JP6315537B2 - 積層鉄心の製造方法及びその製造装置 - Google Patents

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Description

本発明は、材料（例えば、薄板条材）からプレス加工によって鉄心片を打ち抜き形成して積層し、積層鉄心を製造する方法及びその装置に関する。
例えば、特許文献１に示すように、薄板条材を複数の加工ステーションを有する金型装置に順次送って、各加工ステーションで打ち抜き加工を行い、最終ステーションでダイ内に鉄心片を抜き落とし、積層することが開示されている。
そして、図８（Ａ）に示すように、積層する鉄心片７０、７１にかしめ部を形成する場合は、底に位置する最初の鉄心片７０にかしめ貫通孔７２を、以降の鉄心片７１については、Ｖかしめ７３を形成し、Ｖかしめ７３のかしめ突起７４が積層鉄心７５の裏から出ないようにしている。
このかしめ貫通孔７２と、Ｖかしめ７３は、平面視して鉄心片７０、７１の同一位置にあるので、図８（Ｂ）に示すように、上下動可能なパンチ７７の上方にスライドプレート７８を設け、スライドプレート７８を水平に動作させることで、パンチ７７による材料（鉄心片７０）の打ち抜きを選択的に行う間欠抜きが行われている。なお、図８（Ｂ）において、７９はストリッパを、８０はスライドプレート７８のガイド部材を、８１は上型を示す。
特開昭６３−２２８９４５号公報
しかしながら、特許文献１記載の間欠抜きは一工程で１種類であるので、間欠抜きを必要とする工程が増えると、材料の送り方向に金型サイズが大きくなってしまう。特に、鉄心片の形状が複雑な場合、間欠抜きが複数必要となり、金型サイズがプレスサイズを超えてしまい、金型をプレスに搭載できないという問題があった。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、一つのステーション（即ち、一工程）に作動と非作動とが切り換え可能な複数の打ち抜き手段を有し、金型の全長を短くすることが可能な積層鉄心の製造方法及びその製造装置を提供することを目的とする。
前記目的に沿う第１の発明に係る積層鉄心の製造方法は、順次搬送される薄板条材にプレス加工を行う複数のステーションを有し、最後のステーションで鉄心片の外形抜きを行ってダイ内で前記鉄心片をかしめ積層する積層鉄心の製造方法において、
前記最後のステーションを除く一つの前記ステーションは、作動と非作動が切り換え可能な第１、第２の打ち抜き手段を有し、前記第１の打ち抜き手段は、前記鉄心片の内側領域にある加工部の打ち抜きを行い、前記第２の打ち抜き手段は前記鉄心片の外側領域にある加工部の打ち抜きを行い、
前記第１、第２の打ち抜き手段は、それぞれ対となる第１、第２のパンチ及び第１、第２のダイと、上型の下方に配置され、前記第１のパンチの頂部を位置決めする第１のスライド部材と、前記上型の上方に配置され、前記第２のパンチの頂部を位置決めする第２のスライド部材とを有して、前記第１、第２の打ち抜き手段の作動は、前記第１、第２のスライド部材の抜き差しによって行い、前記薄板条材に複数の間欠抜き処理を同時に又は選択的に行う。
第２の発明に係る積層鉄心の製造装置は、順次搬送される薄板条材にプレス加工を行う複数のステーションを有し、最後のステーションで鉄心片の外形抜きを行ってダイ内で前記鉄心片をかしめ積層する積層鉄心の製造装置において、
前記最後のステーションを除く一つの前記ステーションは、作動と非作動が切り換え可能な第１、第２の打ち抜き手段を有し、前記第１の打ち抜き手段は前記鉄心片の内側領域にある加工部を打ち抜き形成し、前記第２の打ち抜き手段は前記鉄心片の外側領域にある加工部を打ち抜き形成し、
前記第１、第２の打ち抜き手段は、それぞれ対となる第１、第２のパンチ及び第１、第２のダイと、上型の下方に配置され、前記第１のパンチの頂部を位置決めする第１のスライド部材と、前記上型の上方に配置され、前記第２のパンチの頂部を位置決めする第２のスライド部材とを有して、前記第１、第２の打ち抜き手段の作動は、抜き差し可能な前記第１、第２のスライド部材によって行われ、
前記薄板条材に複数の間欠抜き処理が同時に又は選択的に行える。
第１の発明に係る積層鉄心の製造方法、第２の発明に係る積層鉄心の製造装置においては、一つのステーションで第１、第２の打ち抜き手段を選択的に動作させているので、薄板条材の搬送方向に工程間の距離を短縮でき、しいては材料の流れ方向に金型サイズを縮小することができる。
