JP2001103693A - 積層鉄心及びその製造方法 - Google Patents
積層鉄心及びその製造方法Info
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Abstract
相対回動を阻止でき、磁気特性及び巻線工程の信頼性が
向上した積層鉄心を得る。 【解決手段】 この発明は、複数枚の鉄心構成片81が
円筒状のダイス82内に積層されて製造され、また軸線
方向に延びて形成されているとともに導線が巻回される
スロットを有する積層鉄心であって、鉄心構成片81
は、その外周端面にダイス82との周方向の相対回動を
阻止する波部83が形成されている。
Description
子鉄心等に用いられる積層鉄心、及びその積層鉄心の製
造方法に関するものである。
置用電動機1の側断面図、図6は電動機の積層鉄心22
の正面図、図7は図6の積層鉄心22の要部側面図であ
る。この電動機1は、円筒状のヨーク4と、このヨーク
4内に対向して配設されているとともにマグネットホル
ダ5で保持された4極のマグネット6と、ヨーク4の軸
受収納部7に収納された第1の軸受8により一端が回転
自在に支持されたシャフト9と、このシャフト9に固定
された電機子10と、シャフト9の一端部に固定された
整流子11と、この整流子11の表面にスプリング12
の弾性力により当接したブラシ13と、このブラシ13
を保持したブラシホルダ14と、ねじ15によりヨーク
4と一体化されたハウジング16と、このハウジング1
6にブラシホルダ14をゴムである弾性体100を介し
て固定したねじ17と、ハウジング16の中心部に固定
されシャフト9の他端を回転自在に支持した第2の軸受
18と、先端部がブラシホルダ14内にインサート成形
された金具(図示せず)に溶接接続されたリード線20
が貫通したグロメット21とを備えている。
ロット50を有する積層鉄心22と、スロット50に導
線が重巻方式で巻回されて構成された巻線23とを備え
ている。積層鉄心22は、スロット50が図7に示すよ
うに所定角度スキューするように鉄心構成片51を積層
して構成されている。
製造される。図8において、イ、ロ、ハ、ニは圧延鋼板
60から鉄心構成片51を打ち抜くまでの各段階を示し
ている。イの段階では、圧延鋼板60の両側でパイロッ
ト孔61が形成され、またスロット50のスキューを可
能にする丸孔62が形成される。ロの段階では、シャフ
ト9が貫通するシャフト孔63が形成され、またスロッ
ト部65を介してそれぞれが隔離されたティース部64
が形成される。ハの段階では、丸孔62に隣接して裏面
に係止用突起部66が形成され、同時に表面に係止溝6
9が形成される。ニの段階では、円柱状のパンチ(紙面
に対して垂直上部に設けられている。)の下動により、
圧延鋼板60から鉄心構成片51が押し抜き形成される
と同時に、図9及び図10に示す円筒形状のダイス68
内に嵌入され、圧延鋼板60には抜き孔67が形成され
る。
あり、図11(a)には第1の鉄心構成片51a、図1
1(b)には第2の鉄心構成片51b、図11(c)に
は第3の鉄心構成片51cのそれぞれの要部平面図及び
要部断面図が示されている。図10において、最下層で
は第3の鉄心構成片51cが配置され、他層は第1の鉄
心構成片51a、第2の鉄心構成片51bが交互に積層
される。第1の鉄心構成片51a及び第2の鉄心構成片
51bでは、丸孔62、並びに丸孔62に隣接して湾曲
状の係止用突起部66及び係止溝69が形成されている
が、第3の鉄心構成片51cでは、丸孔62に連続して
湾曲状の貫通孔70が形成されている。図12は鉄心構
成片51a、51b、51cの積層状態を示す断面図で
あり、例えば第1の鉄心構成片51aの係止用突起部6
6がその下層の第2の鉄心構成片51bの係止溝69に
嵌着されている(鉄心構成片51同士では周方向におい
ては寸法に余裕があるが、径方向において嵌着され
る。)。
ら整流子11に当接するブラシ13を介して電流を巻線
23に供給することにより、電機子10は電磁作用によ
り、シャフト9とともに回転する。このシャフト9の回
転力は、シャフト9に固定されたボス19にスプライン
結合されたシャフト24に伝達され、ハンドルの操作力
のアシストに供される。
鉄心22は、鉄心構成片51a、51b、51cが一枚
ずつパンチの下動により、円筒形状のダイス68内に嵌
入されて形成される。その際に、ダイス68は図9の矢
印Aに示すように回動され、スロット50がスキューさ
れた積層鉄心22が製造される。このスキュー角度は、
ダイス68の回動角度で決まるが、図13に示すよう
