JP2006166498A - 積層回転子鉄心の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 螺旋状に巻回して積層した帯状鉄心片を互いにカシメ結合して積層回転子鉄心を製造する方法であって、その目的は省エネルギー化、高出力化および高効率化を図った積層回転子鉄心を、形状精度良く、かつ生産性良く製造することの可能な積層回転子鉄心の製造方法を提供することにある。
【解決手段】 本発明に関わる積層回転子鉄心の製造方法は、積層回転子鉄心を直線状に展開した形状を呈し、内周相当側縁に所定の間隔で形成された切欠部を有するとともに、隣合う切欠部の間の内周相当側縁を軸孔の内周に対応する円弧形状とし、かつ幅方向の中間部に所定の間隔で形成された磁石装着孔またはダイキャスト金属充填孔を有する帯状鉄心片を金属板から打抜き形成する工程と、帯状鉄心片の外周相当側縁を局部的に押圧して展延しつつ、帯状鉄心片を螺旋状に巻回して積層し、かつ積層された帯状鉄心片を互いにカシメ結合する工程とを含んで成る。
【選択図】 図２

Description

本発明は、積層回転子鉄心の製造方法に関するもので、詳しくは帯状鉄心片を螺旋状に巻回して積層し、かつ互いにカシメ結合して積層回転子鉄心を製造する方法に関する。

駆動電動機においては、省エネルギー化、高出力化および高効率化等を図るため、積層回転子鉄心に磁石ブロックを装着して成る所謂マグネット付き回転子や、積層回転子鉄心にダイキャスト金属を充填して成る所謂ダイキャスト付き回転子等が採用されたものがある。

一方、上記駆動電動機を構成する積層回転子鉄心は、通常、プレス金型装置を用いて金属板から回転子鉄心片を打抜き形成し、この回転子鉄心片を所定枚数積層して互いにカシメ結合することによって製造される。

このような積層回転子鉄心の製造方法によれば、形状精度の極めて良好な積層回転子鉄心を製造し得るものの、積層回転子鉄心を構成する個々の回転子鉄心片は、その外形が円形であるとともに中央に回転軸装着孔(軸孔)を有するため、打抜き形成に際してスクラップとなる部分が多く発生し、鉄心板の材料歩留りが低下してしまう問題がある。

ここで、上述した如き材料歩留りの低下を解消する技術の一例として、金属板から打抜き形成した帯状鉄心片を螺旋状に巻回して積層することで、積層固定子鉄心を製造する方法が提供されている。

詳しくは、図１１に示した積層固定子鉄心Ａは、円筒形状を呈するヨークＹと該ヨークＹから径内方向に突出する突極子Ｔ、Ｔ…とを有し、図１２に示す如く直線状に延在するヨーク部Ｓｙの内周相当側縁に磁極部Ｓｔ、Ｓｔ…を形成した帯状鉄心片Ｓを、ガイドＧの外周に倣って巻回するとともに積層し、巻き重ねた帯状鉄心片Ｓ，Ｓ…をカシメ結合や溶接により互いに固定することで製造されている。

上述した製造方法によれば、金属板の材料歩留りを向上させ得るものの、帯状鉄心片Ｓの平面形状が複雑である等の理由から、上記帯状鉄心片Ｓを真円に巻回することが困難であり、また突極子Ｔを構成する積層された磁極部Ｓｔ、Ｓｔ…の間においてもズレを生じ易いため、製造された積層固定子鉄心Ａの形状精度が低下する不都合があった。

さらに、上述した積層固定子鉄心の製造方法を、積層回転子鉄心の製造に適用した場合、一般に積層回転子鉄心は積層固定子鉄心よりもサイズが小さく、帯状鉄心片を小さな曲率で真円に巻回することは極めて難しいため、製造された積層回転子鉄心の形状精度は劣悪なものとなってしまう。

一方、積層回転子鉄心の他の製造方法として、帯状鉄心片を螺旋状に巻回するのではなく、円環状に巻回して形成した所定枚数の鉄心片を積層することで、積層回転子鉄心を製造する方法が提供されている(特許文献１参照)。

詳しくは、図１３に示した積層回転子鉄心Ｂは、中央に回転軸装着孔(軸孔)Ｏを有し、かつ外周に突極子Ｃ，Ｃ…を有しており、図１４に示す如く内周相当側縁Ｗｉに切欠部ｎ，ｎ…、外周相当側縁Ｗｏにスリットｓ，ｓ…を形成した直線状に延びる帯板Ｗを、所定の長さｌだけ円環状に巻回して中央に軸孔Ｄｏを形成し、かつスリットｓの周囲を打抜いて磁極部ｃ，ｃ…を形成して一枚の回転子鉄心片Ｄとし、この回転子鉄心片Ｄを所定枚数積層して互いに固定することで製造されている。
特開平７−８７７１４号公報

