JP5508981B2 - Iron sheet manufacturing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、積層鉄心用の鉄心薄板を製造する鉄心薄板製造装置に係り、詳しくは、簡易な構成を採りながら、回転位相が変化した状態で鉄心薄板を整列させる技術に関する。 The present invention relates to a core sheet manufacturing apparatus that manufactures a core sheet for a laminated core, and more particularly to a technique for aligning core sheets in a state in which a rotational phase is changed while adopting a simple configuration.
回転電機用の積層鉄心は、電磁鋼板のフープ材(薄帯板)を素材とし、順送り金型装置により製造されることが多い。順送り金型装置では、間欠移送されるフープ材に対してパイロット穴やスロット部、内径ティース等の打ち抜き加工を順次行うことで鉄心薄板を連続的にかたちづくり、外形打ち抜き後の鉄心薄板をスクイズリング内で密着/積層させながら、かしめ等によって所定の枚数ずつ鉄心薄板を固着/一体化させることで積層鉄心を得ている。 A laminated iron core for a rotating electrical machine is often manufactured by a progressive die apparatus using a hoop material (thin strip plate) of an electromagnetic steel sheet as a raw material. In the progressive die device, the core thin plate is continuously formed by sequentially punching the pilot holes, slots, and inner diameter teeth on the hoop material that is intermittently transferred, and the core thin plate after the outer shape punching is squeezed. A laminated iron core is obtained by adhering / integrating a predetermined number of core sheets by caulking or the like while closely contacting / stacking them inside.
一般に、鉄心薄板の素材であるフープ材は、圧延加工によって製造されるため、圧延ロールの平行度や外径の不均一等に起因して、圧延送り方向と直交する方向(すなわち、幅方向)に微少な板厚偏差を有している。そのため、外形打ち抜き後の鉄心薄板をそのまま積層した場合、完成した積層鉄心の両端面が平行にならず、その積層鉄心が組み込まれた回転電機の性能を低下させる虞がある。そこで、積層工程のダイを回転可能な構造としておき、所定枚数(一枚、あるいは複数枚)の鉄心薄板が打ち抜かれた時点でダイを所定角度(例えば、45°)回転させ、鉄心薄板の回転位相を所定量ずつ変化させながら積層(いわゆる、回転積層)することで板厚偏差を相殺する技術が提案されている(特許文献1,2参照)。
In general, a hoop material, which is a material of an iron core thin plate, is manufactured by rolling, and therefore, a direction perpendicular to the rolling feed direction (that is, the width direction) due to the parallelism of the rolling roll, non-uniformity of the outer diameter, and the like. Have a very small thickness deviation. For this reason, when the iron core thin plates after the outer shape punching are laminated as they are, both end faces of the completed laminated core are not parallel, and there is a concern that the performance of the rotating electrical machine in which the laminated iron core is incorporated may be deteriorated. Therefore, the die in the lamination process is made to be a rotatable structure, and when a predetermined number (one or a plurality) of core thin plates are punched, the die is rotated by a predetermined angle (for example, 45 °) to rotate the core thin plate. Techniques have been proposed in which the thickness deviation is canceled by laminating (so-called rotational lamination) while changing the phase by a predetermined amount (see
しかしながら、特許文献1,2に記載された回転積層方法を採用しても、以下に述べる不具合が生じることがあった。すなわち、鉄心薄板の径が小さくかつ磁極の数が多い場合、スペース上の問題からかしめ部(かしめ突起やかしめ凹部)を磁極数分設けることができず、ダイの回転角度(すなわち、重なり合う鉄心薄板の回転位相)が大きくなってしまい、板厚偏差による回転電機の性能低下を効果的に抑制できなかった。例えば、9つの磁極を有する小径の鉄心薄板を回転積層して積層鉄心を製造する場合、40°の角度間隔で9つのかしめ部を設けることができない場合、120°(360°を9の素数である3で除した角度)の角度間隔で3つのかしめ部を設けて回転積層を行うことになる。しかしながら、回転積層の回転位相として120°は大きすぎ、40°の回転位相で回転積層を行った場合に較べて回転電機の性能が低下することが避けられなかった。
However, even if the rotating lamination method described in
本発明者等は、このような問題を解決すべく、ダイを40°の角度間隔で回転させながらフープ材から鉄心薄板を順次打ち抜き、打ち抜かれた鉄心薄板を金型の外部で40°ずつ回転位相を異ならせた状態で整列させることも検討した。しかしながら、この方法では、スクイズリング内での固着/一体化が行われないことから、金型(ダイ)から1枚ずつ落下した鉄心薄板を手作業で整列させる必要が生じてしまい、生産効率が甚だ低くなって量産用を想定した順送り金型装置には適用できなかった。 In order to solve such a problem, the present inventors sequentially punched the core thin plates from the hoop material while rotating the die at an angular interval of 40 °, and rotated the punched core thin plates by 40 ° outside the mold. It was also considered to align the phases with different phases. However, in this method, since fixing / integration is not performed in the squeeze ring, it is necessary to manually align the thin iron sheets that have fallen one by one from the die (die), which increases production efficiency. However, it could not be applied to progressive die equipment that was supposed to be low enough for mass production.
