JP2021097488A

JP2021097488A - 積層鉄心の製造方法及びそれに用いられる治具

Info

Publication number: JP2021097488A
Application number: JP2019227147A
Authority: JP
Inventors: 森　祐司; Yuji Mori; 祐司森
Original assignee: Yoshikawa Kogyo Co Ltd
Current assignee: Yoshikawa Kogyo Co Ltd
Priority date: 2019-12-17
Filing date: 2019-12-17
Publication date: 2021-06-24

Abstract

【課題】鉄心片群の軸心を貫通している治具を鉄心片群から容易に取り外すことが可能な積層鉄心の製造法及びその治具を提供する。【解決手段】複数の鉄心片１０が積層されてなる鉄心片群１１の各鉄心片１１を硬化性樹脂１２によって固定する積層鉄心の製造方法において、鉄心片群１１の軸心に沿って形成された貫通孔１９に治具１３を挿通して、治具１３に鉄心片群１１を装着する工程Ａと、鉄心片群１１の外周に未硬化の硬化性樹脂１２を塗布する工程Ｂと、硬化性樹脂１２を硬化させて、各鉄心片１０を他の鉄心片１０に固定する工程Ｃと、治具１３から鉄心片群１１を取り外す工程Ｄとを有し、工程Ａで、治具１３は、鉄心片群１１の内周１８に部分的に接触した状態となる。【選択図】図３

Description

本発明は、複数の鉄心片を積層した状態で固定する積層鉄心の製造方法及びそれに用いられる治具に関する。

積層鉄心には各鉄心片が硬化性樹脂で固定されたものがあり、そのような積層鉄心の製造方法が、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１には、複数の鉄心片を積層し仮固定して得られた鉄心片群の外周側に硬化性樹脂を塗布し、硬化性樹脂を硬化させて各鉄心片を本固定する製造方法が記載されている。硬化性樹脂は毛細管現象により鉄心片群の外周側から鉄心片間を内側に向かって進入し、各鉄心片の広範囲に硬化性樹脂が塗布されることから、各鉄心片を確実に固定することができる。

特開２０１７−１０８４７４号公報

しかしながら、鉄心片群の軸心に治具を貫通させた状態で、鉄心片群の外周領域に硬化性樹脂を塗布する場合、鉄心片間を外周側から内側に向かって進入する硬化性樹脂が治具まで達し、硬化性樹脂の硬化によって治具が鉄心片群に固定されることがある。このため、治具から鉄心片群を容易に取り外せない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、鉄心片群の軸心を貫通している治具を鉄心片群から容易に取り外すことが可能な積層鉄心の製造法及びその治具を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係る積層鉄心の製造方法は、複数の鉄心片が積層されてなる鉄心片群の該各鉄心片を硬化性樹脂によって固定する積層鉄心の製造方法において、前記鉄心片群の軸心に沿って形成された貫通孔に治具を挿通して、前記治具に前記鉄心片群を装着する工程Ａと、前記鉄心片群の外周に未硬化の硬化性樹脂を塗布する工程Ｂと、前記硬化性樹脂を硬化させて、前記各鉄心片を他の該鉄心片に固定する工程Ｃと、前記治具から前記鉄心片群を取り外す工程Ｄとを有し、前記工程Ａで、前記治具は、前記鉄心片群の内周に部分的に接触した状態となる。

前記目的に沿う第２の発明に係る治具は、複数の鉄心片が積層されてなる鉄心片群の軸心に沿って形成された貫通孔に挿通されて、前記鉄心片群が装着された状態となる治具において、前記貫通孔内に配される領域に、前記鉄心片群の内周に接触する接触部と前記鉄心片群の内周に非接触な非接触部とが設けられている。

第１の発明に係る積層鉄心の製造方法は、工程Ａで、治具（第２の発明に係る治具）が、鉄心片群の内周に部分的に接触した状態となるので、仮に、硬化性樹脂が鉄心片群の内周まで達して治具に付着したとしても、鉄心片群の内周全体に接触する治具を採用する場合に比べて、鉄心片群の貫通孔（軸心）を貫通している治具から鉄心片群を容易に取り外すことが可能である。

