JP2005269732A - Method of manufacturing iron core and apparatus suitable for the method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モーターやトランスなどの積層鉄芯の製造方法と、その方法に適した製造装置に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a laminated iron core such as a motor or a transformer, and a manufacturing apparatus suitable for the method.
電磁鋼板を用いてモーターやトランス等の積層鉄芯を製造する方法としては、鋼板を打抜きにより単位鉄芯とし、さらに所定枚数の単位鉄芯を積層し、ボルト締め、カシメ、溶接あるいは接着剤やワニス等の手段を用いて固着するのが一般的である。固着された後、積層鉄芯は巻線コイルの組込みなどの処理が施され、トランスやモーターの鉄芯として用いられる。 As a method of manufacturing laminated iron cores such as motors and transformers using electromagnetic steel sheets, the steel sheets are punched into unit iron cores, and a predetermined number of unit iron cores are laminated, and then bolted, caulked, welded, or adhesives are used. Generally, it is fixed using means such as varnish. After being fixed, the laminated iron core is subjected to processing such as incorporation of a winding coil, and used as an iron core for a transformer or a motor.
積層鉄芯の固着が弱い場合、単位鉄芯に解けたり隙間が開いたりすると、コイルの巻線作業の能率が落ちたり、モーターの場合では騒音や振動の原因となることから、積層鉄芯は強く固着する必要がある。
しかし、ボルト締めにより固着する場合には、ボルトを通す貫通孔を積層鉄芯に設けることが必要であり、積層鉄芯に貫通孔を設けた場合には積層鉄芯の磁気特性が劣化することがあり、同様に溶接により積層鉄芯を固着する場合には溶接部に熱的歪みが入り、かしめではダボ形成時に機械加工されることにより、積層鉄芯の磁気特性が劣化することがある。
If the laminated iron core is weakly fixed, unwinding or opening a gap in the unit iron core will reduce the efficiency of coil winding work, and in the case of a motor, it may cause noise and vibration. It is necessary to stick firmly.
However, when fixing by bolting, it is necessary to provide a through-hole through which the bolt passes in the laminated iron core, and if a through-hole is provided in the laminated iron core, the magnetic properties of the laminated iron core will deteriorate. Similarly, when the laminated iron core is fixed by welding, the welded portion is thermally strained, and by caulking, the magnetic properties of the laminated iron core may be deteriorated by being machined when forming the dowel.
接着剤を用いて積層鉄芯を固着する場合には、電磁鋼板を鉄芯形状に加工した後積層して、クランプなどで仮止めしてから接着剤やワニスを入れた浴に浸漬したり、液状接着剤を上方より垂らしたりして、鋼板と鋼板の間隙に毛細管現象を利用して接着剤やワニスを浸透させ、しかる後加熱などにより固着する。しかし、接着剤やワニスが間隙深部に浸透せず、特にモーターのステーターの場合には、接着剤が浸透した鉄芯の外周部の端部のみ固着し、内周側のティース部がフリーになって積層両端部が浮き上がるといった問題点や、加熱した時に接着剤やワニスの粘度が低下しすぎて、余剰の接着剤やワニスが流れ出して固着強度が低下したり、流れ出した接着剤の処理に困るといった問題点があった。
また、接着剤やワニス含浸を行うには、塗布した後固着するまでに時間がかかるため、作業性が低いといった問題点もあった。
When fixing the laminated iron core using an adhesive, after laminating the magnetic steel sheet into an iron core shape, laminating it and temporarily immersing it with a clamp etc., it is then immersed in a bath containing an adhesive or varnish, The liquid adhesive is dropped from above, and the adhesive or varnish is infiltrated into the gap between the steel plates using a capillary phenomenon, and then fixed by heating or the like. However, the adhesive or varnish does not penetrate into the deep part of the gap. Especially in the case of a motor stator, only the end of the outer periphery of the iron core into which the adhesive has penetrated adheres, and the teeth on the inner periphery become free. The problem is that both ends of the laminate are lifted, the viscosity of the adhesive and varnish is too low when heated, excess adhesive and varnish flow out, the fixing strength decreases, and it is difficult to process the flowed-out adhesive There was a problem.
In addition, since it takes time for the adhesive or varnish impregnation to be fixed after application, there is a problem that workability is low.
このような問題点を解決するため、特許文献1には、積層鉄芯を全含浸する場合、あらかじめ積層鉄芯を構成する鋼板に、絶縁性の硬化剤または硬化剤および硬化促進剤を付着させた後、積層し巻き線してから含浸させる方法が開示されている。これは、積層鉄芯を含浸により固着する場合にあらかじめ硬化剤を付着させておくことにより、急激に含浸樹脂を硬化させることで、接着剤の流れ出しを防止して鋼板同士を強固に固着させ、同時に絶縁性も確保するものである。 In order to solve such problems, Patent Document 1 discloses that when a laminated iron core is completely impregnated, an insulating curing agent or a curing agent and a curing accelerator are attached to a steel plate constituting the laminated iron core in advance. Then, a method of laminating and winding and then impregnating is disclosed. This is because when the laminated iron core is fixed by impregnation, the hardener is attached in advance, and the impregnating resin is rapidly cured, thereby preventing the adhesive from flowing out and firmly fixing the steel plates to each other. At the same time, insulation is ensured.
