JP4478384B2 - Iron core manufacturing method and apparatus suitable for the method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はモーターやトランスなどの積層鉄芯の製造装置、製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電磁鋼板を用いてモーターやトランス等の積層鉄芯を製造する方法としては、鋼板を打抜きにより単位鉄芯とし、さらに所定枚数の単位鉄芯を積層し、ボルト締め、カシメ、溶接あるいは接着剤やワニス等の手段を用いて固着するのが一般的である。固着された後、積層鉄芯は巻線コイルの組込みなどの処理が施され、トランスやモーターの鉄芯として用いられる。
【0003】
積層鉄芯の固着が弱い場合、単位鉄芯に解けたり、隙間が開いたりするとコイルの巻線作業の能率が落ちたり、モーターの場合では騒音や振動の原因となることから積層鉄芯は強く固着する必要がある。
【0004】
しかし、ボルト締めにより固着する場合には、ボルトを通す貫通孔を積層鉄芯に設けることが必要であり、積層鉄芯に貫通孔を設けた場合には積層鉄芯の磁気特性が劣化することがあり、同様に溶接により積層鉄芯を固着する場合には溶接部に熱的歪みが入り、かしめではダボ形成時に機械加工されることにより積層鉄芯の磁気特性が劣化することがある。
【0005】
接着剤を用いて積層鉄芯を固着する場合には、電磁鋼板を鉄芯形状に加工した後積層してクランプなどで仮止めしてから接着剤やワニスを入れた浴に浸漬したり、液状接着剤を上方より垂らしたりして、鋼板と鋼板の間隙に毛細管現象を利用して接着剤やワニスを浸透させ、しかる後加熱などにより固着するのであるが、接着剤やワニスが間隙深部に浸透せず、特にモーターのステーターの場合には接着剤が浸透した鉄芯の外周部の端部のみ固着し、内周側のティース部がフリーになって積層両端部が浮き上がるといった問題点や加熱した時に接着剤やワニスの粘度が低下しすぎて余剰の接着剤やワニスが流れ出して固着強度が低下したり、流れ出した接着剤の処理に困るといった問題点があった。
また、接着剤やワニス含浸を行うには塗布した後固着するまでに時間がかかるため、作業性が低いといった問題点もあった。
【0006】
このような問題点を解決するため、特許文献1に、積層鉄芯を全含浸する場合、あらかじめ積層鉄芯を構成する鋼板に絶縁性の硬化剤または硬化剤および硬化促進剤を付着させた後、積層し巻き線してから含浸させる方法が開示されている。これは、積層鉄芯を含浸により固着する場合にあらかじめ硬化剤を付着させておくことにより急激に含浸樹脂を硬化させることにより接着剤の流れ出しを防止して鋼板同士を強固に固着させ、同時に絶縁性も確保するものである。
【0007】
【特許文献1】
特開昭57−3560号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この方法でも積層鉄芯を構成する鋼板1枚ごとに付着剤を塗布する必要があり、固着するまでの時間は短縮できるものの、打抜きなどにより単位鉄芯に加工してから積層鉄芯を固着するまでの作業性が低いといった問題は解決されたとはいえない。
また、一般には接着剤を自動で供給する装置も市販されているが、休止時に供給口で接着剤が固まるためメンテナンスが煩雑であったり、気温による接着剤溶液の粘性変化によって接着剤塗布量が変動するといった問題点があった。
【0009】
本発明者等は、このような接着剤を用いて積層鉄芯を固着する場合の問題点を解決し、作業性よく積層鉄芯を得られる方法とその方法に適した装置を見出し本発明に到達したものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の要旨は以下の構成からなる。
(1)電磁鋼板より所定の形状に打抜いた単位鉄芯を積層し、固着することにより一体化させる積層鉄芯の製造方法において、単位鉄芯の打抜き工程以降の鉄芯積層中に、粉体接着剤供給部の対向する面に排気口を設け、粉体接着剤供給部から粉体接着剤を含む気流を鉄芯表面に接触させることにより、単位鉄芯の表面、あるいは外周側と内周側端面の両方へ、粉体接着剤を塗布することを特徴とする積層鉄芯の製造方法。
(2)粉体の粒度分布において、平均粒度が5〜100μmである粉体接着剤を用いることを特徴とする前記(1)記載の積層鉄芯の製造方法。
(3)単位鉄芯の積層中に積層鉄芯の表面あるいは外周側および内周側端面の両方から熱硬化型粉体接着剤を塗布し、所定の温度まで積層鉄芯を加熱し、加圧することにより積層鉄芯を一体化させることを特徴とする前記(1)または(2)記載の積層鉄芯の製造方法。
(4)打抜き加工直後に熱硬化型粉体接着剤を単位鉄芯の表面に塗布し、熱硬化型粉体接着剤が付着した単位鉄芯を積層し、所定の温度まで積層鉄芯を加熱し、加圧することにより積層鉄芯を一体化させることを特徴とする前記(1)または(2)記載の積層鉄芯の製造方法。
(5)単位鉄芯積層部を2つ以上有し、所定枚数積層後直ちに積層部を入れ替えることにより連続的に打抜き固着することを特徴とする前記(1)乃至(4)のいずれかに記載の積層鉄芯の製造方法。
(6)単位鉄芯積層時に積層方向と垂直の方向から鉄芯に対し側圧をかけることを特徴とする前記(1)乃至(5)のいずれかに記載の積層鉄芯の製造方法。
【0011】
(7)雄型打抜き金型と雌型打抜き金型とを有する打ち抜き加工部を具備し、打抜かれた単位鉄芯を積層する単位鉄芯積層部を分離して備え、粉体接着剤を、トリボ式の静電粉体塗装装置を用い、かつ、粉体接着剤供給部の対向する面に排気口を設け、粉体接着剤供給部から粉体接着剤を含む気流を鉄芯表面に接触させて、単位鉄芯の鋼板表面、あるいは外周側と内周側端面の両方へ塗布する接着剤供給部を備えることを特徴とする積層鉄芯の製造装置。
(8)単位鉄芯積層部に加圧機構を備えることを特徴とする前記(7)記載の積層鉄芯の製造装置。
(9)単位鉄芯積層部に加圧および加熱機構を備えることを特徴とする前記(7)または(8)記載の積層鉄芯の製造装置。
