(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上金型と下金型が共働して打ち抜いた板材を所定角度回動させて積層する転積ユニットであって、
前記下金型が取り付けられる金型取付部、及び、打ち抜いた板状パーツを収容するパーツ収容部を備えた金型ホルダーと、
前記金型ホルダーの外周面を囲む内周面を有し、前記金型ホルダーを回動自在に支持するホルダー支持部材と、を有し、
前記金型ホルダーの前記外周面は、当該金型ホルダーの回動方向に沿って、前記金型ホルダーの回動軸と同心をなすように直接形成された第１Ｖ字状溝を有し、
前記ホルダー支持部材の前記内周面は、前記第１Ｖ字状溝と対向する第２Ｖ字状溝を有し、
前記金型ホルダーと前記ホルダー支持部材との間に、前記第１Ｖ字状溝及び前記第２Ｖ字状溝と接触して転動する複数の転動体を介在させてクロスローラー軸受を構成し、
前記金型ホルダーは、下部の外径が上部の外径より小さく形成された縮径部を有しており、
前記クロスローラー軸受は、前記縮径部に形成されて、前記金型ホルダーの上部と前記ホルダー支持部材とが互いに間隔を隔てて上下に配置されており、
前記金型ホルダーの上部と前記ホルダー支持部材との前記間隔は、前記板材を打ち抜いた際に前記クロスローラー軸受に永久変形が生じる、前記金型ホルダーと前記ホルダー支持部材との相対移動量より小さいことを特徴とする転積ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の転積ユニットであって、
前記金型ホルダーの上部と前記ホルダー支持部材との間に、着脱自在なスペーサーが設けられ、
前記金型ホルダーの上部と前記ホルダー支持部材との前記間隔は、前記スペーサーの厚みにより調整されることを特徴とする転積ユニット。
【請求項３】
請求項２に記載の転積ユニットであって、
前記スペーサーは、前記ホルダー支持部材の周方向に沿って設けられ、前記金型ホルダーの前記縮径部を囲む全周の半分以下のサイズであることを特徴とする転積ユニット。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の転積ユニットであって、
前記ホルダー支持部材は、前記第２Ｖ字状溝の底部にて上下に分割された上部材及び下部材を有し、
前記上部材と前記下部材とが前記金型ホルダーの前記回動軸に沿うボルトにて締結されていることを特徴とする転積ユニット。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の転積ユニットであって、
前記金型ホルダーの前記外周面と前記ホルダー支持部材の前記内周面との間には、前記転動体より上側に、シール材が設けられていることを特徴とする転積ユニット。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の転積ユニットの前記金型ホルダーを所定角度回動させる機構として、ローラーギアカム機構を備えていることを特徴とする転積装置。
【請求項７】
請求項６に記載の転積装置であって、
前記ローラーギアカム機構の出力軸は、前記金型ホルダーと一体をなしていることを特徴とする転積装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打ち抜かれた板状の部材を所定角度回転させて積層するための転積ユニット及び転積装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
打ち抜かれた板状の部材を所定角度回転させて積層するための転積ユニット及び転積装置としては、例えば、板状の部材としての圧延鋼板が搬送される搬送方向の上流側に打ち抜きダイスを設け、打ち抜きダイスの下流側に回転積層ダイスを設け、打ち抜きダイスにて圧延鋼板から所定形状の部材に打ち抜き、回転積層ダイスにて打ち抜いた部材を積層する回転積層装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−６２６２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の回転積層装置のように、打ち抜きダイスと回転積層ダイスとを備えた構成の場合には、１つのダイスにて板材を打ち抜き、打ち抜いた板材を回転させる場合と比較して、装置が複雑になり大型化してしまうという課題がある。  
その一方で、１つのダイスにて板材を打ち抜き、打ち抜いた板材を回転させる場合には、ダイスを回転させるためのベアリングを備えた構成とならざるを得ない。ダイスがベアリングを介して支持されている場合には、打ち抜き荷重がベアリングに作用するが、ベアリングに多大な荷重が作用すると、ベアリングの構成部品であるコロが破損したり、軌道面が損傷するなどの要因により金型の安定性が損なわれるとともに回転精度が低下するという課題がある。  
また、高速でダイスを回転させる必要があるため、例えば、駆動装置とダイスとがベルトにて連結されている場合には、ベルトのテンションを高める必要があり、高いテンションにて駆動側にダイスが引き寄せられることにより、ベアリングが有する隙間分、回動軸が傾斜して加工精度が低下するという課題がある。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、単一の装置にて、板材を打ち抜き、打ち抜いた板材を１枚ごとに所定角度回転させて精度良くかつ高速で積層することが可能な転積ユニット及び転積装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための主たる発明は、
上金型と下金型が共働して打ち抜いた板材を所定角度回動させて積層する転積ユニットであって、
前記下金型が取り付けられる金型取付部、及び、打ち抜いた板状パーツを収容するパーツ収容部を備えた金型ホルダーと、
