JP5782781B2 - かしめ方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の部材に同軸的に形成されたかしめ孔に通されたかしめピンの端部を塑性変形させることにより複数の部材を固定するかしめ方法に関する。

複数の部材に同軸的に形成されたかしめ孔にかしめピンを通し、このかしめピンの端部を塑性変形させることにより複数の部材を固定するかしめ方法が知られている。このかしめ方法として良く用いられる方法はスピニングかしめ方法である。この方法によれば、図１２に示すように、複数の部材Ｄ，Ｅに同軸的に形成されたかしめ孔に通されたかしめピンＰの端部の外縁部分を偏芯回転するかしめ治具Ｊにより加圧し、前記外縁部分を図の点線Ｔで示すように塑性変形させることにより複数の部材Ｄ，Ｅが固定される。

また、特許文献１は、複数の部材に同軸的に形成されたかしめ孔に通されたかしめピンの端部をかしめパンチで軸方向に加圧することにより、かしめピンの端部を塑性変形させて、複数の部材を固定するかしめ方法を開示する。このかしめ方法によれば、図１３に示すように、複数の部材Ｄ，Ｅに同軸的に形成されたかしめ孔に通されたかしめピンＰの端面にくぼみＲが形成されている。一方、かしめパンチＣの先端面には突起Ｋが形成されている。このかしめパンチＣをかしめピンＰに対して同軸的に配置し、かしめパンチＣを軸方向移動させることによりかしめピンＰを軸方向に加圧する。これにより図１３の点線Ｔで示すようにかしめピンＰのくぼみＲからかしめピンＰの端部が裂けるように塑性変形される。斯かる塑性変形により複数の部材Ｄ，Ｅが固定される。

特許文献２も、複数の部材に同軸的に形成されたかしめ孔に通されたかしめピンの端部をかしめパンチで軸方向に加圧することにより、かしめピンの端部を塑性変形させて、複数の部材を固定するかしめ方法を開示する。このかしめ方法によれば、図１４に示すように、複数の部材Ｄ，Ｅに同軸的に形成されたかしめ孔に通されたかしめピンＰに対し、先端部が円筒状に形成されたかしめパンチＣを同軸的に配置する。そして、かしめパンチＣを軸方向移動させることによりかしめピンＰを軸方向に加圧する。これにより図１４の点線Ｔで示すように、かしめピンＰの外周部分が薄く引き延ばされるように塑性変形される。斯かる塑性変形により複数の部材Ｄ，Ｅが固定される。

特開平６−３８４６９号公報 特開２００９−１１０８８５号公報

（発明が解決しようとする課題）
スピニングかしめ方法によれば、かしめ治具を回転させながらかしめピンの端部を塑性変形させるため、かしめに要する時間が長い。また、かしめ治具を回転させるための回転機構が必要であるので、かしめ装置が高価である。また、かしめピンの端部にかしめ治具をこすりつけながら回転させるため、かしめ治具が摩耗する。この摩耗を軽減するためにかしめ治具を超硬材料で構成した場合、かしめ治具の製造コストの増大を招く。さらに、かしめ治具の回転によりかしめピンがその軸方向と直交する方向に力を受けるので、かしめピンの外壁とかしめ孔を形成する内壁との間に隙間が生じる。この隙間の形成によりかしめによる複数の部材の固定強度が低下する。

特許文献１に記載のかしめ方法によれば、かしめピンの端面に形成されたくぼみを起点としてかしめピンの端部が裂かれるように端部が塑性変形してかしめ部が形成される。このような塑性変形では、かしめ部が薄く形成されるためにかしめ部の強度低下を招く。また、かしめピンの端部が裂かれて押し拡げられるように塑性変形する際に、かしめ部がかしめられる側の部材に当たる可能性が高い。このためかしめられる側の部材の材料割れを生じる可能性がある。

また、スピニングかしめ方法、特許文献１および特許文献２に記載のかしめ方法によれば、かしめピンのうちかしめ孔からから突出している部分、すなわちかしめ孔の内壁に対面していないかしめピンの端部のみを径方向に拡げることにより複数の部材が固定される。つまり、かしめピンの端部を拡径させることにより積層された複数の部材が固定される。このような固定方法では、かしめ孔の内壁とかしめピンの外壁との間に隙間が形成されている場合、この隙間の形成範囲内で複数の部材が動くため、複数の部材を十分に固定することができない。

