JP6520823B2

JP6520823B2 - 回転電機用積層鉄芯の製造方法

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Publication number: JP6520823B2
Application number: JP2016101722A
Authority: JP
Inventors: 貴浩塚本
Original assignee: Toyota Motor Corp
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Priority date: 2016-05-20
Filing date: 2016-05-20
Publication date: 2019-05-29
Anticipated expiration: 2036-05-20
Also published as: JP2017208986A

Description

本発明は、長尺状の電磁鋼板に対し第１材料及び第２材料に切り分ける工程と、第１材料及び第２材料のそれぞれから打ち抜きにより複数の鉄芯構成片を形成する工程と、複数の鉄芯構成片を積層して積層鉄芯を形成する工程とを有する回転電機用積層鉄芯の製造方法に関する。

従来から回転電機ロータを製造する場合に、電磁鋼板から打ち抜きにより複数の鉄芯構成片を形成し、複数の鉄芯構成片を積層して積層鉄芯を形成することが行われている。積層鉄芯は、ロータコアとして用いられる。また、ロータコアの周方向複数位置に軸方向に貫通する磁石孔を形成し、磁石孔に磁石を配置したロータも知られている。

特許文献１には、積層鉄芯の製造方法において、圧延鋼板から鉄芯構成片を打ち抜き、積層された複数の鉄芯構成片を積層方向に３分割し、その３分割したブロックを、１２０度ずつ角度を異ならせた状態で回転軸に固着することが記載されている。これにより、鉄損のばらつきを減少できるとされている。

特許文献２には、積層鉄芯の製造方法において、電磁鋼板のロット帯材を打ち抜いて得られた鉄芯構成片を積層して積層鉄芯を構成し、帯材の幅方向についての板厚偏差の傾向に応じて、積層鉄芯を重ねることが記載されている。そして、使用中のロット帯材の使用の終了前で、次のロット帯材の使用開始前に、次のロット帯材の表裏反転を行うか否かを選択することが記載されている。これにより積層鉄芯の厚さバラツキを抑制できるとされている。

特開平１０−１３６６１８号公報特開２０１２−１２５０７５号公報

ところで、長尺状の鋼板の幅方向一方側、他方側それぞれの部分から鉄芯構成片を打ち抜いてその鉄芯構成片から積層鉄芯を形成することが考えられる。また、鋼板は、圧延等により幅方向において対称な強度異方性を有する場合がある。そして特許文献１に記載された積層鉄芯の製造方法のように、鋼板から同じ形状の金型で複数の鉄芯構成片を打ち抜き、その鉄芯構成片を積層して積層鉄芯を形成する場合には、金型をすべての鉄芯構成片の強度異方性に対し最適な形状とすることが困難である。これにより、複数の鉄芯構成片の間で形状ばらつきが発生する可能性がある。

また、鉄芯構成片に磁石孔を形成する場合には、磁石孔の径方向最外端と鉄芯構成片の外周縁との間にブリッジと呼ばれる径方向幅の小さい部分が形成される。従来は、ブリッジの径方向幅を一律としているので、材料強度の違いに応じて、ブリッジによって鉄芯構成片の周方向各部で強度ばらつきが発生する。また、ブリッジの径方向幅が一律であることにより、ブリッジの径方向幅が一部で強度面から過剰となるので、ロータコアの性能向上の面から改善の余地がある。特許文献２には、このような不都合を解決する手段は開示されていない。

本発明の目的は、回転電機用積層鉄芯の製造方法において、長尺状の鋼板の幅方向両側部分から鉄芯構成片を打ち抜いてその鉄芯構成片から積層鉄芯を形成する場合に、同形状の金型を用いて、鉄芯構成片の必要な強度を確保し、かつ、鉄芯構成片の形状の安定化と、積層鉄芯の性能向上とを図ることである。