図１３および図１４に示した積層回転子鉄心の製造方法では、帯板Ｗを巻回して回転子鉄心片Ｄを形成しているため、金属板の材料歩留りは大幅に向上することとなる。

しかしながら、積層回転子鉄心Ｂを構成する個々の回転子鉄心片Ｄの軸孔Ｄｏは、帯板Ｗの内周相当側縁Ｗｉを切欠部ｎにより分断した線分から成る多角形を呈しているため、所定枚数の回転子鉄心片Ｄを積層して成る積層回転子鉄心Ｂの回転軸装着孔(軸孔)Ｏに回転軸(図示せず)を装着させるには、上記回転軸装着孔Ｏに対してブローチ盤等による再研削加工が必須であり、完全な製品としての積層回転子鉄心とするまでの工程が繁雑で生産性の低下を招来する。

さらに、上述した積層回転子鉄心の製造方法では、個々の回転子鉄心Ｄを一枚ずつ円環状に巻回して形成しているために、所定枚数の回転子鉄心Ｄを積層して成る積層回転子鉄心の生産性を向上させることが困難であった。

本発明の目的は上述した実状に鑑みて、省エネルギー化、高出力化および高効率化を図った積層回転子鉄心を、形状精度良く、かつ生産性良く製造することの可能な積層回転子鉄心の製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するべく、請求項１の発明に関わる積層回転子鉄心の製造方法は、螺旋状に巻回して積層した帯状鉄心片を互いにカシメ結合して積層回転子鉄心を製造する方法であって、積層回転子鉄心を直線状に展開した形状を呈し、内周相当側縁に所定の間隔で形成された切欠部を有するとともに、隣合う前記切欠部の間の内周相当縁部を軸孔の内周に対応する円弧形状とし、かつ幅方向の中間部に所定の間隔で形成された磁石装着孔を有する帯状鉄心片を金属板から打抜き形成する工程と、前記帯状鉄心片の外周相当側縁を局部的に押圧して展延しつつ、前記帯状鉄心片を螺旋状に巻回して積層し、かつ積層された前記帯状鉄心片を互いにカシメ結合する工程とを含んで成ることを特徴としている。

請求項２の発明に関わる積層回転子鉄心の製造方法は、請求項２の発明に関わる積層回転子鉄心の製造方法において、帯状鉄心片の内周相当側縁に形成される切欠部が、帯状鉄心片の幅方向における中央域に及んで形成されていることを特徴としている。

請求項３の発明に関わる積層回転子鉄心の製造方法は、請求項１または請求項２の発明に関わる積層回転子鉄心の製造方法において、帯状鉄心片の外周相当側縁を局部的に押圧する領域が、外周相当縁部に近接するほど拡がることを特徴としている。

請求項４の発明に関わる積層回転子鉄心の製造方法は、螺旋状に巻回して積層した帯状鉄心片を互いにカシメ結合して積層回転子鉄心を製造する方法であって、積層回転子鉄心を直線状に展開した形状を呈し、内周相当側縁に所定の間隔で形成された切欠部を有するとともに、隣合う前記切欠部の間の内周相当縁部を軸孔の内周に対応する円弧形状とし、かつ幅方向の中間部に所定の間隔で形成されたダイキャスト金属充填孔を有する帯状鉄心片を金属板から打抜き形成する工程と、前記帯状鉄心片の外周相当側縁を局部的に押圧して展延しつつ、前記帯状鉄心片を螺旋状に巻回して積層し、かつ積層された前記帯状鉄心片を互いにカシメ結合する工程とを含んで成ることを特徴としている。

請求項５の発明に関わる積層回転子鉄心の製造方法は、請求項４の発明に関わる積層回転子鉄心の製造方法において、帯状鉄心片の内周相当側縁に形成される切欠部が、帯状鉄心片の幅方向における中央域に及んで形成されていることを特徴としている。

請求項６の発明に関わる積層回転子鉄心の製造方法は、請求項４または請求項５の発明に関わる積層回転子鉄心の製造方法において、帯状鉄心片の外周相当側縁を局部的に押圧する領域が、外周相当縁部に近接するほど拡がることを特徴としている。