本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、簡易な構成を採りながら、回転位相が変化した状態で鉄心薄板を整列させることができる鉄心薄板製造装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide an iron core thin plate manufacturing apparatus capable of aligning iron core thin plates in a state where the rotational phase is changed while adopting a simple configuration.
本発明の第1の側面では、積層鉄心を構成する鉄心薄板を連続的に製造する鉄心薄板製造装置であって、外形打抜パンチと外形打抜ダイとにより、間欠移送された帯状薄鋼板から鉄心薄板を下方に順次打ち抜く鉄心薄板打抜手段と、前記鉄心薄板打抜手段の下方に設けられ、前記外形打抜ダイの軸心を回転軸として所定角度ずつ間欠回転しながら、打ち抜かれた鉄心薄板を下方に順次移送する鉄心薄板移送筒と、前記鉄心薄板移送筒の下端から順次排出された鉄心薄板を整列させるガイドレールとを備え、前記鉄心薄板には、当該鉄心薄板の外周に開口部を有する複数のスロットが形成され、前記鉄心薄板移送筒には、前記鉄心薄板を案内する鉄心薄板移送孔が形成され、前記鉄心薄板移送孔は、上端側が前記外形打抜ダイの下端中心に開口する一方、下端側は前記スロットの1つを前記鉄心薄板移送筒の軸心に位置させる部位に開口し、前記ガイドレールでの整列は、前記鉄心薄板が前記スロットに嵌入したガイドレールを中心として自重で回転することによってなされる。 In the first aspect of the present invention, there is provided an iron core thin plate manufacturing apparatus for continuously manufacturing a core thin plate constituting a laminated iron core, from a strip-shaped steel plate intermittently transferred by an outer shape punch and an outer shape punch die. Iron core thin plate punching means for sequentially punching the iron core thin plate, and an iron core punched while being intermittently rotated by a predetermined angle about the axis of the outer punching die as a rotation axis provided below the iron core thin plate punching means An iron core thin plate transfer cylinder that sequentially transfers the thin plate downward, and a guide rail that aligns the core thin plates sequentially discharged from the lower end of the iron core thin plate transfer cylinder, and the iron core thin plate has an opening at an outer periphery of the iron core thin plate A plurality of slots are formed, and the iron core thin plate transfer cylinder is formed with a core thin plate transfer hole for guiding the iron core thin plate, and the iron core thin plate transfer hole opens at the lower end center of the outer shape punching die. On the other hand, the lower end side opens to a part where one of the slots is positioned at the axis of the iron core thin plate transfer cylinder, and the alignment with the guide rail is centered on the guide rail in which the iron core thin plate is fitted in the slot. Made by rotating under its own weight.
また、本発明の第2の側面では、前記鉄心薄板移送筒には、前記鉄心薄板移送孔内での鉄心薄板の回転を規制すべく、前記スロットの開口部に嵌入する位置決めリブが設けられる。 In the second aspect of the present invention, the core thin plate transfer cylinder is provided with positioning ribs that are fitted into the openings of the slots so as to restrict the rotation of the core thin plate within the core thin plate transfer hole.
また、本発明の第3の側面では、前記鉄心薄板移送筒には、前記鉄心薄板移送孔の下方に前記鉄心薄板を所定の保持力で保持するキーパリングが設けられる。 In the third aspect of the present invention, the iron core thin plate transfer cylinder is provided with a keeper ring for holding the iron core thin plate with a predetermined holding force below the iron core thin plate transfer hole.
また、本発明の第4の側面では、前記ガイドレールは、上下方向に延設されるとともに上端が前記鉄心薄板移送筒の軸心に位置する縦軸部と、当該縦軸部に連続するとともに横方向に延設された横軸部とを有する。 In the fourth aspect of the present invention, the guide rail extends in the vertical direction, and the upper end is located at the axis of the iron core thin plate transfer cylinder, and is continuous with the axis. And a horizontal shaft portion extending in the horizontal direction.
