特許 7440286 積層鉄心の製造方法及び積層鉄心の製造装置

(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】

(24)【登録日】2024-02-19

(45)【発行日】2024-02-28

(54)【発明の名称】積層鉄心の製造方法及び積層鉄心の製造装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/02 20060101AFI20240220BHJP

   B21D 28/02 20060101ALI20240220BHJP

【ＦＩ】

H02K15/02 E

B21D28/02 Z

B21D28/02 A

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020017259

(22)【出願日】2020-02-04

(65)【公開番号】P2021125953

(43)【公開日】2021-08-30

【審査請求日】2022-09-20

(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】100153969

【弁理士】

【氏名又は名称】松澤 寿昭

(72)【発明者】

【氏名】泉 智大

【審査官】服部 俊樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１５９３４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－１３８０３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公昭４６－０２３７１８（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １５／０２

Ｂ２１Ｄ ２８／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

帯状の金属板をその長手方向に沿って間欠的に搬送しつつプレス加工装置で打ち抜いて得られた複数の打抜部材を積層して積層鉄心を製造する方法であって、
少なくとも前記プレス加工装置による前記帯状の金属板への打抜加工の後に、当該打抜加工で前記打抜部材が打ち抜かれた後の前記帯状の金属板に形成される片持ち状部分を上方に吸引することと、
前記吸引することの後に、前記帯状の金属板を前記長手方向に沿って搬送することとを含む、積層鉄心の製造方法。

【請求項2】

前記片持ち状部分は、前記帯状の金属板の搬送方向の上流側から下流側に向けて突出している、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記積層鉄心は固定子積層鉄心であり、
前記片持ち状部分は、前記固定子積層鉄心のティースに対応する部分である、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

前記吸引することは、吸引装置により吸引気流を前記帯状の金属板の吸引対象の部分の周囲に発生させることを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

前記吸引することは、前記帯状の金属板が塑性変形しない程度の力を前記帯状の金属板に作用させることを含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

前記吸引することは、少なくとも前記プレス加工装置のストリッパが下死点から上死点まで上昇するまでの間、前記帯状の金属板を継続して吸引することを含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

帯状の金属板をその長手方向に沿って間欠的に搬送するように構成された送出装置と、
前記帯状の金属板から複数の打抜部材を打ち抜いて積層することにより積層鉄心を製造するように構成されたプレス加工装置と、
少なくとも前記プレス加工装置による前記帯状の金属板への打抜加工の後に、当該打抜加工で前記打抜部材が打ち抜かれた後の前記帯状の金属板に形成される片持ち状部分を上方に吸引するように構成された吸引装置と、
制御部とを備え、
前記制御部は、前記吸引装置が前記帯状の金属板を吸引した後に、前記送出装置によって前記帯状の金属板を前記長手方向に沿って搬送させる処理を実行するように構成されている、積層鉄心の製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、積層鉄心の製造方法及び積層鉄心の製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、帯状の金属板を間欠的に送り出しながら、パンチ及びダイを用いて当該金属板を所定形状に打ち抜いて複数の打抜部材を形成することと、複数の打抜部材を積層して積層鉄心を得ることとを含む積層鉄心の製造方法を開示している。当該方法において、金属板が間欠的に送り出される際には、ダイプレートから突出する複数のリフタによって金属板が持ち上げられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００３－２００２９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、磁気特性の向上を目的として、積層鉄心の製造のためにより薄い金属板を用いる傾向にある。しかしながら、金属板が薄くなるほど、プレス加工の途中において金属板の一部が撓みやすくなる。そのため、金属板の搬送中に金属板の撓んだ部分がダイに衝突しないよう、リフタによる金属板の上昇量が大きくなる傾向にある。この場合、金属板が所定高さになるまで金属板を搬送できず、金属板の加工速度が低下する懸念がある。

【0005】

そこで、本開示は、金属板の加工速度をより高速化することが可能な積層鉄心の製造方法及び積層鉄心の製造装置を説明する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

積層鉄心の製造方法の一例は、帯状の金属板をその長手方向に沿って間欠的に搬送しつつプレス加工装置で打ち抜いて得られた複数の打抜部材を積層して積層鉄心を製造する方法であってもよい。積層鉄心の製造方法の一例は、少なくともプレス加工装置による帯状の金属板への打抜加工の後に、当該打抜加工で打抜部材が打ち抜かれた後の帯状の金属板に形成される片持ち状部分を上方に吸引することと、帯状の金属板に形成される片持ち状部分を吸引することの後に、帯状の金属板を長手方向に沿って搬送することとを含んでいてもよい。

【0007】

積層鉄心の製造装置の一例は、帯状の金属板をその長手方向に沿って間欠的に搬送するように構成された送出装置と、帯状の金属板から複数の打抜部材を打ち抜いて積層することにより積層鉄心を製造するように構成されたプレス加工装置とを備えていてもよい。積層鉄心の製造装置の一例は、少なくともプレス加工装置による帯状の金属板への打抜加工の後に、当該打抜加工で打抜部材が打ち抜かれた後の帯状の金属板に形成される片持ち状部分を上方に吸引するように構成された吸引装置と、制御部とをさらに備えていてもよい。制御部は、吸引装置が帯状の金属板に形成される片持ち状部分を吸引した後に、送出装置によって帯状の金属板を長手方向に沿って搬送させる処理を実行するように構成されていてもよい。

【発明の効果】

【0008】

本開示に係る積層鉄心の製造方法及び積層鉄心の製造装置によれば、金属板の加工速度をより高速化することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、固定子積層鉄心の一例を示す斜視図である。

