JPH0284217A - 圧延曲げによる鉄心製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、幅方向の一方側に、予め櫛歯状の切欠を設け
た帯状薄板を、圧延曲げ加工することにより、前記切欠
を内側とする螺旋状の鉄心、たとえばモータの鉄心を製
造する鉄心製造装置に係り、特に、前記鉄心の直径精度
の向上を指向した、圧延曲げによる鉄心製造装置に関す
るものである。

［従来の技術］ 従来、櫛歯状の切欠を設けた帯状薄板を圧延曲げ加工し
、前記切欠を内側とする螺旋状の鉄心を製造する装置は
、圧延ロールによる圧延曲げ加工によって鉄心を形成し
た直後に、ピンによって前記鉄心の外周を押圧すること
により、その直径を矯正するものであった。なお、この
種の装置として関連するものには、たとえば特開昭５８
−５８８５１号公報が挙げられる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術は、鉄心の直径を矯正したのちの、弾性変
形分の戻りに対する配慮が不十分であった。

すなわち、ピンなどの矯正手段により、鉄心の直径を矯
正しようとしても、弾性変形分が内部応力として残って
しまい、前記矯正手段から鉄心が開放されると、この弾
性変形分が復元するために、目標値通りの直径が得られ
なかった。この復元量が常に一定であるならば、予め前
記ピンを所定量だけずらしておけば良いわけであるが、
実際には、復元量は、圧延ロールの圧下刃の変動、素材
（帯状薄板材）と前記圧延ロールとの摩擦抵抗の変動な
どによって一定ではなく、これにともない鉄心の直径も
変動してしまう問題点があっな。

本発明は、上記した従来技術の問題点を解決して、直径
矯正後の弾性変形分の復元量の大小にかかわらず、直径
の寸法精度の高い鉄心を製造することができる、圧延曲
げによる鉄心製造装置の提供を、その目的とするもので
ある。

［課題を解決するための手段］ 上記問題点を解決するための、本発明に係る圧延曲げに
よる鉄心製造装置の構成は、幅方向の一方側に、予め櫛
歯状の切欠を設けた帯状薄板を、圧延曲げ加工すること
により、前記切欠を内側とする螺旋状の鉄心を製造する
ことができる鉄心製造装置において、帯状薄板の切欠の
ない側を圧延曲げ加工して、この帯状薄板を螺旋状の鉄
心に形成することができる一対の圧延ロールと、この圧
延ロールの直後に、前記鉄心の中心方向へ移動可能に設
けられ、該鉄心の外周を押圧することにより、その直径
を矯正することができる。駆動部を具備した鉄心径規制
用ローラガイドと、この鉄心径規制用ローラガイドの後
に設けられ、自由状態にある前記鉄心の直径を検出する
ことができる鉄心径検出部と、この鉄心径検出部による
検出値に基づいて、前記鉄心の直径を目標値に矯正する
ための、前記鉄心径規制用ローラガイドの移動量を演算
し、これをその駆動部へ指令することができるコントロ
ーラ部とを有するものである。

さらに詳しくは、次の通りである。

上記目的は、圧延ロールの直後に設けた、鉄心の直径方
向へ移動しうる鉄心径規制用ローラガイドと、このロー
ラガイドの後に設けた、鉄心を直径方向へ自由にした部
分において、該鉄心の直径を検出する鉄心径検出部と、
この鉄心径検出部の出力により前記ローラガイドの目標
位置を定め、これをローラガイドの駆動部へ指令するコ
ントローラ部とを設けることにより、達成される。

［作用］ 自由状態、すなわち弾性変形分を復元させた状態での、
鉄心の直径を鉄心径検出部で検出し、この検出値を鉄心
径規制用ローラガイドの駆動部へフィードバックして該
ローラガイドの位置を修正したのち、このローラガイド
で鉄心径を規制することによって、直径を矯正するこよ
うにしたので、弾性変形分の復元量の大小にかかわらず
、直径の寸法精度の高い鉄心が得られる。

