JP2015220935A - ロータコアの製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】径方向における幅が極力小さいブリッジ部を形成することができるロータコアの製造方法及び製造装置を提供すること。【解決手段】ロータコアの製造方法においては、配置穴工程、予備穴工程、切断工程及び打抜き工程を行って、ロータコアを構成する電磁鋼板を製造する。予備穴工程においては、帯状鋼板5における複数の繋ぎ部64を形成する部位のうちの少なくとも2箇所以上の部位における周方向の複数箇所に、予備穴65を打ち抜く。次いで、切断工程においては、帯状鋼板5における対向側面61を形成する全周部位のうち磁石配置穴62に隣接する部位611であって、互いに隣接する予備穴65同士の間を、対向側面61の形状に沿って切断して、ブリッジ部63を形成する。その後、打抜き工程においては、対向側面61を形成する全周部位の残部であって繋ぎ部64を形成する部位を切断して、帯状鋼板5から電磁鋼板を打ち抜く。【選択図】図4
Description
本発明は、ロータコアの製造方法及び製造装置に関する。
回転電機用のロータコアは、ステータコアに対して回転する部位であり、複数の電磁鋼板が積層されて形成されている。ロータコアには、複数の電磁鋼板を貫通する磁石配置穴が形成されており、磁石配置穴には、ステータコアとの間に磁界を形成するための磁石が埋設されている。また、ロータコアにおける、ステータコアに対向する対向側面と磁石配置穴との間の部位には、ブリッジ部と呼ばれる、周方向に伸びる細長い部分が形成される。このブリッジ部の径方向における幅が大きくなると、磁界を形成する際の漏れ磁束が増加して回転電機の効率が低下する。そのため、このブリッジ部の径方向における幅をできるだけ小さくする工夫がなされている。
例えば、特許文献1の回転電機用ロータにおいては、複数の電磁鋼板が積層されたロータコアに、磁界を形成するための磁石が埋設されている。また、磁石配置開口穴に隣接する外周側空隙部と、ロータコアの外周面との間には、ロータコアの一部によって外周側ブリッジ部が形成されている。そして、外周側ブリッジ部を形成するコア側面に凝固層を形成することにより、漏れ磁束の発生を低減させ、外周側ブリッジ部の幅を大幅に狭くする必要をなくしている。
しかしながら、従来のロータコアの製造方法においては、帯状鋼板に対してプレス加工を行う最終工程において、ロータコアにおける対向側面の全周を切断して、帯状鋼板から電磁鋼板を打ち抜いている。そして、ブリッジ部の径方向における幅を小さくすると、その強度が低下し、電磁鋼板の打抜きを行う際にブリッジ部に変形が生じるおそれがある。そのため、ブリッジ部の径方向における幅を小さくするには限界があった。
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、径方向における幅が極力小さいブリッジ部を形成することができるロータコアの製造方法及び製造装置を提供しようとして得られたものである。
本発明の一態様は、ステータコアに対向する対向側面と磁石が配置される磁石配置穴との間に形成された複数のブリッジ部と、該複数のブリッジ部同士を周方向に繋ぐ複数の繋ぎ部と、を有する電磁鋼板を複数枚積層して、ロータコアを製造する方法において、
帯状鋼板に上記磁石配置穴を打ち抜く配置穴工程と、
上記帯状鋼板における上記複数の繋ぎ部を形成する部位のうちの少なくとも2箇所以上の部位における周方向の複数箇所に、予備穴を打ち抜く予備穴工程と、
上記帯状鋼板における上記対向側面を形成する全周部位のうち上記磁石配置穴に隣接する部位であって、互いに隣接する上記予備穴同士の間を、上記対向側面の形状に沿って切断する切断工程と、
上記対向側面を形成する全周部位の残部を切断して、上記帯状鋼板から上記電磁鋼板を打ち抜く打抜き工程と、を含むことを特徴とするロータコアの製造方法にある。
帯状鋼板に上記磁石配置穴を打ち抜く配置穴工程と、
上記帯状鋼板における上記複数の繋ぎ部を形成する部位のうちの少なくとも2箇所以上の部位における周方向の複数箇所に、予備穴を打ち抜く予備穴工程と、
上記帯状鋼板における上記対向側面を形成する全周部位のうち上記磁石配置穴に隣接する部位であって、互いに隣接する上記予備穴同士の間を、上記対向側面の形状に沿って切断する切断工程と、
上記対向側面を形成する全周部位の残部を切断して、上記帯状鋼板から上記電磁鋼板を打ち抜く打抜き工程と、を含むことを特徴とするロータコアの製造方法にある。
上記ロータコアの製造方法においては、ブリッジ部の形成の仕方に工夫をしている。本製造方法においては、打抜き工程を行う前に予備穴工程及び切断工程を行うことにより、ブリッジ部の径方向における幅を極力小さくする工夫をしている。
