JPH063779B2 - 積層鉄心の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、電動機や発電機などの電機鉄心に用いられ
る積層鉄心の製造方法に関する。

（従来の技術） 通常、上記電動機や発電機などの電機鉄心は、所定厚
（例えば０．５mm厚）の電磁鋼板から打抜き形成された
鉄心構成片が、溶接やリベット、あるいはかしめ用突起
などを通じて、所定の枚数だけ積層結合された構造とな
っている。

ところで、こうした積層鉄心に使用される電磁鋼板とは
いえ、その板厚には偏差が生じているのが普通であり、
上記打抜き形成される鉄心構成片にも、その板厚に関し
て所定の許容範囲（例えば０．０５mm±０．０５mm）を
設けるようにはしているものの、これが、上述のように
複数枚積層結合された場合には、その鉄心としての外形
に、自ずと歪みを生じることになる。

そこで近年は、積層鉄心のこうした不都合を解消すべ
く、上記鉄心構成片を所定角度（例えば、９０度あるい
は１８０度）ずつ回転させてその積層位相をずらしてい
く方法が提案され、実用されている。すなわち、この積
層結合の手法として例えば、上記打抜きに併せてかしめ
用突起を予め形成し、このかしめ用突起を利用して金型
内部で上記鉄心構成片を一体化していく手法が採用され
る場合には、これら鉄心構成片が結合される都度、該金
型のブランキングダイを上記所定角度ずつ回転させるよ
うにする。これにより、上述したような板厚の偏差は相
殺され、ひいては積層鉄心としての外形歪みなども良好
に防止される。

（発明が解決しようとする課題） このように、鉄心構成片を所定角度ずつ回転させてその
積層位相をずらしていく方法によれば、各鉄心構成片の
板厚偏差が相殺され、積層鉄心として確かに安定した製
品が得られるようにはなるものの、その積層結合の手法
として、特に上述した手法、すなわちかしめ用突起を利
用して金型内部で鉄心構成片の一体化を図る手法が採用
される場合には、以下のような不都合も避け得ないもの
となっていた。

(イ)鉄心としての積層が厚い場合（通常は上記０．５mm
厚の鉄心構成片が５０枚乃至１００枚程積層される）、
完成された製品（積層鉄心）を金型外に円滑に排出させ
るためには、この積厚に応じて金型のダイハイトを高く
する必要がある。このため、使用できるプレスが限定さ
れ、また、金型コストも上昇する。

(ロ)鉄心としての積厚が厚いものは、必然的にその重量
も大きくなる。このため、この完成された製品を金型外
に排出する際には、自ずと作業上の安全も低下する。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであ
り、上述のようにかしめ用突起を利用して金型内部で鉄
心構成片の結合を図る場合であれ、また、製品として厚
い鉄心を製造する場合であれ、品質の安定した製品を安
価に、かつ安全に得ることのできる積層鉄心の製造方法
を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明では、前記所定積厚をｎ分割（ｎは自然数）し
た前記鉄心構成片の適宜数枚目毎に、前記かしめ用突起
の形成位置を回転方向にそれぞれ相対的に異ならせて、
該鉄心構成片を境に分離されるｎ個の鉄心構成ブロツク
を形成する工程と、これらｎ個の鉄心構成ブロツクを相
対的に回転させつつ、それぞれ境となる鉄心構成片のか
しめ用突起の位置合わせを行って、これらｎ個の鉄心構
成ブロツクを一体に積層結合する工程と、をそれぞれ具
えて、所望の積厚を有する積層鉄心を得るようにする。

（作用） 上記分離されるｎ個の鉄心構成ブロツクは、それぞれの
ブロツク毎に、上記かしめ用突起を利用してその積層結
合が行われる。したがって、従来のように各鉄心構成片
を金型内部で積層結合する場合でも、該金型のダイハイ
トは、これら各鉄心構成ブロツクの積厚に対応した低い
もので済むようになる。

また、上記各鉄心構成ブロツクのそれぞれ境となる鉄心
構成片の特質として、これら各鉄心構成ブロツクが上記
かしめ用突起を通じて一体にかしめ合わさるためには、
これら各ブロツクを互いに所定角度ずつ回転させる必要
がある。すなわちこれにより、前述した板厚偏差も自然
相殺されるようになり、所望積厚の積層鉄心として得ら
れる製品も、外形歪み等のない安定した品質のものとな
る。

