JPH11243669A - 積層鉄心の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反りの少ない積層鉄心を製造する。 【解決手段】 薄板材料Ｔから鉄心薄板１０を打ち抜い
て積層することにより積層鉄心を製造する場合に、パイ
ロット孔とかしめ用孔を打ち抜く第１工程Ａと、かしめ
用凹凸部を形成する第２工程Ｂと、軸孔とスロットを打
ち抜く第３工程Ｃと、最終工程で発生する鉄心薄板１０
の反りの方向と逆の方向に薄板材料Ｔを変形させる第４
工程Ｄと、アイドル工程である第５工程Ｅと、鉄心薄板
１０の外形を打ち抜いて積層する第６工程Ｆとを設け
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、例えば電動機の磁
気回路を作るために使用する積層鉄心の製造方法及び製
造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の積層鉄心の製造方法及び
製造装置は、例えば特公昭６１−２３０５３号公報に開
示されている。この装置では、打出し突起を有する電動
機用の鉄心個片がパンチとダイにより打ち抜かれ、ダイ
内に先行して打ち抜かれている鉄心個片に、多数枚の鉄
心個片が順次に積層されるようになっている。

【０００３】このため、ダイの真下には鉄心個片の打抜
き寸法と同一の輪郭の通過孔が設けられ、この通過孔の
長さは積層鉄心の積み厚の２分の１以上とされている。
そして、ダイの内径は鉄心個片の外径よりも５μｍ〜２
０μｍ程度小さく形成され、先行してダイの内部に打ち
込まれた鉄心個片が、通過孔の周壁からの摩擦力により
保持されている間に、次に打ち抜かれた鉄心個片が先行
の鉄心個片にパンチにより押し付けられ、先行の鉄心個
片の打出し突起の凹部に次の鉄心個片の凸部が押し込ま
れ、隣接する鉄心個片同士が一体に固着されるようにな
っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例では、図１０に示すように鉄心個片１には通過孔２
の周壁から鉄心個片１の中心に向かう圧力Ｆが常時加え
られ、鉄心個片１は圧力Ｆによって上面側又は下面側に
反ってしまうことがある。このように反った複数枚の鉄
心個片１を積層して積層鉄心を製造した場合には、図１
１に示すように最上層の鉄心個片１が上方に反っていた
り、図１２に示すように最下層の鉄心個片１が下方に反
っていたり、図示しない打出し突起が完全に結合しなか
ったりすることがある。

【０００５】積層鉄心に反りが発生した場合には、積層
鉄心を上下方向から加圧修正する作業が必要となり、生
産性が低下する上に、製造コストが上昇するという問題
が生ずる。また、打出し突起が完全に結合しない積層鉄
心を電動機に使用した場合には、電動機の性能が著しく
低下するという問題がある。

【０００６】このような問題に対処するため、鉄心個片
１の材質や板厚に対応するパンチとダイの隙間量、ダイ
の内周面のテーパ量つまり刃物逃げ角、パンチとダイの
噛合量、通過孔の内径と鉄心個片１の外形の間の摩擦力
などを変化させたりしているが、反りのない鉄心個片１
を製造することは困難である。

【０００７】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
反りの少ない積層鉄心の製造方法と製造装置を提供する
ことにある。

【０００８】

【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、鉄心材料から鉄
心個片を順次に打ち抜き、これらの複数枚の鉄心個片を
積層して積層鉄心を製造する場合において、前記鉄心個
片の外形を打ち抜いて積層する工程の前に、該工程で発
生する前記鉄心個片の反りの方向と逆の方向に前記鉄心
材料を変形させる工程を有することを特徴とする。

【０００９】本発明に係る積層鉄心の製造装置は、鉄心
材料から鉄心個片を順次に打ち抜き、これらの複数枚の
鉄心個片を積層して積層鉄心を製造する装置において、
前記鉄心個片の外形を打ち抜いて積層する手段の上流
に、該手段で発生する前記鉄心個片の反りの方向と逆の
方向に前記鉄心材料を変形させる手段を有することを特
徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明を図１〜図９に図示の実施
例に基づいて詳細に説明する。図１は複数枚の鉄心薄板
１０を積層固着して成る例えば電動機用の積層鉄心の斜
視図、図２は圧延等により形成された薄板材料Ｔから鉄
心薄板１０を製造する工程図であり、矢印方向に搬送さ
れる薄板材料Ｔには、第１工程Ａにおいて薄板材料Ｔを
順送りするために使用される一対のパイロット孔１１
と、計量用の例えば４個のかしめ用孔１２とが打ち抜か
れる。第２工程Ｂではかしめ用孔１２の代りにかしめ用
凹凸部１３が形成され、第３工程Ｃでは軸孔１４とスロ
ット１５が打ち抜かれ、第４工程Ｄでは鉄心薄板１０に
反りを無くすために逆向きの反り部１０ａが形成され
る。第５工程Ｅはアイドル工程とされ、そして第６工程
Ｆでは鉄心薄板１０の外形が打ち抜かれ、外形孔１６が
形成される。

