JP5347321B2 - 積層鉄心の製造方法および製造装置、並びに積層鉄心 - Google Patents

Description

本発明は、複数の鉄心片をカシメ結合した積層鉄心の製造方法および製造装置、並びに積層鉄心に関する。

従来より、周方向に複数に分割された板材である円弧状の鉄心片を、周方向の繋ぎ目の位相をずらしつつ、いわゆるレンガ積みにした積層鉄心が用いられている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の鉄心では、積層鉄心の外周に積層方向に延びて形成されるキー溝にキーを嵌めることで、円弧状の鉄心片同士を固定している。
平３−１５５３４６号公報

しかし、特許文献１の積層鉄心では、周方向の繋ぎ目の位相をずらしつつ積層してキーを嵌める必要があるため、生産性が低い。

本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、生産性の高い積層鉄心の製造方法および製造装置、並びに積層鉄心を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明に係る積層鉄心の製造方法は、環状に並ぶ複数の鉄心片からなる環状鉄心片を複数積層して固定した積層鉄心を、一方向へ搬送される被加工板から前記鉄心片を打ち抜きつつ製造する積層鉄心の製造方法である。当該製造方法は、同一の環状鉄心片を構成する複数の鉄心片の少なくとも１つの円弧角が、同一の環状鉄心片を構成する他の鉄心片の円弧角と異なるように前記被加工板から前記鉄心片を順次打ち抜く。更に、当該鉄心片の打ち抜き毎に一定回転する受け台上に、前記打ち抜かれた鉄心片を環状に順次並べつつ積層する。ここで、前記環状鉄心片を、磁石が装着される磁石装着孔またはコイルが装着されるティース部をｎ個備えたｉ枚の鉄心片と、前記磁石装着孔またはティース部を（ｎ＋１）個備えた１枚の鉄心片とを並べて構成し、式ｍ＝ｉ×ｎ＋（ｎ＋１）により設定されるｍ個の磁石装着孔またはティース部を周方向に有する積層鉄心を製造する。
また、上記目的を達成する本発明に係る積層鉄心の製造方法は、環状に並ぶ複数の鉄心片からなる環状鉄心片を複数積層して固定した積層鉄心を、一方向へ搬送される被加工板から前記鉄心片を打ち抜きつつ製造する積層鉄心の製造方法である。当該製造方法は、同一の環状鉄心片を構成する複数の鉄心片の少なくとも１つの円弧角が、同一の環状鉄心片を構成する他の鉄心片の円弧角と異なるように前記被加工板から前記鉄心片を順次打ち抜く。更に、当該鉄心片の打ち抜き毎に一定回転する受け台上に、前記打ち抜かれた鉄心片を環状に順次並べつつ積層する。ここで、前記環状鉄心片を、磁石が装着される磁石装着孔またはコイルが装着されるティース部をｎ個備えたｉ枚の鉄心片と、前記磁石装着孔またはティース部を（ｎ−１）個備えた１枚の鉄心片とを並べて構成し、式ｍ＝ｉ×ｎ＋（ｎ−１）により設定されるｍ個の磁石装着孔またはティース部を周方向に有する積層鉄心を製造する。

上記目的を達成する本発明に係る積層鉄心の製造装置は、環状に並ぶ複数の鉄心片からなる環状鉄心片を複数積層して固定した積層鉄心を、一方向へ搬送される被加工板から前記鉄心片を打ち抜きつつ製造する積層鉄心の製造装置である。当該装置は、同一の環状鉄心片を構成する複数の鉄心片の少なくとも１つの円弧角が、同一の環状鉄心片を構成する他の鉄心片の円弧角と異なるように前記被加工板から前記鉄心片を順次打ち抜く鉄心片打ち抜き部を有する。更に、当該装置は、前記鉄心片の打ち抜き毎に一定の回転角だけ回転し、前記鉄心片打ち抜き部により打ち抜かれた前記鉄心片が環状に順次並べられる受け台を有している。ここで、前記環状鉄心片が、磁石が装着される磁石装着孔またはコイルが装着されるティース部をｎ個備えたｉ枚の鉄心片と、前記磁石装着孔またはティース部を（ｎ＋１）個備えた１枚の鉄心片とを並べて構成されており、式ｍ＝ｉ×ｎ＋（ｎ＋１）により設定されるｍ個の磁石装着孔またはティース部を周方向に有する積層鉄心を製造する。
また、上記目的を達成する本発明に係る積層鉄心の製造装置は、環状に並ぶ複数の鉄心片からなる環状鉄心片を複数積層して固定した積層鉄心を、一方向へ搬送される被加工板から前記鉄心片を打ち抜きつつ製造する積層鉄心の製造装置である。当該装置は、同一の環状鉄心片を構成する複数の鉄心片の少なくとも１つの円弧角が、同一の環状鉄心片を構成する他の鉄心片の円弧角と異なるように前記被加工板から前記鉄心片を順次打ち抜く鉄心片打ち抜き部を有する。更に、当該装置は、前記鉄心片の打ち抜き毎に一定の回転角だけ回転し、前記鉄心片打ち抜き部により打ち抜かれた前記鉄心片が環状に順次並べられる受け台を有している。ここで、前記環状鉄心片が、磁石が装着される磁石装着孔またはコイルが装着されるティース部をｎ個備えたｉ枚の鉄心片と、前記磁石装着孔またはティース部を（ｎ−１）個備えた１枚の鉄心片とを並べて構成されており、式ｍ＝ｉ×ｎ＋（ｎ−１）により設定されるｍ個の磁石装着孔またはティース部を周方向に有する積層鉄心を製造する。

上記目的を達成する本発明に係る積層鉄心は、環状に並ぶ複数の鉄心片からなる環状鉄心片を複数積層して固定した積層鉄心を、一方向へ搬送される被加工板から前記鉄心片を打ち抜きつつ製造した積層鉄心である。当該積層鉄心は、同一の環状鉄心片を構成する複数の鉄心片の少なくとも１つの円弧角が、同一の環状鉄心片を構成する他の鉄心片の円弧角と異なり、積層方向に互いに重なる鉄心片同士が、周方向にずれて配置されている。ここで、前記環状鉄心片が、磁石が装着される磁石装着孔またはコイルが装着されるティース部をｎ個備えたｉ枚の鉄心片と、前記磁石装着孔またはティース部を（ｎ＋１）個備えた１枚の鉄心片とを並べて構成されており、式ｍ＝ｉ×ｎ＋（ｎ＋１）により設定されるｍ個の磁石装着孔またはティース部を周方向に有する。
また、上記目的を達成する本発明に係る積層鉄心は、環状に並ぶ複数の鉄心片からなる環状鉄心片を複数積層して固定した積層鉄心を、一方向へ搬送される被加工板から前記鉄心片を打ち抜きつつ製造した積層鉄心である。当該積層鉄心は、同一の環状鉄心片を構成する複数の鉄心片の少なくとも１つの円弧角が、同一の環状鉄心片を構成する他の鉄心片の円弧角と異なり、積層方向に互いに重なる鉄心片同士が、周方向にずれて配置されている。ここで、前記環状鉄心片が、磁石が装着される磁石装着孔またはコイルが装着されるティース部をｎ個備えたｉ枚の鉄心片と、前記磁石装着孔またはティース部を（ｎ−１）個備えた１枚の鉄心片とを並べて構成されており、式ｍ＝ｉ×ｎ＋（ｎ−１）により設定されるｍ個の磁石装着孔またはティース部を周方向に有する。

上記のように構成した本発明に係る積層鉄心の製造方法は、同一の環状鉄心片を構成する複数の鉄心片の少なくとも１つの円弧角が、他の鉄心片と異なり、かつ受け台の回転角が一定であるため、受け台上で鉄心片を積層すると、互いに重なる鉄心片がずれて積層される。したがって、容易に周方向の繋ぎ目の位相をずらすことができ、生産性に優れている。

上記のように構成した本発明に係る積層鉄心の製造装置は、同一の環状鉄心片を構成する複数の鉄心片の少なくとも１つの円弧角が、他の鉄心片と異なるように打ち抜く鉄心片打ち抜き部と、一定の回転角で回る受け台が設けられているため、受け台上で鉄心片を積層すると、互いに重なる鉄心片がずれて積層される。したがって、容易に周方向の繋ぎ目の位相をずらすことができ、生産性に優れている。

上記のように構成した本発明に係る積層鉄心は、同一の環状鉄心片を構成する複数の鉄心片の少なくとも１つの円弧角が、他の鉄心片の円弧角と異なり、かつ積層方向に互いに重なる鉄心片同士が周方向にずれて配置されているため、容易に周方向の繋ぎ目の位相をずらして製造でき、生産性に優れている。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る積層鉄心の製造装置により製造された積層鉄心を示す平面図、図２は、同積層鉄心を示す側面図、図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う単一層の断面図である。

第１実施形態における積層鉄心１は、電動機の回転子側に用いられる積層回転子鉄心であり、１６個の磁石装着孔４を有する磁石付き環状回転子の構成要素である。積層鉄心１は、図１，２に示すように、５つに分割された円弧状鉄心片２ａ，２ｂ（鉄心片）を環状に並べた環状鉄心片３を複数積層して形成される。

