JPS5944867B2 - 渦巻状鉄心の製造法及び製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は帯状磁性板を渦巻状に巻回積層し、かつ放射状
にスロットを有する渦巻状鉄心の製造法及び製造装置に
係り、特に帯状磁性板を巻回積層しながらスロットの打
抜きが行える渦巻状鉄心の製造法及び製造装置に関する
ものである。

渦巻状鉄心の製造法として、従来から帯状磁性板を巻回
しながらスロットを形成する方法があるが、それらはす
べて巻回直前の帯状磁性板にスロットを打抜くものであ
る。

そのために帯状磁性板の板厚変動や巻回時の板伸びが巻
回の進行に伴って累積誤差として現われ、その結果巻回
後のスロットが半径方向に直線とならない欠点があった
。

即ち、第１図及び第２図は従来における渦巻状鉄心の製
造装置を示すもので、スロットピッチに応じた量だけ間
歇回転され、帯状磁性板１を順次巻回積層する巻付芯金
２と、前記帯状磁性板１が巻付芯金２に巻取られる前の
所定の位置に設置したスロット打抜きポンチ３及び打抜
きダイス４とより構成されている。

そして、この装置においてスロットピッチに応じて巻付
芯金２を回転させ、かつこの回転に同期させて打抜きポ
ンチ３を駆動して帯状磁性板１にスロワｌ−Ｓを形成し
ている。

勿論スロットＳの打抜きピンチを巻回層の増加に伴って
補正する装置が必要なのは当然である。

しかし、この種装置において各種部品が正確に行動した
としても、帯状磁性板の板厚変動、張力をかけて巻回す
る時の帯状磁性板の伸び、スロット打抜き時のかえり等
を想定して打抜きピッチを決めることは不可能であり、
これらが累積誤差となってスロットを直線的に形成する
のを妨げていた。

一方、以上のような累積誤差の影響をできるだけ少なく
するために、二点鎖線で示すように帯状磁性板ＩＡを巻
付芯金２に対して傾斜をもって案内させ、巻回直前の帯
状磁性板１Ａに対する打抜きポンチ３Ａ及び打抜きダイ
ス４Ａによるスロットの打抜き位置を巻回層端からはみ
出た部分で行うようにすることも考えられている。

このようにすることにより、巻回直前にスロットを打抜
けるため帯状磁性板１Ａの板厚変動等の影響を最少限に
抑えることができ、スロットの変形を生じさせないもの
と考えられていた。

しかしながら、帯状磁性板１Ａの傾斜は、巻回積層厚さ
の変化に伴い一点鎖線のように変化するので、それに合
わすで打抜きポンチ３Ａ及び打抜きダイス４Ａの角度も
連続的に変える必要がある。

また、帯状磁性板１Ａが巻付芯金２に対して傾斜を強い
られた状態でスロットが打抜かれるために大きな張力を
加えることができず、該帯状磁性板１Ａを巻付芯金２に
戻した時、スロット側が正規の巻回積層厚さよりも厚く
なり、またこれに打抜き時のかえりが生ずるとスロット
側厚さがさらに厚くなって巻回密度の小さい渦巻状鉄心
となり、結局はぼ直線的なスロットが得られるものの不
揃いは避けられない欠点がある。

本発明は上述の点に鑑み成されたもので、その目的とす
るところは、帯状磁性板の板厚変動、及び伸びの影響が
全くなく、巻回密度の大きい渦巻状鉄心を得ることので
きる製造法、及び製造装置を提供するにある。

本発明は帯状個性波をマンドレル上に張力を加えながら
渦巻状に巻回積層すると共に、巻回積層された帯状磁性
板の少なくとも１枚毎に巻回内径側より半径方向外側に
向い、かつ、巻回方向ζ硼定ピッチをもって順次スロッ
トを打抜く製造法、及び、必要量だけ間歇回転されて帯
状磁性板を巻回積層する巻付装置と、該巻付装置に巻回
積層された帯状磁性板の少なくとも１枚毎に巻回内径側
より半径方向外側に向ってスロットを打抜く打抜きポン
チと、該打抜きポンチの外径方向に位置しスロット打抜
き後に半径方向に可動する打抜きダイスと、前記帯状磁
性板に張力を加える張力付加装置とより構成する製造装
置とすることにより、上記目的を達成するようにしたも
のである。

