JP5278233B2 - 転積前の打ち抜き方法 - Google Patents

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Description

この発明は、例えば電動機において積層回転子鉄心に用いられる回転子鉄心片や、積層固定子鉄心に用いられる固定子鉄心片等の板片を打ち抜き形成するための打ち抜き方法に関するものである。

従来、この種の打ち抜き方法としては、例えば特許文献1に開示されるような方法が提案されている。この従来方法においては、図20及び図21に示すように、帯状の原材シート91が長さ方向に送り移動されながら、その原材シート91から固定子鉄心片92が連続的に打ち抜き形成される。このとき、固定子鉄心片92の外周には複数の突部93が形成され、それらの突部93にはボルト等を挿通するための取付孔94が形成される。固定子鉄心片92の内周には複数の巻線用のスリット95が所定角度間隔おきに形成され、それらのスリット95の間に複数の磁極部96が形成される。

そして、打ち抜き形成された固定子鉄心片92が複数枚積層されて相互に固定されることにより、電動機用の積層固定子鉄心が構成される。この場合、原材シート91の平面度変化や板厚変化等の悪影響が積層固定子鉄心の積層状態に波及することを抑制するために、転積方法が採られている。この転積方法とは、打ち抜かれた固定子鉄心片92の中心角度を他の固定子鉄心片92に対して変位させながら積層して、前記の平面度変化等を相殺させる方法である。

前記特許文献1の固定子鉄心片92の打ち抜き方法についてさらに説明する。まず、図20のステーションよりも前の図示しないステーションにおいて、原材シート91に対して固定子鉄心片92の内周側に位置する複数のスリット95及び磁極部96が打ち抜き形成される。続いて、図20に示すステーションにおいて、原材シート91に対して固定子鉄心片92の外周側における複数の突部93のための平面コ字形状をなす開口部97が打ち抜き形成されるとともに、ボルト挿通用の取付孔94が打ち抜き形成される。さらに、図21に示すステーションにおいて、原材シート91に対して隣接する開口部97の基端部間を繋ぐように、固定子鉄心片92の外周を画定する円弧部98が打ち抜き形成される。

特開2004−153928号公報

ところが、この従来方法においては、前記のように固定子鉄心片92の外周に複数の突部93を設けるための開口部97と、固定子鉄心片92の外周を画定するための円弧部98とが、原材シート91が送り移動されながら、それぞれ別のステーションで打ち抜き形成される。このため、両ステーション間において原材シート91に対する加工部位に位置ずれが生じ易くて、円弧部98が隣接する開口部97の基端部に繋がって形成されないおそれがある。このような場合には、円弧部98と開口部97との間にミクロジョイントのような連結部が形成されるため、原材シート91から固定子鉄心片92を切り離すことができず、仮に切り離すことができたとしても、ミクロジョイントの痕跡であるバリが形成されて、後工程の支障になる。

このような不具合を防ぐために、図22に示すように、その開口部97の基端部を固定子鉄心片92の外周位置よりも内側に位置するように延長して形成し、円弧部98が隣接する開口部97の基端部に位置ずれすることなく形成されるようにする必要がある。しかしながら、このように開口部97の基端部を延長して形成した場合には、固定子鉄心片92の外周において突部93の両側基部に凹部93aが形成される。このため、この凹部93aに過度な応力が集中しやすくて、強度上好ましくないという問題があった。

その上、突部93がコ字形状をなす開口部97によって形成されるため、その突部93は基部(付け根部)から曲がってしまうことが多く、固定子鉄心片92を転積したとしても、積層固定子鉄心としての精度に悪影響が与えられるものであった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、内周縁または外周縁に複数個の突部を有する板片を、その突部の両側基部に凹部が生じることなく打ち抜き形成することができて、前述した従来方法の不具合を解消できる転積前の打ち抜き方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、この発明は、薄板状の原材から、周縁に複数の突部が形成された板片を打ち抜き、その打ち抜かれた板片を他の板片に対して転積するようにした打ち抜き方法において、前記板片を打ち抜くために、前記板片の突部よりも多い数の突部用刃部が形成されたち打抜き刃を用い、前記打抜き刃による板片の打ち抜きに先立ち、前記原材上における突部用刃部と対応する位置であって、その突部用刃部より少ない数の位置に前記突部の形成を無効化するためのブランク孔を形成するとともに、原材に対する打ち抜きの進行にともなってそのブランク孔の位置を変位させることを特徴としている。

従って、この発明の打ち抜き方法においては、打抜き刃による板片の打ち抜きに先立って、原材に対して打抜き刃上の所定の突部用刃部と対応する位置に、突部の形成を無効化するためのブランク孔があらかじめ形成される。その後に、複数の突部用刃部を有する打抜き刃により、周縁に複数個の突部を有する板片が打ち抜き形成される。この場合、打抜き刃の突部用刃部の数が、板片上の突部の数よりも多くなるように設定されている。このため、打抜き刃上の複数の突部用刃部のうち、所定の突部用刃部が原材上にあらかじめ形成されたブランク孔と対応して、その突部用刃部による突部の形成が無効化され、突部の形成数が制限される。

