(57)【要約】【課題】枠廃材部を少なくしながらも、コアシートの反りを低減することができる回転電機用積層コアの製造方法を提供する。【解決手段】回転電機用積層コアの製造方法は、板材Ｔに、ティース１５間のスロットに対応したスロット孔５１と中央の貫通孔１４とを打ち抜き形成する「第１打ち抜き工程」と、その後、下方の半抜き用ノックアウト３３と上方の半抜き用パンチ３５にて板材Ｔにおけるコアシート１２と対応したコアシート部５２を挟み込んだ状態で、該コアシート部５２を枠廃材部Ｔｚに対して下方に半抜き状態とする「半抜き工程」と、その後、外形抜きパンチ４２にて枠廃材部Ｔｚに対してコアシート部５２を打ち抜いてコアシート１２を形成する「第２打ち抜き工程」とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央にシャフト挿通用の貫通孔が形成され且つ外周側に放射状に延びる複数のティースが形成されたコアシートを板材から打ち抜いて形成し、複数枚の前記コアシートを積層して製造する回転電機用積層コアの製造方法であって、
前記板材に、前記ティース間のスロットに対応したスロット孔と前記貫通孔とを打ち抜き形成する第１打ち抜き工程と、
前記第１打ち抜き工程の後、下方の半抜き用ノックアウトと上方の半抜き用パンチにて前記板材における前記コアシートと対応したコアシート部を挟み込んだ状態で、該コアシート部を前記板材の枠廃材部に対して下方に半抜き状態とする半抜き工程と、
前記半抜き工程の後、外形抜きパンチにて前記枠廃材部に対して前記コアシート部を打ち抜いて前記コアシートを形成する第２打ち抜き工程と
を備えたことを特徴とする回転電機用積層コアの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機用積層コアの製造方法において、
前記第２打ち抜き工程では、前記外形抜きパンチにて、前記コアシートを形成するとともにそのコアシートの嵌合凸部を前回形成したコアシートの嵌合凹部に順次圧入させて複数枚のコアシートを積層固定することを特徴とする回転電機用積層コアの製造方法。
【請求項３】
中央にシャフト挿通用の貫通孔が形成され且つ外周側に放射状に延びる複数のティースが形成されたコアシートを板材から打ち抜いて形成し、複数枚の前記コアシートを積層して製造するための回転電機用積層コアの製造装置であって、
前記板材に、前記ティース間のスロットに対応したスロット孔と前記貫通孔とを打ち抜き形成するための第１打ち抜き部と、
前記第１打ち抜き部による第１打ち抜き工程の後、下方の半抜き用ノックアウトと上方の半抜き用パンチにて前記板材における前記コアシートと対応したコアシート部を挟み込んだ状態で、該コアシート部を前記板材の枠廃材部に対して下方に半抜き状態とするための半抜き部と、
前記半抜き部による半抜き工程の後、外形抜きパンチにて前記枠廃材部に対して前記コアシート部を打ち抜いて前記コアシートを形成するための第２打ち抜き部と
を備えたことを特徴とする回転電機用積層コアの製造装置。
【請求項４】
請求項３に記載の回転電機用積層コアの製造装置において、
前記第２打ち抜き部は、前記外形抜きパンチにて、前記コアシートを形成するとともにそのコアシートの嵌合凸部を前回形成したコアシートの嵌合凹部に順次圧入させて複数枚のコアシートを積層固定することを特徴とする回転電機用積層コアの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板材から製造する回転電機用積層コアの製造方法、及び製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転電機用積層コアの製造方法としては、中央にシャフト挿通用の貫通孔が形成され且つ外周側に放射状に延びる複数のティースが形成されたコアシートを板材から打ち抜いて形成し、それら複数枚のコアシートを積層して回転電機用積層コアを製造する方法がある（例えば、特許文献１参照）。