前記金型ホルダーの外周面を囲む内周面を有し、前記金型ホルダーを回動自在に支持するホルダー支持部材と、を有し、
前記金型ホルダーの前記外周面は、当該金型ホルダーの回動方向に沿って、前記金型ホルダーの回動軸と同心をなすように直接形成された第１Ｖ字状溝を有し、
前記ホルダー支持部材の前記内周面は、前記第１Ｖ字状溝と対向する第２Ｖ字状溝を有し、
前記金型ホルダーと前記ホルダー支持部材との間に、前記第１Ｖ字状溝及び前記第２Ｖ字状溝と接触して転動する複数の転動体を介在させてクロスローラー軸受を構成し、
前記金型ホルダーは、下部の外径が上部の外径より小さく形成された縮径部を有しており、
前記クロスローラー軸受は、前記縮径部に形成されて、前記金型ホルダーの上部と前記ホルダー支持部材とが互いに間隔を隔てて上下に配置されており、
前記金型ホルダーの上部と前記ホルダー支持部材との前記間隔は、前記板材を打ち抜いた際に前記クロスローラー軸受に永久変形が生じる、前記金型ホルダーと前記ホルダー支持部材との相対移動量より小さいことを特徴とする転積ユニットである。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態にかかるプレス装置の正面図である。
【図２】本実施形態にかかるプレス装置の側面図である。
【図３】転積ユニットの一例を示す縦断面図である。
【図４】クロスローラーと保持器とを説明するための斜視図である。
【図５】図５（ａ）は、ローラーギアカムユニットを上方から見た水平面図であり、図５（ｂ）は、ローラーギアカムユニットを正面から見た縦断面図である。
【図６】転積ユニットの変形例を示す縦断面図である。
【図７】転積ユニットの変形例を示す斜視図である。
【図８】転積ユニットの変形例を示す平面図である。
【図９】転積ユニットの変形例に用いるスペーサーのバリエーションを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。  
上金型と下金型が共働して打ち抜いた板材を所定角度回動させて積層する転積ユニットであって、前記下金型が取り付けられる金型取付部、及び、打ち抜いた板状パーツを収容するパーツ収容部を備えた金型ホルダーと、前記金型ホルダーの外周面を囲む内周面を有し、前記金型ホルダーを回動自在に支持するホルダー支持部材と、を有し、前記金型ホルダーの前記外周面は、当該金型ホルダーの回動方向に沿って、前記金型ホルダーの回動軸と同心をなすように直接形成された第１Ｖ字状溝を有し、前記ホルダー支持部材の前記内周面は、前記第１Ｖ字状溝と対向する第２Ｖ字状溝を有し、前記金型ホルダーと前記ホルダー支持部材との間に、前記第１Ｖ字状溝及び前記第２Ｖ字状溝と接触して転動する複数の転動体を介在させてクロスローラー軸受を構成することを特徴とする転積ユニットである。
【０００９】
このような転積ユニットによれば、下金型が取り付けられる金型ホルダーと金型ホルダーの外周面を囲むホルダー支持部材とは、金型ホルダーの外周面に回動方向に沿って直接形成された第１Ｖ字状溝及びホルダー支持部材の内周面が有する第２Ｖ字状溝と接触して転動する複数の転動体を介在させてクロスローラー軸受を構成しているので、ラジアル方向及びスラスト方向の負荷を受けることが可能である。このため、複数の軸受を設ける必要はなく、簡単な構成にて金型を回転させること、及び、高速回転に対応することが可能である。
【００１０】
また、クロスローラー軸受は、ボール軸受やニードル軸受などの他の軸受と異なり隙間を有していないうえ、さらに、第１Ｖ字状溝を金型ホルダーの外周面に、金型ホルダーが回動する回動軸と同心をなすように直接形成してクロスローラー軸受を構成したので、板状パーツを収容するパーツ収容部を備えた金型ホルダーをより精度良く回転させることが可能である。このため、単一の装置にて、板材を打ち抜き、打ち抜いた板材を１枚ごとに所定角度回転させて精度良くかつ高速で積層することが可能である。
【００１１】
かかる転積ユニットであって、前記金型ホルダーは、下部の外径が上部の外径より小さく形成された縮径部を有しており、前記クロスローラー軸受は、前記縮径部に形成されて、前記金型ホルダーの上部と前記ホルダー支持部材とが互いに間隔を隔てて上下に配置されていることが望ましい。  
このような転積ユニットによれば、クロスローラー軸受は、金型ホルダーの縮径部に形成されて、金型ホルダーの上部とホルダー支持部材とは互いに間隔を隔てて上下に配置されているので、板材を打ち抜く際に、金型ホルダーに作用する下方への荷重が大きい場合には、金型ホルダーの上部の下方に位置するホルダー支持部材にて荷重を受けることが可能である。
【００１２】
かかる転積ユニットであって、前記金型ホルダーの上部と前記ホルダー支持部材との前記間隔は、前記板材を打ち抜いた際に前記クロスローラー軸受に永久変形が生じる、前記金型ホルダーと前記ホルダー支持部材との相対移動量より小さいことが望ましい。  
このような転積ユニットによれば、板材を打ち抜く際に、金型ホルダーに作用する下方への荷重によりクロスローラー軸受に永久変形が生じるまえに、金型ホルダーの上部をホルダー支持部材に当接させることが可能である。このため、板材を打ち抜く際に作用する下方への荷重によるクロスローラー軸受の損傷を防止することが可能である。
【００１３】
かかる転積ユニットであって、前記金型ホルダーの上部と前記ホルダー支持部材との間に、着脱自在なスペーサーが設けられ、前記金型ホルダーの上部と前記ホルダー支持部材との前記間隔は、前記スペーサーの厚みにより調整されることが望ましい。  
このような転積ユニットによれば、金型ホルダーの上部とホルダー支持部材との間に設けられる着脱自在なスペーサーの厚みにより金型ホルダーの上部とホルダー支持部材との間隔が調整されるので、金型ホルダーの上部とホルダー支持部材との間隔を微少に調整する場合であっても容易に調整することが可能である。
