JP6400458B2 - 打抜き方法及び積層鉄心の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は複数枚の鋼板からなる被加工板の打抜き方法及び積層鉄心の製造方法に関する。

積層鉄心はモーターの部品であり、所定の形状に加工された複数の電磁鋼板を積み重ね、これらを締結することによって形成される。モーターは積層鉄心からなる回転子（ロータ）及び固定子（ステータ）を備え、固定子にコイルを巻き付ける工程、回転子にシャフトを取り付ける工程などを経て完成する。積層鉄心が採用されたモーターは、従来、冷蔵庫、エアコン、ハードディスクドライブ、電動工具等の駆動源として使用され、近年ではハイブリッドカーの駆動源としても使用されている。

近年、積層鉄心の磁気的特性を向上させ、これによりモーターの効率を向上させるため、従来と比較して薄い電磁鋼板が使用されている。これに伴い、一つの積層鉄心に使用される電磁鋼板の枚数が増加する傾向にある。積層鉄心を構成する電磁鋼板は、通常、打抜き加工によって製造されるため、その枚数が増加すると打抜き加工の回数が増大し、これにより生産性が低下するという課題がある。この課題を解決する手段として、特許文献１は複数枚の鋼板を同時に打抜き加工することを開示する。

特開２００１−１６８３２号公報

ところで、順送り加工では電磁鋼板の巻重体（「コイル」とも称される。）が使用される。巻重体から引き出された電磁鋼板が順送り金型に供給される。使用中の巻重体の残りが少なくなると新たな巻重体が準備され、使用中の巻重体の終端と新たな巻重体の始端が溶接によって接合される（例えば実開昭６１−１４８４１２号公報参照）。

本発明者らは、複数の巻重体から引き出された電磁鋼板を重ね合せた被加工板を対象とする順送り加工において、残りが少なくなった巻重体の終端と新たに準備した巻重体の始端とを溶接で接合した場合に起こり得る問題について検討した。本発明者らによれば、積層鉄心の技術分野において、原材料である電磁鋼板に溶接による接合部があると以下のような問題が生じ得る。すなわち、溶接による接合部は硬度、厚み又はうねりなどの状況が他の部位と異なる。そのため、接合部を含む領域を打ち抜くと、打抜き刃物が欠けたり、製品寸法が悪化したりするなどの不具合が生じるおそれがある。積層鉄心を構成する多数の電磁鋼板のうち、一枚の電磁鋼板に含まれる接合部に起因して製品寸法の規格を満たさなければ、その製品（積層鉄心）を破棄せざるを得ず、コストアップを招来する。

上記のような問題を未然に防ぐため、溶接による接合部を打ち抜かないように打抜き装置を制御することが考えられる。しかし、複数の巻重体から引き出された電磁鋼板が重なり合った状態ではそれぞれの電磁鋼板の接合部を検知しにくいという事情がある。例えば、上下方向に二枚の電磁鋼板（上材及び下材）が重なっている場合、上方に配置したカメラによって上材の接合部を確認できても、そのカメラで下材の接合部を確認することは困難である。

本発明は、複数の電磁鋼板が積層された被加工板を連続して打抜き加工する工程を経て積層鉄心を製造する場合において積層鉄心に溶接による接合部が含まれることを防止するのに有用な打抜き方法及び積層鉄心の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る打抜き方法の第１の態様は以下の工程を備える。
（ａ）第１及び第２の巻重体を含む少なくとも二つの巻重体からそれぞれ引き出され且つ重ね合された複数の電磁鋼板によって構成される被加工板を順送り金型に供給する工程。
（ｂ）順送り金型において被加工板の打抜き加工を連続して行う工程。
（ｃ）第２の巻重体の電磁鋼板における長手方向の位置であって第１の巻重体の終端に対応する位置に溶接機によって溶融痕を形成する工程。
（ｄ）第１の巻重体の終端と新たな巻重体の始端とを溶接によって接合する工程。

第１の態様に係る打抜き方法は、（ｃ）工程において、第２の巻重体の電磁鋼板における長手方向の位置であって第１の巻重体の終端に対応する位置に溶接機によって溶融痕を形成する。これにより、例えば打抜き装置の構成上の制約から巻重体の接合部を検出するためのセンサ又は人を配置できるのが被加工板の上方に限定される場合、第１の巻重体の電磁鋼板が第２の巻重体の電磁鋼板の下方に位置して第１の巻重体の接合部を直接検出できなくても、上方から第２の巻重体の上記溶融痕を検出すれば第１の巻重体の接合部の位置を把握することができる。

本発明に係る打抜き方法の第２の態様は以下の工程を備える。
（ａ）第１及び第２の巻重体を含む少なくとも二つの巻重体からそれぞれ引き出され且つ重ね合された複数の電磁鋼板によって構成される被加工板を順送り金型に供給する工程。
（ｂ）順送り金型において被加工板の打抜き加工を連続して行う工程。
（ｃ１）新たな巻重体の始端と接合すべき第１の巻重体の終端の位置及び形状に合わせて第２の巻重体の電磁鋼板を切断する工程。
（ｃ２）上記（ｃ１）工程によって形成された第２の巻重体の電磁鋼板の切断部同士を溶接によって接合する工程。
（ｄ）第１の巻重体の終端と新たな巻重体の始端とを溶接によって接合する工程。

