JP6586286B2 - 積層鉄心の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、円環状に配列された分割鉄心を互いに無端状に連結して構成される積層鉄心の製造方法に関するものである。

積層鉄心は、鉄心片を積層して構成される電機子の構成部品である。積層鉄心の製造方法として、複数個の分割鉄心を円環状に配列して、それらを互いに無端状に連結することが知られている。

本願の出願人の一人は、分割鉄心の製造方法と、分割鉄心を連結して積層鉄心を製造する方法について、既に複数の特許出願をしている。例えば、特許文献１には、分割鉄心片と、隣接する分割鉄心片の間に配置されて、当該隣接する分割鉄心片を相互に連結する中間片を薄板材料から打ち抜くことを特徴とする積層鉄心の製造方法（以下、「従来技術の方法」と言う）が記載されている。従来技術の方法においては、分割鉄心片と中間片は交互に円環状に配列されて、互いに連結された状態で薄板材料から打ち抜かれて、先に打ち抜かれた分割鉄心片と中間片の上に積層される。積層された分割鉄心片はカシメ加工をされて、先に積層された分割鉄心片に結合される。このような打ち抜き、積層、カシメ加工を繰り返すことによって、積層鉄心を構成する複数個の分割鉄心を纏めて製造することができる。

また、従来技術の方法によれば、隣接する分割鉄心片の間に中間片を配置しているので、分割鉄心片を形成するための切り曲げ加工は、中間片に対して行われる。そのため、分割鉄心片の端部がパンチによって押し曲げられることがない。その結果、分割鉄心の端部の形状を精度良く形成することができるので、分割鉄心の結合させた場合に、がたつきや緩みが生じることがない。つまり、従来技術の方法によれば、分割鉄心片の形状精度が向上し、がたつきや緩みのない、曲げ加工部の痕が残らない積層鉄心を製造することができる。

特開２００５−３１８７６４号公報

しかしながら、従来技術の方法では、中間片同士は結合されないので、プレス金型から分割鉄心を取り出す際に、中間片が分割鉄心から外れて金型内に残ることがあり、金型内に残った中間片の処理に手間が掛かる場合がある。また、中間片を間に挟んで連結された分割鉄心を互いに分離する際に、中間片がどちらの分割鉄心に残るかが一定しないと言う問題がある。例えば、中間片の幾つかは一方の分割鉄心に連結された状態で残り、別の幾つかは他方の分割鉄心に連結された状態で残り、残りは両方の分割鉄心から外れて落下する。このため、分割鉄心を分離した後の処理に手間が掛かると言う問題が生じる。

本発明は上記実状に鑑みて、なされたものであり、処理が容易な積層鉄心の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る積層鉄心の製造方法は、円環状に配列された複数個の分割鉄心を互いに無端状に連結して構成される積層鉄心の製造方法において、前記分割鉄心を構成する分割鉄心片であって、前記積層鉄心のヨーク部を構成する分割ヨーク部と、前記積層鉄心のティース部を構成する分割ティース部とを有するとともに、前記積層鉄心の一層を構成する複数の分割鉄心片と、隣接する前記分割鉄心片の間に配置されて、当該隣接する前記分割鉄心片を互いに連結する中間片であって、前記分割鉄心片の前記分割ヨーク部の外径を延長した円弧の外側に膨出する外側タブ片と、前記分割鉄心片の前記分割ヨーク部の内径を延長した円弧の内側に膨出する内側タブ片と、を有する中間片が交互に円環状に配列されて、全体として円環を構成する鉄心片組を、前記分割鉄心片と前記中間片が互いに連結された状態で、薄板材料から打ち抜く打ち抜き工程を有している。また、本発明に係る積層鉄心の製造方法は、前記鉄心片組を先に打ち抜きされた別の鉄心片組の上に積層するとともに、当該鉄心片組を構成する前記中間片を当該別の鉄心片組を構成する前記中間片に結合する結合工程を有している。そして、本発明に係る積層鉄心の製造方法は、前記打ち抜き工程と前記結合工程を繰り返して、１個の前記積層鉄心を構成する複数個の前記分割鉄心と、隣接する前記分割鉄心の間に配置されて、当該隣接する前記分割鉄心を互いに連結する中間片積層体とが、交互に円環状に配列されて、前記分割鉄心と前記中間片積層体が互いに連結された分割鉄心連結体を製造し、その後、前記分割鉄心連結体から前記中間片積層体を分離し、前記分割鉄心連結体を構成していた前記分割鉄心を円環状に配列して、前記分割鉄心を互いに無端状に連結するものである。

前記打ち抜き工程は、前記分割ティース部の輪郭を切り出すスロット抜き工程と、前記中間片の輪郭であって、前記外側タブ片と前記薄板材料との境界を画する「コ」字形の輪郭を切り出す外周抜き工程と、前記中間片の輪郭であって、前記中間片と前記分割ヨーク部の境界を画する輪郭を切り出すスリット抜き工程と、前記スリット抜き工程において前記中間片と前記分割ヨーク部の境界近傍に生じた変形を矯正するプッシュバック工程と、前記分割ヨーク部の外径側の輪郭を切り出すとともに、前記鉄心片組を前記薄板材料から分離するブランク抜き工程と、を有するものであっても良い。

前記打ち抜き工程は、前記分割ティース部の輪郭を切り出すスロット抜き工程と、前記中間片の輪郭であって、前記分割ヨーク部の略半径方向に延びて、前記外側タブ片と前記薄板材料の境界を画する輪郭を切り出す外周抜き工程と、前記中間片を前記薄板材料から切り曲げる切り曲げ工程と、前記切り曲げ工程において前記中間片と前記分割ヨーク部の境界近傍に生じた変形を矯正するプッシュバック工程と、前記分割ヨーク部の外径側の輪郭を切り出すとともに、前記鉄心片組を前記薄板材料から分離するブランク抜き工程と、を有するものであっても良い。

