JP2016158453A

JP2016158453A - 鉄心片転積装置

Info

Publication number: JP2016158453A
Application number: JP2015036453A
Authority: JP
Inventors: 雄一郎今村; Yuichiro Imamura
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-02-26
Filing date: 2015-02-26
Publication date: 2016-09-01

Abstract

【課題】本発明は、鉄心片の形状の制約を受け難い鉄心片転積装置を提供する。
【解決手段】鉄心片転積装置１は、パンチ１３との協働で鋼板２を打ち抜くダイス１４と、前記ダイス１４に設けられて、前記鋼板２から打ち抜かれた鉄心片３Ａを積層すると共に、打ち抜き方向に延在する回転軸線Ｌを中心に回転する回転部２０と、を有する。前記回転部２０には、前記パンチ１３との協働で前記鉄心片３Ａの外形を打ち抜くための複数の型穴２２，２３が設けられ、対をなす前記型穴２２，２３の形状は、前記回転軸線Ｌを中心して点対称の関係を有している。
【選択図】図４

Description

本発明は、鉄心片を転積して、モータのステータコアやロータコアと呼ばれる鉄心を製造するための鉄心片転積装置に関するものである。

従来において、このような分野に関連する技術として、特開２０１４−１７１３２９号公報がある。この公報に記載された鉄心製造装置は、帯状の金属薄板を搬送しながら、パンチとダイスとの協働で金属薄板を部分的に打ち抜きながら、最終的に鉄心片の外形に相当する部分を打ち抜いて鉄心片を成形する。そして、各鉄心片は、打ち抜かれた状態で一枚ずつ積層され、最終的に鉄心を構成する。鉄心片の厚みはバラツキを有しており、厚みのバラツキを矯正すること無く、積層すると、モータの特性に影響を与えてしまう。そこで、鉄心片を積層するにあたって、ダイス側を１８０度回転させて、鉄心片の板厚偏差を無くすように、鉄心片を積層させている。

特開２０１４−１７１３２９号公報

しかしながら、前述した従来の鉄心製造装置は、積層された鉄心片を自転させながら、上から鉄心片を順次積み重ねるようにしているので、鉄心片の形状に制約が係る場合がある。例えば、鉄心片の軸穴にキー部を配置させる場合、キー部が１８０度毎に２個必要になり、キー部が１個の鉄心片は転積することができない。

本発明は、鉄心片の形状の制約を受け難い鉄心片転積装置を提供することを目的とする。

本発明は、パンチとの協働で鋼板を打ち抜くダイスと、前記ダイスに設けられて、前記鋼板から打ち抜かれた鉄心片を積層すると共に、打ち抜き方向に延在する回転軸線を中心に回転する回転部と、を有する鉄心片転積装置であって、
前記回転部には、前記パンチとの協働で前記鉄心片の外形を打ち抜くための複数の型穴が設けられ、対をなす前記型穴の形状は、前記回転軸線を中心して点対称の関係を有している。

本発明において、ダイス側に設けられた回転部には、パンチとの協働で鉄心片の外形を打ち抜くための複数の型穴が設けられ、回転部は、打ち抜き方向に延在する回転軸線を中心に回転する。そして、対をなす型穴の形状は、回転軸線を中心して点対称の関係を有している。このような回転部を利用することで、回転軸線を中心に、型穴内の鉄心片を公転させることができ、これによって、鉄心片の形状が制約を受け難く、鉄心片の板厚偏差を無くすように、鉄心片を順次積み重ねることができる。

本発明によれば、転積するにあたって鉄心片の形状の制約を受け難い。

本発明に係る鉄心片転積装置の概略を示す図である。図１に示された鉄心片転積装置の断面図である。ダイス上を搬送される鋼板を示す斜視図である。回転部の第１の例を示す平面図である。回転部の第２の例を示す平面図である。回転部の第３の例を示す平面図である。回転部の第４の例を示す平面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る鉄心片転積装置の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１に示されるように、鉄心片転積装置１は、ロール状に巻かれた鋼板２を引き出しながら送るための搬送装置４の途中に配置されている。鉄心片転積装置１は、鋼板２を打ち抜いて鉄心片３にした後、鉄心片３（図４及び図５参照）を積層して鉄心にする装置である。鉄心は、モータのステータコアやロータコアと呼ばれており、数百枚の鉄心片３が積層されている。鉄心片３の厚みは、０．１５〜０．３ｍｍ程度である。

