JP2004023829A

JP2004023829A - 積層体の製造方法

Info

Publication number: JP2004023829A
Application number: JP2002172312A
Authority: JP
Inventors: Koji Ueda; 植田　浩司; Masayuki Morioka; 森岡　正之
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-06-13
Filing date: 2002-06-13
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】接着層を有した電磁鋼板を金型内で加熱し所定枚数の積層体とするためには、分離したい部分の接着剤の機能をいかにして低下させるかということが課題であった。
【解決手段】接着剤としての機能を低下させるために、例えば機械的に接着層を剥離、レーザなどを用いた接着層を剥離、熱による接着層を剥離、溶剤による剥離、フィルムや離型剤などによるオーバーマスキング、接着層を有さない単板の挿入などの方法によって所定の積層枚数の積層体とすることができる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数枚の単板を積層してモータやトランスの積層鉄心を製造する積層体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の積層鉄心の製造方法について説明する。従来モータやトランスなどに用いられる積層鉄心は、多くが薄板鋼板例えば電磁鋼板に絶縁皮膜が形成されているものを用い、打ち抜きプレス機によって所定の単板形状に打ち抜きを行うとともに、打ち抜いた所定形状の単板を金型ダイ内で積み重ねて積層体とするために、積み重なり合う単板をダボかしめなどにより一体化させる工法や、金型ダイ内で積層体の打ち抜き断面部分をレーザなどの溶接機を用いて溶着一体化させる工法などが一般的に知られている。また、一方では電磁鋼板表面に熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が半硬化の状態で塗布された電磁鋼板を用いた積層体の製造方法として、例えば特開平６−６９６０号などに記載されている。これは、従来の絶縁皮膜が形成された電磁鋼板を用いた積層体の製造方法と同じように打ち抜きプレス機によって所定単板形状に打ち抜き、打ち抜いた所定形状の単板を積み重ねて積層体とするために、ヒータ内蔵の熱板を備えたプレス機で加圧加熱して接着固化させたり、加圧した状態で誘導加熱を用いて積層体を発熱させて接着固化する方法である。また、特開２００１−１６８３４に記載されているように、熱可塑性樹脂が塗布された電磁鋼板を積層状態にしてプレス加工金型のダイ内でレーザ溶接による熱で単板間の接着剤を溶融させて積層体とする製造方法。
【０００３】
また、従来の絶縁皮膜が形成された電磁鋼板を積層状態にしてプレス加工金型のダイ内で低粘度の接着剤を積層品の側端面に塗布して、毛管現象を利用して浸透させる製造方法などがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術に示すように薄板鋼板表面に熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂などの接着層が事前に塗布されている鋼板の場合、打ち抜きプレス機によって所定単板形状に打ち抜き、その打ち抜いた所定形状の単板を積み重ねて積層体とするとき、金型の外で治具などを用いて加圧加熱する工法を用いた場合、単板を再度整列させる必要があり、またその単板形状が表と裏に区別がない場合には、打ち抜きによって単板の切断面に生じた打ち抜き返り同士が向き合い、積み方向への寸法精度に影響を与えるとともに積み枚数が多い積層体などでは真直度合いなどに悪影響を及ぼす。また、製造面から見ても打ち抜きプレス機での工程に加えて、所定単板形状に打ち抜いた単板の方向性確認、所定枚数に積層するための再整列と、加熱加圧に至るまで工数が増えてしまう。一方、プレス加工金型のダイ内で例えばレーザなどを用いて接着層を固着していく方法を用いれば、金型の中で積層体の形状は規制されているので寸法精度も良好に保てる。ただし、金型の中での積層体形成の問題は規定枚数でいかに分離できるかという点にあった。
