JP2013013189A

JP2013013189A - 分割積層鉄心の製造方法

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Publication number: JP2013013189A
Application number: JP2011143135A
Authority: JP
Inventors: Koichi Arakawa; 広一荒川; Shuichi Nakamura; 秀一中村
Original assignee: Mitsui High Tec Inc
Current assignee: Mitsui High Tec Inc
Priority date: 2011-06-28
Filing date: 2011-06-28
Publication date: 2013-01-17
Anticipated expiration: 2031-06-28
Also published as: JP5694072B2

Abstract

【課題】高速で製造された分割積層鉄心を自動的に並び替えてその方向を合わせ、より効率的に製品検査を可能とする分割積層鉄心の製造方法を提供する。
【解決手段】環状の積層鉄心１０を円周方向に複数に分割した分割積層鉄心１８〜２１の製造方法であって、磁性材料からなる薄板条材２２の進行方向に、打ち抜き形成する分割鉄心片１４〜１７の数に応じて形成される仮想列Ａ〜Ｄ上で、分割鉄心片１４〜１７を互い違いに並べて金型装置によって打ち抜き形成し、打ち抜かれた分割鉄心片１４〜１７を金型装置内でそれぞれ積層して分割積層鉄心１８〜２１を形成する打ち抜き積層工程と、それぞれの分割積層鉄心１８〜２１をプッシャ２４〜２７で押しながら同じ向きに整列して、金型装置より排出する排出工程とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は一枚の薄板条材から複数の分割鉄心片を形成し、積層して分割積層鉄心を製造する方法に関する。

従来、モータ等に使用する例えば固定子鉄心を構成する環状鉄心片を幅広の薄板条材（板材）から形成すると、板取りが極めて悪くなるので、環状の鉄心片を１又は複数の磁極片部毎に分割した分割鉄心片を薄板条材から形成する方法が採用されている。例えば特許文献１においては、このような分割鉄心片を用いた分割積層鉄心の製造方法が開示され、一枚の薄板条材から複数列に分割鉄心片を抜き打ち形成し、抜き落とした分割鉄心片をかしめ積層して分割積層鉄心を製造することが開示されている。

そして、分割鉄心片は半径が大きくなる程円周方向の長さが大きくなる扇状となっているので、特許文献１記載の技術においては、分割鉄心片を半径方向の外側と内側を交互に入れ換えて並列に配置している。そして、これにより、一枚の幅広の薄板条材から並列に分割鉄心片を板取りする場合の歩留りを向上させている。

特開２０１０−２１３５０５号公報

しかしながら、特許文献１記載の技術においては、積層された分割積層鉄心は、幅広の薄板条材から形成された４個の分割鉄心片をそれぞれ積層して形成された４個の分割積層鉄心の方向が交互に異なり、最終的には、人手で所定方向に並べて、厚みや重量等を検査する装置に入れて、製品検査を行っていた。この場合、少量の分割積層鉄心であれば問題ないが、１秒間に２個以上の分割積層鉄心が製造可能な高速金型装置で製造する場合は、かなりの人手を必要とするという問題があった。また、この打ち抜き方法では転積を行うことができないため、分割積層鉄心の積厚が安定せず、積厚不良が頻発する問題もあった。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、例えば、高速で製造された分割積層鉄心を自動的に並び替えてその方向を合わせ、より効率的に製品検査を可能とする分割積層鉄心の製造方法を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係る分割積層鉄心の製造方法は、環状の積層鉄心を円周方向に複数に分割した分割積層鉄心の製造方法であって、
磁性材料からなる薄板条材の進行方向に、打ち抜き形成する分割鉄心片の抜き位置に応じて幅方向に複数形成される仮想列上で、前記分割鉄心片を互い違いに向きを変えて金型装置によって打ち抜き形成し、該打ち抜かれた分割鉄心片を該金型装置内でそれぞれ積層して前記分割積層鉄心を形成する打ち抜き積層工程と、
前記仮想列ごとに打ち抜かれて積層されたそれぞれの前記分割積層鉄心をプッシャで押しながら同じ向きに整列して、前記金型装置より排出する排出工程とを有する。

また、第２の発明に係る分割積層鉄心の製造方法は、第１の発明に係る分割積層鉄心の製造方法において、前記分割積層鉄心は、前記プッシャで片押しして回転させながら、前記金型装置から押し出す。

第３の発明に係る分割積層鉄心の製造方法は、第１、第２の発明に係る分割積層鉄心の製造方法において、前記分割積層鉄心には識別マークが設けられ、該識別マークによって前記仮想列が特定される。

第４の発明に係る分割積層鉄心の製造方法は、第３の発明に係る分割積層鉄心の製造方法において、前記識別マークは、前記各分割鉄心片の一部に形成された切欠き、凹部、貫通孔、及び印字のいずれか１又は２以上の組み合わせからなる。

そして、第５の発明に係る分割積層鉄心の製造方法は、第３、第４の発明に係る分割積層鉄心の製造方法において、前記識別マークによって区別される前記分割積層鉄心の性状によって、前記分割積層鉄心の良否が前記仮想列ごとに判定される。