この方法においては、まず板材にティース間のスロットに対応したスロット孔と前記貫通孔とを打ち抜き形成し、その後、その板材における前記コアシートと対応したコアシート部（前記各スロット孔の外側通る円形内）を下方に打ち抜いて前記コアシートを形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−９８８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、平面状の板材における（コアシート部を除く）枠廃材部を材料押さえ部材にて押さえつつ、一気にコアシート部を外形抜きパンチにて下方に打ち抜いてコアシートを形成すると、該コアシートの中央部分が下方に突出するようにコアシートの外周側に反りが発生し易いという問題があった。このことは、特に板材に多数のコアシート部を並設して前記枠廃材部が細くなることで前記材料押さえ部材による押さえる力が弱くなり、コアシート部よりも外側の部分が僅かに引き込まれてしまうことで発生する。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、枠廃材部を少なくしながらも、コアシートの反りを低減することができる回転電機用積層コアの製造方法、及び製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明では、中央にシャフト挿通用の貫通孔が形成され且つ外周側に放射状に延びる複数のティースが形成されたコアシートを板材から打ち抜いて形成し、複数枚の前記コアシートを積層して製造する回転電機用積層コアの製造方法であって、前記板材に、前記ティース間のスロットに対応したスロット孔と前記貫通孔とを打ち抜き形成する第１打ち抜き工程と、前記第１打ち抜き工程の後、下方の半抜き用ノックアウトと上方の半抜き用パンチにて前記板材における前記コアシートと対応したコアシート部を挟み込んだ状態で、該コアシート部を前記板材の枠廃材部に対して下方に半抜き状態とする半抜き工程と、前記半抜き工程の後、外形抜きパンチにて前記枠廃材部に対して前記コアシート部を打ち抜いて前記コアシートを形成する第２打ち抜き工程とを備えたことを要旨とする。
【０００７】
同構成によれば、第１打ち抜き工程では、板材に、ティース間のスロットに対応したスロット孔と貫通孔とが打ち抜き形成され、その後の半抜き工程では、板材におけるコアシートと対応したコアシート部が板材の枠廃材部に対して下方に半抜き状態とされる。この半抜き工程は、下方の半抜き用ノックアウトと上方の半抜き用パンチにてコアシート部が挟み込まれた状態で行われるため、板材のコアシート部同士を近づけて並設し枠廃材部を細くしても（材料押さえ部材にて枠廃材部を押さえる力が大きくなくても）、コアシートの反りを抑えることができる。又、半抜き工程の後の第２打ち抜き工程では、外形抜きパンチにて枠廃材部に対してコアシート部が打ち抜かれてコアシートが形成されるが、この際、既にコアシート部が半抜き状態とされているため、小さな力で打ち抜くことができる。よって、第２打ち抜き工程においても、枠廃材部を細くしても（材料押さえ部材にて枠廃材部を押さえる力が大きくなくても）、コアシートの反りを抑えることができる。よって、枠廃材部を少なくしながらも、コアシートの反りを低減することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の回転電機用積層コアの製造方法において、前記第２打ち抜き工程では、前記外形抜きパンチにて、前記コアシートを形成するとともにそのコアシートの嵌合凸部を前回形成したコアシートの嵌合凹部に順次圧入させて複数枚のコアシートを積層固定することを要旨とする。
【０００９】