【００１１】図３は順送り金型を主体とする積層鉄心の
製造装置の部分断面図であり、上型２１と下型２２が備
えられると共に、これらの上型２１と下型２２を制御す
る制御回路２３が設けられている。薄板材料Ｔは上型２
１と下型２２の間に水平方向に間欠的に搬送され、薄板
材料Ｔに第１〜第６工程Ａ〜Ｆが順次に実施される。

【００１２】上型２１と下型２２には、第１工程Ａのパ
イロット孔１１を打ち抜くためのパンチ３０とダイ３
１、図４に示すようなかしめ用孔１２を打ち抜くための
パンチ３２とダイ３３、第２工程Ｂの図５に示すような
かしめ用凸部１３ａとかしめ用凹部１３ｂから成るかし
め用凹凸部１３を形成するためのパンチ３４とダイ３
５、第３工程Ｃの軸孔１４とスロット１５をそれぞれ打
ち抜くためのパンチ３６、３７とダイ３８、３９、第４
工程Ｄの鉄心薄板１０に反りが発生しないように薄板材
料Ｔを変形させるためのパンチ４０とダイ４１、第５工
程Ｅのアイドル部、そして第６工程Ｆの鉄心薄板１０の
外形を打ち抜き積層するためのパンチ４２とダイ４３が
順次に設けられている。

【００１３】第１工程Ａで形成される計量用のかしめ孔
１２は、積層鉄心の最下層に位置する鉄心薄板１０に形
成される。このため、図６の部分拡大図に示すように、
パンチ３２はコイルばね５１により上方に付勢されてお
り、パンチ３２の上部には、底面５２ａに凹部５２ｂを
有するカム５２が、矢印方向に摺動自在に設けられてい
る。また、カム５２は例えば流体圧作動シリンダやソレ
ノイド等の駆動手段５３により駆動され、駆動手段５３
は制御回路２３に接続されている。そして、かしめ用孔
１２が必要とされるときに、カム５２の底面５２ａがパ
ンチ３２の上方に位置付けられ、かしめ孔１２が必要と
されないときに、カム５２の凹部５２ｂがパンチ３２の
上部に位置付けられ、パンチ３２の降下層置が規制され
る。

【００１４】第２工程Ｂでは、かしめ用凹凸部１３がパ
ンチ３４とダイ３５の半抜き作用により形成され、かし
め用凸部１３ａは最下層の鉄心薄板１０のかしめ用孔１
２、又は下層の鉄心薄板１０のかしめ用凹部１３ｂに圧
入される。なお、かしめ用凸部１３ａとかしめ用凹部１
３ｂの形成は半抜きに限定されず、従来の方法で形成す
ることが可能である。また、第１工程Ａと第２工程Ｂの
位置は逆であってもよい。

【００１５】第４工程Ｄのパンチ４０は押さえ用とさ
れ、ダイ４１は受け用とされている。図７の部分拡大図
に示すように、パンチ４０は上型２１にスぺーサ５４を
介して図示しないねじにより固定され、ダイ４１は下型
２２にスぺーサ５５を介して図示しないねじにより固定
されている。ダイ４１の表面４１ａは第６工程Ｆのダイ
４３の上面４３ａよりも上方に突出されている。

【００１６】ここで、第４工程Ｄでは鉄心薄板１０の反
りを防止するために、次のような工程が採用されてい
る。先ず、パンチ４０とダイ４１の向かい合う先端位置
が、上型２１が下降限まで下降したときに鉄心薄板１０
を変形させないように設定される。次に、第６工程Ｆに
おいて鉄心薄板１０が試し抜きされる。更に、試し抜き
された鉄心薄板１０の反りの状態が検査される。そし
て、検査の結果に基づいて、鉄心薄板１０が例えば下方
に反っていた場合には、第４工程Ｄにおいて図８の部分
断面図に示すような上方に向かう反り部１０ａが薄板材
料Ｔに発生するように、パンチ４０とダイ４１の位置が
スペーサ５４、５５の交換により再設定される。このよ
うな、試し抜き及び検査が繰り返され、パンチ４０とダ
イ４１の最適位置が決定され、その後に積層鉄心の製造
が開始される。

【００１７】第６工程Ｆでは、打ち抜かれた鉄心薄板１
０が、ダイ４３の内周面により締まり嵌めの状態でダイ
４３の内部に抜き込まれる。ダイ４３はスクイズリング
５６により保持され、スクイズリング５６は回転駆動装
置５７により回転駆動され、回転駆動装置５７は制御回
路２３に接続されている。スクイズリング５６の内径は
ダイ４３の内径と同様とされ、このスクイズリング５６
には薄板材料Ｔの板圧の偏差を解消するための回転や、
電気特性を向上させるためのスキュー回転が与えられ
る。

