(57)【要約】      （修正有）【課題】積層鉄心のカシメ嵌合部が非常に強く一体化し、真直度・水平度等の形状が優れ、占積率も向上した積層鉄心を提供する。【解決手段】積層鉄心は、鉄心片１０に形成したカシメ突起ｋtを下層の鉄心片１０のカシメ用貫通穴ｋaまたはカシメ突起背面側穴ｋt0に嵌め込み、鉄心片１０を複数枚カシメて積層した積層鉄心１であって、鉄心片１０のカシメ突起ｋtは、両側部ｋ1、ｋ1を切断して中間部ｋ3が下方に切り曲げられ、切り曲げ基部ｋ2、ｋ2の幅が中間部ｋ3の幅より広くなるように切り曲げ基部ｋ2、ｋ2から中間部ｋ3にかけての両側部ｋ1a、ｋ1aがそれぞれテーパ状を呈するとともに、中間部ｋ3の両側部ｋ1b、ｋ1b間の幅が平行であり、中間部ｋ3の両側部ｋ1b、ｋ1bからそれぞれ拡幅する形状のカシメ突起ｋtを、下層の鉄心片１０のカシメ用貫通穴ｋaまたはカシメ突起背面側穴ｋt0に嵌め込み、カシメて積層している。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心片に形成したカシメ突起を下層の鉄心片のカシメ用貫通穴またはカシメ突起背面側穴に嵌め込み、鉄心片を複数枚カシメて積層した積層鉄心であって、
前記鉄心片のカシメ突起は、両側部を切断して中間部が下方に切り曲げられ、該切り曲げ基部の幅が前記中間部の幅より広くなるように前記切り曲げ基部から前記中間部にかけての両側部がそれぞれテーパ状を呈するとともに、前記中間部の両側部間の幅が平行であり、
該中間部の両側部からそれぞれ拡幅する形状の前記カシメ突起を、下層の鉄心片の前記カシメ用貫通穴または前記カシメ突起背面側穴に嵌め込み、カシメて積層した
ことを特徴とする積層鉄心。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄心片にカシメ突起を形成して該カシメ突起を用いて鉄心片を多数、カシメ積層した積層鉄心に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の動向として、自動車駆動用のモータの生産が拡大を続けている。そのため、本来、鉄心片間のカシメ接合が困難とされる大径コア、例えば、自動車駆動用のモータの大径コアなどの自動カシメ技術の向上が望まれている。
【０００３】
カシメ接合の品質向上のため、一般的に、上面図の図８(ａ)に示すように、両側の側部１００ａ1、１００ａ2を直線状に切断して、図８(ａ)のＡ−Ａ線断面図の図８(ｂ)に示すように、折り曲げ線１００ｂ1、１００ｂ2にて下方に切り曲げるとももに中央部の折り曲げ線１００ｃ1、１００ｃ2で水平に折り返してカシメ突起１００ｄを形成した断面Ｖ形状のカシメ突起１００ｄが採用されている。
【０００４】
このカシメ接合部１００の形状は、両側の折り曲げ線１００ｂ1、１００ｂ2間寸法ｓ1、すなわち嵌合時の変形長さが長くなっている。
【０００５】
また、図８(ａ)のＢ−Ｂ線断面のカシメ接合部を拡大して示した概念図の図９に示すように、カシメ突起形成用のパンチとダイの間にクリアランスが存在するので、両側部１００ａ1、１００ａ2間に形成されるカシメ突起１００ｄの幅ｘ２がカシメ嵌合穴の幅ｘ１より大きくなるため、カシメ状態を示す概念図の図１０に示すように、上層のカシメ突起１００ｄ1が、下層のカシメ嵌合穴１００h2に嵌入するに際して衝突し、互いに変形する現象が発生する。
【０００６】
この衝突、変形現象を防止するため、特許文献１には、片持ち支持の片側舌状突起を切り曲げた形状とするとともに該片側舌状突起の根元の幅をその胴部の幅より大きくした形状に切下げて、カシメる際の抵抗力を弱める構成が提案されている。