しかしながらこの方法でも、積層鉄芯を構成する鋼板1枚ごとに付着剤を塗布した後、再度樹脂含浸する必要があり、付着液が流れるのを防止するため手間がかかり、打抜きなどにより単位鉄芯に加工してから積層鉄芯を固着するまでの作業性が低いといった問題は解決されない。また、一般には接着剤を自動で供給する装置も市販されているが、休止時に供給口で接着剤が固まるためメンテナンスが煩雑であったり、気温による接着剤溶液の粘性変化によって接着剤塗布量が変動するといった問題点があった。 However, even in this method, it is necessary to apply the adhesive to each steel sheet constituting the laminated iron core, and then impregnate the resin again. The problem that the workability from the processing to the time of fixing the laminated iron core is low is not solved. In general, devices that automatically supply adhesive are also commercially available, but the adhesive hardens at the supply port during a pause, so maintenance is complicated, and the amount of adhesive applied depends on the viscosity of the adhesive solution due to temperature. There was a problem that it fluctuated.
そこで、本発明者等は特許文献2により、単位鉄芯の積層中に鉄芯の部分的表面あるいは端面から接着剤を塗布する方法とその製造装置について開示している。この方法では、鉄芯表面の全面に塗布するわけではないので、塗布作業性が向上するとともに強固な積層鉄芯が得られるものである。
しかし、上記特許文献2で開示した技術では、鉄芯表面の特定部分に液状の接着剤を滴下するので、鉄芯に付着する接着剤の量にバラツキがあり、強固に積層鉄芯を固着させようとすると接着剤が多く付着して占積率が低下したり、逆に滴下量が少ないと接着剤が付着した部分と付着しない部分が不均一にでき、積層鉄芯の固着強度が低下すると言った問題点があった。
また、滴下するための接着剤吐出部周辺に余剰の接着剤が付着することが有り、メンテナンス性が劣ると言った問題点もあることが判明した。
本発明者等は、このような接着剤を用いて積層鉄芯を固着する場合の問題点を解決し、作業性よく積層鉄芯を得られる方法とその方法に適した装置を見出し、本発明に到達したものである。
However, in the technique disclosed in
Further, it has been found that there is a problem that surplus adhesive may adhere to the periphery of the adhesive discharge part for dripping, resulting in poor maintainability.
The present inventors have solved the problem in the case of fixing a laminated iron core using such an adhesive, found a method capable of obtaining a laminated iron core with good workability, and an apparatus suitable for the method, and the present invention. Has reached
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を要旨とする。
(1) 電磁鋼板を所定の形状に打抜き、単位鉄芯とし、打抜いた単位鉄芯を積層し、固着することにより積層鉄芯を一体化させる積層鉄芯の製造方法において、鉄芯積層中に、単位鉄芯の表面にペースト状接着剤を点状あるいは線状に塗布した後、加圧することを特徴とする積層鉄芯の製造方法。
(2) ペースト状接着剤の粘性が0.1〜1000Pa・s であることを特徴とする前記(1)記載の積層鉄芯の製造方法。
(3) 単位鉄芯の表面あるいは裏面またはその両面に、塗布装置のノズルからペースト状接着剤を液滴状に吐出することによって非接触で塗布することを特徴とする前記(1)または(2)記載の積層鉄芯の製造方法。
(4) 単位鉄芯の積層中に積層鉄芯の表面にペースト状熱硬化樹脂接着剤を塗布し、所定の温度まで積層鉄芯を加熱し、加圧することにより積層鉄芯を一体化させることを特徴とする前記(1)乃至(3)のいずれか1項に記載の積層鉄芯の製造方法。
(5) 打抜き加工中あるいは直後にペースト状熱硬化樹脂接着剤を単位鉄芯の表面に塗布し、ペースト状熱硬化型接着剤が付着した単位鉄芯を積層し、所定の温度まで積層鉄芯を加熱し、加圧することにより積層鉄芯を一体化させることを特徴とする前記(1)乃至(4)のいずれか1項に記載の積層鉄芯の製造方法。
(6) 単位鉄芯積層部を2つ以上有し、所定枚数積層後直ちに積層部を入れ替えることにより連続的に打抜き積層し固着することを特徴とする前記(1)乃至(5)のいずれか1項に記載の積層鉄芯の製造方法。
In order to solve the above problems, the present invention is summarized as follows.
(1) In a method of manufacturing a laminated iron core, in which a laminated iron core is integrated by punching a magnetic steel sheet into a predetermined shape, forming a unit iron core, laminating and fixing the punched unit iron cores, A method for producing a laminated iron core comprising: applying a paste-like adhesive to the surface of a unit iron core in the form of dots or lines, and then applying pressure.
(2) The method for producing a laminated iron core according to (1), wherein the viscosity of the paste adhesive is 0.1 to 1000 Pa · s.
(3) The above-described (1) or (2), wherein the unit iron core is applied in a non-contact manner by discharging a paste-like adhesive in the form of droplets from a nozzle of a coating device onto the front surface or the back surface or both surfaces thereof. The manufacturing method of the laminated iron core of description.
(4) Applying a paste-like thermosetting resin adhesive to the surface of the laminated iron core during lamination of the unit iron cores, heating the laminated iron core to a predetermined temperature, and pressurizing it to integrate the laminated iron cores The method for producing a laminated iron core according to any one of (1) to (3), wherein:
(5) Paste thermosetting resin adhesive is applied to the surface of the unit iron core during or immediately after the punching process, and the unit iron core to which the paste thermosetting adhesive is adhered is laminated, and the laminated iron core is heated to a predetermined temperature. The method for producing a laminated iron core according to any one of (1) to (4), wherein the laminated iron core is integrated by heating and pressurizing.
(6) Any one of the above (1) to (5), characterized in that it has two or more unit iron core laminated portions, and is continuously punched, laminated and fixed by replacing the laminated portions immediately after a predetermined number of layers are laminated. 2. A method for producing a laminated iron core according to item 1.