請求項１の発明に関わる積層回転子鉄心の製造方法によれば、帯状鉄心片を螺旋状に巻回する際、所定の間隔で切欠部を形成したことで内周相当側縁が板圧縮力を受けることなく曲げ成形され、また局部的に押圧して展延することで外周相当側縁の曲げ成形性が向上し、さらに磁石装着孔を形成したことで幅方向における中間部の曲げ成形性が向上することとなり、もって帯状鉄心片を真円形を呈して巻回することが可能となり、形状精度の優れた積層回転子鉄心を製造することができる。
また、請求項１の発明に関わる積層回転子鉄心の製造方法では、帯状鉄心片を螺旋状に巻回して積層することにより積層回転子鉄心を製造するため、帯板を円環状に巻回して一枚ずつ形成した回転子鉄心を積層する従来の製造方法に比べ、積層回転子鉄心の生産性を大幅に向上させることができる。
さらに、帯状鉄心片における切欠部の間の内周相当縁部を、軸孔の内周に対応する円弧形状としたことで、上記帯状鉄心片を巻回して出来た積層回転子鉄心において、その軸孔は所定の丸孔形状と成るために再研削加工を必要とせず、もって積層回転子鉄心の生産性を大幅に向上させることができる。
かくして、請求項１の発明に関わる積層回転子鉄心の製造方法によれば、省エネルギー化、高出力化および高効率化を図った積層回転子鉄心を、形状精度良く、かつ生産性良く製造することが可能となる。

請求項２の発明に関わる積層回転子鉄心の製造方法によれば、帯状鉄心片の内周相当側縁に形成される切欠部を、帯状鉄心片の幅方向における中央域に及んで形成したことで、帯状鉄心片を螺旋状に巻回する際の抵抗(板圧縮力)が大幅に低減され、帯状鉄心片の巻回をより容易に行うことが可能となり、もって積層回転子鉄心の形状精度が極めて優れたものとなる。

請求項３の発明に関わる積層回転子鉄心の製造方法によれば、帯状鉄心片の外周相当側縁を局部的に押圧する領域を、外周相当縁部に近接するほど拡がる態様としたことで、押圧によって帯状鉄心片の外周側がより多く延ばされるため、帯状鉄心片をより容易に巻回することが可能となり、もって積層回転子鉄心の形状精度が極めて良好なものとなる。

請求項４の発明に関わる積層回転子鉄心の製造方法によれば、帯状鉄心片を螺旋状に巻回する際、所定の間隔で切欠部を形成したことで内周相当側縁が板圧縮力を受けることなく曲げ成形され、また局部的に押圧して展延することで外周相当側縁の曲げ成形性が向上し、さらにダイキャスト金属充填孔を形成したことで幅方向における中間部の曲げ成形性が向上することとなり、もって帯状鉄心片を真円形を呈して巻回することが可能となり、形状精度の優れた積層回転子鉄心を製造することができる。
また、請求項４の発明に関わる積層回転子鉄心の製造方法では、帯状鉄心片を螺旋状に巻回して積層することにより積層回転子鉄心を製造するため、帯板を円環状に巻回して一枚ずつ形成した回転子鉄心を積層する従来の製造方法に比べ、積層回転子鉄心の生産性を大幅に向上させることができる。
さらに、帯状鉄心片における切欠部の間の内周相当縁部を、軸孔の内周に対応する円弧形状としたことで、上記帯状鉄心片を巻回して出来た積層回転子鉄心において、その軸孔は所定の丸孔形状と成るために再研削加工を必要とせず、もって積層回転子鉄心の生産性を大幅に向上させることができる。
かくして、請求項４の発明に関わる積層回転子鉄心の製造方法によれば、省エネルギー化、高出力化および高効率化を図った積層回転子鉄心を、形状精度良く、かつ生産性良く製造することが可能となる。

請求項５の発明に関わる積層回転子鉄心の製造方法によれば、帯状鉄心片の内周相当側縁に形成される切欠部を、帯状鉄心片の幅方向における中央域に及んで形成したことで、帯状鉄心片を螺旋状に巻回する際の抵抗(板圧縮力)が大幅に低減され、帯状鉄心片の巻回をより容易に行うことが可能となり、もって積層回転子鉄心の形状精度が極めて優れたものとなる。

請求項６の発明に関わる積層回転子鉄心の製造方法によれば、帯状鉄心片の外周相当側縁を局部的に押圧する領域を、外周相当縁部に近接するほど拡がる態様としたことで、押圧によって帯状鉄心片の外周側がより多く延ばされるため、帯状鉄心片をより容易に巻回することが可能となり、もって積層回転子鉄心の形状精度が極めて良好なものとなる。

以下、実施例を示す図面に基づいて、本発明を詳細に説明する。
図１〜図５は、第１の発明(請求項１〜請求項３)に関わる積層回転子鉄心の製造方法における一実施例を示しており、本発明に基づいて製造される積層回転子鉄心１は、マグネット付き回転子１００(図５参照)の構成要素であって、中心に回転軸装着孔(軸孔)１Ｏを備えた環形状を呈するとともに、外周面に近接した部位には全周に亘って磁石装着孔１Ｍ，１Ｍ…が配列形成されている。

上記積層回転子鉄心１は、後述する如く金属板から打抜き形成した帯状鉄心片１０を、螺旋状に巻回して積層するとともに互いカシメ結合することによって製造されており、図１中の符号１０ｃ，１０ｃ…は上記帯状鉄心片１０に形成されたカシメ部を示している。

