WO2023106246A1 - コアの製造方法及び装置並びに積層鉄心 - Google Patents

コアの製造方法及び装置並びに積層鉄心 Download PDF

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die
laminated core
laminated
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弘助 田丸
赳 萩原
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日本発條株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/02—Punching blanks or articles with or without obtaining scrap; Notching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for manufacturing cores of electric motors and generators, and laminated cores.
  • Patent Document 1 As a conventional core manufacturing method, for example, there is a method for manufacturing a laminated core described in Patent Document 1.
  • core pieces are punched out from a magnetic steel plate by a punch and held in a die, and the die is rotated by a predetermined angle.
  • a plurality of core pieces are laminated while shifting the phases, that is, a laminated core in which a plurality of core pieces are tumbled is formed.
  • the formed laminated core is received on the cradle, and is taken out by lowering the cradle when it is removed from the die.
  • the manufacturing efficiency can be improved by increasing the punching speed of the core pieces and the rotational speed of the die.
  • the die may begin to rotate faster than the laminated core that has exited the die leaves the upper laminated core held in the die.
  • the problem to be solved is that the laminated core could be damaged by sliding between the end faces.
  • core pieces are punched out from a magnetic steel sheet by a punch and held in a die, the die is rotated by a predetermined angle, and the core pieces are laminated by repeating holding by punching the iron core pieces and rotating the die.
  • a core manufacturing method in which a laminated core is formed, and a lower laminated core of a predetermined height supported on a pedestal through the die is separated from an upper laminated core by lowering the pedestal.
  • a method for manufacturing a core in which the rotation of the die is stopped when the pedestal descends with the laminated iron core of (1) removed from the die.
  • the present invention includes a punch for punching, a rotatable die, a cradle that can be raised and lowered, and a control unit that controls the punch, the die, and the cradle, and the control unit
  • a laminated core obtained by laminating the core pieces by holding core pieces punched from a magnetic steel plate by a punch in the die, rotating the die by a predetermined angle, and repeatedly holding the core pieces by punching and rotating the die.
  • the lower laminated core at a predetermined height supported on the pedestal is removed from the die and separated from the upper laminated core by lowering the pedestal, and the lower laminated core is removed from the die
  • the end faces of the lower and upper laminated cores do not slide against each other, and scratches on the lower and upper laminated cores are suppressed.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a core manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged main part of FIG. 3A to 3D are schematic cross-sectional views showing the method of manufacturing the core according to the embodiment.
  • FIGS. 4A and 4B are conceptual diagrams showing a laminated core according to an example.
  • the purpose of suppressing scratches due to mutual sliding of the end faces of the laminated core was achieved by temporarily stopping the rotation of the die.
  • the iron core piece P is punched out from the magnetic steel sheet W by the punch 3 and held in the die 5, and the die 5 is rotated by a predetermined angle.
  • the laminated core S in which the core pieces P are laminated is formed.
  • the lower laminated core S which has passed through the die 5 and is supported on the pedestal 7, is separated from the upper laminated core S by lowering the pedestal 7. - ⁇ The rotation of the die 5 is stopped when the cradle 7 descends with the lower laminated core S removed from the die 5 .
  • the rotation of the die 5 may be stopped at least when the lower laminated core S is separated from the upper laminated core S;
  • the rotation of the die 5 may be stopped before and after the cradle 7 descends, or from when the lower laminated core comes out of the die 5 to when the cradle 7 descends.
  • the rotation of the die 5 may be stopped until the pedestal 7 descends and the lower laminated core S is ejected from the pedestal 7, and then the upper laminated core S is raised to the supporting position.
  • the core pieces P laminated while the rotation of the die 5 is stopped vary in proportion to the laminated core S depending on the stoppage of the die 5 and the lamination height of the laminated core S. It can be ⁇ 20%.
  • the core manufacturing apparatus 1 includes a punch 3 for punching, a rotatable die 5 , a cradle 7 that can be raised and lowered, and a controller 9 that controls the punch 3 , the die 5 , and the cradle 7 .
  • the control unit 9 holds the core piece P punched from the magnetic steel plate W by the punch 3 in the die 5, rotates the die 5 by a predetermined angle, and repeats holding the core piece P by punching and rotating the die 5.
  • a laminated core S is formed by laminating core pieces.
  • the control unit 9 separates the lower laminated core S, which has passed through the die 5 and is supported on the cradle 7, from the upper laminated core S by lowering the cradle 7 to a predetermined height. When the cradle 7 descends with the lower laminated core S removed from the die 5 , the controller 9 stops the rotation of the die 5 .
  • the core pieces P punched out while the rotation of the die 5 is stopped are positioned on both sides or in the middle in the lamination direction.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a core manufacturing apparatus according to Example 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged main part of FIG.
  • the core manufacturing apparatus 1 is used in a method of manufacturing cores, which are rotor cores or stator cores of electric motors and generators, and is incorporated in, for example, a manufacturing line.
  • This manufacturing apparatus 1 sequentially punches a plurality of core pieces P from a magnetic steel plate W intermittently supplied and laminates them while shifting the phases, that is, forms a laminated core S for a core in which a plurality of core pieces P are transposed. do.
  • Each core piece P is a single annular core piece.
  • the manufacturing apparatus 1 includes a punch 3 and a die 5, a cradle 7, and a control section 9.
  • the punch 3 is provided on an upper die (not shown) and configured to be movable up and down.
