JP5893904B2 - 積層鉄心及びその製造方法 - Google Patents
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Description
前記積層鉄心は、円環状のヨーク部を有する固定子鉄心であり、前記かしめ部は、前記鉄心用鋼板あるいは前記鉄心抜板に対する切り起しにより形成した複数の切起し片であって、一方の鉄心抜板における前記複数の切起し片が、他方の鉄心抜板における前記複数の切起し片の切り起し跡の開口から嵌合するように構成すると共に、前記複数の切起し片は、一枚の前記鉄心抜板において前記ヨーク部外周に沿うようにして形成されるとともに相互に隣り合う切起し片同士が対向して対をなし、各切起し片は、基端部側が前記鉄心抜板に対して傾斜した傾斜部と、先端部側が前記鉄心抜板に対して平行な平坦部とからなり、前記かしめ部相互間で嵌合させた状態で、前記一方の鉄心抜板の各切起し片の傾斜部と平坦部とが、前記他方の鉄心抜板の各切起し片の傾斜部と平坦部とに夫々密着し、且つ当該一方の鉄心抜板の各切起し片の先端部と、当該他方の鉄心抜板の各切り起し跡の前記開口との間に隙間を有する構成としたことを特徴とする。
鉄心用鋼板に対し成形ポンチを用いて前記複数の切起し片を切り起すかしめ部形成工程と、前記鉄心用鋼板から鉄心抜板を打ち抜く打抜き工程と、前記複数の切起し片を、先に打ち抜いた鉄心抜板における前記複数の切起し片の切起し跡の開口から嵌合させ、押込みポンチを用いて押し込むことによりかしめて積層する積層工程とからなり、前記かしめ部形成工程において、前記成形ポンチにより形成する切起し片は、基端部側が傾斜した傾斜部と先端部側が平行な平坦部とからなり、前記鉄心用鋼板において前記鉄心抜板に相当する鉄心抜板相当部分でそのヨーク部外周に沿うようにして形成されるとともに相互に隣り合う前記切起し片同士が対向して対をなすように形成され、前記積層工程において、前記押込みポンチで押し込むことにより前記かしめ部相互間で嵌合させた状態で、前記一方の鉄心抜板の各切起し片の傾斜部と平坦部とが、前記他方の鉄心抜板の各切起し片の傾斜部と平坦部とに夫々密着し、且つ当該一方の鉄心抜板の各切起し片の先端部と、当該他方の鉄心抜板の各切り起し跡の前記開口との間に隙間を有する構成とした。
以下、インナーロータ型の電動機(回転電機)の固定子に用いられる固定子鉄心に適用した第1実施形態について、図1から図5を参照して説明する。
図2に示す固定子鉄心11は、内周側に図示しない回転子が配置される空間が形成された略円筒状をなす。固定子鉄心11の内周部には、巻線を収容するためのスロット12が周方向に等間隔に複数個形成されている。固定子鉄心11は、後述する固定用の耳部13を有し、当該耳部13に挿通される図示しないボルトにより前記電動機の筺体内に固定される。固定子鉄心11は、鉄心抜板15を複数枚積層した積層鉄心である。この固定子鉄心11の製造方法の詳細は後述する。
鉄心抜板15の周縁部に、ボルト用孔13aを有して径方向に張出す耳部13を設け、複数の切起し片20,21は、鉄心抜板15の周方向において耳部13に対応する位置に設けた。これによれば、固定子鉄心11の固定に供される耳部13近傍を、鉄心抜板15がばらけないように切起し片20,21部分のかしめ作用により強固に結束することができる。
図6〜図15は、その他の実施形態を示すものであり、既述の部分と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる点につき説明する。
図示は省略するが、本第3実施形態では、先端部がV字状に形成された成形ポンチと押込みポンチが用いられる点で第1実施形態と相違する。即ち、本第3実施形態のかしめ部形成工程でV字状の成形ポンチにより、V字状の切起し片30,31が切り起こされる。また、積層工程では、V字状の押込みポンチが用いられ、切起し片30,31の下端部30e,31eを、下側の鉄心抜板15における切起し片30,31の谷部(上面側)に滑り込ませるようにして嵌合させることができる。尚、成形ポンチや押込みポンチの形状は上記した形状に限らず、例えば先端が円弧状に形成されたポンチを用いて、下側に凸となる円弧状の切起し片を形成するようにしてもよい。
第3ステーションS3において、相互に対をなす成形ポンチ46,47の先端部には、周方向に向かい合う位置に形成された傾斜面46a,47aと、平坦面46b,47bを備える。この成形ポンチ46,47によって、一対の切起し片40,41は、その先端部40c、41c同士が鉄心抜板15の周方向に逆を向いて基端側の傾斜部(基端部)40a,41aで対向するように切り起こされる。従って、第4実施形態の切起し片40,41によっても、鉄心抜板15相互間における周方向のずれを確実に抑制することができる等、第1実施形態と同様の効果を奏する。
図9に示すように、第5実施形態の切起し片は、6箇所の溶接部位29に対応する位置に設けられた合計12個の切起し片20,21から構成される。一対の切起し片20,21は、夫々溶接部位29を挟んでヨーク部16の周方向に向かい合うように形成されている。この一対の切起し片20,21によれば、溶接部位29の近傍で前述した熱歪や残留応力に起因する鉄心抜板15相互間の周方向のずれや変形を抑制することができる。
