JP2017216876A - 積層鉄心の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】内側に突起を一つ設けた構造のＶＲレゾルバ用ロータコアの製造に際して、高コスト化を招かずに、突起のついたロータコアを転積することができる。【解決手段】ＶＲ型レゾルバのロータコアの製造方法において、薄板状のロータコア片２１１と同じ形状のものを複数転積してロータコアを得る。この際、ロータコア片には、４カ所の突起を同時に形成し、その中の一つを残し、他の切除し、ロータコア片の転積を行う。【選択図】図５

Description

本発明は、積層鉄心、ＶＲ型レゾルバおよび積層鉄心の製造方法に関する。

特許文献１には、ＶＲ型レゾルバのロータにおいて、シャフトに設けた溝に嵌る突起を内側の一か所に備えた構造が示されている。ＶＲ型レゾルバのロータコアは、鉄損を軽減するために、薄板状のコア構成部材を軸方向で複数積層した構造を有している。また、この積層構造においては、周方向における磁気特性の均一性を確保するために、転積といって薄板状の部材のそれぞれを徐々に回転させながら、積層する構造が採用されている。特許文献２には、突起ではないが、キー溝（凹部）を内側の一か所に備えた構造のモータ用鉄芯のプレス自動転積方法が記載されている。

特開２０１３−７２６７３号公報 特開２００３−１１６２５２号公報

特許文献２に記載の技術では、複数の鉄心片（薄板状のコア構成部材）の異なる角度位置に同時にキー溝を形成し、打ち抜き加工した後で、キー溝の位置が合うようにコア構成部材を相対的に回転させつつ積層している。この構造では、異なる複数の位置にキー溝を形成する必要があるので、打ち抜き型が高コスト化する問題や、転積した際にキー溝の形状や位置にずれが生じる問題が発生する。

このような背景において、本発明は、内側または外側に突起を設けた構造の積層鉄心の製造に際して、高コスト化を招かずに、また転積した際に突起のずれが抑えられる技術を提供することを目的とする。

本発明に係る積層鉄心は、内周側または外周側に突起を有する積層鉄心において、前記突起が形成されている側に、一定の間隔で前記突起と凹部が形成されており、前記凹部の深さが前記突起の突出量より小さいことを特徴とする積層鉄心である。積層鉄心としては、レゾルバやモータのロータおよびステータが挙げられる。

本発明に係る前記積層鉄心は、複数の板状の部材を一定の角度で転積した構造を有し、前記突起は一つであり、前記突起と前記凹部は等間隔な位置関係にあることを特徴とする。ここで、角度というのは、転積を行う際に、積層鉄心を構成する板状の部材を回転させながら積層する際の角度である。例えば、４層の転積を行う場合、９０°ずつ回転させながら板状の部材の積層が行われる。

本発明に係る前記積層鉄心は、ＶＲ型レゾルバのロータコアであり、前記ロータコアは、Ｎを２以上の自然数として、軸倍角がＮＸの磁極部を有し、前記ロータコアは、中心部に孔部を有し、前記突起および前記凹部は、前記孔部に臨む内周面に設けられており、前記突起は一つであり、前記凹部はＮ−１カ所に設けられていることを特徴とする。

本発明に係る積層鉄心は、前記積層鉄心の外周側には複数の磁極部が形成されており、前記複数の磁極部の中心と前記突起および凹部の中心が一致していることを特徴とする積層鉄心である。

本発明に係るＶＲ型レゾルバは、ステータと、前記ステータに対して回転自在な状態で保持された上記本発明に係る積層鉄心を用いたロータコアとを備えることを特徴とするＶＲ型レゾルバである。

本発明の積層鉄心の製造方法は、４個の突起が等間隔に設けられた孔部を形成する工程と、前記突起の一つを残し３個の前記突起を切除する工程と、外形を打ち抜く工程と、で得られた前記積層鉄心の前記鉄心片を残存した前記突起の位置に合わせて積層する工程とを有し、前記突起の一つを残し３個の前記突起を切除する工程は、前記突起を切除するためのパンチを２つ搭載した装置を２台配置していることを特徴とする。

