JP2003061318A - 積層鉄心の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鉄心片の板厚が薄い場合でも、強固にかしめ
られ、かつ、形状精度が優れた積層鉄心の製造方法を提
供する。 【解決手段】 所定位置に係合孔１６ｂが形成され、鉄
心片素材１０を外形抜きした複数枚の孔側鉄心片１９を
受けシリンダー２８上に積層し、次いで、積層された複
数枚の孔側鉄心片１９上に、所定位置にかしめ用突起１
６ａ及び係合孔１７ｂとが形成され、鉄心片素材１０を
外形抜きした突起側鉄心片１８を積層し、以降、複数枚
の孔側鉄心片１９ａ（１９）を順次所定の回数繰り返し
て積層し、突起側鉄心片１８、１８ａ、１８ｂの積層時
に、かしめ用突起１６ａ、１７ａの先端部が下層の孔側
鉄心片１９又は隣り合う下方の突起側鉄心片１８ａ、１
８の係合孔１６ｂ、１７ｂの壁面の下に張り出すように
受けシリンダー２８により積層受け以上の加圧力を与え
てかしめる。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、薄い鉄心片に形成
されたかしめ用突起及び／又は該かしめ用突起に係合す
る係合孔を用いて複数枚の鉄心片を積層し、かしめて積
層鉄心を製作する積層鉄心の製造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、モータには、かしめ用突起及びか
しめ用突起に係合する係合穴からなるかしめ部（又はか
しめ手段）が形成された複数枚の鉄心片を順次、積層及
びかしめながら所定の厚さに製作された積層鉄心が使用
されている。モータの出力の向上や小型軽量で高性能化
のためには、積層鉄心を構成する鉄心片の板厚が薄いこ
とが、より直接的な効果がある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
単枚かしめの谷形や切り起こし突起等のかしめ手段で
は、鉄心片の板厚が薄くなると、例えば０．２ｍｍ未満
では、十分なかしめ強度を得ることが難しく、このため
積層鉄心が分離したり、形状が劣化する等の問題が生じ
ていた。 【０００４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、鉄心片の板厚が薄い場合（例えば０．１５ｍｍ
未満）でも、強固にかしめられ、かつ、形状精度が優れ
た積層鉄心の製造方法を提供することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に
係る積層鉄心の製造方法は、かしめ用突起及び／又はか
しめ用突起に係合する係合孔が形成された複数枚の鉄心
片を積層し、かしめ用突起を係合孔にかしめて積層鉄心
を製造する方法であって、鉄心片素材の所定位置に係合
孔が形成され、鉄心片素材を外形抜きした複数枚の孔側
鉄心片を受けシリンダー上に積層し、次いで、積層され
た複数枚の孔側鉄心片上に、鉄心片素材の所定位置にか
しめ用突起及び係合孔とが形成され、外形抜きして得ら
れた突起側鉄心片を積層し、以降、複数枚の孔側鉄心片
を外形抜き、積層及び突起側鉄心片の外形抜き、積層を
所定積厚まで繰り返し、繰り返し途中の突起側鉄心片の
積層時に、かしめ用突起の先端部が下層の孔側鉄心片又
は隣り合う下方の突起側鉄心片の係合孔壁面の下に張り
出すように、受けシリンダーで積層受け以上の加圧力を
与えてかしめるように構成する。これによって、たと
え、厚さの薄い鉄心片であっても、突起側鉄心片のかし
め用突起の先端部が下層の孔側鉄心片又は隣り合う下方
の突起側鉄心片の係合孔壁面の下に張り出し、複数枚積
層された鉄心片を強固にかしめることができる。 【０００６】 【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の一実施の形
態に係る積層鉄心の製造方法を適用したプレス加工工程
の説明図、図２は積層鉄心の製造方法を適用したプレス
