JPH11195547A - 積層コアの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】内燃機関用点火コイルや変圧器等の鉄心に好ま
しく用いられる円柱形積層コアを低コストで製造する。 【解決手段】帯状磁性板１に複数のスリット３を設けて
板幅の異なる複数のリボン材５，５’，５”を得、最も
幅広なリボン材５’の上下に各リボン材５，５”が重な
るよう、各リボン材を基準芯６に向けて漸次変位させ、
各リボン材の中心が一致した個所で結束して断面略円形
の積層材７を得るようにしたので、円柱形積層コア１１
を低コストで製造することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は積層コアの製造方法
に関し、詳しくは、板幅の異なる短冊状の磁性板を板厚
方向に積層してなる略円柱形状の積層コアの製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、板幅の異なる短冊状の磁性板
（例えば珪素鋼板等）を、順次板幅が増大又は減少する
よう板厚方向に積み重ね、その積層体の断面が略円形に
なるように形成された円柱状の積層コアが知られてい
る。このような積層コアは、磁歪特性に優れると共に小
型化の要望にも対応可能である等の理由から、例えば内
燃機関用点火コイルや変圧器等の鉄心に好ましく用いら
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
略円柱形状の積層コアを製造する場合、板幅の異なる複
数の短冊状磁性板をプレス成形等で個別に作製し、これ
を所定の順序に従って積み重ねることが考えられるが、
その場合、プレス型の種類が多くなると共に作業工数が
増大するという問題がある。また、一枚の基材から板幅
の異なる複数の短冊状磁性板を裁断するようにすれば、
プレス型にかかる費用を低減することが出来るものの、
バラバラになった複数の短冊状磁性板を所定の順序に従
って積み重ねる作業を要することに変わりはないので生
産性を大幅に向上し得るとは言い難く、いずれの場合も
積層コアの製造コストが高くなる。本発明はこのような
従来事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処
は、内燃機関用点火コイルや変圧器等の鉄心に好ましく
用いられる略円柱形状の積層コアを低コストで作製し得
る製造方法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明は、ロール状に巻回した帯状磁性板を所定長
さ宛繰り出し、該繰り出された帯状磁性板の長さ方向に
沿って複数のスリットを設けて、帯状磁性板の幅方向両
側から中央に向かって順次板幅が増大するよう、板幅の
異なる複数のリボン材を形成し、帯状磁性板の中心に位
置する最も幅広なリボン材を基準として、該リボン材の
上方及び下方に、板幅が順次減少するように各リボン材
が位置するよう、各リボン材を帯状磁性板の中心に向け
て漸次変位させ、各リボン材の中心が一致した個所で上
下方向から押圧して断面形状が略円形の積層体を形成
し、該積層体を所定長さに切断した後その長さ方向前後
端部を固着して略円柱形の積層コアを得ることを要旨と
する。

【０００５】すなわち、所定長さ宛繰り出される帯状磁
性板に複数のスリットを設けて略のれん状に裁断するこ
とで板幅の異なる複数のリボン材を得、基準となる最も
幅広なリボン材は引き出される帯状磁性板の中心延長線
上に位置させる。該リボン材の左右両側の各リボン材
は、帯状磁性板の繰り出しによる移送途中において、前
記基準となるリボン材の上方及び下方に、板幅が順次減
少するよう各リボン材が位置するように、帯状磁性板の
中心延長線に向けて漸次変位させることで、帯状磁性板
の繰り出し方向（各リボン材の移送方向）下流側におい
て、最も幅広なリボン材の上下に順次板幅が減少するよ
う各リボン材が積層する。そうして、各リボン材の中心
が一致した個所で結束して所定長さに切断すると共にそ
の長さ方向両端部を固着して、板幅の異なる短冊状の磁
性板を順次板幅が増大又は減少するよう板厚方向に積層
してなる略円柱形状の積層コアを得るものである。

