特許 5893904 積層鉄心及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5893904

(24)【登録日】2016年3月4日

(45)【発行日】2016年3月23日

(54)【発明の名称】積層鉄心及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/18 20060101AFI20160310BHJP

   H02K 15/02 20060101ALI20160310BHJP

【ＦＩ】

   H02K1/18 B

   H02K15/02 E

   H02K15/02 F

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2011-261386(P2011-261386)

(22)【出願日】2011年11月30日

(65)【公開番号】特開2013-115969(P2013-115969A)

(43)【公開日】2013年6月10日

【審査請求日】2014年9月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】513296958

【氏名又は名称】東芝産業機器システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000567

【氏名又は名称】特許業務法人 サトー国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山田 豊信

(72)【発明者】

【氏名】平野 恭男

(72)【発明者】

【氏名】木下 克己

(72)【発明者】

【氏名】松村 勝幸

(72)【発明者】

【氏名】宝来 浩

(72)【発明者】

【氏名】山際 徹

【審査官】 安池 一貴

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０２−０５３２３９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５９−０１４６２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２８９６３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１６６５００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１４１２３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１８１２９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２２３０１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０７−０１１８５６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００７−２２８６６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２４４８７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３０４６０８４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１１−０６７８３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１８５６９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０８００７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２６２３５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０４９８４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ １／１８

Ｈ０２Ｋ １５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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。

【請求項2】

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。

【請求項3】

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。

【請求項4】

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。

【請求項5】

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。

【請求項6】

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。

【請求項7】

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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、積層鉄心及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

回転電機の固定子鉄心や回転子鉄心は、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、夫々に形成されたかしめ部相互間で嵌合させて積層した略円筒状の積層鉄心から構成される。

【0003】

ここで、図１６（ａ）は、従来のかしめ部２の一例を拡大縦断面図で示している。かしめ部２は鉄心抜板１において同図中、下方へ窪む台形の如き凹状をなし、その両端側の傾斜部２ａと平坦部２ｂとからなる。このかしめ部２を、他の鉄心抜板１のかしめ部２と嵌合させて積層した場合、他の鉄心抜板１との間に板厚が加算されることにより傾斜部２ａで干渉して隙間Ｓが発生する（図１６（ｂ）参照）。このように、夫々の鉄心抜板間に隙間が存在すると軸方向寸法たる積厚寸法が所定寸法より相当大きくなり、積層鉄心の精度を低下させる問題がある。

【0004】

そこで、他の従来のかしめ部４では、図１７（ａ）に示すように鉄心抜板３に対する切り起こしにより基端側の傾斜部４ａと先端側の平坦部４ｂとを形成したものがある。この鉄心抜板３を積層した場合、かしめ部４相互間で片側の傾斜部４ａに寄り沿うようにして嵌合するため、順次積層される鉄心抜板３に周方向のずれが生じることとなる。つまり、このかしめ部４の構成では、積層鉄心にスキューを与えることはできるが、軸線方向（図１７（ｂ）で上下方向）に対するずれの角度θが０となるように積層することは困難である。このように、従来のものでは、鉄心抜板相互間のずれや密着性に劣る問題があり、かしめ部強度たる結束力についてもバラつきが生じることとなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００２−１４１２３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

そこで、鉄心抜板相互間のずれや隙間を解消することができると共にかしめ部で確実に結束して信頼性を高めることができる積層鉄心及びその製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本実施形態の積層鉄心は、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、当該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ものであり、
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。

【0008】

また、本実施形態の積層鉄心の製造方法は、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であって、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。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態の固定子鉄心について相互に隣り合う一対のかしめ部を並べて示す拡大縦断面図

