JP2012010497A

JP2012010497A - 積層鉄心および回転機器

Info

Publication number: JP2012010497A
Application number: JP2010144665A
Authority: JP
Inventors: Takashi Sano; 崇佐野; Hideaki Shiroyanagi; 秀明白▲柳▼; Toshiyuki Morii; 敏行森井
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: Minebea Co Ltd
Priority date: 2010-06-25
Filing date: 2010-06-25
Publication date: 2012-01-12

Abstract

【課題】人手を煩わすことなく、積層鉄心のダレ面とバリ面とを識別可能にした積層鉄心およびその積層鉄心を用いた回転機器を提供することにある。
【解決手段】回転機器の回転子または固定子として用いる鉄心であって、複数枚の鉄心板を積層して成る積層鉄心１において、積層された複数枚の鉄心板２、３のうち、該鉄心板の打ち抜き成形時にできるバリ面が表面となる側の端の鉄心板２に識別用の貫通孔を設け、該鉄心板２の打ち抜き成形時にできるダレ面が表面となる側の端の鉄心板３には前記識別用の貫通孔を設けないことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、積層鉄心および回転機器に関し、特に回転機器の固定子または回転子として用いる積層鉄心およびその積層鉄心を用いた回転機器に関する。

従来、モータのような回転機器において、固定子または回転子として用いる鉄心として、鉄心板を積層した積層鉄心が知られている（例えば特許文献１参照）。

このような積層鉄心では、鉄心に応じた形状の鉄心板をたとえば鉄板から打ち抜いて得て、この鉄心板を複数枚用意し、これを積層する。

特開平８−２２８４６１号公報

ところで、上述のように鉄板から打ち抜いて得た鉄心板では、その縁部に、打ち抜き方向に突出するバリ部が形成され、また、バリ部の反対面にはダレ部が形成される。

また、積層鉄心にモータシャフトを挿入する場合、積層鉄心を構成する各鉄心板に軸挿入用貫通孔を設けるが、この軸挿入用貫通孔を打ち抜いて形成する際にもその縁部にダレ部、バリ部が形成される。軸挿入用貫通孔のバリ部は、積層鉄心にモータシャフトを挿入する際の障害となるため、軸挿入用貫通孔のダレ部の側からモータシャフトを挿入するのが好ましい。このためには、積層鉄心のダレ面とバリ面とを識別することが求められるが、従来、この有効な識別手段がなく、ダレ部やバリ部を視認するにしても非常に見にくく、人手を煩わすという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、人手を煩わすことなく、積層鉄心のダレ面とバリ面とを識別可能にした積層鉄心およびその積層鉄心を用いた回転機器を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、回転機器の回転子または固定子として用いる鉄心であって、複数枚の鉄心板を積層して成る積層鉄心において、積層された複数枚の鉄心板のうち、該鉄心板の打ち抜き成形時にできるバリ面が表面となる側の端の鉄心板に貫通孔を設け、該鉄心板の打ち抜き成形時にできるダレ面が表面となる側の端の鉄心板には前記貫通孔を設けないことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、回転機器において、請求項１に記載の積層鉄心は、積層したすべての鉄心板に貫通して軸を挿入するための軸挿入用貫通孔を有し、該積層鉄心回転子として用いることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、回転機器において、請求項１に記載の積層鉄心を固定子として用いることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、回転機器において、請求項２に記載の積層鉄心の前記貫通孔の有無に基づいて該積層鉄心の向きを判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果に基づいて該積層鉄心と他の構成部材とを相対的に挿入する回転機器の製造装置によって製造されたことを特徴とする。

本発明によれば、人手を煩わすことなく、積層鉄心のダレ面とバリ面とを識別可能にした積層鉄心およびその積層鉄心を用いた回転機器を提供するができる。

また、本発明は、積層鉄心のダレ面とバリ面とを容易に判別することができ、モータシャフトをダレ面から挿入することにより、そのスラスト高さを管理することができる。また、モータシャフトをダレ面から挿入することにより、バリ面から挿入する場合の引っ掛かりを避けることができる。

