JP5039499B2 - 積層固着品および積層固着品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、プレス加工によって突起部を形成した薄板の金属材料を打ち抜き、この打ち抜かれた薄板個片を、突起部を合致させて互いに積層して形成した積層固着品および積層固着品の製造方法に関する。

従来、この種の積層固着品をプレス加工で行うには、薄板の金属材料に打出し突起部を設け、この突起部を含む金属材料を、外形抜きダイにより打抜きして、薄板個片を得ると共に、この外形抜きダイに先行して打抜かれている薄板個片の突起裏面の凹部へ突起凸部を嵌入させて両者を一体に固着させ、これを順次繰り返し所定枚数だけ固着させる事により積層固着品の製造がなされている。
例えば、図６にプレス加工工程の一例を示す。図６では、工程順に（Ｉ）〜（Ｖ）に分けて示している。

第１工程（Ｉ）において、薄板の金属材料１００にプレス順送り加工のパイロット孔１０１及び積層固着品に必要な孔１０２があけられる。第２工程（ＩＩ）ではスリット孔１０３、第３工程（ＩＩＩ）では積層固着品を分離するための加工孔１０４が積層厚さに応じた時機に間歇的に打抜かれる。第４工程（ＩＶ）では薄板の金属材料１００を一体に固着させるための打出し突起１０５が成形される。第５工程（Ｖ）では薄板個片１０６を得るための外形打抜きをした状態を示している。この外形打抜きと共に、外形打抜きダイ内に先行して配置されている、すでに打抜かれている薄板個片１０６の打出し突起１０５裏面の凹部へ、打出し突起１０５の凸部を嵌入させて薄板個片１０６の両者を一体に固着する加工が行われる。

しかしながら、このような従来のプレス加工による薄板の金属材料１００の積層固着品にあっては、図７に示す順送り金型レイアウト図のごとく、分離された薄板個片１０６に設けられた打出し突起１０５を分離するための加工孔１０４が薄板個片１０６を一体に固着させるための打出し突起１０５を形成する工程に送られた際、打出し突起１０５を成形するパンチ２０１にて加工孔１０４の壁面が、図７（ｂ）に示すように、擦られてバリが発生してしまう。同様に図７（ａ）の外形を打抜く工程（ＩＩＩ）にて、外形打抜きと共に外形打抜きダイ３０１内に配置されている、先行して打抜かれている薄板個片１０６の加工孔１０４へ、打出し突起部１０５を嵌入させる際、図７（ｃ）に示すように、打出し突起１０５の凸部で加工孔１０４が擦られバリが発生してしまう。
図８に示す様に、この打出し突起部１０５を分離する加工孔１０４に発生したバリ１０７が、モーター組立時に回転子と固定子間に侵入し、モーターが回転不良になってしまうという問題点があった。

こうした問題点を解決する方法として、特許文献１（特許第３４９２００８号）および特許文献２（特許第３７８２２６７号）が提案されている。
特許文献１は、最下層の薄板個片の加工孔を、下方から上方に向けて打ち抜き形成することによって、打ち抜きバリが積層固着品の表面に出ないようにしている。
特許文献２は、外形打抜きのタイミングと打出し突起の凸部を嵌合させるタイミングとを調整することによってバリが出ないようにしている。
特許第３４９２００８号 特許第３７８２２６７号

