JP2009195099A - 積層鉄心の製造装置および製造方法並びに積層鉄心 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を減らしてコストを低減でき、かつ生産性が高い積層鉄心の製造装置および製造方法並びに積層鉄心を提供する。
【解決手段】環状に並ぶ複数の円弧状鉄心片２からなる環状鉄心片を複数積層した積層鉄心１を、一方向へ搬送される被加工板Ｗから円弧状鉄心片を打ち抜きつつ製造する装置である。当該製造装置２０は、被加工板に、半抜き状のカシメ部を成形するカシメ成形ステーションＳ１と、環状鉄心片を積層する際の位置決め部位となるパイロット部を打抜くパイロット部打ち抜きステーションＳ３と、円弧状鉄心片の輪郭を打ち抜き、打ち抜かれた円弧状鉄心片のパイロット部を、パイロット部に対応する形状を備えたパイロット機構で位置決めするとともに、打ち抜かれた円弧状鉄心片を環状に順次並べて環状鉄心片を形成しつつ積層し、積層方向に重なるカシメ部同士をカシメ結合する環状積層カシメステーションＳ５とを有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、積層鉄心の製造装置および製造方法並びに積層鉄心に関する。

従来より、周方向に複数に分割された板材である円弧状の鉄心片を、周方向の繋ぎ目の位相をずらしつつ、いわゆるレンガ積みにした積層鉄心が用いられている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の鉄心では、積層鉄心の外周に積層方向に延びて形成されるキー溝にキーを嵌めることで、円弧状の鉄心片同士を固定している。
平３−１５５３４６号公報

しかし、特許文献１の積層鉄心では、円弧状の鉄心片同士を固定するためにキーが必要であり、部品点数が増えてコストが増加し、さらにキーを取り付ける必要があるために生産性も低い。

本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、キーを用いずに分割鉄心片同士を容易に固定できてコストを低減でき、生産性の高い積層鉄心の製造装置および製造方法並びに積層鉄心を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明に係る積層鉄心の製造装置は、環状に並ぶ複数の鉄心片からなる環状鉄心片を複数積層した積層鉄心を、一方向へ搬送される被加工板から前記鉄心片を打ち抜きつつ製造する装置である。当該製造装置は、前記被加工板に、半抜き状のカシメ部を成形するカシメ成形ステーションと、前記環状鉄心片を積層する際の位置決め部位となるパイロット部を打抜くパイロット部打ち抜きステーションとを有する。また、当該製造装置は、前記鉄心片の輪郭を打ち抜き、当該打ち抜かれた鉄心片のパイロット部を、パイロット部に対応する形状を備えたパイロット機構で位置決めするとともに、打ち抜かれた鉄心片を環状に順次並べて環状鉄心片を形成しつつ積層し、積層方向に重なるカシメ部同士をカシメ結合する環状積層カシメステーションとを有する。

上記目的を達成する本発明に係る積層鉄心の製造方法は、環状に並ぶ複数の鉄心片からなる環状鉄心片を複数積層した積層鉄心を、一方向へ搬送される被加工板から前記鉄心片を打ち抜きつつ製造する製造方法である。当該製造方法は、前記被加工板に、半抜き状のカシメ部を成形するカシメ成形工程と、前記環状鉄心片を積層する際の位置決め部位となるパイロット部を打抜くパイロット部打ち抜き工程とを有する。また、当該製造方法は、前記鉄心片の輪郭を打ち抜く鉄心片打ち抜き工程と、前記打ち抜かれた鉄心片のパイロット部を、パイロット部に対応する形状を備えたパイロット機構で位置決めするとともに、打ち抜かれた鉄心片を環状に順次並べて環状鉄心片を形成しつつ積層し、積層方向に重なるカシメ部同士をカシメ結合する環状積層カシメ工程とを有する。

上記目的を達成する本発明に係る積層鉄心は、環状に並ぶ複数の鉄心片からなる環状鉄心片を複数積層した積層鉄心である。当該積層鉄心は、前記鉄心片に半抜き状のカシメ部が形成され、積層方向に重なる前記鉄心片のカシメ部同士がカシメ結合されており、前記鉄心片に製造時の位置決め部位であるパイロット部が形成され、各々の鉄心片のパイロット部が、積層方向に一致して形成されている。

上記のように構成した本発明に係る積層鉄心の製造装置は、カシメ成形ステーションと、パイロット部打ち抜きステーションと、環状積層カシメステーションとを有しているため、打ち抜かれた鉄心片をパイロット部で位置決めしつつカシメ部でカシメ結合できる。したがって、鉄心片同士を固定するために他の部材が必要なく、部品点数を減らしてコストを低減でき、さらに生産性が高い。

上記のように構成した本発明に係る積層鉄心の製造方法は、カシメ成形工程と、パイロット部打ち抜き工程と、環状積層工程とを有しているため、打ち抜かれた鉄心片をパイロット部で位置決めしつつカシメ部でカシメ結合できる。したがって、鉄心片同士を固定するために他の部材が必要なく、部品点数を減らしてコストを低減でき、さらに生産性が高い。

上記のように構成した本発明に係る積層鉄心は、鉄心片をパイロット部で位置決めしつつカシメ部でカシメ結合されているため、鉄心片同士を固定するために他の部材が必要なく、部品点数を減らしてコストを低減でき、さらに生産性が高い。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る積層鉄心の製造装置により製造された積層鉄心を示す平面図、図２は、同積層鉄心を示す側面図、図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う単一層の断面図である。

本実施形態における積層鉄心１は、電動機の回転子側に用いられる積層回転子鉄心であり、磁石付き回転子の構成要素である。積層鉄心１は、図１，２に示すように、４つに分割された円弧状鉄心片２（鉄心片）を環状に並べた環状鉄心片３を複数積層して形成される。

各々の円弧状鉄心片２には、周方向に並ぶ２つの磁石装着孔４が形成されている。それぞれの磁石装着孔４の近傍には、１つのパイロット孔５（パイロット部）と、２つのカシメ部６が形成されている。したがって、１つの円弧状鉄心片２には、２つのパイロット孔５と、４つのカシメ部６が形成される。カシメ部６は、図３に示すように一方面側へ半抜きされて形成されており、一方面側にカシメ凸部７が形成され、他方側にカシメ凹部８が形成される。ここで半抜きとは、不完全に打ち抜いてカシメ凸部７とカシメ凹部８を形成することを意味し、図３のように表裏に貫通せずとも、または部分的に貫通していてもよい。

磁石装着孔４、パイロット孔５および２つのカシメ部６は、円弧状鉄心片２を環状に並べて環状鉄心片３を構成した際に、４５度毎に配置されている。

各々の円弧状鉄心片２の外周には、磁石装着孔４の間に切り込み部９が形成され、バリアエリアを形成して磁束を調整する役割を果たしている。

互いに重なる環状鉄心片３は、周方向の円弧状鉄心片２同士の繋ぎ目１０が周方向にずれて、いわゆるレンガ積みに所定枚数積層されており、本実施形態では、４５度の位相ずれαを有して積層されている。本実施形態の円弧状鉄心片２は、それぞれが環状鉄心片３の周方向に円弧角θの範囲内で円弧状に延びる円弧形状を有し、９０度の円弧角θで形成されるため、４５度の位相ずれαは円弧角θの２分の１に相当し、２層毎に繋ぎ目１０が積層方向に一致するように積層される。

４５度の位相ずれαを有して環状鉄心片３を積層すると、上述したように、磁石装着孔４、パイロット孔５および２つのカシメ部６が４５度毎に配置されるため、磁石装着孔４、パイロット孔５およびカシメ部６のそれぞれの位置が、積層方向に一致する。したがって、磁石装着孔４およびパイロット孔５は、環状鉄心片３の一方側から他方側へ貫通し、カシメ部６は、互いに重なるカシメ凹部８にカシメ凸部７が嵌合して連結される。

なお、積層方向一方最外側の環状鉄心片３を構成する円弧状鉄心片２では、外側にカシメ部６が突出しないよう、カシメ部６の代わりに貫通孔１１が形成されることが好ましい。

次に、第１実施形態に係る積層鉄心の製造装置２０について説明する。

図４は、本実施形態に係る積層鉄心の製造装置を示す平面図、図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

本実施形態に係る積層鉄心の製造装置２０は、被加工板Ｗを順送りしつつ非連続に円弧状鉄心片２を打ち抜き、打ち抜かれた円弧状鉄心片２を順次並べて積層する装置である。ここで非連続とは、打ち抜かれる複数の円弧状鉄心片２が連結しておらず、図４に示すように、被加工板Ｗにおいて例えば間隔Ｘを有して材料取りされることを意味している。

被加工板Ｗは、ロール形態に巻かれた鋼板から引き出された帯状鋼板である。被加工板Ｗからは、円弧状鉄心片２が一列に並んで材料取りされる。

製造装置２０は、図４，５に示すように、順送りの金型装置を含んでおり、異なる加工を行う複数のステーションＳ１〜Ｓ５が一列に並んで配置されることで、被加工板Ｗを順送りしつつ、各ステーション毎の加工を金型の一動作で同時に行うことができる。製造装置２０は、制御部２１を有しており、この制御部２１により、各ステーションＳ１〜Ｓ５の動作が制御される。

ステーションＳ１は、カシメ部成形ステーションＳ１であり、上型２２には、円弧状鉄心片２のカシメ部６に対応する数の半抜きポンチ２４が設けられ、下型２３に同数の半抜き孔部２５が設けられる。カシメ部成形ステーションＳ１では、上型２２と下型２３が近接することで、被加工板Ｗを半抜きポンチ２４および半抜き孔部２５により半抜き加工し、カシメ部６を成形する。カシメ部成形ステーションＳ１は、制御部２１により、加工する円弧状鉄心片２に応じて作動および不作動が制御可能となっている。

ステーションＳ２は、貫通孔打ち抜きステーションＳ２であり、上型２２には、円弧状鉄心片２のカシメ部６に対応する数（本実施形態では４つ）の貫通孔打ち抜きポンチ２７が設けられ、下型２３に同数の貫通孔打ち抜き孔部２８が設けられる。貫通孔打ち抜きステーションＳ２では、上型２２と下型２３が近接することで、被加工板Ｗを貫通孔打ち抜きポンチ２７および貫通孔打ち抜き孔部２８により打ち抜き加工し、カシメ部６に対応する位置に貫通孔１１を成形する。貫通孔打ち抜きステーションＳ２は、加工する円弧状鉄心片２に応じて、作動および不作動が制御部２１により制御可能となっている。

ステーションＳ３は、パイロット部打ち抜きステーションＳ３であり、上型２２には、円弧状鉄心片２のパイロット孔５に対応する数（本実施形態では２つ）のパイロット打ち抜きポンチ２９が設けられ、下型２３に同数のパイロット打ち抜き孔部３０が設けられる。パイロット部打ち抜きステーションＳ３では、上型２２と下型２３が近接することで、被加工板Ｗをパイロット打ち抜きポンチ２９およびパイロット打ち抜き孔部３０により打ち抜き加工し、パイロット孔５を成形する。

