JP6733377B2 - ロータコアの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、長尺な帯状の板状部材から複数のコアプレートを打ち抜く打ち抜き工程を行った後、複数のコアプレートを積層してロータコアを形成する積層工程を行うロータコアの製造方法であって、ロータコアの寸法及び形状の精度の向上に関する。

従来から回転電機ロータを製造する場合に、長尺な帯状の電磁鋼板等の板状部材から打ち抜きにより複数のコアプレートを形成する打ち抜き工程を行った後、複数のコアプレートを積層する積層工程により積層型のロータコアを形成することが行われている。

特許文献１には、ロータコアの製造方法において、板状部材に相当する磁性鉄板から、内周側端部に２つのキー要素が向かい合うように形成された複数の円環状のコアプレートを打ち抜いた後、複数のコアプレートを積層してロータコアを形成することが記載されている。このとき、複数のコアプレートをそれぞれ積層して形成した複数のコアブロックが、１８０度転積した状態で積層されることにより、ロータコアが形成される。この場合、複数のキー要素が軸方向に積層されて、ロータコアの内周面から突出するキーを形成する。

特開２０１１−１０３８９号公報

特許文献１に記載された製造方法のように、複数のコアブロックを転積して積層する場合には、ロータコアの寸法及び形状の精度をある程度高くできる可能性はある。しかしながら、打ち抜き前の磁性鉄板のすべてのコアプレートの打ち抜き予定部において、周方向の位相を同じとし、２つのキー要素の予定部の並ぶ方向を鉄板の送り方向との関係で同じとする場合には、転積角度は１８０度の大きい角度のみとなる。このように転積角度が大きい場合には、ロータコアの寸法及び形状の精度向上を図る面から改良の余地がある。

本発明の目的は、ロータコアの製造方法において、コアプレートを積層して形成するロータコアの寸法及び形状の精度を向上させることである。

本発明に係るロータコアの製造方法は、長尺な帯状の板状部材から、内周側端部に２つのキー要素が向かい合うように形成された複数のコアプレートを打ち抜く打ち抜き工程を行った後、前記複数のコアプレートを積層してロータコアを形成する積層工程を行い、前記ロータコアにおいて、積層された前記キー要素が内周面から突出するキーを形成するロータコアの製造方法であって、前記板状部材は、打ち抜き時の前記板状部材の送り方向に対し直交する方向に複数列の前記コアプレートの打ち抜き予定部が配置され、前記複数列の打ち抜き予定部の間では、前記コアプレートの前記２つのキー要素の予定部を結ぶ方向と前記送り方向とのなす角度が異なり、前記積層工程は、前記複数列の打ち抜き予定部から形成された複数組の前記コアプレートを、前記複数組の間で１８０度より小さい所定角度で転積して積層する。

本発明に係るロータコアの製造方法によれば、コアプレートを積層して形成するロータコアの寸法及び形状の精度を向上できる。

本発明に係る実施形態の製造方法で製造するロータコアの軸方向一方側から見た図である。 実施形態の製造方法でロータコアを製造する場合において、板状部材からコアプレートを打ち抜きによって形成する場合における打ち抜き予定部を示す図である。 図１のロータコアを外径側から見た図であり、図２に示した第１列の打ち抜き予定部から形成された第１コアプレート群（Ａ１）と、第２列の打ち抜き予定部から形成された第２コアプレート群（Ａ２）とを用いて４組のコアプレートを９０度ずつ転積して積層したことを示す図である。 本発明に係る実施形態の別例の製造方法でロータコアを製造する場合において、板状部材から打ち抜きによってコアプレートを形成する場合における打ち抜き予定部を示す図である。 実施形態の別例において、図４に示した第１列の打ち抜き予定部から形成された第１コアプレート群（Ｂ１）と、第２列の打ち抜き予定部から形成された第２コアプレート群（Ｂ２）と、第３列の打ち抜き予定部から形成された第３コアプレート群（Ｂ３）とを用いて３組のコアプレートを１２０度ずつ転積して積層したことを示している、図３に対応する図である。 図５で用いた第１〜第３コアプレート群（Ｂ１〜Ｂ３）を用いて６組のコアプレートを６０度ずつ転積して積層したことを示している、図３に対応する図である。 本発明に係る実施形態の別例の製造方法でロータコアを製造する場合において、板状部材から打ち抜きによってコアプレートを形成する場合における打ち抜き予定部を示す図である。 実施形態の別例の製造方法でロータコアを製造する場合において、図７に示した第１列〜第ｎ列の打ち抜き予定部から形成されたコアプレート群（Ｃ１〜Ｃｎ）を用いて（ｎ×ｍ）組のコアプレートを所定角度ずつ転積して積層したことを示している、図３に対応する図である。 図８で用いた複数のコアプレート群（Ｃ１〜Ｃｎ）を用いて、（ｎ×ｍ）組のコアプレートを転積して積層した場合において、列数、隣の列に対する打ち抜き予定部におけるキー要素予定部の位相差、転積角度、及び組数の関係を示している図である。 図８で用いた複数のコアプレート群（Ｃ１〜Ｃｎ）を用いて（ｎ×２×ｍ）組のコアプレートを所定角度ずつ転積して積層したことを示している、図３に対応する図である。 図８で用いた複数のコアプレート群（Ｃ１〜Ｃｎ）を用いて、（ｎ×２×ｍ）組のコアプレートを転積して積層した場合において、列数、隣の列に対する打ち抜き予定部におけるキー要素予定部の位相差、転積角度、及び組数の関係を示している図である。

