层叠铁芯及其制造方法以及其所使用的叠铆形成用冲头与流程

本发明涉及将从厚度0.2mm以下的薄板材冲裁出的多个铁芯片层叠而形成的层叠铁芯及其制造方法以及其所使用的叠铆形成用冲头。

背景技术：

构成电动机的层叠铁芯例如是通过如下方式制造：使用冲压生产线，将板厚较薄的电磁钢板冲裁为预定的形状，层叠预定张数，通过叠铆来连结。

作为该叠铆，已知将电磁钢板半穿的叠铆(所谓的平叠铆)、与电磁钢板分离并成为斜面的叠铆(所谓的V叠铆)。

近年来，电动机的性能提高，因此，使用板厚更薄的电磁钢板的层叠铁芯增加。电磁钢板的板厚变得越薄，电动机的性能越提高，但是，在此情况下，冲压下止点的控制变难，变得不能形成平叠铆，因此，一般利用V叠铆来进行连结(例如，参照专利文献1)。

但是，在板厚为0.2mm以下的薄板材中，难以形成V叠铆。

其主要原因在于，通常V叠铆的形成中，底面被鼓出成形而斜面被拉伸，因此，会从底面发生裂纹。

另外，在进行V叠铆的情况下，还存在如下问题：由于使两斜面压入到下层的铁芯片来将相邻的铁芯片连结，因此，V叠铆的形成区域的周边会变形。

因此，为了调整连结力，想到在V叠铆的底面形成狭缝(例如，参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国日本特开平2－264411号公报

专利文献2：日本国日本特开2006－166500号公报

技术实现要素：

本发明欲解决的问题

但是，例如，在狭缝的大小为极小的情况下，难以形成狭缝。该现象尤其会在层叠铁芯是小型的情况下产生。

本发明是鉴于该情况而完成的，其目的在于提供一种即使使用厚度0.2mm以下的薄板材，也能够进行牢固的叠铆层叠的层叠铁芯及其制造方法以及其所使用的叠铆形成用冲头。

用于解决问题的方案

基于上述目的的第1发明的层叠铁芯是将从厚度0.2mm以下的薄板材冲裁的多个铁芯片层叠而形成的层叠铁芯，

在所述各铁芯片上形成有叠铆突起，所述叠铆突起的一端部与该铁芯片连续，其他部分从该铁芯片分离并向层叠方向倾斜，在层叠方向相邻的所述铁芯片的叠铆突起嵌合在形成有该叠铆突起的开口部，连结多个所述铁芯片，

所述叠铆突起成对，在俯视下具有间隔地对置配置，而且，该成对的叠铆突起的另一端部在相对面的方向或相远离的方向形成。

此处，优选的是，所述叠铆突起的另一端部的形状在俯视下为圆弧状。

另外，优选的是，所述叠铆突起的另一端部的顶端抵接于相邻的所述铁芯片的所述开口部的内周面。

并且，优选的是，所述铁芯片在俯视下为コ字状，所述叠铆突起的形成位置处的所述铁芯片的宽度为5mm以上30mm以下。

基于上述目的的第2发明的层叠铁芯的制造方法，从厚度0.2mm以下的薄板材冲裁多个铁芯片，并将该铁芯片层叠来形成层叠铁芯，所述层叠铁芯的制造方法具有以下工序：

叠铆突起形成工序，对所述薄板材形成叠铆突起，所述叠铆突起使一端部与所述薄板材连续，并使其他部分从所述薄板材分离；

冲裁工序，对所述薄板材，冲裁所述铁芯片的轮廓；以及

层叠工序，在所述铁芯片的形成有所述叠铆突起的开口部，使与该铁芯片在层叠方向相邻的所述铁芯片的所述叠铆突起嵌合，将多个所述铁芯片叠铆层叠，

在所述叠铆突起形成工序中，所述叠铆突起成对，在俯视下具有间隔地对置配置，而且，将该成对的叠铆突起的另一端部在相对面的方向或相远离的方向形成。

此处，优选的是，所述叠铆突起的另一端部的形状在俯视下为圆弧状。

另外，优选的是，所述叠铆突起的另一端部的顶端抵接于相邻的所述铁芯片的所述开口部的内周面。

并且，优选的是，所述铁芯片在俯视下为コ字状，所述叠铆突起的形成位置处的所述铁芯片的宽度为5mm以上30mm以下。

基于上述目的的第3发明的叠铆形成用冲头，为了将从厚度0.2mm以下的薄板材冲裁的多个铁芯片叠铆层叠，在所述薄板材上形成叠铆突起，所述叠铆突起的一端部与该薄板材连续，其他部分从该薄板材分离并向层叠方向倾斜，所述叠铆形成用冲头的特征在于，

