JP2000125519A - 積層コアおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コア板どうしの結合強度を高めることにより
剥離強度を向上させることのできる積層コアおよびその
製造方法を提供すること。 【解決手段】 コア板１１，２１の一方面側にカシメ用
のダボ凹部１３を形成するとともに他方面側にダボ凸部
１２を形成し、該コア板１１を複数枚積層する積層コア
の製造方法において、下層のコア板１１ａのダボ凹部１
３に上層のコア板２１のダボ凸部１２を嵌合させて複数
枚のコア板を一体化した後、上層のコア板２１のダボ凹
部１３にポンチ３０の先端を押圧してポンチ部１５を形
成する。ポンチ３０の先端で圧縮された部分は外周方向
に移動して凸部１２が膨拡する。その結果、上層のコア
板２１のダボ凸部１２と下層のコア板１１ａのダボ凹部
１３との結合強度が高まり、剥離強度も向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小型モータ等の電
機子を構成する積層コアおよびその製造方法に関するも
のである。

【０００１】

【従来の技術】積層コアは、珪素鋼板等からなる板状素
材をプレス加工によって所定形状に打ち抜いてコア板を
形成し、このコア板を所定枚数積層して一体化すること
により構成されている。各コア板は、図７に示すような
構造で結合されている。すなわち、コア板１の一部を板
厚のほぼ半分の寸法だけ半抜きして円形のカシメ用のダ
ボ凸部２とその裏面側に形成されるダボ凹部３を設け、
下層側のコア板１のダボ凹部３に上層側のダボ凸部２を
嵌め込む工程を数回繰り返すことにより複数枚のコア板
１が一体化される。なお、最下層のコア板１’は、底面
にダボ凸部を突出させないために、全抜きにより透孔４
が形成されて、この透孔４に上層のコア板１のダボ凸部
２が嵌め込まれている。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、互いに
結合し合うダボ凸部２の外周面とダボ凹部３（または透
孔４）の内周面との嵌め合いにガタやバラツキがある場
合、両者の結合強度が弱くなり、コア板どうしが剥離し
てしまう虞れがある。また、コア板の面積が他と異なっ
て小さいコア板を積層する場合、コア板に掛かる積層方
向の圧縮力に伴って生じる結合部への側面圧力が低下
し、コア板どうしの結合強度が弱くなってしまう。この
ような積層コアをモータ等に採用した場合、ノイズや振
動の増加、コギングの悪化、磁気回路の効率低下による
出力の低下を招いてしまう。

【０００３】以上のような実状に鑑みて、本発明の課題
は、コア板どうしの結合強度を高めることにより剥離強
度を向上させることのできる積層コアおよびその製造方
法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明における請求項１に係る発明は、コア板の
一方面側にカシメ用のダボ凹部を形成するとともに他方
面側にダボ凸部を形成し、該コア板を複数枚積層する積
層コアの製造方法において、下層のコア板のダボ凹部に
上層のコア板のダボ凸部を嵌合させて複数枚のコア板を
一体化した後、上層のコア板のダボ凹部にポンチの先端
を押圧することを特徴とする。

【０００５】本発明では、下層のコア板のダボ凹部に上
層のコア板のダボ凸部を嵌合させた状態で、上層のコア
板のダボ凹部にポンチの先端を押圧する加工を施すの
で、ポンチの先端で圧縮された部分は外周方向、すなわ
ち下層のコア板のダボ凹部の内周面側に移動する。その
結果、上層のコア板のダボ凸部と下層のコア板のダボ凹
部との結合強度が高まり、剥離強度も向上する。

【０００６】請求項２に係る発明は、コア板の一方面側
にカシメ用のダボ凹部を形成すると共に他方面側にダボ
凸部を形成し、該コア板を複数枚積層する積層コアの製
造方法において、下層のコア板のダボ凹部に上層のコア
板のダボ凸部を嵌合させた後に、前記上層のコア板のダ
ボ凹部にポンチの先端を押圧する工程を複数回繰り返す
ことを特徴とする。このような製造方法により、ダボ凹
部とダボ凸部の複数の結合箇所においてポンチの先端が
押圧されるので、コア板どうしの結合強度がより一層向
上すると共に、ポンチの押圧を一連の工程で行うことが
できるので、加工時間の短縮を図る事ができる。

【０００７】請求項３に係る発明は、請求項２におい
て、上層のコア板のダボ凹部にポンチの先端を押圧する
工程を間欠的に行うことを特徴とする。このような方法
により、コア板どうしの結合強度を向上させつつ、さら
なる加工時間の短縮を図ることができる。

