JP5717973B2 - 積層鉄心及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、分割鉄心（即ち、分割鉄心ブロック）の連結部に嵌合部（嵌合凸部と嵌合凹部）を設け、該嵌合部を介して複数の分割鉄心を連結した積層鉄心及びその製造方法に関する。

近年、巻線効率を向上させる目的で、積層鉄心を個々の磁極部毎に分割させたものが広く使用されている。しかしながら、個々の分割鉄心同士がつながっていないため、以下のような問題が生じていた。
鉄心片（分割鉄心片）を一枚の磁性鋼板から多数個取りする場合（特許文献１参照）、分割鉄心が金型内から排出された後に巻線を行い、その後環状に組み付けているが、多数個取りする際の各列毎の寸法差や、磁性鋼板の板厚バラつきや傾きの影響により環状に組み付ける際、鉄心片同士の位置関係が定まりにくくなることで製作できなかったり、製作できてもモータのコギング、トルク、振動、騒音が大きくなるといった問題が生じていた。

特開２００２−３２０３５１号公報 特開２００５−３１８７６３号公報 特開２００８−９２７７０号公報

上記問題を解決するために分割鉄心を環状とした状態で金型内から排出する、環状一体に製造する方法が知られている（特許文献２参照）。特許文献２記載の技術が示すように、分割鉄心の各鉄心片を環状一体取りする場合、排出時には分割鉄心が一体となって並んでいるが、分割鉄心を排出する際プッシャーによる押し出しや、プレスによる振動等を受けるため、分割鉄心がバラけて分解してしまい、金型内に分割鉄心が詰まり、プレスや金型が破損するといった問題が起こっていた。

そこで、図１４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、各分割鉄心８０を構成する複数枚毎の鉄心片８１、８２を円周方向に相対的にずらして重ねることで、分割鉄心８０の分解を防止しようとしたが、生産性を上げるために、分割鉄心８０の排出速度を上げると再び分割鉄心８０が分解してしまい、排出不良が起きていた。なお、図１４（Ａ）、（Ｂ）において、８３は積層鉄心、８４は嵌合凹部、８５は嵌合凸部を示す。
上記問題を解決するために、特許文献３に示すように、分割鉄心の最上面（又は最下面）に環状の鉄心片を積層し、分割鉄心の排出後、巻線を行う前に環状鉄心片を剥ぎ取ることも行われていた。

しかしながら、あくまで作業者が手作業で環状鉄心片の剥ぎ取り作業をしているため、環状鉄心片を剥ぎ取る際に、環状鉄心片以外の鉄心片を剥ぎ取ってしまったり、必要以上に強い力を分割鉄心に加えて変形させてしまう等の、巻線工程までのハンドリングミスが起こっていた。また、剥ぎ取ることを前提とした環状鉄心片が余分に必要となるため、コストアップにもなっていた。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、複数の分割鉄心ブロックを組み合わせて環状とする積層鉄心において、隣り合う分割鉄心ブロックの接合強度を高め、分割鉄心ブロックの金型からの搬出時に起こる分割鉄心ブロックの分解を防止し、更に巻線及びその後の組立も容易になし得る積層鉄心及びその製造方法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は、鉄心片を複数枚かしめ積層して形成した２以上の分割鉄心ブロックが、分離及び連結可能なそれぞれ複数の嵌合凹部と嵌合凸部によって連結され、しかも、前記分割鉄心ブロックは環状一体となって金型から排出される積層鉄心において、
１）前記分割鉄心ブロックの分割ヨーク部の周方向両側に形成された前記嵌合凹部と前記嵌合凸部の当接部分に、係合する凹部及び凸部を設け、
２）前記嵌合凹部及び前記嵌合凸部は、複数枚の鉄心片を重ねて形成され、
３）前記凹部は嵌合する前記嵌合凸部と前記嵌合凹部の一方の当接鉄心片に形成された貫通孔からなり、前記凸部は嵌合する前記嵌合凸部と前記嵌合凹部の他方の当接鉄心片に形成された長手方向両側に傾斜部を有する側面視して台形状の突出部からなって、該突出部の突出長は、前記当接鉄心片の板厚以下となって、
４）前記凹部及び前記凸部は、最上部に位置する前記嵌合凹部と前記嵌合凸部、及び最下部に位置する前記嵌合凹部と前記嵌合凸部のいずれか１方又は双方に設けられている。

