JP2013226013A - 積層コアの製造方法及び積層コアの製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来、材料取りされていなかったエリアから材料取りすることができ、歩留まりをさらに向上させることができる積層コアの製造方法及び積層コアの製造装置を提供する。
【解決手段】薄板５２から円環状の第１の小径コア用プレート２０Ａと第２の小径コア用プレート２０Ｂを打ち抜くことにより形成される、第１の小径コア用プレート２０Ａの外周円弧部分６４ａと、第２の小径コア用プレート２０Ｂの外周円弧部分６４ｂと、薄板の幅方向の中心を通る中心線Ｌｃと、薄板の側端部５２ａ、５２ｂと、第１の小径コア用プレート２０Ａの中心を通り、薄板の幅方向に平行な第１の平行線Ｌ_１と、第２の小径コア用プレート２０Ｂの中心を通り、薄板の幅方向に平行な第２の平行線Ｌ_２と、によって囲まれるエリア６６ａ、６６ｂから、周方向に分割された大径コア用プレート１６Ａ、１６Ｂを材料取りする。
【選択図】図７

Description

本発明は、帯状の薄板から打ち抜かれた鋼板を積層して円環状の小径コア及び大径コアを製造する積層コアの製造方法及び積層コアの製造装置に関する。

一般に、モータコア（ロータコア及びステータコア）は、帯状鋼板をプレス打ち抜きにより形成される所定形状の鋼板を積層することにより製造される。コアに用いられる帯状鋼板は高価であるため、その歩留まりを向上させることが求められる。

そこで、従来から、ロータコア用の鋼板とステータコア用の鋼板を同じ帯状鋼板から材料取り（共取り）する方法が提案されており、例えば特許文献１では、ロータコア用の鋼板の内径部分にステータコア用の鋼板を切り取ることが記載されている。

特開２００２−１８６２２７号公報

特許文献１記載の方法では、歩留まりの向上に限界が生じるという問題がある。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、従来、材料取りされていなかったエリアから材料取りすることができ、歩留まりをさらに向上させることができる積層コアの製造方法及び積層コアの製造装置を提供することを目的とする。

［１］ 第１の本発明に係る積層コアの製造方法は、薄板から打ち抜かれた鋼板を積層して円環状の小径コア及び大径コアを製造する積層コアの製造方法であって、前記薄板から円環状の第１の小径コア用プレートと第２の小径コア用プレートを打ち抜くことにより形成される、前記第１の小径コア用プレートの外周円弧部分と、前記第２の小径コア用プレートの外周円弧部分と、前記薄板の幅方向の中心を通る中心線と、前記薄板の側端部と、前記第１の小径コア用プレートの中心を通り、前記薄板の幅方向に平行な第１の平行線と、前記第２の小径コア用プレートの中心を通り、前記薄板の幅方向に平行な第２の平行線と、によって囲まれるエリアから、周方向に分割された大径コア用プレートを材料取りすることを特徴とする。

上述したエリアは、従来において材料取りされていなかったエリアであり、該エリアから大径コア用プレートを材料取りすることができるため、歩留まりを向上させることが可能となる。

［２］ 第１の本発明において、前記大径コア用プレートの材料取りは、前記中心線を挟んで前記薄板の幅方向に対称となるように、第１の大径コア用プレートと第２の大径コア用プレートとを材料取りするようにしてもよい。

これにより、前記薄板の幅方向に並ぶ上述したエリアからそれぞれ大径コア用プレート（第１の大径コア用プレートと第２の大径コア用プレート）を材料取りすることができ、歩留まりをさらに向上させることが可能となる。

［３］ この場合、材料取りされた前記第１の大径コア用プレート同士を積層し、材料取りされた前記第２の大径コア用プレート同士を積層するようにしてもよい。

［４］ また、材料取りされた前記第１の大径コア用プレートと前記第２の大径コア用プレートとを互い違いに積層するようにしてもよい。

上述したエリアは、帯状の薄板の側端部に近いため、厚さばらつき（厚さむら）が大きい。薄板の幅方向に厚みむらが存在する場合（例えば幅方向に対称の位置にある２つのエリアの厚みが異なる場合）、前記第１の大径コア用プレートと前記第２の大径コア用プレートとを互い違いに積層することで、厚みばらつきをほぼキャンセルすることができる。

［５］ この場合、前記薄板から打ち抜かれた前記第１の大径コア用プレートが積層される第１積層型と、前記薄板から打ち抜かれた前記第２の大径コア用プレートが積層される第２積層型とを、前記第１の大径コア用プレート及び前記第２の大径コア用プレートを打ち抜く度に切り替えるようにしてもよい。

［６］ さらに、前記第１積層型及び前記第２積層型の切り替えが完了するまで、前記打ち抜きを一時的に休止するようにしてもよい。この場合、確実に、前記第１の大径コア用プレートと前記第２の大径コア用プレートとを互い違いに積層することが可能となる。

［７］ 第１の本発明において、前記薄板のうち、前記第１の小径コア用プレート及び／又は前記第２の小径コア用プレートを打ち抜く前の、前記第１の小径コア用プレート及び／又は前記第２の小径コア用プレートの内径部分に対応するエリアから１以上の大径コア用プレートを材料取りするようにしてもよい。

この場合、以下の３つの態様が挙げられる。

（ａ） 前記第１の小径コア用プレートを打ち抜く前の、前記第１の小径コア用プレートの内径部分に対応するエリアのみから１以上の大径コア用プレートを材料取りする。

（ｂ） 前記第２の小径コア用プレートを打ち抜く前の、前記第２の小径コア用プレートの内径部分に対応するエリアのみから１以上の大径コア用プレートを材料取りする。

（ｃ） 前記第１の小径コア用プレート及び前記第２の小径コア用プレートを打ち抜く前の、前記第１の小径コア用プレート及び前記第２の小径コア用プレートの内径部分に対応するエリアから１以上の大径コア用プレートを材料取りする。

