JP4375981B2 - 円筒コイル用鉄心の製造方法及びその製造装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、エンジンの点火プラグに設けられている高圧発生装置に使用される円筒コイル内に配置される円筒コイル用鉄心(積層鉄心)の製造方法及びその製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車エンジン等の点火プラグに使用される円筒コイルは、高効率で小型化するために、幅の異なる磁性金属板、例えば電磁鋼板を複数枚積層して、その積層体の断面形状を円形に近似させた鉄心が使用されている。
この円筒コイル用鉄心に関する先行技術として、例えば、特許文献1に記載のものがある。この公報においては、下層部及び上層部に積層される単板は小幅で、一対の打ち抜き装置を帯鋼板の幅方向に順次接近及び離反させつつ、対向する側板を幅を変えて順次打ち抜いて形成され、中層部にある積層の最大幅の単板は、該単板の外周部に対応した矩形のパンチを備えた打ち抜き押し下げ装置で打ち抜き、前記小幅の単板と、最大幅の単板とを積層して円筒コイルを製造している。この製造方法においては、一対の打ち抜き装置が帯鋼板の幅方向に接近及び離反自在であるから、幅が異なる複数の単板を打ち抜きする手段を異幅の鉄心片の数だけ増やさなくてもよい利点がある。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−163051号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記小幅の単板は、対向する側縁を打ち抜きして形成されるから、材料歩留りが低いという問題がある。また、最大幅より小幅の単板は、その幅サイズの異なるものが多数あるので、これらを打ち抜き、かしめ部を介して積層する際に、かしめ部の位置が各単板の側端から同一位置上にはなく、各単板のかしめ積層が難しい等の問題がある。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、金属板から円筒コイル用鉄心を歩留りよく製造でき、また、異幅の円筒コイル用の鉄心片であっても、確実にかつ姿勢よく積層した円筒コイル用鉄心を得ることができる円筒コイル用鉄心の製造方法及びその製造装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う第1の発明に係る円筒コイル用鉄心の製造方法は、電磁鋼板からなる金属板からそれぞれ異幅の複数の鉄心片を順次打ち抜き形成して積層し、この積層体の断面を実質的又は近似的に円形に形成する円筒コイル用鉄心の製造方法において、
前記金属板の幅方向に、最小幅から最大幅に至る異幅の前記各鉄心片を形成する予定箇所の長さ方向端部に、前記各鉄心片を幅方向に区分する境界線を含み、しかも前記各鉄心片毎に不連続部を有する直線状のスリット列を形成し、
前記各鉄心片の予定箇所内にかしめ部を形成し、
前記各鉄心片の前記境界線を分断し、
対となるパンチとダイを前記金属板の通板ラインと直交する方向に間欠的に往復移動して、前記各鉄心片の長さ方向端部にある前記不連続部を前記パンチとダイで打ち抜き、前記各鉄心片を該金属板から分離し、前記かしめ部を介して前記各鉄心片順次積層する。
【0006】
また、第2の発明に係る円筒コイル用鉄心の製造方法は、第1の発明に係る円筒コイル用鉄心の製造方法において、前記不連続部の長さは、前記異幅の鉄心片のうち最小幅の鉄心片の幅に相当する長さに実質的に一致している。
【0007】
第3の発明に係る円筒コイル用鉄心の製造方法は、第1及び第2の発明に係る円筒コイル用鉄心の製造方法において、前記異幅の鉄心片のうち最小幅及び最大幅の鉄心片は、前記金属板の端部に位置している。
【0008】
第4の発明に係る円筒コイル用鉄心の製造方法は、第1〜第3の発明に係る円筒コイル用鉄心の製造方法において、前記かしめ部及び前記不連続部は、前記各鉄心片の幅方向中央位置にある。
【0009】
