JP4855125B2 - 回転子積層鉄心の製造方法 - Google Patents
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Description
前記基準ブロックコアを順次積層し、前記第1の貫通孔の連通により中央に形成される軸孔、該軸孔の周囲に前記第2の貫通孔の連通により形成される複数の磁石挿入孔をそれぞれ備えた所望高さの積層体を形成する第2工程と、
前記磁石挿入孔に永久磁石が挿入された前記積層体を、上型と下型の間に配置し、該上型と該下型で前記積層体を上下から押圧した状態で、前記磁石挿入孔と前記永久磁石の隙間に樹脂部材を充填し該永久磁石及び該積層体を一体化して回転子積層鉄心を形成する第3工程とを有する。ここで、前記積層体は、基準ブロックコアを該基準ブロックコアの軸心回りに回転させながら順次積層して形成することができる。
前記基準ブロックコアの前記軸孔の軸心を実質的に一致させながら順次積層し所望高さの積層体を形成する第2工程と、
前記磁石挿入孔に前記永久磁石が挿入された前記積層体を、上型と下型の間に配置し、該上型と該下型で前記積層体を上下から押圧した状態で、前記磁石挿入孔と前記永久磁石の隙間に樹脂部材を充填し該永久磁石及び該積層体を一体化して回転子積層鉄心を形成する第3工程とを有する。ここで、前記基準ブロックコアを、前記磁石挿入孔の中心位置を実質的に一致させながら順次積層することができる。また、前記基準ブロックコアを、該基準ブロックコアの軸心回りに回転させて前記磁石挿入孔の一部を連通させながら順次積層することもできる。そして、前記掛止部は、前記基準ブロックコアの最下層に配置される前記鉄心片の前記第2の開口部内に形成することができる。
特に、請求項2記載の回転子積層鉄心の製造方法においては、基準ブロックコアは積層体に比べて高さが低く鉄心片の積層枚数が少ないので、基準ブロックコア全体の高さの変動が小さくなる。このため、基準ブロックコアをその軸心回りに回転させながら積層(転積)することで、薄板材の板厚が変動しても、積層体全体の高さ変動が防止され形状精度が高く、磁気特性の均一な回転子積層鉄心を製造することが可能になる。
請求項4記載の回転子積層鉄心の製造方法においては、磁石挿入孔に挿入された永久磁石の上部には樹脂部材が充填されるため、永久磁石同士が直接接触することが防止され、磁石鉄損を更に低減することが可能になる。
請求項5記載の回転子積層鉄心の製造方法においては、回転子積層鉄心にスキューをかけることができ、回転子積層鉄心の回転効率を向上させることが可能になる。
請求項6記載の回転子積層鉄心の製造方法においては、上下の基準ブロックコアの磁石挿入孔同士は、掛止部を除いた部分で連通することができ、上下に配置される磁石挿入孔内に一括して樹脂部材を充填することが可能になると共に、製造工程を簡略化して作業時間の短縮化も図ることが可能になる。
ここで、図1は本発明の第1の実施の形態に係る回転子積層鉄心の説明図、図2(A)は同回転子積層鉄心に使用する基準ブロックコアの説明図、図2(B)は基準ブロックコアの積層により形成した積層体の説明図、図2(C)は積層体の磁石挿入孔に永久磁石を挿入した状態を示す説明図、図2(D)は積層体の磁石挿入孔と磁石挿入孔に挿入した永久磁石との隙間に樹脂部材を充填した状態を示す説明図、図3は同回転子積層鉄心を構成する積層体の磁石挿入孔と磁石挿入孔に挿入した永久磁石との隙間に樹脂部材を注入する樹脂封止装置の説明図、図4は本発明の第2の実施の形態に係る回転子積層鉄心の説明図、図5は同回転子積層鉄心の最下層の基準ブロックコアの部分拡大図で、図6は本発明の第3の実施の形態に係る回転子積層鉄心の説明図である。
更に、鉄心片11には、図示しない複数のかしめ突起が設けられている。また、基準ブロックコア12は、予め設定した枚数の鉄心片11を、第1、第2、第3の開口部の中心位置をそれぞれ実質的に一致させながら順次かしめ積層することにより形成されている。その結果、基準ブロックコア12には、中央に第1の開口部18の連通により第1の貫通孔21が、第1の貫通孔21の周囲に第2の開口部19の連通により複数の第2の貫通孔22が、第1の貫通孔21の半径方向外側で第2の貫通孔22より半径方向内側の位置に第3の貫通孔23がそれぞれ形成されている。
