WO2019159848A1 - ロータコア部材製造方法及びロータコア部材 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a rotor core member manufacturing method and a rotor core member.
- a method for manufacturing a rotor core member of a motor a method is known in which a steel plate is punched into the shape of a rotor core using a press device or the like. Thus, a plurality of rotor cores punched from the steel sheet are laminated in the thickness direction.
- a punching method of an iron core piece disclosed in Patent Document 1 As a manufacturing method of the rotor core member as described above, for example, a punching method of an iron core piece disclosed in Patent Document 1 is known.
- This punching method of the iron core piece includes a step of punching the magnet insertion hole and a through hole that forms a radial outer contour of the bridge between the radially outer end of the magnet insertion hole and the outer region of the iron core piece. And a step of removing the outer shape of the core piece while avoiding the radially outer contour of the bridge.
- the peripheral portion of the rotor magnet insertion hole is distorted when the outer shape of the rotor core member is formed. May occur. If it does so, the dimensional accuracy of the said rotor core member may fall.
- the objective of this invention is providing the rotor core member manufacturing method which can improve the dimensional accuracy of the rotor core member which has a rotor magnet insertion hole.
- a rotor core member manufacturing method is a method for manufacturing a disk-shaped rotor core member that constitutes a rotor core having a plurality of rotor magnet insertion holes that can accommodate rotor magnets.
- an outer peripheral portion of the rotor core member is formed by punching the steel plate without removing the rotor core member from the steel plate, and after the rotor core member outer shape forming step, by punching A rotor magnet insertion hole forming step of forming the plurality of rotor magnet insertion holes side by side on the outer peripheral side of the rotor core member; and after the rotor magnet insertion hole forming step, the rotor core member is detached from the steel plate. And a rotor core member detaching step.
- the dimensional accuracy of the rotor core member having the rotor magnet insertion hole can be improved.
- FIG. 1 is a top view showing a schematic structure of a rotor core material concerning an embodiment.
- FIG. 2 is a partially enlarged view showing an A portion of FIG. 1 in an enlarged manner.
- FIG. 3 is a view of portion A of FIG. 1 as viewed from the direction of the arrow.
- FIG. 4 is a flow showing a method for manufacturing a rotor core member.
- FIG. 5 is a plan view showing a state in which the radially outer end of the second outer peripheral portion is formed on the steel plate by pushback processing.
- FIG. 6 is a diagram schematically showing pushback processing.
- FIG. 7 is a plan view showing a state where the shaft insertion hole and the through hole are formed in the steel plate.
- FIG. 8 is a plan view showing a state in which the rotor core member is detached from the steel plate.
- the direction extending from the center of the rotor core member to the outer peripheral side in plan view is referred to as “radial direction”, and the direction along the outer periphery of the rotor core member is referred to as “circumferential direction”.
- radial direction the direction extending from the center of the rotor core member to the outer peripheral side in plan view
- circumferential direction the direction along the outer periphery of the rotor core member
- FIG. 1 shows a schematic configuration of a rotor core member 1 according to an embodiment of the present invention.
- the rotor core member 1 has a disk shape.
- a plurality of rotor core members 1 are stacked in the thickness direction to constitute a rotor core of a motor (not shown).
- Note that the configuration of the motor is the same as the conventional configuration, and thus the description thereof is omitted.
- the rotor core member 1 of the present embodiment is used for a so-called inner rotor type motor in which a rotor is rotatably disposed in a cylindrical stator. *
- the rotor core member 1 is a disk-shaped electromagnetic steel plate.
- the rotor core member 1 has a shaft insertion hole 11, a plurality of through holes 12, and a plurality of rotor magnet insertion holes 13. *
- the shaft insertion hole 11 is located at the center of the rotor core member 1 in plan view.
- a shaft (not shown) passes through the shaft insertion hole 11.
- the plurality of through holes 12 are arranged in the circumferential direction around the shaft insertion hole 11 in a plan view.
- the plurality of rotor magnet insertion holes 13 are arranged in the circumferential direction on the outer peripheral side of the rotor core member 1 in plan view.
- the rotor magnet insertion hole 13 has a rectangular shape extending along a tangential direction with respect to the outer periphery of the rotor core member 1 in plan view. That is, the rotor magnet insertion hole 13 is located at a position closer to the outer periphery than the center in the radial direction of the rotor core member 1.
- the second outer peripheral portion 16, which will be described later, located on the radially outer side of the rotor magnet insertion hole 13 has a lower radial strength than other portions.
- a rotor magnet (not shown) is accommodated in the rotor magnet insertion hole 13. That is, the motor having the rotor core member 1 of the present embodiment is a so-called IPM motor (Interior Permanent Magnet Motor) in which a rotor magnet is housed in the rotor core.