(10)単位鉄芯積層部を2つ以上具備し、所定枚数積層後直ちに積層部を入れ替える入れ替え装置と単位鉄芯の排出装置を具備することにより連続的に打抜き固着することを特徴とする前記(7)乃至(9)のいずれかに記載の積層鉄芯の製造装置。
(11)単位鉄芯積層部に積層される鉄芯に対し側圧をかけるダンパー機構を有することを特徴とする前記(7)乃至(10)のいずれかに記載の積層鉄芯の製造装置。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施する具体的形態について説明する。
本発明では、積層鉄芯に供する電磁鋼板は無方向性電磁鋼板でも方向性電磁鋼板でもよく、一般的な鋼板を電磁鋼板として使用してもかまわない。さらに、高Si材やアモルファス合金なども使用可能で、特に板厚が0.10〜0.35mmの薄鋼板の使用に適しているが、通常の板厚の材料に関しても限定するものではない。
【0013】
本発明では単位鉄芯の加工には、打抜き金型により鋼板を単位鉄芯形状に打抜く装置が必要であり、打抜き部の打抜き金型にて単位鉄芯形状に加工した後、積層部に連続的に単位鉄芯を積層する際に鋼板の表面あるいは積層端面に粉体接着剤を塗布することにより積層鉄芯を固着するものである。
【0014】
本発明で使用する接着剤としては樹脂の種類については特に限定するものではないが、アクリル樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、ナイロン樹脂系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリウレタン樹脂系接着剤、変性オレフィン樹脂系接着剤、合成ゴム系接着剤、塩化ビニル樹脂系接着剤およびこれら接着剤を組み合わせた複合型接着剤など各種接着剤が使用できる。さらに適しているものとしては、加熱により化学反応が進行する熱硬化性有機樹脂系接着剤が適当であり、具体的にはエポキシ樹脂、フェノール樹脂などの1種または2種以上を主成分とする接着剤である。また、ポリエステル樹脂、ナイロン樹脂、ポリウレタン樹脂、変性オレフィン樹脂、合成ゴム、などに架橋剤を添加し、熱硬化性を付与したものも好適である。また、加熱により脱水縮合反応が進行して硬化する無機系接着剤やリン酸カルシウムなどを主成分とする常温硬化型無機接着剤を用いても良い。加熱が好ましくない場合などには、硬化剤を加圧により破壊するマイクロカプセル等に封入した加圧硬化型接着剤を用いることも可能である。
【0015】
本発明で使用する接着剤は、粉体であることが必須であり、さらに好ましくは粉体の粒径分布における平均粒径が5〜100μmの比較的小粒径のものである。平均粒径が5μm未満では、粉体気送時に目詰まりをおこす恐れが大きくなるとともに粉砕時のコストが高くなり、100μm超では鋼板に塗布された時に付着性が悪化するためである。
【0016】
本発明で加熱する場合、用いる加熱手段としては、通電加熱、誘導加熱、誘電加熱、電磁波照射、直接接触加熱などが使用でき、特に限定するものではないが、電熱ヒーターによる直接接触加熱が構造が簡単で好適である。本発明では、上記加熱装置を積層部に設置して加熱することにより積層鉄芯に塗布した粉体接着剤を速やかに溶融し加熱硬化させることが可能である。
【0017】
次に、鉄芯を固着するために加圧する方法として、本発明では加圧パンチを用いるが、加圧パンチは打抜き金型の雄型を兼用して用いることが可能である。この場合には、所定の打抜き枚数に達した時に通常の打抜きストロークよりも雄型のストロークを大きくすることにより、大きな圧力を積層鉄芯にかけることが可能であり、より固着強度を高めることができる。また、固着された積層鉄芯を更に強固なものとするため、本工程を経た後にもう一度加圧加熱してもよい。
【0018】
本発明では、粉体接着剤を塗布する方法として積層する前に鋼板表面に1枚ごとに塗布する方法を用いてもよいし、積層中に端面から塗布する方法を用いてもよい。
鋼板表面に1枚ごとに粉体接着剤を塗布する場合、雄型あるいは雌型の打ち抜き金型内部にあるいは加圧パンチ内部に粉体気送装置を設けることにより、作業性を低下させること無く粉体接着剤を塗布することが可能である。
【0019】
さらに、粉体接着剤供給部の対向する面に排気口を設けることにより鉄芯表面に極めて薄く粉体を付着させることが可能である。すなわち、粉体を含む気流が鉄芯表面に吹き付けられた時に、気流の逃げ道を確保することにより、スムーズに気流が整流されて鉄芯表面に接触することから、粉体を均一に付着させることができる。
【0020】
また粉体接着剤を端面から塗布する場合には、対向する面に排気口を設けることで極めて大きな効果をあげることができる。従来、粉体接着剤を鉄芯の積層端面から塗布した場合には、粉体が鉄芯間の間隙に入る割合が少なく、いたずらに積層端面に付着していたが、本発明で開示するように、粉体供給部の対向する面に排気口を設けることにより、積層鉄芯の間隙にスムーズに接着剤を導入することが可能である。
【0021】
排気口の形状等については、特に制限するものではないが、積層されるに従って散布位置が変わる場合には、スリット状の排気口が好適であり、特に薄く塗布面積を広げたい場合には2個所以上の排気口を設けるのが良い。
また、スムーズに粉体を含む気流を排気口に導くために、排気口下流にシロッコファン等を設けることにより積層鉄芯の粉体接着剤塗布部位に負圧を発生させることも有効である。粉体接着剤を積層端面から塗布する場合には、特に有効である。
【0022】
従来の接着剤を用いた鉄芯固着技術としては、液状接着剤を使用するのが一般的であるが、本発明の積層鉄芯では粉体接着剤を使用して鉄芯の鋼板表面に付着させ、加熱加圧により積層鉄芯を固着する箇所に特徴が有る。
【0023】
粉体接着剤を気送する装置としては、特に制限するものでは無く、一般に市販されている装置を用いても良い。市販されている粉体気送装置としては、粉体塗装用の静電粉体塗装装置が本発明にも好適である。静電粉体塗装装置にはコロナ方式とトリボ方式が知られており、本発明にはどちらを用いても良いが、トリボ方式の方が構造が簡潔で好適である。
