JP5755959B2

JP5755959B2 - 巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法

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Publication number: JP5755959B2
Application number: JP2011154097A
Authority: JP
Inventors: 巌明神
Original assignee: Mitsui High Tech Inc
Current assignee: Mitsui High Tech Inc
Priority date: 2011-07-12
Filing date: 2011-07-12
Publication date: 2015-07-29
Anticipated expiration: 2031-07-12
Also published as: JP2013021838A

Description

本発明は、１又は複数の磁極片部を有するセグメント鉄心片が折り曲げ可能な連結部で連結された帯状鉄心片を、一条の薄板条材（磁性鋼板）から複数列製造する場合のトラブルを解消する巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法に関する。

特許文献１、２には、１又は複数の磁極片部を有するセグメント鉄心片を折り曲げ可能な連結部で連結した帯状鉄心片を、薄板条材から打ち抜き形成し、この帯状鉄心片を連結部で徐々に折り曲げて、巻積層鉄心を製造することが記載されている。

ところが、この帯状鉄心片を一枚の薄板条材で打ち抜き形成するより、図７（Ｂ）に示すように複数（この例では２）の帯状鉄心片８０、８１を一枚の幅広の薄板条材８２より打ち抜き形成した方が、セグメント鉄心片８３の内側に別のセグメント鉄心片８４の外側を一部嵌入させることができ、これによって、幅ｄだけ幅狭の薄板条材８２の使用が可能となって、材料歩留りがよいことが判った。なお、図７（Ａ）はこの帯状鉄心片８０、８１を用いて形成した巻積層鉄心８５を示す。

特開２０００−１１６０３７号公報特開２００７−１４３２５７号公報

ところが、帯状鉄心片８０、８１における各セグメント鉄心片８３、８４は小幅の連結部８６、８７のみで連結されているので、図７に示すように、外形抜きされた後に、材料送り時の振動やバタツキにより、２の帯状鉄心片８０、８１が干渉し、帯状鉄心片８０、８１に変形や連結部８６、８７の千切れが生じるという問題が発生した。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、複数の帯状鉄心片を一枚の薄板条材から干渉することなく製造する巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法は、１又は複数の磁極片部を有するセグメント鉄心片が連結部で連結された帯状鉄心片を１条の薄板条材に、複数列形成し、該複数列の帯条鉄心片を分離し、前記連結部で順次折り曲げて巻積層鉄心を製造する巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法において、
前記複数列の帯状鉄心片は前記連結部の位置を前記薄板条材の進行方向に合わせて形成すると共に、前記薄板条材の幅方向に隣り合う前記帯状鉄心片は、繋ぎ部材によって連結され、該複数列の帯状鉄心片を個別に分離するときに、前記繋ぎ部材を切り落とし、
しかも、前記繋ぎ部材は、前記連結部の半径方向内側に形成される扇状の開口部を保持する横板部を有している。

第２の発明に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法は、第１の発明に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法において、前記開口部の向かい合う辺は、折り曲げ時に係合する弧状凹部と弧状凸部とをそれぞれ有し、前記弧状凹部と前記弧状凸部の中央に前記横板部の端部が接続され、かつ、前記横板部の接続端部の幅は前記弧状凹部及び前記弧状凸部の最大幅より狭くなっている。

第３の発明に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法は、第２の発明に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法において、前記横板部の接続端部は、前記弧状凸部及び前記弧状凹部が形成されている前記辺に直交配置されている。

第４の発明に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法は、１又は複数の磁極片部を有するセグメント鉄心片が連結部で連結された帯状鉄心片を１条の薄板条材に、複数列形成し、該複数列の帯条鉄心片を分離し、前記連結部で順次折り曲げて巻積層鉄心を製造する巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法において、
前記複数列の帯状鉄心片は前記連結部の位置を前記薄板条材の進行方向に合わせて形成すると共に、前記薄板条材の幅方向に隣り合う前記帯状鉄心片は、繋ぎ部材によって連結され、該複数列の帯状鉄心片を個別に分離するときに、前記繋ぎ部材を切り落とし、
しかも、前記繋ぎ部材は、前記セグメント鉄心片の端側にある前記磁極片部と隣接する前記帯状鉄心片の一部を連結する縦板部を有する。

第５の発明に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法は、第１〜第３の発明に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法において、前記繋ぎ部材は、前記横板部の中央と隣接する前記帯状鉄心片の連結部又は連結部近傍の一部を連結する縦板部を有している。