よって、周縁に複数の突部を有する板片を、その突部の両側基部に凹部が生じることなく打ち抜き形成することができる。従って、突部の両側基部に過度な応力が集中するおそれがなく、所要の固定強度を確保することができる。

また、前記の方法において、前記打抜き刃として、板片の突部の倍数の数の突部用刃部が形成されたものを用いるとよい。
さらに、前記の方法において前記孔の数を前記打抜き刃の突部用刃部の数から板片の突部の数を差し引いた数にするとよい。

前記の方法において、前記板片は、積層されてモータの回転子となるものであって、全体として環状をなすとともに、前記突部を内周縁に形成し、その突部は、回転子の内周に挿通されたモータの回転軸の外周における溝部と係合するようにするとよい。

前記の方法において、前記板片は、積層されてモータの固定子となるものであって、全体として環状をなし、前記突部を外周縁に形成し、その突部は、モータのケースに固定されるようにするとよい。

前記の方法において、同一の原材からモータの回転子となる環状の板片と、その板片の外周側においてモータの固定子となる環状の板片とを打ち抜くようにするとよい。

以上のように、この発明によれば、内周縁または外周縁に複数の突部を有する板片を、その突部の両側基部に凹部が生じることなく打ち抜き形成することができ、後工程の転籍において高精度を実現できるという効果を発揮する。

この発明を電動機の回転子鉄心片及び固定子鉄心片の打ち抜き方法に具体化した加工システムの一実施形態を概略的に示す部分破断正面図。 図1の加工システムにおける第1ステーションでの原材の加工状態を示す平面図。 同加工システムの第2ステーションで用いられる可動パンチを示す横断面図。 (a)及び(b)は同第2ステーションにおける原材の加工状態の異なったパターンを示す平面図。 加工システムの第3ステーションで用いられる可動パンチを示す横断面図。 (a)及び(b)は同第3ステーションにおける原材の加工状態の異なったパターンを示す一部破断平面図。 (a)及び(b)は加工システムの第4ステーションにおける原材の加工状態の異なったパターンを示す一部破断平面図。 第1〜第4ステーションよって打ち抜き形成された回転子鉄心片の一部を拡大して示す部分平面図。 図1の加工システムにおける第5ステーションでの原材の加工状態を示す平面図。 同加工システムにおける第6ステーションでの原材の加工状態を示す平面図。 加工システムの第7ステーションで用いられる可動パンチを示す横断面図。 (a)及び(b)は同第7ステーションにおける原材の加工状態の異なったパターンを示す平面図。 加工システムの第8ステーションで用いられる可動パンチを示す横断面図。 (a)及び(b)は同第8ステーションにおける原材の加工状態の異なったパターンを示す平面図。 加工システムの第9ステーションで用いられる可動パンチを示す横断面図。 (a)及び(b)は同第9ステーションにおける原材の加工状態の異なったパターンを示す一部破断平面図。 第5〜第9ステーションよって打ち抜き形成された固定子鉄心片の一部を拡大して示す部分平面図。 打ち抜き形成された複数枚の回転子鉄心片の積層により積層回転子鉄心を構成した状態を示す斜視図。 打ち抜き形成された複数枚の固定子鉄心片の積層により積層固定子鉄心を構成した状態を示す斜視図。 従来の固定子鉄心片の打ち抜き方法における1つのステーションでの原材の加工状態を示す平面図。 従来の打ち抜き方法において図20のステーションに続くステーションでの原材の加工状態を示す平面図。 従来の打ち抜き方法により打ち抜き形成された固定子鉄心片の一部を拡大して示す部分平面図。

以下に、この発明を電動機の積層回転子鉄心を製造するための回転子鉄心片の打ち抜き方法と、積層固定子鉄心を製造するための固定子鉄心片の打ち抜き方法とに具体化した一実施形態を、図1〜図19に従って説明する。

まず、この実施形態の打ち抜き方法よって打ち抜き形成される板片としての回転子鉄心片及び固定子鉄心片と、それらの鉄心片が積層されて構成される積層回転子鉄心及び積層固定子鉄心の構成について説明する。

図18に示すように、電動機の積層回転子鉄心31は、多数枚の回転子鉄心片32を転積した状態、つまり隣接する他の回転子鉄心片32に対して位相を所定角度(この実施形態においては180度)回転させて積層した状態で相互に固定することにより構成されている。この回転子鉄心片32は、珪素鋼板等の磁性鋼板により薄い円板状に形成され、その中心部には図示しない回転軸を挿通させて固定するための軸孔33が形成されている。軸孔33の内周縁には、前記回転軸上の図示しない溝部に係合して、積層回転子鉄心31を回転軸に位置決め固定するための複数(実施形態では一対)のキー状の突部34が180度の間隔をおいて形成されている。回転子鉄心片32の環状部には、図示しない永久磁石を挿入して収納するための複数の収納孔35が形成されている。