また本発明では、その他の固着方式と併用することも可能である。モーターのステーターの場合では、外周部をカシメで固着し、内周の各ティースを接着剤を用いて固着することが可能である。
【0024】
本発明では加熱する場合、打抜き金型と加熱装置の間には断熱部材を設置できる。有機樹脂系熱硬化型粉体接着剤の硬化に必要な温度は一般には80℃〜200℃の間であり、無機系接着剤の場合には100℃〜700℃であるが、打抜き金型には非常に高い精度が要求されるため、金型が膨張しないように加熱部分とは断熱部材にて熱が伝わらないようにする必要がある。ここで使用する断熱部材はセラミックスなど耐熱性が高いものが望ましいが特に限定するものではない。
【0025】
本発明では加熱が必要な場合、所定枚数の単位鉄芯が積層された後あるいは積層している間に、積層部に隣接して設置した加熱装置により積層鉄芯を所定温度まで昇温する。このとき、積層されたあるいは積層途中の単位鉄芯の側面からダンパー機構を備えた側圧装置を用いて積層鉄芯の端面揃えを行うことが可能である。
【0026】
また本発明では、積層部を2個以上具備し、これらを交互に打抜き部直後に配置できるように積層部可動装置を設置することによりさらに効率を上げることが可能である。積層完了後あるいは単位鉄芯が供給されるたび毎に加圧装置にて加圧し、粉体接着剤を溶融硬化させ、積層された単位鉄芯を全体あるいは部分的に接着して鉄芯を固着させるものである。積層部の配置は鋼板の供給方向に垂直な方向に移動する方法だけでなく、積層部を円形に多数配置した回転方式でも良いし、あるいは他の方法を用いても良い。
【0027】
さらに、単位鉄芯を積層後、打抜き部直後の位置から移動せしめた後に再度加圧装置にて加圧しさらに強固に固着させることも可能である。
【0028】
本発明では、上述した鉄芯の製造方法に適した装置として、以下の構成が考えられる。
つまり、雄型打抜き金型と雌型打抜き金型とを有する打ち抜き加工部を具備し、打抜かれた単位鉄芯を積層する単位鉄芯積層部を分離して備え、粉体接着剤を上記打ち抜かれた単位鉄芯の表面あるいは端面に塗布する粉体供給部を備えることにより、積層した単位鉄芯を一体化することが可能である。粉体供給部に関して、単位鉄芯の積層部端面に塗布する場合については単位鉄芯積層部に、単位鉄芯の表面に部分的に塗布する場合については打ち抜き加工部に粉体供給部を備えることが可能である。
【0029】
更に、単位鉄芯を強固に固着する場合には、単位鉄芯積層部に加圧機構を設けることも可能である。加圧機構としては、加圧パンチあるいは、加圧パンチは打抜き金型の雄型を兼用して用いることも可能である。さらには、熱硬化型粉体接着剤を用いる場合には、上記の加圧に加え、単位鉄芯積層部に加熱機構を設けることも可能である。加熱機構としては、通電加熱、誘導加熱、誘電加熱、電磁波照射、直接接触加熱などが考えられる。
【0030】
さらには、単位鉄芯積層部において、積層されたあるいは積層途中の単位鉄芯の側面から積層鉄芯の端面揃えを行うことが可能となるようにダンパー機構を備えた側圧装置を用いることも可能である。また本発明では、積層部を2個以上具備し、これらを交互に打抜き部直後に配置できるように積層部可動装置を設置することも可能である。これによりさらに効率を上げることが可能となる。
【0031】
【実施例】
(実施例1)
図1は本発明の実施例であり、予め電磁鋼板のフープから所定のモーターコア形状に打抜いた単位鉄芯を用いて、1枚ずつ積層する際に、鉄芯表面に熱硬化型粉体接着剤を塗布した後、積層し、加熱加圧により固着している状態の断面説明図を示す。
【0032】
図において、1はあらかじめ電磁鋼板から打抜かれた単位鉄芯、2は単位鉄芯を積層状態で保持するガイド、3はガイド下部から単位鉄芯を1枚だけ取り出す際に鉄芯に引っかける移動爪、4は単位鉄芯を移動させる際のスライドレール、5は加圧シリンダー、6は排気パイプ、7はシロッコファン、8は積層中の単位鉄芯、9は断熱部材、10は加熱装置、11は積層鉄芯受け台、12は粉体接着剤供給パイプ、13は粉体静電ガン、14は粉体接着剤供給タンク、15は取り付け台、16は移動爪3を駆動するモーターである。
【0033】
単位鉄芯1は、ガイド2に入れられる時に積層される方向毎に整えられる。移動爪3はガイド2の下部から単位鉄芯1を1枚ずつ取り出し、スライドレール4上を移動し、単位鉄芯を積層鉄芯受け台11まで送付する。移動爪3が初期位置まで後退する間に接着剤供給タンク14から気送された粉体接着剤が粉体静電ガン13によって荷電状態になった後、供給パイプ12から積層鉄芯8上に塗布される。この時、積層鉄芯8上に吹き付けられた際の気流は、シロッコファン7によって排気パイプ6から装置外に排気される。所定枚数単位鉄芯が積層された段階で間欠的に粉体接着剤の気送が停止することで、固着される積層鉄芯は分離される。積層されるに従い受け台11は下降し、積層鉄芯8は加熱装置10によって加熱さ所定温度まで昇温される。この時、加圧シリンダー5によって加圧されることにより、積層鉄芯が固着される。
【0034】
(実施例2)
図2は本発明の実施例であり、モーターコアの単位鉄芯形状に、電磁鋼板21を打抜き、打抜いた鋼板を積層し積層鉄芯とする際に、鉄芯表面に熱硬化型粉体接着剤を塗布した後、次の鉄芯を積み重ねながら加熱加圧して固着している状態の断面説明図を示す。
【0035】
図において、21は電磁鋼板(供給部材)、22は供給部材21より単位鉄芯を打ち抜く際のガイド穴打抜き用雄金型、23は内周打抜き金型の雄型、24は第一段外周打抜き金型の雄型であり、25は金型22に対向して設けられるガイド穴打抜き用雌型、26は金型23に対応する内周打抜き用雌金型で、27は金型24に対向して設けられる第一段外周打抜き金型雌型、28は金型台である。また、29は単位鉄芯の外周打抜き用雄金型であり加圧パンチを兼用している。30は加圧パンチの圧下力を調整するスプリングである。31は打抜かれた単位鉄芯が積層される直前の状態を示す。32は排気口から金型外へ気流を通すために設けられた排気用パイプであり、33は雄金型兼用加圧パンチ29に対向して設けられる外周打抜き用雌金型である。