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、ロータコア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。

まず、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を説明し、その後、ロータコア１０の製造方法を説明する。図１は、実施形態の製造方法で製造するロータコア１０の軸方向一方側から見た図である。

ロータコア１０は、回転電機を形成するために用いられる。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。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モータである。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、複数の鉄芯構成片であるコアプレート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。このとき、軸孔１４の内周面には、２つのキー１６が軸孔１４の直径方向に向かい合うように形成される。回転軸の外周面の１８０度位相が異なる２つの位置には、軸方向に伸びるキー溝が形成されており、軸孔１４の２つのキー１６がキー溝に係合される。これにより、回転軸とロータコア１０との相対回転が阻止される。

コアプレート２０は円板状であり、その中心部には、軸孔１４を構成する軸孔要素２２が形成される。軸孔要素２２の内周側端部には、２つのキー要素２４のみが軸孔要素２２の内周縁から突出して直径方向に向かい合うように形成される。複数のコアプレート２０が積層された状態で複数のキー要素２４が積層されることにより、軸孔１４の内周面から突出するキー１６が形成される。

また、コアプレート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３０が形成される。磁石孔３０は、コアプレート２０の周方向に隣り合う２つを１組として、各組の磁石孔３０で外径側に開いたＶ字形を形成する。コアプレート２０の積層時には、複数の磁石孔３０が軸方向に接続されて磁石挿入孔１２が形成される。

コアプレート２０は、例えば厚みが０．５ｍｍ以下の薄板の鋼板である板状部材３２（図２）を略環状に打ち抜くことにより形成される。コアプレート２０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３０とを有する。ロータコア１０は、予め設定された所定枚数の複数のコアプレート２０を積層して形成される。一方、コアプレートが打ち抜かれる板状部材３２は、圧延等により、送り方向に対して直交する方向である幅方向等の方向について厚みの不均一が生じている場合がある。これにより、板状部材３２において、各コアプレート２０の打ち抜き予定部の周方向の位相を同じとした場合には、打ち抜かれた複数のコアプレート２０を、周方向の位相を変えないで積層した場合に、ロータコアの周方向のアンバランスが生じる可能性がある。また、ロータコアの端面に対する外周面の直角度、または両端面の平行度等を高くできず、ロータコアの形状及び寸法の精度が低下する可能性がある。実施形態では、このような不都合をなくすために、後述するように、鋼板等の板状部材において、コアプレート２０の打ち抜き予定部のキー要素予定部を結ぶ方向と送り方向とのなす角度が異なるように複数列の打ち抜き予定部を配置する。

図２、図３を用いてロータコア１０の製造方法を説明する。図２は、ロータコア１０を製造する場合において、長尺な帯状の板状部材３２からロータコアを構成するコアプレート２０を打ち抜きによって形成する場合における打ち抜き予定部３４，３５を示す図である。図３は、ロータコア１０を外径側から見た図であり、第１コアプレート群（Ａ１）と第２コアプレート群（Ａ２）とを用いて４組のコアプレート２０を９０度ずつ転積して積層したことを示す図である。