【特許文献１】特開平９-２９４３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前述の図８に示す断面Ｖ形状のカシメ突起１００ｄによるカシメ接合では、図１０に示すように、カシメ突起１００ｄ1が下層の鉄心片のカシメ嵌合穴１００h2に嵌合する際に生じる衝突によって互いに変形し、図８(ａ)のＢ−Ｂ線断面図の図１１に示すように、カシメ嵌合部全域が変形してカシメ嵌合の接触面積が低下し、もってカシメ接合の締結力が低下する。
【０００８】
そのため、カシメの嵌合力にバラツキが発生する、カシメ嵌合部全域の変形によりカシメ部周辺の層間隙間が大きくなり(図１１参照)、カシメ積厚が厚くなるなどの問題がある。よって、このような問題を解決すべく技術の向上が望まれている。
【０００９】
一方、特許文献１の構成は、電磁鋼板を積層する際に角度をつけるスキュー積層するタイプであるため、スキューが不要なモータへの採用は不適である。
【００１０】
また、カシメ突起が片持ち支持であるため、鉄心片同士のカシメ強度が十分でなく、特に急激な振動変化や衝撃を受けることがあるモータへの適用には十分な信頼性が得られない。
【００１１】
なお、現在、生産されている大径モータの殆どは片持ち支持のカシメ突起であるスキュータイプではなく、転積タイプである。
【００１２】
本発明は上記実状に鑑み、積層鉄心のカシメ嵌合部が非常に強く一体化し、真直度・水平度等の形状が優れ、占積率も向上した積層鉄心の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するべく、本発明に関わる積層鉄心は、鉄心片に形成したカシメ突起を下層の鉄心片のカシメ用貫通穴またはカシメ突起背面側穴に嵌め込み、鉄心片を複数枚カシメて積層した積層鉄心であって、前記鉄心片のカシメ突起は、両側部を切断して中間部が下方に切り曲げられ、該切り曲げ基部の幅が前記中間部の幅より広くなるように前記切り曲げ基部から前記中間部にかけての両側部がそれぞれテーパ状を呈するとともに、前記中間部の両側部間の幅が平行であり、該中間部の両側部からそれぞれ拡幅する形状の前記カシメ突起を、下層の鉄心片の前記カシメ用貫通穴または前記カシメ突起背面側穴に嵌め込み、カシメて積層している。
【発明の効果】
【００１４】
以上、詳述した如く、本発明に関わる積層鉄心によれば、積層鉄心のカシメ嵌合部の変形が防止されるため、積層される鉄心片が非常に強く一体化し、真直度・水平度等の形状が優れ、占積率も向上した積層鉄心を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１６】
本発明を適用した図１に示す積層鉄心１は、自動車駆動用のモータ等に用いられる大径コアの回転子に使用されるものであり、母材である電磁鋼板等の帯状金属薄板から所定の同一形状に打ち抜いた図２に示す鉄心片１０を、カシメ部ｋを介して互いにカシメて多数積層して構成されている。
【００１７】
なお、図１(ａ)、図１(ｂ)は、積層鉄心１の上面図、および側面図であり、図２(ａ)、図２(ｂ)は、鉄心片１０の上面図、および側面図である。
【００１８】
積層鉄心１は、図１に示すように、積層される鉄心片１０をカシメ部ｋ(図２(ａ)参照)を介して互いにカシメ接合したカシメ嵌合部Ｋと、鉄心片１０の磁極部１２が積層して形成され巻線(図示せず)される多数の磁極２と、鉄心片１０の孔１３が積層して形成されシャフトが固定される軸孔３とを備えている。
【００１９】
図２(ａ)のＤ部拡大図の図３(ａ)、そのＥ−Ｅ線断面図の図３(ｂ)に示すように、鉄心片１０のカシメ部ｋに形成されるカシメ突起ｋtは、従来の長方形型(図８(ａ)参照)のカシメ突起と異なり、一部テーパ状を成す両側部ｋ1、ｋ1を切断線として下方に切り曲げられ、切り曲げ基部ｋ2、ｋ2の幅a1が中間部ｋ3の幅a2より広くなるように切り曲げ基部ｋ2、ｋ2から中間部ｋ3にかけての両側の第１側部ｋ1a、ｋ1aがテーパ状であるとともに、中間部ｋ3の両側の第２側部ｋ1b、ｋ1bは平行に形成されている。
【００２０】