第２の態様に係る打抜き方法は、（ｃ１）工程において、第１の巻重体の終端の位置及び形状に合わせて第２の巻重体からの電磁鋼板を切断する。第１の巻重体の終端に合わせて第２の巻重体を切断し、その後に（ｃ２）工程において第２の巻重体の切断部同士を溶接によって接合する。これらの工程を経ることで、第２の巻重体の電磁鋼板に対し、第１の巻重体の接合部と同様の位置に同様の形状の接合部（溶融痕）を設けることができる。これにより、例えば打抜き装置の構成上の制約から巻重体の接合部を検出するためのセンサ又は人を配置できるのが被加工板の上方に限定される場合、第１の巻重体の電磁鋼板が第２の巻重体の電磁鋼板の下方に位置して第１の巻重体の接合部を直接検出できなくても、上方から第２の巻重体の電磁鋼板の接合部を検出すれば第１の巻重体の接合部の位置を把握することができる。

本発明に係る打抜き方法の第３の態様は以下の工程を備える。
（ａ）第１及び第２の巻重体を含む複数の巻重体からそれぞれ引き出され且つ重ね合された複数の電磁鋼板によって構成される被加工板を順送り金型に供給する工程。
（ｂ）順送り金型において被加工板の打抜き加工を連続して行う工程。
（ｃ３）新たな巻重体の始端と接合すべき第１の巻重体の終端部を切断する工程。
（ｃ４）第１の巻重体の切断位置及び切断形状に合わせて第２の巻重体の電磁鋼板を切断する工程。
（ｃ５）第１の巻重体の切断形状に合わせて新たな巻重体の始端部を切断する工程。
（ｃ６）上記（ｃ４）工程によって形成された第２の巻重体の電磁鋼板の切断部同士を溶接によって接合する工程。
（ｄ）上記（ｃ３）工程によって形成された第１の巻重体の終端と上記（ｃ５）工程によって形成された新たな巻重体の始端とを溶接によって接合する工程。

第３の態様に係る打抜き方法は、（ｃ３）工程において第１の巻重体の終端部を切断するとともに（ｃ４）工程において第１の巻重体の切断位置及び切断形状に合わせて第２の巻重体の電磁鋼板を切断する。また、（ｃ５）工程において第１の巻重体の切断形状に合わせて新たな巻重体の始端部を切断する。そして、（ｃ６）工程及び（ｄ）工程においてそれぞれ溶接による接合部を形成することで、第２の巻重体の電磁鋼板に対し、第１の巻重体の接合部と同様の位置に接合部（溶融痕）を設けることができる。これにより、上述の第１の態様と同様、例えば打抜き装置の構成上の制約があっても被加工板が有する接合部を検出しやすいという利点がある。これに加え、第３の態様によれば、（ｃ３）工程において第１の巻重体の終端部の切断位置を調整することで、被加工板の長手方向における接合部の位置を調整できる。

第３の態様によれば、打抜き加工の態様又は加工体の形状に応じて切断形状（接合部の形状）を設定できる。例えば、上記（ｃ３）工程、上記（ｃ４）工程及び上記（ｃ５）工程における切断形状は被加工板の長手方向に対して傾斜したラインを有してもよい。かかる構成を採用することで、溶接時に材料が被加工板の幅方向にずれることを防止できる。また、上記（ｂ）工程における打抜き加工がピッチをずらした多列取り加工である場合は、上記（ｃ３）工程、上記（ｃ４）工程及び上記（ｃ５）工程における切断形状は、被加工板の長手方向に互いにずれた位置において被加工板の幅方向にそれぞれ延びる複数のラインを有してもよい。かかる構成を採用することで、接合部を避けるようにして被加工板を打抜き加工しやすい。言い換えれば、被加工板の製品とならない部分（「スケルトン」と称される。）に接合部を配置しやすい。

上記第１及び第２の態様に係る打抜き方法は以下の工程を更に備えてもよい。
（ｅ）第２の巻重体の電磁鋼板の接合部を検出する工程。
（ｆ）打抜き加工をすべき第２の巻重体からの電磁鋼板の位置に溶接による接合部があるときに、打抜き刃物が被加工板を打抜き加工しないように（ｅ）工程で得られる当該接合部の位置データに基づいて打抜き刃物の突出長さを短くする工程。

上記（ｅ）工程におけるデータに基づいて上記（ｆ）工程を実施することで、金型において接合部を含む領域を打抜いてしまうことをより確実に防止できる。第２の巻重体からの電磁鋼板には、第２の巻重体自身が新たな巻重体との切り替え時に形成される接合部に加え、第１の巻重体の新たな巻重体との接合部と同様の位置に接合部が形成されている。したがって、上記（ｅ）工程においては第２の巻重体からの電磁鋼板に形成された接合部位置を少なくとも測定すればよい。なお、上記（ｆ）工程において、金型が有する全ての打抜き刃物の突出長さを短くしなくてもよく、少なくとも被加工板から加工体の外周抜き（「ブランク抜き」とも称される）を行うため刃物の突出長さを短くすればよい。接合部を含む領域を外周抜きしないように打抜き刃物を制御することで、接合部を含む加工体が製品に含まれることを防止できる。

本発明に係る積層鉄心の製造方法は、上記第１又は第２の態様に係る打抜き方法によって加工体を連続的に製造する工程と、複数の加工体を重ね合わせて得られる積層体をカシメ、溶接又は樹脂で締結することによって積層鉄心を得る工程とを備える。

