JP2720138B2 - 積層鉄心およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、積層鉄心およびその製
造方法に係り、さらに詳しくは、鉄心片間の隙間をなく
すことができ、積層厚の小さな鉄心を、歪なく、鉄心片
のコーティングを破損させず、座崩れも起こさないで製
造できる積層鉄心およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気機器の分野において、誘導電
動機のかご形回転子に用いられる積層型の鉄心が知られ
ている。この鉄心は、鉄心片用の条材からパンチおよび
ダイにより複数個のカシメ部が設けられた鉄心片を順次
抜き落とし、抜き落とされた鉄心片をダイ内で、カシメ
部の凸部を隣接するカシメ部の凹部に嵌合させながら積
層することにより製造されている。このカシメ部の形状
としては、図７（ａ）に示すように鉄心片１００のカシ
メ部１０１の断面形状が受け皿状のもの、図７（ｂ）に
示すように断面形状がＶ字形のもの、図７（ｃ）に示す
ような一端部に貫通孔が穿孔されたものなどが知られて
いる。なお、図７において、符号１０２は最下段の鉄心
片１００に穿孔された貫通孔を示している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の積層鉄心では、カシメ部１０１どうしを嵌合するに
あたって、カシメ部１０１の凸部の傾斜面１０１ａと、
隣接するカシメ部１０１の凹部の傾斜面１０１ｂとを当
接させて嵌合するようにしているが、通常、これらの凹
凸部の傾斜面１０１ａ、１０１ｂは急勾配なので、傾斜
部どうしが幾何学的に干渉し合い、それぞれの鉄心片１
００間に隙間１０３ができて製造された鉄心の高さが高
くなり、これにより鉄心片の積層枚数が減少し、このた
め鉄心片をさらに重ねなければならず、鉄心厚が増加し
ていた。従来、この対策として、大きな圧力を鉄心片１
０１の積層方向より加えて、鉄心片１０１どうしの密着
性を向上させる方法が知られているが、このようにする
と、鉄心に歪みが発生したり、鉄心片１０１に塗布され
たコーティングが破損したり、座崩れが発生するなどの
問題点があった。本発明はこのような実情に鑑みなされ
たもので、鉄心片の積層方向から鉄心に大きな圧力を加
えずに鉄心片間の隙間をなくすことができ、これにより
積層厚の小さな鉄心を、歪なく、鉄心片のコーティング
を破損させず、座崩れも起こさないで製造できる積層鉄
心およびその製造方法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】前記目的に沿う請求項１
記載の積層鉄心は、複数個のカシメ部をそれぞれ有する
複数枚の鉄心片を、前記カシメ部の凸部を隣接する前記
カシメ部の凹部に嵌合させながら順次積層させた積層鉄
心において、積層される前記鉄心片のカシメ部の端部に
は、前記鉄心片の積層方向に向かって左右交互に貫通孔
が穿孔され、前記カシメ部の折れ曲がった元部が、隣接
する前記鉄心片の貫通孔に位置するように構造されてい
る。なお、ここで、鉄心片を積層する際に隣接する鉄心
片をスキューさせて間欠的に回転させながら行う場合
も、本発明は適用される。また、カシメ部の元部が隣接
する鉄心片の貫通孔に位置するとは、カシメ部の元部が
貫通孔内にある場合の他、貫通孔の延長上にある場合も
含む。前記請求項２記載の積層鉄心の製造方法は、順送
される条材にプレス処理により複数個のカシメ部を設
け、該カシメ部が設けられた鉄心片をパンチで順次打ち
抜き、ダイ内で前記カシメ部の凸部を隣接する前記カシ
メ部の凹部に嵌合させながら積層する鉄心の製造方法に
おいて、それぞれの前記カシメ部の一端部に相当する位
置に貫通孔を打ち抜く第１のステーションと、それぞれ
の前記カシメ部の他端部に相当する位置に貫通孔を打ち
抜く第２のステーションとを設けて、前記第１、２ステ
ーションを交互に作動させることにより前記条材に前記
貫通孔を穿孔し、次いで前記条材に前記それぞれの貫通
孔に連接する前記カシメ部を設け、その後、前記鉄心片
を積層する際に、前記鉄心片のカシメ部の折れ曲がった
元部を、隣接する前記鉄心片の貫通孔に位置するように
構成させている。

