JP2023042818A - 積層鉄心の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接着剤を過不足なく塗布することができ、ローコストで品質の安定した積層鉄心を製造できる積層鉄心の製造装置及び製造方法を提供する。
【解決手段】平板状の箔１００を所定の形状に打ち抜いて形成された複数の鉄心薄板１０２を積層して接着剤１１０により接着する積層鉄心の製造装置１であって、平板状の箔１００を打ち抜いて鉄心薄板１０２を形成する打ち抜き手段１０、１４と、平板状の箔１００において鉄心薄板１０２の所定の領域に接着剤１１０を塗布する塗布手段２０と、を有し、塗布手段２０は、所定の領域に相当する形態を有する部分を備える、積層鉄心の製造装置１を提供する。
【選択図】図１

Description

本開示は、積層鉄心の製造装置及び製造方法に関する。

モーターやトランスなどの積層鉄芯の製造方法及び製造装置に関する技術が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示された技術は、単位鉄芯を打ち抜く工程、すなわち、内周打ち抜き加工と外周打ち抜き加工の間又は外周打ち抜き加工の際に、鋼板の表面あるいは積層端面に、接着剤吐出部から接着剤を滴下して塗布することにより積層鉄芯を固着するものである。

特開２００２－１５１３３９号公報

しかしながら、上記のような従来技術では、滴下する接着剤の量を一定にすることが難しく、また、滴下した後に接着剤が広がる領域が鋼板の表面の状態や接着剤の粘性などにより変動するため、接着剤を単位鉄芯に過不足なく塗布することが難しかった。接着剤が広がり過ぎて単位鉄芯の端面からはみ出すと、積層鉄芯と金型が接着されてしまうことがあり、また、接着剤の広がりが少ないと、積層鉄芯の強度が不足し、品質が安定しないという問題があった。

そこで、本開示は、接着剤を過不足なく塗布することができ、ローコストで品質の安定した積層鉄心を製造できる積層鉄心の製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために以下によって把握される。
（１）本発明の積層鉄心の製造装置は、平板状の箔を所定の形状に打ち抜いて形成された複数の鉄心薄板を積層して接着剤により接着する積層鉄心の製造装置であって、前記平板状の箔を打ち抜いて前記鉄心薄板を形成する打ち抜き手段と、前記平板状の箔において前記鉄心薄板の所定の領域に前記接着剤を塗布する塗布手段と、を有し、前記塗布手段は、前記所定の領域に相当する形態を有する部分を備える。
（２）上記（１）において、前記塗布手段は、前記塗布手段の内側に貯留された前記接着剤を前記塗布手段の外側に前記所定の領域に相当するように浸透させて前記平板状の箔に当接して転写し前記鉄心薄板の前記所定の領域に前記接着剤を塗布する浸透塗布部を備える。
（３）上記（２）において、前記浸透塗布部は、前記接着剤を浸透する多孔性材料で形成される。
（４）上記（２）又は（３）において、前記浸透塗布部は、前記鉄心薄板に当接して転写し前記鉄心薄板の前記所定の領域に前記接着剤を塗布する。
（５）上記（１）において、前記塗布手段は、前記所定の領域に相当する孔を有し前記平板状の箔の表面に配置されるマスクと、前記マスクに前記接着剤を噴霧し前記孔を通して前記鉄心薄板の前記所定の領域に前記接着剤を塗布する噴霧手段と、を備える。
（６）上記（１）から（５）のいずれかにおいて、前記所定の領域は、前記鉄心薄板の形状に沿って当該形状を縮めた領域である。
（７）上記（１）から（６）のいずれかにおいて、前記接着剤が塗布された複数の前記鉄心薄板を所定の位置に位置決めして積層する位置決め積層手段と、前記位置決め積層手段により積層された複数の前記鉄心薄板を真空状態で加圧する加圧手段と、を有する。
（８）上記（７）において、前記加圧手段は、積層された複数の前記鉄心薄板を加熱する加熱手段を有する。
（９）本発明の積層鉄心の製造方法は、平板状の箔を所定の形状に打ち抜いて形成された複数の鉄心薄板を積層して接着剤により接着する積層鉄心の製造方法であって、前記平板状の箔を打ち抜いて前記鉄心薄板を形成する打ち抜き工程と、前記平板状の箔において前記鉄心薄板の所定の領域に前記接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、を有し、前記接着剤塗布工程は、前記所定の領域に相当する形態を有する部分を備える塗布手段を用いて前記鉄心薄板の前記所定の領域に前記接着剤を塗布する。
（１０）上記（９）において、前記接着剤塗布工程は、前記塗布手段の内側に貯留された前記接着剤を前記塗布手段の外側に前記所定の領域に相当するように浸透させて前記平板状の箔に前記塗布手段を当接させて転写し、前記鉄心薄板の前記所定の領域に前記接着剤を塗布する。
（１１）上記（１０）において、前記接着剤塗布工程は、前記接着剤を浸透する多孔性材料で形成された浸透塗布部を備える前記塗布手段により前記接着剤を塗布する。
（１２）上記（１０）又は（１１）において、前記接着剤塗布工程は、前記鉄心薄板に前記塗布手段を当接させて転写し、前記鉄心薄板の前記所定の領域に前記接着剤を塗布する。
（１３）上記（９）において、前記接着剤塗布工程は、前記所定の領域に相当する孔を有するマスクを前記平板状の箔の表面に配置して前記マスクに前記接着剤を噴霧し、前記孔を通して前記鉄心薄板の前記所定の領域に前記接着剤を塗布する。
（１４）上記（９）から（１３）のいずれかにおいて、前記接着剤塗布工程は、前記鉄心薄板の形状に沿って当該形状を縮めた領域である前記所定の領域に前記接着剤を塗布する。
（１５）上記（９）から（１４）のいずれかにおいて、前記接着剤が塗布された複数の前記鉄心薄板を所定の位置に位置決めして積層する位置決め積層工程と、積層された複数の前記鉄心薄板を真空状態で加圧する加圧工程と、を有する。
（１６）上記（１５）において、前記加圧工程は、積層された複数の前記鉄心薄板を加熱して加圧する。

