特許 6853732 熱処理用治具及び積層体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6853732

(24)【登録日】2021年3月16日

(45)【発行日】2021年3月31日

(54)【発明の名称】熱処理用治具及び積層体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/02 20060101AFI20210322BHJP

   H01F 41/02 20060101ALI20210322BHJP

【ＦＩ】

   H02K15/02 F

   H01F41/02 B

【請求項の数】7

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2017-104873(P2017-104873)

(22)【出願日】2017年5月26日

(65)【公開番号】特開2018-201300(P2018-201300A)

(43)【公開日】2018年12月20日

【審査請求日】2019年12月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000144038

【氏名又は名称】株式会社三井ハイテック

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100145012

【弁理士】

【氏名又は名称】石坂 泰紀

(74)【代理人】

【識別番号】100171099

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】小園 武明

(72)【発明者】

【氏名】蓮尾 裕介

【審査官】 末續 礼子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−２４１７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／０１３６８３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１７／１８８４４７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ １５／０２

Ｈ０１Ｆ ４１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電磁鋼板の積層体を保持する第一治具と、
前記第一治具を支持する第二治具とを備え、
前記第二治具は、複数の前記第一治具を並べて配置可能な配置面と、前記配置面に開口する複数の位置決め孔とを有し、
前記第一治具は、前記積層体を支持するプレートと、前記プレートに支持された前記積層体を外周側から保持する保持部と、前記プレートから下方に突出し、前記位置決め孔に挿入される凸部と、を有する熱処理用治具。

【請求項2】

前記第二治具は、前記配置面に開口する複数の通気孔を更に有し、
前記複数の位置決め孔は、前記配置面上に前記第一治具が最密配置された状態においても、隣り合う他の前記プレートとの間に前記配置面を覆わない開放領域が形成されるように位置し、
前記複数の通気孔の少なくとも一部は、前記開放領域に開口するように位置している、請求項１記載の熱処理用治具。

【請求項3】

前記保持部は、前記プレートから上方に突出して前記積層体を包囲する複数の保持ピンを含む、請求項１又は２記載の熱処理用治具。

【請求項4】

前記第一治具は、前記プレートの下部において、前記プレートと前記保持ピンとを接合する接合部を更に含む、請求項３記載の熱処理用治具。

【請求項5】

プレートと、前記プレートの上に設けられた保持部と、前記プレートから下方に突出する凸部と、を有する第一治具を用い、前記保持部により電磁鋼板の積層体を外周側から保持しながら、前記積層体を前記プレートの上に配置することと、
複数の前記第一治具を並べて配置可能な配置面と、前記配置面に開口する複数の位置決め孔とを有する第二治具を用い、前記積層体を保持した前記第一治具を前記配置面上に配置し、前記凸部を前記位置決め孔に挿入することと、
前記第一治具により保持された前記積層体を、前記第一治具及び前記第二治具と共に熱処理装置に配置することと、を含む積層体の製造方法。

【請求項6】

前記電磁鋼板を積層する積層装置を用いて前記積層体を形成することと、
前記積層装置側から前記熱処理装置側に前記積層体を搬送することと、を更に含み、
前記積層体を前記プレートの上に配置することを、当該積層体を前記積層装置側から前記熱処理装置側に搬送する前に行い、当該積層体を前記第一治具と共に前記積層装置側から前記熱処理装置側に搬送する、請求項５記載の積層体の製造方法。

【請求項7】

前記積層体を保持した前記第一治具を前記配置面上に配置し、前記凸部を前記位置決め孔に挿入することも、当該積層体を前記積層装置側から前記熱処理装置側に搬送する前に行い、当該積層体を前記第一治具及び前記第二治具と共に前記積層装置側から前記熱処理装置側に搬送する、請求項６記載の積層体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、熱処理用治具及び積層体の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ピニオン及びチューブを熱処理するための熱処理用治具が開示されている。この治具は、筒状の側壁部と、側壁部の軸方向中央部に形成された底壁部とを備え、底壁部の上面には、ピニオンを支持するための円柱状の支持部が設けられ、底壁部の下面には、チューブを支持するための円柱状の支持部が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−３８１９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、電磁鋼板の積層体の製造効率及び品質の両立を図るのに有効な熱処理用治具及びこれを用いた積層体の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一側面に係る熱処理用治具は、電磁鋼板の積層体を保持する第一治具と、第一治具を支持する第二治具とを備え、第二治具は、複数の第一治具を並べて配置可能な配置面と、配置面に開口する複数の位置決め孔とを有し、第一治具は、積層体を支持するプレートと、プレートに支持された積層体を外周側から保持する保持部と、プレートから下方に突出し、位置決め孔に挿入される凸部と、を有する。

