JP6527649B2 - 積層鉄心の分離治具、分離装置及び分離方法 - Google Patents

Description

本開示は、積層鉄心、特に複数の鉄心片に分割された分割型積層鉄心を各鉄心片に分離するための分離治具、分離装置及び分離方法に関する。

積層鉄心は、モータ（電動機）を構成する部品である。積層鉄心は、所定形状に加工された複数の電磁鋼板を積み重ねて締結することにより得られる。積層鉄心は、一般に、環状のヨーク部と、ヨーク部に交差する方向にヨーク部から延びる複数のティース部とを有する。モータを得るために、各ティース部には巻線が所定回数巻回される。しかしながら、一般に、隣り合うティース部同士の間隔が狭いので、巻線のティース部への巻回作業が困難となる傾向にある。

そこで、特許文献１は、ヨーク部と、ヨーク部に交差する方向にヨーク部から延びるティース部とを含む複数の鉄心片を形成する工程と、各ティース部に巻線を巻回する工程と、隣り合うヨーク部同士を接続するように各鉄心片を組み立てて、環状の積層鉄心を得る工程とを含む積層鉄心の製造方法を開示している。

特開２０１０−０８１７９９号公報

複数の鉄心片を形成するための第１の方法として、鉄心片の形状に加工された複数の電磁鋼板を積み重ねて締結することが考えられる。しかしながら、この場合、鉄心片が一つずつ個別に形成されるので、鉄心片の製造に手間及び時間を要する傾向にある。また、電磁鋼板のうち鉄心片として利用できる部分が少なくなるので、材料のロスに繋がりうる。

そこで、複数の鉄心片を形成するための第２の方法として、電磁鋼板に複数の切断線を形成することと、切断線を有する電磁鋼板を積層鉄心の形状となるように打ち抜き、切断線を有する加工体を得ることと、複数の加工体を積み重ねて締結することにより環状の積層鉄心を得ることと、得られた積層鉄心を切断線において分離することとが考えられる。ここで、切断線は、例えば、電磁鋼板の切り曲げ後、プッシュバックによって切り曲げ部分を元の位置に戻して、切り曲げ部分を元の電磁鋼板に圧入することによって得られる。これにより、鉄心片同士が切断線において嵌合された状態の積層鉄心が構成される。この方法によれば、いったん積層鉄心を構成した後に、切断線において積層鉄心を個片化するだけで、複数の鉄心片を得ることができる。

しかしながら、上記のとおり、鉄心片同士が切断線において嵌合されているので、作業者が切断線部分に手で力を加えただけでは、積層鉄心を個片化することができない。そのため、所定の工具を用いて作業者が積層鉄心を鉄心片に一つずつ個片化しなければならず、個片化作業に手間と時間を要することがある。

そこで、本開示は、積層鉄心を簡易且つ短時間で鉄心片に個片化することが可能な積層鉄心の分離治具、分離装置及び分離方法を説明する。

本開示の一つの観点に係る積層鉄心の分離治具は、ヨーク部と、ヨーク部に交差する方向にヨーク部から延びるティース部とを含む複数の鉄心片を有し、隣り合う鉄心片同士がヨーク部の端部において仮接続されることにより一体化された環状の積層鉄心を、各鉄心片に分離するように構成された分離治具であって、アクチュエータによって積層鉄心の径方向に移動可能に構成され且つ積層鉄心の周方向に沿って並ぶように配置された複数の分離部材を備える。

本開示の一つの観点に係る積層鉄心の分離治具では、複数の分離部材が、アクチュエータによって積層鉄心の径方向に移動可能に構成され且つ積層鉄心の周方向に沿って並ぶように配置されている。そのため、アクチュエータによって各分離部材が径方向外側に向けて移動されると、各分離部材により、積層鉄心の各鉄心片に対して径方向外向きの力が略同時に且つ略均一に付与される。従って、アクチュエータによって各分離部材を移動させるだけで、積層鉄心が各鉄心片へと略同時に個片化される。その結果、積層鉄心を簡易且つ短時間で鉄心片に個片化することが可能となる。

本開示の一つの観点に係る積層鉄心の分離治具は、アクチュエータによって駆動されるように構成されたシャフトをさらに備え、各分離部材のうち径方向内側に位置する内周面は、積層鉄心の中心軸に対して傾斜しており、シャフトは、各内周面と対応する形状を呈する錐面を有していてもよい。この場合、アクチュエータによってシャフトが各分離部材に対して押しつけられると、シャフトの錐面が各内周面上を摺動しながら各内周面に外向きの力を付与する。そのため、各分離部材が、径方向に押し出される。従って、極めて簡易な構成で、各分離部材を径方向外側に移動させることができる。

本開示の一つの観点に係る積層鉄心の分離治具は、表面から突出する突起を有する案内部材を更に備え、各分離部材のうち案内部材との対向面には、径方向に延びる開口部が設けられ、突起は開口部内に挿通されていてもよい。この場合、開口部内に挿通された突起によって、分離部材が開口部の延在方向に案内される。そのため、極めて簡易な構成で、各分離部材を確実に径方向に案内することができる。

鉄心片のうち隣り合うティース部間において画定されたスロット内に配置される規制部材を更に備えていてもよい。この場合、周方向における積層鉄心のぶれが規制部材によって抑制される。そのため、各分離部材から各鉄心片に対して径方向外向きの力が効果的に作用する。従って、積層鉄心をよりスムーズに鉄心片に個片化することができる。

各分離部材は、各ティース部に一対一で対応するように配置されていてもよい。この場合、各分離部材により、積層鉄心の各鉄心片に対して径方向外向きの力がより均一に付与される。そのため、特定の鉄心片に集中的に力が付加されることが抑制される。従って、積層鉄心をさらにスムーズに鉄心片に個片化することができる。

