JP2016123242A - ダミーカシメを有する積層体及びその製造方法、並びに積層鉄心の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ダミーカシメを有する複数の加工体が積層されてなる積層ブロックを含む積層体であって、この積層ブロックを構成する加工体と、他の加工体との境界を把握しやすく且つ当該積層体から積層鉄心を製造するに際してダミーカシメを十分容易に取り外すことができる積層体を提供する。【解決手段】本発明の積層体は、ダミーカシメをそれぞれ有する複数の加工体で構成され且つ当該ダミーカシメによって当該複数の加工体が連結されてなる第１積層ブロックと、第１積層ブロックの上に積層された少なくとも一枚のバラコアとを備える。【選択図】図４

Description

本発明は、ダミーカシメを有する積層体及びその製造方法、並びに積層鉄心の製造方法に関する。なお、本発明において、打抜き加工によって製造される複数の加工体を一時的に一体化させるのに使用され且つ製品（積層鉄心）を製造する過程において当該複数の加工体からなる積層体から取り除かれる部分を「ダミーカシメ」と称する。また、本発明において、カシメ（ダミーカシメを含む）が形成されていない加工体であって隣接する加工体と連結されない加工体を「バラコア」と称する。

積層鉄心はモーターの部品であり、所定の形状に加工された複数の電磁鋼板を積み重ね、これらを締結することによって形成される。モーターは積層鉄心からなる回転子（ロータ）及び固定子（ステータ）を備え、固定子にコイルを巻き付ける工程、回転子にシャフトを取り付ける工程などを経て完成する。積層鉄心が採用されたモーターは、従来、冷蔵庫、エアコン、ハードディスクドライブ、電動工具等の駆動源として使用され、近年ではハイブリッドカーの駆動源としても使用されている。

積層鉄心を製造する過程において上下方向で隣り合う電磁鋼板同士を締結する手段として、カシメ及び溶接が知られている。これらの締結手段はコスト及び作業効率性の点において優れ、従来、広く採用されている。一方、モーターの高いトルク、低い鉄損及び高い寸法精度を優先させる場合には、カシメ又は溶接の代わりに、樹脂材料又は接着剤を用いて電磁鋼板同士が締結されることもある。

特許文献１は、積層鉄心の製造方法であって、積層後に打抜き除去する不要な除去薄板部を半抜き状態又は完全打抜き状態で一旦打抜き加工した後に、打抜き穴内に押し戻して圧入状態で嵌合することによって形成し、この除去薄板部をかしめ結合に利用する方法を開示する。

特許第３２９４３４８号公報

特許文献１に記載の方法においては、積層鉄心１４の積層方向の全体にかしめ結合部１７が形成される（特許文献１の図３，４参照）。このように形成されたかしめ結合部１７は取り外しが困難であるという点で改善の余地があった。

ところで、カシメのない（カシメレス）の積層鉄心を製造するには、カシメを有しない加工体（バラコア）を積層させて積層体を製造し、これを一体化させてもよい。しかし、バラコアからなる積層体は取り扱い性に難点があり、例えば、積層体を搬送する過程で積層体に衝撃が加わると積層体が崩れてしまうことがあった。また、カシメを有しない加工体（バラコア）からなる積層体は、どの加工体とどの加工体との間で転積を実施したか把握しにくいという点でも改善の余地があった。転積とは、加工体を積層させて積層体を得るに際し、既に積み重ねされている加工体の積層体と、当該積層体に新たに積み重ねる積層体との角度を相対的にずらすことをいう。転積は、主に被加工板の板厚偏差を相殺することを目的に実施される。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ダミーカシメを有する複数の加工体が積層されてなる積層ブロックを含む積層体であって、以下の（１）〜（３）の利点を有する積層体を提供することを目的とする。また本発明は、当該積層体の製造方法及び積層鉄心の製造方法を提供することを目的とする。
（１）ダミーカシメを十分容易に取り外すことができ、これによりカシメのない（カシメレス）の積層鉄心を効率的に製造できる。
（２）積層されたバラコアが崩れにくい、つまり取り扱い性に優れる。
（３）上記積層ブロックを構成する加工体と、他の加工体との境界を把握しやすい。

本発明に係る積層体は、ダミーカシメをそれぞれ有する複数の加工体を含み且つ当該ダミーカシメによって当該複数の加工体が連結されてなる第１積層ブロックと、第１積層ブロックの上に積層された少なくとも一枚のバラコアとを備える。

上記積層体によれば、ダミーカシメを有する加工体と、バラコアとを併用したことで、ダミーカシメを有する加工体で積層体の全体を構成する場合と比較し、複数のダミーカシメが積層されてなるブロック（以下、ダミーカシメブロック）の積層厚を薄くでき、積層体からダミーカシメブロックを十分容易に取り外すことができる。これによりカシメのない（カシメレス）の積層鉄心を効率的に製造できる。

上記積層体によれば、第１積層ブロックがその上に積層されるバラコアの台の役割を果たすことができる。これにより、バラコアが崩れにくい、換言すれば、積層体の取り扱い性に優れるという効果が奏される。

上記積層体によれば、第１積層ブロックと、その上に積層されるバラコアとの境界を把握しやすいという効果が奏される。この境界は目視で確認できる場合がある。仮に目視による確認が困難であっても、第１積層ブロックとバラコアとは分離可能であるから、この分離箇所を確認することで境界を把握できる。例えば、第１積層ブロックと、その上に積層されるバラコアで構成されるセグメント単位で転積をすることで、どのタイミングで転積を行ったかを把握できる。