（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造方法によって製造された積層鉄心の平面図及び側面図である。鉄心片群の外周に硬化性樹脂を塗布する様子を示す説明図である。治具の形状を示す説明図である。（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、第１の変形例に係る治具の説明図である。（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、第２の変形例に係る治具の説明図である。

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。
図１（Ａ）、（Ｂ）、図２に示すように、本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造方法（以下、「本積層鉄心の製造方法」とも言う）は、複数の鉄心片１０が積層されてなる鉄心片群１１の各鉄心片１０を硬化性樹脂１２によって固定して積層鉄心を製造する方法である。以下、詳細に説明する。

本積層鉄心の製造方法では、主に以下の工程を経て積層鉄心を製造する。
（１）金型によって、帯状鋼板から鉄心片１０を打ち抜き、鉄心片１０を積層して積層鉄心片群１１を得る（工程０）。
（２）鉄心片群１１を、図２に示すように、長尺の治具１３に装着する（工程Ａ）。
（３）鉄心片群１１の外周に未硬化の硬化性樹脂１２を塗布する（工程Ｂ）。
（４）鉄心片群１１に塗布した硬化性樹脂１２を硬化させて、各鉄心片１０を他の鉄心片１０に固定する（工程Ｃ）。
（５）治具１３から鉄心片群１１を取り外す（工程Ｄ）。

工程０、工程Ａ、工程Ｂ、工程Ｃ及び工程Ｄそれぞれについて、詳細に説明する。

＜工程０＞
板状の鉄心片１０は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、円環部１４を中心にして、複数のティース１５が放射状に配され、各ティース１５の径方向外側には周方向に長い磁極部１６が連結されている。金型は、帯状鋼板から打ち抜いた鉄心片１０を、他の鉄心片１０に重ね、かしめによって当該他の鉄心片１０に仮固定する。鉄心片１０の打ち抜きとその鉄心片１０の他の鉄心片１０への仮固定とを複数回繰り返すことによって、所定数の鉄心片１０が積層された鉄心片群１１が得られる。

鉄心片群１１において、最初に打ち抜かれた鉄心片１０を除く鉄心片１０には、かしめの際に形成されたかしめ部１７が円環部１４に設けられ、最初に打ち抜かれた鉄心片１０には、２番目に打ち抜かれた鉄心片１０のかしめ部１７が嵌入される貫通孔が設けられている。鉄心片群１１には、各鉄心片１０の円環部１４の内側（内周部）の集合によって構成された内周１８により、鉄心片群１１の軸心に沿って貫通孔１９が形成されている。

＜工程Ａ＞
図２に示すように、治具１３を円環状のスペーサ２０に挿通する作業と、治具１３を鉄心片群１１の貫通孔１９に挿通する作業とを複数回繰り返し、複数（ここでは４つ）の鉄心片群１１を、隣り合う鉄心片群１１の間にスペーサ２０を挟んだ状態で、治具１３に装着する（即ち、鉄心片群１１の貫通孔１９に治具１３を挿通して、治具１３に鉄心片群１１を装着する）。よって、治具１３は複数の鉄心片群１１それぞれの貫通孔１９に挿通されて、複数の鉄心片群１１が装着された状態となる。

その後、治具１３の両側からそれぞれ固定具２１を取り付けて、治具１３に装着された複数の鉄心片群１１を２つの固定具２１で治具１３に固定する。固定具２１は、例えば、ナットによって構成でき、固定具２１にナットを採用する場合、治具１３の固定具２１が取り付けられる領域には雄螺子部が設けられる。

