JP3777435B2

JP3777435B2 - モータコアの製造方法、及びモータコア

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Publication number: JP3777435B2
Application number: JP2002223194A
Authority: JP
Inventors: 卯市秋田
Original assignee: Ichinomiya Denki Co Ltd
Current assignee: Ichinomiya Denki Co Ltd
Priority date: 2002-04-08
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2022-07-31
Also published as: JP2004007936A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄板材からモータコア用薄板を型抜きして積重するモータコアの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２４は、アウター９スロットのモータコアの外観を示す斜視図であるが、該モータコア９００は、図２５(a)に示すような平面形状のモータコア用薄板９０が複数枚積重されてなるものである。モータコア用薄板９０には、各ティース部９１の基端付近に、パンチにより下面側に凸、上面側に凹の凹凸９２が形成されており、該凹凸９２を互いに嵌合させることにより、複数のモータコア用薄板９０が積重されている。
【０００３】
前記凹凸９２の形状は様々であり、例えば円柱状の凹凸や角型でＶ字形状の凹凸等がある。また、凹凸９２を形成する位置は、モータコアのティース部又はその基端近傍が一般的であり、他の形状のモータコア、例えば図２５(b)に示すようなインナー９スロットのモータコア用薄板９０ａでも同様に、各ティース部９１ａの基端近傍に凹凸９２ａが形成される。
【０００４】
図２６は、前記モータコア９００を製造するための高速プレスの順送金型の工程配置図であり、順送型内カシメ金型の一般的な工法を示している。図に示すように、プレス工程はＳ１〜Ｓ１３の全１３工程からなる。以下、各工程を順次説明する。
【０００５】
まず、帯状の薄板材８００の上下端付近にパイロット穴８０を夫々穿つ（Ｓ１）。該パイロット穴８０は、パンチ等の位置決めの基準となるものであり、該パイロット穴８０を基準に薄板材８００が送られる。なお、図においては薄板材８００は右方向に順次送られるものとなっている。パイロット穴８０を穿った後は、遊びスペースである（Ｓ２）。遊びスペースは、上型や下型等の部品の配置の関係、金型の抜き荷重の関係から、工程中の所要の箇所に配置される。
【０００６】
次に、スロット穴８１を打ち抜く（Ｓ３）。スロット穴８１は、ティース部９１の側縁を形成するためのものであり、アウター９スロットのモータコア９００の場合は円環状に９つのスロット穴８１が打ち抜かれる。スロット穴８１を打ち抜いた後にも遊びスペースが配置される（Ｓ４）。
【０００７】
次に、内径部８２を打ち抜く（Ｓ５）。該内径部８２は、後にモータコア９００をモータとして組み立てる際に、ハウジング等と嵌合させるためのものである。該内径部８２を打ち抜いた後にも遊びスペースが配置される（Ｓ６）。
【０００８】
ここで、モータコア用薄板９０を１個のモータコア９００として積重する所定枚数毎にカットパンチを行う（Ｓ７）。即ち、カットパンチは、１個のモータコア９００に積重された全モータコア用薄板９０の枚数に対して１回だけなされるものであり、カウンタ等でコントロールされている。前記カットパンチによって、スロット穴８１間であって、ティース部９１の基端近傍となる位置にカット穴８３が打ち抜かれる。該カット穴８３は後述する凹凸９２と略同寸法の貫通孔である。なお、カットパンチの後にも遊びスペースが配置される（Ｓ８）。
【０００９】
次に、ベンドパンチを行う（Ｓ９）。ベンドパンチは、ティース部９１の基端近傍となる位置に凹凸９２を形成するためのものであり、薄板材８００の板厚の６０％前後となるようにパンチを出す。これにより、各ティース部９１の基端近傍となる位置に、上面側に凹、下面側に凸の所謂半抜き成形の凹凸９２が形成される。なお、前記カットパンチが行われている場合には、凹凸９２が形成されるべき位置にカット穴８３が形成されているので、凹凸９２は形成されない。また、ベンドパンチの後にも遊びスペースが配置される（Ｓ１０）。
【００１０】
次に、外径部８５を打ち抜くとともに、排圧を与えてモータコア用薄板９０を排出する（Ｓ１１）。これにより、モータコア用薄板９０が薄板材８００から打ち抜かれるとともに、排圧により既に打ち抜かれたモータコア用薄板９０と圧接し、モータコア用薄板９０の各凹凸９２が、既に打ち抜かれたモータコア用薄板９０の凹凸９２と夫々嵌合して、モータコア用薄板９０が型内で積重される。また、所定枚数のモータコア用薄板９０が積重される毎に、前記カットパンチ（Ｓ７）によりカット穴８３が形成され、凹凸９２を有しないモータコア用薄板９０が介在することにより、該カット穴８３が形成されたモータコア用薄板９０は、その後に打ち抜かれた凹凸９２を有するモータコア用薄板９０と嵌合しないので、所定枚数のモータコア用薄板９０が積重されたモータコア９００を型内に分離可能にストックすることができる。
