JP6675601B1 - 積層コアの製造方法、接着剤塗布装置及び積層コアの製造装置 - Google Patents

積層コアの製造方法、接着剤塗布装置及び積層コアの製造装置 Download PDF

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Abstract

【課題】高精度で接着剤を塗布することができ、かつ、生産性に優れた積層コアの製造方法、接着剤塗布装置及び積層コアの製造装置を提供する。【解決手段】所定形状に打ち抜く前又は打ち抜いた後の磁性金属板１，２に、ジェットディスペンス法により、打ち抜き方向の裏面側から接着剤３を非接触塗布し（ステップＳ２）、それを複数枚積層した後接着剤３を硬化させて一体化することにより（ステップＳ３）、所定形状の磁性金属板が接着剤を介して複数枚積層された積層コアを製造する。【選択図】図２

Description

本発明は、モータ、トランス及びリアクトルなどに用いられる積層コアの製造技術に関し、より詳しくは、接着剤を介して所定形状の磁性金属板を複数枚積層して積層コアを製造する方法、この積層コアを製造する際に用いられる接着剤塗布装置及びこの塗布装置を備える積層コアの製造装置に関する。
モータ、トランス及びリアクトルなどに使用されるコア（鉄芯）には、一般に、帯状の鋼板から所定形状に打ち抜かれた複数の鋼板部品を積層し、かしめ、溶接又は接着などの方法で一体化したものが用いられている。前述した積層コアの製造方法の中でも接着剤を用いて積層する方法は、かしめや溶接のように熟練の技術が不要であり、また、鋼板部品を疵つけないため鉄損を抑制でき、締結時の荷重を面で受けるため応力を分散でき、共振抑制や剛性向上を期待できることから、特に注目されている。
接着剤を用いて鋼板部品を積層する方法としては、例えば瞬間接着剤で仮接着した積層体に熱硬化型接着剤を含浸させた後、加熱して熱硬化型接着剤を硬化させる方法（特許文献１参照）や、鋼板部品の上方から接着剤を吐出する方法（特許文献２参照）などがある。また、従来、鋼板の上下面に付着したプレス用油を除去する機構を備え、この機構プレス用油が除去された位置に接着剤をスポット状に塗布する装置（特許文献３参照）や、帯状薄鋼板から鉄芯薄板を打ち抜く金型手段の下金型内に複数の吐出孔を備える接着剤塗布手段を設け、帯状薄鋼板を下金型上面へと当接させた際に、接着剤塗布手段の吐出孔から吐出させた接着剤を帯状薄鋼板に転写させる装置（特許文献４参照）なども提案されている。
特開２０１３−８９８８３号公報 特開２０１７−２０４９８０号公報 特開２００１−３２１８５０号公報 特開２０１６−１０３９７８号公報
しかしながら、前述した従来のモータコアの製造方法には、以下に示す問題点がある。特許文献１に記載の方法のように、積層体に熱硬化型接着剤を含浸させる方法は、微細塗布が困難であるため、塗布幅が狭いコアには不向きである。また、特許文献１，２に記載の方法では、打ち抜きオイルが付着している部分に接着剤が塗布される可能性があり、その場合、打ち抜きオイルにより接着剤の硬化が阻害され、接着強度が低下する虞がある。一方、特許文献３に記載の装置は、打ち抜きオイル（プレス用油）を除去する油除去機構を備えるため、接着強度の低下は防止できるが、金型内に油除去機構や接着剤塗布機構を設けているため、装置が複雑でメンテナンスに手間がかかる。
同様に、特許文献４に記載の装置も金型内に塗布装置が設けられているため、装置構成が複雑でメンテナンスに手間がかかる。更に、特許文献４に記載の装置は、吐出孔から吐出された接着剤に鋼板部品（フープ材）を接触させることで接着剤を鋼板部品（フープ材）に転写しているため、金型を上下移動させる際に、鋼板部品とのクリアランスを厳密に管理する必要がある。
そこで、本発明は、接着剤を精度よく塗布することができ、かつ、生産性に優れた積層コアの製造方法、接着剤塗布装置及び積層コアの製造装置を提供することを目的とする。
本発明に係る積層コアの製造方法は、所定形状の磁性金属板が接着剤を介して複数枚積層された積層コアを製造する方法であって、所定形状に打ち抜く前又は打ち抜いた後の磁性金属板に、ジェットディスペンス法により、打ち抜き方向の裏面側に配置されたジェットノズルから前記接着剤を噴射して非接触塗布する工程を有し、前記接着剤を非接触塗布する工程では、ノズル先端部の周囲を吸引しながら前記接着剤を噴射する。
