JP5418186B2 - 積層コア製造装置および積層コア製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、積層コア製造装置および積層コア製造方法に関するものである。

従来、形状加工ステーションで条材に鉄心片の所要の形状を形成し、その条材を積層加工ステーションでブランクダイ上に供給し、ブランクパンチをブランクダイ内の打ち抜き空間部に抜き込んで鉄心片（コア）を形成し、各鉄心片を所定枚数積層して積層鉄心（積層コア）を形成するものが知られている（特許文献１参照）。分割タイプのステータコアなどに用いられる積層コアの積厚精度を確保する方法としては、積層枚数を管理する方法が一般的である。

特開２００２−７８２９６号公報

コアと電線の電気絶縁性を確保するために用いるインシュレータを、例えばコアの側面方向から嵌合させるものを用いる場合には、コア積厚精度を厳しく管理する必要性がある。積層厚みがインシュレータ嵌合部長さよりも短過ぎると、コアとインシュレータに隙間が生じ、巻線時にインシュレータにクラック等欠陥が発生し、電気絶縁性が確保できないという不具合が発生する場合がある。逆に積層厚みがインシュレータ嵌合部長さよりも長過ぎると、コアにインシュレータが挿入出来ず、そのままの状態では使用できず、1枚または複数枚剥離させる手間が発生する。上記不具合を回避するために、コア積厚公差は厳しく管理する必要性がある。
しかしながら、従来のコア厚み精度確保方法では、シート状金属素材厚みにばらつきが発生しているため、同一積厚枚数でも積層厚みにばらつきが生じる。コア積厚公差が素材厚み以下であれば、コア1枚を積層しても剥離しても公差を満足出来ない場合が発生する。
本発明はこの様な問題点に鑑みてなされたものであり、積層コアの厚み公差を満足できる積層コア製造装置および積層コア製造方法を提供することを目的とする。

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
本発明の積層コア製造装置は、帯状部材からコアを打ち抜き当該コアを積層して積層コアを形成する金型装置と、前記金型装置に向けて第１の厚さを持った第１の帯状部材を送り出す第１の材料送り装置と、前記金型に向けて前記第１の厚さより薄い第２の厚さを持った第２の帯状部材を送り出す第２の材料送り装置と、前記第１の厚さを測定する材料厚さ測定器と、前記材料厚さ測定器で測定した前記第１の厚さの累積厚さに応じて、前記第２の帯状部材から打ち抜かれた第２コアを、前記測定された前記累積厚さとなった、複数の前記第１の帯状部材から打ち抜かれた第１コアに加えてさらに積層するように、前記金型装置、前記第１の材料送り装置、および前記第２の材料送り装置を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする。
本発明の積層コア製造方法は、帯状部材からコアを打ち抜き当該コアを積層して積層コアを形成する金型装置と、前記金型装置に向けて第１の厚さを持った第１の帯状部材を送り出す第１の材料送り装置と、前記第１の厚さを測定する材料厚さ測定器とを用いて積層コアを製造する製造方法であって、前記材料厚さ測定器で測定した前記第１の厚さの累積厚さに応じて、前記第１の厚さより薄い第２の厚さを持った第２の帯状部材から打ち抜かれた第２コアを、前記測定された前記累積厚さとなった複数の前記第１の帯状部材から打ち抜かれた第１コアに加えてさらに積層することを特徴とする。
本発明の回転電機は、互いに同一素材の母材を打ち抜いて構成された、第１の厚さを持った第１コア、及び、前記第１の厚さよりも小さい第２の厚さを持った第２コア、を積層した積層コアを有する回転電機であって、前記積層コアは、コアの積層方向における一端部には少なくとも１つの前記第２コアが設けられるとともに、それ以外の他の部分には複数の前記第１コアが設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、積層コアの厚み公差を満足できる積層コア製造装置または積層コア製造方法ないし回転電機を提供することができる。