- IPM motor Interior Permanent Magnet Motor
- FIG. 2 is a partially enlarged view showing an A portion of FIG. 1 in an enlarged manner.
- the rotor core member 1 has a first outer peripheral portion 15 and a second outer peripheral portion 16 as an outer peripheral portion 1 a located on the outer peripheral side in the radial direction.
- the rotor core member 1 has a first outer peripheral portion 15 between the rotor magnet insertion holes 13 adjacent to each other in the circumferential direction of the rotor core member 1 among the plurality of rotor magnet insertion holes 13.
- the rotor core member 1 has a second outer peripheral portion 16 on the radially outer side of the rotor magnet insertion hole 13. *
- the first outer peripheral portion 15 is a portion between rotor magnet insertion holes adjacent in the circumferential direction on the radially outer side of the rotor core member 1.
- the second outer peripheral portion 16 is a portion located on the radially outer side with respect to the rotor magnet insertion hole 13 in the rotor core member 1.
- the first outer peripheral portion 15 and the second outer peripheral portion 16 are alternately arranged in the circumferential direction of the rotor core member 1.
- the first outer peripheral portion 15 has a shape extending in the radial direction of the rotor core member 1. As will be described later, the radially outer end of the first outer peripheral portion 15 is a cut portion where the connecting portion 20 is cut when the rotor core member 1 is detached from the steel plate 50 in the manufacturing process of the rotor core member 1. That is, the first outer peripheral portion 15 is formed when the rotor core member 1 is detached from the steel plate 50 after the second outer peripheral portion 16 is formed.
- the rotor core member 1 has a plurality of pairs of first outer peripheral portions 15 that are located across the center of the rotor core member 1 in the radial direction in plan view.
- the rotor core member 1 has five pairs of first outer peripheral portions 15 that are located across the center of the rotor core member 1 in the radial direction in plan view.
- the rotor core member 1 only needs to have at least one pair of first outer peripheral portions 15 that are located across the center of the rotor core member 1 in the radial direction in plan view. *
- the radially outer end of the first outer peripheral portion 15 protrudes radially outward with respect to the second outer peripheral portion 16.
- the 1st outer peripheral part 15 has the edge part 15a formed when the connection part 20 is cut
- the edge portions 15 a are located at both ends in the circumferential direction at the radially outer end of the first outer peripheral portion 15 in a plan view of the rotor core member 1.
- the first outer peripheral portion 15 is a portion that does not require dimensional accuracy in the outer shape of the rotor core member 1.
- the second outer peripheral portion 16 has an arc shape protruding outward in the radial direction in plan view.
- the radially outer end 16 a of the second outer peripheral portion 16 is formed in the steel plate 50 by punching before the first outer peripheral portion 15 in the manufacturing process of the rotor core member 1.
- the radially outer end 16a of the second outer peripheral portion 16 is formed by pushback processing described later. Therefore, the second outer peripheral portion 16 is returned to the original position of the steel plate 50 when formed on the steel plate 50.
- the rotor core member 1 has a plurality of pairs of second outer peripheral portions 16 that are located across the center of the rotor core member 1 in the radial direction in plan view.
- the rotor core member 1 has five pairs of second outer peripheral portions 16 that are located across the center of the rotor core member 1 in the radial direction in plan view.
- the rotor core member 1 only needs to have at least one pair of second outer peripheral portions 16 that are located across the center of the rotor core member 1 in the radial direction in plan view. *
- the second outer peripheral portion 16 is a portion that requires dimensional accuracy in the outer shape of the rotor core member 1.
- the processing surface 21 of the first outer peripheral portion 15 has a fracture surface 21b and a shear surface 21a in order in the punching direction (the arrow direction in FIG. 3).
- the processing surface 22 of the second outer peripheral portion 16 has a fracture surface 22b and a shear surface 22a in order in the punching direction.
- the punching direction means a direction in which the punch moves when the steel plate is punched by the punch.
- the length of the shearing surface 22a in the punching direction on the processing surface 22 of the second outer peripheral portion 16 formed by pushback processing is the length of the shearing surface 21a in the punching direction on the processing surface 21 of the first outer peripheral portion 15. Longer than that.
- FIG. 4 is a flowchart showing an outline of a method for manufacturing the rotor core member 1.
- FIG. 5 is a plan view showing a state in which the radially outer end 16a of the second outer peripheral portion 16 is formed on the steel plate 50 by pushback processing.
- FIG. 6 is a diagram schematically showing pushback processing.
- FIG. 7 is a plan view showing a state where the shaft insertion hole 11 and the through hole 12 are formed in the steel plate 50.
- FIG. 8 is a plan view showing how the rotor core member 1 is detached from the steel plate 50. *
- the steel plate 50 is a square plate member in plan view. However, the steel plate 50 may be a strip-shaped member. *
- the radially outer end 16a of the second outer peripheral portion 16 of the rotor core member 1 is formed on the steel plate 50 by pushback processing.
