特開 2024-3397 積層コアの製造方法及び積層コア

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024003397

(43)【公開日】2024-01-15

(54)【発明の名称】積層コアの製造方法及び積層コア

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/02 20060101AFI20240105BHJP

【ＦＩ】

H02K15/02 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022102508

(22)【出願日】2022-06-27

(71)【出願人】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】ニデック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100142022

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 一晃

(74)【代理人】

【識別番号】100196623

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 計介

(72)【発明者】

【氏名】服部 祥弘

(72)【発明者】

【氏名】南梨 智宏

(72)【発明者】

【氏名】坂井 秀徳

【テーマコード（参考）】

5H615

【Ｆターム（参考）】

5H615AA01

5H615BB01

5H615BB05

5H615BB14

5H615PP07

5H615SS05

5H615SS10

5H615SS17

5H615SS19

(57)【要約】      （修正有）

【課題】周方向位置による積層コアの軸方向の長さのばらつきが少ない積層コアの製造方法を提供する。
【解決手段】環状のヨーク部及びヨーク部から径方向外方に突出する突出部を有するコア板を形成するコア板形成工程と、突出部及びヨーク部が軸方向に並んだ状態でコア板を複数積層することにより、突出部による耳部及びヨーク部によるヨークを構成するとともに、コア板を複数積層した状態で軸方向にかしめることにより、ヨークにおいて耳部に対して径方向内方又は耳部に耳かしめ部を形成する積層体形成工程と、積層体の外周面のうち耳部の外周面を軸方向に沿って溶接する溶接工程と、を有する。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の環状のコア板が積層された積層体を有する積層コアの製造方法であって、
環状のヨーク部及び前記ヨーク部から径方向外方に突出する突出部を有する前記コア板を形成するコア板形成工程と、
前記突出部及び前記ヨーク部が軸方向に並んだ状態で前記コア板を複数積層することにより、前記突出部による耳部及び前記ヨーク部による前記ヨークを構成するとともに、前記コア板を複数積層した状態で前記軸方向にかしめることにより、前記ヨークにおいて前記耳部に対して径方向内方に又は前記耳部に、耳かしめ部を形成する積層体形成工程と、
前記積層体の外周面のうち前記耳部の外周面を、前記軸方向に沿って溶接する溶接工程と、
を有する、積層コアの製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載の積層コアの製造方法において、
前記溶接工程では、前記耳部が前記軸方向に並んだ状態で前記積層体を複数積層し、前記積層体の外周面のうち前記耳部の外周面を前記軸方向に沿って溶接する、積層コアの製造方法。

【請求項3】

請求項２に記載の積層コアの製造方法において、
前記溶接工程では、積層されている複数の前記積層体を前記軸方向に加圧した状態で、前記耳部の外周面を前記軸方向に沿って溶接する、積層コアの製造方法。

【請求項4】

請求項２又は３に記載の積層コアの製造方法において、
前記コア板形成工程では、前記コア板の周方向に等間隔に複数の前記突出部を有する前記コア板を形成し、
前記積層体形成工程では、前記突出部がそれぞれ前記軸方向に並んだ状態で前記コア板を複数積層することにより、前記突出部によって前記周方向に等間隔に複数の前記耳部を構成するとともに、前記複数の耳部又は前記ヨークにおいてそれぞれの前記耳部に対して径方向内方に前記耳かしめ部を形成し、
前記溶接工程では、前記耳部がそれぞれ前記軸方向に並んだ状態で複数の前記積層体を積層し、前記複数の積層体の外周面のうち、前記複数の耳部の外周面をそれぞれ前記軸方向に沿って溶接する、積層コアの製造方法。

【請求項5】

請求項４に記載の積層コアの製造方法において、
前記溶接工程では、積層された前記複数の積層体を前記軸方向から見て、前記複数の耳部の外周面のうち前記耳部の最も径方向外方に位置する突出端部に対して前記周方向の一方側又は他方側を溶接する、積層コアの製造方法。

【請求項6】

請求項４に記載の積層コアの製造方法において、
前記溶接工程では、積層された前記複数の積層体を前記軸方向から見て、全ての前記耳部において、前記耳部の外周面のうち最も径方向外方に位置する突出端部に対して前記周方向の一方側を溶接する、積層コアの製造方法。

【請求項7】

請求項４に記載の積層コアの製造方法において、
前記積層体形成工程では、前記積層体を前記軸方向から見て、前記積層体において周方向に隣り合う前記耳かしめ部の間に本体かしめ部を前記ヨークに形成し、
前記溶接工程では、前記本体かしめ部が前記軸方向に並んだ状態で前記複数の積層体を積層し、前記複数の積層体の外周面のうち、前記本体かしめ部の径方向外方に位置する部分を前記軸方向に沿って溶接する、積層コアの製造方法。

【請求項8】

請求項７に記載の積層コアの製造方法において、
前記積層体形成工程では、前記積層体の周方向において、前記耳かしめ部と前記本体かしめ部とを交互に形成し、
前記溶接工程では、積層された前記複数の積層体の外周面のうち、前記耳部の外周面と前記本体かしめ部の径方向外方に位置する部分とを前記軸方向に沿って溶接する、積層コアの製造方法。

【請求項9】

請求項１から３の何れか１項に記載の積層コアの製造方法において、
前記溶接工程では、複数積層された前記積層体の前記軸方向の一端から他端まで、前記耳部の外周面を溶接する、積層コアの製造方法。

【請求項10】

請求項４に記載の積層コアの製造方法において、
前記溶接工程では、前記複数の耳部のうち少なくとも一部の耳部の外周面を同時に溶接する、積層コアの製造方法。

【請求項11】

請求項１から３の何れか１項に記載の積層コアの製造方法において、
前記溶接工程では、前記積層体を前記軸方向から見て、前記積層体の外周面に対して前記外周面の法線方向からレーザ光を照射することにより、前記積層体の外周面を溶接する、積層コアの製造方法。

