JP3404761B2 - 巻形固定子鉄芯の製造装置 - Google Patents

巻形固定子鉄芯の製造装置

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JP3404761B2
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伸一 坂西
忠弘 浅井
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Kuroda Precision Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、電動機,発電機等の回
転機の固定子鉄芯を製造する巻形固定子鉄芯の製造装置
に関する。 【0002】 【従来の技術】巻形固定子鉄芯は帯状鋼板をリング状に
所定数積層したものであり、製造方法としては、予め長
尺状に成形されたストリップ材を内径ガイド筒の外周に
順次螺旋状に巻回,積層し、これを固着する方法があ
る。このような方法を実現するために、従来は、長尺状
のストリップ材を螺旋状に巻回,積層する装置と、これ
を加圧して固着する装置を各々別々に備えていた。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の装置では、ストリップ材の積層,固着に少
なくとも2つの装置を要するため、製造システムが全体
として大型化してしまうという問題点があった。また、
異なる2つの装置間を積層ストリップ材を搬送するた
め、その分製造時間が多くかかるという不都合もあっ
た。 【0004】本発明の目的は、コンパクト,且つ生産性
の高い巻形固定子鉄芯の製造装置を提供することにあ
る。 【0005】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、一面に凸部、他面に凹部を各々一定間隔
で形成してなる長尺状のストリップ材を螺旋状に巻回、
積層することによって、所定巻数の巻形固定子鉄芯を製
造する巻形固定子鉄芯の製造装置において、前記ストリ
ップ材を螺旋状に巻回させる巻回手段と、前記ストリッ
プ材の巻回軌道の一部において、前記ストリップ材を所
定の姿勢に保ちつつ、上下に重ね合わされた前記ストリ
ップ材の前記凹部と凸部が対向するようにガイドするガ
イド手段と、前記ストリップ材の巻回軌道の一部におい
て、前記上下のストリップ材の凹部と凸部が互いに嵌合
するように前記ストリップ材を加圧する加圧手段とを備
え、前記ガイド手段が、巻回させられた前記ストリップ
材の内径を内側から規制する内径ガイド筒と、巻回させ
られた前記ストリップ材の外径を外側から規制する成形
プレート及びスクイズリングからなり、前記内径ガイド
筒は、前記ストリップ材が導入されて巻回される位置に
ある円錐台状の導入部と、巻回させられた前記ストリッ
プ材が積層される位置にある均一外径の形成部とからな
り、前記成形プレートは前記内径ガイド筒の導入部を囲
む高さ位置に同軸に設けられ、前記内径ガイド筒の導入
部と前記成形プレートの内側との間隔は前記ストリップ
材の巾より広くなっており、前記スクイズリングは前記
内径ガイド筒の成形部を囲む高さ位置に同軸に設けら
れ、前記加圧手段が、重ね合わされた上側の前記ストリ
ップ材を上方から抑えるローラと、重ね合わされた下側
の前記ストリップ材を下方から加圧するピストン手段と
を備えている。 【0006】 【作用】本発明に係る巻形固定子鉄芯の製造装置は、上
記のようにストリップ材の巻回軌道の一部においてスト
リップ材の凹部と凸部を嵌合させる構成であるため、ス
トリップ材の巻回作業と並行して積層されたストリップ
材の固着工程を施工すことができる。 【0007】 【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面を参照し
つつ詳細に説明する。図1及び図2には、実施例に係る
巻形固定子鉄芯の製造装置と当該装置によって製造され
た巻形固定子鉄芯の構成が各々示されている。 【0008】巻形固定子鉄芯の製造装置20は、中央に
配置された回転主軸22と、回転主軸22に動力を伝達
する1セットのベベルギア24a,24bと、回転主軸
22の先端に接続(固定)され外周にストリップ材10
が巻回される内径ガイド筒26と、ストリップ材10の
外径を規制する成形プレート28及びスクイズリング3
0と、スクイズリング30と内径ガイド筒26の間に配
置される積層ストリップに下方からの圧力を加えるため
のシリンダヘッド部32及びプレッシャーパッド34
と、回転主軸22に固定され一体となって回転するガイ
