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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023147807
(43)【公開日】2023-10-13
(54)【発明の名称】製造装置、製造方法、せん断加工機
(51)【国際特許分類】
H02K 15/02 20060101AFI20231005BHJP
【ＦＩ】
H02K15/02 E
【審査請求】未請求
【請求項の数】21
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022055525
(22)【出願日】2022-03-30
(71)【出願人】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(71)【出願人】
【識別番号】520457971
【氏名又は名称】株式会社デンソープレステック
(74)【代理人】
【識別番号】110001128
【氏名又は名称】弁理士法人ゆうあい特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】増渕 拓馬
(72)【発明者】
【氏名】杉山 聡
(72)【発明者】
【氏名】近藤 文男
(72)【発明者】
【氏名】大平 将希
【テーマコード（参考）】
5H615
【Ｆターム（参考）】
5H615AA01
5H615BB14
5H615PP01
5H615SS03
5H615SS10
5H615SS11
5H615SS13
5H615SS18
5H615SS33
(57)【要約】
【課題】セグメント型積層コアの加工スピードの高速化を実現する製造装置を提供する。
【解決手段】回転電機が備える電機子の積層コアを回転電機の回転軸を中心とした所定の角度範囲ごとに分割したセグメント型積層コア１を製造する製造装置において、搬送部２、５、６とせん断加工機４、２０とを備える。搬送部２、５、６は、被加工材１１としての帯鋼板を長尺方向に搬送する。せん断加工機４、２０は、搬送部２、５、６により搬送される被加工材１１を、セグメント型積層コア１を構成する複数のコア１４および複数のコア１４を前記長尺方向に連結する連結部１５を有する連結コア１２と、被加工材１１から連結コア１２を除いた部位を連続させた連続スクラップ１３とにせん断するパンチ４１、２１１およびダイ４２、２２１を有する。
【選択図】図３
【解決手段】回転電機が備える電機子の積層コアを回転電機の回転軸を中心とした所定の角度範囲ごとに分割したセグメント型積層コア１を製造する製造装置において、搬送部２、５、６とせん断加工機４、２０とを備える。搬送部２、５、６は、被加工材１１としての帯鋼板を長尺方向に搬送する。せん断加工機４、２０は、搬送部２、５、６により搬送される被加工材１１を、セグメント型積層コア１を構成する複数のコア１４および複数のコア１４を前記長尺方向に連結する連結部１５を有する連結コア１２と、被加工材１１から連結コア１２を除いた部位を連続させた連続スクラップ１３とにせん断するパンチ４１、２１１およびダイ４２、２２１を有する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転電機が備える電機子の積層コアを前記回転電機の回転軸を中心とした所定の角度範囲ごとに分割したセグメント型積層コア（１）を製造する製造装置において、
被加工材（１１）としての帯鋼板を長尺方向に搬送する搬送部（２、５、６）と、
前記搬送部により搬送される前記被加工材を、前記セグメント型積層コアを構成する複数のコア（１４）および複数の前記コアを前記長尺方向に連結する連結部（１５）を有する連結コア（１２）と、前記被加工材から前記連結コアを除いた部位を連続させた連続スクラップ（１３）とにせん断するパンチ（４１、２１１）およびダイ（４２、２２１）を有するせん断加工機（４、２０）と、を備えた製造装置。
被加工材（１１）としての帯鋼板を長尺方向に搬送する搬送部（２、５、６）と、
前記搬送部により搬送される前記被加工材を、前記セグメント型積層コアを構成する複数のコア（１４）および複数の前記コアを前記長尺方向に連結する連結部（１５）を有する連結コア（１２）と、前記被加工材から前記連結コアを除いた部位を連続させた連続スクラップ（１３）とにせん断するパンチ（４１、２１１）およびダイ（４２、２２１）を有するせん断加工機（４、２０）と、を備えた製造装置。
【請求項2】
前記連結コアは、前記被加工材の短手方向に並ぶ第１連結コア（１２１）と第２連結コア（１２２）とを有しており、
前記連続スクラップは、長尺の前記被加工材のうち前記第１連結コアと前記第２連結コアとの間の部位が連続した形状である、請求項１に記載の製造装置。
前記連続スクラップは、長尺の前記被加工材のうち前記第１連結コアと前記第２連結コアとの間の部位が連続した形状である、請求項１に記載の製造装置。
【請求項3】
前記第１連結コアおよび前記第２連結コアが有する複数の前記コアは、前記電機子のヨークの一部を形成するヨーク形成部（１４１）と、前記ヨーク形成部に接続されてティースの一部を形成するティース形成部（１４２）とを有しており、
前記被加工材の状態において、前記第１連結コアが有する複数の隣り合う前記ティース形成部同士の間に前記第２連結コアが有する前記ティース形成部が配置され、前記第２連結コアが有する複数の隣り合う前記ティース形成部同士の間に前記第１連結コアが有する前記ティース形成部が配置されている、請求項２に記載の製造装置。
前記被加工材の状態において、前記第１連結コアが有する複数の隣り合う前記ティース形成部同士の間に前記第２連結コアが有する前記ティース形成部が配置され、前記第２連結コアが有する複数の隣り合う前記ティース形成部同士の間に前記第１連結コアが有する前記ティース形成部が配置されている、請求項２に記載の製造装置。
【請求項4】
前記せん断加工機は、前記被加工材に対して垂直方向に往復移動する前記パンチ（４１）と、前記被加工材を挟んで前記パンチと対向する位置に配置される前記ダイ（４２）とを備える高速プレス加工機（４）である、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の製造装置。
【請求項5】
前記せん断加工機は、ローラの外周面に前記パンチ（２１１）を有し前記被加工材の板厚方向の一方側に配置されるパンチローラ（２１）と、ローラの外周面に前記ダイ（２２１）を有し前記被加工材の板厚方向の他方側に前記被加工材を挟んで前記パンチローラと対向する位置に配置されるダイローラ（２２）とを備える高速ローラ加工機（２０）である、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の製造装置。
【請求項6】
前記高速ローラ加工機は、前記パンチローラと前記ダイローラに対して前記被加工材の搬送方向の下流側に配置される上ローラ（２３）と下ローラ（２４）とをさらに備え、
前記上ローラは、ローラの外周面に平坦な曲面を有し、前記被加工材の板厚方向の一方側に配置され、
前記下ローラは、ローラの外周面に平坦な曲面を有し、前記被加工材の板厚方向の他方側に前記被加工材を挟んで前記上ローラと対向する位置に配置され、
前記パンチローラと前記ダイローラは、前記被加工材の板厚方向の一方側から他方側へ向けて前記被加工材の板厚の途中まで、前記被加工材を前記連結コアと前記連続スクラップとにせん断するように構成されており、
前記上ローラと前記下ローラは、前記被加工材の板厚方向の他方側から一方側へ向けて押し戻すことで、前記被加工材を前記連結コアと前記連続スクラップとに完全にせん断するように構成されている、請求項５に記載の製造装置。
前記上ローラは、ローラの外周面に平坦な曲面を有し、前記被加工材の板厚方向の一方側に配置され、
前記下ローラは、ローラの外周面に平坦な曲面を有し、前記被加工材の板厚方向の他方側に前記被加工材を挟んで前記上ローラと対向する位置に配置され、
前記パンチローラと前記ダイローラは、前記被加工材の板厚方向の一方側から他方側へ向けて前記被加工材の板厚の途中まで、前記被加工材を前記連結コアと前記連続スクラップとにせん断するように構成されており、
前記上ローラと前記下ローラは、前記被加工材の板厚方向の他方側から一方側へ向けて押し戻すことで、前記被加工材を前記連結コアと前記連続スクラップとに完全にせん断するように構成されている、請求項５に記載の製造装置。
【請求項7】
前記せん断加工機で前記被加工材からせん断された前記連結コアを巻き取る連結コア巻取装置（５）と、
前記せん断加工機で前記被加工材からせん断された前記連続スクラップを巻き取る連続スクラップ巻取装置（６）と、をさらに備える、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の製造装置。
