JP2006007232A - アモルファスメタル板の打ち抜き方法及び打ち抜き装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 アモルファスメタル板からアモルファスメタル片をクラックや割れを発生せずに打ち抜くと共に、打ち抜きの抜きかす上がりを防止することが可能なアモルファスメタル板の打ち抜き方法及び打ち抜き装置を提供する。
【解決手段】 パンチとダイを相対的に進退させ鉄系のアモルファスメタル板１３からアモルファスメタル片を打ち抜く方法において、アモルファスメタル板１３を低温度域に冷却した後直ちに、あるいはアモルファスメタル板１３を低温度域に冷却し保定した後に、又はアモルファスメタル板１３を低温度域に冷却してからその温度が大気温度域に復温した後に、打ち抜きする。ここで、低温度域は、−１９６℃以上で−１０℃以下であることが好ましい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、鉄系の非晶質の金属の板（以下、アモルファスメタル板という）から所望形状の片（以下、アモルファスメタル片という）を打ち抜く方法及び打ち抜き装置に関する。

従来、電動機の積層鉄心は、例えば、電磁鋼板から鉄心片を打ち抜き、複数枚かしめ積層することにより製造されている（例えば、特許文献１参照）。
一方、電動機においては、一層の高効率化、高出力化、省エネルギー化、及び小型化等が要求されている。このため、高透磁性で、鉄損が極めて小さく、磁歪を広い範囲で制御できる強磁性金属を主成分としたアモルファスメタル板から鉄心片を打ち抜き形成し、それらを一体化（例えば、かしめ接合）して積層鉄心を製造することが検討されている。そして、アモルファスメタル板からアモルファスメタル片の打ち抜き形成が可能になると、例えば、アモルファスメタル板を使用して磁気センサ片、トルクセンサ片、又は電磁波シールド片等の打ち抜きが可能になる。

特開２００３−２３５１８７号公報

しかしながら、強磁性金属を主成分とするアモルファスメタル板は硬くて脆い機械的性質を有しているので、アモルファスメタル板の打ち抜きでは、打ち抜き金型のパンチとダイのクリアランスを極めて微小に設定し、併せてストリッパによるアモルファスメタル板の押え力を厳密に調整しながら行なっているが、打ち抜き時にクラックや割れが多発しているのが実情である。更に、打ち抜き時に抜きかすが細かく途切れ粉化しパンチについて上がる問題がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、アモルファスメタル板からアモルファスメタル片をクラックや割れを発生せずに打ち抜くと共に、打ち抜きの抜きかす上がりを防止することが可能なアモルファスメタル板の打ち抜き方法及び打ち抜き装置を提供することを目的とする。

本発明者はアモルファスメタル板から打ち抜き片をクラックや割れが生じることなく形成するために種々実験し検討したところ、鉄系のアモルファスメタル板を低温度域に冷却して、又は低温度域に冷却してから大気温度域（室温度域）に復温したものを打ち抜きすると脆性が改善されてクラックや割れが激減することを知見した。また、打ち抜きの際にかす上がりが生じないことを知見した。
このアモルファスメタル板の脆性が改善される学術的な理由は現時点では定かでないが、鉄系のアモルファスメタル板を低温度域に冷却した後、大気温度域に復温したものについて機械的性質を試験したところ、引張り強さのバラツキ、及び破断伸びのバラツキが低温度域に冷却しなかったものに比べて大幅に減少している。この機械的性質を均一化したアモルファスメタル板中の構造的な変化により脆性が改善したであろうと推考される。

本発明は、前記知見に基づいてなされたもので、請求項１記載のアモルファスメタル板の打ち抜き方法は、パンチとダイを相対的に進退させ鉄系のアモルファスメタル板からアモルファスメタル片を打ち抜く方法において、
前記アモルファスメタル板を低温度域に冷却した後直ちに、あるいは前記アモルファスメタル板を低温度域に冷却し保定（その温度で保持）した後に、又は前記アモルファスメタル板を低温度域に冷却してからその温度が大気温度域に復温した後に、打ち抜きする。なお、保定する時間はアモルファスメタル板が均一冷却されるのに必要な時間、例えば、１分以上であればよい。また、大気温度域とは、人工的に特別の加熱も冷却もしない環境下での温度域であり、例えば、１０〜４０℃の範囲を指す。
また、鉄系のアモルファスメタルは、例えば、鉄−硼素−シリコン系、鉄−硼素−シリコン−炭素系、鉄−硼素−シリコン−クロム系、鉄−コバルト−硼素−シリコン系、鉄−ニッケル−モリブデン−硼素系、鉄−コバルト−ニッケル−モリブデン−硼素−シリコン系、及び鉄−コバルト−ニッケル−硼素−シリコン系等の組成を有するものを指す。