本開示によれば、接着剤を過不足なく塗布することができ、ローコストで品質の安定した積層鉄心を製造できる積層鉄心の製造装置及び製造方法を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る積層鉄心の製造装置の概要図である。 本発明の第１実施形態に係る積層鉄心の製造装置による加工例を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る積層鉄心の製造装置の加圧手段の概要図である。 本発明の第１実施形態に係る積層鉄心の製造装置の塗布手段の斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る積層鉄心の製造装置の塗布手段の断面斜視図である。 鉄心薄板への接着剤の塗布の例を示す図である。 鉄心薄板への接着剤の塗布の例を示す図である。 鉄心薄板への接着剤の塗布の例を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る位置決め積層手段を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る積層鉄心の製造装置の概要図である。 本発明の第２実施形態に係る積層鉄心の製造装置のマスクの概要図である。 鉄心薄板への接着剤の塗布の例を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら各実施形態について詳細に説明する。
なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号又は符号を付している。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る積層鉄心の製造装置１の概要図である。
図１を用いて、積層鉄心の製造装置１について説明する。

本実施形態に係る積層鉄心の製造装置１は、平板状の箔１００を所定の形状に打ち抜いて形成された複数の鉄心薄板１０２を積層して接着剤１１０により接着する積層鉄心の製造装置１であって、平板状の箔１００を打ち抜いて鉄心薄板１０２を形成する打ち抜き手段１０、１４と、平板状の箔１００において鉄心薄板１０２の所定の領域に接着剤１１０を塗布する塗布手段２０と、を有し、塗布手段２０は、所定の領域に相当する形態を有する部分を備えるものである。

そして、この塗布手段２０は、塗布手段２０の内側に貯留された接着剤１１０を塗布手段２０の外側に所定の領域に相当するように浸透させて平板状の箔１００に当接して転写し鉄心薄板１０２の所定の領域に接着剤１１０を塗布する浸透塗布部２１を備えるようにしてもよい。以下、具体的に説明する。

積層鉄心の製造装置１は、モーター、発電機、変圧器などに用いられる積層鉄心１０１を製造するための装置である。積層鉄心１０１は、平板状の箔１００を打ち抜いて形成された複数の鉄心薄板１０２を積層して接着剤１１０により接着することで製造される。平板状の箔１００の素材は、電磁鋼板やアモルファス合金（アモルファス箔）などが使用されるが、これらに限定されるものではない。

図１において、帯状で平板状の箔１００は、図示しない送り装置によって左側（上流）から供給されて右側（下流）に送られる。そして、平板状の箔１００は、加工の工程が行われる際に一旦停止し、この工程が終了すると再度始動して次の加工の工程を行う位置に移動するように制御され、断続的に送られる。

積層鉄心の製造装置１において、平板状の箔１００に鉄心薄板１０２の内周を打ち抜く打ち抜き手段１０と、その下流に鉄心薄板１０２の外形を打ち抜く打ち抜き手段１４が設けられており、打ち抜き手段１０と打ち抜き手段１４の間に、塗布手段２０と押さえ１８が配置されている。本実施形態において、打ち抜き手段１０と打ち抜き手段１４によって平板状の箔１００を打ち抜いて鉄心薄板１０２を形成するように構成されている。ただし、このような構成に限定されるものではない。

打ち抜き手段１０は金型であり、雄型であるパンチ１１と雌型であるダイ１２が平板状の箔１００を挟んで対向して配置されている。パンチ１１は矢印で示すように上下に動作可能に設けられ、下方向に動作してダイ１２と嵌合することで平板状の箔１００を所定の形状に打ち抜き加工する。積層鉄心の製造装置１において、打ち抜き手段１０は鉄心薄板１０２の内周を打ち抜くように設けられている。

打ち抜き手段１４は金型であり、雄型であるパンチ１５と雌型であるダイ１６が平板状の箔１００を挟んで対向して配置されている。パンチ１５は矢印で示すように上下に動作可能に設けられ、下方向に動作してダイ１６と嵌合することで平板状の箔１００を所定の形状に打ち抜き加工する。積層鉄心の製造装置１において、打ち抜き手段１４は鉄心薄板１０２の外形を打ち抜くように設けられている。

塗布手段２０は、平板状の箔１００に当接して鉄心薄板１０２の所定の領域に接着剤１１０を塗布するものである。塗布手段２０と押さえ１８が平板状の箔１００を挟んで対向して配置されている。押さえ１８が下方に動作して平板状の箔１００を押さえ、平板状の箔１００が上方に動かないようにしておき、この状態で塗布手段２０が平板状の箔１００に当接して接着剤１１０を塗布するようにしてもよい。

打ち抜き手段１４のダイ１６の中には、接着剤１１０が塗布された複数の鉄心薄板１０２を所定の位置に位置決めして積層する位置決め積層手段５０が配置されており、打ち抜かれて平板状の箔１００から離脱した鉄心薄板１０２は、位置決め積層手段５０によって所定の位置に位置決めされて積層する。

