JPH11164527A - 積層鉄心の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 任意数のスロットを有する積層鉄心を効率良
く製造する。 【解決手段】 材料Ｗを間欠的に移動させながら、１３
個のスロット１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、・・・から成る
スロット群１１を有する鉄心１を、回転可能なスクイズ
リング４４の内部に抜き込み積層する。この場合に、ス
ロット群１１を打ち抜くための工程Ａ’、Ｃ’を設け、
工程Ａ’で形成するスロット群１１の位置と、工程Ｃ’
で形成するスロット群１１の位置との位相差を１８０度
とする。この際に、工程Ａ’でスロット群１１を形成す
る際には工程Ｃ’ではスロット群１１を形成せず、工程
Ｃ’でスロット群１１を形成する際には工程Ａ’ではス
ロット群１１を形成しないようにする。また、所定枚数
の鉄心１を積層する毎に回転するスクイズリングの回転
角度をスロット群１１の位相差と同じ１８０度とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動機等の固定子
や回転子に使用される積層鉄心の製造方法及び製造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、例えば回転子を製造する際に
は、帯状鋼板にスロット、風孔、かしめ部、軸孔等を順
次に打ち抜き、外形を打ち抜くことにより鉄心を形成
し、複数枚の鉄心を積層してかしめ部により固着するよ
うになっている。しかしながら、帯状鋼板は厚さが均一
でない場合が多いため、打ち抜いた鉄心の厚さが均一で
なく、鉄心に板厚偏差が生ずる。このような板厚偏差を
有する鉄心を順次に積層すると、上層の鉄心の表面が板
厚偏差の累積によって大きく傾斜し、回転子として無視
できない問題を呈する。このため、従来では鉄心を所定
枚数積層する毎に１８０度回転させて、回転子全体の板
厚偏差を解消するようになっている。

【０００３】このような板厚偏差を解消して積層鉄心を
製造するための製造方法が、例えば特開昭５６−１２９
５５７号公報に開示されている。この方法では、鉄心を
ブランキングダイに抜き込み積層するステーションにお
いて、所定枚数の鉄心を積層する度にブランキングダイ
を１８０度回転させるようになっている。この際に、イ
ンデックス装置がクランクシャフトの回転を機械的に分
割してブランキングダイに伝達し、ブランキングダイの
回転を１８０度に規制するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来例には、次のような問題点がある。 (1) ブランキングダイを１８０度回転させながら鉄心を
抜き込み積層するので、奇数個のスロットを有する鉄心
には適用できない。

【０００５】(2) スロット数が３個、７個、９個等と奇
数個である場合には、鉄心を１２０度、７５度、４０度
等とそれぞれ回転させることが可能となるが、インデッ
クス装置は７等分や９等分が不可能であるので、この場
合にも奇数個のスロットを有する鉄心には適用できな
い。

【０００６】(3) インデックス装置に代えてサーボモー
タを使用することも考えられるが、サーボモータのトル
クは小さいため、奇数個のスロットを有する大型の積層
鉄心を製造することが実質的に不可能になる。

【０００７】(4) 奇数個のスロットを有する大型の鉄心
を製造する場合には、作業者が金型の外部において所定
枚数積層した鉄心を所定角度回転させるため、作業性が
極めて悪い。

【０００８】本発明の目的は、上述した問題点を解消
し、任意数のスロットを有する積層鉄心を効率良く製造
できる積層鉄心の製造方法を提供することにある。

【０００９】また、本発明の目的は、上記方法の発明の
実施に直接使用する積層鉄心の製造装置を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る積層鉄心の製造方法は、帯状鋼板を間欠
的に移動させながらスロット群を有する鉄心を回転可能
なダイの内部に抜き込み積層する場合において、相互に
位相差を有するように前記スロット群を打ち抜く複数の
第１の工程と、前記鉄心を前記ダイ内に抜き込み積層す
る第２の工程とから成り、該第２の工程では前記鉄心を
所定枚数抜き込むごとに前記ダイを前記位相差と同じ角
度だけ回転させることを特徴とする。