図19に示すように、電動機の積層固定子鉄心41は、多数枚の固定子鉄心片42を転積した状態で相互に固定することにより構成されている。固定子鉄心片42は、珪素鋼板等の磁性鋼板により薄い円板状に形成され、その中心部には前記積層回転子鉄心31を回転可能に収容するための収容孔43が形成されている。収容孔43の内周部には複数の巻線用のスリット44が等角度間隔おきに形成され、それらのスリット44の間に複数の磁極部45が形成されている。この磁極部45に励磁用のコイル(図示しない)が巻回される。固定子鉄心片42の外周縁には複数(実施形態では3つ)の突部46が等間隔をおいて形成され、それらの突部46には取付孔47が透設されている。そして、積層固定子鉄心41が図示しないケース等に取り付けられた状態で、突部46の取付孔47を通るボルト等により、積層固定子鉄心41が前記ケース等に固定される。

次に、前記回転子鉄心片32及び固定子鉄心片42を打ち抜き形成するための加工システム、及びその加工システムによる打ち抜き方法について説明する。
図1に示すように、この加工システム51においては、第1ステーションA〜第9ステーションIの9つのステーションが並設されている。珪素鋼板よりなる薄板帯状の原材シート52がその長さ方向に間欠的に送り移動されて、それらの第1〜第9ステーションA〜Iを順次通過する。

この場合、第1ステーションAの前段に設けられた図示しないステーションにおいて、同じく図示しない打ち抜きパンチ装置により図2に示すように、原材シート52の幅方向の両側部に基準孔53が所定間隔おきに形成される。そして、この基準孔53に基づいて、原材シート52上の所定加工部位が各ステーションA〜Iと対応する位置に位置決めされる。そして、まず前工程の第1ステーションA〜第4ステーションDにおいて、原材シート52から回転子鉄心片32が打ち抜き形成されるとともに、後工程の第5ステーションE〜第9ステーションIにおいて、残りの原材シート52から固定子鉄心片42が打ち抜き形成される。

そこで、前記加工システム51における回転子鉄心片32を打ち抜くための第1ステーションA〜第4ステーションD及び回転子鉄心片32の打ち抜き方法について詳細に説明する。

図1及び図2に示すように、第1ステーションAには、前記回転子鉄心片32の収納孔35を打ち抜き形成するための複数の可動パンチ54と、その可動パンチ54に対応する刃55aを有する固定ダイ55とが設けられている。そして、この可動パンチ54と固定ダイ55との間に原材シート52が配置された状態で、可動パンチ54が固定ダイ55に対して往復動作されることにより、原材シート52上の加工部位に永久磁石を挿入収容するための複数の収納孔35が同時に打ち抜き形成される。

図1、図3及び図4に示すように、前記第2ステーションBには、回転子鉄心片32の中心部の軸孔33の形成に先立って、その軸孔33の内周縁位置に沿って複数のブランク孔56a,56bを打ち抜き形成するための複数の可動パンチ57a,57bと、その可動パンチ57a,57bに対応する刃58a,58bを有する固定ダイ58とが設けられている。各可動パンチ57a,57b及び固定ダイ58の刃58a,58bは、回転子鉄心片32の軸孔33の内周縁に設けられる突部34の平面形状と同一、またはそれよりも若干大きな相似形の断面形状をなすように形成されている。また、複数の可動パンチ57a,57b及び固定ダイ58の刃58a,58bは、同一円周上において所定角度間隔おきに配置され、その可動パンチ57a,57b及び固定ダイ58の刃58a,58bの数が、回転子鉄心片32上の突部34の数の倍数となるように構成されている。つまり、この実施形態においては、突部34の数が2つであるため、その倍数の4つの可動パンチ57a,57b及び固定ダイ58の刃58a,58bが90度の角度間隔をおいて配置されている。

そして、前記第1ステーションAにおいて複数の収納孔35が打ち抜き形成された原材シート52上の加工部位が、第2ステーションBの可動パンチ57a,57bと固定ダイ58との間に配置された状態で、1つおきに位置する一対の可動パンチ57aが固定ダイ58の刃58aに対して往復動作される。この往復動作により、図4(a)に示すように、原材シート52上の加工部位に対して一対のブランク孔56aが180度の間隔をおいて打ち抜き形成されて、第1パターンの加工部位P1が形成される。このブランク孔56aは、後述する第3ステーションCにおいて、可動パンチ59及び固定ダイ60により回転子鉄心片32の軸孔33及び突部34が形成される際に、その可動パンチ59上の所定の突部用刃部61aとそれに対応した固定ダイ60による突部34の形成を無効化すること,つまり突部34が形成されないようにすることに用いられる。

続いて、前記第1ステーションAにおいて複数の収納孔35が打ち抜き形成された原材シート52上の後続の加工部位が、第2ステーションBの可動パンチ57a,57bと固定ダイ58との間に配置された状態で、残りの一対の可動パンチ57bが固定ダイ58の刃58bに対して往復動作される。この動作により、図4(b)に示すように、原材シート52上の加工部位に対して一対のブランク孔56bが、前記第1パターンの加工部位P1のブランク孔56aから90度変位した位置に打ち抜き形成されて、第2パターンの加工部位P2が形成される。このブランク孔56bは、後述する第3ステーションCにおいて、可動パンチ59により回転子鉄心片32の軸孔33及び突部34が形成される際に、その可動パンチ59上の他の突部用刃部61b及びそれに対応した固定ダイ60による突部34の形成を無効化するために用いられる。