切断工程において、帯状鋼板における、磁石配置穴に対向する部位を切断する際には、予備穴工程による予備穴が、帯状鋼板における繋ぎ部を形成する部位に形成されている。そのため、切断工程において、磁石配置穴に隣接する部位を予備穴から予備穴まで切断することにより、切断する部位の両端部が帯状鋼板の厚み方向に変形してしまうことを防止することができる。また、この切断は、ブリッジ部を形成する部位を両面から挟み込んだ状態で行うことができる。これにより、ブリッジ部が帯状鋼板の厚み方向に変形してしまうことを防止することができる。
切断工程において、帯状鋼板における、磁石配置穴に対向する部位を切断する際には、予備穴工程による予備穴が、帯状鋼板における繋ぎ部を形成する部位に形成されている。そのため、切断工程において、磁石配置穴に隣接する部位を予備穴から予備穴まで切断することにより、切断する部位の両端部が帯状鋼板の厚み方向に変形してしまうことを防止することができる。また、この切断は、ブリッジ部を形成する部位を両面から挟み込んだ状態で行うことができる。これにより、ブリッジ部が帯状鋼板の厚み方向に変形してしまうことを防止することができる。
また、上記配置穴工程、上記予備穴工程及び上記切断工程は、いずれかを先にして行ってもよい。具体的には、例えば、配置穴工程及び予備穴工程を行った後に切断工程を行ってもよく、予備穴工程及び切断工程を行った後に配置穴工程を行ってもよい。また、配置穴工程と予備穴工程とは、どちらかを先に行ってもよく、同時に行ってもよい。
そして、打抜き工程においては、帯状鋼板における対向側面を形成する全周部位の残部としての繋ぎ部を形成する部位を切断する。この繋ぎ部は、径方向における幅が狭いブリッジ部に比べて十分な剛性を有している。そのため、繋ぎ部を形成する部位を切断して帯状鋼板から電磁鋼板を打ち抜く際に、ブリッジ部及び繋ぎ部に変形が生じることを防止することができる。こうして、打抜き工程においては、繋ぎ部を形成する部位を切断して、帯状鋼板から電磁鋼板を打ち抜く。
このように、打抜き工程において電磁鋼板の打抜きを行う前に、配置穴工程及び切断工程を行って予めブリッジ部を形成しておくことにより、ブリッジ部の変形を効果的に抑制することができる。
それ故、上記ロータコアの製造方法によれば、径方向における幅が極力小さいブリッジ部を形成することができる。
それ故、上記ロータコアの製造方法によれば、径方向における幅が極力小さいブリッジ部を形成することができる。
上述したロータコアの製造方法における好ましい実施の形態について説明する。
上記ロータコアの製造方法において、ロータコアは、ステータコアの内周側において回転するインナーロータのコアとすることができ、ステータコアの外周側において回転するアウターロータのコアとすることもできる。
上記ロータコアの製造方法において、ロータコアは、ステータコアの内周側において回転するインナーロータのコアとすることができ、ステータコアの外周側において回転するアウターロータのコアとすることもできる。
また、上記切断工程においては、上記ブリッジ部を形成する第1部位の両面を挟み込むとともに、該第1部位に対して上記ロータコアの径方向に隣接する第2部位の両面を挟み込み、上記第1部位と上記第2部位とを、上記帯状鋼板の厚み方向に相対的に移動させた後、上記第1部位と上記第2部位との相対的な移動を元に戻してもよい。
この場合には、第1部位の両面及び第2部位の両面を挟み込んで、帯状鋼板の厚み方向に移動させることにより、ブリッジ部を形成する部位が一層変形しにくくすることができる。
この場合には、第1部位の両面及び第2部位の両面を挟み込んで、帯状鋼板の厚み方向に移動させることにより、ブリッジ部を形成する部位が一層変形しにくくすることができる。
上記配置穴工程及び上記予備穴工程を行った後に上記切断工程を行って上記ブリッジ部を形成してもよい。
この場合には、配置穴工程及び予備穴工程を行うときにはブリッジ部が形成されておらず、切断工程を行うときにブリッジ部を形成することができる。
この場合には、配置穴工程及び予備穴工程を行うときにはブリッジ部が形成されておらず、切断工程を行うときにブリッジ部を形成することができる。
ところで、予備穴工程及び切断工程を行った後に配置穴工程を行う場合には、配置穴工程を行う際にブリッジ部が形成される。そのため、ブリッジ部の変形が生じないようにするために、配置穴工程においては、ブリッジ部を形成する第1部位の両面を挟み込んだ状態で打抜きを行う。
また、上記切断工程においては、複数の上記繋ぎ部を形成する部位のうちの少なくとも2箇所の部位を除く残りの部位も上記対向側面の形状に沿って切断してもよい。
この場合には、電磁鋼板が帯状鋼板に繋がった状態を維持できるだけの繋ぎ部を形成する部位を除く、その他の繋ぎ部を形成する部位をブリッジ部を形成する部位と同様に切断する。これにより、電磁鋼板を帯状鋼板から打抜くことが容易になり、電磁鋼板の厚み方向に生じる変形を最小限にすることができる。
この場合には、電磁鋼板が帯状鋼板に繋がった状態を維持できるだけの繋ぎ部を形成する部位を除く、その他の繋ぎ部を形成する部位をブリッジ部を形成する部位と同様に切断する。これにより、電磁鋼板を帯状鋼板から打抜くことが容易になり、電磁鋼板の厚み方向に生じる変形を最小限にすることができる。
また、上記打抜き工程においては、打ち抜かれた上記電磁鋼板を、前回に打ち抜かれた上記電磁鋼板の上に逐次積層してもよい。
