JP2023032897A - 薄帯片の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ロータリーダイカッターの損傷を抑制できる薄帯片の製造方法を提供することにある。【解決手段】本発明の薄帯片の製造の方法は、ダイロールとアンビルロールとを備えるロータリーダイカッターを用い、薄帯材から薄帯片を打ち抜く打ち抜き工程を備える薄帯片の製造方法であって、ダイロールは、切刃が外周面に突設されたダイロール本体を含み、アンビルロールは、切刃が隙間を有した状態で篏合可能な溝が外周面に設けられたアンビルロール本体を含み、打ち抜き工程では、薄帯材をダイロール及びアンビルロールの間に通過させる際に、ダイロール本体の外周面の切刃の基端部の両側に配置されたダイロール側弾性体とアンビルロール本体の外周面の溝の両側との間で薄帯材を挟圧しながら、ダイロール本体の切刃を、アンビルロール本体の溝に隙間を有した状態で篏合させ薄帯材に押し込むことで薄帯材を切断することを特徴とする。【選択図】図３Ｂ

Description

本開示は、ロータリーダイカッターを用い、薄帯材から薄帯片を打ち抜くことで薄帯片を製造する方法に関する。

従来から、金属材料等から構成される金属薄板、金属薄帯、金属箔などの薄帯材から所定形状の薄帯片を製造することが求められることが多い。これは、様々な機械や電子機器に実装される部品が、このような所定形状を有する薄帯片から形成されることが多いからである。具体的には、例えば、特許文献１に記載されているように、モータコア等に用いられる積層コアは、アモルファス合金薄帯等から加工される薄帯片を積層することにより形成される。さらに、二次電池や燃料電池が備える電極の多くは金属薄帯片から形成される。

薄帯材から所定形状の薄帯片を製造する加工方法としては、従来は、プレス打ち抜きが適用されていたが、近年、生産性の向上等の観点から、ロータリーダイカッターを用いた加工方法が適用されるようになっている。

ロータリーダイカッターを用いた加工方法として、例えば、特許文献２には、金属薄板や金属箔等の非常に薄い金属部材（薄帯材）をせん断加工により所定形状に打ち抜くロータリーカッターを用いた加工方法が記載されている。このロータリーカッターは、第１回転部材と、第２回転部材と、弾性体と、を備えている。このロータリーカッターでは、第１回転部材は、表面に凸部及び凹部の少なくとも一つを有する。第２回転部材は、第１回転部材と反対方向に回転可能であって、表面に凸部及び凹部の少なくとも一つを有する。弾性体は、第１回転部材が有する凸部若しくは凹部により形成されるエッジの段差部分の少なくとも一部に装着される。さらに、弾性体は、第２回転部材が有する凸部若しくは凹部により形成されるエッジの段差部分の少なくとも一部に装着される。そして、第１回転部材のエッジと第２回転部材のエッジの間で金属部材をせん断する。

さらに、ロータリーダイカッターを用いた加工方法として、例えば、特許文献３には、ロータリーダイとアンビルロールとを備えるダイカット装置を用いた加工方法が記載されている。この装置では、ロータリーダイが、ダイカットロールと、ダイカットロールの径方向外側に突出する形状の切刃とを有し、切刃が、ダイカットロールの周方向に沿って外周面から突出する形状の第１刃部をダイカットロールの軸方向に離間して一対含んでいる。さらに、ロータリーダイが、第１刃部をダイカットロールの軸方向に挟むスポンジを有し、スポンジは、ダイカットロールとアンビルロールとの離間距離が最も短い箇所での圧縮率が４０％以上に設定されている。このダイカット装置では、ロータリーダイとアンビルロールとの間に電極中間体を通過させる際にロータリーダイの切刃を電極中間体等の薄帯材に進入させることで薄帯材を切断予定線で切断することによって、薄帯材から所定形状の薄帯片を製造する。

国際公開第２０１７／００６８６８号 特許第６０３７６９０号公報 特開２０１７－１３２０１９号公報

これに対して、例えば、アモルファス合金薄帯等の薄帯材は、硬度が高く延性が低いため、切断が容易ではない。このため、特許文献２に記載されたロータリーカッターのようなロータリーダイカッターを用い、せん断加工により、硬度が高く延性が低い薄帯材を打ち抜く場合には、ロータリーダイカッターは、その摩耗が早期に進行するため損傷し易い。

さらに、特許文献３に記載されたダイカット装置のようなロータリーダイカッターを用い、薄帯材を切刃で切断することにより薄帯材から薄帯片を打ち抜く場合にも、薄帯材の硬度が高く延性が低いときには、ロータリーダイカッターは、切刃に強い負荷がかかるため損傷し易い。

本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ロータリーダイカッターを用い、薄帯材から薄帯片を打ち抜くことで薄帯片を製造する方法であって、ロータリーダイカッターの損傷を抑制することができる薄帯片の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決すべく、本発明の薄帯片の製造方法は、ダイロールとアンビルロールとを備えるロータリーダイカッターを用い、薄帯材から薄帯片を打ち抜く打ち抜き工程を備える薄帯片の製造方法であって、上記ダイロールは、上記薄帯片の周縁に対応する形状を有する切刃が外周面に突設されたダイロール本体を含み、上記アンビルロールは、上記ダイロール本体の上記切刃が隙間を有した状態で篏合可能な溝が外周面に設けられたアンビルロール本体を含み、上記打ち抜き工程では、上記ダイロール及び上記アンビルロールを互いに逆方向に回転させることで上記薄帯材を上記ダイロール及び上記アンビルロールの間に通過させる際に、上記ダイロール本体の外周面の上記切刃の基端部の両側に配置されたダイロール側弾性体と上記アンビルロール本体の外周面の上記溝の両側との間で上記薄帯材を挟圧しながら、上記ダイロール本体の上記切刃を、上記アンビルロール本体の上記溝に隙間を有した状態で篏合させ上記薄帯材に押し込むことで上記薄帯材を切断することにより、上記薄帯材から上記薄帯片を打ち抜くことを特徴とする。

