本發(fā)明涉及將從厚度0.2mm以下的薄板材沖裁出的多個(gè)鐵芯片層疊而形成的層疊鐵芯及其制造方法以及其所使用的疊鉚形成用沖頭。

背景技術(shù)：

構(gòu)成電動(dòng)機(jī)的層疊鐵芯例如是通過(guò)如下方式制造：使用沖壓生產(chǎn)線，將板厚較薄的電磁鋼板沖裁為預(yù)定的形狀，層疊預(yù)定張數(shù)，通過(guò)疊鉚來(lái)連結(jié)。

作為該疊鉚，已知將電磁鋼板半穿的疊鉚(所謂的平疊鉚)、與電磁鋼板分離并成為斜面的疊鉚(所謂的V疊鉚)。

近年來(lái)，電動(dòng)機(jī)的性能提高，因此，使用板厚更薄的電磁鋼板的層疊鐵芯增加。電磁鋼板的板厚變得越薄，電動(dòng)機(jī)的性能越提高，但是，在此情況下，沖壓下止點(diǎn)的控制變難，變得不能形成平疊鉚，因此，一般利用V疊鉚來(lái)進(jìn)行連結(jié)(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

但是，在板厚為0.2mm以下的薄板材中，難以形成V疊鉚。

其主要原因在于，通常V疊鉚的形成中，底面被鼓出成形而斜面被拉伸，因此，會(huì)從底面發(fā)生裂紋。

另外，在進(jìn)行V疊鉚的情況下，還存在如下問(wèn)題：由于使兩斜面壓入到下層的鐵芯片來(lái)將相鄰的鐵芯片連結(jié)，因此，V疊鉚的形成區(qū)域的周邊會(huì)變形。

因此，為了調(diào)整連結(jié)力，想到在V疊鉚的底面形成狹縫(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本國(guó)日本特開(kāi)平2－264411號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本國(guó)日本特開(kāi)2006－166500號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明欲解決的問(wèn)題

但是，例如，在狹縫的大小為極小的情況下，難以形成狹縫。該現(xiàn)象尤其會(huì)在層疊鐵芯是小型的情況下產(chǎn)生。

本發(fā)明是鑒于該情況而完成的，其目的在于提供一種即使使用厚度0.2mm以下的薄板材，也能夠進(jìn)行牢固的疊鉚層疊的層疊鐵芯及其制造方法以及其所使用的疊鉚形成用沖頭。

用于解決問(wèn)題的方案

基于上述目的的第1發(fā)明的層疊鐵芯是將從厚度0.2mm以下的薄板材沖裁的多個(gè)鐵芯片層疊而形成的層疊鐵芯，

在所述各鐵芯片上形成有疊鉚突起，所述疊鉚突起的一端部與該鐵芯片連續(xù)，其他部分從該鐵芯片分離并向?qū)盈B方向傾斜，在層疊方向相鄰的所述鐵芯片的疊鉚突起嵌合在形成有該疊鉚突起的開(kāi)口部，連結(jié)多個(gè)所述鐵芯片，

所述疊鉚突起成對(duì)，在俯視下具有間隔地對(duì)置配置，而且，該成對(duì)的疊鉚突起的另一端部在相對(duì)面的方向或相遠(yuǎn)離的方向形成。

此處，優(yōu)選的是，所述疊鉚突起的另一端部的形狀在俯視下為圓弧狀。

另外，優(yōu)選的是，所述疊鉚突起的另一端部的頂端抵接于相鄰的所述鐵芯片的所述開(kāi)口部的內(nèi)周面。

并且，優(yōu)選的是，所述鐵芯片在俯視下為コ字狀，所述疊鉚突起的形成位置處的所述鐵芯片的寬度為5mm以上30mm以下。

基于上述目的的第2發(fā)明的層疊鐵芯的制造方法，從厚度0.2mm以下的薄板材沖裁多個(gè)鐵芯片，并將該鐵芯片層疊來(lái)形成層疊鐵芯，所述層疊鐵芯的制造方法具有以下工序：