（Ａ）は従来例に係る積層鉄心の製造方法を示す工程図、（Ｂ）は本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造方法を示す工程図である。 同実施の形態に係る積層鉄心の製造方法によって製造された積層鉄心の断面図である。 同実施の形態に係る積層鉄心の製造方法に用いる製造装置の説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）は同実施の形態に係る積層鉄心の製造方法に用いる製造装置の説明図である （Ａ）、（Ｂ）は同実施の形態に係る積層鉄心の製造方法に用いる製造装置の説明図である （Ａ）、（Ｂ）は同実施の形態に係る積層鉄心の製造方法に用いる製造装置の説明図である （Ａ）、（Ｂ）は同実施の形態に係る積層鉄心の製造方法に用いる製造装置の説明図である （Ａ）は従来例に係る積層鉄心の断面図、（Ｂ）は従来例に係る積層鉄心の製造方法（装置）の説明図である。
続いて、添付した図面を参照しながら、本発明を具体化した実施の形態について説明する。まず、図２に示す積層鉄心１０について説明する。積層鉄心１０は複数枚の鉄心片１１、１２、１３を金型装置で加工し、最後のステーションでダイ内にかしめ積層して形成されたものである。
最下部の鉄心片１１にはかしめ貫通孔１５が、その他の鉄心片１２、１３にはかしめ（Ｖ字状かしめ、半抜きかしめ）１６がそれぞれ複数形成され、鉄心片１１〜１３を連結している。鉄心片１１のかしめ貫通孔１５は平面視して矩形となっている。なお、これらの鉄心片１１〜１３は磁性の薄板条材１４（図１参照）を順次金型装置に供給してプレス加工によって製造される。
また、鉄心片１１、１２には、半径方向外側で円周方向の所定角度位置（この実施の形態では、頂部を０度として、３０度位置、１５０度位置、２１０度位置、３３０度位置）に、円周方向所定幅（１０〜３０度）の凹部１９及び凸部２０（図１（Ｂ）参照）が設けられ、冷却を促進している。なお、図２において、２４は回転子が配置される軸孔を、２５、２６はティース先端を示す。また、鉄心片１３は周囲に凹部凸部のない円形である。
このかしめ貫通孔１５と凹部１９とを有する鉄心片１１、及び凹部１９を有する鉄心片１２、並びに凹部１９を有さない鉄心片１３の製造にあっては、従来は、図１（Ａ）に示すように、順次金型装置に供給する薄板条材１４にパイロット孔２７を形成する第一工程、スロット２８を抜く第２工程、円周の凹部（スリット）１９を形成する抜き孔１７を形成する第３工程、かしめ貫通孔１５を形成する第４工程、かしめ１６を形成する第５工程、内孔３０を形成する第６工程、及び鉄心片１１〜１３の外形抜きを行ってダイ内で鉄心片１１〜１３をかしめ積層する第７工程（最後のステーション）とを有している。なお、第６工程と第７工程の間にはブランク工程が設けられている。従って、従来技術においては、抜き孔１７を形成する工程と、かしめ貫通孔１５を形成する工程と、かしめ１６を形成する工程とを別々のステーションで行っているので、金型装置が薄板条材１４の搬送方向に長くなる。
一方、本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造方法においては、図１（Ｂ）に示すように、パイロット孔２７を形成する第１ａ工程、磁極部の輪郭を形成するスロット２８を打ち抜く第２ａ工程、円周の凹部１９を形成する抜き孔１７とかしめ貫通孔１５とを同時に形成する第３ａ工程、かしめ１６を形成する第４ａ工程、内孔３０を形成する第５ａ工程、及び鉄心片１１〜１３の外形抜きを行ってダイ内で鉄心片１１〜１３をかしめ積層する第６ａ工程（最後のステーション）、及び、第５ａ工程と第６ａ工程の間のブランク工程を有している。なお、パイロット孔２７、スロット２８、かしめ貫通孔１５、凹部１９を形成する抜き孔１７、かしめ１６及び内孔３０の打ち抜き形成、鉄心片１１〜１３の外形抜き、凹部１９が積層鉄心１０の周囲に形成される技術は周知であるので、詳しい説明を省略する。
本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造方法においては、抜き孔１７を打ち抜く工程とかしめ貫通孔１５を形成する工程を同一のステーションで行っているので、従来例に係る積層鉄心の製造方法より薄板条材１４の搬送方向に工程間の距離を短縮できる。