ステーションＳ４は、磁石装着孔打ち抜きステーションＳ４であり、上型２２には、円弧状鉄心片２の磁石装着孔４に対応する数（本実施形態では２つ）の磁石装着孔打ち抜きポンチ３１が設けられ、下型２３に同数の磁石装着孔打ち抜き孔部３２が設けられる。磁石装着孔打ち抜きステーションＳ４では、上型２２と下型２３が近接することで、被加工板Ｗを磁石装着孔打ち抜きポンチ３１および磁石装着孔打ち抜き孔部３２により打ち抜き加工し、磁石装着孔４を成形する。

ステーションＳ５は、環状積層カシメステーションＳ５であり、上型２２には、円弧状鉄心片２の輪郭を打ち抜く鉄心片打ち抜きポンチ３３が設けられ、下型２３には、円弧状鉄心片２の輪郭に対応する形状の鉄心片打ち抜き孔部３４が設けられる。鉄心片打ち抜き孔部３４の下方には、打ち抜かれた円弧状鉄心片２を受ける受け台３５が設けられており、受け台３５には、下方から延びるパイロットピン３７（パイロット機構）が貫通している。パイロットピン３７は、受け台３５の下方に設けられて水平面で回転する回転台３８に固定されている。また、受け台３５と回転台３８の間には、ばね部材やシリンダー等からなる反力発生機構３９が設けられている。

受け台３５は、回転台３８により水平面で回転可能となっており、かつパイロットピン３７に沿って上下に進退動可能となっている。回転台３８は、昇降可能に設けられる。受け台３５の下方には、受け台３５が下降すると受け台３５の下面に接して受け台３５の下降を規制す下降規制部４０が形成されている。

パイロットピン３７は、円弧状鉄心片２により環状に構成される環状鉄心片３のパイロット孔５と一致する配置で、受け台３５に周方向に設けられ、そのうちの２本が、鉄心片打ち抜きポンチ３３により１つずつ打ち抜かれる円弧状鉄心片２の下方に位置する。他のパイロットピン３７は、受け台３５が回転することで、鉄心片打ち抜きポンチ３３の下方に位置することができる。

鉄心片打ち抜きポンチ３３には、下方からパイロットピン３７が挿入可能なパイロットピン挿入孔４１が形成されている。

受け台３５の側方には、受け台３５の上部で製造された積層鉄心１を搬出する搬出機構４２が設けられる。

次に、第１実施形態に係る積層鉄心の製造装置２０の作用を説明する。

図６は、第１実施形態に係る積層鉄心の製造装置により円弧状鉄心片を積層する際を示す平面図、図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図、図８は、同断面における円弧状鉄心片を打ち抜いた際を示す断面図、図９は、異なる層の円弧状鉄心片の積層に移行する際を示す平面図、図１０は、図９のＸ−Ｘ線に沿う断面図、図１１は、同断面における円弧状鉄心片を打ち抜いてカシメ積層した際を示す断面図、図１２は、同断面における所定層数の円弧状鉄心片の積層が終了して積層鉄心が構成された際を示す断面図、図１３は、同断面における構成された積層鉄心からパイロットピンを引き抜く際を示す断面図、図１４は、本実施形態に係る積層鉄心の製造装置から積層鉄心を搬出する際を示す、図９のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う断面図である。

本実施形態に係る積層鉄心の製造装置２０に搬入された被加工板Ｗは、図６に示すように、始めにカシメ部成形ステーションＳ１に順送りされる。しかし、積層鉄心１の最下層を構成する始めの４つの円弧状鉄心片２にはカシメ部６は形成されないため、ステーションＳ１における加工は行われずに、貫通孔打ち抜きステーションＳ２に順送りされる。ここで最下層とは、受け台３５と接する側の層を意味している。

貫通孔打ち抜きステーションＳ２に順送りされた始めの４つの円弧状鉄心片２は、貫通孔打ち抜きポンチ２７により打ち抜き加工され、カシメ部６に対応する位置に貫通孔１１が成形される（貫通孔打ち抜き行程）。

次に、被加工板Ｗはパイロット部打ち抜きステーションＳ３に順送りされ、パイロット打ち抜きポンチ２９により打ち抜き加工されて、パイロット孔５が成形される（パイロット孔打ち抜き行程）。

次に、被加工板Ｗは磁石装着孔打ち抜きステーションＳ４に順送りされ、磁石装着孔打ち抜きポンチ３１により打ち抜き加工されて、磁石装着孔４が成形される（磁石装着孔打ち抜き行程）。

この後、図７に示すように、被加工板Ｗは環状積層カシメステーションＳ５に順送りされ、図８に示すように、鉄心片打ち抜きポンチ３３により円弧状鉄心片２が打ち抜き加工される（鉄心片打ち抜き工程）。このとき、打ち抜かれた円弧状鉄心片２のパイロット孔５にパイロットピン３７が挿入されて、円弧状鉄心片２は高精度に環状の位置決めがなされつつ、受け台３５上に保持される。この際に、パイロットピン３７は、鉄心片打ち抜きポンチ３３のパイロットピン挿入孔４１に挿入される。受け台３５に接する円弧状鉄心片２には、カシメ部６が形成されていないため、受け台３５上に良好に保持される。

この後、鉄心片打ち抜きポンチ３３が上方へ戻り、円弧状鉄心片２が、パイロット孔５にパイロットピン３７が挿入された状態で受け台３５上に残される。この後、受け台３５を、円弧状鉄心片２の円弧角θである９０度だけ回転させる。このとき、パイロットピン３７により高精度に環状の位置決めがなされているため、受け台３５が回転しても円弧状鉄心片２の位置精度を良好に保持できる。

この後、順送りされる被加工板ＷをステーションＳ２〜Ｓ５により順次加工して、最下層の４つの円弧状鉄心片２が、パイロット孔５にパイロットピン３７を挿入して受け台３５上に環状に並んで保持される（図６参照）。

同一の環状鉄心片３を構成する４つの円弧状鉄心片２を全て受け台３５に並べた後は、次の層を構成する円弧状鉄心片２の積層に移行する。このとき、図９，１０に示すように、受け台３５を、円弧状鉄心片２の円弧角θである９０度ではなく、４５度（位相ずれα）だけ回転させる。したがって、層が変わることにより、周方向の円弧状鉄心片２同士の繋ぎ目１０が、４５度の位相ずれαを有することとなる。

なお、最下層以降の円弧状鉄心片２は、始めの４つの円弧状鉄心片２と異なり、カシメ部６が形成される。すなわち、被加工板Ｗは、カシメ部成形ステーションＳ１において、半抜きポンチ２４によりカシメ部６が成形された後、貫通孔打ち抜きステーションＳ２における加工は行われずに、パイロット部打ち抜きステーションＳ３に順送りされる。この後、被加工板Ｗは順次、パイロット部打ち抜きステーションＳ３、磁石装着孔打ち抜きステーションＳ４において、パイロット孔５、磁石装着孔４が成形され、環状積層カシメステーションＳ５に順送りされる。

環状積層カシメステーションＳ５に順送りされた被加工板Ｗは、図１１に示すように、鉄心片打ち抜きポンチ３３により打ち抜き加工されて、上述した最下層の場合と同様に円弧状鉄心片２が打ち抜き加工される（鉄心片打ち抜き工程）。これにより、打ち抜かれた円弧状鉄心片２のパイロット孔５にパイロットピン３７が挿入されて、円弧状鉄心片２は高精度に環状の位置決めがなされつつ、下層の円弧状鉄心片２上に保持される。この際に、パイロットピン３７は、鉄心片打ち抜きポンチ３３のパイロットピン挿入孔４１に挿入される。打ち抜かれた円弧状鉄心片２は、鉄心片打ち抜きポンチ３３による打ち抜き力で上方から押圧されつつ反力発生機構３９により反力を受けることで、最適な力で下層の貫通孔１１にカシメ凸部７が嵌合し、カシメ結合する（環状積層カシメ工程）。これにより、打ち抜かれた円弧状鉄心片２が下層の円弧状鉄心片２と良好に連結される。さらに、打ち抜かれた円弧状鉄心片２は、下層の２つの円弧状鉄心片２にまたがってカシメ結合するため、下層の２つの円弧状鉄心片２同士も固定されることとなる。

この後、鉄心片打ち抜きポンチ３３が上方へ戻り、円弧状鉄心片２が、パイロット孔５にパイロットピン３７が挿入された状態で受け台３５上に残される。この後、受け台３５を、円弧状鉄心片２の円弧角θである９０度だけ回転させる。すわわち、４５度だけ受け台３５を回転させるのは、層が移行する際の１回目のみであり、この後の同一層での回転角度は、円弧状鉄心片２の円弧角θである９０度である。

この後、順送りされる被加工板ＷをステーションＳ１、Ｓ３〜Ｓ５により順次加工して、同一層の４つの円弧状鉄心片２が、下層の円弧状鉄心片２とカシメ結合して受け台３５上に環状に並んで保持される。

３層目以降も、上述の通り、積層する層が移行する際のみ４５度だけ受け台３５を回転させ、それ以外（同一層における積層）では９０度だけ受け台３５を回転させつつ、順送りされる被加工板ＷをステーションＳ１、Ｓ３〜Ｓ５により順次加工して、円弧状鉄心片２を下層の円弧状鉄心片２とカシメ結合して積層する。なお、３層目以降の円弧状鉄心片２のカシメ凸部７は、貫通孔１１に対してではなく、その下層のカシメ凹部８に対して嵌合してカシメ結合することとなる。

図１２に示すように、予め設定された層数の環状鉄心片３が積層されて積層鉄心１が構成されると、図１３に示すように、回転台３８を下方へ移動させつつ受け台３５の下降を下降規制部４０により規制することで、パイロットピン３７をパイロット孔５から引き抜く。この後、受け台３５に残された積層鉄心１を、図１４に示すように、搬出機構４２により側方へ押し出して搬出する。

本実施形態に係る積層鉄心の製造装置２０によれば、被加工板Ｗから一列に並んだ円弧状鉄心片を打ち抜くため、被加工板Ｗにおいて環状に並んだ円弧状鉄心片２を材料取りする場合よりも、板厚偏差の影響が小さい。すなわち、被加工板Ｗは圧延コイルにより製造される板材を切断して使用するが、圧延コイルは圧延の際にたわみ、圧延コイルの延在方向において板厚偏差が大きくなる。したがって、被加工板Ｗの幅が短いほど、板厚偏差の影響の小さい領域の板材を用いることができ、高精度な積層鉄心１を製造できる。

また、本実施形態に係る製造装置２０により打ち抜かれる円弧状鉄心片２が非連続であるため、例えば連続した円弧状鉄心片２を曲げながら環状に配置する構造と比較して、曲げ行程による変形やバラツキを低減でき、高精度な積層鉄心１を製造できる。

また、本実施形態に係る製造装置２０は、カシメ部６の代わりに貫通孔１１を形成することが可能であるため、積層鉄心１の最外層に貫通孔１１を設けることで、最外層からカシメ凸部７が突出しない構造とすることが可能である。更には、中間の層において、カシメ部６ではなく貫通孔１１を形成することも可能であり、このようにすれば、積層方向に複数の構造に分割して積層鉄心１を構成することができる。

また、本実施形態に係る製造装置２０は、円弧状鉄心片２の積層およびカシメ結合を製造装置２０の金型内で行うため、極めて生産性に優れている。

また、本実施形態に係る製造装置２０には、予め設定された層数の環状鉄心片３を積層すると、構成された積層鉄心１を搬出する搬出機構４２が設けられているため、極めて生産性に優れている。