本発明に係る積層鉄心の製造方法は、円環状に配列された複数個の分割鉄心を互いに無端状に連結して構成される積層鉄心の製造方法において、前記分割鉄心を構成する分割鉄心片であって、前記積層鉄心のヨーク部を構成する分割ヨーク部と、前記積層鉄心のティース部を構成する分割ティース部とを有するとともに、前記積層鉄心の一層を構成する複数の分割鉄心片と、隣接する前記分割鉄心片の間に配置されて、当該隣接する前記分割鉄心片を互いに連結する中間片であって、前記分割鉄心片の前記分割ヨーク部の外径を延長した円弧の内側に凹入する外側凹入部と、前記分割鉄心片の前記分割ヨーク部の内径を延長した円弧の外側に凹入する内側凹入部と、を有する中間片が交互に円環状に配列されて、全体として円環を構成する鉄心片組を、前記分割鉄心片と前記中間片が互いに連結された状態で、薄板材料から打ち抜く打ち抜き工程を有している。また、本発明に係る積層鉄心の製造方法は、前記鉄心片組を先に打ち抜きされた別の鉄心片組の上に積層するとともに、当該鉄心片組を構成する前記中間片を当該別の鉄心片組を構成する前記中間片に結合する結合工程を有している。そして、本発明に係る積層鉄心の製造方法は、前記打ち抜き工程と前記結合工程を繰り返して、１個の前記積層鉄心を構成する複数個の前記分割鉄心と、隣接する前記分割鉄心の間に配置されて、当該隣接する前記分割鉄心を互いに連結する中間片積層体とが、交互に円環状に配列されて、前記分割鉄心と前記中間片積層体が互いに連結された分割鉄心連結体を製造し、その後、前記分割鉄心連結体から前記中間片積層体を分離し、前記分割鉄心連結体を構成していた前記分割鉄心を円環状に配列して、前記分割鉄心を互いに無端状に連結するものである。

前記打ち抜き工程は、前記分割ティース部の輪郭を切り出すスロット抜き工程と、前記中間片を前記薄板材料から切り曲げる切り曲げ工程と、前記切り曲げ工程において前記中間片と前記分割ヨーク部の境界近傍に生じた変形を矯正するプッシュバック工程と、前記分割ヨーク部の外径側の輪郭を切り出すとともに、前記鉄心片組を前記薄板材料から分離するブランク抜き工程と、を有するものであっても良い。

前記打ち抜き工程は、前記中間片を前記薄板材料から切り曲げる切り曲げ工程と、前記切り曲げ工程において前記中間片と前記分割ヨーク部の境界近傍に生じた変形を矯正するプッシュバック工程と、前記分割ティース部の輪郭を切り出すスロット抜き工程と、前記分割ヨーク部の外径側の輪郭を切り出すとともに、前記鉄心片組を前記薄板材料から分離するブランク抜き工程と、を有するものであっても良い。

前記結合工程において、当該鉄心片組を構成する前記中間片を当該別の鉄心片組を構成する前記中間片に対してカシメ加工して、前記中間片同士を結合するようにしても良い。

前記結合工程において、当該鉄心片組を構成する前記分割鉄心片を当該別の鉄心片組を構成する前記分割鉄心片に対してカシメ加工して、前記分割鉄心片同士を結合するようにしても良い。

前記打ち抜き工程において、前記分割鉄心片に貫通孔を穿孔するとともに、前記分割鉄心連結体の製造後に、前記貫通孔が積層されて形成されて前記分割鉄心連結体を貫通する貫通管路に樹脂を充填して前記分割鉄心片を結合し、その後に前記分割鉄心連結体から前記中間片積層体を分離するようにしても良い。

積層された中間片を互いに結合し、中間片積層体を形成して、中間片積層体を介して分割鉄心を互いに連結し、分割鉄心連結体を構成するので、その後の工程において、中間片を単体で取り扱うことがない。そのため、中間片の処理が容易になる。

本発明の実施形態に係る積層鉄心の外形を示す平面図である。 （ａ）は図１に記載の積層鉄心を構成する分割鉄心片の外形を示す平面図であり、（ｂ）は分割鉄心片を積層して構成される分割鉄心の立面図である。 本発明に係る積層鉄心の製造方法を実施する際の、帯状鋼板Ｗに対する材料取りの例を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態において、帯状鋼板Ｗに対して、順送り金型装置のステーションＳ１〜Ｓ３でされる加工の態様を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態において、帯状鋼板Ｗに対して、順送り金型装置のステーションＳ４〜Ｓ６でされる加工の態様を示す平面図である。 順送り金型装置から取り出された分割鉄心連結体の外形を示す斜視図である。 分割鉄心連結体から中間片積層体を除去して、分割鉄心を再結合することによって完成した積層鉄心の外形を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態における積層鉄心の製造手順を説明する説明図であって、（ａ）は帯状鋼板Ｗから切り出される輪郭線の形状を示す平面図であり、（ｂ）は切り出された分割鉄心片と中間片の形状を示す平面図であり、（ｃ）は分割鉄心を結合した状態を示す平面図である。 本発明の第２の実施形態における積層鉄心の製造手順を説明する説明図であって、（ａ）は帯状鋼板Ｗから切り出される輪郭線の形状を示す平面図であり、（ｂ）は切り出された分割鉄心片と中間片の形状を示す平面図であり、（ｃ）は分割鉄心を結合した状態を示す平面図である。 本発明の第２の実施形態において帯状鋼板Ｗから切り曲げられた中間片の状態を示す概念的な断面図である。 本発明の第３及び第４の実施形態における積層鉄心の製造手順を説明する説明図であって、（ａ）は帯状鋼板Ｗから切り出される輪郭線の形状を示す平面図であり、（ｂ）は切り出された分割鉄心片と中間片の形状を示す平面図であり、（ｃ）は分割鉄心を結合した状態を示す平面図である。 本発明の第３及び第４の実施形態において帯状鋼板Ｗから切り曲げられた中間片の状態を示す概念的な断面図である。 本発明の第５の実施形態における積層鉄心の製造手順を示す図であって、（ａ）は切り出された分割鉄心片と中間片の形状を示す平面図であり、（ｂ）は分割鉄心に樹脂を充填した状態を示す分割鉄心の断面図である。

