JP5431384B2

JP5431384B2 - 固定子積層鉄心の製造方法及びそれを用いて製造した固定子積層鉄心

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Publication number: JP5431384B2
Application number: JP2011029018A
Authority: JP
Inventors: 裕介蓮尾; 新也佐野; 英治柳田
Original assignee: Mitsui High Tec Inc; Toyota Motor Corp
Current assignee: Mitsui High Tec Inc; Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-02-14
Filing date: 2011-02-14
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2031-02-14
Also published as: DE112012000805T5; US9225228B2; CN103329409A; US20130293060A1; JP2012170222A; WO2012111515A1; CN103329409B

Description

本発明は、帯状材料から材料歩留りよく（スクラップの発生量を少なくして）製造する固定子積層鉄心の製造方法及びそれを用いて製造した固定子積層鉄心に関する。

内転型（インナーロータータイプ）の回転機（ハイブリッド自動車等に搭載される電動機、発電機等）に使用する固定子積層鉄心では、固定子積層鉄心をハウジングにボルトを用いて固定するため、固定子積層鉄心のヨークの周方向に沿って、ヨークの外周よりも半径方向外側へ突出させて設けた複数の突出部（以下、耳又は耳金と称する）に、ボルトを挿入するボルト挿通孔を設けている（例えば、特許文献１参照）。
そして、ヨークの外周に複数の耳金を有する固定子積層鉄心を、帯状材料から材料歩留りよく製造する（スクラップの発生量を少なくする）ために、積層されて耳金を構成する耳金片部が環状ヨーク片部の周方向に沿って複数配置された固定子鉄心片を帯状材料から複数列に板取り（複数列に打抜き）することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００７−１５９３００号公報特許第２８４０２６８号公報

ここで、固定子鉄心片を帯状材料から歩留りよく形成しようとする場合、固定子鉄心片の板取り時に、耳金片部を帯状材料のどの部分に配置するかが重要となる。
例えば、図１０（Ａ）に示すように、耳金片部１００が環状ヨーク片部１０１の周方向に等間隔で３つ配置された形状の固定子鉄心片１０２を、帯状材料１０３から１列配置にて打抜き金型を用いて形成する場合、隣り合う固定子鉄心片１０２の一方の固定子鉄心片１０２の耳金片部１００の先側が、他方の固定子鉄心片１０２の耳金片部１００と環状ヨーク片部１０１との接続部に対向するように、耳金片部１００を配置した板取りを行うと、材料歩留りが高くなることが知られている。また、図１０（Ｂ）に示すように、固定子鉄心片１０２を、帯状材料１０４から２列配置にて打抜き金型を用いて形成する場合、帯状材料１０４の幅方向一方側に位置する固定子鉄心片１０２の耳金片部１００が、帯状材料１０４の幅方向他方側に位置し長手方向に隣り合う（線対称に配置された）固定子鉄心片１０２の隙間に挿入されるように配置した板取りを行うと材料歩留りが高くなることが知られている。

しかしながら、図１１に示すように、固定子鉄心片１０２の材料歩留りを更に向上させようとして、帯状材料１０４の長手方向に隣り合う固定子鉄心片１０２の隙間Δを縮め過ぎると、帯状材料１０４の長手方向に隣り合う固定子鉄心片１０２の耳金片部１００同士に干渉が生じるため（隣り合う固定子鉄心片１０２の耳金片部１００同士が重なるため）、隙間Δの最小値に制約が生じ（固定子鉄心片１０２間の隙間が詰められず）、一定レベル以上に材料歩留りを向上させることができない（発生するスクラップ量を減少させることができない）とう問題がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、帯状材料から材料歩留りよく製造することが可能な固定子積層鉄心の製造方法及びそれを用いて製造した固定子積層鉄心を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係る固定子積層鉄心の製造方法は、山形状で貫通孔が設けられた耳金片部が、環状ヨーク片部の周方向に等間隔に、半径方向外側に突出して設けられた固定子鉄心片を帯状材料から１列又は複数列に板取りし、前記固定子鉄心片を複数枚積層して前記耳金片部の積層により形成される前記貫通孔からなるボルト挿通孔を備えた耳金が、前記環状ヨーク片部の積層により形成された環状ヨークの周方向に配置された固定子積層鉄心の製造方法において、
隣接して板取りする前記固定子鉄心片Ａ、Ｂの一方の前記固定子鉄心片Ａの少なくとも１つの前記耳金片部Ｃの片側部及び該片側部と連接する前記環状ヨーク片部Ｄの前記耳金片部Ｃ側の外周部のいずれか一方又は双方に凹部を形成し、他方の前記固定子鉄心片Ｂを、該固定子鉄心片Ｂの１つの前記耳金片部Ｅを、前記固定子鉄心片Ａに形成した前記凹部に隙間を設けて嵌入させて形成し、前記帯状材料から前記固定子鉄心片を形成する際の材料歩留りを向上させる。