(7) 打抜かれた単位鉄芯を入れておくマガジン部と、1枚毎に保持する保持部と、保持された単位鉄芯の表面あるいは裏面またはその両面にペースト状接着剤を点状あるいは線状に塗布する塗布部と、接着剤塗布後の単位鉄芯を積層する積層部を具備することを特長とする積層鉄芯の製造装置。
(8) 雄型打抜き金型と雌型打抜き金型とを有する打抜き加工部を具備し、打抜かれた単位鉄芯を積層する単位鉄芯積層部を分離して備え、ペースト状接着剤を単位鉄芯の鋼板表面に点状あるいは線状に塗布する接着剤供給部を備えることを特徴とする積層鉄芯の製造装置。
(9) 単位鉄芯積層部に加圧機構を備えることを特徴とする前記(7)または(8)記載の積層鉄芯の製造装置。
(10) 単位鉄芯積層部に加圧および加熱機構を備えることを特徴とする前記(7)乃至(9)のいずれか1項に記載の積層鉄芯の製造装置。
(11) ペースト状接着剤を塗布する接着剤供給部がニードルとディスペンサ部を備え、エア圧力を用いて接着剤を吐出し塗布量を制御することを特徴とする前記(7)乃至(10)のいずれか1項に記載の積層鉄芯の製造装置。
(12) ペースト状接着剤を塗布する接着剤供給部がニードルとディスペンサ部を備え、エア圧力を用いて接着剤を吐出し塗布量を制御し鉄芯表面に非接触で塗布することを特徴とする前記(7)乃至(11)のいずれか1項に記載の積層鉄芯の製造装置。
(13) 単位鉄芯積層部を2つ以上具備し、所定枚数積層後直ちに積層部を入れ替える入れ替え装置と単位鉄芯の排出装置を具備することにより連続的に打抜き固着することを特徴とする前記(7)乃至(12)のいずれか1項に記載の積層鉄芯の製造装置。
(7) A magazine section for storing the punched unit iron core, a holding section for holding each unit core, and a paste-like adhesive on the front surface, the back surface, or both surfaces of the held unit iron core. An apparatus for producing a laminated iron core, comprising: an application part that is applied in a shape; and a lamination part that laminates unit iron cores after application of an adhesive.
(8) A punching section having a male punching die and a female punching die is provided, and a unit iron core laminated portion for laminating the punched unit iron cores is provided separately, and a paste-like adhesive unit is provided. An apparatus for producing a laminated iron core, comprising an adhesive supply unit for applying the iron core in a dotted or linear manner on a steel sheet surface.
(9) The apparatus for producing a laminated iron core according to (7) or (8), wherein the unit iron core laminated part is provided with a pressure mechanism.
(10) The apparatus for producing a laminated iron core according to any one of (7) to (9), wherein the unit iron core laminated part includes a pressurizing and heating mechanism.
(11) The above-mentioned (7) to (10), wherein the adhesive supply section for applying the paste adhesive includes a needle and a dispenser section, and controls the application amount by discharging the adhesive using air pressure. The manufacturing apparatus of the laminated iron core of any one of these.
(12) The adhesive supply unit for applying the paste-like adhesive includes a needle and a dispenser unit, and discharges the adhesive using air pressure to control the application amount and apply it to the iron core surface in a non-contact manner. The manufacturing apparatus of the laminated iron core according to any one of (7) to (11).
(13) The apparatus is characterized by comprising two or more unit iron core laminated parts, and continuously punching and fixing by providing an exchange device and a unit iron core discharging device for exchanging the laminated parts immediately after a predetermined number of layers are laminated. (7) The manufacturing apparatus of the laminated iron core of any one of (12).
本発明によれば、接着剤を用いて積層鉄芯の打抜き工程にて連続的に鉄芯を固着することが可能であり、従来の含浸設備を用いた固着では無いので、短時間に積層鉄芯を固着でき、積層鉄芯の固着工程の作業性が大幅に向上する。また、ペースト状接着剤を用いることから取り扱いが簡便で、メンテナンスが容易である。さらに、点状あるいは線状に塗布することによる接着剤のはみ出しやむらが少なく、占積率の良好な鉄芯を製造できる。 According to the present invention, it is possible to continuously fix the iron core in the punching process of the laminated iron core using an adhesive and not the fixing using the conventional impregnation equipment. The core can be fixed, and the workability of the fixing process of the laminated iron core is greatly improved. Further, since a paste adhesive is used, handling is simple and maintenance is easy. Furthermore, there is little protrusion or unevenness of the adhesive by applying it in the form of dots or lines, and an iron core having a good space factor can be manufactured.
以下、本発明を実施する具体的形態について説明する。
本発明では、積層鉄芯に供する電磁鋼板は特に限定するものではなく、無方向性電磁鋼板でも方向性電磁鋼板でも使用可能で、一般的な薄鋼板でも問題無く使用でき、高Si材やアモルファス合金なども使用可能であり、特に板厚が0.10〜0.35mmの薄鋼板の使用に適しているが、通常の板厚の材料に関しても限定するものではない。
Hereinafter, specific modes for carrying out the present invention will be described.
In the present invention, the electromagnetic steel sheet used for the laminated iron core is not particularly limited, and can be used for both non-oriented electrical steel sheets and directional electrical steel sheets, and can be used without problems with general thin steel sheets. An alloy or the like can also be used, and is particularly suitable for the use of a thin steel plate having a plate thickness of 0.10 to 0.35 mm. However, the material having a normal plate thickness is not limited.