【0036】
34は加熱装置で、積層鉄芯37を側面から加熱しており、金型台28とは断熱部材35で隔てられている。これらおよび上記雄金型兼用加圧パンチと併せて積層部を構成する。
接着剤供給装置は、接着剤供給タンク39と粉体接着剤供給パイプ37、粉体静電ガン38で構成される。これらによって粉体接着剤を鉄芯表面に塗布する。
【0037】
コイル状に巻き取られた状態の電磁鋼板21は、供給部材として送り装置により本発明装置内に連続的に送り込まれる。ガイド穴打抜き金型22と25によってガイド穴を設けた後、打抜き金型の雄型23と雌型26によって内周側を打ち抜く。次に第一段外周打抜き金型の雄型24と雌型27により所定部位の外周部を打ち抜く。次に加圧パンチ兼用第二段外周打抜き金型の雄型29と雌型33によって鋼板21を単位鉄芯に打ち抜き、雌型33内部に鉄芯を押し込み積層する。
【0038】
加圧パンチ兼用第二段外周打抜き金型の雄型29が上昇した後、接着剤供給タンクから気送された熱硬化型粉体接着剤が粉体静電ガン38によって荷電状態になった後、供給パイプ37を通じて積層鉄芯36の上面に吹き付けられる。余分の粉体接着剤は気流とともに排気用パイプ32から金型外に排出される。積層鉄芯36は、加熱装置34にて側面より加熱され、熱硬化型粉体接着剤が硬化する温度160℃まで昇温され、積層鉄芯が固着される。
【0039】
【発明の効果】
本発明によれば、接着剤を用いて積層鉄芯の打抜き工程にて連続的に鉄芯を固着することが可能であり、従来の含浸設備を用いた固着では無いので、短時間に積層鉄芯を固着でき、積層鉄芯の固着工程の作業性が大幅に向上するものである。また、粉体接着剤を用いることから取り扱いが簡便でメンテナンスが容易である。さらに、排気口を設けることにより、薄く均一塗布が可能なことから接着むらが少なく強固な鉄芯を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】あらかじめ電磁鋼板を所定の形状に打抜いた単位鉄芯を1枚ごとに鋼板表面に粉体接着剤を塗布し積層し加熱加圧して固着している状態を示す。
【図2】フープ状の無方向性電磁鋼板を単位鉄芯形状に打抜き、単位鉄芯1枚ごとに鋼板表面に粉体接着剤を塗布し積層部にて加圧加熱して固着している状態を示す。
【符号の説明】
1: 単位鉄芯 2:ガイド
3: 移動爪 4: スライドレール
5:加圧シリンダー 6:排気パイプ
7:シロッコファン 8:積層鉄芯
9:断熱部材 10:加熱装置
11:積層鉄芯受け台 12:粉体接着剤供給パイプ
13:静電ガン 14:粉体接着剤供給タンク
15:取り付け台 16:移動爪駆動モーター
21:フープ状の電磁鋼板 22:ガイド穴打抜き金型の雄型
23:内周打抜き金型の雄型 24:第一段外周打抜き金型の雄型
25:ガイド穴打抜き金型の雌型
26:内周打抜き金型の雌型 27: 第一段外周打抜き金型の雌型
28:金型台 29:第二段外周打抜き金型兼用加圧パンチ
30:加圧パンチ用スプリング
31:単位鉄芯 32:排気用パイプ
33:第二段外周打抜き金型の雌型
34:加熱装置 35: 断熱部材
36:積層鉄芯 37:接着剤供給パイプ
38:粉体静電ガン 39:接着剤供給装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a manufacturing apparatus and a manufacturing method for a laminated iron core such as a motor and a transformer.
[0002]
[Prior art]
As a method of manufacturing laminated iron cores such as motors and transformers using electromagnetic steel sheets, the steel sheets are punched into unit iron cores, and a predetermined number of unit iron cores are laminated, and then bolted, caulked, welded, or adhesives are used. Generally, it is fixed using means such as varnish. After being fixed, the laminated iron core is subjected to processing such as incorporation of a winding coil, and used as an iron core for a transformer or a motor.
[0003]
When the laminated iron core is weakly bonded, if the unit iron core is unwound or if a gap is opened, the efficiency of coil winding work will be reduced, and in the case of a motor, it will cause noise and vibration. Need to stick.
[0004]
However, when fixing by bolting, it is necessary to provide a through-hole through which the bolt passes in the laminated iron core, and if a through-hole is provided in the laminated iron core, the magnetic properties of the laminated iron core will deteriorate. Similarly, when the laminated iron core is fixed by welding, the welded portion is thermally strained, and by caulking, the magnetic properties of the laminated iron core may be deteriorated by being machined during dowel formation.