前記目的に沿う第２の発明に係る固定子積層鉄心の製造方法は、山形状で貫通孔が設けられた耳金片部が、環状ヨーク片部の周方向に等間隔に、半径方向外側に突出して設けられた固定子鉄心片を帯状材料から１列又は複数列に板取りし、前記固定子鉄心片を複数枚積層して前記耳金片部の積層により形成される前記貫通孔からなるボルト挿通孔を備えた耳金が、前記環状ヨーク片部の積層により形成された環状ヨークの周方向に配置された固定子積層鉄心の製造方法において、
隣接して板取りする前記固定子鉄心片Ａ、Ｂの一方の前記固定子鉄心片Ａの少なくとも１つの前記耳金片部Ｃの片側部及び該片側部と連接する前記環状ヨーク片部Ｄの前記耳金片部Ｃ側の外周部のいずれか一方又は双方に凹部を形成し、他方の前記固定子鉄心片Ｂを、該固定子鉄心片Ｂの１つの前記耳金片部Ｅを、前記固定子鉄心片Ａに形成した前記凹部に隙間を設けて嵌入すると共に、前記耳金片部Ｅの先側を除去して前記隙間の幅を減少させることにより、前記帯状材料から前記固定子鉄心片を形成する際の材料歩留りを更に向上させる。

第１、第２の発明に係る固定子積層鉄心の製造方法において、前記凹部は、円弧状であることが好ましい。

第１、第２の発明に係る固定子積層鉄心の製造方法において、前記隙間の幅を、前記帯状材料の厚みの２倍以上２０倍以下にすることが好ましい。
ここで、隙間の幅が帯状材料の厚みの２倍未満では、帯状材料の位置決め精度や、打抜きによる板取りに限っては帯状材料の送りがうまくいかなくなる。一方、隙間の幅が帯状材料の厚みの２０倍を超えると、必要以上に隙間を有して固定子鉄心片Bを形成することになって目的とする材料歩留りの向上を達成できない。

第１、第２の発明に係る固定子積層鉄心の製造方法において、前記耳金片部Ｃに形成された前記貫通孔と前記凹部との間に形成される領域幅は、前記ボルト挿通孔に挿入するボルトの座面半径と該貫通孔の半径との差以上となっていることが好ましい。

前記目的に沿う第３の発明に係る固定子積層鉄心は、第１の発明に係る固定子積層鉄心の製造方法により製造した固定子積層鉄心であって、
前記耳金及び前記環状ヨークのいずれか一方又は双方に積層方向に沿って部分的に切欠き部が形成されている。

前記目的に沿う第４の発明に係る固定子積層鉄心は、第２の発明に係る固定子積層鉄心の製造方法により製造した固定子積層鉄心であって、
前記耳金及び前記環状ヨークのいずれか一方又は双方に積層方向に沿って部分的に切欠き部が形成され、更に、前記切欠き部が形成された前記耳金とは異なる前記耳金の先側に積層方向に沿って部分的に切欠き平坦部が形成されている。

第１の発明に係る固定子積層鉄心の製造方法及び第３の発明に係る固定子積層鉄心においては、帯状材料から固定子鉄心片を形成する際の材料歩留りが向上すると共に、従来の帯状材料より幅狭の材料を使用することができるため、帯状材料の使用量を削減でき、材料コストを低減することができる。また、固定子鉄心片Ａ、Ｂを隣接して板取りする際に、一方の固定子鉄心片Ａに形成した凹部に他方の固定子鉄心片Ｂの１つの耳金片部Ｅを嵌入するので、固定子鉄心片Ａ、Ｂの隙間の幅が減少して、帯状材料の使用量を削減でき、材料コストを低減することができる。加えて、固定子鉄心片Ａ、Ｂを打抜き金型を用いて形成する際、打抜き金型のサイズを小さくでき、打抜き金型のコストを低減することができる。そして、打抜き金型のサイズを小さくできることからプレス機のサイズも小さくでき、プレス機のコストを低減できる。その結果、固定子積層鉄心の製造コストを低減することができる。
そして、固定子積層鉄心が、耳金片部Ｃの位置をそれぞれ合わせて固定子鉄心片を１枚毎或いは複数枚毎転積して構成される複数の固定子積層ブロックから形成される場合、転積により固定子積層ブロック毎に切欠き部が現れる場所が異なるため、転積箇所の確認を目視で容易に行うことができる。