このように、第2ステーションBにおいては、原材シート52が所定ピッチずつ間欠的に送り移動されながら、1つおきに配置された一対の可動パンチ57aと、残りの一対の可動パンチ57bとが交互に動作される。この動作により、原材シート52に対して、図4(a)に示す第1パターンの加工部位P1のブランク孔56aと、そのブランク孔56aに対して90度位相が異なる図4(b)に示す第2パターンの加工部位P2のブランク孔56bとが交互に形成される。

図1、図5及び図6に示すように、前記第3ステーションCには、回転子鉄心片32の軸孔33及び突部34を同時に打ち抜き形成するためのほぼ円柱状の可動パンチ59と、その可動パンチ59に対応する固定ダイ60とが設けられている。可動パンチ59の外周縁面には、前記突部34を形成するための複数の凹溝状の突部用刃部61a,61bが等角度間隔をおいて形成されている。この場合、突部用刃部61a,61bの数は、回転子鉄心片32の突部34の数の倍数となるように構成されている。つまり、この実施形態においては、突部34の数が2つであるため、その倍数の4つの突部用刃部61a,61bが90度の角度間隔をおいて形成されている。

そして、前記第2ステーションBにおいてブランク孔56aが打ち抜き形成された原材シート52上の第1パターンの加工部位P1が、第3ステーションCの可動パンチ59と固定ダイ60との間に配置された状態で、可動パンチ59が固定ダイ60に対して往復動作される。この動作により、図6(a)に示すように、原材シート52上の第1パターンの加工部位P1に対して、回転子鉄心片32の軸孔33及び突部34が打ち抜き形成される。この場合、図5及び図6(a)に示すように、第1パターンの加工部位P1においては、可動パンチ59上の1つおきの突部用刃部61aと対応する位置にブランク孔56aがあらかじめ形成されているため、それらの突部用刃部61aによる突部34の形成が無効化され、ブランク孔56aの部分には突部34は形成されない。その結果、回転子鉄心片32の軸孔33の内周縁には、可動パンチ59上の残りの突部用刃部61bによって、一対の突部34が180度の間隔をおいて形成される。

さらに、原材シート52の送り移動にともなって、原材シート52上の第2パターンの加工部位P2が、第3ステーションCの可動パンチ59と固定ダイ60との間に配置され、この状態で可動パンチ59が固定ダイ60に対して往復動作される。この動作により、図6(b)に示すように、原材シート52上の第2パターンの加工部位P2に対して、回転子鉄心片32の軸孔33及び突部34が打ち抜き形成される。この場合、図5及び図6(b)に示すように、第2パターンの加工部位P2においては、可動パンチ59上の残りの突部用刃部61bと対応する位置にブランク孔56bがあらかじめ形成されているため、それらの突部用刃部61bによる突部34の形成が無効化される。その結果、回転子鉄心片32の軸孔33の内周縁には、可動パンチ59上の突部用刃部61aによって、一対の突部34が前記第1パターンの加工部位P1の形成位置から90度変位した位置に形成される。

図1及び図7に示すように、前記第4ステーションDには、回転子鉄心片32の外周62を打ち抜き形成するための円柱状の可動パンチ63と、その可動パンチ63に対応する固定ダイ64とが設けられている。そして、原材シート52上の第1パターンの加工部位P1が、第4ステーションDの可動パンチ63と固定ダイ64との間に配置された状態で、可動パンチ63が固定ダイ64に対して往復動作される。この動作により、図7(a)に示すように、回転子鉄心片32の外周62が形成されて、従って、原材シート52から円板状の回転子鉄心片32が打ち抜かれる。

さらに、原材シート52の送り移動にともなって、原材シート52上の第2パターンの加工部位P2が、第4ステーションDの可動パンチ59と固定ダイ60との間に配置され、この状態で可動パンチ59が固定ダイ60に対して往復動作される。この動作により、図7(b)に示すように、回転子鉄心片32の外周62が形成されて、従って、原材シート52から回転子鉄心片32が打ち抜かれる。

次いで、打ち抜かれた回転子鉄心片32は、固定ダイ64から別工程に送られ、その別工程において隣接する他の回転子鉄心片32に対して一方向あるいはその反対方向に所定角度R1(実施形態では90度)回転されて積層される。そして、この積層体は図示しないプレスにより積層方向に強圧されて、回転子鉄心片32が相互に密着し、図示しない固定手段により密着状態に保持される。このようにして、回転子鉄心片32が転籍されて、積層回転子鉄心31が形成される。

