JP4245126B2 - Manufacturing method and manufacturing apparatus of laminated iron core - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の所定形状の鉄心片を積層し互いに接合して構成される積層鉄心の製造方法および製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ステッピングモータ用の固定子鉄心100は、図6(a)に示す固定子鉄心片101を、図6(b)に示すように、所定枚数積層し互いに接合して形成されている。
【0003】
固定子鉄心片101は、固定子鉄心100の内部に収容されることになる回転子200の外径より若干の空隙分の寸法だけ大きな内径を有するヨーク部101yと、ヨーク部101yの中心方向に突出して連設される複数の磁極部101jと、磁極部101jの内径端縁部に形成される複数の磁極小歯101sとを具えており、ヨーク部101yおよび磁極部101jには所定位置にカシメ用突起101kおよび/またはカシメ用孔101hが形成されている。
【0004】
例えば、特開平7−31105号公報「ステップモータの単層を打抜き加工するための方法」には固定子鉄心片の製造方法の一例が開示されている。(特許文献1)
このようなステッピングモータ用の固定子鉄心片101(図6(a)参照)は、製造装置として順送り金型を使用して、所定の厚さおよび所定の幅に形成された電磁鋼板の条材から所定の形状に順次打抜きを行うことにより製造する。
【0005】
そして、製造された固定子鉄心片101を金型内で形状を揃えて所定枚数毎に積層して、カシメ用突起101k、カシメ用孔101hを用いて互いにカシメ接合することにより製造されている。
【0006】
【特許文献1】
特開平7−31105号公報(第4−6頁、図1−図6)
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述したように、ステッピングモータ用の固定子鉄心100の極歯として通常、磁極小歯101sが積層した複数の磁極小歯部100s(図6(a)参照)が形成され内径面を構成するが、ステッピングモータ用コアにおいては、モータ性能保持のため内径面の真円度、円筒度及び内径面部の剪断面精度が特に厳しく要求されている。
【0007】
しかし、図7(a)に示すように、固定子鉄心片101の加工時において磁極部101jをパンチpを用いた打抜きにより先端を形状加工して磁極小歯101sを形成する際に、打抜き時の衝撃により磁極部101jが矢印で示す外周方向への逃げが生じてしまう。
【0008】
特に、磁極部101jにおけるA寸法(図7(a)参照)が小さいものにおいてこの現象が著しく結果として、図7(b)に示すように、磁極小歯101s先端に余肉101syが残り寸法に狂いが生じる場合がある。
【0009】
従って、磁極小歯101sの寸法が安定せず真円が出ないという問題があり、また、上述の如く磁極小歯101s先端に余肉101syが残る場合があるため剪断面が安定せず良好な精度が得られないという問題がある。
【0010】
このため、従来は鉄心片101を積層した固定子鉄心100を形成後に、磁極小歯101sが積層した磁極小歯部100sに対して研削加工、切削加工等の機械加工を施す工程が必要となり、コスト増の一因となっている。
【0011】
本発明は上記実状に鑑み、鉄心片における磁極小歯を寸法精度良く形成でき固定子鉄心の内径面を成形加工する必要がない、製造コストを削減し得る積層鉄心の製造方法および製造装置の提供を目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するべく、本発明の請求項1に関わる積層鉄心の製造方法は、環状のヨーク部と、ヨーク部の中心方向に突出して連設される複数の磁極部と、各磁極部の内径先端部に形成される複数の磁極小歯とを具える固定子鉄心片を複数積層し互いに接合して製造する積層鉄心の製造方法であって、背方支持部材を各磁極部の形成領域の背方縁部に当接して配置し、各磁極部の形成領域に対して打ち抜き面の反対側である背方側から背方縁部を支持した状態で打ち抜き、磁極小歯を形成することを特徴としている。
【0013】
本発明の請求項2に関わる積層鉄心の製造装置は、環状のヨーク部と、ヨーク部の中心方向に突出して連設される複数の磁極部と、各磁極部の内径先端部に形成される複数の磁極小歯とを具える固定子鉄心片における磁極小歯の内径側先端部を形成する積層鉄心の製造装置であって、上型ベースと、下型ベースと、上型ベースに対して可動に支持され、母材である条材から磁極小歯の内径側先端部を形成するパンチと、下型ベースに配設されるダイと、磁極小歯の内径側先端部の打ち抜きに際して、条材における各磁極部の形成領域に対して打ち抜き面の背方側にある背方縁部に当接して配置され、打ち抜き面の背方側から支持する背方支持部材とを具備することを特徴としている。
【0014】
本発明の請求項3に関わる積層鉄心の製造装置は、請求項2に記載の積層鉄心の製造装置において、背方支持部材は、上型ベースの移動方向に可動に支持され、且つ弾性体によって付勢され所定位置に配設されることを特徴としている。
【0015】
本発明の請求項4に関わる積層鉄心の製造装置は、請求項2または請求項3に記載の積層鉄心の製造装置において、背方支持部材は、各磁極部の形成領域の背方縁部に当接して配置する際に、背方縁部に摺動して案内されるテーパ面を有する被案内部を具えることを特徴とする請求項2または3に記載の積層鉄心の製造装置。
【0016】
