JP2008220123A - 回転電機用鉄心片の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】素材磁性鋼板から比較的大型の鉄心片を切抜く場合でも、装置を比較的コンパクトで安価に済ませながら切断を効率良く行い、切断時の鉄心片の撓み変形を抑える。
【解決手段】円板状の受けダイ１２の上面に、予めリング状に裁断された素材磁性鋼板１４が位置決め固定状態にセットされる平坦な載置面１２ａを設ける。受けダイ１２を、その中心Ｏを回転中心として矢印Ａ方向に回転させる回転駆動機構を設ける。受けダイ１２の上部に、円錐形状をなす切断ローラ１３を、軸線Ｘを中心に回転自在且つ載置面１２ａに押え付けられるように設ける。切断ローラ１３の外周面部に、素材磁性鋼板１４から複数個のスロット２部分を打抜く形状の凸状切刃１５を設ける。受けダイ１２の矢印Ａ方向の回転により、切断ローラ１３は矢印Ｂ方向に従動的に同期回転し、凸状切刃１５により、素材磁性鋼板１４から複数個のスロット２部分が円周方向に順に打抜かれる。
【選択図】図１

Description

本発明は、積層して回転電機の固定子積層鉄心や回転子積層鉄心を組立てる部品である鉄心片を、素材となる磁性鋼板から切抜いて製造するための回転電機用鉄心片の製造装置及び製造方法に関する。

例えば交流モータやタービン発電機等の回転電機の固定子には、図１０に示すように、円環状ヨーク部１ａから内周側に向けて突出した複数の磁極歯１ｂを有するリング状の固定子用鉄心片１を、複数枚積層し、積層方向にかしめて組立てた固定子積層鉄心が用いられる。隣り合う磁極歯１ｂ同士間の空間部が、巻線が配置されるスロット２となる。また、図示はしないが、回転電機の回転子には、中心に回転軸挿通用の軸孔を有すると共に、外周部位に永久磁石埋設用のスロットを有した円板状の固定子用鉄心片を、同様に複数枚積層してかしめて組立てた回転子積層鉄心が用いられている。

従来、この固定子積層鉄心（或いは回転子積層鉄心）を組立てる部品である薄い鉄心片１（例えば厚み寸法が０．１〜０．５ｍｍ）は、図１１に示すように、帯状磁性鋼板のコイル３をアンコイルしてロールフィーダ４にて送り出し、プレス装置５を用いて型抜きする方法で製造されていた。

しかし、このようなプレス装置５を使用した従来の鉄心片１の製造装置では、素材供給をタクト送りにせざるを得ないため、生産能率が低くなる問題があった。また、特に大型の回転電機（例えばタービン発電機）用の固定子鉄心片１では、直径寸法が１〜２ｍにもなるものがあり、プレス荷重が大きくなることに伴うプレス装置５の大型化により、設備コストのアップや、設置面積の大型化による製造ラインの固定費アップを招いていた。更に、広幅な素材磁性鋼板に内在する板厚偏差により、精度管理に困難性が伴うものとなっていた。

そこで、別の従来例として、図１２に示すような、いわゆるノッチング抜きを行うようにした製造装置も用いられている。この装置は、予めリング状に切断された素材鋼板６を円形の受けダイ７上に載せ、受けダイ７をスロット２の１ピッチずつ回転させながら、１個のスロット２に対応したプレス型８を用いて、１つのスロット２ずつ順に打抜いていくものである。ところが、このいわゆるノッチング抜きを行うようにした装置では、生産能率が更に低下してしまう問題点がある。

上記したプレス装置を用いた製造装置に対し、近年では、ロータリーダイカッターと称される、外周面に切断刃が設けられた円柱状のダイ（カッターローラ）と、円柱状のアンビル（受けローラ）との間で、紙やシート等の加工物を挟んで切断する切断装置が考えられている（例えば特許文献１参照）。このロータリーダイカッターによれば、加工物を連続的に送りながら、切断（切抜き）することができる。従って、この特許文献１に記載されたロータリーダイカッターを、上記した回転電機用の鉄心片１の製造に適用するようにすれば、生産効率を高めることができる。
特許第３１４７６７１号公報

しかしながら、上記した特許文献１のロータリーダイカッターを、回転電機用の鉄心片１の製造、特に広幅の磁性鋼板の切断に適用した場合、次のような不具合の発生が予測される。

即ち、広幅の磁性鋼板を切断するには、上記カッターローラ及び受けローラの直径寸法や幅寸法（軸方向長さ）が大きくなり、さほどのコンパクト化を図ることはできない。このとき、カッターローラの刃先部と受けローラとの外周面との接触状態が切断性能に大きく影響し、それら両ローラの平行度を保つ必要があるが、両ローラが幅広である（長い）と共に、広幅な素材磁性鋼板には板厚偏差が内在する事情があるため、その素材磁性鋼板の板厚偏差を吸収しながらそれらの平行度を保つことはかなりの困難性を伴うものとなる。両ローラの平行度の管理が不十分であると、未切断部位の発生等の虞がある。さらには、磁性鋼板は塑性変形を生ずる材料であるため、切断時にカッターローラの刃先部が素材磁性鋼板を受けローラの外周面に向けて押込むようになり、切抜かれた鉄心片に受けローラの外周面に沿う撓みが生ずるようになる不具合もある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、素材磁性鋼板から比較的大型の鉄心片を切抜く場合でも、装置を比較的コンパクトで安価に済ませることができながら、切断を効率良く行うことができ、しかも切断時の鉄心片の撓み変形を抑えることができる回転電機用鉄心片の製造装置及び製造方法を提供するにある。

