JP2004328974A

JP2004328974A - 積層鉄心の製造方法及びその装置

Info

Publication number: JP2004328974A
Application number: JP2003124172A
Authority: JP
Inventors: Tokuo Torisu; 徳夫鳥巣
Original assignee: Mitsui High Tec Inc
Current assignee: Mitsui High Tec Inc
Priority date: 2003-04-28
Filing date: 2003-04-28
Publication date: 2004-11-18

Abstract

【課題】鉄心片のかしめ積層の初期の段階から強いかしめ結合をした積層鉄心が得られる積層鉄心の製造方法及びその装置を提供する。
【解決手段】ブランキングダイ１２の下部に側圧リング１３を備え、パンチ１４でブランキングダイ１２内に順次抜き込んだ鉄心片１６、１７を、それぞれの鉄心片１７に設けたかしめ部２４を介してかしめ積層する積層鉄心の製造方法及び装置１０において、鉄心片１６、１７を外形抜きしてブランキングダイ１２内に抜き込み積層を開始する前に、側圧リング１３に摩擦係合するダミー部材１８をその上部がブランキングダイ１２内に突出した状態にて入れ、ダミー部材１８によって積層初期から抜き込まれる鉄心片１６、１７を支持してかしめ積層する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブランキングダイの下部に配置される側圧リングを用いて、複数枚の鉄心片をかしめ積層して積層鉄心、例えば回転子積層鉄心、固定子積層鉄心を製造する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
積層鉄心は、鉄心片を順送り金型装置によって、磁気特性のある金属板から所望形状に打ち抜き形成した後、パンチとブランキングダイにて外形抜きを行い、それぞれの鉄心片に形成されたかしめ部を介して金型装置内でかしめ積層して形成される。そして、このかしめ積層は、ブランキングダイ内に外形抜きされた鉄心片を加圧装置に連結した受け台で支持させた状態で、パンチによる押し込み力によって、先に打ち抜かれた鉄心片のかしめ部貫通孔又はかしめ突起の背面窪みに、次いで打ち抜かれた鉄心片のかしめ突起を嵌入させることで行われている。
【０００３】
ところが、このような受け台を昇降可能に配置するには、加圧装置、例えば油圧シリンダーを必要とし、その装置構成が複雑となるので、例えば、特許文献１や図４に示されるように、ダイ（ブランキングダイ）５０の直下にダイ５０の直径より僅少の範囲で小さい側圧リング５１を設け、上部のパンチ５２によって鉄心片５３を打ち抜き、側圧リング５１の周囲で下層の鉄心片５３を支持して、上部の鉄心片５３とのかしめ積層を行う金型装置５４が提案されている。なお、５５はストリッパー、５６はダイホルダーである。
また、特許文献２に記載されているように、ブランキングダイに続く下部の鉄心片が通るダイに、該鉄心片を周囲から求心方向に押圧して支持するように、ダイの求心方向に向けて進退する押圧体を設けた積層鉄心の金型装置が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２０４７６４号公報
【特許文献２】
特公平３−１１８５５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１や２記載の技術では、ダイに抜き込まれた鉄心片を周囲から押圧することで拘束して、続いて抜き込まれてくる鉄心片のかしめ突起を、前記拘束されている鉄心片のかしめ突起背面凹みに嵌合させかしめ積層することができる。しかし、かしめ積層の初期には、側圧リングを設けたダイ内に鉄心片が抜き込まれていないので、ブランキングダイに抜き込まれてきた鉄心片を支えるものがなく、かしめられない。このかしめ不能あるいはかしめ不良は、側圧リングが設けられたダイの箇所に鉄心片が抜き込まれるまで続き、積層はじめの積層鉄心は不良となる問題がある。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、鉄心片のかしめ積層の初期の段階から強いかしめ結合をした積層鉄心が得られる積層鉄心の製造方法及びその装置を提案することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う第１の発明に係る積層鉄心の製造方法は、ブランキングダイの下部に側圧リングを備え、パンチで前記ブランキングダイ内に順次抜き込んだ鉄心片を、該それぞれの鉄心片に設けたかしめ部を介してかしめ積層する積層鉄心の製造方法において、
前記鉄心片を外形抜きして前記ブランキングダイ内に抜き込み積層を開始する前に、前記側圧リングに摩擦係合するダミー部材をその上部が前記ブランキングダイ内に突出した状態で入れ、該ダミー部材によって外形抜きされてくる積層初期の前記鉄心片を支持してかしめ積層している。
これによって、積層初期段階の鉄心片においても、側圧リングに当接し側圧を受けているダミー部材の上に直接的に載るので、抜き込まれてきた鉄心片を順次強固にかしめることができる。
【０００７】
また、第２の発明に係る積層鉄心の製造方法は、第１の発明に係る積層鉄心の製造方法において、前記ダミー部材は別途形成した鉄心片の積層体によって構成されていて、このダミー部材は繰り返し使用できる。なお、ダミー部材に使用する鉄心片の枚数は、鉄心片の厚みや直径にもよるが、側圧リングとの摩擦係合によて塑性変形を生じない積層体になればよく、その枚数は任意である。
【０００８】
第３の発明に係る積層鉄心の製造装置は、昇降するパンチ及び該パンチと対となるブランキングダイと、該ブランキングダイの直下に配置された側圧リングとを備え、予め前工程でかしめ部が形成された鉄心片を前記パンチで前記ブランキングダイ内に順次抜き込み、前記かしめ部を介して前記各鉄心片をかしめ積層する積層鉄心の製造装置において、
前記鉄心片を外形抜きして前記ブランキングダイ内に抜き込み積層を開始する前には、前記側圧リング内に摩擦係合し、前記ブランキングダイ内にその上部が突出して該上部に抜き込まれる前記鉄心片を支持するダミー部材が配置されている。
そして、第４の発明に係る積層鉄心の製造装置は、第３の発明に係る積層鉄心の製造装置において、前記ダミー部材は別途形成した鉄心片の積層体又は別途形成した複数の積層体である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造方法を適用した装置主要部の断面図、図２は同積層鉄心の製造方法に用いるかしめ結合の説明図、図３は同積層鉄心の製造方法を示す工程図である。
【００１０】
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造装置１０は、ダイホルダー１１に支持されるブランキングダイ１２及び側圧リング１３とを有しいる。ブランキングダイ１２は、昇降するパンチ１４と対となって帯状の磁性材料１５から最下層の鉄心片１６とその上に積層する鉄心片１７を順次打ち抜くようになっている。