【００１４】
かかる転積ユニットであって、前記スペーサーは、前記ホルダー支持部材の周方向に沿って設けられ、前記金型ホルダーの前記縮径部を囲む全周の半分以下のサイズであることが望ましい。  
このような転積ユニットによれば、金型ホルダーの上部とホルダー支持部材との間に設けられる着脱自在なスペーサーは環状ではなく金型ホルダーの縮径部を囲む全周の半分以下のサイズなので、金型ホルダーとホルダー支持部材とが既に組み立てられた状態であっても、スペーサーを側方から金型ホルダーの上部とホルダー支持部材との間に配置することが可能である。このため、金型ホルダーとホルダー支持部材とが組み立てられた状態にてスペーサーを交換することが可能なので、金型ホルダーの上部とホルダー支持部材との間隔を容易に調整することが可能である。
【００１５】
かかる転積ユニットであって、前記ホルダー支持部材は、前記第２Ｖ字状溝の底部にて上下に分割された上部材及び下部材を有し、前記上部材と前記下部材とが前記金型ホルダーの前記回動軸に沿うボルトにて締結されていることが望ましい。  
このような転積ユニットによれば、金型ホルダーの外周面に形成された第１Ｖ字状溝と対向するホルダー支持部材の内周面に設けられた第２Ｖ字状溝は、ホルダー支持部材を構成する上部材と下部材にてＶ字状溝の底部が上下に分割されるので、第２Ｖ字状溝間に容易に転動体を配置することが可能である。また、上部材と下部材とが金型ホルダーの回動軸に沿うボルトにて締結されているので、ボルトの締め付け力によりクロスローラー軸受に作用する予圧を調整することが可能である。
【００１６】
かかる転積ユニットであって、前記金型ホルダーの前記外周面と前記ホルダー支持部材の前記内周面との間には、前記転動体より上側に、シール材が設けられていることが望ましい。  
このような転積ユニットによれば、金型ホルダーの外周面とホルダー支持部材の内周面との間には僅かな空隙が設けられており、その一部に転動体が設けられているので、金型ホルダーの外周面とホルダー支持部材の内周面との間に空隙に埃などの異物が進入すると、金型ホルダーが滑らかに回動しない虞がある。このため、転動体より上方にシール材を設けることにより、転動体側への異物の進入を防止することが可能である。
【００１７】
また、前記転積ユニットの前記金型ホルダーを所定角度回動させる機構として、ローラーギアカム機構を備えていることを特徴とする転積装置である。  
ローラーギアカム機構は、鼓形状のカムと、カムフォロアを放射状に埋め込んだターレットの組み合わせから構成されるシンプルな構造であり、ウォームギアを用いた場合と相違してバックラッシを有しないため、位置決め精度に優れた割り出し機構なので、より位置決め精度の優れた転積装置を提供することが可能である。
【００１８】
かかる転積装置であって、前記ローラーギアカム機構の出力軸は、前記金型ホルダーと一体をなしていることが望ましい。  
このような転積装置によれば、ローラーギアカム機構の出力軸が金型ホルダーと一体をなしているので、出力軸の偏心がなくなり、打ち抜いた板材を回転させつつ、より正確に積層することが可能である。
【００１９】
以下、本発明の一実施形態に係る転積装置及び転積ユニットについて説明する。
【００２０】
＜＜＜発明の概要＞＞＞
本実施形態の転積装置は、たとえばロール状に巻かれた板状をなす圧延鋼板がアンコイラから上金型と下金型との間に供給され、上金型が降下して下金型と共働して所定の形状に打ち抜かれるプレス装置に設けられている。そして、転積装置は、例えばモーターコアと呼ばれるローターやステーターなどを、板状の圧延鋼板を打ち抜いて、打ち抜いた板状パーツを積層して形成する場合などに用いられる。
【００２１】
ところで、材料となる圧延鋼板は、圧延されてロール状に巻かれた状態では、その幅が、モーターのローターやステーターなどの外形寸法に対して広いため、その幅をローターやステーターなどの加工する板状パーツに合わせて切断して使用する。このため、ロール状の圧延鋼板は幅方向に分割されてプレス装置に供給される。このとき、圧延鋼板は、圧延時の圧力が、幅方向における両端となる圧延ローラーの支持部と、幅方向の中央となる圧延ローラーの中央部とで異なることにより、圧延された圧延鋼板も幅方向において僅かながら厚みが相違している。この厚みの相違は、ロール状の圧延鋼板の幅方向における端部と中央部のみならず、幅方向に分割した圧延鋼板の幅方向においても同様である。このため、搬送される圧延鋼板を上下の金型にて打ち抜いて形成した部材をそのまま積層していくと、各板状パーツの厚い部位同士または薄い部位同士が積層される。このため、打ち抜いた部材をそのまま積層した場合には、重ねられた部材が傾いてしまい、ローターやステーターとして使用するとモーターの性能が低下する虞がある。このため、打ち抜いた部材を1枚ごとに所定角度ずつか回動させて積層するために、転積装置１０が用いられる。
【００２２】
本実施形態では、供給される圧延鋼板を打ち抜いた板状パーツを積層してローターを製造する例について説明する。ここで、たとえば、ローターを打ち抜いて残った圧延鋼板の外周部分を使ってステーターを打ち抜くことも考えられるが、ここでは、説明を簡単にするためにローターのみを製造するものとする。
【００２３】
積層されてローターを構成する板状パーツとしてのロータープレートは、単に外形形状に合わせて打ち抜かれるだけでなく、その内側にも多くのプレス加工が施される。このため、供給される圧延鋼板は、単一の上金型と下金型との間を搬送されつつ、複数回のプレス加工が施される。そして、最後に材料の圧延鋼板から打ち抜かれる際に、転積装置１０上に搬送されて、上金型と転積装置に設けられた下金型とにて打ち抜かれたロータープレ