［実施例］ 以下、本発明を実施例によって説明する。

第１図は、本発明の第１の実施例に係る、圧延曲げによ
る鉄心製造装置を示す略示正面図である。

この鉄心製造装置の概要を、図面を用いて説明すると、
これは、幅方向の一方側に、予め櫛歯状の切欠１ａを設
けた帯状薄板１を、圧延曲げ加工することにより、前記
切欠１ａを内側とする螺旋状の鉄心１′を製造すること
ができるものであって、帯状薄板１の切欠１ａのない側
を圧延曲げ加工して、この帯状薄板１を螺旋状の鉄心１
′に形成することができる一対の圧延ロール２，２と、
この圧延ロール２，２の直後に、前記鉄心１′の中心方
向へ移動可能に設けられ、該鉄心１′の外周を押圧する
ことにより、その直径を矯正することができる、駆動部
に係る圧電素子４を具備した鉄心径規制用ローラガイド
３と、この鉄心径規制用ローラガイド３の後に設けられ
、自由状態にある前記鉄心１′の直径を検出することが
できる鉄心径検出部に係る光電素子５（詳細後述）と、
この光電素子５による検出値に基づいて、前記鉄心１′
の直径を目標値に矯正するための、前記鉄心径規制用ロ
ーラガイド３の移動量を演算し、この移動量に相当する
電圧を圧電素子４へ印加することができるコントローラ
部６とを有するものである。

以下、詳細に説明する。

２．２は、それぞれ駆動モータ（図示せず）によって駆
動される一対の圧延ロール（１個の圧延ロール２のみを
図示し、もう１個は、紙面の奥側にある）であって、こ
れら圧延ロール２，２の材料供給側（第１図において、
圧延ロールの左側）へ、予め櫛歯状の切欠１ａを設けた
帯状薄板１を供給すれば、圧延曲げされて、切欠１ａを
内側とする鉄心１′が得られるようになっている。また
、これら一対の圧延ロール２，２は、その圧延角。

圧下刃を調整可能になっている。

光電素子５は、鉄心径規制用ローラガイド３から角度π
だけ雛れた位置（すなわち、このローラガイド３の向こ
う側に位置）に、このローラガイド３の移動と連動する
ようにして、連動部材８によって支持されている。

そして、この光電素子５で検出した、自由状態での鉄心
１′の直径の検出値に基づいて、たとえば、この検出値
が目標値よりも大きい場合には。

コントローラ部６から圧電素子４への印加電圧が上昇し
、この圧電素子４が伸長し、鉄心規制用ローラガイド３
が中心方向へ前進する。これにより、鉄心１′が、押し
縮まる方向へ面内曲げ加工され、その直径が自動的に小
さくなり、目標値に矯正されるようになっている。

このように構成した鉄心製造装置の、鉄心を製造する動
作を説明する。

まず、圧延ロール２，２の圧延角、圧下刃を。

これら圧延ロール２，２による圧延曲げ加工のみでは、
形成される鉄心１′の直径が目標値よりもやや大きくな
るように設定する。コントローラ部６に、鉄心１′の直
径の目標値を設定する。

ここで、鉄心製造装置をＯＮにすれば、前記駆動モータ
が回転し、矢印方向から供給される帯状薄板１が圧延ロ
ール２，２によって圧延曲げ加工され、目標値よりもや
や大きい直径の、螺旋状の鉄心１′が逐次形成される。

この鉄心１′の外周が鉄心径規制用ローラガイド３によ
って中心方向へ押圧され、該鉄心１′が面内曲げモーメ
ントを受けてその直径が小さくなり、はぼ目漂値の大き
さとなる。帯状薄板１と圧延ロール２，２との間に生ず
る摩擦抵抗などに起因して、鉄心１′の直径は必ずしも
目標値になっていない。この鉄心１′は、鉄心径規制用
ローラガイド３の後では自由状態になって、弾性変形分
が解放される。この自由状態での、鉄心１′の直径、す
なわち、鉄心径規制用ローラガイド３との当接点から光
電素子５までの距離が、この光電素子５によって検出さ
れ、この検出値がコントローラ部６へ入力される。

