JP4462486B2

JP4462486B2 - カシメ積層金型装置

Info

Publication number: JP4462486B2
Application number: JP2004153346A
Authority: JP
Inventors: 孝昭三井
Original assignee: Mitsui High Tech Inc
Current assignee: Mitsui High Tech Inc
Priority date: 2004-05-24
Filing date: 2004-05-24
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2024-05-24
Also published as: JP2005334893A

Description

本発明は、先にカシメ用突起／凹部の形成された金属薄板からパンチおよびダイを用いて所定形状に外形抜きした積層片を、先に外形抜きされて前記ダイの内部に保持された積層片と互いにカシメ積層するカシメ積層金型装置に関するものである。

例えば、電動モータの回転子等を構成する積層鉄心は、図５に示す如き所定形状の鉄心片(積層片)Ｔをカシメ積層して成り、１枚目の鉄心片Ｔ(１)に形成されたカシメ用貫通孔Ｔｏに、２枚目の鉄心片Ｔ(２)に形成されたカシメ用突起／凹部Ｔｘを係合させ、２枚目以降、カシメ用突起／凹部Ｔｘを互いに係合させて、所定枚数の鉄心片Ｔ、Ｔ…を互いにカシメ積層することで構成されている。

一方、先にカシメ用突起／凹部の形成された金属薄板からパンチおよびダイを用いて所定形状に外形抜きした鉄心片を、先に外形抜きされてダイの内部に保持された鉄心片と互いにカシメ積層するための、様々なカシメ積層金型装置が従来より提供されている（例えば、特許文献１参照）。

図６に示したカシメ積層金型装置Ａは、パンチＰ、ストリッパプレートＳ、ダイＤおよびスキューズリングＲを設けたベース(ダイホルダ)Ｂ、油圧シリンダ等の流体圧シリンダＦに支えられた支持台Ｃを備えており、パンチＰの下降によって金属薄板Ｗから鉄心片Ｔを外形抜きしてダイＤに抜き込むとともに、ダイＤの側圧と支持台Ｃとによって保持された先行する鉄心片Ｔに対し、ダイＤに抜き込まれた鉄心片ＴをパンチＰの押込み力によってカシメ積層している。
特公昭５５−１８１７２号公報

ところで、電動モータの出力向上や高効率化を達成するべく、積層鉄心を構成する鉄心片の板厚は努めて薄いものが要求されており、例えば板厚 0.2 mm 未満の電磁鋼板(金属薄板)から鉄心片を形成することが行われている。

一方、上述した構成のカシメ積層金型装置Ａでは、カシメ積層時において鉄心片Ｔを下方から支持する支持台Ｃが、流体圧シリンダＦによって支えられているため、支持台Ｃを一定位置に静止させるべく上記流体圧シリンダＦを停止させても、流体配管の弾性や長さの影響によって支持台Ｃが静止することなく微動してしまう。

このため、パンチＰにより外形抜きした鉄心片Ｔのカシメ用突起が、先行する鉄心片Ｔのカシメ用凹部に対して十分に係合せず、積層時においてカシメ用突起／凹部の嵌め込み不良が生じることとなり、特に上述の如き板厚の薄い鉄心片をカシメ積層する際にカシメ不良を招いてしまう懸念が大きかった。

本発明は上述した実状に鑑みて、積層片の板厚が極めて薄い場合であっても、カシメ不良を招くことなく積層片同士を確実にカシメ積層させることの可能な、カシメ積層金型装置の提供を目的とするものである。

上記目的を達成するべく、請求項１の発明に関わるカシメ積層金型装置は、先にカシメ用突起／凹部の形成された金属薄板からパンチおよびダイを用いて所定形状に外形抜きした積層片を、先に外形抜きされて前記ダイの内部に保持された積層片と互いにカシメ積層するカシメ積層金型装置であって、
ダイの内部に昇降自在に設けられ、金属薄板から積層片を外形抜きしかつカシメ積層する際、先に外形抜きされた積層片を支持する支持台と、回転あるいは静止し支持台を昇降自在あるいは一定位置に静止自在に支承する支持体を、動作制御可能な電動モータにより動力伝達機構を介して動作させ、支持台を自在に昇降動作させるとともに所定位置において不動に静止させる支持台昇降・静止手段とを具備し、
支持台は、支持台昇降・静止手段における支持体と別体から成り、かつ支持体に対して回転自在に支承されているとともに、
支持台昇降・静止手段における支持体は、支持台の昇降方向に延在しかつ外周に螺旋凸条を有する円柱部材であり、ダイの下方において支持台の昇降方向に所定間隔を設けて分割され固定設置された上方架台と下方架台とに挿通し、かつ上方架台および下方架台に形成された螺旋凹溝に螺旋凸条が噛合し、回転動作に伴って昇降動作するとともに、互いに分離した上方架台と下方架台との間隙を、カシメ積層品の送出口としたことを特徴としている。

請求項１の発明に関わるカシメ積層金型装置によれば、支持体を動作制御可能な電動モータにより動力伝達機構を介して動作させ、上記支持体に支承された支持台を昇降動作かつ静止させているので、カシメ積層時において支持台を一定位置に静止させた際、流体圧シリンダにより支持台を昇降させていた従来技術での微動を生じることなく、支持台を不動に静止させることが可能となる。