【図2】固定子鉄心の外観斜視図

【図3】打抜き板の製造工程を示す図

【図4】かしめ部形成工程におけるポンチの先端形状及びかしめ部の構成を示す図

【図5】積層工程を説明するための図

【図6】第２実施形態を示す図５相当図

【図7】第３実施形態を示す図４相当図

【図8】第４実施形態を示す図４相当図

【図9】第５実施形態を示す図２相当図

【図10】第６実施形態を示す図２相当図

【図11】（ａ）及び（ｂ）は、押込みポンチと外径抜きポンチの正面図及び側面図、（ｃ）はダイ内における鉄心抜板間の隙間を誇張して示す模式図

【図12】第７実施形態を示す図５（ａ）相当図

【図13】第８実施形態の切起し片の斜視図

【図14】切起し片におけるスプリングバックの説明図

【図15】図５（ａ）相当図

【図16】（ａ）は従来のかしめ部の拡大縦断面図、（ｂ）は図１（ａ）（ｂ）相当図

【図17】（ａ）は他の従来のかしめ部の拡大縦断面図、（ｂ）は図１（ａ）（ｂ）相当図

【発明を実施するための形態】

【0010】

＜第１実施形態＞
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。

【0011】

鉄心抜板１５は、例えば図３に示す電磁鋼板１９を打ち抜くことにより形成したものであり、円環状のヨーク部１６と、その内周部に位置する前記スロット１２と、ヨーク部１６の外周部に位置する耳部１３と、ヨーク部１６に形成されたかしめ部としての切起し片２０，２１とを備える（図２における最上層の鉄心抜板１５参照）。耳部１３は、ヨーク部１６外周から径方向外側へ張出す円弧状をなす。この場合、耳部１３は、ヨーク部１６の周方向に等間隔をなして複数個（例えば１２０度間隔で３個）設けられている。耳部１３の中心部には、前記ボルトが挿通される貫通孔としてのボルト用孔１３ａが形成されている。

【0012】

前記切起し片２０，２１は、電磁鋼板１９（鉄心抜板１５）に対する切り起しにより対をなすように設けられている。即ち、切起し片２０，２１は、一枚の鉄心抜板１５において２ｎ個（ｎは整数（対数））設けられており、一対の切起し片２０，２１を、例えばヨーク部１６の周方向において耳部１３を挟む位置に夫々設けた環状配置とされている。また、これら６個の切起し片２０，２１は、周方向に相互に隣り合う当該切起し片２０，２１同士が対向して対をなすように形成される。ここで、図４（ａ）は図３のIVａ−IVａに沿う一方の切起し片２０部分、図４（ｂ）は図３のIVｂ−IVｂに沿う他方の切起し片２１部分の縦断面図である。尚、図３では説明の便宜上、各切起し片２０，２１を大きめに誇張して示している。

【0013】

切起し片２０，２１は、板厚方向つまり固定子鉄心１１の軸方向から見て帯状をなすと共に、その板厚ｔ１の分、当該軸方向へ窪む凹状に形成されている。このうち、図４（ａ）に示す切起し片２０は、基端部側が鉄心抜板１５（ヨーク部１６）に対して傾斜した傾斜部２０ａとされ、先端部側が鉄心抜板１５に対して平行な平坦部２０ｂとされている。また、切起し片２０は、傾斜部２０ａと平坦部２０ｂとの間の屈曲部が基端寄りであることから、全体として扁平な舌形状をなす。ここで、切起し片２０の先端部２０ｃは、図４（ａ）で右方、つまり他方の切起し片２１を指向するように形成されている。同図に示す符号２０ｚは、当該切起し片２０の切り起しにより形成された切り起こし跡の開口である。当該開口２０ｚには、次に積層される鉄心抜板１５の切起し片２０が上側から挿入されて嵌合するようになっている。

【0014】

他方の切起し片２１は、図３に示す中心点Ｏから放射状に延びる仮想線Ｌ１を対称軸として一方の切起し片２０と線対称となる形状に形成されている。従って、図３、図４（ａ）（ｂ）の対比から明らかなように、切起し片２１の傾斜部２１ａ及び平坦部２１ｂは、切起し片２１の傾斜部２１ａ及び平坦部２１ｂと対称的に構成され、これら切起し片２０，２１の先端部２０ｃ，２１ｃ同士がヨーク部１６の周方向に向かい合う。他の２箇所の耳部１３に夫々対応する一対の切起し片２０，２１についても、図３の仮想線Ｌ２，Ｌ３を夫々挟むようにして相互に対向するように設けられている。