また、複数の回転機器のそれぞれで、積層鉄心に設けるマークの個数や形状、大きさを変えることにより、回転機器の機種ごとの管理を容易に行うことができる。

本実施の形態の積層鉄心を示す斜視図である。図１に示した積層鉄心を裏側から見た斜視図である。図１に示した積層鉄心の積層前の状態を示す斜視図である。図１に示した鉄心板２について説明する概略図であり、（ａ）は鉄心板２の一方の面を示す概略平面図であり、（ｂ）は鉄心板２の他方の面を示す概略平面図であり、（ｃ）は鉄心板２を（ａ）の方向ＩＶＣから見た概略側面図である。図１に示した鉄心板３について説明する概略図であり、（ａ）は鉄心板３の一方の面を示す概略平面図であり、（ｂ）は鉄心板３の他方の面を示す概略平面図であり、（ｃ）は鉄心板３を（ａ）の方向ＶＣから見た概略側面図である。鉄心板２および鉄心板３を積層する際の各面の向きについて説明する図であり、（ａ）は図１に示した鉄心板３における積層向きを示す側断面図であり、（ｂ）は鉄心板３のダレ面３ｂ側に鉄心板２を積層した場合を示す側断面図であり、（ｃ）は（ｂ）における鉄心板２の貫通孔２ｄの代わりに、孔形成の向きを逆にした貫通孔１２ｄを設けた鉄心板１２を用いる場合を示す側断面図である。図１に示した積層鉄心１に軸を挿入する軸送入機の構成を示すブロック図である。図７に示した軸送入機の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本実施の形態の積層鉄心を示す斜視図である。

図２は、図１に示した積層鉄心を裏側から見た斜視図である。

図３は、図１に示した積層鉄心の積層前の状態を示す斜視図である。

本実施の形態の積層鉄心１は、ＶＲ型レゾルバの回転子のコアで用いる例である。

この積層鉄心１は、たとえば珪素鋼板を所定の平面形状に打ち抜き加工した、１枚の鉄心板２および複数枚の鉄心板３を積層して構成される。

５は回転子の軸を挿入するための軸挿入用貫通孔である。

図４は、図１に示した鉄心板２について説明する概略図であり、（ａ）は鉄心板２の一方の面を示す概略平面図であり、（ｂ）は鉄心板２の他方の面を示す概略平面図であり、（ｃ）は鉄心板２を（ａ）の方向ＩＶＣから見た概略側面図である。

一般に、上部から打ち抜き加工した鉄板には上部にダレができ、下部にバリができる。ダレができた面をダレ面と呼び、バリができた面をバリ面と呼ぶ。

図４（ａ）に示す鉄心板２の面２ａは、打ち抜き加工時に、その打ち抜き箇所にバリを生じた面であり、一方、図４（ｂ）に示す鉄心板２の面２ｂは、打ち抜き加工時に、その打ち抜き箇所にダレを生じた面である。図４（ｃ）に示すように、鉄心板２の面２ａにはバリＤが生じており、反対の面２ｂにはダレＣが生じている。

鉄心板２は、積層時のカシメに用いる鉄心板３の４つのダボ凸部３ｆ（図５参照）を受ける貫通孔であるダボ受け孔２ｃを４箇所に有する。

また、鉄心板２は、ダボ受け孔２ｃのほかに貫通孔２ｄを有する。２ｅは回転子の軸を挿入するための軸挿入用貫通孔である。鉄心板２および３を積層した際には、この軸挿入用貫通孔２ｅと鉄心板３の軸挿入用貫通孔３ｅ（図５参照）とによって、図１および２に示した軸挿入用貫通孔５を形成する。

なお、ダボ受け孔２ｃ、貫通孔２ｄおよび軸挿入用貫通孔２ｅの形成時にも、各孔の縁にダレおよびバリが生じる。本実施形態では、打ち抜き箇所にダレＣを生じた面２ｂ側に、この各孔の縁のダレが生じ、打ち抜き箇所にバリＤを生じた面２ａ側に、この各孔の縁のバリが生じるよう、各孔を形成している。