積層コア製造装置の模式図 コアと積層コアを示す図 コア積層動作のフローチャート コア積層動作を示す上面図 コア積層動作を示す上面図 コア積層動作を示す上面図 コア積層動作を示す上面図 コア積層動作を示す上面図

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。

図１は、積層コア製造装置の模式図である。図２は、コアと積層コアを示す図である。なお、図１は、上面図である。積層コア製造装置１０は、第１の材料送り装置１１と第２の材料送り装置１２と金型装置１３と制御装置１４を含んで構成されている。積層コア製造装置１０において標準的に用いられる第１の厚さｔ１を持った第１の帯状部材Ｍ１は、第１の材料厚さ測定器１１ａで厚さを測定された後、第１の材料送り装置１１によって、矢印Ａで示す第１の送り方向に存在する金型装置１３に送られる。金型装置１３が第１の帯状部材Ｍ１を図示せぬパンチで抜き落とし穴１３ａから抜き落とすことによって、個片板状のコアＣが形成される（図２参照）。金型装置１３がコアＣを複数枚積層することによって、ブロック状の積層コアＳＣが製造される（図２参照）。

一方、第１の厚さｔ１より薄い第２の厚さｔ２を持った第２の帯状部材Ｍ２は、第２の材料送り装置１２によって、矢印Ｂで示す第２の送り方向に存在する金型装置１３に送られる。第２の帯状部材Ｍ２は、必要に応じて、第２の材料厚さ測定器１２ａで厚さを測定される。第２の送り方向は、抜き落とし穴５に向けられてはいるが、第１の送り方向とは異なる方向・角度であり、本実施例においては、第１の送り方向と直交する方向である。

制御装置１４は、第１の材料送り装置１１と第２の材料送り装置１２と金型装置１３の動作を制御するものであり、演算部１４ａと記憶部１４ｂと積層枚数カウント部１４ｃと送り装置制御部１４ｄを備えている。演算部１４ａはコアＣを積層したものの累積厚さを算出する累積厚さ算出部と切り替え後の積層枚数を算出する薄型コア積層枚数算出部を備えている。記憶部１４ｂは、最終直前厚さと許容厚さと薄型コア厚さを記憶する。最終直前厚さとは、コア積層厚さの下限値から標準厚さのコア１枚分の厚さを引いた厚さのことである。許容厚さとは、コア積層厚さの上限値のことである。

次に、図３から図８を用いて、コア積層動作を説明する。なお、図４から図８においては、材料厚さ測定器の図示は省略してある。まず、第１の材料厚さ測定器１１ａで、第１の帯状部材Ｍ１の厚さを測定する（ＳＴ１）。次いで、図４に示すように、第１の帯状部材Ｍ１が第１の材料送り装置１１によって金型装置１３に送られ、金型装置１３が第１の帯状部材Ｍ１からコアＣを打ち抜き、更にそのコアＣを積層する（ＳＴ２）。制御装置１４は、コアＣの累積厚さを算出する（ＳＴ３）。累積厚さは、今まで測定した第１の帯状部材Ｍ１の厚さを全て足し合わせたものである。

次に、制御部１４が、累積厚さが最終直前厚さを越えたか否かを判断する（ＳＴ４）。最終直前厚さを越えたならば、次いで、最終のコアを積層しても許容厚さに収まるか否かを制御部が判断する（ＳＴ５）。最終のコアを積層しても許容厚さに収まるならば、最終のコアを積層する（ＳＴ６）。これにより、コア積層は終了する。