- This step is the rotor core member outer shape forming step (step S1) in FIG. *
- the push-back process includes a first tool W1 having a pair of upper and lower tools that sandwich a part of the steel sheet 50 in the thickness direction, and a pair of upper and lower tools that sandwich a part of the steel sheet 50 in the thickness direction. This is performed using the second tool W2.
- the first tool W1 is movable in the thickness direction of the steel plate 50 with respect to the second tool W2.
- the first tool W ⁇ b> 1 has the same shape as the outer shape of the rotor core member 1. *
- the movement distance of the 1st tool W1 with respect to the 2nd tool W2 may be a movement distance which separates the steel plate 50, and may be a movement distance which does not separate the steel plate 50.
- the first tool W1 is returned to the original position by moving the first tool W1 to the other side in the thickness direction of the steel plate 50 with respect to the second tool W2.
- the part pinched by the 1st tool W1 among the steel plates 50 is engage
- the range formed by the pushback process in the steel plate 50 as described above is a portion of the radially outer end 16a of the second outer peripheral portion 16.
- the portion of the first outer peripheral portion 15 of the rotor core member 1 is a connection portion 20 that is not processed by pushback processing. That is, the processed part and the unprocessed part are alternately formed in the circumferential direction on the steel plate 50 by push back processing.
- the connecting portion 20 is located on the radially outer side with respect to the portion between the rotor magnet insertion holes 13 adjacent in the circumferential direction of the rotor core member 1.
- the connection part 20 can be provided in the part which does not require the dimensional accuracy of an outer diameter in the rotor core member 1.
- the second outer peripheral portion 16 that is located on the outer side in the radial direction of the rotor magnet insertion hole 13 in the rotor core member 1 and requires dimensional accuracy of the outer diameter can be formed with high accuracy by pushback processing.
- the rotor magnet insertion hole 13 is formed by punching the steel plate 50 as shown in FIG. This step is the rotor magnet insertion hole forming step (step S2) in FIG. *
- the shaft insertion hole 11 and the through hole 12 may be formed.
- the shaft insertion hole 11 and the through hole 12 may be formed before the rotor core member outer shape forming step or after the rotor core member detaching step.
- the first outer peripheral portion 15 of the rotor core member 1 is formed by punching out the connecting portion 20. Thereby, the rotor core member 1 can be detached from the steel plate 50.
- the cutting position of the connecting portion 20 (broken line in FIG. 8) is a position where the radially outer end of the first outer peripheral portion 15 after cutting protrudes radially outward with respect to the second outer peripheral portion 16 in plan view. Thereby, an edge portion 15 a is formed at the radially outer end of the first outer peripheral portion 15.
- the step of detaching the rotor core member 1 from the steel plate 50 by punching out the connecting portion 20 is the rotor core member detaching step (step S3) in FIG. *
- the processing surface on the side punched by the punch has a fracture surface and a shear surface in order in the punching direction.
- the processed surface formed by the pushback process has a shear surface that is longer in the punching direction than the sheared surface formed by a general punching process. Therefore, the length in the punching direction of the shear surface on the processing surface of the second outer peripheral portion 16 formed by pushback processing is the length in the punching direction of the shear surface on the processing surface of the first outer peripheral portion 15 formed by punching processing. Longer than that.
- the rotor magnet insertion hole 13 is formed after the radially outer end 16a of the second outer peripheral portion 16 of the rotor core member 1 is formed.
- the rotor core member outer shape forming step a part of the outer peripheral portion 1 a of the rotor core member 1 is left as the connecting portion 20 on the steel plate 50, and a portion other than the connecting portion 20 in the outer peripheral portion 1 a of the rotor core member 1 is changed to the steel plate 50. It is formed by punching from.
- the rotor core member detaching step the rotor core member 1 is separated from the steel plate 50 by cutting the connecting portion 20. This prevents the rotor core member 1 from detaching from the steel plate 50 when the rotor magnet insertion hole 13 or the like is formed after the radially outer end 16a of the second outer peripheral portion 16 of the rotor core member 1 is formed on the steel plate 50. it can. *
- the connecting portion 20 is provided in a portion located on the radially outer side with respect to the portion between the rotor magnet insertion holes 13 adjacent to each other in the circumferential direction in the rotor core member 1.
- the connecting portion 20 is connected to a portion located on the radially outer side of the rotor core member 1 with respect to a portion between the rotor magnet insertion holes 13 adjacent in the circumferential direction, that is, a portion where dimensional accuracy is unnecessary.
- the 2nd outer peripheral part 16 which is a part which requires dimensional accuracy in the rotor core member 1 can be formed with sufficient dimensional accuracy by punching.