円弧状鉄心片２（以下、２ａ，２ｂを総じて２と称する。）のうちの４個の円弧状鉄心片２ｂには、周方向に並ぶ３つの磁石装着孔４が形成され、１個の円弧状鉄心片２ａには、周方向に並ぶ４つの磁石装着孔４が形成されている。

すなわち、積層鉄心１は、ｎ（＝３）個の磁石装着孔４を備えたｉ（＝４）枚の円弧状鉄心片２ｂと、（ｎ＋１）個の磁石装着孔４を備えた１枚の円弧状鉄心片２ａを並べて構成された環状鉄心片３が積層されて、下式により設定されるｍ（＝１６）個の磁石装着孔４を有して形成される。

ｍ＝ｉ×ｎ＋（ｎ＋１） ・・・式（１）
それぞれの磁石装着孔４の近傍には、１つのパイロット孔５（パイロット部）と、２つのカシメ部６が形成されている。したがって、３つの磁石装着孔４を有する円弧状鉄心片２ｂには、３つのパイロット孔５と、６つのカシメ部６が形成され、４つの磁石装着孔４を有する円弧状鉄心片２ａには、４つのパイロット孔５と、８つのカシメ部６が形成される。カシメ部６は、図３に示すように一方面側へ半抜きされて形成されており、一方面側にカシメ凸部７が形成され、他方側にカシメ凹部８が形成される。ここで半抜きとは、不完全に打ち抜いてカシメ凸部７とカシメ凹部８を形成することを意味し、図３のように表裏に貫通せずとも、または部分的に貫通していてもよい。

磁石装着孔４、パイロット孔５および２つのカシメ部６は、円弧状鉄心片２を環状に並べて環状鉄心片３を構成した際に、２２．５（＝３６０／ｍ）度毎に配置されている。

各々の円弧状鉄心片２の外周には、磁石装着孔４の間に切り込み部９が形成され、バリアエリアを形成して磁束を調整する役割を果たしている。

互いに重なる環状鉄心片３は、周方向の円弧状鉄心片２同士の繋ぎ目１０が周方向にずれて、いわゆるレンガ積みに所定枚数積層されており、本実施形態では、２２．５度の位相ずれαを有して積層されている。

２２．５度の位相ずれαを有して環状鉄心片３を積層すると、上述したように、磁石装着孔４、パイロット孔５および２つのカシメ部６が２２．５度毎に配置されているため、磁石装着孔４、パイロット孔５およびカシメ部６のそれぞれの位置が、積層方向に一致する。したがって、磁石装着孔４およびパイロット孔５は、環状鉄心片３の一方側から他方側へ貫通し、カシメ部６は、互いに重なるカシメ凹部８にカシメ凸部７が嵌合して連結される。

なお、積層方向一方最外側の環状鉄心片３を構成する円弧状鉄心片２では、外側にカシメ部６が突出しないよう、カシメ部６の代わりに貫通孔１１が形成されることが好ましい。

次に、第１実施形態に係る積層鉄心の製造装置２０について説明する。

図４は、第１実施形態に係る積層鉄心の製造装置を示す平面図、図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図、図６は、図４のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。

本実施形態に係る積層鉄心の製造装置２０は、被加工板Ｗを順送りしつつ非連続に円弧状鉄心片２を打ち抜き、打ち抜かれた円弧状鉄心片２を順次並べて積層する装置である。ここで非連続とは、順次打ち抜かれる複数の円弧状鉄心片２が連結しておらず、すなわち、被加工板Ｗから所定の間隔を有して材料取りされることを意味している。

被加工板Ｗは、ロール形態に巻かれた鋼板から引き出された帯状鋼板である。被加工板Ｗからは、円弧状鉄心片２が一列に並んで材料取りされる。被加工板Ｗにおける円弧状鉄心片２の材料取りする位置は、打ち抜かれる円弧状鉄心片２の周方向端部が、被加工板Ｗの両縁部側に位置する。

製造装置２０は、図４，５に示すように、順送りの金型装置を含んでおり、異なる加工を行う複数のステーションＳ１〜Ｓ７が一列に並んで配置されることで、被加工板Ｗを順送りしつつ、各ステーション毎の加工を金型の一動作で同時に行うことができる。製造装置２０は、制御部２１を有しており、この制御部２１により、各ステーションＳ１〜Ｓ７の動作が制御される。

ステーションＳ１は、カシメ部成形ステーションＳ１であり、上型２２には、円弧状鉄心片２のカシメ部６に対応する数の半抜きポンチ２４が設けられ、下型２３に同数の半抜き孔部２５が設けられる。カシメ部成形ステーションＳ１では、上型２２と下型２３が近接することで、被加工板Ｗを半抜きポンチ２４および半抜き孔部２５により半抜き加工し、カシメ部６を成形する。カシメ部成形ステーションＳ１は、制御部２１により、加工する円弧状鉄心片２に応じて作動および不作動が制御可能となっている。なお、カシメ部成形ステーションＳ１では、いずれの円弧状鉄心片２ａ，２ｂも、円弧角の最も大きい円弧状鉄心片２ａに対応した数（本実施形態では８個）のカシメ部６が形成される。

ステーションＳ２は、貫通孔打ち抜きステーションＳ２であり、上型２２には、円弧状鉄心片２ａのカシメ部６に対応する数（本実施形態では８個）の貫通孔打ち抜きポンチ２７が設けられ、下型２３に同数の貫通孔打ち抜き孔部２８が設けられる。貫通孔打ち抜きステーションＳ２では、上型２２と下型２３が近接することで、被加工板Ｗを貫通孔打ち抜きポンチ２７および貫通孔打ち抜き孔部２８により打ち抜き加工し、カシメ部６に対応する位置に貫通孔１１を成形する。貫通孔打ち抜きステーションＳ２は、加工する円弧状鉄心片２に応じて、作動および不作動が制御部２１により制御可能となっている。

ステーションＳ３は、パイロット部打ち抜きステーションＳ３であり、上型２２には、円弧状鉄心片２ａのパイロット孔５に対応する数（本実施形態では４個）のパイロット打ち抜きポンチ２９が設けられ、下型２３に同数のパイロット打ち抜き孔部３０が設けられる。パイロット部打ち抜きステーションＳ３では、上型２２と下型２３が近接することで、被加工板Ｗをパイロット打ち抜きポンチ２９およびパイロット打ち抜き孔部３０により打ち抜き加工し、パイロット孔５を成形する。

ステーションＳ４は、磁石装着孔打ち抜きステーションＳ４であり、上型２２には、円弧状鉄心片２ａの磁石装着孔４に対応する数（本実施形態では４個）の磁石装着孔打ち抜きポンチ３１が設けられ、下型２３に同数の磁石装着孔打ち抜き孔部３２が設けられる。磁石装着孔打ち抜きステーションＳ４では、上型２２と下型２３が近接することで、被加工板Ｗを磁石装着孔打ち抜きポンチ３１および磁石装着孔打ち抜き孔部３２により打ち抜き加工し、磁石装着孔４を成形する。

ステーションＳ５は、第１側部打ち抜きステーションＳ５であり、上型２２には、円弧状鉄心片２ｂの周方向の両側部を打ち抜く第１側部打ち抜きポンチ４３が設けられ、下型２３に同数の第１側部打ち抜き孔部４４が設けられる。第１側部打ち抜きステーションＳ５では、上型２２と下型２３が近接することで、被加工板Ｗを第１側部打ち抜きポンチ４３および第１側部打ち抜き孔部４４により打ち抜き加工する。

第１側部打ち抜きステーションＳ５は、円弧状鉄心片２ｂを加工するものであり、５回のうち４回稼動するように、作動および不作動が制御部２１により制御可能となっている。第１側部打ち抜きステーションＳ５が稼働すると、ステーションＳ１〜Ｓ４において最も円弧角の大きい円弧状鉄心片２ａに対応して形成されたカシメ部６、貫通孔１１、パイロット孔５および磁石装着孔４のうち、余分なカシメ部６、貫通孔１１、パイロット孔５および磁石装着孔４を含む部位が打ち抜かれる。

ステーションＳ６は、第２側部打ち抜きステーションＳ６であり、上型２２には、円弧状鉄心片２ａの周方向の両側部を打ち抜く第２側部打ち抜きポンチ４５が設けられ、下型２３に同数の第２側部打ち抜き孔部４６が設けられる。第２側部打ち抜きステーションＳ６では、上型２２と下型２３が近接することで、被加工板Ｗを第２側部打ち抜きポンチ４５および第２側部打ち抜き孔部４６により打ち抜き加工する。

第１側部打ち抜きステーションＳ６は、円弧状鉄心片２ａを加工するものであり、５回のうち１回稼動するように、作動および不作動が制御部２１により制御可能となっている。第２側部打ち抜きステーションＳ６が稼働すると、最も円弧角の大きい円弧状鉄心片２ａに対応して、周方向の両側部が打ち抜かれる。