【０００８】請求項４に係る発明は、請求項１乃至３の
うちいずれかの項に記載の製造方法によって製造された
ことを特徴とする。すなわち、コア板のダボ凹部もしく
は透孔に別のコア板のダボ凸部を嵌合させて構成した積
層コアにおいて、ダボ凸部の裏面側に形成されたダボ凹
部のうち少なくとも１箇所以上のダボ凹部にポンチ部が
形成されている。このような積層コアは、コア板どうし
の結合強度が高いので、当該積層コアをモータ等に適用
した場合、ノイズや振動の増加、コギングの悪化、出力
の低下等を未然に防止することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明にかかる積層コアの製造方法の実施の形態を説明す
る。

【００１０】図１は本発明にかかる製造方法に基づいて
形成された積層コアの実施形態を示す平面図である。図
１において、積層コア１０は、放射状に突出した複数本
の突極１７とこれらの突極を連結する環状基部１６を有
するコア板を所定枚数、例えば３枚重ね合わせることに
より構成されている。各突極１７には図示しない電機子
コイルが巻回され、エアギャップを介して対向する駆動
磁石とともに磁気回路を形成する。また、本実施形態の
積層コア１０は、環状基部１６に穿設された複数個、例
えば３個の取付孔１８にねじを螺合して、図示しないス
テータ基板と一体に共締めすることにより固定される。

【００１１】図２は図１におけるＡ−Ａ’断面図であ
り、コア板どうしの結合状態を拡大して示している。結
合部分において、最も下層のコア板１１ｃには円形の透
孔１４が穿設されていて、この透孔４に中層のコア板１
１ｂの半抜きされたカシメ用のダボ凸部１２が嵌め込ま
れている。さらに、コア板１１ｂのダボ凸部１２の裏側
にあたるダボ凹部１３に上層のコア板１１ａのダボ凸部
１２が嵌まり込むことにより、３枚のコア板１１ａ，１
１ｂ，１１ｃが一体化されている。なお、これらのダボ
凸部１２の外径およびダボ凹部１３もしくは透孔１４の
内径は、ほぼ同一寸法に形成されている。

【００１２】本実施形態では、このように一体化された
積層コア１０の最も上層のコア板１１ａのダボ凹部１３
に、先端が円錐形状の鋭利なポンチを押圧することを特
徴としている。符号１５はそのポンチによって形成され
たポンチ部である。ポンチを押圧することによって、ポ
ンチ部１５に存在していた肉がダボ凸部１２側に移動
し、矢示のようにダボ凸部１２の外径を拡げる方向に力
が加わる。したがって、コア板１１ａのダボ凸部１２の
外周面とコア板１１ｂのダボ凹部１３の内周面との間に
ガタが有ったとしても、ポンチの押圧力を受けたダボ凸
部１２の外径が膨拡するのでコア板どうしの結合強度お
よび剥離強度が高まる。

【００１３】図３は積層コアの最下層もしくは最上層に
積層されるコア板２１を示す平面図である。このコア板
２１は、他のコア板と違って突極を持たず、略Ｃ字状に
形成されていて、図示しないステータ基板側に取り付け
られる。そして、突極に巻回する電機子コイルの巻回空
間を確保するためのスペーサとして機能している。ま
た、内側に張り出した３箇所のリブ２２を利用して図示
しない軸受の位置決めを行うこともできる。さらに、図
３のコア板２１には、図１のコア板１１に形成されたダ
ボ凹部１３（ダボ凸部１２）及び取付孔１８と同じ位置
に、ダボ凹部１３（ダボ凸部１２）及び取付孔１８が形
成されている。

【００１４】このようなコア板２１と突極１７を有する
コア板１１とを一体に積層すると、コア板２１は、他の
コア板１１に比べて面積が小さいので、コア板どうしを
プレスして嵌め込む際にコア板に掛かる積層方向の圧縮
力に伴って生じるダボ凸部１２への側面圧力が低下し、
コア板どうしの結合強度が弱くなってしまう。ところ
が、前述の実施形態と同様に、コア板１１の上に重ねた
コア板２１のダボ凹部１３に先端が鋭利なポンチを押圧
することにより、両者の結合強度が高まり、異形状のコ
ア板２１が剥離することを未然に防止できる。

【００１５】次に、本発明にかかる積層コアの製造方法
の実施形態を説明する。

【００１６】この実施形態では、一連の工程によって帯
状の素材を等ピッチ間隔で送りながら、各突極間に形成
されるスロット孔やセンター孔を段階的に打ち抜いてい
き、突極を有する３枚のコア板１１と図３に示した異形
状のコア板２１を積層した積層コアを製造し、しかる
後、一体化された積層コアの最上層のコア板２１にポン
チング加工を施すことにより、本発明に係る積層コアを
得るものである。

