JPH09294343A - 電気機器鉄心 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 積層鉄心で、突起の成形と挿入をより合理
的に行って、背圧を大きくせずに結束力を強化する。 【解決手段】 根元広幅形舌状突起２６の成形により折
曲部Ｒの両側面がストレート部より幅広となったもの
を、容易に打ち抜かれた舌状突起穴１５に圧入できるよ
うに、根元広幅形舌状突起２６の形状を三角ロートとし
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転電機の積層鉄
心に舌状の成形突起を設け、これを打抜く型内で順次自
動的に結束させる自動結束法の結束力の強化に関する。

【０００２】

【従来の技術】回転電機で電動機は一般に固定子と回転
子から構成され、それぞれ電磁鋼板をプレス打抜きした
ものを所定枚数積層固定している。固定の手段としてピ
ンかしめや溶接等が古くから使われているが、積層後の
歪みが少なく精度の優れた型内の自動結束法が、多用さ
れるようになってきた。この方法は、外径抜きされた電
磁鋼板のダイ内の舌状の成形突起を圧入して相互に係合
させるものである。外径を打抜きするときに用いたポン
チとダイのクリアランスに相応して生ずる締代により、
外周のダイとの接触面での側圧をうける。この側圧に応
じた摩擦力が発生し、ダイ内の電磁鋼板が成形突起の圧
入力を支える力（背圧という）を出している。

【０００３】このような方法で自動結束させる場合、舌
状突起の位置がどの位置にあるか或いは電磁鋼板の大き
さなどが結束の可否に影響を持つ。即ち、突起の位置が
外周に近く、かつ電磁鋼板の打抜径が小さいほど、側圧
によるダイ内での反り（バックリング）が少ない為、安
定した強固な結束が得られる。この為に一般に０．５mm
前後の薄板の用いる自動結束法は、これを採用するのに
寸法制限があり、外径が１００mmを越えるものには、非
常に困難が伴い結束力も不安定であった。

【０００４】ここでは、誘導電動機の回転子鉄心の結束
を例に取り説明する。回転子鉄板１は図６に示したごと
く、外周部に複数個のスロット２を有し、内周側に複数
個の舌状突起３を同心円状に設けてある。これを図示し
ない打抜きプレス装置のダイ内で所定枚数打抜き積層・
結束させ、図７に示したような回転子鉄心４とする。こ
の時、ダイは一枚打抜きごとに微小角度づつ回転し、回
転子鉄心４となった時にスキュー角θが付与される。電
磁鋼板材料から回転子鉄心４とするには、図示しない順
送り型と呼ばれる打抜き型の型内を数ステーションに分
け、一定のピッチで材料を送りながら順次打抜きをす
る。

【０００５】自動結束型の場合は舌状突起３の成形ステ
ーションと、突起３を成形しないで舌状突起３と同じ大
きさの穴を打抜く瀬切りステーション、さらに図８に示
す外径を打抜くダイ５に押し込みながら舌状突起３を係
合させる打抜き結束ステーションが従来の順送型に追加
されている。前記成形ステーションは図７に示したごと
く、成形角γで舌状突起３が切り起こし成形される。成
形ポンチ６と成形ダイ７で剪断と曲げ成形をされた舌状
突起３は、バネ８の力によりノックアウト９でダイ７か
ら上方に押し出され、リフターピン（図示せず）の働き
で材料はダイ７の上面からリフトアップされて１ステー
ション送られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１０（ａ），（ｂ）
は突起成形された回転子鉄板１の結束ステーションで、
図１０（ａ）は１枚目の回転子鉄板１が打ち抜かれて、
ダイ５の内面からの背圧により反り角αで凸状に挿入さ
れている。（鉄板１を示す図１２は図６のＡ−Ａ断面を
表している。）ここへ２枚目の鉄板となる舌状突起３が
成形された材料の順送り位置決めされ、材料の上面と舌
状突起３の上面に接触し、外径打抜き動作が始まる時点
を示す。

