説明

積層鉄心及びその製造方法

【課題】隣接する鉄心要素板同士間からは勿論,隣接するカシメ用突起の凹面の底部と凸面の頂部との間からも隙間を排除し得るようにした積層鉄心を提供する。
【解決手段】積層される複数枚の鉄心要素板11に,互いに反対方向に傾斜して外端を鉄心要素板11に一体に連結する一対の傾斜部12a及び,それらの内端を相互に連結する連結部12bとよりなり,表裏面が凸面15及び凹面16となるカシメ用突起12を形成し,各カシメ用突起12では,連結部12bの肉厚T3を鉄心要素板11の肉厚T1と同じに設定すると共に,一対の傾斜部12aの肉厚T2を鉄心要素板11の肉厚T1より小さく設定した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は,複数枚の鉄心要素板を積層してなり,その各鉄心要素板には,互いに反対方向に傾斜して外端を鉄心要素板に一体に連結する一対の傾斜部及び,これら傾斜部の内端を相互に連結する連結部よりなり,表裏面が凸面及び凹面となり,且つ両側面が鉄心要素板から剪断された剪断面とされるカシメ用突起と,このカシメ用突起の剪断跡に残り,隣接する鉄心要素板のカシメ用突起が嵌合するカシメ孔とを形成した積層鉄心及びその製造方法の改良に関する。かゝる積層鉄心は,電動モータや発電機,変圧器等の鉄心に使用される。
【背景技術】
【0002】
かゝる積層鉄心は,下記特許文献1及び2に開示されているように既に知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平10−80078号公報
【特許文献2】特開2006−166500号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
かゝる積層鉄心においては,各鉄心要素板のカシメ用突起では,カシメ用突起を鉄心要素板と同じ肉厚に形成した場合,凸面の形状が凹面の形状より大きいため,複数枚の鉄心要素板を積層したとき,隣接する鉄心要素板同士の間,並びに隣接するカシメ用突起の対向する凹面の底部と凸面の頂部との間に隙間ができ,積層鉄心の鉄損を増加させる等の性能低下を招くという問題がある。
【0005】
そこで,特許文献1及び2に記載の積層鉄心では,各鉄心要素板の一部に薄肉部を形成し,この薄肉部にカシメ用突起を成形することで,隣接する鉄心要素板同士を隙間の無い密着状態にしているが,カシメ用突起が全体にわたり薄肉になっているため,隣接するカシメ用突起の凹面底部と凸面の頂部との間には依然隙間が存在し,積層鉄心の性能向上は充分でない。
【0006】
本発明は,かゝる事情に鑑みてなされたもので,隣接する鉄心要素板同士間からは勿論,隣接するカシメ用突起の凹面の底部と凸面の頂部との間からも隙間を排除し得るようにした前記積層鉄心及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために,本発明は,複数枚の鉄心要素板を積層してなり,その各鉄心要素板には,互いに反対方向に傾斜して外端を鉄心要素板に一体に連結する一対の傾斜部及び,これら傾斜部の内端を相互に連結する連結部よりなり,表裏面が凸面及び凹面となり,且つ両側面が鉄心要素板から剪断された剪断面とされるカシメ用突起と,このカシメ用突起の剪断跡に残り,隣接する鉄心要素板のカシメ用突起が嵌合するカシメ孔とを形成した積層鉄心において,前記各カシメ用突起では,前記連結部の肉厚を鉄心要素板の肉厚と同じにすると共に,前記一対の傾斜部の肉厚を鉄心要素板の肉厚より小さくすることにより,各鉄心要素板のカシメ用突起を隣接する鉄心要素板のカシメ孔に嵌合した状態で,各カシメ用突起の前記凹面に隣接するカシメ用突起の前記凸面が密着するようにしたことを第1の特徴とする。
【0008】
また本発明は,第1の特徴の積層鉄心を製造するに当たり,鉄心要素板における前記傾斜部の形成予定箇所に一方向に突出する予備成形突起を第1パンチにより,該予備成形突起の肉厚を減じつゝ押し出し成形する工程と,その工程後,第2パンチにより前記予備成形突起を反転させながら前記カシメ用突起を他方向へ押し出し成形することにより,該カシメ用突起において前記傾斜部の肉厚のみを鉄心要素板の肉厚より小とせしめる工程とを実行することを第2の特徴とする。
