JP7137918B2 - 積層鉄心の製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、固定子を構成する積層鉄心の製造方法に関する。

積層鉄心はモータの部品であり、所定の形状に加工された複数の電磁鋼板（加工体）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、回転子にシャフトを取り付ける工程、固定子にコイルを巻きつける工程などを経て完成する。固定子の積層鉄心を構成する複数の電磁鋼板は、例えば金型によって板状の固定子材料（被加工板）が打ち抜き加工されることにより得られる（例えば特許文献１参照）。

特開２００５－１９８３６１号公報

固定子の積層鉄心は、スロットの配置等に応じて、平面視長方形状に形成される場合があり、この場合、電磁鋼板は長方形に形成される。ここで、電磁鋼板が長方形とされる場合においては、電磁鋼板が正方形とされる場合と比較して、打ち抜き加工によって生じる電磁鋼板内の応力のバランスが悪くなってしまう。このことにより、電磁鋼板が変形し固定子の性能が劣化するおそれがある。

そこで、本開示は、固定子を構成する積層鉄心の製造方法において、電磁鋼板（加工体）の変形による固定子の性能劣化を抑制することが可能な固定子の積層鉄心の製造方法を説明する。

本開示の一つの観点に係る固定子の積層鉄心の製造方法は、被加工板を金型に供給する工程と、金型による被加工板の打ち抜き加工によって長方形状の加工体を得る工程と、複数の加工体を積み重ね、これらを締結することによって積層鉄心を得る工程と、を備え、加工体を得る工程は、被加工板における、加工体となる領域である加工体形成領域の長辺に沿って、加工体形成領域の外側にスリットを形成するスリット形成工程と、加工体形成領域の中央部を円形に打ち抜く内径抜き工程と、スリット形成工程及び内径抜き工程後において、加工体形成領域を打ち抜く加工体抜き工程と、を有する。

本開示に係る固定子の積層鉄心の製造方法よれば、電磁鋼板（加工体）の変形による固定子の性能劣化を抑制することが可能となる。

図１は固定子を構成する積層鉄心の一例を示す斜視図である。 図２は図１に示す積層鉄心に含まれた加工体を示す平面図である。 図３は打抜装置の一例を示す概略図である。 図４（ａ）～（ｈ）は打ち抜き加工のレイアウトの全体を示す平面図である。 図５（ａ），（ｂ）は図４に示すレイアウトのうち図４（ａ），（ｂ）を拡大して示す平面図である。 図６（ａ），（ｂ）は図４に示すレイアウトのうち図４（ｃ），（ｄ）を拡大して示す平面図である。 図７（ａ），（ｂ）は図４に示すレイアウトのうち図４（ｅ），（ｆ）を拡大して示す平面図である。 図８（ａ），（ｂ）は図４に示すレイアウトのうち図４（ｇ），（ｈ）を拡大して示す平面図である。 図９はスリットの一例を示す平面図である。 図１０（ａ）～（ｃ）は変形例に係るスリットの一例を示す平面図である。

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。

＜実施形態の概要＞
［１］本実施形態の一つの例に係る固定子の積層鉄心の製造方法は、被加工板を金型に供給する工程と、金型による被加工板の打ち抜き加工によって長方形状の加工体を得る工程と、複数の加工体を積み重ね、これらを締結することによって積層鉄心を得る工程と、を備え、加工体を得る工程は、被加工板における、加工体となる領域である加工体形成領域の長辺に沿って、加工体形成領域の外側にスリットを形成するスリット形成工程と、加工体形成領域の中央部を円形に打ち抜く内径抜き工程と、スリット形成工程及び内径抜き工程後において、加工体形成領域を打ち抜く加工体抜き工程と、を有する。

