JP2007325404A - 積層鉄心の製造治具及び積層鉄心の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】積層鉄心の製造工程を簡単にし、品質が良好な積層鉄心を作業性よく経済的に製造可能な積層鉄心の製造治具及び積層鉄心の製造方法を提供する。
【解決手段】組み合わせて環状となる分割鉄心片１１〜１３、１４〜１６をかしめ積層した複数の分割積層鉄心１８〜２０が環状に連結されて形成される積層鉄心の製造治具１０において、周方向に分割され各分割積層鉄心１８〜２０を載置可能な円弧状台２６〜２８と、これに立設され分割積層鉄心１８〜２０を係止する係止部材２９と、隣り合う円弧状台２６〜２８の周方向端部を、一部を除いて回動可能に連結する連結手段３０とを有し、各分割積層鉄心１８〜２０を各円弧状台２６〜２８に載置し係止部材２９で固定した状態で、各円弧状台２６〜２８を連結手段３０により回動させ、環状に連結して形成された積層鉄心２１を展開、又は展開した各分割積層鉄心１８〜２０を環状に復帰し連結する。
【選択図】図１

Description

本発明は、組み合わせて環状となる分割鉄心片をプレス金型装置により打抜き積層した複数の分割積層鉄心が環状に連結された積層鉄心を保持し、展開及び環状に復帰させて連結し、積層鉄心を形成する積層鉄心の製造治具及び積層鉄心の製造方法に関する。

従来から、積層鉄心としては、例えば、巻線を容易にするため、組み合わせて環状となる分割鉄心片を条材から複数打抜き、この打抜かれた分割鉄心片をかしめ積層した分割積層鉄心を、環状に連結して形成したものが知られている。
このような積層鉄心は、分割して形成した分割積層鉄心を環状に連結して平面視して円形に形成する際、各分割積層鉄心間に支点がないため、最終製品である積層鉄心の形状のように円形に連結し形成することが難しいという問題があった。
そこで、例えば、特許文献１には、隣り合う分割鉄心片の端部に、この端部同士が重なり合う連結部を設け、この連結部に回動支点を形成し、各分割鉄心片を該回動支点を介して回動させ、隣り合う分割鉄心片同士が回動するジョイントラップ方式と称される分割積層鉄心から環状の積層鉄心を製造する技術が開示されている。

また、積層鉄心のうち、特に固定子積層鉄心については、各分割鉄心片を積層した分割積層鉄心の半径方向内側に配置される磁極部に対して巻線を施しているが、各分割積層鉄心を環状に連結してから巻線作業を行うと、巻線の作業性が悪いという問題がある。
そこで、例えば、特許文献２には、各分割積層鉄心への巻線を作業性よく実施するための装置が開示されている。

特開２０００−２０１４５８号公報 特開２００３−２１９６１２号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、隣り合う分割鉄心片の端部同士が重なり合っている連結部に回動支点を形成する必要があり、その形成のための金型装置が新たに必要になり、また金属板からの各分割鉄心片の打抜き形状が複雑になる。このため、積層鉄心の製造工程が複雑になって作業性が悪くなると共に、回動支点を形成しない場合と比較して積層鉄心の製造コストがかかり経済的でない。
また、特許文献２に開示された技術は、打抜きかしめ積層された各分割積層鉄心を、クランプする保持部に装着し、該保持部を鎖状に連結した保持治具を介して、直線配列機構で直線的に並べて巻線し、巻線後に前記保持治具の他端に配置したリング状配列機構で、分割積層鉄心をリング状にするものであるが、作業性が悪く、積層鉄心の製造効率も低下し、更には装置構成が大掛かりになる問題もある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、積層鉄心の製造工程を簡単にし、品質が良好な積層鉄心を作業性よく経済的に製造可能な積層鉄心の製造治具及び積層鉄心の製造方法を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係る積層鉄心の製造治具は、組み合わせて環状となる分割鉄心片を金属板から複数打抜き、該分割鉄心片をかしめ積層した複数の分割積層鉄心が、環状に連結されて形成される積層鉄心の製造治具において、
周方向に複数に分割され、複数の前記分割積層鉄心をそれぞれ載置可能な円弧状台と、
前記各円弧状台に立設され、前記分割積層鉄心の半径方向内側又は半径方向外側を係止する係止部材と、
隣り合う前記円弧状台の周方向端部を、一部を除いて回動可能に連結する連結手段とを有し、前記各分割積層鉄心を前記各円弧状台にそれぞれ載置し前記係止部材で固定した状態で、前記各円弧状台を前記連結手段を中心として回動させることにより、環状に連結して形成された前記積層鉄心の前記各分割積層鉄心を展開、又は展開した前記各分割積層鉄心を環状に復帰し連結する。

前記目的に沿う第２の発明に係る積層鉄心の製造方法は、組み合わせて環状となる分割鉄心片をプレス金型装置によって金属板から複数打抜き、該分割鉄心片をかしめ積層した複数の分割積層鉄心が、環状に連結される積層鉄心の製造方法において、
環状に連結する複数の前記分割積層鉄心を、周方向に複数に分割され、しかも隣り合う周方向端部が一部を除いて連結手段によって回動可能に連結された円弧状台にそれぞれ載置し、前記分割積層鉄心の半径方向内側又は半径方向外側を、前記円弧状台に立設された係止部材に係止して固定し、前記各円弧状台を前記連結手段を中心として回動させ、環状に連結し形成された前記積層鉄心の前記各分割積層鉄心を展開して加工処理を行った後、前記各円弧状台を前記連結手段を中心として回動させ、前記各分割積層鉄心を環状に復帰させ連結する。

第２の発明に係る積層鉄心の製造方法において、隣り合う前記分割積層鉄心は、該各分割積層鉄心を構成する複数枚毎に積層された各前記分割鉄心片の周方向端部が、平面視して噛み合い状態を維持しながら展開されることが好ましい。
第２の発明に係る積層鉄心の製造方法において、前記分割積層鉄心は、円弧状のヨーク部と、該ヨーク部から半径方向内側へ延びる磁極部とを有する分割固定子鉄心であり、前記加工処理は、展開した前記各分割固定子鉄心の前記磁極部に巻線を装着する巻線処理であることが好ましい。

請求項１記載の積層鉄心の製造治具、及び請求項２〜４記載の積層鉄心の製造治具を用いた積層鉄心の製造方法は、環状に連結して形成された積層鉄心の各分割積層鉄心を各円弧状台にそれぞれ載置し係止部材で固定した状態で、各円弧状台を連結手段を中心として回動させるので、環状に連結し形成される積層鉄心の各分割積層鉄心を容易に展開し、また展開した分割積層鉄心を容易に環状に復帰し連結できる。
また、積層鉄心は、環状に連結した状態で円弧状台に載置できるので、積層鉄心の製造の際に、例えば、回し積みやスキューさせて積層できる。
そして、複数の分割積層鉄心を環状に連結して形成される積層鉄心は、各円弧状台で構成される製造治具に載せた状態で搬送できるので、作業性が良好である。
更に、製造治具自体が、前記円弧状台により回動可能であるので、従来のように、分割積層鉄心の周方向端部に回動支点を形成することなく、当該分割積層鉄心同士を回動させ展開できる。

請求項２記載の積層鉄心の製造方法は、各円弧状台を連結手段を中心として回動させ、環状に連結した積層鉄心を展開して加工処理を行うので、従来作業がしづらかった積層鉄心の半径方向内側の加工処理を、作業性よく実施できる。
また、プレス金型装置によって打抜きかしめ積層された分割積層鉄心を、環状に連結した状態でそのまま各円弧状台に載置できるので、積層鉄心を円弧状台から降ろすことなく、そのままの状態でその後の加工処理を実施できる。
請求項３記載の積層鉄心の製造方法は、隣り合う分割積層鉄心の周方向端部が、平面視して噛み合い状態を維持しながら展開されるので、展開した各分割積層鉄心を容易に環状に復帰し連結することができ、しかも連結後の隣り合う分割積層鉄心の結合状態を強固にできる。
請求項４記載の積層鉄心の製造方法は、分割積層鉄心を環状に連結して形成された積層鉄心を、製造治具に載置した状態で展開できるので、各磁極部への巻線作業を容易に実施できる。

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。
図１〜図５に示すように、本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造治具（以下、単に製造治具ともいう）１０は、図３に示す、組み合わせて環状となる分割鉄心片１１〜１３と分割鉄心片１４〜１６を条材（金属板の一例）１７から複数打抜き、分割鉄心片１１〜１６をそれぞれかしめ積層した図４に示す複数の分割積層鉄心１８〜２０が、環状に連結されて形成される積層鉄心の一例である固定子積層鉄心（ステータともいう）２１の製造治具であり、各分割積層鉄心１８〜２０を、製造する固定子積層鉄心２１の形状に環状に連結した状態で載置可能なものである。この各分割積層鉄心１８〜２０は、円弧状のヨーク部２２〜２４と、該ヨーク部２２〜２４から半径方向内側へ延びる磁極部２５とを有する分割固定子鉄心である。以下、詳しく説明する。