前記せん断加工機で前記被加工材からせん断された前記連続スクラップを巻き取る連続スクラップ巻取装置（６）と、をさらに備える、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の製造装置。
【請求項8】
前記せん断加工機に対して前記被加工材の搬送方向の下流側に設けられ、前記連結コアの有する複数の前記コアの表面に接着剤を塗布する塗布装置（８）をさらに備え、
前記塗布装置は、フレキソ印刷またはオフセット印刷または凸版印刷により、前記連結コアの有する複数の前記コアの表面のみに接着剤を塗布する、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の製造装置。
前記塗布装置は、フレキソ印刷またはオフセット印刷または凸版印刷により、前記連結コアの有する複数の前記コアの表面のみに接着剤を塗布する、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の製造装置。
【請求項9】
前記塗布装置に対して前記被加工材の搬送方向の下流側に設けられ、前記連結コアを複数の前記コアと前記連結部とに切断する切断部、および、前記切断部によって切断された複数の前記コアを板厚方向に重ねて押圧する押圧部を有する切断押圧装置（９）をさらに備える、請求項８に記載の製造装置。
【請求項10】
前記せん断加工機は、前記切断押圧装置で前記連結コアを複数の前記コアと前記連結部とに切断する際の位置決めに用いられるパイロット穴（１６）を、前記連結コアのうち前記連結部となる部位に対して加工することが可能であり、前記パイロット穴の縁部（１６１）の少なくとも一部が前記連結部と繋がっている状態で前記パイロット穴を加工する、請求項９に記載の製造装置。
【請求項11】
回転電機が備える電機子の積層コアを前記回転電機の回転軸を中心とした所定の角度範囲ごとに分割したセグメント型積層コア（１）を製造する製造方法において、
被加工材（１１）としての帯鋼板を長尺方向に搬送しつつ、パンチ（４１、２１１）およびダイ（４２、２２１）により、前記被加工材を、前記セグメント型積層コアを構成する複数のコア（１４）および複数の前記コアを前記長尺方向に連結する連結部（１５）を有する連結コア（１２）と、前記被加工材から前記連結コアを除いた部位を連続させた連続スクラップ（１３）とにせん断するせん断工程を含む製造方法。
被加工材（１１）としての帯鋼板を長尺方向に搬送しつつ、パンチ（４１、２１１）およびダイ（４２、２２１）により、前記被加工材を、前記セグメント型積層コアを構成する複数のコア（１４）および複数の前記コアを前記長尺方向に連結する連結部（１５）を有する連結コア（１２）と、前記被加工材から前記連結コアを除いた部位を連続させた連続スクラップ（１３）とにせん断するせん断工程を含む製造方法。
【請求項12】
前記連結コアは、前記被加工材の短手方向に並ぶ第１連結コア（１２１）と第２連結コア（１２２）とを有しており、
前記連続スクラップは、長尺の前記被加工材のうち前記第１連結コアと前記第２連結コアとの間の部位を連結した形状である、請求項１１に記載の製造方法。
前記連続スクラップは、長尺の前記被加工材のうち前記第１連結コアと前記第２連結コアとの間の部位を連結した形状である、請求項１１に記載の製造方法。
【請求項13】
前記第１連結コアおよび前記第２連結コアが有する複数の前記コアは、前記電機子のヨークの一部を形成するヨーク形成部（１４１）と、前記ヨーク形成部に接続されてティースの一部を形成するティース形成部（１４２）とを有しており、
前記被加工材の状態において、前記第１連結コアが有する複数の隣り合う前記ティース形成部同士の間に前記第２連結コアが有する前記ティース形成部が配置され、前記第２連結コアが有する複数の隣り合う前記ティース形成部同士の間に前記第１連結コアが有する前記ティース形成部が配置されている、請求項１２に記載の製造方法。
前記被加工材の状態において、前記第１連結コアが有する複数の隣り合う前記ティース形成部同士の間に前記第２連結コアが有する前記ティース形成部が配置され、前記第２連結コアが有する複数の隣り合う前記ティース形成部同士の間に前記第１連結コアが有する前記ティース形成部が配置されている、請求項１２に記載の製造方法。
【請求項14】
前記せん断工程を、前記被加工材に対して垂直方向に往復移動する前記パンチ（４１）と、前記被加工材を挟んで前記パンチと対向する位置に配置される前記ダイ（４２）とを有する高速プレス加工機を用いて実施する、請求項１１ないし１３のいずれか１つに記載の製造方法。
【請求項15】
前記せん断工程を、ローラの外周面に前記パンチ（２１１）を有し前記被加工材の板厚方向の一方側に配置されるパンチローラ（２１）と、ローラの外周面に前記ダイ（２２１）を有し前記被加工材の板厚方向の他方側に前記被加工材を挟んで前記パンチローラと対向する位置に配置されるダイローラ（２２）とを有する高速ローラ加工機（２０）を用いて実施する、請求項１１ないし１３のいずれか１つに記載の製造方法。
【請求項16】
前記高速ローラ加工機は、前記パンチローラと前記ダイローラに対して前記被加工材の搬送方向の下流側に配置される上ローラ（２３）と下ローラ（２４）とを有し、
前記上ローラは、ローラの外周面に平坦な曲面を有し、前記被加工材の板厚方向の一方側に配置され、
前記下ローラは、ローラの外周面に平坦な曲面を有し、前記被加工材の板厚方向の他方側に前記被加工材を挟んで前記上ローラと対向する位置に配置され、
前記パンチローラと前記ダイローラは、前記被加工材の板厚方向の一方側から他方側へ向けて前記被加工材の板厚の途中まで、前記被加工材を前記連結コアと前記連続スクラップとにせん断し、
前記上ローラと前記下ローラは、前記被加工材の板厚方向の他方側から一方側へ向けて押し戻すことで、前記被加工材を前記連結コアと前記連続スクラップとに完全にせん断する、請求項１５に記載の製造方法。
前記上ローラは、ローラの外周面に平坦な曲面を有し、前記被加工材の板厚方向の一方側に配置され、
前記下ローラは、ローラの外周面に平坦な曲面を有し、前記被加工材の板厚方向の他方側に前記被加工材を挟んで前記上ローラと対向する位置に配置され、
前記パンチローラと前記ダイローラは、前記被加工材の板厚方向の一方側から他方側へ向けて前記被加工材の板厚の途中まで、前記被加工材を前記連結コアと前記連続スクラップとにせん断し、
前記上ローラと前記下ローラは、前記被加工材の板厚方向の他方側から一方側へ向けて押し戻すことで、前記被加工材を前記連結コアと前記連続スクラップとに完全にせん断する、請求項１５に記載の製造方法。
【請求項17】
前記せん断工程で前記被加工材からせん断された前記連結コアを巻き取る工程と、
前記せん断工程で前記被加工材からせん断された前記連続スクラップを巻き取る工程と、をさらに含む、請求項１１ないし１６のいずれか１つに記載の製造方法。
前記せん断工程で前記被加工材からせん断された前記連続スクラップを巻き取る工程と、をさらに含む、請求項１１ないし１６のいずれか１つに記載の製造方法。
【請求項18】
前記せん断工程の後に、前記連結コアの有する複数の前記コアの表面に接着剤を塗布する塗布工程をさらに含む、請求項１１ないし１７のいずれか１つに記載の製造方法。
【請求項19】
前記塗布工程の後に、前記連結コアを複数の前記コアと前記連結部とに切断する切断工程と、前記切断工程によって切断された複数の前記コアを板厚方向に重ねて押圧する押圧工程とをさらに含む、請求項１８に記載の製造方法。
【請求項20】
前記切断工程で前記連結コアを複数の前記コアと前記連結部とに切断する際の位置決めに用いられるパイロット穴（１６）を、前記連結コアのうち前記連結部となる部位に対して加工するパイロット穴加工工程をさらに含み、
前記パイロット穴加工工程では、前記パイロット穴の縁部（１６１）の少なくとも一部が前記連結部と繋がっている状態で前記パイロット穴を加工する、請求項１９に記載の製造方法。
前記パイロット穴加工工程では、前記パイロット穴の縁部（１６１）の少なくとも一部が前記連結部と繋がっている状態で前記パイロット穴を加工する、請求項１９に記載の製造方法。
【請求項21】
被加工材（１１）としての帯鋼板からセグメント型積層コア（１）を構成するコア（１４）を製造するせん断加工機において、
前記被加工材（１１）を前記帯鋼板の長尺方向に搬送しつつ、複数の前記コアおよび複数の前記コアを前記長尺方向に連結する連結部（１５）を有する連結コア（１２）と、前記被加工材から前記連結コアを除いた部位を連続させた連続スクラップ（１３）とにせん断するパンチ（４１、２１１）およびダイ（４２、２２１）を有するせん断加工機。
