JP3839656B2

JP3839656B2 - 積層鉄心とその製造方法

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Publication number: JP3839656B2
Application number: JP2000334652A
Authority: JP
Inventors: 克己水谷; 好枝諸岡
Original assignee: Toshiba Industrial Products Manufacturing Corp
Current assignee: Toshiba Industrial Products and Systems Corp
Priority date: 2000-11-01
Filing date: 2000-11-01
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2020-11-01
Also published as: JP2002141238A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電動機の電機鉄心などに用いられる積層鉄心とその製造方法に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
近年、電動機は精密な制御機器に多用されるに伴い、該電動機の機能としてはその固定子鉄心や回転子鉄心として組み込まれる積層鉄心の良否が及ぼす影響が大きい。一般的に積層鉄心は、電磁鋼板などの電気鉄板を順送りし、プレス加工により鉄心抜板の打ち抜き加工やかしめ工程の一連の工程を経て順次積層し、所定枚数の積層鉄心を得るようにしている。しかして、この種積層鉄心の精度を高めるには、かしめ強度（結束力）の向上や各鉄心抜板の積層間の隙間の最小化などが不可避な課題である。
【０００３】
しかるに、図１２は従来の積層鉄心のかしめ手段の一例を示したもので、同図（ａ）は縦断側面図で、同（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ線で切断した断面図である。この例では、鉄心抜板１に舌形状の切起し突片２を形成したもので、且つ鉄心抜板１には切起し突片２の自由端部側に連ねてスキュー逃げ孔３を有している。そして、斯かる鉄心抜板１に図中二点鎖線で示すように同形状の他の鉄心抜板１を積層していくのであるが、この場合、他の鉄心抜板１の切起し突片２は、先行する鉄心抜板１の切起し突片２の跡穴部位にスキューして嵌合し重畳される。
【０００４】
ところで、この種切起し突片２の垂直線を基準とした切起し角度Ａは通常７０〜１００度の緩傾斜部２ａと平坦部２ｂとからなり、このようなかしめ部分としての浅い切起し部分への重畳量は１，２枚の少数である。従って、この舌形状の切起し突片２を利用して鉄心抜板１を積層した場合には、積層間に隙間のない密着性に優れた積層鉄心が得られるものの、一方重畳量が少数であるがためにかしめ強度に劣る構成と言える。特に鉄心材料たる電気鉄板の硬度が高くなると、そのかしめ強度は極端に低下する。
【０００５】
それは、例えばビッカース硬さ（Ｈｖ）１３０ｋｇ／ｍｍ^２ほどに達した鉄板の切起し部分のせん断面を見ると、同図（ｂ）の断面図に示すように切起し突片２側および跡穴側に通常形成されるμｍ単位で破断面より突出するだれａ（破線で示す）が極端に少なくなるため、かしめ係合力は弱くなるもので、しかも平坦部が長いことも相俟って切起し突片２の跡穴へ嵌合する滑り込み性も悪化することになる。尚、重畳量を増してかしめ強度の改善を図るには、当該切起し突片２を長寸とすることが考えられるが、該切起し突片２を大きくすれば電磁特性に悪影響を及ぼすことになるので、通常１０ｍｍ程度が限度であり充分な改善は望めない。
【０００６】
次いで、図１３に示す一例はＶ字状の切込み突起４を形成したもので、中心からのＶ字角度Ｂは４０〜５０度の急傾斜となしている。この種のものは、重畳量も３枚以上可能で、かしめ強度は大きいのが特徴である。
