专利名称：层叠铁芯及其制造方法
技术领域：
本发明涉及层叠铁芯及其制造方法的改进，所述层叠铁芯是将多张铁芯单元板层叠起来而形成的，在所述各铁芯单元板形成有铆接用突起和铆接孔，所述铆接用突起由一对倾斜部和将这些倾斜部的内端相互连接起来的连接部构成，所述一对倾斜部彼此向相反方向倾斜且外端与铁芯单元板一体地连接，所述铆接用突起的表面和背面形成为凸面和凹面，而且两侧面形成为从铁芯单元板剪断而成的剪断面，所述铆接孔残留于该铆接用突起的剪断痕迹，且与相邻的铁芯单元板的铆接用突起嵌合。所述层叠铁芯用于电动马达、发电机和变压器等的铁芯。
背景技术：
所述层叠铁芯如下述专利文献I和2所公开的那样已被公知。
专利文献1:日本特开平10-80078号公报
专利文献2 日本特开2006-166500号公报
在所述层叠铁芯中，对于各铁芯单元板的铆接用突起，在将铆接用突起形成为与铁芯单元板壁厚相同的情况下，由于凸面的形状比凹面的形状大，因此在层叠了多张铁芯单元板时，在相邻的铁芯单元板彼此之间以及相邻的铆接用突起的相对置的凹面的底部与凸面的顶部之间形成间隙，存在着导致层叠铁芯的铁损增加等性能降低的问题。
因此，在专利文献I和2记载的层叠铁芯中，在各铁芯单元板的一部分形成薄壁部，并在该薄壁部成形铆接用突起，由此使得相邻的铁芯单元板彼此形成为没有间隙的紧贴状态，但是，由于铆接用突起在整体范围形成为薄壁，因此在相邻的铆接用突起的凹面底部和凸面的顶部之间依然存在间隙，层叠铁芯的性能提高并不充分。发明内容
本发明正是鉴于所述情况而完成的，其目的在于提供一种所述层叠铁芯以及其制造方法，使得不仅能够从相邻的铁芯单元板彼此之间排除间隙，而且能够从相邻的铆接用突起的凹面的底部和凸面的顶部之间排除间隙。
为了达成上述目的，本发明为一种层叠铁芯，所述层叠铁芯是将多张铁芯单元板层叠起来而形成的，在所述各铁芯单元板形成有铆接用突起和铆接孔，所述铆接用突起由一对倾斜部和将这些倾斜部的内端相互连接起来的连接部构成，所述一对倾斜部彼此向相反方向倾斜且外端与铁芯单元板一体地连接，所述铆接用突起的表面和背面形成为凸面和凹面，而且所述铆接用突起的两侧面形成为从铁芯单元板剪断而成的剪断面，所述铆接孔残留于该铆接用突起的剪断痕迹，且与相邻的铁芯单元板的铆接用突起嵌合，所述层叠铁芯的第一特征在于，在所述各铆接用突起中，将所述连接部的壁厚形成为与铁芯单元板的壁厚相同，并且将所述一对倾斜部 的壁厚形成为比铁芯单元板的壁厚薄，由此，在各铁芯单元板的铆接用突起与相邻的铁芯单元板的铆接孔嵌合的状态下，各铆接用突起的所述凹面与相邻的铆接用突起的所述凸面紧贴。
此外， 本发明的第二特征在于，在制造第一特征的层叠铁芯时执行如下工序在铁芯单元板中的所述倾斜部的预定形成部位，利用第一冲头一边使该预定形成部位的壁厚减小，一边挤压成形向一个方向突出的预备成形突起的工序；以及在该工序后，利用第二冲头在使所述预备成形突起反转的同时对所述铆接用突起向另一方向挤压成形，由此，使该铆接用突起中，仅所述倾斜部的壁厚比铁芯单元板的壁厚薄的工序。
另外，本发明的第三特征在于，在第二特征的基础上，所述预备成形突起的挤压成形以使该预备成形突起的整周不从铁芯单元板切断的方式进行。
另外，本发明的第四特征在于，在第二特征的基础上，作为所述第一冲头，使用沿所述铆接用突起的倾斜部和连接部之间的交界线的方向的横向宽度比所述第二冲头的所述方向的横向宽度小的冲头。
根据本发明的第一特征，在将多个铁芯单元板以使铆接用突起与铆接孔正对的方式层叠时，正对着的铆接用突起与铆接孔相互嵌合，并且各铆接用突起的连接部的壁厚与铁芯单元板的壁厚相同，并且一对倾斜部的壁厚比铁芯单元板的壁厚薄，由此，不仅能够使相邻的铁芯单元板彼此无间隙地紧贴，而且能够使相邻的铆接用突起的凸面与凹面无间隙地紧贴，能够得到铁损少的高性能的层叠铁芯。
根据本发明的第二特征，由于铆接用突起的倾斜部是使壁厚变薄了的预备成形突起在反转的同时被挤压成形而形成的，因此，能够使倾斜部的壁厚比铁芯单元板的壁厚减少，而将连接倾斜部彼此的连接部的壁厚维持成与铁芯单元板的壁厚相同，能够容易地得到具有第一特征的结构的铆接用突起。而且，在铆接用突起的成形后，不必对该铆接用突起施加任何压溃等的加工，因此能够将剪断面和铆接孔的尺寸精度维持得较高。
