JP3626031B2 - ステータコア、分割コアブロック及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステータコア、または分割コアブロックを製造する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、分割コアブロックからなるステータコアを製造する方法としては、電磁鋼板帯からプレスで打抜いた電磁鋼板を型内積層あるいはレーザ溶接等で数枚固着して分割コアブロック１´を作成し、この分割コアブロック１´を複数個円筒状に配置し、図１０に示すように互いの合せ部分６´を溶接固着してステータコアを形成する方法がよく知られている。また、溶接固着以外の方法として、円筒状に配置した分割コアブロックの外周に円筒を圧入または焼きばめすることでも分割コアブロックを固着してステータコアを形成することが出来る。しかし、溶接による分割コアブロックの固着方法では、積層された電磁鋼板同士が互いに電気的に導通の状態となるため、うず電流が発生しやすく、電磁鋼板を重ねただけのものと比較すると電気的特性が劣るといった欠点がある。また、コア外周に円筒を圧入または焼きばめする方法では、新たに円筒状部品の製造が必要となり、コストアップになるといった問題がある。
【０００３】
溶接レス構造の１手段として、各分割コアブロックを円周方向に相対的にずらして重ねることが提案されている。また、電磁鋼板同士をカシメ部で固着し繋ぎ合わせて積層鉄心を形成することが知れており（例えば、特開平１０−１３６６１８号公報、特開平１０−８００７８号公報参照）、このカシメ部を利用して上方及び下方の分割コアブロックとを固着することが検討されている。しかし、この方法によって分割コアブロック間の固着を行うためには、抜打ち型内から連続して積層された状態で搬出される分割コアブロックを、各コアブロック毎に分離させる、あるいは分離した状態で取出すことが必要となるが、この技術では困難であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来技術の問題点に鑑み、電気的特性を下げることなく、かつ製造コストを下げるとともに、分離した状態で分割コアブロックを取出すことが可能な、ステータコア及び分割コアブロックの連続製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電磁鋼板を積層し鋼板カシメ部で固定して形成した分割コアブロックを円周方向にずらして複数段積みしたステータコアにおいて、前記分割コアブロックは、鋼板カシメ部及びブロックカシメ部を有する下面電磁鋼板と、鋼板カシメ部を有する中間電磁鋼板と、鋼板カシメ部、ブロックカシメ部及びブロックカシメ分離部を有する上面電磁鋼板と、からなるステータコアである。
【０００６】
また、本発明は、上記上面電磁鋼板に設けたブロックカシメ部は、鋼板カシメ部である鋼板カシメ突起の反対側の溝であるステータコアである。
【０００７】
そして、本発明は、上記下面電磁鋼板に設けた鋼板カシメ部は鋼板カシメ孔であり、そして、上面電磁鋼板に設けたブロックカシメ分離部は下面電磁鋼板に設けたブロックカシメ部の外形よりも大きなブロックカシメ分離孔であるステータコアである。
【０００８】
更に、本発明は、上記中間電磁鋼板は上面電磁鋼板に接する第２中間電磁鋼板とそれ以外の第１中間電磁鋼板とからなり、そして、前記第２中間電磁鋼板に設けた上面電磁鋼板との鋼板カシメ部は鋼板カシメ孔であり、そして、上面電磁鋼板に設けたブロックカシメ分離部は下面電磁鋼板に設けたブロックカシメ部の外形よりも大きなブロックカシメ分離孔であるステータコアである。
【０００９】