図１に示すように、製造治具１０は、必要に応じて表面にめっき処理が施された、例えば、ステンレス、鋼、又はアルミニウム合金で構成されている。
そして、この製造治具１０は、固定子積層鉄心２１の各分割積層鉄心１８〜２０を載置可能な円弧状台２６〜２８と、各円弧状台２６〜２８に立設され各分割積層鉄心１８〜２０の半径方向外側を係止する係止部材２９と、隣り合う円弧状台２６、２７、円弧状台２７、２７、円弧状台２７、２８を回動可能に連結する連結手段３０とを有している。
円弧状台２６〜２８の数は、分割積層鉄心１８〜２０の分割個数に対応（ここでは８個）し、製造治具１０の軸心を中心として、周方向に等角度に複数分割して構成されている。この隣り合う円弧状台２６、２７、円弧状台２７、２７、円弧状台２７、２８の周方向端部は、連結手段３０により回動可能に連結されている。

連結手段３０は、円弧状台２７、２８の周方向の一方側端部に設けられ、円弧状台２７、２８の下側に突出（側面視してＬ字状）した下側連結部３１と、円弧状台２８、２９の周方向の他方側端部に設けられ、円弧状台２６、２７の上側に突出（側面視して逆Ｌ字状）した上側連結部３２と有している。また、連結手段３０は、隣り合う円弧状台２６、２７、円弧状台２７、２７、円弧状台２７、２８の下側連結部３１と上側連結部３２とを、平面視して重なり合わせた状態で回動可能に取付ける回動軸３３を有している。ここで、各円弧状台２６〜２８の上面高さ位置は、同じ高さ位置になっている。

なお、円弧状台の一箇所（一部）、即ち円弧状台２６の一方側端部に設けられた下側連結部３４と、円弧状台２８の他方側端部に設けられた上側連結部３５とは、回動軸が取付けられていない構造となっている。
このように構成することで、各円弧状台２６〜２８を連結手段３０の回動軸３３を中心として回動させ、各円弧状台２６〜２８の回動軸３３が取付けられていない下側連結部３４と上側連結部３５を結合することにより、各円弧状台２６〜２８を、平面視して環状に連結することができ、また下側連結部３４と上側連結部３５の結合を解いて開くことにより、例えば直線状に展開できる。

なお、連結手段の構造は、これに限定されるものではなく、例えば、凹部と、この凹み部分に装入される凸部とで構成し、これらを回動軸で取付ける構造とすることもできる。
また、円弧状台の周方向端部にストッパー部を設けることで、隣り合う円弧状台の開き角度を調整でき、例えば、連結された円弧状台を平面視して直線状又は曲線のような所定形状に調整できる。
なお、環状に各円弧状台２６〜２８が連結された状態の製造治具１０は、製造治具１０の環状の円弧状台２６〜２８の外径が、例えば、製造する固定子積層鉄心２１の外径の１０％以上３０％以下程度大きく、内径が、固定子積層鉄心２１のヨーク部２２〜２４の内径の１０％以上３０％以下程度大きくなっている。

各円弧状台２６〜２８の半径方向外側には、分割積層鉄心１８〜２０を係止するための係止部材２９が、立設状態で取付け固定されている。この係止部材２９は、その半径方向内側部分が、平面視して、製造治具１０の軸心に向かって拡幅している。これにより、図４に示す各分割積層鉄心１８〜２０の周方向中央部で、その半径方向外側に形成されたアリ溝３６に係止可能になる。なお、アリ溝３６は、図３に示す分割鉄心片１１〜１３と分割鉄心片１４〜１６にそれぞれ形成されたアリ溝部３６ａで構成されている。
なお、係止部材は、円弧状台に対して、その半径方向に移動可能に構成してもよい。
また、係止部材は、拡幅部分を設けることなく、平面視して矩形状（例えば、長方形又は正方形）に形成してもよい。
そして、係止部材は、各円弧状台の半径方向内側、更には半径方向内に設けてもよい。この場合、係止部材は、その半径方向外側部分を、平面視して、製造治具の外側に向かって拡幅させる。
なお、各円弧状台２６〜２８に載置された固定子積層鉄心２１は、ヨーク部２２〜２４の少なくとも外側周辺部が各円弧状台２６〜２８上に載置された状態となっているが、各円弧状台の半径方向の幅を調整することで、各円弧状台上にヨーク部全てが載置されてもよい。

係止部材の形状は、これに限定されるものではなく、例えば、図６（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、各分割鉄心片に形成した係合部に応じて決定される。
図６（Ａ）に示すように、分割鉄心片４０の周方向中央部で、その半径方向外側に、外方へ向けて開口した逆Ｔ字状の係合部４１を設けた場合、係止部材をこれに対応する形状で構成することで、係止部材が係合部４１に入り込み係止できる。
図６（Ｂ）に示すように、分割鉄心片４２のヨーク片部４３の周方向両端部で、その半径方向外側に、切欠き４４、４５を設けた場合、各円弧状台の周方向両端部に一対の係止部材を設ける。これにより、一対の係止部材が各切欠き４４、４５内に入り込み、分割積層鉄心を周方向両側から挟み込んで係止できる。

図６（Ｃ）に示すように、分割鉄心片４６の半径方向内の周方向中央部で、その半径方向外側に、平面視して円形の係合孔４７を設けた場合、係止部材を平面視して円形のロッドに構成することで、ロッドが係合孔４７内に入り込み係止できる。
図６（Ｄ）に示すように、分割鉄心片４８のヨーク片部４９の周方向両側に、その半径方向外側に開口した切欠き５０、５１を設けた場合、各円弧状台の周方向両側に係止部材を設ける。これにより、係止部材が各切欠き５０、５１内に入り込み、分割積層鉄心を周方向両側から挟み込んで係止できる。
なお、図５に示すように、係止部材２９の高さは、固定子積層鉄心２１の上端位置よりも僅かに低くなっているが、積層鉄心の上端位置と同じ、更にはそれより高くしてもよく、また、各分割鉄心片はかしめ積層されているので、係止部材２９が積層鉄心の上端位置より低くても問題ない。

次に、本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造方法について、前記した積層鉄心の製造治具１０を参照しながら説明する。なお、製造する積層鉄心は、固定子積層鉄心２１である。
図２に示すように、パイロット６０により連続的に搬送される条材１７に対し、ステーションＡで丸孔６１抜きを行い、ステーションＢでスロット６２抜きを行う。
次に、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、分割鉄心片１１〜１３と分割鉄心片１４〜１６をそれぞれ組み合わせて環状となる２種類の分割鉄心片群を製造するため、ステーションＣ又はステーションＤで、各分割鉄心片のヨーク片部の両側の切り離しを行う。

この２種類の分割鉄心片群の分割鉄心片１１〜１３と分割鉄心片１４〜１６は、ヨーク片部の周方向両側に形成される凸部６３とこれに嵌合する凹部６４とが、反対となっていて、積層した際に端部同士が重なるようになっている。また、隣り合う分割鉄心片１１と分割鉄心片１３、隣り合う分割鉄心片１４と分割鉄心片１６のそれぞれの対向箇所には、前記した凸部及び凹部が形成されておらず、その後、積層鉄心を展開するとき、分割鉄心片１１と分割鉄心片１３、分割鉄心片１４と分割鉄心片１６の連結接続を容易に解くことができる。更に、各分割鉄心片１１〜１６には、従来のように、回動支点となる凸及び凹を形成せずともよいので、これら分割鉄心片を容易に形成できる。
そして、ステーションＥでアリ溝３６形成用の孔６５を開け、ステーションＦで加工処理することなく、ステーションＧでかしめ部６６を形成し、ステーションＨで外形抜きしてかしめ積層する。このステーションＨにおいては、必要に応じて回し積み、或いはスキューを、かしめ積層の際にダイスを回す、或いは少し回すことにより、行うことができる。

ここで、ステーションＨについて、図５を参照しながら説明する。
ステーションＨは、ダイス６７及びこれに嵌入するパンチ６８と、このダイス６７の下方に配置されるスクイズリング６９とを有するプレス金型装置７０によって、分割鉄心片１１〜１３と分割鉄心片１４〜１６がそれぞれ環状に配置された状態で、条材１７から打抜きかしめ積層する工程である。
このかしめ積層に際しては、各ヨーク片部の両側の切り離しを、ステーションＣで行った分割鉄心片１１〜１３からなる分割鉄心片群と、ステーションＤで行った分割鉄心片１４〜１６からなる分割鉄心片群とを、複数枚（ここでは、３枚）毎交互に行う。この２種類の分割鉄心片群は、分割鉄心片の磁極片部を中心として左右のヨーク片部の長さが異なっているため、交互に積層した際、ヨーク片部の端部が、平面視して互いに重なり合う。これにより、磁気抵抗を抑制して、積層鉄心の磁気性能を従来よりも向上できる。