以下本発明の一実施例を第３図及び第４図について説明
する。

帯状磁性板１を巻回積層する中空のマンドレル５（！：
間歇回転装置（図示せず）とより成る巻付装置と、打抜
きポンチ６と、打抜きダイス７を備える点は従来と同じ
であるが、打抜きポンチ６と打抜きダイス１の設置位置
が従来とは異なる。

即ち、打抜きポンチ６は放射状に形成されるスロット数
と同数用意し、マンドレル５の内径側から外径方向に向
って可動するように配置されている。

また打抜きダイス７は帯状磁性板１がマンドレル５に巻
回された後のスロット形成位置に前記打抜きポンチ６と
対向するように設けられ、スロット打抜さ後にマンドレ
ル５の半径方向に沿って可動する。

この打抜きダイスＴの可動はマンドレル５の回転と同期
させている。

一方、帯状磁性板１をマンドレル５上に密に巻回するた
めに、テンションローラＩＯＡ及びＩＯＢからなる張力
付加装置１０を設けており、これにより該帯状磁性板１
に常に張力をＤ日えている。

尚、前記打抜きポンチ６はマンドレル５上に半径方向に
のみ可動できるように支持させてもよく、またマンドレ
ル５と同時に回転する支持板１１を設け、これに支持す
るようにしてもよい。

このほかに、前記各打抜きポンチ６を打抜きダイス７の
位置で駆動させるために、駆動軸９と一体のポンチ駆動
突起８がマンドレル５の中空部に位置している。

この装置において帯状磁性板１にスロットを打抜き、渦
巻状鉄心１Ｃを形成するには、まず従来と同じように、
間歇回転装置によりスロットピンチに等しい量だけマン
ドレル５を間歇回転させるのである。

このようにマンドレル５を間歇回転させることにより、
帯状磁性板１は次第にマンドレル５上に巻回積層される
。

これと同時に、各打抜きポンチ６は打抜きダイス１と対
向する位置に移動して停止し、この時打抜きポンチ６の
内端をポンチ駆動突起８により押圧して打抜きポンチ６
を打抜きダイス７１ｊｌｌＪに移動させ、帯状磁性板１
にスロットを打抜き形成する。

次に、打抜きダイス７を打抜きポンチ６の移動量よりも
大きく矢印Ｂ方向に降下させ、この状態でマンドレル５
を次の打抜きポンチ６が打抜きダイス７上にくるまで回
転させる。

半径方向に移動された打抜きポンチ６が打抜きダイス７
上から離れると該ダイス７は再び上昇し、帯状磁性板１
に接触する。

尚、半径方向に移動され、スロットを打抜いた打抜きポ
ンチ６は、帯状磁性板１を貫通した状態のままマンドレ
ル５の回転に伴って移動されるが、この貫通した打抜き
ポンチ６はほぼ一回転すると、マンドレル５に巻込まれ
る位置Ｐで帯状ｍ性板１により押圧されて内径側に戻さ
れる。

以上の動作を順次繰返すことにより、スロットが放射方
向に直線的となる渦巻状鉄心１Ｃが得られるのである。

ところで、帯状磁性板１の巻回数が増え、積層厚さが厚
くなった場合には、打抜きポンチ６の内径側から外径側
への移動量も徐々にふやさなければならない。

このため、駆動軸９には先端部から徐々に径が太くなる
ようなテーパ部９Ｔを設けるト共に、このテーパ部９Ｔ
に、テーバ面と並行に傾斜しているポンチ駆動突起８を
備えておき、更に、ポンチ駆動突起８により押圧されて
半径方向外側に移動する打抜きポンチ６の駆動軸９側に
、前記テーパ部９Ｔと対応する傾斜部を形成し、帯状磁
性板１の積層厚みに応じて駆動軸９を徐々に矢印入方向
に移動させることにより、打抜きポンチ６はテーパ部９
Ｔの厚みに応じて徐々に移動量が増し、帯状個性板１の
積層厚みが厚くなっても対応できるようになっている。