本発明によれば、複数の電磁鋼板が積層された被加工板を連続して打抜き加工する工程を経て積層鉄心を製造する場合において積層鉄心に溶接による接合部が含まれることを十分に防止できる。

積層鉄心からなる固定子（ステータ）の一例を示す斜視図である。 積層鉄心におけるカシメが形成された部分を模式的に示す断面図である。 積層鉄心からなる回転子（ロータ）の一例を示す斜視図である。 積層鉄心を製造するための装置の一例を示す概要図である。 （ａ）及び（ｂ）は新たな巻重体の始端と接合すべき第１の巻重体の終端の位置及び形状に合わせて第２の巻重体の電磁鋼板を切断する前及び後の状態をそれぞれ模式的に示す断面図である。 （ａ）は第１及び第２の巻重体の電磁鋼板の両方を溶接した状態を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は第２の巻重体の電磁鋼板のみを溶接した状態を模式的に示す断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は接合部をセンサで検出しやすくするための構成のバリエーションを示す平面図である。 （ａ）〜（ｅ）は種々の打抜き加工が施された被加工板の一例を示す平面図であり、（ｆ）は所定の形状に加工された加工体を示す平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は接合部を含む領域を避けながら連続的な打抜き加工によって加工体を製造する工程を模式的に示す断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は電磁鋼板の切断形状を模式的にそれぞれ示す平面図である。 加工体が打抜かれた後の被加工板（スケルトン）を模式的に示す平面図である。 積層鉄心を製造するための装置の他の例を示す概要図である。 分割型の固定子用積層鉄心を示す平面図である。

図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

＜固定子を構成する積層鉄心＞
図１は固定子を構成する積層鉄心Ｓの斜視図である。積層鉄心Ｓの形状は略円筒形であり、中央部に位置する開口Ｓａは図３に示す積層鉄心（回転子）Ｒを配置するためのものである。積層鉄心Ｓは略円環状のヨーク部Ｓｙと、ヨーク部Ｓｙの内周側から中心方向に延びるティース部Ｓｔとを有する。モーターの用途及び性能にもよるが、ヨーク部Ｓｙの幅（図１におけるＷ）は２〜４０ｍｍ程度である。図１に示す積層鉄心Ｓは６本のティース部Ｓｔを有する。なお、ティース部Ｓｔの本数は６本に限定されるものではない。

図１，２に示すとおり、積層鉄心Ｓは、所定の形状に加工された複数の電磁鋼板ＭＳからなる積層体１０を備える。複数の電磁鋼板ＭＳは、カシメ２Ｓをそれぞれ有する。カシメ２Ｓによって上下方向で隣り合う電磁鋼板ＭＳ同士が締結されることで積層体１０が構成される。複数の積層体１０を積み重ねたときに積層体１０同士が締結されないように、最下面に位置する一対の電磁鋼板ＭＳは、図２に示すようにカシメ２Ｓの代わりに穿孔３を有する。最下面の電磁鋼板ＭＳがこれと対をなすその上の電磁鋼板ＭＳと接合されない場合、図２に示す最下面の電磁鋼板ＭＳは積層体１０から除去すればよい。なお、例えば下から三枚目の電磁鋼板ＭＳに板厚以上にカシメ２Ｓを深く形成することにより、下から二枚目の電磁鋼板ＭＳと最下面の電磁鋼板ＭＳを締結することができる。

＜回転子を構成する積層鉄心＞
図３は回転子を構成する積層鉄心Ｒの斜視図である。積層鉄心Ｒの形状は略円筒形であり、中央部に位置する開口Ｒａはシャフト（不図示）を装着するためのものである。開口Ｒａを構成する内周面Ｒｂには凸状キーＲｃが設けられている。

積層鉄心Ｒは、複数の電磁鋼板ＭＲからなる積層体２０と、複数の磁石固定用開口２５とを備える。複数の電磁鋼板ＭＲは、カシメ２Ｒをそれぞれ有する。カシメ２Ｒによって上下方向で隣り合う電磁鋼板ＭＲ同士が接合されることで積層体２０が構成される。積層体２０は計１６個の開口２５を有する。隣接する２つの開口２５が対をなしており、８対の開口２５が積層体２０の外周に沿って等間隔に並んでいる。各開口２５は積層体２０の上面２０ａから下面２０ｂまで延びている。なお、開口２５の総数は１６個に限定されず、モーターの用途、要求させる性能などに応じて決定すればよい。また、開口２５の形状及び位置もモーターの用途、要求させる性能などに応じて決定すればよい。

開口２５には磁石（不図示）が収容されている。磁石は永久磁石であり、例えばネオジム磁石などの焼結磁石を使用できる。各開口２５に入れる磁石の個数は一つでも二つ以上であってもよい。磁石の種類はモーターの用途、要求させる性能などに応じて決定すればよく、焼結磁石の代わりに例えばボンド磁石を使用してもよい。また、積厚方向若しくは幅方向、或いはこれら両方に複数に分割された磁石を使用してもよい。開口２５の磁石を入れた後、開口２５に樹脂（例えば熱硬化性樹脂組成物）を充填することによって開口２５内に磁石を固定することができる。なお、複数の積層体２０を積み重ねたときに積層体２０同士が接合されないように、最下面に位置する一対の電磁鋼板ＭＲは、カシメ２Ｒの代わりに積層体１０と同様に穿孔３を有する（図２参照）。

