JP4209147B2 - 金型装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は被打抜き片を打抜き、積層する金型装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばモーター等の積層鉄心は、金型装置にて金属薄板から鉄心片を所要形状に打抜き形成するとともに、かしめ部を形成して外形抜きし、鉄心片同士をかしめ積層して製造される。
【０００３】
金型装置で鉄心片を外形抜きしてかしめ、積層鉄心を製造する手段として、側圧かしめと称されるものがある。これはパンチをダイに進退させダイ内に外形抜きした鉄心片を、ダイに続けて設けた鉄心片の外形より僅か小形のスクイズリングに抜き込み、該スクイズリングで鉄心片を把持拘束し、該把持拘束した鉄心片に次いでパンチにより打抜かれ押込まれてきた鉄心片を、かしめ部を介してかしめ積層する金型装置である。
【０００４】
前記側圧かしめを行う金型装置は、ダイ内に抜き込まれた鉄心片を受ける受け装置および受け装置の進退駆動装置、例えば油圧シリンダーを設置する必要がなく、設備が複雑にならない効果がある。また、該金型装置では前記のように進退自在な受け装置をダイの下方に設置せずともよいから、積層した鉄心を金型装置外へ払い出す作業が容易になる効果がある。
【０００５】
【この発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の側圧かしめを行う金型装置では、スクイズリングは抜き込まれた鉄心片を把持し、該把持拘束を利用して次いで抜き込まれてきた鉄心片をかしめることから、その反作用として抜き込まれた鉄心片および積層された鉄心片から張り力を受ける。また、前記スクイズリングは、かしめ積層の際、先に積層された鉄心片に今回打抜いた鉄心片をかしめるための押圧により、摩擦力を受け、前記張り力と合わさってクラックや割れが発生することがある。
【０００６】
積層鉄心は鉄心片同士が分離することなく堅固にかしめて積層され、形状がよいことを要請されるので、前記側圧かしめではスクイズリングで鉄心片を堅固にかしめるために強く拘束することが不可欠で、それ故、前記スクイズリングは厳しい状況下に置かれ、クラックや割れが生じ易くなっている。
【０００７】
スクイズリングはクラック或いは割れが発生すると機能不全となり、抜き込まれてくる鉄心片を強く把持することが出来ず、かしめ積層が不良となってしまう。さらに割れの発見が遅れるとパンチやダイ等の金型装置を損傷する。
【０００８】
また、スクイズリングにクラック、或いは割れが発生すると、打抜きかしめ積層作業を止めて、新品、或いは正常なスクイズリングと取り替え、試行調整等をせねばならず、生産性は大きく阻害されるとともに、多大な労力を要する等の問題がある。
【０００９】
本発明は、外形抜きしてかしめ積層するスクイズリングを設けた金型装置において、スクイズリングにクラックや割れが発生するのを防ぎ、設置したスクイズリングを半永久的な超長期にわたって機能せしめ、被打抜き片を堅固にかしめ積層する金型装置を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に関わる「金型装置」は、パンチをダイ内に進退させて被打抜き片を外形抜きし、ダイに続けて設けたスクイズリングに抜き込んで被打抜き片をかしめ積層する金型装置において、スクイズリングの内径面に、被打抜き片の抜き込み方向と直交する方向に凹凸を形成するとともに、凸の頂面を被打抜き片の抜き込み方向に延びる直面状に形成し、かつ頂面における被打抜き片の抜き込み方向の幅を、被打抜き片における厚みの２倍〜６倍としたことを特徴としている。