また、本発明は、電磁鋼板帯から連続打抜き型内積層し鋼板カシメ部で固定して分割コアブロックを形成し、そして、これを繰り返す分割コアブロックの連続製造方法において、鋼板カシメ部及びブロックカシメ部を有する下面電磁鋼板に打抜いて型内積層し、次に、鋼板カシメ部を有する中間電磁鋼板に打抜いて下面電磁鋼板の上に型内積層し、最後に、鋼板カシメ部、ブロックカシメ部及びブロックカシメ分離孔を有する上面電磁鋼板に打抜いて下面電磁鋼板及び中間電磁鋼板からなる積層電磁鋼板の上に型内積層して分割コアブロックを形成する分割コアブロックの連続製造方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の発明の実施の形態を説明する。
本発明のステータコア及び分割コアブロックの連続製造方法の実施例について、図１〜図９を用いて説明する。図１は、実施例のステータコアの斜視説明図である。図２は、実施例のステータコアの分割コアブロックの斜視説明図である。図３は、実施例のステータコアの分割コアブロックの構成例１に使用する各電磁鋼板の断面説明図である。図４は、実施例のステータコアの分割コアブロックの構成例１の断面説明図である。図５は、実施例のステータコアの分割コアブロックの構成例２に使用する各電磁鋼板の断面説明図である。図６は、実施例のステータコアの分割コアブロックの構成例２の断面説明図である。図７は、実施例のステータコアの分割コアブロックに使用する電磁鋼板の平面説明図である。図８は、実施例のステータコアの断面説明図である。図９は、実施例の分割コアブロックの連続製造方法の説明図である。
【００１１】
本発明のステータコア及び分割コアブロックの連続製造方法について、実施例により説明する。本実施例のステータコアは、図１に示すように、円周方向に６個、厚み方向に４個、合計２４個の分割コアブロック１からなる。
【００１２】
分割コアブロックの構成例１を説明する。本構成例の分割コアブロック１は、図２〜図４に示すように、下面電磁鋼板２、３枚の中間電磁鋼板３及び上面電磁鋼板４からなる。下面電磁鋼板２、中間電磁鋼板３及び上面電磁鋼板４の厚さの合計により分割コアブロック１の厚さが決まるため、中間電磁鋼板３の枚数を増減して調整する。下面電磁鋼板２は、鋼板カシメ孔２１及びブロックカシメ突起２２を有している。中間電磁鋼板３は、鋼板カシメ突起３１及び鋼板カシメ溝３２を有しており、鋼板カシメ溝３２は、鋼板カシメ突起３１に変形すると反対側に形成される。上面電磁鋼板４は、鋼板カシメ突起４１、ブロックカシメ溝４２及びブロックカシメ分離孔４３を有しており、ブロックカシメ溝４２は、鋼板カシメ突起４１に変形すると反対側に形成される。鋼板カシメ孔２１、鋼板カシメ突起３１、鋼板カシメ溝３２及び鋼板カシメ突起４１は、それぞれ鋼板カシメ部である。ブロックカシメ突起２２及びブロックカシメ溝４２は、それぞれブロックカシメ部である。ブロックカシメ分離孔４３は、ブロックカシメ分離部である。下面電磁鋼板２と中間電磁鋼板３とは、鋼板カシメ孔２１と鋼板カシメ突起３１とでカシメ固定される。中間電磁鋼板３同士は、鋼板カシメ突起３１と鋼板カシメ溝３２でカシメ固定される。中間電磁鋼板３と上面電磁鋼板４とは、鋼板カシメ溝３２と鋼板カシメ突起４１とでカシメ固定される。ブロックカシメ突起２２、鋼板カシメ突起３１、４１は、分割コアブロックの連続製造工程において、電磁鋼板帯より金型等を使用して凸部形成又は一部切欠いて変形したものであり、そして、各突起の反対側は凹部又は溝となって、鋼板カシメ溝３２及びブロックカシメ溝４２となる。他の分割コアブロックとの固定及びブロックカシメ分離孔４３については、後述する。
【００１３】