本実施形態の一つの例に係る固定子の積層鉄心の製造方法では、加工体形成領域の中央部に回転子の配置領域が形成された後に、加工体形成領域が打ち抜かれて、長方形状の加工体を得ている。ここで、固定子の積層鉄心は、例えばスロットが一方向で対向して配置される場合があり、この場合にはスロットが形成される領域（一方向で対向する領域）を大きくする必要があるため、加工体が長方形状に形成される。加工体が長方形とされる場合においても、上述した回転子の配置領域（加工体形成領域の中央部）は通常、真円形とされるため、加工体においては、幅が狭い領域（長辺に沿った領域）と幅が広い領域（スロットが形成される領域であり短辺に沿った領域）とが形成されることとなる。このことにより、加工体形成領域の打ち抜きにより加工体形成領域に生じる応力のバランスが悪くなり、幅が狭い領域（長辺に沿った領域）において変形が生じやすくなってしまう。具体的には、当該幅が狭い領域（長辺に沿った領域）は、加工体形成領域が打ち抜かれる際に、予め打ち抜かれている中央部（回転子の配置領域）方向に変形しやすくなってしまう。この点、本製造方法では、加工体形成領域を打ち抜く前工程において、加工体形成領域の長辺に沿って、加工体形成領域の外側にスリットが形成されている。これにより、加工体抜き工程は、幅が狭い領域（長辺に沿った領域）の内側（回転子の配置領域として打ち抜かれた領域）及び外側（スリットが形成された領域）が共に打ち抜かれた状態で行われることとなるため、幅が狭い領域（長辺に沿った領域）が特定の方向（例えば内側）に変形することを抑制することができる。以上のように、本製造方法によれば、加工体の変形による固定子の性能劣化を抑制することができる。

［２］上記第１項に記載の製造方法において、内径抜き工程は、スリット形成工程後に行われてもよい。上述したように、本製造方法では、スリットを形成することによって打ち抜き加工による加工体の変形を抑制しているところ、加工体抜き工程だけでなく内径抜き工程よりも前にスリット形成が行われることによって、スリット形成による加工体の変形抑制効果を、内径抜き工程に対しても及ぼすことができる。このことで、例えばスリットの長さ又は幅等を調節することによって、加工体抜き工程だけでなく内径抜き工程に係る加工体の変形を適切に抑制できる。

［３］上記第２項に記載の製造方法において、内径抜き工程では、スリットに補強部材を挿入した状態で、中央部を打ち抜いてもよい。内径抜き工程よりも前にスリット形成が行われる場合には、内径抜き工程時において、加工体形成領域の長辺に沿った領域がスリット形成領域側（外側）に変形するおそれがある。この点、内径抜き工程において、スリットに補強部材が挿入されていることにより、内径抜き工程によっても長辺に沿った領域がスリット形成領域側（外側）に変形しにくくなる。すなわち、スリットに補強部材を挿入することにより、加工体の変形による固定子の性能劣化をより適切に抑制することができる。

［４］上記第１項～第３項に記載の製造方法において、スリット形成工程では、平面視５辺以上で構成されるスリットを形成してもよい。金型の打ち抜き加工によってスリットが形成される際、金型のパンチで一度打ち抜かれた部分（カス）が、再度スリットを通過して加工体形成領域の表面に戻ってきてしまう場合がある。カスがスリットから加工体形成領域の表面に戻ってくることにより、その後の、加工体を積み重ねる工程に影響がでるおそれがある。これに対して、スリットが平面視５辺以上のような複雑な形状とされることにより、カスがスリットを通過しにくくなるため、加工体を積み重ねる工程に影響がでることを抑制できる。

＜実施形態の例示＞
以下に、本開示に係る実施形態の一例について、図面を参照しつつより詳細に説明する。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］
まず、図１及び図２を参照して、積層鉄心１の構成について説明する。積層鉄心１は、固定子（ステータ）の一部である。固定子は、積層鉄心１に巻線が取り付けられたものである。固定子が回転子（ロータ）と組み合わせられることにより、電動機（モータ）が構成される。積層鉄心１は略角筒形であり、中央部には回転子配置空間ＲＳが形成されている。

積層鉄心１は、複数の電磁鋼板ＥＳ（加工体）が積層されることにより構成されている。電磁鋼板ＥＳは、後述する金型による打ち抜き加工によって固定子材料ＳＭ（被加工板）（図３参照）から得られる。電磁鋼板ＥＳは、平面視略長方形状であり、開口１１と、スロット１２と、ヨーク部１３と、接合部１４とを有している。