ステーションＳ７は、環状積層カシメステーションＳ７（鉄心片打ち抜き部）であり、図５，６に示すように、上型２２には、円弧状鉄心片２ａの輪郭を打ち抜く鉄心片打ち抜きポンチ５１が設けられる。鉄心片打ち抜きポンチ５１には、打ち抜く円弧状鉄心片２ａのパイロット孔５に対応する位置に下方へ延びるパイロットピン５２が形成される。下型２３には、円弧状鉄心片２ａの輪郭に対応する形状の鉄心片打ち抜き孔部３４が設けられる。鉄心片打ち抜き孔部３４の下方には、打ち抜かれた円弧状鉄心片２を受ける受け台３５が設けられており、受け台３５には、上方からパイロットピン５２が挿入可能なパイロット逃げ孔５４が形成される。受け台３５は、受け台３５の下方に設けられて水平面で回転可能な回転台３８に載置されている。また、受け台３５と回転台３８の間には、ばね５５により、上方へ向かって受け台３５の下面に付勢された付勢部５６が設けられており、付勢部５６から上方へ延びる保持ピン５７が、受け台３５を貫通している。付勢部５６は、周方向に複数に分割されて設けられており、本実施形態では、１つの磁石装着孔４、１つのパイロット孔５および２つのカシメ部６で１組となる２２．５度毎に分割されている。したがって、分割された各々の付勢部５６が、独立して上下に移動可能となっている。

受け台３５は、回転台３８により水平面で回転可能となっており、回転台３８は、昇降可能に設けられる。回転台３８の下方には、ばね部材やシリンダー等からなる反力発生機構（不図示）が設けられる。受け台３５は、回転台３８の外径よりも大きな大径部５８を有している。回転台３８は、インデックスハンドラによって、一回のプレス動作に応じて一定回転する構造となっている。一回の回転角β［度］は、下式（２）により設定される。

β＝３６０×（ｎ／ｍ） ・・・式（２）
ここで、ｎは、円弧状鉄心片２ｂに形成される磁石装着孔４の数（ｎ＝３）であり、ｍは、積層鉄心１に形成される磁石装着孔４の数（ｍ＝１６）である。したがって、回転角βは、６７．５度である。

受け台３５の下方には、受け台３５が下降すると大径部５８の下面に接して受け台３５の下降を規制する下降規制部４０が形成されている。

保持ピン５７は、円弧状鉄心片２により環状に構成される環状鉄心片３のカシメ部６と一致する配置で、付勢部５６に周方向に設けられ、そのうちの８本が、鉄心片打ち抜きポンチ５１により１つずつ打ち抜かれる円弧状鉄心片２の下方に位置する。他の保持ピン５７は、受け台３５が回転することで、鉄心片打ち抜きポンチ５１の下方に位置することができる。なお、保持ピン５７は、必ずしもカシメ部６の数と一致して設けられる必要はなく、カシメ部６の数よりも少なくてもよい。

また、受け台３５に形成されるパイロット逃げ孔５４は、円弧状鉄心片２により環状に構成される環状鉄心片３のパイロット孔５と一致する配置で、受け台３５に周方向に設けられ、そのうちの４つが、鉄心片打ち抜きポンチ５１により１つずつ打ち抜かれる円弧状鉄心片２の下方に位置する。他のパイロット逃げ孔５４は、受け台３５が回転することで、鉄心片打ち抜きポンチ５１の下方に位置することができる。

受け台３５の側方には、受け台３５の上部で製造された積層鉄心１を搬出する搬出機構４２が設けられる。搬出機構４２は、例えば制御部２１により駆動が制御されるエアシリンダーである。

次に、第１実施形態に係る積層鉄心の製造装置２０の作用を説明する。

図７は、第１実施形態に係る積層鉄心の製造装置により円弧状鉄心片を打ち抜く際を示す平面図、図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図、図９は、同断面における円弧状鉄心片を打ち抜いた際を示す断面図、図１０は、２つ目の円弧状鉄心片を打ち抜く際を示す平面図、図１１は、５つ目の円弧状鉄心片を打ち抜く際を示す平面図である。

図１２は、異なる層の円弧状鉄心片の積層に移行する際を示す平面図、図１３は、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図、図１４は、同断面における円弧状鉄心片を打ち抜いてカシメ積層した際を示す断面図、図１５は、同断面における所定層数の円弧状鉄心片の積層が終了して積層鉄心が構成された際を示す断面図、図１６は、同断面における構成された積層鉄心から保持ピンを引き抜いて搬出する際を示す断面図である。

本実施形態に係る積層鉄心の製造装置２０に搬入された被加工板Ｗは、図４，５に示すように、始めにカシメ部成形ステーションＳ１に順送りされる。しかし、積層鉄心１の最下層を構成する始めの５つの円弧状鉄心片２にはカシメ部６は形成されないため、ステーションＳ１における加工は行われずに、貫通孔打ち抜きステーションＳ２に順送りされる。ここで最下層とは、受け台３５と接する側の層を意味している。

貫通孔打ち抜きステーションＳ２に順送りされた始めの５つの円弧状鉄心片２は、貫通孔打ち抜きポンチ２７により打ち抜き加工され、カシメ部６に対応する位置に貫通孔１１が成形される（貫通孔打ち抜き行程）。

次に、被加工板Ｗはパイロット部打ち抜きステーションＳ３に順送りされ、パイロット打ち抜きポンチ２９により打ち抜き加工されて、パイロット孔５が成形される（パイロット孔打ち抜き行程）。

次に、被加工板Ｗは磁石装着孔打ち抜きステーションＳ４に順送りされ、磁石装着孔打ち抜きポンチ３１により打ち抜き加工されて、磁石装着孔４が成形される（磁石装着孔打ち抜き行程）。

次に、被加工板Ｗは第１側部打ち抜きステーションＳ５に順送りされる。第１側部打ち抜きステーションＳ５は、円弧状鉄心片２ｂの周方向の両側部を打ち抜くものであり、始めの円弧状鉄心片２ａを加工する際には稼働されず、この後の４つの円弧状鉄心片２ｂを加工する際に稼動される。ステーションＳ１〜Ｓ４では、最も円弧角の大きい円弧状鉄心片２ａに対応して、カシメ部６、貫通孔１１および磁石装着孔４が打ち抜かれているため、第１側部打ち抜きステーションＳ５では、円弧状鉄心片２ｂに対応するように、余分なカシメ部６、貫通孔１１および磁石装着孔４を含む部位が除かれる。この後も、５回のうち４回稼動して、円弧状鉄心片２ｂの周方向両側部が打ち抜かれる。

次に、被加工板Ｗは第２側部打ち抜きステーションＳ６に順送りされる。第２側部打ち抜きステーションＳ６は、円弧状鉄心片２ａの周方向の両側部を打ち抜くものであり、始めの円弧状鉄心片２ａを加工する際に稼働し、この後の４つの円弧状鉄心片２ｂを加工する際には稼動しない。この後も、５回のうち１回稼動して、円弧状鉄心片２ａの周方向両側部が打ち抜かれる。

この後、被加工板Ｗは環状積層カシメステーションＳ７に順送りされ、図７〜９に示すように、鉄心片打ち抜きポンチ５１により円弧状鉄心片２ａが打ち抜き加工される。これにより、鉄心片打ち抜きポンチ５１により打ち抜かれた円弧状鉄心片２ａが受け台３５に押し付けられる（鉄心片打ち抜き工程）。このとき、打ち抜かれた円弧状鉄心片２ａのパイロット孔５およびパイロット逃げ孔５４にパイロットピン５２が挿入されて、円弧状鉄心片２が高精度に環状の位置決めがなされる。更に、保持ピン５７は、先端が鉄心片打ち抜きポンチ５１により押されて後退しつつも、ばね５５により上方へ付勢されている。受け台３５に接する円弧状鉄心片２には、カシメ部６が形成されていないため、受け台３５上に良好に保持される。

この後、鉄心片打ち抜きポンチ５１が上方へ戻ると、パイロットピン５２も上方へ戻るが、保持ピン５７がばね５５により上方へ移動して円弧状鉄心片２ａの貫通孔１１を貫通する。これにより、受け台３５に接する最下層の円弧状鉄心片２ａが、高精度に環状の位置決めがなされる。

この後、図１０に示すように、受け台３５を、回転角βである６７．５度だけ回転させる。このとき、保持ピン５７により高精度に環状の位置決めがなされているため、受け台３５が回転しても円弧状鉄心片２の位置精度を良好に保持できる。

更に、順送りされる被加工板ＷからステーションＳ２〜Ｓ６により順次加工される最下層の４つの円弧状鉄心片２ｂを、環状積層カシメステーションＳ７にて順次打ち抜きつつ、鉄心片打ち抜き工程毎に受け台３５を一定回転させて、図１１に示すように環状に並べる。このとき、各々の円弧状鉄心片２は、貫通孔１１にパイロットピン５２が挿入されて受け台３５上に保持される。なお、鉄心片打ち抜きポンチ５１および鉄心片打ち抜き孔部３４は、円弧角の大きい円弧状鉄心片２ａに対応した形状で形成されているが、被加工板Ｗ上の円弧状鉄心片２ｂの周方向側部が、第１側部打ち抜きステーションＳ５により打ち抜かれているため、円弧角の小さい円弧状鉄心片２ｂをも良好に打ち抜くことができる。なお、円弧状鉄心片２ｂの周方向側部の一方側のみではなく、両側が打ち抜かれているため、打ち抜きの際の荷重バランスを適切にすることができる。