疊鉚突起形成工序，對(duì)所述薄板材形成疊鉚突起，所述疊鉚突起使一端部與所述薄板材連續(xù)，并使其他部分從所述薄板材分離；

沖裁工序，對(duì)所述薄板材，沖裁所述鐵芯片的輪廓；以及

層疊工序，在所述鐵芯片的形成有所述疊鉚突起的開(kāi)口部，使與該鐵芯片在層疊方向相鄰的所述鐵芯片的所述疊鉚突起嵌合，將多個(gè)所述鐵芯片疊鉚層疊，

在所述疊鉚突起形成工序中，所述疊鉚突起成對(duì)，在俯視下具有間隔地對(duì)置配置，而且，將該成對(duì)的疊鉚突起的另一端部在相對(duì)面的方向或相遠(yuǎn)離的方向形成。

此處，優(yōu)選的是，所述疊鉚突起的另一端部的形狀在俯視下為圓弧狀。

另外，優(yōu)選的是，所述疊鉚突起的另一端部的頂端抵接于相鄰的所述鐵芯片的所述開(kāi)口部的內(nèi)周面。

并且，優(yōu)選的是，所述鐵芯片在俯視下為コ字狀，所述疊鉚突起的形成位置處的所述鐵芯片的寬度為5mm以上30mm以下。

基于上述目的的第3發(fā)明的疊鉚形成用沖頭，為了將從厚度0.2mm以下的薄板材沖裁的多個(gè)鐵芯片疊鉚層疊，在所述薄板材上形成疊鉚突起，所述疊鉚突起的一端部與該薄板材連續(xù)，其他部分從該薄板材分離并向?qū)盈B方向傾斜，所述疊鉚形成用沖頭的特征在于，

所述疊鉚形成用沖頭左右對(duì)稱地設(shè)置有成對(duì)的沖頭部，所述成對(duì)的沖頭部使所述疊鉚突起以在俯視下具有間隔地對(duì)置配置、而且、使該成對(duì)的疊鉚突起以另一端部成為相對(duì)面的方向或相遠(yuǎn)離的方向的方式形成。

發(fā)明效果

本發(fā)明的層疊鐵芯及其制造方法以及其所使用的疊鉚形成用沖頭使連結(jié)多個(gè)鐵芯片的、形成于各鐵芯片的疊鉚突起在俯視下具有間隔地對(duì)置配置，而且，使成對(duì)的疊鉚突起的另一端部在相對(duì)面的方向或相遠(yuǎn)離的方向形成，因此，利用成對(duì)的疊鉚突起的協(xié)同作用，能夠?qū)盈B的多個(gè)鐵芯片沒(méi)有傾斜地牢固地連結(jié)(結(jié)合)。

因此，即使使用厚度0.2mm以下的薄板材，也由于能夠進(jìn)行牢固的疊鉚層疊，因此，能夠提供磁特性優(yōu)異的層疊鐵芯。

另外，在將疊鉚突起的另一端部的形狀設(shè)定為俯視下為圓弧狀的情況下，與設(shè)定為方形狀的情況相比，能夠抑制、進(jìn)而防止其頂端的變形、裂紋，因此，能夠更可靠地實(shí)施多個(gè)鐵芯片的連結(jié)。

而且，在使疊鉚突起的另一端部的頂端抵接于相鄰的鐵芯片的開(kāi)口部的內(nèi)周面的情況下，能夠抑制鐵芯片向半徑方向的偏移，能夠更牢固地連結(jié)鐵芯片。

并且，在鐵芯片在俯視下為コ字狀、且疊鉚突起的形成位置處的鐵芯片的寬度為5～30mm的情況下，層疊鐵芯是小型的，因此，本發(fā)明的效果更顯著。

附圖說(shuō)明

圖1(A)是本發(fā)明的一實(shí)施方式的層疊鐵芯的俯視圖，(B)是(A)的a－a向視剖視圖。

圖2是該層疊鐵芯的制造方法的說(shuō)明圖。

圖3(A)～(E)分別是第1～第5變形例的層疊鐵芯的局部側(cè)剖視圖。

圖4是第6變形例的層疊鐵芯的俯視圖。

圖5是本發(fā)明的一實(shí)施方式的層疊鐵芯的制造方法所使用的疊鉚形成用沖頭的說(shuō)明圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