ートが転積装置１０内のパーツ収容部に収容される。そして、転積装置１０の下金型とパーツ収容部とが回動された後に、次の部位が打ち抜かれてパーツ収容部に収容されているロータープレート上に新たなロータープレートが積層されるように構成されている。すなわち、本実施形態の上金型と下金型本体は、ローターを形成するための複数回のプレス用の金型が圧延鋼板の搬送方向に合わせて各プレス工程の金型が配置されており、圧延鋼板から打ち抜く最後の工程を加工する位置の下金型本体に、転積装置に設けられた転積用の下金型が配置されている。
【００２４】
＜＜＜プレス装置＞＞＞
図１は、本実施形態にかかるプレス装置の正面図である。図２は、本実施形態にかかるプレス装置の側面図である。  
プレス装置１は、図１に示すように、本体フレーム２の基台２ａ上にボルスター３を介して設けられた下金型４と、本体フレーム２の上部構造体２ｂに昇降自在に設けられ、下面側に上金型５が設けられたスライド部材６とを有しており、本体フレーム２にはスライド部材６の昇降動作を案内するガイド部材７が設けられている。図１においては、プレス装置１とは別に、プレス装置１の左側に配置されたアンコイラ９から板材としての圧延鋼板５０が供給されるため、プレス装置１の左側に圧延鋼板５０を上金型５と下金型４との間に搬送するための搬送装置８が設けられている。
【００２５】
＜＜転積装置＞＞
転積装置１０は、転積用の下金型４ａを備えて下金型４に取り付けられている転積ユニット２０と、転積用の下金型４ａを所定角度回転させるための駆動ユニット３０と、駆動部ユニット３０の動力を転積ユニット２０に伝達するベルト３９とを有している。駆動ユニット３０は、図２に示すように、圧延鋼板５０の搬送方向と交差する方向における奥側にて本体フレーム２に設けられている。駆動部ユニット３０の動力はベルト３９にて転積ユニット２０に伝達されるように構成されている。すなわち、転積ユニット２０は、下金型４にて圧延鋼板５０から板状パーツとしてのロータープレート６０（図３）を打ち抜く位置に、転積用の下金型４ａが位置するように、転積ユニット２０が下金型４に固定されている。
【００２６】
＜転積ユニット＞
図３は、転積ユニットの一例を示す縦断面図である。図３において、クロスローラー軸受を拡大して示している部位は、符号を見やすくするために、断面であってもハッチングを省略して示している。
【００２７】
転積ユニット２０は、図３に示すように、転積用の下金型４ａが取り付けられる金型取付部２１ｃを有する金型ホルダー２１と、金型ホルダー２１を保持するホルダー支持部材２５と、金型ホルダー２１とホルダー支持部材２５との間に介在されて金型ホルダー２１とホルダー支持部材２５とともにクロスローラー軸受１７を構成する複数の転動体としてのクロスローラー１８及びクロスローラー１８の保持器１９とを有している。
【００２８】
金型ホルダー２１は、水平断面の外形形状が円形状をなすホルダー上部２１ａと、水平断面が、ホルダー上部２１ａより外形寸法が小さく、ホルダー上部２１ａの外形をなす円と同心に形成されたホルダー下部２１ｂとを有している。すなわち、ホルダー下部２１ｂが、外径が、金型ホルダー２１の上部より小さく形成された下部であって縮径部に相当する。
【００２９】
ホルダー上部２１ａの上面２１ｍは平坦であり、上面２１ｍから凹設されて転積用の下金型４ａが収容されるとともに取り付けられる金型取付部２１ｃが設けられている。金型取付部２１ｃの下方には、金型取付部２１ｃと繋がって、転積用の下金型４ａにて打ち抜かれたロータープレート６０の外形より僅かに大きな外形をなす貫通孔が形成されている。この貫通孔は、打ち抜かれて下方から支持されたロータープレート６０を収容するように構成され、ロータープレート６０が連続して打ち抜かれる場合には、打ち抜かれたロータープレート６０が順次積層されていくパーツ収容部２１ｄをなしている。
【００３０】
ホルダー下部２１ｂは、下端側の直径が上側部分の直径より小さく形成されて段部２１ｅを有している。この段部２１ｅには、駆動部ユニット３０の動力を転積ユニット２０に伝達するためのベルト３９が架け渡されるプーリー３８が嵌合される。このプーリー３８は、ホルダー下部２１ｂの上部側の外径と同じ外径を有するプーリー取付フランジ２２が金型ホルダー２１の下面にボルト２３にて固定されることにより金型ホルダー２１に固定されている。
【００３１】
ホルダー下部２１ｂの外周面２１ｈにおけるプーリー３８より上側には、ホルダー上部２１ａの下面とプーリー３８とのほぼ中間の位置に、全周に亘って第１Ｖ字状溝としてのＶ字状をなす溝部（以下、第１Ｖ字溝２１ｆという）が、金型ホルダー２１の回動軸ｘ２と同心に設けられている。第１Ｖ字溝２１ｆは、上下方向の中央が最も深くなり、この中央に対し上下にそれぞれ４５度の傾斜面２１ｉを有し、上下の傾斜面２１ｉは、ホルダー下部２１ｂの外側に向かってそれらの間隔が広がるように設けられている。この第１Ｖ字溝２１ｆには円柱状をなす複数のクロスローラー１８が転動するように配置されている。このとき、クロスローラー１８の周面１８ｂが第１Ｖ字溝２１ｆの傾斜面２１ｉに確実に当接されるべくクロスローラー１８の周縁部１８ｃが入り込むように、第１Ｖ字溝２１ｆの最も深い部位には、さらに深く形成されたスリット２１ｇが設けられている。
【００３２】
図４は、クロスローラーと保持器とを説明するための斜視図である。  
円柱状をなすクロスローラー１８は、端面（底面）１８ａをなす円の直径が円柱の高さより大きく形成されている。また、クロスローラー１８は、図４に示すように、その転動軸ｘ１が金型ホルダー２１の回動軸ｘ２に向かうように傾斜して配置されるとともに、隣り合うクロスローラー１８同士において、それらの転動軸ｘ１の傾斜方向が図４に示すように、互いに逆向きとなり直交するように配置されている。
【００３３】