第5の発明に係る円筒コイル用鉄心の製造装置は、金型装置で電磁鋼板からなる金属板から異幅の複数の鉄心片を順次打ち抜いて積層し、この積層体の断面形状が実質的又は近似的に円形となった円筒コイル用鉄心を製造する装置であって、
前記金属板の通板ラインに直交して、最小幅から最大幅に至る異幅の前記各鉄心片を形成する予定箇所の長さ方向端部に、前記各鉄心片を幅方向に区分する境界線を含み、しかも前記各鉄心片毎に不連続部を有する直線状のスリット列を形成するスリット形成ステーションと、
前記各鉄心片の予定箇所にかしめ部となるかしめ用貫通孔又はかしめ用突起を形成するかしめ部形成ステーションと、
前記各鉄心片の前記境界線を分断によって切り離す境界切り離しステーションと、
前記金属板の通板方向に直交する方向に間欠的に往復移動し、前記各鉄心片の長さ方向端部にある前記不連続部を打ち抜いて、前記各鉄心片を該金属板から順次分離し、前記かしめ部を介して前記各鉄心片を順次積層する対となるパンチ及びダイを備える打ち抜き積層ステーションとを有する。
【0010】
第6の発明に係る円筒コイル用鉄心の製造装置は、第5の発明に係る円筒コイル用鉄心の製造装置において、前記かしめ部及び前記不連続部は、前記各鉄心片の幅方向中央位置にあって、しかも、前記不連続部の長さは、前記異幅の鉄心片のうち最小幅の鉄心片の幅に相当する長さに実質的に一致している。
【0011】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図1は本発明の一実施の形態に係る円筒コイル用鉄心の製造方法の説明図、図2は図1における矢視A−A位置に対応する金型断面図、図3は図1における矢視B−B位置に対応する金型断面図、図4は同方法によって製造された円筒コイル用鉄心の斜視図である。
【0012】
まず、図4を参照して、本発明の一実施の形態に係る円筒コイル用鉄心の製造方法によって製造しようとする円筒コイル用鉄心10について説明する。円筒コイル用鉄心10は、上下方向に中央を基準にして上下に幅の異なる鉄心片11〜18をかしめ積層して形成されたものである。そして、中央を基準にして上下方向に最小幅から最大幅に至る異幅の鉄心片11〜18を積層して、その積層体の断面の外形が真円に近づくように、各鉄心片11〜18の幅が決定されている。この実施の形態においては、上下それぞれ8枚の鉄心片11〜18によって形成されているが、鉄心片材料の金属板、例えば電磁鋼板の板厚を変えて、更に少数又は更に多数の鉄心片を用いて形成することもできる。
【0013】
次に、図1を参照して、本発明の一実施の形態に係る円筒コイル用鉄心の製造装置及び円筒コイル用鉄心の製造方法について説明する。
本発明の一実施の形態に係る円筒コイル用鉄心の製造装置は、磁性の金属板の一例である長尺の電磁鋼板19の通板ラインLに直交し、各鉄心片11〜18の両端部に位置する直線状のスリット列20、21を形成するスリット形成ステーションAと、各鉄心片11〜18が形成される予定箇所にかしめ用貫通孔22又はかしめ用突起23を形成するかしめ部形成ステーションBと、各鉄心片11〜18の境界線26〜32をスリット又は分断によって切り離す境界切り離しステーションCと、アイドルステーションDと、電磁鋼板19の通板ラインL方向に直交する方向に往復移動する打ち抜き積層ステーションEとを有している。以下、これらについて詳しく説明する。
【0014】
前記電磁鋼板19は、予め所定幅となって、スリット形成ステーションAは、通板ラインLに直交する2つのスリット列20、21を形成し、このスリット列20、21が各鉄心片11〜18の長さ方向両端部の一部を形成する複数(この実施の形態では8)の幅の異なるスリット24、25を有し、このスリット24、25は各鉄心片11〜18を形成する予定箇所の境界線26〜32と交叉している。そして、各スリット列20、21には不連続部(即ち、非打ち抜き部)33、34を有するが、この不連続部33、34は、この実施の形態では各鉄心片11〜18の幅方向中心位置を中心にして幅方向に均等に形成されている。また、不連続部33、34の長さは、最小幅の鉄心片11の幅に相当する長さに実質的に一致するのが好ましい。