請求項２記載のアモルファスメタル板の打ち抜き方法は、請求項１記載のアモルファスメタル板の打ち抜き方法において、前記アモルファスメタル板を打ち抜きに先立って冷却する前記低温度域を−１９６℃以上で−１０℃以下とすることを特徴とする。

請求項３記載のアモルファスメタル板の打ち抜き装置は、パンチとダイを相対的に進退させ鉄系のアモルファスメタル板からアモルファスメタル片を打ち抜くアモルファスメタル板の打ち抜き装置において、
前記アモルファスメタル片を打ち抜く金型の上流側に、前記アモルファスメタル板を、例えば−１９６℃以上で−１０℃以下の低温度域に冷却する冷却手段を設けたことを特徴とする。

請求項１及び２記載のアモルファスメタル板の打ち抜き方法は、打ち抜きに先立ってアモルファスメタル板を低温度域に冷却するので、アモルファスメタル板の脆性を改善することができ、打ち抜いたアモルファスメタル片にクラックや割れが発生するのを防止することが可能になる。その結果、所望形状のアモルファスメタル片を安定して打ち抜き形成することができる。更に、アモルファスメタル板の脆性が改善されることにより抜きかすが粉々にならず、かす上がりを防止することが可能になる。

特に、請求項２記載のアモルファスメタル板の打ち抜き方法においては、打ち抜きに先立って冷却する低温度域を、−１９６℃以上で−１０℃以下として冷却するので、安価にしかも効果的にアモルファスメタル板の脆性改善が達成できる。その結果、厳しい加工が要求される、例えば、電動機の積層鉄心を構成する鉄心片のかしめ部（かしめ孔及びかしめ用突起のいずれか一方又は双方）を安定して形成することができる。
ここで、低温度域の上限を−１０℃としたのは、−１０℃を超える低温度域に冷却しても打ち抜いたアモルファスメタル片に発生するクラックや割れの頻度を顕著に減少させることができないからである。また、アモルファスメタル板を−１０℃以下に冷却すれば、打ち抜きで得られるアモルファスメタル片に発生するクラックや割れの頻度を減少させることができるが、冷却温度を下げるには費用が嵩むため、安価な液体窒素で冷却できる最低温度（−１９６℃）を低温度域の下限温度とした。

請求項３記載のアモルファスメタル板の打ち抜き装置においては、金型の上流側に冷却手段を設けたので、アモルファスメタル板を低温度域に冷却し脆性を改善させて打ち抜きを行なうことができ、アモルファスメタル片にクラックや割れが発生するのを防止することが可能になる。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の第１の実施の形態に係るアモルファスメタル板の打ち抜き装置の説明図、図２（Ａ）〜（Ｅ）は同アモルファスメタル板の打ち抜き装置による鉄心片の打ち抜き工程を示す説明図、図３は同アモルファスメタル板の打ち抜き装置のプレス手段の拡大図、図４（Ａ）は同アモルファスメタル板の打ち抜き装置において形成される鉄心片の説明図、（Ｂ）は鉄心片のかしめ部の拡大断面図、図５は本発明の第２の実施の形態に係るアモルファスメタル板の打ち抜き装置に設けた冷却手段の説明図である。

