JP5358517B2 - 積層鉄心の製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、積層鉄心の製造方法に関するものである。

従来の積層鉄心の製造方法として、板状部材に対して打ち抜き加工および切り曲げ加工を施して成形した鉄心片を積層する方法がある。この際、隣接する鉄心片のヨーク部の間を切断する切り曲げ工程の後で、変形した鉄心片のヨーク部を修復するプッシュバック工程を実施する（特許文献1参照）。

特開２００５−３１８７６３号公報（段落００３２、図７、図８）

上述のような従来の技術においては、製品の部品となる鉄心片のヨーク部に屈曲が発生し、これを強制的に曲げ戻している。従ってこの部分に残留応力が発生し、製品の磁気特性が悪くなりモータ効率が悪化する。
この発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、鉄心片の加工時に製品内部に発生していた屈曲を、製品に使用されない抜き殻部分に発生させることで磁気特性の悪化を防ぎモータ効率を向上できる積層鉄心の製造方法を提供することを目的とする。

この発明に係る積層鉄心の製造方法において、
同一積層に使用する全鉄心片を円環状に組み合わせた配置で金属シートから打ち抜き、剪断加工する鉄心片加工工程は、
各鉄心片の外周部中央部分を金属シートに接続したまま外周ブリッジ部として残し、その他の鉄心片外周部を各鉄心片の外周外側が開口するように打ち抜く外周開口部打ち抜き工程と、
隣接する各鉄心片間のスロット部を打ち抜くスロット打ち抜き工程と、
各鉄心片のヨーク部境界を剪断する、ヨーク部剪断工程と、
ティース内周面を打ち抜く内周面打ち抜き工程と、
外周ブリッジ部と各鉄心片を剪断する外周部剪断工程とを有するものである。

この発明に係る積層鉄心の製造方法において、
同一積層に使用する全鉄心片を円環状に組み合わせた配置で金属シートから打ち抜き、剪断加工する鉄心片加工工程は、
各鉄心片の外周部中央部分を金属シートに接続したまま外周ブリッジ部として残し、その他の鉄心片外周部を各鉄心片の外周外側が開口するように打ち抜く外周開口部打ち抜き工程と、
隣接する各鉄心片間のスロット部を打ち抜くスロット打ち抜き工程と、
各鉄心片のヨーク部境界を剪断する、ヨーク部剪断工程と、
ティース内周面を打ち抜く内周面打ち抜き工程と、
外周ブリッジ部と各鉄心片を剪断する外周部剪断工程
とを有するものなので、
鉄心片の加工時に製品内部に発生していた屈曲を、製品に使用されない抜き殻の外周部分に発生させることで鉄心片のヨーク部に残留応力が残らない磁気特性の優れた効率の高いモータを提供できる。

この発明に係る積層鉄心の製造方法の実施の形態１を用いて製造した積層鉄心の斜視図である。 この発明に係る積層鉄心の製造方法の実施の形態１における鉄心片加工工程を示す図である。 この発明に係る積層鉄心の製造方法の実施の形態１における屈曲発生位置を示す図である。 この発明に係る積層鉄心の製造方法の実施の形態２における外周部及び内周部の打ち抜き部分を示す図である。 この発明に係る積層鉄心の製造方法の実施の形態２における屈曲発生位置を示す図である。 この発明に係る積層鉄心の製造方法で利用可能な鉄心片の形状の例を示す図である。

実施の形態１．
以下、この発明に係る積層鉄心の製造方法の実施の形態１を図を用いて説明する。
図１は、この発明に係る積層鉄心の製造方法の実施の形態１を用いて製造した積層鉄心１００の斜視図である。
図２は、積層鉄心１００を構成する鉄心片の加工工程を示す図であり、鋼板１に対して順に加工して鉄心片を製造する工程図である。斜線部は抜き加工を施している部分を示し、太線部が剪断加工を施している部分を示している。
第１工程２−Ａは、位置決め基準であるパイロットピン部２と、鉄心片の外周部に隣接する外周開口部４ａを打ち抜く外周開口部打ち抜き工程である。この際、各鉄心片のヨーク部外周部の中央付近に外周ブリッジ部７ａを残して打ち抜く。