分割コアブロックの構成例２を説明する。本構成例の分割コアブロック１Ｂは、図５及び図６に示すように、下面電磁鋼板２Ｂ、２枚の第１中間電磁鋼板３Ｂ、第２中間電磁鋼板３Ｃ及び上面電磁鋼板４Ｂからなる。第２中間電磁鋼板３Ｃは、上面電磁鋼板４に接している。下面電磁鋼板２Ｂ、第１中間電磁鋼板３Ｂ、第２中間電磁鋼板３Ｃ及び上面電磁鋼板４Ｂの厚さの合計により分割コアブロック１の厚さが決まるため、第１中間電磁鋼板３Ｂの枚数を増減して調整する。下面電磁鋼板２Ｂは、ブロックカシメ突起２２Ｂ及び鋼板カシメ溝２３Ｂを有しており、鋼板カシメ溝２３Ｂは、ブロックカシメ突起２２Ｂに変形すると反対側に形成される。第１中間電磁鋼板３Ｂは、鋼板カシメ突起３１Ｂ及び鋼板カシメ孔３３Ｂを有しており、鋼板カシメ溝３２Ｂは、鋼板カシメ突起３１Ｂに変形すると反対側に形成される。第１中間電磁鋼板３Ｂに設ける鋼板カシメ突起３１Ｂは、下面電磁鋼板２に設けるブロックカシメ突起２２Ｂと同じ形状であるため、第１中間電磁鋼板３Ｂは、下面電磁鋼板２Ｂと同じである。第２中間電磁鋼板３Ｃは、鋼板カシメ突起３１Ｃ及び鋼板カシメ孔３３Ｃを有している。上面電磁鋼板４Ｂは、鋼板カシメ突起４１Ｂ、ブロックカシメ溝４２Ｂ及びブロックカシメ分離孔４３Ｂを有しており、ブロックカシメ溝４２Ｂは、鋼板カシメ突起４１Ｂに変形すると反対側に形成される。鋼板カシメ突起３１Ｂ、３１Ｃ、４１Ｂ、鋼板カシメ溝２３Ｂ、３２Ｂ及び鋼板カシメ孔３３Ｃは、それぞれ鋼板カシメ部である。ブロックカシメ突起２２Ｂ及びブロックカシメ溝４２Ｂは、それぞれブロックカシメ部である。ブロックカシメ分離孔４３Ｂは、ブロックカシメ分離部である。下面電磁鋼板２Ｂと第１中間電磁鋼板３Ｂとは、鋼板カシメ溝２３Ｂと鋼板カシメ突起３１Ｂとでカシメ固定される。第１中間電磁鋼板３Ｂと他の第１中間電磁鋼板３Ｂ及び第２中間電磁鋼板３Ｃとは、鋼板カシメ突起３１Ｂ、３１Ｃと鋼板カシメ溝３２Ｂとでカシメ固定される。第２中間電磁鋼板３Ｃと上面電磁鋼板４Ｂとは、鋼板カシメ孔３３Ｃと鋼板カシメ突起４１Ｂとでカシメ固定される。ブロックカシメ突起２２Ｂ等は、構成例１と同様に、分割コアブロックの連続製造工程において、形成される。
【００１４】
構成例１における各電磁鋼板に設けられた各種の突起、孔の形成位置等の一例について、図７を用いて説明する。下面電磁鋼板について説明する。鋼板カシメ孔２１及びブロックカシメ突起２２の位置は、分割コアブロック１の中心の角度θ（ステータコアは円周方向に６個の分割コアブロックからなるため、θ＝６０度となる。）に対して、θ／８及びθ／４の間隔で設けられている。中間電磁鋼板３について、鋼板カシメ突起３１及び鋼板カシメ溝３２の位置は、下面電磁鋼板２の鋼板カシメ孔２１の位置に設ける。上面電磁鋼板４について、鋼板カシメ突起４１及びブロックカシメ溝４２の位置は下面電磁鋼板２の鋼板カシメ孔２１の位置に設けており、そして、ブロックカシメ分離孔４３の位置はブロックカシメ突起２２の位置に設けている。ブロックカシメ突起２２、鋼板カシメ突起３１、４１の大きさ及び形状はすべて同じであり、そして、鋼板カシメ溝３２とブロックカシメ溝４２の大きさ及び形状は同じであり、また、ブロックカシメ分離孔４３は、ブロック鋼板カシメ突起２２の外形よりも大きな孔である。図５において、各突起、溝及び孔の数について、２個ずつ形成したが、カシメ固着部分の強度等を考慮して増減することは可能である。構成例２においても同様にして形成される。
【００１５】
ステータコアにおける分割コアブロック１の複数段積みについて、図８を用いて説明する。ステータコアは、分割コアブロック１を円周方向にずらして複数段積みされる。ずらす量は、分割コアブロック１の円周方向の長さの半分であり、図５で使用した角度θを用いて示すとθ／２の角度だけずれている。そして、下又は上の段の分割コアブロック１ａ、１ｂと固定させるために、ブロックカシメ突起２２及びブロックカシメ溝４２が使用される。下面電磁鋼板２に設けたブロックカシメ突起２２は、下の段の分割コアブロック１ａの上面電磁鋼板４ａに設けたブロックカシメ溝４２ａに挿入されてカシメ固定される。上面電磁鋼板４に設けたブロックカシメ溝４２は、上の段の分割コアブロック１ｂの下面電磁鋼板２ｂに設けたブロックカシメ突起２２ｂが挿入されカシメ固定される。ずらす量について、下面電磁鋼板２、２ｂに設けたブロックカシメ突起２２、２２ｂと上面電磁鋼板４、４ａに設けたブロックカシメ溝４２、４２ａとが一致する位置までが必要である。
