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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】P2024015464
(43)【公開日】2024-02-02
(54)【発明の名称】積層鋼板製造装置、及び積層鋼板製造方法
(51)【国際特許分類】
H02K 15/02 20060101AFI20240126BHJP
【ＦＩ】
H02K15/02 D
H02K15/02 E
H02K15/02 F
【審査請求】有
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022117612
(22)【出願日】2022-07-23
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-11-22
(71)【出願人】
【識別番号】393023950
【氏名又は名称】大垣精工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100187791
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 晃志郎
(72)【発明者】
【氏名】鄭 日権
(72)【発明者】
【氏名】谷 清和
【テーマコード（参考）】
5H615
【Ｆターム（参考）】
5H615AA01
5H615BB05
5H615BB14
5H615PP01
5H615PP06
5H615SS03
5H615SS05
5H615SS10
(57)【要約】
【課題】環状鋼板を形成して積層する装置において、積層鋼板の積層方向に生じる段差又は隙間を低減する積層鋼板製造装置、及び積層鋼板製造方法を提供すること。
【解決手段】積層鋼板製造装置１は、プレス鋼板片３１を打ち抜くプレス部２を備える。プレス部２は第一プレス部１１を含み、上金型４に第一パンチ２１と補助パンチ２３を備え、下金型５に第一ダイ２２を備え、第一ダイ２２は、プレス鋼板片３１が打ち抜かれる毎に、所定角度ずつ回転可能である。補助パンチ２３は、上金型４の移動に伴って、第一パンチ２１と同期して上下方向に移動し、第一ダイ２２に保持されるプレス鋼板片３１を押下可能である。補助パンチ２３の下端面２６は、第一パンチ２１のプレス面２０よりも鋼板材３０の板厚分Ｔ下側に突出する第一状態と、プレス面２０と同一高さか又はプレス面２０よりも上側に凹む第二状態とに設定可能である。
【選択図】図２
【解決手段】積層鋼板製造装置１は、プレス鋼板片３１を打ち抜くプレス部２を備える。プレス部２は第一プレス部１１を含み、上金型４に第一パンチ２１と補助パンチ２３を備え、下金型５に第一ダイ２２を備え、第一ダイ２２は、プレス鋼板片３１が打ち抜かれる毎に、所定角度ずつ回転可能である。補助パンチ２３は、上金型４の移動に伴って、第一パンチ２１と同期して上下方向に移動し、第一ダイ２２に保持されるプレス鋼板片３１を押下可能である。補助パンチ２３の下端面２６は、第一パンチ２１のプレス面２０よりも鋼板材３０の板厚分Ｔ下側に突出する第一状態と、プレス面２０と同一高さか又はプレス面２０よりも上側に凹む第二状態とに設定可能である。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
搬送方向に間欠的に搬送される帯状の鋼板材を、所定の形状のプレス鋼板片に打ち抜いて環状に配置して環状鋼板を形成し、積層する装置であって、
前記鋼板材を所定の形状に打ち抜くために、前記搬送方向と直交する上下方向において相対的に移動可能な上金型及び下金型と、
前記鋼板材を搬送する搬送経路を含む搬送装置と、
前記上金型と前記下金型において、前記プレス鋼板片を打ち抜くプレス部を備え、
前記プレス部は、前記プレス鋼板片の外形を打ち抜いて前記鋼板材から分離する第一プレス部を含み、
前記第一プレス部は、前記上金型に第一パンチと補助パンチを備え、前記下金型に第一ダイを備え、
前記第一ダイは、前記第一パンチと協働で打ち抜かれる前記プレス鋼板片を内部に保持可能であり、
前記第一ダイは、前記第一プレス部にて前記プレス鋼板片が打ち抜かれる毎に、第一プレス部中心を中心とする周方向に所定角度ずつ回転可能であり、
前記補助パンチは、前記上金型の移動に伴って、前記第一パンチと同期して前記上下方向に移動し、前記第一ダイに保持される前記プレス鋼板片を押下可能であり、
前記補助パンチの下端面は、前記上下方向において、
前記第一パンチの下端であるプレス面よりも前記鋼板材の板厚分下側に突出する第一状態と、前記プレス面と同一高さか又は前記プレス面よりも上側に凹む第二状態とに設定可能である積層鋼板製造装置。
前記鋼板材を所定の形状に打ち抜くために、前記搬送方向と直交する上下方向において相対的に移動可能な上金型及び下金型と、
前記鋼板材を搬送する搬送経路を含む搬送装置と、
前記上金型と前記下金型において、前記プレス鋼板片を打ち抜くプレス部を備え、
前記プレス部は、前記プレス鋼板片の外形を打ち抜いて前記鋼板材から分離する第一プレス部を含み、
前記第一プレス部は、前記上金型に第一パンチと補助パンチを備え、前記下金型に第一ダイを備え、
前記第一ダイは、前記第一パンチと協働で打ち抜かれる前記プレス鋼板片を内部に保持可能であり、
前記第一ダイは、前記第一プレス部にて前記プレス鋼板片が打ち抜かれる毎に、第一プレス部中心を中心とする周方向に所定角度ずつ回転可能であり、
前記補助パンチは、前記上金型の移動に伴って、前記第一パンチと同期して前記上下方向に移動し、前記第一ダイに保持される前記プレス鋼板片を押下可能であり、
前記補助パンチの下端面は、前記上下方向において、
前記第一パンチの下端であるプレス面よりも前記鋼板材の板厚分下側に突出する第一状態と、前記プレス面と同一高さか又は前記プレス面よりも上側に凹む第二状態とに設定可能である積層鋼板製造装置。
【請求項2】
Ｎは自然数であり、
前記第一プレス部は、前記周方向に前記プレス鋼板片をＮ枚連結することで前記環状鋼板を形成可能であり、
前記第一ダイは、前記環状鋼板を保持可能な円筒状の中空を備え、
前記第一パンチと前記補助パンチは、前記中空において相対的に前記上下方向に移動可能であり、
前記補助パンチは、前記中空のうち前記上下方向に直交する平面方向において、前記第一パンチが配置される領域を除く領域に配置される請求項１に記載の積層鋼板製造装置。
前記第一プレス部は、前記周方向に前記プレス鋼板片をＮ枚連結することで前記環状鋼板を形成可能であり、
前記第一ダイは、前記環状鋼板を保持可能な円筒状の中空を備え、
前記第一パンチと前記補助パンチは、前記中空において相対的に前記上下方向に移動可能であり、
前記補助パンチは、前記中空のうち前記上下方向に直交する平面方向において、前記第一パンチが配置される領域を除く領域に配置される請求項１に記載の積層鋼板製造装置。
【請求項3】
Ｍは、Ｎの約数であり、かつＮ未満であり、
前記第一プレス部は、前記第一パンチが前記周方向において均等の角度間隔でＭ箇所に配置され、
前記第一プレス部の上流側に前記搬送経路がＭ個形成され、
前記上金型が前記下金型に対して相対的に前記上下方向に一回移動する毎に、Ｍ枚の前記プレス鋼板片が形成される請求項２に記載の積層鋼板製造装置。
前記第一プレス部は、前記第一パンチが前記周方向において均等の角度間隔でＭ箇所に配置され、
前記第一プレス部の上流側に前記搬送経路がＭ個形成され、
前記上金型が前記下金型に対して相対的に前記上下方向に一回移動する毎に、Ｍ枚の前記プレス鋼板片が形成される請求項２に記載の積層鋼板製造装置。
【請求項4】
前記補助パンチを、前記第一状態及び前記第二状態のいずれかの状態に設定する補助パンチ制御装置を備え、
前記環状鋼板は、Ｎ／Ｍ回の前記プレス鋼板片の打ち抜きによって形成され、
前記補助パンチ制御装置は、前記第一プレス部が一回目を打ち抜くときは、前記補助パンチを前記第一状態に制御し、二回目からＮ／Ｍ回目までを打ち抜くときは、前記補助パンチを前記第二状態に制御する請求項３に記載の積層鋼板製造装置。
前記環状鋼板は、Ｎ／Ｍ回の前記プレス鋼板片の打ち抜きによって形成され、
前記補助パンチ制御装置は、前記第一プレス部が一回目を打ち抜くときは、前記補助パンチを前記第一状態に制御し、二回目からＮ／Ｍ回目までを打ち抜くときは、前記補助パンチを前記第二状態に制御する請求項３に記載の積層鋼板製造装置。
【請求項5】
前記第一ダイを前記周方向に所定角度回転させるダイ回転制御装置を備え、
前記環状鋼板は、Ｎ／Ｍ回の前記プレス鋼板片の打ち抜きと、さらに打ち抜き後の一方向への回転によって形成され、
前記ダイ回転制御装置は、
前記第一ダイが、一回目から（（Ｎ／Ｍ）－１）回目までの打ち抜き後は、毎回３６０／Ｎ度の角度回転するよう制御し、Ｎ／Ｍ回目の打ち抜き後は、３６０／（２×Ｎ）度の角度回転するよう制御する請求項４に記載の積層鋼板製造装置。
前記環状鋼板は、Ｎ／Ｍ回の前記プレス鋼板片の打ち抜きと、さらに打ち抜き後の一方向への回転によって形成され、
前記ダイ回転制御装置は、
前記第一ダイが、一回目から（（Ｎ／Ｍ）－１）回目までの打ち抜き後は、毎回３６０／Ｎ度の角度回転するよう制御し、Ｎ／Ｍ回目の打ち抜き後は、３６０／（２×Ｎ）度の角度回転するよう制御する請求項４に記載の積層鋼板製造装置。
【請求項6】
前記プレス部は、前記第一プレス部よりも前記搬送方向の上流側にあって、前記プレス鋼板片の形状の一部を打ち抜く第二プレス部を備え、
前記第一プレス部は、前記プレス鋼板片の外形部のみが打ち抜かれるよう形成され、
前記第二プレス部は、前記鋼板材の前記搬送方向の下流側の端部が前記第一プレス部に搬送されるまでに、該第一プレス部によって打ち抜かれる繋ぎ部を除き、前記プレス鋼板片以外の部分を取り除くように形成される請求項１から５までのいずれかに記載の積層鋼板製造装置。
前記第一プレス部は、前記プレス鋼板片の外形部のみが打ち抜かれるよう形成され、