【図2】図２は、固定子積層鉄心の製造装置の一例を示す概略図である。

【図3】図３は、プレス加工装置の一例を示す概略断面図である。

【図4】図４は、ダイプレート及びストリッパの一例を示す分解斜視図である。

【図5】図５は、ダイプレート及びストリッパの一例を部分的に示す断面図である。

【図6】図６は、金属板がプレス加工される工程を説明するための図である。

【図7】図７は、回転子積層鉄心の一例を示す斜視図である。

【図8】図８は、金属板におけるレイアウトの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

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。

【0011】

［固定子積層鉄心の構成］
まず、図１を参照して、固定子積層鉄心１０（積層鉄心）の構成について説明する。固定子積層鉄心１０は、固定子（ステータ）の一部である。固定子は、固定子積層鉄心１０に、図示しない巻線が取り付けられることにより構成される。固定子が回転子（ロータ）と組み合わされることにより、電動機（モータ）が構成される。

【0012】

固定子積層鉄心１０は、円筒形状を呈している。固定子積層鉄心１０の中央部には、中心軸Ａｘに沿って延びるように固定子積層鉄心１０を貫通する貫通孔１０ａ（中心孔）が設けられている。貫通孔１０ａは、固定子積層鉄心１０の高さ方向（上下方向）に延びている。貫通孔１０ａ内には、回転子が配置可能である。

【0013】

固定子積層鉄心１０は、ヨーク１１と、複数のティース１２とを含む。ヨーク１１は、円環状を呈しており、中心軸Ａｘを囲むように延びている。複数のティース１２はそれぞれ、ヨーク１１の内縁から中心軸Ａｘ側に向かうようにヨーク１１の径方向に沿って延びている。複数のティース１２はそれぞれ、ヨーク１１の内縁から中心軸Ａｘ側に向けて突出している。各ティース１２は、ヨーク１１の周方向において、略等間隔で並んでいてもよい。隣り合うティース１２の間には、巻線（図示せず）を配置するための空間であるスロット１３が画定されている。

【0014】

固定子積層鉄心１０は、複数の打抜部材Ｗが積み重ねられた積層体である。打抜部材Ｗは、後述する帯状の金属板ＭＳ（例えば、電磁鋼板）が所定形状に打ち抜かれた板状体であり、固定子積層鉄心１０に対応する形状を呈している。打抜部材Ｗは、貫通孔１０ａに対応する貫通孔Ｗａと、ヨーク１１に対応するヨーク部Ｗ１と、各ティース１２に対応する複数のティース部Ｗ２（片持ち状部分）とを含む。隣り合うティース部Ｗ２の間には、スロット１３に対応する空間Ｗ３が画定されている。高さ方向において隣り合う打抜部材Ｗ同士は、カシメによって締結されていてもよいし、接着剤によって接合されていてもよいし、溶接によって結合されていてもよい。

【0015】

固定子積層鉄心１０は、いわゆる転積又はスキューによって構成されていてもよい。「転積」とは、打抜部材Ｗ同士の角度を相対的にずらしつつ、複数の打抜部材Ｗを積層することをいう。転積は、主に打抜部材Ｗの板厚偏差を相殺して、固定子積層鉄心１０の平面度、平行度及び直角度を高めることを目的に実施される。「スキュー」とは、中心軸Ａｘに対して捩れ角を有するように複数の打抜部材Ｗを積層することをいう。スキューは、コギングトルク、トルクリップル等の低減を目的に実施される。転積又はスキューの角度は、任意の大きさに設定されてもよい。

【0016】

［固定子積層鉄心の製造装置］
続いて、図２を参照して、固定子積層鉄心１０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ＭＳから固定子積層鉄心１０を製造するように構成されている。製造装置１００は、アンコイラー１１０と、送出装置１２０と、プレス加工装置１３０と、コントローラＣｔｒ（制御部）とを備える。

【0017】

アンコイラー１１０は、コイル材１１１を回転自在に保持するように構成されている。コイル材１１１は、金属板ＭＳがコイル状（渦巻状）に巻回されたものである。送出装置１２０は、金属板ＭＳを上下から挟み込む一対のローラ１２１，１２２を含む。一対のローラ１２１，１２２は、コントローラＣｔｒからの指示信号に基づいて回転及び停止し、金属板ＭＳをプレス加工装置１３０に向けて間欠的に順次送り出すように構成されている。

【0018】

プレス加工装置１３０は、コントローラＣｔｒからの指示信号に基づいて動作するように構成されている。プレス加工装置１３０は、例えば、送出装置１２０によって送り出される金属板ＭＳを、後述するパンチＰ１～Ｐ３により順次打ち抜き加工するように構成されていてもよい。

【0019】

コントローラＣｔｒ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及びプレス加工装置１３０を動作させるための指示信号を生成するように構成されている。コントローラＣｔｒは、送出装置１２０及びプレス加工装置１３０に当該指示信号をそれぞれ送信するように構成されている。

【0020】

［プレス加工装置の詳細］
続いて、図３～図５を参照して、プレス加工装置１３０の詳細について説明する。プレス加工装置１３０は、図３に示されるように、下型１４０と、上型１５０と、プレス機１６０と、吸引装置１７０とを含む。下型１４０は、ベース１４１と、ダイホルダ１４２と、ダイプレート１４３と、複数のダイＤ１～Ｄ３と、複数のガイドポスト１４４と、複数のリフタ１４５と、搬送装置１４６とを含む。

【0021】

ベース１４１は、例えばプレスボルスタ（図示せず）上に固定されている。ダイホルダ１４２は、ベース１４１上に支持されている。ダイホルダ１４２には、複数の排出孔Ｃ１～Ｃ３が形成されている。複数の排出孔Ｃ１～Ｃ３は、ダイホルダ１４２の内部を鉛直方向に沿って延びていてもよい。複数の排出孔Ｃ１～Ｃ３には、金属板ＭＳから打ち抜かれた材料（例えば、打抜部材、廃材等）が排出される。

