JP2023101882A - 積層鉄心の製造装置、積層鉄心の製造方法および電気機械 - Google Patents

Abstract

【課題】鋼板の所望の位置と範囲に高精度に第１液剤を塗布できる積層鉄心の製造装置、積層鉄心の製造方法および電気機械を提供する。【解決手段】積層鉄心の製造装置５０は、鋼板Ｆから複数の鉄心片２Ｔを連続して打ち抜いて積層し、隣り合う鉄心片２Ｔ間を接着剤で固定する積層鉄心２１の製造装置５０であって、第１液剤Ｌ１を鉄心片に塗布する第１ノズル４１Ｎと、第１ノズル４１Ｎと鋼板Ｆとの間に位置し、第１ノズル４１Ｎから射出される第１液剤Ｌ１の鋼板Ｆへの付着範囲Ｒを制限する遮蔽板４１Ｓを有する遮蔽ユニット４１を備える。【選択図】図６

Description

本願は、積層鉄心の製造装置、積層鉄心の製造方法および電気機械に関するものである。

近年の回転電機には、地球環境問題への配慮から、小型化、高効率化の要望が増している。例えば、電気自動車、燃料電池自動車、エアコン、冷蔵庫、ロボット用モータなどへの搭載を目的として、軽量かつ消費エネルギーの少ない回転電機とその製造技術の開発が進んでいる。これら回転電機の高効率化の方策として、高価で高性能な電磁鋼板が使用される。この電磁鋼板を所望の形状に打ち抜いて積層して得られる回転子および固定子の積層鉄心を製造する上で、打ち抜いた鋼板の積層間を固定する様々な製造方法、製造装置が開発されている。

一般的な積層間の固定方法としては、かしめ、溶接方式が広く採用される。薄板鋼板を切り出すか、またはプレス加工で打ち抜いた後、打ち抜いた複数の鉄心片を、前述の加工方法で積層して固定する。この場合、半抜きした凹凸部の嵌合部、或いは溶接部において渦電流損が発生する。このため、従来の方法で鉄心片を打ち抜いて積層間を固定する場合、積層鉄心の鉄損が増大して回転電機の効率が低下する。この課題を解決する技術として、鉄心片を積層しながら接着して積層鉄心を得る方法がある。

フープ材に反応開始剤を含有したプレス油と接着剤とを、２つのチャンネルを有するノズルのそれぞれ１つのチャンネルを用いて塗布し、積層部で積層しながら加圧することで、接着剤と反応開始剤とを接触させて硬化反応を開始させ、鋼板間に接着層を形成させ、固定させた積層鉄心を得る製造装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特表２０１９－５０４６２０号公報

特許文献１に開示された技術のように、ピンポイントで主材料、補助材料を吐出する方式であれば、所望の位置にそれぞれを塗布することが可能であるが、各液剤は、霧状でなく液粒として噴射されるため、霧状の液体に比べて液容積に対して付着する表面積が小さくなり所望の位置と範囲に高精度に反応開始剤を塗布できないという課題があった。

本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、鋼板の所望の位置と範囲に高精度に反応開始剤を塗布できる積層鉄心の製造装置、積層鉄心の製造方法および電気機械を提供することを目的とする。

本願に開示される積層鉄心の製造装置は、
鋼板から複数の鉄心片を連続して打ち抜いて積層し、隣り合う前記鉄心片間を接着剤で固定する積層鉄心の製造装置であって、
第１液剤を前記鉄心片に塗布する第１ノズルと、
前記第１ノズルと前記鋼板との間に位置し、前記第１ノズルから射出される前記第１液剤の前記鋼板への付着範囲を制限する遮蔽板を有する遮蔽ユニットを備えるものである。
また、本願に開示される積層鉄心の製造方法は、
上記積層鉄心の製造装置を用いる積層鉄心の製造方法であって、下層の前記鉄心片の上面に塗布された前記第１液剤の付着範囲に上層の鉄心片の下面に塗布された第２液剤が濡れ広がって双方の鉄心片の間に接着層を形成するものである。
また、本願に開示される電気機械は、
積層鉄心の製造装置を用いて製造した積層鉄心を有する電機子と、界磁とを備えたものである。

本願に開示される（発明の名称）によれば、
鋼板の所望の位置と範囲に高精度に反応開始剤を塗布できるので、積層鉄心の性能、品質、生産性を向上できる。

実施の形態１による回転電機の斜視図である。 実施の形態１による回転電機のモールドされた固定子の斜視図である。 実施の形態１による絶縁部品を取り付けた固定子鉄心の斜視図である。 実施の形態１による絶縁部品を取り付けた分割積層鉄心の斜視図である。 実施の形態１による分割積層鉄心の各積層を構成する鉄心片の斜視図である。 実施の形態１による分割積層鉄心の製造装置５０の構成を示す模式図である。 実施の形態１による製造装置５０の要部拡大図であり、反応開始剤Ｌ１の噴霧および接着剤Ｌ２の塗布をする直前の状態を示す模式図である。 実施の形態１による製造装置５０の要部拡大図であり、反応開始剤Ｌ１の噴霧および接着剤Ｌ２の塗布をしている状態を示す模式図である。 実施の形態１による製造装置５０の要部拡大図であり、反応開始剤Ｌ１の噴霧および接着剤Ｌ２の塗布をしながら鉄心片を打ち抜く状態を示す状態を示す模式図である。 実施の形態１によるフープ材Ｆに対する反応開始剤Ｌ１の噴霧範囲および接着剤Ｌ２の塗布位置を示す平面模式図である。 実施の形態１による遮蔽ユニット４１の構成を示す斜視図である。 実施の形態１による遮蔽板４１Ｓの平面図である。 図１２のＡ－Ａ断面斜視図である。 図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃは、反応開始剤Ｌ１と接着剤Ｌ２の噴霧、塗布位置の他の例を示す図である。 実施の形態２による遮蔽板２４１Ｓの斜視図である。 実施の形態３によるアーム３４１Ａ付きの遮蔽板３４１Ｓの斜視図である。 図１６に示すアーム３４１Ａ付きの遮蔽板３４１Ｓを用いた反応開始剤Ｌ１の噴霧状態を示す模式図である。 図１６に示すアーム３４１Ａ付きの遮蔽板３４１Ｓの退避状態を示す模式図である。 実施の形態４による遮蔽ユニット４４１の構成を示す平面模式図である。 図１９に示す遮蔽ユニット４４１による反応開始剤Ｌ１の噴霧状態を示す模式図である。 図１９に示す遮蔽ユニット４４１による反応開始剤Ｌ１の噴霧遮蔽状態を示す模式図である。 実施の形態５による遮蔽ユニット５４１の構成を示す平面模式図である。 図２２に示す遮蔽ユニット５４１による反応開始剤Ｌ１の噴霧状態を示す模式図である。 図２２に示す遮蔽ユニット５４１による反応開始剤Ｌ１の噴霧遮蔽状態を示す模式図である。 実施の形態６による遮蔽ユニット６４１Ｓの構成を示す平面模式図である。 図２５に示す遮蔽ユニット６４１による反応開始剤Ｌ１の噴霧状態を示す模式図である。 図２５に示す遮蔽ユニット６４１による反応開始剤Ｌ１の噴霧遮蔽状態を示す模式図である。 実施の形態７による回転電機の固定子の斜視図である。 図２９Ａは、実施の形態８による折り曲げ可能に連結した鉄心片８０２Ｔの構成を示す斜視図であり、図２９Ｂは、実施の形態８による積層鉄心の構成を示す斜視図である。 図３０Ａは、実施の形態９による鉄心片９０２Ｔの構成を示す斜視図であり、図３０Ｂは、実施の形態９による積層鉄心の構成を示す斜視図である。 実施の形態１０による積層鉄心１０２１の構成を示す斜視図である。 実施の形態１０による積層鉄心１０２１の構成を示す分解斜視図である。 図３３Ａは、実施の形態１０による鉄心片１００２ＴＩＮの構成を示す斜視図であり、図３３Ｂは、実施の形態１０による内側分割積層鉄心１０２１ＩＮの構成を示す斜視図である。 図３４Ａは、実施の形態１０による鉄心片１００２ＴＯＵＴの構成を示す斜視図であり、図３４Ｂは、外側積層鉄心１０２１ＯＵＴの構成を示す斜視図である。 図３５Ａ～図３５Ｃは、実施の形態１１による固定子鉄心の斜視図である。 図３６Ａ，図３６Ｂは、実施の形態１２による内側積層鉄心１１２１ＩＮの構成を示す図である 実施の形態１３による回転子３０の斜視図である。 実施の形態１３による回転子３０の分解図である。 実施の形態１３による鉄心片３Ｔの斜視図である。 実施の形態１３による積層回転子鉄心３１の斜視図である。 実施の形態１４による積層鉄心の製造装置１４５０の構成を示す模式図である。 実施の形態１４による接着剤の塗布工程を示す模式図である。 実施の形態１５による積層鉄心の製造装置１５５０の構成を示す模式図である。

