JP6456753B2 - Method and apparatus for manufacturing rotor laminated core - Google Patents
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Description
本発明は、鋼板から鉄心片を打抜いて順次積層する回転子積層鉄心の製造方法及びその製造装置に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a rotor laminated core in which iron core pieces are punched from a steel plate and sequentially laminated, and a manufacturing apparatus therefor.
電動機や発電機の回転子の製造においては、図3(A)、(B)に示すように、鋼板(薄板条材)から打抜いた複数の鉄心片90をかしめ接合したり転積したりするため、鉄心片90の打抜きに用いる下型91の下方にスクイズリング92を設けている。
スクイズリング92は、その内径が鉄心片90の外径よりも僅かに小さく設定され、これにより、鉄心片90に側圧をかけ、その摩擦力で鉄心片90を保持するものである。なお、スクイズリング92の内周形状は、図3(B)に示すように、真円形状である。
In the manufacture of a rotor for an electric motor or a generator, as shown in FIGS. 3A and 3B, a plurality of
The inner diameter of the
上記した鋼板の打抜き加工においては、鉄心片90の形状が真円形状となるように、真円形状に加工されたパンチ(図示しない)とダイ93を用いている。しかし、このパンチとダイ93を用いても、鋼板を圧延加工した際の加工歪の影響により、打抜き品である鉄心片90の形状が、鋼板の圧延方向を長軸とした楕円形状になることはよく知られている。
そのため、楕円形状の鉄心片90が真円形状のスクイズリング92に保持されると、鉄心片90の長軸側に大きな側圧がかかり、鉄心片90にうねりが発生してしまうという問題がある。
In the above-described punching process of the steel sheet, a punch (not shown) and a
For this reason, when the
このように、鉄心片90にうねりが生じると、これを積層した回転子鉄心(回転子積層鉄心)に、平面度の低下や積厚偏差のばらつきが発生してしまう。このため、このような回転子鉄心の磁石挿入孔内に永久磁石を固定するに際し、回転子鉄心を金型で挟持して磁石挿入孔に樹脂を充填しようとすると、積層した鉄心片の間から樹脂が漏れてしまう。
そこで、例えば、特許文献1には、打抜き金型の切り刃の真円度を補正することで、鉄心片の楕円化を抑制し、鉄心片をほぼ真円とする技術が提案されている。
Thus, when waviness occurs in the
Thus, for example,
しかしながら、打抜き金型の切り刃を補正加工するには、手間もかかる上に加工コストも増加してしまう。
また、鋼板の品質にもばらつきがあるため、板厚変動が大きな鋼板の場合には、鉄心片の楕円化傾向も大きく変動してしまう。このため、結果として、鉄心片にうねりが発生してしまい、上記問題は解消されない。
However, it takes time and labor to correct the cutting blade of the punching die, and the processing cost also increases.
In addition, since the quality of the steel sheet also varies, in the case of a steel sheet having a large thickness variation, the tendency of the core piece to become elliptical also greatly varies. For this reason, as a result, waviness occurs in the iron core piece, and the above problem cannot be solved.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、作業性よく経済的にうねりの発生を防止して、安定した品質の製品を製造可能とする回転子積層鉄心の製造方法及びその製造装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a method for manufacturing a rotor laminated iron core and a manufacturing apparatus for the same that can prevent the occurrence of undulation with good workability and can manufacture a product of stable quality. The purpose is to do.
前記目的に沿う第1の発明に係る回転子積層鉄心の製造方法は、パンチとダイにより、鋼板から鉄心片を順次打抜き、前記ダイの下方に配置されたスクイズリングにより、該スクイズリング内に抜落された前記鉄心片を順次積層する回転子積層鉄心の製造方法において、
前記パンチと前記ダイにより打抜かれた楕円状の前記鉄心片の長軸側端部を、前記スクイズリングの内側壁に形成された凹み領域に位置させて、前記鉄心片を前記スクイズリング内で順次積層する。
A method for manufacturing a rotor laminated core according to the first aspect of the present invention is the method of punching iron core pieces sequentially from a steel plate with a punch and a die, and then drawing into the squeeze ring by a squeeze ring disposed below the die. In the method for manufacturing a rotor laminated core in which the dropped iron core pieces are sequentially laminated,
The long axis side end portion of the elliptical iron core piece punched out by the punch and the die is positioned in a recessed region formed in the inner wall of the squeeze ring, and the iron core pieces are sequentially placed in the squeeze ring. Laminate.