また、抜き孔１７を打ち抜く工程と、かしめ貫通孔１５を形成する工程と、かしめ１６を形成する工程を一つの工程、即ち一つのステーション（最後のステーションを除く）で行うことも可能であり、この場合は、更に工程間の距離を短縮できる。なお、パンチ負荷が小さい工程であれば、他の箇所も同時打ち抜き可能である。
即ち、最後のステーションを除く一つのステーションに、作動と非作動が切り換え可能な少なくとも２種類の打ち抜き手段を設け、薄板条材１４に複数の間欠抜き処理が同時に又は選択的に行える。
続いて、図３〜図７を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造方法及び装置を更に具体的に説明する。
図１の第３ａ工程に示すように、２種類の貫通孔、例えば、かしめ貫通孔１５と抜き孔１７を一つのステーションで同時に（鉄心片１１）又は選択的に（鉄心片１２）を形成する場合は、それぞれ所定個数の２種類のパンチ３３（第１のパンチ）、パンチ３２（第２のパンチ）を用いる。パンチ３３、３２は図示しないダイ（第１のダイ、第２のダイ）と対となって作動と非作動の切り換えが可能な第１、第２の打ち抜き手段を構成する。
第２の打ち抜き手段のパンチ３２は、図３、図６（Ａ）、（Ｂ）、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように抜き孔（鉄心片１１、１２の外側領域にある加工部）１７を打ち抜き形成するためのもので、この実施の形態では４本備える。また、図３、図４（Ａ）、（Ｂ）、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１の打ち抜き手段のパンチ３３はかしめ貫通孔（鉄心片１１の内側領域にある加工部）１５を打ち抜き形成するためのもので、この実施の形態では６本有する。
図３に示すパンチ３２、３３はガイド部材（上型の一例、「パンチホルダ」とも称される）３４、３５中を昇降可能に設けられ、ガイド部材３４の上下には、スライドプレート３７（第２のスライド部材の一例）、スライドプレート３８（第１のスライド部材の一例）が、ガイド溝３９、４０内を、図３の紙面に対して直交する方向に、図示しないシリンダ等によって進退可能（抜き差し可能）に配置されている。なお、ガイド部材３５の下方には、図示しないストリッパが設けられ、薄板条材１４の加工時にはストリッパで薄板条材１４を下型に押し付けている。また、各パンチ３３の上端には、凹凸部４１を有するスライドカム４３が設けられている。なお、スライドカム４３には、一本のパンチ３３しか図示されていないが、６個のパンチ３３を備えている。
図１（Ｂ）に示す第３ａ工程では、抜き孔１７と、かしめ貫通孔１５とを一工程で、打ち抜くので、この場合、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、スライドプレート３８の凹凸部４５がスライドカム４３の凹凸部４１によって（即ち、双方の凸部が同じ位置にあって）、パンチ３３が上昇せず作動状態となって、下型のダイと協動して、かしめ貫通孔１５を形成するようになっている。パンチ３３の頂部をスライドプレート３８によって位置決めして、打ち抜き手段を作動する。この場合、抜き孔１７を形成するパンチ３２がスライドプレート３８に干渉するので、スライドプレート３８には一部切欠き４６が設けられている。
図５（Ａ）、（Ｂ）はパンチ３３が非作動の状態を示すが、スライドプレート３８が前進し、スライドカム４３の山部がスライドプレート３８の凹部に嵌入し、薄板条材１４に上型（ガイド部材３４、３５）の荷重が掛からないようになっている。なお、この状態は、最初の一枚目の鉄心片１１以外の鉄心片１２、１３に適用される。一枚目の鉄心片１１には、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すスライドプレート３８が後退した位置に適用される。
次に、図６（Ａ）、（Ｂ）、図７（Ａ）、（Ｂ）に示す、第３ａ工程で６つのかしめ貫通孔１５と共に、４つの抜き孔１７を形成する場合について説明する。
スライドプレート３７の底部には、４つのパンチ３２の頂部４８が嵌入可能な凹部４９が設けられ、スライドプレート３７を進退させることによって、パンチ３２を作動、非作動に切り換えることができる。図６において、３７ａはスライドプレート３７を摺動可能に固定する蓋部材を示す。