前記被加工材（１１）を前記帯鋼板の長尺方向に搬送しつつ、複数の前記コアおよび複数の前記コアを前記長尺方向に連結する連結部（１５）を有する連結コア（１２）と、前記被加工材から前記連結コアを除いた部位を連続させた連続スクラップ（１３）とにせん断するパンチ（４１、２１１）およびダイ（４２、２２１）を有するせん断加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、回転電機が備える電機子の積層コアを回転電機の回転軸を中心とした所定の角度範囲ごとに分割したセグメント型積層コアを製造する製造装置および製造方法、並びに、そのセグメント型積層コアを構成するコアを製造するせん断加工機に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、自動車分野での電動化の流れを受けて、その主力となるモータは、スタータやオルタネータなどの小型モータに加え、モータジェネレータやインホイールモータなどモビリティの動力源として使われる中型モータおよび大型モータへニーズが拡大している。
【0003】
一般に、モータは、シャフトに固定されて回転するロータと、そのロータの外周を囲むステータを備えている。ステータは、積層鋼鈑からなるステータコア（即ち、積層コア）に対しコイルを巻いて構成される。そのステータコアは２つの構造に分類される。その１つの構造は、リング状に繋がったヨークとそのヨークから径方向内側に突出する複数のティースを有する一体型ステータコアである。もう１つの構造は、回転電機の回転軸を中心として所定の角度範囲ごとに（例えば、ティースごとに）に分割した複数のセグメント型積層コアを周方向に並べたセグメント型ステータコアである。
【0004】
従来、小型モータでは、材料の使用量が少ないことから、磁気回路を流れる磁束のロスが少ない一体型ステータコアが多用されてきた。一体型ステータコアは、被加工材としての鋼板を円環状に打ち抜くことから、被加工材からスクラップが多く排出されるデメリットがある。また、モータの体格が中型化または大型化してくると、鋼板を一体で抜くための金型も大きくなり、それを加工するプレス加工機も数百トン規模を超えるため、加工スピードが上がらず生産性が低下する。プレス加工機が中大型設備となることに伴って必要な基礎工事、高棟工場、設備投資の増大を招き、イニシャルコストが上がるといった弊害が顕在化する。
【0005】
一方、モータのステータの構造をセグメント型ステータに変更すると、複数のセグメント型積層コアを構成する部品自体が小さくなり、その部品（即ち、各コア）を抜くための金型、プレス加工機も小さくなり、高速での加工、材料歩留まりの向上が期待できる。ただし、ステータコアをセグメント化することで、部品加工点数がＮ倍に増大し、数量増に見合う加工スピードの向上ができない。例えば、ステータコアを２４分割したセグメント型ステータコアでは、一体型ステータコアに比べて部品点数が単純に２４倍と増えるが、金型およびプレス加工機の小型化によるプレス加工機の加工スピードの増加は、例えば１００ＳＰＭから５００ＳＰＭ、即ち５倍程度にするのが限界である。なお、ＳＰＭはShots Per Minuteの略である。セグメント型ステータの製造について、一体型ステータコアの製造と同じ生産性を確保しようとすれば、プレス加工機を５倍設置しなければならず現実的ではない。
【0006】
プレス加工スピードの限界を決める要因として、プレス加工機の機械自体の限界スピードと、プレス抜きの加工メカニズムからくる限界スピードがある。大型プレス加工機の機械自体の加工スピードの限界は例えば１００ＳＰＭ程度であり、機械自体の限界速度で律速される。一方、小型プレス加工機を使用した場合、機械自体としては例えば１０００ＳＰＭ～２０００ＳＰＭ程度までの高速化が可能であるが、プレス抜きの加工メカニズムにより、上下運動するパンチと一緒に抜きカス（即ち、小さな廃材）が浮き上がって被加工材の下に入り込むといった「抜きカス上がり」が発生する。その抜きカス上がりの発生を抑止するため、一般に、カスを排出する下型の切り刃部分にミクロンオーダのＲや面取りをすること、または、抜きカスが落ちるダイのキャビティに溝をつけることなどの方策が採られることがある。しかしながら、例えば１００万回に１回といったｐｐｍオーダでの抜きカス上がりの発生は避けられない。さらに、打ち抜いたコアもサイズが小さいため同じような浮き上りが発生する。また、車両等に搭載される中型モータないし大型モータは、必要とするトルクが増大し、積層コアの鋼板の薄板化が要求される。鋼板の薄板化に伴ってステータコアの積層枚数が増えることで、コアの必要枚数が増えるので、生産性向上がより強く求められる。
【0007】
ところで、特許文献１に記載の製造方法は、図３３、３４に示したように、プレス加工機により被加工材９０から櫛歯状のコアシート９１、９２を打ち抜き、それを螺旋状に巻いてロータコア９６を形成するものである。この製造方法では、被加工材９０としての帯鋼鈑から２列の櫛歯状のコアシート９１、９２を打ち抜いている。そして、被加工材９０の中で、２列の櫛歯状のコアシート９１、９２は、一方のコアシート９１の有する複数のティース９３同士の間に、他方のコアシート９２の有する複数のティース９４が密接するように配置されている。これにより、この製造方法では、被加工材から２列のコアシートを打ち抜くプレス加工時において、その２列のコアシート９１、９２の間等に生じる抜きカス９５、９７（即ち、小さな廃材）を少なくしている。なお、図３３では、その抜きカス９５、９７となる部位に対しハッチングを付して示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特公昭６１－１１０６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、特許文献１に記載の製造方法のように、櫛歯状のコアシートを螺旋状に巻いてロータコア９６を形成すると、そのロータコア９６のうち軸心方向（即ち、軸心が延びる方向）を向く面の一部に段差ができるといった問題がある。さらに、この製造方法では、プレス加工時に、２列のコアシート９１、９２の間等に抜きカス９５、９７が生じることから、抜きカス上がりが発生する。したがって、特許文献１に記載の製造方法は、回転電機が備えるセグメント型積層コアの加工スピードを高速化するために参考となるものでない。
【0010】
本発明は上記点に鑑みて、セグメント型積層コアの加工スピードの高速化を実現する製造装置および製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、セグメント型積層コアを構成するコアの加工スピードの高速化を実現するせん断加工機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】
【0011】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、回転電機が備える電機子の積層コアを回転電機の回転軸を中心とした所定の角度範囲ごとに分割したセグメント型積層コア（１）を製造する製造装置において、搬送部（２、５、６）とせん断加工機（４、２０）とを備える。搬送部は、被加工材（１１）としての帯鋼板を長尺方向に搬送する。せん断加工機は、搬送部により搬送される被加工材を、セグメント型積層コアを構成する複数のコア（１４）および複数のコアを前記長尺方向に連結する連結部（１５）を有する連結コア（１２）と、被加工材から連結コアを除いた部位を連続させた連続スクラップ（１３）とにせん断するパンチ（４１、２１１）およびダイ（４２、２２１）を有する。
【0012】
これによれば、連続スクラップは、被加工材から連結コアを除いた部位を長尺方向に連結したものであるので、せん断加工の際に連結コアと連続スクラップとの間に抜きカスが形成されず、カス上がりが生じることが無い。また、連結コアは、複数のコアを連結部によって長尺方向に連結したものであるので、せん断加工の際にコアがカス上がりのようにダイの穴の中から浮き上がることが無い。したがって、せん断加工において高速化の律速となっていたカス上がり等が生じることが無く、それが技術のブレークスルーとなり、せん断加工機による加工スピードの高速化を実現することができる。その結果、この製造装置により、回転電機が備えるセグメント型積層コアの生産性を向上できる。
【0013】
また、請求項１１に係る発明は、回転電機が備える電機子の積層コアを回転電機の回転軸を中心とした所定の角度範囲ごとに分割したセグメント型積層コア（１）を製造する製造方法に関する。この製造方法は、被加工材（１１）としての帯鋼板を長尺方向に搬送しつつ、その被加工材を、パンチ（４１、２１１）およびダイ（４２、２２１）により、セグメント型積層コアを構成する複数のコア（１４）および複数のコアを前記長尺方向に連結する連結部（１５）を有する連結コア（１２）と、被加工材から連結コアを除いた部位を連続させた連続スクラップ（１３）とにせん断する工程を含む。
【0014】
これによれば、請求項１１に係る発明も、請求項１に係る発明と同じく、被加工材を連結コアと連続スクラップとにせん断する工程においてカス上がり等が生じることが無いので、加工スピードの高速化を実現し、回転電機が備えるセグメント型積層コアの生産性を向上できる。
