JP3257543B2 - 成形ロ−ラ対式螺旋輪板製造方法及び螺旋輪板製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、成形ロ−ラ対式螺旋輪
板製造方法及び螺旋輪板製造装置に関する。本発明はた
とえば電磁鋼帯をその主面を重ねて螺旋状に巻き取るこ
とにより回転電機のステ−タコアやロ−タコアを形成す
る場合に適用できる。

【０００２】

【従来の技術】特公昭３８ー７４０２号公報は、両外周
面が所定の楔状隙間を有して対面する姿勢で一対の切頭
円錐ロ−ラ（以下、単にテーパローラともいう）を設
け、電磁鋼帯を上記楔状隙間に挿通して塑性加工するこ
とにより、電磁鋼帯の一側面側に湾曲する螺旋輪板を作
成し、この螺旋輪板を主面が重なるように積み重ねてス
テ−タコアを作製することを提案している。以下、この
ように楔状隙間を挟んで配置された成形ロ−ラ対を用い
た帯状金属板の塑性加工により螺旋輪板を作製する製造
方法を、以下、成形ロ−ラ対式螺旋輪板製造方法という
ものとする。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た公報の成形ロ−ラ対式螺旋輪板製造方法では、成形ロ
−ラ対で塑性変形された電磁鋼帯は、その自重に任せて
自在に積み重ねられるだけであるので、成形ロ−ラ対に
よる塑性変形加工後、螺旋輪板の各タ−ンの位置合わせ
を行い、厚さ方向に一体化して円筒コアとする作業が容
易でなかった。

【０００４】このため、本発明者らは、成形ロ−ラ対か
らでた螺旋輪板を成形ロ−ラ対と同期回転する巻き取り
ドラムで巻き取ることにより、成形ロ−ラ対による塑性
変形加工完了とほぼ同時に、円筒コア形成を完了するこ
とを考えた。

【０００５】ところが、この巻き取りドラムによる螺旋
輪板巻き取りを行う成形ロ−ラ対式螺旋輪板製造方法で
は、生産性向上などのために成形ロ−ラ対の回転数を変
更したり、または電磁鋼帯の断面形状を変更すると、電
磁鋼帯の塑性変形精度が低下したり、装置の運転が不安
定となるなどの問題があった。

【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、成形ロ−ラの回転数変更や帯状体の種類変更に
もかかわらず良好な品質を確保できる成形ロ−ラ対式螺
旋輪板製造方法及び螺旋輪板製造装置を提供すること
を、その解決すべき課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の成形ロ−ラ対式螺旋輪板製造方法で
は、塑性変形用の楔状隙間を挟んで対面配置された一対
の成形ロ−ラの回転により帯状体を一側面側に湾曲させ
た後、成形ロ−ラ対から出た湾曲済みの帯状体を巻き取
りドラムに巻き取る製造工程を採用する。

【０００８】本構成では特に、巻き取りドラムの巻き取
り部の周速を、成形ロ−ラ対の周速よりも所定量だけ遅
らせることを特徴としている。

【０００９】なお、成形ロ−ラ対の回転はその一方だけ
をモ−タ駆動してもよく、その両方をモ−タ駆動しても
よい。以下、モ−タ駆動される成形ロ−ラを駆動ロ−ラ
と呼び、モ−タ駆動されない成形ロ−ラを従動ロ−ラと
呼ぶこともある。本明細書でいう成形ロ−ラ対の周速と
は駆動ロ−ラの周速をいう。

【００１０】以下、更に詳しく説明する。

【００１１】本発明者らは、通常では成形ロ−ラ対によ
り帯状体を塑性変形加工する場合、駆動ロ−ラの外周面
と帯状体との間に滑りが生じ、このため、単純に巻き取
りドラムの周速を駆動ロ−ラの周速に一致させて加工を
行うと、上記滑り（上記遅延速度）が許されない分だけ
巻き取りドラムをモ−タで極めて強く駆動しなければな
らないことを見いだした。この場合、成形ロ−ラ対間の
楔状隙間にて塑性変形加工中の帯状体に巻き取りドラム
の引っ張り力が強く作用することになるので、巻き取り
ドラムの回転むらなどが成形ロ−ラ対間で塑性変形加工
中の帯状体に影響して、塑性曲率にむらが生じてしまう
という問題が発生する。

【００１２】更に詳しく説明すると、巻き取りドラムの
引っ張り力は、成形ロ−ラ対間の楔状隙間の帯状体にそ
の軸方向に作用する分力成分をもち、その結果、巻き取
りドラムの引っ張り力の変動は帯状体の軸方向（成形ロ
−ラ対の）位置を変動させ、これにより帯状体の塑性変
形後の厚さに相当する帯状体位置における楔状隙間の幅
が変動してしまう。巻き取りドラムが成形ロ−ラ対の軸
心と直角方向へ帯状体を引っ張れば上記分力は解消する
が、楔状隙間から出る帯状体は帯状体の一側寄りに所定
曲率で湾曲しているためにどうしてもその略接線方向へ
引っ張らざるを得ない。