に、ダイス68の内壁面及び鉄心構成片51a、51
b、51cのティース部64の外周面は滑面であるの
で、実際には、鉄心構成片51a、51b、51cがダ
イス68内を下動途中で周方向に滑りが生じてしまい、
所望のスキュー角度が得られず、コギングトルクが増加
したり、また後工程である導線を積層鉄心22のスロッ
ト50に巻回して巻線23を形成する巻線工程の信頼性
が低下してしまうという問題点があった。
ることを課題とするものであって、製造途中で鉄心構成
片とダイスとの周方向の相対回動を阻止でき、コギング
トルクの低減及び巻線工程の信頼性が向上した積層鉄心
及びその製造方法を得ることを目的とするものである。
る積層鉄心では、鉄心構成片は、その外周端面にダイス
との周方向の相対回動を阻止する回動阻止手段が形成さ
れている。
回動阻止手段は、周方向に沿った断面形状が波形状であ
る波部である。
回動阻止手段は、周方向に沿った断面形状が凹凸形状で
ある凹凸部である。
波部の波数は奇数である。
凹凸部の凹凸数は奇数である。
スロットは所定角度スキューされている。
鉄心構成片は、電動式パワーステアリング装置用電動機
の電機子用鉄心に用いられている。
鉄心構成片は、固定子鉄心に用いられている。
方法では、パンチで円筒形状のダイス上の圧延鋼板を押
し抜いて、ダイスとの周方向の相対回動を阻止する回動
阻止手段が外周端面に有する第1の鉄心構成片を形成す
る工程と、その後、前記ダイスを周方向に所定角度回動
する工程と、次に、前記パンチで前記ダイス上の圧延鋼
板を押し抜いて前記回動阻止手段が外周端面に有する第
2の鉄心構成片を形成するとともに、前記ダイス内で第
2の鉄心構成片を前記第1の鉄心構成片に押し重ねる工
程とを含むものである。
積層鉄心について説明するが、従来と同一または相当部
材は同一符号を付して説明する。図1はこの発明の実施
の形態1の積層鉄心80の正面図、図2は積層鉄心80
を構成する鉄心構成片81の要部拡大図であり、この鉄
心構成片81は、その外周端面にダイス82との周方向
の相対回動を阻止する回動阻止手段である波部83が形
成されている。この波部83は、周方向に沿った断面形
状が波形状であり、内壁面に波面84を有するダイス8
2上の圧延鋼板60をパンチを用いて押し抜いて形成さ
れる。鉄心構成片81の外周端面に波部83が形成され
ている以外は、鉄心構成片81と従来の鉄心構成片51
とは同じ構成である。つまり、丸孔62、シャフト9が
貫通するシャフト孔63、スロット部65でそれぞれが
隔離されたティース部64、丸孔62に隣接した湾曲状
の係止用突起部66及び係止溝69については同一構成
である。
心構成片81は3種類の鉄心構成片があり、最下層では
従来の第3の鉄心構成片51cに近似した構成の第3の
鉄心構成片が配置され、他層は従来の第1の鉄心構成片
51aに近似した構成の第1の鉄心構成片、及び従来の
第2の鉄心構成片51bに近似した第2の鉄心構成片が
交互に積層されている。また、鉄心構成片81の係止用
突起部66がその下層の鉄心構成片81の係止溝69に
嵌着されて積層鉄心80が形成されている点も従来の積
層鉄心22と同一である。
うに、等ピッチであるが、不等ピッチでもよい。また、
波部83の高さTはパンチの外周面とダイス82の内壁
との間のクリアランスの範囲内である。例えば、円柱状
のパンチの外周面と波部83の山との間の寸法差は鉄心
構成片81の板厚の1/10、パンチの外周面と波部8
3の谷との間の寸法差は鉄心構成片81の板厚の1/2
0であり、板厚0.5mmの場合には50μm及び25
μmである。
の外周端面にダイスとの周方向の相対回動を阻止する回
動阻止手段である凹凸部92が形成されている。この凹
凸部92は、周方向に沿った断面形状が凹凸形状であ
る。この凹凸部92は、内壁面に凹凸面を有するダイス
上の圧延鋼板60をパンチを用いて押し抜いて形成され
る。表1は凹凸部の有無及びピッチPと、4極、22ス
ロット電動機の騒音との関係を示した表である。
動機の騒音が変化することが分かり、また凹凸部の数が
偶数よりも、奇数の方が騒音が低いことが分かる。これ
は、凹凸部を奇数にすることにより、それぞれの凹凸部
は対称位置に配置されないので、凹凸部が偶数で凸部の
対称位置に凸部が配置され、凹部の対称位置に凹部が配
置される場合と比較して、対称位置における電機子とマ
グネット5との間の距離の変動が小さく、それだけ電機
子に作用する電磁力の変動が小さいためであると考察さ
れる。なお、対称位置が同じ形状でないように、凹凸部
のピッチPを不均一にしてもよい。また、実施の形態1
の波部83についても、数が偶数の場合と比較して奇数
