JP2004289908A - 積層鉄心の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】積層鉄心の変形を防止し、固定子鉄心の磁気特性の低下を防止できる積層鉄心の製造方法を提供する。
【解決手段】所定のスロット１１の形成位置で複数に分割した下側分割鉄心片１５、中側分割鉄心片１６、及び上側分割鉄心片１７を帯状薄板材３６及び帯状薄板材５５からそれぞれ形成し、下側分割鉄心片１５、中側分割鉄心片１６、及び上側分割鉄心片１７をかしめ積層した分割鉄心片ブロック１３を、その両端部に形成されたヒンジ部２８を介して鎖状かつ回動可能に連結して直線状に引出し、この直線状に連結された分割鉄心片ブロック１３をスパイラル状に巻いて積層形成する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、大形発電機等の固定子鉄心に適用される積層鉄心の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の積層鉄心の製造方法は、例えば、多段の順送りプレス金型に、帯状で未加工の薄板材（例えば、電磁鋼板）を供給して連続的に分割鉄心片を形成すると共に、分割鉄心片に固定子巻線を装着するためのスロットを打ち抜きによって設けた帯状薄板材を形成する。そして、帯状薄板材を所定の直径を備えた円柱状の治具の周りに幅方向に湾曲させながら、順次重ねてスパイラル状に巻き付け、重なるスロットの位置を一致させて、積層鉄心を形成している（例えば、特許文献１参照）。
また、大形の固定子鉄心の場合は、ノッチングプレス金型によって１枚１枚打ち抜いて鉄心を形成している場合がある。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３３５９８６３号公報（第２〜３頁、図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来技術では、帯状薄板材を幅方向に強制的に湾曲させて、円柱状の治具の周りに巻き付けるために、湾曲部分に塑性変形させる力が加わって歪みが生じやすい。とくに、渦電流損失を極めて小さくするために、厚みが例えば、０．１〜０．５ｍｍ程度の帯状薄板材を使う場合、積層方向に変形する座屈が生じやすい。そのため、順次重ねてスパイラル状に巻き付けたときに、積層方向の隣り合う帯状薄板材の間に隙間が生じて、固定子鉄心としての磁気特性を低下させるという問題があった。
また、ノッチングプレス金型によって鉄心を形成する場合、材料の歩留りが悪く、コスト高になるという問題があった。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、材料費を低減し、積層鉄心の変形を防止すると共に、固定子鉄心の磁気特性の低下を防止できる積層鉄心の製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的の沿う第１の発明に係る積層鉄心の製造方法は、磁性の薄板材を多数枚積層して形成され、内側にスロットで区分される所定数の磁極部を備えた積層鉄心の製造方法であって、所定のスロット形成位置で複数に分割した下側分割鉄心片、中側分割鉄心片、及び上側分割鉄心片を前記薄板材からそれぞれ形成し、前記下側分割鉄心片、中側分割鉄心片、及び上側分割鉄心片をかしめ積層した分割鉄心片ブロックを、その両端部に形成されたヒンジ部を介して鎖状かつ回動可能に連結して直線状に引出し、この直線状に連結された前記分割鉄心片ブロックをスパイラル状に巻いて積層形成する。
これにより、隣り合う分割鉄心片ブロックは、ヒンジ部を介して回転可能に連結されているので、連結された分割鉄心片ブロックを円柱状の治具に押しつけながら湾曲させてスパイラル状に巻いて積層鉄心を形成する場合、ヒンジ部で連結されている両側の分割鉄心片ブロックが相対的に回動することによって円柱状の治具の形状に倣って変形し、各分割鉄心片ブロックには無理な塑性変形をさせる力は加わらない。
【０００６】
第２の発明に係る積層鉄心の製造方法は、第１の発明に係る積層鉄心の製造方法において、前記下側分割鉄心片を形成する加工ステ−ションはＸ方向に並べて配置され、前記中側分割鉄心片及び上側分割鉄心片を形成する加工ステーションは、前記Ｘ方向と直交するＹ方向に並べて配置され、これらの加工ステーションが交叉する位置で、前記下側分割鉄心片、中側分割鉄心片及び上側分割鉄心片の積層加工が行われると共に、隣り合う前記分割鉄心片ブロックが直線状で、かつ鎖状に連結されている。