上記目的を達成するために、本発明の回転電機用鉄心片の製造装置は、素材磁性鋼板がセットされる平坦な載置面を有し、その載置面に垂直な回転軸を中心に回転される受けダイと、この受けダイの載置面の回転中心から放射方向に延びる軸線を有した円筒状をなし、外周表面にその展開形状が切抜かれる鉄心片の円周方向に繰返されるパターンに対応した凸状切刃を備え、前記受けダイの載置面側に押付けられた状態で前記軸線を中心に回転される切断ローラとを具備し、前記受けダイの載置面上に配置された素材磁性鋼板に、前記切断ローラを押え付けた状態で、それら受けダイ及び切断ローラを同期して回転させることにより、前記素材磁性鋼板を、前記載置面と前記凸状切刃との間で押切って前記鉄心片を切抜くように構成されているところに特徴を有する（請求項１の発明）。

また、本発明の回転電機用鉄心片の製造方法は、平坦な載置面を有しその載置面に垂直な回転軸を中心に回転される受けダイの載置面上に素材磁性鋼板をセットし、前記受けダイの載置面の回転中心から放射方向に延びる軸線を有した円筒状をなし、外周表面にその展開形状が切抜かれる鉄心片の円周方向に繰返されるパターンに対応した凸状切刃を備え、前記軸線を中心に回転される切断ローラを、前記載置面上の素材磁性鋼板に押付けた状態とし、それら受けダイ及び切断ローラを同期して回転させることにより、前記素材磁性鋼板を、前記載置面と前記凸状切刃との間で押切って前記鉄心片を切抜くところに特徴を有する（請求項１２の発明）。

本発明は、回転電気用の鉄心片の形状が、通常、円周方向に見て同等のパターンが繰返されるものであることに着目し、そのパターンに対応した凸状切刃を備える切断ローラを用いて、回転される受けダイの載置面上にセットされた素材磁性鋼板を、切断ローラを回転させながら載置面と凸状切刃との間で押切って鉄心片を切抜くものである。これによれば、切断ローラの外周面には、繰返しパターンの１単位分だけの凸状切刃を設ければ良いので、素材磁性鋼板から比較的大型の鉄心片を切抜く場合でも、切断ローラを比較的小型のもので済ませることができる。

また、受けダイ及び切断ローラを連続回転させながら繰返しパターンを連続的に切抜くことができるので、いわゆるノッチング抜きを行うものと比べて、効率良い作業を行うことができる。そして、切断ローラを小型で済ませることができることと併せて、受けダイの載置面は平坦であるため、切断ローラの凸状切刃と載置面との平行度を確保することが容易となり、優れた切断性能を得ることができる。切断ローラに対する加圧力も小さく済ませることができる。更には、凸状切刃を平坦な載置面に押え付けて素材磁性鋼板を切抜くものであるから、切抜かれた鉄心片に撓みが生ずることを抑えることができる。

本発明においては、受けダイを回転させる回転駆動機構を設けると共に、切断ローラを回転自在な状態で載置面側に押付ける加圧機構を設け、受けダイが、回転駆動機構により回転されると共に、切断ローラは、回転自在な状態で加圧機構により載置面側に押付けられるようにすることができる（請求項２，１３の発明）。これによれば、回転と加圧の機能を、受けダイ側と切断ローラとに分担させることができ、構成の簡単化を図ることができる。

前記切断ローラを、その外径寸法が、受けダイの載置面における径方向位置の周速と同期するように、前記軸線方向に沿って変化する円錐形状に形成することができる（請求項３の発明）。受けダイの載置面ひいては素材磁性鋼板の周速は、回転半径に比例するので、切断ローラをそれに対応した円錐形状とすることによって、凸状切刃の刃先の滑り等を防止し、鉄心片の切断精度を高めることができる。

本発明においては、前記載置面上にセットされた素材磁性鋼板を、押えローラにより該載置面に対して押え付けるように構成することができる（請求項４，１４の発明）。これによれば、素材磁性鋼板の撓みや載置面からの浮き上がりを押えローラにより矯正しながら、切断ローラにより切断することができ、鉄心片の切断精度をより高めることができる。

また、本発明においては、鉄心片の切断形状を複数のパートに分けた各パートに夫々対応した凸状切刃を有する複数個の切断ローラを、受けダイに対し周方向に並んで配置し、それら複数個の切断ローラによって鉄心片の全体が切抜かれるように構成しても良い（請求項５，１５の発明）。或いは、鉄心片の切断形状を径方向に複数のパートに分けた各パートに夫々対応した凸状切刃を有する複数個の切断ローラを、受けダイに対し径方向に並んで配置し、それら複数個の切断ローラによって鉄心片の全体が切抜かれるように構成しても良い（請求項６，１６の発明）。