ロータコア１０の製造方法は、打ち抜き工程及び積層工程を有する。打ち抜き工程では、ロール状に巻かれた状態から引き出された長尺な帯状の電磁鋼板等の板状部材３２において、打ち抜き加工装置（図示せず）によって打ち抜き加工を行う。これによって、複数のコアプレート２０を形成する。積層工程では、打ち抜きによって形成された複数のコアプレート２０を図３のように４組で積層してロータコア１０を形成する。

図２を用いて打ち抜き工程を説明する。板状部材３２では、送り方向αに対し直交する幅方向（図２の左右方向）に２列で、千鳥配置状に打ち抜いて、複数のコアプレート２０を形成する。図２では、板状部材３２において、コアプレート２０（図１）の打ち抜き予定部３４，３５を砂地で示している。このように千鳥配置状に打ち抜き予定部３４，３５を配置することにより、板状部材３２において、打ち抜き後の残りの部分を少なくできる。

第１列の打ち抜き予定部３４と第２列の打ち抜き予定部３５との間では、キー要素２４の予定部である２つのキー要素予定部４０を結ぶ方向Ｐ１，Ｐ２が異なっている。２つのキー要素予定部４０を結ぶ方向Ｐ１，Ｐ２は、２つのキー要素予定部４０が向かい合う方向と一致する。具体的には、第１列では、各打ち抜き予定部３４で２つのキー要素予定部４０を結ぶ方向Ｐ１が、板状部材３２の送り方向αに対し直交する幅方向（図２の左右方向）である。一方、第２列では、各打ち抜き予定部３５で２つのキー要素予定部４０を結ぶ方向Ｐ２が、板状部材３２の送り方向αと平行な方向（図２の上下方向）である。これによって、第１列及び第２列の打ち抜き予定部３４，３５の間では、複数のコアプレート２０それぞれの２つのキー要素予定部４０を結ぶ方向Ｐ１，Ｐ２と、板状部材３２の送り方向αとのなす角度が異なる。より具体的には、第１列についてキー要素予定部４０を結ぶ方向Ｐ１と送り方向αとのなす角度は９０度であり、第２列についてキー要素予定部４０を結ぶ方向Ｐ２と送り方向αとのなす角度は０である。このように板状部材３２に打ち抜き予定部３４，３５が配置されることにより、後述の積層工程でコアプレートを転積するときの転積角度を１８０度より小さくできる。これにより、板状部材３２を圧延により形成し、その際に板状部材３２の幅方向等の方向により厚みに不均一が生じている場合でも、コアプレート２０の積層によって形成されたロータコアの形状及び寸法の精度を向上できる。

打ち抜き工程では、アンコイラ（図示せず）に支持されたロール状の板状部材３２から平板状に引き出された部分が、打ち抜き加工装置に、送り方向αに送られる。そして、打ち抜き加工装置では板状部材３２の２列の打ち抜き予定部３４，３５を加工パンチで、送り方向αの前側から後側に順に打ち抜くことにより、複数のコアプレート２０が形成される。このとき、第１列と第２列とで打ち抜き予定部３４，３５の周方向の位相が異なっているので、第１列及び第２列で打ち抜きに用いる加工パンチの打ち抜き部の周方向の位相も異なる。

そして、図３に示すように、積層工程では、打ち抜き工程で形成された複数のコアプレート２０を積層して、積層鉄芯であるロータコア１０を形成する。このとき、複数のコアプレート２０は、同数ずつ、第１組、第２組、第３組、第４組の４つの組に分けて、順に積層する。このとき、第１組及び第３組は、それぞれ図２に示した第１列の打ち抜き予定部３４から形成された第１コアプレート群（Ａ１）を積層して形成する。また、第２組及び第４組は、それぞれ図２に示した第２列の打ち抜き予定部３５から形成された第２コアプレート群（Ａ２）を積層して形成する。このとき、各組の複数のコアプレート２０では、打ち抜き前の板状部材３２に対して、打ち抜き予定部３４，３５におけるキー要素予定部４０の周方向位置及び厚み方向を同じにして積層する。