また、第２の発明に係る積層鉄心は、鉄心片を複数枚かしめ積層して形成した２以上の分割鉄心ブロックが、分離及び連結可能なそれぞれ複数の嵌合凹部と嵌合凸部によって連結され、しかも、前記分割鉄心ブロックは環状一体となって金型から排出される積層鉄心において、
１）前記分割鉄心ブロックの分割ヨーク部の周方向両側に形成された前記嵌合凹部と前記嵌合凸部の当接部分に、係合する凹部及び凸部を設け、
２）前記嵌合凹部及び前記嵌合凸部は、複数枚の鉄心片を重ねて形成され、
３）前記凹部は嵌合する前記嵌合凸部と前記嵌合凹部の一方の当接鉄心片及び該当接鉄心片の背面にある鉄心片に連続して形成された貫通孔からなり、前記凸部は嵌合する前記嵌合凸部と前記嵌合凹部の他方の当接鉄心片に形成された長手方向両側に傾斜部を有する側面視して台形状の突出部からなって、該突出部の突出長は、前記当接鉄心片の板厚の０．８〜２倍の範囲にあり、
４）前記凹部及び前記凸部は、最上部に位置する前記嵌合凹部と前記嵌合凸部、及び最下部に位置する前記嵌合凹部と前記嵌合凸部のいずれか１方又は双方に設けられている。

第３の発明に係る積層鉄心は、第１、第２の発明に係る積層鉄心において、前記凹部が形成されている前記鉄心片の表面には、前記凹部に連続して前記凸部を誘い込むガイドが設けられている。

第４の発明に係る積層鉄心は、第１〜第３の発明に係る積層鉄心において、前記凹部及び前記凸部は平面視して長方形となって、前記凹部及び前記凸部の長手方向は前記分割鉄心ブロックの径方向に対して直交している。

第５の発明に係る積層鉄心は、第１〜第３の発明に係る積層鉄心において、前記凹部及び前記凸部は平面視して長方形となって、前記凹部及び前記凸部の長手方向は前記分割鉄心ブロックの径方向に向いている。

第６の発明に係る積層鉄心は、第１〜第３の発明に係る積層鉄心において、前記凹部及び前記凸部は平面視して長方形となって、前記凹部及び前記凸部の長手方向は前記分割鉄心ブロックの径方向に対して傾斜している。

そして、第７の発明に係る積層鉄心の製造方法は、磁極片部を平面視してその対称軸に対し該対称軸の両側に伸びた分割ヨーク片部の長さが非対称に形成される第１の鉄心片、及び磁極片部を平面視してその対称軸に対し該対称軸の両側に伸びた分割ヨーク片部の長さが前記第１の鉄心片とは逆非対称に形成される第２の鉄心片をそれぞれ磁性鋼板から打ち抜く工程と、
前記第１の鉄心片及び前記第２の鉄心片をかしめ積層して分割鉄心ブロックを形成する工程と、
前記各分割鉄心ブロックの分割ヨーク部の一方側で前記第１の鉄心片及び前記第２の鉄心片から形成される嵌合凹部並びに嵌合凸部に対して、隣り合う前記分割鉄心ブロックの分割ヨーク部の他方側で前記第１の鉄心片及び前記第２の鉄心片から形成される嵌合凸部並びに嵌合凹部を相互に入り込ませて、前記各分割鉄心ブロック同士を相互に連結して積層鉄心を形成する工程とを有し、
しかも前記第１の鉄心片及び前記第２の鉄心片は、それぞれ複数枚連続して交互に積層され、前記分割鉄心ブロックが環状一体となって金型から排出される積層鉄心の製造方法であって、
更に、対応する前記嵌合凹部及び前記嵌合凸部の一部に係合する、前記各分割鉄心ブロック同士を分離及び連結可能な凹部及び側面視して台形状の突出部からなる凸部を予め設け、
更に、前記嵌合凹部及び前記嵌合凸部は複数あって、前記凹部及び前記凸部は、最上部に位置する前記嵌合凹部と前記嵌合凸部、及び最下部に位置する前記嵌合凹部と前記嵌合凸部のいずれか１方又は双方に設けられている。

