JP2017159342A - 打抜き加工方法および積層鉄心の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】重ね合わせた複数の母材から鉄心片を得る打抜き加工の際の打抜き加工トラブルを回避することができること。【解決手段】複数の母材をその厚さ方向に重ね合わせた重ね合わせ母材を、複数の打抜き加工工程を有する金型内へ順次送給しながら打抜き加工して、積層鉄心の製造に用いる複数の鉄心片を得る際、打抜き加工対象の重ね合わせ母材のうち、母材の厚さ方向の最も外側に位置する最外部の母材の厚さは、この最外部の母材と厚さ方向に隣接して重なり合う母材の厚さの１．０５倍以上である。【選択図】図１

Description

本発明は、積層鉄心の製造に用いる複数の鉄心片を母材から打抜く打抜き加工方法および積層鉄心の製造方法に関するものである。

近年、電気自動車やハイブリッド電気自動車等を中心に、モータや発電機（以下、「電動機等」という）の軽量化を目的として鉄心の小型化が志向されており、出力確保のために電動機等の高回転化（高周波化）が進んでいる。このため、電動機等の高回転時に生じる鉄心の鉄損（例えば渦電流損）を抑制するという観点から、鉄心の母材として、板厚が０．３５［ｍｍ］未満の以前よりも板厚の薄い電磁鋼板を用いる要請が高まっている。

ところで、電動機等の鉄心は、渦電流損抑制のために板厚を薄くした電磁鋼板を母材として打抜き加工する等により、製造される。一般に、打抜き加工では、加工用の金型がプレス機に設置され、上述のような薄い電磁鋼板（以下、「薄鋼板」と適宜略す）を所定の幅にスリットした鋼帯が、コイル送り装置等により母材として搬送されながら、このプレス機によって鉄心形状に打抜かれる。このような打抜き加工を順次行うことにより、母材としての薄鋼板から打抜いた鉄心形状の構造体（以下、「鉄心片」という）を複数得ることができる。これら複数の鉄心片は、プレス機の金型の内部でカシメを施して積層一体化され、あるいは、プレス機の金型から取り出された後、金型の外部で溶接やボルト固定によって積層一体化される。これら何れかの手法により、電動機等の鉄心が製造される。このように薄鋼板等の母材から打抜いて得られた複数の鉄心片を積層一体化して製造される鉄心は、「積層鉄心」と称される。

母材からの鉄心片の打抜きにおいて上述のようなプレス機による打抜き加工が一般的に用いられるのは、積層鉄心の生産性に優れているためであるが、通常の打抜き加工では、母材から鉄心片を１枚ずつ打抜いている。このため、母材の厚さ（すなわち母材としての電磁鋼板の板厚）が薄くなるに伴い、同じ積層厚の積層鉄心を製造するために必要な鉄心片の数が多くなることから、必要数の鉄心片の打抜きに掛かる時間が長くなり、この結果、積層鉄心の生産効率が急激に低下する。

この問題を解決するための手段として、母材である複数の薄鋼板をその板厚方向に重ね合わせた状態で同時に打抜く技術が提案されている。例えば、特許文献１には、重ね合わせた２枚の鋼帯におけるスクラップの部分にカシメまたは溶接を施して、これら２枚の鋼帯を重ね合わせた状態で一体化し、一体化した後の２枚の鋼帯をプレス加工によって同時に打抜く方法が開示されている。また、特許文献２には、重ね合わせた複数枚の金属薄板の鉄心形成部およびその周りに合体係止部を形成し、合体係止部により、これら複数枚の金属薄板を重ね合わせた状態で合体止めし、鉄心形成部にカシメ部を形成し且つ合体係止部をプッシュバックした後、これら複数枚の金属薄板から鉄心片を打ち抜く方法が開示されている。

特開昭５２−３９８８０号公報 特開２００５−２６１０３８号公報

ところで、電動機等の工業的な積層鉄心の製造では、一般に、複数の打抜き加工工程を有する順送金型がプレス機の金型として用いられる。順送金型は、複数の段階に分けられる各打抜き加工工程の実行位置（以下、「工程位置」という）が同一金型内に設定された金型である。プレス機に設置された順送金型は、そのパンチの１ストローク毎に鋼帯等の母材を各工程位置に順次送りながら母材に対する各打抜き加工工程を段階的に行って、最終的な鉄心形状の鉄心片を母材から得る。

このような順送金型へ順次送給される母材としての電磁鋼板（以下、「母材鋼板」と適宜いう）の板厚が薄い場合、母材鋼板の剛性が低いので、順送金型によって打抜き加工が行われた母材鋼板の打抜き部分近傍に「母材垂れ」が生じる場合がある。母材垂れとは、鉄心形状の段階的な打抜き加工に伴って母材鋼板が部分的に垂れる現象である。特に、順送金型内において打抜き加工途中の母材鋼板には、積層鉄心のティース部になる母材部分（以下、この母材部分も「ティース部」という）が形成される。なお、ティース部は、積層鉄心において巻線を巻き付ける部分であり、幅が狭い故に、打抜き加工途中の母材鋼板のうち他の部分よりも剛性が低くなる。したがって、ティース部は、打抜き加工途中の母材鋼板の中でも母材垂れを生じやすい部分である。

順送金型内の母材鋼板に母材垂れが生じてしまうと、次段階の工程位置に向かって母材鋼帯を送る際に、母材垂れの部分が、順送金型の下金型のダイ孔縁部や打抜き加工後の鉄心片と接触（干渉）して、順送金型内での母材鋼板の搬送を阻害する虞がある。この結果、積層鉄心の製造に用いる鉄心片を母材鋼板から打抜く際に、母材鋼板の搬送ミスやミスパンチによって母材鋼板の打抜き加工工程が停止するトラブル（以下、「打抜き加工トラブル」という）が発生してしまう。

上記の問題に対しては、上述した特許文献１に記載の従来技術、すなわち、重ね合わせた鋼帯同士をスクラップの部分のカシメまたは溶接によって一体化する技術が、複数重ね合わせた母材鋼板の剛性の向上を図れることから、ある程度、有効であると予想される。しかしながら、打抜き加工途中の母材鋼板のうちティース部の剛性は、カシメや溶接によってティース部同士を接合することにより、ある程度の向上を図れるものの、ティース部にカシメ等の接合部を設けることは、積層鉄心の磁気特性を著しく劣化させるという問題を招来する。このため、ティース部に設けることが可能な接合部の点数には限界がある。例えば、１つのティース部につき、設けることが可能なカシメは、高々１点である。したがって、特許文献１に記載の従来技術によってティース部の剛性を向上させる効果には限界があり、故に、特許文献１に記載の従来技術は、上記の問題を解決するに至らない。このことは、特許文献２に記載の従来技術についても同様である。

一方、打抜き加工トラブルは、打抜き加工途中の母材鋼板の剛性不足（特にティース部の剛性不足）ではなく、打抜き加工後の鉄心片の剛性不足に起因して生じる場合がある。詳細には、順送金型内において、打抜き加工後の鉄心片は、パンチの下降動作によって母材鋼板から打抜かれた後に下金型のダイ孔内に順次堆積していく。この際、ダイ孔内の鉄心片は、通常、ダイ孔の内壁との摩擦力によってダイ孔内（下金型内）に保持される。

しかしながら、打抜き加工後の鉄心片は、その厚さが薄い故に剛性が低い場合、ダイ孔から上昇動作するパンチに引っ張られる形でダイ孔内から浮き上がる虞がある。ダイ孔から浮き上がった状態の鉄心片は、順送金型内で搬送中の母材鋼板と接触（干渉）して順送金型内での母材鋼板の搬送を阻害し、この結果、上述した打抜き加工トラブルを引き起こしてしまう。このような鉄心片の浮き上がり現象に対しては、鉄心片内部に多くのカシメ固定部を設けて鉄心片同士を固定し、これにより、鉄心片自体の剛性を向上させれば、当該現象の抑制が図れるものの、この手法もまた、積層鉄心の磁気特性の著しい劣化を招来してしまう。すなわち、特許文献１、２に記載の従来技術は、この鉄心片の浮き上がり現象に起因する問題を解決するに至らない。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、重ね合わせた複数の母材から鉄心片を得る打抜き加工の際の打抜き加工トラブルを回避することができる打抜き加工方法および積層鉄心の製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、母材としての薄鋼板を複数枚重ね合わせて打抜き加工を行う場合の剛性不足による打抜き加工トラブルの解決方法を鋭意検討した結果、剛性が必要な母材部分にのみ板厚が若干厚い鋼板を用いれば上記打抜き加工トラブルを回避できることを見出し、本発明を開発するに至った。すなわち、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る打抜き加工方法は、複数の母材を該母材の厚さ方向に重ね合わせた重ね合わせ母材を、複数の打抜き加工工程を有する金型内へ順次送給しながら、前記金型を用い前記重ね合わせ母材を打抜き加工して、積層鉄心の製造に用いる複数の鉄心片を得る打抜き加工方法であって、前記重ね合わせ母材のうち前記厚さ方向の最も外側に位置する最外部の母材の厚さは、前記最外部の母材と前記厚さ方向に隣接して重なり合う母材の厚さの１．０５倍以上であることを特徴とする。

また、本発明に係る打抜き加工方法は、上記の発明において、前記最外部の母材は、前記重ね合わせ母材のうち前記厚さ方向の最も下側に位置する最下部の母材であり、前記最下部の母材の厚さは、前記重ね合わせ母材のうち前記最下部の母材と前記厚さ方向の上側に隣接して重なり合う、下から２つ目の母材の厚さの１．０５倍以上であることを特徴とする。

また、本発明に係る打抜き加工方法は、上記の発明において、前記最外部の母材は、前記重ね合わせ母材のうち前記厚さ方向の最も上側に位置する最上部の母材であり、前記最上部の母材の厚さは、前記重ね合わせ母材のうち前記最上部の母材と前記厚さ方向の下側に隣接して重なり合う、上から２つ目の母材の厚さの１．０５倍以上であることを特徴とする。

また、本発明に係る打抜き加工方法は、上記の発明において、前記最外部の母材は、３つ以上の前記母材を重ね合わせた前記重ね合わせ母材のうち前記厚さ方向の最も下側に位置する最下部の母材および最も上側に位置する最上部の母材であり、前記最下部の母材の厚さは、３つ以上の前記母材を重ね合わせた前記重ね合わせ母材のうち前記最下部の母材と前記厚さ方向の上側に隣接して重なり合う、下から２つ目の母材の厚さの１．０５倍以上であり、前記最上部の母材の厚さは、３つ以上の前記母材を重ね合わせた前記重ね合わせ母材のうち前記最上部の母材と前記厚さ方向の下側に隣接して重なり合う、上から２つ目の母材の厚さの１．０５倍以上であることを特徴とする。