［８］ 第２の本発明に係る積層コアの製造装置は、薄板から打ち抜かれた鋼板を積層して円環状の小径コア及び大径コアを製造する積層コアの製造装置であって、前記薄板から円環状の小径コア用プレートを打ち抜く小径コア用金型と、前記小径コア用金型によって打ち抜かれる円環状の第１の小径コア用プレートと第２の小径コア用プレートを打ち抜くことにより形成される、前記第１の小径コア用プレートの外周円弧部分と、前記第２の小径コア用プレートの外周円弧部分と、前記薄板の幅方向の中心を通る中心線と、前記薄板の側端部と、前記第１の小径コア用プレートの中心を通り、前記薄板の幅方向に平行な第１の平行線と、前記第２の小径コア用プレートの中心を通り、前記薄板の幅方向に平行な第２の平行線と、によって囲まれるエリアから、周方向に分割された大径コア用プレートを打ち抜く大径コア用金型とを有することを特徴とする。

［９］ 第２の本発明において、前記大径コア用金型は、前記中心線を挟んで前記薄板の幅方向に対称となるように、第１の大径コア用プレートと第２の大径コア用プレートとを打ち抜くようにしてもよい。

［１０］ この場合、前記薄板から打ち抜かれた前記第１の大径コア用プレートが積層される第１積層型と、前記薄板から打ち抜かれた前記第２の大径コア用プレートが積層される第２積層型とを有するようにしてもよい。

［１１］ さらに、少なくとも前記第１積層型と前記第２積層型とを、前記第１の大径コア用プレート及び前記第２の大径コア用プレートを打ち抜く度に配置位置を切り替えて、少なくとも前記第１積層型及び前記第２積層型に、前記第１の大径コア用プレートと前記第２の大径コア用プレートとを互い違いに積層するようにしてもよい。

［１２］ また、前記第１積層型と前記第２積層型との間に第３積層型を有し、
少なくとも前記第１積層型、前記第２積層型及び前記第３積層型に、前記第１の大径コア用プレートと前記第２の大径コア用プレートとを互い違いに積層するようにしてもよい。

この場合、積層型の配置位置を切り替えるときの時間を一定とした場合、積層型の配置位置を切り替えるときの速度を低速にすることができ、高速で切り替えるときと比較して、位置合わせに要求される高度な制御技術が不要となり、製造装置を簡略化することが可能となる。また、積層型の配置位置を切り替えるときの速度を一定とした場合、切り替え時間が短縮されるため、打ち抜き速度を向上させることができ、スループットの向上につながる。

以上説明したように、本発明に係る積層コアの製造方法及び積層コアの製造装置によれば、従来、材料取りされていなかったエリアから材料取りすることができ、歩留まりをさらに向上させることができる。

図１Ａは本実施の形態に係る積層コアの製造装置及び製造方法にて製造される積層コアの一例を示す平面図であり、図１Ｂは図１ＡにおけるＩＢ−ＩＢ線上の断面を一部省略して示す図である。 図２Ａは積層コアの構成部材である大径コアの一例を示す平面図であり、図２Ｂは図２ＡにおけるＩＩＢ−ＩＩＢ線上の断面を一部省略して示す図である。 図３Ａは積層コアの構成部材である小径コアの一例を示す平面図であり、図３Ｂは図３ＡにおけるＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線上の断面を一部省略して示す図である。 第１の本実施の形態に係る積層コアの製造装置（第１製造装置）を一部破断して示す構成図である。 第１製造装置によって薄板に打ち抜き加工していく様子を示す説明図である。 薄板のうち、従来において、材料取りされる部分と、スクラップする部分（斜線で示す部分）を示す説明図である。 薄板のうち、第１製造装置において材料取りされる部分と、スクラップする部分（斜線で示す部分）を示す説明図である。 第１製造装置を用いた積層コアの製造方法（第１製造方法）を示すフローチャートである。 第２の本実施の形態に係る積層コアの製造装置（第２製造装置）を一部破断して示す構成図である。 第２製造装置によって薄板に打ち抜き加工していく様子を示す説明図である。 第２製造装置を用いた積層コアの製造方法（第２製造方法）を示すフローチャートである。 第３の本実施の形態に係る積層コアの製造装置（第３製造装置）を一部破断して示す構成図である。 第３製造装置によって薄板に打ち抜き加工していく様子を示す説明図である。 図１４Ａ及び図１４Ｂは第１積層型及び第２積層型の配置位置を切り替える様子を示す説明図である。 第３製造装置を用いた積層コアの製造方法（第３製造方法）を示すフローチャートである。 第３製造方法の変形例を示すフローチャートである。 図１７Ａ及び図１７Ｂは回転体にそれぞれ等間隔に４つの積層型を配置して、これら４つの積層型の配置位置を切り替える様子を示す説明図である。 図１８Ａ〜図１８Ｄは回転体にそれぞれ等間隔に８つの積層型を配置して、これら８つの積層型の配置位置を切り替える様子を示す説明図である。