このように、原材シート52上の第1パターンの加工部位P1と第2パターンの加工部位P2とから回転子鉄心片32が交互に打ち抜かれて90度ずつ反対方向に回転されて積層されることにより、つまり転積されることにより、回転子鉄心片32の内周縁の突部34が同一位置に整列状態で配置されて、図18に示すような積層回転子鉄心31が構成される。その後、軸孔33内に回転軸(図示しない)が挿入されて、軸孔33の突部34と前記回転軸の溝部とが嵌合され、回転軸が回転子鉄心片32に固定される。

前記のように、この加工システム51においては、第3ステーションCの可動パンチ59により、回転子鉄心片32の中心部の軸孔33及び複数の突部34が同時に打ち抜き形成される際、第2ステーションBにおいて原材シート52上にあらかじめ形成されたブランク孔56a,56bにより、突部34の形成数が制限される。すなわち、第1及び第2パターンの各加工部位P1,P2において、ブランク孔56a,56bの数が、第3ステーションCの可動パンチ59上の突部用刃部61a,61bの数から、突部34の数を差し引いた数(実施形態では、4−2=2)となるように設定されている。そして、可動パンチ59上の複数の突部用刃部61a,61bのうち、1つおきに配置された一対の突部用刃部61aまたは61bが原材シート52上にあらかじめ形成されたブランク孔56aまたは56bと対応することにより、その突部用刃部61aまたは61bによる突部34の形成が無効化されて、複数(実施形態では2つ)の突部34が形成される。

従って、第2ステーションBにおいて原材シート52上に形成されるブランク孔56a,56bと、第3ステーションCにおいて形成される軸孔33とが繋がるように、ブランク孔56a,56bと軸孔33との形成位置をラップさせた場合でも、前記特許文献1とは異なり、図8に示すように、突部34の両側基部に凹部が形成されることはない。よって、前記のように、所定枚数の回転子鉄心片32を転積して積層回転子鉄心31を構成し、その積層回転子鉄心31の軸孔33に図示しない回転軸を挿通するとともに、突部34の積層部分を回転軸上の溝部に係合させて、積層回転子鉄心31を回転軸に位置決め固定した場合、突部34の両側基部に過大な応力が集中するおそれはない。

ちなみに、前記のようにブランク孔56a,56bと軸孔33との形成位置をラップさせた場合には、図8に示すように、回転子鉄心片32の軸孔33の内周縁面において、突部34の形成を無効化したブランク孔56a,56bと対応する位置に凹部65が形成される。ところが、この凹部65の部分は突部34の両側基部とは異なって、積層回転子鉄心31と回転軸との固定に関与しないため、凹部65の部分に応力が集中することはない。

次に、前記加工システム51において固定子鉄心片42を打ち抜くための第5ステーションE〜第9ステーションIについて詳細に説明する。
図1及び図9に示すように、第5ステーションEには、固定子鉄心片42のスリット44を打ち抜き形成するための複数の可動パンチ68と、その可動パンチ68に対応する固定ダイ69とが設けられている。そして、前記第4ステーションDにおける回転子鉄心片32の打ち抜きにより、原材シート52の抜き孔70が形成された部位が可動パンチ68と固定ダイ69との間に配置され、この状態で可動パンチ68が固定ダイ69に対して往復動作される。この動作により、原材シート52上の抜き孔70の周側部に複数の巻線用のスリット44が所定角度間隔おきに打ち抜き形成されるとともに、それらのスリット44間に複数の磁極部45が形成される。

図1及び図10に示すように、前記第6ステーションFには、固定子鉄心片42の中心部の収容孔43を打ち抜き形成するための円柱状の可動パンチ71と、その可動パンチ71に対応する固定ダイ72とが設けられている。そして、前記第5ステーションEにおいて複数のスリット44及び磁極部45が形成された原材シート52上の加工部位が、第6ステーションFの可動パンチ71と固定ダイ72との間に配置された状態で、可動パンチ71が固定ダイ72に対して往復動作される。この動作により、原材シート52上のスリット44及び磁極部45の内側に、回転子鉄心片32の外径よりわずかに大きい内径の収容孔43が形成される。

図1、図11及び図12に示すように、前記第7ステーションGには、固定子鉄心片42の外周縁の形成に先立って、その外周縁の外側に沿って複数のブランク孔73a,73bを打ち抜き形成するための複数の可動パンチ74a,74bと、その可動パンチ74a,74bに対応する刃75a,75bを有する固定ダイ75とが設けられている。各可動パンチ74a,74b及び前記固定ダイ75の刃75a,75bは、固定子鉄心片42の外周縁に設けられる突部46の平面形状と同一、またはそれよりも若干大きな相似形の断面形状をなすように形成されている。また、複数の可動パンチ74a,74b及び刃75a,75bは、同一円周上において所定角度間隔おきに配置され、その可動パンチ74a,74b及び刃75a,75bの数が、固定子鉄心片42上の突部46の数の倍数となるように設定されている。つまり、この実施形態においては、突部46の数が3つであるため、その倍数の6つの可動パンチ74a,74b及び刃75a,75bが60度の角度間隔をおいて配置されている。