この場合、下側分割鉄心片と形状が異なる中側分割鉄心片及び上側分割鉄心片を、下側分割鉄心片の加工ステーションと中側分割鉄心片及び上側分割鉄心片の加工ステーションが交叉する位置で、１台のプレス金型によって直線状で、かつ鎖状に連結加工することが可能となる。
【０００７】
第３の発明に係る積層鉄心の製造方法は、第１及び第２の発明に係る積層鉄心の製造方法において、前記分割鉄心片ブロックの全部又は一部には、積層した場合に上下方向に符合する連結孔が形成された突出部を設け、最終的に組み立てられた積層鉄心を、上下方向に貫通する前記連結孔に挿通する連結部材を介して固定する。
この場合、連結部材によって積層したときのスロットのずれを無くすと共に、積層鉄心の積層方向に簡単に圧縮力を加えて、その力を維持することができ、積層鉄心の積層方向に隣接する分割鉄心片ブロックどうしが常時密着した状態となる。
【０００８】
【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は本発明の第１の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法を適用して製造された積層鉄心の正面図、図２は同積層鉄心の説明図、図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ同積層鉄心の下側分割鉄心片、中側分割鉄心片、上側分割鉄心片の正面図、図４は本発明の第１の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法における連結型による加工前の下側分割鉄心片、中側分割鉄心片、上側分割鉄心片の相対的位置を示す要部側断面図、図５は同製造方法における連結型による加工後の下側分割鉄心片、中側分割鉄心片、上側分割鉄心片の相対的位置を示す要部側断面図、図６は同製造方法の加工状態を示す平面図、図７は同製造方法に用いられる下側加工ステーションの左側から内外周加工型までの平面図、図８は同製造方法に用いられる下側加工ステーションのかしめ部加工型から連結型までの平面図、図９は同製造方法に用いられる下側加工ステーションの連結型より右側を示す平面図、図１０は同製造方法に用いられる中上側加工ステーションの平面図、図１１は同製造方法の分割鉄心片ブロックを円筒状治具に巻き付ける工程を示す平面図、図１２は本発明の第２の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法を適用して製造された積層鉄心の正面図、図１３は本発明の第３の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法に用いられる製造設備と帯状薄板材の加工状態を示す平面図である。
【０００９】
図１、図２に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法を適用して製造された積層鉄心１０は、中空円筒状に形成され、内周側に開口する所定数のスロット１１を円周方向に等間隔に備え、隣り合うスロット１１の間に内周側に突出する磁極部１２を備えている。また、積層鉄心１０は、全スロット数を等分割した同一のスロット数（図１では８スロット）をそれぞれ有する複数のブロックに分割された磁性の薄板材からなる分割鉄心片ブロック１３を備え、分割鉄心片ブロック１３を長手方向の両端で所定数連結して形成した鎖状鉄心材１４をスパイラル状に巻き付けて積層形成している。なお、図２は鎖状鉄心材１４の端部を積層鉄心１０の両端面から極端に浮いた状態にして、形状を理解しやすく示しているが、実際には端部も密着した状態になる。
【００１０】
図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、図４、図５に示すように、分割鉄心片ブロック１３は、下側分割鉄心片１５、中側分割鉄心片１６、及び下側分割鉄心片１５とほぼ同一形状の上側分割鉄心片１７とが３層に積層されている。下側分割鉄心片１５は一方側（図３（Ａ）では右側）にのみ突出する下連結部１８を有し、下連結部１８の中央には軸受孔Ａ１９が設けられている。下側分割鉄心片１５の他方側（図３（Ａ）では左側）の端部には切欠き部２０が形成され、隣接する下側分割鉄心片１５の下連結部１８が隙間を開けて嵌入するようになっている。中側分割鉄心片１６は他方側（図３（Ｂ）では左側）にのみ突出する中連結部２１を有し、中連結部２１の中央下部には軸受孔Ａ１９に嵌入可能な突出軸部Ｂ２２と中央上部には軸受穴Ｃ２３がそれぞれ設けられている。中側分割鉄心片１６の一方側（図３（Ｂ）では右側）の端部には切欠き部２４が設けられて、隣接する中連結部２１が隙間を開けて嵌入するようになっている。上側分割鉄心片１７には一方側（図３（Ｃ）では右側）にのみ突出する上連結部２５を有し、上連結部２５の中央下部には突出軸部Ｄ２６が設けられている。上側分割鉄心片１７の他方側（図３（Ｃ）では左側）の端部には切欠き部２７が設けられて、隣接する上連結部２５が隙間を開けて嵌入するようになっている。軸受孔Ａ１９、突出軸部Ｂ２２、軸受穴Ｃ２３及び突出軸部Ｄ２６がそれぞれ嵌入することにより、隣り合う分割鉄心片ブロック１３が相対的に回動可能になるヒンジ部２８が形成される。