図５は、図１に示した鉄心板３について説明する概略図であり、（ａ）は鉄心板３の一方の面を示す概略平面図であり、（ｂ）は鉄心板３の他方の面を示す概略平面図であり、（ｃ）は鉄心板３を（ａ）の方向ＶＣから見た概略側面図である。

図５（ａ）に示す鉄心板３の面３ａは、打ち抜き加工時に、その打ち抜き箇所にバリを生じた面であり、一方、図５（ｂ）に示す鉄心板３の面３ｂは、打ち抜き加工時に、その打ち抜き箇所にダレを生じた面である。図５（ｃ）に示すように、鉄心板３の面３ａにはバリＢが生じており、反対の面３ｂにはダレＡが生じている。

鉄心板３は、積層時のカシメに用いるダボ出しをしており、このダボ出しにより、面３ａには４つのダボ凸部３ｆを形成し、面３ｂには４つのダボ凹部３ｇを形成する。

また、鉄心板３において、３ｅは回転子の軸を挿入するための軸挿入用貫通孔である。

鉄心板３においては、鉄心板２の貫通孔２ｄに相当する孔は設けていない。

図６は、鉄心板２および鉄心板３を積層する際の各面の向きについて説明する図であり、（ａ）は図１に示した鉄心板３における積層向きを示す側断面図であり、（ｂ）は鉄心板３のダレ面３ｂ側に鉄心板２を積層した場合を示す側断面図であり、（ｃ）は（ｂ）における鉄心板２の貫通孔２ｄの代わりに、孔形成の向きを逆にした貫通孔１２ｄを設けた鉄心板１２を用いる場合を示す側断面図である。

本実施の形態の積層鉄心１では、図６（ａ）に示すように、鉄心板２のバリ面２ａが外側になるように、鉄心板２のダレ面２ｂに鉄心板３のバリ面３ａを合わせ、さらにその鉄心板３のダレ面３ｂに次の鉄心板３のバリ面３ａを合わせ、ダボ受け孔２ｃ、ダボ凸部３ｆ、ダボ凹部３ｇさらにダボ凸部３ｆによってカシメ、これを必要な枚数だけ鉄心板３を重ねて積層してなる。

この構成によれば、積層鉄心１のバリ面には、貫通孔２ｄが視認可能に出現しており、この貫通孔２ｄによって積層鉄心１のバリ面を容易に識別可能である。

これに対し、図６（ｂ）に示すように、積層鉄心１のダレ面側に鉄心板２を積層しようとすると、貫通孔２ｄのバリが鉄心板３のダレ面３ｂに当たり、積層の障害となってしまう。

この図６（ｂ）の問題を解決するのに、図６（ｃ）に示すように、鉄心板２の代わりに、貫通孔１２ｄのバリが板のダレ面に生じるようにした鉄心板１２を、鉄心板３のダレ面３ｂに積層することが考えられるが、この場合、板のバリと孔のバリとを逆の面に形成するために、鉄心板１２の打ち抜き形成の向きと、貫通孔１２ｄの形成の向きとを逆にしなければならず、製造工程が余計にかかることになる。

なお、積層鉄心１のバリ面を識別する識別用の貫通孔（貫通孔２ｄ）は、大きさや形状を変えてもよく、また、その数は１つに限定することなく複数個であってもよく、複数個の場合、孔の大きさの組合せを変えることにより、異なる機種との判別が容易になる。

また、上述の実施の形態では、ダボの個数を４つで説明したが、これは４つに限定されるものではない。

また、上述の実施の形態では、本発明をＶＲ型レゾルバの回転子に適用した場合を例に説明したが、本発明は、回転子に限らず、固定子にマークを設けることも可能であり、このマークを利用して巻線始めの位置を認識することもできる（パイロットマークとして使える。）。固定子の場合の製造工程も回転子の場合と同じである。