【請求項12】

複数の環状のコア板が厚み方向に積層された積層体と、前記積層体の外周面上に位置し、前記コア板を前記積層体の軸方向に接続する溶接部とを有する積層コアであって、
前記コア板は、
環状のヨーク部と、
前記ヨーク部から径方向外方に突出する突出部と、
を有し、
前記積層体は、
前記軸方向に並ぶ前記突出部によって構成される耳部と、
前記軸方向に並ぶ前記ヨーク部によって構成されるヨークと、
前記ヨークにおいて前記耳部に対して径方向内方に、又は前記耳部に位置し、前記厚み方向に積層された複数の前記コア板を前記軸方向に接続する耳かしめ部と、
を有し、
前記溶接部は、前記積層体の前記耳部の外周面上に前記軸方向に延びている、
積層コア。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、積層コアの製造方法及び積層コアに関する。

【背景技術】

【0002】

複数のコア板が積層された積層体と、溶接部とを有する固定子積層鉄心が知られている。例えば特許文献１には、複数の金属板が積層された積層体であって、環状の本体部と、前記本体部の外周面から前記本体部の径方向外方に向けて突出する耳金部とを有する積層体と、前記耳金部の外周面に形成された少なくとも一つの第１の溶接部と、前記耳金部の外周面に形成された少なくとも一つの第２の溶接部とを備える固定子積層鉄心が開示されている。

【0003】

前記特許文献１では、前記第１の溶接部は、前記複数の金属板の積層方向に沿う第１の仮想直線上に部分的に位置すると共に、前記積層方向において前記複数の金属板のうち少なくとも二つを接合している。また、前記第２の溶接部は、前記積層方向に沿い且つ前記第１の仮想直線とは異なる第２の仮想直線上に部分的に位置すると共に、前記積層方向において前記複数の金属板のうち少なくとも二つを接合している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６４９５０９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

厚み方向に積層されたコア板をかしめることにより、積層体が得られる。このような積層体を製造する際に、前記特許文献１に開示されるように、径方向外方に突出する突出部を前記コア板に形成し、前記突出部が軸方向に並んだ状態で前記コア板を複数積層する場合がある。なお、前記突出部には、モータハウジングに対して積層コアを固定するためのボルトが挿入される。

【0006】

ところで、積層された複数のコア板を突出部の径方向内方でかしめる場合、前記突出部が前記コア板の厚み方向に変形する場合がある。このように前記突出部が前記コア板の厚み方向に変形すると、複数の積層体を用いて形成される積層コアの軸方向の長さが前記積層コアの周方向位置によってばらつく。そのため、前記周方向位置による前記積層コアの軸方向の長さのばらつきが少ない積層コアの製造方法が求められている。

【0007】

本発明の目的は、周方向位置による積層コアの軸方向の長さのばらつきが少ない積層コアの製造方法を実現することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の例示的な一実施形態に係る積層コアの製造方法は、複数の環状のコア板が積層された積層体を有する積層コアの製造方法であって、環状のヨーク部及び前記ヨーク部から径方向外方に突出する突出部を有する前記コア板を形成するコア板形成工程と、前記突出部及び前記ヨーク部が軸方向に並んだ状態で前記コア板を複数積層することにより、前記突出部による耳部及び前記ヨーク部による前記ヨークを構成するとともに、前記コア板を複数積層した状態で前記軸方向にかしめることにより、前記ヨークにおいて前記耳部に対して径方向内方又は前記耳部に、耳かしめ部を形成する積層体形成工程と、前記積層体の外周面のうち前記耳部の外周面を、前記軸方向に沿って溶接する溶接工程と、を有する。

【0009】

また、本発明の例示的な一実施形態に係る積層コアは、複数の環状のコア板が厚み方向に積層された積層体と、前記積層体の外周面上に位置し、前記コア板を前記積層体の軸方向に接続する溶接部とを有する積層コアである。前記コア板は、環状のヨーク部と、前記ヨーク部から径方向外方に突出する突出部と、を有する。前記積層体は、前記軸方向に並ぶ前記突出部によって構成される耳部と、前記軸方向に並ぶ前記ヨーク部によって構成されるヨークと、前記ヨークにおいて前記耳部に対して径方向内方又は前記耳部に位置し、前記厚み方向に積層された複数の前記コア板を前記軸方向に接続する耳かしめ部と、を有する。前記溶接部は、前記積層体の前記耳部の外周面上に前記軸方向に延びている。

【発明の効果】

【0010】

本発明の例示的な一実施形態に係る積層コアの製造方法及び積層コアによれば、周方向位置による前記積層コアの軸方向の長さのばらつきが少ない積層コアが得られる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、実施形態に係るモータの一例を示す図である。

【図2】図２は、実施形態に係る積層コアの一例を示す図である。

【図3】図３は、実施形態に係る積層コアの一例を示す図である。

【図4】図４は、実施形態に係るコア板の一例を示す図である。

【図5】図５は、実施形態に係る接続部の一例を示す図である。

【図6】図６は、実施形態に係る積層コアを軸方向から見た図である。

【図7】図７は、実施形態に係る積層コアの製造方法の一例を示すフローチャートである。

【図8】図８は、実施形態に係る加圧溶接装置の一例を示す図である。

【図9】図９は、実施形態に係る加圧溶接装置の一例を示す図である。

【図10】図１０は、実施形態に係る加圧溶接装置の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照し、本発明の例示的な実施の形態を詳しく説明する。なお、図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。また、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表しているわけではない。

【0013】

なお、以下の説明では、積層体５及び積層コア４の中心軸Ｐ１と平行な方向を「軸方向」、中心軸Ｐ１に直交する方向を「径方向」、中心軸Ｐ１を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」とそれぞれ称する。また、周方向のうち、構成部材を所定の方向から見て時計回りの方向を「周方向一方側」、反時計周りの方向を「周方向他方側」と称する。ただし、この方向の定義により、本発明に係る積層コア４の使用時の向きを限定する意図はない。

