JP2002027712A - 積層鉄心の製造方法及び装置 - Google Patents
積層鉄心の製造方法及び装置Info
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Abstract
しめ用突起部を除去するために必要な力(除去力)を小
さく押さえることが可能であると共に、生産性の高い製
造が可能な積層鉄心の製造方法及び装置を提供する。 【解決手段】 各鉄心薄板14内で同心円上に沿って複
数個を配置する例えばスロットなどの同種の打抜き部形
成個所に対して、本来の打抜き形状による打抜き部(ス
ロット)13の他に、打抜き容易なかしめ用突起部15
を一部に設け、かしめ用突起部15を積層鉄心11中に
分散状態で配置して打抜き部13(スロット)との間で
仮固着手段を構成し、上下に隣接する各鉄心薄板14を
相互にかしめ結合して積層した後に、かしめ用突起部1
5を除去して本来の打抜き形状による打抜き部(スロッ
ト)13を形成する。
Description
抜き落とした所定枚数の鉄心薄板を、各鉄心薄板に設け
た仮固着手段を介して積層かしめ工程で相互にかしめ結
合して一体に連結した後に、所期の目的を果たした仮固
着手段を本固着する前に打ち抜き除去するようにした積
層鉄心を対象とする積層鉄心の製造方法及び装置であっ
て、例えば自動車用DCモータ等の積層コア付モータの
製造に利用すると好適である。
が先に提案して特開平6−165447号公報及び特開
平7−336963号公報に開示されているように、上
下に隣接した各鉄心薄板を相互にかしめ結合するため
に、ダボクランプやレーザクランプなどを仮固着手段と
して用いて積層した後に、本固着する際には所期の目的
を達して不要となった仮固着手段を打抜き除去する製造
方法が採られている。
ボクランプやレーザクランプなどを用いた仮固着手段に
対する除去押圧力を少なくするために、除去部をフープ
材にプッシュバックする際の締め代や、かしめ部周辺の
膨らみを吸収するための逃がしの工夫などが必要である
ことから、高度な金型設計技術が求められると共に、金
型構造が複雑化したり高価格化する恐れがあった。
の仮固着手段が完全に除去されずに残余していると、モ
ータその他の積層鉄心製品の性能を低下させる恐れもあ
ることなど、改善を必要とする課題が残されていた。
を解決するために、先に提案した発明における仮固着手
段に対して改良を加え、特にダボクランプやレーザ溶接
などを用いないで仮固着するものであり、不要となった
かしめ用突起部を抜き落として除去するために必要な力
(除去力)を小さく押さえることが可能であると共に、
生産性の高い製造が可能な積層鉄心の製造方法及び装置
を提供する。
製造方法では、各鉄心薄板内で同心円上に沿って複数個
を配置する同種の打抜き部形成個所に対して、本来の打
抜き形状による打抜き部の他に、打抜き容易なかしめ用
突起部を一部に設け、当該かしめ用突起部を積層鉄心中
に分散状態で配置して打抜き部との間で仮固着手段を構
成し、上下に隣接する各鉄心薄板を相互にかしめ結合し
て積層した後に、前記かしめ用突起部を除去して本来の
打抜き形状による打抜き部を形成する。
ある打抜き部形成個所のうちの一部を打抜き容易なかし
め用突起部にすると共に、当該かしめ用突起部を積層鉄
心中に分散状態で配置しているので、均一な仮固着が可
能であって且つ積層後におけるかしめ用突起部は小さな
除去力によって容易に切り離すことが可能である。
レーザ溶接などを用いた仮固着手段に比べて、高度な金
型設計技術が不要であり、金型が構造が複雑化して高価
格化を招く恐れや、かしめ用突起部が残余して積層製品
の性能を低下させる恐れも解消し、生産性が高く高品質
な積層製品の提供に寄与する。
抜き部は、回転子のスロット又は風穴であり、前記かし
め用突起部は、当該スロット又は風穴を半抜き状態或い
はプッシュバックさせて形成する形態を採ることができ
る。
鉄心薄板内で同心円上に沿って多数が均一に配列されて
いるので、前記かしめ用突起部を設けるのには好適であ
り、かしめ用突起部を半抜き状態或いはプッシュバック
させて形成することと相俟って、均一な仮固着と積層後
におけるかしめ用突起部の切り離しを容易にする。
て所定角度ずつ回転させて積層し、前記かしめ用突起部
を積層鉄心中に均等な分散状態で配置した形態を採るこ