本発明に係る積層鉄心及び積層鉄心の製造方法は、鉄心片を複数枚かしめ積層固定して形成した２以上の分割鉄心ブロック（単に、「分割鉄心」と称する場合もある）が、分離及び連結可能な嵌合凹部と嵌合凸部によって連結された積層鉄心において、嵌合凹部と嵌合凸部の当接部分に、係合する凹部及び凸部を設けているので、巻線工程後に分割鉄心を環状に組み付ける際、位置決めが容易となり、更に組み付け精度が良くない場合は、取り外して再度精度良く組み付けることができる。

特に、本発明に係る積層鉄心は、凹部及び凸部が、最上部に位置する嵌合凹部と嵌合凸部、及び最下部に位置する嵌合凹部と嵌合凸部のいずれか１方又は双方に設けられているので、隣り合う分割鉄心の組立が容易となる。

本発明に係る積層鉄心は、凹部を貫通孔、凸部を側面視して台形形状の突出部とすることで、挿入時の位置決めが容易となるだけでなく、最後の１個を組み付けるまで連結する分割鉄心を不動に固定しているので、組み付け精度が大幅に向上する。

本発明に係る積層鉄心において、凹部及び凸部の長手方向を分割鉄心の径方向に対して直交して設けることで、ハウジング組み付け時に行う焼き嵌めや圧入による分割鉄心の径方向へのズレを防止できる。そのため、コギングトルク、トルクリップル、振動又は騒音の増大といったモータ特性上の問題が生じなくなる。

本発明に係る積層鉄心において、凹部及び凸部は平面視して長方形となって、凹部及び凸部の長手方向は分割鉄心の径方向に向いている場合、最後に組み付ける分割鉄心が挿入し易くなる。従って、分割鉄心が何度でも着脱可能であるので、鉄心片を環状一体取りとする分割鉄心に適する。

更に、鉄心片を、環状一体取りとした分割鉄心においては、分割鉄心を排出する際に起こる、分割鉄心の分解や、分割鉄心が詰まって金型が破損するといったことがなくなり、生産性が向上する。
また、環状鉄心片を剥ぎ取ることがなくなるので、分割鉄心の変形や、分割鉄心を作業中に落下させてしまうといったハンドリングミスがなくなり、作業性が向上する。

本発明の第１の実施の形態に係る積層鉄心の斜視図である。 同積層鉄心を構成する分割鉄心ブロックの連結部分の説明図である。 （Ａ）〜（Ｆ）は同積層鉄心の凹部及び凸部の説明図である。 （Ａ）〜（Ｆ）は同積層鉄心の鉄心片の説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）は同積層鉄心の凹部及び凸部の嵌合状態を示す説明図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は凹部及び凸部の向き及びその変形例を示す説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係る積層鉄心の説明図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は同積層鉄心の凹部の説明図である。 本発明の第３の実施の形態に係る積層鉄心の主要部の説明図である。 本発明の第４の実施の形態に係る積層鉄心の主要部の説明図である。 同積層鉄心の部分説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法の説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法の説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）は従来例に係る積層鉄心の説明図である。

続いて、図面を参照しながら、本発明を具体化した実施の形態について説明する。
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る積層鉄心１０は、環状のヨークを磁極部１１毎に分割した分割ヨーク部１２をそれぞれ有する複数（この例では８）の分割鉄心ブロック１３を備えている。

図４に示すように、分割鉄心ブロック１３は、磁極片部を平面視してその対称軸に対し時計方向に分割ヨーク片部１４が突出する第１の鉄心片１５と、磁極片部を平面視してその対称軸に対し反時計方向に分割ヨーク片部１６が突出する第２の鉄心片１７をそれぞれ所定枚数（例えば、２〜５枚）ずつかしめ積層して構成され、図２に示すように、各分割鉄心ブロック１３の分割ヨーク部１２の周方向両側に、分割鉄心ブロック１３を分離及び連結できる嵌合凹部１８、１９と嵌合凸部２０、２１を形成している。なお、図１において、２３はかしめ部（半抜きかしめ、又はＶ字かしめ）を示す。

