(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状鉄心を複数に分割した形状の各ユニット板片が連結部を介して連結される態様で、順送り金型を用いて長尺の圧延鋼板から連結ユニット板を順次打抜き加工すると共に、当該各連結ユニット板は外形打抜きして順送り金型のダイ内で規定枚数に積層して一体のユニット積層体を形成した後に、上記ダイ内から取り出したユニット積層体に対して連結部を変形させながら巻回して環状鉄心製品を形成する環状積層鉄心の製造方法であって、
前記順送り金型による打抜き加工工程中には、圧延鋼板の幅方向に沿って複数のスロットを配列したスロット群を、前列側板面と後列側板面に対して前後２列で、１８０度回転させた逆向きの対向状態に打抜きするスロットの打抜き工程と、前列側板面のスロット群を含む一方の連結ユニット板と後列側板面のスロット群を含む他方の連結ユニット板の外形を同時打抜きすると共に、前列側板面と後列側板面の中間部に回転中心を設定した回転ダイを、プレスストロークに連動させて所定枚数毎に１８０度回転させて積層する外形打抜き及び積層かしめ工程を設けたことを特徴とする環状積層鉄心の製造方法。
【請求項２】
上記環状積層鉄心の製造方法に用いる順送り金型装置であって、上記スロットの打抜き工程には前列側板面と後列側板面に対して、１８０度回転させた逆向きの対向状態で前後２列に各スロット群を打抜き加工する２組のパンチとダイを設け、上記外形打抜き及び積層かしめ工程には前列側板面のスロット群を含む一方の連結ユニット板と、後列側板面のスロット群を含む他方の連結ユニット板を、前後２列で同時に外形打抜きして積層する２組のパンチとダイを設けると共に、当該各ダイは前列側板面と後列側板面の中間部を回転中心に設定し、プレスストロークに連動させて所定枚数毎に１８０度回転可能な回転ダイ中に設けたことを特徴とする環状積層鉄心の製造用順送り金型装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、環状積層鉄心の製造方法及び順送り金型装置に係わり、特に順送り金型装置を用いて長尺帯状の圧延鋼板から例えば電動機用鉄心等の環状積層鉄心を、積み厚偏差の少ない積層状態で能率良く製作するのに適した環状積層鉄心の製造方法及び順送り金型装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の環状鉄心の製造方法としては、例えば特開平１−２６４５４８号公報に開示されたような第１の従来技術がある。
【０００３】
この第１の従来技術は、薄板鉄心形状の一部を構成し、複数のスロット部を有する扇形のユニット板を連結部を介して直列状に連結したユニット板連結体を、長尺鉄板を連続打ち抜き加工することにより、直線的に連結された積層板を形成し、その後に治具に供給して各連結部を曲げ変形させて円環状に形成して環状鉄心を得るものである。
【０００４】
この製造方法によると、鉄心材料である圧延鋼板の歩留まりの向上と組立作業の能率化を図ることができる等の効果がある。
【０００５】
しかしながら、この製造方法では圧延鋼板の圧延による板厚偏差を解消することができず、環状鉄心を組立てた際に積層厚みが全周で一定にならずに傾いた形となり、鉄心製品の寸法精度及び磁気性能が低下する恐れがある。
【０００６】
また、扇形のユニット板を一枚づつ治具に組み込んで積層する場合に比べれば組立作業の能率化を図ることができるが、ユニット板連結体を一枚又は２枚重ねにして治具に卷回させる上記方法も、必ずしも能率的ではない。
【０００７】
次に、圧延による板厚偏差を解消する手段として、例えば特公平４−４８５３０号公報に開示された第２の従来技術がある。
【０００８】
この第２の従来技術は、外形打抜き（ブランキング）ダイを回転させる方式であり、帯状鉄板の複数箇所でブランキングダイによって鉄心を打ち抜き、ダイ内で打抜き鉄心をかしめ積層する際に、複数箇所のブランキングダイをプレスストローク毎に隣接するブランキングダイの位置へ同時に移動させることで板厚偏差を解消するようにした。
【０００９】