【００１３】この問題を解決するには、上記滑りの分だ
け巻き取りドラムの周速を落として、成形ロ−ラ対間で
塑性変形加工中の帯状体に作用する巻き取りドラムの引
っ張り力の分力の影響を緩和することが考えられるが、
この方法では、成形ロ−ラ対の周速も同期して落とす必
要があり、生産性が低下するという不具合が発生する。

【００１４】そこで、本発明では、巻き取りドラムの巻
き取り部の周速を、成形ロ−ラ対の周速に対して上記滑
り量を見込んで小さく設定しているので、巻き取りドラ
ムが帯状体を強く引っ張ることがなく、その結果として
帯状体の塑性変形に対する巻き取り部の引っ張り力の影
響を減らすことができる。

【００１５】また、請求項１記載の構成によれば、成形
ロ−ラ対の周速を変更する場合に、上記所定量（成形ロ
−ラ対の周速−巻き取り部の周速）を、成形ロ−ラ対の
周速に正の相関を有する関係に基づいて変更する。

【００１６】すなわち、成形ロ−ラ対の周速が大きくな
ればなるほど所定量（成形ロ−ラ対の周速−巻き取り部
の周速）も大きくし、成形ロ−ラ対の周速が小さくなれ
ばなるほど所定量（成形ロ−ラ対の周速−巻き取り部の
周速）も小さくする。

【００１７】成形ロ−ラ対と帯状体との間の滑りは成形
ロ−ラ対の周速に略比例して増大するので、上述のよう
にすれば、成形ロ−ラ対の周速変化にともなう上記滑り
の変化に応じて巻き取り部の周速が連動するので、巻き
取り部による上記楔状隙間の帯状体に与える引っ張り力
の変動を押さえて、帯状体を安定した形状へ塑性変形加
工することができる。

【００１８】好適な他の実施態様において、帯状体の種
類を変更する場合に、それに応じて所定量（成形ロ−ラ
対の周速−巻き取り部の周速）を所定量を変更するの
で、帯状体の種類変更（形状又は素材の変更）による成
形ロ−ラ対に対する帯状体の滑りの変化が生じても、上
述のごとくそれに応じてあらかじめ巻き取り部の周速を
変更するので、巻き取りドラムが帯状体に与える引っ張
り力が変動してそれにより帯状体の塑性変形形状が変動
するのを抑止することができる。

【００１９】請求項２記載の構成によれば請求項１記載
の成形ロ−ラ対式螺旋輪板製造方法において更に、成形
ロ−ラ対は、帯状体に接する外周面が円錐面であるテ−
パロ−ラと、テ−パロ−ラに対して楔状隙間を挟んで対
面配置されてモ−タにより駆動される円柱ロ−ラとから
なり、巻き取りドラムの周速及び円柱ロ−ラの周速を増
大するほど、巻き取りドラムの周速を円柱ロ−ラの周速
に対してより大きく減少させる。本構成によれば、円柱
ロ−ラを駆動することで、帯状体の送り速度と円柱ロ−
ラの周速の差のばらつきを減らすことができ、制御上算
出した上記両速度の差のばらつきを低減でき、制御を良
好化できるという利点がある。

【００２０】請求項３記載の構成によれば請求項２記載
の成形ロ−ラ対式螺旋輪板製造方法において更に、巻き
取りドラムの周速又は円柱ロ−ラの周速の変化に正比例
して巻き取りドラムの周速と前記円柱ロ−ラの周速との
比率を変化させるので、請求項２と同様の作用効果を奏
することができる。

【００２１】請求項４記載の構成は、請求項１記載の成
形ロ−ラ対式螺旋輪板製造方法が「巻き取りドラムの巻
き取り部の周速を成形ロ−ラ対の周速よりも所定量だけ
小さい値に設定する」のに代えて、成形ロ−ラを所定回
転数で駆動し、巻き取りドラムを定トルク（回転数可
変）で駆動する構成を採用するので、巻き取りドラムの
周速変更、周速変化、帯状体の種類変更などにかかわら
ず、成形ロ−ラ対間の楔状隙間における帯状体に常に一
定の引っ張り力を与えることがができ、この引っ張り力
の上記軸方向分力の変動が帯状体の塑性変形に与える影
響を低減でき、上記種々の変更及び変動にかかわらず一
定形状の螺旋輪板を作製することができる。

【００２２】上記課題を解決するために、請求項５記載
の螺旋輪板製造装置では、成形ロ−ラ対の駆動ロ−ラ
（モータ駆動される成形ロ−ラ）と、巻き取りドラムと
を別個に回転数制御（トルク制御を含む）可能に配置
し、これら駆動ロ−ラを駆動するロ−ラ駆動モ−タと、
巻き取りドラムを駆動するドラム駆動モ−タとを、巻き
取りドラムの周速が駆動ロ−ラの周速に対して所定量遅
れた関係となるように制御する。なお、本明細書でいう
成形ロ−ラ対の周速とは駆動ロ−ラの周速をいう。

