(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層鉄心を所定枚数積層する積層コアの積層工程において、積層される前記積層鉄心が、新たに積層される積層鉄心とカシメ結合された後、所定角度回転される積層コアの転積装置であって、
前記積層コアの積層工程における前記積層鉄心の側面が、前記積層鉄心の側面を支持する下型内側壁面で支持されるとともに、最下位にある前記積層鉄心の下面が、前記積層鉄心の下面を支持する背圧装置で支持され、
前記背圧装置は、前記最下位にある積層鉄心の下面を支持する加圧受け部と、前記加圧受け部を上下移動させる上下駆動装置と、を備え、
前記下型内側壁面が、前記下型内側壁面を回転させる第１の回転駆動装置に連結されているとともに、前記背圧装置が、前記加圧受け部を軸心に沿って回転させる少なくとも第２の回転駆動装置に連結されていることを特徴とする積層コアの転積装置。
【請求項２】
前記背圧装置には、前記加圧受け部と前記上下駆動装置とを連結する連結軸が配設され、前記連結軸には、前記加圧受け部の加圧方向に沿って、長溝が形成されるとともに、前記長溝に係合する連結部材が配設され、前記連結部材が前記第２の回転駆動装置に連結されていることを特徴とする請求項１記載の積層コアの転積装置。
【請求項３】
前記長溝が、スプライン又はセレーションであることを特徴とする請求項２記載の積層コアの転積装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄板状の積層鉄心を積層して積層コアを製造する際に、より高速に製造できる積層コアの転積装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
積層コアは、周知の通り、複数の工程を経て加工された積層鉄心を積層してカシメ結合することにより形成されていた。コアは磁気効率を向上するために、単体の材料で形成するよりも、薄板状の積層鉄心を多数枚積層して形成することが望ましく、特に、１枚の厚みをできるだけ薄くしたものを所定の高さに積層して形成することが磁気効率を向上するために望ましい。できるだけ薄い積層鉄心を積層することは、その分、積層鉄心の積層枚数を増加することになるため、プレス機の生産効率を妨げることになっていた。しかし、モータコア等としての積層コアの需要が増加することになれば、プレス機をできるだけ高速で稼働しなければならなかった。
【０００３】
従来、積層コアを、例えば、プレス機械で製造する場合、１枚の積層鉄心を複数の工程で加工した後、最終工程の積層ステーションにおいて、積層された積層鉄心をカシメ結合することにより１個の積層コアを形成していた。積層された１個の積層コアが形成されるとプレス機の金型内に貯留されるかあるいは積層工程から排出される。そして次の積層コアをカシメ結合することになる。この際、１枚の積層鉄心には材料幅方向での厚みのばらつきがあり、この厚みのばらつきを考慮しないで積層することは、積層された１個の積層コアが傾いてしまうため、不良品として処理されることがある。これを解消するために、積層コアでは、１枚又は複数枚積層されるごとに、積層コアを所定角度回転することが行われていた。これを積層コアの転積加工と呼んでいる。
【０００４】
転積加工の一例は、特許文献１の積層鉄心の製造装置５０に示されている。これによると、積層された積層鉄心は、背圧装置で支持されるとともに下型の下型内側壁面（以下、ダイという）に挿入される。つまり、図４に示すように、金型の積層ステーション５１において、帯材Ｗは、上型５２に装着されたパンチ５３によって打ち抜かれるとともに、打ち抜かれた積層鉄心Ｔが、前に積層された積層鉄心Ｔに重ね合わせられた後、カシメ結合される。この際、最下段の積層鉄心Ｔの下面が背圧装置５４の昇降台５５で支持されるとともにダイ５６内に挿入されダイ５６の内周面で支持される。ダイ５６は、ダイ５６の下部に形成されたウォーム歯車５７がウォーム５８に歯合されていることにより、ウォーム５８の駆動により所定角度回転される。ダイ５６が所定角度回転されることによりダイ５６に挿入された積層鉄心Ｔがダイ５６とともに回転されることとなる。積層鉄心Ｔが所定角度回転された後、次の積層鉄心Ｔが打抜かれてカシメ結合されることとなっていた。