JPH084174Y2 - 回転スキュー取り装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は鋼板を打ち抜いて電動機や発電機等の回転
機の回転子積層鉄芯を製造する打抜プレスの下金型であ
る回転ダイを間欠的に回転およびスキュー取りさせる回
転スキュー取り装置に関するものである。

［従来の技術］ 電動機や発電機等の回転機の回転子に用いられる積層
鉄芯を製造する場合は、順送り金型ユニットを用いて珪
素鋼板等を丸く打ち抜き、打ち抜かれた鋼板を所定枚数
ずつ積層するようにしている。

ここで、鋼板を丸く打ち抜いて単に積層するだけで
は、鋼板圧延時の板厚偏差により製品厚が各部において
不均一となり、上下面の平行度及び内外径の振れ精度が
悪いものとなってしまう。

このため、従来は鋼板打ち抜き時において、所定枚数
（１枚以上）毎に90°や180°等、所定角度ずつ回転さ
せて積層する方法により板厚の偏差を解消するととも
に、回転子の動バランスを向上させ、また軸穴精度およ
び外径振れ精度を向上させていた。

また、打ち抜いた鋼板を所定角度ずつ回転させて真直
ぐに積層させたのでは充分な電気特性が得られないの
で、更に電気特性の向上を図るために、上記回転に加え
て積層する鉄芯を１枚ずつ所定微小角度ずつ回転させ
る、いわゆるスキュー取りがされている。

そして、このような回転およびスキューのために、例
えばプレス金型の下型をサーボモータによって回転およ
びスキューさせる金型回動装置やプレス金型の下型をデ
ィスクの摩擦力を利用して回転およびスキューさせる金
型回動装置（U.S.P.No.4723360）などが提案されてい
る。

［考案が解決しようとする課題］ しかし、前者の金型回動装置は、打ち抜き速度がMAX
450spm程度なので、高速打抜きが難しく、またモータの
インデックス精度が±５′程度と悪く、しかも、減速比
を多く取れないので、スキュー精度が悪いという問題点
があった。

また、後者の金型回動装置は、ディスク（フリクショ
ンプーリー）の摩擦力による駆動方式のために5kgf・ｍ
を超えるようなトルクの伝達は難しく、またスキュー角
度の変更のためにディスクの交換をしなければならない
のでディスクの変換に手間がかかり、しかも多くのディ
スクを保有しなければならないという問題点があった。

この考案は、回転およびスキューの精度が高く、しか
も容易にスキュー角度の設定・変更ができる回転スキュ
ー取り装置を得ることを目的とするものである。

［課題を達成するための手段］ この考案に係る回転スキュー取り装置は、打抜プレス
の下型の回転ダイを、プレス機械のクランク軸のストロ
ークに同期させて、該クランク軸のストロークの所定期
間ａに45°〜180°の範囲の所定角度ずつ回転させる回
転駆動手段と、前記クランク軸のストロークに同期させ
て、前記所定期間ａ内に前記回転ダイに制動力を作用さ
せて該回転ダイの回転を該所定期間ａで停止させる制動
手段と、前記クランク軸のストロークに同期させて、前
記所定期間ａに続く該クランク軸のストロークの所定期
間ｂに前記回転ダイを前記所定角度に加えて１°以下の
所定の微小角度ずつ更に回転させるスキュー取り手段と
によって上記問題点を解決したものである。

［作用］ この考案においては、プレス機械のクランク軸のスト
ロークの所定期間ａに回転駆動手段が駆動すると、打抜
プレスの回転ダイがこの所定期間ａに45°〜180°の範
囲の所定角度回転し、該所定期間ａ内に制動手段が作動
すると、該回転ダイに制動力が作用して該回転ダイの回
転が所定期間ａで停止し、該所定期間ａに続く前記クラ
ンク軸のストロークの所定期間ｂにスキュー取り手段が
駆動すると、該回転ダイが前記所定角度に加えて１°以
下の所定の微小角度更に回転する。