かくして、カシメ積層時に積層片が支持台によって不動に支持されるため、上記支持台に支持された先行する積層片のカシメ用凹部に対して、ダイに抜き込まれた積層片のカシメ用突起をパンチの押込み力で確実に係合させることができ、もって積層片の板厚が薄い場合であっても、カシメ不良を招くことなく積層片同士を確実にカシメ積層させることが可能となる。

また、請求項１の発明に関わるカシメ積層金型装置によれば、支持台昇降・静止手段の支持体を、外周に螺旋凸条を有する円柱部材から構成し、上方架台と下方架台との螺旋凹溝に螺旋凸条を噛合させることで、回転動作に伴って昇降動作するよう構成しているので、カシメ積層時において支持台を一定位置に静止させた際、流体圧シリンダにより支持台を昇降させていた従来技術での微動を生じることなく、支持台を不動に静止させることが可能となる。

さらに、請求項１の発明に関わるカシメ積層金型装置によれば、支持台昇降・支持手段の支持体に対して支持台が回転自在に支承されているため、支持台の昇降に際して支持体が回転しても上記支持台が連れ回らず、もって姿勢に影響を及ぼすことなく支持台によって積層片を支持することができる。

さらに、請求項１の発明の発明に関わるカシメ積層金型装置によれば、架台を支持台の昇降方向に所定間隔を設けて上方架台と下方架台とに分割し、互いに分離した上方架台と下方架台との間隙をカシメ積層品の送出口としたことで、上記送出口を介してカシメ積層金型装置の外部にカシメ積層品を容易に取り出すことができる。

以下、実施例を示す図面に基づいて、本発明を詳細に説明する。
図１〜図４は、電動モータの回転子(積層鉄心)を製造するためのカシメ積層金型装置に、本発明を適用した一実施例を示している。なお、回転子を構成する鉄心片(積層片)の形状およびカシメ積層の態様は、図５に示した従来の構成と何ら変わるところはない。

図１および図２に示す如く、本実施例におけるカシメ積層金型装置１は、電磁鋼板(金属薄板)Ｗから鉄心片(積層片)Ｔを外形抜きする円柱状のパンチ２およびストリッパプレート３と、上記パンチ２の下方域に設けられた円環状のダイ４とスキューズリング５とを有しており、これらダイ４およびスキューズリング５はダイホルダ６に固設されている。

上記ダイホルダ６には、ダイ４およびスキューズリング５と同軸状に、円筒状を呈する上方架台７Ｕが固設されている一方、上記ダイホルダ６の下方域に離隔して配置されたベース８には、円筒状を呈する下方架台７Ｌが上方架台７Ｕと同軸状に固設されており、これら上方架台７Ｕおよび下方架台７Ｌから成る架台７には、上部に支持台９を支承した支持体１０が挿通している。

上記支持体１０は、上下方向に沿って延在する円柱部材であって、その外周には螺旋凸条１０ｓが形成されており、この螺旋凸条１０ｓは、上方架台７Ｕおよび下方架台７Ｌの内周に形成された螺旋凹溝７ｓと噛合している。

また、上記支持体１０の上部に設けられた支持台９は、ダイ４およびスキューズリング５に対応した円盤状を呈しており、支持体１０とは別体に構成されているとともに、上記支持体１０に対して回転自在に支承されている。

ここで、図１に示す如く支持体１０は、例えばサーボモータ等の動作制御可能な電動モータ１１と、ギヤトレイン等の適宜な動力伝達機構１２を介して連係されており、電動モータ１１の駆動力によって支持体１０を回転させることで、該支持体１０は上下方向へ螺進(回転しつつ軸方向へ移動)し、支持台９が昇降動作することとなる一方、電動モータ１１を停止させる、あるいは電動モータ１１からの駆動力を動力伝達機構１２のクラッチ装置(図示せず)で断つことにより、支持体９が所定位置において停止することとなる。

すなわち、上述した架台７(上方架台７Ｕ、下方架台７Ｌ)、支持体１０、電動モータ１１、および動力伝達機構１２によって、支持台９を自在に昇降動作させるとともに、所定位置において不動に静止させる支持台昇降・静止手段１５が構成されている。

また、架台７を構成している上方架台７Ｕと下方架台７Ｌとの間隙は、カシメ積層品である回転子Ｑ(図４参照)を外部に取り出すための送出口２０を構成しており、ダイホルダ６の直下にはクランプ装置２１が設けられている一方、ベース８にはプッシャ２２を進退させるための払出しシリンダ２３が設けられている。

上述した如き構成のカシメ積層金型装置１では、前工程において先にカシメ用突起／凹部の形成された電磁鋼板Ｗから、パンチＰの下降によって鉄心片Ｔを外形抜きしてダイ４に抜き落とすとともに、ダイ４の側圧と支持台９とによって保持された先行する鉄心片Ｔに対し、ダイ４に抜き込まれた鉄心片Ｔをパンチ２の押込み力によってカシメ積層する。