【０００５】

【作用】請求項１、２記載の積層鉄心およびその製造方
法においては、積層される鉄心片のカシメ部の端部に、
鉄心片の積層方向に向かって左右交互に貫通孔を穿孔さ
せているので、鉄心片を積層する際に、積層される鉄心
片のカシメ部の折れ曲がった元部を、隣接する鉄心片の
貫通孔に位置させて積層することにより、隣接する積層
鉄心のカシメ部の傾斜面が接触することがなくなり、鉄
心片を製造する際に、鉄心片の積層方向から鉄心に大き
な圧力を加えずに、鉄心片間の隙間をなくすことがで
き、これにより積層厚の小さな鉄心を、歪みが少なく、
鉄心片のコーティングを破損させず、座崩れも起こさず
に製造できる。

【０００６】

【実施例】続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明
を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。ここに、図１は本発明の一実施例に係る積層鉄心の
要部拡大断面図、図２は同斜視図、図３は前記実施例の
積層鉄心を構成する鉄心片の製造工程を示す平面図、図
４は前記実施例の積層鉄心を製造する製造装置の断面
図、図５は図４の製造装置の要部拡大断面図、図６は図
４の製造装置の所要ステーションにおける条材の加工工
程を示す表である。

【０００７】図１、２に示すように、本発明の一実施例
に係る積層鉄心１０は、それぞれ中心孔１１の周囲に放
射状に４個のカシメ部１２、１３と多数個のスロット孔
１４が設けられた鉄心片１５〜１７を所定枚数だけ積層
させたものである。具体的には、図１に示すように、最
下段の鉄心片１５上に、第１の鉄心片１６と第２の鉄心
片１７とを、第１の鉄心片１６のカシメ部１２の凸部１
２ａ、凹部１２ｂに、第２の鉄心片１３のカシメ部１３
の凹部１３ｂ、凸部１３ａをそれぞれ嵌合させながら、
交互に所定枚数だけ積層させたものである。第１の鉄心
片１６のカシメ部１２の一端部には貫通孔１８を穿孔し
ており、また第２の鉄心片１７の各カシメ部１３の他端
部（貫通孔１８が穿孔された端部とは反対方向の端部）
に、貫通孔１９を穿孔している。すなわち、これらの貫
通孔１８、１９は、鉄心片１６、１７の積層方向に向か
って交互に配置されている。なお、隣接する段の鉄心片
１６、１７は、下段側になる鉄心片１６、１７の貫通孔
１８、１９に、上段側になる鉄心片１６、１７に設けれ
らたカシメ部１２、１３の折れ曲がった元部１２ｃ、１
３ｃが位置している。また、最下段の鉄心片１５には、
二段目の第１の鉄心片１６のカシメ部１２を嵌合させる
４個の貫通孔２０を放射状に穿孔している。

【０００８】次に、図４、５を参照して積層鉄心の製造
装置２１を詳細に説明する。図４に示すように、積層鉄
心の製造装置２１は、横長で大型の上下型２２、２３を
有しており、上下型２２、２３には鉄心片１６、１７の
条材２４を加工する第１〜５ステーションＳ１〜Ｓ５を
配設している。第１ステーションＳ１は、条材２４にお
ける第１の鉄心片１６の打ち抜き部２４Ａに、貫通孔１
８を穿孔するステーションであり、第２ステーションＳ
２は、条材２４における第２の鉄心片１７の打ち抜き部
２４Ｂに、貫通孔１９を穿孔するステーションである。
また、第３ステーションＳ３は、打ち抜き部２４Ａ、２
４Ｂに中心孔２４ａとスロット孔２４ｂを穿孔するステ
ーションであり、第４ステーションＳ４は、打ち抜き部
２４Ａ、２４Ｂの貫通孔１８、１９に連接する貫通孔２
０（最下段の鉄心片１５の場合）、カシメ部１２（第１
の鉄心片１６の場合）およびカシメ部１３（第２の鉄心
片１７の場合）を設けるステーションである。さらに、
第５ステーションＳ５は、条材２４の打ち抜き部２４
Ａ、２４Ｂを交互に打ち抜いて、連結部２０やカシメ部
１２、１３を、順次、嵌合させながら、積層鉄心１０を
製造するステーションである。