図３(ａ)に示すように、中間部ｋ3の両側部ｋ1b、ｋ1bから拡幅した形状のカシメ突起ｋtが、図３(ｂ)に示すように、鉄心片１０の下方に突出して形成されるとともに、カシメ突起ｋtの背面側にカシメ突起背面側穴ｋt0が形成されている。なお、積層鉄心１における第１層の鉄心片１０のカシメ部ｋは、第２層の鉄心片１０のカシメ突起ｋtが嵌入されるカシメ用貫通穴ｋaとなっている。
【００２１】
図４(ａ)は積層鉄心１のカシメ嵌合部Ｋ廻りの上面図であり、図４(ｂ)は図４(ａ)のＦ−Ｆ線断面図であり、図５は図４(ａ)のＧ−Ｇ線断面拡大図である。
【００２２】
図４(ａ)に示すように、鉄心片１０の切り曲げ基部ｋ2、ｋ2から中間部ｋ3にかけての両側の第１側部ｋ1a、ｋ1aがテーパ状であることから切断線である両側部ｋ1、ｋ1の長さがテーパ状でない場合に比べ長くとれ、カシメ部ｋの変形長さａ3、すなわち嵌合長さは、短くできる。
【００２３】
上述の鉄心片１０のカシメ突起ｋtを、図４(ｂ)に示すように、下側の鉄心片１０のカシメ突起背面側穴ｋt0または貫通穴ｋaに嵌め込み、鉄心片１０を複数枚カシメて積層し積層鉄心１としている。
【００２４】
前述した図９に示すように、カシメ部の両側部１００ａ1、１００ａ2間のカシメ突起１００ｄの幅ｘ２は、カシメ嵌合穴の幅ｘ１より大きいため、上層のカシメ突起１００ｄが、隣接する下層のカシメ嵌合穴１００hに嵌入するに際して、カシメ嵌合穴１００hに当接して衝突し、互いに変形する現象が起こる。
【００２５】
しかし、本実施例のカシメ突起ｋtは、図３に示すように、両側の第１側部ｋ1a、ｋ1aが中間部ｋ3に近付くに従い次第に狭まる形状を成すテーパ状であるため、鉄心片１０同士をカシメ部ｋを介してカシメ固定するに際して、上層の鉄心片１０の下方に折り曲げられたカシメ突起ｋtの幅が、下層の鉄心片１０のカシメ突起背面側穴ｋt0またはカシメ用貫通穴ｋaの幅に対して、微小ではあるが相対的に小さくなり、図５、図６に示すように、カシメ突起ｋtとカシメ突起背面側穴ｋt0またはカシメ用貫通穴ｋaとが当接することによって発生する変形は抑制されている。なお、図６(ａ)は、カシメ固定された任意の一枚の鉄心片１０のカシメ部ｋの状態を示す図４(ａ)のＧ−Ｇ線断面概念図であり、図６(ｂ)はそのＨ部拡大概念図である。
【００２６】
上述したように、カシメ嵌合部である上層の鉄心片１０のカシメ突起ｋtおよび下層の鉄心片１０のカシメ突起背面側穴ｋt0、カシメ用貫通穴ｋaの変形が減ることから、図４(ｂ)に示すように、カシメ嵌合の接触面積が広くなり、カシメ固定による締結力が向上する。
【００２７】
次に、積層鉄心１の製造方法について図７を用いて説明する。なお、図７は、順送り金型装置により、間欠搬送される薄手帯状電磁鋼板ｔから積層鉄心１をプレス加工により製造する工程を示した上面図である。
【００２８】
ここで、積層鉄心１の製造に際して、生産性を向上させ、また、母材の薄手電磁鋼板の歩留りを高めるため、薄手電磁鋼板を長い帯状に溶接接続した帯状電磁鋼板ｔとして形成し、この帯状電磁鋼板ｔを順送り金型装置内を間欠送りして、積層鉄心１を製造している。
【００２９】
順送り金型装置は、間欠搬送される帯状電磁鋼板ｔに順次、所定のプレス加工を行ない積層鉄心１を製造するための加工ステーションＡ〜Ｇを具備している。
【００３０】
帯状電磁鋼板ｔは、順送り金型装置内の各加工ステーションＡ〜Ｇに間欠送りされる過程において、まず、加工ステーションＡで位置決め用のパイロット孔ｐが打ち抜かれた後、各加工ステーションＢ〜Ｇにおいて、このパイロット孔ｐにパイロットピン(図示せず)が挿入され帯状電磁鋼板ｔの位置決めがなされて、所定のプレス加工が行なわれている。
【００３１】
このプレス加工を順を追って説明すると、加工ステーションＡにおいて、各加工ステーションで帯状電磁鋼板ｔを位置決めするためのパイロット孔ｐを帯状電磁鋼板ｔから打ち抜き形成する。
【００３２】
続いて、加工ステーションＢにおいて、鉄心片１０の軸孔１３(図２(ａ)参照)を帯状電磁鋼板ｔから打ち抜き形成する。