【0014】

また、以下の説明では、コア板６の「径方向」及び「周方向」は、コア板６の中央に位置する中央孔の中心点Ｐ２を中心とした径方向及び周方向を意味する。

【0015】

また、以下の説明において、“固定”、“接続”及び“取り付ける”等（以下、固定等）の表現は、部材同士が直接、固定等されている場合だけでなく、他の部材を介して固定等されている場合も含む。すなわち、以下の説明において、固定等の表現には、部材同士の直接的及び間接的な固定等の意味が含まれる。

【0016】

（モータ１の構成）
図１は、実施形態に係るモータ１の一例を示す図である。図１に示すように、モータ１は、ハウジング１ａ、回転子２及び固定子３を備える。回転子２は、固定子３に対して、中心軸Ｐ１を中心として回転する。モータ１は、筒状の固定子３内に、回転子２が中心軸Ｐ１を中心として回転可能に配置された、いわゆるインナーロータ型のモータである。

【0017】

回転子２は、シャフト２１と、回転子コア２２及びマグネット２３を備える。回転子２は、固定子３の径方向内方に位置し、固定子３に対して回転可能である。回転子コア２２は、円筒状であり、中心軸Ｐ１に沿って延びている。

【0018】

中心軸Ｐ１に沿って延びるシャフト２１は、回転子コア２２を軸方向に貫通した状態で回転子コア２２に固定される。これにより、回転子コア２２は、シャフト２１とともに回転する。また、回転子コア２２の外周面上には、複数のマグネット２３が周方向に所定の間隔で位置する。

【0019】

固定子３は、ハウジング１ａ内に収容されている。固定子３は、筒状であり、回転子２の径方向外方に位置する。固定子３は、積層コア４及び固定子コイル３１を備える。積層コア４は、円筒状であり、軸方向に延びている。

【0020】

（積層コア４）
図２から図４を用いて、実施形態に係る積層コア４の一例を説明する。図２及び図３は、実施形態に係る積層コア４の一例を示す。図４は、実施形態に係るコア板６の一例を示す。

【0021】

図２及び図３に示すように、積層コア４は、軸方向に積層された複数の積層体５を有する。積層された複数の積層体５の外周面を軸方向に溶接することによって、積層コア４が形成される。積層コア４を構成する積層体５は、所定の形状に形成されたコア板６を厚み方向に複数積層することによって構成されている。

【0022】

図２に示すように、積層体５は、ヨーク５１、複数のティース５２及び複数の耳部５３を有する。本実施形態の積層体５は４つの耳部５３を有する。なお、積層体５が有する耳部５３の数は、４つに限られず、１つ以上３つ以下でもよいし、４つより多くてもよい。

【0023】

ヨーク５１は、環状である。積層体５を軸方向から見て、ティース５２は、ヨーク５１から径方向内方に延びている。ティース５２は周方向に並んでいる。また、積層体５は、周方向に隣り合うティース５２の間に固定子コイル３１の一部が収容されるスロット孔５４を有する。

【0024】

耳部５３は、ヨーク５１から径方向外方に延びている。積層体５を軸方向から見て、耳部５３は、周方向に等間隔に位置する。それぞれの耳部５３は、軸方向に貫通しているボルト挿入孔５５を有する。図３に示すように、複数の積層体５は、耳部５３が軸方向に並んだ状態で、積層されている。このように、積層コア４を軸方向から見て、それぞれの積層体５の耳部５３の位置は、一致している。なお、積層コア４を軸方向から見て、積層体５の耳部５３は、積層体５に対して軸方向一方側に位置する積層体５の耳部５３と重ならない部分があってもよい。

【0025】

コア板６は、電磁鋼板を打ち抜くことによって形成される。図４に示すように、コア板６は、ヨーク部６１、複数のティース部６２及び複数の突出部６３を有する。

【0026】

ヨーク部６１は環状である。ヨーク部６１が軸方向に並んだ状態でコア板６が複数積層されることによって、積層体５のヨーク５１が構成される。

【0027】

ティース部６２は、ヨーク部６１から径方向内方に延びている。コア板６は複数のティース部６２を有する。ティース部６２が軸方向に並んだ状態でコア板６が複数積層されることによって、積層体５のティース５２が構成される。

【0028】

また、コア板６は、周方向に隣り合うティース部６２の間に固定子コイル３１の一部が収容されるスロット部６４を有する。コア板６が複数積層されることによって、スロット部６４は、積層体５のスロット孔５４を構成する。

【0029】

突出部６３は、ヨーク部６１から径方向外方に突出している。図４に示すように、コア板６は複数の突出部６３を有する。突出部６３は、コア板６において周方向に等間隔に位置する。複数の突出部６３がそれぞれ軸方向に並んだ状態でコア板６が複数積層されることによって、積層体５の耳部５３が構成される。

【0030】

なお、突出部６３は、軸方向に貫通する貫通孔６５を有する。貫通孔６５が軸方向に並んだ状態でコア板６が複数積層されることにより、貫通孔６５は、ボルト挿入孔５５を構成する。積層コア４をハウジング１ａに固定するためのボルトが、ボルト挿入孔５５に挿入される。

【0031】

（かしめ部）
図４及び図５を用いて、実施形態に係るかしめ部の一例を説明する。図５は、コア板６に形成される接続部の一例を示す図である。

【0032】

図４に示すように、それぞれのコア板６は、耳接続部６６及び本体接続部６７を含む。耳接続部６６は、ヨーク部６１において突出部６３の径方向内方に位置する。本体接続部６７は、ヨーク部６１において周方向に隣り合う突出部６３の間に位置する。