図１〜図３に示すように、アモルファスメタル板の打ち抜き装置１０は、巻き出しリール１１にセットされたアモルファスメタルコイル１２から巻き解いたアモルファスメタル板１３に、例えば、図２（Ａ）〜（Ｅ）に示す各打ち抜き加工をそれぞれ施す５台のプレス手段１４〜１８を有している。ここで、プレス手段１４には、図２（Ａ）に示すように、アモルファスメタル板１３の両側にパイロット孔１９を打ち抜き形成する図示しないダイを備えた下型２０と、図示しないパイロット孔抜きパンチを備えた上型２１を有する金型２２が設けられている。また、プレス手段１４を中央にしてその上流側及び下流側には、ルーパーロール２３及びロール２４を介して搬送されてきたアモルファスメタル板１３にパイロット孔１９が打ち抜き形成される毎に、アモルファスメタル板１３の両側を上下方向からグリップ２５で把持して下流側に移動させる間欠搬送手段２６、２７が設けられている。

更に、プレス手段１４は、金型２２の上流側に設けられ、間欠搬送手段２６で搬送されるアモルファスメタル板１３に向けて冷媒ガスを複数のノズル２８から噴出してアモルファスメタル板１３を所望の低温度域まで冷却する第１の冷却手段２９を有している。
ここで、冷媒ガスとしては、例えば、液体窒素ガス、液体アルゴンガス、ドライアイスガス、及び冷却空気を使用することができ、更に、液体窒素ガス、液体アルゴンガス、ドライアイスガス、及び冷却空気のいずれか２以上を任意の割合で混合した混合ガスを使用することもできる。なお、図１、図３ではアモルファスメタル板１３に上方から冷媒ガスを吹き付けるように各ノズル２８を並べて設けたが、間欠搬送手段２６やプレス手段の設置状況に応じてノズル２８の配置及び冷媒ガスの吹き付け方向は自由に選択できる。

このような構成とすることにより、各ノズル２８から噴出させる冷媒ガスの種類と総量を調整することにより、金型２２を用いてアモルファスメタル板１３にパイロット孔１９を打ち抜き形成する前に、アモルファスメタル板１３を−１９６〜−１０℃の低温度域に冷却することができる。そして、パイロット孔１９が打ち抜き形成される毎に、ルーパーロール２３及びロール２４と連携してアモルファスメタル板１３をグリップ２５を備えた間欠搬送手段２６、２７でロール３０を介して下流側のプレス手段１５に搬送することができる。

プレス手段１５には、図２（Ｂ）に示すように、アモルファスメタル板１３の中央部に軸孔３１を打ち抜き形成する図示しないダイを備えた下型３２と、図示しない軸孔抜きパンチを備えた上型３３を有する金型３４が設けられている。また、プレス手段１５を中央にしてその上流側及び下流側には、ルーパーロール３５及びロール３６を介して搬送されてきたアモルファスメタル板１３に軸孔３１が打ち抜き形成される毎に、アモルファスメタル板１３の両側を上下方向からグリップ３７で把持して下流側に移動させる間欠搬送手段３８、３９が設けられている。更に、プレス手段１５は、金型３４の上流側に設けられ、間欠搬送手段３８で搬送されるアモルファスメタル板１３に向けて冷媒ガスを複数のノズル４０から噴出してアモルファスメタル板１３を所望の低温度域まで冷却する第２の冷却手段４１を有している。なお、第２の冷却手段４１の構成は第１の冷却手段２９の構成と同様にすることができる。
このような構成とすることにより、アモルファスメタル板１３に金型３４により軸孔３１を打ち抜き形成する前にアモルファスメタル板１３を−１９６〜−１０℃の低温度域に冷却することができ、軸孔３１が打ち抜き形成される毎に、ルーパーロール３５及びロール３６と連携してアモルファスメタル板１３をグリップ３７を備えた間欠搬送手段３８、３９でロール４２を介して下流側のプレス手段１６に搬送することができる。