【０００５】
本発明の目的とするところは、電磁鋼板表面に接着層が事前に塗布されている薄板鋼板を用いて、打ち抜きプレス機の加工金型のダイ内で、所定枚数に効率よく積層し、ブロック化された積層体の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の製造方法によれば、積層薄板を順次積層して積層体とするとともに、この積層体の積層間に接着層を設け、前記積層体に圧力をかけることで接合してブロック化する積層体の製造方法において、前記積層体の両端面に位置する積層体単板は、前記積層体に圧力をかける時、積層体の両端面に位置する積層単板に接着層を備えていない積層体とすることで、順次積層されてくる積層体を分離することができ、所定枚数の積層体にブロック化することを特徴とする。
【０００７】
また、前記積層体の製造方法によれば、積層薄板はダイ内嵌入されて複数の積層体を作り、一度に複数の積層体に圧力をかけることで、積層単板に接着層を備えていない単板を有することで、複数の積層体をブロック化することができる。また、片面に接着層を備えた積層薄板を、順次積層して積層体とする積層体の製造方法において、前記積層薄板をダイに嵌入するまでに、積層体端板となし積層体外周側端面に接着層を備えた積層薄板を検出し、この積層薄板の接着層を接着層除去手段により除去することで、所定枚数の積層体にブロック化することを特徴とする。
【０００８】
また、片面に接着層を備えた積層薄板を、順次積層して積層体とする積層体の製造方法において、前記積層薄板をダイに嵌入するまでに、積層体端板となし積層体外周側端面に接着層を備えた積層薄板を検出し、この接着層にオーバーマスキングシートを被せる手段により、所定枚数の積層体にブロック化することを特徴とする。
【０００９】
また、積層薄板を順次積層して積層体とする積層体の製造方法において、ｍ枚数の積層薄板からなる積層体は、片面に接着層を備えた積層薄板を（ｍ−１）枚を積層した後、接着層を備えていない積層薄板を積層することで、所定枚数の積層体にブロック化することを特徴とする。
【００１０】
また、複数の積層薄板を順次積層してｍ枚数の積層薄板からなる積層体を形成する時、積層される積層薄板の枚数をカウントして積層体端板を検出することで、所定枚数の積層体にブロック化することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、積層薄板を順次積層して積層体とするとともに、この積層体の積層間に接着層を設け、前記積層体に圧力をかけることで接合してブロック化する積層体の製造方法において、前記積層体の両端面に位置する積層体単板は、前記積層体に圧力をかける時、積層体の両端面に位置する積層単板に接着層を備えていない積層体の製造方法である。
【００１２】
また、本発明は積層薄板はダイ内嵌入されて複数の積層体を作り、一度に複数の積層体に圧力をかけることで、複数の積層体をブロック化する請求項１記載の積層体の製造方法である。
【００１３】
また、片面に接着層を備えた積層薄板を、順次積層して積層体とする積層体の製造方法において、前記積層薄板をダイに嵌入するまでに、積層体端板となし積層体外周側端面に接着層を備えた積層薄板を検出し、この積層薄板の接着層を接着層除去手段により除去する請求項１記載の積層体の製造方法である。
【００１４】
また、片面に接着層を備えた積層薄板を、順次積層して積層体とする積層体の製造方法において、前記積層薄板をダイに嵌入するまでに、積層体端板となし積層体外周側端面に接着層を備えた積層薄板を検出し、この接着層にオーバーマスキングシートを被せる請求項１記載の積層体の製造方法である。
【００１５】
また、積層薄板を順次積層して積層体とする積層体の製造方法において、ｍ枚数の積層薄板からなる積層体は、片面に接着層を備えた積層薄板を（ｍ−１）枚を積層した後、接着層を備えていない積層薄板を積層する請求項１記載の積層体の製造方法である。
【００１６】
また、複数の積層薄板を順次積層してｍ枚数の積層薄板からなる積層体を形成する時、積層される積層薄板の枚数をカウントして積層体端板を検出する請求項１記載の積層体の製造方法である。