また、図１中の符号１０ｐ，１０ｐ…は、後述する如く帯状鉄心片１０を巻回する際に形成されたプレス部を示しており、さらに、図１中の符号１０ｎ，１０ｎ…は、後述する如く帯状鉄心片１０を巻回した際に閉じられた切欠部を示している。

以下では、上述した積層回転子鉄心１の製造手順を例示することで、第１の発明に関わる積層回転子鉄心の製造方法を詳細に説明する。
先ず、図２(ａ)に示す如く、帯状鉄心片１０を図示していない金属板から打抜き形成する。

上記帯状鉄心片１０は、上述した積層回転子鉄心１を直線状に展開した形状、具体的には真っ直ぐに延在する帯状を呈しており、その内周相当側縁１０ｉ、すなわち後の工程において帯状鉄心片１０が巻回された際、積層回転子鉄心１(図１参照)の内周域を構成する部位には、所定のピッチ(間隔)で切欠部１０ｎ，１０ｎ…が形成されている。

個々の切欠部１０ｎ…は、帯状鉄心片１０の縁部に向けて開放されたＶ字形状を呈しており、その頂部は帯状鉄心片１０の幅方向における中央域にまで及んで形成されている。

また、上記内周相当側縁１０ｉに形成された隣合う切欠部１０ｎの間の内周エッジ(内周相当縁部)１０ｅは、完成した積層回転子鉄心１(図１参照)における回転軸装着孔(軸孔)１Ｏの内周に対応する円弧形状、詳しくは図３に示す如く、回転軸装着孔１Ｏの半径ｒを曲率半径とした円弧形状に形成されている。

また、上記帯状鉄心片１０の内周相当側縁１０ｉおよび外周相当側縁１０ｏには、それぞれ所定のピッチでカシメ部１０ｃ，１０ｃ…が配列形成されており、これらカシメ部１０ｃ，１０ｃ…の形成ピッチは、後の工程において帯状鉄心片１０が螺旋状に巻回して積層された際、カシメ部１０ｃ同士が互いに合致するよう設定されている。

さらに、上記帯状鉄心片１０における幅方向の中間部、詳しくは中間部において外周相当側縁１０ｏに寄った部位には、所定のピッチ(間隔)で矩形状の磁石装着孔１０ｍ，１０ｍ…が形成されており、これら磁石装着孔１０ｍ，１０ｍ…の形成ピッチは、後の工程において帯状鉄心片１０が螺旋状に巻回して積層された際、磁石装着孔１０ｍ同士が互いに合致することで、貫通した磁石装着孔１０Ｍ(図１参照)を構成するよう設定されている。

ここで、上述した帯状鉄心片１０における切欠部１０ｎの形成ピッチ(間隔)や、上記切欠部１０ｎの大きさ(帯状鉄心片１０の幅方向における寸法、Ｖ字の開き角度)、さらに磁石装着孔１０ｍの形成ピッチ(間隔)や形状等は、製造される積層回転子鉄心１の仕様に基づいて、適宜に設定し得るものであることは言うまでもない。

上述した如く金属板から帯状鉄心片１０を打抜き形成したのち、該帯状鉄心片１０を製造装置(図示せず)に搬入し、図２(ｂ)に示す如く上記帯状鉄心片１０における外周相当側縁１０ｏを局部的に押圧して展延しつつ、上記帯状鉄心片１０を螺旋状に巻回して積層するとともに、カシメ部１０ｃ，１０ｃ…を介して互いにカシメ結合することによって、所定形状の積層回転子鉄心１(図１参照)を製造する。

具体的には、製造装置の巻取りガイドＧに帯状鉄心片１０の一端を係止し、矢印Ｆの如く帯状鉄心片１０を巻取りガイドＧに搬入しつつ、矢印Ｒの如く回転する巻取りガイドＧの外周に帯状鉄心片１０を巻き付けることで、上記帯状鉄心片１０の曲げ形成を行なう。

このとき、巻取りガイドＧに巻き付けて帯状鉄心片１０を曲げ形成する前の時点で、図２(ｂ)に示す如く帯状鉄心片１０の外周相当側縁１０ｏにプレス部１０ｐを押圧形成することにより、上記外周相当側縁１０ｏを局部的に押圧して長手方向に展延する。

ここで、上記プレス部１０ｐは、図４に示す如く略半円形状を呈し、帯状鉄心片１０の外周相当エッジ(外周相当縁部)１０ｆに臨んで形成されており、その形成領域は外周相当エッジ１０ｆに近接するほど拡がっている。
なお、上記プレス部１０ｐ，１０ｐ…は、帯状鉄心片１０の搬送に伴って、外周相当側縁１０ｏに所定のピッチ(間隔)で押圧形成される。

