(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アモルファス薄板を含む積層材から鉄心片を打抜きかしめ積層する鉄心の製造方法において、
アモルファス薄板と金属板とを接着フィルムを介して接着して一体化し、アモルファス薄板と金属板の二層構造の積層材を前記アモルファス薄板がダイ面側に位置するようにプレス金型装置へ通板し、パンチを金属板側から進退させ二層構造の積層材を打抜きして鉄心片の所要箇所及びかしめ部を形成するとともに、積層２番目以降の鉄心片には突起形成パンチと受け具で狭みながらかしめ部をかしめ突起として形成し、該鉄心片を外形抜きし、かしめ積層することを特徴とする積層鉄心の製造方法。
【請求項２】
前記アモルファス薄板と接着フィルムを介して接着する金属板は電磁鋼板、低炭素鋼板、又はＦｅ−Ｎｉ合金板であることを特徴とする請求項１記載の積層鉄心の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアモルファス薄板と金属板とを接着フィルムを介して接合した積層材から鉄心片を打抜き、積層する積層鉄心の製造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
モータやトランスに用いる鉄心は、一層の高効率化、高出力化、省エネルギー化、小型化等を図るために、高透磁性で極低鉄損のアモルファス薄板から巻鉄心として製造する提案がなされている。
【０００３】
しかし、アモルファス薄板は脆性が強い機械的材料特性を有していることや、一般に板厚が極薄くて打抜きが難しく、且つ打抜きの生産性が低いことや、さらに、かしめ部の形成が困難なことから、鉄心片として打抜き、かしめる積層鉄心の提案は少ない。
【０００４】
その従来技術として、複数のアモルファス薄板を耐熱性接着材を介して積層一体化し、該アモルファス積層板から鉄心片を打抜き、該鉄心片に形成したかしめ突起とかしめ用貫通孔によりかしめ、積層鉄心を製造するものがある。
【０００５】
【この発明が解決しようとする課題】
前記従来技術はそれなりの効果があるが、アモルファス自体は脆性が強く鉄心片の打抜きを安定して行うのが難しい問題が依然としてある。さらに、鉄心片同士をかしめるためのかしめ突起は1部を切り曲げての形成となるが、その形成過程でクラックや折損が発生することがある。また、かしめ突起が形成されたとしてもアモルファスの機械的な脆さから積層した鉄心片はかしめ強度が低く、鉄心片のサイズが大きくなるとかしめが不安定で、良品の積層鉄心を得難い等の問題がある。
【０００６】
本発明は、アモルファス薄板を含む積層材から鉄心片を安定して打抜くとともに、かしめ強度を強くでき、さらに、高効率、高出力、省エネルギーを発現する積層鉄心を得ることを目的とする。
また、前記積層材から端面形状よく鉄心片を打抜き積層鉄心を工業的に安定して製造する装置を他の目的とする。
【０００７】
【課題を達成するたの手段】
本発明の第１の要旨は、アモルファス薄板と金属板とを接着フィルムを介して接着して一体化し、アモルファス薄板と金属板の二層構造の積層材を前記アモルファス薄板がダイ面側に位置するようにプレス金型装置へ通板し、パンチを金属板側から進退させ二層構造の積層材を打抜きして鉄心片の所要箇所及びかしめ部を形成するとともに、積層２番目以降の鉄心片には突起形成パンチと受け具で狭みながらかしめ部をかしめ突起として形成し、該鉄心片を外形抜きし、かしめ積層することを特徴とする積層鉄心の製造方法にある。第２の要旨は、前記アモルファス薄板と接着フィルムを介して接着する前記金属板は電磁鋼板、低炭素鋼板、又はＦｅ−Ｎｉ合金板であるところにある。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明について１実施例に基き図面を参照して説明する。
図１は本発明の１実施例において積層材を示す図である。図２は積層材を材料として積層鉄心を順送り金型装置による製造過程を説明するための図、図３は積層材から鉄心片の打抜きを説明するための図、図４は鉄心片にかしめ突起の形成を説明するための図、図５は鉄心片のかしめ積層を示す図、及び、図６は本発明の１実施例で製造した積層鉄心を示す図である。
【０００９】