この場合には、帯状鋼板から打ち抜かれた電磁鋼板を、ロータコアを形成する状態に容易に積層することができる。そのため、ロータコアの製造を容易にすることができる。
この場合には、帯状鋼板から打ち抜かれた電磁鋼板を、ロータコアを形成する状態に容易に積層することができる。そのため、ロータコアの製造を容易にすることができる。
また、上記ロータコアの製造方法における上記切断工程には、次の製造装置を用いることができる。
この製造装置は、上記対向側面の形状に沿ったダイス穴を有するダイスと、
該ダイスに上記帯状鋼板を押さえ込むストリッパと、
上記ダイスに対して移動し、上記帯状鋼板における上記ブリッジ部を形成する部位を上記ダイス穴に進入させて、上記ブリッジ部を形成するパンチと、
上記ダイス穴に配置され、上記ブリッジ部を形成する部位を上記パンチとの間に挟み込んで、該パンチとともに移動するパッドと、を備えており、
上記パンチの先端面における、上記繋ぎ部を形成する部位に対向する位置の少なくとも2箇所には、上記帯状鋼板との接触が避けられるパンチ側逃がし溝が形成されていることを特徴とするロータコアの製造装置にある。
この製造装置は、上記対向側面の形状に沿ったダイス穴を有するダイスと、
該ダイスに上記帯状鋼板を押さえ込むストリッパと、
上記ダイスに対して移動し、上記帯状鋼板における上記ブリッジ部を形成する部位を上記ダイス穴に進入させて、上記ブリッジ部を形成するパンチと、
上記ダイス穴に配置され、上記ブリッジ部を形成する部位を上記パンチとの間に挟み込んで、該パンチとともに移動するパッドと、を備えており、
上記パンチの先端面における、上記繋ぎ部を形成する部位に対向する位置の少なくとも2箇所には、上記帯状鋼板との接触が避けられるパンチ側逃がし溝が形成されていることを特徴とするロータコアの製造装置にある。
この製造装置においては、パンチの先端面におけるパンチ側逃がし溝は、複数の繋ぎ部を形成する部位のうち、切断工程において対向側面の形状に沿って切断しない部位における予備穴同士の間の部位に対向する。
そして、切断工程においてブリッジ部を形成するに当たっては、ストリッパとダイスとの間に、帯状鋼板におけるブリッジ部を形成する部位に隣接する部位を挟み込み、パンチとパッドとの間に、ブリッジ部を形成する部位を挟み込む。そして、ストリッパ及びダイスとパンチ及びパッドとが相対的に移動したときには、ブリッジ部を形成する部位に隣接する部位と、ブリッジ部を形成する部位とが帯状鋼板の厚み方向にオフセットする。
そして、切断工程においてブリッジ部を形成するに当たっては、ストリッパとダイスとの間に、帯状鋼板におけるブリッジ部を形成する部位に隣接する部位を挟み込み、パンチとパッドとの間に、ブリッジ部を形成する部位を挟み込む。そして、ストリッパ及びダイスとパンチ及びパッドとが相対的に移動したときには、ブリッジ部を形成する部位に隣接する部位と、ブリッジ部を形成する部位とが帯状鋼板の厚み方向にオフセットする。
このとき、磁石配置穴に隣接する部位、及び場合によっては繋ぎ部を形成する部位の一部が対向側面の形状に沿って切断され、ブリッジ部が形成される。また、パンチの先端面におけるパンチ側逃がし溝が形成された部位は、帯状鋼板と接触せず、繋ぎ部を形成する部位の少なくとも2箇所における予備穴同士の間の部位には切断が行われない。そして、この予備穴同士の間の部位は、ブリッジ部が形成される際に、パンチ側逃がし溝へ逃がすことができる。これにより、切断を行う際に、帯状鋼板における繋ぎ部を形成する部位に変形が生じにくくすることができる。
こうして、パンチ側逃がし溝を有するパンチの構造により、電磁鋼板の打抜きを行う前に、ブリッジ部を容易に形成することができる。
こうして、パンチ側逃がし溝を有するパンチの構造により、電磁鋼板の打抜きを行う前に、ブリッジ部を容易に形成することができる。
また、上記ロータコアの製造装置において、上記ダイスの先端面における、上記パンチ側逃がし溝に対向する位置には、上記帯状鋼板との接触が避けられるダイス側逃がし溝が形成されていてもよい。
この場合には、切断工程において切断が行われない、繋ぎ部を形成する部位の少なくとも2箇所における予備穴同士の間の部位が、ダイス側逃がし溝に逃げることもできる。これにより、帯状鋼板における繋ぎ部を形成する部位に、変形がさらに生じにくくすることができる。
この場合には、切断工程において切断が行われない、繋ぎ部を形成する部位の少なくとも2箇所における予備穴同士の間の部位が、ダイス側逃がし溝に逃げることもできる。これにより、帯状鋼板における繋ぎ部を形成する部位に、変形がさらに生じにくくすることができる。
以下に、ロータコアの製造方法及び製造装置にかかる実施例について、図面を参照して説明する。
(実施例1)
本例のロータコアの製造方法においては、図1に示すように、複数のブリッジ部63及び複数の繋ぎ部64を有する電磁鋼板6を複数枚積層してロータコアを製造する。各ブリッジ部63は、ステータコアに対向する対向側面61と、永久磁石が配置される磁石配置穴62との間に形成される部分であり、各繋ぎ部64は、複数のブリッジ部63同士を周方向Cに繋ぐ部分である。