帯状鉄心片１０の外周相当側縁１０ｏにプレス部１０ｐ，１０ｐ…を押圧形成したのち、回転する巻取りガイドＧの外周に帯状鉄心片１０を巻き付け、所定の層数だけ積層された帯状鉄心片１０同士を、カシメ部１０ｃ，１０ｃ…で互いにカシメ結合することによって、図１に示す如き所定形状の積層回転子鉄心１が製造されることとなる。

ここで、上記帯状鉄心片１０は、内周相当側縁１０ｉに所定のピッチで切欠部１０ｎ，１０ｎ…が形成されているため、製造装置(図示せず)において螺旋状に巻回される際、内周相当側縁１０ｉに板圧縮力を生じることなく、容易に曲げ成形されることとなる。

また、上記帯状鉄心片１０は、製造装置(図示せず)において螺旋状に巻回される際、外周相当側縁１０ｏにプレス部１０ｐ，１０ｐ…を形成しているため、外周相当側縁１０ｏが局部的に押圧されて展延することで、容易に曲げ成形されることとなる。

さらに、上記帯状鉄心片１０は、幅方向における中間部に磁石装着孔１０ｍ，１０ｍ…を形成しているため、上記中間部における成形性が向上することとなり、製造装置(図示せず)において螺旋状に巻回される際、容易に曲げ成形されることとなる。

このように、帯状鉄心片１０は螺旋状に巻回される際の曲げ成形性が極めて良好なので、上記帯状鉄心片１０を真円形を呈して巻回することが可能となり、もって形状精度の優れた積層回転子鉄心１を製造することができる。

また、上述した積層回転子鉄心１の製造方法によれば、帯状鉄心片１０を螺旋状に巻回して積層することで積層回転子鉄心１を製造しているので、帯板を円環状に巻回して一枚ずつ形成した回転子鉄心を積層する従来の製造方法(図１３、図１４参照)に比べ、積層回転子鉄心１の生産性を大幅に向上させることが可能となる。

さらに、上述した積層回転子鉄心１の製造方法では、帯状鉄心片１０における切欠部１０ｎの間の内周相当エッジ１０ｅを、回転軸装着孔１Ｏの内周に対応する円弧形状としたことで、上記帯状鉄心片１０を巻回して出来た積層回転子鉄心１において、その回転軸装着孔１Ｏは所定の丸孔形状と成るために再研削加工を必要とせず、もって積層回転子鉄心１の生産性を大幅に向上させることが可能となる。

また、帯状鉄心片１０の内周相当側縁１０ｉに形成される切欠部１０ｎ，１０ｎ…を、上記帯状鉄心片１０の幅方向における中央域に及んで形成したことで、帯状鉄心片１０を螺旋状に巻回する際の抵抗(板圧縮力)が大幅に低減されるため、帯状鉄心片１０の巻回をより容易に行うことができ、積層回転子鉄心１の形状精度が更に優れたものとなる。

また、帯状鉄心片１０の外周相当側縁１０ｏに形成されるプレス部１０ｐ，１０ｐ…の領域を、外周相当エッジ１０ｆに近接するほど拡がる態様としたことで、押圧によって帯状鉄心片１０の外周側がより多く延ばされるため、帯状鉄心片１０をより容易に巻回することが可能となり、もって積層回転子鉄心１の形状精度が更に優れたものとなる。

さらに、帯状鉄心片１０の外周相当側縁１０ｏを局部的に押圧して形成されたプレス部１０ｐ，１０ｐ…は、連続することなく局部的(断続的)に存在しているので、積層回転子鉄心１の外観を劣化させることなく、また粉塵等の侵入がないため積層回転子鉄心１の長寿命化を図ることができる。

上述した如き態様で積層回転子鉄心１を製造したのち、図５(ａ)に示す如く積層回転子鉄心１の磁石装着孔１Ｍ，１Ｍ…に、例えばフェライト磁石や希土類磁石等から成る磁石ブロック１５，１５…を各々挿入して固定することで、図５(ｂ)に示す如く積層回転子鉄心１に磁石ブロック１５を装着して成るマグネット付き回転子１００が完成する。

図６〜図１０は、第２の発明(請求項４〜請求項６)に関わる積層回転子鉄心の製造方法における一実施例を示しており、本発明に基づいて製造される積層回転子鉄心２は、ダイキャスト付き回転子２００(図１０参照)の構成要素であって、中心に回転軸装着孔(軸孔)２Ｏを備えた環形状を呈するとともに、外周面に近接した部位には全周に亘ってダイキャスト金属充填孔２Ｄ，２Ｄ…が配列形成されている。