本実施の形態では、治具１３は、図３に示すように、鉄心片群１１の内周１８にそれぞれ接触する複数の凸部（接触部の一例）２２と鉄心片群１１の内周１８にそれぞれ非接触な複数の凹部（非接触部の一例）２３とを備えている。従って、治具１３は鉄心片群１１の貫通孔１９内に配される領域に、鉄心片群１１の内周１８に接触する接触部と鉄心片群１１の内周１８に非接触な非接触部とが設けられている。
治具１３が鉄心片群１１の貫通孔１９に挿通された状態で、凸部２２及び凹部２３は鉄心片群１１の内周１８の周方向に交互に配される。
なお、本実施の形態において、スペーサ２０は樹脂を素材にして形成されており、スペーサ２０は、図２に示すように、鉄心片群１１（鉄心片１０）より径が短い。

＜工程Ｂ＞
複数の鉄心片群１１が取り付けられた治具１３に対し、軸受ブロック２４、２５を装着し、治具１３の一端にモータ２６を連結した後、容器２７内に収容された未硬化の硬化性樹脂１２の上方から、複数の鉄心片群１１を治具１３等と共に下降させる。本実施の形態では、硬化性樹脂１２として熱硬化性樹脂を採用している。そして、治具１３に装着された鉄心片群１１それぞれの外周の一部が硬化性樹脂１２に浸漬し、かつ、スペーサ２０が硬化性樹脂１２に非接触な高さ位置で、複数の鉄心片群１１を治具１３等と共に静止させ、軸受ブロック２４、２５及びモータ２６を図示しない支持部材で支持する。

そして、モータ２６の作動によって、治具１３等と共に複数の鉄心片群１１を、治具１３を中心に回転させ、各鉄心片群１１の外周全体に未硬化の硬化性樹脂１２を塗布する。各鉄心片群１１の外周に塗布された硬化性樹脂１２は、毛細管現象によって、鉄心片１０の各間を鉄心片群１１の軸心に向かって進入する。各鉄心片群１１の外周全体への硬化性樹脂１２の塗布が終了した後、治具１３等と共に複数の鉄心片群１１を上昇させて、容器２７内の硬化性樹脂１２に各鉄心片群１１が接触しないようにする。

＜工程Ｃ＞
複数の鉄心片群１１、複数のスペーサ２０及び２つの固定具２１が装着された治具１３から、軸受ブロック２４、２５及びモータ２６を取り外した後、複数の鉄心片群１１を複数のスペーサ２０、２つの固定具２１及び治具１３と共に加熱炉内で加熱する。この加熱処理により硬化性樹脂１２を硬化させて、各鉄心片１０を他の鉄心片１０に固定（本固定、接着）する。

＜工程Ｄ＞
治具１３から２つの固定具２１を取り外し、次に、治具１３から複数の鉄心片群１１及び複数のスペーサ２０を取り外す。スペーサ２０は、硬化性樹脂１２の硬化により鉄心片１０に強固に接着される素材でないことから、たとえスペーサ２０と鉄心片群１１の間に硬化性樹脂１２が進入していたとしても、鉄心片群１１とスペーサ２０とは容易に分離可能である。

ここで、工程Ｂにおいて、鉄心片群１１の外周に塗布され、鉄心片１０の各間に進入した硬化性樹脂１２が、治具１３まで到達していることもあり得るが、治具１３は、図３に示すように、鉄心片群１１の内周１８に部分的に接触しているので、鉄心片群１１の内周１８全体に接触する治具からの鉄心片群１１の取り外しに比べ、治具１３からの鉄心片群１１の取り外しは容易である。治具１３から鉄心片群１１を容易に取り外せるようにする観点において、鉄心片群１１の内周１８全体の面積に対し、治具１３が接触している面積の割合は、７０％以下が好ましく、５０％以下がより好ましく、３０％以下が更に好ましい。

また、鉄心片群１１の内周１８に部分的に接触した状態となる治具は、治具１３だけに限定されない。図４（Ａ）、（Ｂ）、図５（Ａ）、（Ｂ）を参照して、鉄心片群１１の内周１８に部分的に接触した状態となる治具３０、３１について説明する。
治具３０は、図４（Ａ）に示すように、中心部材３２と、中心部材３２を間に挟んだ状態で、鉄心片群１１の貫通孔１９に挿通される複数（ここでは、２つ）の外側部材３３、３４を備えている。中心部材３２は断面が矩形であり、中心部材３２及び外側部材３３、３４はそれぞれ、鉄心片群１１の軸心に沿って長い。