上記積層体は、少なくとも一枚以上の上記バラコアの上に積層された第２積層ブロックを更に備えてもよい。第２積層ブロックは、ダミーカシメをそれぞれ有する複数の加工体で構成され且つ当該ダミーカシメによって当該複数の加工体が連結されてなる。上述のとおり、第１積層ブロックが台の役割を果たし、これに加え、第２積層ブロックが重しの役割を果たすことで、バラコアがより一層崩れにくい（積層体の取り扱い性が向上する）という効果が奏される。

第１積層ブロックは、第２積層ブロックよりも厚いことが好ましい。かかる構成を採用することにより、金型で打抜き加工と加工体の積層とを実施する場合、金型から積層体を排出させる準備が整う前に積層体が金型から排出されることを十分に抑制できる（図６参照）。

第１積層ブロック、バラコアのグループ及び第２積層ブロックを転積させる場合、これらは以下の構成を備えることが好ましい。すなわち、第１積層ブロック及び第２積層ブロックは、平面視において当該積層体の中心とする円の周方向に沿って並んでいる複数のダミーカシメと、複数の貫通孔とをそれぞれ有し、バラコアは、平面視において上記円の周方向に沿って並んでいる複数の貫通孔を有することが好ましい。平面視において、第１積層ブロックのダミーカシメの位置と、第２積層ブロックの貫通孔の位置と、バラコアの貫通孔の位置とが一致しており且つ第１積層ブロックの貫通孔の位置と、第２積層ブロックのダミーカシメの位置と、バラコアの貫通孔の位置とが一致していることが好ましい。

上記ダミーカシメは、被加工板を打抜き加工することによって加工体を製造する過程において、被加工板を半抜き、あるいは、打抜き後のプッシュバックによって形成されたものであってもよい。つまり、製品（積層鉄心）とならない部分（以下、「スクラップ」と称する。）そのものをダミーカシメとして利用してもよい。かかる構成を採用することにより、スクラップ以外の部分に別途ダミーカシメを形成する場合と比較し、小型の金型を使用することができ、低コスト化を図ることができる。

上記積層体の製造方法は、以下の工程を備える。
（ａ）被加工板の打抜き加工を行うことにより、ダミーカシメを有する加工体を得る工程。
（ｂ）複数の加工体を積み重ね、これらをダミーカシメによって一体化させることによって第１積層ブロックを得る工程。
（ｃ）被加工板の打抜き加工を行うことにより、バラコアを得る工程。
（ｄ）第１積層ブロックの上に少なくとも一枚のバラコアを積層する工程。

上記製造方法は、上記（ｃ）工程後であり且つ上記（ｄ）工程前に、第１積層ブロックと、当該第１積層ブロックに新たに積み重ねる加工体との角度を相対的にずらす工程（転積工程）を更に有してもよい。

本発明に係る積層鉄心の製造方法は、上記製造方法によって製造された上記積層体を樹脂材料、溶接、接着又はこれらを併用して締結する工程と、積層体からダミーカシメを取り外す工程とを備える。

上記積層鉄心の製造方法によれば、ダミーカシメを積層体から取り外すことで、カシメを有しない積層鉄心を最終的に得ることができる。

本発明によれば、ダミーカシメを有する複数の加工体が積層されてなる積層ブロックを含む積層体であって、上記（１）〜（３）の利点を有する積層体が提供される。

回転子（ロータ）の一例を示す斜視図である。 図１に示すＩＩ−ＩＩ線における模式断面図である。 図１に示す回転子用のダミーカシメ付き積層体の一例（第一実施形態）を示す斜視図である。 （ａ）は図３に示すＩＶ−ＩＶ線における模式断面図であり、（ｂ）はダミーカシメを拡大して示す模式断面図である。 本発明に係る積層体を製造するための装置の一例を示す概略図である。 加工体を積層させる機構と、積層体を金型から排出する機構とを模式的に示す断面図である。 （ａ）は図４（ａ）に示す積層体を更に模式的に示す側面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は（ａ）に示す積層体の変形例を模式的にそれぞれ示す側面図である。 （ａ）本発明に係る積層体の第二実施形態を模式的に示す側面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す積層体の変形例を模式的に示す側面図である。 （ａ）及び（ｂ）は複数のセグメントの一部の上下を反転させて配置された積層体を模式的にそれぞれ示す側面図である。 本発明の第三実施形態に係る積層体の製造に使用される加工体を模式的に示す平面図である。 本発明の第三実施形態に係る積層体の模式断面図である。 （ａ）はダミーカシメを有する加工体の他の例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すｂ−ｂ線における模式断面図である。 （ａ）はダミーカシメを有する加工体の更に他の例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すｂ−ｂ線における模式断面図である。 （ａ）はダミーカシメを有する加工体の更に他の例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すｂ−ｂ線における模式断面図である。 固定子（ステータ）の一例を示す斜視図である。 図１５に示す固定子用の加工体であってダミーカシメを一部のスロットに有する加工体を模式的に示す平面図である。 固定子用の積層鉄心に形成される貫通孔の例を示す平面図である。 固定子用の積層鉄心に形成される貫通孔の他の例を示す平面図である。 （ａ）は半抜きによってダミーカシメを形成する工程を示す模式断面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は打抜き及びその後のプッシュバックによってダミーカシメを形成する工程をそれぞれ示す模式断面図である。 （ａ）はカシメを有するダミーカシメ（スクラップ）を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すカシメの中央部に開口（張り調整部）を更に有するダミーカシメを模式的に示す断面図である。