根据本发明的第三特征，在预备成形突起的挤压成形时，对预备成形突起的整体作用有拉伸载荷，能够在预备成形突起的整体范围有效地减少壁厚。
根据本发明的第四特征，在利用第二冲头对铆接用突起进行挤压成形时，在铁芯单元板几乎不会残留预备成形突起的痕迹，因而能够得到优质的带铆接用突起的铁芯单元板。
图1是本发明的实施方式涉及的层叠铁芯的纵剖侧视图(沿图2的1-1线的剖视图)。
图2是图1的俯视图。
图3是在铁芯单元板成形预备成形突起的工序说明图(沿图4的3-3线的剖视图)。
图4是沿图3的4-4线的剖视图。
图5是在预备成形突起的成形后，在铁芯单元板成形铆接用突起的工序说明图(沿图6的5-5线的剖视图)。
图6是沿图5的6-6线的剖视图。
具体实施方式
基于附图在下面说明本发明的实施方式。
首先，利用图1和图2对层叠铁芯10的结构进行说明。
层叠铁芯10是将多张铁芯单元板11、11···层叠起来而形成的。在所述铁芯单元板 11形成有铆接用突起12和铆接孔14，所述铆接用突起12的两侧面为从铁芯单元板11剪断而成的剪断面13、13，所述铆接孔14残留于该铆接用突起12的剪断痕迹。
上述铆接用突起12由一对倾斜部12a、12a和连接部12b构成，所述一对倾斜部 12a、12a彼此向相反方向倾斜且外端与铁芯单元板11 一体地连接，所述连接部将这些倾斜部12a、12a的内端相互连接。所述铆接用突起12的表面和背面形成为梯形的凸面15和凹面16，铆接用突起12的所述剪断面13、13与倾斜部12a和连接部12b之间的交界线L正交。
在各铆接用突起12中，将连接部12b的壁厚T3设定为与铁芯单元板11的壁厚Tl 相同，将一对倾斜部12a、12a的壁厚T2设定为比铁芯单元板11的壁厚Tl薄。由此，各铆接用突起12中的梯形的凸面15和凹面16的形状彼此叠合。
因而，当分别形成有上述铆接用突起12的多个铁芯单元板11、11…以使铆接用突起12和铆接孔14正对的方式层叠时，正对着的铆接用突起12与铆接孔14彼此嵌合，不仅相邻的铁芯单元板11、11…彼此无间隙地紧贴，而且相邻的铆接用突起12、12的凸面15与凹面16也无间隙地紧贴。这样，能够得到铁损少的高性能的层叠铁芯10。
接着，对上述层叠铁芯10的制造方法进行说明。
首先，如图3和图4所示，使第一冲头21朝向第一模具20对由第一模具20支承的铁芯单元板11中的所述铆接用突起12的倾斜部12a、12a的预定形成部位进行挤压，从而在所述倾斜部12a、12a的预定形成部位，一边使其壁厚从Tl减小至T2 —边挤压成形向第一模具20侧突出的一对预备成形突起19、19。
此时，各预备成形突起19在其整周范围与铁芯单元板11 一体地相连即可。S卩，使得预备成形突起19的整周不从铁芯单元板11切断。这样的话，在预备成形突起19的挤压成形时，预备成形突起19的整体发生伸长，能够在预备成形突起19的整体范围有效地减小壁厚。
如图5和图6所示，在上述预备成形突起19、19的成形后，利用第二模具22对铁芯单元板11在预备成形突起19、19相反侧的面进行支承，然后通过利用第二冲头23将铁芯单元板11的处于预备成形突起19、19之间的部分向第二模具22侧挤压，从而一边使预备成形突起19、19反转一边使所述铆接用突起12成形，并且将预备成形突起19、19的两侧面从铁芯单元板11剪断而形成剪断面13、13。在该剪断的剪断痕迹残留所述铆接孔14。
这样，铆接用突起12在使壁厚减至T2的预备成形突起19、19反转的同时挤压成形。其结果是，预备成形突起19、19伸长而构成倾斜部12a、12a，因此倾斜部12a、12a的壁厚反映出预备成形突起19、19的壁厚T2。另一方面，对于连接倾斜部12a、12a之间的连接部12b，由于在铆接用突起12的成形时几乎不会发生伸长，因此连接部12b的壁厚T3能够维持与铁芯单元板11的壁厚Tl相等的壁厚。因而，使得铁芯单元板11的梯形的凸面15 与凹面16的形状彼此叠合。
此外，在铆接用突起12的成形后 ，不会对铆接用突起12施加任何压溃等加工，因此能够使剪断面13、13和铆接孔14的尺寸精度维持得较高。
