(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に加熱加圧することにより接着能を発揮する絶縁被膜の施された電磁鋼板を、雄型打抜き金型と雌型打抜き金型とを有する打抜き加工装置によって単位鉄芯に打抜き、得られた単位鉄芯を積層して加熱加圧し一体化する積層鉄芯の製造方法において、打抜き加工装置によって打抜かれた単位鉄芯を雌型打抜き金型の下方に設けられた単位鉄芯積層部における受け台上にそのまま積層し、この積層された単位鉄芯を雌型金型と断熱部材で隔てて設けた加熱装置で加熱するとともに、雄型打抜き金型を用いて加圧して一体化することを特徴とする積層鉄芯の製造方法。
【請求項２】
雌型打抜き金型と雄型打抜き金型とを有する打抜き加工装置と、前記雌型打抜き金型下方に設けられた単位鉄芯積層部と、単位鉄芯積層部に設けられた加熱装置と、加熱装置と雌型打抜き金型との間に設けられた断熱部材とを備え、打抜き加工装置によって電磁鋼板から打抜かれた単位鉄芯を単位鉄芯積層部にて受け台上に積層し、積層した単位鉄芯を加熱装置によって加熱するとともに、雄型打抜き金型によって加圧して単位鉄芯を一体化することを特徴とする積層鉄芯の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はモーターやトランスなどの鉄芯製造方法および鉄芯製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
無方向性電磁鋼板を用いてモーターやトランス等の積層鉄芯を製造する場合には、一般的に電磁鋼板を剪断加工あるいは打抜きにより単位鉄芯とした後積層し、さらにボルト締め、カシメ、溶接あるいは接着等により固着するものである。積層鉄芯は固着後、巻線コイルの組込み工程などの処理が施され、最終的にトランスが組み立てられるものである。ここで、積層鉄芯の固着が弱く、単位鉄芯に解けたりするとコイルの巻線作業の能率が落ちたりすることから積層鉄芯は強く固着せしむる必要がある。
【０００３】
ところで、ボルト締めにより固着する場合には、ボルトを通す貫通孔を積層鉄芯に設けることが必要であり、積層鉄芯に貫通孔を設けた場合には積層鉄芯の磁気特性が劣化することがある。同様に、溶接により積層鉄芯を固着する場合には溶接部に熱的歪みが入ることにより積層鉄芯の磁気特性が劣化することがある。また、接着剤により固着する場合には、鋼板と鋼板の間に毛細管現象を利用して液体接着剤を流し込み、しかる後固着するのであるが、接着剤を均一に流し込むのが困難であったり、さらに鉄芯の積層端面に残存した接着剤の処理が難しいといった問題がある。
【０００４】
さらに、ボルト締めや溶接、接着剤といった方法では鋼板を打抜き工程にて単位鉄芯に打抜いた後、積層面を揃えて固着するため、組み立て工程が増加してコスト高になるといった問題がある。
【０００５】
そこで、現在では打抜きと同時に積層鉄芯の固着が可能であるカシメによる固着が一般的である。しかし、カシメでは強固な固着が難しく、トランスの組み立て中に積層鉄芯がずれたり、カシメにより磁気特性が劣化することがあった。
【０００６】
一方、表面に接着能を持たせた接着被膜を付与した鋼板を打抜き、積層し、加熱加圧により積層鉄芯を固着した場合には、溶接などに見られる磁気特性の劣化も無く、また鋼板同士の接合力も大きいため、強固に固着した鉄芯が得られるものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来接着被膜を有する電磁鋼板を単位鉄芯に打抜き、これを積層した積層鉄芯を固着する場合には、加熱炉中で加圧して固着する必要があったことから固着作業に長時間を要し、作業性が劣るという問題点があった。
本発明者等は、このような接着被膜を有する電磁鋼板を用いて鉄芯を製造する際の作業性について鋭意検討した結果、加熱炉を使用すること無く、短時間に積層鉄芯を得られる方法を見出したものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の手段は、以下の通りである。
（１）  表面に加熱加圧することにより接着能を発揮する絶縁被膜の施された電磁鋼板を、雄型打抜き金型と雌型打抜き金型とを有する打抜き加工装置によって単位鉄芯に打抜き、得られた単位鉄芯を積層して加熱加圧し一体化する積層鉄芯の製造方法において、打抜き加工装置によって打抜かれた単位鉄芯を雌型打抜き金型の下方に設けられた単位鉄芯積層部における受け台上にそのまま積層し、この積層された単位鉄芯を雌型金型と断熱部材で隔てて設けた加熱装置で加熱するとともに、雄型打抜き金型を用いて加圧して一体化することを特徴とする積層鉄芯の製造方法。
【０００９】