【００２３】このようにすれば、成形ロ−ラの回転数変
更や帯状体の種類変更にもかかわらず帯状体の塑性変形
加工精度を高精度に保つことが可能な螺旋輪板製造装置
を実現することができる。

【００２４】以下、更に詳しく説明する。

【００２５】本発明者らは、成形ロ−ラ対により帯状体
を塑性変形加工する場合、通常、駆動ロ−ラの外周面と
帯状体との間に滑りが生じ、このため、単純に巻き取り
ドラムの周速を駆動ロ−ラの周速に一致させて加工を行
うと、上記滑り（上記遅延速度）が許されない分だけ巻
き取りドラムをモ−タで極めて強く駆動しなければなら
ないことを見いだした。この場合、成形ロ−ラ対間の楔
状隙間にて塑性変形加工中の帯状体に巻き取りドラムの
引っ張り力が強く作用することになるので、巻き取りド
ラムの回転むらなどが成形ロ−ラ対間で塑性変形加工中
の帯状体に影響して、塑性曲率にむらが生じてしまうと
いう問題が発生する。

【００２６】更に詳しく説明すると、巻き取りドラムの
引っ張り力は、成形ロ−ラ対間の楔状隙間の帯状体にそ
の軸方向に作用する分力成分をもち、その結果、巻き取
りドラムの引っ張り力の変動は帯状体の軸方向（成形ロ
−ラ対の）位置を変動させ、これにより帯状体の塑性変
形後の厚さに相当する帯状体位置における楔状隙間の幅
が変動してしまう。巻き取りドラムが成形ロ−ラ対の軸
心と直角方向へ帯状体を引っ張れば上記分力は解消する
が、楔状隙間から出る帯状体は帯状体の一側寄りに所定
曲率で湾曲しているためにどうしてもその略接線方向へ
引っ張らざるを得ない。

【００２７】この問題を解決するには、上記滑りの分だ
け巻き取りドラムの周速を落として、成形ロ−ラ対間で
塑性変形加工中の帯状体に作用する巻き取りドラムの引
っ張り力の分力の影響を緩和することが考えられるが、
この方法では、成形ロ−ラ対の周速も同期して落とす必
要があり、生産性が低下するという不具合が発生する。

【００２８】そこで、本発明の螺旋輪板製造装置では、
巻き取りドラムの巻き取り部の周速が成形ロ−ラ対の周
速に対して上記滑り量を見込んで常に一定量ないし一定
割合だけ小さくなるように、ドラム駆動モ−タおよびロ
−ラ駆動モ−タの回転数又はトルクを制御する構成を採
用しているので、帯状体の塑性変形に対する巻き取り部
の引っ張り力の影響を減らすことができる。

【００２９】請求項５記載の構成によれば更に、両モ−
タの回転数値間の最適な関係を記憶し、両モ−タの一方
の回転数値を変更する場合に、他方の回転数値を上記関
係に基づいて自動変更するので、加工品質の低下を招く
ことなく簡単に成形ロ−ラの回転数値を変更したり、加
工する帯状体の種類を変更することができる。

【００３０】請求項６記載の構成によれば請求項５記載
の螺旋輪板製造装置において更に、上記関係は、巻き取
りドラムの周速が成形ロ−ラ対の周速に対して正の相関
を有する関係、又は、成形ロ−ラの周速に対する巻き取
りドラムの周速の遅延量（すなわち周速差）が成形ロ−
ラ対の周速に正の相関を有する関係であることを特徴と
している。

【００３１】成形ロ−ラ対と帯状体との間の滑りは成形
ロ−ラ対の周速に正の相関を有して上述のようにすれ
ば、成形ロ−ラ対の周速変化にともなう上記滑りの変化
に応じて巻き取り部の周速が連動するので、巻き取り部
による上記楔状隙間の帯状体に与える引っ張り力の変動
を押さえて、帯状体を安定した形状へ塑性変形加工する
ことができる。

【００３２】請求項７記載の構成によれば請求項５記載
の螺旋輪板製造装置において更に、関係は、成形ロ−ラ
の周速に対する巻き取りドラムの周速の遅延量又は比率
が成形ロ−ラ対の周速に略正比例する関係であることを
特徴としている。

【００３３】成形ロ−ラ対と帯状体との間の滑り（上記
遅延量）又は遅延比率（周速比）は成形ロ−ラ対の周速
に略正比例するので、巻き取り部による上記楔状隙間の
帯状体に与える引っ張り力の変動を押さえて、帯状体を
安定した形状へ塑性変形加工することができる。

【００３４】請求項８記載の構成は、請求項５記載の成
形ロ−ラ対式螺旋輪板製造装置が「両モ−タの回転数値
間の最適な関係を記憶し、両モ−タの一方の回転数値を
変更する場合に、他方の回転数値を前記記憶に基づいて
自動変更する」のに代えて、「ロ−ラ駆動モ−タを定速
駆動し、ドラム駆動モ−タを定トルク駆動する。もちろ
ん、ロ−ラ駆動モ−タの回転数値及びドラム駆動モ−タ
のトルク値は変更ないし切り替え可能」としたものであ
る。