実施の形態１．
以下、実施の形態１による積層鉄心の製造装置、積層鉄心の製造方法および電気機械を、図を用いて説明する。
図１は、回転電機１００の斜視図である。
図２は、回転電機１００のモールドされた固定子２０（電機子）の斜視図である。
図３は、絶縁部品２２を取り付けた固定子鉄心の斜視図である。
図４は、絶縁部品２２を取り付けた分割積層鉄心２１の斜視図である。
図５は、分割積層鉄心２１の各積層を構成する鉄心片２Ｔの斜視図である。

回転電機１００は、本願が開示する積層鉄心の製造方法、積層鉄心の製造装置を用いて製造する電気機械の一つである。回転電機１００は、固定子２０と、固定子２０の内周面に外周面を対向させて回転可能に支持された回転子３０（界磁）を備える。
図５に示す鉄心片２Ｔを複数枚積層し、積層間を接着剤で固定したものが、図４に示す分割積層鉄心２１である。分割積層鉄心２１は、後工程での生産性を向上させるため、プレス加工で打ち抜いた複数の鉄心片２Ｔを積層し、カシメ、溶接ではなく、積層間を接着して固定する必要がある。

回転電機１００の固定子２０は、コイルに流れる電流により鉄心内に渦電流が生じて効率が低下することを防止することを目的に、板厚寸法が、薄い電磁鋼板（フープ材を打ち抜いた鉄心片２Ｔ）を積層している。

電磁鋼板は、無方向性電磁鋼板、方向性電磁鋼板等を用い、その表面には図示されていない絶縁被膜が形成されている。絶縁被膜は、無機物、有機物からなる、または、それらの混合物から成り、プレス金型で所望の形状に打ち抜かれた後に、各鉄心片２Ｔ同士の電気的な絶縁を維持する。電磁鋼板（フープ材）の板厚寸法は、回転電機１００の用途、性能によって使い分けられるが、例えば、板厚寸法０．１ｍｍ～２．０ｍｍの材料が使用される。

電磁鋼板は、板厚寸法が薄くなるほど、従来のプレスでカシメを形成して固定する方法、溶接で固定する方法が困難になる。分割積層鉄心２１の構造において、フープ材の板厚寸法を薄くするほど、鉄心片２Ｔ内に生じる渦電流を防ぎ、鉄損を低減することができる。

分割積層鉄心２１に絶縁部品２２を装着し、図示しないコイルを巻き回した物を複数個、環状に組み合わせ外周面およびコイルエンド部を樹脂２０Ｒでモールドしたものが固定子２０である。樹脂２０Ｒとしては、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂、ユリア樹脂、フェノール樹脂、ワニスなど）の他に、熱可塑性樹脂（液晶ポリマー、ポリフェニレンサルファイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリアセタール、ポリアミド、シンジオタクチックポリスチレン、Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ－Ｓｔｙｒｅｎｅ－Ａｃｒｙｌａｔｅ ｒｅｓｉｎ樹脂など）を利用してもよい。

図示しないコイルの端末同士を接続して、コイルに電流を供給するための結線回路を接続する。結線回路は、回転電機１００の軸長を短くする目的で回路基板を接続してもよい。回転子３０を構成する鉄心も、同様に鉄心片を積層したものが利用されている。

絶縁部品２２は、分割積層鉄心２１と図示されていないコイルの間に配置されており、コイルの巻装の整列性を向上させるとともに、分割積層鉄心２１とコイルの絶縁距離を保ち、回転電機１００の絶縁性能を確保するという目的がある。絶縁部品２２は別の工程であらかじめ成形される。

本願では熱可塑性樹脂（液晶ポリマー、ポリフェニレンサルファイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリアセタール、ポリアミド、シンジオタクチックポリスチレン、Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ－Ｓｔｙｒｅｎｅ－Ａｃｒｙｌａｔｅ ｒｅｓｉｎ樹脂など）で射出成形された絶縁部品２２を、分割積層鉄心２１の軸方向の両側から組み立てて分割積層鉄心２１の両端面とそのティース部の周方向の両側面を覆うことで、電気的な絶縁構造を形成している。軸方向の両側から組み合わせる構造では、絶縁部品２２を突合せて生じる軸方向の隙間において分割積層鉄心２１とコイルとの絶縁距離が不足する可能性がある。この場合は、２つの絶縁部品２２の隙間に絶縁フィルムを組立てることで回転電機１００の絶縁性能を確保する構造とすることもできる。

また、射出成形金型の内部に配置した分割積層鉄心２１に熱可塑性樹脂を射出し、分割積層鉄心２１を封止し、直接絶縁形状を形成するインサート成形法を用いることで、前述のような２つの絶縁部品２２間の隙間が生じることなく、絶縁構造を得ることができる。本願の例では、絶縁部品２２を分割積層鉄心２１に組み立てる絶縁構造を示したが、回転電機１００の用途と仕様に適合することを前提として、分割積層鉄心２１の表面に絶縁塗装、絶縁フィルム、絶縁紙などを配置してもよい。

図６は、分割積層鉄心２１の製造装置５０（以下、単に製造装置５０と称す。）の構成を示す模式図である。
図７は、製造装置５０の要部拡大図であり、反応開始剤Ｌ１の噴霧（射出の一形態）および接着剤Ｌ２の塗布（射出の一形態）をする直前の状態を示す模式図である。
図８は、製造装置５０の要部拡大図であり、反応開始剤Ｌ１の噴霧および接着剤Ｌ２の塗布をしている状態を示す模式図である。
図９は、製造装置５０の要部拡大図であり、反応開始剤Ｌ１の噴霧および接着剤Ｌ２の塗布をしながら鉄心片を打ち抜く状態を示す状態を示す模式図である。
図１０は、フープ材Ｆに対する反応開始剤Ｌ１の噴霧範囲および、接着剤Ｌ２の塗布位置を示す平面模式図である。
製造装置５０は、フープ材Ｆから鉄心片２Ｔを切り出す図示しないプレス機に取り付けたプレス金型５６と、フープ材Ｆを、プレス機に送り出す搬送装置６０と、フープ材Ｆに反応開始剤Ｌ１と接着剤Ｌ２とを噴霧、塗布する塗布装置４０とを備える。

搬送装置６０は、フープ材Ｆを送り出すローラ６１と、フープ材Ｆの巻きくせを戻すレベラ６２と、フープ材Ｆから所望の鉄心片２Ｔを打ち抜いた後の抜き殻を破砕するカッター６３と、フープ材Ｆを加熱するヒータ６４とを備える。

プレス金型５６は、上型５６ＵＰと、下型５６ＤＷかなり、順次搬送されてくるフープ材Ｆから、連続して鉄心片２Ｔを打ち抜いて、下型５６ＤＷの中で積層し固定する。

塗布装置４０は、後工程で噴霧する接着剤Ｌ２の硬化反応を促進する反応開始剤Ｌ１を、鉛直方向の上方から下方に、フープ材Ｆの上面に噴霧する第１ノズル４１Ｎと、フープ材Ｆの下面に接着剤Ｌ２を塗布する第２ノズル４２Ｎとを備える。第１ノズル４１Ｎによる反応開始剤Ｌ１の噴霧範囲は、第２ノズル４２Ｎによる接着剤Ｌ２の塗布範囲よりも広い。また、第１ノズル４１Ｎによる反応開始剤Ｌ１の噴霧範囲と、第２ノズル４２Ｎによる接着剤Ｌ２の塗布位置とは、フープ材の表裏でそれぞれの中心が合わせられた位置となる。
また、塗布装置４０は、反応開始剤Ｌ１を貯めておく反応開始剤タンク４１Ｔと、反応開始剤タンク４１Ｔから反応開始剤Ｌ１を第１ノズル４１Ｎに送る反応開始剤配管４１Ｐと、反応開始剤Ｌ１の噴霧条件を制御する第１コントローラ４１Ｃと、接着剤Ｌ２を貯めておく接着剤タンク４２Ｔと、接着剤タンク４２Ｔから接着剤Ｌ２を送る接着剤配管４２Ｐと、接着剤Ｌ２の塗布条件を制御する第２コントローラ４２Ｃとを備える。