各分割鉄心ブロック１３の最上部にある嵌合凹部１８、及び最下部にある嵌合凹部１８と、これらの嵌合凹部１８に嵌入する嵌合凸部２０の当接する部分（当接鉄心片）には、係合する凹部２５と凸部２６が設けられている。この実施の形態では、嵌合凹部１８の上側と嵌合凸部２０の下側に凸部２６が、嵌合凹部１８の下側と嵌合凸部２０の上側に凹部２５が設けられている。

この実施の形態では、図３（Ｃ）に示すように凹部２５は平面視して長方形の貫通孔からなって、凸部２６は図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように長手方向両側に傾斜部を有する側面視して台形状の突出部となって、凹部２５に凸部２６が隙間なく完全に納まるように、その寸法が決定されている（即ち、ａ＝ｂ、ｃ＝ｄ）。従って、ａ＜ｂ、ｃ＜ｄの場合に鉄心片間に生じる隙間によって発生するモータ特性の低下や、ａ＞ｂ、ｃ＞ｄの場合に凹部２５に対する凸部２６の位置決めが安定せずに招来するモータ特性の低下を防止することができる。このように、凸部２６が側面視して台形となっているので、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、凸部２６の長手方向から第１、第２の鉄心片１５、１７を相対移動させた場合、台形の斜辺がガイドとなって、凹部２５に凸部２６を嵌入させ易いという利点がある。なお、凸部２６の高さは、凸部２６が嵌入する凹部２５を有する第１、第２の鉄心片１５又は１７（即ち、当接鉄心片）の厚みと同一か少し（例えば、０．０１〜０．５倍）小さくなっている。なお、凸部２６の代わりに、図３（Ｄ）、（Ｅ）に示すような、側面視して円弧状の突出部となる凸部２６ａを嵌合凹部１８の上側と嵌合凸部２０の下側に設け、更に、凹部２５の代わりに、図３（Ｆ）に示すような、凸部２６ａが隙間なく完全に納まる（即ち、ａ＝ｂ、ｃ＝ｄ）、平面視して長方形の貫通孔からなる凹部２５ａを嵌合凹部１８の下側と嵌合凸部２０の上側に設けてもよく、この場合も凸部２６ａの円弧の外周部がガイドとなって、凹部２５ａに凸部２６ａを嵌入させ易い。なお、１５ａは第1の鉄心片を示す。
また、凸部２６の台形の斜辺においては、第１の鉄心片１５の分割ヨーク片部１４の周方向外側に位置する斜辺の傾斜角を、周方向内側にある斜辺の傾斜角より緩やかにすることもできる。更にまた、前述の形態に限定せずに、凹部２５と凸部２６との間に若干隙間を設けてもよく、この場合、凹部２５へ凸部２６を確実に収めることができる。凹部２５と凸部２６との間に若干隙間を設けることによって、僅かにガタが存在することになるが、凹部２５に対する凸部２６の位置決めや、モータ特性が大きく損なわれることはない。

第１の実施の形態に係る積層鉄心１０においては、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、平面視して長方形となった凹部２５及び凸部２６の長手方向を分割鉄心ブロック１３の分割ヨーク部１２の周方向と一致、即ち、半径方向に直交させている。これによって、分割鉄心ブロック１３の組み合わせが容易となり、更には半径方向に荷重を与えても、分割鉄心ブロック１３が分解しにくいという利点がある。

このような積層鉄心１０を製造する場合には、図４（Ａ）〜（Ｆ）に示すように、環状配置された第１の鉄心片１５と第２の鉄心片１７を複数枚ずつ交互に製造することになる。即ち、図１、図２の積層鉄心１０を製造する場合には、図４（Ａ）に示される第１の鉄心片１５を３枚積層（かしめ積層）し、その上に図４（Ｃ）に示す所定位置に凹部２５が形成された第１の鉄心片１５を積層する。

そして、その上に、図４（Ｅ）に示す凸部２６が形成された第２の鉄心片１７を積層し、更に２枚の図４（Ｄ）に示す第２の鉄心片１７を積層し、図４（Ｆ）に示す凹部２５が形成された第２の鉄心片１７をかしめ積層する。これによって、嵌合凸部２０が形成できる。
その上に図４（Ｂ）に示す凸部２６が形成された第１の鉄心片１５を積層し、嵌合凹部１８を形成する。この後、図２に示すように、第１の鉄心片１５と第２の鉄心片１７を所定枚数ずつ積層する。最上部の嵌合凹部１８及び嵌合凸部２０を形成する場合は、図４（Ａ）〜（Ｆ）に示す第１、第２の鉄心片１５、１７を組み合わせて構成することになる。