前記第二プレス部は、前記鋼板材の前記搬送方向の下流側の端部が前記第一プレス部に搬送されるまでに、該第一プレス部によって打ち抜かれる繋ぎ部を除き、前記プレス鋼板片以外の部分を取り除くように形成される請求項１から５までのいずれかに記載の積層鋼板製造装置。
【請求項7】
前記プレス部は、前記プレス鋼板片の外形に凹部又は／及び凸部を含めた鋼板係合部を形成可能であり、
前記第一ダイは、
周方向の少なくとも一部にダイ凹凸部を備え、
前記プレス鋼板片に前記鋼板係合部が形成されるとき、前記ダイ凹凸部が該鋼板係合部に係合しながら回転可能である請求項１から５のいずれかに記載の積層鋼板製造装置。
前記第一ダイは、
周方向の少なくとも一部にダイ凹凸部を備え、
前記プレス鋼板片に前記鋼板係合部が形成されるとき、前記ダイ凹凸部が該鋼板係合部に係合しながら回転可能である請求項１から５のいずれかに記載の積層鋼板製造装置。
【請求項8】
前記ダイ凹凸部の少なくとも一部は、前記第一プレス部中心からの径方向において略逆台形状に形成され、
前記プレス部は、前記鋼板係合部の凹部又は／及び凸部を、前記径方向において略逆台形状に形成可能であり、
前記プレス鋼板片に前記鋼板係合部が形成されるとき、前記ダイ凹凸部が前記鋼板係合部に係合すると、前記径方向において前記ダイ凹凸部と前記鋼板係合部とが互いにかみ合う請求項７に記載の積層鋼板製造装置。
前記プレス部は、前記鋼板係合部の凹部又は／及び凸部を、前記径方向において略逆台形状に形成可能であり、
前記プレス鋼板片に前記鋼板係合部が形成されるとき、前記ダイ凹凸部が前記鋼板係合部に係合すると、前記径方向において前記ダイ凹凸部と前記鋼板係合部とが互いにかみ合う請求項７に記載の積層鋼板製造装置。
【請求項9】
請求項１から５までのいずれかに記載の積層鋼板製造装置によって前記プレス鋼板片を形成し、環状に配置して前記環状鋼板とし、積層して積層鋼板を製造する製造方法であって、
前記第一プレス部において、前記プレス鋼板片の外形を打ち抜く第一工程と、
前記第一ダイを回転させて前記プレス鋼板片を環状に配置して連結し、前記環状鋼板を形成する第二工程を備え、
前記第一工程は、Ｎ／Ｍ回の前記プレス鋼板片を打ち抜く工程において、
一回目に前記プレス鋼板片を打ち抜くときは、前記補助パンチを前記第一状態にして、前記第一ダイに保持される前記プレス鋼板片を押下して補正し、
二回目からＮ／Ｍ回目までに前記プレス鋼板片を打ち抜くときは、前記補助パンチを前記第二状態にして、前記第一ダイに保持される前記プレス鋼板片の前記上下方向の位置を補正された状態に保持する積層鋼板製造方法。
前記第一プレス部において、前記プレス鋼板片の外形を打ち抜く第一工程と、
前記第一ダイを回転させて前記プレス鋼板片を環状に配置して連結し、前記環状鋼板を形成する第二工程を備え、
前記第一工程は、Ｎ／Ｍ回の前記プレス鋼板片を打ち抜く工程において、
一回目に前記プレス鋼板片を打ち抜くときは、前記補助パンチを前記第一状態にして、前記第一ダイに保持される前記プレス鋼板片を押下して補正し、
二回目からＮ／Ｍ回目までに前記プレス鋼板片を打ち抜くときは、前記補助パンチを前記第二状態にして、前記第一ダイに保持される前記プレス鋼板片の前記上下方向の位置を補正された状態に保持する積層鋼板製造方法。
【請求項10】
前記第二工程は、Ｎ／Ｍ回の前記プレス鋼板片の打ち抜きと、打ち抜き後の一方向への回転によって前記環状鋼板を形成し、
前記第一ダイは、一回目から（（Ｎ／Ｍ）－１）回目までの打ち抜き後は、毎回３６０／Ｎ度の角度回転させ、Ｎ／Ｍ回目の打ち抜き後は、３６０／（２×Ｎ）度の角度回転させる請求項９に記載の積層鋼板製造方法。
前記第一ダイは、一回目から（（Ｎ／Ｍ）－１）回目までの打ち抜き後は、毎回３６０／Ｎ度の角度回転させ、Ｎ／Ｍ回目の打ち抜き後は、３６０／（２×Ｎ）度の角度回転させる請求項９に記載の積層鋼板製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、順送型の積層鋼板製造装置、及び積層鋼板製造装置を用いた積層鋼板製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、中大型の回転機の固定子に用いられる積層鉄心を製造する場合に、分割型固定子を打ち抜いた後に組み合わせて環状の鉄心を製作する製造装置、及び製造方法が提案されていた。例えば、特許文献１の記載の製造装置は、単コア片の一端または他端の凹形状部を選択的に打ち抜く単部打ち抜き部、単コア片の全体を打ち抜く全体打ち抜き部を備えた金型と、電磁鋼板を金型に送る送り装置と、打ち抜かれた単コア片を受ける積層部を有し、積層部に受けた単コア片を順次円環状に移動させることにより凸形状部と凹形状部とを対向させて単コア片を配列する積層装置を備える。
【0003】
これによれば、製造装置は単コア片単位で打ち抜くので、打ち抜き荷重は小さくてすみ、小型で安価なプレス機及び金型を使用することができる。また、各層間の単コア片は、凸形状部で重なり合うように積層されているので、磁気特性がよく、かつ、各層間で凸形状部の向きが逆向きになっているので、凸形状部と凹形状部との嵌め合わせ部が積層方向において単コア片間に挟まれ、機械強度（剛性）に優れた積層鉄心が得られる、と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００５－２０９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献１に記載の発明は、以下の課題がある。図１７を参照して説明する。図１７（ａ）に示すように、鋼板材１３０から単コア片１３１が打ち抜かれるとき、すでに打ち抜かれた単コア片１３１が下金型１０５内に積層され、通常はダイ１２２の内周部とスクイズリング１４２によって支持されている。この状態から、図１７（ｂ）に示すように、上金型１０４におけるパンチ１２１と下金型１０５におけるダイ１２２とによって単コア片１３１が打ち抜かれる。
【0006】
このとき、パンチ１２１によって単コア片１３１が打ち抜かれるのと同時に、下金型１０５内にすでに積層され、円環状に連結されて積層された積層コア１３６も同時に下側へ押される。すると、パンチ１２１によって押された部分のみが下側へ押下され、パンチ１２１によって押されない部分はダイ１２２によって保持されているので下側へ下降しない。すると、本来なら打ち抜かれた単コア片１３１の上面１３１ｂと、すでに打ち抜かれて積層された積層コア１３６の上面１３６ａとは、単コア片１３１の板厚分Ｔの段差が生じるところ、図１７（ｂ）に示すように、逆に打ち抜かれた単コア片１３１の上面１３１ｂが下側に下がってしまい板厚分Ｔのズレが生じてしまう。よって、積層されるべき単コア片１３１が上下方向に波打つ状態となるか、或いは積層できないという課題がある。
【0007】
本発明の目的は、プレス鋼板片を下金型内で環状鋼板を形成して積層する装置において、積層鋼板の積層方向に生じる段差又は隙間を低減する積層鋼板製造装置、及び積層鋼板製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の第一の態様に係る積層鋼板製造装置は、搬送方向に間欠的に搬送される帯状の鋼板材を、所定の形状のプレス鋼板片に打ち抜いて環状に配置して環状鋼板を形成し、積層する装置であって、前記鋼板材を所定の形状に打ち抜くために、前記搬送方向と直交する上下方向において相対的に移動可能な上金型及び下金型と、前記鋼板材を搬送する搬送経路を含む搬送装置と、前記上金型と前記下金型において、前記プレス鋼板片を打ち抜くプレス部を備え、前記プレス部は、前記プレス鋼板片の外形を打ち抜いて前記鋼板材から分離する第一プレス部を含み、前記第一プレス部は、前記上金型に第一パンチと補助パンチを備え、前記下金型に第一ダイを備え、前記第一ダイは、前記第一パンチと協働で打ち抜かれる前記プレス鋼板片を内部に保持可能であり、前記第一ダイは、前記第一プレス部にて前記プレス鋼板片が打ち抜かれる毎に、第一プレス部中心を中心とする周方向に所定角度ずつ回転可能であり、前記補助パンチは、前記上金型の移動に伴って、前記第一パンチと同期して前記上下方向に移動し、前記第一ダイに保持される前記プレス鋼板片を押下可能であり、前記補助パンチの下端面は、前記上下方向において、前記第一パンチの下端であるプレス面よりも前記鋼板材の板厚分下側に突出する第一状態と、前記プレス面と同一高さか又は前記プレス面よりも上側に凹む第二状態とに設定可能である。
【0009】
これによれば、積層鋼板製造装置は、補助パンチが第一状態と第二状態とを選択可能であり、すでに打ち抜かれ第一ダイに保持されるプレス鋼板片を補助パンチによって押下することができる。よって、第一パンチによって打ち抜かれるプレス鋼板片に対して、第一ダイに保持されるプレス鋼板片の上下高さを補正することができる。補助パンチが第一状態のとき、補助パンチの下端面はプレス面よりも鋼板材の板厚分下側に突出するので、第一ダイに保持されるプレス鋼板片の上端面の高さを、第一パンチによって打ち抜かれるプレス鋼板片の上端面よりも板厚分下降させて適正位置に補正することができる。また、補助パンチが第二状態のとき、補助パンチの下端面は、プレス面と同一高さか又はプレス面よりも上側に凹むので、第一ダイに保持されたプレス鋼板片の上端面の高さを補正された状態に維持することができる。よって、積層鋼板製造装置は、プレス鋼板片が打ち抜かれる毎に第一ダイが周方向に回転することで環状に配置され、補助パンチによって積層方向に生じる段差又は隙間が低減された状態でプレス鋼板片を積層することができる。
【0010】
また、前記積層鋼板製造装置は、Ｎが自然数であり、前記第一プレス部は、前記周方向に前記プレス鋼板片をＮ枚連結することで前記環状鋼板を形成可能であり、前記第一ダイは、前記環状鋼板を保持可能な円筒状の中空を備え、前記第一パンチと前記補助パンチは、前記中空において相対的に前記上下方向に移動可能であり、前記補助パンチは、前記中空のうち前記上下方向に直交する平面方向において、前記第一パンチが配置される領域を除く領域に配置されてもよい。
【0011】