[0005]
When fixing laminated iron cores using adhesives, magnetic steel sheets are processed into iron core shapes, laminated and temporarily fixed with a clamp, etc. and then immersed in a bath containing adhesive or varnish, or liquid The adhesive or varnish is dripped from above and the adhesive or varnish is infiltrated into the gap between the steel sheets using capillary action, and then fixed by heating, etc., but the adhesive or varnish penetrates into the deep part of the gap. In particular, in the case of motor stators, only the outer peripheral edge of the iron core penetrated by the adhesive is fixed, the teeth on the inner peripheral side become free, and both ends of the laminate rise and are heated. In some cases, the viscosity of the adhesive or varnish is too low, and excess adhesive or varnish flows out, resulting in a decrease in fixing strength, or difficulty in processing the flowed-out adhesive.
In addition, since it takes time for the adhesive and varnish impregnation to be fixed after application, there is a problem that workability is low.
[0006]
In order to solve such problems, in Patent Document 1, when a laminated iron core is fully impregnated, an insulating curing agent or a curing agent and a curing accelerator are attached in advance to a steel sheet constituting the laminated iron core. A method of laminating and winding and then impregnating is disclosed. This is because when the laminated iron core is fixed by impregnation, the hardener is attached in advance to harden the impregnated resin, thereby preventing the adhesive from flowing out and firmly fixing the steel plates together. It also secures sex.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-57-3560
[Problems to be solved by the invention]
However, even in this method, it is necessary to apply an adhesive to each steel sheet constituting the laminated iron core, and although the time until fixing can be shortened, the laminated iron core is processed after being processed into a unit iron core by punching or the like. It cannot be said that the problem that workability until fixing is low has been solved.
In general, devices that automatically supply adhesive are also commercially available, but the adhesive hardens at the supply port during a pause, so maintenance is complicated, and the amount of adhesive applied depends on the viscosity of the adhesive solution due to temperature. There was a problem that it fluctuated.