第６の発明に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法は、第１〜第５の発明に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法において、前記帯状鉄心片を繋ぐ前記繋ぎ部材は、前記薄板条材から該繋ぎ部材で連結された前記帯状鉄心片を製造する金型に設けられた、又は前記金型外に設けられた繋ぎ部材打ち抜き部で除去された後、前記繋ぎ部材が除去された前記帯状鉄心片はセパレータを通って分離される。

隣り合う帯状鉄心片が所定間隔を維持した状態で、繋ぎ部材で連結されているので、外形抜きされた後の金型内外での帯状鉄心片の各セグメント鉄心片の干渉がなくなり、また、連結部の千切れの恐れも無くなるため、帯状鉄心片を高速で打ち抜き形成することが可能となった。

特に、帯状鉄心片の各連結部の半径方向内側に形成される扇状の開口部の向かい合う辺に形成される弧状凹部と弧状凸部の中央に繋ぎ部材（横板部）の端部を設けた場合は、繋ぎ部材を除去しても、開口部の形状に影響を与えず、しかも弧状凹部と弧状凸部をそのまま掛止部材として使用できる。
また、繋ぎ部材に縦板部を設け、隣り合う帯状鉄心片を一定距離に保持した場合は、更に、複数列の帯状鉄心片の打ち抜き速度を高めることができる。

（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法の説明図、（Ｂ）は同図（Ａ）の矢視ａ部拡大図、（Ｃ）は同製造方法によって製造された巻積層鉄心の部分平面図、（Ｄ）は同図（Ｃ）の矢視ｂ部拡大図である。（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法の説明図、（Ｂ）は同図（Ａ）の矢視ｃ部拡大図、（Ｃ）は本発明の第３の実施の形態に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法の説明図である。（Ａ）は本発明の第４の実施の形態に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法の説明図、（Ｂ）は本発明の第５の実施の形態に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法の説明図である。（Ａ）は本発明の第６の実施の形態に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法の説明図、（Ｂ）は本発明の第７の実施の形態に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法の説明図である。（Ａ）は本発明の第８の実施の形態に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法の説明図、（Ｂ）はその詳細図である。（Ａ）は本発明の第１〜第８の実施の形態に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法を説明する平面図、（Ｂ）は同方法を説明する側面図、（Ｃ）は同方法によって得られた帯状鉄心片を用いて巻積層鉄心を製造する方法の説明図である。（Ａ）は巻積層鉄心の斜視図、（Ｂ）は従来例に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法の説明図である。

続いて、添付した図面を参照しながら、本発明を具体化した実施の形態について説明する。
それぞれ図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法は、１条の磁性鋼板からなる薄板条材１０から２列（複数列の一例、以下同じ）の帯状鉄心片１１、１２が打ち抜き形成される。この帯状鉄心片１１、１２は、円弧状の分割ヨーク片部１３、１４と複数の磁極片部１５、１６（１の磁極片部を有する場合もある）を有するセグメント鉄心片１７、１８を折り曲げ可能な連結部１９、２０を介して直線状に連結している。なお、各セグメント鉄心片１７、１８の端部に形成される磁極片部２１〜２４は一つの磁極片部１５、１６を２分割した構造となっている。また、幅方向に隣り合う帯状鉄心片１１、１２は連結部１９、２０の位置を薄板条材１０の進行方向に合わせて形成されている。

幅方向に隣り合う帯状鉄心片１１、１２は、帯状鉄心片１１のセグメント鉄心片１７の内側円弧に帯状鉄心片１２のセグメント鉄心片１８の外側円弧が一部嵌入し、隣り合う帯状鉄心片１１、１２の全体幅が小さくなって、最小幅の薄板条材１０から歩留りよく打ち抜き形成できるようになっている。この帯状鉄心片１１、１２は、それぞれ連結部１９、２０の半径方向内側位置に扇状の開口部２５、２６が形成されている。

そして、隣り合う帯状鉄心片１１、１２は、開口部２５の位置に、帯状鉄心片１１、１２を連結する繋ぎ部材２７を有して、帯状鉄心片１１、１２が一定距離に保持されている。また、帯状鉄心片１２の開口部２６には隣り合うセグメント鉄心片１８の距離を一定に保持する補助繋ぎ部材２８を有している。