同一の環状鉄心片３を構成する５つの円弧状鉄心片２を全て受け台３５に並べた後は、次の層を構成する円弧状鉄心片２の積層に移行する。このときの受け台３５の回転角βは、図１２に示すように、同一層の円弧状鉄心片２を並べる際と変わることなく、６７．５度である。このように、円弧角の異なる円弧状鉄心片２ａ，２ｂが同一の環状鉄心片３に含まれており、かつ積層する際の回転角が常に一定であるため、層が変わることで、周方向の円弧状鉄心片２同士の繋ぎ目１０が位相ずれαを有することとなる。すなわち、同一の環状鉄心片３を構成する５つの円弧状鉄心片２は、並べられることで３６０度の環形状を呈するが、この５つ分の円弧状鉄心片２を打ち抜く際に、受け台３５は、回転角β（６７．５度）に５回を乗じた３３７．５度のみしか回転せず、３６０度と一致しないため、この差から位相ずれα（＝２２．５度）が生じることとなる。

なお、最下層以降の円弧状鉄心片２は、最下層の円弧状鉄心片２の加工と異なり、カシメ部成形ステーションＳ１においてカシメ部６が形成された後、貫通孔打ち抜きステーションＳ２は稼働されずに、貫通孔１１が形成されない。この後、ステーションＳ３〜Ｓ６が、最下層の円弧状鉄心片２の際と同様に稼働されて、パイロット孔５、磁石装着孔４が形成された円弧状鉄心片２ａおよび円弧状鉄心片２ｂが順次加工される。

環状積層カシメステーションＳ７に順送りされた被加工板Ｗは、図１３，１４に示すように、鉄心片打ち抜きポンチ５１により打ち抜き加工される（鉄心片打ち抜き工程）。これにより、打ち抜かれた円弧状鉄心片２のパイロット孔５および、その下の層の円弧状鉄心片２のパイロット孔５の両方にパイロットピン５２が挿入されて、２層目の円弧状鉄心片２が下層の円弧状鉄心片２に対して高精度に環状の位置決めがなされる。さらに、２層目の円弧状鉄心片２のカシメ凸部７が下層の貫通孔１１に嵌合し、１層目と２層目の円弧状鉄心片２が高精度に位置決めされた状態でカシメ結合して固定される（環状積層カシメ工程）。このとき、回転台３８の下方の反力発生機構（不図示）により、打ち抜かれた円弧状鉄心片２は反力を受けるため、最適な力でカシメ結合される。

また、受け台３５にはパイロット逃げ孔５４が設けられるため、パイロットピン５２が受け台３５から干渉を受けず、高精度な位置決めが可能である。また、カシメ結合の際には、保持ピン５７はカシメ凸部７により下方へ押されて後退し、カシメ結合に干渉しない。

この後、鉄心片打ち抜きポンチ５１が上方へ戻ると、パイロットピン５２も上方へ戻るが、既に重なる円弧状鉄心片２同士がカシメ結合により固定されているため、円弧状鉄心片２の位置決めが高精度に保持される。

なお、２層目が積層されると、保持ピン５７は後退した状態のままとなるが、その先端部が貫通孔１１に部分的に挿入されて、円弧状鉄心片２を保持している。

この後、受け台３５を鉄心片打ち抜き工程毎に一定の回転角βで回転させつつ、順送りされる被加工板ＷをステーションＳ１、Ｓ３〜７により順次加工して、円弧状鉄心片２を下層の円弧状鉄心片２とカシメ結合して積層する。なお、３層目以降の円弧状鉄心片２のカシメ凸部７は、その下層のカシメ凹部８に対して嵌合してカシメ結合することとなる。

図１５に示すように、予め設定された層数の環状鉄心片３が積層されて積層鉄心１が構成されると積層が終了する。

この後、図１６に示すように回転台３８を下方へ移動させると、大径部５８が下降規制部４０と接して受け台３５の下降が規制されることで、保持ピン５７が貫通孔１１から完全に後退する。これにより、積層鉄心１は、回転台３８上で水平方向に滑らかに移動可能となる。この後、受け台３５に残された積層鉄心１を、搬出機構４２により側方へ押し出して搬出する。

本実施形態に係る積層鉄心の製造装置２０によれば、同一の環状鉄心片３を構成する複数の円弧状鉄心片２の少なくとも１つが、他の円弧状鉄心片２ｂと円弧角が異なるため、回転角βを一定に保ったまま積層することで、位相ずれαを有しつつ積層鉄心１を製造できる。したがって、位相ずれαを設けるために回転台３８の回転角を変則的に間欠回転制御する必要がなく、複雑な構造が不要であるため、設備を安価に実現できる。また、加工が変則的でないため、生産性が向上する。

また、円弧状鉄心片２ａと円弧状鉄心片２ｂの円弧角の差が、磁石装着孔４の１つ分のみであるため、円弧状鉄心片２ａと円弧状鉄心片２ｂの円弧角の差が大きくなり過ぎない。そのため、被加工板Ｗから効率よく円弧状鉄心片２ａおよび円弧状鉄心片２ｂの両方を材料取りすることができ、歩留りがよい。なお、円弧状鉄心片２ａと円弧状鉄心片２ｂの円弧角の差を、磁石装着孔４の複数分に一致するようにすることもできる。

また、本実施形態のように、積層鉄心１が、ｎ個の磁石装着孔４を備えたｉ枚の円弧状鉄心片２ｂと、（ｎ＋１）個の磁石装着孔４を備えた１枚の円弧状鉄心片２ａを並べて構成された環状鉄心片３が積層されて、ｍ＝ｉ×ｎ＋（ｎ＋１）個の磁石装着孔を有するようにすることで、確実な位相ずれαを生じさせることができる。

また、本実施形態に係る製造装置２０は、位相ずれαを与えつつ円弧状鉄心片２を積層するため、積層方向および周方向の円弧状鉄心片２同士をカシメ結合により固定でき、後工程で接合する必要もなく、コストを低減できるとともに、生産性に優れている。

＜第２実施形態＞
図１７は、第２実施形態に係る積層鉄心の製造装置により製造された積層鉄心を示す平面図である。なお、第１の実施形態と同様の機能を有する部位については同一の符号を使用し、重複を避けるため、その説明を省略する。

本実施形態における積層鉄心６０は、電動機の回転子側に用いられる積層回転子鉄心であり、１５個の磁石装着孔４を有する磁石付き環状回転子の構成要素である。積層鉄心６０は、図１７に示すように、４つに分割された円弧状鉄心片６２ａ，６２ｂ（鉄心片）を環状に並べた環状鉄心片６３を複数積層して形成される。

円弧状鉄心片６２（以下、６２ａ，６２ｂを総じて６２と称する。）のうちの１個の円弧状鉄心片６２ａには、周方向に並ぶ３つの磁石装着孔４が形成され、３個の円弧状鉄心片６２ｂには、周方向に並ぶ４つの磁石装着孔４が形成されている。

すなわち、積層鉄心６０は、ｎ（＝１）個の磁石装着孔４を備えたｉ（＝３）枚の円弧状鉄心片６２ｂと、（ｎ−１）個の磁石装着孔４を備えた１枚の円弧状鉄心片６２ａを並べて構成された環状鉄心片６３が積層されて、下式（３）により設定されるｍ個の磁石装着孔を有して形成される。

ｍ＝ｉ×ｎ＋（ｎ−１） ・・・式（３）
磁石装着孔４、パイロット孔５および４つのカシメ部６は、円弧状鉄心片６２を環状に並べて環状鉄心片６３を構成した際に、２４度毎に配置されている。

互いに重なる環状鉄心片６３は、周方向の円弧状鉄心片６２同士の繋ぎ目６４が周方向にずれて、いわゆるレンガ積みに所定枚数積層されており、本実施形態では、２４度の位相ずれαを有して積層されている。

次に、第２実施形態に係る積層鉄心の製造装置６５について説明する。

図１８は、第２実施形態に係る積層鉄心の製造装置を示す平面図である。

第２実施形態に係る積層鉄心の製造装置６５は、第１実施形態のステーションＳ１〜Ｓ７に対応するステーションＳ１−２〜Ｓ７−２を備えている。

ステーションＳ１−２〜Ｓ４−２では、第１実施形態のステーションＳ１〜Ｓ４と同様に、カシメ部６、貫通孔１１、パイロット孔５および磁石装着孔４が順次加工される。

第１側部打ち抜きステーションＳ５−２は、円弧状鉄心片６２ａを加工するものであり、４回のうち１回稼動するように、作動および不作動が制御部２１により制御可能となっている。第１側部打ち抜きステーションＳ５−２が稼働すると、円弧状鉄心片６２ａに対応して、周方向の両側部が打ち抜かれる。