このように、ダイス６７とパンチ６８によって打抜かれた分割鉄心片群は、スクイズリング６９によって所定枚数かしめ積層された後、スクイズリング６９下方に配置される昇降台７１上に配置された製造治具１０へ落とし込まれる。なお、このとき、分割鉄心片１１と分割鉄心片１３との間、及び分割鉄心片１４と分割鉄心片１６との間が、平面視して製造治具１０の円弧状台２６と円弧状台２８との間に位置するようにする。

この固定子積層鉄心２１の最下段に位置する分割鉄心片には、かしめ部６６のかしめ突起が嵌入するための孔が形成され、これに積層される分割鉄心片にかしめ部６６のかしめ突起が形成されている。また、前記かしめ突起の背面側には凹みが形成されている。
なお、分割鉄心片群の打抜きに際しては、最下段に位置する分割鉄心片群の打抜き前に、分割されていない環状のダミー板（かしめ部は形成されていない）を、予めダイス内に配置しておき、分割鉄心片群の打抜きを行ってもよい。
これにより、最下段に位置する分割鉄心片群が打抜かれた際に、これらがバラバラになることを防止できる。この場合、ダミー板を除去した後、積層鉄心を製造治具の各円弧状台上に載置する。

製造治具１０へ落とし込まれた固定子積層鉄心２１は、環状に連結した複数の分割積層鉄心１８〜２０が円弧状台２６〜２８にそれぞれ載置され、各分割積層鉄心１８〜２０のアリ溝３６が、各円弧状台２６〜２８に立設された係止部材２９に係止されて固定される。そして、昇降台７１によって、製造治具１０を下降させた後、プレス金型装置７０の下方側壁７２に配置されたプッシャー７３により、固定子積層鉄心２１を製造治具１０に載置した状態で、水平方向に押し出して取り出す。
次に、各分割積層鉄心１８〜２０を各円弧状台２６〜２８にそれぞれ載置し係止部材２９で固定した状態で、円弧状台２６と円弧状台２８の間を解いて、各円弧状台２６〜２８を回動軸３３を中心として回動させることにより、環状に連結した固定子積層鉄心２１を展開する。このとき、隣り合う分割積層鉄心１８、１９、分割積層鉄心１９、１９、分割積層鉄心１９、２０は、各分割積層鉄心１８〜２０を構成する複数枚毎に積層された各分割鉄心片１１〜１６の周方向端部が、平面視して噛み合い状態を維持しながら展開される。
なお、展開する角度は、加工処理の内容に応じて調整でき、巻線処理を行う場合は、巻線機の先端径に合わせて調整することが好ましい。

このように、展開した固定子積層鉄心２１の各分割積層鉄心１８〜２０の各磁極部２５に巻線を装着する巻線処理を行った後、各円弧状台２６〜２８を回動軸３３を中心として回動させ、円弧状台２６と円弧状台２８を連結することにより、各分割積層鉄心１８〜２０を環状に復帰し連結する。
そして、隣り合う分割積層鉄心１８と分割積層鉄心１９との間、分割積層鉄心１９と分割積層鉄心１９との間、分割積層鉄心１８と分割積層鉄心２０との間、分割積層鉄心１９と分割積層鉄心２０との間をそれぞれ溶接することで、最終製品となる固定子積層鉄心２１を製造する。

以上、本発明を、一実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、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合せて本発明の積層鉄心の製造治具及び積層鉄心の製造方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
また、前記実施の形態においては、積層鉄心として分割型の固定子積層鉄心を製造する場合について説明したが、分割型の回転子積層鉄心（ロータともいう）を製造する場合に適用することもできる。

そして、前記実施の形態においては、形状の異なる２種類の分割鉄心片群を所定枚数毎交互に積層した積層鉄心を製造する場合について説明したが、形状の異なる３種類以上の分割鉄心片群を順次積層することも、また同一形状の１種類の分割鉄心片を所定枚数積層した積層鉄心を製造する場合に適用することもできる。
更に、前記実施の形態においては、積層鉄心を展開した後に行う加工処理として、巻線処理を行った場合について説明したが、これに限定されるものではない。

本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造治具の斜視図である。 本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造方法の説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同積層鉄心の製造方法で製造した固定子積層鉄心を構成する環状となった分割鉄心片群の平面図である。 同積層鉄心の製造方法で製造した固定子積層鉄心の斜視図である。 同積層鉄心の製造方法の打抜き及びかしめ積層の説明図である。 （Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ同積層鉄心の製造方法で製造する固定子積層鉄心を構成する他の分割鉄心片の平面図である。

符号の説明

１０：積層鉄心の製造治具、１１〜１６：分割鉄心片、１７：条材（金属板）、１８〜２０：分割積層鉄心、２１：固定子積層鉄心（積層鉄心）、２２〜２４：ヨーク部、２５：磁極部、２６〜２８：円弧状台、２９：係止部材、３０：連結手段、３１：下側連結部、３２：上側連結部、３３：回動軸、３４：下側連結部、３５：上側連結部、３６：アリ溝、３６ａ：アリ溝部、４０：分割鉄心片、４１：係合部、４２：分割鉄心片、４３：ヨーク片部、４４、４５：切欠き、４６：分割鉄心片、４７：係合孔、４８：分割鉄心片、４９：ヨーク片部、５０、５１：切欠き、６０：パイロット、６１：丸孔、６２：スロット、６３：凸部、６４：凹部、６５：孔、６６：かしめ部、６７：ダイス、６８：パンチ、６９：スクイズリング、７０：プレス金型装置、７１：昇降台、７２：側壁、７３：プッシャー

本発明は、組み合わせて環状となる分割鉄心片をプレス金型装置により打抜き積層した複数の分割積層鉄心が環状に連結された積層鉄心を保持し、展開及び環状に復帰させて連結し、積層鉄心を形成する積層鉄心の製造治具及び積層鉄心の製造方法に関する。

従来から、積層鉄心としては、例えば、巻線を容易にするため、組み合わせて環状となる分割鉄心片を条材から複数打抜き、この打抜かれた分割鉄心片をかしめ積層した分割積層鉄心を、環状に連結して形成したものが知られている。
このような積層鉄心は、分割して形成した分割積層鉄心を環状に連結して平面視して円形に形成する際、各分割積層鉄心間に支点がないため、最終製品である積層鉄心の形状のように円形に連結し形成することが難しいという問題があった。
そこで、例えば、特許文献１には、隣り合う分割鉄心片の端部に、この端部同士が重なり合う連結部を設け、この連結部に回動支点を形成し、各分割鉄心片を該回動支点を介して回動させ、隣り合う分割鉄心片同士が回動するジョイントラップ方式と称される分割積層鉄心から環状の積層鉄心を製造する技術が開示されている。

また、積層鉄心のうち、特に固定子積層鉄心については、各分割鉄心片を積層した分割積層鉄心の半径方向内側に配置される磁極部に対して巻線を施しているが、各分割積層鉄心を環状に連結してから巻線作業を行うと、巻線の作業性が悪いという問題がある。
そこで、例えば、特許文献２には、各分割積層鉄心への巻線を作業性よく実施するための装置が開示されている。

特開２０００−２０１４５８号公報 特開２００３−２１９６１２号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、隣り合う分割鉄心片の端部同士が重なり合っている連結部に回動支点を形成する必要があり、その形成のための金型装置が新たに必要になり、また金属板からの各分割鉄心片の打抜き形状が複雑になる。このため、積層鉄心の製造工程が複雑になって作業性が悪くなると共に、回動支点を形成しない場合と比較して積層鉄心の製造コストがかかり経済的でない。
また、特許文献２に開示された技術は、打抜きかしめ積層された各分割積層鉄心を、クランプする保持部に装着し、該保持部を鎖状に連結した保持治具を介して、直線配列機構で直線的に並べて巻線し、巻線後に前記保持治具の他端に配置したリング状配列機構で、分割積層鉄心をリング状にするものであるが、作業性が悪く、積層鉄心の製造効率も低下し、更には装置構成が大掛かりになる問題もある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、積層鉄心の製造工程を簡単にし、品質が良好な積層鉄心を作業性よく経済的に製造可能な積層鉄心の製造治具及び積層鉄心の製造方法を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係る積層鉄心の製造治具は、組み合わせて環状となる分割鉄心片を金属板から複数打抜き、該分割鉄心片をかしめ積層した複数の分割積層鉄心が、環状に連結されて形成される積層鉄心の製造治具において、
複数の分割積層鉄心を環状に連結して形成された状態の前記積層鉄心の前記各分割積層鉄心をそれぞれ載置する複数の円弧状台と、
前記各円弧状台に立設され、前記分割積層鉄心の半径方向内側又は半径方向外側を係止する係止部材と、
隣り合う前記円弧状台の周方向端部を、一部を除いて回動可能に連結する連結手段とを有し、前記各分割積層鉄心を前記各円弧状台にそれぞれ載置し前記係止部材で固定した状態で、前記各円弧状台を前記連結手段を中心として回動させることにより、環状に連結して形成された前記積層鉄心の前記各分割積層鉄心を展開、又は展開した前記各分割積層鉄心を環状に復帰し連結する。