この場合、補助パンチは、中空のうち上下方向に直交する平面方向において、第一パンチが配置される領域を除く領域に配置されるので、第一パンチとは独立して作動させることができる。また、補助パンチは、第一パンチが配置される領域を除く領域において、プレス鋼板片を押下することができる。よって、第一パンチがプレス鋼板片を打ち抜くときに、すでに打ち抜かれたプレス鋼板片との上下位置を適正に補正し、積層方向に生じる段差又は隙間を低減することができる。
【0012】
また、前記積層鋼板製造装置は、Ｍが、Ｎの約数であり、かつＮ未満であり、前記第一プレス部は、前記第一パンチが前記周方向において均等の角度間隔でＭ箇所に配置され、前記第一プレス部の上流側に前記搬送経路がＭ個形成され、前記上金型が前記下金型に対して相対的に前記上下方向に一回移動する毎に、Ｍ枚の前記プレス鋼板片が形成されてもよい。
【0013】
この場合、上金型が下金型に対して相対的に上下方向に一回移動する毎に、Ｍ枚のプレス鋼板片が形成されるので、さらに製造時間を短縮できる。
【0014】
また、前記積層鋼板製造装置は、前記補助パンチを、前記第一状態及び前記第二状態のいずれかの状態に設定する補助パンチ制御装置を備え、前記環状鋼板は、Ｎ／Ｍ回の前記プレス鋼板片の打ち抜きによって形成され、前記補助パンチ制御装置は、前記第一プレス部が一回目を打ち抜くときは、前記補助パンチを前記第一状態に制御し、二回目からＮ／Ｍ回目までを打ち抜くときは、前記補助パンチを前記第二状態に制御してもよい。
【0015】
この場合、補助パンチ制御装置は、第一プレス部が一回目を打ち抜く際に生じる段差に対し、すでに打ち抜かれたプレス鋼板片との上下位置を補正するよう補助パンチを制御する。二回目からＮ／Ｍ回目までを打ち抜くときは補正されたプレス鋼板片の上下位置を維持するよう補助パンチを制御する。よって、第一パンチがプレス鋼板片を打ち抜くときに、すでに打ち抜かれたプレス鋼板片との上下位置を適正に補正し、さらにその状態を維持できるので、積層方向に生じる段差又は隙間を低減することができる。
【0016】
また、前記積層鋼板製造装置は、前記第一ダイを前記周方向に所定角度回転させるダイ回転制御装置を備え、前記環状鋼板は、Ｎ／Ｍ回の前記プレス鋼板片の打ち抜きと、さらに打ち抜き後の一方向への回転によって形成され、前記ダイ回転制御装置は、前記第一ダイが、一回目から（（Ｎ／Ｍ）－１）回目までの打ち抜き後は、毎回３６０／Ｎ度の角度回転するよう制御し、Ｎ／Ｍ回目の打ち抜き後は、３６０／（２×Ｎ）度の角度回転するよう制御してもよい。
【0017】
この場合、第一ダイは、ダイ回転制御装置によって、Ｎ／Ｍ回目の打ち抜き後に３６０／（２×Ｎ）度の角度回転するよう制御されるので、周方向に隣接するプレス鋼板片との間で生じる境界が、積層方向に一枚毎に互い違いになる。よって、周方向における連結部に発生しやすい上下方向における段差が重なることを防止し、積層方向に生じる段差又は隙間をより低減することができ、さらに強度を高めることができる。
【0018】
また、前記積層鋼板製造装置の前記プレス部は、前記第一プレス部よりも前記搬送方向の上流側にあって、前記プレス鋼板片の形状の一部を打ち抜く第二プレス部を備え、前記第一プレス部は、前記プレス鋼板片の外形部のみが打ち抜かれるよう形成され、前記第二プレス部は、前記鋼板材の前記搬送方向の下流側の端部が前記第一プレス部に搬送されるまでに、該第一プレス部によって打ち抜かれる繋ぎ部を除き、前記プレス鋼板片以外の部分を取り除くように形成されてもよい。
【0019】
この場合、鋼板材は、第一プレス部に搬送されるまでに、第一プレス部によって打ち抜かれる繋ぎ部を除き、第二プレス部によってプレス鋼板片以外の部分が取り除かれる。よって、第一ダイにプレス鋼板片以外の端材が混入することを低減できるので、積層方向に生じる段差又は隙間をより低減する積層鋼板製造装置を提供することができる。また、下流側に端材を搬送する必要が無いので、搬送装置を簡略化することができる。
【0020】
また、前記積層鋼板製造装置は、前記プレス部が、前記プレス鋼板片の外形に凹部又は／及び凸部を含めた鋼板係合部を形成可能であり、前記第一ダイは、周方向の少なくとも一部にダイ凹凸部を備え、前記プレス鋼板片に前記鋼板係合部が形成されるとき、前記ダイ凹凸部が該鋼板係合部に係合しながら回転可能でもよい。
【0021】
この場合、第一ダイが回転するとき、鋼板係合部がダイ凹凸部に係合されてプレス鋼板片が回転するので、より確実に打ち抜かれたプレス鋼板片を回転させることができる。よって、積層鋼板の積層方向においてプレス鋼板片が不適正に重なることが抑制され、積層方向に生じる段差又は隙間をより低減する積層鋼板製造装置を提供することができる。
【0022】
また、前記積層鋼板製造装置は、前記ダイ凹凸部の少なくとも一部は、前記第一プレス部中心からの径方向において略逆台形状に形成され、前記プレス部は、前記鋼板係合部の凹部又は／及び凸部を、前記径方向において略逆台形状に形成可能であり、前記プレス鋼板片に前記鋼板係合部が形成されるとき、前記ダイ凹凸部が前記鋼板係合部に係合すると、前記径方向において前記ダイ凹凸部と前記鋼板係合部とが互いにかみ合ってもよい。
【0023】
この場合、ダイ凹凸部が鋼板係合部に係合すると、第一プレス部中心からの径方向において、ダイ凹凸部と鋼板係合部とが互いにかみ合うので、鋼板片が径方向にずれることを抑制できる。よって、周方向に隣接するプレス鋼板片は、互いに位置ずれが抑制された状態で連結することができる。
【0024】
本発明の第二の態様に係る積層鋼板製造方法は、前記積層鋼板製造装置によって前記プレス鋼板片を形成し、環状に配置して前記環状鋼板とし、積層して積層鋼板を製造する製造方法であって、前記第一プレス部において、前記プレス鋼板片の外形を打ち抜く第一工程と、前記第一ダイを回転させて前記プレス鋼板片を環状に配置して連結し、前記環状鋼板を形成する第二工程を備え、前記第一工程は、Ｎ／Ｍ回の前記プレス鋼板片を打ち抜く工程において、一回目に前記プレス鋼板片を打ち抜くときは、前記補助パンチを前記第一状態にして、前記第一ダイに保持される前記プレス鋼板片を押下して補正し、二回目からＮ／Ｍ回目までに前記プレス鋼板片を打ち抜くときは、前記補助パンチを前記第二状態にして、前記第一ダイに保持される前記プレス鋼板片の前記上下方向の位置を補正した状態に保持する。
【0025】
これによれば、積層鋼板製造方法は、一回目にプレス鋼板片を打ち抜くときは、補助パンチを第一状態にして、すでに打ち抜かれて第一ダイに保持されるプレス鋼板片を押下して上下位置を補正する。二回目からＮ／Ｍ回目までにプレス鋼板片を打ち抜くときは、補助パンチを第二状態にして、第一ダイに保持されるプレス鋼板片の上下方向の位置を補正された状態に保持する。よって、打ち抜くプレス鋼板片と、すでに打ち抜かれて第一ダイに保持されるプレス鋼板片との上下位置を適正状態にできるので、積層方向に生じる段差又は隙間を低減した積層鋼板を製造することができる。
【0026】
また、前記プレス鋼板片製造方法は、前記第二工程が、Ｎ／Ｍ回の前記プレス鋼板片の打ち抜きと、打ち抜き後の一方向への回転によって前記環状鋼板を形成し、前記第一ダイは、一回目から（（Ｎ／Ｍ）－１）回目までの打ち抜き後は、毎回３６０／Ｎ度の角度回転させ、Ｎ／Ｍ回目の打ち抜き後は、３６０／（２×Ｎ）度の角度回転させてもよい。
【0027】
この場合、第一ダイは、Ｎ／Ｍ回目の打ち抜き後に３６０／（２×Ｎ）度の角度回転するので、周方向に隣接するプレス鋼板片との間で生じる境界が、積層方向に一枚毎に互い違いになる。よって、積層方向に生じる段差又は隙間をより低減することができ、さらに強度を高める積層鋼板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明の第一実施形態の積層鋼板製造装置１ａを示す平面図である。
【図4】プレス鋼板片３１を示した図であり、（ａ）はプレス鋼板片３１が連結される前の状態を示し、（ｂ）はプレス鋼板片３１が周方向に連結された状態を示す。
【図8】本発明の積層鋼板製造装置１によって製造した積層鋼板３６の正面図である。
【図12】本発明の第二実施形態の積層鋼板製造装置１ｂを示す平面図である。
【図13】本発明の第二実施形態の積層鋼板製造装置１ｂを示し、図２の断面ＩＩ－ＩＩに相当し、プレス鋼板片３１の一回目からＮ／Ｍ回目までの打ち抜き工程と、次の一回目打ち抜きのための準備工程を示した断面図である。
【図14】本発明の第三実施形態の積層鋼板製造装置１ｃを示す平面図である。
【図15】本発明の第三実施形態の積層鋼板製造装置１ｃを示し、図２の断面ＩＩ－ＩＩに相当し、プレス鋼板片３１の一回目からＮ／Ｍ回目までの打ち抜き工程と、次の一回目打ち抜きのための準備工程を示した断面図である。
【図16】積層鋼板製造装置１の制御装置５０を示すブロック図である。
【図17】従来例の積層鋼板製造装置１０１を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、図面を参照し、本発明を具現化した積層鋼板製造装置１、及びプレス鋼板片製造方法を説明する。なお、発明を実施するための形態、及び参照する図面は、本発明が採用しうる技術的特徴を説明するために用いられるものである。本発明はこれらに限定されるものではない。図面に記載されている構成は、それのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例である。
【0030】
＜各実施形態の積層鋼板製造装置１に共通する構成と効果＞
本発明の第一の態様に係る積層鋼板製造装置１の構成を説明する。まず、図１から図１１までを参照して、各実施形態に共通する構成を第一実施形態の積層鋼板製造装置１ａを例に説明する。積層鋼板製造装置１は、搬送方向に間欠的に搬送される帯状の鋼板材３０を、所定の形状のプレス鋼板片３１に打ち抜いて環状に配置して環状鋼板３２を形成し、積層して積層鋼板３６を形成する。積層鋼板製造装置１は、いわゆる、順送型のプレス金型装置である。積層鋼板３６は、一例として、回転電機装置における電機子の鉄心として使用されるものであり、この場合プレス鋼板片３１は鉄心片である。