尚、後述詳細説明するが、駆動軸９は打抜きポンチ６と
打抜きダイス７とが対向した時だけ回動じてポンチ駆動
突起８が打抜きボッチ６の内端を押圧するようにしであ
る。

以上のような動作で渦巻状鉄心１Ｃが形成されるので、
前述の従来の欠点は生ずることはない。

即ち、スロットの打抜きは帯状磁性板１がマンドレル５
上に巻付けられた後で行われるために、帯状磁性板１に
板厚変動がある場合には、変動があるまま打抜き、また
帯状磁性板１が張力付加により伸びた場合でも伸びた状
態で打抜くために、これら板厚変動及び板伸びによるス
ロットの不揃いは生じない。

仮に、スロット打抜き後に張力が不安定になったとして
も、打抜かれたスロット内には常時打抜きポンチ６が位
置し、これがスロット整列ガイドの役目をしているので
、巻回された帯状磁性板１が周方向にずれることは全く
なく、従ってスロット不揃いの心配はもとより、巻回密
度が小さくなることもない。

他方、スロット打抜きにより、かえりが生じた場合でも
、かえりが生じた部分は一回転後にはスロットが打抜か
れていない帯状磁性板１で被われ、かつ打抜きダイス７
により押圧されるのでかえりは潰され、従って、かえり
による巻回密度の低下は抑制される。

次に、前記実施例の装置を第５図についてさらに詳しく
説明する。

まず、中空のマンドレル５は、その一端に帯状磁性板の
巻付ガイドとなる鍔５Ｆを有し、他端に打抜かれるスロ
ット形状と同形同数の溝５Ｓが渦巻状鉄心内径側のスロ
ットピッチと同ピツチで設けられている。

また、このマンドレル５と囲碁でマンドレル５の溝側端
に対向して位置する円盤状の支持板１１の前記対向側に
も内外径に亘る支持溝１１８がスロットと同数設けられ
ている。

そして、打抜きポンチ６はスロットの形状と同形の打抜
き型６Ａとダミー打抜き型６Ｂより成り、打抜き型６Ａ
はマン７ドレル５の溝５Ｓに、ダミー打抜き型６Ｂは支
持板１１の支持溝１１Ｓに挿入される。

この打抜きポンチ６の内端６Ｅは駆動軸９のテーパ部９
Ｔと対応して傾斜して形成されている。

このような打抜きポンチ６をマンドレル５及び支持板１
１の各溝に内径側から外径側に向って挿入するのである
。

尚、マンドレル５上に巻回される帯状磁性板の積層厚さ
が少ないものであれば打抜きボンチロの支持は支持板１
１を省略してマンドレル５の溝５Ｓだけで十分であるが
、積層厚さが多くなる場合には、打抜きポンチ６が溝５
Ｓよりかなり長く突出するので、支持板１１による支持
が必要となる。

駆動軸９も前記マンドレル５と同芯上にあり、マンドレ
ル５の中空部を軸方向に可動すると共に、周方向に回動
する。

この駆動軸９には前述のようにテーパ部９Ｔが設けられ
ており、このテーパ部９Ｔと並行に軸方向に沿ってポン
チ駆動突起８が固定されている。

そして、このポンチ駆動突起８のテーパ部と対応して前
記打抜きポンチ６の内端６Ｅが傾斜されており、駆動軸
９を徐々にマンドレル５の中空部に貫通するように移動
させることにより、ポンチ駆動突起８と接する打抜きポ
ンチ６はマンドレル５の外径側に押されてゆき、上述し
たように帯状磁性板１の厚みが変化しても対応できるよ
うになっているのである。

