JP2001230141A - 積層形トランス鉄芯の製造金型及びこれを用いた積層形トランス鉄芯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明はトランスのコアに用いられる薄板積
層形トランス鉄芯の製造金型及びこれを用いた積層形ト
ランス鉄芯に関するものであり、漏洩磁束を抑えた高性
能積層形トランス用鉄芯を生産性良く提供するものであ
る。 【解決手段】 本発明は、プレス位置とプレスオフ位置
に適宜設定可能とした形状の異なる部分を加工する複数
のトリミング加工ポンチ２１と、上記異種の鉄芯の共通
部分をプレスして上記異種の鉄芯を打ち抜くＩ形および
Ｕ形鉄芯打ち抜きポンチ２４，２６，２９と、上記異種
の打ち抜かれた鉄芯を収納・積層・ブロック化する上記
打ち抜きポンチの下型３４とで構成したものであり、形
状の異なる鉄芯を連続して効率よくブロック化できたの
で、従来の生産性を確保した上でより高性能なトランス
用鉄芯の提供を可能としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は主としてトランスの
コアに用いられる積層形トランス鉄芯の製造金型及びこ
れを用いた積層形トランス鉄芯に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】まず、従来の積層形トランス鉄芯及びそ
の製造方法について図４〜図１０により説明する。

【０００３】図４（Ａ）は従来の積層形鉄芯の分解斜視
図であり、図４（Ｂ）は同鉄芯の組み合わせた状態の斜
視図であり、図５は鉄芯のブロック化を説明するための
Ｉ形鉄芯の断面図であり、図６は積層形トランス鉄芯の
形成手順を説明するための打ち抜きレイアウト図であ
り、図７は製造工程を説明するための金型装置の説明図
であり、図８（Ａ）は改良された積層形鉄芯の分解斜視
図であり、図８（Ｂ）は同斜視図であり、図９は同鉄芯
の打ち抜きレイアウト図である。

【０００４】同図によると、従来の積層形トランス鉄芯
は薄板からなるＩ形鉄芯３を積層固着してなるＩ形ブロ
ック１と、薄板からなる一対のＵ形鉄芯４を積層固着し
てなる一対のＵ形ブロック２で構成されていた。

【０００５】そして、上記Ｉ形ブロック１と一対のＵ形
ブロック２はＩ形鉄芯３およびＵ形鉄芯４夫々のカシメ
部５ａ，５ｂで図５に示すようにＶ字形に変形させて下
方に凸部を形成し、これを順次Ｖ字形同士を上下に食い
込ませる事により鉄芯１枚１枚を結合させ積層して重な
り合う鉄芯相互を結合することによってブロックを形成
する構成となっていた。

【０００６】なお、最下層のカシメ部５ａ，５ｂは予め
穴部５ｃとしておくことでブロック毎に分離できるよう
にしていた。

【０００７】次に鉄芯のブロックの生産の流れについて
図６、図７で説明すると、まずステーション１で、薄板
のフープ材料からなる打ち抜き材料８にカシメ部５ａを
カシメ加工ポンチ５ｄで形成し、ステーション２でＩ形
鉄芯打ち抜きポンチ３ａでＩ形鉄芯３を打ち抜く。

【０００８】打ち抜かれたＩ形鉄芯３は単に打ち抜かれ
るだけでなく、下型のＩ形鉄芯３に加圧され順次積層さ
れカシメ部５ａで結合されていく。

【０００９】なお、ステーション３〜７のＵ形鉄芯４も
Ｉ形鉄芯９と同様にカシメ加工ポンチ５ｃ、Ｕ形鉄芯打
ち抜きポンチ４ａでカシメ部５ｂの形成、Ｕ形鉄芯４の
打ち抜きを行い、下型１２の中で結合積層されブロック
化し、更にＩ形鉄芯３をブロック化したＩ形ブロック１
と一対のＵ形鉄芯４をブロック化したＵ形ブロック２を
取り出し、組み合わせ積層形トランス鉄芯を形成するも
のであった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】近年、家電製品の省電
力化、高性能化に伴いトランスにも漏洩磁束等のロスの
少ない高性能なものが要求され、上記鉄芯においてはブ
ロック接合部６からの漏洩磁束が発生しやすくトランス
の高性能化のネックとなっていた。

【００１１】そこで図８（Ａ）（Ｂ）に示す様に、Ｉ形
鉄芯３及びＵ形鉄芯４の両端部の形状を重なり合う上下
の鉄芯で交互に食い違う様な形状にし積層し、これによ
りブロック接合部から発生する漏洩磁束を減少させ性能
向上を図るものが提案されている。