【0006】

本開示の他の側面に係る積層体の製造方法は、プレートと、プレートの上に設けられた保持部と、プレートから下方に突出する凸部と、を有する第一治具を用い、保持部により電磁鋼板の積層体を外周側から保持しながら、積層体をプレートの上に配置することと、複数の第一治具を並べて配置可能な配置面と、配置面に開口する複数の位置決め孔とを有する第二治具を用い、積層体を保持した第一治具を配置面上に配置し、凸部を位置決め孔に挿入することと、第一治具により保持された積層体を、第一治具及び第二治具と共に熱処理装置に配置することと、を含む。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、電磁鋼板の積層体の製造効率及び品質安定性の両立を図るのに有効な熱処理用治具及びこれを用いた積層体の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】ステータコアの平面図である。

【図2】分割コアの断面図である。

【図3】積層体の製造システムの構成を示す模式図である。

【図4】積層装置の概略構成を示す模式図である。

【図5】熱処理用治具の斜視図である。

【図6】第二治具上に第一治具を最密配置した状態を示す平面図である。

【図7】第一治具の変形例を示す平面図である。

【図8】プレートと保持ピンとの接合部の断面図である。

【図9】積層体の製造手順を示す模式図である。

【図10】積層体の製造手順を示す模式図である。

【図11】積層体の製造手順を示す模式図である。

【図12】積層装置の変形例を示す模式図である。

【図13】積層体の製造手順を示す模式図である。

【図14】積層体の製造手順を示す模式図である。

【図15】積層体の製造手順を示す模式図である。

【図16】積層体の製造手順を示す模式図である。

【図17】積層体の製造手順を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。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の符号を付し、重複する説明を省略する。本実施形態に係る積層体製造システムは、電磁鋼板の積層体を製造するためのシステムである。

【0010】

〔モータコア〕
まず、電磁鋼板の積層体の具体例を示す。図１に示すモータコア８０は、モータのステータ用のコアであり、円環状のヨーク８１と、ヨーク８１の内周面から突出した複数のティース８２とを有する。複数（例えば１２個）のティース８２は、ヨーク８１の円周方向に沿って等間隔に並んでいる。ティース８２には、モータの電機子コイルが巻きつけられる。

【0011】

モータコア８０は、ヨーク８１の円周方向に沿って並ぶ複数（例えば１２個）の部分（以下、「分割コア９０」という。）に分割可能である。分割コア９０は、上記円周方向に沿う円弧状の分割ヨーク９１と、分割ヨーク９１の内周面（ヨーク８１の内周面となる面）から突出した突出部９２と、突出部９２の先端部（分割ヨーク９１の逆側の端部）に設けられた鍔部９３とを有する。分割ヨーク９１はヨーク８１を構成し、突出部９２及び鍔部９３はティース８２を構成する。突出部９２は、円周方向（ヨーク８１の円周方向）において分割ヨーク９１の両端部間に位置している。換言すると、分割ヨーク９１は、突出部９２の基端部から円周方向の両側に延出している。

【0012】

図２に示すように、分割コア９０は、分割ヨーク９１の中心軸線ＣＬ（ヨーク８１の中心軸線ＣＬ）に直交する電磁鋼板９４を、当該中心軸線ＣＬに沿って積層した積層体である。すなわち、モータコア８０も電磁鋼板の積層体である。電磁鋼板９４同士は、カシメ又は溶接等により接合されている。

【0013】

〔積層体製造システム〕
図３に示す積層体製造システム１は、電磁鋼板の積層体の一例として、分割コア９０を製造するシステムである。積層体製造システム１は、積層部２と、熱処理部３と、熱処理用治具１００とを備える。

【0014】

（積層部）
積層部２は、分割コア９０を形成する積層装置１０と、積層装置１０により形成された分割コア９０を熱処理用治具１００にセットするための詰込エリアＡ１とを有する。図４に示すように、積層装置１０は、打抜金型１１と、シリンダ１２と、排出ステージ１３と、プッシャ１４とを有する。

【0015】

打抜金型１１は、電磁鋼板の素材（以下、「素材鋼板ＭＳ」という。）から電磁鋼板９４を打ち抜き、これを順次積層させて分割コア９０を形成する。例えば打抜金型１１は、ダイ１５と、パンチ１６とを含む。

【0016】

ダイ１５は、素材鋼板ＭＳを支持する支持面１５ａと、支持面１５ａに開口する収容孔１５ｂとを有する。収容孔１５ｂは、素材鋼板ＭＳから打ち抜かれた電磁鋼板９４を収容する。

【0017】

パンチ１６は、例えば油圧式のプレス機（不図示）により上下に駆動され、素材鋼板ＭＳから電磁鋼板９４を打ち抜いて収容孔１５ｂ内に押し込み、既に収容孔１５ｂ内に収容されている電磁鋼板９４と、新たに打ち抜いた電磁鋼板９４とをカシメ等により接合する。このように、電磁鋼板９４を打ち抜いて積層することの繰り返しにより、分割コア９０が形成される。