第６図は打抜きダイス７の詳細を示すもので、前記打抜
きポンチ６の打抜き型６Ａと対応する形の受型γＤを有
している。

この受型７Ｄは打抜きポンチ６の可動方向に沿う溝を有
し、この溝に連通して打抜かれたスロット片ＳＰを取除
くための横穴ＩＨが設けられている。

尚、この横穴７Ｈの底部を図示のように傾斜させておけ
ば、打抜かれて横穴７Ｈに落下したスロット片ＳＰは傾
斜した底部を滑って外部に放出されるので好都合である
。

また７Ｒはローラで、前記受型７Ｄの帯状磁性板移動方
向に対する両側に設けられており、打抜きダイスγをマ
ンドレル５上の帯状磁性板に当接した場合、該帯状磁性
板の損傷を防止すると共に、打抜きダイス７を当接した
まま帯状磁性板を移動できるようにするものである。

そのために各ローラγＲは受型ＩＤよりも僅かに高くし
ている。

このローラ７Ｒを設けたことにより、打抜きダイス１を
当接したまま帯状磁性板を移動できるので、打抜きが終
り、次の打抜きポンチ６が定位置まで移動してくるまで
前記帯状磁性板をマンドレル５側に押圧することができ
、その結果、帯状磁性板の巻回密度を大きくできると共
に、既に打抜かれたスロットにかえりが生じている場合
には、そのかえりをローラ７Ｒの押圧力で潰すことがで
きるので、かえりのため隣接帯状磁性板間に隙間が生ず
ることはない。

次に、第７図ａ −ｅを用いてスロット形式時の１駆動
軸９、マンドレル５、打抜きポンチ６、及び打抜きダイ
スγの動作を説明する。

まず、第７図ａのように、ａ矢印方向にマンドレル５が
回動して打抜きポンチ６が打抜きダイス７上に位置した
時、駆動軸９がｂ矢印方向に回動じてポンチ駆動突起８
で打抜きボッチ６の内端６Ｅを押圧する。

この時打抜きダイス１は帯状磁性板１に当接している。

駆動軸９の回動により打抜きボンチロは第１図すのよう
に打抜きダイス７側（Ｃ矢印方向）に可動し、渦巻状鉄
心１Ｃの最外層に位置する無孔の帯状磁性板１にスロッ
トを形成する。

その後第７図Ｃに示すように、打抜きダイスγはｄ矢印
方向に降下し、打抜きポンチ６の先端との間に隙間Ｇを
作る。

この状態でマンドレル５を第７図ｄに示すようにＣ矢印
方向に回動させ、打抜きポンチ６と打抜きダイス７とが
Ｌ寸法前れたなら、打抜きダイスＩをｆ矢印方向に上昇
させ帯状磁性板１に当接させる。

この時、同時に駆動軸９をｇ矢印方向に回動させ、次の
打抜きポンチ６′が打抜きダイスγ上に移動してくるの
を妨げないようにする。

次に第７図ｅに示すように、マンドレル５をｈ矢印方向
に回動しつづけ、次の打抜きポンチ６′が打抜きダイス
１上にきた時、その回動を停止する。

その状態は第７図ａの状態であり、変っているのはポン
チ駆動突起８の位置が破線の位置にあることである。

従って、次に第７図すの状態にする時には、駆動軸９を
ｉ矢印方向に回動すればよい。

このような一連の動作を繰返し連続して行うことにより
、マンドレル５上に所定積厚の渦巻状鉄心１Ｃが形成さ
れるのである。

また、第７図ｅから第７図ａに移行する時、帯状磁性板
１の内側のスロット部に生じたかえりは打抜きダイス１
により潰される。

第８図は本発明による別の実施例を示すもので、前記実
施例と異なるのは張力骨〃目装置１０の位置である。

前記実施例の張力付加装置１０の位置は渦巻状鉄心１Ｃ
の表面から離れた場所に設置されているが、本実施例は
マンドレル５上の渦巻状鉄心１Ｃの表面に当接して設置
されている。