第２の発明に係る固定子積層鉄心の製造方法及び第４の発明に係る固定子積層鉄心においては、帯状材料から固定子鉄心片を形成する際の材料歩留りが更に向上すると共に、従来の帯状材料より幅狭の材料を使用することができるため、帯状材料の使用量を更に削減でき、材料コストをより低減することができる。また、固定子鉄心片Ａ、Ｂを隣接して板取りする際に、一方の固定子鉄心片Ａに形成した凹部に他方の固定子鉄心片Ｂの１つの耳金片部Ｅの先側を除去して嵌入するので、固定子鉄心片Ａ、Ｂの隙間の幅が更に減少して、帯状材料の使用量を削減でき、材料コストを低減することができる。加えて、固定子鉄心片Ａ、Ｂを打抜き金型を用いて形成する際、打抜き金型のサイズを更に小さくでき、打抜き金型のコストをより低減することができる。そして、打抜き金型のサイズを更に小さくできることから金型のコストを低減できるだけでなく、金型サイズアップに伴い既存プレス機での対応ができず新規にプレス機を導入しなければならなくなるといった可能性も低減する。その結果、固定子積層鉄心の製造コストを更に低減することができる。
なお、固定子積層鉄心を複数の固定子積層ブロックを耳金の位置を合わせて転積して形成する場合、固定子積層ブロック毎に切欠き部及び切欠き平坦部が現れる場所がそれぞれ異なるため、転積箇所の確認を目視で容易に行うことができる。

第１、第２の発明に係る固定子積層鉄心の製造方法において、凹部が、円弧状である場合、凹部と耳金片部Ｅの干渉を生じ難くすることができ、隙間の幅を小さくできる。

第１、第２の発明に係る固定子積層鉄心の製造方法において、隙間の幅が、帯状材料の厚みの２倍以上２０倍以下にする場合、材料歩留りを向上させながら、固定子積層鉄心片を精度よく形成できる。

第１、第２の発明に係る固定子積層鉄心の製造方法において、耳金片部に形成された貫通孔と凹部との間に形成される領域幅が、ボルト挿通孔に挿入するボルトの座面半径と貫通孔の半径との差以上となっている場合、耳金片部の変形を防止して、耳金片部からなる耳金の強度低下を防止できる。

本発明の第１の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法における固定子積層鉄心片の板取り方法の説明図である。同固定子積層鉄心の製造方法により形成した固定子鉄心片の平面図である。同固定子積層鉄心の製造方法で製造した固定子積層鉄心の斜視図である。本発明の第２の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法における固定子積層鉄心片の板取り方法を示す部分拡大図である。同固定子積層鉄心の製造方法で製造した固定子積層鉄心の斜視図である。本発明の第３の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法における固定子積層鉄心片の板取り方法を示す部分拡大図である。同固定子積層鉄心の製造方法で製造した固定子積層鉄心の斜視図である。本発明の第４の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法における固定子積層鉄心片の板取り方法の説明図である。同固定子積層鉄心の製造方法で製造した固定子積層鉄心の斜視図である。（Ａ）、（Ｂ）は従来例に係る固定子積層鉄心片の板取り方法の説明図である。従来例に係る固定子積層鉄心片の板取り方法における問題点の説明図である。

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〜図３に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法は、山形状で中央部に貫通孔１０が設けられた耳金片部１１が、環状ヨーク片部１２の周方向に等間隔に、半径方向外側に突出して設けられた固定子鉄心片１３を帯状材料１４（例えば、厚みが０．２〜０．５ｍｍの電磁鋼板）から２列（複数列の一例）に打抜き（板取りの一例）、固定子鉄心片１３を複数枚積層して耳金片部１１の積層により形成される貫通孔１０からなるボルト挿通孔１５を備えた耳金１６、１６ａ、１６ｂが、環状ヨーク片部１２の積層により形成された環状ヨーク１７の周方向に配置された固定子積層鉄心１８を製造する方法である。なお、符号１９は、上下の固定子鉄心片１３同士を連結するかしめ部、符号２０は、固定子積層鉄心１８のスロットである。以下、詳細に説明する。

第１の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法における帯状材料１４からの固定子鉄心片１３の形成は、図１に示すように、帯状材料１４の長手方向に隣接して打抜き形成する固定子鉄心片１３の一方の固定子鉄心片１３（以下、固定子鉄心片Ａという）の少なくとも１つの耳金片部１１（以下、耳金片部Ｃという）の片側部に凹部２１を形成し、他方の固定子鉄心片１３（以下、固定子鉄心片Ｂという）を、固定子鉄心片Ｂの１つの耳金片部１１（以下、耳金片部Ｅという）を、固定子鉄心片Ａに形成した凹部２１に隙間を設けて嵌入させて形成する。これにより、固定子鉄心片Ａと固定子鉄心片Ｂの板取り間隔を狭くすることができる。

