(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々環状をなす複数の鉄心板（１３Ａ，１３Ｂ）が、それらの鉄心板（１３Ａ，１３Ｂ）の周方向に間隔をあけた複数箇所での嵌合、かしめにより積層されて成るとともに、合成樹脂から成るボビン（２０）で被覆される積層鉄心の製造方法であって、
複数の鉄心板（１３Ａ，１３Ｂ）を前記複数箇所で嵌合しつつ軽くかしめて、軸方向の一端面に凹状のかしめ部（１８）が、またその他端面にかしめ突部（１８′）がそれぞれ現れる仮積層体（１９）を構成する工程と、
前記かしめ突部（１８′）に圧接可能な第１パンチ（２９）を固定した固定金型（２３）ならびに前記かしめ部（１８）に圧接可能な第２パンチ（３０）を固定し且つ該固定金型（２３）に対し昇降可能な可動金型（２４）を備えたインジェクション金型装置（２２）を用い、その固定金型（２３）内に前記仮積層体（１９）を挿入した後、その仮積層体（１９）を軸方向に圧縮するよう前記可動金型（２４）を下降させて、前記かしめ突部（１８′）及び前記かしめ部（１８）を塑性変形させるよう各鉄心板（１３Ａ，１３Ｂ）をかしめることにより積層鉄心（１１）を構成する工程と、
前記積層鉄心（１１）を囲んで前記固定金型（２３）及び前記可動金型（２４）間に形成されたキャビティ（３３）に溶融合成樹脂を注入してボビン（２０）を形成する工程とを順次実行するようにし、
前記可動金型（２４）には、その可動金型（２４）の下降時に前記仮積層体（１９）の内周部に相対回転不能に嵌合する矯正コア（３１）が固定されると共に、前記第１パンチ（２９）は前記固定金型（２３）よりも高硬度の材料により、また前記第２パンチ（３０）は前記可動金型（２４）よりも高硬度の材料によりそれぞれ形成されることを特徴とする、積層鉄心の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の鉄心板が、それらの鉄心板の周方向に間隔をあけた複数箇所で嵌合、かしめにより積層されて成るとともに、合成樹脂から成るボビンで被覆される積層鉄心を製造するための製造方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、順送り金型の最終ステーションで複数の鉄心板の複数箇所を嵌合しつつかしめることにより積層鉄心を製造するようにしたものが、たとえば特開平５−５６６０８号公報および特開平６−９０５５０号公報等で開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、積層鉄心の大きさが大きかったり、積層鉄心の形状が複雑であったりした場合には、積層鉄心にわずかでも倒れが生じると製品として使用できなくなるが、上記従来のような順送り金型でのかしめ処理では積層鉄心の倒れを確実に防止できない。このため、大きな積層鉄心や複雑な形状の積層鉄心の製造にあたっては、順送り金型の最終ステーションで複数の鉄心板を相互に嵌合するとともに軽くかしめて仮積層体を構成し、その仮積層体の内周を規制して倒れが生じるのを防止しつつ仮積層体を油圧プレス装置で軸方向に加圧することにより積層鉄心を構成し、その積層鉄心をインジェクション金型装置内に挿入してボビンのインジェクション成形を行なうようにしている。
【０００４】