また、開口部２５、２６に接する磁極片部２１〜２４の端部（開口部２５、２６の向かい合う辺）にはそれぞれ係合する凹部３０と凸部３１が設けられ、連結部１９、２０で折り曲げて磁極片部２１、２２及び磁極片部２３、２４を当接させた場合、図１（Ｄ）に示すように凹部３０と凸部３１が完全に符合するようになっている。なお、凹部３０及び凸部３１はそれぞれ半円部３２と幅がｗの矩形部３３を有し、矩形部３３で隣り合うセグメント鉄心片１７、１８の半径方向の移動を阻止している。また、凹部３０及び凸部３１はそれぞれ弧状凹部及び弧状凸部とするのがよい。

繋ぎ部材２７はＴ字状となって、横板部（即ち、横腕）３５の先側が屈曲し、その一側端部３６が凹部３０内に入り凹部３０の中央に接続し、横板部３５の他側端部３７が凸部３１の中央に接続している。この横板部３５によって開口部２５が保持されている。これらの横板部３５の一側端部３６及び他側端部３７の幅は、凹部３０及び凸部３１の最大幅（直径）より小さくなって、繋ぎ部材２７を切り落としても、凹部３０と凸部３１が完全に係合するようになっている。
繋ぎ部材２７の横板部３５の中央に一端部が連結された縦板部（即ち、縦腕）３８の他端部は、帯状鉄心片１２の連結部２０の両側近傍の分割ヨーク片部１４に二股状となって連結され、その中央に連結部２０が位置している。なお、縦板部の他端部を連結部に直接連結することもできる。

補助繋ぎ部材２８は、帯状鉄心片１１、１２を所定位置に保つのに必須の要件ではないが、隣り合うセグメント鉄心片１８の開口部２６を保持する役目をする。この実施の形態においては、補助繋ぎ部材２８は縦板部３８を除いた繋ぎ部材２７の横板部３５と同一であるので、詳しい説明を省略する。

従って図６（Ａ）に示すように、この帯状鉄心片１１、１２は繋ぎ部材２７及び補助繋ぎ部材２８を残した状態で、パンチとダイを有する金型４０で連続的に打ち抜き形成される。この状態では、帯状鉄心片１１、１２は位置決めされているので、干渉することはない次に、この金型４０の下流側又は、金型４０外の下流側に配置された繋ぎ部材打ち抜き部４１で繋ぎ部材２７及び補助繋ぎ部材２８が打ち抜き除去される。

繋ぎ部材打ち抜き部４１を通過した後は、帯状鉄心片１１、１２は幅方向に分離するので、途中位置に設けられたセパレータ４２で帯状鉄心片１１、１２が絡まないように保持した後、図６（Ｂ）に示すようにそれぞれリール４３、４４に巻き取られる。この後、図６（Ｃ）に示すように、螺旋巻きして一つの巻積層鉄心４５が形成される。なお、セパレータ４２で分離された帯状鉄心片１１、１２は再度干渉を生じない幅ｚに保持される。

続いて、本発明の第２〜第８の実施の形態に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法について説明するが、第１の実施の形態に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法との相違点について説明する。また、第１の実施の形態に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法と同一の構成要素については同一の番号を付してその詳しい説明を省略する。なお、繋ぎ部材や補助繋ぎ部材を除去する点は第１の実施の形態に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法と同様である。

図２（Ａ）、（Ｂ）に示す本発明の第２の実施の形態に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法においては、帯状鉄心片１１、１２を連結する繋ぎ部材４７の横板部４８が直線状となって、凹部３０及び凸部３１に斜めに連結されている。この場合であっても、横板部４８の幅が凹部３０及び凸部３１の幅に対して十分に小さく、繋ぎ部材４７の除去にあっては、凹部３０及び凸部３１まで嵌入状態で切り込めば（同図（Ｂ）のハッチング領域参照）特に支障はない。また、凹部３０及び凸部３１が前記切り込みにより一部欠けることになるが、図１（Ｄ）に示したのと同様に、矩形部が残るため、半径方向の移動を阻止できる。

次に、図２（Ｃ）に示す本発明の第３の実施の形態に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法について説明する。
この実施の形態においては、繋ぎ部材５０がＹ字状となって、Ｖ字状となった横板部５１が磁極片部２１、２２と直交し、しかもその先端部が第１の実施の形態と同様、凹部３０及び凸部３１の中央に連結されている。これによって、繋ぎ部材５０を除去した場合に、凹部３０及び凸部３１の形状をより原形（半円形状）に近づけることができる。また、補助繋ぎ部材５２は、縦板部５３を除いた繋ぎ部材５０と同一形状になっている。