前記目的に沿う第２の発明に係る積層鉄心の製造方法は、組み合わせて環状となる分割鉄心片をプレス金型装置によって金属板から複数打抜き、該分割鉄心片をかしめ積層した複数の分割積層鉄心が、環状に連結される積層鉄心の製造方法において、
前記複数の分割積層鉄心を環状に連結して形成された前記積層鉄心の複数の前記分割積層鉄心を、前記プレス金型装置の下方に配置されて、周方向に複数に分割され、しかも隣り合う周方向端部が一部を除いて連結手段によって回動可能に連結された円弧状台に、前記プレス金型装置から落とし込んでそれぞれ載置し、前記分割積層鉄心の半径方向内側又は半径方向外側を、前記円弧状台に立設された係止部材に係止して固定し、前記各円弧状台を前記連結手段を中心として回動させ、環状に連結し形成された前記積層鉄心の前記各分割積層鉄心を展開して加工処理を行った後、前記各円弧状台を前記連結手段を中心として回動させ、前記各分割積層鉄心を環状に復帰させ連結する。

第２の発明に係る積層鉄心の製造方法において、隣り合う前記分割積層鉄心は、該各分割積層鉄心を構成する複数枚毎に積層された各前記分割鉄心片の周方向端部が、平面視して噛み合い状態を維持しながら展開されることが好ましい。
第２の発明に係る積層鉄心の製造方法において、前記分割積層鉄心は、円弧状のヨーク部と、該ヨーク部から半径方向内側へ延びる磁極部とを有する分割固定子鉄心であり、前記加工処理は、展開した前記各分割固定子鉄心の前記磁極部に巻線を装着する巻線処理であることが好ましい。

請求項１記載の積層鉄心の製造治具、及び請求項２〜４記載の積層鉄心の製造治具を用いた積層鉄心の製造方法は、環状に連結して形成された積層鉄心の各分割積層鉄心を各円弧状台にそれぞれ載置し係止部材で固定した状態で、各円弧状台を連結手段を中心として回動させるので、環状に連結し形成される積層鉄心の各分割積層鉄心を容易に展開し、また展開した分割積層鉄心を容易に環状に復帰し連結できる。
また、積層鉄心は、環状に連結した状態で円弧状台に載置できるので、積層鉄心の製造の際に、例えば、回し積みやスキューさせて積層できる。
そして、複数の分割積層鉄心を環状に連結して形成される積層鉄心は、各円弧状台で構成される製造治具に載せた状態で搬送できるので、作業性が良好である。
更に、製造治具自体が、前記円弧状台により回動可能であるので、従来のように、分割積層鉄心の周方向端部に回動支点を形成することなく、当該分割積層鉄心同士を回動させ展開できる。

請求項２記載の積層鉄心の製造方法は、各円弧状台を連結手段を中心として回動させ、環状に連結した積層鉄心を展開して加工処理を行うので、従来作業がしづらかった積層鉄心の半径方向内側の加工処理を、作業性よく実施できる。
また、プレス金型装置によって打抜きかしめ積層された分割積層鉄心を、環状に連結した状態でそのまま各円弧状台に載置できるので、積層鉄心を円弧状台から降ろすことなく、そのままの状態でその後の加工処理を実施できる。
請求項３記載の積層鉄心の製造方法は、隣り合う分割積層鉄心の周方向端部が、平面視して噛み合い状態を維持しながら展開されるので、展開した各分割積層鉄心を容易に環状に復帰し連結することができ、しかも連結後の隣り合う分割積層鉄心の結合状態を強固にできる。
請求項４記載の積層鉄心の製造方法は、分割積層鉄心を環状に連結して形成された積層鉄心を、製造治具に載置した状態で展開できるので、各磁極部への巻線作業を容易に実施できる。

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。
図１〜図５に示すように、本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造治具（以下、単に製造治具ともいう）１０は、図３に示す、組み合わせて環状となる分割鉄心片１１〜１３と分割鉄心片１４〜１６を条材（金属板の一例）１７から複数打抜き、分割鉄心片１１〜１６をそれぞれかしめ積層した図４に示す複数の分割積層鉄心１８〜２０が、環状に連結されて形成される積層鉄心の一例である固定子積層鉄心（ステータともいう）２１の製造治具であり、各分割積層鉄心１８〜２０を、製造する固定子積層鉄心２１の形状に環状に連結した状態で載置可能なものである。この各分割積層鉄心１８〜２０は、円弧状のヨーク部２２〜２４と、該ヨーク部２２〜２４から半径方向内側へ延びる磁極部２５とを有する分割固定子鉄心である。以下、詳しく説明する。

図１に示すように、製造治具１０は、必要に応じて表面にめっき処理が施された、例えば、ステンレス、鋼、又はアルミニウム合金で構成されている。
そして、この製造治具１０は、固定子積層鉄心２１の各分割積層鉄心１８〜２０を載置可能な円弧状台２６〜２８と、各円弧状台２６〜２８に立設され各分割積層鉄心１８〜２０の半径方向外側を係止する係止部材２９と、隣り合う円弧状台２６、２７、円弧状台２７、２７、円弧状台２７、２８を回動可能に連結する連結手段３０とを有している。
円弧状台２６〜２８の数は、分割積層鉄心１８〜２０の分割個数に対応（ここでは８個）し、製造治具１０の軸心を中心として、周方向に等角度に複数分割して構成されている。この隣り合う円弧状台２６、２７、円弧状台２７、２７、円弧状台２７、２８の周方向端部は、連結手段３０により回動可能に連結されている。

連結手段３０は、円弧状台２７、２８の周方向の一方側端部に設けられ、円弧状台２７、２８の下側に突出（側面視してＬ字状）した下側連結部３１と、円弧状台２６、２７の周方向の他方側端部に設けられ、円弧状台２６、２７の上側に突出（側面視して逆Ｌ字状）した上側連結部３２と有している。また、連結手段３０は、隣り合う円弧状台２６、２７、円弧状台２７、２７、円弧状台２７、２８の下側連結部３１と上側連結部３２とを、平面視して重なり合わせた状態で回動可能に取付ける回動軸３３を有している。ここで、各円弧状台２６〜２８の上面高さ位置は、同じ高さ位置になっている。

なお、円弧状台の一箇所（一部）、即ち円弧状台２６の一方側端部に設けられた下側連結部３４と、円弧状台２８の他方側端部に設けられた上側連結部３５とは、回動軸が取付けられていない構造となっている。
このように構成することで、各円弧状台２６〜２８を連結手段３０の回動軸３３を中心として回動させ、回動軸３３が取付けられていない下側連結部３４と上側連結部３５を結合することにより、各円弧状台２６〜２８を、平面視して環状に連結することができ、また下側連結部３４と上側連結部３５の結合を解いて開くことにより、例えば直線状に展開できる。

なお、連結手段の構造は、これに限定されるものではなく、例えば、凹部と、この凹み部分に装入される凸部とで構成し、これらを回動軸で取付ける構造とすることもできる。
また、円弧状台の周方向端部にストッパー部を設けることで、隣り合う円弧状台の開き角度を調整でき、例えば、連結された円弧状台を平面視して直線状又は曲線のような所定形状に調整できる。
なお、環状に各円弧状台２６〜２８が連結された状態の製造治具１０は、製造治具１０の環状の円弧状台２６〜２８の外径が、例えば、製造する固定子積層鉄心２１の外径の１０％以上３０％以下程度大きく、内径が、固定子積層鉄心２１のヨーク部２２〜２４の内径の１０％以上３０％以下程度大きくなっている。

各円弧状台２６〜２８の半径方向外側には、分割積層鉄心１８〜２０を係止するための係止部材２９が、立設状態で取付け固定されている。この係止部材２９は、その半径方向内側部分が、平面視して、製造治具１０の軸心に向かって拡幅している。これにより、図４に示す各分割積層鉄心１８〜２０の周方向中央部で、その半径方向外側に形成されたアリ溝３６に係止可能になる。なお、アリ溝３６は、図３に示す分割鉄心片１１〜１３と分割鉄心片１４〜１６にそれぞれ形成されたアリ溝部３６ａで構成されている。
なお、係止部材は、円弧状台に対して、その半径方向に移動可能に構成してもよい。
また、係止部材は、拡幅部分を設けることなく、平面視して矩形状（例えば、長方形又は正方形）に形成してもよい。
そして、係止部材は、各円弧状台の半径方向内側、更には半径方向内に設けてもよい。この場合、係止部材は、その半径方向外側部分を、平面視して、製造治具の外側に向かって拡幅させる。
なお、各円弧状台２６〜２８に載置された固定子積層鉄心２１は、ヨーク部２２〜２４の少なくとも外側周辺部が各円弧状台２６〜２８上に載置された状態となっているが、各円弧状台の半径方向の幅を調整することで、各円弧状台上にヨーク部全てが載置されてもよい。