加工金型の断面図、図３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、か
しめ用突起の形成方法、係合孔の形状を示す説明図、図
４（Ａ）〜（Ｅ）はそれぞれ、突起側鉄心片又は孔側鉄
心片のかしめ用突起、係合孔の形成位置を示す平面図、
図５は固定子用積層鉄心の製造過程を示す説明図、図６
は図５の要部拡大図、図７は固定子用積層鉄心の斜視図
である。 【０００７】図１に示すように、本発明の一実施の形態
に係る積層鉄心の製造方法を適用したプレス加工工程に
おいては、各ステーションにおける加工作業は、以下に
説明する通りである。 （ステーションＩ）１０は、幅方向の両端部に長さ方向
に所定の間隔をあけて、プレス順送り加工用のパイロッ
ト孔１１が形成された長尺状の厚さｔの鉄心片の素材で
あり、鉄心片素材１０の中心部には、後述するステーシ
ョンIII において回転子用鉄心片（突起側鉄心片１４、
孔側鉄心片１４ａ）の作製に必要な軸孔１２が形成され
る。 【０００８】（ステーションII）軸孔１２を中心とし
て、周方向に等ピッチで、本実施の形態では４か所にか
しめ部（かしめ手段）１３が形成されており、かしめ部
１３の一方を構成するかしめ用突起、及び他の突起側鉄
心片のかしめ用突起に係合し、かしめ部１３の他方を構
成する係合孔がそれぞれ形成され、又は、かしめ部１３
の他方を構成する係合孔のみが形成される。 【０００９】（ステーションIII)かしめ用突起及び係合
孔が形成された部分の鉄心片素材１０を外形抜きして突
起側鉄心片１４を作製し、一方、係合孔のみが形成され
た部分の鉄心片素材１０を外形抜きして孔側鉄心片１４
ａを作製し、複数枚の孔側鉄心片１４ａと１枚の突起側
鉄心片１４を所定の段数繰り返して積層し、しかも、突
起側鉄心片１４を外形抜きして、積層時に受けシリンダ
ー２７（図２参照）で積層受け以上の加圧力を与え、か
しめ用突起の先端部を張り出させて、かしめ力を強化し
回転子用積層鉄心（図示せず）を製造する。 （ステーションIV）軸孔１２を中心として、周方向に等
ピッチで、この実施の形態では８個のスロット孔１５が
形成される。 【００１０】（ステーションＶ）図１に示すように、内
形が形成されると共に、かしめ部１６、１７の一方を構
成するかしめ用突起と、及び他の鉄心片のかしめ用突起
に係合し、かしめ部１６、１７の他方を構成する係合孔
がそれぞれ、軸孔１２を中心として、周方向に等ピッチ
で４か所形成されるか、又は、かしめ部１６、１７の他
方を構成する係合孔のみが、軸孔１２を中心として、周
方向に等ピッチで４か所形成される。なお、図１におけ
るかしめ部１６、１７は、かしめ用突起又はかしめ用突
起に係合する係合孔のいずれかを表している（詳細は図
４（Ａ）〜（Ｅ）を参照のこと。図４（Ａ）〜（Ｅ）
中、黒抜きはかしめ用突起１６ａ、１７ａを、一方、白
抜きはかしめ用突起１６ａ、１７ａにそれぞれ係合する
係合孔１６ｂ、１７ｂを表している）。なお、前記かし
め用突起１６ａ、１７ａと係合孔１６ｂ、１７ｂの形成
換えは、図２に示すプレス加工金型２０の突起用パンチ
３６の先端がストリッパー４１の下面に出る長さを変え
ることによりなされる。この形成換えは、突起用パンチ
３６の背面に設けたスライドカムプレート４２を駆動手
段４３にてスライドさせることにより、スライドカムプ
レート４２に設けた窪み４４と突起用パンチ３６背面と
の係合を換えることでなされる。 【００１１】（ステーションVI）かしめ用突起１６ａ、
１７ａ、係合孔１７ｂ、１６ｂがそれぞれ形成された鉄
心片素材１０を外形抜きして、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示
すように、３種類の突起側鉄心片１８、１８ａ、１８ｂ
が形成され、また、係合孔１６ｂ、１７ｂのみがそれぞ
れ形成された部分の鉄心片素材１０を外形抜きして、図
４（Ｄ）、（Ｅ）に示すように、２種類の孔側鉄心片１
９、１９ａが形成され、これらがかしめ積層される。な