【００３５】このようにすれば、巻き取りドラムの周速
変更、周速変化、帯状体の種類変更などにかかわらず、
成形ロ−ラ対間の楔状隙間における帯状体に常に一定の
引っ張り力を与えることがができ、この引っ張り力の上
記軸方向分力の変動が帯状体の塑性変形に与える影響を
低減でき、上記種々の変更及び変動にかかわらず一定形
状の螺旋輪板を作製することができる。

【００３６】請求項９記載の構成によれば請求項８記載
の螺旋輪板製造装置において更に、制御装置は、ロ−ラ
駆動モ−タの回転数値とドラム駆動モ−タの好適なトル
ク値との関係を記憶し、ロ−ラ駆動モ−タの回転数値を
変更する場合にドラム駆動モ−タのトルク値を記憶に基
づいて自動変更するので、簡単な制御により、成形ロ−
ラの回転数変更や帯状体の種類変更にもかかわらず帯状
体の塑性変形加工精度をより一層、高精度に保つことが
可能な螺旋輪板製造装置を実現することができる。更
に、上記各請求項記載の螺旋輪板製造方法又は螺旋輪板
製造装置は、「帯状体の一側端部のスロットに巻き取り
ドラムのガイドプレートを嵌入させて巻き取りを行う」
という構成を共通に具備している。このような構成は特
に回転電機の固定子鉄心として周知の構造である。この
スロットへガイドプレートを嵌入させつつ巻き取りを行
えば、巻き取りの容易化、確実化を図ることができ、滑
りも生じないので製造工程上極めて好都合である。請求
項１０又は請求項１１記載の構成によれば上記各請求項
記載の成形ロ−ラ対式螺旋輪板製造方法又は螺旋輪板製
造装置において更に、スロットは、回転電機鉄心の巻線
挿通用のスロットとされる。これにより、巻き取りドラ
ムによる帯状体の巻き取り時の各スロットの位置合わせ
が高精度となるので、成形後のスロット内面はその長手
方向に平坦となり、その結果として巻線挿通の容易化
や、挿通に際しての巻線皮膜の損傷軽減を期待すること
ができる。

【００３７】

【発明の実施の形態】本発明の成形ロ−ラ対式螺旋輪板
製造方法及び螺旋輪板製造装置を用いた回転電機のステ
−タコアの製造例を図面を参照して以下に説明する。

【００３８】

【実施例】図１は本発明の製造方法を実現する製造装置
の模式斜視図であり、図２はその動作を示す模式正面図
であり、図３は帯状体２の部分平面図である。 （構造）図１において、１は成形ロ−ラ対、２は帯状体
であり、成形ロ−ラ対１は円柱ロ−ラ３およびテ−パロ
−ラ４からなる。帯状体２は、図３に示すように、一側
端部に長尺方向へ一定間隔で設けられた切り欠き部２ａ
をもち、他側端部に一定ピッチでスロット２ｂを有し、
電磁鋼帯をパンチングして形成されている。

【００３９】成形ロ−ラ対１をなす両ロ−ラ３、４は上
下に配置され、両ロ−ラ３、４の軸心は垂直方向同位置
にてそれぞれ水平に設定されている。円柱ロ−ラ３は後
述のベ−ス１７に立設された支持架構１７ａに回転自在
に支承され、テ−パロ−ラ４は軸受けを通じて後述のス
ライドユニット７の駆動端に固定されている。テ−パロ
−ラ４の先端部の外周面には切頭円錐面４１が設けら
れ、この切頭円錐面４１は円柱ロ−ラ３の外周面に楔状
隙間ｇを挟んで対面しており、帯状体２はこの楔状隙間
ｇに挟まれている。

【００４０】５は、支持架構１７ａのテ−ブル部１７ｂ
上に固定されて円柱ロ−ラ３にトルク伝達減速機構６を
通じて結合されるロ−ラ駆動モ−タであり、７は、テ−
パロ−ラ４の軸受け部（図示せず）を上下方向（円柱ロ
−ラ３に向けて）進退可能に案内するスライドユニット
（上下案内機構）である。

【００４１】８は、支持架構１７ａに固定されてテ−パ
ロ−ラ４をスライドユニット７を介して円柱ロ−ラ３に
対して進退させるとともに、テ−パロ−ラ４に帯状体２
に対する押し付け力（塑性変形力）を付与するリニアア
クチュエータである。

【００４２】９は、両ロ−ラ３、４の軸心よりも左前方
に位置して軸心が垂直に配置された巻き取りドラムであ
り、支持架構１７ａのテ−ブル部１７ｂから回転自在に
垂下されている。巻き取りドラム９は、テ−ブル部１７
ｂ上に固定されたドラム駆動モ−タ１８により駆動され
ている。巻き取りドラム９には湾曲成形された帯状体す
なわち螺旋輪板２が巻きつけられている。巻き取りドラ
ム９の外周面には互いに周方向所定角度離れてガイドプ
レ−ト１０が軸方向へ突設されており、ガイドプレ−ト
１０は帯状体すなわち螺旋輪板２の内周面にあらかじめ
形成されたスロット２ｂに嵌合して、螺旋輪板２の各タ
−ンのスロット２ｂの周方向位置合わせを行うととも
に、螺旋輪板２を所定トルクで巻き取ることにより、こ
のトルクを成形ロ−ラ対１の部位の帯状体２に与えてい
る。