【００１７】まず、帯状の素材に対してコア板１１ｃ，
コア板１１ｂ，コア板１１ａ，コア板２１，コア板１１
ｃ・・・の順で複数のステージにおいてプレス加工を施
す。その際、コア板１１ｃのカシメ箇所には透孔１４が
穿設され、コア板１１ｂ，コア板１１ａのカシメ箇所に
は半抜き加工によりダボ凸部１２並びにダボ凹部１３が
形成される。そして、これらのコア板１１ａ〜ｃは、最
終的に図１に示す形状に外径抜きされて透孔１４とダボ
凸部１２、もしくはダボ凹部１３とダボ凸部１２を嵌め
合わせると共に、積層方向に加圧することで一体化され
る。

【００１８】一方、最後に積層する異形状のコア板２１
は、このままの形状では順送型の工程内で搬送して積層
することが困難であるため、一旦略Ｃ字状に外径抜きし
たコア板２１を所謂プッシュバック工法で元の帯状素材
（キャリア）に嵌め込み、順送型の最終ステージまで搬
送する。そして、最終ステージでは、突極を有する他の
コア板１１ａ〜ｃと同様の形状に外径を抜いて、４枚の
コア板２１，１１ａ〜ｃを一体化して、当該順送型から
積層コア１０を排出する。しかる後、コア板２１の周り
の不要部分は、後述するポンチング工程の前に積層コア
１０本体から離脱される。

【００１９】図４は、ポンチング工程の様子を示す断面
図である。当該実施形態において、ポンチング加工は順
送型とは別の単発プレス装置で行われる。いま、前工程
で一体化した積層コア１０を単発プレス装置の下型４０
に位置決めしてセットする。次いで、上型５０を降下さ
せて積層コア１０を挟持せしめる。しかる後、コア板２
１のダボ凹部１３に向けて先端が円錐形のポンチ３０を
打ち込む。このとき、ダボ凹部１３にはポンチ３０の先
端形状に倣ってポンチ部１５が形成される。このポンチ
部１５に存在していた肉はダボ凸部１２の側に移動し、
ダボ凸部１２の外径を拡げる。したがって、コア板２１
のダボ凸部１２とコア板１１ａのダボ凹部１３結合強度
が飛躍的に向上する。次いで、金型から積層コア１０を
取り出し、その表面に所定の絶縁塗装を施して積層コア
１０が完成する。

【００２０】以上のような工程を経て製造された積層コ
ア１０は、面積が小さい異形状のコア２１が積層されて
いるにも拘わらず、コア板どうしの結合強度、剥離強度
の高い積層コア１０である。したがって、このような積
層コア１０をモータ等に採用した場合、ノイズや振動、
コギングの低減、あるいは磁気回路の効率化による出力
の向上を図ることができる。

【００２１】つぎに、本発明にかかる別の実施形態によ
って製造された積層コアの結合部分の断面図を図５に示
す。叙上の実施形態では、順送型で複数枚のコア板を形
成してそれらを一体化した後、単発プレス装置でポンチ
ング加工を行う例を示したが、当該実施例では順送型の
みを用いて、一連の順送プロセスの中でポンチング加工
を行うものである。すなわち、最下層のコア板１１ｄの
透孔１４に上層のコア板１１ｃのダボ凸部１２を嵌合さ
せた後に、上層のコア板１１ｃのダボ凹部１３にポンチ
の先端を押圧する。このポンチング工程は予め順送工程
内で行われるように用意されている。次いで、コア板１
１ｃのダボ凹部１３にコア板１１ｂのダボ凸部１２を嵌
め込んでから、コア板１１ｂのダボ凹部１３にポンチの
先端を押圧する。さらに同様の工程を繰り返し、コア板
１１ｂのダボ凹部１３にコア板１１ａのダボ凸部１２を
嵌め込んでから、コア板１１ａのダボ凹部１３にポンチ
の先端を押圧する。こうして製造された積層コア１０の
各コア板のダボ凹部１３にはポンチ部１５が形成されて
いる。

【００２２】以上のように、下層のコア板に上層のコア
板を重ねる毎に、上層のコア板のダボ凹部１３にポンチ
の先端を押圧することにより、ダボ凸部１２とダボ凹部
１３（または透孔１４）の結合箇所すべてにおいてポン
チの先端が押圧されるので、コア板どうしの結合強度が
より一層向上する。また、このような加工が一連の順送
プロセスの中で行われるので、単発プレス装置を併用す
る場合と比べて工程時間の短縮を図ることができる。