しかしながら、こうした方法を用いても、薄板個片の加工孔に発生するバリが積層固着品の表面に露出するのを完全に防ぐことはできなかった。

本発明は、上記課題を解決し、打出し突起部の分離する加工孔に発生するバリを薄板個片間に封じ込む事により、打出し突起部を分離する加工孔に発生するバリの外部への露出を完全に防止する事が可能な積層固着品および積層固着品の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、打ち出し突起部を有する複数の第１の薄板個片を、前記打ち出し突起部の凹凸を合致させて積層結合した積層体と、前記打ち出し突起部に対応する位置に打抜き孔を形成し、かつ前記打ち出し突起部に対応する位置とは別の位置に別の打抜き孔を形成するとともに、前記打ち出し突起部に対応する位置に形成した打抜き孔を介して前記積層体の打ち出し突起部に結合された第２の薄板個片と、前記積層体の第１の薄板個片と逆向きの打ち出し突起部を有し、前記打抜き孔を形成した第２の薄板個片に、前記打ち出し突起部に対応する位置とは別の位置に形成された打抜き孔に前記逆向きの打ち出し突起部を嵌入させて結合した第３の薄板個片とから成ることことにある。
また、本発明は、前記打出し突起部を円周方向に等ピッチに配置してなる第１の薄板個片、及び逆方向の打出し突起部を円周方向に等ピッチに配置してなる第３の薄板個片と、前記第１の薄板個片の打出し突起部および前記第３の薄板個片の打出し突起部に対応する位置に打抜き孔を形成した第２の薄板個片によって形成されたことにある。
さらに、本発明は、薄板をプレス加工により打ち抜き、打ち出し突起部を有する複数の第１の薄板個片を成形し、前記打ち出し突起部に対応する位置と、別の位置にそれぞれ打抜き孔を形成した第２の薄板個片を形成し、一方、逆向きに打ち出し突起部を有する第３の薄板個片を成形し、前記打ち出し突起部を介して複数の第１の薄板個片を順次積層して結合するとともに、これら積層された第１の薄板個片の突起部に前記打抜き孔を形成した薄板個片を、該打抜き孔を介して積層結合し、この打抜き孔を形成した第２の薄板個片の別の位置に設けられた打抜き孔に、前記逆向きに打ち出し突起部を有する第３の薄板個片を該逆向きの打ち出し突起部を嵌入させて積層結合することにある。

請求項１によれば、打出し突起部を分離する加工孔に発生するバリを薄板個片相互間に封じ込む事により、打出し突起部を分離する加工孔に発生するバリの外部への露出を防止する事が可能になる。結果として、モーター回転不良の発生を防止する事ができる。
請求項２によれば、打ち出し突起部を有する複数の第１の薄板個片を積層する際の組み付けが容易で、かつ第２、第３の薄板個片を回転させて積層することができる。
請求項３によれば、打出し突起部を分離する加工孔に発生するバリを薄板個片相互間に封じ込む事により、打出し突起部を分離する加工孔に発生するバリの外部への露出を防止する事が可能になる。

以下図示の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態による薄板固着品を示す概念図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３はプレス加工工程の一例を示す概念図、図４は金型のレイアウトを示す概念断面図である。

図１において、１０は、積層固着品であり、この積層固着品１０は、図２に示すように積層された打出し突起部１２ａを有する複数の第１の薄板個片１２と、該打出し突起部１２ａが嵌入結合された加工孔１３ａを有する第２の薄板個片１３と、この第２の薄板個片１３の別の加工孔１３ｂに、逆方向の打出し突起部１４ａを嵌入して結合された第３の薄板個片１４とで一体に積層結合されて構成されている。

次に積層固着品１０の組み付け手順を説明すると、まず、逆方向の打出し突起部１４ａを有する第３の薄板個片１４をプレス加工にて打抜き、その後、第１の薄板個片１２の打出し突起部１２ａを分離する加工孔１３ａと、この加工孔１３ａとは別の加工孔１３ｂを有する第２の薄板個片１３を打抜き、第３の薄板個片１４に形成した逆方向の打出し突起１４ａの凸部を、打出し突起部１４ａを分離する第２の薄板個片１３の加工孔１３ｂに嵌入させ両者を一体に結合する。その後、打出し突起１２ａを有する第１の薄板個片１２を打抜き、この打出し突起１２ａの凸部を、第２の薄板個片１３の加工孔１３ａに嵌入させて薄板個片１２，１３を一体に結合する。その後、打出し突起１２ａを有する薄板個片１２を設定枚数打抜き、その際、打出し突起１２ａの凹部に、打出し突起１２ａの凸部を互いに嵌入させて、複数の薄板個片１２を一体に加工する。

