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発明の名称 積層鉄心の製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−181297(P2007−181297A)
公開日 平成19年7月12日(2007.7.12)
出願番号 特願2005−375898(P2005−375898)
出願日 平成17年12月27日(2005.12.27)
代理人 【識別番号】100071054
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 高久
発明者 藤田 勝房
要約 課題
本発明の課題は、帯状金属板を順送り金型装置により鉄心片を順次打抜き、互いにカシメて積層する積層鉄心の製造において、溶接継目箇所を含む鉄心片を自動的に除き、品質特性が秀で、形状精度も優れた積層鉄心を効率的に、かつ安定して製造することができる積層鉄心の製造方法を提供することにある。

解決手段
本発明に関わる積層鉄心の製造方法は、帯状金属板tが順送り金型装置に間欠的に通入する前段で、該帯状金属板tの溶接継目を検出する工程と、該帯状金属板tを順送り金型装置の所定の加工ステーションS1〜S7に通し鉄心片10の所望形状に順次、打抜く工程と、前記溶接継目検出箇所が通板してきた場合は溶接継目検出信号ik1に基づき外形抜き・積層加工ステーションS8を作動せず加工することなく帯状金属板tの打抜き残材tzに連ねて送り出し、一方、前記溶接継目検出箇所を含まぬ領域が通板してきた場合は鉄心片10の外形10gを打ち抜くとともに積層してカシメる工程とを含んで成る。
特許請求の範囲
【請求項1】
順送り金型装置に帯状金属板を間欠的に通板して鉄心片を打抜き、該鉄心片を積層しカシメて積層鉄心を製造する積層鉄心の製造方法であって、
帯状金属板が順送り金型装置に間欠的に通入する前段で、該帯状金属板の溶接継目を
検出する工程と、
該帯状金属板を順送り金型装置の所定の加工ステーションに通し鉄心片の所望形状に順次、打抜く工程と、
前記溶接継目検出箇所が通板してきた場合は溶接継目検出信号に基づき外形抜き・積層加工ステーションを作動せず加工することなく前記帯状金属板の打抜き残材に連ねて送り出し、一方、前記溶接継目検出箇所を含まぬ領域が通板してきた場合は鉄心片の外形を打ち抜くとともに積層してカシメる工程とを
含んで成ることを特徴とする積層鉄心の製造方法。
【請求項2】
順送り金型装置に帯状金属板を間欠的に通板して鉄心片を打抜き、該鉄心片を積層しカシメて積層鉄心を製造する積層鉄心の製造方法であって、
帯状金属板が順送り金型装置に間欠的に入る前段で、該帯状金属板の溶接継目を検出する工程と、
該帯状金属板を順送り金型装置の所定の加工ステーションに通し鉄心片の所望形状に順次、打抜く工程と、
外形抜き箇所を部分的に打抜く工程と、
前記溶接継目検出箇所が通板してきた場合は溶接継目検出信号に基づき外形抜き・積層加工ステーションを作動せず加工することなく前記帯状金属板の打抜き残材に連ねて送り出し、一方、前記溶接継目検出箇所を含まぬ領域が通板してきた場合は鉄心片の外形抜き箇所の残りの箇所を打抜くとともに積層してカシメる工程とを
含んで成ることを特徴とする積層鉄心の製造方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、鉄心片を積層して形成され、電動機、トランス等に用いられる積層鉄心の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、積層鉄心は、順送り金型装置で金属板を所定形状に形成した鉄心片を該金属板から打抜き、鉄心片を多数、互いにカシメて積層し製造されている。
【0003】
この積層鉄心の製造に際しては、金属板を長い帯状に溶接接続した帯状金属板として形成し、この帯状金属板から鉄心片を打抜き形成している。
【0004】
積層鉄心は、例えば、組込まれて成るモータの高効率化、高出力化、高性能化を図るべく、板厚の薄い帯状金属板、例えば帯状電磁鋼板より形成した鉄心片を積層して成るものがある。 かかる積層鉄心は、電磁誘導により生じる磁界の乱れを防止すべく、鉄心片の層間に隙間がなく密着していること、および積層される鉄心片が均一であり鉄心片同士に違いがないことが望まれる。
【0005】
ところで、帯状金属板から鉄心片を打抜き、カシメて積層する作業は順送り金型装置を使用してなされ、該帯状金属板の溶接継目を含む箇所も当然に順送り金型装置へ通板されて鉄心片が形成され、該鉄心片も他の鉄心片と同様にカシメて積層される。 積層鉄心によっては、溶接継目箇所を含んだ鉄心片を積層したものでも支障がない。