- connection portions 20 are provided with the center of the rotor core member 1 sandwiched in the radial direction.
- a diameter of the second outer peripheral portion 16 of the rotor core member 1 is formed on the steel plate 50 by pushback processing for punching out a part of the steel plate 50 and then returning the punched portion to the original position of the steel plate 50.
- a direction outer end 16a is formed.
- the radially outer end 16a of the second outer peripheral portion 16 of the rotor core member 1 is formed on the steel plate 50 by pushback processing.
- the second outer peripheral portion of the rotor core member 1 can be formed on the steel plate 50 by a processing method other than pushback processing. Sixteen radially outer ends 16a may be formed.
- the motor is a so-called inner rotor type motor in which a rotor is rotatably disposed in a cylindrical stator.
- the motor may be a so-called outer rotor type motor in which a cylindrical stator is disposed in a cylindrical rotor.
- the manufacturing method of the above embodiment can be applied to the rotor core member constituting the rotor core.
- the rotor magnet insertion hole 13 of the rotor core member 1 is a rectangular shape extended along the tangent direction with respect to the outer periphery of the rotor core member 1 by planar view.
- the rotor magnet insertion hole may have a rectangular shape extending in the radial direction of the rotor core member, or may have a shape other than the rectangular shape.
- the present invention is applicable to a method of manufacturing a disk-shaped rotor core member having a rotor magnet insertion hole.
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Abstract
【課題】ロータ磁石挿入孔を有するロータコア部材の寸法精度を向上可能なロータコア部材製造方法を提供する。【解決手段】ロータコア部材の製造方法は、ロータコア部材１の外周部１ａを、ロータコア部材１を鋼板５０から離脱させることなく鋼板５０に打ち抜きによって形成するロータコア部材外形形成工程と、前記ロータコア部材外形形成工程の後に、打ち抜きによって、複数のロータ磁石挿入孔１３をロータコア部材１の外周側に周方向に並んで形成するロータ磁石挿入孔形成工程と、前記ロータ磁石挿入孔形成工程の後に、ロータコア部材１を鋼板５０から離脱させるロータコア部材離脱工程と、を有する。
Description
本発明は、ロータコア部材製造方法及びロータコア部材に関する。
モータのロータコア部材製造方法として、プレス装置等によって鋼板をロータコアの形状に打ち抜く方法が知られている。このように鋼板から打ち抜かれたロータコアは、厚み方向に複数枚積層される。
上述のようなロータコア部材の製造方法として、例えば特許文献１に開示される鉄心片の打ち抜き方法が知られている。この鉄心片の打ち抜き方法は、磁石挿入孔の打ち抜きを行う工程と、前記磁石挿入孔の半径方向外側端と鉄心片の外側領域との間のブリッジの径方向外側輪郭を形成する貫通孔を形成する工程と、前記ブリッジの半径方向外側輪郭を避けて前記鉄心片の外形抜きを行う工程とを有する。