本発明の積層鉄心の製造方法によれば、最終的に必要としない突起を除去して転積を行うので、一つの型を用いて同時に突起を形成することができ、転積した際の突起のずれを抑えることができる。

本発明によれば、内側または外側に突起を設けた構造の積層鉄心の製造に際して、高コスト化を招かずに、突起のついたロータコアを転積することができる。

実施形態におけるロータコアの加工装置の上面図（ａ）と側面図（ｂ）である。 ロータコアを得る工程を段階的に示す図である。 ロータコアを得る工程を段階的に示す図である。 ロータコアを得る工程を段階的に示す図（ａ）および（ｂ）と、ロータコア片を積層した積層体の側面図である。 ロータコア片の正面図である。 ＶＲ型レゾルバを軸方向から見た断面図である。

（加工装置）
図１には、ＶＲ型（バリアブルリラクタンス型）レゾルバのロータコア（積層鉄心の一例）の加工装置１００が示されている。加工装置１００は、ロータコアを構成する電磁鋼板を加工し、ロータコアを構成するロータコア片を得る加工を行う。加工装置１００で加工されたロータコア片を複数積層することで、ロータコアが得られる。この積層を行う際に回転積層（転積）が行われる。ここでは、ロータコアを構成する材料として電磁鋼板を用いる場合の例を示すが、他の磁性材料を用いることも可能である。なお、本実施の形態で説明するロータコアは、軸倍角が４Ｘのものである。軸倍角４ＸのＶＲレゾルバのロータコアは、ロータコアが１回転する間に４周期分の出力が得られるよう、軸中心から離れる方向に突出する磁極部を４つ備えた略環状の形状を有している。この磁極部は等間隔に形成されており、軸倍角４Ｘの場合、磁極部が９０°間隔に形成されている。

加工装置１００は、図１の視点から見て、左側から、電磁鋼板を内側打ち抜き型１０１で打ち抜く装置Ａ、パンチ１０２ａ，１０２ｂで打ち抜く装置Ｂ、パンチ１０３ａ，１０３ｂで打ち抜く装置Ｃ、外側打ち抜き型１０４で打ち抜く装置Ｄを備えていて、これらの装置は一定の間隔で配置されている。具体的には、装置Ａの内側打ち抜き型１０１は、ロータコアの中心部の孔部を形成するための打ち抜き型である。内側打ち抜き型１０１は、略円形であり、その外縁に凹部１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄが設けられている。凹部１０１ａ〜１０１ｄは、９０°毎の角度位置（つまり、０時、３時、６時、９時の位置）の部分に設けられている。内側打ち抜き型１０１は、図１（ａ）の紙面奥行き方向（図１（ｂ）における上下方向）において前後に移動する。内側打ち抜き型１０１により、後述する電磁鋼板２００（図２参照）が打ち抜かれ、例えば、図２の符号２０１で示される略円形の孔部が形成される。

装置Ｂのパンチ１０２ａは、内側打ち抜き型１０１の凹部１０１ａによって形成された突起２０１ａを切除するためのパンチであり、装置Ｂのパンチ１０２ｂは、内側打ち抜き型１０１の凹部１０１ｃによって形成された突起２０１ｃを切除するためのパンチである。パンチ１０２ａと１０２ｂは、両方同時に用いることもできるし、いずれか一方を軸の中心側に移動させ（退避させ）、残りの他方のパンチのみを用いることもできる。

装置Ｃのパンチ１０３ａは、内側打ち抜き型１０１の凹部１０１ｄによって形成された突起２０１ｄを切除するためのパンチであり、装置Ｃのパンチ１０３ｂは、内側打ち抜き型１０１の凹部１０１ｂによって形成された突起２０１ｂを切除するためのパンチである。パンチ１０３ａと１０３ｂは、両方同時に用いることもできるし、いずれか一方を軸の中心側に移動させ（退避させ）、残りの他方のパンチのみを用いることもできる。