工程Ａにおいて、治具３０は、中心部材３２を外側部材３３、３４で挟んだ状態、即ち、中心部材３２に外側部材３３の一側及び外側部材３４の他側が接触した状態で、複数の鉄心片群１１それぞれの貫通孔１９を挿通する。治具３０が複数の鉄心片群１１それぞれの貫通孔１９を挿通した状態で、外側部材３３は他側（中心部材３２に接触している一側の反対側）が複数の鉄心片群１１それぞれの内周１８に押し付けられ、外側部材３４は一側（中心部材３２に接触している他側の反対側）が複数の鉄心片群１１それぞれの内周１８に押し付けられる。このとき、外側部材３３、３４は間隔を空けて配置され、中心部材３２は複数の鉄心片群１１に非接触である。従って、治具３０は、各鉄心片群１１の内周１８に部分的に接触している。

工程Ｄにおいて、治具３０から複数の鉄心片群１１を取り外す際は、中心部材３２を２つの外側部材３３、３４の間から抜き取り、図４（Ｂ）に示すように、２つの外側部材３３、３４が複数の鉄心片群１１それぞれの内周１８に押し付けられていた状態を解除した後に、２つの外側部材３３、３４を複数の鉄心片群１１それぞれの貫通孔１９から取り除く。このようにすることで、複数の鉄心片群１１から治具３０を容易に取り外すことができる。

また、治具３１は、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、長尺のベース部材３６と、ベース部材３６に形成された複数の溝にそれぞれ移動可能に取り付けられた複数の可動部材３７とを備えている。各可動部材３７は、ベース部材３６の長手方向に長く、ベース部材３６の軸心を中心にして放射状に配置され、一部がベース部材３６の溝から突出し、その他の部分がベース部材３６の溝内に配されている。

ベース部材３６に形成された図示しない空気孔への空気の吹き込みにより、各可動部材３７がベース部材３６の軸心から遠ざかる方向（ベース部材３６からの突出長が長くなる方向）に移動し、同空気孔内への空気の吹き込みの停止により、各可動部材３７がベース部材３６の軸心に接近する（ベース部材３６からの突出長が短くなる）。本実施の形態では、各可動部材３７の径方向外側断面（鉄心片群１１の内周１８に接触する側の断面）が鋸状に形成されているが、これに限定されない。

工程Ａにおいて、治具３１は、図５（Ｂ）に示すように、各可動部材３７がベース部材３６の軸心に接近した状態で、複数の鉄心片群１１それぞれの貫通孔１９に挿通され、各可動部材３７が、図５（Ａ）に示すように、ベース部材３６からの突出長が長く（大きく）なる方向に移動して、複数の鉄心片群１１それぞれの内周１８に接触する（押し付けられる）。このとき、ベース部材３６は、複数の鉄心片群１１それぞれの内周１８に非接触な状態で複数の鉄心片群１１それぞれの貫通孔１９を挿通し、各可動部材３７は、複数の鉄心片群１１それぞれの内周１８に接触する。従って、治具３１は、各鉄心片群１１の内周１８に部分的に接触した状態となる。本実施の形態では、一の可動部材３７及び他の可動部材３７が間隔を空けて鉄心片群１１の内周１８に接触する。

工程Ｄで、治具３１は、図５（Ｂ）に示すように、複数の可動部材３７をベース部材３６からの突出長が短く（小さく）なる方向に移動させた後に、治具１３から各鉄心片群１１を取り外す。従って、治具１３からの各鉄心片群１１の取り外しを容易に行うことができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、硬化性樹脂は熱硬化性樹脂に限定されず、例えば、２液を混合して硬化するものであってもよい。
また、鉄心片群の外周への硬化性樹脂の塗布にモータを利用する必要はなく、例えば、人がはけやスポンジを用いて硬化性樹脂を鉄心片群の外周に塗布するようにしてもよい。更に、治具には、１つの鉄心片群のみを装着するようにしてもよい。
そして、鉄心片の形状は前記実施の形態のものに限定されない。