[0009]
The inventors of the present invention have found a method for obtaining a laminated iron core with good workability and an apparatus suitable for the method by solving the problems in the case of fixing the laminated iron core using such an adhesive. It has been reached.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the gist of the present invention comprises the following configurations.
(1) In a manufacturing method of a laminated iron core in which unit iron cores punched from a magnetic steel sheet into a predetermined shape are laminated and fixed to each other, a powder is formed during the iron core lamination after the unit iron core punching step. body exhaust port is provided on opposite sides of the adhesive supply unit, by contacting the powder adhesive supply the air flow containing the powder adhesive to the iron core surface, the surface of the unit iron core or the outer peripheral side and the inner, A method for producing a laminated iron core, wherein a powder adhesive is applied to both peripheral end faces.
(2) The method for producing a laminated iron core according to (1), wherein a powder adhesive having an average particle size of 5 to 100 μm is used in the particle size distribution of the powder.
(3) During lamination of unit iron cores, a thermosetting powder adhesive is applied from the surface of the laminated iron core or from both the outer peripheral side and inner peripheral side end surfaces, and the laminated iron core is heated to a predetermined temperature and pressurized. The method for producing a laminated iron core according to (1) or (2), wherein the laminated iron core is integrated.
(4) Immediately after the punching process, the thermosetting powder adhesive is applied to the surface of the unit iron core, the unit iron cores to which the thermosetting powder adhesive is adhered are laminated, and the laminated iron core is heated to a predetermined temperature. And the laminated iron core is integrated by pressurizing, The manufacturing method of the laminated iron core as described in said (1) or (2) characterized by the above-mentioned.
(5) The unit according to any one of (1) to (4), wherein the unit has two or more unit iron core laminated portions, and is continuously punched and fixed by replacing the laminated portions immediately after the predetermined number of layers are laminated. Manufacturing method of laminated iron core.
(6) The method for producing a laminated iron core according to any one of (1) to (5), wherein a side pressure is applied to the iron core from a direction perpendicular to the laminating direction when the unit iron cores are laminated.
[0011]
(7) A punching portion having a male punching die and a female punching die is provided, and a unit iron core laminated portion for laminating the punched unit iron cores is separately provided, and a powder adhesive is provided. Using a tribo-type electrostatic powder coating device, an exhaust port is provided on the opposite surface of the powder adhesive supply unit, and the air flow containing the powder adhesive from the powder adhesive supply unit contacts the iron core surface. An apparatus for producing a laminated iron core, comprising an adhesive supply unit that applies the steel sheet surface of the unit iron core, or both the outer peripheral side and the inner peripheral side end surface.
(8) The unit for manufacturing a laminated iron core according to (7), wherein the unit iron core laminated portion includes a pressurizing mechanism.
(9) The unit for producing a laminated iron core according to (7) or (8), wherein the unit iron core laminated part is provided with a pressurizing and heating mechanism.
(10) The apparatus comprises two or more unit iron core laminated portions, and is continuously punched and fixed by providing an exchange device that replaces the laminated portions immediately after a predetermined number of layers are laminated and a unit iron core discharging device. (7) The manufacturing apparatus of the laminated iron core in any one of (9).
(11) The laminated iron core manufacturing apparatus according to any one of (7) to (10), further including a damper mechanism that applies a lateral pressure to the iron core laminated on the unit iron core laminated portion.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, specific modes for carrying out the present invention will be described.
In the present invention, the electromagnetic steel sheet used for the laminated iron core may be a non-oriented electromagnetic steel sheet or a directional electromagnetic steel sheet, and a general steel sheet may be used as the electromagnetic steel sheet. Further, a high Si material, an amorphous alloy, or the like can be used, and is particularly suitable for use of a thin steel plate having a thickness of 0.10 to 0.35 mm. However, the material having a normal thickness is not limited.
[0013]
In the present invention, the processing of the unit iron core requires an apparatus for punching a steel sheet into a unit iron core shape by a punching die, and after processing into a unit iron core shape with a punching die of the punching part, When the unit iron cores are continuously laminated, the laminated iron core is fixed by applying a powder adhesive to the surface of the steel sheet or the laminated end face.
[0014]
The type of resin used in the present invention is not particularly limited, but acrylic resin adhesives, urethane resin adhesives, epoxy resin adhesives, phenol resin adhesives, nylon resin adhesives Various adhesives such as adhesives, polyester adhesives, polyurethane resin adhesives, modified olefin resin adhesives, synthetic rubber adhesives, vinyl chloride resin adhesives, and composite adhesives combining these adhesives can be used. . Further suitable are thermosetting organic resin-based adhesives that undergo a chemical reaction by heating, and specifically, one or more of epoxy resin, phenol resin, etc. as the main component. It is an adhesive. Further, a polyester resin, nylon resin, polyurethane resin, modified olefin resin, synthetic rubber, or the like added with a crosslinking agent to impart thermosetting property is also suitable. Moreover, you may use the inorganic adhesive which a dehydration condensation reaction advances by heating, and the normal temperature curing type inorganic adhesive which has calcium phosphate etc. as a main component. When heating is not preferred, it is possible to use a pressure curable adhesive encapsulated in a microcapsule or the like that breaks the curing agent under pressure.