ドプレート36と、ガイドプレート36中に配置されス
リップ10を牽引する駆動ピン38と、ガイドプレート
36の上方に固定設置され駆動ピン38を上下にスライ
ドさせるカム機構40と、ストリップ材10が内径ガイ
ド筒26の外周に巻き付いていくガイド通路の途中に配
置されたカット装置42(図1に図示せず)とを備えて
いる。 【0009】また、製造装置20は、ストリップ材10
を回転軸に対して幅方向において水平に保つ螺旋ガイド
溝50と、螺旋ガイド溝50にガイドされたストリップ
材10を上方より加圧する加圧ローラ52とを備えてい
る。 【0010】内径ガイド筒26は、上部に形成された円
錐台状の導入部26aと、導入部26aの下に形成され
た均一外径の形成部26bとから構成され、ストリップ
材10が導入部26aから形成部26bへと巻回落下す
るようになっている。 シリンダヘッド部32は、流体
圧シリンダのピストンロッド先端に取り付けられてい
る。 【0011】図3には、ストリップ材10,駆動ピン3
8及びカット装置42の位置関係が、上方からのアング
ルで示されている。また、図4には、カット装置42の
構成が示されている。駆動ピン38はガイドプレート3
6中に上下にスライド可能に支持され、回転主軸22の
外周に渡って一定間隔で連続的に多数設置されている。
カット装置42は、固定部材42a及び可動刃42bの
2つの部材から成り、固定部材42a上を通過するスト
リップ材10を可動刃42bによって切断するようにな
っている。 【0012】図5には、カム機構40の一部と駆動ピン
38との位置関係が下方からのアングルで示されてい
る。カム機構40は、位置固定された環状のカムプレー
ト43と、このカムプレート43の一部に円弧状に形成
された凸部44とから構成されている。駆動ピン38
は、一端がカムプレート43の凸部44に接触するよう
にバネ48によって付勢され、回転した時にカムプレー
ト43の凸部44に押されてストリップ材10側へ突出
するようになっている。 【0013】図6には、加圧ローラ52とストリップ材
10との位置関係が示されている。ストリップ材10に
は、一定間隔で表裏にダボ54a及びダボ穴54bが形
成されている。加圧ローラ52は、円錐台状に成形され
固定軸56によって回転自在に支持されている。 【0014】次に、以上のように構成された巻形固定子
鉄芯の製造装置20の動作及び作用について説明する。
回転主軸22がベベルギヤ24a,24bによって回転
すると、これに伴ってガイドプレート36が回転する。
ガイドプレート36が回転すると、駆動ピン38がカム
機構40により上下動しつつ公転する。そして、ストリ
ップ材10が装置20の成形プレート28内に進入する
と、ストリップ材10のスロット14aに駆動ピン38
が順次入り込み、その回転によってストリップ材10が
内径ガイド筒26の外周に牽引,巻回される。この際、
ストリップ材10は、先ず、内径ガイド26の導入部2
6aの先端(小径部分)から巻回され、その後巻回が進
行するに従って徐々に大径部分(下方)に下がってい
く。ストリップ材10の内径は巻回段階に従って徐々に
拡張規制され、最終的には形成部26bの外径に対応し
た内径に成形される。 【0015】装置20内に進入したストリップ材10は
螺旋ガイド溝50により、幅方向において回転主軸22
との垂直面に並行に態勢を規制され、加圧ローラ52の
下に送り込まれる。加圧ローラ52に達したストリップ
材10は、図7に示すように、下側のストリップ材10
のダボ穴54bとその上のストリップ材10のダボ54
aが加圧,嵌合される。これによって、積層されたスト
リップ材10がそれぞれ密着する。 【0016】次に、ストリップ材10は内径ガイド筒2
6及びスクイズリング30によって内外径を規制されつ
つ螺旋状に巻回され、所定厚さ(長さ)まで積層された
ストリップ材10はカット装置42により切断される。
そして、プレッシャーパッド34によって積層されたス
トリップ材10を下方から更に加圧することによってか
しめ、図2に示すような巻形固定子鉄芯60を形成す
る。なお、プレッシャーパッド34による加圧は、スト
リップ材10が全て積層された後でなく、巻回作業中常
に加圧するように構成しても良い。このように構成する
ことにより、ダボ54aとダボ穴54bとの嵌合がより
確実になり生産性も向上する。その後、プレッシャーパ
ッド34を下方に引き下ろし、形成された巻形固定子鉄
芯60を排出,搬送する。 【0017】以上のような工程で製造された巻形固定子
鉄芯60は、従来のものに比べて精度が飛躍的に向上し
た。例えば、内径寸法では従来が±0.1〜0.15m
mであるのに対し、本実施例によれば±0.02mm程