図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

＜第一実施形態＞
（回転子用積層鉄心）
図１及び図２は本実施形態に係る回転子用の積層鉄心Ｒの斜視図及び断面図である。積層鉄心Ｒの形状は略円筒形である。積層鉄心Ｒは、複数の電磁鋼板ＭＲからなる積層体１０と、積層体１０の中央部に位置しておりシャフト（不図示）を挿入するための軸孔１２と、磁石を挿入するための磁石挿入孔１５と、軸孔１２と磁石挿入孔１５との間に形成される軽量孔１８とを備える。なお、図２には便宜上、計２７枚の電磁鋼板ＭＲからなる積層体１０を図示したが、電磁鋼板ＭＲの枚数はこれに限定されるものではない。

積層鉄心Ｒは計１６個の磁石挿入孔１５を有する。隣接する２つの磁石挿入孔１５が対をなしており、８対の磁石挿入孔１５が積層鉄心Ｒの外周に沿って等間隔に並んでいる。それぞれの磁石挿入孔１５は積層鉄心Ｒの上面から下面まで延びている。なお、磁石挿入孔１５の総数は１６個に限定されず、モーターの用途、要求させる性能などに応じて決定すればよい。また、磁石挿入孔１５の形状及び位置もモーターの用途、要求させる性能などに応じて決定すればよい。

磁石挿入孔１５には磁石（不図示）が収容されている。磁石は永久磁石であり、例えばネオジム磁石などの焼結磁石を使用できる。それぞれの磁石挿入孔１５に入れる磁石の個数は一つでも二つ以上であってもよい。磁石の種類はモーターの用途、要求させる性能などに応じて決定すればよく、焼結磁石の代わりに例えばボンド磁石を使用してもよい。また、積厚方向若しくは幅方向、或いはこれら両方に複数に分割された磁石を使用してもよい。磁石挿入孔１５の磁石を入れた後、磁石挿入孔１５に樹脂材料１６を充填することによって磁石挿入孔１５内に磁石を固定することができる。

樹脂材料１６として、例えば熱硬化性樹脂を使用できる。熱硬化性樹脂の具体例としては、エポキシ樹脂と、硬化開始剤と、添加剤とを含む樹脂組成物が挙げられる。添加剤としては、フィラー、難燃剤、応力低下剤などが挙げられる。樹脂材料１６は上下方向で隣り合う電磁鋼板ＭＲ同士を接合する。なお、樹脂材料１６として熱可塑性樹脂を使用してもよい。樹脂材料１６（フラックスバリア部に使用される樹脂材料を除く）は磁性体を含んでもよい。樹脂材料１６が磁性体を含む場合、その含有量は５〜９０体積％の範囲とすることができる。樹脂材料１６における磁性体の含有量が５体積％未満であるとモーターのトルクが低下したり熱膨張率の差に起因するクラックが発生したりする傾向にあり、９０体積％を超えると鋼板（加工体）同士が電気的により強固に接続され、これに起因して積層鉄心Ｒの磁気的特性が低下する傾向にある。

積層鉄心Ｒは、軸孔１２と磁石挿入孔１５との間に計８個の軽量孔１８を有する。軽量孔１８は略三角形状を呈している。８個の軽量孔１８は軸孔１２の周方向に沿って並んでいる。より具体的には、８個の軽量孔１８は積層鉄心Ｒの中心軸を対称点とする点対称をなすように配置されており且つこの対称点を中心として４５°回転させると各軽量孔１８の位置が一致するように形成されている。図２に示すとおり、各軽量孔１８は積層鉄心Ｒの上面から下面までを貫通するように形成されている。なお、軽量孔１８は積層鉄心Ｒを冷却する効果をもたらす場合もある。

（ダミーカシメを有する回転子用積層体）
図３及び図４は積層鉄心Ｒの製造に使用される積層体２０の斜視図及び断面図である。積層体２０は、積層鉄心Ｒにおける軽量孔１８に相当する位置にダミーカシメ８を有する。積層体２０の磁石挿入孔１５内に樹脂材料１６を充填する工程、積層体２０からダミーカシメ８を取り外す工程などを経ることで上述の積層鉄心Ｒが製造される。

図４を参照しながら、積層体２０の構成について説明する。図４の（ａ）に示すとおり、積層体２０は、３つのセグメント２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃによって構成されている。セグメント２０Ａは、ダミーカシメ８をそれぞれ有する複数の加工体ＷＲを含み且つダミーカシメ８によって複数の加工体ＷＲが連結されてなる第１積層ブロック２１と、第１積層ブロック２１の上に積層された少なくとも一枚のバラコアからなるグループ２２と、グループ２２の上の積層されており、ダミーカシメ８をそれぞれ有する複数の加工体ＷＲを含み且つダミーカシメ８によって複数の加工体ＷＲが連結されてなる第２積層ブロック２３とによって構成されている。セグメント２０Ｂ，２０Ｃもセグメント２０Ａと同様の構成を有する。