図２及び図３に示されるように、鉄心片転積装置１は、ベース１０上に固定された下型１１と、昇降自在な上型１２とを備えている。上型１２の下面には、所定形状のパンチ１３が固定され、下型１１の上面には、鋼板２の搬送方向Ｈに延在するダイス１４が固定されている。このダイス１４の上面に沿って鋼板２が搬送され、ダイス１４上の複数箇所（領域Ａ〜Ｆ）でパンチング加工が行われる。

ダイス１４の領域Ａでは、キー部１５を有する円形の中央孔１６と、中央孔１６の周囲に配置された凸状のダボ部１７とが成形される。ダイス１４の領域Ｂでは、中央孔１６の周囲に磁石挿入穴１８が成形される。そして、ダイス１４の領域Ｃには、回転部２０が配置されて、ロータコア用の鉄心片３Ａの外形抜きが行われる。

ダイス１４の領域Ｄでは、ロータコア用の鉄心片３Ａの外形抜きで形成させられた円形の開口３１の周囲に凸状のダボ部３２が成形される。ダイス１４の領域Ｅでは、コイルを装着するためのティース部３３が成形される。ダイス１４の領域Ｆには、回転部４０が配置されて、ステータコア用の鉄心片３Ｂの外形抜きが行われる。

回転部２０は、円柱状の回転部本体２１と、回転部本体２１内に形成された２個の型穴２２，２３と、を有し、各型穴２２，２３の上端では、パンチ１３との協働により、ロータコア用の鉄心片３Ａの外形抜きが行われ、各型穴２２，２３内に鉄心片３Ａが積層される。型穴２２，２３内に積層された鉄心片３Ａは、座板２４，２５によってそれぞれ支持され、各座板２４，２５は、シリンダ機構によって昇降可能であり、鉄心片３Ａが型穴２２，２３内で積層されるにつれて、徐々に降下する。

回転部本体２１の周囲には、プーリ２６が固定され、このプーリ２６にはタイミングベルト２７が巻回されている。このタイミングベルト２７は、ベース１０に固定された制御モータ２８によって駆動する。制御モータ２８のプーリ２９によって、回転部２０を１８０度毎に回転させることができる。

図４に示されるように、回転部２０は、打ち抜き方向に延在する回転軸線Ｌを中心に回転する。回転部２０の各型穴２２，２３は、回転軸線Ｌを中心とした円周上に１８０度の位相角度をもって対向して配置され、搬送方向Ｈに延在する搬送軸線Ｍに対して６０度の角度をもって設置されている。そして、２個の型穴２２，２３の形状線Ｓ１，Ｓ２は、それぞれ円形をなして、回転軸線Ｌを中心して点対称の関係を有している。図４の実線の矢印Ｐは、回転部２０の回転方向を表し、破線の矢印Ｒは、回転部２０の回転に伴って、型穴２２と型穴２３との入れ替わりを表している。

図５に示されるように、回転部４０は、円柱状の回転部本体４１と、回転部本体４１内に形成された２個の型穴４２，４３と、を有し、各型穴４２，４３の上部は、パンチ１３との協働により、ロータコア用の鉄心片３Ｂの外形抜きが行われ、各型穴４２，４３内に鉄心片３Ｂが積層される。型穴４２，４３内に積層された鉄心片３Ｂは、座板（不図示）によってそれぞれ支持され、各座板は、シリンダ機構によって昇降可能であり、鉄心片３Ｂが型穴４２，４３内で積層されるにつれて、徐々に降下する。

回転部本体４１の周囲には、プーリ（不図示）が固定され、このプーリにはタイミングベルト（不図示）が巻回されている。このタイミングベルトは、ベース１０に固定された制御モータ（不図示）のプーリ（不図示）によって駆動する。制御モータによって、回転部４０を１８０度毎に回転させることができる。

