JP3434342B2 - モータ用コア積層体の製造方法 - Google Patents

モータ用コア積層体の製造方法

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JP3434342B2
JP3434342B2 JP07858394A JP7858394A JP3434342B2 JP 3434342 B2 JP3434342 B2 JP 3434342B2 JP 07858394 A JP07858394 A JP 07858394A JP 7858394 A JP7858394 A JP 7858394A JP 3434342 B2 JP3434342 B2 JP 3434342B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、モータ用コア積層体
の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】界磁捲線が捲回されるモータのコアは、
通常、ヒステリシス損や鉄損などを低減させるために、
薄い鋼板を積層した構造が採用されており、このような
積層体構造のコアを採用したモータは、例えば、特開平
5−15090号公報に開示されている。この公報に示
されているモータは、図6に示すように、ステータブラ
ケット1とロータハブ2とを有し、ステータブラケット
1の中心に設けられた中空筒部3の外周にコア積層体4
が固設されている。
【0003】ロータハブ2の中心には、回転軸5が垂設
され、この回転軸5は、ステータブラケット1の中空筒
部3内に外輪が固設されたベアリング6の内輪に嵌着さ
れて回転自在に支持されている。また、ロータハブ2に
は、環状のヨーク7が固設され、このヨーク7の内周面
側には、環状のマグネット8が固設されている。積層体
4は、図7に示すコア板9を上下方向に複数枚積層した
ものであって、各コア板9は、中央に設けられた環状部
9aと、この環状部9aの外周から放射状に突出する複
数の腕部9bとを有している。
【0004】各腕部9bは、周方向に所定の間隔をおい
て複数のスロット孔9cを穿設することにより略T字形
に形成され、先端側がそれぞれ磁極部9dとなってい
る。環状部9aの中心には、中空筒部3に嵌着するため
の貫通孔9eが穿設されている。また、環状部9aに
は、周方向に所定の間隔をおいて位置決め兼用のカシメ
用突起9fが設けられている。
【0005】このような構成のコア板9を作成する方法
としては、従来、プレス成型が一般的に採用されてい
て、例えば、長尺状の鋼板を送り出しながらプレス機械
により、スロット孔9cを穿設し、突起9fを形成した
後に貫通孔9eを穿設し、最後に外形を環状に打ち抜く
ことにより行なっていた。このような工程により所要枚
数のコア板9が得られると、コア板9間で突起9fとそ
の下面に形成される凹みとが上下方向に隣接するもの同
士で嵌合するようにして積層し、複数枚のコア板9をカ
シメつけることにより一体化させてコア積層体4を製造
し、得られたコア積層体4の外表面に絶縁用の塗装膜を
形成した後に、コア積層体4の腕部9bの外周に界磁捲
線10を施していた。
【0006】しかしながら、このような従来のコア積層
体4の製造方法には、以下に説明する技術的課題があっ
た。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、上述した如
き構成の従来のコア積層体4の製造方法では、各コア板
9は、プレス機械により鋼板から打ち抜形成しているの
で、スロット孔9cの周縁などにバリが発生し、このよ
うなバリが発生すると、界磁捲線10の被覆が損傷さ
れ、捲線10の短絡に繋がる恐れがあった。そこで、従
来は、このような問題を回避するために、コア積層体4
の外表面に絶縁用の塗装膜を形成する際に、塗装膜の厚
みを増加させるようにしているが、塗装膜の厚みが大き
くなると、界磁捲線10を規定回数だけ腕部9bに捲回
することが難しくなり、作業性や信頼性が低下するとい
う問題がある。
【0008】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、その第1の目的は、コア板に