【0033】

図５に示すように、耳接続部６６及び本体接続部６７は、それぞれ、かしめ用凸部６８及びかしめ用凹部６９を有する。かしめ用凸部６８は、コア板６を軸方向他方側から一方側に向かって押し出すことによって形成される。また、コア板６において、かしめ用凸部６８に対して軸方向他方側には、かしめ用凹部６９が形成される。

【0034】

複数のコア板６を厚み方向に積層する場合、コア板６の耳接続部６６のかしめ用凸部６８は、コア板６に対して軸方向一方側に位置するコア板６の耳接続部６６のかしめ用凹部６９に嵌められる。複数積層されたコア板６の耳接続部６６を軸方向にかしめた部分が、耳かしめ部７１である。耳かしめ部７１は、ヨーク５１においてそれぞれの耳部５３に対して径方向内方に位置する。

【0035】

また、複数のコア板６を厚み方向に積層する場合、コア板６の本体接続部６７のかしめ用凸部６８は、コア板６に対して軸方向一方側に位置するコア板６の本体接続部６７のかしめ用凹部６９に嵌められる。複数積層されたコア板６の本体接続部６７を軸方向にかしめた部分が、本体接続部６７である。本体かしめ部７２は積層体５のヨーク５１に位置する。なお、本体かしめ部７２は、ヨーク５１の径方向の中央よりも径方向外方に位置する。

【0036】

ここで、図３に示すように、耳かしめ部７１及び本体かしめ部７２を含む複数のかしめ部が積層体５の周方向に等間隔に形成されている。また、積層体５を軸方向から見て、耳かしめ部７１及び本体かしめ部７２は、周方向において、交互に位置する。

【0037】

（溶接部８）
次に、図３及び図６を用いて、実施形態に係る積層コア４の溶接部８の一例を説明する。図６は、積層コア４を軸方向から見た図である。

【0038】

積層コア４は、複数の溶接部８を有する。溶接部８は、軸方向に積層された積層体５の外周面上に位置し、コア板６を軸方向に接続している。すなわち、溶接部８は、積層体５の外周面のうち軸方向に沿って溶接された部分である。図３に示すように、それぞれの溶接部８は、積層コア４の軸方向の一端から他端まで延びている。

【0039】

具体的に、溶接部８は、積層コア４の外周面のうち耳部５３の外周面に位置する。図６の白抜矢印は、溶接部８の位置を示している。図６に示すように、積層コア４を軸方向から見て、積層コア４は、全ての耳部５３において、耳部５３の外周面のうち最も径方向外方に位置する突出端部５３ａに対して周方向の一方側の外周面に位置する溶接部８を有する。

【0040】

また、図３及び図６に示すように、積層コア４は、外周面のうち、複数の本体かしめ部７２の径方向外方に位置する部分にも溶接部８を有する。つまり、積層コア４は、ヨーク５１の外周面にも溶接部８を有する。

【0041】

（積層コア４の製造方法）
次に、実施形態に係る積層コア４の製造方法を、図７から図１０を用いて詳細に説明する。図７は、実施形態に係る積層コア４の製造方法の一例を示す図である。図８から図１０は、実施形態に係る加圧溶接装置９の一例を示す図である。

【0042】

まず、コア板６が電磁鋼板から切り出される。このように、電磁鋼板から切り出してコア板６を形成する工程が図７に示すステップＳ１のコア板形成工程である。

【0043】

例えば、図示しないプレス加工装置は、コア板６用の金型を用いて、耳接続部６６及び本体接続部６７を形成し、環状のヨーク部６１、ヨーク部６１から径方向外方に突出する突出部６３及びティース部６２を有するコア板６を形成する。

【0044】

次に、所定枚数のコア板６を厚み方向に積層することにより、積層体５が形成される。このようにコア板形成工程で形成された複数のコア板６を積層して積層体５を形成する工程が図７に示すステップＳ２の積層体形成工程である。

【0045】

積層体形成工程では、突出部６３が軸方向に並んだ状態でコア板６を複数積層することにより、突出部６３による耳部５３が構成される。具体的に、複数の突出部６３がそれぞれ軸方向に並んだ状態でコア板６を複数積層することにより、周方向に等間隔に並ぶ複数の耳部５３が構成される。

【0046】

また、積層体形成工程では、ヨーク部６１が軸方向に並んだ状態でコア板６を複数積層することにより、ヨーク５１が構成される。さらに、積層体形成工程では、コア板６のかしめ用凸部６８が、コア板６に対して軸方向一方側に位置するコア板６のかしめ用凹部６９に嵌められる。

【0047】

所定枚数のコア板６の積層が完了すると、複数積層されたコア板６がかしめられる。例えば、複数積層されたコア板６を軸方向に加圧することにより、複数のコア板６がかしめられる。その結果、複数のコア板６が厚み方向に接続された積層体５が形成される。

【0048】

コア板６を複数積層した状態で軸方向にかしめた結果、耳かしめ部７１が、ヨーク５１においてそれぞれの耳部５３に対して径方向内方に形成される。このように、耳かしめ部７１は、耳接続部６６がかしめられた部分であり、耳部５３に対して径方向内方に位置する。なお、耳接続部６６を突出部６３に形成することにより、耳かしめ部７１は、耳部５３に形成されてもよい。

【0049】

また、それぞれのコア板６の本体接続部６７が軸方向にかしめられることにより、本体かしめ部７２がヨーク５１に形成される。このように、本体かしめ部７２は、本体接続部６７がかしめられた部分であり、周方向に隣り合う耳かしめ部７１の間に位置する。このように、積層体形成工程では、耳かしめ部７１及び本体かしめ部７２は、積層体５の周方向において、交互に形成される。