【0015】
また、請求項２１に係る発明は、被加工材（１１）としての帯鋼板からセグメント型積層コア（１）を構成するコア（１４）を製造するせん断加工機に関する。せん断加工機は、被加工材（１１）を帯鋼板の長尺方向に搬送しつつ、複数のコア（１４）および複数のコアを長尺方向に連結する連結部（１５）を有する連結コア（１２）と、被加工材から連結コアを除いた部位を連続させた連続スクラップ（１３）とにせん断するパンチ（４１、２１１）およびダイ（４２、２２１）を有する。
【0016】
これによれば、請求項２１に係る発明も、請求項１に係る発明と同じく、コア製造の加工スピードの高速化を実現し、回転電機のセグメント型積層コアを構成するコアの生産性を向上できる。なお、請求項２１に係る発明に対し、請求項２～６、１０に係る発明を組み合わせることが可能である。
【0017】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】第１実施形態に係る製造装置において前半の工程を行う設備の概略構成を示す図である。
【図2】第１実施形態に係る製造装置において後半の工程を行う設備の概略構成を示す図である。
【図3】被加工材に対し、連結コアと連続スクラップとなる部位を配置した様子を示す図である。
【図4A】被加工材からせん断された第１連結コアを示す図である。
【図4B】被加工材からせん断された連続スクラップを示す図である。
【図4C】被加工材からせん断された第２連結コアを示す図である。
【図5】連結コアからコアを切断する様子を示す図である。
【図7】セグメント型積層コアの斜視図である。
【図8】第２実施形態に係る製造装置において全工程を行う設備の概略構成を示す図である。
【図9】第３実施形態に係る製造装置において前半の工程を行う設備の概略構成を示す図である。
【図10】（Ａ）は、高速ローラ加工機が有する各ローラの側面図である。 （Ｂ）は（Ａ）のｂ矢視において、ダイローラの外周面を視た平面図である。 （Ｃ）はダイローラの外周面の一部拡大図である。 （Ｄ）は（Ｃ）のｄ－ｄ線において、ダイローラの回転軸に垂直な断面図である。 （Ｅ）は（Ａ）のｅ矢視において、下ローラの外周面を視た平面図である。 （Ｆ）は下ローラの外周面の一部拡大図である。 （Ｇ）は（Ｆ）のｇ－ｇ線において、下ローラの回転軸に垂直な断面図である。
【図11】高速ローラ加工機においてパンチローラとダイローラにより、被加工材をその板厚の途中までせん断する様子を説明するための図である。
【図12】高速ローラ加工機においてパンチローラとダイローラを通過した被加工材の状態を示す図である。
【図13】高速ローラ加工機において上ローラと下ローラにより、被加工材を完全にせん断する様子を説明するための図である。
【図14】高速ローラ加工機において上ローラと下ローラを通過した被加工材の状態を示す図である。
【図15】第４実施形態において被加工材に形成されるパイロット穴を説明するための図である。
【図18】被加工材にパイロット穴をあける方法を説明するための図である。
【図21】第５実施形態において被加工材に形成されるパイロット穴を説明するための図である。
【図24】第６実施形態において被加工材に形成されるパイロット穴を説明するための図である。
【図28】第８実施形態において被加工材に対し、パイロット穴連続スクラップと連結コアと連続スクラップとなる部位を配置した様子を示す図である。
【図29A】被加工材からせん断された第１パイロット穴連続スクラップを示す図である。
【図29B】被加工材からせん断された第１連結コアを示す図である。
【図29C】被加工材からせん断された連続スクラップを示す図である。
【図29D】被加工材からせん断された第２連結コアを示す図である。
【図29E】被加工材からせん断された第２パイロット穴連続スクラップを示す図である。
【図30】第９実施形態において被加工材に対し、連結コアと連続スクラップとなる部位を配置した様子を示す図である。
【図31A】被加工材からせん断された第１連結コアを示す図である。
【図31B】被加工材からせん断された連続スクラップを示す図である。
【図31C】被加工材からせん断された第２連結コアを示す図である。
【図32】第１連結コアからコアを切断する様子を示す図である。
【図33】特許文献１において被加工材に２列の櫛歯状のコアシートとなる部位を配置した様子を示す図である。
【図34】特許文献１において櫛歯状のコアシートを螺旋状に巻いてロータコアを形成する様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【0020】
（第１実施形態）
第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態の製造装置は、回転電機が備える電機子の積層コア（具体的にはセグメント型ステータコア）を、回転電機の回転軸を中心とした所定の角度範囲ごとに分割した、セグメント型積層コア１（例えば図７参照）を製造するものである。
第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態の製造装置は、回転電機が備える電機子の積層コア（具体的にはセグメント型ステータコア）を、回転電機の回転軸を中心とした所定の角度範囲ごとに分割した、セグメント型積層コア１（例えば図７参照）を製造するものである。
【0021】
図１に示すように、製造装置は、アンコイラ２、ループコントローラ３、高速プレス加工機４、連結コア巻取装置５、連続スクラップ巻取装置６などを備えている。さらに、図２に示すように、製造装置は、連結コア設置台７、塗布装置８、切断押圧装置９、連結部スクラップ巻取装置１０などを備えている。本実施形態のアンコイラ２、連結コア巻取装置５、連続スクラップ巻取装置６等は、特許請求の範囲に記載の「搬送部」の一例に相当する。また、本実施形態の高速プレス加工機４は、特許請求の範囲に記載の「せん断加工機」の一例に相当する。
【0022】
図１に示すように、セグメント型積層コア１を製造するための被加工材１１として帯鋼板が用いられる。なお、被加工材１１として帯鋼板は、回転電機としてのモータの出力トルク増大等を目的として薄板のものが用いられる。
【0023】
アンコイラ２は、コイル状に巻かれた被加工材１１としての帯鋼鈑を心棒２ａで支持し、その被加工材１１をコイルの外周側から巻きほぐす装置である。アンコイラ２により巻きほぐされた被加工材１１は、その長尺方向に搬送される。その被加工材１１は、アンコイラ２からループコントローラ３、高速プレス加工機４の順に搬送される。
【0024】
ループコントローラ３は、アンコイラ２から供給される被加工材１１のたるみを調整し、材料のバタツキおよび折れ曲がりを抑えて高速送りを可能にする装置である。ループコントローラ３は、縦型アンコイラ（即ち、アンコイラ２の心棒が水平に配置されるもの）を使用する際に用いることが好ましい。
【0025】
高速プレス加工機４として、例えば１００ｋＮ～４５０ｋＮ高速プレス加工機が用いられる。また、高速プレス加工機４として、限界速度が例えば１０００ＳＰＭ～２０００ＳＰＭ程度のものが用いられる。高速プレス加工機４には、アンコイラ２からループコントローラ３を経由して被加工材１１が搬送される。高速プレス加工機４は、その被加工材１１の面に対して垂直方向に往復移動するパンチ４１と、被加工材１１を挟んでパンチ４１と対向する位置に配置されるダイ４２とを有している。高速プレス加工機４は、被加工材１１を送る、止める、抜き加工（即ち、せん断加工）する、再び送る、といった動作を繰り返す「間欠送り」により、被加工材１１を、例えば図３および図４Ａ～図４Ｃに示したような連結コア１２と連続スクラップ１３とにせん断するせん断加工を行うものである。なお、高速プレス加工機４が実行するせん断加工は、特許請求の範囲に記載の「せん断工程」の一例に相当する。
【0026】
図３は、被加工材１１に対し連結コア１２と連続スクラップ１３となる部位を配置した様子を示したものである。なお、図３は、高速プレス加工機４が有するパンチ４１の一部またはダイ４２の一部を、パンチ４１が往復移動する方向から視た図であるとも言える。すなわち、高速プレス加工機４が有するパンチ４１およびダイ４２には、被加工材１１を連結コア１２と連続スクラップ１３とにせん断加工するための、図３に示したような凹凸が設けられている。
【0027】
図３、図４Ａおよび図４Ｃに示すように、連結コア１２は、セグメント型積層コア１を構成する複数のコア１４と、その複数のコア１４を被加工材１１の長尺方向に連結する連結部１５とを有している。このように、連結部１５によって複数のコア１４を被加工材１１の長尺方向に連結したことで、高速プレス加工機４がせん断加工を行う際に、コア１４がカス上がりのようにダイ４２の穴の中から浮き上がることが無い。なお、連結部１５にはパイロット穴１６が設けられる。このパイロット穴１６については、後述の第４～第８実施形態で説明する。