以下、本発明に係る積層コアの製造方法及び積層コアの製造装置の実施の形態例を図１Ａ〜図１８Ｄを参照しながら説明する。

先ず、本実施の形態に係る積層コアの製造方法及び製造装置にて製造される積層コア１０は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、大径コア１２の内径部分に小径コア１４を挿入して構成される。大径コア１２は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、複数の大径コア用プレート１６を積層してなる複数の分割コア１８を、円環状に配置（周方向に配置）して構成される。各大径コア１２は、外形がほぼＴ字状を有する。小径コア１４は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、複数の円環状の小径コア用プレート２０を積層して構成される。各小径コア用プレート２０には、円周に沿って形成された複数のマグネット挿入孔２２を有する。また、各大径コア用プレート１６及び各小径コア用プレート２０には、それぞれ積層時に互いに固定するためのカシメダボ２４が形成されている。

この積層コア１０をモータコアとする場合は、小径コア１４をロータコア、大径コア１２をステータコアとして使用するか、あるいは、小径コア１４をステータコア、大径コア１２をロータとして使用する。

そして、第１の実施の形態に係る積層コアの製造装置（以下、第１製造装置５０Ａと記す）は、図４に示すように、帯状の薄板５２（鋼板）を一方向に搬送する搬送機構５４と、搬送過程にある薄板５２に対してプレス打ち抜きを行う金型５６とを有する。

金型５６は、図４に示すように、薄板５２の搬送方向の上流側から下流側に向かって、予め設定された位置にカシメダボ２４を成形（半抜き）するための第１金型５６Ａと、打ち抜きによってマグネット挿入孔２２を形成する第２金型５６Ｂと、該第２金型５６Ｂと同時に動作し、大径コア用プレート１６を打ち抜く第３金型５６Ｃ（大径コア用金型）と、打ち抜きによって小径コア用プレート２０の内径部分を形成する第４金型５６Ｄと、小径コア用プレート２０を打ち抜く（打ち抜きによって小径コア用プレート２０の外形部分を形成する）第５金型５６Ｅ（小径コア用金型）とを有する。

これら第１金型５６Ａ〜第５金型５６Ｅのうち、第３金型５６Ｃは、薄板５２のうち、従来、材料取りされていなかったエリアから大径コア用プレート１６を材料取り、すなわち、打ち抜くようにしている。

つまり、図５に示すように、薄板５２のうち、予め設定された位置５８に、第１金型５６Ａによってカシメダボ２４が形成され、第２金型５６Ｂの打ち抜きによって、薄板５２にマグネット挿入孔２２が形成され、第３金型５６Ｃによって、薄板５２から大径コア用プレート１６が打ち抜かれて、薄板５２に大径コア用プレート１６の外形に沿った貫通孔６０が形成される。また、第４金型５６Ｄの打ち抜きによって、薄板５２に小径コア用プレート２０の内径部分２０ａが形成され、第５金型５６Ｅによって、薄板５２から小径コア用プレート２０が打ち抜かれて、薄板５２に小径コア用プレート２０の外形に沿った貫通孔６２が形成される。

ここで、大径コア用プレート１６を材料取りするエリアについて、図６及び図７を参照しながら説明する。

図６は、薄板５２のうち、従来において、材料取りされる部分と、スクラップする部分（斜線で示す部分）を示し、図７は、薄板５２のうち、第１製造装置５０Ａにおいて材料取りされる部分と、スクラップする部分（斜線で示す部分）を示す。

そして、図６及び図７において、材料取りされる部分のうち、第１の小径コア用プレート２０Ａの中心点Ｏ_１を通り、薄板５２の各側端部５２ａ及び５２ｂと直交する線Ｌ_１と各側端部５２ａ及び５２ｂとの交点をそれぞれＡ及びＢとし、第２の小径コア用プレート２０Ｂの中心点Ｏ_２を通り、薄板５２の各側端部５２ａ及び５２ｂと直交する線Ｌ_２と各側端部５２ａ及び５２ｂとの交点をそれぞれＣ及びＤとし、中心点Ｏ_１及びＯ_２の中点をＥとしたとき、従来は、三角形ＡＣＥで示すエリアと、三角形ＢＤＥで示すエリアは、大径コア用プレート１６の材料取りのエリアとして使用されていない。

より詳細には、薄板５２から円環状の第１の小径コア用プレート２０Ａと第２の小径コア用プレート２０Ｂを打ち抜くことにより形成される、第１の小径コア用プレート２０Ａの外周円弧部分６４ａと、第２の小径コア用プレート２０Ｂの外周円弧部分６４ｂと、薄板５２の幅方向の中心を通る中心線Ｌｃと、薄板５２の各側端部５２ａ及び５２ｂと、第１の小径コア用プレート２０Ａの中心点Ｏ_１を通り、薄板５２の幅方向に平行な第１の平行線Ｌ_１と、第２の小径コア用プレート２０Ｂの中心点Ｏ_２を通り、薄板５２の幅方向に平行な第２の平行線Ｌ_２と、によって囲まれるエリア６６ａ及び６６ｂ（太線で囲まれたエリア）は、材料取りのエリアとして使用されていない。

そこで、この第１製造装置５０Ａでは、図７に示すように、中心線Ｌｃを挟んで薄板５２の幅方向に対称となるように、エリア６６ａから第１の大径コア用プレート１６Ａを材料取りし、エリア６６ｂから第２の大径コア用プレート１６Ｂを材料取りするようにしている。もちろん、エリア６６ａのみから大径コア用プレート１６を材料取りしてもよいし、あるいは、エリア６６ｂのみから大径コア用プレート１６を材料取りしてもよいし、あるいは、エリア６６ａ及びエリア６６ｂから交互に大径コア用プレート１６を材料取りしてもよい。なお、図７の例では、各エリア６６ａ及び６６ｂからそれぞれ１つの大径コア用プレート１６を打ち抜く例を示しているが、それぞれ２つ以上の大径コア用プレート１６を打ち抜いてもよい。