とができる。
が可能であると共に、積層後におけるかしめ用突起部の
切り離しは一段と小さな除去力によって可能である。
は、積層鉄心を製造する順送り金型装置には、各鉄心薄
板内で同心円上に沿って複数個を配置する同種の打抜き
部形成個所に対して、本来の打抜き形状による打抜き部
の他に、打抜き容易なかしめ用突起部を一部に形成する
打抜き加工手段を設けると共に、プレス作動に連動させ
て積層ダイを所定角度ずつ回転させ、抜き落とされた各
鉄心薄板のかしめ用突起部を同心円上に沿って均等な分
散状態で積層させる回転駆動手段を設けた。
装置の打抜き部形成工程における打抜きパンチ機構に対
して、前記かしめ用突起部を形成する打抜き加工手段付
加すると共に、外径打抜き及び積層かしめ工程における
積層ダイに対して、各鉄心薄板のかしめ用突起部をシフ
トさせながら積層する回転駆動手段を設けることで、既
存の順送り金型装置に僅かな改良を加えるだけで容易且
つ安価に実施することができる。
抜き加工手段は、回転子のスロット又は風穴の打抜き工
程に設け、本来の打抜き形状であるスロット又は風穴に
よる打抜き部と一部のかしめ用突起部とを選択的に加工
処理する打抜き機構を備えた形態を採ることができる。
程又は風穴打抜き工程中でかしめ用突起部の加工処理を
同時に行うことができので、作業能率を向上させること
ができると共に、スロット又は風穴による打抜き部とか
しめ用突起部との選択的な加工処理は、打抜きパンチの
突出する長さを制御することなどによって可能であるこ
とから、容易且つ安価に達成することができる。
抜き加工手段は、前記打抜き部の打抜き加工手段を回転
子のスロット又は風穴の打抜き工程に設けると共に、前
記かしめ用突起部の打抜き加工手段を別工程に設ける形
態を採ることができる。
装置におけるスロットや風穴などの打抜き部はほぼその
ままの構造(但し、かしめ用突起部を形成する個所の打
抜きパンチを除き)にした状態で、かしめ用突起部専用
の打抜き加工工程を設けるものであり、同一工程に設け
る場合よりも設計上及びスペース上の自由度があって制
御も容易である。
製造方法及び装置について、好適な実施形態を示す添付
図面に基づいて詳細に説明するが、図1は第1の実施形
態による積層鉄心の平面図、図2は図1のII−II線
に沿った縦断面図、図3は第2の実施形態による積層鉄
心の平面図、図4は図3のIV−IV線に沿った縦断面
図、図5は積層鉄心装置の概要を説明する正面図、図6
は図5の積層鉄心装置の要部説明図である。
積層鉄心は、中心に軸穴12を有すると共に、その外周
側には所定角度毎に開口する多数のスロット13を設け
た所定枚数の各鉄心薄板14で形成され、隣接する各鉄
心薄板14の相互間は仮固着手段を介してかしめ結合
し、一体に積層した回転子11に本発明を適用した場合
の例示である。
ト13と当該スロット13形成個所の一部を利用して設
けたかしめ用突起部15とで構成され、外径打抜きした
各鉄心薄板14が順次積層されると、先に打ち抜き加工
された鉄心薄板14のスロット13に対して、後で打ち
抜き加工された鉄心薄板14のかしめ用突起部15と嵌
合してかしめ結合による仮固着が行われ、このかしめ用
突起部15は積層鉄心を本固着する前に除去して本来の
スロット13を形成する。
3形成個所のうちの何カ所かに対しては、最初から本来
のスロット13を形成せずに、当該スロット13の形成
個所に押圧加工を施して、鉄心薄板14の板厚(スロッ
ト13の深さ)を限度として下面側に突出形成したもの
であり、当該かしめ用突起部15の個数や配置は任意な
スロット13形成個所を設定して設けることが可能であ
る。
かしめ用突起部15を除去して本来のスロット13を形
成する際に、成る可く小さな除去力で容易に抜き落とし
を可能にすることが、積層製品の生産性の向上や製造装
置の簡素化或いは製品品質の向上のために必要であり、
かしめ用突起部15の除去を容易にするために次のよう
な対処法を用いることができる。
に対して半抜き状態にして外周縁部の薄肉状部分のみで
連結した接合状態にしたり、一旦抜き落とした後に一部
を打抜き部(スロット)に押し戻す所謂プッシュバック
によって外周縁部が圧接した接合状態にし、これにより
鉄心薄板14の上面側が陥没して下面側に突出する態様
でかしめ用突起部15を形成し、又はかしめ用突起部1
5の個数は仮固着に必要な最小限にすると共に、成る可