また、前記接着剤を非接触塗布する工程では、前記磁性金属板に対して、打ち抜き方向の表面側からも前記接着剤を非接触塗布することもできる。
更に、前記接着剤を非接触塗布する工程では、ノズル本体及びノズル先端部の周囲を加温してもよい。
本発明に係る接着剤塗布装置は、ジェットディスペンス法により接着剤を塗布する装置であって、被着材の下方に配置され、上方に向かって液状接着剤を噴射する１又２以上のジェットノズルと、ノズル先端部が隙間を空けて挿通される孔を備え、前記ノズルの周囲を覆い、内部に空間が設けられたキャップ部材と、前記孔を通して前記ノズル先端部の周囲の空気を前記キャップ部材内へと吸引する吸引部とを有する。
本発明の接着剤塗布装置は、ノズル本体を加温するノズル加温部材を備えていてもよい。
本発明の接着剤塗布装置は、更に、前記ノズル先端部の周囲の気温を一定に保持する先端部加熱部材を備えることもできる。
本発明に係る積層コアの製造装置は、前述した接着剤塗布装置を備えるものである。
この積層コアの製造装置は、帯状磁性金属板を所定形状に打ち抜く打ち抜き部を有していてもよく、その場合、前記打ち抜き部の後に前記接着剤塗布装置を配置し、所定形状に打ち抜かれた磁性金属板の打ち抜き方向裏面に前記液体接着剤を塗布すればよい。
また、本発明の積層コアの製造装置は、帯状磁性金属板を所定形状に打ち抜いて積層する打ち抜き成形部を有していてもよく、その場合、前記打ち抜き成形部の前に前記接着剤塗布装置を配置し、打ち抜き前の帯状磁性金属板に前記液体接着剤を塗布すればよい。
本発明の積層コアの製造装置は、下方に向かって液状接着剤を吐出する他の接着剤塗布装置を更に備えていてもよい。
本発明によれば、所定形状に打ち抜く前又は打ち抜いた後の磁性金属板に、ジェットディスペンス法により、打ち抜き方向の裏面側から接着剤を非接触塗布するため、接着剤の塗布精度を向上させると共に、積層コアの生産性を向上させることができる。
本発明の第１の実施形態の積層コアの製造方法を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態の積層コアの製造装置を模式的に示す図である。 図２に示す接着剤塗布部３０の構成例を示す斜視図である。 図３に示す接着剤塗布部３０のノズル周辺の構成を示す拡大断面図である。 本発明の第１の実施形態の変形例の積層コアの製造装置を模式的に示す図である。 本発明の第２の実施形態の積層コアの製造方法を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態の積層コアの製造装置を模式的に示す図である。 本発明の第２の実施形態の変形例の積層コアの製造装置を模式的に示す図である。
以下、本発明を実施するための形態について、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
（第１の実施形態）
先ず、本発明の第１の実施形態として、接着剤を介して所定形状の複数枚の磁性金属板を積層して積層コアを製造する方法について説明する。図１は本実施形態の積層コアの製造方法を示すフローチャートであり、図２は本実施形態の積層コアの製造装置を模式的に示す図である。図１及び図２に示すように、本実施形態の積層コアの製造方法では、帯状磁性金属板１を所定形状に打ち抜き（ステップＳ１）、その打ち抜き方向裏面に液体接着剤３を塗布し（ステップＳ２）、それを複数枚積層した後接着剤を硬化させて一体化する（ステップＳ３）。
＜ステップＳ１＞
ステップＳ１では、金型を用いて、帯状磁性金属板１を所定形状に打ち抜く。ここで、本実施形態で用いる帯状磁性金属板１は、例えば電磁鋼板、パーマロイ板、アモルファス金属板、その他の磁性を有する金属材料を帯状に成形したものなどが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、製造されるモータコアの要求特性を満足するものであればよい。
また、帯状磁性金属板１の厚さも、特に限定されるものではなく、用途や目的に応じて適宜選択することができ、例えば厚さ０．１ｍｍ程度の薄板にも適用できる。更に、帯状磁性金属板１の打ち抜き形状（コア材の形状）も限定されず、モータコアのステータ、ロータ、分割コア、トランスＩコアやＵコアなどの適用部品に形状に合わせて、適宜設定することができる。なお、接着剤塗布後に更に打ち抜き加工を行う場合は、ステップＳ１では一部分のみ打ち抜かれた中間体を作製し、後述するステップＳ２の後に、再度打ち抜き工程を行ってもよい。