【0009】
さらに本発明は,第2特徴に加えて,前記予備成形突起の押し出し成形は,該予備成形突起の全周が鉄心要素板から切断されないように行うことを第3の特徴とする。
【0010】
さらにまた本発明は,第2の特徴に加えて,前記第1パンチとして,前記カシメ用突起における傾斜部及び連結部間の境界線に沿う方向の横幅が,前記第2パンチの前記方向の横幅より小としたものを使用することを第4の特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
本発明の第1の特徴によれば,複数の鉄心要素板を,カシメ用突起及びカシメ孔を正対させて積層したとき,正対したカシメ用突起及びカシメ孔は相互に嵌合し,また各カシメ用突起の連結部の肉厚は鉄心要素板の肉厚と同じであり,また一対の傾斜部の肉厚は鉄心要素板の肉厚より小であることにより,隣接する鉄心要素板同士は勿論,隣接するカシメ用突起の凸面と凹面とは,隙間なく密着することになり,鉄損の少ない高性能の積層鉄心を得ることができる。
【0012】
本発明の第2の特徴によれば,カシメ用突起の傾斜部は,肉厚減とした予備成形突起を反転させながら押し出し成形されるので,傾斜部では,その肉厚が鉄心要素板の肉厚より減少し,傾斜部同士を連結する連結部では,その肉厚を鉄心要素板の肉厚と同等に維持することができ,第1の特徴の構成を有するカシメ用突起を容易に得ることができる。しかも,カシメ用突起の成形後は,そのカシメ用突起に潰し等の加工を何等加えないから,剪断面及びカシメ孔の寸法精度を高く維持することができる。
【0013】
本発明の第3の特徴によれば,予備成形突起の押し出し成形時,予備成形突起の全体に引っ張り荷重が作用し,その全体にわたり肉厚を効果的に減少させることができる。
【0014】
本発明の第4の特徴によれば,第2パンチによりカシメ用突起を押し出し成形した際,鉄心要素板には,予備成形突起の痕跡を殆ど残さずに済み,したがって良質のカシメ用突起付き鉄心要素板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の実施形態に係る積層鉄心の縦断側面図(図2の1−1線断面図)。
【図2】図1の平面図。
【図3】鉄心要素板に予備成形突起を成形する工程説明図(図4の3−3線断面図)。
【図4】図3の4−4線断面図。
【図5】予備成形突起の成形後,鉄心要素板にカシメ用突起を成形する工程説明図(図6の5−5線断面図)。
【図6】図5の6−6線断面図。
【発明を実施するための形態】
【0016】
本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。
【0017】
先ず,図1及び図2により積層鉄心10の構成について説明する。
【0018】
積層鉄心10は,複数枚の鉄心要素板11,11…を積層してなる。その鉄心要素板11には,両側面が鉄心要素板11から剪断された剪断面13,13とされるカシメ用突起12と,このカシメ用突起12の剪断跡に残るカシメ孔14とが形成される。
【0019】
上記カシメ用突起12は,互いに反対方向に傾斜して外端を鉄心要素板11に一体に連結する一対の傾斜部12a,12aと,これら傾斜部12a,12aの内端を相互に連結する連結部12bとよりなる。このカシメ用突起12の表裏面は,台形の凸面15及び凹面16となっており,カシメ用突起12の前記剪断面13,13は,傾斜部12a及び連結部12b間の境界線Lと直交することになる。
【0020】
各カシメ用突起12において,連結部12bの肉厚T3は鉄心要素板11の肉厚T1と同じに設定され,一対の傾斜部12a,12aの肉厚T2は,鉄心要素板11の肉厚T1より小さく設定される。これによって,各カシメ用突起12における台形の凸面15及び凹面16の形状は互いに合同とされる。