＜打抜き装置＞
図４は積層鉄心Ｓ及び積層鉄心Ｒを構成する電磁鋼板ＭＳ及び電磁鋼板ＭＲを打抜き加工によって製造する打抜き装置の一例を示す概要図である。同図に示す打抜き装置１００は、電磁鋼板Ｍ１の巻重体Ｃ１（第１の巻重体）が装着されるアンコイラー１１１と、電磁鋼板Ｍ２の巻重体Ｃ２（第２の巻重体）が装着されるアンコイラー１１２と、被加工板Ｗの送り装置１２０と、被加工板Ｗに対して打抜き加工を行う順送り金型１３０と、金型１３０を動作させるプレス機械１４０とを備える。更に、打抜き装置１００は、電磁鋼板Ｍ２を切断するためのカッタ１５２と、電磁鋼板Ｍ１に対して溶接を実施する溶接機１６１と、電磁鋼板Ｍ２に対して溶接を実施する溶接機１６２と、電磁鋼板Ｍ２に形成された溶接による接合部を検出するセンサ１７０とを備える。また、打抜き装置１００は、上述の各構成を制御するための制御部１８０を備える。以下、各構成について説明する。

アンコイラー１１１，１１２は、巻重体Ｃ１，Ｃ２を回転自在にそれぞれ保持する。巻重体Ｃ１，Ｃ２をそれぞれ構成する電磁鋼板Ｍ１，Ｍ２の長さは例えば５００〜１００００ｍである。使用中の巻重体の残りが少なくなると新たな巻重体が準備され、新たな巻重体の始端部と使用中の巻重体の終端部が例えば溶接によって接合される。図４は、使用中の巻重体Ｃ１の残りが少なくなり、新たな巻重体Ｃ１が準備された状態を示したものである。巻重体Ｃ１，Ｃ２からそれぞれ引き出された電磁鋼板Ｍ１，Ｍ２が重ね合されることによって被加工板Ｗが構成される。被加工板Ｗにおいて、電磁鋼板Ｍ１が下材をなし、電磁鋼板Ｍ２が上材をなしている。

電磁鋼板Ｍ１，Ｍ２の厚さはそれぞれ０．１〜０．５ｍｍ程度であればよく、積層鉄心Ｓ，Ｒのより優れた磁気的特性を達成する観点から、それぞれ０．１〜０．３ｍｍ程度であってもよい。電磁鋼板Ｍ１，Ｍ２の幅はそれぞれ５０〜５００ｍｍ程度であればよい。電磁鋼板Ｍ１，Ｍ２の幅は同一であっても互いに異なっていてもよい。

送り装置１２０は電磁鋼板Ｍ１，Ｍ２（被加工板Ｗ）を上下から挟み込む一対のローラ１２０ａ，１２０ｂを有する。被加工板Ｗは、送り装置１２０を介して順送り金型１３０へと導入される。なお、電磁鋼板Ｍ１，Ｍ２を送り装置１２０に導入するに先立ち、電磁鋼板Ｍ１，Ｍ２の間に油を噴霧したり、電磁鋼板Ｍ１の表面及び／又は電磁鋼板Ｍ２の裏面に油を塗布したりしてもよい。電磁鋼板Ｍ１と電磁鋼板Ｍ２の間に油膜を介在させ、これによって電磁鋼板Ｍ１，Ｍ２を貼り合わせてもよい。電磁鋼板Ｍ１，Ｍ２を油膜で貼り合わせることで、カス上がりの発生を十分に抑制できる。「カス上がり」とは金型が有するパンチ等に打ち抜かれた材料（「カス」又は「抜きカス」と称される。）が付着する現象を意味する。

順送り金型１３０は、被加工板Ｗに対して打抜き加工を連続的に実施するためのものである。金型１３０はプレス機械１４０によって作動する。順送り金型１３０は可動式の外周打抜き刃物１３０ａを備える（図９参照）。より具体的には、外周打抜き刃物１３０ａは、打抜き加工すべき被加工板Ｗの領域に接合部ＷＬがあるときに加工体ＷＳの外周を打抜かないようにするため、刃物１３０ａが金型から突出する長さを短くできるように構成されている。外周打抜き刃物１３０ａの突出長さの変更は、接合部ＷＬの位置を検出するセンサ１７０のデータに基づいて実施すればよい。外周打抜き刃物１３０ａの突出長さを短くする機構（外周打抜き刃物１３０ａを引っ込める機構）としては従来公知のものを採用すればよい（例えば特開昭６３−２２８９４５号公報第８図参照）。

カッタ１５２は、被加工板Ｗの上材を構成する電磁鋼板Ｍ２を切断するためのものである。より具体的には、カッタ１５２は、残り少なくなった巻重体Ｃ１の終端Ｃ１ｅの位置及び形状に合わせて巻重体Ｃ２の電磁鋼板Ｍ２を切断するためのものである（図５参照）。カッタ１５２としては打抜、シャーカット、レーザカットなどを利用したものを使用できる。

溶接機１６１は、被加工板Ｗの下材を構成する電磁鋼板Ｍ１を溶接するためのものである。より具体的には、残り少なくなった巻重体Ｃ１の終端Ｃ１ｅと新たに準備した巻重体Ｃ１の始端Ｃ１ｓとを溶接するためのものである（図６（ａ）参照）。