ところが、図中二点鎖線で示したように積層される鉄心抜板５は、その主体部において先行する鉄心抜板５との間に板厚が加算されることによる干渉を受けて隙間Ｇが発生し、スキューにより更に大きくなる憂いを有する。このような積層間の隙間が大きくなると積厚寸法が大きくなり、延いては電動機ケースが大型化したり、スロットへの導体充填時に外部に漏洩したりするなどの問題を生じる。このため、隙間Ｇを小さくして積厚寸法を縮小するべく、かしめ手段に大きな加圧力を採用した場合には、スキュー量のバランスがくずれるおそれも生じるなどの問題を有する。
【０００７】
更に図１４に示す一例は、言わば上記図１２と図１３の例の折衷した如き台形状の切起し突片６を設けたもので、最深部にやや長い平坦部６ｂと、その両側に比較的傾斜角度が緩やかな傾斜部６ａを配した構成としている。
この例によれば、重畳量を３枚以上とすることも可能で、従って上記Ｖ字状の例と同じくかしめ強度も大きくすることが可能である。また、傾斜角度が比較的緩やかでＶ字状のものと比較すると密着性も良くなる傾向にあるが、やはり板厚の影響を受けて最深部における平坦部６ｂでは隙間Ｇ1が生じ、更には鉄心抜板７の主体部においても隙間Ｇ2が生じて、結果的に積層鉄心の所定の積厚よりも相当大きくなることは免れない。しかも、斯かる例でも、電気鉄板の硬度が高まるに伴い、上記図１２で例示したように、だれが極めて小さくなり、上記したかしめ強度が減少すると共に、矩形の平坦部６ｂが長くなるほど嵌合による滑り込み性が悪くなるなどの問題を抱えている。
【０００８】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、その目的は、鉄心材料の硬度の広範囲にわたり充分なかしめ強度が得られて採用可能とすると共に、積層する鉄心抜板間の隙間を極力小さくできて安定した積厚寸法を得るなど、効率良く製造でき、また高品質を維持できる積層鉄心とその製造方法を提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の積層鉄心は、第１の手段として、鉄心抜板に形成したかしめ用の切起し突片を、先に打ち抜かれた鉄心抜板の貫通穴若しくは切起し突片跡穴に嵌合してかしめられ積層してなる鉄心において、前記切起し突片は、Ｖ字状に形成されると共にこのＶ字中心から該切起し突片の自由端部側の傾斜角度を５６〜６０度とし、基端部側の傾斜角度を５０〜５５度に設定して非対称のＶ字状となし、且つこのＶ字状の先端部がビュレット状に形成されていることを特徴とする（請求項１の発明）。
【００１０】
斯かる構成によれば、切起し突片はＶ字状に形成されるから、この切起し突片跡穴に嵌合せられる重畳量は３枚以上にすることが可能で、かしめ強度も充分に得られると共に、鉄心材料である電気鉄板が高硬度でだれが小さい場合にも広く採用可能となり、積層された鉄心抜板が容易に崩れるようなことはないなどの実用的効果を有する。また、自由端部側の傾斜角度を大きくした非対称のＶ字状としたので、かしめの際、板厚の加算による干渉により生ずる積層間の隙間を自由端部側で一部吸収することができて、Ｖ字状であるが故に大きくなり易い隙間を極力小さく抑えることができ、積層鉄心の所望の積厚寸法を得るのに有効である。そして、特に切起し突片のＶ字状の先端部をビュレット状に形成したので、先行する鉄心抜板の切起し突片跡穴への滑り込み性が良好となり、この嵌合部分におけるかしめが確実に行われると共に、当該部分での隙間を減少させるにも有効である。
【００１１】
そして、上記請求項１記載の積層鉄心において、切起し突片のＶ字状の谷部には、幅０．５〜１．０ｍｍの平坦部を有する構成としたことを特徴とする（請求項２の発明）。
【００１２】
斯かる構成によれば、幅狭の平坦部であるから切起し突片のＶ字状先端部は大きな平坦部になることなく滑り込み性が阻害されないと共に、特にプレス加工にてＶ字状に成形される際に、該Ｖ字状先端部が適度な絞り作用を受けて有効なビュレット状に形成できる。
