JP2003289635A - 積層鉄心 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鉄心片の厚みが普通の場合は当然として、仮
に鉄心片の厚みが薄い場合でもっても、より強固にかし
め結合が可能な積層鉄心を提供する。 【解決手段】 上下の鉄心片１２が１又は２以上のかし
め部１６、１７を介して積層された積層鉄心１０におい
て、かしめ部１６、１７は、一方の端部２２が鉄心片本
体２１から切り落とされ、他方の端部２３が鉄心片本体
２１に連続して下方に折り曲げられた両側平行の片持ち
片１８、１９を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータやトランス
等の電磁応用機器に使用する積層鉄心に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、モータやトランス等の積層鉄心の
製造にあっては、連続して搬送される珪素鋼板等からプ
レスによって連続的に鉄心片を打ち抜くと共に、２以上
のかしめ部をこの鉄心片に形成し、金型内で順次積層す
ることが行われていた。そして、かしめ部としては、一
方面に突出部を他方面に窪みを有する半抜き円形状のか
しめ部や、断面Ｖ字形状で半抜きするかしめ部が知られ
ている。一方、近年モータコア等においては効率アップ
を目的として、薄板化の傾向に向かっており、例えば、
板厚が０．１５〜０．３ｍｍ程度あるいはこれ以下の厚
みの磁性鉄板が使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに薄い磁性鉄板に、従来から使用されている半抜きタ
イプのかしめ部を適用すると、上下の鉄心片同士のかし
め部の接触面積が小さいので、コア強度不足となって、
モータの組み立て中に分解する等の支障を来している。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、鉄心片の
厚みが普通の場合は当然として、仮に鉄心片の厚みが薄
い場合でもっても、より強固にかしめ結合が可能な積層
鉄心を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う第１の発
明に係る積層鉄心は、上下の鉄心片が１又は２以上のか
しめ部を介して積層された積層鉄心において、前記かし
め部は、一方の端部が鉄心片本体から切り落とされ、他
方の端部が前記鉄心片本体に連続して下方に折り曲げら
れた両側平行の片持ち片を備えている。これによって、
片持ち片が下方の鉄心片のかしめ孔の奥まで入りこみ、
接触面積が増加する。また、第２の発明に係る積層鉄心
は、第１の発明に係る積層鉄心において、前記片持ち片
は対向して２つ設けられ、その中央に幅狭の切り残し部
が設けられている。これによって、片持ち片の長さ方向
の荷重がバランスして上下の鉄心片が動くことなく安定
して結合される。

【０００５】第３の発明に係る積層鉄心は、第１、第２
の発明に係る積層鉄心において、前記片持ち片は、その
全長が該片持ち片の切り抜き部の全長より長くなって、
かしめ時に下方の前記鉄心片本体にその先部が掛止して
いる。これによって、上下の鉄心片の結合力が更に強く
なる。そして、第４の発明に係る積層鉄心は、第１〜第
３の発明に係る積層鉄心において、それぞれの前記鉄心
片は、複数の極薄鉄心片が組合わさって構成されてい
る。これによって更に極薄の鉄心片を利用できる。そし
て、各極薄鉄心片の磁気的特性や物理的特性を異ならせ
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部分断面図、図２は同積層鉄心の製
造方法を示す説明図、図３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同
積層鉄心の最下部の鉄心片に形成されたかしめ部の説明
図、図４（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同積層鉄心の鉄心片
のかしめ部の説明図、図５は同積層鉄心の斜視図、図６
（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ他のかしめ部の説明図であ
る。

【０００７】図１〜図５に示すように、本発明の一実施
の形態に係る積層鉄心１０は、モータの回転子（ロー
タ）であって、磁性鉄板からなる薄い（厚みが０．１５
〜０．３ｍｍ程度）、底部の鉄心片１１及びその上の鉄
心片１２を所定枚数積層して形成されている。中心部の
ボス１３には出力軸が通過する軸孔１４が形成され、そ
の周囲には、９の磁極部１５が設けられている。各磁極
部１５にはかしめ部１６がボス１３には３のかしめ部１
７が形成されている。鉄心片１１及びその上の鉄心片１
２、上下の鉄心片１２同士は複数のかしめ部１６、１７
によって連結されている。

【０００８】かしめ部１６、１７は同一の構造となって
いるので、かしめ部１６についてのみ以下に説明する。
かしめ部１６は、図１、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すよう
に、鉄心片１２の所定箇所（磁極部１５）に打ち抜き形
成された片持ち片１８、１９を有し、片持ち片１８、１
９はそれぞれ平面視して両側平行の長方形からなって、
幅狭の切り残し部２０を中央にしてそれぞれの一方の端
部（先端部）２２が対向して配置されている。片持ち片
１８、１９の一方の端部２２は鉄心片本体２１から切り
落とされ、他方の端部２３は鉄心片本体２１に連続して
下方に折り曲げられている。なお、鉄心片本体２１は、
鉄心片１２の平面主要部分をいう。