請求項２に関わる「金型装置」は、パンチをダイ内に進退させて被打抜き片を外形抜きし、ダイに続けて設けたスクイズリングに抜き込んで被打抜き片をかしめ積層する金型装置において、スクイズリングの内径面に、被打抜き片の抜き込み方向と直交する方向に凹凸を形成し、凸から凹に変わる角部および凹から凸に変わる角部を角状とするとともに、凸の頂面を被打抜き片の抜き込み方向に延びる直面状に形成し、かつ頂面における被打抜き片の抜き込み方向の幅を、被打抜き片における厚みの２倍〜６倍としたことを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、固定子積層鉄心を製造する金型装置を１実施例として図面を参照して説明する。図１は前記固定子積層鉄心の製造に用いた金型装置を示す図面、図２は前記固定子積層鉄心を製造する工程を示す図面、図３は鉄心片のかしめ部を拡大して示す図面、図４はスクイズリングにてかしめ積層を行う本発明の金型装置の要部を示す図面、図５は本発明のスクイズリングの作用を説明するための図面、及び、図６はスクイズリングの他の例を示す図面である。
【００１２】
図面において、１は金型装置で、上型２にはパンチ類が設けられ、下型３にはダイ類が設けられていて、前記上型２は下型３に対して進退して被打抜き金属板Ｓから、この実施例では鉄心片を打抜き形成する。ステーションＡではガイドホール４が、上型２に設けたガイドホール抜きパンチ５を下型３のガイドホール用ダイ６に進退させて形成される。
【００１３】
ステーションＢでは内形７が、上型２に設けた内形抜きパンチ８を下型の内形用ダイ９に進退して打抜きされる。なお、この実施例では内形７を打抜きした片をカス片のように示しているが、該内形片を回転子鉄心片として打抜き形成することができる。この場合は回転子鉄心片を打抜き形成するためのパンチとダイを設置すればよい。
【００１４】
ステーションＣではスロット１０が、上型２に設けたスロット抜きパンチ１１を下型３のスロット用ダイ１２に進退させて形成される。
【００１５】
ステーションＤでは極歯１３の先端部１４が、上型２に設けた極歯先端形成パンチ１５を下型３の極歯先端用ダイ１６に進退させ形成される。
【００１６】
ステーションＥではかしめ部１７が、上型２に設けたかしめ部形成パンチ１８を下型３のかしめ部用ダイ１９に進退させ形成される。前記かしめ部１７は積層１枚目の鉄心片２０には図３の（ａ）に示すかしめ用係合口２１として形成され、積層２枚目以降の鉄心片２０には図３の（ｂ）に示すかしめ用突起２２として形成される。なお、この実施例ではかしめ用突起２２を半抜き突起として形成しているが、切り起こし突起、Ｖ字状突起等を形成してもよい。前記かしめ係合口２１とかしめ用突起２２の形成替えは前記かしめ部形成パンチ１８の先端がストリッパー２３の下面から出る度合いを公知のスライドカム等で変えることによりなされる。
【００１７】
ステーションＦでは鉄心片２０が、上型２に設けた外形抜きパンチ２４を下型３の外形抜きダイ２５に進退させて外形抜きされ、前記外形抜きダイ２５内に抜き込まれ、先に外形抜きされた鉄心片２０ａに前記かしめ部１７を介して積層される。該かしめ積層を堅固に行うために外形抜きダイ２５に続いて本発明のスクイズリング２６を設けている。
【００１８】
スクイズリング２６は、その内径面に凹凸２７が、鉄心片２０の抜き込み方向と直交する方向に形成され、当該凹凸２７の凸面で形成する内径は、前記外形抜きされた鉄心片２０の外形より僅かに小さく、抜き込まれてきた鉄心片２０および積層されている鉄心２８を凸面で把持する。
該凸面は、波状の凹凸で形成される曲線状の凸と異なり、凹凸２７における凸の頂面は、鉄心片２０の抜き込み方向に延びる直面状を呈し、軸心方向の直面状の幅は、抜き込む鉄心片２０の厚みの２倍〜６倍であって、この実施例においては３倍としている。
このように、凸の頂面を直面状としたことにより、一つの凸面で複数枚の鉄心片２０を一様に把持拘束し、抜き込まれてくる鉄心片２０のかしめが安定して堅固になされる。
また、凸の片隣り、あるいは両隣りは凹であるので、鉄心片２０からの張り力３３はその部分に作用せず、スクイズリング２６が全体として受ける張り力は少なくなる。
【００１９】
また、凹凸２７は凸から凹に、および凹から凸に変わる角部は角状である。このような凹凸２７をスクイズリング２６の内径面に形成したことにより、抜き込まれた鉄心片２０は当該スクイズリング２６の凹凸２７の凸に当接したものが同じく把持拘束され、新たに外形抜きパンチ２４により抜き込まれてきた鉄心片２０が強固にかしめ積層される。一方、凹凸２７の凹には鉄心片２０の外形端は接せず、当該鉄心片２０を把持しないことから、前記のようにその反作用の張り力を鉄心片２０から受けない。かかることから本発明のスクイズリング２６は抜き込まれた鉄心片２０および積層された鉄心片２０ａを強く把持拘束するものの、鉄心片２０、２０ａを把持したことで受ける張り力は凹分だけ少なく、クラックや割れが防がれる。