【００４３】１２は、成形ロ−ラ対１にて塑性変形加工
される以前の帯状体２を成形ロ−ラ対１の楔状隙間ｇの
所定位置に送入するためのガイドである。

【００４４】１３は、ベ−ス１７上に左右方向移動可能
に設けられた排出スライダ１６上に回転自在かつ上下方
向移動自在に立設された鍔付きドラムであり、鍔付きド
ラム１３は図１において、巻き取りドラム９の直下に同
軸配置され、かつ、鍔付きドラム１３の上端面は巻き取
りドラム９の下端面に相対回転不能にして、ドラム駆動
モ−タ１８により巻き取りドラム９とともに回転されて
いる。すなわち、両ドラム９、１３の対向端面には互い
に嵌合する嵌合部（たとえばピン結合又はキ−結合）を
有している。巻き取りドラム９に巻き取られた螺旋輪板
２はそれらの自重により鍔付きドラム１３の鍔上に落下
し、円筒状に積層される。鍔付きドラム１３の外周面に
も、互いに周方向所定角度離れてガイドプレ−ト１４が
軸方向へ突設されており、ガイドプレ−ト１４は帯状体
すなわち螺旋輪板２のスロット２ｂに嵌合して、螺旋輪
板２の各タ−ンのスロット２ｂの最終的な周方向位置合
わせを行う。

【００４５】１５は、テ−ブル部１７ｂに左右方向進退
自在に垂下された切断機構であり、切断機構１５は巻き
取りドラム９の巻き取り完了後に、巻き取りドラム９に
向けて接近し、巻き取りドラム９に巻着された帯状体す
なわち螺旋輪板２を所定位置で切断する。 （動作）次に、上述した製造装置の動作を説明する。

【００４６】最初、鍔付きドラム１３は図１に示すよう
に巻き取りドラム９に一体回転可能に嵌合しているもの
とする。

【００４７】円柱ロ−ラ３及び巻き取りドラム９はそれ
ぞれ所定回転数で回転され、テ−パロ−ラ４は楔状隙間
ｇの帯状体２を介して円柱ロ−ラ３に所定の押し付け力
で押し付けられ、これにより楔状隙間ｇの帯状体２は巻
き取りドラム９側へ湾曲変形されて螺旋輪板２となる。
この螺旋輪板２は、巻き取りドラム９に巻き取られ、自
重により落下して鍔付きドラム１３の周囲に積層され
る。所定長の塑性変形加工及びその同時巻き取りが完了
した後、切断機構１５で螺旋輪板２を切断する。

【００４８】次に、鍔付きドラム１３を降下させて巻き
取りドラム９との嵌合を解除し、その後、排出スライダ
１６を左動させて、鍔付きドラム１３から積層螺旋輪板
からなる円筒コアを取り出す。 （回転制御）次に、円柱ロ−ラ３を駆動するロ−ラ駆動
モ−タ５と、巻き取りドラム９を駆動するドラム駆動モ
−タ１８の回転制御について説明する。

【００４９】成形ロ−ラ対１の前後の帯状体２の速度
（以下、帯状体送り速度ともいう）は、巻き取りドラム
９の巻き取り部の周速ｖｄに等しく、２π・巻き取り部
の半径ｒｄ・巻き取り部の回転数ｎｄとなる。円柱ロ−
ラ３の周速ｖｒは、２π・円柱ロ−ラ３の半径ｒｒ・円
柱ロ−ラ３の回転数ｎｒとなる。

【００５０】楔状隙間ｇにおいて、帯状体２は円柱ロ−
ラ３に対して滑りＳ（＝（ｖｒ−ｖｄ）／ｖｒ）を生じ
ており、滑りＳは、この円柱ロ−ラ３の周速ｖｒが大き
くなるほど大きくなる。

【００５１】そこで、滑りＳが円柱ロ−ラ３の周速ｖｒ
に比例すると仮定すれば、Ｓ＝ｋ・ｖｒとなる。ｋは比
例定数である。

【００５２】上記各式から、同一の帯状体２に対して円
柱ロ−ラ３の回転数ｎｒを変更した場合における好適な
巻き取りドラム９の回転数を算出することができる。す
なわち、巻き取りドラム９の最適周速ｖｄは、Ｓ＝（ｖ
ｒ−ｖｄ）／ｖｒ＝ｋ・ｖｒから、ｖｄ＝−ｋ・ｖｒ・
ｖｒ＋ｖｒの解となる。

【００５３】また、滑りＳが一定であると仮定する場合
には、巻き取りドラム９の最適周速ｖｄは、Ｓ＝（ｖｒ
−ｖｄ）／ｖｒ＝ｋから、ｖｄ＝−ｋ・ｖｒ＋ｖｒ＝
（１−ｋ）ｖｒの解となる。