積層体２０を連続して製造する際、既に製造された第２積層ブロック（図示せず）に対して第１積層ブロック２１がダミーカシメ８によって締結されないように、第１積層ブロック２１の最下層をなす加工体ＷＲにはダミーカシメ８の代わりに貫通孔９が形成されている（図４の（ｂ）参照）。バラコアからなるグループ２２に対して第２積層ブロック２３がダミーカシメ８によって締結されないように、第２積層ブロック２３の最下層をなす加工体ＷＲにもダミーカシメ８の代わりに貫通孔９が形成されている。なお、図４には便宜上、第１積層ブロック２１、グループ２２及び第２積層ブロック２３がそれぞれ３枚の加工体ＷＲからなる積層体２０を図示したが、電磁鋼板ＭＲの枚数はこれに限定されるものではない。

（打抜き装置）
図５は積層体２０を構成する加工体ＷＲを打抜き加工によって製造する打抜き装置の一例を示す概要図である。同図に示す打抜き装置１００は、巻重体Ｃが装着されるアンコイラー１１０と、巻重体Ｃから引き出された電磁鋼板（以下「被加工板Ｗ」という。）の送り装置１３０と、被加工板Ｗに対して打抜き加工を行う順送り金型１４０と、順送り金型１４０を動作させるプレス機械１２０とを備える。

アンコイラー１１０は、巻重体Ｃを回転自在に保持する。巻重体Ｃを構成する電磁鋼板の長さは例えば５００〜１００００ｍである。巻重体Ｃを構成する電磁鋼板の厚さは０．１〜０．５ｍｍ程度であればよく、積層鉄心Ｒのより優れた磁気的特性を達成する観点から、０．１〜０．３ｍｍ程度であってもよい。電磁鋼板（被加工板Ｗ）の幅は５０〜５００ｍｍ程度であればよい。

送り装置１３０は被加工板Ｗを上下から挟み込む一対のローラ１３０ａ，１３０ｂを有する。被加工板Ｗは、送り装置１３０を介して順送り金型１４０へと導入される。順送り金型１４０は、被加工板Ｗに対して打抜き加工、プッシュバックなどを連続的に実施するためのものである。順送り金型１４０は、打抜き加工によって得た加工体ＷＲを順次重ね合わせ積層ブロックを製造する機能と、製造した積層ブロックを排出する機能とを有する。図６に示すとおり、加工体ＷＲの外周抜きを行うパンチＰの下方にはダイ１４１が配置され、ダイ１４１の下にスクイズリング１４１ａが配置されている。スクイズリング１４１ａは、加工体ＷＲの外径よりも一回り小さい内径を有する。パンチＰによって打ち抜かれた加工体ＷＲはダイ１４１のスクイズリング１４１ａの上側開口に圧入される。ダミーカシメ８によって締結されるべき加工体ＷＲ同士はパンチＰの押圧力と後述のシリンダ１４２の反力とスクイズリング１４１ａの内面との摩擦力とによって締結される。他方、スクイズリング１４１ａの下側開口からは徐々に加工体ＷＲが押し出されてくる。

図４の（ａ）に示すとおり、第１積層ブロック２１はダミーカシメ８によって一体化されているのに対し、第１積層ブロック２１と、バラコアからなるグループ２２とは一体化されていない。このため、第１積層ブロック２１とグループ２２との境界がスクイズリング１４１ａの下側開口の位置まで押し出されると、第１積層ブロック２１が下方に落下するおそれがある。これを防止するため、スクイズリング１４１ａの下方には上下方向に移動可能であり、スクイズリング１４１ａの下側開口から出てくる第１積層ブロック２１を保持するシリンダ１４２が設けられている。シリンダ１４２上に所定の枚数の加工体ＷＲからなる積層体２０が形成されると、シリンダ１４２は下方に移動し、ステージ１４３と面一となる。この状態において側方に位置するプッシャー１４５が作動し、積層体２０を次の工程へと搬送する。プッシャー１４５によって積層体２０を押し出す際に積層体２０が倒れたり崩れたりしないように、積層体２０を支持する機構を設けたり、プッシャー１４５の駆動モーターとしてサーボモーターを使用することにより、押し始めと押し終わりのスピードが遅くなるように制御してもよい。

図７の（ａ）は積層体２０の構成を更に模式的に示す側面図である。この図においては、第１積層ブロック２１及び第２積層ブロック２３を白い四角形で表し、バラコアからなるグループ２２を複数本の横線で表している。図７の（ｂ）に示す積層体２０は、セグメント２０Ａの第１積層ブロック２１がその第２積層ブロック２３よりも厚く構成されている点において図７の（ａ）に示す積層体２０と相違する。積層体２０の最も下側に位置する第１積層ブロック２１を厚くすることで、シリンダ１４２の上昇が間に合わずにこの第１積層ブロック２１がスクイズリング１４１ａから落下することを防止できる。第１積層ブロック２１の落下をより一層確実に防止するには図７の（ｃ）に示すようにセグメント２０Ａの全体を積層ブロック２１で構成してもよい。