本発明おいて単位鉄芯の加工には、打抜き金型により鋼板を単位鉄芯形状に打抜く装置が必要であり、打抜き部の打抜き金型にて単位鉄芯形状に加工した後、積層部に連続的に単位鉄芯を積層する際に、鋼板の表面あるいは積層端面にペースト状接着剤を点状あるいは線状に塗布することにより積層鉄芯を固着するものである。 In the present invention, the processing of the unit iron core requires an apparatus for punching a steel sheet into a unit iron core shape by a punching die, and after processing into a unit iron core shape by the punching die of the punching part, the laminated portion When the unit iron cores are continuously laminated, the laminated iron core is fixed by applying a paste-like adhesive in the form of dots or lines on the surface or end face of the steel sheet.
本発明で使用する接着剤としては、樹脂の種類については特に限定するものではないが、アクリル樹脂接着剤、シアノアクリレート系接着剤、エポキシ樹脂接着剤、ポリエステル接着剤、ポリウレタン接着剤、メラミン樹脂接着剤、フェノール樹脂接着剤などの各種接着剤が使用できる。さらに適しているものとしては、加熱により化学反応が進行する熱硬化性有機樹脂接着剤が適当であり、具体的にはエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂などの1種あるいは2種以上を主成分とする接着剤である。
また、ポリエステル、アクリル樹脂などに架橋剤を添加し、熱硬化性を付与したものも好適である。また、加熱により脱水縮合反応が進行して硬化する無機系接着剤やりん酸カルシウムなどを主成分とする無機接着剤を用いても良い。加熱が好ましくない場合などには、硬化剤を加圧により破裂するマイクロカプセル等に封入した加圧硬化型接着剤を用いることも可能である。
The adhesive used in the present invention is not particularly limited as to the type of resin, but acrylic resin adhesive, cyanoacrylate adhesive, epoxy resin adhesive, polyester adhesive, polyurethane adhesive, melamine resin adhesion Various adhesives such as an adhesive and a phenol resin adhesive can be used. More suitable is a thermosetting organic resin adhesive that undergoes a chemical reaction by heating, specifically, one or more of epoxy resin, phenol resin, urethane resin, melamine resin, etc. Is an adhesive mainly composed of
Also suitable are polyesters, acrylic resins and the like to which a crosslinking agent has been added to impart thermosetting properties. Moreover, you may use the inorganic adhesive which has a dehydration condensation reaction as it heats and hardens | cures, the inorganic adhesive which has calcium phosphate etc. as a main component. When heating is not preferred, it is also possible to use a pressure curable adhesive in which a curing agent is encapsulated in a microcapsule that bursts under pressure.
本発明で使用する接着剤は、ペースト状であることが必要である。ペースト状とは、粘性が0.1〜1000Pa・s の範囲であることが必要であり、好適には0.5〜600Pa・s 、さらに好適には20〜50Pa・s の範囲のものが良い。通常モーターコア等に使用される瞬間接着剤では0.001Pa・s 程度のものがほとんどであるが、本発明では粘性が0.1Pa・s 未満では、接着剤が流れ易く正確な塗布が難しくなり、1000Pa・s 超では鋼板に塗布された後加熱加圧された時に付着した接着剤がつぶれ難く、占積率が悪化するためである。また粘性が20Pa・s超50Pa・s 未満の範囲では長時間の加圧でもシリンジから漏れたりすることも無く、またエア加圧力調整も簡単で作業性が良好である。 接着剤をペースト状にするには特に限定は無いが、接着剤モノマーの分子量分布を調整したり、2種以上のモノマーを混合したり、硬化剤を選定することによりペースト状とすることが可能である。 The adhesive used in the present invention needs to be in a paste form. The pasty form needs to have a viscosity in the range of 0.1 to 1000 Pa · s, preferably 0.5 to 600 Pa · s, more preferably 20 to 50 Pa · s. . Most of the instantaneous adhesives usually used for motor cores and the like are about 0.001 Pa · s. However, in the present invention, when the viscosity is less than 0.1 Pa · s, the adhesive is easy to flow and accurate application becomes difficult. When the pressure exceeds 1000 Pa · s, the adhesive that adheres to the steel sheet after it is heated and pressed is difficult to collapse and the space factor deteriorates. In addition, when the viscosity is in the range of more than 20 Pa · s and less than 50 Pa · s, there is no leakage from the syringe even when the pressure is applied for a long time, and the air pressure adjustment is easy and the workability is good. There is no particular limitation on making the adhesive into a paste, but it can be made into a paste by adjusting the molecular weight distribution of the adhesive monomer, mixing two or more monomers, or selecting a curing agent. It is.
本発明では、点状あるいは線状にペースト状接着剤を塗布することが必要である。本発明で言う点状とは、ニードル先端から押し出された接着剤量が極めて少量で、鉄芯表面に押し広げる前の極少量の接着剤を付着させた状態を言い、点の直径は0.1〜5mm程度、望ましくは0.5〜2mm、接着剤の量としては、その種類にもよるが、0.001〜3mg程度である。線状の場合には点状塗布を連続させたものであり、幅0.1〜5mm程度、望ましくは0.5〜2mmで任意の長さに塗布可能である。 In the present invention, it is necessary to apply the paste adhesive in the form of dots or lines. The dot shape referred to in the present invention refers to a state in which the amount of adhesive extruded from the needle tip is extremely small and a very small amount of adhesive before being spread on the surface of the iron core is adhered. About 1 to 5 mm, preferably 0.5 to 2 mm, and the amount of the adhesive is about 0.001 to 3 mg, although it depends on the type. In the case of a linear shape, dot application is continuous, and can be applied to an arbitrary length with a width of about 0.1 to 5 mm, preferably 0.5 to 2 mm.