なお、平面視して長方形の凹部２５及び凸部２６の向き（長手方向）は、図６（Ｃ）に示すように半径方向（半径方向に平行な場合を含む）に向けることも可能である。これによって、半径方向外側から分割鉄心ブロック１３を比較的容易に組み付けることができる。また、図６（Ｄ）に示すように、平面視して長方形の凹部２５、凸部２６の長手方向を半径方向に対して斜めに配置することもできる。

次に、図７を参照しながら、本発明の第２の実施の形態に係る積層鉄心について、第１の実施の形態に係る積層鉄心１０と相違する部分のみを説明する。
図７に示すように、積層鉄心を構成する分割鉄心ブロック２８の最上部及び最下部に位置する嵌合凹部２９、嵌合凸部３０には、この分割鉄心ブロック２８を組み立てて積層鉄心とした場合に、係合する凹部３１と凸部３２をそれぞれ有している。凸部３２は側面視して台形状となって、その高さは第１、第２の鉄心片３４、３５（即ち、当接鉄心片）の厚みの０．８〜２倍（好ましくは、１．２〜１．８倍）となっている。

一方、凹部３１は２枚の第１、第２の鉄心片３４、３５に長方形の貫通孔を設けて形成されている。なお、平面視して長方形の凹部３１及び凸部３２の向きは、図６（Ａ）、（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、分割鉄心ブロック２８の半径方向に対して平行、直交又は斜めにすることができる。更に、凹部３１が形成される上下に配置された２枚の鉄心片のうち上側の鉄心片には、図８（Ａ）に示すように、凹部３１の形成された箇所の凸部３２の組み付け側の部位を上から潰して、凹部３１に係合される凸部３２の誘い込み部を形成し、凸部３２が凹部３１に対して容易に嵌入するような構造を設けてもよい。また、上側の鉄心片に設ける凸部３２の誘い込み部は、図８（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、凹部３１の形成箇所の凸部３２の組み付け側の部位をカット加工によって除去した切り込みによって形成することもできる。なお、図８（Ｃ）は、変形方向外側に向かって切り込みが拡幅となっている。

続いて、図９を参照しながら、本発明の第３の実施の形態に係る積層鉄心について説明する。この実施の形態では、嵌合凹部及び嵌合凸部に形成される凹部３７及び凸部３８が平面視して円形となっている。即ち、凹部３７は円形の貫通孔、又は円形の窪みからなり、凸部３８は部分球状又は円錐状（円錐台状を含む）となっている。これによって、任意の方向から凹部３７に凸部３８を嵌入させることができる。なお、凹部３７の直径ｆは凸部３８の直径ｇと等しい。図９において、３９、４０はそれぞれ第１、第２の鉄心片を示し、上下の鉄心片は省略されている。

次に、図１０、図１１を参照しながら本発明の第４の実施の形態に係る積層鉄心４４について説明する。この積層鉄心４４においては、環状のヨーク部４５の半径方向内側の磁極部４７に対応する位置に、それぞれ複数（この実施の形態では２）の嵌合凹部４６を、磁極部４７の半径方向外側に嵌合凹部４６に嵌入する嵌合凸部４８を設けている。そして、嵌合凹部４６に凹部２５と凸部２６を、嵌合凸部４８には凹部２５と凸部２６をそれぞれ上下に設けている。この場合の凹部２５は半径方向に長い矩形貫通孔で、凸部２６は半径方向に長い側面視台形形状であるのがよい。なお、凸部２６は、側面視円弧形状のものにすることもできる。

この実施の形態においては、嵌合凸部４８を一つの磁極部４７に対して２つしか設けていないが、１つ又は３以上あってもよい。３以上の嵌合凸部４８を有する場合は、最上部及び最下部の嵌合凸部４８のいずれか１又は双方に凹部２５及び凸部２６を設けるのがよい。また、ヨーク部４５に嵌合凸部４８を設け、磁極部４７に嵌合凹部４６を設けることもできる。