すなわち大きい積層鉄心もしくは複雑な形状の積層鉄心を製造するにあたって従来のものでは、順送り金型とは別の油圧プレス装置によるプレス工程が必要であり、製造工数が多くなっている。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、大きい積層鉄心もしくは複雑な形状の積層鉄心を製造するにあたり、製造工数を少なくして効率的に製造し得るようにした積層鉄心の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、各々環状をなす複数の鉄心板が、それらの鉄心板の周方向に間隔をあけた複数箇所での嵌合、かしめにより積層されて成るとともに、合成樹脂から成るボビンで被覆される積層鉄心の製造方法であって、複数の鉄心板を前記複数箇所で嵌合しつつ軽くかしめて、軸方向の一端面に凹状のかしめ部が、またその他端面にかしめ突部がそれぞれ現れる仮積層体を構成する工程と、前記かしめ突部に圧接可能な第１パンチを固定した固定金型ならびに前記かしめ部に圧接可能な第２パンチを固定し且つ該固定金型に対し昇降可能な可動金型を備えたインジェクション金型装置を用い、その固定金型内に前記仮積層体を挿入した後、その仮積層体を軸方向に圧縮するよう前記可動金型を下降させて、前記かしめ突部及び前記かしめ部を塑性変形させるよう各鉄心板をかしめることにより積層鉄心を構成する工程と、前記積層鉄心を囲んで前記固定金型及び前記可動金型間に形成されたキャビティに溶融合成樹脂を注入してボビンを形成する工程とを順次実行するようにし、前記可動金型には、その可動金型の下降時に前記仮積層体の内周部に相対回転不能に嵌合する矯正コアが固定されると共に、前記第１パンチは前記固定金型よりも高硬度の材料により、また前記第２パンチは前記可動金型よりも高硬度の材料によりそれぞれ形成されることを特徴とする。
【０００７】
このような方法によれば、積層鉄心を合成樹脂で被覆してボビンを形成するためのインジェクション金型装置において、その固定金型内に挿入した仮積層体の内周を矯正コアで規制しつつ可動金型を下降させて、仮積層体を軸方向に圧縮することで、各鉄心板の複数箇所をかしめて積層鉄心を構成するので、積層鉄心の倒れが生じることを防止しつつ大きい積層鉄心もしくは複雑な形状の積層鉄心を製造することができ、従来必要であった油圧プレス装置によるプレス工程を不要とし、製造工程を少なくして積層鉄心の効率的な製造が可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
【０００９】
図１〜図５は本発明の一実施例を示すものであり、図１はボビンで被覆された状態の積層鉄心を示す斜視図、図２は積層鉄心の平面図、図３は図２の３−３線断面図、図４は仮積層体の図３に対応した断面図、図５は図２の５−５線に沿って積層鉄心を縦断する位置でのインジェクション金型装置の縦断面図である。
【００１０】
先ず図１および図２において、この積層鉄心１１は、たとえばアウターロータ型発電機のステータ用のものであって、複数個たとえば２７個のポール１２，１２…を外周に有するとともに、凹部１５，１５…を相互間に形成して半径方向内方に突出した複数たとえば４個の突部１４，１４…を内周に有して、外径をたとえば１７９ｍｍφとした大径に形成される。この積層鉄心１１は、該積層鉄心１１の軸方向に沿う前記各突部１４，１４…の両端、前記各突部１４，１４…の内側面、ならびに前記各ポール１２，１２…の先端面を外部に露出させるようにして、合成樹脂から成るボビン２０により被覆される。該ボビン２０は、相互間にスロット２１，２１…を形成して前記各ポール１２，１２…を覆うポール被覆部２０ａ，２０ａ…を備え、それらのポール被覆部２０ａ，２０ａ…に図示しないコイルが巻装される。
【００１１】
積層鉄心１１は、最下層の鉄心板１３Ａの上に複数枚たとえば９９枚の鉄心板１３Ｂ…が積層状態でかしめ固着されて成るものであり、鉄心板１３Ａ，１３Ｂ…の前記各突部１４，１４…に対応する部分には、発電機への組付状態で締結ボルトを挿通せしめるための複数たとえば４つの円形の挿通孔１６，１６…が形成される。
【００１２】