【０００９】積層鉄心１０のうち、最下部の鉄心片１１
は更に下方の鉄心片に連結する必要がないので、かしめ
部は設けられておらず、図１、図３（Ａ）、（Ｂ）に示
すように、代わりに上部の鉄心片１２のかしめ部の片持
ち片１８、１９が嵌入するかしめ孔２４、２５を有し、
かしめ孔２４、２５の幅及び長さは、片持ち片１８、１
９と同一となっている。かしめ孔２４、２５の中央には
切り残し部２６が設けられ、かしめ孔２４、２５は鉄心
片本体２７に形成されている。従って、この積層鉄心１
０は、最下部の鉄心片１１の上に、鉄心片１２が複数枚
積層されているが、最下部の鉄心片１１のかしめ孔２
４、２５内に、その上の鉄心片１２のかしめ部１６（１
７）の片持ち片１８、１９が下方に折れ曲がって突出し
た部分が嵌入している。そして、片持ち片１８、１９の
先部を図１に示すパンチ２８の先部が押しつぶすことに
よって、片持ち片１８、１９の先部が延びて、その端部
が下方のかしめ孔２４、２５の端部に引っ掛かり抜けな
くなる。即ち、片持ち片１８、１９の全長が、この片持
ち片１８、１９の切り抜き部１８ａ、１９ａの全長より
長くなっている。なお、このパンチ２８には、切り残し
部２０が嵌入する空隙２８ａが設けられている。この事
情は、鉄心片１２の上に順次積層する鉄心片１２におい
ても同様であり、下部の鉄心片１２のかしめ部１６（１
７）の対向する孔内に上部の鉄心片１２のかしめ部１６
（１７）の片持ち片１８、１９の下方への突出部分が嵌
入する。このようにして、鉄心片１１及びその上の鉄心
片１２は強固に連結されて、図５に示す積層鉄心１０が
形成されている。

【００１０】次に、図２を参照しながら、この積層鉄心
１０の製造方法について概略説明を行う。積層鉄心１０
（この場合は、ロータ）の幅に合う薄板鉄心条材２９を
用意し、ステーションＡで、予め両側にパイロット孔３
０を所定間隔（Ｌ）、即ち、一つの鉄心片１１、１２の
加工ピッチで形成しておく。このパイロット孔３０はこ
の薄板鉄心条材２９の送りピッチを決めるものである。
次のステーションＢで、図示しない鉄心片の中心位置を
中心にして９個のスロット孔３１をパンチによって打ち
抜き、ステーションＣで最下部の鉄心片１１のかしめ孔
２４、２５（図３参照）を形成する。この対となるかし
め孔２４、２５は、鉄心片１１において各磁極部１５に
なる部分、及びボス１３になる部分に形成するが、ボス
になる部分では３等分して３か所に形成されている。

【００１１】次にステーションＤでは、鉄心片１１の上
に重ねる鉄心片１２のかしめ部１６、１７（図４参照）
を形成する。形成する部分は、鉄心片１１の位置と同じ
であり、磁極部１５になる部分にそれぞれ１つと、ボス
１３となる部分に均等で３個形成する。この場合、鉄心
片１２がステーションＣを通過する場合には、ステーシ
ョンＣでのプレス加工は行われず、鉄心片１１がステー
ションＤを通過する場合には、ステーションＤのプレス
加工は行われない。ステーションＥでは、各鉄心片１
１、１２の外形と軸孔１４を打ち抜き、下部に設けられ
た金型内で積層する。なお、軸孔１４の抜き加工はステ
ーションＤで行ってもよい。この場合、ステーションＤ
で使用される内抜きパンチ（当然、下型のダイスはあ
る）には、単に外形と軸孔１４を切り抜くためのカッタ
ーを設けたものであってもよいが、鉄心片１２のかしめ
部１６、１７を鉄心片１１のかしめ孔２４、２５に、そ
して、鉄心片１２のかしめ部１６、１７の下層の鉄心片
１２のかしめ部１６、１７に押し込む突出パンチを設け
たものであってもよい。この突出パンチの形状は図１に
２点鎖線で示すパンチと実質的に同一形状となる。これ
によって、上下の鉄心片１１、１２のかしめ部１６、１
７による連結をより強固にできる。そして、この過程に
おいて、片持ち片１８、１９も拡幅し、長さ方向に延長
されるので、より強固なかしめができる。