しかしながら、第２の従来技術の場合に実施可能な鉄心形状は帯状鉄板の幅に対して小径で同時に複数の打抜きが可能な対称形状をしたものに限定され、第１の従来技術に開示されているような長尺で非対称形状をしたユニット板連結体の製作に適用することができない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明では、第１の従来技術に開示されているユニット板連結体のような長尺で非対称形状の鉄心を、順送り金型装置を用いて圧延による板厚偏差を相殺させた状態で積層したユニット積層体を製作し、このユニット積層体を卷回して環状鉄心製品を能率良く製造する環状積層鉄心の製造方法及び順送り金型装置の提供を目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明による環状積層鉄心の製造方法では、環状鉄心を複数に分割した形状の各ユニット板片が連結部を介して連結される態様で、順送り金型を用いて長尺の圧延鋼板から連結ユニット板を順次打抜き加工すると共に、当該各連結ユニット板は外形打抜きして順送り金型のダイ内で規定枚数に積層して一体のユニット積層体を形成した後に、上記ダイ内から取り出したユニット積層体に対して連結部を変形させながら巻回して環状鉄心製品が形成され、上記打抜き工程では各ユニット板片が圧延方向と直交する方向に並設する態様で圧延方向に対して向きを正逆にした２種類の連結ユニット板を打抜き加工し、上記外形打抜き及び積層工程では所定枚数毎に一方の連結ユニット板を１８０度回転させた状態で他方の連結ユニット板が積層されるようにした。
【００１２】
また、上記環状積層鉄心の製造方法に用いる順送り金型装置は、上記打抜き加工工程には上記２種類の打抜き加工を行う２組のパンチとダイを設け、上記外形打抜き及び積層工程には上記２種類の外形打抜きを行う２組のパンチとダイを設けると共に、このダイを回転ダイ中に設けて１８０度回転させると他方のパンチの直下へ移動可能に配備させた。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、順送り金型装置から取り出された第１実施例に於けるユニット積層体１の形状を示し、図２は、図１のユニット積層体１を卷回して製作された環状鉄心製品２の形状を示す。
【００１４】
このユニット積層体１は、図１で示すように、複数（実施例では６個）に分割した扇形で内周側に沿って多数のスロット１７が設けられた各ユニット板片３，３を、連結部４を介して相互に接続して長尺の連結ユニット板５が形成され、当該連結ユニット板５を製品に必要な規定枚数分だけ積層させると共に、上下に隣接する各連結ユニット板５の各ユニット板片３，３の間は、かしめ突起部２０等の連結手段を介して一体化されている。
【００１５】
上記ユニット積層体１は、金型外に於て成形用治具（図示せず）を用いて卷回して連結部４を折り曲げ成形させると、図２に示すように、連結部４の変形で隣接する各ユニット板片３の側面３ａ，３ｂ同士が密着した状態で一体に接合した環状積層鉄心２が完成する。
【００１６】
図３は、ユニット積層体１を製作する順送り金型装置を示し、図４は、ユニット積層体１を製作する工程図を示し、図中における工程（１）はパイロット穴の打抜き工程を、工程（２）はスロットの打抜き工程を、工程（３）は計量穴の打抜きまたはかしめ突起部の成形工程を、工程（４）は外形打抜きおよび積層かしめ工程を各々示す。
【００１７】
順送り金型装置１０は、上型１１と下型１２を備え、当該上型１１と下型１２の間を送り方向Ｆに沿って、鉄心材料となる帯状をした圧延鋼板１３を所定ピッチで間欠送りさせ、各工程（１）〜（４）毎にそれぞれ配備されたパンチ及びダイ等の加工手段を用いて所定の加工を行い、最終工程（４）のダイからユニット積層体１が排出されるが、以下に各工程に付いて説明する。
【００１８】
工程（１）のパイロット穴の打抜き工程には、前列側板面Ａにパイロット穴１４ａを打ち抜くパンチ１５ａと後列側板面Ｂにパイロット穴１４ｂを打ち抜くパンチ１５ｂとを上型１１側に設け、パンチ１５ａに対応するダイ１６ａとパンチ１５ｂに対応するダイ１６ｂとを下型１２側に設け、これらのパンチとダイを用いて圧延鋼板１３の幅方向の両側には、長さ方向即ち圧延鋼板１３の送り方向Ｆに沿って所定ピッチでパイロット穴１４ａ，１４ｂが穿設され、当該パイロット穴１４ａ，１４ｂを位置決め手段として圧延鋼板１は順送り金型装置１０内へ所定の送りピッチＰで間欠的に順次送り込まれる。
【００１９】
