(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外形打抜きして回転ダイ部内に抜き落とされる各鉄心板を、回転ダイ部の回転と回転停止とを繰り返して回し積みすると共に、各鉄心板に設けたかしめ結合手段で所定枚数を積層状態で固着する積層鉄心の製造用金型装置において、
前記回転ダイ部の内周面の一部に、鉄心板を係止保持して前記かしめ結合手段が回転ダイ部の回転方向に位置ずれするのを防止する回り止め用の段差が形成されていることを特徴とした積層鉄心の製造用金型装置。
【請求項２】
前記段差は、少なくとも回転ダイ部の上部側内周面に縦方向に延在させて設けた請求項１に記載した積層鉄心の製造用金型装置。
【請求項３】
前記段差は、回転ダイ部の内周面全長にわたって縦方向に延在させて設けた請求項１に記載した積層鉄心の製造用金型装置。
【請求項４】
前記段差は、軸線方向に対して平行に設けた請求項１〜３の何れかに記載した積層鉄心の製造用金型装置。
【請求項５】
前記段差は、回転ダイ部の内周面に設けた凸部によって形成される請求項１〜４の何れかに記載した積層鉄心の製造用金型装置。
【請求項６】
前記段差は、回転ダイ部の内周面に設けた凹部によって形成される請求項１〜４の何れかに記載した積層鉄心の製造用金型装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、順送り金型で帯状薄板を打抜き加工して回転電機の積層鉄心を製造する装置であって、特にダイを回転させながら外形打抜きと積層かしめ結合を行う装置に適用され、例えば高速下で積層精度の高いモータ回転子などを効率良く製造するのに好適な積層鉄心の製造用金型装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の積層鉄心を製造する順送り金型では、例えば特公昭６１−２３０５３号公報などにも開示されているように、かしめ結合手段として各鉄心板の上面と下面に凹部と凸部を形成する係止突起を設け、外形打抜きパンチで下型内に順次抜き落として積層した各鉄心板に対し、加圧によるかしめで上下に隣接する凸部と凹部を嵌合係止させ、所定枚数が一体に結合された積層鉄心にしている。
【０００３】
このかしめ結合手段には、例えば先の特公昭６１−２３０５３号公報などにも開示されているように、下型内のダイ内周面及びこれに連続するストレート孔部（スクイズリング）内周面に対し、各鉄心板の外周面を摩擦係合させて下型内に保持すると共に、これに上方から外形打抜きパンチの加圧力を加わえてかしめるスクイズリング方式がある。
【０００４】
また別の従来技術としては、例えば特公昭５５−１１９４０号公報などにも開示されているように、シリンダーなどの流体圧力機器によって昇降可能に支持された受け台を下型内に設け、この受け台を介して各鉄心板を上方へ付勢した状態にすると共に、これに上方から外形打抜きパンチの加圧力を加わえてかしめる受け台方式もある。
【０００５】
さらに、各鉄心板の板厚偏差によって積層鉄心の積み厚にバラツキを生じることを是正すると共に、特にモータ回転子の場合には動バランスなどの回転精度を含むモータの特性向上を図るために、打抜きした各鉄心板を１枚毎又は複数の所定枚数毎に、所定角度（例えば、９０度とか１８０度）ずつダイを回転させて位相をずらせた状態で積層する回し積みが行われている。
【０００６】
図１は、これらの従来技術が適用された順送り金型（本発明が実施対象の１つでもある）に最終工程として設けた外形打抜き及び積層かしめ部の要部断面図を示すが、この金型ではスクイズリング方式のかしめ結合手段を用い且つ、回し積みが行われており、主要部の構成として、上型１と、外形打抜きパンチ２と、ストリッパープレート３と、ガイドポスト４と、下型５と、スクイズリング６と、ダイ７とを備えている。
【０００７】
スクイズリング６とダイ７は、下型５に軸受部材８を介して回転可能に支持されると共に、外部に設けた角度割り出し装置（インデックス）などの回転制御駆動装置１１と、プーリ９に巻架したタイミングベルト１０を介して連結され、回し積みができるように構成されており、スクイズリング６とダイ７とはほぼ等しい内径に形成されている。
【０００８】
帯状薄板１２は、上型１と下型５の間を間欠送りされながら、前工程ではかしめ結合手段その他所定の打抜き加工を行った後に、最終工程の外形打抜き及び積層かしめ部に移送され、外形打抜きパンチ２とダイ５によって外形打抜きして回転ダイ部（スクイズリング６とダイ７を総称する）内に鉄心板１３として順次抜き落とされる。
【０００９】
