JP2007295668A - カシメ跡なしコアの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製品の鉄損を小さくできるカシメなしコアの製造方法を提供する。
【解決手段】鋼板から製品部としてのコアを多数個打ち抜き、該多数のコアを積層して成る積層コアの製造方法において、製品部１１に隣接するスクラップ部１２に予めカシメ部１２Ｋを設け、スクラップ部１２を鋼板から打ち抜いた後にスクラップ部１２をプッシュバックにより製品部１１とスクラップ部１２とを一体化し、一体化したものを多数個カシメ部１２Ｋを用いて積層ブロック化して、金型から取り出し、製品部１１を本接着又は溶接で固めて、最後にスクラップ部１２を製品部１１から取り外して製品１１を得るようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、金型のコア積層方法に関するもので、特にカシメ跡のないコアの製造方法に関する。

従来より、打ち抜いたコアを金型内で積層し、ブロック化する方法として、
（１）コアの表面にＶカシメや丸カシメ等のカシメ突起を形成し、そのカシメを用いて積層する締結方法がある（第１の締結方法）。
（２）また、コア自体に予め接着剤を塗布して積層したり、型内に接着剤を塗布した打ち抜きでは、型内で高周波加熱や溶接といった大掛かりな設備で積層、ブロック化し、取り出す締結方法がある（第２の締結方法）。
図６は、従来技術１である丸カシメ方式による積層方法を説明する図で、（ａ）は内コア、（ｂ）は外コアをそれぞれ示す平面図である。
図６（ａ）において、６０は一体型内コアである。一体型内コア６０はポールシュー６１側を半径方向の中心側にし、ヨーク側端面６３を半径方向外側にして成るティース６２を多数個放射状に一体配設して成るものである。これを、放射状に形成された丸カシメ６０Ｋを用いて、多数個積層して一体化している。
一方、図６（ｂ）において、環状ヨーク外コア６５には丸カシメ６５Ｋが周方向に間隔を隔てて複数個形成されている。この丸カシメ６５Ｋを用いて環状ヨーク外コア６５を多数個積層して一体化している。
そこで、図６（ａ）の積層コア６０のティース６２に巻線をした後、図６（ｂ）のヨーク６５を焼きばめして一体にし、固定子を形成している。

図７は、従来技術２であるＶカシメ方式による積層方法（特許文献１参照）を説明する平面図である。図において、７０は分割型コア用ティースで、ティース７２の先端にポールシュー７１を、ポールシュー７１の反対側にヨーク７３をそれぞれ形成し、３箇所にＶカシメ７０Ｋを設けている。分割型コア用ティース７０を多数個Ｖカシメ７０Ｋを用いて積層したものを、それぞれヨーク７３を係合させて３６０度に亘って配設することで固定子を形成している。
特開２００４−３１２９３３号公報

ところが、前記第１の締結方法では、コア製品部にＶカシメや丸カシメを設けてブロック化していたので、Ｖカシメや丸カシメ部によって、製品の鉄損を大きくする不具合があった。
また、前記第２の締結方法では、金型内でコアをブロック化する場合、金型内に積層コアを固着するための加熱装置や溶接装置を必要とするため、金型が複雑な構造となるし、金型内に加熱装置を組み込む場合、金型の温度上昇により、鉄心打ち抜き精度がばらつく問題があった。
本発明はこれらの課題を解決するためになされたもので、積層コアを固着するための加熱装置や溶接装置を金型内に必要としないようにしたので、金型が複雑な構造とならず、また金型内に加熱装置を組み込む場合の鉄心打ち抜き精度がばらつく問題もなくなり、コア製品部にＶカシメや丸カシメを設けることがないため、製品の鉄損を小さくできるカシメなしコアの製造方法を提供することを目的としている。