【0021】
したがって,上記カシメ用突起12をそれぞれ形成した複数の鉄心要素板11,11…は,カシメ用突起12及びカシメ孔14を正対させて積層されると,正対したカシメ用突起12及びカシメ孔14は相互に嵌合し,隣接する鉄心要素板11,11…同士は勿論,隣接するカシメ用突起12,12の凸面15と凹面16も,隙間なく密着することになる。かくして,鉄損の少ない高性能の積層鉄心10を得ることができる。
【0022】
次に,上記積層鉄心10の製造方法について説明する。
【0023】
先ず,図3及び図4に示すように,第1ダイ20で支承した鉄心要素板11における前記カシメ用突起12の傾斜部12a,12aの形成予定箇所に第1パンチ21を第1ダイ20に向けて押し出して,前記傾斜部12a,12aの形成予定箇所に,第1ダイ20側へ突出する一対の予備成形突起19,19を,その肉厚をT1からT2へと減じつゝ押し出し成形する。
【0024】
その際,各予備成形突起19は,その全周にわたり鉄心要素板11に一体に繋げておくとよい。即ち,予備成形突起19の全周は鉄心要素板11から切断されないようにする。そうすれば,予備成形突起19の押し出し成形時,予備成形突起19の全体に伸びが生じし,その全体にわたり肉厚を効果的に減少させることができる。
【0025】
上記予備成形突起19,19の成形後は,図5及び図6に示すように,第2ダイ22により鉄心要素板11を予備成形突起19,19と反対側の面で支承し,そして第2パンチ23により,鉄心要素板11の,予備成形突起19,19間の部分を第2ダイ22側へ押し出すことにより,予備成形突起19,19を反転させながら前記カシメ用突起12を成形すると共に,その両側面を鉄心要素板11から剪断して剪断面13,13となす。その剪断跡には前記カシメ孔14が残る。
【0026】
このように,カシメ用突起12は,肉厚をT2と減じた予備成形突起19,19を反転させながら押し出し成形される。その結果,予備成形突起19,19は伸びて傾斜部12a,12aを構成するので,傾斜部12a,12aの肉厚は,予備成形突起19,19の肉厚T2が反映される。一方,傾斜部12a,12a間を連結する連結部12bでは,カシメ用突起12の成形時,殆ど伸びが発生しないため,連結部12bの肉厚T3は鉄心要素板11の肉厚T1と同等に維持することができる。而して,鉄心要素板11における台形の凸面15及び凹面16の形状は互いに合同となる。
【0027】
またカシメ用突起12の成形後は,カシメ用突起12に潰し等の加工を何等加えないから,剪断面13,13及びカシメ孔14の寸法精度を高く維持することができる。
【0028】
その後,図1及び図2に示すように,カシメ用突起12及びカシメ孔14を正対させるようにして複数の鉄心要素板11,11…を積層させると,カシメ用突起12及びカシメ孔14は相互に嵌合し,隣接する鉄心要素板11,11…同士は密着すると共に,隣接するカシメ用突起12の凸面15と凹面16をも密着させることができる。しかも,カシメ用突起12の剪断面13,13及びカシメ孔14の寸法精度が高いことから,カシメ用突起12及びカシメ孔14相互の嵌合により,隣接する鉄心要素板11,11相互間の位置精度が向上する。かくして,寸法精度が高く,且つ鉄損の少ない高性能の積層鉄心10を製造することができる。
【0029】
また鉄心要素板11に予備成形突起19,19を押し出し成形する第1パンチ21は,カシメ用突起12における傾斜部12a及び連結部12b間の境界線Lに沿う方向の横幅W1が,第2パンチ23の前記方向の横幅W2より小としたものを使用するとよい。そうすれば,第2パンチ23によりカシメ用突起12を押し出し成形した際,鉄心要素板11には,予備成形突起19,19の痕跡を殆ど残さずに済み,したがって良質のカシメ用突起12付き鉄心要素板11を得ることができる。