そのため、積層された積層コアの厚みのばらつきが一部に偏って品質不良となることを防止できることとなっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２７５６８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に示されている積層鉄心の製造装置５０では、積層鉄心Ｔは、ダイ５６の回転により所定角度回転されるものの、下型７、積層鉄心Ｔ、背圧装置５４の昇降台５５の総重量が大きくなるため、高速で回転することができず、積層コアの量産化の妨げになっていた。近年、車両のハイブリッド化が求められることになると、モータコア等の積層コアの需要が増加されることにより、プレス機の高速化が求められ、積層コアの量産を余儀なくされることとになる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、転積加工を行う積層工程において、積層された積層鉄心の回転効率化を図ることにより高速化を図ることができる積層コアの転積装置を提供することを目的とする。そのために、本発明に係る積層コアの転積装置は、以下のように構成するものである。すなわち、
請求項１記載の発明では、積層鉄心を所定枚数積層する積層コアの積層工程において、積層される前記積層鉄心が、新たに積層される積層鉄心とカシメ結合された後、所定角度回転される積層コアの転積装置であって、前記積層コアの積層工程における前記積層鉄心の側部が、前記積層鉄心の外周面を支持する下型内側壁面で支持されるとともに、最下位にある前記積層鉄心の下面が、前記積層鉄心の下面を支持する背圧装置で支持され、前記背圧装置は、前記最下位にある積層鉄心の下面を支持する加圧受け部と、前記加圧受け部を上下移動させる上下駆動装置と、を備え、前記下型内側壁面が、前記下型内側壁面を回転させる第１の回転駆動装置に連結されているとともに、前記背圧装置が、前記加圧受け部を軸心に沿って回転させる少なくとも第２の回転駆動装置に連結されていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１の発明に係るものであって、前記背圧装置には、前記加圧受け部と前記上下駆動装置とを連結する連結軸が配設され、前記連結軸には、前記加圧受け部の加圧方向に沿って、長溝が形成されるとともに、前記長溝に係合する連結部材が配設され、前記連結部材が前記第２の回転駆動装置に連結されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項２の発明に係るものであって、前記長溝が、スプライン又はセレーションであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の請求項１の構成によれば、積層された積層鉄心は、その側面が下型内側壁面で支持され、最下段にある積層鉄心の下面が背圧装置で支持されている。下型内側壁面は第１の回転駆動装置に回転可能に連結され、背圧装置は少なくとも第２の回転駆動装置に連結されている。そのため、上型に装着されているパンチが、下型のダイから抜けた後で、積層鉄心は、第１の回転駆動装置と少なくとも第２の回転駆動装置によって回転されることから、背圧装置の加圧受け部による回転で積層された積層鉄心を積極的に回転させることができる。そのため、積層鉄心を所定角度回転する回転速度を早くすることができ、積層コアを高速で製造することが可能となる。
【００１１】
請求項２の構成によれば、背圧装置に配設された連結軸には、加圧方向に沿って長溝が形成され、長溝に連結部材が装着されている。連結部材が第２の連結駆動層に連結されて連結軸を中心に回転することから、連結軸は長溝に沿って上下移動するとともに、軸心に対して回転することができる。
【００１２】
請求項３の構成によれば、長溝が、スプライン又はセレーションであることから、スプライン又はセレーションを形成する工具を使用することによって簡単な加工で行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の転積装置を使用したプレス機の平面断面図である。
【図２】本発明の転積装置を示す断面図である。
【図３】図２における主要部の拡大断面図である。