本発明によれば、ロータリーダイカッターの損傷を抑制することができる。

第１実施形態に係る薄帯片の製造方法を実施する製造設備を模式的に示す側面図である。 第１実施形態に係る薄帯片の製造方法を使用し、薄帯材から打ち抜く薄帯片を示す概略平面図である。 第１実施形態に係る薄帯片の製造方法の打ち抜き工程を模式的に示す工程断面図である。 第１実施形態に係る薄帯片の製造方法の打ち抜き工程を模式的に示す工程断面図である。 図３Ｂに示すＸ部分の拡大図であり、打ち抜き工程での薄帯材の切断のメカニズムを説明する図である。 第１実施形態の変形例に係る薄帯片の製造方法の打ち抜き工程の要部を模式的に示す工程断面図である。 第２実施形態に係る薄帯片の製造方法を実施する製造設備を模式的に示す側面図である。 第２実施形態に係る薄帯片の製造方法の打ち抜き工程を模式的に示す工程断面図である。 第２実施形態に係る薄帯片の製造方法の打ち抜き工程を模式的に示す工程断面図である。 第２実施形態の変形例に係る薄帯片の製造方法の打ち抜き工程の要部を模式的に示す工程断面図である。

以下、実施形態に係る薄帯片の製造方法について説明する。
最初に、実施形態に係る薄帯片の製造方法の概略について、第１実施形態及び第２実施形態に係る薄帯片の製造方法を例示して説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る薄帯片の製造方法を実施する製造設備を模式的に示す側面図である。図２は、第１実施形態に係る薄帯片の製造方法を使用し、薄帯材から打ち抜く薄帯片を示す概略平面図である。図３Ａ及び図３Ｂは、第１実施形態に係る薄帯片の製造方法の打ち抜き工程を模式的に示す工程断面図である。図４は、図３Ｂに示すＸ部分の拡大図であり、打ち抜き工程での薄帯材の切断のメカニズムを説明する図である。

図１に示すように、第１実施形態に係る薄帯片の製造方法を実施する製造設備１００は、材料供給装置１０と、ロータリーダイカッター３０と、材料回収装置４０とを備え、これらは搬送方向Ｄ１において順番に配置されている。製造設備１００は、２つの材料搬送装置２０をさらに備え、これらは、搬送方向Ｄ１においてロータリーダイカッター３０の上流側及び下流側にそれぞれ配置されている。

材料供給装置１０は、薄帯材Ｍを巻き出しロータリーダイカッター３０に供給できるように矢印方向に回転可能に設けられた回転軸１１を有し、回転軸１１には薄帯材Ｍが巻かれている。薄帯材Ｍは、アモルファス合金薄帯である。材料搬送装置２０は、薄帯材Ｍを挟んで回転する一対の搬送ロール２１を有している。一対の搬送ロール２１は、回転軸が互いに平行になるように配置され、矢印に示すように互いに逆方向に回転することで薄帯材Ｍを間に挟み込んで搬送する。材料回収装置４０は、打ち抜き後の薄帯材Ｍ´を巻き取り回収できるように矢印方向に回転可能に設けられた回転軸４１を有している。

製造設備１００では、まず、材料供給装置１０から供給される薄帯材Ｍを上流側の材料搬送装置２０によりロータリーダイカッター３０に搬送する。次に、第１実施形態に係る薄帯片の製造方法をロータリーダイカッター３０により実施することで、薄帯材Ｍから図２に示す薄帯片Ｐを打ち抜き製造する。薄帯片Ｐは、積層ステータコアの各層をなす薄帯片がさらに周方向で分割されたものであり、櫛歯状の周縁Ｐｅ及びこの周縁Ｐｅとは反対側の平坦な周縁Ｐｆを有する。次に、打ち抜き後の薄帯材Ｍ´を下流側の材料搬送装置２０により材料回収装置４０に搬送し、材料回収装置４０で回収する。以下、ロータリーダイカッター３０及び第１実施形態に係る薄帯片の製造方法について詳細に説明する。

ロータリーダイカッター３０は、図１並び図３Ａ及び図３Ｂに示すように、ダイロール３２と、アンビルロール３４とを備えている。ダイロール３２は、ダイロール本体３２Ａと、ダイロール弾性層（ダイロール側弾性体）３２Ｂとを含んでいる。ダイロール本体３２Ａは、円柱形状の金型であり、搬送ロール２１の回転軸と平行なその中心軸を回転軸Ａ１として回転可能に設けられている。ダイロール本体３２Ａの外周面３２Ａｓには切刃３２Ａｃが突設されている。切刃３２Ａｃは、薄帯片Ｐの周縁に対応する形状を有している。すなわち、ダイロール本体３２Ａの外周面３２Ａｓを平面に展開した場合の切刃３２Ａｃの刃先の平面視形状が薄帯片Ｐの周縁と同一になっている。また、切刃３２Ａｃの断面形状は三角形になっている。ダイロール弾性層３２Ｂは、ダイロール本体３２Ａの外周面３２Ａｓの切刃３２Ａｃの基端部の両側に固定されて設けられており、切刃３２Ａｃの基端部の隣接領域まで延在している。ダイロール３２は、ダイロール本体３２Ａの回転軸Ａ１を中心としてダイロール弾性層３２Ｂにより薄帯材Ｍを押圧しながら矢印方向に回転する。アンビルロール３４は、アンビルロール本体３４Ａと、アンビルロール弾性層３４Ｂとを含んでいる。アンビルロール本体３４Ａは、円柱形状の金型であり、回転軸Ａ１と平行なその中心軸を回転軸Ａ２として回転可能に設けられている。アンビルロール本体３４Ａの外周面３４Ａｓには、ダイロール本体３２Ａの切刃３２Ａｃが隙間Ｓを有した状態で篏合可能な溝３４Ａｇが設けられている。アンビルロール弾性層３４Ｂは、アンビルロール本体３４Ａの外周面３４Ａｓの溝３４Ａｇの両側に固定されて設けられており、溝３４Ａｇの両側の隣接領域まで延在している。アンビルロール３４は、アンビルロール本体３４Ａの回転軸Ａ２を中心としてアンビルロール弾性層３４Ｂにより薄帯材Ｍを支持しながら矢印方向に回転する。