そして、前段の前記第6ステーションFにおいて収容孔43が形成された原材シート52上の加工部位が、第7ステーションGの可動パンチ74a,74bと固定ダイ75との間に配置された状態で、1つおきに位置する3つの可動パンチ74aが固定ダイ75の刃75aに対して往復動作される。この動作により、図12(a)に示すように、原材シート52上の加工部位に対して3つのブランク孔73aが等間隔をおいて打ち抜き形成されて、第3パターンの加工部位P3が形成される。このブランク孔73aは、後述する第9ステーションIにおいて、可動パンチ79により固定子鉄心片42の外周縁及び突部46が形成される際に、その可動パンチ79上の所定の突部用刃部81aによる突部46の形成を無効化することに用いられる。

続いて、前記第6ステーションFにおいて収容孔43が形成された原材シート52上の後続の加工部位が、第7ステーションGの可動パンチ74a,74bと固定ダイ75との間に配置された状態で、残りの3つの可動パンチ74bが固定ダイ75の刃75bに対して往復動作される。この動作により、図12(b)に示すように、原材シート52上の加工部位に対して3つのブランク孔73bが、前記第3パターンの加工部位P3のブランク孔73aから60度変位した位置に打ち抜き形成されて、第4パターンの加工部位P4が形成される。このブランク孔73bは、後述する第9ステーションIにおいて、可動パンチ79により固定子鉄心片42の外周縁及び突部46が形成される際に、その可動パンチ79上の他の突部用刃部81bによる突部46の形成を無効化することに用いられる。

このように、第7ステーションGにおいては、原材シート52が所定量ずつ送り移動されながら、1つおきに配置された3つの可動パンチ74aと、残りの3つの可動パンチ74bとが交互に動作される。この動作により、原材シート52に対して、図12(a)に示す第3パターンの加工部位P3のブランク孔73aと、図12(b)に示す第4パターンの加工部位P4のブランク孔73bとが交互に形成される。

図1、図13及び図14に示すように、前記第8ステーションHには、固定子鉄心片42の突部46上の取付孔47を打ち抜き形成するための複数のピン状の可動パンチ76a,76bと、その可動パンチ76a,76bに対応する刃77a,77bを有する固定ダイ77とが設けられている。複数の可動パンチ76a,76bは、同一円周上において所定角度間隔おきに配置され、その可動パンチ76a,76b及び前記刃77a,77bの数が、固定子鉄心片42上の取付孔47の数の倍数となるように設定されている。つまり、この実施形態においては、取付孔47の数が3つであるため、その倍数の6つの可動パンチ76a,76b及び刃77a,77bが60度の角度間隔をおいて配置されている。

そして、前記第7ステーションGにおいて3つのブランク孔73aが形成された原材シート52上の第3パターンの加工部位P3が、第8ステーションHの可動パンチ76a,76bと固定ダイ77の刃77a,77bとの間に配置された状態で、1つおきに位置する3つの可動パンチ76aが固定ダイ77に対して往復動作される。この動作により、図14(a)に示すように、原材シート52上の第3パターンの加工部位P3に対して、3つの取付孔47が前記ブランク孔73aから等間隔をおいた位置に打ち抜き形成される。

さらに、前記第7ステーションGにおいて3つのブランク孔73bが形成された原材シート52上の第4パターンの加工部位P4が、第8ステーションHの可動パンチ76a,76bと固定ダイ77との間に配置された状態で、残りの3つの可動パンチ76bが固定ダイ77の刃77bに対して往復動作される。この動作により、図14(b)に示すように、原材シート52上の第4パターンの加工部位P4に対して、3つの取付孔47が前記ブランク孔73bから等間隔をおいた位置に打ち抜き形成される。

図1、図15及び図16に示すように、前記第9ステーションIには、固定子鉄心片42の外周縁78及び突部46を打ち抜き形成するための円柱状の可動パンチ79と、その可動パンチ79に対応する固定ダイ80とが設けられている。可動パンチ79の外周縁面には、前記突部46を形成するための複数の突部用刃部81a,81bが等角度間隔をおいて突出形成されている。この場合、突部用刃部81a,81bの数は、固定子鉄心片42上の突部46の数の倍数となるように構成されている。つまり、この実施形態においては、突部46の数が3つであるため、その倍数の6つの突部用刃部81a,81bが60度の角度間隔をおいて形成されている。

そして、前記第8ステーションHにおいて取付孔47が打ち抜き形成された原材シート52上の第3パターンの加工部位P3が、第9ステーションIの可動パンチ79と固定ダイ80との間に配置された状態で、可動パンチ79が固定ダイ80に対して往復動作される。この動作により、図16(a)に示すように、原材シート52上の第3パターンの加工部位P3に対して、固定子鉄心片42の外周縁78及び突部46が形成されて、原材シート52から固定子鉄心片42が打ち抜かれる。

この場合、図15及び図16(a)に示すように、第3パターンの加工部位P3においては、可動パンチ79上の1つおきの突部用刃部81aと対応する位置にブランク孔73aが形成されているため、それらの突部用刃部81aによる突部46の形成が無効化される。その結果、固定子鉄心片42の外周縁78には、可動パンチ79上の残りの突部用刃部81bによって、3つの突部46が120度の間隔をおいて形成される。