同構成によれば、第２打ち抜き工程では、外形抜きパンチにて、コアシートが形成されるとともにそのコアシートの嵌合凸部が前回形成したコアシートの嵌合凹部に順次圧入されて複数枚のコアシートが積層固定されるため、外形抜きパンチが複数枚のコアシートの組み付けをも行うことになる。よって、コアシートの反りが低減された回転電機用積層コアを容易に製造することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、中央にシャフト挿通用の貫通孔が形成され且つ外周側に放射状に延びる複数のティースが形成されたコアシートを板材から打ち抜いて形成し、複数枚の前記コアシートを積層して製造するための回転電機用積層コアの製造装置であって、前記板材に、前記ティース間のスロットに対応したスロット孔と前記貫通孔とを打ち抜き形成するための第１打ち抜き部と、前記第１打ち抜き部による第１打ち抜き工程の後、下方の半抜き用ノックアウトと上方の半抜き用パンチにて前記板材における前記コアシートと対応したコアシート部を挟み込んだ状態で、該コアシート部を前記板材の枠廃材部に対して下方に半抜き状態とするための半抜き部と、前記半抜き部による半抜き工程の後、外形抜きパンチにて前記枠廃材部に対して前記コアシート部を打ち抜いて前記コアシートを形成するための第２打ち抜き部とを備えたことを要旨とする。
【００１１】
同構成によれば、第１打ち抜き部による第１打ち抜き工程では、板材に、ティース間のスロットに対応したスロット孔と貫通孔とが打ち抜き形成され、その後の半抜き部による半抜き工程では、板材におけるコアシートと対応したコアシート部が板材の枠廃材部に対して下方に半抜き状態とされる。この半抜き部による半抜き工程は、下方の半抜き用ノックアウトと上方の半抜き用パンチにてコアシート部が挟み込まれた状態で行われるため、板材のコアシート部同士を近づけて並設し枠廃材部を細くしても（材料押さえ部材にて枠廃材部を押さえる力が大きくなくても）、コアシートの反りを抑えることができる。又、半抜き部による半抜き工程の後の第２打ち抜き部による第２打ち抜き工程では、外形抜きパンチにて枠廃材部に対してコアシート部が打ち抜かれてコアシートが形成されるが、この際、既にコアシート部が半抜き状態とされているため、小さな力で打ち抜くことができる。よって、第２打ち抜き部による第２打ち抜き工程においても、枠廃材部を細くしても（材料押さえ部材にて枠廃材部を押さえる力が大きくなくても）、コアシートの反りを抑えることができる。よって、枠廃材部を少なくしながらも、コアシートの反りを低減することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の回転電機用積層コアの製造装置において、前記第２打ち抜き部は、前記外形抜きパンチにて、前記コアシートを形成するとともにそのコアシートの嵌合凸部を前回形成したコアシートの嵌合凹部に順次圧入させて複数枚のコアシートを積層固定することを要旨とする。
【００１３】
同構成によれば、第２打ち抜き部による第２打ち抜き工程では、外形抜きパンチにて、コアシートが形成されるとともにそのコアシートの嵌合凸部が前回形成したコアシートの嵌合凹部に順次圧入されて複数枚のコアシートが積層固定されるため、外形抜きパンチ（第２打ち抜き部）が複数枚のコアシートの組み付けをも行うことになる。よって、コアシートの反りが低減された回転電機用積層コアを容易に製造することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、枠廃材部を少なくしながらも、コアシートの反りを低減することができる回転電機用積層コアの製造方法、及び製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）本実施の形態における第１打ち抜き工程後の板材の平面図。（ｂ）同じく第１打ち抜き工程後の板材及び第１打ち抜き部の側面図。
【図２】（ａ）本実施の形態における回転電機用積層コアの製造方法を説明するための平面図。（ｂ）同じく回転電機用積層コアの製造方法を説明するための側断面図。