本開示の他の観点に係る積層鉄心の分離装置は、ヨーク部と、ヨーク部に交差する方向にヨーク部から延びるティース部とを含む複数の鉄心片を有し、隣り合う鉄心片同士がヨーク部の端部において仮接続されることにより一体化された環状の積層鉄心を、各鉄心片に分離するように構成された分離装置であって、積層鉄心の径方向に移動可能に構成され且つ積層鉄心の周方向に沿って並ぶように配置された複数の分離部材と、各分離部材を径方向の外側に向けて移動させることにより、各分離部材を介して積層鉄心に対し径方向の外向きの力を付与するように構成されたアクチュエータとを備える。

本開示の他の観点に係る積層鉄心の分離装置では、アクチュエータによって各分離部材を径方向の外側に向けて移動させることにより、各分離部材を介して積層鉄心に対し径方向の外向きの力を付与している。そのため、各分離部材により、積層鉄心の各鉄心片に対して径方向外向きの力が略同時に且つ略均一に付与される。従って、アクチュエータによって各分離部材を移動させるだけで、積層鉄心が各鉄心片へと略同時に個片化される。その結果、積層鉄心を簡易且つ短時間で鉄心片に個片化することが可能となる。

各分離部材のうち径方向内側に位置する内周面は、積層鉄心の中心軸に対して傾斜しており、アクチュエータは、各内周面と対応する形状を呈する錐面を有するシャフトと、錐面が各内周面に当接した状態でシャフトを各分離部材に対して押しつける押圧機とを有してもよい。この場合、押圧機によってシャフトが各分離部材に対して押しつけられると、シャフトの錐面が各内周面上を摺動しながら各内周面に外向きの力を付与する。そのため、各分離部材が、径方向に押し出される。従って、極めて簡易な構成で、各分離部材を径方向外側に移動させることができる。

本開示の他の観点に係る積層鉄心の分離装置は、表面から突出する突起を有する案内部材を更に備え、各分離部材のうち案内部材との対向面には、径方向に延びる開口部が設けられ、突起は開口部内に挿通されていてもよい。この場合、開口部内に挿通された突起によって、分離部材が開口部の延在方向に案内される。そのため、極めて簡易な構成で、各分離部材を確実に径方向に案内することができる。

本開示の他の観点に係る積層鉄心の分離装置は、鉄心片のうち隣り合うティース部間において画定されたスロット内に配置される規制部材を更に備えてもよい。この場合、周方向における積層鉄心のぶれが規制部材によって抑制される。そのため、各分離部材から各鉄心片に対して径方向外向きの力が効果的に作用する。従って、積層鉄心をよりスムーズに鉄心片に個片化することができる。

各分離部材は、各ティース部に一対一で対応するように配置されてもよい。この場合、各分離部材により、積層鉄心の各鉄心片に対して径方向外向きの力がより均一に付与される。そのため、特定の鉄心片に集中的に力が付加されることが抑制される。従って、積層鉄心をさらにスムーズに鉄心片に個片化することができる。

本開示の他の観点に係る積層鉄心の分離方法は、ヨーク部と、ヨーク部に交差する方向にヨーク部から延びるティース部とを含む複数の鉄心片を有し、隣り合う鉄心片同士がヨーク部の端部において仮接続されることにより一体化された環状の積層鉄心の中央部の空間内に、積層鉄心の径方向に移動可能に構成され且つ積層鉄心の周方向に沿って並ぶように配置された複数の分離部材が位置するように、積層鉄心及び各分離部材を配置する第１の工程と、アクチュエータによって各分離部材を径方向の外側に向けて移動させることにより、各分離部材を介して積層鉄心に対し径方向の外向きの力を付与する第２の工程とを含む。

本開示の他の観点に係る積層鉄心の分離方法では、第２の工程において、アクチュエータによって各分離部材を径方向の外側に向けて移動させることにより、各分離部材を介して積層鉄心に対し径方向の外向きの力を付与している。そのため、各分離部材により、積層鉄心の各鉄心片に対して径方向外向きの力が略同時に且つ略均一に付与される。従って、アクチュエータによって各分離部材を移動させるだけで、積層鉄心が各鉄心片へと略同時に個片化される。その結果、積層鉄心を簡易且つ短時間で鉄心片に個片化することが可能となる。

第２の工程では、案内部材によって径方向に案内されるように構成された各分離部材をアクチュエータによって径方向の外側に移動させることにより、各分離部材を介して積層鉄心に対し径方向の外向きの力を付与してもよい。この場合、案内部材によって各分離部材がより確実に径方向外側に移動する。そのため、積層鉄心に対し径方向の外向きの力がより効果的に作用する。従って、積層鉄心をよりスムーズに鉄心片に個片化することができる。

第２の工程では、周方向における積層鉄心の移動を規制部材によって規制した状態で、アクチュエータによって各分離部材を径方向の外側に向けて移動させることにより、各分離部材を介して積層鉄心に対し径方向の外向きの力を付与してもよい。この場合、周方向における積層鉄心のぶれが規制部材によって抑制される。そのため、各分離部材から各鉄心片に対して径方向外向きの力が効果的に作用する。従って、積層鉄心をさらにスムーズに鉄心片に個片化することができる。