以下、本発明に係る積層鉄心の製造方法の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図面においては、同一または同等の部分に同一の符号を付している。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る積層鉄心１の平面図である。積層鉄心１は、回転電動機の固定子を構成する部品であり、全体として円環状の外形を有するヨーク部２と、ヨーク部２の内径側にあって、ヨーク部２の内径の中心に向かって突出する９個のティース部３を備えている。

積層鉄心１は９等分に分割されていて、９個の分割鉄心４が円環状に配列されている。また、９個の分割鉄心４は、それぞれにティース部３を１個ずつ備えている。

分割鉄心４は、図２（ａ）に示すような分割鉄心片５を、図２（ｂ）に示すように、積層して構成される。分割鉄心片５は、分割ヨーク部５Ｙと、分割ヨーク部５Ｙの内径側にあって、分割ヨーク部５Ｙの内径の中心に向かって突出する分割ティース部５Ｔとを有している。また、分割ヨーク部５Ｙの両端には、それぞれ嵌合凸部５Ａと嵌合凹部５Ｂとが形成されている。嵌合凸部５Ａと嵌合凹部５Ｂは、分割鉄心片５に隣接して配置される別の分割鉄心片５（図２（ａ）において図示せず）の嵌合凹部５Ｂと嵌合凸部５Ａとそれぞれ嵌合する。

このように、分割鉄心片５には嵌合凸部５Ａと嵌合凹部５Ｂとが形成されているので、複数の分割鉄心片５を積層すると、分割鉄心４に臍と溝が形成される。隣接する分割鉄心４は、臍と溝が嵌合されて互いに連結される。積層鉄心１は、９個の分割鉄心４を環状に連結することによって構成される。

次に、帯状鋼板(薄板材料)Ｗから、分割鉄心４を製造し、分割鉄心４を互いに連結して積層鉄心１を製造するプロセスを説明する。なお、帯状鋼板Ｗの素材は特に限定されないが、一般には、電磁鋼板あるいは珪素鋼板とよばれる特殊鋼が選ばれる。

図３は、本発明の実施形態に係る積層鉄心の製造方法を実施する際の、帯状鋼板Ｗに対する材料取りの例を示している。図３に示すように、帯状鋼板Ｗからは、９個の分割鉄心片５が切り出される。９個の分割鉄心片５は円環状に配置され、隣接する分割鉄心片５の間には中間片６が配置されている。つまり、９個の分割鉄心片５と９個の中間片６が交互に、円環状に配置されている。また、後述するように、分割鉄心片５は中間片６を介して互いに連結されている。また、環状に配置された分割鉄心片５と中間片６の内径側の領域からは、回転子鉄心(図示せず)を構成する回転子鉄心片７が材料取りされる。このように、回転子鉄心の一層を構成する鉄心片と、固定子鉄心の一層を構成する鉄心片が、同一の帯状鋼板Ｗから切り出される。

分割鉄心４の製造には、図示しない順送り金型装置が使用される。順送り金型装置は複数の加工ステーションを備え、順送り金型装置に搬入された素材(帯状鋼板Ｗ)は、各加工ステーションで加工され、当該加工ステーションでの加工が終わると、次の加工ステーションに移送される。

第１の実施形態で使用される順送り金型装置は、スロット抜きステーションＳ１、外周抜きステーションＳ２、スリット抜きステーションＳ３、プッシュバックステーションＳ４、カット・ベンドステーションＳ５、ブランク抜きステーションＳ６を備えている。帯状鋼板Ｗは、最初にステーションＳ１に搬入され、そこで加工され、その後、ステーションＳ２，Ｓ３，‥‥Ｓ６に順次移送され、加工される。ステーションＳ１〜Ｓ３でされる加工の態様を図４に、ステーションＳ４〜Ｓ６でされる加工の態様を図５に、それぞれ示す。

なお、順送り金型装置の、スロット抜きステーションＳ１の上流側には、回転子鉄心を製造する図示しない加工ステーションが配置されている。そのため、回転子鉄心片７は、帯状鋼板Ｗがスロット抜きステーションＳ１に搬入される前に、帯状鋼板Ｗから切り抜かれている。したがって、図４に示すように、スロット抜きステーションＳ１に搬入された帯状鋼板Ｗには、開口Ｏが形成されている。

そして、スロット抜きステーションＳ１では、スロット抜き工程が実行される。具体的には、２つのティース部３に挟まれた領域、つまりスロット部８を含む領域（図４においてハッチングを付した領域）が打ち抜かれて除去される。加工が終わった帯状鋼板Ｗは、外周抜きステーションＳ２に移送される。なお、本実施形態においては、スロット部８と同時に、ティース部３よりも内径側にある円環状の領域（エアギャップ部）を除去しているが、エアギャップ部の除去はスロット部８の除去と同時でなくても良い。スロット抜き工程の後、ブランク抜き工程の前までの、いずれか任意の工程で、エアギャップ部を打ち抜いて、除去するようにしても良い。