【００１３】
また、上記目的を達成するために、本発明の積層鉄心の製造方法は、第２の手段として、鉄心抜板を順送りによりかしめ用の切起し突片を形成した後、該突片を他の鉄心抜板に順次かしめて積層するようにした製造方法において、Ｖ字角度に形成された成形ポンチを用いて前記切起し突片をＶ字状に打抜き形成した後、この切起し突片を先に打ち抜かれた鉄心抜板の貫通穴若しくは切起し突片跡穴に嵌合させ、前記成形ポンチより大きいＶ字角度を有する押込みポンチにて押込むことによりかしめて順次積層する工程にあって、前記成形ポンチおよび押込みポンチのＶ字角度は、各ポンチのＶ字中心より切起し突片の自由端部側に対応する角度を夫々５６〜６０度および６１〜７０度に設定すると共に、各ポンチの基端部側の角度をいずれも５０〜５５度に設定して非対称のＶ字角度に設定していることを特徴とする（請求項３の発明）。
【００１４】
斯かる方法によれば、所定のＶ字角度の成形ポンチにより略同形状のＶ字状に打ち抜かれた切起し突片は、かしめに際して上記成形ポンチより大きいＶ字角度の押込みポンチにて押し込まれ、従って切起し突片の成形当初のＶ字形状は拡開される方向に押し込み力を受けることになり、押込みポンチにて切起し突片を確実に押し込むことができると共に、かしめ後の該突片は常に若干角度を広げられたＶ字状に整形される。このため、次に積層重畳される切起し突片は嵌合し易く且つ密着性も良好となるもので、かしめ強度および積厚寸法も適正な積層鉄心を製造できる。また、切起し突片はＶ字状に形成され３枚以上重畳可能であるから、鉄心材料たる電気鉄板の硬度が高くても必要なかしめ強度は充分得られる。
【００１６】
しかも、形成される切起し突片は、その自由端部側に対応する角度が大きくなる非対称のＶ字状となし、かしめに際して板厚加算の干渉により生ずる積層間の隙間を当該自由端部側で吸収するのに有効であると共に、かしめに用いる押込みポンチ角度は、成形ポンチに比し自由端部側において大きくしているので、基端部側とは異なり無理な拡開力（押し込み力）が作用せず、且つ適度に拡開されたＶ字状に整形できて、次の切起し突片を重畳するに際して隙間を小さく積層するに好都合であり、均一な品質のもとに不良率もより低減可能な積層鉄心並びに効率の良い製造方法を提供できる。
【００１８】
また、上記請求項３記載の製造方法において、成形ポンチのＶ字角度の先端部には、幅０．５〜１．０ｍｍの平坦部を形成し、この成形ポンチを用いて切起し突片のＶ字状先端部を絞り成形したことを特徴とする（請求項４の発明）。
【００１９】
斯かる製造方法によれば、成形ポンチにより有効な絞り作用を受けて、切起し突片のＶ字状先端部をビュレット状に形成でき、以って先の鉄心抜板の切起し突片跡穴への滑り込み性をＶ字状であることに加えて一層改善できる。因みに、平坦部が上記以上に大きくした場合は、絞り作用が不充分で所望のビュレット状に形成できず、また逆に上記以上に小さく尖鋭とした場合には、切起し突片を単にＶ字状に曲成するだけに止まり、無理すればＶ字状谷部を一部切断するおそれさえ生ずる。斯くして、スムースに効率良く製造できる。
【００２０】
また、上記請求項４記載の製造方法において、押込みポンチのＶ字角度の先端部には、成形ポンチ先端部の平坦部より僅か幅広の平坦部が形成してあることを特徴とする（請求項５の発明）。
【００２１】
斯かる製造方法によれば、成形ポンチに比し押込みポンチはＶ字角度の他に先端部の平坦部も僅か大きくして押し込みかしめるようにしているので、次に積層重畳される切起し突片の滑り込み性および密着性が高まり、積層間の隙間を極力小さくし得て効率良く製造できると共に、高品質の積層鉄心を提供できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を示す図１ないし図１１を参照して説明する。