また、金型ホルダー２１とホルダー支持部材２５との間には環状の隙間が設定されるとともに、この隙間にはこれに沿う薄肉円筒状の保持器１９が設けられている。この保持器１９によって、隣り合うクロスローラー１８が互いの間隔を保ちつつ、互いの転動軸ｘ１が逆向きになるように保持されるように構成されている。このため、保持器１９には、その周面にクロスローラー１８の配置間隔に合わせて、クロスローラー１８を個別に装着するための複数のポケット孔１９ａが形成されている。
【００３４】
ホルダー支持部材２５は、金型ホルダー２１のホルダー下部２１ｂの第１Ｖ字溝２１ｆが設けられている外周面２１ｈと間隔を隔てて、当該外周面２１ｈを囲むように外周面２１ｈとほぼ同心をなすように形成された内周面２５ｃを有する環状の部材である。ホルダー支持部材２５は、上下に分割可能な上部材としての上支持部材２６と下部材としての下支持部材２７とを有している。
【００３５】
上支持部材２６と下支持部材２７とは、重ね合わせた際にその境界部分の内周側、すなわちホルダー支持部材２５の内周面２５ｃに、内側に向かって広くなる第２Ｖ字状溝としてのＶ字をなす溝部（以下、第２Ｖ字溝２５ａという）が形成されている。具体的には、上支持部材２６の内周側の下縁に、内周側に向かって下支持部材２７との間隔が広がるような４５度の傾斜部２６ａが設けられており、下支持部材２７の内周側の上縁に、内周側に向かって上支持部材２６との間隔が広がるような４５度の傾斜部２７ａが設けられている。このため、上支持部材２６と下支持部材２７とは、重ね合わせた際には、上支持部材２６の傾斜部２６ａと下支持部材２７の傾斜部２７ａとにより、第２Ｖ字溝２５ａが形成される。また、第２Ｖ字溝２５ａの最も深い位置には、金型ホルダー２１の第１Ｖ字溝２１ｆと同様に、さらに深く形成されたスリット２５ｂが設けられている。このスリット２５ｂは、上支持部材２６と下支持部材２７とが有する傾斜部２６ａ、２７ａの外周側の縁部にそれぞれ設けられた段部２６ｂ、２７ｂにより構成されている。ここで、上支持部材２６の傾斜部２６ａと下支持部材２７の傾斜部２７ａとの外周側の縁部にそれぞれ設けられた段部２６ｂ、２７ｂが、第２Ｖ字溝２５ａの底部に相当する。
【００３６】
そして、上支持部材２６と下支持部材２７とが重ねられたホルダー支持部材２５の第２Ｖ字溝２５ａと金型ホルダー２１の第１Ｖ字溝２１ｆとが互いに対向し、それらの間に保持器１９と、保持器１９が有する各ポケット孔１９ａにそれぞれ配置されたクロスローラー１８とを介して、金型ホルダー２１の外周側に上支持部材２６と下支持部材２７とを重ねて組み付けることにより、金型ホルダー２１が内輪をなし、ホルダー支持部材２５が外輪をなすクロスローラー軸受１７が構成される。
【００３７】
上下に重ね合わせられた上支持部材２６と下支持部材２７には、下支持部材２７の下面側からボルト２８が挿通されて上支持部材２６に螺合されるように構成されている。このため、ボルト２８を締め込むと上支持部材２６と下支持部材２７とがより近接されることにより、クロスローラー１８を金型ホルダー２１側に押圧して予圧が施されるように構成されている。
【００３８】
クロスローラー１８を狭持する金型ホルダー２１とホルダー支持部材２５との間は、クロスローラー１８の上下に、保持器１９の厚みより僅かに広く間隔が隔てられている。また、保持器１９の上側は、上支持部材２６の内周が拡径された拡径部２６ｃが設けられており、拡径部２６ｃにはシール材１６が設けられている。
【００３９】
また、上支持部材２６、下支持部材２７、金型ホルダー２１が保持器１９とクロスローラー１８とを介して組み付けられた状態では、上支持部材２６の上面２６ｄがホルダー上部２１ａの下面２１ｊより上側に位置している。そして、ホルダー支持部材２５は下金型４に固定され、金型ホルダー２１はホルダー支持部材２５に回動自在に保持されるため、ホルダー上部２１ａとその下方に位置する上支持部材２６との間、及び、ホルダー上部２１ａの外側面２１ｋと上支持部材２６とが水平方向に対向する部位とには、僅かな空隙が設けられている。このとき、ホルダー上部２１ａとその下方に位置する上支持部材２６との間の空隙は、上金型５と転積用の下金型４ａとにて圧延鋼板５０を打ち抜いたときにクロスローラー軸受１７に永久変形が生じる金型ホルダー２１とホルダー支持部材２５との相対移動量より小さく設定されている。
【００４０】
また、ホルダー上部２１ａの外側面２１ｋは、下端側に縮径した部位に設けられており、縮径した部位にて、上支持部材２６と金型ホルダー２１とが水平方向に間隔を隔てて対向するように構成されている。このため、上支持部材２６と金型ホルダー２１とが水平方向に対向する部位の上方にはホルダー上部２１ａが位置しているので、上支持部材２６と金型ホルダー２１との間に埃等が入りにくい構成となっている。
【００４１】
＜駆動ユニット＞
図５は、ローラーギアカムユニットを示す断面図である。図５（ａ）は、ローラーギアカムユニットを上方から見た水平断面図であり、図５（ｂ）は、ローラーギアカムユニットを正面から見た縦断面図である。
【００４２】
本実施形態の駆動ユニット３０は、例えば入力軸３３に図示しないモーターが連結されており、出力軸３５ａに転積ユニット２０に設けられたプーリー３８とベルト３９にて連結するためのプーリー４４が設けられたローラーギアカム機構としてのローラーギアカムユニット３２である。
【００４３】
ローラーギアカムユニット３２は、入力軸３３と、ローラーギアカム３４と、出力軸３５ａと一体に形成されたターレット３５等を備えている。
【００４４】
入力軸３３は、一対のテーパーローラーベアリング（以下、単に、ベアリング３６と呼ぶ）により、ハウジング３７に対して回転自在に支持されている。入力軸３３には、その軸方向一端側において、不図示のモーターが締結されており、当該モーターの駆動力により入力軸３３が回転駆動される。
【００４５】
ローラーギアカム３４は、入力軸３３に支持され、該入力軸３３と一体的に回転する。このローラーギアカム３４は、入力軸３３が回転して位相が軸方向に変位するカム面３４ａを有している。
【００４６】