本発明では、単位鉄芯の表面、裏面あるいはその両面に塗布することが可能で特に限定するものではなく、またニードル先端が鋼板表面に接触しても非接触でも良い。非接触の場合には粘性が1〜70Pa・sの範囲が良好で、特に1〜10Pa・sの範囲が好適であり、接触させる場合とは適正粘性範囲が異なるので注意が必要である。
本発明で使用するペースト状接着剤を用いて積層鉄芯を固着すると、従来よりも接着剤を塗布する位置や接着剤量を精度良く制御することが可能となるので、占積率のバラツキが減少し、その結果平均の占積率が向上する。
In this invention, it can apply | coat to the surface of a unit iron core, a back surface, or its both surfaces, and it does not specifically limit, Moreover, a needle front-end | tip may contact a steel plate surface, or it may be non-contact. In the case of non-contact, the viscosity is preferably in the range of 1 to 70 Pa · s, particularly in the range of 1 to 10 Pa · s, and the appropriate viscosity range is different from that in the case of contact, so care should be taken.
When the laminated iron core is fixed using the paste-like adhesive used in the present invention, the position where the adhesive is applied and the amount of the adhesive can be controlled more accurately than in the past. As a result, the average space factor improves.
本発明で加熱する場合、用いる加熱手段としては、通電加熱、誘導加熱、誘電加熱、電磁波照射、直接接触加熱などが使用でき、特に限定するものではないが、電熱ヒーターによる直接接触加熱が構造が簡単で好適である。本発明では、上記加熱装置を積層部に設置して加熱することにより、積層鉄芯に塗布したペースト状接着剤を速やかに溶融し加熱硬化させることが可能である。 In the case of heating in the present invention, as heating means to be used, electric heating, induction heating, dielectric heating, electromagnetic wave irradiation, direct contact heating, etc. can be used, and although not particularly limited, direct contact heating by an electric heater has a structure. Simple and suitable. In the present invention, the paste-like adhesive applied to the laminated iron core can be rapidly melted and cured by heating by installing the heating device in the laminated part and heating.
次に、鉄芯を固着するために加圧する方法として、本発明では加圧シリンダーや加圧パンチを用いるが、加圧パンチは打抜き金型の雄型を兼用して用いることが可能である。この場合には、所定の打抜き枚数に達した時に通常の打抜きストロークよりも雄型のストロークを大きくすることにより、大きな圧力を積層鉄芯にかけることが可能であり、より固着強度を高めることができる。また、固着された積層鉄芯を更に強固なものとするため、本工程を経た後にもう一度加圧加熱してもよい。 Next, as a method of applying pressure to fix the iron core, a pressure cylinder or a pressure punch is used in the present invention, and the pressure punch can be used also as a male die of a punching die. In this case, when the predetermined number of punches is reached, it is possible to apply a large pressure to the laminated iron core by making the male stroke larger than the normal punch stroke, thereby further increasing the fixing strength. it can. Moreover, in order to make the fixed laminated iron core stronger, after this step, it may be heated under pressure again.
本発明では、接着剤を塗布する方法として、積層する前に鋼板表面に1枚ごとにニードルを備えた塗布ノズルからペースト状の接着剤を塗布する方法を用いることにより、作業性を低下させること無しに接着剤を塗布することが可能である。
本発明で使用するニードルとは、内径が0.1〜3.0mm、外径が0.2〜4.0mm、長さ5〜20mm程度の注射針形状のもので、材質は金属でもプラスチックでも問題無い。本発明ではこのようなニードルを、単位鉄芯の形状によるが、10本以上を単位鉄芯の形状に従って配置したものをノズルとする。
In the present invention, as a method of applying an adhesive, workability is lowered by using a method of applying a paste-like adhesive from an application nozzle provided with a needle on each surface of a steel plate before lamination. It is possible to apply the adhesive without it.
The needle used in the present invention is an injection needle having an inner diameter of 0.1 to 3.0 mm, an outer diameter of 0.2 to 4.0 mm, and a length of 5 to 20 mm. The material may be metal or plastic. No problem. In the present invention, such a needle depends on the shape of the unit iron core, but 10 or more needles are arranged according to the shape of the unit iron core.
本発明では、単位鉄芯に合致した形状のノズルを使用することで、大きく生産性を上げることが可能である。すなわち、単位鉄芯の外周部やティース部に対応させて、ノズルにニードルを設置することにより、点状あるいは線状であっても一度に鉄芯全体に均一に接着剤を塗布することが可能になる。 In the present invention, it is possible to greatly increase productivity by using a nozzle having a shape that matches the unit core. In other words, by installing a needle on the nozzle corresponding to the outer periphery or teeth of the unit iron core, it is possible to uniformly apply the adhesive to the entire iron core at once, even if it is dotted or linear. become.
本発明では、どのような接着剤供給システムを用いても良いが、あらかじめ接着剤を充填したシリンジとディスペンサ、ノズルを連結し、ディスペンサにて圧力空気を制御することにより、シリンジから接着剤をノズルに圧入し、ニードルから必要量だけ接着剤を塗布するようにしたエアディスペンス方式が、簡便であり好適である。シリンジを交換するだけで接着剤の供給も可能であり、空気圧を利用することで確実に接着剤をノズルに送ることが可能である。 In the present invention, any adhesive supply system may be used, but a syringe filled with an adhesive, a dispenser, and a nozzle are connected, and the pressure air is controlled by the dispenser, whereby the adhesive is dispensed from the syringe. An air dispensing method in which a necessary amount of adhesive is applied through a needle and applied in a necessary amount is simple and preferable. The adhesive can be supplied simply by exchanging the syringe, and the adhesive can be reliably sent to the nozzle by using air pressure.