プレス手段１６には、図２（Ｃ）に示すように、アモルファスメタル板１３の形成された軸孔３１の外側に複数（本実施の形態では８個）のスロット４３を打ち抜き形成する図示しないダイを備えた下型４４と、図示しないスロット抜きパンチを備えた上型４５を有する金型４６が設けられている。また、プレス手段１６を中央にしてその上流側及び下流側には、ルーパーロール４７及びロール４８を介して搬送されてきたアモルファスメタル板１３にスロット４３が打ち抜き形成される毎に、アモルファスメタル板１３の両側を上下方向からグリップ４９で把持して下流側に移動させる間欠搬送手段５０、５１が設けられている。更に、プレス手段１６は、金型４６の上流側に設けられ、間欠搬送手段５０で搬送されるアモルファスメタル板１３に向けて冷媒ガスを複数のノズル５２から噴出してアモルファスメタル板１３を所望の低温度域まで冷却する第３の冷却手段５３を有している。なお、第３の冷却手段５３の構成は第１の冷却手段２９の構成と同様にすることができる。
このような構成とすることにより、アモルファスメタル板１３に金型４６によりスロット４３を打ち抜き形成する前にアモルファスメタル板１３を−１９６〜−１０℃の低温度域に冷却することができ、スロット４３が打ち抜き形成される毎に、ルーパーロール４７及びロール４８と連携してアモルファスメタル板１３をグリップ４９を備えた間欠搬送手段５０、５１でロール４８ａを介して下流側のプレス手段１７に搬送することができる。

プレス手段１７には、図２（Ｄ）に示すように、アモルファスメタル板１３の形成された軸孔３１の外側に複数（本実施の形態では４個）のかしめ部５４を打ち抜き形成する図示しないダイを備えた下型５５と、図示しないかしめ部形成用パンチを備えた上型５６を有する金型５７が設けられている。また、プレス手段１７を中央にしてその上流側及び下流側には、ルーパーロール５８及びロール５９を介して搬送されてきたアモルファスメタル板１３にかしめ部５４が打ち抜き形成される毎に、アモルファスメタル板１３の両側を上下方向からグリップ６０で把持して下流側に移動させる間欠搬送手段６１、６２が設けられている。更に、プレス手段１７は、金型５７の上流側に設けられ、間欠搬送手段６１で搬送されるアモルファスメタル板１３に向けて冷媒ガスを複数のノズル６３から噴出してアモルファスメタル板１３を所望の低温度域まで冷却する第４の冷却手段６４を有している。なお、第４の冷却手段６４の構成は第１の冷却手段２９の構成と同様にすることができる。
このような構成とすることにより、アモルファスメタル板１３に金型５７によりかしめ部５４を打ち抜き形成する前にアモルファスメタル板１３を−１９６〜−１０℃の低温度域に冷却することができ、かしめ部５４が打ち抜き形成される毎に、ルーパーロール５８及びロール５９と連携してアモルファスメタル板１３をグリップ６０を備えた間欠搬送手段６１、６２でロール６５を介して下流側のプレス手段１８に搬送することができる。

プレス手段１８には、図２（Ｅ）、図４（Ａ）に示すように、外形抜きを行なってアモルファスメタル片の一例である鉄心片６６を打ち抜き形成する図示しないダイを備えた下型６７と、図示しな外形抜き用パンチを備えた上型６８を有する金型６９が設けられている。また、プレス手段１８を中央にしてその上流側及び下流側には、ルーパーロール７０及びロール７１を介して搬送されてきたアモルファスメタル板１３に鉄心片６６の外形抜きを行なう毎に、アモルファスメタル板１３の両側を上下方向からグリップ７２で把持して下流側に移動させる間欠搬送手段７３、７４が設けられている。更に、プレス手段１８は、金型６９の上流側に設けられ、間欠搬送手段７３で搬送されるアモルファスメタル板１３に向けて冷媒ガスを複数のノズル７５から噴出してアモルファスメタル板１３を所望の低温度域まで冷却する第５の冷却手段７６を有している。なお、第５の冷却手段７６の構成は第１の冷却手段２９の構成と同様にすることができる。

このような構成とすることにより、アモルファスメタル板１３に金型６９により鉄心片６６の外形抜きを行なう前にアモルファスメタル板１３を−１９６〜−１０℃の低温度域に冷却することができ、鉄心片６６の外形抜きを行なう毎に、ルーパーロール７０及びロール７１と連携してアモルファスメタル板１３をグリップ６９を備えた間欠搬送手段７３、７４でロール７７を介してプレス手段１８から排出することができる。
なお、各プレス手段１４〜１８では、図３（プレス手段１４のみを記載）に示すように、下型２０、３２、４４、５５、６７はダイプレート７８を、上型２１、３３、４５、５６、６８はパンチプレート７９を介してそれぞれフレーム８０に取付けられ、パンチプレート７９とダイプレート７８は駆動モータ８１で回転する偏心カム８２に連動して上下動する加圧伝達プレート８３により相対的に進退するようになっている。