多くの場合に、かしめ孔の内壁とかしめピンの外壁との間に隙間が形成される。例えば、リング状のケイ素鋼板を積層してなるモータのロータコアにおいては、ケイ素鋼板の積層体からなる積層板の両端にリング状のエンドプレートが押え板として配設される。積層板とエンドプレートとをかしめピンにより固定する場合、積層板の周方向およびエンドプレートの周方向に沿って複数のかしめ孔が形成される。この場合、エンドプレートに形成される全てのかしめ孔の位置と、積層板に形成される全てのかしめ孔の位置とを完全に一致させることは難しい。したがって、エンドプレートに形成されるかしめ孔の径が積層板に形成されるかしめ孔の径よりも大きくなるように、エンドプレートにかしめ孔が形成される。よって、エンドプレートに形成されるかしめ孔の内壁とかしめピンとの間に隙間が形成される。従来のかしめ方法によれば、かしめピンの端部のみを塑性変形させているため、この隙間を埋めることができない。そのためこのロータコアをモータに用いた場合、ロータコアの回転力に伴う遠心力がかしめピンの軸方向に垂直な方向に作用して、隙間の形成範囲内でエンドプレートと積層板の相対的な位置ズレが生じる。そのことによりロータコアの回転アンバランス量が大きくなり、結果としてモータの信頼性を低下させるという不具合が生じる。

以上のように、従来のかしめ方法においては、種々の問題があった。特にかしめ孔の内壁とかしめピンの外壁との間に隙間が形成されている場合に、かしめによる固定力が不足していた。本発明は、このような問題点を解決し得るかしめ方法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）
本発明は、モータに用いられるロータコアの積層板の両端に配設された押え板としてのエンドプレートに形成された第１かしめ孔と、前記積層板に形成され前記第１かしめ孔の径よりも小さい径を有する第２かしめ孔とに、かしめピンを通し、前記かしめピンを塑性変形させることにより、前記積層板に前記エンドプレートを固定する、ロータコアのかしめ方法であって、前記かしめピンの軸方向における部分のうち、前記第１かしめ孔に対面する部分を拡径させ、前記第１かしめ孔の内壁と前記かしめピンの外壁との間に形成されていた隙間を埋めるように、前記かしめピンを塑性変形させる第１工程と、前記かしめピンの軸方向における部分のうち、前記第１かしめ孔及び前記第２かしめ孔から突出している部分である端部の径が、前記第１かしめ孔の径よりも大きくなるように、前記端部の外周部分を塑性変形させる第２工程と、を含む、かしめ方法を提供する。

本発明のかしめ方法によれば、第１工程により、かしめピンの軸方向における部分のうち、内方部である第１かしめ孔に対面する部分が拡径するようにかしめピンの端部が塑性変形される。内方部はかしめピンの軸方向における部分のうち端部以外の部分である。ここで、「端部」は、複数の部材に同軸的に形成されたかしめ孔に通されたかしめピンの軸方向における部分のうち、かしめ孔から突出している部分である。したがって、端部以外の内方部は複数の部材に形成されるかしめ孔の内壁に対面する部分である。よって、かしめピンの軸方向における部分のうち第１かしめ孔に対面する部分が拡径することにより、かしめ孔の内壁とかしめピンの外壁との間の隙間が埋められる。隙間が埋められた状態で、第２工程にてかしめピンの端部が塑性変形されて、複数の部材が固定される。このように固定された複数の部材においては、かしめ孔とかしめピンとの間の隙間が埋められているために、固定された部材が隙間の形成領域内で動くことが防止される。よって、かしめによる固定力が向上する。

前記第１工程は、前記かしめピンの端面のうち内周側の部分の塑性変形量が外周側の部分の塑性変形量よりも多くなるように前記端面を前記かしめピンの軸方向に加圧することにより、前記かしめピンの軸方向における部分のうち前記第１かしめ孔に対面する部分が拡径するように前記端部を塑性変形させる工程であるのがよい。これによれば、かしめピンの端面の内周側の部分の塑性変形量が外周側の部分の塑性変形量よりも多くなるようにかしめピンの端面を軸方向に加圧することにより、かしめピンの内部組織が加圧方向に押し出されるとともに径外方に逃げる。このためかしめピンの内方部である第１かしめ孔に対面する部分における径外方への材料流動が生起されて、かしめピンの内方部が拡径する。

この場合、前記第１工程は、円錐形状をなし且つ頂角が１６０°以上である先端部を有するかしめパンチで前記かしめピンの端面を前記かしめピンの軸方向に加圧することにより、前記端部を塑性変形させる工程であるのがよい。これによれば、かしめパンチの先端部が円錐形状であるので、このかしめパンチによりかしめピンの端面を軸方向に加圧することにより、かしめピンの端面のうち内周側の部分の塑性変形量が外周側の部分の塑性変形量よりも多くされる。