【0015】
そして、通板ラインL方向に隣り合う各鉄心片11〜18の中間領域で、各鉄心片11〜18の幅方向中心線が交叉する位置には、パイロット孔35が形成されている。このパイロット孔35は、スリット形成ステーションAの前工程のパイッロット孔形成ステーション(図示せず)で同時に打ち抜かれ、このパイロット孔35を基準にして各ステーションへの配置位置が決定される。
なお、パイロット孔形成ステーション及びスリット形成ステーションAは、それぞれ上下に所定形状のパンチとダイを備えた周知の金型装置となっている。
【0016】
次に、かしめ部形成ステーションBは、上下にパンチとダイ(図示せず)を有し、各鉄心片11〜18を上下方向に連結するかしめ用貫通孔22、又はかしめ用突起23を形成するステーションである。かしめ用貫通孔22は、円筒コイル用鉄心10の最下部に配置される鉄心片11のみに形成される。これは、その上の鉄心片12に形成されるかしめ用突起23の下部が嵌入するためのものである。かしめ用突起23には周知のV字状かしめ用突起や切り起し突起などが適用され、下方に突出する部分と上方に凹む部分とを有する。そして、通板ラインL方向に対して底部が傾斜している。更に、かしめ用貫通孔22とかしめ用突起23は、各鉄心片11〜18の幅方向中央位置に形成される。なお、かしめ用貫通孔22とかしめ用突起23の形成変えは、かしめ用パンチ(図示しない)の行程長さを公知のスライド・カム手段にて変更することによりなされる。また、かしめ用貫通孔22の代わりにかしめ用突起23を形成してもよく、この場合は、以下に説明する受け台39(図2参照)上に、かしめ用突起23の下部突出部が嵌入する窪みを設けておくのが好ましい。また、上下の鉄心片を連結できるかしめ用貫通孔22及びかしめ用突起23又は上下のかしめ用突起23で、かしめ部を構成する。
【0017】
境界切り離しステーションCは、各鉄心片11〜18をその境界線26〜32に沿って分断するステーションであって、剪断によって切断するカッターを備えている。この実施の形態では、各鉄心片11〜18の両側に形成されているスリット24、25まで切断すれば十分であり、これによって、通板ラインL方向に隣り合う各鉄心片11〜18の中間片36が、幅方向に分離しないで済むが、場合によって、更に隣のスリット25、24まで切断して、中間片36も分離し、最終工程で回収してもよい。
【0018】
この実施の形態では、境界線26〜32に沿って切断することによって、各鉄心片11〜18を分離したが、幅の狭いスリットを境界線26〜32に沿って形成することによって、各鉄心片11〜18を分離することもできる。なお、スリットを形成する場合にはダイ内に抜きカスが発生し、更には、(スリットの幅×本数分)だけ電磁鋼板19の幅を余分に必要とするので、境界線26〜32に沿って切断(分断)する方が好ましい。
アイドルステーションDは何も加工作業を行うことなく通過する。
【0019】
次の、打ち抜き積層ステーションEでは、図1〜図3に示すように、各鉄心片11〜18の幅方向中央位置にある不連続部33、34を切断すると共に、各鉄心片11〜18、及び各鉄心片18〜11を順次抜き、かしめ積層する。この場合のパンチ37は、実質鉄心片11の平面形状と同一の平面形状を有し、図2、図3に示すように、平面視して通板ラインL方向に長い長方形となって、その両端に切刃を有する。
そして、パンチ37が嵌入するダイ38も図2、図3に示すように、平面視して矩形となっている。矩形の通板ラインL方向の幅は、パンチ37と実質的に同一であるが、通板ラインL方向に直交する幅は、幅方向に最大の鉄心片18が丁度嵌入する大きさとなっている。また、パンチ37はダイ38の幅方向中央に位置するようになっている。
【0020】