これらによれば、鉄心片の形状が、比較的複雑であったり、ピッチの相違する複数の繰返しパターンを有していたりするような場合に、各部位の切断を複数の切断ローラに夫々分担させることができる。従って、個々の切断ローラの小型化や、各切断ローラの凸状切刃の形状の簡単化ひいては刃先の長寿命化等を図ることができると共に、各切断ローラに付与する加圧力を小さくすることもできる。

上記のように複数個の切断ローラを配置した場合、それら複数個の切断ローラを受けダイの載置面側に押付けるための加圧機構を、複数個の切断ローラ全体を加圧する全加圧部と、個々の切断ローラの加圧力を調整可能な中間加圧部とを有して構成することができる（請求項７の発明）。これにより、比較的簡単な構成で、全ての切断ローラに対して適切な加圧力を付与することができる。

さらに、本発明においては、前記切断ローラの周方向近傍に除去部材を設け、受けダイの回転に伴い、切断ローラにより切断された素材磁性鋼板の切抜片が、その除去部材により素材磁性鋼板の表面から除去されるように構成することができる（請求項８，１７の発明）。また、前記除去部材を、切抜片を、素材磁性鋼板の外周方向に導いて排出する機能を有するように構成することができる（請求項９の発明）。これにより、切断後の切抜片が、素材磁性鋼板上の切断前の部位に飛び散ったりして、切断に支障を来すといった不具合を未然に防止することができる。

このとき、前記除去部材により除去された切抜片を、エア吸引機構により吸引して収集したり、磁気吸引機構により吸引して収集したりする構成としても良く（請求項１０，１１，１８の発明）、これにより、切抜片を受けダイの載置面上或いは素材磁性鋼板上から速やかに排除することができ、より効果的となる。

本発明の回転電機用鉄心片の製造装置及び製造方法によれば、素材磁性鋼板から比較的大型の鉄心片を切抜く場合でも、装置を比較的コンパクトで安価に済ませることができながら、切断を効率良く行うことができ、しかも切断時の鉄心片の撓み変形を抑えることができるという優れた効果を得ることができる。

以下、本発明を具体化したいくつかの実施例について、図１ないし図１０を参照しながら説明する。尚、以下の各実施例においては、本発明を、図１０に示したような、大型のモータ或いはタービン発電機の固定子用の鉄心片１を製造する場合に適用したものである。上記したように、この鉄心片１は、円環状のヨーク部１ａから内周側に向けて突出した複数の磁極歯１ｂを有する（隣り合う磁極歯１ｂ同士間にスロット２を有する）ものであり、円周方向に見て同等のパターンが繰返される形状を有している。

（１）第１の実施例
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施例について述べる。図１は、本実施例に係る回転電機用鉄心片の製造装置１１の構成を概略的に示している。この製造装置１１は、受けダイ１２、切断ローラ１３、前記受けダイ１２を回転駆動する回転駆動機構（図示せず）、前記切断ローラ１３を加圧する加圧機構（図示せず）を備えて構成されている。

前記受けダイ１２は、例えば超硬合金等の硬質な金属材料から、前記鉄心片１よりも大型な円板状に構成され、その上面部が、素材磁性鋼板１４がセットされる平坦な載置面１２ａとされている。ここでは、受けダイ１２は、前記載置面１２ａが水平となり、且つ、その中心Ｏ（垂直方向に延びる回転軸）を回転中心として回転可能に設けられている。図示はしないが、前記回転駆動機構は、駆動減となるモータや回転伝達機構を備えて構成されており、この回転駆動機構により、受けダイ１２は、矢印Ａ方向（上から見て反時計回り方向）に回転されるようになっている。

ここで、前記素材磁性鋼板１４は、厚み寸法が例えば０．１〜０．５ｍｍの薄板状の電磁鋼板からなり、予め、製造されるべき鉄心片１の内径、外径寸法に応じたリング状に裁断されて供給されるようになっている。この素材磁性鋼板１４は、前記受けダイ１２の載置面１２ａ上に載置され、図示しない位置決め機構により、その中心が受けダイ１２の回転中心Ｏに一致するように、固定的にセットされるようになっている。前記位置決め機構により、素材磁性鋼板１４のずれ動きが防止されるようになっている。

これに対し、前記切断ローラ１３は、外形が円筒状この場合円錐（円錐台）状をなし、その両端面部には、軸線（中心線）Ｘ方向に延びる軸部１３ａ，１３ａが一体に設けられている。この切断ローラ１３の外周面部には、素材磁性鋼板１４から鉄心片１を切抜くための凸状切刃１５が突出状態に形成されている。この凸状切刃１５は、素材磁性鋼板１４から複数個（例えば５個）のスロット２部分を打抜く形状、つまり、展開形状が、鉄心片１の内周側部分の円周方向の一部（複数個のスロット２（磁極歯１ｂ）に渡る部分）のパターンに対応するように設けられている。尚、この切断ローラ１３は、少なくとも凸状切刃１５部分については、例えば超硬合金等の硬質な材料から構成されている。