図2(A)に示すように、電磁鋼板の打ち抜きにより、中央に第1の開口部18、第1の開口部18の周囲に複数の第2の開口部19、第1の開口部18の外側で第2の開口部19より内側の位置に第3の開口部20を備え、図示しない複数のかしめ突起が設けられている鉄心片11を形成する。そして、打ち抜いて形成した鉄心片11をかしめ突起を介してかしめ積層し、第1〜第3の開口部18〜20の連通によりそれぞれ形成される第1〜第3の貫通孔21〜23を備えた基準ブロックコア12を形成する(以上、第1工程)。
なお、得られた回転子積層鉄心10は、搬送トレイ27に載置された状態で、樹脂封止装置30から排出されるので、回転子積層鉄心10を冷却した後、磁石挿入孔14内からはみ出し硬化した樹脂部材17を除去し、必要に応じて表面の研磨処理を行ない、厚みの検査を行なって製品として出荷される。
回転子積層鉄心47の製造方法は、中央に軸孔49を、軸孔49の周囲に複数の磁石挿入孔50を備え、磁石挿入孔50には永久磁石51が挿入されその下端が掛止部52で掛止されている基準ブロックコア53を形成する第1工程と、基準ブロックコア53を順次積層し所望高さの積層体54を形成する第2工程と、磁石挿入孔50と永久磁石51の隙間に樹脂部材55を充填し永久磁石51及び積層体54を一体化して回転子積層鉄心47を形成する第3工程とを有している。ここで、磁石挿入孔50と永久磁石51の隙間に樹脂部材55を充填する第3工程は、第1の実施の形態に係る回転子積層鉄心10の製造方法において磁石挿入孔14と永久磁石16の隙間に樹脂部材17を充填する第3工程と実質的に同一の方法で行なうことができるので、第1及び第2工程についてのみ説明する。
第2工程では、作製された基準ブロックコア53を図示しない組み立て基板上に載置し、この基準ブロックコア53に対して、予め設定した個数の基準ブロックコア53をその軸心を実質的に一致させると共にその軸心回りに回転させながら、しかも、磁石挿入孔50の一部を連通させると共に、軸孔49周縁の一部に形成したシャフト嵌合用のキー溝の中心位置も上下で一致するように積層する。これによって、作製しようとする回転子積層鉄心59の高さと実質的に同一高さを有し、軸孔49の連通により中央に回転子積層鉄心59用のシャフトが嵌入するシャフト孔58が、シャフト孔58内にシャフト嵌合用のキー溝がそれぞれ形成される積層体60が得られる。
例えば、第1の実施の形態では、積層体に連結孔を設け積層体の上部と下部を連結ピンで連結すると共に基準ブロックコア同士を溶接により部分的に固着したが、これに限らず、基準ブロックコア同士を樹脂部材のみで固着できることはもちろんのこと、積層体に連結孔を設けず基準ブロックコア同士を溶接のみで部分的に固着したり、基準ブロックコア同士を溶接を用いて固着せずに積層体の上部と下部を連結ピンのみで連結したり、連結ピンの替りに連結孔に樹脂部材を充填することにより、積層体を構成する基準ブロックコア同士の固着を行なうようにしてもよい。連結ピンの替りに樹脂部材を用いる場合は、永久磁石を磁石挿入孔内に固定する際に同時に(同工程で)連結孔内を樹脂部材で充填することができるため、連結ピンを用いる場合に比べ、製造工程が簡略化され作業時間も短縮することができる。
更に、鉄心片を転積させながら積層して基準ブロックコアを製造し、この基準ブロックコアを順次積層して積層体を形成することも、鉄心片を転積させながら基準ブロックコアを製造し、この基準ブロックコアを更に転積して積層体を形成することもできる。一方、薄板材の厚み変動が小さく、薄板材の長手方向及び幅方向における磁気特性の差が小さい場合は、打ち抜いた鉄心片をそのまま積層して基準ブロックコアを形成し、基準ブロックコアを順次積層するだけで積層体を形成することができる。
Claims (10)