く一個所に集中させずに分散状に配置することが望まし
い。
製品である回転子11に必要なスロット13形成個所の
うち、各鉄心薄板14には軸穴12を挟んで対向する位
置にそれぞれ2個所ずつかしめ用突起部15,15を設
け、このかしめ用突起部15は各鉄心薄板14毎に所定
角度θ(例えば、72度)ずつ変位させた位置に設け、
回転子11中におけるかしめ用突起部15を分散化させ
ている。
た場合に、最初に打ち抜く最下位の鉄心薄板14aは、
その直前に打ち抜いた鉄心薄板から分離させるためにか
しめ用突起部15,15を設けないで、全てのスロット
13を打ち抜いた計量用とするが、2枚目以降の鉄心薄
板14b〜14nにはそれぞれ2個所ずつのかしめ用突
起部15,15を順次72度シフトした状態で設け、5
回シフトして360度回転すると元の形成個所に戻るよ
うにしている。
のスロット13形成個所に対して、スロット13の打抜
き加工と同工程で同時に又は打抜き加工した後に別工程
でかしめ用突起部5の加工が施され、各鉄心薄板14の
かしめ用突起部15を分散状に配置させるための回転
は、順次打抜き加工された各鉄心薄板14を外径打抜き
して積層固着する直前に行われる。
は、中心に軸穴22を外周側には所定角度毎に多数のス
ロット23を有すると共に、軸穴22とスロット23の
中間には風穴26を設けた所定枚数の各鉄心薄板24で
形成され、隣接する各鉄心薄板24の相互間は仮固着手
段を介してかしめ結合し、一体に積層した回転子21に
本発明を適用した場合の例示である。
6と当該風穴26形成個所の一部を利用して設けたかし
め用突起部25とで構成され、外径打抜きした各鉄心薄
板24が順次積層されると、先に打ち抜き加工された鉄
心薄板24の風穴26に対して、後で打ち抜き加工され
た鉄心薄板24のかしめ用突起部25と嵌合してかしめ
結合による仮固着が行われ、このかしめ用突起部25は
積層鉄心を本固着する前に除去して本来の風穴26を形
成する。
成個所のうちの何カ所かに対しては、最初から本来の風
穴26を形成せずに、当該風穴26の形成個所に押圧加
工を施して、鉄心薄板24の板厚(風穴26の深さ)を
限度として下面側に突出形成したものであり、当該かし
め用突起部25の個数や配置は任意な風穴26形成個所
を設定して設けることが可能である。
場合と同様に鉄心薄板24に対して半抜き状態にして外
周縁部の薄肉状部分のみで連結した接合状態にしたり、
一旦抜き落とした後に一部を打抜き部(風穴)に押し戻
す所謂プッシュバックによって外周縁部が圧接した接合
状態にし、これにより鉄心薄板24の上面側が陥没して
下面側に突出する態様でかしめ用突起部25を形成す
る。
薄板24(24a)のかしめ用突起部25a,25aを
風穴26a,26a(実線斜線)の形成個所に対して1
つおきに3個所に設け、次に積層する鉄心薄板24(2
4b)のかしめ用突起部25b,25bを残りの風穴2
6b,26b(仮想線斜線)の形成個所3個所に設ける
ようにし、所定角度θは2回シフトして360度回転す
ると元の形成個所に戻るように180度ずつ変位させて
いる。
の風穴26形成個所に対して、風穴26の打抜き加工と
同工程で同時に又は打抜き加工した後に別工程でかしめ
用突起部25の加工が施され、各鉄心薄板24のかしめ
用突起部25を分散状に配置させるための回転は、順次
打抜き加工された各鉄心薄板24を外径打抜きして積層
固着する直前に行われる。
造方法では、スロットや風穴などの打抜き部の一部を利
用してかしめ用突起部を設けると共に、当該打抜き部と
かしめ用突起部とによって各鉄心薄板を相互にかしめ結
合する仮固着手段とし、積層した後にかしめ用突起部を
打抜き除去して本来のスロットや風穴などの打抜き部に
再成形するものである。
打抜き部に対して、一部は最初から本来の打抜き部を形
成しないで仮固着手段となるかしめ用突起部を形成し、
残りは最初から本来の打抜き部を形成すること、打抜き
除去を容易にするように積層鉄心中にかしめ用突起部が
分散状態で配置するために、外径打抜きに際して積層ダ
イを所定角度回転させること、などを順送り金型装置に
よる積層鉄心薄板製造装置を用いて容易に行えることが
望ましい。
する順送り金型装置に付いて、図5及び図6で説明する
と、順送り金型装置31は上型32と下型33を備え、