＜ステップＳ２＞
ステップＳ２では、所定形状に打ち抜かれた磁性金属板（コア材）２に対して、ジェットディスペンス法により、打ち抜き方向裏面側から接着剤を塗布する。接着剤３の塗布領域は、特に限定されるものではなく、コア材２の裏面全体に塗布してもよく、また、特定の領域にのみ塗布してもよい。更に、ステップＳ２では、全てのコア材２に接着剤３を塗布する必要はなく、塗布する必要があるコア材２を選んで接着剤３を塗布すればよい。具体的には、積層コアの最下層となるコア材２は、その裏面に接着剤３を塗布する必要はない。
一般に、プレス打ち抜き加工の場合、装置に固定された下型（ダイ）の上に被加工物を配置し、そこに上型（パンチ）を下降させて被加工物をせん断加工するため、打ち抜き方向は上から下に向かう方向となる。このため、前述したステップＳ１においてプレス打ち抜き加工を用いた場合は、コア材２における打ち抜き方向裏面は下側の面となり、液体接着剤３はコア材２の下方から上方に向かって噴射され、塗布される。
一方、下方から上方に向けて接着剤３を噴射すると、重力の影響で吐出された接着剤３がノズル側に戻り、塗布後のノズル先端に液が残留することがある。ジェットディスペンス法に用いられるノズルの先端は直径５０〜４００ｍｍ程度であるため、ノズル先端に液が残留した状態で次の塗布を行うと、塗布むらやノズル詰まりが発生する虞がある。この現象は、粘度が高い接着剤３を用いた場合に顕著となる。
そこで、本実施形態の積層コアの製造方法では、ジェットディスペンス法によりコア材２に液体接着剤３を塗布する際は、接着剤３が吐出されるノズルの先端部の周囲を吸引しながら、接着剤を噴射することが好ましい。これにより、ノズル先端への接着剤の残留を抑制できるため、塗布むらを防止できるだけでなく、ノズルのメンテナンスの回数も低減することができる。
また、本実施形態の積層コアの製造方法では、ジェットディスペンス用ノズル本体及びその先端部の周囲を加温し、接着剤３の温度を硬化しない温度範囲内で一定に保つことが好ましい。これにより、温度変化に伴う接着剤３の粘度の変化を抑制し、接着剤３の塗布条件を安定化することができる。特に、ノズル先端部の周囲の温度（気温）を一定に保つことで、環境温度に影響されずに微少量を安定して非接触塗布することが可能となる。
ここで、液体接着剤３としては、例えばエポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、シリコン系接着剤及びウレタン系接着剤などが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、コア材２同士を接着可能で、十分な接着力が得られ、かつ、ジェットディスペンス法が適用可能な種々の接着剤を用いることができる。また、接着剤３の硬化方法も特に限定されるものではなく、溶剤揮散型、湿気硬化型、加熱硬化型、硬化剤混合型など各タイプの接着剤を用いることができ、その形態も１液型及び２液型のいずれでもよい。
なお、２液型接着剤を用いる場合は、主剤と硬化剤を同じ箇所にそれぞれ別々に噴射してもよいが、例えば、打ち抜き方向裏面側から主剤を塗布し、表面側から硬化剤を塗布し、コア材同士を重ねたときに主剤と硬化剤が接触するようにしてもよい。このように、本実施形態の積層コアの製造方法では、打ち抜き方向の裏面側に加えて、表面側からも液体接着剤３を塗布することができる。その場合、表面側からの塗布方法は特に限定されるものではないが、塗布精度向上の観点から、裏面側と同様に非接触塗布することが好ましく、非接触塗布法の中でもスプレー法やジェットディスペンス法が好適である。
また、裏面側及び表面側の両方から液体接着剤３を塗布する場合、前述した主剤と硬化剤だけでなく、タイプの異なる２種類の接着剤を用いることもできる。例えば、裏面側から加熱硬化型接着剤を塗布し、表面側から瞬間接着剤を塗布してもよく、その場合は、コア材同士を重ねたときに両者が接触しないよう相互に異なる位置に塗布することが望ましい。
＜ステップＳ３＞
ステップＳ３では、接着剤３が塗布されたコア材４を、所定の枚数積層した後、接着剤３を硬化させて一体化し、積層コア５を得る。なお、本実施形態の積層コアの製造方法では、接着剤３が塗布されたコア材４に対して、追加の打ち抜き加工を行い、その後で、積層及び接着剤３の硬化を行ってもよい。