ターレット３５は、クロスローラー軸受４０により、ハウジング３７に対して回動自在に支持されている。当該ターレット３５の外周面の下部には、放射状かつ等間隔に配置された複数のカムフォロワ４１が設けられている。このカムフォロワ４１は、前述したローラーギアカム３４と係合しており（換言すれば、ローラーギアカム３４のカム面３４ａに噛み合っており）、前記入力軸３３の回転力が、ローラーギアカム３４及びカムフォロワ４１を介して、ターレット３５に伝わるように構成されている。すなわち、ターレット３５は、入力軸３３と一体的にローラーギアカム３４が回転することにより回転する。なお、クロスローラー軸受４０は、図５に示されるように、ハウジング３７にねじで固定されたターレットフランジ４３に支持されている。
【００４７】
＜プレス装置及び転積装置の動作＞
図１に示すように、転積ユニット２０は、下金型４において、圧延鋼板５０の搬送方向における下流側に配置されている。  
アンコイラ９には、圧延装置にて圧延された圧延鋼板５０が、幅方向において切り分けられて巻かれている。
【００４８】
プレス装置１は、アンコイラ９から供給されて搬送装置８にて搬送される圧延鋼板５０が下金型４上を通過する際に複数のプレス工程を経て転積ユニット２０上に至るように構成されている。すなわち、下金型４上を間欠的に搬送される圧延鋼板５０に対し、圧延鋼板５０の搬送が停止する毎に、上金型５を降下させて順次プレス加工を施していく。このとき、転積装置に到達する前のプレス加工において、打ち抜かれた後に積層される各ロータープレート６０（図３）の位置決めをするための、表面または裏面側に突出するダボや、ダボが嵌合される凹部を形成しておいても良い。
【００４９】
プレス加工が順次施された圧延鋼板５０が、転積装置１０の転積用の下金型４ａ上に配置され搬送が停止されると、上金型５が降下して、上金型５と転積用の下金型４ａとが共働して圧延鋼板５０からロータープレート６０を打ち抜く。このとき、打ち抜かれたロータープレート６０は、転積用の下金型４ａを通過して、金型ホルダー２１に設けられたパーツ収容部２１ｄに収容される。パーツ収容部２１ｄの内径は、転積用の下金型４ａの内径より僅かに大きく形成されており、打ち抜かれたロータープレート６０は、図示されていないパーツ支持機構に支持されつつ水平を保ったままでパーツ収容部２１ｄに収容される。また、パーツ収容部２１ｄは、収容されたロータープレート６０の外周側に設けられて中央側に窪む部位に入り込む凸部２１ｎを有しており、積層されるロータープレート６０の回転を規制するように構成されている。
【００５０】
ロータープレート６０が打ち抜かれて上金型５が上昇し転積用の下金型４ａから引き抜かれると、転積装置１０のモーターが回転し、ローラーギアカムユニット３２を介して回動する出力軸３５ａの動作がベルト３９を介して転積ユニット２０に伝達される。このとき、モーターは、金型ホルダー２１を例えば９０度回動させるべく回転する。これにより、金型ホルダー２１は、転積用の下金型４ａから上金型５が引き抜かれつつ圧延鋼板５０が１回間欠搬送される間に９０度回動して停止する。
【００５１】
その後、再び上金型５が降下して、上金型５と転積用の下金型４ａとが共働して圧延鋼板５０からロータープレート６０を打ち抜く。このとき打ち抜かれたロータープレート６０は、パーツ収容部２１ｄに既に収容されているロータープレート６０上に、圧延鋼板５０の圧延方向が９０度変更されて押圧され、一方のロータープレート６０から突出されたダボが他方のロータープレート６０に設けられた凹部に嵌合されて一体となる。
【００５２】
その後、圧延鋼板５０を打ち抜いて積層する動作と、積層されたロータープレート６０を９０度回動させる動作とが交互に繰り返されて、ローターが形成されていく。
【００５３】
＜転積ユニット及び転積装置の有効性＞
本実施形態の転積ユニット２０及び転積装置１０によれば、転積用の下金型４ａが取り付けられる金型ホルダー２１と金型ホルダー２１の外周面２１ｈを囲むホルダー支持部材２５とが、金型ホルダー２１の外周面２１ｈと、ホルダー支持部材２５の内周面２５ｃとの間に複数のクロスローラー１８を備えてクロスローラー軸受１７を構成しているので、ラジアル方向及びスラスト方向の負荷を受けることが可能である。このため、複数の軸受を設ける必要はないので、簡単な構成にて転積用の下金型４ａを回転させること、及び、高速回転に対応させることが可能である。
【００５４】
また、金型ホルダー２１をクロスローラー軸受１７の内輪とし、ホルダー支持部材２５をクロスローラー軸受１７の外輪としてクロスローラー１８を転動自在に直接支持することとしたので、市販されているような外輪及び内輪を備えたクロスローラー軸受を金型ホルダー２１とホルダー支持部材２５との間に介在させる場合より精度を高めることが可能であり、また、がたつきの発生を抑えることが可能である。このため、圧延鋼板５０を打ち抜くとともに１枚ごとに所定角度ずつ回転させて精度良くかつ高速で積層することが可能である。
【００５５】
また、上支持部材２６と下支持部材２７とをより近接させるようにボルト２８を螺合してクロスローラー軸受１７に軸方向に予圧が施されたクロスローラー軸受１７は内部に隙間を有しないため、さらに高い精度にて金型ホルダー２１を回動させることが可能であり、打ち抜かれた圧延鋼板５０を精度良く１枚ごとに回転させて積層することが可能である。このとき、上記のように、動力を駆動ユニット３０からベルト３９を介して伝達して高速にて回動させる場合には、ベルト３９のテンションを特に高める必要がある。このとき、本実施形態のように隙間のないクロスローラー軸受１７を用いると、金型ホルダー２１の回動軸ｘ２が傾きにくいので、打ち抜かれたロータープレート６０が偏心することを防止することが可能である。このため、特に上記実施形態のようにモーターのローターやステーターを、板材を１枚ごとに所定角度ずつ回動させて積層して形成する場合には、偏心によるローターの外周面やステーターの内周面の凹凸を小さく抑えることが可能である。ローターの外周面やステーターの内周面の凹凸が小さい場合には、プレス加工後の加工により、ローターの外周面やステーターの内周面の凹凸を均すために切削する量を少なくすることが可能である。このため、加工時間を短縮できるとともに、ローターの外周面とステーター内周面との間隔を狭くできるので、効率の良いモーターを製造することが可能である。