上型32と下型33の間を矢印方向に間欠走行される帯
状の鉄心材料34に対し、上型32側に装着したパンチ
と下型33側に装着したダイを用いて、各工程(イ)〜
(ヘ)によって所望な積層鉄心の打抜き加工が行われる
が、以下に述べる要部を除いて公知の構造であるから、
詳細の図示と説明は省略する。
よって異なるが、例えば工程(イ)では鉄心材料34の
間欠走行を制御するパイロット穴の打抜き加工を行い、
工程(ロ)では軸穴(12,22)及び風穴(26)の
打抜き加工を行い、工程(ハ)ではスロット(13,2
3)の打抜き加工を行い、工程(ニ)では各積層鉄心
(11.21)を分離する計量用の打抜き加工を行い、
工程(ホ)では金型のバランスを保持するアイドリング
を行い、工程(ヘ)では外径打抜き及び積層かしめを行
う。
する工程は(ロ)(ハ)(ホ)であり、第1の実施形態
による積層鉄心である回転子11の場合には、工程
(ハ)でスロット13の打抜き加工を行う際に、同時に
かしめ用突起部15の成形加工を行い、第2の実施形態
による積層鉄心である回転子21の場合には、工程
(ロ)で風穴26の打抜き加工を行う際に、同時にかし
め用突起部25の成形加工を行うようにしている。
5又はかしめ用突起部15の成形加工を行う場合には、
風穴26又はスロット13などの打抜き部の加工を行う
通常の打抜き機構の代わりに、かしめ用突起部15,2
5の成形加工が可能な例えば図6で示すような打抜き機
構35を設け、この打抜き機構35を所望に制御するこ
とによって、鉄心材料34に対して風穴26又はスロッ
ト13などの打抜き部かかしめ用突起部15,25かの
何れかの加工処理を選択的に行う。
理を施すパンチ36と、パンチ36の高さを高位置にす
る第1のカム面37aと低位置にする第2のカム面37
bを設けた高さ調整カム37と、パンチ36を上方へ付
勢するバネ38と、高さ調整カム37を進退移動させる
シリンダやソレノイドなどによるカム駆動手段39とを
備えている。
って第1のカム面37aがパンチ36の上端に当接する
高位置にすると、鉄心材料34に対してパンチ36がか
しめ用突起部15,25の成形加工を行い、カム駆動手
段39によって第2のカム面37bがパンチ36の上端
に当接する低位置にすると、鉄心材料34に対してパン
チ36が風穴26又はスロット13などの打抜き部加工
を行うが、パンチ36を作動させない時には高さ調整カ
ム37は当接しない後退位置で待機する。
工を行う場合の変形例としては、工程(ロ)又は(ハ)
ではかしめ用突起部15,25を成形加工する部分を未
加工状態にして、通常の打抜き機構によって風穴26又
はスロット13などの打抜き部の加工のみを行い、後工
程例えば工程(ホ)などにおいてかしめ用突起部15,
25を成形加工する形態を採ることも可能である。
(ハ)でかしめ用突起部15,25の成形加工を半抜き
状態で行った後に、後工程例えば工程(ホ)などにおい
て半抜き状態のかしめ用突起部15,25をプッシュバ
ックさせ、これによりかしめ用突起部15,25の打抜
き除去を一段と容易にする形態を採ることも可能であ
る。
程(ヘ)には、上型32側に装着された外径打抜きパン
チ40で順次抜き落とされる各鉄心薄板14,24に対
し、これを受容して所定枚数nの積層かしめを行う積層
ダイが下型33側に装着されるが、このダイは積層鉄心
(回転子11,21)中におけるかしめ用突起部15,
25を分散状態にするために、既に抜き落とされた積層
鉄心を所定角度θで回転させる積層ダイ41にしてい
る。
2などの回転手段と歯車伝動機構43(主動歯車をステ
ップモータ42側に、従動歯車を回転ダイ41側に、そ
れぞれ取付けた状態にして)などの動力伝動手段の組合
せなどによる公知の回転駆動手段を用いて、プレスサイ
クルに連動して所定角度θずつ回転駆動されるが、第1
の実施形態による回転子11の場合には、72度ずつシ
フトしながら積層かしめが行われ、第2の実施形態によ
る回転子21の場合には、180度ずつシフトしながら
積層かしめが行われる。
子11を製造する場合には、最初に全てのスロット13
を打抜き形成した鉄心薄板14aを計数用として積層ダ
イ41内へ抜き落とし、次の鉄心薄板14bが打抜かれ
る前に積層ダイ41を72度回転させた後に、鉄心薄板
14bは回転後の積層ダイ10内に抜き落とされて鉄心
薄板14a上へ積層され、鉄心薄板14bのかしめ用突