【0015】

続いて、鉄心抜板１５、及び積層鉄心たる固定子鉄心１１の製造方法について説明する。図３は、鉄心抜板１５の各製造ステップにおける前記鋼板１９の平面図を示している。尚、図示は省略するが、当該製造工程の設備として、各種の打抜き形状等に対応した打抜き刃乃至ポンチを有する複数の金型を備えたプレス装置が用いられる。

【0016】

先ず、第１ステーションＳ１の打抜き工程では、ロール状の鋼板１９の巻回を解き、鋼板１９の両側部に、プレス装置における鋼板１９の位置決めに供される案内孔２２を打ち抜き形成する。また、鋼板１９に対して、円周上３箇所に等配される耳部相当部（耳部１３が形成される部分）にボルト用孔１３ａを形成すると共に、回転子鉄心用の磁石挿入孔２３や当該回転子の磁路を調整する孔等、複数の孔を形成する。次の第２ステーションＳ２の打抜き工程では、第１ステーションＳ１での打抜き工程を経た鋼板１９に対し、スロット１２と回転子鉄心用のシャフト挿入孔２４とが打ち抜き形成される。

【0017】

そして、第３ステーションＳ３の打抜き及びかしめ部形成工程では、回転子鉄心用の鉄心抜板を図示しない環状の外径抜きポンチとダイで打ち抜くと共に、その周りの鉄心抜板１５相当部分で前記切起し片２０，２１を図４に示す成形ポンチ２６，２７により切り起こす。詳細には図４（ａ）に示すように、成形ポンチ２６の先端部には、切起し片２０の形状に対応する傾斜面２６ａと平坦面２６ｂを備える一方、前記ダイには、前記傾斜面２６ａに対応する傾斜面を備える。これら成形ポンチ２６及びダイは、切起し片２０の屈曲部における屈曲点Ｐ１とＰ２、Ｐ３とＰ４を板厚方向で夫々揃えるようにして、切起し片２０の上面２０Ｕの形状と下面２０Ｄの形状を一致させるプレス加工を行うように構成されている。また、この場合、成形ポンチ２６及びダイは、切起し片２０について傾斜部２０ａの板厚ｔ２を、本来の板厚ｔ１つまり鋼板１９或は平坦部２０ｂの板厚よりも小さくなるように加圧形成する（ｔ２＜ｔ１）。このとき、プレス成形に伴う切起し片２０（特に傾斜部２０ａ）の延びは、金型における材料の逃げ場として切起し片２０自身の形状つまり自由端部２０ｃにより担保されている。このため、当該金型内において、傾斜部２０ａがうねるように変形することを防止することができる。

【0018】

他方の切起し片２１は、図４（ｂ）に示す成形ポンチ２７により、上記した一方の切起し片２０と同時に形成される。第３ステーションＳ３における６個の成形ポンチ２６，２７は、相互に隣り合う成形ポンチ２６，２７間で前記仮想線Ｌ１〜Ｌ３を夫々挟むようにして周方向に対称的に配置されている。従って、切起し片２１は、前述のように周方向に隣り合う切起し片２０と対向するように形成される。また、切起し片２１は、切起し片２０と同様に成形ポンチ２７の傾斜面２７ａ及び平坦面２７ｂ並びに前記ダイによって、その上面２１Ｕの形状と下面２１Ｄの形状が一致するようにプレス成形される。

【0019】

その後、第４ステーションＳ４の最終打抜き工程において、鋼板１９を図示しない環状の外径抜きポンチとダイとで打ち抜いて円形状の鉄心抜板１５を形成すると共に、その鉄心抜板１５を順次積層する積層工程が行われる。この場合、図５に示すように、先に打ち抜かれた鉄心抜板１５の切り起こし跡の開口２０ｚ、２１ｚに、上側から積層される鉄心抜板１５の切起し片２０，２１を臨ませた状態で押込みポンチ２６´，２７´により押し込むようにしてかしめて積層する。これにより、複数枚の鉄心抜板１５を相互に密着させて積層し、固定子鉄心１１を形成する。尚、詳しくは後述するように、第４ステーションＳ４の前記外径抜きポンチ（図１１の符号５０参照）と押込みポンチ２６´，２７´とは一体的に構成されているが、図５では説明の便宜上、外径抜きポンチを省略している。