【００１６】
次に、上記分割コアブロックの構成例１の連続製造方法の一例について、図９を用いて説明する。図９は、電磁鋼板帯５から下面電磁鋼板２、中間電磁鋼板３及び上面電磁鋼板４を１台の順送型を用いて打抜く場合のレイアウトの例である。第１工程では上面電磁鋼板４のブロックカシメ分離孔４３の打抜き、第２工程では下面電磁鋼板２の鋼板カシメ孔２１の打抜き、第３工程では下面電磁鋼板２のブロックカシメ突起２２の形成を行う。このとき、第１工程、第２工程及び第３工程における前記孔４３、２１を打抜くためのパンチ及び、カシメ突起２２を形成するためのパンチは、金型の外に設けた制御装置（図示していない。）により突出しあるいはへこませることを行い、前記孔４３、２１及びカシメ突起２２を分割コアブロック１を構成する電磁鋼板２〜４のうちの任意の電磁鋼板に形成させることができる。第４工程では上面電磁鋼板４及び、中間電磁鋼板４の鋼板カシメ突起４１、３１を形成する。第５工程では各電磁鋼板２〜４を打抜く。打抜かれた電磁鋼板３、４は、下型に備えた積層金型に挿入され、前に打抜かれ積層金型に挿入され積層された電磁鋼板２又は３の上に積層され、その際鋼板カシメ突起３１、４１と鋼板カシメ孔２１又は鋼板カシメ溝３２とでカシメ固定される。同様にして下面電磁鋼板２は、先に打抜かれて積層金型内に積層されている上面電磁鋼板４の上に積層される。その際、ブロックカシメ突起２２はブロックカシメ分離孔４３に挿入されるが、ブロックカシメ突起２２より寸法の大きいブロックカシメ分離孔４３にカシメ固定されることはない。以上を繰り返して分割コアブロックを連続製造する。
【００１７】
以下、分割コアブロックの構成例１の連続製造方法における各電磁鋼板について、説明する。
（１）電磁鋼板帯５の下面電磁鋼板２となる部分には、第１工程ではパンチをへこませて何も形成せず、第２工程において鋼板カシメ孔２１を形成し、第３工程においてブロックカシメ突起２２を形成し、第５工程で下面電磁鋼板２の形状に打抜く。なお、第４工程で鋼板カシメ突起を形成する箇所は、第２工程で鋼板カシメ孔２１が既に形成されているため、新たな突起は形成されない。打抜かれた下面電磁鋼板２は、前に打抜かれ積層された上面電磁鋼板４ａの上に型内積層されるが、鋼板カシメ孔２１及びブロックカシメ分離孔４３ａによりカシメ固定されることはないため、前に積層された分割コアブロック１ａには固定されない。
（２）電磁鋼板帯５の中間電磁鋼板３となる部分は、第１〜３工程ではパンチをへこませて何も形成せず、第４工程において鋼板カシメ突起３１を形成し、第５工程で中間電磁鋼板３の形状に打抜く。打抜かれた中間電磁鋼板３は、前に打抜かれた下面電磁鋼板２又は中間電磁鋼板３の上に型内積層され、鋼板カシメ突起３１と下面電磁鋼板２に設けた鋼板カシメ孔２１又は中間電磁鋼板３に設けた鋼板カシメ溝３２とでカシメ固定される。
（３）電磁鋼板帯５の上面電磁鋼板４となる部分には、第１工程でブロックカシメ分離孔４３を形成し、第４工程で鋼板カシメ突起４１を形成し、第５工程で上面電磁鋼板４の形状に打抜く。なお、第２〜３工程においては、パンチをへこませて何も形成しない。打抜かれた上面電磁鋼板４は、前に打抜かれた中間電磁鋼板３の上に型内積層され、鋼板カシメ突起４１と鋼板カシメ溝３２とでカシメ固定される。
（４）以上（１）〜（３）により、下面電磁鋼板２、複数枚の中間電磁鋼板３及び上面電磁鋼板４を積層しカシメ固定された分割コアブロック１が形成される。なお、次の分割コアブロック１ｂの下面電磁鋼板２ｂも上面電磁鋼板４の上に積層されるが、ブロックカシメ分離孔４３及び鋼板カシメ孔２１ｂによりカシメ固定されることはないため、次に積層される分割コアブロック１ｂには固定されない。したがって、各分割コアブロック１ａ、１、１ｂ・・・は、分離した状態で連続して製造することができる。また、分割コアブロックの構成例２についても、構成例１と同様にして、連続して製造することができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、製造コストを下げて、ステータコア、または分割コアブロックを製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のステータコアの斜視説明図。