そして、対となるパンチ37及びダイ38は、鉄心片11〜18、18〜11の抜き落としに同期して、幅方向に、PからQ方向、次にQからP方向に間欠的に往復移動をする。これによって、図2に示すように、最初に鉄心片11を、次に鉄心片12〜18を順次かしめ積層し、更に鉄心片18〜11をその上にかしめ積層する。この場合、ダイ38内にある受け台39は鉄心片11〜18、18〜11の積層高さに応じて下降する。以上の工程によって、ダイ38内に、かしめ用貫通孔22、かしめ用突起23を介して各鉄心片11〜18、18〜11がかしめ積層され、図4に示すような円筒コイル用鉄心10が組上がる。
【0021】
以上の処理によって、一枚の電磁鋼板19から連続的に、円筒コイル用鉄心10が製造され、中間片36が残材として残る。この実施の形態では、中間片36はそれぞれ分離しているが、この中間片36を繋いで回収することもでき、この場合は、鉄心片11及び鉄心片18の外側に更に外枠を設ける。これによって、抜き残りは連続するスケルトン状になるが、外枠の分だけ幅の広い電磁鋼板が必要となる。なお、図1において、40、41はそれぞれ分離した金型装置を示す。
【0022】
前記実施の形態においては、上下方向に16枚の鉄心片11〜18、18〜11で円筒コイル用鉄心10を形成したが、それ以下の枚数又はそれ以上の枚数で円筒コイル用鉄心を形成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
また、前記実施の形態においては、円筒コイル用鉄心の断面がより円形に近い形状をしていたが、円形に近似する形状(例えば、疑似円、疑似楕円、角数が8角以上の多角形)も本発明の権利範囲に含まれる。
また、前記実施の形態においては、金属板の一幅方向より、最小幅から最大幅の異幅の各鉄心片を形成したが、金属板の幅サイズや、各鉄心片の幅サイズによっては金属板の二幅方向にまたがって最小幅から最大幅にわたる鉄心片を形成しても良い。
【0023】
【発明の効果】
請求項1〜4記載の円筒コイル用鉄心の製造方法は、以上の説明からも明らかなように、円筒コイル用鉄心を構成する鉄心片は、金属板を最大限に活用して製造でき、材料歩留りを高めることができる。
また、円筒コイル用鉄心の初期製造段階で、各鉄心片毎に不連続部を有するスリット列によって各鉄心片を金属板から分離しているので、最終段階で金属板から切り離して積層する工程が容易に行える。
そして、円筒コイル用鉄心の製造工程が連続するので、より効率よく断面円形又は円形に近似する円筒コイル用鉄心を製造でき、更に製造された円筒コイル用鉄心は傾くことなく姿勢が正しく保持される。
【0024】
特に、請求項2記載の円筒コイル用鉄心の製造方法は、不連続部の長さは、異幅の鉄心片のうち最小幅の鉄心片の幅に相当する長さに実質的に一致するので、最大限の強度で各鉄心片を分離しないように繋ぐことができる。
【0025】
請求項3記載の円筒コイル用鉄心の製造方法は、異幅の鉄心片のうち最小幅及び最大幅の鉄心片は、金属板の端部に位置しているので、金属板の全幅から積層する各鉄心片を得ることができ、材料歩留りを更に高めることができる。
【0026】
請求項4記載の円筒コイル用鉄心の製造方法においては、かしめ部及び不連続部は、各鉄心片の幅方向中央位置にあるので、最終工程において、鉄心片の分離とかしめ積層が同時に行え、作業効率が向上する。
【0027】
請求項5及び6記載の円筒コイル用鉄心の製造装置においては、金属板の通板ラインに直交して、最小幅から最大幅に至る異幅の各鉄心片を形成する予定箇所の長さ方向端部に、各鉄心片を幅方向に区分する境界線を含み、しかも各鉄心片毎に不連続部を有する直線状のスリット列を形成するスリット形成ステーションと、各鉄心片の予定箇所にかしめ用貫通孔又はかしめ用突起を形成するかしめ部形成ステーションと、各鉄心片の境界線を分断によって切り離す境界切り離しステーションと、金属板の通板方向に直交する方向に往復移動し、各鉄心片の長さ方向端部にある不連続部を打ち抜いて、各鉄心片を金属板から順次分離し、かしめ部を介して各鉄心片を順次積層する打ち抜き積層ステーションとを有しているので、上記製造方法に一部記載した効果に加えて、金属板から円筒コイル用鉄心を歩留りよく製造でき、更に、各鉄心片のかしめ積層が確実になされる等の効果がある。
【0028】
