JP5297147B2 - 磁石装着型回転子鉄心の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、磁石装着孔が軸孔の周りに形成された回転子鉄心片を積層して形成される磁石装着型回転子鉄心の製造方法に関する。

永久磁石型電動機は、トルクの向上、あるいは電動機の高効率化等を図る場合に使用されている。そして、永久磁石型電動機に組み込まれている回転子鉄心８０は、例えば、図３に示すように、平面視して、軸孔８１を中心とする正四角形（正方形）の各辺に沿って永久磁石を装着する細長の磁石装着孔８２ａ〜８２ｄが配置された回転子鉄心片８４を打ち抜き、かしめ部８５を介してかしめ積層して製造されている。なお、隣り合う磁石装着孔８２ａ〜８２ｄ同士は連続しておらず、それぞれが独立している。回転子鉄心８０の製造は、プレス金型装置で材料の金属薄板８６（図4参照）から回転子鉄心片８４を複数打ち抜きかつ積層してなされるが、回転子鉄心片８４の形成コストの低減を図ると共に、軸孔８１、磁石装着孔８２ａ〜８２ｄ等の打ち抜き形状の精度を向上させることが重要となっている。そこで、磁石装着孔が軸孔の周りに形成された回転子鉄心片を外形打ち抜きパンチと外形打ち抜きダイを用いて外形打ち抜きする際に、外形打ち抜きの直前に、押さえ穴の打ち抜きパンチと押さえ穴の打ち抜きダイで回転子鉄心片の外側に押さえ穴の打ち抜き加工を行って、外形打ち抜きパンチによる材料引き込み作用を抑止することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。これによって、金型装置内に逆押さえ機構を付加したり、ストリッパに環状の歯部を設ける金型装置と比較して簡単な金型装置構成で外形打ち抜きパンチによる材料引き込み作用を抑止することができ、そりを防止した打ち抜き加工を行うことが可能となる。

特開２００５−６５４５７号公報

一方、回転子鉄心８０の製造において回転子鉄心片８４の形成コスト低減を更に図るには、回転子鉄心片８４の打ち抜き金型装置列の中の金型装置を集約して加工ステーションを減少させることが有効となっている。そこで、図４に示すように、金属薄板８６をその圧延方向に搬送しながら、例えば、圧延方向に対して平行に配置された対となる磁石装着孔８２ａ、８２ｂを一つの加工ステーションで打ち抜き形成し、次いで、圧延方向に対して直交して配置された対となる磁石装着孔８２ｃ、８２ｄを軸孔８１と共に次の加工ステーションで同時に打ち抜き形成している。なお、符号８７は、金属薄板８６の搬送に使用するパイロット孔である。しかしながら、磁石装着孔８２ｃ、８２ｄ及び軸孔８１を同時打ち抜き形成すると、軸孔８１と磁石装着孔８２ｃ、８２ｄの間の金属薄板８６部分に軸孔８１と磁石装着孔８２ｃ、８２ｄをそれぞれ形成する打ち抜きパンチによる材料引き込み作用が加わり、軸孔８１が圧延方向に引っ張られて長孔状に変形するという問題が生じる。また、圧延方向に対して平行に配置された磁石装着孔８２ａ、８２ｂには、ヒゲ状のバリが発生し、カス上がりが発生するという問題がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、打ち抜き金型装置列の中の金型装置を集約しコスト低減を図ると共に、形状精度の高い磁石装着型回転子鉄心片の打ち抜きが可能な磁石装着型回転子鉄心の製造方法を提供することを目的とする。

前記目的に沿う本発明に係る磁石装着型回転子鉄心の製造方法は、被加工板の移動方向を該被加工板の圧延方向に一致させて、該被加工板をプレス金型装置に通板し、該被加工板からプレス打ち抜き加工により軸孔と前記軸孔を中心とする多角形の辺に沿って配置された複数の細長の磁石装着孔とが形成された回転子鉄心片を、打ち抜きかつ積層して回転子鉄心を製造する磁石装着型回転子鉄心の製造方法において、
１）加工ステーションＡで前記被加工板の幅方向両側に該被加工板の搬送に使用するパイロット孔を形成し、２）加工ステーションＢで前記軸孔の両側に平行配置され、かつ圧延方向に対して傾斜した向きに前記磁石装着孔を打ち抜き形成し、３）加工ステーションＣで前記軸孔と、該軸孔の両側に平行配置され圧延方向に対して傾斜した残りの前記磁石装着孔とを同時に打ち抜き形成する。

