JP2013123345A - Laminated core and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、薄板条材から大径の鉄心片(例えば、固定子鉄心片)を金型内に打ち抜き積層して形成された積層鉄心及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a laminated core formed by punching and laminating a large-diameter core piece (for example, a stator core piece) from a thin sheet material into a mold, and a method for manufacturing the same.
特許文献1に記載のように、従来の積層鉄心の製造方法は、薄板条材を順次金型装置に送り込んで、最初に中央のロータ部分を打ち抜きし、次に隣り合う磁極片を形成するスロット、上下の鉄心片を連結するかしめ部を形成し、これら鉄心片を最終工程で抜き落として金型内で積層鉄心を組み立てていた。
As described in
近年、環境負荷への低減から、電気自動車やハイブリッド自動車など、モータを主動力として用いる車両が急速に増加しており、これに合わせてモータの主要部品であるモータコア(積層鉄心)の生産量も増加している。車両用の動力モータに用いるモータコアの場合、普通乗用車用であっても直径が300mmを超え、板厚が0.30mm以下となりつつある。 In recent years, due to the reduction in environmental impact, the number of vehicles that use motors as the main power, such as electric vehicles and hybrid vehicles, has been increasing rapidly. It has increased. In the case of a motor core used for a power motor for a vehicle, the diameter exceeds 300 mm and the plate thickness is becoming 0.30 mm or less even for an ordinary passenger car.
しかしながら、モータコアの大径化、薄板化は打ち抜き積層における技術的な難易度を高くすることになり、現状の技術だけでは対応できない。即ち、一般的な板厚(0.35〜0.5mm)であれば、材料自身の剛性が高いので、図5(A)に示すように、図示しない上型に設けられたパンチと下型に設けられたダイ51により、打ち抜かれた鉄心片(環状鉄心片)50はダイ(下型)51内に適正な状態で保持されるが、図5(B)に示すように鉄心片52の大径化、薄型化により、材料剛性が低くなることでダイ53内面の側圧により鉄心片52がうねりをともなった変形した状態で保持されてしまう。これにより、鉄心片52が部分的にダイ53の上面から突出したり浮き上がったりすることで打ち抜きが困難になり、また、変形した状態で積層されるため、積みずれを起こす等して積層鉄心55の寸法精度が悪くなる傾向がある。
However, increasing the diameter and thinning of the motor core increases the technical difficulty in punching and stacking, and cannot be handled by the current technology alone. That is, since the rigidity of the material itself is high if it is a general plate thickness (0.35 to 0.5 mm), as shown in FIG. 5 (A), a punch and a lower die provided in an upper die not shown. The punched core piece (annular core piece) 50 is held in a proper state in the die (lower mold) 51 by the die 51 provided on the die 51. However, as shown in FIG. Due to the increase in diameter and thickness, the rigidity of the material is lowered, so that the
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、大径の環状鉄心片がダイ内でうねりを伴った状態で保持されるのを防止し、これを積層した積層鉄心に変形がなく、従って所定の寸法を維持できる積層鉄心及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and prevents a large-diameter annular core piece from being held in a state accompanied by undulations in a die, and there is no deformation in a laminated core obtained by laminating this, and therefore An object of the present invention is to provide a laminated core capable of maintaining a predetermined dimension and a method for manufacturing the same.
前記目的に沿う第1の発明に係る積層鉄心は、薄板条材をパンチ及びダイで打ち抜いた環状鉄心片を複数枚、金型内で積層して形成された積層鉄心であって、
該積層鉄心の周囲に複数の線状凹部を備え、しかも、該線状凹部の半径方向内側の幅が該線状凹部の半径方向外側の幅より大きくなっている。
The laminated core according to the first aspect of the present invention is a laminated core formed by laminating a plurality of annular core pieces obtained by punching a thin strip material with a punch and a die, in a mold,
A plurality of linear recesses are provided around the laminated iron core, and the radial inner width of the linear recess is larger than the radial outer width of the linear recess.
ここで、前記線状凹部は、前記積層鉄心の周囲に対となって複数組均等に備えられ、前記対となる線状凹部の中間位置に、前記各環状鉄心片を上下に連結するかしめ部が設けられているのが好ましい。 Here, the linear recesses are equally provided in pairs around the laminated core, and are caulked portions that vertically connect the annular core pieces at intermediate positions of the paired linear recesses. Is preferably provided.