本開示に係る積層鉄心の分離治具、分離装置及び分離方法によれば、積層鉄心を簡易且つ短時間で鉄心片に個片化することが可能となる。

図１は、積層鉄心の一例を示す斜視図である。 図２は、図１の積層鉄心を構成する架構体を示す上面図である。 図３は、積層鉄心の分離装置を示す分解斜視図である。 図４は、上プレートの下面側を示す斜視図である。 図５は、分離装置に搭載された積層鉄心が分離される前の状態を、アクチュエータを省略して示す上面図である。 図６は、分離装置に搭載された積層鉄心が分離される前の状態を側方から見た断面図である。 図７は、分離装置に搭載された積層鉄心が分離された後の状態を側方から見た断面図である。 図８は、分離装置に搭載された積層鉄心が分離された後の状態を、アクチュエータを省略して示す上面図である。 図９は、積層鉄心の他の例を示す斜視図である。 図１０は、図９の積層鉄心の上面図である。

以下に説明される本開示に係る実施形態は本発明を説明するための例示であるので、本発明は以下の内容に限定されるべきではない。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。

［積層鉄心の構成］
まず、図１及び図２を参照して、積層鉄心１００の構成について説明する。積層鉄心１００は、例えば、モータ（電動機）のステータ（固定子）である。積層鉄心１００は、図１に示されるように、円筒形状を呈する。すなわち、積層鉄心１００は、その中心軸Ａｘ方向から見て環状を呈している。積層鉄心１００の中央部分には、中心軸Ａｘに沿って延びる貫通孔１０１が設けられている。貫通孔１０１内には、モータのロータ（回転子）が配置可能である。

積層鉄心１００は、ヨーク部１０２と、複数のティース部１０３とを有する。ヨーク部１０２は、円環状を呈しており、中心軸Ａｘ囲むように延びている。ヨーク部１０２の径方向における幅は、モータの用途及び性能に応じて種々の大きさとなりうるが、例えば２ｍｍ〜４０ｍｍ程度であってもよい。

各ティース部１０３は、ヨーク部１０２の内縁から中心軸Ａｘ側に向かうようにヨーク部１０２の径方向に沿って延びている。すなわち、各ティース部１０３は、ヨーク部１０２の内縁から中心軸Ａｘ側に向けて突出している。図１に示される積層鉄心１００においては、１２個のティース部１０３がヨーク部１０２に一体的に形成されている。

各ティース部１０３は、ヨーク部１０２の周方向において、略等間隔で並んでいる。積層鉄心１００がモータとして構成される場合には、各ティース部１０３には、巻線（図示せず）が所定回数巻回される。隣り合うティース部１０３の間には、巻線を配置するための空間であるスロット１０４が画定されている。

積層鉄心１００は、図２に示される複数の加工体２００によって構成されている。具体的には、積層鉄心１００は、複数の加工体２００を積み重ね、これらを締結することによって得られる。複数の加工体２００を締結するために、種々の公知の方法を採用してもよい。例えば、接着剤又は樹脂材料を用いた接合、カシメ、溶接等によって、複数の加工体２００を締結してもよい。このうち、低コスト及び作業効率性の観点から、カシメ又は溶接によって複数の加工体２００を締結してもよい。一方、モータにおける高トルクの発現及び低鉄損の観点から、接着剤又は樹脂材料を用いた接合によって複数の加工体２００を締結してもよい。加工体２００に仮カシメを設け、仮カシメを介して複数の加工体２００を締結して積層体を得た後、仮カシメを当該積層体から除去することによって、積層鉄心１００を得てもよい。なお、「仮カシメ」とは、複数の加工体２００を一時的に一体化させるのに使用され且つ製品（積層鉄心１００）を製造する過程において取り除かれるカシメを意味する。

加工体２００は、例えば、被加工板（電磁鋼板）が加工（例えば、打ち抜き加工、切り曲げ加工等）されることにより得られる。加工体２００に仮カシメが設けられていない場合、中心軸Ａｘ方向から見た加工体２００の形状は、中心軸Ａｘ方向から見た積層鉄心１００の形状と略同一である（図１及び図２参照）。そのため、加工体２００も、図２に示されるように、中心軸Ａｘ方向から見て円環状を呈している。加工体２００の中央部分には、貫通孔２０１が設けられている。

加工体２００は、ヨーク部２０２と、複数のティース部２０３とを有する。ヨーク部２０２は、円環状を呈しており、中心軸Ａｘ囲むように延びている。ヨーク部２０２の径方向における幅は、ヨーク部１０２の径方向における幅と同程度である。

ヨーク部２０２には、複数の切断線ＣＬが設けられている。図２に示される加工体２００においては、ヨーク部２０２に１２本の切断線ＣＬが設けられている。各切断線ＣＬは、ヨーク部２０２を横断するようにヨーク部２０２の径方向に沿って延びている。各切断線ＣＬは、ヨーク部２０２の周方向において、略等間隔で並んでいる。各切断線ＣＬは、例えば、被加工板（電磁鋼板）を切り曲げ加工又は打ち抜き加工した後、切り曲げ部分又は打ち抜き部分をプッシュバックして、元の被加工板に圧入することにより、形成されてもよい。被加工板が切り曲げ加工又は打抜き加工されると、切り曲げ部分又は打ち抜き部分が塑性変形して若干延びるので、当該部分が元の被加工板へ圧入されると、当該部分と元の被加工板とは、人手では簡単に外れない程度にしっかりと嵌まり合う。

切断線ＣＬの形状は、図１及び図２に示されるような凹凸状に限定されず、ヨーク部２０２の外周縁と内周縁との間を横断していれば、直線状、曲線状、クランク状、弧状、円弧状等の種々の形状であってもよい。切断線ＣＬの形状が直線状である場合には、ヨーク部２０２の径方向に沿って延びていてもよいし、ヨーク部２０２の径方向に対して所定の角度傾斜した状態で延びていてもよい。切断線ＣＬの形状が直線状である場合には、小さな力でヨーク部２０２を切断線ＣＬにおいて個片化しやすい傾向にある。