第２側部打ち抜きステーションＳ６−２は、円弧状鉄心片６２ｂを加工するものであり、４回のうち３回稼動するように、作動および不作動が制御部２１により制御可能となっている。第２側部打ち抜きステーションＳ６−２が稼働すると、円弧状鉄心片６２ｂに対応して、周方向の両側部が打ち抜かれる。

環状積層カシメステーションＳ７−２は、第１実施形態と同様に、円弧角の大きい円弧状鉄心片６２ｂの輪郭を打ち抜き、受け台３５に円弧状鉄心片６２を積層するものである。

受け台３５の一回の回転角β［度］は、上述の式（２）により設定される。ここで、ｎは、円弧状鉄心片６２ｂに形成される磁石装着孔４の数（ｎ＝４）であり、ｍは、積層鉄心６０に形成される磁石装着孔の数（ｍ＝１５）である。したがって、回転角βは、９６度である。

次に、第２実施形態に係る積層鉄心の製造装置６５の作用を説明する。

図１９は、第２実施形態に係る積層鉄心の製造装置により円弧状鉄心片を打ち抜く際を示す平面図、図２０は、２つ目の円弧状鉄心片を打ち抜く際を示す平面図、図２１は、４つ目の円弧状鉄心片を打ち抜く際を示す平面図、図２２は、異なる層の円弧状鉄心片の積層に移行する際を示す平面図、図２３は、更に次の円弧状鉄心片を打ち抜く際を示す平面図である。

本実施形態に係る積層鉄心の製造装置６５に搬入された被加工板Ｗは、図１８に示すように、始めにカシメ部成形ステーションＳ１−２に順送りされる。しかし、積層鉄心６０の最下層を構成する始めの４つの円弧状鉄心片６２にはカシメ部６は形成されないため、ステーションＳ１−２における加工は行われずに、貫通孔打ち抜きステーションＳ２−２に順送りされる。

貫通孔打ち抜きステーションＳ２−２に順送りされた始めの４つの円弧状鉄心片６２は、打ち抜き加工され、カシメ部６に対応する位置に貫通孔１１が成形される（貫通孔打ち抜き行程）。

次に、被加工板Ｗはパイロット部打ち抜きステーションＳ３−２に順送りされ、打ち抜き加工されて、パイロット孔５が成形される（パイロット孔打ち抜き行程）。

次に、被加工板Ｗは磁石装着孔打ち抜きステーションＳ４−２に順送りされ、打ち抜き加工されて、磁石装着孔４が成形される（磁石装着孔打ち抜き行程）。

次に、被加工板Ｗは第１側部打ち抜きステーションＳ５−２に順送りされる。第１側部打ち抜きステーションＳ５−２は、円弧状鉄心片６２ａの周方向の両側部を打ち抜くものであり、始めの３つの円弧状鉄心片６２ｂを加工する際には稼働せず、この後の１つの円弧状鉄心片６２ａを加工する際に稼動する。この後も、４回のうち１回稼動して、円弧状鉄心片６２ａの周方向両側部が打ち抜かれる。

次に、被加工板Ｗは第２側部打ち抜きステーションＳ６−２に順送りされる。第２側部打ち抜きステーションＳ６−２は、円弧状鉄心片６２ｂの周方向の両側部を打ち抜くものであり、始めの３つの円弧状鉄心片６２ｂを加工する際に稼働し、この後の１つの円弧状鉄心片６２ａを加工する際には稼動しない。この後も、４回のうち３回稼動して、円弧状鉄心片６２ｂの周方向両側部が打ち抜かれる。

この後、図１９に示すように、被加工板Ｗは環状積層カシメステーションＳ７−２に順送りされ、円弧状鉄心片６２ｂが打ち抜き加工されて、受け台３５上に並べられる。

この後、図２０に示すように、受け台３５を、回転角βである９６度だけ回転させる。

更に、順送りされる被加工板ＷからステーションＳ２−２〜Ｓ６−２により順次加工された最下層の２つの円弧状鉄心片６２ｂおよび１つ円弧状鉄心片６２ａを、環状積層カシメステーションＳ７−２にて順次打ち抜きつつ受け台３５を一定の回転角βで回転させて、図２１に示すように環状に並べる。

同一の環状鉄心片６３を構成する４つの円弧状鉄心片６２を全て受け台３５に並べた後は、次の層を構成する円弧状鉄心片６２の積層に移行する。このときの受け台３５の回転角βは、図２２に示すように、同一層の円弧状鉄心片６２を並べる際と変わることなく、９６度である。このように、円弧角の異なる円弧状鉄心片６２ａ，６２ｂが同一の環状鉄心片６３に含まれており、かつ積層する際の回転角βが常に一定であるため、層が変わることで、周方向の円弧状鉄心片６２同士の繋ぎ目６４が位相ずれαを有することとなる。すなわち、同一の環状鉄心片６３を構成する４つの円弧状鉄心片６２は、並べられることで３６０度の環形状を呈するが、この４つ分の円弧状鉄心片６２を打ち抜く際に、受け台３５は、回転角β（９６度）に４回を乗じた３８４度回転し、３６０度と一致しないため、この差から位相ずれα（＝２４度）が生じることとなる。

なお、最下層以降の円弧状鉄心片６２は、最下層の円弧状鉄心片６２の加工と異なり、カシメ部成形ステーションＳ１−２においてカシメ部６が形成された後、貫通孔打ち抜きステーションＳ２−２は稼働されずに、貫通孔１１が形成されない。この後、ステーションＳ３−２〜Ｓ６−２が、最下層の円弧状鉄心片６２の際と同様に稼働して、パイロット孔５、磁石装着孔４が形成された円弧状鉄心片６２ａおよび円弧状鉄心片６２ｂが順次加工される。

環状積層カシメステーションＳ７−２に順送りされた被加工板Ｗは、鉄心片打ち抜きポンチ５１により打ち抜き加工される（鉄心片打ち抜き工程）。これにより、２層目の円弧状鉄心片６２のカシメ凸部７が下層の貫通孔１１に嵌合し、１層目と２層目の円弧状鉄心片６２が高精度に位置決めされた状態でカシメ結合して固定される（環状積層カシメ工程）。

この後、図２３に示すように、受け台３５を一定の回転角βで回転させつつ、順送りされる被加工板ＷをステーションＳ１−２、Ｓ３−２〜７−２により順次加工して、円弧状鉄心片６２を下層の円弧状鉄心片６２とカシメ結合して積層する。

この後、予め設定された層数の環状鉄心片６３が積層されて積層鉄心６０が構成されると積層が終了する。

本実施形態に係る積層鉄心の製造装置２０によっても、第１実施形態と同様に、同一の環状鉄心片６３を構成する複数の円弧状鉄心片６２の少なくとも１つが、他の円弧状鉄心片６２ｂと円弧角が異なるため、回転角βを一定に保ったまま積層することで、位相ずれαを有しつつ積層鉄心６０を製造できる。したがって、位相ずれαを設けるために回転台３８の回転角βを変則的に間欠回転制御する必要がなく、複雑な構造が不要であるため、設備を安価に実現できる。また、加工が変則的でないため、生産性が向上する。

また、円弧状鉄心片６２ａと円弧状鉄心片６２ｂは、円弧角が、磁石装着孔４の１つ分のみ異なるものであるため、円弧状鉄心片６２ａと円弧状鉄心片６２ｂの円弧角の差が大きくなり過ぎない。そのため、被加工板Ｗから効率よく円弧状鉄心片６２ａおよび円弧状鉄心片６２ｂの両方を材料取りすることができ、歩留りがよい。なお、円弧状鉄心片６２ａと円弧状鉄心片６２ｂの円弧角の差を、磁石装着孔４の複数分に一致するようにすることもできる。

また、本実施形態では、円弧角が大きい円弧状鉄心片６２ｂが、円弧状鉄心片６２ａよりも多いため、被加工板Ｗから効率よく円弧状鉄心片６２ａおよび円弧状鉄心片６２ｂを材料取りすることができ、第１実施形態よりも歩留りがよい。

また、本実施形態のように、積層鉄心６０が、ｎ個の磁石装着孔４を備えたｉ枚の円弧状鉄心片６２ｂと、（ｎ−１）個の磁石装着孔４を備えた１枚の円弧状鉄心片６２ａを並べて構成された環状鉄心片６３が積層されて、ｍ＝ｉ×ｎ＋（ｎ−１）個の磁石装着孔を有するようにすることで、確実な位相ずれαを生じさせることができる。

＜第３実施形態＞
図２４は、第３実施形態に係る積層鉄心の製造装置により製造された積層鉄心を示す平面図である。なお、第１の実施形態と同様の機能を有する部位については同一の符号を使用し、重複を避けるため、その説明を省略する。

第３実施形態における積層鉄心７０は、電動機の固定子側に用いられる積層固定子鉄心であり、コイルが巻きつけられる２４個のティースを有する固定子の構成要素である。積層鉄心７０は、図２４に示すように、５つに分割された円弧状鉄心片７２ａ，７２ｂ（鉄心片）を環状に並べた環状鉄心片７１を複数積層して形成される。