装置Ｄの外側打ち抜き型１０４は、ロータコアを構成する薄板状の部材（ロータコア片）の外形を形成するための打ち抜き型である。内側打ち抜き型１０１によって中央の孔部が形成され、その外側の部分を外側打ち抜き型１０４で打ち抜くことで、図２や図４に示されるロータコア片２１１，２１２，２１３，２１４が得られる。ロータコア片を軸方向で転積しながら複数枚重ねることで、図６のロータコア４１０が得られる。なお、軸というのは、ロータコアの回転軸中心のことであり、軸方向というのは、ロータコアの回転軸が延在する方向のことである。

加工装置１００の最終段階には、回転ステージ１２０が用意されている。回転ステージ１２０は、装置Ｄの外側打ち抜き型１０４により打ち抜かれたロータコア片をそのまま置くことができるよう装置Ｄの下側に配置されていて回転する。すなわち、外側打ち抜き型１０４によって打ち抜かれたロータコア片は、そのまま鉛直下の方向に落下し、回転ステージ１２０の上に載置される。例えば、既に回転ステージ１２０上にロータコア片が載置されている場合、その上に外側打ち抜き型１０４によって打ち抜いた次のロータコア片を落下させることで、回転ステージ１２０上でロータコア片を積層することができる。また、回転ステージ１２０を回転させることで、ロータコア片を回転させつつ積層する転積を行うことができる。

（製造工程）
以下、ロータコアを得る工程の一例を説明する。図２乃至図４（ｂ）には、ロータコアを得る工程が段階的に示されている。まず、長尺状の電磁鋼板２００を用意する。この電磁鋼板２００には、加工装置１００に対する位置決め手段として型押しにより形成した窪み（図示省略）が形成されている。また、加工装置１００の側にも電磁鋼板２００側の位置決め手段に嵌る突起（図示省略）が設けられ、加工装置１００に対する電磁鋼板２００の位置決めが行われるようになっている。また、電磁鋼板２００に設けられた上記の窪みは、反対側の面が凸部となっており、この凹凸構造を利用して回転ステージ１２０上で積層されるロータコア片同士の位置合わせが行われる。

長尺状の電磁鋼板２００は、図１における加工装置１００の左から右の方向に順次搬送されながら加工される。なお、図４（ｂ）以降も工程はあるが、図４（ｂ）以降工程の図示は省略されている（もちろん、図４（ｂ）の工程で終了してもよい）。

最初に、図２（ａ）に示す加工を行う。まず、加工装置１００の左端にある装置Ａの位置に電磁鋼板２００の右端の部分を配置する。そして、内側打ち抜き型１０１を用いて打ち抜き、電磁鋼板２００に孔部２０１を形成する。孔部２０１の内縁には、内側打ち抜き型１０１の凹部１０１ａがあることで形成された突起２０１ａ、凹部１０１ｂがあることで形成された突起２０１ｂ、凹部１０１ｃがあることで形成された突起２０１ｃ、凹部１０１ｄがあることで形成された突起２０１ｄが形成されている。突起２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄは、軸中心（孔部２０１の中心）の方向に突出した突起状の構造を有し、それぞれ９０°異なる等角な角度位置に形成されている。

図２（ａ）の状態を得た後、図２（ｂ）に示す加工を行う。この工程では、図２（ａ）の状態から、更に電磁鋼板２００を図の右の方向に移動させ、孔部２０１の中心を装置Ｂの中心に合わせる。そして、パンチ１０２ａ，１０２ｂを用いて、突起２０１ａと２０１ｃを同時に切除する。この際、切除する場所は、孔部２０１の内縁上に限りなく一致していることが好ましいが、孔部２０１の内縁から軸中心側にバリが生じないように、少し余裕を見て突起２０１ａと２０１ｃの切除が行われる。このため、突起２０１ａと２０１ｃが切除された部分は、孔部２０１の内縁が少し切り欠かれ、そこに小さい凹部が切除跡として形成される。なお、図２では、この凹部は図示省略されている。図５には、突起２０１ａと２０１ｃがパンチ１０２ａ，１０２ｂによって切除された際に形成された凹部２２１と２２３が誇張された状態で示されている。なお、凹部２２２は、後の工程で切除される突起２０１ｂの切除跡である。この突起の切除跡である凹部が残る点は、後述する他の孔部においても同じである。

