JPH0760376A - 回転電機用鉄心抜板の打抜方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 固定子抜板内における固定子スロットピッ
チＰ１のバラツキを最小限化とする加工方法と、この加
工方法を具体的に実行させ、より打抜き速度を高速化さ
せた回転電機用鉄心抜板加工用ノッチングプレス装置を
提供する。 【効果】 固定子抜板一枚加工するのに、プレスの打
抜きスピード軌跡は、低速から高速，高速維持，高速か
ら低速と台形形としている。従って、打抜き始めにおい
て、加工しようとする固定子抜板は急激な回転力が加わ
らないため、加工軸中心部の回転方向へのズレがなくな
ることにより固定子抜板スロットピッチ精度も一定化す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発電機や電動機などの
回転電機鉄心抜板のスロット及び径などを順次打抜くノ
ッチングプレス加工法及びそのプレス装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、回転電機の固定子鉄心用抜板，
回転子鉄心用抜板を所定材料より打抜いて形成する場合
には、次のようなものがある。例えば図２で示すよう
に、固定子鉄心用抜板（以下、固定子抜板という）１或
いは回転子鉄心用抜板（以下、回転子抜板という）２を
得るためには、円盤状の鉄心用薄鉄板（以下、薄鉄板と
いう）３をブランク加工等で用意し、次にその円盤状の
中心に位置する所に、回転子用軸孔４を打抜いたもの、
又はそれに相当する穴が抜かれた円盤状の鉄心用薄鉄板
（ブランク材）が整えられる。

【０００３】用意された円盤状の鉄心用薄鉄板一枚を、
図１に示すようなノッチングプレス５の加工中心軸６上
の円盤状の鉄心用薄鉄板を位置決めする軸穴受けガイド
治具７に装着する。そして、加工中心軸６をノッチング
プレス５のストロークと同期させながら順次回転し、固
定子抜板スロット８、固定子抜板スロット８と固定子鉄
心内径９のノッチ、或いは回転子抜板スロット又は回転
子抜板スロットと回転子外径の同時ノッチを行って、所
定の固定子抜板１或いは回転子抜板２が得られる。

【０００４】このように得られた固定子抜板１或いは回
転子抜板２を、夫々について所定枚数を積層することに
より、固定子鉄心あるいは回転子鉄心が造り出されてい
る。尚、ノッチングプレスの機構は図７で示すように、
駆動源１０，フライホイール１１，クラッチ１２，ブレ
ーキ１３，図示しないクランクシャフト，ラム１４と伝
達される打抜きに係る機構と、駆動源１０，フライホイ
ール１１，クラッチ１２，ブレーキ１３，クランクシャ
フト，ベベルギア１５，タイミングベルト１６，ロール
カム１７，スロット割り出しギア１８，加工中心軸６と
を伝達され、所定スロット数が得られる加工中心軸６の
回転、即ちスロット８を打抜こうとする薄鉄板３の回転
へと伝達される機構が同期したものとなっている。この
時のプレス打抜きスピードは、初速として高速スピード
が与えられ、終速スピードも高速スピードとなる。スピ
ード軌跡が高速スピードの一直線のものか、或いは終速
スピード側で高速より低速とする台形型軌跡となるもの
があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
なノッチングプレス５を用いて固定子抜板１を回転させ
ながら、固定子スロット８，固定子内径９を順次打抜く
ノッチングプレス加工の場合、次のような問題点が生じ
ていた。

【０００６】即ち図２において、矢印１９の方向に固定
子抜板１を回転させながら、固定子スロット８の打抜き
や固定子内径９のシアカット（このシアカットは、固定
子内径９を形成すると同時に固定子抜板１と回転子抜板
２に分離することにもなる）を行う場合、前述したよう
に初速が直ぐ高速スピードとなる駆動モータ１０を使用
せざるをえなかった。

【０００７】このために、加工しようとする固定子抜板
１は、急激に停止の状態から高速スピードで回転させら
れることにより、打抜いた固定子スロット８の隣り合う
スロット８間の所定スロットピッチ量Ｐ１が、固定子抜
板１の他のスロットピッチ量Ｐ２より大きくなると言う
欠点があった。