外周抜きステーションＳ２では、外周抜き工程が実行される。具体的には、積層鉄心１の外径側にあって、中間片６の外径側に突出する領域を取り囲む「コ」字形の外周片９が打ち抜かれる。加工が終わった帯状鋼板Ｗは、スリット抜きステーションＳ３に移送される。

スリット抜きステーションＳ３では、スリット抜き工程が実行される。具体的には、分割鉄心片５と中間片６の境界を画する輪郭が切り出され、中間片６が帯状鋼板Ｗから剪断分離される。加工が終わった帯状鋼板Ｗは、プッシュバックステーションＳ４に移送される。

プッシュバックステーションＳ４では、プッシュバック工程が実行される。具体的には、図５に示すように、スリット抜きステーションＳ３での加工の際に帯状鋼板Ｗとずれが生じた中間片６に図示しない金型を押し当てて、帯状鋼板Ｗと面一となるように押し戻してずれを矯正する。つまり該領域を平坦にする。加工が終わった帯状鋼板Ｗは、カット・ベンドステーションＳ５に移送される。なお、スリット抜きステーションＳ３において、下型ダイ（図示せず）の中にプッシュバックスライダーを組み込むことで、スリット抜きされた中間片６を直ちに帯状鋼板Ｗに押し戻すようにしても良い。この場合、プッシュバック工程がスリット抜きステーションＳ３内で完了するので、プッシュバックステーションＳ４を別に設ける必要がなくなる。その結果、加工工程が短縮される。

カット・ベンドステーションＳ５では、使用するパンチのストロークを可変させることによりカットパンチとベンドパンチの両方に兼用できるようになっており、分割鉄心片５が分割鉄心４の最下層に積層される分割鉄心片５である場合には、パンチストロークを大にして分割鉄心片５と中間片６において、カシメ穴１０を打ち抜く加工を行い、分割鉄心片５が分割鉄心４の第２層以上の上層に積層される分割鉄心片５である場合には、パンチストロークを小にしてカシメ突起を形成する加工を行う。加工が終わった帯状鋼板Ｗは、ブランク抜きステーションＳ６に移送される。なお、カット・ベンドステーションＳ５を、カットステーションとベンドステーションとにそれぞれ分けてもよい。

ブランク抜きステーションＳ６では、分割鉄心片５の分割ヨーク部５Ｙ（図２（ａ）参照）の外径側の輪郭が切り出される。その結果、９個の分割鉄心片５と９個の中間片６が互いに連結された状態のまま、帯状鋼板Ｗから分離される。ブランク抜きステーションＳ６では、このようなブランク抜き工程が実行される。

そして、ブランク抜き工程が実行されて、帯状鋼板Ｗから分離された分割鉄心片５と中間片６は先に積層された分割鉄心片５（図示せず）と中間片６（図示せず）の上に積層される。更に、当該分離された分割鉄心片５はカシメ加工されて、先に積層された分割鉄心片５と結合される。当該分離された中間片６もカシメ加工されて、先に積層された中間片６と結合される。ブランク抜きステーションＳ６では、このような結合工程も実行される。

分割鉄心片５と中間片６の分離、積層及びカシメ加工を繰り返すと、図６に示すような分割鉄心連結体１２が完成する。分割鉄心連結体１２は、９個の中間片積層体１１と９個の分割鉄心４を、交互に配列、及び連結して構成される。中間片積層体１１は中間片６を積層及び結合して構成される。中間片積層体１１は積層された中間片６をカシメ加工して、互いに結合しているから、分割鉄心連結体１２を、ブランク抜きステーションＳ６から取り出す際に、中間片６の単片が分割鉄心連結体１２から外れることは無い。分割鉄心連結体１２は、図６に示すような状態を保ったまま、ブランク抜きステーションＳ６から取り出される。

ブランク抜きステーションＳ６から取り出された分割鉄心連結体１２から、中間片積層体１１を積層方向かスロット側の径方向に引き抜くと、分割鉄心連結体１２は９個の分割鉄心４と９個の中間片積層体１１に分解される。分割鉄心連結体１２の分解は、作業者の手作業、あるいは機械によって行われる。そして、９個の分割鉄心４を円環状に連結すると、図７に示すような、積層鉄心１が完成する。前述したように、中間片積層体１１は、中間片６をカシメ加工して、互いに結合して構成されているから、中間片６は結合された状態を保ったまま、分割鉄心連結体１２から分離される。そのため、分割鉄心４と中間片積層体１１を分離する際に、中間片６の単片が散乱することがない。中間片６の単片が、分割鉄心４と係合したまま残留することがない。

以上、第１の実施形態における、分割鉄心４及び分割鉄心連結体１２の製造手順、分割鉄心連結体１２を分解して分割鉄心４を取り出す手順、分割鉄心４を結合して積層鉄心１を製造する手順を概説した。

次に、図８を参照して、順送り金型装置において、帯状鋼板Ｗから、分割鉄心片５と中間片６の輪郭を切り抜く手順を詳細に説明する。また、分割鉄心片５と中間片６の形態的な特徴を説明する。

最初に、スロット抜きステーションＳ１において、図８（ａ）に示すようなスロット部８の輪郭１３が帯状鋼板Ｗから切り出される。その後、外周抜きステーションＳ２で、「コ」字形の外周片９の輪郭１４が切り出され、外周片９が打ち抜かれる。次に、帯状鋼板Ｗはスリット抜きステーションＳ３に移送され、中間片６の輪郭１５が切り出される。その結果、分割鉄心片５の分割ヨーク部５Ｙと中間片６の境界が画される。