【００３３】
続いて、加工ステーションＣにおいて、鉄心片１０の磁極部１２間の第１スロット１２s1(図２参照)を帯状電磁鋼板ｔから打ち抜き形成する。
【００３４】
続いて、加工ステーションＤにおいて、鉄心片１０の磁極部１２間の第２スロット１２s2(図２参照)を帯状電磁鋼板ｔから打ち抜き形成する。
【００３５】
続いて、加工ステーションＥにおいて、積層１枚目の鉄心片１０に形成されるカシメ用貫通穴ｋaを帯状電磁鋼板ｔから打ち抜き、カシメ部ｋ(図２参照)を形成する。
【００３６】
続いて、加工ステーションＦにおいて、積層２枚目以降、すなわち積層２枚目、３枚目、４枚目、…の鉄心片１０に、カシメ部ｋにおけるカシメ突起ｋtを帯状電磁鋼板ｔから打ち抜いてカシメ突起ｋtおよびカシメ突起背面側穴ｋt0を形成して、カシメ部ｋ(図２参照)を形成する。
【００３７】
続いて、加工ステーションＧにおいて、鉄心片１０の外形１０g(図２参照)を帯状電磁鋼板ｔから打ち抜き、打ち抜いた鉄心片１０を、図４(ｂ)に示すように、下層の鉄心片１０上に積層してカシメ部ｋのカシメ突起ｋtを下層の鉄心片１０のカシメ部ｋのカシメ突起背面側穴ｋt0またはカシメ用貫通穴ｋaに嵌合しカシメて互いに接合し、積層鉄心１(図１参照)が製造される。
【００３８】
上記構成によれば、鉄心片１０のカシメ部ｋ(ｋt、ｋt0、ｋa)の嵌合時の変形を大きく減らすことが可能になることにより、鉄心片１０同士のカシメの嵌合力が向上・安定することで、カシメの嵌合力のバラツキを無くすことができる。また、積層鉄心１のカシメ嵌合部Ｋの変形が大きく減ることから、積厚が厚くなることを防止できる。
【００３９】
また、カシメ突起ｋtは、両側の切り曲げ基部ｋ2、ｋ2とも材料から切り離さない両持ちタイプであるので、スキュー不要なモータへの適用も可能である。
【００４０】
また、鉄心片１０同士のカシメ強度を十分にとることが可能である。
【００４１】
従って、積層鉄心１のカシメ嵌合部Ｋが非常に強く一体化し、真直度・水平度等の形状が優れ、占積率も向上した積層鉄心１を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】(ａ)および(ｂ)は、本発明に関わる実施例の積層鉄心を示す上面図、および側面図。
【図２】(ａ)および(ｂ)は、実施例の積層鉄心を構成する鉄心片を示す上面図、および側面図。
【図３】(ａ)および(ｂ)は、図２(ａ)のＤ部拡大図、および(ａ)図のＥ−Ｅ線断面図。
【図４】(ａ)および(ｂ)は、実施例の積層鉄心のカシメ部廻りの上面図、および(ａ)図のＦ−Ｆ線断面図。
【図５】図４(ａ)のＧ−Ｇ線断面拡大図。
【図６】(ａ)および(ｂ)は、カシメ固定された一枚の鉄心片のカシメ部の状態を示す図４(ａ)のＧ−Ｇ線断面概念図、および(ａ)図のＨ部拡大概念図。
【図７】順送り金型装置により間欠搬送される帯状電磁鋼板から積層鉄心をプレス加工により製造する工程を示した上面図。
【図８】(ａ)および(ｂ)は、従来の積層鉄心のカシメ接合部を示す上面図、および(ａ)図のＡ−Ａ線断面図。
【図９】図８(ａ)のＢ−Ｂ線断面を拡大して示す概念図。
【図１０】(ａ)および(ｂ)は、従来のカシメ状態を示す概念図、(ａ)図のＣ部拡大図。
【図１１】図８(ａ)のＢ−Ｂ線断面図。
【符号の説明】
【００４３】
１…積層鉄心、
１０…鉄心片、
ｋ1、ｋ1…両側部、
ｋ1a、ｋ1a…切り曲げ基部から中間部にかけての両側部、
ｋ1b、ｋ1b…中間部の両側部、
ｋ2…切り曲げ基部、
ｋ3…中間部、
ｋa…カシメ用貫通穴、
ｋt…カシメ突起、
ｋt0…カシメ突起背面側穴。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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