図２は、本発明の第１実施形態に係る積層鉄心の製造装置１による平板状の箔１００の加工例を示す図である。
図２を用いて、積層鉄心の製造装置１による平板状の箔１００の加工例について説明する。以下、モーターのロータ用の積層鉄心１０１を例にして説明する。モーターのステータ用などの他の積層鉄心についても基本的に同様である。

図２において左側の図は、打ち抜き手段１０によって鉄心薄板１０２の内周１０２ａを打ち抜いたものである。なお、下流の工程で加工される鉄心薄板１０２の外形を２点鎖線で示している。

図２において中央の図は、平板状の箔１００において鉄心薄板１０２に加工される範囲の所定の領域に塗布手段２０によって接着剤１１０を塗布した状態を示している。既に上流の工程で内周１０２ａが加工されている。同様に、下流の工程で加工される鉄心薄板１０２の外形を２点鎖線で示している。

図２において右側の図は、打ち抜き手段１４によって鉄心薄板１０２の外形１０２ｂを打ち抜いたものである。これらの加工により、平板状の箔１００から所定の形状、本実施形態の例ではモーターのロータの形状に打ち抜いて鉄心薄板１０２が形成される。そして、鉄心薄板１０２の所定の領域に接着剤１１０が塗布されている。

このように、平板状の箔１００を打ち抜いて鉄心薄板１０２を形成する打ち抜き工程と平板状の箔１００に塗布手段２０を当接させて鉄心薄板１０２の所定の領域に接着剤１１０を塗布する接着剤塗布工程の各工程が行われることで、接着剤１１０が塗布された鉄心薄板１０２が製造される。各工程を行う際には、平板状の箔１００の送りを停止し、工程が完了すると送りを再開して次の工程の位置に移動する。これを断続的に行うことで、効率良く多量の鉄心薄板１０２を製造することができる。

なお、打ち抜き手段１０と塗布手段２０と打ち抜き手段１４を等間隔で配置するようにしてもよい。このようにすることで、これらの手段による各工程を同時に行うことができ、効率的な加工及び積層鉄心１０１の製造を行うことができる。本実施形態では、３つの加工の工程で接着剤１１０が塗布された鉄心薄板１０２を製造するように示されているが、加工の工程が４つ以上であっても、同様に各工程の間隔を等間隔に配置するようにしてもよい。

図３は、本発明の第１実施形態に係る積層鉄心の製造装置１の加圧手段３０の概要図である。
図３を用いて、加圧手段３０について説明する。

打ち抜き手段１４によって、接着剤１１０が塗布された状態で鉄心薄板１０２が打ち抜かれると、鉄心薄板１０２は平板状の箔１００から離脱してダイ１６の中に落下する。ダイ１６の中には、接着剤１１０が塗布された複数の鉄心薄板１０２を所定の位置に位置決めして積層する位置決め積層手段５０が配置されており、鉄心薄板１０２は、位置決め積層手段５０によって所定の位置に位置決めされて積層する。

そして、位置決め積層手段５０によって所定の位置に位置決めされた鉄心薄板１０２が所定枚数（複数）積層されたら、加圧手段３０によって加圧するようにしてもよい。加圧手段３０は、打ち抜き手段１４の雄型であるパンチ１５を加圧手段３０として兼用してもよい。このような構成に限定されるものではないが、別の場所に移動して積層し、加圧するのに比べて装置が簡易かつ省スペースになり、また、加工時間を短くできるため、全体として積層鉄心１０１を効率良く、ローコストで製造することができる。

鉄心薄板１０２がダイ１６の中に所定枚数積層されると、パンチ１５が下方向に動作するストロークが平板状の箔１００を打ち抜く場合より大きくなり、ダイ１６の中に、より深く嵌入するように構成されている。カム機構を用いてパンチ１５のストロークを変更するようにしてもよい。なお、図３においてパンチ１５に位置決め積層手段５０の上部が貫入しているが、パンチ１５には図示しない穴が設けられていて干渉しないようになっている。

積層した鉄心薄板１０２を加圧手段３０によって加圧することで、鉄心薄板１０２に塗布された接着剤１１０を均一の厚さに延ばすとともに、塗布面積が広がるため、より強固で安定した接着をすることができる。

図３に示すように、加圧手段３０に真空ポンプ３５を設けて、加圧手段３０は、積層された複数の鉄心薄板１０２を真空状態で加圧するようにしてもよい。このようにすることで、複数の鉄心薄板１０２の接着面の間に空気溜まりが生じるのを防止することができ、より安定した接着をすることができる。

また、図３に示すように、加圧手段３０に加熱手段４０を設けて、加圧手段３０は、積層された複数の鉄心薄板１０２を加熱して加圧するようにしてもよい。このようにすることで、接着剤１１０をより短時間で確実に固着して、積層鉄心１０１を効率的にローコストで製造することができる。接着剤１１０が熱硬化性接着剤である場合には、加熱手段４０による加熱が特に重要である。加熱手段４０は、例えば、通電加熱手段、電磁誘導を利用した誘導加熱手段、赤外線やマイクロ波などの電磁波照射手段、直接接触加熱手段、接着剤１１０が誘電体である場合に有効な誘導加熱手段などを用いてもよい。特に真空状態で加熱する場合には、放射や熱伝導を用いた放射加熱手段や熱伝導加熱手段であることが望ましい。