10：層疊鐵芯、11、12：鐵芯片、13：開(kāi)口部分、14：薄板條材(薄板材)、15、16：疊鉚突起、17、18：疊鉚貫通孔、19、20：開(kāi)口部、21：內(nèi)周面、22～24：鐵芯片、25：層疊鐵芯、30：疊鉚形成用沖頭、31、32：沖頭部、40：導(dǎo)向孔、41：內(nèi)形、42：外形

具體實(shí)施方式

接下來(lái)，參照附圖說(shuō)明將本發(fā)明具體化的實(shí)施方式，以便理解本發(fā)明。

首先，參照?qǐng)D1、圖2，說(shuō)明本發(fā)明的一實(shí)施方式的層疊鐵芯10。

如圖1(A)、(B)所示，層疊鐵芯10在電動(dòng)機(jī)中使用，是將俯視下為凹狀(コ字狀)的多個(gè)鐵芯片11、12層疊而形成的。此外，鐵芯片的形狀不限定于此，能夠根據(jù)所制造的電動(dòng)機(jī)的種類(例如，層疊鐵芯的種類、大小等，以下同樣)來(lái)進(jìn)行各種變更。

在使用該層疊鐵芯10時(shí)，例如，俯視下將4個(gè)層疊鐵芯10配置在假想正方形的各邊的中央，而且，將各層疊鐵芯10以其開(kāi)口部分13朝向假想正方形的中心位置的方式(將對(duì)置的2個(gè)層疊鐵芯10以其開(kāi)口部分13相對(duì)面的方式)配置，但是，不限定于此。

如圖1(A)所示，層疊鐵芯10(鐵芯片11、12)俯視下是其寬度W為5mm以上30mm以下程度的小型的層疊鐵芯，但是，能夠根據(jù)所制造的電動(dòng)機(jī)的種類來(lái)進(jìn)行各種變更。

如圖2所示，構(gòu)成該層疊鐵芯10的鐵芯片11、12是從厚度0.2mm以下的電磁鋼板、非晶形材料等構(gòu)成的薄板條材(薄板材的一個(gè)例子)14沖裁形成的。此外，鐵芯片11、12是從1張薄板條材沖裁的鐵芯片、也可以將薄板條材以多張(例如，2張、以及3張以上)重疊的狀態(tài)沖裁的鐵芯片。

如圖1(A)、(B)所示，層疊鐵芯10的多個(gè)鐵芯片11、12由2組成對(duì)的疊鉚突起15和疊鉚突起16連結(jié)，但是，也能夠在疊鉚突起15、16所進(jìn)行的連結(jié)之上，進(jìn)一步施加利用樹(shù)脂(熱固性樹(shù)脂(例如、環(huán)氧樹(shù)脂)、熱塑性樹(shù)脂)、粘接劑、及焊接的任意1種或2種以上進(jìn)行的連結(jié)。

此外，鐵芯片11是配置在層疊鐵芯10的層疊方向一端部(此處，下端的1張)，形成有疊鉚貫通孔17、18，在除了層疊方向一端部的鐵芯片之外的其他鐵芯片12上形成有上述的疊鉚突起15、16。

疊鉚突起15、16的基端部(一端部)與鐵芯片12連續(xù)，另一部分、即兩側(cè)部及頂端部(另一端部)從鐵芯片12分離并向?qū)盈B方向傾斜(所謂的懸臂疊鉚)。因此，在鐵芯片12上利用疊鉚突起15形成有開(kāi)口部19，利用疊鉚突起16形成有開(kāi)口部20。

該疊鉚突起15、16的形狀為同一形狀，俯視下為長(zhǎng)方形狀，詳細(xì)而言，基端部的形狀俯視下為方形，頂端部的形狀俯視下為圓弧狀。此外，頂端部的形狀也可以是俯視下方形。另外，成對(duì)的疊鉚突起的形狀也可以是不同的形狀。