【００１８】積層鉄心１０を製造する際には、先ず第１
工程Ａの駆動手段５３によりカム５２の底面５２ａがパ
ンチ３２の上方に位置付けられる。そして、薄板材料Ｔ
が間欠的に順送りされ、薄板材料Ｔには第１工程Ａのパ
ンチ３０、３３とダイ３１、３４によりパイロット孔１
１とかしめ用孔１２がそれぞれ打ち抜かれ、第３工程Ｃ
のパンチ３６、３７とダイ３８、３９により軸孔１４と
スロット１５がそれぞれ打ち抜かれ、第４工程Ｄのパン
チ４０とダイ４１により薄板材料Ｔに反り部１０ａが形
成され、第６工程Ｆのパンチ４２とダイ４３により最下
層の鉄心薄板１０が打ち抜かれ、ダイ４３の内部にパン
チ４２により押し込められる。

【００１９】このとき、鉄心薄板１０の外周面がダイ４
３の内周面との間の摩擦力によって保持され、かつ鉄心
薄板１０の反り部１０ａがパンチ４２より押圧されるの
で、鉄心薄板１０は反り部１０ａが無くなるように平坦
化される。

【００２０】次に、第１工程Ａの駆動手段５３によりカ
ム５２の凹部５２ｂがパンチ３２の上方に位置付けられ
る。そして、薄板材料Ｔには第１工程Ａのパンチ３０と
ダイ３１によりパイロット孔１１だけが打ち抜かれ、第
２工程Ｂのパンチ３４と、ダイ３５によりかしめ凹凸部
１３が形成され、その後は上述と同様な第３〜第６工程
Ｃ〜工程Ｆが実施され、次層の鉄心薄板１０が最下層の
鉄心薄板１０の上部に積層される。この鉄心薄板１０も
反り部１０ａが無くなるように平坦化され、パンチ４２
によって最下層の鉄心薄板１０に押し付けられる。この
際に、最下層の鉄心薄板１０のかしめ用孔１２に、次層
の鉄心薄板１０のかしめ用凸部１３ｂが圧入され、上下
の鉄心薄板１０同士がかしめ結合される。

【００２１】そして、上型２１のストローク毎に所定枚
数の鉄心薄板１０が積層されると、駆動手段５３により
カム５２の凹部５２ｂがパンチ３２の上方に位置付けら
れ、上述したような工程が繰り返される。また、積層鉄
心は図示しない取出手段により金型２１、２２の外部に
搬出される。

【００２２】このように、実施例では第４工程Ｄにおい
て、薄板材料Ｔに第６工程Ｆで発生する反りの方向と逆
の方向の反り部１０ａを形成するので、最終的な鉄心薄
板１０の反りを無くすことができるか、最小限に抑える
ことができる。

【００２３】なお、第４工程Ｄを実施するためのパンチ
４０と受ダイ４１の形状は、第６工程Ｆにおいて鉄心薄
板１０の反りを少なくすることができるのであれば、任
意の形状とすることができる。また、鉄心薄板１０同士
をかしめ用凹凸部１３により固着したが、例えばレーザ
ー溶接により固着することもできる。

【００２４】

【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では、鉄心個片の外形を打ち
抜いて積層する前に、鉄心個片の外形を打ち抜く際に発
生する反りの方向と逆の方向に鉄心材料を変形させるの
で、鉄心個片の外形を打ち抜いて積層する際に、鉄心個
片の反りを少なくし、或いは無くすことができる。従っ
て、積層鉄心の上下面の平面度、積み厚の均一性、及び
鉄心個片同士の固着力を向上させることが可能となり、
電動機に使用した場合にはその特性を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】積層鉄心の斜視図である。

【図２】工程図である。

【図３】順送り金型の拡大断面図である。

【図４】かしめ用孔の拡大断面図である。

【図５】かしめ用凹凸部の拡大断面図である。

【図６】金型の部分拡大断面図である。

【図７】金型の部分拡大断面図である。

【図８】薄板材料の部分断面図である。

【図９】鉄心薄板の断面図である。

【図１０】従来例の鉄心個片と通過孔の平面図である。

【図１１】従来例の積層鉄心の側面図である。

【図１２】従来例の積層鉄心の側面図である。

【符号の説明】

１０ 鉄心薄板 １０ａ 反り部 １２ かしめ用孔 １３ かしめ用凹凸部 ２１ 上型 ２２ 下型 ３０、３２、３４、３６、３７、４０、４２ パンチ ３１、３３、３５、３８、３９、４１、４３ ダイ Ｔ 薄板材料

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄心材料から鉄心個片を順次に打ち抜
   き、これらの複数枚の鉄心個片を積層して積層鉄心を製
   造する場合において、前記鉄心個片の外形を打ち抜いて
   積層する工程の前に、該工程で発生する前記鉄心個片の
   反りの方向と逆の方向に前記鉄心材料を変形させる工程
   を有することを特徴とする積層鉄心の製造方法。
2. 【請求項２】 鉄心材料から鉄心個片を順次に打ち抜
   き、これらの複数枚の鉄心個片を積層して積層鉄心を製
   造する装置において、前記鉄心個片の外形を打ち抜いて
   積層する手段の上流に、該手段で発生する前記鉄心個片
   の反りの方向と逆の方向に前記鉄心材料を変形させる手
   段を有することを特徴とする積層鉄心の製造装置。