【図３】本実施の形態におけるロータコア（回転電機用積層コア）の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図３に従って説明する。
本実施の形態の回転電機用積層コアの製造装置は、図３に示す回転電機用積層コアとしてのロータコア１１を製造するためのものであって、該ロータコア１１は、複数枚のコアシート１２が積層固定されてなる。各コアシート１２には、中央にシャフト１３の挿通用の貫通孔１４が形成され且つ外周側に放射状に延びる複数のティース１５が形成され、それらティース１５間がスロット１６とされている。尚、積層されたコアシート１２の貫通孔１４はロータコア１１における貫通孔を構成し、積層されたコアシート１２のティース１５はロータコア１１におけるティースを構成し、積層されたコアシート１２のスロット１６はロータコア１１におけるスロットを構成することになる。又、本実施の形態の各コアシート１２には、図１及び図２に示すように、嵌合凸部１７及び嵌合凹部１８が形成され、嵌合凸部１７を下層のコアシート１２における嵌合凹部１８に圧入させることで積層させながら固定させる構成とされている。
【００１７】
回転電機用積層コアの製造装置は、前記コアシート１２を板材Ｔから打ち抜いて形成し、複数枚のコアシート１２を積層して前記ロータコア１１を製造するものであって、図１に示す第１打ち抜き部２１と、その後段の図２に示す半抜き部３１と、その後段の第２打ち抜き部４１とを備える。
【００１８】
第１打ち抜き部２１は、一般的な打ち抜き装置であって、図１に模式的に示すように、ダイプレート２２、中央孔抜きパンチ２３、及びスロット孔抜きパンチ２４等を備え、板材Ｔに、前記スロット１６（図３参照）に対応したスロット孔５１と前記貫通孔１４とを打ち抜き形成可能とされている。尚、本実施の形態では、第１打ち抜き部２１は、図示しない嵌合部形成パンチをも備え、前記スロット孔５１と前記貫通孔１４と共に、前記嵌合凸部１７及び嵌合凹部１８をも同時に形成可能とされている。
【００１９】
半抜き部３１は、図２に示すように、ダイプレート２２、材料押さえ部材３２、半抜き用ノックアウト３３、スプリング３４、半抜き用パンチ３５等を備える。半抜き部３１は、下方の半抜き用ノックアウト３３と上方の半抜き用パンチ３５にて前記板材Ｔにおける前記コアシート１２と対応したコアシート部５２を挟み込んだ状態で、該コアシート部５２を板材Ｔの枠廃材部Ｔｚ（コアシート部５２を除く部分）に対して下方に半抜き状態とすることが可能とされている。詳しくは、半抜き用ノックアウト３３は、ダイプレート２２の半抜き収容部２２ａ内で上下動可能に設けられるとともに、スプリング３４にて上方に付勢されている。材料押さえ部材３２は、前記ダイプレート２２に前記枠廃材部Ｔｚを押さえ込むことが可能に設けられている。そして、半抜き用パンチ３５は、半抜き用ノックアウト３３の上方から前記スプリング３４の付勢力に抗しつつコアシート部５２を板材Ｔ（枠廃材部Ｔｚ）に対して下方に半抜き状態とすることが可能に図示しない駆動源により上下方向に駆動可能に設けられている。
【００２０】
第２打ち抜き部４１は、図２に示すように、ダイプレート２２、材料押さえ部材３２、外形抜きパンチ４２等を備える。第２打ち抜き部４１は、外形抜きパンチ４２にて前記枠廃材部Ｔｚに対して前記コアシート部５２を打ち抜いて前記コアシート１２を形成することが可能とされている。詳しくは、外形抜きパンチ４２は、前記枠廃材部Ｔｚに対して前記コアシート部５２を打ち抜きつつ、形成した前記コアシート１２をダイプレート２２の打ち抜き収容部２２ｂ内に押し込むことが可能に図示しない駆動源により上下方向に駆動可能に設けられている。又、本実施の形態の外形抜きパンチ４２は、前記コアシート１２を形成するとともにそのコアシート１２の前記嵌合凸部１７を前回形成した（下方の）コアシート１２の嵌合凹部１８に順次圧入させて複数枚のコアシート１２を積層固定することが可能に構成されている。即ち、外形抜きパンチ４２にて形成されたコアシート１２は、ダイプレート２２の打ち抜き収容部２２ｂ内に押し込まれつつ、その外周（ティース１５の先端）が該打ち抜き収容部２２ｂの内壁に圧接して保持され、そこに次に形成されたコアシート１２が上方から積層されつつ嵌合凹部１８に嵌合凸部１７が圧入されるようになっている。
