、このようなスキュー装置３０の動作
を説明する。

【００２４】図６〜図１１にスキュー装置３０によるス
キュー作業工程を示す。図６および図７にスキュー作業
の第１工程（積層鉄心載置工程）を示す。図６は正面か
ら見た状態を、そして図７は側面から見た状態を示して
いる。スキュー装置３０の上に設けられた積層鉄心を載
置するスキューテーブル４０の上に、図２に示すように
外周に導体用スロットが、そして内周にスキュー用スロ
ットの設けられたドーナツ状の打抜き鉄心板１を互いに
各スロットの位置を合わせて所要枚数積み重ねて形成し
た積層鉄心１０を載置する。このスキューテーブル４０
は、図示しない位置合わせ装置を有し、これにより積層
鉄心１０の中心が、その下方に配置されたスキュー装置
３０のスキュー治具２０の中心とが同軸上に位置すると
ともに、スキュー用スロット１０ｃとスキュー棒２８と
が同軸上に位置するように積層鉄心１０の載置位置を調
整して、積層鉄心１０をその位置に回転可能に保持す
る。

【００２５】スキューテーブル４０の積層鉄心１０の載
置される部分には、スキュー治具２０が挿通可能な貫通
孔４１が設けられ、その外側の台部に、スキュー治具２
０の本体軸２１の下端に設けられた台形状の固定台２１
cと嵌り合う下向きの台形状の嵌合凹部４２が設けられ
ている。

【００２６】スキューテーブル４０の下方のスキュー装
置３０は、待機状態においては、図４に示すように、本
体軸２１内の押圧ばね２７によりばね受板２５を介して
ねじり軸２２が押し下げられて外周の円錐面が回転止め
ブロック２３の円錐面に押し付けられ、これによりねじ
り軸２２が回転しないように固定される。

【００２７】この状態ままスキュー装置３０の昇降台３
１を上昇させて第２工程へ移る。スキュー治具２０が昇
降台３１とともに上昇してスキューテーブル４０の貫通
孔４１を通して積層鉄心の内孔内に進入し、スキュー棒
２８，２８が積層鉄心１０のスキュー用スロット１０
ｃ、１０ｃに挿通される。さらにスキュー治具２０を上
昇させると、本体軸２１の下端の固定台２１c、２１ｃ
がスキューテーブル４０の嵌合凹部４２、４２に嵌合
し、テーブル４０に当接され、第２工程（スキュー治具
挿入工程）の第１段階となる。これによって本体軸２１
は、スキューテーブル４０に上昇および回転ができない
ように固定される。

【００２８】昇降台３１はここからさらに上昇され、本
体軸２１はテーブル４０に当って停止されたまま、押し
上げ軸２４だけが上昇してばね受板２５を介してばね２
７が圧縮されてばね受板２５がねじり軸２２の上端面か
ら僅かに離間したところで停止されて第２工程を終了す
る（図８参照）。

【００２９】この段階では、ねじり軸２２に対するばね
２７による押圧力がなくなり、環状溝２２aの円錐面と
回転止めブロック２３の円錐面とによるねじり軸２２に
対する回転阻止力が解消され、ねじり軸２２は本体軸２
１に対して回転可能状態となる。また、前記したとおり
押し上げ軸２４はばね受板２５に遊嵌されているため本
体軸２１も押し上げ軸２４に対して回転可能な状態とな
る。

【００３０】次の第３工程（スキュー工程）では、図９
に示すとおり、駆動装置３２を駆動し、駆動軸３２ａを
伸ばしてねじり軸２２の駆動台２２ｂを矢印Ａ方向へ鉄
心のスキュー角度に応じた量だけ押すと、本体軸２１は
テーブル４０により固定されているのでねじり軸２２だ
けが矢印Ｂ方向へ回転される。このねじり軸２２の回転
によりスライド板２９とともにスキュー棒２８の下端が
上端の固定ねじ２８ａを支点にして図１０に示すように
捩れ、これに応じて積層鉄心１０の各鉄心板１がスキュ
ーされる。

【００３１】ここで、図示しない押圧装置等によりテー
ブル４０上の積層鉄心１０を上方から押圧してテーブル
上に回転しないように固定し、第４工程の引き抜き工程
へ移る。引き抜き工程では、スキュー装置３０の図示し
ない昇降装置を下降側へ駆動し、昇降台３１を下降させ
ることにより、スキュー治具２０を積層鉄心１０の内孔
から引き出す。このとき真っ先に押し上げ軸２１が、ば
ね受板２５がねじり軸２２の先端面に当接するまで下降
し、再びばね２７によりねじり軸２２が回転止めブロッ
ク２３に圧接され、ねじり軸２２の回転が止められる。

【００３２】引き続く引出し工程中、スキュー棒２８は
積層鉄心のスキュー用スロット１０ｃに挿通されている
ので、スキュー治具２０の全体が下降するのにともなっ
て、スキュー棒２８が積層鉄心１０のスキューされたス
キュー用スロット１０ｃに案内されて下降する。この
際、前記したとおり押し上げ軸２１はねじり軸２２に回
転可能に結合されているので、このねじり軸２２と回転
止めブロック２３を介して結合された状態にある本体軸
２１がスキュー用スロット１０ｃのスキュー角度に応じ
て回転し、スキュー棒２８はスキュー用スロット１０ｃ
を円滑に抜け出ることができ、スキューされた積層鉄心
１０のスキューが戻ることはない。