具体的には張力付加装置１０のテンションローラＩＯＡ
をマンドレル５の外周面に当接抑圧して帯状磁性板１を
巻付けてゆくのである。

このように、テンションローラＩＯＡを当接押圧するこ
とにより、マンドレル５上に帯状磁性板１を圧接しなが
ら巻付けることができ、かつ既に巻付けられた渦巻状鉄
心１Ｃの積厚を圧縮できるので、前記打抜きダイス７に
よる抑圧と合わせて巻回密度の大きな渦巻状鉄心ＩＣが
得られる。

同時に、打抜かれたスロットの周縁にかえりが生じた場
合、それを潰す作用をも有する。

即ち、第９図はスロット周縁に生じたかえり１２を潰す
動作を示すもので、スロットを打抜いた状態で保持され
た打抜きポンチ６Ａがマンドレル（図示せず）のＯＤ転
に汗いテンションローラ１０Ａに接近してくる。

この時、スロット周縁には、かえり１２がついたままで
ある。

次に、テンションローラＩＯＡに到達した打抜きポンチ
６Ｂは、帯状磁性板１の巻込み部と当接し、次第に押圧
されて矢印方向に移動する。

そしてテンションローラ１０Ａかう離れる打抜きポンチ
６Ｃは渦巻状鉄心１Ｃの外周面にまで戻され、巻込まれ
た帯状磁性板１によって被われた状態で打抜きダイス７
（第８図）の位置まで移動する。

この時、前記かえり１２は帯状磁性板１と当接し始めて
から、該帯状磁性板１が渦巻状鉄心１Ｃの外周面に接触
するまでの間に、テンションローラ１０Ａの押圧力によ
って次第に潰されるのである。

従って、次々に巻込まれてくる帯状磁性板１はテンショ
ンローラ１０Ａを通過した後には、既に巻回された渦巻
状鉄心１Ｃと密着し、さらに前述の打抜きダイス７によ
るかえりの潰し作用と合わせて結果的に積層間に隙間の
ない、換言すれば巻回密度の大きな渦巻状鉄心が得られ
る。

ところで、以上の各実施例では、打抜きダイス１が一つ
であるために、マンドレル５を−スａットピツチ毎に間
歇回転している。

しかし、渦巻状鉄心１Ｃの製造をもう少し早くして製造
時間の短縮を図ろうとする場合には第１０図及び第１１
図に示すようにすればよい。

即ち、第１０図は複数個の打抜きダイス７Ａ〜７Ｆをマ
ンドレル５の周囲に打抜きポンチ６の可動方向に一致さ
せて配置したものである。

この場合、１２スロツトの内６スロツト分を打抜き、マ
ンドレル５を半回転進めて残りのスロットを打抜くよう
にしたものである。

従って前記実施例においてはｌスロット毎にマンドレル
５を間歇回転させて打抜いていたのに比べ、マンドレル
５を半回転毎に進めて打抜くのでその分だけスロット打
抜き時間を短縮することができ、渦巻状鉄心の製造時間
を大巾に短縮できる。

尚、打抜きダイス７Ａ〜７Ｆは支持台ＩＳにより支持さ
れており、打抜きポンチ６による打抜きが終了した際は
油圧により同時にあるいは打抜きが終了した順に矢印方
向に移動される。