本発明に係る回転電機用積層鉄芯の製造方法は、長尺状の電磁鋼板であって、幅方向において対称な強度異方性を有する電磁鋼板に対し、幅方向一方側の第１材料及び幅方向他方側の第２材料に切り分ける第１工程と、前記第１材料及び前記第２材料のそれぞれから打ち抜きにより、周方向複数位置に磁石孔を有する複数の鉄芯構成片を形成する第２工程と、前記第２工程で形成した前記複数の鉄芯構成片を積層して積層鉄芯を形成する第３工程とを有する回転電機用積層鉄芯の製造方法であって、前記第２工程において、前記第１材料から前記鉄芯構成片を打ち抜く方向と、前記第２材料から前記鉄芯構成片を打ち抜く方向とは、前記電磁鋼板の表裏方向について反対であり、かつ、前記鉄芯構成片において、前記磁石孔の径方向最外端と前記鉄芯構成片の外周縁との間に形成されるブリッジの径方向幅は、対応する前記材料の複数の方向での強度の違いに応じて異ならせ、かつ、前記第３工程は、前記第１材料から作成された前記鉄芯構成片と、前記第２材料から作成された前記鉄芯構成片とを含んで、前記ブリッジの径方向幅の周方向の位相が一致した第１組の前記鉄芯構成片と、前記第１組とは異なる位相で前記ブリッジの径方向幅の周方向の位相が一致した第２組の前記鉄芯構成片とを、打ち抜き方向を一致させて同じ枚数で交互に積層して前記積層鉄芯を構成する。

本発明に係る回転電機用積層鉄芯の製造方法によれば、鋼板の幅方向両側部分から鉄芯構成片を打ち抜いてその鉄芯構成片から積層鉄芯を形成する場合に、同形状の金型を用いて、鉄芯構成片の必要な強度を確保でき、かつ、鉄芯構成片の形状を安定化と、積層鉄芯の性能向上とを図れる。

本発明に係る実施形態の製造方法で製造する回転電機用積層鉄芯であるロータコアの軸方向一方側から見た図（ａ）と、（ａ）の一部の拡大図（ｂ）である。図１のＡ−Ａ断面図である。実施形態の製造方法を示すフローチャートである。実施形態の製造方法において、第１工程（ａ）（ｂ）及び第２工程（ｃ）（ｄ）を示す図である。図１に示す鉄芯構成片を、帯状の第１材料から打ち抜きによって形成する場合における打ち抜き位置を示す図である。帯状の電磁鋼板において、第１材料及び第２材料を形成する部分のそれぞれの幅方向半部で材料の強度異方性が異なることを説明するための図である。（ａ）は、第１材料及び第２材料を形成する部分から円板を打ち抜いた場合において、その円板の周方向複数位置における半径の実測値を誇張して示すレーダーチャートであり、（ｂ）は、（ａ）に対応する材料の方向における強度傾向を楕円で示す図である。（ａ）は、比較例の製造方法において、電磁鋼板の表裏方向を一致させて第１材料及び第２材料を重ねた場合における、第１材料及び第２材料の幅方向の各半部における材料強度の楕円方向を示す図である。（ｂ）は、実施形態の製造方法において、電磁鋼板の表裏方向を逆にして第１材料及び第２材料を重ねた場合における、第１材料及び第２材料の幅方向の各半部における材料強度の楕円方向を示す図（ａ）である。鉄芯構成片の材料の強度異方性とブリッジの径方向幅との関係を示す図である。比較例の製造方法において、電磁鋼板から第１材料及び第２材料に切り分けて、鉄芯構成片を打ち抜きによって形成する方法を示す図である。

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。以下で説明する形状、材料、及び個数は、説明のための例示であって、回転電機用積層鉄芯の仕様に応じて適宜変更することができる。以下において複数の実施形態や、変形例などが含まれる場合、それらを適宜組み合わせて実施することができる。以下ではすべての図面において同等の要素には同一の符号を付して説明する。また、本文中の説明においては、必要に応じてそれ以前に述べた符号を用いるものとする。

図１は、実施形態の製造方法で製造する回転電機用積層鉄芯であるロータコア１０の軸方向一方側から見た図（ａ）と、（ａ）の一部の拡大図（ｂ）である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。