その際、コア材４の積層数は特に限定されるものではなく、材料や用途、要求される特性に応じて適宜設定することができる。また、接着剤３を硬化させる方法及び条件も、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を採用することができ、接着剤３の種類などに応じて適宜設定することができる。例えば、接着剤３が加熱硬化型接着剤である場合は、積層体を加圧し、その状態で加熱して硬化させてもよい。
上述した方法で製造された積層コアは、例えばモータコア、トランスコア又はリアクトルコアとして利用される。
［製造装置］
次に、前述した積層コアの製造方法を実施するための装置について説明する。本実施形態の積層コアの製造方法は、例えば図２に示すように、打ち抜き部２０と、接着剤塗布部３０と、一体化部４０とを備える積層コアの製造装置１０により実施することができる。
＜打ち抜き部２０＞
打ち抜き部２０は、帯状磁性金属板１を所定形状に打ち抜くものであり、例えば上型２１と下型２２を備える打ち抜き加工機により構成することができる。なお、打ち抜き部２０は、プレス加工機に限定されるものではなく、帯状磁性金属板１を所定形状に打ち抜けるものであればよい。また、打ち抜き部２０に複数の打ち抜き加工機を設置し、部分的又は段階的に打ち抜き加工を行ってもよい。更に、打ち抜き加工機の手前にオイル塗布装置を設け、帯状磁性金属板１の打ち抜き方向表面に打ち抜きオイルを塗布してもよい。
＜接着剤塗布部３０＞
図３は接着剤塗布部３０に設置される接着剤塗布装置の構成例を示す斜視図である。接着剤塗布部３０は、所定形状に打ち抜かれた磁性金属板（コア材）２に、ジェットディスペンス法により打ち抜き方向の裏面側から液体接着剤３を非接触塗布するものであり、被着材であるコア材２の下方に、例えば図３に示すような上方に向かって液状接着剤３を噴射する１又は２以上の接着剤塗布装置３１が配設されている。接着剤塗布装置３１は、接着剤３が貯留されるシリンジなどを備える接着剤供給機構３２と、ノズルなどを備え被着材に向けて接着剤３を噴射する接着剤噴射機構などで構成されている。
図４は接着剤塗布装置３１のノズル周辺の構成を示す拡大断面図である。下方に向けて液を噴射する一般的なジェットノズルは、先端部の針長さが０．３ｍｍ程度であるが、本実施形態の積層コアの製造方法で用いるノズル３３は、先端部３３ａの針長さを１〜９ｍｍとすることが好ましく、５〜７ｍｍとすることがより好ましい。このように、ノズル３３の先端部３３ａの針長さを通常のジェットノズルよりも長くすることで、真上に液を噴射した場合でもノズル３３の先端部３３ａでの液残りやそれ起因する吐出不良を抑制し、接着剤３を高精度でかつ均一に塗布することが可能となる。なお、ここでいう「針長さ」は、ノズル３３が固定されているプレートの表面から針先までの長さを指す。
接着剤塗布装置３１には、ノズル３３の周囲を覆うようにキャップ部材３４が取り付けられている。キャップ部材３４の上面（被着材側の面）には、貫通孔３４ａが設けられており、ノズル３３の先端部３３ａは孔３４ａに挿通され、キャップ部材３４から露出している。キャップ部材３４の孔３４ａとノズル３３との間には隙間が設けられており、また、キャップ部材３４の内部には一定の空間が設けられている。
キャップ部材３４には、吸引部を構成する真空発生器（図示せず）が接続されており、この真空発生器で空気を吸い出してキャップ部材３４の内部を真空（減圧）状態にすることにより、孔３４ａを通してノズル３３の先端部３３ａの周囲の空気がキャップ部３４内へと吸引されるようになっている。これにより、ノズル３３の先端部３３ａにおける液残りをなくし、吐出口は常に液残りがない状態を維持することが可能となる。その結果、連続塗布回数が増加すると共に、メンテナンス回数を大幅に低減することができる。
また、接着剤塗布装置３１には、ノズル３３の先端部３３ａ以外の部分（ノズル本体）を加温し、その温度を一定に保つためのノズル加温部材３５が設けられていてもよい。ノズル加温部材３５により加温することにより、ノズル３３内の接着剤３の温度を一定に保ち、粘度の変動を抑制することができるため、接着剤３の塗布安定性が向上する。接着剤塗布装置３１に用いられるノズル加温部材３５としては、例えばヒーターブロックが挙げられる。
