JP4654012B2

JP4654012B2 - 積層鉄心の製造方法

Info

Publication number: JP4654012B2
Application number: JP2004350086A
Authority: JP
Inventors: 裕治大久保
Original assignee: Mitsui High Tec Inc
Current assignee: Mitsui High Tec Inc
Priority date: 2004-12-02
Filing date: 2004-12-02
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2024-12-02
Also published as: JP2006166500A

Description

本発明は、Ｖ形かしめ又は半抜きかしめが予め形成された鉄心片を積層したロータ又はステータ等の積層鉄心の製造方法に係り、特に、上下隣り合う鉄心片の隙間を出来る限りなくした積層鉄心の製造方法に関する。

積層鉄心を製造する技術の一例として、例えば、特許文献１に記載のように、パンチとダイを用いて半抜き加工又は折り曲げ加工によって、積層する各鋼板（即ち、磁性鋼板）の裏面に凸部を表面に凹部を形成し、上下隣り合う鋼板を凹部と凸部によって固定するかしめ方式が一般に採用されている。

特開平２−２６４４１１号公報

しかしながら、このかしめ方式においては、積層した場合の凸部の側面と凹部の側面が干渉するため、凸部を凹部に深く押し込むことができず、結果として上下隣り合う鋼板の間に隙間ができやすい。上下隣り合う鋼板の間に隙間ができると、コアの占積率が低下してしまい、モータコアの品質に悪影響を及ぼすという問題があった。
この鋼板間の隙間を少なくするために、かしめ角度やかしめ深さを変更したり、刃物（即ち、パンチとダイ）のクリアランスを変更するなど、非常に細かい調整を行っているが、満足のいく結果は得られていないというのが現状であった。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、かしめ部の形状を工夫してかしめ用凹部にかしめ用凸部が深く嵌入できるようにして、上下隣り合う鉄心片（鋼板）間の隙間を極力少なくした積層鉄心の製造方法を提供することを目的とする。

第１の発明に係る積層鉄心の製造方法は、複数の鉄心片にＶ形かしめを形成し、該複数の鉄心片を該Ｖ形かしめを介して積層連結する積層鉄心の製造方法において、
前記Ｖ形かしめの形成予定部に、形成される前記Ｖ形かしめの折り曲げ線に実質直交するスリットを予め形成し、前記形成予定部の全領域を減厚する押し潰し加工を行って減厚し、かつ該押し潰し加工時に発生する余分な材料を前記スリットに逃がし、前記Ｖ形かしめを形成している。
これによって、Ｖ形かしめの垂直方向厚みを薄くすることができ、上下隣合う鉄心片の隙間を最小にすることができる。

第２の発明に係る積層鉄心の製造方法は、複数の複数の鉄心片に半抜きかしめを形成し、該複数の鉄心片を該半抜きかしめを介して積層連結する積層鉄心の製造方法において、
前記半抜きかしめの形成予定部に抜き孔を予め形成し、該形成予定部の全領域を減厚する押し潰し加工を行って減厚し、かつ該減厚時に発生する余分な材料を前記抜き孔に逃がし、前記半抜きかしめを形成する。
これによって、半抜きかしめの実質厚みを積極的に薄くすることができ、上下の鉄心片の半抜きかしめの干渉によって、上下隣り合う鉄心片に隙間が発生するのを極力防止できる。

請求項１記載の積層鉄心の製造方法は、Ｖ形かしめの形成予定部に、形成されるＶ形かしめの折り曲げ線に実質直交するスリットを予め形成し、形成予定部の減厚加工を行い、Ｖ形かしめを形成しているので、Ｖ形かしめの垂直方向厚みを薄くすることができ、上下隣合う鉄心片の隙間を最小にすることができる。

請求項２記載の積層鉄心の製造方法は、半抜きかしめの形成予定部に抜き孔を予め形成し、形成予定部の減厚加工を行い、半抜きかしめを形成するので、上下隣り合う半抜きかしめの干渉を最小限又は完全に無くすことができ、これによって、上下隣り合う鉄心片の隙間を無くすことができる。