  • the die 5 is provided on a lower die (not shown) and arranged corresponding to the punch 3 .
  • the punch 3 and the die 5 continuously punch out a plurality of iron core pieces P from the magnetic steel sheet W intermittently supplied between the upper die and the lower die and hold them in the die 5 .
  • the die 5 is rotatable and intermittently rotated in one direction at every predetermined angle.
  • the angle of one rotation of the die 5 (predetermined angle) is arbitrary and can be set to 30 degrees, 60 degrees, 90 degrees, 120 degrees, 180 degrees, and the like.
  • the rotation of the die 5 is realized by an appropriate driving device such as a servomotor, and is performed each time one iron core piece P is punched.
  • the die 5 of this embodiment includes a die holder 11 , a die body portion 13 and a squeeze ring 15 .
  • the die holder 11 has a cylindrical shape and is rotatably supported by a bearing (not shown) with respect to the lower die.
  • a die main body 13 and a squeeze ring 15 are supported by the die holder 11 .
  • the die body 13 is ring-shaped and fixed to the inner periphery of the support hole 11 a of the die holder 11 .
  • the die body 13 may be directly rotatably supported on the lower mold together with the squeeze ring 15 without the die holder 11 .
  • the squeeze ring 15 is arranged adjacent to the die main body 13 in the punching direction of the core piece P, and is supported on the inner periphery of the support hole 11a.
  • the squeeze ring 15 is formed in a ring shape longer than the die main body 13 in the punching direction. Note that the punching direction coincides with the stacking direction of the core pieces P. As shown in FIG.
  • the squeeze ring 15 presses the punched core piece P from the outer periphery to apply lateral pressure and hold it.
  • a laminated core S is formed by mutually laminating a plurality of core pieces P held in the squeeze ring 15 . Although only a single laminated core S is positioned within the squeeze ring 15 in this embodiment, a plurality of laminated cores S may be positioned within the squeeze ring 15 .
  • the squeeze ring 15 of the die 5 can be omitted.
  • the punched core piece P may be held by extending the die body 13 in the punching direction or by reducing the diameter of the support hole 11a of the die holder 11 .
  • the cradle 7 is configured to be able to move up and down with respect to the die 5, and supports the laminated core S by placing it thereon.
  • the cradle 7 includes a rotary plate 12 that rotates together with the laminated core S placed thereon. Note that the rotating plate 12 may be omitted.
  • the cradle 7 is raised and lowered by an appropriate lifting device such as a hydraulic cylinder device.
  • the cradle 7 abuts and receives the end face F of the laminated core S that descends in the squeeze ring 15 according to the lamination of the core pieces P, and descends together with the laminated core S placed thereon. This descent is for lamination of the core pieces P, and the cradle 7 is lowered by the thickness of the laminated core pieces P.
  • the pedestal 7 allows the laminated core S, which has reached a predetermined height after coming out of the die 5, to be separated from the upper laminated core S by lowering. Since this descent is for separating the laminated cores S, the amount of descent is greater than the descent for lamination of the core pieces P.
  • the fact that the laminated core S is released from the die 5 means that the laminated core S is released from the state held by the die 5, and in this embodiment, it is released from the squeeze ring 15 and released from the side pressure.
  • the lowered cradle 7 ejects the laminated core S placed at a predetermined ejection position.
  • This discharge can be performed by an appropriate discharge device such as a pusher. After being ejected, the cradle 7 rises to a support position for the laminated core S on the upper side.
  • the support position is a position where the cradle 7 contacts the end surface F of the upper laminated core S.
  • the support position may be a predetermined position regardless of the position of the end face F of the upper laminated core S.
  • the control unit 9 consists of an information processing device having a processor and memory, and controls the punch 3, the die 5, and the cradle 7.
  • the control unit 9 is connected to the driving units of the punch 3 and the die 5 and the lifting device 8 of the cradle 7 via appropriate data lines 10 .
  • control unit 9 may be a combination of a plurality of information processing devices instead of a single information processing device.
  • the control unit 9 controls the punch 3 and the die 5 to hold the iron core piece P punched from the magnetic steel sheet W in the die 5 and rotate the die 5 by a predetermined angle. Then, the control unit 9 repeats holding the core pieces P by punching and rotating the die 5 to form a laminated core S in which a plurality of core pieces P are laminated while shifting the phases.
  • control unit 9 controls the pedestal 7 to separate the lower laminated core S from the die 5 and the upper laminated core S by lowering the pedestal 7 to a predetermined height supported on the pedestal 7 .
  • the timing of the descent is performed when the number of punched core pieces S reaches a predetermined number. This predetermined number corresponds to when or after the lower laminated core S is removed from the die 5 .
  • control unit 9 of this embodiment stops the rotation of the die 5 by controlling the punch 3 and the die 5 when the lower laminated core S is removed from the die 5 and the cradle 7 is lowered. Even during this stop, the iron core piece P is punched out by the punch 3 and is continuously held on the die 5 .
  • the rotation of the die 5 should be stopped at least when the lower laminated core S is separated from the upper laminated core S. In this embodiment, the rotation of the die 5 is stopped before and after the lower laminated core S is removed from the die 5 .
  • the upper end of the laminated core S is expected to be held on the die 5 side, and after the lower laminated core S is removed from the die 5, This is a state in which the upper end of the laminated core S is expected not to be held by the die 5 side.
  • the laminated core S having the designed height (design height) is used as a reference.