【００２３】図６は本発明にかかるさらに別の実施形態
によって製造された積層コアの結合部分を示す断面図で
ある。この積層コア１０は、上層のコア板のダボ凹部に
ポンチの先端を押圧する工程を間欠的に行うことにより
形成されている。すなわち、最下層のコア板１１ｄの透
孔１４に上層のコア板１１ｃのダボ凸部１２を嵌合させ
た後に、上層のコア板１１ｃのダボ凹部１３にポンチの
先端を押圧する。次いで、コア板１１ｃのダボ凹部１３
にコア板１１ｂのダボ凸部１２を嵌め込むが、ここで
は、コア板１１ｂのダボ凹部１３にポンチの先端を押圧
する工程を省略する。次いで、コア板１１ｂのダボ凹部
１３にコア板１１ａのダボ凸部１２を嵌め込んでから、
コア板１１ａのダボ凹部１３にポンチの先端を押圧す
る。こうして製造された積層コア１０のコア板１１ａ、
１１ｃのダボ凹部１３にはポンチ部１５が形成されてい
る。このような方法により、コア板どうしの結合強度を
向上させつつ、さらなる工程時間の短縮を図ることがで
きる。

【００２４】以上、本発明者によってなされた発明を実
施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実
施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変形可能であるというのは言うまでもな
い。例えば、積層コア１０の一部（環状基部１６など）
を上型と下型とで挟持した後、当該積層コア１０のその
他の部分（突極１７など）に対して平面プレートを押圧
してもよい。このような平打ちを施すことにより、各コ
ア板の平面度が向上するので、各コア板間の隙間や積層
コア全体の反りの発生を防止することができる。なお、
この平打ちは、ポンチング工程と同時に行ってもよい。

【００２５】また、コア板１１のダボ凹部１３に、ポン
チングを施すポンチ３０の先端形状は、上記実施形態の
ような円錐形状の他に、三角錐形状、楔形状、十字形状
など先端が鋭利であって、ダボ凹部１３に打ち込んだと
きに裏面側のダボ凸部１２を押し広げる形状であればい
かなる形状でもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
下層のコア板のダボ凹部に上層のコア板のダボ凸部を嵌
合させた状態で、上層のコア板のダボ凹部にポンチの先
端を押圧する加工を施すので、上層のコア板のダボ凸部
と下層のコア板のダボ凹部との結合強度が高まり、剥離
強度も向上する。また、上記製造方法を一連の順送工程
で行ったり、さらにはポンチングを間欠的に行うことに
より、加工時間の短縮を図ることができる。

【００２７】また、上記の製造方法によって形成された
本発明の積層コアによれば、コア板どうしの結合強度が
高いので、当該積層コアをモータ等に適用した場合、ノ
イズや振動の増加、コギングの悪化、出力の低下等を未
然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる製造方法に基づいて形成された
積層コアの実施形態を示す平面図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ’の断面図である。

【図３】本発明にかかる、積層コアに積層する異形状コ
ア板を示す平面図である。

【図４】本発明にかかる、一工程の様子を示す断面図で
ある。

【図５】本発明にかかる別の製造方法に基づいて、形成
された積層コアの実施形態を示す断面図である。

【図６】本発明にかかるさらに別の製造方法に基づい
て、形成された積層コアの実施形態を示す断面図であ
る。

【図７】従来の製造方法に基づいて、形成された積層コ
アの結合状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 積層コア １１ コア板 １２ ダボ凸部 １３ ダボ凹部 １４ 透孔 １５ ポンチ部 ２１ コア板 ３０ ポンチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H002 AA08 AB01 AC08 5H615 AA01 BB01 BB14 PP06 PP13 QQ02 QQ19 SS03 SS05 SS10 SS19

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コア板の一方面側にカシメ用のダボ凹部
   を形成すると共に他方面側にダボ凸部を形成し、該コア
   板を複数枚積層する積層コアの製造方法において、下層
   のコア板のダボ凹部に上層のコア板のダボ凸部を嵌合さ
   せて複数枚のコア板を一体化した後、上層のコア板のダ
   ボ凹部にポンチの先端を押圧することを特徴とする積層
   コアの製造方法。
2. 【請求項２】 コア板の一方面側にカシメ用のダボ凹部
   を形成すると共に他方面側にダボ凸部を形成し、該コア
   板を複数枚積層する積層コアの製造方法において、下層
   のコア板のダボ凹部に上層のコア板のダボ凸部を嵌合さ
   せた後、前記上層のコア板のダボ凹部にポンチの先端を
   押圧する工程を複数回繰り返すことを特徴とする積層コ
   アの製造方法。
3. 【請求項３】 請求項２において、上層のコア板のダボ
   凹部にポンチの先端を押圧する工程を間欠的に行うこと
   を特徴とする積層コアの製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のうちいずれかの項に記
   載の製造方法によって製造されたことを特徴とする積層
   コア。