［実施例］ 以下、第１図〜第４図を参照しながらこの考案の一実
施例について説明する。

まず、打抜プレスの回転ダイを所定角度ずつ回転させ
る回転駆動手段について説明する。

第１図において、２はカムインデックスであり、この
カムインデックスの側面には入力軸４が、上面には出力
軸６が突出して設けられている。

カムインデックス２の入力軸４は電磁クラッチ８およ
びカップリング10a,10bを介してプレス機械のクランク
軸（図示せず）に連結されており、入力軸４がクランク
軸によって回転させられると、所定期間ａ（第５図参
照）、出力軸６が矢印Ａに示す方向に所定角度αだけ間
欠回転を行うようになっている。この所定角度αは設定
により、例えば180°,120°,90°,60°,45°等を選択す
ることができる。

カムインデックス２の出力軸６にはプーリー12が取り
付けられ、このプーリーはタイミングベルト14を介して
回転ダイ16のプーリー18に連結されている。

プーリー18は第２図に示すようにワンウエイクラッチ
20を介して回転ダイ16に同軸に取り付けられており、プ
ーリー18の回転力はワンウエイクラッチ20によって矢印
Ａと同じ方向である矢印Ｂに示す方向にのみ伝達される
ようになっている。

カムインデックス２の出力軸６に設けられたプーリー
12の歯数と回転ダイ16に設けられたプーリー18の歯数は
1:1の比になっている。従って、プーリー12が所定角度
αだけ回転すると、プーリー18すなわち回転ダイ16も所
定角度αだけ回転することになる。

次に、回転駆動手段による回転ダイ16のオーバーラン
回転（プーリー12の回転が減速することにより回転ダイ
16がプーリー12に先行して回転すること）を押える制動
手段について説明する。

第１図において、38は電磁ブレーキであり、この電磁
ブレーキ38の回転軸40の端部にはプーリー42が固着され
ている（第３図参照）。回転ダイ16にはプーリー44がキ
ー46で同軸に固着されている。電磁ブレーキ38のプーリ
ー42はタイミングベルト48を介して回転ダイ16とプーリ
ー44に連結されている。

電磁ブレーキ38には駆動手段50が設けられており、制
御手段36がストローク検出手段32からの信号を受け取っ
て駆動手段50を制御するようになっている。電磁ブレー
キ38の制動力は、ブレーキコイルにかける電圧を制御す
ることによって容易に調整できる。

次に、回転ダイを所定の微小角度ずつ回転させるスキ
ュー取り手段について説明する。

第２図において、22はウオームホイールであり、この
ウオームホイール22はワンウエイクラッチ24を介して回
転ダイ16に同軸に取り付けられており、ウオームホイー
ル22の回転力もワンウエイクラッチ24によって矢印Ｂに
示す方向にのみ伝達されるようになっている。

ウオームホイール22の外周の歯には矢印Ｃに示す方向
に回転するウオーム26が噛み合っており、ウオーム26の
回転軸28はステッピングモータ30の回転軸に連結されて
いる。

ステッピングモータ30は、プレス機械のストロークに
同期して一定角度ずつ回転するようにコントロールされ
ている。すなわち、第４図に示すように、プレス機械の
クランク軸にはストローク検出手段32が設けられ、ステ
ッピングモータ30には駆動手段34が設けられており、制
御手段36がストローク検出手段32からの信号を受け取っ
て駆動手段34を制御するようになっている。

カムインデックス２によって回転させられるプーリー
18は回転を担当し、ステッピングモータ30によって回転
させられるウオームホイール22はスキュー取りを担当し
ており、プーリー18の回転角度は360°/M（Ｍは３〜８
の整数）といった具合に大きいのに対して、ウオームホ
イール22の回転角度は１°以下といった具合に小さくな
っている。

上記のように構成された回転スキュー取り装置は次の
ように動作する。

まず、カムインデックス２の入力軸４は、プレス機械
のクランク軸（図示せず）の回転に同期して、毎ストロ
ーク毎またはＮストローク毎に回転し（Ｎは２以上の整
数）、回転ダイ16は、プレス機械のストロークに同期し
て、矢印Ｂに示した方向にのみ一定角度ずつ間欠的に回
転することになる。