次に、本発明の第１の実施の形態に係るアモルファスメタル板の打ち抜き装置１０を使用したアモルファスメタル板１３からの鉄心片６６の打ち抜き方法について説明する。
巻き出しリール１１にセットされたアモルファスメタルコイル１２から巻き解かれたアモルファスメタル板１３は、プレス手段１４に設けられた金型２２を用いてパイロット孔１９が打ち抜き形成されるが、打ち抜きを行なう前に金型２２の上流側に設けられた第１の冷却手段２９のノズル２８から、冷媒ガス（例えば液体アルゴンガス）を噴出し所望の低温度域、例えば、−８０℃まで冷却する。これによって、アモルファスメタル板１３の脆性の改善が行なわれる。冷却されたアモルファスメタル板１３は、金型２２内に搬送され下型２０に設けたダイと上型２１に設けたパイロット孔抜きパンチにより図２（Ａ）で示すパイロット孔１９が打ち抜き形成される。そして、パイロット孔１９が打ち抜き形成される毎に、アモルファスメタル板１３はグリップ２５でその両側が把持され間欠搬送手段２６、２７で下流側のプレス手段１５に搬送される。脆性が改善されたアモルファスメタル板１３にパイロット孔１９を打ち抜くため、パイロット孔１９周辺のアモルファスメタル板１３にクラックや割れは発生しない。また、抜きかすの粉化も防止でき、かす上がりが発生しない。

プレス手段１５に搬送されてきたアモルファスメタル板１３は、プレス手段１５に設けられた金型３４内に進入する前に、金型３４の上流側に設けられた第２の冷却手段４１のノズル４０から噴出する冷媒ガスにより、例えば、−８０℃まで冷却される。冷却されたアモルファスメタル板１３は金型３４内に進入してアモルファスメタル板１３に形成されたパイロット孔１９に金型３４に設けられたピン（図示しない）が嵌入することにより位置決めが行なわれ、次いで、下型３２に設けられたダイと上型３３に設けられた軸孔抜きパンチにより図２（Ｂ）で示す軸孔３１が打ち抜き形成される。そして、軸孔３１が打ち抜き形成される毎に、アモルファスメタル板１３はグリップ３７でその両側が把持され間欠搬送手段３８、３９で下流側のプレス手段１６に搬送される。脆性が改善されたアモルファスメタル板１３に軸孔３１を打ち抜くため軸孔３１周囲のアモルファスメタル板１３にクラックや割れは発生しない。また、抜きかすの粉化も防止でき、かす上がりが発生しない。

プレス手段１６に搬送されてきたアモルファスメタル板１３は、プレス手段１６に設けられた金型４６内に進入する前に、金型４６の上流側に設けられた第３の冷却手段５３のノズル５２から噴出する冷媒ガスにより、例えば、−８０℃まで冷却される。冷却されたアモルファスメタル板１３は金型４６内に進入してアモルファスメタル板１３に形成されたパイロット孔１９に金型４６に設けられたピン（図示しない）が嵌入することにより位置決めが行なわれ、次いで、下型４４に設けられたダイと上型４５に設けられたスロット抜きパンチにより図２（Ｃ）で示すスロット４３が打ち抜き形成される。そして、スロット４３が打ち抜き形成される毎に、アモルファスメタル板１３はグリップ４９でその両側が把持され間欠搬送手段５０、５１で下流側のプレス手段１７に搬送される。脆性が改善されたアモルファスメタル板１３にスロット４３を打ち抜くためスロット４３周囲のアモルファスメタル板１３にクラックや割れは発生しない。また、抜きかすの粉化も防止でき、かす上がりが発生しない。