所述叠铆形成用冲头左右对称地设置有成对的冲头部，所述成对的冲头部使所述叠铆突起以在俯视下具有间隔地对置配置、而且、使该成对的叠铆突起以另一端部成为相对面的方向或相远离的方向的方式形成。

发明效果

本发明的层叠铁芯及其制造方法以及其所使用的叠铆形成用冲头使连结多个铁芯片的、形成于各铁芯片的叠铆突起在俯视下具有间隔地对置配置，而且，使成对的叠铆突起的另一端部在相对面的方向或相远离的方向形成，因此，利用成对的叠铆突起的协同作用，能够将层叠的多个铁芯片没有倾斜地牢固地连结(结合)。

因此，即使使用厚度0.2mm以下的薄板材，也由于能够进行牢固的叠铆层叠，因此，能够提供磁特性优异的层叠铁芯。

另外，在将叠铆突起的另一端部的形状设定为俯视下为圆弧状的情况下，与设定为方形状的情况相比，能够抑制、进而防止其顶端的变形、裂纹，因此，能够更可靠地实施多个铁芯片的连结。

而且，在使叠铆突起的另一端部的顶端抵接于相邻的铁芯片的开口部的内周面的情况下，能够抑制铁芯片向半径方向的偏移，能够更牢固地连结铁芯片。

并且，在铁芯片在俯视下为コ字状、且叠铆突起的形成位置处的铁芯片的宽度为5～30mm的情况下，层叠铁芯是小型的，因此，本发明的效果更显著。

附图说明

图1(A)是本发明的一实施方式的层叠铁芯的俯视图，(B)是(A)的a－a向视剖视图。

图2是该层叠铁芯的制造方法的说明图。

图3(A)～(E)分别是第1～第5变形例的层叠铁芯的局部侧剖视图。

图4是第6变形例的层叠铁芯的俯视图。

图5是本发明的一实施方式的层叠铁芯的制造方法所使用的叠铆形成用冲头的说明图。

附图标记说明

10：层叠铁芯、11、12：铁芯片、13：开口部分、14：薄板条材(薄板材)、15、16：叠铆突起、17、18：叠铆贯通孔、19、20：开口部、21：内周面、22～24：铁芯片、25：层叠铁芯、30：叠铆形成用冲头、31、32：冲头部、40：导向孔、41：内形、42：外形

具体实施方式

接下来，参照附图说明将本发明具体化的实施方式，以便理解本发明。

首先，参照图1、图2，说明本发明的一实施方式的层叠铁芯10。

如图1(A)、(B)所示，层叠铁芯10在电动机中使用，是将俯视下为凹状(コ字状)的多个铁芯片11、12层叠而形成的。此外，铁芯片的形状不限定于此，能够根据所制造的电动机的种类(例如，层叠铁芯的种类、大小等，以下同样)来进行各种变更。

在使用该层叠铁芯10时，例如，俯视下将4个层叠铁芯10配置在假想正方形的各边的中央，而且，将各层叠铁芯10以其开口部分13朝向假想正方形的中心位置的方式(将对置的2个层叠铁芯10以其开口部分13相对面的方式)配置，但是，不限定于此。

如图1(A)所示，层叠铁芯10(铁芯片11、12)俯视下是其宽度W为5mm以上30mm以下程度的小型的层叠铁芯，但是，能够根据所制造的电动机的种类来进行各种变更。

如图2所示，构成该层叠铁芯10的铁芯片11、12是从厚度0.2mm以下的电磁钢板、非晶形材料等构成的薄板条材(薄板材的一个例子)14冲裁形成的。此外，铁芯片11、12是从1张薄板条材冲裁的铁芯片、也可以将薄板条材以多张(例如，2张、以及3张以上)重叠的状态冲裁的铁芯片。

如图1(A)、(B)所示，层叠铁芯10的多个铁芯片11、12由2组成对的叠铆突起15和叠铆突起16连结，但是，也能够在叠铆突起15、16所进行的连结之上，进一步施加利用树脂(热固性树脂(例如、环氧树脂)、热塑性树脂)、粘接剂、及焊接的任意1种或2种以上进行的连结。

此外，铁芯片11是配置在层叠铁芯10的层叠方向一端部(此处，下端的1张)，形成有叠铆贯通孔17、18，在除了层叠方向一端部的铁芯片之外的其他铁芯片12上形成有上述的叠铆突起15、16。

叠铆突起15、16的基端部(一端部)与铁芯片12连续，另一部分、即两侧部及顶端部(另一端部)从铁芯片12分离并向层叠方向倾斜(所谓的悬臂叠铆)。因此，在铁芯片12上利用叠铆突起15形成有开口部19，利用叠铆突起16形成有开口部20。