また、本発明に係る積層鉄心の製造方法は、上記のうちいずれか一つに記載の打抜き加工方法によって得た複数の鉄心片を積層し一体化して、積層鉄心を製造することを特徴とする。

本発明によれば、重ね合わせた複数の母材から鉄心片を得る打抜き加工の際の打抜き加工トラブルを回避することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１に係る打抜き加工方法および積層鉄心の製造方法に適用される打抜き加工装置の一構成例を示す図である。 図２は、本発明の実施の形態１におけるプレス機の順送金型によって段階的に打抜き加工された重ね合わせ母材の状態を例示する図である。 図３は、本発明の実施の形態１における鉄心片の一構成例を示す図である。 図４は、本発明の実施の形態１において打抜き加工される重ね合わせ母材の一構成例を示す図である。 図５は、打抜き加工途中の重ね合わせ母材の剛性不足による母材垂れに起因して発生する打抜き加工トラブルを説明するための図である。 図６は、本発明の実施の形態１に係る打抜き加工方法および積層鉄心の製造方法の一例を示すフローチャートである。 図７は、本発明の実施の形態１に係る打抜き加工方法による重ね合わせ母材の段階的な打抜き加工工程を説明するための図である。 図８は、本発明の実施の形態２において打抜き加工される重ね合わせ母材の一構成例を示す図である。 図９は、打抜き加工後の鉄心片の剛性不足による浮き上がり現象に起因して発生する打抜き加工トラブルを説明するための図である。 図１０は、本発明の実施の形態３において打抜き加工される重ね合わせ母材の一構成例を示す図である。

以下に、添付図面を参照して、本発明に係る打抜き加工方法および積層鉄心の製造方法の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態により、本発明が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実のものとは異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、各図面において、同一構成部分には同一符号が付されている。

（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る打抜き加工方法および積層鉄心の製造方法に適用される打抜き加工装置の一構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態１における打抜き加工装置１は、ｎ枚（ｎは２以上の整数、以下同じ）の鋼板１１−１〜１１−ｎ（以下、「複数の鋼板１１」と適宜略す）を重ね合わせるピンチロール２と、重ね合わせた複数の鋼板１１を打ち抜き加工するプレス機３とを備える。また、打抜き加工装置１は、特に図１には図示しないが、複数の鋼板コイルから鋼板１１−１〜１１−ｎを各々払い出す複数の払出機、払い出された鋼板１１−１〜１１−ｎを各々搬送経路に沿って送る複数の送りロール等、複数の鋼板１１の供給、搬送、重ね合わせ、および打抜き加工に必要な各種設備を備えている。

本発明において、複数の鋼板１１の各々は、積層鉄心の製造に用いる母材の一例であり、例えば、高い透磁率を有する薄板状の電磁鋼板（無方向性電磁鋼板等）である。また、ここでいう「鋼板」には、板形状の鋼材は勿論、帯形状の鋼材（鋼帯）も含まれる。

ピンチロール２は、図１に示すように、複数の鋼板１１の厚さ方向Ｄ２に対向する一対の回転ロール等を用いて構成され、プレス機３の前段に配置される。ピンチロール２は、母材として搬送されてきた複数の鋼板１１をその厚さ方向Ｄ２に押圧して重ね合わせながら、プレス機３内へ重ね合わせ母材１２を順次送給する。重ね合わせ母材１２は、複数の母材をその母材の厚さ方向Ｄ２に重ね合わせたものであり、本実施の形態１では、母材としてのｎ枚の鋼板１１−１〜１１−ｎをその厚さ方向Ｄ２に重ね合わせた構造体である。

プレス機３は、積層鉄心の製造に用いる複数の鉄心片１５を重ね合わせ母材１２から打抜く打抜き加工等を行う設備である。図１に示すように、プレス機３は、重ね合わせ母材１２に対する複数段階の打抜き加工を行う順送金型４と、順送金型４内で搬送される際の重ね合わせ母材１２を持ち上げるリフトアップ部７とを備える。

順送金型４は、同一金型内に複数の打抜き加工工程を有するプレス加工用金型である。本実施の形態１において、順送金型４は、図１に示すように、目的とする鉄心形状の鉄心片１５を３段階の打抜き加工工程によって得るためのパンチ５ａ，５ｂ，５ｃと、ダイ孔６ａ，６ｂ，６ｃが設けられたダイ６とを有する。パンチ５ａ，５ｂ，５ｃは、順送金型４内での重ね合わせ母材１２の搬送方向に向かってこの順（図１に示すパンチ５ａ→パンチ５ｂ→パンチ５ｃの順）に並ぶように、順送金型４の上金型４ａに設けられる。上金型４ａは、プレス機３の駆動部（図示せず）の作用によって昇降可能に構成される。パンチ５ａ，５ｂ，５ｃは、上金型４ａの昇降に伴って同時に昇降する。ダイ６は、順送金型４の固定配置された下金型（図示せず）に設けられる。すなわち、ダイ６におけるダイ孔６ａ，６ｂ，６ｃの各位置は、順送金型４内において固定される。順送金型４内には、重ね合わせ母材１２の搬送方向に沿って３段階に分けられる各打抜き加工工程の実行位置（工程位置）が、所定の間隔で設定されている。パンチ５ａ，５ｂ，５ｃは、ダイ孔６ａ，６ｂ，６ｃと各々対をなして、工程位置毎に重ね合わせ母材１２を打抜き加工する。

図２は、本発明の実施の形態１におけるプレス機の順送金型によって段階的に打抜き加工された重ね合わせ母材の状態を例示する図である。第１段階の工程位置において、パンチ５ａは、ダイ孔６ａに対して出入りする１ストロークの昇降動作により、図２に示すように、所定の間隔で環状に並ぶ複数のティース形成孔１３を重ね合わせ母材１２にあける第１段階の打抜き加工を行う。第２段階の工程位置において、パンチ５ｂは、ダイ孔６ｂに対して出入りする１ストロークの昇降動作により、図２に示すように、環状に並ぶ複数のティース部１５ａを形成するための中心孔１４を重ね合わせ母材１２にあける第２段階の打抜き加工を行う。第３段階の工程位置において、パンチ５ｃは、ダイ孔６ｃに対して出入りする１ストロークの昇降動作により、図２に示すように、目的とする鉄心形状の鉄心片１５を重ね合わせ母材１２から打抜く第３段階の打抜き加工を行う。この第３段階の打抜き加工によって重ね合わせ母材１２から打抜かれた鉄心片１５は、図１に示すように、ダイ孔６ｃ内に順次収容されて堆積する。

リフトアップ部７は、図１に示すように、順送金型４の下金型（例えばダイ６の上部）に複数設けられる。複数のリフトアップ部７は、ダイ６に対して上下方向（重ね合わせ母材１２の厚さ方向Ｄ２）に同時に突没するように構成される。複数のリフトアップ部７は、順送金型４内で重ね合わせ母材１２が搬送される際、ダイ６の上方に突出して重ね合わせ母材１２を持ち上げる（リフトアップする）。これにより、複数のリフトアップ部７は、搬送中の重ね合わせ母材１２の下面（特に鉄心片１５となる下面）がダイ６の上面と擦れて損傷することを防止する。一方、複数のリフトアップ部７は、順送金型４によって重ね合わせ母材１２が打抜き加工される際、ダイ６の上面以下に没して重ね合わせ母材１２をダイ６の上面に載置させる。これにより、複数のリフトアップ部７は、パンチ５ａ，５ｂ，５ｃが工程位置毎に重ね合わせ母材１２を適正に打抜き加工できるようにする。

一方、本実施の形態１におけるプレス機３は、上述したように段階的な打抜き加工工程によって重ね合わせ母材１２から順次打抜いた複数の鉄心片１５を、順送金型４の内部で積層し一体化して積層鉄心を製造する。図３は、本発明の実施の形態１における鉄心片の一構成例を示す図である。順送金型４によって重ね合わせ母材１２から打抜かれた鉄心片１５は、例えば図３に示すように、外径（鉄心径）ｒのリング形状をなし、複数のティース部１５ａと、環状のバックヨーク部１５ｂとを有する。複数のティース部１５ａは、積層鉄心において巻線を巻き付ける部分であり、図３に示すように、バックヨーク部１５ｂの内径部から鉄心片１５の中心に向けて延在する。バックヨーク部１５ｂは、所定の間隔をあけて環状に並ぶ複数のティース部１５ａの各基端部に連続して、これら複数のティース部１５ａを保持している。プレス機３は、このような構成を有する鉄心片１５をその厚さ方向Ｄ２（図３の紙面に垂直な方向）に複数積層し一体化することにより、目的とする鉄心形状の積層鉄心を製造することができる。

なお、本実施の形態１において、幅方向Ｄ１は、母材としての複数の鋼板１１の各々（鋼板１１−１〜１１−ｎ）における板幅の方向である。すなわち、幅方向Ｄ１は、これら複数の鋼板１１を重ね合わせた重ね合わせ母材１２の幅方向と同じである。厚さ方向Ｄ２は、これら複数の鋼板１１の各々における板厚の方向である。この厚さ方向Ｄ２は、重ね合わせ母材１２の重ね合わせ方向と同じであり、積層鉄心を構成する複数の鉄心片１５の積層方向と同じである。長手方向Ｄ３は、これら複数の鋼板１１の各々における長手の方向、すなわち、鋼板１１−１〜１１−ｎの圧延方向である。プレス機３の順送金型４内における重ね合わせ母材１２の搬送方向は、この長手方向Ｄ３の後側（母材の尾端側）から前側（母材の先端側）へ向かう方向である。これらの幅方向Ｄ１、厚さ方向Ｄ２、および長手方向Ｄ３は、互いに垂直である。また、厚さ方向Ｄ２は、本発明の説明の便宜上、上下方向と定義する。すなわち、厚さ方向Ｄ２の上側は、重ね合わせ母材１２の重ね合わせ方向の上側であり、厚さ方向Ｄ２の下側は、重ね合わせ母材１２の重ね合わせ方向の下側である。

つぎに、本発明の実施の形態１における打抜き加工対象の重ね合わせ母材１２の構成について説明する。図４は、本発明の実施の形態１において打抜き加工される重ね合わせ母材の一構成例を示す図である。