  • the design height of the lower laminated core S may be based on a predicted height that takes into consideration variations during manufacturing. In this case, before the lower laminated core S is removed from the die 5, it may be when or before the upper end of the lower laminated core S with the lowest predicted height is removed from the die 5 side.
  • the gap in the lamination direction between the positions of the end faces F of the upper ends of the laminated core S before and after removal is 5 % to 20%.
  • Stopping the rotation of the die 5 after the lower laminated core S has passed out of the die 5 is to support the upper laminated core S after the pedestal 7 descends and ejects the lower laminated core S from above the pedestal 7. This is done until it rises to position.
  • the rotation of the die 5 is stopped before and after the cradle 7 descends.
  • the rotation of the die 5 may be stopped only before and after the cradle 7 descends. In this case, before the pedestal 7 descends can be before, during, or after the lower laminated core S is removed from the die 5, but it may be before or after.
  • the stop time of the rotation of the die 5 can be shortened by shortening the time required for the ejection operation, for example, by bringing the ejection position closer to the die 5 .
  • the die 5 can be stopped for a shorter period of time because it is sufficient to stop at least the moment when the lower laminated core S is separated from the upper laminated core S.
  • the core pieces P laminated while the rotation of the die 5 is stopped are 5 to 20%, preferably 5 to 10%, of the laminated core S having a predetermined height.
  • the rotation of the die 5 in this embodiment is stopped before and after the lower laminated core S is removed, including when the lower laminated core S is removed from the die 5 and when the cradle 7 is lowered.
  • the rotation of the die 5 may be stopped only from when the lower laminated core S is removed from the die 5 to when the cradle 7 is lowered.
  • FIGS. 3A to 3D are schematic cross-sectional views showing the method of manufacturing the core according to Example 1.
  • the magnetic steel sheet W is intermittently supplied between the upper die and the lower die, that is, the supply and stop are repeated, and each time the magnetic steel sheet is stopped, A core piece P is punched out from W by a punch 3 and held in a die 5.
  • the punched core pieces P are stacked in order on the pedestal 7 while being laterally pressured by the squeeze ring 15 .
  • the pedestal 7 descends according to the lamination of the core pieces P, enabling the lamination of the core pieces P continuously.
  • the die 5 When punching each core piece P, the die 5 is rotated by a predetermined angle in the circumferential direction of the core piece P before or after punching. As a result, the core pieces P held in the die 5 are laminated with a phase shift with respect to the core pieces P punched immediately before.
  • a plurality of laminated core pieces P constitute a laminated core S in a state where they are joined together by caulking. Crimping is performed when stacking the core pieces P punched by the punch 3 .
  • Lamination of the laminated core S is completed when it reaches a predetermined height.
  • This laminated core S having a predetermined height is used as the lower part, and lamination of the upper laminated core S is started on it. There is no caulking connection between the lower and upper laminated cores S, but only abutting.
  • the lower laminated core S As lamination of the upper laminated core S progresses, the lower laminated core S is pulled out of the die 5 so as to be pushed out by the upper laminated core S.
  • the lower laminated core S that has escaped from the die 5 is in a state of being able to rotate relative to the upper laminated core S held by the die 5 .
  • the rotation of the die 5 is stopped before and after the lower laminated core S is removed from the die 5, and the lamination of the core pieces P of the upper laminated core S is continued.
  • the core pieces P stacked while the rotation of the die 5 is stopped are shown enclosed by a thick frame.
  • the lower laminated core S that has come out of the die 5 is separated from the upper laminated core S by descending the pedestal 7 .
  • the lower laminated core S that has escaped from the die 5 can be separated from the upper laminated core S while the relative rotation of the upper laminated core S is suppressed by stopping the rotation of the die 5 .
  • the die 5 before the lower laminated core S is pulled out of the die 5, the die 5 starts to stop rotating. At this time, the holding force of the die 5 against the weight of the lower laminated core S is reduced. Therefore, when the die 5 rotates, the lower laminated core S may not rotate, and may rotate relative to the upper laminated core S.
  • the rotation of the die 5 is stopped before the lower laminated core S is removed from the die 5, thereby suppressing the relative rotation between the lower laminated core S and the upper laminated core S. can suppress scratches.
  • the lower laminated core S is further lowered, and when the number of punched core pieces S reaches a predetermined number counted from the last lowering, the cradle 7 descends. By this descent, the lower laminated core S can be separated from the upper laminated core S.
  • the lower laminated core S that has exited the die 5 is separated from the upper laminated core S while the relative rotation with the upper laminated core S is suppressed by stopping the rotation of the die 5. be able to.
  • the pedestal 7 After the pedestal 7 descends, the pedestal 7 is positioned at the ejection position, and the lower laminated core S is ejected from above the pedestal 7 . After that, the cradle 7 rises to a support position for the upper laminated core S and contacts the end surface F of the upper laminated core S. The rotation of the die 5 continues to be stopped until the cradle 7 reaches the supporting position. Therefore, the relative rotation between the cradle 7 and the laminated core S can be suppressed, and the laminated core S can be prevented from being damaged.
  • [Laminated core] 4A and 4B are conceptual diagrams showing a laminated core S.
  • the positions of the non-rotating core pieces P fluctuate according to the timing of stopping the rotation of the die 5 and completion of the laminated core S.
  • the non-rotating core pieces P are positioned on both sides of the laminated core S in the lamination direction. In this case, since the non-rotating core pieces P are distributed on both sides in the lamination direction, the accuracy of the laminated core S can be improved while including the non-rotating core pieces P.