【０００６】上述のように本発明は、各リボン材の基端
部分は裁断されることのない帯状磁性板の一部であるた
め各リボン材がバラバラになることはなく、帯状磁性板
の引き出しに伴う各リボン材の移送途中において各リボ
ン材を変位させて、最も幅広なリボン材の上下に順次板
幅が減少するよう各リボン材を積層するという新規な積
層手段を含み、該積層作業が終了した後に各リボン材を
所定長さに切断して略円柱形状の積層体を得る。よっ
て、板幅の異なる複数の短冊板を積層する場合のよう
に、各幅の短冊板を形成するためのプレス型を複数用い
たり、バラバラになった複数の短冊板を所定の順序に並
べて積み重ねるような面倒な手段を必要とすること無
く、略円柱形状の積層コアを低コストで作製し得る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態を図面を参照し
て説明する。図１は本発明に係る製造方法を実施する装
置の一例、図２はこの装置による製造工程の簡略図を夫
々示し、図中１は帯状磁性板、１００は帯状磁性板の供
給装置、２００は穿孔／裁断装置、３００はガイド機
構、４００は集束機構、５００は結束装置、６００は切
断装置の切断刃、７００は固着装置を表す。帯状磁性板
１は本例では長尺帯状の珪素鋼板を用い、ロール１０１
ａ，１０１ｂに巻回して供給装置１００に装填され、供
給位置にあるロールの回転に伴い所定長さ宛繰り出され
るようになっている。

【０００８】供給装置１００は左右両端にロール１０１
ａ，１０１ｂを回転自在に装着せる支軸１０２と、該支
軸１０２を水平方向へ１８０度反転させて供給位置にあ
るロール（図１では１０１ａ）と待機位置にあるロール
（図１では１０１ｂ）の位置転換を行う反転装置１０３
と、供給位置にあるロールに巻回した帯状磁性板１を所
定長さ宛繰り出すための材料送出し装置１０４とを備
え、材料送出し装置１０４はサーボモータ等を駆動源と
する駆動ローラ１０４ａ，１０４ｂを有し、該ローラ１
０４ａ，１０４ｂの回転駆動により供給位置のロールか
ら帯状磁性板１を所定長さ宛繰り出して穿孔／裁断装置
２００に供給すると共に、該ロールの帯状磁性板１が無
くなると反転装置１０３の作動により待機位置のロール
と位置転換し該ロールから帯状磁性板１を供給するよう
構成されている。

【０００９】穿孔／裁断装置２００は、供給装置１００
から繰り出された帯状磁性板１にパイロット孔２を複数
穿孔するためのパンチ加工部と、パイロット孔２が形成
された帯状磁性板１の長さ方向に沿って複数のスリット
３を形成するスリット加工部と、パイロット孔２の前後
にノッチ４を形成するノッチ加工部を備えている。

【００１０】穿孔／裁断装置２００に供給された帯状磁
性板１は図２に示すように、その長さ方向所定間隔ごと
に複数のパイロット孔２が形成され、該パイロット孔２
は、スリット加工部で形成されるスリット３の両端に位
置するよう、パンチ加工部で穿孔される。該パイロット
孔２は、スリット３を形成する際の寸法誤差を吸収する
ための逃げ孔となる。複数のパイロット孔２が形成され
た帯状磁性板１はスリット加工部によって、その長さ方
向に沿って複数のスリット３が形成され、これにより、
帯状磁性板１の幅方向両側から中央に向かって順次板幅
が増大するよう板幅の異なる複数のリボン材が形成され
る。すなわち、帯状磁性板１の幅方向両端に最も幅狭な
リボン材５”が形成され、該リボン材５”から中央に向
かって順次板幅が増大するよう板幅の異なる複数のリボ
ン材５が形成され、帯状磁性板１の幅方向中央に最も幅
広なリボン材５’が形成される。各リボン材５，５’，
５”の基端部分は裁断されることのない帯状磁性板１の
一部であるため、各リボン材がバラバラになることはな
い。また、帯状磁性板１の幅方向中央には最も幅広なリ
ボン材５’が位置し、該リボン材５’の中心は帯状磁性
板１の中心延長線になる基準芯６と一致させてある。複
数のスリット３が形成された帯状磁性板１は、ノッチ加
工部によって、パイロット孔２の前後にノッチ４が形成
され、後述する切断刃６００によって、前後のノッチ４
で挟まれたスクラップ部分４’を切断することで、各リ
ボン材５，５’，５”が所定の長さに切断される。