そして、第２組は、積層された第２コアプレート群（Ａ２）を、第１組の軸方向一方側（図３の上側）に、所定角度である９０度転積して積層する。具体的には、図２に示すように打ち抜き前の板状部材３２の厚み方向について一方側から見た場合において、第１組のコアプレート２０に対し９０度同じ方向に回転させた転積の状態で、第２組のコアプレート２０を、第１組の軸方向一方側に積層する。このとき、板状部材３２において第１組と第２組とのキー要素予定部４０の周方向位置が９０度異なっているので、上記のように９０度転積させた状態で、第１組と第２組とではキー要素２４の周方向の位相が一致する。

また、第３組は、積層された第１コアプレート群（Ａ１）を、第２組の軸方向一方側（図３の上側）に、所定角度である９０度転積して積層する。具体的には、打ち抜き前の板状部材３２の厚み方向について一方側から見た場合において、第１組のコアプレート２０に対し１８０度回転させた転積の状態で、第３組のコアプレート２０を、第２組の軸方向一方側に積層する。これにより、第３組は、第２組に対し９０度転積された状態で積層される。

さらに、第４組は、積層された第２コアプレート群（Ａ２）を、第３組の軸方向一方側（図３の上側）に、所定角度である９０度転積して積層する。具体的には、打ち抜き前の板状部材３２の厚み方向について一方側から見た場合において、第２組のコアプレート２０に対し１８０度回転させた転積の状態で第４組のコアプレート２０を、第３組の軸方向一方側に積層する。これにより、第４組は、第３組に対し９０度転積された状態で積層される。

このように４組のコアプレート２０が積層されることにより、ロータコア１０が形成される。ロータコア１０では、中心部の軸孔１４に回転軸が挿通されて固定される。このとき、回転軸の外周面の１８０度位相が異なる位置に形成された２つのキー溝には、ロータコア１０の内周面に形成されたキー１６（図１）が係合される。これにより、回転軸に対してロータコアの回転が阻止される。なお、ロータコアの軸孔１４に回転軸が挿通された状態で、回転軸の両側に配置された２つのエンドプレートによりロータコアを挟み、その状態で、回転軸に各エンドプレートが圧入嵌合により固定されてもよい。

上記のロータコア１０の製造方法によれば、コアプレート２０にキー要素２４が２つのみ形成される構成で、コアプレート２０の積層工程において、転積するときの転積角度を１８０度より小さい９０度とすることができる。これにより、板状部材３２を圧延により形成し、その際に板状部材３２の幅方向等の方向において厚みに不均一が生じている場合でも、複数のコアプレート２０の厚みの周方向についての偏りを抑制できる。このため、ロータコアの形状及び寸法の精度を向上できる。また、送り方向αに対し直交する方向に周方向の位相が異なる２列の打ち抜き予定部３４，３５が配置されることにより、２列の打ち抜き予定部を打ち抜く打ち抜き加工装置の２つの打ち抜き部の間では、周方向の位相を変えるだけでよい。

一方、比較例として、板状部材に配置する２列の打ち抜き予定部の間で、各コアプレートの２つのキー要素の予定部を結ぶ方向と板状部材の送り方向とのなす角度を同じとすることが考えられる。このような比較例では、打ち抜きによって形成された複数のコアプレートを転積する場合に２つのキー要素の配置位置に応じて、転積角度が１８０度だけとなる。このような比較例では、ロータコアにおける転積角度が大きくなるので、複数のコアプレートの厚みの偏りの抑制効果が低い。このため、ロータコアの形状及び寸法の精度向上の面から改良の余地がある。

また、別の比較例として、コアプレートの内周側端部において、９０度位相が異なる４つの位置にキー要素を形成することも考えられる。この比較例では、複数のコアプレートの複数の組で９０度ずつ転積させて積層することにより、ロータコアの形状及び寸法の精度向上を図れる可能性はある。しかしながら、この構成では、４つのキー要素に合わせて回転軸に４つのキー溝を形成する必要がある。これにより、ロータコアの製造コストが大幅に増大する可能性がある。

また、別の比較例として、板状部材において、各コアプレートの打ち抜き予定部にキー要素の予定部を４つ配置した上で、打ち抜き工程後に、各コアプレートの４つのキー要素のうち、２つのキー要素を切り落とす構成も考えられる。この構成では、コアプレートの内周端部の残りの２つのキー要素に応じて、回転軸に形成するキー溝を２つのみとできる。しかしながら、打ち抜き工程後にキー要素を切り落とすために打ち抜き加工装置にプレスのステージを増やす必要があるので、やはりロータコアの製造コストが大幅に増大する原因となる。また、打ち抜き加工装置にキー要素の切り落としステージを設けず、複数のコアプレートを積層した状態で４つのキー要素から形成される４つのキーのうち、２つのキーを切り落とすことも考えられる。しかしながら、この構成では、切り落とし時のキーの積層方向長さが大きくなるので切り落とし作業が困難である。