ロータリーダイカッター３０では、図３Ａ及び図３Ｂ並びに図４に示すように、ダイロール本体３２Ａの切刃３２Ａｃの基端部の幅Ｗ１が、アンビルロール本体３４Ａの溝３４Ａｇの幅Ｗ２以下となっている。切刃３２Ａｃの刃先と溝３４Ａｇの縁とのクリアランスＷ３が、例えば、薄帯材Ｍの厚さ（２０μｍ～３０μｍ程度）の５倍程度（０．１ｍｍ～０．１５ｍｍ程度）まで大きくなるように溝３４Ａｇの幅Ｗ２が設定されている。ダイロール弾性層３２Ｂの厚さｔ１が、切刃３２Ａｃの高さｈより厚くなっている。ダイロール弾性層３２Ｂが樹脂製スポンジシートからなり、アンビルロール弾性層３４Ｂが非発砲樹脂製多層品シートからなることにより、アンビルロール弾性層３４Ｂの硬度（ショアＡ）がダイロール弾性層３２Ｂの硬度（ショアＡ）の３倍以上となっている。切刃３２Ａｃが溝３４Ａｇに押し込まれる深さｄｐが、例えば、薄帯材Ｍの厚さの５倍程度（０．１ｍｍ～０．１５ｍｍ程度）まで大きくなるように、切刃３２Ａｃの高さｈ及びロール本体３２Ａ、３４Ａ間のクリアランスｄが設定されている。

第１実施形態に係る薄帯片の製造方法では、ロータリーダイカッター３０を用い、薄帯材Ｍから薄帯片Ｐを繰り返し打ち抜く（打ち抜き工程）。打ち抜き工程では、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、薄帯材Ｍをダイロール弾性層３２Ｂの外周面３２Ｂｓ及びアンビルロール弾性層３４Ｂの外周面３４Ｂｓの間に挟みながら、ダイロール３２及びアンビルロール３４を矢印に示すように互いに逆方向に回転させる。これにより、薄帯材Ｍをダイロール３２及びアンビルロール３４の間に通過させる。この際に、ダイロール弾性層３２Ｂとアンビルロール弾性層３４Ｂとの間で薄帯材Ｍを挟圧しながら、ダイロール本体３２Ａの切刃３２Ａｃを、アンビルロール本体３４Ａの溝３４Ａｇに隙間Ｓを有した状態で篏合させ薄帯材Ｍに押し込む。

これにより、図４に示すように、アンビルロール本体３４Ａの溝３４Ａｇの両側の隣接領域で、薄帯材Ｍにおいてダイロール弾性層３２Ｂとアンビルロール弾性層３４Ｂとの間で挟圧された被挟持部Ｍｓをダイロール弾性層３２Ｂ及びアンビルロール弾性層３４Ｂの両方の弾性力で拘束する。同じタイミングで、ダイロール本体３２Ａの切刃３２Ａｃをダイロール弾性層３２Ｂの外周面３２Ｂｓから突出させることで、薄帯材Ｍにおいて切刃３２Ａｃが押し込まれた押圧位置Ｍｐをダイロール本体３２Ａの切刃３２Ａｃで押し下げる。このようにして、薄帯材Ｍの押圧位置Ｍｐに曲げによる引張応力とともに拘束による引張応力を作用させることで、薄帯材Ｍを押圧位置Ｍｐで切断する。

そして、ダイロール３２及びアンビルロール３４を連続して回転させることにより、このような薄帯材Ｍの切断を連続して起こし、薄帯材Ｍから薄帯片Ｐを繰り返し打ち抜くことで、複数枚の薄帯片Ｐを製造する。

第１実施形態に係る薄帯片の製造方法によれば、薄帯材Ｍの押圧位置Ｍｐに対し曲げによる引張応力及び拘束による引張応力を作用させることで薄帯材Ｍを押圧位置Ｍｐで切断することによって、薄帯材Ｍを打ち抜くことができる。このため、切刃３２Ａｃに強い負荷がかかることを回避できるので、せん断加工により薄帯材Ｍを打ち抜く場合と比較してロータリーダイカッター３０の損傷を抑制できる。

また、ダイロール本体３２Ａの切刃３２Ａｃの基端部の幅Ｗ１が、アンビルロール本体３４Ａの溝３４Ａｇの幅Ｗ２以下となっており、ダイロール弾性層３２Ｂが、切刃３２Ａｃの基端部の隣接領域まで延在している。これにより、ダイロール本体３２Ａの切刃３２Ａｃを薄帯材Ｍに押し込むタイミングに対し遅れることなく、アンビルロール本体３４Ａの溝３４Ａｇの両側の隣接領域で、薄帯材Ｍの被挟持部Ｍｓをダイロール弾性層３２Ｂの弾性力で拘束できる。よって、薄帯材Ｍの溝３４Ａｇへの流入を回避し、薄帯材Ｍの押圧位置Ｍｐに対し拘束による引張応力を切断に十分な大きさで作用させることができる。

また、ダイロール本体３２Ａの切刃３２Ａｃをアンビルロール本体３４Ａの溝３４Ａｇに隙間Ｓを有した状態で篏合させ薄帯材Ｍに押し込むことで薄帯材Ｍを切断できるので、切刃３２Ａｃの刃先と溝３４Ａｇの縁とのクリアランスＷ３を、例えば、薄帯材Ｍの厚さの５倍程度（０．１ｍｍ～０．１５ｍｍ程度）にまで大きくすることができる。このため、上下一対の金型を用い、せん断加工により薄帯材Ｍを打ち抜くために、金型の上型及び下型のパンチ及びダイのクリアランスを薄帯材Ｍの厚さの１０％程度（数μｍ程度）にする必要がある場合と比較して、ダイロール３２及びアンビルロール３４の位相合わせが容易となる。

さらに、アンビルロール弾性層３４Ｂの硬度（ショアＡ）がダイロール弾性層３２Ｂの硬度（ショアＡ）の３倍以上となっている。このため、硬いアンビルロール弾性層３４Ｂにより薄帯材Ｍを支持するとともに軟らかいダイロール弾性層３２Ｂにより薄帯材Ｍを押圧することで、薄帯材Ｍの押圧位置Ｍｐの押し下げに伴う薄帯材Ｍの被挟持部Ｍｓの変形を抑制でき、薄帯材Ｍの被挟持部Ｍｓを強固に拘束できる。これにより、薄帯材Ｍを押圧位置Ｍｐで確実に切断でき、切刃３２Ａｃの刃先の平面視形状の精度で薄帯材Ｍから薄帯片Ｐを打ち抜くことができる。