【００１７】
【実施例】
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００１８】
（実施例１）
図１に本発明の一実施例を示す打ち抜きプレス機の加工金型のダイ内で積層体をブロック化させる製造フローチャートを示す。これによると、熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂の接着層が片面もしくは両面に均一塗布された電磁鋼板をフープ材料として準備し、打ち抜きプレス機にセットする。次に打ち抜きプレス機を運転させて、接着層が均一塗布された電磁鋼板をあるピッチで加工金型へ自動的に送る。送られた接着層が均一塗布された電磁鋼板は、加工金型のダイとパンチにより所定の単板形状に打ち抜かれて、ダイ内にパンチの圧力で押し込まれていく。この動作を繰り返して単板が順次加工金型のダイ内に押し込まれて積層体の形態をなす。こうして押し込まれた積層体を金型の外側から、例えば誘導加熱を用いて積層体を発熱させて接着層を溶融して単板間を結合させ、またダイの周りにバンドヒータなどを巻き回して、ダイの部分を加熱して接着層を溶融させて積層体を形成させる。この時積層体を所定の積層枚数にするために、単板の打ち抜き枚数をカウントして設定した積み高さになるようにコントロールをする。この枚数カウンターｎは積層枚数Ｎからオフセット枚数ｍを除した値が小さい場合、不足分を補うために材料を送る指令へと戻り単板を追加する判定をする。一方、この枚数カウンターｎは積層枚数Ｎからオフセット枚数ｍを除した値が同じ場合、次のプロセスへの移行を判定して接着剤除去装置動作の命令を出す。以上のプロセスを全て経ると積層体が一つのブロックとして完成する。なお、打ち抜きプレス機の停止を指示しなければ図１のフローチャートのフープ材料投入までもどり、次の積層体作成を始める。このサイクルを繰り返すと連続的に打ち抜かれる単板のなかで、ある一定の間隔をおいて接着層を持たない単板が存在し、それによって加工金型のダイ内で加熱されても所定の積み高さで積層体を取り出すことができる。
【００１９】
（実施例２）
図２に打ち抜きプレス機の加工金型のダイ部分の模式図を示す。図２によると、フープ状の電磁鋼板１が送り装置によって順次一定のピッチで送られるのと同期してパンチ２が電磁鋼板１を押し切りながらダイ内部３に押し込まれる。この動作を繰り返しダイ内部３には順次単板が隙間無く蓄積される。この蓄積された単板は熱源４によって加熱されて、その熱により単板と単板の層間にある接着層が溶融して接合する。順次単板がダイ内部３に押し込まれてくることで、積層体５が取り出せる。この積層体５を所定の積層枚数とするためには、ある一定の間隔で積層体５を分離できるように、接着層を除去する手段が必要となる。その方法を次に説明する。まず、接着層を取り除くタイミングについてはパンチ２によって単板に打ち抜かれる以前の行程であれば特に問題ない。たとえば、事前に積み枚数が決まっているような場合であれば、フープの状態で一定間隔に接着層を除去しておいても良い。また、様々な積層枚数が想定される場合は、次の方法を用いると良い。それは、接着層の除去手段として例えばグラインダーなどの砥石のようなものを用いて機械的に接着層を剥離し除去する方法や、レーザ光などを接着層を除去したい部分に照射して接着層を剥離する方法や、高温に加熱されたパンチ状のものを接着層を除去したい部分に押し当てて接着層を剥離する方法や、有機溶剤で接着層を膨潤させて除去する方法などがある。ここで、熱源４がある部分の高さをＨとし、積層体５の高さをｈとし、Ｈ＞２ｈとすればダイ内部３には少なくとも積層体５は２ブロック分が蓄積される。このように加工金型のダイ内部３に積層体５を２ブロック以上蓄積されても、前述に示した接着層の除去手段によって単板片面もしくは両面の接着層が取り除かれていれば、積層体５がダイ内部３に連続的に押し込まれて、熱源４による加熱で接着剤が反応して固化したとしても、接着層を有していない単板があるため、所定枚数で積層体５を分離することができる。これによって所定枚数積層ごとに打ち抜きプレスを止めて積層体５を取り出す必要もなく、連続的に所定枚数の積層体５を得ることができる。
【００２０】
（実施例３）