【００１１】本発明に係る積層鉄心の製造装置は、帯状
鋼板を間欠的に移動させながら、奇数個のスロットから
成るスロット群を有する鉄心を回転可能なダイの内部に
抜き込み積層する積層鉄心の製造装置において、相互に
位相差を有するように前記スロット群を打ち抜く複数の
打抜手段と、該打抜手段に応じて前記ダイを前記位相差
と同じ角度だけ回転させる回転手段とを備えたことを特
徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明を図示の実施例に基づいて
詳細に説明する。図１は本発明の積層鉄心を構成する鉄
心１の部分平面図であり、鉄心１は例えば回転子（ロー
タ）に使用されるものとされ、鉄心１には例えば１３個
のスロット１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、・・・から成るス
ロット群１１が周縁に沿って形成され、４個の風孔１２
と４個のかしめ部１３がスロット１１の内側の円周上に
交互に形成され、１個の軸孔１４が中心に形成されてい
る。

【００１３】かしめ部１３は積層した鉄心１同士をかし
め固定する部分とされ、任意の形状とすることが可能で
ある。この実施例では、例えば図２の部分拡大断面図に
示すように、積層鉄心の最下層に配置される計量板とし
ての鉄心１には貫通孔１３ａが形成され、上層に配置さ
れる鉄心１には、図３に示すように凹部１３ｂが形成さ
れると共に、最下層の鉄心１の貫通孔１３ａ又は上層の
鉄心１の凹部１３ｂに嵌合し得る凸部１３ｃが形成され
ている。

【００１４】図４は積層鉄心を製造するための製造装置
の概略構成図であり、製造装置は材料Ｗから鉄心１を打
ち抜き積層する金型２１と、この金型２１を制御する制
御装置２２とが設けられ、金型２１は可動側の上型２
３、固定側の下型２４と、これらの上型２３と下型２４
の間に配置されたストリッパ２５とから構成されてい
る。そして、帯状鋼板から成る材料Ｗは下型２４とスト
リッパ２５の間に順送りされるようになっている。

【００１５】金型２１には材料Ｗから鉄心１を順次に加
工するためのステーションＡ〜Ｇが設けられている。ス
テーションＡにはスロット群１１と後述のパイロット孔
を形成するためのパンチ３０とダイ３１が設けられ、ス
テーションＢには風孔１２を形成するためのパンチ４０
と図示しないダイが設けられている。ステーションＣに
は工程Ａで打ち抜いたスロット群１１の位置と、例えば
１８０度の位相差を有する位置にスロット群１１を形成
するためのパンチ３４とダイ３５が設けられている。

【００１６】ステーションＤにはかしめ部の貫通孔１３
ａを形成するためのパンチ３６とダイ３７が設けられ、
ステーションＥにはかしめ部の凹部１３ｂと凸部１３ｃ
を形成するためのパンチ３８とダイ３９が設けられてい
ると共に、軸孔１４を形成するためのパンチ４０とダイ
４１が設けられている。なお、ステーションＦはアイド
ル位置とされている。

【００１７】そして、ステーションＧには鉄心１の外形
を形成するためのパンチ４２とダイ４３が設けられてお
り、ダイ４３は下型２４に回転自在に保持されたスクイ
ズリング４４に固定されている。スクイズリング４４の
下部外周にはスプロケット４５が設けられており、この
スプロケット４５はタイミングベルト４６を介して図示
しない回転駆動手段に連結されている。回転駆動手段は
インデックス手段を有し、スクイズリング４４を所定量
回転駆動できるようになっている。

【００１８】ここで、ステーションＡ、Ｃ、Ｄには、パ
ンチ３１、３４、３６の上下方向の位置を変更する位置
変更手段が設けられ、パンチ３１、３４、３６は材料Ｗ
を打ち抜くことが可能な抜き位置と、材料Ｗを打ち抜く
ことが不可能な後退位置とに切換えられるようになって
いる。例えば、ステーションＡの位置変更手段は、図５
に示すように、パンチ３１を支持してパンチホルダ５１
内を上下方向に移動する上下動カム５２と、この上下動
カム５２の上部で水平方向に移動する水平動カム５３
と、この水平動カム５３を駆動するシリンダ５４とから
成り、シリンダ５４は上述の制御装置２２により制御さ
れるようになっている。