【0022】

ダイプレート１４３は、ダイホルダ１４２上に支持されている。ダイプレート１４３は、図３～図５に示されるように、複数のダイＤ１～Ｄ３をそれぞれ保持するように構成されている。ダイＤ１～Ｄ３はそれぞれ、ダイプレート１４３に設けられた保持孔内に配置されている。複数のダイＤ１～Ｄ３は、金属板ＭＳの搬送方向において、上流側から下流側に向けてこの順に並んでいる。複数のダイＤ１～Ｄ３にはそれぞれ、上下方向に貫通するダイ孔Ｄ１ａ～Ｄ３ａが設けられている。

【0023】

ダイ孔Ｄ１ａは、図３に示されるように、排出孔Ｃ１と連通しており、後述するパンチＰ１と共に、金属板ＭＳを打抜加工するための第１の加工ユニットを構成している。ダイ孔Ｄ１ａ内にパンチＰ１が挿抜されることにより、ダイ孔Ｄ１ａの輪郭に沿った形状で金属板ＭＳが打抜加工される。これにより、図４に示されるように、打抜部材Ｗの複数の空間Ｗ３が金属板ＭＳに形成される。当該複数の空間Ｗ３は、金属板ＭＳにおいて、上方から見て円環状に並んでいる。金属板ＭＳから打ち抜かれた金属片は、排出孔Ｃ１を通じてプレス加工装置１３０の外部に排出される。

【0024】

ダイ孔Ｄ２ａは、図３に示されるように、排出孔Ｃ２と連通しており、後述するパンチＰ２と共に、金属板ＭＳを打抜加工するための第２の加工ユニットを構成している。ダイ孔Ｄ２ａ内にパンチＰ２が挿抜されることにより、ダイ孔Ｄ２ａの輪郭に沿った形状で金属板ＭＳが打抜加工される。これにより、図４に示されるように、打抜部材Ｗの貫通孔Ｗａが金属板ＭＳに形成される。金属板ＭＳから打ち抜かれた金属片は、排出孔Ｃ２を通じてプレス加工装置１３０の外部に排出される。

【0025】

この際、貫通孔Ｗａは、当該複数の空間Ｗ３の内周側において、当該複数の空間Ｗ３と連通する。そのため、金属板ＭＳには、打抜部材Ｗの複数のティース部Ｗ２が形成される。当該複数のティース部Ｗ２は、金属板ＭＳに対する片持ち状の板片として構成される。当該複数のティース部Ｗ２は、金属板ＭＳにおいて、上方から見て円環状に並んでいる。すなわち、当該複数のティース部Ｗ２は、金属板ＭＳの搬送方向の上流側から下流側に向けて突出するティース部Ｗ２と、金属板ＭＳの搬送方向の下流側から上流側に向けて突出するティース部Ｗ２と、金属板ＭＳの幅方向において突出するティース部Ｗ２とを含む。

【0026】

ダイ孔Ｄ３ａは、図３に示されるように、排出孔Ｃ３と連通しており、後述するパンチＰ３と共に、金属板ＭＳを打抜加工するための第３の加工ユニットを構成している。ダイ孔Ｄ３ａ内にパンチＰ３が挿抜されることにより、ダイ孔Ｄ３ａの輪郭に沿った形状で金属板ＭＳが打抜加工される。これにより、図４に示されるように、打抜部材Ｗの外形に対応する形状の貫通孔Ｒが金属板ＭＳに形成される。金属板ＭＳから打ち抜かれた打抜部材Ｗは、ダイ孔Ｄ３ａ内において相互に結合されつつ所定数が積層される。その結果、固定子積層鉄心１０が製造される。固定子積層鉄心１０は、排出孔Ｃ３を通じてプレス加工装置１３０の外部に排出される。

【0027】

複数のガイドポスト１４４は、ダイホルダ１４２から上方に向けて直線状に延びている。複数のガイドポスト１４４は、後述するガイドブッシュ１５１ａと共に、上型１５０を上下方向に案内するように構成されている。なお、複数のガイドポスト１４４は、上型１５０から下方に向けて延びるように上型１５０に取り付けられていてもよい。

【0028】

複数のリフタ１４５は、図３～図５に示されるように、ダイプレート１４３に設けられている。複数のリフタ１４５は、ダイＤ１～Ｄ３の周囲に位置するように配置されている。各リフタ１４５は、図５に示されるように、リフトピン１４５ａと、付勢部材１４５ｂとを含む。

【0029】

リフトピン１４５ａは、ダイプレート１４３の挿通孔１４３ａ内をスライド可能に構成されている。挿通孔１４３ａの開口は、ダイプレート１４３の上面に露出している。付勢部材１４５ｂは、挿通孔１４３ａ内に配置されており、リフトピン１４５ａを上方に付勢するように構成されている。そのため、付勢部材１４５ｂによる付勢力に抗してリフトピン１４５ａが上方から下方に向けて押し下げられた場合には、リフトピン１４５ａの略全体が挿通孔１４３ａ内に収容される（図６（ａ）参照）。一方、そのような付勢力がリフトピン１４５ａに作用していない場合には、リフトピン１４５ａの上部が挿通孔１４３ａから上方に向けて突出する（図５及び図６（ｂ）参照）。

【0030】

搬送装置１４６は、コントローラＣｔｒからの指示に基づいて動作し、金属板ＭＳからプレス加工によって得られた固定子積層鉄心１０を後続の装置に送り出すように構成されている。図３に示されるように、搬送装置１４６の一端は排出孔Ｃ３内に位置しており、搬送装置１４６の他端はプレス加工装置１３０の外部に位置していてもよい。搬送装置１４６は、例えばベルトコンベアであってもよい。

【0031】

上型１５０は、パンチホルダ１５１と、ストリッパ１５２と、複数のパンチＰ１～Ｐ３とを含む。パンチホルダ１５１は、ダイプレート１４３と対面するようにダイプレート１４３の上方に配置されている。パンチホルダ１５１は、その下面側において複数のパンチＰ１～Ｐ３を保持するように構成されている。