(実施例1)
本例のロータコアの製造方法においては、図1に示すように、複数のブリッジ部63及び複数の繋ぎ部64を有する電磁鋼板6を複数枚積層してロータコアを製造する。各ブリッジ部63は、ステータコアに対向する対向側面61と、永久磁石が配置される磁石配置穴62との間に形成される部分であり、各繋ぎ部64は、複数のブリッジ部63同士を周方向Cに繋ぐ部分である。
ロータコアの製造方法においては、図2に示すように、配置穴工程X1、予備穴工程X2、切断工程X3及び打抜き工程X4を行って、ロータコアを構成する電磁鋼板6を製造する。
配置穴工程X1においては、帯状鋼板5に磁石配置穴62を打ち抜く。次いで、予備穴工程X2においては、帯状鋼板5における複数の繋ぎ部64を形成する部位のうちの少なくとも2箇所以上の部位における周方向Cの複数箇所に、予備穴65を打ち抜く。次いで、切断工程X3においては、図4に示すように、帯状鋼板5における対向側面61を形成する全周部位のうち磁石配置穴62に隣接する部位611であって、互いに隣接する予備穴65同士の間を、対向側面61の形状に沿って切断して、ブリッジ部63を形成する。その後、打抜き工程X4においては、図5に示すように、対向側面61を形成する全周部位の残部であって繋ぎ部64を形成する部位を切断して、帯状鋼板5から電磁鋼板6を打ち抜く。
配置穴工程X1においては、帯状鋼板5に磁石配置穴62を打ち抜く。次いで、予備穴工程X2においては、帯状鋼板5における複数の繋ぎ部64を形成する部位のうちの少なくとも2箇所以上の部位における周方向Cの複数箇所に、予備穴65を打ち抜く。次いで、切断工程X3においては、図4に示すように、帯状鋼板5における対向側面61を形成する全周部位のうち磁石配置穴62に隣接する部位611であって、互いに隣接する予備穴65同士の間を、対向側面61の形状に沿って切断して、ブリッジ部63を形成する。その後、打抜き工程X4においては、図5に示すように、対向側面61を形成する全周部位の残部であって繋ぎ部64を形成する部位を切断して、帯状鋼板5から電磁鋼板6を打ち抜く。
以下に、本例のロータコアの製造方法及び製造装置1について、図1〜図14を参照して詳説する。
本例のロータコアは、回転電機に用いられるものであり、ステータコアの内周側を回転するインナーロータを構成するものである。ロータコアは、図1に示すように、ロータの回転中心軸線の方向に複数積層された電磁鋼板6によって構成される。電磁鋼板6に形成されるブリッジ部63は、磁石配置穴62の外周側に位置して、磁石配置穴62に配置された永久磁石に作用する遠心力を受け止める部分として機能する。
本例のロータコアは、回転電機に用いられるものであり、ステータコアの内周側を回転するインナーロータを構成するものである。ロータコアは、図1に示すように、ロータの回転中心軸線の方向に複数積層された電磁鋼板6によって構成される。電磁鋼板6に形成されるブリッジ部63は、磁石配置穴62の外周側に位置して、磁石配置穴62に配置された永久磁石に作用する遠心力を受け止める部分として機能する。
図2、図3に示すように、ロータコアの製造装置1は、帯状鋼板5における、電磁鋼板6を形成する長手方向Lの各部位に対して複数段階のプレス加工を行い、帯状鋼板5から電磁鋼板6を打ち抜くものである。製造装置1は、プレス加工を行う複数の加工段階のパンチ2,2A等及びダイス3,3A等を有している。図6に示すように、製造装置1は、各加工段階のパンチ2,2A等及びダイス3,3A等へ、帯状鋼板5をその長手方向Lに逐次送り出す送り装置12を有している。送り装置12は、帯状鋼板5にプレス加工を行うための所定の間隔を形成する送りピッチPずつ、帯状鋼板5を送り出すよう構成されている。
図6に示すように、製造装置1は、プレス加工を行う各工程X1〜X4,Y1〜Y3ごとに、パンチ2,2A等及びダイス3,3A等を備えている。各工程X1〜X4,Y1〜Y3におけるパンチ2,2A等は、パンチベース11に配設されており、パンチベース11によって一体的に昇降するよう構成されている。ダイス3,3A等に帯状鋼板5を押さえ込むストリッパ24は、パンチベース11に対してスプリング等の付勢部材241を介して配設されている。ストリッパ24の先端面(下端面)242は、初期状態において、パンチ2の先端面(下端面)21よりも下方に位置しており、パンチベース11が下降する際に、パンチ2よりも先に帯状鋼板5に当接する。
図7に示すように、切断工程X3に用いるダイス3は、ロータコアの対向側面61の形状に沿ったダイス穴30を有している。このダイス穴30には、パンチ2と対向するパッド34が配置されている。パッド34は、ブリッジ部63を形成する部位をパンチ2との間に挟み込んで、パンチ2とともに移動するよう構成されている。パッド34は、ダイス3に対してスプリング等の付勢部材341を介して配設されている。