（実施例） 第１図〜第４図に、この発明にかかる積層鉄心の製造方
法についてその一実施例を示す。

ここでは一例として、１００枚の鉄心構成片が積層され
て構成される積層鉄心を製造するものとする。そしてこ
の実施例では、こうした前提の下に、この積層鉄心を、
予め２５枚ずつ鉄心構成片からなる４個の鉄心構成ブロ
ツクとして形成し、その後これら４個の鉄心構成ブロツ
クを積層一体化して、上記所望積厚の積層鉄心を得るも
のとする。なお、各鉄心構成片の積層結合は、これら各
構成片に等間隔に設けられる基本的に１０個のかしめ用
突起を利用して行われる。

さて第１図は、この実施例による積層鉄心の製造方法と
して、順送り金型装置を通じて打抜き成型される鉄心構
成片の積層態様についてその流れを大まかに示したもの
である。なお、順送り金型装置の基本的な構成、機能等
は、例えば本出願人による特願昭６１−２０７５８７発
明の名称「積層鉄心製造用順送り金型装置における自動
積厚管理装置」などによって周知であり、ここでの図示
は省略するが、第１図からもその構成が明らかとなるよ
うに、特にこの実施例において採用される作業ステーシ
ョンとしては、次に掲げるようなものがある。

◆第１ステーション １０本のかしめ突起形成用パンチが等間隔に（３６度間
隔に）配された突起形成用ステーション。

◆第２ステーション 上記第１ステーションの１０本のかしめ突起形成用パン
チによって形成される１０個のかしめ用突起のうちの奇
数番目に対応して、５本のかしめ突起打抜き用パンチが
等間隔に（７２度間隔に）配された突起抜き落としステ
ーション。

◆第３ステーション 上記第１ステーションの１０本のかしめ突起形成用パン
チによって形成される１０個のかしめ用突起のうちの偶
数番目に対応して、５本のかしめ突起打抜き用パンチが
等間隔に（７２度間隔に）配された突起抜き落としステ
ーション。

以下、第１図をもとに、該実施例による積層鉄心の製造
方法を、その製造過程に従って順に列記する。

(1)まず、順送り金型装置の上記第１ステーションを通
じて、鉄心構成片（実際には積層が行われる段階で電磁
鋼板から材料取りされる）に対し、第１図(a)に示され
る態様で、１０個の等間隔のかしめ用突起ｐ１〜ｐ１０
を形成する。なお、このかしめ用突起ｐ１〜ｐ１０が形
成された鉄心構成片を、以下では構成片Ａといい、特に
この実施例で形成する上記４個の鉄心構成ブロツクのう
ち、第１のブロツクに用いられる構成片Ａについては、
第１図上でこれを構成片１Ａとして図示している。

(2)こうして形成される構成片Ａの、１枚目〜２４枚目
までは、上記第２および第３ステーションをパスし、そ
の後段に位置する金型内部で、上記１０個のかしめ用突
起ｐ１〜ｐ１０を利用して（正確には、先行して形成さ
れた構成片のかしめ用突起の裏面へ後続する構成片のか
しめ用突起を嵌合して）これをそのまま積層結合する。

(3)上記第１ステーションで形成される構成片Ａの２５
枚目、すなわち第１の鉄心構成ブロツク１の最後の構成
片については、上記第２ステーションを通じてその奇数
番目のかしめ用突起ｐ１、ｐ３、ｐ５、ｐ７およびｐ９
を抜き落とし、これを第１図(b)に示されるように、か
しめ用突起との嵌合結合が不能となる孔ｑ１〜ｑ５とす
る。すなわち、第２ステーションでは、かしめ用突起よ
りも若干広い範囲でこれを抜き落とすものであり、これ
らかしめ用突起ｐと孔ｑとの関係は、第２図に示される
ような関係となっている。なお、この孔ｑ１〜ｑ５が形
成された鉄心構成片を、以下では構成片Ｂといい、特に
この実施例で形成する上記４個の鉄心構成ブロツクのう
ち、第１のブロツクに用いられる構成片Ｂについては、
第１図上でこれを構成片１Ｂとして図示している。

(4)この構成片Ｂ(1B)については、上記第３ステーショ
ンをパスし、金型内部で残りの５個のかしめ用突起ｐ
２、ｐ４、ｐ６、ｐ８およびｐ１０を利用して、上記
(2)の工程で形成されるブロツクにこれを積層結合す
る。