溶接機１６２は、被加工板Ｗの上材を構成する電磁鋼板Ｍ２を溶接するためのものである。より具体的には、カッタ１５２によって切断された電磁鋼板Ｍ２の切断部Ｍ２ａ同士を溶接するためのものである（図６（ａ）参照）。溶接機１６２は、残り少なくなった巻重体Ｃ２（上材）の終端Ｃ２ｅと新たに準備した巻重体Ｃ２の始端Ｃ２ｓとの溶接にも使用される（図６（ｂ）参照）。

センサ１７０は、電磁鋼板Ｍ２の溶接による接合部ＷＬの位置を検出するためのものである。溶接線からなる接合部ＷＬの位置を検出できる限り、センサ１７０の種類に制限はなく、また設置場所も特に制限はない。センサ１７０としては、例えば、他の領域との色の違いを識別することによって接合部を検出するカメラを使用できる。接合部ＷＬを検出しやすくするため、被加工板Ｗの幅方向の端面に未接合箇所５を残存させる（図７（ａ））、接合部ＷＬに切欠き６を設ける（図７（ｂ））、接合部ＷＬ又はその近傍に識別穴７を設ける（図７（ｃ）（ｄ））などの工夫を施してもよい。

制御部１８０は、打抜き装置１００の上記各構成を制御するためのものである。制御部１８０としては例えばプログラムが組み込まれたコンピュータを使用できる。

＜積層鉄心の製造方法＞
次に積層鉄心Ｓの製造方法について説明する。積層鉄心Ｓは、被加工板Ｗを打抜き加工をすることによって電磁鋼板ＭＳを得るプロセス（下記（Ａ）〜（Ｆ）工程）と、積み重ねた複数の電磁鋼板ＭＳ（積層体１０）を一体化させるプロセス（下記（Ｇ）工程）とを経て製造される。より具体的には、積層鉄心Ｓの製造方法は以下の工程を備える。
（Ａ）二つの巻重体Ｃ１，Ｃ２からそれぞれ引き出され且つ重ね合された二枚の電磁鋼板Ｍ１，Ｍ１によって構成される被加工板Ｗを順送り金型１３０に供給する工程。
（Ｂ）順送り金型１３０において被加工板Ｗの打抜き加工を連続して行う工程。
（Ｃ１）巻重体Ｃ１の終端Ｃ１ｅの位置及び形状に合わせて巻重体Ｃ２の電磁鋼板Ｍ２をカッタ１５２によって切断する工程。
（Ｃ２）上記（Ｃ１）工程によって形成された電磁鋼板Ｍ２の切断部Ｍ２ａ同士を溶接機１６２によって接合する工程。
（Ｄ）巻重体Ｃ１の終端Ｃ１ｅと新たな巻重体Ｃ１の始端Ｃ１ｓとを溶接機１６１によって接合する工程。
（Ｅ）被加工板Ｗの長手方向における電磁鋼板Ｍ２の接合部ＷＬをセンサ１７０によって検出する工程。
（Ｆ）打抜き加工をすべき電磁鋼板Ｍ２の電磁鋼板Ｍ２に接合部ＷＬがあるときに、打抜き刃物が被加工板Ｗを打抜き加工しないように打抜き刃物１３０ａの突出長さを短くする工程。
（Ｇ）複数の加工体ＷＳを重ね合わせて得られる積層体をカシメ２Ｓで締結することによって積層鉄心Ｓを得る工程。

まず、電磁鋼板の巻重体Ｃ１，Ｃ２を準備し、これらをアンコイラー１１１，１１２にそれぞれ装着する。巻重体Ｃ１，Ｃ２から引き出された電磁鋼板Ｍ１，Ｍ２を重ね合わせて順送り金型１３０に供給する（（Ａ）工程）。

順送り金型１３０において被加工板Ｗの打抜き加工を実施することによって加工体ＷＳを連続して製造する（（Ｂ）工程）。図８を参照しながら（Ｂ）工程について説明する。図８の（ａ）は被加工板Ｗに位置合わせ用のパイロット孔Ｐを形成した状態を示す。図８の（ｂ）はヨーク部Ｓｙの内周面とティース部Ｓｔの側面とを構成する計６つの開口Ｈ１を更に形成した状態を示す。図８の（ｃ）はティース部Ｓｔとなる部分にカシメ２Ｓを更に形成した状態を示す。被加工板Ｗにカシメ２Ｓを形成することにより、被加工板Ｗを構成する二枚の電磁鋼板Ｍ１，Ｍ２がカシメ２Ｓによって固定される。なお、このカシメ２Ｓは複数の加工体ＷＳの締結にも利用される。図８の（ｄ）は開口Ｓａとなる開口Ｈ２を更に形成した状態を示す。図８の（ｅ）はヨーク部Ｓｙの外周面を構成する開口Ｈ３を更に形成した状態を示す。外周打抜き刃物１３０ａによって開口Ｈ３を形成することにより、図８の（ｆ）に示す形状の加工体ＷＳが得られる。加工体ＷＳは二枚の電磁鋼板ＭＳが重ね合わさっている。