詳しく図示はしないが、この切断ローラ１３は、両端の軸部１３ａが、夫々軸受を介して取付部材に回転自在に支持された状態で、凸状切刃１５の刃先が前記受けダイ１２の載置面１２ａに接触するように設けられる。このとき、切断ローラ１３は、その軸線Ｘ方向が、前記受けダイ１２の回転中心Ｏからの放射方向に一致するようにして、内周側に径小部、外周側に径大部が来るように配置される。この切断ローラ１３の外径寸法は、受けダイ１２の載置面１２ａにおける径方向位置の周速と同期するように前記軸線Ｘ方向に沿って変化する、つまり、接触している位置の受けダイ１２の回転半径に比例するような径寸法を有する円錐状となるように構成されている。

また、図示はしないが、本実施例の切断ローラ１３は、前記取付部材に、上下方向（受けダイ１２の載置面１２ａに対して接離する方向）に若干の変位が可能に弾性支持されていると共に、例えば取付部材と軸受との間に設けられた複数個のばねから構成される加圧機構により、下方つまり受けダイ１２の載置面１２ａ側に向けての押圧力が付与されるようになっている。この加圧機構により、切断ローラ１３は、凸状切刃１５の刃先が受けダイ１２の載置面１２ａに押付けられるようになっている。

これにより、受けダイ１２が、回転駆動機構により、回転中心Ｏを中心として矢印Ａ方向（上から見て反時計回り方向）に回転されると、切断ローラ１３は、軸線Ｘを中心に矢印Ｂ方向に従動的に同期回転するようになる。これにて、載置面１２ａ上にセットされた素材磁性鋼板１４が矢印Ａ方向に回転されると同期して、切断ローラ１３が、前記凸状切刃１５を素材磁性鋼板１４に押付けながら回転し、もって、素材磁性鋼板１４が前記載置面１２ａと前記凸状切刃１５との間で押切られ、素材磁性鋼板１４から複数個のスロット２部分が円周方向に順に打抜かれるようになっている。

上記構成の鉄心片１の製造装置１１においては、まず、受けダイ１２の載置面１２ａ上に、予めリング状に構成された素材磁性鋼板１４を位置決め固定状態にセットし、切断ローラ１３をその素材磁性鋼板１４に押付けた状態とし、受けダイ１２を回転駆動させるようにする。すると、載置面１２ａ上にセットされた素材磁性鋼板１４が矢印Ａ方向に回転されると同期して切断ローラ１３が矢印Ｂ方向に回転し、素材磁性鋼板１４が、載置面１２ａと切断ローラ１３の凸状切刃１５との間で押切られ、素材磁性鋼板１４から複数個のスロット２部分が円周方向に順に打抜かれていく。受けダイ１２が１回転することにより、素材磁性鋼板１４の全周においてスロット２が打抜かれ、もって、鉄心片１が切抜かれるのである。

この場合、切断ローラ１３の外周面には、スロット２（磁極歯１ｂ）の繰返しパターンの１単位分（この場合５個）だけの凸状切刃１５を設ければ良いので、素材磁性鋼板１４から比較的大型の鉄心片１を切抜く場合でも、切断ローラ１３を比較的小型のもので済ませることができる。また、受けダイ１２及び切断ローラ１３を連続回転させながら繰返しパターンを連続的に切抜くことができるので、いわゆるノッチング抜きを行うものと比べて、効率良い作業を行うことができる。

そして、切断ローラ１３を小型で済ませることができることと併せて、受けダイ１２の載置面１２ａは平坦であるため、切断ローラ１３の凸状切刃１５と載置面１２ａとの平行度を確保することが容易となり、優れた切断性能を得ることができる。切断ローラ１３に対する加圧力も小さく済ませることができる。更には、凸状切刃１５を平坦な載置面１２あに押え付けて素材磁性鋼板１4を切抜くものであるから、切抜かれた鉄心片1に撓みが生ずることを抑えることができる。

このように、本実施例の鉄心片１の製造装置１１及び製造方法によれば、素材磁性鋼板１４から比較的大型の鉄心片１を切抜く場合でも、切断ローラ１３を含む製造装置１１を比較的コンパクトで安価に済ませることができながら、切断を効率良く行うことができ、しかも切断時の鉄心片１の撓み変形を抑えることができるという優れた効果を得ることができる。

また、特に本実施例では、受けダイ１２を回転させる回転駆動機構を設けると共に、切断ローラ１３を回転自在な状態で載置面１２ａ側に押付ける加圧機構を設ける構成としたので、回転と加圧の機能を、受けダイ１２側と切断ローラ１３とに分担させることができ、構成の簡単化を図ることができる。さらに本実施例では、切断ローラ１３を、円錐形状に構成したことによって、凸状切刃１５の刃先の滑り等を防止し、鉄心片１の切断精度を高めることができるといった利点も得ることができる。

（２）第２〜第４の実施例
次に、図２及び図３を参照して、本発明の第２の実施例について述べる。尚、以下に述べる各実施例においては、上記第１の実施例と同一部分については、同一符号を付して新たな図示や詳しい説明を省略し、第１の実施例と異なる点を中心として説明する。

図２は、本実施例に係る鉄心片１の製造装置２１の要部を示しており、この第２の実施例が、上記第１の実施例と異なるところは、上記切断ローラ１３に代えて、鉄心片１の切断形状を複数（この場合２つ）のパートに分けた各パートに夫々対応した凸状切刃２２，２３を夫々有する複数個この場合２個の切断ローラ２４，２５を、受けダイ１２に対し周方向に並んで配置し、それら複数個の切断ローラ２４，２５によって鉄心片１の全体が切抜かれるように構成した点にある。