第1の発明に係る回転子積層鉄心の製造方法において、前記スクイズリング内に前記鉄心片を所定枚数抜落すごとに、前記スクイズリングを前記ダイと共に、該スクイズリングの軸心を中心として回動駆動させることができる。
ここで、前記スクイズリングを、その軸心を中心として90度又は180度回動させるのがよい。
In the method for manufacturing a rotor laminated core according to the first invention, the squeeze ring is rotated about the axis of the squeeze ring together with the die each time a predetermined number of the core pieces are dropped into the squeeze ring. It can be driven.
Here, the squeeze ring is preferably rotated 90 degrees or 180 degrees about its axis.
前記目的に沿う第2の発明に係る回転子積層鉄心の製造装置は、昇降するパンチと対となるダイの下方に設けられ、前記パンチと前記ダイにより鋼板から打抜かれ抜落された鉄心片を順次積層するスクイズリングを有する回転子積層鉄心の製造装置において、
前記スクイズリングの内側壁には、前記パンチと前記ダイにより打抜かれた楕円状の前記鉄心片の長軸側端部を位置させる凹み領域が形成されている。
An apparatus for manufacturing a rotor laminated core according to the second aspect of the present invention is provided below a die that is paired with a raising and lowering punch, and an iron core piece punched and removed from a steel plate by the punch and the die. In an apparatus for manufacturing a rotor laminated iron core having squeeze rings that are sequentially laminated,
On the inner side wall of the squeeze ring, a recessed region is formed in which a long axis side end portion of the elliptical iron core piece punched by the punch and the die is positioned.
第2の発明に係る回転子積層鉄心の製造装置において、前記スクイズリングは前記ダイと共に、該スクイズリング内に前記鉄心片を所定枚数抜落すごとに、該スクイズリングの軸心を中心として回動駆動可能とすることができる。
ここで、前記凹み領域は、前記スクイズリングの軸心を中心として90度又は180度ごとに形成されるのがよい。
In the rotor laminated core manufacturing apparatus according to the second aspect of the invention, the squeeze ring rotates about the axis of the squeeze ring each time a predetermined number of the core pieces are pulled into the squeeze ring together with the die. It can be made drivable.
Here, it is preferable that the recessed area is formed every 90 degrees or 180 degrees around the axis of the squeeze ring.
本発明に係る回転子積層鉄心の製造方法及びその製造装置は、打抜かれた楕円状の鉄心片の長軸側端部を、スクイズリングの凹み領域に位置させて、鉄心片をスクイズリング内で順次積層するので、鉄心片の長軸側に発生していた大きな側圧を、従来よりも抑制、更にはなくすことができる。
従って、作業性よく経済的に、鉄心片のうねりの発生を防止でき、安定した品質の製品を製造できる。
In the manufacturing method and the manufacturing apparatus for a rotor laminated core according to the present invention, the long-axis side end of the punched elliptical core piece is positioned in the recessed area of the squeeze ring, and the core piece is placed in the squeeze ring. Since the layers are sequentially laminated, the large side pressure generated on the long axis side of the iron core pieces can be suppressed and further eliminated compared to the conventional case.
Therefore, it is possible to prevent the occurrence of the undulation of the iron core piece economically with good workability and to manufacture a product with stable quality.
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
まず、図1(A)を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る回転子積層鉄心の製造方法で製造する回転子積層鉄心(ロータ)10について説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
First, the rotor laminated core (rotor) 10 manufactured with the manufacturing method of the rotor laminated core which concerns on one embodiment of this invention is demonstrated, referring FIG. 1 (A).