【００１２】しかしこの様な構造の積層形トランス鉄芯
は、図４に示す様なものとは異なり、Ｉ形ブロック、Ｕ
形ブロック共に一枚交互に形状が異なるため上述のよう
に同形状の鉄芯を積層していく従来の製造方法が行えな
いので、図９に示すようにそれぞれ２種類の形状の打ち
抜きポンチ４Ａ，４Ｂ，３Ａ，３Ｂで打ち抜き、打ち抜
いた鉄芯は一枚交互に形状が異なるため下型の中で積層
できないので取り出した後、個々の鉄芯を別工程で積層
結合することとなり、生産性の非常に低いものとなって
しまい、コストも高くならざるを得ず、ブロックの寸法
精度の低下を招く事にもなっていた。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の金型では、少なくとも形状の異なる２種以上
の薄板からなる鉄芯を積層して積層形トランス鉄芯を製
造する順送りの金型であって、外部手段によってプレス
位置とプレスオフ位置に適宜設定可能とした上記形状の
異なる部分を加工する複数のトリミング加工ポンチと、
少なくとも上記異種の鉄芯の共通部分をプレスして上記
異種の鉄芯を打ち抜く打ち抜きポンチと、上記異種の打
ち抜かれた鉄芯を収納し、上記異種の鉄芯を打ち抜きポ
ンチで打ち抜かれた鉄芯と下側の他の鉄芯を加圧して両
者を積層し、積層形鉄芯のブロックを形成する上記打ち
抜きポンチの下型とで構成したことによって形状の異な
る鉄芯を下型の中で積層可能にしてブロック化できたの
で、従来の生産性を確保した上でより高性能なトランス
用鉄芯の提供を可能としたものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載のもの
は、少なくとも形状の異なる２種以上の薄板からなる鉄
芯を積層して積層形トランス鉄芯を製造する順送りの金
型であって、外部手段によってプレス位置とプレスオフ
位置に適宜設定可能とした上記形状の異なる部分を加工
する複数のトリミング加工ポンチと、少なくとも上記異
種の鉄芯の共通部分をプレスして上記異種の鉄芯を打ち
抜く打ち抜きポンチと、上記異種の打ち抜かれた鉄芯を
収納し、上記異種の鉄芯を打ち抜きポンチで打ち抜かれ
た鉄芯と下側の他の鉄芯を加圧して両者を積層し、積層
形鉄芯のブロックを形成する上記打ち抜きポンチの下型
とで構成し、形状の異なる鉄芯を下型の中で積層可能に
してブロック化できたので、従来の生産性を確保した上
でより高性能なトランス用鉄芯の提供を可能としたもの
である。

【００１５】本発明の請求項２に記載のものは、請求項
１の複数の内の一つのトリミング加工ポンチで加工され
た一方の鉄芯の加工部分が他のトリミング加工ポンチ下
に送られた時、他のトリミング加工ポンチをプレスオフ
位置に設定した積層形トランス鉄芯の製造金型であっ
て、生産性を高めることができるものである。

【００１６】本発明の請求項３に記載のものは、請求項
１または請求項２のトリミング加工ポンチがプレスワー
クに同期して作動するカムにより上下動し、プレス位置
とプレスオフ位置に設定するものとしたので、プレスワ
ークの高速運動に追随して極めて生産性の高い金型とし
たものである。

【００１７】本発明の積層形トランス鉄芯の請求項４に
記載のものは、請求項１または請求項２または請求項３
記載の金型により生産されるものであるため、従来のも
のと生産性は遜色なく、しかも漏洩磁束の少ない高性能
なトランスの提供を可能とするものである。

【００１８】以下、本発明の積層形トランス鉄芯の製造
金型の一実施の形態について図１〜図３により説明す
る。

【００１９】（実施の形態１）図１（Ａ）は、本発明の
一実施の形態である積層形トランス鉄芯の製造金型の断
面図、図１（Ｂ）は同要部であるトリミング加工ポンチ
の部分を説明するための図１（Ａ）のＡ−Ａ断面図であ
り、図２は、金型の上型平面図で、図３は打ち抜きレイ
アウト図である。