【0006】
なお、出願時において、出願人が把握している文献公知発明は無い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、品質特性を厳しく要求される積層鉄心では、溶接継目箇所を含んだ鉄心片は溶接接続技術が進歩していると言えども溶接合金層が不可避的に存在するので、他の鉄心材料と磁気特性が異なる溶接合金が存在する場合には該積層鉄心により形成される磁界が乱れることから、溶接継目箇所を含んだ鉄心片は除いておく方が望ましい。
【0008】
また、従来の積層鉄心100の上面図の図4(a)、側面図の図4(b)に示すように、溶接継目箇所を含む鉄心片102は溶接継目箇所が厚く他の溶接継目箇所が無い鉄心片101より板厚が厚くなるため、結果として積層鉄心100の形状精度が劣下する。 そのため、積層鉄心100の形状精度を高めるうえでも、溶接継目箇所を含む鉄心片102は除いておくことが望ましい。
【0009】
しかし、鉄心片102を除くと言っても、順送り金型装置により帯状金属板から順次打抜かれる一鉄心片だけを順送り金型装置の作動を止めずに除くことが、従来、出来なかった。
【0010】
それ故、溶接継目箇所を含んだ鉄心片102が積層された積層鉄心100は廃品とするか、或いは、この積層鉄心100をバラシて該鉄心片102を人手で取り除き、再積層することが行なわれており、資源の無駄使い、生産性の低下が生じており、さらに、品質特性が秀でた積層鉄心を効率的に、かつ安定して製造できないという問題があった。
【0011】
本発明は上記実状に鑑み、帯状金属板を順送り金型装置により鉄心片を順次打抜き、互いにカシメて積層する積層鉄心の製造において、溶接継目箇所を含む鉄心片を自動的に除き、品質特性が秀で形状精度も優れた積層鉄心を効率的に、かつ安定して製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上記目的を達成するべく、本発明の請求項1に関わる積層鉄心の製造方法は、順送り金型装置に帯状金属板を間欠的に通板して鉄心片を打抜き、該鉄心片を積層しカシメて積層鉄心を製造する積層鉄心の製造方法であって、帯状金属板が順送り金型装置に間欠的に通入する前段で、該帯状金属板の溶接継目を検出する工程と、該帯状金属板を順送り金型装置の所定の加工ステーションに通し鉄心片の所望形状に順次、打抜く工程と、前記溶接継目検出箇所が通板してきた場合は溶接継目検出信号に基づき外形抜き・積層加工ステーションを作動せず加工することなく前記帯状金属板の打抜き残材に連ねて送り出し、一方、前記溶接継目検出箇所を含まぬ領域が通板してきた場合は鉄心片の外形を打ち抜くとともに積層してカシメる工程とを含んで成る。
【0013】
本発明の請求項2に関わる積層鉄心の製造方法は、順送り金型装置に帯状金属板を間欠的に通板して鉄心片を打抜き、該鉄心片を積層しカシメて積層鉄心を製造する積層鉄心の製造方法であって、帯状金属板が順送り金型装置に間欠的に入る前段で、該帯状金属板の溶接継目を検出する工程と、該帯状金属板を順送り金型装置の所定の加工ステーションに通し鉄心片の所望形状に順次、打抜く工程と、外形抜き箇所を部分的に打抜く工程と、前記溶接継目検出箇所が通板してきた場合は溶接継目検出信号に基づき外形抜き・積層加工ステーションを作動せず加工することなく前記帯状金属板の打抜き残材に連ねて送り出し、一方、前記溶接継目検出箇所を含まぬ領域が通板してきた場合は鉄心片の外形抜き箇所の残りの箇所を打抜くとともに積層してカシメる工程とを含んで成る。
【発明の効果】
【0014】
以上、詳述した如く、本発明の請求項1に関わる積層鉄心の製造方法によれば、溶接継目箇所を含む鉄心片は外形抜きされず、それ以外の鉄心片だけが打抜かれてカシメ積層されるので、品質特性が秀で、形状精度も優れた積層鉄心が製造される。 また、溶接継目箇所を含む鉄心片は、打抜き残材と一緒に順送り金型装置から自動的に送り出される。
【0015】
従って、順送り金型装置による積層鉄心の製造機能が滞りなく活かされ、生産性が良好で、かつ材料歩留りを高めることができる。
【0016】
本発明の請求項2に関わる積層鉄心の製造方法によれば、請求項1の発明の効果に加え、鉄心片の外形に突起した締付け突起部を形成したものについて、該締付け突起部の形成および外形抜きが無理なく容易に行なえ、形状精度を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【0018】