図４は、本発明の第１実施形態に係る積層鉄心の製造装置１の塗布手段２０の斜視図である。
図５は、本発明の第１実施形態に係る積層鉄心の製造装置１の塗布手段２０の断面斜視図である。
図４、図５を用いて、塗布手段２０について説明する。

図４に示すように、塗布手段２０は、例えば、筒状のケース２４の先端に浸透塗布部２１が設けられているようにしてもよい。浸透塗布部２１には、ケース２４の先端より外側に突出した部分を有する塗布部２１ａが設けられているようにしてもよい。

図５に示すように、浸透塗布部２１は、接着剤１１０を塗布する塗布部２１ａを有している。塗布部２１ａの内側に、適量の接着剤１１０を貯留して浸透し、塗布部２１ａに接着剤１１０を供給する貯留浸透部２１ｂを備えるようにしてもよい。また、浸透塗布部２１の内側には、多量の接着剤１１０を吸収するなどして貯留し、浸透塗布部２１に接着剤１１０を安定的に供給する接着剤貯留部２２を設けるようにしてもよい。

塗布部２１ａは、非常に細かい孔構造を有しており、この孔構造により塗布手段２０の内側に貯留された接着剤１１０を塗布手段２０の外側に浸透させて、適量の接着剤１１０を浸透して塗布することができる。また、貯留浸透部２１ｂは、塗布部２１ａより粗い孔構造を有するようにしてもよい。この粗い孔構造により十分な接着剤１１０を貯留し、この接着剤１１０を浸透して塗布部２１ａに安定的に供給することができる。また、塗布部２１ａが平板状の箔１００に当接した際に、貯留浸透部２１ｂがクッションとして機能し、塗布部２１ａの形状を正確に平板状の箔１００に転写することができる。

このように、塗布手段２０は、塗布手段２０の内側に貯留された接着剤１１０を塗布手段２０の外側に所定の領域に相当するように浸透させて平板状の箔１００に当接して転写し、鉄心薄板１０２の所定の領域に接着剤１１０を塗布する浸透塗布部２１を備えるように構成してもよい。すなわち、塗布手段２０は、所定の領域に相当する形態を有する部分である浸透塗布部２１を備えるように構成してもよい。また、浸透塗布部２１は、接着剤１１０を浸透する多孔性材料で形成されているようにしてもよい。このように接着剤１１０を浸透し、転写して塗布することで、過不足ない適量の接着剤１１０を、安定的に正確な形状で塗布することができる。多孔性材料は、例えば、孔構造を有し接着剤１１０を浸透するゴムなどの弾性材料、樹脂、金属、セラミクスなどでもよい。

塗布手段２０は、接着剤１１０を平板状の箔１００に塗布するたびに接着剤１１０を外部から供給する必要がなく、連続的に接着剤１１０を塗布することができるようになっている。このようにすることで、積層鉄心の製造装置１をシンプルな構造にすることができ、また、効率的に積層鉄心１０１を製造することができる。

図４、図５において、塗布手段２０の塗布部２１ａは凹凸を有しており、凸部の形状を平板状の箔１００に転写するように示されている。しかし、これに限定されるものではない。例えば、塗布部２１ａをほぼ平面に形成するようにしてもよい。この場合、例えば、多孔性材料の樹脂と保護フィルムを赤外線で露光し、塗布領域以外の部分を硬化して非浸透部にすることで、必要な形状の接着剤１１０の塗布を行うようにしてもよい。すなわち、平面状の塗布部２１ａにおいて、接着剤１１０を浸透する部分と浸透しない部分を正確に区分して設けるものである。

図６、図７、図８は、鉄心薄板１０２への接着剤１１０の塗布の例を示す図である。
図６、図７、図８において、左側の図は、鉄心薄板１０２に塗布手段２０によって接着剤１１０を転写して塗布した状態を示している。転写して塗布した接着剤１１０の形状が接着剤塗布パターン１１０ａである。

図６、図７、図８において、矢印の右側の図は、鉄心薄板１０２を積層して加圧手段３０で加圧したときの接着剤１１０の分布を示している。接着剤１１０の分布が接着剤分布１１０ｂである。すなわち、接着剤塗布工程において接着剤塗布パターン１１０ａで示す接着剤１１０を塗布した後に、接着剤１１０が塗布された複数の鉄心薄板１０２を所定の位置に位置決めして積層する位置決め積層工程を行い、積層された複数の鉄心薄板１０２を真空状態で加圧する加圧工程を行った際の接着剤１１０の分布が接着剤分布１１０ｂである。

図６、図７、図８に示すように、接着剤塗布パターン１１０ａは、鉄心薄板１０２の所定の領域に接着剤１１０を塗布したものであり、この所定の領域は、鉄心薄板１０２の形状に沿ってその形状を縮めた領域になっている。

図６の左の図において、接着剤塗布パターン１１０ａは、鉄心薄板１０２の形状に沿って円とこの円から放射状に延びた直線で形成されている。そして、接着剤塗布パターン１１０ａは細い線状に形成されている。

図７の左の図において、接着剤塗布パターン１１０ａは、図６と同様に、鉄心薄板１０２の形状に沿って円とこの円から放射状に延びた直線で形成されている。そして、接着剤塗布パターン１１０ａを形成する放射線状の直線は図６より太くなっている。

図８の左の図において、接着剤塗布パターン１１０ａは、図６、図７と同様に、鉄心薄板１０２の形状に沿って円とこの円から放射状に延びた直線で形成されている。そして、接着剤塗布パターン１１０ａを形成する放射線状の直線は図７より更に太くなっており、円は図６、図７より太くなっている。

