JPH0572180B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は回転電機の積層鉄芯に舌状の成形突起
を設けて、これを打抜型内で順次自動的に結束さ
せる自動結束法の結束力の強化に関するものであ
る。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

回転電機は一般に固定子と回転子から構成さ
れ、それぞれ電磁鋼板をプレス打抜きしたものを
所定枚数積層固着している。固着の手段としてピ
ンかしめや溶接等が古くから使われているが、積
層後の歪が少なく精度のすぐれた型内の自動結束
法が、多用されるようになつてきた。この方法
は、外径抜きされた電磁鋼板のダイ内の舌状の成
形突起抜き跡である孔部に、次の舌状の成形突起
を圧入して相互に係合させるものである。外径抜
きされたダイ内の電磁鋼板は、外径を打抜する時
に用いたポンチとダイのクリアランスに相応して
生ずる締代（すなわち電磁鋼板の外径がダイより
大きくなる）により、外周のダイとの接触面で側
圧を受ける。この側圧に応じた摩擦力が発生し、
ダイ内の電磁鋼板が成形突起の圧入力を支える力
（背圧という）を出している。

この様な方法で自動結束させる場合、舌状突起
の位置がどの位置にあるか或いは電磁鋼板の大き
さ等が、結束の可否に大きな影響を持つ。即ち、
突起の位置が外周に近く且つ電磁鋼板の打抜き径
が小さい程、側圧による電磁鋼板のダイ内での反
り（バツクリング）が少ない為、安定した強固な
結束が得られる。この為に一般に0.5mm前後の薄
板を用いる自動結束法は、これを採用するのに寸
法制限があり、いわゆる大形回転電機には実用さ
れていない。

特に外周部に多数のスロツトを持つ回転子の場
合はスロツトと干渉するので反りの大きい内径近
傍部分に突起係合部を設けなければならず、外径
が100mmを超える大形のものは非常に困難が伴い
結合力も不安定であつた。

ここでは誘導電動機の回転子鉄芯の結束を例に
とり説明する。回転子鉄板１は第１図に示した如
く、外周部に複数個のスロツト２を有し、内周側
に複数個の舌状突起３を同心円状に設けてある。
これをダイ内で所定枚数打抜き結束をさせ、第２
図に示した様な回転子鉄芯５とする。このときダ
イは一枚打抜き毎に微小角度づつ回転し、回転子
鉄芯５となつた時にスキユー角θが付与される。
電磁鋼板材料から回転子鉄芯５とするには、順送
型と呼ばれる打抜型の型内を数ステーシヨンにわ
け、一定のピツチで材料を送りながら順次打抜き
をする。自動結束型の場合は舌状突起３の成形ス
テーシヨンと、突起３を成形しないで舌状突起３
と同じ大きさの穴を打抜く瀬切りステーシヨン、
更に外径を打抜きダイ８に押込みながら舌状突起
３を係合させる打抜結束ステーシヨンが、従来の
順送型に追加されている。前記成形ステーシヨン
は第３図に示した如く、成形角γ₁で舌状突起３が
切起し成形される。成形ポンチ１０と成形ダイ１
１で剪断と曲げ成形をされた舌状突起３は、バネ
１３の力によりノツクアウト１２でダイ１１から
上方に押し出され、リフターピン（図示せず）の
働きで材料はダイ１１の上面からリフトアツプさ
れて１ステーシヨン送られる。

第４図ａ，ｂは突起成形された回転子鉄板１の
結束ステーシヨンで、第４図ａは１枚目の回転子
鉄板１が打抜かれて、ダイ８の内面からの背圧に
より反り角αで凸状に挿入されている。（鉄板１
は第１図Ａ−Ａ断面を表わしている。） ここへ２枚目の鉄板となる舌状突起３が成形され
た材料の順送位置決めされ、突起押込ポンチ７ａ
を持つポンチ７が、材料の上面と舌状突起３の上
面に接触し外径打抜き動作が始まる時点を示す。
第４図ｂは上型が下降し、ポンチ７がかみ合せ寸
法Ｆだけダイ８の上面から入り込んだ下死点の状
況で、次の瞬間からポンチ７は上方へ移動する。
１枚目の鉄板１が反り角αで変形している状態で
は、突起抜き穴９はαに相当しただけ傾いてい
る。ここへ２枚目の舌状突起３が位置決めされ外
径抜きされながら、ポンチ７ａで押し込み圧入を
する。そして舌状突起３と突起抜き穴９の間に
は、突起成形時の刃物クリアランスから生ずる適
正な締代（圧入代）に加えて、反り角αによる競
り分ｔ・αが生じている。（ｔは材料の板厚、α
はラジアン） 従つて２枚目の舌状突起３は第４図ｂの如く、
１枚目の抜き穴９に対して完全に圧入されない
で、隙間εだけ残している。