  • the non-rotating core piece P is positioned in the middle portion of the laminated core S in the lamination direction. In this case, since the non-rotating core pieces P are positioned in the middle part in the lamination direction, the balance is good while including the non-rotating core pieces P.

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Abstract

積層鉄心の端面相互の摺動による疵付きを抑制することが可能なコアの製造方法を提供する。　パンチ３により磁性鋼板Ｗから鉄心片Ｐをダイ５内に打ち抜いて保持し、ダイ５を所定角度回転させ、これら鉄心片Ｐの打ち抜きによる保持とダイ５の回転を繰り返すことによって、鉄心片Ｐを積層した積層鉄心Ｓを形成し、ダイ５から抜けて受け台７上に支持された所定高さの下部の積層鉄心Ｓを、受け台７の下降により上部の積層鉄心Ｓから分離させ、下部の積層鉄心Ｓがダイ５から抜けた状態で受け台７が下降するときに、ダイ５の回転を停止する。

Description

コアの製造方法及び装置並びに積層鉄心
　本発明は、電動モーターや発電機のコアの製造方法及び装置並びに積層鉄心に関する。
　従来のコアの製造方法としては、例えば特許文献１に記載された積層鉄心の製造方法がある。
　この製造方法では、パンチにより磁性鋼板から鉄心片をダイ内に打ち抜いて保持し、ダイを所定角度回転させる。そして、これら鉄心片の打ち抜きによる保持とダイの回転を繰り返すことで、複数の鉄心片を位相をずらしつつ積層した、つまり複数の鉄心片を転積した積層鉄心を形成する。
　形成された積層鉄心は、受け台上で受けられ、ダイから抜けた際に受け台を下降させることで取り出される。
　このような製造方法では、鉄心片の打ち抜き速度及びダイの回転速度を上げることで製造効率を向上することができる。しかし、鉄心片の打ち抜き速度及びダイの回転速度を上げると、ダイから抜けた積層鉄心がダイ内に保持されている上部の積層鉄心から離れるよりも早くダイの回転が開始されることがある。
　その結果、下部及び上部の積層鉄心の端面相互が摺動し、積層鉄心に疵が付くおそれがあった。
特開昭６０－９２０２３号公報
　解決しようとする問題点は、積層鉄心が端面相互の摺動により疵付くおそれがあった点である。
　本発明は、パンチにより磁性鋼板から鉄心片をダイ内に打ち抜いて保持し、前記ダイを所定角度回転させ、前記鉄心片の打ち抜きによる保持と前記ダイの回転を繰り返すことによって前記鉄心片を積層した積層鉄心を形成し、前記ダイから抜けて受け台上に支持された所定高さの下部の積層鉄心を前記受け台の下降により上部の積層鉄心から分離させるコアの製造方法であって、前記下部の積層鉄心が前記ダイから抜けた状態で前記受け台が下降するときに前記ダイの回転を停止する、コアの製造方法を提供する。
　また、本発明は、打ち抜き用のパンチと、回転自在なダイと、昇降可能な受け台と、前記パンチ、前記ダイ、及び前記受け台を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記パンチにより磁性鋼板から打ち抜かれた鉄心片を前記ダイ内に保持させ、前記ダイを所定角度回転させ、前記鉄心片の打ち抜きによる保持と前記ダイの回転を繰り返すことにより前記鉄心片を積層した積層鉄心を形成させ、前記ダイから抜けて前記受け台上に支持された所定高さの下部の積層鉄心を前記受け台の下降により上部の積層鉄心から分離させ、前記下部の積層鉄心が前記ダイから抜けた状態で前記受け台が下降するときに前記ダイの回転を停止する、コアの製造装置を提供する。
　本発明によれば、下部及び上部の積層鉄心の端面相互が摺動せず、下部及び上部の積層鉄心の疵付きが抑制される。
図１は、本発明の実施例に係るコアの製造装置を示す概略断面図である。 図２は、図１の要部を拡大して示す概略断面図である。 図３（Ａ）～図３（Ｄ）は、実施例に係るコアの製造方法を示す概略断面図である。 図４（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例に係る積層鉄心を示す概念図である。
　積層鉄心の端面相互の摺動による疵付きを抑制するという目的を、ダイの回転を一時的に停止することによって実現した。
