JP6618203B2 - 積層鉄心の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、モータやトランスなどに用いられる積層鉄心の製造装置及び製造方法に関する。

積層鉄心は一般的に、上金型と下金型との間を間欠的に移送される帯状鋼板から順次、鉄心片を打ち抜いて積層し接合することで製造される。各鉄心片を接合する方法としては、かしめ、レーザー溶接、接着剤による接合などが知られているが、接着剤による接合方法の具体例が、例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１では、外形抜きパンチに設けられた貫通孔の内部に接着剤吐出ロッドを配置し、鉄心片の打ち抜き積層時に貫通孔の先端から接着剤を吐出するようにしている。

しかし、特許文献１のように鉄心片の打ち抜き積層時に貫通孔の先端から接着剤を吐出すると、その吐出された接着剤が鉄心片の上面だけでなく、この鉄心片の上面と接触している外形抜きパンチの下面にも付着して、外形抜きパンチの下面が接着剤で汚染されることがある。外形抜きパンチの下面が接着剤で汚染されると、打ち抜かれた鉄心片が外形抜きパンチの下面に接着するなどして、鉄心片の積層に支障を来す。

特開２００７−８２３１９号公報

本発明が解決しようとする課題は、接着剤による外形抜きパンチの下面の汚染を抑えることのできる積層鉄心の製造装置及び製造方法を提供することにある。

本発明の一観点によれば、次の積層鉄心の製造装置が提供される。
上金型と下金型との間を間欠的に移送される帯状鋼板から順次、鉄心片を打ち抜いて積層する積層鉄心の製造装置であって、
前記上金型は、鉄心片外周を打ち抜く外形抜きパンチと、前記外形抜きパンチの内部に設けられた貫通孔の内部に配置され、前記貫通孔の先端から接着剤を滴下する接着剤吐出手段とを備え、
前記接着剤吐出手段は、前記外形抜きパンチが鉄心片外周を打ち抜いて積層し当該鉄心片から上方に離隔した後にのみ、前記貫通孔の先端から当該鉄心片の上面に向けて接着剤を滴下する、積層鉄心の製造装置。

本発明の他の観点によれば、次の積層鉄心の製造方法が提供される。
上金型と下金型との間を間欠的に移送される帯状鋼板から順次、鉄心片を打ち抜いて積層する積層鉄心の製造方法であって、
前記上金型は、鉄心片外周を打ち抜く外形抜きパンチと、前記外形抜きパンチの内部に設けられた貫通孔の内部に配置され、前記貫通孔の先端から接着剤を滴下する接着剤吐出手段とを備え、
前記外形抜きパンチが鉄心片外周を打ち抜いて積層し当該鉄心片から上方に離隔した後にのみ、前記接着剤吐出手段により前記貫通孔の先端から当該鉄心片の上面に向けて接着剤を滴下する、積層鉄心の製造方法。

本発明によれば、外形抜きパンチが鉄心片外周を打ち抜いて積層し鉄心片から上方に離隔した後にのみ、貫通孔の先端から鉄心片の上面に向けて接着剤を滴下するので、接着剤による外形抜きパンチの下面の汚染を抑えることができる。

本発明の一実施形態である積層鉄心の製造装置の全体構成を概念的に示す図。 外形抜きパンチによる打ち抜き動作と接着剤吐出手段による接着剤吐出動作を概念的に示す図。 同上。 同上。 同上。 同上。

図１に、本発明の一実施形態である積層鉄心の製造装置（以下、単に「製造装置」ともいう。）の全体構成を概念的に示している。
この製造装置は、上金型１０と下金型２０とを備え、これら上金型１０及び下金型２０との間を間欠的に移送される帯状鋼板Ｗから順次、鉄心片Ｔを打ち抜いて積層する。なお、帯状鋼板Ｗを間欠的に移送する移送手段は図示を省略しているが、この製造装置が属する技術分野において周知の移送手段、例えば特開２０１７−１０８４７３号公報に開示されているようなロールフィーダを用いることができる。すなわち、帯状鋼板Ｗはロールフィーダ等の移送手段の作動により、上金型１０と下金型２０との間で所定距離の進行と一時停止を繰り返して、間欠的に移動する。