各ティース部２０３は、ヨーク部２０２の内縁から中心軸Ａｘ側に向かうようにヨーク部２０２の径方向に沿って延びている。すなわち、各ティース部２０３は、ヨーク部２０２の内縁から中心軸Ａｘ側に向けて突出している。本実施形態においては、１２個のティース部２０３がヨーク部２０２に一体的に形成されている。

各ティース部２０３は、ヨーク部２０２の周方向において、略等間隔で並んでいる。各ティース部２０３はそれぞれ、ヨーク部２０２の周方向において、隣り合う切断線ＣＬの間に位置している。隣り合うティース部２０３の間には、巻線を配置するための空間であるスロット２０４が画定されている。

加工体２００が切断線ＣＬにおいて個片化された場合、一つの加工体２００から複数の板片２０５（図２では１２個の板片２０５）が得られる。換言すれば、加工体２００は、複数の板片２０５が組み合わされた組物であるともいえる。一つの板片２０５は、一つのヨーク部２０２ａと、一つのティース部２０３とで構成されている。ヨーク部２０２ａは、ヨーク部２０２が切断線ＣＬで分離されたときのヨーク部２０２の一部分である。従って、加工体２００は、中心軸Ａｘの周方向において隣り合う板片２０５がヨーク部２０２ａの端部（切断線ＣＬ）において仮接続されることにより一体化されたものである。

積層鉄心１００は、ヨーク部２０２同士、ティース部２０３同士及び切断線ＣＬ同士が互いに重なり合うように複数の加工体２００を積み重ね、これらを締結して得られる。そのため、積層鉄心１００に所定の力を付与して積層鉄心１００を切断線ＣＬにおいて個片化すると、一つの積層鉄心１００から、複数の鉄心片１０５（図１では１２個の鉄心片１０５）が得られる。換言すれば、積層鉄心１００も、複数の鉄心片１０５が組み合わされた組物であるともいえる。一つの鉄心片１０５は、一つのヨーク部１０２ａと、一つのティース部１０３とで構成されている。ヨーク部１０２ａは、ヨーク部１０２が切断線ＣＬで分離されたときのヨーク部１０２の一部分である。従って、積層鉄心１００は、中心軸Ａｘの周方向において隣り合う鉄心片１０５がヨーク部１０２ａの端部（切断線ＣＬ）において仮接続されることにより一体化されたものである。

［分離装置］
次に、図３及び図４を参照して、積層鉄心１００を各鉄心片１０５に分離（個片化）するための分離装置１の構成を説明する。分離装置１は、保持プレート１０（案内部材）と、アクチュエータ２０と、複数の案内シャフト３０と、複数の規制部材４０と、複数の分離部材５０とを備える。

保持プレート１０は、矩形状を呈する板状部材である。保持プレート１０は、載置された積層鉄心１００を保持するように構成されている。保持プレート１０には、貫通孔１１と、複数の貫通孔１２と、複数の貫通孔１３と、複数の案内ピン１４（突起）とが設けられている。

貫通孔１１は、保持プレート１０の中央部に位置している。貫通孔１１は、円形状を呈している。複数の貫通孔１２は、貫通孔１１の周囲に位置している。本実施形態においては、４つの貫通孔１２が保持プレート１０の各角部にそれぞれ位置している。貫通孔１２は、円形状を呈している。

複数の貫通孔１３は、貫通孔１１を取り囲み且つ複数の貫通孔１２よりも内側に位置している。本実施形態においては、１２個の貫通孔１３が貫通孔１１を取り囲んでいる。各貫通孔１３は、貫通孔１１の周方向において、略等間隔で円状に並んでいる。各貫通孔１３は、台形状を呈している。貫通孔１３をなす一対の底辺のうち短辺側は貫通孔１１寄りに位置しており、貫通孔１３をなす一対の底辺のうち長辺側は保持プレート１０の外縁寄りに位置している。すなわち、貫通孔１１側に向かうにつれて、貫通孔１３の空間が狭くなっている。

複数の案内ピン１４は、保持プレート１０の表面から図３の上方に向けて突出している。複数の案内ピン１４は、円柱形状を呈している。複数の案内ピン１４は、貫通孔１１と貫通孔１３との間に位置している。複数の案内ピン１４は、貫通孔１１から外側に向けて放射状に並んでいる。本実施形態においては、貫通孔１１から外側に向けて並ぶ一対の案内ピン１４の組が、貫通孔１１の周方向において略等間隔で円状に並んでいる。本実施形態では、一対の案内ピン１４が１２組存在している。平面視において、一対の案内ピン１４の組を結ぶ仮想直線は、貫通孔１３と交差していない。すなわち、貫通孔１１の周方向において、貫通孔１３と一対の案内ピン１４の組とは、交互に並んでいる。

案内ピン１４は、保持プレート１０と一体的に形成されていてもよいし、保持プレート１０と別体であってもよい。案内ピン１４が保持プレート１０と別体である場合には、例えば、保持プレート１０に設けられた孔に案内ピン１４の基端部が取り付けられてもよい。

アクチュエータ２０は、押圧機２１と、上プレート２２（案内部材）とを有する。押圧機２１は、上プレート２２を押圧して、上プレート２２を保持プレート１０に向けて近づけるように構成されている。押圧機２１は、例えば、エアシリンダ、油圧シリンダ、電動シリンダ等の直動機構であってもよい。押圧機２１は、上プレート２２を保持プレート１０から離間させるように構成されていてもよい。すなわち、押圧機２１は、保持プレート１０に近接及び離間するように上プレート２２を移動させてもよい。