スリット抜きステーションＳ３で、中間片６の輪郭１５を切り出す際に、分割鉄心片５の中間片６との境界近傍に生じるずれは、前述したように、プッシュバックステーションＳ４で矯正される。カット・ベンドステーションＳ５では、分割鉄心片５が、分割鉄心４において最下層に積層される場合に限って、分割鉄心片５及び中間片６にカシメ穴１０を打ち抜く。最後に、帯状鋼板Ｗは、ブランク抜きステーションＳ６に移送される。ブランク抜きステーションＳ６に移送された分割鉄心片５と中間片６は、先に移送された分割鉄心片５と中間片６の上に積層され、カシメ加工される。そして、分割鉄心４の外径側の輪郭１６が切り抜かれ、分割鉄心片５は帯状鋼板Ｗから分離される。中間片６も帯状鋼板Ｗから分離される。なお、分割鉄心片５と中間片６が分離された帯状鋼板Ｗは、ブランク抜きステーションＳ６の下流側に移送されて、スクラップとして廃棄される。

上記の加工を繰り返すと、ブランク抜きステーションＳ６において、分割鉄心連結体１２が完成する。分割鉄心連結体１２においては、図８（ｂ）に示すように、隣接する２個の分割鉄心４の間に中間片積層体１１が配置され、分割鉄心４は中間片積層体１１を介して、互いに連結されている。また、中間片６はヨーク部２（図１）の外径の外側に膨出する外側タブ片と、ヨーク部２（図１）の内径の内側に膨出する内側タブ片とを備えていて、中間片積層体１１には、外側タブＴｏと内側タブＴｉが形成される。外側タブＴｏと内側タブ片Ｔｉは、分割鉄心連結体１２から中間片積層体１１を抜き取る際の、手掛かり又は掴み代として機能する。また、内側タブ片Ｔｉは分割鉄心４と係合して、中間片積層体１１が分割鉄心連結体１２から不用意に脱落することを防ぐ抜け止めとしても機能する。

そして、分割鉄心連結体１２から中間片積層体１１を抜き取って、分割鉄心連結体１２を分解する。分割鉄心連結体１２を分解して得られた９個の分割鉄心４を互いに連結すると、図８（ｃ）に示すような、積層鉄心１が完成する。

なお、輪郭１３と輪郭１５の隅部が隣接する位置、つまり、図８（ａ）においてＡ１，Ａ２で示す位置では、隅部の位置を互いにずらして、隅部の輪郭線が交差するように、輪郭１３と輪郭１５の形状を選んでいる。金型のずれ等に起因するバリ発生等の加工不良を防ぐための工夫である。また隅部の輪郭には丸みを付けて、刃物の欠け発生を防いでいる。同様に、輪郭１４と輪郭１６の隅部が隣接する位置、つまり、図８（ａ）においてＡ３，Ａ４で示す位置でも、隅部の位置を互いにずらして、隅部の輪郭線が交差するようにしている。また隅部の輪郭に丸みを付けている。また、輪郭１３〜１６の形状を上記のように設定したので、積層鉄心１が完成すると、図８（ｃ）に示すように、積層鉄心１の内径および外径において、段差Ｂ１〜Ｂ４が形成される。

以上説明したように、第１の実施形態は、順送り金型装置のブランク抜きステーションＳ６において、積層された中間片６をカシメ加工して中間片積層体１１を形成するので、後の工程で、中間片６の単片が分離散乱することがない。そのため、後工程での処理が容易になる。しかしながら、本発明の実施態様は上記の第１の実施形態には限定されない。以下、その他の実施形態について説明を続ける。

（第２の実施形態）
積層鉄心１の製造は、図９（ａ）に示すような手順で行われても良い。第２の実施形態には、外周抜きステーションＳ２において、「コ」字形の外周片９に代えて、略矩形の外周片１７を打ち抜く点で、第１の実施形態と異なる。また、スリット抜きステーションＳ３で切り出される中間片６の輪郭１５の形状が、第１の実施形態と異なる。その他の製造工程は、基本的には、第１の実施形態における積層鉄心１の製造工程と同一である。以下、図９（ａ）を参照して、第２の実施形態における積層鉄心１の製造工程を説明する。

まず、スロット抜きステーションＳ１で、図９（ａ）に示すようなスロット部８の輪郭１３を帯状鋼板Ｗから切り出す。つまり、打ち抜き工程においては、スロット部８の輪郭１３が最初に切り出され、スロット部８が打ち抜かれる。外周抜きステーションＳ２では、２つの略矩形の外周片１７の輪郭１８が切り出され、外周片１７が打ち抜かれる。この時、ヨーク部２（図１）の半径方向に延びて、外側タブ片と帯状鋼板Ｗの境界を画する輪郭が切り出される。スリット抜きステーションＳ３では、中間片６の輪郭１５を切り出す。なお、第１の実施形態と異なり、輪郭１５は分割鉄心片５の外径の外側において途切れている。そのため、スリット抜きステーションＳ３での加工が終わった時点では、中間片６は帯状鋼板Ｗから完全には分離されていない。この時点では、中間片６は図１０に示すような、片持ち梁であって、帯状鋼板Ｗから切り曲げられている。

プッシュバックステーションＳ４では、スリット抜きステーションＳ３において分割鉄心片５の中間片６との境界近傍に生じたずれを矯正する。次に、帯状鋼板Ｗはカット・ベンドステーションＳ５に移送される。カット・ベンドステーションＳ５では、分割鉄心片５が、分割鉄心４において最下層に積層される場合に限って、分割鉄心片５及び中間片６にカシメ穴１０を打ち抜く。最後に、帯状鋼板Ｗは、ブランク抜きステーションＳ６に移送される。ブランク抜きステーションＳ６に移送された分割鉄心片５の中間片６は、先に移送された分割鉄心片５の中間片６の上に積層され、カシメ加工される。そして、図９（ａ）に示すように、分割鉄心４の外径側の輪郭１６が切り抜かれ、分割鉄心片５は帯状鋼板Ｗから分離される。中間片６も帯状鋼板Ｗから完全に分離されて、図９（ｂ）に示す状態になる。