プレス手段１７に搬送されてきたアモルファスメタル板１３は、プレス手段１７に設けられた金型５７内に進入する前に、金型５７の上流側に設けられた第４の冷却手段６４のノズル６３から噴出する冷媒ガスにより、例えば、−８０℃まで冷却される。冷却されたアモルファスメタル板１３は金型５７内に進入してアモルファスメタル板１３に形成されたパイロット孔１９に金型５７に設けられたピン（図示しない）が嵌入することにより位置決めが行なわれ、次いで、下型５５に設けられたダイと上型５６に設けられたかしめ部形成用パンチにより図２（Ｄ）、図４（Ｂ）に示すかしめ部５４が打ち抜き形成される。なお、かしめ部５４を形成する際、積層１枚目の鉄心片Ｐにはかしめ孔５４ａが、積層２枚目以降の鉄心片Ｑには切り曲げ状のかしめ突起５４ｂをそれぞれ形成する必要がある。このため、ダイプレートで支持される下型５５に対してかしめ部形成用パンチのストロークを調整して、積層２枚目以降の鉄心片Ｑには切り曲げ状のかしめ突起５４ｂが形成されるようにする。そして、かしめ部５４が打ち抜き形成される毎に、アモルファスメタル板１３はグリップ６０でその両側が把持され間欠搬送手段６１、６２で下流側のプレス手段１８に搬送される。脆性が改善されたアモルファスメタル板１３にかしめ部５４を形成するので、切り曲げ状の厳しい加工が要求されてもかしめ突起５４ｂ箇所にクラックや割れは発生しない。また、抜きかすの粉化も防止でき、かす上がりが発生しない。

プレス手段１８に搬送されてきたアモルファスメタル板１３は、プレス手段１８に設けられた金型６９内に進入する前に、金型６９の上流側に設けられた第５の冷却手段７６のノズル７５から噴出する冷媒ガスにより、例えば、−８０℃まで冷却される。冷却されたアモルファスメタル板１３は金型６９内に進入してアモルファスメタル板１３に形成されたパイロット孔１９に金型６９に設けられたピン（図示しない）が嵌入することにより位置決めが行なわれ、次いで、下型６７に設けられたダイと上型６８に設けられた外形抜き用パンチにより図２（Ｅ）で示す鉄心片６６の外形抜きが行なわれる。そして、鉄心片６６の外形抜きが行なわれる毎に、アモルファスメタル板１３はグリップ７２でその両側が把持され間欠搬送手段７３、７４でロール７７を介してプレス手段１８から排出される。脆性が改善されたアモルファスメタル板１３から鉄心片６６の外形抜きを行なうので鉄心片６６の外形縁部にクラックや割れは発生しない。また、抜きかすの粉化も防止でき、かす上がりが発生しない。
得られた鉄心片６６はかしめ積層されるが、鉄心片６６の脆性が改善されているので、鉄心片６６に荷重を加えてかしめ積層しても鉄心片６６にクラックや割れは発生せず、積層鉄心の製造歩留りが向上する。

図５に示すように、本発明の第２の実施の形態に係るアモルファスメタル板の打ち抜き装置は、第１の実施の形態に係るアモルファスメタル板の打ち抜き装置１０において各プレス手段１４〜１８から各冷却手段２９、４１、５３、６４、７６を除きアモルファスメタルコイル１２を一括して冷却する冷却手段８４を設けたことが特徴となっている。このため、冷却手段８４についてのみ説明する。なお、同一の構成部材には同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
冷却手段８４は、アモルファスメタルコイル１２を支持するベースプレート８５と、ベースプレート８５で支持されたアモルファスコイル１２を収容し冷媒ガスを内部に噴出する複数の冷媒ガス注入口８６を備えた冷却容器８７を有している。更に、冷却手段８４は、図示しない冷媒ガス供給部と、冷媒ガス供給部から冷媒ガス注入口８６に冷媒ガス輸送を輸送する配管を有している。
このような構成とすることにより、アモルファスメタル板１３をアモルファスメタルコイル１２の状態で一括して低温度域に冷却し脆性の改善を図ることができる。そして、鉄系のアモルファスメタル板１３では、脆性の改善が行なわれるとこの脆性改善効果は維持されるため、冷却容器８７に供給する冷媒ガスを停止し冷却容器８７内、あるいは冷却容器８７から出してアモルファスメタルコイル１２の温度を大気温度域に復温してから、鉄心片６６の打ち抜き形成を行なうことができる。