また、本実施形態に係る製造装置２０は、位相ずれαを与えつつ円弧状鉄心片２を積層するため、積層方向および周方向の円弧状鉄心片２をカシメ結合により固定でき、後工程で接合する必要もなく、コストを低減できるとともに、生産性に優れている。

＜第２実施形態＞
図１５は、第２実施形態に係る積層鉄心の製造装置の環状積層カシメステーションを示す断面図、図１６は、同断面における円弧状鉄心片を打ち抜いた際を示す断面図、図１７は、同断面における異なる層の円弧状鉄心片の積層に移行する際を示す断面図、図１８は、同断面における円弧状鉄心片を打ち抜いてカシメ積層した際を示す断面図、図１９は、同断面における所定層数の円弧状鉄心片の積層が終了して積層鉄心が構成された際を示す断面図である。なお、図１５〜１９における環状積層カシメステーションの断面とは、第１実施形態における図９のＸ−Ｘ線に沿う断面に対応するものである。なお、第１の実施形態と同様の機能を有する部位については同一の符号を使用し、重複を避けるため、その説明を省略する。

本発明の第２実施形態に係る積層鉄心の製造装置５０は、第１実施形態に係る積層鉄心の製造装置２０のカシメ部成形ステーションＳ１、貫通孔打ち抜きステーションＳ２、パイロット部打ち抜きステーションＳ３およびステーションＳ４を備えており、用いられる被加工板Ｗおよび最終的に製造される積層鉄心１の構成も同様である。

第２実施形態における環状積層カシメステーションＳ５−２は、第１実施形態における環状積層カシメステーションＳ５の代わりに適用される。

図１５に示すように、環状積層カシメステーションＳ５−２は、上型２２には、円弧状鉄心片２の輪郭を打ち抜く鉄心片打ち抜きポンチ５１が設けられ、鉄心片打ち抜きポンチ５１には、打ち抜く円弧状鉄心片２のパイロット孔５に対応する位置に下方へ延びるパイロットピン５２が形成される。下型２３には、円弧状鉄心片２の輪郭に対応する形状の鉄心片打ち抜き孔部３４が設けられる。鉄心片打ち抜き孔部３４の下方には、打ち抜かれた円弧状鉄心片２を受ける受け台５３が設けられており、受け台５３には、上方からパイロットピン５２が挿入可能なパイロット逃げ孔５４が形成される。受け台５３は、受け台５３の下方に設けられて水平面で回転可能な回転台３８に固定されている。また、受け台５３と回転台３８の間には、ばね５５により、上方へ向かって受け台５３の下面に付勢された付勢部５６が設けられており、付勢部５６から上方へ延びる保持ピン５７が、受け台５３を貫通している。

受け台５３は、回転台３８により水平面で回転可能となっており、回転台３８は、昇降可能に設けられる。回転台３８の下方には、ばね部材やシリンダー等からなる反力発生機構（不図示）が設けられる。

保持ピン５７は、円弧状鉄心片２により環状に構成される環状鉄心片３のカシメ部６と一致する配置で、受け台５３に周方向に設けられ、そのうちの４本が、鉄心片打ち抜きポンチ５１により１つずつ打ち抜かれる円弧状鉄心片２の下方に位置する。他の保持ピン５７は、受け台５３が回転することで、鉄心片打ち抜きポンチ５１の下方に位置することができる。

また、受け台５３に形成されるパイロット逃げ孔５４は、円弧状鉄心片２により環状に構成される環状鉄心片３のパイロット孔５と一致する配置で、受け台５３に周方向に設けられ、そのうちの２つが、鉄心片打ち抜きポンチ５１により１つずつ打ち抜かれる円弧状鉄心片２の下方に位置する。他のパイロット逃げ孔５４は、受け台５３が回転することで、鉄心片打ち抜きポンチ５１の下方に位置することができる。

次に、第２実施形態に係る積層鉄心の製造装置５０の作用について説明する。

第２実施形態に係る積層鉄心の製造装置５０に搬入された被加工板Ｗは、第１実施形態と同様に、ステーションＳ２〜Ｓ４により貫通孔１１、パイロット孔５および磁石装着孔４が加工されつつ順送りされた後、図１５に示すように、環状積層カシメステーションＳ５−２に順送りされる。なお、積層鉄心１の最下層を構成する始めの４つの円弧状鉄心片２にはカシメ部６は形成されないため、ステーションＳ１における加工は行われていない。

この後、図１６に示すように、鉄心片打ち抜きポンチ５１により円弧状鉄心片２が打ち抜き加工され、鉄心片打ち抜きポンチ５１により円弧状鉄心片２が受け台５３に押し付けられる（鉄心片打ち抜き工程）。このとき、打ち抜かれた円弧状鉄心片２のパイロット孔５およびパイロット逃げ孔５４にパイロットピン５２が挿入されて、円弧状鉄心片２が高精度に環状の位置決めがなされる。更に、保持ピン５７は、先端が鉄心片打ち抜きポンチ５１により押されて後退しつつも、ばね５５により上方へ付勢されている。受け台５３に接する円弧状鉄心片２には、カシメ部６が形成されていないため、受け台５３上に良好に保持される。

この後、鉄心片打ち抜きポンチ５１が上方へ戻ると、パイロットピン５２も上方へ戻るが、保持ピン５７がばね５５により上方へ移動して円弧状鉄心片２の貫通孔１１を貫通する。これにより、受け台５３に接する最下層の円弧状鉄心片２が、高精度に環状の位置決めがなされる。

この後、受け台５３を、円弧状鉄心片２の円弧角θである９０度だけ回転させる。このとき、保持ピン５７により高精度に環状の位置決めがなされているため、受け台５３が回転しても円弧状鉄心片２の位置精度を良好に保持できる。

更に、順送りされる被加工板ＷをステーションＳ２〜Ｓ５により順次加工して、最下層の４つの円弧状鉄心片２が、貫通孔１１にパイロットピン５２を挿入して受け台５３上に環状に並んで保持される。

同一の環状鉄心片３を構成する４つの円弧状鉄心片２を全て受け台５３に並べた後は、次の層を構成する円弧状鉄心片２の積層に移行する。このとき、第１実施形態と同様に、受け台５３を円弧状鉄心片２の円弧角θである９０度ではなく、４５度だけ回転させる。これにより、層が変わることにより、周方向の円弧状鉄心片２同士の繋ぎ目１０が、４５度の位相ずれαを有することとなる。

なお、最下層以降の円弧状鉄心片２は、第１実施形態と同様に、カシメ部成形ステーションＳ１においてカシメ部６が形成された後、パイロット部打ち抜きステーションＳ３、磁石装着孔打ち抜きステーションＳ４において、パイロット孔５、磁石装着孔４が成形され、環状積層カシメステーションＳ５−２に順送りされる。

環状積層カシメステーションＳ５−２に順送りされた被加工板Ｗは、図１７に示すように、鉄心片打ち抜きポンチ５１により打ち抜き加工される（鉄心片打ち抜き工程）。これにより、打ち抜かれた円弧状鉄心片２のパイロット孔５および、その下の層の円弧状鉄心片２のパイロット孔５の両方にパイロットピン５２が挿入されて、２層目の円弧状鉄心片２が下層の円弧状鉄心片２に対して高精度に環状の位置決めがなされる。さらに、２層目の円弧状鉄心片２のカシメ凸部７が下層の貫通孔１１に嵌合し、１層目と２層目の円弧状鉄心片２が高精度に位置決めされた状態でカシメ結合して固定される（環状積層カシメ工程）。このとき、回転台３８の下方の反力発生機構（不図示）により、打ち抜かれた円弧状鉄心片２は反力を受けるため、最適な力でカシメ結合される。

また、受け台５３にはパイロット逃げ孔５４が設けられるため、パイロットピン５２が受け台５３から干渉を受けず、高精度な位置決めが可能である。また、カシメ結合の際には、保持ピン５７はカシメ凸部７により下方へ押されて後退し、カシメ結合に干渉しない。

この後、鉄心片打ち抜きポンチ５１が上方へ戻ると、パイロットピン５２も上方へ戻るが、既に重なる円弧状鉄心片２同士がカシメ結合により固定されているため、円弧状鉄心片２の位置決めが高精度に保持される。

なお、２層目が積層されると、保持ピン５７は後退した状態のままとなるが、その先端部が、貫通孔１１に部分的に挿入されて保持するように構成することも可能である。

この後、積層する層が移行する際のみ４５度だけ受け台５３を回転させ、それ以外（同一層における積層）では９０度だけ受け台５３を回転させつつ、順送りされる被加工板ＷをステーションＳ１、Ｓ３、Ｓ４およびＳ５−２により順次加工して、円弧状鉄心片２を下層の円弧状鉄心片２とカシメ結合して積層する。なお、３層目以降の円弧状鉄心片２のカシメ凸部７は、その下層のカシメ凹部８に対いて嵌合してカシメ結合することとなる。

図１９に示すように、予め設定された層数の環状鉄心片３が積層されて積層鉄心１が構成されると積層が終了する。

第２実施形態に係る積層鉄心の製造装置５０では、パイロットピン５２が少なくとも２層間の位置決めが可能な長さがあればよいため、パイロットピン５２が短くてよく、パイロットピン５２の撓み剛性を高めることができる。これにより、位置決め精度が向上し、高程度な積層鉄心１の製造が可能となる。

＜第３実施形態＞
図２０は、第３実施形態に係る積層鉄心の製造装置の環状積層カシメステーションを示す断面図、図２１は、同断面における円弧状鉄心片を打ち抜いた際を示す断面図、図２２は、同断面における異なる層の円弧状鉄心片の積層に移行する際を示す断面図、図２３は、同断面における円弧状鉄心片を打ち抜いてカシメ積層した際を示す断面図、図２４は、同断面における所定層数の円弧状鉄心片の積層が終了して積層鉄心が構成された際を示す断面図、図２５は、同断面における構成された積層鉄心から保持ピンを引き抜く際を示す断面図である。なお、図２０〜２５における環状積層カシメステーションの断面とは、第１実施形態における図９のＸ−Ｘ線に沿う断面に対応するものである。なお、第１の実施形態と同様の機能を有する部位については同一の符号を使用し、重複を避けるため、その説明を省略する。

本発明の第３実施形態に係る積層鉄心の製造装置６０は、第１実施形態に係る積層鉄心の製造装置６０のパイロット部打ち抜きステーションＳ３およびステーションＳ４を備えており、用いられる被加工板Ｗも同様である。

第３実施形態に係る積層鉄心の製造装置６０は、第１実施形態におけるカシメ部成形ステーションＳ１と類似するカシメ部成形ステーションＳ１−３を備えている。カシメ部成形ステーションＳ１−３は、上方に向かって突出するカシメ部６を形成し、全ての円弧状鉄心片２に対して作動する点でカシメ部成形ステーションＳ１と異なる。なお、第１実施形態における貫通孔打ち抜きステーションＳ２は、第３実施形態に係る製造装置６０には設けられない。したがって、円弧状鉄心片２は全てカシメ部６を備えた同一形状となり、最終的に製造される積層鉄心は、積層方向の一方へカシメ凸部７が突出した構成となる。