上金型１０は、パイロット孔を打ち抜くパイロット孔抜きパンチ１１と、スロット孔を打ち抜くスロット孔抜きパンチ１２と、内径を打ち抜く内径抜きパンチ１３と、最後に鉄心片Ｔの外周を打ち抜く外形抜きパンチ１４と、これらのパンチ１１〜１４が上下方向に移動可能に挿通されたストリッパープレート１５とを備えている。
外形抜きパンチ１４の内部には、この外形抜きパンチ１４を上下方向に貫通する貫通孔１４ａが複数設けられており、各貫通孔１４ａの内部にノズル状の接着剤吐出手段３０が配置されている。詳細は後述するが、各接着剤吐出手段３０は、制御手段としてのディスペンサ４０の制御の下、各貫通孔１４ａの先端から鉄心片Ｔの上面に向けて接着剤を吐出する。なお、本発明において「接着剤を吐出する」とは、接着剤を吹き付ける、流し出す、滴下する等の概念を総称するものである。

この上金型１０は、ストリッパープレート１５と共に下降し、ストリッパープレート１５が一時停止している帯状鋼板Ｗを下金型２０の上面に押し付けた状態から更に下降して、各パンチ１１〜１４で帯状鋼板Ｗに打ち抜き加工を行う。

下金型２０は、各パンチ１１〜１４にそれぞれ対応するダイを備えている。なお、図１には外形抜きパンチ１４に対応するダイ２１のみを図示しており、パイロット孔抜きパンチ１１、スロット孔抜きパンチ１２及び内径抜きパンチ１３にそれぞれ対応するダイは図示を省略している。

ダイ２１内では、外形抜きパンチ１４によって最終的に打ち抜かれた鉄心片Ｔが所定数ずつ積層され、製品としての積層鉄心が形成される。ダイ２１内の積層鉄心は、外形抜きパンチ１４による打ち抜き動作と同期しながら下降し、最終的には製品取出口２２から取り出される。なお、ダイ２１内の積層鉄心を外形抜きパンチ１４による打ち抜き動作と同期しながら下降させる駆動手段は図示を省略しているが、この製造装置が属する技術分野において周知の駆動手段を用いることができる。

以下、外形抜きパンチ１４による打ち抜き動作と接着剤吐出手段３０による接着剤吐出動作の詳細を、図２Ａ〜Ｅを参照しつつ説明する。

図２Ａは、外形抜きパンチ１４（上金型１０）が打ち抜きを終えて上限位置に位置する状態を示している。この状態では、直前に打ち抜かれた鉄心片Ｔの上面に接着剤Ａが付着している。
図２Ｂは、図２Ａの状態から帯状鋼板Ｗを所定距離進行させて一時停止した状態を示している。
図２Ｃは、図２Ｂの状態から上金型１０がストリッパープレート１５と共に下降し、ストリッパープレート１５が一時停止している帯状鋼板Ｗを下金型２０の上面に押し付けた状態から更に下降して、外形抜きパンチ１４で鉄心片Ｔ外周を打ち抜いて得られた鉄心片Ｔを積層した状態を示している。図２Ａに示しているように直前に打ち抜かれた鉄心片Ｔの上面には接着剤Ａが付着しているので、図２Ｃで新たに打ち抜かれた鉄心片Ｔは、直前に打ち抜かれた鉄心片Ｔと接着剤Ｔを介して接着積層される。
図２Ｄは、図２Ｃの状態から外形抜きパンチ１４が、図２Ｃで打ち抜かれた鉄心片Ｔから上方に離隔した後であって、かつ、ストリッパープレート１５が帯状鋼板Ｗから上方に離隔する前の状態を示している。この状態において接着剤吐出手段３０は、ディスペンサ４０の制御に基づき、このディスペンサ４０から定量供給された接着剤を貫通孔１４ａの先端から鉄心片Ｔの上面に向けて滴下する。
図２Ｅは、図２Ｄの状態から外形抜きパンチ１４（上金型１０）を上昇させて、図２Ａと同様に外形抜きパンチ１４（上金型１０）が上限位置に位置する状態を示している。
このような図２Ａ〜Ｅの動作を繰り返すことで積層鉄心が製造される。