【0050】

続いて、耳部５３が軸方向に並んだ状態で積層体５を複数積層する。そして、積層された複数の積層体５を軸方向に加圧した状態で、複数の積層体５の外周面のうち、耳部５３の外周面と本体かしめ部７２の径方向外方に位置する部分とが軸方向に沿って溶接される。このように、積層体５の外周面のうち、耳かしめ部７１及び本体かしめ部７２に対して径方向外方に位置する部分を軸方向に沿ってそれぞれ溶接する工程が図７に示すステップＳ３の溶接工程である。

【0051】

例えば、図示しないロボットアームを用いて、複数の積層体５が軸方向に積層される。なお、積層体５は、ロボットアーム以外の機構を用いて、複数積層されてもよい。積層体５を軸方向から見て、積層体５は、隣接する積層体５に対して、積層体５を軸方向から見て時計方向又は反時計方向に９０度回転させた状態で、積層される。

【0052】

具体的に、積層体５は、複数の耳部５３がそれぞれ軸方向に並んだ状態で複数積層される。また、積層体５は、ヨーク５１が軸方向に並んだ状態で複数積層される。さらに、積層体５は、耳かしめ部７１及び本体かしめ部７２がそれぞれ軸方向に並んだ状態で複数積層される。

【0053】

所定個数の積層体５の積層が完了すると、複数積層された積層体５の外周面が軸方向に沿って溶接される。本実施形態の積層コア４の製造方法では、複数積層された積層体５の外周面のうち、それぞれの耳部５３の外周面が軸方向に沿って溶接される。溶接工程では、積層された複数の積層体５を軸方向から見て、複数の耳部５３の外周面のうち耳部５３の最も径方向外方に位置する突出端部５３ａに対して周方向の一方側又は他方側の部分が溶接される。

【0054】

図６は、積層体５を軸方向から見て、全ての耳部５３において、耳部５３の外周面のうち最も径方向外方に位置する突出端部５３ａに対して周方向の一方側の部分が溶接される例を示す。

【0055】

また、積層体５の外周面のうち、軸方向に並んでいる本体かしめ部７２の径方向外方に位置する部分が軸方向に沿って溶接される。

【0056】

図８及び図９は、積層体５を溶接する加圧溶接装置９の一例を示す図である。加圧溶接装置９は、テーブル９１、加圧部９２及び複数の照射ユニット９３を有する。なお、図８及び図９では、照射ユニット９３の図示を省略している。

【0057】

複数の積層体５は、前記ロボットアームによって、加圧溶接装置９のテーブル９１の平面上で積層される。

【0058】

テーブル９１は、複数の位置ずれ抑制ピン９４を有する。複数の位置ずれ抑制ピン９４は、軸方向に延びている。図８において破線で示すように、位置ずれ抑制ピン９４は、それぞれ、積層体５の耳部５３のボルト挿入孔５５に挿入される。これにより、テーブル９１に載置された複数の積層体５の径方向への位置ずれが抑制される。

【0059】

加圧部９２は、テーブル９１の載置台上で複数積層された積層体５を、軸方向に加圧する。図８及び図９の例では、加圧部９２は、複数積層された積層体５を上方から下方に加圧する。加圧部９２は、不図示の加圧用モータ、移動部９５、スライド部９６、接触押圧部９７及び位置決め部９８を有する。

【0060】

次に、加圧溶接装置９の動作を説明する。加圧を行う際に、前記加圧用モータが回転し、移動部９５が下方に移動する。図９は、移動部９５が下方に移動した状態の一例を示す。スライド部９６は、移動部９５による荷重が作用することで下方にスライドする。接触押圧部９７は、板状であり、スライド部９６の下面側に位置する。接触押圧部９７は、複数積層された積層体５と対向する。

【0061】

位置決め部９８は、移動部９５の移動に伴って軸方向に移動する。具体的に、スライド部９６及び接触押圧部９７は、軸方向に貫通し、位置決め部９８が通る位置決め部用貫通孔９８ａを有する。加圧のために移動部９５が移動すると、位置決め部９８は、複数積層された積層体５の内側に挿入される。これによって、加圧溶接前の複数積層された積層体５の径方向への位置ずれが抑制される。

【0062】

移動部９５が積層体５に向けて移動することにより、接触押圧部９７は、複数積層された積層体５のうち最も上方に位置する積層体５の軸方向の端面と接触する。これにより、複数積層された積層体５が加圧される。複数積層された積層体５への荷重が所定値に到達すると、移動部９５が停止する。このように、複数積層された積層体５は、軸方向に加圧される。

【0063】

図１０に示すように、加圧溶接装置９は、複数の照射ユニット９３、軸方向移動部９９及び周方向移動部９１０を有する。図１０に示すように、それぞれの照射ユニット９３は、積層体５を軸方向から見て、軸方向に垂直な方向から積層体５を挟んで対向している。本実施形態の加圧溶接装置９は、２つの照射ユニット９３を有する。なお、加圧溶接装置９は、照射ユニット９３を、１つ有してもよいし、３つ以上有してもよい。

【0064】

また、図１０に示すように、それぞれの照射ユニット９３は、複数のレーザ照射部９３ａを有する。本実施形態の照射ユニット９３は、２つのレーザ照射部９３ａを有する。なお、照射ユニット９３は、レーザ照射部９３ａを、１つ有してもよいし、３つ以上有してもよい。

【0065】

レーザ照射部９３ａは、それぞれレーザ光を照射する。レーザ光の照射によって、積層体５の外周面の溶接が可能である。１つの照射ユニット９３が含む複数のレーザ照射部９３ａの光軸は、積層体５を軸方向から見て、平行である。

【0066】

１つの照射ユニット９３は、複数のレーザ照射部９３ａを含むので、積層体５の外周面に対して複数箇所を同時に溶接可能である。図１０に示すように、照射ユニット９３は、耳部５３の外周面と、ヨーク５１の外周面を同時に溶接できる。