本発明の第1の側面によれば、鉄心薄板打抜手段によって打ち抜かれた鉄心薄板は、スロットが係合したガイドレールを中心に旋回することで整列する。また、本発明の第2の側面によれば、鉄心薄板移送孔内での鉄心薄板の不用意な回転が抑制される。また、本発明の第3の側面によれば、鉄心薄板移送孔からの鉄心薄板の不用意な落下等が防止される。また、本発明の第4の側面によれば、鉄心薄板移送孔側から落下してガイドレールの縦軸部に係合した鉄心薄板は、横軸部において吊り下げられることで旋回しやすくなる。 According to the first aspect of the present invention, the iron core thin plates punched by the iron core thin plate punching means are aligned by turning around the guide rail with which the slots are engaged. Moreover, according to the 2nd side surface of this invention, careless rotation of the iron core thin plate in an iron core thin plate transfer hole is suppressed. Moreover, according to the 3rd side surface of this invention, the careless fall etc. of the iron core thin plate from an iron core thin plate transfer hole are prevented. Moreover, according to the 4th side surface of this invention, the iron core thin plate which fell from the iron core thin plate transfer hole side and engaged with the vertical axis | shaft part of the guide rail becomes easy to turn by being suspended in a horizontal axis part.
以下、図面を参照して、本発明を適用した鉄心薄板製造装置の一実施形態を詳細に説明する。
≪実施形態の構成≫
<全体構成>
図1に示すように、鉄心薄板製造装置1は、電磁鋼板のフープ材2に対してプレス加工を順次施す順送り金型装置3と、順送り金型装置3によって打ち抜かれた鉄心薄板4(図2参照)を図示しない積層鉄心製造装置に移送するガイドレール5とを備えている。順送り金型装置3は、複数のパンチがその下面に装着された上型11と、上型11のパンチにそれぞれ対応するダイを保持した下型12と、打ち抜き加工後のフープ材2をパンチから分離させるストリッパプレート13とを有している。
Hereinafter, an embodiment of an iron core thin plate manufacturing apparatus to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
<< Configuration of Embodiment >>
<Overall configuration>
As shown in FIG. 1, an iron core
図2に示すように、順送り金型装置3は、パイロット打抜工程(1)、スロット打抜工程(2)、アイドル工程(3)、軸孔打抜工程(4)、アイドル工程(5)、外形打抜工程(6)の6工程をもって作動し、間欠移送されたフープ材2に対し、パイロット打抜工程(1)でパイロット孔21を打ち抜き、スロット打抜工程(2)でスロット22を打ち抜き、軸孔打抜工程(4)で軸孔23を打ち抜き、外形打抜工程(6)で鉄心薄板4を打ち抜く。スロット22は、鉄心薄板4に40°の角度間隔で9つ形成された円形のものであり、鉄心薄板4の外周にそれぞれ開口25を有している。
As shown in FIG. 2, the
図1に示すように、外形打抜工程(6)には、外形打抜パンチ31および外形打抜ダイ32の他、外形打抜ダイ32を上端に保持する鉄心薄板移送筒34、ステップモータ35や動力伝達機構36(例えば、ウォーム減速機構)から構成された回転駆動装置37等が設置されている。なお、ステップモータ35やその制御装置を省くべく、順送り金型装置3(上型11)の作動力を回転力として取り出し、インデックス装置やタイミングベルト等を介して鉄心薄板移送筒34を間欠回転させる方法を採ってもよい。
As shown in FIG. 1, in the outer shape punching step (6), in addition to the
<鉄心薄板移送筒>
図3に示すように、鉄心薄板移送筒34は、上下の軸受38,39を介して下型12に回転自在に保持されており、回転駆動装置37によって40°の角度間隔で間欠的に回転駆動される。鉄心薄板移送筒34には鉄心薄板移送孔41が穿設され、鉄心薄板移送孔41の下端にはキーパリング押え板42を介してキーパリング43が締結されている。
<Steel core transfer cylinder>
As shown in FIG. 3, the iron core thin
鉄心薄板移送孔41は鉄心薄板移送筒34の軸心Lに対して傾斜しており、上端側が外形打抜ダイ32の下端中心に開口する一方、下端側は鉄心薄板4のスロット22の1つ(以下、特定スロット22aと記す)を鉄心薄板移送筒34の軸心Lに位置させる部位に開口している。鉄心薄板移送孔41の内径は鉄心薄板4の外径より有意に大きく設定され、鉄心薄板移送孔41内を鉄心薄板4が滑り落ちるようになっている。また、鉄心薄板移送筒34には、鉄心薄板移送孔41内に突出して特定スロット22aの開口25aに嵌入する位置決めリブ44が設けられている。
The core thin
キーパリング43は、下方に向けて縮径するテーパ部43aと、テーパ部43aに連続するストレート部43bとを有しており、テーパ部43aの上端から嵌入した鉄心薄板4をストレート部43bで所定の緊縛力をもって保持する。
The
<ガイドレール>