ただし、被加工板Ｗの上面（電磁鋼板Ｍ２の上面）をモニタリングするセンサ１７０が電磁鋼板Ｍ２の溶接による接合部ＷＬを検出し且つそのまま外周打抜き加工を実施するとその接合部ＷＬが加工体ＷＳに含まれると制御部１８０が判断したときは、外周打抜き刃物１３０ａの突出長さが短くなり、加工体ＷＳの打抜き作業（開口Ｈ３の形成）は実施されない（（Ｅ）工程及び（Ｆ）工程）。すなわち、接合部ＷＬ（溶融痕）が溶接箇所検出用のマークの役割を果たし、図９に示すように、外周打抜き刃物１３０ａが打ち抜こうとする電磁鋼板Ｍ２及び電磁鋼板Ｍ１に接合部ＷＬがあるときは（図９（ａ））、外周打抜き刃物１３０ａの先端１３０ｂが電磁鋼板Ｍ２まで届かないようにすることで被加工板Ｗの打抜き作業を実施しない（図９（ｂ））。外周打抜き刃物１３０ａの位置を接合部が通過した後は外周打抜き刃物１３０ａの突出長さを元に戻して打抜き作業を実施する（図９（ｃ））。図示しないが、外周打抜き刃物１３０ａが打ち抜こうとする電磁鋼板Ｍ２のみに接合部ＷＬがあるときも同様のプロセスを実施すればよい。これらの工程により、積層鉄心Ｓに接合部ＷＬを含む加工体ＷＳが含まれることを防止することができる。

次に、巻重体Ｃ１の残りが少なくなり、新たな巻重体Ｃ１に切り換える作業について説明する。ここでは使用中の巻重体Ｃ１の終端Ｃ１ｅ及び新たな巻重体Ｃ１の始端Ｃ１ｓはいずれも電磁鋼板Ｍ１の長手方向に対して直交する方向に延びている場合を例に説明する。

まず、新たな巻重体Ｃ１を準備する（図４参照）。図５に示すように、使用中の巻重体Ｃ１の終端Ｃ１ｅの位置及び形状に合わせて巻重体Ｃ２の電磁鋼板Ｍ２をカッタ１５２によって切断する（（Ｃ１）工程）。一方、使用中の巻重体Ｃ１の終端Ｃ１ｅの位置まで新たな巻重体Ｃ１の始端Ｃ１ｓが到達するように新たな巻重体Ｃ１から電磁鋼板Ｍ１を引き出す（図５（ｂ）参照）。その後、図６（ａ）に示すように、使用中の巻重体Ｃ１の終端Ｃ１ｅと新たな巻重体Ｃ１の始端Ｃ１ｓとを溶接機１６１によって接合し（（Ｄ）工程）、他方、上記（Ｃ１）工程によって形成された電磁鋼板Ｍ２の切断部Ｍ２ａ同士を溶接機１６２によって接合する（（Ｃ２）工程）。

巻重体Ｃ２の残りが少なくなり、新たな巻重体Ｃ２に切り換える作業は以下のとおり実施すればよい。まず、新たな巻重体Ｃ２を準備する。使用中の巻重体Ｃ２の終端Ｃ２ｅの位置まで新たな巻重体Ｃ２の始端Ｃ２ｓが到達するように新たな巻重体Ｃ２から電磁鋼板Ｍ２を引き出す。その後、図６（ｂ）に示すように、使用中の巻重体Ｃ２の終端Ｃ２ｅと新たな巻重体Ｃ２の始端Ｃ２ｓとを溶接機１６２によって接合する。

上記工程を経て得られた加工体ＷＳを所定の枚数重ね合せ、これらのカシメ２Ｓによって互いに接合することによって図１に示す積層鉄心Ｓを得る（（Ｇ）工程）。回転子用の加工体は、その形状に応じた順送り金型１３０を使用することにより、上述の積層鉄心Ｓの製造方法と同様の過程を経て製造することができる。

以上、本発明の一実施形態について詳細に説明したが本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、（Ｃ１）工程において、使用中の巻重体Ｃ１の終端Ｃ１ｅの位置及び形状（電磁鋼板Ｍ１の長手方向に対して直交）に合わせて電磁鋼板Ｍ２を切断する場合を例示したが、使用中の巻重体Ｃ１の終端部、新たな巻重体Ｃ１の始端部及び電磁鋼板Ｍ２を所望の位置及び形状で切断してもよい。この場合、上記（Ｃ１）工程の代わりに以下の（Ｃ３）〜（Ｃ６）工程を実施すればよい。
（Ｃ３）新たな巻重体Ｃ１の始端Ｃ１ｓと接合すべき使用中の巻重体Ｃ１の終端部を所望の形状に切断する工程。
（Ｃ４）使用中の巻重体Ｃ１の切断位置及び切断形状に合わせて電磁鋼板Ｍ２を切断する工程。
（Ｃ５）使用中の巻重体Ｃ１の切断形状に合わせて新たな巻重体Ｃ１の始端部を切断する工程。
（Ｃ６）上記（Ｃ４）工程によって形成された巻重体Ｃ２の電磁鋼板Ｍ２の切断部Ｍ２ａ同士を溶接によって接合する工程。