続いて、図４、図１２を参照しながら、本発明の第1の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法について説明する。
この積層鉄心１０は基本的には、時計方向に分割ヨーク片部１４が突出する第１の鉄心片１５と、反時計方向に分割ヨーク片部１６が突出する第２の鉄心片１７をそれぞれ所定枚数（例えば、２〜５枚）ずつ打ち抜き形成し、金型内でかしめ積層して構成される。そして、図４（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｅ）、（Ｆ）に示すように、予め設定された第１の鉄心片１５と第２の鉄心片１７の所定位置に凹部２５と凸部２６を形成し、これを図２のように組み合わせて積層鉄心１０を製造することになる。

図１２に示すように、帯状の磁性鋼板からなる金属薄板５０の幅方向の両側に所定間隔でパイロット孔５１を設け、このパイロット孔５１に図示しないガイド部材を挿入して金属薄板５０を打ち抜き用の図示しない金型装置内に装入する。

ここで、金型装置内には、上流側から順に回転子片５２の外形抜きを行うステーションＡ、磁極片部５３の形成（即ち、スロット抜き）を行うステーションＢ、第１の鉄心片１５の各分割ヨーク片部１４の分割切断線５４を形成するステーションＣ、第２の鉄心片１７の各分割分割ヨーク片部１６の分割切断線５５を形成するステーションＤ、第１の鉄心片１５の分割ヨーク片部１４の突出する部分（時計方向端部）に嵌合孔（貫通孔）からなる凹部２５又は凸部２６を形成するステーションＥ、第２の鉄心片１７の分割ヨーク片部１６の反時計方向に突出する部分に嵌合孔（貫通孔）からなる凹部２５又は凸部２６を形成するステーションＦを有している。

なお、ステーションＥ、Ｆにおいて、１）凹部２５を形成する、２）凸部２６を形成する、３）凹部２５も凸部２６も形成しない、のいずれを行うかは、凸部２６を形成するパンチの突出量を制御することによって行う。このステーションＥ、Ｆで凹部２５も凸部２６も形成しない場合は、アイドルステーションとなる。また、前記パンチの突出量を制御しない場合は、２工程〜４工程増やして打抜きを行う。

そして、ステーションＦの次工程には、全ての第１、第２の鉄心片１５、１７の所定位置にかしめ部２３を形成するステーションＧを有する。このかしめ部２３は最下部の第１の鉄心片１５についてはかしめ貫通孔となり、その他はＶ字かしめ（又は半抜きかしめ）となる。次のステーションＨはアイドルステーションで、ステーションＩは打ち抜きかつかしめ積層ステーションである。また、かしめ部２３を形成するステーションを２工程に分けて行っても良い。

この金型装置は以上のステーションＡ〜Ｉを有するので、図４（Ａ）〜（Ｆ）に示す環状配置された第１、第２の鉄心片１５、１７を図２に示す順序で、各鉄心片１５、１７が積層されるように打ち抜き、金型内で積層して積層鉄心１０となる。

続いて、図１０、図１１、図１３を参照しながら、本発明の第２の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法について説明する。帯状の金属薄板５８の幅方向の両側に所定間隔でパイロット孔を設け、このパイロット孔に図示しないガイド部材を挿入して金属薄板５８を打ち抜き用の図示しない金型装置内に装入する。

ここで、金型装置内には、上流側から順に回転子片５９ａの外形抜きを行うステーションＡ、磁極片部５９及びこれに続くヨーク片部６０の内側部分を形成する（即ち、スロット抜きを行う）ステーションＢ、ヨーク片部６０と磁極片部５９の分断線６１を形成するステーションＣ、ヨーク片部６０に嵌合凹部４６を磁極片部５９に嵌合凸部４８を形成する分断線６２を形成するステーションＤ、嵌合凸部４８が当接するヨーク片部６０に嵌合孔（貫通孔）からなる凹部２５又は凸部２６を形成するステーションＥ、嵌合凸部４８が形成された磁極片部５９に嵌合孔（貫通孔）からなる凹部２５又は凸部２６を形成するステーションＦを有している。この凹部２５、凸部２６をどのヨーク片部６０、磁極片部５９に形成するかは、図１１に示す通りである。