ここで、耳金片部Cに形成された貫通孔１０と耳金片部Ｃの片側部に形成される凹部２１との間に形成される領域幅W_１は、ボルト挿通孔１５に挿入するボルトの座面半径と貫通孔１０の半径との差（差以上としてもよい）とする。これによって、領域幅W_１が過度に増大することを抑制しながら、例えばボルト締めした際の座屈による耳金片部Cの変形を防止することができる。また、固定子鉄心片Ａに形成される凹部２１は、円弧状としている。これによって、固定子鉄心片Ａに形成した凹部２１に、固定子鉄心片Ｂの耳金片部Ｅを嵌入させる際に、凹部２１と耳金片部Ｅの干渉を生じ難くすることができ、隙間の幅δ_１を小さくできる。そして、固定子鉄心片Ａに形成した凹部２１と固定子鉄心片Ｂの耳金片部Ｅとの隙間の幅δ_１は、帯状材料１４の厚みの２倍以上２０倍以下とする。これによって、帯状材料１４の位置決め精度や、帯状材料１４の送りがうまくいかなくなることを回避すると共に、必要以上に広く隙間を設けることを防止して、固定子鉄心片Ｂを打抜き形成できる。その結果、帯状材料１４から固定子鉄心片１３を材料歩留りよく打抜くことができ、帯状材料１４の使用量を削減でき、材料コストの低減を図ることが可能になる。

また、隣接した固定子鉄心片１３を打抜く際に、一方の固定子鉄心片Ａに形成した凹部２１に他方の固定子鉄心片Ｂの耳金片部Ｅを嵌入するので、固定子鉄心片Ａ、Ｂの隙間の幅δ_１が減少して、固定子鉄心片１３の打抜き金型のサイズを小さくでき、打抜き金型のコストを低減することができるだけでなく、金型サイズアップに伴い既存プレス機での対応ができず新規にプレス機を導入しなければならなくなるといった可能性も低減する。その結果、固定子積層鉄心の製造コストを更に低減することができる。

続いて、本発明の第１の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法で製造した固定子積層鉄心１８について説明する。
固定子積層鉄心１８は、帯状材料１４から材料歩留りよく打抜き形成した固定子鉄心片１３の積層により形成されるため、材料コストが低減し、固定子積層鉄心１８の製造コストが低減する。
そして、図３に示すように、固定子積層鉄心１８を、耳金片部Ｃの位置をそれぞれ合わせて固定子鉄心片１３を複数枚毎転積して構成される複数（図３では３つ）の固定子積層ブロック２２から形成する場合、転積により固定子積層ブロック２２毎に、積層された凹部２１からなる切欠き部２３が現れる場所が異なる。このため、固定子積層鉄心１８では、転積箇所の確認を目視で容易に行うことができる。

更に、耳金片部Cに形成された貫通孔１０と凹部２１との間の領域幅W_１が、ボルト挿通孔１５に挿入するボルトの座面半径と貫通孔１０の半径との差なので、凹部２１が形成されていても耳金片部Cの変形が防止できる。このため、固定子積層ブロック２２において、耳金片部Cの積層からなる耳金部２４の強度が、凹部２１が形成されていない耳金片部１１の積層からなる耳金部２５の強度と比較して低下することを防止できる。その結果、複数の固定子積層ブロック２２からなる固定子積層鉄心１８において、耳金１６、１６ａ、１６ｂの強度低下を防止できる。

本発明の第２の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法は、第１の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法と比較して、図４に示すように、帯状材料からの固定子鉄心片の形成において、帯状材料の長手方向に隣接して打抜き形成する固定子鉄心片の一方の固定子鉄心片Ａの耳金片部Ｃの片側部及び片側部と連接する環状ヨーク片部Ｄの耳金片部Ｃ側の外周部の双方に跨って１つの凹部２６を形成し、他方の固定子鉄心片Ｂを、固定子鉄心片Ｂの耳金片部Ｅを、固定子鉄心片Ａに形成した凹部２６に幅δ_２の隙間を設けて嵌入させて形成することが特徴となっている。このため、同一の構成部材には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
また、第２の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法の作用についての説明では、第１の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法の作用と重複するものについては説明を省略し、第２の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法における特有の作用についてのみ説明する。

第２の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法では、凹部２６を、耳金片部Ｃの片側部及び片側部と連接する環状ヨーク片部Ｄの耳金片部Ｃ側の外周部の双方に跨って、即ち、山形状の耳金片部Ｃの片側の裾野側から環状ヨーク片部Ｄの耳金片部Ｃ側に跨って形成するので、固定子鉄心片Ｂの耳金片部Ｅを、固定子鉄心片Ａに形成した凹部２６に隙間を設けて嵌入させて形成すると、第１の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法と比較して、固定子鉄心片Ａ、Ｂの耳金片部Ｃ、Ｅ同士の距離が離れることになって、凹部２６の深さを浅くしても、第１の実施の形態における幅δ_１の隙間より狭い幅δ_２の隙間を設けて固定子鉄心片Ｂの耳金片部Ｅを嵌入することができる。