母材としての複数の鋼板１１は、上述したようにピンチロール２によって厚さ方向Ｄ２に重ね合わせられ、重ね合わせ母材１２の状態でプレス機３の順送金型４（図１参照）によって段階的に打抜き加工される。すなわち、打抜き加工対象の重ね合わせ母材１２は、図４に示すように、ｎ枚の鋼板１１−１〜１１−ｎをその厚さ方向Ｄ２に重ね合わせて構成される。この際、重ね合わせ母材１２の幅方向Ｄ１両側の縁部は、各鋼板１１−１〜１１−ｎ同士で揃っていることが好ましい。

本発明において、図４に示すようにｎ枚の鋼板１１−１〜１１−ｎを重ね合わせて構成される重ね合わせ母材１２のうち、厚さ方向Ｄ２の最も外側に位置する最外部の母材は、鋼板１１−１および鋼板１１−ｎである。詳細には、図４に示すように、鋼板１１−１は、重ね合わせ母材１２のうち厚さ方向Ｄ２の最も上側に位置する最上部の母材である。鋼板１１−ｎは、重ね合わせ母材１２のうち厚さ方向Ｄ２の最も下側に位置する最下部の母材である。

また、図４に示す鋼板１１−ｍは、重ね合わせ母材１２のうち最下部の母材（具体的には鋼板１１−ｎ）と厚さ方向Ｄ２の上側に隣接して重なり合うもの、すなわち、重ね合わせ母材１２のうち下から２つ目の母材である。例えば、重ね合わせ母材１２が２枚（ｎ＝２）の鋼板１１−１，１１−２の重ね合わせによって構成される場合、鋼板１１−ｍは、最下部の鋼板１１−２と厚さ方向Ｄ２の上側に隣接して重なり合うものであって重ね合わせ母材１２のうち下から２つ目の母材である鋼板１１−１になる。重ね合わせ母材１２が３枚（ｎ＝３）の鋼板１１−１，１１−２，１１−３の重ね合わせによって構成される場合、鋼板１１−ｍは、最下部の鋼板１１−３と厚さ方向Ｄ２の上側に隣接して重なり合うものであって重ね合わせ母材１２のうち下から２つ目の母材である鋼板１１−２になる。なお、鋼板１１−ｍの符号「１１−ｍ」に含まれる整数ｍは、整数ｎから「１」を減じたもの（ｍ＝ｎ−１）である。

ここで、図１に示したプレス機３の順送金型４によって段階的に打抜き加工されている打抜き加工途中の重ね合わせ母材１２には、幅狭な形状のティース部１５ａ（図２参照）等、他の母材部分に比べて剛性が比較的低い部分（以下、「低剛性部分」という）が形成される。打抜き加工途中の重ね合わせ母材１２のうち低剛性部分は、剛性が不足して自重や上方からの荷重に耐えきれず、垂れ下がり易い。このように剛性不足に起因して低剛性部分が垂れ下がる現象、すなわち、打抜き加工途中の重ね合わせ母材１２の母材垂れは、順送金型４による重ね合わせ母材１２の打抜き加工工程における打抜き加工トラブルの発生原因となる。

図５は、打抜き加工途中の重ね合わせ母材の剛性不足による母材垂れに起因して発生する打抜き加工トラブルを説明するための図である。なお、図５では、打抜き加工途中の重ね合わせ母材１２のうち母材垂れが発生している部分（以下、「母材垂れ部分」という）の一例として、ティース部１５ａが挙げられている。

打抜き加工途中の重ね合わせ母材１２には、図２に示したように第２段階の打抜き加工工程によってティース部１５ａが複数形成される。重ね合わせ母材１２のうち第２段階の打抜き加工工程が完了した部分、すなわち、ティース部１５ａが形成された部分は、順送金型４内においてダイ６の上面から持ち上げられた状態で所定の搬送方向（長手方向Ｄ３前側に向かう方向）に順次搬送される。このように打抜き加工途中の重ね合わせ母材１２が搬送される際、重ね合わせ母材１２のティース部１５ａは、剛性が不足した状態のまま何の対策も施されなければ、図５に示すように重ね合わせ母材１２から垂れ下がった状態となり、母材垂れを発生させてしまう。

図５に示すように、垂れ下がった状態のティース部１５ａ、すなわち、母材垂れ部分は、順送金型４内において打抜き加工途中の重ね合わせ母材１２が順次搬送される際、ダイ６の上面、第２段階の工程位置以降のダイ孔６ｂ，６ｃの縁部と接触してしまう。あるいは、母材垂れ部分であるティース部１５ａは、パンチ５ｃによって重ね合わせ母材１２から打抜かれてダイ孔６ｃ内で厚さ方向Ｄ２に堆積した状態の鉄心片１５の上面と接触してしまう。このような事態により、順送金型４内での重ね合わせ母材１２の正常な搬送が阻害され、この結果、重ね合わせ母材１２の搬送ミスやミスパンチ等の打抜き加工トラブルが発生する。

これに対し、本実施の形態１では、重ね合わせ母材１２のうち下側の鋼板１１−ｍ，１１−ｎ同士の板厚の関係を工夫することにより、重ね合わせ母材１２の母材垂れを引き起こす剛性不足を解消している。

すなわち、図４に示すようにｎ枚の鋼板１１−１〜１１−ｎを厚さ方向Ｄ２に重ね合わせて構成される重ね合わせ母材１２のうち、最下部の鋼板１１−ｎの母材厚ｔｎは、下から２つ目の鋼板１１−ｍの母材厚ｔｍの１．０５倍以上にする。これにより、最下部の鋼板１１−ｎの剛性（特に鋼板１１−ｎに形成されるティース部１５ａの剛性）を強化することができる。この剛性を強化した鋼板１１−ｎ（特にティース部１５ａ等が形成された打抜き加工部分）により、その上の比較的薄い鋼板１１−ｍの低剛性部分（例えばティース部１５ａ等）を下支えすることができる。この結果、最上部の鋼板１１−１から鋼板１１−ｍまでの（重ね合わせ母材１２の重ね合わせ枚数が２枚の場合は最上部の鋼板１１−１（ｍ＝１）の）低剛性部分の剛性を補強することができる。これにより、打抜き加工途中の重ね合わせ母材１２の剛性不足を解消して、母材垂れ（特にティース部１５ａの垂れ下がり）を可能な限り抑制できることから、母材垂れに起因する打抜き加工トラブルを防止することができる。

また、本実施の形態１における最下部の鋼板１１−ｎの母材厚ｔｎは、より確実に上側の鋼板１１−ｍの剛性を補強して打抜き加工トラブルにつながる重ね合わせ母材１２の母材垂れを防止するという観点から、鋼板１１−ｍの母材厚ｔｍの１．１０倍以上であることが望ましい。

上述したような下側の鋼板１１−ｍ，１１−ｎ同士の板厚関係の設定による重ね合わせ母材１２の剛性不足解消（すなわち母材垂れ抑制）の手法は、鉄心径ｒが大きい鉄心片１５（図３参照）を重ね合わせ母材１２から打抜く打抜き加工工程を行う際に、顕著に効果を発揮する。これは、以下の理由による。鉄心径ｒが小さい場合、重ね合わせ母材１２に形成されるティース部１５ａの長さが短くなるため、ティース部１５ａの剛性は低下し難い。それ故、重ね合わせ母材１２の剛性不足によるティース部１５ａ等の母材垂れの程度が小さくなり、この結果、母材垂れに起因する打抜き加工トラブルの問題は顕在化しない。一方、鉄心径ｒが１２０［ｍｍ］以上である場合、ティース部１５ａは鉄心径ｒの増加に伴い長くなるため、ティース部１５ａの剛性は低下し易くなる。それ故、重ね合わせ母材１２の剛性不足によるティース部１５ａ等の母材垂れの程度が増大し、この結果、母材垂れに起因する打抜き加工トラブルが発生し易くなる。このことから、本実施の形態１における重ね合わせ母材１２の剛性不足解消の手法は、鉄心径ｒが１２０［ｍｍ］以上の鉄心片１５を重ね合わせ母材１２から打抜く打抜き加工工程を行う際に適用することが望ましく、これにより、顕著に効果を発揮する。

また、上述した重ね合わせ母材１２の剛性不足による母材垂れは、重ね合わせ母材１２を構成するｎ枚の鋼板１１−１〜１１−ｎの各板厚（母材厚）が薄くなるに伴い、発生し易く且つ程度が増大する。したがって、重ね合わせ母材１２の剛性不足解消（母材垂れ抑制）の観点から、鋼板１１−１〜１１−ｎの各板厚は、０．１０［ｍｍ］以上であることが望ましい。さらに、鉄心片１５を用いて製造される積層鉄心の鉄損抑制の観点から、鋼板１１−１〜１１−ｎの各板厚は、０．３０［ｍｍ］以下であることが望ましい。

つぎに、本発明の実施の形態１に係る打抜き加工方法および積層鉄心の製造方法について説明する。図６は、本発明の実施の形態１に係る打抜き加工方法および積層鉄心の製造方法の一例を示すフローチャートである。図７は、本発明の実施の形態１に係る打抜き加工方法による重ね合わせ母材の段階的な打抜き加工工程を説明するための図である。

本発明の実施の形態１に係る打抜き加工方法は、複数の母材をその厚さ方向Ｄ２に重ね合わせた重ね合わせ母材１２を、複数の打抜き加工工程を有する順送金型４内へ順次送給しながら、この順送金型４を用い重ね合わせ母材１２を打抜き加工して、積層鉄心の製造に用いる複数の鉄心片１５を得るものである。すなわち、本実施の形態１に係る打抜き加工方法は、上述した打抜き加工装置１を用い、図６に示すステップＳ１０１〜Ｓ１０４の各処理（工程）を適宜繰り返し行うことによって達成される。また、本発明の実施の形態１に係る積層鉄心の製造方法は、この打抜き加工方法によって得た複数の鉄心片１５を積層し一体化して、目的とする鉄心形状の積層鉄心を製造するものである。すなわち、本実施の形態１に係る積層鉄心の製造方法は、図６に示す打抜き加工方法のステップＳ１０１〜Ｓ１０４を含むステップＳ１０１〜Ｓ１０５の各処理（工程）を行うことによって達成される。

すなわち、本発明の実施の形態１に係る打抜き加工方法および積層鉄心の製造方法において、打抜き加工装置１は、図６に示すように、異なる搬送経路に沿って各々搬送される複数の母材を重ね合わせる（ステップＳ１０１）。