【図２】実施例のステータコアの分割コアブロックの斜視説明図。
【図３】実施例のステータコアの分割コアブロックの構成例１に使用する各電磁鋼板の断面説明図。
【図４】実施例のステータコアの分割コアブロックの構成例１の断面説明図。
【図５】実施例のステータコアの分割コアブロックの構成例２に使用する各電磁鋼板の断面説明図。
【図６】実施例のステータコアの分割コアブロックの構成例２の断面説明図。
【図７】実施例のステータコアの分割コアブロックに使用する電磁鋼板の平面説明図。
【図８】実施例のステータコアの断面説明図。
【図９】実施例の分割コアブロックの連続製造方法の説明図。
【図１０】従来技術による溶接構造のステータコアの部分説明図。
【符号の説明】
１、１Ｂ コアブロック
２、２Ｂ 下面電磁鋼板
２１ 鋼板カシメ孔
２２、２２Ｂ ブロックカシメ突起
２３Ｂ 鋼板カシメ溝
３ 中間電磁鋼板
３Ｂ 第１中間電磁鋼板
３Ｃ 第２中間電磁鋼板
３１、３１Ｂ、３１Ｃ 鋼板カシメ突起
３２、３２Ｂ 鋼板カシメ溝
３３Ｃ 鋼板カシメ孔
４、４Ｂ 上面電磁鋼板
４１、４１Ｂ 鋼板カシメ突起
４２、４２Ｂ ブロックカシメ溝
４３、４３Ｂ ブロックカシメ分離孔
５ 電磁鋼板帯

Claims (5)

1. 電磁鋼板を積層し鋼板カシメ部で固定して形成した分割コアブロックを円周方向にずらして複数段積みしたステータコアにおいて、
   前記分割コアブロックは、鋼板カシメ部及びブロックカシメ部を有する下面電磁鋼板と、鋼板カシメ部を有する中間電磁鋼板と、鋼板カシメ部、ブロックカシメ部及びブロックカシメ分離部を有する上面電磁鋼板と、を有し、鋼板カシメ部とブロックカシメ部及びブロックカシメ分離部が異なる位置に配置されていることを特徴とするステータコア。
2. 請求項１記載のステータコアにおいて、
   上記上面電磁鋼板に設けたブロックカシメ部は、鋼板カシメ部である鋼板カシメ突起の反対側の溝であることを特徴とするステータコア。
3. 請求項１又は２に記載のステータコアにおいて、
   上記下面電磁鋼板に設けた鋼板カシメ部は鋼板カシメ孔であり、そして、上面電磁鋼板に設けたブロックカシメ分離部は下面電磁鋼板に設けたブロックカシメ部の外形よりも大きなブロックカシメ分離孔であることを特徴とするステータコア。
4. 請求項１又は２に記載のステータコアにおいて、
   上記中間電磁鋼板は上面電磁鋼板に接する第２中間電磁鋼板とそれ以外の第１中間電磁鋼板とからなり、そして、前記第２中間電磁鋼板に設けた上面電磁鋼板との鋼板カシメ部は鋼板カシメ孔であり、そして、上面電磁鋼板に設けたブロックカシメ分離部は下面電磁鋼板に設けたブロックカシメ部の外形よりも大きなブロックカシメ分離孔であることを特徴とするステータコア。
5. 電磁鋼板帯から連続打抜き型内積層し鋼板カシメ部で固定して分割コアブロックを形成し、そして、これを繰り返す分割コアブロックの連続製造方法において、
   鋼板カシメ部及びブロックカシメ部を有する下面電磁鋼板に打抜いて型内積層し、次に、鋼板カシメ部を有する中間電磁鋼板に打抜いて下面電磁鋼板の上に型内積層し、最後に、鋼板カシメ部、ブロックカシメ部及びブロックカシメ分離孔を有する上面電磁鋼板に打抜いて下面電磁鋼板及び中間電磁鋼板からなる積層電磁鋼板の上に型内積層して分割コアブロックを形成することを特徴とする分割コアブロックの連続製造方法。

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