(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
往復移動する主スライドと前記主スライドと別のタイミングで往復移動する副スライドとを備えるプレス機内において、搬送される薄板状ワークを打抜いて鉄心片を形成し、前記鉄心片を転積する積層コアの転積方法であって、
前記プレス機の積層ステーションにおいて、前記鉄心片が積層コアとして転積される過程で、所定枚数積層される単一ブロック積層コアが順次形成され、新たな単一ブロック積層コアが積層されている間に、先に積層された単一ブロック積層コアが単独で所定角度回転され、前記先に積層された単一ブロック積層コアの回転終了後に、前記新たな単一ブロック積層コアが前記先に積層された単一ブロック積層コアにカシメ加工されて転積され、
前記単一ブロック積層コアは、主スライドの作動によりカシメ加工され、前記先に積層された単一ブロック積層コアは、前記副スライドの作動により下方移動され、
前記単一ブロック積層コアは、金型の下型に固定された鉄心片側圧受け面で支持され、前記先に積層された単一ブロック積層コアは、下端面が背圧装置に支持されるとともに、側面が前記鉄心片側圧受け面の下方に配設されて転積駆動装置に連結された回転支持軸に支持されていることを特徴とする積層コアの転積方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄板状の鉄心片を転積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方法に関する。
【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鉄心片を積層してカシメ加工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、薄板状の鉄心片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。できるだけ薄い鉄心片を積層することは、その分、鉄心片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、搬送された薄板状のコイル材から鉄心片を打抜き、１枚の鉄心片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、積層された鉄心片をカシメ加工することにより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。そして次の積層コアをカシメ加工することになる。この際、コイル材における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、磁気効率を低下するという品質上の問題や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して厚みのばらつきをなくすように形成していた。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の積層コアの製造装置５０に示されている。これによると、積層された鉄心片は、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９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によって打抜かれるとともに、打抜かれた鉄心片Ｔが、前に積層された鉄心片Ｔに重ね合わせられた後、カシメ加工される。この際、最下段の鉄心片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の内周壁面で支持される。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に挿入された鉄心片Ｔがダイ５６とともに回転されることとなる。鉄心片Ｔが所定角度回転された後、次の鉄心片Ｔが打抜かれてカシメ加工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コアの製造装置５０では、鉄心片Ｔを転積させる場合には、鉄心片Ｔの回転中に、新たな鉄心片Ｔを打抜くことができないことから、スライドを停止させるか、あるいは低速にしてスライドが上死点付近にあるときに回転させる必要があった。そのため、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った。
【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、積層された鉄心片の回転効率を向上して高速化を図ることができる積層コアの転積方法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方法は、以下のように行うものである。
【０００８】