ε≧ｔの場合は結束しないでバラバラ状態でダ
イより落下する。ε＜ｔのとき結束は出来るが、
εの値がｔに近づくにつれ結束力は急に低下し、
ダイ内から抜け落ちる時点で自重を保持できず結
束分離を生ずる。

第４図ｂの如く不完全結束の生ずる原因は、上
述した以外にも第５図に拡大図で示した如く、舌
状突起３の成形により折り曲げ部の両側面６の突
起巾は、ストレート部の巾ｂより大きくなる。従
つて両側面６は予め設定した締代（圧入代）以上
の値になる。更に突起抜き穴９は、舌状突起３の
先端部の逃げ穴４に近づくほど、舌状突起３の圧
入に対しての抗力は小さく、逆に折り曲げ根本側
は圧入抗力が大きい事と重なり、両側面６の圧入
抗力は非常に大きい。この状態で第３図に示した
突起成形ポンチ１０と同一形状の押込ポンチ７ａ
（第６図参照）で押し当て挿入を行うため、第４
図ｂの様にεの隙間が生じる。回転子鉄板１の外
径が大きくなるにつれ、ダイ内の回転子鉄板１の
耐バツクリング強度は低下する（板厚は同一）の
で、反り角αは大きく又反り方向も不安定となり
結束力が弱くかつ不安定である。

〔発明の目的〕

本発明は突起の成形と挿入をより合理的に行つ
て、背圧を大きくせずに結束力を強化する回転電
機の積層鉄芯製造方法を提供することを目的とす
る。

〔発明の概要〕

本発明は電磁鋼板を打抜き回転電機の積層鉄芯
を得る順送型に、少くとも成形角で電磁鋼板面に
平行な複数の舌状突起と突起抜き穴を成形する成
形ステーシヨンと該舌状突起の成形角と成形角よ
り小さい突出押込角を有する押込ポンチを付加し
た打抜ポンチと、この打抜ポンチで打抜きこれを
ストレートダイに挿入しつつ該舌状突起を前記突
起抜き穴へ押込み結束させる打抜き結束ステーシ
ヨンを設けて順送型内で所望長さの積層鉄芯を得
る回転電機積層鉄芯の製造法である。この結果ス
トレートダイによる側圧の作用だけで、順送型内
での回転子鉄板の自動結束が鉄芯径175φクラス
迄可能となり、自動結束の高精度特性を活かした
回転子外径の旋削加工が不要となり、回転電機の
効率向上及び生産性向上に寄与する。

〔発明の実施例〕

以下本発明の実施例を第７図乃至第１０図を参
照しながら説明する。尚従来と同一部分は同一符
号を使用し詳細な説明は省略する。

第７図ａ，ｂは本発明の押込法を示すもので、
成形角γ₁で平行に成形された舌状突起３を、突起
成形と同じ成形角γ₁と、γ₁より小さい突出し押込
角γ₂の突起押込ポンチ７ｂを持つたポンチ７で打
抜き結束をさせる。第７図ａは突起押込ポンチ７
ｂの突出し押込部が、舌状突起３の先端部に接し
た状態を示す。この図よりポンチ７が下降して第
７図ｂとなり、舌状突起３の平行部はポンチ７ｂ
で先端部から突出押込され、前の回転子鉄板１の
孔に押し込まれる。