図６の右の図における接着剤分布１１０ｂの面積の鉄心薄板１０２の面積に対する割合である面積率は、５５．８％である。同様に、図７の右の図の面積率は、５７．４％であり、図８の右の図の面積率は、７４．３％である。そして、いずれの場合も、鉄心薄板１０２の外形から接着剤１１０がはみ出していない。このように、接着剤１１０の塗布形状である接着剤塗布パターン１１０ａを変化させて適宜選択することで、接着剤１１０が鉄心薄板１０２の外形からはみ出さないで、面積率が高い塗布を行うことができる。面積率が高い塗布を行うことで、積層した複数の鉄心薄板１０２の接着が安定して高い強度にすることができ、高い品質の積層鉄心１０１を製造することができる。

加圧後の接着剤１１０の分布である接着剤分布１１０ｂの鉄心薄板１０２の面積に対する面積率は、接着剤１１０の塗布厚さ、加圧手段３０の加圧力、接着剤１１０の粘性などによっても変化するものであり、これらの条件を総合的に勘案して接着剤塗布パターン１１０ａ、すなわち、浸透塗布部２１の形状、浸透塗布部２１を形成する多孔性材料の孔の大きさや孔の配置密度などを決定するようにしてもよい。

図９は、本発明の第１実施形態に係る位置決め積層手段５０の例を示す斜視図である。
図９を用いて、位置決め積層手段５０を説明する。

位置決め積層手段５０は、接着剤１１０が塗布された複数の鉄心薄板１０２を所定の位置に位置決めして積層するものである。図９に示すように、位置決め積層手段５０は、支持台５４に、ピンゲージ５１と、位置決めゲージ５２と、位置決めゲージ５３と、が立設した状態で設けられている。

ピンゲージ５１は、図２で示す鉄心薄板１０２の中央の孔である内周１０２ａに挿入して、鉄心薄板１０２を位置決め積層手段５０に対して回転だけが可能なように位置決めする。位置決めゲージ５２と位置決めゲージ５３は、図２で示す鉄心薄板１０２の外形１０２ｂに接して、鉄心薄板１０２を位置決め積層手段５０に対して回転できないように位置決めする。このように、ピンゲージ５１と、位置決めゲージ５２と、位置決めゲージ５３と、によって、鉄心薄板１０２を位置決め積層手段５０に対して水平方向の自由度がないようにして、確実に位置決めをすることができる。

図１で示すように、打ち抜き手段１４のダイ１６の中に、接着剤１１０が塗布された複数の鉄心薄板１０２を所定の位置に位置決めして積層する位置決め積層手段５０を配置してもよい。このようにすることで、打ち抜かれた鉄心薄板１０２は、位置決め積層手段５０によって所定の位置に位置決めされて積層する。

位置決め積層手段５０によって所定の位置に高い精度で位置決めされて積層した所定枚数の鉄心薄板１０２を接着剤１１０で固着することで、高い精度で品質の安定した積層鉄心１０１を製造することができる。

打ち抜き手段１４で打ち抜かれた鉄心薄板１０２が、平板状の箔１００から離脱した後に安定して位置決め積層手段５０に挿入などされて積層するように、ピンゲージ５１、位置決めゲージ５２、位置決めゲージ５３の上部の先端を漸次細くなるように形成してもよい。

なお、図９に示す位置決め積層手段５０は、モーターのロータ用の積層鉄心１０１を製造するのに用いられるものを例示したものであり、対象となる積層鉄心１０１に応じて適宜その構成や形態が選択されるものである。

本実施形態に係る積層鉄心の製造方法は、平板状の箔１００を所定の形状に打ち抜いて形成された複数の鉄心薄板１０２を積層して接着剤１１０により接着する積層鉄心の製造方法であって、平板状の箔１００を打ち抜いて鉄心薄板１０２を形成する打ち抜き工程と、平板状の箔１００において鉄心薄板１０２の所定の領域に接着剤１１０を塗布する接着剤塗布工程と、を有し、接着剤塗布工程は、所定の領域に相当する形態を有する部分を備える塗布手段２０を用いて鉄心薄板１０２の所定の領域に接着剤１１０を塗布するものである。

そして、接着剤塗布工程は、塗布手段２０の内側に貯留された接着剤１１０を塗布手段２０の外側に所定の領域に相当するように浸透させて転写し、鉄心薄板１０２の所定の領域に接着剤１１０を塗布するようにしてもよい。

この接着剤塗布工程は、鉄心薄板１０２の形状に沿ってこの形状を縮めた領域である所定の領域に接着剤１１０を塗布するようにしてもよい。また、この接着剤塗布工程は、接着剤１１０を浸透する多孔性材料で形成された浸透塗布部２１を備える塗布手段２０により接着剤１１０を塗布するようにしてもよい。

本実施形態に係る積層鉄心の製造方法は、接着剤１１０が塗布された複数の鉄心薄板１０２を所定の位置に位置決めして積層する位置決め積層工程と、積層された複数の鉄心薄板１０２を真空状態で加圧する加圧工程と、を有するようにしてもよい。この加圧工程は、積層された複数の鉄心薄板１０２を加熱して加圧するようにしてもよい。

図１に示す積層鉄心の製造装置１は、打ち抜き手段１０によって鉄心薄板１０２の内周を打ち抜き、次に、塗布手段２０が平板状の箔１００に当接して鉄心薄板１０２の所定の領域に接着剤１１０を塗布し、次に、打ち抜き手段１４によって鉄心薄板１０２の外形を打ち抜いて接着剤１１０が塗布された鉄心薄板１０２を製造し、平板状の箔１００から離脱させるように構成されている。しかし、これに限定されるものではない。