図8に示すように、切断工程X3に用いるパンチ2は、パッド34を押さえ込みながらダイス3に対して移動するよう構成されている。そして、このパンチ2は、帯状鋼板5におけるブリッジ部63を形成する部位をダイス穴30に進入させ、帯状鋼板5をダイス3のダイス穴30との間に切断して、ブリッジ部63を形成するよう構成されている。
図8に示すように、切断工程X3に用いるパンチ2は、パッド34を押さえ込みながらダイス3に対して移動するよう構成されている。そして、このパンチ2は、帯状鋼板5におけるブリッジ部63を形成する部位をダイス穴30に進入させ、帯状鋼板5をダイス3のダイス穴30との間に切断して、ブリッジ部63を形成するよう構成されている。
図9、図10に示すように、切断工程X3に用いるパンチ2の先端面21における、複数の繋ぎ部64を形成する部位に対向する位置には、帯状鋼板5との接触が避けられる複数のパンチ側逃がし溝23が形成されている。パンチ側逃がし溝23は、繋ぎ部64を形成する部位における予備穴65同士の間の部位641に相当する周方向Cの幅で形成されている。図8、図10に示すように、パンチ2の先端面21の外周位置には、パンチ側逃がし溝23が形成されていない部位によって、複数の磁石配置穴62の外周側に隣接する部位611を切断して、複数のブリッジ部63を形成するためのパンチ切刃22が形成されている。
図9、図11に示すように、ダイス3の先端面31における、パンチ側逃がし溝23に対向する位置には、帯状鋼板5との接触が避けられるダイス側逃がし溝33が形成されている。ダイス側逃がし溝33は、繋ぎ部64を形成する部位における予備穴65同士の間の部位641に相当する周方向Cの幅で形成されている。ダイス3の先端面の外周位置には、ダイス側逃がし溝33が形成されていない部位によって、パンチ切刃22とともに複数の磁石配置穴62の外周側に隣接する部位611を切断するためのダイス切刃32が形成されている。
また、図8に示すように、パンチ2とダイス3とが接触することを避けるため、パンチ2の先端面21の外径は、ダイス3の先端面31のダイス穴30の内径よりも若干小さくしてある。
また、図8に示すように、パンチ2とダイス3とが接触することを避けるため、パンチ2の先端面21の外径は、ダイス3の先端面31のダイス穴30の内径よりも若干小さくしてある。
図12に示すように、打抜き工程X4に用いるパンチ2Aの先端面21Aは、対向側面61に沿った円形状に形成されている。
図13に示すように、打抜き工程X4に用いるダイス3Aは、切断工程X3に用いるダイス3においてダイス側逃がし溝33が形成されていた部位にダイス切刃32Aを有している。そして、打抜き工程X4に用いるダイス3Aは、切断工程X3に用いるダイス3においてダイス切刃32が形成されていた部位に逃がし溝33Aを有している。
図13に示すように、打抜き工程X4に用いるダイス3Aは、切断工程X3に用いるダイス3においてダイス側逃がし溝33が形成されていた部位にダイス切刃32Aを有している。そして、打抜き工程X4に用いるダイス3Aは、切断工程X3に用いるダイス3においてダイス切刃32が形成されていた部位に逃がし溝33Aを有している。
また、図6、図7に示すように、打抜き工程X4に用いるダイス3Aのダイス穴30Aには、打ち抜かれた電磁鋼板6を受ける受け台35が配置されている。受け台35には、電磁鋼板6の打抜きが行われるごとに、前回に打ち抜かれた電磁鋼板6の上に逐次電磁鋼板6が積層される。そして、受け台35の上に、ロータコアを形成する所定枚数分の電磁鋼板6が積層されたときには、この所定枚数分の電磁鋼板6が取り出される。
図14に示すように、切断工程X3においては、複数の繋ぎ部64を形成する部位のうちのいくつかの部位を、磁石配置穴62に隣接する部位を切断すると同時に切断することができる。複数の繋ぎ部64を形成する部位のうちの切断を行わない部位は、切断工程X3において、電磁鋼板6を形成する部位が帯状鋼板5に繋がったままの状態にするための必要最小限の部位とすることができる。この切断を行わない部位は、パンチ2においてパンチ側逃がし溝23を形成する部位として、例えば、周方向Cに並ぶ繋ぎ部64を2つずつ飛ばした4箇所とすることができる。この場合、予備穴65は、複数の繋ぎ部64のうちの切断を行う部位にのみ形成し、切断を行わない部位には形成しないこともできる。
また、パンチ2にパンチ側逃がし溝23を形成する代わりに、パンチ2を、周方向Cに並ぶ複数のパンチブロックによって形成することもできる。
また、パンチ2にパンチ側逃がし溝23を形成する代わりに、パンチ2を、周方向Cに並ぶ複数のパンチブロックによって形成することもできる。
次に、本例のロータコアの製造方法及びその作用効果について詳説する。
図2、図3に示すように、本例の帯状鋼板5の長手方向Lに所定の間隔で並ぶ各部位には、ロータコアを構成する電磁鋼板6と、ステータコアを構成する電磁鋼板7とが、内外周に重なって打ち抜かれる。まず、帯状鋼板5の各部位には、ロータコアを構成する電磁鋼板6を打ち抜く工程として、配置穴工程X1、予備穴工程X2、切断工程X3及び打抜き工程X4が順次行われる。その後、帯状鋼板5の各部位には、ステータコアを構成する電磁鋼板7を打ち抜く工程として、スロット工程Y1、内周抜き工程Y2及び外周抜き工程Y3が順次行われる。