本発明における請求項１記載の発明は、往復移動する主スライドと前記主スライドと別のタイミングで往復移動する副スライドとを備えるプレス機内において、搬送される薄板状ワークを打抜いて鉄心片を形成し、前記鉄心片を転積する積層コアの転積方法であって、前記プレス機の積層ステーションにおいて、前記鉄心片が積層コアとして転積される過程で、所定枚数積層される単一ブロック積層コアが順次形成され、新たな単一ブロック積層コアが積層されている間に、先に積層された単一ブロック積層コアが単独で所定角度回転され、前記先に積層された単一ブロック積層コアの回転終了後に、前記新たな単一ブロック積層コアが前記先に積層された単一ブロック積層コアにカシメ加工されて転積され、前記単一ブロック積層コアは、主スライドの作動によりカシメ加工され、前記先に積層された単一ブロック積層コアは、前記副スライドの作動により下方移動され、前記単一ブロック積層コアは、金型の下型に固定された鉄心片側圧受け面で支持され、前記先に積層された単一ブロック積層コアは、下端面が背圧装置に支持されるとともに、側面が前記鉄心片側圧受け面の下方に配設されて転積駆動装置に連結された回転支持軸に支持されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、搬送される薄板状ワークは、複動プレス機の積層ステーションにおいて、鉄心片として打抜かれ、打抜かれた鉄心片は積層ステーションにおいてカシメ加工されて積層される。所定枚数積層された積層コアは、単一ブロック積層コアとして形成され、単一ブロック積層コアを形成している間に、先に積層された単一ブロック積層コアが所定角度回転する。所定枚数に達して新たに形成される単一ブロック積層コアが所定角度回転された先に積層された単一積層コアとカシメ加工されることにより、重ねられた単一ブロック積層コアは厚みのバランスの取れた積層コアとして形成されることになる。したがって、先に積層された単一ブロック積層コアは、新たに形成される単一ブロック積層コアがカシメ加工されている間に、所定角度回転させることができることからプレス機を止めることなく高速運転で転積できることとなる。
【００１２】
本発明によれば、カシメ加工される鉄心片は、主スライドの作動により積層され、先に積層された単一ブロック積層コアは、副スライドの作動により下方に押し出されて回転される。したがって、主スライドの作動している間に副スライドが作動することになるから、プレス機を停止することなく高速運転で転積できることとなる。
【００１３】
本発明によれば、主スライドの作動によりカシメ加工されている単一ブロック積層コアは、下型の鉄心片側圧受け面で支持されているから、単一ブロック積層コアは回転することなくカシメ加工され、副スライドの作動により押し出された先に積層された単一ブロック積層コアは、背圧装置と、回転する回転支持軸に支持されているから、所定角度回転することになる。単一ブロック積層コアの加工と、先に積層された単一ブロック積層コアの回転は、同時に行なわれるから、すなわち、鉄心片が加工されている間に先に積層された単一ブロック積層コアが回転するから、プレス機を停めることなく高速運転で転積できることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の積層コアの転積方法で使用するプレス機を示す簡略断面図である。
【図２】図１のスライドにおける副スライドの位置を示す簡略平面断面図である。
【図３】図１のプレス機における転積部を示す断面図である。
【図４】副スライドの作動状態を示す作用図である。
【図５】先に積層された単一ブロック積層コアが副スライドで押し出された状態を示す作用図である。
【図６】新たな単一ブロック積層コアが形成されている状態を示す作用図である。
【図７】新たな単一ブロック積層コアが先に積層された単一ブロック積層コアにカシメ加工された状態を示す作用図である。
【図８】１個の完成された積層コアを排出する状態を示す作用図である。
【図９】従来の転積部の構成を示す金型の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の積層コアの転積方法を図面に基づいて説明する。なお、本発明においては、プレス機に搬送するコイル材（薄板状ワーク）をコイル材Ｗとし、コイル材Ｗから打抜かれる鉄心片を鉄心片Ｔとし、所定枚数の鉄心片Ｔをカシメ加工して形成される単一ブロック積層コアを新たな中間積層コアＫ１とし、先に積層された単一ブロック積層コアを先の中間積層コアＫ２とする。また、新たな中間積層コアＫ１と先の中間積層コアＫ２をカシメ加工して１個の合成積層コアとしたものを合成中間積層コアＫ３とし、完成した１個の積層コアを積層コアＫとする。
【００１６】