例えば、塗布手段２０を打ち抜き手段１４に備えるようにして、鉄心薄板１０２の外形を打ち抜く際に鉄心薄板１０２に接着剤１１０を塗布するように構成してもよい。すなわち、塗布手段２０は、打ち抜かれた鉄心薄板１０２に当接して鉄心薄板１０２の所定の領域に接着剤１１０を塗布するようにしてもよい。

また、接着剤塗布工程は、鉄心薄板１０２に塗布手段２０を当接させて鉄心薄板１０２の所定の領域に接着剤１１０を塗布するようにしてもよい。

図６、図７、図８に示す接着剤塗布パターン１１０ａは、鉄心薄板１０２の所定の領域は、例えば、鉄心薄板１０２の形状に沿ってその形状を縮めた領域に接着剤１１０を連続的に塗布した場合を示しているが、これに限定されるものではない。例えば、接着剤塗布パターン１１０ａを破線や点状のように不連続に塗布するようにしてもよい。加圧手段３０によって加圧する場合には、加圧することで不連続な接着剤塗布パターン１１０ａが相互に連接した接着剤分布１１０ｂになり、連続した接着剤塗布パターン１１０ａの場合と同等の安定した強度にすることができる。

本実施形態に係る積層鉄心の製造装置１及び積層鉄心の製造方法によれば、平板状の箔１００を所定の形状に打ち抜いて形成された複数の鉄心薄板１０２を積層して接着剤１１０により接着する積層鉄心の製造装置１であって、平板状の箔１００を打ち抜いて鉄心薄板１０２を形成する打ち抜き手段１０と、平板状の箔１００において鉄心薄板１０２の所定の領域に接着剤１１０を塗布する塗布手段２０と、を有し、塗布手段２０は、所定の領域に相当する形態を有する部分を備えることで、過不足ない適量の接着剤１１０を安定的に正確な形状で塗布することができる。

また、本実施形態に係る積層鉄心の製造装置１及び積層鉄心の製造方法によれば、塗布手段２０の内側に貯留された接着剤１１０を塗布手段２０の外側に所定の領域に相当するように浸透させて平板状の箔１００に当接して転写して塗布する浸透塗布部２１を備える塗布手段２０により鉄心薄板１０２の所定の領域に接着剤１１０を塗布することで、過不足ない適量の接着剤１１０を安定的に正確な形状で塗布することができる。また、塗布するごとに接着剤１１０を外部から塗布手段２０に付けることなく連続的な塗布を可能とし、効率的な接着剤１１０の塗布を行うことができる。

（第２実施形態）
図１０は、本発明の第２実施形態に係る積層鉄心の製造装置２の概要図である。
図１１は、本発明の第２実施形態に係る積層鉄心の製造装置２のマスク６２の概要図である。
図１０、図１１を用いて、本発明の第２実施形態に係る積層鉄心の製造装置２について説明する。

なお、基本的な構成は第１実施形態と同様であり、以下では、主に異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する場合がある。例えば、図１に示す積層鉄心の製造装置１における塗布手段２０以外の内容、図２に示す加工例、図３に示す加圧手段３０、図９に示す位置決め積層手段５０などは第２実施形態においても同様であり、これらの説明は省略する。

第２実施形態に係る積層鉄心の製造装置２において塗布手段６０は、第１実施形態に係る積層鉄心の製造装置１の塗布手段２０と異なっている。
図１０、図１１に示すように、塗布手段６０は、平板状の箔１００において鉄心薄板１０２の所定の領域に接着剤１１０を塗布するものであって、この所定の領域に相当する孔６２ａを有し平板状の箔１００の表面に配置されるマスク６２と、このマスク６２に接着剤１１０を噴霧し孔６２ａを通して鉄心薄板１０２の所定の領域に接着剤１１０を塗布する噴霧手段６１と、を備えるものである。すなわち、塗布手段６０は、所定の領域に相当する形態を有する部分である孔６２ａを有するマスク６２を備えるものである。

図１０において、塗布手段６０は、マスク６２が平板状の箔１００の下側の表面に配置され、塗布手段６０と押さえ１８が平板状の箔１００を挟んで対向して配置されている。押さえ１８が下方に動作して平板状の箔１００を押さえ、この際、マスク６２が平板状の箔１００の下側の表面に接触するようにしてもよい。すなわち、押さえ１８とマスク６２で平板状の箔１００を挟持して動かないようにするとともに、平板状の箔１００とマスク６２に隙間がないようにしておき、この状態で噴霧手段６１が平板状の箔１００に接着剤１１０を噴霧して塗布するようにしてもよい。このようにすることで、平板状の箔１００とマスク６２の位置が安定し、平板状の箔１００とマスク６２の隙間から噴霧した接着剤１１０が入り込むことがないため、より正確な塗布を安定して行うことができる。

図１１において、マスク６２は、例えば、板状の本体に貫通孔である孔６２ａを設けたものである。そして、図１１に示す例では、中央の円状の部分を支えるために２つの繋ぎ部６２ｂを設けている。繋ぎ部６２ｂは接着剤１１０を通さないため、マスク６２を用いて接着剤１１０の塗布を行った場合には、２つの繋ぎ部６２ｂに相当する部分には接着剤１１０が塗布されない。