【００２１】
次に、上記回転電機用積層コアの製造装置による製造方法と、その作用について説明する。
まず第１打ち抜き部２１による「第１打ち抜き工程」では、図１（ａ），（ｂ）に示すように、板材Ｔに、スロット孔５１と貫通孔１４とを打ち抜き形成する。尚、本実施の形態では、図１（ａ）に示すように、板材Ｔの短手方向（図１（ａ）中、上下方向）にコアシート部５２を３列形成する。即ち、本実施の形態では、前記中央孔抜きパンチ２３、前記スロット孔抜きパンチ２４、前記半抜き用ノックアウト３３、前記半抜き用パンチ３５、前記外形抜きパンチ４２等がそれぞれ３列設けられているが、以後、１列についてのみ説明する。
【００２２】
次に、半抜き部３１による「半抜き工程」では、図２（ａ），（ｂ）に示すように、下方の半抜き用ノックアウト３３と上方の半抜き用パンチ３５にて前記板材Ｔにおける前記コアシート部５２を挟み込んだ状態で、該コアシート部５２を枠廃材部Ｔｚに対して下方に半抜き状態とする。このとき、コアシート部５２は、半抜き用ノックアウト３３と半抜き用パンチ３５にて挟み込まれた状態であるため、その反りが抑えられることになる。尚、本実施の形態では、コアシート部５２を枠廃材部Ｔｚに対して板材Ｔの板厚の５０％分下方に半抜き状態としている。又、図２（ａ），（ｂ）では、板材Ｔが左から右に搬送されて各工程が順次行われる様子を図示している。
【００２３】
次に、第２打ち抜き部４１による「第２打ち抜き工程」では、図２（ａ），（ｂ）に示すように、外形抜きパンチ４２にて枠廃材部Ｔｚに対してコアシート部５２を打ち抜いてコアシート１２を形成する。このとき、既に（第２打ち抜き工程の前に）コアシート部５２が半抜き状態とされているため、小さな力で打ち抜くことができ、この工程においても（挟み込まれていないものの）コアシート１２の反りが抑えられることになる。又、本実施の形態の「第２打ち抜き工程」では、外形抜きパンチ４２にて、コアシート１２を形成するとともにそのコアシート１２の嵌合凸部１７を前回形成したコアシート１２の嵌合凹部１８に順次圧入させて複数枚のコアシート１２を積層固定する。このようにして、前記ロータコア１１が製造される。
【００２４】
次に、上記実施の形態の特徴的な効果を以下に記載する。
（１）「半抜き工程」は、下方の半抜き用ノックアウト３３と上方の半抜き用パンチ３５にてコアシート部５２が挟み込まれた状態で行われるため、板材Ｔのコアシート部５２同士を近づけて並設し枠廃材部Ｔｚを細くしても（材料押さえ部材３２にて枠廃材部Ｔｚを押さえる力が大きくなくても）、コアシート１２の反りを抑えることができる。又、「半抜き工程」の後の「第２打ち抜き工程」では、外形抜きパンチ４２にて枠廃材部Ｔｚに対してコアシート部５２が打ち抜かれてコアシート１２が形成されるが、この際、既にコアシート部５２が半抜き状態とされているため、小さな力で打ち抜くことができる。よって、「第２打ち抜き工程」においても、枠廃材部Ｔｚを細くしても（材料押さえ部材３２にて枠廃材部Ｔｚを押さえる力が大きくなくても）、コアシート１２の反りを抑えることができる。よって、枠廃材部Ｔｚを少なくしながらも、コアシート１２の反りを低減することができる。
【００２５】
（２）「第２打ち抜き工程」では、外形抜きパンチ４２にて、コアシート１２が形成されるとともにそのコアシート１２の嵌合凸部１７が前回形成したコアシート１２の嵌合凹部１８に順次圧入されて複数枚のコアシート１２が積層固定されるため、外形抜きパンチ４２が複数枚のコアシート１２の組み付けをも行うことになる。よって、コアシート１２の反りが低減されたロータコア１１を容易に製造することができる。
【００２６】