　すなわち、本発明のコアの製造方法は、パンチ３により磁性鋼板Ｗから鉄心片Ｐをダイ５内に打ち抜いて保持し、ダイ５を所定角度回転させる。これら鉄心片Ｐの打ち抜きによる保持とダイ５の回転を繰り返すことによって、鉄心片Ｐを積層した積層鉄心Ｓを形成する。そして、ダイ５から抜けて受け台７上に支持された所定高さの下部の積層鉄心Ｓを、受け台７の下降により上部の積層鉄心Ｓから分離させる。この下部の積層鉄心Ｓがダイ５から抜けた状態で受け台７が下降するときに、ダイ５の回転が停止される。
　ダイ５の回転の停止は、少なくとも下部の積層鉄心Ｓが上部の積層鉄心Ｓから分離するときに行われればよいが、下部の積層鉄心Ｓがダイ５から抜ける前後にわたって行ってもよい。
　また、ダイ５の回転の停止は、受け台７が下降する前後にわたって、或いは下部の積層鉄心がダイ５から抜けるときから受け台７が下降するときにわたって行われてもよい。
　また、ダイ５の回転の停止は、受け台７が下降して下部の積層鉄心Ｓを受け台７上から排出させた後に、上部の積層鉄心Ｓに対する支持位置に上昇するまで行ってもよい。
　ダイ５の回転の停止中に積層される鉄心片Ｐは、ダイ５の停止や積層鉄心Ｓの積層高さに応じて積層鉄心Ｓに対する割合が変動するが、所定高さの積層鉄心Ｓの５～２０％とすることができる。
　コアの製造装置１は、打ち抜き用のパンチ３及び回転自在なダイ５と、昇降可能な受け台７と、パンチ３、ダイ５、及び受け台７を制御する制御部９とを備える。
　制御部９は、パンチ３により磁性鋼板Ｗから打ち抜かれた鉄心片Ｐをダイ５内に保持させ、ダイ５を所定角度回転させ、鉄心片Ｐの打ち抜きによる保持とダイ５の回転を繰り返すことにより鉄心片を積層した積層鉄心Ｓを形成させる。また、制御部９は、ダイ５から抜けて受け台７上に支持された所定高さの下部の積層鉄心Ｓを受け台７の下降により上部の積層鉄心Ｓから分離させる。この下部の積層鉄心Ｓがダイ５から抜けた状態で受け台７が下降するときに、制御部９は、ダイ５の回転を停止する。
　コアの製造方法によって製造された積層鉄心Ｓは、ダイ５の回転が停止されている間に打ち抜かれた鉄心片Ｐを積層方向の両側又は中間部に位置させる。
［積層環状鉄心の押出装置］
　図１は、本発明の実施例１に係るコアの製造装置を示す概略断面図である。図２は、図１の要部を拡大して示す概略断面図である。
　コアの製造装置１は、電動モーターや発電機のローターコア又はステーターコアであるコアの製造方法に用いられ、例えば製造ラインに組み込まれている。この製造装置１は、間欠的に供給される磁性鋼板Ｗから複数の鉄心片Ｐを順次打ち抜いて位相をずらしつつ積層した、つまり複数の鉄心片Ｐを転積したコア用の積層鉄心Ｓを形成する。なお、各鉄心片Ｐは、単一の環状鉄心片である。
　かかる製造装置１は、パンチ３及びダイ５と、受け台７と、制御部９とを備える。
　パンチ３は、上型（図示せず）に設けられ、昇降自在に構成されている。ダイ５は、下型（図示せず）に設けられ、パンチ３に対応して配置されている。パンチ３及びダイ５は、上型と下型との間に間欠的に供給された磁性鋼板Ｗから複数の鉄心片Ｐをダイ５内に連続的に打ち抜いて保持する。
　ダイ５は　回転自在に構成され、所定角度毎に一方向に間欠回転される。ダイ５の一回転の角度（所定角度）は、任意であり、３０度、６０度、９０度、１２０度、１８０度等に設定することが可能である。ダイ５の回転は、サーボモーター等の適宜の駆動装置によって実現され、一枚の鉄心片Ｐの打ち抜きの度に行われる。
　本実施例のダイ５は、ダイホルダー１１と、ダイ本体部１３と、スクイーズリング１５とを備えている。ダイホルダー１１は、筒状に構成され、下型に対してベアリング（図示せず）によって回転自在に支持される。
　このダイホルダー１１には、ダイ本体部１３及びスクイーズリング１５が支持されている。ダイ本体部１３は、リング状に形成されており、ダイホルダー１１の支持孔１１ａの内周に固定されている。なお、ダイ本体部１３は、ダイホルダー１１を省略し、スクイーズリング１５と共に下型に直接回転自在に支持してもよい。
　スクイーズリング１５は、鉄心片Ｐの打ち抜き方向でダイ本体部１３に隣接して配置され、支持孔１１ａの内周に支持されている。スクイーズリング１５は、ダイ本体部１３よりも打ち抜き方向に長いリング状に形成されている。なお、打ち抜き方向は、鉄心片Ｐの積層方向と一致する。
　このスクイーズリング１５は、打ち抜かれた鉄心片Ｐを外周から押圧することで側圧を与えて保持する。スクイーズリング１５内に保持した複数の鉄心片Ｐが相互に積層されることによって積層鉄心Ｓが形成される。なお、本実施例において、スクイーズリング１５内に単一の積層鉄心Ｓのみが位置するが、スクイーズリング１５内に複数の積層鉄心Ｓが位置してもよい。
　なお、ダイ５は、スクイーズリング１５を省略することも可能である。この場合、ダイ本体部１３を打ち抜き方向に延長するか、ダイホルダー１１の支持孔１１ａを縮径して、打ち抜かれた鉄心片Ｐを保持すればよい。
　受け台７は、ダイ５に対して昇降可能に構成され、積層鉄心Ｓを載置させて支持する。この受け台７は、載置した積層鉄心Ｓと共に回転する回転板１２を備える。なお、回転板１２は省略することも可能である。