開口１１は、打ち抜き加工によって電磁鋼板ＥＳの中央部に形成された平面視円形（真円形）の開口領域である。開口１１が形成されていることにより、電磁鋼板ＥＳの長辺に沿った領域のうち開口１１が形成された中央部分の領域は、幅が狭い幅狭領域Ｎａとされている。これに対して、電磁鋼板ＥＳの短辺に沿った領域は、スロット１２を形成するための領域とされており、幅狭領域Ｎａと比較して幅が広い幅広領域Ｗａとされている。

スロット１２は、打ち抜き加工によって開口１１の外周に形成された、巻線（図示せず）を配置するための空間である。電磁鋼板ＥＳは、複数のスロット１２を有しており、図２に示す例では６つのスロット１２を有している。６つのスロット１２は、半分（３つ）ずつ、電磁鋼板ＥＳの長手方向の両端部に形成されている。すなわち、６つのスロット１２は、３つずつ、電磁鋼板ＥＳの長手方向で対向するように、電磁鋼板ＥＳの短辺に沿って形成されている。

ヨーク部１３は、上述した幅狭領域Ｎａ及び幅広領域Ｗａを含む、電磁鋼板ＥＳの全体に設けられている。ヨーク部１３のうちコイルが巻かれる部分がティースとして機能している。ヨーク部１３の幅及び厚さ等は、モータの用途及び性能に応じて種々の大きさに設定しうる。

接合部１４は、上下方向で重なり合う電磁鋼板ＥＳ同士を接合する部分である。電磁鋼板ＥＳは、その四隅近傍に、それぞれ複数（図２に示す例では２つ）の接合部１４を有している。接合部１４は、電磁鋼板ＥＳの表面（上面）において凹部をなし且つ裏面（下面）において凸部をなすように形成されている。積層鉄心１では、上側の電磁鋼板ＥＳの裏面（凸部）と下側の電磁鋼板ＥＳの表面（凹部）とが嵌り込むことによって、上下の電磁鋼板ＥＳが締結されている。なお、複数の積層鉄心１同士が締結されないように、積層体の最下部に位置する電磁鋼板ＥＳでは、接合部１４が凸部及び凹部ではなく穿孔とされている。

なお、積層鉄心１は、電磁鋼板ＥＳを積み重ね、これらをカシメにより締結することにより構成されていると説明したが、電磁鋼板ＥＳを締結する方法はいかなるものであってもよい。例えば、溶接、接着又は樹脂材料によって複数の電磁鋼板ＥＳ同士を締結してもよい。コスト及び作業効率性の点から、カシメ及び溶接が従来から広く採用されている。一方、モータの高いトルク及び低い鉄損を優先させる場合には、カシメ又は溶接の代わりに、樹脂材料又は接着剤を採用すればよい。また、電磁鋼板ＥＳに仮カシメを設け、これによって電磁鋼板ＥＳ同士を締結させた後、最終的に仮カシメを積層体から除去することによって積層鉄心１を得てもよい。なお、「仮カシメ」とは打抜き加工によって製造される複数の加工体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）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。

［積層鉄心の製造装置］
続いて、図３を参照して、積層鉄心１の製造装置１００について説明する。

製造装置１００は、帯状の金属板である固定子材料ＳＭ（被加工板）から積層鉄心１を製造するための装置である。製造装置１００は、アンコイラー１１０と、送出装置１２０と、打抜装置１３０（金型）と、コントローラ１４０とを備える。

アンコイラー１１０は、コイル状に巻回された帯状の固定子材料ＳＭであるコイル材１１１が装着された状態で、コイル材１１１を回転自在に保持する。送出装置１２０は、固定子材料ＳＭを上下から挟み込む一対のローラ１２１，１２２を有する。一対のローラ１２１，１２２は、コントローラ１４０からの指示信号に基づいて回転及び停止し、固定子材料ＳＭを打抜装置１３０に向けて一方向に間欠的に順次送り出す。

コイル材１１１を構成する固定子材料ＳＭの長さは、例えば５００ｍ～１００００ｍ程度であってもよい。固定子材料ＳＭの厚さは、例えば０．１ｍｍ～０．５ｍｍ程度であってもよい。固定子材料ＳＭの厚さは、より優れた磁気的特性を有する積層鉄心１を得る観点から、例えば０．１ｍｍ～０．３ｍｍ程度であってもよい。固定子材料ＳＭの幅は、例えば５０ｍｍ～５００ｍｍ程度であってもよい。