【００１１】
下側分割鉄心片１５のスロット１１の外周側に形成された基部２９には嵌入孔３０Ａ（図４参照）が、中側分割鉄心片１６、及び上側分割鉄心片１７のスロット１１の基部２９にはそれぞれ上面に複数の嵌入凹部３０が、下面には嵌入凹部３０に対応する位置にかしめ用突起部３１が設けられている。そして、図５に示すように、下側分割鉄心片１５、中側分割鉄心片１６、及び上側分割鉄心片１７を積層したときに、下側分割鉄心片１５の嵌入孔３０Ａに中側分割鉄心片１６のかしめ用突起部３１が、中側分割鉄心片１６の嵌入凹部３０に上側分割鉄心片１７のかしめ用突起部３１が嵌入して、かしめ部３２を形成し、下側分割鉄心片１５、中側分割鉄心片１６、及び上側分割鉄心片１７を一体に固定した分割鉄心片ブロック１３を形成している。なお、嵌入孔３０Ａは、最下層となる下側分割鉄心片１５にのみ設けられ、それ以外の下側分割鉄心片１５には、図３（Ａ）に示すように、嵌入凹部３０及びかしめ用突起部３１が設けられている。
【００１２】
図６に示すように、積層鉄心１０の製造設備３３は、下側分割鉄心片１５を形成する加工ステーション、すなわち下側加工ステーション３４と、中側分割鉄心片１６、及び上側分割鉄心片１７を形成する加工ステーション、すなわち中上側加工ステーション３５を備えた、例えば順送り式のプレス金型からなり、下側加工ステーション３４と中上側加工ステーション３５とは直交するＸ方向とＹ方向に並べて配置されている。
図６〜図９に示すように、下側加工ステーション３４は図６の左側から右側に向かって、例えば厚みが０．３５ｍｍ、幅が下側分割鉄心片１５のＹ方向の最大幅より大きい珪素鋼板からなる帯状の磁性の薄板材、すなわち帯状薄板材３６の位置決めを行うパイロット孔３７を加工すると共に、隣り合う下側分割鉄心片１５の境界部３８を打ち抜くパイロット加工型３９を設けている。次に、スロット１１を打ち抜くスロット加工型４０、下側分割鉄心片１５の内外周を打ち抜く内外周トリミング型４１を順次設けている。内外周トリミング型４１は工程途中の下側分割鉄心片１５を帯状薄板材３６とを繋ぎ止める繋がり部４２、４３を残すようにしている。次に、最下層の下側分割鉄心片１５には嵌入孔３０Ａを、それ以外の下側分割鉄心片１５には嵌入凹部３０及びかしめ用突起部３１を加工するかしめ部加工型４４及び軸受孔Ａ１９を加工するヒンジ部加工型４５を備えた連結部加工型４５Ａを設け、次に加工動作を行わないアイドル部４６を設けている。
【００１３】
更に、下側加工ステーション３４と中上側加工ステーション３５とが交叉する交叉部４７には、残された下側分割鉄心片１５の繋がり部４２、４３を切断する繋がり部切断型４８と、かしめ部３２を押圧するかしめ型４９と、軸受孔Ａ１９、突出軸部Ｂ２２、軸受穴Ｃ２３及び突出軸部Ｄ２６をそれぞれ嵌入させてヒンジ部２８を形成するヒンジ部嵌入型５０とを備えて、厚み方向に隣り合う分割鉄心片ブロック１３を連結する連結型５１を設けている。更に、連結型５１の右側に加工動作を行わないアイドル部５２、分割鉄心片ブロック１３を帯状薄板材３６から完全に分離する分離型５３を備えている。また、パイロット加工型３９から所定ピッチ（下側分割鉄心片１５の長手方向の長さ）だけ右側に順次離れた各加工部にそれぞれパイロットピン５４を設け、帯状薄板材３６が右側に移動したとき、パイロットピン５４がパイロット孔３７に嵌入して帯状薄板材３６を位置決めするようにしている。したがって、下側加工ステーション３４は、パイロット加工型３９、スロット加工型４０、内外周トリミング型４１、連結部加工型４５Ａ、アイドル部４６、連結型５１、アイドル部５２、分離型５３を順次配列して、帯状薄板材３６を１ストローク毎にパイロットピン５４で位置決めして送り出す順送り型を形成している。
【００１４】