更に、接着剤塗布装置３１には、ノズル３３の先端部３３ａ及びその周囲の温度を一定に保持するため、先端部加温部材３６が設けられていてもよい。先端部加温部材３６の構成は特に限定されるものではないが、例えば、温風により加温するエアヒーターブロックなどを用いることができる。この先端部加温部材３６は、例えばキャップ部材３４上に配置することがで、その場合は、ノズル３３の先端部３３ａ及びその直上域に貫通孔３６ａを形成し、吐出口の直上域を開口させればよい。
真空発生器によりノズル３３の先端部３３ａの周囲の空気をキャップ部３４内に吸引すると、外気温の影響を受けやすく、接着剤３の温度を一定に保つことが難しくなるが、接着剤塗布装置３１に先端部加温部材３６を設けることにより、外気温の影響を受けにくくして、接着剤３の塗布安定性を向上させることができる。先端部加温部材３６の設置は、一日の寒暖差が大きい時期や室温を一定に保ちにくい環境で製造する場合に、特に有効である。そして、ノズル３３の先端部３３ａ及びその周囲の温度を一定に保つことにより、塗布安定性が更に向上し、より少ない液量でも精度よく噴射できるようになるため、微小領域への接着剤３の非接触塗布が可能となる。
なお、実施形態の積層コアの製造装置及び接着剤塗布装置において、前述したノズル加温部材３５及び先端部加温部材３６は必須の構成ではなく、例えば設置環境の温度を塗布に適した温度に保持することができる場合は、ノズル加温部材３５及び先端部加温部材３６を設ける必要はない。一方、ノズル加温部材３５及び先端部加温部材３６は、いずれか一方のみ設けることも可能であるが、これらを併用することで、環境温度の影響を排除し、より安定した塗布を行うことが可能となる。
また、図３及び図４にはノズル３３が１つである構成を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、接着剤塗布装置３１は複数のノズル３３を備えていてもよい。その場合、キャップ部３４や先端部加温部材３６には、ノズル３３に対応した数及び位置に貫通孔を設ければよい。更に、接着剤塗布部３０には、図３及び図４に示す接着剤塗布装置３１が複数設置されていてもよい。このように、接着剤塗布装置３１に複数のノズル３３を設けたり、接着剤塗布部３０に接着剤塗布装置３１を複数台設置したりすることで、多点塗布や異なる種類の接着剤の同時塗布が可能となる。
接着剤塗布部３０には、下方から上方に向けて接着剤３を噴射する接着剤塗布装置３１に加えて、下方に向けて液を吐出する他の接着剤塗布装置（図示せず）を設けることもできる。この他の接着剤塗布装置では、接着剤塗布装置３１と同じ接着剤を塗布することもできるが、例えば２液型接着剤を用いる場合には、接着剤塗布装置３１によりコア材２の裏面に主剤を塗布し、他の接着剤塗布装置によりコア材２の表面に硬化剤を塗布することができる。
また、例えば、接着剤塗布装置３１によりコア材２の裏面に加熱硬化型接着剤を塗布し、他の接着剤塗布装置によりコア材２の表面に瞬間接着剤を塗布することもできる。コア材２の表面側に配置される他の接着剤塗布装置の種類は、特に限定されるものではないが、塗布精度向上の観点から、接着剤塗布装置３１と同様に非接触塗布できるものが好ましく、スプレーノズルやジェットディスペンス用ノズルを備えるものがより好ましい。
＜一体化部４０＞
一体化部４０は、接着剤３が塗布されたコア材４を積層した後、各コア材４に塗布された接着剤を硬化させて積層コア５を形成するものであり、例えば治具４２やプレス機４１などで構成されている。そして、積層コア５の最下層に配置されるコア材２の裏面（下面）には接着剤３が塗布されていないため、積層コア５は１つずつ分離した状態で治具４２から排出される。
なお、図２に示す一体化部４０では、加熱プレス機を用いて積層と熱硬化を同時に行ってもよいが、コア材４の積層のみ又は積層と接着剤３の一次硬化を行い、接着剤３を完全に硬化させる工程は別の装置で行うこともできる。このように、積層と接着剤の硬化を別工程にすることで、生産速度を高めることが可能となる。
以上詳述したように、本実施形態の積層コアの製造方法及び製造装置では、所定形状に打ち抜いた後の磁性金属板（コア材）に、打ち抜きオイルが塗布される表面側ではなく、打ち抜き方向の裏面側から接着剤を塗布するため、打ち抜きオイル残留の影響を抑制でき、オイル塗布が容易になると共に、装置構成も簡素化することができる。また、本実施形態の積層コアの製造方法及び製造装置では、ジェットディスペンス法を用いているため、接着剤を磁性金属板（コア材）に非接触で塗布することができ、更に、液の引きずりも抑制できるため、適量の接着剤を適正位置に精度よく塗布することが可能である。