また、金型５６は、薄板５２から第１の小径コア用プレート２０Ａ及び第２の小径コア用プレート２０Ｂを打ち抜く前の、隣接する第１の小径コア用プレート２０Ａと第２の小径コア用プレート２０Ｂの中心点Ｏ_１及びＯ_２間の距離Ｄａ（図図７及び図５参照）を基準に設置されている。

具体的には、図４に示すように、第１金型５６Ａの中心位置Ｐａから下流側にＤａだけ離間した位置に、第２金型５６Ｂの中心が位置するように第２金型５６Ｂが設置され、第２金型５６Ｂの中心位置Ｐｂから下流側に０．５Ｄａだけ離間した位置に、第３金型５６Ｃの中心が位置するように第３金型５６Ｃが設置され、第３金型５６Ｃの中心位置Ｐｃから下流側に０．５Ｄａだけ離間した位置に、第４金型５６Ｄの中心が位置するように第４金型５６Ｄが設置され、第４金型５６Ｄの中心位置Ｐｄから下流側にＤａだけ離間した位置に、第５金型５６Ｅの中心が位置するように第５金型５６Ｅが設置されている。従って、第１金型５６Ａの中心位置Ｐａから第５金型５６Ｅの中心位置Ｐｅまでの距離は３Ｄａという短い距離となり、第１製造装置５０Ａの設置空間の省スペース化が図られている。

さらに、第３金型５６Ｃは、薄板５２から打ち抜いた大径コア用プレート１６を積層して、分割コア１８（図２Ａ及び図２Ｂ参照）を構成するための分割コア用積層型６８を有する。特に、エリア６６ａから打ち抜いた第１の大径コア用プレート１６Ａが積層される第１積層型６８Ａ（図５参照）と、エリア６６ｂから打ち抜いた第２の大径コア用プレート１６Ｂが積層される第２積層型６８Ｂ（図５参照）とを有する。

同様に、第５金型５６Ｅは、薄板５２から打ち抜いた小径コア用プレート２０を積層して、小径コア１４（図３Ａ及び図３Ｂ参照）を構成するための小径コア用積層型７０を有する。

次に、第１製造装置５０Ａを用いた積層コアの製造方法（第１製造方法）について図８のフローチャートを参照しながら説明する。薄板５２に対する第１金型５６Ａ〜第５金型５６Ｅによる打ち抜き処理は、それぞれ薄板５２の第１金型５６Ａ〜第５金型５６Ｅに対応する位置に対してほぼ同時に打ち抜きが行われるが、以下の説明は、搬送過程にある薄板５２の特定箇所に対する打ち抜き処理を主体に説明する。

先ず、図８のステップＳ１において、搬送機構５４は、搬送過程にある薄板５２の特定箇所、例えば小径コア用プレート２０の中心となる部分が例えば第１金型５６Ａの中心位置Ｐａに到達した段階で、薄板５２の搬送を一時的に停止する。

ステップＳ２において、第１金型５６Ａは、停止中の薄板５２に対してカシメダボ２４を形成する。

ステップＳ３において、搬送機構５４は、薄板５２の搬送を再開し、特定箇所が例えば第２金型５６Ｂの中心に到達した段階で、薄板５２の搬送を一時的に停止する。

ステップＳ４において、第２金型５６Ｂは、停止中の薄板５２に対して打ち抜きによってマグネット挿入孔２２を形成する。それと同時に、第３金型５６Ｃは、エリア６６ａ及び６６ｂから第１の大径コア用プレート１６Ａ及び第２の大径コア用プレート１６Ｂを打ち抜く。打ち抜かれた第１の大径コア用プレート１６Ａは、第１積層型６８Ａに積層され、第２の大径コア用プレート１６Ｂは、第２積層型６８Ｂに積層される。

ステップＳ５において、搬送機構５４は、薄板５２の搬送を再開し、特定箇所が例えば第４金型５６Ｄの中心に到達した段階で、薄板５２の搬送を一時的に停止する。

ステップＳ６において、第４金型５６Ｄは、停止中の薄板５２に対して、打ち抜きによって小径コア用プレート２０の内径部分２０ａを形成する。

ステップＳ７において、搬送機構５４は、薄板５２の搬送を再開し、特定箇所が例えば第５金型５６Ｅの中心に到達した段階で、薄板５２の搬送を一時的に停止する。

ステップＳ８において、第５金型５６Ｅは、停止中の薄板５２に対して、打ち抜きによって小径コア用プレート２０の外形部分を形成する。すなわち、小径コア用プレート２０を打ち抜く。打ち抜かれた小径コア用プレート２０は小径コア用積層型７０に積層される。

上述のステップＳ１〜ステップＳ８の動作が順次特定箇所が到来する毎に行われることで、第１積層型６８Ａに第１の大径コア用プレート１６Ａ同士が順次積層され、第２積層型６８Ｂに第２の大径コア用プレート１６Ｂ同士が順次積層され、小径コア用積層型７０に小径コア用プレート２０が順次積層されていくこととなる。

このように、第１製造装置５０Ａ及び第１製造方法においては、従来において材料取りされていなかったエリア６６ａ及び６６ｂから大径コア用プレート１６を材料取りすることができるため、歩留まりを向上させることが可能となる。

特に、第１製造装置５０Ａ及び第１製造方法では、薄板５２の幅方向に並ぶ上述したエリア６６ａ及び６６ｂからそれぞれ大径コア用プレート１６（第１の大径コア用プレート１６Ａと第２の大径コア用プレート１６Ｂ）を材料取りすることができるため、歩留まりをさらに向上させることが可能となる。