従来の接着剤を用いた鉄芯固着技術としては、粘性の低い液状接着剤を滴下して鋼板表面に広く塗布した後加圧したり、積層後に鉄芯間の隙間に流し込んだりするのが一般的であるが、本発明の積層鉄芯では比較的高粘性のペースト状接着剤を使用して、鉄芯の鋼板表面に点状あるいは線状に付着させ、その後加熱加圧により積層鉄芯を固着する箇所に特徴が有る。通常、ペースト状接着剤を広い面積にわたって塗布した場合には、粘性があるため流動するのに時間がかかり、従って、モーターやトランス等の積層鉄芯の固着には効率が落ちるため使用されても限定的であった。本発明では、このようなペースト状接着剤を使用する際の問題点を、点状あるいは線状に塗布することで回避可能である。 As a conventional iron core fixing technique using an adhesive, a liquid adhesive with low viscosity is dropped and applied to the surface of the steel plate, then pressed, or poured into the gap between the iron cores after lamination. However, in the laminated iron core of the present invention, a relatively high-viscosity paste-like adhesive is used, and the iron core is adhered to the surface of the iron core in a dotted or linear form, and then the laminated iron core is fixed by heating and pressing. There is a feature in the place to do. Normally, when a paste-like adhesive is applied over a large area, it takes time to flow because of its viscosity, and therefore, it is used for fixing laminated iron cores such as motors and transformers because it reduces efficiency. It was limited. In this invention, the problem at the time of using such a paste-form adhesive agent can be avoided by apply | coating to a dotted | punctate form or a linear form.
従来、積層鉄芯を固着する接着剤としては低粘性のものが使用されており、前記特許文献2に開示された技術では、接着剤を滴下したり、毛細管現象を利用して端面から接着剤を塗布するのであるが、滴下する場合、単位鉄芯上側から重力を利用して鋼板表面に落下塗布しており、また、端面塗布では毛細管現象を利用するため、粘性の低い液体で無いと鋼板間に浸透しない。
Conventionally, a low-viscosity adhesive has been used as an adhesive for fixing a laminated iron core. In the technique disclosed in
これに対し本発明では、エアディスペンサ方式により非接触で塗布する場合でも、液滴の大きさは数mg程度の極少量であり、塗布するのに空気圧を用い重力を用いないため、単位鉄芯の裏面に非接触で塗布することも可能である。なお、本発明ではペースト状であるため毛細管現象は現実的に発生しない粘性領域であり、上記特許文献2に開示された技術とは根本的に異なるものである。
On the other hand, in the present invention, even when non-contact application is performed by an air dispenser method, the size of the droplet is a very small amount of about several mg, and air pressure is used for application and gravity is not used. It is also possible to apply non-contact to the back surface of the film. In addition, since it is paste-like in this invention, it is a viscous area | region where a capillary phenomenon does not generate | occur | produce practically, and is fundamentally different from the technique disclosed by the said
本発明において加熱する場合、打抜き金型と加熱装置の間には断熱部材を設置できる。有機樹脂系熱硬化型接着剤の硬化に必要な温度は、一般には150〜200℃の間であり、無機系接着剤の場合には400〜700℃であるが、打抜き金型には非常に高い精度が要求されるため、金型が膨張しないように加熱部分とは断熱部材にて熱が伝わらないようにする必要がある。ここで使用する断熱部材はセラミックスなど耐熱性が高いものが望ましいが、特に限定するものではない。 In the case of heating in the present invention, a heat insulating member can be installed between the punching die and the heating device. The temperature required for curing the organic resin thermosetting adhesive is generally between 150 and 200 ° C., and in the case of an inorganic adhesive, it is 400 to 700 ° C. Since high accuracy is required, it is necessary to prevent heat from being transmitted to the heated portion by the heat insulating member so that the mold does not expand. The heat insulating member used here is desirably a material having high heat resistance such as ceramics, but is not particularly limited.
本発明では熱硬化型接着剤を用いることで昇温が必要な場合、所定枚数の単位鉄芯が積層された後あるいは積層している間に、積層部に隣接して設置した加熱装置により積層鉄芯を所定温度まで昇温する。また本発明では、積層部を2個以上具備し、これらを順次打抜き部直後に配置できるように積層部可動装置を設置することにより、さらに効率を上げることが可能である。
積層完了後あるいは単位鉄芯が供給されるたび毎に加圧装置にて加圧するとともに加熱し、ペースト状接着剤を加熱硬化させ、積層された単位鉄芯を全体あるいは部分的に接着して鉄芯を固着させるものである。積層部の配置は鋼板の供給方向に垂直な方向に移動する方法だけでなく、積層部を円形に多数配置した回転方式でも良いし、あるいは他の方法を用いても良い。
さらに、単位鉄芯を積層後、打抜き部直後の位置から移動せしめた後に再度加圧装置にて加圧し、さらに強固に固着させることも可能である。
In the present invention, when the temperature needs to be increased by using a thermosetting adhesive, after a predetermined number of unit iron cores are laminated, or while they are being laminated, they are laminated by a heating device installed adjacent to the laminated portion. The iron core is heated to a predetermined temperature. Further, in the present invention, it is possible to further increase the efficiency by providing two or more laminated portions and installing the laminated portion movable device so that these can be arranged immediately after the punched portion.