【0067】

さらに、複数の照射ユニット９３は、それぞれレーザ光を同時に照射可能である。これにより、複数の照射ユニット９３は、積層されている複数の積層体５を軸方向から見て、複数の耳部５３のうち少なくとも一部の耳部５３の外周面を同時に溶接できる。図１０は、積層体５を軸方向から見て、複数の照射ユニット９３が中心軸Ｐ１を挟んで対向する耳部５３を同時に溶接する例を示す。

【0068】

また、複数の照射ユニット９３は、何れかの耳部５３を溶接しつつ、ヨーク５１の複数箇所を同時に溶接可能である。

【0069】

また、図６、図１０に示すように、それぞれのレーザ照射部９３ａは、積層体５を軸方向から見て、積層体５の外周面に対して外周面の法線方向からレーザ光を照射する。これにより、焦点が溶接箇所に合いやすい及び照射面積を確保しやすいというメリットが得られる。よって、積層体５の外周面を効率よく溶接することができる。

【0070】

軸方向移動部９９は、それぞれの照射ユニット９３を軸方向に移動させる。照射ユニット９３を軸方向に移動させることによって、複数積層されている積層体５を軸方向に加圧した状態で、積層体５の外周面を軸方向に沿って溶接することができる。これにより、コア板６を積層体５の軸方向に接続する溶接部８が形成される。

【0071】

具体的に、溶接工程では、外周面は、複数積層された積層体５の軸方向の一端から他端まで、軸方向に溶接される。これにより、軸方向に複数の積層体５が接続された積層コア４が形成される。

【0072】

周方向移動部９１０は、それぞれの照射ユニット９３を周方向に移動させる。複数積層された積層体５の軸方向の一端から他端までの溶接が完了すると、周方向移動部９１０は、積層体５の外周面に沿って、照射ユニット９３を移動可能させ、次の溶接位置に照射ユニット９３を移動させる。例えば、図１０に実線と破線で示すように、周方向移動部９１０は、積層体５を軸方向から見て、中心軸Ｐ１を中心として、９０度単位で複数の照射ユニット９３を周方向に移動させることができる。このように、加圧溶接装置９は、複数の照射ユニット９３を周方向に移動させることにより、周方向でレーザ光の照射位置を移動可能である。

【0073】

なお、全ての溶接部８の形成が完了すると、移動部９５が上方に移動し、積層コア４に対する加圧が解除される。

【0074】

上述のように、実施形態に係る積層コア４の製造方法は、以下のような特徴を有することが可能である。

【0075】

（１）複数の環状のコア板６が積層された積層体５を有する積層コア４の製造方法であって、この製造方法は、環状のヨーク部６１及び前記ヨーク部６１から径方向外方に突出する突出部６３を有する前記コア板６を形成するコア板形成工程と、前記突出部６３及び前記ヨーク部６１が軸方向に並んだ状態で前記コア板６を複数積層することにより、前記突出部６３による耳部５３及び前記ヨーク部６１による前記ヨーク５１を構成するとともに、前記コア板６を複数積層した状態で前記軸方向にかしめることにより、前記ヨーク５１において前記耳部５３に対して径方向内方又は前記耳部５３に耳かしめ部７１を形成する積層体形成工程と、前記積層体５の外周面のうち前記耳部５３の外周面を前記軸方向に沿って溶接する溶接工程と、を有する。

【0076】

この構成によれば、積層体５の耳部５３が、耳かしめ部７１を形成する際に変形した場合でも、耳かしめ部７１に近い前記耳部５３を軸方向に沿って溶接するので、積層コア４の軸方向の長さが積層コア４の周方向位置によってばらつくのを抑制できる。よって、寸法精度の高い積層コア４を製造することができる。

【0077】

（２）（１）に記載の積層コア４の製造方法において、前記溶接工程では、前記耳部５３が前記軸方向に並んだ状態で前記積層体５を複数積層し、前記積層体５の外周面のうち前記耳部５３の外周面を前記軸方向に沿って溶接する。

【0078】

この構成によれば、積層体５が複数積層された積層コア４の軸方向の長さが積層コア４の周方向位置によってばらつくのを抑制できる。これにより、寸法精度の高い積層コア４を製造することができる。

【0079】

（３）（２）に記載の積層コア４の製造方法において、前記溶接工程では、積層されている複数の前記積層体５を前記軸方向に加圧した状態で、前記耳部５３の外周面を前記軸方向に沿って溶接する。

【0080】

この構成によれば、積層コア４を軸方向に加圧した状態で、耳部５３が溶接される。これにより、積層されている複数のコア板６を耳かしめ部７１でかしめる際に変形した耳部５３を軸方向に加圧しつつ、耳部５３を溶接することができる。よって、耳部５３の軸方向への変形量を減少させた状態で溶接することができ、積層コア４の軸方向の長さが周方向位置によってばらつくのを抑制できる。従って、寸法精度の高い積層コア４を製造することができる。

【0081】

（４）（２）又は（３）に記載の積層コア４の製造方法において、前記コア板形成工程では、前記コア板６の周方向に等間隔に複数の前記突出部６３を有する前記コア板６を形成し、前記積層体形成工程では、前記突出部６３がそれぞれ前記軸方向に並んだ状態で前記コア板６を複数積層することにより、前記突出部６３によって前記周方向に等間隔に複数の前記耳部５３を構成するとともに、前記複数の耳部５３又は前記ヨーク５１においてそれぞれの前記耳部５３に対して径方向内方に前記耳かしめ部７１を形成し、前記溶接工程では、前記耳部５３がそれぞれ前記軸方向に並んだ状態で複数の前記積層体５を積層し、前記複数の積層体５の外周面のうち、前記複数の耳部５３の外周面をそれぞれ前記軸方向に沿って溶接する。

【0082】

この構成によれば、周方向に等間隔に並ぶ複数の耳部５３の外周面がそれぞれ軸方向に沿って溶接される。これにより、耳かしめ部７１を形成する際に耳部５３が変形しても、複数の耳部５３を軸方向に沿って溶接することによって、積層コア４の軸方向の長さが積層コア４の周方向位置によってばらつくのを抑制できる。