ロータコア１０は、回転電機を形成するために用いられる。例えば、回転電機は、３相交流電流で駆動する磁石付の同期電動機である。例えば、回転電機は、ハイブリッド車両を駆動するモータとして、または、発電機として、または、その両方の機能を有するモータジェネレータとして用いられる。回転電機は、ロータの径方向外側にステータを対向配置することにより形成される。ロータは、ロータコア１０の周方向複数位置に形成された磁石挿入孔１２に磁石（図示せず）を配置することにより形成される。

ロータコア１０は、円筒状の部材であり、複数の鉄芯構成片２０を積層することにより形成される。ロータの使用時には、ロータコア１０の中心部に形成された軸孔１４に回転軸（図示せず）が挿入されて固定される。

鉄芯構成片２０は、円板状であり中心部に、軸孔１４を形成する軸孔要素２２が形成される。また、鉄芯構成片２０の外周付近において、周方向複数位置には磁石挿入孔１２を形成する磁石孔２４が形成される。磁石孔２４は、鉄芯構成片２０の周方向に隣り合う２つを１組として、各組の磁石孔２４で外径側に開いたＶ字形を形成する。

図１（ｂ）に示すように、鉄芯構成片２０において、磁石孔２４の径方向最外端と鉄芯構成片２０の外周縁との間にはブリッジ２６が形成される。ブリッジ２６は、鉄芯構成片２０において、径方向幅Ｗが小さい部分である。これにより、鉄芯構成片２０の強度は、このブリッジ２６で小さくなる。このため、強度向上の面からはブリッジの径方向幅Ｗを大きくすることが望まれるが、径方向幅Ｗを小さくするほど磁石を鉄心構成片の外周面に近づけることができる。これにより、ロータコア及び回転電機の性能向上の面からは径方向幅Ｗを小さくすることが望まれる。実施形態は、鉄芯構成片の必要な強度を確保し、かつ、ロータコア及び回転電機の性能向上を図ることを目的とする。

鉄芯構成片２０は、例えば厚みが０．５ｍｍ以下の薄板の鋼板を略環状に打ち抜いて形成される。鉄芯構成片２０では、その打ち抜きによって中心部の軸孔要素２２とその周囲の複数の磁石孔２４とが形成される。図１に示すように、鉄芯構成片２０には、径方向において磁石孔２４と軸孔要素２２との間には、軽量化のための複数の孔部２８が形成されてもよい。ロータコア１０は、予め設定された枚数の複数の鉄芯構成片２０を積層して形成される。複数の鉄芯構成片２０において、複数の磁石孔２４が軸方向に接続されることにより、ロータコア１０の磁石挿入孔１２が形成される。

図３Ａ、図３Ｂによりロータコア１０の製造方法を説明する。図３Ａは、実施形態の製造方法を示すフローチャートである。図３Ｂは、実施形態の製造方法において、第１工程（ａ）（ｂ）及び第２工程（ｃ）（ｄ）を示す図である。ロータコア１０の製造方法は、第１工程、第２工程、及び第３工程を有する。第１工程は、図３Ｂ（ａ）（ｂ）に示すように、ロール状に巻かれて引き出された長尺状の電磁鋼板４０に対し、幅方向一方側（図３Ｂ（ｂ）の下側）の第１材料４２及び幅方向他方側（図３Ｂ（ｂ）の上側）の第２材料４４に切り分ける（Ｓ１０）。第１材料４２及び第２材料４４は帯状である。また、電磁鋼板４０は、後述の図５に示すように、幅方向（図５の左右方向）において対称な強度異方性を有する。

そして、図２に示す第２工程（Ｓ１２）では、打ち抜き加工装置である第１装置４６（図３Ｂ）によって、第１材料４２から打ち抜きにより複数の鉄芯構成片２０（図１、図２）を形成する。また、第２工程では、打ち抜き加工装置である第２装置４８によって、第２材料４４から打ち抜きにより複数の鉄芯構成片２０を形成する。

