JP4749748B2 - 鉄心の打ち抜き製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、順送り方式の金型を用いて帯状材料（ストリップ材）から電動機の鉄心（回転子及び固定子）を打ち抜き加工する新規な製造方法に関する。

従来から、例えば回転子や固定子等の鉄心を製造するには、簡単な構造の場合は総抜き金型を用いて一回で打ち抜いて製品形状を得ることができるが、一般的には、順送り金型を用いて、プレス機械のラム上下動に同期して、所定の送りピッチで帯状材料を間歇的に送りながら工程を追って加工する方法が多用されている。このような加工方法は数多く発表されており、更に生産性向上のために、２列以上を打抜き加工していくことも数多く実施されている。例えば、小形モータ用積層鉄心の製品形状として図１に示すような回転子鉄心の場合、中央に軸穴５０と周囲８箇所のスロット２０と、各スロット２０間に形成されている磁極部へ形成されたかしめ結合手段３０（４０）を有しており、このような鉄心形状を３列同時に加工しようとする場合の加工レイアウトを図３へ示している。

この従来例の概略を説明すると、図３において、鉄心材料は矢印のように左から右の方向へ間歇的に送られるもので、先ず第１列の加工が始まる前に、送りピッチを規制するパイロットピン用パイロット穴１０が打ち抜かれる。そしてこのパイロット穴１０は、所定距離（製品の外形寸法と、相隣り合う外形寸法との間の所定の隙間量を加えた距離）毎に打ち抜かれる。これが工程１−１であり、次に第１列目のスロット２０打ち抜きが工程１−２である。工程１−３は積層固着用かしめ結合用貫通穴（計量穴）の打ち抜き、工程１−４は、積層固着用かしめ結合用かしめ突起の形成、次の工程１−５は、外形打ち抜き積層工程である。１列の加工工程は、このように構成されており、特に製品形状において外形が小さい場合、例えば外径寸法が３０ｍｍ以下のような小形鉄心の場合には、前述した間歇送りピッチが、小さい。外径を例えば２２ｍｍとすると送りピッチは２４ｍｍ程度になる。このように送りピッチが小さくなると、金型構造上に配置する各工程の加工工具部（パンチ、ダイ等）の構造を内蔵配置することが出来ないといった問題が発生したり、配置できても、プレス加工時の打ち抜き荷重が均等性を欠くことになり、偏荷重が加わってしまう問題点も発生する。そのため、１ピッチ毎に加工しない工程、つまりアイドル工程を設けることで、金型内へ配置する加工工具部間距離を十分おいて配置することができる。従って、この図３は、連続ピッチ毎に加工工程を配置するのではなく、１ピッチ置きに各加工工程を配置している。従って図３において、第１列だけでなく第２列、第３列も同様に配置されている。そして第１列の加工が終了すると次に第３列目が加工される。つまり、２−２：スロット打ち抜き、２−３：積層固着用かしめ結合用貫通穴（計量穴）打ち抜き、２−４：積層固着用かしめ結合用かしめ突起の形成、２−５：外形打ち抜き積層工程と進み、この後おなじパイロット穴１０位置で、少し大きい直径のパイロット穴形成が工程３−１、そしてこの新たなパイロット穴を用いて２列目の加工、３−２：スロット打ち抜き、３−３：積層固着用かしめ結合用貫通穴（計量穴）打ち抜き、３−４：積層固着用かしめ結合用かしめ突起の形成、３−５：外形打ち抜き積層工程が構成される。

このように、パイロット穴１０により１ピッチ分ずつ間歇送りされながら、その１つ置きに各工程の加工が行われ、工程５で製品がダイ内に抜きこまれていき、次々と積層鉄心が製造されていくことになる。そして、この図３のように３列抜き方式など、多列抜きにおいては、各列が加工し終わってから次の列へ移るよう構成されていた。それと、小形鉄心の場合、加工工程間へアイドル工程を設けており、多列抜きの場合は工程数が比例して増加してしまい、製品精度上安定しないものであった。

またこのような順送り金型において、材料を所定距離、前記パイロッ穴へ間歇送り手段（図示せず）のパイロットピンが係合して送るため、アイドル工程を含めると数多く（図３では６回以上）、係合時がある。パイロット穴とパイロットピンとの間には必ず嵌合のための隙間が存在するので、それが送りピッチ誤差となって製品精度に重大な影響を与えることが明白であり、これらの回数が多ければそれだけ製品精度への影響が増幅するという問題点があった。そこで、従来、図３で説明したように、第２列目の加工時に新たにパイロット穴を形成し、そのパイロット穴を基準にして加工することにより累積誤差を減らす工夫もしている。これにより、製品精度面では多少影響度を減少させ得るが、生産性は変化無い。この方式では、図中K-1、K-2、K-3と３箇所で製品が製造される。また金型の大きさはこの３列の工程を全てカバーできることが必要である。

なし

解決しようとする課題は、上述した従来の製造方法が、前述したような問題があった点である。即ち小形鉄心を順送り金型で製造しようとした場合、アイドル工程を設ける必要があり、そのため、送りピッチ誤差の影響で製品精度が低下し、金型の大型化を招き、生産性も思うように向上しなかったことにある。そこで送りピッチによる影響をより減少させ、且つ生産性を向上させ得る打ち抜き製造方法を提供することが目的である。

本発明は、所定の間隔距離で薄板材料を間歇的に金型内へ送給して、所定の順序で鉄心形状を打ち抜き形成し、外形をダイ内へ抜き込んで積層鉄心を製造する鉄心の打ち抜き製造方法において、薄板材料を所定間隔で送るパイロットピンが係合するパイロット穴を、製品の外形寸法と、相隣り合う外形寸法との間の所定の隙間量を加えた距離とからなる従来の間隔距離に対して、その２倍の間隔距離でパイロット穴を形成し、この２倍の間隔距離で材料を間歇送りして各工程加工を連続して行うようにしたことを特徴とする。