本実施形態の積層コアの製造方法及び製造装置は、従来の製造装置に下方から上方に向けて接着剤３を噴射する接着剤塗布装置３１を組み込むことで実現でき、複数のノズルを備えた多点塗布や異種接着剤の塗布も可能であるため、実用性及び拡張性に優れている。また、本実施形態の積層コアの製造装置は、接着剤塗布装置３１を金型外に設けているため、メンテナンスが容易である。
更に、本実施形態の積層コアの製造方法及び製造装置は、ノズル先端部の周囲を吸引しながら接着剤を吐出することにより、ノズル先端の液残りが防止できるため、メンテナンス回数を大幅に低減し、長時間の連続塗布が可能となる。その結果、本実施形態の積層コアの製造方法及び製造装置を適用することにより、従来の方法に比べて、接着剤の塗布精度及び積層コアの生産性が向上する。
なお、前述した第１の実施形態では、接着剤の微細塗布を目的としてジェットディスペンス法を適用しているが、磁性金属板のより広い面積に接着剤を塗布する必要がある場合は、本発明の効果を阻害しない範囲で、ジェットディスペンス法に代えて又はジェットディスペンス法と共にスプレー法を適用してもよい。ただし、スプレー法は、ジェットディスペンス法に比べ吐出量が多く、飛散も発生するため、塗布精度及び生産性の観点から、微細塗布が必要な箇所にはジェットディスペンス法を適用することが望ましい。
（第１の実施形態の変形例）
次に、本発明の第１の実施形態の変形例に係る積層コアの製造方法及び製造装置について説明する。図５は本変形例の積層コアの製造装置を模式的に示す図である。なお、図５においては、図２に示す第１の実施形態の構成要素と同じものには同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
前述した第１の実施形態では、図１に示すステップＳ１〜Ｓ３を連続して実施しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ステップＳ１〜Ｓ３は時間・場所などを変えてそれぞれ別々に行ってもよい。具体的には、図５に示す積層コアの製造装置１１のように、予め打ち抜き加工機などを用いてステップＳ１の打ち抜き工程を行い、これにより得たコア材２を用いて、接着剤塗布部３０でステップＳ２を行い、その後に一体化部４０においてステップＳ３を実施することもできる。
ここで、ステップＳ２の接着剤塗布工程とステップＳ３の一体化工程は、連続して実施してもよいが、それぞれ別々に行ってもよい。全ての工程を連続して行う場合、加工時間が長い工程に合わせて処理速度を設定する必要があるが、加工時間が異なる工程を分けて行うことにより、待ち時間をなくして、生産速度及び生産効率を向上させることができる。
また、ステップＳ３の一体化工程は、積層と硬化を同時に又は連続して行ってもよいが、プレス機４１及び治具４２を用いて積層のみ行い、接着剤の硬化は別途行ってもよい。例えば、接着剤が室温硬化型で加熱が不要である場合は、接着剤塗布後に積層のみを行い、その状態で別の場所に移動させて室温下で一定時間静置することで接着剤を硬化させてもよい。このように、積層と接着剤の硬化を別工程にすることで、生産速度を更に高めることが可能となる。
本変形例の積層コアの製造方法及び製造装置は、打ち抜き工程の影響を受けずに接着剤の塗布を行うことができるため、接着剤塗布装置を可動にし、適正位置に多点塗布を行うことが可能となる。なお、本変形例における上記以外の構成及び効果は、前述した第１の実施形態と同様である。
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る積層コアの製造方法について説明する。前述した第１の実施形態及びその変形例では、打ち抜き後の磁性金属板（コア材）に接着剤を塗布しているため、本発明はこれに限定されるものではなく、帯状金属板に接着剤を塗布した後で打ち抜き加工を行ってもよい。