以上のように本発明の製造装置（製造方法）では、外形抜きパンチ１４が鉄心片Ｔ外周を打ち抜いて積層し当該鉄心片Ｔから上方に離隔した後に、貫通孔１４ａの先端から当該鉄心片Ｔの上面に向けて接着剤を吐出するので、接着剤による外形抜きパンチ１４の下面の汚染を抑えることができる。特に、図２Ｄに示しているように、接着剤の吐出のタイミングを、外形抜きパンチ１４が鉄心片Ｔ外周を打ち抜いて積層し当該鉄心片Ｔから上方に離隔した後であって、かつストリッパープレート１５が帯状鋼板Ｗから上方に離隔する前とすると、接着剤の吐出が実質的に密閉された空間内で行われるので、外形抜きパンチ１４の周囲の帯状鋼板Ｗが接着剤で汚染されることを防止できる。また、このように接着剤の吐出を実質的に密閉された空間内で行う場合、接着剤の吐出の形式は「滴下」とすることが好ましい。例えば実質的に密閉された空間内で接着剤を吹き付けると、その接着剤が外形抜きパンチ１４の下面やストリッパープレート１５の内孔面に付着するおそれがある。これに対して接着剤を滴下すると、その接着剤は鉄心片Ｔの上面にのみ付着して、外形抜きパンチ１４の下面やストリッパープレート１５の内孔面に付着することはない。

なお、本発明の製造装置（製造方法）において接着剤の吐出のタイミングは、ストリッパープレート１５が帯状鋼板Ｗから上方に離隔した後とすることもできる。この場合、接着剤の吐出は開放された空間で行われるので、例えば接着剤の吐出の形式を「吹き付け」としても、その接着剤が外形抜きパンチ１４の下面やストリッパープレート１５の内孔面に付着する可能性は低くなる。ただし、接着剤が吐出される貫通孔１４ａの先端と鉄心片Ｔの上面との間の距離が長くなるので、吐出された接着剤が飛び散るなどして、目標とする鉄心片Ｔの上面以外の場所、例えば打ち抜かれた鉄心片Ｔの周囲の、帯状鋼板Ｗの上面やストリッパープレート１５の下面に付着するおそれが生じる。打ち抜かれた鉄心片Ｔの周囲の帯状鋼板Ｗは製品とはならないので、接着剤による多少の汚染は大きな問題とはならないが、接着剤による汚染を抑制する点からは、接着剤の吐出は図２Ｄの状態（タイミング）で「滴下」により行うことが好ましい。