円弧状鉄心片７２は、環状鉄心片の周方向に円弧状に延びる円弧状ヨーク部７３、および円弧状ヨーク部７３から突出してコイルが装着されるティース部７４を有する。

円弧状鉄心片７２（以下、７２ａ，７２ｂを総じて７２と称する。）のうちの１個の円弧状鉄心片７２ａには、周方向に並ぶ４つのティース部７４が形成され、４個の円弧状鉄心片７２ｂには、周方向に並ぶ５つのティース部７４が形成されている。

すなわち、積層鉄心７０は、ｎ（＝５）個のティース部７４を備えたｉ（＝４）枚の円弧状鉄心片７２ｂと、（ｎ−１）個のティース部７４を備えた１枚の円弧状鉄心片７２ａを並べて構成された環状鉄心片７１が積層されて、下式（４）により設定されるｍ個のティース部７４を有して形成される。

ｍ＝ｉ×ｎ＋（ｎ−１） ・・・式（４）
ティース部７４、パイロット孔５および４つのカシメ部６は、円弧状鉄心片７２を環状に並べて環状鉄心片７１を構成した際に、１５度（＝３６０／ｍ）毎に配置されている。

互いに重なる環状鉄心片７１は、周方向の円弧状鉄心片７２同士の繋ぎ目７５が周方向にずれて、いわゆるレンガ積みに所定枚数積層されており、本実施形態では、１５度の位相ずれαを有して積層されている。

次に、第３実施形態に係る積層鉄心の製造装置７６について説明する。

図２５は、第３実施形態に係る積層鉄心の製造装置を示す平面図である。

第３実施形態に係る積層鉄心の製造装置７６は、第１実施形態のステーションＳ１〜Ｓ３、Ｓ５〜Ｓ７に対応するステーションＳ１−３〜Ｓ３−３、Ｓ５−３〜Ｓ７−３を備えている。なお、第３実施形態では、磁石装着孔は形成されないため、第１実施形態における磁石装着孔打ち抜きステーションＳ４に対応するステーションは設けられない。ティース部７４は、環状積層カシメステーションＳ７−３による打ち抜きによって形成できるため、ティース部７４を形成するための独立したステーションは設けられない。

ステーションＳ１−３〜Ｓ３−３では、カシメ部６、貫通孔１１およびパイロット孔５が順次加工される。

第１側部打ち抜きステーションＳ５−３は、円弧状鉄心片７２ａを加工するものであり、５回のうち１回稼動するように、作動および不作動が制御部２１により制御可能となっている。第１側部打ち抜きステーションＳ５−３が稼働すると、円弧状鉄心片７２ａに対応して、周方向の両側部が打ち抜かれる。

第２側部打ち抜きステーションＳ６−３は、円弧状鉄心片７２ｂを加工するものであり、５回のうち４回稼動するように、作動および不作動が制御部２１により制御可能となっている。第２側部打ち抜きステーションＳ６−３が稼働すると、円弧状鉄心片７２ｂに対応して、周方向の両側部が打ち抜かれる。

環状積層カシメステーションＳ７−３は、第１実施形態と同様に、円弧状鉄心片７２ａの輪郭を打ち抜き、受け台３５に円弧状鉄心片７２を積層するものである。

受け台３５の一回の回転角β［度］は、式（２）により設定される。ここで、ｎは、円弧状鉄心片７２ｂに形成されるティース部７４の数（ｎ＝５）であり、ｍは、積層鉄心７０に形成されるティース部７４の数（ｍ＝２４）である。したがって、回転角βは、７５度である。

次に、第３実施形態に係る積層鉄心の製造装置７６の作用を説明する。

図２６は、第３実施形態に係る積層鉄心の製造装置により円弧状鉄心片を打ち抜く際を示す平面図、図２７は、２つ目の円弧状鉄心片を打ち抜く際を示す平面図、図２８は、５つ目の円弧状鉄心片を打ち抜く際を示す平面図、図２９は、異なる層の円弧状鉄心片の積層に移行する際を示す平面図である。

第３実施形態に係る積層鉄心の製造装置７６に搬入された被加工板Ｗは、図２５に示すように、始めにカシメ部成形ステーションＳ１−３に順送りされる。しかし、積層鉄心７０の最下層を構成する始めの５つの円弧状鉄心片７２にはカシメ部６は形成されないため、ステーションＳ１−３における加工は行われずに、貫通孔打ち抜きステーションＳ２−３に順送りされる。

貫通孔打ち抜きステーションＳ２−３に順送りされた始めの５つの円弧状鉄心片７２は、カシメ部６に対応する位置に貫通孔１１が成形される（貫通孔打ち抜き行程）。

次に、被加工板Ｗはパイロット部打ち抜きステーションＳ３−３に順送りされ、パイロット孔５が成形される（パイロット孔打ち抜き行程）。

次に、被加工板Ｗは第１側部打ち抜きステーションＳ５−３に順送りされる。第１側部打ち抜きステーションＳ５−３は、円弧状鉄心片７２ａの周方向の両側部を打ち抜くものであり、始めの４つの円弧状鉄心片７２ｂを加工する際には稼働されず、この後の１つの円弧状鉄心片７２ａを加工する際に稼動される。この後も、５回のうち１回稼動されて、円弧状鉄心片７２ａの周方向両側部が打ち抜かれる。

次に、被加工板Ｗは第２側部打ち抜きステーションＳ６−３に順送りされる。第２側部打ち抜きステーションＳ６−３は、円弧状鉄心片７２ｂの周方向の両側部を打ち抜くものであり、始めの４つの円弧状鉄心片７２ｂを加工する際に稼働され、この後の１つの円弧状鉄心片７２ａを加工する際には稼動されない。この後も、５回のうち４回稼動して、円弧状鉄心片７２ｂの周方向両側部が打ち抜かれる。

この後、図２６に示すように、被加工板Ｗは環状積層カシメステーションＳ７−３に順送りされ、円弧状鉄心片７２ｂが打ち抜き加工されて、受け台３５上に並べられる。

この後、図２７に示すように、受け台３５を、回転角βである７５度だけ回転させる。

更に、順送りされる被加工板ＷからステーションＳ２−３〜Ｓ６−３により順次加工された最下層の３つの円弧状鉄心片７２ｂおよび１つ円弧状鉄心片７２ａを、環状積層カシメステーションＳ７−３にて順次打ち抜きつつ受け台３５を一定の回転角βで回転させて、図２８に示すように環状に並べる。

同一の環状鉄心片７１を構成する５つの円弧状鉄心片７２を全て受け台３５に並べた後は、次の層を構成する円弧状鉄心片７２の積層に移行する。このときの受け台３５の回転角βは、図２９に示すように、同一層の円弧状鉄心片７２を並べる際と変わることなく、７５度である。このように、円弧角の異なる円弧状鉄心片７２ａ，７２ｂが同一の環状鉄心片７１に含まれており、かつ積層する際の回転角が常に一定であるため、層が変わることで、周方向の円弧状鉄心片７２同士の繋ぎ目７５が位相ずれαを有することとなる。すなわち、同一の環状鉄心片７１を構成する５つの円弧状鉄心片７２は、並べられることで３６０度の環形状を呈するが、この５つ分の円弧状鉄心片７２を打ち抜く際に、受け台３５は、回転角β（７５度）に５回を乗じた３７５度回転し、３６０度と一致しないため、この差から位相ずれα（＝１５度）が生じることとなる。

なお、最下層以降の円弧状鉄心片７２は、最下層の円弧状鉄心片７２の加工と異なり、カシメ部成形ステーションＳ１−３においてカシメ部６が形成された後、貫通孔打ち抜きステーションＳ２−３は稼働されずに、貫通孔１１が形成されない。この後、ステーションＳ３−３〜Ｓ６−３が、最下層の円弧状鉄心片７２の際と同様に稼働して、パイロット孔５が形成された円弧状鉄心片７２ａおよび円弧状鉄心片７２ｂが順次加工される。

環状積層カシメステーションＳ７−３に順送りされた被加工板Ｗは、打ち抜き加工される（鉄心片打ち抜き工程）。これにより、２層目の円弧状鉄心片７２のカシメ凸部７が下層の貫通孔１１に嵌合し、１層目と２層目の円弧状鉄心片７２が高精度に位置決めされた状態でカシメ結合して固定される（環状積層カシメ工程）。

この後、受け台３５を一定の回転角βで回転させつつ、順送りされる被加工板ＷをステーションＳ１−３、Ｓ３−３〜７−３により順次加工して、円弧状鉄心片７２を下層の円弧状鉄心片７２とカシメ結合して積層する。

この後、予め設定された層数の環状鉄心片７１が積層されて積層鉄心７０が構成されると積層が終了する。

第３実施形態に係る積層鉄心の製造装置７６によっても、第１実施形態と同様に、同一の環状鉄心片７１を構成する複数の円弧状鉄心片７２の少なくとも１つが、他の円弧状鉄心片７２ｂと円弧角が異なるため、回転角βを一定に保ったまま積層することで、位相ずれαを有しつつ積層鉄心７０を製造できる。したがって、位相ずれαを設けるために回転台３８の回転角βを変則的に間欠回転制御する必要がなく、複雑な構造が不要であるため、設備を安価に実現できる。また、加工が変則的でないため、生産性が向上する。