図６は本実施形態の積層コアの製造方法を示すフローチャートであり、図７は本実施形態の積層コアの製造装置を模式的に示す図である。なお、図７においては、図２に示す第１の実施形態の構成要素と同じものには同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。図６及び図７に示すように、本実施形態の積層コアの製造方法では、帯状磁性金属板１の打ち抜き方向裏面に液体接着剤３を塗布した後（ステップＳ１１）、その帯状磁性金属板１を所定形状に打ち抜いて積層し（ステップＳ１２）、接着剤３を硬化させて一体化する（ステップＳ１３）。
前述したステップＳ１１〜Ｓ１３は、例えば、図７に示すジェットディスペンス法により、帯状磁性金属板１の裏面に液体接着剤３を非接触塗布する接着剤塗布部３０と、打ち抜き成形部５０とを備える積層コアの製造装置１２により実施することができる。
＜ステップＳ１１＞
ステップＳ１１は、接着剤塗布部３０において、ジェットディスペンス法により、帯状磁性金属板１に対して打ち抜き方向裏面側から液体接着剤３を塗布する。その際、液体接着剤３は、帯状磁性金属板１の裏面全体に塗布してもよいが、特定の領域のみに塗布することもできる。一方、接着剤塗布部３０は、被着材である帯状磁性金属板１の下方に、例えば図３に示すような上方に向かって液状接着剤３を噴射する１又は２以上の接着剤塗布装置３１が配置された構成とすることができる。
また、本実施形態の積層コアの製造方法では、打ち抜き方向の裏面側に加えて、表面側からも液体接着剤３を塗布してもよい。その場合、表面側からの塗布方法は特に限定されるものではないが、塗布精度向上の観点から、裏面側と同様に非接触塗布することが好ましく、非接触塗布法の中でもスプレー法やジェットディスペンス法が好適である。なお、ステップＳ１１及び接着剤塗布部３０における上記以外の構成は、前述した第１の実施形態におけるステップＳ２及び接着剤塗布部３０と同様である。
＜ステップＳ１２＞
ステップＳ１２では、打ち抜き成形部５０において接着剤３が塗布された帯状磁性金属板１に対して、打ち抜き加工及び積層を行い、積層体１５を得る。打ち抜き成形部５０は、接着剤３が塗布された帯状磁性金属板１を所定形状に打ち抜いて積層するものであり、例えば上型５１と下型５２を備える打ち抜き加工機により構成することができる。
なお、本実施形態の積層コアの製造方法では、ステップＳ１２の打ち抜き加工の前に、打ち抜き方向表面に打ち抜きオイルを塗布してもよい。また、図７には、打ち抜きと積層を、同一装置で行う例を示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、打ち抜き加工と積層はそれぞれ別の装置で行ってもよい。
＜ステップＳ１３＞
ステップＳ１３では、未硬化の積層体１５を、例えば、室温下又は加熱条件下に所定時間静置して、接着剤を硬化させて積層コアを得る。ステップＳ１３は、ステップＳ１１及びステップＳ１２とは別に行ってもよいが、例えば積層コアの製造装置１１を、下型５２とは別に又は下型５２と一体で加熱硬化用の治具を設けた構成や、積層体１５を搬送中に加熱装置を通過させる構成とすることで、ステップＳ１２から連続して行うこともできる。
前述した第１の実施形態及びその変形例では、打ち抜き後の磁性金属板（コア材）に接着剤を塗布しているため、接着剤の塗布位置について高い精度が求められ、厳密に管理する必要があるが、本実施形態の積層コアの製造方法及び製造装置では、打ち抜く前の磁性金属板に接着剤を塗布しているため、塗布位置精度の管理が容易になる。これにより、打ち抜く速度に合わせて塗布することが可能となるため、生産性が向上する。なお、本実施形態における上記以外の構成及び効果は、前述した第１の実施形態と同様である。
（第２の実施形態の変形例）
次に、本発明の第２の実施形態の変形例に係る積層コアの製造装置について説明する。前述した第２の実施形態の積層コアの製造方法における接着剤塗布工程（ステップＳ１１）及び打ち抜き成形工程（ステップＳ１２）は、同一金型内で実施することもできる。図８は本変形例の積層コアの製造装置を模式的に示す図である。なお、図８においては、図７に示す積層コアの製造装置１２の構成要素と同じものには同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図８に示すように、本変形例の積層コアの製造装置１３では、上型６１と下型６２とからなる金型６０の下型６２に接着剤塗布部３０を組み込み、金型６０内で帯状磁性金属板１に対する接着剤３の塗布と、所定形状への打ち抜き及び積層を行う。即ち、本変形例の製造装置１３は、金型６０に帯状磁性金属板１が供給されると、金型６０内に設けられた接着剤塗布部３０により接着剤３が塗布され、その直後に上型６１と打ち抜き治具６３により打ち抜き加工及び積層が行われて、未硬化の積層体１５が排出される。