なお、ステーションＥ、Ｆにおいて、１）凹部２５を形成する、２）凸部２６を形成する、３）凹部２５も凸部２６も形成しない、のいずれを行うかは、凸部２６を形成するパンチの突出量を制御することによって行う。このステーションＥ、Ｆで凹部２５も凸部２６も形成しない場合は、アイドルステーションとなる。また、前記パンチの突出量を制御しない場合は、２工程〜４工程増やして打抜きを行う。

そして、ステーションＧでは、最下部のヨーク片部６０及び磁極片部５９にかしめ部２３（かしめ貫通孔）を形成する。そして、ステーションＨでは残りのヨーク片部６０及び磁極片部５９の所定位置にかしめ部２３を形成する、次のステーションＩはアイドルステーションで、ステーションＪは打ち抜きかつかしめ積層ステーションである。また、かしめ部２３を形成するステーションを１工程で行っても良い。

この金型装置は以上のステーションＡ〜Ｊを有し、図１１に示すように、ヨーク片部６０及び磁極片部５９を同時に打ち抜くので、金型内で積層して積層鉄心となる。

以上の実施の形態においては、凹部及び凸部を最上部及び最下部の嵌合凸部と嵌合凹部にそれぞれ設けたが、いずれか一方である場合も本発明は適用される。また、一つの嵌合凸部の上下両面に凹部及び凸部を設けたが、片側のみであっても本発明は適用される。

また、前記実施の形態においては、凹部は単なる貫通孔であったが、凹部に凸部を誘い込むためのガイド（例えば、溝や傾斜）を凹部に連続して設けてもよい。
更に、前記実施の形態においては、固定子積層鉄心について説明したが、回転子積層鉄心であっても本発明は適用される。また、前記実施の形態においては、分割鉄心ブロックを環状一体取りによって、製造している。

１０：積層鉄心、１１：磁極部、１２：分割ヨーク部、１３：分割鉄心ブロック、１４：分割ヨーク片部、１５、１５ａ：第１の鉄心片、１６：分割ヨーク片部、１７：第２の鉄心片、１８、１９：嵌合凹部、２０、２１：嵌合凸部、２３：かしめ部、２５、２５ａ：凹部、２６、２６ａ：凸部、２８：分割鉄心ブロック、２９：嵌合凹部、３０：嵌合凸部、３１：凹部、３２：凸部、３４：第１の鉄心片、３５：第２の鉄心片、３７：凹部、３８：凸部、３９：第１の鉄心片、４０：第２の鉄心片、４４：積層鉄心、４５：ヨーク部、４６：嵌合凹部、４７：磁極部、４８：嵌合凸部、５０：金属薄板、５１：パイロット孔、５２：回転子片、５３：磁極片部、５４，５５：分割切断線、５８：金属薄板、５９：磁極片部、５９ａ：回転子片、６０：ヨーク片部、６１、６２：分断線

Claims (7)