図６、図７に示すように、塗布装置４０は、第１ノズル４１Ｎとフープ材Ｆの間に、第１ノズル４１Ｎから噴霧された反応開始剤Ｌ１を高精度な範囲に高精度な制御タイミングで噴霧するための遮蔽ユニット４１を備える。
図１１は、遮蔽板４１Ｓの構成を示す斜視図である。
図１２は、遮蔽板４１Ｓの平面図である。
図１３は、図１２のＡ－Ａ断面斜視図である。

フープ材Ｆは、プレス金型５６を取り付けた図示しないプレス機と連動するローラ６１によって、プレス金型５６に向けて順次送り出される。図１０に、フープ材Ｆの送り方向と加工の順序を示す。ローラ６１とプレス金型５６は、予めプレス機に精度良く固定されている。

ローラ６１は、プレス機と連動してフープ材Ｆの順送りと、所定の位置での停止とを精度良く繰り返すことで、順次、第１ノズル４１Ｎによる反応開始剤Ｌ１の噴霧位置、第２ノズル４２Ｎによる接着剤Ｌ２の塗布位置にフープ材Ｆを位置決めする。フープ材Ｆは、プレス金型５６に設置されたガイドピン５６Ｇに設けられたガイド溝５６ＧＭに通され、ガイドされて送られる。

ガイドピン５６Ｇは、内蔵されたバネにより上下に動作することができ、プレス金型５６の下方への動作によってフープ材Ｆが、図７の状態から図８の状態に、下方に押し付けられる際には、フープ材Ｆとともに下方に摺動する。プレス金型５６が上方への動作に転じると、ガイドピン５６Ｇは、内蔵されたバネの反発力によりフープ材Ｆを上方に持ち上げる。

フープ材Ｆは、上方に持ち上げられた状態でプレス金型５６と連動したローラ６１により前方に送られるため、プレス金型５６のパンチ５６Ｐ、ダイ５６Ｄと干渉すること、詰まることはない。それぞれの反応開始剤Ｌ１の噴霧、接着剤Ｌ２の塗布を経てプレス金型５６に送られ、精度よく位置決めされたフープ材Ｆは、パンチ５６Ｐとダイ５６Ｄによって打ち抜かれ、鉄心片２Ｔの形態でプレス金型５６内において積層される。プレス金型５６で鉄心片２Ｔを打ち抜いた後のフープ材Ｆは、ローラ６１によって順次送り出され、プレス金型５６の後工程に配置されたカッター６３で破砕され、排出される。また、カッター６３ではなく巻き取り装置を設けてフープ材Ｆをロール状に巻き取ってもよい。

プレス金型５６とフープ材Ｆとの位置決め手段は、上述のガイドピン５６Ｇに限らず、予めフープ材Ｆに加工された位置決め穴を設け、プレス金型５６内に配置した位置決めピン、または位置決めブロックを、当該穴に嵌合させながら順送りしてもよい。

また、ローラ６１は、プレス金型５６の前方に配置する構成、後方に配置する構成、その両方の構成でもよい。また、本願では、鋼板の供給方法としてフープ材Ｆを例に説明するが、所望の大きさに切り抜かれた鋼板を、プレス金型の所定の位置に供給する方法であってもよい。

プレス金型５６の前工程において、反応開始剤Ｌ１は、第１ノズル４１Ｎによって、フープ材Ｆの上面の所望の位置、および領域に、無接触で噴霧される。反応開始剤Ｌ１を噴霧する位置、領域、量は、第１コントローラ４１Ｃによって制御され、プレス機、およびローラ６１と連動することで、後工程のプレス金型５６によって鉄心片２Ｔを打ち抜く部分の所定の範囲に対して精度よく反応開始剤Ｌ１を塗布できる。

図１０～図１３に示すように、遮蔽ユニット４１は、例えば、反応開始剤Ｌ１を付着させたい位置に所望の形状で貫通する穴を加工した遮蔽板４１Ｓと、遮蔽板４１Ｓを取り付けるためのアーム４１Ａと、そのアーム４１Ａが、取り付けられた駆動源４１Ｅとで構成される。駆動源は、サーボモータ、および高精度で固定されたメカストッパーとエアシリンダの組み合わせ等である。

本実施の形態１による積層鉄心の製造装置は、フープ材Ｆ上に配置された第１ノズル４１Ｎと、フープ材Ｆとの間に位置し、第１ノズルから噴霧（射出）される反応開始剤Ｌ１（第１液剤）のフープ板Ｆへの付着範囲を制限する遮蔽板４１Ｓとを備えることが特徴である。遮蔽板４１Ｓにはフープ材Ｆの所定の位置に反応開始剤Ｌ１を塗布できるように上下方向に貫通する穴Ｈ１、Ｈ２が設けられている。第１ノズル４１Ｎによる反応開始剤Ｌ１の噴霧のタイミングをフープ材Ｆの送りのタイミングに合わせることによって、フープ材Ｆの必要な位置、範囲に反応開始剤Ｌ１を噴霧している。

このような製造方法と製造装置５０とを用いることで、反応開始剤Ｌ１の噴霧範囲と、接着剤Ｌ２の塗布位置を高精度に制御でき、１つの第１ノズル４１Ｎでフープ材Ｆの鉄心片２Ｔと成る部分の上面の複数個所に、順次反応開始剤Ｌ１を噴霧できると同時に、反応開始剤Ｌ１を噴霧した部分の中心の裏面に、第２ノズル４２Ｎで接着剤Ｌ２を塗布できるという効果があり、高い接着強度と寸法精度が得られる。

塗布された反応開始剤Ｌ１が、過剰にフープ材Ｆ上に残ることを防止する策として、遮蔽板４１Ｓに、穴Ｈ１、Ｈ２に加えて、穴Ｈ１、Ｈ２の周囲に垂れ落ち防止壁Ｈ１Ｓ、Ｈ２Ｓ（例えば０．１ｍｍ～１０ｍｍの高さ）を設けると有効である。

また、水平方向に対してフープ材Ｆの送り方向、かつ下方に傾いた傾斜部４１ＢＫを設け、送り方向における遮蔽板４１Ｓの端部に遮蔽壁４１Ｗを設けている。このようにすることで、不要な反応開始剤Ｌ１が溜まることがなく、遮蔽壁４１Ｗを乗り越えてフープ材Ｆに垂れ落ちることを防止でき、分割積層鉄心２１の接着強度、接着精度を増すことができる。

フープ材Ｆへの反応開始剤Ｌ１の噴霧は、例えば、フープ材Ｆの進行方向に対して垂直方向に遮蔽板４１Ｓを繰り返し前後動作させ、第１ノズル４１Ｎからの反応開始剤Ｌ１の噴霧を遮蔽することで、フープ材Ｆへの反応開始剤Ｌ１の塗布タイミングを制御することができる。

反応開始剤Ｌ１より高い粘度を有する接着剤Ｌ２は、図７に示すように、まずフープ材Ｆの下側から第２ノズル４２Ｎによって所望の量が吐出され、次に、図８に示すようにフープ材Ｆの下面、すなわち反応開始剤Ｌ１が塗布された面とは逆の面に塗布される。塗布は、プレス金型５６に取り付けられた接着プッシャ４４が、図示していないプレス機の動作と連動して下方に動作し、フープ材Ｆを、図７の状態から図８の状態に、下方に押し下げることによって行う。

この動作により、第２ノズル４２Ｎから吐出され、第２ノズル４２Ｎの先端に出された接着剤Ｌ２が、フープ材Ｆの下面に接触し塗布される。接着剤Ｌ２の吐出量、塗布位置は、第２コントローラ４２Ｃによって制御され、プレス機、および搬送装置６０と連動することによって、後工程のプレス金型５６で打ち抜く鉄心片２Ｔの所望の範囲に対して精度よく接着剤Ｌ２を塗布できる。