【0020】

押込みポンチ２６´，２７´は、例えば第３ステーションＳ３における成形ポンチ２６，２７と同じ形状で且つ同じ配置形態とされている。また、第３ステーションＳ３で、切起し片２０，２１を、その上面２０Ｕ，２１Ｕの形状と下面２０Ｄ、２１Ｄの形状とが一致するように形成した。このため、押込みポンチ２６´，２７´で切起し片２０，２１を上方から下方へ押し込む際、下側の鉄心抜板１５の開口２０ｚ，２１ｚに正確に嵌合させ、精度よく積層することができる。また、切起し片２０，２１が対向して対をなすように形成されているため、複数枚の鉄心抜板１５は周方向にずれが生じないように積層されることとなる（図１、図２参照）。

【0021】

積層された複数枚（例えば２００枚）の鉄心抜板１５は、図２に示すように当該積層鉄心の外周縁部において板厚方向たる軸方向に溶接が施される。この溶接部位２９は、鉄心抜板１５の外周縁部において、例えば各耳部１３から周方向へ３０度離間した位置に夫々形成されることで等間隔（６０度間隔）となる。これにより、複数枚の鉄心抜板１５が一体となった固定子鉄心１１が得られる。尚、鉄心抜板１５の積層数、耳部１３或は溶接部位２９の数は、適宜変更してもよい。

【0022】

図示は省略するが、第３ステーションＳ３で打ち抜いた回転子鉄心用の鉄心抜板を複数枚積層して一体にすることで回転子鉄心が得られる。この回転子鉄心の磁石挿入孔２３に永久磁石を設け、シャフト挿入孔２４にシャフトを設けることにより回転子が得られる。さらに、固定子鉄心１１のスロット１２にコイルを設けることにより、固定子が得られる。そして、回転子と、固定子とから回転電機が得られる。

【0023】

以上説明したように、本実施形態の切起し片２０，２１は、一枚の鉄心抜板１５において相互に隣り合う切起し片２０，２１同士が対向して対をなすように形成されている。このため、前記積層工程において、プレス装置の鋼板１９の送り精度や鉄心抜板１５のたわみ等に起因して、鉄心抜板１５間で切起し片２０，２１に僅かなずれが生じて鉄心抜板１５が傾き或は当該鉄心抜板１５をずらすような力（図５中、左右方向の力）が作用したとしても、その力は鉄心抜板１５の両切起し片２０，２１における可撓性により、当該切起し片２０，２１での嵌合に伴い前記のずれが吸収されることで相殺される。即ち、当該切起し片２０，２１は、その鉄心抜板１５の積層に際し、下側の鉄心抜板１５に対する周方向のずれを吸収すると共に、当該周方向の位置決めを行うように機能する。このため、鉄心抜板１５相互間にずれが生じないように切起し片２０，２１にて嵌合させることができ、鉄心抜板１５相互間に隙間が生じないように積層して所望の密着性を得ることができる。従って、かしめ部たる切起し片２０，２１で確実に結束して信頼性を高めることができると共に、固定子鉄心１１の寸法精度を向上させることができる。

【0024】

尚、前記溶接部位２９は溶接の際、溶融して凝固することに伴い、その近傍部における局所的な熱歪や残留応力が生じるだけでなく、鉄心抜板全体に熱歪の影響を及ぼすこともある。この点、切起し片２０，２１は、溶接部位２９から周方向に離間した位置に設けたため、その熱歪等の直接的な影響を回避することができると共に、鉄心抜板１５の全体的な僅かな熱歪も切起し片２０，２１の可撓性により吸収することができる。

【0025】

一枚の鉄心抜板１５における６個の切起し片２０，２１は、対をなす切起し片２０，２１の先端部２０ｃ，２１ｃ同士が鉄心抜板１５の周方向に向かい合う。これによれば、切起し片２０，２１によって、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。従って、鉄心抜板１５相互間で、スロット１２や耳部１３等の周方向のずれが抑制され、より積層鉄心の精度を高めることができる。