打抜装置１３０は、コントローラ１４０からの指示信号に基づいて動作する。打抜装置１３０は、送出装置１２０によって間欠的に送り出される固定子材料ＳＭを順次打ち抜き加工して電磁鋼板ＥＳ（加工体）を形成する機能と、打ち抜き加工によって得られた電磁鋼板ＥＳを順次積層して積層体２（図１参照）を製造する機能とを有する。打抜装置１３０は、例えば、パイロット孔Ｐ（詳細は後述）を打ち抜くパイロット抜きパンチ、スロット１２を打ち抜くスロット抜きパンチ、スリット５０（図４参照。詳細は後述）を打ち抜くスリット抜きパンチ、開口１１を打ち抜く内径抜きパンチ、加工体形成領域Ｍａ（詳細は後述）を打ち抜く外径抜きパンチ、及びパイロットピン等を有している（いずれも不図示）。

コントローラ１４０は、例えば、記録媒体（図示せず）に記録されているプログラム又はオペレータからの操作入力等に基づいて、送出装置１２０及び打抜装置１３０をそれぞれ動作させるための指示信号を生成し、送出装置１２０及び打抜装置１３０に送信する。

［積層鉄心の製造方法］
次に、積層鉄心１の製造方法について説明する。積層鉄心１は、加工体である電磁鋼板ＥＳを製造するプロセス（下記（Ａ）工程及び（Ｂ）工程）と、複数の電磁鋼板ＥＳから積層鉄心１を製造するプロセス（下記（Ｃ）工程）とを経て製造される。より具体的には、積層鉄心１の製造方法は以下の工程を備える。
（Ａ）被加工板である固定子材料ＳＭを順送り金型である打抜装置１３０に供給する工程（被加工板を金型に供給する工程）
（Ｂ）打抜装置１３０による固定子材料ＳＭの打ち抜き加工によって、長方形状の加工体である電磁鋼板ＥＳを得る工程（加工体を得る工程）
（Ｃ）複数の電磁鋼板ＥＳを積み重ね、これらを締結することによって積層鉄心１を得る工程（積層鉄心を得る工程）

積層鉄心１の製造方法においては、まず、コイル状に巻回された帯状のコイル材１１１を準備し、これをアンコイラー１１０に装着する。コイル材１１１から引き出された固定子材料ＳＭ（被加工板）を打抜装置１３０に供給する（（Ａ）工程）。

続いて、打抜装置１３０において固定子材料ＳＭの打ち抜き加工を実施することにより、開口１１、スロット１２、及び接合部１４等が形成された長方形状の電磁鋼板ＥＳ（加工体）を連続して製造する（（Ｂ）工程）。すなわち、（Ｂ）工程では、打抜装置１３０の各種パンチによって固定子材料ＳＭを打ち抜き、電磁鋼板ＥＳを得る。本実施形態の（Ｂ）工程には、以下の工程がこの順序で含まれている。すなわち、後述するスリット形成工程及び内径抜き工程後において、加工体抜き工程が行われている。また、内径抜き工程は、スリット形成工程後に行われている。
（ｂ－０）固定子材料ＳＭにパイロット孔Ｐを形成する工程
（ｂ－１）固定子材料ＳＭにおける電磁鋼板ＥＳとなる領域である加工体形成領域Ｍａの長手方向両端部にスロット１２を形成する工程
（ｂ－２）加工体形成領域Ｍａの長辺に沿って、加工体形成領域Ｍａの外側にスリット５０を形成する工程（スリット形成工程）
（ｂ－３）加工体形成領域Ｍａの四隅に接合部１４を形成する工程
（ｂ－４）加工体形成領域Ｍａの中央部を円形に打ち抜き開口１１を形成する工程（内径抜き工程）
（ｂ－５）加工体形成領域Ｍａを打ち抜く工程（加工体抜き工程）