（回転子用積層鉄心の製造方法）
次に積層鉄心Ｒの製造方法について説明する。積層鉄心Ｒの製造方法は、ダミーカシメ８によって一体化された積層体２０を製造するプロセス（下記（Ａ）〜（Ｆ）工程）と、積層体２０から積層鉄心Ｒを製造するプロセス（下記（Ｄ）工程及び（Ｅ）工程）とを経て製造される。より具体的には、積層鉄心Ｒの製造方法は以下の工程を備える。
（Ａ）順送り金型１４０において被加工板Ｗの打抜き加工を行うことにより、ダミーカシメ８を有する加工体ＷＲを得る工程。
（Ｂ）複数の加工体ＷＲを積み重ね、これらをダミーカシメ８によって一体化させることによって第１積層ブロック２１を得る工程。
（Ｃ）順送り金型１４０において被加工板Ｗの打抜き加工を行うことにより、バラコアを得る工程。
（Ｄ）第１積層ブロック２１の上に少なくとも一枚のバラコアを積層する工程。
（Ｅ）複数の加工体ＷＲを積み重ね、これらをダミーカシメ８によって一体化させることによって第２積層ブロック２３を得る工程。
（Ｆ）少なくとも一枚のバラコアからなるグループ２２の上に第２積層ブロック２３を積層することによって積層体２０を得る工程。
（Ｇ）磁石挿入孔１５に樹脂材料１６を充填することによって積層体２０を締結する工程。
（Ｈ）ダミーカシメ８を積層体２０から取り外す工程。

ダミーカシメ８を除去しても積層体２０がバラバラにならない限り、樹脂材料１６による締結前にダミーカシメ８を除去してもよい。例えば、樹脂充填の装置に積層体２０を固定した状態とすれば、樹脂材料１６の充填前にダミーカシメ８を除去し、その後に磁石挿入孔１５に樹脂材料１６を充填してもよい。更に、樹脂材料１６の充填と同時にダミーカシメ８を除去してもよい。

なお、本実施形態においては、積層体２０の磁石挿入孔１５に樹脂材料１６を充填することによって最終的に締結する場合を例示したが、磁石挿入孔１５の他に樹脂を充填するための孔（不図示）を別途設け、これに樹脂材料１６を充填することによって積層体２０の締結を補強してもよい。また、樹脂材料１６と、他の締結手段（溶接及び接着など）とを併用してもよい。加工体ＷＲのひずみを解消するために焼鈍を実施する場合、焼鈍は適切なタイミングで実施すればよい。例えば、樹脂材料１６によって積層体２０を一体化させる場合は樹脂材料１６の充填に先立って焼鈍を実施すればよいし、溶接を併用する場合には溶接後にも焼鈍を実施してもよい。

積層体２０によれば、以下の効果（１）〜（３）が奏される。
（１）積層体の積層方向の全体に形成されたダミーカシメと比較し、積層体２０の積層方向において部分的にダミーカシメ８が形成されている（図４の（ａ）参照）。このため、ダミーカシメ８を取り外す際に生じる摩擦力（抵抗）を十分に小さくでき、これにより、ダミーカシメ８を十分容易に取り外すことができる。したがって、カシメのない（カシメレス）の積層鉄心Ｒを効率的に製造できる。

（２）バラコアからなるグループ２２が第１積層ブロック２１上に積層され且つグループ２２の上に第２積層ブロック２３が配置されている。つまり、第１積層ブロック２１が台の役割を果たし且つ第２積層ブロック２３が重しの役割を果たす。これにより、プッシャー１４５で積層体２０を押し出してもバラコアからなるグループ２２が崩れにくい（取り扱い性に優れる）。例えば、台の役割を果たす第１積層ブロック２１を保持して転積作業を実施したり積層作業を実施したりすることができる。

（３）第１積層ブロックを構成する加工体ＷＲと、第２積層ブロックを構成する加工体ＷＲとの境界を把握しやすい。例えば、第２積層ブロック２３と、その上に積層される第１積層ブロック２１との間で転積をすることで、どのタイミングで転積を行ったかを把握できる。なお、転積は、順送り金型１４０から排出された積層体２０に対して作業者が手作業で実施してもよく、自動機を用いて実施してもよく、あるいはこれらを併用して実施してもよい。更に転積は順送り金型１４０内で実施してもよい。順送り金型１４０内で転積を実施する場合、図６に示すスクイズリング１４１ａを所定のタイミングで回転させればよい。転積の有無を明確にするため、加工体ＷＲに識別形状、例えば加工体ＷＲの外周に切欠きなどを設けてもよい。

＜第二実施形態＞
図８の（ａ）に示すとおり、第二実施形態に係る積層体２５は、第１積層ブロック２１と、その上に積層されたバラコアからなるグループ２２とによってセグメント２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃがそれぞれ構成され、第２積層ブロック２３を具備しない点において第一実施形態に係る積層体２０と相違する。

積層体２５によれば、積層体２０と同様、上記（１）の効果が奏される。上記（２）の効果に関し、積層体２５によれば、バラコアからなるグループ２２が第１積層ブロック２１上に積層されていることで、つまり、第１積層ブロック２１が台の役割を果たすことで、プッシャー１４５で積層体２５を押し出してもバラコアからなるグループ２２が崩れにくい（取り扱い性に優れる）。例えば、台の役割を果たす第１積層ブロック２１を保持して転積作業を実施したり積層作業を実施したりことができる。上記（３）の効果に関し、積層体２５によれば、第１積層ブロックを構成する加工体ＷＲと、バラコア（グループ２２）との境界を把握しやすい。例えば、第１積層ブロック２１と、その上に積層されるバラコアで構成されるセグメント単位で転積をすることで、どのタイミングで転積を行ったかを把握できる。