その結果、帯状材料から固定子鉄心片を材料歩留りよく打抜くことができ、帯状材料の使用量を削減することができ、材料コストの低減を図ることが可能になる。
更に、第１の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法と比較して、凹部２６の深さを浅くできるので、耳金片部Cに形成された貫通孔１０と耳金片部Ｃの片側部に形成される凹部２６との間に形成される領域幅W_２を、第１の実施の形態における領域幅W_１より幅広とすることができる。これによって、耳金片部Cの変形を更に防止することができる。

続いて、本発明の第２の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法で製造した固定子積層鉄心２７について、図５に基づいて説明する。なお、第１の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法で製造した固定子積層鉄心１８と共通の構成部材については同一の符号を付し説明を省略する。
固定子積層鉄心２７は、帯状材料から更に材料歩留りよく打抜き形成した固定子鉄心片の積層により形成されるため、材料コストが低減し、固定子積層鉄心２７の製造コストが低減する。

図５に示すように、固定子積層鉄心２７を、耳金片部Ｃの位置をそれぞれ合わせて固定子鉄心片を複数枚毎転積して構成される複数（図５では３つ）の固定子積層ブロック２８から形成する場合、固定子積層鉄心２７におけるボルト挿通孔１５と固定子積層ブロック２８における凹部２６の積層からなる切欠き部２９との間の距離が、第１の実施の形態の固定子積層鉄心１８におけるボルト挿通孔１５と固定子積層ブロック２２における凹部２１の積層からなる切欠き部２３との間の距離と比較して長いため、固定子積層鉄心２７では、凹部２６を有する耳金片部Cの積層からなる耳金部３０の強度が、凹部２６が形成されていない耳金片部１１の積層からなる耳金部３１の強度と比較して低下することを更に防止できる。その結果、複数の固定子積層ブロック２８からなる固定子積層鉄心２７において、耳金３２、３２ａ、３２ｂの強度低下を防止できる。

本発明の第３の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法は、第１の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法と比較して、図６に示すように、帯状材料からの固定子鉄心片の形成において、帯状材料の長手方向に隣接して打抜き形成する固定子鉄心片の一方の固定子鉄心片Ａの耳金片部Ｃの片側部及び片側部と連接する環状ヨーク片部Ｄの耳金片部Ｃ側の外周部の双方に跨って１つの凹部３３を形成し、他方の固定子鉄心片Ｂを、固定子鉄心片Ｂの耳金片部Ｅを、固定子鉄心片Ａに形成した凹部３３に幅δ_３の隙間を設けて嵌入すると共に、耳金片部Ｅの先側を除去し平坦としていることが特徴となっている。このため、同一の構成部材には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
また、第３の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法の作用についての説明では、第１の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法の作用と重複するものについては説明を省略し、第３の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法における特有の作用についてのみ説明する。

第３の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法では、凹部３３を、耳金片部Ｃの片側部及び片側部と連接する環状ヨーク片部Ｄの耳金片部Ｃ側の外周部の双方に跨って、即ち、山形状の耳金片部Ｃの片側の裾野側から環状ヨーク片部Ｄの耳金片部Ｃ側に跨って形成するので、固定子鉄心片Ｂの耳金片部Ｅを、固定子鉄心片Ａに形成した凹部３３に隙間を設けて嵌入させて形成すると、第１の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法と比較して、固定子鉄心片Ａ、Ｂの耳金片部Ｃ、Ｅ同士の距離が離れることになる。更に、固定子鉄心片Ｂの耳金片部Ｅの先側を除去し平坦にしているので、凹部３３の深さをより浅くしても、第１の実施の形態における隙間（幅δ_１）よりも狭い隙間（幅δ_３）を設けて固定子鉄心片Ｂの耳金片部Ｅを嵌入することができる。ここで、固定子鉄心片Ｂの耳金片部Ｅの先端と耳金片部Ｅに形成された貫通孔１０との間に形成される領域幅Ｕは、ボルト挿通孔１５に挿入するボルトの座面半径と貫通孔１０の半径との差とする。これによって、耳金片部Ｅの変形を防止することができる。
なお、耳金片部Ｅの先側を除去する場合、先側が除去された後の耳金片部Ｅには、ボルト挿通孔１５に挿入するボルトの座面が確実に当接できる面積が確保されていればよいので、耳金片部Ｅの先側を平坦に除去しても、曲率の大きい弧状としてもよいが、曲率の大きい弧状とすることが好ましい。