これらの課題を解決するために、本発明では、廃物であるスクラップ部を利用してこれにＶカシメや丸カシメを設け、これを製品とフラットプッシュバックによって一体でブロック化し、抜き落としを行なうようにするものである。スクラップ部と製品間は、切欠きと弾性をもつ構造のスリットにより保持される。金型より、取り出されたブロックを加熱硬化や溶接を行なった後、スクラップ部を取り外すようにしている。

具体的には、請求項１記載の発明は、カシメなしコアの製造方法に係り、鋼板から製品部としてのコアを多数個打ち抜き、該多数のコアを積層して成る積層コアの製造方法において、前記製品部に隣接するスクラップ部に予めカシメ部を設け、前記スクラップ部を前記鋼板から打ち抜いた後に前記スクラップ部をプッシュバックにより前記製品部と一体化し、当該一体化したものを多数個前記カシメ部を用いて積層ブロック化して、金型から取り出し、前記製品部を本接着又は溶接で固めて、最後に前記スクラップ部を前記製品部から取り外して製品を得ることを特徴としている。
請求項２記載の発明は、請求項１記載のカシメなしコアの製造方法において、前記製品部が、ポールシュー側を半径方向中心側にかつヨーク側を半径方向外側にして成るティースを多数個放射状に一体配設した一体型内コアであり、前記スクラップ部が、前記一体型内コアのポールシュー側に隣接して成る環状捨て抜き部であることを特徴としている。
請求項３記載の発明は、請求項１記載のカシメなしコアの製造方法において、前記製品部が、一体型内コアを内側に内接収容するための環状ヨーク外コアであり、前記スクラップ部が、前記環状ヨーク外コアの外周に隣接して成る捨て抜き外周部であることを特徴としている。
請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載のカシメなしコアの製造方法において、前記スクラップ部の一部が半径方向に切り欠かれていることを特徴としている。
請求項５記載の発明は、請求項１記載のカシメなしコアの製造方法において、前記製品部が、先端にポールシューをかつ前記ポールシューの反対側にヨークを形成し、隣接のティースのヨークと係合するための係合部をそれぞれ前記ヨークの両端に形成しさらに切り欠きを前記ヨークの外周中央部に形成して成る分割型コア用ティースであり、前記スクラップ部が、前記切り欠きに嵌合可能な突起を備え前記ヨークの外周にプッシュバックされるスクラップ固着部であることを特徴としている。
請求項６記載の発明は、請求項５記載のカシメなしコアの製造方法において、前記突起にスリットを半径方向に形成したことを特徴としている。

これにより、積層コアを固着するための加熱装置や溶接装置を金型内に必要としないので、金型が複雑な構造とならず、また金型内に加熱装置を組み込む場合の鉄心打ち抜き精度がばらつく問題もなくなり、コア製品部にＶカシメや丸カシメを設けることがないため、一体型コアおよび分割型コアのいずれにおいても製品の鉄損を小さくできるカシメなしコアの製造方法が得られるようになる。