【００１１】
なお、外径部８５が打ち抜かれた後の薄板材８００は、遊びスペースが配置された後（Ｓ１２）、適当な長さ毎にスクラップカットされる（Ｓ１３）。このようにして、順送型内カシメ金型によりアウター９スロットのモータコア９００が連続的に形成される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
電気製品等の小型化に伴い、該製品に使用されるモータも小型化されているが、当然、該モータを構成するモータコアやそのティース部等も小型化される。しかし、前記モータコア用薄板９０においてティース部９１が小さくなると、該ティース部９１の基端近傍に形成すべき凹凸９２の寸法も小さくせざるを得ず、その結果、凹凸９２同士の嵌合力が弱くなり、モータコア用薄板９０を積重状態に維持するに必要な嵌合力が得られない。
【００１３】
また、凹凸９２の寸法を小さくするために金型を細くすれば、薄板材８００に対するパンチの挫屈強度も小さくなる。従って、金型を用いたベンドパンチにより薄板材８００に形成可能な凹凸９２の最小寸法には限界がある。さらに、凹凸９２の寸法を小さくすることにより不良率が増大する一方、金型の寿命が短くなる等の問題が発生し、モータコア９００の工業生産が困難となるという問題もある。
【００１４】
他方、モータコア９００のティース部９１に凹凸９２を形成すること自体、モータコア９００の磁路に抵抗をつくることとなり、モータ特性に悪影響を与えるという問題もある。
【００１５】
本発明は、これらに鑑みてなされたものであり、薄板材を型抜き、積重してモータコアを製造する方法において、モータコア用薄板同士が嵌着して積重状態を維持することができ、小型のモータコアを容易に製造することが可能な製造方法を提供することを目的とする。
【００１６】
また、本発明の他の目的は、モータコアの磁路に与える影響を少なくし、モータコア用薄板同士を嵌着させ、モータ特性を向上させることが可能な手段を提供することにある。
【００１７】
本発明に係るモータコアの製造方法は、薄板材を所望の形状に型抜きして連続的にモータコア用薄板を形成するにあたり、モータコア用薄板の周縁部となる位置に、薄板材の表面から突出する所定幅の突出部分を形成するとともに、該突出部分が突出した側と反対側の面であって該突出部分と対応する位置に略同幅の凹陥部分とを形成した後、薄板材からモータコア用薄板を打ち抜くとともに、突出部分と凹陥部分とを嵌着させてモータコア用薄板を積重してモータコアとするモータコアの製造方法において、モータコア用薄板の周縁部のうち少なくとも突出部分および凹陥部分を形成すべき位置を含む一部を打ち抜いて半抜き用カット穴を穿設した後、半抜き用カット穴において半抜きを行って突出部分および凹陥部分を形成してから周縁部を形成するように薄板材からモータコア用薄板を打ち抜くものである。ここで、半抜きとは、所謂打抜きと同様のパンチを、モータコア用薄板の薄板材厚の数十パーセント程度をパンチの下死点として行うことにより、薄板材に凹凸を形成することをいう。このような半抜きにより突出部分および凹陥部分が形成されるが、半抜き後に薄板材からモータコア用薄板を打ち抜く際のパンチ力により、突出部分および凹陥部分が潰れたり断裂することがある。本発明では、薄板材からモータコア用薄板を打ち抜く際の力が先に形成した突出部分および凹陥部分に負荷されることを防止できる。
【００１８】
ここでモータコアとは、ティース部が内方へ向いて円環状に配置されたインナースロットや外側へ向いて配置されたアウタースロットの他、巻線の占積率を向上させるためにティース部毎に分割された分割コア、ティース部が直線状に配置されたリニアモータ用コア等を含むものである。
【００２１】
また、本発明は、薄板材との当接面に半抜き用カット穴と略同形状の凸部を有して上方向にバネ等により付勢されるとともに前記凸部がダイ表面から突出するような適当な位置を上限として上方向への移動が規制されているエジェクトピンの凸部を半抜き穴に嵌合するとともに当接面が薄板材の半抜き個所以外の部分に当接し、半抜きパンチ金型のパンチ面を半抜き個所と凸部とに当接させた状態で半抜きパンチを行うことにより、突出部分および凹陥部分を形成するものである。これにより、半抜きの際に薄板材が厚み方向に逃げることを防止して、確実に突出部分および凹陥部分を形成できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき具体的に説明する。