After completion of lamination or whenever a unit iron core is supplied, it is pressurized and heated with a pressure device, the paste adhesive is heated and cured, and the laminated unit iron core is bonded in whole or in part to iron. The core is fixed. The arrangement of the laminated parts is not limited to a method of moving in the direction perpendicular to the steel sheet supply direction, but may be a rotating method in which a large number of laminated parts are arranged in a circle, or other methods may be used.
Furthermore, after laminating unit iron cores, it can be moved from a position immediately after the punched portion, and then pressed again with a pressurizing device to be firmly fixed.
本発明では、上述した鉄芯の製造方法に適した装置として、以下の構成が考えられる。つまり、打抜かれた単位鉄芯を積層する単位鉄芯積層部を分離して備え、ペースト状接着剤を単位鉄芯の表面に点状あるいは線状に塗布するニードルを備えたノズルを設置することにより、積層した単位鉄芯を一体化することが可能である。ノズルに関しては単位鉄芯の積層前に塗布する場合については、単独で設置しても、打ち抜き加工部に設置してもどちらでも可能である。また、雄型打抜き金型と雌型打抜き金型とを有する打ち抜き加工部を具備することも可能である。 In the present invention, the following configuration can be considered as an apparatus suitable for the iron core manufacturing method described above. In other words, a unit iron core laminated portion for laminating the punched unit iron core is separately provided, and a nozzle having a needle for applying a paste adhesive on the surface of the unit iron core in a dotted or linear manner is installed. Thus, the laminated unit cores can be integrated. As for the nozzle, the coating can be performed independently before the unit cores are stacked, or can be installed alone or in the punching section. It is also possible to provide a punching section having a male punching die and a female punching die.
更に、単位鉄芯を強固に固着する場合には、単位鉄芯積層部に加圧機構を設けることも可能である。加圧機構としては、加圧パンチあるいは、加圧パンチは打抜き金型の雄型を兼用して用いることも可能である。さらには上記の加圧に加え、単位鉄芯積層部に加熱機構を設けることも可能である。加熱機構としては前述したように、通電加熱、誘導加熱、誘電加熱、電磁波照射、直接接触加熱などが考えられる。 Further, when the unit iron core is firmly fixed, it is possible to provide a pressurizing mechanism in the unit iron core laminated portion. As a pressurizing mechanism, a press punch or a press punch can be used as a male die of a punching die. Furthermore, in addition to the above pressurization, it is also possible to provide a heating mechanism in the unit core laminated portion. As described above, the heating mechanism can be energized heating, induction heating, dielectric heating, electromagnetic wave irradiation, direct contact heating, and the like.
図1は本発明の実施例であり、無方向性電磁鋼板のフープから所定のモーターコア形状に打抜いた単位鉄芯を用いて、1枚ずつ積層する際に、鉄芯表面に熱硬化型ペースト状接着剤を塗布した後、積層し、加熱加圧により固着している状態の断面説明図を示す。 FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. When unit iron cores punched into a predetermined motor core shape from a non-oriented electrical steel sheet hoop are laminated one by one, the surface of the iron core is thermoset. The cross-sectional explanatory drawing of the state which has laminated | stacked after apply | coating a paste-form adhesive, and has adhered by heating-pressing is shown.
図において、1は電磁鋼板から打抜かれ1枚だけ保持された状態の単位鉄芯、2は単位鉄芯を保持するマガジン、3は積層状態で保持された単位鉄芯、4は単位鉄芯を吸着保持する吸着アーム、5は単位鉄芯を移動させる際のスライドレール、6は接着剤ディスペンサ、7はペースト状接着剤が充填されるシリンジ、8はニードルを取付けた接着剤ノズル、9は接着剤を塗布するニードル、10は接着剤を塗布した単位鉄芯を積層状態で保持するマガジン、11は積層状態の単位鉄芯、12はマガジンごと積層状態の単位鉄芯を移動させるスライドレール、13は積層鉄芯のストッパー、14は加圧ステージに積層鉄芯を持ち上げる圧力受け台、15は上側加圧シリンダー、16は加熱装置、17は加熱装置を鉄芯に押し付ける加圧シリンダーであり、これらは受け台18上に設置されている。
In the figure, 1 is a unit iron core that is punched from a magnetic steel sheet and is held by only one sheet, 2 is a magazine that holds unit iron cores, 3 is a unit iron core that is held in a laminated state, and 4 is a unit iron core. Adsorption arm for adsorbing and holding, 5 is a slide rail for moving the unit iron core, 6 is an adhesive dispenser, 7 is a syringe filled with a paste-like adhesive, 8 is an adhesive nozzle with a needle attached, and 9 is an adhesive 10 is a magazine that holds unit iron cores coated with an adhesive in a stacked state, 11 is a unit iron core in a stacked state, 12 is a slide rail that moves the unit iron core in a stacked state together with the magazine, 13 Is a stopper for the laminated iron core, 14 is a pressure cradle for lifting the laminated iron core on the pressure stage, 15 is an upper pressure cylinder, 16 is a heating device, and 17 is a pressure cylinder that presses the heating device against the iron core. In it, these are placed on the