本発明の第一の態様に係る積層鋼板製造装置１の構成を説明する。まず、図１から図１１までを参照して、各実施形態に共通する構成を第一実施形態の積層鋼板製造装置１ａを例に説明する。積層鋼板製造装置１は、搬送方向に間欠的に搬送される帯状の鋼板材３０を、所定の形状のプレス鋼板片３１に打ち抜いて環状に配置して環状鋼板３２を形成し、積層して積層鋼板３６を形成する。積層鋼板製造装置１は、いわゆる、順送型のプレス金型装置である。積層鋼板３６は、一例として、回転電機装置における電機子の鉄心として使用されるものであり、この場合プレス鋼板片３１は鉄心片である。
【0031】
＜第一の構成＞
積層鋼板製造装置１の第一の構成を説明する。図２及び図３に示すように、積層鋼板製造装置１は、鋼板材３０を所定の形状に打ち抜くために、搬送方向と直交する上下方向において相対的に移動可能な上金型４及び下金型５と、鋼板材３０を搬送する搬送経路３を含む搬送装置６を備える。さらに、図１に示すように、上金型４と下金型５において、プレス鋼板片３１を打ち抜くプレス部２を備える。図１等に示す例では、プレス部２は搬送方向に所定の間隔をおいて複数形成される。プレス部２は、プレス鋼板片３１の外形を打ち抜いて鋼板材３０から分離する第一プレス部１１を含む。なお、図１等に示す例では、第一プレス部１１よりも搬送方向の上流側にあって、プレス鋼板片３１の形状の一部を打ち抜く第二プレス部１２を備える。第一プレス部１１は、上金型４に第一パンチ２１と補助パンチ２３を備え、下金型５に第一ダイ２２を備える。
積層鋼板製造装置１の第一の構成を説明する。図２及び図３に示すように、積層鋼板製造装置１は、鋼板材３０を所定の形状に打ち抜くために、搬送方向と直交する上下方向において相対的に移動可能な上金型４及び下金型５と、鋼板材３０を搬送する搬送経路３を含む搬送装置６を備える。さらに、図１に示すように、上金型４と下金型５において、プレス鋼板片３１を打ち抜くプレス部２を備える。図１等に示す例では、プレス部２は搬送方向に所定の間隔をおいて複数形成される。プレス部２は、プレス鋼板片３１の外形を打ち抜いて鋼板材３０から分離する第一プレス部１１を含む。なお、図１等に示す例では、第一プレス部１１よりも搬送方向の上流側にあって、プレス鋼板片３１の形状の一部を打ち抜く第二プレス部１２を備える。第一プレス部１１は、上金型４に第一パンチ２１と補助パンチ２３を備え、下金型５に第一ダイ２２を備える。
【0032】
図２、図３、及び図６、図７に示すように、第一ダイ２２は、第一パンチ２１と協働で打ち抜かれるプレス鋼板片３１を内部に保持可能である。第一ダイ２２は、第一プレス部１１にてプレス鋼板片３１が打ち抜かれる毎に、第一プレス部中心Ｃを中心とする周方向に所定角度ずつ回転可能である。補助パンチ２３は、上金型４の移動に伴って、第一パンチ２１と同期して上下方向に移動し、第一ダイ２２に保持されるプレス鋼板片３１を押下可能である。図２及び図６に示すように、補助パンチ２３の下端面２６は、上下方向において、第一パンチ２１の下端であるプレス面２０よりも鋼板材３０の板厚分Ｔ下側に突出する第一状態と、図３及び図７に示すように、プレス面２０と同一高さか又はプレス面２０よりも上下方向の上側に凹む第二状態とを選択可能である。プレス鋼板片３１は、第一プレス部１１において連続して打ち抜かれる。
【0033】
図６（ａ）は、第一パンチ２１が鋼板材３０を打ち抜く直前の状態を示す。この場合、第一ダイ２２に保持されるすでに打ち抜かれたプレス鋼板片３１は、周方向に環状に配置されて連結され、積層された積層鋼板３６の最上段部を示す。積層鋼板３６の上端面３６ａは、第一ダイ２２の中空２９のうち、上下方向と直交する平面方向において、略同一高さの場合である。後述するが、図６（ａ）は、周方向にＮ枚が連結されて環状鋼板３２が形成されるとき、１回目にプレス鋼板片３１を打ち抜く場合を示す。
【0034】
図６（ｂ）は、第一パンチ２１が鋼板材３０を打ち抜いた直後の状態を示す。補助パンチ２３の下端面２６は、第一パンチ２１のプレス面２０よりも下側に鋼板材３０の板厚分Ｔ突出しているので、鋼板材３０が打ち抜かれると同時に、補助パンチ２３が積層鋼板３６の上端面３６ａを押下する。積層鋼板３６の上端面３６ａは、適正な上下高さに補正された状態となる。
【0035】
図６（ａ）の状態において、積層鋼板３６は前回の打ち抜きが終了したときの状態なので、上端面３６ａは第一パンチ２１のプレス面２０が打ち抜いた直後の高さに保持されている。この状態で、仮に積層鋼板３６の上端面３６ａを押下しないと、すでに説明した図１７に示すように、第一パンチ２１によって打ち抜かれたプレス鋼板片３１の高さと積層鋼板３６の上端面３６ａの高さとの間に鋼板材３０の板厚分Ｔ段差が生じる。
【0036】
なお、図６は第一ダイ２２にプレス鋼板片３１、又は積層鋼板３６が保持される場合について説明したが、保持されていない状態、すなわち最下層の積層鋼板３６を形成するためプレス鋼板片３１を打ち抜く場合も同様である。この場合、補助パンチ２３は、プレス鋼板片３１または積層鋼板３６の最上段を押下する代わりに、積層鋼板３６を下側から支持するスクイズリング４２を押下する。
【0037】
図７（ａ）は、図６を参照して説明した、積層鋼板３６の上端面３６ａの高さが補正された後に、次のプレス鋼板片３１を打ち抜く直前の状態を示す。詳細は後述するが、二回目以降にプレス鋼板片３１を打ち抜く場合である。図７に示す例は、第一パンチ２１のプレス面２０と補助パンチ２３の下端面２６とが同一高さの場合を示す。図５の場合を例にして、周方向にＮ＝６枚が連結されて環状鋼板３２が積層される場合、積層鋼板３６の最上段のプレス鋼板片３１の枚数が、１から（Ｎ－１）＝５までの状態である。
【0038】
図７（ｂ）に示すように、プレス鋼板片３１は、積層鋼板３６の最上段のうち周方向においてまだ積層されていない領域に打ち抜かれる。この場合、第一パンチ２１によってプレス鋼板片３１が打ち抜かれて押下される。補助パンチ２３は、積層鋼板３６の上端面３６ａには作用しない。ただし、仮に積層鋼板３６の最上段が上下方向に凹凸を有している場合、補助パンチ２３が最上段のうち上側に突出する部分を押下して、適正な高さ位置に補正する。なお、補助パンチ２３の下端面２６は、プレス面２０よりも上側に凹んでいてもよい。積層鋼板３６の最上段が適正な高さに保持されていれば、補助パンチ２３は作用しないからである。例えば、補助パンチ２３が第二状態のときは、第一パンチ２１と同時に下降しなくてもよい。
【0039】
図１６に示すように、積層鋼板製造装置１は、制御装置５０によって制御される。制御装置５０は、入力装置５１が入出力インターフェース６０に接続され、ＲＯＭ６２及びＲＡＭ６３からの情報を加えてＣＰＵ６１に入力信号が伝達され、ダイ回転制御処理、補助パンチ制御処理、搬送駆動源駆動処理、及び金型昇降駆動処理が行われる。作成する積層鋼板３６に必要な指示内容が入力装置５１に入力され、各種の駆動処理及び制御が行われる。第一ダイ２２は、制御装置５０によってダイ用モータ駆動回路５２が制御され、ダイ用モータ４０が駆動される。図２及び図３に示すように、鋼板材３０は、搬送駆動回路５３が制御されて搬送駆動源５４が駆動され、搬送装置６によって上流側からの押出方式によって送り出されて搬送される。
【0040】
上金型４は、金型昇降駆動回路５５が制御されて金型昇降駆動源５６が駆動され、昇降する。第一パンチ２１と補助パンチ２３は上金型４に備えられ、上金型４が上下方向に移動するのに伴って上下方向に移動する。第一パンチ２１と補助パンチ２３は、いずれも第一ダイ２２の中空２９に対して上下方向に移動可能である。補助パンチ２３は、補助パンチ駆動回路５７が制御され、補助パンチ駆動源２７であるエアシリンダーの作動によって、第一状態と第二状態に設定される。
【0041】
＜第一の構成による効果＞
以上説明した第一の構成によれば、以下の効果を奏する。積層鋼板製造装置１は、補助パンチ２３が第一状態と第二状態とを選択可能であり、すでに打ち抜かれ第一ダイ２２に保持されるプレス鋼板片３１を押下することができる。よって、第一パンチ２１によって打ち抜かれるプレス鋼板片３１に対して、第一ダイ２２に保持されるプレス鋼板片３１の上下高さを補正することができる。
以上説明した第一の構成によれば、以下の効果を奏する。積層鋼板製造装置１は、補助パンチ２３が第一状態と第二状態とを選択可能であり、すでに打ち抜かれ第一ダイ２２に保持されるプレス鋼板片３１を押下することができる。よって、第一パンチ２１によって打ち抜かれるプレス鋼板片３１に対して、第一ダイ２２に保持されるプレス鋼板片３１の上下高さを補正することができる。
【0042】
図６に示すように、補助パンチ２３が第一状態のとき、補助パンチ２３の下端面２６はプレス面２０よりも鋼板材３０の板厚分Ｔ下側に突出する。よって、第一ダイ２２に保持されるプレス鋼板片３１である積層鋼板３６の上端面３６ａの高さを、第一パンチ２１によって打ち抜かれるプレス鋼板片３１の上端面３１ｂよりも板厚分Ｔ下降させて適正位置に補正することができる。
【0043】
また、図７に示すように、補助パンチ２３が第二状態のとき、補助パンチ２３の下端面２６は、プレス面２０と同一高さか又はプレス面２０よりも上側に凹むので、第一ダイ２２に保持されたプレス鋼板片３１の上端面３１ｂの高さを補正された状態に維持することができる。よって、積層鋼板製造装置１は、プレス鋼板片３１が打ち抜かれる毎に第一ダイ２２が周方向に回転することで環状に配置され、補助パンチ２３によって積層方向に生じる段差又は隙間が低減された状態でプレス鋼板片３１を積層することができる。
【0044】
＜第二の構成＞
次に、積層鋼板製造装置１の第二の構成を説明する。Ｎは自然数であり、第一プレス部１１は、周方向にプレス鋼板片３１をＮ枚連結することで環状鋼板３２を形成可能である。図４（ａ）に示すように、プレス鋼板片３１には、周方向に連結される一方の端部に係合凸部３１ｃが形成され、他方の端部に係合凹部３１ｄが形成される。第一ダイ２２は、第一プレス部１１にてプレス鋼板片３１が打ち抜かれる毎に、第一プレス部中心Ｃの周方向に所定角度ずつ回転し、次に第一プレス部１１においてプレス鋼板片３１が打ち抜かれると、図４（ｂ）に示すように、係合凸部３１ｃと係合凹部３１ｄとが嵌まり合って連結される。なお、ここでの所定角度は、プレス鋼板片３１が周方向に連結されるように、互いの端部が一致するように回転させる角度である。
