JPH1169734A - 固定子鉄心の製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固定子鉄心の寸法精度を高くすると共に、帯
状鋼板にスリットを形成することを不要にし、また、帯
状鋼板に突片部等を形成可能にする。 【解決手段】 本発明の固定子鉄心の製造装置は、帯状
鋼板１４のスロット用凹部１４ａに嵌合するワーク曲げ
ピン２５を有する多数のブロック２１と、これら多数の
ブロック２１を少なくとも円弧状部を有する環状に並べ
て配置すると共にこれら多数のブロックを上記環状配置
形態に沿って移動させるブロック移動手段とを備え、そ
して、ブロック２１のワーク曲げピン２５を帯状鋼板１
４のスロット用凹部１４ａに嵌合させた状態でブロック
２１を環状配置形態の円弧状部に連続的に移動させるこ
とにより、帯状鋼板１４を円環状に変形させるように構
成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多数のスロット用
凹部が形成された櫛歯状の帯状鋼板を円環状に変形させ
ながら積層すると共に巻回することにより固定子鉄心を
製造する固定子鉄心の製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の固定子鉄心の製造装置として、
特開平２−２３０４８号公報に記載された構成がある。
この構成では、図７及び図８に示すように、多数のスロ
ット用凹部１ａが形成された帯状鋼板１をローラプレス
２により圧延させることにより、円環状に変形させてい
る。そして、上記構成では、円環状に変形させた帯状鋼
板１を巻回して積層することにより、固定子鉄心３を製
造している。この構成の場合、図９及び図１０に示すよ
うに、帯状鋼板１におけるスロット用凹部１ａの底部部
分の上部または下部にスリット１ｂを形成し、このスリ
ット１ｂにより圧延時の延びの差を吸収するようにして
いる。これにより、帯状鋼板１を円環状に変形させる作
業が良好に行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来構成の場合、帯状鋼板１には展延性のばらつきが存在
するため、ローラプレス２により帯状鋼板１を圧延させ
て円環状に変形させるだけでは、製造された固定子鉄心
３の寸法精度が不安定になるという欠点があった。ま
た、帯状鋼板１にスリット１ｂを形成するため、スリッ
ト１ｂにより磁路としての有効断面積が損なわれるとい
う欠点もあった。

【０００４】更に、固定子鉄心３の内周部に取り付け用
の凸部を設けようとした場合、帯状鋼板１に上記凸部形
成用の突片部を形成する必要がある。しかし、このよう
に構成すると、突片部により帯状鋼板１の展延性のばら
つきが一層悪化するため、上記突片部を形成することは
実際には困難であった。

【０００５】そこで、本発明の目的は、固定子鉄心の寸
法精度を高くすることができると共に、帯状鋼板に形成
するスリットを不要にすることができ、また、帯状鋼板
に突片部等を形成することができる固定子鉄心の製造装
置を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の固定子鉄心の製
造装置は、多数のスロット用凹部が形成された帯状鋼板
を円環状に変形させながら積層すると共に巻回すること
により固定子鉄心を製造する装置において、前記帯状鋼
板のスロット用凹部に挿入される凸部を有する多数のブ
ロックと、これら多数のブロックを少なくとも円弧状部
を有する環状に並べて配置すると共にこれら多数のブロ
ックを前記環状配置形態に沿って移動させるブロック移
動手段とを備え、そして、前記ブロックの凸部を前記帯
状鋼板のスロット用凹部に挿入させた状態で前記ブロッ
クを前記環状配置形態の円弧状部に連続的に移動させる
ことにより、前記帯状鋼板を円環状に変形させるように
構成したところに特徴を有する。

【０００７】上記構成によれば、凸部が帯状鋼板のスロ
ット用凹部に挿入されているブロックが環状配置形態の
円弧状部に沿って移動すると、帯状鋼板が円弧状に曲げ
られる。従って、多数のブロックが連続的に移動される
と共に帯状鋼板が送り出されると、帯状鋼板は円環状に
変形される。この場合、帯状鋼板は円弧状に並んで移動
する複数のブロックの凸部により強制的に変形されるこ
とから、帯状鋼板に展延性のばらつきがあったとして
も、帯状鋼板は円環状に正確に変形される。このため、
固定子鉄心の寸法精度が高くなる。また、帯状鋼板にス
リット等を形成する必要がなくなるので、磁路としての
有効断面積が損なわれることもない。更に、帯状鋼板に
突片部等を形成しても、帯状鋼板を円環状に正確に変形
させることができる。