図１は、第１の実施の形態で製造されるモータコアの外観構成を示すものであるが、該モータコア１００は、ティース部１１が外方へ突出するように円環状に配置されてなるモータコア用薄板１０が所定枚数積重されてなるものであり、該モータコア用薄板１０のティース部１１の外周縁部１１ａには、図２に示すように、断面が略尖形であって、その外側面１２ａが前記外周縁部１１ａの側面に沿って直立した所定幅の突出部分１２と、突出部分１２が突出した側と反対側の面の外周縁部１１ａであって該突出部分１２と対応する位置に略同幅の凹陥部分１３とが形成され、前記外周縁部１１ａの対応位置に形成された略同幅の突出部分１２と凹陥部分１３とが嵌着してモータコア用薄板１０が積重されている。
【００２６】
図３は、前記モータコア１００を製造するための高速プレスの順送金型の工程配置図であり、順送型内カシメ金型の一般的な工法を示している。以下、各工程を順次説明する。
【００２７】
帯状の薄板材２００に、パイロット穴２０、スロット穴２１、及び内径部２２を打ち抜く工程は、前述と同様の周知の工程である。即ち、薄板材２００の上下端付近に位置決めの基準となるパイロット穴２０を夫々穿った後（Ｓ１０１）、遊びスペースを介在させて（Ｓ１０２）、前記ティース部１１の側縁を形成するスロット穴２１を打ち抜き（Ｓ１０３）、さらに、内径部２２を打ち抜く（Ｓ１０４）。
【００２８】
内径部２２を打ち抜いた後、モータコア用薄板１０を１個のモータコア１００として積重する所定枚数毎にカットパンチを行う（Ｓ１０５）。即ち、カットパンチは、１個のモータコア１００に積重された全モータコア用薄板１０の枚数に対して１回だけなされるものであり、カウンタ等でコントロールされている。
【００２９】
図４は、カットパンチにより形成される切欠用カット穴２３の詳細を説明するための図及び部分拡大図であるが、図に示すように、カットパンチによって、各ティース部１１の外周面となる位置、即ちモータコア用薄板１０の外径より内方の一部を打ち抜くように切欠用カット穴２３が夫々穿たれる。該切欠用カット穴２３の幅Ｌ１は、後の工程（Ｓ１０７）で形成される曲げ代用カット穴２４ａの幅（Ｌ４）と略同幅であり、ティース部１１の幅Ｌ２の約１／４〜１／３程度とすることが好適である。
【００３０】
一方、切欠用カット穴２３を穿つ位置は、少なくともティース部１１の外周面、即ちモータコア用薄板１０の外径より薄板部材２００の板厚Ｌ３分だけ内方となる部分を、切欠用カット穴２３により抜き落とすものとする。勿論、切欠用カット穴２３を、ティース部１１の外周面から板厚Ｌ３以上内方の部分を抜き落とすこととしてもよいが、その後に形成される前記突出部分１２と嵌着することを考慮すれば、切欠用カット穴２３により外径より板厚Ｌ３だけ抜き落とすものことが好適である。これにより、各ティース部１１の外周縁部１１ａであって、その後に形成される突出部分１２と対応する位置に切欠部分１４が夫々形成される。
【００３１】
所定枚数毎にカットパンチ（Ｓ１０５）を行い、遊びスペースを介在させた後（Ｓ１０６）、カットパンチが行われていないものに対して、曲げ代部２４を形成するための曲げ代用カット穴２４ａを打ち抜く（Ｓ１０７）。なお、カットパンチが行われた場合にも同様の工程が行われるが、カット穴２３により曲げ代部２４が形成されるべき外周縁部１１ａが抜き落とされているので、曲げ代部２４が形成されることはない。
【００３２】
図５は、曲げ代用カット穴２４ａの詳細を説明するための図及び部分拡大図であるが、図に示すように、各ティース部１１の該外周縁部１１ａとなる位置より若干外方に曲げ代用カット穴２４ａが穿たれる。該曲げ代用カット穴２４ａの幅Ｌ４は、前記切欠用カット穴２３の幅Ｌ１と略同幅である。一方、曲げ代用カット穴２４ａを穿つ位置は、ティース部１１の外周面より薄板部材２００の板厚Ｌ３分だけ外方となる部分を残して、即ち曲げ代部２４を残して、それより外方を抜き落とすものとする。これにより、曲げ代部２４の外周面が形成される。
【００３３】
前記切欠用カット穴２３及び曲げ代用カット穴２４ａは、薄板材２００を型抜きして得るモータコア用薄板１０の外径近傍から外方の位置に穿たれるものなので、その幅Ｌ１、Ｌ４はティース部１１の幅Ｌ２以上とすることはできないものの、モータコア用薄板１０の外径近傍から外方への寸法は、ティース部１１の大きさ等の影響を受けない。従って、モータコアを小型化するに伴いティース部１１等が小さくなったとしても、ティース部１１の寸法に拘わらず曲げ代用カット穴２４ａ及び切欠用カット穴２３の大きさを一定以上とすることが可能である。
【００３４】
また、前記幅Ｌ１、Ｌ４がティース部１１の外周縁部１１ａの幅Ｌ２以内に制限されるとしても、切欠用カット穴２３及び曲げ代用カット穴２４ａの大きさは、従来、ティース部１１の基端付近に形成されていたディンプル等より十分に大きなものである。つまり、切欠用カット穴２３及び曲げ代用カット穴２４ａを穿つためのパンチ寸法を、モータコアの寸法外で設定することができるので、モータコアを小型化してもパンチ寸法を金型製作が可能な程度とすることができる。従って、小型のモータコア用薄板１０の作製が容易となり、金型の強度や寿命にも好影響を与える。
【００３５】