噴霧手段６１は、接着剤１１０を霧状に噴射して接着剤１１０を噴霧し、マスク６２の孔６２ａを通る接着剤１１０だけを平板状の箔１００に塗布し、孔６２ａ以外に噴霧された接着剤１１０は、マスク６２の孔６２ａ以外の表面に塗布される。孔６２ａは、鉄心薄板１０２の所定の領域に相当する形態になっているため、マスク６２の孔６２ａを通過する接着剤１１０は、鉄心薄板１０２の所定の領域に正確に塗布される。

噴霧手段６１は、微細な霧状の接着剤１１０を噴霧するため、単位時間あたりの噴霧量を正確に調整することができる。したがって、噴霧する時間を調整することで、平板状の箔１００に形成する接着剤１１０の量や厚さを正確に調整することができる。

このように、塗布手段６０は、接着剤１１０を正確な領域に正確な量で塗布することができ、過不足ない適量の接着剤１１０を、安定的に正確な形状で塗布することができる。

図１２は、鉄心薄板１０２への接着剤１１０の塗布の例を示す図であり、第１実施形態に係る接着剤１１０の塗布の例を示す図において、図８に相当する図である。なお、第２実施形態に係る積層鉄心の製造装置２においても、マスク６２の形態及び噴霧手段６１の噴霧量の調整などにより、第１実施形態に係る接着剤１１０の塗布の例を示す図において、図６、図７に相当する塗布にすることは可能である。

図１２において、左側の図は、鉄心薄板１０２に塗布手段６０によって接着剤１１０を塗布した状態を示している。塗布した接着剤１１０の形状が接着剤塗布パターン１１０ａである。

図１２において、図８などと同様に、矢印の右側の図は、鉄心薄板１０２を積層して加圧手段３０で加圧したときの接着剤１１０の分布を示している。接着剤１１０の分布が接着剤分布１１０ｂである。すなわち、接着剤塗布工程において接着剤塗布パターン１１０ａで示す接着剤１１０を塗布した後に、接着剤１１０が塗布された複数の鉄心薄板１０２を所定の位置に位置決めして積層する位置決め積層工程を行い、積層された複数の鉄心薄板１０２を真空状態で加圧する加圧工程を行った際の接着剤１１０の分布が接着剤分布１１０ｂである。

図１２に示すように、接着剤塗布パターン１１０ａは、鉄心薄板１０２の所定の領域に接着剤１１０を塗布したものであり、この所定の領域は、鉄心薄板１０２の形状に沿ってその形状を縮めた領域になっている。なお、図１２に示す接着剤塗布パターン１１０ａにおいて、図１１に示すマスク６２の２つの繋ぎ部６２ｂに相当する部分には接着剤１１０が塗布されていない。

図１２の右の図における接着剤分布１１０ｂの面積の鉄心薄板１０２の面積に対する割合である面積率は、７４．３％である。そして、鉄心薄板１０２の外形から接着剤１１０がはみ出していない。このように、接着剤１１０の塗布形状である接着剤塗布パターン１１０ａを適宜選択することで、接着剤１１０が鉄心薄板１０２の外形からはみ出さないで、面積率が高い塗布を行うことができる。面積率が高い塗布を行うことで、積層した複数の鉄心薄板１０２の接着が安定して高い強度にすることができ、高い品質の積層鉄心１０１を製造することができる。

加圧後の接着剤１１０の分布である接着剤分布１１０ｂの鉄心薄板１０２の面積に対する面積率は、接着剤１１０の塗布厚さ、加圧手段３０の加圧力、接着剤１１０の粘性などによっても変化するものであり、これらの条件を総合的に勘案して接着剤塗布パターン１１０ａ、すなわち、マスク６２の孔６２ａの形状、噴霧手段６１による接着剤１１０の噴霧量などを決定するようにしてもよい。

本実施形態に係る積層鉄心の製造方法は、平板状の箔１００を所定の形状に打ち抜いて形成された複数の鉄心薄板１０２を積層して接着剤１１０により接着する積層鉄心の製造方法であって、平板状の箔１００を打ち抜いて鉄心薄板１０２を形成する打ち抜き工程と、平板状の箔１００において鉄心薄板１０２の所定の領域に接着剤１１０を塗布する接着剤塗布工程と、を有し、接着剤塗布工程は、所定の領域に相当する孔６２ａを有するマスク６２を平板状の箔１００の表面に配置してマスク６２に接着剤１１０を噴霧し、孔６２ａを通して鉄心薄板１０２の所定の領域に接着剤１１０を塗布するものである。

なお、接着剤塗布工程は、マスク６２を鉄心薄板１０２の表面に配置してマスク６２に接着剤１１０を噴霧し、孔６２ａを通して鉄心薄板１０２の所定の領域に接着剤１１０を塗布するようにしてもよい。

このように、本実施形態に係る積層鉄心の製造装置２及び積層鉄心の製造方法によれば、接着剤１１０を正確な領域に正確な量で塗布することができ、過不足ない適量の接着剤１１０を、安定的に正確な形状で塗布することができる。

以上説明したように、本発明によれば、接着剤１１０を過不足なく塗布することができ、ローコストで品質の安定した積層鉄心１０１を製造できる積層鉄心の製造装置１、積層鉄心の製造装置２及び積層鉄心の製造方法を提供することができる。

以上、具体的な実施形態に基づいて本発明を説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形や改良を実施してもよい。

このように、本発明は、具体的な実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形や改良を施したものも本発明の技術的範囲に含まれるものであり、そのことは、当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。

