JP6316783B2 - 積層鉄心の製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Description
これらの場合、前記したように、同一の条材から回転子積層鉄心と固定子積層鉄心の双方を製造して、材料歩留りの向上を図ったとしても、回転子積層鉄心を形成するための鉄心片の打抜き領域が余剰となり、材料歩留りが低下する。また、たとえ余剰となった打抜き領域から鉄心片を打抜いて積層し、在庫として保管しておいても、使用機会がなければそのまま廃棄となるため、結果として材料歩留りが低下することとなる。
同一の前記条材から複数の前記鉄心片を打抜いて積層し、複数種の前記回転子積層鉄心と1種の前記固定子積層鉄心を製造する積層鉄心の製造方法であって、
種類の異なる前記回転子積層鉄心毎に前記回転子鉄心片打抜きステーションを切り替え、該回転子鉄心片打抜きステーションで打抜かれた前記鉄心片を順次積層することで、複数種の前記回転子積層鉄心を製造する。
複数種の前記回転子積層鉄心をそれぞれ構成する前記鉄心片を打抜く複数の異なる回転子鉄心片打抜きステーションと、1種の前記固定子積層鉄心を構成する前記鉄心片を打抜く1つの固定子鉄心片打抜きステーションとが、前記条材の搬送方向に沿って配置され、
複数の前記回転子鉄心片打抜きステーションは、前記回転子積層鉄心の種類毎に切り替え可能となって、しかも、複数の前記回転子鉄心片打抜きステーション毎に回転子鉄心用積層ダイが設けられている。
また、積層鉄心の製造装置において、複数の回転子鉄心用積層ダイを、又は更に加えて固定子鉄心用積層ダイを、一つの転積回転機構で間欠回転させる場合は、より装置の小型化が可能となる。
図1〜図4に示すように、本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造方法は、同一の条材10から複数の鉄心片11、12をそれぞれ打抜いて積層し、図5、図6に示すように、回転子積層鉄心(ロータ)13と固定子積層鉄心(ステータ)14の双方を製造するに際し、条材10から更に複数の鉄心片11aを打抜いて積層し、複数種の回転子積層鉄心13、13aを製造する方法である。以下、詳しく説明する。
ここで、同一の条材10から製造する複数種(ここでは2種)の回転子積層鉄心13、13aのうち、一方の回転子積層鉄心13は、固定子積層鉄心14と共に使用するものである。この回転子積層鉄心13と固定子積層鉄心14の積層高さ(積層厚み、積層枚数)は異なっており、回転子積層鉄心13は固定子積層鉄心14よりも低くなっている(薄くなっている)。
なお、回転子積層鉄心と固定子積層鉄心は、回転子積層鉄心の積層高さが固定子積層鉄心より低ければ、上記したハイブリッド型ステッピングモータに用いられるものに限定されるものではなく、他の電動機に用いられるものでもよい。
ここで、同一の条材10から製造する複数種の回転子積層鉄心13、13aは、同一種類の電動機に使用することができ、異なる種類の電動機に使用することもできる。また、異なる形状(構成)とすることもできる。なお、異なる形状とは、例えば、使用する電動機の仕様に応じて、鉄心片の形状やかしめ等のレイアウトが異なる場合や、鉄心片の形状が同一でも積層枚数が異なる場合、等がある。
また、積層方向に隣り合う鉄心片11同士は、かしめ部17を用いて結合しているが、溶接や樹脂を用いて、又は、これらの2以上を組み合わせて、結合することもできる(鉄心片11aも同様)。
更に、回転子積層鉄心13の中央には、軸孔(シャフト孔)18が形成されている(回転子積層鉄心13aも同様)。
積層方向に隣り合う鉄心片12同士は、かしめ部19を用いて結合しているが、溶接や樹脂を用いて、又は、これらの2以上を組み合わせて、結合することもできる。
このヨーク部20と磁極部22は、ヨーク片部23と磁極片部24を有する鉄心片12を積層することで、それぞれ形成されている。この磁極片部24は、条材10に対してスロット25を打抜くことで、形成される。なお、番号26は、固定子積層鉄心14の取付け固定を行うボルト孔である。
まず、回転子積層鉄心13、13aの製造工程について、図1、図2を参照しながら説明する。なお、図1の各工程(a)〜(e)は、前記した固定子積層鉄心14と共に使用する一方の回転子積層鉄心13の製造工程であり、図2の各工程(f)〜(j)は、前記した他の固定子積層鉄心と共に使用する他方の回転子積層鉄心13aの製造工程であり、共通しているので、同一の構成要素には同一の番号を付する。図1に示す仮スロット打抜き工程(a)と図2に示す仮スロット打抜き工程(f)は同一であるので、図2の仮スロット打抜き工程(f)を省略して図1の仮スロット打抜き工程(a)で行ってもよい。この場合、仮スロット打抜き工程(f)はアイドル工程になる。
次に、積層順番が1番目の鉄心片11を打抜く領域に対しては、かしめ部17を形成するのではなく、かしめ部17が嵌入するかしめ孔(貫通孔)29を形成し(かしめ孔形成工程b)、2番目以降の鉄心片11を打抜く領域に対しては、かしめ部17を形成する(かしめ部形成工程c)。このとき、工程(b)、(c)では軸孔18も打抜く。