図2、図3に示すように、本例の帯状鋼板5の長手方向Lに所定の間隔で並ぶ各部位には、ロータコアを構成する電磁鋼板6と、ステータコアを構成する電磁鋼板7とが、内外周に重なって打ち抜かれる。まず、帯状鋼板5の各部位には、ロータコアを構成する電磁鋼板6を打ち抜く工程として、配置穴工程X1、予備穴工程X2、切断工程X3及び打抜き工程X4が順次行われる。その後、帯状鋼板5の各部位には、ステータコアを構成する電磁鋼板7を打ち抜く工程として、スロット工程Y1、内周抜き工程Y2及び外周抜き工程Y3が順次行われる。
まず、図2に示すように、配置穴工程X1の前工程又は配置穴工程X1においては、帯状鋼板5を所定の送りピッチPで送る際の基準位置を形成するパイロット穴51を、帯状鋼板5の幅方向の2箇所に打ち抜く。次いで、配置穴工程X1においては、ロータコアの対向側面61を形成する部位の近傍に、周方向Cに並ぶ複数の磁石配置穴62を打ち抜く。このとき、周方向Cに並ぶ複数の磁石配置穴62同士の間には、繋ぎ部64を形成する部位が形成される。次いで、予備穴工程X2においては、ロータコアの中心となる位置Oから、繋ぎ部64を形成する部位の周方向Cの中心を通る仮想中心線Mに対する周方向Cの対称位置に、予備穴65を打ち抜く(図1参照)。予備穴65は、対向側面61が形成される径方向位置を内外周に横切るように、各繋ぎ部64を形成する部位に一対に形成される。なお、各繋ぎ部64における仮想中心線M上には、さらに別の予備穴を打ち抜くこともできる。
また、本例の予備穴工程X2においては、複数の磁石配置穴62に囲まれた中心位置に、ロータコアの中心穴66を打ち抜く。この中心穴66は、ロータシャフトを嵌入するための穴である。
次いで、切断工程X3においては、パンチ切刃22を有するパンチ2、ダイス切刃32を有するダイス3、パンチ2の周囲に配置されたストリッパ24、及びダイス穴30に配置されたパッド34等を用いて、ブリッジ部63を形成する。
次いで、切断工程X3においては、パンチ切刃22を有するパンチ2、ダイス切刃32を有するダイス3、パンチ2の周囲に配置されたストリッパ24、及びダイス穴30に配置されたパッド34等を用いて、ブリッジ部63を形成する。
切断工程X3において、パンチベース11が下降する際には、まず、ストリッパ24が帯状鋼板5に接触し、ストリッパ24が帯状鋼板5をダイス3の表面に押さえ込む。そして、図4に示すように、ストリッパ24とダイス3との間に、帯状鋼板5におけるブリッジ部63を形成する部位の径方向の外周側に隣接する外周側部位52の両面が挟み込まれる。また、ストリッパ24の付勢部材241を弾性変形させながら、ストリッパ24及びダイス3に対してパンチ2が下降する。
次いで、パンチ2とパッド34との間に、複数のブリッジ部63を形成する第1部位としての内周側部位53を含む帯状鋼板5の中心側部分の両面が挟み込まれる。そして、パッド34の付勢部材341を弾性変形させながら、パンチ2がパッド34を押し下げる。
次いで、パンチ2とパッド34との間に、複数のブリッジ部63を形成する第1部位としての内周側部位53を含む帯状鋼板5の中心側部分の両面が挟み込まれる。そして、パッド34の付勢部材341を弾性変形させながら、パンチ2がパッド34を押し下げる。
次いで、図8に示すように、帯状鋼板5に接触したパンチ2が、帯状鋼板5の厚み分以上、下方へストロークして、第2部位としての外周側部位52に対して内周側部位53を、帯状鋼板5の厚み方向に相対的に移動させる。このとき、内周側部位53と外周側部位52とが帯状鋼板5の厚み方向にオフセットする。そして、パンチ切刃22とダイス切刃32とによって、内周側部位53と外周側部位52との間に位置する、磁石配置穴62に隣接する部位611が切断され、磁石配置穴62の外周側にブリッジ部63が形成される。また、図9に示すように、パンチ2の先端面21におけるパンチ側逃がし溝23が形成された部位は、帯状鋼板5と接触せず、繋ぎ部64を形成する部位の予備穴65同士の間の部位641には切断が行われない。
そして、繋ぎ部64を形成する部位における予備穴65同士の間の部位641は、パンチ2のパンチ側逃がし溝23へ逃げることができる。また、この予備穴65同士の間の部位641は、ダイス3のダイス側逃がし溝33へ逃げることもできる。これにより、ブリッジ部63の形成を行う際に、帯状鋼板5における繋ぎ部64を形成する部位に変形が生じにくくすることができる。
その後、パンチベース11が上昇し、パンチ2及びストリッパ24が上昇して、複数のブリッジ部63が形成された内周側部位53が、外周側部位52の内周側に戻される。
その後、パンチベース11が上昇し、パンチ2及びストリッパ24が上昇して、複数のブリッジ部63が形成された内周側部位53が、外周側部位52の内周側に戻される。