図６、図１０に示すように、中上側加工ステーション３５は、図１０の下方から上方に向かって、例えば厚みが０．３５ｍｍ、幅が分割鉄心片ブロック１３の円周方向の最大長さより大きい珪素鋼板からなる帯状の磁性の薄板材、すなわち帯状薄板材５５の位置決めを行うパイロット孔５６を打ち抜くパイロット加工型５７を設けている。次に、上側分割鉄心片１７の両端側のトリミングを行う上側両端トリミング型５８、次に中側分割鉄心片１６の両端側のトリミングを行う中側両端トリミング型５９、次に加工動作を行わないアイドル部６０が設けられている。更に、スロット１１を打ち抜くスロット加工型６１、中側分割鉄心片１６及び上側分割鉄心片１７の内外周を打ち抜く内外周トリミング型６２が設けられている。内外周トリミング型６２は、加工途中の内側分割鉄心片１６及び上側分割鉄心片１７を帯状薄板材５５と共に中上側加工ステーション３５に沿って移動させるため、中側分割鉄心片１６及び上側分割鉄心片１７と帯状薄板材５５とを繋ぎ止める繋がり部６３、６４を残すようにしている。次に、中側分割鉄心片１６及び上側分割鉄心片１７の嵌入凹部３０とかしめ用突起部３１を加工するかしめ部加工型６５と、中側分割鉄心片１６の軸受穴Ｃ２３、突出軸部Ｂ２２、上側分割鉄心片１７の突出軸部Ｄ２６を加工するヒンジ部加工型６６とを備えた連結部加工型６７が設けられ、その先はアイドル部６８を介して下側加工ステーション３４の連結型５１に連結されている。連結型５１では左側から送られてきた帯状薄板材３６の嵌入孔３０Ａ（あるいは嵌入凹部３０）及び下連結部１８が加工された部分の上方に、帯状薄板材５５のかしめ用突起部３１（嵌入凹部３０）及び中連結部２１、上連結部２５が加工された部分を重ねるようにしている。
【００１５】
また、パイロット加工型５７から所定ピッチだけ上方（連結型５１に向かう方向）に順次離れた各加工部にそれぞれパイロットピン６９を設け、帯状薄板材５５が上方に移動したとき、パイロットピン６９がパイロット孔５６に嵌入して帯状薄板材５５を位置決めするようにしている。したがって、中上側加工ステーション３５は、パイロット加工型５７、上側両端トリミング型５８、中側両端トリミング型５９、アイドル部６０、スロット加工型６１、内外周トリミング型６２、連結部加工型６７、アイドル部６８を順次配列して、帯状薄板材５５を１ストロークごとにパイロットピン６９で位置決めして送り出す順送り型を形成している。図１１に示すように、分離型５３の右側には所定の固定子鉄心の内径に等しい外形を有する円筒状治具７０を設け、円筒状治具７０の外周の一部に分割鉄心片ブロック１３の端部を固定し、円筒状治具７０を回転することにより、分割鉄心片ブロック１３をスパイラル状に巻き付けるようにしている。
【００１６】
ここで、積層鉄心１０の製造方法について加工工程順に説明する。
（１）下側加工ステーション３４のパイロット加工型３９に帯状薄板材３６を装着し、パイロット孔３７と隣り合う下側分割鉄心片１５の境界部３８とを同時に打ち抜き加工する。
なお以下の工程ではいずれも、帯状薄板材３６はパイロット孔３７とパイロットピン５４によって位置決めされる。
（２）帯状薄板材３６を右方向に移動し、帯状薄板材３６のパイロット孔３７とパイロットピン５４によってスロット加工型４０の加工位置に位置決めしてスロット１１を打ち抜き加工する。
（３）帯状薄板材３６を右方向に移動し、内外周トリミング型４１の加工位置に位置決めして内外周トリミング加工をする。
【００１７】
（４）帯状薄板材３６を右方向に移動し、連結部加工型４５Ａの加工位置に位置決めして、ヒンジ部２８を構成する下連結部１８を実質的に厚みの半分を押し出す半抜き加工によりヒンジ部加工すると共に、かしめ部３２の実質的に厚み分を押してかしめ部３２を構成する嵌入孔３０Ａを加工する連結部加工をする。
（５）帯状薄板材３６を右方向に移動し、連結部加工を行った部分をアイドル部４６に位置決めする。
（６）帯状薄板材３６を右方向に移動し、下側分割鉄心片１５のヒンジ部加工を行った部分を連結型５１に位置決めする。
【００１８】
一方、中上側加工ステーション３５は下側加工ステーション３４の動作に応じて工程を進める。すなわち下側分割鉄心片１５及び中側分割鉄心片１６のかしめ部３２とヒンジ部２８となる部分が加工された位置が同時に連結型５１に載置されるタイミングで同期するように次の工程を並行して進める。
なお、以下、中上側加工ステーション３５の加工工程では、中側分割鉄心片１６と上側分割鉄心片１７が順次交互に形成されるようになっている。
（７）中上側加工ステーション３５のパイロット加工型５７に帯状薄板材５５を装着し、パイロット孔５６を打ち抜き加工する。
なお、以下の工程ではいずれも、帯状薄板材５５はパイロット孔５６とパイロットピン６９によって位置決めされる。