(5)上記第１ステーションで形成される構成片Ａの２６
枚目、すなわち第２の鉄心構成ブロツク２の最初の構成
片については、上記第２ステーションをパスし、上記第
３ステーションを通じてその偶数番目のかしめ用突起ｐ
２、ｐ４、ｐ６、ｐ８およびｐ１０を抜き落とし、これ
を第１図(c)に示されるように、かしめ用突起との嵌合
結合が不能となる孔ｑ６〜ｑ１０とする。これらかしめ
用突起ｐと孔ｑとの関係が、第２図に示されるような関
係となることは第２ステーションの場合と同様である。
なお、この孔ｑ６〜ｑ１０が形成された鉄心構成片を、
以下では構成片Ｃといい、特にこの実施例で形成する上
記４個の鉄心構成ブロツクのうち、第２のブロツクに用
いられる構成片Ｃについては、第１図上でこれを構成片
２Ｃとして図示している。

(6)この構成片２Ｃを金型（ブランキングダイ）内で上
記(4)の工程で形成される第１の鉄心構成ブロツク１
上、すなわち上記構成片１Ｂ上に積層する。ただしこの
場合、これら構成片２Ｃおよび構成片１Ｂに各々残され
ているかしめ用突起ｐは、全てこれら構成片２Ｃおよび
構成片１Ｂに各々形成されている孔ｑに対応するように
なるものであり、、この状態でこれら構成片２Ｃと構成
片１Ｂとが結合されることはない。因みに、これら構成
片Ｃと構成片Ｂとでは、その各かしめ用突起の形成位置
が相対的に１８０度ずれた関係となっている。

(7)引き続き第１ステーションで形成される構成片Ａ(2
A)の２７枚目〜４９枚目については、上記(2)の工程と
同様の処理を実施し、また、同構成片Ａの５０枚目につ
いては、上記(3)および(4)の工程と同様の処理を実施し
て、第２の鉄心構成ブロツク２を形成する。なお、この
第２の鉄心構成ブロツク２は、金型内部で上記構成片２
Ｃに結合されるが（構成片２Ｃに残された５個のかしめ
用突起ｐ１、ｐ３、ｐ５、ｐ７およびｐ９が利用され
る）、この第２の鉄心構成ブロツク２が同金型（ブラン
キングダイ）内で上記第１の鉄心構成ブロツク１上に積
層されたとしても、これら第１の鉄心構成ブロツク１と
第２の鉄心構成ブロツク２とは、第３図に示されるよう
に、上記構成片２Ｃおよび構成片１Ｂを境に、良好に分
離されるようになる。

(8)第１図(f)以降の、すなわち５１枚目〜７５枚目およ
び７６枚目〜１００枚目の鉄心構成片からなる第３およ
び第４の鉄心構成ブロツク３および４についても、上記
(5)〜(7)の工程と同様の処理（第１図(c)〜(e)参照）を
実施する。これにより、これら第３および第４の鉄心構
成ブロツク３および４も、上述同様自在に分離される構
造をもって形成されるようになる。

(9)最後に、これら第１〜第４の鉄心構成ブロツク１〜
４を、例えば互いに１８０度回転（位相変位）せしめ、
このとき対向する上記５個のかしめ用突起（これら各ブ
ロツクの境となる上記構成片Ｃおよび構成片Ｂに各々残
されている）を利用して、同第１〜第４の４個の鉄心構
成ブロツク１〜４を一体に積層結合する。

以上の工程を経て、第４図に示される積層鉄心が完成さ
れる。

このように、こうした積層鉄心の製造方法によれば、金
型内から鉄心構成ブロツクを分割して取り出すことがで
きる。したがって、上記のように製品積厚の厚い積層鉄
心であっても、ダイハイトの低いいわば低コストの金型
を用いて、効率良く、かつ安全に所望とする積厚の積層
鉄心を得ることができるようになる。また同製造方法で
は、上記取り出される鉄心構成ブロツクの一体化も容易
であり、しかも該一体化の際に行われる各鉄心構成ブロ
ツクの上述した位相合わせ（かしめ用突起を対向させる
ためのブロツク相互の回転）を通じて、特に積厚の厚い
製品で顕著である板厚偏差の影響も良好に解消される。

なお、こうして形成される積層鉄心において、その最下
層および最上層にそれぞれ配される鉄心構成片は、上記
構成片Ａに限られることなく任意である。すなわち、該
最下層および最上層の鉄心構成片には、構成片Ａであ
れ、あるいは構成片Ｂ、Ｃであれ、順送り金型装置を能
率良く稼働させる上で選ばれる任意の構成片を用いるこ
とができる。例えば第１図に示した例でいえば、同第１
図(c)〜(e)として示される工程のみを４ブロツク分繰り
返し実行することが順送り金型装置を能率良く稼働させ
る上では好ましく、こうした工程のみが繰り返されて上
記積層鉄心が製造される場合には、上記最下層の鉄心構
成片は構成片Ｃとなり、また上記最上層の鉄心構成片は
構成片Ｂとなる。