また、図９（ｂ）に示すように、第２の実施形態においても、中間片積層体１１には、外側タブＴｏと内側タブＴｉが形成される。外側タブＴｏと内側タブ片Ｔｉは、分割鉄心連結体１２から中間片積層体１１を抜き取る際の、手掛かり又は掴み代として機能する。また、内側タブ片Ｔｉは分割鉄心４と係合して、中間片積層体１１が分割鉄心連結体１２から不用意に脱落することを防ぐ抜け止めとしても機能する。

第２の実施形態においても、輪郭１３と輪郭１５の隅部が隣接する位置、つまり、図９（ａ）においてＡ１，Ａ２で示す位置では、隅部の位置を互いにずらして、隅部の輪郭線が交差するように、輪郭１３と輪郭１５の形状を選んでいる。金型のずれ等に起因するバリ発生等の加工不良を防ぐための工夫である。また隅部の輪郭には丸みを付けて、刃物の欠け発生を防いでいる。同様に、輪郭１６と輪郭１８の隅部が隣接する位置、つまり、図９（ａ）においてＡ３，Ａ４で示す位置でも、隅部の位置を互いにずらして、隅部の輪郭線が交差するようにしている。また隅部の輪郭に丸みを付けている。また、輪郭１３，１５，１６，１８の形状を上記のように設定したので、積層鉄心１が完成すると、図９（ｃ）に示すように、積層鉄心１の内径および外径において、段差Ｂ１〜Ｂ４が形成される。

（第３の実施形態）
積層鉄心１の製造は、図１１（ａ）に示すような手順で行われても良い。第３の実施形態も、順送り金型装置内で帯状鋼板Ｗを順次移動させて加工を行う点で、第１，２の実施形態と共通するが、中間片６の形状が第１，２の実施形態と異なる。また、第３の実施形態では外周片９，１７の打ち抜きを行わない。以下、図１１（ａ）を参照して、第３の実施形態における積層鉄心１の製造工程を説明する。

最初に、図１１（ａ）に示すようなスロット部８の輪郭１３を帯状鋼板Ｗから切り出す。このように、第１，２の実施形態と同様に、第３の実施形態でも、スロット抜き工程が最初に実行される。そして、分割鉄心片５と中間片６の境界を画す輪郭１５を切り出す。この時点では、輪郭１３と輪郭１５だけが切り出されているから、中間片６は分割鉄心片５の外径の外側において帯状鋼板Ｗとつながっている。そのため、第２の実施形態の場合と同様に、中間片６は図１０に示すような、片持ち梁であって、帯状鋼板Ｗから切り曲げられている。このように、中間片６を帯状鋼板Ｗから切り曲げる切り曲げ工程が実行される。

次に、帯状鋼板Ｗに平らな金型を押し当てて、切り曲げ工程で生じたずれを矯正する。つまりプッシュバックを行う。そして、分割鉄心片５が、分割鉄心４において最下層に積層されるものであれば、分割鉄心片５及び中間片６にカシメ穴１０を打ち抜き、それ以外の分割鉄心片５及び中間片６であればカシメ突起を形成する。その後、分割鉄心片５と中間片６を、先に移送された分割鉄心片５と中間片６の上に積層して、カシメ加工する。そして、分割鉄心４の外径側の輪郭１６を切り抜き、分割鉄心片５を帯状鋼板Ｗから分離する。中間片６も帯状鋼板Ｗから分離する。つまり、ブランク抜き工程を実行する。

その結果、前述したように、分割鉄心連結体１２が形成される。分割鉄心連結体１２においては、図１１（ｂ）に示すように、隣接する２個の分割鉄心４の間に中間片積層体１１が配置され、分割鉄心４は中間片積層体１１を介して、互いに連結されている。また、中間片６にはヨーク部の外径の円弧の内側に凹入する外側凹入部と、ヨーク部の内径の円弧の外側に凹入する内側凹入部とを備えていて、中間片積層体１１には、外側凹入部Ｒｏと内側凹入部Ｒｉが形成される。外側凹入部Ｒｏと内側凹入部Ｒｉは、分割鉄心連結体１２から中間片積層体１１を抜き取る際の、手掛かり又は掴み代として機能する。

そして、分割鉄心連結体１２から中間片積層体１１を抜き取って、分割鉄心連結体１２を分解する。分割鉄心連結体１２を分解して得られた９個の分割鉄心４を互いに連結すると、図１１（ｃ）に示すような、積層鉄心１が完成する。

（第４の実施形態）
第３の実施形態で示した製造手順において、輪郭１３と輪郭１５の切り出しの順番を入れ替えても良い。切り曲げ工程とプッシュバック工程を先に実行して、その後で、スロット抜き工程を実行しても良い。つまり、以下のような順序で切り出しを行っても良い。

打ち抜き工程の最初の工程において、帯状鋼板Ｗから図１１（ａ）に示すような輪郭１５を切り抜く。輪郭１５を切り抜いた時点では、中間片６は分割鉄心４の外径の外側の領域と内径の内側の領域において、帯状鋼板Ｗとつながっているから、中間片６は図１２に示すような、両持ち梁であって、帯状鋼板Ｗから切り曲げられている。輪郭１５を切り出したら、中間片６に図示しない金型を押し当てて、帯状鋼板Ｗと面一まで押し戻してずれを矯正する。つまりプッシュバックを行う。プッシュバックが完了したら、輪郭１３を切り抜く。以後の工程は第３の実施例と同様である。