本発明の請求項5に関わる積層鉄心の製造装置は、請求項2から請求項4のうちの何れか一項に記載の積層鉄心の製造装置において、背方支持部材の異常動作を検知し、該検知信号が制御手段に出力される検出手段を具備することを特徴としている。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、実施例を示す図面に基づいて、本発明を詳細に説明する。
【0018】
図1に、ステッピングモータの固定子に使用される、本発明の積層鉄心の製造方法および製造装置を適用して製造された固定子鉄心片1を示す。
【0019】
固定子鉄心片1は、図2に示すように、形状を揃えて複数枚積層して互いに接合されることにより、固定子鉄心(積層鉄心)10が製作されステッピングモータの固定子として使用に供される。
【0020】
固定子鉄心片1は、図1(a)に示すように、固定子鉄心10の内部に収容される回転子の外径Kaより若干の空隙分だけ大きな内径を有する環状のヨーク部2と、ヨーク部2の中心方向に突出して連設される複数の磁極部3と、各磁極部3の内径先端部に形成される複数の磁極小歯3hとが設けられている。
【0021】
ここで、ヨーク部2と複数の磁極部3間にはヨーク部2に隣接して巻線を挿通するための複数のスロット孔4が環状を呈し形成されている。
【0022】
上記ヨーク部2には、取付に用いるボルト等を挿通するための取付用丸孔2hが所定の位置に形成されており、また、固定子鉄心片1同士を互いに接合するためのかしめ用の突起ktまたは貫通孔khが、各磁極部3およびヨーク部2の所定位置に設けられている。
【0023】
次に、図3に従い、固定子鉄心片1の製造方法について説明する。
【0024】
まず、所定厚み、所定幅を有する電磁鋼板の条材tを母材として準備する。
【0025】
そして、製造装置として順送り金型を使用して、以下に記載するように電磁鋼板の条材tから所定形状に順次打ち抜き行い、固定子鉄心片1を形成する。
【0026】
条材tを製造装置である順送り金型に搬送し、図3に示すように、まず第1工程において条材tの所定位置に所定径の複数のパイロット孔tpをパンチにより打ち抜き形成する。
【0027】
続いて、第2工程において、条材tの幅方向のほぼ中央部であり固定子鉄心片1が形成される領域の中央部領域に、その後の打ち抜き作業で発生する内部応力を解放するための円形状のストレスクリアー孔tcをパンチで打ち抜き形成する。
【0028】
続いて、第3工程において、ストレスクリアー孔tcの外方周辺部域であって最終製品のヨーク部形成予定箇所に、後の組み立て工程の際にボルト等を挿通するために必要な複数の取付用丸孔2hをパンチ(図示せず)で打ち抜き形成する。
【0029】
続いて、第4工程において、巻線用のスロット孔4を複数個、所定位置にパンチで打ち抜き形成する。
【0030】
本第4工程によって、磁極部3において内径先端部の磁極小歯3h部を除く大方の形状が形成される。
【0031】
続いて、第5工程において、ストレスクリアー孔tcの周囲であって磁極部3の内径先端部に相当する箇所に、内径の一部が磁極小歯3hを形成する複数の貫通孔t3hを形成する。
【0032】
続いて、第6工程において、条材tの所定の箇所にカシメ用の突起ktまたは貫通孔khを形成する。
【0033】
続いて、第7工程において、図4(a)、(b)に示すように、第5工程で形成した貫通孔t3h、t3h、…の一部を含んだ図示のラインLが外径に相当する円形状断面を有するパンチPにより条材tを打ち抜き、固定子鉄心片1における内径孔1n(図1(a)参照)の形成加工を行い、磁極小歯3hの内径側先端部を形成する。
【0034】
パンチPによる打ち抜き作業に際しては、図4(b)に示すように、予めバックガイドGbが各磁極部の形成領域3′の内径側先端の打ち抜き面の反対側であるスロット孔4内の背方縁部3sに当接して配置され、図4(c)に示すように、各磁極部の形成領域3′が背方縁部3s側からバックガイドGbによって水平方向に支持された状態でパンチPによる打ち抜きが行われる。
【0035】
図5(a)は、第7工程が行われるに際して条材tが第7工程用の金型装置(製造装置)Ks内に搬入された状態を抽象的に示している。
【0036】
金型装置Ksは、下型ベースskと、上型ベースukと、下型ベースskに配設され加工時に被加工材を支持するダイdyと、加工時に被加工材をダイdyに押圧し固定するストリッパーstと、上型ベースukとともに上下動を行い、被加工材の打ち抜きに際しては上型ベースukとは独立して稼動され、被加工材を打ち抜くパンチPとを備えている。
【0037】
また、上型ベースukには、バックガイドGbが、上型ベースukに対してスラスト方向、すなわち上型ベースukの移動方向に対して可動に支持され、バネ等の弾性体dによって付勢され所定位置に配設されている。
【0038】
上記バックガイドGbは、被加工材の打ち抜きに際して上型ベースukとともに下降して被加工材における打ち抜き面の反対側に相当する背方側の箇所に、当接して配置され水平方向に支持し、打ち抜き時に被加工材に加わる打ち抜き面に対する背方側への水平方向力により被加工材が外周方向へ逃げることを防止する。
【0039】
ここで、バックガイドGbは上型ベースuk等に弾性体dを介することなく固定状態で取り付ける構造としてもよいが、金型内で異常が発生した場合の破損を防止するため、弾性体dを介した方が好適である。
【0040】
例えば、バックガイドGbが、被加工材に対して配置される際に正常動作時には摺動すべきストリッパーst、下型ベースsk等に引っかかり異常が生じた場合、弾性体dが圧縮することでバックガイドGbが上型ベースukの移動動作に対して逃げることが可能であり、機器の破損を未然に防止できる。
【0041】
なお、弾性体dとして、ばね以外のゴム、エアーダンパー等、弾性体であればばねに限定されないことは言うまでもない。
【0042】
ところで、上述した如く、バックガイドGbは、打ち抜き時に被加工材に加わる水平方向力による外周方向への逃げを拘束するために設けられるものであり、限りなく被加工材に近付けて配置する必要がある。