（第１実施形態の変形例）
図５は、第１実施形態の変形例に係る薄帯片の製造方法の打ち抜き工程の要部を模式的に示す工程断面図である。

図５に示すように、変形例に係るロータリーダイカッター３０Ｖは、アンビルロール３４を、アンビルロール本体３４Ａを含み、アンビルロール弾性層３４Ｂを含まないものとした点のみにおいて、第１実施形態に係るロータリーダイカッター３０と相違する。変形例に係る薄帯片の製造方法では、第１実施形態に係る薄帯片の製造方法と異なり、打ち抜き工程において、ロータリーダイカッター３０Ｖを用い、薄帯材Ｍをダイロール弾性層３２Ｂの外周面３２Ｂｓ及びアンビルロール本体３４Ａの外周面３４Ａｓの間に挟みながら、ダイロール３２及びアンビルロール３４を矢印に示すように互いに逆方向に回転させる。これにより、薄帯材Ｍをダイロール３２及びアンビルロール３４の間に通過させる。この際に、アンビルロール本体３４Ａの外周面３４Ａｓの溝３４Ａｇの両側の隣接領域が薄帯材Ｍに直に接するようにダイロール弾性層３２Ｂとアンビルロール本体３４Ａの外周面３４Ａｓの溝３４Ａｇの両側の隣接領域との間で薄帯材Ｍを挟圧しながら、ダイロール本体３２Ａの切刃３２Ａｃを、アンビルロール本体３４Ａの溝３４Ａｇに隙間Ｓを有した状態で篏合させ薄帯材Ｍに押し込む。これにより、アンビルロール本体３４Ａの溝３４Ａｇの両側の隣接領域で、薄帯材Ｍにおいてダイロール弾性層３２Ｂとアンビルロール本体３４Ａとの間で挟圧された被挟持部Ｍｓをダイロール弾性層３２Ｂの弾性力で拘束する。同じタイミングで、ダイロール本体３２Ａの切刃３２Ａｃをダイロール弾性層３２Ｂの外周面３２Ｂｓから突出させることで、薄帯材Ｍにおいて切刃３２Ａｃが押し込まれた押圧位置Ｍｐをダイロール本体３２Ａの切刃３２Ａｃで押し下げる。このようにして、薄帯材Ｍの押圧位置Ｍｐに曲げによる引張応力とともに拘束による引張応力を作用させることで、薄帯材Ｍを押圧位置Ｍｐで切断する。これにより、薄帯片Ｐを打ち抜く。

変形例に係る薄帯片の製造方法によれば、アンビルロール弾性層３４Ｂの硬度の条件次第で得られる効果を除いて、第１実施形態に係る薄帯片の製造方法と同様の効果が得られる。

（第２実施形態）
図６は、第２実施形態に係る薄帯片の製造方法を実施する製造設備を模式的に示す側面図である。図７Ａ及び図７Ｂは、第２実施形態に係る薄帯片の製造方法の打ち抜き工程を模式的に示す工程断面図である。

図６に示すように、第２実施形態に係る薄帯片の製造方法を実施する製造設備２００は、材料供給装置５０と、材料搬送装置６０と、ロータリーダイカッター７０と、分離ロール８０と、製品搬送装置９０と、吸引装置９８とを備え、これらは搬送方向Ｄ１において順番に配置されている。

材料供給装置５０は、積層シートＬを巻き出しロータリーダイカッター７０に供給できるように矢印方向に回転可能に設けられた回転軸５１を有し、回転軸５１には積層シートＬが巻かれている。積層シートＬは、薄帯材Ｍ及び薄帯材Ｍの後述するダイロール７２側の面Ｍａに載せた弾性体シート（ダイロール側弾性体）Ｅを有する。薄帯材Ｍは、アモルファス合金薄帯である。材料搬送装置６０は、積層シートＬを挟んで回転する一対の搬送ロール６１を有している。一対の搬送ロール６１は、回転軸が互いに平行になるように配置され、矢印に示すように互いに逆方向に回転することで積層シートＬを間に挟み込んで搬送する。分離ロール８０は、回転軸が搬送ロール６１の回転軸と平行となるように配置されている。製品搬送装置９０は、一対のプーリ９４にベルト９２が巻回され、ベルト９２の搬送面９２ａに沿って、ベルト９２の内側に磁石（図示せず）が設けられている。一対のプーリ９４は、回転軸が分離ロール８０の回転軸と平行となるように配置されており、ベルト９２は、プーリ９４の回転に伴い搬送面９２ａが搬送方向Ｄ１に移動するように設けられている。吸引装置９８は、ベルト９２の搬送面９２ａの上方に配置されている。

製造設備２００では、まず、材料供給装置５０から供給される積層シートＬを材料搬送装置６０によりロータリーダイカッター７０に搬送する。次に、第２実施形態に係る薄帯片の製造方法をロータリーダイカッター７０により実施することで、積層シートＬの薄帯材Ｍから図２に示す薄帯片Ｐを繰り返し打ち抜くことで、複数枚の薄帯片Ｐを製造する。この際には、薄帯材Ｍから薄帯片Ｐを平坦な周縁Ｐｆ側が搬送方向Ｄ１に向くように打ち抜く。次に、分離ロール８０の回転により、打ち抜かれた複数枚の薄帯片Ｐを、それらの平坦な周縁Ｐｆ側を搬送方向Ｄ１に向けた状態で搬送方向Ｄ１に間隔を空けて順番に搬送方向Ｄ１に搬送し、それらの平坦な周縁Ｐｆ側を順番に製品搬送装置９０のベルト９２の搬送面９２ａに載せ、磁石の磁力で吸着させる。同時に、分離ロール８０の回転により、打ち抜き後の積層シートＬ´を方向Ｄ２に搬送し薄帯片Ｐから分離する。次に、製品搬送装置９０のプーリ９４の回転により、ベルト９２の搬送面９２ａを移動させることで搬送面９２ａに載せた複数枚の薄帯片Ｐを搬送方向Ｄ１に搬送しながら、吸引装置９８により、薄帯片Ｐの打ち抜き時に弾性体シートＥから打ち抜かれるシート片Ｅｐをそれぞれの薄帯片Ｐから吸引し除去する。このようにして、複数枚の薄帯片Ｐを回収する。以下、ロータリーダイカッター７０及び第２実施形態に係る薄帯片の製造方法について詳細に説明する。