以下に本発明について図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係るカシメなしコアの製造方法を説明する平面図で、（ａ）は一体型内コア部近傍図、（ｂ）は環状ヨーク外コア部近傍図をそれぞれ示している。
図１（ａ）において、１０は一体型内コアプッシュバック部、１１は製品部である一体型内コア、１２はスクラップ部である環状コア、ＰＢ（点線部）はプッシュバック部位、１１Ｐは内コアのポールシュー、１１Ｔはティース，１１Ｙはヨーク側端面、１２Ｋはスクラップ部１２に設けられた丸カシメである。
製品部は一体型内コア１１であり、これはポールシュー１１Ｐ側を半径方向の中心側にしてかつヨーク側端面１１Ｙを半径方向の外側にして成るティース１１Ｔを多数個（図では９個）放射状に一体配設した一体型内コアである。スクラップ部１２は環状コアであり、これには丸カシメ１２Ｋが環状コア１２の全周に亘って複数箇所（図では４箇所）設けられており、この環状コア１２の外周が一体型内コア１１のポールシュー１１Ｐ側にプッシュバックされている。
ここで、プッシュバックとは、打ち抜いた製品をスクラップの中に押し戻すことである。この場合、打ち抜かれた製品はダイの中に入るので、ダイの中の製品を排出する必要があり、そのためノックアウト機構で、打ち抜いた製品をダイから排出し、スクラップの中に押し戻すこととなる。この打ち抜いた製品をダイから排出し、スクラップの中に製品を再度押し戻す方法をプッシュバック法という。その後、スクラップから製品を取り外して回収する。
製品部１１とスクラップ部１２とをプッシュバックで一体化したもの１０を多数個そのカシメ部１２Ｋを用いて積層ブロック化して、金型から取り出す。
その後、製品部１１を本接着又は溶接で固め、最後にカシメ１２Ｋのあるスクラップ部１２を製品部１１から取り外すことにより、カシメ部１２Ｋのない製品１１が得られることとなる。
このように、本発明によれば、コアの製品部１１にＶカシメや丸カシメを設けることがないため、固定子の一体型内コアの鉄損を小さくすることができる。
また、後工程で接着や溶接を行った後、スクラップ部１２を製品部１１から分離し易くするため、切欠き１２Ｓをスクラップ部１２に設けている。

以上は本発明を固定子の一体型内コアの製造に適用する例で説明したが、同じことは、固定子の環状ヨーク外コア部についても適用することができる。
図１（ｂ）において、１５は環状ヨーク外コアプッシュバック部、１６は環状ヨーク外コア部、１７はスクラップ部、ＰＢ（点線部）はプッシュバック部位、１７Ｋはスクラップ部１７に設けられたＶカシメ、１７Ｓはスリットである。
ここでの製品部は環状ヨーク外コア部１６であり、これは珪素鋼板から打ち抜かれた後、スクラップ部１７にプッシュバックされている。
製品部１６とスクラップ部１７とをプッシュバックで一体化したもの１５を多数個そのカシメ部１７Ｋを用いて積層ブロック化して、金型から取り出す。
その後、製品部１６を本接着又は溶接で固め、最後にカシメ１７Ｋのあるスクラップ部１７を製品部１６から取り外すことにより、カシメ部１７Ｋのない製品１６が得られることとなる。
このように、本発明によれば、コアの製品部１６にＶカシメや丸カシメを設けることがないため、固定子の環状ヨーク外コア部の鉄損を小さくすることができる。

そこで、この後、図１（ａ）の積層コア１０のティース１１Ｔに巻線をした後、図１（ｂ）のヨーク１６を焼きばめして一体にすることで、固定子を形成している。
また、後工程で接着や溶接を行った後、スクラップ部１７を製品部１６から分離し易くするため、切欠き１７Ｓをスクラップ部１７に設けている。

図２は、積層されたコア（図１（ｂ）のＸ−Ｘの切断線）の縦断面で、スクラップ部１７と製品ヨーク部１６が、プッシュバック（ＰＢ線）された円弧上で一体となり、この状態で金型より搬出される。スクラップ部１７はＶカシメ１７Ｋで締結されているのが判る。