上記積層回転子鉄心２は、後述する如く金属板から打抜き形成した帯状鉄心片２０を、螺旋状に巻回して積層するとともに互いカシメ結合することによって製造されており、図６中の符号２０ｃ，２０ｃ…は上記帯状鉄心片２０に形成されたカシメ部を示している。

また、図６中の符号２０ｐ，２０ｐ…は、後述する如く帯状鉄心片２０を巻回する際に形成されたプレス部を示しており、さらに、図１中の符号２０ｎ，２０ｎ…は、後述する如く帯状鉄心片２０を巻回した際に閉じられた切欠部を示している。

以下では、上述した積層回転子鉄心２の製造手順を例示することで、第２の発明に関わる積層回転子鉄心の製造方法を詳細に説明する。
先ず、図７(ａ)に示す如く、帯状鉄心片２０を図示していない金属板から打抜き形成する。

上記帯状鉄心片２０は、上述した積層回転子鉄心２を直線状に展開した形状、具体的には真っ直ぐに延在する帯状を呈しており、その内周相当側縁２０ｉ、すなわち後の工程において帯状鉄心片２０が巻回された際、積層回転子鉄心２(図６参照)の内周域を構成する部位には、所定のピッチ(間隔)で切欠部２０ｎ，２０ｎ…が形成されている。

個々の切欠部２０ｎ…は、帯状鉄心片２０の縁部に向けて開放されたＶ字形状を呈しており、その頂部は帯状鉄心片２０の幅方向における中央域にまで及んで形成されている。

また、上記内周相当側縁２０ｉに形成された隣合う切欠部２０ｎの間の内周エッジ(内周相当縁部)２０ｅは、完成した積層回転子鉄心２(図６参照)における回転軸装着孔(軸孔)２Ｏの内周に対応する円弧形状、詳しくは図８に示す如く、回転軸装着孔２Ｏの半径ｒを曲率半径とした円弧形状に形成されている。

また、上記帯状鉄心片２０の内周相当側縁２０ｉおよび外周相当側縁２０ｏには、それぞれ所定のピッチでカシメ部２０ｃ，２０ｃ…が配列形成されており、これらカシメ部２０ｃ，２０ｃ…の形成ピッチは、後の工程において帯状鉄心片２０が螺旋状に巻回して積層された際、カシメ部２０ｃ同士が互いに合致するよう設定されている。

さらに、上記帯状鉄心片２０における幅方向の中間部、詳しくは中間部において外周相当側縁２０ｏに寄った部位には、所定のピッチ(間隔)で矩形状のダイキャスト金属充填孔２０ｄ，２０ｄ…が形成されており、これらダイキャスト金属充填孔２０ｄ，２０ｄ…の形成ピッチは、後の工程において帯状鉄心片２０が螺旋状に巻回して積層された際、ダイキャスト金属充填孔２０ｄ同士が互いに合致することで、貫通したダイキャスト金属充填孔２Ｄ(図６参照)を構成するよう設定されている。

ここで、上述した帯状鉄心片２０における切欠部２０ｎの形成ピッチ(間隔)や、上記切欠部２０ｎの大きさ(帯状鉄心片２０の幅方向における寸法、Ｖ字の開き角度)、さらにダイキャスト金属充填孔２０ｄの形成ピッチ(間隔)や形状等は、製造される積層回転子鉄心２の仕様に基づいて、適宜に設定し得るものであることは言うまでもない。

上述した如く金属板から帯状鉄心片２０を打抜き形成したのち、該帯状鉄心片２０を製造装置(図示せず)に搬入し、図７(ｂ)に示す如く上記帯状鉄心片２０における外周相当側縁２０ｏを局部的に押圧して展延しつつ、上記帯状鉄心片２０を螺旋状に巻回して積層するとともに、カシメ部２０ｃ，２０ｃ…を介して互いにカシメ結合することによって、所定形状の積層回転子鉄心２(図６参照)を製造する。

具体的には、製造装置の巻取りガイドＧに帯状鉄心片２０の一端を係止し、矢印Ｆの如く帯状鉄心片２０を巻取りガイドＧに搬入しつつ、矢印Ｒの如く回転する巻取りガイドＧの外周に帯状鉄心片２０を巻き付けることで、上記帯状鉄心片２０の曲げ形成を行なう。

このとき、巻取りガイドＧに巻き付けて帯状鉄心片２０を曲げ形成する前の時点で、図７(ｂ)に示す如く帯状鉄心片２０の外周相当側縁２０ｏにプレス部２０ｐを押圧形成することにより、上記外周相当側縁２０ｏを局部的に押圧して長手方向に展延する。

ここで、上記プレス部２０ｐは、図９に示す如く略半円形状を呈し、帯状鉄心片２０の外周相当エッジ(外周相当縁部)２０ｆに臨んで形成されており、その形成領域は外周相当エッジ２０ｆに近接するほど拡がっている。
なお、上記プレス部２０ｐ，２０ｐ…は、帯状鉄心片２０の搬送に伴って、外周相当側縁２０ｏに所定のピッチ(間隔)で押圧形成される。