ロータリーダイカッター７０は、図６並びに図７Ａ及び図７Ｂに示すように、ダイロール７２と、アンビルロール７４とを備えている。ダイロール７２は、ダイロール本体７２Ａを含んでいる。ダイロール本体７２Ａは、切刃７２Ａｃの断面形状が刃先近傍のみ三角形になっている点を除いて、第１実施形態に係るダイロール本体３２Ａと同様の構成を有している。ダイロール７２は、ダイロール本体７２Ａの回転軸Ａ１を中心としてダイロール本体７２Ａにより弾性体シートＥを介して薄帯材Ｍを押圧しながら矢印方向に回転する。アンビルロール７４は、第１実施形態に係るアンビルロール３４と同様の構成を有し、同様に回転する。

ロータリーダイカッター７０では、ダイロール本体７２Ａの切刃７２Ａｃの基端部の幅が、アンビルロール本体３４Ａの溝３４Ａｇの幅以下となっている。切刃７２Ａｃの刃先と溝３４Ａｇの縁とのクリアランスが、例えば、薄帯材Ｍの厚さの５倍程度まで大きくなるように溝３４Ａｇの幅が設定されている。弾性体シートＥの厚さｔ３が、切刃７２Ａｃの高さより厚くなっている。弾性体シートＥが樹脂製スポンジシートからなることにより、アンビルロール弾性層３４Ｂの硬度（ショアＡ）が弾性体シートＥの硬度（ショアＡ）の３倍以上となっている。切刃７２Ａｃが溝３４Ａｇに押し込まれる深さが、例えば、薄帯材Ｍの厚さの５倍程度まで大きくなるように、切刃７２Ａｃの高さ及びロール本体７２Ａ、３４Ａ間のクリアランスが設定されている。

第２実施形態に係る薄帯片の製造方法では、ロータリーダイカッター７０を用い、積層シートＬの薄帯材Ｍから薄帯片Ｐを繰り返し打ち抜く（打ち抜き工程）。打ち抜き工程では、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、積層シートＬをダイロール本体７２Ａの外周面７２Ａｓ及びアンビルロール弾性層３４Ｂの外周面３４Ｂｓの間に挟みながら、ダイロール７２及びアンビルロール７４を矢印に示すように互いに逆方向に回転させる。これにより、積層シートＬをダイロール７２及びアンビルロール７４の間に通過させることで積層シートＬの薄帯材Ｍをダイロール７２及びアンビルロール７４の間に通過させる。この際に、ダイロール本体７２Ａにより弾性体シートＥを介して薄帯材Ｍを押圧し、かつアンビルロール弾性層３４Ｂにより薄帯材Ｍを支持することで、ダイロール本体７２Ａの外周面７２Ａｓの切刃７２Ａｃの基端部の両側の隣接領域に配置された弾性体シートＥとアンビルロール弾性層３４Ｂとの間で薄帯材Ｍを挟圧しながら、ダイロール本体７２Ａの切刃７２Ａｃを、アンビルロール本体３４Ａの溝３４Ａｇに隙間Ｓを有した状態で篏合させ薄帯材Ｍに押し込む。

これにより、アンビルロール本体３４Ａの溝３４Ａｇの両側の隣接領域で、薄帯材Ｍにおいて弾性体シートＥとアンビルロール弾性層３４Ｂとの間で挟圧された被挟持部Ｍｓを弾性体シートＥ及びアンビルロール弾性層３４Ｂの両方の弾性力で拘束する。同じタイミングで、ダイロール本体７２Ａの切刃７２Ａｃを弾性体シートＥの薄帯材Ｍ側の面Ｅｓから突出させることで、薄帯材Ｍにおいて切刃７２Ａｃが押し込まれた押圧位置Ｍｐをダイロール本体７２Ａの切刃７２Ａｃで押し下げる。このようにして、薄帯材Ｍの押圧位置Ｍｐに曲げによる引張応力とともに拘束による引張応力を作用させることで、薄帯材Ｍを押圧位置Ｍｐで切断する。

そして、ダイロール７２及びアンビルロール７４を連続して回転させることにより、このような薄帯材Ｍの切断を連続して起こし、薄帯材Ｍから薄帯片Ｐを繰り返し打ち抜くことで、複数枚の薄帯片Ｐを製造する。

第２実施形態に係る薄帯片の製造方法によれば、第１実施形態と同様に、薄帯材Ｍの押圧位置Ｍｐに対し曲げによる引張応力及び拘束による引張応力を作用させることで薄帯材Ｍを打ち抜くことができるので、ロータリーダイカッター７０の損傷を抑制できる。

また、ダイロール本体７２Ａの切刃７２Ａｃの基端部の幅が、アンビルロール本体３４Ａの溝３４Ａｇの幅以下となっていることにより、ダイロール本体７２Ａの切刃７２Ａｃを薄帯材Ｍに押し込むタイミングに対し遅れることなく、アンビルロール本体３４Ａの溝３４Ａｇの両側の隣接領域で、薄帯材Ｍの被挟持部Ｍｓを弾性体シートＥの弾性力で拘束できる。よって、薄帯材Ｍの溝３４Ａｇへの流入を回避し、薄帯材Ｍの押圧位置Ｍｐに対し拘束による引張応力を切断に十分な大きさで作用させることができる。

また、ダイロール本体７２Ａの切刃７２Ａｃをアンビルロール本体３４Ａの溝３４Ａｇに隙間Ｓを有した状態で篏合させ薄帯材Ｍに押し込むことで薄帯材Ｍを切断できるので、第１実施形態と同様に、ダイロール７２及びアンビルロール７４の位相合わせが容易となる。

さらに、アンビルロール弾性層３４Ｂの硬度（ショアＡ）が弾性体シートＥの硬度（ショアＡ）の３倍以上となっている。このため、硬いアンビルロール弾性層３４Ｂにより薄帯材Ｍを支持するとともに軟らかい弾性体シートＥにより薄帯材Ｍを押圧することで、薄帯材Ｍの被挟持部Ｍｓの変形を抑制でき、薄帯材Ｍの被挟持部Ｍｓを強固に拘束できる。これにより、薄帯材Ｍを押圧位置Ｍｐで確実に切断でき、切刃３２Ａｃの刃先の平面視形状の精度で薄帯材Ｍから薄帯片Ｐを打ち抜くことができる。