捲線の被覆を損傷させるバリが発生しないモータ用コア
積層体の製造方法を提供することにある。また、第2の
目的は、作業性および信頼性が向上するモータ用コア積
層体の製造方法を提供することにある。さらに、第3の
目的は、絶縁用塗装膜の膜厚を低減することができるモ
ータ用コア積層体の製造方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、板状素材の所定位置にスロット孔などの
貫通孔を穿設した後に、所定形状の外形に打ち抜いて複
数枚のコアを製作し、得られた複数枚の前記コアを上下
方向に一体的に積層するモータ用コア積層体の製造方法
において、積層体の最下段または最上段のいずれかに配
置する前記コア板の貫通孔の穿設加工や外形の打ち抜き
加工の前に、穿設方向ないし打ち抜き方向の背面側に、
穿設形状ないしは打ち抜き形状に対応した切込みを形
成することを特徴とする。
【0010】この製造方法では、前記切れ込みを、前記
素材の厚みの1/2〜1/4の深さに設定することがで
きる。また、上記製造方法では、前記貫通孔を穿設した
後に、前記素材の平坦化処理を行なうことができる。
【0011】
【作用】上記構成のモータ用コア積層体の製造方法によ
れば、積層体の最下段側に配置するコア板の貫通孔の穿
設加工や外形の打ち抜き加工の前に、穿設方向ないしは
打ち抜き方向の背面側に、穿設形状ないしは打ち抜き形
状に対応した切れ込みを形成している。ところで、板状
素材をプレス成形して貫通孔を穿設する際には、素材の
穿設方向の下面側にバリが発生することが知られてお
り、このバリの発生を回避することが非常に難しいこと
も知られている。
【0012】ところが、本発明の製造方法では、穿設方
向ないしは打ち抜き方向の背面側に、穿設形状ないしは
打ち抜き形状に対応した切れ込みを形成しているので、
貫通孔を穿設しても、この孔の周縁にバリが発生しない
し、外形を打ち抜いた場合にも、周縁にバリが発生しな
い。
【0013】
【実施例】以下本発明の好適な実施例について添附図面
を参照して詳細に説明する。図1〜図3は、本発明にか
かるモータ用コア積層体の製造方法の一実施例を示して
いる。同図に示す製造方法は、図6に示したような構造
のモータに用いられるコア積層体を製造する工程図であ
り、コア積層体20は、図4に示すような形態に組み立
てられる。
【0014】このコア積層体20は、図5に示す2種類
の第1および第2コア板22,24を上下方向に積層し
てカシメ付けることにより一体化されたものであり、そ
の外表面に粉体ないしは電着により塗装膜が形成され
る。この塗装膜は、電着塗装膜が望ましく、電着塗装膜
を採用すると、塗装膜の絶縁性を確保しつつ非常に薄く
することができ、モータの小型化が図れる。
【0015】図5(A)に示す第1コア板22は、コア
積層体20の最下段に配置されるものであって、中心に
設けられた環状部22aと、環状部22aの中心に穿設
された取付孔22bと、環状部22aの外周に設けら
れ、放射方向に延びる複数の腕部22cと、各腕部22
cの先端に設けられた磁極部22fとを有している。各
腕部22cは、周方向に所定の間隔をおいてスロット孔
22dを穿設することにより形成される。環状部22a
には、2個づつが等角度間隔になるように配置された位
置決め孔22eが複数穿設されており、各位置決め孔2
2eは、腕部22cの延長上に位置している。
【0016】図5(B)に示す第2コア板24は、コア
積層体20の2段目以降に配置されるものであって、中
心に設けられた環状部24aと、環状部24aの中心に
穿設された取付孔24bと、環状部24aの外周に設け
られ、放射方向に延びる複数の腕部24cと、各腕部2
4cの先端に設けられた磁極部24fとを有している。
【0017】各腕部24cは、第1コア板22と同様
に、周方向に所定の間隔をおいてスロット孔24dを穿
設することにより形成されるものであって、以上の各部
の寸法形状は、第1コア板22と対応する部分で同一に
なっている。一方、この第2コア板24の環状部24a
には、第1コア板22の位置決め孔22eと位置対応さ