本発明に係る分割積層鉄心の製造方法においては、磁性材料からなる薄板条材の進行方向に、打ち抜き形成する分割鉄心片の抜き位置に応じて幅方向に複数形成される仮想列上で、分割鉄心片を互い違いに向きを変えて金型装置によって打ち抜き形成しているので、分割鉄心片の板取りが向上する。そして、仮想列ごとに打ち抜かれて積層された分割積層鉄心をそれぞれプッシャで押しながら同じ向きに整列して、金型装置より排出しているので、並び替えの手間がなく、これによって、以降の製品の良否の判定装置への自動排出が可能となる。

そして、分割積層鉄心をプッシャで片押しして回転させながら、向きを揃えるようにした場合は、金型装置からの排出と、向き合わせを同時に行うことができる。

特に、本発明の分割積層鉄心の製造方法において、各分割積層鉄心に識別マークが設けられ、識別マークによって仮想列が特定される場合には、それに応じて製品の良否の判別ができる。即ち、薄板条材の幅方向両側近傍から打ち抜き形成した分割鉄心片は厚みが薄くなるが、これを容易に検知してその対処（例えば、分割鉄心片の積層数を増やす、多すぎた場合には、分割鉄心片の一部を除去する）が取れる（即ち、積厚不良に対し仮想列ごとに早急に対処ができる）。

本発明の一実施の形態に係る分割積層鉄心の製造方法による薄板条材から分割鉄心片を打ち抜く説明図である。同分割積層鉄心の製造方法において分割積層鉄心の向きを変える方法の説明図である。同分割積層鉄心の製造方法によって製造された積層鉄心の斜視図である。

続いて、添付した図面を参照しながら、本発明を具体化した実施の形態について説明する。
本発明の一実施の形態に係る分割積層鉄心の製造方法によって製造された積層鉄心１０は、図３に示すように、磁極部１１毎に円周方向に分割された分割積層鉄心のヨーク部同士を接合させて、環状に並べて配置したもので、使用には各磁極部１１にコイルが巻かれる。なお、環状に並べて配置された分割積層鉄心は、それぞれ異なる分割鉄心片１４〜１７が積層された分割積層鉄心１８〜２１からなる。

この分割積層鉄心１８〜２１の製造方法は、図１、図２に示すように、磁性材料からなる薄板条材２２の進行方向に、打ち抜き形成する分割鉄心片１４〜１７の数に応じて形成される仮想列Ａ〜Ｄ上で、分割鉄心片１４〜１７を互い違いに並べて金型装置（図示せず）によって打ち抜き形成し、打ち抜かれた分割鉄心片１４〜１７を金型装置内でそれぞれ積層して分割積層鉄心１８〜２１を形成する（打ち抜き積層工程）。

そして、仮想列Ａ〜Ｄごとに打ち抜かれて積層されたそれぞれの分割積層鉄心１８〜２１をプッシャ２４〜２７で片押しして１／４回転させながら同じ向きに整列して、金型装置より排出する（排出工程）。以下、これらについて詳しく説明する。

コイルから巻き解かれた所定幅で厚みが例えば、０．１５〜５ｍｍ程度の薄板条材２２の両側にパイロット孔（図示せず）を形成し、このパイロット孔を基準として分割鉄心片１４〜１７の両側に形成されるスロット３０〜３７を打ち抜くと共に、各分割鉄心片１４〜１７の幅方向中央位置にかしめ部３８を形成する。かしめ部３８は周知の半抜きかしめ又はＶかしめからなる。これによって、スロット３０、３１、スロッ３２、３３、スロット３４、３５、スロット３６、３７の間に磁極軸片部４０〜４３が形成される。

なお、分割積層鉄心１８〜２１の最下部に配置される分割鉄心片１４〜１７については、板の底面からかしめ突起が飛び出すかしめ部でなく、直上に配置される分割鉄心片１４〜１７のかしめ突起が嵌入するのみのかしめ貫通孔が形成されている（かしめ貫通孔については周知であるので、説明を省略する）。

次に、薄板条材２２の進行方向の異なるＰ、Ｑ、Ｒ、Ｓの位置で、分割鉄心片１４〜１７をそれぞれダイ内に抜き落として、かしめ積層して分割積層鉄心１８〜２１を形成する（図２参照）。分割積層鉄心１８〜２１はそのままの姿勢がダイ下に抜き落とされるので、分割積層鉄心１８、２１はヨーク部分が薄板条材２２の進行方向を向いており、分割積層鉄心１９、２０はヨーク部分が薄板条材２２の進行方向と逆方向を向いている。

なお、各分割積層鉄心１８〜２１には、これらを区別するための識別マーク４４が設けられている。この識別マーク４４は図１の部分拡大図に示すように、ヨーク部の半径方向外側位置に形成される矩形の切欠きからなって、分割積層鉄心１８については軸心に対して右寄り、分割積層鉄心１９については軸心位置、分割積層鉄心２０については軸心に対して左寄り、分割積層鉄心２１については切欠き無しによって、４つの分割積層鉄心１８〜２１を区別できるようになっている。