また、円弧状鉄心片７２ａと円弧状鉄心片７２ｂは、円弧角が、ティース部７４の１つ分のみ異なるものであるため、円弧状鉄心片７２ａと円弧状鉄心片７２ｂの円弧角の差が大きくなり過ぎない。そのため、被加工板Ｗから効率よく円弧状鉄心片７２ａおよび円弧状鉄心片７２ｂの両方を材料取りすることができ、歩留りがよい。なお、円弧状鉄心片７２ａと円弧状鉄心片７２ｂの円弧角の差を、ティース部７４の複数分に一致するようにすることもできる。

また、本実施形態では、円弧角が大きい円弧状鉄心片７２ｂが、円弧状鉄心片７２ａよりも多いため、被加工板Ｗから効率よく円弧状鉄心片７２ａおよび円弧状鉄心片７２ｂを材料取りすることができ、歩留りがよい。

また、本実施形態のように、積層鉄心７０が、ｎ個のティース部７４を備えたｉ枚の円弧状鉄心片７２ｂと、（ｎ−１）個のティース部７４を備えた１枚の円弧状鉄心片７２ａを並べて構成された環状鉄心片７１が積層されて、ｍ＝ｉ×ｎ＋（ｎ−１）個のティース部７４を有することで、確実な位相ずれαを生じさせることができる。

＜第４実施形態＞
図３０は、第４実施形態に係る積層鉄心の製造装置を示す平面図である。

第４実施形態に係る積層鉄心の製造装置８０は、被加工板Ｗ上で材料取りされる円弧状鉄心片８２の配置が、第１〜３実施形態と異なる。すなわち、第１〜３実施形態では、円弧状鉄心片は、被加工板Ｗの両縁部側に周方向端部が位置するように材料取りしているが、第４実施形態では、被加工板Ｗの送り方向に周方向端部が位置するように材料取りしている。

第４実施形態によっても、同一の環状鉄心片を構成する複数の円弧状鉄心片８２の少なくとも１つが、他の円弧状鉄心片８２と円弧角が異なるため、回転角βを一定に保ったまま積層することで、位相ずれαを有しつつ積層鉄心を製造できる。

＜第５実施形態＞
図３１は、第５実施形態に係る積層鉄心の製造装置を示す平面図である。

第５実施形態に係る積層鉄心の製造装置９０は、第２実施形態のステーションＳ１−２〜Ｓ６−２に対応するカシメ部成形ステーションＳ１−５、貫通孔打ち抜きステーションＳ２−５、パイロット部打ち抜きステーションＳ３−５、磁石装着孔打ち抜きステーションＳ４−５、第１側部打ち抜きステーションＳ５−５、第２側部打ち抜きステーションＳ６−５が、一度のプレス加工で２つの加工形状Ｔ１〜Ｔ６を並んで加工するように設けられる。更に、環状積層カシメステーションＳ７−５は、順送方向に２つ並んで配置されている。

被加工板Ｗ上には、各ステーションＳ１−５〜Ｓ６−５で加工される同形状の加工形状Ｔ１〜Ｔ６が２つずつ並ぶこととなる。この加工形状Ｔ１〜Ｔ６の一方は、環状積層カシメステーションＳ７−５の一方で打ち抜かれて、残された他方は、環状積層カシメステーションＳ７−５の他方で打ち抜かれ、各々が別個の積層鉄心として２つの受け台３５上に積層される。

第５実施形態に係る積層鉄心の製造装置９０によれば、２つの積層鉄心を同時に積層（２連積層）するため、生産性を向上させて、加工費を低減できる。なお、構成を変更することで、更に多くの多連層構造とすることもできる。

また、ステーションＳ１−５〜Ｓ６−５における工程と、打ち抜いてカシメを行う環状積層カシメステーションＳ７−５における工程を、別型（別設備）で実施することもできる。

なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。例えば、円弧状鉄心片は、帯状の板材から連続的に繋がった状態で打ち抜かれてもよい。また、パイロット機構は、磁石貫通孔に差し込まれるようにしたり、または円弧状鉄心片に差し込まれるパイロットピンとしての形態ではなく、円弧状鉄心片の輪郭を保持するように形成することもできる。また、鉄心片は、かならずしも円弧状でなくてもよく、さらに、パイロット孔やカシメ部の数が異なってもよい。また、互いに重なる円弧状鉄心片同士を、カシメ結合以外の方法で固定してもよい。

本発明の第１実施形態に係る積層鉄心の製造装置により製造された積層鉄心を示す平面図である。 同積層鉄心を示す側面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う単一層の断面図である。 第１実施形態に係る積層鉄心の製造装置を示す平面図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 図４のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。 第１実施形態に係る積層鉄心の製造装置により円弧状鉄心片を打ち抜く際を示す平面図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。 同断面における円弧状鉄心片を打ち抜いた際を示す断面図である。 ２つ目の円弧状鉄心片を打ち抜く際を示す平面図である。 ５つ目の円弧状鉄心片を打ち抜く際を示す平面図である。 異なる層の円弧状鉄心片の積層に移行する際を示す平面図である。 図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。 同断面における円弧状鉄心片を打ち抜いてカシメ積層した際を示す断面図である。 同断面における所定層数の円弧状鉄心片の積層が終了して積層鉄心が構成された際を示す断面図である。 同断面における構成された積層鉄心から保持ピンを引き抜いて搬出する際を示す断面図である。 第２実施形態に係る積層鉄心の製造装置により製造された積層鉄心を示す平面図である。 第２実施形態に係る積層鉄心の製造装置を示す平面図である。 第２実施形態に係る積層鉄心の製造装置により円弧状鉄心片を打ち抜く際を示す平面図である。 ２つ目の円弧状鉄心片を打ち抜く際を示す平面図である。 ４つ目の円弧状鉄心片を打ち抜く際を示す平面図である。 異なる層の円弧状鉄心片の積層に移行する際を示す平面図である。 更に次の円弧状鉄心片を打ち抜く際を示す平面図である。 第３実施形態に係る積層鉄心の製造装置により製造された積層鉄心を示す平面図である。 第３実施形態に係る積層鉄心の製造装置を示す平面図である。 第３実施形態に係る積層鉄心の製造装置により円弧状鉄心片を打ち抜く際を示す平面図である。 ２つ目の円弧状鉄心片を打ち抜く際を示す平面図である。 ５つ目の円弧状鉄心片を打ち抜く際を示す平面図である。 異なる層の円弧状鉄心片の積層に移行する際を示す平面図である。 第４実施形態に係る積層鉄心の製造装置を示す平面図である。 第５実施形態に係る積層鉄心の製造装置を示す平面図である。

符号の説明

１，６０，７０ 積層鉄心、
２，６２，７２，８２ 円弧状鉄心片（鉄心片）、
３，６３，７１ 環状鉄心片、
４ 磁石装着孔、
６ カシメ部、
１０ 繋ぎ目、
１１ 貫通孔、
２０，６５，７６，８０，９０ 製造装置、
３５ 受け台、
７４ ティース部、
ｉ 鉄心片の枚数、
ｍ 積層鉄心における磁石装着孔の数，ティース部の数、
ｎ 鉄心片における磁石装着孔の数，ティース部の数、
Ｓ５，Ｓ５−２，Ｓ５−３，Ｓ５−５ 環状積層カシメステーション（鉄心片打ち抜き部）、
Ｔ１〜Ｔ６ 加工形状、
Ｗ 被加工板、
α 位相ずれ、
β 回転角。

Claims (22)