度になった。 【0018】 【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ストリ
ップ材が内径ガイド筒の導入部の上の高さ位置の外径の
小さい部分で製品内径より小さい内径で巻回させられ、
該導入部の下の高さ位置の外径の大きい部分まで押し下
げられて目的とする内径に拡張させられ、この状態で積
層一体化させられるので、ストリップ材は内径が規制さ
れた状態で積層一体化させられ、従って内径が導入部に
倣って拡張するので、内径寸法精度の高い巻形固定子鉄
芯が得られるという効果がある。また、本発明は、内径
ガイド筒の導入部と成形プレートの内側との間隔がスト
リップ材の巾より広くなっているので、該導入部の上の
高さ位置で巻回させられたストリップ材は該成形プレー
トに規制されることなく該導入部の下の高さ位置まで円
滑に下がり、従って、ストリップ材が円滑に巻回・積層
されるという効果がある。また、本発明は、ストリップ
材の巻回・積層と、積層されたストリップ材の一体化を
一つの装置内で行なわせているので、巻形固定子鉄芯の
製造システムとしてのコンパクト化及び巻形固定子鉄芯
の生産性の向上が図れるという効果がある。
【図面の簡単な説明】 【図1】実施例に係る巻形固定子鉄芯の製造装置の構造
を示す断面図(一部斜視)である。 【図2】実施例に係る製造装置によって製造された巻形
固定子鉄芯の構成を示す斜視図である。 【図3】実施例の動作を説明するための説明図である。 【図4】実施例に係る製造装置の一部(カット装置)の
構造を示す斜視図である。 【図5】実施例に係る製造装置の一部(カム機構)の構
造を示す斜視図である。 【図6】本発明の実施例に係る巻形固定子鉄芯の製造装
置の要部の構造を示す斜視図である。 【図7】本発明の実施例の動作を説明するための説明図
である。 【符号の説明】 10 ストリップ材 14 櫛状部 20 巻形固定子鉄芯の製造装置 22 回転主軸 24a,24b ベベルギア 26 内径ガイド筒 28 成形プレート 30 スクイズリング 32 シリンダヘッド部 34 プレッシャーパッド 36 ガイドプレート 38 駆動ピン 40 カム機構 42 カット装置 43 カムプレート 44 凸部 48 バネ 50 螺旋ガイド溝 52 加圧ローラ 54a 凸部 54b 凹部 56 回転軸(固定)

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 一面に凸部、他面に凹部を各々一定間隔
    で形成してなる長尺状のストリップ材を螺旋状に巻回、
    積層することによって、所定巻数の巻形固定子鉄芯を製
    造する巻形固定子鉄芯の製造装置において、 前記ストリップ材を螺旋状に巻回させる巻回手段と、 前記ストリップ材の巻回軌道の一部において、前記スト
    リップ材を所定の姿勢に保ちつつ、上下に重ね合わされ
    た前記ストリップ材の前記凹部と凸部が対向するように
    ガイドするガイド手段と、 前記ストリップ材の巻回軌道の一部において、前記上下
    のストリップ材の凹部と凸部が互いに嵌合するように前
    記ストリップ材を加圧する加圧手段とを備え、前記ガイド手段が、巻回させられた前記ストリップ材の
    内径を内側から規制する内径ガイド筒と、巻回させられ
    た前記ストリップ材の外径を外側から規制する成形プレ
    ート及びスクイズリングからなり、 前記内径ガイド筒は、前記ストリップ材が導入されて巻
    回される位置にある円錐台状の導入部と、巻回させられ
    た前記ストリップ材が積層される位置にある均一外径の
    形成部とからなり、 前記成形プレートは前記内径ガイド筒の導入部を囲む高
    さ位置に同軸に設けられ、 前記内径ガイド筒の導入部と前記成形プレートの内側と
    の間隔は前記ストリップ材の巾より広くなっており、 前記スクイズリングは前記内径ガイド筒の成形部を囲む
    高さ位置に同軸に設けられ、 前記加圧手段が、重ね合わされた上側の前記ストリップ
    材を上方から抑えるローラと、重ね合わされた下側の前
    記ストリップ材を下方から加圧するピストン手段とを備
    えている ことを特徴とする巻形固定子鉄芯の製造装置。
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CN104135120B (zh) * 2014-05-27 2016-08-17 江阴华新电器有限公司 一种铁芯绕卷切断机构
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