せて複数の位置決め突起24eが設けられている。この
位置決め突起24eは、コア板の一方の面から押圧する
ことにより形成され、押圧された面には凹みが形成され
る。このような構成のコア板22,24は、第1コア板
22を最下段に配置して、その上方に順次第2コア板2
4が複数枚積層される。
【0018】このとき、第1コア板22の位置決め孔2
2eに、その上面に積層される第2コア板24の位置決
め突起24eを対応するように載置し、3枚目の第2コ
ア板24は、2枚目の第2コア板24の位置決め突起2
4eの背面側に形成された凹みに、位置決め突起24e
が対応するように載置する。このようにして複数の第2
コア板24の位置決め積層が終了すると、上下方向から
加圧することによりカシメ付け、コア板22,24を一
体化させてコア積層体20が形成され、塗装膜を外表面
に形成した後に、腕部22c,24cに界磁捲線が施さ
れる。
【0019】図1〜図3は、上記構成の第1および第2
コア板22,24の製造工程を示したものであり、同図
に示す製造工程では、(a)〜(p)の加工ステーショ
ンが準備されている。コア板22,24の形成素材は、
例えば、珪素鋼板が用いられ、予めコア板22,24の
直径よりも若干広い幅のフープ材Aとして準備される。
フープ材Aには、予めフープ材Aを各加工ステーション
に間欠的に送り込むためのガイド孔Bが穿設されてい
る。
【0020】(1)加工ステーション(a)〜(c) これらのステーションでの加工は、コア積層体20の最
下段に配置する第1コア板22の加工が行なわれ、第2
コア板24の加工の際には、休止し、フープ材Aに加工
を施すことはない。第1コア板22および第2コア板2
4に選択的に加工を施す機構は、公知のものを採用する
ことができる。
【0021】(a)加工ステーション(スロット抜き工
程) この加工ステーションでは、フープ材Aの下側から抜き
加工が施され、スロット孔22dに対応した形状の切り
込みaが形成される。この切り込みaの加工深さは、フ
ープ材Aの板厚の1/3程度が好適であるが、1/4〜
1/2の範囲に設定することができ、板厚の1/2を超
えると、フープ材Aを移送する際の振動などで切り込み
aの部分から落下する恐れがあるとともに、板厚の1/
4以下になると、バリが発生する恐れがあるのでこの範
囲に設定する。
【0022】(b)加工ステーション(タタキ工程) このステーションでの加工は、(a)加工ステーション
での切り込み加工の際のフープ材Aの変形を矯正するも
のであって、平坦な上および下金型間にフープ材Aを位
置付けて、フープ材Aに押打加工(タタキ)を施す。
【0023】これにより、スロット抜き工程(a)の際
に生じた変形などが矯正され、後の落とし加工を正確に
行なうことができる。なお、このタタキ工程は、必ずし
も必要とせず、省略することは可能である。 (c)加工ステーション(スロット落とし工程) このステーションでの加工は、第1コア板22のスロッ
ト孔22dを穿設する工程であり、フープ材Aの上下に
ダイ金型とパンチ金型とが配置され、上方からパンチ金
型を降下させることで、スロット孔22dの落とし加工
が施され、スロット孔22dに対応する部位が穿設され
る。
【0024】この落とし加工が精度良く行なわれるよう
に、予めタタキ工程(b)が行なわれる。また、スロッ
ト孔22dが穿設される箇所には、予め、その背面側か
ら同じ形状の切り込みaが形成されているので、スロッ
ト孔22dの穿設に伴って、その周縁に下方に突出する
バリが発生しない。なお、この第1スロット落とし工程
(c)は、後述する(e)加工ステーションと兼用する
ことができる。
【0025】(2)加工ステーション(d) このステーションは遊びステーションであって、加工の
タイムラグなどを調整するために設けているが、必ずし
も必要としない。 (3)加工ステーション(e) このステーションでは、コア積層体20の最下段の配置
される第1コア板22を除く第2コア板24の加工が行
なわれる。
【0026】(e)加工ステーション(スロット抜き工
程) このステーションは、第2コア板24のスロット孔24
dを穿設する工程であり、フープ材Aの上下にダイ金型
とパンチ金型とが配置され、上方からパンチ金型を降下