１０：鉄心片、１１：鉄心片群、１２：硬化性樹脂、１３：治具、１４：円環部、１５：ティース、１６：磁極部、１７：かしめ部、１８：内周、１９：貫通孔、２０：スペーサ、２１：固定具、２２：凸部、２３：凹部、２４、２５：軸受ブロック、２６：モータ、２７：容器、３０、３１：治具、３２：中心部材、３３、３４：外側部材、３６：ベース部材、３７：可動部材

Claims

複数の鉄心片が積層されてなる鉄心片群の該各鉄心片を硬化性樹脂によって固定する積層鉄心の製造方法において、
前記鉄心片群の軸心に沿って形成された貫通孔に治具を挿通して、前記治具に前記鉄心片群を装着する工程Ａと、
前記鉄心片群の外周に未硬化の硬化性樹脂を塗布する工程Ｂと、
前記硬化性樹脂を硬化させて、前記各鉄心片を他の該鉄心片に固定する工程Ｃと、
前記治具から前記鉄心片群を取り外す工程Ｄとを有し、
前記工程Ａで、前記治具は、前記鉄心片群の内周に部分的に接触した状態となることを特徴とする積層鉄心の製造方法。
請求項１記載の積層鉄心の製造方法において、前記治具は、前記鉄心片群の内周に接触する凸部と前記鉄心片群の内周に非接触な凹部とを備え、前記貫通孔に挿通された状態で、前記凸部及び前記凹部が前記鉄心片群の内周の周方向に交互に配されることを特徴とする積層鉄心の製造方法。
請求項１記載の積層鉄心の製造方法において、前記治具は、中心部材と、前記中心部材を間に挟んで、前記鉄心片群の内周に押し付けられる複数の外側部材とを備え、前記工程Ｄで、前記中心部材を、前記複数の外側部材の間から抜き取り、該複数の外側部材が前記鉄心片群の内周に押し付けられていた状態を解除した後に、前記複数の外側部材を前記貫通孔から取り除くことを特徴とする積層鉄心の製造方法。
請求項１記載の積層鉄心の製造方法において、前記治具は、前記工程Ａで、前記鉄心片群の内周に非接触な状態で前記貫通孔を挿通するベース部材と、前記ベース部材に移動可能に取り付けられ、前記工程Ａで、前記ベース部材からの突出長が長くなる方向に移動して、前記鉄心片群の内周に接触する可動部材とを備え、前記工程Ｄで、前記複数の可動部材を前記ベース部材からの突出長が短くなる方向に移動させた後に、前記治具から前記鉄心片群を取り外すことを特徴とする積層鉄心の製造方法。
複数の鉄心片が積層されてなる鉄心片群の軸心に沿って形成された貫通孔に挿通されて、前記鉄心片群が装着された状態となる治具において、
前記貫通孔内に配される領域に、前記鉄心片群の内周に接触する接触部と前記鉄心片群の内周に非接触な非接触部とが設けられていることを特徴とする治具。
請求項５記載の治具において、前記貫通孔を挿通した状態で、前記接触部及び前記非接触部が前記鉄心片群の内周の周方向に交互に配されることを特徴とする治具。
請求項５記載の治具において、前記接触部は複数あって、該複数の接触部は、前記非接触部を間に挟んで前記鉄心片群の内周に押し付けられ、前記非接触部が前記複数の接触部の間から抜き取られて、該複数の接触部は、前記鉄心片群の内周に押し付けられている状態が解除されることを特徴とする治具。
請求項５記載の治具において、前記接触部は、前記非接触部からの突出長が変化可能に該非接触部に取り付けられ、該非接触部からの突出長が長くなる方向に移動して、前記鉄心片群の内周に接触することを特徴とする治具。