次に、積層鋼板製造装置１の第二の構成を説明する。Ｎは自然数であり、第一プレス部１１は、周方向にプレス鋼板片３１をＮ枚連結することで環状鋼板３２を形成可能である。図４（ａ）に示すように、プレス鋼板片３１には、周方向に連結される一方の端部に係合凸部３１ｃが形成され、他方の端部に係合凹部３１ｄが形成される。第一ダイ２２は、第一プレス部１１にてプレス鋼板片３１が打ち抜かれる毎に、第一プレス部中心Ｃの周方向に所定角度ずつ回転し、次に第一プレス部１１においてプレス鋼板片３１が打ち抜かれると、図４（ｂ）に示すように、係合凸部３１ｃと係合凹部３１ｄとが嵌まり合って連結される。なお、ここでの所定角度は、プレス鋼板片３１が周方向に連結されるように、互いの端部が一致するように回転させる角度である。
【0045】
図５に示す例は、Ｎが６の場合を示す。図６及び図７に示すように、第一ダイ２２は、環状鋼板３２を収納可能な円筒状の中空２９を備える。第一パンチ２１と補助パンチ２３は、中空２９において相対的に上下方向に移動可能である。図５（ａ）に示すように、補助パンチ２３は、中空２９のうち上下方向に直交する平面方向において、第一パンチ２１が配置される領域を除く領域に配置される。
【0046】
＜第二の構成による効果＞
以上説明した第二の構成によれば、以下の効果を奏する。図５（ａ）に示すように、積層鋼板製造装置１の補助パンチ２３は、中空２９のうち上下方向に直交する平面方向において、第一パンチ２１が配置される領域を除く領域に配置されるので、第一パンチ２１とは独立して作動させることができる。また、補助パンチ２３は、第一パンチ２１が配置される領域を除く領域において、中空２９にプレス鋼板片３１があるときに押下することができる。よって、第一パンチ２１がプレス鋼板片３１を打ち抜くときに、すでに打ち抜かれて第一ダイ２２に保持されるプレス鋼板片３１との上下位置を適正に補正し、積層方向に生じる段差又は隙間を低減することができる。
以上説明した第二の構成によれば、以下の効果を奏する。図５（ａ）に示すように、積層鋼板製造装置１の補助パンチ２３は、中空２９のうち上下方向に直交する平面方向において、第一パンチ２１が配置される領域を除く領域に配置されるので、第一パンチ２１とは独立して作動させることができる。また、補助パンチ２３は、第一パンチ２１が配置される領域を除く領域において、中空２９にプレス鋼板片３１があるときに押下することができる。よって、第一パンチ２１がプレス鋼板片３１を打ち抜くときに、すでに打ち抜かれて第一ダイ２２に保持されるプレス鋼板片３１との上下位置を適正に補正し、積層方向に生じる段差又は隙間を低減することができる。
【0047】
＜第三の構成＞
次に、積層鋼板製造装置１の第三の構成を説明する。Ｍは、Ｎの約数であり、かつＮ未満であり、第一プレス部１１は、第一パンチ２１が周方向において均等の角度間隔でＭ箇所に配置される。例えば、Ｎが６の場合、Ｍは１、２、３のいずれかであり、Ｎが８の場合、Ｍは１、２、４のいずれかである。上金型４が下金型５に対して相対的に上下方向に一回移動する毎に、Ｍ枚のプレス鋼板片３１が形成される。Ｍは後述する各実施形態によって異なる。図１及び図５に示すように、第一実施形態の積層鋼板製造装置１ａは、Ｎが６であり、Ｍが１の場合であり、搬送経路３は一つである。第一実施形態以外の他の実施形態については後述する。
次に、積層鋼板製造装置１の第三の構成を説明する。Ｍは、Ｎの約数であり、かつＮ未満であり、第一プレス部１１は、第一パンチ２１が周方向において均等の角度間隔でＭ箇所に配置される。例えば、Ｎが６の場合、Ｍは１、２、３のいずれかであり、Ｎが８の場合、Ｍは１、２、４のいずれかである。上金型４が下金型５に対して相対的に上下方向に一回移動する毎に、Ｍ枚のプレス鋼板片３１が形成される。Ｍは後述する各実施形態によって異なる。図１及び図５に示すように、第一実施形態の積層鋼板製造装置１ａは、Ｎが６であり、Ｍが１の場合であり、搬送経路３は一つである。第一実施形態以外の他の実施形態については後述する。
【0048】
また、後述するように、プレス部２が第二プレス部１２を含む場合、第二プレス部１２は、それぞれの第一パンチ２１における搬送方向の上流側のＭ箇所に備えられる。搬送経路３は、第一プレス部１１と第二プレス部１２とを結ぶ方向にＭ個形成される。
【0049】
＜第三の構成による効果＞
以上説明した第三の構成によれば、以下の効果を奏する。積層鋼板製造装置１は、上金型４が下金型５に対して相対的に上下方向に一回移動する毎に、Ｍ枚のプレス鋼板片３１が形成されるので、すでに説明した効果に加えて製造時間を短縮できる。図１から図１１までに示す第一実施形態の積層鋼板製造装置１ａは、Ｍが１なので上金型４が下金型５に対して相対的に上下方向に一回移動すると１枚のプレス鋼板片３１が形成されるが、後述する第二実施形態の積層鋼板製造装置１ｂ、及び第三実施形態の積層鋼板製造装置１ｃは、複数枚のプレス鋼板片３１が形成される。
以上説明した第三の構成によれば、以下の効果を奏する。積層鋼板製造装置１は、上金型４が下金型５に対して相対的に上下方向に一回移動する毎に、Ｍ枚のプレス鋼板片３１が形成されるので、すでに説明した効果に加えて製造時間を短縮できる。図１から図１１までに示す第一実施形態の積層鋼板製造装置１ａは、Ｍが１なので上金型４が下金型５に対して相対的に上下方向に一回移動すると１枚のプレス鋼板片３１が形成されるが、後述する第二実施形態の積層鋼板製造装置１ｂ、及び第三実施形態の積層鋼板製造装置１ｃは、複数枚のプレス鋼板片３１が形成される。
【0050】
＜第四の構成＞
次に、積層鋼板製造装置１の第四の構成を説明する。図１６に示すように、積層鋼板製造装置１は、補助パンチ２３を、第一状態及び第二状態のいずれかの状態に設定する補助パンチ制御装置５９を備える。補助パンチ制御装置５９は、補助パンチ駆動源２７であるエアシリンダーと、補助パンチ駆動回路５７を備える。
次に、積層鋼板製造装置１の第四の構成を説明する。図１６に示すように、積層鋼板製造装置１は、補助パンチ２３を、第一状態及び第二状態のいずれかの状態に設定する補助パンチ制御装置５９を備える。補助パンチ制御装置５９は、補助パンチ駆動源２７であるエアシリンダーと、補助パンチ駆動回路５７を備える。
【0051】
環状鋼板３２は、Ｎ／Ｍ回のプレス鋼板片３１の打ち抜きによって形成される。補助パンチ制御装置５９は、第一プレス部１１が一回目を打ち抜くときは、図６等に示すように補助パンチ２３を第一状態に制御する。二回目からＮ／Ｍ回目までを打ち抜くときは、図７等に示すように、補助パンチ２３を第二状態に制御する。
【0052】
図２、図５（ａ）、及び図６は、一回目にプレス鋼板片３１を打ち抜く状態を示す。第一パンチ２１のプレス面２０に対して、補助パンチ２３の下端面２６が鋼板材３０の板厚分Ｔ下側に突出した第一状態である。図２に示すように、第一状態は、補助パンチスライドカム２４が、補助パンチ駆動源２７であるエアシリンダーによって図示の左側へ押され、補助パンチ２３が下側へ押し下げられた状態である。
【0053】
図２及び図６に示すように、一回目にプレス鋼板片３１が打ち抜かれるときは、プレス鋼板片３１が第一パンチ２１によって打ち抜かれるのと同時に下側に押下される。一回目にプレス鋼板片３１が打ち抜かれるときは、第一ダイ２２に保持されているプレス鋼板片３１は、周方向に連結されて環状鋼板３２の状態である。このとき、環状鋼板３２が積層された積層鋼板３６は、スクイズリング４２と第一ダイ２２の中空２９における内周壁に保持された状態である。第一ダイ２２に保持されているプレス鋼板片３１は、第一状態にある補助パンチ２３によって第一パンチ２１と同時に下側へ押下される。これにより、第一ダイ２２において打ち抜かれた状態に保持されていたプレス鋼板片３１は、補助パンチ２３によって押下されることによって、上下位置が補正される。
【0054】
図３、図５（ｂ）、図５（ｃ）、及び図７は、二回目からＮ／Ｍ回目までに打ち抜く状態を示す。図３に示すように、第二状態は、補助パンチスライドカム２４が、補助パンチ駆動源２７であるエアシリンダーによって図示の右側へ引かれる。補助パンチ２３は、補助パンチバネ２５によって押し上げられ、下端面２６が第一パンチ２１のプレス面２０と同一高さ、或いはプレス面２０よりも上側の位置になる。
【0055】
図３及び図７に示すように、中空２９に保持されているすでに打ち抜かれたプレス鋼板片３１は、板厚分Ｔ下側に押下されて上下位置が補正された状態である。よって、二回目以降にプレス鋼板片３１が打ち抜かれるときは、第一ダイ２２に保持されているプレス鋼板片３１が凹凸無く正しく補正されていれば、補助パンチ２３はプレス鋼板片３１に対して作用しない。ただし、仮にプレス鋼板片３１が部分的に上側に突出していると、補助パンチ２３によって押下され上下位置が補正される。
【0056】
＜第四の構成による効果＞
以上説明した第三の構成によれば、以下の効果を奏する。図２、図５（ａ）、及び図６に示すように、補助パンチ２３は、補助パンチ制御装置５９によって、一回目に打ち抜く際に生じる段差に対し、すでに打ち抜かれたプレス鋼板片３１との上下位置を補正する。図３、図５（ｂ）、図５（ｃ）、及び図７に示すように、二回目からＮ／Ｍ回目までを打ち抜くときは補正されたプレス鋼板片３１の上下位置を維持するよう制御される。よって、第一パンチ２１がプレス鋼板片３１を打ち抜くときに、すでに打ち抜かれたプレス鋼板片３１との上下位置を適正に補正し、さらにその状態を維持できるので、積層方向に生じる段差又は隙間を低減することができる。