ステップＳ１０１において、ピンチロール２は、異なる搬送経路に沿って各々搬送される母材としての複数の鋼板１１を受け、これら複数の鋼板１１の各鋼板１１−１〜１１−ｎを厚さ方向Ｄ２に押圧して重ね合わせる。この際、ピンチロール２は、図４に示すように厚さ方向Ｄ２の上側から下側に向かって鋼板１１−１，・・・，１１−ｍ，１１−ｎがこの順に並ぶように、これら複数（ｎ枚）の鋼板１１の重ね合わせ母材１２を形成する。本実施の形態１において、このピンチロール２による重ね合わせ母材１２のうち、最下部の鋼板１１−ｎの板厚（母材厚ｔｎ）は、最下部の鋼板１１−ｎと厚さ方向Ｄ２の上側に隣接して重なり合う母材、すなわち、下から２つ目の鋼板１１−ｍの板厚（母材厚ｔｍ）の１．０５倍以上である。

上述したステップＳ１０１を実行後、打抜き加工装置１は、ステップＳ１０１によって形成した重ね合わせ母材１２をプレス機３内へ送給する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２において、ピンチロール２は、上述した鋼板１１−１〜１１−ｎの重ね合わせ母材１２をプレス機３の順送金型４内へ順次送給する。この際、順送金型４内において、重ね合わせ母材１２は、リフトアップ部７（図１参照）によって持ち上げられながら、ピンチロール２の作用により、順送金型４の１ストロークの打抜き加工動作（昇降動作）毎に所定の搬送方向に順次搬送される。

詳細には、この重ね合わせ母材１２のうち、第１段階の打抜き加工前の母材部分は、パンチ５ａおよびダイ孔６ａに対応する第１段階の工程位置へ順次搬送され、第１段階の打抜き加工後の母材部分は、パンチ５ｂおよびダイ孔６ｂに対応する第２段階の工程位置へ順次搬送される。また、この重ね合わせ母材１２のうち、第２段階の打抜き加工後の母材部分は、パンチ５ｃおよびダイ孔６ｃに対応する第３段階の工程位置へ順次搬送され、第３段階の打抜き加工後の母材部分は、順送金型４の出側からプレス機３の外部へ順次搬送（排出）される。

上述したステップＳ１０２を実行後、打抜き加工装置１は、ステップＳ１０２によってプレス機３内へ送給した重ね合わせ母材１２を、順送金型４を用いて段階的に打抜き加工する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３において、プレス機３は、順送金型４の１ストロークの打抜き加工動作毎に、各段階の工程位置に到達している重ね合わせ母材１２の各母材部分を打抜き加工する。

本実施の形態１では、図７に示すように、順送金型４は、重ね合わせ母材１２のうち、第１段階の工程位置に到達している母材部分からティース形成孔１３（図２参照）に対応する打抜き片１６を複数打抜く第１段階の打抜き加工と、第２段階の工程位置に到達している母材部分から中心孔１４（図２参照）に対応する打抜き片１７を打抜く第２段階の打抜き加工と、第３段階の工程位置に到達している母材部分から複数のティース部１５ａおよびバックヨーク部１５ｂを有する鉄心片１５を打抜く第３段階の打抜き加工とを行う。順送金型４は、このように重ね合わせ母材１２から打抜いた鉄心片１５を、図１に示すようにダイ孔６ｃ内へ順次収容し堆積させる。

ここで、上述したようにステップＳ１０３によって段階的に打抜き加工される重ね合わせ母材１２は、ピンチロール２の作用によってｎ枚の鋼板１１−１〜１１−ｎを厚さ方向Ｄ２に重ね合わせた構造体である（図４参照）。すなわち、ステップＳ１０３の打抜き加工工程の際、この重ね合わせ母材１２のうち、最下部の鋼板１１−ｎの母材厚ｔｎは、最下部の鋼板１１−ｎと厚さ方向Ｄ２の上側に隣接して重なり合う、下から２つ目の鋼板１１−ｍの母材厚ｔｍの１．０５倍以上である。

一方、第３段階の打抜き加工によって鉄心片１５が打抜かれた後の重ね合わせ母材１２は、図７に示すように、鉄心片１５の外形に対応する円形の打抜き孔１８と、鉄心材料としては用いられないスクラップ部分１９とが残った状態となる。この状態の重ね合わせ母材１２（具体的にはスクラップ部分１９）は、ステップＳ１０２によってプレス機３から排出される。

上述したステップＳ１０３を実行後、打抜き加工装置１は、重ね合わせ母材１２から必要数の鉄心片１５を打抜いていない場合、または、重ね合わせ母材１２の長手方向Ｄ３の全域に亘って鉄心片１５の打抜き加工が終わっていない場合、重ね合わせ母材１２に対する打抜き加工が完了していないとして（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、上述したステップＳ１０１に戻り、このステップＳ１０１以降の各処理を順次繰り返す。一方、打抜き加工装置１は、重ね合わせ母材１２から必要数の鉄心片１５を打抜きし終わった場合、または、重ね合わせ母材１２の長手方向Ｄ３の全域に亘って鉄心片１５の打抜き加工が終了した場合、重ね合わせ母材１２に対する打抜き加工が完了したとして（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、ステップＳ１０５に進む。このようにして、打抜き加工装置１は、目的とする積層鉄心の製造に用いる複数の鉄心片１５を得る。

上述したように打抜き加工が完了した後、打抜き加工装置１は、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４によって得られた複数の鉄心片１５を積層し一体化して、目的とする積層鉄心を製造し（ステップＳ１０５）、本処理を終了する。ステップＳ１０５において、プレス機３は、順送金型４を用い、得られた複数の鉄心片１５を、母材としての鋼板１１−１〜１１−ｎの圧延方向が互いに同じ方向に揃うよう厚さ方向Ｄ２に積層し、これら積層した複数の鉄心片１５同士をカシメ等によって一体化する。この結果、プレス機３は、目的とする鉄心形状の積層鉄心を製造する。

なお、このステップＳ１０５において、複数の鉄心片１５同士の一体化は、プレス機３が順送金型４によってカシメ用のダボを複数の鉄心片１５に形成し、形成したダボを所定の装置によって押圧して複数の鉄心片１５同士のカシメを行うことにより、実現してもよい。また、複数の鉄心片１５同士の一体化は、プレス機３の順送金型４の外部で複数の鉄心片１５同士を溶接することにより、あるいは、ボルトや接着剤等の固定手段を用いて複数の鉄心片１５同士を固定することにより、実現してもよい。

本発明の実施の形態１に係る積層鉄心の製造方法において、上述したステップＳ１０１〜Ｓ１０５の各処理は、母材としての鋼板１１−１〜１１−ｎの重ね合わせ母材１２から打抜いて得た複数の鉄心片１５を用いて積層鉄心を製造する都度、繰り返し実行される。

以上、説明したように、本発明の実施の形態１では、母材としての複数の鋼板をその厚さ方向に重ね合わせた重ね合わせ母材をプレス機の順送金型内へ順次送給しながら、この順送金型を用いて重ね合わせ母材から複数の鉄心片を打抜く際、この重ね合わせ母材のうち、最外部の母材の一例である最下部の鋼板の厚さは、この最下部の鋼板と厚さ方向に隣接して重なり合う、下から２つ目の鋼板の厚さの１．０５倍以上にしている。このため、順送金型による重ね合わせ母材の打抜き加工の際、この重ね合わせ母材の下側の剛性を強化することができる。これにより、打抜き加工途中の重ね合わせ母材に形成されるティース部等の低剛性部分の剛性を補強することができる。この結果、たとえカシメ等によって母材としての鋼板同士を接合しなくても、打抜き加工途中の重ね合わせ母材の剛性不足を解消して母材垂れを可能な限り抑制することができ、故に、重ね合わせ母材から鉄心片を得る打抜き加工の際の打抜き加工トラブル、特に母材垂れに起因する打抜き加工トラブルを回避することができる。

本発明の実施の形態１に係る打抜き加工方法を積層鉄心の製造方法に適用することにより、上述した打抜き加工トラブルを回避するとともに、積層鉄心の構成に必要な複数の鉄心片を安定して連続的に得ることができ、これら複数の鉄心片を積層し一体化して、積層鉄心を効率よく製造することができる。この結果、積層鉄心の生産性を向上できるとともに、エネルギー損失の低い、優れた積層鉄心を安定して提供することができる。

（実施の形態２）
つぎに、本発明の実施の形態２について説明する。上述した実施の形態１では、重ね合わせ母材１２の下側の剛性を強化して打抜き加工トラブルを回避していたが、本実施の形態２では、重ね合わせ母材１２の上側の剛性を強化して打抜き加工トラブルを回避している。

図８は、本発明の実施の形態２において打抜き加工される重ね合わせ母材の一構成例を示す図である。本実施の形態２は、上述した実施の形態１のように重ね合わせ母材１２のうち最下部の鋼板１１−ｎの母材厚ｔｎをその上に重なり合う鋼板１１−ｍの母材厚ｔｍの１．０５倍以上に設定する代わりに、重ね合わせ母材１２のうち最上部の鋼板１１−１の母材厚ｔ１をその下に重なり合う鋼板１１−２の母材厚ｔ２の１．０５倍以上に設定する場合を例示するものである。この重ね合わせ母材１２の母材厚に関する構成以外、本実施の形態２に係る打抜き加工方法および積層鉄心の製造方法、並びに、これらに用いる打抜き加工装置１（図１参照）の各構成は、上述した実施の形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。

本実施の形態２において、プレス機３の順送金型４（図１参照）によって段階的に打抜き加工される打抜き加工対象の重ね合わせ母材１２は、図８に示すように、ｎ枚の鋼板１１−１〜１１−ｎをその厚さ方向Ｄ２に重ね合わせて構成される。この重ね合わせ母材１２における最外部の母材のうち、最上部の母材は鋼板１１−１であり、最下部の母材は鋼板１１−ｎである。

また、図８に示す鋼板１１−２は、重ね合わせ母材１２のうち最上部の母材（具体的には鋼板１１−１）と厚さ方向Ｄ２の下側に隣接して重なり合うもの、すなわち、重ね合わせ母材１２のうち上から２つ目の母材である。例えば、重ね合わせ母材１２が２枚（ｎ＝２）の鋼板１１−１，１１−２の重ね合わせによって構成される場合、鋼板１１−２は、上から２つ目の母材であると同時に、最下部の鋼板１１−ｎ（ｎ＝２）と同一である。重ね合わせ母材１２が３枚（ｎ＝３）の鋼板１１−１，１１−２，１１−３の重ね合わせによって構成される場合、鋼板１１−２は、最上部の鋼板１１−１と厚さ方向Ｄ２の下側に隣接して重なり合うとともに、最下部の鋼板１１−３と厚さ方向Ｄ２の上側に隣接して重なり合うものになる。すなわち、この場合の鋼板１１−２は、重ね合わせ母材１２のうち、上から２つ目の母材であると同時に下から２つ目の母材でもある。