上記した切起し片を形成する際、当該切起し片は成形時の加圧力を解除することにより僅かにスプリングバックが生じる。図14は、切起し片100のスプリングバックを2点鎖線で誇張して示す説明図である。ここで、図14(a)に示す切起し片100の屈曲部100a部分と、(b)に示すその途中の屈曲部100b部分とが相互に同じ形状の構成の下、同じ条件で加工するものと仮定した場合、両屈曲部100a,100bにおける夫々の戻り角度θ1,θ2は一致する(θ1=θ2)。もっとも、実際のスプリングバックは、図14(a)では切起し片100の基端部で発生する一方、(b)ではその途中部で発生することから、合成された戻り角度は(c)に示すθ3となる(θ1>θ2)。
Claims (7)
- 鉄心用鋼板を打ち抜くことにより得られる複数枚の鉄心抜板を、各鉄心抜板に有するかしめ部相互間で嵌合させて積層した積層鉄心において、
前記積層鉄心は、円環状のヨーク部を有する固定子鉄心であり、
前記かしめ部は、前記鉄心用鋼板あるいは前記鉄心抜板に対する切り起しにより形成した複数の切起し片であって、一方の鉄心抜板における前記複数の切起し片が、他方の鉄心抜板における前記複数の切起し片の切り起し跡の開口から嵌合するように構成すると共に、
前記複数の切起し片は、一枚の前記鉄心抜板において前記ヨーク部外周に沿うようにして形成されるとともに相互に隣り合う切起し片同士が対向して対をなし、
各切起し片は、
基端部側が前記鉄心抜板に対して傾斜した傾斜部と、先端部側が前記鉄心抜板に対して平行な平坦部とからなり、
前記かしめ部相互間で嵌合させた状態で、前記一方の鉄心抜板の各切起し片の傾斜部と平坦部とが、前記他方の鉄心抜板の各切起し片の傾斜部と平坦部とに夫々密着し、且つ当該一方の鉄心抜板の各切起し片の先端部と、当該他方の鉄心抜板の各切り起し跡の前記開口との間に隙間を有する構成としたことを特徴とする積層鉄心。 - 前記複数の切起し片は、対をなす切起し片の先端部同士が前記鉄心抜板の周方向に向かい合い、又は対をなす切起し片の先端部同士が前記鉄心抜板の周方向に逆を向いて基端部側で対向することを特徴とする請求項1記載の積層鉄心。
- 前記切起し片は、前記傾斜部の板厚を前記鉄心抜板の板厚よりも小さく設定することにより、当該切起し片の上面の形状と下面の形状とが前記積層鉄心の軸方向に揃うように構成されていることを特徴とする請求項1記載の積層鉄心。
- 前記鉄心抜板の周縁部に、ボルト用の貫通孔を有して径方向に張出す耳部を設け、
前記複数の切起し片は、前記鉄心抜板の周方向において前記耳部に対応する位置に設けたことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項記載の積層鉄心。 - 切り起しにより形成される複数の切起し片を有する鉄心抜板を複数枚積層してなる積層鉄心の製造方法において、
前記積層鉄心は、円環状のヨーク部を有する固定子鉄心であり、
鉄心用鋼板に対し成形ポンチを用いて前記複数の切起し片を切り起すかしめ部形成工程と、
前記鉄心用鋼板から鉄心抜板を打ち抜く打抜き工程と、
前記複数の切起し片を、先に打ち抜いた鉄心抜板における前記複数の切起し片の切起し跡の開口から嵌合させ、押込みポンチを用いて押し込むことによりかしめて積層する積層工程とからなり、
前記かしめ部形成工程において、
前記成形ポンチにより形成する切起し片は、基端部側が傾斜した傾斜部と先端部側が平行な平坦部とからなり、前記鉄心用鋼板において前記鉄心抜板に相当する鉄心抜板相当部分でそのヨーク部外周に沿うようにして形成されるとともに相互に前記隣り合う切起し片同士が対向して対をなすように形成され、
前記積層工程において、前記押込みポンチで押し込むことにより前記かしめ部相互間で嵌合させた状態で、前記一方の鉄心抜板の各切起し片の傾斜部と平坦部とが、前記他方の鉄心抜板の各切起し片の傾斜部と平坦部とに夫々密着し、且つ当該一方の鉄心抜板の各切起し片の先端部と、当該他方の鉄心抜板の各切り起し跡の前記開口との間に隙間を有する構成としたことを特徴とする積層鉄心の製造方法。 - 切り起しにより形成される複数の切起し片を有する鉄心抜板を複数枚積層してなる積層鉄心の製造方法において、
鉄心用鋼板に対し成形ポンチを用いて前記複数の切起し片を切り起すかしめ部形成工程と、
前記鉄心用鋼板から鉄心抜板を打ち抜く打抜き工程と、
前記複数の切起し片を、先に打ち抜いた鉄心抜板における前記複数の切起し片の切起し跡の開口から嵌合させ、押込みポンチを用いて押し込むことによりかしめて積層する積層工程とからなり、
前記かしめ部形成工程において、
前記成形ポンチにより形成する切起し片は、基端部側が傾斜した傾斜部と先端部側が平坦な平坦部とからなり、前記鉄心用鋼板において前記鉄心抜板に相当する鉄心抜板相当部分で相互に隣り合う前記切起し片同士が対向して対をなすように形成され、
前記積層工程において、V字状または台形状に形成された前記押込みポンチにより前記切起し片の平坦部を屈曲させて、前記切起し片をV字状または台形状に形成することを特徴とする積層鉄心の製造方法。 - 前記押込みポンチによる前記複数の切起し片に対する前記鉄心抜板の板厚方向への押し込み量は、前記成形ポンチにより前記複数の切起し片を切り起すときの前記板厚方向への押し込み量よりも大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項5記載の積層鉄心の製造方法。
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