さらに、原材シート52の送り移動にともなって、原材シート52上の第4パターンの加工部位P4が、第9ステーションIの可動パンチ79と固定ダイ80との間に配置され、この状態で可動パンチ79が固定ダイ80に対して往復動作される。この動作により、図16(b)に示すように、原材シート52上の第4パターンの加工部位P4に対して、固定子鉄心片42の外周縁78及び突部46が形成されて、原材シート52から固定子鉄心片42が打ち抜かれる。

この場合、図15及び図16(b)に示すように、第4パターンの加工部位P4においては、可動パンチ79上の残りの突部用刃部81bと対応する位置にブランク孔73bが形成されているため、それらの突部用刃部81bによる突部46の形成が無効化される。その結果、固定子鉄心片42の外周縁78には、可動パンチ79上の突部用刃部81aによって、3つの突部46が前記第3パターンの加工部位P3の形成位置から60度変位した位置に形成される。

そして、打ち抜かれた固定子鉄心片42は、固定子鉄心片42は、固定ダイ80から別工程に送られ、その別工程において隣接する他の固定子鉄心片42に対して一方向またはその反対方向に所定角度R2(実施形態では60度)回転されて積層される。このため、固定子鉄心片42の外周縁の突部46が同一位置に整列配置されて、その状態において積層体は図示しないプレスにより積層方向に強圧されて、固定子鉄心片42が相互に密着し、図示しない固定手段により密着状態に保持される。このようにして、固定子鉄心片42が転籍されて、図19に示すような積層固定子鉄心41が形成される。そして、この積層固定子鉄心41は、取付孔47を通るボルト(図示しない)によりモータのケース(図示しない)に組み付けられる。

前記のように、この加工システム51においては、第9ステーションIの可動パンチ79により、固定子鉄心片42の外周縁78及び複数の突部46が打ち抜き形成される際、第7ステーションGにおいて原材シート52上にあらかじめ形成されたブランク孔73a,73bにより、突部46の形成数が制限される。すなわち、第3及び第4パターンの各加工部位P3,P4において、ブランク孔73a,73bの数が、第9ステーションIの可動パンチ79上の突部用刃部81a,81bの数から、突部46の数を差し引いた数(実施形態では、6−3=3)となるように設定されている。そして、可動パンチ79上の複数の突部用刃部81a,81bのうち、1つおきに配置された一対の突部用刃部81aまたは81bが原材シート52上にあらかじめ形成されたブランク孔73aまたは73bと対応することにより、その突部用刃部81aまたは81bによる突部46の形成が無効化されて、複数(実施形態では3つ)の突部46が形成される。

従って、第7ステーションGにおいて原材シート52上に形成されるブランク孔73a,73bと、第9ステーションIにおいて形成される外周縁78とが繋がるように、ブランク孔73a,73bと外周縁78との形成位置をラップさせた場合でも、図17に示すように、突部46の両側基部に凹部が形成されることはない。よって、所定枚数の固定子鉄心片42を転積して積層固定子鉄心41を構成し、その積層固定子鉄心41を図示しないケース等に取り付けた状態で、突部46上の取付孔47を介してボルト等を螺合することにより、積層固定子鉄心41をケース等に固定した場合、突部46の両側基部に過度な応力が集中するおそれはない。

ちなみに、前記のようにブランク孔73a,73bと外周縁78との形成位置をラップさせた場合には、図17に示すように、固定子鉄心片42の外周縁78において、突部46の形成を無効化したブランク孔73a,73bと対応する位置に凹部82が形成される。ところが、この凹部82の部分は突部46の両側基部とは異なって、積層固定子鉄心41とケース等との固定に関係しないため、凹部82の部分に応力が集中することはない。

また、この加工システム51では、第1ステーションA〜第4ステーションDにおいて、原材シート52から回転子鉄心片32が打ち抜かれた後、第5ステーションE〜第9ステーションIにおいて、同じ原材シート52上の抜き孔70の外周側から固定子鉄心片42が打ち抜かれるようになっている。さらに、図16(a)及び(b)に示すように、固定子鉄心片42の打ち抜き時には、第3パターンの加工部位P3と第4パターンの加工部位P4間において、固定子鉄心片42上の1つの突部46が原材シート52の長さ方向に対して所定角度R3(実施形態では15度)をおいた状態で、互いに近接対応して形成されるようになっている。このため、原材シート52から回転子鉄心片32及び固定子鉄心片42を打ち抜く場合の歩留まりを高めることができる。