【0032】

パンチホルダ１５１には、複数のガイドブッシュ１５１ａが設けられている。複数のガイドブッシュ１５１ａはそれぞれ、複数のガイドポスト１４４に対応するように位置している。ガイドブッシュ１５１ａは、円筒状を呈しており、ガイドポスト１４４がガイドブッシュ１５１ａの内部空間をスライド可能に構成されている。なお、ガイドポスト１４４が上型１５０に取り付けられている場合には、ガイドブッシュ１５１ａが下型１４０に設けられていてもよい。

【0033】

パンチホルダ１５１には、複数の貫通孔１５１ｂが設けられている。貫通孔１５１ｂの内周面には、階段状の段差が形成されている。そのため、貫通孔１５１ｂの上部の径は、貫通孔１５１ｂの下部の径よりも小さく設定されている。

【0034】

ストリッパ１５２は、パンチＰ１～Ｐ３で金属板ＭＳを打ち抜く際に、金属板ＭＳをダイプレート１４３との間で挟持すると共に、パンチＰ１～Ｐ３に食いついた金属板ＭＳをパンチＰ１～Ｐ３から取り除くように構成されている。金属板ＭＳは、ストリッパ１５２とダイプレート１４３との間で挟持されることにより、プレス加工等の際の搬送方向における移動（位置ずれ）が規制される。ストリッパ１５２は、ダイプレート１４３とパンチホルダ１５１との間に配置されている。

【0035】

ストリッパ１５２は、接続部材１５３を介してパンチホルダ１５１と接続されている。接続部材１５３は、長尺状の本体部と、本体部の上端に設けられた頭部とを含む。接続部材１５３の本体部は、貫通孔１５１ｂの下部に挿通されており、貫通孔１５１ｂ内を上下動可能である。接続部材１５３の本体部の下端は、ストリッパ１５２に固定されている。接続部材１５３の本体部の周囲には、パンチホルダ１５１とストリッパ１５２との間に位置するように、例えば圧縮コイルばね等の付勢部材１５４が取り付けられていてもよい。この場合、ストリッパ１５２は、付勢部材１５４によって、パンチホルダ１５１から離間する方向に付勢される。

【0036】

接続部材１５３の頭部は、貫通孔１５１ｂの上部に配置されている。接続部材１５３の頭部の外形は、上方から見たときに、接続部材１５３の本体部の外形よりも大きく設定されている。そのため、接続部材１５３の頭部は、貫通孔１５１ｂの上部を上下動可能であるが、貫通孔１５１ｂの段差がストッパとして機能して、貫通孔１５１ｂの下部を通過できないようになっている。そのため、ストリッパ１５２は、パンチホルダ１５１に対して相対的に上下移動可能となるように、接続部材１５３によってパンチホルダ１５１に対して吊り下げ保持されている。

【0037】

ストリッパ１５２には、パンチＰ１～Ｐ３に対応する位置にそれぞれ、貫通孔Ｅ１～Ｅ３が設けられている。各貫通孔Ｅ１～Ｅ３は、鉛直方向に沿って延びている。各貫通孔Ｅ１～Ｅ３は、上方から見たときに、対応するダイ孔Ｄ１ａ～Ｄ３ａと連通する。パンチＰ１～Ｐ３の下部はそれぞれ、対応する貫通孔Ｅ１～Ｅ３内をスライド可能である。

【0038】

ストリッパ１５２には、図３～図５に示されるように、複数の貫通孔１５２ａが設けられている。複数の貫通孔１５２ａは、ストリッパ１５２を上下方向に貫通している。複数の貫通孔１５２ａは、図４に示されるように、貫通孔Ｅ２の周囲を取り囲むように配置されている。複数の貫通孔１５２ａのうち下面（ダイプレート１４３との対向面）に設けられている出口はそれぞれ、上方から見たときに、金属板ＭＳに形成されている複数のティース部Ｗ２と重なり合うように位置している。

【0039】

パンチＰ１～Ｐ３は、図３に示されるように、プレス加工装置１３０の上流側から下流側に向けてこの順に並ぶように配置されている。パンチＰ１の下端部は、ダイ孔Ｄ１ａに対応する形状を呈している。パンチＰ２の下端部は、ダイ孔Ｄ２ａに対応する形状を呈している。パンチＰ３の下端部は、ダイ孔Ｄ３ａに対応する形状を呈している。

【0040】

プレス機１６０は、上型１５０を上下動させるように構成されている。プレス機１６０は、クランクシャフト１６１と、固定部材１６２と、連結部材１６３と、駆動機構１６４とを含む。クランクシャフト１６１は、主軸（クランクジャーナル）と、主軸から偏心して位置する偏心軸（クランクピン）と、これらを接続する接続部材（クランクアーム）とを含む。

【0041】

固定部材１６２は、固定壁等に固定されており、クランクシャフト１６１の主軸を回転可能に保持するように構成されている。連結部材１６３は、クランクシャフト１６１とパンチホルダ１５１とを連結している。連結部材１６３の上端部には、クランクシャフト１６１の偏心軸が回転可能に接続されている。連結部材１６３の下端部には、回転軸（図示せず）を介して、パンチホルダ１５１が接続されている。

【0042】

駆動機構１６４は、例えば、フライホイールやギアボックスなど（図示せず）を介して、クランクシャフト１６１の主軸に接続されている。駆動機構１６４は、コントローラＣｔｒからの指示信号に基づいて動作し、クランクシャフト１６１の主軸を回転させる。クランクシャフト１６１の主軸が回転すると、偏心軸が主軸周りを円運動する。これに伴い、パンチホルダ１５１が上死点と下死点との間を上下に往復運動する。