図１は、プレス機１の全体を示す簡略断面図であり、図２は、スライド３における副スライド１０の位置を示す簡略平面断面図である。プレス機１のフレーム２には、上下往復移動可能に配置されるスライド３と、スライド３を上下往復移動させるクランクシャフト４と、スライド３に対向してフレーム２のベッド５上に載置されるボルスタ６と、が配置されている。図３に示すように、スライド３の下面には金型７の上型８が装着され、ボルスタ６上には、金型７の下型９が装着されている。上型８と下型９との間にコイル材Ｗが搬送される。金型７は、積層コアＫ（図８参照）を製造するために、多数の加工ステーションを有し、最終ステーションは積層ステーション７１として配置されている。
【００１７】
積層ステーション７１では、コイル材Ｗから鉄心片Ｔを打抜くとともに、上下に隣接する鉄心片Ｔをカシメ加工して積層することになる。積層ステーション７１の上型８には、油圧シリンダで構成された副スライド１０がピストンロッド１０１を下方に向けて装着されている。
【００１８】
上型８における、副スライド１０のピストンロッド１０１と対向する位置に、パンチ１１が上下方向に摺動可能に配置されている。パンチ１１には軸方向に沿って軸部１１ａより拡径の鍔部１１ｂが形成され、鍔部１１ｂの下方にバネ１２が配置されて、バネ１２の付勢力により上方に付勢されている。パンチ１１は、スライド３とともに上下往復運動を行うとともに、副スライド１０により、スライド３の動きとは別に下方に移動される。上型８にはストリッパ１３が配置され、パンチ８は、ストリッパ１３にガイドされながら上下往復運動移動を行う。
【００１９】
下型９には、パンチ１１に対向するダイ１５が形成され、コイル材Ｗから打抜かれた鉄心片Ｔとともにパンチ１１を受け入れる。ダイ１５の内周壁面は鉄心片側圧受け面１５１として形成され、ダイ１５の下方には、ダイ受け１４が配置されている。ダイ受け１４の内部に円筒状の転積用回転支持部１６が配置されている。転積用回転支持部１６の外周面にはプーリ１７が固着して配置され、プーリ１７はベルト１８を介して駆動プーリ１９に連結されている。駆動プーリ１９は、実施形態では、転積駆動装置２０の駆動軸２０１に圧入されている。
【００２０】
また、円筒状の転積用回転支持部１６内部には新たな中間積層コアＫ１や先の中間積層コアＫ２の移動通路１６１が形成され、移動通路１６１内を挿通して、油圧シリンダで構成された背圧装置２２のピストンロッド２２１が配置されている。ピストンロッド２２１の先端は、ピストンロッド２２１より大径の円柱状のコア受け部２２２が形成され、打抜かれた鉄心片Ｔを下方から支持している。また、ボルスタ６上には積層コアＫを排出するための排出用シリンダ２４が、ピストンロッド２４１を、積層コアＫ（図８参照）の移動通路１５１から直交して外部に排出する方向に向けて配置されている。
【００２１】
なお、ダイ１５の下面と転積用回転支持部１６の上面との間には、僅かな隙間があり、転積用回転支持部１６の回転をダイ１５に伝達できないようにしている。また、ダイ１５の内周壁面に形成された鉄心片側圧受け面１５１には、鉄心片Ｔを直接受ける図示しない押圧保持リングが組み込まれている。
【００２２】
次に、上記のように構成されたプレス機１の作用について図３〜８に基づいて説明する。
【００２３】
プレス機１が運転開始されると、スライド３が往復運動する。一方、プレス機１内には、図示しない供給装置よりコイル材Ｗが搬送され、プレス機１の各加工ステーションで加工される。図３に示すように、積層ステーション７１において、スライド３の往復運動により、コイル材Ｗから鉄心片Ｔが打抜かれると同時に、前に打抜かれて上下方向に隣接する鉄心片Ｔとカシメ加工される。鉄心片Ｔは、その側面がダイ１５の鉄心片側圧受け面１５１で支持されるとともに、底面が背圧装置２２のコア受け部２２２に支持される。
【００２４】
鉄心片Ｔが所定枚数積層されると単一ブロック中間積層コアとして副スライド１０で下方に押し出される。第１ブロック目の単一ブロック中間積層コアが新たな中間積層コアＫ１として形成されると、図４に示すように、スライド３が下死点位置直前にあるときに、副スライド１０がピストンロッド１０１を下方に移動させるように作用する。ピストンロッド１０１の下方への移動は、パンチ１１を下方に移動させてダイ１５の鉄心片側圧受け面１５１で支持されていた新たな中間積層コアＫ１を、転積用回転支持部１６の移動通路１６１内に移動させることになる。これにより新たな中間積層コアＫ１は、先の中間積層コアＫ２として位置づけられることになる。
【００２５】
次に、図５に示すように、スライド３が上死点位置に移動すると、副スライド１０がピストンロッド１０１を上方に移動させ、パンチ１１がバネ１２の付勢力により上方に復帰移動する。先の中間積層コアＫ２は、転積用回転支持部１６の移動通路１６１に残されたままである。
【００２６】