また、図２（ｂ）に示す加工では、装置Ｂが加工する同じタイミングで、装置Ａの内側打ち抜き型１０１を用いて、電磁鋼板２００に対して打ち抜き加工を施し、孔部２０１の左側の部分に孔部２０２を形成する。孔部２０２は孔部２０１と同じ形状を有し、その内縁には、突起２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃ，２０２ｄが形成されている。

図２（ｂ）の状態を得た後、加工装置１００に対して、電磁鋼板２００を更に図の右の方向に移動させ、図２（ｃ）の工程を行う。この工程では、まず、孔部２０１の中心を装置Ｃの中心に合わせる。この時、加工装置１００の各装置は、一定の間隔で配置されているため、孔部２０２の中心は、装置Ｂの中心と合う。そして、装置Ｃのパンチ１０３ａは退避させた状態でパンチ１０３ｂを用いて孔部２０１の突起２０１ｂを切除する。すなわち、突起２０１ｄは切除せず残す。また、この装置Ｃが加工する同じタイミングで、装置Ｂのパンチ１０２ａは退避させた状態でパンチ１０２ｂを用いて孔部２０２の突起２０２ｃを切除する。すなわち、突起２０２ａは切除せず残す。また、装置Ｃと装置Ｂが加工する同じタイミングで、装置Ａの内側打ち抜き型１０１を用いて、孔部２０２の左隣の部分に孔部２０３を形成する。孔部２０３は、孔部２０２，２０１と同じ形状を有し、その内縁には、突起２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃ，２０３ｄが形成されている。

図２（ｃ）の状態を得た後、加工装置１００に対して、電磁鋼板２００を更に図の右の方向に移動させ、図２（ｄ）に示す工程を行う。この工程では、孔部２０１の中心を装置Ｄの中心に合わせる。この時、加工装置１００の各装置は、一定の間隔で配置されているため、孔部２０２の中心は、装置Ｃの中心と合い、孔部２０３の中心は、装置Ｂの中心と合う。そして、装置Ｄの外側打ち抜き型１０４を用いて、孔部２０１の外側の部分を打ち抜き加工し、四方に軸中心から離れる方向に突出する磁極部を４つ備えた略環状の形状のロータコア片２１１を得る。ロータコア片２１１は、装置Ｄの下側に配置されている回転ステージ１２０に落下し、そこに載置される。

この状態が、図２（ｅ）に示されている。また、図２（ｅ）には、装置Ｄで打ち抜かれることで形成される打ち抜き跡２５１が示されている。図２（ｅ）では、作図上回転ステージ１２０が、加工装置１００の右側にあるかのように記載されている（実際には、図１に示すように、加工装置１００の下に回転ステージ１２０は配置されている）。この点は、図３および図４においても同じである。

また、この装置Ｄが加工する同じタイミングで、装置Ｃのパンチ１０３ａ，１０３ｂを用いて、突起２０２ｄ，２０２ｂを切除する。また、装置Ｄと装置Ｃが加工する同じタイミングで、装置Ｂのパンチ１０２ａ，１０２ｂを用いて、孔部２０３内縁の突起２０３ａ，２０３ｃを切除する。また、装置Ｄと装置Ｃと装置Ｂが加工する同じタイミングで、装置Ａの内側打ち抜き型１０１を用いて、孔部２０４を形成する。孔部２０４は、孔部２０１〜２０３と同じ形状であり、その内縁には、突起２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃ，２０４ｄが形成されている。

また、図２（ｅ）に示す状態において、回転ステージ１２０を９０°時計回りに回転させる。具体的に説明すると、装置Ｄで打ち抜かれたロータコア片２１１の突起２０１ｄは９時の方向に形成されていて、この状態で回転ステージ１２０に載置される（図２（ｄ）の状態）。そして、回転ステージ１２０が時計回りに９０°回転することで、突起２０１ｄの位置は、０時の方向を向く。