させることで、スロット孔24dの落とし加工が施さ
れ、スロット孔24dに対応する部位が穿設される。
【0027】この場合、フープ材Aの上方から打ち抜き
加工が施され、スロット孔24dの周縁にバリが発生す
るが、最上段に配置される第2コア板24においては、
これが下側に突出して、外側に突出しないので、絶縁塗
装膜の絶縁不良に影響を及ぼさない。なお、積層体20
の2枚目以降の中間部に配置する第2コア板24のスロ
ット孔24dの穿設は、(a)〜(c)の加工工程で行
なってもよいが、型の磨耗や加工の容易さなどから実施
例では(e)で行なっている。
【0028】(4)加工ステーション(f)〜(h) これらのステーションでの加工は、コア積層体20の最
下段に配置する第1コア板22に対して行なわれ、第2
コア板24の加工の際には、休止し、フープ材Aに加工
を施すことはない。第1コア板22および第2コア板2
4に選択的に加工を施す機構は、公知のものを採用する
ことができる。
【0029】(f)加工ステーション(カット抜き工
程) この加工ステーションでは、フープ材Aの下側から抜き
加工が施され、第1コア板22の位置決め孔22eに対
応した形状の切り込みbが形成される。この切り込みb
の加工深さは、フープ材Aの板厚の1/3程度が好適で
あるが、1/4〜1/2の範囲に設定することができ
る。
【0030】最下段に配置されるコア板22にあって
は、カシメ用を兼ねた位置決め孔22eの下側に突出す
るバリが形成されると、絶縁不良の原因となるので、位
置決め孔22eを穿設する前に、下側から切り込みbを
入れて、バリの発生を防止している。 (g)加工ステーション(タタキ工程) このステーションでの加工は、(f)加工ステーション
での切り込みb加工の際のフープ材Aの変形を矯正する
ものであって、平坦な上および下金型間にフープ材Aを
位置付けて、フープ材Aに押打加工(タタキ)を施す。
【0031】これにより、カット抜き工程(f)の際に
生じた変形などが矯正され、後の落とし加工を正確にお
こなうことができる。なお、このタタキ工程は、必ずし
も必要とせず、省略することは可能である。
【0032】(h)加工ステーション(位置決め孔落と
し工程) このステーションでの加工は、第1コア板22の位置決
め孔22eを穿設する工程であり、フープ材Aの上下に
ダイ金型とパンチ金型とが配置され、上方からパンチ金
型を降下させることで、位置決め孔22eの落とし加工
が施され、位置決め孔22eに対応する部位が穿設され
る。この落とし加工が精度良く行なわれるように、予め
タタキ工程(g)が行なわれる。
【0033】(5)加工ステーション(i) このステーションでは、コア積層体20の最下段以外に
配置される第2コア板24の加工が行なわれる。 (i)加工ステーション(ベンド加工) この加工ステーションでは、フープ材Aの上側から切越
し加工が施され、位置決め突起24eに対応する部位に
切越し加工が施される。この場合に、コア積層体20の
最上段に配置される第2コア板24においては、切越し
加工時に発生するバリは、下側に突出するようになり、
従って、このバリが外側に突出しないので、絶縁塗装膜
の絶縁不良が生じることが防止される。
【0034】(6)加工ステーション(j)〜(l) これらのステーションでの加工は、ステーション(a)
〜(c)と同様に、コア積層体20の最下段に配置する
第1コア板22の加工が行なわれる。 (j)加工ステーション(取付孔抜き工程) この加工ステーションでは、フープ材Aの下側から抜き
加工が施され、第1コア板22の取付孔22bに対応し
た形状の切り込みcが形成される。この切り込みcの加
工深さは、フープ材Aの板厚の1/3程度が好適である
が、1/4〜1/2の範囲に設定することができる。
【0035】最下段に配置されるコア板22にあって
は、取付孔22bの下側に突出するバリが形成される
と、絶縁不良の原因となるので、取付孔22bを穿設す
る前に、下側から切り込みbを入れて、バリの発生を防
止している。 (k)加工ステーション(タタキ工程) このステーションでの加工は、(j)加工ステーション
での切り込み加工の際のフープ材Aの変形を矯正するも