次に、第２の実施の形態に係る積層コアの製造装置（以下、第２製造装置５０Ｂと記す）について図９〜図１１を参照しながら説明する。

この第２製造装置５０Ｂは、図９に示すように、上述した第１製造装置５０Ａとほぼ同様の構成を有するが、第２金型５６Ｂの位置に、薄板５２のうち、小径コア用プレート２０を打ち抜く前の、小径コア用プレート２０の内径部分に対応するエリアから１以上の大径コア用プレート１６を打ち抜く第６金型５６Ｆを有する点で異なる（図１０参照）。

第６金型５６Ｆは、小径コア用プレート２０を打ち抜く前の、小径コア用プレート２０の内径部分に対応するエリアから、図１０に示すように、１以上の大径コア用プレート１６を打ち抜く。図１０の例では、４つの大径コア用プレート１６を打ち抜く例を示しているが、２つ、３つ、５つ以上でもよい。

第２製造装置５０Ｂでは、第６金型５６Ｆに隣接する第４金型５６Ｄで小径コア用プレート２０の内径部分を打ち抜くようにしているため、図７で示すと、第６金型５６Ｆは、第１の小径コア用プレート２０Ａを打ち抜く前の、第１の小径コア用プレート２０Ａの内径部分に対応するエリア６６ｃのみから４つの大径コア用プレート１６を打ち抜く方式になっている。もちろん、小径コア用プレート２０の内径部分を打ち抜く第４金型５６Ｄが比較的離間した位置にある場合は、図７で示すと、上述したエリア６６ｃのほか、第２の小径コア用プレート２０Ｂを打ち抜く前の、第２の小径コア用プレート２０Ｂの内径部分に対応するエリア６６ｄからも４つの大径コア用プレート１６を打ち抜くようにしてもよい。また、第６金型５６Ｆを第３金型５６Ｃよりも下流側に設置した場合は、エリア６６ｄのみから４つの大径コア用プレート１６を打ち抜くようにしてもよい。

なお、第６金型５６Ｆは、図９及び図１０に示すように、薄板５２から打ち抜いた４つの大径コア用プレート１６をそれぞれ個別に積層して、４つの分割コア１８を構成するための分割コア用積層型７２を有する。

次に、第２製造装置５０Ｂを用いた積層コアの製造方法（第２製造方法）について図１１のフローチャートを参照しながら説明する。

先ず、図１１のステップＳ１０１において、搬送機構５４は、搬送過程にある薄板５２の特定箇所、例えば小径コア用プレート２０の中心となる部分が例えば第１金型５６Ａの中心に到達した段階で、薄板５２の搬送を一時的に停止する。

ステップＳ１０２において、第１金型５６Ａは、停止中の薄板５２に対してカシメダボ２４を形成する。

ステップＳ１０３において、搬送機構５４は、薄板５２の搬送を再開し、特定箇所が例えば第２金型５６Ｂ（及び第６金型５６Ｆ）の中心に到達した段階で、薄板５２の搬送を一時的に停止する。

ステップＳ１０４において、第２金型５６Ｂは、停止中の薄板５２に対して打ち抜きによってマグネット挿入孔２２を形成する。それと同時に、第３金型５６Ｃは、エリア６６ａ及び６６ｂ（図７参照）から第１の大径コア用プレート１６Ａ及び第２の大径コア用プレート１６Ｂを打ち抜く。また、それと同時に、第６金型５６Ｆは、エリア６６ｃ（図７参照）から４つの大径コア用プレート１６を打ち抜く。第３金型５６Ｃで打ち抜かれた第１の大径コア用プレート１６Ａは、第１積層型６８Ａに積層され、第２の大径コア用プレート１６Ｂは、第２積層型６８Ｂに積層される。また、第６金型５６Ｆで打ち抜かれた４つの大径コア用プレート１６はそれぞれ個別に分割コア用積層型７２に積層される。

後は、上述した第１製造方法のステップＳ５〜ステップＳ８と同様に、ステップＳ１０５〜ステップＳ１０８において、第４金型５６Ｄは、打ち抜きによって小径コア用プレート２０の内径部分２０ａを形成し、第５金型５６Ｅは、小径コア用プレート２０を打ち抜いて小径コア用積層型７０に積層する。

上述のステップＳ１０１〜ステップＳ１０８の動作が順次特定箇所が到来する毎に行われることで、分割コア用積層型７２における４つの積層型にそれぞれ大径コア用プレート１６が順次積層され、第１積層型６８Ａに第１の大径コア用プレート１６Ａ同士が順次積層され、第２積層型６８Ｂに第２の大径コア用プレート１６Ｂ同士が順次積層され、小径コア用積層型７０に小径コア用プレート２０が順次積層されていくこととなる。

このように、第２製造装置５０Ｂ及び第２製造方法においては、従来において材料取りされていなかったエリア６６ａ及び６６ｂから大径コア用プレート１６を材料取りするほか、小径コア用プレート２０を打ち抜く前の、小径コア用プレート２０の内径部分に対応するエリアから４つの大径コア用プレート１６を打ち抜くことができるため、歩留まりを大幅に向上させることが可能となる。

次に、第３の実施の形態に係る積層コアの製造装置（以下、第３製造装置５０Ｃと記す）について図１２〜図１８Ｄを参照しながら説明する。

この第３製造装置５０Ｃは、図１２に示すように、上述した第２製造装置５０Ｂとほぼ同様の構成を有するが、第１積層型６８Ａ及び第２積層型６８Ｂの配置位置が切り替わるように構成されている点で異なる。