そして、ブランキングダイ１２の下部には、このブランキングダイ１２と軸心を一致させて側圧リング１３が設けられている。この側圧リング１３の内径は、ブランキングダイ１２の内径より僅少の範囲で小さくなって、鉄心片１６、１７が側圧リング１３内に嵌入した場合には、鉄心片１６、１７を周方向から軸心に向けて押圧するようになっている。なお、側圧リング１３の上端部には、ブランキングダイ１２の直径から側圧リング１３の直径に徐々に縮径するテーパー部を設けるのが好ましい。
【００１１】
側圧リング１３内には、鉄心片１６を外形抜きしてブランキングダイ１２内に抜き込み積層を開始する前に、該側圧リング１３の内周面に摩擦係合するダミー部材１８が予め配置されている。この実施の形態では、このダミー部材１８は、別途形成された鉄心片の積層体であり、該ダミー部材１８が３個配置され、最上のダミー部材１８は上部がブランキングダイ１２内に突出して、初めに抜き込まれてくる鉄心片１６から支持するようにしている。この実施の形態ではダミー部材１８を側圧リング１３内に３個配置して、側圧リング１３の長さに全部納まる積み厚としているが、該ダミー部材１８の配置個数は任意である。要は側圧リング１３に摩擦係合していると共に、上部がブランキングダイ１２内に突出していれば１個でもよい。
また、側圧リング１３の下部位置にあるダイホルダー１１の内径は側圧リング１３の内径より大きく、積層された鉄心片からなるダミー部材１８が抵抗なく下方に落下できる隙間を有している。なお、２２はストリッパーを示す。
【００１２】
図２は、最下層の鉄心片１６及びその上に積層される鉄心片１７に設けられるかしめ孔２３及びかしめ部２４それぞれを示す。図に示すように、鉄心片１６に対しては平面視して円形の貫通孔からなるかしめ孔２３が形成され、その上に積層されるそれぞれの鉄心片１７に対しては、かしめ孔２３内に嵌入するかしめ突起２５が下側に突出し、その背面にかしめ孔２３と同一内径のかしめ穴２６を有するかしめ部２４が形成されている。なお、かしめ孔２３及びかしめ部２４は、それぞれ鉄心片１６、１７の外周部及び内側に均等に形成されている。
【００１３】
続いて、図１〜図３を参照しながら、積層鉄心の製造方法について説明する。図３に示すように、帯状の磁性材料１５を金型装置に順送りして、所定のステーションＡ〜Ｄを経てステーションＥ内で鉄心片１６及び複数枚の鉄心片１７の外形抜きを行って、これらをブランキングダイ１２内で順次かしめ積層して、所定高さの積層鉄心（この実施の形態では、固定子積層鉄心）が製造される。以下、これらについて概略説明する。
【００１４】
ステーションＡでは左右対となるパイロット孔２７が形成され、ステーションＢでは、ロータ孔２８が打ち抜かれる。そして、ステーションＣでは、内側に突出する磁極部を形成する８個のスロット２９を打ち抜く。ステーションＤでは、鉄心片１６、１７に対してスロット２９の周囲及びその中間部にかしめ孔２３、かしめ部２４をそれぞれ形成する。このステーションＤにおいて、鉄心片１６を形成する場合は、かしめ孔２３及びかしめ部２４を形成する図示しないパンチＰのストリッパー２２の下側に出る突出長さを長くして、かしめ孔２３を形成する。一方、他の鉄心片１７にかしめ部２４を形成する場合には、パンチＰの突出長さを短くして図２に示すようなかしめ部２４を形成する。なお、ステーションＤを２つに別けて、例えば、ステーションＤ−１で鉄心片１６にかしめ孔２３を形成し、ステーションＤ−２で鉄心片１７にかしめ部２４を形成してもよい。
【００１５】
次の、ステーションＥでは外形抜きを行うが、予め、図１に示すように、ブランキングダイ１２にダミー部材１８の上部が突出した状態で、側圧リング１３内にダミー部材１８を配置しておく。これによって、ブランキングダイ１２内に最初に抜き込まれる鉄心片１６を側圧リング１３で摩擦拘束されているダミー部材１８で受け、その上に抜き込まれてきた２番目の鉄心片１７が積層し、パンチ１４によって押圧されるので、かしめ突起２５が最下層の鉄心片１６のかしめ孔２３に嵌入する。そして、３番目の鉄心片１７がパンチ１４によってブランキングダイ１２内に抜き込まれると、ダミー部材１８及びダミー部材１８に載っている鉄心片１６、１７は鉄心片１７の厚みだけ下がって、２番目の鉄心片１７のかしめ穴２６にその上の３番目の鉄心片１７のかしめ突起２５が嵌入する。以下、同一の工程を経て、所定枚数の鉄心片１７がかしめ積層されて積層鉄心が形成される。
側圧リング１３の部分をダミー部材１８が通過すると、ダミー部材１８は順次自重で落下し、繰り返し使用できる。なお、側圧リング１３内に積層鉄心が入っていると、それが次に抜き込まれてくる鉄心片を支持するので、ダミー部材１８は不要である。
【００１６】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での、寸法変更や形状変更、かしめ部の形状及び数、磁極部の形状及び数を変更した場合も本発明の権利範囲となる。
また、前記実施の形態においては、ダミー部材として、鉄心片の積層体を用いたが、その他の金属等の積層体や単体を使用する場合も本発明の範囲に含まれる。この場合、ダミー部材の周囲に溝や切欠き等を設けることもできる。
【００１７】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、請求項１〜４記載の積層鉄心の製造方法及び装置においては、鉄心片を外形抜きしてブランキングダイ内に抜き込み積層を開始する前に、側圧リングに摩擦係合するダミー部材を入れ、該ダミー部材によって外形抜きされてくる積層初期からの鉄心片を支持してかしめ積層しているので、積層初期段階の鉄心片がダミー部材の上に載って、鉄心片のかしめ結合を強固に行うことができる。
従って、積層下部の鉄心片もかしめ結合に不良がなく積層鉄心の素材となるので、材料歩留りが向上する等の効果がある。
【００１８】
そして、請求項２及び４記載の積層鉄心の製造方法及びその装置においては、ダミー部材は別途形成された鉄心片の積層体によって構成されていて、繰り返し使用でき、側圧リングによるダミー部材の支持及びその後に支持する積層鉄心の下層部の支持が円滑に行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造方法を適用した装置主要部の断面図である。
【図２】同積層鉄心の製造方法に用いるかしめ結合の説明図である。
【図３】同積層鉄心の製造方法を示す工程図である。
【図４】従来例に係る積層鉄心の金型装置主要部の断面図である。
【符号の説明】
１０：積層鉄心の製造装置、１１：ダイホルダー、１２：ブランキングダイ、１３：側圧リング、１４：パンチ、１５：磁性材料、１６、１７：鉄心片、１８：ダミー部材、２２：ストリッパー、２３：かしめ孔、２４：かしめ部、２５：かしめ突起、２６：かしめ穴、２７：パイロット孔、２８：ロータ孔、２９：スロット