第３実施形態における環状積層カシメステーションＳ５−３は、第１実施形態における環状積層カシメステーションＳ５の代わりに適用される。環状積層カシメステーションＳ５−３は、図２０に示すように、上型２２には、円弧状鉄心片２の輪郭を打ち抜く鉄心片打ち抜きポンチ６１が設けられ、鉄心片打ち抜きポンチ６１には、打ち抜く円弧状鉄心片２のパイロット孔５に対応する位置に下方へ延びるパイロットピン６２が形成される。また、鉄心片打ち抜きポンチ６１には、打ち抜く円弧状鉄心片２のカシメ部６に対応する位置に上方へ延びるカシメ部逃げ孔６３が形成される。

下型２３には、円弧状鉄心片２の輪郭に対応する形状の鉄心片打ち抜き孔部３４が設けられる。鉄心片打ち抜き孔部３４の下方には、打ち抜かれた円弧状鉄心片２を受ける受け台６４が設けられており、受け台６４には、上方からパイロットピン６２が挿入可能なパイロット逃げ孔６５が形成される。また、受け台６４には、下方から延びる保持ピン６６が貫通しており、保持ピン６６は、受け台６４の下方に設けられて水平面で回転可能な回転台３８に固定されている。受け台６４は下面が回転台３８に接して支持されており、回転台３８の下方には、上方から力が作用すると、一定の反力が作用するようにばね部材やシリンダー等からなる反力発生機構（不図示）が備えられている。

受け台６４は、回転台３８により水平面で回転可能となっており、かつ上下に昇降可能となっている。受け台６４の下方には、受け台６４が下降すると受け台６４の下面に接して受け台６４の下降を規制する下降規制部４０が形成されている。

保持ピン６６は、円弧状鉄心片２により環状に構成される環状鉄心片３のカシメ部６と一致する配置で、受け台６４に周方向に設けられ、そのうちの４本が、鉄心片打ち抜きポンチ６１により１つずつ打ち抜かれる円弧状鉄心片２の下方に位置する。他の保持ピン６６は、受け台６４が回転することで、鉄心片打ち抜きポンチ６１の下方に位置することができる。

また、受け台６４に形成されるパイロット逃げ孔６５は、円弧状鉄心片２により環状に構成される環状鉄心片３のパイロット孔５と一致する配置で、受け台６４に周方向に設けられ、そのうちの２つが、鉄心片打ち抜きポンチ６１により１つずつ打ち抜かれる円弧状鉄心片２の下方に位置する。他のパイロット逃げ孔６５は、受け台６４が回転することで、鉄心片打ち抜きポンチ６１の下方に位置することができる。

次に、第３実施形態に係る積層鉄心の製造装置６０の作用について説明する。

第３実施形態に係る積層鉄心の製造装置６０に搬入された被加工板Ｗは、ステーションＳ１−３，３，４によりカシメ部６、パイロット孔５および磁石装着孔４が加工されつつ順送りされた後、図２０に示すように、環状積層カシメステーションＳ５−３に順送りされる。

この後、図２１に示すように、鉄心片打ち抜きポンチ６１により円弧状鉄心片２が打ち抜き加工され、鉄心片打ち抜きポンチ６１により円弧状鉄心片２が受け台６４に押し付けられる（鉄心片打ち抜き工程）。このとき、打ち抜かれた円弧状鉄心片２のパイロット孔５およびパイロット逃げ孔６５にパイロットピン６２が挿入されて、円弧状鉄心片２は高精度に環状の位置決めがなされる。更に、保持ピン６６がカシメ凹部８に挿入され、円弧状鉄心片２が高精度に環状の位置決めがなされる。

この後、鉄心片打ち抜きポンチ６１が上方へ戻ると、パイロットピン６２も上方へ戻るが、保持ピン６６がカシメ凹部８に挿入されているため、受け台６４に接する最下層の円弧状鉄心片２が、高精度に環状の位置決めがなされた状態が保持される。

この後、受け台６４を、円弧状鉄心片２の円弧角θである９０度だけ回転させる。このとき、保持ピン６６がカシメ凹部８に挿入されているため、受け台６４が回転しても円弧状鉄心片２の位置精度を良好に保持できる。

更に、順送りされる被加工板ＷをステーションＳ１−３，３，４およびＳ５−３により順次加工して、最下層の４つの円弧状鉄心片２が、貫通孔１１にパイロットピン６２を挿入して受け台６４上に環状に並んで保持される。

同一の環状鉄心片３を構成する４つの円弧状鉄心片２を全て受け台６４に並べた後は、次の層を構成する円弧状鉄心片２の積層に移行する。このとき、第１、２実施形態と同様に、受け台６４を円弧状鉄心片２の円弧角θである９０度ではなく、４５度だけ回転させる。これにより、層が変わることにより、周方向の円弧状鉄心片２同士の繋ぎ目１０が、４５度の位相ずれαを有することとなる。

図２２に示すように環状積層カシメステーションＳ５−３に順送りされた被加工板Ｗは、図２３に示すように、鉄心片打ち抜きポンチ６１により打ち抜き加工される（鉄心片打ち抜き工程）。これにより、打ち抜かれた円弧状鉄心片２のパイロット孔５および、その下の層の円弧状鉄心片２のパイロット孔５の両方にパイロットピン６２が挿入されて、２層目の円弧状鉄心片２は下層の円弧状鉄心片２に対して高精度に環状の位置決めがなされる。さらに、１層目の円弧状鉄心片２のカシメ凸部７が２層目のカシメ凹部８に嵌合し、１層目と２層目の円弧状鉄心片２が高精度に位置決めされた状態でカシメ結合して固定される（環状積層カシメ工程）。このとき、回転台３８の下方の反力発生機構（不図示）により、打ち抜かれた円弧状鉄心片２は反力を受けるため、最適な力でカシメ結合される。

また、受け台６４にはパイロット逃げ孔６５が設けられるため、パイロットピン６２が受け台６４から干渉を受けず、高精度な位置決めが可能である。また、カシメ結合の際には、２層目のカシメ凸部７は、鉄心片打ち抜きポンチ６１のカシメ部逃げ孔６３に挿入されるため、カシメ部６が鉄心片打ち抜きポンチ６１から干渉を受けず、高精度な位置決めが可能である。

この後、鉄心片打ち抜きポンチ６１が上方へ戻ると、パイロットピン６２も上方へ戻るが、既に重なる円弧状鉄心片２同士がカシメ結合により固定されており、更に保持ピン６６がカシメ凹部８に嵌合しているため、円弧状鉄心片２の位置決めが高精度に保持される。

この後、積層する層が移行する際のみ４５度だけ受け台６４を回転させ、それ以外（同一層における積層）では９０度だけ受け台６４を回転させつつ、順送りされる被加工板ＷをステーションＳ１−３，３，４およびＳ５−３により順次加工して、円弧状鉄心片２を下層の円弧状鉄心片２とカシメ結合して積層する。

図２４に示すように、予め設定された層数の環状鉄心片３が積層されて積層鉄心１が構成されると、図２５に示すように、回転台３８を下方へ移動させつつ受け台６４の下降を下降規制部４０により規制することで、保持ピン６６をカシメ凹部８から引き抜く。この後、受け台６４に残された積層鉄心を、第１実施形態と同様に、搬出機構４２により側方へ押し出して搬出する。

第３実施形態に係る積層鉄心の製造装置６０では、パイロットピン６２は少なくとも２層間の位置決めが可能な長さがあればよいため、パイロットピン６２が短くてよく、パイロットピン６２の撓み剛性を高めることができる。これにより、位置決め精度が向上し、高程度な積層鉄心の製造が可能となる。

また、第３実施形態に係る製造装置６０は、１層目にカシメ部６の代わりに貫通孔１１を形成する必要がないため、貫通孔打ち抜きステーションＳ２を省略でき、工程を短縮することができる。

＜第４実施形態＞
図２６は、第４実施形態に係る積層鉄心の製造装置を示す平面図、図２７は、同製造装置により円弧状鉄心片を積層する際を示す平面図、図２８は、異なる層の円弧状鉄心片の積層に移行する際を示す平面図、図２９は、積層鉄心が構成された際の環状積層カシメステーションの断面図である。なお、第１の実施形態と同様の機能を有する部位については同一の符号を使用し、重複を避けるため、その説明を省略する。

第４実施形態に係る積層鉄心の製造装置７０は、図２６に示すように、第１実施形態におけるステーションＳ１〜Ｓ５に対応するステーションＳ１−４〜Ｓ５−４を備え、２列で平行に並ぶ被加工板Ｗを、それぞれのステーションＳ１−４〜Ｓ５−４で同時に加工しつつ順送り加工する点で、第１実施形態と異なる。環状積層カシメステーションＳ５−４では、同時に打ち抜かれる２つの円弧状鉄心片２が、同一の環状鉄心片３の対向する位置（１８０度反対側）の円弧状鉄心片２となるように、同一の受け台３５上へ打ち抜かれる。

この後、図２７に示すように、受け台３５を円弧状鉄心片２の円弧角θである９０度だけ回転させて次の円弧状鉄心片２を順次打ち抜き、４つの円弧状鉄心片２から構成される１つの環状鉄心片３が完成する。

同一の環状鉄心片３を構成する４つの円弧状鉄心片２を全て受け台３５に並べた後は、次の層を構成する円弧状鉄心片２の積層に移行する。このとき、受け台３５を円弧状鉄心片２の円弧角θである９０度ではなく、図２８に示すように、４５度（位相ずれα）だけ回転させる。これにより、層が変わることにより、周方向の円弧状鉄心片２同士の繋ぎ目１０が、４５度の位相ずれαを有することとなる。

この後も、積層する層が移行する際のみ４５度だけ受け台３５を回転させ、それ以外（同一層における積層）では９０度だけ受け台３５を回転させつつ、順送りされる被加工板ＷをステーションＳ１−４〜Ｓ５−４により順次加工して、円弧状鉄心片２を下層の円弧状鉄心片２とカシメ結合して積層し、図２９に示すように積層鉄心を形成する。

第４実施形態に係る積層鉄心の製造装置７０では、円弧状鉄心片２を２枚ずつ打ち抜くため、生産性に優れている。また、打ち抜かれる２つの円弧状鉄心片２が、同一の環状鉄心片３の対向する位置（１８０度反対側）の円弧状鉄心片２となるため、効率的に円弧状鉄心片２を並べつつ積層鉄心を製造できる。

なお、第１実施形態の構成の代わりに、第２，第３実施形態の構成を、本実施形態に適用してもよい。

＜第５実施形態＞
図３０は、第５実施形態に係る積層鉄心の製造装置を示す平面図、図３１は、同製造装置において異なる層の円弧状鉄心片の積層に移行する際を示す平面図、図３２は、同製造装置によって製造された積層鉄心の側面図である。なお、第１の実施形態と同様の機能を有する部位については同一の符号を使用し、重複を避けるため、その説明を省略する。

第５実施形態に係る積層鉄心の製造装置８０は、図３０に示すように、第１実施形態におけるステーションＳ１〜Ｓ５に対応するステーションＳ１−５〜Ｓ５−５を備える。第５実施形態では、円弧状鉄心片８１の形状が、第１実施形態と異なる。