【0043】
そのため、バックガイドGbと被加工材との隙間を限りなくゼロに近付け当接させて配置するためには、実際的にはバックガイドGbを被加工材に摺動させながら被加工材の被加工面の背方側の箇所に配置する必要がある。
【0044】
そこで、バックガイドGbには、図4(b)に示すように、打ち抜きに際して各磁極部の形成領域3′先端の打ち抜き面の背方側に相当するスロット孔4内の背方縁部3sへの配置を円滑にするため、図4(c)、図5(b)に示すように、背方縁部3sに摺動する箇所にテーパ面である誘い込み(被案内部)Gb1を形成し、打ち抜き作業に際し各磁極部の形成領域3′の背方縁部3sに当接して配置するための案内部としている。
【0045】
また、図5に示すように、上型ベースukに取り付けられるバックガイドGbは、ストリッパーstの貫通孔st1に摺動し案内される構成である。
【0046】
そのため、バックガイドGbは、寸法が長く座屈荷重、曲げ応力等に対して脆弱であり、摺動部となるストリッパーstの貫通孔st1等から座屈荷重、曲げ応力等が印加された場合に破壊する可能性がある。
【0047】
特に、バックガイドGbの長手方向中央部域は、座屈荷重、曲げ応力が印加された場合、印加応力がその他の部分に比べ大きくなる場合があり、破壊に対して脆弱である。
【0048】
そこで、バックガイドGbには、図5(b)に示すように、ストリッパーst上面における貫通孔st1との摺動箇所近傍部域に拡径部となるつば部Gb2を設けており、座屈荷重、曲げ応力等が印加された場合にも十分な強度を有するように構成している。
【0049】
また、バックガイドGbの所定箇所に、本実施例においては上型ベースukに、バックガイドGbの動作の異常を検知するためのマイクロスイッチ(検出手段)msが設置されている。
【0050】
該マイクロスイッチmsによるバックガイドGbの移動動作の検知信号を、プレスの制御装置(制御手段)と連動させることにより、バックガイドGbがストリッパーst等の摺動箇所に引っかかり下降しない等の異常発生した場合、プレスを緊急停止させることが可能である。
【0051】
ここで、打ち抜き作業に際して、ストリッパーstが被加工材である条材tをダイdyに押圧する際に、押圧用スプリングsが圧縮されストリッパーstが若干距離上昇して上型ベースukに対して近付く。
【0052】
この際、バックガイドGbのつば部Gb2がストリッパーstによって上方向に押圧され、バックガイドGbが所定距離上方に移動し上型ベースukに対して相対的に移動するが、この場合のバックガイドGbの移動ストロークについては正常動作とみなすように構成されている。
【0053】
なお、マイクロスイッチmsに代替してフォトセンサ等の他の検知用デバイスも適宜、選択可能である。
【0054】
上述の如く構成された金型装置Ksにおける第7工程の進行を以下に詳述する。
【0055】
前記第6工程まで終了した条材tが金型装置Ks内に搬入されると、下型ベースskとダイdy上に載置されパイロット孔tp(図3参照)を用いて所定位置に位置決めされる。
【0056】
続いて、上型ベースukがストリッパーst、パンチP、バックガイドGbとともに下降し、バックガイドGbのテーパ面の誘い込みGb1が各磁極部3の打ち抜き面の背方縁部3s(図4(a)参照)に摺動しつつ案内され、バックガイドGbがスロット孔4内の各磁極部の形成領域3′の背方縁部3sに当接して配置される。
【0057】
なお、バックガイドGbが各磁極部の形成領域3′の背方縁部3sに当接して配置された場合には、バックガイドGbの先端部が下型ベースskに形成される逃げ孔sk1に収容される。(図5(a)参照)
さらに、上型ベースuk等の下降動作が行われ、ダイdy、下型ベースsk上に載置された条材tが、押圧用スプリングsが圧縮することによりストリッパーstにより押圧され、ダイdy上に確実に固定される。
【0058】
この際、前述したように、ストリッパーstが上型ベースukに対して相対的に近付くため、ストリッパーstの移動によりつば部Gb2が上方向に押圧されバックガイドGbが所定距離上方に移動し、相対的に上型ベースukに近付くことになる。
【0059】
そして、図4(a)、図4(b)(水平面方向の位置関係を表す)に示すように、貫通孔t3h、t3h、…の一部を含んだラインLの位置にパンチPの外径が位置して、図4(c)に示すように、矢印U方向へパンチPが稼動され、各磁極部の形成領域3′の背方縁部3s がバックガイドGbによって背方側から水平方向に支持された状態で、内径孔1n(図1参照)を形成する打ち抜きが行われ、磁極小歯3h、3h、…の内径側先端部が形成される。(図4(d)参照)
続いて、第8工程(図3参照)において、条材tから所定の外径寸法を有する外周縁部1sを打ち抜き、図1に示すヨーク部2とヨーク部2に連設され内径に向って突出した所定数(本実施例では8個)の磁極部3を備えた固定子鉄心片1が形成される。
【0060】
このようにして製造された固定子鉄心片1を、順送り金型内で形状を揃えて所定の枚数毎に順次積層して互いにカシメ用の突起ktまたは貫通孔khを用いてカシメ結合することによって、図2に示す固定子積層鉄心10が製造される。
【0061】
上記構成によれば、第7工程において、各磁極部の形成領域3′の打ち抜き面の反対面側に相当する打ち抜き面の背方側の背方縁部3sをバックガイドGbによって水平方向から支持した状態で内径孔1nを打ち抜き、磁極小歯3hの形状加工を行う。
【0062】
そのため、各磁極部の形成領域3′に打ち抜き時の水平力が加わっても、バックガイドGbの支持により各磁極部の形成領域3′が、打ち抜き面の背方側に移動することなく水平方向に確実に固定され打ち抜きが行われ、打ち抜き作業が円滑且つ精確に遂行される。
【0063】