具体的には、例えば図１３に示すように、円柱状の筐体あるいはターンテーブル（以下、回転体７４と記す）を設置し、図１４Ａに示すように、この回転体７４に第１積層型６８Ａと第２積層型６８Ｂとを点対称の位置（回転体７４の回転中心を挟んで互いに対向する位置）に設置する。そして、回転体７４を、モータ（図示せず）とベルト７６を有する回転駆動機構７８によって一方向に回転駆動させる。回転体７４が一方向に１８０°回転することで、第１積層型６８Ａと第２積層型６８Ｂの配置位置が切り替わることになる。

すなわち、図１４Ａに示すように、第１積層型６８Ａに第１の大径コア用プレート１６Ａを積層し、第２積層型６８Ｂに第２の大径コア用プレート１６Ｂを積層した後、図１４Ｂに示すように、回転体７４を１８０°回転することで、今度は、第１積層型６８Ａに第２の大径コア用プレート１６Ｂが積層され、第２積層型６８Ｂに第１の大径コア用プレート１６Ａが積層されることになる。その結果、第１積層型６８Ａ及び第２積層型６８Ｂには、第１の大径コア用プレート１６Ａと第２の大径コア用プレート１６Ｂがそれぞれ互い違いに積層されることになる。

第３金型５６Ｃが上述の回転体７４を含むことから、第３金型５６Ｃを第２金型５６Ｂ及び第４金型５６Ｄに近接して設置することができない。そこで、本実施の形態では、図１２及び図１３に示すように、第３金型５６Ｃの中心位置Ｐｃ（回転体７４の中心位置）から上流側に１．５Ｄａだけ離間した位置に、第２金型５６Ｂ及び第６金型５６Ｆの中心（Ｐｂ及びＰｆ）が位置するように第２金型５６Ｂ及び第６金型５６Ｆが設置され、第３金型５６Ｃの中心位置Ｐｃから下流側に１．５Ｄａだけ離間した位置に、第４金型５６Ｄの中心（Ｐｄ）が位置するように第４金型５６Ｄが設置されている。従って、第１金型５６Ａの中心位置Ｐａから第５金型５６Ｅの中心位置Ｐｅまでの距離は５Ｄａとなり、第１製造装置５０Ａや第２製造装置５０Ｂよりも２Ｄａ分だけ長くなる。

次に、第３製造装置５０Ｃを用いた積層コアの製造方法（第３製造方法）について図１５のフローチャートを参照しながら説明する。

先ず、図１５のステップＳ２０１において、搬送機構５４は、搬送過程にある薄板５２の特定箇所、例えば小径コア用プレート２０の中心となる部分が例えば第１金型５６Ａの中心に到達した段階で、薄板５２の搬送を一時的に停止する。

ステップＳ２０２において、第１金型５６Ａは、停止中の薄板５２に対してカシメダボ２４を形成する。

ステップＳ２０３において、搬送機構５４は、薄板５２の搬送を再開し、特定箇所が例えば第２金型５６Ｂ（及び第６金型５６Ｆ）の中心に到達した段階で、薄板５２の搬送を一時的に停止する。

ステップＳ２０４において、第２金型５６Ｂは、停止中の薄板５２に対して打ち抜きによってマグネット挿入孔２２を形成する。それと同時に、第６金型５６Ｆは、エリア６６ｃ（図７参照）から４つの大径コア用プレート１６を打ち抜く。打ち抜かれた４つの大径コア用プレート１６はそれぞれ個別に分割コア用積層型７２に積層される。

ステップＳ２０５において、搬送機構５４は、薄板５２の搬送を再開すると共に、回転駆動機構７８は、回転体７４を１８０°回転させ、第１積層型６８Ａと第２積層型６８Ｂの配置位置を切り替える。そして、特定箇所が例えば第３金型５６Ｃの中心に到達した段階で、薄板５２の搬送を一時的に停止する。

その他の方法としては、図１６のステップＳ２０５ａにおいて、搬送機構５４は、薄板５２の搬送を再開すると共に、特定箇所が例えば第３金型５６Ｃの中心に到達した段階で、薄板５２の搬送を一時的に停止し、その後、ステップＳ２０５ｂにおいて、回転駆動機構７８は、回転体７４を１８０°回転させ、第１積層型６８Ａと第２積層型６８Ｂの配置位置を切り替えるようにしてもよい。

図１５のステップＳ２０５の場合、搬送機構５４による薄板５２の搬送中に、第１積層型６８Ａと第２積層型６８Ｂの配置位置を切り替えることができるため、処理時間の短縮につながる。図１６のステップＳ２０５ａ及びステップＳ２０５ｂの場合、搬送機構５４による薄板５２の搬送を停止した後に、第１積層型６８Ａと第２積層型６８Ｂの配置位置を切り替えるようにしているため、処理時間はかかるが、回転体７４の停止位置を高精度に位置決めすることが可能となる。

そして、ステップＳ２０６において、すなわち、第１積層型６８Ａ及び第２積層型６８Ｂの配置の切り替えが完了した段階で、第３金型５６Ｃは、エリア６６ａ及び６６ｂ（図７参照）から第１の大径コア用プレート１６Ａ及び第２の大径コア用プレート１６Ｂを打ち抜く。また、それと同時に、第３金型５６Ｃで打ち抜かれた第１の大径コア用プレート１６Ａは、切り替え後の第１積層型６８Ａ又は第２積層型６８Ｂに積層され、第２の大径コア用プレート１６Ｂは、切り替え後の第２積層型６８Ｂ又は第１積層型６８Ａに積層される。この場合、第１積層型６８Ａ及び第２積層型６８Ｂの配置の切り替えが完了するまで、金型５６による打ち抜きは一時的に休止するようにしているため、打ち抜かれた第１の大径コア用プレート１６Ａを、切り替え後の第１積層型６８Ａ又は第２積層型６８Ｂに確実に積層することができ、第２の大径コア用プレート１６Ｂを、切り替え後の第２積層型６８Ｂ又は第１積層型６８Ａに確実に積層することができる。