然后，如图1和图2所示，当使铆接用突起12与铆接孔14正对地将多张铁芯单元板11、11…层叠起来时，铆接用突起12与铆接孔14相互嵌合，能够使相邻的铁芯单元板 11、11···彼此紧贴，并且相邻的铆接用突起12的凸面15与凹面16也紧贴。而且，由于铆接用突起12的剪断面13、13和铆接孔14的尺寸精度高，因此通过铆接用突起12和铆接孔14 相互嵌合，能够提高相邻的铁芯单元板11、11彼此之间的位置精度。因而，能够制造尺寸精度高且铁损少的高性能的层叠铁芯10。
此外，对于在铁芯单元板11挤压成形预备成形突起19、19的第一冲头21，使用沿铆接用突起12的倾斜部12a和连接部12b之间的交界线L的方向的横向宽度Wl比第二冲头23的所述方向的横向宽度W2小的冲头即可。这样的话，在利用第二冲头23使铆接用突起12挤压成形时，可在铁芯单元板11几乎不残留预备成形突起19、19的痕迹，因而能够得到优质的带铆接用突起12的铁芯单元板11。
本发明并不限定于上述实施方式， 能够在不脱离其主旨的范围内进行各种设计变更。例如，在铆接用突起12中，也可以将平坦的连接部12b替换为圆弧状的连接部12b。
权利要求
1.一种层叠铁芯，所述层叠铁芯是将多张铁芯单元板(11、11…)层叠起来而形成的，在所述各铁芯单元板(11、11…)形成有铆接用突起(12)和铆接孔(14)，所述铆接用突起(12)由一对倾斜部(12a、12a)和将这些倾斜部(12a、12a)的内端相互连接起来的连接部(12b)构成，所述一对倾斜部(12a、12a)彼此向相反方向倾斜且外端与铁芯单元板(11) 一体地连接，所述铆接用突起(12)的表面和背面形成为凸面(15)和凹面(16)，而且所述铆接用突起(12)的两侧面形成为从铁芯单元板(11)剪断而成的剪断面(13、13)，所述铆接孔(14)残留于该铆接用突起(12)的剪断痕迹，且与相邻的铁芯单元板(11)的铆接用突起(12)嵌合， 该层叠铁芯的特征在于， 在所述各铆接用突起(12)中，将所述连接部(12b)的壁厚(T3)形成为与铁芯单元板(11)的壁厚(Tl)相同，并且将所述一对倾斜部(12a、12a)的壁厚(T2)形成为比铁芯单元板(11)的壁厚(Tl)薄，由此，在各铁芯单元板(11)的铆接用突起(12)与相邻的铁芯单元板(11)的铆接孔(14)嵌合的状态下，各铆接用突起(12)的所述凹面(16)与相邻的铆接用突起(12)的所述凸面(15)紧贴。
2.一种层叠铁芯的制造方法，其特征在于， 在制造权利要求1的层置铁芯时执行如下工序 在铁芯单元板(11)中的所述倾斜部(12a、12a)的预定形成部位，利用第一冲头(21)一边使该预定形成部位的壁厚减小，一边挤压成形向一个方向突出的预备成形突起(19、19)的工序；以及 在该工序后，利用第二冲头(23)在使所述预备成形突起(19、19)反转的同时对所述铆接用突起(12)向另一方向挤压成形，由此，使该铆接用突起(12)中，仅所述倾斜部(12a、12a)的壁厚(T2)比铁芯单元板(11)的壁厚(Tl)薄的工序。
3.根据权利要求2所述的层叠铁芯的制造方法，其特征在于， 所述预备成形突起(19、19)的挤压成形以使该预备成形突起(19、19)的整周不从铁芯单元板(11)切断的方式进行。
4.根据权利要求2所述的层叠铁芯的制造方法，其特征在于， 作为所述第一冲头(21)，使用沿所述铆接用突起(12)的倾斜部(12a)和连接部(12b)之间的交界线(L)的方向的横向宽度(Wl)比所述第二冲头(23)的所述方向的横向宽度(W2)小的冲头。
全文摘要
本发明提供一种层叠铁芯及其制造方法，不仅能够从相邻的铁芯单元板彼此之间排除间隙，还能够从相邻的铆接用突起的凹面的底部与凸面的顶部之间排除间隙。在层叠的多张铁芯单元板(11)形成有铆接用突起(12)，所述铆接用突起(12)由彼此向相反方向倾斜且外端与铁芯单元板(11)一体地连接的一对倾斜部(12a)、和将这些倾斜部的内端相互连接起来的连接部(12b)构成，所述铆接用突起(12)的表面和背面形成为凸面(15)和凹面(16)，在各铆接用突起(12)中，将连接部(12b)的壁厚(T3)设定为与铁芯单元板(11)的壁厚(T1)相同，并且将一对倾斜部(12a)的壁厚(T2)设定为比铁芯单元板(11)的壁厚(T1)薄。
文档编号H01F27/26GK103035374SQ20121002535
公开日2013年4月10日 申请日期2012年2月6日 优先权日2011年10月5日
发明者吉泽俊幸, 内山晃 申请人:株式会社豊技研