【0030】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく,その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば,カシメ用突起12において,平坦な連結部12bを円弧状の連結部12bに置き換えることもできる。
【符号の説明】
【0031】
10・・・・・積層鉄心
11・・・・・鉄心要素板
12・・・・・カシメ用突起
13・・・・・剪断面
14・・・・・カシメ孔
15・・・・・凸面
16・・・・・凹面
19・・・・・予備成形突起
21・・・・・第1パンチ
22・・・・・第2パンチ
L・・・・・・境界線
T1・・・・・鉄心要素板の肉厚
T2・・・・・傾斜部の肉厚
T3・・・・・連結部の肉厚
W1・・・・・第1パンチの横幅
W2・・・・・第2パンチの横幅

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数枚の鉄心要素板(11,11…)を積層してなり,その各鉄心要素板(11,11…)には,互いに反対方向に傾斜して外端を鉄心要素板(11)に一体に連結する一対の傾斜部(12a,12a)及び,これら傾斜部(12a,12a)の内端を相互に連結する連結部(12b)よりなり,表裏面が凸面(15)及び凹面(16)となり,且つ両側面が鉄心要素板(11)から剪断された剪断面(13,13)とされるカシメ用突起(12)と,このカシメ用突起(12)の剪断跡に残り,隣接する鉄心要素板(11)のカシメ用突起(12)が嵌合するカシメ孔(14)とを形成した積層鉄心において,
前記各カシメ用突起(12)では,前記連結部(12b)の肉厚(T3)を鉄心要素板(11)の肉厚(T1)と同じにすると共に,前記一対の傾斜部(12a,12a)の肉厚(T2)を鉄心要素板(11)の肉厚(T1)より小さくすることにより,各鉄心要素板(11)のカシメ用突起(12)を隣接する鉄心要素板(11)のカシメ孔(14)に嵌合した状態で,各カシメ用突起(12)の前記凹面(16)に隣接するカシメ用突起(12)の前記凸面(15)が密着するようにしたことを特徴とする積層鉄心。
【請求項2】
請求項1記載の積層鉄心を製造するに当たり,
鉄心要素板(11)における前記傾斜部(12a,12a)の形成予定箇所に一方向に突出する予備成形突起(12a,12a)を第1パンチ(21)により,該予備成形突起(12a,12a)の肉厚を減じつゝ押し出し成形する工程と,その工程後,第2パンチ(23)により前記予備成形突起(12a,12a)を反転させながら前記カシメ用突起(12)を他方向へ押し出し成形することにより,該カシメ用突起(12)において前記傾斜部(12a,12a)の肉厚(T2)のみを鉄心要素板(11)の肉厚(T1)より小とせしめる工程とを実行することを特徴とする,積層鉄心の製造方法。
【請求項3】
請求項2記載の積層鉄心の製造方法において,
前記予備成形突起(19,19)の押し出し成形は,該予備成形突起(19,19)の全周が鉄心要素板(11)から切断されないように行うことを特徴とする,積層鉄心の製造方法。
【請求項4】
請求項2記載の積層鉄心の製造方法において,
前記第1パンチ(21)として,前記カシメ用突起(12)における傾斜部(12a)及び連結部(12b)間の境界線(L)に沿う方向の横幅(W1)が,前記第2パンチ(23)の前記方向の横幅(W2)より小としたものを使用することを特徴とする,積層鉄心の製造方法。

【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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【公開番号】特開2013−80853(P2013−80853A)
【公開日】平成25年5月2日(2013.5.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−220765(P2011−220765)
【出願日】平成23年10月5日(2011.10.5)
【出願人】(000138521)株式会社ユタカ技研 (134)
【Fターム(参考)】