（８）帯状薄板材５５を上方向に移動し、中側両端トリミング型５９により、中側分割鉄心片１６の両側と上側両端トリミング型５８により、上側分割鉄心片１７の両側トリミング加工を行う。
【００１９】
（９）帯状薄板材５５を上方向に移動し、アイドル部６０を経て、さらに上方向に移動し、両側トリミング加工を行った中側分割鉄心片１６、上側分割鉄心片１７を順にスロット加工型６１に位置決めしてスロット加工を行う。
（１０）帯状薄板材５５を上方向に移動し、スロット加工を行った中側分割鉄心片１６、上側分割鉄心片１７を順に内外周トリミング型６２に位置決めし、内外周トリミング加工を行う。
【００２０】
（１１）帯状薄板材５５を上方向に移動し、内外周トリミング加工を行った中側分割鉄心片１６、上側分割鉄心片１７を順に連結部加工型６７に位置決めして、ヒンジ部２８を形成する突出軸部Ｂ２２、軸受穴Ｃ２３とかしめ部３２を形成する嵌入凹部３０、かしめ用突起部３１を中側分割鉄心片１６に、突出軸部Ｄ２６、嵌入凹部３０、かしめ用突起部３１を上側分割鉄心片１７に加工する。
（１２）帯状薄板材５５をアイドル部６８を経てさらに上方向に移動し、突出軸部Ｂ２２、軸受穴Ｃ２３と嵌入凹部３０、かしめ用突起部３１の加工が終わった中側分割鉄心片１６を連結型５１に位置決めし、連結型５１の左側のアイドル部４６に位置決めされた下側分割鉄心片１５の軸受孔Ａ１９の上に、連結型５１の上に位置決めされた中側分割鉄心片１６の突出軸部Ｂ２２を重ね合わせる。
この状態で、連結型５１を動作させてアイドル部４６上の下側分割鉄心片１５の軸受孔Ａ１９に連結型５１上の中側分割鉄心片１６の突出軸部Ｂ２２を嵌入させ、同時に連結型５１上の下側分割鉄心片１５の嵌入孔３０Ａに連結型５１上の中側分割鉄心片１６のかしめ用突起部３１を嵌入させ、更に下側分割鉄心片１５と帯状薄板材３６とを繋ぐ繋がり部４２、４３及び中側分割鉄心片１６と帯状薄板材５５とを繋ぐ繋がり部６３、６４を切断する。
【００２１】
（１３）帯状薄板材５５を上方に移動し、突出軸部Ｄ２６の加工が終わった上側分割鉄心片１７を連結型５１上に位置決めし、連結型５１の右側のアイドル部５２上の中側分割鉄心片１６の軸受穴Ｃ２３上に、上側分割鉄心片１７のヒンジ部２８を形成する突出軸部Ｄ２６を重ね合わせる。
この状態で、連結型５１を動作させて、アイドル部５２上の中側分割鉄心片１６の軸受穴Ｃ２３に連結型５１上の上側分割鉄心片１７の突出軸部Ｄ２６を嵌入させ、同時に連結型５１上の中側分割鉄心片１６の嵌入凹部３０に上側分割鉄心片１７のかしめ用突起部３１を嵌入させ、更に上側分割鉄心片１７と帯状薄板材５５とを繋ぐ繋がり部６３、６４を切断する。
これにより、連結型５１上にあって下側分割鉄心片１５、中側分割鉄心片１６、及び上側分割鉄心片１７がかしめ積層された分割鉄心片ブロック１３は帯状薄板材３６及び帯状薄板材５５から切り離され、連結型５１の右側のアイドル部５２にある分割鉄心片ブロック１３とヒンジ部２８を介して連結され、更に連結型５１の左側のアイドル部４６にある下側分割鉄心片１５にヒンジ部を介して連結される。
【００２２】
（１４）帯状薄板材３６を右方向に移動し、連結型５１上で積層が完了した分割鉄心片ブロック１３をアイドル部５２に移動させる。この状態で下側加工ステーション３４及び中上側加工ステーション３５の両方がそれぞれ同期して動作する。
（１５）帯状薄板材３６を右方向に移動し、アイドル部５２上の分割鉄心片ブロック１３を分離型５３に移動させて、分離型５３により、分割鉄心片ブロック１３の周囲に残された帯状薄板材３６の一部分を小鉄片に切断して排出する。
これら、（１）〜（１５）の工程を連続して行うことにより、図１１に示すような分割鉄心片ブロック１３がヒンジ部２８によって連鎖状に連結された直線状の鎖状鉄心材１４が得られる。
（１６）直線状の鎖状鉄心材１４を引き出して、その端部を円筒状治具７０の外周の一部に固定し、円筒状治具７０を回転させて湾曲させ、分割鉄心片ブロック１３をスパイラル状に巻き付ける。同時に円筒状治具７０の軸方向に沿って巻き付けられた分割鉄心片ブロック１３を押しつけて、軸方向に隣接する分割鉄心片ブロック１３を密着させ、積層鉄心１０を形成する。
【００２３】
このように、分割鉄心片ブロック１３を連鎖状に連結した直線状の鎖状鉄心材１４を円筒状治具７０に巻き付けるとき、分割鉄心片ブロック１３に円筒状治具７０の外周に沿って湾曲させる力が作用するが、隣接する分割鉄心片ブロック１３どうしがヒンジ部２８によって回動可能に連結されているので、ヒンジ部２８が回動し、分割鉄心片ブロック１３の基部２９には無理な塑性変形は生じない。
また、中側分割鉄心片１６と上側分割鉄心片１７は同一帯状薄板材５５によって形成されるので、製造設備が簡単となる。