後は、上述した第１製造方法のステップＳ５〜ステップＳ８と同様に、ステップＳ２０７〜ステップＳ２１０において、第４金型５６Ｄは、打ち抜きによって小径コア用プレート２０の内径部分２０ａを形成し、第５金型５６Ｅは、小径コア用プレート２０を打ち抜いて小径コア用積層型７０に積層する。

上述のステップＳ２０１〜ステップＳ２１０の動作が順次特定箇所が到来する毎に行われることで、分割コア用積層型７２における４つの積層型にそれぞれ大径コア用プレート１６が順次積層され、第１積層型６８Ａ及び第２積層型６８Ｂにそれぞれ第１の大径コア用プレート１６Ａと第２の大径コア用プレート１６Ｂが互い違いに順次積層され、小径コア用積層型７０に小径コア用プレート２０が順次積層されていくこととなる。

このように、第３製造装置５０Ｃ及び第３製造方法においては、上述した第２製造装置５０Ｂ及び第２製造方法と同様に、従来において材料取りされていなかったエリア６６ａ及び６６ｂから大径コア用プレート１６を材料取りするほか、小径コア用プレート２０を打ち抜く前の、小径コア用プレート２０の内径部分に対応するエリアから４つの大径コア用プレート１６を打ち抜くことができるため、歩留まりを大幅に向上させることが可能となる。

特に、第３製造装置５０Ｃ及び第３製造方法においては、以下に示す効果を奏する。すなわち、一般に、上述したエリア６６ａ及び６６ｂは、帯状の薄板５２の側端部に近いため、厚さばらつき（厚さむら）が大きい。薄板５２の幅方向に厚みむらが存在する場合（例えば薄板５２の一方の側端部５２ａの厚みが大きく、他方の側端部５２ｂの厚みが小さい等）、第１の大径コア用プレート１６Ａと第２の大径コア用プレート１６Ｂとを互い違いに積層することで、厚みばらつきをほぼキャンセルことができ、複数の分割コア１８間での厚みばらつきを低減することができると共に、各分割コア１８の厚みが設計許容値を超えることがなくなり、大径コア１２の歩留まりの向上、ひいては積層コア１０（モータコア等）の歩留まりの向上に寄与することになる。上述したように、第３製造装置は、第１製造装置５０Ａや第２製造装置５０Ｂよりも２Ｄａ分だけ長くなるが、複数の分割コア１８間での厚みばらつきを低減することができる点で優れている。

ところで、回転体７４を回転させて第１積層型６８Ａと第２積層型６８Ｂの配置位置を切り替える場合、回転停止位置を精度よく合わせることが必要となる。特に、回転体７４には、大径コア用プレート１６が順次積層されることから、積層数が多くなると、重量が大きくなり、高速に回転させた場合、その慣性力により、決められた停止位置に回転停止させることが困難になるおそれがある。もちろん、高精度な位置決め制御を用いることも考えられるが、第３製造装置５０Ｃの制御系が複雑化する。

そこで、第１積層型６８Ａと第２積層型６８Ｂの間に少なくとも第３積層型６８Ｃを介在させることが好ましい。具体的には、図１７Ａ及び図１７Ｂに示すように、２つの積層型（第３積層型６８Ｃ及び第４積層型６８Ｄ）を追加して、回転体７４の中心を基準に中心角が９０°の位置に積層型を配置する。この場合、第１積層型６８Ａと第２積層型６８Ｂとが回転体７４の中心を挟んで対向し、第３積層型６８Ｃと第４積層型６８Ｄとが回転体７４の中心を挟んで対向するように配置する。また、図１８Ａ〜図１８Ｄに示すように、６つの積層型（第３積層型６８Ｃ〜第８積層型６８Ｈ）を追加して、回転体７４の中心を基準に中心角が４５°の位置に積層型を配置する。この場合も、２つの積層型が回転体７４の中心を挟んで対向するように配置する。

そして、互いに対向する２つの積層型にそれぞれ１つの大径コア用プレート１６を積層する操作を１ステップとしたとき、図１４Ａ及び図１４Ｂの例では、各ステップ毎に回転体７４を１８０°回転させる必要があったが、図１７Ａ及び図１７Ｂの例では、各ステップ毎に回転体７４を９０°回転させればよく、図１４Ａ及び図１４Ｂの例の１／２の回転量で済み、図１８Ａ〜図１８Ｄの例では、各ステップ毎に回転体７４を４５°回転させればよく、図１４Ａ及び図１４Ｂの例の１／４の回転量で済む。

そのため、各ステップの時間を一定とした場合、ステップ毎の回転体７４の回転速度を低速にすることができ、高速で回転させる場合と比較して、位置合わせに要求される高度な制御技術が不要となり、第３製造装置５０Ｃの制御系等を簡略化することが可能となる。これは、第３製造装置５０Ｃや製造ラインのコストの低減、第３製造装置５０Ｃのサイズの小型化につながる。また、ステップ毎の回転体７４の速度を一定とした場合、各ステップの処理時間が短縮されるため、各金型での打ち抜き速度を向上させることができ、スループットの向上につながり、積層コア１０の生産性の向上につながる。