第２工程２−Ｂは、隣接するコア片間の隙間であるスロット部５を打ち抜くスロット打ち抜き工程である。
第３工程としては、２−Ｃ又は２−Ｄのいずれか一方を実施する。これらの工程は隣接する鉄心片のヨーク部間を剪断するヨーク部剪断工程である。図に太線で示す部分が剪断場所である。
図２、２−Ｃ、２−Ｄに示すように、２−Ｃ工程と２−Ｄ工程では、ヨーク部の剪断部分の形状が異なる。これにより、鋼板１から２種類の鉄心片３ａ，３ｂを交互に製造することができる。鉄心片３ａ、３ｂを交互に積層することで、鉄心片３ａ、３ｂのヨーク部端部を重ね合わせて、隣接する分割積層鉄心間に連結部を構成することができる。

第４工程２−Ｅは、鉄心片３ａ，３ｂの内周側の内周面８を打ち抜く内周面打ち抜き工程である。
最後に、第５工程２−Ｆは、鉄心片３ａ，３ｂのヨーク部外周部に残しておいた外周ブリッジ部７ａを剪断する外周部剪断工程である。
第１工程２−Ａと第２工程２−Ｂは前後を逆にしても良い。

第３工程におけるヨーク部剪断時の屈曲発生位置を図３に示す。剪断加工により鉄心片３ａの剪断部位に、上面から下方向に押圧力がかかる。ヨーク部の鉄心片３ａの径方向の幅Ｌ１が、抜き殻６と各鉄心片３ａ，３ｂを接続して残した外周ブリッジ部７ａの周方向の幅Ｌ２より大きいので、ヨーク部間を剪断する時、ヨーク部が屈曲することなく外周ブリッジ部７ａが屈曲して上述の押圧力を受け止める。

なお、図示しないが、外周ブリッジ部７ａの形状を、鉄心片３ａから離れるほど横幅Ｌ２が狭くなるようにすることにより、屈曲部をより鉄心片３ａから離れた部分に発生させることができる。

このように、この実施の形態１によれば、鉄心片３ａ、３ｂの製造時に発生する屈曲部分を、製品に使用しない抜き殻６に形成することができる。
これにより、鉄心片３ａ，３ｂ内に加工時の応力が残存せず、磁気特性に優れた、高効率のモータを提供できる。

実施の形態２．
この発明の実施の形態２を図を用いて、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
図４は、この実施の形態における、実施の形態１の工程２−Ａに相当する、内周・外周開口部打ち抜き工程２−Ａ２を示す図である。実施の形態１では、各鉄心片３ａ，３ｂのヨーク部外周側中心部分の外周ブリッジ部７ａを残して、外周開口部４ａを打ち抜いていた。この実施の形態では、外周開口部４ａの打ち抜きと同時に、内周部にも内周開口部４ｂを打ち抜く。

図４に示すように、外周開口部４ａに加えて、鉄心片３ａに相当する場所（３ｂを製造する場合も同様）の内周内側に内周開口部４ｂを打ち抜く、外周・内周開口部打ち抜き工程を実施する。この時、外周ブリッジ部７ａと同様に、各鉄心片３ａのティース部の内周側中央付近に内周ブリッジ部７ｂを残して打ち抜く。残した内周ブリッジ部７ｂは、外周部の外周ブリッジ部７ａの剪断をおこなう工程で同時に剪断される。
ヨーク部剪断加工時の屈曲発生位置を図５に示す。外周ブリッジ部７ａ、内周ブリッジ部７ｂが抜き殻６、内周面８に接続する斜線部分が屈曲発生部分である。

この実施の形態における鉄心片３ａ（３ｂを製造する場合も同じ）の製造方法では、各鉄心片３ａの外周部及び内周部に、外周ブリッジ部７ａ、内周ブリッジ部７ｂを設けているので、隣接する鉄心片３ａ間のヨーク部の境界を剪断する時に上方から鉄心片３ａにかかる押圧力によってヨーク部が屈曲することがなく、外周ブリッジ部７ａ及び内周ブリッジ部７ｂが屈曲する。実施の形態１では、この押圧力を外周ブリッジ部７ａだけに集中させる構成としたが、この実施の形態では内周ブリッジ部７ｂにも分散させることができるので、鉄心片３ａ，３ｂの形状を更に安定させることができる。