のであって、平坦な上および下金型間にフープ材Aを位
置付けて、フープ材Aに押打加工(タタキ)を施す。
【0036】これにより、取付孔抜き工程(j)の際に
生じた変形などが矯正され、後の落とし加工を正確にお
こなうことができる。なお、このタタキ工程は、必ずし
も必要とせず、省略することは可能である。 (l)加工ステーション(取付孔落とし工程) このステーションでの加工は、第1コア板22の取付孔
22bを穿設する工程であり、フープ材Aの上下にダイ
金型とパンチ金型とが配置され、上方からパンチ金型を
降下させることで、取付孔22bの落とし加工が施さ
れ、取付孔22bに対応する部位が穿設される。この落
とし加工が精度良く行なわれるように、予めタタキ工程
(k)が行なわれる。
【0037】(7)加工ステーション(m) このステーションでは、コア積層体20の最下段以外に
配置される第2コア板24の加工が行なわれる。 (m)加工ステーション(取付孔落とし工程) このステーションは、第2コア板24の取付孔24bを
穿設する工程であり、フープ材Aの上下にダイ金型とパ
ンチ金型とが配置され、上方からパンチ金型を降下させ
ることで、取付孔24bの落とし加工が施され、取付孔
24bに対応する部位が穿設される。
【0038】この場合、フープ材Aの上方から打ち抜き
加工が施され、取付孔24bの周縁にバリが発生する
が、最上段に配置される第2コア板24においては、こ
れが下側に突出して、外側に突出しないので、絶縁塗装
膜の絶縁不良に影響を及ぼさない。なお、積層体20の
2枚目以降の中間部に配置する第2コア板24の取付孔
24bの穿設は、(j)〜(l)の加工工程で行なって
もよいが、型の磨耗や加工の容易さなどから実施例では
(m)で行なっている。
【0039】(8)加工ステーション(n)〜(p) 加工ステーション(n)および(o)の加工工程は、ス
テーション(a)〜(c)と同様に、コア積層体20の
最下段に配置される第1コア板22に対して行なわれ、
加工ステーション(p)の加工は、第1および第2コア
板22,24に対して行なわれる。加工ステーション
(p)で全てのコア板22,24の外形を打ち抜くの
は、このステーションでコア板22,24の積層および
カシメを行い、コア積層体20を形成するためである。
【0040】(n)加工ステーション(外形抜き工程) この加工ステーションでは、フープ材Aの下側から抜き
加工が施され、第1コア板22の外周形状に対応した形
状の切り込みd(間欠的な円周となる)が形成される。
この切り込みdの加工深さは、フープ材Aの板厚の1/
3程度が好適であるが、1/4〜1/2の範囲に設定す
ることができる。
【0041】最下段に配置されるコア板22にあって
は、外周縁の下側に突出するバリが形成されると、絶縁
不良の原因となるので、外形を打ち抜く前に、下側から
切り込みdを入れて、バリの発生を防止している。 (o)加工ステーション(タタキ工程) このステーションでの加工は、(n)加工ステーション
での切り込み加工の際のフープ材Aの変形を矯正するも
のであって、平坦な上および下金型間にフープ材Aを位
置付けて、フープ材Aに押打加工(タタキ)を施す。
【0042】これにより、外形抜き工程(n)の際に生
じた変形などが矯正され、後の落とし加工を正確におこ
なうことができる。なお、このタタキ工程は、必ずしも
必要とせず、省略することは可能である。 (p)加工ステーション(外形落とし工程) このステーションでの加工は、第1および第2コア板2
2,24の外形を打ち抜く工程であり、フープ材Aの上
下にダイ金型とパンチ金型とが配置され、上方からパン
チ金型を降下させることで、コア板22,24の外形が
打ち抜かれる。この外形落とし加工が精度良く行なわれ
るように、予めタタキ工程(o)が行なわれる。
【0043】なお、上記実施例では図示していないが、
例えば、加工ステーション(m)と(n)との間や、同
(n)と(o)との間などの適宜箇所にステーション
(d)と同様な遊びを設けることができる。さて、以上
のような工程で製造されるコア積層体20によれば、積
層体の最下段側に配置する第1コア板22の貫通孔(取