【0083】

また、複数の耳部５３が周方向に等間隔に位置する。これにより、積層コア４は、周方向において耳部５３の位置のバランスがよい。よって、周方向における形状、重量のバランスがよく、振動が少ない積層コア４を製造することができる。

【0084】

（５）（４）に記載の積層コア４の製造方法において、前記溶接工程では、積層された前記複数の積層体５を前記軸方向から見て、前記複数の耳部５３の外周面のうち前記耳部５３の最も径方向外方に位置する突出端部５３ａに対して前記周方向の一方側又は他方側を溶接する。

【0085】

この構成によれば、積層体５の耳部５３の外周面のうち耳部５３の最も径方向外方に位置する突出端部５３ａに対して周方向の一方側又は他方側を溶接することにより、積層コア４の軸方向の長さが積層コア４の周方向位置によってばらつくのを効果的に抑制できる。

【0086】

（６）（４）に記載の積層コア４の製造方法において、前記溶接工程では、積層された前記複数の積層体５を前記軸方向から見て、全ての前記耳部５３において、前記耳部５３の外周面のうち最も径方向外方に位置する突出端部５３ａに対して前記周方向の一方側を溶接する。

【0087】

この構成によれば、積層体５の耳部５３の外周面における溶接位置を、突出端部５３ａに対して周方向の一方側に統一することができる。これにより、積層コア４の周方向における溶接箇所の位置のバランスが良くなる。よって、周方向における形状及び重量のバランスがよく、振動が少ない積層コア４を製造することができる。

【0088】

（７）（４）から（６）の何れか１つに記載の積層コア４の製造方法において、前記積層体形成工程では、前記積層体５を前記軸方向から見て、前記積層体５において周方向に隣り合う前記耳かしめ部７１の間に本体かしめ部７２を前記ヨーク５１に形成し、前記溶接工程では、前記本体かしめ部７２が前記軸方向に並んだ状態で前記複数の積層体５を積層し、前記複数の積層体５の外周面のうち、前記本体かしめ部７２の径方向外方に位置する部分を前記軸方向に沿って溶接する。

【0089】

この構成によれば、本体かしめ部７２を形成する際に、積層体５における本体かしめ部７２の周辺が変形する可能性がある。そこで、溶接工程において、積層されている複数の積層体５の外周面のうち本体かしめ部７２に近い部分が溶接される。これにより、積層コア４の軸方向の長さが周方向位置によってばらつくのを抑制できる。よって、寸法精度の高い積層コア４を製造することができる。

【0090】

（８）（７）に記載の積層コア４の製造方法において、前記積層体形成工程では、前記積層体５の周方向において、前記耳かしめ部７１と前記本体かしめ部７２とを交互に形成し、前記溶接工程では、積層された前記複数の積層体５の外周面のうち、前記耳部５３の外周面と前記本体かしめ部７２の径方向外方に位置する部分とを前記軸方向に沿って溶接する。

【0091】

この構成によれば、耳かしめ部７１と本体かしめ部７２とがコア板６の周方向に交互に位置する。よって、積層体５において耳かしめ部７１及び本体かしめ部７２に近い外周面が溶接されることにより、積層体５の外周面が、前記周方向にバランスよく溶接される。従って、積層コア４の変形を効率よく抑えることができる。

【0092】

（９）（１）から（８）の何れか１つに記載の積層コア４の製造方法において、前記溶接工程では、複数積層された前記積層体５の前記軸方向の一端から他端まで、前記耳部５３の外周面を溶接する。

【0093】

この構成によれば、耳部５３において、積層コア４の軸方向の一端から他端までが溶接される。これにより、積層コア４の前記軸方向の一端から他端にわたって、耳部５３の変形が抑制される。

【0094】

（１０）（４）から（８）の何れか１つに記載の積層コア４の製造方法において、前記溶接工程では、前記複数の耳部５３のうち少なくとも一部の耳部５３の外周面を同時に溶接する。

【0095】

この構成によれば、複数の耳部５３を効率よく溶接することができる。

【0096】

（１１）（１）から（１０）の何れか１つに記載の積層コア４の製造方法において、前記溶接工程では、前記積層体５を前記軸方向から見て、前記積層体５の外周面に対して前記外周面の法線方向からレーザ光を照射することにより、前記積層体５の外周面を溶接する。

【0097】

この構成によれば、積層コア４の外周面に効率よくレーザ光を照射することによって、積層コア４の外周面を効率よく溶接することができる。

【0098】

また、実施形態に係る積層コア４は、以下のような特徴を有することが可能である。
（１２）複数の環状のコア板６が厚み方向に積層された積層体５と、前記積層体５の外周面上に位置し、前記コア板６を前記積層体５の軸方向に接続する溶接部８とを有する積層コア４であって、前記コア板６は、環状のヨーク部６１と、前記ヨーク部６１から径方向外方に突出する突出部６３と、を有し、前記積層体５は、前記軸方向に並ぶ前記突出部６３によって構成される耳部５３と、前記軸方向に並ぶ前記ヨーク部６１によって構成されるヨーク５１と、前記ヨーク５１において前記耳部５３に対して径方向内方に、又は前記耳部５３に位置し、前記厚み方向に積層された複数の前記コア板６を前記軸方向に接続する耳かしめ部７１と、を有し、前記溶接部８は、前記積層体５の前記耳部５３の外周面上に前記軸方向に延びている。

【0099】

この構成によれば、積層体５の耳部５３の外周面を軸方向に沿って溶接することにより、耳部５３の変形が抑制される。よって、積層コア４の周方向位置による積層コア４の軸方向の長さのばらつきが抑制される。したがって、高い寸法精度を有する積層コア４が得られる。