以上説明した第三の構成によれば、以下の効果を奏する。図２、図５（ａ）、及び図６に示すように、補助パンチ２３は、補助パンチ制御装置５９によって、一回目に打ち抜く際に生じる段差に対し、すでに打ち抜かれたプレス鋼板片３１との上下位置を補正する。図３、図５（ｂ）、図５（ｃ）、及び図７に示すように、二回目からＮ／Ｍ回目までを打ち抜くときは補正されたプレス鋼板片３１の上下位置を維持するよう制御される。よって、第一パンチ２１がプレス鋼板片３１を打ち抜くときに、すでに打ち抜かれたプレス鋼板片３１との上下位置を適正に補正し、さらにその状態を維持できるので、積層方向に生じる段差又は隙間を低減することができる。
【0057】
＜第五の構成＞
次に、積層鋼板製造装置１の第五の構成を説明する。図１６に示すように、積層鋼板製造装置１は、第一ダイ２２を周方向に所定角度回転させるダイ回転制御装置５８を備える。環状鋼板３２は、Ｎ／Ｍ回のプレス鋼板片３１の打ち抜きと、さらに打ち抜き後の一方向への回転によって形成される。ダイ回転制御装置５８は、ダイ用モータ４０と、ダイ用モータ駆動回路５２を備える。図２及び図３に示すように、ダイ用モータ４０と第一ダイ２２とは、駆動ベルト４１によって連結され、駆動ベルト４１によってダイ用モータ４０の回転が第一ダイ２２に伝達されて回転する。
次に、積層鋼板製造装置１の第五の構成を説明する。図１６に示すように、積層鋼板製造装置１は、第一ダイ２２を周方向に所定角度回転させるダイ回転制御装置５８を備える。環状鋼板３２は、Ｎ／Ｍ回のプレス鋼板片３１の打ち抜きと、さらに打ち抜き後の一方向への回転によって形成される。ダイ回転制御装置５８は、ダイ用モータ４０と、ダイ用モータ駆動回路５２を備える。図２及び図３に示すように、ダイ用モータ４０と第一ダイ２２とは、駆動ベルト４１によって連結され、駆動ベルト４１によってダイ用モータ４０の回転が第一ダイ２２に伝達されて回転する。
【0058】
図５（ａ）から図５（ｃ）までに示すように、ダイ回転制御装置５８は、第一ダイ２２が、一回目から（（Ｎ／Ｍ）－１）回目までの打ち抜き後は、毎回Ｒである３６０／Ｎ度の角度回転するよう制御する。図５（ｄ）に示すように、Ｎ／Ｍ回目の打ち抜き後は、Ｒ／２である３６０／（２×Ｎ）度の角度回転するよう制御する。
【0059】
図５（ａ）から図５（ｄ）までの回転方向は同一方向で、例として図示の時計回りに回転する。例として、Ｎが６でＭが１のときは、１回目から５回目までの打ち抜き後にそれぞれＲである６０度回転させ、６回目に打ち抜いた後はＲ／２である３０度回転させる。
【0060】
図８は、プレス鋼板片３１が上下方向に複数枚積層された積層鋼板３６の正面図である。図５（ａ）から図５（ｄ）までの工程によって、プレス鋼板片３１の周方向における境界３７は、上下方向において一枚毎に等角度間隔でずれて積載される。
【0061】
＜第五の構成による効果＞
以上説明した第五の構成によれば、以下の効果を奏する。第一ダイ２２は、ダイ回転制御装置５８によって、Ｎ／Ｍ回目の打ち抜き後に３６０／（２×Ｎ）度の角度回転する。周方向に隣接するプレス鋼板片３１との間で生じる境界３７が、積層方向に一枚毎に互い違いになる。よって、積層鋼板製造装置１は、周方向における連結部に発生しやすい上下方向における段差が重なることを防止し、積層方向に生じる段差又は隙間をより低減することができ、さらに強度を高めることができる。
以上説明した第五の構成によれば、以下の効果を奏する。第一ダイ２２は、ダイ回転制御装置５８によって、Ｎ／Ｍ回目の打ち抜き後に３６０／（２×Ｎ）度の角度回転する。周方向に隣接するプレス鋼板片３１との間で生じる境界３７が、積層方向に一枚毎に互い違いになる。よって、積層鋼板製造装置１は、周方向における連結部に発生しやすい上下方向における段差が重なることを防止し、積層方向に生じる段差又は隙間をより低減することができ、さらに強度を高めることができる。
【0062】
＜第六の構成＞
次に、積層鋼板製造装置１の第六の構成を説明する。図１等を例に示すように、積層鋼板製造装置１のプレス部２は、第一プレス部１１よりも搬送方向の上流側にあって、プレス鋼板片３１の形状の一部を打ち抜く第二プレス部１２を備える。第一プレス部１１は、プレス鋼板片３１の外形部のみが打ち抜かれるよう形成される。第二プレス部１２は、鋼板材３０の搬送方向の下流側の端部が第一プレス部１１に搬送されるまでに、第一プレス部１１によって打ち抜かれる繋ぎ部３５を除き、プレス鋼板片３１以外の部分を取り除くように形成される。
次に、積層鋼板製造装置１の第六の構成を説明する。図１等を例に示すように、積層鋼板製造装置１のプレス部２は、第一プレス部１１よりも搬送方向の上流側にあって、プレス鋼板片３１の形状の一部を打ち抜く第二プレス部１２を備える。第一プレス部１１は、プレス鋼板片３１の外形部のみが打ち抜かれるよう形成される。第二プレス部１２は、鋼板材３０の搬送方向の下流側の端部が第一プレス部１１に搬送されるまでに、第一プレス部１１によって打ち抜かれる繋ぎ部３５を除き、プレス鋼板片３１以外の部分を取り除くように形成される。
【0063】
図１等に示すように、鋼板材３０は、第二プレス部１２によってパイロット穴３３、スロット３４の穴加工が行われ、さらに、トリム部１３によって、繋ぎ部３５以外の外形が加工される。鋼板材３０は、プレス鋼板片３１を形成する部分以外は取り除かれた状態で第一プレス部１１に搬送される。
【0064】
＜第六の構成による効果＞
以上説明した第六の構成によれば、以下の効果を奏する。積層鋼板製造装置１は、第二プレス部１２によって、鋼板材３０が第一プレス部１１に搬送されるまでに、第一プレス部１１によって打ち抜かれる繋ぎ部３５を除き、第二プレス部１２によってプレス鋼板片３１以外の部分が取り除かれる。よって、第一ダイ２２にプレス鋼板片３１以外の端材が混入することを低減できるので、積層方向に生じる段差又は隙間をより低減することができる。また、下流側に端材を搬送する必要が無いので、搬送装置６を簡略化することができる。後述するように、第二実施形態の積層鋼板製造装置１ｂ、及び第三実施形態の積層鋼板製造装置１ｃに特に効果がある。
以上説明した第六の構成によれば、以下の効果を奏する。積層鋼板製造装置１は、第二プレス部１２によって、鋼板材３０が第一プレス部１１に搬送されるまでに、第一プレス部１１によって打ち抜かれる繋ぎ部３５を除き、第二プレス部１２によってプレス鋼板片３１以外の部分が取り除かれる。よって、第一ダイ２２にプレス鋼板片３１以外の端材が混入することを低減できるので、積層方向に生じる段差又は隙間をより低減することができる。また、下流側に端材を搬送する必要が無いので、搬送装置６を簡略化することができる。後述するように、第二実施形態の積層鋼板製造装置１ｂ、及び第三実施形態の積層鋼板製造装置１ｃに特に効果がある。
【0065】
＜第七の構成＞
次に、積層鋼板製造装置１の第七の構成を説明する。図１１に示すように、積層鋼板製造装置１は、プレス部２が、プレス鋼板片３１の外形に凹部又は／及び凸部を含めた鋼板係合部３１ａを形成可能である。第一ダイ２２は、周方向の少なくとも一部にダイ凹凸部２８を備える。プレス鋼板片３１に鋼板係合部３１ａが形成されるとき、ダイ凹凸部２８は鋼板係合部３１ａに係合しながら回転可能である。すなわち、第一ダイ２２が回転するとき、鋼板係合部３１ａがダイ凹凸部２８に係合されてプレス鋼板片３１が回転する。鋼板係合部３１ａは、第一プレス部１１又は／及び第二プレス部１２において形成される。
次に、積層鋼板製造装置１の第七の構成を説明する。図１１に示すように、積層鋼板製造装置１は、プレス部２が、プレス鋼板片３１の外形に凹部又は／及び凸部を含めた鋼板係合部３１ａを形成可能である。第一ダイ２２は、周方向の少なくとも一部にダイ凹凸部２８を備える。プレス鋼板片３１に鋼板係合部３１ａが形成されるとき、ダイ凹凸部２８は鋼板係合部３１ａに係合しながら回転可能である。すなわち、第一ダイ２２が回転するとき、鋼板係合部３１ａがダイ凹凸部２８に係合されてプレス鋼板片３１が回転する。鋼板係合部３１ａは、第一プレス部１１又は／及び第二プレス部１２において形成される。
【0066】
また、図１１に示すように、積層鋼板製造装置１は、ダイ凹凸部２８の少なくとも一部は、第一プレス部中心Ｃからの径方向において略逆台形状に形成される。プレス部２は、鋼板係合部３１ａの凹部又は／及び凸部を、第一プレス部中心Ｃからの径方向において略逆台形状に形成可能である。プレス鋼板片３１に鋼板係合部３１ａが形成されるとき、ダイ凹凸部２８が鋼板係合部３１ａに係合すると、第一プレス部中心Ｃからの径方向においてダイ凹凸部２８と鋼板係合部３１ａとが互いにかみ合う。
【0067】
図１１（ａ）は、プレス鋼板片３１の外形形状の一部を例示し、鋼板係合部３１ａは凹凸を含む形状が形成される。図１１（ｂ）は、鋼板係合部３１ａに対応して第一ダイ２２の内周壁に凹凸を含む形状が形成されるダイ凹凸部２８を示す。対応する凹凸は、互いに係合し合う形状であり、鋼板係合部３１ａの一つの凹部は角度θ１であり、ダイ凹凸部２８の凸部の角度はθ１であり、同様に、他の凹凸における角度θ２、角度θ３、角度θ４、及び角度θ５も互いに係合可能に形成される。ダイ凹凸部２８と鋼板係合部３１ａの凹凸は、それぞれ第一プレス部中心Ｃからの径方向において、略逆台形状である。それぞれの凹凸における角度θ１から角度θ５までは、第一プレス部中心Ｃを中心とする回転に対して、互いの係合面が食い込むように形成される。
【0068】
鋼板係合部３１ａとダイ凹凸部２８とが、第一プレス部中心Ｃに対する周方向に係合する凹凸面は、第一プレス部中心Ｃから径方向に仮想線を引いたときに交差する。なお、鋼板係合部３１ａは、プレス部２のうち第一プレス部１１以外で形成されてもよく、その場合はプレス鋼板片３１が環状鋼板３２に形成されるときを想定した仮想中心から径方向において略逆台形状に形成される。
【0069】
図９及び図１０に示すように、第一パンチ２１と第一ダイ２２は、周方向における所定の角度毎に位相が一致するよう形成される。プレス鋼板片３１が周方向に占める角度がＲの場合、周方向において第一パンチ２１と第一ダイ２２は、角度Ｒ／２の単位で同様の形状が繰り返し形成される。第五の構成で説明したように、第一ダイ２２は、プレス鋼板片３１のうち、一回目から（Ｎ／Ｍ）－１回目までを打ち抜き後に毎回３６０／Ｎ度の角度回転するよう制御され、Ｎ／Ｍ回目を打ち抜き後に３６０／（２×Ｎ）度の角度回転するよう制御される。