　受け台７の昇降は、油圧シリンダー装置等の適宜の昇降装置によって行われる。受け台７は、鉄心片Ｐの積層に応じてスクイーズリング１５内を下降する積層鉄心Ｓの端面Ｆを当接して受けながら、積層鉄心Ｓを載置した状態で共に下降する。この下降は、鉄心片Ｐの積層のための下降であり、積層した鉄心片Ｐの厚み分だけ受け台７が下降する。
　この受け台７は、ダイ５から抜けて所定高さとなった積層鉄心Ｓを下降により上部の積層鉄心Ｓから分離させることを可能とする。この下降は、積層鉄心Ｓを分離させるための下降であるため、鉄心片Ｐの積層のための下降よりも下降量が大きい。積層鉄心Ｓがダイ５から抜けるとは、積層鉄心Ｓがダイ５による保持状態から解放されることであり、本実施例においてスクイーズリング１５から抜けて側圧から解放されることをいう。
　下降した受け台７は、所定の排出位置で載置した積層鉄心Ｓを排出させる。この排出は、プッシャー等の適宜の排出装置により行わせることができる。排出後の受け台７は、上部の積層鉄心Ｓに対する支持位置にまで上昇する。
　支持位置は、受け台７が上部の積層鉄心Ｓの端面Ｆに当接する位置である。なお、支持位置は、上部の積層鉄心Ｓの端面Ｆの位置に拘わらず、予め定められた位置としてもよい。
　制御部９は、プロセッサー及びメモリーを有する情報処理装置からなり、パンチ３、ダイ５、及び受け台７を制御する。この制御部９は、パンチ３及びダイ５の駆動部並びに受け台７の昇降装置８に適宜のデータライン１０を介して接続されている。
　ただし、図１において、データライン１０は、パンチ３及びダイ５に対して直接接続されたものとして表現している。なお、制御部９は、単一の情報処理装置だけでなく、複数の情報処理装置の組み合わせであってもよい。
　制御部９は、パンチ３及びダイ５の制御により、磁性鋼板Ｗから打ち抜かれた鉄心片Ｐをダイ５内に保持させ、ダイ５を所定角度回転させる。そして、制御部９は、これら鉄心片Ｐの打ち抜きによる保持とダイ５の回転を繰り返させることにより、複数の鉄心片Ｐを位相をずらしつつ積層した積層鉄心Ｓを形成させる。
　また、制御部９は、受け台７の制御により、ダイ５から抜けて受け台７上に支持された所定高さの下部の積層鉄心Ｓを受け台７の下降により上部の積層鉄心Ｓから分離させる。下降のタイミングは、鉄心片Ｓの打ち抜き数が所定枚数に達したときに行われる。この所定枚数は、下部の積層鉄心Ｓがダイ５から抜けたとき又は抜けた後に対応する。
　さらに、本実施例の制御部９は、パンチ３及びダイ５の制御により、下部の積層鉄心Ｓがダイ５から抜けて受け台７が下降するときに、ダイ５の回転を停止する。この停止中も、パンチ３による鉄心片Ｐの打ち抜きによるダイ５への保持を継続する。
　ダイ５の回転の停止は、少なくとも下部の積層鉄心Ｓが上部の積層鉄心Ｓから分離するときに行われればよい。本実施例においては、下部の積層鉄心Ｓがダイ５から抜ける前後にわたってダイ５の回転が停止される。
　下部の積層鉄心Ｓがダイ５から抜ける前は、積層鉄心Ｓの上端部がダイ５側に保持されていると予測される状態をいい、下部の積層鉄心Ｓがダイ５から抜けた後は、積層鉄心Ｓの上端部がダイ５側で保持されていないと予測される状態をいう。
　この予測では、設計通りの高さ（設計高さ）を有する積層鉄心Ｓを基準とする。ただし、下部の積層鉄心Ｓの設計高さに製造時のばらつきを考慮した予測高さを基準としてもよい。この場合、下部の積層鉄心Ｓがダイ５から抜ける前は、最も低い予測高さの下部の積層鉄心Ｓの上端部がダイ５側から抜けるとき又はそれより前であってもよい。
　同様に、下部の積層鉄心Ｓがダイ５から抜けた後は、下部の積層鉄心Ｓの予測高さを用いる場合、最も高い予測高さの積層鉄心Ｓの上端部がダイ５側から抜けるとき又はそれより後であってもよい。
　具体的には、下部の積層鉄心Ｓがダイ５から抜ける前後は、抜ける前後の積層鉄心Ｓの上端の端面Ｆの位置の積層方向での間隔（停止時下降量）が、積層鉄心Ｓの５％～２０％となる範囲である。
　下部の積層鉄心Ｓがダイ５から抜けた後におけるダイ５の回転の停止は、受け台７が下降して下部の積層鉄心Ｓを受け台７上から排出させた後に上部の積層鉄心Ｓに対する支持位置に上昇するまで行われる。
　従って、ダイ５の回転の停止は、受け台７が下降する前後にわたって行われている。なお、ダイ５の回転の停止は、受け台７が下降する前後にわたってのみ行ってもよい。この場合において、受け台７が下降する前は、下部の積層鉄心Ｓがダイ５から抜ける前、時、或いは後等とすることができるが、そのさらに前又は後であってもよい。
　本実施例において、受け台７の下降から支持位置に戻るまでは約２秒である。この場合、排出位置をよりダイ５に近接させる等、排出動作に要する時間を短縮すれば、ダイ５の回転の停止時間は短縮可能である。また、ダイ５の停止は、少なくとも下部の積層鉄心Ｓが上部の積層鉄心Ｓから分離する瞬間だけ行えばよいため、より短い時間とすることも可能である。