【0018】

排出ステージ１３は、打抜金型１１の下方に設けられ、打抜金型１１により形成された分割コア９０の排出に用いられる。

【0019】

シリンダ１２は、例えばリニアアクチュエータ等（不図示）により駆動され、収容孔１５ｂ内の電磁鋼板９４を支持するための第一高さと、分割コア９０を排出ステージ１３に排出するための第二高さとの間で昇降する。第一高さは、例えばシリンダ１２の上面がダイ１５の下面（収容孔１５ｂの下端）に位置する高さである。第二高さは、例えばシリンダ１２の上面が排出ステージ１３の上面と面一になる高さである。

【0020】

プッシャ１４は、シリンダ１２が第二高さにある状態で、シリンダ１２上から排出ステージ１３上に分割コア９０を移動させる。

【0021】

なお、以上に示した積層装置１０の構成はあくまで一例であり、積層装置１０は、電磁鋼板９４の積層体を形成可能である限りどのように構成されていてもよい。例えば積層装置１０は、必ずしも電磁鋼板９４をダイ１５及びパンチ１６により積層・接合するように構成されていなくてよく、収容孔１５ｂから電磁鋼板９４を取り出した後に、ダイ１５及びパンチ１６とは別の構成によって積層・接合するように構成されていてもよい。

【0022】

（熱処理部）
図３に戻り、熱処理部３は、分割コア９０の熱処理を行う熱処理装置２０と、熱処理後の分割コア９０を熱処理用治具１００から取り出すための取出エリアＡ２とを有する。熱処理装置２０は、脱油炉２１と、焼鈍炉２２と、冷却部２３と、ブルーイング炉２４と、冷却部２５と、コンベヤ３０とを有する。

【0023】

脱油炉２１（熱処理炉）は、分割コア９０の電磁鋼板９４等に付着した油分を蒸発させるための加熱炉である。焼鈍炉２２（熱処理炉）は、分割コア９０の電磁鋼板９４を焼鈍するための加熱炉である。冷却部２３は、分割コア９０をブルーイングに適した温度まで冷却するための部分である。ブルーイング炉２４（熱処理炉）は、分割コア９０の表面に酸化被膜を形成するための加熱炉である。冷却部２５は、分割コア９０を常温近傍まで冷却するための部分である。

【0024】

コンベヤ３０は、脱油炉２１、焼鈍炉２２、冷却部２３、ブルーイング炉２４、冷却部２５を順に通過する搬送経路に沿って熱処理用治具１００を有する。例えばコンベヤ３０は、無端チェーン等の循環体３３と、循環体３３を循環駆動する駆動ホイール３１及び従動ホイール３２とを有する。循環体３３の各部は、上記搬送経路に沿って移動した後、当該搬送経路の開始位置に戻る。

【0025】

なお、以上に示した熱処理装置２０の構成はあくまで一例であり、熱処理装置２０は、電磁鋼板９４の積層体の熱処理を行う限りどのように構成されていてもよい。例えば熱処理装置２０は、脱油炉２１、焼鈍炉２２及びブルーイング炉２４のいずれかを有していなくてもよい。

【0026】

（熱処理用治具）
図５に示すように、熱処理用治具１００は、分割コア９０を保持する第一治具１１０と、第一治具１１０を支持する第二治具１２０と、分割コア９０を上方から保持する第三治具１３０と、第三治具１３０を第二治具１２０上に保持する第四治具１４０とを有する。

【0027】

第一治具１１０は、プレート１１１と、保持部１１２と、凸部１１３とを有する。プレート１１１は、少なくとも一つの分割コア９０を支持する。一例として、プレート１１１は重なった複数の分割コア９０を支持する。プレート１１１は、円形、楕円形又は多角形等の外形を有し、最下層に配置される分割コア９０の下面全域に対向するように広がっている。

【0028】

以下、第一治具１１０の説明における「上下」は、プレート１１１が複数の分割コア９０を支持した状態における上下を意味する。後述のように、プレート１１１上に重ねて配置される複数の分割コア９０のそれぞれは、電磁鋼板９４がプレート１１１に沿うように配置される。以下、この配置を前提として説明を進める。

【0029】

保持部１１２は、プレート１１１に支持された複数の分割コア９０を外周側から保持する。ここでの保持とは、複数の分割コア９０の重なりを維持しつつ、これらをプレート１１１上に拘束することを意味する。外周側から保持とは、分割コア９０の外縁よりも外側に配置された部材によって保持することを意味する。保持部１１２は、最下層に配置される分割コア９０の下面全域をプレート１１１の外縁よりも内側に拘束するように構成されていてもよい。

【0030】

例えば保持部１１２は、プレート１１１から上方に突出して複数の分割コア９０を包囲する複数の保持ピンを含む。保持部１１２は、三本以上の保持ピンを有していてもよい。一例として、保持部１１２は、三本の保持ピン１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃを有する。