本発明に係る磁石装着型回転子鉄心の製造方法において、前記多角形は、正偶数角形であって、前記磁石装着孔は前記軸孔を中間として対向配置されていることが好ましい。

本発明に係る磁石装着型回転子鉄心の製造方法においては、磁石装着孔を被加工板の通板方向（圧延方向）に対して傾斜した向きに打ち抜きするので、磁石装着孔の縁部にはヒゲ状のバリの発生が防止され、併せてカス上がりを防ぐことができる。

本発明に係る磁石装着型回転子鉄心の製造方法において、圧延方向に対して傾斜した向きに打ち抜く複数の磁石装着孔の一部と、軸孔とを一つの加工ステーションで同時に打ち抜き形成するので、加工ステーションの個数が減少して打ち抜き金型装置列の中の金型装置が集約され、金型装置のコストが低下して回転子鉄心片の形成コストの低減が可能になる。

本発明に係る磁石装着型回転子鉄心の製造方法において、軸孔と同時に打ち抜き形成される磁石装着孔が、軸孔を中心にしてその両側に配置されるので、軸孔の両側を圧延方向と平行な方向に引っ張る引っ張り力をそれぞれ弱めることができ、打ち抜き形成された軸孔の変形が防止されて真円度が維持され、形状精度の優れた回転子鉄心片が得られる。
また、多角形が、正偶数角形であって、磁石装着孔が軸孔を中間として対向配置されている場合、軸孔の両側を圧延方向と平行な方向に引っ張る引っ張り力をそれぞれ均等に弱めることができ、軸孔の真円度を高位に維持することができる。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係る磁石装着型回転子鉄心の製造方法により製造された磁石装着型回転子鉄心の平面図、図２は同磁石装着型回転子鉄心の製造方法における工程説明図である。

図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る磁石装着型回転子鉄心の製造方法により製造された磁石装着型回転子鉄心１０は、被加工板の一例である金属薄板１１（図２参照）からプレス打ち抜き加工により軸孔１２と、軸孔１２を中心とする多角形の一例である正四角形（正方形）の辺に沿って配置された複数（ここでは４個）の細長の磁石装着孔１３、１４、１５、１６とが形成された回転子鉄心片１９を打ち抜き、かつ積層して形成されている。そして、積層した複数の回転子鉄心片１９の軸孔１２が連通して形成される連通軸孔２０に回転軸（図示せず）を嵌入し固定することができ、磁石装着孔１３、１４、１５、１６の連通によりそれぞれ形成される連通磁石装着孔２１ａ〜２１ｄに永久磁石（図示せず）を嵌入し、例えば接着剤や樹脂等で固定することができる。

ここで、磁石装着孔１３、１４、１５、１６は、金属薄板１１の圧延方向（通板方向と一致させている）に対して傾斜させてプレス金型装置（図示せず）で打ち抜き形成している。このため、磁石装着孔１３、１４、１５、１６には、圧延方向と平行な縁部が存在せず、ヒゲ状のバリの発生を防止でき、カス上がりの発生を防止できる。

続いて、本発明の一実施の形態に係る磁石装着型回転子鉄心の製造方法を用いた磁石装着型回転子鉄心１０の製造方法について説明する。
図２に示すように、金属薄板１１の移動方向（通板方向）を金属薄板１１の圧延方向に一致させて、金属薄板１１を加工ステーションＡ〜Ｆを有するプレス金型装置（図示せず）に通板する。そして、加工ステーションＡで、金属薄板１１の幅方向両側に、金属薄板１１の搬送に使用するパイロット孔２２を形成する。

次いで、加工ステーションＢで、軸孔１２を中心にしてその両側に平行配置され、正四角形の対向する一組の辺に沿ってそれぞれ配置される磁石装着孔１３、１５を金属薄板１１にその圧延方向に対して傾斜した向きに打ち抜き形成する。ここで、磁石装着孔１３、１５には、圧延方向と平行な縁部が存在しないので、磁石装着孔１３、１５にはヒゲ状のバリが発生しない。