上記頂角が１６０°未満である場合、特許文献１に示すようにかしめピンの端部のみが裂かれて押し拡げられる。このためかしめピンの内方部の拡径が十分になされない。よって、頂角は１６０°以上であるのがよい。好ましくは頂角が１７５°以下であるとよい。頂角が１７０°以上であると、かしめピンの径内方から径外方への材料流動が起こり難い。したがって、上記頂角は、１６０°から１７５°の範囲内であるのがより好ましい。

また、前記第１工程は、凸状の曲面形状をなした先端部を有するかしめパンチで前記かしめピンの端面を前記かしめピンの軸方向に加圧することにより、前記端部を塑性変形させる工程であってもよい。これによれば、かしめパンチの先端部が凸状の曲面形状であるので、このかしめパンチによりかしめピンの端面を軸方向に加圧することにより、かしめピンの端面の内周側の部分を外周側の部分に比してより多く塑性変形させることができる。

上記において、かしめピンの端面の「内周側の部分」、および、「外周側の部分」との表現は、かしめピンの端面の径方向における領域を相対比較するために用いた表現である。つまり、「内周側の部分」は、「外周側の部分」よりも径内方に位置する部分である。

また、前記第１工程は、前記かしめピンの端部に面当たりするとともに、前記かしめピンの端部を構成する内部組織の径外方への流動を規制する規制面が設けられたかしめパンチにより前記かしめピンの端面を前記かしめピンの軸方向に加圧することにより、前記端部を塑性変形させる工程であってもよい。これによれば、かしめパンチによるかしめピンの加圧時にかしめピンの端部を構成する内部組織がかしめパンチに設けられた規制面により径外方へ流動することが規制される。したがって、端部の内部組織は径内方に流動するとともに、内方部における径外方への材料流動を促す。これによりかしめピンの内方部における径外方への材料流動が生起され、かしめピンの内方部が拡径する。

この場合、前記かしめピンの端面の外周縁に面取り部が形成されているとよい。そして、前記第１工程では、前記面取り部に面当たりするテーパ面が前記規制面としてその先端部に形成されたかしめパンチで前記かしめピンの端面を前記かしめピンの軸方向に加圧することにより、前記端部を塑性変形させるのがよい。これによれば、かしめピンの端面の外周縁には面取り部が形成されており、また、かしめパンチには面取り部に面当たりするテーパ面が形成されている。このかしめパンチでかしめピンの端面を軸方向に加圧することにより、かしめピンの端部を構成する内部組織がテーパ面により径外方へ流動することが規制される。このため、端部の内部組織は径内方に流動するとともに、内方部における径外方への材料流動を促す。これによりかしめピンの内方部における径外方への材料流動が生起され、かしめピンの内方部が拡径する。

また、前記第２工程は、前記第１工程を経たかしめピンの端部の外径よりも大きい外径を持ち且つ前記第１工程を経たかしめピンの端部の前記外径よりも小さい内径を持つ円筒状のかしめパンチにより前記第１工程を経たかしめピンの端面を加圧することにより、前記端部を塑性変形させる工程であるのがよい。これによれば、円筒状のかしめパンチで第１工程を経たかしめピンの端面を加圧することにより、端部の外周部分が引き延ばされて、前記端部の径が前記かしめ孔の径よりも大きくされ、これにより複数の部材が固定される。

本発明の第１実施形態に係るかしめ方法の第１工程を示す図である。 第１実施形態に係るかしめ方法の第１工程により生じるかしめピン内部での材料流動の状態を示す図である。 第１実施形態に係るかしめ方法の第２工程を示す図である。 積層板とその両端に配設されたエンドプレートとの固定状態を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るかしめ方法の第１工程を示す図である。 第２実施形態に係るかしめ方法の第１工程により生じるかしめピン内部での材料流動の状態を示す図である。 第２実施形態に係るかしめ方法の第２工程を示す図である。 本発明の第３実施形態に係るかしめ方法の第１工程を示す図である。 第３実施形態に係るかしめ方法の第１工程により生じるかしめピン内部での材料流動の状態を示す図である。 第３実施形態に係るかしめ方法の第２工程を示す図である。 本実施形態によりかしめられるロータコアを示す図である。 スピニングかしめ方法を示す図である。 従来のかしめパンチによるかしめ方法を示す図である。 従来の他のかしめパンチによるかしめ方法を示す図である。 第１実施形態に示した第１工程により塑性変形させたかしめピンの内部組織の状態を表すファイバーフローの写真である。