前記曲げ代用カット穴２４ａを打ち抜いた後（Ｓ１０７）、曲げ代部２４を潰す（Ｓ１０８）。
図６は、曲げ代部２４の潰しを説明するための部分拡大図及び断面図であるが、図に示すように、各ティース部１１の外周縁部１１ａとなる位置より外方部分、即ち曲げ代部２４の断面形状が略穿形となるように潰す。このとき、潰し代Ｌ５は、曲げ代部２４を曲折する際の湾曲Ｒ（図８）と略同寸法とすることが好適である。
【００３６】
次に、曲げ代部２４の両側から内方に向かって切込みを形成するとともに、次の曲げ工程（Ｓ１１０）のために、曲げ代部２４を若干上方へ曲げる（Ｓ１０９）。
図７は、該切込み形成及び曲げを説明するための部分拡大図及び断面図であるが、図に示すように、曲げ代部２４の両側からティース部１１の方向へ切込みＭが形成される。該切込みＭは、ティース部１１の外側面（モータコアの外径）より内方にまで至っており、ティース部１１の外側面から薄板材２００の板厚の約１．５倍程度まで切り込むことが好適である。該切込みＭを形成することにより曲げ代部２４の両側が形成される。さらに、該曲げ代部２４を若干上方へ曲折する。これは、次の曲げ工程（Ｓ１１０）を容易とするためのものであり、図に示すように、薄板材２００の表面に対する曲げ代部２４の角度ａが３０°〜４０°となるように曲折することが好適である。
【００３７】
次に、曲げ代部２４を直立するように曲げる（Ｓ１１０）。
図８は、該曲げ工程を説明するための部分拡大図及び断面図であるが、図に示すように、曲げ代部２４が薄板材２００の表面から上方へ突出するように曲折する。曲折された曲げ代部２４は、ティース部１１の外周縁部１１ａの側面に沿って直立しており、曲げによる湾曲Ｒは該側面より内方に形成されている。これにより、ティース部１１の外周縁部１１ａに、突出部分１２及び凹陥部分１３が形成される。該突出部分１２と凹陥部分の幅は同等であり、突出部分１２の最大厚みは薄板材２００の板厚Ｌ３と略同等であり、突出部分１２の容積Ｖ１と凹陥部分１３の容積Ｖ２とは略同等である。
【００３８】
次に、遊びスペースを介在させた後（Ｓ１１１）、外径部２５を打ち抜いて排圧を与える（Ｓ１１２）。これにより、薄板材２００から図９に示すモータコア用薄板１０が抜き出されるとともに、排圧により既に打ち抜かれたモータコア用薄板１０と圧接し、図２に示すように、モータコア用薄板１０の各突出部分１２が、既に打ち抜かれたモータコア用薄板１０の各凹陥部分１３と夫々嵌着して、モータコア用薄板１０が型内で積重される。なお、モータコア用薄板１０同士を圧接させるための排圧は、周知の排圧リング等により付与することができる。
【００３９】
一方、カットパンチ（Ｓ１０７）が行われた場合には、前述したように、曲げ代部２４を形成すべき箇所が既に抜き落とされているので、前記突出部分１２及び凹陥部分１３は形成されない。図１０はカットパンチが施されたモータコア用薄板１０ａの構成を示す平面図及び断面図であるが、図に示すように、各ティース部１１の外周縁部１１ａには、カットパンチにより前記突出部分１２と略同幅の切欠部分１４が形成されている。該モータコア用薄板１０ａが積重すべき枚数毎に打ち抜かれることにより、薄板材２００から連続してモータコア用薄板１０が打ち抜き、且つ積重されてモータコア１００が作製される場合に、各モータコア１００の最上端に前記モータコア用薄板１０ａが積重されて、その後に打ち抜かれるモータコア用薄板１０とは嵌着しないものとなる。また、モータコア用薄板１０ａが最上端に積重されることにより、モータコア１００の端面等から突出部分１２が突出せず、モータコア１００をハウジング等と組み合わせることも容易となる。
【００４０】
図１１を用いてさらに詳細に説明するに、例えば、積重枚数をｎ枚とすると、図に示すように、（ｎ−１）枚のモータコア用薄板１０が順次打ち抜き、積重されて、各モータコア用薄板１０においては、突出部分１２と凹陥部分１３とが嵌着している。ｎ枚めは前記モータコア用薄板１０ａであり、該モータコア用薄板１０ａの切欠部分１４と（ｎ−１）枚めのモータコア用薄板１０の突出部分１２とが嵌着している。これにより、（ｎ−１）枚のモータコア用薄板１０と１枚のモータコア用薄板１０ａの計ｎ枚が積重されて一つのモータコア１００となる。
【００４１】
一方、前記ｎ枚めのモータコア用薄板１０ａは突出部分１２を有しないので、（ｎ＋１）枚めのモータコア用薄板１０の凹陥部分１３とは嵌着せず、（ｎ＋１）枚めのモータコア用薄板１０の突出部分１２は、その後に打ち抜き、且つ積重された（ｎ＋２）枚めモータコア用薄板１０の凹陥部分１３と嵌着している。このように、ｎ枚め毎に前記モータコア用薄板１０ａが打ち抜かれ、（ｎ−１）枚のモータコア用薄板１０が夫々嵌着して積重されたものの上端に嵌着して積重されることにより、連続して打ち抜き、且つ積重されたモータコア用薄板１０がｎ枚毎に、即ちモータコア１００毎に容易に分離可能となる。また、（ｎ−１）枚めのモータコア用薄板１０の突出部分１２は、前記切欠部分１４内に納まり、モータコア１００の端面等から突出しない。