まず、図２には、例えば電動機用の回転子鉄心として用いられる積層鉄心のうちの１枚の鉄心抜板１１の平面図で、外周部位に所要数のスロット１２を有し、中心には軸孔１３を有すると共に、これらの中間位置にあって４個のスキュー逃げ孔１４と、このスキュー逃げ孔１４と連続するように円周上に沿って円弧状となす切起し突片１５を形成している。
【００２３】
図１は、上記図２のＸ−Ｘ線に沿って切断して示す拡大断面図で、上記切起し突片１５の具体形状を示している。即ち、鉄心抜板１１は電磁鋼板などの電気鉄板の板厚ｔが０．５ｍｍの材料から打抜き形成されるもので（詳細は後述する）、これに形成された前記切起し突片１５は、その自由端部側が前記スキュー逃げ孔１４に連接し図示下方に突出して形成されている。この切起し突片１５は、全体形状としてはやや扁平で非対称なＶ字状をなしており、しかもＶ字状の谷部たる最深部に幅寸法ｈが０．５〜１．０ｍｍの平坦部１５ａを設けていて、本実施例では０．５ｍｍに設定して形成されている。このような幅寸法ｈを幅狭に設定するのは、切起し突片１５を後述する成形ポンチ２７にて形成するときに、そのＶ字状先端部が適度な絞り作用を受けるようにするためで、詳細は後述する。
【００２４】
更には、非対称とするＶ字状の垂直中心線Ｐから切起し突片１５の自由端部側（図示左側）の傾斜角度Ｃは、基端部側（図示右側）の傾斜角度Ｄより大きく（Ｃ＞Ｄ）、緩傾斜とした形状にあって、因に本実施例では傾斜角度Ｃが５８度に、また傾斜角度Ｄが５０度とする非対称のＶ字状を形成している。しかるに、斯かる構成の切起し突片１５が下方に突出形成されることに伴い、当該切起し突片１５の上部には切起し突片跡穴１５ｂが形成され、詳細は後述するが該跡穴１５ｂに次に積層される鉄心抜板１１の切起し突片１５が嵌合してかしめられる。
尚、斯かる切起し突片１５の成形当初にあっては、その自由端部側は半抜き状態に連なって前記スキュー逃げ孔１４に連接しているが、後述するかしめ工程を経て切断される構成にある。
【００２５】
しかして、図３は積層鉄心の金型装置３１の概略構成を示し、図４はこの金型装置３１を利用した順送りのプレス加工による製造工程を示したもので、以下これら図面を参照して積層鉄心の製造方法につき説明する。
まず、図４の第１ステーション１Ｓでは、供給された電気鉄板３２をプレス順送り加工するためのパイロット孔１６および円周上４箇所に等配された前記スキュー逃げ孔１４を、図３に示すパイロット用ポンチ１７およびスキュー逃げ孔用ポンチ１８により夫々穿設される。
【００２６】
次いで、第２ステーション２Ｓでは、前記鉄心抜板１１の中心に位置する前記した軸孔１３と外周部位に回転子用の前記スロット１２を、軸孔ポンチ１９およびスロットポンチ２０により夫々穿設すると共に、１枚目となる鉄心抜板１１に限り前記スキュー逃げ孔１４に連ねた貫通穴２１が打抜きポンチ２２により円周上に沿った４箇所に打ち抜かれるが、これに対し２枚目以降の鉄心抜板１１に対しては当該第２ステーション２Ｓの上記打抜きポンチ２２が作用しない機構となっている。
【００２７】
即ち、図３に概略示すように、これは打抜きポンチ２２の先端がストリッパ２３下面から進退可能とすべき機構にあって、打抜きポンチ２２の基端部の背面側に凹部２４を有するスライド部材２５を備え、このスライド部材２５は進退駆動部２６に応動して図示左右にスライドする。しかるに、このスライド部材２５の凹部２４のスライド移動により、打抜きポンチ２２の基端部と凹部２４とが係合したり解除されたりする。これにより、凹部２４との係合が解除された状態では打抜きポンチ２２の先端部がストリッパ２３の下面より突出する構成にある。
【００２８】
斯くして、上記した１枚目に相当する鉄心抜板１１にあっては、凹部２４との係合が解除された打抜きポンチ２２により貫通穴２１が形成され、２枚目以降所定枚数（例えば２００枚）までは凹部２４と係合した状態に保たれ、その打抜き作用は行われず、次ステーションに移行する。
【００２９】