（２）  雌型打抜き金型と雄型打抜き金型とを有する打抜き加工装置と、前記雌型打抜き金型下方に設けられた単位鉄芯積層部と、単位鉄芯積層部に設けられた加熱装置と、加熱装置と雌型打抜き金型との間に設けられた断熱部材とを備え、打抜き加工装置によって電磁鋼板から打抜かれた単位鉄芯を単位鉄芯積層部にて受け台上に積層し、積層した単位鉄芯を加熱装置によって加熱するとともに、雄型打抜き金型によって加圧して単位鉄芯を一体化することを特徴とする積層鉄芯の製造装置。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明において用いる電磁鋼板の表面には、加熱および加圧により接着能を発揮する絶縁被膜、いわゆる接着被膜を有する必要がある。接着被膜は必ずしも鋼板両面に全面に施されている必要は無く、片面のみに施されていても、部分的に施されていても良い。また、電磁鋼板としては、無方向性電磁鋼板でも方向性電磁鋼板でもよく、一般的な鋼板を電磁鋼板として使用してもかまわない。
【００１１】
本発明では、単位鉄芯の加工には雄型打抜き金型及び雌型打抜き金型とを有する打抜き加工装置を使用する。そして、本発明では、打抜き加工装置にて打抜いた単位鉄芯を雌型打抜き金型の下方に設けた単位鉄芯積層部に受けて積層し、そのまま加熱して接着被膜の接着能を発現させ、引き続き雄型打抜き金型によって加圧することにより単位鉄芯を接着して鉄芯を固着させるものである。
【００１２】
このため本発明では、雌型打抜き金型の下方に単位鉄芯積層部を設け、打抜かれた鉄芯がそのまま単位鉄芯積層部において積層されるようにする。また、単位鉄芯積層部に加熱装置を設け、積層した単位鉄芯を接着被膜の接着能が発現する温度域（例えば１５０〜２５０℃）まで速やかに加熱する。加熱装置としては、例えば通電加熱、誘導加熱、電磁波照射、直接接触加熱等の方式を用いたものが使用できる。
【００１３】
次に、積層した状態で加熱されて、接着被膜の接着能が発揮される温度域に達している単位鉄芯を固着して一体とするため加圧するが、本発明では打抜き加工装置の雄型打抜き金型によって圧力を加えて積層鉄芯を固着する。ここで、雄型打抜き金具は単位鉄芯を一枚打ち抜く毎に積層鉄芯を加圧するようにしてもよいし、積層鉄芯が所定の枚数に達した時点で雄型打抜き金具のストロークを通常の打抜きストロークよりも大きくして積層鉄芯を加圧するようにしてもよい。後者の方法によれば、積層鉄芯をより強力に固着することができる。さらに、積層鉄芯の固着を更に強固なものとするため、本工程を経た後にもう一度加圧加熱してもよい。
【００１４】
次に本発明では打抜き金型と局部加熱装置の間に断熱部材を設置する。一般的には接着被膜の固着に必要な温度は１５０℃〜２５０℃の間であるが、打抜き金型には非常に高い精度が要求されるため、金型が膨張しないように加熱部分とは断熱部材にて熱が伝わらないようにする必要がある。ここで使用する断熱部材はセラミックスなど耐熱性が高いものが望ましいが、特にこれに限定されるものではない。
【００１５】
【実施例】
［実施例１］
図１は、本発明装置の一実施例を示す断面図である。
図１において、電磁鋼板１は雄型打抜き金型２と雌型打抜き金型３とによって単位鉄芯に打抜かれ、雌型打抜き金型３の下方に設けられた単位鉄芯積層部６において受け台７の上に積層される。積層された単位鉄芯は、断熱部材８によって雌型打抜き金型３と隔てられている加熱装置５によって加熱され、電磁鋼板１に付与されている接着被膜が接着能を発揮する温度２００℃まで昇温される。
【００１６】
単位鉄芯が所定枚数打ち抜かれた時点で、雄型打抜き金型２のストロークを大きくし、雄型打抜き金型２の先端を積層鉄芯４に当接させ、積層鉄芯４を加圧して固着する。このプロセスを繰り返して所定枚数の単位鉄芯を固着した後、鉄芯は受け台７から払い出される。
【００１７】
［実施例２］
図２は、本発明装置の別の実施例を示す断面図である。
図２において、電磁鋼板１は雄型打抜き金型２と雌型打抜き金型３とによって単位鉄芯に打抜かれ、雌型打抜き金型３の下方に設けられた単位鉄芯積層部６において受け台７の上に積層される。積層された単位鉄芯は、断熱部材８によって雌型打抜き金型３と隔てられている加熱装置５によって加熱され、電磁鋼板１に付与されている接着被膜が接着能を発揮する温度２００℃まで昇温される。
【００１８】
そして、積層鉄芯は実施例１の場合と同様にして加圧されて固着されるが、本実施例では所定枚数の単位鉄芯を固着した後、加圧装置の受け台１４に送り出され加圧シリンダー１５により追加加圧され、さらに強固に固着される。固着された鉄芯は次工程に送付される。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、積層鉄芯の打抜きラインにて連続的に鉄芯を固着することが可能であり、従来の加熱炉を用いた固着ではないので、短時間に接着被膜を有する電磁鋼板を接着でき、鉄芯の固着工程の作業性が大幅に向上するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明装置の別の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１      電磁鋼板
２      雄型打抜き金型
３      雌型打抜き金型
４      積層鉄芯
５      加熱装置
６      単位鉄芯積層部
７      受け台
８      断熱部材
１４    加圧装置の受け台
１５    加圧装置の加圧シリンダー
【図１】
0003806236.tif 000002
【図２】
0003806236.tif 000003