すなわち、第５実施形態では、５つの円弧状鉄心片８１が環状に並んで１つの環状鉄心片を構成しており、１つの円弧状鉄心片８１は、７２度の円弧角θを有している。１つの円弧状鉄心片８１には、３つの磁石装着孔８２が形成される。さらに、それぞれの磁石装着孔８２に対応して、１つのパイロット孔８３（パイロット部）と、２つのカシメ部８４が形成されている。したがって、１つの円弧状鉄心片８１には、３つのパイロット孔８３と、６つのカシメ部８４が形成される。

第５実施形態に係る積層鉄心の製造装置８０は、積層する層が移行する際には、図３１に示すように、１つの磁石装着孔８２に対応する角度分だけ受け台３５を回転させ、それ以外（同一層における積層）では、円弧状鉄心片８１の円弧角θだけ回転させつつ磁石装着孔を積層する。したがって、円弧角をθとすれば、位相ずれαは、以下の式の通りとなる。

α＝θ×（１／３）・・・式（１）
したがって、第５実施形態では、位相ずれαは２４度となる。このような位相ずれαを有しつつ円弧状鉄心片８１を積層することで、図３２に示すような積層鉄心８５が製造される。

なお、積層する層が移行する際に、２つの磁石装着孔８２に対応する角度分だけ受け台３５を回転させるとすれば、位相ずれαは、以下の式の通りとなる。

α＝θ×（２／３）・・・式（２）
第５実施形態に係る積層鉄心の製造装置８０により製造される積層鉄心８５は、積層方向に並ぶ繋ぎ目８６が３層に１つとなり（図３２参照）、積層鉄心８５の強度が向上する。更に、このような強度の高い積層鉄心８５を、本製造装置８０により生産性よく提供することができる。

なお、積層鉄心に設けられる磁石装着孔の数等の条件にもよるが、円弧状鉄心片の円弧角θ、１つの円弧状鉄心片内の磁石装着孔の数ｎが異なっても、磁石装着孔に対応する角度分の位相ずれαを、以下の式の通りに設定することができる。

α＝θ×ｉ／ｎ （ｉ＝１，・・・，ｎ−１）・・・式（３）
＜第６実施形態＞
図３３は、本発明の第６実施形態に係る積層鉄心の製造装置により製造された積層鉄心を示す平面図、図３４は、同積層鉄心を示す側面図、図３５は、図３３の３５−３５線に沿う単一層の断面図である。

本実施形態における積層鉄心１０１は、第１〜５実施形態と同様に、電動機の回転子側に用いられる積層固定子鉄心であり、１６極の磁石付き回転子の構成要素である。積層鉄心１０１は、図３３，３４に示すように、４つに分割された円弧状鉄心片１０２（鉄心片）を環状に並べた環状鉄心片１０３を複数積層して形成される。

各々の円弧状鉄心片１０２には、周方向に並ぶ４個の磁石装着孔１０４が形成されている。それぞれの磁石装着孔１０４の近傍には、１個のパイロット孔１０５（パイロット部）と、４個のカシメ部１０６が形成されている。したがって、１つの円弧状鉄心片１０２には、４個のパイロット孔１０５と、１６個のカシメ部１０６が形成される。カシメ部１０６は、図３５に示すように一方面側へ半抜きされて形成されており、一方面側にカシメ凸部１０７が形成され、他方側にカシメ凹部１０８が形成される。

磁石装着孔１０４、パイロット孔１０５および４つのカシメ部１０６は、円弧状鉄心片１０２を環状に並べて環状鉄心片１０３を構成した際に、２２．５度毎に配置されている。

各々の円弧状鉄心片１０２の外周には、磁石装着孔１０４の間に切り込み部１０９が形成され、バリアエリアを形成して磁束を調整する役割を果たしている。

また、互いに接する円弧状鉄心片１０２同士の間には、嵌合して位置決めするための嵌合凹部１１２および嵌合凸部１１３が形成されている。

互いに重なる環状鉄心片１０３は、周方向の円弧状鉄心片１０２同士の繋ぎ目１１０が周方向にずれて、いわゆるレンガ積みに所定枚数積層されており、本実施形態では、２２．５度の位相ずれαを有して積層されている。本実施形態の円弧状鉄心片１０２は、それぞれが環状鉄心片１０３の周方向に円弧角θの範囲内で円弧状に延びる円弧形状を有し、９０度の円弧角θで形成されるため、２２．５度の位相ずれαは円弧角θの４分の１に相当し、４層毎に繋ぎ目１１０が積層方向に一致するように積層される。

２２．５度の位相ずれαを有して環状鉄心片１０３を積層すると、上述したように、磁石装着孔１０４、パイロット孔１０５および４つのカシメ部１０６が２２．５度毎に配置されているため、磁石装着孔１０４、パイロット孔１０５およびカシメ部１０６のそれぞれの位置が、積層方向に一致する。したがって、磁石装着孔１０４およびパイロット孔１０５は、環状鉄心片１０３の一方側から他方側へ貫通し、カシメ部１０６は、互いに重なるカシメ凹部１０８にカシメ凸部１０７が嵌合して連結される。

なお、積層方向一方最外側の環状鉄心片１０３を構成する円弧状鉄心片１０２では、外側にカシメ部１０６が突出しないよう、カシメ部１０６の代わりに貫通孔１１１が形成されることが好ましい。

次に、第６実施形態に係る積層鉄心の製造装置１２０について説明する。

図３６は、第６実施形態に係る積層鉄心の製造装置を示す平面図、図３７は、図３６の３７−３７線に沿う断面図、図３８は、図３６の３８−３８線に沿う断面図である。

本実施形態に係る積層鉄心の製造装置１２０は、被加工板Ｗを順送りしつつ非連続に円弧状鉄心片１０２を打ち抜き、打ち抜かれた円弧状鉄心片１０２を順次並べて積層する装置である。

被加工板Ｗは、ロール形態に巻かれた鋼板から引き出された帯状鋼板である。被加工板Ｗからは、円弧状鉄心片１０２が一列に並んで材料取りされる。なお、被加工板Ｗにおける円弧状鉄心片１０２の材料取りする位置が、第１実施形態と９０度異なっており、打ち抜かれる円弧状鉄心片１０２の周方向端部が、被加工板Ｗの両縁部に位置する。したがって、これらの異差に対応して、第６実施形態におけるステーションＳ１−６〜Ｓ５−６は、第１実施形態におけるステーションＳ１〜Ｓ５と配置が異なる。

製造装置１２０は、図３６，３７に示すように、順送りの金型装置を含んでおり、異なる加工を行う複数のステーションＳ１−６〜Ｓ５−６が一列に並んで配置されることで、被加工板Ｗを順送りしつつ、各ステーション毎の加工を金型の一動作で同時に行うことができる。製造装置１２０は、制御部１２１を有しており、この制御部１２１により、各ステーションＳ１−６〜Ｓ５−６の動作が制御される。

ステーションＳ１−６は、カシメ部成形ステーションＳ１−６であり、上型１２２には、円弧状鉄心片１０２のカシメ部１０６に対応する数の半抜きポンチ１２４が設けられ、下型１２３に同数の半抜き孔部１２５が設けられる。カシメ部成形ステーションＳ１−６では、上型１２２と下型１２３が近接することで、被加工板Ｗを半抜きポンチ１２４および半抜き孔部１２５により半抜き加工し、カシメ部１０６を成形する。カシメ部成形ステーションＳ１は、制御部１２１により、加工する円弧状鉄心片１０２に応じて作動および不作動が制御可能となっている。

ステーションＳ２−６は、貫通孔打ち抜きステーションＳ２−６であり、上型１２２には、円弧状鉄心片１０２のカシメ部１０６に対応する数（本実施形態では１６個）の貫通孔打ち抜きポンチ１２７が設けられ、下型１２３に同数の貫通孔打ち抜き孔部１２８が設けられる。貫通孔打ち抜きステーションＳ２では、上型１２２と下型１２３が近接することで、被加工板Ｗを貫通孔打ち抜きポンチ１２７および貫通孔打ち抜き孔部１２８により打ち抜き加工し、カシメ部１０６に対応する位置に貫通孔１１１を成形する。貫通孔打ち抜きステーションＳ２−６は、加工する円弧状鉄心片１０２に応じて、作動および不作動が制御部１２１により制御可能となっている。

ステーションＳ３−６は、パイロット部打ち抜きステーションＳ３−６であり、上型１２２には、円弧状鉄心片１０２のパイロット孔１０５に対応する数（本実施形態では４つ）のパイロット打ち抜きポンチ１２９が設けられ、下型１２３に同数のパイロット打ち抜き孔部１３０が設けられる。パイロット部打ち抜きステーションＳ３では、上型１２２と下型１２３が近接することで、被加工板Ｗをパイロット打ち抜きポンチ１２９およびパイロット打ち抜き孔部１３０により打ち抜き加工し、パイロット孔１０５を成形する。

ステーションＳ４−６は、磁石装着孔打ち抜きステーションＳ４−６であり、上型１２２には、円弧状鉄心片１０２の磁石装着孔１０４に対応する数（本実施形態では４つ）の磁石装着孔打ち抜きポンチ１３１が設けられ、下型１２３に同数の磁石装着孔打ち抜き孔部１３２が設けられる。磁石装着孔打ち抜きステーションＳ４−６では、上型１２２と下型１２３が近接することで、被加工板Ｗを磁石装着孔打ち抜きポンチ１３１および磁石装着孔打ち抜き孔部１３２により打ち抜き加工し、磁石装着孔１０４を成形する。

ステーションＳ５−６は、環状積層カシメステーションＳ５−６であり、図３８に示すように、上型１２２には、円弧状鉄心片１０２の輪郭を打ち抜く鉄心片打ち抜きポンチ１５１が設けられる。鉄心片打ち抜きポンチ１５１には、打ち抜く円弧状鉄心片１０２のパイロット孔１０５に対応する位置に下方へ延びるパイロットピン１５２が形成される。下型１２３には、円弧状鉄心片１０２の輪郭に対応する形状の鉄心片打ち抜き孔部１３４が設けられる。鉄心片打ち抜き孔部１３４の下方には、打ち抜かれた円弧状鉄心片１０２を受ける受け台１５３が設けられており、受け台１５３には、上方からパイロットピン１５２が挿入可能なパイロット逃げ孔１５４が形成される。受け台１５３は、受け台１５３の下方に設けられて水平面で回転可能な回転台１３８に載置されている。また、受け台１５３と回転台１３８の間には、ばね１５５により、上方へ向かって受け台１５３の下面に付勢された付勢部５６が設けられており、付勢部５６から上方へ延びる保持ピン１５７が、受け台１５３を貫通している。付勢部１５６は、周方向に複数に分割されて設けられており、本実施形態では、１つの磁石装着孔１０４、１つのパイロット孔１０５および４つのカシメ部１０６で１組となる２２．５度毎に分割されている。したがって、分割された各々の付勢部１５６が、独立して上下に移動可能となっている。

受け台１５３は、回転台１３８により水平面で回転可能となっており、回転台１３８は、昇降可能に設けられる。回転台１３８の下方には、ばね部材やシリンダー等からなる反力発生機構（不図示）が設けられる。受け台１５３は、回転台１３８の外径よりも大きな大径部１５８を有している。