[0015]
The adhesive used in the present invention must be a powder, and more preferably has a relatively small particle size with an average particle size of 5 to 100 μm in the particle size distribution of the powder. If the average particle size is less than 5 μm, the risk of clogging during powder feeding increases, and the cost during pulverization increases. If it exceeds 100 μm, the adhesion deteriorates when applied to a steel sheet.
[0016]
In the case of heating in the present invention, as heating means to be used, electric heating, induction heating, dielectric heating, electromagnetic wave irradiation, direct contact heating, etc. can be used, and although not particularly limited, direct contact heating by an electric heater has a structure. Simple and suitable. In the present invention, it is possible to quickly melt and heat cure the powder adhesive applied to the laminated iron core by installing the heating device in the laminated part and heating.
[0017]
Next, as a method of applying pressure to fix the iron core, a pressure punch is used in the present invention, but the pressure punch can be used also as a male die of a punching die. In this case, when the predetermined number of punches is reached, it is possible to apply a large pressure to the laminated iron core by making the male stroke larger than the normal punch stroke, thereby further increasing the fixing strength. it can. Moreover, in order to make the fixed laminated iron core stronger, after this step, it may be heated under pressure again.
[0018]
In the present invention, as a method of applying the powder adhesive, a method of applying the powder adhesive to the surface of the steel sheet one by one before lamination may be used, or a method of applying from the end face during the lamination may be used.
When applying the powder adhesive to each sheet on the surface of the steel sheet, by providing the male or female powder pneumatically device inside punching mold or inside the pressing punch, without reducing the workability It is possible to apply a powder adhesive.
[0019]
Furthermore, it is possible to make the powder adhere extremely thinly on the iron core surface by providing an exhaust port on the opposing surface of the powder adhesive supply section. That is, when airflow containing powder is blown onto the iron core surface, the airflow is smoothly rectified and contacted with the iron core surface by ensuring the escape path of the airflow, so that the powder adheres uniformly. Can do.
[0020]
In addition, when applying the powder adhesive from the end face, an extremely large effect can be obtained by providing an exhaust port on the opposite face. Conventionally, when the powder adhesive is applied from the laminated end face of the iron core, the ratio of the powder entering the gap between the iron cores is small and adhering to the laminated end face unnecessarily, but as disclosed in the present invention Moreover, it is possible to smoothly introduce the adhesive into the gap between the laminated iron cores by providing an exhaust port on the opposing surface of the powder supply unit.
[0021]
The shape of the exhaust port is not particularly limited, but if the spraying position changes as it is laminated, a slit-shaped exhaust port is preferable. It is preferable to provide the above exhaust ports.
It is also effective to generate a negative pressure at the site where the powder adhesive is applied to the laminated iron core by providing a sirocco fan or the like downstream of the exhaust port in order to smoothly guide the air flow containing powder to the exhaust port. This is particularly effective when the powder adhesive is applied from the laminated end face.
[0022]
As a conventional iron core fixing technique using an adhesive, it is common to use a liquid adhesive, but the laminated iron core of the present invention uses a powder adhesive to adhere to the steel sheet surface of the iron core. The laminated iron core is characterized by being heated and pressed.
[0023]
The apparatus for feeding the powder adhesive is not particularly limited, and a commercially available apparatus may be used. As a commercially available powder feeding apparatus, an electrostatic powder coating apparatus for powder coating is also suitable for the present invention. The corona method and the tribo method are known as electrostatic powder coating apparatuses, and either one may be used in the present invention, but the tribo method is simpler and more suitable.
In the present invention, it can be used in combination with other fixing methods. In the case of a motor stator, it is possible to fix the outer peripheral portion by caulking and fix each tooth on the inner periphery using an adhesive.
[0024]
In the present invention, when heating, a heat insulating member can be installed between the punching die and the heating device. The temperature required for curing the organic resin thermosetting powder adhesive is generally between 80 ° C. and 200 ° C., and in the case of inorganic adhesive, it is 100 ° C. to 700 ° C. Since very high accuracy is required, it is necessary to prevent heat from being transmitted to the heated portion by a heat insulating member so that the mold does not expand. The heat insulating member used here is desirably a material having high heat resistance such as ceramics, but is not particularly limited.
[0025]
In the present invention, when heating is required, the laminated iron core is heated to a predetermined temperature by a heating device installed adjacent to the laminated portion after or after the predetermined number of unit iron cores are laminated. At this time, it is possible to align the end surfaces of the laminated iron cores using a side pressure device provided with a damper mechanism from the side surfaces of the laminated unit iron cores in the middle of the lamination.
[0026]
Further, in the present invention, it is possible to further increase efficiency by providing two or more stacked portions and installing the stacked portion movable device so that these can be alternately disposed immediately after the punched portions. After lamination is completed or whenever a unit iron core is supplied, pressurization is performed with a pressure device, the powder adhesive is melted and cured, and the laminated unit iron cores are bonded in whole or in part to secure the iron core. It is something to be made. The arrangement of the laminated parts is not limited to a method of moving in the direction perpendicular to the steel sheet supply direction, but may be a rotating method in which a large number of laminated parts are arranged in a circle, or other methods may be used.
[0027]
Further, after laminating the unit iron cores, it is possible to move from a position immediately after the punched portion and then pressurize again with a pressurizing device to firmly fix the unit cores.