帯状鉄心片２０の外周相当側縁２０ｏにプレス部２０ｐ，２０ｐ…を押圧形成したのち、回転する巻取りガイドＧの外周に帯状鉄心片２０を巻き付け、所定の層数だけ積層された帯状鉄心片２０同士を、カシメ部２０ｃ，２０ｃ…で互いにカシメ結合することによって、図６に示す如き所定形状の積層回転子鉄心２が製造されることとなる。

ここで、上記帯状鉄心片２０は、内周相当側縁２０ｉに所定のピッチで切欠部２０ｎ，２０ｎ…が形成されているため、製造装置(図示せず)において螺旋状に巻回される際、内周相当側縁２０ｉに板圧縮力を生じることなく、容易に曲げ成形されることとなる。

また、上記帯状鉄心片２０は、製造装置(図示せず)において螺旋状に巻回される際、外周相当側縁２０ｏにプレス部２０ｐ，２０ｐ…を形成しているため、外周相当側縁２０ｏが局部的に押圧されて展延することで、容易に曲げ成形されることとなる。

さらに、上記帯状鉄心片２０は、幅方向における中間部にダイキャスト金属充填孔２０ｄ，２０ｄ…を形成しているため、上記中間部における成形性が向上することとなり、製造装置(図示せず)において螺旋状に巻回される際、容易に曲げ成形されることとなる。

このように、帯状鉄心片２０は螺旋状に巻回される際の曲げ成形性が極めて良好なので、上記帯状鉄心片２０を真円形を呈して巻回することが可能となり、もって形状精度の優れた積層回転子鉄心２を製造することができる。

また、上述した積層回転子鉄心２の製造方法によれば、帯状鉄心片２０を螺旋状に巻回して積層することで積層回転子鉄心２を製造しているので、帯板を円環状に巻回して一枚ずつ形成した回転子鉄心を積層する従来の製造方法(図１３、図１４参照)に比べ、積層回転子鉄心２の生産性を大幅に向上させることが可能となる。

さらに、上述した積層回転子鉄心２の製造方法では、帯状鉄心片２０における切欠部２０ｎの間の内周相当エッジ２０ｅを、回転軸装着孔２Ｏの内周に対応する円弧形状としたことで、上記帯状鉄心片２０を巻回して出来た積層回転子鉄心２において、その回転軸装着孔２Ｏは所定の丸孔形状と成るために再研削加工を必要とせず、もって積層回転子鉄心２の生産性を大幅に向上させることが可能となる。

また、帯状鉄心片２０の内周相当側縁２０ｉに形成される切欠部２０ｎ，２０ｎ…を、上記帯状鉄心片２０の幅方向における中央域に及んで形成したことで、帯状鉄心片２０を螺旋状に巻回する際の抵抗(板圧縮力)が大幅に低減されるため、帯状鉄心片２０の巻回をより容易に行うことができ、積層回転子鉄心２の形状精度が更に優れたものとなる。

また、帯状鉄心片２０の外周相当側縁２０ｏに形成されるプレス部２０ｐ，２０ｐ…の領域を、外周相当エッジ２０ｆに近接するほど拡がる態様としたことで、押圧によって帯状鉄心片２０の外周側がより多く延ばされるため、帯状鉄心片２０をより容易に巻回することが可能となり、もって積層回転子鉄心２の形状精度が更に優れたものとなる。

さらに、帯状鉄心片２０の外周相当側縁２０ｏを局部的に押圧して形成されたプレス部２０ｐ，２０ｐ…は、連続することなく局部的(断続的)に存在しているので、積層回転子鉄心２の外観を劣化させることなく、また粉塵等の侵入がないため積層回転子鉄心２の長寿命化を図ることができる。

上述した如き態様で積層回転子鉄心２を製造したのち、図１０(ａ)に示す如く積層回転子鉄心２のダイキャスト金属充填孔２Ｄ，２Ｄ…に、溶融したダイキャスト金属(例えばアルミニウム等)２５を充填して鋳造(ダイキャスティング)することにより、図１０(ｂ)に示す如く積層回転子鉄心２にダイキャスト金属２５のブロックを設けて成るダイキャスト付き回転子２００が完成する。