図４～図８を参照しながら（Ｂ）工程について説明する。図４（ａ）～（ｈ）は打ち抜き加工のレイアウトの全体を示す平面図である。図５（ａ），（ｂ）は図４に示すレイアウトのうち図４（ａ），（ｂ）を拡大して示す平面図である。図６（ａ），（ｂ）は図４に示すレイアウトのうち図４（ｃ），（ｄ）を拡大して示す平面図である。図７（ａ），（ｂ）は図４に示すレイアウトのうち図４（ｅ），（ｆ）を拡大して示す平面図である。図８（ａ），（ｂ）は図４に示すレイアウトのうち図４（ｇ），（ｈ）を拡大して示す平面図である。

（ｂ－０）工程は、帯状の固定子材料ＳＭの幅方向両端部にパイロット孔Ｐを形成する工程である（図４（ａ）及び図５（ａ）参照）。パイロット孔Ｐは、打ち抜き加工時の固定子材料ＳＭの位置決めを行うパイロットピンが挿入される孔である。（ｂ－０）工程では、打抜装置１３０のパイロット抜きパンチが固定子材料ＳＭの幅方向両端部を同時に打ち抜くことにより、同時に２つのパイロット孔Ｐが形成される。

（ｂ－１）工程は、電磁鋼板ＥＳとなる（打ち抜き後に電磁鋼板ＥＳとなる）領域である加工体形成領域Ｍａの長手方向両端部にスロット１２を形成する工程である（図４（ｂ）及び図５（ｂ）参照）。（ｂ－１）工程では、加工体形成領域Ｍａを囲うように形成された４つのパイロット孔Ｐにパイロットピンが挿入されて固定子材料ＳＭが固定された状態で、打抜装置１３０のスロット抜きパンチが加工体形成領域Ｍａの長手方向両端部の６か所（両端部それぞれ３か所ずつ）を打ち抜くことにより、６つのスロット１２が形成される。

（ｂ－２）工程は、加工体形成領域Ｍａの長辺に沿って、加工体形成領域Ｍａの外側にスリット５０を形成する工程である（図４（ｃ），（ｄ）及び図６（ａ），（ｂ）参照）。（ｂ－２）工程では、まず、加工体形成領域Ｍａの一方の長辺側にスリット５０が形成され（図４（ｃ）及び図６（ａ）参照）、続いて、加工体形成領域Ｍａの他方の長辺側にスリット５０が形成される（図４（ｄ）及び図６（ｂ）参照）。（ｂ－２）工程では、加工体形成領域Ｍａを囲うように形成された４つのパイロット孔Ｐにパイロットピンが挿入されて固定子材料ＳＭが固定された状態で、打抜装置１３０のスリット抜きパンチが加工体形成領域Ｍａの２つの長辺の外側を打ち抜くことにより、２つの長辺の外側にスリット５０が形成される。

（ｂ－２）工程では、平面視５辺以上で構成されるスリット５０が形成される。本実施形態では、図６（ａ），（ｂ）及び図９に示されるように、平面視８辺で構成されるスリット５０が形成される。スリット５０は、加工体形成領域Ｍａに近い領域に形成され長手方向の長さが後述する開口１１の直径と略同一とされた平面視長方形状の第１領域５０ａと、加工体形成領域Ｍａとの間に第１領域５０ａを挟むように加工体形成領域Ｍａの短手方向において第１領域５０ａに連続し、第１領域よりも長手方向の長さが短い平面視長方形状の第２領域５０ｂとからなる（図９参照）。第１領域５０ａ及び第２領域５０ｂは、スリット抜きパンチによって一体的に形成される。このように、平面視長方形状の第１領域５０ａ及び第２領域５０ｂが短手方向において連続して形成されているスリット５０は、上述したように平面視８辺で構成されている。なお、スリット５０は、少なくともその一部が加工体形成領域Ｍａの外側に形成されていればよく、例えば、加工体形成領域Ｍａ内の領域を有していてもよい。また、スリット５０は平面視５辺以上であればよく、８辺以外であってもよい。

（ｂ－３）工程は、加工体形成領域Ｍａの四隅近傍に、それぞれ複数（例えば２つ）の接合部１４を形成する工程である（図４（ｅ），（ｆ）及び図７（ａ），（ｂ）参照）。上述したように、最下部に位置する電磁鋼板ＥＳのみ接合部１４が穿孔とされており、その他の電磁鋼板ＥＳの接合部１４は表面において凹部をなし且つ裏面において凸部をなす形状とされている。このため、（ｂ－３）工程は、最下層の電磁鋼板ＥＳに係る工程であるか否かによって、処理が異なっている。