以下、本発明の実施形態について説明する。本実施形態では、モータに用いられるロータコアの積層板（ケイ素鋼板の積層体）とエンドプレートをかしめピンにより固定する例を説明する。図１１は、ロータコアを示す図である。図に示すように、このロータコアは円筒状に形成される。ロータコアはリング状のケイ素鋼板が積層された円筒状の積層板１と、円筒状の積層板１の両端に配設された押え板としてのエンドプレート２とを備える。エンドプレート２はリング状に形成された金属製のプレートである。また、積層板１およびエンドプレート２には、それぞれその周方向にかしめ孔３が形成される。本実施形態では、かしめ孔３は積層板１およびエンドプレート２の周方向に沿った２０箇所に形成される。積層板１に設けられたかしめ孔とエンドプレート２に設けられたかしめ孔が同軸配置するように、エンドプレート２が積層板１に重ね合わされる。そして、同軸配置されたかしめ孔３にかしめピンが通され、かしめピンの両端部をかしめることで、積層板１とエンドプレート２が固定される。

なお、エンドプレート２を積層板１に重ね合わせたときに、エンドプレート２に形成される全てのかしめ孔の中心が積層板１に形成される全てのかしめ孔の中心に完全に一致するように、エンドプレート２にかしめ孔を形成することは難しい。このため、エンドプレート２を積層板１に積層配置したときにエンドプレート２に形成されるかしめ孔の中心が積層板１に形成されるかしめ孔から多少ずれてもかしめピンを通すことができるように、エンドプレート２に形成されるかしめ孔は、その径が積層板１に形成されるかしめ孔の径よりも大きくなるように形成される。なお、本発明では、かしめられる複数の部材のうちの一方の部材に形成されるかしめ孔の中心と、他方の部材に形成されるかしめ孔の中心とが多少ずれて配置されていても、これらのかしめ孔にかしめピンを通すことができる場合には、これらのかしめ孔は、「複数の部材に同軸的に形成された」かしめ孔と表現される。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るかしめ方法の第１工程を示す図である。図１（ａ）は第１工程の実施前の状態を、図１（ｂ）は実施後の状態を、それぞれ示す。

図１に示すように、第１工程では、積層板１とエンドプレート２に同軸的に形成されたかしめ孔３に円柱状のかしめピン４が通される。上述したように、エンドプレート２に形成されたかしめ孔３２の径は積層板１に形成されたかしめ孔３１の径よりも大きいので、エンドプレート２に形成されたかしめ孔３２の内壁とかしめピン４の外壁との間に隙間が形成される。また、かしめ孔３に通されたかしめピン４の軸方向における部分のうちかしめ孔３から突出している部分Ａを「端部」という。「端部」以外の部分、すなわち、かしめ孔３を形成する内壁に対面している部分Ｂを「内方部」という。

かしめ孔３にかしめピン４が通された後に、かしめピン４の端面（図示上端面）が第１かしめパンチ５によりその軸方向に加圧される。第１かしめパンチ５の先端部５ａは図１に示すように円錐形状をなしている。具体的には、第１かしめパンチ５の先端部５ａの図において水平方向（第１かしめパンチ５の軸方向に直交する方向）に対する傾斜角度θが５°に設定されている。つまり、円錐の頂角が１７０°である。

このような形状の先端部５ａを有する第１かしめパンチ５がかしめピン４と同軸的に配置され、図において上部からかしめピン４の軸方向に移動することによりかしめピン４の上端面をその軸方向に加圧する。第１かしめパンチ５による加圧によって、かしめピン４の端部Ａが塑性変形するとともに、端部Ａの塑性変形に伴って内部組織が流動する。

図２は、第１工程にて第１かしめパンチ５によりかしめピン４の端面を加圧したときにおける、かしめピン４の端面付近での内部組織の流動状態を示す模式図である。第１かしめパンチ５の先端部５ａは円錐状であるので、この第１かしめパンチ５によりかしめピン４の端面が軸方向に加圧された場合、かしめピン４の端面の内周側の部分が外周側の部分よりも多く塑性変形させられる。具体的には、かしめピン４の端面の外周縁（外周側の部分）から中心（内周側の部分）に向かうにつれて、塑性変形量が連続的に増大する。より多く塑性変形させられた内周側の部分を構成する内部組織は、第１かしめパンチ５の加圧力により下方に移動するとともに、径外方に逃げる。このため図の矢印で示すように端部Ａおよび内方部Ｂにおける径外方への材料流動が生起される。

径外方への材料流動の生起によって、図１（ｂ）および図２に示すように、端部Ａおよび、端部Ａに続く内方部Ｂの一部が拡径する。本実施形態では、内方部Ｂのうち、エンドプレート２に形成されたかしめ孔３２に対面する部分が拡径する。なお、拡径領域は、第１パンチ５の先端部５ａに形成されている円錐部分の頂角や、第１パンチ５の加圧力を調整することにより、調整することができる。換言すれば、端部Ａおよび、内方部Ｂのうちエンドプレート２に形成されたかしめ孔３２に対面する部分が拡径し、内方部Ｂのうち積層板１に形成されたかしめ孔３１に対面する部分は拡径しないように、第１パンチ５の先端部５ａの円錐部分の頂角や、第１パンチ５の加圧力が調整される。