【０００８】本発明の目的は、この問題（打抜き始め時
におけるスロットピッチの拡大）を解決するために実施
したもので、固定子抜板内における固定子スロットピッ
チＰ１のバラツキを最小限化とする加工方法と、この加
工方法を具体的に実行させ、より打抜き速度を高速化さ
せた回転電機用鉄心抜板加工用ノッチングプレス装置を
提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１は、円
盤状の薄鉄板の中心を保持して回転させながら、固定子
スロット，固定子内径，回転子スロット，回転子外径な
どを順次打抜く、又は切欠きするノッチングプレス加工
による回転機鉄心抜板のプレス加工において、プレス打
抜きスピードを低速スピードからトップスピード，トッ
プスピード維持，トップスピードより低速スピードとス
ピード軌跡が台形となるスピードをコントロールし隣合
うスロット間のピッチ精度を確保することを特徴とす
る。

【００１０】請求項２は、フレームの上部に配設したプ
レス打抜速度を可変する駆動モータと、フレームに沿っ
て上下摺動するクランクシャフトに連結されたラムと、
このラムの下端に配設された上抜型と、この上抜型と噛
合する位置でベース上面に配設された下抜型と、前記駆
動モータにより駆動するフライホイールと、このフライ
ホイールに直結したベベルギャと、このベベルギャに伝
動するタイミングベルトと、このタイミングベルトと直
結するロールカムを介して動作するスロット数割出ギア
ーと、このスロット数割出ギヤーに連結する加工中心軸
とから構成されることを特徴とする回転電機用鉄心抜板
の打抜装置である。

【００１１】

【作用】本発明の回転電機鉄心用抜板加工ノッチングプ
レス装置によれば、固定子抜板一枚加工するのに、プレ
スの打抜きスピード軌跡は、低速から高速，高速維持，
高速から低速と台形形としている。従って、打抜き始め
において、加工しようとする固定子抜板は急激な回転力
が加わらないため、加工軸中心部の回転方向へのズレが
なくなることにより固定子抜板スロットピッチ精度も一
定化することができる。尚、クラッチ，ブレーキレスと
したものは、クラッチ，ブレーキ作動時間の削減及びプ
レス停止位置（ラム停止位置）の精度バラツキを廃除す
るためである。

【００１２】

【実施例】図１及び図３を用いて本発明の一実施例を説
明する。図１はノッチングプレス５の側面図であって、
フレーム２０の上部にプレス打抜きスピード軌跡が台
形、すなわち低速から高速、高速維持、高速から低速
と、予めスピードコントロール設定可能な駆動モータ
（具体例；ＡＣサーボモータ）２１を配設する。そし
て、本図ではフレーム５により見えないフライホイール
１１，ブレーキ１３，クランクシャフト，クランクシャ
フトに連結されたラム１４がフレーム５に沿って上下に
摺動する。ラム１４の下端には、固定子スロット８及び
固定子内径９をノッチング加工するための上抜型２２が
取付けられ、この上抜型２２に噛合する位置に下抜型２
３がベース２４の上面に固定されている。このように本
実施例においては、従来用いたクラッチやブレーキを廃
除し、駆動及び停止は駆動モータ自身によって行う方式
としている。

【００１３】一方、駆動源（ＡＣサーボモータ）２１，
フライホイール１１，クランクシャフト，ベベルギャ１
５，タイミングベルト１６，ロームカム１７，スロット
数割出しギャ１８，加工中心軸６と伝達され、所定スロ
ット数が得られる加工中心軸６の回転，固定子スロット
８及び固定子内径９をノッチする固定子抜板１へと伝達
される回転機構が打抜き機構と同期するよう配設してい
る。

【００１４】このようにセットされた状態で打抜きを実
施すると、図２に示す固定子抜板１一枚の加工におい
て、固定子スロット数（固定子スロットの１枚内におけ
る数）と、打抜き運動数（ラムの上下の回数）ＳＰＭの
関形を図３に示す。初速０より数スロット打ち抜き期間
で高速とし，高速維持し，終速０とするのに、Ｎスロッ
ト数（固定子抜板の一枚当りのスロット数をＮとしてい
る）の数スロット前より徐々に低速としている。

【００１５】次に本実施例の作用を説明する。加工中心
軸６上の固定子抜板取付けガイド７に、固定子抜板１の
中心に明けられた回転子用軸穴４をガイド７に嵌合し
て、固定子スロット８を加工する。この時、打ち抜き初
速を序々に立ち上げながらスロットを加工していくと、
加工しようとする薄鉄板３が急激に振り廻されることな
く序々に立ち上げられるため、スロット打抜きのスロッ
トピッチが保たれた状態で高速打ち抜き速度に引き上げ
られるものとなっている。