なお、図には示していないが、外径部２５が打ち抜かれた後の薄板材２００は、従来と同様に、適当な長さ毎にスクラップカットされる。
【００４２】
本実施の形態ではアウター９スロットのモータコアを製造する場合について説明したが、インナースロットや分割コア等、その他の形状のモータコアについても本発明により製造可能であることは勿論である。また、モータコア用薄板１０の積重方向は、打ち抜かれたモータコア用薄板１０を上側へ順次積重するものとしても、下側へ積重するものとしてもよい。
【００４３】
また、前記突出部分１２及び凹陥部分１３はティース部１１の外周縁部１１ａの他に設けることも可能であるが、前記モータコア１００がモータとして組み立てられる場合にハウジングと嵌合する部分等を考慮すれば、ティース部１１の外周縁部１１ａに設けることが好適である。また、例えば、ティース部１１の外周縁部１１ａと内径部との双方に前記突出部分１２及び凹陥部分１３を設けることにより、モータコア用薄板に作用する嵌着力が均一化されるので好ましい。また、レーザ溶接等、モータコア用薄板同士を積重するための他の固着手段を併用することも勿論可能である。
【００４４】
以下、前記実施の形態に変形例に係るモータコア１００ｂについて説明する。モータコア１００ｂは、前記モータコア用薄板１０の突出部分１２及び凹陥部分１３と断面形状が異なるものであり、その他の構成は前記モータコア１００と同様であり、図において同じ符号は同一のものを示している。
【００４５】
詳細には、図１２に示すように、モータコア用薄板１０ｂのティース部１１の外周縁部１１ａに、断面が凸形の所定幅の突出部分１２ｂと、該突出部分１２ｂが突出した側と反対側の面の外周縁部１１ａであって該突出部分１２ｂと対応する位置に略同幅の凹陥部分１３ｂとが形成され、該突出部分１２ｂと凹陥部分１３ｂとが嵌着してモータコア用薄板１０ｂが積重されてなるものである。
【００４６】
図１３は、前記モータコア１００ｂを製造するための高速プレスの順送金型の工程配置図であるが、前記実施の形態において、曲げ代部２４を形成して曲げを行う工程（図３、Ｓ１０７〜Ｓ１１０）に代えて半抜き工程（Ｓ１１３）とされている他は、前記実施の形態と同様の工程であり、以下の説明では、図３に示すＳ１０１〜Ｓ１０６、Ｓ１１１、Ｓ１１２の工程の詳細な説明は省略している。
【００４７】
帯状の薄板材２００に、スロット穴２１（Ｓ１０３）、内径部２２（Ｓ１０４）を形成した後、前述と同様に、モータコア１００ｂとして積重する所定枚数毎に切欠用カット穴（Ｓ１０５）を形成する。次に、遊びスペースを介在させた後（Ｓ１０６）、カットパンチが行われていないものに対して、突出部分１２ｂ及び凹陥部分１３ｂを形成するための半抜きパンチを行う（Ｓ１１３）。
【００４８】
図１４は、半抜きパンチの詳細を説明するための部分拡大図及び断面図であるが、図に示すように、前記カット穴２３と同じ位置に、即ち各ティース部１１の該外周縁部１１ａとなる位置より若干内方の位置から外方へ半抜きパンチを行う。該半抜きパンチは、薄板材２００の板厚の６０％前後となるようにパンチが出され、これにより、薄板材２００の上面側に凹、下面側に凸の凹凸２６が形成される。なお、前記カット穴２３が形成されている場合には、凹凸２６は形成されない。前記凹凸の幅Ｌ６は、前記切欠用カット穴２３の幅Ｌ１と略同幅である。また、凹凸２６は、ティース部１１の外周面より薄板部材２００の板厚Ｌ３分だけ内方となる位置まで形成されている。
【００４９】
その後、前記実施の形態と同様に、遊びスペースを介在させた後（Ｓ１１１）、外径部２５を打ち抜いて排圧を与える（Ｓ１１２）。これにより、薄板材２００から図１５に示すモータコア用薄板１０ｂが抜き出されるとともに、排圧により既に打ち抜かれたモータコア用薄板１０ｂと圧接し、図１２に示すように、モータコア用薄板１０ｂの各突出部分１２ｂが、既に打ち抜かれたモータコア用薄板１０ｂの各凹陥部分１３ｂと夫々嵌着して、モータコア用薄板１０ｂが型内で積重される。
【００５０】
また、図１２に示すように、カットパンチにより切欠部分１４が形成されたモータコア用薄板１０ａが積重すべき枚数毎に打ち抜かれることにより、前述と同様に、連続して打ち抜き、積重されたモータコア用薄板１０ｂがｎ枚毎に、即ちモータコア１００ｂ毎に容易に分離可能となる。
【００５１】
このように、本変形例に係るモータコア１００ｂにおいても、前記凹凸２６を形成するための半抜きパンチは、薄板材２００を型抜きして得るモータコア用薄板１０ｂの外径近傍から外方の位置に穿たれるものなので、ティース部１１の大きさ等の影響を受けない。従って、モータコアを小型化するに伴いティース部１１等が小さくなったとしても、ティース部１１の寸法に拘わらず半抜きパンチの大きさを一定以上とすることが可能である。これにより、小型のモータコア用薄板１０ｂの作製が容易となり、金型の強度や寿命にも好影響を与える。
【００５２】
以下、第２の実施の形態に係るモータコア３００について説明する。