疊鉚突起15、16以其長(zhǎng)邊方向成為與鐵芯片12的寬度方向正交的方向的方式形成在鐵芯片12上。此處，所謂正交的方向，不僅包含90度，也包含在±10度(優(yōu)選±5度)的范圍內(nèi)傾斜的方向。

該疊鉚突起15、16能夠?qū)⑵溟L(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度w1設(shè)定在例如0.5～2mm(優(yōu)選下限為1.0mm、上限為1.5mm)左右的范圍內(nèi)，另外，能夠?qū)⑴c該方向正交的方向的寬度w2設(shè)定在例如0.2～1mm(優(yōu)選0.7mm以下)左右的范圍內(nèi)，但是，能夠根據(jù)所制造的電動(dòng)機(jī)的種類來(lái)進(jìn)行各種變更。此外，疊鉚突起15、16的寬度w2例如為疊鉚突起15、16的形成位置處的鐵芯片12的寬度W的20～50％(優(yōu)選40％以下)左右。

成對(duì)的疊鉚突起15和疊鉚突起16俯視下具有間隔S地對(duì)置配置，而且，其頂端部在相對(duì)面的方向(基端部相遠(yuǎn)離的方向)形成。

此外，說(shuō)明了將成對(duì)的疊鉚突起15、16使用2組的情況，但是，根據(jù)所制造的電動(dòng)機(jī)的種類，也能夠使用1組或3組以上的多組。

由此，得到成對(duì)的疊鉚突起15、16的協(xié)同作用(競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng))，能夠?qū)⒍鄠€(gè)鐵芯片12沒(méi)有傾斜地牢固地連結(jié)。

此外，成對(duì)的疊鉚突起15、16為了得到上述的作用效果，以通過(guò)各自的長(zhǎng)邊方向的直線位于同一線上的方式配置。但是，在能得到上述的作用效果的范圍內(nèi)，通過(guò)各自的長(zhǎng)邊方向的直線也可以從同一直線上偏離(例如，各直線平行的情況、交叉的情況等)。

另外，成對(duì)的疊鉚突起15、16的間隔S在能夠得到上述的作用效果的范圍內(nèi)，能夠設(shè)定在例如2～10mm左右的范圍，但是，也能夠根據(jù)所制造的電動(dòng)機(jī)的種類來(lái)進(jìn)行各種設(shè)定。

由此，各鐵芯片12中，在疊鉚突起15的包含頂端部的其他部分從鐵芯片12分離并向?qū)盈B方向傾斜、而形成的開(kāi)口部19，從在層疊方向相鄰的鐵芯片12(此處，上側(cè)的鐵芯片12)分離并傾斜的疊鉚突起15的包含頂端部的其他部分嵌合。另外，對(duì)于疊鉚突起16，在包含頂端部的其他部分從鐵芯片12分離并向?qū)盈B方向傾斜、而形成的開(kāi)口部20，從在層疊方向相鄰的鐵芯片12分離并傾斜的疊鉚突起16的包含頂端部的其他部分嵌合。

由此，多個(gè)鐵芯片12被連結(jié)。

此時(shí)，如圖1(B)所示，疊鉚突起15的頂端部向開(kāi)口部19的壓下深度為與鐵芯片12的板厚t相同程度(1張左右)，因此，疊鉚突起15的頂端部的頂端抵接于相鄰的鐵芯片12的開(kāi)口部19的內(nèi)周面21。這一點(diǎn)對(duì)于疊鉚突起16也同樣。

因此，對(duì)于層疊的多個(gè)鐵芯片12，能夠抑制鐵芯片12的半徑向的偏移。

另外，對(duì)于位于層疊方向一端部的鐵芯片11、和與其接觸的鐵芯片12，從鐵芯片12分離并傾斜的疊鉚突起15、16的包含頂端部的其他部分分別嵌合到形成于鐵芯片11的疊鉚貫通孔17、18，從而被連結(jié)。