従って、磁極部3における磁極小歯3hの内径側端縁部の剪断面が、余肉が残ることなく良好な形状に形成され、良好な真円度、内径寸法、および円筒度を有する、寸法精度が良好な固定子鉄心片1の内径面1nが形成される。
【0064】
上述の打ち抜き工程により、良好な内径真円度、円筒度を有する内径面1nをもつ固定子鉄心片1が得られるため、該固定子鉄心片1を積層した固定子鉄心10の内径面10n(図2(a)参照)における真円度および円筒度の寸法精度が高い。
【0065】
よって、固定子鉄心10の内径面10nに対して、所定の真円度および円筒度をだすための成形加工を行う必要がなく、固定子鉄心10の内径面10nを加工するための工程や設備を削減することが可能であり、製造コストの削減が実現される。
【0066】
また、バックガイドGbがばね等の弾性体dを介して上型ベースukに取り付けられているので、打ち抜き時に金型uk、sk内で異常等が発生した場合、バックガイドGbが上型ベースukの移動方向に対して逃げ動作が可能であり、金型uk、sk等の破損を防止できる。
【0067】
また、バックガイドGbの動的挙動が、マイクロスイッチms等の検出手段により検出されるので、金型uk、sk内におけるバックガイドGbの異常発生を迅速に検知することができる。
【0068】
また、上記検出手段をプレス制御装置に接続すれば、バックガイドGbの動作に異常が発生した際に瞬時にプレスを停止することも可能であり、バックガイドGbの異常動作に対応した適切な制御が可能である。
【0069】
また、バックガイドGbには、ストリッパーstの貫通孔st1におけるストリッパーst上面部との当接箇所近傍部に拡径部のつば部Gb2が設けられ強度が増強されているので、バックガイドGbに座屈荷重、曲げ応力等が印加された場合にもそれに耐え得る十分な強度を有しており、バックガイドGbの破壊が防止される。
【0070】
また、バックガイドGbにおいて、内径孔1nの打ち抜き作業に際して、スロット孔4内における各磁極部の形成領域3′の背方縁部3sに当接して配置するためにテーパ面を有する誘い込みGb1が形成されているので、当該配置に際してバックガイドGbの下降動作に伴って誘い込みGb1が各磁極部の形成領域3′の背方縁部3sに摺動し案内され、バックガイドGbの配置作業が極めて円滑に行われる。
【0071】
なお、バックガイドGbは、上型ベースukに弾性体dを介して取り付ける構成としたが、上型ベースukではなくストリッパーstにばね、ゴム等の弾性体を介して取り付ける構成としてもよいし、弾性体を介することなく固定状態で取り付ける構成としても良い。
【0072】
或いは、バックガイドGbを、設計上、下型ベースsk、ダイdy等にばね、ゴム等の弾性体を介して、または固定状態で取り付けることも適宜、選択可能である。
【0073】
なお、上述した実施例においては、ステッピングモータの固定子積層鉄心の製造を例示しているが、その他の製品の積層鉄心の製造においても、本発明に関わる積層鉄心の製造方法および製造装置を有効に適用し得ることは言うまでもない。
【0074】
【発明の効果】
以上、詳述した如く、本発明の請求項1に関わる積層鉄心の製造方法は、背方支持部材を各磁極部の形成領域の背方縁部に当接して配置し、各磁極部の形成領域に対して打ち抜き面の反対側である背方側から背方縁部を支持した状態で打ち抜き、磁極小歯を形成するので、各磁極部の形成領域が、背方支持部材の支持により打ち抜き時に加わる水平力により打ち抜き面に対して背方側に逃げることなく確実に固定され、打ち抜き作業が円滑、且つ精確に遂行される。
【0075】
本発明の請求項2に関わる積層鉄心の製造装置は、磁極小歯の内径側先端部の打ち抜きに際して、条材における各磁極部の形成領域に対して打ち抜き面の背方側にある背方縁部に当接して配置され、打ち抜き面の背方側から支持する背方支持部材を具備するので、打ち抜き時に加わる水平力により各磁極部の形成領域が打ち抜き面の背方側に逃げることなく、打ち抜き作業が円滑且つ精確に遂行される。
【0076】
本発明の請求項3に関わる積層鉄心の製造装置は、背方支持部材が上型ベースの移動方向に可動に支持され、且つ弾性体によって付勢され所定位置に配設されるので、背方支持部材の動作に異常が生じても背方支持部材の上型ベースの移動方向への逃げ動作が可能で装置の破損が防止できる。
【0077】
本発明の請求項4に関わる積層鉄心の製造装置は、背方支持部材が各磁極部の形成領域の背方縁部に当接して配置する際に背方縁部に摺動して案内されるテーパ面を有する被案内部を具えるので、円滑に背方支持部材を前記背方縁部に当接して配置することが可能である。
【0078】
本発明の請求項5に関わる積層鉄心の製造装置は、背方支持部材の異常動作を検知し、該検知信号が制御手段に出力される検出手段を具備するので、背方支持部材の異常動作に対応した適切な制御が可能である。
【0079】
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)および(b)は、本発明に関わる実施例の固定子鉄心片を示す上面図および側面図。
【図2】 (a)および(b)は、本発明に関わる実施例の固定子積層鉄心を示す上面図および側面図。
【図3】本発明に関わる実施例の固定子鉄心片の製造工程を示す条材の上面図。
【図4】 (a)、(b)、(c)、および(d)は、本発明に関わる実施例の固定子鉄心片の製造工程における第7工程前の磁極部の形成領域周辺部を示す上面図、第7工程時における磁極部の形成領域周辺部を示す上面図、(b)図のB−B断面図、および第7工程後の磁極部周辺部を示す上面図。
【図5】 (a)および(b)は、本発明に関わる実施例の固定子鉄心片の製造工程である第7工程において磁極部の形成に用いられる金型装置の概念的正面図、およびバックガイド近傍を示す概念的拡大正面図。
【図6】 (a)および(b)は、従来の固定子積層鉄心を示す上面図、および側面図。