続いて、図３（Ａ）に示す本発明の第４の実施の形態に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法について説明する。
第４の実施の形態においては、繋ぎ部材５４の横板部５５は円弧状となって、その端部が凹部３０及び凸部３１の中央に垂直状態で連結されている。帯状鉄心片１２の隣り合うセグメント鉄心片１８を連結する補助繋ぎ部材５７は繋ぎ部材５４から縦板部５８を除いた形状と同一となっている。

また、図３（Ｂ）に示す本発明の第５の実施の形態に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法においては、帯状鉄心片１１、１２は縦板部からなる繋ぎ部材６１、６２で連結され、開口部２５、２６は弓状の補助繋ぎ部材６３、６４で連結されている。補助繋ぎ部材６３、６４両側が屈曲し、その先端部が凹部３０、及び凸部３１に対して直交しかもその中央に接合するようになっている。そして、繋ぎ部材６１、６２はセグメント鉄心片１７の磁極片部２１、２２の半径方向内側とセグメント鉄心片１８の分割ヨーク片部１４の半径方向外側を直接連結するものである。

第４、第５の実施の形態に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法において、最終的には係合する凹部３０と凸部３１の形状をできる限り残しているので、係合する凹部３０及び凸部３１の形状がより原形に近く保持されて、ガタのない強固な巻積層鉄心を製造できる。
また、第５の実施の形態に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法においては、セグメント鉄心片１７とセグメント鉄心片１８とを直接短い繋ぎ部材６１、６２で連結するので、繋ぎ部材６１、６２が曲がったり撓んだりすることがない。

図４（Ａ）、（Ｂ）に示す本発明の第６、第７の実施の形態に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法について説明する。
この実施の形態においては、隣り合うセグメント鉄心片１７、１８は磁極片部１５、１６の中央ではなく、磁極片部１５、１６が形成されていない分割ヨーク片部１３、１４の中央で分離され、その部分に折り曲げ可能な連結部６７、６８を有する。

そして、隣り合うセグメント鉄心片１７をそれぞれ、及び隣り合うセグメント鉄心片１８をそれぞれ係合する凹部７０及び凸部７１が分割ヨーク片部１３、１４の端部に形成されている。そして、セグメント鉄心片１７、１８を連結部６７の内側部分で連結する繋ぎ部材７２が設けられている。繋ぎ部材７２は、セグメント鉄心片１７の凹部７０及び凸部７１を連結する横板部７４と横板部７４とセグメント鉄心片１８の連結部６８近傍の分割ヨーク片部１４の半径方向外側とを連結する縦板部７５とを有している。横板部７４は凹部７０、凸部７１の中央に連結し、繋ぎ部材７２を除去しても凹部７０と凸部７１との噛合が完全にできるようになっている。

帯状鉄心片１２のセグメント鉄心片１８同士を連結する補助繋ぎ部材７６は繋ぎ部材７２の横板部７４と同一構造となっている。
第６の実施の形態に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法においては、帯状鉄心片１１、１２を繋ぎ部材７２で一定に保ち、補助繋ぎ部材７６で連結部６８で連結されたセグメント鉄心片１８を直線状に保っている。

図４（Ｂ）に示す本発明の第７の実施の形態に係る巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法においては、帯状鉄心片１１、１２は隣り合う磁極片部１５、１６のヨーク片部の中央位置で分離され、その部分には嵌合する凹部７０、凸部７１を有している。幅方向に隣り合う帯状鉄心片１１、１２は繋ぎ部材６１、６２で連結されて、帯状鉄心片１１、１２が所定距離を保持するようになっている。この実施の形態においては、補助繋ぎ部材は設けられていないが、繋ぎ部材６１、６２のみでも、帯状鉄心片１１、１２の干渉を防止できる。

図４（Ｂ）に示す実施の形態においては、連結部６７、６８を磁極片部１５、１６ではなく、これらを連結するヨーク片部の中央に形成した。一方、図５（Ａ）、（Ｂ）に示す本発明の第８の実施の形態では、一つの磁極片部を二つ割りし、その中央のヨーク片部に連結部１９、２０を設けた。そして、２分割された磁極片部２１、２２の中央のヨーク片部に連結部１９を、磁極片部２３、２４の中央のヨーク片部に連結部２０を形成した。そして、磁極片部２１、２２の半径方向内側に、帯状鉄心片１１、１２を連結する繋ぎ部材６１、６２を設けた。
即ち、この実施の形態においても、補助繋ぎ部材は設けられていないが、繋ぎ部材６１、６２のみで帯状鉄心片１１、１２の平行性を確保でき、帯状鉄心片１１、１２の干渉も防止できる。