次に、本発明の第２の実施の形態に係るアモルファスメタル板１３からの鉄心片６６の打ち抜き方法について説明する。
アモルファスメタルコイル１２を冷却容器８７内のベースプレート８５上に載置し、冷媒ガス注入口８６から冷媒ガス（例えば、液体窒素ガスと冷却空気の混合ガス）を噴出させ、アモルファスメタルコイル１２の温度を、例えば、−１００℃まで下げて２０分間保定する。その後、混合ガスの噴出を停止し、冷却容器８７からアモルファスメタルコイル１２を取り出し、打ち抜き作業が開始されるまで大気温度域で保管した。保管中にアモルファスメタルコイル１２の温度は徐々に上昇し、大気温度域、例えば、３０℃まで復温した。そして、巻き出しリール１１にアモルファスメタルコイル１２をセットし、アモルファスメタル板１３を巻き解きアモルファスメタル板の打ち抜き装置に供給し、冷却手段の設けられていない各プレス手段１４〜１８で順次打ち抜き加工を行なって鉄心片６６を形成した。

アモルファスメタルコイル１２の状態で−１００℃まで冷却したため、アモルファスメタル板１３の脆性を改善することができ、形成した鉄心片６６の外形縁部及びかしめ突起５４ｂの箇所にはクラックや割れは発生しなかった。更に、鉄心片６６に荷重を加えてかしめ積層しても鉄心片６６にクラックや割れは発生しなかった。
第２の実施の形態では、アモルファスメタル板１３の脆性改善を一括して効率的に行なうことができる。また打ち抜き作業は冷却作業に関係なく都合がよい時に行なうことができ、アモルファスメタル板１３から鉄心片６６の製造を容易に行なうことができる。更に、打ち抜き作業を大気温度域で行なうことができるため、従来のプレス手段を使用してアモルファスメタル板１３から鉄心片６６を打ち抜くことができる。

次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。ここで、図６は本発明の実施例における鉄系のアモルファスメタル板の冷却温度と鉄心片１００枚当たりの欠陥発生枚数との関係を示すグラフである。
板厚２０μｍの鉄−硼素−シリコン系のアモルファスメタル板を供試材として、種々の冷却温度（０、−１０、−２０、−３０、−４０、−５０、−８０、及び−１９６℃）に冷却して１０分間保持した。次いで、冷却された状態のアモルファスメタル板から図４（Ｂ）に示すような片方に切り曲げ状のかしめ突起を備えた図４（Ａ）に示す外形形状の鉄心片を１００枚ずつ打ち抜き形成した。また、比較例として、板厚２０μｍの鉄−硼素−シリコン系のアモルファスメタル板を冷却せず（打ち抜き時のアモルファスメタル板の温度は３０℃であった）、同一の金型を使用して切り曲げ状のかしめ突起を備えた鉄心片を１００枚打ち抜き形成した。そして、打ち抜いた各鉄心片の外形抜き縁部及びかしめ突起箇所において、欠陥（クラックや割れ）の発生の有無を調査し、アモルファスメタル板の冷却温度毎に欠陥の発生した枚数を求めた。その結果を図６に示す。

図６から判るように、アモルファスメタル板を冷却しないで打ち抜いた比較例では外形抜き縁部に欠陥が存在する鉄心片が２０枚、かしめ突起箇所に欠陥が存在する鉄心片が３０枚それぞれ存在した。
これに対して、アモルファスメタル板を冷却して打ち抜いた実施例では、外形抜き縁部及びかしめ突起箇所に欠陥が存在する鉄心片の枚数はいずれも減少し、特に、−１０℃に冷却すると、外形抜き縁部に欠陥が存在する鉄心片は０枚、かしめ突起箇所に欠陥が存在する鉄心片は３枚と欠陥の存在する鉄心片の枚数が大きく減少することが確認できた。更に、−３０℃以下に冷却すると、外形抜き縁部に欠陥が存在する鉄心片の枚数、かしめ突起箇所に欠陥が存在する鉄心片の枚数はいずれも０枚となることが確認できた。