（第２実施形態の変形例）
図８は、第２実施形態の変形例に係る薄帯片の製造方法の打ち抜き工程の要部を模式的に示す工程断面図である。

図８に示すように、変形例に係るロータリーダイカッター７０Ｖは、アンビルロール７４を、アンビルロール本体３４Ａを含み、アンビルロール弾性層３４Ｂを含まないものとした点のみにおいて、第２実施形態に係るロータリーダイカッター７０と相違する。変形例に係る薄帯片の製造方法では、第２実施形態に係る薄帯片の製造方法と異なり、打ち抜き工程において、ロータリーダイカッター７０Ｖを用い、積層シートＬをダイロール本体７２Ａの外周面７２Ａｓ及びアンビルロール本体３４Ａの外周面３４Ａｓの間に挟みながら、ダイロール７２及びアンビルロール７４を矢印に示すように互いに逆方向に回転させることにより、積層シートＬの薄帯材Ｍをダイロール７２及びアンビルロール７４の間に通過させる。この際に、ダイロール本体７２Ａにより弾性体シートＥを介して薄帯材Ｍを押圧し、かつアンビルロール本体３４Ａにより薄帯材Ｍを支持することで、アンビルロール本体３４Ａの外周面３４Ａｓの溝３４Ａｇの両側の隣接領域が薄帯材Ｍに直に接するように弾性体シートＥとアンビルロール本体３４Ａの外周面３４Ａｓの溝３４Ａｇの両側の隣接領域との間で薄帯材Ｍを挟圧しながら、ダイロール本体７２Ａの切刃７２Ａｃを、アンビルロール本体３４Ａの溝３４Ａｇに隙間Ｓを有した状態で篏合させ薄帯材Ｍに押し込む。これにより、アンビルロール本体３４Ａの溝３４Ａｇの両側の隣接領域で、薄帯材Ｍにおいて弾性体シートＥとアンビルロール本体３４Ａとの間で挟圧された被挟持部Ｍｓを弾性体シートＥの弾性力で拘束する。同じタイミングで、ダイロール本体７２Ａの切刃７２Ａｃを弾性体シートＥの薄帯材Ｍ側の面Ｅｓから突出させることで、薄帯材Ｍにおいて切刃７２Ａｃが押し込まれた押圧位置Ｍｐをダイロール本体７２Ａの切刃７２Ａｃで押し下げる。このようにして、薄帯材Ｍの押圧位置Ｍｐに曲げによる引張応力とともに拘束による引張応力を作用させることで、薄帯材Ｍを押圧位置Ｍｐで切断する。これにより、薄帯片Ｐを打ち抜く。

変形例に係る薄帯片の製造方法によれば、アンビルロール弾性層３４Ｂの硬度の条件次第で得られる効果を除いて、第２実施形態に係る薄帯片の製造方法と同様の効果が得られる。

続いて、実施形態に係る薄帯片の製造方法における各構成の詳細について説明する。

１．ロータリーダイカッター
ロータリーダイカッターは、ダイロールとアンビルロールとを備える。上記ダイロールは、上記薄帯片の周縁に対応する形状を有する切刃が外周面に突設されたダイロール本体を含み、上記アンビルロールは、上記ダイロール本体の上記切刃が隙間を有した状態で篏合可能な溝が外周面に設けられたアンビルロール本体を含む。

ロータリーダイカッターとしては、特に限定されないが、例えば、第１実施形態のように、上記ダイロールが、上記ダイロール本体の外周面の上記切刃の基端部の両側に設けられたダイロール弾性層をさらに含むものでもよい。この場合、後述する打ち抜き工程では、上記ダイロール弾性層をダイロール側弾性体としてもよい。また、ロータリーダイカッターとしては、例えば、第２実施形態のように、上記ダイロールがこのようなダイロール弾性層を含まないものでもよい。この場合、後述する打ち抜き工程では、後述する積層シートの弾性体シートをダイロール側弾性体としてもよい。

ロータリーダイカッターとしては、特に限定されないが、例えば、第１及び第２実施形態のように、上記アンビルロールが、上記アンビルロール本体の外周面の上記溝の両側に設けられたアンビルロール弾性層をさらに含むものでもよいし、第１及び第２実施形態の変形例のように、上記アンビルロールがこのようなアンビルロール弾性層を含まないものでもよい。

ダイロールのダイロール本体は、特に限定されないが、例えば、円柱形状の金型であり、その中心軸を回転軸として回転可能に設けられたものである。このようなダイロール本体の外周面は、例えば、凹凸のない平滑な円筒面でもよいし、ダイロール弾性層を固定するための凸部や凹部が円筒面に設けられたものでもよい。ダイロール本体の構成材料は、特に限定されないが、例えば、日本工業規格ＪＩＳ Ｇ ４４０３：２０１５に規定される冷間金型用の合金工具鋼鋼材（材料記号：ＳＫＤ）及び高速度工具鋼（材料記号：ＳＫＨ）や日立金属株式会社製の高速度工具鋼（材料記号：ＨＡＰ）等が挙げられる。

ダイロール本体の切刃について、「薄帯片の周縁に対応する形状を有する」とは、ダイロール本体の外周面を平面に展開した場合の切刃の刃先の平面視形状が薄帯片の周縁と同一であることを指す。なお、切刃は、ダイロール本体の一部でもよいし、ダイロール本体とは別の部材でもよい。切刃が別の部材である場合には、例えば、金属等の硬質材料からなる。

ダイロールのダイロール弾性層は、上記ダイロール本体の外周面の上記切刃の基端部の両側に設けられたものであれば特に限定されないが、第１及び第２実施形態のように切刃の基端部の隣接領域まで延在するものが好ましい。ダイロール弾性層としては、例えば、接着、溶着、機械的接合等によりダイロール本体の外周面に固定されて設けられたものが挙げられる。ダイロール弾性層の種類は、特に限定されないが、例えば、ウレタン、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）等の発泡樹脂からなるフォームシートやスポンジシートなどが挙げられる。なお、後述する積層シートの弾性体シートの種類もダイロール弾性層の種類と同様である。