【0028】
連結コア１２は、第１連結コア１２１と第２連結コア１２２とを有している。第１連結コア１２１と第２連結コア１２２は、被加工材１１の短手方向に並び、それぞれが被加工材１１の長尺方向に連続している。第１連結コア１２１と第２連結コア１２２が有する複数のコア１４は、電機子のヨークの一部を形成するヨーク形成部１４１と、そのヨーク形成部１４１に接続されてティースの一部を形成するティース形成部１４２とを有している。そして、図３に示すように、被加工材１１の状態において、第１連結コア１２１が有する複数の隣り合うティース形成部１４２同士の間に、第２連結コア１２２が有するティース形成部１４２が配置されている。また、第２連結コア１２２が有する複数の隣り合うティース形成部１４２同士の間に、第１連結コア１２１が有するティース形成部１４２が配置されている。このように、第１連結コア１２１と第２連結コア１２２を配置することで、連続スクラップ１３の面積を小さくし、材料の無駄を低減できる。
【0029】
一方、図３および図４Ｂに示すように、連続スクラップ１３は、被加工材１１から連結コア１２を除いた全ての部位を連続させた形状である。具体的には、第１連結コア１２１と連続スクラップ１３との境界線（以下、「第１境界線１７」という）は、その第１境界線１７において所定の部位と別の部位とが接することなく、一筆書きのように延びている。また、第２連結コア１２２と連続スクラップ１３との境界線（以下、「第２境界線１８」という）も、その第２境界線１８において所定の部位と別の部位とが接することなく、一筆書きのように延びている。そして、第１境界線１７と第２境界線１８とは全領域において互いに接することなく、間隔をあけて延びている。そのため、第１境界線１７と第２境界線１８との間の領域が全て連続スクラップ１３となる。これにより、連続スクラップ１３は、全て繋がった状態で連続スクラップ巻取装置６によって回収される。したがって、せん断加工の際に、連結コア１２と連続スクラップ１３との間に抜きカスが形成されず、カス上がりが生じることが無い。また、上述したように、連結コア１２は、複数のコア１４が連結部１５によって連結しているので、せん断加工の際にコア１４がカス上がりのようにダイ４２の穴の中から浮き上がることが無い。したがって、せん断加工において高速化の律速となっていたカス上がり等が生じることが無く、それが技術のブレークスルーとなり、高速プレス加工機４による加工の限界速度（例えば１０００～２０００ＳＰＭ）まで加工スピードの高速化を実現することができる。
【0030】
再び図１に示すように、連続スクラップ巻取装置６は、高速プレス加工機４から送り出される連続スクラップ１３を全て繋がった状態でコイル状にして巻き取る装置である。一方、連結コア巻取装置５は、第１連結コア巻取装置５１と第２連結コア巻取装置５２とを有している。第１連結コア巻取装置５１は、高速プレス加工機４から送り出される第１連結コア１２１を全て繋がった状態でコイル状にして巻き取る装置である。第２連結コア巻取装置５２は、高速プレス加工機４から送り出される第２連結コア１２２を全て繋がった状態でコイル状にして巻き取る装置である。なお、連続スクラップ巻取装置６および連結コア巻取装置５と、高速プレス加工機４との間に、不図示のループコントローラを設置してもよい。連結コア巻取装置５によって巻き取られた連結コア１２（即ち、第１連結コア１２１と第２連結コア１２２）は、図２に示す連結コア設置台７に設置される。
【0031】
続いて、図２に示すように、連結コア設置台７には、コイル状に巻かれた連結コア１２が設置される。連結コア設置台７は、横型アンコイラ（即ち、アンコイラの心棒が鉛直方向に配置されるもの）であり、コイル状に巻かれた連結コア１２を心棒で支持し、その連結コア１２をコイルの外周側から巻きほぐす装置である。連結コア設置台７により巻きほぐされた連結コア１２は、塗布装置８、切断押圧装置９の順に搬送される。
【0032】
塗布装置８は、連結コア１２の有する複数のコア１４の表面に接着剤を塗布する装置である。塗布装置８として、周知の印刷技術（例えば、フレキソ印刷、オフセット印刷、凸版印刷、凸版直刷・ワーク移動式、凸版オフセット・ワーク移動式）を採用できる。印刷技術を使用することで、連結コア１２の有する複数のコア１４の表面のみにピンポイントで接着剤を塗布することが出来る。なお、塗布装置８が実行する工程は、特許請求の範囲に記載の「塗布工程」の一例に相当する。
【0033】
切断押圧装置９は、連結コア１２を複数のコア１４と連結部１５とに切断する不図示の切断部と、その切断部によって切断された複数のコア１４を板厚方向に重ねて押圧する不図示の押圧部を有している。図５および図６に示すように、切断部は、連結コア１２に設けられたパイロット穴１６を位置決めに用いて、連結コア１２からコア１４を切断する。なお、図５および図６では、連結コア１２をコア１４と連結部１５とに切断する位置を破線Ｃで示している。なお、切断部は、連結コア１２から一度に複数個のコア１４を切断する「多数個カット」により、加工スピードを向上することが出来る。なお、切断部が実行する工程は、特許請求の範囲に記載の「切断工程」の一例に相当する。
【0034】
押圧部は、図７に示したように、切断部によって切断された複数のコア１４を板厚方向に重ねて押圧することで、セグメント型積層コア１を形成する。切断部が多数個カットを行う場合、押圧部も一度に複数個のセグメント型積層コア１を形成することで、加工スピードを向上することが出来る。なお、押圧部が実行する工程は、特許請求の範囲に記載の「押圧工程」の一例に相当する。
【0035】
後の工程で、複数個のセグメント型積層コア１は、周方向に並ぶように組み合わされて、回転電機を構成する電機子の積層コア（具体的にはセグメント型ステータコア）となる。
【0036】
なお、図２に示すように、連結コア１２から複数のコア１４を切断された連結部１５は、連結部スクラップ巻取装置１０に巻き取り回収される。
【0037】
以上説明した第１実施形態の製造装置は、次の作用効果を奏するものである。
（１）本実施形態では、せん断加工機の一例としての高速プレス加工機４は、被加工材１１を、複数のコア１４および連結部１５を有する連結コア１２と、被加工材１１から連結コア１２を除いた全ての部位を連続させた連続スクラップ１３とにせん断する。
（１）本実施形態では、せん断加工機の一例としての高速プレス加工機４は、被加工材１１を、複数のコア１４および連結部１５を有する連結コア１２と、被加工材１１から連結コア１２を除いた全ての部位を連続させた連続スクラップ１３とにせん断する。
【0038】
これによれば、高速プレス加工機４によるせん断加工の際に連結コア１２と連続スクラップ１３との間に抜きカスが形成されず、せん断加工の際にカス上がりが生じることが無い。また、連結コア１２は、複数のコア１４を連結部１５によって長尺方向に連結しているので、せん断加工の際にコア１４がカス上がりのようにダイ４２の穴の中から浮き上がることが無い。したがって、高速プレス加工機４によるせん断加工において高速化の律速となっていたカス上がり等が生じることが無く、それが技術のブレークスルーとなり、加工スピードの高速化を実現することができる。その結果、この製造装置により、回転電機が備えるセグメント型積層コア１の生産性を向上できる。
【0039】
（２）本実施形態では、連続スクラップ１３は、長尺の被加工材１１のうち第１連結コア１２１と第２連結コア１２２との間の全ての部位が連続した形状である。
これによれば、第１連結コア１２１と連続スクラップ１３との間に抜きカスが形成されず、第２連結コア１２２と連続スクラップ１３との間にも抜きカスが形成されない。そのため、高速プレス加工機４によるせん断加工において高速化の律速となっていたカス上がりが生じることが無いので、加工スピードの高速化を実現できる。
これによれば、第１連結コア１２１と連続スクラップ１３との間に抜きカスが形成されず、第２連結コア１２２と連続スクラップ１３との間にも抜きカスが形成されない。そのため、高速プレス加工機４によるせん断加工において高速化の律速となっていたカス上がりが生じることが無いので、加工スピードの高速化を実現できる。
【0040】
（３）本実施形態では、被加工材１１の状態において、第１連結コア１２１が有する複数の隣り合うティース形成部１４２同士の間に第２連結コア１２２が有するティース形成部１４２が配置され、第２連結コア１２２が有する複数の隣り合うティース形成部１４２同士の間に第１連結コア１２１が有するティース形成部１４２が配置されている。
このように第１連結コア１２１と第２連結コア１２２を配置することで、連続スクラップ１３の面積を小さくし、材料の無駄を低減できる。
このように第１連結コア１２１と第２連結コア１２２を配置することで、連続スクラップ１３の面積を小さくし、材料の無駄を低減できる。