実施形態によれば、各コアプレート２０においてキー要素を増やしたり、製造コストを大幅に増大させることなく、積層時の転積角度を小さくできるので、効果的にロータコアの形状及び寸法の精度を向上できる。

なお、上記の実施形態では、板状部材３２の第１列及び第２列の間で、キー要素の予定部を結ぶ方向が９０度異なる関係にあればよく、送り方向αと、各打ち抜き予定部でのキー要素予定部を結ぶ方向との関係が図２の状態となることには限定しない。例えば、板状部材３２において、各打ち抜き予定部での２つのキー要素予定部を結ぶ方向が、板状部材３２の送り方向αに対し、第１列及び第２列の間で異なる方向に、４５度ずつ傾斜していてもよい。

図４は、実施形態の別例の製造方法でロータコアを製造する場合において、板状部材３２から打ち抜きによってコアプレート２０を形成する場合における打ち抜き予定部３６，３７，３８を示す図である。図４に示す構成では、打ち抜き前の板状部材３２において、幅方向（図４の左右方向）に第１列、第２列、第３列の３列の打ち抜き予定部３６，３７，３８が配置される。また、各打ち抜き予定部３６，３７，３８における２つのキー要素予定部４０を結ぶ方向は、第１列、第２列及び第３列の間で異なっている。具体的には、第１列（Ｂ１）では、各打ち抜き予定部３６で２つのキー要素予定部４０を結ぶ方向Ｑ１が、板状部材３２の送り方向αと平行な方向（図４の上下方向）である。一方、第２列（Ｂ２）では、各打ち抜き予定部３７で２つのキー要素予定部４０を結ぶ方向Ｑ２が、図４のように板状部材３２の厚み方向一方側から見た場合に送り方向αに対し１２０度傾斜している。また、第３列（Ｂ３）では、各打ち抜き予定部３８で２つのキー要素予定部４０を結ぶ方向Ｑ３が、図４のように板状部材３２の厚み方向一方側から見た場合に送り方向αに対し６０度傾斜している。図４では、第２列、第３列で、板状部材３２を厚み方向一方側から見た場合に、２つのキー要素予定部４０を結ぶ方向Ｑ２，Ｑ３が送り方向αの前側に見て右側でなす角度を、１２０°、６０°とそれぞれ示している。

そして、打ち抜き工程では、板状部材３２の各列の打ち抜き予定部３６，３７，３８を打ち抜いて複数のコアプレート２０を形成する。次に積層工程では、図５に示すように、複数のコアプレート２０を同数ずつ、第１組、第２組、第３組の３つの組に分けて、順に積層する。このとき、第１組では第１コアプレート群（Ｂ１）を積層し、第２組では第２コアプレート群（Ｂ２）を積層し、第３組では第３コアプレート群（Ｂ３）を積層する。また、積層工程では、第１組、第２組及び第３組組の間で１２０度ずつ転積した状態で積層する。図５は、実施形態の別例において、第１コアプレート群（Ｂ１）と、第２コアプレート群（Ｂ２）と、第３コアプレート群（Ｂ３）とを用いて３組のコアプレート２０を１２０度ずつ転積して積層したことを示している、図３に対応する図である。第１コアプレート群（Ｂ１）は、図４に示した第１列の打ち抜き予定部３６から形成された複数のコアプレートである。第２コアプレート群（Ｂ２）は、図４に示した第２列の打ち抜き予定部３７から形成された複数のコアプレートである。第３コアプレート群（Ｂ３）は、図４に示した第３列の打ち抜き予定部３８から形成された複数のコアプレートである。

積層工程では、第２組は、積層された第２コアプレート群（Ｂ２）を、第１組の軸方向一方側（図５の上側）に、所定角度である１２０度転積して積層する。具体的には、打ち抜き前の板状部材３２の厚み方向について一方側から見た場合において、第２組の複数のコアプレート２０を、第１組のコアプレート２０に対し１２０度回転させた転積状態で、第１組の軸方向一方側（図５の上側）に積層する。