図３を併せて参照して、最下層の鉄心板１３Ａの前記各突部１４，１４…に対応する部分には、各挿通孔１６，１６…よりも内方側に配置されるようにして矩形状のかしめ孔１７…が設けられる。また積層鉄心１１を構成する複数枚たとえば１００枚の鉄心板１３Ａ，１３Ｂ…のうち最下層の鉄心板１３Ａを除く他の９９枚の鉄心板１３Ｂ…の前記各かしめ孔１７…に対応する部分には、下方に向けて突出するかしめ部１８，１８…が形成される。而して前記最下層の鉄心板１３Ａの各かしめ孔１７…には、その最下層の鉄心板１３Ａ上に積層される２枚目の鉄心板１３Ｂの各かしめ部１８が食込み、それにより上下に積層された鉄心板１３Ａ，１３B のかしめ固着が行なわれることになる。さらに下方から２枚目以降の各鉄心板１３Ｂ，１３Ｂ…相互は、下方の鉄心板１３Ｂのかしめ部１８，１８…の上部に、上方の鉄心板１３Ｂのかしめ部１８，１８…が食込んでおり、最上層の鉄心板１３Ｂの上面には、かしめ部１８，１８…に対応した凹みが生じることになる。
【００１３】
ところで、各鉄心板１３Ａ，１３Ｂ…は帯状の電磁鋼板から打ち抜かれるものであり、所定のプレスストロークで間欠的に搬送される電磁鋼板への打ち抜き加工が、図示しない順送り金型で実行され、その順送り金型の最終ステーションでは、図４で示す仮積層体１９が得られる。
【００１４】
この仮積層体１９は、最下層の鉄心板１３Ａの各かしめ孔１７…、ならびに最下層から２枚目以降９９枚目までのかしめ突部１８′，１８′…に、上方の鉄心板１３Ｂ，１３Ｂ…のかしめ突部１８′，１８′…を嵌合して軽くかしめることにより得られるものであり、積層鉄心１１における各かしめ部１８，１８…は、かしめ突部１８′，１８′…が塑性変形して形成されるものであり、各かしめ突部１８′，１８′…は、その塑性変形前にあっては、図４で示すように略Ｖ字形に形成されている。
【００１５】
ところで、積層鉄心１１を製造するにあたり、上記仮積層体１９を得てからは、図５で示すインジェクション金型装置２２を用いて、積層鉄心１１を構成する工程と、ボビン２０を形成する工程とが順次実行される。
【００１６】
インジェクション金型装置２２は、固定金型２３および可動金型２４を備える。固定金型２３は、下部取付板２５に複数のスペーサブロック２６，２６…を介して取付けられ、固定金型２３の上方に配置される可動金型２４は上部取付板２７に取付けられる。而して可動金型２４は固定金型２３に対して近接、離反可能であり、固定金型２３に固定される複数のガイドピン２８…が、可動金型２４に設けられるブッシュ３９…に摺動可能に嵌合される。
【００１７】
固定取付板２５には、昇降作動を可能とした下部突き出し板４０と、上部突き出し板４１とが重なって配設されており、固定金型２３を移動自在に貫通して上下に延びる戻しピン４２の下端が、両突き出し板４０，４１間に挟持、固定され、この戻しピン４２の上端が可動金型２４の下面に当接される。
【００１８】
このようなインジェクション金型装置２２には、固定金型２３および可動金型２４の型開き状態で前記仮積層体１９が挿入され、仮積層体１９の少なくとも内周（この実施例では内、外周の両方）を規制しつつ固定金型２３および可動金型２４により仮積層体１９を軸方向に圧縮することで、前記かしめ突部１８′，１８′…をかしめて変形させることにより、積層鉄心１１が構成される。
【００１９】
ところで合成樹脂のインジェクション成形を行なうための金型装置２２では、型を構成する材料として、硬度が高いものを要求されることはないので、仮積層体１９のかしめ突部１８′，１８′…を該仮積層体１９の軸方向に圧縮するためのパンチ２９…が固定金型２３よりも硬度の高い材料により形成されて固定金型２３に設けられるとともに、可動金型２４よりも硬度の高い材料により形成されるパンチ３０…が可動金型２４に設けられる。また図３〜図５で示すように、この実施例ではパンチ３０…の先端面積がかしめ部１８…あるいはかしめ突部１８′…よりも小さく設定されているが、パンチ３０…の先端面積がかしめ部１８…あるいはかしめ突部１８′…よりも大きくてもよい。