回転子積層鉄心10は、環状(所定形状)の複数の鉄心片11を積層して構成されたものである。
この鉄心片11は、環状の一体構造のものである。なお、鉄心片は、複数の円弧状の鉄心片部を環状に連結できる分割構造のものや、複数の円弧状の鉄心片部の周方向の一部が連結部で繋がり、この連結部を折曲げて環状にできる構造のものでもよい。
The rotor laminated
The
鉄心片11は、厚みが、例えば、0.10〜0.5mm程度の電磁鋼板やアモルファス等からなる鋼板(薄板条材)から打抜き形成されるものである。なお、鉄心片は、1枚の鋼板から打抜いたものや、鋼板を複数枚(例えば、2枚、更には3枚以上)重ねた状態で打抜いたものでもよい。
積層方向に隣り合う鉄心片11、11同士は、かしめ接合により連結されているが、更に、樹脂(熱硬化性樹脂(例えば、エポキシ樹脂)や熱可塑性樹脂)、接着剤、及び、溶接のいずれか1又は2以上を用いて、連結することもできる。
The
The
回転子積層鉄心10の中央には、軸孔(図示しない)が形成され、この軸孔(シャフト孔)を中心としてその周囲に、回転子積層鉄心10の積層方向に形成された貫通孔からなる永久磁石の磁石挿入孔が、複数形成されている。この磁石挿入孔内への永久磁石の固定は、上記した樹脂を用いて行うのがよい。
なお、軸孔には、内側に突出する図示しないキー(凸条)が設けられている。
A shaft hole (not shown) is formed in the center of the rotor laminated
The shaft hole is provided with a key (projection) (not shown) protruding inward.
続いて、図1(A)、(B)を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る回転子積層鉄心の製造装置(以下、単に製造装置とも記載)20について説明する。
製造装置20は、昇降するパンチ(図示しない)と、このパンチと対となる固定配置されたダイ21と、このダイ21の下方に設けられたスクイズリング22とを有し、スクイズリング22における鉄心片11のうねりの発生を防止して、安定した品質の製品を製造可能とするものである。以下、詳しく説明する。
Next, a rotor laminated core manufacturing apparatus (hereinafter also simply referred to as a manufacturing apparatus) 20 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The
ダイ21とスクイズリング22は、下型23に設けられている。
詳細には、ダイ21とスクイズリング22は、ダイホルダー(図示しない)に固定支持され、このダイホルダーに回動駆動手段(歯付きプーリや歯車)が設けられている。
従って、この回動駆動手段により、スクイズリング22はダイ21と共に、スクイズリング22内に鉄心片11を所定枚数(1枚又は2枚以上の複数枚、以下同様)抜落すごとに、スクイズリング22の軸心を中心として回動駆動可能(ここでは、180度ごとに回動駆動)にできる。
The die 21 and the
Specifically, the die 21 and the
Therefore, by this rotation driving means, the
ダイ21の内周輪郭形状(断面形状)は真円形状となっており、パンチの外周輪郭形状(断面形状)も真円形状となっている。これにより、パンチとダイ21を用いて鋼板から打抜かれる鉄心片11の外周輪郭形状も真円形状となる筈である。
しかし、前記したように、鋼板を圧延加工した際の加工歪の影響により、鉄心片11の形状が、鋼板の圧延方向を長軸とした楕円形状になる。
そこで、内周輪郭形状を真円形状としていた従来のスクイズリングの代わりに、以下のスクイズリング22を用いる。
The inner peripheral contour shape (cross-sectional shape) of the die 21 is a perfect circle shape, and the outer peripheral contour shape (cross-sectional shape) of the punch is also a perfect circular shape. Thereby, the outer peripheral outline shape of the
However, as described above, the shape of the
Therefore, the following
スクイズリング22は、パンチとダイ21により鋼板から打抜かれ抜落された鉄心片11を順次積層し、かしめ接合や転積(回転させて積層)するものである。
スクイズリング22は、円筒状となって、その内周面24のうち、平面視して最小内径となる仮想円25の内径が、鉄心片11の外径(ダイ21の内径)よりも僅かに(例えば、数十μm以下程度)小さく設定されている。この仮想円25とは、図1(A)、(B)の一点鎖線で示した従来のスクイズリングに形成された真円形状の内周輪郭に相当する(図3(A)、(B)参照)。
The
The
スクイズリング22の内側壁には、パンチとダイ21により打抜かれた楕円状の鉄心片11の長軸側端部を位置させる凹み領域26が形成されている。
具体的には、凹み領域26は、図1(A)に示すように、鉄心片11の積層方向に渡って形成されており、図1(B)に示すように、スクイズリング22の軸心を中心として対向する位置、即ち、180度ごとの位置に(ここでは、合計2箇所)形成されている。この凹み領域26は、内周輪郭形状が真円形状となった従来のスクイズリングに対し、逃げ加工(凹み加工)等を行うことで形成できる。
On the inner side wall of the
Specifically, the recessed
凹み領域26は、その円弧状の内周面27が、楕円状の鉄心片11の長軸側端部に接触しないように、平面視してその内周面27を通る(最大内径となる)仮想円28の内径を、上記した仮想円25の内径よりも僅かに(例えば、数十μm以下程度)大きくしている。