上述のように、本実施の形態の積層鉄心１では、貫通孔２ｄによって容易にバリ面の視認が可能である。これを利用して積層鉄心１に自動で軸挿入を行う軸送入機について以下に説明する。

図７は、図１に示した積層鉄心１に軸を挿入する軸送入機の構成を示すブロック図である。

図８は、図７に示した軸送入機の動作を示すフローチャートである。

図７に示すように、軸送入機１００は、全体の動作制御を行うＣＰＵ等の制御部１０１と、積層鉄心１を載置しておく蓄積部１０２と、積層鉄心１を把持するハンド部１０３ａを有する搬送機構部１０３と、ハンド部１０３ａで把持した積層鉄心１の画像を取得するマーク識別部（カメラ）１０４と、積層鉄心１に軸６を挿入する軸挿入部１０５と、を有する。

以下、図８を参照して、軸送入機１００の動作を説明する。

まず、ハンド部１０３ａによって、蓄積部１０２に貯蔵されている積層コアすなわち積層鉄心１のうちの１つを掴み取る（ステップＳ１０１）。

続いて、ハンド部１０３ａを移動させ、把持している積層コアをマーク識別部（カメラ）１０４の前に移動する（ステップＳ１０２）。

このとき、マーク識別部１０４によって撮影した積層コアの画像において、マークすなわち貫通孔２ｄを識別できたかを判定する（ステップＳ１０３）。

ステップＳ１０３において貫通孔２ｄが識別できなかった場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）には、ハンド部１０３ａを１８０度回転させ、積層コアの向きを逆にする（ステップＳ２０１）。この向きを逆にした状態でもマークが識別できなかった場合（ステップＳ２０２：Ｎｏ）には、その積層コアを規格外として除外し（ステップＳ２０３）、ステップＳ１０１に戻る。

ステップ１０３またはステップＳ２０２においてマークすなわち貫通孔２ｄを識別できた場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ、ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）には、ハンド部１０３ａによって、積層コアを、軸挿入用設置場所すなわち軸挿入部１０５により軸６を挿入する位置に移動し（ステップＳ１０４）、軸挿入部１０５によって積層コアすなわち積層鉄心１の軸挿入用貫通孔５に軸６を挿入する（ステップＳ１０５）。続いて、ハンド部１０３ａによって、軸挿入済みの積層コアを、所定の置き場に移動させる（ステップＳ１０６）。

その後、蓄積部１０２に貯蔵されている軸未挿入の積層コアがなくなったかを判定し（ステップＳ１０７）、まだある場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）にはステップＳ１０１に戻り、なくなった場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）には、処理を終了する。

この構成によれば、積層鉄心１のダレ面とバリ面とを容易に判別することができ、軸６を軸挿入用貫通孔５のダレ面から挿入することにより、そのスラスト高さを管理することができるし、軸６を軸挿入用貫通孔５のダレ面から挿入することにより、バリ面から挿入する場合の引っ掛かりを避けることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、実施の形態については上記に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更および組み合わせが可能である。

１積層鉄心
２、３鉄心板
５軸挿入用貫通孔
６軸
２ｄ貫通孔

Claims

回転機器の回転子または固定子として用いる鉄心であって、複数枚の鉄心板を積層して成る積層鉄心において、
積層された複数枚の鉄心板のうち、該鉄心板の打ち抜き成形時にできるバリ面が表面となる側の端の鉄心板に貫通孔を設け、該鉄心板の打ち抜き成形時にできるダレ面が表面となる側の端の鉄心板には前記貫通孔を設けないことを特徴とする積層鉄心。
請求項１に記載の積層鉄心は、積層したすべての鉄心板に貫通して軸を挿入するための軸挿入用貫通孔を有し、該積層鉄心回転子として用いることを特徴とする回転機器。
請求項１に記載の積層鉄心を固定子として用いることを特徴とする回転機器。
請求項２に記載の積層鉄心の前記貫通孔の有無に基づいて該積層鉄心の向きを判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果に基づいて該積層鉄心と他の構成部材とを相対的に挿入する回転機器の製造装置によって製造されたことを特徴とする回転機器。