第１工程により、かしめピン４の内方部Ｂのうちエンドプレート２に形成されたかしめ孔３２に対面する部分が拡径するため、図１（ｂ）によく示すように、エンドプレート２に形成されたかしめ孔３２の内壁とかしめピン４の外壁との間に形成されていた隙間が埋められる。

次いで、第１工程を経たかしめピン４に対し第２工程が行われる。図３は、本実施形態係るかしめ方法の第２工程を示す図である。図３（ａ）は第２工程の実施前の状態を、図３（ｂ）は実施後の状態を、それぞれ示す。

この第２工程では、第２かしめパンチ６により第１工程を経たかしめピン４の端面が加圧される。第２かしめパンチ６は図３に示すように円筒形状を呈している。第２かしめパンチ６の内径φｂは、第１工程を経たかしめピン４の端面の外径φａよりも小さい。第２かしめパンチ６の外径φｃはφａよりも大きい。好ましくは、φｂはφａの０．７倍程度であるのがよく、φｃはφａの１．２倍以上であるのがよい。

このような形状の第２かしめパンチ６が第１工程を経たかしめピン４と同軸的に配置され、かしめピン４の上部からかしめピン４の軸方向に下方移動することによりかしめピン４の上端面をその軸方向に加圧する。第２かしめパンチ５による加圧によって、図３（ｂ）に示すようにかしめピン４の端部Ａのうち外周部分、具体的にはかしめピン４の端部Ａのうち中心（軸芯）からの距離がφｂよりも大きい部分が塑性変形する。これにより、かしめピン４の端部Ａの径がエンドプレート２に形成されたかしめ孔３２の開口部分の径よりも大きくなるように、かしめピン４の端部Ａの外周部分が引き延ばされて、積層板１とエンドプレート２が固定される。

以上の工程を含む本実施形態のかしめ方法は、図４に示すように、積層板１とその一方端に配設されたエンドプレート２ａとの固定、および、積層板１とその他方端に配設されたエンドプレート２ｂとの固定、のために実施される。また、図１１に示すように周方向の複数箇所に形成されたそれぞれのかしめ孔３に通されたかしめピンを全てかしめることにより、積層板１とその両端に配設されたエンドプレート２が周方向に亘り固定される。

（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態に係るかしめ方法の第１工程を示す図である。図５（ａ）は第１工程の実施前の状態を、図５（ｂ）は実施後の状態を、それぞれ示す。

図５に示すように、本実施形態の第１工程では、かしめ孔３に通された円柱状のかしめピン４の端面が第１かしめパンチ１５により加圧される。第１かしめパンチ１５の先端部１５ａは図５に示すように凸状の曲面形状に形成されている。

第１パンチ１５はかしめ孔３に通されたかしめピン４と同軸的に配置され、図において上部からかしめピン４の軸方向に移動することによりかしめピン４の上端面をその軸方向に加圧する。第１かしめパンチ１５による加圧によって、かしめピン４の端部Ａが塑性変形するとともに、端部Ａの塑性変形に伴って内部組織が流動する。

図６は、第１工程にて第１かしめパンチ１５によりかしめピン４の端面を加圧したときにおける、かしめピン４の端面付近での内部組織の流動状態を示す模式図である。第１かしめパンチ１５の先端部１５ａは凸状の曲面形状であるので、この第１かしめパンチ１５によりかしめピン４の端面が加圧された場合、かしめピン４の端面の内周側の部分が外周側の部分よりも多く塑性変形させられる。具体的には、かしめピン４の端面の外周縁（外周側の部分）から中心（内周側の部分）に向かうにつれて、塑性変形量が連続的に増大する。より多く塑性変形させられた内周側の部分を構成する内部組織は、第１かしめパンチ１５の加圧力により下方に移動するとともに、径外方に逃げる。このため図の矢印で示すように、端部Ａおよび内方部Ｂにおける径外方への材料流動が生起される。

径外方への材料流動の生起によって、図５（ｂ）および図６に示すように、端部Ａおよび、端部Ａに続く内方部Ｂの一部（エンドプレート２に形成されたかしめ孔３２に対面する部分）が拡径する。なお、拡径領域は、第１パンチ１５の先端部１５ａの曲面形状の曲率や、第１パンチ１５の加圧力を調整することにより、調整することができる。換言すれば、端部Ａおよび、内方部Ｂのうちエンドプレート２に形成されたかしめ孔３２に対面する部分が拡径し、内方部Ｂのうち積層板１に形成されたかしめ孔３１に対面する部分は拡径しないように、第１パンチ１５の先端部１５ａの曲面形状の曲率や、第１パンチ１５の加圧力が調整される。