上プレート２２は、図３及び図４に示されるように、矩形状を呈する板状部材である。上プレート２２には、押圧シャフト２３（シャフト）と、複数の貫通孔２４と、複数の貫通孔２５と、複数の案内ピン２６（突起）とが設けられている。

押圧シャフト２３は、上プレート２２の中央部に位置している。押圧シャフト２３は、上プレート２２の表面から図４の上方に向けて突出している。押圧シャフト２３は、先端に向かうにつれて縮径する円錐台形状を呈している。そのため、押圧シャフト２３の周面は錐面状を呈している。

押圧シャフト２３は、上プレート２２と一体的に形成されていてもよいし、上プレート２２と別体であってもよい。押圧シャフト２３が上プレート２２と別体である場合には、例えば、上プレート２２に設けられた孔に押圧シャフト２３の基端部が取り付けられてもよい。

複数の貫通孔２４は、押圧シャフト２３の周囲に位置している。本実施形態においては、４つの貫通孔２４が上プレート２２の各角部にそれぞれ位置している。

複数の貫通孔２５は、押圧シャフト２３を取り囲み且つ複数の貫通孔２４よりも内側に位置している。本実施形態においては、１２個の貫通孔２５が押圧シャフト２３を取り囲んでいる。各貫通孔２５は、押圧シャフト２３の周方向において、略等間隔で円状に並んでいる。各貫通孔２５は、貫通孔１３と同様の形状及び大きさである。貫通孔２５をなす一対の底辺のうち短辺側は押圧シャフト２３寄りに位置しており、貫通孔２５をなす一対の底辺のうち長辺側は上プレート２２の外縁寄りに位置している。すなわち、貫通孔２５側に向かうにつれて、貫通孔２５の空間が狭くなっている。

複数の案内ピン２６は、上プレート２２のうち押圧シャフト２３と同じ側の表面から図４の上方に向けて突出している。複数の案内ピン２６は、円柱形状を呈している。複数の案内ピン２６は、押圧シャフト２３と貫通孔２５との間に位置している。複数の案内ピン２６は、押圧シャフト２３から外側に向けて放射状に並んでいる。本実施形態においては、押圧シャフト２３から外側に向けて並ぶ一対の案内ピン２６の組が、押圧シャフト２３の周方向において略等間隔で円状に並んでいる。本実施形態では、一対の案内ピン２６が１２組存在している。平面視において、一対の案内ピン２６の組を結ぶ仮想直線は、貫通孔２５と交差していない。すなわち、押圧シャフト２３の周方向において、貫通孔２５と一対の案内ピン２６の組とは、交互に並んでいる。

案内ピン２６は、上プレート２２と一体的に形成されていてもよいし、上プレート２２と別体であってもよい。案内ピン２６が上プレート２２と別体である場合には、例えば、上プレート２２に設けられた孔に案内ピン２６の基端部が取り付けられてもよい。

複数の案内シャフト３０は、円柱形状を呈する。本実施形態においては、分離装置１は、貫通孔１２，２４と同数の４本の案内シャフト３０を備えている。案内シャフト３０の直径は、貫通孔１２の直径と略同一であるが、貫通孔２４の直径よりも僅かに小さい。各案内シャフト３０は、保持プレート１０の各貫通孔１２にそれぞれ圧入固定されている。そのため、保持プレート１０は各案内シャフト３０に対して移動しない。各案内シャフト３０は、上プレート２２の各貫通孔２４にそれぞれ挿通可能である。そのため、上プレート２２は、案内シャフト３０が貫通孔２４に挿通された状態で、案内シャフト３０に沿って移動可能である。

複数の規制部材４０は、台形柱状を呈する。すなわち、規制部材４０は、一対の底面が台形状の角柱である。本実施形態においては、分離装置１は、貫通孔１３，２５と同数の１２個の規制部材４０を備えている。平面視において、規制部材４０の外形は、貫通孔１３，２５と略同一であるか、貫通孔１３，２５よりも僅かに小さい。各規制部材４０は、保持プレート１０の各貫通孔１３にそれぞれ挿通可能である。各規制部材４０は、上プレート２２の各貫通孔２５にそれぞれ挿通可能である。規制部材４０が貫通孔１３，２５に挿通された状態で、保持プレート１０及び上プレート２２は、規制部材４０に沿って移動可能である。

複数の分離部材５０は、扇形状を呈する。分離部材５０は、例えば、円環状の柱部材を複数に分割することにより得ることができる。より詳細には、保持プレート１０及び上プレート２２とそれぞれ対向する分離部材５０の一対の底面は、円弧状の外周縁と、当該外周縁よりも長さが短い円弧状の内周縁と、外周縁の一端と内周縁の一端を接続する直線と、外周縁の他端と内周縁の他端とを接続する直線とで構成されている。分離部材５０の内周面５１は、図６及び図８に示されるように、図３の下方に向かうにつれて内側に近づく傾斜面を呈している。内周面５１の形状は、押圧シャフト２３の周面と対応している。

分離部材５０には、貫通孔５２（開口部）が設けられている。貫通孔５２は、分離部材５０の高さ方向、すなわち一対の底面の対向方向において延びている。貫通孔５２は、分離部材５０の内周面と外周面との間において延びる長孔状を呈する。貫通孔５２の幅は、案内ピン１４，２６の直径と略同一であるか、案内ピン１４，２６の直径よりも僅かに大きい。貫通孔５２の長さは、一対の案内ピン１４の外法寸法及び一対の案内ピン２６の外法寸法よりも大きい。そのため、貫通孔５２内には、一対の案内ピン１４及び一対の案内ピン２６がそれぞれ挿通可能である。貫通孔５２内に案内ピン１４，２６が挿通された状態で、分離部材５０は貫通孔５２の長さ方向に移動可能である。すなわち、案内ピン１４，２６は、分離部材５０を貫通孔５２の長さ方向に案内するように構成されている。本実施形態においては、分離装置１は、一対の案内ピン１４の組の数及び一対の案内ピン２６の組の数と同数の１２個の分離部材５０を備えている。