そして、第３ステーション３Ｓでは、２枚目以降の鉄心抜板１１に対して前記したかしめ用の切起し突片１５が成形ポンチ２７により切り起し成形される。具体的には、先に図１に基づき述べたように、非対称のＶ字状に形成すべく図５（ａ）に示す成形ポンチ２７により切り起し成形される。即ち、この成形ポンチ２７のＶ字角度をなす両側面の傾斜角度ＥおよびＦは、図１に開示した成形後の切起し突片１５の形状に相応する傾斜角度Ｃの５８度および同Ｄの５０度に夫々等しく設定され、且つＶ字角度の先端部に幅寸法ｎが０．５ｍｍの平坦部２７ａを具備している。
【００３０】
しかして、斯かる成形ポンチ２７にて切り起し成形された切起し突片１５は、本実施例では該切起し突片１５の自由端部側の先端は半抜き状態にて連なり切断することなくスキュー逃げ孔１４に連接した構成にあると共に、特に該ポンチ２７先端部の幅寸法ｎを０．５ｍｍとしてプレス加工したので、成形された切起し突片１５のＶ字状先端部は適度な絞り成形を受けて、図６（図１のＺ−Ｚ線で切断した断面図）に示したようにビュレット状ｂに形成される。
【００３１】
この場合、鉄心材料たる電気鉄板３２の硬度が、さほど高くなければ６図（ａ）に示す如く、せん断面にはだれａも併せて生ずる。また、硬度が高くて例えばビッカース硬さ（Ｈｖ）１３０（ｋｇ／ｍｍ^２）〜２２０（ｋｇ／ｍｍ^２）程度に達すると、せん断面には同図（ｂ）に破線で示すようにだれａは殆ど形成されないが、絞り成形の作用を受けてＶ字状先端部はやや縮小され丸味を帯びたビュレット状ｂに形成される。
尚、この切起し突片１５が形成されることにより、上面には窪み状の前記切起し突片跡穴１５ｂが形成され、これには次に積層される鉄心抜板１１の切起し突片１５が順次嵌合できるようにしている（詳細は後述する）。
【００３２】
次いで、第４ステーション４Ｓに移行し、外径抜きポンチ２８と回転可能なダイ２９とにより外径抜きされて円形状の鉄心抜板１１が打ち抜かれると共に、ダイ２９内で先行する鉄心抜板１１の貫通穴２１若しくは切起し突片跡穴１５ｂに次に積層される鉄心抜板１１の切起し突片１５を嵌合し、これを後述するかしめ用の押込みポンチ３０により押し込むことによりかしめられ、そして順次積層されていく。この場合、１枚積層される毎に上記ダイ２９をスロットスキュー量の１枚相当分回転させることにより、所定のスロットスキューが形成できる。そして、所定枚数毎に貫通穴２１を形成した鉄心抜板１１が積層され、例えば２００枚を１単位とした瀬切され積層鉄心が製造される。
【００３３】
しかして、上記押込みポンチ３０の構成は、図５（ｂ）に示すように同図（ａ）で開示した成形ポンチ２７に比して、先端部の両傾斜面が形成するＶ字角度は大きく、具体的には切起し突片１５の自由端部側を押し込む傾斜角度Ｈを本実施例では６８度とし、基端部側を押し込む傾斜角度Ｊは同じ５０度に設定している。加えて、この押込みポンチ３０のＶ字状先端部には平坦部３０ａが形成され、前記成形ポンチ２７の平坦部２７ａ（幅ｈは０．５ｍｍ）より僅か幅広とした０．７ｍｍの幅寸法ｍが設定されている。
【００３４】
更には、この押込みポンチ３０の下端は、図３の金型装置３１にあって前記外径抜きポンチ２８より若干下方に突出して装着されており、従って外径抜きされると略同時に押込みポンチ３０は窪み状の切起し突片跡穴１５ｂに挿入され積層する切起し突片１５を上方から下方に押し込む作用をなす。このことは、前記成形ポンチ２７で形成された切起し突片１５を更に押込みポンチ３０にて押し込むことで確実に嵌合してかしめるようにしたもので、その付加された押込み量としては本実施例では０．８〜１．０ｍｍ程度に設定している。この結果、押込みポンチ３０にて押し込みかしめられた切起し突片１５は、その自由端部側の半抜き状態で連なっていた部分がしごき作用を受けて切断され、先の切起し突片１５上に密着するように重畳して順次積層される。
【００３５】
以上のように構成された本実施例における積層鉄心およびその製造方法によれば、次のような作用効果を有する。
まず、切起し突片１５は非対称のＶ字状に形成されるから、この切起し突片跡穴１５ｂに嵌合せられる重畳量は３枚以上にすることが可能で、かしめ強度（結束力）も充分に得られ、従って積層された鉄心抜板１１が容易に崩れるようなことはない。