図２（ｅ）の状態からロータコア片２１１を時計回り方向に９０°回転させた後、電磁鋼板２００を図の右の方向に移動させ、図３（ａ）の工程を行う。この工程では、孔部２０２の中心を装置Ｄの中心に合わせる。この時、加工装置１００の各装置は、一定の間隔で配置されているため、孔部２０３の中心は、装置Ｃの中心と合い、孔部２０４の中心は、装置Ｂの中心と合う。また、この状態において、回転ステージ１２０上には、０時の位置に突起２０１ｄを位置させたロータコア片２１１が載置されている。

そして、装置Ｄの外側打ち抜き型１０４を用いて、孔部２０２の外側の部分を打ち抜き加工し、ロータコア片２１２を得る。ロータコア片２１２は、ロータコア片２１１と同じ形状（回転させると一致する形状）を有していて、装置Ｄの下側に配置されている回転ステージ１２０に落下し、そこに載置される。この時、図３（ａ）に示すように、回転ステージ上には０時の方向に突起２０１ｄが移動したロータコア片２１１が載置されているので、突起を合わせた形でステータコア片２１１の上にステータコア片２１２が積層される。この状態が、図３（ｂ）に示されている。なお、図３（ｂ）には、装置Ｄで打ち抜かれることで形成される打ち抜き跡２５２が示されている。

また、この装置Ｄが加工する同じタイミングで、装置Ｃのパンチ１０３ａを用いて、突起２０３ｄを切除する。また、装置Ｄと装置Ｃが加工する同じタイミングで、装置Ｂのパンチ１０２ａを用いて、孔部２０４内縁の突起２０４ａを切除する。また、装置Ｄと装置Ｃと装置Ｂが加工する同じタイミングで、装置Ａの内側打ち抜き型１０１を用いて、孔部２０５を形成する。孔部２０５は、孔部２０１〜２０４と同じ形状であり、その内縁には、突起２０５ａ，２０５ｂ，２０５ｃ，２０５ｄが形成されている。

回転ステージ１２０上において、ロータコア片２１１の上にロータコア片２１２を積層し、図３（ｂ）に示す状態を得た後、回転ステージ１２０を９０°時計回りに回転させる。この回転により、突起２０１ｄ，２０２ａの位置が３時の方向に移動する。

次に、図３（ｃ）の工程を行う。この工程では、孔部２０３の中心を装置Ｄの中心に合わせる。この時、加工装置１００の各装置は、一定の間隔で配置されているため、孔部２０４の中心は、装置Ｃの中心と合い、孔部２０５の中心は、装置Ｂの中心と合う。そして装置Ｄの外側打ち抜き型１０４を用いて、孔部２０３の外側の部分を打ち抜き加工し、ロータコア片２１３を得る。ロータコア片２１３は、ロータコア片２１１や２１２と同じ形状（回転させると一致する形状）を有していて、外側打ち抜き型１０４で打ち抜かれることで、下方に落下し、装置Ｄの下側に配置されている回転ステージ１２０に載置される。この時、回転ステージ１２０上には３時の方向に突起が移動したロータコア片２１１，２１２が載置されているので、突起を合わせた形でロータコア片２１１，２１２および２１３が積層される。この状態が図３（ｄ）に示されている。なお、図３（ｄ）には、装置Ｄで打ち抜かれることで形成される打ち抜き跡２５３が示されている。

また、この装置Ｄが加工する同じタイミングで、装置Ｃのパンチ１０３ａ，１０３ｂを用いて、突起２０４ｄ，２０４ｂを切除する。また、装置Ｄと装置Ｃが加工する同じタイミングで、装置Ｂのパンチ１０２ａ，１０２ｂを用いて、突起２０５ａ，２０５ｃを切除する。また、装置Ｄと装置Ｃと装置Ｂが加工する同じタイミングで、装置Ａの内側打ち抜き型１０１を用いて、孔部２０６を形成する。孔部２０６は、孔部２０１〜２０５と同じ形状であり、その内縁には、突起２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄが形成されている。

次に、図３（ｄ）に示す状態において、回転ステージ１２０を９０°時計回りに回転させる。この回転を行うことで、重なった３つの突起２０１ｄ，２０２ａ，２０３ｂの位置は６時の方向となる（図４（ａ）参照）。