これによって、分割積層鉄心１８〜２１が薄板条材２２のいずれの位置（仮想列）から打ち抜き形成された分割鉄心片１４〜１７によって構成されているかを特定できる。薄板条材２２は通常圧延処理されているので、長さ方向には厚みが一定であるが、幅方向では異なり、これによって、薄板条材２２の幅方向打ち抜き位置で厚みの異なる分割積層鉄心１８〜２１を区別できる。

この後、分割積層鉄心１８〜２１をプッシャ２４〜２７で押して、搬送コンベア（ベルトコンベア）４５〜４８に載せ、搬送コンベア４５〜４８の先側にある横送りコンベア４９に分割積層鉄心１８〜２１をその向きを揃えて移載する。プッシャ２４〜２７の先部はＬ字状となって、幅方向の一側半分に突出部５１を他側半分に後退部５２を有している。プッシャ２４〜２７の基端側は、リニアモータ、液圧シリンダ又は空圧シリンダからの直線移動手段に連結され、図示しない溝形ガイド内をプッシャ２４〜２７が一定の押し出し速度を有して進退する構造となっている。

プッシャ２４〜２７の幅は、各分割積層鉄心１８〜２１の半径方向長さの０．５〜１倍となって、先部に形成された突出部５１の長さは、分割積層鉄心１８〜２１の半径方向長さの０．５〜０．９倍となって、突出部５１がヨーク部に当接し、突出部５１が当接した方向に９０度回転する。この後、下型ホルダー５９の端部に接続される搬送コンベア４５〜４８で搬送されるが、搬送コンベア４５〜４８の両側には、ガイド部材５５〜５８が設けられている。

このガイド部材５５〜５８は、ダイの下にあって分割積層鉄心１８〜２１が載置される下型ホルダー５９ではストレート（平行）となって、それ以降は徐々に狭くなって再度平行となり、同一方向（即ち、ヨーク部を前側に向けた状態）に分割積層鉄心１８〜２１を整列搬送できるようになっている。横送りコンベア４９に移載された分割積層鉄心１８〜２１は同一方向を向いて、検査装置６０に搬送される。搬送コンベア４５〜４８から横送りコンベア４９への移載は周知の方法（例えば、一方の高さを昇降できるようにする等）が採用される。

検査装置（判定装置）６０に搬入された分割積層鉄心１８〜２１は画像処理によって識別マーク４４の有無及び場所を検知し、分割積層鉄心１８〜２１を区別する。そして、各分割積層鉄心１８〜２１に適当な加圧力を加えた後その厚みを測定し、分割鉄心片１４〜１７の採集場所によって、仮想列Ａ〜Ｄ毎の分割積層鉄心１８〜２１の厚みの判定を行い、必要な処置を施す。

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変形例、改良例も含まれる。例えば、この実施の形態においては、識別マークは矩形の切欠きによって構成されているが、その他の形状の切欠き、凹部、貫通孔、印字のいずれか１又は２以上の組み合わせからなるものであってもよい。

１０：積層鉄心、１１：磁極部、１４〜１７：分割鉄心片、１８〜２１：分割積層鉄心、２２：薄板条材、２４〜２７：プッシャ、３０〜３７：スロット、３８：かしめ部、４０〜４３：磁極軸片部、４４：識別マーク、４５〜４８：搬送コンベア、４９：横送りコンベア、５１：突出部、５２：後退部、５５〜５８：ガイド部材、５９：下型ホルダー、６０：検査装置、Ａ〜Ｄ：仮想列、

Claims

環状の積層鉄心を円周方向に複数に分割した分割積層鉄心の製造方法であって、
磁性材料からなる薄板条材の進行方向に、打ち抜き形成する分割鉄心片の抜き位置に応じて幅方向に複数形成される仮想列上で、前記分割鉄心片を互い違いに向きを変えて金型装置によって打ち抜き形成し、該打ち抜かれた分割鉄心片を該金型装置内でそれぞれ積層して前記分割積層鉄心を形成する打ち抜き積層工程と、
前記仮想列ごとに打ち抜かれて積層されたそれぞれの前記分割積層鉄心をプッシャで押しながら同じ向きに整列して、前記金型装置より排出する排出工程とを有することを特徴とする分割積層鉄心の製造方法。
請求項１記載の分割積層鉄心の製造方法において、前記分割積層鉄心は、前記プッシャで片押しして回転させながら、前記金型装置から押し出すことを特徴とする分割積層鉄心の製造方法。
請求項１又は２記載の分割積層鉄心の製造方法において、前記分割積層鉄心には識別マークが設けられ、該識別マークによって前記仮想列が特定されることを特徴とする分割積層鉄心の製造方法。
請求項３記載の分割積層鉄心の製造方法において、前記識別マークは、前記各分割鉄心片の一部に形成された切欠き、凹部、貫通孔、及び印字のいずれか１又は２以上の組み合わせからなることを特徴とする分割積層鉄心の製造方法。
請求項３又は４記載の分割積層鉄心の製造方法において、前記識別マークによって区別される前記分割積層鉄心の性状によって、前記分割積層鉄心の良否が前記仮想列ごとに判定されることを特徴とする分割積層鉄心の製造方法。