実施例２でも説明したように、図２によると、フープ状の電磁鋼板１が送り装置によって順次一定のピッチで送られるのと同期してパンチ２が電磁鋼板１を押し切りながらダイ内部３に押し込まれる。この動作を繰り返しダイ内部３には順次単板が隙間無く蓄積される。この蓄積された単板は熱源４によって加熱されて、その熱により単板と単板の層間にある接着層が溶融して接合する。順次単板がダイ内部３に押し込まれてくることで、積層体５が取り出せる。この積層体５を所定の積層枚数とするためには、ある一定の間隔で積層体５を分離できるように、接着層の効果をなくす作用が必要となる。接着層の効果をなくすタイミングについてはパンチ２によって単板に打ち抜かれる以前の行程であれば特に問題ない。接着層の効果をなくす方法として、分離したい箇所に粘着層を持たないフィルム状のものをマスキングするか、接着層の上に離型剤などを塗布するかし、ダイ内部３の加熱帯においても、前述のマスキングや離型剤などによる接着剤の機能をさせないもので覆うことによって、所定枚数で積層体５を分離することができる。これによって所定枚数積層ごとに打ち抜きプレスを止めて積層体５を取り出す必要もなく、連続的に所定枚数の積層体５を得ることができる。
【００２１】
（実施例４）
また、実施例２、３と同様に単板を打ち抜き金型で打ち抜いて積層体５を作成する方法において、積層体５を所定の積層枚数例えば、ｍ枚数を積層させるためには、ｍ−１枚数をカウントした後に接着層を全く備えていないダイ内部３の寸法より小さく事前に加工された単板を、ｍ枚目としてダイ内部３に挿入する。これによって接着層を持たない面が積層される単板同士に一ヶ所できて、積層体５を分離することができる。これによってダイ内部３に積層体５が連続的に蓄積されても、接着層を持たない部分があるため、その部分で所定枚数の積層体５とする事が可能となる。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明の通り本発明によれば、接着層を有した積層薄板を打ち抜きプレス機で単板に加工して熱源を有するダイ内部で接着剤を溶融し積層体を固着する際に、所定枚数にて積層体を分離する方法として、接着層を剥離したりオーバーマスキングしたり接着層を持たない単板を挿入したりすることによって、製造設備を止めて積層体を取り出したりすることなく、連続的に所定枚数の積層体を得ることができるとともに、任意の所定枚数の積層体を製造することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を表す積層体の製造方法のフローチャート
【図２】本発明の実施例を表す積層体の製造設備概略断面図
【符号の説明】
１　電磁鋼板
２　パンチ
３　ダイ内部
４　熱源
５　積層体

Claims

積層薄板を順次積層して積層体とするとともに、この積層体の積層間に接着層を設け、前記積層体に圧力をかけることで接合してブロック化する積層体の製造方法において、前記積層体の両端面に位置する積層体単板は、前記積層体に圧力をかける時、積層体の両端面に位置する積層単板に接着層を備えていない積層体の製造方法。
積層薄板はダイ内嵌入されて複数の積層体を作り、一度に複数の積層体に圧力をかけることで、複数の積層体をブロック化する請求項１記載の積層体の製造方法。
片面に接着層を備えた積層薄板を、順次積層して積層体とする積層体の製造方法において、前記積層薄板をダイに嵌入するまでに、積層体端板となし積層体外周側端面に接着層を備えた積層薄板を検出し、この積層薄板の接着層を接着層除去手段により除去する請求項１記載の積層体の製造方法。
片面に接着層を備えた積層薄板を、順次積層して積層体とする積層体の製造方法において、前記積層薄板をダイに嵌入するまでに、積層体端板となし積層体外周側端面に接着層を備えた積層薄板を検出し、この接着層にオーバーマスキングシートを被せる請求項１記載の積層体の製造方法。
積層薄板を順次積層して積層体とする積層体の製造方法において、ｍ枚数の積層薄板からなる積層体は、片面に接着層を備えた積層薄板を（ｍ−１）枚を積層した後、接着層を備えていない積層薄板を積層する請求項１記載の積層体の製造方法。
複数の積層薄板を順次積層してｍ枚数の積層薄板からなる積層体を形成する時、積層される積層薄板の枚数をカウントして積層体端板を検出する請求項１記載の積層体の製造方法。