此外，構(gòu)成層疊鐵芯的鐵芯片的連結(jié)不限定于上述的形態(tài)，例如，也能夠以以下所示的形態(tài)進(jìn)行。此外，對(duì)于同一部件標(biāo)注同一附圖標(biāo)記，省略詳細(xì)的說(shuō)明。

圖3(A)所示的成對(duì)的疊鉚突起15、16在俯視下具有間隔S地對(duì)置配置，并且，在疊鉚突起15、16的頂端部相遠(yuǎn)離的方向(基端部相對(duì)面的方向)形成(即，與上述的圖1(B)所示的疊鉚突起15、16的朝向?yàn)橄喾捶较?。

由此，得到成對(duì)的疊鉚突起15、16的協(xié)同作用，能夠?qū)⒍鄠€(gè)鐵芯片22沒(méi)有傾斜地牢固地連結(jié)。

圖3(B)所示的成對(duì)的疊鉚突起15、16中，在上述的圖1(B)中使疊鉚突起15、16的包含頂端部的其他部分向開(kāi)口部19、20的壓下深度為鐵芯片12的板厚t的2張左右。因此，在層疊鐵芯的層疊方向一端部配置的鐵芯片11的張數(shù)為2張(與下壓深度相對(duì)應(yīng))。

在此情況下，疊鉚突起15的頂端部的頂端不會(huì)與相鄰的鐵芯片12的開(kāi)口部19的內(nèi)周面21抵接(疊鉚突起16也同樣)。因此，多個(gè)鐵芯片12的連結(jié)強(qiáng)度與圖1(A)、(B)所示的成對(duì)的疊鉚突起15、16的情況相比略差，但是，是沒(méi)有問(wèn)題的程度。

圖3(C)所示的成對(duì)的疊鉚突起15、16中，在交替層疊的鐵芯片23、24中的、一個(gè)鐵芯片23上形成有疊鉚突起15，在另一個(gè)鐵芯片24上形成有疊鉚突起16。此外，在一個(gè)鐵芯片23上形成有供疊鉚突起16嵌合的開(kāi)口部20，在另一個(gè)鐵芯片24上形成有供疊鉚突起15嵌合的開(kāi)口部19。

圖3(D)中，將圖3(C)所示的鐵芯片23和鐵芯片24分別以3張為1組交替地層疊，另外，圖3(E)中，將圖3(C)所示的鐵芯片23和鐵芯片24分別以6張為1組交替地層疊。因此，在圖3(D)、(E)中，分別使在層疊鐵芯的層疊方向一端部配置的鐵芯片11的張數(shù)為3張和6張。

圖4所示的層疊鐵芯25中，將圖1(A)所示的2個(gè)疊鉚突起15的形成位置變更，并將其作為1組的成對(duì)的疊鉚突起15、15(疊鉚突起15、15的頂端部相遠(yuǎn)離的方向(基端部相對(duì)面的方向))。

如果層疊鐵芯得到必要的連結(jié)強(qiáng)度，則不需要如上所述，將成對(duì)的疊鉚突起15、15作為1組，并使其他疊鉚突起成對(duì)地使用。

接下來(lái)，參照?qǐng)D2、圖5，說(shuō)明本發(fā)明的一實(shí)施方式的層疊鐵芯的制造方法所使用的疊鉚形成用沖頭30。

疊鉚形成用沖頭30左右對(duì)稱地設(shè)置有在薄板條材14上形成疊鉚突起15、16的成對(duì)的沖頭部31、32。該沖頭部31、32為棒狀，其平截面形狀與俯視的疊鉚突起15、16相同。