【００５４】生産性向上などの理由により円柱ロ−ラ３
の回転数変更に際し、巻き取りドラム９の回転数を上記
式にしたがって制御すれば、巻き取りドラム９に過大な
負荷が掛かったり、あるいは巻き取りドラム９と成形ロ
−ラ対１との間で帯状体２が弛んだりすることがなく、
かつ、巻き取りドラム９が帯状体２を通じて楔状隙間ｇ
にて帯状体２に与える引っ張り力の変動を低減して塑性
変形加工形状の変動を抑止することができる。

【００５５】また、上記した円柱ロ−ラ３の回転数変更
ではなく、帯状体２の種類の変更においても、それに応
じて生じる上記滑りＳの変化に応じて巻き取りドラム９
の回転数を変更することができる。帯状体２の種類の変
更としては、その断面形状の変更や組成の変更などがあ
る。

【００５６】逆に、巻き取りドラム９の回転数を変更す
る場合にそれに応じて上記式に基づいて円柱ロ−ラ３の
回転数を変更してもよい。

【００５７】本発明者らの実験によれば、厚さ０．３ｍ
ｍ、幅１４．３ｍｍの電磁鋼帯において、その送り速度
０〜３２．４ｃｍ／ｓｅｃの範囲において、滑りＳはだ
いたい０．０２であった。

【００５８】図４に制御装置１００の制御例を示す。

【００５９】なお、両モ−タ５、１８はインバ−タ駆動
されるブラシレスＤＣモ−タであり、上記インバ−タの
出力周波数制御により回転数値を変更可能となってい
る。

【００６０】まず、ロ−ラ駆動モ−タ５の回転数指令値
Ｎ１の変更が外部から入力されたかどうかを調べ（Ｓ１
００）、入力されていなければ従来の回転数値指令値Ｎ
１，Ｎ２で両モ−タ５、１８を駆動する（Ｓ１０６）。
なお、この駆動状態にて、巻き取りドラム９の巻き取り
部の周速は円柱ロ−ラ３の周速よりも所定量小さく設定
されている。

【００６１】ロ−ラ駆動モ−タ５の回転数指令値Ｎ１の
変更が外部から入力された場合には、両モ−タの回転数
値の好適な関係を記憶する内蔵のマップにこの回転数指
令値Ｎ１を代入してドラム駆動モ−タ１８の回転数指令
値Ｎ２を読み出し（Ｓ１０２）、これら回転数指令値Ｎ
１，Ｎ２をレジスタに記憶し（Ｓ１０４）、両モ−タ
５、１８をこれら回転数指令値Ｎ１，Ｎ２で駆動制御す
る。

【００６２】このようにすれば、上述した理由により良
好な成形を行うことができる。

【００６３】（変形態様）上記実施例では円柱ロ−ラ３
をモ−タ駆動したがテ−パロ−ラ４をモ−タ駆動しても
よい。

【００６４】円柱ロ−ラ３とテ−パロ−ラ４との対の代
わりに一対のテ−パロ−ラ４を用いて成形ロ−ラ対１を
構成してもよい。また、図１に示すマイコン１００にあ
らかじめ実施などで求めた円柱ローラ３の回転数と巻き
取りドラム９の回転数との関係を記憶させておき、その
一方を変更する為に、その他方を上記関係に基づいて求
めてモータの回転数制御を行ってもよい。

【００６５】

【実施例２】他の実施例を以下に説明する。

【００６６】上記実施例では、両モ−タ５、１８をそれ
ぞれあらかじめ決定したが、この実施例ではその代わり
に、円柱ロ−ラ３の回転数を一定回転数値に維持し、巻
き取りドラム９を定トルクで運転する。なお、両モ−タ
５、１８はインバ−タ駆動されるブラシレスＤＣモ−タ
であり、ロ−ラ駆動モ−タ５はインバ−タの出力周波数
制御により回転数値を変更可能となっており、ドラム駆
動モ−タ１８は、ベクトル制御などによりトルク制御可
能なモ−タ制御装置となっている。

【００６７】図５に制御装置１００の制御例を示す。

【００６８】まず、ロ−ラ駆動モ−タ５の回転数指令値
Ｎ１の変更が外部から入力されたかどうかを調べ（Ｓ２
００）、入力されていなければ、ロ−ラ駆動モ−タ５を
従来の回転数値指令値Ｎ１で駆動制御し、ドラム駆動モ
−タ１８を従来のトルク指令値Ｔ２で駆動制御する（Ｓ
２０６）。なお、この駆動状態にて、巻き取りドラム９
の巻き取り部の周速は円柱ロ−ラ３の周速よりも所定量
小さく設定されている。