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。
ここで、図１（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の第１の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法の説明図、図２（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の第２の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法の説明図である。

図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、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、例えば、ロータ又はステータ等に用いる所定形状の積層鉄心を形成するために用いるもので、積層鉄心の各鉄心片に、鉄心片をそれぞれ連結するためのＶ形かしめ１０からなるかしめ部を形成している。
このかしめ部の製造にあっては、図１（Ａ）に示すように、Ｖ形かしめ１０が形成される領域（形成予定部）１１にスリット１２を形成する。このスリット１２は、Ｖ形かしめ１０の各折り曲げ線１３〜１６に対して実質直交する方向に形成され、更に、スリット１２の幅ｗはＶ形かしめ１０の幅の例えば１／１０〜１／３となっている。なお、このスリット１２は、Ｖ形かしめ１０の幅方向中央部位置に形成するのが好ましいが、幅方向中央に対して偏心して形成することもできる。

次に、図１（Ｂ）に示すように、プレス加工によってスリット１２が形成された領域１１の減厚加工（即ち、押し潰し加工）を行う。この鉄心片の板厚（原板厚）をｔ、減厚加工された領域１１の板厚をａ、Ｖ形かしめ１０のかしめ突起の傾斜角度をα（図１（Ｃ）参照）とすると、ｔ≧ａ／ｃｏｓαを満足するように押し潰し厚（ｔ−ａ）を決めるのが好ましい。この理由は、（ａ／ｃｏｓα）は、かしめ突起の傾斜部分の垂直方向の厚みｂを示し、Ｖ形かしめ１０を用いてかしめ積層を行うと、このＶ形かしめ１０の垂直方向の板厚ｂが積層されるが、（ａ／ｃｏｓα）が板厚ｔと同一か又は小さい場合には、理論的には上下隣合う鉄心片の間の隙間がなくなることになるからである。

従って、スリット１２の幅ｗも、領域１１を減厚した場合の材料の逃げる空間があれば十分である。スリット１２の幅を多くとると、Ｖ形かしめ１０の側圧力が小さくなるので、好ましくない。
領域１１の減厚加工を行った後、図１（Ｃ）に示すように、プレス加工によってＶ形かしめ１０を形成する。このＶ形かしめ１０は一つの鉄心片について２つ以上、それぞれ隙間を有して形成され、Ｖ形かしめ１０が複数形成された各鉄心片を積層して積層鉄心を形成する。なお、積層鉄心の最下部の鉄心片については、上部の鉄心片のかしめ突起（凸部）が嵌入する抜き孔のみである。
この第１の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法によって形成された鉄心片は、上下のかしめ部が干渉しないので、上下の鉄心片の間に隙間が形成されず、磁気効率の高い積層鉄心を形成できる。
また、Ｖ形かしめ１０にはスリット１２が形成されているので、上下隣り合う鉄心片のかしめ連結がより容易となる。

続いて、図２（Ａ）〜（Ｃ）を参照しながら本発明の第２の実施の形態に係る積層鉄心及びその製造方法について説明する。
図２（Ａ）に示すように、鉄心片のかしめ部を形成する半抜きかしめ１８を形成しようとする領域（形成予定部）１９の中央に抜き孔２０を形成する。この抜き孔２０の直径ｃは後述するが、円形の領域１９の直径ｄの１／５〜１／３程度が適当である。なお、この抜き孔２０は領域１９から偏心して形成することもできる。更には、かしめ部の平面的形状は円形に限定されず、楕円、多角形であってもよい。