図８の（ｂ）に示す積層体２５は、セグメント２５Ａの第１積層ブロック２１がセグメント２５Ｂ，２５Ｃの第１積層ブロック２１，２１よりも厚く構成されている点において図８の（ａ）に示す積層体２５と相違する。積層体２５の最も下側に位置する第１積層ブロック２１を厚くすることで、シリンダ１４２の上昇が間に合わずにこの第１積層ブロック２１がスクイズリング１４１ａから落下することを防止できる。第１積層ブロック２１の落下をより一層確実に防止するため、図示しないがセグメント２０Ａの全体を積層ブロック２１で構成してもよい。上述した第二実施形態によれば、第２積層ブロック２３を具備しないため、積層体２５から積層鉄心Ｒを製造するにあたり、第１積層ブロック２１が有するダミーカシメ８を除去すればよく、積層鉄心Ｒをより一層効率的に製造できる。

上記第一実施形態及び第二実施形態は、順送り金型１４０から排出される向きのまま積層セグメントを重ね合せることを想定したものであるが、図９の（ａ）及び（ｂ）に示すとおり、積層体２０，２５を構成する複数のセグメントのうち、一部のセグメントの上下を反転させて配置してもよい。積層体２５の上面及び下面にダミーカシメ８によって一体化された第１積層ブロック２１を配置することで、バラコアが崩れることをより確実に防止できる。なお、積厚方向端面に位置する加工体ＷＲ（電磁鋼板）の跳ね上がりを防止することを目的に、第１積層ブロックを構成する複数の加工体ＷＲをカシメ、溶接、接着、樹脂モールド又はこれらの組み合わせによって一体化させてもよい。

＜第三実施形態＞
図１０は、第三実施形態に係る積層体３０の製造に使用される加工体ＷＲ（ダミーカシメ付き）を模式的に示す平面図である。図１０に示す加工体ＷＲは、８個の軽量孔１８のうち、一個おきに計４個のダミーカシメ８が設けられている点において第一実施形態に係る積層体２０と相違する。

ダミーカシメ８の個数を少なくすることで、一層容易にダミーカシメ８の除去作業を実施でき、一層効率的にカシメのない（カシメレス）の積層鉄心Ｒを効率的に製造できる。また、図１０に示す加工体ＷＲによれば、セグメントとセグメントとの境界において転積を実施することで、積層体３０の上面から下面まで至る軽量孔１８において、ダミーカシメ８のブロックの個数を少なくすることができ、これにより、より一層容易にダミーカシメ８の除去作業を実施できる（図１１参照）。

第１積層ブロック２１及び第２積層ブロック２３は、平面視において積層体２０の中心とする円の周方向に沿って並んでいる複数のダミーカシメ８と、複数の軽量孔（貫通孔）１８とをそれぞれ有する。バラコアは、平面視において上記円の周方向に沿って並んでいる複数の軽量孔１８を有する。平面視において、第１積層ブロック２１のダミーカシメ８の位置と、第２積層ブロック２３の軽量孔１８の位置と、バラコアの軽量孔１８の位置とが一致しており且つ第１積層ブロック２１の軽量孔１８の位置と、第２積層ブロック２３のダミーカシメ８の位置と、バラコアの軽量孔１８の位置とが一致している（図１０，１１参照）。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、加工体ＷＲの軽量孔１８となるスクラップをダミーカシメ８として利用する場合を例示したが、ダミーカシメ８として利用できるスクラップは軽量孔１８に限定されるものではない。図１２は、軸孔１２となるスクラップをダミーカシメ８として利用した加工体ＷＲを示す図である。なお、図１２に示すように、ダミーカシメ８（軸孔１２となるスクラップ）の中央部に必要に応じて開口８ａを形成してもよい。ダミーカシメ８に開口８ａを形成することで、ダミーカシメ８の張り具合を緩和でき、ダミーカシメ８を取り外しやすくすることができる。これに加え、開口８ａを設けることで、実際にダミーカシメ８を取り外す作業をする際、この開口８ａに棒状部材を挿入して押し込むことによってダミーカシメ８を効率的に取り外すことができる。

図１３は、磁石挿入孔１５となるスクラップをダミーカシメ８として利用した加工体ＷＲを示す図である。この加工体ＷＲは計４個のダミーカシメ８を有する。この場合も、図１３に示すように、ダミーカシメ８（磁石挿入孔１５となるスクラップ）の中央部に必要に応じて開口８ａを形成してもよい。

上記実施形態においては、スクラップをダミーカシメ８として利用する場合を例示したが、スクラップの一部を残存させ、そこにダミーカシメ８を形成してもよい。図１４に示す加工体ＷＲは、磁石挿入孔１５の対向する二辺を橋渡しするようにスクラップの一部が残存しており、これによってカシメ（ダミーカシメ）８を有するダミーカシメ部８Ａが形成されている。ダミーカシメ部８Ａと磁石挿入孔１５の内面との境は切り込み８ｂが形成されている。スクラップの一部を残存させてダミーカシメ８を設ける場合に限定されず、例えば、加工体ＷＲの外周や内周に凹部を設け、この凹部に嵌り込むようなダミーカシメ部８Ａを設け、その部分にカシメ（ダミーカシメ）８を形成してもよい。

（固定子用積層鉄心）
上記実施形態においては、ダミーカシメ８を有する積層体から回転子用の積層鉄心Ｒを製造する場合を例示したが、本発明は固定子用の積層鉄心Ｓの製造に適用されてもよい。図１５は固定子を構成する積層鉄心Ｓの斜視図である。積層鉄心Ｓの形状は略円筒形であり、中央部に位置する開口Ｓａは積層鉄心Ｒ（回転子）を配置するためのものである。積層鉄心Ｓは略円環状のヨーク部Ｓｙと、ヨーク部Ｓｙの内周側から中心方向に延びるティース部Ｓｔとを有する。