【0041】
（４）本実施形態では、被加工材１１のせん断加工を、被加工材１１に対して垂直方向に往復移動するパンチ４１と、被加工材１１を挟んでパンチ４１と対向する位置に配置されるダイ４２とを有する高速プレス加工機４により実施する。
これによれば、高速プレス加工機４において高速化の律速となっていたカス上がりが生じることがないので、高速プレス加工機４による加工の限界速度（例えば１０００～２０００ＳＰＭ）まで加工スピードの高速化を実現することができる。
これによれば、高速プレス加工機４において高速化の律速となっていたカス上がりが生じることがないので、高速プレス加工機４による加工の限界速度（例えば１０００～２０００ＳＰＭ）まで加工スピードの高速化を実現することができる。
【0042】
（５）本実施形態では、製造装置は、高速プレス加工機４でせん断加工された連結コア１２を、連結コア巻取装置５で巻き取る。また、製造装置は、高速プレス加工機４でせん断加工された連続スクラップ１３を、連続スクラップ巻取装置６で巻き取る。
これによれば、製造装置は、連結コア巻取装置５と連続スクラップ巻取装置６を備えることで、連結コア１２に対するその後の加工工程を、高速プレス加工機４とは別の場所で実施できる。
これによれば、製造装置は、連結コア巻取装置５と連続スクラップ巻取装置６を備えることで、連結コア１２に対するその後の加工工程を、高速プレス加工機４とは別の場所で実施できる。
【0043】
（６）本実施形態では、製造装置は、連結コア１２の有する複数のコア１４の表面に接着剤を塗布する塗布装置８を備える。塗布装置８は、例えば、フレキソ印刷またはオフセット印刷または凸版印刷などにより、連結コア１２の有する複数のコア１４の表面のみに接着剤を塗布することが可能である。
【0044】
（７）本実施形態では、製造装置は、連結コア１２を複数のコア１４と連結部１５とに切断する切断部、および、切断部によって切断された複数のコア１４を板厚方向に重ねて押圧する押圧部を有する切断押圧装置９を備える。
これによれば、連結コア１２から切断した複数のコア１４を積層することで、セグメント型積層コア１を形成できる。なお、切断押圧装置９の有する切断部および押圧部は、連結コア１２から複数のコア１４を同時に切断、積み重ね、押圧するといった、いわゆる多数取りを行うことで、高速化を図ることが可能である。
これによれば、連結コア１２から切断した複数のコア１４を積層することで、セグメント型積層コア１を形成できる。なお、切断押圧装置９の有する切断部および押圧部は、連結コア１２から複数のコア１４を同時に切断、積み重ね、押圧するといった、いわゆる多数取りを行うことで、高速化を図ることが可能である。
【0045】
また、上述した第１実施形態は、セグメント型積層コア１を製造する製造方法として捉えることも可能である。その製造方法および作用効果は次のとおりである。
（８）本実施形態の製造方法は、被加工材１１を、複数のコア１４および連結部１５を有する連結コア１２と、被加工材１１から連結コア１２を除いた全ての部位を連続させた連続スクラップ１３とにせん断する工程を含む。
この製造方法によれば、被加工材１１を連結コア１２と連続スクラップ１３にせん断する工程において高速化の律速となっていたカス上がり等が生じることがないので、加工スピードの高速化を実現し、回転電機が備えるセグメント型積層コア１の生産性を向上できる。なお、この製造方法に対し、第１実施形態で説明した製造方法、及び、後述の第２～第９実施形態で説明する製造方法を組み合わせることが可能である。
（８）本実施形態の製造方法は、被加工材１１を、複数のコア１４および連結部１５を有する連結コア１２と、被加工材１１から連結コア１２を除いた全ての部位を連続させた連続スクラップ１３とにせん断する工程を含む。
この製造方法によれば、被加工材１１を連結コア１２と連続スクラップ１３にせん断する工程において高速化の律速となっていたカス上がり等が生じることがないので、加工スピードの高速化を実現し、回転電機が備えるセグメント型積層コア１の生産性を向上できる。なお、この製造方法に対し、第１実施形態で説明した製造方法、及び、後述の第２～第９実施形態で説明する製造方法を組み合わせることが可能である。
【0046】
（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対して製造装置の構成の一部を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対して製造装置の構成の一部を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【0047】
図８に示すように、第２実施形態の製造装置は、アンコイラ２、ループコントローラ３、高速プレス加工機４、塗布装置８、切断押圧装置９、連続スクラップ巻取装置６などを備えている。すなわち、第２実施形態の製造装置は、アンコイラ２から連続スクラップ巻取装置６までの構成が直結されたレイアウトとされている。そのため、第２実施形態の製造装置は、第１実施形態で説明した連結コア巻取装置５、連結コア設置台７を備えていない。したがって、高速プレス加工機４でせん断加工された連結コア１２は、そのまま塗布装置８、切断押圧装置９の順に搬送され、セグメント型積層コア１に加工される。連続スクラップ巻取装置６は、連続スクラップ１３と連結部１５の両方を巻き取り回収する。なお、図示は省略するが、連続スクラップ巻取装置６とは別に、連結部１５を巻き取り回収する連結部スクラップ巻取装置１０を設置してもよい。
【0048】
以上説明した第２実施形態の製造装置も、第１実施形態のものと同一の作用効果を奏することが可能である。なお、第１実施形態と第２実施形態それぞれのレイアウトは、生産数量に応じて選択すればよい。
【0049】
（第３実施形態）
第３実施形態について説明する。第３実施形態も、第１実施形態等に対して製造装置の構成の一部を変更したものであり、その他については第１実施形態等と同様であるため、第１実施形態等と異なる部分についてのみ説明する。
第３実施形態について説明する。第３実施形態も、第１実施形態等に対して製造装置の構成の一部を変更したものであり、その他については第１実施形態等と同様であるため、第１実施形態等と異なる部分についてのみ説明する。
【0050】
図９に示すように、第３実施形態の製造装置は、第１実施形態で説明した高速プレス加工機４に代えて、高速ローラ加工機２０を備えている。なお、本実施形態の高速ローラ加工機２０も、特許請求の範囲に記載の「せん断加工機」の一例に相当する。また、高速ローラ加工機２０が実行するせん断加工は、特許請求の範囲に記載の「せん断工程」の一例に相当する。
【0051】
高速ローラ加工機２０として、限界速度が例えば２０００～１００００ＳＰＭ程度のものが用いられる。高速ローラ加工機２０は、被加工材１１の搬送方向上流側に設けられるパンチローラ２１およびダイローラ２２と、そのパンチローラ２１およびダイローラ２２に対して被加工材１１の搬送方向下流側に設けられる上ローラ２３および下ローラ２４とを有している。高速ローラ加工機２０は、高速プレス加工機４が実行する「間欠送り」とは異なり、ローラの回転による「連続送り」によって、加工スピードを飛躍的に向上することが出来る。
【0052】
図１０（Ａ）に示すように、パンチローラ２１は、被加工材１１の板厚方向の一方側に配置される。ダイローラ２２は、被加工材１１の板厚方向の他方側に、被加工材１１を挟んでパンチローラ２１と対向する位置に配置される。
上ローラ２３は、パンチローラ２１に対して被加工材１１の搬送方向下流側にて、被加工材１１の板厚方向の一方側に配置される。下ローラ２４は、ダイローラ２２に対して被加工材１１の搬送方向下流側にて、被加工材１１の板厚方向の他方側に、被加工材１１を挟んで上ローラ２３と対向する位置に配置される。パンチローラ２１、ダイローラ２２、上ローラ２３、下ローラ２４はそれぞれ、自身の回転軸２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａを中心として自転するように構成されている。
上ローラ２３は、パンチローラ２１に対して被加工材１１の搬送方向下流側にて、被加工材１１の板厚方向の一方側に配置される。下ローラ２４は、ダイローラ２２に対して被加工材１１の搬送方向下流側にて、被加工材１１の板厚方向の他方側に、被加工材１１を挟んで上ローラ２３と対向する位置に配置される。パンチローラ２１、ダイローラ２２、上ローラ２３、下ローラ２４はそれぞれ、自身の回転軸２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａを中心として自転するように構成されている。
【0053】
図１０（Ｃ）および図１０（Ｄ）に示すように、ダイローラ２２の外周面には、被加工材１１を連結コア１２と連続スクラップ１３とにせん断するための凹凸（即ち、ダイ２２１）が設けられている。図示は省略するが、パンチローラ２１の外周面にも、ダイローラ２２の外周面の凹凸に対応した凹凸（即ち、パンチ２１１）が設けられている。