ガイドレール5は、鋼棒を素材としており、図1に示すように、上下方向に延設されるとともに上端が鉄心薄板移送筒34の軸心Lに位置する縦軸部51と、円弧部52を介して縦軸部51に連続するとともに横方向に延設された横軸部53とを備えている。図3に示すように、縦軸部51は、キーパリング43の下端から鉄心薄板移送孔41内に所定量突出するとともに、上端側に先細りのテーパ部51aを有している。ガイドレール5の外径は、鉄心薄板4のスロット22の内径よりも小さく、スロット22の開口25よりも大きく設定されている。なお、図1に示すように、横軸部53は、その厚みがスロット22の開口25よりも小さい板状のブラケット55を介し、下型12と一体の金型ベース56に吊り下げられている。
<Guide rail>
The
≪実施形態の作用≫
鉄心薄板製造装置1が起動すると、順送り金型装置3内では、間欠移送されるフープ材2に前述した打抜き加工が順次施された後、外形打抜パンチ31と外形打抜ダイ32とによって鉄心薄板移送孔41内に鉄心薄板4が打ち抜かれる。そして、図4(a)〜図4(i)に示すように、1回の外形打抜工程と次の外形打抜工程との間で鉄心薄板移送筒34が40°ずつ時計回りに回転することにより、鉄心薄板移送孔41内で重なり合う鉄心薄板4の回転位相が40°ずつ変化する。鉄心薄板4は、特定スロット22aの開口25aに位置決めリブ44が嵌入するため、鉄心薄板移送孔41内で回転方向にずれることがない。
<< Operation of Embodiment >>
When the iron
図5に示すように、鉄心薄板移送孔41内を下降した鉄心薄板4は、キーパリング43によって一時的に水平に保持された後、上面に接する鉄心薄板4に押し出されて落下する。落下した鉄心薄板4は、鉄心薄板移送筒34の軸心Lにガイドレール5の縦軸部51が位置するため、縦軸部51に特定スロット22aが外嵌するかたちでガイドレール5に係合することになる。鉄心薄板移送筒34が上述したように40°ずつ回転するため、キーパリング43の直下においては、図6に示すように、特定スロット22a(すなわち、縦軸部51)を中心として各鉄心薄板4の回転位相が40°ずつずれるかたちとなる。
As shown in FIG. 5, the iron core
ガイドレール5に係合した鉄心薄板4は、キーパリング43から順次落下する鉄心薄板4に押されることにより、縦軸部51から円弧部52を経て横軸部53に移動する。鉄心薄板4は、図7に示すように、円弧部52や横軸部53において、横軸部53を旋回中心として自重によって旋回し、特定スロット22aが上方となるかたちで整列する。整列した鉄心薄板4は、回転位相の40°ずつのずれが保たれているため、横軸部53に吊り下げられた状態で図示しない積層工程に移送される。横軸部53においては、ブラケット55の板幅がスロット22の開口25よりも小さく設定されているため、鉄心薄板4の移送がブラケット55によって阻害されることはない。なお、本実施形態では、ブラケット55として板状のものを採用したが、スロット22の開口25よりも径の小さなロッド状のものを採用してもよい。
The iron core
本実施形態では、上述した構成を採ったことにより、比較的小さな角度をもって回転位相が変化した鉄心薄板4を連続的に打ち抜いた上で、整列した状態で次工程に移送できるようになり、積層鉄心の生産効率の大幅な向上を実現できる。
In the present embodiment, by adopting the above-described configuration, the core
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態の鉄心薄板製造装置は、40°の角度間隔で9つのスロットを有する鉄心薄板を製造するものであるが、スロットの角度間隔や個数はこれに限るものではない。また、上記実施形態ではスロットの角度間隔と鉄心薄板移送筒の回転角度とを一致させるようにしたが、鉄心薄板移送筒の回転角度をスロットの角度間隔の倍数としてもよい。また、上記実施形態では鉄心薄板移送孔内に1本のガイドリブを設けるようにしたが、複数のガイドリブを設けるようにしてもよいし、鉄心薄板移送孔内で鉄心薄板の回転が起こり難い場合等にはガイドリブを省くようにしてもよい。また、上記実施形態では鉄心薄板移送孔の下端に鉄心薄板を保持するキーパリングを設置したが、複数のガイドリブの下端に鉄心薄板を一時的に係止する係止突起を形成すること等により、キーパリングを省くようにしてもよい。また、上記実施形態ではガイドレールが縦軸部と横軸部とを有するものとしたが、縦軸部や横軸部は必須ではなく、例えば、図5中に仮想線で示すように、ガイドレール5Aが斜軸部53Aを備えるようにしてもよいし、ガイドレール全体が半円弧状等を呈するものであってもよい。その他、順送り金型装置の具体的構造やガイドレールの具体的形状等についても、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。
Although the description of the specific embodiment is finished as described above, the present invention is not limited to the above embodiment and can be widely modified. For example, the iron sheet manufacturing apparatus of the above embodiment manufactures an iron sheet having nine slots at an angular interval of 40 °, but the angular interval and the number of slots are not limited thereto. In the above embodiment, the angular interval between the slots and the rotation angle of the iron core thin plate transfer cylinder are matched, but the rotation angle of the iron core thin plate transfer cylinder may be a multiple of the angular interval of the slots. In the above embodiment, one guide rib