JP2007007679A - 積層コア用背圧装置およびそれを備えたプレス順送金型 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 打ち抜かれた複数のコア1を積層状態にして該コア1に対してプレス方向と反対方向に背圧を加える背圧装置において、該コアの板厚偏差に追従する自在追従装置4を積層コア側に設置した。そしてその自在追従装置4は、半球形の凹部が形成された下面コア受け4aと該半球形凹部に収納される同じ曲率の凸部が形成された上面コア受け4bで構成した。
【選択図】 図1
Description
図7は打ち抜き用鋼板の平面図である。図7に示すケイ素鋼板等の帯状薄板材100は、位置制御による搬送により間欠移動して、プレス金型により打ち抜く作業が行われる。このとき、帯状薄板材100には予め位置決め用の孔Pが上下端部に、貫通孔hが帯状薄板材100の中心部に開けられていて、A点の工程で貫通孔hにカシメ部としてダボ200が突設される。
続いて各打ち抜き工程により、最終的には図7に示すF点の工程のように、ダボ200が突設された環状の鋼板が打ち抜かれ、コア受け300上に次々と積層されてコア1を形成する。
最初、コア受け300はコア1が所定の厚さになるように設定された位置に停止されている。積層されたコア1が所定の厚さに達すると、コア1の下端がコア受け300と接触して、コア受け300のセンサ(図示なし)が信号を発信すると、制御部はパンチ前に設置されているダボ抜きパンチにより、B点やE点においてダボ200の抜き落としが行なわれ、積層されたコア1の所定の厚さ毎に、ダボ200を持たない鋼板がコア1に挿入され、製品毎にセパレートされる。
このコア1は、パンチによるプレス力と、コア受け300による側圧と、背圧が付与されコア1の複数枚の各鉄心板は、各々が有するダボ200でカシメられ、所定の厚さtのコア1となり、コア1が完成する。
このように積層コア1の積厚の差などによる寸法精度は改善されるが、突起状態のダボを用いてカシメているので、モータ・コア等の場合に、コア1の軸孔にシャフトを挿入してモータを組立てる際に、ダボ200による結合部はそのまま残っているので、このカシメ結合部分に渦電流等が発生して、鉄損による数%の効率低下が起きてしまう。
特許文献2では、これを回避するために、プレス金型による鋼板打ち抜き工程では、軸孔に当たる中心部にカシメ結合部を形成して、カシメによるコア1を仮固着により形成した後、別工程でロータ軸で中心部を押圧して、中心部のカシメ部分を切離して、カシメ部分の無いモータを組立てる方法等がとられている。
以上のような従来の方法では、プレス順送型に用いる積層コアの積厚の差、カシメ突起部の寸法の差を改善する方法として、厚さのバラツキや板厚偏差を極力少なくした抜材料を使用することや、プレス設備以外に加圧装置を設け、別工程において積層コアを再加圧する方法等がとられていた。
また、積層コアをプレス設備以外の加圧装置により、別工程において積層コアを再加圧するため、生産設備の大型化、設備費増加による生産コストが増えるという問題があった。
本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであり、高価格の抜材料を使用せずに、通常の抜材料を使用可能にするとともに、抜材料を管理する品質管理のコストを低減し、プレス設備以外の、加圧装置による別工程での積層コアの再加圧工程をなくし生産設備を小型化し、積層コアの積厚の差、カシメ突起部の寸法の差等に追従できるようにしたプレス順送金型を提供することを目的とする。
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の積層コア用背圧装置において、前記自在追従装置は、半球形の凹部が上部に形成された下面コア受けと該半球形凹部に収納される同じ曲率の半球形凸部が下部に形成された上面コア受けで構成されることを特徴としている。
請求項3記載の発明によれば、請求項1記載の積層コア用背圧装置において、前記自在追従装置は、略球形の凹部が上部に形成された下面コア受けと該略球形凹部に収納される同じ曲率の略球形の凸部が下部に形成された上面コア受けで構成されることを特徴としている。
請求項4記載の発明によれば、請求項1記載の積層コア用背圧装置において、前記自在追従装置は、上方に開口しかつその開口内に円柱棒を水平に備えた下面コア受けと該円柱棒を包囲して該円柱棒を中心に旋回する旋回部が下部に形成された上面コア受けで構成されることを特徴としている。