即ち、受けダイ１２上には、第１の切断ローラ２４と、第２の切断ローラ２５とが周方向に並んで設けられる。そのうち第１の切断ローラ２４は、円錐形状を有し、その外周面に、前記鉄心片１の磁極歯１ｂの内周側端部（スロット２の開口部部分）に対応した形状の第１の凸状切刃２２を有している。この第１の切断ローラ２４は、やはり、両端の軸部２４ａ，２４ａが、夫々軸受（図示せず）を介して取付部材２６（図３参照）に回転自在に支持された状態で、その軸線Ｘ１方向が受けダイ１２の回転中心Ｏからの放射方向に一致するようにして、凸状切刃２２の刃先が前記受けダイ１２の載置面１２ａに接触するように設けられる。

一方、第２の切断ローラ２５は、円錐形状を有し、その外周面に、前記鉄心片１のスロット２の残りの部分（スロット２の奥側）に対応した形状の第２の凸状切刃２３を有している。この第２の切断ローラ２５は、図３に示すように、両端の軸部２５ａ，２５ａが、夫々軸受２７，２７を介して前記取付部材２６に回転自在に支持された状態で、その軸線Ｘ２方向が受けダイ１２の回転中心Ｏからの放射方向に一致するようにして、凸状切刃２３の刃先が前記受けダイ１２の載置面１２ａに接触するように設けられる。

そして、本実施例では、図３に示すように、上記第１及び第２の切断ローラ２４及び２５を載置面１２ａ側に押付ける加圧機構２８が設けられる。このとき、上記のように、２個の切断ローラ２４，２５は、１つの取付部材２６に支持されており、前記加圧機構２８は、例えばばねによりこの取付部材２６を下方に押圧して、両方の切断ローラ２４，２５全体を加圧する全加圧部２９を備えている。これと共に、図３では第２の切断ローラ２５を代表させて示しているように、各切断ローラ２４，２５（軸受２７，２７）は、取付部材２６に対して個々にばね等によって下方に押圧され、このばね等から個々の切断ローラ２４，２５の加圧量が調整可能な中間加圧部３０が構成されている。

上記構成においては、素材磁性鋼板１４を載置面１２ａ上にセットした受けダイ１２が、回転駆動機構により、回転中心Ｏを中心として矢印Ａ方向に回転されると、第１の切断ローラ２４が、軸線Ｘ１を中心に矢印Ｂ方向に従動的に同期回転すると共に、第２の切断ローラ２５が、軸線Ｘ２を中心に矢印Ｂ方向に従動的に同期回転する。これにより、素材磁性鋼板１４が、載置面１２ａと第１の切断ローラ２４の凸状切刃２２との間で押切られると共に、載置面１２ａと第２の切断ローラ２５の凸状切刃２３との間で押切られ、それら２個の切断ローラ２４，２５によって鉄心片１の全体が切抜かれるのである。

この場合、上記第１の実施例と同様の作用・効果が得られることに加え、鉄心片１の各部位の切断を複数の切断ローラ２４，２５に夫々分担させることができるので、鉄心片１の形状が、比較的複雑であったり、ピッチの相違する複数の繰返しパターンを有していたりするような場合にも対応することができる。そして、個々の切断ローラ２４，２５の小型化や、各凸状切刃２２，２３の形状の簡単化ひいては刃先の長寿命化等を図ることができると共に、各切断ローラ２３，２５に付与する加圧力を小さくすることもできる。

また、特に本実施例では、切断ローラ２４，２５を受けダイ１２の載置面１２ａ側に押付けるための加圧機構２８を、複数個の切断ローラ２４，２５全体を加圧する全加圧部２９と、個々の切断ローラ２４，２５の加圧力を調整可能な中間加圧部３０とを有して構成したので、比較的簡単な構成で、全ての切断ローラ２４，２５に対して適切な加圧力を付与することができる利点を得ることができる。

尚、図示はしないが、ピッチの相違する複数の繰返しパターンを有する場合の例として、上記したスロット２以外に、鉄心片１の外周側の複数個所（例えば３箇所）にボルト挿通用の穴を形成したいような場合があり、この場合、スロット２形成用の切断ローラと、ボルト挿通用の穴の形成用の切断ローラとを設けることができる。

図４は、本発明の第３の実施例を示すものである。この第３の実施例が、上記第２の実施例と異なるところは、第１の切断ローラ２４の円周方向前方（手前側）に位置して、載置面１２ａ上にセットされた素材磁性鋼板１４を該載置面１２ａに対して押え付けるための押えローラ３１を設けるようにした点にある。また、この実施例では、第２の切断ローラ３２の外周面に、素材磁性鋼板１４を該載置面１２ａに対して押え付ける機能を有した押え部３２ａを設けるようにしている。