【００１６】即ち、円盤状の薄鉄板の中心を保持して回
転させながら、これに固定子スロットおよび固定子内径
を順次に打抜きシアカットするノッチングプレスにあっ
て、加工軸中心より遠く離れた位置で打抜き加工が実行
される時、打抜かれた固定子スロットのスロットピッチ
のバラツキは、加工軸と打抜かれるスロット位置の径方
向の寸法に対比して拡大される。

【００１７】例えば加工中心軸がφ４０、固定子用スロ
ットの打抜き位置がφ６００とφ２００では、次のよう
に （１／２）（６００÷４０）＝７．５ （１／２）（２００÷４０）＝２．５ となり、加工中心軸部位にて、加工しようとする円盤状
の薄鉄板とで隙間（回転方向）があれば、その比で拡大
されてしまう。

【００１８】このような欠点を補完することを目的に、
打抜き速度を低速から高速，高速維持，高速から低速へ
と、一枚の固定子抜板加工の中で、打抜きスピード軌跡
を台形にするコントロール可能な駆動モータを配設した
ことを特徴とする。且つ、一枚打ち抜き完了時の停止位
置を一定化するため、上述のモータ停止性能だけで実施
できるものとして従来使用していた機構で、クラッチ，
ブレーキを廃し、より高速打抜きスピードでもモータ停
止性能で対応できる。

【００１９】以下、初速の与え方とスロット打ち抜きピ
ッチＰの関係を図４に示す。図４より明らかなように、
初速度を低速度にすることによりスロットピッチのバラ
ツキＢが小さく出ていることが判る。（ピッチＢのバラ
ツキは０．１mm以内である）尚、図５及び図６に従来の
初速の与え方とバラツキを示した。（ピッチＢのバラツ
キは０．２mm程ある）

【００２０】

【発明の効果】以上本発明によれば、駆動源モータを可
変速モータとすることにより制動特性が向上するため、
従来ノッチングプレスに使用していたクラッチ，ブレー
キのない構成とすることが可能となった。又、初速及び
終速を低速化することにより、初速時の急激な立ち上げ
による割り出し位置の増量化防止及び終速を低速化する
ことによる慣性，遠心力による打抜き加工ワークの振れ
が極小となって、スロットピッチ精度を高維持すること
が可能となり、製品特性の低下防止，生産性向上に寄与
するなど優れた効果を有するものとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す回転電機鉄心加工用プ
レス装置の側面図、

【図２】本発明に適用したところの回転電機鉄心の打抜
き方法の説明図、

【図３】打抜きスピードとスロット打抜き数の関係図、

【図４】図３を適用した時のスロットピッチのバラツキ
量を示す図、

【図５】従来の打抜きスピードとスロット打抜き数の関
係図、

【図６】図５を適用していた時のスロットピッチのバラ
ツキ量を示す図。

【図７】従来の駆動源モータ使用時のノッチングプレス
装置側面図。

【符号の説明】

１…固定子鉄心用抜板， ２…回転子鉄心
用抜板，３…円板状の鉄心用薄鉄板， ５…ノ
ッチングプレス，６…加工中心軸，
１０…駆動源，１１…フライホイール，
１２…クラッチ，１４…ラム， １５…ベベルギ
ア， １６…タイミングベルト，１７…ロールカム，
２０…フレーム，２１…駆動モー
タ， ２２…上抜型， ２３…下抜型。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円盤状の薄鉄板の中心を保持して回転さ
   せながら、固定子スロット，固定子内径，回転子スロッ
   ト，回転子外径などを順次打抜く、又は切欠きするノッ
   チングプレス加工による回転機鉄心抜板のプレス加工に
   おいて、プレス打抜きスピードを低速スピードからトッ
   プスピード，トップスピード維持，トップスピードより
   低速スピードとスピード軌跡が台形となるスピードをコ
   ントロールし隣合うスロット間のピッチ精度を確保する
   ことを特徴とする回転電機用鉄心抜板の打抜方法。
2. 【請求項２】 フレームの上部に配設したプレス打抜速
   度を可変する駆動モータと、フレームに沿って上下摺動
   するクランクシャフトに連結されたラムと、このラムの
   下端に配設された上抜型と、この上抜型と噛合する位置
   でベース上面に配設された下抜型と、前記駆動モータに
   より駆動するフライホイールと、このフライホイールに
   直結したベベルギャと、このベベルギャに伝動するタイ
   ミングベルトと、このタイミングベルトと直結するロー
   ルカムを介して動作するスロット数割出ギアーと、この
   スロット数割出ギヤーに連結する加工中心軸とから構成
   されることを特徴とする回転電機用鉄心抜板の打抜装
   置。