請求項5記載の発明によれば、請求項1記載の積層コア用背圧装置において、前記自在追従装置は、略円筒形の凹部が上部に形成された下面コア受けと該円筒形凹部に収納される同じ略円筒形の凸部が下部に形成された上面コア受けで構成されることを特徴としている。
請求項6記載の発明によれば、プレス順送金型に係り、打ち抜かれた複数のコアを積層状態に保持する保持孔内に、請求項1〜5のいずれか1項記載の積層コア用背圧装置を備えたことを特徴としている。
請求項7記載の発明によれば、請求項6記載のプレス順送金型において、前記プレス順送金型は、モータコア、イグニッションコア、およびトランスコアの少なくとも1つを打ち抜くものであることを特徴としている。
請求項2記載の発明によると、簡単な構成で抜材料の板厚変化、及び板厚偏差に追従できる自在追従装置が得られる。
請求項3記載の発明によると、同じく簡単な構成で、抜材料の板厚変化、及び板厚偏差に追従できる自在追従装置が得られる。
請求項4および5記載の発明によると、1方向ではあるがより簡単な構成で、抜材料の板厚変化、及び板厚偏差に追従できる自在追従装置が得られる。
請求項6記載の発明によると、抜材料の板厚変化、及び板厚偏差に追従できる背圧を付与できるプレス順送金型が得られるので、生産性が大幅に向上する。
請求項7記載の発明によると、モータコア、イグニッションコア、およびトランスコア等が精度良く製造できるようになる。
〈実施例1〉
図1は、本発明の実施例1に係るプレス順送金型の自在背圧装置の側面図である。図において、1は打ち抜かれた帯状薄板材(例えば、図7のモータコア1)の積層物(積層コア)で、プレス順送金型において打抜かれ金型内の打ち抜き孔内に積層されている。2はプレスに設置された油圧あるいは空圧のシリンダで、図で上下方法に変位可能となっており、その先端近傍に段部が形成されている。このシリンダ2は金型において打抜かれた積層コア1同士背圧を圧接して良好な積層状態に保つため、金型の打抜方向(図で上から下へ向かう方向)の逆方向(すなわち、図で下から上へ向かう方向)から必要な圧力(背圧)を発生させるものである。3はシリンダヘッドで、シリンダ2に形成された段部に載置され、軸方向中央を貫通する中空部が形成され、その中空部に下方からシリンダ2の先端が収納されている。シリンダ2の先端には、マイクロスイッチ等のセンサー(図示なし)を内蔵し、積層コア1が所定の枚数にまで積層されたことを検知している。4は本発明により設けられた自在追従装置で、下面コア受け4aと上面コア受け4bで構成される球面座機構となっている。すなわち、下面コア受け4aには半球形の凹部が形成され、上面コア受け4bには下面コア受け4aの半球形凹部に収納される同じ曲率の凸部が形成されている。上面コア受け4bは下面コア受け4aの半球形凹部に収納されて、図で前後左右の方向に摺動自在に嵌合されて面接触となり、積層コア1において生じる後述する偏心荷重に対して立体的に応力を低減させるフレキシブルな動作を実現できるユニバーサルボールジョイントになっている。下面コア受け4aの下方はロッド状に形成して、そのロッド部はシリンダヘッド3の中空部内にその上方から収納され、下面コア受け4aの下方には、シリンダヘッド3の上部に形成された段部に一端が固定されたコイルばね5の他端が接している。プレスが進んで積層コア1が増えていくと自在追従装置4が下方に押され、コイルばね5が次第に圧縮していき、積層コア1が所定の枚数に達すると、下面コア受け4aの下方のロッド部がシリンダ2の上部に設けられたセンサに近づき、これを検知される。
図(a)において、1は打ち抜かれた帯状薄板材(例えば、図7のモータコア1)の積層物(積層コア)で、ここでは各コア1にそれぞれ厚みに誤差があり、図で右端部側が厚く、左端部側が薄く形成されているものとする。したがって多重に積層すると、最上層コア1は大きく傾斜して積層されている。
今、プレス9でパンチ圧P1を積層コア1の上方に加え、積層コア1の下方に背圧P2をシリンダ2(図1)およびシリンダヘッド3(図1)を介して自在追従装置4の下面コア受け4aで与えると、プレス9と上面コア受け4bとの間隙が徐々に狭まっていき、やがて(1)のように、傾斜した積層コア1の頂部がプレス9の下面に接触する。積層コア1がプレス9に接触すると接触した積層コア1の部位には押圧力が働くが、接触しない積層コア1の部位には押圧力が働らかないので、その結果、上面コア受け4bに偶力が働き、上面コア受け4bは下面コア受け4a内で回転する。そして、プレス9と上面コア受け4bとの間隙がさらに狭まっていくと、最終的には(2)のように、プレス9の下面に最上層コア1uの全面が接触し、一方上面コア受け4bの上面に最下層コア1dの全面が接触する状態となる。この状態で背圧印加が進むと、上部からのプレス9のパンチ力とシリンダヘッドより付加される背圧が積層コア1に平均化して印加されるようになるので、均一にカシメが行なわれ、また、自動的に調芯も行なわれるので、積層コア1の厚さに追従して良好な積層状態を保持できる。