【０００８】また、上記構成の場合、帯状鋼板のうちの
ティースに対応するティース用突片部の隣接するティー
ス用突片部間の変形前の突設ピッチをＰ１とし、隣接す
るティース用突片部間に形成されるスロット用凹部間の
変形後のピッチをＰ２とし、隣接する前記ティース用突
片部間の変形後の突設ピッチをＰ３とし、Ｐ１≦Ｐ２≦
Ｐ３が成り立つように構成することが好ましい。更に、
円弧状部を、半円環状部とすることが好ましい構成であ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明をアウタロータ形電
動機の固定子鉄心を製造する装置に適用した一実施例に
ついて、図１ないし図６を参照しながら説明する。ま
ず、図２は固定子鉄心の製造装置１１の概略全体構成を
示す図である。この図２において、製造装置１１の基台
１２は、全体としてほぼ長円形状の環状をなすように構
成されている。この基台１２は、左半円環部１２ａ、右
半円環部１２ｂ、これら半円環部１２ａ、１２ｂの対向
する各端部を接続する直線部分１２ｃ、１２ｄを有して
いる。上記基台１２の上面部には、凹部からなるガイド
部１３が設けられており、このガイド部１３内をワーク
である帯状鋼板１４が摺動移動するように構成されてい
る。

【００１０】そして、基台１２の図２中奥側の直線部分
１２ｃには、右下方へ傾斜する傾斜面部１５及びこの傾
斜面部１５に連続する貫通通路１６が形成されている。
この貫通通路１６の下部開口部１７がワーク入口となっ
ており、このワーク入口１７から帯状鋼板１４が導入さ
れるように構成されている。この帯状鋼板１４には、図
１にも示すように、多数のスロット用凹部１４ａが打ち
抜き等により形成されており、帯状鋼板１４はいわゆる
櫛歯状鋼帯となっている。尚、帯状鋼板１４は、上記ワ
ーク入口１７に導入される時点では、直線状の形態であ
る。

【００１１】また、基台１２の左半円環部１２ａの端部
と直線部分１２ｄとが接続する部分には、左半円環部１
２ａの円周方向に連続するように円弧状部１２ｅが設け
られている。この円弧状部１２ｅの上面部には、図４に
も示すように、右下方へ傾斜する傾斜面部１８が設けら
れている。この傾斜面部１８の先端部がワーク出口１９
となっており、このワーク出口１９から帯状鋼板１４が
下方へ向けて排出されるように構成されている。また、
傾斜面部１８の基端部の上方には、後述する引き外し爪
部２０が設けられている。

【００１２】さて、基台１２の上部には、図２に示すよ
うに、多数のブロック２１を環状例えば長円形状に並べ
て配置するためのブロックガイド２２が配設されてい
る。このブロックガイド２２は、長円形状の外周壁部２
３と、この外周壁部２３の内側に所定の距離をおいて配
置された長円形状の内周壁部２４とから構成されてい
る。そして、外周壁部２３と内周壁部２４との間に、上
記多数のブロック２１が並べて配設されている。この場
合、外周壁部２３の内周部上部及び内周壁部２４の外周
部上部には、段部２３ａ及び２４ａが形成されており、
これら段部２３ａ及び２４ａの上に、ブロック２１の両
端部に突設された凸部が摺動可能に載置支持されてい
る。

【００１３】また、図１に示すように、各ブロック２１
のうちの外周壁部２３の内周部に当接する辺部２１ａ
は、外周壁部２３の半円形部２３ｂの曲率とほぼ等しい
曲率に形成され、内周壁部２４の外周部に当接する辺部
２１ｂは直線状に形成されている。そして、各ブロック
２１のうちの外周壁部２３及び内周壁部２４に当接しな
い対向する辺部２１ｃ、２１ｄは、平行直線部２１ｃ
１、２１ｄ１と傾斜直線部２１ｃ２、２１ｄ２とを有し
ている。