［分離方法］
続いて、図５〜図８を参照して、分離装置１を用いて積層鉄心１００を各鉄心片に分離（個片化）する方法について説明する。

まず、保持プレート１０の各貫通孔１２，１３にそれぞれ、案内シャフト３０及び規制部材４０を挿通する。次に、各貫通孔５２内に一対の案内ピン１４の組がそれぞれ挿通されるように各分離部材５０を保持プレート１０上に載置する。こうして、案内シャフト３０、規制部材４０及び分離部材５０が保持プレート１０に取り付けられる。なお、案内シャフト３０、規制部材４０及び分離部材５０を保持プレート１０に取り付ける順序は、特に限定されず、任意の順序であってもよい。

次に、図５に示されるように、積層鉄心１００を保持プレート１０上に載置する。このとき、各スロット１０４内に規制部材４０がそれぞれ挿通された状態となる。そのため、積層鉄心１００は、その周方向における移動が規制部材４０によって規制される。すなわち、規制部材４０は、周方向における積層鉄心１００の移動を規制するように構成されている。また、このとき、積層鉄心１００の貫通孔１０１内に各分離部材５０が収容され、各ティース部１０３の内周面がそれぞれ、分離部材５０の外周面に当接した状態となる。そのため、各分離部材５０は、各ティース部１０３に一対一で対応するように配置される。従って、各分離部材５０は、積層鉄心１００の周方向に沿って並ぶように配置されている。各分離部材５０の内周面５１は、積層鉄心１００の中心軸Ａｘに対して傾斜している。内周面５１の中心軸Ａｘに対する傾斜角は、例えば２°〜１０°程度であってもよい。

次に、図６に示されるように、アクチュエータ２０を保持プレート１０及び積層鉄心１００上に搭載する。このとき、各貫通孔２４内に案内シャフト３０がそれぞれ挿通されると共に、各貫通孔２５内に規制部材４０がそれぞれ挿通された状態となる。また、このとき、各貫通孔５２に一対の案内ピン２６の組がそれぞれ挿通された状態となる。さらに、このとき、押圧シャフト２３の周面（錐面）が各分離部材５０の内周面５１に当接した状態となる。

次に、押圧機２１を作動させて、上プレート２２を保持プレート１０に近づくように押し出す。このとき、図７に示されるように、押圧シャフト２３の周面（錐面）が各分離部材５０の内周面５１に当接した状態のまま、押圧機２１によって押圧シャフト２３が各分離部材５０に対して押しつけられる。そのため、押圧シャフト２３の周面（錐面）が内周面５１上を摺動しながら内周面５１に外向きの力を付与する。従って、各分離部材５０は、一対の案内ピン１４，２６によって案内されつつ、積層鉄心１００の径方向外側に移動する。分離部材５０の外周面はそれぞれ各ティース部１０３の内周面に当接した状態であるので、積層鉄心１００の径方向外側に移動した各分離部材５０は、各ティース部１０３に対して積層鉄心１００の径方向外向きの力を付与する。その結果、図８に示されるように、積層鉄心１００が各鉄心片１０５に個片化される。なお、押圧機２１による上プレート２２の押圧力は、例えば１０００ｋｇｆ程度であってもよい。押圧機２１が上プレート２２を保持プレート１０に近づける大きさは例えば８ｍｍ〜１２ｍｍ程度であってもよく、各分離部材５０が積層鉄心１００の径方向外側に移動する大きさは例えば０．３ｍｍ〜１．０ｍｍ程度であってもよい。

［作用］
以上のような本実施形態では、アクチュエータ２０（押圧機２１及び押圧シャフト２３）によって各分離部材５０を径方向の外側に向けて移動させることにより、各分離部材５０を介して積層鉄心１００に対し径方向の外向きの力を付与している。そのため、各分離部材５０により、積層鉄心１００の各鉄心片１０５に対して径方向外向きの力が略同時に且つ略均一に付与される。従って、アクチュエータ２０によって各分離部材５０を移動させるだけで、積層鉄心１００が各鉄心片１０５へと略同時に個片化される。その結果、積層鉄心１００を簡易且つ短時間で鉄心片１０５に個片化することが可能となる。しかも、積層鉄心１００の中心軸Ａｘに沿う方向の力を積層鉄心１００に対して付与すると、加工体２００が剥がれてしまう懸念があるが、本実施形態では、積層鉄心１００の径方向外向きの力を積層鉄心１００に対して付与しているので、積層鉄心１００の個片化の際に加工体２００が極めて剥がれ難い。

本実施形態では、押圧シャフト２３の錐面が各分離部材５０の内周面５１に当接した状態で、押圧機２１が上プレート２２（押圧シャフト２３）を各分離部材５０に対して押しつけている。そのため、押圧シャフト２３の周面（錐面）が内周面５１上を摺動しながら内周面５１に外向きの力を付与する。従って、極めて簡易な構成で、各分離部材５０を径方向外側に移動させることができる。

本実施形態では、各分離部材５０の貫通孔５２内に一対の案内ピン１４の組及び一対の案内ピン２６の組が挿通されている。そのため、貫通孔５２内に挿通された一対の案内ピン１４の組及び一対の案内ピン２６の組によって、各分離部材５０が貫通孔５２の延在方向に案内される。従って、極めて簡易な構成で、各分離部材５０を確実に径方向に案内することができる。また、案内ピン１４，２６によって各分離部材５０がより確実に径方向外側に移動する。そのため、積層鉄心１００に対し径方向の外向きの力がより効果的に作用する。従って、積層鉄心１００をよりスムーズに鉄心片１０５に個片化することができる。