図３は、本発明の実施例２に係るカシメなしコアの製造方法を説明する平面図である。図において、３０は分割型コアプッシュバック部、３１は製品部としての分割型コア、３１ａは係合凹部、３１ｂは係合凸部、３１Ｋは切り欠き部、３１Ｐはポールシュー、３１Ｔはティース，３１Ｙはヨーク、３５はスクラップ部、３５ａは係合凸部、３５ｂは係合凸部３５ａの中央に形成されたスリット、３５Ｖはスクラップ部３５に設けられたＶカシメ、ＰＢ（点線部）はプッシュバック部位である。分割型コア３１は、中央部がティース３１Ｔで、先端にポールシュー３１Ｐを、ポールシュー３１ｐの反対側にヨーク３１Ｙをそれぞれ形成し、ヨーク３１Ｙの両端に係合凹部（図で右端）３１ａと係合凸部（図で左端）３１ｂを形成されている。これを多数個積層し、ティース３１Ｔに巻線を施した後、この係合凹部３１ａに別の分割型コア３１の積層体の係合凸部３１ｂを係合させ、これを繰り返すことにより、最終的に環状のコア（すなわち、固定子）が出来上がる。
実施例２では分割型コア３１のヨーク３１Ｙの外周中央部に切り欠き３１Ｋを形成している点が特徴で、この切り欠き３１Ｋにフラットプッシュバックにより、実施例２に係るスクラップ部３５の分割型コア３１の係合凸部３５ａを挿嵌することで、分割型コア３１と一体となりブロック化して、金型から取り出す。
スリット３５ｂは、後工程で接着や溶接固定された後、スクラップ部３５が容易に取り外せる形状としている。
その後、製品部３１を本接着又は溶接で固め、最後にスクラップ部３５を製品部３１から取り外すことにより、カシメ部３５Ｖのない製品３１が得られることとなる。
このように、本発明によれば、コアの製品部３１にＶカシメや丸カシメを設けることがないため、固定子の環状ヨーク外コア部の鉄損を小さくすることができる。
図４は、実施例２により積層されたコアの縦断面で、スクラップ部３５と製品部３１が、プッシュバックされて両者一体となりブロック化され、この状態で金型より搬出される。スクラップ部３５はＶカシメ３５Ｋで締結されている。

図５は、実施例２の抜き型レイアウトの１例で、（Ａ）は打ち抜く迄の平面図、（Ｂ）は取り外しの説明をする平面図である。
図（Ａ）において、加工ステーション（イ）〜（ホ）を経て、珪素鋼板Ｗから固定子鉄心の構成部品であるコア３１を製造する。
まず、加工ステーション（イ）でパイロット穴Ｐから所定の間隔をおいて、スリット３５ｂをあける。
次に、加工ステーション（ロ）でパイロット穴Ｐから上記間隔をおいてスリット３５ｂを含んだスクラップ部３５を打ち抜き、その後プッシュバックする。
また、スクラップ部３５の中央線を挟んで下方の左右対称の位置にポールシュー形成穴Ｓ１、Ｓ２を開ける。
加工ステーション（ハ）はアイドル工程である。
加工ステーション（ニ）では、Ｖカシメ３５Ｖを形成する。
加工ステーション（ホ）では、製品ヨーク部３１をブランキング（打ち抜き）する。
以上の工程を経て、製品ヨーク部３１とプッシュバックで一体化されたスクラップ部３５とから成る一体物Ｓ１が得られる。
同様にして、順次製造される一体物Ｓ２，Ｓ３，・・・を所定数積層して、ブロック化して、金型から取り出す。その後、製品ヨーク部３１を本接着又は溶接で固める（図Ｂの（Ｉ）参照）。最後に、スクラップ部（図ＢのＩａ）を取り外して製品（図ＢのＩｂ）とする。
このように、Ｖカシメを形成したスクラップ部３５が最終的に取り外されて、製品コア部３１にはＶカシメがないので、固定子の鉄損を小さくすることができる。
なお、図５では、判り易くするために、珪素鋼板から一体物Ｓ１を１個打ち抜く例で説明したが、実際は加工ステーション（イ）と（ロ）の中間において、加工ステーション（イ）と同じ打ち抜き動作を図で上下１８０度逆転して行わせ、同じく、加工ステーション（ロ）と（ハ）の中間においても、加工ステーション（ロ）と同じ打ち抜き動作を図で上下１８０度逆転して行わせ、以下、同様なことを行わせることで、珪素鋼板を無駄なく利用することができ、省資源となる。

以上のように、本発明によれば、積層コアを固着するための加熱装置や溶接装置を金型内に必要としないので、金型が複雑な構造とならず、また金型内に加熱装置を組み込む場合の鉄心打ち抜き精度がばらつく問題もなくなる。
また、スクラップ部にＶカシメや丸カシメを設け、コア製品部にはＶカシメや丸カシメを設けることがないため、一体型コアおよび分割型コアのいずれにおいても製品の鉄損を小さくできるようになる。