積層鉄心Ｓは、計１２本のティース部Ｓｔを有する。なお、ティース部Ｓｔの本数は１２本に限定されるものではない。積層鉄心Ｓは、ヨーク部Ｓｙに形成された樹脂充填孔４１と、ティース部Ｓｔに形成された樹脂充填孔４２とを有する。樹脂充填孔４１，４２に樹脂材料１６を充填することで、積層体４０を構成する複数の電磁鋼板ＭＳが一体化されている。

図１６は、隣り合うティース部Ｓｔの間の領域（以下「スロットＳＬ」という。）となるスクラップをダミーカシメ８として利用した加工体ＷＳを示す図である。この加工体ＷＳは計４個のダミーカシメ８を有する。この場合も、図１６に示すように、ダミーカシメ８（スロットＳＬとなるスクラップ）の中央部に必要に応じて開口８ａを形成してもよい。

なお、スロットＳＬの側面が平行に形成されている場合や、スロットＳＬの側面がヨーク部Ｓｙから中心方向に向けて広がるように形成されている場合、スロットＳＬとなるダミーカシメ８を開口Ｓａの中心方向（径方向）に取り外すことができるという利点がある。ここでは、スロットＳＬにダミーカシメ８を形成する場合を例示したが、積層鉄心Ｓの外周に例えばボルト固定用の開口を有する耳部（不図示）を設ける場合、この耳部の開口を形成するためのスクラップをダミーカシメ８として利用してもよい。

図１７は、固定子用の積層鉄心Ｓに形成される樹脂充填孔（貫通孔）の例を示す平面図である。図１７に示すとおり、ヨーク部Ｓｙに樹脂充填孔４１が形成され、ティース部Ｓｔに樹脂充填孔４２が形成されている。樹脂充填孔４１の位置及び形状はコイルの巻き方として集中巻を想定したものである。樹脂充填孔４１，４２は、磁束が疎の領域に設けられている。また、樹脂充填孔４１，４２の形状は、磁束の流れをなるべく阻害しないように工夫されている。

樹脂充填孔４１は平面視において各ティース部Ｓｔの径方向に延びる中心線Ｃ１の延長線上であり且つヨーク部Ｓｙの外周に沿って設けられている。樹脂充填孔４１は略三角形の断面形状を有する。略三角形の一つの頂点４１ａはティース部Ｓｔ側に向いており、頂点４１ａの対辺である辺はヨーク部Ｓｙの外周に沿って延びている。頂点４１ａを構成する二辺はヨーク部Ｓｙの内周側から外周側に向けて互いに遠ざかる方向に延びている。樹脂充填孔４１を構成する三辺は、それぞれ中央部に凸部４２ｂを有する。凸部４２ｂは樹脂充填孔４１を打抜き加工する際にカス上がりが発生することを抑制するためのものである。

樹脂充填孔４２は、各ティース部Ｓｔの径方向に延びる中心線Ｃ１上であってティース部Ｓｔの先端側に設けられている。ティース部Ｓｔの径方向に延びる中心線Ｃ１上に樹脂充填孔４２を設けることで、樹脂充填孔４２によって磁束の流れが阻害されること及び磁気的なアンバランスを必要最小限に抑制できる。樹脂充填孔４２は、図１７に示すとおり、細長い形状を有し、長径が中心線Ｃ１と一致するように配置されている。図１７に示す長径の長さＡと短径の長さＢの比（Ａ／Ｂ）は好ましくは２〜５であり、より好ましくは３〜４である。樹脂充填孔４２も、上述の樹脂充填孔４１と同様、カス上がりの発生を抑制する観点から、凸部４２ａを有する。

図１８は、固定子用の積層鉄心Ｓに形成される貫通孔の他の例を示す平面図である。図１８に示すとおり、ヨーク部Ｓｙに樹脂充填孔４３が形成され、ティース部Ｓｔに樹脂充填孔４２が形成されている。樹脂充填孔４３の位置及び形状はコイルの巻き方として分布巻を想定したものである。樹脂充填孔４３は、磁束が比較的疎の領域に設けられている。また、樹脂充填孔４２，４３の形状は、磁束の流れをなるべく阻害しないように工夫されている。

樹脂充填孔４２の位置及び形状は図１７に示した樹脂充填孔４２と同様であるのに対し、樹脂充填孔４３の位置及び形状は図１７に示した樹脂充填孔４１と相違している。樹脂充填孔４３は樹脂充填孔４２と同様の形状を有する。樹脂充填孔４３は、各ティース部Ｓｔの径方向に延びる中心線Ｃ１上であってヨーク部Ｓｙの幅方向の中央部に設けられ且つ長径がヨーク部Ｓｙの周方向と一致するように配置されている。なお、樹脂充填孔４３の位置は中心線Ｃ１上に限定されず、ヨーク部Ｓｙの周方向の別の位置であってもよい。