　このダイ５の回転停止中に積層される鉄心片Ｐ（非回転鉄心片Ｐと称することがある）は、所定高さの積層鉄心Ｓの５～２０％、好ましくは５～１０％となるようにする。
　このように、本実施例のダイ５の回転の停止は、下部の積層鉄心Ｓがダイ５から抜けるときから受け台７が下降するときまでを含む下部の積層鉄心Ｓが抜ける前後にわたって行われている。なお、ダイ５の回転の停止を、下部の積層鉄心Ｓがダイ５から抜けるときから受け台７が下降するときまでのみ行ってもよい。
［コアの製造方法］
　図３（Ａ）～図３（Ｄ）は、実施例１に係るコアの製造方法を示す概略断面図である。なお、図３（Ａ）～図３（Ｄ）では、理解容易のために、上部の積層鉄心Ｓのハッチングを省略している。また、図３（Ａ）～図３（Ｄ）に基づく以下の説明では、設計高さを有する鉄心片Ｓの例について説明する。
　本実施例のコアの製造方法では、まず図１及び図３のように、上型及び下型間に磁性鋼板Ｗを間欠的に供給し、つまり供給と停止を繰り返し、停止する度に磁性鋼板Ｗからパンチ３により鉄心片Ｐをダイ５内に打ち抜いて保持させる。
　打ち抜かれた鉄心片Ｐは、ダイ本体部１３を経た後、スクイーズリング１５によって側圧を付与されながら受け台７上に順に積層される。受け台７は、鉄心片Ｐの積層に応じて下降し、連続的な鉄心片Ｐの積層を可能とする。
　各鉄心片Ｐの打ち抜きの際は、打ち抜きの前又は後においてダイ５を鉄心片Ｐの周方向に所定角度回転させる。これにより、ダイ５内に保持された鉄心片Ｐは、直前に打ち抜かれた鉄心片Ｐに対して位相をずらして積層されることになる。
　積層された複数の鉄心片Ｐは、相互間がカシメによって結合された状態で積層鉄心Ｓを構成する。カシメは、パンチ３によって打ち抜かれた鉄心片Ｐを積層する際に行われる。
　積層鉄心Ｓは、所定高さとなったときに積層が完了する。この所定高さの積層鉄心Ｓを下部とし、その上に続けて上部の積層鉄心Ｓの積層が開始される。下部及び上部の積層鉄心Ｓ間は、カシメによる結合はなく、突き当たっているのみである。
　上部の積層鉄心Ｓの積層が進むと、この上部の積層鉄心Ｓに押し出されるようにして、下部の積層鉄心Ｓがダイ５から抜けることになる。ダイ５から抜けた下部の積層鉄心Ｓは、ダイ５に保持されている上部の積層鉄心Ｓに対して相対回転が可能な状態となる。
　本実施例では、図３のように、この下部の積層鉄心Ｓがダイ５から抜ける前後にわたってダイ５の回転が停止され、上部の積層鉄心Ｓの鉄心片Ｐの積層が継続される。なお、図３において、ダイ５の回転の停止中に積層された鉄心片Ｐは太枠で囲んで示す。
　かかるダイ５の回転の停止中に、ダイ５から抜けた下部の積層鉄心Ｓを受け台７の下降により上部の積層鉄心Ｓから分離させる。つまり、ダイ５から抜けた下部の積層鉄心Ｓは、ダイ５の回転の停止により上部の積層鉄心Ｓの相対回転が抑制されながら、上部の積層鉄心Ｓから分離させることができる。
　具体的には、図３（Ａ）のように、下部の積層鉄心Ｓがダイ５から抜ける前において、ダイ５の回転の停止が開始される。このとき、下部の積層鉄心Ｓは、重量に対するダイ５による保持力が小さくなる。このため、下部の積層鉄心Ｓは、ダイ５が回転すると、これに伴って回転しないおそれがあり、上部の積層鉄心Ｓに対して相対回転するおそれがある。
　これに対し、本実施例では、下部の積層鉄心Ｓがダイ５から抜ける前において、ダイ５の回転を停止することで、下部の積層鉄心Ｓ及び上部の積層鉄心Ｓ間の相対回転を抑制して疵を抑制できる。
　かかるダイ５の回転の停止状態において、鉄心片Ｐの打ち抜き及び保持を継続することで、上部の積層鉄心Ｓの積層高さが高くなり、これに伴い下部の積層鉄心Ｓが下降する。
　そして、図３（Ｂ）のように、下部の積層鉄心Ｓの上端の端面Ｆがスクイーズリング１５の開口から下方に位置する際に、下部の積層鉄心Ｓがダイ５から抜けることになる。なお、この下部の積層鉄心Ｓがダイ５から抜けることは検出していない。
　次いで、図３（Ｃ）及び図３（Ｄ）のように、下部の積層鉄心Ｓがさらに下降し、鉄心片Ｓの打ち抜き数が直前の下降から数えて所定枚数に達したときに、受け台７が下降する。この下降により、下部の積層鉄心Ｓを上部の積層鉄心Ｓから分離させることができる。
　このとき、本実施例では、上部の積層鉄心Ｓのさらに上部の積層鉄心Ｓの鉄心片Ｓの積層が開始されている。なお、図３（Ｃ）及び図３（Ｄ）では、さらに上部の積層鉄心Ｓの鉄心片Ｓにハッチングを入れて示す。
　このように、本実施例では、ダイ５から抜けた下部の積層鉄心Ｓを、ダイ５の回転の停止により上部の積層鉄心Ｓとの相対回転が抑制されながら、上部の積層鉄心Ｓから分離させることができる。
　従って、鉄心片Ｐの打ち抜き速度及びダイ５の回転速度を上げて製造効率を向上させても、下部及び上部の積層鉄心Ｓの端面Ｆ相互が摺動せず、それら積層鉄心Ｓに疵が付くことを抑制できる。