【０００７】図１０（ｂ）は上型が下降し、ポンチ１０
が噛み合わせ寸法Ｆだけダイ５の上面から入り込んだ下
死点の状況で、次の瞬間からポンチ１０は上方へ移動す
る。１枚目の鉄板１が反り角αで変形している状態で
は、突起穴１１は反り角αに相当しただけ傾いている。
ここへ２枚目の舌状突起３が位置決めされ外径抜きされ
ながら、ポンチ１２で押し込み圧入をする。そして舌状
突起３と突起抜き穴１１の間には、突起成形時の刃物ク
リアランスから生じる適正な締代（圧入代）に加えて、
反り角αによる競りｔ・αが生じている。（ｔは材料の
板厚、αはラジアン）。従って、２枚目の舌状突起３は
図１０（ｂ）の如く、１枚目の抜き穴１１に対して完全
に圧入されないで、隙間εだけ残している。

【０００８】ε≧ｔの場合は、回転子鉄板１は積層・結
束しないでバラバラ状態でダイより落下する。ε＜ｔの
とき結束はできるが、隙間εの値が材料の板厚ｔに近づ
くにつれ、隣接の回転子鉄板１間では結束力は急に低下
し、ダイ内から抜け落ちる時点で回転子鉄心４となった
自重を保持できず、回転子鉄板１間では結束分離をす
る。

【０００９】図１０（ｂ）の如く不完全結束が生じる原
因は、上述した以外にも図１１に拡大図で示した如く、
舌状突起３の成形により折り曲げ部の両側面１３の突起
幅ｆは、ストレート部の幅ｂより大きくなる。よって両
側面１３は予め設定した締代（圧入代）以上の値にな
る。さらに突起抜き穴１１は、舌状突起３の先端部の逃
げ穴１４に近付くほど、舌状突起３の圧入に対しての抗
力は小さく、逆に折り曲げ根元側は圧入抗力が大きいこ
とと重なり、両側面１３の圧入抗力は非常に大きい。こ
の状態で、図７に示した突起成形ポンチ６と同一形状の
押込みポンチ１２（図８参照）で押し当て挿入を行うた
め、図１０（ｂ）の様に隙間εが生じる。回転子鉄板１
の外径が大きくなるにつれ、ダイ内の回転子鉄板１の耐
バックリング強度は低下する（板厚は同一）ので、反り
角αは大きく、また反り方向も不安定となり結束力が弱
くかつ不安定である。本発明は、突起の成形と挿入をよ
り合理的に行って、背圧を大きくせずに結束力を強化す
る回転電機の積層鉄心を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、プレス成形に
より鉄板に成形されこの鉄板を結束積層させる舌状突起
を有する電磁鋼板を積層毎に円周方向に所定角度移動し
結束して成る電気機器鉄心において、前記舌状突起の形
状を、舌状の胴部は両辺が平行な形状で形成し、舌状の
根元は胴部より広幅形状に形成した根元広幅形舌状突起
を複数固有する電磁鋼板を複数枚積層して形成した電気
機器鉄心である。このように根元広幅形舌状突起形状を
三角ロートとすることにより、舌状突起の折曲げにより
折曲げ部が幅広となっても、受け側の穴が幅広となって
いるため、締代が少なくなり容易に圧入される。このこ
とにより結束しないでバラバラ状態でダイより落下する
ことがなくなりスムーズに生産ができるものとなった。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例について図面を
参照して説明する。舌状突起形状の一部について、抜き
板平面を上面より見た図を図１に示すように形状を三角
ロートとしている。平行部幅ｂ1 （三角ロート脚部）と
角度成形部根元幅ｄ1 （三角ロート上部）とし、ｂ1 ＜
ｄ1 の幅関係としている。また、成形による曲げ部をＲ
平行部の近傍位置にとって、根元広幅形舌状突起２６を
形成する。

【００１２】次に広幅形舌状突起２６の成形により曲げ
部の幅広となったものを、容易に先に打抜かれた舌状突
起穴１５へ圧入できるようにした状態図を図２に示す。
先に打抜かれた舌状突起穴１５の平行部１５ａとテーパ
ー部１５ｂの交点Ｐ２、次に打抜かれた舌状突起穴１６
の平行部１６ａとテーパー部１６ｂの交点Ｐ１、および
舌状突起の平行部とテーパー部の交点Ｑ１、又、先に打
抜かれた舌状突起穴１５と次に打抜かれた舌状突起穴１
６の位置関係は、所定スキュー付けするために一枚あた
りのずれ量としてδが与えられている。以下この様に順
次打抜き自動的に積層結束させる。図４に本発明の回転
子鉄板１８を示す。