【００１４】上記構成の場合、外周壁部２３及び内周壁
部２４の直線部分間に配置されている隣接するブロック
２１は、辺部２１ｃ、２１ｄの平行直線部２１ｃ１、２
１ｄ１を互いに当接させている。また、外周壁部２３及
び内周壁部２４の半円形部２３ｂ、２４ｂ間に配置され
ている隣接するブロック２１は、辺部２１ｃ、２１ｄの
傾斜直線部２１ｃ２、２１ｄ２を互いに当接させてい
る。これにより、外周壁部２３及び内周壁部２４の半円
形部２３ｂ、２４ｂ間に配置されているブロック２１
は、放射状に配置された形態となっている。そして、各
ブロック２１は、隣接するブロック２１が上述したよう
に当接して並んだ状態でブロックガイド２２内を例えば
左回り方向に移動することが可能なように構成されてい
る。

【００１５】また、各ブロック２１の下面部の中央部に
は、凸部である例えばワーク曲げピン２５が下方に向け
て突設されている。このワーク曲げピン２５は、ブロッ
ク２１が少なくとも外周壁部２３及び内周壁部２４の半
円形部２３ｂ、２４ｂ間に位置しているときに、帯状鋼
板１４のスロット用凹部１４ａに嵌合するように構成さ
れている。更に、各ブロック２１の上面部における上記
ワーク曲げピン２５の両側部位には、嵌合凹部２６、２
７が形成されている。尚、ブロックガイド２２の内周壁
部２４の内部における左右端部には、軸支孔２８ａ、２
９ａを有する軸支部２８、２９が配設されている。

【００１６】次に、上記多数のブロック２１を移動駆動
する機構について説明する。上記ガイドブロック２２の
左の半円形部の上には、円形の回転板３０が回転可能に
設けられている。この回転板３０は、その下面中心部に
突設された軸部（図示しない）を上記ガイドブロック２
２の軸支部２８の軸支孔２８ａに嵌合させることによ
り、回転可能に支持されている。また、回転板３０の上
面中心部には、内周面部に歯部を有する嵌合孔３０ａが
形成されている。この嵌合孔３０ａには、駆動モータ３
１の回転軸（図示しない）に設けられたギヤ３２が嵌合
されて噛合されている。上記駆動モータ３１により回転
板３０が回転駆動されるように構成されている。

【００１７】さて、上記回転板３０には、ブロック２１
の一対の嵌合凹部２６、２７に嵌合する対をなすピン３
３、３４が複数対上下動可能に設けられている。これら
複数対のピン３３、３４は、ブロックガイド２２の左の
半円形部に放射状に配置されたブロック２１に対応する
ように放射状に配設されている。各ピン３３、３４は、
図４にも示すように、回転板３０に形成された貫通孔３
０ｂ内に挿入されている。上記貫通孔３０ｂの下部部分
は径大に形成されており、この部分に配設されたコイル
ばね３５により各ピン３３、３４は下方へ付勢されてい
る。そして、各ピン３３、３４のうちの回転板３０の下
面から突出した部分がブロック２１の嵌合凹部２６、２
７に嵌合するように構成されている。

【００１８】ここで、図３に示すように、回転板３０の
うちの右半部分は、カバー部材３６で覆われている。こ
のカバー部材３６には、上記ピン３３、３４を上方へ移
動させるピン抜き部３７が設けられている。このピン抜
き部３７は、ピン３３、３４の軸部を挿通させるスリッ
ト部３８、３９と、このスリット部３８、３９の各両側
に設けられピン３３、３４の頭部３３ａ、３４ａを載せ
て支持するガイド部４０、４１、４２、４３とから構成
されている。これらガイド部４０、４１、４２、４３の
両端部には、それぞれ傾斜部が形成されている。