係止部材の形状は、これに限定されるものではなく、例えば、図６（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、各分割鉄心片に形成した係合部に応じて決定される。
図６（Ａ）に示すように、分割鉄心片４０の周方向中央部で、その半径方向外側に、外方へ向けて開口した逆Ｔ字状の係合部４１を設けた場合、係止部材をこれに対応する形状で構成することで、係止部材が係合部４１に入り込み係止できる。
図６（Ｂ）に示すように、分割鉄心片４２のヨーク片部４３の周方向両端部で、その半径方向外側に、切欠き４４、４５を設けた場合、各円弧状台の周方向両端部に一対の係止部材を設ける。これにより、一対の係止部材が各切欠き４４、４５内に入り込み、分割積層鉄心を周方向両側から挟み込んで係止できる。

図６（Ｃ）に示すように、分割鉄心片４６の半径方向内の周方向中央部で、その半径方向外側に、平面視して円形の係合孔４７を設けた場合、係止部材を平面視して円形のロッドに構成することで、ロッドが係合孔４７内に入り込み係止できる。
図６（Ｄ）に示すように、分割鉄心片４８のヨーク片部４９の周方向両側に、その半径方向外側に開口した切欠き５０、５１を設けた場合、各円弧状台の周方向両側に係止部材を設ける。これにより、係止部材が各切欠き５０、５１内に入り込み、分割積層鉄心を周方向両側から挟み込んで係止できる。
なお、図５に示すように、係止部材２９の高さは、固定子積層鉄心２１の上端位置よりも僅かに低くなっているが、積層鉄心の上端位置と同じ、更にはそれより高くしてもよく、また、各分割鉄心片はかしめ積層されているので、係止部材２９が積層鉄心の上端位置より低くても問題ない。

次に、本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造方法について、前記した積層鉄心の製造治具１０を参照しながら説明する。なお、製造する積層鉄心は、固定子積層鉄心２１である。
図２に示すように、パイロット６０により連続的に搬送される条材１７に対し、ステーションＡで丸孔６１抜きを行い、ステーションＢでスロット６２抜きを行う。
次に、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、分割鉄心片１１〜１３と分割鉄心片１４〜１６をそれぞれ組み合わせて環状となる２種類の分割鉄心片群を製造するため、ステーションＣ又はステーションＤで、各分割鉄心片のヨーク片部の両側の切り離しを行う。

この２種類の分割鉄心片群の分割鉄心片１１〜１３と分割鉄心片１４〜１６は、ヨーク片部の周方向両側に形成される凸部６３とこれに嵌合する凹部６４とが、反対となっていて、積層した際に端部同士が重なるようになっている。また、隣り合う分割鉄心片１１と分割鉄心片１３、隣り合う分割鉄心片１４と分割鉄心片１６のそれぞれの対向箇所には、前記した凸部及び凹部が形成されておらず、その後、積層鉄心を展開するとき、分割鉄心片１１と分割鉄心片１３、分割鉄心片１４と分割鉄心片１６の連結接続を容易に解くことができる。更に、各分割鉄心片１１〜１６には、従来のように、回動支点となる凸及び凹を形成せずともよいので、これら分割鉄心片を容易に形成できる。
そして、ステーションＥでアリ溝３６形成用の孔６５を開け、ステーションＦで加工処理することなく、ステーションＧでかしめ部６６を形成し、ステーションＨで外形抜きしてかしめ積層する。このステーションＨにおいては、必要に応じて回し積み、或いはスキューを、かしめ積層の際にダイスを回す、或いは少し回すことにより、行うことができる。

ここで、ステーションＨについて、図５を参照しながら説明する。
ステーションＨは、ダイス６７及びこれに嵌入するパンチ６８と、このダイス６７の下方に配置されるスクイズリング６９とを有するプレス金型装置７０によって、分割鉄心片１１〜１３と分割鉄心片１４〜１６がそれぞれ環状に配置された状態で、条材１７から打抜きかしめ積層する工程である。
このかしめ積層に際しては、各ヨーク片部の両側の切り離しを、ステーションＣで行った分割鉄心片１１〜１３からなる分割鉄心片群と、ステーションＤで行った分割鉄心片１４〜１６からなる分割鉄心片群とを、複数枚（ここでは、３枚）毎交互に行う。この２種類の分割鉄心片群は、分割鉄心片の磁極片部を中心として左右のヨーク片部の長さが異なっているため、交互に積層した際、ヨーク片部の端部が、平面視して互いに重なり合う。これにより、磁気抵抗を抑制して、積層鉄心の磁気性能を従来よりも向上できる。

このように、ダイス６７とパンチ６８によって打抜かれた分割鉄心片群は、スクイズリング６９によって所定枚数かしめ積層された後、スクイズリング６９下方に配置される昇降台７１上に配置された製造治具１０へ落とし込まれる。なお、このとき、分割鉄心片１１と分割鉄心片１３との間、及び分割鉄心片１４と分割鉄心片１６との間が、平面視して製造治具１０の円弧状台２６と円弧状台２８との間に位置するようにする。

この固定子積層鉄心２１の最下段に位置する分割鉄心片には、かしめ部６６のかしめ突起が嵌入するための孔が形成され、これに積層される分割鉄心片にかしめ部６６のかしめ突起が形成されている。また、前記かしめ突起の背面側には凹みが形成されている。
なお、分割鉄心片群の打抜きに際しては、最下段に位置する分割鉄心片群の打抜き前に、分割されていない環状のダミー板（かしめ部は形成されていない）を、予めダイス内に配置しておき、分割鉄心片群の打抜きを行ってもよい。
これにより、最下段に位置する分割鉄心片群が打抜かれた際に、これらがバラバラになることを防止できる。この場合、ダミー板を除去した後、積層鉄心を製造治具の各円弧状台上に載置する。

製造治具１０へ落とし込まれた固定子積層鉄心２１は、環状に連結した複数の分割積層鉄心１８〜２０が円弧状台２６〜２８にそれぞれ載置され、各分割積層鉄心１８〜２０のアリ溝３６が、各円弧状台２６〜２８に立設された係止部材２９に係止されて固定される。そして、昇降台７１によって、製造治具１０を下降させた後、プレス金型装置７０の下方側壁７２に配置されたプッシャー７３により、固定子積層鉄心２１を製造治具１０に載置した状態で、水平方向に押し出して取り出す。
次に、各分割積層鉄心１８〜２０を各円弧状台２６〜２８にそれぞれ載置し係止部材２９で固定した状態で、円弧状台２６と円弧状台２８の間を解いて、各円弧状台２６〜２８を回動軸３３を中心として回動させることにより、環状に連結した固定子積層鉄心２１を展開する。このとき、隣り合う分割積層鉄心１８、１９、分割積層鉄心１９、１９、分割積層鉄心１９、２０は、各分割積層鉄心１８〜２０を構成する複数枚毎に積層された各分割鉄心片１１〜１６の周方向端部が、平面視して噛み合い状態を維持しながら展開される。
なお、展開する角度は、加工処理の内容に応じて調整でき、巻線処理を行う場合は、巻線機の先端径に合わせて調整することが好ましい。

このように、展開した固定子積層鉄心２１の各分割積層鉄心１８〜２０の各磁極部２５に巻線を装着する巻線処理を行った後、各円弧状台２６〜２８を回動軸３３を中心として回動させ、円弧状台２６と円弧状台２８を連結することにより、各分割積層鉄心１８〜２０を環状に復帰し連結する。
そして、隣り合う分割積層鉄心１８と分割積層鉄心１９との間、分割積層鉄心１９と分割積層鉄心１９との間、分割積層鉄心１８と分割積層鉄心２０との間、分割積層鉄心１９と分割積層鉄心２０との間をそれぞれ溶接することで、最終製品となる固定子積層鉄心２１を製造する。

以上、本発明を、一実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、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合せて本発明の積層鉄心の製造治具及び積層鉄心の製造方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
また、前記実施の形態においては、積層鉄心として分割型の固定子積層鉄心を製造する場合について説明したが、分割型の回転子積層鉄心（ロータともいう）を製造する場合に適用することもできる。

そして、前記実施の形態においては、形状の異なる２種類の分割鉄心片群を所定枚数毎交互に積層した積層鉄心を製造する場合について説明したが、形状の異なる３種類以上の分割鉄心片群を順次積層することも、また同一形状の１種類の分割鉄心片を所定枚数積層した積層鉄心を製造する場合に適用することもできる。
更に、前記実施の形態においては、積層鉄心を展開した後に行う加工処理として、巻線処理を行った場合について説明したが、これに限定されるものではない。