すなわち、前記特許文献１に開示される鉄心片の打ち抜き方法では、磁石挿入孔及びブリッジが形成された後、該ブリッジの径方向外側輪郭を避けて鉄心片の外形抜きが行われる。
ところで、上述のように、磁石挿入孔（ロータ磁石挿入孔）を形成した後に、ロータコア部材の外形を形成した場合、該ロータコア部材の外形を形成する際に、ロータ磁石挿入孔の周辺部分に歪みが生じる可能性がある。そうすると、前記ロータコア部材の寸法精度が低下する可能性がある。
本発明の目的は、ロータ磁石挿入孔を有するロータコア部材の寸法精度を向上可能なロータコア部材製造方法を提供することにある。
本発明の一実施形態に係るロータコア部材製造方法は、ロータ磁石を収納可能な複数のロータ磁石挿入孔を有するロータコアを構成する円盤状のロータコア部材の製造方法である。このロータコア部材製造方法は、前記ロータコア部材の外周部を、前記ロータコア部材を鋼板から離脱させることなく該鋼板に打ち抜きによって形成するロータコア部材外形形成工程と、前記ロータコア部材外形形成工程の後に、打ち抜きによって、前記複数のロータ磁石挿入孔を前記ロータコア部材の外周側に周方向に並んで形成するロータ磁石挿入孔形成工程と、前記ロータ磁石挿入孔形成工程の後に、前記ロータコア部材を前記鋼板から離脱させるロータコア部材離脱工程と、を有する。
本発明の一実施形態に係るロータコア部材製造方法によれば、ロータ磁石挿入孔を有するロータコア部材の寸法精度を向上することができる。
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。なお、図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。また、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表していない。
なお、以下の説明では、平面視でロータコア部材の中心から外周側に延びる方向を「径方向」、ロータコア部材の外周に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。ただし、この方向の定義により、本発明に係るモータの使用時の向きを限定する意図はない。
また、以下の説明において、“固定”、“接続”及び“取り付ける”等（以下、固定等）の表現は、部材同士が直接、固定等されている場合だけでなく、他の部材を介して固定等されている場合も含む。すなわち、以下の説明において、固定等の表現には、部材同士の直接的及び間接的な固定等の意味が含まれる。
（ロータコア部材の構成） 図１に、本発明の実施形態に係るロータコア部材１の概略構成を示す。ロータコア部材１は、円盤状である。ロータコア部材１は、厚み方向に複数積層されることにより、図示しないモータのロータコアを構成する。なお、モータの構成は、従来の構成と同様なので、説明を省略する。本実施形態のロータコア部材１は、円筒状のステータ内にロータが回転可能に配置された、いわゆるインナーロータ型のモータに用いられる。
ロータコア部材１は、円盤状の電磁鋼板である。ロータコア部材１は、シャフト挿入孔１１と、複数の貫通孔１２と、複数のロータ磁石挿入孔１３とを有する。
シャフト挿入孔１１は、平面視でロータコア部材１の中心に位置する。シャフト挿入孔１１に、図示しないシャフトが貫通する。複数の貫通孔１２は、平面視でシャフト挿入孔１１の周りに周方向に並ぶ。
複数のロータ磁石挿入孔１３は、平面視でロータコア部材１の外周側に周方向に並ぶ。ロータ磁石挿入孔１３は、平面視でロータコア部材１の外周に対する接線方向に沿って延びる矩形状である。すなわち、ロータ磁石挿入孔１３は、ロータコア部材１の径方向において、中央よりも外周に近い位置に位置する。これにより、ロータコア部材１において、ロータ磁石挿入孔１３の径方向外側に位置する後述の第２外周部１６は、他の部分に比べて径方向の強度が低い。
ロータ磁石挿入孔１３内には、図示しないロータ磁石が収納される。すなわち、本実施形態のロータコア部材１を有するモータは、ロータ磁石がロータコア内に収納された、いわゆるＩＰＭモータ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ Ｍｏｔｏｒ）である。
図２は、図１のＡ部を拡大して示す部分拡大図である。図１及び図２に示すように、ロータコア部材１は、径方向の外周側に位置する外周部１ａとして、第１外周部１５及び第２外周部１６を有する。具体的には、ロータコア部材１は、複数のロータ磁石挿入孔１３のうち、ロータコア部材１の周方向に隣り合うロータ磁石挿入孔１３同士の間に、第１外周部１５を有する。また、ロータコア部材１は、ロータ磁石挿入孔１３の径方向外側に、第２外周部１６を有する。
すなわち、第１外周部１５は、ロータコア部材１の径方向外側において周方向に隣り合うロータ磁石挿入孔の間の部分である。第２外周部１６は、ロータコア部材１において、ロータ磁石挿入孔１３に対して径方向外側に位置する部分である。第１外周部１５及び第２外周部１６は、ロータコア部材１の周方向に交互に並んで位置する。