【0026】

各切起し片２０，２１は、基端部側が鉄心抜板１５に対して傾斜した傾斜部２０ａ，２１ａと、先端部側が鉄心抜板１５に対して平行な平坦部２０ｂ，２１ｂとからなる。これによれば、比較的簡単な金型構造（成形ポンチ２６，２７）で切起し片２０，２１を形成することができ、成形精度を高めることができる。
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。

【0027】

切起し片２０，２１は、傾斜部２０ａ，２１ａの板厚ｔ２を本来の板厚ｔ１よりも小さくなるように加圧形成し、上面２０Ｕの形状と下面２０Ｄの形状を一致させるように構成した。換言すれば、切起し片２０，２１は、傾斜部２０ａ，２１ａの板厚ｔ２を鉄心抜板１５の板厚ｔ１よりも小さく設定することにより、上面２０Ｕの形状と下面２０Ｄの形状とが積層鉄心の軸方向に揃うように構成されている。これにより、積層した鉄心抜板１５間に軸方向と直交する方向のずれや前述した隙間Ｓの発生を防止することができ、高精度の積層鉄心とすることができる。

【0028】

従来技術の例で述べたかしめ部２は、自由端部が存在しない単なる凹状をなすことから、プレス成形の際に成形型内における傾斜部２ａの材料の逃げ場がなく、その加圧成形に伴い傾斜部２ａがうねるように変形することとなる。この点、本実施形態の切起し片２０，２１は、その自由端部２０ｃ，２１ｃ側が金型における材料の逃げ場となり、傾斜部２０ａの変形を抑制することができる。このため、鉄心抜板１５間の隙間Ｓの発生を極力防止してより高精度の積層鉄心とすることができる。

【0029】

＜その他の実施形態＞
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。

【0030】

図６は、第２実施形態における積層工程を示す図５相当図である。本第２実施形態の積層工程で用いられる押込みポンチ３６，３７は、第１実施形態の押込みポンチ２６´，２７´と以下の点で相違する。即ち、押込みポンチ３６，３７は、切起し片２０，２１の先端部２０ｃ，２１ｃ側に傾斜部２０ｄ，２１ｄを屈曲形成するための傾斜面２６ｄ、２７ｄを有し、全体として先端２６ｂ、２７ｂ側が窄む台形状をなす。従って、積層工程では、切起し片２０，２１は、その中間部（平坦部２０ｂ，２１ｂ）が押込みポンチ３６，３７の先端２６ｂ、２７ｂによりスムーズに押し込まれて、下側の鉄心抜板１５の開口２０ｚ、２１ｚから嵌合する。この場合、切起し片２０，２１は、下側が凸となる台形状（山形状）をなして、下側の鉄心抜板１５における切起し片２０，２１の上面側に滑り込むようにして密着して嵌合する。

【0031】

以上のように、本第２実施形態では、前記かしめ部形成工程で切り起こした切起し片２０，２１を、積層工程において、台形状の押込みポンチ３６，３７によって当該切起し片２０，２１の平坦部２０ｂ，２１ｂを屈曲させて台形状に形成した。これによれば、比較的小さな成形圧で平坦部２０ｂ，２１ｂを屈曲させて（新たな屈曲部を形成して）、その先端から容易に滑り込ませるようにして積層することができる。また、このように成形ポンチ２６，２７と押込みポンチ３６，３７の形状を異ならせることで、切起し片２０，２１部分の歪を少なくし、かしめ強度を高めて良好な結束状態を得ることができると共に、積層する鉄心抜板１５相互間の密着性を高めることができる。

【0032】

図７は、第３実施形態における切起し片３０，３１の構造を示している。
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。

【0033】

図８は、第４実施形態における切起し片４０，４１を成形ポンチ４６，４７と共に示している。
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。

【0034】

尚、一対の切起し片について、その先端部同士が互いに逆を向く構成は、上記した台形状、Ｖ字状、円弧状等、各形状の切起し片に適用することができる。例えば、切起し片４０，４１は、その平坦部４０ｂ，４１ｂを押込みポンチ３６，３７により屈曲させて台形状に形成する等、適宜変更してもよい。