反応開始剤Ｌ１と接着剤Ｌ２の量と噴霧、塗布位置は、分割積層鉄心２１の固定に必要な接着強度に影響する接着面積に応じて、あらかじめ設定し、第１コントローラ４１Ｃ、第２コントローラ４２Ｃに記憶させておくことで、分割積層鉄心２１の種類に合わせて自在に切り替えることができる。

第１コントローラ４１Ｃ、第２コントローラ４２Ｃは、プレス機と連動して鉄心片２Ｔのプレス回数を計数し、予め記憶しておいた積層枚数に達した時点で、接着プッシャ４４を後退させる、つまり図８における上方に接着プッシャ４４を退避させることで、フープ材Ｆを第２ノズル４２Ｎに押さえつける力を働かなくすることができる。

これにより、所定の枚数の鉄心片２Ｔの内の、最後の鉄心片２Ｔの下面には接着剤Ｌ２を塗布しないことになる。このように、連続的なプレスによって、所望の枚数の積層間だけを接着して分割積層鉄心２１を得ることができる。

また、積層枚数の制御方法は、反応開始剤Ｌ１の噴霧、接着剤Ｌ２の吐出の動作のいずれか、またはそれら全てを休止させることで、所望の枚数の分割積層鉄心２１を作り分けることができる。

反応開始剤Ｌ１が上面に噴霧され、接着剤Ｌ２が下面に塗布されたフープ材Ｆは、搬送装置６０によって、順次、プレス金型５６に送られる。ローラ６１によって、プレス金型５６の所定の位置に精度よく順送りされたフープ材Ｆは、プレス機の上下動作によって図９に示すようにプレス金型５６の上型５６ＵＰと下型５６ＤＷに内蔵されたパンチ５６Ｐとダイ５６Ｄによって所望の形状の鉄心片２Ｔに打ち抜かれ、プレス金型５６内で積層される。プレス金型５６内で積層され、接着層２１Ｂによって、軸方向に、所望の長さに固定された分割積層鉄心２１は、排出部５８から外部に排出される。

次に、プレス金型５６内で、鉄心片２Ｔが積層され、接着によって固定される過程を示す。図７～図９に示すように、上面に反応開始剤Ｌ１が噴霧され、下面に接着剤Ｌ２が塗布されたフープ材Ｆは、パンチ５６Ｐとダイ５６Ｄによって打ち抜かれ、打ち抜かれた複数の鉄心片２Ｔが、プレス金型５６内に積層される。打ち抜かれて積層された鉄心片２Ｔの上面には反応開始剤Ｌ１が噴霧されており、次に、打ち抜かれて、パンチ５６Ｐによって上方から下方に向かって加圧された鉄心片２Ｔの下面に塗布されている接着剤Ｌ２と接触する。

このようにして接触した反応開始剤Ｌ１と接着剤Ｌ２とは硬化反応を開始し、複数の鉄心片２Ｔの間に接着層２１Ｂが形成される。反応開始剤Ｌ１と接着剤Ｌ２が接触し、積層されてプレス金型５６の下方に押し出されていく過程で接着剤Ｌ２の硬化反応が進み、やがて排出部５８から排出される。

なお、第１ノズル４１Ｎと、第２ノズル４２Ｎの設置位置を変更することで、反応開始剤Ｌ１をフープ材Ｆの下面に噴霧し、接着剤Ｌ２をフープ材Ｆの上面に塗布することも可能である。また、図６に示すヒータ６４によってフープ材Ｆとその周囲を加熱し、被加工材と雰囲気温度を安定化させることで、接着剤Ｌ２の硬化反応を安定化させる効果が得られる。

反応開始剤Ｌ１は、硬化反応させる触媒が、有機溶剤に含有されていて第１ノズル４１Ｎからの噴霧性を向上させている。ヒータ６４を用いることによって有機溶剤を常温中よりも短時間に揮発させることができ、接着剤Ｌ２の硬化反応を短縮できる。これにより、分割積層鉄心２１の生産性を向上できる。

ヒータ６４は、プレス金型５６の前工程に設置するだけでなく、例えば、図６に示すように、プレス金型５６に内蔵されるカートリッジヒータ、バンドヒータ、誘導加熱コイル、温水を媒体とする通水回路、温風を送る送風回路の設置等の金型加熱装置５６Ｈであっても同様の効果が得られる。

また、第１ノズル４１Ｎおよび第２ノズル４２Ｎの数、形状を変更することで、分割積層鉄心２１の形状、大きさ、重量に合わせて、複数個所に反応開始剤Ｌ１を噴霧し、接着剤Ｌ２を塗布することができ、点状での塗布だけでなく、線状の塗布も可能である。

これら第１ノズル４１Ｎと、第２ノズル４２Ｎの位置、噴霧範囲、塗布位置は、プレス金型５６とプレス機の位置を精度よく固定する構成だけでなく、駆動源として、例えば、サーボモータ、メカストッパーを組み合わせたエアシリンダによって第１ノズル４１Ｎ、第２ノズル４２Ｎを固定する構成としても、予め設定した位置に再現性よく各ノズルを移動させることができる。

図１２に示すように、本実施の形態では、遮蔽板４１Ｓに２つの穴Ｈ１，Ｈ２を設けている。穴Ｈ１は、搬送されるフープ材Ｆの鉄心片２Ｔのヨーク部２Ｔｙの中央に相当する位置に設け、穴Ｈ２は、鉄心片２Ｔのティース部２Ｔｔの先端付近に相当する位置に設けている。小型、軽量の分割積層鉄心２１であれば、第１ノズル４１Ｎ、第２ノズル４２Ｎを各１本としてよいが、大型の場合は、第１ノズル４１Ｎおよび第２ノズル４２Ｎは、それぞれ２本備えてもよい。

また、塗布装置４０の構成は、第２ノズル４２Ｎを、第１ノズル４１Ｎの前に配置してもよい。このように配置すると、反応開始剤Ｌ１が、第２ノズル４２Ｎに付着することによって生じる第２ノズル４２Ｎの汚損を防止することができる。また、反応開始剤Ｌ１と接着剤Ｌ２の塗布方法は、塗布装置の構成を変えることで、液滴下、加圧によるインクジェットなどの他の非接触方式の塗布方法を適用してもよい。

なお、接着剤Ｌ２は噴霧してもよく、反応開始剤Ｌ１と同様に、遮蔽板により遮蔽して噴霧してもよい。これにより所望の位置に高い精度で接着剤Ｌ２を塗布でき、塗布面積を広げるだけでなく、不要な部分への接着剤Ｌ２の付着を防ぎ、製造装置５０の汚損を抑制できる。

接着剤Ｌ２の種類によるが、膜厚が厚いほど、接着層２１Ｂの中心部の硬化反応が完了するまでに時間を必要とし、接着剤Ｌ２の硬化反応が不足した状態で排出部５８に達する場合、接着強度が分割積層鉄心２１の自重あるいは装置の振動に耐えきれず、接着層２１Ｂの剥離につながる。

しかしながら、本願の特徴である遮蔽板４１Ｓにより、過剰な反応開始剤Ｌ１がフープ材Ｆに付着することを抑制し、鉄心片２Ｔ間に付着する有機溶剤を含む反応開始剤Ｌ１、接着剤Ｌ２の量を安定化することで、隣り合う鉄心片２Ｔ同士の隙間（例えば１～３０μｍ）を精度良く安定させることができる。

その隙間で形成される接着層２１Ｂを安定化させることによって、接着剤Ｌ２の硬化時間、接着強度を安定化させる効果が得られる。接着層２１Ｂの膜厚寸法を薄く安定させることによって、接着剤Ｌ２の硬化反応に要する時間を短縮、安定化させることができる。接着層２１Ｂの接着強度は、硬化反応の進行に伴い、接着剤Ｌ２が完全に硬化した後に発揮する強度に近づいていく。

反応開始剤Ｌ１と接着剤Ｌ２の種類、物性により異なるが、プレス金型５６内で十分な時間（例えば、１０～６００秒）を経ることで接着剤Ｌ２の硬化反応が進行するが、プレス金型５６内での保持時間を十分に確保するには、プレス機の加工速度を遅くするか、間欠運転をさせる。または、分割積層鉄心２１の保持部を軸方向に延長することで金型を大型化する必要がある。