なお、鉄心片11の打抜きが終了した条材10に対しては、後述する図3、図4に示す固定子積層鉄心14の製造工程(鉄心片12の打抜き)を行うが、前記したように、回転子積層鉄心13の積層高さは固定子積層鉄心14よりも低いため、鉄心片11の打抜き領域が余剰となる。
ここでは、図2に示すように、まず、アイドル工程(f)を経て、上記したかしめ孔29の形成(かしめ孔形成工程g)、又は、かしめ部17の形成(かしめ部形成工程h)を行った後、アイドル工程(i)を経て、鉄心片11aを打抜く(鉄心片打抜き工程j)。なお、鉄心片11aのかしめ孔29及びかしめ部17のレイアウトは、鉄心片11のかしめ孔29及びかしめ部17のレイアウトとは異なっている。
これにより、他方の回転子積層鉄心13aの製造に必要な鉄心片11aの打抜きは終了するため、この鉄心片11aの打抜きが終了した条材10に対し、引き続き、図3、図4に示す固定子積層鉄心14の製造工程(k)〜(t)を経て鉄心片12の打抜きを行う。
この場合、図2に示すかしめ孔とかしめ部の形成は、図1と同じレイアウトとなるため、図1に示すかしめ孔とかしめ部の形成を行った後、図2に示すかしめ孔とかしめ部の形成を行うことなく(省略して)、図2に示す鉄心片の打抜きを行うこともできる。
まず、図3に示すように、アイドル工程(k)を経て、各仮磁極片部30の基部に対しコインニングを行う(コイニング工程l)。これにより、仮磁極片部30を、鉄心片12の軸心側へ伸ばすことができる。なお、この工程は、不要であれば実施しなくてもよい。
続いて、各仮磁極片部30の先部に対して打抜き加工を行い、先部に複数の小歯21が形成された磁極片部24を形成する(小歯形成工程n)。
更に、鉄心片12の打抜き領域の四隅部に、ボルト孔26を構成する貫通孔31を形成する(ボルト孔形成工程o)。
そして、前記した鉄心片11又は鉄心片11aの打抜き後の内周面に対し、内径抜き(シェービング加工)を行った(内径抜き工程r)後、アイドル工程(s)を経て、鉄心片12を打抜く(鉄心片打抜き工程t)。
この打抜かれた複数の鉄心片12を順次積層することで、固定子積層鉄心14を製造できる。
これによって、転積回転機構37、38の同期運転が容易にでき、機器構成も簡略化する。
これによって、機器構成も容易となると共に、プレス及び転積回転機構37〜39の同期が容易となる。
そして、回転子積層鉄心と固定子積層鉄心のかしめ部には、丸型やV型のかしめを使用できるが、他の形状のかしめでもよい。
Claims (7)
- 複数種の回転子積層鉄心をそれぞれ構成する鉄心片を打抜く複数の異なる回転子鉄心片打抜きステーションと、1種の固定子積層鉄心を構成する鉄心片を打抜く1つの固定子鉄心片打抜きステーションとが、条材の搬送方向に沿って設けられた金型装置を用い、
同一の前記条材から複数の前記鉄心片を打抜いて積層し、複数種の前記回転子積層鉄心と1種の前記固定子積層鉄心を製造する積層鉄心の製造方法であって、
種類の異なる前記回転子積層鉄心毎に前記回転子鉄心片打抜きステーションを切り替え、該回転子鉄心片打抜きステーションで打抜かれた前記鉄心片を順次積層することで、複数種の前記回転子積層鉄心を製造することを特徴とする積層鉄心の製造方法。 - 請求項1記載の積層鉄心の製造方法において、複数種の前記回転子積層鉄心は、異なる電動機に用いられることを特徴とする積層鉄心の製造方法。
- 請求項1又は2記載の積層鉄心の製造方法において、複数種の前記回転子積層鉄心は、異なる形状であることを特徴とする積層鉄心の製造方法。
- 請求項1又は2記載の積層鉄心の製造方法において、複数種の前記回転子積層鉄心は、同一形状の前記鉄心片を異なる枚数積層して製造することを特徴とする積層鉄心の製造方法。
- 同一の条材から複数の鉄心片を打抜いて積層し、複数種の回転子積層鉄心と1種の固定子積層鉄心を製造する積層鉄心の製造装置であって、
複数種の前記回転子積層鉄心をそれぞれ構成する前記鉄心片を打抜く複数の異なる回転子鉄心片打抜きステーションと、1種の前記固定子積層鉄心を構成する前記鉄心片を打抜く1つの固定子鉄心片打抜きステーションとが、前記条材の搬送方向に沿って配置され、
複数の前記回転子鉄心片打抜きステーションは、前記回転子積層鉄心の種類毎に切り替え可能となって、しかも、複数の前記回転子鉄心片打抜きステーション毎に回転子鉄心用積層ダイが設けられていることを特徴とする積層鉄心の製造装置。 - 請求項5記載の積層鉄心の製造装置において、前記回転子鉄心用積層ダイをそれぞれ転積回転機構を介して一つの回転駆動源でインデックス回転させることを特徴とする積層鉄心の製造装置。
- 請求項6記載の積層鉄心の製造装置において、前記固定子鉄心片打抜きステーションに固定子鉄心用積層ダイが設けられ、前記回転駆動源で、前記固定子鉄心用積層ダイも前記回転子鉄心用積層ダイに合わせてインデックス回転させることを特徴とする積層鉄心の製造装置。
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