（第５の実施形態）
第１ないし第４の実施形態では、積層された分割鉄心片５をカシメ加工によって相互に結合して、分割鉄心４を製造しているが、分割鉄心片５を結合する手段はカシメ加工には限定されない。樹脂充填によって、分割鉄心片５を結合するようにしても良い。例えば、図１３（ａ）に示すように、分割鉄心片５に、カシメ穴１０に代えて、貫通穴１９を穿孔して、分割鉄心片５を積層すると、図１３（ｂ）に示すような、貫通管路２０が形成される。そして、貫通管路２０に液状の樹脂２１（例えば、エポキシ樹脂）を注入し、樹脂２１を硬化させれば、積層された分割鉄心片５が相互に結合される。その結果、分割鉄心４が完成する。樹脂２１の充填は、順送り金型装置から取り出された分割鉄心連結体１２を樹脂充填装置に装着して行う。なお、樹脂２１の硬化後の製造手順は、第１ないし第４の実施形態と同様であるが、樹脂で分割鉄心片５を結合するタイミングと中間片６を取外すタイミングは前後してもよく、または同時でもよい。

以上説明したように、本発明によれば、積層された中間片を互いにカシメ加工して、中間片積層体を形成し、さらに中間片積層体と分割鉄心を互いに結合して分割鉄心連結体を構成するので、分割鉄心を一括して順送り金型装置から取り出すことができる。そのため、分割鉄心のハンドリングが容易になる。

また、中間片を中間片積層体の形で一括して分割鉄心連結体から取り外せるので、中間片の取り外しが容易になる。

中間片に、タブ片や凹入部を備えれば、中間片積層体を掴みやすくなるので、中間片積層体の取り外しが容易になる。

なお、上記実施形態はこの発明の具体的な実施態様の例示であって、この発明の技術的範囲は、上記実施形態の記載によっては限定されない。この発明は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲において、自由に変形あるいは改良して実施することが出来る。また、上記実施形態において開示されていない構成要素を追加することも可能である。

例えば、上記実施形態では、結合工程において、中間片６あるいは分割鉄心４を結合する手段としてカシメ加工を例示したが、結合手段はカシメ加工には限定されない。結合手段は接着や溶接であっても良い。例えば、カット・ベンドステーションＳ５に、中間片６及び分割鉄心４の下面に接着材を塗布する装置を備えて、ブランク抜きステーションＳ６において、中間片６及び分割鉄心４を先に積層された中間片６及び分割鉄心４とそれぞれ接着するようにしても良い。あるいは、ブランク抜きステーションＳ６に溶接トーチを備えて、ブランク抜きステーションＳ６において積層された中間片６及び分割鉄心４をそれぞれ溶接によって接合するようにしても良い。なお、接着材塗布装置を備える順送り金型装置については特許第５１６０８６２号公報に、溶接トーチを備える順送り金型装置については特公昭６２−１８２６８号公報に、それぞれ開示されているので、必要ならば、これらを参照されたい。

また、上記実施形態では、積層鉄心の具体例として、回転電動機の固定子鉄心を例示したが、本発明の適用対象は回転電動機の固定子鉄心には限定されない。回転子鉄心の製造に本発明を適用することもできるし、発電機の鉄心の製造に本発明を適用することもできる。

また、上記実施形態で示した積層鉄心の形状、極数は例示であって、本発明の適用対象は、上記実施形態で示した形状や極数を有する積層鉄心には限定されない。積層鉄心の形状、極数は任意である。また、複数枚の帯状鋼板を重ねた状態で打ち抜く「重ね抜き」にも適用することができる。

１ 積層鉄心
２ ヨーク部
３ ティース部
４ 分割鉄心
５ 分割鉄心片
５Ａ 嵌合凸部
５Ｂ 嵌合凹部
５Ｔ 分割ティース部
５Ｙ 分割ヨーク部
６ 中間片
７ 回転子鉄心片
８ スロット部
９ 外周片
１０ カシメ穴
１１ 中間片積層体
１２ 分割鉄心連結体
１３〜１６ 輪郭
１７ 外周片
１８ 輪郭
１９ 貫通穴
２０ 貫通管路
２１ 樹脂

Claims (9)