ここで、図１に示したように、プレス機３の順送金型４によって重ね合わせ母材１２から打抜かれた複数の鉄心片１５は、パンチ５ｃの下降動作によってダイ孔６ｃ内に順次収容されて堆積していく。このダイ孔６ｃ内に堆積した状態にある複数の鉄心片１５のうち最上部の鉄心片１５は、その厚さが薄い故に剛性が低い場合、ダイ孔６ｃから浮き上がる虞がある。この打抜き加工後の鉄心片１５の剛性不足に起因する浮き上がり現象（以下、単に「鉄心片１５の浮き上がり現象」と適宜略記する）は、順送金型４による重ね合わせ母材１２の打抜き加工工程における打抜き加工トラブルの発生原因となる。

図９は、打抜き加工後の鉄心片の剛性不足による浮き上がり現象に起因して発生する打抜き加工トラブルを説明するための図である。重ね合わせ母材１２から同時に打抜かれた複数の鉄心片１５のうち、厚さ方向Ｄ２の最上部の鉄心片１５は、剛性が不足した状態のまま何の対策も施されなければ、図９に示すように、ダイ孔６ｃから上昇動作するパンチ５ｃに引っ張られる形でダイ孔６ｃ内から浮き上がる場合が多い。このように浮き上がった状態の鉄心片１５は、図９に示すように、パンチ５ｃとダイ６との間で搬送中の重ね合わせ母材１２（特に、垂れ下がり易いティース部１５ａ）と接触してしまう。このような事態により、順送金型４内での重ね合わせ母材１２の正常な搬送が阻害され、この結果、重ね合わせ母材１２の搬送ミスやミスパンチ等の打抜き加工トラブルが発生する。

これに対し、本実施の形態２では、重ね合わせ母材１２のうち上側の鋼板１１−１，１１−２同士の板厚の関係を工夫することにより、打抜き加工後の鉄心片１５の浮き上がり現象を引き起こす剛性不足を解消している。

すなわち、図８に示すようにｎ枚の鋼板１１−１〜１１−ｎを厚さ方向Ｄ２に重ね合わせて構成される重ね合わせ母材１２のうち、最上部の鋼板１１−１の母材厚ｔ１は、上から２つ目の鋼板１１−２の母材厚ｔ２の１．０５倍以上にする。これにより、最上部の鋼板１１−１の剛性、すなわち、重ね合わせ母材１２から同時に打抜かれた複数の鉄心片１５のうち最上部の鉄心片１５の剛性を強化することができる。この結果、ダイ孔６ｃ内に収容されて堆積する複数の鉄心片１５のうち、最上部の鉄心片１５は、常に剛性を強化したものになる。故に、ダイ孔６ｃ内における最上部の鉄心片１５の剛性不足を解消して、打抜き加工後の鉄心片１５の浮き上がり現象を可能な限り抑制できることから、この鉄心片１５の浮き上がり現象に起因する打抜き加工トラブルを防止することができる。

また、本実施の形態２における最上部の鋼板１１−１の母材厚ｔ１は、打抜き加工トラブルにつながる鉄心片１５の浮き上がり現象をより確実に防止するという観点から、鋼板１１−２の母材厚ｔ２の１．１０倍以上であることが望ましい。

上述したような上側の鋼板１１−１，１１−２同士の板厚関係の設定による鉄心片１５の剛性不足解消（すなわち鉄心片１５の浮き上がり現象抑制）の手法は、上述した実施の形態１の場合と同様に、鉄心径ｒ（図３参照）が大きい鉄心片１５を重ね合わせ母材１２から打抜く打抜き加工工程を行う際に、顕著に効果を発揮する。したがって、本実施の形態２における鉄心片１５の剛性不足解消の手法は、鉄心径ｒが１２０［ｍｍ］以上の鉄心片１５を重ね合わせ母材１２から打抜く打抜き加工工程を行う際に適用することが望ましく、これにより、顕著に効果を発揮する。

また、上述した鉄心片１５の剛性不足による浮き上がり現象は、重ね合わせ母材１２を構成するｎ枚の鋼板１１−１〜１１−ｎの各板厚（母材厚）が薄くなるに伴い、発生し易く且つ程度が増大する。したがって、鉄心片１５の剛性不足解消（浮き上がり現象抑制）の観点から、鋼板１１−１〜１１−ｎの各板厚は、０．１０［ｍｍ］以上であることが望ましい。さらに、鉄心片１５を用いて製造される積層鉄心の鉄損抑制の観点から、鋼板１１−１〜１１−ｎの各板厚は、上述した実施の形態１の場合と同様に０．３０［ｍｍ］以下であることが望ましい。

一方、本発明の実施の形態２に係る打抜き加工方法および積層鉄心の製造方法は、上述したような重ね合わせ母材１２における上側の鋼板１１−１，１１−２の相対的な母材厚の設定以外、上述した実施の形態１と同様である。すなわち、本実施の形態２では、図６に示すステップＳ１０１〜Ｓ１０５のうち、ステップＳ１０１において、図８に示すように厚さ方向Ｄ２の上側から下側に向かって鋼板１１−１，１１−２，・・・，１１−ｎがこの順に並ぶように、複数（ｎ枚）の鋼板１１の重ね合わせ母材１２が形成され、ステップＳ１０３において、この重ね合わせ母材１２が段階的に打抜き加工される。本実施の形態２において、この重ね合わせ母材１２のうち、最上部の鋼板１１−１の板厚（母材厚ｔ１）は、最上部の鋼板１１−１と厚さ方向Ｄ２の下側に隣接して重なり合う、上から２つ目の鋼板１１−２の板厚（母材厚ｔ２）の１．０５倍以上である。

以上、説明したように、本発明の実施の形態２では、母材としての複数の鋼板をその厚さ方向に重ね合わせた重ね合わせ母材をプレス機の順送金型内へ順次送給しながら、この順送金型を用いて重ね合わせ母材から複数の鉄心片を打抜く際、この重ね合わせ母材のうち、最外部の母材の一例である最上部の鋼板の厚さは、この最上部の鋼板と厚さ方向に隣接して重なり合う、上から２つ目の鋼板の厚さの１．０５倍以上にしている。このため、順送金型による重ね合わせ母材の打抜き加工の際、この重ね合わせ母材から同時に打抜かれる複数の鉄心片のうち最上部の鉄心片の剛性を強化することができる。これにより、ダイ孔内に収容されて堆積する複数の鉄心片のうち最上部の鉄心片を、常に剛性を強化したものにすることができる。この結果、たとえカシメ等によって母材としての鋼板同士を接合しなくても、打抜き加工後の鉄心片の剛性不足を解消してダイ孔内の鉄心片の浮き上がり現象を可能な限り抑制することができ、故に、重ね合わせ母材から鉄心片を得る打抜き加工の際の打抜き加工トラブル、特に鉄心片の浮き上がり現象に起因する打抜き加工トラブルを回避することができる。

本発明の実施の形態２に係る打抜き加工方法を積層鉄心の製造方法に適用することにより、上述した打抜き加工トラブルを回避するとともに、積層鉄心の構成に必要な複数の鉄心片を安定して連続的に得ることができ、これら複数の鉄心片を積層し一体化して、積層鉄心を効率よく製造することができる。この結果、積層鉄心の生産性を向上できるとともに、エネルギー損失の低い、優れた積層鉄心を安定して提供することができる。

（実施の形態３）
つぎに、本発明の実施の形態３について説明する。上述した実施の形態１では重ね合わせ母材１２の下側の剛性を強化して打抜き加工トラブルを回避し、上述した実施の形態２では重ね合わせ母材１２の上側の剛性を強化して打抜き加工トラブルを回避していたが、本実施の形態３では、３枚以上の重ね合わせ母材１２の上側および下側の双方の剛性を強化して打抜き加工トラブルを回避している。

図１０は、本発明の実施の形態３において打抜き加工される重ね合わせ母材の一構成例を示す図である。本実施の形態３は、重ね合わせ母材１２を構成する鋼板１１−１〜１１−ｎの枚数を３枚以上（ｎ≧３）にし、この３枚以上の重ね合わせ母材１２について、実施の形態１における下側の鋼板１１−ｍ，１１−ｎの相対的な母材厚の設定と、実施の形態２における上側の鋼板１１−１，１１−２の相対的な母材厚の設定とを組み合わせて適用した場合を例示するものである。この重ね合わせ母材１２の枚数および母材厚に関する構成以外、本実施の形態３に係る打抜き加工方法および積層鉄心の製造方法、並びに、これらに用いる打抜き加工装置１（図１参照）の各構成は、上述した実施の形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。

本実施の形態３において、プレス機３の順送金型４（図１参照）によって段階的に打抜き加工される打抜き加工対象の重ね合わせ母材１２は、図１０に示すように、ｎ枚（ｎ≧３）の鋼板１１−１〜１１−ｎをその厚さ方向Ｄ２に重ね合わせて構成される。この重ね合わせ母材１２における最外部の母材のうち、最上部の母材は鋼板１１−１であり、最下部の母材は鋼板１１−ｎである。

また、図１０に示す鋼板１１−ｍは、上述した実施の形態１と同様に、重ね合わせ母材１２のうち下から２つ目の母材である。図１０に示す鋼板１１−２は、上述した実施の形態２と同様に、重ね合わせ母材１２のうち上から２つ目の母材である。例えば、重ね合わせ母材１２が３枚（ｎ＝３）の鋼板１１−１，１１−２，１１−３の重ね合わせによって構成される場合、鋼板１１−２は、上から２つ目の母材であると同時に、下から２つ目の母材としての鋼板１１−ｍと同一である。重ね合わせ母材１２が４枚（ｎ＝４）の鋼板１１−１，１１−２，１１−３，１１−４の重ね合わせによって構成される場合、鋼板１１−２は、上述の通り、上から２つ目の母材であり、鋼板１１−３は、上述の鋼板１１−ｍと同一のもの、すなわち、下から２つ目の母材である。