単位鉄芯1は、マガジン2に入れられる時に積層される方向毎に整えられる。吸着アーム4はマガジン2の上部から単位鉄芯1を1枚ずつ取り出し、スライドレール5上を移動し、単位鉄芯をノズル8の直上まで移送する。吸着アーム4が降下する間に接着剤ディスペンサ6から圧縮空気によってシリンジ7に充填されたペースト状接着剤がノズル8に送られ、ニードル9の先端から所定量だけ吐出され、降下してきた単位鉄芯1の裏面に塗布される。塗布後、吸着アーム4は上昇し、さらにマガジン10上に停止し降下した後、単位鉄芯1をマガジン10に挿入する。
The unit iron core 1 is arranged for each direction in which the unit iron cores 1 are stacked when the unit iron core 1 is put into the
所定枚数単位鉄芯が積層されると、マガジン10はガイドレール12上を移動し、ストッパー13に積層鉄芯11を押し付け停止する。下方に退避していた圧力受け台14が上昇し積層鉄芯11のみを加熱ステージまで持上げる。上方からは上側加圧シリンダー15が下降して所定の圧力まで加圧し、側面から加熱装置16を加圧シリンダー17が後方より積層鉄芯に押し付け、所定温度まで昇温されることにより積層鉄芯が固着される。
When the predetermined number of unit iron cores are laminated, the
図2は本発明の他の実施例であり、モーターコアの単位鉄芯形状に、電磁鋼板フープ19を打抜き、打抜いた鋼板を積層し積層鉄芯とする際に、鉄芯表面にペースト状接着剤を塗布した後、次の鉄芯を積み重ねながら加熱加圧して固着している状態の断面説明図を示す。
図において、19は電磁鋼板(供給部材)、20は供給部材19より単位鉄芯を打ち抜く際のガイド穴打抜き用雄金型、21は金型20に対向して設けられるガイド穴打抜き用雌型、22は内周打抜き金型の雄型、23は金型22に対応する内周打抜き用雌金型で、24は第一段外周打抜き金型の雄型であり、25は金型24に対向して設けられる第一段外周打抜き金型雌型、35は金型台である。また、29は単位鉄芯の外周打抜き用雄金型であり加圧パンチを兼用している。30は加圧パンチの圧下力を調整するスプリングである。31は打抜かれた単位鉄芯が積層されている状態を示す。32は雄金型兼用加圧パンチ29に対向して設けられた外周周打抜き用雌金型である。33は加熱装置で、積層鉄芯31を側面から加熱しており、金型台35とは断熱部材34で隔てられている。これらおよび上記雄金型兼用加圧パンチと併せて積層部を構成する。
接着剤供給装置は、ディスペンサ26と、ノズル27、ペースト状接着剤が充填されたシリンジ28で構成される。これらによってペースト状接着剤を鋼板裏面に吐出塗布する。
FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. When a magnetic
In the figure, 19 is a magnetic steel sheet (supply member), 20 is a male die for punching a guide hole when a unit iron core is punched from the
The adhesive supply device includes a
コイル状に巻き取られた状態の電磁鋼板19は、供給部材として送り装置により本発明装置内に連続的に送り込まれる。ガイド穴打抜き金型20と21によってガイド穴を設けた後、打抜き金型の雄型22と雌型23によって内周側を打ち抜く。次に第一段外周打抜き金型の雄型24と雌型25により所定部位の外周部を打ち抜く。打抜く際にディスペンサ26から圧縮された空気によりシリンジ28内に充填されたペースト状接着剤がノズル27から吐出され、ニードルは非接触の状態でペースト状接着剤は単位鉄芯表面に付着する。供給部材の送りとともに単位鉄芯は移動し、次に加圧パンチ兼用第二段外周打抜き金型の雄型29と雌型32によって鋼板21を単位鉄芯に完全に打ち抜き、雌型32内部に鉄芯を押し込み積層する。積層鉄芯31は、加熱装置33にて側面より加熱され、熱硬化型ペースト状接着剤が硬化する温度140℃まで昇温され、積層鉄芯が固着される。
The
1:単位鉄芯 2:マガジン
3:積層状態の単位鉄芯 4:吸着アーム
5:スライドレール 6:ディスペンサ
7:シリンジ 8:ノズル
9:ニードル 10:マガジン
11:積層鉄芯 12:スライドレール
13:ストッパー 14:圧力受け台
15:上側加圧シリンダー 16:加熱装置
17:加圧シリンダー 18:受け台
19:フープ状の電磁鋼板 20:ガイド穴打抜き金型の雄型
21:ガイド穴打抜き金型の雌型 22:内周打抜き金型の雄型
23:内周打抜き金型の雌型 24:第一段外周打抜き金型の雄型
25:第一段外周打抜き金型の雌型
26:ディスペンサ 27:ノズル
28:シリンジ 29:第二段外周打抜き金型兼用加圧パンチ
30:加圧パンチ用スプリング 31:積層鉄芯
32:第二段外周打抜き金型の雌型
33:加熱装置 34:断熱部材
35:金型台
1: Unit iron core 2: Magazine 3: Stacked unit iron core 4: Adsorption arm 5: Slide rail 6: Dispenser 7: Syringe 8: Nozzle 9: Needle 10: Magazine 11: Laminated iron core 12: Slide rail 13: Stopper 14: Pressure receiving base 15: Upper pressure cylinder 16: Heating device 17: Pressure cylinder 18: Receiving base 19: Hoop-shaped electromagnetic steel plate 20: Male guide hole punching die 21: Guide hole punching die Female die 22: Male die of inner peripheral punching die 23: Female die of inner peripheral punching die 24: Male die of first stage outer peripheral punching die 25: Female die of first stage outer peripheral punching die 26: Dispenser 27 : Nozzle 28: Syringe 29: Pressure punch for second stage outer peripheral punching die 30: Spring for pressure punch 31: Laminated iron core 32: Female die for second stage outer peripheral punching die 33: Heating device 3 : Heat insulating member 35: mold table
Claims (13)
8. Two or more unit iron core lamination parts are provided, and the punching and fixing are performed continuously by providing an exchange device for exchanging the lamination parts immediately after a predetermined number of sheets are laminated and a unit iron core discharge device. The laminated iron core manufacturing apparatus according to any one of 12.
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