【0070】
例として、Ｎが６の場合、第一ダイ２２は、一回目から（Ｎ／Ｍ）－１回目までの打ち抜き後に毎回６０度回転し、Ｎ／Ｍ回目を打ち抜き後に３０度回転する。この場合、Ｒは６０度であり、第一パンチ２１と第一ダイ２２は、Ｒ／２＝３０度単位で周方向に同様の形状が繰り返される。すなわち、周方向において、第一パンチ２１は固定され、第一ダイ２２は、プレス鋼板片３１を打ち抜き後に６０度回転する場合と３０度回転する場合とがある。いずれの場合においても、第一パンチ２１と第一ダイ２２とが干渉することなくプレス鋼板片３１を打ち抜くよう構成されている。
【0071】
＜第七の構成による効果＞
以上説明した第七の構成によれば、以下の効果を奏する。図１１に示すように、積層鋼板製造装置１は、第一ダイ２２が回転するとき、鋼板係合部３１ａがダイ凹凸部２８に係合されてプレス鋼板片３１が回転するので、より確実に打ち抜かれたプレス鋼板片３１を回転させることができる。よって、積層鋼板３６の積層方向においてプレス鋼板片３１が不適正に重なることが抑制され、積層方向に生じる段差又は隙間をより低減することができる。
以上説明した第七の構成によれば、以下の効果を奏する。図１１に示すように、積層鋼板製造装置１は、第一ダイ２２が回転するとき、鋼板係合部３１ａがダイ凹凸部２８に係合されてプレス鋼板片３１が回転するので、より確実に打ち抜かれたプレス鋼板片３１を回転させることができる。よって、積層鋼板３６の積層方向においてプレス鋼板片３１が不適正に重なることが抑制され、積層方向に生じる段差又は隙間をより低減することができる。
【0072】
また、図１１に示すように、ダイ凹凸部２８が鋼板係合部３１ａに係合すると、第一プレス部中心Ｃからの径方向において、ダイ凹凸部２８と鋼板係合部３１ａとが互いにかみ合うので、プレス鋼板片３１が径方向にずれることを抑制できる。よって、周方向に隣接するプレス鋼板片３１は、互いに位置ずれが抑制された状態で連結することができる。
【0073】
＜第一実施形態の積層鋼板製造装置１ａの構成と効果＞
次に、本発明の第一の態様に係る第一実施形態の積層鋼板製造装置１ａを説明する。積層鋼板製造装置１ａの構成は、図１から図１１までを参照してすでに共通の構成において説明済みであるが、他の実施形態との違いは、上金型４と下金型５による一回の打ち抜き動作によって、プレス鋼板片３１が一枚形成される点である。図１に示すように、第一プレス部１１ａの上流側には、一つの搬送経路３において第二プレス部１２ａが形成される。図２に示すように、第一プレス部１１ａには、一対の第一パンチ２１ａと第一ダイ２２ａ、及び補助パンチ２３ａが備えられる。この構成によれば、共通の構成による種々の効果に加えて、装置の構成を簡略化できるので精度の高い積層鋼板３６を製造可能な積層鋼板製造装置１ａを提供することができる。
次に、本発明の第一の態様に係る第一実施形態の積層鋼板製造装置１ａを説明する。積層鋼板製造装置１ａの構成は、図１から図１１までを参照してすでに共通の構成において説明済みであるが、他の実施形態との違いは、上金型４と下金型５による一回の打ち抜き動作によって、プレス鋼板片３１が一枚形成される点である。図１に示すように、第一プレス部１１ａの上流側には、一つの搬送経路３において第二プレス部１２ａが形成される。図２に示すように、第一プレス部１１ａには、一対の第一パンチ２１ａと第一ダイ２２ａ、及び補助パンチ２３ａが備えられる。この構成によれば、共通の構成による種々の効果に加えて、装置の構成を簡略化できるので精度の高い積層鋼板３６を製造可能な積層鋼板製造装置１ａを提供することができる。
【0074】
＜第二実施形態の積層鋼板製造装置１ｂの構成＞
次に、図１２及び図１３を参照して、本発明の第一の態様に係る第二実施形態の積層鋼板製造装置１ｂを説明する。積層鋼板製造装置１ｂは、共通の構成における第三の構成において説明したＭが２の場合である。図１２に示すように、積層鋼板製造装置１ｂは、第一プレス部１１ｂを中心として１８０度の方向に二つの搬送経路３が形成され、それぞれの搬送経路３に第二プレス部１２ｂが形成される。第二プレス部１２ａと同様に、鋼板材３０は、第二プレス部１２ｂによってパイロット穴３３、スロット３４の穴加工が行われ、さらに、トリム部１３によって、繋ぎ部３５以外の外形が加工される。鋼板材３０は、プレス鋼板片３１を形成する部分以外は取り除かれた状態で第一プレス部１１ｂに搬送される。
次に、図１２及び図１３を参照して、本発明の第一の態様に係る第二実施形態の積層鋼板製造装置１ｂを説明する。積層鋼板製造装置１ｂは、共通の構成における第三の構成において説明したＭが２の場合である。図１２に示すように、積層鋼板製造装置１ｂは、第一プレス部１１ｂを中心として１８０度の方向に二つの搬送経路３が形成され、それぞれの搬送経路３に第二プレス部１２ｂが形成される。第二プレス部１２ａと同様に、鋼板材３０は、第二プレス部１２ｂによってパイロット穴３３、スロット３４の穴加工が行われ、さらに、トリム部１３によって、繋ぎ部３５以外の外形が加工される。鋼板材３０は、プレス鋼板片３１を形成する部分以外は取り除かれた状態で第一プレス部１１ｂに搬送される。
【0075】
図１３は、第一実施形態の積層鋼板製造装置１ａにおける図５に対応した図である。図１３（ａ）に示すように、第一パンチ２１ｂは第二プレス部１２ｂが形成される位置に合わせて、周方向に１８０度対向して形成される。補助パンチ２３ｂは、第一パンチ２１ｂが配置される領域を除く領域の二箇所に配置される。図１３（ｂ）及び図１３（ｃ）に示すように、第一ダイ２２ｂは、プレス鋼板片３１のうち、一回目から（（Ｎ／Ｍ）－１）回目までの打ち抜き後に毎回３６０／Ｎ度の角度回転するよう制御される。さらに、図１３（ｄ）に示すように、Ｎ／Ｍ回目を打ち抜き後に３６０／（２×Ｎ）度の角度回転するよう制御される。第五の構成で説明した内容である。
【0076】
図１３に示す例では、Ｎが６であり、Ｍは６の約数のうちの２である。Ｒは一枚のプレス鋼板片３１が周方向に占める角度を示し、Ｎが６の場合は６０度である。Ｎ／Ｍ回目、すなわち、３回目を打ち抜いた後に、第一ダイ２２ｂが３０度回転する。積層鋼板製造装置１ｂは、Ｎ枚のプレス鋼板片３１による環状鋼板３２が、Ｎ／Ｍ＝６／２＝３回の打ち抜き工程で形成される。
【0077】
＜第二実施形態の積層鋼板製造装置１ｂの効果＞
以上説明した第二実施形態の積層鋼板製造装置１ｂの構成によれば、以下の効果を奏する。図１３に示すように、積層鋼板製造装置１ｂは、第三の構成から第五の構成までに説明したＭが２なので、上金型４が下金型５に対して相対的に上下方向に一回移動する毎に、二枚のプレス鋼板片３１が形成される。よって、製造時間を短縮する積層鋼板製造装置１ｂを提供することができる。なお、第六の構成で説明したように、鋼板材３０は、プレス鋼板片３１を形成する部分以外は取り除かれた状態で第一プレス部１１ｂに搬送されるので、搬送経路３が複数の方向に形成されても、第一プレス部１１ｂで打ち抜かれた後の端材を処理する必要が無い。
以上説明した第二実施形態の積層鋼板製造装置１ｂの構成によれば、以下の効果を奏する。図１３に示すように、積層鋼板製造装置１ｂは、第三の構成から第五の構成までに説明したＭが２なので、上金型４が下金型５に対して相対的に上下方向に一回移動する毎に、二枚のプレス鋼板片３１が形成される。よって、製造時間を短縮する積層鋼板製造装置１ｂを提供することができる。なお、第六の構成で説明したように、鋼板材３０は、プレス鋼板片３１を形成する部分以外は取り除かれた状態で第一プレス部１１ｂに搬送されるので、搬送経路３が複数の方向に形成されても、第一プレス部１１ｂで打ち抜かれた後の端材を処理する必要が無い。
【0078】
＜第三実施形態の積層鋼板製造装置１ｃの構成＞
次に、図１４及び図１５を参照して、本発明の第一の態様に係る第三実施形態の積層鋼板製造装置１ｃを説明する。積層鋼板製造装置１ｃは、共通の構成における第三の構成において説明したＭが４の場合である。ここで示す例は、Ｎが８の場合であり、Ｍは８の約数のうちの４の場合である。図１４に示すように、積層鋼板製造装置１ｃは、第一プレス部１１ｃを中心として９０度毎に四つの搬送経路３が形成され、それぞれの搬送経路３に第二プレス部１２ｃが形成される。第二プレス部１２ａと同様に、鋼板材３０は、第二プレス部１２ｃによってパイロット穴３３、スロット３４の穴加工が行われ、さらに、トリム部１３によって、繋ぎ部３５以外の外形が加工される。鋼板材３０は、プレス鋼板片３１を形成する部分以外は取り除かれた状態で第一プレス部１１ｃに搬送される。
次に、図１４及び図１５を参照して、本発明の第一の態様に係る第三実施形態の積層鋼板製造装置１ｃを説明する。積層鋼板製造装置１ｃは、共通の構成における第三の構成において説明したＭが４の場合である。ここで示す例は、Ｎが８の場合であり、Ｍは８の約数のうちの４の場合である。図１４に示すように、積層鋼板製造装置１ｃは、第一プレス部１１ｃを中心として９０度毎に四つの搬送経路３が形成され、それぞれの搬送経路３に第二プレス部１２ｃが形成される。第二プレス部１２ａと同様に、鋼板材３０は、第二プレス部１２ｃによってパイロット穴３３、スロット３４の穴加工が行われ、さらに、トリム部１３によって、繋ぎ部３５以外の外形が加工される。鋼板材３０は、プレス鋼板片３１を形成する部分以外は取り除かれた状態で第一プレス部１１ｃに搬送される。
【0079】
図１５は、第一実施形態の積層鋼板製造装置１ａにおける図５に対応した図である。図１５（ａ）に示すように、第一パンチ２１ｃは第二プレス部１２ｃが形成される位置に合わせて、周方向に９０度毎の四箇所に形成される。補助パンチ２３ｃは、第一パンチ２１ｃが配置される領域を除く領域の四箇所に配置される。
【0080】