【0043】

吸引装置１７０は、コントローラＣｔｒからの指示信号に基づいて動作するように構成されている。吸引装置１７０は、図５に示されるように、貫通孔１５２ａを通じて、貫通孔１５２ａの出口の周囲に吸引気流（負圧）を発生させて、ティース部Ｗ２を上方に吸引するように構成されている。吸引装置１７０は、ティース部Ｗ２が塑性変形しない程度の吸引力をティース部Ｗ２に生じさせるように設定されていてもよい。吸引装置１７０によってティース部Ｗ２に生ずる吸引力の大きさは、金属板ＭＳの板厚、金属板ＭＳの材質、ティース部Ｗ２の形状などに応じて適宜設定されてもよい。吸引装置１７０は、例えば、吸気ポンプであってもよい。

【0044】

［固定子積層鉄心の製造方法］
続いて、図６を参照して、固定子積層鉄心１０の製造方法について説明する。なお、以下の説明では、固定子積層鉄心１０の製造中において、吸引装置１７０が常に動作するように、コントローラＣｔｒが吸引装置１７０を制御している。

【0045】

金属板ＭＳが送出装置１２０によって間欠的にプレス加工装置１３０に送り出され、金属板ＭＳの所定部位がダイＤ１に到達すると、プレス機１６０が動作して、上型１５０を下型１４０に向けて下方に押し出す。ストリッパ１５２が金属板ＭＳに到達して、ストリッパ１５２とダイプレート１４３とで金属板ＭＳが挟持されると、一対のローラ１２１，１２２による金属板ＭＳの挟持が解除される。このとき、リフトピン１４５ａがストリッパ１５２によって押し下げられるので、リフトピン１４５ａの略全体が挿通孔１４３ａ内に収容される。

【0046】

その後も引き続き、プレス機１６０が上型１５０を下方に向けて押し出す。このとき、ストリッパ１５２は移動しないが、パンチホルダ１５１及びパンチＰ１～Ｐ３は引き続き降下する。そのため、パンチＰ１の先端部は、ストリッパ１５２の貫通孔Ｅ１内を下方に移動し、さらにダイ孔Ｄ１ａに到達する。この工程で、パンチＰ１が金属板ＭＳをダイ孔Ｄ１ａに沿って打ち抜く。これにより、複数の空間Ｗ３が金属板ＭＳに形成される。打ち抜かれた廃材は、排出孔Ｃ１から排出される。その後、一対のローラ１２１，１２２が再び金属板ＭＳを挟持すると共に、プレス機１６０の動作に伴い、ストリッパ１５２が金属板ＭＳから離間するようにパンチホルダ１５１が上死点まで上昇する。

【0047】

次に、金属板ＭＳが送出装置１２０によって間欠的に送り出され、金属板ＭＳの所定部位がダイＤ２に到達すると、プレス機１６０が動作して、上型１５０を下型１４０に向けて下方に押し出す。ストリッパ１５２が金属板ＭＳに到達して、ストリッパ１５２とダイプレート１４３とで金属板ＭＳが挟持されると、一対のローラ１２１，１２２による金属板ＭＳの挟持が解除される。このとき、図６（ａ）に示されるように、リフトピン１４５ａがストリッパ１５２によって押し下げられるので、リフトピン１４５ａの略全体が挿通孔１４３ａ内に収容される。

【0048】

その後も引き続き、プレス機１６０が上型１５０を下方に向けて押し出す。このとき、ストリッパ１５２は移動しないが、パンチホルダ１５１及びパンチＰ１～Ｐ３は引き続き降下する。そのため、パンチＰ２の先端部は、ストリッパ１５２の貫通孔Ｅ２内を下方に移動し、さらにダイ孔Ｄ２ａに到達する。この過程で、パンチＰ２が金属板ＭＳをダイ孔Ｄ２ａに沿って打ち抜く。これにより、前の工程で形成された複数の空間Ｗ３と連通する貫通孔Ｗａが金属板ＭＳに形成される。その結果、貫通孔Ｗａの周方向において隣り合う空間Ｗ３の間に、片持ち状の板片であるティース部Ｗ２が形成される。打ち抜かれた廃材は、排出孔Ｃ２から排出される。

【0049】

図６（ａ）に示されるように、ストリッパ１５２とダイプレート１４３とで金属板ＭＳが挟持されている状態において、複数の貫通孔１５２ａの出口はそれぞれ、対応するティース部Ｗ２と当接又は近接する。吸引装置１７０によって貫通孔１５２ａの出口の周囲に吸引気流（負圧）が形成されているので、貫通孔１５２ａの出口に当接又は近接しているティース部Ｗ２の周囲にも吸引気流（負圧）が形成される。そのため、各ティース部Ｗ２は、対応する貫通孔１５２ａによって上方に吸引される。

【0050】

その後、一対のローラ１２１，１２２が再び金属板ＭＳを挟持すると共に、プレス機１６０の動作に伴い、ストリッパ１５２が金属板ＭＳから離間するようにパンチホルダ１５１が上死点まで上昇する。このとき、図６（ｂ）に示されるように、付勢部材１４５ｂの付勢力によってリフトピン１４５ａが金属板ＭＳの全体を上昇させると共に、各ティース部Ｗ２が、対応する貫通孔１５２ａに引き寄せられる。

【0051】

次に、金属板ＭＳが送出装置１２０によって間欠的に送り出されると、貫通孔１５２ａから離れるにつれてティース部Ｗ２に作用する吸引力が小さくなる。そのため、各ティース部Ｗ２の先端部は、上方に向けて湾曲していた状態から徐々に降下する。送出装置１２０は、各ティース部Ｗ２の垂れ下がりが大きくなる前にティース部Ｗ２がダイ孔Ｄ２ａを通過するように、金属板ＭＳを下流側に送出する。なお、上型１５０の上昇開始から、送出装置による金属板ＭＳの間欠的な送出が完了するまでの時間は、例えば、０．１秒～０．５秒程度であってもよいし、０．１秒よりも短くてもよい。