【0031】

図５及び図６に示すように、保持ピン１１２Ａ，１１２Ｂは、分割ヨーク９１及び鍔部９３の間において突出部９２を挟むように配置されている。これにより、保持ピン１１２Ａ，１１２Ｂが並ぶ方向（以下、「第一方向」という。）における分割コア９０の移動が規制される。保持ピン１１２Ｃは、第一方向において保持ピン１１２Ａ，１１２Ｂの間に位置し、保持ピン１１２Ａ，１１２Ｂとの間に分割ヨーク９１を挟むように位置している。これにより、第一方向に直交する方向（以下、「第二方向」という。）における分割コア９０の移動も規制される。

【0032】

なお、保持ピン１１２Ｃは、図７（ａ）に示すように、保持ピン１１２Ａ，１１２Ｂとの間に鍔部９３を挟むように配置されていてもよい。これによっても、第二方向における分割コア９０の移動が規制される。また、図７（ｂ）に示すように、保持ピン１１２Ｃを省略し、保持ピン１１２Ａ，１１２Ｂと分割ヨーク９１との引っ掛かり、及び保持ピン１１２Ａ，１１２Ｂと鍔部９３との引っ掛かりによって、上記第二方向における分割コア９０の移動を規制し得るように保持ピン１１２Ａ，１１２Ｂを太くしてもよい。更に、図７（ｃ）に例示するように、分割コア９０の外形の凹部に保持ピンの外周面を嵌め込むことによって分割コア９０の移動を規制してもよい。図７（ｃ）の保持部１１２は、上記第二方向において分割コア９０を挟むように配置された保持ピン１１２Ｃ，１１２Ｄ を含んでいる。分割ヨーク９１の外周面にはＶ字型の凹部９５が形成されており、当該凹部９５に保持ピン１１２Ｃが嵌まり込む。また、突出部９２の先端面が凹状に湾曲して凹部９６を形成しており、当該凹部９６に保持ピン１１２Ｄが嵌まり込む。保持ピン１１２Ｃが凹部９５に嵌まり込み、保持ピン１１２Ｄが凹部９６に嵌まり込むことによって、第一方向における分割コア９０の移動が規制されるので、図７（ｃ）の構成によれば保持ピン１１２Ａ，１１２Ｂを省略可能である。

【0033】

更に、保持部１１２は、必ずしも複数の保持ピンにより分割コア９０の移動を規制するように構成されなくてもよい。例えば保持部１１２は、プレート１１１から上方に突出して複数の分割コア９０を包囲する壁部を含んでいてもよい。当該壁部は、網状であってもよい。

【0034】

図８に示すように、保持ピン１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃの下端部は、プレート１１１に形成された接続孔１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃにそれぞれ挿入され、プレート１１１の下部においてプレート１１１に溶接されている。この例に示されるように、第一治具１１０は、プレート１１１の下部において、プレート１１１と保持ピン１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃとを接合する接合部１１４を更に含んでいてもよい。

【0035】

なお、保持ピン１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃとプレート１１１との接合手段は必ずしも溶接に限られない。例えば保持ピン１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃの下端部は、接続孔１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃに圧入されていてもよい。また、保持ピン１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃの下端部に形成された雄ねじが、接続孔１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃに形成された雌ねじにそれぞれねじ込まれていてもよい。更に、保持ピン１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃは、プレート１１１に一体的に形成されていてもよい。

【0036】

図５に戻り、凸部１１３は、プレート１１１から下方に突出している。凸部１１３は、第二治具１２０の位置決め孔（後述）に挿入される。第二治具１２０は、複数の第一治具１１０を並べて配置可能な配置面と、配置面に開口する複数の位置決め孔とを有する。位置決め孔は、上述した凸部１１３を挿入可能な孔である。第二治具１２０は、配置面に開口する複数の通気孔を更に有してもよい。

【0037】

一例として、第二治具１２０は板状のトレー１２１を有する。トレー１２１は、複数の第一治具１１０を並べて配置可能な長方形の配置面１２１ａと、複数の貫通孔１２１ｂと、複数の貫通孔１２１ｃと、四つの貫通孔１２１ｄとを有する。貫通孔１２１ｂ，１２１ｃ，１２１ｄは、いずれも配置面１２１ａに開口している。

【0038】

複数の貫通孔１２１ｂは、配置面１２１ａの長辺方向及び短辺方向に沿ってマトリクス状に配列されている。貫通孔１２１ｂは例えば円形であり、その内面は凸部１１３と嵌合する。複数の貫通孔１２１ｂのうち、凸部１１３が挿入される孔は、上述した位置決め孔として機能する。複数の貫通孔１２１ｂのうち、凸部１１３が挿入されない孔は、上述した通気孔として機能する。