お、突起側鉄心片１８、１８ａ、１８ｂは、先に積層さ
れた複数枚の孔側鉄心片１９、１９ａをかしめる際に、
かしめ用突起１６ａ、１７ａが係合孔１６ｂ、１７ｂに
入り込むようになっている。 【００１２】図４（Ａ）〜（Ｅ）に示す突起側鉄心片１
８、１８ａ、１８ｂ及び孔側鉄心片１９、１９ａはそれ
ぞれ、図５及び図６に示すように、、ステーションVIに
て所定の枚数、積層され、繰り返し積層の途中で受けシ
リンダー２８により積層受け以上の加圧力を与えてかし
め用突起の先端部を張り出させ、強力にかしめ、図７に
示す複数枚の鉄心片からなる厚さＴの固定子用積層鉄心
４０が製造される。前記かしめ強化の状態は、図５及び
図６の拡大図で詳細に示すように、受けシリンダー２８
で前記加圧力を与えることにより、最下段（第１段）の
突起側鉄心片１８のかしめ用突起１６ａの先端部（黒く
塗った部分）が、最下層の孔側鉄心片１９の係合孔１６
ｂの壁面の直下に張り出すように形成され、また、第２
段の突起側鉄心片１８ａのかしめ用突起１７ａの先端部
も同様、この第２段積層における最下層の突起側鉄心片
１８の係合孔１７ｂの壁面に張り出すように形成され
る。なお、図６中の符号３８は、かしめ用突起１６ａの
背面側の窪みを表しており、窪み３８には、固定子用パ
ンチ２３で外形抜きをし、かしめ時に使用する固定子用
パンチ２３内に設けられたプッシュピン３９（図５及び
図６参照）が進退する。また、図５及び図６では、かし
め用突起及び係合孔の位置関係を表しているが、かしめ
用突起及び係合孔の形状は、説明の都合上、展開状態で
模式的に表されている。 【００１３】図２に示すように、本発明の一実施の形態
に係る積層鉄心の製造方法を適用したプレス加工金型２
０は、前記各ステーションにおける加工作業を実施でき
るよう以下の通りに構成されている。前記プレス加工金
型２０においては、ステーションIII で突起側鉄心片１
４と、孔側鉄心片１４ａの回転子用の鉄心片が、回転子
用パンチ２２を回転子用外形抜きダイ２４へ進退させて
それぞれ形成され、所定の枚数積層される。このかしめ
積層を所定積厚まで繰り返して行う途中にて、受けシリ
ンダー２７により積層受け以上の加圧力を与え、かしめ
用突起の先端部を係合孔に張り出させる。また、ステー
ションVIで突起側鉄心片１８、１８ａ、１８ｂと、孔側
鉄心片、１９、１９ａの固定子用の鉄心片が、固定子用
パンチ２３を固定子用外形抜きダイ２５に進退させて外
形抜きされ、所定の枚数、所定の位置に積層される。こ
の積層の途中において、受けシリンダー２８により積層
受け以上の加圧力で加圧し、かしめ用突起１６ａ、１７
ａの先端部を係合孔１６ｂ、１７ｂに張り出させ、かし
めを強固にする。 【００１４】特に、図５及び図６に示すように、突起側
鉄心片１８、１８ａ、１８ｂのかしめ用突起１６ａ、１
７ａの先端部を、それぞれの段での最下層の孔側鉄心片
１９の係合孔１６ｂ又は隣り合う下方の突起側鉄心片１
８、１８ａの係合孔１６ｂ、１７ｂの壁面に張り出し、
かしめ力を強固にするために、前記のように積層を繰り
返して行う途中で、受けシリンダー２８と固定子用パン
チ２３でかしめ中に、受けシリンダー２８により積層受
け以上の加圧力を与えるのである。なお、かしめ時に
は、固定子用パンチ２３に設けた前記プッシュピン３９
はかしめ用突起１６ａ、１７ａの背面側の窪み３８に進
退している。 【００１５】図２に示すように、回転子用パンチ２２、
固定子用パンチ２３のそれぞれの下方には、対応する回
転子用外形抜きダイ２４、固定子用外形抜きダイ２５が
ダイホルダー２６に設けられている。回転子用外形抜き
ダイ２４、固定子用外形抜きダイ２５の直下にはそれぞ
れ、受けシリンダー２７、２８のロッド２９、３０の先
端部に取付けられた受け台３１、３２が設けられてい
る。 【００１６】図３（Ａ）には、本実施の形態におけるか
しめ部１６、１７の一方を構成するかしめ用突起３３
（具体的には、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すかしめ用突起