続いて、加工ステーションＣで、圧延方向に対して斜めに配置されると共に、軸孔１２を中間にしてその両側に平行配置され正四角形の残りの対向する一組の辺に沿ってそれぞれ配置される磁石装着孔１４、１６と、軸孔１２とを同時に打ち抜き形成する。ここで、磁石装着孔１４、１６には、圧延方向と平行な縁部が存在しないので、磁石装着孔１４、１６にはヒゲ状のバリが発生しない。また、一つの加工ステーションで磁石装着孔１４、１６と軸孔１２を同時に打ち抜き形成するので、打ち抜き金型装置列中の金型装置を集約することができ、金型装置のコストを低下させることができる。
更に、磁石装着孔１４、１６が軸孔１２を中間として対向配置されているので、軸孔１２の両側を圧延方向と平行な方向に引っ張る引っ張り力をそれぞれ均等に弱めることができ、打ち抜き形成された軸孔１２の変形が防止されて真円度が高位に維持され、形状精度の優れた回転子鉄心片１９が得られる。

更に、加工ステーションＤにおいて、磁石装着孔１３、１４、１５、１６の外側領域にかしめ部１８ａを形成し、次いで、加工ステーションＥにおいて、磁石装着孔１３、１４、１５、１６と軸孔１２の間の領域にかしめ部１８を形成する。そして、加工ステーションＦにおいて、回転子鉄心片１９の外形抜きを行うと共に、かしめ部１８、１８ａを介して回転子鉄心片１９をかしめ積層する。そして、回転子鉄心片１９を予め設定された枚数だけかしめ積層することにより磁石装着型回転子鉄心１０が得られる。

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
例えば、磁石装着孔１３〜１６の内側及び外側にそれぞれ形成されるかしめ部１８、１８ａをそれぞれ加工ステーションＤ、Ｅで別々に形成したが、加工ステーションＤでかしめ部１８、１８ａを同時に形成してもよい。これにより、加工ステーションＥを減らすことができる。
また、磁石装着孔を正四角形の辺に沿ってそれぞれ配置したが、角数が６以上の正偶数角形の辺に沿って配置することもできる。なお、多角形を、正五角形、正七角形等の正奇数角形とすることもできる。

本発明の一実施の形態に係る磁石装着型回転子鉄心の製造方法により製造された磁石装着型回転子鉄心の平面図である。 同磁石装着型回転子鉄心の製造方法における工程説明図である。 従来例に係る回転子鉄心の平面図である。 従来例に係る回転子鉄心の製造方法における工程説明図である。

１０：磁石装着型回転子鉄心、１１：金属薄板、１２：軸孔、１３、１４、１５、１６：磁石装着孔、１８、１８ａ：かしめ部、１９：回転子鉄心片、２０：連通軸孔、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ：連通磁石装着孔、２２：パイロット孔

Claims (3)

1. 被加工板の移動方向を該被加工板の圧延方向に一致させて、該被加工板をプレス金型装置に通板し、該被加工板からプレス打ち抜き加工により軸孔と前記軸孔を中心とする多角形の辺に沿って配置された複数の細長の磁石装着孔とが形成された回転子鉄心片を、打ち抜きかつ積層して回転子鉄心を製造する磁石装着型回転子鉄心の製造方法において、
   １）加工ステーションＡで前記被加工板の幅方向両側に該被加工板の搬送に使用するパイロット孔を形成し、２）加工ステーションＢで前記軸孔の両側に平行配置され、かつ圧延方向に対して傾斜した向きに前記磁石装着孔を打ち抜き形成し、３）加工ステーションＣで前記軸孔と、該軸孔の両側に平行配置され圧延方向に対して傾斜した残りの前記磁石装着孔とを同時に打ち抜き形成することを特徴とする磁石装着型回転子鉄心の製造方法。
2. 請求項１記載の磁石装着型回転子鉄心の製造方法において、前記多角形が６以上の辺を有する正偶数角形であって、前記磁石装着孔が前記被加工板の通板方向に対して傾斜した状態で打ち抜き形成されることを特徴とする磁石装着型回転子鉄心の製造方法。
3. 請求項１記載の磁石装着型回転子鉄心の製造方法において、前記多角形が正四角形で、前記磁石装着孔が前記被加工板の通板方向に対して傾斜した状態で打ち抜き形成されることを特徴とする磁石装着型回転子鉄心の製造方法。

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