その際には、回転制御駆動装置１１によって回転ダイ部を回転して各鉄心板１３が回し積みされると共に、スクイズリング方式によって所定枚数毎にかしめ結合され、一体に結合された積層鉄心１４として回転ダイ部から下型５の下部側に設けた搬出通路１５に押し出され、その後に金型の外部へ移送される。
【００１０】
各鉄心板１３は、かしめ結合用の係止突起ａが形成された連結用の鉄心板１３Ａと、分離孔ｂが形成された計量用の鉄心板１３Ｂとで構成され、連結用の鉄心板１３Ａ同士が上下に隣接した場合には、一方の鉄心板１３Ａの係止突起ａが形成する凸部が、他方の鉄心板１３Ａの係止突起ａが形成する凹部に嵌合するので、両者はかしめ結合によって嵌合係止される。
【００１１】
また、連結用の鉄心板１３Ａと計量用の鉄心板１３Ｂとが上下に隣接した場合には、計量用の鉄心板１３Ｂが下側にあると、鉄心板１３Ａの係止突起ａが形成する凸部が鉄心板１３Ｂの分離孔ｂに嵌合するので、両者はかしめ結合によって嵌合係止されるが、計量用の鉄心板１３Ｂが上側にあると、嵌合させる凸部がないので両者は単に面接触しているだけである。
【００１２】
従って、回転ダイ部６，７内には複数個分の積層鉄心１４を構成する鉄心板１３が積層され、この中には所定枚数毎に計量用の鉄心板１３Ｂが介在され、この鉄心板１３Ｂは外周面が回転ダイ部６，７の内周面に摩擦接触しているが、下側で隣接する鉄心板１３Ａとは分離状態であるから、回転ダイ部内から押し出された際に鉄心板１３Ｂの下面で分離して１個分の積層鉄心１４となる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、プレスの往復速度を高めて生産性の向上を図るために、毎分６００回程度の打抜きスピードの高速化が要求されるようになり、今までは余り問題にならなかったが、計量用の鉄心板１３Ｂを介在させて各積層鉄心１４を分離することが、高速化や製品精度などを阻害する要因の一つになってきた。
【００１４】
すなわち、回転ダイ部６，７内には複数個の積層鉄心１４を形成するための積層鉄心群１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃが計量用の鉄心板１３Ｂを介して分離状態で積層されていると共に、抜き落とされた計量用の鉄心板１３Ｂが最上部にある状態も打抜き工程の途中で発生するので、これらの条件下で回転ダイ部の高速回転と回転停止が繰り返されると、回転ダイ部内の各積層鉄心群に慣性力が加わる。
【００１５】
特に、回転ダイ部６，７内の上部側に位置して積層鉄心１４に必要な所定枚数に満たない積層鉄心群１６Ｃの各鉄心板１３に対しては、上方からの荷重が少ないこともあって大きな慣性力が作用し、そのために各鉄心板１３が回転ダイ部と非連動回転をして係止突起ａ及び分離孔ｂが位置ずれするので、かしめ結合が不能又は不良になって良質な積層鉄心１４が製造できなくなる恐れがある。
【００１６】
そこで本発明では、このような従来技術における課題を解決し得る積層鉄心の製造用金型装置を提供するものであり、特に従来構造に僅かな改良を加えた簡単且つ安価な手段によって、打抜きスピードの高速化に適合して製品精度を確保すると共に、生産性の向上に寄与して積層鉄心製品のコストダウンを図ることができる積層鉄心の製造用金型装置を提供する。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明による積層鉄心の製造用金型装置は、外形打抜きして回転ダイ部内に抜き落とされる各鉄心板を、回転ダイ部を回転させながら回し積みすると共に、各鉄心板に設けたかしめ結合手段で所定枚数を積層状態で固着する積層鉄心の製造用金型装置において、前記回転ダイ部の内周面の一部に、鉄心板の回り止め用の段差を形成する構成である。
【００１８】
この製造用金型装置によると、回転ダイ部を回転させて鉄心板の回し積みを行った際に、回転ダイ部内の鉄心板が慣性力で位置ずれするのを段差によって防止し、各鉄心板に設けたかしめ結合手段を整合状態に係止保持できるので、打抜きスピードの高速化にも適合して確実なかしめ結合が行われると共に、積み厚精度の高い積層鉄心を製造することが可能であり、生産性の向上並びに製品のコストダウンに寄与できる。
【００１９】
前記製造用金型装置における前記段差は、少なくとも回転ダイ部の上部側内周面に対し、縦方向に延在させて設けることで回り止めとして機能するが、例えば機種の変更などによって慣性力が変化することもあり、慣性力が大きくなった場合にも適合させるためには、内周面全長にわたって縦方向に延在させて設けた形態にし、より確実な回り止め機能を付与することが望ましい。
【００２０】
また前記段差は、軸線方向に対して平行に設けた形態を採ることが望ましく、これにより各鉄心板間の位置ずれを無くして精度の向上を図ることができると共に、巻線を巻装するスロット部のスペースを確保し且つ製品にした際における回転のバランスを良くすることができる。