第１工程により、かしめピン４の内方部Ｂのうちエンドプレート２に形成されたかしめ孔３２に対面する部分が拡径するため、図５（ｂ）によく示すように、エンドプレート２に形成されたかしめ孔３２の内壁とかしめピン４の外壁との間に形成されていた隙間が埋められる。

次いで、第１工程を経たかしめピン４に対し第２かしめパンチ６を用いて第２工程が行われる。図７は、本実施形態に係るかしめ方法の第２工程を示す図である。図７（ａ）は第２工程の実施前の状態を、図７（ｂ）は実施後の状態を、それぞれ示す。この第２工程は、上記第１実施形態の第２工程と同一であるので、その具体的説明は省略する。以上の工程を含むかしめ方法により、積層板１とエンドプレート２が固定される。

（第３実施形態）
図８は、本発明の第３実施形態に係るかしめ方法の第１工程を示す図である。図８（ａ）は第１工程の実施前の状態を、図８（ｂ）は実施後の状態を、それぞれ示す。

図８に示すように、本実施形態の第１工程では、かしめ孔３に通された円柱状のかしめピン１４の端面が第１かしめパンチ２５により加圧される。第１かしめピン１４の端面の外周縁には面取り部１４ａが形成されている。また、第１かしめパンチ２５は円柱状に形成されている。第１かしめパンチ２５の先端部２５ａには、第１かしめピン１４の端面と同径の円部２５ｂと、この円部２５ｂの周縁から突出方向に傾斜したテーパ面２５ｃが形成されている。テーパ面２５ｃの図において水平方向に対する傾斜角度は、第１かしめピン１４に形成された面取り部１４ａの傾斜角度と等しい。したがって、テーパ面２５ｃは、面取り部１４ａに面当たりし得るように構成されている。

第１かしめパンチ２５がかしめピン１４と同軸的に配置され、図において上部からかしめピン１４の軸方向に移動することによりかしめピン１４の上端面をその軸方向に加圧する。第１かしめパンチ２５による加圧によって、かしめピン１４の端部Ａが塑性変形するとともに、端部Ａの塑性変形に伴って内部組織が流動する。

図９は、第１工程にて第１かしめパンチ２５によりかしめピン１４の端面を加圧したときにおける、かしめピン１４の端面付近での内部組織の流動状態を示す模式図である。第１かしめパンチ２５の先端部２５ａにはテーパ面２５ｃが設けられており、このテーパ面２５ｃはかしめピン１４の面取り部１４ａに面当たりする。この状態でかしめピン１４の端面が加圧された場合、かしめピン１４の端部Ａを構成する内部組織の径外方への流動が、テーパ面２５ｃにより規制される。このテーパ面２５ｃが本発明の規制面に相当する。

テーパ面２５ｃにより径外方への流動が規制された内部組織は径内方に流動するとともに、内方部Ｂにおける径外方への材料流動を促す。つまり、かしめパンチによる加圧時に本来では径外方に広がるべき部分がテーパ面２５ｃにより規制されているため、端部Ａにおいて内部組織が径外方に流動する量が減少し、こうして減少した分だけ、内方部Ｂにおける径外方への材料流動が増加する。このため、図の矢印で示すように、かしめピン１４の内方部Ｂにおける径外方へ材料流動が生起される。

径外方への材料流動の生起によって、図８（ｂ）および図９に示すように、内方部Ｂのうちエンドプレート２に形成されたかしめ孔３２に対面する部分が拡径する。なお、拡径領域は、第１パンチ２５の先端部に形成されているテーパ面２５ｃおよび第１かしめピン１４の端面の外周縁に形成されている面取り部１４ａの傾斜角度や傾斜面積、第１パンチ２５の加圧力等を調整することにより、調整することができる。換言すれば、内方部Ｂのうちエンドプレート２に形成されたかしめ孔３２に対面する部分が拡径し、内方部Ｂのうち積層板１に形成されたかしめ孔３１に対面する部分は拡径しないように、第１パンチ２５のテーパ面２５ｃおよびかしめピン１４の面取り部１４ａの傾斜角度や傾斜面積、第１パンチ２５の加圧力等が調整される。

第１工程により、かしめピン１４の内方部Ｂのうちエンドプレート２に形成されたかしめ孔３２に対面する部分が拡径するため、図８（ｂ）によく示すように、エンドプレート２に形成されたかしめ孔３２の内壁とかしめピン４の外壁との間に形成されていた隙間が埋められる。

次いで、第１工程を経たかしめピン１４に対し第２工程が行われる。図１０は、本実施形態係るかしめ方法の第２工程を示す図である。図１０（ａ）は第２工程の実施前の状態を、図１０（ｂ）は実施後の状態を、それぞれ示す。この第２工程は、上記第１実施形態の第２工程と同一であるので、その具体的説明は省略する。以上の工程を含むかしめ方法により、積層板１とエンドプレート２が固定される。