アンビルロールのアンビルロール本体は、特に限定されないが、例えば、円柱形状の金型であり、その中心軸を回転軸として回転可能に設けられたものである。このようなアンビルロール本体の外周面は、例えば、凹凸のない平滑な円筒面でもよいし、アンビルロール弾性層を固定するための凸部や凹部が円筒面に設けられたものでもよい。アンビルロール本体の構成材料については、ダイロール本体の構成材料と同様であるため、ここでの説明は省略する。

アンビルロール本体の溝について、「ダイロール本体の切刃が隙間を有した状態で篏合可能な」とは、ダイロール本体の切刃が隙間を有した状態で篏合でき、かつ打ち抜き工程で薄帯片を打ち抜くことができる形状及び寸法を有することを指す。なお、アンビルロール本体の外周面を平面に展開した場合の溝の平面視形状は、通常、薄帯片の輪郭形状と概ね等しく、ダイロール本体の外周面を平面に展開した場合の切刃の刃先の平面視形状を含むことができる形状となる。

アンビルロールのアンビルロール弾性層は、上記アンビルロール本体の外周面の上記溝の両側に設けられたものであれば特に限定されないが、第１及び第２実施形態のように溝の両側の隣接領域まで延在するものが好ましい。アンビルロール弾性層としては、例えば、接着、溶着、機械的接合等によりアンビルロール本体の外周面に固定されて設けられたものが挙げられる。アンビルロール弾性層の種類は、特に限定されないが、例えば、ウレタン、ゴム、ＰＥＴ等の非発泡樹脂からなる非発泡樹脂シートなどが挙げられる。

上記ダイロール本体の上記切刃の基端部の幅は、特に限定されないが、第１及び第２実施形態のように上記アンビルロール本体の上記溝の幅以下であることが好ましい。ここで、「切刃の基端部の幅」とは、切刃のダイロール本体の外周面側の基端部の幅であって、ダイロール本体の外周面における切刃が延材する方向に垂直な方向の寸法を指す。また、「溝の幅」とは、アンビルロール本体の溝の開口部の幅であって、アンビルロール本体の外周面における溝が延材する方向に垂直な方向の寸法を指す。

ダイロール側弾性体の厚さは、特に限定されないが、第１及び第２実施形態のようにダイロール本体の切刃の高さより厚いことが好ましい。ダイロール本体の切刃を薄帯材に押し込むタイミングで、薄帯材をダイロール側弾性体で強固に拘束できるからである。ダイロール側弾性体の厚さは、例えば、切刃の高さの４倍以下が好ましく、中でも切刃の高さの３倍以下が好ましい。切刃の高さは、例えば、０．２ｍｍ程度である。ここで、「ダイロール弾性層の厚さ」とは、ダイロール本体の径方向におけるダイロール弾性層の弾性変形していない状態での寸法を指す。「切刃の高さ」とは、ダイロール本体の径方向における切刃のダイロール本体の外周面側の基端部から刃先までの寸法を指す。

アンビルロール弾性層の硬度は、特に限定されないが、第１及び第２実施形態のようにダイロール側弾性体の硬度より硬いことが好ましく、中でもダイロール側弾性体の硬度の３倍以上であることがより好ましい。薄帯材Ｍの押圧位置の押し下げに伴う薄帯材の被挟持部の変形を抑制でき、薄帯材の被挟持部をダイロール側弾性体及びアンビルロール弾性層で強固に拘束できるからである。ここで、「硬度」とは、例えば、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ ６２５３－３：２０１２又はＪＩＳ Ｋ ７３１２：１９９６に規定される方法で測定されるものをいう。すなわち、例えば、タイプＡのデュロメータ硬度（ショアＡ）である。

なお、「ダイロール本体の切刃の刃先とアンビルロール本体の溝の縁とのクリアランス」とは、切刃の刃先が溝の内部の最も深い位置にくる時における切刃の刃先と溝の開口部の縁との溝の幅方向の寸法を指す。「切刃が溝に押し込まれる深さ」とは、切刃の刃先が溝の内部の最も深い位置にくる時における溝の開口面から切刃の刃先までの寸法を指す。「ロール本体間のクリアランス」とは、アンビルロール本体の回転軸とダイロール本体の回転軸とに直交する直線におけるアンビルロール本体の外周面とダイロール本体の外周面との間の距離を指す。

２．薄帯片の製造方法
薄帯片の製造方法は、上記ロータリーダイカッターを用い、薄帯材から薄帯片を打ち抜く打ち抜き工程を備える。

（１）打ち抜き工程
上記打ち抜き工程では、上記ダイロール及び上記アンビルロールを互いに逆方向に回転させることで上記薄帯材を上記ダイロール及び上記アンビルロールの間に通過させる際に、上記ダイロール本体の外周面の上記切刃の基端部の両側に配置されたダイロール側弾性体と上記アンビルロール本体の外周面の上記溝の両側との間で上記薄帯材を挟圧しながら、上記ダイロール本体の上記切刃を、上記アンビルロール本体の上記溝に隙間を有した状態で篏合させ上記薄帯材に押し込むことで上記薄帯材を切断することにより、上記薄帯材から上記薄帯片を打ち抜く。

上記ダイロールが、上記ダイロール弾性層をさらに含む場合には、上記打ち抜き工程では、第１実施形態のように、上記ダイロール弾性層を上記ダイロール側弾性体としてもよい。上記打ち抜き工程では、第２実施形態のように、上記薄帯材及び上記薄帯材の上記ダイロール側の面に載せた弾性体シートを有する積層シートを上記ダイロール及び上記アンビルロールの間に通過させることで上記薄帯材を上記ダイロール及び上記アンビルロールの間に通過させ、上記弾性体シートを上記ダイロール側弾性体としてもよい。

上記アンビルロールが、上記アンビルロール弾性層をさらに含む場合には、上記打ち抜き工程では、第１及び第２実施形態のように、上記ダイロール側弾性体と上記アンビルロール弾性層との間で上記薄帯材を挟圧してもよい。上記アンビルロールが、上記アンビルロール弾性層を含まない場合には、上記打ち抜き工程では、第１及び第２実施形態の変形例のように、上記アンビルロール本体の外周面の上記溝の両側が上記薄帯材に直に接するように上記ダイロール側弾性体と上記アンビルロール本体の外周面の上記溝の両側との間で上記薄帯材を挟圧してもよい。