第１の発明に関わる方法を適用して製造された積層回転子鉄心の実施例を示す外観斜視図。 (ａ)および(ｂ)は、図１に示した積層回転子鉄心の製造手順を示す概念図。 図１に示した積層回転子鉄心を構成する帯状鉄心片の要部平面図。 (ａ)および(ｂ)は、図１に示した積層回転子鉄心を構成する帯状鉄心片の要部平面図および断面図。 (ａ)および(ｂ)は、図１に示した積層回転子鉄心を要素とする回転子の製造工程を示す概念図。 第２の発明に関わる方法を適用して製造された積層回転子鉄心の実施例を示す外観斜視図。 (ａ)および(ｂ)は、図６に示した積層回転子鉄心の製造手順を示す概念図。 図６に示した積層回転子鉄心を構成する帯状鉄心片の要部平面図。 (ａ)および(ｂ)は、図６に示した積層回転子鉄心を構成する帯状鉄心片の要部平面図および断面図。 (ａ)および(ｂ)は、図６に示した積層回転子鉄心を要素とする回転子の製造工程を示す概念図。 従来の技術により製造された積層固定子鉄心を示す外観斜視図。 (ａ)および(ｂ)は、図１１に示した積層固定子鉄心を製造する手順を示す概念図。 従来の技術により製造された積層回転子鉄心を示す外観斜視図。 (ａ)および(ｂ)は、図１３に示した積層回転子鉄心を製造する手順を示す概念図。

符号の説明

１…積層回転子鉄心、
１Ｏ…回転軸装着孔(軸孔)、
１Ｍ…磁石装着孔、
１０…帯状鉄心片、
１０ｉ…内周相当側縁、
１０ｎ…切欠部、
１０ｅ…内周エッジ(内周相当縁部)、
１０ｍ…磁石装着孔、
１０ｃ…カシメ部、
１０ｏ…外周相当側縁、
１０ｐ…プレス部、
１０ｆ…外周エッジ(外周相当縁部)、
１５…磁石ブロック、
１００…マグネット付き回転子、
２…積層回転子鉄心、
２Ｏ…回転軸装着孔(軸孔)、
２Ｄ…ダイキャスト金属充填孔、
２０…帯状鉄心片、
２０ｉ…内周相当側縁、
２０ｎ…切欠部、
２０ｅ…内周エッジ(内周相当縁部)、
２０ｄ…ダイキャスト金属充填孔、
２０ｃ…カシメ部、
２０ｏ…外周相当側縁、
２０ｐ…プレス部、
２０ｆ…外周エッジ(外周相当縁部)、
２５…ダイキャスト金属、
２００…ダイキャスト付き回転子。

Claims (6)

1. 螺旋状に巻回して積層した帯状鉄心片を互いにカシメ結合して積層回転子鉄心を製造する方法であって、
   積層回転子鉄心を直線状に展開した形状を呈し、内周相当側縁に所定の間隔で形成された切欠部を有するとともに、隣合う前記切欠部の間の内周相当縁部を軸孔の内周に対応する円弧形状とし、かつ幅方向の中間部に所定の間隔で形成された磁石装着孔を有する帯状鉄心片を金属板から打抜き形成する工程と、
   前記帯状鉄心片の外周相当側縁を局部的に押圧して展延しつつ、前記帯状鉄心片を螺旋状に巻回して積層し、かつ積層された前記帯状鉄心片を互いにカシメ結合する工程と、
   を含んで成ることを特徴とする積層回転子鉄心の製造方法。
2. 前記帯状鉄心片の内周相当側縁に形成される切欠部は、前記帯状鉄心片の幅方向における中央域に及んで形成されていることを特徴とする請求項１記載の積層回転子鉄心の製造方法。
3. 前記帯状鉄心片の外周相当側縁を局部的に押圧する領域は、外周相当縁部に近接するほど拡がることを特徴とする請求項１または請求項２記載の積層回転子鉄心の製造方法。
4. 螺旋状に巻回して積層した帯状鉄心片を互いにカシメ結合して積層回転子鉄心を製造する方法であって、積層回転子鉄心を直線状に展開した形状を呈し、内周相当側縁に所定の間隔で形成された切欠部を有するとともに、隣合う前記切欠部の間の内周相当縁部を軸孔の内周に対応する円弧形状とし、かつ幅方向の中間部に所定の間隔で形成されたダイキャスト金属充填孔を有する帯状鉄心片を金属板から打抜き形成する工程と、
   前記帯状鉄心片の外周相当側縁を局部的に押圧して展延しつつ、前記帯状鉄心片を螺旋状に巻回して積層し、かつ積層された前記帯状鉄心片を互いにカシメ結合する工程と、
   を含んで成ることを特徴とする積層回転子鉄心の製造方法。
5. 前記帯状鉄心片の内周相当側縁に形成される切欠部は、前記帯状鉄心片の幅方向における中央域に及んで形成されていることを特徴とする請求項４記載の積層回転子鉄心の製造方法。
6. 前記帯状鉄心片の外周相当側縁を局部的に押圧する領域は、外周相当縁部に近接するほど拡がることを特徴とする請求項４または請求項５記載の積層回転子鉄心の製造方法。

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