次に、図４（ａ）に示す工程を行う。この工程では、孔部２０４の中心を装置Ｄの中心に合わせる。この時、加工装置１００の各装置は、一定の間隔で配置されているため、孔部２０５の中心は、装置Ｃの中心と合い、孔部２０６の中心は、装置Ｂの中心と合う。そして装置Ｄの外側打ち抜き型１０４を用いて、孔部２０４の外側の部分を打ち抜き加工し、ロータコア片２１４を得る。ロータコア片２１４は、ロータコア片２１１，２１２および２１３と同じ形状（回転させると一致する形状）を有していて、外側打ち抜き型１０４で打ち抜かれることで、下方に落下し、装置Ｄの下側に配置されている回転ステージ１２０に載置される。この時、回転ステージ１２０上には６時の方向に突起が移動したロータコア片２１１，２１２および２１３が載置されているので、突起を合わせた形でロータコア片２１１，２１２，２１３および２１４が積層される。この状態が図４（ｂ）に示されている。なお、図４（ｂ）には、装置Ｄで打ち抜かれることで形成される打ち抜き跡２５４が示されている。

また、装置Ｄが加工する同じタイミングで、装置Ｃのパンチ１０３ｂを用いて、突起２０５ｂを切除する。また、装置Ｄと装置Ｃが加工する同じタイミングで、装置Ｂのパンチ１０２ｂを用いて、突起２０６ｃを切除する。また、装置Ｄと装置Ｃと装置Ｂが加工する同じタイミングで、装置Ａの内側打ち抜き型１０１を用いて、孔部２０７を形成する。孔部２０７は、孔部２０１〜２０６と同じ形状であり、その内縁には、突起２０７ａ，２０７ｂ，２０７ｃ，２０７ｄが形成されている。

以上述べた工程により、４枚のロータコア片２１１，２１２，２１３，２１４を９０°回転させながら積層する転積が行われ、積層体３０３が得られる。この転積では、それぞれのロータコア片を、その表面に形成されたダボ突起とその裏面に形成された凹部（ともに図示省略）を用いて、カシメ加工により固定することで積層体が得られる。転積するロータコア片の数は、任意であるが、例えば、４枚のロータコア片２１１，２１２，２１３，２１４の転積によりロータコアを得る場合、積層体３０３がロータコアとなる。

また、上記の工程を順次繰り返すことで、更に多層にロータコア片の積層を行うことができる。ここで、それぞれのパンチの挙動は、規則性をもって回避と切除を繰り返す。具体的に、装置Ｂのパンチ１０２ａで説明すると、図２（ｂ）の工程では、突起を切除、図２（ｃ）の工程では、突起を回避、図２（ｄ）の工程では、突起を切除、図３（ａ）の工程では、突起を切除、図３（ｃ）の工程では、突起を切除、図４（ａ）の工程では、突起を回避というように、４回に１回の周期で突起を回避している。これは、どのパンチでも言える。

また、ロータコアの外周側に形成された磁極部と内周側に形成された突起及び凹部は、磁極部の中心（外周側に一番飛び出たところ）、突起及び凹部の中心が一致していることが好ましい。磁極部中心以外の、例えば、磁極部と磁極部の境目に突起及び凹部が形成されているとロータコア内での磁気特性に影響が出て、検出精度や検出レベルの低下につながる。

なお、積層するロータコア片の数は、任意であり、必要とする枚数を選択することができる。上記の工程では、最初に４カ所に同時に設けられた突起のうち、一つを残して他の３つを切除し、しかも残す突起の位置を順次９０°ずつずらし、更に９０°回転させながら積層することで、ロータコア片それぞれの突起の位置を合わせつつ、同じ場所が重ならないようにする転積が行われる。

上記の工程で説明した突起を切除する装置Ｂと装置Ｃは、それぞれ２つのパンチを有していたが、装置Ｂと装置Ｃを合体させて４つのパンチを搭載した装置を１台、装置Ａと装置Ｄの間に配置してもよい。この場合、４つのパンチを搭載した装置は、１つの突起をパンチから退避させ、残り３つの突起をパンチで切除する。工程が進むたびに、切り落とす突起が回転する。また、反対に、それぞれの装置に１つのパンチを搭載して装置Ａと装置Ｂの間に４台配置してもよい。