これによって、固定子鉄心片Ａと固定子鉄心片Ｂの耳金片部Ｅとの隙間をより狭くすることができる。その結果、帯状材料から固定子鉄心片をより材料歩留りよく打抜くことができ、帯状材料の使用量をより削減することができ、材料コストの低減をより図ることが可能になる。更に、帯状材料から固定子鉄心片を材料歩留りよく打抜くことができ、帯状材料の使用量を削減することができ、材料コストの低減を図ることが可能になる。

また、第１の実施の形態の凹部２１の深さより、凹部３３の深さをより浅くできるので、耳金片部Cに形成された貫通孔１０と耳金片部Ｃの片側部に形成される凹部３３との間に形成される領域幅W_３を、第１の実施の形態における領域幅W_１より幅広とすることができる。これによって、耳金片部Cの変形をより防止することができる。

続いて、本発明の第３の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法で製造した固定子積層鉄心３４について、図７に基づいて説明する。なお、第１の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法で製造した固定子積層鉄心１８と共通の構成部材については同一の符号を付し説明を省略する。
固定子積層鉄心３４は、帯状材料からより材料歩留りよく打抜き形成した固定子鉄心片の積層により形成されるため、材料コストがより低減し、固定子積層鉄心３４の製造コストがより低減する。

図７に示すように、固定子積層鉄心３４を、耳金片部Ｃの位置をそれぞれ合わせて固定子鉄心片１３を複数枚毎転積して構成される複数（図７では３つ）の固定子積層ブロック３５から形成する場合、固定子積層鉄心３４におけるボルト挿通孔１５と固定子積層ブロック３５における凹部３３の積層からなる切欠き部３６との間の距離が、第１の実施の形態の固定子積層鉄心１８におけるボルト挿通孔１５と固定子積層ブロック２２における凹部２１の積層からなる切欠き部２３との間の距離と比較して長くなる。また、固定子鉄心片Ｂの耳金片部Ｅの先端と耳金片部Ｅに形成された貫通孔１０との間に形成される領域幅Ｕは、ボルト挿通孔１５に挿入するボルトの座面半径と貫通孔１０の半径との差としている。このため、耳金片部Cの積層からなる耳金部３７の強度、耳金片部Ｅの積層からなる耳金部３８（先側が除去された耳金片部Ｅの積層により、先側に積層方向に沿って切欠き平坦部が形成されている）のそれぞれの強度を、耳金片部C及び耳金片部Ｅを除いた耳金片部の積層からなる耳金部３９の強度と比較して低下することを防止できる。その結果、複数の固定子積層ブロック３５からなる固定子積層鉄心３４において、耳金４０、４０ａ、４０ｂの強度低下を防止できる。

図８、図９に示すように、本発明の第４の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法は、山形状で中央部に貫通孔４１が設けられた耳金片部４２が、環状ヨーク片部４３の周方向に等間隔に、半径方向外側に突出して設けられた固定子鉄心片４４（隣り合う固定子鉄心片４４を固定子鉄心片Ａ、Ｂとする）を帯状材料４５（例えば、厚みが０．２〜０．５ｍｍの電磁鋼板）から１列に打抜き（板取りの一例）、固定子鉄心片４４を複数枚積層して耳金片部４２の積層により形成される貫通孔４１からなるボルト挿通孔４６を備えた耳金４７が、環状ヨーク片部４３の積層により形成された環状ヨーク４８の周方向に配置された固定子積層鉄心４９を製造する方法である。なお、符号５０は、上下の固定子鉄心片４４同士を連結するかしめ部、符号５１は、固定子積層鉄心４９のスロットである。以下、詳細に説明する。

第４の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法における帯状材料４５からの固定子鉄心片Ａ、Ｂの形成は、図８に示すように、帯状材料４５の長手方向に隣接して打抜き形成する固定子鉄心片Ａ、Ｂの一方の固定子鉄心片Ａの耳金片部Ｃ（少なくとも１つの耳金片部４２の一例）の片側部と連接する環状ヨーク片部Ｄの耳金片部Ｃ側の外周部に凹部５２を形成し、他方の固定子鉄心片Ｂを、固定子鉄心片Ｂの耳金片部Ｅ（固定子鉄心片Ｂの１つの耳金片部４２の一例）を、固定子鉄心片Ａに形成した凹部５２に幅δ_４の隙間を設けて嵌入させて形成する。これにより、固定子鉄心片Ａと固定子鉄心片Ｂの耳金片部Ｅとの隙間を狭くすることができる。