最下層の電磁鋼板ＥＳに係る（ｂ－３）工程では、加工体形成領域Ｍａを囲うように形成された４つのパイロット孔Ｐにパイロットピンが挿入されて固定子材料ＳＭが固定された状態で、打抜装置１３０のパンチが、加工体形成領域Ｍａの四隅近傍の接合部１４に対応する領域（合計１２か所の領域）を打ち抜くことにより、穿孔である接合部１４が形成される（図４（ｅ）及び図７（ａ）参照）。一方、最下層ではない電磁鋼板ＥＳに係る（ｂ－３）工程では、加工体形成領域Ｍａを囲うように形成された４つのパイロット孔Ｐにパイロットピンが挿入されて固定子材料ＳＭが固定された状態で、打抜装置１３０のパンチが、加工体形成領域Ｍａの四隅近傍の接合部１４に対応する領域（合計１２か所の領域）をプレス加工することにより、表面において凹部をなし且つ裏面において凸部をなす接合部１４が形成される（図４（ｆ）及び図７（ｂ）参照）。

（ｂ－４）工程は、加工体形成領域Ｍａの中央部を円形に打ち抜き、開口１１を形成する工程である（図４（ｇ）及び図８（ａ）参照）。（ｂ－４）工程では、加工体形成領域Ｍａを囲うように形成された４つのパイロット孔Ｐにパイロットピンが挿入されて固定子材料ＳＭが固定されると共に、２つのスリット５０にパイロットピン５５（補強部材）が挿入された状態で、打抜装置１３０の内径抜きパンチが加工体形成領域Ｍａの中央部を円形に打ち抜く。これにより、加工体形成領域Ｍａの中央部に円形の開口１１が形成される。このように、内径抜き工程では、スリット５０にパイロットピン５５を挿入した状態で中央部を打ち抜き、開口１１が形成されている。開口１１は、例えば真円形状とされる。なお、スリット５０に挿入されるパイロットピン５５は、例えばスリット５０の長手方向中央部分にのみ挿入されてもよいし、第２領域５０ｂの長手方向の長さに対応する領域に挿入されてもよいし、第１領域５０ａの長手方向の長さに対応するようにスリット５０の全域に挿入されてもよい。また、スリット５０には、パイロットピン５５以外の部材（スリット５０の空間を満たすことができる、例えばピン状の部材）が、補強部材として挿入されてもよい。

（ｂ－５）工程は、加工体形成領域Ｍａを打ち抜く工程である（図４（ｈ）及び図８（ｂ）参照）。（ｂ－５）工程では、加工体形成領域Ｍａを囲うように形成された４つのパイロット孔Ｐにパイロットピンが挿入されて固定子材料ＳＭが固定された状態で、打抜装置１３０の外径抜きパンチが、加工体形成領域Ｍａを打ち抜くことにより、長方形状の加工体である電磁鋼板ＥＳが得られる。

そして、上記（ｂ－１）工程～（ｂ－５）工程を経て得られた電磁鋼板ＥＳを所定の枚数重ね合わせ、これらをカシメにより締結することによって、積層鉄心１が得られる（（Ｃ）工程）。

次に、上述した固定子を構成する積層鉄心１の製造方法の作用効果について説明する。

本実施形態に係る積層鉄心１の製造方法は、被加工板である固定子材料ＳＭを打抜装置１３０に供給する工程と、打抜装置１３０による固定子材料ＳＭの打ち抜き加工によって長方形状の加工体である電磁鋼板ＥＳを得る工程と、複数の電磁鋼板ＥＳを積み重ね、これらを締結することによって積層鉄心１を得る工程と、を備え、電磁鋼板ＥＳを得る工程は、固定子材料ＳＭにおける、加工体となる領域である加工体形成領域Ｍａの長辺に沿って、加工体形成領域Ｍａの外側にスリット５０を形成するスリット形成工程と、加工体形成領域Ｍａの中央部を円形に打ち抜く内径抜き工程と、スリット形成工程及び内径抜き工程後において、加工体形成領域Ｍａを打ち抜く加工体抜き工程と、を有する。