スライド３が、再び下死点位置に移動すると、図６に示すように、新たな鉄心片Ｔが打抜かれて、打抜かれた鉄心片Ｔ同士がカシメ加工され、第２ブロック目の新たな中間積層コアＫ１が徐々に形成される。先の中間積層コアＫ２は転積用回転支持部１６の移動通路１６１内にあるため、新たな中間積層コアＫ１との間に隙間Ｓを有している。そのため、この時点では、新たな中間積層コアＫ１と先の中間積層コアＫ２とはカシメ加工はされない。そして、この状態で転積駆動装置２０が作用されて、駆動軸２０１を所定角度回転させる。駆動軸２０１の回転は、駆動プーリ１９を所定角度回転させ、ベルト１８を介してプーリ１７を所定角度回転させる。所定角度の回転とは、プーリ１７の１回転の範囲内にあり、コイル材Ｗの厚みのばらつきによって回転角度と積層枚数から所定角度を適宜決定する。プーリ１７の回転は転積用回転支持部１６を所定角度回転させることになり、先の中間積層コアＫ２を所定角度回転させることになる。先の中間積層コアＫ２の回転中、新たな中間積層コアＫ１は先の中間積層コアＫ２の回転に影響されないから、新たに打抜かれた鉄心片Ｔを続けてカシメ加工することになる。
【００２７】
第２ブロック目でカシメ加工された鉄心片Ｔが所定枚数に達すると、第２ブロック目の新たな中間積層コアＫ１として形成されることになり、再び、副スライド１０が作動する。図７に示すように、スライド３の下死点位置直前において、ピストンロッド１０１が下方に移動され、パンチ１１を下降させる。新たな中間積層コアＫ１は、ダイ１５の鉄心片側圧受け面１５１で支持された位置から、転積用回転支持部１６の移動通路１６１内に移動される。
【００２８】
第２ブロック目の新たな中間積層コアＫ１は、先の中間積層コアＫ２との間に形成された隙間Ｓを埋めることになると同時に、第２ブロック目の新たな中間積層コアＫ１と第１ブロック目の先の中間積層コアＫ２とカシメ加工されて合成中間積層コアＫ３を形成するかあるいは完成された１個の積層コアＫとして形成されることとなる。たとえば、積層コアＫが、３個以上の単一ブロック中間積層コアから構成されている合成中間積層コアＫ３であれば、図６に示すように、新たな中間積層コアＫ１のカシメ加工の間に、転積駆動装置２０の作動により所定角度回転されることになり、合成中間積層コアＫ３が新たな中間積層コアＫ１とカシメ加工されるまで、移動通路１６１内で待機される。
【００２９】
このように、鉄心片Ｔが積層された単一ブロック中間積層コアは、順次形成されることになる。そして、先の中間積層コアＫ２に新たな中間積層コアＫ１をカシメ加工して形成された合成中間積層コアＫ３が形成され、合成中間積層コアＫ３が所定個数の単一ブロック積層コアに達すると、完成された１個の積層コアＫが形成されることとなる。
【００３０】
１個の積層コアＫが形成されれば、図８に示すように、背圧装置２２のピストンロッド２２１を下降して、積層コアＫを排出位置２５に移動させる。そして、排出用シリンダ２４を作動させてピストンロッド２４１を突出させる。ピストンロッド２４１の突出により積層コアＫは、金型７の外部に排出される。
【００３１】
上述のように、実施形態の積層コアの転積方法では、１個の積層コアＫを形成する過程において、鉄心片Ｔをカシメ加工して新たな中間積層コアＫ１を形成する間に、先の中間積層コアＫ２を単独で所定角度回転させることにより、スライド３の連続往復移動を停止させたり低速にさせたりすることがないから、プレス機１を高速で稼働させることが可能となる。また、連続して往復移動するスライド３に、スライド３とは別のタイミングで作動する副スライド１０を設けることにより、１個の積層コアＫを形成する過程において、新たな中間積層コアＫ１を転積用回転支持部１６の移動通路１６１内に押し出すことができる。新たな中間積層コアＫ１と先の中間積層コアＫ２とを隙間Ｓを有して、分割することにより先の中間積層コアＫ２を単独で所定角度回転させることができる。
【００３２】
なお、本発明の積層コアの転積方法では、プレス機１又は金型７の構成が上述の形態に限定されるものではない。例えば、副スライド１０は、スライド３と別のタイミングで往復移動可能なものであれば、エアシリンダでもよく、また、シリンダ以外の機械的に構成してもよい。また、下型に配置される転積用回転支持部１６はプーリ１７で回転されるものではなく、例えばウォームで回転されてもよく、また、他の公知の回転手段で回転されてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１、プレス機
３、スライド
７、金型
８、上型
９、下型
１０、副スライド
１５、ダイ
１５１、鉄心片側圧受け面
１６、転積回転支持部
２０、転積駆動装置
２２、背圧装置
Ｔ、鉄心片
Ｗ、コイル材（薄板状ワーク）
Ｋ１、新たな中間積層コア（単一ブロック積層コア）
Ｋ２、先の中間積層コア（先に積層された中間積層コア）
Ｋ３、合成中間積層コア
Ｋ、積層コア
【図１】
0005603060.tif 000002
【図２】
0005603060.tif 000003
【図３】
0005603060.tif 000004
【図４】
0005603060.tif 000005
【図５】
0005603060.tif 000006
【図６】
0005603060.tif 000007
【図７】
0005603060.tif 000008
【図８】
0005603060.tif 000009
【図９】
0005603060.tif 000010