一方、（ＳＴ４）において、制御部１４が、累積厚さが最終直前厚さを越えていないと判断したならば、（ＳＴ１）に戻ってコアの積層を繰り返す。

また、（ＳＴ５）において、最終のコアを積層したら許容厚さに収まらないと制御部が判断したならば、送り装置制御部１４ｄにより、コアを薄型に切り替える（ＳＴ７）。具体的には、第１の材料送り装置１１が停止した後、図５に示すように、第１の帯状部材Ｍ１が通常送り方向Ａと逆向きに２ピッチ分後退し、停止する。そして、残りの厚さ分、コアを積層する（ＳＴ８）。具体的には、図６に示すように、第２の材料送り装置１２を使用し、第２の帯状部材Ｍ２を供給し、１枚あるいは複数枚積層を行う。公差厚み内に製品が収まった段階で、金型装置１３が停止し、第２の材料送り装置１２は停止後、図７に示すように、第２の帯状部材Ｍ２が送り方向と逆向きに２ピッチ分後退し、停止する。

これによっても、コア積層動作は終了する。再度、積層コア製造装置１０が稼動し、図８に示すように、第１の材料送り装置１１が金型装置１３に第１の帯状部材Ｍ１を供給して、コア積層動作を再開する。

上述のコア積層動作により、コア積層厚さの公差を満足する積層コアが製造される。この積層コアによれば、インシュレータと積層コア間に大きな隙間が発生しないため、インシュレータの電気絶縁性を確保することができ、不良品も発生しにくい。
また、上述のコア積層動作により、コアの積層方向において、端部のコアの厚さが他の部分のコアの厚さより薄い積層コアが製造される。この積層コアは、積層コアの厚み公差を満足するので、この積層コアを用いた回転電機によれば、安定した回転を実現できる。

以上、本発明の実施形態について説明した。ただし、いわゆる当業者であればこの実施形態から適宜変更が可能であることは言うまでも無く、このような変更が施された場合でも、本発明の技術的範囲に含まれることも付言しておく。
例えば、本実施例では、第２の材料送り装置１２を使用したが、これを使用せずに、作業者が手で第２の帯状部材Ｍ２を供給してもよい。なお、第２の材料送り装置１２を使用すると、コア積層動作の自動化ができるので望ましい。

１０ 積層コア製造装置
１１ 第１の材料送り装置
１２ 第２の材料送り装置
１３ 金型装置
１４ 制御装置

Claims (3)

1. 帯状部材からコアを打ち抜き当該コアを積層して積層コアを形成する金型装置と、
   前記金型装置に向けて第１の厚さを持った第１の帯状部材を送り出す第１の材料送り装置と、
   前記金型に向けて前記第１の厚さより薄い第２の厚さを持った第２の帯状部材を送り出す第２の材料送り装置と、
   前記第１の厚さを測定する材料厚さ測定器と、
   前記材料厚さ測定器で測定した前記第１の厚さの累積厚さに応じて、前記第２の帯状部材から打ち抜かれた第２コアを、前記測定された前記累積厚さとなった、複数の前記第１の帯状部材から打ち抜かれた第１コアに加えてさらに積層するように、前記金型装置、前記第１の材料送り装置、および前記第２の材料送り装置を制御する制御装置と
   を備えた積層コア製造装置。
2. 帯状部材からコアを打ち抜き当該コアを積層して積層コアを形成する金型装置と、前記金型装置に向けて第１の厚さを持った第１の帯状部材を送り出す第１の材料送り装置と、前記第１の厚さを測定する材料厚さ測定器とを用いて積層コアを製造する製造方法であって、
   前記材料厚さ測定器で測定した前記第１の厚さの累積厚さに応じて、前記第１の厚さより薄い第２の厚さを持った第２の帯状部材から打ち抜かれた第２コアを、前記測定された前記累積厚さとなった複数の前記第１の帯状部材から打ち抜かれた第１コアに加えてさらに積層することを特徴とする積層コア製造方法。
3. 互いに同一素材の母材を打ち抜いて構成された、第１の厚さを持った第１コア、及び、前記第１の厚さよりも小さい第２の厚さを持った第２コア、を積層した積層コアを有する回転電機であって、
   前記積層コアは、
   コアの積層方向における一端部には少なくとも１つの前記第２コアが設けられるとともに、それ以外の他の部分には複数の前記第１コアが設けられている
   ことを特徴とする回転電機。
   

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