順送り金型を使用しての薄板個片１２，１３，１４の加工の一例を図３、及び図４に従って説明する。
図３の（Ｉ）〜（ＶＩ）は、薄板の金属材料１１から薄板個片１２，１３，１４を成形する手順に沿って各工程を示したものである。
図３の第１工程（Ｉ）では、薄板の金属材料１１に、プレス順送り加工のパイロット孔１１ａ及び、製品に、シャフトなどを通すための必要な孔１１ｂがあけられる。第２工程（ＩＩ）では、前記孔１１ｂを中心として多数のスリット孔１１ｃが、例えば回転子鉄心の径に対応する円周に沿ってあけられる。第３工程（ＩＩＩ）では、積層して結合するための分離個片となる第２の薄板個片１３を形成するための、打出し突起部を抜き落として円周方向に一定間隔の加工孔１１ｄ（１３ａ，１３ｂ）を形成する加工が行なわれる。第４工程（ＩＶ）では、第３の薄板個片１４となる逆方向の打出し突起１１ｅ（１４ａ）が形成される。
第５工程（Ｖ）では第１の薄板個片１２を一体に固着させるための打出し突起１１ｆ（１２ａ）が形成される。第６工程（ＶＩ）では薄板個片１２，１３，１４を得るための外径打抜きが行われる。

ここで、打出し突起部を抜き落とす加工孔１１ｄ（１３ａ，１３ｂ）を有している第２の薄板個片１３を得るための外径抜きが行われる際、外形抜きダイに、先行して打抜かれている逆方向の打出し突起１１ｅ（１４ａ）を有している第３の薄板個片１４の打出し突起１１ｅ（１４ａ）の凸部へ、打出し突起部を抜き落とす加工孔１１ｄ（１３ｂ）を嵌合させて、両者を一体にする加工が行われる。その後打出し突起１１ｆ（１２ａ）を有している第１の薄板個片１２を得るための外形抜きが行われる際、外形抜きダイに先行して打抜かれている第１の薄板個片１２の打出し突起１１ｆ（１２ａ）凹側もしくは打出し突起部を抜き落とす加工孔１１ｄ（１３ａ）へ打出し突起１１ｆ（１２ａ）の凸部を嵌入させ、両者を一体にする加工が行われる。

図４（ａ）（ｂ）（ｃ）は打ち抜き加工の型構造と打ち抜き加工を示したものである。図４（ａ）の（Ｉ）〜（ＩＶ）は、各プレス工程を示したものである。工程（Ｉ）は、加工孔１１ｄを成形する工程で、下型３０に対して上から打出し突起を成形するパンチ２０により加工孔１１ｄを成形する。工程（ＩＩ）は、打出し突起を成形するパンチ２０を下型に配置する事により、上型３１に対して逆方向の打出し突起１１ｅを形成する。また、工程（ＩＩＩ）のように、打出し突起を成形するパンチ２０により加工孔を成形する場合、図４（ｂ）のように加工孔１１ｄにバリが発生する。また、工程（ＩＶ）のように、薄板個片１２を積層して一体にする加工を行なう際に、図４（ｃ）のように加工孔１１ｄにバリが発生する。
外形抜き工程において先行して打抜かれている逆方向の打出し突起１４ａを有している薄板個片１４により打出し突起部を分離する加工孔１１ｄは密閉されるため、結果として加工孔１１ｄに発生したバリの露出を完全に防止する事が可能となる。

図５には、本発明の他の実施の形態を示す。
第３の薄板個片１４の逆方向の打出し突起部１４ａは、第１の薄板個片１２に設けられた通常の打出し突起部１２ａと同寸法(同形状)・同数とし、逆方向の打出し突起部１４ａを有している薄板個片１４と、突起部を抜き落とす加工孔１１ｄを有する薄板個片１３間の引張り方向の固着強度低下を防止する。
また従来のプレス順層プレス加工では、図６の第５工程Ｖの薄板個片を得るための外形抜きにおいて、外径打抜き毎に外径抜きダイ及びダイ内に先行して打抜かれた薄板個片を等ピッチで回転させ、薄板個片の回転積層も可能としていた。本発明では図５に示すごとく、打出し突起間ピッチ(ヒ゜ッチa)と逆方向の打出し突起間ピッチ(ヒ゜ッチb)を同ピッチで配置する事で、従来と同様の回転積層も可能とした。

以上説明してきたように、上記実施の形態によれば、以下に列挙する効果が得られる。
打出し突起部の分離する加工孔に発生するバリを薄板個片間に封じ込む事により、打出し突起部を分離する加工孔に発生するバリが外部へ露出する不具合を防止する事が可能になる。結果として、モーター回転不良の発生を防止する事が可能になる。