また、ステッピングモータ30が回転すると回転ダイ16
は更に矢印Ｂに示した方向にのみ一定微小角度ずつ間欠
的に回転することになる。

これらの回転の状態は第５図にタイムチャートで示す
ようになっている。

ここで、ａはプーリー18の回転期間、ｂはスキュー取
り期間、ｃは噛み合い期間を示し、回転期間ａは180
°、スキュー取り期間ｂは約125°、噛み合い期間ｃは2
0°となっている。

次に、プーリー12の回転について考察してみる。

第６図（ａ）〜（ｅ）はプーリー12の回転等に対する
チャート図である。

第６図（ｄ）に示す回転ダイ16の動的トルクは第６図
（ｂ）に示す加速度Ａに比例する。

この第６図（ａ），（ｂ）から、315°から45°の間
で減速トルクが発生しており、この間において回転ダイ
16は、プーリー12より先行して回転する。すなわち、オ
ーバーラン回転の状態になっていることがわかる。

このオーバーラン回転を防止するには、減速トルクが
発生している期間に回転ダイ16に対して何等かのブレー
キをかける必要がある。

このブレーキをかけているのが電磁ブレーキ38であ
る。

第６図（ｃ）に示す制動力を有する電磁ブレーキ38を
かければ、第６図（ｃ）と第６図（ｄ）の合成トルクは
第６図（ｅ）に示すようになり、マイナストルクは発生
しないことになり、オーバーラン回転は防止されること
になる。

この例では、ステッピングモータ30によるスキュー取
り期間ｂには、電磁ブレーキ38をかけていないが、これ
はスキュー取りにおいては回転角度が小さいため、ワン
ウエイクラッチ20の空転時のトルク程度で、オーバーラ
ン回転が押えられるためである。

［考案の効果］ 以上説明してきたように、この考案におけるスキュー
取りは、ウオームで大幅に減速しているため、減速比を
充分取れないモータによるスキュー取りに比べて大幅に
改善され、スキュー精度が向上するという効果がある。

また、この考案においてはディスクの交換によってス
キュー取り角度の変更をするという様な煩わしさがな
く、しかも、スキュー取り手段の設定を変更するだけで
スキュー量を変更できるので、スキュー取り角度の設
定、変更が容易になるという効果がある。

更に、この考案においては回転（大きい角度）を回転
駆動手段に、スキュー取り（微小角度）をスキュー取り
手段に担当させて分離したので、高速対応が可能になる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す平面図、第２図は第
１図のII-II矢視断面図、第３図は第１図のIII-III矢視
断面図、第４図はこの考案の一実施例を示す回路ブロッ
ク図、第５図は回転とスキュー取りについてのタイムチ
ャート図、第６図はプーリー12の回転等に対するチャー
ト図である。 ２……カムインデックス、４……入力軸、６……出力
軸、８……電磁クラッチ、10……カップリング、12……
プーリー、14……タイミングベルト、16……回転ダイ、
18……プーリー、20……ワンウエイクラッチ、22……ウ
オームホイール、24……ワンウエイクラッチ、26……ウ
オーム、28……回転軸、30……ステッピングモータ、32
……ストローク検出手段、34……駆動手段、36……制御
手段、38……電磁ブレーキ、40……回転軸、42……プー
リー、44……プーリー、46……キー、48……タイミング
ベルト、50……駆動手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】打抜プレスの下型の回転ダイを、プレス機
   械のクランク軸のストロークに同期させて、該クランク
   軸のストロークの所定期間ａに45°〜180°の範囲の所
   定角度ずつ回転させる回転駆動手段と、前記クランク軸
   のストロークに同期させて、前記所定期間ａ内に前記回
   転ダイに制動力を作用させて該回転ダイの回転を該所定
   期間ａで停止させる制動手段と、前記クランク軸のスト
   ロークに同期させて、前記所定期間ａに続く該クランク
   軸のストロークの所定期間ｂに前記回転ダイを前記所定
   角度に加えて１°以下の所定の微小角度ずつ更に回転さ
   せるスキュー取り手段とを有する回転スキュー取り装
   置。