【0039】

複数の貫通孔１２１ｃは、配置面１２１ａの長辺方向及び短辺方向のいずれにおいても、貫通孔１２１ｂと交互に並ぶように配列されている。貫通孔１２１ｃは、貫通孔１２１ｂと異なる形状（例えば十字形状）であり、いずれも上述した通気孔として機能する。

【0040】

四つの貫通孔１２１ｄは、配置面１２１ａの四隅に位置している。貫通孔１２１ｄは、後述の第四治具１４０との接続に利用される。

【0041】

ここで、図６に示すように、複数の貫通孔１２１ｂは、配置面１２１ａ上に第一治具１１０が最密配置された状態においても、隣り合うプレート１１１との間に配置面１２１ａを覆わない開放領域Ｒ１が形成されるように位置している。最密配置とは、各第一治具１１０の凸部１１３が貫通孔１２１ｂに挿入され、且つ隣り合うプレート１１１同士が重複しない条件下で、配置面１２１ａ上に最も多くの第一治具１１０を配置した状態を意味する。例えば、第二治具１２０は、配置面１２１ａ上に複数の第一治具１１０を最密配置する場合に、当該複数の第一治具１１０が多角形（例えば四角形又は三角形）の格子状に並ぶように構成されており、当該多角形の頂部をなす複数のプレート１１１の間に開放領域Ｒ１が形成される。複数の通気孔（貫通孔１２１ｃ、及び凸部１１３が挿入されない貫通孔１２１ｂ）の少なくとも一部は、配置面１２１ａ上に第一治具１１０が最密配置された状態において、上記開放領域Ｒ１に開口するように位置している。

【0042】

図６においては、複数の第一治具１１０が四角の格子状に配置されており、個々の四角をなす四つのプレート１１１の間に開放領域Ｒ１が形成されている。当該領域Ｒ１内では一つの貫通孔１２１ｂが完全に開口し、四つの貫通孔１２１ｂ及び四つの貫通孔１２１ｃが部分的に開口している。

【0043】

図５に戻り、第三治具１３０は、第一治具１１０に支持された分割コア９０を上方から保持する。第三治具１３０は、各第一治具１１０の最上層の分割コア９０に対向する押え面と、押え面に開口する複数の保持孔とを有する。複数の保持孔は、保持ピン１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃの上端部を収容する。

【0044】

一例として、第三治具１３０は板状のカバー１３１を有する。カバー１３１は、配置面１２１ａに対向する長方形の押え面１３１ａと、複数の貫通孔１３１ｂと、四つの貫通孔１３１ｃとを有する。貫通孔１３１ｂ，１３１ｃは、いずれも押え面１３１ａに開口している。

【0045】

複数の貫通孔１３１ｂは、上述した保持孔として機能する。例えば複数の貫通孔１３１ｂは、配置面１２１ａ上に第一治具１１０が最密配置された状態において、全ての保持ピン１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃにそれぞれ対応するように位置している。なお、複数の貫通孔１３１ｂは、保持孔として機能し得る限りどのように配置されていてもよい。例えば、個々の貫通孔１３１ｂが、複数の保持ピン１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃの上端部を挿入可能となるように構成されていてもよい。例えば複数の貫通孔１３１ｂは、配置面１２１ａ上に第一治具１１０が最密配置された状態において、全ての第一治具１１０にそれぞれ対応するように位置し、各貫通孔１３１ｂが三つの保持ピン１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃを挿入可能な形状・大きさとなっていてもよい。

【0046】

第四治具１４０は、配置面１２１ａ及び押え面１３１ａの四隅にそれぞれ配置される四本の柱体１４１と、四本の柱体１４１の外周にそれぞれ装着される四本のカラー１４２とを有する。各隅部において、柱体１４１は貫通孔１２１ｄ及び貫通孔１３１ｃに挿入される。カラー１４２の下端は配置面１２１ａに接し、カラー１４２の上端は押え面１３１ａに接する。これにより、カバー１３１がトレー１２１上に保持される。

【0047】

なお、以上に示した熱処理用治具１００の構成はあくまで一例であり、熱処理用治具１００は、第一治具１１０及び第二治具１２０を備える限りどのように構成されていてもよい。例えば熱処理用治具１００は、第二治具１２０及び第三治具１３０の間の空間を包囲する壁部を更に備えてもよく、当該壁部は第四治具１４０のカラー１４２に固定されていてもよい。また、熱処理用治具１００は、第三治具１３０及び第四治具１４０を備えていなくてもよい。

【0048】

〔積層体の製造方法〕
続いて、積層体の製造方法の一例として、分割コア９０の製造手順を説明する。この製造手順は、保持部１１２により分割コア９０を外周側から保持しながら、複数の分割コア９０をプレート１１１の上に重ねて配置することと、複数の分割コア９０を保持した第一治具１１０を配置面１２１ａ上に配置し、凸部１１３を貫通孔１２１ｂに挿入することと、第一治具１１０により保持された複数の分割コア９０を、第一治具１１０及び第二治具１２０と共に熱処理装置２０に配置することと、を含む。