is provided in the iron core thin plate transfer hole. However, a plurality of guide ribs may be provided, or the iron core thin plate is difficult to rotate in the iron core thin plate transfer hole. The guide rib may be omitted. Further, in the above embodiment, the keeper ring that holds the core thin plate is installed at the lower end of the core thin plate transfer hole, but by forming a locking projection for temporarily locking the core thin plate at the lower end of the plurality of guide ribs, etc. Keepering may be omitted. In the above embodiment, the guide rail has a vertical axis portion and a horizontal axis portion. However, the vertical axis portion and the horizontal axis portion are not essential. For example, as shown by a virtual line in FIG. The
1 鉄心薄板製造装置
2 フープ材
3 順送り金型装置
4 鉄心薄板
5 ガイドレール
11 上型
12 下型
22a 特定スロット
25a 開口
31 外形打抜パンチ
32 外形打抜ダイ
34 鉄心薄板移送筒
37 回転駆動装置
41 鉄心薄板移送孔
43 キーパリング
44 位置決めリブ
51 縦軸部
53 横軸部
L 軸心
DESCRIPTION OF
Claims (4)
外形打抜パンチと外形打抜ダイとにより、間欠移送された帯状薄鋼板から鉄心薄板を下方に順次打ち抜く鉄心薄板打抜手段と、
前記鉄心薄板打抜手段の下方に設けられ、前記外形打抜ダイの軸心を回転軸として所定角度ずつ間欠回転しながら、打ち抜かれた鉄心薄板を下方に順次移送する鉄心薄板移送筒と、
前記鉄心薄板移送筒の下端から順次排出された鉄心薄板を整列させるガイドレールと
を備え、
前記鉄心薄板には、当該鉄心薄板の外周に開口部を有する複数のスロットが形成され、
前記鉄心薄板移送筒には、前記鉄心薄板を案内する鉄心薄板移送孔が形成され、
前記鉄心薄板移送孔は、上端側が前記外形打抜ダイの下端中心に開口する一方、下端側は前記スロットの1つを前記鉄心薄板移送筒の軸心に位置させる部位に開口し、
前記ガイドレールでの整列は、前記鉄心薄板が前記スロットに嵌入したガイドレールを中心として自重で回転することによってなされることを特徴とする積層鉄芯の製造装置。 An iron core thin plate manufacturing apparatus for continuously manufacturing a core thin plate constituting a laminated iron core,
Iron core thin plate punching means for sequentially punching the iron core thin plate downward from the strip-shaped thin steel plate transferred intermittently by the outer shape punch and the outer shape punch die,
An iron core thin plate transfer cylinder which is provided below the iron core thin plate punching means, and which sequentially rotates the punched iron thin plate downward while intermittently rotating by a predetermined angle about the axis of the outer punching die as a rotation axis;
A guide rail for aligning the core thin plates sequentially discharged from the lower end of the core thin plate transfer cylinder,
In the iron core thin plate, a plurality of slots having openings on the outer periphery of the iron core thin plate are formed,
The core thin plate transfer cylinder is formed with a core thin plate transfer hole for guiding the core thin plate,
The iron core thin plate transfer hole has an upper end opened at the center of the lower end of the outer punching die, while the lower end opens at a position where one of the slots is positioned at the axis of the iron core thin plate transfer cylinder,
Alignment with the guide rail is performed by rotating the iron core thin plate with its own weight around the guide rail fitted in the slot.
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