【００１９】上記構成の場合、図３及び図４に示すよう
に、回転板３０が回転してピン３３、３４の軸部が上記
スリット３８、３９内に入ると共に、ピン３３、３４の
頭部３３ａ、３４ａがガイド部４０〜４３の傾斜部上に
載って案内される。これにより、ピン３３、３４が上方
へ移動開始され、更に、ピン３３、３４の頭部３３ａ、
３４ａがガイド部４０〜４３の平坦部上に載るようにな
ると、ピン３３、３４の下端部が回転板３０の下面から
突出しなくなる（図５も参照）。これによって、ピン３
３、３４の下端部がブロック２１の嵌合凹部２６、２７
から抜ける。

【００２０】また、ピン３３、３４の頭部３３ａ、３４
ａがガイド部４０〜４３の反対側の傾斜部上に載るよう
になると、ピン３３、３４が下方へ移動開始される。そ
して、ピン３３、３４の頭部３３ａ、３４ａが回転板３
０上に載るようになると、ピン３３、３４の下端部がブ
ロック２１の嵌合凹部２６、２７に嵌合するように構成
されている。この場合、ピン３３、３４がブロック２１
の嵌合凹部２６、２７に嵌合している状態で、駆動モー
タ３１の回転力が回転板３０を介してブロック２１に伝
達されてブロック２１が移動駆動される構成となってい
る。

【００２１】一方、ガイドブロック２２の右の半円形部
の上には、図２に示すように、前記回転板３０とほぼ同
じ構成の回転板４４が回転可能に設けられている。この
回転板４４は、その下面中心部に突設された軸部（図示
しない）を上記ガイドブロック２２の軸支部２９の軸支
孔２９ａに嵌合させることにより、回転可能に支持され
ている。また、回転板４４の上面中心部には軸部４５が
突設されており、この軸部４５にプーリ４６の嵌合孔４
６ａが嵌合固着されている。これにより、回転板４４と
プーリ４６が一体に回転する構成となっている。尚、プ
ーリ４６の外周部には歯が形成されている。

【００２２】そして、上記プーリ４６と駆動モータ３１
の回転軸に設けられた歯付きのプーリ（図示しない）と
には、歯付きベルト４７が掛けられている。これによ
り、駆動モータ３１により歯付きベルト４７及びプーリ
４６を介して回転板４４が前記回転板３０に連動して回
転駆動されるように構成されている。

【００２３】また、回転板４４には、ブロック２１の一
対の嵌合凹部２６、２７に嵌合する対をなすピン４８、
４９が複数対上下動可能に設けられている。これら複数
対のピン４８、４９は放射状に配設されており、その可
動構造は前記回転板３０のピン３３、３４と同じであ
る。そして、回転板４４のうちの左半部分は、前記カバ
ー部材３６と左右対称の構成のカバー部材（図示しな
い）で覆われている。

【００２４】また、回転板４４の回転に伴い、上記カバ
ー部材に設けられたピン抜き部によって、ピン４８、４
９が上記ブロック２１の嵌合凹部２６、２７に嵌合し、
そして、ピン４８、４９がブロック２１の嵌合凹部２
６、２７から抜けるように構成されている。このピン４
８、４９の嵌合及び嵌合解除の動作は、回転板３０のピ
ン３３、３４の動作とほぼ同じである。尚、上記構成の
場合、ブロックガイド２２、ギヤ３２、回転板３３、４
４、駆動モータ３１、ピン３３、３４、４８、４９等に
よりブロック移動手段が構成されている。

【００２５】次に、上記構成の固定子鉄心の製造装置１
１の動作について、図６も参照して説明する。まず、図
３に示すように、直線状をなす帯状鋼板１４を基台１２
のワーク入口１７から挿入し、傾斜面部１５からガイド
部１３上へ送り出す。尚、帯状鋼板１４の送り出し動作
は、図示しない帯状鋼板送り装置により行われる。そし
て、ガイド部１３上へ送り出された帯状鋼板１４のスロ
ット用凹部１４ａには、ブロック２１のワーク曲げピン
２５が嵌合するようになる。

【００２６】続いて、駆動モータ３１の回転力により回
転板３０、４４及びピン３３、３４、４８、４９を介し
てブロックガイド２２内の多数のブロック２１が移動駆
動される。これにより、多数のブロック２１がブロック
ガイド２２内に案内されて長円形の環状配置形態で移動
する。そして、上記ブロック２１の移動動作と共に、こ
れに同期して帯状鋼板１４が送り出されるようになって
いる。