Claims

ブランキングダイの下部に側圧リングを備え、パンチで前記ブランキングダイ内に順次抜き込んだ鉄心片を、該それぞれの鉄心片に設けたかしめ部を介してかしめ積層する積層鉄心の製造方法において、
前記鉄心片を外形抜きして前記ブランキングダイ内に抜き込み積層を開始する前に、前記側圧リングに摩擦係合するダミー部材をその上部が前記ブランキングダイ内に突出した状態にて入れ、該ダミー部材によって外形抜きされてくる積層初期の前記鉄心片を支持してかしめ積層することを特徴とする積層鉄心の製造方法。
請求項１記載の積層鉄心の製造方法において、前記ダミー部材は別途形成した鉄心片の積層体であることを特徴とする積層鉄心の製造方法。
昇降するパンチ及び該パンチと対となるブランキングダイと、該ブランキングダイの直下に配置された側圧リングとを備え、予め前工程でかしめ部が形成された鉄心片を前記パンチで前記ブランキングダイ内に順次抜き込み、前記かしめ部を介して前記各鉄心片をかしめ積層する積層鉄心の製造装置において、
前記鉄心片を外形抜きして前記ブランキングダイ内に抜き込み積層を開始する前には、前記側圧リング内に摩擦係合し、前記ブランキングダイ内にその上部が突出して該上部に抜き込まれる前記鉄心片を支持するダミー部材が配置されていることを特徴とする積層鉄心の製造装置。
請求項３記載の積層鉄心の製造装置において、前記ダミー部材は別途形成した鉄心片の積層体、又は別途形成した複数の積層体であることを特徴とする積層鉄心の製造装置。