【００３３】スキュー装置３０が図１１に示すように完
全に最初の待機位置まで下降したところで第４工程の引
出し工程が終わり、これでスキュー作業工程の全部が終
了する。スキュー作業が終了した段階で、積層鉄心１０
のスキュー用スロット１０ｃは、図１１にしめされるよ
うに傾斜しており、このスキュー用スロット１０ｃの垂
直線に対する傾斜角度が積層鉄心１０のスキュー角度と
なり、積層鉄心１０の図示しない導体用スロットもこの
角度だけスキューされる。

【００３４】上記の実施例の装置は、スキュー治具２０
を積層鉄心１０の下方から挿入するようにしているが、
積層鉄心の上方から挿入するようにすることもできる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
ドーナツ状に打抜かれた鉄心板を積層した積層鉄心の内
周にスキュー用スロットを設け、このスキュー用スロッ
トにスキュー棒を挿通し、このスキュー棒を捩ることに
より積層鉄心のスキューするようにしたので、アルミニ
ウム導体のダイキャスティングする際に余分なアルミニ
ウム導体がスキュー用スロットに漏れ出すことがなくな
るので、漏れたアルミニウム導体の除去作業が不要とな
る効果が得られる。また、スキュー用スロットを鉄心の
導体用スロットの設けられる外周部から離れた内周部に
設けるので鉄心の磁気特性に与える影響を小さくでき、
したがってこのスキュー用スロットによる回転電機の回
転特性を悪化させることがない効果も得られる。

【００３６】そしてこの発明によるスキュー装置を使用
すると積層鉄心のスキュー作業を自動的に行うことがで
き、省力化できる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるスキュー方法を示す工程図であ
る。

【図２】この発明に用いる打抜き鉄心板の平面図であ
る。

【図３】この発明によるスキュー治具の実施例を示すも
ので、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその正面図、
（ｃ）はその側面図である。

【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ線の断面図である。

【図５】この発明によるスキュー装置の実施例の正面図
である。

【図６】この発明によるスキュー装置を用いたスキュー
作業の第１工程の正面から見た状態を示す図である。

【図７】この発明によるスキュー装置を用いたスキュー
作業の第１工程の側面から見た状態を示す図である。

【図８】この発明によるスキュー装置を用いたスキュー
作業の第２工程の正面から見た図である。

【図９】この発明によるスキュー装置を用いたスキュー
作業の第３工程を示す正面から見た状態を示す図であ
る。

【図１０】この発明によるスキュー装置を用いたスキュ
ー作業の第３工程の側面から見た状態を示す図である。

【図１１】この発明によるスキュー装置を用いたスキュ
ー作業の第４工程の側面から見た状態を示す図である。

【図１２】従来のスキュー方法を示す工程図である。

【符号の説明】

１ 打抜き鉄心板 ３ スキュー棒 １０ 積層鉄心 １０ｃ スキュー用スロット ２０ スキュー治具 ２１ 本体軸 ２１ｃ 固定台 ２２ ねじり軸 ２２ｂ 駆動台 ２３ 回転止めブロック ２４ 押上げ軸 ２５ ばね受け板 ２７ 押圧ばね ２８ スキュー棒 ３０ スキュー装置 ３１ 昇降台 ３２ 駆動装置 ４０ スキューテーブル ４２ 嵌合凹部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周に導体用スロットを設け、内周にス
   キュー用のスロットを設けたドーナツ状の打抜き鉄心板
   を、全スロットの位置を揃えて多数積層して積層鉄心を
   形成し、この積層鉄心の内周のスキュー用スロットにス
   キュー棒を挿通してこのスキュー棒をねじってその一端
   を他端に対して変位させることにより各鉄心板をスキュ
   ーさせることを特徴とする積層回転子鉄心のスキュー方
   法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、スキュ
   ー用のスロットを前記打抜き鉄心板の内周の対向する位
   置に２個設けたことを特徴とする積層回転子鉄心のスキ
   ュー方法。
3. 【請求項３】 外周に導体用スロットを設け、内周にス
   キュー用のスロットを設けたドーナツ状の打抜き鉄心板
   を、全スロットの位置を揃えて多数積層してなる積層鉄
   心の内孔内に挿入可能な本体軸と、この本体軸に回転可
   能に支持されたねじり軸と、基端がこのねじり軸に結合
   され先端が前記本体軸の外周の先端部に揺動可能に結合
   され本体軸が前記積層鉄心の内孔内に挿入されるとき前
   記スキュー用スロットに挿入されるスキュー棒とからな
   るスキュー治具と、このスキュー治具を昇降させて本体
   軸およびスキュー棒を前記積層鉄心の内孔のスキュー用
   スロットの位置に合わせた状態で本体軸の積層鉄心の内
   孔内への挿入・引出しを行う昇降装置と、前記ねじり軸
   を円周方向に駆動する回転駆動装置とを備え、前記昇降
   装置により前記スキュー治具を上昇させて積層鉄心の内
   孔に挿入し、スキュー棒をスキュー用スロットに挿通し
   た状態で、前記駆動装置により前記ねじり軸を所定角度
   回転させて前記スキュー棒の基端側を先端側に対して円
   周方向に移動させて積層鉄心のスキューを行うことを特
   徴とする積層鉄心のスキュー装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の装置において、スキュ
   ー棒を１対設け、本体軸の外周の対向する位置に配置し
   たことを特徴とする積層鉄心のスキュー装置。
5. 【請求項５】 請求項３または４に記載の装置におい
   て、スキュー棒を円柱状とし、積層鉄心のスキュー用ス
   ロットを半円状の溝としたことを特徴とする積層鉄心の
   スキュー装置。
6. 【請求項６】 請求項３ないしは５のいずれかに記載の
   装置において、スキュー棒の先端を本体軸の内側から挿
   通した固定ねじにより本体軸に結合したことを特徴とす
   る積層鉄心のスキュー装置。