【００３６】
そして、特に図６に示すようにＶ字状先端部をビュレット状ｂに形成したので、先行する鉄心抜板１１の切起し突片跡穴１５ｂに、次に積層する鉄心抜板１１の切起し突片１５を嵌合するに際して、ビュレット状ｂの先端部から容易で且つ確実に滑り込ませることができ、押込みポンチ３０によるかしめ工程は効率良く実行できるばかりか、所望の密着性およびかしめ強度を確保するにも好都合である。この結果、鉄心材料である電気鉄板３２の硬度がビッカース硬さ（Ｈｖ）７０〜２２０（ｋｇ／ｍｍ²）の広い範囲で採用可能となるもので、特には硬度が高くなっても採用可能としたもので、従来例の図１２（ｂ）で開示した如く適度なだれａが認められなくても、ビュレット状ｂをなす切起し突片１５を利用して容易で確実に嵌合でき、良好な積層重畳が図れるもので、従って同一金型装置３１にて積層鉄心を効率良く製造できる。
【００３７】
そして、このような有効なビュレット状ｂの切起し突片１５を形成するには、成形ポンチ２７の先端部に幅寸法ｎが０．５（〜１．０）ｍｍの平坦部２７ａを設けたことにより、該成形ポンチ２７によるプレス加工にて切起し突片１５を形成する際、そのＶ字状先端部に有効な絞り作用が生じてビュレット状ｂに形成されるのである。因みに、平坦部２７ａが上記以上に大きく構成された場合には、充分な絞り作用が得られず有効なビュレット状ｂに形成できず、従ってこの場合では矩形の平坦部が長くなって滑り込み性が悪化する。また、逆に上記以上に小さく尖鋭とした場合には、切起し突片１５を単にＶ字状に曲成するだけに止まり、ビュレット状ｂに形成されないばかりか、無理すればＶ字状の谷部を一部切断するおそれさえ生ずるなど、いずれも実用に供するには適さない。
【００３８】
加えて、本実施例では図５に示したように成形ポンチ２７のＶ字中心からの傾斜角度Ｅの５８度に対し押込みポンチ３０ではこれより大きい傾斜角度Ｈの６８度とすると共に（傾斜角度Ｅ＜Ｈ）、上記した成形ポンチ２７の平坦部２７ａの幅寸法ｎを０．５ｍｍとしているのに対し、押込みポンチ３０の平坦部３０ａでは幅寸法ｍを０．７ｍｍと若干大きく設定してある（幅寸法ｎ＜ｍ）。
【００３９】
このため、押込みポンチ３０によるかしめ工程では、成形ポンチ２７で略同形状に切り起し成形された切起し突片１５（図１参照）に対し、押込みポンチ３０の傾斜角度Ｈ側にて切起し突片１５の自由端部側の終端側から押し込み作用が開始され、そして遂には平坦部３０ａが切起し突片１５のＶ字状谷部の平坦部１５ａの上部位を押圧することになる。これにより、自由端部の半抜き状の終端部は切断されると共に、上記谷部は拡開作用を受け、切起し突片１５のＶ字状角度をも拡開することとなり、該突片１５は所定の押込み量（ストローク）に応じて該押込みポンチ３０のＶ角度以上に展開される。この状態を示したのが図７（ａ）で、実線で示した切起し突片１５は、切断された自由端部側の傾斜角度Ｃ1＞Ｃとなり、また基端部側では傾斜角度Ｄ1＞Ｄの関係に拡開される。
【００４０】
従って、この状態から行われる２枚目以降のかしめ工程では、先の切起し突片１５は上記のように広角度に展開された状態にあるから、図７（ａ）の二点鎖線で示す次に積層される鉄心抜板１１の切起し突片１５は嵌合容易で密着性も良くなり、更には押し込みポンチ３０による適度な押込み力を受けて平坦部３０ａ（幅寸法ｍ＞ｎ）により押下された部位が、すえ込みされるようにしてＶ字状谷部の隙間Ｇを埋める方向に変位して該隙間Ｇを極力小さくする作用を奏する。
【００４１】
このかしめ後の状態を示したのが図７（ｂ）で、夫々自由端部側の中心線Ｐからの傾斜角度Ｃ1は実測値で約７０度に、また基端部側の傾斜角度Ｄ1は実測値で約６５度まで拡開されていて、全体のＶ字角度として大きく変位していることが分かる。この場合、押込みポンチ３０により切起し突片１５の半抜き状の自由端部は確実に切断されると共に、切起し突片１５の自由端部側の傾斜角度ＣおよびＣ1を大きくして非対称のＶ字状となしたので、従来技術の例で述べたようにかしめの際、板厚の加算による干渉により生ずる積層間の隙間とかスキュー量を自由端部側で一部吸収することが可能となり、Ｖ字状であるが故に大きくなり易い隙間Ｇを極力小さく抑えることができ、適正な積厚寸法の積層鉄心を得るのに有効となる。