そして、図２（Ｂ）に示すように、この領域１９の減厚加工（即ち、押し潰し加工）を行い、その板厚を鉄心片の板厚ｔの例えば０．８〜０．９５倍程度にする。この減厚代は、図２（Ｃ）に示すプレス加工によって形成された半抜きかしめ１８の突起部分２２が、下側の鉄心片の半抜きかしめの穴部分２３に嵌入した場合に、競り合って半抜きかしめ１８の板厚が増加する部分を吸収できる程度の厚みがあれば十分である。

更に、前述した抜き孔２０は、減厚した領域１９が抜き孔２０方向に向かって拡大できる容積を理論上有すれば十分である。
この後、領域１９に半抜きかしめ１８をプレス加工によって形成して、鉄心片のかしめ部の形成が終了するので、所定形状に打ち抜きされ、以上に説明するかしめ部が複数形成された鉄心片を積層することによって、積層鉄心が形成される。この場合も、上下隣り合うかしめ部が競り合わないので、上下隣合う鉄心片の隙間が限りなく小さくなる。

図３（Ａ）は本発明の第３の実施の形態に係る積層鉄心の鉄心片に形成するＶ形かしめ２５を示すが、中央にスリット２６が設けられている。鉄心片の減厚加工に使用するパンチ２７を図３（Ｂ）に示すが、パンチ２７の幅方向（Ｐ−Ｐ´）中央が窪む山形状に凹部２８が形成されている。この凹部２８の最大深さｔｏは、鉄心片の板厚の１／２０〜１／１０程度でよく、大きすぎると、Ｖ形かしめの側圧力を伝える面積が減って側圧力が減る。なお、パンチの幅方向中央部を高くすることもでき、この場合は、減厚加工が側方ほど小さくなる。

図４（Ａ）、（Ｂ）に本発明の第４、第５の実施の形態に係る積層鉄心の鉄心片に形成するＶ形かしめ３０、３１を示すが、それぞれスリット３２、３６の一部が連結されている。即ち、図４（Ａ）においては、Ｖ形かしめ３０を形成する領域に、長手方向に渡って形成されるスリット３２の両端に連結部３４、３５が設けられている。また、図４（Ｂ）においては、スリット３６の中央に連結部３７が設けられている。このように、スリットの中央を連結部で連結すると、かしめ時の側圧力をこの連結部で受けてより接合強度の高いかしめを形成することができる。

（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の第１の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法の説明図である。（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の第２の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法の説明図である。（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の第３の実施の形態に係る積層鉄心の鉄心片のかしめ部の平面図、それに使用するパンチの説明図である。（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の第４、第５の実施の形態に係る積層鉄心の鉄心片のかしめ部の説明図である。

１０：Ｖ形かしめ、１１：領域、１２：スリット、１３〜１６：折り曲げ線、１８：半抜きかしめ、１９：領域、２０：抜き孔、２２：突起部分、２３：穴部分、２５：Ｖ形かしめ、２６：スリット、２７：パンチ、２８：凹部、３０、３１：Ｖ形かしめ、３２：スリット、３４、３５：連結部、３６：スリット、３７：連結部

Claims

複数の鉄心片にＶ形かしめを形成し、該複数の鉄心片を該Ｖ形かしめを介して積層連結する積層鉄心の製造方法において、
前記Ｖ形かしめの形成予定部に、形成される前記Ｖ形かしめの折り曲げ線に実質直交するスリットを予め形成し、前記形成予定部の全領域を減厚する押し潰し加工を行って減厚し、かつ該押し潰し加工時に発生する余分な材料を前記スリットに逃がし、前記Ｖ形かしめを形成することを特徴とする積層鉄心の製造方法。
複数の鉄心片に半抜きかしめを形成し、該複数の鉄心片を該半抜きかしめを介して積層連結する積層鉄心の製造方法において、
前記半抜きかしめの形成予定部に抜き孔を予め形成し、該形成予定部の全領域を減厚する押し潰し加工を行って減厚し、かつ該減厚時に発生する余分な材料を前記抜き孔に逃がし、前記半抜きかしめを形成することを特徴とする積層鉄心の製造方法。