【0049】

この製造手順は、積層装置１０を用いて分割コア９０を形成することと、積層装置１０側から熱処理装置２０側に分割コア９０を搬送することと、を更に含んでもよく。複数の分割コア９０をプレート１１１の上に重ねて配置することを、当該複数の分割コア９０を積層装置１０側から熱処理装置２０側に搬送する前に行い、当該複数の分割コア９０を第一治具１１０と共に積層装置１０側から熱処理装置２０側に搬送してもよい。

【0050】

複数の分割コア９０を保持した第一治具１１０を配置面１２１ａ上に配置し、凸部１１３を貫通孔１２１ｂに挿入することも、当該複数の分割コア９０を積層装置１０側から熱処理装置２０側に搬送する前に行い、当該複数の分割コア９０を第一治具１１０及び第二治具１２０と共に積層装置１０側から熱処理装置２０側に搬送してもよい。

【0051】

以下、分割コア９０の製造手順をより具体的に例示する。まず、図９に示すように、積層装置１０を用いて分割コア９０を形成する。例えば、シリンダ１２が上記第一高さ（シリンダ１２の上面がダイ１５の下面に位置する高さ）にある状態にて、パンチ１６により素材鋼板ＭＳから電磁鋼板９４を打ち抜くことを繰り返し、収容孔１５ｂ内に分割コア９０を形成する。

【0052】

次に、図１０に示すように、シリンダ１２を上記第二高さ（シリンダ１２の上面が排出ステージ１３の上面と面一になる高さ）まで下降させ、プッシャ１４により、シリンダ１２上から排出ステージ１３上に分割コア９０を移動させる。

【0053】

次に、図１１に示すように、電磁鋼板９４がプレート１１１に沿った状態にて、保持部１１２により分割コア９０を外周側から保持しながら、当該分割コア９０をプレート１１１の上に配置する。以後、プレート１１１上への分割コア９０の配置を繰り返し、プレート１１１の上に複数の分割コア９０を重ねて配置する。

【0054】

なお、プレート１１１の上への分割コア９０の配置は、詰込エリアＡ１において手作業により実行してもよいし、積層装置１０において自動的に実行してもよい。プレート１１１の上への分割コア９０の配置を自動的に実行する場合、積層装置１０は、図１２に示すように、分割コア９０を排出する排出孔１７と、排出孔１７の下方に第一治具１１０を保持するホルダ１８とを更に備えてもよい。排出孔１７は、例えば排出ステージ１３に設けられる。

【0055】

第一治具１１０に所定数の分割コア９０がセットされると、図１３に示すように、当該第一治具１１０を詰込エリアＡ１においてトレー１２１上にセットする。具体的には、当該第一治具１１０を配置面１２１ａ上に配置し、凸部１１３を貫通孔１２１ｂに挿入する。以後、分割コア９０の形成、排出、プレート１１１上への配置、及び配置面１２１ａ上への第一治具１１０の配置を繰り返す。

【0056】

配置面１２１ａ上に所定数の第一治具１１０がセットされると、図１４に示すように第三治具１３０を被せる。具体的には、各第一治具１１０の最上層の分割コア９０に押え面１３１ａが対向し、全ての保持ピン１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃの上端部が貫通孔１３１ｂに入るように第三治具１３０を配置し、当該第三治具１３０を第四治具１４０により第二治具１２０上に保持する。

【0057】

次に、図１５に示すように、熱処理用治具１００にセットされた複数の分割コア９０を、第一治具１１０、第二治具１２０、第三治具１３０及び第四治具１４０と共に積層装置１０側から熱処理装置２０側に搬送する。この搬送は、コンベヤ又は搬送台車を用いて行われてもよいし、トラックなどの車両を用いて行われてもよい。

【0058】

次に、図１６に示すように、第二治具１２０から第三治具１３０及び第四治具１４０を取り外し、複数の分割コア９０を第一治具１１０及び第二治具１２０と共に熱処理装置２０に配置する。複数の分割コア９０は、第一治具１１０及び第二治具１２０と共に、コンベヤ３０によって脱油炉２１、焼鈍炉２２、冷却部２３、ブルーイング炉２４、及び冷却部２５に順次搬送され、熱処理される。その後、熱処理後の分割コア９０を取出エリアＡ２において第一治具１１０及び第二治具１２０から取り出す。

【0059】

なお、複数の分割コア９０を保持した第二治具１２０を複数段に重ねて熱処理装置２０に配置してもよい。この場合、第四治具１４０を第二治具１２０から取り外さずに、上段の第二治具１２０との接続に用いてもよい。