接着剤Ｌ２の硬化反応は、反応開始剤Ｌ１と接着剤Ｌ２とが相互に接触することで開始されるが、両者の間に有機溶剤（反応開始剤Ｌ１に含まれる）が存在すると、両者が接触する機会を阻害し、接着剤Ｌ２の硬化反応の遅延を生じさせ、或いは、接着層２１Ｂが所望の強度を発するまでに時間を要し、経済性を著しく損なう。

プレス金型５６から排出された分割積層鉄心２１には、後工程への搬送、後工程での加工に耐え得る接着強度が要求される。プレス金型５６からの排出、搬送と後工程での加工で加わる外力によっては、必ずしも完全な硬化度に達している必要はないが、必要な強度を得るためには、硬化反応の遅延を引き起こす揮発性の有機溶剤を含む反応開始剤Ｌ１を、所望の位置に、所望のタイミングで、所望の量だけ噴霧することが望ましい。
本実施の形態１による積層鉄心の製造装置、積層鉄心の製造方法および電気機械によれば、遮蔽板４１Ｓによる過剰な反応開始剤Ｌ１の塗布を防止し、不必要な個所への付着を防止できる。また、プレスの加工速度を従来になく高速化できる利点がある。

また、回転電機１００の小型化、高効率化の実現の方策として、回転子３０と固定子２０の間の隙間であるエアギャップを縮小したり、又は、回転電機１００を高熱伝導化することで発熱源であるコイルの小型化したり、外装部品の再設計をするなど、技術開発が進められている。接着剤Ｌ２によって分割積層鉄心２１の積層間を固定する構造と製造方法は、回転電機１００を構成する固定子２０の分割積層鉄心２１の小型化および回転子３０の回転子鉄心の小型化、その損失低減において大きな効果が得られるが、構造においては接着強度の向上と安定、垂直度などの高精度化、製造方法においては接着位置の高精度化と接着面積の拡大、および高い生産性が必要である。

図１４は、反応開始剤Ｌ１と接着剤Ｌ２の噴霧、塗布位置の他の例を示す図である。
図１４は、鉄心の小型化に伴う反応開始剤Ｌ１と接着剤Ｌ２の塗布位置、塗布パターンの例を示している。鉄心片２Ｔは、ヨーク部２Ｔｙ、ティース部２Ｔｔから構成されている。

図１４Ａでは、接着剤Ｌ２をヨーク部２Ｔｙの周方向の中央部に塗布している。図１４Ｂでは、接着剤Ｌ２をヨーク部２Ｔｙの周方向の両側に２カ所、また、ティース部２Ｔｔの先端に１カ所設けている。図１４Ｃでは、ヨーク部２Ｔｙの周方向の両側に２カ所と、ティース部２Ｔｔの周方向の中央部に、径方向に線状に塗布している。

下層の鉄心片２Ｔの上面に塗布された反応開始剤Ｌ１の付着範囲Ｒに、上層の鉄心片２Ｔの下面に塗布された接着剤Ｌ２が濡れ広がって硬化することで双方の鉄心片の間に接着層２１Ｂを形成する。

これらの例のように、鉄心片２Ｔの全面に接着剤Ｌ２を塗布しなくても、接着剤Ｌ２を塗布する位置と範囲を、塗布する点と線の位置で管理すれば、鉄心片２Ｔ同士が打ち抜き方向に圧縮されることによって、接着剤Ｌ２が反応開始剤Ｌ１と混じりながら濡れ広がり、所望の範囲に接着層２１Ｂを形成することが可能である。

実施の形態１による、積層鉄心の製造装置、積層鉄心の製造方法および電気機械によれば、鉄心片の塗布したいエリアを狙って接着剤の硬化を促進する反応開始剤を高精度に噴霧できるので、積層間に必要十分な接着面積を得ることができる。

また、接着剤の硬化を促進する反応開始剤を噴霧するノズルと、その噴霧を遮蔽する遮蔽板によって、鉄心片２Ｔを製造する原料であるフープ材Ｆに向けて噴霧された反応開始剤Ｌ１を含む有機溶剤が、噴霧ノズルとフープ材Ｆの間に設置された遮蔽板４１Ｓに設けた穴Ｈ１、Ｈ２によって、制限され噴霧されるので、所望の範囲以外への反応開始剤Ｌ１が付着することを防止できる。

また、当該範囲は、接着剤Ｌ２が塗布される位置の中心と鉄心片２Ｔの表裏で精度よく位置決めされているので、分割積層鉄心２１の積層間に形成させる接着層２１Ｂの範囲は、常に鉄心片２Ｔの予め定められた範囲と合致している。これにより、フープ材Ｆに付着させる有機溶剤を含む反応開始剤を所望の範囲に必要な量だけ高い精度で管理して噴霧することができる。

また、反応開始剤Ｌ１が接着剤Ｌ２と接触し、硬化反応を促進する過程で、有機溶剤による反応開始剤Ｌ１と接着剤Ｌ２の接触阻害を防止でき、短い時間で接着層２１Ｂの接着強度を得られ、分割積層鉄心２１の製造工程を短縮することができる。

また、遮蔽板４１Ｓの穴Ｈ１、Ｈ２の位置をプレス機の搬送装置６０と同期させることによって、反応開始剤Ｌ１と接着剤Ｌ２の噴霧範囲、塗布位置を精度よく合わせることができる。これにより、反応開始剤Ｌ１と接着剤Ｌ２の接触位置と量が最適な状態となり、必要かつ十分な噴霧、塗布量で所望の接着面積を得ることができ、接着層２１Ｂの十分な接着強度を有する分割積層鉄心２１が得られる。

実施の形態２．
以下、実施の形態２による積層鉄心の製造装置、積層鉄心の製造方法および電気機械を、図を用いて、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。

図１５は、遮蔽板２４１Ｓの斜視図である。
図に示すように、遮蔽板２４１Ｓの傾斜部２４１ＢＫを、フープ材Ｆの送り方向に垂直な方向、かつ下方に傾けて設けてもよい。さらに、遮蔽板２４１Ｓに付着した反応開始剤Ｌ１を排出するための排出溝２４１Ｍを、穴Ｈ１、Ｈ２の周囲から傾斜方向に延びるように設けている。このように構成することで、フープ材Ｆへの反応開始剤Ｌ１の垂れ落ちを防止できるのに加え、排出溝２４１Ｍにのみ不要な反応開始剤Ｌ１を誘導できるため、製造装置５０の他の部分への反応開始剤Ｌ１の垂れ落ちも防止でき、製造装置５０の汚損を防止できる。

実施の形態３．
以下、実施の形態３による積層鉄心の製造装置、積層鉄心の製造方法および電気機械を、図を用いて、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
図１６は、アーム３４１Ａ付きの遮蔽板３４１Ｓの斜視図である。
図１７は、図１６に示すアーム３４１Ａ付きの遮蔽板３４１Ｓを用いた反応開始剤Ｌ１の噴霧状態を示す模式図である。
図１６に示すように、遮蔽板３４１Ｓを、水平面から傾斜させて、アーム３４１Ａに取り付けている。平らな遮蔽板３４１Ｓをアーム３４１Ａ側に傾斜させてアーム３４１Ａに取り付けて、アーム３４１Ａを図示しない駆動源に接続して駆動する。これにより、不要な反応開始剤Ｌ１は、アーム３４１Ａ側に流れ、溜まることがなく、アーム３４１Ａに排出口を設けることによってフープ材Ｆおよび製造装置５０の他の部分への反応開始剤Ｌ１の垂れ落ちを防止できる。

遮蔽板３４１Ｓをこのように構成し、アーム３４１Ａに固定された遮蔽板３４１Ｓをフープ材Ｆの送り方向に垂直な方向に動作させることで、回転電機の機種ごとに異なる鉄心片２Ｔとなる部分の塗布エリアに精度よく制御して反応開始剤Ｌ１を噴霧することができる。

図１８は、遮蔽板３４１Ｓの退避状態を示す模式図である。
図に示すように、アーム３４１Ａを用いて遮蔽板３４１Ｓを、フープ材Ｆの進行方向に対して垂直に大きくずらすことで、第１ノズル４１Ｎの噴霧を止めることなく、また万一、第１ノズル４１Ｎからの反応開始剤Ｌ１の垂れ落ちがあっても、遮蔽板３４１Ｓによってフープ材Ｆへの反応開始剤Ｌ１による汚損を完全に防止することができ、より高い精度で反応開始剤Ｌ１をフープ材Ｆに噴霧することができる。