の場合の方が電動機の騒音が低減され、また対称位置が
同じ形状でないように波部のピッチPを不均一にするこ
とで電動機の騒音が低減される。
成片51,81が電動式パワーステアリング装置用電動
機の電機子用鉄心に用いられている場合について説明し
たが、この発明の積層鉄心は、図14に示すようにブラ
シレスモータ等の固定子鉄心の鉄心構成片200にも適
用することができる。つまり、鉄心構成片200の外周
面にダイスとの周方向の相対回動を阻止する回動阻止手
段として、例えば波部を形成してもよい。但し、図14
中では波部は微小であるので図示されていない。また、
スロットがスキューされていない積層鉄心を製造する際
には、ダイスを周方向に回転する工程は無いが、ダイス
上の圧延鋼板をパンチを用いて押し抜いて鉄心構成片を
形成する際に、ダイス内で鉄心構成片が周方向に回動す
るおそれがあるが、このものの場合にも、例えば鉄心構
成片の外周端面にダイスとの周方向の相対回動を阻止す
る回動阻止手段である凹凸部を形成することで、シャフ
トに平行に延び、かつ内壁面が平坦なスロットが形成さ
れる。
1に係る積層鉄心によれば、鉄心構成片は、その外周端
面にダイスとの周方向の相対回動を阻止する回動阻止手
段が形成されているので、製造途中で鉄心構成片とダイ
スとの周方向の相対回動が阻止され、コギングトルクが
低減し、また巻線工程の信頼性が向上した積層鉄心を得
ることができる。
によれば、回動阻止手段は、周方向に沿った断面形状が
波形状である波部であるので、簡単な構成で、かつ確実
に鉄心構成片の周方向の回動を阻止することができる。
によれば、回動阻止手段は、周方向に沿った断面形状が
凹凸形状である凹凸部であるので、簡単な構成で、かつ
確実に鉄心構成片の周方向の回動を阻止することができ
る。
によれば、波部の波数は奇数であるので、数が偶数の場
合と比較して、電機子に作用する電磁力が均一化され、
回転電機の騒音が低減される。
によれば、凹凸部の凹凸の数は奇数であるので、数が偶
数の場合と比較して、電機子に作用する電磁力が均一化
され、回転電機の騒音が低減される。
によれば、スロットは所定角度スキューされているの
で、スキューの角度精度が向上し、コギングトルクが低
減した積層鉄心を得ることができる。
によれば、鉄心構成片は、電動式パワーステアリング装
置用電動機の電機子用鉄心に用いられているので、電動
機のコギングトルクが低減され、ハンドルの回転を円滑
に行うことができる。
によれば、鉄心構成片は、固定子鉄心に用いられている
ので、コギングトルクが低減し、また巻線工程の信頼性
が向上する。
の製造方法によれば、パンチで円筒形状のダイス上の圧
延鋼板を押し抜いて、ダイスとの周方向の相対回動を阻
止する回動阻止手段が外周端面に有する第1の鉄心構成
片を形成する工程と、その後、前記ダイスを周方向に所
定角度回動する工程と、次に、前記パンチで前記ダイス
上の圧延鋼板を押し抜いて前記回動阻止手段が外周端面
に有する第2の鉄心構成片を形成するとともに、前記ダ
イス内で第2の鉄心構成片を前記第1の鉄心構成片に押
し重ねる工程とを含むので、コギングトルクの小さい、
また巻線工程の信頼性の高い積層鉄心を簡単な方法で得
ることができる。
である。
拡大図である。
ときの図である。
成片の凹凸部を直線状に延ばしたときの図である。
第3の鉄心構成片のそれぞれの要部正面図及び要部断面
図である。
第3の鉄心構成片が積層された状態を示す要部断面図で
ある。
ある。
である。
1 鉄心構成片、82ダイス、83 波部(回動阻止手
段)、91 鉄心構成片、92 凹凸部(回動阻止手
段)、200 鉄心構成片。
Claims (9)
- 【請求項1】 複数枚の鉄心構成片が円筒状のダイス内
に積層されて製造され、また軸線方向に延びて形成され
ているとともに導線が巻回されるスロットを有する積層
鉄心であって、 前記鉄心構成片は、その外周端面に前記ダイスとの周方
向の相対回動を阻止する回動阻止手段が形成されている
積層鉄心。 - 【請求項2】 回動阻止手段は、周方向に沿った断面形
状が波形状である波部である請求項1に記載の積層鉄
心。 - 【請求項3】 回動阻止手段は、周方向に沿った断面形
状が凹凸形状である凹凸部である請求項1に記載の積層
鉄心。 - 【請求項4】 波部の波数は奇数である請求項2に記載
の積層鉄心。 - 【請求項5】 凹凸部の凹凸数は奇数である請求項3に
記載の積層鉄心。 - 【請求項6】 スロットは所定角度スキューされている
請求項1ないし請求項5の何れかに記載の積層鉄心。 - 【請求項7】 鉄心構成片は、電動式パワーステアリン