本実施形態では、分離装置１が、隣り合う鉄心片１０５のティース部１０３の間、すなわちスロット１０４内に配置される規制部材４０を備えている。そのため、周方向における積層鉄心１００のぶれが規制部材４０によって抑制される。従って、各分離部材５０から各鉄心片１０５に対して径方向外向きの力が効果的に作用する。その結果、積層鉄心をよりスムーズに鉄心片に個片化することができる。

本実施形態では、各分離部材５０が、各ティース部１０３に一対一で対応するように配置されている。そのため、各分離部材５０により、積層鉄心１００の各鉄心片１０５に対して径方向外向きの力がより均一に付与される。従って、特定の鉄心片１０５に対して集中的に力が付与されることが抑制される。その結果、積層鉄心１００をさらにスムーズに鉄心片１０５に個片化することができる。

［他の実施形態］
以上、本開示に係る実施形態について詳細に説明したが、本発明の要旨の範囲内で種々の変形を上記の実施形態に加えてもよい。例えば、上記の実施形態では、内側にロータが配置されるインナーロータタイプの積層鉄心１００について説明したが、外側にロータが配置されるアウターロータタイプの積層鉄心にも本発明を適用してもよい。

上記の実施形態では、積層鉄心１００に対して上側から押圧シャフト２３を作用させたが、積層鉄心１００に対して他の方向（例えば下側）から押圧シャフト２３を作用させてもよい。

上記の実施形態では、規制部材４０が各スロット１０４内に一つずつ挿通されたが、少なくとも一つのスロット１０４に規制部材４０が挿通されていてもよい。分離装置１が規制部材４０を備えず、いずれのスロット１０４内にも規制部材４０が挿通されなくてもよい。

案内シャフト３０の上端部及び下端部は、貫通孔１２，２４への挿通が容易に行えるよう、テーパ状を呈していてもよい。規制部材４０の上端部及び下端部は、貫通孔１３，２５への挿通が容易に行えるよう、テーパ状を呈していてもよい。案内ピン１４，２６の先端は、貫通孔５２への挿通が容易に行えるよう、テーパ状を呈していてもよい。

上記の実施形態では、各分離部材５０が、各ティース部１０３に一対一で対応するように配置されていたが、分離装置１は少なくとも２つの分離部材５０を備えていてもよい。各分離部材５０が各ティース部１０３に一対一で対応していない分、各鉄心片１０５に対して付与される径方向外向きの力の均一性が低下しうるが、この場合でも、積層鉄心１００を簡易且つ短時間で鉄心片１０５に個片化することが可能となる。ただし、規制部材４０によって積層鉄心１００の移動を規制していれば、この場合でも、各鉄心片１０５に対して径方向外向きの力を均一に付与しやすくなる。

上記の実施形態では、積層鉄心１００の貫通孔１０１内に収容された各分離部材５０をアクチュエータ２０により積層鉄心１００の径方向外側に押し出すことで、積層鉄心１００を個片化したが、積層鉄心１００をその径方向外側に引っ張ることにより、積層鉄心１００を個片化してもよい。

上記の実施形態では、各貫通孔５２内に一対の案内ピン１４の組及び一対の案内ピン２６の組がそれぞれ挿通されていたが、一対の案内ピン１４の組及び一対の案内ピン２６の組に代えて、貫通孔５２よりも長さが短い突条が保持プレート１０及び上プレート２２にそれぞれ設けられていてもよい。保持プレート１０上に設けられる突条は、貫通孔１１から外側に向けて放射状に延びる（積層鉄心１００の径方向に延びる）。上プレート２２上に設けられる突条は、押圧シャフト２３から外側に向けて放射状に延びる（積層鉄心１００の径方向に延びる）。

保持プレート１０及び上プレート２２に溝部が設けられており、当該溝部に挿通される案内ピン又は突条が各分離部材５０に設けられていてもよい。保持プレート１０に設けられる溝部は、貫通孔１１から外側に向けて放射状に延びる（積層鉄心１００の径方向に延びる）。上プレート２２に設けられる溝部は、押圧シャフト２３から外側に向けて放射状に延びる（積層鉄心１００の径方向に延びる）。

分離部材５０の貫通孔５２に代えて、分離部材５０を貫通しない開口部が、分離部材５０のうち保持プレート１０及び上プレート２２に対向する各対向面にそれぞれ設けられていてもよい。

保持プレート１０の貫通孔１１〜１３に代えて、保持プレート１０を貫通しない開口部が保持プレート１０に設けられていてもよい。

上記の実施形態では、全ての切断線ＣＬが積層方向（中心軸Ａｘ方向）において互いに重なり合うように積層鉄心１００が構成されていたが、図９及び図１０に示されるように、全ての切断線ＣＬが積層方向において重なり合っていなくてもよい。具体的には、切断線ＣＬが積層方向において互いに重なり合うように積層された複数枚の加工体２００ａで構成される第１の組と、切断線ＣＬが積層方向において互いに重なり合う複数枚の加工体２００ｂで構成される第２の組とが、積層方向において交互に並んでいてもよい。このとき、加工体２００ａの切断線ＣＬと、加工体２００ｂの切断線ＣＬとは、積層方向において重なり合っていない。そのため、図１０に示されるように、鉄心片１０５の側面は、突部１０５ａと凹部１０５ｂとが積層方向において交互に並んだ凹凸面を呈している。