以上のように、この実施形態の打ち抜き方法においては、以下の効果を発揮する。
(1) この実施形態においては、内周縁に位置決め固定用の突部34を有する回転子鉄心片32、及び外周縁に取付用の突部46を有する固定子鉄心片42を、突部34,46の両側基部に凹部が生じることなく打ち抜き形成することができる。従って、打ち抜き形成された複数枚の回転子鉄心片32を転積して積層回転子鉄心31を構成し、その積層回転子鉄心31を突部34を介して回転軸等に位置決め固定した場合、あるいは複数枚の固定子鉄心片42を転積して積層固定子鉄心41を構成し、その積層固定子鉄心41を突部46を介してケース等に取付固定した場合、突部34,46の両側基部に過度な応力が集中するおそれはなく、充分な固定強度を確保することができる。

(2) この実施形態においては、ブランク孔56a,56b,73a,73bと回転子鉄心片32の内周縁及び固定子鉄心片42の外周縁とがオーバーラップするように打ち抜きを行っても、突部34,46の両側基部とは離れた位置に凹部が形成されるのみである。従って、この凹部に応力が集中することはなく、強度上の問題が生じることを回避できる。

(3) この実施形態においては、前記従来技術のようなコ字形状の開口を形成する必要がないため、突部34,46がその基部から曲がるようなことを防止でき、高精度な転積が可能となる。

(4) この実施形態においては、原材シート52から回転子鉄心片32と固定子鉄心片42とを同心状に打ち抜くため、原材シート52の廃棄部分を少なくして、その原材シート52から有効な材料取りが可能となる。

(変更例)
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 前記実施形態において、回転子鉄心片32と固定子鉄心片42とを、別の原材から打ち抜くようにすること。

・ 前記実施形態において、回転子鉄心片32の打ち抜き形成に際して、原材シート52に対するブランク孔56a,56bの形成を、永久磁石挿入用の収納孔35の形成よりも前のステーション、または同一のステーションで行うようにすること。

・ 前記実施形態において、固定子鉄心片42の打ち抜き形成に際して、原材シート52に対するブランク孔73a,73bの形成を、巻線用スリット44の形成よりも前のステーション、または同一のステーションで行うようにすること。

・ 前記実施形態において、固定子鉄心片42の打ち抜き形成に際して、原材シート52に対するブランク孔73a,73bの形成を、収容孔43の形成よりも前のステーション、または同一のステーションで行うようにすること。

・ 前記実施形態においては、突部34,46を打ち抜くための刃部61a,61b,81b,81bとしてそれぞれ突部34,46の2倍の数のものが備えられた。これに対して、刃部を突部の3倍またはそれ以上の整数倍、あるいは1,5倍等の非整数倍とすること。このように構成した場合であっても、転積時の回転子鉄心片32や固定子鉄心片42の回転角度を調整することにより、突部を整列状態に重ねることができる。
・ 前記実施形態の回転子鉄心片32や固定子鉄心片42とは異なった利用目的の板材の打ち抜きに具体化すること。

31…積層回転子鉄心、32…板片としての回転子鉄心片、34…突部、41…積層固定子鉄心、42…板片としての固定子鉄心片、46…突部、51…加工システム、52…原材シート、55a,58a,58b,75a,75b,77a,77b…刃、56a,56b…ブランク孔、57a,57b…ブランク孔用の可動パンチ、59…回転子鉄心片の内周縁用の可動パンチ、61a,61b…突部用刃部、62…外周、73a,73b…ブランク孔、74a,74b…ブランク孔用の可動パンチ、78…外周縁、79…固定子鉄心片の外周縁用の可動パンチ、81a,81b…突部用刃部、A〜I…ステーション。

Claims (6)

  1. 薄板状の原材から、周縁に複数の突部が形成された板片を打ち抜き、その打ち抜かれた板片を他の板片に対して転積するようにした打ち抜き方法において、
    前記板片を打ち抜くために、前記板片の突部よりも多い数の突部用刃部が形成されたち打抜き刃を用い、
    前記打抜き刃による板片の打ち抜きに先立ち、前記原材上における突部用刃部と対応する位置であって、その突部用刃部より少ない数の位置に前記突部の形成を無効化するためのブランク孔を形成するとともに、原材に対する打ち抜きの進行にともなってそのブランク孔の位置を変位させることを特徴とした転積前の打ち抜き方法。
  2. 前記打抜き刃として、板片の突部の倍数の数の突部用刃部が形成されたものを用いることを特徴とする請求項1に記載の転積前の打ち抜き方法。
  3. 前記ブランク孔の数を前記打抜き刃の突部用刃部の数から板片の突部の数を差し引いた数としたことを特徴とする請求項1または2に記載の転積前の打ち抜き方法。
  4. 前記板片は、積層されてモータの回転子となるものであって、全体として環状をなすとともに、前記突部を内周縁に形成し、その突部は、回転子の内周に挿通されたモータの回転軸の外周における溝部と係合することを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の転積前の打ち抜き方法。
  5. 前記板片は、積層されてモータの固定子となるものであって、全体として環状をなし、前記突部を外周縁に形成し、その突部は、モータのケースに固定されることを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の転積前の打ち抜き方法。
  6. 同一の原材からモータの回転子となる環状の板片と、その板片の外周側においてモータの固定子となる環状の板片とを打ち抜くことを特徴とする請求項5に記載の転積前の打ち抜き方法。
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