このような製造方法では、加工体形成領域Ｍａの中央部に回転子の配置領域となる開口１１が形成された後に、加工体形成領域Ｍａが打ち抜かれて、長方形状の電磁鋼板ＥＳを得ている。ここで、本実施形態の積層鉄心１のように、固定子の積層鉄心は、例えばスロットが一方向で対向して配置される場合がある。この場合にはスロットが形成される領域（一方向で対向する領域）を大きくする必要があるため、加工体形成領域Ｍａが長方形状に形成される。加工体形成領域Ｍａが長方形とされる場合においても、上述した回転子の配置領域（加工体形成領域の中央部）は通常、真円形とされるため、加工体においては、幅狭領域Ｎａ（長辺に沿った領域）と幅広領域Ｗａ（スロットが形成される領域であり短辺に沿った領域）とが形成されることとなる。このことにより、加工体形成領域Ｍａの打ち抜きにより加工体形成領域Ｍａに生じる応力のバランスが悪くなり、幅狭領域Ｎａ（長辺に沿った領域）において変形が生じやすくなってしまう。具体的には、当該幅狭領域Ｎａ（長辺に沿った領域）は、加工体形成領域Ｍａが打ち抜かれる際に、予め打ち抜かれている開口１１（回転子の配置領域）方向に変形しやすくなってしまう。

この点、本実施形態に係る製造方法では、加工体形成領域Ｍａを打ち抜く前工程において、加工体形成領域Ｍａの長辺に沿って、加工体形成領域Ｍａの外側にスリット５０が形成されている。これにより、幅狭領域Ｎａ（長辺に沿った領域）の内側（開口１１が形成された領域）及び外側（スリット５０が形成された領域）が共に打ち抜かれた状態で加工体抜き工程が行われることとなるため、幅狭領域Ｎａ（長辺に沿った領域）が特定の方向（例えば内側）に変形することを抑制することができる。以上のように、本実施形態に係る積層鉄心１の製造方法では、加工体の変形による固定子の性能劣化を抑制することができる。

本実施形態に係る積層鉄心１の製造方法では、上述した内径抜き工程（開口１１を形成する工程）が、スリット形成工程後に行われる。上述したように、本実施形態に係る積層鉄心１の製造方法では、スリット５０を形成することによって打ち抜き加工による加工体の変形を抑制しているところ、加工体抜き工程だけでなく内径抜き工程よりも前にスリット形成が行われることによって、スリット５０の形成による加工体の変形抑制効果を、内径抜き工程に対しても及ぼすことができる。このことで、例えばスリットの長さ又は幅等を調節することによって、加工体抜き工程だけでなく内径抜き工程に係る加工体の変形を適切に抑制できる。

本実施形態に係る積層鉄心１の製造方法では、内径抜き工程において、スリット５０にパイロットピン５５等の補強部材を挿入した状態で、中央部を打ち抜く。内径抜き工程よりも前にスリット５０の形成が行われる場合には、内径抜き工程時において、加工体形成領域Ｍａの長辺に沿った領域（すなわち、スリット５０の内側の領域）が、スリット５０の形成領域側（外側）に変形するおそれがある。この点、スリット５０にパイロットピン５５等の補強部材が挿入された状態で内径抜き工程が行われることにより、内径抜き工程によっても加工体形成領域Ｍａの長辺に沿った領域が外側に変形しにくくなる。すなわち、スリット５０に補強部材を挿入することにより、加工体の変形による固定子の性能劣化をより適切に抑制することができる。