1. 鉄心片を複数枚かしめ積層して形成した２以上の分割鉄心ブロックが、分離及び連結可能なそれぞれ複数の嵌合凹部と嵌合凸部によって連結され、しかも、前記分割鉄心ブロックは環状一体となって金型から排出される積層鉄心において、
   １）前記分割鉄心ブロックの分割ヨーク部の周方向両側に形成された前記嵌合凹部と前記嵌合凸部の当接部分に、係合する凹部及び凸部を設け、
   ２）前記嵌合凹部及び前記嵌合凸部は、複数枚の鉄心片を重ねて形成され、
   ３）前記凹部は嵌合する前記嵌合凸部と前記嵌合凹部の一方の当接鉄心片に形成された貫通孔からなり、前記凸部は嵌合する前記嵌合凸部と前記嵌合凹部の他方の当接鉄心片に形成された長手方向両側に傾斜部を有する側面視して台形状の突出部からなって、該突出部の突出長は、前記当接鉄心片の板厚以下となって、
   ４）前記凹部及び前記凸部は、最上部に位置する前記嵌合凹部と前記嵌合凸部、及び最下部に位置する前記嵌合凹部と前記嵌合凸部のいずれか１方又は双方に設けられていることを特徴とする積層鉄心。
2. 鉄心片を複数枚かしめ積層して形成した２以上の分割鉄心ブロックが、分離及び連結可能なそれぞれ複数の嵌合凹部と嵌合凸部によって連結され、しかも、前記分割鉄心ブロックは環状一体となって金型から排出される積層鉄心において、
   １）前記分割鉄心ブロックの分割ヨーク部の周方向両側に形成された前記嵌合凹部と前記嵌合凸部の当接部分に、係合する凹部及び凸部を設け、
   ２）前記嵌合凹部及び前記嵌合凸部は、複数枚の鉄心片を重ねて形成され、
   ３）前記凹部は嵌合する前記嵌合凸部と前記嵌合凹部の一方の当接鉄心片及び該当接鉄心片の背面にある鉄心片に連続して形成された貫通孔からなり、前記凸部は嵌合する前記嵌合凸部と前記嵌合凹部の他方の当接鉄心片に形成された長手方向両側に傾斜部を有する側面視して台形状の突出部からなって、該突出部の突出長は、前記当接鉄心片の板厚の０．８〜２倍の範囲にあり、
   ４）前記凹部及び前記凸部は、最上部に位置する前記嵌合凹部と前記嵌合凸部、及び最下部に位置する前記嵌合凹部と前記嵌合凸部のいずれか１方又は双方に設けられていることを特徴とする積層鉄心。
3. 請求項１又は２記載の積層鉄心において、前記凹部が形成されている前記鉄心片の表面には、前記凹部に連続して前記凸部を誘い込むガイドが設けられていることを特徴とする積層鉄心。
4. 請求項１〜３のいずれか１記載の積層鉄心において、前記凹部及び前記凸部は平面視して長方形となって、前記凹部及び前記凸部の長手方向は前記分割鉄心ブロックの径方向に対して直交していることを特徴とする積層鉄心。
5. 請求項１〜３のいずれか１記載の積層鉄心において、前記凹部及び前記凸部は平面視して長方形となって、前記凹部及び前記凸部の長手方向は前記分割鉄心ブロックの径方向に向いていることを特徴とする積層鉄心。
6. 請求項１〜３のいずれか１記載の積層鉄心において、前記凹部及び前記凸部は平面視して長方形となって、前記凹部及び凸部の長手方向は前記分割鉄心ブロックの径方向に対して傾斜していることを特徴とする積層鉄心。
7. 磁極片部を平面視してその対称軸に対し該対称軸の両側に伸びた分割ヨーク片部の長さが非対称に形成される第１の鉄心片、及び磁極片部を平面視してその対称軸に対し該対称軸の両側に伸びた分割ヨーク片部の長さが前記第１の鉄心片とは逆非対称に形成される第２の鉄心片をそれぞれ磁性鋼板から打ち抜く工程と、
   前記第１の鉄心片及び前記第２の鉄心片をかしめ積層して分割鉄心ブロックを形成する工程と、
   前記各分割鉄心ブロックの分割ヨーク部の一方側で前記第１の鉄心片及び前記第２の鉄心片から形成される嵌合凹部並びに嵌合凸部に対して、隣り合う前記分割鉄心ブロックの分割ヨーク部の他方側で前記第１の鉄心片及び前記第２の鉄心片から形成される嵌合凸部並びに嵌合凹部を相互に入り込ませて、前記各分割鉄心ブロック同士を相互に連結して積層鉄心を形成する工程とを有し、
   しかも前記第１の鉄心片及び前記第２の鉄心片は、それぞれ複数枚連続して交互に積層され、前記分割鉄心ブロックが環状一体となって金型から排出される積層鉄心の製造方法であって、
   更に、対応する前記嵌合凹部及び前記嵌合凸部の一部に係合する、前記各分割鉄心ブロック同士を分離及び連結可能な凹部及び側面視して台形状の突出部からなる凸部を予め設け、
   更に、前記嵌合凹部及び前記嵌合凸部は複数あって、前記凹部及び前記凸部は、最上部に位置する前記嵌合凹部と前記嵌合凸部、及び最下部に位置する前記嵌合凹部と前記嵌合凸部のいずれか１方又は双方に設けられていることを特徴とする積層鉄心の製造方法。

Images