また、ブリッジ部63を形成するときには、内周側部位53と外周側部位52との間に位置する、磁石配置穴62に隣接する部位611を予備穴65から予備穴65まで切断することにより、ブリッジ部63の両端部が帯状鋼板5の厚み方向に変形してしまうことを防止することができる。また、ブリッジ部63を形成する切断は、ブリッジ部63を形成する部位をパンチ2とパッド34とによって両面から挟み込んだ状態で行うことができる。これにより、パンチ2とパッド34とによってブリッジ部63の平板形状が保持され、ブリッジ部63が帯状鋼板5の厚み方向に変形してしまうことを防止することができる。
次いで、打抜き工程X4において、パンチベース11が下降する際に、ストリッパ24がダイス3Aに対して帯状鋼板5を押さえ込み、ストリッパ24とダイス3Aとの間に帯状鋼板5が挟み込まれる。そして、パンチ2Aがダイス3Aのダイス穴30Aに進入して、帯状鋼板5から、ロータコアを構成する電磁鋼板6が打ち抜かれる。また、打ち抜かれた電磁鋼板6は、ダイス穴30Aに配置された受け台35の上に積層される。
打抜き工程X4においては、パンチ2Aとダイス3Aとによって、帯状鋼板5における繋ぎ部64を形成する部位における予備穴65同士の間の部位641を切断する。この繋ぎ部64は、径方向における幅が狭いブリッジ部63に比べて十分な剛性を有している。そのため、繋ぎ部64を形成する部位における予備穴65同士の間の部位641を切断して帯状鋼板5から電磁鋼板6を打ち抜く際に、ブリッジ部63及び繋ぎ部64に変形が生じることを防止することができる。
次いで、図3に示すように、スロット工程Y1において、ロータコアを構成する電磁鋼板6が打ち抜かれた部位の外周側の部位に、周方向Cに並ぶ複数のスロット72を形成するためのスロット用穴71を打ち抜く。次いで、内周抜き工程Y2において、スロット用穴71の内周側端部を打ち抜き、周方向Cに並ぶ複数のスロット72を形成する。その後、外周抜き工程Y3において、帯状鋼板5から、ステータコアを構成する電磁鋼板7を、ステータコアの外形に沿って打ち抜く。こうして、帯状鋼板5の長手方向Lに所定の間隔で並ぶ複数の箇所に、ロータコアを構成する電磁鋼板6とステータコアを構成する電磁鋼板7とを打ち抜くことができる。
このように、本例のロータコアの製造方法においては、打抜き工程X4において電磁鋼板6の打抜きを行う前に、切断によって予めブリッジ部63を形成しておくことにより、ブリッジ部63の変形を効果的に抑制することができる。
それ故、本例のロータコアの製造方法及び製造装置1によれば、径方向における幅が極力小さいブリッジ部63を形成することができる。
それ故、本例のロータコアの製造方法及び製造装置1によれば、径方向における幅が極力小さいブリッジ部63を形成することができる。
(実施例2)
本例は、予備穴工程X1’及び切断工程X2’を行った後に配置穴工程X3’を行い、その後、打抜き工程X4を行う例である。
本例のロータコアの製造方法においては、図15に示すように、まず、予備穴工程X1’を行って複数の予備穴65を形成し、次いで、切断工程X2’を行って、磁石配置穴62を形成する部位の外周側に隣接する、対向側面61の部位611に切断部67を形成する。次いで、配置穴工程X3’を行って、切断部67を含む、ブリッジ部63を形成する部位の全体を、ダイスとストリッパとの間に挟み込んだ状態で、パンチによって磁石配置穴62を打ち抜く。このとき、磁石配置穴62の外周側面と切断部67との間にブリッジ部63が形成される。その後、打抜き工程X4を行って、帯状鋼板5から電磁鋼板6を打ち抜く。
本例は、予備穴工程X1’及び切断工程X2’を行った後に配置穴工程X3’を行い、その後、打抜き工程X4を行う例である。
本例のロータコアの製造方法においては、図15に示すように、まず、予備穴工程X1’を行って複数の予備穴65を形成し、次いで、切断工程X2’を行って、磁石配置穴62を形成する部位の外周側に隣接する、対向側面61の部位611に切断部67を形成する。次いで、配置穴工程X3’を行って、切断部67を含む、ブリッジ部63を形成する部位の全体を、ダイスとストリッパとの間に挟み込んだ状態で、パンチによって磁石配置穴62を打ち抜く。このとき、磁石配置穴62の外周側面と切断部67との間にブリッジ部63が形成される。その後、打抜き工程X4を行って、帯状鋼板5から電磁鋼板6を打ち抜く。
本例においても、上記実施例1と同様に、径方向における幅が極力小さいブリッジ部63を形成することができる。また、本例においても、その他の構成及び図中の符号は上記実施例1と同様であり、上記実施例1と同様の作用効果を得ることができる。
1 製造装置
2 パンチ
21 先端面
22 パンチ切刃
23 パンチ側逃がし溝
24 ストリッパ
3 ダイス
30 ダイス穴
31 先端面
32 ダイス切刃
33 ダイス側逃がし溝
34 パッド
5 帯状鋼板
52 外周側部位
53 内周側部位
6,7 電磁鋼板
61 対向側面
62 磁石配置穴
63 ブリッジ部
64 繋ぎ部
65 予備穴
2 パンチ
21 先端面
22 パンチ切刃
23 パンチ側逃がし溝
24 ストリッパ
3 ダイス
30 ダイス穴
31 先端面
32 ダイス切刃