図１０は、（Ｃ３）〜（Ｃ５）工程によって形成する巻重体Ｃ１の終端Ｃ１ｅ（図１０（ａ））、電磁鋼板Ｍ２の切断部Ｍ２ａ（図１０（ｂ））及び新たな巻重体Ｃ１の始端（図１０（ｃ））の形状の一例を模式的に示す平面図である。巻重体Ｃ１の終端Ｃ１ｅの切断形状は、被加工板Ｗの長手方向に対して傾斜した二つのラインＬ１ｅを有する。巻重体Ｃ１の始端Ｃ１ｓの切断形状も被加工板Ｗの長手方向に対して傾斜した二つのラインＬ１ｓを有する。かかる構成を採用することで、溶接時に電磁鋼板が被加工板Ｗの幅方向にずれることを防止できる。図１０の（ｂ）に示すとおり、電磁鋼板Ｍ２の二つの切断部Ｍ２ａも終端Ｃ１ｅ及び始端Ｃ１ｓと同様の形状を有する。

図１０に示す切断形状は、上記（Ｂ）工程において半ピッチをずらした二列取り加工を実施する場合を想定したものである。これに適したものとなるように、図１０に示すとおり、各切断形状は被加工板Ｗの長手方向に互いにずれた位置において被加工板Ｗの幅方向にそれぞれ延びる二本のラインＬ２ａ，Ｌ２ｂを有する。この切断形状に沿って溶接を実施することで、その形状を有する接合部ＷＬを形成することができる。これにより、接合部ＷＬを避けるようにして被加工板Ｗを外周打抜き加工しやすいという利点がある（図１１参照）。

上記（Ｃ３）〜（Ｃ６）工程を実施する場合、上述の（Ｅ）工程及び（Ｆ）工程は必ずしも実施しなくてもよい。すなわち、溶接機から金型まで距離が製品ピッチの整数倍に固定されている場合、接合部ＷＬが加工体に含まれないように（接合部ＷＬがスケルトンに含まれるように）接合部ＷＬの位置を調整すれば、（Ｆ）工程及び（Ｇ）工程を実施しなくてもよい。なお、外周打抜き加工の後、順送り金型１３０内又はその後段に配置したセンサによって、加工体が打抜かれた後の被加工板の接合部ＷＬを検出し、これにより外周打抜き加工が適切に行われたか否かを判定してもよい。

上記実施形態においては、電磁鋼板Ｍ２に形成される接合部ＷＬ（溶融痕）がマークの役割を果たす場合を例示したが、電磁鋼板Ｍ２を切断し且つ切断部Ｍ２ａ同士を溶接することによって接合部ＷＬを形成する代わりに、電磁鋼板Ｍ２を切断せず、電磁鋼板Ｍ２における長手方向の位置であって巻重体Ｃ１の終端Ｃ１ｅに対応する位置に溶接機１６１によって電磁鋼板Ｍ２の一部を溶融させ、これにより溶融痕を形成してもよい。溶融痕の形状は、例えば電磁鋼板Ｍ１に形成する接合部と同様の形状とすればよい。

上記実施形態においては、溶接機１６１が被加工板Ｗの下方にされ、電磁鋼板Ｍ１の溶接を下側から実施する場合を例示したが、電磁鋼板Ｍ１の溶接に先立って、電磁鋼板Ｍ１の切断を実施するようにすれば、溶接機１６１を使用せず、これに代わりに溶接機１６２を使用して上方から電磁鋼板Ｍ１の溶接を行ってもよい。なお、電磁鋼板Ｍ１，Ｍ２、カッタ１５２及び溶接機１６１，１６２の上下方向の位置関係は逆であってもよい。

上記実施形態においては、電磁鋼板Ｍ２を切断するためのカッタ１５２と、電磁鋼板Ｍ２に形成された接合部ＷＬを検出するためのセンサ１７０とを備える打抜き装置１００を例示したが（図４参照）、構成上の制約が特にない場合、打抜き装置は、電磁鋼板Ｍ１，Ｍ２を個別に切断可能であり、更に電磁鋼板Ｍ１，Ｍ２の溶接による接合部ＷＬを個別に検出可能な構成であってもよい。図１２に示す打抜き装置２００は、電磁鋼板Ｍ１，Ｍ２を個別に切断するためのカッタ１５１，１５２と、電磁鋼板Ｍ１，Ｍ２に形成された接合部ＷＬを個別に検出するためのセンサ１７１，１７２とを備える。

上記実施形態においては、被加工板Ｗが二枚の電磁鋼板Ｍ１，Ｍ２によって構成される場合を例示したが、被加工板Ｗを三枚以上の電磁鋼板で構成してもよい。この場合、電磁鋼板の接合部が検出しやすいように、被加工板Ｗの最外層をなす二枚の電磁鋼板のうち少なくとも一方に対し、他の電磁鋼板を新たな電磁鋼板の切り換える際にその都度切断部を設け、その切断部同士を溶接して接合部を形成すればよい。なお、打抜き加工の精度の観点から、被加工板を構成する電磁鋼板の枚数の上限は５枚程度とすればよい。

上記実施形態においては、一つの被加工板Ｗから加工体ＷＳのみを打ち抜く場合を例示したが、一つの被加工板Ｗから加工体ＷＳ及び積層鉄心Ｒ用の加工体の両方を打ち抜いてもよい。