本モータコア３００は、図１６に示すように、ティース部３１とヨーク部３２とを具備してなる分割型のモータコアであり、所定数のモータコア３００が円環状に連結されて所定スロットのモータコアをなすものである。該モータコア３００は、ティース部３１及びヨーク部３２を形成するモータコア用薄板３０が所定枚数積重されてなるものであり、該モータコア用薄板３０のティース部３１及びヨーク部３２には、図１７で示すように、所定幅の突出部分３３と、該突出部分３３が突出した側と反対側の面に、該突出部分３３と対応する位置に略同幅の凹陥部分３４とが形成され、該突出部分３３と凹陥部分３４とが嵌着してモータコア用薄板３０が積重されている。
【００５３】
前記突出部分３３及び凹陥部分３４は、モータコア３００のティース部３１及びヨーク部３２の内側であって、後に巻線が巻回される芯部３１ａ以外の部分の４ヶ所に形成されている。該突出部分３３及び凹陥部分３４を形成すべき位置は、パンチ寸法の大きさや、モータコアの磁路、モータ特性、ハウジングとの接合等を考慮して、モータコア用薄板３０の周縁部の適当な位置に形成することができるが、突出部分３３及び凹陥部分３４による嵌着力がモータコア用薄板３０に対して均等となるようにすることにより、モータコア用薄板３０に反りや歪み等が生じ難いので好ましい。
【００５４】
図１８は、前記モータコア３００を製造するための高速プレスの順送金型の工程配置図である。
帯状の薄板材２００に、前述と同様に、パイロット穴２０を形成した後（Ｓ２０１）、モータコア用薄板３０を１個のモータコア３００として積重する所定枚数毎にカットパンチを行う（Ｓ２０２）。なお、該カットパンチも、前記第１の実施の形態と同様に、１個のモータコア３００に積重された全モータコア用薄板３０の枚数に対して１回だけなされるように、カウンタ等でコントロールされている。
【００５５】
図１９は、カットパンチにより形成される切欠用カット穴２７の詳細を説明するための拡大図であるが、図に示すように、前記カットパンチによって、周縁部２９のうち、ティース部３１及びヨーク部３２の内側面となる位置より内方の一部を打ち抜くように切欠用カット穴２７が夫々穿たれる。該切欠用カット穴２７の幅Ｌ７は、後の工程（Ｓ２０４）で形成される突出部３３及び凹陥部３４の幅（Ｌ１０）と略同幅である。
【００５６】
一方、切欠用カット穴２７を穿つ位置は、少なくともモータコア用薄板３０の周縁部２９より所定奥行Ｌ８だけ内方となる部分を、切欠用カット穴２７により抜き落とすものとする。これにより、その後に形成される突出部分３３と対応する位置に切欠部分３５が夫々形成される。
【００５７】
所定枚数毎にカットパンチ（Ｓ２０２）を行った後、半抜き用カット穴２８を打ち抜く（Ｓ２０３）。図２０は、半抜き用カット穴２８の詳細を説明するための拡大図であるが、図に示すように、周縁部２９のうち、ティース部３１及びヨーク部３２の内側面となる位置に半抜き用カット穴２８が穿たれる。該半抜き用カット穴２８の幅Ｌ９は、その後に形成される突出部３３及び凹陥部３４の幅（Ｌ１０）より大きなものである。一方、半抜き用カット穴２８を穿つ位置は、後述する半抜きパンチを行う位置を含むものである。従って、半抜き用カット穴２８により、突出部分３３及び凹陥部分３４を形成すべき位置を含む周縁部２９の一部分が形成される。
【００５８】
前記半抜き用カット穴２８を形成した後、半抜きパンチを行う（Ｓ２０４）。図２１は、半抜きパンチの詳細を説明するための拡大図であるが、図に破線で示すように、前記切欠用カット穴２７と同じ位置、即ち周縁部２９のうち、ティース部３１及びヨーク部３２の内側の所定位置より若干内方で半抜きパンチを行う。該半抜きパンチは、薄板材２００の板厚の７０％前後となるようにパンチが出され、これにより、薄板材２００の下面側に突出部３３、上面側に凹陥部３４が形成される。突出部３３及び凹陥部３４の幅Ｌ１０及び周縁部２９からの奥行Ｌ１１は、前記切欠用カット穴２７の幅Ｌ７及び奥行Ｌ８と夫々略同等である。従って、前記カット穴２８が形成されている場合には、突出部３３及び凹陥部３４は形成されない。
【００５９】
図２２及び図２３は、前記半抜きパンチの詳細を示す断面図である。図２２(a)に示すように、ダイ４０上に、順送される薄板材２００が配置されており、その上方には半抜きパンチ用金型４１が配置されている。一方、半抜きパンチを行う位置のダイ４０にはエジェクトピン４２が配設されている。該エジェクトピン４２は、ダイ４０に設けられた孔内に上下方向（パンチ方向）にスライド可能に配置されており、その上部には、前記半抜き用カット穴２８と略同形状であって、薄板材２００の厚みと略同等の出代の凸部４２ａを有している。また、エジェクトピン４２はバネ等により上方向へ付勢されるとともに、前記凸部４２ａがダイ４０表面から突出するような適当な位置を上限として、上方向への移動が規制されている。従って、エジェクトピン４２は、上方からの押圧力により、図２２(a)に示す位置から下方へスライド可能であり、該押圧力から開放されることにより、図に示す位置へ戻るものとなっている。
【００６０】