そして、たとえば、鉄心１′の直径の検出値が目標値よ
りも大きいときには、コントローラ部６から圧電素子４
への印加電圧が上昇する。これにより、圧電素子４の伸
長が起こり、鉄心径規制用ローラガイド３が鉄心１′を
押し縮める方向へ曲進する。この前進により、鉄心１′
に加わる面内曲げモーメントが大きくなり、鉄心１′の
直径が小さくなって、設定した目標値に矯正される。ま
た、これとは反対に、前記検出値が目標値よりも小さい
ときには、圧電４への印加電圧が下降し、鉄心径規制用
が後退し、鉄心１′に加えられる面内曲げモーメントが
軽減されるため、その直径が大きくなり、目標値に矯正
される。

このようにして、目標値の直径に形成された鉄心１′が
逐次積層され、所定積層数になったとき、鉄心製造装置
がＯＦＦになる。

以上説明した実施例によれば１次の効果がある。

■、光電素子５が鉄心径規制用ローラガイド３と連動し
ているため、鉄心１′の直径は、径方向には自由状態で
検出され、この検出値にはスプリングバック、すなわち
弾性変形弁の戻りによる誤差がない６ ◎、前記検出値を鉄心径規制用ローラガイド３の位置へ
フィードバックするようにしたので、前記スプリングバ
ックによる鉄心径の誤差のない、直径の寸法精度の優れ
た鉄心１′が得られる。

以上、一実施例によって本発明の説明を行なったもので
あるが、この発明の要旨は、前述したように、径方向へ
自由に移動し得る状態で、鉄心１′の直径を計測し、そ
の結果に応じ、圧延部位にある素材に面内曲げモーメン
トを加えることにあって、これを実施する手段としては
、このほかにも種々のものがある。以下に、他の実施例
を示す。　第２〜５図は、それぞれ、本発明の第２〜第
５の実施例に係る、圧延油げによる鉄心製造装置を示す
略示正面図である。各図において、第１図と同一番号を
付したものは同一部分である。

第２の実施例（第２図）。

これは、鉄心径検出部を、鉄心１′の外周方向に沿って
、互いに１２０°だけ離れた位置に配設した。３個の光
電素子５にしたものである。

この実施例によれば、光電素子Ｓを鉄心径規制用ローラ
ガイド３と連動させる必要がないので、鉄心１′の直径
を、さらに容易に且つ正確に検出することができるとい
う利点がある。

第３の実施例（第３図）。

これは、鉄心径規制用ローラガイドを、複数個のローラ
ガイド３ａを並設してなる多ローラ式ローラガイド３Ａ
にしたものである。

この実施例は、切欠１ａと反対側に、冷却パイプ（図示
せず）を通すための切欠１ｂを設けてなる帯状薄板ＩＡ
から鉄心ＩＡ’　を製造するような場合へも適用するこ
とができるという利点がある。

なお、この種の帯状薄板ＩＡへ適用する場合には、鉄心
ＬＡ’の直径が位相によって変化するので、それらの平
均値、極大値などと、コントローラ部６に設定された目
標値とを比較するようにすればよい。また、鉄心ＩＡ’
　とローラ３ａとが片当たりしないように、■多口−５
式ローラガイド３Ａを傾斜可能にする、■多口−５式ロ
ーラガイド３Ａの移動方向を径方向からずらすことがで
きるようにする、■各ローラ３ａの位置を微動可能にす
る、などの構成を採用すれば、さらによい。

第４の実施例（第４図）。

これは、鉄心径検出部を、鉄心ＬＡ’の外周方向に沿っ
て、互いに１２ｏ°だけ離れた位置に配設した、３個の
レーザ反射距離計５Ａにしたものである。

この実施例によれば、外乱光による計測誤差が生じにく
いので、鉄心ＬＡ’の直径を、さらに高精度に測定する
ことができるという利点がある。

第５の実施例（第５図）。

これは、鉄心径規制用ローラガイド３Ｂの昧動部を、モ
ータ４ａに偏心カム４ｂを取付けてなるカム機構４Ａに
したものであり、この偏心カム４ｂと前記鉄心径規制用
ローラガイド３Ｂのコロ３ｂとが当接し、前記モータ４
ａの駆動によって、鉄心径規制用ローラガイド３Ｂを鉄
心ＩＡ’　の中心方向へ移動させることができるもので
ある。