１６ａ、１７ａを表している）の形成方法を示してい
る。符号３５は突起形成刃を示している。また、図３
（Ｂ）には、かしめ部１６、１７の他方を構成する係合
孔３４（具体的には、図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）、
（Ｅ）に示す係合孔１６ｂ、１７ｂを表している）の形
状を示す。 【００１７】図２に示すように、回転子用パンチ２２と
固定子用パンチ２３との間には、かしめ用突起３３或い
は係合孔３４を形成するためにパンチ先端がストリッパ
ー４１下面に突出する長さをスライドカムプレート４２
によって変えられる突起用パンチ３６がパンチホルダー
２１に取付けられている。このパンチ先端の前記突出す
る長さ換えは、スライドカムプレート４２に設けた窪み
４４に突起用パンチ３６の基端部を係合させるか、係合
を外すかによりなされる。突起用パンチ３６の下方に
は、対応するダイ３７がダイホルダー２６に設けられて
いる。 【００１８】次いで、本発明の一実施の形態に係る積層
鉄心の製造方法を適用して固定子用積層鉄心４０を製造
する方法を、図を参照して説明する。なお、プレス加工
金型２０のステーションＩからステーションＶまでの加
工工程は、既に終了しているものとし、ステーションVI
における加工作業のみを説明する。 （１）図５及び図６に示すように、固定子用パンチ２３
及び固定子用外形抜きダイ２５を作用させ、固定子用外
形抜きダイ２５の内周面に沿って受けシリンダー２８に
より上下方向に進退する受け台３２の上面に、外形抜き
した、本実施の形態では３枚の孔側鉄心片１９を積層す
る。 【００１９】（２）積層された孔側鉄心片１９の上に、
外形抜きした突起側鉄心片１８を積層する際、突起側鉄
心片１８のかしめ用突起１６ａの背面側の窪み３８に、
固定子用パンチ２３に設けてあるプッシュピン３９が当
接し、受けシリンダー２８には、通常の外形抜きして積
層する際に加える力（従来行っている外形抜き、積層時
の加圧力）以上の大きな加圧力を付与し、これによっ
て、第１段の突起側鉄心片１８のかしめ用突起１６ａの
先端部が、最下層の孔側鉄心片１９の係合孔１６ｂの壁
面の下に張り出すようにかしめを行う。 【００２０】（３）図５及び図６に示すように、第１段
の突起側鉄心片１８の上に、順次２枚の孔側鉄心片１９
ａを積層し、更に、外形抜きした第２段の突起側鉄心片
１８ａを積層する際、前記（２）と同様にして、該第２
段の突起側鉄心片１８ａのかしめ用突起１７ａを、第２
段に積層の孔側鉄心片１９ａ及び第１段の突起側鉄心片
１８の係合孔１７ｂにかしめる。 （４）前記（３）に準じて第２段の突起側鉄心片１８ａ
の上に２枚の孔側鉄心片１９を積層し、第３段の突起側
鉄心片１８を積層する際、かしめる。 【００２１】（５）更に、前記（３）及び（４）を、繰
り返して行い、第４、第５段の突起側鉄心片１８ａ、１
８をかしめる。 （６）第５段の突起側鉄心片１８の上に２枚の孔側鉄心
片１９ａを積層し、第６段（最上段）の突起側鉄心片１
８ｂを積層し、かしめる。かかる積層かしめを所望の積
厚に達するまで行う。 （７）これにより、図７に示すような固定子用積層鉄心
４０が受け台３２上に製作され、受けシリンダー２８に
より受け台３２を下降して、排出手段（図示せず）を介
して固定子用積層鉄心４０を外部に取り出す。 【００２２】前記実施の形態においては、固定子用積層
鉄心４０の製造について詳述したが、回転子用積層鉄心
の製造についても前記のように適用できる。回転子用積
層鉄心の場合には、ステーションIIにおいて、かしめ部
１３は、固定子用の場合と同様に、半径方向及び周方向
に位置をずらしてかしめ用突起及び係合孔を形成するの
が好ましい。また、図１に示す４か所のかしめ部１３の
場合には、軸心に対して対向する２か所のかしめ用突起
と２か所の係合孔とに分けることもできる。固定子用積
層鉄心４０は、１枚の突起側鉄心片１８、１８ａ、１８