【００２０】同図によりまずプレス金型の説明を行う
と、２１は上型２０に取り付けられた複数のトリミング
加工ポンチであり、これらはそれぞれエアーシリンダ３
５に取り付けられたトリミング加工ポンチ可動用カム２
２の前後動作によって上下し、上動した時は上型２０が
プレス動作しても打ち抜き材料である薄板１９をプレス
しないプレスオフ位置に設定され、トリミング加工ポン
チ２１が下動した時は薄板１９をプレスするプレス位置
に設定される。

【００２１】即ち、このトリミング加工ポンチ２１のい
ずれかでプレスすることによって、Ｉ形鉄芯およびＵ形
鉄芯夫々の異形部分が形成される。

【００２２】２３，２５，２７はカシメ加工ポンチであ
り、従来技術のカシメ加工ポンチと同様の機能を有する
ものである。

【００２３】２４はＩ形鉄芯打ち抜きポンチであり、Ｉ
形鉄芯の共通部分を打ち抜くことで既にトリミング加工
ポンチ３１（３１はトリミング加工ポンチ２１のＩ形ト
リミング加工ポンチ部分を示す）によって異形部分はプ
レスにより切断されているので、Ｉ形鉄芯は下型３４に
収納され、打ち抜き時に加圧されることでカシメ部分２
３ａにおいて、重なり合った下側の異形のＩ形鉄芯と結
合される。

【００２４】即ち、下型３４に設けられたＩ形鉄芯の収
納部分はいずれのＩ形鉄芯でも収納されるような異形の
Ｉ形鉄芯を重ね合わせた形状のものとなっている。

【００２５】Ｕ形鉄芯打ち抜きポンチ２６，２９も上記
と同様であり、それぞれが対応するＵ型鉄芯の共通部分
を夫々打ち抜き、異形部分はトリミング加工ポンチ３２
（３２はトリミング加工ポンチ２１のＵ形トリミング加
工ポンチ部分を示す）によって既に切断されているの
で、下型３４の夫々の収納部分に重ね合った異形のＵ形
鉄芯相互が結合される。

【００２６】次に図３の打ち抜きレイアウト図により打
ち抜きの流れについて説明し、上述の説明を補足する。

【００２７】なお、ハッチングは打ち抜き部分を示し、
白枠部分は打ち抜かれた状態を示す。２１ａ，２１ｂは
Ｉ形鉄芯のトリミング加工部であり、１ピッチ間隔で異
形部分のトリミングを行う部分である。

【００２８】２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄはＵ形鉄
芯のトリミング加工部であり、異形部分のトリミングを
行う部分である。２２ｅ，２２ｆ，２２ｇ，２２ｈは他
方のＵ形鉄芯のトリミング加工部である。

【００２９】以上のトリミング加工部では同時に上記個
所のトリミング加工を行っているが、金型としては２回
上下動し、２ピッチ分打ち抜き材料である薄板１９を送
っている。

【００３０】つまり、金型の２回のプレス動作の内の１
回でトリミングし、後の１回のプレス動作の時はトリミ
ング加工ポンチ可動用カム２２によってプレスオフ位置
に各ポンチ２１ａ〜２１ｄ、２２ａ〜２２ｈを設定し、
上記各トリミングポンチの一つのトリミング加工ポンチ
で加工された一方の鉄芯の加工部分が他のトリミング加
工ポンチ下に送られた時、他のトリミング加工ポンチを
プレスオフ位置に設定して２重のトリミング加工を防止
し、異種の鉄芯形状の連続的な加工を可能にしている。

【００３１】以上のようにして１ピッチ間隔で形成され
たＩ型鉄芯（例えば図８の３Ｋ）の両端の異形部分は次
の１ピッチの移送によってＩ形鉄芯打ち抜きポンチ２４
の位置に移送され、外形および中央の共通部分が打ち抜
かれ下型３４内に収納される。次の１ピッチの移送後に
は次の他の形状の両端部分を有するＩ形鉄芯（例えば図
８の３Ｎ）が打ち抜かれて下型３４内に収納され、この
時従来技術で説明したように予め形成したカシメ部２３
ａを打ち抜き時に同時に加圧して重ね合わされた異種同
士のＩ形鉄芯（３Ｋ，３Ｎ）が図１の３４Ａで結合さ
れ、図８のＩ形ブロック３が形成される。

【００３２】Ｕ形鉄芯（図８の４Ｋ，４Ｎ）も同様にし
て形成され、異形のものが交互に積み重ねられ順次結合
され、それぞれ下型３４の３４Ｂ，３４Ｃで結合され、
図８の左、右のＵ形ブロック４が形成される。