以上、本発明の実施の形態を鉄心片の打ち抜きについて説明したが、アモルファスメタル板から磁気センサ片、トルクセンサ片、あるいは電磁波シールド片の打ち抜き形成にも適用できる。また、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明のアモルファスメタル板の打ち抜き方法及び打ち抜き装置を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
例えば、プレス手段にアモルファスメタル板を搬送する前にアモルファスメタル板の温度を、例えば、非接触式の温度計で測定し、測定温度と所定の冷却温度との差に基づいて冷媒ガスの噴出量や混合組成を調整するようにしてもよい。

図１は本発明の第１の実施の形態に係るアモルファスメタル板の打ち抜き装置の説明図である。 （Ａ）〜（Ｅ）は同アモルファスメタル板の打ち抜き装置による鉄心片の打ち抜き工程を示す説明図である。 同アモルファスメタル板の打ち抜き装置のプレス手段の拡大図である。 （Ａ）は同アモルファスメタル板の打ち抜き装置において形成される鉄心片の説明図、（Ｂ）は鉄心片のかしめ部の拡大断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るアモルファスメタル板の打ち抜き装置に設けた冷却手段の説明図である。 鉄系のアモルファスメタル板の冷却温度と鉄心片１００枚当たりの欠陥発生枚数との関係を示すグラフである。

符号の説明

１０：アモルファスメタル板の打ち抜き装置、１１：巻き出しリール、１２：アモルファスメタルコイル、１３：アモルファスメタル板、１４〜１８：プレス手段、１９：パイロット孔、２０：下型、２１：上型、２２：金型、２３：ルーパーロール、２４：ロール、２５：グリップ、２６、２７：間欠搬送手段、２８：ノズル、２９：第１の冷却手段、３０：ロール、３１：軸孔、３２：下型、３３：上型、３４：金型、３５：ルーパーロール、３６：ロール、３７：グリップ、３８、３９：間欠搬送手段、４０：ノズル、４１：第２の冷却手段、４２：ロール、４３：スロット、４４：下型、４５：上型、４６：金型、４７：ルーパーロール、４８、４８ａ：ロール、４９：グリップ、５０、５１：間欠搬送手段、５２：ノズル、５３：第３の冷却手段、５４：かしめ部、５４ａ：かしめ孔、５４ｂ：かしめ突起、５５：下型、５６：上型、５７：金型、５８：ルーパーロール、５９：ロール、６０：グリップ、６１、６２：間欠搬送手段、６３：ノズル、６４：第４の冷却手段、６５：ロール、６６：鉄心片、６７：下型、６８：上型、６９：金型、７０：ルーパーロール、７１：ロール、７２：グリップ、７３、７４：間欠搬送手段、７５：ノズル、７６：第５の冷却手段、７７：ロール、７８：ダイプレート、７９：パンチプレート、８０：フレーム、８１：駆動モータ、８２：偏心カム、８３：加圧伝達プレート、８４：冷却手段、８５：ベースプレート、８６：冷媒ガス注入口、８７：冷却容器

Claims (3)

1. パンチとダイを相対的に進退させ鉄系のアモルファスメタル板からアモルファスメタル片を打ち抜く方法において、
   前記アモルファスメタル板を低温度域に冷却した後直ちに、あるいは前記アモルファスメタル板を低温度域に冷却し保定した後に、又は前記アモルファスメタル板を低温度域に冷却してからその温度が大気温度域に復温した後に、打ち抜きすることを特徴とするアモルファスメタル板の打ち抜き方法。
2. 請求項１記載のアモルファスメタル板の打ち抜き方法において、前記低温度域は、−１９６℃以上で−１０℃以下であることを特徴とするアモルファスメタル板の打ち抜き方法。
3. パンチとダイを相対的に進退させ鉄系のアモルファスメタル板からアモルファスメタル片を打ち抜くアモルファスメタル板の打ち抜き装置において、
   前記アモルファスメタル片を打ち抜く金型の上流側に前記アモルファスメタル板を冷却する冷却手段を設けたことを特徴とするアモルファスメタル板の打ち抜き装置。

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