前記押えローラ３１は、例えばアルミ等の金属剛体から円錐形状に構成され、その両端の軸部３１ａ，３１ａが、夫々図示しない軸受を介して回転自在且つ載置面１２ａ側に加圧された状態で設けられる。また、前記第２の切断ローラ３２は、その外周面に、鉄心片１のスロット２の奥側部分に対応した形状の第２の凸状切刃２３を有しているのであるが、前記押え部３２ａは、その内周側及び外周側に位置して夫々設けられている。これら押え部３２ａは、素材磁性鋼板１４の厚みを考慮して、該素材磁性鋼板１４を押える径の平滑なテーパ面状に設けられている。尚、この押え部３２ａは第２の切断ローラ３２に一体に設けても良く、押え部３２ａ部分だけ別の部材（金属剛体や硬質ゴム等）を取付けるようにしても良い。

この構成により、上記第２の実施例と同様の作用・効果に加えて、素材磁性鋼板１４の撓みや載置面１２ａからの浮き上がりを押えローラ３１及び押え部３２ａにより矯正しながら、切断ローラ２４，３２により切断することができ、鉄心片１の切断精度をより高めることができるものである。

図５は、本発明の第４の実施例を示すものである。この実施例が、上記第２の実施例と異なるところは、第１及び第２の切断ローラ２４及び２５に加えて、第３の凸状切刃３３を有する第３の切断ローラ３４を設け、それら３個の切断ローラ２４，２５，３４によって鉄心片１の全体が切抜かれるように構成した点にある。これら３個の切断ローラ２４，２５，３４は、受けダイ１２に対し径方向（及び周方向）に並んで配置され、それらが有している凸状切刃２２，２３，３３は、鉄心片１の切断形状をこの場合３つのパートに分けた各パートに夫々対応したものとなる。

第３の切断ローラ３４は、薄型の円筒状をなし、その外周面部に設けられる第３の凸状切刃３３は、鉄心片１の外周縁を切断する形状、この場合円板状に形成されている。この第３の切断ローラ３４は、やはり、両端の軸部３４ａ，３４ａが、夫々軸受（図示せず）を介して取付部材に回転自在に支持された状態で、その軸線Ｘ３方向が受けダイ１２の回転中心Ｏからの放射方向に一致するようにして、凸状切刃３３の刃先が前記受けダイ１２の載置面１２ａに接触するように設けられる。また、図示しない加圧機構により、凸状切刃３３が載置面１２ａに押し付けられるようになっている。

この構成においては、素材磁性鋼板３５は、第３の切断ローラ３４（第３の凸状切刃３３）により、鉄心片１の外周に応じた円形に切抜かれるようになる。従って、素材磁性鋼板３５として、内周部には円形の穴が予め形成されているものの、外周部については、鉄心片１の外径よりも大きければ、四角形状などラフに裁断されているものでも良く、上記した素材磁性鋼板１４のような、予め、製造されるべき鉄心片１の内径、外径寸法に応じたリング状に裁断したものを用いずとも済む。上記第２の実施例と同様の作用・効果が得られることは勿論である。

（３）第５〜第８の実施例、その他の実施例
図６は、本発明の第５の実施例を示すものであり、切断ローラ１３部分を外周側から見た図である。この実施例では、切断ローラ１３の周方向近傍（素材磁性鋼板１４の送り方向手前側）に、切抜片を除去するための除去部材としてのクリーンパッド４１を設けるようにしている。このクリーンパッド４１は、例えば、不織布の積層体等の繊維材料からブロック状に形成され、前記切断ローラ１３を支持する取付部材４２に設けられた支持片部４２ａの下端に取付けられている。このクリーンパッド４１は、その下面が、載置面１２ａ上の素材磁性鋼板１４の上面に摺接するように設けられている。

ここで、切断ローラ１３によって素材磁性鋼板１４からスロット２部分を打抜くため、スロット２の形状に対応した素材磁性鋼板１４の切抜片が生じ、飛び散る虞がある。この切抜片が素材磁性鋼板１４の未切断部分の上面に載っていると、切断ローラ１３に巻込まれる等切断作業に支障をきたしたり、凸状切刃１５を早期に損傷させたりする虞がある。本実施例では、クリーンパッド４１を設けたことにより、素材磁性鋼板１４上に切抜片が飛び散っても、切断ローラ１３に至る直前にクリーンパッド４１によって素材磁性鋼板１４の表面から除去されるようになる。

従って、切抜片が、素材磁性鋼板１４上の切断前の部位に飛び散ったりして、切断に支障を来すといった不具合を未然に防止することができる。また、クリーンパッド４１が、素材磁性鋼板１４の上面を押え付けるようになり、上記第３の実施例の押えローラ３１を設けたものと同様の効果も期待できる。

図７は、本発明の第６の実施例を示すものである。この実施例では、上記第５の実施例のクリーンパッド４１に加えて、切断ローラ１３の周方向近傍（素材磁性鋼板１４の送り方向先方側）に、切抜片を除去するための除去部材としてのクリーンローラ４３を設けるようにしている。このクリーンローラ４３は、上下両端部が、取付部材４２に設けられた支持片部４２ｂの下端に回転自在に取付けられているのであるが、図７（ｂ）に示すように、周方向から見て、下側が素材磁性鋼板１４の内周側に対応し、上側が外周側に傾くように設けられている。