【００１９】上下動カム５２には突起５２ａと溝５２ｂ
が形成され、水平動カム５３には突起５３ａと溝５３ｂ
が形成されている。そして、水平動カム５３がＹ方向に
駆動された際には、突起５２ａ、５３ａと溝５２ｂ、５
３ｂの噛合が防止され、パンチ３１は抜き位置に固定さ
れるようになっている。また、図６に示すように水平動
カム５３が反対のＺ方向に駆動された際に、突起５２
ａ、５３ａと溝５２ｂ、５３ｂが噛合し、パンチ３１は
後退位置に固定されるようになっている。

【００２０】このような製造装置は、図７に示すような
工程Ａ’〜Ｇ’に基づいて積層鉄心を製造するようにな
っている。即ち、ステーションＡに対応する工程Ａ’で
は、材料Ｗを送るための２個のパイロット孔１５と１３
個のスロット群１１を打ち抜く。ステーションＢに対応
する工程Ｂ’では、４個の風孔１２を打ち抜く。ステー
ションＣに対応する工程Ｃ’では、工程Ａ’でスロット
群１１を打ち抜かないときにスロット群１１を打ち抜
く。ステーションＤに対応する工程Ｄ’では、最下層に
位置する鉄心１を形成するときに貫通孔１３ａを打ち抜
く。ステーションＥに対応する工程Ｅ’では、上層に位
置する鉄心１を形成するときに、凹部１３ｂと凸部１３
ｃを形成すると共に軸孔１４を打ち抜く。そして、ステ
ーションＧに対応する工程Ｇ’では、鉄心１の外形を打
ち抜くと共に、鉄心１をスクイズリング４４内に押し込
む。

【００２１】このとき、最下層に位置する鉄心１を形成
するために、位置変更手段がステーションＡのパンチ３
１を抜き位置に固定すると共に、ステーションＣのパン
チ３４を後退位置に固定し、ステーションＡのパンチ３
１だけがスロット群１１を打ち抜く。次に、ステーショ
ンＢのパンチ３３が風孔１２を打ち抜く。続いて、位置
変更手段がステーションＤのパンチ３６を抜き位置に保
持し、パンチ３６が貫通孔１３ａを打ち抜く。その後
に、ステーションＥのパンチ３８がかしめ部１３に作用
し、パンチ４０が軸孔１４を打ち抜く。そして、ステー
ションＧのパンチ４２が鉄心１をスクイズリング４４内
に抜き込む。最後に、回転駆動手段がスクイズリング４
４を１８０度回転させる。このとき、鉄心１の外周面と
スクイズリング４４の内周面には摩擦力が存在するの
で、鉄心１はスクイズリング４４と一体に回転する。

【００２２】次に、２層目の鉄心２を形成するために、
位置変更手段がステーションＡのパンチ３１を後退位置
に固定すると共に、ステーションＣのパンチ３４を抜き
位置に固定し、ステーションＣのパンチ３４だけがスロ
ット群１１を打ち抜く。次に、位置変更手段がステーシ
ョンＤのパンチ３６を後退位置に固定し、ステーション
Ｅのパンチ３８がかしめ部１３の凹部１３ｂと凸部１３
ｃを形成すると共に、パンチ４０が軸孔１４を打ち抜
く。そして、ステーションＧのパンチ４２が鉄心１をス
クイズリング４４内に抜き込む。このとき、パンチ４２
が２層目の鉄心１の上面を押圧し、この鉄心１の凸部１
３ｃを最下層の鉄心１の貫通孔１３ａに圧入させて、２
枚の鉄心１を固着する。最後に、スクイズリング４４を
再び１８０度回転させる。

【００２３】このようにして、パンチ３１とパンチ３４
の位置を切換える毎にスクイズリング４４を１８０度回
転させ、所定枚数の鉄心１をスクイズリング４４内に積
層固着する。