ｂに対して、２枚の孔側鉄心片１９、１９ａを積層した
が、これに限定されず、必要に応じて、３枚以上の孔側
鉄心片１９、１９ａを積層することもできる。 【００２３】かしめ用突起１６ａ、１７ａ及び係合孔１
６ｂ、１７ｂは周方向に等ピッチで４か所形成したが、
これに限定されず、必要に応じて、２か所、３か所又は
５か所以上形成することもできる。さらに、かしめ用突
起１６ａ及び係合孔１６ｂと、かしめ用突起１７ａ及び
係合孔１７ｂとを半径方向にずらせて配置したが、これ
に限定されず、ずらせないで配置することもできる。 【００２４】 【発明の効果】請求項１記載の積層鉄心の製造方法にお
いては、厚さの薄い、例えば、０．１５ｍｍ以下の鉄心
片であっても、突起側鉄心片のかしめ用突起の先端部が
それぞれの段に積層の最下層の孔側鉄心片又は隣り合う
下方の突起側鉄心片の係合孔壁面の下に張り出し、複数
枚に積層された鉄心片を強固にかしめることができ、従
来のような、積層鉄心が分離したり、形状が劣化する等
の問題が改善される。また、前記のように板厚の薄い鉄
心片から積層鉄心が形状よく製造されるので、得られた
積層鉄心は優れた特性を有する等の多大の効果が奏され
る。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造方
法を適用したプレス加工工程の説明図である。 【図２】同積層鉄心の製造方法を適用したプレス加工金
型の断面図である。 【図３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、かしめ用突起の形
成方法、係合孔の形状を示す説明図である。 【図４】（Ａ）〜（Ｅ）はそれぞれ、突起側鉄心片又は
孔側鉄心片のかしめ用突起、係合孔の形成位置を示す平
面図である。 【図５】固定子用積層鉄心の製造過程を示す説明図であ
る。 【図６】図５の要部拡大図である。 【図７】固定子用積層鉄心の斜視図である。 【符号の説明】 １０：鉄心片素材、１１：パイロット孔、１２：軸孔、
１３：かしめ部、１４：突起側鉄心片、１４ａ：孔側鉄
心片、１５：スロット孔、１６：かしめ部、１６ａ：か
しめ用突起、１６ｂ：係合孔、１７：かしめ部、１７
ａ：かしめ用突起、１７ｂ：係合孔、１８、１８ａ、１
８ｂ：突起側鉄心片、１９、１９ａ：孔側鉄心片、２
０：プレス加工金型、２１：パンチホルダー、２２：回
転子用パンチ、２３：固定子用パンチ、２４：回転子用
外形抜きダイ、２５：固定子用外形抜きダイ、２６：ダ
イホルダー、２７、２８：受けシリンダー、２９、３
０：ロッド、３１、３２：受け台、３３：かしめ用突
起、３４：係合孔、３５：突起形成刃、３６：突起用パ
ンチ、３７：ダイ、３８：窪み、３９：プッシュピン、
４０：固定子用積層鉄心、４１：ストリッパー、４２：
スライドカムプレート、４３：駆動手段、４４：窪み

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 かしめ用突起及び／又はかしめ用突起に
   係合する係合孔が形成された複数枚の鉄心片を積層し、
   前記かしめ用突起を前記係合孔にかしめて積層鉄心を製
   造する方法であって、鉄心片素材の所定位置に前記係合
   孔が形成され、前記鉄心片素材を外形抜きした複数枚の
   孔側鉄心片を受けシリンダー上に積層し、次いで、前記
   積層された複数枚の前記孔側鉄心片上に、前記鉄心片素
   材の所定位置に前記かしめ用突起及び前記係合孔とが形
   成され、外形抜きして得られた突起側鉄心片を積層し、
   以降、複数枚の前記孔側鉄心片を外形抜き、積層及び前
   記突起側鉄心片の外形抜き、積層を所定積厚まで繰り返
   し、該繰り返し途中の前記突起側鉄心片の積層時に、前
   記かしめ用突起の先端部が下層の前記孔側鉄心片又は隣
   り合う下方の前記突起側鉄心片の前記係合孔壁面の下に
   張り出すように、前記受けシリンダーで積層受け以上の
   加圧力を与えてかしめることを特徴とする積層鉄心の製
   造方法。