実施の形態４．
以下、実施の形態４による積層鉄心の製造装置、積層鉄心の製造方法および電気機械を、図を用いて、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。

図１９は、遮蔽ユニット４４１の構成を示す平面模式図である。
図２０は、図１９に示す遮蔽ユニット４４１による反応開始剤Ｌ１の噴霧状態を示す模式図である。
図２１は、図１９に示す遮蔽ユニット４４１による反応開始剤Ｌ１の噴霧遮蔽状態を示す模式図である。

図１９～図２１に示すように、穴Ｈ１、Ｈ２を設けた遮蔽板４４１Ｓと、第１ノズル４１Ｎとの間に可動アーム４４１Ａに取り付けた第２遮蔽板４４１Ｓ２を設けてもよい。このように構成することで、第２遮蔽板４４１Ｓ２をプレス及び搬送装置６０と同期をとって自在に駆動させ、図２１に示す位置まで直動させることで、第１ノズル４１Ｎの噴霧を止めることなく、また、第１ノズル４１Ｎからの垂れ落ちがあっても、第２遮蔽板４４１Ｓ２によってフープ材Ｆへの反応開始剤Ｌ１の付着を完全に遮蔽することができ、より高い精度で反応開始剤Ｌ１をフープ材Ｆに噴霧することができる。

実施の形態５．
以下、実施の形態５による積層鉄心の製造装置、積層鉄心の製造方法および電気機械を、図を用いて、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
図２２は、遮蔽ユニット５４１の構成を示す平面模式図である。
図２３は、図２２に示す遮蔽ユニット５４１による反応開始剤Ｌ１の噴霧状態を示す模式図である。
図２４は、図２２に示す遮蔽ユニット５４１による反応開始剤Ｌ１の噴霧遮蔽状態を示す模式図である。

図２２～図２４に示すように、穴Ｈ１、Ｈ２を設けた遮蔽板４４１Ｓと、第１ノズル４１Ｎとの間に回転可能な円盤状の第２遮蔽板５４１Ｓ２を設けてもよい。
円盤状の第２遮蔽板５４１Ｓ２の一部に、穴Ｈ１を穴Ｈ２の双方の領域に同時に上下に重ねることが可能な穴Ｈ３を設け、第２遮蔽板５４１Ｓ２を回転可能な駆動源に設置する。

プレス及び搬送装置６０と同期をとって自在に第２遮蔽板５４１Ｓ２を回転させて図２３に示す反応開始剤Ｌ１の噴霧と、図２４に示す反応開始剤Ｌ１の遮蔽を繰り返すことで、第１ノズル４１Ｎの噴霧を止めることなく、また、第１ノズル４１Ｎからの垂れ落ちがあっても、第２遮蔽板５４１Ｓ２によってフープ材Ｆへの付着を完全に遮蔽することができる。これにより、高い精度で反応開始剤Ｌ１をフープ材Ｆに噴霧することができる。なお、この場合、第２遮蔽板５４１Ｓ２を回転可能な駆動源で駆動するだけでフープ材Ｆへの噴霧と遮蔽を高速制御でき、安価に装置を構成できる。

実施の形態６．
以下、実施の形態６による積層鉄心の製造装置、積層鉄心の製造方法および電気機械を、図を用いて、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
図２５は、遮蔽ユニット６４１の構成を示す平面模式図である。
図２６は、図２５に示す遮蔽ユニット６４１による反応開始剤Ｌ１の噴霧状態を示す模式図である。
図２７は、図２５に示す遮蔽ユニット６４１による反応開始剤Ｌ１の噴霧遮蔽状態を示す模式図である。

図２５～図２７に示すように、遮蔽ユニット６４１は、遮蔽板４４１Ｓと、噴霧された反応開始剤Ｌ１を側面方向から吹き飛ばして遮蔽できる位置にエア噴射ノズルＮ３を配置して構成される。エア噴射ノズルＮ３は、反応開始剤Ｌ１を図２７の矢印Ｃにて示す方向（反応開始剤Ｌ１の噴霧方向に対して垂直方向）にエアによって吹き飛ばす。これにより、断続的に反応開始剤Ｌ１をフープ材Ｆに到達させるようにエア噴射ノズルＮ３を制御し、図２６に示すようにエアを噴射せずに反応開始剤Ｌ１をフープ材Ｆに噴霧し、図２７に示すように反応開始剤Ｌ１を遮蔽させることができる。

このように、継続して噴霧される反応開始剤Ｌ１を側面方向から吹き飛ばし遮蔽することで、鉄心片２Ｔを高速で打ち抜く際でも、打ち抜き速度に追従して、反応開始剤Ｌ１の噴霧および遮蔽を制御することができる。また、第１ノズル４１Ｎからの反応開始剤Ｌ１の噴霧を止める必要がなく、また、第１ノズル４１Ｎからの反応開始剤Ｌ１の垂れ落ちがあっても、エア噴射ノズルＮ３によってフープ材Ｆへの付着を完全に遮蔽することができるので、より高い精度で反応開始剤Ｌ１を噴霧することができる。なお、この場合、エアの噴射という簡単な動作のみでフープ材Ｆに対する噴霧と遮蔽を高速制御でき、安価に装置を構成できる。

実施の形態７．
以下、実施の形態７による積層鉄心の製造装置、積層鉄心の製造方法および電気機械を、図を用いて、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。

図２８は、実施の形態７による回転電機の固定子の斜視図である。
これまで、分割積層鉄心２１を環状に組み合わせ、樹脂２０Ｒで封止して回転電機１００の固定子２０を得る構成について説明したが、図２８のように、複数の分割積層鉄心２１を環状に組み合わせ、フレーム２３に焼き嵌めて固定する構成でもよい。また、分割積層鉄心２１とフレーム２３は、隙間嵌めで設定し接着剤で固定してもよい。
また、固定子鉄心を円環状に組み立てて樹脂で封止する構造以外に、分割鉄心を平面状に並べて封止することでリニアモータにも適用することができる。

実施の形態８．
以下、実施の形態８による積層鉄心の製造装置、積層鉄心の製造方法および電気機械を、図を用いて、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
図２９Ａは、折り曲げ可能に連結した鉄心片８０２Ｔの構成を示す斜視図である。
図２９Ｂは、鉄心片８０２Ｔを積層した積層鉄心８２１の構成を示す斜視図である。実施の形態１では回転電機１００の固定子２０は、鉄心片２Ｔで構成される複数の分割積層鉄心２１を環状に組み合わせて構成されていたが、図２９Ａに示すように薄肉連結された鉄心片８０２Ｔを複数枚、軸方向に接着しながら積層した積層鉄心８２１を利用してもよい。鉄心片８０２Ｔの打ち抜きと、積層間の接着については、実施の形態１で説明した積層鉄心の製造方法、積層鉄心の製造装置を同様に適用できる。

実施の形態９．
以下、実施の形態９による積層鉄心の製造装置、積層鉄心の製造方法および電気機械を、図を用いて、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
図３０Ａは、環状のヨーク部から複数のティース部が径方向内側に突出する鉄心片９０２Ｔの構成を示す斜視図である。
図３０Ｂは、鉄心片９０２Ｔを積層した積層鉄心９２１の構成を示す斜視図である。実施の形態１では回転電機１００の固定子２０は、鉄心片２Ｔで構成される複数の分割積層鉄心２１を環状に組み合わせて構成されていたが、図３０Ａに示すように環状の鉄心片９０２Ｔを複数枚、軸方向に接着しながら積層した積層鉄心９２１を利用してもよい。鉄心片９０２Ｔの打ち抜きと、積層間の接着については、実施の形態１で説明した積層鉄心の製造方法、積層鉄心の製造装置を同様に適用できる。