図４は、図１に示す鉄芯構成片２０を帯状の第１材料４２から打ち抜きによって形成する場合における打ち抜き位置を示す図である。図１に示すように、第１材料４２では、幅方向（図４の左右方向）に２列で、千鳥配置状に打ち抜いて、複数の鉄芯構成片２０を形成する。図４では、第１材料４２において鉄芯構成片２０を打ち抜く部分である打ち抜き予定部を円Ｐで示している。このように千鳥配置状に打ち抜き予定部を配置することで、第１材料４２において、打ち抜き後の残りの部分を少なくできる。第２材料４４（図３Ｂ）でも第１材料４２と同様に打ち抜き位置を配置できる。

第２工程では、図３Ｂ（ｃ）（ｄ）に示すように第１材料４２から鉄芯構成片２０を打ち抜く方向と、第２材料４４から鉄芯構成片２０を打ち抜く方向とを、電磁鋼板４０の表裏方向について反対とする。具体的には、第１装置４６の前では、アンコイラ４７を用いてロール状の第１材料４２の上側から打ち抜く部分が引き出される、いわゆる上出しとして、第１装置４６に第１材料４２が移動される。第１装置４６では複数のステージで構成される金型４６ａを用いて、第１材料４２に上側から加工パンチ（図示せず）を下降させて第１材料４２を打ち抜くことにより、鉄芯構成片２０を形成する。

一方、第２装置４８の前では、アンコイラ４９を用いてロール状の第２材料４４の下側から打ち抜く部分が引き出される、いわゆる下出しとして、第２装置４８に第２材料４４が移動される。第２装置４８では、第１装置４６と同様に複数のステージの金型４８ａを用いて、第２材料４４に上側から加工パンチ（図示せず）を下降させて第２材料４４を打ち抜くことにより、鉄芯構成片２０を形成する。これにより、第１材料４２から鉄芯構成片２０を打ち抜く方向と、第２材料４４から鉄芯構成片２０を打ち抜く方向とは、電磁鋼板４０の表裏方向について反対となる。このため、第１装置４６及び第２装置４８で同じ形状の金型４６ａ、４８ａを用いて、鉄芯構成片の材料の強度異方性に応じて金型の形状を最適化して、複数の鉄芯構成片の間で形状を揃えて安定化させることができる。

これについて説明する前にまず、図５を用いて、電磁鋼板４０、第１材料４２及び第２材料４４での強度異方性を説明する。図５は、帯状の電磁鋼板４０において、第１材料４２及び第２材料４４を形成する部分のそれぞれの幅方向半部で材料の強度異方性が異なることを説明するための図である。図５（ａ）は、第１材料４２及び第２材料４４を形成する部分から円板を打ち抜いた場合において、その円板の周方向複数位置における半径の実測値を誇張して示すレーダーチャートである。図５（ｂ）は、（ａ）に対応する材料の方向における強度傾向を楕円で示す図である。

電磁鋼板４０は、圧延によって形成される等により、幅方向（図５の左右方向）において対称な強度異方性を有する。具体的には、電磁鋼板４０を幅方向に４つに均等に分けた場合において、それぞれの部分では、方向に応じて材料の強度が異なる特性、すなわち強度異方性を有する。例えば、図５（ａ）で示すように、同じ形状の円板を、電磁鋼板の４つに分けた各部で打ち抜いた場合において、円板の外形が楕円に近い形状になる。この理由は、プレス成形によるせん断後の材料の伸び量が材料の強度異方性に影響されることによる。このため、楕円の形状は、材料の強度と大きな相関関係があり、楕円の長手方向は材料の強度が低い方向である。一方、楕円の短手方向は材料の強度が高い方向である。そして、図５（ｂ）に示すように、電磁鋼板の幅方向中央の２つの部分では、楕円の長手方向が電磁鋼板４０の長手方向である引き出し方向αとほぼ一致する。一方、電磁鋼板の幅方向両端の２つの部分では楕円が引き出し方向αに対し傾いて、引き出し側（図５の上側）で幅方向中央に向くように引き出し方向αに対し傾斜する。