【００６９】ロ−ラ駆動モ−タ５の回転数指令値Ｎ１の
変更が外部から入力された場合には、ロ−ラ駆動モ−タ
５の回転数指令値Ｎ１とドラム駆動モ−タ１８のトルク
指令値Ｔ２との好適な関係を記憶する内蔵のマップにこ
の回転数指令値Ｎ１を代入してドラム駆動モ−タ１８の
トルク指令値Ｔ２を読み出し（Ｓ２０２）、これら回転
数指令値Ｎ１及びトルク指令値Ｔ２をレジスタに記憶し
（Ｓ２０４）、両モ−タ５、１８をこれら回転数指令値
Ｎ１、トルク指令値Ｔ２で駆動制御する。

【００７０】このようにすれば、円柱ロ−ラ３の回転数
変化にかかわらず、成形ロ−ラ対１の楔状隙間ｇにおけ
る帯状体２に巻き取りドラム９から作用する引っ張り力
は常に一定であるので、この引っ張り力の楔状隙間ｇに
おける帯状体２の軸方向への分力は常に一定となり、塑
性変形により形成される湾曲確率を高精度に一定化する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１における成形ロ−ラ対式螺
旋輪板製造装置を示す模式斜視図である。

【図２】 図１の製造装置の要部を示す模式部分正面図
である。

【図３】 帯状体の部分平面図である。

【図４】 両モ−タの制御動作の一例を示すフロ−チャ
−トである。

【図５】 両モ−タの制御動作の他例を示すフロ−チャ
−トである。

【符号の説明】

１は成形ロ−ラ対、２は帯状体、３は円柱ロ−ラ（成形
ロ−ラ対の一部）１、４はテ−パロ−ラ（成形ロ−ラ対
の残部）、５はロ−ラ駆動モ−タ、９は巻き取りドラ
ム、１８はドラム駆動モ−タ

フロントページの続き (72)発明者 白石 勝義 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式 会社デンソー内 (56)参考文献 特開 昭53−40802（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−244249（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−231943（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−219695（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−58851（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 15/00 - 15/02 H02K 15/04 - 15/16