尚、各打抜きダイス７Ａ〜７Ｆの周方向間隔は、渦巻状
鉄心１Ｃに形成されるべき任意のスロットピッチに対応
調整できるように構成されている。

また第１１図は、特に帯状磁性板１が薄い場合に有利な
渦巻状鉄心１Ｃの製造方法である。

即ち、マンドレル（図示せず）上に帯状磁性板１を二枚
以上の複数枚重ねて巻回した後、打抜きポンチ６及びダ
イス７によりこれらを同時に打抜くのである。

そして、打抜きが終了したならマンドレルを複数回矢印
方向に回転させ、再び帯状磁性板１を複数枚重ねて打抜
きを行って製造時間の短縮を行うのである。

以上説明したように本発明は、帯状磁性板をマンドレル
上に張力を加えながら渦巻状に巻回積層すると共に、巻
回積層された帯状磁性板の少なくとも１枚毎に巻回内径
側より半径方向外側に向い、かつ巻回方向に所定ピッチ
をもって順次スロットを打抜くようにした製造法、及び
必要量だけ間歇運転されて帯状磁性板を巻回積層する巻
付装置と、該巻付装置に巻回積層された帯状磁性板の少
なくとも１枚毎に巻回内径側より半径方向外側に向って
スロットを打抜く打抜きポンチと、該打抜きポンチの外
径方向に位置しスロット打抜き後に半径方向に可動する
打抜きダイスと、前記帯状磁性板に張力を力目える張力
付力日装置とより構成した製造装置としたものであるか
ら、帯状磁性板の板厚変動及び伸びによるスロットの不
揃いがなく、またスロット周縁にかえりが生じた場合で
も、その上に位置する帯状磁性板の巻回時に潰すことが
できるので、かえりによる隣接帯状磁性板間の隙間の発
生はなく、従って帯状磁性板を密に巻回することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来における渦巻状鉄心の製造装置を示す概略
側面図、第２図は第１図の平面図、第３図は本発明によ
る渦巻状鉄心の製造装置の一実施例を示す概略側面図、
第４図は第３図の平面図、第５図は本発明による製造装
置の一部品を示す分解斜視図、第６図は本発明によるＶ
造装置の打抜きダイスを示す拡大斜視図、第７図ａ ”
−ｅは本発明による製造工程を示す説明図、第８図は本
発明による製造装置の別の実施例を示す概略側面図、第
９図は第８図Ｐ。 部を示す拡大図、第１０図は本発明による製造装置のさ
らに別の実施例を示す概略側面図、第１１図は本発明に
よる別の製造工程を示す説明図である。 １・・・・・・帯状磁性板、１Ｃ・・・・・・渦巻状鉄
心、５・・・・・・マンドレル、６（６’ｔ６Ａ〜６Ｃ
）・・・・・・打抜きポンチ、Ｔ・・・・・・打抜きダ
イス、８・・・・・・ポンチ駆動突起、１０・・・・・
・張力付加装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 帯状磁性板をマンドレル上に張力をカロえながら渦
   巻状に巻回積層すると共に、巻回積層された帯状磁性板
   の少なくとも１枚毎に巻回内径側より半径方向外側に向
   い、かつ、巻回方向に所定ピッチをもって順欠スロット
   を打抜くことを特徴とする渦巻状鉄心の製造法。 ２、特許請求の範囲第１項記載において、複数スロット
   単位で順次打抜きを行うことを特徴とする渦巻状鉄心の
   製造法。 ３ 必要量だけ間歇回転されて帯状磁性板を巻回積層す
   る巻付装置と、該巻付装置に巻回積層された帯状磁性板
   の少なくとも１枚毎に巻回内径側より半径方向外側に向
   ってスロットを打抜く打抜きポンチと、該打抜きポンチ
   の外径方向に位置しスロット打抜き後に半径方向に可動
   する打抜きダストと、前記帯状磁性板に張力を力日える
   張力付加装置とより構成したことを特徴とする渦巻状鉄
   心の製造装置。 ４ 必要量だけ間歇回転されて帯状磁性板を巻回積層す
   る巻付装置と、該巻付装置に巻回積層された帯状磁性板
   の少なくとも１枚毎に巻回内径側より半径方向外側に向
   ってスロットを打抜く打抜きポンチと、該打抜きポンチ
   の外径方向に位置しスロット打抜き後に半径方向に可動
   する打抜きダイスと、前記巻回された帯状磁性板に当接
   し該帯状磁性板に張力を力目える張力付力ロ装置とより
   構成したことを特徴とする渦巻状鉄心の製造装置。