パンチ３２を作動させる場合は、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、スライドプレート３７を後退させて、各パンチ３２の頂部４８をスライドプレート３７で保持（位置決め）する。この状態でパンチ３２を下降させて、ダイ及びパンチ３２による打ち抜き手段によって、薄板条材１４に４つの抜き孔１７が形成される。
この処理は、図１（Ｂ）に示す第３ａ工程で行われ、パンチ３２、３３を同時に作動状態としかしめ貫通孔１５と抜き孔１７が形成される。
また、スライドプレート３８の幅はスライドプレート３７の幅より狭く形成されている。これにより、一部切欠き４６の大きさや数を小さく、少なくすることができ、ガイド部材３４の剛性を保つことができる。
以上の実施の形態においてはかしめ貫通孔１５とかしめ（Ｖ字状かしめ）１６の形成は別工程、別ステーションで行われたが、パンチの形状及び上作動位置と下作動位置の高さを変えて、同一のステーション及び同一の工程で行うことも可能である。この場合、金型の薄板条材の搬送方向の長さは更に短くなる。
なお、以上の実施の形態においては、スライドプレート３７、３８を上下方向に重ねて、進退方向を同一にしているが、進退方向（即ち、シリンダ等の位置）を薄板条材１４の送り方向に対して対向させてもよい。
また、以上の実施の形態においては、抜き孔１７とかしめ貫通孔１５を同一のステーションで加工したが、他の種類のパンチ加工の組合せであっても本発明は適用される。
１０：積層鉄心、１１〜１３：鉄心片、１４：薄板条材、１５：かしめ貫通孔、１６：かしめ、１７：抜き孔、１９：凹部、２０：凸部、２４：軸孔、２５、２６：ティース先端、２７：パイロット孔、２８：スロット、３０：内孔、３２、３３：パンチ、３４、３５：ガイド部材、３７：スライドプレート、３７ａ：蓋部材、３８：スライドプレート、３９、４０：ガイド溝、４１：凹凸部、４３：スライドカム、４５：凹凸部、４６：一部切欠き、４８：頂部、４９：凹部

Claims (2)

  1. 順次搬送される薄板条材にプレス加工を行う複数のステーションを有し、最後のステーションで鉄心片の外形抜きを行ってダイ内で前記鉄心片をかしめ積層する積層鉄心の製造方法において、
    前記最後のステーションを除く一つの前記ステーションは、作動と非作動が切り換え可能な第１、第２の打ち抜き手段を有し、前記第１の打ち抜き手段は、前記鉄心片の内側領域にある加工部の打ち抜きを行い、前記第２の打ち抜き手段は前記鉄心片の外側領域にある加工部の打ち抜きを行い、
    前記第１、第２の打ち抜き手段は、それぞれ対となる第１、第２のパンチ及び第１、第２のダイと、上型の下方に配置され、前記第１のパンチの頂部を位置決めする第１のスライド部材と、前記上型の上方に配置され、前記第２のパンチの頂部を位置決めする第２のスライド部材とを有して、前記第１、第２の打ち抜き手段の作動は、前記第１、第２のスライド部材の抜き差しによって行い、前記薄板条材に複数の間欠抜き処理を同時に又は選択的に行うことを特徴とする積層鉄心の製造方法。
  2. 順次搬送される薄板条材にプレス加工を行う複数のステーションを有し、最後のステーションで鉄心片の外形抜きを行ってダイ内で前記鉄心片をかしめ積層する積層鉄心の製造装置において、
    前記最後のステーションを除く一つの前記ステーションは、作動と非作動が切り換え可能な第１、第２の打ち抜き手段を有し、前記第１の打ち抜き手段は前記鉄心片の内側領域にある加工部を打ち抜き形成し、前記第２の打ち抜き手段は前記鉄心片の外側領域にある加工部を打ち抜き形成し、
    前記第１、第２の打ち抜き手段は、それぞれ対となる第１、第２のパンチ及び第１、第２のダイと、上型の下方に配置され、前記第１のパンチの頂部を位置決めする第１のスライド部材と、前記上型の上方に配置され、前記第２のパンチの頂部を位置決めする第２のスライド部材とを有して、前記第１、第２の打ち抜き手段の作動は、抜き差し可能な前記第１、第２のスライド部材によって行われ、
    前記薄板条材に複数の間欠抜き処理が同時に又は選択的に行えることを特徴とする積層鉄心の製造装置。
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