半抜きパンチを行う際には、まず、図２２(b)に示すように、半抜きパンチ用金型４１が下降して薄板材２００を押し下げ、これにより、エジェクトピン４２の凸部４２ａが、半抜き用カット穴２８に嵌合される。さらに、図２３(a)に示すように、半抜きパンチ用金型４１は、ダイ４０の表面から薄板材２００の板厚の約７０％まで下降する。このとき、エジェクトピン４２は、凸部４２ａが半抜き用カット穴２８と嵌合した状態でパンチ用金型４１に押されて下降する。一方、突出部３３及び凹陥部３４を形成すべき薄板材２００の所定位置には、半抜きパンチが行われるが、この際、半抜き用カット穴２８に嵌合したエジェクトピン４２の凸部４２ａは、突出部３３及び凹陥部３４を形成すべき位置の薄板材２００が、半抜きパンチ用金型４１に押されて横方向へ逃げることを防止する。これにより、所望の突出部３３及び凹陥部３４が正確に形成される。その後、図２３(b)に示すように、半抜き用金型４１が上昇して、エジェクトピン４２が薄板材２００から離脱し、半抜きパンチが完了する。
【００６１】
その後、図１８に示すように、遊びスペースを介在させた後（Ｓ２０５）、モータコア用薄板３０の周縁部２９を打ち抜いて排圧を与える（Ｓ２０６）。これにより、薄板材２００からモータコア用薄板３０が抜き出されるとともに、排圧により既に打ち抜かれたモータコア用薄板３０と圧接し、図１７に示すように、モータコア用薄板３０の各突出部分３３が、既に打ち抜かれたモータコア用薄板３０の各凹陥部分３４と夫々嵌着して、モータコア用薄板３０が型内で積重される。また、カットパンチにより切欠部分３５が形成されたモータコア用薄板３０が積重すべき枚数毎に打ち抜かれることにより、前述と同様に、連続して打ち抜き、積重されたモータコア用薄板３０がｎ枚毎に、即ちモータコア３００毎に容易に分離可能となる。
【００６２】
このように、本実施の形態に係るモータコア３００においても、半抜きパンチは、薄板材２００を型抜きして得るモータコア用薄板３０の外径近傍から外方の位置に穿たれるものなので、ティース部３１の大きさ等の影響を受けない。従って、モータコアを小型化するに伴いティース部３１等が小さくなったとしても、ティース部３１の寸法に拘わらず半抜きパンチの大きさを一定以上とすることが可能である。これにより、小型のモータコア用薄板３０の作製が容易となり、金型の強度や寿命にも好影響を与える。
【００６３】
また、モータコア用薄板３０の周縁部２９のうち、前記突出部分３３及び凹陥部分３４を形成すべき位置を含む一部分を打ち抜いて予め周縁部２９の一部を形成した後、半抜き用カット穴２８内において半抜きパンチを行うこととしたので、最終的にモータコア用薄板３０の周縁部２９を打ち抜く際のパンチ力が、半抜きされた突出部分３３及び凹陥部分３４に加わることを防止して、周縁部２９の打ち抜き加工を容易とすることができる。
【００６４】
さらには、半抜きパンチを行う際に、エジェクトピン４２を嵌合させて薄板材２００が横方向へ逃げることを防止しているので、前記突出部分３３及び凹陥部分３４が正確に形成される。従って、モータコア用薄板３０が積重されたモータコア３００の側面に突出部分３３及び凹陥部分３４による凹凸等が生じることがなく、突出部分３３及び凹陥部分３４によるモータ特性等への影響が少なくなるという利点がある。
【００６５】
なお、前記切欠用カット穴２７及び半抜き用カット穴２８は、ティース部３１及びヨーク部３２に夫々２つ、計４つ穿設することとしたが、ティース部３１の芯部３１ａに対して同じ側に形成する切欠用カット穴２７又は半抜き用カット穴２８の一対を一体として穿設することも可能である。この場合、カットパンチの刃合わせが容易となり、金型の強度や寿命をより向上できるという利点がある。
【００６６】
また、本実施の形態で示した工程は一例であり、例えば、モータコア３００にオス／メスの合わせ目や、溶接代、通しボルト用の孔等を形成するための工程を適宜加えることは勿論可能である。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るモータコアの製造方法によれば、薄板材のうちモータコア用薄板の周縁部となる部分の少なくとも突出部分および凹陥部分を形成すべき位置を含む部分をまず打ち抜いて半抜き用カット穴を穿った後で、この半抜き用カット穴において半抜きを行って突出部分および凹陥部分を形成してから薄板材からモータコア用薄板を打ち抜くので、薄板材からモータコア用薄板を打ち抜く際のパンチ力が、突出部分および凹陥部分に負荷されることを防止でき、モータコアの周縁部の打ち抜き加工が容易となる。
【００７０】
また、本発明に係るモータコアによれば、薄板材との当接面に半抜き用カット穴と略同形状の凸部を有して上方向にバネ等により付勢されるとともに凸部がダイ表面から突出するような適当な位置を上限として上方向への移動が規制されているエジェクトピンの凸部を半抜き穴に嵌合するとともに、エジェクトピンの当接面が薄板材の半抜き個所以外の部分に当接し、かつ、半抜きパンチ金型のパンチ面が半抜き個所とエジェクトピンの凸部とに当接した状態で半抜きパンチを行うことにより突出部分および凹陥部分を形成するようにしたので、半抜きの際に薄板材が厚み方向へ逃げることを防止して、確実に突出部分および凹陥部分が形成でき、モータ特性等への影響を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るモータコア１００の構成を示す概略斜視図である。