【００４２】
ここで、図８〜図１１は発明者が試作検討した結果を示したものである。即ち、これら図面は試作品（イ）、（ロ）、（ハ）の３種類につき検討したもので、具体的には上記実施例で述べた成形ポンチ２７および押込みポンチ３０を一対の組合わせ単位に区分して、特にはかしめ強度（結束状態）と積厚寸法に注目して実測検討したものである。
【００４３】
まず、試作品（イ）では、成形ポンチ（イ）および押込みポンチ（イ）とも同一形状で、且つＶ字角度は左右対称の４５度としたものである。
結果としては、かしめ状態は良好とする「結束：良」を得たが、鉄心抜板の所定枚数の積厚寸法（２００枚×板厚０．５ｍｍ＝１００ｍｍ）が、実測では「積厚：約１２０ｍｍ」と大きな値となった。尚、図９（ａ）は、この積層鉄心の特に切起し突片部分の縦断面をやや斜めから写真撮影（倍率約１０倍）したもので、同図（ｂ）はこれをもとに模式的に作図したものである。その結果、上記積厚が大となったのは積層間に隙間が生じたことによることは明らかで、Ｖ字状先端部と谷部との間の隙間Ｇ1、および各鉄心抜板の基端部寄りの主体部における隙間Ｇ2の２箇所において、板厚加味による干渉を受けて隙間が生じている。
【００４４】
その他、図８中に「端部：切断されない」とあるが、これは押込みポンチ（イ）によるかしめ後にあっても切起し突片の自由端部がスキュー逃げ孔と半抜き状態のままであることを示し、特にスキュー量を吸収したり拡開変位するには切断されるのが好ましい。また、「瀬切：良」の結果については、鉄心抜板の所定枚数単位に分離できるか否かを判断し、良好であるとの結果を得たものであるが、これは切起し突片の成形高さ（深さ）に起因すること大につき、ここでは参考までに記述する。
【００４５】
次いで、試作品（ロ）では、成形ポンチ（ロ）および押込みポンチ（ロ）とも同一形状であるが非対称のＶ字角度とする点で上記試作品（イ）とは明らかに異なる。
結果としては、「結束：良」で、積厚寸法も若干改善されて「積厚：約１１５ｍｍ」に縮小されたが、図１０の同縦断面図で確認すると未だＶ字状先端部における隙間Ｇが大きいことが分かる。その他、「端部：切断される」で好ましい結果を得るも、「瀬切：つながる」で単位毎の分離状態は良くなかった。
【００４６】
そこで、各ポンチの非対称のＶ字角度を一層大きくしたのが試作品（ハ）であり、更に上記本実施例で述べたと同様に成形ポンチ（ハ）に比して押込みポンチ（ハ）のＶ字角度を大きくしたものである。この結果、かしめ状態も「結束：良」と良好で、特に懸案であった積層間の隙間に関しても「積厚：約１１０ｍｍ」と理論値の約１０％増までに縮減でき、図１１（ｂ）の縦断面図からも隙間Ｇが小さくなったことが認められる。その他、「端部：切断される」および「瀬切：良」との好結果であった。これには、各ポンチ（ハ）の角度を大きくしたこと、中でも上記各試作品（イ），（ロ）に対し押込みポンチ（ハ）の角度改善によるところが大であることも確かである。
【００４７】
しかるに、上記各試作品では成形ポンチおよび押込みポンチ先端部の平坦部の幅寸法を０．５〜１．０ｍｍの範囲にて、いずれも同一寸法の組合わせとしても好結果を得ているが、その後の確認にて押込みポンチ側の平坦部を僅か大きくすることでＶ字状谷部の隙間Ｇを小さくするに、より有利であることが分かり、上記本実施例では＋０．２ｍｍ（幅寸法ｍ＝０．７ｍｍ）として開示したものである。
【００４８】
尚、本発明は、上記し且つ図面に示された実施例に限定されるものではなく、例えば成形ポンチ２７および押込みポンチ３０のＶ字角度は、上記した試作品（ハ）以外でも確認した結果、成形ポンチ２７の傾斜角度Ｅとしては５６〜６０度および傾斜角度Ｆが５０〜５５度（これは押込みポンチ３０の傾斜角度Ｊと同一）の範囲で、また押込みポンチ３０の傾斜角度Ｈは６１〜７０度にあれば略同等の作用効果が期待できる。また、切起し突片１５の自由端部は成形時には半抜き状に連ねた構成としたが、これは成形時に切断するようにしても良い。その他、本発明の積層鉄心１１は回転子用に限らず固定子にも容易に転用できるなど、実施に際して種々変更して実施できるものである。