本実施形態に係る積層鉄心１の製造方法では、スリット形成工程において、平面視５辺以上（例えば８辺）で構成されるスリット５０を形成する。打抜装置１３０の打ち抜き加工によってスリット５０が形成される際、パンチで一度打ち抜かれた部分（カス）が、再度スリットを通過して加工体形成領域Ｍａの表面に戻ってきてしまう（カス上がりが発生する）場合がある。カスがスリット５０から加工体形成領域Ｍａの表面に戻ってくることにより、その後の、加工体を積み重ねる工程に影響がでるおそれがある。これに対して、スリット５０が５辺以上のような複雑な形状とされることにより、カスがスリット５０を通過しにくくなるため、上述したカス上がりを抑制し、加工体を積み重ねる工程に影響がでることを抑制することができる。なお、スリット５０は中央部が特に変形しやすいため、上述した補強部材がスリット５０の中央部に挿入されやすくなるように、スリット５０の中央部は他の部分と比較して幅広に形成されていてもよい。また、スリットの一例として、図９に示すスリット５０を説明したが、スリットは例えば図１０（ａ）～図１０（ｃ）に示すスリット１５０，２５０，３５０であってもよい。図１０（ａ）に示すスリット１５０は、スリット５０と同様に平面視８辺で構成されており、開口１１の直径と略同一とされた平面視長方形状の第１領域１５０ａと、加工体形成領域Ｍａの短手方向において第１領域１５０ａに連続し、第１領域よりも長手方向の長さが短い平面視長方形状の第２領域１５０ｂとからなる。スリット１５０は、長手方向の長さが短い第２領域１５０ｂが、第１領域１５０ａよりも加工体形成領域Ｍａに近い側に形成されている点において、スリット５０と異なる（スリット５０では、長手方向の長さが長い第１領域５０ａが、第２領域５０ｂよりも加工体形成領域Ｍａに近い側に形成されている）。図１０（ｂ）に示すスリット２５０は、平面視６辺で構成されており、開口１１の直径と略同一とされた平面視長方形状の第１領域２５０ａと、加工体形成領域Ｍａの短手方向において第１領域２５０ａに連続し、第１領域２５０ａに連続する側の辺が長辺、第１領域２５０ａに連続しない側の辺が短辺とされた平面視台形状の第２領域２５０ｂとからなる。図１０（ｃ）に示すスリット３５０は、スリット２５０と同様に平面視６辺で構成されており、開口１１の直径と略同一とされた平面視長方形状の第１領域３５０ａと、加工体形成領域Ｍａの短手方向において第１領域３５０ａに連続し、第１領域３５０ａに連続する側の辺が長辺、第１領域３５０ａに連続しない側の辺が短辺とされた平面視台形状の第２領域３５０ｂとからなる。スリット３５０は、平面視長方形状の第１領域３５０ａが、平面視台形状の第２領域３５０ｂよりも加工体形成領域Ｍａに近い側に形成されている点において、スリット２５０と異なる（スリット２５０では、平面視台形状の第２領域２５０ｂが、平面視長方形状の第１領域２５０ａよりも加工体形成領域Ｍａに近い側に形成されている）。

１…積層鉄心、５０…スリット、５５…パイロットピン（補強部材）、１３０…打抜装置（金型）、ＥＳ…電磁鋼板（加工体）、Ｍａ…加工体形成領域、ＳＭ…固定子材料（被加工板）。

Claims (4)

1. 被加工板を金型に供給する工程と、
   前記金型による前記被加工板の打ち抜き加工によって長方形状の長辺に沿った幅狭領域、及び、短辺に沿った、前記幅狭領域と比較して幅が広い幅広領域が形成された加工体を得る工程と、
   複数の前記加工体を積み重ね、これらを締結することによって積層鉄心を得る工程と、を備え、
   前記加工体を得る工程は、
   前記被加工板における、前記加工体となる領域である加工体形成領域の長辺に沿って、前記加工体形成領域の前記幅狭領域の外側及び内側に領域を有するスリットを形成するスリット形成工程と、
   前記加工体形成領域の中央部を円形に打ち抜く内径抜き工程と、
   前記スリット形成工程及び前記内径抜き工程後において、前記加工体形成領域を打ち抜く加工体抜き工程と、を有する、積層鉄心の製造方法。
2. 前記内径抜き工程は、前記スリット形成工程後に行われる、請求項１記載の積層鉄心の製造方法。
3. 前記内径抜き工程では、前記スリットに補強部材を挿入した状態で、前記中央部を打ち抜く、請求項２記載の積層鉄心の製造方法。
4. 前記スリット形成工程では、平面視５辺以上で構成される前記スリットを形成する、請求項１～３のいずれか一項記載の積層鉄心の製造方法。

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