また、外周側に突起が形成されたロータコアを積層する場合は、内周側に突起が形成されたロータコアを積層する場合とよく似ているが、以下に概略を説明する。装置Ｄの外側打ち抜き型１０４には、上記装置Ａで説明したような複数の凹部が形成されている。何もない状態で電磁鋼板を打ち抜くと外周側に複数の突起が形成される。では、順に説明すると、装置Ａでは、内周の孔部を形成し、装置Ｂと装置Ｃのパンチ工程では、突起が形成される部分にパンチが配置されており、突起を削除する部分に対して丸孔や角孔で打ち抜く。突起を作る部分は打ち抜かない。そして、装置Ｄで外周を打ち抜く。こうすると、既に丸孔や角孔が形成された部分には突起が形成されず、加工されなかった部分に突起が形成される。打ち抜いたロータコアは、回転ステージに載置され回転する。

図６には、上述した作業を行うことで製造したロータコアを用いたＶＲ型レゾルバを軸方向から見た断面図が示されている。図６には、ＶＲ型レゾルバ４００が示されている。ＶＲ型レゾルバ４００は、ステータヨーク４０１を備えている。ステータヨーク４０１は、電磁鋼板等の薄板状の磁性材料を図示する形状に打ち抜き加工し、それを軸方向で積層した略筒状の構造を有している。

ステータヨーク４０１は、軸中心の方向に突出した突極４０２〜４０５を備えている。突極４０２〜４０５のそれぞれには、例えば、励磁コイル（図示省略）が巻回され、突極４０２と４０４には、ｓｉｎ相検出コイル（図示省略）が巻回され、突極４０３と４０５には、ｃｏｓ相検出コイル（図示省略）が巻回されている。

ステータヨーク４０１の内側には、ステータヨーク４０１に対して回転自在な状態で保持されたロータ４１０が配置されている。ロータ４１０は、ロータコア４１１とシャフト４２１を結合した構造を有している。

ロータコア４１１は、図２〜図４に示す方法で複数のロータコア片を積層した構造を有している。ロータコア４１１は、孔部４１２を備え、孔部４１２に臨む部分（内周面）に、軸中心の方向に突出する突起４１３と、凹部４１４，４１５，４１６が設けられている。突起４１３は、図示する断面形状が軸方向に延在した構造を有している。また、凹部４１４，４１５，４１６は、図４の凹部２２１，２２２，２２３に相当する部分であり、図示する断面形状が軸方向に延在した構造を有している。また、突起４１３、凹部４１４，４１５，４１６は、周方向における等間隔な位置（等角な角度位置）に位置している。

シャフト４２１には、突起４１３に合致する形状の凹部４２２が設けられている。突起４１３を凹部４２２に合わせた状態でロータコア４１１とシャフト４２１を結合することで、シャフト４２１に対するロータコア４１１の回転止めの構造が得られている。

（優位性）
一つのロータコア片において、４カ所の突起は、一つの型を用いて同時に形成される。このため、打ち抜き型が高コスト化する問題や、転積した際に突起の形状や位置にずれが生じる問題を抑えることができる。また、順次回転させながらロータコア片を重ねてゆくことで転積を行い、周方向における磁気特性の均一性を確保することができる。すなわち、一つのロータコア片に４カ所の突起を設け、そのうちの１つを残すのであるが、残す突起の位置を順次ずらし、９０°ずつ回転させながらロータコア片を積層することで、転積を行いつつ、突起の位置を合わせることができる。

また、図５に示す切除跡の凹部２２１，２２２，２２３が形成されるように突起２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃをパンチで切除することで、シャフト４２１と結合する際に障害となる残部が生じないようにすることができる。突起の残部があると、それを除去する別の工程が更に必要となり、製造コストが増加する。これに対して、凹部２２１，２２２，２２３が形成されるように突起２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃをパンチで切除することで、追加の工程を省くことができ、製造コストを抑えることができる。