付孔22b,スロット孔22d,位置決め孔22e)の
穿設加工の前に、穿設方向の背面側に、穿設形状対応し
た切れ込みa,b,cを形成しているので、貫通孔(取
付孔22b,スロット孔22d,位置決め孔22e)を
穿設しても、これらの孔の周縁にバリが発生しない。
【0044】また、上記実施例では、第1コア板22の
外形を打ち抜く前に、打ち抜き方向の背面側に、打ち抜
き形状に対応した切れ込みdを形成しているので、外形
を打ち抜いてもその周縁にバリが発生しない。従って、
このようなバリが全く発生していない第1コア板22を
最下段に配置したコア積層体20では、その外表面に塗
装膜を施す際に、これを非常に薄くしても、従来のよう
に界磁捲線の被覆を損傷することが防止され、モータの
信頼性および作業性が大きく向上する。
【0045】なお、上記実施例で示した加工ステーショ
ンの配置は、その一例を示したものであって、図1〜図
3に示した順に限定されることはない。なお、上記実施
例では、コア積層体20の最下段に配置される第1コア
板22に切れ込みa,b,c,dを形成する製造方法を
例示したが、本発明の実施はこれに限定されることはな
く、コア積層体20の最上段側に配置されるコア板に切
れ込みを設けた後に打ち抜き、これ以外の中間ないしは
最下段側に配置されるコア板を単に打ち抜くようにして
もよい。
【0046】
【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本発明にかかるモータ用コア積層体の製造方法によれ
ば、捲線に損傷を及ぼすバリの発生が防止されるので、
モータの信頼性や作業性が大きく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる製造方法の加工工程の一部を示
す工程説明図である。
【図2】図1に引き続いて行なわれる加工工程の一部を
示す工程説明図である。
【図3】図2に引き続いて行なわれる加工工程の一部を
示す工程説明図である。
【図4】本発明にかかる製造方法が適用されるモータ用
コア積層体の斜視図である。
【図5】図4のコア積層体で使用するコア板の平面図で
ある。
【図6】本発明のおよび従来の製造方法で得られたコア
積層体が使用されるモータの断面図である。
【図7】従来のコア積層体に使用されていたコア板の平
面がである。
【符号の説明】
20 コア積層体 22 第1コア板 22a 環状部 22b 取付孔 22c 腕部 22d スロット孔 22e 位置決め孔 24 第2コア板 24a 環状部 24b 取付孔 24c 腕部 24d スロット孔 24e 位置決め突起 A フープ材(板状素材) a,b,c,d 切り込み
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 15/02 H02K 1/18

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 板状素材の所定位置にスロット孔などの
    貫通孔を穿設した後に、所定形状の外形に打ち抜いて複
    数枚のコアを製作し、得られた複数枚の前記コアを上下
    方向に一体的に積層するモータ用コア積層体の製造方法
    において、 積層体の最下段または最上段のいずれかに配置する前記
    コア板の貫通孔の穿設加工や外形の打ち抜き加工の前
    に、穿設方向ないし打ち抜き方向の背面側に、穿設形状
    ないしは打ち抜き形状に対応した切込みを形成するこ
    とを特徴とするモータコア用積層体の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記切込みは、前記素材の厚みの1/
    2〜1/4の深さに設定することを特徴とする請求項1
    記載のモータ用コア積層体の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記貫通孔を穿設した後に、前記素材の
    平坦化処理を行うことを特徴とする請求項1または2記
    載のモータ用コア積層体の製造方法。
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