第１外周部１５は、ロータコア部材１の径方向に延びる形状を有する。第１外周部１５の径方向外側端は、後述するように、ロータコア部材１の製造工程において、ロータコア部材１を鋼板５０から離脱させる際に接続部２０が切断される切断部分である。すなわち、第１外周部１５は、第２外周部１６が形成された後に、鋼板５０からロータコア部材１を離脱させる際に形成される。
ロータコア部材１は、平面視で、ロータコア部材１の中心を径方向に挟んで位置する複数対の第１外周部１５を有する。なお、本実施形態では、ロータコア部材１は、平面視で、ロータコア部材１の中心を径方向に挟んで位置する５対の第１外周部１５を有する。ロータコア部材１は、平面視で、ロータコア部材１の中心を径方向に挟んで位置する少なくとも１対の第１外周部１５を有していればよい。
第１外周部１５の径方向外側端は、第２外周部１６に対して径方向外側に突出する。第１外周部１５は、径方向外側端に、上述のように接続部２０が切断された際に形成されるエッジ部１５ａを有する。エッジ部１５ａは、ロータコア部材１の平面視で、第１外周部１５の径方向外側端における周方向の両端部に位置する。
第１外周部１５は、ロータコア部材１の外形において、寸法精度が要求されない部分である。
第２外周部１６は、平面視で径方向外側に突出する円弧状である。第２外周部１６の径方向外側端１６ａは、後述するように、ロータコア部材１の製造工程において、鋼板５０に第１外周部１５よりも先に打ち抜きによって形成される。本実施形態では、第２外周部１６の径方向外側端１６ａは、後述のプッシュバック加工によって形成される。そのため、第２外周部１６は、鋼板５０に形成された際に、鋼板５０の元の位置に戻される。
ロータコア部材１は、平面視で、ロータコア部材１の中心を径方向に挟んで位置する複数対の第２外周部１６を有する。なお、本実施形態では、ロータコア部材１は、平面視で、ロータコア部材１の中心を径方向に挟んで位置する５対の第２外周部１６を有する。ロータコア部材１は、平面視で、ロータコア部材１の中心を径方向に挟んで位置する少なくとも１対の第２外周部１６を有していればよい。
第２外周部１６は、ロータコア部材１の外形において、寸法精度が要求される部分である。
後述するように鋼板５０を打ち抜いてロータコア部材１を形成する場合、ロータコア部材１の加工面には、せん断面及び破断面が形成される。一般的に、鋼板から打ち抜かれる部材の加工面には、打ち抜き方向に順に、破断面及びせん断面が形成される。よって、図３に示すように、第１外周部１５の加工面２１は、打ち抜き方向（図３の矢印方向）に順に、破断面２１ｂ及びせん断面２１ａを有する。第２外周部１６の加工面２２は、打ち抜き方向に順に、破断面２２ｂ及びせん断面２２ａを有する。ここで、打ち抜き方向とは、鋼板をパンチによって打ち抜く際に、パンチが移動する方向を意味する。
上述のようにプッシュバック加工によって形成される第２外周部１６の加工面２２における打ち抜き方向のせん断面２２ａの長さは、第１外周部１５の加工面２１における打ち抜き方向のせん断面２１ａの長さよりも長い。
（ロータコア部材の製造方法） 次に、ロータコア部材１の製造方法を、図４から図８を用いて説明する。図４は、ロータコア部材１の製造方法の概略を示すフローである。図５は、鋼板５０に第２外周部１６の径方向外側端１６ａがプッシュバック加工によって形成された状態を示す平面図である。図６は、プッシュバック加工を模式的に示す図である。図７は、鋼板５０にシャフト挿入孔１１及び貫通孔１２が形成された状態を示す平面図である。図８は、鋼板５０からロータコア部材１を離脱させる様子を示す平面図である。
なお、図５、図７及び図８において、鋼板５０は、平面視で正方形状の板部材である。しかしながら、鋼板５０は、帯状の部材であってもよい。
まず、図５に示すように、鋼板５０に対して、ロータコア部材１の第２外周部１６の径方向外側端１６ａを、プッシュバック加工によって形成する。この工程が、図４におけるロータコア部材外形形成工程（ステップＳ１）である。
プッシュバック加工は、図６に示すように、鋼板５０の一部を厚み方向に挟み込む上下一対の工具を有する第１工具Ｗ１と、鋼板５０の一部を厚み方向に挟み込む上下一対の工具を有する第２工具Ｗ２とを用いて行われる。第１工具Ｗ１は、第２工具Ｗ２に対して、鋼板５０の厚み方向に移動可能である。本実施形態では、第１工具Ｗ１は、ロータコア部材１の外形と同じ形状を有する。
図６（ａ）に示すように、第１工具Ｗ１が第２工具Ｗ２に対して鋼板５０の厚み方向の一方に移動することにより、鋼板５０のうち第１工具Ｗ１に挟み込まれた部分と第２工具Ｗ２に挟み込まれた部分との境界では、せん断
加工が行われる。なお、第２工具Ｗ２に対する第１工具Ｗ１の移動距離は、鋼板５０を分離させる移動距離であってもよいし、鋼板５０を分離させない移動距離であってもよい。
加工が行われる。なお、第２工具Ｗ２に対する第１工具Ｗ１の移動距離は、鋼板５０を分離させる移動距離であってもよいし、鋼板５０を分離させない移動距離であってもよい。