電磁鋼板４０は、幅方向一方側が第１材料４２を形成する第１部分４０ａであり、幅方向他方側が第２材料４４を形成する第２部分４０ｂである。そして、第１部分４０ａのうち、幅方向一方側の第１左側部分４１ａＬが、第１材料４２から第１列の鉄芯構成片２０を打ち抜く部分である。また、第１部分４０ａのうち、幅方向他方側の第１右側部分４１ａＲが第１材料４２から第２列の鉄芯構成片２０を打ち抜く部分である。また、第２部分４０ｂのうち、幅方向一方側の第２左側部分４１ｂＬが第２材料４４から第１列の鉄芯構成片２０を打ち抜く部分である。また、第２部分４０ｂのうち、幅方向他方側の第２右側部分４１ｂＲが第２材料４４から第２列の鉄芯構成片２０を打ち抜く部分である。

そして、第２工程では、上記のように、第１材料４２から鉄芯構成片２０を打ち抜く方向と、第２材料４４から鉄芯構成片２０を打ち抜く方向とを、電磁鋼板４０の表裏方向について反対とする。これにより、第１装置４６及び第２装置４８で同じ形状の金型を用いて、複数の鉄芯構成片の形状を安定化させることができる。

これを説明するために、まず比較例の製造方法として、電磁鋼板４０の表裏方向を一致させて第１材料４２及び第２材料４４を重ねた場合を考える。このときには、図５の左側部分をそのまま右側部分の上に重ねた場合と同様になる。この場合には、図６（ａ）に示すように、第１材料４２及び第２材料４４の幅方向の各半部における材料強度異方性を示す楕円の形状が重ねた部分で互いに不一致となりやすい。このとき、第２左側部分４１ｂＬが第１左側部分４１ａＬに重なり、第２右側部分４１ｂＲが第１右側部分４１ａＲに重なる。これにより、第１材料４２及び第２材料４４を同じ形状の金型で打ち抜く場合に、材料の強度異方性に応じた最適な金型形状とすることが困難である。このため、第１材料４２から形成された鉄芯構成片と第２材料４４から形成された鉄芯構成片との間で形状ばらつきが発生する可能性がある。

一方、実施形態の製造方法では、第２右側部分４１ｂＲを表裏方向で逆にして第１左側部分４１ａＬに重ねて、かつ、第２左側部分４１ｂＬを表裏方向で逆にして第１右側部分４１ａＲに重ねることができる。このときには、図６（ｂ）に示すように、第１材料４２及び第２材料４４の幅方向の各半部における材料強度異方性を示す楕円をほぼ一致させることができる。これにより、第１材料４２及び第２材料４４を同じ形状の金型を用いて、材料の強度異方性に応じた最適な金型形状とすることが容易である。このため、第１材料４２及び第２材料４４から形成された鉄芯構成片の形状を安定化させることができる。また、複数の鉄芯構成片の打ち抜き方向を一致させて積層することにより、打ち抜きで発生するバリが互いに向き合って、積層が妨げられることがない。

また、第２工程では、各鉄芯構成片２０において、ブリッジ２６の径方向幅であるブリッジ幅を、対応する第１材料４２または第２材料４４における、複数の方向での強度の違いである強度異方性に応じて異ならせる。例えば打ち抜く前の第１材料４２の各半部において、図７のように強度異方性を示す楕円が考えられる場合に、その強度異方性に応じて鉄芯構成片２０のブリッジ幅の大きさを変える。具体的には、強度を示す楕円の中心と鉄芯構成片２０の中心とを一致させた状態で、楕円の長手方向Ｌに位置するブリッジのブリッジ幅はＷ１とし、楕円の短手方向Ｃに位置するブリッジ２６のブリッジ幅はＷ１より小さいＷ２とする。また、楕円の周方向について長手方向Ｌと短手方向Ｃとの間の中間方向Ｍに位置するブリッジの径方向幅はＷ１、Ｗ２の中間の大きさのＷ３とする。例えば、図１に戻って、鉄芯構成片２０において、材料の強度を示す楕円の長手方向、短手方向、中間方向が図１の矢印Ｌ，Ｃ，Ｍでそれぞれ示す方向である場合を考える。この場合には、長手方向Ｌに位置するブリッジ２６のブリッジ幅Ｗ１、中間方向Ｍに位置するブリッジ２６のブリッジ幅Ｗ３、短手方向Ｃに位置するブリッジ２６のブリッジ幅Ｗ２を順に小さくする（Ｗ１＞Ｗ３＞Ｗ２）。図１、図７では、中間方向Ｍが長手方向Ｌ，短手方向Ｃに対し約４５度の角度をなすように示しているが、中間方向Ｍのブリッジ２６は、長手方向Ｌ及び短手方向Ｃの間に位置すればよい。中間方向Ｍに位置する複数のブリッジは、長手方向Ｌから短手方向Ｃに近づく方向に位置するブリッジ２６ほど、ブリッジ幅を小さくする。第２材料４４から形成する鉄芯構成片２０のブリッジ幅の大きさも、同様に、強度異方性に応じて変える。