なお、図示しないが内周ブリッジ部７ｂの形状を、鉄心片３ａから離れるほど横幅が狭くなるようにすることにより、屈曲部をより鉄心片３ａから離れた部分に発生させることができることは、実施の形態１と同様である。
また、工程２−Ａ２では外周開口部４ａと内周開口部４ｂを同時に打ち抜く手順を示したが、前後して実施しても良い。外周ブリッジ部７ａ及び内周ブリッジ部７ｂの剪断についても同様である。

実施の形態３．
以下この発明の実施の形態３を図を用いて説明する。
各鉄心片にブリッジ部を残して加工する工程は実施の形態１及び実施の形態２と同じである。この実施の形態では、鉄心片の形状のバリエーションを示す。図６は鉄心片の形状のバリエーションを示す図である。
隣接する鉄心片間の剪断部の形状が（ａ）は直線状、（ｂ）は斜線状、（ｃ）は三角形状、（ｄ）は中央部が三角形状、（ｅ）は円形状、（ｆ）は中央部が円形状、（ｇ）は螺旋形状、（ｈ）は凹凸形状、（ｉ）は段違い形状である。（ｈ）において凹凸形状がアリ溝であってもよい。
このようにこの発明の実施の形態３によれば、隣接する鉄心片間に切り曲げが発生しないので、隣接する鉄心片の連結部分の形状が単純なものから複雑なものまで、精度良く組み立てることができる。
なお、実施の形態１及び２では、積層鉄心は連結型のものとし、２種類の鉄心片３ａ，３ｂで構成する分割積層鉄心を連結する場合を前提として説明したが、この発明に係る積層鉄心の製造方法は、連結型のみならず複数の分割積層鉄心を組み合わせて製造する積層鉄心についても適用できることは言うまでもない。

１ 鋼板、２ パイロットピン部、３ａ，３ｂ 鉄心片、４ａ 外周開口部、
４ｂ 内周開口部、５ スロット部、６ 抜き殻、７ａ 外周ブリッジ部、
７ｂ 内周ブリッジ部、８ 内周面、１００ 積層鉄心、Ｌ１，Ｌ２ 幅。

Claims (5)

1. 積層鉄心の製造方法において、
   同一積層に使用する全鉄心片を円環状に組み合わせた配置で金属シートから打ち抜き、剪断加工する鉄心片加工工程は、
   各鉄心片の外周部中央部分を前記金属シートに接続したまま外周ブリッジ部として残し、その他の鉄心片外周部を各鉄心片の外周外側が開口するように打ち抜く外周開口部打ち抜き工程と、
   隣接する各鉄心片間のスロット部を打ち抜くスロット打ち抜き工程と、
   各鉄心片のヨーク部境界を剪断する、ヨーク部剪断工程と、
   ティース内周面を打ち抜く内周面打ち抜き工程と、
   前記外周ブリッジ部と各鉄心片を剪断する外周部剪断工程とを有する積層鉄心の製造方法。
2. 各鉄心片の内周部中央部分を前記金属シートに接続したまま内周ブリッジ部として残し、
   その他の鉄心片内周部を各鉄心片の内周内側が開口するように打ち抜く内周開口部打ち抜き工程と、
   前記内周ブリッジ部と各鉄心片を剪断する内周部剪断工程とを有する請求項１に記載の積層鉄心の製造方法。
3. 前記外周ブリッジ部の幅は、鉄心片から離れるほど狭くなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の積層鉄心の製造方法。
4. 前記内周ブリッジ部の幅は、鉄心片から離れるほど狭くなることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の積層鉄心の製造方法。
5. 前記積層鉄心は、２種類のコア片を交互に積層することによって、互いに隣接する分割積層鉄心を連結して構成する請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造方法。

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