本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造治具の斜視図である。 本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造方法の説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同積層鉄心の製造方法で製造した固定子積層鉄心を構成する環状となった分割鉄心片群の平面図である。 同積層鉄心の製造方法で製造した固定子積層鉄心の斜視図である。 同積層鉄心の製造方法の打抜き及びかしめ積層の説明図である。 （Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ同積層鉄心の製造方法で製造する固定子積層鉄心を構成する他の分割鉄心片の平面図である。

符号の説明

１０：積層鉄心の製造治具、１１〜１６：分割鉄心片、１７：条材（金属板）、１８〜２０：分割積層鉄心、２１：固定子積層鉄心（積層鉄心）、２２〜２４：ヨーク部、２５：磁極部、２６〜２８：円弧状台、２９：係止部材、３０：連結手段、３１：下側連結部、３２：上側連結部、３３：回動軸、３４：下側連結部、３５：上側連結部、３６：アリ溝、３６ａ：アリ溝部、４０：分割鉄心片、４１：係合部、４２：分割鉄心片、４３：ヨーク片部、４４、４５：切欠き、４６：分割鉄心片、４７：係合孔、４８：分割鉄心片、４９：ヨーク片部、５０、５１：切欠き、６０：パイロット、６１：丸孔、６２：スロット、６３：凸部、６４：凹部、６５：孔、６６：かしめ部、６７：ダイス、６８：パンチ、６９：スクイズリング、７０：プレス金型装置、７１：昇降台、７２：側壁、７３：プッシャー

本発明は、組み合わせて環状となる分割鉄心片をプレス金型装置により打抜き積層した複数の分割積層鉄心が環状に連結された積層鉄心を保持し、展開及び環状に復帰させて連結し、積層鉄心を形成する積層鉄心の製造治具及び積層鉄心の製造方法に関する。

従来から、積層鉄心としては、例えば、巻線を容易にするため、組み合わせて環状となる分割鉄心片を条材から複数打抜き、この打抜かれた分割鉄心片をかしめ積層した分割積層鉄心を、環状に連結して形成したものが知られている。
このような積層鉄心は、分割して形成した分割積層鉄心を環状に連結して平面視して円形に形成する際、各分割積層鉄心間に支点がないため、最終製品である積層鉄心の形状のように円形に連結し形成することが難しいという問題があった。
そこで、例えば、特許文献１には、隣り合う分割鉄心片の端部に、この端部同士が重なり合う連結部を設け、この連結部に回動支点を形成し、各分割鉄心片を該回動支点を介して回動させ、隣り合う分割鉄心片同士が回動するジョイントラップ方式と称される分割積層鉄心から環状の積層鉄心を製造する技術が開示されている。

また、積層鉄心のうち、特に固定子積層鉄心については、各分割鉄心片を積層した分割積層鉄心の半径方向内側に配置される磁極部に対して巻線を施しているが、各分割積層鉄心を環状に連結してから巻線作業を行うと、巻線の作業性が悪いという問題がある。
そこで、例えば、特許文献２には、各分割積層鉄心への巻線を作業性よく実施するための装置が開示されている。

特開２０００−２０１４５８号公報 特開２００３−２１９６１２号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、隣り合う分割鉄心片の端部同士が重なり合っている連結部に回動支点を形成する必要があり、その形成のための金型装置が新たに必要になり、また金属板からの各分割鉄心片の打抜き形状が複雑になる。このため、積層鉄心の製造工程が複雑になって作業性が悪くなると共に、回動支点を形成しない場合と比較して積層鉄心の製造コストがかかり経済的でない。
また、特許文献２に開示された技術は、打抜きかしめ積層された各分割積層鉄心を、クランプする保持部に装着し、該保持部を鎖状に連結した保持治具を介して、直線配列機構で直線的に並べて巻線し、巻線後に前記保持治具の他端に配置したリング状配列機構で、分割積層鉄心をリング状にするものであるが、作業性が悪く、積層鉄心の製造効率も低下し、更には装置構成が大掛かりになる問題もある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、積層鉄心の製造工程を簡単にし、品質が良好な積層鉄心を作業性よく経済的に製造可能な積層鉄心の製造治具及び積層鉄心の製造方法を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係る積層鉄心の製造治具は、組み合わせて環状となる分割鉄心片を金属板から複数打抜き、該分割鉄心片をかしめ積層した複数の分割積層鉄心が、環状に連結されて形成される積層鉄心の製造治具において、
プレス金型装置により前記複数の分割積層鉄心を環状に連結して形成された前記積層鉄心の各分割積層鉄心をそのまま落とし込んでそれぞれ載置する複数の円弧状台と、
前記各円弧状台に立設され、前記分割積層鉄心の半径方向内側又は半径方向外側を係止する係止部材と、
隣り合う前記円弧状台の周方向端部を、一部を除いて回動可能に連結する連結手段とを有し、前記各分割積層鉄心を前記各円弧状台にそれぞれ載置し前記係止部材で固定した状態で、前記各円弧状台を前記連結手段を中心として回動させることにより、環状に連結して形成された前記積層鉄心の前記各分割積層鉄心を展開、又は展開した前記各分割積層鉄心を環状に復帰し連結する。

前記目的に沿う第２の発明に係る積層鉄心の製造方法は、組み合わせて環状となる分割鉄心片をプレス金型装置によって金属板から複数打抜き、該分割鉄心片をかしめ積層した複数の分割積層鉄心が、環状に連結される積層鉄心の製造方法において、
前記複数の分割積層鉄心を環状に連結して形成された前記積層鉄心の複数の前記分割積層鉄心を、前記プレス金型装置の下方に配置されて、周方向に複数に分割され、しかも隣り合う周方向端部が一部を除いて連結手段によって回動可能に連結された円弧状台に、前記プレス金型装置から落とし込んでそれぞれ載置し、前記分割積層鉄心の半径方向内側又は半径方向外側を、前記円弧状台に立設された係止部材に係止して固定し、前記各円弧状台を前記連結手段を中心として回動させ、環状に連結し形成された前記積層鉄心の前記各分割積層鉄心を展開して加工処理を行った後、前記各円弧状台を前記連結手段を中心として回動させ、前記各分割積層鉄心を環状に復帰させ連結する。

第２の発明に係る積層鉄心の製造方法において、隣り合う前記分割積層鉄心は、該各分割積層鉄心を構成する複数枚毎に積層された各前記分割鉄心片の周方向端部が、平面視して噛み合い状態を維持しながら展開されることが好ましい。
第２の発明に係る積層鉄心の製造方法において、前記分割積層鉄心は、円弧状のヨーク部と、該ヨーク部から半径方向内側へ延びる磁極部とを有する分割固定子鉄心であり、前記加工処理は、展開した前記各分割固定子鉄心の前記磁極部に巻線を装着する巻線処理であることが好ましい。

請求項１記載の積層鉄心の製造治具、及び請求項２〜４記載の積層鉄心の製造治具を用いた積層鉄心の製造方法は、環状に連結して形成された積層鉄心の各分割積層鉄心を各円弧状台にそれぞれ載置し係止部材で固定した状態で、各円弧状台を連結手段を中心として回動させるので、環状に連結し形成される積層鉄心の各分割積層鉄心を容易に展開し、また展開した分割積層鉄心を容易に環状に復帰し連結できる。
また、積層鉄心は、環状に連結した状態で円弧状台に載置できるので、積層鉄心の製造の際に、例えば、回し積みやスキューさせて積層できる。
そして、複数の分割積層鉄心を環状に連結して形成される積層鉄心は、各円弧状台で構成される製造治具に載せた状態で搬送できるので、作業性が良好である。
更に、製造治具自体が、前記円弧状台により回動可能であるので、従来のように、分割積層鉄心の周方向端部に回動支点を形成することなく、当該分割積層鉄心同士を回動させ展開できる。

請求項２記載の積層鉄心の製造方法は、各円弧状台を連結手段を中心として回動させ、環状に連結した積層鉄心を展開して加工処理を行うので、従来作業がしづらかった積層鉄心の半径方向内側の加工処理を、作業性よく実施できる。
また、プレス金型装置によって打抜きかしめ積層された分割積層鉄心を、環状に連結した状態でそのまま各円弧状台に載置できるので、積層鉄心を円弧状台から降ろすことなく、そのままの状態でその後の加工処理を実施できる。
請求項３記載の積層鉄心の製造方法は、隣り合う分割積層鉄心の周方向端部が、平面視して噛み合い状態を維持しながら展開されるので、展開した各分割積層鉄心を容易に環状に復帰し連結することができ、しかも連結後の隣り合う分割積層鉄心の結合状態を強固にできる。
請求項４記載の積層鉄心の製造方法は、分割積層鉄心を環状に連結して形成された積層鉄心を、製造治具に載置した状態で展開できるので、各磁極部への巻線作業を容易に実施できる。