図１５（ｂ）に示すように、第一ダイ２２ｃは、プレス鋼板片３１のうち、一回目から（（Ｎ／Ｍ）－１）回目までを打ち抜き後に毎回３６０／Ｎ度の角度回転するよう制御され、図１５（ｃ）に示すように、Ｎ／Ｍ回目を打ち抜き後に３６０／（２×Ｎ）度の角度回転するよう制御される。図１５の例では、Ｎが８であり、Ｍは８の約数のうちの４である。この場合、（Ｎ／Ｍ）－１＝８／４－１＝１となり、Ｎ／Ｍ＝８／４＝２である。すなわち、図１５（ｂ）に示すように、一回目の打ち抜き後に、第一ダイ２２ｃは３６０／Ｎ＝３６０／８＝４５度回転し、図１５（ｃ）に示すように、二回目を打ち抜き後に３６０／（２×Ｎ）＝３６０／（２×８）＝２２．５度回転する。積層鋼板製造装置１ｃは、Ｎ枚のプレス鋼板片３１による環状鋼板３２が、Ｎ／Ｍ＝８／４＝２回の打ち抜き工程で形成される。
【0081】
＜第三実施形態の積層鋼板製造装置１ｃの効果＞
以上説明した第三実施形態の積層鋼板製造装置１ｃの構成によれば、以下の効果を奏する。図１５に示すように、積層鋼板製造装置１ｃは、第三の構成から第五の構成までに説明したＭが４なので、上金型４が下金型５に対して相対的に上下方向に一回移動する毎に、４枚のプレス鋼板片３１が形成される。図１５の例では、Ｎが８なので、二回の打ち抜き工程で、周方向に繋がる環状鋼板３２を形成することができる。よって、製造時間をより短縮できる積層鋼板製造装置１ｃを提供することができる。なお、第六の構成で説明したように、鋼板材３０は、プレス鋼板片３１を形成する部分以外は取り除かれた状態で第一プレス部１１ｃに搬送されるので、搬送経路３が複数の方向に形成されても、第一プレス部１１ｃで打ち抜かれた後の端材を処理する必要が無い。
以上説明した第三実施形態の積層鋼板製造装置１ｃの構成によれば、以下の効果を奏する。図１５に示すように、積層鋼板製造装置１ｃは、第三の構成から第五の構成までに説明したＭが４なので、上金型４が下金型５に対して相対的に上下方向に一回移動する毎に、４枚のプレス鋼板片３１が形成される。図１５の例では、Ｎが８なので、二回の打ち抜き工程で、周方向に繋がる環状鋼板３２を形成することができる。よって、製造時間をより短縮できる積層鋼板製造装置１ｃを提供することができる。なお、第六の構成で説明したように、鋼板材３０は、プレス鋼板片３１を形成する部分以外は取り除かれた状態で第一プレス部１１ｃに搬送されるので、搬送経路３が複数の方向に形成されても、第一プレス部１１ｃで打ち抜かれた後の端材を処理する必要が無い。
【0082】
＜積層鋼板製造方法の説明＞
次に、本発明の第二の態様に係る積層鋼板製造方法を説明する。積層鋼板製造方法は、積層鋼板製造装置１によって鋼板材３０を打ち抜いてプレス鋼板片３１を形成し、環状に配置して環状鋼板３２とし、積層して積層鋼板３６を製造する製造方法である。積層鋼板製造方法は、図１等に示すように、第一プレス部１１において、プレス鋼板片３１の外形を打ち抜く第一工程と、図５等に示すように、第一ダイ２２を回転させてプレス鋼板片３１を環状に配置して連結する第二工程を備える。なお、プレス部２が第二プレス部１２を含む場合、第一工程にプレス鋼板片３１の形状の一部を打ち抜く工程が含まれる。
次に、本発明の第二の態様に係る積層鋼板製造方法を説明する。積層鋼板製造方法は、積層鋼板製造装置１によって鋼板材３０を打ち抜いてプレス鋼板片３１を形成し、環状に配置して環状鋼板３２とし、積層して積層鋼板３６を製造する製造方法である。積層鋼板製造方法は、図１等に示すように、第一プレス部１１において、プレス鋼板片３１の外形を打ち抜く第一工程と、図５等に示すように、第一ダイ２２を回転させてプレス鋼板片３１を環状に配置して連結する第二工程を備える。なお、プレス部２が第二プレス部１２を含む場合、第一工程にプレス鋼板片３１の形状の一部を打ち抜く工程が含まれる。
【0083】
第一工程は、図２及び図６に示すように、Ｎ／Ｍ回のプレス鋼板片３１を打ち抜く工程において、一回目のプレス鋼板片３１を打ち抜くときは、補助パンチ２３を第一状態にして、すでに打ち抜かれたプレス鋼板片３１を押下する。二回目からＮ／Ｍ回目までにプレス鋼板片３１を打ち抜くときは、図３及び図７に示すように、補助パンチ２３を第二状態にして、第一ダイ２２に保持されるプレス鋼板片３１の上下方向の位置を補正された状態に保持する。なお、第一ダイ２２に保持されているプレス鋼板片３１が凹凸無く正しく補正されていれば、補助パンチ２３はプレス鋼板片３１に作用しない。ただし、仮にプレス鋼板片３１が部分的に上側に突出していると、補助パンチ２３が押下して上下位置を補正する。
【0084】
また、図５等に示すように、第二工程は、Ｎ／Ｍ回のプレス鋼板片３１の打ち抜きと、打ち抜き後の一方向への回転によって環状鋼板３２を形成する。第一ダイ２２は、一回目から（（Ｎ／Ｍ）－１）回目までの打ち抜き後は、毎回３６０／Ｎ度の角度回転させ、Ｎ／Ｍ回目の打ち抜き後は、３６０／（２×Ｎ）度の角度回転させる。
【0085】
また、図９及び図１１に示すように、第一工程において、第一プレス部１１又は／及び第二プレス部１２は、プレス鋼板片３１の外形に凹部又は／及び凸部を含む鋼板係合部３１ａを形成する。第一ダイ２２は、鋼板係合部３１ａに係合可能なダイ凹凸部２８を備える。第二工程において、第一ダイ２２は、ダイ凹凸部２８に鋼板係合部３１ａを係合してプレス鋼板片３１を回転させる。
【0086】
＜積層鋼板製造方法の効果＞
以上説明した積層鋼板製造方法によれば、以下の効果を奏する。積層鋼板製造方法は、図２及び図６に示すように、一回目にプレス鋼板片３１を打ち抜くときは、補助パンチ２３を第一状態にして、すでに打ち抜かれて第一ダイ２２に保持されるプレス鋼板片３１を押下する。図３及び図７に示すように、二回目からＮ／Ｍ回目までにプレス鋼板片３１を打ち抜くときは、補助パンチ２３を第二状態にして、第一ダイ２２に保持されるプレス鋼板片３１の上下方向の位置を補正された状態に保持する。よって、打ち抜くプレス鋼板片３１と、すでに打ち抜かれて第一ダイ２２に保持されるプレス鋼板片３１との上下位置を適正状態にできるので、積層方向に生じる段差又は隙間を低減した積層鋼板３６を製造することができる。
以上説明した積層鋼板製造方法によれば、以下の効果を奏する。積層鋼板製造方法は、図２及び図６に示すように、一回目にプレス鋼板片３１を打ち抜くときは、補助パンチ２３を第一状態にして、すでに打ち抜かれて第一ダイ２２に保持されるプレス鋼板片３１を押下する。図３及び図７に示すように、二回目からＮ／Ｍ回目までにプレス鋼板片３１を打ち抜くときは、補助パンチ２３を第二状態にして、第一ダイ２２に保持されるプレス鋼板片３１の上下方向の位置を補正された状態に保持する。よって、打ち抜くプレス鋼板片３１と、すでに打ち抜かれて第一ダイ２２に保持されるプレス鋼板片３１との上下位置を適正状態にできるので、積層方向に生じる段差又は隙間を低減した積層鋼板３６を製造することができる。
【0087】
また、図５等に示すように、第一ダイ２２は、Ｎ／Ｍ回目の打ち抜き後に３６０／（２×Ｎ）度の角度回転するので、周方向に隣接するプレス鋼板片３１との間で生じる境界３７が、積層方向に一枚毎に互い違いになる。よって、周方向の連結部に生じやすい段差が上下方向に重なることを防止し、積層方向に生じる段差又は隙間をより低減することができ、さらに強度を高める積層鋼板３６を製造することができる。
【0088】
また、図９及び図１１に示すように、第一ダイ２２が回転するとき、ダイ凹凸部２８が鋼板係合部３１ａを係合してプレス鋼板片３１を回転するので、より確実に打ち抜かれたプレス鋼板片３１を回転させることができる。よって、積層鋼板製造方法は、積層鋼板３６の積層方向においてプレス鋼板片３１が不適正に重なることを抑制し、積層方向に生じる段差又は隙間をより低減する積層鋼板３６を製造することができる。
【符号の説明】
【0089】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ 積層鋼板製造装置
２ プレス部
３ 搬送経路
４ 上金型
５ 下金型
６ 搬送装置
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ 第一プレス部
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ 第二プレス部
２０ プレス面
２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ 第一パンチ
２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ 第一ダイ
２３、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ 補助パンチ
２６ 下端面
２８ ダイ凹凸部
２９ 中空
３０ 鋼板材
３１ プレス鋼板片
３１ａ 鋼板係合部
３２ 環状鋼板
３５ 繋ぎ部
３６ 積層鋼板
５０ 制御装置
５８ ダイ回転制御装置
５９ 補助パンチ制御装置
Ｃ 第一プレス部中心
Ｔ 板厚分
２ プレス部
３ 搬送経路
４ 上金型
５ 下金型
６ 搬送装置
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ 第一プレス部
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ 第二プレス部
２０ プレス面
２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ 第一パンチ
２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ 第一ダイ
２３、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ 補助パンチ
２６ 下端面
２８ ダイ凹凸部
２９ 中空
３０ 鋼板材
３１ プレス鋼板片
３１ａ 鋼板係合部
３２ 環状鋼板
３５ 繋ぎ部
３６ 積層鋼板
５０ 制御装置
５８ ダイ回転制御装置
５９ 補助パンチ制御装置
Ｃ 第一プレス部中心
Ｔ 板厚分
【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】