そして、図３Ａに戻って、第３工程（Ｓ１４）では、第２工程で形成した複数の鉄芯構成片２０を積層して、積層鉄芯であるロータコア１０を形成する。ロータコア１０は、第１材料４２から形成された鉄芯構成片２０と、第２材料４４から形成された鉄芯構成片２０とを含んでいる。また、第３工程では、ブリッジ２６のブリッジ幅の周方向の位相が異なる第１組Ｂ１（図２）及び第２組Ｂ２（図２）の鉄芯構成片２０を積層して、ロータコア１０を形成する。具体的には、第１組Ｂ１では、ブリッジ幅の周方向の位相を一致させた複数枚の鉄芯構成片２０を積層する。また、第２組Ｂ２では、第１組とは異なる位相で、ブリッジ幅の周方向の位相を一致させた複数枚の鉄芯構成片２０を積層する。そして、同じ積層枚数の第１組Ｂ１と第２組Ｂ２とを、打ち抜き方向を一致させて交互に積層してロータコア１０を構成する。具体的には、ブリッジ幅が最大となる所定位置での位相を基準とした場合に、第１組Ｂ１と第２組Ｂ２とでは、９０度位相を異ならせて積層する。このような積層方法は、「転積」と呼ばれる。例えば、図２では、第１組Ｂ１及び第２組Ｂ２の積層枚数を６枚とし、２つずつの第１組Ｂ１及び第２組Ｂ２を、１つずつ交互に積層する。これにより、ロータコア１０を形成する。各組Ｂ１，Ｂ２の積層枚数は６枚に限定するものではない。また、１つずつ、または３つ以上ずつの第１組及び第２組によりロータコア１０を形成してもよい。また、各組で鉄芯構成片２０を１枚ずつとしてもよい。

上記のロータコア１０の製造方法によれば、強度異方性を有する電磁鋼板４０の幅方向一方側、他方側それぞれの部分から鉄芯構成片２０を打ち抜いてその鉄芯構成片２０からロータコア１０を形成する。そしてこの場合に、同じ形状の金型を用いて、各鉄芯構成片２０の形状を安定化させることができる。また、材料強度に応じてブリッジ幅を変える。具体的には材料強度が高い部分でブリッジ幅を大きくし、材料強度の低い部分でブリッジ幅を小さくする。これにより、鉄芯構成片２０の必要な強度を確保できる。また、材料の強度異方性を示す楕円の傾向を揃えて、同じ金型で材料を打ち抜くので、ブリッジの捩じれ方向を含めて材料の捩じれ方向が一律になる。これにより、鉄芯構成片の強度を安定化させることができる。

さらに、鉄芯構成片２０の材料強度の低い部分に合わせてすべてのブリッジ２６でブリッジ幅を一律に大きくする必要がないので、少なくとも一部で、磁石の径方向最外端をロータ外周面に近づけることができる。これにより、ロータコア１０及びロータコア１０から構成する回転電機の性能向上を図れる。

なお、各磁石挿入孔１２に配置される磁石を、各第１組Ｂ１及び各第２組Ｂ２で軸方向に分離した分割磁石とし、各第１組Ｂ１及び各第２組Ｂ２の間で異なる分割磁石を配置してもよい。この場合には、ブリッジ幅を小さくした部分で分割磁石自体の径方向最外端を外径側に配置して、ロータと対向するステータに接近させやすい。これにより、ロータコア１０及びロータコア１０から構成する回転電機の性能向上を図れる。