【０００９】これらの第１〜５ステーションＳ１〜Ｓ５
には、それぞれ所定個数のパンチ２５Ａ〜２９Ａとダイ
２５Ｂ〜２９Ｂを配置しており、また上型２２の下方に
は第１、２の鉄心片１６、１７の打ち抜き時に、条材２
４を上方から下型２３に弾接させるストリッパ３１を取
り付けている。なお、第４ステーションＳ４のパンチ２
８Ａは、断面形状が円弧状で、しかも先端の両端部に傾
斜面が設けられている（図６のＡ−ｃ欄参照）。図４、
５に示すように、第１ステーションＳ１において、上型
２２には、パンチ２５Ａの上端にカムフォロア３２を固
着しており、カムフォロア３２はスプリング３３により
上方付勢されている。上型２２内に設けられた空洞部２
２ａには、カムフォロア３２に対する横長のカム３４が
横方向に摺動可能に収納されており、カム３４の元部側
の端面には、ブラケット３５により空洞部２２ａの蓋材
３６に取り付けられたシリンダ３７のロッド３８が固着
されている。シリンダ３７のロッド３８を出し入れさせ
ると、カム３４によりスプリング３３を介して上方に付
勢されたカムフォロア３２が上下動してパンチ２５Ａが
昇降する。なお、第２ステーションＳ２および第４ステ
ーションＳ４の上型２２にも、パンチ２６Ａおよび２８
Ａを昇降させる同様の機構を設けている。

【００１０】図４に示すように、第５ステーションＳ５
において、下型２３にはダイ２９Ｂの孔部に連通する縦
孔３９を穿孔しており、縦孔３９には横孔４０が連通さ
れている。縦孔３９の下部にはシリンダ４１を設けてお
り、ロッド４２の先端には昇降台４３を固着している。
鉄心片１５〜１７の打ち抜き時において、鉄心片１５〜
１７が１枚ずづダイ２９Ｂの孔部内に抜き込まれる毎
に、シリンダ４１のロッド４２を引き込めて、昇降台４
３を鉄心片の１枚の厚さ分だけ下降させる。鉄心片１５
〜１７の打ち抜きが終了したら、ロッド４２を大きく引
き込ませて製造された積層鉄心１０を横孔４０まで下降
させ、横孔４０内に配置されたシリンダ４４のロッド４
５を突出させることにより、積層鉄心１０を矢印方向に
搬出する。なお、図において、符号４６は条材２４のパ
イロット孔を示している。

【００１１】続いて、本発明の一実施例に係る積層鉄心
１０の製造方法について説明する。図３、４に示すよう
に、条材２４を上下金型２２、２３間に順送する。第１
ステーションＳ１と第２ステーションＳ２において、上
下型２２、２３の嵌合時に、パンチ２５Ａ−ダイ２５Ｂ
とパンチ２６Ａ−ダイ２６Ｂとを交互に空打ちしなが
ら、第１の鉄心片１６の打ち抜き部２４Ａに貫通孔１８
を穿孔し（図６のＡ−ａ、Ｂ−ａ欄参照）、また第２の
鉄心片１７の打ち抜き部２４Ｂに貫通孔１９を穿孔する
（図６のＡ−ｂ、Ｂ−ｂ欄参照）。空打ちに際しては、
上型２２に取り付けられたシリンダ３７のロッド３８を
引き込ませて、カムフォロア３２からカム３３を離反さ
せ、パンチ２５Ａまたは２６Ａを上昇させることにより
行う（図５参照）。