なお、凹み領域26は、その内周面27が楕円状の鉄心片11の長軸側端部に完全に接触しないように(仮想円28の内径を鉄心片11の長軸側の幅よりも大きく)形成しているが、楕円状の鉄心片11に僅かに(従来よりも小さい)うねりが発生しても、安定した品質の製品を製造できるのであれば、鉄心片11の長軸側端部に接触してもよい。
The
The recessed
また、凹み領域26は、その内周面27を円弧状としたが、楕円状の鉄心片11の長軸側端部との接触を抑制、更には防止できれば、特に限定されるものではなく、例えば、楕円弧状や多角形状とすることもできる。
上記したスクイズリング22は、スクイズリング22内に鉄心片11を所定枚数抜落すごとに、スクイズリング22をダイ21と共に、スクイズリング22の軸心を中心として180度回動駆動(180度転積)させるものであるが、これに限定されるものではなく、例えば、以下の構成とすることもできる。
In addition, the recessed
The
図2に示すスクイズリング30は、上記したスクイズリング22と略同様の機能を有するものであり、スクイズリング30内に鉄心片を所定枚数抜落すごとに、スクイズリング30をダイと共に90度回動駆動(90度転積)させるものである。
このため、スクイズリング30の内側壁には、スクイズリング30の軸心を中心として90度ごとの位置に(ここでは、合計4箇所)、パンチとダイにより打抜かれた楕円状の鉄心片11の長軸側端部を位置させる凹み領域31(凹み領域26と略同様の機能を有する)が形成されている。
The
For this reason, the inner wall of the
以上のように、かしめ接合や転積を行うスクイズリングとして、180度転積を行うスクイズリング22と、90度転積を行うスクイズリング30について説明したが、これに限定されるものではなく、これらを含めた(360/n)度転積を行うスクイズリングでもよい。なお、「n」は360の正の約数(例えば、2〜6、8〜10、12)である。
このように、転積角度ごとに凹み領域を設けたスクイズリングを使用することで、上記した90度転積や180度転積以外の転積にも対応できる。
As described above, the
In this way, by using a squeeze ring in which a recessed area is provided for each rolling angle, it is possible to cope with rolling other than 90-degree rolling and 180-degree rolling described above.
次に、図1(A)、(B)を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る回転子積層鉄心の製造方法について説明する。
まず、パンチとダイ21の間に鋼板を搬送する。
このとき、スクイズリング22は、その凹み領域26が、打抜きにより楕円状となる鉄心片11の長軸側端部に位置するように、配置されている(即ち、対向する凹み領域26の形成位置と鋼板の搬送方向とを一致させている)。
Next, a method for manufacturing a rotor laminated core according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, the steel plate is conveyed between the punch and the
At this time, the
次に、昇降するパンチとダイ21により、鋼板から鉄心片11を順次打抜き、スクイズリング22内に抜落された鉄心片11を、スクイズリング22で順次積層する。
このとき、スクイズリング22内に鉄心片11を所定枚数抜落すごとに、スクイズリング22をダイ21と共に、スクイズリング22の軸心を中心として180度(図2においては90度)回動駆動させる。
これにより、パンチとダイ21により打抜かれた楕円状の鉄心片11の長軸側端部を、スクイズリング22の凹み領域26に位置させて、鉄心片11をスクイズリング22内で順次積層できる。
Next, the
At this time, every time a predetermined number of
Thereby, the end of the long axis side of the
以上のことから、本発明の回転子積層鉄心の製造方法及びその製造装置を用いることで、例えば、従来のように、パンチやダイを補正加工することなく、鉄心片にうねりが発生することを防止できる。また、板厚変動が大きな鋼板であっても、鉄心片にうねりが発生しないので、安定した生産が可能となる(鋼板の製造ロットによる品質の差異にも対応可能となる)。 From the above, by using the manufacturing method and the manufacturing apparatus of the rotor laminated core of the present invention, for example, it is possible to cause undulation in the core piece without correcting the punch or die as in the prior art. Can be prevented. Further, even if the steel sheet has a large fluctuation in thickness, no undulation is generated in the iron core piece, so that stable production is possible (the difference in quality depending on the production lot of the steel sheet can also be handled).