ここで、固定子鉄心片Ａに形成される凹部５２は、円弧状としている。これによって、固定子鉄心片Ａに形成した凹部５２に、固定子鉄心片Ｂの耳金片部Ｅを嵌入させる際に、凹部５２と耳金片部Ｅの干渉を生じ難くすることができ、隙間の幅δ_４を小さくできる。そして、固定子鉄心片Ａに形成した凹部５２と固定子鉄心片Ｂの耳金片部Ｅとの隙間の幅δ_４は、帯状材料１４の厚みの２倍以上２０倍以下とする。これによって、帯状材料４５の位置決め精度や、帯状材料４５の送りがうまくいかなくなることを回避すると共に、必要以上に広く隙間を設けることを防止して、固定子鉄心片Ｂを打抜き形成できる。

その結果、帯状材料４５から固定子鉄心片４４を材料歩留りよく打抜くことができ、帯状材料４５の使用量を削減することができ、材料コストの低減を図ることが可能になる。

また、隣接した固定子鉄心片Ａ、Ｂを打抜く際に、一方の固定子鉄心片Ａに形成した凹部５２に他方の固定子鉄心片Ｂの耳金片部Ｅを嵌入するので、固定子鉄心片Ａ、Ｂの隙間の幅δ_４が減少して、固定子鉄心片Ａ、Ｂの打抜き金型のサイズを小さくでき、打抜き金型のコストを低減できるだけでなく、金型サイズアップに伴い既存プレス機での対応ができず新規にプレス機を導入しなければならなくなるといった可能性も低減する。

続いて、本発明の第４の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法で製造した固定子積層鉄心４９について説明する。
固定子積層鉄心４９は、帯状材料４５から材料歩留りよく打抜き形成した固定子鉄心片４４の積層により形成されるため、材料コストが低減し、固定子積層鉄心４９の製造コストが低減する。
そして、図９に示すように、固定子積層鉄心４９を、耳金片部Ｃの位置をそれぞれ合わせて固定子鉄心片４４を複数枚毎転積して構成される複数（図９では３つ）の固定子積層ブロック５３から形成する場合、固定子積層鉄心４９において、固定子積層ブロック５３毎に凹部５２の積層からなる切欠き部５５が現れる場所が異なる。このため、固定子積層鉄心４９では、転積箇所の確認を目視で容易に行うことができる。

なお、凹部５２は、図８に示すように、固定子鉄心片Ａの耳金片部Ｃの片側部と連接する環状ヨーク片部Ｄの耳金片部Ｃ側の外周部に形成するので、耳金片部Cに形成された貫通孔４１と耳金片部Cの外周との間の領域幅は、凹部５２に近接しない耳金片部に形成された貫通孔４１とこの耳金片部の外周との間の領域幅と同一になる。このため、耳金片部Cの積層からなる耳金部の強度と、凹部５２に近接しない耳金片部の積層からなる耳金部の強度は同一となって、固定子積層鉄心４９では、全ての耳金４７の強度はほぼ同一になる（環状ヨーク４８のヨーク幅が狭くなった分、耳金４７の強度は微減する）。

そして、第１〜第４の実施の形態においては、帯状材料から固定子鉄心片を打抜く際の材料歩留りが、例えば、従来と比較して２〜２０％向上し、帯状材料の使用量を、例えば、従来と比較して使用量が５〜２５％低減することができる。これにより、材料コストを、例えば、従来と比較して５〜２５％低減することが可能になる。

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
更に、本実施の形態とその他の実施の形態や変形例にそれぞれ含まれる構成要素を組合わせたものも、本発明に含まれる。
例えば、第１、第４の実施の形態に係る固定子積層鉄心の製造方法において、隣接して板取りする一方の固定子鉄心片に形成した凹部に嵌入する他方の固定子鉄心片の耳金片部の先側を除去して平坦とし、隙間の幅を更に減少させてもよい。ここで、他方の固定子鉄心片の耳金片部の先側を除去する場合、先側が除去された後の耳金片部には、ボルト挿通孔に挿入するボルトの座面が確実に当接できる面積が確保されていればよいので、耳金片部の先側を平坦に除去しても、曲率の大きい弧状としてもよいが、曲率の大きい弧状とすることが好ましい。
また、固定子鉄心片を帯状材料から打抜き金型を用いて板取りする場合を例に本発明の固定子積層鉄心の製造方法について説明したが、本発明は、固定子鉄心片をＷＥ加工又はレーザカットにより帯状材料から板取りする場合についても適用できる。
更に、転積は、複数枚毎としたが、１枚毎に行なってもよい。