【図２】図１のI−I断面を示す部分断面図である。
【図３】モータコア１００を製造するための工程配置図である。
【図４】 (a)は、カットパンチ（Ｓ１０５）を説明するための図であり、(b)は、(a)の部分拡大図である。
【図５】 (a)は、曲げ代用カット穴２４ａの形成（Ｓ１０７）を説明するための図であり、(b)は、(a)の部分拡大図である。
【図６】 (a)は、曲げ代部２４の潰し（Ｓ１０８）を説明するための部分拡大図であり、(b)は、(a)のII−II断面を示す部分断面図である。
【図７】 (a)は、切込みＭの形成（Ｓ１０９）を説明するための部分拡大図であり、(b)は、(a)のIII−III断面を示す部分断面図である。
【図８】 (a)は、曲げ工程（Ｓ１１０）を説明するための部分拡大図であり、(b)は、(a)のIV−IV断面を示す部分断面図である。
【図９】 (a)は、モータコア用薄板１０の構成を示す平面図であり、(b)は、(a)のV−V断面を示す部分断面図である。
【図１０】 (a)は、モータコア用薄板１０ａの構成を示す平面図であり、(b)は、(a)のVI−VI断面を示す部分断面図である。
【図１１】モータコア用薄板１０ａが介在したモータコア用薄板１０の積重状態を示すティース部１１の外周縁部１１ａ付近の部分断面図である。
【図１２】本発明の変形例に係るモータコア１００ｂの要部構成を示す拡大断面図である。
【図１３】モータコア１００ｂを製造するための工程配置図である。
【図１４】 (a)は、凹凸２６の形成（Ｓ１１３）を説明するための部分拡大図であり、(b)は、(a)のVII−VII断面を示す部分断面図である。
【図１５】 (a)は、モータコア用薄板１０ｂの構成を示す平面図であり、(b)は、(a)のVIII−VIII断面を示す部分断面図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態に係るモータコア３００の構成を示す概略斜視図である。
【図１７】図１６のIX−IX断面を示す拡大断面図である。
【図１８】モータコア３００を製造するための工程配置図である。
【図１９】切欠用カットパンチ２７の形成（Ｓ２０２）を説明するための拡大図である。
【図２０】半抜き用カットパンチ２８の形成（Ｓ２０３）を説明するための拡大図である。
【図２１】半抜きパンチ（Ｓ２０４）を説明するための拡大図である。
【図２２】図２１のX−X断面における半抜きパンチの工程の詳細を説明するための断面図である。
【図２３】図２１のX−X断面における半抜きパンチの工程の詳細を説明するための断面図である。
【図２４】従来のモータコア９００の外観を示す概略斜視図である。
【図２５】 (a)は、アウター９スロットのモータコア用薄板９０の構成を示す平面図であり、(b)は、インナー９スロットのモータコア用薄板９０ａの構成を示す平面図である。
【図２６】モータコア９００を製造するための工程配置図である。
【符号の説明】
１００、１００ｂ、３００モータコア
１０、１０ａ、１０ｂ、３０モータコア用薄板
１１ａ周縁部
１２、１２ｂ、３３突出部分
１３、１３ｂ、３４凹陥部分
１４、３５切欠部分
２４曲げ代部
２８半抜き用カット穴
２９周縁部
４１エジェクトピン
４１ａ凸部

Claims

薄板材を所望の形状に型抜きして連続的にモータコア用薄板を形成するにあたり、前記モータコア用薄板の周縁部となる位置に、前記薄板材の表面から突出する所定幅の突出部分を形成するとともに、該突出部分が突出した側と反対側の面であって該突出部分と対応する位置に略同幅の凹陥部分とを形成した後、前記薄板材からモータコア用薄板を打ち抜くとともに、前記突出部分と前記凹陥部分とを嵌着させてモータコア用薄板を積重してモータコアとするモータコアの製造方法において、
前記モータコア用薄板の前記周縁部のうち少なくとも前記突出部分および前記凹陥部分を形成すべき位置を含む一部を打ち抜いて半抜き用カット穴を穿設した後、該半抜き用カット穴において半抜きを行って前記突出部分および前記凹陥部分を形成してから前記周縁部を形成するように前記薄板材から前記モータコア用薄板を打ち抜くことを特徴とする、モータコアの製造方法。
前記薄板材との当接面に前記半抜き用カット穴と略同形状の凸部を有して上方向にバネ等により付勢されるとともに前記凸部がダイ表面から突出するような適当な位置を上限として上方向への移動が規制されているエジェクトピンの該凸部を前記半抜き穴に嵌合するとともに前記当接面が前記薄板材の半抜き個所以外の部分に当接し、半抜きパンチ金型のパンチ面を前記半抜き個所と前記凸部とに当接させた状態で半抜きパンチを行うことにより、前記突出部分および前記凹陥部分を形成することを特徴とする請求項１に記載のモータコアの製造方法。