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の回転子積層鉄心の製造方法及びその製造装置を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
例えば、本発明の回転子積層鉄心の製造方法及びその製造装置において更に、補正加工したパンチやダイを用いることで、鉄心片のうねりを更に抑制することも可能である。
また、前記実施の形態においては、スクイズリング内に鉄心片を所定枚数抜落すごとに、スクイズリングをダイと共に回動駆動させた場合について説明したが、回動駆動させることなく、抜落された複数の鉄心片を順次かしめ結合することもできる。
As described above, the present invention has been described with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the configuration described in the above embodiment, and the matters described in the scope of claims. Other embodiments and modifications conceivable within the scope are also included. For example, a case where a method and an apparatus for manufacturing a rotor laminated iron core according to the present invention are configured by combining some or all of the above-described embodiments and modifications is also included in the scope of the present invention.
For example, in the method and apparatus for manufacturing a rotor laminated core according to the present invention, it is possible to further suppress the undulation of the core piece by using a corrected punch or die.
Further, in the above-described embodiment, the case where the squeeze ring is driven to rotate together with the die each time a predetermined number of iron core pieces are removed from the squeeze ring has been described, but the squeeze ring was removed without being driven to rotate. A plurality of core pieces can be caulked and joined in sequence.
10:回転子積層鉄心、11:鉄心片、20:回転子積層鉄心の製造装置、21:ダイ、22:スクイズリング、23:下型、24:内周面、25:仮想円、26:凹み領域、27:内周面、28:仮想円、30:スクイズリング、31:凹み領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Rotor laminated iron core, 11: Iron core piece, 20: Manufacturing apparatus of rotor laminated iron core, 21: Die, 22: Squeeze ring, 23: Lower mold | type, 24: Inner peripheral surface, 25: Virtual circle, 26: Recess Area, 27: inner peripheral surface, 28: virtual circle, 30: squeeze ring, 31: recessed area
Claims (6)
前記パンチと前記ダイにより打抜かれた楕円状の前記鉄心片の長軸側端部を、前記スクイズリングの内側壁に形成された凹み領域に位置させて、前記鉄心片を前記スクイズリング内で順次積層することを特徴とする回転子積層鉄心の製造方法。 In the manufacturing method of the rotor laminated core, in which the core pieces are sequentially punched from the steel plate by the punch and the die, and the core pieces that are dropped into the squeeze ring are sequentially laminated by the squeeze ring disposed below the die.
The long axis side end portion of the elliptical iron core piece punched out by the punch and the die is positioned in a recessed region formed in the inner wall of the squeeze ring, and the iron core pieces are sequentially placed in the squeeze ring. A method for producing a rotor laminated iron core, characterized by being laminated.
前記スクイズリングの内側壁には、前記パンチと前記ダイにより打抜かれた楕円状の前記鉄心片の長軸側端部を位置させる凹み領域が形成されていることを特徴とする回転子積層鉄心の製造装置。 In an apparatus for manufacturing a rotor laminated core having a squeeze ring that is provided below a die that is paired with a raising and lowering punch and sequentially laminates the punch and the core pieces punched and removed from the steel plate by the die,
An inner wall of the squeeze ring is formed with a recessed region for positioning a long axis side end of the elliptical iron core piece punched by the punch and the die. manufacturing device.
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