実施の形態１０．
以下、実施の形態１０による積層鉄心の製造装置、積層鉄心の製造方法および電気機械を、図を用いて、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
図３１は、積層鉄心１０２１の構成を示す斜視図である。
図３２は、積層鉄心１０２１の構成を示す分解斜視図である。
図３３Ａは、鉄心片１００２ＴＩＮの構成を示す斜視図である。
図３３Ｂは、内側分割積層鉄心１０２１ＩＮの構成を示す斜視図である。
図３４Ａは、鉄心片１００２ＴＯＵＴの構成を示す斜視図である。
図３４Ｂは、外側積層鉄心１０２１ＯＵＴの構成を示す斜視図である。
図３２に示すように、積層鉄心１０２１は、外側積層鉄心１０２１ＯＵＴの内側に、複数の内側分割積層鉄心１０２１ＩＮが組み立てられた円環状の固定子鉄心である。

実施の形態１で説明した分割積層鉄心２１の製造方法および製造装置５０を用いて、外側積層鉄心１０２１ＯＵＴと、複数の内側分割積層鉄心１０２１ＩＮを製造する。そして図３２に示すように、複数の内側分割積層鉄心１０２１ＩＮを外側積層鉄心１０２１ＯＵＴの内側に嵌め込む。

実施の形態１１．
以下、実施の形態１１による積層鉄心の製造装置、積層鉄心の製造方法および電気機械を、図を用いて、実施の形態１０と異なる部分を中心に説明する。
図３５Ａは、実施の形態１１による内側積層鉄心１１２１ＩＮの斜視図である。
図３５Ｂは、実施の形態１１による内側積層鉄心１１２１ＩＮを外側積層鉄心１０２１ＯＵＴに嵌め込む状態を示す斜視図である。
図３５Ｂは、実施の形態１１による内側積層鉄心１１２１ＩＮを外側積層鉄心１０２１ＯＵＴに嵌め込み終えた状態を示す斜視図である。
実施の形態１０で説明した内側分割積層鉄心１０２１ＩＮのように、ティース部が個々に分割された構造ではなく、内側積層鉄心１１２１ＩＮの軸方向の両端の鉄心片だけ、シュー部を環状に繋げる連結部２ＴＳを有する鉄心片１１２ＴＩＮを用い、図３５Ｃのように組み合わせた後で、連結部２ＴＳを切断する。外側積層鉄心１０２１ＯＵＴと組み立てられるまでは内側積層鉄心１１２１ＩＮが一体であることで、製造過程での運搬を容易にでき、加工位置精度を向上できるといった効果が得られる。

実施の形態１２．
以下、実施の形態１２による積層鉄心の製造装置、積層鉄心の製造方法および電気機械を、図を用いて、実施の形態１１と異なる部分を中心に説明する。
図３６Ａ、３６Ｂは、実施の形態１１で使用した内側積層鉄心１１２１ＩＮの構成を示す図である。実施の形態１１では、内側積層鉄心１１２１ＩＮの軸方向の両端に使用する鉄心片１１２ＴＩＮの連結部２ＴＳを最後に切断する組み立て方法を説明したが、内側積層鉄心１１２１ＩＮを外側積層鉄心１０２１ＯＵＴに嵌め込んだ後、軸方向の両端の鉄心片１１２ＴＩＮを取り除いてもよい。外側積層鉄心１０２１ＯＵＴと組み立てられるまでは内側積層鉄心１１２１ＩＮが一体であることで、製造過程での運搬を容易にでき、加工位置精度を向上できるといった効果が得られる。

これまで説明した積層鉄心の製造装置、積層鉄心の製造方法および電気機械は、例えばアキシャルギャップ構造などの他の回転電機の製造にも適用できる。また、サーボモータ、リニアモータ、空調用ファンモータ、車載用モータ、巻上機用モータ、トランス、レゾルバなど、接着により鉄心を固定する積層鉄心を有する回転電機１００に広く適用可能であり、寸法精度、接着強度を向上させ、高機能な回転電機１００を経済的に得ることができる。

実施の形態１３．
以下、実施の形態１３による積層鉄心の製造装置、積層鉄心の製造方法および電気機械を、図を用いて、説明する。
これまでの各実施の形態では、固定子の積層鉄心の製造を例に説明したが、回転子の積層鉄心についても同様に適用できる。
図３７は、回転子３０の斜視図である。
図３８は、回転子３０の分解図である。
図３９は、回転子を構成する鉄心片３Ｔの斜視図である。
図４０は、回転子３０の積層回転子鉄心３１の斜視図である。
回転子３０は、積層回転子鉄心３１（積層鉄心）と、積層回転子鉄心３１の内側に固定されたシャフト３３と、積層回転子鉄心３１の外周面に周方向に等間隔に軸方向に設けられた複数の磁石３４とを備える。回転子の構成は図示したような磁石３４を積層回転子鉄心３１の外周面に固定するＳＰＭ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）構造だけでなく、回転子鉄心の内部に埋め込むＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）構造でもよい。いずれも本願の特徴である積層鉄心の製造方法および製造装置を適用することができる。

図４０に示す積層回転子鉄心３１は、図３９に示す鉄心片３Ｔが複数枚積層され構成されている。複数の鉄心片３Ｔの間に実施の形態１と同様の接着層を有しており、接着強度を発揮することで、隣り合う鉄心片３Ｔ同士が固定されている。これにより、鉄損が少なく小型な積層回転子鉄心３１を得ることができ、高性能な回転電機１００を得ることができる。

実施の形態１３による積層鉄心の製造装置、積層鉄心の製造方法および電気機械によれば、サーボモータ、空調用ファンモータ、車載用モータ、巻上機用モータ、トランス、レゾルバなど、接着により固定する積層回転子鉄心３１を有する回転電機に広く適用可能であり、積層回転子鉄心３１の寸法精度、接着強度を向上させ、高機能な回転電機を経済的に得ることができる。

なお、これまで説明した各実施の形態において、鋼板の供給形態について、フープ材Ｆを用いて説明してきたが、予め切り出された、もしくはプレス金型５６の直前で切り出して供給する形態であってもよい。

実施の形態１４．
以下、実施の形態１４による積層鉄心の製造装置、積層鉄心の製造方法および電気機械を、図を用いて、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
実施の形態１では、第１ノズル４１Ｎを使って、反応開始剤Ｌ１を噴霧し、第２ノズル４２Ｎを使って接着剤Ｌ２を塗布する例を説明した。しかし、第１ノズル４１Ｎは、その他の液剤の噴霧にも利用可能である。
図４１は、積層鉄心の製造装置１４５０の構成を示す模式図である。
図４２は、ＵＶ（ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）硬化性接着剤の塗布工程を示す模式図である。
本実施の形態１４では、第１ノズル１４４１Ｎは、フープ材Ｆにプレス油Ｌ３を噴霧するために利用する。そして第２ノズル１４４２Ｎは、ＵＶ硬化性接着剤Ｌ４を塗布するために利用する。

プレス金型１４５６内に打ち抜かれた鉄心片１４２Ｔを積層し、その後、積層した鉄心片１４２Ｔのティース部の周方向の両側面に、図４２に示すようにＵＶ硬化性接着剤Ｌ４を第２ノズル１４４２Ｎによって塗布する。余分なＵＶ硬化性接着剤Ｌ４は、スキージ５０１によりを掻き取られる。そして、ＵＶランプ５０２によってＵＶを照射することでＵＶ硬化性接着剤Ｌ４の硬化を促進し、複数の鉄心片１４２Ｔを強固に固定することができる。

その後、分割積層鉄心１４２１が所定の積み厚さとなったときに矢印Ｄに示す方向に切り出しユニット５０３をスライドさせて、所望の積層数の分割積層鉄心１４２１を得る。このように、本実施の形態１４では、鉄心片１４２Ｔの打ち抜き前に、第１ノズル１４４１Ｎを用いてプレス油Ｌ３をフープ材Ｆに噴霧して、鉄心片１４２Ｔの打ち抜きの際のプレス金型１４５６の損傷を抑制、保護し、プレス金型１４５６の寿命を延長させている。

一方、プレス油Ｌ３が、必要以上にフープ材Ｆに塗布されると、プレス油Ｌ３が揮発しにくくなり、ＵＶ硬化性接着剤Ｌ４と混合することで、ＵＶ硬化性接着剤Ｌ４の硬化反応の開始が遅れて硬化時間が長くなる。さらに、分割積層鉄心１４２１にプレス油Ｌ３が残ることで、十分な接着層が形成できず、必要な接着強度を得ることができない可能性がある。