以上のように、本発明の各実施形態により、積層板１およびエンドプレート２に同軸的に形成されたかしめ孔３１，３２に通されたかしめピン４，１４の端部Ａを塑性変形させることにより積層板１とエンドプレート２とを固定するかしめ方法であって、かしめピン４，１４の軸方向における部分のうち端部Ａ以外の部分である内方部Ｂが拡径するように、端部Ａを塑性変形させる第１工程と、端部Ａの径がかしめ孔３１，３２の径よりも大きくなるように端部Ａの外周部分を塑性変形させる第２工程と、を含む、かしめ方法が説明される。

本実施形態のかしめ方法によれば、第１工程により、かしめピン４，１４の内方部Ｂのうちエンドプレート２に形成されたかしめ孔３２に対面する部分が拡径するようにかしめピン４，１４の端部が塑性変形される。このためエンドプレート２に形成されたかしめ孔３２の内壁とかしめピン４，１４の外壁との間の隙間が埋められる。隙間が埋められた状態で、第２工程にてかしめピン４，１４の端部が塑性変形されて、積層板１とエンドプレート２が固定される。隙間が埋められているために、固定されたエンドプレート２が隙間の形成領域内で動くことが防止される。よって、かしめによる固定力が向上する。

また、かしめ孔３２とかしめピン４，１４との間の隙間が埋められているので、本実施形態に示した方法により製造されたロータコアがモータに用いられた場合に、回転遠心力や振動に対する強度が増加し、モータの信頼性を向上させることができる。

また、本実施形態では、第１工程でかしめ孔３２とかしめピン４，１４との間の隙間が埋められることにより、積層板１とエンドプレート２が仮固定される。そして、第２工程によりかしめピン４，１４の端部を潰す（塑性変形させる）ことにより、完全に積層板１とエンドプレート２が固定される。このように二回にわけて積層板１とエンドプレート２とを固定するので、固定後のロータコアの高さ精度が向上する。したがって、ロータコアの円周方向に沿った高さ寸法のバラツキを小さくすることができる。

また、図１５は、第１実施形態に示した第１工程により塑性変形させたかしめピンの内部組織の状態を表すファイバーフローの写真である。この図からわかるように、内部組織中の金属繊維が一定の方向にきれいに配向している。このように、本実施形態によれば、第１工程によりかしめピンの内部組織が配向するために、かしめピンの強度が向上する。

また、上記第１実施形態および第２実施形態の第１工程では、かしめピン４の端面のうち内周側の部分の塑性変形量が外周側の部分の塑性変形量よりも多くなるようにかしめピン４の端面をかしめピン４の軸方向に加圧することにより、内方部Ｂが拡径するようにかしめピン４の端部が塑性変形させられる。この工程により、かしめピン４の内部組織が加圧方向に押し出されるとともに径外方に逃げる。このためかしめピン４の内方部Ｂにおける径外方への材料流動が生起されて、かしめピン４の内方部Ｂ、特に内方部Ｂのうちエンドプレート２に形成されたかしめ孔３２の内壁に対面する部分が拡径する。

また、上記第１実施形態の第１工程では、円錐形状をなし且つ頂角が１７０°である先端部５ａを有する第１かしめパンチ５でかしめピン４の端面をその軸方向に加圧することにより、かしめピン４の端部が塑性変形させられる。これによれば、先端部５ａが円錐形状である第１かしめパンチ５によりかしめピン４の端面を加圧することにより、かしめピン４の端面のうち内周側の部分の塑性変形量が外周側の部分の塑性変形量よりも多くされる。

また、上記第２実施形態の第１工程では、凸状の曲面形状をなした先端部１５ａを有する第１かしめパンチ１５でかしめピン４の端面を加圧することにより、かしめピン４の端部が塑性変形させられる。これによれば、先端部１５ａが凸状の曲面形状である第１かしめパンチ１５によりかしめピン４の端面を加圧することにより、かしめピン４の端面の内周側の部分を外周側の部分に比してより多く塑性変形させることができる。

また、上記第３実施形態の第１工程では、かしめピン１４の端部Ａの外周縁に形成された面取り部１４ａに面当たりするとともに、端部Ａを構成する内部組織の径外方への流動を規制するテーパ面２５ｃが設けられた第１かしめパンチ２５によりかしめピン１４の端面を軸方向に加圧することにより、かしめピン１４の端部Ａが塑性変形させられる。これによれば、第１かしめパンチ２５によるかしめピン１４の加圧時にかしめピン１４の端部Ａを構成する内部組織が第１かしめパンチ２５に設けられたテーパ面２５ｃにより径外方へ流動することが規制される。したがって、端部Ａの内部組織は径内方に流動するとともに、内方部Ｂにおける径外方への材料流動を促す。これによりかしめピン１４の内方部Ｂにおける径外方への材料流動が生起され、かしめピン１４の内方部Ｂ、特に内方部Ｂのうちエンドプレート２に形成されたかしめ孔３２の内壁に対面する部分が拡径する。