図面において、１はアモルファス薄板である。該アモルファス薄板１は極薄く例えば０．０２〜０．０６ｍｍ厚であり、透磁率が高く、鉄損が極めて低い等のすぐれた磁気特性を備えているが、反面、硬くて脆い性質を有していて、これ単独から鉄心片を工業的に安定して打抜き、かしめて積層するのは難しい。かかることから、本発明は、先ずアモルファス薄板１が接着フィルム２を介して金属板３と接合された積層材４として一体化している。該接合は搬送ロール５にてそれぞれ送られてくるアモルファス薄板１と金属板３とを間に接着フィルム２を入れ、接着ロール６で押圧してなされる。
【００１０】
前記接着フィルム２はアモルファス薄板１と金属板３を前記のように接合するものであり、例えば、ポリイミド接着フィルム、エポキシ接着フィルム等が採用され、絶縁性を兼ね備えているものが好ましい。
【００１１】
前記金属板３としては、例えば、積層鉄心によるモータの高出力、高効率化、省エネルギー、及び小型化するために板厚が薄く低鉄損の電磁鋼板、鉄損が電磁鋼板より多少劣るが加工性にすぐれる低炭素鋼板、又は、透磁率が高く、加工性や耐食性にすぐれたＦｅ−Ｎｉ合金板が採用される。これら金属板３は打抜き加工性を備え、前記接着フィルム２と相俟ってアモルファス薄板１の打抜き加工を助成し、クラックや折損の発生を防ぐ作用がある。
【００１２】
積層材４は金属板３側から打抜きされるように順送り金型装置にアモルファス薄板１側をダイ面側にして通板され、図２に示すようにステ−ション１でガイドホール７が幅方向の両側に間隔をおいて打抜き形成される。
【００１３】
ステーション２では軸孔予定領域８の周りに放射状にスロット９が打抜きされる。該打抜きは図３に示すようにパンチ１０が先ず金属板３に当接して打抜きせん断が始り、接着フィルム２を経てアモルファス薄板１へと進行してなされるが、金属板３は打抜き加工性を有し、これに接着フィルム２を介してアモルファス薄板１が一体的に接合しているので、アモルファス薄板１は金属板３及び接着フィルム２とともにクラックや折れを生じることなく打抜きされる。
【００１４】
積層材４を打抜きするプレス金型装置のパンチ１０とダイ１１のクリアランスは、該積層材４と同一厚みの単一金属板を打抜きする際より狭くし、アモルファス薄板１の厚みに基いて定めている。このように積層材４全体の厚みよりアモルファス薄板１の厚みに重きをおいてクリアランスを定めたことによりアモルファス薄板１をダイ側にして通板する積層材４の打抜きが端面形状よくなされる。
【００１５】.
スロット９抜きされた積層材４は、ステーション３においてかしめ部１２が形成される。積層１番目の鉄心片にはかしめ部１２が貫通穴１２ａとして打抜き穿孔され、積層２番目以降の鉄心片にはかしめ用突起とその背面に凹みを形成したかしめ突起１２ｂとして形成される。前記貫通穴１２ａと前記かしめ用突起１２ｂの形成変えはかしめ部を形成するパンチ（図示しない）のダイ側への進退深さを公知のスライドカム等により変更することにより容易になされる。
【００１６】
かしめ部１２を構成する前記貫通穴１２ａ及び前記かしめ突起１２ｂは軸孔予定領域８の中心を中心とする円周上であって所定間隔をあけてスロット９の内側と外側に形成される。この貫通穴１２ａは狭い領域における打抜きにて形成され、かしめ突起１２ｂは図４に示すように１部を残し他部を切下げ突起を狭い領域で形成するのであり、アモルファスの単一板であればこれらの打抜き、加工形成の過程でクラックや曲げ折損等が多発するが、しかし、本発明では加工性のよい金属板３に接着フィルム２を介してアモルファス薄板１を接合しているので、金属板３の切下げに連れてクラックや折損することなく切下げられかしめ突起１２ｂが形成される。
【００１７】
また、かしめ突起１２ｂの形成に際して、切下げられる側を前記図４に示すように受け具１４で支承し、突起形成パンチ１５とで挟圧状態でかしめ突起１２ｂを形成するのが好ましい。このように狭持し双方から荷重を与えて形成加工することにより、アモルファス薄板１を積層した積層材４からかしめ突起１２ｂの形成加工がより一層安定してなされる。
【００１８】
なお、この実施例ではかしめ部１２はスロット９の内側に３箇所、外側に９箇所に形成しているが、この個数は鉄心片の形状、大きさ等により変えられる。また、その形成箇所についても鉄心片の形状やサイズ、加工素材の厚み等に応じて適宜に変えることができる。
【００１９】