そこで、プレス油Ｌ３をフープ材Ｆに噴霧する第１ノズル１４４１Ｎと、フープ材Ｆの間に位置し、フープ材Ｆの所望の位置、範囲にのみプレス油Ｌ３を噴霧するように遮蔽板１４４１Ｓを設け、プレス油Ｌ３を高い精度で、必要な範囲に、必要な量だけ噴霧している。

実施の形態１４による積層鉄心の製造装置、積層鉄心の製造方法および電気機械によれば、ＵＶ硬化性接着剤Ｌ４を積層間の接着に使用する場合であっても短時間で必要な接着強度を確保でき、鉄心片１４２Ｔの打ち抜き速度を増すことができる。また、プレス油を、高い精度で、必要な範囲に、必要な量だけ噴霧することで、フープ材Ｆの打ち抜きの際のプレス金型１４５６の損傷を抑制し、プレス金型１４５６の寿命を延長することができる。また、必要最小限のプレス油を噴霧でき、過剰なプレス油が、鉄心片１４２Ｔの不要な部分に残留することを防止することができ、ＵＶ硬化性接着剤Ｌ４の硬化反応の開始遅れを防止できる。また、十分な接着面積を得ることができ、従来にない高い接着強度と高い生産性を得る効果がある。

実施の形態１５．
以下、実施の形態１５による積層鉄心の製造装置、積層鉄心の製造方法および電気機械を、図を用いて、実施の形態１４と異なる部分を中心に説明する。
図４３は、積層鉄心の製造装置１５５０の構成を示す模式図である。
実施の形態１４ではＵＶ硬化性接着剤Ｌ４を塗布していたが、図４３に示すように、第２ノズル１５４２ＮによってＵＶ硬化性接着剤Ｌ４を噴霧してもよい。

遮蔽板１５４２Ｓを第２ノズル１５４２Ｎと分割積層鉄心１４２１の間に配置し、不要な部分へのＵＶ硬化性接着剤Ｌ４の噴霧を遮蔽してもよい。これにより所望の位置に高い精度でＵＶ硬化性接着剤Ｌ４を噴霧でき、接着面積を広げるだけでなく、不要な部分へのＵＶ硬化性接着剤Ｌ４の付着を防ぎ、製造装置の汚損を抑制できる。

なお、実施の形態１４、１５では、分割積層鉄心４２１のティース部の周方向側面へのＵＶ硬化性接着剤Ｌ４の塗布、噴霧を金型内で実施する例を示したが、金型から排出した後、金型から離れた場所で、接着剤を塗布し、硬化させてもよい。さらに、接着剤は、ＵＶ硬化性の接着剤だけでなく、反応開始剤により硬化開始を促進する接着剤、加熱により硬化反応が発現する接着剤を塗布する形態でもよい。

なお、他の実施の形態では、反応開始剤を噴霧する例のみを示したが、プレス油を噴霧してもよく、複数の塗布ユニットと遮蔽ユニットを設け、プレス油と反応開始剤両方を塗布してもよい。

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１００ 回転電機、
２Ｔ，８０２Ｔ，９０２Ｔ，１００２ＴＩＮ，１００２ＴＯＵＴ，１１２ＴＩＮ，１４２Ｔ，３Ｔ 鉄心片、
２ＴＳ 連結部、２Ｔｔ ティース部、２Ｔｙ ヨーク部、
２１，４２１，１４２１ 分割積層鉄心、８２１，９２１，１０２１ 積層鉄心、
１０２１ＩＮ 内側分割積層鉄心、１１２１ＩＮ 内側積層鉄心、
１０２１ＯＵＴ 外側積層鉄心、２０ 固定子、２０Ｒ 樹脂、２１Ｂ 接着層、
２２ 絶縁部品、２３ フレーム、４０ 塗布装置、
４１，４４１，６４１ 遮蔽ユニット、４１Ａ，３４１Ａ アーム、
４４１Ａ 可動アーム、４１Ｅ 駆動源、４１ＢＫ，２４１ＢＫ 傾斜部、
４１Ｃ 第１コントローラ、４２Ｃ 第２コントローラ、
４１Ｎ，１４４１Ｎ 第１ノズル、４１Ｐ 反応開始剤配管、
４１Ｓ，２４１Ｓ，３４１Ｓ，４４１Ｓ，１４４１Ｓ，１５４２Ｓ 遮蔽板、
４４１Ｓ２，５４１Ｓ２ 第２遮蔽板、２４１Ｍ 排出溝、４１Ｔ 反応開始剤タンク、４１Ｗ 遮蔽壁、４２Ｎ，１４４２Ｎ，１５４２Ｎ 第２ノズル、４２Ｐ 接着剤配管、４２Ｔ 接着剤タンク、４４ 接着プッシャ、３０ 回転子、３１ 積層回転子鉄心、
３３ シャフト、３４ 磁石、５０，１４５０，１５５０ 製造装置、
５０１ スキージ、５０２ ＵＶランプ、５０３ 切り出しユニット、
５６，１４５６ プレス金型、５６Ｄ ダイ、５６Ｐ パンチ、
５６Ｇ ガイドピン、５６ＧＭ ガイド溝、５６ＵＰ 上型、５６ＤＷ 下型、
５６Ｈ 金型加熱装置、５８ 排出部、６０ 搬送装置、６１ ローラ、６２ レベラ、６３ カッター、６４ ヒータ、Ｃ，Ｄ 矢印、Ｆ フープ材、Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３ 穴、Ｈ１Ｓ 落ち防止壁、Ｌ１ 反応開始剤、Ｌ２ 接着剤、Ｌ３ プレス油、
Ｌ４ ＵＶ硬化性接着剤、Ｎ３ エア噴射ノズル、Ｒ 付着範囲。

Claims (13)

1. 鋼板から複数の鉄心片を連続して打ち抜いて積層し、隣り合う前記鉄心片間を接着剤で固定する積層鉄心の製造装置であって、
   第１液剤を前記鉄心片に塗布する第１ノズルと、
   前記第１ノズルと前記鋼板との間に位置し、前記第１ノズルから射出される前記第１液剤の前記鋼板への付着範囲を制限する遮蔽板を有する遮蔽ユニットを備える積層鉄心の製造装置。
2. 前記遮蔽板は、貫通する穴を有する請求項１に記載の積層鉄心の製造装置。
3. 前記第１ノズルは、鉛直方向上方から下方に、前記鋼板に向かって配置され、
   前記第１ノズルによって前記鋼板の上面に塗布された前記第１液剤の付着範囲の中心に合わせて、第２液剤を前記鋼板の下面に塗布する第２ノズルを備える請求項２に記載の積層鉄心の製造装置。
4. 前記遮蔽ユニットは、前記第１ノズルから射出される前記第１液剤を、前記遮蔽板と前記第１ノズルとの間で遮蔽する第２遮蔽板を備える請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造装置。
5. 前記第２遮蔽板は、直動運動によって前記第１液剤を遮蔽する請求項４に記載の積層鉄心の製造装置。
6. 前記第２遮蔽板は、回転運動によって前記第１液剤を遮蔽する請求項４に記載の積層鉄心の製造装置。
7. 前記遮蔽ユニットは、前記第１ノズルから射出される前記第１液剤を前記第１液剤の射出方向に対して垂直方向に吹き飛ばすエアを噴射する第３ノズルを備える請求項２に記載の積層鉄心の製造装置。
8. 前記第１液剤は、前記接着剤の硬化反応を促進する反応開始剤である請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造装置。
9. 前記第１液剤は、前記鉄心片の打ち抜き時に金型を保護するプレス油である請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造装置。
10. 前記遮蔽板は、水平方向に対して傾いた傾斜部を備え、前記穴の周囲から、前記傾斜部の傾斜方向に延び、前記遮蔽板に付着した前記第１液剤を排出する排出溝を有する請求項２に記載の積層鉄心の製造装置。
11. 前記鋼板から打ち抜いて積層された前記鉄心片の側面に第２液剤を塗布する第２ノズルを備える請求項２に記載の積層鉄心の製造装置。
12. 請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造装置を用いる積層鉄心の製造方法であって、下層の前記鉄心片の上面に塗布された前記第１液剤の付着範囲に上層の鉄心片の下面に塗布された第２液剤が濡れ広がって双方の鉄心片の間に接着層を形成する積層鉄心の製造方法。
13. 請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造装置を用いて製造した積層鉄心を有する電機子と、界磁とを備えた電気機械。