成形角γ₁は成形と押込で同じ値としているの
で、この部分は再成形が生じないで舌状突起３
は、成形工程での折り曲げ部の剛性を持つた状態
で、圧入抗力の小さい先端部から挿入されるの
で、従来の平行押込時の隙間εが生じない。

又γ₂・（は舌状突起３の長さ、γ₂はラジア
ン）だけ結束深さが増えるので、より強固な結束
力が得られる。

次に本発明の押込ポンチの変形例を説明する。
第８図ａはポンチ７ｂに対して先端曲げ角γ₃をγ₂
部の一部に付与した構成をもつポンチ７ｃを示す
側面で、第８図ｂは第８図ａの図面に対し右側か
ら見たポンチ７ｃの正面図である。このポンチ７
ｃで同様の押込をした場合、先端曲げ角γ₃の働き
で舌状突起３の先端部は第９図に示すように曲げ
線１４が付き、この曲げ線１４を中心として舌状
突起３の先端部は両側面が上向きに反返り、この
反返り分だけ先端部の幅寸法が減少する。する
と、舌状突起３先端部の幅寸法が根元幅より小さ
い為に、舌状突起３は突起抜き穴９へ先端から滑
らかに挿入されるので、背圧を大きくすることな
く舌状突起３は突起抜き穴９へ確実に挿入され
る。そして、平行押込時の隙間εが発生しない点
や強固な結束力が得られる点は前記実施例と同じ
である。

〔発明の効果〕

この様に突出し押込角γ₂を持つた突起押込ポン
チを用いる方法は、突起成形工程で深く成形する
ので、順送り時の舌状突起の引つかかりによる送
りミスのトラブル、リフターピンを高くすること
による打抜き歪の増大、等を伴うのに対し有利で
あるばかりでなく、舌状突起が成形角γ₁と突出し
押込角γ₂のつなぎ目で折り曲げ部を持つた剛性の
高い形状であり、大形の回転子鉄板の結束に対し
ても好都合である。

これを用いることによりストレートダイによる
側圧の作用だけで、順送型内での回転子鉄板の自
動結束が鉄芯径175φクラス迄可能となり、自動
結束の高精度特性を生かした回転子外径の旋削加
工が不要となり、回転電機の効率向上生産性向上
に寄与することが出来た。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の回転子鉄板の平面図、第２図は
回転子鉄芯の側面図、第３図は突起の成形を示す
断面図で第４図は従来の突起結束を示し第４図ａ
は押込寸前第４図ｂは押込直後を示す夫々の断面
図、第５図は舌状突起部の部分拡大斜視図、第６
図は従来の突起結束を示す突起長手方向の断面
図、第７図は本発明による押込結束を示す突起長
手方向の断面図で第７図ａは平行突起が突出押込
ポンチに接し第７図ｂは突出押込を行つている状
態の断面図、第８図は本発明の押込ポンチの変形
例を示し第８図ａは側面図で第８図ｂは正面図、
第９図は本発明の変形例による突起の押込を示す
部分拡大斜視図である。 １……回転子鉄板、３……舌状突起、４……逃
げ穴、５……回転子鉄芯、６……突起巾拡大部、
７……ポンチ、７ａ……突起押込ポンチ、８……
ダイ、９……突起抜き穴、１０……突起成形ポン
チ、γ₁……成形角、γ₂……突出押込角、γ₃……先
端曲げ角。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電磁鋼板を打抜き回転電機の積層鉄芯を得る
   順送型に、少くとも成形角で電磁鋼板面に平行な
   複数の舌状突起と突起抜き穴を成形する成形ステ
   ーシヨンと、該舌状突起の成形角と成形角より小
   さい突出押込角を有する押込ポンチを付加した打
   抜ポンチと、この打抜ポンチで打抜きこれをスト
   レートダイに挿入しつつ該舌状突起を前期突起抜
   き穴へ押込み結束させる打抜き結束を設け、順送
   型内で所望長さの積層鉄芯を得ることを特徴とし
   た回転電機積層鉄芯の製造法。 ２ 押込ポンチの突出押込部で舌状突起の幅方向
   に先端曲げ角を付けた特許請求の範囲第１項記載
   の回転電機積層鉄芯の製造法。