また、第３組は、積層された第３コアプレート群（Ｂ３）を、第２組の軸方向一方側（図５の上側）に、所定角度である１２０度転積して積層する。具体的には、打ち抜き前の板状部材３２の厚み方向について一方側から見た場合において、第３組のコアプレート２０を、第２組のコアプレート２０に対し１２０度回転させた転積状態で、第２組の軸方向一方側（図５の上側）に積層する。このように３組のコアプレート２０が積層されることによりロータコア１０が形成される。

図４、図５の製造方法によれば、コアプレート２０にキー要素２４が２つのみ形成される構成で、積層工程において転積するときの転積角度を１８０度より小さい１２０度とすることができる。これにより、図１から図３の製造方法における転積角度（９０度）より転積角度は大きくなるが、転積角度を１８０度とする構成に比べて、ロータコアの形状及び寸法の精度を向上できる。その他の構成及び作用は、図１から図３の構成と同様である。

図６は、図５で用いた第１〜第３コアプレート群（Ｂ１〜Ｂ３）を用いて６組のコアプレート２０を６０度ずつ転積した状態で積層したことを示している、図３に対応する図である。このとき、図４で示すように板状部材３２を厚み方向一方側から見た場合において、第２コアプレート群（Ｂ２）は、それぞれ時計回りに６０度回転させることにより第１コアプレート群（Ｂ１）と周方向の位相を一致させることができる。同様に、第３コアプレート群（Ｂ３）は、それぞれ時計回りに１２０度回転させることにより第１コアプレート群と周方向の位相を一致させることができる。このため、第３コアプレート群（Ｂ３）のコアプレートは、第２コアプレート群（Ｂ２）のコアプレートに対し、板状部材の厚み方向一方側から見た場合において時計回りに６０度回転して周方向の位相が一致する。また、第１〜第３コアプレート群は、それぞれ１８０度回転させた場合に、それぞれ同じコアプレート群と周方向の位相が一致する。図６に示す構成は、この関係を用いて、第１〜第３コアプレート群（Ｂ１〜Ｂ３）のそれぞれを２組ずつ、合計６組を用いて６０度ずつ転積して積層する。

具体的には、積層工程では、図６に示すように、第１組及び第４組において、板状部材３２の第１列の打ち抜き予定部３６から形成された複数のコアプレート２０からなる第１コアプレート群（Ｂ１）が積層される。また、第２組及び第５組では、第２列の打ち抜き予定部３７から形成された複数のコアプレート２０からなる第２コアプレート群（Ｂ２）が積層される。また、第３組及び第６組では、第３列の打ち抜き予定部３８から形成された複数のコアプレート２０からなる第３コアプレート群（Ｂ３）が積層される。

第２組は、積層された第２コアプレート群（Ｂ２）を、第１組の軸方向一方側（図６の上側）に、６０度転積して積層する。具体的には、打ち抜き前の板状部材３２の厚み方向一方側から見た場合において、第２組の複数のコアプレート２０を、第１組のコアプレート２０に対し６０度回転させた転積状態で、第１組の軸方向一方側に積層する。

また、第３組は、積層された第３コアプレート群（Ｂ３）を、第２組の軸方向一方側（図６の上側）に、６０度転積して積層する。具体的には、打ち抜き前の板状部材３２の厚み方向一方側から見た場合において、第３組のコアプレート２０を、第２組のコアプレート２０に対し６０度回転させた転積状態で、第２組の軸方向一方側に積層する。

また、第４組は、積層された第１コアプレート群（Ｂ１）を、第１組のコアプレート２０に対し１８０度転積させた状態で第３組の軸方向一方側に積層する。第５組は、積層された第２コアプレート群（Ｂ２）を、第２組のコアプレート２０に対し１８０度転積させた状態で第４組の軸方向一方側に積層する。さらに、第６組は、積層された第３コアプレート群（Ｂ３）を、第３組のコアプレート２０に対し１８０度転積させた状態で第５組の軸方向一方側に積層する。このように６組のコアプレート２０が積層されることにより、各組の間で６０度ずつ転積されたロータコア１０が形成される。

図６の製造方法によれば、積層工程において転積するときの転積角度を図５の構成の１２０度より小さい６０度とすることができる。これにより、図４、図５の製造方法に比べて、ロータコアの形状及び寸法の精度を高くできる。その他の構成及び作用は、図１から図３の構成、または図４、図５の構成と同様である。