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。
図１〜図５に示すように、本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造治具（以下、単に製造治具ともいう）１０は、図３に示す、組み合わせて環状となる分割鉄心片１１〜１３と分割鉄心片１４〜１６を条材（金属板の一例）１７から複数打抜き、分割鉄心片１１〜１６をそれぞれかしめ積層した図４に示す複数の分割積層鉄心１８〜２０が、環状に連結されて形成される積層鉄心の一例である固定子積層鉄心（ステータともいう）２１の製造治具であり、各分割積層鉄心１８〜２０を、製造する固定子積層鉄心２１の形状に環状に連結した状態で載置可能なものである。この各分割積層鉄心１８〜２０は、円弧状のヨーク部２２〜２４と、該ヨーク部２２〜２４から半径方向内側へ延びる磁極部２５とを有する分割固定子鉄心である。以下、詳しく説明する。

図１に示すように、製造治具１０は、必要に応じて表面にめっき処理が施された、例えば、ステンレス、鋼、又はアルミニウム合金で構成されている。
そして、この製造治具１０は、固定子積層鉄心２１の各分割積層鉄心１８〜２０を載置可能な円弧状台２６〜２８と、各円弧状台２６〜２８に立設され各分割積層鉄心１８〜２０の半径方向外側を係止する係止部材２９と、隣り合う円弧状台２６、２７、円弧状台２７、２７、円弧状台２７、２８を回動可能に連結する連結手段３０とを有している。
円弧状台２６〜２８の数は、分割積層鉄心１８〜２０の分割個数に対応（ここでは８個）し、製造治具１０の軸心を中心として、周方向に等角度に複数分割して構成されている。この隣り合う円弧状台２６、２７、円弧状台２７、２７、円弧状台２７、２８の周方向端部は、連結手段３０により回動可能に連結されている。

連結手段３０は、円弧状台２７、２８の周方向の一方側端部に設けられ、円弧状台２７、２８の下側に突出（側面視してＬ字状）した下側連結部３１と、円弧状台２６、２７の周方向の他方側端部に設けられ、円弧状台２６、２７の上側に突出（側面視して逆Ｌ字状）した上側連結部３２と有している。また、連結手段３０は、隣り合う円弧状台２６、２７、円弧状台２７、２７、円弧状台２７、２８の下側連結部３１と上側連結部３２とを、平面視して重なり合わせた状態で回動可能に取付ける回動軸３３を有している。ここで、各円弧状台２６〜２８の上面高さ位置は、同じ高さ位置になっている。

なお、円弧状台の一箇所（一部）、即ち円弧状台２６の一方側端部に設けられた下側連結部３４と、円弧状台２８の他方側端部に設けられた上側連結部３５とは、回動軸が取付けられていない構造となっている。
このように構成することで、各円弧状台２６〜２８を連結手段３０の回動軸３３を中心として回動させ、回動軸３３が取付けられていない下側連結部３４と上側連結部３５を結合することにより、各円弧状台２６〜２８を、平面視して環状に連結することができ、また下側連結部３４と上側連結部３５の結合を解いて開くことにより、例えば直線状に展開できる。

なお、連結手段の構造は、これに限定されるものではなく、例えば、凹部と、この凹み部分に装入される凸部とで構成し、これらを回動軸で取付ける構造とすることもできる。
また、円弧状台の周方向端部にストッパー部を設けることで、隣り合う円弧状台の開き角度を調整でき、例えば、連結された円弧状台を平面視して直線状又は曲線のような所定形状に調整できる。
なお、環状に各円弧状台２６〜２８が連結された状態の製造治具１０は、製造治具１０の環状の円弧状台２６〜２８の外径が、例えば、製造する固定子積層鉄心２１の外径の１０％以上３０％以下程度大きく、内径が、固定子積層鉄心２１のヨーク部２２〜２４の内径の１０％以上３０％以下程度大きくなっている。

各円弧状台２６〜２８の半径方向外側には、分割積層鉄心１８〜２０を係止するための係止部材２９が、立設状態で取付け固定されている。この係止部材２９は、その半径方向内側部分が、平面視して、製造治具１０の軸心に向かって拡幅している。これにより、図４に示す各分割積層鉄心１８〜２０の周方向中央部で、その半径方向外側に形成されたアリ溝３６に係止可能になる。なお、アリ溝３６は、図３に示す分割鉄心片１１〜１３と分割鉄心片１４〜１６にそれぞれ形成されたアリ溝部３６ａで構成されている。
なお、係止部材は、円弧状台に対して、その半径方向に移動可能に構成してもよい。
また、係止部材は、拡幅部分を設けることなく、平面視して矩形状（例えば、長方形又は正方形）に形成してもよい。
そして、係止部材は、各円弧状台の半径方向内側、更には半径方向内に設けてもよい。この場合、係止部材は、その半径方向外側部分を、平面視して、製造治具の外側に向かって拡幅させる。
なお、各円弧状台２６〜２８に載置された固定子積層鉄心２１は、ヨーク部２２〜２４の少なくとも外側周辺部が各円弧状台２６〜２８上に載置された状態となっているが、各円弧状台の半径方向の幅を調整することで、各円弧状台上にヨーク部全てが載置されてもよい。

係止部材の形状は、これに限定されるものではなく、例えば、図６（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、各分割鉄心片に形成した係合部に応じて決定される。
図６（Ａ）に示すように、分割鉄心片４０の周方向中央部で、その半径方向外側に、外方へ向けて開口した逆Ｔ字状の係合部４１を設けた場合、係止部材をこれに対応する形状で構成することで、係止部材が係合部４１に入り込み係止できる。
図６（Ｂ）に示すように、分割鉄心片４２のヨーク片部４３の周方向両端部で、その半径方向外側に、切欠き４４、４５を設けた場合、各円弧状台の周方向両端部に一対の係止部材を設ける。これにより、一対の係止部材が各切欠き４４、４５内に入り込み、分割積層鉄心を周方向両側から挟み込んで係止できる。

図６（Ｃ）に示すように、分割鉄心片４６の半径方向内の周方向中央部で、その半径方向外側に、平面視して円形の係合孔４７を設けた場合、係止部材を平面視して円形のロッドに構成することで、ロッドが係合孔４７内に入り込み係止できる。
図６（Ｄ）に示すように、分割鉄心片４８のヨーク片部４９の周方向両側に、その半径方向外側に開口した切欠き５０、５１を設けた場合、各円弧状台の周方向両側に係止部材を設ける。これにより、係止部材が各切欠き５０、５１内に入り込み、分割積層鉄心を周方向両側から挟み込んで係止できる。
なお、図５に示すように、係止部材２９の高さは、固定子積層鉄心２１の上端位置よりも僅かに低くなっているが、積層鉄心の上端位置と同じ、更にはそれより高くしてもよく、また、各分割鉄心片はかしめ積層されているので、係止部材２９が積層鉄心の上端位置より低くても問題ない。

次に、本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造方法について、前記した積層鉄心の製造治具１０を参照しながら説明する。なお、製造する積層鉄心は、固定子積層鉄心２１である。
図２に示すように、パイロット６０により連続的に搬送される条材１７に対し、ステーションＡで丸孔６１抜きを行い、ステーションＢでスロット６２抜きを行う。
次に、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、分割鉄心片１１〜１３と分割鉄心片１４〜１６をそれぞれ組み合わせて環状となる２種類の分割鉄心片群を製造するため、ステーションＣ又はステーションＤで、各分割鉄心片のヨーク片部の両側の切り離しを行う。

この２種類の分割鉄心片群の分割鉄心片１１〜１３と分割鉄心片１４〜１６は、ヨーク片部の周方向両側に形成される凸部６３とこれに嵌合する凹部６４とが、反対となっていて、積層した際に端部同士が重なるようになっている。また、隣り合う分割鉄心片１１と分割鉄心片１３、隣り合う分割鉄心片１４と分割鉄心片１６のそれぞれの対向箇所には、前記した凸部及び凹部が形成されておらず、その後、積層鉄心を展開するとき、分割鉄心片１１と分割鉄心片１３、分割鉄心片１４と分割鉄心片１６の連結接続を容易に解くことができる。更に、各分割鉄心片１１〜１６には、従来のように、回動支点となる凸及び凹を形成せずともよいので、これら分割鉄心片を容易に形成できる。
そして、ステーションＥでアリ溝３６形成用の孔６５を開け、ステーションＦで加工処理することなく、ステーションＧでかしめ部６６を形成し、ステーションＨで外形抜きしてかしめ積層する。このステーションＨにおいては、必要に応じて回し積み、或いはスキューを、かしめ積層の際にダイスを回す、或いは少し回すことにより、行うことができる。