以上の実施形態では、アクチュエータ２０（押圧機２１）を備える分離装置１について説明したが、アクチュエータ２０（押圧機２１）を備えない分離治具２（図３参照）に本発明を適用してもよい。分離治具２は、少なくとも分離部材５０を備えていればよい。分離治具２は、分離部材５０の他に、分離装置１のうち押圧機２１以外の部材（保持プレート１０、上プレート２２、案内シャフト３０、規制部材４０）を備えていてもよい。この場合、他の装置が備えるアクチュエータ２０（押圧機２１）によって、分離治具２の各分離部材５０を積層鉄心１００の径方向外側に移動させてもよい。

１…分離装置、２…分離治具、１０…保持プレート（案内部材）、１４…案内ピン（突起）、２０…アクチュエータ、２１…押圧機、２２…上プレート（案内部材）、２３…押圧シャフト（シャフト）、２６…案内ピン（突起）、４０…規制部材、５０…分離部材、５２…貫通孔（開口部）、１００…積層鉄心、１０２，１０２ａ…ヨーク部、１０３…ティース部、１０４…スロット、１０５…鉄心片、２００…加工体、２０２，２０２ａ…ヨーク部、２０３…ティース部、２０５…板片、Ａｘ…中心軸、ＣＬ…切断線。

Claims (13)

1. ヨーク部と、前記ヨーク部に交差する方向に前記ヨーク部から延びるティース部とを含む複数の鉄心片を有し、隣り合う前記鉄心片同士が前記ヨーク部の端部において仮接続されることにより一体化された環状の積層鉄心を、前記各鉄心片に分離するように構成された分離治具であって、
   アクチュエータによって前記積層鉄心の径方向に移動可能に構成され且つ前記積層鉄心の周方向に沿って並ぶように配置された複数の分離部材を備える、積層鉄心の分離治具。
2. 前記アクチュエータによって駆動されるように構成されたシャフトをさらに備え、
   前記各分離部材のうち前記径方向内側に位置する内周面は、前記積層鉄心の中心軸に対して傾斜しており、
   前記シャフトは、前記各内周面と対応する形状を呈する錐面を有する、請求項１に記載の分離治具。
3. 表面から突出する突起を有する案内部材を更に備え、
   前記各分離部材のうち前記案内部材との対向面には、前記径方向に延びる開口部が設けられ、
   前記突起は前記開口部内に挿通されている、請求項１又は２に記載の分離治具。
4. 前記鉄心片のうち隣り合う前記ティース部間において画定されたスロット内に配置される規制部材を更に備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の分離治具。
5. 前記各分離部材は、前記各ティース部に一対一で対応するように配置される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の分離治具。
6. ヨーク部と、前記ヨーク部に交差する方向に前記ヨーク部から延びるティース部とを含む複数の鉄心片を有し、隣り合う前記鉄心片同士が前記ヨーク部の端部において仮接続されることにより一体化された環状の積層鉄心を、前記各鉄心片に分離するように構成された分離装置であって、
   前記積層鉄心の径方向に移動可能に構成され且つ前記積層鉄心の周方向に沿って並ぶように配置された複数の分離部材と、
   前記各分離部材を前記径方向の外側に向けて移動させることにより、前記各分離部材を介して前記積層鉄心に対し前記径方向の外向きの力を付与するように構成されたアクチュエータとを備える、積層鉄心の分離装置。
7. 前記各分離部材のうち前記径方向内側に位置する内周面は、前記積層鉄心の中心軸に対して傾斜しており、
   前記アクチュエータは、
   前記各内周面と対応する形状を呈する錐面を有するシャフトと、
   前記錐面が前記各内周面に当接した状態で前記シャフトを前記各分離部材に対して押しつける押圧機とを有する、請求項６に記載の分離装置。
8. 表面から突出する突起を有する案内部材を更に備え、
   前記各分離部材のうち前記案内部材との対向面には、前記径方向に延びる開口部が設けられ、
   前記突起は前記開口部内に挿通されている、請求項６又は７に記載の分離装置。
9. 前記鉄心片のうち隣り合う前記ティース部間において画定されたスロット内に配置される規制部材を更に備える、請求項６〜８のいずれか一項に記載の分離装置。
10. 前記各分離部材は、前記各ティース部に一対一で対応するように配置される、請求項６〜９のいずれか一項に記載の分離装置。
11. ヨーク部と、前記ヨーク部に交差する方向に前記ヨーク部から延びるティース部とを含む複数の鉄心片を有し、隣り合う前記鉄心片同士が前記ヨーク部の端部において仮接続されることにより一体化された環状の積層鉄心の中央部の空間内に、前記積層鉄心の径方向に移動可能に構成され且つ前記積層鉄心の周方向に沿って並ぶように配置された複数の分離部材が位置するように、前記積層鉄心及び前記各分離部材を配置する第１の工程と、
    アクチュエータによって前記各分離部材を前記径方向の外側に向けて移動させることにより、前記各分離部材を介して前記積層鉄心に対し前記径方向の外向きの力を付与する第２の工程とを含む、積層鉄心の分離方法。
12. 前記第２の工程では、案内部材によって径方向に案内されるように構成された前記各分離部材を前記アクチュエータによって前記径方向の外側に移動させることにより、前記各分離部材を介して前記積層鉄心に対し前記径方向の外向きの力を付与する、請求項１１に記載の分離方法。
13. 前記第２の工程では、周方向における積層鉄心の移動を規制部材によって規制した状態で、アクチュエータによって前記各分離部材を前記径方向の外側に向けて移動させることにより、前記各分離部材を介して前記積層鉄心に対し前記径方向の外向きの力を付与する、請求項１１又は１２に記載の分離方法。

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