【0060】

次に、図１７に示すように、分割コア９０が取り出された熱処理用治具１００を熱処理装置２０側から積層装置１０側に搬送する。この搬送には、積層装置１０側から熱処理装置２０側への熱処理用治具１００の搬送と同じ手段を用いることが可能である。以上で分割コア９０の製造手順が完了する。なお、熱処理用治具１００を積層装置１０側に返送する際には、熱処理の前に第二治具１２０から取り外された第三治具１３０及び第四治具１４０を再度第二治具１２０に装着してもよいし、第三治具１３０及び第四治具１４０を装着することなく第一治具１１０及び第二治具１２０を積層装置１０側に返送してもよい。また、第二治具１２０から取り外された第三治具１３０及び第四治具１４０とは別に、油分の付着の少ない第三治具１３０及び第四治具１４０を準備しておき、それらを第二治具１２０に装着して積層装置１０側に返送してもよい。

【0061】

この製造手順は、第一治具１１０により保持された複数の分割コア９０を、第一治具１１０及び第二治具１２０と共に熱処理装置２０に配置することを含む限りにおいて、適宜変更可能である。

【0062】

例えば、複数の分割コア９０をプレート１１１の上に重ねて配置することと、複数の分割コア９０を保持した第一治具１１０を配置面１２１ａ上に配置することとを、複数の分割コア９０を積層装置１０側から熱処理装置２０側に搬送した後に実行してもよい。この場合、積層装置１０側から熱処理装置２０側に分割コア９０を搬送するために、第一治具１１０及び第二治具１２０とは別の治具が必要となる。

【0063】

また、複数の分割コア９０をプレート１１１の上に重ねて配置することは、複数の分割コア９０を積層装置１０側から熱処理装置２０側に搬送する前に行い、複数の分割コア９０を保持した第一治具１１０を配置面１２１ａ上に配置することを、当該搬送後に実行してもよい。この場合、積層装置１０側から熱処理装置２０側に分割コア９０を搬送するために、第二治具１２０とは別の治具が必要となる。

【0064】

積層装置１０側から熱処理装置２０側への分割コア９０の搬送に第二治具１２０を用いない場合、第二治具１２０を熱処理装置２０側に据え置くことが可能となるので、第二治具１２０の機能をコンベヤ３０に組み込んでもよい。具体的には、上記位置決め孔及び上記通気孔等をコンベヤ３０の循環体３３に形成し、循環体３３を第二治具として用いてもよい。

【0065】

〔本実施形態の効果〕
以上に説明したように、熱処理用治具１００は、電磁鋼板９４の積層体を保持する第一治具１１０と、第一治具１１０を支持する第二治具１２０とを備え、第二治具１２０は、複数の第一治具１１０を並べて配置可能な配置面１２１ａと、配置面１２１ａに開口する複数の位置決め孔（貫通孔１２１ｂ）とを有し、第一治具１１０は、積層体を支持するプレート１１１と、プレート１１１に支持された積層体を外周側から保持する保持部１１２と、プレート１１１から下方に突出し、第二治具１２０の位置決め孔に挿入される凸部１１３と、を有する。

【0066】

熱処理用治具１００によれば、積層体を保持した第一治具１１０が配置面１２１ａ上に並んで配置されることにより、多くの積層体を一まとめにして熱処理することができる。従って、積層体の製造効率を向上させることができる。

【0067】

プレート１１１上の積層体は、保持部１１２により保持される。このため、第一治具１１０を第二治具１２０上に配置する際、及び熱処理用治具１００を熱処理装置２０に配置する際等において積層体の位置ずれが抑制される。また、第一治具１１０の凸部１１３が第二治具１２０の位置決め孔に嵌合することで、第二治具１２０に対する第一治具１１０の位置ずれも抑制される。このため、熱処理用治具１００における分割コア９０の偏在に起因する熱処理状態のばらつきが抑制される。従って、積層体の品質を向上させることができる。

【0068】

なお、保持部１１２により保持可能な高さの範囲で、複数の積層体をプレート１１１の上に重ねて配置することも可能である。この場合、複数の積層体を一まとめにして第二治具１２０上に配置できるので、より多くの積層体を効率よく一まとめにして熱処理することができる。複数の積層体をプレート１１１の上に重ねて配置する場合、これらが保持部１１２によりまとめて保持されるので、複数の積層体の崩落に伴う不良の発生も抑制される。重なった積層体同士の位置ずれの抑制により、各積層体における圧力集中が抑制されるので、圧力集中に起因するスティッキング（電磁鋼板９４間の電気的導通）等の不良の発生も抑制される。

【0069】

このように、熱処理用治具１００は、電磁鋼板の積層体の製造効率及び品質の両立を図るのに有効である。なお、保持部１１２は、積層体を外周側から保持するように構成されているので、位置決めに利用可能な孔を積層体が有しない場合であっても、積層体をプレート１１１の上に保持することができる。このため、環状のコアをその周方向に分割した分割コア９０の製造に特に有効である。