なお、図４〜図６の構成では、板状部材３２の第１列、第２列及び第３列の間で、キー要素予定部４０を結ぶ方向が１２０度または６０度で異なる関係にあればよい。送り方向αと各打ち抜き予定部でのキー要素予定部を結ぶ方向との関係が図４の状態となることには限定しない。

図７は、実施形態の別例の製造方法でロータコアを製造する場合において、板状部材３２から打ち抜きによってコアプレート２０を形成する場合における打ち抜き予定部３６，３９を示す図である。図８は、図７に示した板状部材３２の複数の打ち抜き予定部３６，３９から形成されたコアプレート群（Ｃ１〜Ｃｎ）を用いて（ｎ×ｍ）組のコアプレートを所定角度ずつ転積して積層したことを示している、図３に対応する図である。

図７、図８に示す別例では、（ｎ×ｍ）組のコアプレート２０を積層することによりロータコアを形成する。後述の図９の表で示すように、ｎは、５，６，９，１０，１２のいずれか１つである。また、ｍは自然数のいずれかである。図７では、第２列〜第ｎ列におけるキー要素予定部の位置及び形状の図示を省略している。

図８に示すようにロータコア１０は、図７に示す板状部材３２を打ち抜くことによって形成された複数のコアプレート２０を列数ｎとｍの値とに応じた（ｎ×ｍ）組に分けて、第１組〜第（ｎ×ｍ）組に順に積層することにより形成される。このとき、ｎの値に応じて、板状部材３２の打ち抜き予定部３６，３９において、隣の列の打ち抜き予定部に対するキー要素予定部４０（図７）の位相差が決定される。

図９は、図８で用いた複数のコアプレート群（Ｃ１〜Ｃｎ）を用いて、列数、隣の列に対する打ち抜き予定部におけるキー要素予定部の位相差、転積角度、及び組数の関係を示している図である。図９では、（ｎ×ｍ）組のコアプレート２０が転積して積層される。図９では、カッコ内の数値で、板状部材３２の打ち抜き予定部の列数ｎが３（ｎ＝３）の場合も示している。

図９で示すように、板状部材３２の打ち抜き予定部の列数ｎが５以上の場合でも、列数ｎが３の倍数または５の倍数の場合には、（ｎ×ｍ）組のコアプレート２０を積層することにより１８０度より小さい所定角度で転積したロータコアを形成することができる。また、上記の図４、図５では、打ち抜き予定部の列数ｎが３であり、キー要素予定部の位相差が６０度で転積角度が１２０度であり、３組のコアプレート２０の積層によってロータコアを形成する場合を説明した。一方、図９でカッコ内の数値で示すようにロータコアを、３×２組、３×３組・・・のように、ｍが２以上の自然数でも、列数ｎのｍ倍の組数（ｎ×ｍ）のコアプレート２０を、第１組から第（ｎ×ｍ）組に向かって順に並ぶように積層することができる。この結果、列数ｎが３の倍数または５の倍数の場合、ロータコアの組数は、列数ｎ×ｍとすることができる。

図１０は、図８で用いた複数のコアプレート群（Ｃ１〜Ｃｎ）を用いて（ｎ×２×ｍ）組のコアプレート２０を所定角度ずつ転積した状態で積層したことを示している、図３に対応する図である。図１１は、複数のコアプレート２０群（Ｃ１〜Ｃｎ）を用いて、列数、隣の列に対する打ち抜き予定部におけるキー要素予定部の位相差、転積角度、及び組数の関係を示している図である。図１０では、図８の構成の２倍である（ｎ×２×ｍ）組のコアプレート２０が転積して積層される。

図１０、図１１に示す別例では、（ｎ×２×ｍ）組のコアプレート２０を積層することによりロータコア１０を形成する。ｎは４以上の自然数のいずれかである。また、ｍは自然数のいずれかである。

図１０に示すようにロータコア１０は、図７に示す板状部材３２から打ち抜かれた複数のコアプレート２０を列数ｎとｍの値とに応じた（ｎ×２×ｍ）組に分けて、第１組〜第（ｎ×２×ｍ）組に順に積層することにより形成される。このとき、図１１に示すように、ｎの値に応じて、板状部材３２の打ち抜き予定部において、隣の列に対する打ち抜き予定部におけるキー要素予定部４０（図７）の位相差が決定される。このとき、図９の構成と同じ列数ｎにおいて、位相差は図９の構成の１／２となり、転積角度も１／２となる。