【0054】
【0055】
次に、高速ローラ加工機２０により被加工材１１を連結コア１２と連続スクラップ１３とにせん断する方法について、図１１～図１４を参照して説明する。なお、図１１～図１４では、パンチ２１１、ダイ２２１、連結コア１２および連続スクラップ１３等の形状を簡略化して記載している。
【0056】
図１１は、パンチローラ２１とダイローラ２２により、被加工材１１をその板厚の途中までせん断する様子を示している。図１１に示すように、パンチローラ２１に設けられたパンチ２１１は、搬送方向に移動する被加工材１１に接する際（即ち、下死点を通過する際）、パンチローラ２１の回転により、被加工材１１の面に対して角度を変えつつ上下に移動する。図１１では、パンチローラ２１のパンチ２１１が下死点を通過する際に、搬送方向に移動する被加工材１１に対して角度を変える様子を破線２１１ａ、実線２１１ｂ、一点鎖線２１１ｃにて示している。このように、パンチローラ２１のパンチ２１１は、ダイローラ２２のダイ２２１の穴に対しても角度を変えつつ上下に移動する。そのため、仮にそのパンチ２１１をダイ２２１の穴に挿入する構成とすれば、パンチ２１１とダイ２２１の穴の内壁とが接触する恐れがある。そこで、本実施形態では、パンチローラ２１とダイローラ２２は、被加工材１１の板厚方向の一方側から他方側へ向けて被加工材１１の板厚の途中まで、被加工材１１を連結コア１２と連続スクラップ１３とにせん断する構成としている。したがって、パンチローラ２１のパンチ２１１はダイローラ２２のダイ２２１の穴に挿入されないので、パンチローラ２１のパンチ２１１とダイローラ２２のダイ２２１の穴の内壁とが接することはない。
【0057】
図１２は、パンチローラ２１とダイローラ２２を通過した被加工材１１の状態を示している。図１２に示すように、パンチローラ２１とダイローラ２２を通過した被加工材１１は、パンチローラ２１のパンチ２１１によって押された部位が、被加工材１１の板厚の途中までダイローラ２２側に突出した状態となっている。すなわち、被加工材１１は、その板厚の途中まで、連結コア１２と連続スクラップ１３とにせん断される。
【0058】
続いて、図１３は、上ローラ２３と下ローラ２４により被加工材１１を完全にせん断する様子を示している。図１３に示すように、上ローラ２３と下ローラ２４は、搬送方向に移動する被加工材１１に接する際、被加工材１１のうちパンチローラ２１のパンチ２１１によって押された部位を、被加工材１１の板厚方向の他方側から一方側へ向けて押し戻すように構成されている。これにより、被加工材１１は、その板厚の全部において、連結コア１２と連続スクラップ１３とに完全にせん断される。
【0059】
図１４は、上ローラ２３と下ローラ２４を通過した被加工材１１の状態を示している。図１４に示すように、上ローラ２３と下ローラ２４を通過した被加工材１１は、連結コア１２と連続スクラップ１３とに完全にせん断される。
【0060】
以上説明した第３実施形態の製造装置は、次の作用効果を奏するものである。
（１）第３実施形態では、被加工材１１のせん断加工を、ローラの外周面にパンチ２１１を有するパンチローラ２１と、ローラの外周面にダイ２２１を有するダイローラ２２とを備える高速ローラ加工機２０により実施する。
これによれば、連結コア１２と連続スクラップ１３との間に抜きカスが形成されないので、高速ローラ加工機２０を使用することが可能である。第１実施形態等で説明した高速プレス加工機４は間欠送りにより加工を行うものであるので、限界速度が例えば１０００～２０００ＳＰＭ程度である。それに対し、第３実施形態で説明した高速ローラ加工機２０は、高速プレス加工機４による限界速度をブレークスルーするものである。すなわち、高速ローラ加工機２０は、被加工材１１の間欠送りではなく、被加工材１１の連続送りを行うものであることから、加工の限界速度を飛躍的に向上させることが可能となる。具体的には、高速ローラ加工機２０により、例えば２０００～１００００ＳＰＭ以上の加工スピードの高速化が実現可能である。
（１）第３実施形態では、被加工材１１のせん断加工を、ローラの外周面にパンチ２１１を有するパンチローラ２１と、ローラの外周面にダイ２２１を有するダイローラ２２とを備える高速ローラ加工機２０により実施する。
これによれば、連結コア１２と連続スクラップ１３との間に抜きカスが形成されないので、高速ローラ加工機２０を使用することが可能である。第１実施形態等で説明した高速プレス加工機４は間欠送りにより加工を行うものであるので、限界速度が例えば１０００～２０００ＳＰＭ程度である。それに対し、第３実施形態で説明した高速ローラ加工機２０は、高速プレス加工機４による限界速度をブレークスルーするものである。すなわち、高速ローラ加工機２０は、被加工材１１の間欠送りではなく、被加工材１１の連続送りを行うものであることから、加工の限界速度を飛躍的に向上させることが可能となる。具体的には、高速ローラ加工機２０により、例えば２０００～１００００ＳＰＭ以上の加工スピードの高速化が実現可能である。
【0061】
（２）第３実施形態では、高速ローラ加工機２０が備えるパンチローラ２１とダイローラ２２は、被加工材１１の板厚方向の一方側から他方側へ向けて被加工材１１の板厚の途中まで、被加工材１１を連結コア１２と連続スクラップ１３とにせん断する構成である。そして、上ローラ２３と下ローラ２４は、被加工材１１の板厚方向の他方側から一方側へ向けて押し戻し、被加工材１１を連結コア１２と連続スクラップ１３とに完全にせん断する構成である。
これにより、高速ローラ加工機２０は、パンチローラ２１のパンチ２１１が、ダイローラ２２のダイ２２１の穴に挿入されない構成となる。そのため、高速ローラ加工機２０は、パンチ２１１およびダイ２２１の刃先の摩耗等を抑制しつつ、連結コア１２と連続スクラップ１３とを高速かつ確実にせん断することが可能である。
これにより、高速ローラ加工機２０は、パンチローラ２１のパンチ２１１が、ダイローラ２２のダイ２２１の穴に挿入されない構成となる。そのため、高速ローラ加工機２０は、パンチ２１１およびダイ２２１の刃先の摩耗等を抑制しつつ、連結コア１２と連続スクラップ１３とを高速かつ確実にせん断することが可能である。
【0062】
（第４～第８実施形態）
第４～第８実施形態では、連結コア１２に設けられるパイロット穴１６について説明する。
第４～第８実施形態では、連結コア１２に設けられるパイロット穴１６について説明する。
【0063】
（第４実施形態）
図１５に示すように、パイロット穴１６は、連結コア１２のうち連結部１５に設けられる。パイロット穴１６は、切断押圧装置９の切断部で連結コア１２を複数のコア１４と連結部１５とに切断する際に、連結コア１２の位置決めに用いられるものである。切断押圧装置９の切断部では、パイロット穴１６の位置を基準として、連結部１５とコア１４との切断が行われる。
図１５に示すように、パイロット穴１６は、連結コア１２のうち連結部１５に設けられる。パイロット穴１６は、切断押圧装置９の切断部で連結コア１２を複数のコア１４と連結部１５とに切断する際に、連結コア１２の位置決めに用いられるものである。切断押圧装置９の切断部では、パイロット穴１６の位置を基準として、連結部１５とコア１４との切断が行われる。
【0064】
パイロット穴１６は、第１実施形態で説明した高速プレス加工機４または第３実施形態で説明した高速ローラ加工機２０で開けることが可能である。したがって、パイロット穴１６は、被加工材１１を連結コア１２と連続スクラップ１３とにせん断するせん断加工と同時に実施される。なお、高速プレス加工機４または高速ローラ加工機２０によるパイロット穴１６の加工は、特許請求の範囲に記載の「パイロット穴加工工程」の一例に相当する。
【0065】
図１６および図１７に示すように、第４実施形態では、高速プレス加工機４または高速ローラ加工機２０は、パイロット穴１６の縁部１６１の全周が連結部１５と繋がった状態でパイロット穴１６を加工する。なお、それに限らず、高速プレス加工機４または高速ローラ加工機２０は、パイロット穴１６の縁部１６１の少なくとも一部が連結部１５と繋がっている状態でパイロット穴１６を加工してもよい。そのように加工することで、パイロット穴１６をせん断加工する際に、カスが発生することが無く、加工スピードを高速化できる。
【0066】
【0067】
図１８～図２０に示すように、パイロット穴１６の加工には、先端の尖ったパンチ２５が用いられる。パンチ２５は、被加工材１１の板厚方向に往復移動する。そのパンチ２５を被加工材１１に突き刺すことで、パイロット穴１６の縁部１６１の少なくとも一部が連結部１５と繋がっている状態でパイロット穴１６を加工することが可能である。したがって、高速プレス加工機４または高速ローラ加工機２０で被加工材１１にパイロット穴１６を加工する際に抜きカスが形成されず、カス上がりが生じることが無い。そのため、高速プレス加工機４および高速ローラ加工機２０において、加工スピードの高速化を実現することができる。