【0035】

図９及び図１０は、第５及び第６実施形態における切起し片２０，２１の位置関係を示している。
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。

【0036】

図１０に示すように、第６実施形態の切起し片は、ヨーク部１６の周方向に例えば９０度間隔で設けられた合計４個の切起し片２０，２１から構成される。これら切起し片２０，２１は、何れも周方向に隣り合う切起し片２０，２１同士が対向して対をなす。即ち、４個の切起し片２０，２１は、対をなす切起し片２０，２１の先端部２０ｃ，２１ｃ同士が鉄心抜板１５の周方向に向かい合い、又は対をなす切起し片２０，２１の先端部２０ｃ，２１ｃ同士が鉄心抜板１５の周方向に逆を向いて基端部（傾斜部２０ａ，２１ａ）側で対向する関係にある。従って、第１実施形態或は第４実施形態と同様、鉄心抜板１５相互間における周方向のずれを抑制することができる。

【0037】

図１１に示すように、上記実施形態における第４ステーションＳ４の外径抜きポンチ５０と押込みポンチ２６´とは一体的に構成されている。他の押込みポンチ２７´，３６，３７も、押込みポンチ２６´と同様、外径抜きポンチ５０と一体に動作する構成であるが、説明の便宜上、図１１では押込みポンチ２６´のみを模式的に例示する。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）を押込みポンチ２６´の正面図とした場合における側面図である。

【0038】

前述したように、外径抜きポンチ５０とダイ５１とで外径抜きされた鉄心抜板１５は、当該外径抜きポンチ５０及び押込みポンチ２６´，２７´によりダイ５１の下方へ押し込まれる。このとき、鉄心抜板１５は、その外周でダイ５１と当接ないし接触しながら押し込まれることにより外周側から外力を受けて僅かな歪が発生することがある。ここで、図１１（ｃ）に示す下側の鉄心抜板１５は中央側が下方に窪み、全体として凹状をなす場合の歪を誇張して例示している。この場合、積層された鉄心抜板１５，１５に僅かな隙間Ｓａが発生する。

【0039】

そこで、第７実施形態における第４ステーションＳ４の押込みポンチは、第３ステーションＳ３の成形ポンチ２６，２７と同じ配置形態であるが、成形ポンチ２６，２７（或は押込みポンチ２６´，２７´）と形状を異ならせてある。即ち、図１２は、第７実施形態の対をなす押込みポンチのうちの一方を符号５６で示しており、外径抜きポンチ５０に対する押込みポンチ５６の下方への突出量は、押込みポンチ２６´，２７´の下方への突出量よりＨだけ大きく設定されている。また、押込みポンチ５６の幅寸法（図１２中、左右方向の寸法）は、押込みポンチ２６´，２７´の幅寸法よりδだけ小さく設定されている。

【0040】

第７実施形態の押込みポンチ５６及びこれと対をなす他方の押込みポンチ（以下、単に第７実施形態の押込みポンチと記す）によって、第３ステーションＳ３の成形ポンチ２６，２７による切起し片２０，２１の切り起こし量（鉄心抜板１５の板厚方向の押し込み量）より、更に切起し片２０，２１を板厚方向へＨだけ押し込むようにして変形させる。つまり、第７実施形態の押込みポンチによる切起し片２０，２１に対する前記板厚方向への押し込み量は、成形ポンチ２６，２７により切起し片２０，２１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。

【0041】

よって、第４ステーションＳ４のダイ５１内で鉄心抜板１５に前記歪が発生した場合でも、第７実施形態の押込みポンチによって、鉄心抜板１５の切起し片２０，２１を、下側の鉄心抜板１５における切起し片２０，２１上に密着するように重畳して確実に嵌合させる充分な押し込み量を得ることができる。これにより、切起し片２０，２１部分で確実にかしめて密着性を高めることができると共に、そのかしめ作用による結束力を一層向上させることができる。

【0042】

第７実施形態の押込みポンチは、切起し片２０，２１の長さ寸法（図１２中、左右方向の寸法）に応じて前記δを変更する等、適宜変更することができる。
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）。