また、上記支持台９は、上述した支持台昇降・静止手段１５によって、一回のカシメ積層が終了する毎に、鉄心片Ｔの板厚に対応した寸法だけ下降して所定位置に停止する動作を繰り返す。

ここで、支持体１０を電動モータ１１により動力伝達機構１２を介して動作させ、上記支持体１０に支承された支持台９を昇降動作かつ静止させることにより、さらには螺旋凸条１０ｓを有する円柱部材から支持体１０を構成し、架台７の螺旋凹溝７ｓに螺旋凸条１０ｓを噛合させ、回転動作に伴って昇降動作するよう構成したことにより、上記支持台９を一定位置に静止させた際に、流体圧シリンダで支持台を昇降させていた従来技術の微動を生じることなく、支持台９を不動に静止させることができる。

かくして、カシメ積層時に鉄心片Ｔが支持台９によって不動に支持されるため、上記支持台９に支持された先行する鉄心片Ｔのカシメ用凹部に対し、ダイ４に抜き込まれた鉄心片Ｔのカシメ用突起を、パンチ２の押込み力で確実に係合させることができ、鉄心片Ｔの板厚が薄い場合であってもカシメ不良を招くことなく所定枚数の鉄心片Ｔを確実にカシメ積層でき、もって所期形状を為すカシメ積層品である回転子Ｑ(図４参照)が製造されることとなる。

また、図２に示す如く支持体１０に対して支持台９が回転自在に支承されていると、支持台９の昇降に際して支持体１０が回転しても、上記支持台９が不用意に連れ回ることがないので、姿勢に影響を及ぼすことなく支持台９によって鉄心片Ｔが支持されることとなる。

一方、図３および図４に示す如く、カシメ積層の進行に伴って送出口２０に回転子Ｑが占位すると、該回転子Ｑの直上の鉄心片Ｔ(直上の回転子)がクランプ装置２１によって把持され、最下位の回転子Ｑは払出しシリンダ２３の動作で前進するプッシャ２２によって送出口２０から押し出される。

このように、架台７を上方架台７Ｕと下方架台７Ｌとに分割し、両者の間隙によって送出口２０を構成したことより、この送出口２０を介してカシメ積層金型装置１の外部へ回転子Ｑを容易に取り出すことができる。

なお、上述した実施例においては、電動モータの回転子を製造するためのカシメ積層金型装置を例示したが、本発明は電動モータの回転子に限定されることなく、種々の製品を構成する積層片をカシメ積層するための金型装置にも、極めて有効に適用し得ることは言うまでもない。

本発明に関わるカシメ積層金型装置の一実施例を示す概念的な断面図。図１に示したカシメ積層金型装置の要部断面図。図１のカシメ積層金型装置における動作態様を示す概念的な断面図。図１のカシメ積層金型装置における動作態様を示す概念的な断面図。 (ａ)は従来の積層片の一例である鉄心片を示す平面図、(ｂ)は鉄心片におけるカシメ用突起／凹部を示す断面図、(ｃ)はカシメ用突起／凹部により鉄心片をカシメ積層した状態を示す断面図。従来のカシメ積層金型装置における要部を示す概念的な断面図。

符号の説明

１…カシメ積層金型装置、
２…パンチ、
４…ダイ、
７…架台、
７Ｕ…上方架台、
７Ｌ…下方架台、
７ｓ…螺旋凹溝、
９…支持台、
１０…支持体、
１０ｓ…螺旋凸条
１１…電動モータ、
１２…動力伝達機構、
１５…支持台昇降・静止手段、
２０…送出口、
Ｗ…電磁鋼板(金属薄板)、
Ｔ…鉄心片(積層片)。

Claims

先にカシメ用突起／凹部の形成された金属薄板からパンチおよびダイを用いて所定形状に外形抜きした積層片を、先に外形抜きされて前記ダイの内部に保持された積層片と互いにカシメ積層するカシメ積層金型装置であって、
前記ダイの内部に昇降自在に設けられ、前記金属薄板から積層片を外形抜きしかつカシメ積層する際、先に外形抜きされた積層片を支持する支持台と、
回転あるいは静止し前記支持台を昇降自在あるいは一定位置に静止自在に支承する支持体を、動作制御可能な電動モータにより動力伝達機構を介して動作させ、前記支持台を自在に昇降動作させるとともに所定位置において不動に静止させる支持台昇降・静止手段とを具備し、
前記支持台は、前記支持台昇降・静止手段における前記支持体と別体から成り、かつ前記支持体に対して回転自在に支承されているとともに、
前記支持台昇降・静止手段における前記支持体は、前記支持台の昇降方向に延在しかつ外周に螺旋凸条を有する円柱部材であり、前記ダイの下方において前記支持台の昇降方向に所定間隔を設けて分割され固定設置された上方架台と下方架台とに挿通し、かつ前記上方架台および前記下方架台に形成された螺旋凹溝に前記螺旋凸条が噛合し、回転動作に伴って昇降動作するとともに、互いに分離した前記上方架台と前記下方架台との間隙を、カシメ積層品の送出口としたことを特徴とするカシメ積層金型装置。