该叠铆突起15、16的形状为同一形状，俯视下为长方形状，详细而言，基端部的形状俯视下为方形，顶端部的形状俯视下为圆弧状。此外，顶端部的形状也可以是俯视下方形。另外，成对的叠铆突起的形状也可以是不同的形状。

叠铆突起15、16以其长边方向成为与铁芯片12的宽度方向正交的方向的方式形成在铁芯片12上。此处，所谓正交的方向，不仅包含90度，也包含在±10度(优选±5度)的范围内倾斜的方向。

该叠铆突起15、16能够将其长边方向的长度w1设定在例如0.5～2mm(优选下限为1.0mm、上限为1.5mm)左右的范围内，另外，能够将与该方向正交的方向的宽度w2设定在例如0.2～1mm(优选0.7mm以下)左右的范围内，但是，能够根据所制造的电动机的种类来进行各种变更。此外，叠铆突起15、16的宽度w2例如为叠铆突起15、16的形成位置处的铁芯片12的宽度W的20～50％(优选40％以下)左右。

成对的叠铆突起15和叠铆突起16俯视下具有间隔S地对置配置，而且，其顶端部在相对面的方向(基端部相远离的方向)形成。

此外，说明了将成对的叠铆突起15、16使用2组的情况，但是，根据所制造的电动机的种类，也能够使用1组或3组以上的多组。

由此，得到成对的叠铆突起15、16的协同作用(竞争效应)，能够将多个铁芯片12没有倾斜地牢固地连结。

此外，成对的叠铆突起15、16为了得到上述的作用效果，以通过各自的长边方向的直线位于同一线上的方式配置。但是，在能得到上述的作用效果的范围内，通过各自的长边方向的直线也可以从同一直线上偏离(例如，各直线平行的情况、交叉的情况等)。

另外，成对的叠铆突起15、16的间隔S在能够得到上述的作用效果的范围内，能够设定在例如2～10mm左右的范围，但是，也能够根据所制造的电动机的种类来进行各种设定。

由此，各铁芯片12中，在叠铆突起15的包含顶端部的其他部分从铁芯片12分离并向层叠方向倾斜、而形成的开口部19，从在层叠方向相邻的铁芯片12(此处，上侧的铁芯片12)分离并倾斜的叠铆突起15的包含顶端部的其他部分嵌合。另外，对于叠铆突起16，在包含顶端部的其他部分从铁芯片12分离并向层叠方向倾斜、而形成的开口部20，从在层叠方向相邻的铁芯片12分离并倾斜的叠铆突起16的包含顶端部的其他部分嵌合。

由此，多个铁芯片12被连结。

此时，如图1(B)所示，叠铆突起15的顶端部向开口部19的压下深度为与铁芯片12的板厚t相同程度(1张左右)，因此，叠铆突起15的顶端部的顶端抵接于相邻的铁芯片12的开口部19的内周面21。这一点对于叠铆突起16也同样。

因此，对于层叠的多个铁芯片12，能够抑制铁芯片12的半径向的偏移。

另外，对于位于层叠方向一端部的铁芯片11、和与其接触的铁芯片12，从铁芯片12分离并倾斜的叠铆突起15、16的包含顶端部的其他部分分别嵌合到形成于铁芯片11的叠铆贯通孔17、18，从而被连结。

此外，构成层叠铁芯的铁芯片的连结不限定于上述的形态，例如，也能够以以下所示的形态进行。此外，对于同一部件标注同一附图标记，省略详细的说明。

图3(A)所示的成对的叠铆突起15、16在俯视下具有间隔S地对置配置，并且，在叠铆突起15、16的顶端部相远离的方向(基端部相对面的方向)形成(即，与上述的图1(B)所示的叠铆突起15、16的朝向为相反方向)。

由此，得到成对的叠铆突起15、16的协同作用，能够将多个铁芯片22没有倾斜地牢固地连结。

图3(B)所示的成对的叠铆突起15、16中，在上述的图1(B)中使叠铆突起15、16的包含顶端部的其他部分向开口部19、20的压下深度为铁芯片12的板厚t的2张左右。因此，在层叠铁芯的层叠方向一端部配置的铁芯片11的张数为2张(与下压深度相对应)。

在此情况下，叠铆突起15的顶端部的顶端不会与相邻的铁芯片12的开口部19的内周面21抵接(叠铆突起16也同样)。因此，多个铁芯片12的连结强度与图1(A)、(B)所示的成对的叠铆突起15、16的情况相比略差，但是，是没有问题的程度。