本発明の実施例１に係るカシメなしコアの製造方法を説明する平面図で、（ａ）は一体型内コア部近傍、（ｂ）は環状ヨーク外コア部近傍をそれぞれ示している。 積層されたコア（図１（ｂ）のＸ−Ｘの切断線）の縦断面である。 本発明の実施例２に係るカシメなしコアの製造方法を説明する平面図である。 実施例２により積層されたコアの縦断面である。 実施例２の抜き型レイアウトの１例で、（Ａ）は打ち抜く迄の平面図、（Ｂ）は取り外しの説明をする平面図である。 従来技術１である丸カシメ方式による積層方法を説明する図で、（ａ）は内コア、（ｂ）は外コアをそれぞれ示す平面図である。 従来技術２であるＶカシメ方式による積層方法を説明する平面図である。

符号の説明

１０ 一体型内コアプッシュバック部
１１ 一体型内コア（製品部）
１１Ｐ 内コアのポールシュー
１１Ｔ ティース
１１Ｙ ヨーク
１２ 環状コア（スクラップ部）
１２Ｋ 丸カシメ
１２Ｓ 切欠き
１５ 環状ヨーク外コアプッシュバック部
１６ 環状ヨーク外コア（製品）部
１７ スクラップ部
１７Ｋ Ｖカシメ
１７Ｓ スリット
３０ 分割型コアプッシュバック部
３１ 分割型コア
３１ａ 係合凹部
３１ｂ 係合凸部
３１Ｋ 切り欠き部
３１Ｐ ポールシュー
３１Ｔ ティース
３１Ｙ ヨーク
３５ スクラップ部
３５ａ 係合凸部
３５ｂ スリット
３５Ｖ Ｖカシメ
ＰＢ プッシュバック部位

Claims (6)

1. 鋼板から製品部としてのコアを多数個打ち抜き、該多数のコアを積層して成る積層コアの製造方法において、前記製品部に隣接するスクラップ部に予めカシメ部を設け、前記スクラップ部を前記鋼板から打ち抜いた後に前記スクラップ部をプッシュバックにより前記製品部と前記スクラップ部とを一体化し、当該一体化したものを多数個前記カシメ部を用いて積層ブロック化して、金型から取り出し、前記製品部を本接着又は溶接で固めて、最後に前記スクラップ部を前記製品部から取り外して製品を得ることを特徴とするカシメなしコアの製造方法。
2. 前記製品部が、ポールシュー側を半径方向中心側にかつヨーク側を半径方向外側にして成るティースを多数個放射状に一体配設した一体型内コアであり、
   前記スクラップ部が、前記一体型内コアのポールシュー側に隣接して成る環状捨て抜き部であることを特徴とする請求項１記載のカシメなしコアの製造方法。
3. 前記製品部が、一体型内コアを内側に内接収容するための環状ヨーク外コアであり、
   前記スクラップ部が、前記環状ヨーク外コアの外周に隣接して成る捨て抜き外周部であることを特徴とする請求項１記載のカシメなしコアの製造方法。
4. 前記スクラップ部の一部が半径方向に切り欠かれていることを特徴とする請求項２又は３記載のカシメなしコアの製造方法。
5. 前記製品部が、先端にポールシューをかつ前記ポールシューの反対側にヨークを形成し、隣接のティースのヨークと係合するための係合部をそれぞれ前記ヨークの両端に形成しさらに切り欠きを前記ヨークの外周中央部に形成して成る分割型コア用ティースであり、
   前記スクラップ部が、前記切り欠きに嵌合可能な突起を備え前記ヨークの外周にプッシュバックされるスクラップ固着部であることを特徴とする請求項１記載のカシメなしコアの製造方法。
6. 前記突起にスリットを半径方向に形成したことを特徴とする請求項５記載のカシメなしコアの製造方法。

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