【００１２】以上の工程を経て、図５に示すような積層
鉄心１０が自動的に製造される。なお、積層鉄心１０が
組み立てられるステーションＥにある下型には、回転機
構を設けて、一つの鉄心片１２が積層された後、金型を
４０度回転させることによって、鉄心片１２の方向が均
等に変わっていき、薄板鉄心条材２９に多少の厚みのバ
ラツキがあっても、均一高さの積層鉄心１０が形成され
ると共に、各磁極部１５の磁気的特性も均一になる。図
６（Ａ）〜（Ｄ）は、複数枚の鉄心片を積層連結する場
合に使用するかしめ部の他の例を示すが、図に示すよう
に、かしめ部３３〜３６においては、それぞれの片持ち
片３７〜４０の先端（一方側の端部）の形状が直線では
なく中央側に窪み（Ａ）、（Ｂ）、中央側に突出部
（Ｃ）を形成したり、ジグザク状（Ｄ）となっている。
これによって、中央の切り残し部４１〜４４との係合状
態がよくなって、より強固に上下の鉄心片がかしめ連結
される。

【００１３】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での変更を行
うことができる。例えば、前記実施の形態では一枚の薄
板鉄心条材２９に個々にプレス加工を行っていたが、最
初から複数枚の極薄鉄心片が組み合わさって積層されて
いる鉄心片を用いる場合も本発明は適用される。また、
前記実施の形態では、各かしめ部は２の片持ち片が対向
配置されているが、かしめ部に１の片持ち片を用いても
よいし、また場合によっては、２の片持ち片の向きを反
対にしてもよい。更には、前記実施の形態では具体的な
数字（例えば、板厚）を記載して説明したが、本発明は
これらの数字に限定されるものではない。そして、前記
実施の形態においては、積層鉄心はモータのロータを一
例としたが、モータのステータや、場合によってはトラ
ンス等であっても本発明は適用される。

【００１４】

【発明の効果】請求項１〜４記載の積層鉄心は、かしめ
部は、一方の端部が鉄心片本体から切り落とされ、他方
の端部が鉄心片本体に連続して下方に折り曲げられた両
側平行の片持ち片を備えているので、切り落とされた一
方の端部側の片持ち片がより多く直下の鉄心片のかしめ
部（最下部ではかしめ孔となる）に食い込むので、上下
の鉄心片の接触面積が増加し、積層鉄心の強度が向上す
る。特に、請求項２記載の積層鉄心は、片持ち片は対向
して２つ設けられ、その中央に幅狭の切り残し部が設け
られているので、かしめ部による水平方向の荷重を打ち
消し、安定したかしめ部を構成できる。請求項３記載の
積層鉄心は、片持ち片は、その全長が切り抜き部より長
くなって、かしめ時に下方の鉄心片本体にその先部が掛
止しているので、かしめ部の両側のみならず一方の端部
（先部）も掛止作用を発揮するので、上下の鉄心片がよ
り強固に連結される。そして、請求項４記載の積層鉄心
は、複数の極薄鉄心片が組合わさって構成されているの
で、特殊な鉄心片を組み合わせて積層鉄心を構成するこ
とが容易となる。

【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部分断
面図である。

【図２】同積層鉄心の製造方法を示す説明図である。

【図３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同積層鉄心の最下部
の鉄心片に形成されたかしめ部の説明図である。

【図４】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同積層鉄心の鉄心片
のかしめ部の説明図である。

【図５】同積層鉄心の斜視図である。

【図６】（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ他のかしめ部の説明
図である。

【符号の説明】

１０：積層鉄心、１１、１２：鉄心片、１３：ボス、１
４：軸孔、１５：磁極部、１６、１７：かしめ部、１
８、１９：片持ち片、１８ａ、１９ａ：切り抜き部、２
０：切り残し部、２１：鉄心片本体、２２、２３：端
部、２４、２５：かしめ孔、２６：切り残し部、２７：
鉄心片本体、２８：パンチ、２８ａ：空隙、２９：薄板
鉄心条材、３０：パイロット孔、３１：スロット孔、３
３〜３６：かしめ部、３７〜４０：片持ち片、４１〜４
４：切り残し部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下の鉄心片が１又は２以上のかしめ部
   を介して積層された積層鉄心において、前記かしめ部
   は、一方の端部が鉄心片本体から切り落とされ、他方の
   端部が前記鉄心片本体に連続して下方に折り曲げられた
   両側平行の片持ち片を備えていることを特徴とする積層
   鉄心。
2. 【請求項２】 請求項１記載の積層鉄心において、前記
   片持ち片は対向して２つ設けられ、その中央に幅狭の切
   り残し部が設けられていることを特徴とする積層鉄心。
3. 【請求項３】 請求項１及び２のいずれか１項に記載の
   積層鉄心において、前記片持ち片は、その全長が該片持
   ち片の切り抜き部の全長より長くなって、かしめ時に下
   方の前記鉄心片本体にその先部が掛止していることを特
   徴とする積層鉄心。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の積
   層鉄心において、それぞれの前記鉄心片は、複数の極薄
   鉄心片が組合わさって構成されていることを特徴とする
   積層鉄心。