- 薄板材の打ち抜きにより形成され、中央に第1の開口部、該第1の開口部の周囲に複数の第2の開口部を備えた鉄心片をかしめ積層して、該第1、第2の開口部の連通によりそれぞれ形成される第1、第2の貫通孔を備えた基準ブロックコアを形成する第1工程と、
前記基準ブロックコアを順次積層し、前記第1の貫通孔の連通により中央に形成される軸孔、該軸孔の周囲に前記第2の貫通孔の連通により形成される複数の磁石挿入孔をそれぞれ備えた所望高さの積層体を形成する第2工程と、
前記磁石挿入孔に永久磁石が挿入された前記積層体を、上型と下型の間に配置し、該上型と該下型で前記積層体を上下から押圧した状態で、前記磁石挿入孔と前記永久磁石の隙間に樹脂部材を充填し該永久磁石及び該積層体を一体化して回転子積層鉄心を形成する第3工程とを有することを特徴とする回転子積層鉄心の製造方法。 - 請求項1記載の回転子積層鉄心の製造方法において、前記積層体は、前記基準ブロックコアを該基準ブロックコアの軸心回りに回転させながら順次積層して形成されることを特徴とする回転子積層鉄心の製造方法。
- 薄板材の打ち抜きにより形成され、中央に第1の開口部、該第1の開口部の周囲に複数の第2の開口部を備えた鉄心片をかしめ積層し、該第2の開口部の連通により形成される磁石挿入孔にその長さが該磁石挿入孔の深さより短い永久磁石を挿入し該磁石挿入孔の下端部に設けられた掛止部で掛止させ、中央に該第1の開口部の連通により形成される軸孔を備えた基準ブロックコアを形成する第1工程と、
前記基準ブロックコアの前記軸孔の軸心を一致させながら順次積層し所望高さの積層体を形成する第2工程と、
前記磁石挿入孔に前記永久磁石が挿入された前記積層体を、上型と下型の間に配置し、該上型と該下型で前記積層体を上下から押圧した状態で、前記磁石挿入孔と前記永久磁石の隙間に樹脂部材を充填し該永久磁石及び該積層体を一体化して回転子積層鉄心を形成する第3工程とを有することを特徴とする回転子積層鉄心の製造方法。 - 請求項3記載の回転子積層鉄心の製造方法において、前記基準ブロックコアを、前記磁石挿入孔の中心位置を一致させながら順次積層することを特徴とする回転子積層鉄心の製造方法。
- 請求項3記載の回転子積層鉄心の製造方法において、前記基準ブロックコアを、該基準ブロックコアの軸心回りに回転させて前記磁石挿入孔の一部を連通させながら順次積層することを特徴とする回転子積層鉄心の製造方法。
- 請求項3〜5のいずれか1項に記載の回転子積層鉄心の製造方法において、前記掛止部は、前記基準ブロックコアの最下層に配置される前記鉄心片の前記第2の開口部内に形成されていることを特徴とする回転子積層鉄心の製造方法。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の回転子積層鉄心の製造方法において、前記鉄心片を該鉄心片の軸心回りに回転させながら、しかも、前記第1、第2の開口部の軸心を一致させて積層することを特徴とする回転子積層鉄心の製造方法。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の回転子積層鉄心の製造方法において、前記積層体を構成する前記基準ブロックコア同士を溶接により部分的に固着することを特徴とする回転子積層鉄心の製造方法。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の回転子積層鉄心の製造方法において、前記基準ブロックコアに第3の貫通孔を予め設け、該第3の貫通孔を連通させて前記積層体内に連結孔を形成して、該連結孔に該積層体の上部と下部を連結する連結ピンを嵌入することを特徴とする回転子積層鉄心の製造方法。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の回転子積層鉄心の製造方法において、前記基準ブロックコアに第3の貫通孔を予め設け、該第3の貫通孔を連通させて前記積層体内に連結孔を形成して、該連結孔に該積層体の上部と下部を連結する樹脂部材を充填することを特徴とする回転子積層鉄心の製造方法。
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