【００２１】
更に段差は、回転ダイ部の内周面に凸部又は凹部を設ける簡便な手段によって容易に形成することが可能であるが、凸部の場合は外形打抜きパンチの外径と回転ダイ部の内径とが形成するクリアランスの範囲内で設定する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明による積層鉄心の製造用金型装置について、その好適な実施形態を示す添付図面に基づき詳細に説明するが、以下の説明では図１で示した外形打抜き及び積層かしめ部を最終工程に備えた順送り金型を実施対象とし、図２は外形打抜き及び積層かしめ部の要部縦断面図、図３は同平面図、図４は同斜視図、図５は他の実施形態による要部横断面図をそれぞれ示し、図１と同様の部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００２３】
帯状薄板１２は、上型１側の外形打抜きパンチ２と下型５側のダイ７とのせん断加工で打ち抜かれ、スクイズリング６とダイ７とで形成した回転ダイ部６，７内に鉄心板１３として抜き落とされるが、外形打抜きパンチ２の外径と回転ダイ部の内径の間には、略０．０３〜０．０５ｍｍ程度のクリアランス１７を設け、これにより良好なせん断切口を得ると共に、鉄心板１３との摩擦係合を可能にしている。
【００２４】
この回転ダイ部６，７には、少なくとも上部側の内周面の一部に縦方向に延在させた係合凸部１８を設け、この係合凸部１８によって回転ダイ部６，７の内周面との間には回り止め用の段差１９が形成され、慣性力で非連動回転をしようとする鉄心板１３をこの段差１９によって係止保持させ、係止突起ａ及び分離孔ｂが位置ずれするのを防止する。
【００２５】
係合凸部１８は、回転ダイ部７，６内の適所に１又は複数個所を設けることが可能であり、その幅には格別な制限はなくて略１〜２ｍｍ程度のごく細幅なもので十分に機能させることができ、係合凸部１８が形成する段差１９はクリアランス１７の範囲内に設定され、ここでは０．０１ｍｍ程度に設定している。
【００２６】
また、段差１９は凸部だけではなく凹部によっても形成が可能であり、例えば、図５で示すように回転ダイ部７，６内の適所に係合凹部２０を設けて段差１９を設定することができる。この場合にはクリアランス１７を若干小さめに設定（回転ダイ部７，６の内径を僅か小径に）して、製品精度に影響を及ぼさなないようにすることが望ましい
【００２７】
また図示の実施形態では、スクイズリング６及びダイ７自体の内面を突出させて係合凸部１８を一体に形成しているが、この係合凸部１８を別部材で形成すると共に、スクイズリング６及びダイ７の内面に嵌合溝を設け、この嵌合溝に別部材の係合凸部１８を嵌め込む形態を採ることも可能であり、図示の実施形態に限定されることなく要旨の範囲内で各種の変形を採ることができる。
【００２８】
以上のように、回転ダイ部７，６の内面に対して段差１９を形成することによって、当該回転ダイ部７，６を回転させて鉄心板１３の回し積みを行った際に、回転ダイ部７，６内の上部側にある鉄心板１３の慣性力による位置ずれを防止し、係止突起ａ及び分離孔ｂを整合状態に係止保持して確実なかしめ結合が行われ、積み厚精度の高い積層鉄心を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が実施対象の１つとする順送り金型の最終工程に設けた外形打抜き及び積層かしめ部の縦断面図を示す。
【図２】図１の外形打抜き及び積層かしめ部に、本発明を適用した要部縦断面図。
【図３】図１の外形打抜き及び積層かしめ部に、本発明を適用した要部平面図。
【図４】図１の外形打抜き及び積層かしめ部に、本発明を適用した要部斜視図。
【図５】図１の外形打抜き及び積層かしめ部に、本発明を適用した他の実施形態による要部横断面図。
【符号の説明】
１  上型
２  外形打抜きパンチ
３  ストリッパープレート
４  ガイドポスト
５  下型
６  ダイ
７  スクイズリング
８  軸受部材
９  プーリ
１０  タイミングベルト
１１  回転制御駆動装置
１２  帯状薄板
１３  鉄心板
１３Ａ  連結用の鉄心板
１３Ｂ  計量用の鉄心板
１４  積層鉄心
１５  搬出通路
１６  積層鉄心群
１７  クリアランス
１８  係合凸部
１９  段差
２０  係合凹部
ａ    係止突起（連結用の鉄心板の）
ｂ    分離孔（計量用の鉄心板の）
【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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