【００２０】
スクイズリング２６の内径面の凹凸２７はこの実施例の四角状にかぎらず、凸の頂面が直面状で、軸心方向の幅、つまり抜き込み方向の長さが所定長さあれば図６の（ａ）に示すように台形状凹凸２９、（ｂ）に示すようなＵ字状凹凸３０、および（ｃ）に示すようなＶ字状凹凸３１であってもよく、これらによると凸面で抜き込まれた鉄心片２０、２０ａからの張り力に対して耐力がすぐれる。
【００２１】
前記スクイズリング２６の内径面に形成した凹凸２７は外形抜きダイ２５に続く上端部および下端部が凸が形成されている。
【００２２】
なお、３２は積層鉄心２８を受ける受け装置で、前記スクイズリング２６の下方に進退自在に設けられ、かしめ積層が難しい鉄心片をかしめ積層する際などに必要に応じて設けられかしめを助成する。
【００２３】
この実施例における装置の構成は前記のようであり、次に作用について述べる。被打抜き金属板Ｓを金型装置１に間欠的に通板し、ガイドホール抜きパンチ５とガイドホール用ダイ６により、ステーションＡでのガイドホール４を打抜き形成し、次いで内形抜きパンチ８と内形用ダイ９によりステーションＢでの内形７が抜かれる。
【００２４】
ステーションＣに送られると、スロット抜きパンチ１１とスロット用ダイ１２によりスロット１０が打抜きされる。次いで、ステーションＤで、磁極先端形成パンチ１５と磁極先端用ダイ１６により、磁極１３の先端部１４が打抜き形成される。続いて、ステーションＥで、かしめ部形成パンチ１８とかしめ部用ダイ１９によって積層１枚目の鉄心片２０には、前記かしめ部形成パンチ１８がストリッパー２３下面から出る長さを長くしてかしめ用係合口２１を形成する。積層２枚目以降の鉄心片２０にはかしめ部形成パンチ１８のストリッパー２３下面から出る長さを短くし、かしめ用突起２２を形成する。
【００２５】
ステーションＦに送られると、外形抜きパンチ２４を外形抜きダイ２５に進退させて鉄心片２０を外形抜きし、該ダイ２５内に抜き込む。該鉄心片２０が積層１枚目であればスクイズリング２６にて把持拘束され、次ぎに抜き込まれてくる鉄心片２０とかしめ部１７を介してかしめられるように待機する。以後、鉄心片２０が外形抜きダイ２５を経てスクイズリング２６に抜き込まれ、先に拘束された鉄心片２０ａのかしめ用係合口２１に、当該鉄心片２０のかしめ用突起２２が係合し積層される。この係合の際、前記拘束された鉄心片２０ａはスクイズリング２６の凹凸２７の凸により強く把持されているので、外形抜きパンチ２４により抜き込まれた当該鉄心片２０が堅固にかしめられる。
【００２６】
所望積層厚になるまで鉄心片２０が前記外形抜きパンチ２４により外形抜きされダイ２５に抜き込まれ、スクイズリング２６で把持拘束され、先に積層の鉄心片２０ａにかしめ積層され積層鉄心２８が製造される。この際、スクイズリング２６は鉄心片２０ａを把持拘束する反作用として鉄心片２０ａから張り力３３を図５に示すように受ける。該張り力３３を受けるのは凹凸２７の凸部であることからスクイズリング２６全体にとっては、凹凸が形成されてない場合の約半分となる。
【００２７】
また、前記外形抜きパンチ２４により押込み力３４にて抜き込まれ、スクイズリング２６の下方に積層鉄心２８が移行する際、当該スクイズリング２６に生じる摩擦力は前記張り力３３が半減することからこれに相応して略半減する。これらが相乗してスクイズリング２６はクラックや割れの発生が防がれ、且つ、かしめ積層は堅固に行われる。この作用効果は波状の凹凸で曲線状の凸を形成したものには得られない。
【００２８】