【0052】

次に、金属板ＭＳの所定部位がダイＤ２に到達すると、上記と同様に、プレス機１６０によって上型１５０が上下動して、パンチＰ３による金属板ＭＳの打抜加工が行われる。これにより、図４に示されるように、金属板ＭＳから打抜部材Ｗが打ち抜かれる。打抜部材Ｗが打ち抜かれた後の金属板ＭＳには、打抜部材Ｗの外形に対応する形状の貫通孔Ｒが形成される。

【0053】

打ち抜かれた打抜部材Ｗは、先行して打ち抜かれた打抜部材Ｗに対してダイ孔Ｄ３ａ内において積層されつつ結合される。ダイ孔Ｄ３ａ内において、所定枚数の打抜部材Ｗが積層されると、固定子積層鉄心１０が完成する。固定子積層鉄心１０は、排出孔Ｃ３及び搬送装置１４６を通じて、プレス加工装置１３０の後続の装置に送り出される。

【0054】

［作用］
以上の例によれば、金属板ＭＳへの打抜加工の後に、金属板ＭＳの片持ち状部分であるティース部Ｗ２が上方に吸引されることにより、ティース部Ｗ２の下方への垂れ下がりが抑制された状態で、金属板ＭＳが搬送される。そのため、リフタ１４５による金属板ＭＳの上昇量が大きくなくても、ティース部Ｗ２のダイＤ２への衝突を避けつつ、金属板ＭＳの搬送開始のタイミングを早めることができる。したがって、金属板ＭＳの加工速度をより高速化することが可能となる。その結果、固定子積層鉄心１０の生産性の向上を図ることが可能となる。

【0055】

以上の例によれば、ティース部Ｗ２は、吸引装置１７０がティース部Ｗ２の周囲に形成した吸引気流によって、上方に吸引される。そのため、比較的安価且つ簡易な構成により、ティース部Ｗ２の吸引を実現することが可能となる。

【0056】

ところで、ティース部Ｗ２は、金属板ＭＳの搬送方向の上流側から下流側に向けて突出しうる。当該ティース部Ｗ２が垂れ下がると、金属板ＭＳの搬送時において当該ティース部Ｗ２がダイＤ２（ダイ孔Ｄ２ａの内周面）に衝突して変形しやすい傾向にある。しかしながら、以上の例によれば、ティース部Ｗ２が上方に吸引されるので、ティース部Ｗ２のダイＤ２への衝突を避けつつ、金属板ＭＳの搬送開始のタイミングを早めることができる。

【0057】

以上の例によれば、ティース部Ｗ２には、ティース部Ｗ２が塑性変形しない程度の吸引力が作用しうる。この場合、弾性変形の範囲内でティース部Ｗ２が上方に吸引されるので、打抜部材Ｗの過度な変形が抑制される。そのため、良好な特性の固定子積層鉄心１０を得ることが可能となる。

【0058】

以上の例によれば、ティース部Ｗ２は、少なくともストリッパ１５２が下死点から上死点まで上昇するまでの間、貫通孔１５２ａによって継続して吸引されうる。この場合、吸引開始及び吸引停止の細かな制御を要しないので、固定子積層鉄心１０をより効率的に製造することが可能となる。

【0059】

［変形例］
本明細書における開示はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特許請求の範囲及びその要旨を逸脱しない範囲において、以上の例に対し種々の省略、置換、変更などが行われてもよい。

【0060】

（１）固定子積層鉄心１０の製造中において、吸引装置１７０によって、貫通孔１５２ａを通じた吸気が常に行われていてもよいし、少なくともストリッパ１５２が下死点から上死点まで上昇するまでの間、貫通孔１５２ａを通じた吸気が行われてもよい。金属板ＭＳは、少なくとも金属板ＭＳ下方への垂れ下がりが生じやすい形状が形成される打抜加工の後に、当該形状となった部分を上方に吸引することで、垂れ下がりを抑制することができる。

【0061】

（２）吸引装置１７０によって、金属板ＭＳのうちティース部Ｗ２以外の部分も吸引されてもよい。この場合、金属板ＭＳに作用する吸引力を、金属板ＭＳが空中に浮遊することができる程度の大きさに設定することで、プレス加工装置１３０からリフタ１４５を省略することができる。

【0062】

（３）貫通孔１５２ａの形状は変更することができる。一例として、貫通孔１５２ａの入口（吸引装置１７０側の端部）の孔径に対して出口（ダイプレート１４３との対向面に設けられる端部）の孔径が大きく（または小さく）なっていてもよい。また、貫通孔１５２ａの出口には、吸引面積を大きくするための溝が形成されていてもよい。また、複数の貫通孔１５２ａをそれぞれ個別に設けるのではなく、複数の貫通孔１５２ａの出口（ダイプレート１４３との対向面に設けられる端部）が設けられるように貫通孔１５２ａの形状を変更してもよい。貫通孔１５２ａの形状を変更する一例として、隣接する貫通孔１５２ａ同士を連通させる横穴を設けてもよい。複数の貫通孔１５２ａを連通させる横穴等に対応する構成を有する場合、吸引装置１７０と接続される入口の数に対して貫通孔１５２ａの出口の数を多くすることができる。また、このような場合でも、吸引装置１７０によって複数の貫通孔１５２ａの出口の周囲に吸引気流（負圧）を発生させることが可能となる。そのため、吸引装置１７０と貫通孔１５２ａとを接続する配管の数が減少し、プレス加工装置の構成の簡略化及びコスト低減を実現することができる。なお、貫通孔１５２ａを設けるために、ストリッパ１５２本体に対して別の部材を組み合わせる構成としてもよい。