【００５６】
また、金型ホルダー２１の外周面２１ｈに形成された第１Ｖ字溝２１ｆと対向するホルダー支持部材２５の内周面２５ｃに設けられた第２Ｖ字溝２５ａは、ホルダー支持部材２５を構成する上支持部材２６と下支持部材２７にて第２Ｖ字溝２５ａが上下に分割されるので、第２Ｖ字溝２５ａ間に容易にクロスローラー１８を配置することが可能である。また、上支持部材２６と下支持部材２７とが上下方向に沿うボルト２８にて締結されているので、ボルト２８の締め付け力によりクロスローラー軸受１７に作用する予圧を容易に調整することが可能である。
【００５７】
また、クロスローラー軸受１７は、金型ホルダー２１の縮径部に形成されて、金型ホルダー２１のホルダー上部２１ａの下面２１ｊとホルダー支持部材２５の上支持部材２６とは互いに間隔を隔てて上下に配置されているので、ロータープレート６０を打ち抜く際に、金型ホルダー２１に作用する下方への荷重が大きい場合には、金型ホルダー２１のホルダー上部２１ａの下方に位置し下金型４に取り付けられているホルダー支持部材２５にて荷重を受けることが可能である。
【００５８】
このとき、上下方向に間隔を隔てたホルダー上部２１ａの下面２１ｊとホルダー支持部材２５の上支持部材２６との間隔を、ロータープレート６０を打ち抜いた際にクロスローラー軸受１７に永久変形が生じる、金型ホルダー２１とホルダー支持部材２５との相対移動量より小さく設定したので、ロータープレート６０を打ち抜いた際には、金型ホルダー２１に作用する下方への荷重によりクロスローラー軸受１７に永久変形が生じるまえに、金型ホルダー２１のホルダー上部２１ａをホルダー支持部材２５に当接させることが可能である。このため、圧延鋼板５０を打ち抜く際に作用する下方への荷重によりクロスローラー軸受１７が損傷を受けることを防止することが可能である。
【００５９】
また、金型ホルダー２１の第１Ｖ字溝２１ｆが設けられている外周面２１ｈとホルダー支持部材２５の内周面２５ｃとの間には僅かな空隙が設けられており、その一部にクロスローラー１８が設けられているので、金型ホルダー２１の外周面２１ｈとホルダー支持部材２５の内周面２５ｃとの間に空隙に埃などの異物が進入すると、金型ホルダー２１が滑らかに回動しない虞がある。このため、金型ホルダー２１の外周面２１ｈとホルダー支持部材２５の内周面２５ｃとの間であって、クロスローラー１８より上方にシール材１６を設けることにより、クロスローラー１８側への異物の進入を防止することが可能である。
【００６０】
また、本実施形態においては、転積ユニット２０の金型ホルダー２１を回動させる駆動ユニット３０として、鼓形状のローラーギアカム３４と、カムフォロア４１を放射状に埋め込んだターレット３５の組み合わせから構成されるシンプルな構造のローラーギアカム３４を用いたので、ウォームギアを用いた場合と相違してバックラッシが生じない。このため、位置決め精度に優れた割り出し機構であるローラーギアカム３４により、転積用の下金型４ａを間欠駆動することが可能であり、より位置決め精度の優れた転積装置１０を提供することが可能である。
【００６１】
図６は、転積ユニット２０の変形例を示す縦断面図である。図７は、転積ユニットの変形例を示す斜視図である。図８は、転積ユニットの変形例を示す平面図である。図９は、転積ユニットの変形例に用いるスペーサーのバリエーションを示す図である。
【００６２】
上記実施形態においては、ホルダー上部２１ａとその下方に位置する上支持部材２６との間の僅かな空隙が、上金型５と転積用の下金型４ａとにて圧延鋼板５０を打ち抜いたときにクロスローラー軸受１７に永久変形が生じる金型ホルダー２１とホルダー支持部材２５との相対移動量より小さく設定している。このため、ホルダー上部２１ａとその下方に位置する上支持部材２６との間の僅かな空隙は、正確に調整する必要がある。特に、上記実施形態の転積ユニット２０のように、ホルダー支持部材２５が上支持部材２６と下支持部材２７とが重ねられてボルト２８にて締め付けられている場合には、ボルト２８の締め付け具合により、ホルダー上部２１ａとその下方に位置する上支持部材２６との間の間隔が、違ってしまう虞がある。
【００６３】
このため、以下に説明する転積ユニット２０の変形例では、図６〜図８に示すように、上記実施形態における上支持部材２６の一部を着脱自在なスペーサー４７とし、スペーサー４７の厚みを変更することにより、ホルダー上部２１ａとその下方に位置する上支持部材２６との間の間隔を調整及び管理することを可能としている。
【００６４】
具体的には、上支持部材２６の、ホルダー上部２１ａの下方に位置する部位を、上記実施形態の上支持部材２６より薄く形成し、薄くなった部位に、厚みを調整したスペーサー４７を配置することとしている。このとき、スペーサー４７の外周側に位置する上支持部材２６の部位をスペーサーカバー２６ｅとして着脱可能な構成としておく。例えば、スペーサー４７が、図９（ａ）に示すような円周の１／４のサイズであった場合には、その外周側に位置するスペーサーカバー２６ｅを取り外して、外周側のスペーサーカバー２６ｅが取り付けられる位置から内側に向かってスペーサー４７を移動させることにより、ホルダー上部２１ａと上支持部材２６の薄く形成された部位との間に、スペーサー４７を配置することができるように、スペーサーカバー２６ｅは円周の１／４より大きく形成しておく。このため、スペーサー４７は環状とすることはできず、金型ホルダー２１の外周面２１ｈを囲む全周の半分以下のサイズに形成する。