ここで、３枚以上の重ね合わせ母材１２に対し、実施の形態１，２に示すような剛性不足に対する対策を全く施さなければ、この重ね合わせ母材１２の打抜き加工の際、母材垂れに起因する打抜き加工トラブル（図５参照）、鉄心片１５の浮き上がり現象に起因する打抜き加工トラブル（図９参照）、あるいは、母材垂れおよび鉄心片１５の浮き上がり現象の双方に起因する打抜き加工トラブルが発生する可能性が高い。これに対し、本実施の形態３では、重ね合わせ母材１２における上側の鋼板１１−１，１１−２同士の板厚の関係と、下側の鋼板１１−ｍ，１１−ｎ同士の板厚の関係との双方を工夫することにより、打抜き加工途中の重ね合わせ母材１２の母材垂れを引き起こす剛性不足と、打抜き加工後の鉄心片１５の浮き上がり現象を引き起こす剛性不足とをともに解消している。

詳細には、図１０に示すように３枚以上の鋼板１１−１〜１１−ｎを厚さ方向Ｄ２に重ね合わせて構成される重ね合わせ母材１２のうち、最下部の鋼板１１−ｎの母材厚ｔｎは、実施の形態１と同様に、下から２つ目の鋼板１１−ｍの母材厚ｔｍの１．０５倍以上である。且つ、最上部の鋼板１１−１の母材厚ｔ１は、実施の形態２と同様に、上から２つ目の鋼板１１−２の母材厚ｔ２の１．０５倍以上である。これらにより、実施の形態１と同様に重ね合わせ母材１２の下側の剛性強化による母材垂れ抑制の作用効果を享受するとともに、実施の形態２と同様に重ね合わせ母材１２の上側の剛性強化による鉄心片１５の浮き上がり現象抑制の作用効果を享受することができる。この結果、打抜き加工途中の重ね合わせ母材１２の母材垂れに起因する打抜き加工トラブルと、打抜き加工後の鉄心片１５の浮き上がり現象に起因する打抜き加工トラブルとの双方を防止することができる。

本実施の形態３において、最下部の鋼板１１−ｎの母材厚ｔｎは、実施の形態１と同様に、鋼板１１−ｍの母材厚ｔｍの１．１０倍以上であることが望ましい。最上部の鋼板１１−１の母材厚ｔ１は、実施の形態２と同様に、鋼板１１−２の母材厚ｔ２の１．１０倍以上であることが望ましい。

また、本実施の形態３における重ね合わせ母材１２および鉄心片１５の剛性不足解消の手法は、実施の形態１，２と同様に、鉄心径ｒが１２０［ｍｍ］以上の鉄心片１５を重ね合わせ母材１２から打抜く打抜き加工工程を行う際に適用することが望ましく、これにより、顕著に効果を発揮する。さらに、本実施の形態３において３枚以上の重ね合わせ母材１２を構成する鋼板１１−１〜１１−ｎの各板厚の上下限値は、打抜き加工トラブルの防止および積層鉄心の鉄損抑制の観点から、実施の形態１，２と同様に設定することが望ましい。

一方、本発明の実施の形態３に係る打抜き加工方法および積層鉄心の製造方法は、上述したような重ね合わせ母材１２の枚数および母材厚の設定以外、上述した実施の形態１と同様である。すなわち、本実施の形態３では、図６に示すステップＳ１０１〜Ｓ１０５のうち、ステップＳ１０１において、図１０に示すように厚さ方向Ｄ２の上側から下側に向かって鋼板１１−１〜１１−ｎがこの順に並ぶように、複数（３枚以上）の鋼板１１の重ね合わせ母材１２が形成され、ステップＳ１０３において、この重ね合わせ母材１２が段階的に打抜き加工される。本実施の形態３において、この重ね合わせ母材１２のうち、最下部の鋼板１１−ｎの板厚（母材厚ｔｎ）は、最下部の鋼板１１−ｎと厚さ方向Ｄ２の上側に隣接して重なり合う、下から２つ目の鋼板１１−ｍの板厚（母材厚ｔｍ）の１．０５倍以上である。且つ、最上部の鋼板１１−１の板厚（母材厚ｔ１）は、最上部の鋼板１１−１と厚さ方向Ｄ２の下側に隣接して重なり合う、上から２つ目の鋼板１１−２の板厚（母材厚ｔ２）の１．０５倍以上である。

以上、説明したように、本発明の実施の形態３では、母材としての鋼板をその厚さ方向に３枚以上重ね合わせて打抜き加工対象の重ね合わせ母材を構成し、この重ね合わせ母材のうち、一方の最外部の母材である最下部の鋼板の厚さは、実施の形態１と同様に、この最下部の鋼板と厚さ方向に隣接して重なり合う、下から２つ目の鋼板の厚さの１．０５倍以上にし、且つ、他方の最外部の母材である最上部の鋼板の厚さは、実施の形態２と同様に、この最上部の鋼板と厚さ方向に隣接して重なり合う、上から２つ目の鋼板の厚さの１．０５倍以上にしている。このため、上述した実施の形態１の作用効果と実施の形態２の作用効果とをともに享受することができ、これにより、たとえカシメ等によって母材としての鋼板同士を接合しなくても、打抜き加工途中の重ね合わせ母材の母材垂れとダイ孔内の鉄心片の浮き上がり現象との双方を可能な限り抑制することができる。この結果、重ね合わせ母材から鉄心片を得る打抜き加工の際の打抜き加工トラブルを一層確実に回避することができる。

本発明の実施の形態３に係る打抜き加工方法を積層鉄心の製造方法に適用することにより、たとえ３枚以上の重ね合わせ母材の打抜き加工を行う場合であっても、上述した打抜き加工トラブルを一層確実に回避するとともに、積層鉄心の構成に必要な複数の鉄心片を安定して連続的に得ることができ、これら複数の鉄心片を積層し一体化して、積層鉄心を効率よく製造することができる。この結果、積層鉄心の生産性を一層向上できるとともに、エネルギー損失の低い、優れた積層鉄心をより安定して提供することができる。

（実施例１）
つぎに、本発明の実施例１について説明する。実施例１では、図１に示した打抜き加工装置１を用い、上述した実施の形態１の場合と同様に、母材としての複数の鋼板１１をその厚さ方向Ｄ２に重ね合わせて同時に打抜く打抜き加工が、本発明例１〜７として行われた。詳細には、本発明例１〜７において、打抜き加工装置１は、複数の鋼板コイルから母材としてのｎ枚の鋼板１１−１〜１１−ｎを払い出した後、ピンチロール２により、これらｎ枚の鋼板１１−１〜１１−ｎをその厚さ方向Ｄ２に重ね合わせて重ね合わせ母材１２を形成した。さらに、打抜き加工装置１は、形成した重ね合わせ母材１２をピンチロール２によってプレス機３の順送金型４内へ順次送給しながら、この重ね合わせ母材１２を順送金型４によって同時に打抜いて重ね合わせ母材１２から複数の鉄心片１５を得る打抜き加工を連続的に行った。

実施例１の条件として、重ね合わせ母材１２の重ね合わせ枚数は、本発明例１〜４において２枚とし、本発明例５〜７において３枚とした。すなわち、本発明例１〜４の条件として、重ね合わせ母材１２は、２枚の鋼板１１−１，１１−２をその厚さ方向Ｄ２に重ね合わせたものとした。本発明例５〜７の条件として、重ね合わせ母材１２は、３枚の鋼板１１−１，１１−２，１１−３をその厚さ方向Ｄ２に重ね合わせたものとした。

また、本発明例１〜７の条件として、各鋼板１１−１〜１１−ｎの板厚（母材厚）は、重ね合わせ母材１２の下側の母材厚比Ｒａが１．０５以上となるように設定した。ここで、母材厚比Ｒａは、重ね合わせ母材１２における最下部の鋼板１１−ｎの母材厚ｔｎと下から２つ目の鋼板１１−ｍの母材厚ｔｍとの比（ｔｎ／ｔｍ）である。具体的には、本発明例１〜４における重ね合わせ母材１２おいて、母材厚比Ｒａは、最下部の鋼板１１−２の母材厚ｔ２と下から２つ目の鋼板１１−１の母材厚ｔ１との比（ｔ２／ｔ１）である。本発明例５〜７における重ね合わせ母材１２おいて、母材厚比Ｒａは、最下部の鋼板１１−３の母材厚ｔ３と下から２つ目の鋼板１１−２の母材厚ｔ２との比（ｔ３／ｔ２）である。

さらに、本発明例１〜７の条件として、複数の鋼板１１を払い出す複数の鋼板コイルの各幅、すなわち、各鋼板１１−１〜１１−ｎの板幅（母材幅）は、２１０［ｍｍ］とした。また、複数の鉄心片１５を積層し一体化して製造される積層鉄心は、コア外径が２００［ｍｍ］であり、バックヨーク幅が２０［ｍｍ］であり、ティース長さが２５［ｍｍ］であるステータコアとした。すなわち、複数の鉄心片１５の各々において、鉄心径ｒは２００［ｍｍ］であり、バックヨーク部１５ｂの幅は２０［ｍｍ］であり、ティース部１５ａの長さは２５［ｍｍ］である（図３参照）。

一方、実施例１では、上述した本発明例１〜７に対する比較対象として、比較例１，２が行われた。比較例１，２の条件として、重ね合わせ母材１２は、２枚の鋼板１１−１，１１−２をその厚さ方向Ｄ２に重ね合わせたものとした。また、各鋼板１１−１，１１−２の母材厚ｔ１，ｔ２は、重ね合わせ母材１２の下側の母材厚比Ｒａが１．０５未満となるように設定した。なお、比較例１，２の条件は、母材厚比Ｒａが１．０５未満となるように各鋼板１１−１，１１−２の母材厚ｔ１，ｔ２が設定されたこと以外、本発明例１〜４と同様にした。

実施例１では、本発明例１〜７および比較例１，２の各々について、順送金型４を用いた重ね合わせ母材１２の連続的な打抜き加工が打抜き加工トラブルの発生に起因して不可能となるまでのプレス回数（以下、「連続プレス回数）という）を測定した。この際、プレス機３が順送金型４を動作させて重ね合わせ母材１２から複数の鉄心片１５を打抜く打抜き加工の速度（打抜き速度）は、１５０［ＳＰＭ（ストローク／分）］とし、連続プレス回数の上限は、５０００回とした。また、打抜き加工によって得られた複数の鉄心片１５の各々に対し、バックヨーク部１５ｂをリング状試料と見立ててバックヨーク部１５ｂの磁気測定を行った。これらの測定結果は表１に示される。