その後、図６（ｂ）に示すように、第１工具Ｗ１を第２工具Ｗ２に対して鋼板５０の厚み方向の他方に移動させることにより、第１工具Ｗ１を元の位置に戻す。これにより、前記境界では、鋼板５０のうち第１工具Ｗ１に挟み込まれた部分が第２工具Ｗ２に挟み込まれた部分に嵌め込まれる。
鋼板５０において上述のようにプッシュバック加工によって形成される範囲は、第２外周部１６の径方向外側端１６ａの部分である。ロータコア部材１の第１外周部１５の部分は、プッシュバック加工によって加工されない接続部２０である。すなわち、プッシュバック加工によって、鋼板５０には、加工される部分と加工されない部分とが周方向に交互に並んで形成される。
本実施形態では、接続部２０は、ロータコア部材１の周方向に隣り合うロータ磁石挿入孔１３同士の間の部分に対して径方向外側に位置する。これにより、ロータコア部材１において外径の寸法精度が不要な部分に、接続部２０を設けることができる。一方、ロータコア部材１においてロータ磁石挿入孔１３の径方向外側に位置し、外径の寸法精度が必要な第２外周部１６を、プッシュバック加工によって、精度良く形成することができる。
鋼板５０にプッシュバック加工によって第２外周部１６の径方向外側端１６ａを形成した後、図７に示すように、鋼板５０に打ち抜きによってロータ磁石挿入孔１３を形成する。この工程が、図４におけるロータ磁石挿入孔形成工程（ステップＳ２）である。
なお、ロータ磁石挿入孔形成工程では、シャフト挿入孔１１及び貫通孔１２を形成してもよい。シャフト挿入孔１１及び貫通孔１２は、ロータコア部材外形形成工程の前、または、ロータコア部材離脱工程の後に、形成されてもよい。
その後、図８に示すように、接続部２０を打ち抜くことにより、ロータコア部材１の第１外周部１５を形成する。これにより、ロータコア部材１を鋼板５０から離脱させることができる。
接続部２０の切断位置（図８における破線）は、平面視で、切断後の第１外周部１５の径方向外側端が第２外周部１６に対して径方向外側に突出する位置である。これにより、第１外周部１５の径方向外側端に、エッジ部１５ａが形成される。接続部２０を打ち抜くことにより、鋼板５０からロータコア部材１を離脱させる工程が、図４におけるロータコア部材離脱工程（ステップＳ３）である。
ここで、パンチ及びダイを用いて鋼板を打ち抜く際、パンチによって打ち抜かれる側の加工面には、加工前期でダイによってせん断面が形成され、加工後期で破断面が形成される。よって、前記パンチによって打ち抜かれる側の加工面は、打ち抜き方向に順に、破断面及びせん断面を有する。
上述のようにプッシュバック加工によって形成された加工面は、一般的な打ち抜き加工によって形成されたせん断面よりも打ち抜き方向に長いせん断面を有する。よって、プッシュバック加工によって形成された第２外周部１６の加工面におけるせん断面の打ち抜き方向の長さは、打ち抜き加工によって形成された第１外周部１５の加工面におけるせん断面の打ち抜き方向の長さよりも長い。
以上のように、本実施形態では、ロータコア部材１の第２外周部１６の径方向外側端１６ａを形成した後、ロータ磁石挿入孔１３が形成される。これにより、ロータコア部材１の第２外周部１６を形成する際に、ロータコア部材１におけるロータ磁石挿入孔１３の周辺部分が歪むことを抑制できる。すなわち、ロータ磁石挿入孔１３は、ロータコア部材１の中心よりも外周に近いため、従来のようにロータ磁石挿入孔を形成した後にロータコア部材の外周部分を形成した場合、ロータ磁石挿入孔の形状が歪む可能性がある。これに対し、上述のように、ロータ磁石挿入孔１３の径方向外側に位置する第２外周部１６を先に形成することにより、ロータ磁石挿入孔１３の形状が歪むことを防止できる。これにより、ロータコア部材１の寸法精度を向上することができる。
また、ロータコア部材外形形成工程では、ロータコア部材１の外周部１ａの一部を、鋼板５０に接続部２０として残しつつ、ロータコア部材１の外周部１ａのうち接続部２０以外の部分を、鋼板５０から打ち抜きによって形成する。ロータコア部材離脱工程は、接続部２０を切断することにより、ロータコア部材１を鋼板５０から切り離す。これにより、鋼板５０にロータコア部材１の第２外周部１６の径方向外側端１６ａを形成した後、ロータ磁石挿入孔１３などを形成する際に、ロータコア部材１が鋼板５０から離脱することを防止できる。
前記ロータコア部材外形形成工程では、接続部２０を、ロータコア部材１において周方向に隣り合うロータ磁石挿入孔１３同士の間の部分に対して径方向外側に位置する部分に設ける。これにより、ロータコア部材１において、周方向に隣り合うロータ磁石挿入孔１３同士の間の部分に対してロータコア部材１の径方向外側に位置する部分、すなわち寸法精度が不要な部分に、接続部２０を設けることができる。一方、ロータコア部材１において寸法精度が必要な部分である第２外周部１６を、打ち抜きによって寸法精度良く形成することができる。
前記ロータコア部材外形形成工程では、接続部２０を、ロータコア部材１の中心を径方向に挟んで少なくとも一対、設ける。これにより、ロータ磁石挿入孔１３を形成する際などに、ロータコア部材１が鋼板５０から離脱することをより確実に防止できる。