[0028]
In the present invention, the following configuration can be considered as an apparatus suitable for the iron core manufacturing method described above.
That is, a punching section having a male punching die and a female punching die is provided, and a unit iron core laminated portion for laminating the punched unit iron cores is provided separately, and the powder adhesive is punched as described above. By providing a powder supply unit that is applied to the surface or end face of the extracted unit iron core, the unit iron cores stacked can be integrated. Regarding the powder supply unit, a powder supply unit is provided in the unit iron core lamination part when applied to the end surface of the unit iron core lamination part, and in a punching part when partially applied to the surface of the unit iron core. It is possible.
[0029]
Further, when the unit iron core is firmly fixed, it is possible to provide a pressurizing mechanism in the unit iron core laminated portion. As a pressurizing mechanism, a press punch or a press punch can be used as a male die of a punching die. Furthermore, in the case of using a thermosetting powder adhesive, it is possible to provide a heating mechanism in the unit core laminated portion in addition to the above pressurization. As the heating mechanism, energization heating, induction heating, dielectric heating, electromagnetic wave irradiation, direct contact heating and the like can be considered.
[0030]
Furthermore, it is also possible to use a side pressure device equipped with a damper mechanism so that the end surfaces of the laminated iron cores can be aligned from the side surfaces of the laminated unit iron cores in the unit iron core laminated portion. It is. Moreover, in this invention, it is also possible to install a laminated part movable apparatus so that two or more laminated parts may be provided and these can be alternately arranged immediately after the punched part. As a result, the efficiency can be further increased.
[0031]
【Example】
Example 1
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. When unit iron cores punched in advance from a magnetic steel sheet hoop into a predetermined motor core shape are laminated one by one, a thermosetting powder is formed on the iron core surface. After apply | coating an adhesive agent, it laminates | stacks and the cross-sectional explanatory drawing of the state currently adhere | attached by heating-pressing is shown.
[0032]
In the figure, 1 is a unit iron core that has been punched from a magnetic steel sheet in advance, 2 is a guide that holds the unit iron core in a laminated state, and 3 is a moving claw that is hooked on the iron core when only one unit iron core is taken out from the lower part of the guide. 4 is a slide rail for moving the unit iron core, 5 is a pressure cylinder, 6 is an exhaust pipe, 7 is a sirocco fan, 8 is a unit iron core in the stack, 9 is a heat insulating member, 10 is a heating device, 11 Is a laminated iron core holder, 12 is a powder adhesive supply pipe, 13 is a powder electrostatic gun, 14 is a powder adhesive supply tank, 15 is a mounting base, and 16 is a motor for driving the moving claw 3.
[0033]
The unit core 1 is arranged for each direction in which the unit cores 1 are stacked when the unit core 1 is placed in the
[0034]
(Example 2)
FIG. 2 shows an embodiment of the present invention. When a
[0035]
In the figure, 21 is a magnetic steel sheet (supply member), 22 is a male die for punching a guide hole when a unit iron core is punched from the
[0036]
A
The adhesive supply device includes an
[0037]
The
[0038]
After the male die 29 of the second-stage outer peripheral punching die also serving as a pressure punch rises, after the thermosetting powder adhesive fed from the adhesive supply tank is charged by the powder
[0039]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to continuously fix the iron core in the punching process of the laminated iron core using an adhesive and not the fixing using the conventional impregnation equipment. The core can be fixed, and the workability of the fixing process of the laminated iron core is greatly improved. Further, since a powder adhesive is used, handling is simple and maintenance is easy. Further, by providing an exhaust port, a thin and uniform coating is possible, so that a strong iron core can be produced with little uneven adhesion.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a state in which unit iron cores obtained by punching electromagnetic steel sheets in a predetermined shape are coated and laminated on a steel sheet surface and laminated by heating and pressurizing each unit iron core.
[Fig. 2] A hoop-shaped non-oriented electrical steel sheet is punched into a unit iron core shape, and a powder adhesive is applied to the steel sheet surface for each unit iron core, and it is fixed by heating under pressure at the laminated part. Indicates the state.
[Explanation of symbols]
1: Unit iron core 2: Guide 3: Moving claw 4: Slide rail 5: Pressurizing cylinder 6: Exhaust pipe 7: Sirocco fan 8: Laminated iron core 9: Thermal insulation member 10: Heating device 11: Laminated iron core holder 12 : Powder adhesive supply pipe 13: Electrostatic gun 14: Powder adhesive supply tank 15: Mounting stand 16: Moving claw drive motor 21: Hoop-shaped electromagnetic steel plate 22: Male die 23 of guide hole punching die 23: Inside Male of peripheral punching die 24: Male die of first stage outer peripheral punching die 25: Female die of punching die for guide hole 26: Female die of inner peripheral punching die 27: Female of first peripheral punching die Mold 28: Mold base 29: Second-stage outer peripheral punching die combined pressure punch 30: Pressure punch spring 31: Unit iron core 32: Exhaust pipe 33: Second-stage outer peripheral punching die female die 34: Heating device 35: heat insulating member 36: laminated iron core 3 : Adhesive supply pipe 38: electrostatic powder gun 39: adhesive supply device
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