JP2013115942A - 積層鉄心の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】回転子鉄心片を転積するダイの転積時間と固定子鉄心片を転積するダイの転積時間を実質的に一致させて、複数の打ち抜き工程を有する金型装置をより効率的に作動させて、積層鉄心を比較的短時間で製造可能な積層鉄心の製造方法を提供する。
【解決手段】薄板条材１０を複数のステーション（Ａ）〜（Ｈ）を有する金型装置に通して、第１、第２のダイ２２内に、回転子鉄心片１１及び固定子鉄心片１２をそれぞれ打ち抜き、転積された回転子鉄心２３及び固定子鉄心２４を製造する積層鉄心の製造方法において、第１のダイ２２内で積層された回転子鉄心２３の転積を行う時間ｔ１と、第２のダイ２２内で積層された固定子鉄心２４の転積を行う時間ｔ２を±１０％の誤差の範囲で、一致させた。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁性鋼板からなる薄板条材から、最初に回転子（ロータ）鉄心片を次に固定子（ステータ）鉄心片を打ち抜き、それぞれ転積（場合によってはスキューを加える）して積層鉄心を製造する方法に関する。

特許文献１、２に記載のような回転子が固定子の中に入り込むモータの鉄心片の製造にあっては、例えば、特許文献１に記載のように、長尺の薄板条材から、最初の段階で回転子を打ち抜き、次に固定子を打ち抜き形成することが行われている。そして、圧延処理して所定厚みとなった薄板条材では幅方向に厚みが僅少の範囲で異なるので、鉄心片をダイ（ダイ刃物、ダイ刃物のホルダー、側圧リングをいう）の中に抜き込んだ後、それまで積層された鉄心片をダイごと所定角度回転させる転積が行われている。

ところが、回転子鉄心片の転積と、固定子鉄心片の転積は別々にモータを備えた転積機構によって行われているが、従来は固定子鉄心片及び回転子鉄心片の転積角度は同一に設定されていた。この場合の転積角度と、回転子及び固定子の転積時間（ｔ１、ｔ２）を表１に示すが、同一転積角度の場合、回転子の転積時間（ｔ１）の方が固定子の転積時間（ｔ２）より短い。

特許第２６１３７８６号公報 特開２０１０−０８１７９９号公報

しかしながら、表１から明らかなように、例えば直径１３０ｍｍの回転子鉄心片の転積と直径２００ｍｍの固定子鉄心片の転積の角度を同一にすると、固定子鉄心片の転積に時間がかかるので、薄板条材の送りは、固定子鉄心片の転積が完了した後となり、固定子鉄心片の転積速度に律則されるという問題があり、鉄心片の径が大径になるほど、さらに転積時間の差は広がる。ここで、固定子を製造するダイの回転速度を上げることも理論上可能であるが、既設の装置に適用すると、モータ及びこれに付帯する機器の大幅改良が必要となる。更に、固定子鉄心は重量物であるので、大きな慣性モーメントを有し、高速で回転すると停止精度が悪くなり、位置決めに余分な時間を必要とするという問題もある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、回転子鉄心片を転積するダイの転積時間と固定子鉄心片を転積するダイの転積時間を実質的に一致させ、複数の打ち抜き工程を有する金型装置をより効率的に作動させて、積層鉄心を比較的短時間で製造可能な積層鉄心の製造方法を提供することを目的とする。

前記目的に沿う本発明に係る積層鉄心の製造方法は、薄板条材を複数のステーションを有する金型装置に通して、第１、第２のダイ内に、回転子鉄心片及び固定子鉄心片をそれぞれ打ち抜き、転積して回転子鉄心及び固定子鉄心を製造する積層鉄心の製造方法において、
前記第１のダイ内で積層された回転子鉄心の転積を行う時間ｔ１と、前記第２のダイ内で積層された固定子鉄心の転積を行う時間ｔ２を±１０％の誤差の範囲で、一致させている。
なお、ここで、±１０％の誤差の範囲は実情に合わせて設定したものであり、この範囲では本発明は同一の作用効果を発揮する。

本発明に係る積層鉄心の製造方法において、前記第１のダイの一回の転積角度（θ１）は、前記第２のダイの一回の転積角度（θ２）より大きくなっているのが好ましい。
但し、θ１＝３６０度／ｎ１、θ２＝３６０度／ｎ２、ｎ１、ｎ２は整数

そして、本発明に係る積層鉄心の製造方法において、前記第１のダイの１回の転積角度（θ１）は、前記第２のダイの転積角度（θ２）の倍数（例えば、２、３倍）となっているのが好ましい。

本発明は以上のように構成されているので、回転子鉄心と固定子鉄心とを同一の順送り金型で製造する場合、これらのステーションの転積によるプレスの待ち時間が減少又はなくなり、プレス速度を上げることができるので、生産性が向上する。例えば、１回の転積当たりの短縮時間が０．２秒であるとすると、１００枚の鉄心片を積層する場合、積層鉄心１つ当たりの製造時間が２０秒短縮されることになり、製造台数が１日当たり２００であるとすると、およそ６７分の製造時間の短縮となる。

また、本発明は、大型の固定子を製造するダイの転積速度を向上させないで、一回の転積角度を小さくしているので、転積に使用する機器（モータ、動力伝達要素）の大型化の必要がなく、既設の装置でも適用可能である。