一方、図2(b)の従来装置では、プレス9でパンチ圧P1を積層コア1の上方に加え、積層コア1の下方に背圧P2をシリンダヘッド3で与えると、傾斜した積層コア1の頂部がプレス9の下面に接触し、そのままプレス9とシリンダヘッド3の間隙が狭まるので、積層コア1の肉厚部位は強い力でカシメが行われるが、プレス9に接触しない積層コア1の部位には十分な力が働らかないので、カシメ不良となる。
このように、本発明の追従機構によれば、従来技術の場合のように、厳選されたサイズの材料を選ぶ必要は無くなる。
以上は自在追従装置を半球面で構成するもので説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成の自在追従機構で構成しても良い。
以下にその他の具体例の2〜3を示す。
図3は、本発明の実施例2に係るプレス順送金型の自在背圧装置の側面図で、(b)は積層コア用背圧装置に偏心荷重がない場合、(a)は図で左側に傾く偏心荷重がかかった場合、(c)は図で右側に傾く偏心荷重がかかった場合をそれぞれ示している。図において、3はシリンダヘッド、5はコイルばね、14は実施例2による自在追従装置で、次のような下面コア受け14aと上面コア受け14bで構成される。
下面コア受け14aには略球形の凹部14dが形成され、上面コア受け14bには下面コア受け14aの球形凹部14dに収納される同じ曲率の球形凸部14cが形成されている。上面コア受け14bの球形凸部14cは下面コア受け14aの球形凹部14dに収納されて、図で前後左右等360度の全方向に摺動自在となり、図2と同じように積層コア1において生じる偏心荷重に対して立体的に応力を低減させるフレキシブルな動作を実現できる。
また、下面コア受け14aの下方はロッド状に形成して、そのロッド部はシリンダヘッド3の中空部内にその上方から収納され、下面コア受け14aの下方には、シリンダヘッド3の上部に形成された段部に一端が固定されたコイルばね5の他端が接している。プレスが進んで積層コアが増えていくと自在追従装置14が下方に押され、コイルばね5が次第に圧縮していき、積層コアが所定の枚数に達すると、下面コア受け14aの下方のロッド部がシリンダの上部に設けられたセンサに近づき、これを検知される。
また、図3(b)の場合は偏心荷重がないので問題なくそのまま均一にカシメが行なわれる。
そして、図3(c)の場合は、図3(a)で説明したのと左右対称が逆になるだけで、同じように、自在追従装置により上面コア受け14bは右に傾斜し、上部からのプレスのパンチ力とシリンダヘッドより付加される背圧が積層コアに平均化して印加されるようになるので、均一にカシメが行なわれ、また、自動的に調芯も行なわれるので、積層コアの厚さに追従して良好な積層状態を保持できるようになる。
図4は、本発明の実施例3に係るプレス順送金型の自在背圧装置の側面図で、(b)は積層コア用背圧装置に偏心荷重がない場合、(a)は図で左側に傾く偏心荷重がかかった場合、(c)は図で右側に傾く偏心荷重がかかった場合をそれぞれ示している。図において、3はシリンダヘッド、5はコイルばね、24は実施例3による自在追従装置で、次のような下面コア受け24aと上面コア受け24bで構成される。
下面コア受け24aは上方に開口24dのある断面Y字状の形状が紙面の垂直方向上下に延び両端が閉じた立体形をしており、この断面Y字状形状の開口24d内に円柱棒24eを紙面の垂直方向に配備し両端で両持ち支持している。
一方、上面コア受け24bは断面T字状の形状が紙面の垂直方向上下に延びた立体形をしており、この断面T字状形状の中央脚部24cの下部に紙面の垂直方向に丸穴24fが貫通している。丸穴24fの内径は円柱棒24eの外径より僅か大きめとなっている。
そして、上面コア受け24bの中央脚部24cの丸穴24fに下面コア受け24aの円柱棒24eを挿通して、全体で1方向(図で左右方向)に旋回可能自な在背圧装置24を構成している。
また、図4(b)の場合は偏心荷重がないので問題なくそのまま均一にカシメが行なわれる。
そして、図4(c)の場合は、図4(a)で説明したのと左右対称が逆になるだけで、同じように、自在追従装置により上面コア受け24bは右に傾斜し、均一にカシメが行なわれ、また、自動的に調芯も行なわれる。