工程（２）のスロットの打抜き工程には、前列側板面Ａにスロット１７ａを打ち抜くパンチ１８ａと後列側板面Ｂにスロット１７ｂを打ち抜くパンチ１８ｂとを上型１１側に設け、パンチ１８ａに対応するダイ１９ａとパンチ１８ｂに対応するダイ１９ｂとを下型１２側に設け、これらのパンチとダイを用いて圧延鋼板１３の幅方向に沿って円弧状に配列された複数のスロット群を形成するスイロット１７ａ，１７ｂが穿設され、当該前列側板面Ａと後列側板面Ｂの何れか一方を１８０度回転させて重ね合わせた状態でスロット１７ａとスロット１７ｂが整合するように、円弧が逆向きで斜交いに対向した状態で打ち抜きされる。
【００２０】
工程（３）の計量穴の打抜きまたはかしめ突起部の成形工程には、前列側板面Ａに計量穴２０ａを打ち抜くパンチ２１ａとかしめ突起部２２ａを切起し成形するパンチ２３ａ及び、後列側板面Ｂに計量穴２０ｂを打ち抜くパンチ２１ｂとかしめ突起部２２ｂを切起し成形するパンチ２３ｂとを上型１１側に設け、パンチ２１ａに対応するダイ２４ａとパンチ２１ｂに対応するダイ２４ｂ及び、パンチ２３ａに対応するダイ２５ａとパンチ２３ｂに対応するダイ２５ｂとを下型１２側に設け、これらのパンチとダイを用いて計量穴の打抜きとかしめ突起部の成形が行われる。
【００２１】
計量穴２０ａ，２０ｂは、積層する１枚目の連結ユニット板５になる前列側板面Ａまたは後列側板面Ｂに対して打抜き加工され、かしめ突起部２２ａ，２２ｂは、残りの積層枚数分の連結ユニット板５になる前列側板面Ａまたは後列側板面Ｂに対して切起し成形され、これにより次工程において加圧状態で積層した際に上下に隣接する連結ユニット板５が相互に連結されると共に、所定枚数が積層されたところで分離されるようにしている。
【００２２】
尚、計量穴２０ａ，２０ｂ用のパンチ２１ａ，２１ｂとかしめ突起部２２ａ，２２ｂ用のパンチ２３ａ，２３ｂは、常時はパンチ２３ａ，２３ｂが下降した稼働位置位置でパンチ２１ａ，２１ｂが上昇した休止位置に配備されると共に、所定枚数毎に上記位置が入れ替わるように、例えば工程（４）側から制御指令を受けた図示しない制御装置がパンチを移動させ、これによって製品の打抜きおよび積層制御を可能にしている。
【００２３】
工程（４）の外形打抜きおよび積層かしめ工程には、前列側板面Ａに外形打抜き（ブランキング）を行うパンチ２６ａと後列側板面Ｂに外形打抜き（ブランキング）を行うパンチ２６ｂとを上型１１側に設け、パンチ２６ａに対応するダイ２７ａとパンチ２６ｂに対応するダイ２７ｂとを下型１２側の回転ダイ２８中に設けている。
【００２４】
回転ダイ２８は、実施例のようにタイミングベルト２９やチェーン又はギヤ等の動力伝達手段を介して、インデックス装置等の回転駆動装置３０に連結され、プレスストロークに連動させた駆動装置３０の回転駆動によって回転中心Ｃを基準に水平面上を１８０度従動回転できるように構成されている。
【００２５】
回転中心Ｃは、前列側板面Ａと後列側板面Ｂの中間部に設定され、当該回転中心Ｃの両側には前列側板面Ａに打抜きされたスロット群と後列側板面Ｂに打抜きされたスロット群とが対称状に配列されるので、図３の状態から回転ダイ２８を１８０度回転させると、前列側板面Ａに対して打ち抜きを行うパンチ２６ａの直下にダイ２７ｂが位置決めされ、後列側板面Ｂに対して打ち抜きを行うパンチ２６ｂの直下にダイ２７ａが位置決めされた状態に移行させることができる。
【００２６】
順送り金型装置１０の最終工程である工程（４）には、前工程で既にスロット１７ａとかしめ突起部２２ａを前列側板面Ａに打抜き加工し、スロット１７ｂとかしめ突起部２２ｂを後列側板面Ｂに打抜き加工した圧延鋼板１３が順次送り込まれ、通常の状態ではパンチ２６ａによって前列側板面Ａから外形打抜きされた連結ユニット板５ａはダイ２７ａへ抜き落とされ、パンチ２６ｂによって後列側板面Ｂから外形打抜きされた連結ユニット板５ｂはダイ２７ｂへ抜き落とされ、当該ダイ２７ａ又はダイ２７ｂ内においてかしめ突起部２２ａ又はかしめ突起部２２ｂを介して各々積層状態でかしめ連結されると共に、所定枚数のところで計量穴２０ａ又は計量穴２０ｂが設けられた前列側板面Ａ又は後列側板面Ｂから抜き落とされた連結ユニット板５が介在され、これにより所定枚数の連結ユニット板５を積層した図１のユニット積層体１が製作されことになる。
【００２７】
しかしながら、上記した積層状態では圧延による板厚偏差がそのまま重畳されてしまうので、これを解消するために回転駆動装置３０によって回転ダイ２８を１８０度回転させ、この状態での外形打抜き及び積層かしめ連結を適時行うようにしている。
【００２８】