また、各実施形態の第２工程では、第１工程を経たかしめピン４，１４の端部Ａの外径φａよりも大きい外径φｃを持ち且つかしめピン４，１４の端部Ａの外径φａよりも小さい内径φｂを持つ円筒状の第２かしめパンチ６により第１工程を経たかしめピン４，１４の端面を加圧することにより、かしめピン４，１４の端部が塑性変形させられる。この第２工程によりかしめピン４，１４の端部Ａの外周部分（かしめピン４の端部Ａのうち径がφｂよりも大きい部分）が引き延ばされて、端部Ａの径がかしめ孔３２の径よりも大きくされる。これにより積層板１とエンドプレート２が固定される。

１…積層板、２…エンドプレート、３…かしめ孔、４…かしめピン、１４…かしめピン、１４ａ…面取り部、５…第１かしめパンチ、５ａ…先端部、１５…第１かしめパンチ、１５ａ…先端部、２５…第１かしめパンチ、２５ａ…先端部、２５ｃ…テーパ面（規制面）、６…第２かしめパンチ、３１…かしめ孔、３２…かしめ孔、Ａ…端部、Ｂ…内方部

Claims (7)

1. モータに用いられるロータコアの積層板の両端に配設された押え板としてのエンドプレートに形成された第１かしめ孔と、前記積層板に形成され前記第１かしめ孔の径よりも小さい径を有する第２かしめ孔とに、かしめピンを通し、前記かしめピンを塑性変形させることにより、前記積層板に前記エンドプレートを固定する、ロータコアのかしめ方法であって、
   前記かしめピンの軸方向における部分のうち、前記第１かしめ孔に対面する部分を拡径させ、前記第１かしめ孔の内壁と前記かしめピンの外壁との間に形成されていた隙間を埋めるように、前記かしめピンを塑性変形させる第１工程と、
   前記かしめピンの軸方向における部分のうち、前記第１かしめ孔及び前記第２かしめ孔から突出している部分である端部の径が、前記第１かしめ孔の径よりも大きくなるように、前記端部の外周部分を塑性変形させる第２工程と、
   を含む、かしめ方法。
2. 請求項１に記載のかしめ方法において、
   前記第１工程は、前記かしめピンの端面のうち内周側の部分の塑性変形量が外周側の部分の塑性変形量よりも多くなるように前記端面を前記かしめピンの軸方向に加圧することにより、前記かしめピンの軸方向における部分のうち前記第１かしめ孔に対面する部分が拡径するように前記端部を塑性変形させる工程である、かしめ方法。
3. 請求項２に記載のかしめ方法において、
   前記第１工程は、円錐形状をなし且つ頂角が１６０°以上である先端部を有するかしめパンチで前記かしめピンの端面を前記かしめピンの軸方向に加圧することにより、前記端部を塑性変形させる工程である、かしめ方法。
4. 請求項２に記載のかしめ方法において、
   前記第１工程は、凸状の曲面形状をなした先端部を有するかしめパンチで前記かしめピンの端面をかしめピンの軸方向に加圧することにより、前記端部を塑性変形させる工程である、かしめ方法。
5. 請求項１に記載のかしめ方法において、
   前記第１工程は、前記かしめピンの端部に面当たりするとともに、前記かしめピンの端部を構成する内部組織の径外方への流動を規制する規制面が設けられたかしめパンチにより前記かしめピンの端面を前記かしめピンの軸方向に加圧することにより、前記端部を塑性変形させる工程である、かしめ方法。
6. 請求項５に記載のかしめ方法において、
   前記かしめピンの端面の外周縁に面取り部が形成されており、
   前記第１工程では、前記面取り部に面当たりするテーパ面が前記規制面としてその先端部に形成されたかしめパンチで前記かしめピンの端面を前記かしめピンの軸方向に加圧することにより、前記端部を塑性変形させる、かしめ方法。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のかしめ方法において、
   前記第２工程は、前記第１工程を経たかしめピンの端部の外径よりも大きい外径を持ち且つ前記第１工程を経たかしめピンの端部の前記外径よりも小さい内径を持つ円筒状のかしめパンチにより前記第１工程を経たかしめピンの端面を加圧することにより、前記端部を塑性変形させる工程である、かしめ方法。