受け台１５３の下方には、受け台１５３が下降すると大径部１５８の下面に接して受け台１５３の下降を規制する下降規制部１４０が形成されている。

保持ピン１５７は、円弧状鉄心片１０２により環状に構成される環状鉄心片１０３のカシメ部１０６と一致する配置で、付勢部１５６に周方向に設けられ、そのうちの１６本が、鉄心片打ち抜きポンチ１５１により１つずつ打ち抜かれる円弧状鉄心片１０２の下方に位置する。他の保持ピン１５７は、受け台１５３が回転することで、鉄心片打ち抜きポンチ１５１の下方に位置することができる。なお、保持ピン１５７は、必ずしもカシメ部１０６の数と一致して設けられる必要はなく、カシメ部１０６の数よりも少なくてもよい。

また、受け台１５３に形成されるパイロット逃げ孔１５４は、円弧状鉄心片１０２により環状に構成される環状鉄心片１０３のパイロット孔１０５と一致する配置で、受け台１５３に周方向に設けられ、そのうちの２つが、鉄心片打ち抜きポンチ１５１により１つずつ打ち抜かれる円弧状鉄心片１０２の下方に位置する。他のパイロット逃げ孔１５４は、受け台１５３が回転することで、鉄心片打ち抜きポンチ１５１の下方に位置することができる。

受け台１５３の側方には、受け台１５３の上部で製造された積層鉄心１０１を搬出する搬出機構１４２が設けられる。搬出機構１４２は、例えば制御部１２１により駆動が制御されるエアシリンダーである。

次に、第６実施形態に係る積層鉄心の製造装置１２０の作用を説明する。

図３９は、第６実施形態に係る積層鉄心の製造装置により円弧状鉄心片を積層する際を示す平面図、図４０は、図３９の４０−４０線に沿う断面図、図４１は、同断面における円弧状鉄心片を打ち抜いた際を示す断面図、図４２は、異なる層の円弧状鉄心片の積層に移行する際を示す平面図、図４３は、図４２の４３−４３線に沿う断面図、図４４は、同断面における円弧状鉄心片を打ち抜いてカシメ積層した際を示す断面図、図４５は、同断面における所定層数の円弧状鉄心片の積層が終了して積層鉄心が構成された際を示す断面図、図４６は、同断面における構成された積層鉄心から保持ピンを引き抜いて搬出する際を示す断面図である。

本実施形態に係る積層鉄心の製造装置１２０に搬入された被加工板Ｗは、図３９に示すように、始めにカシメ部成形ステーションＳ１−６に順送りされる。しかし、積層鉄心１０１の最下層を構成する始めの４つの円弧状鉄心片１０２にはカシメ部１０６は形成されないため、ステーションＳ１における加工は行われずに、貫通孔打ち抜きステーションＳ２に順送りされる。ここで最下層とは、受け台１５３と接する側の層を意味している。

貫通孔打ち抜きステーションＳ２−６に順送りされた始めの４つの円弧状鉄心片１０２は、貫通孔打ち抜きポンチ１２７により打ち抜き加工され、カシメ部１０６に対応する位置に貫通孔１１１が成形される（貫通孔打ち抜き行程）。

次に、被加工板Ｗはパイロット部打ち抜きステーションＳ３−６に順送りされ、パイロット打ち抜きポンチ１２９により打ち抜き加工されて、パイロット孔１０５が成形される（パイロット孔打ち抜き行程）。

次に、被加工板Ｗは磁石装着孔打ち抜きステーションＳ４−６に順送りされ、磁石装着孔打ち抜きポンチ１３１により打ち抜き加工されて、磁石装着孔１０４が成形される（磁石装着孔打ち抜き行程）。

この後、図４０に示すように、被加工板Ｗは環状積層カシメステーションＳ５−６に順送りされ、図４１に示すように、鉄心片打ち抜きポンチ１５１により円弧状鉄心片１０２が打ち抜き加工され、鉄心片打ち抜きポンチ１５１により円弧状鉄心片１０２が受け台１５３に押し付けられる（鉄心片打ち抜き工程）。このとき、打ち抜かれた円弧状鉄心片１０２のパイロット孔１０５およびパイロット逃げ孔１５４にパイロットピン１５２が挿入されて、円弧状鉄心片１０２が高精度に環状の位置決めがなされる。更に、保持ピン１５７は、先端が鉄心片打ち抜きポンチ１５１により押されて後退しつつも、ばね１５５により上方へ付勢されている。受け台１５３に接する円弧状鉄心片１０２には、カシメ部１０６が形成されていないため、受け台１５３上に良好に保持される。

この後、鉄心片打ち抜きポンチ１５１が上方へ戻ると、パイロットピン１５２も上方へ戻るが、保持ピン１５７がばね１５５により上方へ移動して円弧状鉄心片１０２の貫通孔１１１を貫通する。これにより、受け台１５３に接する最下層の円弧状鉄心片１０２が、高精度に環状の位置決めがなされる。

この後、受け台１５３を、円弧状鉄心片１０２の円弧角θである９０度だけ回転させる。このとき、保持ピン１５７により高精度に環状の位置決めがなされているため、受け台１５３が回転しても円弧状鉄心片１０２の位置精度を良好に保持できる。

更に、順送りされる被加工板ＷをステーションＳ２−６〜Ｓ５−６により順次加工して、最下層の４つの円弧状鉄心片１０２が、貫通孔１１１にパイロットピン１５２を挿入して受け台１５３上に環状に並んで保持される。

同一の環状鉄心片１０３を構成する４つの円弧状鉄心片１０２を全て受け台１５３に並べた後は、次の層を構成する円弧状鉄心片１０２の積層に移行する。このとき、図４２に示すように、受け台１５３を円弧状鉄心片１０２の円弧角θである９０度ではなく、２２．５度だけ回転させる。これにより、層が変わることで、周方向の円弧状鉄心片１０２同士の繋ぎ目１１０が、２２．５度の位相ずれαを有することとなる。

なお、最下層以降の円弧状鉄心片１０２は、第１実施形態と同様に、カシメ部成形ステーションＳ１−６においてカシメ部１０６が形成された後、パイロット部打ち抜きステーションＳ３−６、磁石装着孔打ち抜きステーションＳ４−６において、パイロット孔１０５、磁石装着孔１０４が成形され、環状積層カシメステーションＳ５−６に順送りされる。

環状積層カシメステーションＳ５−６に順送りされた被加工板Ｗは、図４３，４４に示すように、鉄心片打ち抜きポンチ１５１により打ち抜き加工される（鉄心片打ち抜き工程）。これにより、打ち抜かれた円弧状鉄心片１０２のパイロット孔１０５および、その下の層の円弧状鉄心片１０２のパイロット孔１０５の両方にパイロットピン１５２が挿入されて、２層目の円弧状鉄心片１０２が下層の円弧状鉄心片１０２に対して高精度に環状の位置決めがなされる。さらに、２層目の円弧状鉄心片１０２のカシメ凸部１０７が下層の貫通孔１１１に嵌合し、１層目と２層目の円弧状鉄心片１０２が高精度に位置決めされた状態でカシメ結合して固定される（環状積層カシメ工程）。このとき、回転台１３８の下方の反力発生機構（不図示）により、打ち抜かれた円弧状鉄心片１０２は反力を受けるため、最適な力でカシメ結合される。

また、受け台１５３にはパイロット逃げ孔１５４が設けられるため、パイロットピン１５２が受け台１５３から干渉を受けず、高精度な位置決めが可能である。また、カシメ結合の際には、保持ピン１５７はカシメ凸部１０７により下方へ押されて後退し、カシメ結合に干渉しない。

この後、鉄心片打ち抜きポンチ１５１が上方へ戻ると、パイロットピン１５２も上方へ戻るが、既に重なる円弧状鉄心片１０２同士がカシメ結合により固定されているため、円弧状鉄心片１０２の位置決めが高精度に保持される。

なお、２層目が積層されると、保持ピン１５７は後退した状態のままとなるが、その先端部が、貫通孔１１１に部分的に挿入されて保持している。なお、保持ピン１５７の先端部が、貫通孔１１１から完全に後退するように構成することも可能である。

この後、積層する層が移行する際のみ２２．５度だけ受け台１５３を回転させ、それ以外（同一層における積層）では９０度だけ受け台１５３を回転させつつ、順送りされる被加工板ＷをステーションＳ１−６、Ｓ３−６、Ｓ４−６およびＳ５−６により順次加工して、円弧状鉄心片１０２を下層の円弧状鉄心片１０２とカシメ結合して積層する。なお、３層目以降の円弧状鉄心片１０２のカシメ凸部１０７は、その下層のカシメ凹部１０８に対いて嵌合してカシメ結合することとなる。

図４５に示すように、予め設定された層数の環状鉄心片１０３が積層されて積層鉄心１０１が構成されると積層が終了する。

この後、図４６に示すように回転台１３８を下方へ移動させると、大径部１５８が下降規制部１４０と接して受け台１５３の下降が規制されることで、保持ピン１５７が貫通孔１１１から完全に後退する。すなわち、大径部１５８および下降規制部１４０が、保持ピン１５７を受け台１５３の面よりも下方まで後退させるための後退手段として機能する。これにより、積層鉄心１０１は、受け台１５３上で水平方向に滑らかに移動可能となる。この後、受け台１５３に残された積層鉄心１０１を、搬出機構１４２により側方へ押し出して搬出する。

第６実施形態に係る積層鉄心の製造装置５０では、パイロットピン１５２が少なくとも２層間の位置決めが可能な長さがあればよいため、パイロットピン１５２が短くてよく、パイロットピン１５２の撓み剛性を高めることができる。これにより、位置決め精度が向上し、高程度な積層鉄心１０１の製造が可能となる。

また、第６実施形態における積層鉄心１０１は、円弧状鉄心片１０２が複数の（４つの）磁石装着孔１０４を備えるため、分割箇所（繋ぎ目１１０）が少なく、強度が向上する。

また、被加工板Ｗにおいて材料取りされる円弧状鉄心片１０２の周方向端部が、被加工板Ｗの両縁部に位置するため、材料の歩留まりが向上する。

＜第７実施形態＞
図４７は、第７実施形態に係る積層鉄心の製造装置を示す平面図である。なお、第６実施形態と同様の機能を有する部位については同一の符号を使用し、重複を避けるため、その説明を省略する。

第７実施形態に係る積層鉄心の製造装置１６０は、保持ピン１６１を、貫通孔１１１（カシメ部）ではなく磁石装着孔１０４に挿通するように配置した点でのみ、第６実施形態に係る製造装置１２０と異なる。保持ピン１６１は、各々の磁石装着孔１０４の周方向両端に設けられており、磁石装着孔１０４に対応する形状となっている。なお、１つの磁石装着孔１０４に対する保持ピン１６１の数は２つに限定されず、例えば、１つであってもよい。

第７実施形態に係る積層鉄心の製造装置１６０によれば、貫通孔１１１（カシメ部）よりも大きい保持ピン１６１の設定が可能であり、剛性の高いピンによる安定した位置決めが可能となる。