【図7】 (a)および(b)は、従来の固定子鉄心片における磁極部の磁極小歯の形成工程を示す概念的上面図、および形成された磁極小歯を示す上面図。
【符号の説明】
1…固定子鉄心片、
2…ヨーク部、
3…磁極部、
10…固定子鉄心(積層鉄心)、
3h…磁極小歯、
3s…背方縁部、
d…弾性体、
dy…ダイ、
Gb…バックガイド(背方支持部材)、
Gb1…誘い込み(被案内部)、
Ks…金型装置(製造装置)、
ms…マイクロスイッチ(検出手段)、
P…パンチ、
sk…下型ベース、
t…条材、
uk…上型ベース。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a laminated core that is formed by laminating a plurality of core pieces having a predetermined shape and joining them together.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a stator core 100 for a stepping motor is formed by laminating a predetermined number of stator core pieces 101 shown in FIG. 6A and bonding them together as shown in FIG. 6B.
[0003]
The stator core piece 101 has a yoke portion 101y having an inner diameter that is slightly larger than the outer diameter of the
[0004]
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 7-31105 “Method for punching a single layer of a step motor” discloses an example of a method for manufacturing a stator core piece. (Patent Document 1)
Such a stator core piece 101 (see FIG. 6A) for a stepping motor uses a progressive die as a manufacturing apparatus, and is a strip of an electromagnetic steel sheet formed to a predetermined thickness and a predetermined width. Are manufactured by sequentially punching into a predetermined shape.
[0005]
The manufactured stator core pieces 101 are manufactured in such a manner that their shapes are aligned in a mold and are laminated every predetermined number, and are crimped and joined together using a crimping protrusion 101k and a crimping hole 101h.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-7-31105 (page 4-6, FIGS. 1-6)
[Problems to be solved by the invention]
As described above, as the pole teeth of the stator core 100 for the stepping motor, normally, a plurality of magnetic pole small teeth portions 100s (see FIG. 6A) in which magnetic pole small teeth 101s are stacked are formed to constitute the inner diameter surface. However, in the core for the stepping motor, the roundness of the inner diameter surface, the cylindricity, and the shearing surface accuracy of the inner diameter surface portion are particularly strictly required for maintaining the motor performance.
[0007]
However, as shown in FIG. 7A, when the stator core piece 101 is processed, the magnetic pole portion 101j is punched using the punch p to shape the tip to form the magnetic pole small teeth 101s. As a result, the magnetic pole part 101j escapes in the outer circumferential direction indicated by the arrow.