そして、請求項6記載の円筒コイル用鉄心の製造装置においては、かしめ部及び不連続部は、各鉄心片の幅方向中央位置にあって、しかも、不連続部の長さは、異幅の鉄心片のうち最小幅の鉄心片の幅に相当する長さに実質的に一致するので、更に円筒コイル用鉄心の組立効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る円筒コイル用鉄心の製造方法の説明図である。
【図2】図1における矢視A−A位置に対応する金型断面図である。
【図3】図1における矢視B−B位置に対応する金型断面図である。
【図4】同方法によって製造された円筒コイル用鉄心の斜視図である。
【符号の説明】
10:円筒コイル用鉄心、11〜18:鉄心片、19:電磁鋼板、20、21:スリット列、22:かしめ用貫通孔、23:かしめ用突起、24、25:スリット、26〜32:境界線、33、34:不連続部、35:パイロット孔、36:中間片、37:パンチ、38:ダイ、39:受け台、40、41:金型装置
Claims (6)
- 電磁鋼板からなる金属板からそれぞれ異幅の複数の鉄心片を順次打ち抜き形成して積層し、この積層体の断面を実質的又は近似的に円形に形成する円筒コイル用鉄心の製造方法において、
前記金属板の幅方向に、最小幅から最大幅に至る異幅の前記各鉄心片を形成する予定箇所の長さ方向端部に、前記各鉄心片を幅方向に区分する境界線を含み、しかも前記各鉄心片毎に不連続部を有する直線状のスリット列を形成し、
前記各鉄心片の予定箇所内にかしめ部を形成し、
前記各鉄心片の前記境界線を分断し、
対となるパンチとダイを前記金属板の通板ラインと直交する方向に間欠的に往復移動して、前記各鉄心片の長さ方向端部にある前記不連続部を前記パンチとダイで打ち抜き、前記各鉄心片を該金属板から分離し、前記かしめ部を介して前記各鉄心片順次積層することを特徴とする円筒コイル用鉄心の製造方法。 - 請求項1記載の円筒コイル用鉄心の製造方法において、前記不連続部の長さは、前記異幅の鉄心片のうち最小幅の鉄心片の幅に相当する長さに実質的に一致することを特徴とする円筒コイル用鉄心の製造方法。
- 請求項1及び2のいずれか1項に記載の円筒コイル用鉄心の製造方法において、前記異幅の鉄心片のうち最小幅及び最大幅の鉄心片は、前記金属板の端部に位置することを特徴とする円筒コイル用鉄心の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の円筒コイル用鉄心の製造方法において、前記かしめ部及び前記不連続部は、前記各鉄心片の幅方向中央位置にあることを特徴とする円筒コイル用鉄心の製造方法。
- 金型装置で電磁鋼板からなる金属板から異幅の複数の鉄心片を順次打ち抜いて積層し、この積層体の断面形状が実質的又は近似的に円形となった円筒コイル用鉄心を製造する装置であって、
前記金属板の通板ラインに直交して、最小幅から最大幅に至る異幅の前記各鉄心片を形成する予定箇所の長さ方向端部に、前記各鉄心片を幅方向に区分する境界線を含み、しかも前記各鉄心片毎に不連続部を有する直線状のスリット列を形成するスリット形成ステーションと、
前記各鉄心片の予定箇所にかしめ部となるかしめ用貫通孔又はかしめ用突起を形成するかしめ部形成ステーションと、
前記各鉄心片の前記境界線を分断によって切り離す境界切り離しステーションと、
前記金属板の通板方向に直交する方向に間欠的に往復移動し、前記各鉄心片の長さ方向端部にある前記不連続部を打ち抜いて、前記各鉄心片を該金属板から順次分離し、前記かしめ部を介して前記各鉄心片を順次積層する対となるパンチ及びダイを備える打ち抜き積層ステーションとを有することを特徴とする円筒コイル用鉄心の製造装置。 - 請求項5記載の円筒コイル用鉄心の製造装置において、前記かしめ部及び前記不連続部は、前記各鉄心片の幅方向中央位置にあって、しかも、前記不連続部の長さは、前記異幅の鉄心片のうち最小幅の鉄心片の幅に相当する長さに実質的に一致することを特徴とする円筒コイル用鉄心の製造装置。
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