【００４９】
【発明の効果】
本発明は、以上説明した通り、鉄心抜板に形成したＶ字状の切起し突片を、先に打ち抜かれた鉄心抜板の貫通穴若しくは切起し突片跡穴に嵌合させ、かしめて順次積層する鉄心にあって、非対称のＶ字状となすと共にこのＶ字状の先端部をビュレット状の構成とした積層鉄心であること、および切起し突片を、成形ポンチより大きいＶ字角度を有する押込みポンチを用いて押し込み、かしめて順次積層する製造方法としたことにある。
【００５０】
これにより、充分なかしめ強度が得られると共に鉄心材料が高硬度の範囲まで採用可能となり、また切込み突片のＶ字状先端部がビュレット状であるので、他の鉄心への積層する際の滑り込み性が良好で、しかも鉄心抜板の板厚の干渉による隙間も小さくできて適正な積厚寸法を得ることができるなど、効率良く同一金型装置にて一貫して製造できる積層鉄心とその製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す要部の拡大縦断面図
【図２】鉄心抜板の平面図
【図３】金型装置の概略構成を示す縦断面図
【図４】積層鉄心の製造工程を示す図
【図５】異なるポンチの先端形状を示す正面図
【図６】図１のＺ−Ｚ線に沿って切断して示す縦断面図
【図７】要部のかしめ工程を説明するための図
【図８】試作検討した結果を示す図
【図９】試作品（イ）による撮影写真とこれに基づき作成した模式図
【図１０】試作品（ロ）における図９相当図
【図１１】試作品（ハ）における図９相当図
【図１２】従来例を示す図１相当図（ａ）と断面図（ｂ）
【図１３】他の従来例を示す図１相当図
【図１４】更に他の従来例を示す図１相当図
【符号の説明】
１１は鉄心抜板、１４はスキュー逃げ孔、１５は切起し突片、１５ａは平坦部、１５ｂは切起し突片跡穴、２１は貫通穴、２７は成形ポンチ、２７ａは平坦部、３０は押込みポンチ、３１は金型装置、および３２は電気鉄板（鉄心材料）である。

Claims

鉄心抜板に形成したかしめ用の切起し突片を、先に打ち抜かれた鉄心抜板の貫通穴若しくは切起し突片跡穴に嵌合してかしめられ積層してなる鉄心において、
前記切起し突片は、Ｖ字状に形成されると共にこのＶ字中心から該切起し突片の自由端部側の傾斜角度を５６〜６０度とし、基端部側の傾斜角度を５０〜５５度に設定して非対称のＶ字状となし、且つこのＶ字状の先端部がビュレット状に形成されていることを特徴とする積層鉄心。
切起し突片のＶ字状の谷部には、幅０．５〜１．０ｍｍの平坦部を有する構成としたことを特徴とする請求項１記載の積層鉄心。
鉄心抜板を順送りによりかしめ用の切起し突片を形成した後、該突片を他の鉄心抜板に順次かしめて積層するようにした製造方法において、
Ｖ字角度に形成された成形ポンチを用いて前記切起し突片をＶ字状に打抜き形成した後、この切起し突片を先に打ち抜かれた鉄心抜板の貫通穴若しくは切起し突片跡穴に嵌合させ、前記成形ポンチより大きいＶ字角度を有する押込みポンチにて押込むことによりかしめて順次積層する工程にあって、前記成形ポンチおよび押込みポンチのＶ字角度は、各ポンチのＶ字中心より切起し突片の自由端部側に対応する角度を夫々５６〜６０度および６１〜７０度に設定すると共に、各ポンチの基端部側の角度をいずれも５０〜５５度に設定して非対称のＶ字角度に設定していることを特徴とする積層鉄心の製造方法。
成形ポンチのＶ字角度の先端部には、幅０．５〜１．０ｍｍの平坦部を形成し、この成形ポンチを用いて切起し突片のＶ字状先端部を絞り成形したことを特徴とする請求項３記載の積層鉄心の製造方法。
押込みポンチのＶ字角度の先端部には、成形ポンチ先端部の平坦部より僅か幅広の平坦部が形成してあることを特徴とする請求項４記載の積層鉄心の製造方法。