【００２４】
図１２に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法を適用して製造された積層鉄心７１は、前記第１の実施の形態に係る積層鉄心１０に用いた下側分割鉄心片１５、中側分割鉄心片１６及び上側分割鉄心片１７とほぼ同様の下側分割鉄心片、中側分割鉄心片及び上側分割鉄心片を用いる。そして、下側分割鉄心片、中側分割鉄心片及び上側分割鉄心片のいずれか１又は２又は全部の外周側に、中央部に貫通する連結孔７２を有する突出部７３を設け、分割鉄心片ブロック７４を形成して積層した場合に連結孔７２が上下方向に符合するようにしたものである。分割鉄心片ブロック７４の他に突出部７３を設けていない分割鉄心片ブロック７５を形成して、交互に連鎖状に連結する。
これにより、連結孔７２に、例えば通しボルト等の連結部材を上下に貫通させて締めつけ、スロットずれをなくすと共に、最終的に組み立てられた積層鉄心７１の軸方向に圧縮力を加えて、軸方向に隣接する分割鉄心片ブロック７４を互いに密着させ、占積率を高めることが出来る。
【００２５】
図１３に示すように、本発明の第３の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法は、前記第１の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法で説明した中側分割鉄心片１６と上側分割鉄心片１７を同一ラインで加工する中上側加工ステーションの代わりに、積層鉄心の製造設備７６に中側加工ステーション７７と上側加工ステーション７８をそれぞれ別個に設け、中側加工ステーション７７と上側加工ステーション７８と連携動作をする下側加工ステーション７９を設けて鎖状鉄心材１４を形成するものである。なお、第１の実施の形態と共通する形状、作用を備えた構成要素については、同一名称、同一符号を付して説明する。
下側加工ステーション７９は、第１の実施の形態で説明した下側加工ステーシン３４（図１３では、パイロット加工型３９、スロット加工型４０、内外周トリミング型４１、を省略）に設けた、連結部加工型４５Ａ、アイドル部４６、連結型５１、アイドル部５２を順次隣り合わせて備え、アイドル部５２の右隣にアイドル部８０を設け、更に右側に、連結型８１、アイドル部８２、分離型８３を設けている。また、中側加工ステーション７７と上側加工ステーション７８では、それぞれ第１の実施の形態で中側分割鉄心片１６を加工するときに用いた帯状薄板材５５と同じ形状の帯状薄板材８４、８５を用いる。
【００２６】
中側加工ステーション７７は、図１３の下方から上方に向かって、帯状薄板材８４の位置決めを行うパイロット孔８６を打ち抜くパイロット加工型８７、中側両端トリミング型８８、アイドル部８９、スロット加工型９０、内外周トリミング型９１、連結部加工型９２、アイドル部９３を順に設け、その先は下側加工ステーション７９の連結型５１に連結されている。
上側加工ステーション７８は、下方から上方に向かって、帯状薄板材８５の位置決めを行うパイロット孔８６Ａを打ち抜くパイロット加工型９４、上側両端トリミング型９５、アイドル部９６、スロット加工型９７、内外周トリミング型９８、連結部加工型９９、アイドル部１００を順次配列し、その先は下側加工ステーション７９の連結型８１に連結されている。
【００２７】
連結型５１では左側から送られてきた帯状薄板材３６の嵌入孔３０Ａ（又は嵌入凹部３０）及び下連結部１８が加工された部分の上方に、帯状薄板材８４のかしめ用突起部３１（嵌入凹部３０）及び中連結部２１が加工された部分を重ねるようにしている。また、連結型８１では左側から送られてきた帯状薄板材３６の下側分割鉄心片１５に中側分割鉄心片１６が積層された上に更に上側分割鉄心片１７を重ねるようにしている。
また、パイロット加工型８７、９４から所定ピッチだけ上方（連結型５１、８１に向かう方向）に順次離れた各加工部にそれぞれパイロットピン１０１を設け、帯状薄板材８４、８５が上方に移動したとき、パイロットピン１０１がパイロット孔８６、８６Ａに嵌入して帯状薄板材８４、８５を位置決めするようにしている。
【００２８】
このような積層鉄心の製造設備７６の中側加工ステーション７７によって、中側分割鉄心片１６を加工し、下側加工ステーション７９で加工された下側分割鉄心片１５の上に中側分割鉄心片１６を積層して連結型５１により連結する。そのあと、別個に設けた上側加工ステーション７８によって上側分割鉄心片１７を加工して中側分割鉄心片１６の上に積層し、下側分割鉄心片１５と中側分割鉄心片１６と上側分割鉄心片１７とを積層してヒンジ部とかしめ部を連結型８１で連結し、分離型８３で分離加工して鎖状鉄心材１４を形成する。
