JP3776052B2 - Laminated iron core - Google Patents
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Description
【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、しかも、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、
更に、前記対向する片持ち片は、かしめ時に、前記切り残し部が嵌入する空隙が設けられた突出パンチによって押しつぶされて、拡幅すると共に長さ方向に延長して下方の前記鉄心片本体のかしめ部に掛止している。
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、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ので、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】
また、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ので、上下の鉄心片の結合力が更に強くなる。
そして、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、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17が形成されている。
鉄心片11及びその上の鉄心片12、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、19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、19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10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24、25内に、その上の鉄心片12のかしめ部16(17)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(17)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30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11、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、17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。
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、2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。
また、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。
更に、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2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、14:軸孔、15:磁極部、16、17:かしめ部、18、19:片持ち片、18a、19a:切り抜き部、20: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、33〜36:かしめ部、37〜40:片持ち片、41〜44:切り残し部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a laminated iron core used for electromagnetic application equipment such as a motor and a transformer.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in the production of laminated iron cores such as motors and transformers, the core piece is continuously punched out by a press from a silicon steel sheet or the like that is continuously conveyed, and two or more caulking portions are formed in the iron piece, Lamination was performed sequentially in the mold. And as a caulking part, the half caulking circular caulking part which has a projection part on one side and a dent on the other side, and the caulking part which is half-cut with a V-shaped cross section are known.
On the other hand, in recent years, motor cores and the like are moving toward thinning for the purpose of increasing efficiency. For example, a magnetic iron plate having a thickness of about 0.15 to 0.3 mm or less is used.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the half-clamped type caulking part conventionally used is applied to such a thin magnetic iron plate, the contact area of the caulking part between the upper and lower iron core pieces is small, resulting in insufficient core strength. It causes problems such as disassembly during assembly.
The present invention has been made in view of such circumstances, and of course provides a laminated core that can be caulked and bonded more firmly even if the thickness of the core piece is normal, even if the thickness of the core piece is thin. For the purpose.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In the laminated iron core according to the first aspect of the invention, the upper and lower iron core pieces are laminated through one or more caulked portions,
The caulked portion is cut off one end of the core piece body comprises a cantilever on both sides parallel bent downward the other end is continuous with the core piece body, moreover, the cantilever Is provided with two facing each other, with a narrow uncut portion at the center,
Further, the opposing cantilever pieces are crushed by a projecting punch provided with a gap into which the uncut portion is inserted during caulking to widen and extend in the length direction to caulk the lower core piece main body. It is hanging on the part .
As a result, the cantilever piece enters into the depth of the caulking hole of the lower iron core piece, and the contact area increases. In addition, two cantilever pieces are provided facing each other, and a narrow uncut portion is provided at the center thereof, so that the load in the length direction of the cantilever pieces balances and the upper and lower iron core pieces move. Stable bonding without any problems.
[0005]
Also, the cantilever is longer than the entire length of the cutout portion of its length is has該片piece, because the front portion in the core piece body downward crimping when is hooked, the upper and lower core pieces Bonding strength is further increased.
And the laminated iron core which concerns on 2nd invention is a laminated iron core which concerns on 1st invention, Each said core piece is comprised by combining several ultra-thin core pieces. As a result, an extremely thin core piece can be used. And the magnetic characteristic and physical characteristic of each ultra-thin core piece can be varied.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
Here, FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a laminated core according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory view showing a method for manufacturing the laminated core, and FIGS. 3 (A) and 3 (B) are respectively the same laminated core. 4A and 4B are explanatory diagrams of the caulking portion of the core piece of the same laminated core, and FIG. 5 is a perspective view of the laminated core. 6A to 6D are explanatory diagrams of other caulking portions, respectively.
[0007]
As shown in FIGS. 1-5, the laminated
The
[0008]
Since the
[0009]
Of the laminated
Therefore, the laminated
[0010]
Next, a method for manufacturing the laminated
A thin
At the next station B, nine
[0011]
Next, in the station D, the
At the station E, the outer shape of each of the
[0012]
Through the above steps, the
6 (A) to 6 (D) show other examples of caulking portions used when stacking and connecting a plurality of iron core pieces. As shown in FIG. The tip of one of the
[0013]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications can be made without changing the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the single sheet
Furthermore, although the specific number (for example, plate | board thickness) was described and demonstrated in the said embodiment, this invention is not limited to these numbers.
In the embodiment described above, the laminated iron core is exemplified by the rotor of the motor. However, the present invention is also applicable to a stator of the motor, and in some cases a transformer.
[0014]
【The invention's effect】
The laminated iron core according to claim 1 or 2 , wherein one end of the caulking portion is cut off from the core piece main body, and the other end is a cantilever parallel to both sides which is bent continuously downward from the core piece main body. Since the cantilever piece on one end side that has been cut off more bites into the caulking part of the iron core piece directly below (caulking hole at the bottom), the contact area between the upper and lower iron core pieces increases. In addition, the strength of the laminated iron core is improved.
Further, two cantilever pieces are provided facing each other, and a narrow uncut portion is provided at the center thereof, so that a horizontal load caused by the caulking portion can be canceled and a stable caulking portion can be configured.
Furthermore, since the cantilever piece has an overall length longer than that of the cut-out portion, and its tip is hooked to the lower core piece body during caulking, not only both sides of the caulking portion but also one end (tip portion) ) Also exerts a latching action, so that the upper and lower iron core pieces are more firmly connected.
And since the laminated iron core of Claim 2 is comprised by combining several ultra-thin iron core pieces, it becomes easy to comprise a laminated iron core combining a special iron core piece.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a laminated iron core according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing a method for manufacturing the laminated iron core.
FIGS. 3A and 3B are explanatory diagrams of caulking portions formed on the lowermost iron core piece of the same laminated iron core, respectively.
4A and 4B are explanatory diagrams of caulking portions of core pieces of the same laminated core.
FIG. 5 is a perspective view of the laminated core.
6A to 6D are explanatory diagrams of other caulking portions, respectively.
[Explanation of symbols]
10: laminated iron core, 11, 12: iron core piece, 13: boss, 14: shaft hole, 15: magnetic pole portion, 16, 17: caulking portion, 18, 19: cantilever piece, 18a, 19a: cutout portion, 20: Uncut part, 21: Iron core body, 22, 23: End, 24, 25: Caulking hole, 26: Uncut part, 27: Iron core body, 28: Punch, 28a: Air gap, 29: Thin steel core material , 30: pilot hole, 31: slot hole, 33-36: caulking part, 37-40: cantilever, 41-44: uncut part
Claims (2)
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、しかも、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、
更に、前記対向する片持ち片は、かしめ時に、前記切り残し部が嵌入する空隙が設けられた突出パンチによって押しつぶされて、拡幅すると共に長さ方向に延長して下方の前記鉄心片本体のかしめ部に掛止していることを特徴とする積層鉄心。In the laminated iron core in which the upper and lower iron core pieces are laminated through one or more caulking portions,
The caulked portion is cut off one end of the core piece body comprises a cantilever on both sides parallel bent downward the other end is continuous with the core piece body, moreover, the cantilever Is provided with two facing each other, with a narrow uncut portion at the center,
Furthermore, the opposing cantilever pieces are crushed by a projecting punch provided with a gap into which the uncut portion is inserted during caulking to widen and extend in the length direction to caulk the lower core piece main body. A laminated iron core characterized by being hooked to a part .
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