【0043】

そこで、図１３、図１５に示す第８実施形態における切起し片６０は、基端側の内側曲げ半径Ｒ１よりも途中部の内側曲げ半径Ｒ２を充分に大きく設定することで（Ｒ１＜Ｒ２）、全体として下方へ傾斜するように構成されている。即ち、第３ステーションＳ３のかしめ部形成工程における前記成形ポンチとダイは、例えば切起し片６０の各屈曲部に対応する夫々の角部が、基端側の曲げ半径Ｒ１と途中部の曲げ半径Ｒ２とに対応させた形状（角Ｒ）とされている。ここで、当該成形ポンチとダイによって、切起し片６０の両屈曲部分（Ｒ１，Ｒ２の部分）における加工時の曲げ角度が同じ条件に設定されていても、曲げ半径Ｒ２を大きくすることで、スプリングバック量も両屈曲部分のち曲げ半径Ｒ２に対応する屈曲部分の方が大きくなる。これにより、第８実施形態の切起し片６０における基端側の第１傾斜部６０ａと先端側の第２傾斜部６０ｂとのうち、第２傾斜部６０ｂは、上記した曲げ半径Ｒ２とスプリングバック量との関係を利用して先端が下方へ傾斜するように構成されている。鉄心抜板１５に対する第２傾斜部６０ｂの傾斜角θは、第１傾斜部６０ａの傾斜角よりも小さく設定されている。図１３、図１５では、第８実施形態の対をなす切起し片のうちの一方を示しており、図１３では、夫々の傾斜部６０ａ、６０ｂの傾斜を誇張して示している。

【0044】

また、図１５では、対をなす押込みポンチのうちの一方を符号６６で示しており、以下では、一方の押込みポンチ６６或は切起し片６０に着目して説明する。押込みポンチ６６は、その先端部に切起し片６０の第１傾斜部６０ａ及び第２傾斜部６０ｂに夫々対応する第１傾斜面６６ａ及び第２傾斜面６６ｂを備えている。尚、第８実施形態の成形ポンチは、同図の切起し片６０が得られる構成であればよく、上記のように曲げ半径Ｒ１，Ｒ２を設定する他、押込みポンチ６６と同様のものを用いてもよい。

【0045】

切起し片６０の先端部６０ｃは、基端側よりも剛性が低く図１３中、矢印Ｄ１，Ｄ２方向にも撓みやすい。また、切起し片６０は、先端部６０ｃが鉄心抜板１５の積層方向の最下部となるように傾斜している。従って、前記積層工程において、先に打ち抜かれた下側の鉄心抜板１５の開口２０ｚに対し、次に積層する鉄心抜板１５の切起し片６０が先端部６０ｃから挿入される。このとき、前記の送り精度や切起し片６０の形状に僅かな誤差があったとしても、切起し片６０は、自身の可撓性により先端側の側部６０ｅが下側の開口２０ｚに案内されるようにして接触しながら、先の切起し片６０上に密着するようになじむこととなる。

【0046】

このように、押込みポンチ６６の先端側に鉄心抜板１５に対する傾斜角θをつけ、切起し片６０は、先端が最下端となるように傾斜している。これにより、先行する鉄心抜板１５の開口２０ｚに、次に積層する鉄心抜板１５の切起し片６０を嵌合するに際して、切起し片６０を確実且つ容易に滑り込ませることができる。従って、積層工程においてスムーズに効率よくかしめることができる。

【0047】

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略，置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0048】

例えば、本実施形態の積層鉄心は、固定子用に限らず回転子にも適用する等、種々の変更を行うことができる。

【符号の説明】

【0049】

図面中、１１は固定子鉄心（積層鉄心）、１５は鉄心抜板、１９は鉄心用鋼板、２０，２１、３０，３１、４０，４１、６０は切起し片（かしめ部）、２０ａ，２１ａ、４０ａ，４１ａは傾斜部（基端部）、２０ｂ，２１ｂ、４０ｂ，４１ｂは平坦部、２０ｃ，２１ｃ、４０ｃ，４１ｃは先端部、２０ｚ，２１ｚは開口、２６，２７、４６，４７は成形ポンチ、２６´，２７´、３６，３７、５６、６６は押込みポンチ示す。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】