＜第８実施形態＞
図４８は、第８実施形態に係る積層鉄心の製造装置を示す平面図である。

第８実施形態に係る積層鉄心の製造装置１７０は、第６実施形態のステーションＳ１−６〜Ｓ４−６に対応するカシメ部成形ステーションＳ１−８、貫通孔打ち抜きステーションＳ２−８、パイロット部打ち抜きステーションＳ３−８、磁石装着孔打ち抜きステーションＳ４−８が、一度のプレス加工で２つの加工形状Ｔ１〜Ｔ４を並んで加工するように設けられる。更に、環状積層カシメステーションＳ５−８は、順送方向に２つ並んで配置されている。

被加工板Ｗ上には、各ステーションで加工される同形状の加工形状Ｔ１〜Ｔ４が２つずつ並ぶこととなる。この加工形状Ｔ１〜Ｔ４の一方は、環状積層カシメステーションＳ５−８の一方で打ち抜かれて、残された他方は、環状積層カシメステーションＳ５−８の他方で打ち抜かれ、各々が別個の積層鉄心１０１として積層される。

第８実施形態に係る積層鉄心の製造装置１７０によれば、２つの積層鉄心１０１を同時に積層（２連積層）するため、生産性を向上させて、加工費を低減できる。なお、構成を変更することで、更に多くの多連層構造とすることもできる。

また、ステーションＳ１−８〜Ｓ４−８における工程と、打ち抜いてカシメを行う環状積層カシメステーションＳ５−８における工程を、別型（別設備）で実施することもできる。

なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。例えば、円弧状鉄心片は、帯状の板材から連続的に繋がった状態で打ち抜かれてよい。また、パイロット機構は、円弧状鉄心片に差し込まれるパイロットピンとしての形態ではなく、円弧状鉄心片の輪郭を保持するように形成することもできる。この際には、例えば、円弧状鉄心片の半径内側の縁部と、半径外側の切り込み部９を含む縁部とをパイロット部とすることで、円弧状であっても良好に位置決めすることが可能である。

また、上記第１〜第８実施形態では、磁石が挿入されて回転するロータを用いて説明したが、図４９に示すように、本発明を、コイルが巻きつけられて構成されているステータの製造の場合に適用しても同様の効果が得られる。図４９の例では、第１実施形態と類似のカシメ成形ステーションＳ１−９、貫通孔打ち抜きステーションＳ２−９、パイロット部打ち抜きステーションＳ３−９および環状積層カシメステーションＳ５−９とともに、プレス加工による打ち抜きを行わずに搬送のみを行うアイドルステーションＳ４−９を備えている。鉄心片９０は、環状鉄心片の周方向に円弧角θの範囲内で円弧状に延びる円弧状ヨーク部９１、および円弧状ヨーク部９１から突出してコイルが装着されるティース部９２を有する、電動機のステータ用の鋼板である。それぞれの鉄心片９０は、周方向に並ぶｎ個のティース部９２を有し、位相ずれαは、式（３）により設定できる。

また、鉄心片は、かならずしも円弧状でなくてもよく、さらに、パイロット孔やカシメ部の数が異なってもよい。

図１は、本発明の第１実施形態に係る積層鉄心の製造装置により製造された積層鉄心を示す平面図である。 同積層鉄心を示す側面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う単一層の断面図である。 第１実施形態に係る積層鉄心の製造装置を示す平面図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 第１実施形態に係る積層鉄心の製造装置により円弧状鉄心片を積層する際を示す平面図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。 同断面における円弧状鉄心片を打ち抜いた際を示す断面図である。 異なる層の円弧状鉄心片の積層に移行する際を示す平面図である。 図９のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 同断面における円弧状鉄心片を打ち抜いてカシメ積層した際を示す断面図である。 同断面における所定層数の円弧状鉄心片の積層が終了して積層鉄心が構成された際を示す断面図である。 同断面における構成された積層鉄心からパイロットピンを引き抜く際を示す断面図である。 本実施形態に係る積層鉄心の製造装置から積層鉄心を搬出する際を示す、図９のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う断面図である。 第２実施形態に係る積層鉄心の製造装置の環状積層カシメステーションを示す断面図である。 同断面における円弧状鉄心片を打ち抜いた際を示す断面図である。 同断面における異なる層の円弧状鉄心片の積層に移行する際を示す断面図である。 同断面における円弧状鉄心片を打ち抜いてカシメ積層した際を示す断面図である。 同断面における所定層数の円弧状鉄心片の積層が終了して積層鉄心が構成された際を示す断面図である。 第３実施形態に係る積層鉄心の製造装置の環状積層カシメステーションを示す断面図である。 同断面における円弧状鉄心片を打ち抜いた際を示す断面図である。 同断面における異なる層の円弧状鉄心片の積層に移行する際を示す断面図である。 同断面における円弧状鉄心片を打ち抜いてカシメ積層した際を示す断面図である。 同断面における所定層数の円弧状鉄心片の積層が終了して積層鉄心が構成された際を示す断面図である。 同断面における構成された積層鉄心から保持ピンを引き抜く際を示す断面図である。 第４実施形態に係る積層鉄心の製造装置を示す平面図である。 同製造装置により円弧状鉄心片を積層する際を示す平面図である。 異なる層の円弧状鉄心片の積層に移行する際を示す平面図である。 積層鉄心が構成された際の環状積層カシメステーションの断面図である。 第５実施形態に係る積層鉄心の製造装置を示す平面図である。 同製造装置において異なる層の円弧状鉄心片の積層に移行する際を示す平面図である。 同製造装置によって製造された積層鉄心の側面図である。 本発明の第６実施形態に係る積層鉄心の製造装置により製造された積層鉄心を示す平面図である。 同積層鉄心を示す側面図である。 図３３の３５−３５線に沿う単一層の断面図である。 第６実施形態に係る積層鉄心の製造装置を示す平面図である。 図３６の３７−３７線に沿う断面図である。 図３６の３８−３８線に沿う断面図である。 第６実施形態に係る積層鉄心の製造装置により円弧状鉄心片を積層する際を示す平面図である。 図３９の４０−４０線に沿う断面図である。 同断面における円弧状鉄心片を打ち抜いた際を示す断面図である。 異なる層の円弧状鉄心片の積層に移行する際を示す平面図である。 図４２の４３−４３線に沿う断面図である。 同断面における円弧状鉄心片を打ち抜いてカシメ積層した際を示す断面図である。 同断面における所定層数の円弧状鉄心片の積層が終了して積層鉄心が構成された際を示す断面図である。 同断面における構成された積層鉄心から保持ピンを引き抜いて搬出する際を示す断面図である。 第７実施形態に係る積層鉄心の製造装置を示す平面図である。 第８実施形態に係る積層鉄心の製造装置を示す平面図である。 本発明をステータの鉄心片に適用する例を示す平面図である。

符号の説明

１，８５，１０１ 積層鉄心、
２，８１，１０２ 円弧状鉄心片（鉄心片）、
３，１０３ 環状鉄心片、
４，８２，１０４ 磁石装着孔、
５，８３，１０５ パイロット孔（パイロット部）、
６，８４，１０６ カシメ部、
７，１０７ カシメ凸部、
８，１０８ カシメ凹部、
１０，８６，１１０ 繋ぎ目、
１１，１１１ 貫通孔、
２０，５０，６０，７０，８０，１２０，１６０，１７０ 製造装置、
２１，１２１ 制御部、
３３，５１，６１，１３３ 鉄心片打ち抜きポンチ、
３５，５３，６４，１５３ 受け台、
３７，５２，６２ パイロットピン（パイロット機構）、
３８，１３８ 回転台、
３９ 反力発生機構、
４０，１４０ 下降規制部、
４２，１４２ 搬出機構、
５７，６６，１５７ 保持ピン、
９０ 鉄心片、
９１ 円弧状ヨーク部、
９２ ティース部、
ｎ 磁石装着孔の数，ティース部の数、
Ｓ１，Ｓ１−３，Ｓ１−４，Ｓ１−５，Ｓ１−６，Ｓ１−８ カシメ成形ステーション、
Ｓ２，Ｓ２−４，Ｓ２−５，Ｓ２−６，Ｓ２−８ 貫通孔打ち抜きステーション、
Ｓ３，Ｓ３−４，Ｓ３−５，Ｓ３−６，Ｓ３−８ パイロット部打ち抜きステーション、
Ｓ４，Ｓ４−４，Ｓ４−５，Ｓ４−６，Ｓ４−８ 磁石装着孔打ち抜きステーション、
Ｓ５，Ｓ５−２，Ｓ５−３，Ｓ５−４，Ｓ５−５，Ｓ５−６，Ｓ５−８ 環状積層カシメステーション、
Ｗ 被加工板、
Ｘ 間隔、
α 位相ずれ、
θ 円弧角。

Claims (50)