これにより、切断ローラ１３によって素材磁性鋼板１４から切抜かれた切抜片が、上方に跳ねたような場合、クリーンローラ４３の外周面に当たって素材磁性鋼板１４の外周側に跳ね飛ばされるようになっている。従って、このクリーンローラ４３は、切抜片を、素材磁性鋼板１４の外周方向に導いて排出する機能を有するように構成されているのである。従って、この構成によれば、切断後の切抜片が、切断に支障を来すといった不具合をより効果的に防止することができる。

図８は、本発明の第７の実施例を示すもので、上記第５の実施例と異なるところは、クリーンパッド４１によって素材磁性鋼板１４の上面から除去された切抜片を、エア吸引機構４４により吸引して収集するように構成した点にある。このエア吸引機構４４は、前記切断ローラ１３及びクリーンパッド４１を支持する取付部材４５に添設され、上下方向に延びる吸引ダクト４４ａを備えると共に、その吸引ダクト４４ａの基端側に接続された真空ポンプ（図示せず）を備えて構成されている。吸引ダクト４４ａの先端部は、クリーンパッド４１の近傍（素材磁性鋼板１４の送り方向手前側）にて開口している。

上記構成においては、素材磁性鋼板１４上に飛び散っていた切抜片が、切断ローラ１３に至る直前にクリーンパッド４１に捕獲されるようになると共に、その切抜片が吸引ダクト４４ａから吸込まれて、図示しない収集箱などに収集されるようになる。従って、この実施例によれば、切抜片を素材磁性鋼板１４上から速やかに排除することができ、より効果的となる。

図９は、本発明の第８の実施例を示すものであり、この実施例では、上記第７の実施例のエア吸引機構４４に代えて、磁気吸引機構４６を設けるようにしている。この磁気吸引機構４６は、クリーンパッド４１の近傍（素材磁性鋼板１４の送り方向手前側）に配設された円筒状の永久磁石４７、この永久磁石４７を矢印Ｃ方向に回転させるモータ等の回転駆動機構、永久磁石４７により吸引された切抜片を図示しない収集箱まで排出する排出ダクト４８を備えて構成されている。

この構成においては、素材磁性鋼板１４上に飛び散っていた切抜片が、切断ローラ１３に至る直前にクリーンパッド４１に捕獲されるようになると共に、その切抜片が永久磁石４７に吸引捕獲され、永久磁石４７に吸着したまま矢印Ｃ方向に導かれ、引剥がし用の爪４８ａによって引剥がされて排出ダクト４８に落下し、排出ダクト４８を通って収集箱に収集されるようになる。従って、この実施例によっても、切抜片を素材磁性鋼板１４上から速やかに排除することができ、効果的となる。

尚、本発明は、上記し図面に示した各実施例に限定されるものではなく、例えば、第１の実施例（図１）の構成に押えローラを付加するようにしても良く、また、第２〜第４の実施例のように複数の切断ローラを備えたものにおいてクリーンパッド４１やクリーンローラ４３、吸引機構を設けるようにしても良い等、複数の実施例を組合せた構成とすることも可能である。

その他、例えば、受けダイ（載置面）を水平でなく傾斜させて設け、傾斜した軸を中心に回転させる構成としても良く、また、吸引機構を設ける場合、切断ローラに対して送り方向先方側に位置して設けるようにしても良く、さらには、製造すべき鉄心片１ひいては積層鉄心の形状についても、様々な変形が可能であるなど、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。

本発明の第１の実施例を示すもので、製造装置の要部構成を概略的に示す斜視図 本発明の第２の実施例を示すもので、製造装置の要部の平面図 加圧機構部分の構成を示す縦断側面図 本発明の第３の実施例を示す図２相当図 本発明の第４の実施例を示す図１相当図 本発明の第５の実施例を示す切断ローラ部分の外周側からの側面図 本発明の第６の実施例を示す図６相当図（ａ）及びクリーンローラ部分の周方向から見た側面図（ｂ） 本発明の第７の実施例を示す図６相当図 本発明の第８の実施例を示す図６相当図 固定子用の鉄心片の平面図 従来例を示す製造装置の概略的側面図 他の従来例を示す平面図

符号の説明

図面中、１は鉄心片、２はスロット、１１，２１は製造装置、１２は受けダイ、１２ａは載置面、１３，２４，２５，３２，３４は切断ローラ、１４，３５は素材磁性鋼板、１５，２２，２３，３３は凸状切刃、２８は加圧機構、２９は全加圧部、３０は中間加圧部、３１は押えローラ、４１はクリーンパッド（除去部材）、４３はクリーンローラ（除去部材）、４４はエア吸引機構、４６は磁気吸引機構を示す。

Claims (18)