上記実施形態においては、カシメ２Ｓ，２Ｒを有する積層鉄心Ｓ，Ｒを例示したが、カシメの代わりに溶接、接着又は樹脂材料によって積層された電磁鋼板を締結することによって積層鉄心Ｓ，Ｒを製造してもよい。また、上記実施形態においては、一体型の積層鉄心Ｓ，Ｒ及びその製造方法を例示したが、本発明は一体型の積層鉄心Ｓ，Ｒに限定されず、分割型の積層鉄心の製造に適用されてもよい。図１３に示す積層鉄心Ｓ_Ｄは周方向に並ぶように配置された計１２個の積層体３０によって構成されている。各積層体３０にはダミーカシメ部３０ａが設けられている。ダミーカシメ部３０ａは積層体３０を溶接、接着又は樹脂材料で締結した前又は締結した後に取り外される。なお、積層体３０及びダミーカシメ部３０ａの個数は１２個に限定されるものではない。

Ｃ１…第１の巻重体、Ｃ２…第２の巻重体、Ｃ１ｅ，Ｃ２ｅ…巻重体の終端、Ｃ１ｓ，Ｃ２ｓ…新たな巻重体の始端、Ｌ１ｅ，Ｌ１ｓ…傾斜したライン、Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ…被加工板の幅方向に延びるライン、Ｍ１，Ｍ２…電磁鋼板、Ｍ２ａ…切断部、Ｒ…回転子用積層鉄心、Ｓ…固定子用積層鉄心、Ｓ_Ｄ…分割型積層鉄心、Ｗ…被加工板、ＷＬ…接合部、ＷＳ…加工体、１００，２００…打抜き装置、１２０…送り装置、１３０…順送り金型、１３０ａ…外周打抜き刃物（打抜き刃物）、１５１，１５２…カッタ、１６１，１６２…溶接機、１７０，１７１，１７２…センサ。

Claims (8)

1. （ａ）第１及び第２の巻重体を含む少なくとも二つの巻重体からそれぞれ引き出され且つ重ね合された複数の電磁鋼板によって構成される被加工板を順送り金型に供給する工程と、
   （ｂ）前記順送り金型において前記被加工板の打抜き加工を連続して行う工程と、
   （ｃ）前記第２の巻重体の電磁鋼板における長手方向の位置であって前記第１の巻重体の終端に対応する位置に溶接機によって溶融痕を形成する工程と、
   （ｄ）前記第１の巻重体の終端と新たな巻重体の始端とを溶接によって接合する工程と、
   を備える打抜き方法。
2. （ａ）第１及び第２の巻重体を含む少なくとも二つの巻重体からそれぞれ引き出され且つ重ね合された複数の電磁鋼板によって構成される被加工板を順送り金型に供給する工程と、
   （ｂ）前記順送り金型において前記被加工板の打抜き加工を連続して行う工程と、
   （ｃ１）新たな巻重体の始端と接合すべき前記第１の巻重体の終端の位置及び形状に合わせて前記第２の巻重体の電磁鋼板を切断する工程と、
   （ｃ２）前記（ｃ１）工程によって形成された前記第２の巻重体の電磁鋼板の切断部同士を溶接によって接合する工程と、
   （ｄ）前記第１の巻重体の終端と前記新たな巻重体の始端とを溶接によって接合する工程と、
   を備える打抜き方法。
3. （ａ）第１及び第２の巻重体を含む複数の巻重体からそれぞれ引き出され且つ重ね合された複数の電磁鋼板によって構成される被加工板を順送り金型に供給する工程と、
   （ｂ）前記順送り金型において前記被加工板の打抜き加工を連続して行う工程と、
   （ｃ３）新たな巻重体の始端と接合すべき前記第１の巻重体の終端部を切断する工程と、
   （ｃ４）前記第１の巻重体の切断位置及び切断形状に合わせて前記第２の巻重体の電磁鋼板を切断する工程と、
   （ｃ５）前記第１の巻重体の切断形状に合わせて前記新たな巻重体の始端部を切断する工程と、
   （ｃ６）前記（ｃ４）工程によって形成された前記第２の巻重体の電磁鋼板の切断部同士を溶接によって接合する工程と、
   （ｄ）前記（ｃ３）工程によって形成された前記第１の巻重体の終端と前記（ｃ５）工程によって形成された前記新たな巻重体の始端とを溶接によって接合する工程と、
   を備える打抜き方法。
4. 前記（ｃ３）工程、前記（ｃ４）工程及び前記（ｃ５）工程における切断形状は、前記被加工板の長手方向に対して傾斜したラインを有する、請求項３に記載の打抜き方法。
5. 前記（ｂ）工程における打抜き加工はピッチをずらした多列取り加工であり、
   前記（ｃ３）工程、前記（ｃ４）工程及び前記（ｃ５）工程における切断形状は、前記被加工板の長手方向に互いにずれた位置において前記被加工板の幅方向にそれぞれ延びる複数のラインを有する、請求項３又は４に記載の打抜き方法。
6. （ｅ）前記第２の巻重体の電磁鋼板の接合部を検出する工程と、
   （ｆ）前記打抜き加工をすべき前記第２の巻重体からの電磁鋼板の位置に溶接による接合部があるときに、打抜き刃物が前記被加工板を打抜き加工しないように、前記（ｅ）工程で得られる当該接合部の位置データに基づいて前記打抜き刃物の突出長さを短くする工程と、
   を更に備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の打抜き方法。
7. 前記打抜き刃物は、前記被加工板から加工体の外周抜きを行うためのものである、請求項６に記載の打抜き方法。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の打抜き方法によって加工体を連続的に製造する工程と、
   複数の前記加工体を重ね合わせて得られる積層体をカシメ、溶接又は樹脂で締結することによって積層鉄心を得る工程と、
   を備える積層鉄心の製造方法。

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