この実施例によれば、偏心カム４ｂのカム曲線を自由に
決めることができるので、コントローラ部６による規制
が、きわめて容易であるという利点がある。

なお、前記駆動部としては、ボールねし、ボイスコイル
モータなどを使用するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように本発明によれば、圧延曲げ加
工によって形成される鉄心の直径を、自由状態で検出し
、この検出値をフィードバックするようにしたので５該
鉄心の直径精度が高められる。したがって、後加工にお
いて、鉄心の切削。

塑性加工を行なう必要がなくなり、鉄心の製造単価を下
げることができるという効果がある。

これを要するに、直径矯正後の弾性変形分の復元量の大
小にかかわらず、直径寸法精度の高い鉄心を製造するこ
とができる、圧延曲げによる鉄心製造装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図は、それぞれ、本発明の第１〜５の実施例に
係る、圧延曲げによる鉄心製造装置を示す略示正面図で
ある。 １、ＩＡ・・・帯状薄板、１ａ・・・切欠、１′ＬＡ’
・・・鉄心、２・・・圧延ロール、３．３Ａ、３Ｂ・鉄
心径規制用ローラガイド、４・・・圧電素子、４Ａ・・
・カム機構、５・・・光電素子、５Ａ・・・レーザ反射
距離計、６・・・コントローラ部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、幅方向の一方側に、予め櫛歯状の切欠を設けた帯状
   薄板を、圧延曲げ加工することにより、前記切欠を内側
   とする螺旋状の鉄心を製造することができる鉄心製造装
   置において、 帯状薄板の切欠のない側を圧延曲げ加工して、この帯状
   薄板を螺旋状の鉄心に形成することができる一対の圧延
   ロールと、 この圧延ロールの直後に、前記鉄心の中心方向へ移動可
   能に設けられ、該鉄心の外周を押圧することにより、そ
   の直径を矯正することができる、駆動部を具備した鉄心
   径規制用ローラガイドと、 この鉄心径規制用ローラガイドの後に設けられ、自由状
   態にある前記鉄心の直径を検出することができる鉄心径
   検出部と、 この鉄心径検出部による検出値に基づいて、前記鉄心の
   直径を目標値に矯正するための、前記鉄心径規制用ロー
   ラガイドの移動量を演算し、これをその駆動部へ指令す
   ることができるコントローラ部とを有する ことを特徴とする、圧延曲げによる鉄心製造装置。 ２、鉄心径検出部を、鉄心径規制用ローラガイドから角
   度πだけ離れた位置に、該鉄心径規制用ローラガイドの
   移動と連動するように配設した光電素子にした ことを特徴とする請求項１記載の、圧延曲げによる鉄心
   製造装置。 ３、鉄心径検出部を、鉄心の外周方向に沿って、互いに
   所定角度だけ離れた位置に配設した、複数個の光電素子
   にした ことを特徴とする請求項１記載の、圧延曲げによる鉄心
   製造装置。 ４、鉄心径検出部を、鉄心の外周方向に沿って、互いに
   所定角度だけ離れた位置に配設した、複数個のレーザ反
   射距離計にしたことを特徴とする請求項１記載の、圧延
   曲げによる鉄心製造装置。 ５、鉄心径規制用ローラガイドを、複数個のローラを並
   設してなる多ローラ式ローラガイドにしたことを特徴と
   する請求項１記載の、圧延曲げによる鉄心製造装置。 ６、鉄心径規制用ローラガイドの駆動部を、圧電素子に
   した ことを特徴とする請求項１記載の、圧延曲げによる鉄心
   製造装置。 ７、鉄心径規制用ローラガイドの駆動部を、モータに偏
   心カムを取付けてなるカム機構にしたことを特徴とする
   請求項１記載の、圧延曲げによる鉄心製造装置。