上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、「第２打ち抜き工程」では、外形抜きパンチ４２にて、形成した複数枚のコアシート１２を積層固定するとしたが、これに限定されず、積層固定する工程（装置）を別としてもよい。
【００２７】
・上記実施の形態では、特に言及していないが、半抜き用ノックアウト３３及び半抜き用パンチ３５の少なくとも一方の中央部にコアシート部５２の中央部と非当接となる非当接部（凹部や孔）を形成してもよい。このようにすると、半抜き用ノックアウトと半抜き用パンチにてコアシート部５２の外周側を高い面圧で挟み込むことができ、コアシート１２の反りを良好に抑えることができる。
【００２８】
・上記実施の形態では、第１打ち抜き部２１による「第１打ち抜き工程」では、前記スロット孔５１と前記貫通孔１４と前記嵌合凸部１７と前記嵌合凹部１８を同時に形成するとしたが、これに限定されず、それらを異なるタイミングで形成するようにしてもよい。例えば、スロット孔５１と貫通孔１４とを別のタイミングで順次形成してもよい。又、例えば、スロット孔５１と貫通孔１４とを同時に形成し、その後、嵌合凸部１７と嵌合凹部１８とを形成するようにしてもよい。
【００２９】
・上記実施の形態の「半抜き工程」では、コアシート部５２を枠廃材部Ｔｚに対して板材Ｔの板厚の５０％分下方に半抜き状態としたが、これに限定されず、例えば、板材Ｔの板厚の３０％分下方に半抜き状態としたり、板材Ｔの板厚の７０％分下方に半抜き状態としてもよい。尚、この工程では、板材Ｔの板厚の７０％分以内で下方に半抜き状態とすることが好ましい。
【００３０】
・上記実施の形態では、図１及び図２における各ダイプレート２２及び材料押さえ部材３２に同じ符号を付したが、勿論、それぞれ一体でもよいし、それぞれ複数の別体から構成してもよい。
【００３１】
上記各実施の形態から把握できる技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
（イ）請求項１又は２に記載の回転電機用積層コアの製造方法において、前記半抜き用ノックアウト及び半抜き用パンチの少なくとも一方の中央部に前記コアシート部の中央部と非当接となる非当接部（例えば、凹部や孔）が形成されたことを特徴とする回転電機用積層コアの製造方法。
【００３２】
同構成によれば、半抜き用ノックアウト及び半抜き用パンチの少なくとも一方の中央部にはコアシート部の中央部と非当接となる非当接部（例えば、凹部や孔）が形成されるため、半抜き用ノックアウトと半抜き用パンチにてコアシート部の外周側を高い面圧で挟み込むことができ、コアシートの反りを良好に抑えることができる。
【００３３】
（ロ）請求項３又は４に記載の回転電機用積層コアの製造装置において、前記半抜き用ノックアウト及び半抜き用パンチの少なくとも一方の中央部に前記コアシート部の中央部と非当接となる非当接部（例えば、凹部や孔）が形成されたことを特徴とする回転電機用積層コアの製造装置。
【００３４】
同構成によれば、半抜き用ノックアウト及び半抜き用パンチの少なくとも一方の中央部にはコアシート部の中央部と非当接となる非当接部（例えば、凹部や孔）が形成されるため、半抜き用ノックアウトと半抜き用パンチにてコアシート部の外周側を高い面圧で挟み込むことができ、コアシートの反りを良好に抑えることができる。
【符号の説明】
【００３５】
１２…コアシート、１３…シャフト、１４…貫通孔、１５…ティース、１６…スロット、１７…嵌合凸部、１８…嵌合凹部、２１…第１打ち抜き部、３１…半抜き部、３３…半抜き用ノックアウト、３５…半抜き用パンチ、４１…第２打ち抜き部、４２…外形抜きパンチ、５１…スロット孔、５２…コアシート部、Ｔ…板材、Ｔｚ…枠廃材部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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