【００２７】この後、帯状鋼板１４のスロット用凹部１
４ａにワーク曲げピン２５が嵌合しているブロック２１
がブロックガイド２２の左の半円環状部内に入ると、該
ブロック２１のワーク曲げピン２５の開脚動作と該ブロ
ック２１に隣接するブロック２１のワーク曲げピン２５
とによって、帯状鋼板１４がブロック２１の下面に形成
されたＲ部２１ｅ（図１参照）を支点として扇形に押し
広げられる。これにより、帯状鋼板１４のうちのスロッ
ト用凹部１４ａの底部部分１４ｂ（図２も参照）が円弧
状に変形されるようになる。

【００２８】以下、次のブロック２１がブロックガイド
２２の半円環状部内に入るたびに、該ブロック２１のワ
ーク曲げピン２５の開脚動作と該ブロック２１に隣接す
るブロック２１のワーク曲げピン２５とによって、帯状
鋼板１４のうちのスロット用凹部１４ａの底部部分１４
ｂが円弧状に変形される動作が繰り返し実行されるよう
に構成されている。この結果、帯状鋼板１４が円環状に
変形されていく。

【００２９】ここで、図６に示すように、帯状鋼板１４
のうちのティースに対応した隣接するティース用突片部
１４ｃ間の変形前の突設ピッチをＰ１とし、これらティ
ース用突片部１４ｃ間に形成されるスロット用凹部１４
ａ間の変形後のピッチをＰ２とし、隣接するティース用
突片部１４ｃ間の変形後の突設ピッチをＰ３とすると、
次の関係式 Ｐ１≦Ｐ２≦Ｐ３ が成り立つように構成されている。

【００３０】一方、ブロック２１及び帯状鋼板１４がブ
ロックガイド２２の半円環状部の出口部に達すると、帯
状鋼板１４は、図３及び図４に示すように、引き外し爪
部２０によりブロック２１から引き剥がされて、基台１
２の傾斜面部１８に案内されるようになる。このとき、
ブロック２１のワーク曲げピン２５と帯状鋼板１４のス
ロット用凹部１４ａとの嵌合も解除されるように構成さ
れている。

【００３１】そして、基台１２の傾斜面部１８に案内さ
れた円環状の帯状鋼板１４は、ワーク出口１９から下方
へ排出された後、積層されると共に巻回されるように構
成されている。これにより、アウタロータ形電動機の固
定子鉄心が製造される。尚、帯状鋼板１４には、図１に
示すように、固定子鉄心の内周部に取り付け用の凸部を
設けるための突片部１４ｄが形成されている。この突片
部１４ｄは、円弧状をなしていると共に、取り付け用の
孔１４ｅを有している。

【００３２】このような構成の本実施例によれば、多数
のブロック２１がブロックガイド２２の環状配置形態に
沿って移動するときに、半円環状部に位置するブロック
２１のワーク曲げピン２５により、帯状鋼板１４が円弧
状に曲げられる。従って、多数のブロック２１を連続的
に移動させると共に帯状鋼板１４を送り出していくと、
帯状鋼板１４は円環状に変形される。この構成の場合、
帯状鋼板１４は半円環状に並んだ複数のブロック２１の
ワーク曲げピン２５により強制的に変形されることか
ら、帯状鋼板１４に展延性のばらつきがあったとして
も、帯状鋼板１４は円環状に正確に変形される。従っ
て、製造された固定子鉄心の寸法精度が高くなる。ま
た、帯状鋼板１４にスリット等を形成する必要がなくな
るので、磁路としての有効断面積が損なわれることもな
くなる。更に、帯状鋼板１４に取り付け用の突片部１４
ｄ等を形成しても、帯状鋼板１４を円環状に正確に変形
させることができる。

【００３３】また、上記構成の場合、帯状鋼板１４のう
ちのティースに対応した隣接するティース用突片部１４
ｃ間の変形前の突設ピッチをＰ１とし、隣接するスロッ
ト用凹部１４ａ間の変形後のピッチをＰ２とし、隣接す
るティース用突片部１４ｃ間の変形後の突設ピッチをＰ
３とし、Ｐ１≦Ｐ２≦Ｐ３が成り立つように構成する
と、帯状鋼板１４を円環状に変形させる作業をスムーズ
に実現することができる。