【００１２】次いで、第３ステーションＳ３において、
打ち抜き部２４Ａ、２４Ｂにパンチ２７Ａ、ダイ２７Ｂ
により中心孔２４ａとスロット孔２４ｂとを、順次、穿
孔する。それから、第４ステーションＳ４において、パ
ンチ２８Ａ、ダイ２８Ｂにより、打ち抜き部２４Ａの貫
通孔１８に連接するカシメ部１２を設けたり（図６のＡ
−ｃＩ、Ｂｘ−ｃＩ欄参照）、打ち抜き部２４Ｂの貫通
孔１９に連接するカシメ部１３を設ける（図６のＡ−ｃ
II、Ｂｘ−ｃII欄参照）。なお、最下段の鉄心片１５用
の打ち抜き部の場合には、図６のＡ−ｃＩまたはｃII欄
の鎖線に示すように、パンチ２８Ａによりカシメ部１
２、１３を打ち抜くことにより、打ち抜き部２４Ａ、２
４Ｂに貫通孔２０を穿孔する（図６のＢｙ−ｃＩまたは
ｃII欄参照）。なお、パンチ２７Ａを、最下段の鉄心片
１５用と、他の第１、２の鉄心片１６、１７用とに使い
分ける方法は、上型２２に取り付けられたシリンダ３７
のロッド３８を出し入れさせてカムフォロア３２とカム
３３とを着脱させ（図５参照）、カムフォロア３２の下
面に固着されたパンチ２７Ａを昇降させることにより行
う。

【００１３】次いで、第５ステーションＳ５において、
パンチ２９Ａおよびダイ２９Ｂにより、条材２４の打ち
抜き部２４Ａ、２４Ｂが、カシメ部１２、１３の凸部１
２ａ、１３ａを隣接するカシメ部１３、１２の凹部１３
ｂ、１２ｂに嵌合させながら、交互にダイ２９Ｂ内に抜
き込まれて、図２に示す積層鉄心１０が製造される。す
なわち、図１に示すように、最下段の鉄心片１５の貫通
孔２０内に、第１の鉄心片１６のカシメ部１２が嵌合さ
れることにより、最下段と第２段目の鉄心片１５、１６
が積層され、また第２段目の鉄心片１６の貫通孔１８内
に、第３段目の第２の鉄心片１７に設けられたカシメ部
１３の元部１３ａを位置させた状態で嵌合されることに
より、第２段目と第３段目の鉄心片１６、１７が積層さ
れる。さらに、第３段目の鉄心片１７の貫通孔１９内
に、第４段目の第１の鉄心片１６に設けられたカシメ部
１２の元部１２ａを位置させた状態で嵌合されることに
より、第３段目と第４段目の鉄心片１７、１６が積層さ
れるという具合に、鉄心片１５上に所定枚数分だけ交互
に鉄心片１６、１７が積層される。

【００１４】このように、積層される鉄心片１６、１７
のカシメ部１２、１３の端部に、鉄心片１５〜１７の積
層方向に向かって左右交互に貫通孔１８、１９を穿孔さ
せているので、鉄心片１５〜１７を積層する際に、積層
される鉄心片１６、１７のカシメ部１２、１３の折れ曲
がった元部１２ｃ、１３ｃを、隣接する鉄心片１７、１
６の貫通孔１９、１８に位置させて積層することによ
り、積層鉄心１０の製造後に、鉄心片１６、１７の積層
方向から積層鉄心１０に大きな圧力を加えなくても鉄心
片１６、１７間の隙間をなくすことができ、これにより
積層厚の小さな積層鉄心１０を、歪みが少なく、鉄心片
１５〜１７のコーティングを破損させず、座崩れも起こ
さずに製造できる。

【００１５】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明はこの実施例に限定されるものではなく、要旨を逸脱
しない範囲での設計変更や動作の変更があっても本発明
に含まれる。例えば、実施例では、中心孔を有する鉄心
片からなる鉄心を例に説明したが、これに限定しなくて
も、中心孔のない鉄心片からなるものであってもよい。
また、実施例では、ロータ用の積層鉄心を例に説明した
が、これに限定しなくてもステータ用の積層鉄心にも採
用できる。