図１９は、被加工板Ｗにダミーカシメ８を形成する方法のバリエーションを示す図である。図１９の（ａ）は半抜きによってダミーカシメ８を形成する工程を示す。半抜き加工によれば被加工板Ｗは完全には切断されないのに対し、図１９の（ｂ）及び（ｃ）に示す打抜き加工によれば被加工板Ｗは切断される。図１９の（ｂ）は切断されたスクラップ（ダミーカシメ８）がプッシュバックによって開口に押し戻されているが、ダミーカシメ８は被加工板Ｗの下面側に突出している。図１９の（ｃ）は切断されたスクラップ（ダミーカシメ８）のプッシュバック量（押し戻し量）を増やすことにより、スクラップ（ダミーカシメ８）は被加工板Ｗの上面側に突出している。上面側にダミーカシメ８を突出させることで、後工程の作業を効率的に実施できる場合がある。例えば、上方に向けてダミーカシメ８を外す場合などである。なお、図１９（ｂ）及び（ｃ）に示す態様によれば、プッシュバック量（押し戻し量）を調整することで、ダミーカシメ８の位置をある程度自由に設定できる。

図２０の（ａ）はカシメ８ｃを有するダミーカシメ８（スクラップ）を模式的に示す断面図である。ダミーカシメ８をカシメ８ｃによって一体化させることで、積層体からダミーカシメ８を一体的に取り外しやすいという利点がある。なお、ダミーカシメ８にカシメ８ｃを形成したことによってダミーカシメ８の張り具合が過度の強くなるようであれば、図２０の（ｂ）に示すように、カシメ８ｃの中央部に開口８ａを設けることによってダミーカシメ８の張り具合を緩和すればよい。図２０に示す最下層のダミーカシメ８は、カシメ８ｃの代わりに穿孔８ｄが形成されていてもよく、他の加工体ＷＲと同様、カシメ８ｃが形成されていてもよい。

上記実施形態は、一枚の被加工板Ｗから加工体ＷＲ及び加工体ＷＳをそれぞれ打抜き加工する場合を想定したものであるが、複数の被加工板Ｗを重ね合せて加工体ＷＲ及び加工体ＷＳをそれぞれ打ち抜くようにしてもよい。この場合、複数の被加工板Ｗを併用する場合、種類、厚さ及び／又は幅が異なるものを組み合わせて使用してもよい。更に、一つの被加工板Ｗから加工体ＷＲ及び固定子用の加工体の両方を打ち抜いてもよい。また、上記実施形態においては、ダミーカシメ８を有する加工体（製品となる部分にカシメを有しない加工体）を使用してカシメのない（カシメレス）積層鉄心を製造する場合を例示したが、第１積層ブロック２１及び／又は第２積層ブロック２３はダミーカシメ８に加え、必要に応じて製品（積層鉄心）となる部分にカシメを有してもよい。

８…ダミーカシメ、１５…磁石挿入孔（貫通孔）、１８…軽量孔（貫通孔）、２１…第１積層ブロック、２２…グループ（少なくとも一枚のバラコア）、２３…第２積層ブロック、ＷＲ，ＷＳ…加工体。

Claims (8)

1. ダミーカシメをそれぞれ有する複数の加工体を含み且つ当該ダミーカシメによって当該複数の加工体が連結されてなる第１積層ブロックと、
   前記第１積層ブロックの上に積層された少なくとも一枚のバラコアと、
   を備える積層体。
2. 前記少なくとも一枚以上のバラコアの上に積層された第２積層ブロックを更に備え、
   前記第２積層ブロックは、ダミーカシメをそれぞれ有する複数の加工体で構成され且つ当該ダミーカシメによって当該複数の加工体が連結されてなる、請求項１に記載の積層体。
3. 前記第１積層ブロックは、前記第２積層ブロックよりも厚い、請求項２に記載の積層体。
4. 前記第１積層ブロック及び前記第２積層ブロックは、平面視において当該積層体の中心とする円の周方向に沿って並んでいる複数の前記ダミーカシメと、複数の貫通孔とをそれぞれ有し、
   前記バラコアは、平面視において前記円の周方向に沿って並んでいる複数の貫通孔を有し、
   平面視において、前記第１積層ブロックの前記ダミーカシメの位置と、前記第２積層ブロックの前記貫通孔の位置と、前記バラコアの前記貫通孔の位置とが一致しており且つ前記第１積層ブロックの前記貫通孔の位置と、前記第２積層ブロックの前記ダミーカシメの位置と、前記バラコアの前記貫通孔の位置とが一致している、請求項２又は３に記載の積層体。
5. 前記ダミーカシメは、被加工板を打抜き加工することによって前記加工体を製造する過程において、前記被加工板を半抜き、あるいは、打抜き後のプッシュバックによって形成されたものである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の積層体。
6. ダミーカシメを有する積層体の製造方法であって、
   （ａ）被加工板の打抜き加工を行うことにより、ダミーカシメを有する加工体を得る工程と、
   （ｂ）複数の前記加工体を積み重ね、これらを前記ダミーカシメによって一体化させることによって第１積層ブロックを得る工程と、
   （ｃ）被加工板の打抜き加工を行うことにより、バラコアを得る工程と、
   （ｄ）前記第１積層ブロックの上に少なくとも一枚の前記バラコアを積層する工程と、
   を備える積層体の製造方法。
7. 前記（ｃ）工程後であり且つ前記（ｄ）工程前に、前記第１積層ブロックと、当該第１積層ブロックに新たに積み重ねる前記加工体との角度を相対的にずらす工程を更に有する、請求項６に記載の積層体の製造方法。
8. 請求項６又は７に記載の製造方法によって製造された積層体を樹脂材料、溶接、接着又はこれらを併用して締結する工程と、
   前記積層体から前記ダミーカシメを取り外す工程と、
   を備える、積層鉄心の製造方法。

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