【0063】

（４）吸引装置１７０は、吸気以外の手段によってティース部Ｗ２を吸引してもよい。吸引装置１７０は、例えば、磁石（例えば、永久磁石、電磁石）であってもよい。この場合、金属板ＭＳに磁力が作用するように、吸引装置１７０がストリッパ１５２内に埋設されていてもよい。吸引装置１７０は、例えば、吸盤であってもよい。

【0064】

（５）製造過程で片持ち状部分が生ずるのであれば、固定子積層鉄心１０以外の他の積層鉄心（例えば、回転子積層鉄心）や、積層鉄心以外の金属製品（例えば、リードフレーム）を製造する際に、上述した製造装置１００を用いてもよい。

【0065】

図７に、片持ち状部分を含む回転子積層鉄心の例を示す。図７に例示される回転子積層鉄心２０は、円筒形状を呈している。すなわち、回転子積層鉄心２０の中央部分には、中心軸Ａｘに沿って回転子積層鉄心２０を貫通して延びる中心孔２０ａ（貫通孔）が設けられている。中心孔２０ａ内には、シャフトが配置可能である。

【0066】

回転子積層鉄心２０のうち中心孔２０ａの周囲には、中心軸Ａｘに沿って回転子積層鉄心２０を貫通して延びる複数の磁石挿入孔２１が設けられている。磁石挿入孔２１は、第１の部分２１ａと、第２の部分２１ｂと、第３の部分２１ｃとを含む。第１の部分２１ａは、中心孔２０ａ近傍を延びている。第２の部分２１ｂは、第１の部分２１ａの一端から連続して回転子積層鉄心２０の外周面に向けて、回転子積層鉄心２０の径方向に沿って延びている。第３の部分２１ｃは、第１の部分２１ａの他端から連続して回転子積層鉄心２０の外周面に向けて、回転子積層鉄心２０の径方向に沿って延びている。したがって、磁石挿入孔２１は、上方から見て、略Ｃ字形状を呈している。回転子積層鉄心２０は、各磁石挿入孔２１と回転子積層鉄心２０の外周面とで囲まれた島状部Ｔを含む。

【0067】

磁石挿入孔２１のうち第１の部分２１ａ内には、少なくとも一つの永久磁石２２が配置されている。永久磁石２２が挿入された後の磁石挿入孔２１内には、固化樹脂２３が設けられている。固化樹脂２３は、永久磁石２２を磁石挿入孔２１内に固定するように構成されている。固化樹脂２３は、上下方向で隣り合う打抜部材Ｗ同士を接合するように構成されている。

【0068】

回転子積層鉄心２０は、複数の打抜部材Ｗ（打抜部材）が積み重ねられた積層体である。複数の打抜部材Ｗの積層方向は、中心軸Ａｘの延在方向でもある。上方から見た打抜部材Ｗの形状は、上方から見た回転子積層鉄心２０の形状と略同一である。そのため、打抜部材Ｗは、島状部Ｔに対応する島状部Ｗｔ（片持ち状部分）を含む。島状部Ｗｔは、打抜部材Ｗの外周縁から中心軸Ａｘに向けて突出する片持ち状の板片である。

【0069】

（６）製造装置１００は、金属板ＭＳの片持ち状部分とは異なる部分を上方に吸引してもよい。また、製造過程で片持ち状部分が形成されない場合であっても、金属製品を製造する際に、上述した製造装置１００を用いてもよい。

【0070】

図８に、金属板ＭＳにおけるレイアウトの一例を示す。図８に例示される金属板ＭＳでは、打抜形状Ｒ１及び打抜形状Ｒ２に対応した形状の打抜部材Ｗが形成される。複数の打抜部材Ｗが積層されて積層体は、図示しない加工機によって折り曲げ加工されることで、固定子積層鉄心となる。そのため、打抜形状Ｒ１は、ヨーク部Ｗ１に対応するヨーク対応領域Ｒ１ａと、複数のティース部Ｗ２に対応する複数のティース対応領域Ｒ１ｂとを有する。ヨーク対応領域Ｒ１ａは、金属板ＭＳの幅方向に延在している。複数のティース対応領域Ｒ１ｂは、ヨーク対応領域Ｒ１ａよりも下流側に位置している。また、打抜形状Ｒ２は、ヨーク部Ｗ１に対応するヨーク対応領域Ｒ２ａと、複数のティース部Ｗ２に対応する複数のティース対応領域Ｒ２ｂとを有する。ヨーク対応領域Ｒ２ａは、金属板ＭＳの幅方向に延在している。複数のティース対応領域Ｒ２ｂは、ヨーク対応領域Ｒ２ａよりも上流側に位置している。金属板ＭＳに打抜形状Ｒ１，Ｒ２の双方が形成される位置Ｓ１７において、複数のティース対応領域Ｒ２ｂは、金属板ＭＳの幅方向において複数のティース対応領域Ｒ１ｂの間に一つずつ位置している。

【0071】

図８における位置Ｓ１及び位置Ｓ２は、金属板ＭＳから打抜部材が打ち抜かれる位置を示している。例えば、位置Ｓ１では、打抜形状Ｒ１に対応した形状の打抜部材が打ち抜かれる。また、位置Ｓ２では、打抜形状Ｒ２に対応した形状の打抜部材が打ち抜かれる。ここで、搬送方向に沿って位置Ｓ１及び位置Ｓ１よりと位置Ｓ２との間の金属板ＭＳでは、打抜形状Ｒ１に対応した形状の打抜部材が打ち抜かれた結果、幅広の片持ち状である突出部Ｍ１が形成され得る。また、搬送方向に沿って位置Ｓ２及び位置Ｓ２よりも下流側では、打抜形状Ｒ２に対応した形状の打抜部材が打ち抜かれた結果、突出部Ｍ１よりも幅が細く、金属板ＭＳの幅方向に沿って略Ｓ字状を繰り返すように延びる蛇行部Ｍ２が形成される。金属板ＭＳの突出部Ｍ１及び蛇行部Ｍ２は、下方へ垂れ下がっているとティース部Ｗ２と同様に搬送時にダイ等と干渉する可能性がある。これに対して、吸引装置１７０によって、突出部Ｍ１または蛇行部Ｍ２が形成された後にこれらを上方に吸引する構成とすることで、突出部Ｍ１または蛇行部Ｍ２の下方への垂れ下がりを抑制することができる。