[0008]
In particular, in the case where the A dimension (see FIG. 7A) in the magnetic pole portion 101j is small, this phenomenon is remarkable, and as shown in FIG. 7B, the surplus thickness 101sy is left at the tip of the magnetic pole small teeth 101s. Deviation may occur.
[0009]
Accordingly, there is a problem that the dimension of the magnetic pole small teeth 101s is not stable and a perfect circle is not generated. Further, as described above, the surplus wall 101sy may remain at the tip of the magnetic pole small teeth 101s. There is a problem that accuracy cannot be obtained.
[0010]
For this reason, conventionally, after forming the stator core 100 in which the core pieces 101 are stacked, a process of performing machining such as grinding and cutting on the magnetic pole small teeth portion 100s in which the magnetic pole small teeth 101s are stacked is necessary. This contributes to an increase in costs.
[0011]
In view of the above-described circumstances, the present invention provides a method and apparatus for manufacturing a laminated core that can form magnetic pole teeth in an iron core piece with high dimensional accuracy and do not need to mold the inner surface of the stator core, and can reduce manufacturing costs. With the goal.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a manufacturing method of a laminated core according to
[0013]
An apparatus for manufacturing a laminated core according to
[0014]
The laminated core manufacturing apparatus according to
[0015]
The laminated iron core manufacturing apparatus according to
[0016]
The laminated core manufacturing apparatus according to claim 5 of the present invention detects an abnormal operation of the back support member in the laminated core manufacturing apparatus according to any one of
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments.
[0018]
FIG. 1 shows a
[0019]
As shown in FIG. 2, a plurality of
[0020]
As shown in FIG. 1A, the
[0021]
Here, between the
[0022]
The
[0023]
Next, the manufacturing method of the
[0024]
First, a strip t of an electromagnetic steel sheet having a predetermined thickness and a predetermined width is prepared as a base material.
[0025]
Then, using a progressive die as a manufacturing apparatus, the
[0026]
As shown in FIG. 3, first, a plurality of pilot holes tp having a predetermined diameter are punched and formed at predetermined positions of the strip t in a first step as shown in FIG.
[0027]
Subsequently, in the second step, the internal stress generated in the subsequent punching operation is released to the central region of the region where the
[0028]
Subsequently, in the third step, a plurality of attachments required for inserting bolts or the like in the outer peripheral region of the stress clear hole tc and the final product yoke portion formation place in the subsequent assembly step. A
[0029]
Subsequently, in the fourth step, a plurality of
[0030]
According to the fourth step, a major shape is formed in the
[0031]
Subsequently, in the fifth step, a plurality of through holes t3h in which a part of the inner diameter forms
[0032]
Subsequently, in the sixth step, a caulking projection kt or a through hole kh is formed at a predetermined position of the strip t.
[0033]
Subsequently, in the seventh step, as shown in FIGS. 4A and 4B, the illustrated line L including a part of the through holes t3h, t3h,... Formed in the fifth step corresponds to the outer diameter. The strip t is punched out with a punch P having a circular cross section, and the inner diameter hole 1n (see FIG. 1 (a)) of the
[0034]
In the punching operation with the punch P, as shown in FIG. 4B, the back guide Gb in the back of the
[0035]
FIG. 5A abstractly shows a state in which the strip material t is carried into the mold apparatus (manufacturing apparatus) Ks for the seventh process when the seventh process is performed.
[0036]
The mold apparatus Ks includes a lower mold base sk, an upper mold base uk, a die dy that is disposed on the lower mold base sk and supports the workpiece during processing, and presses and fixes the workpiece to the die dy during processing. And a punch P that moves up and down together with the upper die base uk and is operated independently of the upper die base uk to punch the workpiece.
[0037]
Further, the back guide Gb is supported by the upper mold base uk so as to be movable in the thrust direction relative to the upper mold base uk, that is, the moving direction of the upper mold base uk, and is urged by an elastic body d such as a spring. It is disposed at a predetermined position.
[0038]
The back guide Gb descends together with the upper die base uk at the time of punching the workpiece, and is arranged in contact with the back side corresponding to the opposite side of the punching surface of the workpiece to be supported horizontally. The workpiece is prevented from escaping in the outer circumferential direction by a horizontal force to the back side with respect to the punched surface applied to the workpiece during punching.
[0039]
Here, the back guide Gb may be structured to be fixedly attached to the upper mold base uk or the like without the elastic body d interposed therebetween. However, in order to prevent damage when an abnormality occurs in the mold, the elastic body d is attached to the back guide Gb. It is preferable to pass through.
[0040]
For example, when the back guide Gb is placed on the workpiece and is caught in a stripper st, lower mold base sk, etc. that should slide during normal operation, the elastic body d compresses the back guide Gb. The guide Gb can escape with respect to the movement of the upper mold base uk, and damage to the device can be prevented.
[0041]
Needless to say, the elastic body d is not limited to a spring as long as it is an elastic body such as rubber other than a spring, an air damper, or the like.
[0042]
By the way, as described above, the back guide Gb is provided to restrain the escape in the outer circumferential direction due to the horizontal force applied to the workpiece during punching, and it is necessary to arrange the back guide Gb as close as possible to the workpiece. is there.