なお、本発明の製造装置（製造方法）において使用する接着剤の種類は特に限定されないが、本発明の製造装置（製造方法）は嫌気性接着剤を使用する場合に特に有効である。すなわち、外形抜きパンチの下面が接着剤で汚染されて、打ち抜かれた鉄心片が外形抜きパンチの下面に接着するといった不具合は、接着剤として嫌気性接着剤を使用した場合により顕著に生じるからである。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、この実施形態において貫通孔１４ａは外形抜きパンチ１４を上下方向に一直線で貫通するように設けたが、Ｌ字状に貫通するように設けることもできる。要するに外形抜きパンチに設ける貫通孔は、その内部に接着剤吐出手段を配置できるとともに、外形抜きパンチの外部から接着剤吐出手段に接着剤を供給でき、更にその先端から鉄心片の上面に向けて接着剤を吐出することができるように設ければよい。
また、接着剤吐出手段の形状や構成等も、この実施形態には限定されない。例えば、この実施形態における各貫通孔１４自体を接着剤吐出手段とすることもできる。要するに、貫通孔の先端から鉄心片の上面に向けて接着剤を吐出することができるものであれば、いかなる形態の接着剤吐出手段も使用可能である。なお、本発明では、貫通孔自体を接着剤吐出手段とする形態も、貫通孔の内部に接着剤吐出手段が配置されているものとする。
更に、接着剤吐出手段の制御はディスペンサ以外の制御手段によって行うことができるし、その制御手段を接着剤吐出手段に一体的に組み込むこともできる。また、接着剤吐出手段（貫通孔入口）への接着剤の供給もディスペンサ以外の供給手段によって行うことができる。

１０ 上金型
１１ パイロット孔抜きパンチ
１２ スロット孔抜きパンチ
１３ 内径抜きパンチ
１４ 外形抜きパンチ
１４ａ 貫通孔
１５ ストリッパープレート
２０ 下金型
２１ ダイ
２２ 製品取出口
３０ 接着剤吐出手段
４０ ディスペンサ

Claims (4)

1. 上金型と下金型との間を間欠的に移送される帯状鋼板から順次、鉄心片を打ち抜いて積層する積層鉄心の製造装置であって、
   前記上金型は、鉄心片外周を打ち抜く外形抜きパンチと、前記外形抜きパンチの内部に設けられた貫通孔の内部に配置され、前記貫通孔の先端から接着剤を滴下する接着剤吐出手段とを備え、
   前記接着剤吐出手段は、前記外形抜きパンチが鉄心片外周を打ち抜いて積層し当該鉄心片から上方に離隔した後にのみ、前記貫通孔の先端から当該鉄心片の上面に向けて接着剤を滴下する、積層鉄心の製造装置。
2. 前記上金型は、前記外形抜きパンチが鉄心片外周を打ち抜くときに当該鉄心片外周周囲の帯状鋼板を下金型の上面に押し付けるストリッパープレートを更に備え、
   前記接着剤吐出手段は、前記外形抜きパンチが鉄心片外周を打ち抜いて積層し当該鉄心片から上方に離隔した後であって、かつ前記ストリッパープレートが前記帯状鋼板から上方に離隔する前にのみ、前記貫通孔の先端から当該鉄心片の上面に向けて接着剤を滴下する、請求項１に記載の積層鉄心の製造装置。
3. 上金型と下金型との間を間欠的に移送される帯状鋼板から順次、鉄心片を打ち抜いて積層する積層鉄心の製造方法であって、
   前記上金型は、鉄心片外周を打ち抜く外形抜きパンチと、前記外形抜きパンチの内部に設けられた貫通孔の内部に配置され、前記貫通孔の先端から接着剤を滴下する接着剤吐出手段とを備え、
   前記外形抜きパンチが鉄心片外周を打ち抜いて積層し当該鉄心片から上方に離隔した後にのみ、前記接着剤吐出手段により前記貫通孔の先端から当該鉄心片の上面に向けて接着剤を滴下する、積層鉄心の製造方法。
4. 前記上金型は、前記外形抜きパンチが鉄心片外周を打ち抜くときに当該鉄心片外周周囲の帯状鋼板を下金型の上面に押し付けるストリッパープレートを更に備え、
   前記外形抜きパンチが鉄心片外周を打ち抜いて積層し当該鉄心片から上方に離隔した後であって、かつ前記ストリッパープレートが前記帯状鋼板から上方に離隔する前にのみ、前記接着剤吐出手段により前記貫通孔の先端から当該鉄心片の上面に向けて接着剤を滴下する、請求項３に記載の積層鉄心の製造方法。