【００２４】この実施例では、スロット群１１の位相が
１８０度異なる鉄心１を順次に打ち抜き、それらを１８
０度回転させながら積層するので、材料Ｗが厚さの偏り
を有し鉄心１が奇数個のスロット群１１を有する場合で
も、板厚偏差による影響を解消できると共に鉄心１を自
動的に積層固着でき、製造能率と品質の向上に寄与でき
る。また、従来のインデックス装置の使用が可能とな
り、奇数個のスロットを有する大型の積層鉄心を製造す
ることが可能となる。

【００２５】なお、実施例では回転子について説明した
が、固定子（ステータ）も同様な製造方法と製造装置に
より製造することが可能である。また、１枚の鉄心１を
抜き込む毎にスクイズリング４４を１８０度回転させた
が、所定枚数の鉄心１を抜き込む毎にスクイズリング４
４を回転させることも可能であり、例えば回転子を５０
枚の鉄心１から構成する場合には、半数の２５枚の鉄心
１を積層した後にスクイズリング４４を回転させること
もできる。

【００２６】更に、ステーションＡで形成するスロット
群１１と、ステーションＣで形成するスロット群１１と
の位相差を１８０度としたが、その他の角度とすること
が可能である。例えば、位相差を１２０度とする場合に
はスロット群１１を打ち抜くステーションを３個所に設
け、位相差を９０度とする場合にはスロット群１１を打
ち抜くステーションを４個所に設ければよい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る積層鉄
心の製造方法及び製造装置は、相互に位相差を有するよ
うにスロット群を打ち抜くと共に、ダイを位相差と同じ
角度だけ回転させて鉄心をダイ内に抜き込み積層するの
で、鋼板が厚さの偏りを有しスロット群が奇数個のスロ
ットを有する場合でも、板厚偏差にる影響を解消できる
と共に鉄心を自動的に積層固着でき、積層鉄心の製造能
率と品質の向上に寄与できる。また、従来のインデック
ス装置の使用が可能となり、大型の積層鉄心を製造する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】鉄心の平面図である。

【図２】かしめ部の断面図である。

【図３】他のかしめ部の断面図である。

【図４】製造装置の概略構成図である。

【図５】図４のＸ−Ｘ線に沿って切断した断面図ある。

【図６】作用説明図である。

【図７】鉄心のレイアウト図である。

【符号の説明】

１ 鉄心 １１ スロット群 １３ かしめ部 ２１ 金型 ２２ 制御装置 ３１、３４ スロット打ち抜き用パンチ ４２ 外形打ち抜き用パンチ ４３ 外形打ち抜き用ダイ ４４ スクイズリング 材料 Ｗ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯状鋼板を間欠的に移動させながらスロ
   ット群を有する鉄心を回転可能なダイの内部に抜き込み
   積層する場合において、相互に位相差を有するように前
   記スロット群を打ち抜く複数の第１の工程と、前記鉄心
   を前記ダイ内に抜き込み積層する第２の工程とから成
   り、該第２の工程では前記鉄心を所定枚数抜き込むごと
   に前記ダイを前記位相差と同じ角度だけ回転させること
   を特徴とする積層鉄心の製造方法。
2. 【請求項２】 前記スロット群は奇数個のスロットから
   成る請求項１に記載の積層鉄心の製造方法。
3. 【請求項３】 帯状鋼板を間欠的に移動させながら、奇
   数個のスロットから成るスロット群を有する鉄心を回転
   可能なダイの内部に抜き込み積層する積層鉄心の製造装
   置において、相互に位相差を有するように前記スロット
   群を打ち抜く複数の打抜手段と、該打抜手段に応じて前
   記ダイを前記位相差と同じ角度だけ回転させる回転手段
   とを備えたことを特徴とする積層鉄心の製造装置。
4. 【請求項４】 前記打抜手段のうちの１つの打抜手段が
   前記スロット群を打ち抜く際に他の打抜手段が前記スロ
   ット群を打ち抜かないようにする手段を備えた請求項３
   に記載の積層鉄心の製造装置。