表１には、本発明例１〜７および比較例１，２の各々における母材厚ｔ１，ｔ２，ｔ３および母材厚比Ｒａが、測定結果に対応付けて示されている。また、表１において、鉄損値（Ｗ１０／４００）は、上述した鉄心片１５のバックヨーク部１５ｂの磁気測定結果である。鉄損の評価結果は、上記の鉄損値に基づいて判断される鉄心片１５の鉄損抑制効果の評価結果である。これらの評価結果において、×印は「不良」を意味し、○印は「良好」を意味し、◎印は「より良好」を意味する。このことは、以下、同様である。

表１に示すように、比較例１では、母材厚比Ｒａが１．００であり、すなわち、最下部の鋼板１１−２の母材厚ｔ２（＝０．２０［ｍｍ］）が下から２つ目の鋼板１１−１の母材厚ｔ１（＝０．２０［ｍｍ］）の１．００倍である。このように母材厚比Ｒａが１．０５未満である比較例１では、打抜き加工途中の重ね合わせ母材１２が順送金型４における第３段階の工程位置に移動する際、この重ね合わせ母材１２の母材垂れ部分（具体的には垂れ下がった状態のティース部１５ａ）が、第３段階の工程位置に対応するダイ孔６ｃの縁部と接触してしまう。これに起因して、比較例１では、ミスパンチ等の打抜き加工トラブルが起こり易くなり、この結果、表１に示すように１０００回にも満たない連続プレス回数で重ね合わせ母材１２の打抜き加工が停止するという不良な事態が生じた。この不良な事態は、母材厚比Ｒａが１．０５未満である比較例２においても同様に発生した。

これに対し、本発明例１〜７では、いずれの場合も、母材厚比Ｒａが１．０５以上（最下部の鋼板１１−ｎの母材厚ｔｎが下から２つ目の鋼板１１−ｍの母材厚ｔｍの１．０５倍以上）である。この条件を満足する本発明例１〜７では、連続プレス回数が２０００回以上であり、すなわち、ミスパンチ等の打抜き加工トラブルによる重ね合わせ母材１２の打抜き加工の意図せぬ停止が起こりにくくなっている。特に、母材厚比Ｒａが１．１０以上（最下部の鋼板１１−ｎの母材厚ｔｎが下から２つ目の鋼板１１−ｍの母材厚ｔｍの１．１０倍以上）である本発明例２〜５および本発明例７では、さらに連続プレス回数が向上（４０００回以上に向上）し、打抜き加工トラブルによる重ね合わせ母材１２の打抜き加工の意図せぬ停止が、より起こりにくくなっている。以上に加え、本発明例１〜７の条件に沿って得られた鉄心片１５の鉄損特性は、表１を参照して分かるように、良好であった。

（実施例２）
つぎに、本発明の実施例２について説明する。実施例２では、図１に示した打抜き加工装置１を用い、上述した実施例１とほぼ同様の工程に沿って、母材としての複数の鋼板１１をその厚さ方向Ｄ２に重ね合わせた重ね合わせ母材１２の打抜き加工が、本発明例８〜１３として行われた。実施例２の条件として、重ね合わせ母材１２の重ね合わせ枚数は、本発明例８〜１０において２枚とし、本発明例１１〜１３において３枚とした。すなわち、本発明例８〜１０の条件として、重ね合わせ母材１２は、２枚の鋼板１１−１，１１−２をその厚さ方向Ｄ２に重ね合わせたものとした。本発明例１１〜１３の条件として、重ね合わせ母材１２は、３枚の鋼板１１−１，１１−２，１１−３をその厚さ方向Ｄ２に重ね合わせたものとした。

また、本発明例８〜１３の条件として、各鋼板１１−１〜１１−ｎの板厚（母材厚）は、重ね合わせ母材１２の上側の母材厚比Ｒｂが１．０５以上となるように設定した。ここで、母材厚比Ｒｂは、重ね合わせ母材１２における最上部の鋼板１１−１の母材厚ｔ１と上から２つ目の鋼板１１−２の母材厚ｔ２との比（ｔ１／ｔ２）である。

さらに、本発明例８〜１３の条件として、複数の鋼板１１を払い出す複数の鋼板コイルの各幅、すなわち、各鋼板１１−１〜１１−ｎの板幅（母材幅）は、２０５［ｍｍ］とした。また、複数の鉄心片１５を積層し一体化して製造される積層鉄心は、コア外径が１８０［ｍｍ］であり、バックヨーク幅が１５［ｍｍ］であり、ティース長さが２０［ｍｍ］であるステータコアとした。すなわち、複数の鉄心片１５の各々において、鉄心径ｒは１８０［ｍｍ］であり、バックヨーク部１５ｂの幅は１５［ｍｍ］であり、ティース部１５ａの長さは２０［ｍｍ］である（図３参照）。

一方、実施例２では、上述した本発明例８〜１３に対する比較対象として、比較例３〜５が行われた。比較例３，４の条件として、重ね合わせ母材１２は、２枚の鋼板１１−１，１１−２をその厚さ方向Ｄ２に重ね合わせたものとした。また、各鋼板１１−１，１１−２の母材厚ｔ１，ｔ２は、重ね合わせ母材１２の上側の母材厚比Ｒｂが１．０５未満となるように設定した。一方、比較例５の条件として、重ね合わせ母材１２は、３枚の鋼板１１−１，１１−２，１１−３をその厚さ方向Ｄ２に重ね合わせたものとした。また、各鋼板１１−１，１１−２，１１−３の母材厚ｔ１，ｔ２，ｔ３は、重ね合わせ母材１２の上側の母材厚比Ｒｂが１．０５未満となるように設定した。なお、比較例３〜５の条件は、母材厚比Ｒｂが１．０５未満となるように各鋼板１１−１，１１−２の母材厚ｔ１，ｔ２または各鋼板１１−１，１１−２，１１−３の母材厚ｔ１，ｔ２，ｔ３が設定されたこと以外、本発明例８〜１３と同様にした。

実施例２では、本発明例８〜１３および比較例３〜５の各々について、順送金型４を用いた重ね合わせ母材１２の連続的な打抜き加工の連続プレス回数を測定した。この際、プレス機３の打抜き速度は、１７０［ＳＰＭ］とし、連続プレス回数の上限は、５０００回とした。また、打抜き加工によって得られた複数の鉄心片１５の各々に対し、上述した実施例１の場合と同様にバックヨーク部１５ｂの磁気測定を行った。これらの測定結果は表２に示される。また、表２には、本発明例８〜１３および比較例３〜５の各々における母材厚ｔ１，ｔ２，ｔ３および母材厚比Ｒｂが、測定結果に対応付けて示されている。

表２に示すように、比較例３では、母材厚比Ｒｂが１．００であり、すなわち、最上部の鋼板１１−１の母材厚ｔ１（＝０．１３０［ｍｍ］）が上から２つ目の鋼板１１−２の母材厚ｔ２（＝０．１３０［ｍｍ］）の１．００倍である。このように母材厚比Ｒｂが１．０５未満である比較例３では、第３段階の工程位置でパンチ５ｃ（図１参照）によって重ね合わせ母材１２から打抜かれた複数の鉄心片１５は、図９に示したように、ダイ孔６ｃ内に保持されにくく、パンチ５ｃの上昇動作とともに浮き上がり易い。このようにダイ孔６ｃ内から浮き上がった状態にある最上部の鉄心片１５は、第３段階の工程位置へ順次送られてくる打抜き加工途中の重ね合わせ母材１２と接触してしまう（図９参照）。これに起因して、比較例３では、ミスパンチ等の打抜き加工トラブルが起こり易くなり、この結果、表２に示すように１０００回にも満たない連続プレス回数で重ね合わせ母材１２の打抜き加工が停止するという不良な事態が生じた。この不良な事態は、母材厚比Ｒｂが１．０５未満である比較例４，５においても同様に発生した。

これに対し、本発明例８〜１３では、いずれの場合も、母材厚比Ｒｂが１．０５以上（最上部の鋼板１１−１の母材厚ｔ１が上から２つ目の鋼板１１−２の母材厚ｔ２の１．０５倍以上）である。この条件を満足する本発明例８〜１３は、連続プレス回数を２０００回以上（実際には３０００回以上）に確保できており、すなわち、ミスパンチ等の打抜き加工トラブルによる重ね合わせ母材１２の打抜き加工の意図せぬ停止が起こりにくくなっている。特に、母材厚比Ｒｂが１．１０以上（最上部の鋼板１１−１の母材厚ｔ１が上から２つ目の鋼板１１−２の母材厚ｔ２の１．１０倍以上）である本発明例９〜１１および本発明例１２，１３では、さらに連続プレス回数が向上（５０００回超過に向上）し、打抜き加工トラブルによる重ね合わせ母材１２の打抜き加工の意図せぬ停止が、より起こりにくくなっている。以上に加え、本発明例８〜１３の条件に沿って得られた鉄心片１５の鉄損特性は、表２を参照して分かるように、良好であった。

（実施例３）
つぎに、本発明の実施例３について説明する。実施例３では、図１に示した打抜き加工装置１を用い、上述した実施例１とほぼ同様の工程に沿って、母材としての複数の鋼板１１をその厚さ方向Ｄ２に重ね合わせた重ね合わせ母材１２の打抜き加工が、本発明例１４〜１９として行われた。実施例３の条件として、重ね合わせ母材１２の重ね合わせ枚数は、３枚以上とし、詳細には、本発明例１４〜１６において３枚とし、本発明例１７〜１９において４枚とした。すなわち、本発明例１４〜１６の条件として、重ね合わせ母材１２は、３枚の鋼板１１−１，１１−２，１１−３をその厚さ方向Ｄ２に重ね合わせたものとした。本発明例１７〜１９の条件として、重ね合わせ母材１２は、４枚の鋼板１１−１，１１−２，１１−３，１１−４をその厚さ方向Ｄ２に重ね合わせたものとした。

また、本発明例１４〜１９の条件として、各鋼板１１−１〜１１−ｎの板厚（母材厚）は、重ね合わせ母材１２の上側の母材厚比Ｒｂおよび下側の母材厚比Ｒａの少なくとも一方が１．０５以上となるように設定した。具体的には、本発明例１５，１８における各鋼板１１−１〜１１−ｎの母材厚は、母材厚比Ｒｂが１．０５以上となるように設定し、本発明例１４，１７における各鋼板１１−１〜１１−ｎの母材厚は、母材厚比Ｒａが１．０５以上となるように設定した。本発明例１６，１９における各鋼板１１−１〜１１−ｎの母材厚は、母材厚比Ｒｂ，Ｒａの双方が１．０５以上となるように設定した。