【0070】

第二治具１２０は、配置面１２１ａに開口する複数の通気孔（貫通孔１２１ｂ及び貫通孔１２１ｃ）を更に有しており、複数の位置決め孔は、配置面１２１ａ上に第一治具１１０が最密配置された状態においても、隣り合う他のプレート１１１との間に配置面１２１ａを覆わない開放領域Ｒ１が形成されるように位置し、複数の通気孔の少なくとも一部は、開放領域Ｒ１に開口するように位置していてもよい。この場合、プレート１１１上に積層体の支持領域を確保しつつ、熱処理中における通気経路を確保することができる。

【0071】

保持部１１２は、プレート１１１から上方に突出して積層体を包囲する複数の保持ピンを含んでもよい。この場合、保持部１１２の熱容量を小さくし、保持部１１２が熱処理状態に及ぼす影響を抑制することができる。

【0072】

第一治具１１０は、プレート１１１の下部において、プレート１１１と保持部１１２とを接合する接合部１１４を更に含んでもよい。この場合、接合部１１４をプレート１１１の下部に配置することで、プレート１１１の上部の平滑性を高め、プレート１１１上の各積層体における圧力集中を更に抑制することができる。

【0073】

プレート１１１は、最下層に配置される分割コア９０の下面全域に対向するように広がっていてもよい。この場合、より広い面で分割コア９０を支持することで、上記圧力集中をより確実に抑制することができる。

【0074】

熱処理用治具１００は、第一治具１１０に支持された積層体を上方から保持する第三治具１３０を更に有してもよい。第三治具１３０は、各第一治具１１０の最上層の分割コア９０に対向する押え面１３１ａと、押え面１３１ａに開口して保持ピン１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃの上端部を受け入れる複数の保持孔（貫通孔１３１ｂ）とを有する。この場合、積層体をより確実に保護できる。また、第一治具１１０の凸部１１３が第二治具１２０の位置決め孔に嵌合するのに加え、保持ピン１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃの上端部が保持孔に嵌合することで、配置面１２１ａに対する傾きを含む第一治具１１０の位置ずれをより確実に抑制することができる。

【0075】

熱処理用治具１００は、第三治具１３０を第二治具１２０上に保持する第四治具１４０を更に有してもよい。この場合、配置面１２１ａに対する第一治具１１０の傾きをより確実に抑制することができる。

【0076】

熱処理用治具１００を用いた積層体の製造手順においては、複数の積層体をプレート１１１の上に重ねて配置することを、当該複数の積層体を積層装置１０側から熱処理装置２０側に搬送する前に行い、当該複数の積層体を第一治具１１０と共に積層装置１０側から熱処理装置２０側に搬送してもよい。この場合、第一治具１１０を積層体の搬送にも活用することで、積層体の製造用の治具数を削減することができる。また、積層体の搬送用の治具から熱処理用治具１００に積層体を詰め替える手間を削減することができる。更に、第一治具１１０に付着した油分等は、熱処理の度に除去されるので、積層体の搬送用の治具を洗浄する手間も削減することができる。従って、積層体の製造効率を更に向上させることができる。

【0077】

複数の積層体を保持した第一治具１１０を配置面１２１ａ上に配置し、凸部１１３を第二治具１２０の位置決め孔に挿入することも、当該複数の積層体を積層装置１０側から熱処理装置２０側に搬送する前に行い、当該複数の積層体を第一治具１１０及び第二治具１２０と共に積層装置１０側から熱処理装置２０側に搬送してもよい。この場合、第一治具１１０及び第二治具１２０の両方を積層体の搬送にも活用することで、積層体の製造用の治具数を更に削減することができる。また、積層体の搬送用の治具から熱処理用治具１００に積層体を詰め替える手間を更に削減することができる。従って、積層体の製造効率を更に向上させることができる。

【0078】

以上、実施形態について説明したが、本開示は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。積層体製造システム１は、電磁鋼板の積層体であればいかなる物の製造にも適用可能である。例えば、積層体製造システム１は、複数の分割コア９０に分離不可能な環状のモータコア８０の製造にも適用可能であり、更にステータ用のみでなくロータ用のコアの製造にも適用可能である。

【符号の説明】

【0079】

９０…分割コア（積層体）、９４…電磁鋼板、１００…熱処理用治具、１０…積層装置、２０…熱処理装置、１１０…第一治具、１２０…第二治具、１１１…プレート、１１２…保持部、１１３…凸部、１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ…保持ピン、１１４…接合部、１２１ａ…配置面、１２１ｂ…貫通孔（位置決め孔、通気孔）、１２１ｃ…貫通孔（通気孔）、Ｒ１…開放領域。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】