１ 積層鉄心の製造装置
２ 積層鉄心の製造装置
１０ 打ち抜き手段
１１ パンチ
１２ ダイ
１４ 打ち抜き手段
１５ パンチ
１６ ダイ
１８ 押さえ
２０ 塗布手段
２１ 浸透塗布部
２１ａ 塗布部
２１ｂ 貯留浸透部
２２ 接着剤貯留部
２４ ケース
３０ 加圧手段
３５ 真空ポンプ
４０ 加熱手段
５０ 位置決め積層手段
５１ ピンゲージ
５２ 位置決めゲージ
５３ 位置決めゲージ
５４ 支持台
６０ 塗布手段
６１ 噴霧手段
６２ マスク
６２ａ 孔
６２ｂ 繋ぎ部
１００ 箔
１０１ 積層鉄心
１０２ 鉄心薄板
１０２ａ 内周
１０２ｂ 外形
１１０ 接着剤
１１０ａ 接着剤塗布パターン
１１０ｂ 接着剤分布

Claims (16)

1. 平板状の箔を所定の形状に打ち抜いて形成された複数の鉄心薄板を積層して接着剤により接着する積層鉄心の製造装置であって、
   前記平板状の箔を打ち抜いて前記鉄心薄板を形成する打ち抜き手段と、
   前記平板状の箔において前記鉄心薄板の所定の領域に前記接着剤を塗布する塗布手段と、を有し、
   前記塗布手段は、前記所定の領域に相当する形態を有する部分を備える、積層鉄心の製造装置。
2. 前記塗布手段は、前記塗布手段の内側に貯留された前記接着剤を前記塗布手段の外側に前記所定の領域に相当するように浸透させて前記平板状の箔に当接して転写し前記鉄心薄板の前記所定の領域に前記接着剤を塗布する浸透塗布部を備える、
   請求項１に記載の積層鉄心の製造装置。
3. 前記浸透塗布部は、前記接着剤を浸透する多孔性材料で形成される、
   請求項２に記載の積層鉄心の製造装置。
4. 前記浸透塗布部は、前記鉄心薄板に当接して転写し前記鉄心薄板の前記所定の領域に前記接着剤を塗布する、
   請求項２又は請求項３に記載の積層鉄心の製造装置。
5. 前記塗布手段は、前記所定の領域に相当する孔を有し前記平板状の箔の表面に配置されるマスクと、前記マスクに前記接着剤を噴霧し前記孔を通して前記鉄心薄板の前記所定の領域に前記接着剤を塗布する噴霧手段と、を備える、
   請求項１に記載の積層鉄心の製造装置。
6. 前記所定の領域は、前記鉄心薄板の形状に沿って当該形状を縮めた領域である、
   請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の積層鉄心の製造装置。
7. 前記接着剤が塗布された複数の前記鉄心薄板を所定の位置に位置決めして積層する位置決め積層手段と、
   前記位置決め積層手段により積層された複数の前記鉄心薄板を真空状態で加圧する加圧手段と、を有する、
   請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の積層鉄心の製造装置。
8. 前記加圧手段は、積層された複数の前記鉄心薄板を加熱する加熱手段を有する、
   請求項７に記載の積層鉄心の製造装置。
9. 平板状の箔を所定の形状に打ち抜いて形成された複数の鉄心薄板を積層して接着剤により接着する積層鉄心の製造方法であって、
   前記平板状の箔を打ち抜いて前記鉄心薄板を形成する打ち抜き工程と、
   前記平板状の箔において前記鉄心薄板の所定の領域に前記接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、を有し、
   前記接着剤塗布工程は、前記所定の領域に相当する形態を有する部分を備える塗布手段を用いて前記鉄心薄板の前記所定の領域に前記接着剤を塗布する、積層鉄心の製造方法。
10. 前記接着剤塗布工程は、前記塗布手段の内側に貯留された前記接着剤を前記塗布手段の外側に前記所定の領域に相当するように浸透させて前記平板状の箔に前記塗布手段を当接させて転写し、前記鉄心薄板の前記所定の領域に前記接着剤を塗布する、
    請求項９に記載の積層鉄心の製造方法。
11. 前記接着剤塗布工程は、前記接着剤を浸透する多孔性材料で形成された浸透塗布部を備える前記塗布手段により前記接着剤を塗布する、
    請求項１０に記載の積層鉄心の製造方法。
12. 前記接着剤塗布工程は、前記鉄心薄板に前記塗布手段を当接させて転写し、前記鉄心薄板の前記所定の領域に前記接着剤を塗布する、
    請求項１０又は請求項１１に記載の積層鉄心の製造方法。
13. 前記接着剤塗布工程は、前記所定の領域に相当する孔を有するマスクを前記平板状の箔の表面に配置して前記マスクに前記接着剤を噴霧し、前記孔を通して前記鉄心薄板の前記所定の領域に前記接着剤を塗布する、
    請求項９に記載の積層鉄心の製造方法。
14. 前記接着剤塗布工程は、前記鉄心薄板の形状に沿って当該形状を縮めた領域である前記所定の領域に前記接着剤を塗布する、
    請求項９から請求項１３までのいずれか１項に記載の積層鉄心の製造方法。
15. 前記接着剤が塗布された複数の前記鉄心薄板を所定の位置に位置決めして積層する位置決め積層工程と、
    積層された複数の前記鉄心薄板を真空状態で加圧する加圧工程と、を有する、
    請求項９から請求項１４までのいずれか１項に記載の積層鉄心の製造方法。
16. 前記加圧工程は、積層された複数の前記鉄心薄板を加熱して加圧する、
    請求項１５に記載の積層鉄心の製造方法。

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