1. 円環状に配列された複数個の分割鉄心を互いに無端状に連結して構成される積層鉄心の製造方法において、
   前記分割鉄心を構成する分割鉄心片であって、前記積層鉄心のヨーク部を構成する分割ヨーク部と、前記積層鉄心のティース部を構成する分割ティース部とを有するとともに、前記積層鉄心の一層を構成する複数の分割鉄心片と、隣接する前記分割鉄心片の間に配置されて、当該隣接する前記分割鉄心片を互いに連結する中間片であって、前記分割鉄心片の前記分割ヨーク部の外径を延長した円弧の外側に膨出する外側タブ片と、前記分割鉄心片の前記分割ヨーク部の内径を延長した円弧の内側に膨出する内側タブ片と、を有する中間片が交互に円環状に配列されて、全体として円環を構成する鉄心片組を、前記分割鉄心片と前記中間片が互いに連結された状態で、薄板材料から打ち抜く打ち抜き工程と、
   前記鉄心片組を先に打ち抜きされた別の鉄心片組の上に積層するとともに、当該鉄心片組を構成する前記中間片を当該別の鉄心片組を構成する前記中間片に結合する結合工程と、を有し、
   前記打ち抜き工程と前記結合工程を繰り返して、１個の前記積層鉄心を構成する複数個の前記分割鉄心と、隣接する前記分割鉄心の間に配置されて、当該隣接する前記分割鉄心を互いに連結する中間片積層体とが、交互に円環状に配列されて、前記分割鉄心と前記中間片積層体が互いに連結された分割鉄心連結体を製造し、
   その後、前記分割鉄心連結体から前記中間片積層体を分離し、前記分割鉄心連結体を構成していた前記分割鉄心を円環状に配列して、前記分割鉄心を互いに無端状に連結する、
   積層鉄心の製造方法。
2. 前記打ち抜き工程は、
   前記分割ティース部の輪郭を切り出すスロット抜き工程と、
   前記中間片の輪郭であって、前記外側タブ片と前記薄板材料との境界を画する「コ」字形の輪郭を切り出す外周抜き工程と、
   前記中間片の輪郭であって、前記中間片と前記分割ヨーク部の境界を画する輪郭を切り出すスリット抜き工程と、
   前記スリット抜き工程において前記中間片と前記分割ヨーク部の境界近傍に生じた変形を矯正するプッシュバック工程と、
   前記分割ヨーク部の外径側の輪郭を切り出すとともに、前記鉄心片組を前記薄板材料から分離するブランク抜き工程と、
   を有する請求項１に記載の積層鉄心の製造方法。
3. 前記打ち抜き工程は、
   前記分割ティース部の輪郭を切り出すスロット抜き工程と、
   前記中間片の輪郭であって、前記分割ヨーク部の略半径方向に延びて、前記外側タブ片と前記薄板材料の境界を画する輪郭を切り出す外周抜き工程と、
   前記中間片を前記薄板材料から切り曲げる切り曲げ工程と、
   前記切り曲げ工程において前記中間片と前記分割ヨーク部の境界近傍に生じた変形を矯正するプッシュバック工程と、
   前記分割ヨーク部の外径側の輪郭を切り出すとともに、前記鉄心片組を前記薄板材料から分離するブランク抜き工程と、
   を有する請求項１に記載の積層鉄心の製造方法。
4. 円環状に配列された複数個の分割鉄心を互いに無端状に連結して構成される積層鉄心の製造方法において、
   前記分割鉄心を構成する分割鉄心片であって、前記積層鉄心のヨーク部を構成する分割ヨーク部と、前記積層鉄心のティース部を構成する分割ティース部とを有するとともに、前記積層鉄心の一層を構成する複数の分割鉄心片と、隣接する前記分割鉄心片の間に配置されて、当該隣接する前記分割鉄心片を互いに連結する中間片であって、前記分割鉄心片の前記分割ヨーク部の外径を延長した円弧の内側に凹入する外側凹入部と、前記分割鉄心片の前記分割ヨーク部の内径を延長した円弧の外側に凹入する内側凹入部と、を有する中間片が交互に円環状に配列されて、全体として円環を構成する鉄心片組を、前記分割鉄心片と前記中間片が互いに連結された状態で、薄板材料から打ち抜く打ち抜き工程と、
   前記鉄心片組を先に打ち抜きされた別の鉄心片組の上に積層するとともに、当該鉄心片組を構成する前記中間片を当該別の鉄心片組を構成する前記中間片に結合する結合工程と、を有し、
   前記打ち抜き工程と前記結合工程を繰り返して、１個の前記積層鉄心を構成する複数個の前記分割鉄心と、隣接する前記分割鉄心の間に配置されて、当該隣接する前記分割鉄心を互いに連結する中間片積層体とが、交互に円環状に配列されて、前記分割鉄心と前記中間片積層体が互いに連結された分割鉄心連結体を製造し、
   その後、前記分割鉄心連結体から前記中間片積層体を分離し、前記分割鉄心連結体を構成していた前記分割鉄心を円環状に配列して、前記分割鉄心を互いに無端状に連結する、
   積層鉄心の製造方法。
5. 前記打ち抜き工程は、
   前記分割ティース部の輪郭を切り出すスロット抜き工程と、
   前記中間片を前記薄板材料から切り曲げる切り曲げ工程と、
   前記切り曲げ工程において前記中間片と前記分割ヨーク部の境界近傍に生じた変形を矯正するプッシュバック工程と、
   前記分割ヨーク部の外径側の輪郭を切り出すとともに、前記鉄心片組を前記薄板材料から分離するブランク抜き工程と、
   を有する請求項４に記載の積層鉄心の製造方法。
6. 前記打ち抜き工程は、
   前記中間片を前記薄板材料から切り曲げる切り曲げ工程と、
   前記切り曲げ工程において前記中間片と前記分割ヨーク部の境界近傍に生じた変形を矯正するプッシュバック工程と、
   前記分割ティース部の輪郭を切り出すスロット抜き工程と、
   前記分割ヨーク部の外径側の輪郭を切り出すとともに、前記鉄心片組を前記薄板材料から分離するブランク抜き工程と、
   を有する請求項４に記載の積層鉄心の製造方法。
7. 前記結合工程において、
   当該鉄心片組を構成する前記中間片を当該別の鉄心片組を構成する前記中間片に対してカシメ加工して、前記中間片同士を結合する
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の積層鉄心の製造方法。
8. 前記結合工程において、
   当該鉄心片組を構成する前記分割鉄心片を当該別の鉄心片組を構成する前記分割鉄心片に対してカシメ加工して、前記分割鉄心片同士を結合する
   請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の積層鉄心の製造方法。
9. 前記打ち抜き工程において、前記分割鉄心片に貫通孔を穿孔するとともに、
   前記分割鉄心連結体の製造後に、前記貫通孔が積層されて形成されて前記分割鉄心連結体を貫通する貫通管路に樹脂を充填して前記分割鉄心片を結合し、
   その後に前記分割鉄心連結体から前記中間片積層体を分離する
   請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の積層鉄心の製造方法。

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