【0068】
（第５実施形態）
図２１～図２３に示すように、第５実施形態では、パイロット穴１６は、その縁部１６１のうち周方向の一部が連結部１５と繋がっている状態で加工される。すなわち、図２３に示すように、被加工材１１のうちパイロット穴１６に対応する部位１６２は、その一部がパイロット穴１６の縁部１６１にて繋がった状態で被加工材１１の板厚方向に折り曲げられる。このようにパイロット穴１６を形成しても、高速プレス加工機４および高速ローラ加工機２０で被加工材１１にパイロット穴１６を加工する際に抜きカスが形成されず、カス上がりが生じることが無い。そのため、高速プレス加工機４および高速ローラ加工機２０において、加工スピードの高速化を実現することができる。
図２１～図２３に示すように、第５実施形態では、パイロット穴１６は、その縁部１６１のうち周方向の一部が連結部１５と繋がっている状態で加工される。すなわち、図２３に示すように、被加工材１１のうちパイロット穴１６に対応する部位１６２は、その一部がパイロット穴１６の縁部１６１にて繋がった状態で被加工材１１の板厚方向に折り曲げられる。このようにパイロット穴１６を形成しても、高速プレス加工機４および高速ローラ加工機２０で被加工材１１にパイロット穴１６を加工する際に抜きカスが形成されず、カス上がりが生じることが無い。そのため、高速プレス加工機４および高速ローラ加工機２０において、加工スピードの高速化を実現することができる。
【0069】
（第６実施形態）
図２４～図２６に示すように、第６実施形態では、パイロット穴１６は、縁部１６１のうち周方向の一部または全部が連結部１５と繋がっており、底部１６３を有する形状とされる。すなわち、被加工材１１のうちパイロット穴１６に対応する部位は、パイロット穴１６の縁部１６１にて繋がった状態で、被加工材１１の板厚方向に押圧されて凹んだ形状の底部１６３となる。このようにパイロット穴１６を形成しても、高速プレス加工機４および高速ローラ加工機２０で被加工材１１にパイロット穴１６を加工する際に抜きカスが形成されず、カス上がりが生じることが無い。そのため、高速プレス加工機４および高速ローラ加工機２０において、加工スピードの高速化を実現することができる。
図２４～図２６に示すように、第６実施形態では、パイロット穴１６は、縁部１６１のうち周方向の一部または全部が連結部１５と繋がっており、底部１６３を有する形状とされる。すなわち、被加工材１１のうちパイロット穴１６に対応する部位は、パイロット穴１６の縁部１６１にて繋がった状態で、被加工材１１の板厚方向に押圧されて凹んだ形状の底部１６３となる。このようにパイロット穴１６を形成しても、高速プレス加工機４および高速ローラ加工機２０で被加工材１１にパイロット穴１６を加工する際に抜きカスが形成されず、カス上がりが生じることが無い。そのため、高速プレス加工機４および高速ローラ加工機２０において、加工スピードの高速化を実現することができる。
【0070】
（第７実施形態）
第７実施形態は、第６実施形態の変形例である。図２７に示すように、第７実施形態では、パイロット穴１６は、縁部１６１の２か所が連結部１５と繋がっている形状で加工される。すなわち、被加工材１１のうちパイロット穴１６に対応する部位１６４、１６５は、パイロット穴１６の縁部１６１にて繋がった状態で被加工材１１の板厚方向に折り曲げられる。このようにパイロット穴１６を形成しても、高速プレス加工機４および高速ローラ加工機２０で被加工材１１にパイロット穴１６を加工する際に抜きカスが形成されず、カス上がりが生じることが無い。そのため、高速プレス加工機４および高速ローラ加工機２０において、加工スピードの高速化を実現することができる。
第７実施形態は、第６実施形態の変形例である。図２７に示すように、第７実施形態では、パイロット穴１６は、縁部１６１の２か所が連結部１５と繋がっている形状で加工される。すなわち、被加工材１１のうちパイロット穴１６に対応する部位１６４、１６５は、パイロット穴１６の縁部１６１にて繋がった状態で被加工材１１の板厚方向に折り曲げられる。このようにパイロット穴１６を形成しても、高速プレス加工機４および高速ローラ加工機２０で被加工材１１にパイロット穴１６を加工する際に抜きカスが形成されず、カス上がりが生じることが無い。そのため、高速プレス加工機４および高速ローラ加工機２０において、加工スピードの高速化を実現することができる。
【0071】
（第８実施形態）
第８実施形態について、図２８および図２９Ａ～図２９Ｅを参照して説明する。図２８は、被加工材１１に対し、第１パイロット穴連続スクラップ３１、第１連結コア１２１、連続スクラップ１３、第２連結コア１２２、第２パイロット穴連続スクラップ３２となる部位を配置した様子を示す図である。図２９Ａ～図２９Ｅはそれぞれ、被加工材１１からせん断された第１パイロット穴連続スクラップ３１、第１連結コア１２１、連続スクラップ１３、第２連結コア１２２、第２パイロット穴連続スクラップ３２を示している。
第８実施形態について、図２８および図２９Ａ～図２９Ｅを参照して説明する。図２８は、被加工材１１に対し、第１パイロット穴連続スクラップ３１、第１連結コア１２１、連続スクラップ１３、第２連結コア１２２、第２パイロット穴連続スクラップ３２となる部位を配置した様子を示す図である。図２９Ａ～図２９Ｅはそれぞれ、被加工材１１からせん断された第１パイロット穴連続スクラップ３１、第１連結コア１２１、連続スクラップ１３、第２連結コア１２２、第２パイロット穴連続スクラップ３２を示している。
【0072】
図２８、図２９Ｂ、図２９Ｄに示すように、第８実施形態では、パイロット穴１６は、半円状に形成され、その穴の一部が連結部１５の外側に開放された状態で形成される。一方、図２８、図２９Ａ、図２９Ｅに示すように、被加工材１１のうちパイロット穴１６に対応する部位１６６は、第１パイロット穴連続スクラップ３１または第２パイロット穴連続スクラップ３２に繋がった状態となる。したがって、このようにパイロット穴１６を形成しても、高速プレス加工機４および高速ローラ加工機２０で被加工材１１にパイロット穴１６を加工する際に抜きカスが形成されず、カス上がりが生じることが無い。そのため、高速プレス加工機４および高速ローラ加工機２０において、加工スピードの高速化を実現することができる。
【0073】
【0074】
上述した第１～第８実施形態では、コア１４は、電機子のヨークの一部を形成するヨーク形成部１４１の外周側が円弧状であった。それに対し、図３０、図３１Ａおよび図３１Ｃに示すように、第９実施形態では、コア１４は、ヨーク形成部１４１の外周側が直線状となっている。そのため、第９実施形態では、連結コア１２において複数のコア１４と連結部１５との接続箇所が、第１～第８実施形態で説明したものよりも長くなっている。
【0075】
【0076】
以上説明した第９実施形態で示したコア１４の形状においても、上述した第１～第８実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【0077】
（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
【0078】
例えば、第２実施形態と第３実施形態とを組み合わせて、アンコイラ２から連続スクラップ巻取装置６までの構成を直結したレイアウトとしてもよい。
【0079】
また、例えば、上記各実施形態では、パイロット穴１６は高速プレス加工機４または高速ローラ加工機２０で開けるものとして説明したが、それに限らず、パイロット穴１６は、高速プレス加工機４および高速ローラ加工機２０とは別の装置及び別の工程で開けてもよい。
【符号の説明】
【0080】
２ アンコイラ（搬送部）
４ 高速プレス加工機（せん断加工機）
５ 連結コア巻取装置（搬送部）
６ 連続スクラップ巻取装置（搬送部）
１１ 被加工材
１２ 連結コア
１３ 連続スクラップ
１４ コア
１５ 連結部
２０ 高速ローラ加工機（せん断加工機）
４ 高速プレス加工機（せん断加工機）
５ 連結コア巻取装置（搬送部）
６ 連続スクラップ巻取装置（搬送部）
１１ 被加工材
１２ 連結コア
１３ 連続スクラップ
１４ コア
１５ 連結部
２０ 高速ローラ加工機（せん断加工機）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【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】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29A】
【図29B】
【図29C】
【図29D】
【図29E】
【図30】
【図31A】
【図31B】
【図31C】
【図32】
【図33】
【図34】