【図４】従来の積層鉄心の製造装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の積層コアの転積装置（以下、単に転積装置という）の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、転積装置を内蔵するプレス機の平面断面図であり、図２は、転積装置を示す正面断面図であり、図３はその拡大図である。
【００１５】
図１〜３に示すように、積層コアを積層加工する製造装置Ｍは、加工機としてのプレス機１と、プレス機１に帯材Ｗを搬送する送り装置３と、可動側の上型６と固定側の下型７とからなる金型５と、を備えている。上型６はガイドシャフト８に案内されて下型７に対して接近・離隔する方向に昇降運動をおこなう。下型７は、上部本体７１と下部本体７２とを備えている。金型５内では、搬送された帯材Ｗが各種の工程を経て順次加工されるとともに最終工程の積層ステーション５１において１枚ごとカシメ結合されて積層される。なお、実施形態においては、プレス機１内に搬送される帯材Ｗは、金型５の積層ステーションにおいて１枚の積層鉄心Ｔとして打抜かれるとともに、前に積層された積層鉄心Ｔにカシメ結合されることにより順次積層されることとなる。所定枚数積層された積層鉄心Ｔが積層コアＫとして形成されて金型５から排出される。
【００１６】
図２に示すように、積層ステーション５１において、上型６にはパンチ６１が装着され、下型７には積層コアＫとして形成される前の順次積層された積層鉄心Ｔ（以下、半積層コアＨＫという）を回転させるとともに昇降可能に駆動する転積装置１０が連結されている。
【００１７】
転積装置１０は、下型７の上部本体７１の下方に配置され、半積層コアＨＫの側面を支持する円筒状の下型内側壁面（以下、ダイという）１１と、最下段の積層鉄心Ｔの下面を支持する加圧受け部２１と、を備えている。図３（ａ）に示すように、ダイ１１は、下型７の上部本体７１に埋設され、積層鉄心Ｔの挿入孔１１１を中央部に形成して円筒状に形成され頭部にフランジ部１１２を有し、胴体部外周面を大径部１１３と小径部１１４に形成している。
【００１８】
挿入孔１１１は、積層鉄心Ｔの外径と略同一の径に形成され、積層鉄心Ｔ又は半積層コアＨＫの外周面（側面）を支持している。大径部１１３の外周面には下型に対して回動可能に配置するために軸受け部材１２が装着され、小径部１１４には第１のプーリ１３が装着されている。第１のプーリ１３は、第１の回転駆動装置１４（図２参照）の駆動軸１４１（図２参照）に装着された駆動プーリ１５（図２参照）にベルト１６を介して連結されている。そのため、ダイ１１は、第１のプーリ１３とともに回転することになる。なお、第１の回転駆動装置１４は、実施形態では、サーボモータを内蔵して構成されているものであり、サーボモータにより、プレス機１のクランクシャフトと同期して駆動軸１４１を所定角度回転させることになる。第１の回転駆動装置１４は、サーボモータを使用せずに、プレス機のクランクシャフトに伝動機構を介して連結されたものであってもよい。この場合、カム機構により間歇回転可能なインデックス装置を使用することができる。
【００１９】
加圧受け部２１は背圧装置２０の一部として構成され、図３（ｂ）に示すように、下型７の下部本体７２内を挿通する連結軸２２を介してシリンダ装置２３に連結されている。連結軸２２には、軸方向に沿って連結軸２２の外周面に複数個の溝を形成したスプラインＳ（又はセレーション）が形成されて加圧受け部２１を昇降可能に構成している。連結軸２２には、スプラインＳに係合する第２のプーリ２４が装着されている。第２のプーリ２４は、第２の回転駆動装置２５（図２参照）の駆動軸２５１（図２参照）に装着された駆動プーリ２６（図２参照）にベルト２７を介して連結されている。第２のプーリ２４は、下部本体７２に対して回転可能に配置され、第２の回転駆動装置２５の駆動で回転することにより、連結軸２２を回転させて、加圧受け部２１を軸心に対して回転させることができる。なお、第２の回転駆動装置２５は、実施形態では、サーボモータを内蔵して構成されているものであるが、プレス機１のクランクシャフトに機械的に接続して構成したものであってもよい。この場合、第２の回転駆動装置２５を第１の回転駆動装置１４と同様、カム機構により間歇回転可能なインデックス装置を使用することができる。
【００２０】