【００１１】ガイド機構３００は、板幅の異なる夫々の
リボン材５，５”を、中心となるリボン材５’の上方及
び下方に、板幅が順次減少するように各リボン材５，
５”が位置するよう、各リボン材５，５”を基準芯６に
向けて漸次変位させるためのもので、本例では、各リボ
ン材の移送方向（帯状磁性板１の繰り出し方向）の前後
に配設したガイド部材３００ａ、３００ｂからなる。夫
々のガイド部材３００ａ、３００ｂには図３及び図４に
示すように、基準となるリボン材５’を前記基準芯６上
に位置させながら移送するための中央ガイド孔３０１
と、前記リボン材５’以外の各リボン材５，５”を前記
の如く変位させるべく、前記中央ガイド孔３０１に対し
て所定の変位量をもって各リボン材５，５”ごとに設け
られたガイド孔３０２とを備えている。尚、本例ではガ
イド機構３００を二つのガイド部材３００ａ，３００ｂ
で構成するものとしたが、三つ以上のガイド部材を用い
ても良く、その場合、夫々のガイド部材における各ガイ
ド孔３０２は、各リボン材５，５”を基準芯６に向けて
漸次変位させるべくガイド可能なように、中央ガイド孔
３０１に対し適宜な変位量をもって設けることは言うま
でもない。

【００１２】集束機構４００は、ガイド機構３００によ
って前述の如くガイドされた夫々のリボン材５，５’，
５”の中心を前記基準芯６と一致させるべく各リボン材
を左右両側から挟む左右の回転ローラ４０１と、これら
リボン材を上下方向に密接させて、基準となるリボン材
５’の上下に、板幅が順次減少するように各リボン材
５，５”を積み重ねるべく各リボン材を上下両側から挟
む上下の回転ローラ４０２を備えている。これら回転ロ
ーラ４０１、４０２の何れか一方をサーボモータ等の駆
動により回転する駆動ローラとし、他方を従動ローラと
し、その駆動ローラと前述の材料送り出し装置１０４の
駆動ローラ１０４ａ，１０４ｂを同期させて間欠駆動さ
せることにより、供給位置のロールに巻回された帯状磁
性板１を所定長さ宛繰り出すようにすることが出来る。

【００１３】結束装置５００は、集束機構４００によっ
て中心を揃えた状態で積み重ねられた各リボン材５，
５’，５”を上下方向から押圧して結束する上下の押え
アーム５００ａ，５００ｂを備えたロボットハンド装置
からなり、両押えアーム５００ａ，５００ｂで前記各リ
ボン材を結束することで、断面形状が略円形の積層材７
が形成される。また上下の押えアーム５００ａ，５００
ｂは前後二個所に備えられ、前側は固定アーム５０１、
後側は移動アーム５０２とし、移動アーム５０２の後方
には積層材７の端部を揃える治具（ストッパー）５０３
を配設する一方、固定アーム５０１と移動アーム５０２
の間には切断用の隙間８を形成し、該隙間８内に切断刃
６００が昇降自在に挿入されるよう切断装置を設置し
て、上記積層材７を所定長さに切断可能に構成する。隙
間８は、上記穿孔／裁断装置２００で形成されたパイロ
ット孔２前後のノッチ４の形成部分に対応し、該前後の
ノッチ４で挟まれたスクラップ部分４’を切断刃６００
で切り落とすようにする。

【００１４】固定アーム５０１と移動アーム５０２で結
束された後切断刃６００で切断された積層材７は、板幅
の異なる短冊状磁性板９を、順次板幅が増大又は減少す
るよう板厚方向に積層してなる略円柱形状の積層体とな
る。また移動アーム５０２はハンドアーム５０４によっ
て上下左右に移動自在に支持され、前記積層体の結束状
態を該移動アーム５０２で維持しながら、その積層体を
固着装置７００に供給可能に構成する。固定アーム５０
１と移動アーム５０２についてさらに説明すれば、これ
らを構成する上下の押えアーム５００ａ，５００ｂはそ
の対向面に断面略半円形の挿通用凹部５１１，５１２を
備え、集束機構４００によって中心を揃えた状態で積み
重ねられた各リボン材５，５’，５”を受け入れる際
は、両押えアーム５００ａ，５００ｂ同士の圧接を若干
緩めて上下の凹部５１１，５１２間に、前記積み重ね状
態を維持しながら各リボン材が挿入されるようにする。
さらに挿入後は両押えアーム５００ａ，５００ｂ同士の
圧接を強めて、受け入れた前記各リボン材５，５’，
５”を上下方向から押圧して結束することで断面略円形
の積層材７を形成し、且つ切断刃６００によるスクラッ
プ部分４’切断の際に、該スクラップ部分４’の切断面
（すなわち順次板幅が増大又は減少するよう板厚方向に
積層してなる略円柱形状の積層体の長さ方向前後端部）
が、切断刃６００による切断方向に引込まれることのな
いようにし、所定の長さを備えると共に両端部がほぼフ
ラットな積層体が得られるよう構成する。