本発明の積層鉄心の製造方法を適用し製造した積層鉄心1(斜視図の図1(a)、側面図の図1(b)参照)は、電動機の固定子に用いられるものであり、母材である電磁鋼板等の帯状金属薄板から所定の形状に打ち抜いた鉄心片10(図2参照)を、多数積層して互いにカシメ部kにてカシメて構成されている。
【0019】
積層鉄心1は、鉄心片10の磁極部12が積層して形成され巻線(図示せず)が施される多数の磁極2と、鉄心片10のヨーク部13が積層して形成され上記巻線を流れる電流による磁界が透過するヨーク3と、鉄心片10の締付け突起部14が積層して形成され鉄心片10間の隙間を無くすための締付けに用いられる締付け突起部4とを備えている。
【0020】
次に、積層鉄心1の製造方法について図3を用いて説明する。 なお、図3は、順送り金型装置により、間欠搬送される帯状鋼板(帯状金属板)tから積層鉄心1をプレス加工により製造する工程を示した上面図である。
【0021】

ここで、積層鉄心1の製造に際して、生産性を向上させ、また、母材の金属板の歩留りを高めるため、金属板を長い帯状に溶接接続した帯状金属板tとして形成し、この帯状金属板を順送り金型装置内を間欠送りして帯状金属板から鉄心片10を打抜き形成し、積層して積層鉄心1を製造している。
【0022】
なお、帯状金属板tには溶接継目(図示せず)が形成されるため、溶接継目が無い鉄心片10のみを用いて積層鉄心1を製造することを目的に、溶接継目を検出する溶接継目検出器hを用いている。 溶接継目検出器hとしては、例えば、溶接継目を帯状金属板tの材料の違いによる透磁率変化から検出する渦流検出器が使用される。
【0023】
この溶接継目検出器hを備えた順送り金型装置は、間欠搬送される帯状鋼板tに順次、所定のプレス加工を行ない積層鉄心1を製造するための加工ステーションS1〜S8を具備している。
【0024】
また、順送り金型装置は、帯状金属板tの間欠送りの搬送およびプレス加工を統括的に制御する制御装置Sを備えている。 制御装置Sは、間欠送り信号ikを出力して帯状金属板tを間欠送り制御するとともに、各加工ステーションS1〜S8にプレス加工動作を制御するための制御信号を出力している。 また、溶接継目検出器hにより帯状金属板tの溶接継目を検出した場合には、制御装置Sへ溶接継目検出信号ik1が送信され、加工ステーションS4、S8のプレス加工の動作制御に用いている。
【0025】
上述の構成の順送り金型装置に、帯状鋼板tが、各加工ステーションS1〜S8に間欠送りされて、加工ステーションS1で位置決め用のガイドホールgが打ち抜かれた後、所定の加工ステーションS2〜S8において、このガイドホールgにパイロットピン(図示せず)が挿入され帯状鋼板tの位置決めがなされ、所定のプレス加工が行なわれている。
【0026】
帯状鋼板tは、まず、加工ステーションS1において、各加工ステーションにおいてパイロットピン(図示せず)を挿入して帯状鋼板tを位置決めするためのガイドホールgを帯状鋼板tから打ち抜き形成する。
【0027】

続いて、加工ステーションS2において、鉄心片10の内径10nを帯状鋼板tから打ち抜き形成する。
【0028】
続いて、加工ステーションS3において、鉄心片10の磁極部12間のスロット12sを帯状鋼板tから打ち抜き形成する。
【0029】
続いて、加工ステーションS4において、積層1枚目の鉄心片10に形成されるカシメ部kであるカシメ部貫通孔k0を帯状鋼板tから打ち抜き形成する。 一方、積層2枚目以降、すなわち積層2枚目、3枚目、4枚目、…の鉄心片10には、カシメ部kであるカシメ突起k1を帯状鋼板tから打ち抜き形成する。 このカシメ部kのカシメ突起k1は、半抜き突起以外に、v形突起、切り起し突起などのカシメ突起等を、適宜選択できる。
【0030】
一方、溶接継目検出信号ik1が検出された箇所がカシメ部形成ステーションである加工ステーションS4に搬送された場合、カシメ部kをカシメ部貫通孔k0として形成する場合もある。 後の加工ステーションS8からの送り出し(後述)に際して、ダイd或いは加工ステーションS8にて先に積層されている積層鉄心(図示せず)に引っ掛かることを防止するためである。
【0031】
なお、カシメ部貫通孔k0を形成するには、カシメ用パンチをダイ穴にカシメ突起の形成時より深く入れることで行なわれる。
【0032】
続いて、加工ステーションS5において、鉄心片10の締付け突起部14の締付け孔14hを帯状鋼板tから打ち抜き形成する。
【0033】
次の加工ステーションS6は、金型装置全体のバランスをとるための遊びのステーションである。
【0034】