１０：貫通孔、１１：耳金片部、１２：環状ヨーク片部、１３：固定子鉄心片、１４：帯状材料、１５：ボルト挿通孔、１６、１６ａ、１６ｂ：耳金、１７：環状ヨーク、１８：固定子積層鉄心、１９：かしめ部、２０：スロット、２１：凹部、２２：固定子積層ブロック、２３：切欠き部、２４、２５：耳金部、２６：凹部、２７：固定子積層鉄心、２８：固定子積層ブロック、２９：切欠き部、３０、３１：耳金部、３２、３２ａ、３２ｂ：耳金、３３：凹部、３４：固定子積層鉄心、３５：固定子積層ブロック、３６：切欠き部、３７、３８、３９：耳金部、４０、４０ａ、４０ｂ：耳金、４１：貫通孔、４２：耳金片部、４３：環状ヨーク片部、４４：固定子鉄心片、４５：帯状材料、４６：ボルト挿通孔、４７：耳金、４８：環状ヨーク、４９：固定子積層鉄心、５０：かしめ部、５１：スロット、５２：凹部、５３：固定子積層ブロック、５５：切欠き部

Claims

山形状で貫通孔が設けられた耳金片部が、環状ヨーク片部の周方向に等間隔に、半径方向外側に突出して設けられた固定子鉄心片を帯状材料から１列又は複数列に板取りし、前記固定子鉄心片を複数枚積層して前記耳金片部の積層により形成される前記貫通孔からなるボルト挿通孔を備えた耳金が、前記環状ヨーク片部の積層により形成された環状ヨークの周方向に配置された固定子積層鉄心の製造方法において、
隣接して板取りする前記固定子鉄心片Ａ、Ｂの一方の前記固定子鉄心片Ａの少なくとも１つの前記耳金片部Ｃの片側部及び該片側部と連接する前記環状ヨーク片部Ｄの前記耳金片部Ｃ側の外周部のいずれか一方又は双方に凹部を形成し、他方の前記固定子鉄心片Ｂを、該固定子鉄心片Ｂの１つの前記耳金片部Ｅを、前記固定子鉄心片Ａに形成した前記凹部に隙間を設けて嵌入させて形成し、前記帯状材料から前記固定子鉄心片を形成する際の材料歩留りを向上させることを特徴とする固定子積層鉄心の製造方法。
山形状で貫通孔が設けられた耳金片部が、環状ヨーク片部の周方向に等間隔に、半径方向外側に突出して設けられた固定子鉄心片を帯状材料から１列又は複数列に板取りし、前記固定子鉄心片を複数枚積層して前記耳金片部の積層により形成される前記貫通孔からなるボルト挿通孔を備えた耳金が、前記環状ヨーク片部の積層により形成された環状ヨークの周方向に配置された固定子積層鉄心の製造方法において、
隣接して板取りする前記固定子鉄心片Ａ、Ｂの一方の前記固定子鉄心片Ａの少なくとも１つの前記耳金片部Ｃの片側部及び該片側部と連接する前記環状ヨーク片部Ｄの前記耳金片部Ｃ側の外周部のいずれか一方又は双方に凹部を形成し、他方の前記固定子鉄心片Ｂを、該固定子鉄心片Ｂの１つの前記耳金片部Ｅを、前記固定子鉄心片Ａに形成した前記凹部に隙間を設けて嵌入すると共に、前記耳金片部Ｅの先側を除去して前記隙間の幅を減少させることにより、前記帯状材料から前記固定子鉄心片を形成する際の材料歩留りを向上させることを特徴とする固定子積層鉄心の製造方法。
請求項１又は２記載の固定子積層鉄心の製造方法において、前記凹部は、円弧状であることを特徴とする固定子積層鉄心の製造方法。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の固定子積層鉄心の製造方法において、前記隙間の幅を、前記帯状材料の厚みの２倍以上２０倍以下にすることを特徴とする固定子積層鉄心の製造方法。
請求項１〜４のいずれか１記載の固定子積層鉄心の製造方法において、前記耳金片部Ｃに形成された前記貫通孔と前記凹部との間に形成される領域幅は、前記ボルト挿通孔に挿入するボルトの座面半径と該貫通孔の半径との差以上となっていることを特徴とする固定子積層鉄心の製造方法。
請求項１記載の固定子積層鉄心の製造方法により製造した固定子積層鉄心であって、
前記耳金及び前記環状ヨークのいずれか一方又は双方に積層方向に沿って部分的に切欠き部が形成されていることを特徴とする固定子積層鉄心。
請求項２記載の固定子積層鉄心の製造方法により製造した固定子積層鉄心であって、
前記耳金及び前記環状ヨークのいずれか一方又は双方に積層方向に沿って部分的に切欠き部が形成され、更に、前記切欠き部が形成された前記耳金とは異なる前記耳金の先側に積層方向に沿って部分的に切欠き平坦部が形成されていることを特徴とする固定子積層鉄心。