【００１５】固着装置７００は、上記移動アーム５０２
で結束された積層体の長さ方向前後端部を固着するレー
ザ溶接装置からなり、該装置は、前記積層体における各
短冊状磁性板９の端面すべてを交差するようレーザ溶接
１０を線状に施すもので、これにより前記積層体の各短
冊状磁性板９同士が相互に固着して、略円柱形の積層コ
ア１１を得ることが出来る。

【００１６】得られた積層コア１１は、移動アーム５０
２で保持されたまま収納マガジン８００に供給され、搬
送装置９００によって搬出される。

【００１７】而して、以上の構成からなる装置を用いた
本例の製造方法によれば、供給位置にあるロール１０１
ａから所定長さ宛繰り出される帯状磁性板１に複数のス
リット３を設けて略のれん状に裁断することで、板幅の
異なる複数のリボン材５，５’，５”を得、基準となる
最も幅広なリボン材５’は基準芯６上に位置させる。該
リボン材５’の左右両側の各リボン材５，５”は、帯状
磁性板１の繰り出しに伴う移送途中においてガイド機構
３００でガイドされ、前記基準となるリボン材５’の上
下に、板幅が順次減少するよう各リボン材５，５”が位
置するように、基準芯６に向けて漸次変位させる。これ
により、帯状磁性板１の繰り出し方向（各リボン材の移
送方向）下流側において、最も幅広なリボン材５’の上
下に順次板幅が減少するよう各リボン材５，５”が積層
し、さらに集束機構４００により各リボン材５，５’，
５”の中心を一致させ、次いで結束装置５００で結束し
た後切断刃６００で所定長さに切断して、板幅の異なる
短冊状磁性板９を、順次板幅が増大又は減少するよう板
厚方向に積層してなる略円柱形状の積層体を得、さらに
該積層体の長さ方向両端部をレーザ溶接して、略円柱形
状の積層コア１１を得ることが出来る。

【００１８】尚、上述したように、一枚の帯状磁性板１
に複数のスリット３を設けて板幅の異なる複数のリボン
材を形成し、これをガイド機構３００により中心（基準
芯６）に向けて変位させた場合、基準芯６上にあるリボ
ン材５’に対して、その外側に位置する各リボン材５，
５”は基準芯６に対する変位量に比例した長さを要す
る。その長さ調節の一例として図６〜図９に示すよう
に、ガイド機構３００の手前又は前後のガイド部材３０
０ａ，３００ｂ間の適宜個所に、挟持ローラ３１０，３
１１を配設し、該両ローラ３１０，３１１間で夫々のリ
ボン材の長さ調節を行うようにすることが例示できる。
すなわち、帯状磁性板１の幅方向の最も外側に位置する
リボン材５”は、基準芯６に対する変位量が最も大きく
なるので、該リボン材５”はほぼ水平に移送するように
すると共に、内側にいくに従って順次変位量が少なくな
る各リボン材５，５’は前記リボン材５”との長さ調節
のために、移送方向の適宜部分において所定量弛むよ
う、挟持ローラ３１０，３１１により各リボン材５，
５’，５”の所定個所を挟持するようにすると良い。こ
れら挟持ローラ３１０，３１１は、サーボモータ等を駆
動源とする駆動ローラで構成し、且つこの挟持ローラ３
１０，３１１と前述の駆動ローラ１０４ａ，１０４ｂ及
び回転ローラ４０１，４０２等を同期させて間欠駆動さ
せることにより、挟持ローラ３１０，３１１間に設定し
た各リボン材ごとの弛みを常に一定量に維持した状態
で、帯状磁性板１を所定長さ宛繰り出すようにすること
が出来る。

【００１９】また、これら挟持ローラの双方もしくはい
ずれか一方で、上述したガイド機構の一部を構成するこ
とも出来る。例えば図９に示すように、挟持ローラ３１
１を夫々のリボン材５，５’，５”の幅に合わせて分割
させ、さらに各ローラ３１１は、各リボン材５，５”を
前述の如く基準芯６に向けて漸次変位させるべくガイド
可能な位置に配設することで、該挟持ローラ３１１で前
述したガイド部材３００ａを兼用するようにすることも
可能である。