（２）その他
薄帯材は、薄帯片の打ち抜きが可能であれば特に限定されないが、ビッカース硬度が３００ＨＶ以上９００ＨＶ以下の範囲内であるものが好ましく、中でもアモルファス合金薄帯等が好ましい。ロータリーダイカッターの損傷の抑制効果が顕著となるからである。なお、「ビッカース硬度」とは、例えば、ＪＩＳ Ｚ２２４４（２００９）によるビッカース硬度試験において、試験力０．０１ｋｇｆ、かつ荷重保持時間１０秒である場合の薄帯材のビッカース硬度を指す。

薄帯材の厚さは、薄帯片の打ち抜きが可能であれば特に限定されず、薄帯材の種類によって異なるが、例えば、アモルファス合金薄帯である場合には、例えば、２０μｍ以上３０μｍ以下の範囲内である。

薄帯片は、特に限定されないが、例えば、車載用等のモータにおけるステータコアやロータコア等を積層コアの各層をなす薄帯片、この薄帯片がさらに周方向で分割された薄帯片等が挙げられる。

以下、実施例を挙げて、実施形態に係る薄帯片の製造方法をさらに具体的に説明する。

［実施例］
最初に、第１実施形態に係る薄帯片の製造方法を実機において実施した。具体的には、まず、実機のロータリーダイカッターとして、下記の構成を備えるものを用意した。そして、薄帯材として、アモルファス合金薄帯（厚さ：約２０～３０μｍ）を準備した。

（ロータリーダイカッターの構成）
・ダイロール本体（上ロールの金型）
外径：所定値
切刃の高さｈ：所定値
切刃の基端部の幅Ｗ１：所定値（アンビルロール本体の溝の幅以下）
・ダイロール弾性層（上ロールの樹脂）
厚さｔ１：所定値
硬度（ショアＡ）：所定値（アンビルロール弾性層の１／３以下）
・アンビルロール本体（下ロールの金型）
外径：所定値
溝の幅Ｗ２：所定値
・アンビルロール弾性層（下ロールの樹脂）
厚さｔ２：所定値
硬度（ショアＡ）：所定値（ダイロール弾性層の硬度（ショアＡ）の３倍以上）
・ロータリーダイカッター
ダイロール本体の切刃の刃先とアンビルロール本体の溝の縁とのクリアランス：薄帯材の厚さの５倍になるように設定
ロール本体間のクリアランスｄ：ダイロール本体の切刃がアンビルロール本体の溝に押し込まれる深さが、薄帯材の厚さの５倍になるように設定

次に、実機のロータリーダイカッターを用い、所定の打ち抜き条件で、アモルファス合金薄帯から薄帯片を繰り返し打ち抜く試験を行った（打ち抜き工程）。この結果、アモルファス合金薄帯から薄帯片を繰り返し打ち抜くことができ、複数枚の薄帯片を製造できた。

以上、本発明に係る実施形態について詳述したが、本発明は、以上の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された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。

３０ ロータリーダイカッター
３２ ダイロール
３２Ａ ダイロール本体
３２Ａｓ 外周面
３２Ａｃ 切刃
３２Ｂ ダイロール弾性層
３２Ｂｓ 外周面
３４ アンビルロール
３４Ａ アンビルロール本体
３４Ａｓ 外周面
３４Ａｇ 溝
３４Ｂ アンビルロール弾性層
３４Ｂｓ 外周面
Ｍ 薄帯材
Ｍｐ 押圧位置
Ｐ 薄帯片
７０ ロータリーダイカッター
７２ ダイロール
７２Ａ ダイロール本体
７４ アンビルロール
Ｌ 積層シート
Ｅ 弾性体シート
Ｅｓ ダイロール側の表面

Claims (6)

1. ダイロールとアンビルロールとを備えるロータリーダイカッターを用い、薄帯材から薄帯片を打ち抜く打ち抜き工程を備える薄帯片の製造方法であって、
   前記ダイロールは、前記薄帯片の周縁に対応する形状を有する切刃が外周面に突設されたダイロール本体を含み、
   前記アンビルロールは、前記ダイロール本体の前記切刃が隙間を有した状態で篏合可能な溝が外周面に設けられたアンビルロール本体を含み、
   前記打ち抜き工程では、前記ダイロール及び前記アンビルロールを互いに逆方向に回転させることで前記薄帯材を前記ダイロール及び前記アンビルロールの間に通過させる際に、前記ダイロール本体の外周面の前記切刃の基端部の両側に配置されたダイロール側弾性体と前記アンビルロール本体の外周面の前記溝の両側との間で前記薄帯材を挟圧しながら、前記ダイロール本体の前記切刃を、前記アンビルロール本体の前記溝に隙間を有した状態で篏合させ前記薄帯材に押し込むことで前記薄帯材を切断することにより、前記薄帯材から前記薄帯片を打ち抜くことを特徴とする薄帯片の製造方法。
2. 前記ダイロール本体の前記切刃の基端部の幅は、前記アンビルロール本体の前記溝の幅以下であることを特徴とする請求項１に記載の薄帯片の製造方法。
3. 前記ダイロールは、前記ダイロール本体の外周面の前記切刃の基端部の両側に設けられたダイロール弾性層をさらに含み、
   前記打ち抜き工程では、前記ダイロール弾性層を前記ダイロール側弾性体とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の薄帯片の製造方法。
4. 前記打ち抜き工程では、前記薄帯材及び前記薄帯材の前記ダイロール側の面に載せた弾性体シートを有する積層シートを前記ダイロール及び前記アンビルロールの間に通過させることで前記薄帯材を前記ダイロール及び前記アンビルロールの間に通過させ、前記弾性体シートを前記ダイロール側弾性体とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の薄帯片の製造方法。
5. 前記アンビルロールは、前記アンビルロール本体の外周面の前記溝の両側に設けられたアンビルロール弾性層をさらに含み、
   前記打ち抜き工程では、前記ダイロール側弾性体と前記アンビルロール弾性層との間で前記薄帯材を挟圧することを特徴とする請求項１から４いずれか一項に記載の薄帯片の製造方法。
6. 前記打ち抜き工程では、前記アンビルロール本体の外周面の前記溝の両側が前記薄帯材に直に接するように前記ダイロール側弾性体と前記アンビルロール本体の外周面の前記溝の両側との間で前記薄帯材を挟圧することを特徴とする請求項１から４いずれか一項に記載の薄帯片の製造方法。

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