回転部４０は、打ち抜き方向に延在する回転軸線Ｌを中心に回転する。回転部４０の各型穴４２，４３は、回転軸線Ｌを中心とした円周上に１８０度の位相角度をもって対向して配置され、搬送方向Ｈに延在する搬送軸線Ｍに対して６０度の角度をもって設置されている。そして、２個の型穴４２，４３の形状線Ｓ３，Ｓ４は、回転軸線Ｌを中心して点対称の関係を有している。この形状線Ｓ３，Ｓ４は、円形をなすと共に、鉄心片３Ｂに等間隔に形成された３個のボルト締結用の耳部３５を成形するための凹部４４を有している。図５の実線の矢印Ｐは、回転部４０の回転方向を表し、破線の矢印Ｒは、回転部４０の回転に伴って、型穴４２と型穴４３との入れ替わりを表している。

このような回転部２０，４０を利用することで、回転軸線Ｌを中心に型穴４２，４３内の鉄心片３Ａ，３Ｂを公転させることができ、これによって、鉄心片３Ａ，３Ｂの形状が制約を受け難く、鉄心片３Ａ，３Ｂの板厚偏差を無くすように、鉄心片３Ａ，３Ｂを順次積み重ねることができる。カシメ箇所の低減により渦電流損失を低減させることができる。

本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、下記のような種々の変形が可能である。

図６に示されるように、回転部５０の各型穴５２，５３は、回転軸線Ｌを中心とした円周上に１８０度の位相角度をもって対向して配置されると共に、搬送方向Ｈに延在する搬送軸線Ｍに沿って並置されている。そして、一対の型穴５２，５３の形状線Ｓ５，Ｓ６は、回転軸線Ｌを中心して点対称の関係を有している。図６の実線の矢印Ｐは、回転部５０の回転方向を表し、破線の矢印Ｒは、回転部５０の回転に伴って、型穴５２と型穴５３との入れ替わりを表している。

図７に示されるように、回転部６０の各型穴６２，６３，６４，６５は、回転軸線Ｌを中心とした円周上に９０度の位相角度をもって対向して配置されている。そして、４個の型穴６２，６３，６４，６５の形状線Ｓ７〜Ｓ１０は、回転軸線Ｌを中心して点対称の関係を有している。図７の実線の矢印Ｐは、回転部６０の回転方向を表し、破線の矢印Ｒは、回転部６０の回転に伴って、型穴６２，６３，６４，６５の入れ替わりを表している。

図示しない回転部としては、各型穴を、回転軸線Ｌを中心とした円周上に１２０度の位相角度をもって対向して配置させてもよい。

鉄心片３Ａの形状として、半径方向にスリットを有する所謂Ｃ型コアと呼ばれる形状であっても、本発明は適用可能である。

鉄心片３Ａの形状として、キー部が１個（１個は従来転積方法ではできなかった）又は複数個の場合であっても、本発明は適用可能である。なお、キー部の数が少ない程、ロータコアの磁路を減らすことがなくなり、モータ性能の向上には有利である。

前述した回転部２０，４０，５０，６０は、鉄心片３Ａ，３Ｂの所定の積層枚数（例えば２０枚）毎に回転駆動させるようにしてもよい。

１…鉄心片転積装置２…鋼板３，３Ａ，３Ｂ…鉄心片１１…下型１２…上型１３…パンチ１４…ダイス２２，２３，４２，４３，５２，５３，６２，６３，６４，６５…型穴Ｌ…回転軸線Ｓ１〜Ｓ１０…型穴の形状線

Claims

パンチとの協働で鋼板を打ち抜くダイスと、前記ダイスに設けられて、前記鋼板から打ち抜かれた鉄心片を積層すると共に、打ち抜き方向に延在する回転軸線を中心に回転する回転部と、を有する鉄心片転積装置であって、
前記回転部には、前記パンチとの協働で前記鉄心片の外形を打ち抜くための複数の型穴が設けられ、対をなす前記型穴の形状は、前記回転軸線を中心して点対称の関係を有している、
鉄心片転積装置。