即ち、回転ダイ２８を１８０度回転させると、パンチ２６ａによって前列側板面Ａから外形打抜きされた連結ユニット板５ａは、それまで連結ユニット板５ｂが抜き落とされていたダイ２７ｂ内へ、パンチ２６ｂによって後列側板面Ｂから外形打抜きされた連結ユニット板５ｂは、それまで連結ユニット板５ａが抜き落とされていたダイ２７ａ内へ、図４の状態から天地を逆にして抜き落とされることに成るので、圧延鋼板１３の幅方向（短手方向）に板圧偏差が有っても相殺され、ほぼ一定の積み厚で積層させることができ、上記回転ダイ２８によってダイの変換を行う時期や回数は板圧偏差に応じて任意に設定される。
【００２９】
上記実施の形態では、多数のスロットを備えた扇形のユニット板片によって連結ユニット板が形成されている場合について説明したが、スロットの数や形状は勿論カシメ突起部の数や形状或いはユニット板片の数等に限定されず、要旨の範囲内において各種の変形を採り得るものである。
【００３０】
例えば、図５及び図６で示す実施の形態のように、Ｔ字状をした９個のユニット板片３１を連結部３２で連結して連結ユニット板３３が形成され、この連結ユニット板３３を所定枚数に積層したユニット積層体３４を順送り金型装置によって製作し、当該ユニット積層体３４を治具を用いて卷回させて環状鉄心製品３５にする事ができる。
【００３１】
なお、符号３６は上下に隣接する連結ユニット板３３同士を一体化させるためのかしめ突起部を示すが、このかしめ突起部３６による連結手段に代えて、例えばレーザスポット溶接を用いて連結ユニット部板３３の連結部３２を固着しても良く、その場合に溶接用レーザ照射手段を工程（４）の金型（ダイ）内へ組み込んで、外形打ち抜きした連結ユニット部板３３を積層する際にプレスの動作に連動して一体化することも可能である。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明でも明らかなように、本発明による環状積層鉄心の製造方法及び順送り金型装置によると、次のような効果を奏することができる。
この製造方法では、向きを正逆にした２種類の連結ユニット板を打抜き加工し、所定枚数毎に一方の連結ユニット板を１８０度回転させた状態で他方の連結ユニット板が積層されるようにしたので、圧延鋼板の幅方向に沿って生じた板厚偏差が相殺されて均一な積み厚のユニット積層体が得られるので、このユニット積層体を卷回して製作される環状鉄心製品は寸法精度及び磁気性能が改善される。
【００３３】
上記ユニット積層体は順送り金型装置によって順次製作されるので作業能率が良く、圧延鋼板の幅方向に沿って板取りされるので歩留まりが良く、上記２種類に外形打抜きされた連結ユニット板は回転ダイを１８０度回転させるだけで板厚偏差が相殺された状態で容易に積層させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】順送り金型装置で成形される第１実施例に於けるユニット積層体の形状を示す。
【図２】図１のユニット積層体を卷回して製作された環状鉄心製品の形状を示す。
【図３】ユニット積層体を製作する順送り金型装置を示す。
【図４】ユニット積層体を製作する工程図を示す。
【図５】順送り金型装置で成形される第２実施例に於けるユニット積層体の形状を示す。
【図６】図５のユニット積層体を卷回して製作された環状鉄心製品の形状を示す。
【符号の説明】
１，３４  ユニット積層体
２，３５  環状鉄心製品
３，３１  ユニット板片
４，３２  連結部
５，５ａ，５ｂ，３３  連結ユニット板
１０  順送り金型装置
１１  上型
１２  下型
１３  圧延鋼板
１４ａ，１４ｂ  パイロット穴
１５ａ，１５ｂ  パンチ（パイロット穴打抜き用）
１６ａ，１６ｂ  ダイ（パイロット穴打抜き用）
１７，１７ａ，１７ｂ  スロット
１８ａ，１８ｂ  パンチ（スロット打抜き用）
１９ａ，１９ｂ  ダイ（スロット打抜き用）
２０ａ，２０ｂ  計量穴
２１ａ，２１ｂ  パンチ（計量穴打抜き用）
２２，２２ａ，２２ｂ  かしめ突起部
２３ａ，２３ｂ  パンチ（かしめ突起部成形用）
２４ａ，２４ｂ  ダイ（計量穴打抜き用）
２５ａ，２５ｂ  ダイ（かしめ突起部成形用）
２６ａ，２６ｂ  パンチ（外形打抜き用）
２７ａ，２７ｂ  ダイ（積層かしめ用）
２８  回転ダイ
２９  タイミングベルト
３０  回転駆動装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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