この実施例では固定子鉄心片を外形抜きしてかしめ積層する金型装置について述べたが、本発明はこれに限らず、回転子鉄心片、分割固定子鉄心片、あるいは積層トランス片等、打抜き片をかしめ積層する金型装置に適用できる。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１に係る本発明によれば、パンチをダイ内に進退させ打抜き片を外形抜きし、ダイに続けて設けたスクイズリングに抜き込んで打抜き片をかしめ積層する金型装置において、スクイズリングの内径面に、被打抜き片の抜き込み方向と直交する方向に凹凸を形成するとともに、凸の頂面を被打抜き片の抜き込み方向に延びる直面状に形成しているので、一つの凸面で複数枚の被打抜き片を一様に把持拘束し、次いで抜き込まれてくる被打抜き片を堅固にかしめることができ、一方、凸の片隣り、或いは両隣りは凹であるから被打抜き片から張り力が掛からず、スクイズリング全体として受ける張り力は少なくクラックや割れが防止される。
さらに、凸の頂面における被打抜き片の抜き込み方向の幅を、被打抜き片における厚みの２倍〜６倍としたことで、抜き込まれた被打抜き片の把持拘束がより安定化し、上述した作用効果がより顕著なものとなる。
【００３０】
請求項２に係る本発明によれば、パンチをダイ内に進退させ打抜き片を外形抜きし、ダイに続けて設けたスクイズリングに抜き込んで打抜き片をかしめ積層する金型装置において、スクイズリングの内径面に、被打抜き片の抜き込み方向と直交する方向に凹凸を形成し、凸から凹に変わる角部および凹から凸に変わる角部を角状とするとともに、凸の頂面を被打抜き片の抜き込み方向に延びる直面状に形成しているので、凸は抜き込まれて把持した被打抜き片を、同様に把持拘束してかしめに必要な把持力を発揮し、次いで抜き込まれてくる被打抜き片を堅固にかしめることができる。
併せて、凹の形成により、打抜き片を把持する反作用としてスクイズリングの内径面に掛かる張り力が略半減し、また摩擦力も半減し、クラックや割れの発生が防止される。
さらに、凸の頂面における被打抜き片の抜き込み方向の幅を、被打抜き片における厚みの２倍〜６倍としたことで、抜き込まれた被打抜き片の把持拘束がより安定化し、上述した作用効果がより顕著なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】前記固定子積層鉄心の製造に用いた金型装置を示す図面。
【図２】前記固定子積層鉄心を製造する工程を示す図面。
【図３】鉄心片のかしめ部を拡大して示す図面。
【図４】スクイズリングにてかしめ積層を行う本発明の金型装置の要部を示す図面。
【図５】本発明のスクイズリングの作用を説明するための図面。
【図６】スクイズリングの他の例を示す図面。
【符号の説明】
１ 金型装置
２ 上型
３ 下型
４ ガイドホール
５ ガイドホール抜きパンチ
６ ガイドホール用ダイ
７ 内形
８ 内形抜きパンチ
９ 内形用ダイ
１０ スロット
１１ スロット抜きパンチ
１２ スロット用ダイ
１３ 極歯
１４ 極歯先端部
１５ 極歯先端形成パンチ
１６ 極歯先端用ダイ
１７ かしめ部
１８ かしめ部形成パンチ
１９ かしめ部用ダイ
２０ 鉄心片
２１ かしめ用係合口
２２ かしめ用突起
２３ ストリッパー
２４ 外形抜きパンチ
２５ 外形抜きダイ
２６ スクイズリング
２７ 凹凸
２８ 積層鉄心
２９ 台形状凹凸
３０ Ｕ字状凹凸
３１ Ｖ字状凹凸
３２ 受け装置
３３ 張り力

Claims (2)

1. パンチをダイ内に進退させて被打抜き片を外形抜きし、前記ダイに続けて設けたスクイズリングに抜き込んで前記被打抜き片をかしめ積層する金型装置において、
   前記スクイズリングの内径面に、前記被打抜き片の抜き込み方向と直交する方向に凹凸を形成するとともに、前記凸の頂面を前記被打抜き片の抜き込み方向に延びる直面状に形成し、かつ前記頂面における前記被打抜き片の抜き込み方向の幅を、前記被打抜き片における厚みの２倍〜６倍としたことを特徴とする金型装置。
2. パンチをダイ内に進退させて被打抜き片を外形抜きし、前記ダイに続けて設けたスクイズリングに抜き込んで前記被打抜き片をかしめ積層する金型装置において、
   前記スクイズリングの内径面に、前記被打抜き片の抜き込み方向と直交する方向に凹凸を形成し、前記凸から前記凹に変わる角部および前記凹から前記凸に変わる角部を角状とするとともに、前記凸の頂面を前記被打抜き片の抜き込み方向に延びる直面状に形成し、かつ前記頂面における前記被打抜き片の抜き込み方向の幅を、前記被打抜き片における厚みの２倍〜６倍としたことを特徴とする金型装置。

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