【００２０】さらにガイド機構の他例として図１０に示
すように、上述したガイド部材３００ａ，３００ｂに代
えて、各リボン材５，５”を前述の如く基準芯６に向け
て漸次変位させるべく適宜複数個所に配設したガイドロ
ーラ３２０，３２１を用いることも出来る。さらにこれ
らガイド部材３００ａ，３００ｂ、挟持ローラ３１０，
３１１、ガイドローラ３２０，３２１等を適宜組み合わ
せてガイド機構３００を構成することも可能であって、
この場合においても、ガイド部材、挟持ローラ、ガイド
ローラの数は二個に限らず、三個以上を適所に配設して
ガイド機構３００を構成することが出来る。尚、いずれ
の場合にあっても、帯状磁性板１を所定長さ宛繰り出す
べく回転駆動する各ローラは相互に同期させて間欠駆動
するようにし、板幅の異なる各リボン材ごとの長さ調節
用弛みを常に一定量に維持した状態で、帯状磁性板１を
同じ送りピッチで所定長さ宛繰り出すようにすることは
言うまでもない。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、板幅の異
なる短冊状磁性板を順次板幅が増大又は減少するよう板
厚方向に積層してなる略円柱状の積層コアの製造におい
て、帯状磁性板に複数のスリットを設けて板幅の異なる
複数のリボン材を得、最も幅広なリボン材の上下に各リ
ボン材が重なるよう、各リボン材を帯状磁性板中心に向
けて漸次変位させ、各リボン材の中心が一致した個所で
結束して断面略円形の積層体を得るという新規な積層工
程を含む製造方法である。

【００２２】従って、個別に形成された複数の短冊状磁
性板を積層する場合のように、各種幅の磁性板形成する
べく複数種のプレス型を用いたり、バラバラになった複
数の短冊状磁性板を所定の順序に並べて積み重ねるよう
な面倒な手段を必要とすることが無く、略円柱形状の積
層コアを効率良く作製することが出来、内燃機関用点火
コイルや変圧器等の鉄心用に好ましく用いられる円柱形
積層コアを低コストで製造することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る製造方法を実施する装置の一例を
示す斜視図。

【図２】図１に示す装置による製造工程の簡略図。

【図３】図２の（ａ）−（ａ）線に沿う拡大断面図。

【図４】図２の（ｂ）−（ｂ）線に沿う拡大断面図。

【図５】図２の（ｃ）−（ｃ）線に沿う拡大断面図。

【図６】本発明に係る製造方法の実施の形態の他例を示
す簡略工程図。

【図７】図６の（ｄ）−（ｄ）線に沿う拡大断面図。

【図８】図６の（ｅ）−（ｅ）線に沿う拡大断面図。

【図９】図６の（ｆ）−（ｆ）線に沿う拡大断面図。

【図１０】ガイドローラの拡大斜視図。

【符号の説明】

１：帯状磁性板 ２：パイロット孔 ３：スリット ４：ノッチ ５，５’，５”：リボン材 ６：基準芯 ７：積層材 ９：短冊状磁性板 １０：レーザ溶接 １１：積層コア １００：供給装置 ２００：穿孔／裁断装置 ３００：ガイド機構 ３００ａ，３００ｂ：ガイド部材 ３０１：中央ガイド孔 ３０２：ガイド孔 ３１０，３１１：挟持ローラ ３２０，３２１：ガイドローラ ４００：集束機構 ４０１：左右のローラ ４０２：上下のローラ ５００：結束装置 ６００：切断刃 ７００：固着装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板幅の異なる短冊状の磁性板を順次板幅
   が増大又は減少するよう板厚方向に積層してなる略円柱
   形状の積層コアの製造方法であって、 ロール状に巻回した帯状磁性板を所定長さ宛繰り出し、
   該繰り出された帯状磁性板の長さ方向に沿って複数のス
   リットを設けて、帯状磁性板の幅方向両側から中央に向
   かって順次板幅が増大するよう板幅の異なる複数のリボ
   ン材を形成し、帯状磁性板の中心に位置する最も幅広な
   リボン材を基準として、該リボン材の上方及び下方に、
   板幅が順次減少するように各リボン材が位置するよう、
   各リボン材を帯状磁性板の中心に向けて漸次変位させ、
   各リボン材の中心が一致した個所で上下方向から押圧し
   て断面形状が略円形の積層体を形成し、該積層体を所定
   長さに切断した後その長さ方向前後端部を固着して略円
   柱形の積層コアを得ることを特徴とする積層コアの製造
   方法。