連結軸２２の下端は、シリンダ装置２３のロッド２３２先端に配置された把持部２３３で把持されている。把持部２３３は、連結軸２２の下端部を係止する係止部２３３ａを有するとともに、連結軸２２がロッド２３２に対して回転できるようにスラスト軸受２３４を介して装着されている。図３（ｃ）に示すようにシリンダ装置２３は、シリンダ本体２３１の上面を、プレス機１のボルスタに固定されたシリンダ保持ベース７３に装着している。また、実施形態では、シリンダ装置２３は、油圧シリンダが使用されるとともに、積層鉄心Ｔが１枚積層されるごとにシリンダ圧が高くなることを防止するために、１枚ごと積層された積層鉄心Ｔをカシメ加工する際に、リリーフ弁を調整してシリンダ圧を一定に保持するとともに、加圧受け部２１を降下させる。
【００２１】
なお、図２に示すように、下型７における上部本体７１と下部本体７２との間には、積層コアＫの排出用シリンダ２８が配設され、積層された積層コアＫが所定位置に降下されると、積層コアＫの昇降方向に対して直交する方向に積層コアＫを排出できるように構成されている。
【００２２】
次に、上述のように構成された転積装置１０の作用について説明する。図２に示すように、プレス機１内に搬送された帯材Ｗは、最終ステーションとしての積層ステーション５１において、上型６のパンチ６１で積層鉄心Ｔとして打ち抜かれるとともに前に積層された積層鉄心Ｔにカシメ結合して積層される。積層鉄心Ｔは、パンチ６１でカシメ結合される際、図３（ａ）に示すように、ダイ１１の挿入孔１１１で左右方向の位置ずれを規制されるとともに、加圧受け部２１でカシメ結合する圧力を受けることになる。加圧受け部２１は油圧シリンダの油圧のリリーフにより下方に移動される。加圧受け部２１の下方への移動は連結軸２２とともに行われるものの、連結軸２２にはスプラインＳが形成されているために、連結軸２２が、下型７の下部本体７２内に上下方向の移動を規制された第２のプーリ２４に対して、上下方向に移動可能に作用される。
【００２３】
１枚ごと積層された半積層コアＨＫの上面は、上部本体７１の上面と同一面に配置されることから、積層された半積層コアＨＫは徐々に下方に移動することになる。１枚の積層鉄心Ｔが積層された半積層コアＨＫは、その外周面（側面）がダイ１１の挿入孔１１１に支持されているから、第１の回転駆動装置１４の回転指令により、第１の回転駆動装置１４に連結されたダイ１１の回転により所定角度回転される。同時に、第２の回転駆動装置２５の回転指令により、第２のプーリ２４を介して連結軸２２が所定角度回転される。連結軸２２の回転は、加圧受け部２１を回転させることになり、半積層コアＨＫの回転に追随することになる。
【００２４】
つまり、半積層コアＨＫは、第１の回転駆動装置１４による側面からの回転及び第２の回転駆動装置２５による下面からの回転により、回転速度を向上させることができる。特に、従来、側面からの駆動のみだったものが、下面からの回転駆動が加わることで半積層コアＨＫを積極的に回転させることができて、転積を速い速度で行うことができる。
【００２５】
積層ステーション５１で半積層コアＨＫを早く回転させることができるということは、プレス機全体の稼働を高速化することができることになる。
【００２６】
なお、本発明の積層コアの転積装置では、上述の形態に限定するものではない。例えば、連結軸２２に形成された溝は、第２のプーリ２４が連結軸２２に対して昇降可能に形成されたものであれば、外周面に軸方向に沿って多数形成されたスプラインやセレーションでなくても、連結軸２２の外周面に軸方向に沿って形成された長溝に遊嵌されたキー部材で結合されたものでもよい。
【００２７】
また、背圧装置２０を回転させるものは、複数あってもよく、第２の回転駆動装置２５だけではなく、第２の回転駆動装置２５以外にも設置してもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１、プレス機
５、金型
５１、積層ステーション
６、上型
７、下型
１０、転積装置
１１、ダイ
１３、第１のプーリ
１４、第１の回転駆動装置
２０、背圧装置
２１、加圧受け部
２２、連結軸
２３、シリンダ装置
２４、第２のプーリ
２５、第２の回転駆動装置
Ｗ、帯材
Ｔ、積層鉄心
Ｋ、積層コア
【図１】
0005385068.tif 000002
【図２】
0005385068.tif 000003
【図３】
0005385068.tif 000004
【図４】
0005385068.tif 000005