本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造方法を示す説明図である。 鉄心片をダイ内に抜き落として転積を行う機構の説明図である。

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。
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方法は、コイルに巻かれた薄板条材１０から、従来技術と同じ直径の回転子鉄心片１１及び固定子鉄心片１２を打ち抜き形成するもので、複数のステーション（Ａ）〜（Ｈ）を有する金型装置を使用する。

ステーション（Ａ）では薄板条材１０にパイロット孔１３を、ステーション（Ｂ）では軸孔１５を、ステーション（Ｃ）では回転子鉄心片１１にかしめ部１６を、ステーション（Ｄ）では回転子鉄心片１１をダイ内でかしめ積層すると共に、転積を行う。

そして、ステーション（Ｅ）では固定子鉄心片１２の磁極１７ａを形成するスロット１７を打ち抜き、ステーション（Ｆ）ではかしめ部１８を形成し、ステーション（Ｇ）では内側リング１９を抜き落として磁極１７ａの内側端部を形成し、ステーション（Ｈ）で固定子鉄心片１２をダイ内に抜き落として転積を行う。

ここで、ステーション（Ｄ）、ステーション（Ｈ）では、回転子鉄心片１１及び固定子鉄心片１２を図２に示すような転積機構２１を有するダイ２２内に入れてかしめ積層する。ステーション（Ｄ）、（Ｈ）で抜き落とされた回転子鉄心片１１、固定子鉄心片１２は、それぞれ中途積層された回転子鉄心２３及び固定子鉄心２４の上に積層される。各回転子鉄心２３及び固定子鉄心２４はそれぞれ受け台２５、２６によって支持されている。なお、刃物ダイ（ダイ２２の一部）の直下部に設けられた側圧リングによって回転子鉄心２３及び固定子鉄心２４を支持している場合もある。

パンチ２７が下降して各回転子鉄心片１１、固定子鉄心片１２をダイ２２（第１、第２のダイをいう）内に抜き落として、パンチ２７がダイ２２から抜けた後、直ちにダイ２２の転積を行う。転積機構２１は、軸受で回転自由に支持されたダイ２２と、ダイ２２の周囲に設けられた歯付きプーリ（又はスプロケット）２８と、この歯付きプーリ２８を歯付きベルト２９及び駆動プーリ３０を介して駆動する図示しないサーボモータとを有している。なお、図２において、３１はプッシャシリンダ、３２は昇降シリンダである。

このサーボモータの回転速度及び回転角度は、回転子鉄心片１１及び固定子鉄心片１２でそれぞれ設定され、表１に示すように、この実施の形態では、回転子鉄心片（ロータ）側の一回の転積角度（θ１）が９０度、転積時間（ｔ１）が０．４秒となって、固定子鉄心片（ステータ）側の一回の転積角度（θ２）が６０度、転積時間（ｔ２）が０．４秒となって従来に比べて０．2秒の短縮となる。従って、この実施の形態では、回転子鉄心片（ロータ）側の一回の転積時間（ｔ１）と、固定子鉄心片（ステータ）側の一回の転積時間（ｔ２）を±１０％の誤差の範囲で一致させている。なお、転積角度（θ１）が転積角度（θ２）より大きくなっている。

これによって、薄板条材１０の搬送を一定の時間（ｔ１＝ｔ２）毎で送ることができる。ここで、固定子鉄心片１２の転積角度は小さくなるが、転積は行われているので、全体としてみれば、厚み偏差に伴う積層鉄心の傾き等は最小限に抑えられるか若しくは発生しない。これによって、固定子鉄心片１２を転積するモータを含む転積機構の大型化を行う必要がなく、鉄心片の製造速度を向上することができる。

なお、転積角度（θ１、θ２）は任意に選ぶことができるが、θ１＝３６０度／ｎ１、θ２＝３６０度／ｎ２（ｎ１、ｎ２は整数）の関係を維持することが必要である。
本発明は前記した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その構成を変更することもできる。

１０：薄板条材、１１：回転子鉄心片、１２：固定子鉄心片、１３：パイロット孔、１５：軸孔、１６：かしめ部、１７：スロット、１７ａ：磁極、１８：かしめ部、１９：内側リング、２１：転積機構、２２：ダイ、２３：回転子鉄心、２４：固定子鉄心、２５、２６：受け台、２７：パンチ、２８：歯付きプーリ、２９：歯付きベルト、３０：駆動プーリ、３１：プッシャシリンダ、３２：昇降シリンダ

Claims (2)

1. 薄板条材を複数のステーションを有する金型装置に通して、第１、第２のダイ内に、回転子鉄心片及び固定子鉄心片をそれぞれ打ち抜き、転積して回転子鉄心及び固定子鉄心を製造する積層鉄心の製造方法において、
   前記第１のダイ内で積層された回転子鉄心の転積を行う時間ｔ１と、前記第２のダイ内で積層された固定子鉄心の転積を行う時間ｔ２を±１０％の誤差の範囲で、一致させたことを特徴とする積層鉄心の製造方法。
2. 請求項１記載の積層鉄心の製造方法において、前記第１のダイの一回の転積角度（θ１）は、前記第２のダイの一回の転積角度（θ２）より大きくなっていることを特徴とする積層鉄心の製造方法。
   但し、θ１＝３６０度／ｎ１、θ２＝３６０度／ｎ２、ｎ１、ｎ２は整数

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