33 ダイス側逃がし溝
34 パッド
5 帯状鋼板
52 外周側部位
53 内周側部位
6,7 電磁鋼板
61 対向側面
62 磁石配置穴
63 ブリッジ部
64 繋ぎ部
65 予備穴
Claims (7)
- ステータコアに対向する対向側面と磁石が配置される磁石配置穴との間に形成された複数のブリッジ部と、該複数のブリッジ部同士を周方向に繋ぐ複数の繋ぎ部と、を有する電磁鋼板を複数枚積層して、ロータコアを製造する方法において、
帯状鋼板に上記磁石配置穴を打ち抜く配置穴工程と、
上記帯状鋼板における上記複数の繋ぎ部を形成する部位のうちの少なくとも2箇所以上の部位における周方向の複数箇所に、予備穴を打ち抜く予備穴工程と、
上記帯状鋼板における上記対向側面を形成する全周部位のうち上記磁石配置穴に隣接する部位であって、互いに隣接する上記予備穴同士の間を、上記対向側面の形状に沿って切断する切断工程と、
上記対向側面を形成する全周部位の残部を切断して、上記帯状鋼板から上記電磁鋼板を打ち抜く打抜き工程と、を含むことを特徴とするロータコアの製造方法。 - 上記切断工程においては、上記ブリッジ部を形成する第1部位の両面を挟み込むとともに、該第1部位に対して上記ロータコアの径方向に隣接する第2部位の両面を挟み込み、上記第1部位と上記第2部位とを、上記帯状鋼板の厚み方向に相対的に移動させた後、上記第1部位と上記第2部位との相対的な移動を元に戻すことを特徴とする請求項1に記載のロータコアの製造方法。
- 上記配置穴工程及び上記予備穴工程を行った後に上記切断工程を行って上記ブリッジ部を形成することを特徴とする請求項1又は2に記載のロータコアの製造方法。
- 上記切断工程においては、複数の上記繋ぎ部を形成する部位のうちの少なくとも2箇所の部位を除く残りの部位も上記対向側面の形状に沿って切断することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のロータコアの製造方法。
- 上記打抜き工程においては、打ち抜かれた上記電磁鋼板を、前回に打ち抜かれた上記電磁鋼板の上に逐次積層することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のロータコアの製造方法。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載のロータコアの製造方法における上記切断工程に用いられる製造装置であって、
上記対向側面の形状に沿ったダイス穴を有するダイスと、
該ダイスに上記帯状鋼板を押さえ込むストリッパと、
上記ダイスに対して移動し、上記帯状鋼板における上記ブリッジ部を形成する部位を上記ダイス穴に進入させて、上記ブリッジ部を形成するパンチと、
上記ダイス穴に配置され、上記ブリッジ部を形成する部位を上記パンチとの間に挟み込んで、該パンチとともに移動するパッドと、を備えており、
上記パンチの先端面における、上記繋ぎ部を形成する部位に対向する位置の少なくとも2箇所には、上記帯状鋼板との接触が避けられるパンチ側逃がし溝が形成されていることを特徴とするロータコアの製造装置。 - 上記ダイスの先端面における、上記パンチ側逃がし溝に対向する位置には、上記帯状鋼板との接触が避けられるダイス側逃がし溝が形成されていることを特徴とする請求項6に記載のロータコアの製造装置。
Priority Applications (1)
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JP2014104684A JP2015220935A (ja) | 2014-05-20 | 2014-05-20 | ロータコアの製造方法及び製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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JP2014104684A Pending JP2015220935A (ja) | 2014-05-20 | 2014-05-20 | ロータコアの製造方法及び製造装置 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107959390A (zh) * | 2016-10-18 | 2018-04-24 | 株式会社三井高科技 | 层叠铁芯的制造方法和层叠铁芯 |
CN111095750A (zh) * | 2017-09-29 | 2020-05-01 | 爱信艾达株式会社 | 旋转电机用铁芯的制造方法 |
CN111758208A (zh) * | 2018-02-13 | 2020-10-09 | 日本电产株式会社 | 转子铁芯部件制造方法以及转子铁芯部件 |
-
2014
- 2014-05-20 JP JP2014104684A patent/JP2015220935A/ja active Pending
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