本発明は前記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲でその構成を変更することもできる。
また、前記実施の形態における繋ぎ部材及び補助繋ぎ部材は、各実施の形態で入れ換えて使用することもできる。
そして、前記実施の形態は２条の帯状鉄心片について説明したが、３条以上であっても本発明は適用される。

１０：薄板条材、１１、１２：帯状鉄心片、１３、１４：分割ヨーク片部、１５、１６：磁極片部、１７、１８：セグメント鉄心片、１９、２０：連結部、２１〜２４：磁極片部、２５、２６：開口部、２７：繋ぎ部材、２８：補助繋ぎ部材、３０：凹部、３１：凸部、３２：半円部、３３：矩形部、３５：横板部、３６：一側端部、３７：他側端部、３８：縦板部、４０：金型、４１：繋ぎ部材打ち抜き部、４２：セパレータ、４３、４４：リール、４５：巻積層鉄心、４７：繋ぎ部材、４８：横板部、５０：繋ぎ部材、５１：横板部、５２：補助繋ぎ部材、５３：縦板部、５４：繋ぎ部材、５５：横板部、５７：補助繋ぎ部材、５８：縦板部、６１、６２：繋ぎ部材、６３、６４：補助繋ぎ部材、６７、６８：連結部、７０：凹部、７１：凸部、７２：繋ぎ部材、７４：横板部、７５：縦板部、７６：補助繋ぎ部材

Claims

１又は複数の磁極片部を有するセグメント鉄心片が連結部で連結された帯状鉄心片を１条の薄板条材に、複数列形成し、該複数列の帯条鉄心片を分離し、前記連結部で順次折り曲げて巻積層鉄心を製造する巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法において、
前記複数列の帯状鉄心片は前記連結部の位置を前記薄板条材の進行方向に合わせて形成すると共に、前記薄板条材の幅方向に隣り合う前記帯状鉄心片は、繋ぎ部材によって連結され、該複数列の帯状鉄心片を個別に分離するときに、前記繋ぎ部材を切り落とし、
しかも、前記繋ぎ部材は、前記連結部の半径方向内側に形成される扇状の開口部を保持する横板部を有していることを特徴とする巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法。
請求項１記載の巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法において、前記開口部の向かい合う辺は、折り曲げ時に係合する弧状凹部と弧状凸部とをそれぞれ有し、前記弧状凹部と前記弧状凸部の中央に前記横板部の端部が接続され、かつ、前記横板部の接続端部の幅は前記弧状凹部及び前記弧状凸部の最大幅より狭くなっていることを特徴とする巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法。
請求項２記載の巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法において、前記横板部の接続端部は、前記弧状凸部及び前記弧状凹部が形成されている前記辺に直交配置されていることを特徴とする巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法。
１又は複数の磁極片部を有するセグメント鉄心片が連結部で連結された帯状鉄心片を１条の薄板条材に、複数列形成し、該複数列の帯条鉄心片を分離し、前記連結部で順次折り曲げて巻積層鉄心を製造する巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法において、
前記複数列の帯状鉄心片は前記連結部の位置を前記薄板条材の進行方向に合わせて形成すると共に、前記薄板条材の幅方向に隣り合う前記帯状鉄心片は、繋ぎ部材によって連結され、該複数列の帯状鉄心片を個別に分離するときに、前記繋ぎ部材を切り落とし、
しかも、前記繋ぎ部材は、前記セグメント鉄心片の端側にある前記磁極片部と隣接する前記帯状鉄心片の一部を連結する縦板部を有することを特徴とする巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法。
請求項１〜３のいずれか１に記載の巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法において、前記繋ぎ部材は、前記横板部の中央と隣接する前記帯状鉄心片の連結部又は連結部近傍の一部を連結する縦板部を有していることを特徴とする巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法。
請求項１〜５のいずれか１に記載の巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法において、前記帯状鉄心片を繋ぐ前記繋ぎ部材は、前記薄板条材から該繋ぎ部材で連結された前記帯状鉄心片を製造する金型に設けられた、又は前記金型外に設けられた繋ぎ部材打ち抜き部で除去された後、前記繋ぎ部材が除去された前記帯状鉄心片はセパレータを通って分離されることを特徴とする巻積層鉄心に用いる帯状鉄心片の製造方法。