ここで、ステーションＨについて、図５を参照しながら説明する。
ステーションＨは、ダイス６７及びこれに嵌入するパンチ６８と、このダイス６７の下方に配置されるスクイズリング６９とを有するプレス金型装置７０によって、分割鉄心片１１〜１３と分割鉄心片１４〜１６がそれぞれ環状に配置された状態で、条材１７から打抜きかしめ積層する工程である。
このかしめ積層に際しては、各ヨーク片部の両側の切り離しを、ステーションＣで行った分割鉄心片１１〜１３からなる分割鉄心片群と、ステーションＤで行った分割鉄心片１４〜１６からなる分割鉄心片群とを、複数枚（ここでは、３枚）毎交互に行う。この２種類の分割鉄心片群は、分割鉄心片の磁極片部を中心として左右のヨーク片部の長さが異なっているため、交互に積層した際、ヨーク片部の端部が、平面視して互いに重なり合う。これにより、磁気抵抗を抑制して、積層鉄心の磁気性能を従来よりも向上できる。

このように、ダイス６７とパンチ６８によって打抜かれた分割鉄心片群は、スクイズリング６９によって所定枚数かしめ積層された後、スクイズリング６９下方に配置される昇降台７１上に配置された製造治具１０へ落とし込まれる。なお、このとき、分割鉄心片１１と分割鉄心片１３との間、及び分割鉄心片１４と分割鉄心片１６との間が、平面視して製造治具１０の円弧状台２６と円弧状台２８との間に位置するようにする。

この固定子積層鉄心２１の最下段に位置する分割鉄心片には、かしめ部６６のかしめ突起が嵌入するための孔が形成され、これに積層される分割鉄心片にかしめ部６６のかしめ突起が形成されている。また、前記かしめ突起の背面側には凹みが形成されている。
なお、分割鉄心片群の打抜きに際しては、最下段に位置する分割鉄心片群の打抜き前に、分割されていない環状のダミー板（かしめ部は形成されていない）を、予めダイス内に配置しておき、分割鉄心片群の打抜きを行ってもよい。
これにより、最下段に位置する分割鉄心片群が打抜かれた際に、これらがバラバラになることを防止できる。この場合、ダミー板を除去した後、積層鉄心を製造治具の各円弧状台上に載置する。

製造治具１０へ落とし込まれた固定子積層鉄心２１は、環状に連結した複数の分割積層鉄心１８〜２０が円弧状台２６〜２８にそれぞれ載置され、各分割積層鉄心１８〜２０のアリ溝３６が、各円弧状台２６〜２８に立設された係止部材２９に係止されて固定される。そして、昇降台７１によって、製造治具１０を下降させた後、プレス金型装置７０の下方側壁７２に配置されたプッシャー７３により、固定子積層鉄心２１を製造治具１０に載置した状態で、水平方向に押し出して取り出す。
次に、各分割積層鉄心１８〜２０を各円弧状台２６〜２８にそれぞれ載置し係止部材２９で固定した状態で、円弧状台２６と円弧状台２８の間を解いて、各円弧状台２６〜２８を回動軸３３を中心として回動させることにより、環状に連結した固定子積層鉄心２１を展開する。このとき、隣り合う分割積層鉄心１８、１９、分割積層鉄心１９、１９、分割積層鉄心１９、２０は、各分割積層鉄心１８〜２０を構成する複数枚毎に積層された各分割鉄心片１１〜１６の周方向端部が、平面視して噛み合い状態を維持しながら展開される。
なお、展開する角度は、加工処理の内容に応じて調整でき、巻線処理を行う場合は、巻線機の先端径に合わせて調整することが好ましい。

このように、展開した固定子積層鉄心２１の各分割積層鉄心１８〜２０の各磁極部２５に巻線を装着する巻線処理を行った後、各円弧状台２６〜２８を回動軸３３を中心として回動させ、円弧状台２６と円弧状台２８を連結することにより、各分割積層鉄心１８〜２０を環状に復帰し連結する。
そして、隣り合う分割積層鉄心１８と分割積層鉄心１９との間、分割積層鉄心１９と分割積層鉄心１９との間、分割積層鉄心１８と分割積層鉄心２０との間、分割積層鉄心１９と分割積層鉄心２０との間をそれぞれ溶接することで、最終製品となる固定子積層鉄心２１を製造する。

以上、本発明を、一実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、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合せて本発明の積層鉄心の製造治具及び積層鉄心の製造方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
また、前記実施の形態においては、積層鉄心として分割型の固定子積層鉄心を製造する場合について説明したが、分割型の回転子積層鉄心（ロータともいう）を製造する場合に適用することもできる。

そして、前記実施の形態においては、形状の異なる２種類の分割鉄心片群を所定枚数毎交互に積層した積層鉄心を製造する場合について説明したが、形状の異なる３種類以上の分割鉄心片群を順次積層することも、また同一形状の１種類の分割鉄心片を所定枚数積層した積層鉄心を製造する場合に適用することもできる。
更に、前記実施の形態においては、積層鉄心を展開した後に行う加工処理として、巻線処理を行った場合について説明したが、これに限定されるものではない。

本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造治具の斜視図である。 本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造方法の説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同積層鉄心の製造方法で製造した固定子積層鉄心を構成する環状となった分割鉄心片群の平面図である。 同積層鉄心の製造方法で製造した固定子積層鉄心の斜視図である。 同積層鉄心の製造方法の打抜き及びかしめ積層の説明図である。 （Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ同積層鉄心の製造方法で製造する固定子積層鉄心を構成する他の分割鉄心片の平面図である。

符号の説明

１０：積層鉄心の製造治具、１１〜１６：分割鉄心片、１７：条材（金属板）、１８〜２０：分割積層鉄心、２１：固定子積層鉄心（積層鉄心）、２２〜２４：ヨーク部、２５：磁極部、２６〜２８：円弧状台、２９：係止部材、３０：連結手段、３１：下側連結部、３２：上側連結部、３３：回動軸、３４：下側連結部、３５：上側連結部、３６：アリ溝、３６ａ：アリ溝部、４０：分割鉄心片、４１：係合部、４２：分割鉄心片、４３：ヨーク片部、４４、４５：切欠き、４６：分割鉄心片、４７：係合孔、４８：分割鉄心片、４９：ヨーク片部、５０、５１：切欠き、６０：パイロット、６１：丸孔、６２：スロット、６３：凸部、６４：凹部、６５：孔、６６：かしめ部、６７：ダイス、６８：パンチ、６９：スクイズリング、７０：プレス金型装置、７１：昇降台、７２：側壁、７３：プッシャー

Claims (4)

1. 組み合わせて環状となる分割鉄心片を金属板から複数打抜き、該分割鉄心片をかしめ積層した複数の分割積層鉄心が、環状に連結されて形成される積層鉄心の製造治具において、
   周方向に複数に分割され、複数の前記分割積層鉄心をそれぞれ載置可能な円弧状台と、
   前記各円弧状台に立設され、前記分割積層鉄心の半径方向内側又は半径方向外側を係止する係止部材と、
   隣り合う前記円弧状台の周方向端部を、一部を除いて回動可能に連結する連結手段とを有し、前記各分割積層鉄心を前記各円弧状台にそれぞれ載置し前記係止部材で固定した状態で、前記各円弧状台を前記連結手段を中心として回動させることにより、環状に連結して形成された前記積層鉄心の前記各分割積層鉄心を展開、又は展開した前記各分割積層鉄心を環状に復帰し連結することを特徴とする積層鉄心の製造治具。
2. 組み合わせて環状となる分割鉄心片をプレス金型装置によって金属板から複数打抜き、該分割鉄心片をかしめ積層した複数の分割積層鉄心が、環状に連結される積層鉄心の製造方法において、
   環状に連結する複数の前記分割積層鉄心を、周方向に複数に分割され、しかも隣り合う周方向端部が一部を除いて連結手段によって回動可能に連結された円弧状台にそれぞれ載置し、前記分割積層鉄心の半径方向内側又は半径方向外側を、前記円弧状台に立設された係止部材に係止して固定し、前記各円弧状台を前記連結手段を中心として回動させ、環状に連結し形成された前記積層鉄心の前記各分割積層鉄心を展開して加工処理を行った後、前記各円弧状台を前記連結手段を中心として回動させ、前記各分割積層鉄心を環状に復帰させ連結することを特徴とする積層鉄心の製造方法。
3. 請求項２記載の積層鉄心の製造方法において、隣り合う前記分割積層鉄心は、該各分割積層鉄心を構成する複数枚毎に積層された各前記分割鉄心片の周方向端部が、平面視して噛み合い状態を維持しながら展開されることを特徴とする積層鉄心の製造方法。
4. 請求項２及び３のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造方法において、前記分割積層鉄心は、円弧状のヨーク部と、該ヨーク部から半径方向内側へ延びる磁極部とを有する分割固定子鉄心であり、前記加工処理は、展開した前記各分割固定子鉄心の前記磁極部に巻線を装着する巻線処理であることを特徴とする積層鉄心の製造方法。

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