また、図１１では、カッコ内の数値で、板状部材３２の打ち抜き予定部の列数ｎが２及び３（ｎ＝２、３）の場合も示している。

図１１に示すように、板状部材３２の打ち抜き予定部の列数ｎが４以上の自然数の場合でも、（ｎ×２×ｍ）組のコアプレート２０を積層することにより、１８０度より小さい所定角度で転積したロータコアを形成することができる。また、上記の図２、図３では、打ち抜き予定部の列数が２であり、キー要素予定部の位相差が９０度で転積角度が９０度であり、４組のコアプレート２０の積層によってロータコアを形成する場合を説明した。一方、図１１で列数ｎが２のときのカッコ内の数値で示すように、ｍ＝１，２・・・として、ロータコアを、（４×２）組、（４×３）組・・・のように多くの種類の組数で積層できる。このように、ｍが２以上のときでも、列数ｎの２ｍ倍の組数（ｎ×２×ｍ）のコアプレート２０を、第１組から第（ｎ×２×ｍ）組に向かって順に並ぶように積層することができる。この場合には、上記の図８、図９で説明した構成に比べて、板状部材３２の打ち抜き予定部の列数ｎを同じとしても、転積角度をより小さくできる。これにより、製造されたロータコアの形状及び寸法の精度を高くできる。

また、αを任意の自然数とした場合において、ロータコアの第（ｍ×α）組と第（ｍ×（ｎ＋α））組との間では１８０度位相が異なるように転積が行われる。例えば、板状部材に４列の打ち抜き予定部が配置される場合（ｎ＝４）において、ｍを１とし、かつ、αを１，２，３・・・と順に変化させることが考えられる。この場合には、第１組と第５組との間、第２組と第６組との間、第３組と第７組との間、第４組と第８組との間のそれぞれで１８０度位相を異ならせる。

また、図７から図１１の各構成（特に図９、図１１）から理解されるように、列数ｎが３の倍数または５の倍数のいずれかである場合には、ロータコアの組数は、列数ｎに自然数ｍを乗じて得た値（ｎ×ｍ）とすることができる。また、同じ場合に、ロータコアの組数は、列数ｎに自然数ｍの２倍を乗じて得た値（ｎ×２×ｍ）とすることもできる。

また、図７〜１１の各構成では、板状部材３２に第１列から第（ｎ×ｍ）列または第（ｎ×２×ｍ）列の打ち抜き予定部が配置される場合において、隣り合う列の打ち抜き予定部の間でキー要素予定部の位相差が図９または図１１の関係にあればよい。送り方向αと各打ち抜き予定部でのキー要素予定部を結ぶ方向との関係は限定しない。

１０ ロータコア、１２ 磁石挿入孔、１４ 軸孔、１６ キー、２０ コアプレート、２２ 軸孔要素、２４ キー要素、３０ 磁石孔、３２ 板状部材、３４，３５，３６，３７，３８，３９ 打ち抜き予定部、４０ キー要素予定部。

Claims (1)

1. 長尺な帯状の板状部材から、内周側端部に２つのキー要素が向かい合うように形成された複数のコアプレートを打ち抜く打ち抜き工程を行った後、前記複数のコアプレートを積層してロータコアを形成する積層工程を行い、前記ロータコアにおいて、積層された前記キー要素が内周面から突出するキーを形成するロータコアの製造方法であって、
   前記板状部材は、打ち抜き時の前記板状部材の送り方向に対し直交する方向に複数列の前記コアプレートの打ち抜き予定部が配置され、
   前記複数列のそれぞれの列における複数の前記打ち抜き予定部の間では、前記コアプレートの前記２つのキー要素の予定部を結ぶ方向と前記送り方向とのなす角度が同じであり、
   前記複数列の打ち抜き予定部の間では、前記コアプレートの前記２つのキー要素の予定部を結ぶ方向と前記送り方向とのなす角度が異なり、
   前記積層工程は、前記複数列の打ち抜き予定部から形成された複数組の前記コアプレートを、前記複数組の積層方向に隣り合う２組の間で所定角度ずつ転積して積層する、ロータコアの製造方法。

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