【００１３】次に根元広幅形舌状突起２６の作用につい
て説明する。図２において、先に打抜かれた舌状突起穴
１５の三角ロートの三角部と脚部の交点（平行部とテー
パー部の交点）Ｐ２は所定スキュー角θの一枚あたりの
ずれ量δ分だけずらしている。そして、次に打抜かれた
舌状突起穴１６の三角ロートの三角部と脚部の交点（平
行部とテーパー部の交点）Ｑ１が先に打抜かれた舌状突
起穴１５の三角ロートの三角部と脚部の交点（平行部と
テーパー部の交点）Ｐ２より成形による折曲げ部側に逃
げていれば、次に打抜かれた舌状突起の折曲げ部Ｒは、
先に打抜かれた舌状突起穴１６の広い箇所に圧入される
ことを示している。（図３（ａ），（ｂ）に、その断面
図と平面図状態を示している。）即ち、図３（ｂ）に示
すように先に打抜かれた舌状突起穴１５は圧入するため
に下方へ押圧されるので、矢印Ｚ方向に移動して交点Ｐ
２は交点Ｐ２´へ移行し、押圧前後の交点Ｐ２，Ｐ２´
部分では隙間をε0 が形成される。次いで、舌状突起１
６の平行部１６ａも同様にして打抜かれ且つ押圧され
て、先の舌状突起１５との嵌合部では隙間ε1 が２つの
突起間（１５と１６）で形成される。この隙間ε1 が２
つの突起１５，１６の積層嵌合時の緩衝部となって、折
曲部Ｒ1 が隙間ε1 に逃げて突起１６の交点Ｐ１´に接
触することがなくなるので、正常な嵌合状態となって所
定の結束力が得られる。よって折曲げにより折曲部が幅
広となっても締代が少なくなり、容易に圧入される回転
電機の積層鉄心が形成される。

【００１４】（他の実施例）根元広幅形舌状突起形状の
一部につき抜板平面を上面より見た状態を図５に示した
が、形状を平行部幅ｂ2 と角度成形部根元幅ｄ2 とし、
ｂ2 ＜ｄ2 の幅関係として、途中にテーパー部を設け、
このテーパー部の中央部に成形による折曲げ部を配置し
ている。

【００１５】

【発明の効果】根元広幅形舌状突起形状を三角ロートと
することにより、舌状突起の折曲げにより折曲げ部が幅
広となっても、受け側の穴が幅広となっているため、締
代が少なくなり容易に圧入される。このことにより結束
しないでバラバラ状態でダイより落下することがなくな
りスムーズに生産ができるものとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の根元広幅形突起の平面図、

【図２】根元広幅形舌状突起部積層の部分拡大斜視図、

【図３】（ａ）は図２の断面図で（ｂ）は平面からの緩
衝説明図、

【図４】本発明の回転子鉄板の平面図、

【図５】根元末広形舌状突起の変形例を示す図１相当
図、

【図６】従来の回転子鉄板の平面図、

【図７】回転子鉄心の側面図、

【図８】従来の突起結束を示す断面図、

【図９】突起の成形を示す断面図、

【図１０】従来の突起結束を示し（ａ）は押込み寸前、
（ｂ）は押込み直後を示す夫々の断面図、

【図１１】従来の舌状突起部の部分拡大斜視図、

【図１２】従来の突起平面図。

【符号の説明】 １，１８…回転子鉄板、 ３…舌状突起、
４…回転子鉄心、 １１，１５，１
６…突起穴、２６…根元広幅形舌状突起、 Ｒ
…折曲部、ｂ…三角ロート脚幅（突起平行部幅）、ｄ…
三角ロート上部幅、θ…スキュー量、
ε…隙間。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プレス成形により鉄板に成形されこの鉄
   板を結束積層させる舌状突起を有する電磁鋼板を積層毎
   に円周方向に所定角度移動し結束して成る電気機器鉄心
   において、前記舌状突起の形状を、舌状の胴部は両辺が
   平行な形状で形成し、舌状の根元は胴部より広幅形状に
   形成した根元広幅形舌状突起を複数固有する電磁鋼板を
   複数枚積層して形成したことを特徴とする電気機器鉄
   心。
2. 【請求項２】 前記根元広幅形舌状突起を、胴部は両辺
   が平行な形状で形成し、胴部の折曲部がテーパ形状で広
   くなり、それより根元は両辺が平行に形成された請求項
   １記載の電気機器鉄心。
3. 【請求項３】 前記根元広幅形舌状突起を、胴部の折曲
   部より根元が末広形とする請求項１記載の電気機器鉄
   心。