【0072】

このように、打抜加工によって金属板ＭＳ下方への垂れ下がりが生じやすい形状が形成される場合、打抜加工よりも後に吸引装置１７０によって当該形状となった部分が上方に吸引されることで、下方への垂れ下がりを抑制することができる。また、吸引装置１７０による金属板ＭＳの吸引対象の位置は、打抜部材となる部分に限定されない。したがって、打抜部材とは異なる領域を吸引する構成としてもよい。

【0073】

［他の例］
例１．積層鉄心の製造方法の一例は、帯状の金属板をその長手方向に沿って間欠的に搬送しつつプレス加工装置で打ち抜いて得られた複数の打抜部材を積層して積層鉄心を製造する方法であってもよい。積層鉄心の製造方法の一例は、少なくともプレス加工装置による金属板への打抜加工の後に、金属板を上方に吸引することと、片持ち状部分を吸引することの後に、金属板を長手方向に沿って搬送することとを含んでいてもよい。この場合、金属板が上方に吸引されることにより、金属板の下方への垂れ下がりが抑制された状態で、金属板が搬送される。そのため、リフタ等による金属板の上昇量が大きくなくても、金属板のダイへの衝突を避けつつ、金属板の搬送開始のタイミングを早めることができる。したがって、金属板の加工速度をより高速化することが可能となる。その結果、積層鉄心の生産性の向上を図ることが可能となる。

【0074】

例２．例１の方法において、吸引することは、金属板に形成される片持ち状部分を上方に吸引することを含んでいてもよい。片持ち状部分は、下方へ垂れ下がりやすい形状となっている。これに対して、片持ち状部分が上方に吸引されることにより、片持ち状部分の下方への垂れ下がりが抑制された状態で、金属板が搬送される。そのため、リフタ等による金属板の上昇量が大きくなくても、片持ち状部分のダイへの衝突を避けつつ、金属板の搬送開始のタイミングを早めることができる。したがって、金属板の加工速度をより高速化することが可能となる。

【0075】

例３．例１又は例２の方法において、片持ち状部分は、金属板の搬送方向の上流側から下流側に向けて突出していてもよい。例３のような片持ち状部分が垂れ下がっていると、片持ち状部分が金属板の搬送時にダイに衝突して変形しやすい傾向にある。しかしながら、片持ち状部分が上方に吸引されるので、例２のような片持ち状部分であっても、片持ち状部分のダイへの衝突を避けつつ、金属板の搬送開始のタイミングを早めることができる。

【0076】

例４．例２又は例３の方法において、積層鉄心は固定子積層鉄心であり、片持ち状部分は、固定子積層鉄心のティースに対応する部分であってもよい。

【0077】

例５．例１の方法において、吸引することは、打抜部材が打ち抜かれた後の金属板を上方に吸引することを含んでいてもよい。打抜部材が打ち抜かれた後の金属板は、打抜部材の形状によっては下方へ垂れ下がりやすい形状となっている。これに対して、打ち抜かれた後の金属板が上方に吸引されることにより、金属板の下方への垂れ下がりが抑制された状態で、金属板が搬送される。そのため、リフタ等による金属板の上昇量が大きくなくても、金属板のダイへの衝突を避けつつ、金属板の搬送開始のタイミングを早めることができる。

【0078】

例６．例１～例５のいずれかの方法において、金属板を吸引することは、吸引装置により吸引気流を金属板の吸引対象の部分の周囲に発生させることを含んでいてもよい。この場合、比較的安価且つ簡易な構成により、金属板の吸引対象の部分の吸引を実現することが可能となる。

【0079】

例７．例１～例６のいずれかの方法において、金属板を吸引することは、金属板が塑性変形しない程度の力を金属板に作用させることを含んでいてもよい。この場合、弾性変形の範囲内で金属板が上方に吸引されるので、積層鉄心を構成する打抜部材の過度な変形が抑制される。そのため、良好な特性の積層鉄心を得ることが可能となる。

【0080】

例８．例１～例７のいずれかの方法において、金属板を吸引することは、少なくともプレス加工装置のストリッパが下死点から上死点まで上昇するまでの間、金属板を継続して吸引することを含んでいてもよい。この場合、吸引開始及び吸引停止の細かな制御を要しないので、積層鉄心をより効率的に製造することが可能となる。

【0081】

例９．積層鉄心の製造装置の一例は、帯状の金属板をその長手方向に沿って間欠的に搬送するように構成された送出装置と、金属板から複数の打抜部材を打ち抜いて積層することにより積層鉄心を製造するように構成されたプレス加工装置とを備えていてもよい。積層鉄心の製造装置の一例は、少なくともプレス加工装置による金属板への打抜加工の後に、金属板を上方に吸引するように構成された吸引装置と、制御部とをさらに備えていてもよい。制御部は、吸引装置が金属板を吸引した後に、送出装置によって金属板を長手方向に沿って搬送させる処理を実行するように構成されていてもよい。この場合、例１の方法と同様の作用効果が得られる。

【符号の説明】

【0082】

１０…固定子積層鉄心（積層鉄心）、１２…ティース、１００…製造装置、１２０…送出装置、１３０…プレス加工装置、１４３…ダイプレート、１５２…ストリッパ、１７０…吸引装置、Ｃｔｒ…コントローラ（制御部）、ＭＳ…金属板、Ｗ…打抜部材、Ｗ２…ティース部（片持ち状部分）、Ｗｔ…島状部（片持ち状部分）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】