【００３４】尚、上記実施例では、ブロックガイド２２
に円弧状部として半円環状部を設けたが、これに限られ
るものではなく、半円環状部よりも円弧が小さい円弧状
部または半円環状部よりも円弧が大きい円弧状部を設け
るように構成しても良く、このように構成した場合もほ
ぼ同じ作用効果を得ることができる。

【００３５】

【発明の効果】本発明は、以上の説明から明らかなよう
に、帯状鋼板のスロット用凹部に嵌合する凸部を有する
多数のブロックと、これら多数のブロックを少なくとも
円弧状部を有する環状に並べて配置すると共にこれら多
数のブロックを環状配置形態に沿って移動させるブロッ
ク移動手段とを備え、環状配置形態の円弧状部に位置す
るブロックの凸部を帯状鋼板のスロット用凹部に嵌合さ
せることにより、帯状鋼板を円環状に変形させるように
構成したので、固定子鉄心の寸法精度を高くすることが
できると共に、帯状鋼板に形成するスリットを不要にす
ることができ、また、帯状鋼板に突片部等を形成するこ
とができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すものであり、ブロック
ガイド、ブロック及び帯状鋼板の部分上面図

【図２】固定子鉄心の製造装置の分解斜視図

【図３】固定子鉄心の製造装置の部分斜視図

【図４】固定子鉄心の製造装置の要部の縦断面図

【図５】図４中Ｖ−Ｖ線に沿う縦断面図

【図６】ブロック及び帯状鋼板の部分上面図

【図７】従来構成を示す固定子鉄心の製造装置の斜視図

【図８】帯状鋼板及びローラプレスを示す図

【図９】帯状鋼板の部分上面図

【図１０】異なる帯状鋼板の部分上面図

【符号の説明】

１１は固定子鉄心の製造装置、１２は基台、１２ａは左
半円環部、１２ｂは右半円環部、１２ｅは円弧状部、１
３はガイド部、１４は帯状鋼板、１４ａはスロット用凹
部、１４ｂは底部部分、１７はワーク入口、２０は引き
外し爪部、２１はブロック、２２はブロックガイド、２
３は外周壁部、２４は内周壁部、２５はワーク曲げピン
（凸部）、２６、２７は嵌合凹部、３０は回転板、３１
は駆動モータ、３３、３４はピン、３６はカバー部材、
３７はピン抜き部、４４は回転板、４８、４９はピンを
示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数のスロット用凹部が形成された帯状
   鋼板を円環状に変形させながら積層すると共に巻回する
   ことにより固定子鉄心を製造する固定子鉄心の製造装置
   において、 前記帯状鋼板のスロット用凹部に挿入される凸部を有す
   る多数のブロックと、 これら多数のブロックを少なくとも円弧状部を有する環
   状に並べて配置すると共に、これら多数のブロックを前
   記環状配置形態に沿って移動させるブロック移動手段と
   を備え、 前記ブロックの凸部を前記帯状鋼板のスロット用凹部に
   挿入させた状態で前記ブロックを前記環状配置形態の円
   弧状部に連続的に移動させることにより、前記帯状鋼板
   を円環状に変形させるように構成したことを特徴とする
   固定子鉄心の製造装置。
2. 【請求項２】 前記帯状鋼板のうちのティースに対応す
   るティース用突片部の隣接するティース用突片部間の変
   形前の突設ピッチをＰ１とし、隣接する前記ティース用
   突片部間に形成されるスロット用凹部間の変形後のピッ
   チをＰ２とし、隣接する前記ティース用突片部間の変形
   後の突設ピッチをＰ３とし、Ｐ１≦Ｐ２≦Ｐ３が成り立
   つように構成したことを特徴とする請求項１記載の固定
   子鉄心の製造装置。
3. 【請求項３】 前記円弧状部は、半円環状部であること
   を特徴とする請求項１または２記載の固定子鉄心の製造
   装置。