また、ロータコア１０において、第１組Ｂ１と第２組Ｂ２との間でブリッジ幅の周方向の位相が異なる状態で第１組Ｂ１及び第２組Ｂ２を積層しているので、方向に応じたブリッジ幅に基づく磁気特性のばらつきである、磁気アンバランスを抑制できる。これにより、ロータコア１０の性能低下を抑制できる。なお、上記では、第１組Ｂ１及び第２組Ｂ２を、９０度位相を異ならせて積層する場合を説明したが、鉄芯構成片２０を重ねる際のブリッジ幅の差による磁気バラツキを抑制すればよく、９０度以外で異相を異ならせて積層してもよい。

また、上記では、第１材料４２及び第２材料４４のそれぞれから２列で鉄芯構成片２０を打ち抜きにより形成する場合を説明したが、第１材料４２及び第２材料４４のそれぞれから１列、または３列以上で鉄芯構成片２０を打ち抜きにより形成してもよい。例えば１列で打ち抜きによって鉄心構成片を形成する場合でも、電磁鋼板は、幅方向に対称な強度異方性を有する。これにより、電磁鋼板の各半部で打ち抜き方向を反対にすることにより、同じ形状の金型を用いて、鉄芯構成片の形状を安定化させることができる。

図８は、比較例の製造方法において、電磁鋼板４０から第１材料４２及び第２材料４４に切り分けて、鉄芯構成片２０を打ち抜きによって形成する方法を示す図である。図８（ａ）（ｂ）に示す第１工程は、図３Ｂ（ａ）（ｂ）に示した第１工程と同様である。一方、図８（ｃ）に示す第２工程では、電磁鋼板４０から形成された第１材料４２及び第２材料４４のいずれも同じ第１装置４６によって、表裏方向を同じにした状態で、別々に打ち抜き加工を行う。このような比較例では、図６（ａ）で説明したように、第１材料４２及び第２材料４４の強度異方性が左右両側のそれぞれで異なることにより、同じ形状の金型を用いて、鉄芯構成片の形状を安定することが困難である。実施形態では、このような不都合を防止できる。

１０ロータコア、１２磁石挿入孔、１４軸孔、２０鉄芯構成片、２２軸孔要素、２４磁石孔、２６ブリッジ、２８孔部、４０電磁鋼板、４０ａ第１部分、４１ａＬ第１左側部分、４１ａＲ第１右側部分、４０ｂ第２部分、４１ｂＬ第２左側部分、４１ｂＲ第２右側部分、４２第１材料、４４第２材料、４６第１装置、４６ａ金型、４８第２装置、４８ａ金型。

Claims

長尺状の電磁鋼板であって、幅方向において対称な強度異方性を有する電磁鋼板に対し、幅方向一方側の第１材料及び幅方向他方側の第２材料に切り分ける第１工程と、
前記第１材料及び前記第２材料のそれぞれから打ち抜きにより、周方向複数位置に磁石孔を有する複数の鉄芯構成片を形成する第２工程と、
前記第２工程で形成した前記複数の鉄芯構成片を積層して積層鉄芯を形成する第３工程とを有する回転電機用積層鉄芯の製造方法であって、
前記第２工程において、前記第１材料から前記鉄芯構成片を打ち抜く方向と、前記第２材料から前記鉄芯構成片を打ち抜く方向とは、前記電磁鋼板の表裏方向について反対であり、
かつ、前記鉄芯構成片において、前記磁石孔の径方向最外端と前記鉄芯構成片の外周縁との間に形成されるブリッジの径方向幅は、対応する前記材料の複数の方向での強度の違いに応じて異ならせ、
かつ、前記第３工程は、前記第１材料から作成された前記鉄芯構成片と、前記第２材料から作成された前記鉄芯構成片とを含んで、前記ブリッジの径方向幅の周方向の位相が一致した第１組の前記鉄芯構成片と、前記第１組とは異なる位相で前記ブリッジの径方向幅の周方向の位相が一致した第２組の前記鉄芯構成片とを、打ち抜き方向を一致させて同じ枚数で交互に積層して前記積層鉄芯を構成する、回転電機用積層鉄芯の製造方法。