图3(C)所示的成对的叠铆突起15、16中，在交替层叠的铁芯片23、24中的、一个铁芯片23上形成有叠铆突起15，在另一个铁芯片24上形成有叠铆突起16。此外，在一个铁芯片23上形成有供叠铆突起16嵌合的开口部20，在另一个铁芯片24上形成有供叠铆突起15嵌合的开口部19。

图3(D)中，将图3(C)所示的铁芯片23和铁芯片24分别以3张为1组交替地层叠，另外，图3(E)中，将图3(C)所示的铁芯片23和铁芯片24分别以6张为1组交替地层叠。因此，在图3(D)、(E)中，分别使在层叠铁芯的层叠方向一端部配置的铁芯片11的张数为3张和6张。

图4所示的层叠铁芯25中，将图1(A)所示的2个叠铆突起15的形成位置变更，并将其作为1组的成对的叠铆突起15、15(叠铆突起15、15的顶端部相远离的方向(基端部相对面的方向))。

如果层叠铁芯得到必要的连结强度，则不需要如上所述，将成对的叠铆突起15、15作为1组，并使其他叠铆突起成对地使用。

接下来，参照图2、图5，说明本发明的一实施方式的层叠铁芯的制造方法所使用的叠铆形成用冲头30。

叠铆形成用冲头30左右对称地设置有在薄板条材14上形成叠铆突起15、16的成对的冲头部31、32。该冲头部31、32为棒状，其平截面形状与俯视的叠铆突起15、16相同。

此外，冲头部31、32以形成的叠铆突起的数量对应的个数安装于模具。

接下来，参照图1～图3说明本发明的一实施方式的层叠铁芯的制造方法。

层叠铁芯的制造方法是如下方法：使用模具(未图示)，从厚度0.2mm以下的薄板条材14冲裁多个铁芯片11、12，将该铁芯片11、12层叠而形成，具有导向孔及内形的形成工序、叠铆贯通孔形成工序、叠铆突起形成工序、外形的形成工序、及层叠工序。此外，内形和外形的形成是冲裁工序。另外，在各工序中分别配置模具，进行预定的冲裁和叠铆层叠。

以下，详细说明。

(导向孔及内形的形成工序)

对薄板条材14进行导向孔40的冲裁、和内形41的冲裁。

由此，形成要形成的铁芯片11、12的内侧轮廓。

(叠铆贯通孔形成工序)

对薄板条材14的形成铁芯片11的区域进行叠铆贯通孔17、18的冲裁。

此外，对薄板条材14的形成铁芯片12的区域不进行冲裁。

(叠铆突起形成工序)

对薄板条材14的形成铁芯片12的区域，形成使基端部与薄板条材14连续、且使包含顶端部的其他部分从薄板条材14分离的叠铆突起15、16。

此处，使用上述的叠铆形成用冲头30，将上述的成对的叠铆突起15、16以在俯视下具有间隔地对置的方式、且以成对的叠铆突起15、16的顶端部成为相对面的方向(在图3(A)中是相远离的方向)的方式形成。

(外形的形成工序)

对薄板条材14的形成各铁芯片11、12的区域进行外形42的冲裁。

由此，形成要形成的铁芯片11、12的外侧轮廓。

(层叠工序)

在形成有叠铆贯通孔17、18的铁芯片11之上，依次叠铆层叠多个铁芯片12。

此时，通过对形成在铁芯片12上的叠铆突起15的包含顶端部的其他部分进行按压，从而其他部分沿层叠方向嵌合到相邻的铁芯片12的形成有叠铆突起15的开口部19(最初是叠铆贯通孔17)(叠铆突起16也同样)。

由此，相邻的铁芯片11、12彼此、铁芯片12、12彼此被连结，得到层叠铁芯10。

如以上所述，通过使用本发明的层叠铁芯及其制造方法以及其所使用的叠铆形成用冲头，从而即使使用厚度0.2mm以下的薄板材也能够进行牢固的叠铆层叠。

此外，也可以在外形的形成工序中进行上述的内形的形成工序，在叠铆贯通孔形成工序中进行上述的导向孔的形成工序。由此，能够缩短制造工序的。

以上，参照实施方式说明了本发明，但是，本发明不受上述的实施方式所记载的构成的任何限定，还包含在权利要求书所记载的实现的范围内可想到的其他实施方式、变形例。例如，将上述的各实施方式、变形例的一部分或全部组合来构成本发明的层叠铁芯及其制造方法以及其所使用的叠铆形成用冲头的情况也包含在本发明的保护范围中。

例如，在上述实施方式中，薄板条材的厚度为0.2mm以下，但是，通过设定为0.15mm以下，进一步设定为0.10mm以下，从而本发明的效果变得更显著。此外，关于厚度的下限值，没有特别限定，但是，现实的是0.05mm左右。