したがって、中側分割鉄心片１６と上側分割鉄心片１７とを別個の加工ステーションで加工することにより、金型構造が複雑化することがない。
【００２９】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない条件の変更等も全て本発明の権利範囲に含まれる。
例えば、前記実施の形態では順送り式のプレス金型を利用した例について説明したが、下側分割鉄心片、中側分割鉄心片、上側分割鉄心片をそれぞれ並行して加工してもよく、また各加工工程を独立した加工型で加工してもよい。
また、前記第１の実施の形態では、下側分割鉄心片の下連結部に貫通した軸受孔を設けた例について説明したが、中側分割鉄心片と同様に、下連結部の中央下部に突出軸部を、中央上部に軸受穴を設けて、軸受穴に中側分割鉄心片に設けた突出軸部を嵌入させるようにしてもよい。
また、積層鉄心の全周に設ける分割鉄心片ブロックの数は、前記実施の形態では１２個分設けた例について説明したが、８個、１０個などこの個数に限るものではない。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１〜３記載の積層鉄心の製造方法においては、所定のスロット形成位置で複数に分割した下側分割鉄心片、中側分割鉄心片、及び上側分割鉄心片を薄板材からそれぞれ形成し、下側分割鉄心片、中側分割鉄心片、及び上側分割鉄心片をかしめ積層した分割鉄心片ブロックを、その両端部に形成されたヒンジ部を介して鎖状かつ回動可能に連結して直線状に引出し、この直線状に連結された前記分割鉄心片ブロックをスパイラル状に巻いて積層形成するので、連結された分割鉄心片ブロックを、例えば円柱状の治具に押しつけながら湾曲させてスパイラル状に巻くときに、ヒンジ部で連結されている両側の分割鉄心片ブロックが相対的に回動し、各分割鉄心片ブロックには無理な塑性変形を生じさせる力は加わらない。したがって、積層鉄心の変形を防止でき、固定子鉄心磁気の低下を防止できる。また、材料の歩留りを高くし、材料費を低減できる。
【００３１】
請求項２記載の積層鉄心の製造方法においては、下側分割鉄心片を形成する加工ステーションはＸ方向に並べて配置され、中側分割鉄心片及び上側分割鉄心片を形成する加工ステーションは、Ｘ方向と直交するＹ方向に並べて配置され、これらの加工ステーションが交叉する位置で、下側分割鉄心片、中側分割鉄心片及び上側分割鉄心片の積層加工が行われると共に、隣り合う分割鉄心片ブロックの鎖状連結が行われるようにしているので、下側分割鉄心片と形状が異なる中側分割鉄心片及び上側分割鉄心片を、下側分割鉄心片の加工ステーションと中側分割鉄心片及び上側分割鉄心片の加工ステーションが交叉する位置で、一台のプレス金型によって直線状で、かつ鎖状の連結加工が可能となり、製造設備が簡単になると共に、製造コストを低下させる効果がある。
【００３２】
請求項３記載の積層鉄心の製造方法においては、分割鉄心片ブロックの全部又は一部には、積層した場合に上下方向に符合する連結孔が形成された突出部を設け、最終的に組み立てられた積層鉄心を、上下方向に貫通する連結孔に挿入する連結部材を介して固定するので、連結部材によって積層鉄心の積層方向に簡単に圧縮力を加えて、その力を維持することが出来、積層鉄心の積層方向に隣接する分割鉄心片ブロックどうしが常時密着した状態となり、積層鉄心の磁気特性を高く維持することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法を適用して製造された積層鉄心の正面図である。
【図２】同積層鉄心の説明図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ同積層鉄心の下側分割鉄心片、中側分割鉄心片、上側分割鉄心片の正面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法における連結型による加工前の下側分割鉄心片、中側分割鉄心片、上側分割鉄心片の相対的位置を示す要部側断面図である。
【図５】同製造方法における連結型による加工後の下側分割鉄心片、中側分割鉄心片、上側分割鉄心片の相対的位置を示す要部側断面図である。
【図６】同製造方法の加工状態を示す平面図である。
【図７】同製造方法に用いられる下側加工ステーションの左側から内外周加工型までの平面図である。
【図８】同製造方法に用いられる下側加工ステーションのかしめ部加工型から連結型までの平面図である。