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の成形ロ−ラの外周面間に形成されて
   軸方向一方側へ次第に増大する塑性変形用の楔状隙間に
   前記楔状隙間よりも厚い帯状体を連続的に挿通すること
   により、前記帯状体を前記帯状体の一側面側に湾曲させ
   る帯状体湾曲工程と、 前記成形ロ−ラ対の軸心と略直角に伸びる軸心を有する
   巻き取りドラムを前記成形ロ−ラ対の側方にて回転する
   ことにより、前記成形ロ−ラ対から出た湾曲済みの前記
   帯状体を前記巻き取りドラムに巻き取る帯状体巻き取り
   工程と、 を備える成形ロ−ラ対式螺旋輪板製造方法において、前記帯状体の一側端部から前記帯状体の幅方向へ向けて
   伸びるスロットを前記帯状体に前記湾曲前に設け、 前記巻き取りに際して前記スロットに嵌入するガイドプ
   レートを前記巻き取りドラムに設け 、前記成形ロ−ラ対の周速を変更する場合に、前記所定量
   を前記成形ロ−ラ対の周速に正の相関を有する関係に基
   づいて変更し、 前記巻き取りドラムの巻き取り部の周速を、前記成形ロ
   −ラ対の周速よりも所定量だけ小さい値に設定すること
   を特徴とする成形ロ−ラ対式螺旋輪板製造方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の成形ロ−ラ対式螺旋輪板製
   造方法において、 前記成形ロ−ラ対は、前記帯状体に接する外周面が円錐
   面であるテ−パロ−ラと、前記テ−パロ−ラに対して前
   記楔状隙間を挟んで対面配置されてモ−タにより駆動さ
   れる円柱ロ−ラとからなり、 前記巻き取りドラムの周速及び前記円柱ロ−ラの周速を
   増大するほど、前記巻き取りドラムの周速を前記円柱ロ
   −ラの周速に対してより大きく減少させることを特徴と
   する成形ロ−ラ対式螺旋輪板製造方法。
3. 【請求項３】請求項２記載の成形ロ−ラ対式螺旋輪板製
   造方法において、 前記巻き取りドラムの周速又は前記円柱ロ−ラの周速の
   変化に正比例して前記巻き取りドラムの周速と前記円柱
   ロ−ラの周速と比率を変化させることを特徴とする成形
   ロ−ラ対式螺旋輪板製造方法。
4. 【請求項４】一対の成形ロ−ラの外周面間に形成されて
   軸方向一方側へ次第に増大する塑性変形用の楔状隙間に
   前記楔状隙間よりも厚い帯状体を連続的に挿通すること
   により、前記帯状体を前記帯状体の一側面側に湾曲させ
   る帯状体湾曲工程と、 前記成形ロ−ラ対の軸心と略直角に伸びる軸心を有する
   巻き取りドラムを前記成形ロ−ラ対の側方にて回転する
   ことにより、前記成形ロ−ラ対から出た湾曲済みの前記
   帯状体を前記巻き取りドラムに巻き取る帯状体巻き取り
   工程と、 を備える成形ロ−ラ対式螺旋輪板製造方法において、 前記帯状体の一側端部から前記帯状体の幅方向へ向けて
   伸びるスロットを前記帯状体に前記湾曲前に設け、 前記巻き取りに際して前記スロットに嵌入するガイドプ
   レートを前記巻き取りドラムに設け 、前記巻き取りドラムの巻き取り部の周速を、前記成形ロ
   −ラ対の周速よりも所定量だけ小さい値に設定し、 前記成形ロ−ラを定速駆動し、前記巻き取りドラムを定
   トルク駆動することを特徴とする成形ロ−ラ対式螺旋輪
   板製造方法。
5. 【請求項５】軸方向一方側へ次第に増大する塑性変形用
   の楔状隙間を挟んで対面配置される一対の成形ロ−ラ
   と、 前記成形ロ−ラ対の少なくとも一方を駆動して前記成形
   ロ−ラ対により前記楔状隙間の帯状体を湾曲変形させる
   ロ−ラ駆動モ−タと、 前記成形ロ−ラ対の帯状体排出側に配設されて変形済み
   の前記帯状体を巻き取る巻き取りドラムと、 前記巻き取りドラムを駆動するドラム駆動モ−タと、 前記巻き取りドラムの周速が前記成形ロ−ラの周速に対
   して前記所定量遅れた関係となるように、前記成形ロ−
   ラ又は前記巻き取りドラムの回転数値又は前記巻き取り
   ドラムのトルク値を制御する制御部とを備え、 前記帯状体は、前記帯状体の一側端部から前記帯状体の
   幅方向へ向けて伸びるスロットを有し、 前記巻き取りドラムは、前記巻き取りに際して前記スロ
   ットに嵌入するガイドプレートを有し 、 前記制御装置は、前記両モ−タの回転数値間の最適な関
   係を記憶し、前記両モ−タの一方の回転数値を変更する
   場合に、他方の回転数値を前記記憶に基づいて自動変更
   することを特徴とする成形ロ−ラ対式螺旋輪板製造装
   置。
6. 【請求項６】請求項５記載の螺旋輪板製造装置におい
   て、 前記関係は、前記巻き取りドラムの周速が前記成形ロ−
   ラ対の周速に対して正の相関を有する関係、又は、前記
   成形ロ−ラの周速に対する前記巻き取りドラムの周速の
   遅延量が前記成形ロ−ラ対の周速に正の相関を有する関
   係であることを特徴とする螺旋輪板製造装置。
7. 【請求項７】請求項５記載の螺旋輪板製造装置におい
   て、 前記関係は、前記成形ロ−ラの周速に対する前記巻き取
   りドラムの周速の遅延量又は比率が前記成形ロ−ラ対の
   周速に略正比例する関係であることを特徴とする螺旋輪
   板製造装置。
8. 【請求項８】軸方向一方側へ次第に増大する塑性変形用
   の楔状隙間を挟んで対面配置される一対の成形ロ−ラ
   と、 前記成形ロ−ラ対の少なくとも一方を駆動して前記成形
   ロ−ラ対により前記楔状隙間の帯状体を湾曲変形させる
   ロ−ラ駆動モ−タと、 前記成形ロ−ラ対の帯状体排出側に配設されて変形済み
   の前記帯状体を巻き取る巻き取りドラムと、 前記巻き取りドラムを駆動するドラム駆動モ−タと、 前記巻き取りドラムの周速が前記成形ロ−ラの周速に対
   して前記所定量遅れた関係となるように、前記成形ロ−
   ラ又は前記巻き取りドラムの回転数値又は前記巻き取り
   ドラムのトルク値を制御する制御部とを備え、 前記帯状体は、前記帯状体の一側端部から前記帯状体の
   幅方向へ向けて伸びるスロットを有し、 前記巻き取りドラムは、前記巻き取りに際して前記スロ
   ットに嵌入するガイドプレートを有し、 前記制御装置は、前記ロ−ラ駆動モ−タを所定の回転数
   値で駆動制御し、前記ドラム駆動モ−タを前記ロ−ラ駆
   動モ−タの前記回転数値に対応する所定トルク値で駆動
   制御するとともに、前記回転数値及びトルク値は変更可
   能であることを特徴とする螺旋輪板製造装置。
9. 【請求項９】請求項８記載の螺旋輪板製造装置におい
   て、 前記制御装置は、前記ロ−ラ駆動モ−タの回転数値と前
   記ドラム駆動モ−タの好適なトルク値との関係を記憶
   し、前記ロ−ラ駆動モ−タの回転数値を変更する場合に
   前記ドラム駆動モ−タの前記トルク値を前記記憶に基づ
   いて自動変更することを特徴とする螺旋輪板製造装置。
10. 【請求項１０】請求項１乃至４のいずれか記載の成形ロ
    −ラ対式螺旋輪板製造方法において、 前記スロットは、回転電機鉄心の巻線挿通用のスロット
    からなることを特徴とする成形ロ−ラ対式螺旋輪板製造
    方法。
11. 【請求項１１】請求項５乃至９のいずれか記載の螺旋輪
    板製造装置において、 前記スロットは、回転電機鉄心の巻線挿通用のスロット
    からなることを特徴とする螺旋輪板製造装置。