また、上記の実施例においては、各鉄心構成ブロツクを
構成する鉄心構成片として、基本的には構成片Ａを用
い、これらブロツクの境界となる鉄心構成片にのみ、構
成片ＢおよびＣを用いるようにしたが、これは一例にす
ぎず、これら構成片ＢおよびＣのみを用いて同等の積層
鉄心を得るようにすることもできる。

すなわち、上記実施例のように、１００枚の鉄心構成片
が積層されて構成される積層鉄心を２５枚ずつの鉄心構
成片からなる４個の鉄心構成ブロツクとして形成する場
合であれば、 １枚目〜２５枚目まで、２７枚目〜５０枚目まで、５
２枚目〜７５枚目まで、および７７枚目〜１００枚目に
ついては、それぞれ上記構成片ＢおよびＣを金型内部で
交互に回転（例えば１８０度回転）させながら積層結合
する。

２６枚目、５１枚目、および７６枚目については、構
成片ＢまたはＣを回転させずにそのままの位相で積層す
る。

以上によっても、積層鉄心は４個の鉄心構成ブロツク
に分離されて取り出されるようになるものであり、これ
ら取り出される鉄心構成ブロツクを、上記実施例同様、
ブロツク単位で互いに回転（例えば１８０度回転）せし
めて、これらを一体に結合する。

といった手法を用いることもできる。

また、このように構成片の回転の有無によってこれら構
成片相互の結合および分離を制御する場合には、基本的
に構成片ＢまたはＣの一方のみを打抜き成型することで
足りる。すなわち、上記ととで、回転の要否に関す
る内容を逆にすればよい。これによっても、上記実施例
と同等の積層鉄心を得ることができる。要は、鉄心構成
ブロツクとして分離を所望する部分で、その境界となる
鉄心構成片の各々に、第１図(b)および(c)に示されるよ
うな一般的には互いに１８０度ずれた位相を有して、 ◆そのままの位相では結合がなされない。

◆いずれかが１８０度回転されてはじめて結合が可能と
なる。

といった形態のものを用いるようにすればよい。

また、ここで例示した積層鉄心の積厚や分離するブロツ
クの数、更にはかしめ用突起の数、等も一例にすぎな
い。特に、分離するブロツクの数に関しては、作業性や
金型ダイハイトの実情等を考慮して任意に定めればよい
し、また、かしめ用突起の数に関しても、各構成片の十
分な結合強度が得られることを条件に、任意の数を設定
することができる。また、これらかしめ用突起あるいは
その打抜き孔の配置にしても、これらが必ずしも等間隔
である必要はなく、これが例えば１８０度（板厚偏差が
解消される上で効果的な値であり、同等の効果が期待さ
れる値であればいかなる値であってもよい）回転された
際にも前述した対応関係が維持される、いわゆる線ある
いは点対称となる配置でありさえすればよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、製品として積
厚の厚い積層鉄心を製造する場合であれ、品質の安定し
た製品を安価に、かつ安全、容易に得ることができるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明にかかる積層鉄心の製造方法の一実
施例における鉄心構成片の積層態様についてその流れを
大まかに示す流れ図、第２図は、上記鉄心構成片に形成
されるかしめ用突起とその打抜き孔との関係を示す斜視
図、第３図は、同実施例によって形成される鉄心構成ブ
ロツクの分離態様を示す断面略図、第４図は、同実施例
によって得られる積層鉄心の外観を示す斜視図である。 １〜４…鉄心構成ブロツク、ｐ１〜ｐ１０…かしめ用突
起、ｑ１〜ｑ１０…突起打抜き孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】打抜き成型される鉄心構成片にかしめ用突
   起を形成し、金型内部でこれら鉄心構成片のかしめ用突
   起を嵌合結合することにより、複数の鉄心構成片を所定
   積厚の積層鉄心として一体化する積層鉄心の製造方法に
   おいて、 前記所定積厚をｎ分割（ｎは自然数）した前記鉄心構成
   片の適宜数枚目毎に、前記かしめ用突起の形成位置を回
   転方向にそれぞれ相対的に異ならせて、該鉄心構成片を
   境に分離されるｎ個の鉄心構成ブロツクを形成する工程
   と、 これらｎ個の鉄心構成ブロツクを相対的に回転させつ
   つ、それぞれ境となる鉄心構成片のかしめ用突起の位置
   合わせを行って、これらｎ個の鉄心構成ブロツクを一体
   に積層結合する工程と、 を具えることを特徴とする積層鉄心の製造方法。