続いて、加工ステーションS7において、鉄心片10の締付け突起部14を帯状鋼板tから打ち抜き形成する。
【0035】
続いて、加工ステーションS8において、通常の溶接継目の無い鉄心片10については、鉄心片10の外形(外形抜き箇所の残りの箇所)10gを帯状鋼板tから打ち抜き、そして下層の鉄心片10上に積層してカシメ部kを下層の鉄心片10のカシメ部kに合わせてカシメる。
【0036】
一方、溶接継目の有る鉄心片10が搬送されると、予め検出した溶接継目検出信号ik1に基づく制御装置Sの制御により、外形10g抜き、カシメ等の加工は行なわれることなく素送りされ、既に打ち抜かれた残材tzに連ねて送り出される。 こうして、溶接継目の有る鉄心片10が積層鉄心1の形成から除去されることで、溶接継目の無い鉄心片10から成る高品質の積層鉄心1が製造できる。
【0037】
上記構成によれば、帯状鋼板tが順送り金型装置に間欠的に通入する前段で、予め帯状鋼板tの溶接継目を検出し、外形抜き・積層ステーションである加工ステーションS8に溶接継目検出箇所が通板してきた場合、加工ステーションS8を作動させることなく帯状鋼板tの打抜き残材tzに連ねて送り出す一方、溶接継目検出箇所を含まぬ箇所が通板してきた場合、鉄心片10を外形抜きし、積層してカシメる。 従って、溶接継目箇所を含む鉄心片10は外形抜きされず、それ以外の鉄心片10だけが打抜かれて、積層しカシメられ積層鉄心1が製造される。
【0038】
そのため、品質特性が秀で、形状精度もすぐれた積層鉄心1が製造される。 また、溶接継目箇所を含む鉄心片10は、打抜き残材tzと一緒に順送り金型装置から自動的に送り出される。
【0039】
従って、順送り金型装置による積層鉄心1の製造機能は滞りなく活かされ、生産性よく、かつ材料歩留りが高められる等の効果を奏する。
【0040】
また、外形抜き・積層ステーションの加工ステーションS8の前方の加工ステーションS7において、外形抜き箇所の一部の締付け突起部14を帯状鋼板tから部分的に打抜き、外形抜き・積層ステーションの加工ステーションS8に溶接継目検出箇所が通板してきた場合、該ステーションを作動させず次の作動前に打抜き残材tzに連ねて送り出す一方、加工ステーションS8に溶接継目検出箇所を含まぬ箇所が通板してきた場合、鉄心片10の外形抜き箇所の残りの外形10gを打抜き、積層しカシメる。
【0041】
そのため、外形に突起した締付け突起部14を有する鉄心片10は、締付け突起部14の形成および外形抜きが無理なく容易に行なえ、形状精度を向上することが可能である。
【0042】
また、溶接継目検出箇所を含む箇所のカシメ部kを、カシメ部貫通孔k0として形成することにより、溶接継目検出箇所を加工ステーションS8から送り出すに際してダイd或いは加工ステーションS8で先に積層されている積層鉄心に引っ掛かることを防止できる。
【0043】
なお、上述した実施例においては、締付け突起部4を有した積層鉄心1の製造を例示して説明したが、締付け突起部4を有さない積層鉄心の場合においては、加工ステーションS7の工程を設けず、加工ステーションS8において、鉄心片の外形を打ち抜くことにより、実施例と同様な方法により高品質な積層鉄心を製造できることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【0044】
本発明の活用例として、実施例に記載した電動機の固定子積層鉄心以外に、電動機の回転子積層鉄心、トランス用積層鉄心など、金属片を積層して製造する積層物に対して限定されることなく適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0045】
【図1】(a)および(b)は、本発明に関わる実施例の積層鉄心を示す斜視図、および側面図。
【図2】(a)および(b)は、実施例の積層鉄心を構成する鉄心片を示す上面図、および側面図。
【図3】実施例の積層鉄心を順送り金型装置によって帯状鋼板からプレス加工により製造する工程を示す上面図。
【図4】(a)および(b)は、従来の積層鉄心を示す上面図、および側面図。
【符号の説明】
【0046】
1…積層鉄心、
10…鉄心片、
10g…鉄心片の外形(外形抜き箇所の残りの箇所)、
ik1…溶接継目検出信号、
S1〜S7…加工ステーション(所定の加工ステーション)、
S8…加工ステーション(外形抜き・積層加工ステーション)、
t…帯状鋼板(帯状金属板)、
tz…打抜き残材。




 

 


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