その後、未硬化の積層体１５を、例えば、室温下又は加熱条件下に所定時間静置し、接着剤３を硬化して積層コアを得る。接着剤３の硬化は、打ち抜き成形工程（ステップＳ１２）から連続して行ってもよいが、別の装置や別の場所で行ってもよい。連続して行う場合は、例えば、下型６２や治具６３とは別に又は一体で設けた加熱硬化用の治具を用いて接着剤３を硬化させたり、搬送中に加熱装置を通過させることにより接着剤３を硬化させたりすることができる。
本変形例の積層コアの製造装置は、金型内に、接着剤塗布部と打ち抜き成形部を金型内に設け一体化しているため、各部の連動がスムーズとなる。また、接着剤塗布から打ち抜きまでの移動距離が短いため、液だれなど塗布不良の発生を抑制することも可能となる。ただし、メンテナンス性に関しては、前述した第２の実施形態の製造装置のように、接着剤塗布部３０と打ち抜き成形部５０が別に設けられている方が優れている。
なお、本変形例における上記以外の構成及び効果は、前述した第２の実施形態と同様である。
１ 帯状磁性金属板
２、４ 磁性金属板（コア材）
３ 接着剤
５ 積層コア
１０、１１〜１３ 積層コアの製造装置
１５ 積層体（接着剤未硬化）
２０ 打ち抜き部
２１、５１、６１ 上型
２２、５２、６２ 下型
３０ 接着剤塗布部
３１ 接着剤塗布装置
３２ 接着剤供給機構
３３ ノズル
３３ａ ノズル先端部
３４ キャップ部材
３４ａ 孔
３５ ノズル加温部材
３６ 先端部加温部材
３６ａ 貫通孔（開口）
４０ 一体化部
４１ プレス機
４２ 治具
５０ 打ち抜き成形部
６０ 金型

Claims (10)

  1. 所定形状の磁性金属板が接着剤を介して複数枚積層された積層コアを製造する方法であって、
    所定形状に打ち抜く前又は打ち抜いた後の磁性金属板に、ジェットディスペンス法により、打ち抜き方向の裏面側に配置されたジェットノズルから前記接着剤を噴射して非接触塗布する工程を有し、
    前記接着剤を非接触塗布する工程では、ノズル先端部の周囲を吸引しながら前記接着剤を噴射する積層コアの製造方法。
  2. 前記接着剤を非接触塗布する工程では、前記磁性金属板に対して、打ち抜き方向の表面側からも前記接着剤を非接触塗布する請求項１に記載の積層コアの製造方法。
  3. 前記接着剤を非接触塗布する工程では、ノズル本体及びノズル先端部の周囲を加温する請求項１又は２に記載の積層コアの製造方法。
  4. ジェットディスペンス法により接着剤を塗布する装置であって、
    被着材の下方に配置され、上方に向かって液状接着剤を噴射する１又２以上のジェットノズルと、
    ノズル先端部が隙間を空けて挿通される孔を備え、前記ノズルの周囲を覆い、内部に空間が設けられたキャップ部材と、
    前記孔を通して前記ノズル先端部の周囲の空気を前記キャップ部材内へと吸引する吸引部と
    を有する接着剤塗布装置。
  5. ノズル本体を加温するノズル加温部材を備える請求項４に記載の接着剤塗布装置。
  6. 更に、前記ノズル先端部の周囲の気温を一定に保持する先端部加熱部材を備える請求項４又は５に記載の接着剤塗布装置。
  7. 請求項４〜６のいずれか１項に記載の接着剤塗布装置を備える積層コアの製造装置。
  8. 帯状磁性金属板を所定形状に打ち抜く打ち抜き部を有し、
    前記接着剤塗布装置は、前記打ち抜き部の後に配置されており、所定形状に打ち抜かれた磁性金属板の打ち抜き方向裏面に前記液体接着剤を塗布する請求項７に記載の積層コアの製造装置。
  9. 帯状磁性金属板を所定形状に打ち抜いて積層する打ち抜き成形部を有し、
    前記接着剤塗布装置は、前記打ち抜き成形部の前に配置されており、打ち抜き前の帯状磁性金属板に前記液体接着剤を塗布する請求項７に記載の積層コアの製造装置。
  10. 更に、下方に向かって液状接着剤を吐出する他の接着剤塗布装置を備える請求項７〜９のいずれか１項に記載の積層コアの製造装置。
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