さらに、本発明例１４〜１９の条件として、複数の鋼板１１を払い出す複数の鋼板コイルの各幅、すなわち、各鋼板１１−１〜１１−ｎの板幅（母材幅）は、２０５［ｍｍ］とした。また、複数の鉄心片１５を積層し一体化して製造される積層鉄心は、コア外径が１９０［ｍｍ］であり、バックヨーク幅が１８［ｍｍ］であり、ティース長さが３０［ｍｍ］であるステータコアとした。すなわち、複数の鉄心片１５の各々において、鉄心径ｒは１９０［ｍｍ］であり、バックヨーク部１５ｂの幅は１８［ｍｍ］であり、ティース部１５ａの長さは３０［ｍｍ］である（図３参照）。

一方、実施例３では、上述した本発明例１４〜１９に対する比較対象として、比較例６，７が行われた。比較例６の条件として、重ね合わせ母材１２は、３枚の鋼板１１−１，１１−２，１１−３をその厚さ方向Ｄ２に重ね合わせたものとした。また、各鋼板１１−１，１１−２，１１−３の母材厚ｔ１，ｔ２，ｔ３は、重ね合わせ母材１２の母材厚比Ｒｂ，Ｒａの双方とも１．０５未満となるように設定した。一方、比較例７の条件として、重ね合わせ母材１２は、４枚の鋼板１１−１，１１−２，１１−３，１１−４をその厚さ方向Ｄ２に重ね合わせたものとした。また、各鋼板１１−１，１１−２，１１−３，１１−４の母材厚ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４は、重ね合わせ母材１２の母材厚比Ｒｂ，Ｒａの双方とも１．０５未満となるように設定した。なお、比較例６，７の条件は、母材厚比Ｒｂ，Ｒａの双方が１．０５未満となるように各鋼板１１−１，１１−２，１１−３の母材厚ｔ１，ｔ２，ｔ３または各鋼板１１−１，１１−２，１１−３，１１−４の母材厚ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４が設定されたこと以外、本発明例１４〜１９と同様にした。

実施例３では、本発明例１４〜１９および比較例６，７の各々について、順送金型４を用いた重ね合わせ母材１２の連続的な打抜き加工の連続プレス回数を測定した。この際、プレス機３の打抜き速度は、１４０［ＳＰＭ］とし、連続プレス回数の上限は、５０００回とした。また、打抜き加工によって得られた複数の鉄心片１５の各々に対し、上述した実施例１の場合と同様にバックヨーク部１５ｂの磁気測定を行った。これらの測定結果は表３に示される。また、表３には、本発明例１４〜１９および比較例６，７の各々における母材厚ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４および母材厚比Ｒｂ，Ｒａが、測定結果に対応付けて示されている。

表３に示すように、比較例６，７では、母材厚比Ｒｂ，Ｒａの双方とも１．０５未満（実際には１．００）である。すなわち、最上部の鋼板１１−１の母材厚ｔ１が上から２つ目の鋼板１１−２の母材厚ｔ２の１．００倍であり、且つ、最下部の鋼板１１−３の母材厚ｔ３が下から２つ目の鋼板１１−２の母材厚ｔ２の１．００倍、あるいは、最下部の鋼板１１−４の母材厚ｔ４が下から２つ目の鋼板１１−３の母材厚ｔ３の１．００倍である。このように母材厚比Ｒｂ，Ｒａの双方が１．０５未満である比較例６，７では、上述した比較例１，２と同様に打抜き加工途中の重ね合わせ母材１２に母材垂れ（例えばティース部１５ａの垂れ下がり）が発生し易く、さらには、上述した比較例３〜５と同様にダイ孔６ｃ内からの鉄心片１５の浮き上がり現象が発生し易い。この重ね合わせ母材１２の母材垂れ部分（例えば垂れ下がった状態のティース部１５ａ）は、順送金型４内で重ね合わせ母材１２が搬送された際、ダイ孔６ｃ内から浮き上がった状態にある最上部の鉄心片１５と接触してしまう。これに起因して、比較例６，７では、ミスパンチ等の打抜き加工トラブルがより一層起こり易くなり、この結果、表３に示すように１０００回にも満たない連続プレス回数で重ね合わせ母材１２の打抜き加工が停止するという不良な事態が比較的発生し易い。

これに対し、本発明例１４〜１９では、いずれの場合も、母材厚比Ｒｂ，Ｒａの少なくとも一方が１．０５以上である。この条件を満足する本発明例１４〜１９は、連続プレス回数を２０００回以上（実際には３０００回以上）に確保できており、すなわち、ミスパンチ等の打抜き加工トラブルによる重ね合わせ母材１２の打抜き加工の意図せぬ停止が起こりにくくなっている。特に、母材厚比Ｒｂ，Ｒａの双方とも１．０５以上（実際には１．１０以上）である本発明例１６，１９では、さらに連続プレス回数が向上（５０００回超過に向上）し、打抜き加工トラブルによる重ね合わせ母材１２の打抜き加工の意図せぬ停止が、より起こりにくくなっている。以上に加え、本発明例１４〜１９の条件に沿って得られた鉄心片１５の鉄損特性は、表３を参照して分かるように、良好であった。

なお、上述した実施の形態１〜３では、母材として重ね合わせて打抜く鋼板の枚数を複数（２枚以上）としていたが、積層鉄心の生産効率を高めるという観点から、重ね合わせて打抜く鋼板の枚数は、より多い（例えば３枚以上にする）ことが好ましい。一方、重ね合わせる鋼板の枚数が増えるほど、打抜き加工後の鉄心片の形状外れ量や打抜き加工面のダレ量が大きくなることから、重ね合わせる鋼板の枚数は２枚以上、４枚以下とすることが好ましい。

また、上述した実施の形態１〜３では、母材として電磁鋼板を例示したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明に係る打抜き加工方法および積層鉄心の製造方法に母材として用いられる鋼板は、電磁鋼板に限らず、電磁鋼板以外の鋼板であってもよいし、鋼板以外の鉄合金板であってもよい。

さらに、上述した実施の形態１〜３では、ピンチロール２によって複数の鋼板１１をその厚さ方向Ｄ２に重ね合わせて形成した重ね合わせ母材１２を、プレス機３の順送金型４内に順次送給して打抜き加工を行っていたが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明では、打抜き加工前の重ね合わせ母材１２の各鋼板同士を、カシメ加工や部分的接着によって固定し、各鋼板同士を固定後の重ね合わせ母材１２に対して、複数の鉄心片１５を打抜く打抜き加工を段階的かつ連続的に行ってもよい。上記のような各鋼板同士の固定により、重ね合わせ母材１２に対して打抜き加工時に必要な剛性を付与してもよい。

また、上述した実施の形態１〜３では、第１段階から第３段階までの打抜き加工工程を重ね合わせ母材１２に対して順次行っていたが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明において、重ね合わせ母材１２から複数の鉄心片１５を打抜く打抜き加工工程は、複数段階（２段階以上）のものであってもよい。

さらに、上述した実施の形態１〜３では、プレス機３に用いる打抜き加工用の金型として、複数の打抜き加工工程を有する順送金型４を例示したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明において、プレス機３に用いる打抜き加工用の金型は、打抜き加工対象の重ね合わせ母材１２の搬送方向に並んで配置される複数の単発金型の集合体であってもよい。

また、上述した実施の形態１〜３および実施例１〜３により本発明が限定されるものではなく、上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。本発明において製造される積層鉄心の形状や用途も特に問われない。その他、上述した実施の形態１〜３および実施例１〜３に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。

１ 打抜き加工装置
２ ピンチロール
３ プレス機
４ 順送金型
４ａ 上金型
５ａ，５ｂ，５ｃ パンチ
６ ダイ
６ａ，６ｂ，６ｃ ダイ孔
７ リフトアップ部
１１ 複数の鋼板
１１−１〜１１−ｎ 鋼板
１２ 重ね合わせ母材
１３ ティース形成孔
１４ 中心孔
１５ 鉄心片
１５ａ ティース部
１５ｂ バックヨーク部
１６，１７ 打抜き片
１８ 打抜き孔
１９ スクラップ部分
Ｄ１ 幅方向
Ｄ２ 厚さ方向
Ｄ３ 長手方向

Claims (5)

1. 複数の母材を該母材の厚さ方向に重ね合わせた重ね合わせ母材を、複数の打抜き加工工程を有する金型内へ順次送給しながら、前記金型を用い前記重ね合わせ母材を打抜き加工して、積層鉄心の製造に用いる複数の鉄心片を得る打抜き加工方法であって、
   前記重ね合わせ母材のうち前記厚さ方向の最も外側に位置する最外部の母材の厚さは、前記最外部の母材と前記厚さ方向に隣接して重なり合う母材の厚さの１．０５倍以上であることを特徴とする打抜き加工方法。
2. 前記最外部の母材は、前記重ね合わせ母材のうち前記厚さ方向の最も下側に位置する最下部の母材であり、
   前記最下部の母材の厚さは、前記重ね合わせ母材のうち前記最下部の母材と前記厚さ方向の上側に隣接して重なり合う、下から２つ目の母材の厚さの１．０５倍以上であることを特徴とする請求項１に記載の打抜き加工方法。
3. 前記最外部の母材は、前記重ね合わせ母材のうち前記厚さ方向の最も上側に位置する最上部の母材であり、
   前記最上部の母材の厚さは、前記重ね合わせ母材のうち前記最上部の母材と前記厚さ方向の下側に隣接して重なり合う、上から２つ目の母材の厚さの１．０５倍以上であることを特徴とする請求項１に記載の打抜き加工方法。
4. 前記最外部の母材は、３つ以上の前記母材を重ね合わせた前記重ね合わせ母材のうち前記厚さ方向の最も下側に位置する最下部の母材および最も上側に位置する最上部の母材であり、
   前記最下部の母材の厚さは、３つ以上の前記母材を重ね合わせた前記重ね合わせ母材のうち前記最下部の母材と前記厚さ方向の上側に隣接して重なり合う、下から２つ目の母材の厚さの１．０５倍以上であり、
   前記最上部の母材の厚さは、３つ以上の前記母材を重ね合わせた前記重ね合わせ母材のうち前記最上部の母材と前記厚さ方向の下側に隣接して重なり合う、上から２つ目の母材の厚さの１．０５倍以上であることを特徴とする請求項１に記載の打抜き加工方法。
5. 請求項１〜４のいずれか一つに記載の打抜き加工方法によって得た複数の鉄心片を積層し一体化して、積層鉄心を製造することを特徴とする積層鉄心の製造方法。

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