また、第2の発明に係る積層鉄心は、薄板条材をパンチ及びダイで打ち抜いた環状鉄心片を複数枚、金型内で積層して形成された積層鉄心であって、
該積層鉄心の周囲に複数の線状凸部を備え、しかも、該線状凸部の半径方向内側の幅が該線状凸部の半径方向外側の幅より小さくなっている。
Further, the laminated core according to the second invention is a laminated core formed by laminating a plurality of annular core pieces punched out of a thin strip material with a punch and a die in a mold,
A plurality of linear convex portions are provided around the laminated iron core, and the radial inner width of the linear convex portion is smaller than the radial outer width of the linear convex portion.
ここで、前記線状凸部は、前記積層鉄心の周囲に対となって複数組均等に備えられ、前記対となる線状凸部の中間位置に、前記各環状鉄心片を上下に連結するかしめ部が設けられているのが好ましい。 Here, a plurality of pairs of the linear convex portions are equally provided around the laminated core, and the annular core pieces are connected vertically at an intermediate position of the pair of linear convex portions. It is preferable that a caulking portion is provided.
第3の発明に係る積層鉄心の製造方法は、薄板条材をパンチ及びダイで打ち抜いた環状鉄心片を複数枚、金型内で積層して形成する積層鉄心の製造方法において、
前記各環状鉄心片の周囲に複数の凹部を形成し、前記金型内の内側に設けた線状凸部に前記凹部を係合させ、しかも、該凹部の半径方向内側の幅を該凹部の半径方向外側の幅より大きくしている。
A method for manufacturing a laminated core according to a third aspect of the invention is a method for producing a laminated core, in which a plurality of annular core pieces punched out of a thin strip material with a punch and a die are laminated in a mold.
A plurality of recesses are formed around each of the annular core pieces, the recesses are engaged with linear protrusions provided inside the mold, and the width of the recesses in the radial direction is set to the width of the recesses. It is larger than the outer width in the radial direction.
そして、第4の発明に係る積層鉄心の製造方法は、薄板条材をパンチ及びダイで打ち抜いた環状鉄心片を複数枚、金型内で積層して形成する積層鉄心の製造方法において、
前記各環状鉄心片の周囲に複数の凸部を形成し、前記金型内の内側に設けた線状凹部に前記凸部を係合させ、しかも該凸部の半径方向内側の幅を該凸部の半径方向外側の幅より小さくしている。
And the manufacturing method of the laminated core which concerns on 4th invention is the manufacturing method of the laminated core formed by laminating | stacking in a metal mold | die several pieces of the cyclic | annular core pieces which punched the sheet material with the punch and die,
A plurality of convex portions are formed around each of the annular core pieces, the convex portions are engaged with linear concave portions provided on the inner side of the mold, and the width on the radially inner side of the convex portions is increased. The width is smaller than the outer width of the portion.
本発明は以上のように構成されているので、環状鉄心片の端部が金型(ダイス)で保持され、環状鉄心片にうねりが発生するのを防止すると共に、製品の浮き上がりを防止し、積層鉄心の寸法精度を向上することができる。
このため、上下の環状鉄心片をかしめ部によって連結する場合は、かしめ部の位置が正確となるので、より強固な積層鉄心を形成できる。
Since the present invention is configured as described above, the end of the annular core piece is held by a die (die), preventing the occurrence of undulation in the annular core piece, and preventing the product from floating, The dimensional accuracy of the laminated core can be improved.
For this reason, when the upper and lower annular core pieces are connected by the caulking portion, the position of the caulking portion becomes accurate, so that a stronger laminated core can be formed.
続いて、添付した図面を参照しながら、本発明を具体化した実施の形態について説明する。
本発明の第1の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法は、パイロット孔が前工程で形成された例えば0.25mmの薄板条材からロータ孔を形成し、ロータ孔の周囲に磁極片部を形成する複数のスロットを形成し、この後、適当数のかしめ部を形成した後、上型のパンチと下型のダイで外形抜きを行って、下型内に環状鉄心片を抜き落とし、下型内で環状鉄心片を積層して積層鉄心とする。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
In the method for manufacturing a laminated core according to the first embodiment of the present invention, a rotor hole is formed from a thin sheet material of, for example, 0.25 mm in which a pilot hole is formed in a previous step, and a magnetic pole piece is formed around the rotor hole. After forming an appropriate number of caulking portions, the outer die is punched out with the upper die and the lower die, and the annular core piece is dropped into the lower die, In the lower mold, the annular core pieces are laminated to form a laminated core.