【図９】同製造方法に用いられる下側加工ステーションの連結型より右側を示す平面図である。
【図１０】同製造方法に用いられる中上側加工ステーションの平面図である。
【図１１】同製造方法の分割鉄心片ブロックを円筒状治具に巻き付ける工程を示す平面図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法を適用して製造された積層鉄心の正面図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法に用いられる製造設備と帯状薄板材の加工状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１０：積層鉄心、１１：スロット、１２：磁極部、１３：分割鉄心片ブロック、１４：鎖状鉄心材、１５：下側分割鉄心片、１６：中側分割鉄心片、１７：上側分割鉄心片、１８：下連結部、１９：軸受孔Ａ、２０：切欠き部、２１：中連結部、２２：突出軸部Ｂ、２３：軸受穴Ｃ、２４：切欠き部、２５：上連結部、２６：突出軸部Ｄ、２７：切欠き部、２８：ヒンジ部、２９：基部、３０：嵌入凹部、３０Ａ：嵌入孔、３１：かしめ用突起部、３２：かしめ部、３３：製造設備、３４：下側加工ステーション、３５：中上側加工ステーション、３６：帯状薄板材、３７：パイロット孔、３８：境界部、３９：パイロット加工型、４０：スロット加工型、４１：内外周トリミング型、４２、４３：繋がり部、４４：かしめ部加工型、４５：ヒンジ部加工型、４５Ａ：連結部加工型、４６：アイドル部、４７：交叉部、４８：繋がり部切断型、４９：かしめ型、５０：ヒンジ部嵌入型、５１：連結型、５２：アイドル部、５３：分離型、５４：パイロットピン、５５：帯状薄板材、５６：パイロット孔、５７：パイロット加工型、５８：上側両端トリミング型、５９：中側両端トリミング型、６０：アイドル部、６１：スロット加工型、６２：内外周トリミング型、６３、６４：繋がり部、６５：かしめ部加工型、６６：ヒンジ部加工型、６７：連結部加工型、６８：アイドル部、６９：パイロットピン、７０：円筒状治具、７１：積層鉄心、７２：連結孔、７３：突出部、７４、７５：分割鉄心片ブロック、７６：製造設備、７７：中側加工ステーション、７８：上側加工ステーション、７９：下側加工ステーション、８０：アイドル部、８１：連結型、８２：アイドル部、８３：分離型、８４、８５：帯状薄板材、８６、８６Ａ：パイロット孔、８７：パイロット加工型、８８：中側両端トリミング型、８９：アイドル部、９０：スロット加工型、９１：内外周トリミング型、９２：連結部加工型、９３：アイドル部、９４：パイロット加工型、９５：上側両端トリミング型、９６：アイドル部、９７：スロット加工型、９８：内外周トリミング型、９９：連結部加工型、１００：アイドル部、１０１：パイロットピン

Claims (3)

1. 磁性の薄板材を多数枚積層して形成され、内側にスロットで区分される所定数の磁極部を備えた積層鉄心の製造方法であって、
   所定のスロット形成位置で複数に分割した下側分割鉄心片、中側分割鉄心片、及び上側分割鉄心片を前記薄板材からそれぞれ形成し、前記下側分割鉄心片、中側分割鉄心片、及び上側分割鉄心片をかしめ積層した分割鉄心片ブロックを、その両端部に形成されたヒンジ部を介して鎖状かつ回動可能に連結して直線状に引出し、この直線状に連結された前記分割鉄心片ブロックをスパイラル状に巻いて積層形成することを特徴とする積層鉄心の製造方法。
2. 請求項１記載の積層鉄心の製造方法において、前記下側分割鉄心片を形成する加工ステ−ションはＸ方向に並べて配置され、前記中側分割鉄心片及び上側分割鉄心片を形成する加工ステーションは、前記Ｘ方向と直交するＹ方向に並べて配置され、これらの加工ステーションが交叉する位置で、前記下側分割鉄心片、中側分割鉄心片及び上側分割鉄心片の積層加工が行われると共に、隣り合う前記分割鉄心片ブロックが直線状で、かつ鎖状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。
3. 請求項１及び２のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造方法において、前記分割鉄心片ブロックの全部又は一部には、積層した場合に上下方向に符合する連結孔が形成された突出部を設け、最終的に組み立てられた積層鉄心を、上下方向に貫通する前記連結孔に挿通する連結部材を介して固定することを特徴とする積層鉄心の製造方法。

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