【００２０】
また仮積層体１９の内周を規制するために、積層鉄心１１の各突部１４，１４…に対応する部分で仮積層体１９の内周にそれぞれ当接する４つの矯正コア３１，３１…が可動金型２４に固定されており、それらの矯正コア３１，３１…の先端部を受け入れる凹部３２，３２…が固定金型２３に設けられる。一方、仮積層体１９の外周は、積層鉄心１１の各ポール１２，１２…に対応する部分で仮積層体１９の外周に固定金型２３が接触することにより規制される。
【００２１】
このようにしてインジェクション金型装置２２内で積層鉄心１１が構成されることになるが、該積層鉄心１１と、固定金型２３および可動金型２４との間には、ボビン２０に対応した形状のキャビティ３３が積層鉄心１１を囲むようにして形成されており、固定金型２３および可動金型２４の型割り面に対応した部分で固定金型２３および可動金型２４間に形成されるゲート３４から溶融合成樹脂を前記キャビティ３３に注入することによりボビン２０が形成される。
【００２２】
次にこの実施例の作用について説明すると、複数の鉄心板１３Ａ，１３Ｂ…を複数箇所で嵌合しつつ軽くかしめて仮積層体１９を構成する工程と、インジェクション金型装置２２内に挿入した仮積層体１９をその内、外周を規制しつつ軸方向に圧縮することで前記複数箇所で各鉄心板１３Ａ，１３Ｂ…をかしめることにより積層鉄心１１を構成する工程と、積層鉄心１１を囲んでインジェクション金型装置２２内に形成されたキャビティ３３に溶融合成樹脂を注入してボビン２０を形成する工程とを順次実行することにより、積層鉄心１１が製造される。
【００２３】
すなわちボビン２０を形成するためのインジェクション金型装置２２内で、仮積層体１９の内、外周を規制しつつ軸方向に圧縮することで、各鉄心板１３Ａ，１３Ｂ…の複数箇所をかしめて積層鉄心１１を構成することになる。したがって積層鉄心１１の倒れが生じることを防止しつつ、大きい積層鉄心１１もしくは複雑な形状の積層鉄心１１を製造することができ、従来必要であった油圧プレス装置によるプレス工程を不要とし、製造工程を少なくして積層鉄心１１の効率的な製造が可能となる。
【００２４】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、積層鉄心を合成樹脂で被覆してボビンを形成するためのインジェクション金型装置において、その固定金型内に挿入した仮積層体の内周を矯正コアで規制しつつ可動金型を下降させて、仮積層体を軸方向に圧縮することで、各鉄心板の複数箇所をかしめて積層鉄心を構成するので、製造すべき積層鉄心が大きかったり、複雑な形状であったとしても、積層鉄心の倒れが生じることを防止しつつ積層鉄心を製造することができ、従来必要であった油圧プレス装置によるプレス工程を不要とし、製造工程を少なくして積層鉄心の効率的な製造が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ボビンで被覆された状態の積層鉄心を示す斜視図
【図２】  積層鉄心の平面図
【図３】  図２の３−３線断面図
【図４】  仮積層体の図３に対応した断面図
【図５】  図２の５−５線に沿って積層鉄心を縦断する位置でのインジェクション金型装置の縦断面図
【符号の説明】
１１・・・積層鉄心
１３Ａ，１３Ｂ・・・鉄心板
１８・・・かしめ部
１８′・・かしめ突部
１９・・・仮積層体
２０・・・ボビン
２２・・・インジェクション金型装置
２３・・・固定金型
２４・・・可動金型
２９・・・第１パンチ
３０・・・第２パンチ
３１・・・矯正コア
３３・・・キャビティ
【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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