1. 積層して回転電機の固定子積層鉄心あるいは回転子積層鉄心を組立てる部品である鉄心片を、該鉄心片の素材となる磁性鋼板から切抜いて製造するための製造装置であって、
   前記素材磁性鋼板がセットされる平坦な載置面を有し、前記載置面に垂直な回転軸を中心に回転される受けダイと、
   この受けダイの載置面の回転中心から放射方向に延びる軸線を有した円筒状をなし、外周表面にその展開形状が前記鉄心片の円周方向に繰返されるパターンに対応した凸状切刃を備え、前記受けダイの載置面側に押付けられた状態で前記軸線を中心に回転される切断ローラとを具備し、
   前記受けダイの載置面上に配置された素材磁性鋼板に、前記切断ローラを押え付けた状態で、それら受けダイ及び切断ローラを同期して回転させることにより、前記素材磁性鋼板を、前記載置面と前記凸状切刃との間で押切って前記鉄心片を切抜くように構成されていることを特徴とする回転電機用鉄心片の製造装置。
2. 前記受けダイを回転させる回転駆動機構を備えると共に、前記切断ローラを回転自在な状態で前記載置面側に押付ける加圧機構を備えることを特徴とする請求項１記載の回転電機用鉄心片の製造装置。
3. 前記切断ローラは、その外径寸法が、前記受けダイの載置面における径方向位置の周速と同期するように、前記軸線方向に沿って変化する円錐形状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の回転電機用鉄心片の製造装置。
4. 前記載置面上にセットされた素材磁性鋼板を、該載置面に対して押え付ける押えローラを備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の回転電機用鉄心片の製造装置。
5. 前記切断ローラは、前記鉄心片の切断形状を複数のパートに分けた各パートに夫々対応した凸状切刃を有する複数個が設けられ、それらが前記受けダイに対し周方向に並んで配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の回転電機用鉄心片の製造装置。
6. 前記切断ローラは、前記鉄心片の切断形状を径方向に複数のパートに分けた各パートに夫々対応した凸状切刃を有する複数個が設けられ、それらが前記受けダイに対し径方向に並んで配置されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の回転電機用鉄心片の製造装置。
7. 前記複数個の切断ローラを前記載置面側に押付ける加圧機構を備え、
   前記加圧機構は、複数個の切断ローラ全体を加圧する全加圧部と、個々の切断ローラの加圧力を調整可能な中間加圧部とを有していることを特徴とする請求項５又は６記載の回転電機用鉄心片の製造装置。
8. 前記切断ローラの周方向近傍には、該切断ローラにより切断された素材磁性鋼板の切抜片を、素材磁性鋼板の表面から除去するための除去部材が設けられていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の回転電機用鉄心片の製造装置。
9. 前記除去部材は、前記切抜片を、前記素材磁性鋼板の外周方向に導いて排出する機能を有することを特徴とする請求項８記載の回転電機用鉄心片の製造装置。
10. 前記除去部材により除去された切抜片を吸引して収集するエア吸引機構が設けられていることを特徴とする請求項８又は９記載の回転電機用鉄心片の製造装置。
11. 前記除去部材により除去された切抜片を吸引して収集する磁気吸引機構が設けられていることを特徴とする請求項８又は９記載の回転電機用鉄心片の製造装置。
12. 積層して回転電機の固定子積層鉄心あるいは回転子積層鉄心を組立てる部品である鉄心片を、該鉄心片の素材となる磁性鋼板から切抜いて製造するための製造方法であって、
    平坦な載置面を有しその載置面に垂直な回転軸を中心に回転される受けダイの載置面上に前記素材磁性鋼板をセットし、
    前記受けダイの載置面の回転中心から放射方向に延びる軸線を有した円筒状をなし、外周表面にその展開形状が前記鉄心片の円周方向に繰返されるパターンに対応した凸状切刃を備え、前記軸線を中心に回転される切断ローラを、前記載置面上の素材磁性鋼板に押付けた状態とし、
    それら受けダイ及び切断ローラを同期して回転させることにより、前記素材磁性鋼板を、前記載置面と前記凸状切刃との間で押切って前記鉄心片を切抜くことを特徴とする回転電機用鉄心片の製造方法。
13. 前記受けダイが、回転駆動機構により回転されると共に、前記切断ローラは、回転自在な状態で加圧機構により前記載置面側に押付けられることを特徴とする請求項１２記載の回転電機用鉄心片の製造方法。
14. 前記載置面上にセットされた素材磁性鋼板は、押えローラにより該載置面に対して押え付けられることを特徴とする請求項１２又は１３記載の回転電機用鉄心片の製造方法。
15. 前記切断ローラは、前記鉄心片の切断形状を複数のパートに分けた各パートに夫々対応した凸状切刃を有する複数個が、前記受けダイに対し周方向に並んで配置されており、それら複数個の切断ローラによって鉄心片全体が切抜かれることを特徴とする請求項１２ないし１４のいずれかに記載の回転電機用鉄心片の製造方法。
16. 前記切断ローラは、前記鉄心片の切断形状を径方向に複数のパートに分けた各パートに夫々対応した凸状切刃を有する複数個が、前記受けダイに対し径方向に並んで配置されており、それら複数個の切断ローラによって鉄心片全体が切抜かれることを特徴とする請求項１２ないし１５のいずれかに記載の回転電機用鉄心片の製造方法。
17. 前記切断ローラの周方向近傍に除去部材が設けられており、前記受けダイの回転に伴い、前記切断ローラにより切断された素材磁性鋼板の切抜片が、前記除去部材により素材磁性鋼板の表面から除去されることを特徴とする請求項１２ないし１６のいずれかに記載の回転電機用鉄心片の製造方法。
18. 前記除去部材により除去された切抜片は、エア吸引機構又は磁気吸引機構により、吸引されて収集されることを特徴とする請求項１７記載の回転電機用鉄心片の製造方法。

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