（その他）
上記の例示では、軸倍角が４Ｘの場合であるが、軸倍角の数は、４Ｘに限定されない。例えば、軸倍角が５Ｘの場合、７２°毎に突起を形成し、その一つを残し、他を切除する。そして、７２°ずつ回転させながらロータコア片を積層する。この際、７２°ずらして積層した際に突起の位置が合うように、残す突起の位置を選択する。

また上記の例では、ロータコア片を４層重ねるまでの工程を説明したが、積層する数は、４層に限定さない。また、突起の数は、必ずしも一つに限定されない。また、積層鉄心がステータであってもよい。また、積層鉄心は、レゾルバに利用されるものに限定されず、モータのロータやステータ用のものであってもよい。

本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。

本発明は、ＶＲ型レゾルバのロータコア等に利用される積層鉄心に利用することができる。

１００…加工装置、１０１…内側打ち抜き型、１０１ａ〜１０１ｄ…凹部、１０２ａ…パンチ、１０２ｂ…パンチ、１０３ａ…パンチ、１０３ｂ…パンチ、１０４…外側打ち抜き型、１２０…回転ステージ、２００…電磁鋼板、２０１…孔部、２０１ａ〜２０１ｄ…突起、２０２…孔部、２０２ａ〜２０２ｄ…突起、２０３…孔部、２０３ａ〜２０３ｄ…突起、２０４…孔部、２０４ａ〜２０４ｄ…突起、２０５…孔部、２０５ａ〜２０５ｄ…突起、２１１…ロータコア片、２１２…ロータコア片、２１３…ロータコア片、２２１…凹部、２２２…凹部、２２３…凹部、２５１〜２５４…打ち抜き跡、３０１…積層体、３０２…積層体、４００…ＶＲ型レゾルバ、４０１…ステータヨーク、４０２〜４０５…突極、４１０…ロータ、４１１…ロータコア、４１２…孔部、４１３…突起、４１４…凹部、４１５…凹部、４１６…凹部、４２１…シャフト、４２２…シャフトの凹部。

本発明に係る積層鉄心は、内周側または外周側に突起が形成された板状の部材を複数備え、前記複数の板状の部材において、前記突起が形成されている側に、一定の間隔で前記突起と凹部が形成されている、積層鉄心である。積層鉄心としては、レゾルバやモータのロータおよびステータが挙げられる。

本発明に係る前記積層鉄心は、複数の板状の部材を一定の角度で転積した構造を有し、前記突起は一つであり、前記突起と前記凹部は等間隔な位置関係にある。ここで、角度というのは、転積を行う際に、積層鉄心を構成する板状の部材を回転させながら積層する際の角度である。例えば、４層の転積を行う場合、９０°ずつ回転させながら板状の部材の積層が行われる。

本発明に係る前記積層鉄心は、前記複数の板状の部材の表面にはダボが形成され、当該複数の板状の部材の裏面には凹部が形成されている、積層鉄心である。

本発明に係るレゾルバは、ステータと、請求項１から３のいずれかに記載の積層鉄心を有するロータコアと、を備える。

本発明に係る前記レゾルバにおいて、前記ロータコアは、Ｎを２以上の自然数として、軸倍角がＮＸの磁極部を有し、前記ロータコアは、中心部に孔部を有し、前記突起および前記凹部は、前記孔部に臨む内周面に設けられており、前記突起は一つであり、前記凹部はＮ−１カ所に設けられている。

本発明に係る前記レゾルバにおいて、前記積層鉄心の外周側には複数の磁極部が形成されており、前記複数の磁極部の中心と前記突起および凹部の中心が一致している。

Claims (1)

1. 積層鉄心の製造方法であって、
   ４個の突起が等間隔に設けられた孔部を形成する工程と、
   前記突起の一つを残し３個の前記突起を切除する工程と、
   外形を打ち抜く工程と、で得られた前記積層鉄心の前記鉄心片を残存した前記突起の位置に合わせて積層する工程とを有し、
   前記突起の一つを残し３個の前記突起を切除する工程は、前記突起を切除するためのパンチを２つ搭載した装置を２台配置していることを特徴とする積層鉄心の製造方法。

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