かしめ部１２が形成された積層材４はステーション４に送られる。該ステーション４はこの実施例では遊びのステーションである。
【００２０】
ステーション５に送られた積層材４は鉄心片１６が外形抜きされ、即ち、内形１７と外形１８が打抜かれ、図５に鉄心片１６の積層の１部を示すように前記打抜かれた鉄心片１６は先にダイ孔（図示せず）内に積層されている鉄心片１９のかしめ凹みに、かしめ突起１２ｂが入り込んでかしめられる。この鉄心片１６の打抜きと積層された鉄心片１９のかしめ、積層が所望積厚まで繰返し行われ、図６に示すような積層鉄心２０が得られる。
【００２１】
得られた積層鉄心２０はアモルファス薄板１が金属板３と積層されているから、高出力、高効率、低鉄損で、且つ、同出力とすれば金属板のみからなる積層鉄心より小型になる。
【００２２】
前記実施例は積層鉄心を回転子積層鉄心としているが、これに限らず、固定子積層鉄心、トランス用積層鉄心、等を同様に製造できる。
【００２３】
また、前記実施例ではかしめ部を一方側を切下げたかしめ突起と貫通穴より構成しているが、これに限ることなく、Ｖ型突起、又は、逆ハ型突起等と貫通穴にてかしめ部を構成することができる。
【００２４】
本発明に係る実施形態によれば、アモルファス薄板と金属板とを接着フィルムを介して接合して一体化し、該積層材をアモルファス薄板側がダイ面に位置するようにプレス金型装置へ通板し、パンチを金属板側から進退させ積層材を打抜きして鉄心片の所要箇所、及びかしめ部を形成し、該鉄心片を外形抜きするので、パンチは先ず加工性のよい金属板から打抜きせん断を始め、その打抜きせん断が進行し、接着フィルムを介して接合したアモルファス薄板に達し、アモルファス薄板は金属板と接着フィルムに助成されクラックや折損することなく打抜かれ、鉄心片が積層される。
【００２５】
また、かしめ部は、積層１番目の鉄心片には貫通穴を、積層２番目以降の鉄心片にはかしめ突起を突起形成パンチと受け具で狭みながら形成するので、アモルファス薄板からもかしめ突起がより安定して形成され、鉄心片同士をかしめる強度が強く、積層鉄心の形状精度がより良好となる。
【００２６】
また、本発明に係る実施形態によれば、前記アモルファス薄板と接着フィルムを介して接着する前記金属板は電磁鋼板、低炭素鋼板、又はＦｅ−Ｎｉ合金板であるので、前記電磁鋼板としたものは高出力、高効率で、省エネルギ−が大いに奏される積層鉄心が得られる。前記低炭素鋼板としたものは鉄心片の打抜き、及びかしめ部の形成がより容易にでき，且つ低コストの積層鉄心が得られる。また、Ｆｅ−Ｎｉ合金板としたものは出力、効率がよく、且つ、悪い環境下に強い積層鉄心が得られる、等の効果がある。
【００２７】
また、本発明に係る実施形態によれば、パンチを前記積層材に対して金属板側からダイ側へ進退させ打抜きするプレス金型装置のダイとパンチのクリアランスを前記ダイに面するアモルファス薄板の厚みに基づき定めているので、アモルファス薄板を含んだ積層材であっても打抜き端面形状よく所定形状に打抜きでき、打抜いた鉄心片を積層してなる鉄心の外観及び形状がすぐれる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例において用いる積層材を示す図。
【図２】本発明の１実施例における積層鉄心を順送り金型装置による製造過程を示す図。
【図３】本発明の１実施例において積層材から鉄心片の打抜きを説明するための図。
【図４】本発明の１実施例において鉄心片にかしめ突起を形成するのを示す図。
【図５】本発明の１実施例において鉄心片のかしめ積層の１部を示す図。
【図６】本発明の１実施例において製造した積層鉄心を示す図。
【符号の説明】
１  アモルファス薄板
２  接着フィルム
３  金属板
４  積層材
５  搬送ロール
６  接着ロール
７  ガイドロール
８  軸孔予定領域
９  スロット
１０  パンチ
１１  ダイ
１２  かしめ部
１３  ストリッパー
１４  受け具
１５  突起形成パンチ
１６  鉄心片
１７  内形
１８  外形
１９  積層されている鉄心片
２０  積層鉄心
【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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