なお、本発明に係る積層コアの製造方法及び積層コアの製造装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…積層コア １２…大径コア
１４…小径コア １６…大径コア用プレート
１６Ａ…第１の大径コア用プレート １６Ｂ…第２の大径コア用プレート
１８…分割コア ２０…小径コア用プレート
５０Ａ…第１製造装置 ５２…薄板
５４…搬送機構 ５６…金型
５６Ａ〜５６Ｆ…第１金型〜第６金型 ６４ａ、６４ｂ…外周円弧部分
６６ａ、６６ｂ…使用していなかったエリア
６８…分割コア用積層型 ６８Ａ…第１積層型
６８Ｂ…第２積層型 ７０…小径コア用積層型
７２…分割コア用積層型 ７４…回転体

Claims (12)

1. 薄板から打ち抜かれた鋼板を積層して円環状の小径コア及び大径コアを製造する積層コアの製造方法であって、
   前記薄板から円環状の第１の小径コア用プレートと第２の小径コア用プレートを打ち抜くことにより形成される、前記第１の小径コア用プレートの外周円弧部分と、前記第２の小径コア用プレートの外周円弧部分と、前記薄板の幅方向の中心を通る中心線と、前記薄板の側端部と、前記第１の小径コア用プレートの中心を通り、前記薄板の幅方向に平行な第１の平行線と、前記第２の小径コア用プレートの中心を通り、前記薄板の幅方向に平行な第２の平行線と、によって囲まれるエリアから、周方向に分割された大径コア用プレートを材料取りする、
   ことを特徴とする積層コアの製造方法。
2. 請求項１記載の積層コアの製造方法において、
   前記大径コア用プレートの材料取りは、前記中心線を挟んで前記薄板の幅方向に対称となるように、第１の大径コア用プレートと第２の大径コア用プレートとを材料取りする、
   ことを特徴とする積層コアの製造方法。
3. 請求項２記載の積層コアの製造方法において、
   材料取りされた前記第１の大径コア用プレート同士を積層し、材料取りされた前記第２の大径コア用プレート同士を積層する、
   ことを特徴とする積層コアの製造方法。
4. 請求項２記載の積層コアの製造方法において、
   材料取りされた前記第１の大径コア用プレートと前記第２の大径コア用プレートとを互い違いに積層する、
   ことを特徴とする積層コアの製造方法。
5. 請求項４記載の積層コアの製造方法において、
   前記薄板から打ち抜かれた前記第１の大径コア用プレートが積層される第１積層型と、前記薄板から打ち抜かれた前記第２の大径コア用プレートが積層される第２積層型とを、前記第１の大径コア用プレート及び前記第２の大径コア用プレートを打ち抜く度に切り替える、
   ことを特徴とする積層コアの製造方法。
6. 請求項５記載の積層コアの製造方法において、
   前記第１積層型及び前記第２積層型の切り替えが完了するまで、前記打ち抜きを一時的に休止する、
   ことを特徴とする積層コアの製造方法。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の積層コアの製造方法において、
   前記薄板のうち、前記第１の小径コア用プレート及び／又は前記第２の小径コア用プレートを打ち抜く前の、前記第１の小径コア用プレート及び／又は前記第２の小径コア用プレートの内径部分に対応するエリアから１以上の大径コア用プレートを材料取りする、
   ことを特徴とする積層コアの製造方法。
8. 薄板から打ち抜かれた鋼板を積層して円環状の小径コア及び大径コアを製造する積層コアの製造装置であって、
   前記薄板から円環状の小径コア用プレートを打ち抜く小径コア用金型と、
   前記小径コア用金型によって打ち抜かれる円環状の第１の小径コア用プレートと第２の小径コア用プレートを打ち抜くことにより形成される、前記第１の小径コア用プレートの外周円弧部分と、前記第２の小径コア用プレートの外周円弧部分と、前記薄板の幅方向の中心を通る中心線と、前記薄板の側端部と、前記第１の小径コア用プレートの中心を通り、前記薄板の幅方向に平行な第１の平行線と、前記第２の小径コア用プレートの中心を通り、前記薄板の幅方向に平行な第２の平行線と、によって囲まれるエリアから、周方向に分割された大径コア用プレートを打ち抜く大径コア用金型とを有する、
   ことを特徴とする積層コアの製造装置。
9. 請求項８記載の積層コアの製造装置において、
   前記大径コア用金型は、前記中心線を挟んで前記薄板の幅方向に対称となるように、第１の大径コア用プレートと第２の大径コア用プレートとを打ち抜く、
   ことを特徴とする積層コアの製造装置。
10. 請求項９記載の積層コアの製造装置において、
    前記薄板から打ち抜かれた前記第１の大径コア用プレートが積層される第１積層型と、
    前記薄板から打ち抜かれた前記第２の大径コア用プレートが積層される第２積層型とを有する、
    ことを特徴とする積層コアの製造装置。
11. 請求項１０記載の積層コアの製造装置において、
    少なくとも前記第１積層型と前記第２積層型とを、前記第１の大径コア用プレート及び前記第２の大径コア用プレートを打ち抜く度に配置位置を切り替えて、
    少なくとも前記第１積層型及び前記第２積層型に、前記第１の大径コア用プレートと前記第２の大径コア用プレートとを互い違いに積層する、
    ことを特徴とする積層コアの製造装置。
12. 請求項１１記載の積層コアの製造装置において、
    前記第１積層型と前記第２積層型との間に第３積層型を有し、
    少なくとも前記第１積層型、前記第２積層型及び前記第３積層型に、前記第１の大径コア用プレートと前記第２の大径コア用プレートとを互い違いに積層する、
    ことを特徴とする積層コアの製造装置。

Images