[0043]
Therefore, in order to place the gap between the back guide Gb and the work piece as close to zero as possible, the work piece of the work piece is actually processed while sliding the back guide Gb on the work piece. It is necessary to place it on the back side of the surface.
[0044]
Therefore, as shown in FIG. 4 (b), the back guide Gb is moved to the
[0045]
Further, as shown in FIG. 5, the back guide Gb attached to the upper mold base uk is configured to slide and be guided in the through hole st1 of the stripper st.
[0046]
Therefore, the back guide Gb has a long dimension and is vulnerable to a buckling load, a bending stress, and the like, and when a buckling load, a bending stress, and the like are applied from the through hole st1 of the stripper st serving as a sliding portion. There is a possibility of destruction.
[0047]
In particular, the central region in the longitudinal direction of the back guide Gb is vulnerable to breakage when the buckling load or bending stress is applied, and the applied stress may be larger than other portions.
[0048]
Therefore, as shown in FIG. 5 (b), the back guide Gb is provided with a collar portion Gb2 which becomes a diameter-expanded portion in the vicinity of the sliding portion with the through hole st1 on the upper surface of the stripper st. Further, it is configured to have sufficient strength even when a bending stress or the like is applied.
[0049]
In addition, a micro switch (detection means) ms for detecting an abnormal operation of the back guide Gb is installed at a predetermined position of the back guide Gb in the upper mold base uk in this embodiment.
[0050]
When the detection signal of the movement of the back guide Gb by the micro switch ms is linked with the control device (control means) of the press, an abnormality occurs such that the back guide Gb is caught by a sliding part such as the stripper st and does not descend. In this case, it is possible to make an emergency stop of the press.
[0051]
Here, in the punching operation, when the stripper st presses the strip material t, which is a workpiece, against the die dy, the pressing spring s is compressed, and the stripper st slightly rises and approaches the upper mold base uk. .
[0052]
At this time, the collar portion Gb2 of the back guide Gb is pressed upward by the stripper st, and the back guide Gb moves upward by a predetermined distance and moves relative to the upper mold base uk. In this case, the back guide Gb This movement stroke is regarded as a normal operation.
[0053]
Note that other detection devices such as a photosensor can be selected as appropriate in place of the microswitch ms.
[0054]
The progress of the seventh step in the mold apparatus Ks configured as described above will be described in detail below.
[0055]
When the strip t completed up to the sixth step is carried into the mold apparatus Ks, it is placed on the lower mold base sk and the die dy and positioned at a predetermined position using the pilot hole tp (see FIG. 3). The
[0056]
Subsequently, the upper die base uk is lowered together with the stripper st, the punch P, and the back guide Gb, and the leading edge Gb1 of the taper surface of the back guide Gb is the
[0057]
When the back guide Gb is disposed in contact with the
Further, the lower die base uk and the like are lowered, and the strip material t placed on the die dy and the lower die base sk is pressed by the stripper st when the pressing spring s is compressed, and the die dy It is securely fixed to.
[0058]
At this time, as described above, since the stripper st approaches the upper mold base uk relatively, the movement of the stripper st pushes the collar portion Gb2 upward, and the back guide Gb moves upward by a predetermined distance. Thus, the upper mold base uk is approached.
[0059]
As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b) (representing the positional relationship in the horizontal plane direction), the outer diameter of the punch P at the position of the line L including a part of the through holes t3h, t3h,. As shown in FIG. 4C, the punch P is operated in the direction of the arrow U, and the
Subsequently, in the eighth step (see FIG. 3), the outer
[0060]
The
[0061]
According to the above configuration, in the seventh step, the
[0062]
Therefore, even if a horizontal force at the time of punching is applied to each magnetic pole portion forming region 3 ', the magnetic pole portion forming region 3' is supported in the horizontal direction without moving to the back side of the punched surface by the back guide Gb. Therefore, the punching operation is performed smoothly and accurately.
[0063]
Therefore, the shear surface of the inner diameter side edge of the magnetic pole
[0064]
Since the
[0065]
Therefore, it is not necessary to perform a forming process for giving a predetermined roundness and cylindricity to the inner diameter surface 10n of the
[0066]
Further, since the back guide Gb is attached to the upper mold base uk via an elastic body d such as a spring, if an abnormality or the like occurs in the molds uk, sk during punching, the back guide Gb is moved to the upper mold base uk. Can be escaped with respect to the moving direction of the metal, and the molds uk and sk can be prevented from being damaged.
[0067]
Further, since the dynamic behavior of the back guide Gb is detected by detection means such as the microswitch ms, the occurrence of abnormality of the back guide Gb in the molds uk and sk can be detected quickly.
[0068]
Further, if the detecting means is connected to a press control device, it is possible to stop the press instantaneously when an abnormality occurs in the operation of the back guide Gb, and appropriate control corresponding to the abnormal operation of the back guide Gb. Is possible.
[0069]
Further, since the back guide Gb is provided with a flange portion Gb2 of an enlarged diameter portion in the vicinity of the contact portion with the upper surface portion of the stripper st in the through hole st1 of the stripper st, the strength is enhanced. Even when a bending load, a bending stress or the like is applied, it has sufficient strength to withstand it, and the back guide Gb is prevented from being broken.