前記ロータコア部材外形形成工程では、鋼板５０の一部を打ち抜いた後、該打ち抜いた部分を鋼板５０の元の位置に戻すプッシュバック加工によって、鋼板５０にロータコア部材１の第２外周部１６の径方向外側端１６ａを形成する。これにより、ロータ磁石挿入孔形成工程でロータ磁石挿入孔１３を形成する際に、ロータコア部材１の外周部が変形を生じることを抑制できる。したがって、ロータ磁石挿入孔１３を有するロータコア部材１において、寸法精度を向上できる。
（その他の実施形態） 以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
前記実施形態では、プッシュバック加工によって、鋼板５０にロータコア部材１の第２外周部１６の径方向外側端１６ａを形成する。しかしながら、鋼板５０にロータコア部材１の第２外周部１６の径方向外側端１６ａを形成可能な方法であれば、プッシュバック加工以外の加工方法によって、鋼板５０に、ロータコア部材１の第２外周部１６の径方向外側端１６ａを形成してもよい。
前記実施形態では、モータは、筒状のステータ内に、ロータが回転可能に配置された、いわゆるインナーロータ型のモータである。しかしながら、モータは、筒状のロータ内に、円柱状のステータが配置された、いわゆるアウターロータ型のモータであってもよい。この場合にも、ロータコアを構成するロータコア部材に、前記実施形態の製造方法を適用することができる。
前記実施形態では、ロータコア部材１のロータ磁石挿入孔１３は、平面視でロータコア部材１の外周に対する接線方向に沿って延びる矩形状である。しかしながら、ロータ磁石挿入孔は、ロータコア部材の径方向に延びる矩形状であってもよいし、矩形状以外の形状であってもよい。
本発明は、ロータ磁石挿入孔を有する円盤状のロータコア部材の製造方法に適用可能である。
１ ロータコア部材１ａ 外周部１１ シャフト挿入孔１２ 貫通孔１３ ロータ磁石挿入孔１５ 第１外周部１５ａ エッジ部１６ 第２外周部１６ａ 径方向外側端２０ 接続部５０ 鋼板Ｍ１ パンチによって打ち抜かれる部材Ｍ２ ダイ上に残る部材
Claims (7)
- ロータ磁石を収納可能な複数のロータ磁石挿入孔を有するロータコアを構成する円盤状のロータコア部材の製造方法であって、 前記ロータコア部材の外周部を、前記ロータコア部材を鋼板から離脱させることなく該鋼板に打ち抜きによって形成するロータコア部材外形形成工程と、 前記ロータコア部材外形形成工程の後に、打ち抜きによって、前記複数のロータ磁石挿入孔を前記ロータコア部材の外周側に周方向に並んで形成するロータ磁石挿入孔形成工程と、 前記ロータ磁石挿入孔形成工程の後に、前記ロータコア部材を前記鋼板から離脱させるロータコア部材離脱工程と、を有する、ロータコア部材製造方法。
- 請求項１に記載のロータコア部材製造方法において、 前記ロータコア部材外形形成工程は、 前記ロータコア部材の外周部の一部を、前記鋼板に接続部として残しつつ、前記ロータコア部材の外周部のうち前記接続部以外の部分を、前記鋼板から打ち抜きによって形成し、 前記ロータコア部材離脱工程は、前記接続部を切断することにより、前記ロータコア部材を前記鋼板から切り離す、ロータコア部材製造方法。
- 請求項２に記載のロータコア部材製造方法において、 前記ロータコア部材外形形成工程は、前記接続部を、前記ロータコア部材の外周部のうち周方向に隣り合う前記ロータ磁石挿入孔同士の間の部分に対して径方向外側に位置する部分に設ける、ロータコア部材製造方法。
- 請求項２または３に記載のロータコア部材製造方法において、 前記ロータコア部材外形形成工程は、前記接続部を、前記ロータコア部材の中心を径方向に挟んで少なくとも一対、設ける、ロータコア部材製造方法。
- 請求項１から４のいずれか一つに記載のロータコア部材製造方法において、 前記ロータコア部材外形形成工程は、鋼板の一部を打ち抜いた後、該打ち抜いた部分を前記鋼板の元の位置に戻すプッシュバック加工によって、前記鋼板に前記ロータコア部材の外周部を形成する、ロータコア部材製造方法。
- 鋼板から打ち抜かれた後、複数枚積層される円盤状のロータコア部材であって、 周方向に並んで設けられ、ロータ磁石を収納可能な複数のロータ磁石挿入孔を有し、 外周部において前記ロータ磁石挿入孔に対して径方向外側に位置する部分の加工面は、前記鋼板からの打ち抜き方向において、前記外周部において周方向に隣り合うロータ磁石挿入孔の間の部分に対して径方向外側に位置する部分の加工面に形成されたせん断面の長さよりも長いせん断面を有する、ロータコア部材。
- 請求項６に記載のロータコア部材において、 前記外周部において周方向に隣り合うロータ磁石挿入孔の間の部分に対して径方向外側に位置する部分は、前記外周部において前記ロータ磁石挿入孔に対して径方向外側に位置する部分に対して径方向外側に突出するとともに、その突出した部分にエッジ部を有する、ロータコア部材。
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