【００３３】なお、トリミング加工ポンチ可動用カム２
２はエアシリンダ３５によって前後にスライドし、トリ
ミング加工ポンチ２１（２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２
ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２ｇ，２２
ｈ）をプレスオフ位置に移動させている。

【００３４】また、エアシリンダ３５は上型２０のプレ
ス運動を検知する検知装置の指示で電気的に動作するも
のであり、既知の検知装置が利用できる。

【００３５】また、カシメ加工ポンチ２３，２５，２７
も同様の検知装置とエアシリンダと加工ポンチ可動用カ
ムでプレスストロークを変え、テーパをつけたカシメ加
工ポンチとすることで重ねられた鉄芯間の結合が行えな
い穴部形成用のポンチと兼用することができる。

【００３６】以上のように本実施の形態においては、重
なり合う鉄芯相互が異形のものであっても生産性良く生
産できる積層形鉄芯の製造金型の提供を可能とするとと
もに、これを用いた漏洩磁束の少ない高性能の積層形ト
ランスを安価に提供できるものである。

【００３７】なお、上記実施の形態ではＩ形、Ｕ形鉄芯
を一つの薄板１９から製作するものとして説明したが、
各々別の異なる薄板から製作しても良く、必要に応じて
適宜決定できるものである。

【００３８】

【発明の効果】以上の様に本発明は、積層形トランス鉄
芯を製造する順送り金型であって、異形部分の打ち抜き
ポンチのプレス位置とプレスオフ位置をプレスワークに
併せて設定可能としたことで、それぞれ異なった形状の
鉄芯を金型内で連続して積層可能とし、量産性の向上お
よびブロックの寸法精度の向上が図れるものであるとと
もに高性能な積層形トランスを安価に提供できるものと
したものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）本発明の積層形トランス鉄芯の製造金型
の一実施の形態の断面図 （Ｂ）同要部であるトリミング加工ポンチの部分を説明
するための図１（Ａ）のＡ−Ａ断面図

【図２】同鉄芯の金型の上型平面図

【図３】同鉄芯の打ち抜きレイアウト図

【図４】（Ａ）従来の積層形鉄芯の分解斜視図 （Ｂ）同鉄芯の組み合わせた状態の斜視図

【図５】同鉄芯のブロック化を説明するためのＩ形鉄芯
の断面図

【図６】同積層形トランス鉄芯の形成手順を説明するた
めの打ち抜きレイアウト図

【図７】同鉄芯の製造工程を説明するための金型装置の
説明図

【図８】（Ａ）改良された積層形鉄芯の分解斜視図 （Ｂ）同斜視図

【図９】同鉄芯の打ち抜きレイアウト図

【符号の説明】

１９ 薄板 ２０ 上型 ２１ トリミング加工ポンチ ２２ トリミング加工ポンチ可動用カム ２４ Ｉ形鉄芯打ち抜きポンチ ２６，２９ Ｕ形鉄芯打ち抜きポンチ ３４ 下型 ３５ エアーシリンダ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも形状の異なる２種以上の薄板
   からなる鉄芯を積層して積層形トランス鉄芯を製造する
   製造金型であって、外部手段によってプレス位置とプレ
   スオフ位置に適宜設定可能とした上記形状の異なる部分
   を加工する複数のトリミング加工ポンチと、少なくとも
   上記異種の鉄芯の共通部分をプレスして上記異種の鉄芯
   を打ち抜く打ち抜きポンチと、上記異種の打ち抜かれた
   鉄芯を収納し、上記異種の鉄芯を打ち抜きポンチで打ち
   抜かれた鉄芯とその下側の他の鉄芯を加圧して両者を積
   層し、積層形鉄芯のブロックを形成する上記打ち抜きポ
   ンチの下型とで構成される積層形トランス鉄芯の製造金
   型。
2. 【請求項２】 複数の内の一つのトリミング加工ポンチ
   で加工された一方の鉄芯の加工部分が他のトリミング加
   工ポンチ下に送られた時、他のトリミング加工ポンチを
   プレスオフ位置に設定した請求項１記載の積層形トラン
   ス鉄芯の製造金型。
3. 【請求項３】 トリミング加工ポンチがプレスワークに
   同期して作動するカムにより上下動し、プレス位置とプ
   レスオフ位置に設定される請求項１または請求項２記載
   の積層形トランス鉄芯の製造金型。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２または請求項３
   記載の金型により打ち抜かれた薄板からなる鉄芯を積層
   した積層形トランス鉄芯。