　また、本実施例では、下部の積層鉄心Ｓがダイ５から抜ける前後にわたってダイ５の回転が停止されるため、下部の積層鉄心Ｓのダイ５からの抜けを検出しなくても、下部の積層鉄心Ｓに高さのばらつきに対応することができる。
　特に、非回転鉄心片Ｐを５％～２０％の間で設定することで、非回転鉄心片Ｐの積層鉄心Ｓへの影響を抑制しながら積層鉄心Ｓに高さのばらつきに確実に対応することができる。
　受け台７が下降した後は、受け台７を排出位置に位置させ、下部の積層鉄心Ｓを受け台７上から排出させる。その後、受け台７は、上部の積層鉄心Ｓに対する支持位置に上昇して上部の積層鉄心Ｓの端面Ｆに当接する。この受け台７が支持位置に至るまでダイ５の回転の停止は継続される。従って、受け台７と積層鉄心Ｓとの間の相対回転を抑制して、積層鉄心Ｓに疵が付くことを抑制できる。
［積層鉄心］
　図４（Ａ）及び（Ｂ）は、積層鉄心Ｓを示す概念図である。
　図４（Ａ）及び（Ｂ）のように、積層鉄心Ｓでは、非回転鉄心片Ｐの位置がダイ５の回転の停止と積層鉄心Ｓの完成のタイミング等に応じて変動する。
　ダイ５の回転を停止している間に積層鉄心Ｓが完成する場合、積層鉄心Ｓの積層方向の両側に非回転鉄心片Ｐが位置する。この場合、非回転鉄心片Ｐが積層方向の両側に分散して配置されるため、非回転鉄心片Ｐを含みながら積層鉄心Ｓの精度を向上することができる。
　ダイ５の回転を停止している間に積層鉄心Ｓが完成しない場合、積層鉄心Ｓの積層方向の中間部に非回転鉄心片Ｐが位置する。この場合、非回転鉄心片Ｐが積層方向の中間部に位置することで、非回転鉄心片Ｐを含みながらバランスがよい。
１　製造装置
３　パンチ
５　ダイ
７　受け台
９　制御部
Ｗ　磁性鋼板
Ｐ　鉄心片
Ｓ　積層鉄心
 
 

Claims (9)

  1. 　パンチにより磁性鋼板から鉄心片をダイ内に打ち抜いて保持し、
    　前記ダイを所定角度回転させ、
    　前記鉄心片の打ち抜きによる保持と前記ダイの回転を繰り返すことによって前記鉄心片を積層した積層鉄心を形成し、
    　前記ダイから抜けて受け台上に支持された所定高さの下部の積層鉄心を前記受け台の下降により上部の積層鉄心から分離させるコアの製造方法であって、
    　前記下部の積層鉄心が前記ダイから抜けた状態で前記受け台が下降するときに前記ダイの回転を停止する、
    　コアの製造方法。
  2. 　請求項１のコアの製造方法であって、
    　前記ダイの回転の停止は、前記下部の積層鉄心が前記ダイから抜ける前後にわたって行われる、
    　コアの製造方法。
  3. 　請求項１又は２のコアの製造方法であって、
    　前記ダイの回転の停止は、前記受け台が下降する前後にわたって行われる、
    　コアの製造方法。
  4. 　請求項１のコアの製造方法であって、
    　前記ダイの回転の停止は、前記下部の積層鉄心が前記ダイから抜けるときから前記受け台が下降するときにわたって行われる、
    　コアの製造方法。
  5. 　請求項１又は２のコアの製造方法であって、
    　前記ダイの回転の停止は、前記受け台が下降してから前記下部の積層鉄心を排出させた後に前記上部の積層鉄心に対する支持位置に上昇するまで行われる、
    　コアの製造方法。
  6. 　請求項１又は２のコアの製造方法であって、
    　前記ダイの回転の停止中に積層される鉄心片は、前記所定高さの積層鉄心の５～２０％である、
    　コアの製造方法。
  7. 　打ち抜き用のパンチ及び回転自在なダイと、
    　昇降可能な受け台と、
    　前記パンチ、前記ダイ、及び前記受け台を制御する制御部とを備え、
    　前記制御部は、
    　前記パンチにより磁性鋼板から打ち抜かれた鉄心片を前記ダイ内に保持させ、
    　前記ダイを所定角度回転させ、
    　前記鉄心片の打ち抜きによる保持と前記ダイの回転を繰り返すことにより前記鉄心片を積層した積層鉄心を形成させ、
    　前記ダイから抜けて前記受け台上に支持された所定高さの下部の積層鉄心を前記受け台の下降により上部の積層鉄心から分離させ、
    　前記下部の積層鉄心が前記ダイから抜けた状態で前記受け台が下降するときに前記ダイの回転を停止する、
    　コアの製造装置。
  8. 　請求項１又は２のコアの製造方法によって製造された積層鉄心であって、
    　前記ダイの回転が停止されている間に打ち抜かれた前記鉄心片が積層方向の両側に位置する、
    　積層鉄心。
  9. 　請求項１又は２のコアの製造方法によって製造された積層鉄心であって、
    　前記ダイの回転が停止されている間に打ち抜かれた前記鉄心片が積層方向の中間部に位置する、
    　積層鉄心。
     
     

     
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