グ装置用電動機の電機子用鉄心に用いられている請求項
1ないし請求項6の何れかに記載の積層鉄心。 - 【請求項8】 鉄心構成片は、固定子鉄心に用いられて
いる請求項1ないし請求項6の何れかに記載の積層鉄
心。 - 【請求項9】 複数枚の鉄心構成片が積層されて構成さ
れ、また所定角度スキューされて軸線方向に延びて形成
されているとともに導線が巻回されるスロットを有する
積層鉄心の製造方法であって、 円筒形状のダイス上に圧延鋼板を載置する工程と、 パンチで前記圧延鋼板を押し抜いて、ダイスとの周方向
の相対回動を阻止する回動阻止手段が外周端面に有する
第1の鉄心構成片を形成する工程と、 その後、前記第1の鉄心構成片が内部に収まった前記ダ
イスを周方向に所定角度回動する工程と、 次に、前記ダイス上に前記圧延鋼板を載置する工程と、 その後、前記パンチで前記圧延鋼板を押し抜いて、前記
回動阻止手段が外周端面に有する第2の鉄心構成片を形
成するとともに、前記ダイス内で第2の鉄心構成片を前
記第1の鉄心構成片に押し重ねる工程とを含む積層鉄心
の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27962799A JP3415077B2 (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | 積層鉄心及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27962799A JP3415077B2 (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | 積層鉄心及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001103693A true JP2001103693A (ja) | 2001-04-13 |
JP3415077B2 JP3415077B2 (ja) | 2003-06-09 |
Family
ID=17613626
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27962799A Expired - Lifetime JP3415077B2 (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | 積層鉄心及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3415077B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002345215A (ja) * | 2001-05-18 | 2002-11-29 | Kuroda Precision Ind Ltd | 積層鉄心の製造装置 |
US7352101B2 (en) | 2003-04-23 | 2008-04-01 | Mitsui High-Tec, Inc. | Skew shape variable laminated iron core and method of manufacturing the same |
JP2008141820A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Mitsui High Tec Inc | 積層鉄心の製造方法および製造装置 |
KR100964023B1 (ko) * | 2008-07-14 | 2010-06-16 | 주식회사 포스코아 | 적층 코아 제조 장치의 에어 갭 다이 및 이를 채용한 적층코아 제조 장치 |
US7859164B2 (en) | 2007-03-16 | 2010-12-28 | Johnson Electric S.A. | Armature laminations |
-
1999
- 1999-09-30 JP JP27962799A patent/JP3415077B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2002345215A (ja) * | 2001-05-18 | 2002-11-29 | Kuroda Precision Ind Ltd | 積層鉄心の製造装置 |
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---|---|
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