1. 環状に並ぶ複数の鉄心片からなる環状鉄心片を複数積層した積層鉄心を、一方向へ搬送される被加工板から前記鉄心片を打ち抜きつつ製造する積層鉄心の製造装置であって、
   前記被加工板に、半抜き状のカシメ部を成形するカシメ成形ステーションと、
   前記環状鉄心片を積層する際の位置決め部位となるパイロット部を打ち抜くパイロット部打ち抜きステーションと、
   前記鉄心片の輪郭を打ち抜き、当該打ち抜かれた鉄心片のパイロット部を、パイロット部に対応する形状を備えたパイロット機構で位置決めするとともに、打ち抜かれた鉄心片を環状に順次並べて環状鉄心片を形成しつつ積層し、積層方向に重なるカシメ部同士をカシメ結合する環状積層カシメステーションと、を有することを特徴とする積層鉄心の製造装置。
2. 前記鉄心片のカシメ部に対応する部位に貫通孔を打ち抜く貫通孔打ち抜きステーションを更に有することを特徴とする請求項１に記載の積層鉄心の製造装置。
3. 前記鉄心片にカシメ部または貫通孔のいずれかを形成するように、前記カシメ成形ステーションおよび貫通孔打ち抜きステーションの作動を制御する制御部を有することを特徴とする請求項２に記載の積層鉄心の製造装置。
4. 前記制御部は、前記積層鉄心の積層時の最下層の鉄心片に、貫通孔を形成するように制御することを特徴とする請求項３に記載の積層鉄心の製造装置。
5. 前記環状積層カシメステーションは、打ち抜かれた前記鉄心片を受けるとともに、回転させることで前記鉄心片を環状に配置可能な受け台を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造装置。
6. 前記同一層の鉄心片を１層分並べる際には、鉄心片の円弧角だけ前記受け台を回転させつつ順次配置し、次層の１つ目の鉄心片を並べる際には、前層の鉄心片に対して周方向の鉄心片同士の繋ぎ目を、位相ずれを設けつつずらして積層するように、前記環状積層カシメステーションを制御する制御部を有することを特徴とする請求項５に記載の積層鉄心の製造装置。
7. 前記受け台が前記鉄心片を受ける際に、前記受け台に一定の反力を与える反力発生機構を有することを特徴とする請求項５または６に記載の積層鉄心の製造装置。
8. 前記環状積層カシメステーションにより一定層数の前記環状鉄心片を積層して形成された積層鉄心を、当該製造装置から搬出するための搬出機構を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造装置。
9. 前記環状積層カシメステーションは、前記被加工板から順次打ち抜かれる複数の鉄心片を、各々が非連続的に離れた状態で打ち抜くことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造装置。
10. 前記受け台側に、パイロット機構が設けられることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造装置。
11. 前記環状積層カシメステーションに設けられて打ち抜きを行う鉄心片打ち抜きポンチ側に、パイロット機構が設けられることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造装置。
12. 前記受け台には、当該受け台から進退動可能に、前記カシメ部と対応する位置に保持ピンが設けられることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造装置。
13. 前記受け台には、当該受け台から進退動可能に、前記鉄心片に形成される磁石挿入孔と対応する位置に保持ピンが設けられることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造装置。
14. 前記保持ピンを、前記受け台の鉄心片を保持する面よりも後退させる後退手段を有することを特徴とする請求項１２または１３に記載の積層鉄心の製造装置。
15. 前記カシメ成形ステーション、パイロット部打ち抜きステーションおよび環状積層カシメステーションを、２列並べて設け、２列に並ぶ被加工板を同時に加工することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造装置。
16. 前記環状積層カシメステーションは、２列に並ぶ被加工板から２つの鉄心片を同時に打ち抜きつつ、同一の環状鉄心片の対向する位置に配置させることを特徴とする請求項１５に記載の積層鉄心の製造装置。
17. 前記カシメ成形ステーションは、カシメ部を上方へ突出して成形することを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造装置。
18. 前記環状積層カシメステーションは、カシメ部の下方面に形成されるカシメ凹部に、下方から挿入する保持ピンを有することを特徴とする請求項１７に記載の積層鉄心の製造装置。
19. 前記鉄心片が、前記環状鉄心片の周方向に円弧角θの範囲内で円弧状に延びる円弧形状を有し、かつ前記周方向にｎ個の磁石装着孔を有し、前記位相ずれαは、下式により設定されることを特徴とする請求項６に記載の積層鉄心の製造装置。
    α＝θ×ｉ／ｎ （ｉ＝１，・・・，ｎ−１）
20. 前記鉄心片は、前記円弧角θが９０度であり、周方向に４個の磁石装着孔を有し、前記位相ずれαが２２．５度であることを特徴とする請求項１８に記載の積層鉄心の製造装置。
21. 前記鉄心片が、前記環状鉄心片の周方向に円弧角θの範囲内で円弧状に延びる円弧状ヨーク部、および前記円弧状ヨーク部から突出してコイルが装着されるティース部を有する、電動機のステータ用の鋼板であり、かつ、それぞれの前記鉄心片が、前記周方向に並ぶｎ個の前記ティース部を有し、前記位相ずれαは、下式により設定されることを特徴とする請求項６に記載の積層鉄心の製造装置。
    α＝θ×ｉ／ｎ （ｉ＝１，・・・，ｎ−１）
22. 前記環状積層カシメステーションが前記被加工板の搬送方向に複数設けられ、同一の被加工板から複数の鉄心片を同時に打ち抜きつつ積層することを特徴とする請求項１〜２１のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造装置。
23. 環状に並ぶ複数の鉄心片からなる環状鉄心片を複数積層した積層鉄心を、一方向へ搬送される被加工板から前記鉄心片を打ち抜きつつ製造する積層鉄心の製造方法であって、
    前記被加工板に、半抜き状のカシメ部を成形するカシメ成形工程と、
    前記環状鉄心片を積層する際の位置決め部位となるパイロット部を打抜くパイロット部打ち抜き工程と、
    前記鉄心片の輪郭を打ち抜く鉄心片打ち抜き工程と、
    前記打ち抜かれた鉄心片のパイロット部を、パイロット部に対応する形状を備えたパイロット機構で位置決めするとともに、打ち抜かれた鉄心片を環状に順次並べて環状鉄心片を形成しつつ積層し、積層方向に重なるカシメ部同士をカシメ結合する環状積層カシメ工程と、を有することを特徴とする積層鉄心の製造方法。
24. 前記鉄心片のカシメ部に対応する部位に貫通孔を打ち抜く貫通孔打ち抜き工程を更に有することを特徴とする請求項２３に記載の積層鉄心の製造方法。
25. 前記鉄心片にカシメ部または貫通孔のいずれかを形成するように制御することを特徴とする請求項２４に記載の積層鉄心の製造方法。
26. 前記積層鉄心の積層時の最下層となる鉄心片に、前記貫通孔を形成するように制御することを特徴とする請求項２５に記載の積層鉄心の製造方法。
27. 前記環状積層カシメ工程は、打ち抜かれた前記鉄心片を受けるとともに回転可能な受け台により、前記鉄心片を環状に配置することを特徴とする請求項２３〜２６のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造方法。
28. 前記環状積層カシメ工程は、同一層の前記鉄心片を１層分並べる際には、前記鉄心片の円弧角だけ前記受け台を回転させつつ順次配置し、次層の１つ目の鉄心片を並べる際には、前層の鉄心片に対して周方向の鉄心片同士の繋ぎ目を、位相ずれを設けつつずらして積層することを特徴とする請求項２３〜２７に記載の積層鉄心の製造方法。
29. 前記環状積層カシメ工程は、前記鉄心片を下方へ打ち抜く際に、下方から反力を与えてカシメ結合することを特徴とする請求項２３〜２８に記載の積層鉄心の製造方法。
30. 前記環状積層カシメ工程により一定層数の前記環状鉄心片を積層して形成された積層鉄心を、当該積層鉄心を押し出す搬出機構により搬出することを特徴とする請求項２３〜２９のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造方法。
31. 前記環状積層カシメ工程は、前記被加工板から順次打ち抜かれる複数の鉄心片を、各々が非連続的に離れた状態で打ち抜くことを特徴とする請求項２３〜３０のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造方法。
32. 前記受け台側に、前記パイロット機構を設けることを特徴とする請求項２７〜２９に記載の積層鉄心の製造方法。
33. 前記環状積層カシメ工程において打ち抜きを行う鉄心片打ち抜きポンチ側に、前記パイロット機構を設けることを特徴とする請求項２３〜３２に記載の積層鉄心の製造方法。
34. 前記積層鉄心の積層時の最下層となる鉄心片に、前記貫通孔を形成しは、前記受け台に、当該受け台から進退動可能に、前記カシメ部と対応する位置に保持ピンを設けて、前記保持ピンを前記貫通孔に挿入して前記最下層の鉄心片を位置決めすることを特徴とする請求項２３〜３３に記載の積層鉄心の製造方法。
35. 前記積層鉄心に磁石挿入孔を形成し、前記受け台には、当該受け台から進退動可能に、前記磁石挿入孔と対応する位置に保持ピンを設けて、前記保持ピンを前記磁石挿入孔に挿入して少なくとも前記最下層の鉄心片を位置決めすることを特徴とする請求項２３〜３３に記載の積層鉄心の製造方法。
36. 前記保持ピンを、前記受け台の鉄心片を保持する面よりも後退させた後に、前記積層鉄心を押し出す搬出機構により搬出することを特徴とする請求項３４または３５に記載の積層鉄心の製造装置。
37. 前記カシメ成形工程、パイロット部打ち抜き工程および環状積層カシメ工程は、２列に並ぶ被加工板を、同時に加工することを特徴とする請求項２３〜３６に記載の積層鉄心の製造方法。
38. 前記環状積層カシメ工程は、２列に並ぶ被加工板から２つの鉄心片を同時に打ち抜きつつ、同一の環状鉄心片の対向する位置に配置させることを特徴とする請求項３７に記載の積層鉄心の製造方法。
39. 前記カシメ成形工程は、カシメ部を上方へ突出して成形することを特徴とする請求項２３〜３８に記載の積層鉄心の製造方法。
40. 前記環状積層カシメ工程は、カシメ部の下方面に形成されるカシメ凹部に、下方から挿入する保持ピンを挿入して保持することを特徴とする請求項３９に記載の積層鉄心の製造方法。
41. 前記鉄心片が、前記環状鉄心片の周方向に円弧角θの範囲内で円弧状に延びる円弧形状を有し、かつ周方向にｎ個の磁石装着孔を有し、前記位相ずれαを、下式により設定することを特徴とする請求項２８に記載の積層鉄心の製造方法。
    α＝θ×ｉ／ｎ （ｉ＝１，・・・，ｎ−１）
42. 前記鉄心片は、前記円弧角θが９０度であり、周方向に４個の磁石装着孔を有し、前記位相ずれαが２２．５度であることを特徴とする請求項４１に記載の積層鉄心の製造方法
43. 前記鉄心片が、前記環状鉄心片の周方向に円弧角θの範囲内で円弧状に延びる円弧状ヨーク部、および前記円弧状ヨーク部から突出してコイルが装着されるティース部を有する、電動機のステータ用の鋼板であり、かつ、それぞれの前記鉄心片が、前記周方向に並ぶｎ個の前記ティース部を有し、前記位相ずれαは、下式により設定されることを特徴とする請求項２８に記載の積層鉄心の製造方法。
    α＝θ×ｉ／ｎ （ｉ＝１，・・・，ｎ−１）
44. 前記環状積層カシメ工程を行う環状積層カシメステーションを前記被加工板の搬送方向に複数設け、同一の被加工板から複数の鉄心片を同時に打ち抜きつつ積層することを特徴とする請求項２３〜４３のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造方法。
45. 環状に並ぶ複数の鉄心片からなる環状鉄心片を複数積層した積層鉄心であって、
    前記鉄心片に半抜き状のカシメ部が形成され、積層方向に重なる前記鉄心片のカシメ部同士がカシメ結合されており、
    前記鉄心片に製造時の位置決め部位であるパイロット部が形成され、各々の鉄心片のパイロット部が、積層方向に一致して形成されたことを特徴とする積層鉄心。
46. 前記鉄心片は、各々が非連続的に離れた状態で打ち抜かれたことを特徴とする請求項４５に記載の積層鉄心。
47. 前記積層鉄心の積層方向の一方側最外層に位置する前記鉄心片は、積層方向に重なる他の鉄心片のカシメ部がカシメ嵌合する貫通孔を有することを特徴とする請求項４５または４６に記載の積層鉄心。
48. 前記鉄心片は、前記環状鉄心片の周方向に円弧角θの範囲内で円弧状に延びる円弧形状を有し、かつ周方向にｎ個の磁石装着孔を有し、積層方向に互いに重なる環状鉄心片は、周方向の鉄心片同士の繋ぎ目が、周方向に下記位相ずれαだけずれて積層されたことを特徴とする請求項４５〜４７のいずれか１項に記載の積層鉄心。
    α＝θ×ｉ／ｎ （ｉ＝１，・・・，ｎ−１）
49. 前記鉄心片は、前記円弧角θが９０度であり、周方向に４個の磁石装着孔を有し、前記位相ずれαが２２．５度であることを特徴とする請求項４８に記載の積層鉄心。
50. 前記鉄心片が、前記環状鉄心片の周方向に円弧角θの範囲内で円弧状に延びる円弧状ヨーク部、および前記円弧状ヨーク部から突出してコイルが装着されるティース部を有する、電動機のステータ用の鋼板であり、かつ、それぞれの前記鉄心片が、前記周方向に並ぶｎ個の前記ティース部を有し、前記位相ずれαは、下式により設定されることを特徴とする請求項４５〜４７のいずれか１項に記載の積層鉄心。
    α＝θ×ｉ／ｎ （ｉ＝１，・・・，ｎ−１）

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