1. 環状に並ぶ複数の鉄心片からなる環状鉄心片を複数積層して固定した積層鉄心を、一方向へ搬送される被加工板から前記鉄心片を打ち抜きつつ製造する積層鉄心の製造方法であって、
   同一の環状鉄心片を構成する複数の鉄心片の少なくとも１つの円弧角が、同一の環状鉄心片を構成する他の鉄心片の円弧角と異なるように前記被加工板から前記鉄心片を順次打ち抜き、当該鉄心片の打ち抜き毎に一定回転する受け台上に、前記打ち抜かれた鉄心片を環状に順次並べつつ積層し、
   前記環状鉄心片を、磁石が装着される磁石装着孔またはコイルが装着されるティース部をｎ個備えたｉ枚の鉄心片と、前記磁石装着孔またはティース部を（ｎ＋１）個備えた１枚の鉄心片とを並べて構成し、下式により設定されるｍ個の磁石装着孔またはティース部を周方向に有する積層鉄心を製造する積層鉄心の製造方法。
   ｍ＝ｉ×ｎ＋（ｎ＋１）
2. 環状に並ぶ複数の鉄心片からなる環状鉄心片を複数積層して固定した積層鉄心を、一方向へ搬送される被加工板から前記鉄心片を打ち抜きつつ製造する積層鉄心の製造方法であって、
   同一の環状鉄心片を構成する複数の鉄心片の少なくとも１つの円弧角が、同一の環状鉄心片を構成する他の鉄心片の円弧角と異なるように前記被加工板から前記鉄心片を順次打ち抜き、当該鉄心片の打ち抜き毎に一定回転する受け台上に、前記打ち抜かれた鉄心片を環状に順次並べつつ積層し、
   前記環状鉄心片を、磁石が装着される磁石装着孔またはコイルが装着されるティース部をｎ個備えたｉ枚の鉄心片と、前記磁石装着孔またはティース部を（ｎ−１）個備えた１枚の鉄心片とを並べて構成し、下式により設定されるｍ個の磁石装着孔またはティース部を周方向に有する積層鉄心を製造する積層鉄心の製造方法。
   ｍ＝ｉ×ｎ＋（ｎ−１）
3. 前記打ち抜かれた鉄心片を、前記受け台上に環状に順次並べつつ、互いに重なる鉄心片同士をカシメて結合することを特徴とする請求項１または２に記載の積層鉄心の製造方法。
4. 前記受け台の回転角β度は、下式により設定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造方法。
   β＝３６０×（ｎ／ｍ）
5. 前記積層鉄心は、１６個の磁石装着孔を有する環状回転子用の鉄心であり、３個の磁石装着孔を備えた４枚の鉄心片と、４個の磁石装着孔を備えた１枚の鉄心片を並べて前記環状鉄心片を構成することを特徴とする請求項１に記載の積層鉄心の製造方法。
6. 前記積層鉄心は、１５個の磁石装着孔を有する環状回転子用の鉄心であり、４個の磁石装着孔を備えた３枚の鉄心片と、３個の磁石装着孔を備えた１枚の鉄心片を並べて前記環状鉄心片を構成することを特徴とする請求項２に記載の積層鉄心の製造方法。
7. 前記積層鉄心は、２４個のティース部を有する環状固定子用の鉄心であり、５個のティース部を備えた４枚の鉄心片と、４個のティース部を備えた１枚の鉄心片を並べて前記環状鉄心片を構成したことを特徴とする請求項２に記載の積層鉄心の製造方法。
8. 前記受け台を前記被加工板の搬送方向に複数設け、同一の被加工板から複数の鉄心片を同時に打ち抜きつつ前記受け台上に積層することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造方法。
9. 環状に並ぶ複数の鉄心片からなる環状鉄心片を複数積層して固定した積層鉄心を、一方向へ搬送される被加工板から前記鉄心片を打ち抜きつつ製造する積層鉄心の製造装置であって、
   同一の環状鉄心片を構成する複数の鉄心片の少なくとも１つの円弧角が、同一の環状鉄心片を構成する他の鉄心片の円弧角と異なるように前記被加工板から前記鉄心片を順次打ち抜く鉄心片打ち抜き部と、
   前記鉄心片の打ち抜き毎に一定の回転角だけ回転し、前記鉄心片打ち抜き部により打ち抜かれた前記鉄心片が環状に順次並べられる受け台と、を有し、
   前記環状鉄心片が、磁石が装着される磁石装着孔またはコイルが装着されるティース部をｎ個備えたｉ枚の鉄心片と、前記磁石装着孔またはティース部を（ｎ＋１）個備えた１枚の鉄心片とを並べて構成されており、下式により設定されるｍ個の磁石装着孔またはティース部を周方向に有する積層鉄心を製造する積層鉄心の製造装置。
   ｍ＝ｉ×ｎ＋（ｎ＋１）
10. 環状に並ぶ複数の鉄心片からなる環状鉄心片を複数積層して固定した積層鉄心を、一方向へ搬送される被加工板から前記鉄心片を打ち抜きつつ製造する積層鉄心の製造装置であって、
    同一の環状鉄心片を構成する複数の鉄心片の少なくとも１つの円弧角が、同一の環状鉄心片を構成する他の鉄心片の円弧角と異なるように前記被加工板から前記鉄心片を順次打ち抜く鉄心片打ち抜き部と、
    前記鉄心片の打ち抜き毎に一定の回転角だけ回転し、前記鉄心片打ち抜き部により打ち抜かれた前記鉄心片が環状に順次並べられる受け台と、を有し、
    前記環状鉄心片が、磁石が装着される磁石装着孔またはコイルが装着されるティース部をｎ個備えたｉ枚の鉄心片と、前記磁石装着孔またはティース部を（ｎ−１）個備えた１枚の鉄心片とを並べて構成されており、下式により設定されるｍ個の磁石装着孔またはティース部を周方向に有する積層鉄心を製造する積層鉄心の製造装置。
    ｍ＝ｉ×ｎ＋（ｎ−１）
11. 前記打ち抜き部は、受け台上で積層方向に重なる前記鉄心片同士をカシメ結合する環状積層カシメステーションを含むことを特徴とする請求項９または１０に記載の積層鉄心の製造装置。
12. 前記受け台の回転角β度は、下式により設定されることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造装置。
    β＝３６０×（ｎ／ｍ）
13. 前記積層鉄心は、１６個の磁石装着孔を有する環状回転子用の鉄心であり、３個の磁石装着孔を備えた４枚の鉄心片と、４個の磁石装着孔を備えた１枚の鉄心片を並べて前記環状鉄心片が構成されることを特徴とする請求項９に記載の積層鉄心の製造装置。
14. 前記積層鉄心は、１５個の磁石装着孔を有する環状回転子用の鉄心であり、４個の磁石装着孔を備えた３枚の鉄心片と、３個の磁石装着孔を備えた１枚の鉄心片を並べて前記環状鉄心片が構成されることを特徴とする請求項１０に記載の積層鉄心の製造装置。
15. 前記積層鉄心は、２４個のティース部を有する環状固定子用の鉄心であり、５個のティース部を備えた４枚の鉄心片と、４個のティース部を備えた１枚の鉄心片を並べて前記環状鉄心片が構成されることを特徴とする請求項１０に記載の積層鉄心の製造装置。
16. 前記受け台が前記被加工板の搬送方向に複数設けられ、同一の被加工板から複数の鉄心片を同時に打ち抜きつつ前記受け台上に積層することを特徴とする請求項９〜１５のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造装置。
17. 環状に並ぶ複数の鉄心片からなる環状鉄心片を複数積層して固定した積層鉄心を、一方向へ搬送される被加工板から前記鉄心片を打ち抜きつつ製造した積層鉄心であって、
    同一の環状鉄心片を構成する複数の鉄心片の少なくとも１つの円弧角が、同一の環状鉄心片を構成する他の鉄心片の円弧角と異なり、積層方向に互いに重なる鉄心片同士が、周方向にずれて配置され、
    前記環状鉄心片が、磁石が装着される磁石装着孔またはコイルが装着されるティース部をｎ個備えたｉ枚の鉄心片と、前記磁石装着孔またはティース部を（ｎ＋１）個備えた１枚の鉄心片とを並べて構成されており、下式により設定されるｍ個の磁石装着孔またはティース部を周方向に有することを特徴とする積層鉄心。
    ｍ＝ｉ×ｎ＋（ｎ＋１）
18. 環状に並ぶ複数の鉄心片からなる環状鉄心片を複数積層して固定した積層鉄心を、一方向へ搬送される被加工板から前記鉄心片を打ち抜きつつ製造した積層鉄心であって、
    同一の環状鉄心片を構成する複数の鉄心片の少なくとも１つの円弧角が、同一の環状鉄心片を構成する他の鉄心片の円弧角と異なり、積層方向に互いに重なる鉄心片同士が、周方向にずれて配置され、
    前記環状鉄心片が、磁石が装着される磁石装着孔またはコイルが装着されるティース部をｎ個備えたｉ枚の鉄心片と、前記磁石装着孔またはティース部を（ｎ−１）個備えた１枚の鉄心片とを並べて構成されており、下式により設定されるｍ個の磁石装着孔またはティース部を周方向に有することを特徴とする積層鉄心。
    ｍ＝ｉ×ｎ＋（ｎ−１）
19. 前記積層方向に重なる鉄心片同士が、カシメ結合されていることを特徴とする請求項１７または１８に記載の積層鉄心。
20. 前記積層鉄心は、１６個の磁石装着孔を有する環状回転子用の鉄心であり、３個の磁石装着孔を備えた４枚の鉄心片と、４個の磁石装着孔を備えた１枚の鉄心片とを並べて構成された前記環状鉄心片を有することを特徴とする請求項１７に記載の積層鉄心。
21. 前記積層鉄心は、１５個の磁石装着孔を有する環状回転子用の鉄心であり、４個の磁石装着孔を備えた３枚の鉄心片と、３個の磁石装着孔を備えた１枚の鉄心片とを並べて構成された前記環状鉄心片を有することを特徴とする請求項１８に記載の積層鉄心。
22. 前記積層鉄心は、２４個のティース部を有する環状固定子用の鉄心であり、５個のティース部を備えた４枚の鉄心片と、４個のティース部を備えた１枚の鉄心片を並べて構成された前記環状鉄心片を有することを特徴とする請求項１８に記載の積層鉄心。

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