ここで、図1に示すように、前記した各環状鉄心片10の周囲(詳細には、外周縁)には、アリ溝のような対となる凹部12、13を有し、凹部12、13は群となって、環状鉄心片10の円周方向に均等に複数(即ち、複数組)設けられている。一方、外形抜きのパンチ及びダイ(下型)にはそれぞれ、この凹部12、13を形成する凹部及び凸部が形成されている。
Here, as shown in FIG. 1, each of the
ここで、図2を参照しながら、この凹部12(13も同様)について詳細に説明すると、この凹部12はアリ溝状の逆テーパーとなっており、入口側(半径方向外側)の幅寸法w1が奥側(半径方向内側)の幅寸法w2より小さくなっている。この実施の形態では、w1=(0.90〜0.98)×w2となっているが、本発明はこの寸法範囲には限定されない。凹部12の角部15、16は円弧(通称、「R」形状)となって、金型(パンチ及びダイ)の破損を防止している。なお、円弧の半径R1、R2は板厚と同じ0.25mmに設定している。なお、R1、R2の設定値を板厚未満とすると、金型(パンチ及びダイ)の磨耗が急速に進行したり、破損する虞れがあるので、板厚以上、例えば板厚の3倍以下とするのが好ましい。また、凹部12、13の深さは(0.05〜0.6)×w1程度とするのが好ましい。
Here, with reference to FIG. 2, the recess 12 (same for 13) will be described in detail. The
この環状鉄心片10を外形抜きして下型内で積層された積層鉄心(正確には固定子鉄心)18は、図1に示すように周囲に複数組の線状凹部19、20を有している。線状凹部19、20は群となって、この線状凹部19、20の群は積層鉄心18の円周方向に複数組の対となって均等に設けられている。平面視した線状凹部19、20の寸法はそれぞれ凹部12、13と同一となる。なお、各環状鉄心片10の厚み偏差を無くすために、この積層鉄心18を転積して製造する場合は、転積角度を線状凹部19、20の群(中心)の角度と等しくする。これによって、下型に形成された線状凸部の群が、順次隣り合う線状凹部19、20に嵌入する。
A laminated iron core (exactly a stator iron core) 18 obtained by removing the outer shape of the
なお、図1において、22は磁極部を、23はヨーク部を示す。図2においては、24(25)は下型に設けられている線状凸部を示す。 In FIG. 1, 22 indicates a magnetic pole portion and 23 indicates a yoke portion. In FIG. 2, 24 (25) indicates a linear convex portion provided in the lower mold.
各環状鉄心片10の凹部12、13の中心角度位置で円周より少し内側位置(例えば、外周縁から3〜30mm内側)には、各環状鉄心片10を上下に連結するかしめ部26が形成されている。このかしめ部26はVかしめ、半抜きかしめのいずれであってもよい。
このように、かしめ部26の両側均等距離位置に、凹部12、13を設けることによって、逆に言うと凹部12、13の中間位置にかしめ部26を設けることによって、かしめ部26の周囲が左右均等に荷重を受けることになり、かしめ部26が荷重に伴う変形や積みずれを起こすことが無くなるため、かしめ状態が安定して保たれるので、環状鉄心片10及びこれを積層した積層鉄心18の寸法精度がよくなる。
A
In this way, by providing the
なお、環状鉄心片10はこのような構成となっているので、パンチによって外形抜きされて下型に押し込まれると、下型の線状凸部24、25がそれぞれ環状鉄心片10の凹部12、13に嵌入し、環状鉄心片10の周囲を保持するので、うねりの無い状態で、下型内に積層される。これによって、積層鉄心18の周囲に線状凹部19、20を上下に備えることになる。
In addition, since the
この積層鉄心18は、周囲に突出部分を有さないので、そのまま従来例に係る積層鉄心と同様な使用ができ、更に、下型の下方に配置されるスクイズリング等は断面円形で凸条は必要ないので、金型の製造価格が減少する。
Since this
続いて、図3、図4に示す本発明の第2の実施の形態に係る積層鉄心28及びその製造方法について説明する。
この第2の実施の形態に係る積層鉄心28においては、各環状鉄心片29に複数組の対となる凸部30、31を円周方向に均等に有する。そして、凸部30、31の略中心位置で半径方向内側には、かしめ部33がそれぞれ設けられている。
Next, a
In the
図4に示すように、凸部30(31も同じ)は半径方向外側の幅u2が半径方向内側の幅u1より大きくなっている。また、角部34、35には、凹部12、13と同等程度の円弧R1、R2が形成されている。従って、下型には、この凸部30、31が上下に貫通する線状凹部が形成されている。
As shown in FIG. 4, the convex part 30 (31 is also the same) has a radially outer width u2 larger than a radially inner width u1. In addition, arcs R1 and R2 of the same degree as the
このように、環状鉄心片29の周囲の凸部30、31を下型の線状凹部に係合させて下型で固定しながら積層することによって、環状鉄心片29に引っ張り力を与え、うねりや弛みを無くし、寸法精度のよい積層鉄心28を製造することができる。
なお、環状鉄心片29を転積を行いながら積層する場合は、転積角は隣り合う凸部30、31の群の中心が形成する角度又はその倍数とする(第1実施の形態においても同様)。なお、このようにして、積層鉄心28の周囲には線状凸部が形成されている。
In this way, by laminating the
When the
なお、以上の実施の形態では、環状鉄心片10、29の厚みは0.1〜0.30mm、直径は25〜50cm程度であって、環状鉄心片10、29の周囲が金型によって保持されるので、寸法精度のよい積層鉄心の製造ができた。
本発明は前記した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その構成、寸法、形状を変更することもでき、この場合も本発明は適用される。
In the above embodiment, the thickness of the