なお、本発明は、上記実施の形態のみに限定されるものではなく、例えば、図５に示すように、第１の薄板個片１２の突起部１２ａのピッチａおよび第３の薄板個片１４の逆方向の打出し突起部１４ａのピッチｂは、ａ＝ｂのそれぞれ同ピッチに設定することで、第２の薄板個片１３の加工孔１３ａと打出し突起部１４ａを分離する第２の薄板個片１３の加工孔１３ｂに対して、回転させて第３の薄板個片１４の逆方向の打出し突起部１４ａを加工孔１３ｂに係合させることができる。また、突起部１２ａおよび突起部１４ａの形状は、円形に限らず図５に示すように長方形等の四角形１２ｂ、１４ｂでも良く、加工孔１３ａ、１３ｂの形状もこれに対応する四角形でも良いことはいうまでもない。その他本発明の要旨を変更しない範囲内で適宜変更して実施し得ることはいうまでもない。

本発明の実施の形態による薄板固着品を示す概念図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 プレス加工工程の一例を示す概念図である。 金型のレイアウトを示す概念断面図で、（ａ）は工程ごとの金型の配置構造を示す断面図、（ｂ）は工程（ＩＩＩ）でバリが発生する状態を示す断面図、（ｃ）は工程（ＩＶ）でバリが発生する状態を示す断面図である。 本発明の他の実施の形態による薄板固着品を示す概念図である。 従来のプレス加工工程の一例を示す概念図である。 従来の金型のレイアウトを示す概念断面図で、（ａ）は工程ごとの金型の配置構造を示す断面図、（ｂ）は工程（ＩＩ）でバリが発生する状態を示す断面図、（ｃ）は工程（ＩＩＩ）でバリが発生する状態を示す断面図ある。 従来の薄板固着品を示す断面図である。

符号の説明

１０ 積層固着品
１１ 薄板の金属材料
１２ 第１の薄板個片
１３ 第２の薄板個片
１４ 第３の薄板個片
２０ パンチ
３０ 下型
３１ 上型
１２ａ 打出し突起部
１３ａ，１３ｂ 加工孔
１４ａ 逆方向の打出し突起部

Claims (3)

1. 打ち出し突起部を有する複数の第１の薄板個片を、前記打ち出し突起部の凹凸を合致させて積層結合した積層体と、前記打ち出し突起部に対応する位置に打抜き孔を形成し、かつ前記打ち出し突起部に対応する位置とは別の位置に別の打抜き孔を形成するとともに、前記打ち出し突起部に対応する位置に形成した打抜き孔を介して前記積層体の打ち出し突起部に結合された第２の薄板個片と、前記積層体の第１の薄板個片と逆向きの打ち出し突起部を有し、前記打抜き孔を形成した第２の薄板個片に、前記打ち出し突起部に対応する位置とは別の位置に形成された打抜き孔に前記逆向きの打ち出し突起部を嵌入させて結合した第３の薄板個片とから成ることを特徴とする積層固着品。
2. 前記打出し突起部を円周方向に等ピッチに配置してなる第１の薄板個片、及び逆方向の打出し突起部を円周方向に等ピッチに配置してなる第３の薄板個片と、前記第１の薄板個片の打出し突起部および前記第３の薄板個片の打出し突起部に対応する位置に打抜き孔を形成した第２の薄板個片によって形成された請求項１に記載の積層固着品。
3. 薄板をプレス加工により打ち抜き、打ち出し突起部を有する複数の第１の薄板個片を成形し、前記打ち出し突起部に対応する位置と、別の位置にそれぞれ打抜き孔を形成した第２の薄板個片を形成し、一方、逆向きに打ち出し突起部を有する第３の薄板個片を成形し、前記打ち出し突起部を介して複数の第１の薄板個片を順次積層して結合するとともに、これら積層された第１の薄板個片の突起部に前記打抜き孔を形成した薄板個片を、該打抜き孔を介して積層結合し、この打抜き孔を形成した第２の薄板個片の別の位置に設けられた打抜き孔に、前記逆向きに打ち出し突起部を有する第３の薄板個片を該逆向きの打ち出し突起部を嵌入させて積層結合することを特徴とする積層固着品の製造方法。

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