実施例3の自在背圧装置は1方向(図で左右方向)に旋回可能となっているので、製造が簡単であり、これを用いる際は、コアの厚み誤差の出る方向が予め判っている場合には、積層すると厚み差の現れる方向に自在背圧装置24の旋回方向を一致するようにして用いればよい。
図5は、本発明の実施例4に係るプレス順送金型の自在背圧装置の側面図で、(b)は積層コア用背圧装置に偏心荷重がない場合、(a)は図で左側に傾く偏心荷重がかかった場合、(c)は図で右側に傾く偏心荷重がかかった場合をそれぞれ示している。図において、3はシリンダヘッド、5はコイルばね、34は実施例4による自在追従装置で、次のような下面コア受け34aと上面コア受け34bで構成される。
下面コア受け34aの上部には略円筒形の凹部34dがその軸方向を紙面の垂直方向にして形成されている。
一方、上面コア受け34bの下部には円筒形凹部34dに収納されるのと同じ略円筒形の凸部34cが形成されている。
そして、上面コア受け34bの円筒形の凸部34cが下面コア受け34aの円筒状凹部34d内に収納されて、全体で1方向(図で左右方向)に旋回可能自な在背圧装置34となっている。
また、図5(b)の場合は偏心荷重がないので問題なくそのまま均一にカシメが行なわれる。
そして、図5(c)の場合は、図5(a)で説明したのと左右対称が逆になるだけで、同じように、自在追従装置により上面コア受け34bは右に傾斜し、均一にカシメが行なわれ、また、自動的に調芯も行なわれる。
実施例4の自在背圧装置は1方向(図で左右方向)に旋回可能となっているので、製造が簡単であり、これを用いる際は、コアの厚み誤差の出る方向が予め判っている場合には、積層すると厚み差の現れる方向に自在背圧装置34の旋回方向を一致するようにして用いればよい。
このように、本発明の追従機構によれば、従来技術の場合のように、厳選されたサイズの材料を選ぶ必要は無くなる。
以上は、モータコア等の例について説明したが、本発明はこれに限定されるものでは無く、スパーク・プラグに用いられるイグニッション・コイルの積層コアや、トランス・コア等の幅広い領域に適用可能である。
さらに、自在追従装置を複数設置することにより、多数個取りのプレス順送金型にも適用できる。また、従来のプレス設備以外に必要であった別工程の加圧装置をなくすことができ、生産コストを低減することができる。
1u 最上層コア
1d 最下層コア
2 シリンダ
3 シリンダヘッド
4、14、24、34 自在追従装置
4a、14a、24a、34a 下面コア受け
4b、14b、24b、34b 上面コア受け
5 コイルばね
14c 球形凸部
14d 球形凹部
24c 中央脚部
24d 上方開口
24e 円柱棒
24f 丸穴
34c 円筒形凸部
34d 円筒形凹部
Claims (7)
- 打ち抜かれた複数のコアを積層状態にして該コアに対してプレス方向と反対方向に背圧を加える背圧装置において、該コアの板厚偏差に追従する自在追従装置を積層コア側に設置したことを特徴とする積層コア用背圧装置。
- 前記自在追従装置は、半球形の凹部が上部に形成された下面コア受けと該半球形凹部に収納される同じ曲率の半球形凸部が下部に形成された上面コア受けで構成されることを特徴とする請求項1記載の積層コア用背圧装置。
- 前記自在追従装置は、略球形の凹部が上部に形成された下面コア受けと該略球形凹部に収納される同じ曲率の略球形の凸部が下部に形成された上面コア受けで構成されることを特徴とする請求項1記載の積層コア用背圧装置。
- 前記自在追従装置は、上方に開口しかつその開口内に円柱棒を水平に備えた下面コア受けと該円柱棒を包囲して該円柱棒を中心に旋回する旋回部が下部に形成された上面コア受けで構成されることを特徴とする請求項1記載の積層コア用背圧装置。
- 前記自在追従装置は、略円筒形の凹部が上部に形成された下面コア受けと該円筒形凹部に収納される同じ略円筒形の凸部が下部に形成された上面コア受けで構成されることを特徴とする請求項1記載の積層コア用背圧装置。
- プレス順送金型において、打ち抜かれた複数のコアを積層状態に保持する保持孔内に、請求項1〜5のいずれか1項記載の積層コア用背圧装置を備えたことを特徴とするプレス順送金型。
- 前記プレス順送金型は、モータコア、イグニッションコア、およびトランスコアの少なくとも1つを打ち抜くものであることを特徴とする請求項6記載のプレス順送金型。
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