起部15が鉄心薄板14aのスロット13へかしめ結合
される。
の打抜き加工が行われた鉄心薄板14c〜14nが、工
程(ヘ)の外径打抜き及び積層かしめ工程へ順次移送さ
れてくる毎に、外径打抜きパンチ40が上昇している間
に積層ダイ41を72度ずつシフトさせながら、当該積
層ダイ41に対する外径打抜きパンチ40による鉄心薄
板14の抜き落とし及び積層かしめを繰り返すが、その
間における積層ダイ41は鉄心薄板14の6枚目毎に最
初の位置に戻る。
に連動させて積層ダイを回転させ、鉄心薄板を1枚抜き
落とす毎にかしめ用突起部が、同心円上に沿って均等な
分散状態で積層させる構成について述べたが、加工後の
かしめ用突起部の除去力を過大にしない範囲内におい
て、1枚抜き落とす毎ではなく複数枚(例えば2枚)抜
き落とす毎に積層ダイを回転させる形態を採ることも可
能である。
心の平面図を示す。
心の平面図を示す。
る正面図を示す。
Claims (6)
- 【請求項1】 各鉄心薄板内で同心円上に沿って複数個
を配置する同種の打抜き部形成個所に対して、本来の打
抜き形状による打抜き部の他に、打抜き容易なかしめ用
突起部を一部に設け、当該かしめ用突起部を積層鉄心中
に分散状態で配置して打抜き部との間で仮固着手段を構
成し、上下に隣接する各鉄心薄板を相互にかしめ結合し
て積層した後に、前記かしめ用突起部を除去して本来の
打抜き形状による打抜き部を形成することを特徴とした
積層鉄心の製造方法。 - 【請求項2】 前記打抜き部は、回転子のスロット又は
風穴であり、前記かしめ用突起部は、当該スロット又は
風穴を半抜き状態或いはプッシュバックさせて形成する
請求項1に記載した積層鉄心の製造方法。 - 【請求項3】 前記各鉄心薄板は、同心円上に沿って所
定角度ずつ回転させて積層し、前記かしめ用突起部を積
層鉄心中に均等な分散状態で配置した請求項1又は2に
記載した積層鉄心の製造方法。 - 【請求項4】 積層鉄心を製造する順送り金型装置に
は、各鉄心薄板内で同心円上に沿って複数個を配置する
同種の打抜き部形成個所に対して、本来の打抜き形状に
よる打抜き部の他に、打抜き容易なかしめ用突起部を一
部に形成する打抜き加工手段を設けると共に、プレス作
動に連動させて積層ダイを所定角度ずつ回転させ、抜き
落とされた各鉄心薄板のかしめ用突起部を同心円上に沿
って均等な分散状態で積層させる回転駆動手段を設けた
ことを特徴とした積層鉄心の製造装置。 - 【請求項5】 前記打抜き加工手段は、回転子のスロッ
ト又は風穴の打抜き工程に設け、本来の打抜き形状であ
るスロット又は風穴による打抜き部と一部のかしめ用突
起部とを選択的に加工処理する打抜き機構を備えた請求
項4に記載した積層鉄心の製造装置。 - 【請求項6】 前記打抜き加工手段は、前記打抜き部の
打抜き加工手段を回転子のスロット又は風穴の打抜き工
程に設けると共に、前記かしめ用突起部の打抜き加工手
段を別工程に設ける請求項4に記載した積層鉄心の製造
装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000201083A JP4598925B2 (ja) | 2000-07-03 | 2000-07-03 | 積層鉄心の製造方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000201083A JP4598925B2 (ja) | 2000-07-03 | 2000-07-03 | 積層鉄心の製造方法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2002027712A true JP2002027712A (ja) | 2002-01-25 |
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ID=18698840
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JP2000201083A Expired - Lifetime JP4598925B2 (ja) | 2000-07-03 | 2000-07-03 | 積層鉄心の製造方法及び装置 |
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