[0070]
Further, in the back guide Gb, in the punching operation of the inner diameter hole 1n, a guide Gb1 having a tapered surface is formed so as to be disposed in contact with the
[0071]
The back guide Gb is configured to be attached to the upper mold base uk via the elastic body d, but may be configured to be attached to the stripper st instead of the upper mold base uk via an elastic body such as a spring or rubber. It is good also as a structure attached in a fixed state without going through an elastic body.
[0072]
Alternatively, the back guide Gb may be appropriately selected to be attached to the lower die base sk, the die dy or the like via an elastic body such as a spring or rubber, or in a fixed state.
[0073]
In the above-described embodiment, the manufacture of the stator laminated core of the stepping motor is illustrated. However, in the production of the laminated core of other products, the method and apparatus for manufacturing the laminated core according to the present invention are effective. It goes without saying that it can be applied to.
[0074]
【The invention's effect】
As described above in detail, in the method of manufacturing a laminated core according to
[0075]
In the laminated iron core manufacturing apparatus according to
[0076]
In the laminated iron core manufacturing apparatus according to
[0077]
In the laminated core manufacturing apparatus according to
[0078]
The laminated core manufacturing apparatus according to claim 5 of the present invention includes a detecting means for detecting an abnormal operation of the back support member and outputting the detection signal to the control means. Appropriate control corresponding to is possible.
[0079]
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are a top view and a side view showing a stator core piece according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are a top view and a side view showing a stator laminated core according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a top view of a strip showing a manufacturing process of a stator core piece according to an embodiment of the present invention.
4 (a), (b), (c), and (d) are views of the periphery of the magnetic pole part formation region before the seventh step in the manufacturing process of the stator core piece according to the embodiment of the present invention. The top view shown, The top view which shows the formation area periphery part of the magnetic pole part at the time of a 7th process, BB sectional drawing of a (b) figure, and the top view which shows the magnetic pole part periphery part after a 7th process.
FIGS. 5A and 5B are conceptual front views of a mold apparatus used for forming a magnetic pole portion in a seventh step, which is a manufacturing step of a stator core piece according to an embodiment of the present invention; The conceptual expansion front view which shows the back guide vicinity.
6A and 6B are a top view and a side view showing a conventional stator laminated core.
FIGS. 7A and 7B are a conceptual top view showing a process for forming magnetic pole small teeth of a magnetic pole portion in a conventional stator core piece, and a top view showing formed magnetic pole small teeth. FIGS.
[Explanation of symbols]
1 ... Stator core piece,
2 ... Yoke part,
3. Magnetic pole part,
10 ... Stator core (laminated core),
3h ... Magnetic pole teeth,
3s ... back edge,
d: elastic body,
dy ... die,
Gb: Back guide (back support member),
Gb1 ... Invite (guided part),
Ks ... Mold device (manufacturing device),
ms ... microswitch (detection means)
P ... punch,
sk ... lower mold base,
t ... strip,
uk ... Upper mold base.
Claims (5)
背方支持部材を前記各磁極部の形成領域の背方縁部に当接して配置し、前記各磁極部の形成領域に対して打ち抜き面の反対側である背方側から前記背方縁部を支持した状態で打ち抜き、前記磁極小歯を形成する
ことを特徴とする積層鉄心の製造方法。A stator core piece comprising an annular yoke portion, a plurality of magnetic pole portions projecting in the center direction of the yoke portion, and a plurality of magnetic pole teeth formed at the inner diameter tip of each magnetic pole portion Is a method of manufacturing a laminated core that is manufactured by laminating a plurality of layers and joining them together.
A back support member is disposed in contact with the back edge of each magnetic pole part formation region, and the back edge from the back side opposite to the punching surface with respect to the formation region of each magnetic pole part A method of manufacturing a laminated iron core, comprising punching in a state of supporting the core and forming the magnetic pole small teeth.
上型ベースと、下型ベースと、
前記上型ベースに対して可動に支持され、母材である条材から前記磁極小歯の内径側先端部を形成するパンチと、
前記下型ベースに配設されるダイと、
前記磁極小歯の内径側先端部の打ち抜きに際して、前記条材における各磁極部の形成領域に対して打ち抜き面の背方側にある背方縁部に当接して配置され、前記打ち抜き面の背方側から支持する背方支持部材と
を具備することを特徴とする積層鉄心の製造装置。A stator core piece comprising an annular yoke portion, a plurality of magnetic pole portions projecting in the center direction of the yoke portion, and a plurality of magnetic pole teeth formed at the inner diameter tip of each magnetic pole portion A laminated iron core manufacturing apparatus for forming an inner diameter side tip portion of the magnetic pole small teeth in
Upper mold base, lower mold base,
A punch that is supported movably with respect to the upper mold base and forms a tip on the inner diameter side of the magnetic pole small teeth from a strip that is a base material;
A die disposed on the lower mold base;
When punching the tip of the inner diameter side of the magnetic pole small teeth, it is arranged in contact with the back edge on the back side of the punching surface with respect to the formation region of each magnetic pole part in the strip, and the back of the punching surface An apparatus for manufacturing a laminated iron core, comprising: a back support member that supports from the side.
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