【0100】

（その他の実施形態）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

【0101】

前記実施形態では、積層コア４は、耳部５３が軸方向に並んだ状態で積層された複数の積層体５によって構成される。しかし、積層コアが含む積層体は、１つでもよい。

【0102】

前記実施形態では、コア板６は、コア板６において周方向に等間隔に位置する複数の突出部６３を有する。突出部６３が軸方向に並んだ状態でコア板６が複数積層されることにより、周方向に等間隔に位置する耳部５３が積層体５に形成される。しかし、コア板において周方向に隣り合う突出部の間隔は、等間隔でなくてもよい。そして、周方向に隣り合う耳部の間隔は、等間隔でなくてもよい。

【0103】

前記実施形態では、コア板６を軸方向から見て、１つの本体接続部６７が周方向に隣り合う突出部６３の間に位置する。また、積層体５を軸方向から見て、１つの本体かしめ部７２が、積層体５の周方向に隣り合う耳部５３の間に位置する。しかし、本体接続部は、周方向に隣り合う突出部の間に複数位置していてもよい。また、積層体を軸方向から見て、複数の本体かしめ部が、周方向に隣り合う耳部の間に形成されてもよい。さらに、複数の本体かしめ部は形成されなくてもよい。

【0104】

前記実施形態では、積層体５を軸方向から見て、耳かしめ部７１及び本体かしめ部７２は、周方向に交互に位置する。しかし、耳かしめ部及び本体かしめ部は、周方向に交互に位置していなくてもよい。耳かしめ部と耳かしめ部とが周方向に隣り合っていてもよいし、本体かしめ部と本体かしめ部とが周方向に隣り合っていてもよい。

【0105】

前記実施形態では、耳かしめ部７１及び本体かしめ部７２を含む複数のかしめ部が積層体５の周方向に等間隔に位置する。しかし、隣り合うかしめ部の周方向の間隔は、異なっていてもよい。

【0106】

前記実施形態では、耳かしめ部７１は、全ての耳部５３又はヨーク５１における全ての耳部５３の径方向内方に位置する。しかし、耳かしめ部は、複数の耳部のうち、一部の耳部又はヨークにおける一部の耳部の径方向内方に位置していてもよい。

【0107】

前記実施形態では、前記耳部５３の外周面は、複数積層された積層体５の軸方向の一端から他端まで、溶接される。しかし、複数積層された積層体の軸方向の一端から他端までのうち、一部のみが溶接されてもよい。

【0108】

前記実施形態では、図８及び図９に示す加圧溶接装置９を用いて、積層体５を加圧する。しかし、図８及び図９に示す構成以外の構成によって、積層体が加圧されてもよい。

【0109】

前記実施形態では、複数の照射ユニット９３は、積層体５を軸方向から見て、軸方向に垂直な方向から積層体５を挟んで対向している。しかし、複数の照射ユニット９３の位置は、図１０に示す例に限られない。例えば、複数の照射ユニット９３は、積層体５を軸方向から見て、積層体５を挟んで対向していなくてもよい。

【0110】

前記実施形態では、加圧溶接装置９は、積層されている複数の積層体５の外周面の複数箇所を同時に溶接する。しかし、加圧溶接装置は、複数の積層体の外周面を１箇所ずつ溶接してもよい。

【0111】

前記実施形態では、積層されている複数の積層体５を軸方向から見て、複数の照射ユニット９３は、中心軸Ｐ１を挟んで対向する耳部５３を同時に溶接する例を示す。しかし、照射ユニットは、周方向に隣り合う耳部を溶接してもよい。

【0112】

前記実施形態では、積層体５の外周面のうち、２つの耳部５３と、２つの本体かしめ部７２の径方向外方が同時に溶接される。しかし、積層体の外周面のうち、３つ以上の耳部が同時に溶接されてもよい。また、積層体の外周面のうち、３つ以上の本体かしめ部７２の径方向外方が同時に溶接されてもよい。

【0113】

前記実施形態では、積層体５を軸方向から見て、周方向に並ぶ全ての耳部５３が溶接される。しかし、積層体を軸方向から見て、周方向に並ぶ耳部のうち、一部の耳部のみが溶接されてもよい。

【0114】

前記実施形態では、レーザ照射部９３ａは、積層体５を軸方向から見て、積層体５の外周面に対して外周面の法線方向からレーザ光を照射する。しかし、レーザ照射部は、積層体の外周面に対して外周面の法線方向以外の方向からレーザ光を照射してもよい。

【0115】

前記実施形態では、レーザ光を照射することによって、積層体５の外周面が溶接される。しかし、レーザ溶接以外の溶接方法を用いて、積層体の外周面が溶接されてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0116】

本発明は、積層コアの製造方法、及び、積層コアに利用可能である。

【符号の説明】

【0117】

１ モータ
１ａ ハウジング
２ 回転子
２１ シャフト
２２ 回転子コア
２３ マグネット
３ 固定子
３１ 固定子コイル
４ 積層コア
５ 積層体
５１ ヨーク
５２ ティース
５３ 耳部
５３ａ 突出端部
５４ スロット孔
５５ ボルト挿入孔
６ コア板
６１ ヨーク部
６２ ティース部
６３ 突出部
６４ スロット部
６５ 貫通孔
６６ 耳接続部
６７ 本体接続部
６８ かしめ用凸部
６９ かしめ用凹部
７１ 耳かしめ部
７２ 本体かしめ部
８ 溶接部
９ 加圧溶接装置
９１ テーブル
９２ 加圧部
９３ 照射ユニット
９３ａ レーザ照射部
９４ 位置ずれ抑制ピン
９５ 移動部
９６ スライド部
９７ 接触押圧部
９８ 位置決め部
９８ａ 位置決め部用貫通孔
９９ 軸方向移動部
９１０ 周方向移動部
Ｐ１ 中心軸
Ｐ２ 中心点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】