【００６５】
このような転積ユニット２０の変形例によれば、金型ホルダー２１のホルダ上部２１ａとホルダー支持部材２５との間に設けられる着脱自在なスペーサー４７の厚みにより金型ホルダー２１のホルダー上部２１ａとホルダー支持部材２５との間隔が調整されるので、金型ホルダー２１のホルダー上部２１ａとホルダー支持部材２５との間隔を微少に調整する場合であっても容易に調整することが可能である。
【００６６】
また、スペーサー４７は環状ではなく金型ホルダー２１の外周面２１ｈを囲む全周の半分以下のサイズとしたので、金型ホルダー２１とホルダー支持部材２５とが既に組み立てられた状態であっても、スペーサー４７を側方から金型ホルダー２１のホルダー上部２１ａとホルダー支持部材２５との間に配置することが可能である。このため、金型ホルダー２１とホルダー支持部材２５とが組み立てられた状態にてスペーサー４７を交換することが可能なので、金型ホルダー２１のホルダー上部２１ａとホルダー支持部材２５との間隔を容易に調整することが可能である。
【００６７】
上記変形例では、スペーサー４７のサイズを、円周の１／４のサイズとしたが、図９（ｂ）〜図（ｄ）に示すように、円周の１／２、１／３、１／６等、半分以下であれば構わない。また、スペーサー４７は、円周を等分する必要はなく、また、全周分を分割しておく必要もなく、中心から放射状に分割しておく必要もない。また、例えば、図９（ｅ）に示すように、円周方向の一部を直径と平行な方向に分割するとともに、分割する部位の直径方向における距離を、ホルダー下部２１ｂの直径より大きくしておくことにより、２つのスペーサー４７を互いに水平方向に移動させて各々着脱可能な２つのスペーサー４７とすることが可能である。この場合には、スペーサー４７の外周側に位置するスペーサーカバー２６ｅは、２つのスペーサー４７をいずれも着脱可能とすべく、各スペーサー４７を取り外す際の移動方向と同じ方向に分割できるように、例えば図９（ｆ）に示すように、全周がスペーサーカバー２６ｅをなし、全周に亘って取り外し可能に構成しておくことが必要である。
【００６８】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
【００６９】
上記実施形態においては、金型ホルダー２１の外周面２１ｈの、水平断面の外形形状を円形状としたが、必ずしも真円形状である必要はなく、外周面の外形形状が波打つように屈曲したり、楕円形状であっても、クロスローラー１８を転動自在に保持することが可能なＶ字溝が形成できれば構わない。
【００７０】
また、上記実施形態においては、金型ホルダー２１のホルダー下部２１ｂの第１Ｖ字溝２１ｆが設けられている外周面２１ｈと、ホルダー支持部材２５の内周面２５ｃとをほぼ同心をなすように形成する例について説明したが、これに限るものではない。
【００７１】
上記実施形態においては、ローラーギアカムユニット３２と転積ユニット２０とをベルトにて連結して動力を伝達する例について説明したが、例えば、ローラーギアカム３４の出力軸３５ａと金型ホルダー２１と一体、または、直接連結した構成としてもよい。この場合には、ローラーギアカム３４の出力軸３５ａからの動力が金型ホルダー２１に直接伝達されるので、出力軸３５ａの偏心がなくなり、打ち抜いたロータープレート６０をより正確に積層することが可能である。
【００７２】
また、上記実施形態においては、転積用の下金型４０ａの位置決め装置としてローラーギアカムユニット３２を用いた例について説明したが、これに限るものではない。
【符号の説明】
【００７３】
１  プレス装置、２  本体フレーム、２ａ  基台、２ｂ  上部構造体、
３  ボルスター、４  下金型、４ａ  転積用の下金型、５  上金型、
６  スライド部材、７  ガイド材、８  搬送装置、９  アンコイラ、
１０  転積装置、１６  シール材、１７  クロスローラー軸受、
１８  クロスローラー、１８ａ  端面、１８ｂ  周面、１８ｃ  周縁部、
１９  保持器、１９ａ  ポケット孔、２０  転積ユニット、
２１  金型ホルダー、２１ａ  ホルダー上部、２１ｂ  ホルダー下部、
２１ｃ  金型取付部、２１ｄ  パーツ収容部、２１ｅ  段部、２１ｆ  第１Ｖ字溝、
２１ｇ  スリット、２１ｈ  外周面、２１ｉ  傾斜面、２１ｊ  下面、
２１ｋ  外側面、２１ｍ  上面、２１ｎ  凸部、２２  フランジ、２３  ボルト、
２５  ホルダー支持部材、２５ａ  第２Ｖ字溝、２５ｂ  スリット、２５ｃ  内周面、
２６  上支持部材、２６ａ  傾斜部、２６ｂ  段部、２６ｃ  拡径部、
２６ｄ  上面、２６ｅ  スペーサーカバー、２７  下支持部材、２７ａ  傾斜部、
２８  ボルト、３０  駆動ユニット、３２  ローラーギアカムユニット、
３３  入力軸、３４  ローラーギアカム、３４ａ  カム面、３５  ターレット、
３５ａ  出力軸、３６  ベアリング（テーパーローラーベアリング）、
３７  ハウジング、３８  プーリー、３９  ベルト、４０  クロスローラー軸受、
４１  カムフォロワ、４３  ターレットフランジ、４４  プーリー、
４７  スペーサー、５０  圧延鋼板、６０  ロータープレート、
ｘ１  転動軸、ｘ２  回動軸
【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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【図７】
0005806878.tif 000008
【図８】
0005806878.tif 000009
【図９】
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