【００１６】

【発明の効果】請求項１、２記載の積層鉄心およびその
製造方法においては、このように、積層される鉄心片の
カシメ部の端部に、鉄心片の積層方向に向かって左右交
互に貫通孔を穿孔させているので、鉄心片を積層する際
に、積層される鉄心片のカシメ部の折れ曲がった元部
を、隣接する鉄心片の貫通孔に位置させて積層すること
により、鉄心の製造後に、鉄心片の積層方向から鉄心に
大きな圧力を加えずに、鉄心片間の隙間をなくすことが
でき、これにより積層厚の小さな鉄心を、歪みが少な
く、鉄心片のコーティングを破損させず、座崩れも起こ
さずに製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る積層鉄心の要部拡大断
面図である。

【図２】同斜視図である。

【図３】前記実施例の積層鉄心を構成する鉄心片の製造
工程を示す平面図である。

【図４】前記実施例の積層鉄心を製造する製造装置の断
面図である。

【図５】図４の製造装置の要部拡大断面図である。

【図６】図４の製造装置の所要ステーションにおける条
材の加工工程を示す表である。

【図７】従来手段に係る積層鉄心の要部拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ 積層鉄心 １１ 中心孔 １２ カシメ部 １２ａ 凸部 １２ｂ 凹部 １２ｃ 元部 １３ カシメ部 １３ａ 凸部 １３ｂ 凹部 １３ｃ 元部 １４ スロット孔 １５ 最下段の鉄心片 １６ 第１の鉄心片 １７ 第２の鉄心片 １８ 貫通孔 １９ 貫通孔 ２０ 貫通孔 ２１ 製造装置 ２２ 上型 ２２ａ 空洞部 ２３ 下型 ２４ 条材 ２４Ａ 打ち抜き部 ２４Ｂ 打ち抜き部 ２４ａ 中心孔 ２４ｂ スロット孔 ２５Ａ パンチ ２５Ｂ ダイ ２６Ａ パンチ ２６Ｂ ダイ ２７Ａ パンチ ２７Ｂ ダイ ２８Ａ パンチ ２８Ｂ ダイ ２９Ａ パンチ ２９Ｂ ダイ ３１ ストリッパ ３２ カムフォロア ３３ スプリング ３４ カム ３５ ブラケット ３６ 蓋材 ３７ シリンダ ３８ ロッド ３９ 縦孔 ４０ 横孔 ４１ シリンダ ４２ ロッド ４３ 昇降台 ４４ シリンダ ４５ ロッド Ｓ１ 第１のステーション Ｓ２ 第２のステーション Ｓ３ 第３のステーション Ｓ４ 第４のステーション Ｓ５ 第５のステーション

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個のカシメ部をそれぞれ有する複数
   枚の鉄心片を、前記カシメ部の凸部を隣接する前記カシ
   メ部の凹部に嵌合させながら順次積層させた積層鉄心に
   おいて、 積層される前記鉄心片のカシメ部の端部には、前記鉄心
   片の積層方向に向かって左右交互に貫通孔が穿孔され、
   前記カシメ部の折れ曲がった元部が、隣接する前記鉄心
   片の貫通孔に位置していることを特徴とする積層鉄心。
2. 【請求項２】 順送される条材にプレス処理により複数
   個のカシメ部を設け、該カシメ部が設けられた鉄心片を
   パンチで順次打ち抜き、ダイ内で前記カシメ部の凸部を
   隣接する前記カシメ部の凹部に嵌合させながら積層する
   鉄心の製造方法において、 それぞれの前記カシメ部の一端部に相当する位置に貫通
   孔を打ち抜く第１のステーションと、それぞれの前記カ
   シメ部の他端部に相当する位置に貫通孔を打ち抜く第２
   のステーションとを設けて、前記第１、２ステーション
   を交互に作動させることにより前記条材に前記貫通孔を
   穿孔し、次いで前記条材に前記それぞれの貫通孔に連接
   する前記カシメ部を設け、その後、前記鉄心片を積層す
   る際に、前記鉄心片のカシメ部の折れ曲がった元部を、
   隣接する前記鉄心片の貫通孔に位置させることを特徴と
   する積層鉄心の製造方法。