本発明は、以上のように構成したので、材料の送りピッチを従来の２倍にすることによってアイドル工程を無くすことができると共に、金型の各加工工具部を余裕をもって配置できると共に、従来のアイドル工程であって、生産に寄与しなかった部分を新たな加工に用いることで生産性を確実に向上できるもので、更に多列抜き方式とすることで、特に小径の鉄心を製造する上で生産性をより高められるという効果が期待できる。

本発明の製造方法は、従来の送りピッチの倍のピッチで材料を間歇送り可能に構成したものである。

本発明を、図２に図示した実施例に基づいて詳細を説明していく。なお、製品形状は図１に示した形状と同一の鉄心を製造する場合で、新たな製造方法を示している。３列打ち抜き方式の製品レイアウト図が図２に明示されており、図３と同様に材料は矢印のように左から右方向へ間歇送りされる。そして、先ず工程１−１においてパイロット穴１００が打ち抜かれる。工程１−２において、１列目のスロット２００打ち抜き、工程１−３においてかしめ結合用貫通穴（計量穴）３００が打ち抜かれる。同時にこの時３列目のスロット２００ａ打ち抜き（工程２−２）が行われる。次の工程１−４ではかしめ突起４００形成と軸穴５００打ち抜きと、同時に３列目のかしめ結合用貫通穴（計量穴）３００ａ打ち抜き（工程２−３）が行われ、更に１−５工程においては、外形６００打ち抜き積層と、３列目のかしめ突起４００ａ形成と軸穴５００ａ打ち抜き（工程２−４）とが同時に行われる。工程２−５において３列目の外形６００ａ打ち抜き積層が行われる。

次に今度は２列目のスロット２００ｂ打ち抜きが工程３−２において行われ、工程３−３で２列目のかしめ結合用計量穴３００ｂ打ち抜き、工程３−４で２列目のかしめ突起４００ｂ形成と軸穴５００ｂ打ち抜き、工程３−５で２列目の外形６００ｂ打ち抜き積層が行われる。

そして更に、工程４−１において、先のパイロット穴１００と同じ大きさのパイロット穴１００ａがPだけずれた位置（従来の１ピッチ分）へ打ち抜き加工される。そして今度はこのパイロット穴１００ａが基準となって、工程４−２において１列目における各工程間の中間（従来のアイドル工程位置）にスロット２００ｃが打ち抜かれる。次に工程４−３において１列目のかしめ結合用貫通穴（計量穴）３００ｃ打ち抜きと、３列目のスロット２００ｄ打ち抜き（工程５−２）が行われる。次の工程４−４において、かしめ突起４００ｃ形成と軸穴５００ｃ打ち抜きと、同時に３列目のかしめ結合用貫通穴（計量穴）３００ｄ打ち抜き（工程５−３）が行われ、工程４−５で外形６００ｃ打ち抜き積層と、３列目のかしめ突起４００ｄ形成と軸穴５００ｄ打ち抜き（工程５−４）とが同時に行われる。工程５−５で３列目の外形６００ｄ打ち抜き積層が行われる。続いて工程６−２において２列目のスロット２００ｅ打ち抜きが行われ、工程６−３で２列目のかしめ結合用計量穴３００ｅ打ち抜き、工程６−４で２列目のかしめ突起４００ｅ形成と軸穴５００ｅ打ち抜き、工程６−５で２列目の外形６００ｄ打ち抜き積層が行われる。

このように構成することによって、金型装置としてはこのレイアウト図から従来より約３０％長くなるものの、図２において、K1からK6と６箇所で製品を取り出すことが出来る。つまり従来の３個取りに比較して６個取りと生産性を向上させることが出来る。さらに２倍の送りピッチとしたことで、材料送り時のパイロットピンとパイロット穴との係合回数が半減するので、累積誤差も減少し、従って製品精度の低下を抑制できるものである。

小形鉄心の平面図を示す。 本願発明の製造方法を示す製品レイアウト図を示す。 従来の製造方法を示す製品レイアウト図を示す。

符号の説明

１００ パイロット穴
２００ スロット
３００ かしめ結合用貫通穴（計量穴）
４００ かしめ結合用突起

５００ 軸穴

６００ 外形

K1〜K６ 製品

Claims (2)

1. 所定の間隔距離で薄板材料を間歇的に金型内へ送給して、所定の順序で鉄心形状を打ち抜き形成し、外形をダイ内へ抜き込んで積層鉄心を製造する鉄心の打ち抜き製造方法において、
   製品の外形寸法と、相隣り合う外形寸法との間の所定の隙間量を加えた距離とからなるピッチに対して、２倍のピッチで材料を間歇送りしながら連続して行われる第１の各打抜き工程と、
   前記２倍のピッチで材料を間歇送りしながら、前記第１の各打抜き工程の加工位置から１ピッチ分だけずらした当該第１の各打抜き工程の中間の位置で連続して行われる第２の各打抜き工程と
   を有することを特徴とする鉄心の打ち抜き製造方法。
2. 第１の各打抜き工程は、当該各工程加工の基準となる第１のパイロット穴を前記２倍のピッチで打ち抜く工程を含み、
   第２の各打抜き工程は、前記第１のパイロット穴から１ピッチ分だけずらした位置に当該各工程加工の基準となる第２のパイロット穴を前記２倍のピッチで打ち抜く工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の鉄心の打ち抜き製造方法。

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