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the configuration, dimensions, and shape thereof can be changed without changing the gist of the present invention. The present invention is also applied in this case.
10:環状鉄心片、12、13:凹部、15、16:角部、18:積層鉄心、19、20:線状凹部、22:磁極部、23:ヨーク部、24、25:線状凸部、26:かしめ部、28:積層鉄心、29:環状鉄心片、30、31:凸部、33:かしめ部、34、35:角部 10: annular core piece, 12, 13: concave portion, 15, 16: corner portion, 18: laminated core, 19, 20: linear concave portion, 22: magnetic pole portion, 23: yoke portion, 24, 25: linear convex portion , 26: caulking part, 28: laminated core, 29: annular core piece, 30, 31: convex part, 33: caulking part, 34, 35: corner part
Claims (6)
該積層鉄心の周囲に複数の線状凹部を備え、しかも、該線状凹部の半径方向内側の幅が該線状凹部の半径方向外側の幅より大きくなっていることを特徴とする積層鉄心。 A laminated core formed by laminating a plurality of annular core pieces punched out of a thin strip material with a punch and die in a mold,
A laminated core comprising a plurality of linear recesses around the laminated core and having a radially inner width greater than a radially outer width of the linear recess.
該積層鉄心の周囲に複数の線状凸部を備え、しかも、該線状凸部の半径方向内側の幅が該線状凸部の半径方向外側の幅より小さくなっていることを特徴とする積層鉄心。 A laminated core formed by laminating a plurality of annular core pieces punched out of a thin strip material with a punch and die in a mold,
A plurality of linear protrusions are provided around the laminated iron core, and the radial inner width of the linear protrusions is smaller than the radial outer width of the linear protrusions. Laminated iron core.
前記各環状鉄心片の周囲に複数の凹部を形成し、前記金型内の内側に設けた線状凸部に前記凹部を係合させ、しかも、該凹部の半径方向内側の幅を該凹部の半径方向外側の幅より大きくしていることを特徴とする積層鉄心の製造方法。 In the manufacturing method of the laminated core formed by laminating a plurality of annular core pieces obtained by punching a thin strip material with a punch and a die in a mold,
A plurality of recesses are formed around each of the annular core pieces, the recesses are engaged with linear protrusions provided inside the mold, and the width of the recesses in the radial direction is set to the width of the recesses. A method for manufacturing a laminated iron core, wherein the width is larger than the outer width in the radial direction.
前記各環状鉄心片の周囲に複数の凸部を形成し、前記金型内の内側に設けた線状凹部に前記凸部を係合させ、しかも該凸部の半径方向内側の幅を該凸部の半径方向外側の幅より小さくしていることを特徴とする積層鉄心の製造方法。 In the manufacturing method of the laminated core formed by laminating a plurality of annular core pieces obtained by punching a thin strip material with a punch and a die in a mold,
A plurality of convex portions are formed around each of the annular core pieces, the convex portions are engaged with linear concave portions provided on the inner side of the mold, and the width on the radially inner side of the convex portions is increased. A method for manufacturing a laminated iron core, characterized in that the width is smaller than the width of the outer portion in the radial direction.
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