此外，沖頭部31、32以形成的疊鉚突起的數(shù)量對(duì)應(yīng)的個(gè)數(shù)安裝于模具。

接下來(lái)，參照?qǐng)D1～圖3說(shuō)明本發(fā)明的一實(shí)施方式的層疊鐵芯的制造方法。

層疊鐵芯的制造方法是如下方法：使用模具(未圖示)，從厚度0.2mm以下的薄板條材14沖裁多個(gè)鐵芯片11、12，將該鐵芯片11、12層疊而形成，具有導(dǎo)向孔及內(nèi)形的形成工序、疊鉚貫通孔形成工序、疊鉚突起形成工序、外形的形成工序、及層疊工序。此外，內(nèi)形和外形的形成是沖裁工序。另外，在各工序中分別配置模具，進(jìn)行預(yù)定的沖裁和疊鉚層疊。

以下，詳細(xì)說(shuō)明。

(導(dǎo)向孔及內(nèi)形的形成工序)

對(duì)薄板條材14進(jìn)行導(dǎo)向孔40的沖裁、和內(nèi)形41的沖裁。

由此，形成要形成的鐵芯片11、12的內(nèi)側(cè)輪廓。

(疊鉚貫通孔形成工序)

對(duì)薄板條材14的形成鐵芯片11的區(qū)域進(jìn)行疊鉚貫通孔17、18的沖裁。

此外，對(duì)薄板條材14的形成鐵芯片12的區(qū)域不進(jìn)行沖裁。

(疊鉚突起形成工序)

對(duì)薄板條材14的形成鐵芯片12的區(qū)域，形成使基端部與薄板條材14連續(xù)、且使包含頂端部的其他部分從薄板條材14分離的疊鉚突起15、16。

此處，使用上述的疊鉚形成用沖頭30，將上述的成對(duì)的疊鉚突起15、16以在俯視下具有間隔地對(duì)置的方式、且以成對(duì)的疊鉚突起15、16的頂端部成為相對(duì)面的方向(在圖3(A)中是相遠(yuǎn)離的方向)的方式形成。

(外形的形成工序)

對(duì)薄板條材14的形成各鐵芯片11、12的區(qū)域進(jìn)行外形42的沖裁。

由此，形成要形成的鐵芯片11、12的外側(cè)輪廓。

(層疊工序)

在形成有疊鉚貫通孔17、18的鐵芯片11之上，依次疊鉚層疊多個(gè)鐵芯片12。

此時(shí)，通過(guò)對(duì)形成在鐵芯片12上的疊鉚突起15的包含頂端部的其他部分進(jìn)行按壓，從而其他部分沿層疊方向嵌合到相鄰的鐵芯片12的形成有疊鉚突起15的開(kāi)口部19(最初是疊鉚貫通孔17)(疊鉚突起16也同樣)。

由此，相鄰的鐵芯片11、12彼此、鐵芯片12、12彼此被連結(jié)，得到層疊鐵芯10。

如以上所述，通過(guò)使用本發(fā)明的層疊鐵芯及其制造方法以及其所使用的疊鉚形成用沖頭，從而即使使用厚度0.2mm以下的薄板材也能夠進(jìn)行牢固的疊鉚層疊。

此外，也可以在外形的形成工序中進(jìn)行上述的內(nèi)形的形成工序，在疊鉚貫通孔形成工序中進(jìn)行上述的導(dǎo)向孔的形成工序。由此，能夠縮短制造工序的。

以上，參照實(shí)施方式說(shuō)明了本發(fā)明，但是，本發(fā)明不受上述的實(shí)施方式所記載的構(gòu)成的任何限定，還包含在權(quán)利要求書(shū)所記載的實(shí)現(xiàn)的范圍內(nèi)可想到的其他實(shí)施方式、變形例。例如，將上述的各實(shí)施方式、變形例的一部分或全部組合來(lái)構(gòu)成本發(fā)明的層疊鐵芯及其制造方法以及其所使用的疊鉚形成用沖頭的情況也包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。

例如，在上述實(shí)施方式中，薄板條材的厚度為0.2mm以下，但是，通過(guò)設(shè)定為0.15mm以下，進(jìn)一步設(shè)定為0.10mm以下，從而本發(fā)明的效果變得更顯著。此外，關(guān)于厚度的下限值，沒(méi)有特別限定，但是，現(xiàn)實(shí)的是0.05mm左右。