JP7466818B1 - 積層体の製造装置及び積層体の製造方法 - Google Patents

Abstract

本開示の積層体の製造装置は、少なくとも一方の面の一部に接着剤が塗布されたものを含む薄板状の金属片を供給する供給機構と、前記供給機構から供給された前記金属片が順次積層されて搬送される搬送路を有する環状のスクイズと、を含み、前記スクイズは、前記金属片の搬送方向上流側の端部に位置し、前記供給機構から供給された前記金属片の側面の少なくとも一部を所定の圧力で押圧して支持する第１の側圧付与領域と、前記搬送方向下流側の端部に位置し、前記スクイズ内を搬送される前記金属片の側面の少なくとも一部を所定の圧力で押圧して支持する第２の側圧付与領域と、前記搬送方向における前記第１の側圧付与領域と前記第２の側圧付与領域の間に位置し、前記スクイズ内を搬送される前記金属片との間に隙間が形成された中間領域と、を含むものである。

Description

本開示は、積層体の製造装置及び積層体の製造方法に関する。

回転電機、例えば電気自動車に搭載されるモータに用いられるモータコア（具体的には、ロータコアあるいはステータコア）を得るために、打ち抜き成形された薄板状の金属片を複数枚積層した積層体を製造することが行われている。また、このような積層体として、金属片同士を接着剤で接着して構成されたものが知られている（例えば、特開２００５－１３２００３号公報参照）。

特開２００５－１３２００３号公報には、接着剤が塗布された薄板からポンチとダイを用いて金属片を打ち抜き、打ち抜いた金属片を積層すると共にガイドピースを用いて側方周囲から圧力を加えることで、ガイドピース内に金属片を保持しつつ整列移動させることが記載されている。加えて、特開２００５－１３２００３号公報には、金属片を、ガイドピース内を整列移動させる際に加熱することで、塗布された接着剤を溶融させて金属片を接着することも記載されている。

積層体を構成する金属片同士を接着しようとする場合、接着面が確実に当接するよう、金属片が積層される積層方向に沿って所定の力で押圧する必要がある。特開２００５－１３２００３号公報のもののように、金属片を順次積層して整列移動させつつ接着する場合は、金属片をガイドピース内にポンチを用いて比較的大きな圧力で押し込むことで、金属片の積層方向に沿った押圧を実施するとよい。しかし、特開２００５－１３２００３号公報に記載のガイドピースは、整列移動させている複数枚の金属片の全ての側方周囲を加圧（以下、この加圧を「側圧を付与する」ともいう）してこれらを支持している。そのため、ポンチによって付与される積層方向の荷重は、ガイドピースによって整列移動させている複数枚の金属片全てに分散されて付与されることになる。この場合、金属片１枚、特に接着前あるいは接着中の金属片１枚に付与される積層方向の荷重が大きくなり難く、金属片同士の接着不良が生じる恐れがある。

本開示は、上述した課題に鑑み、金属片の接着不良を抑制した積層体の製造装置及び積層体の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本開示の第１の態様に係る積層体の製造装置は、少なくとも一方の面の一部に接着剤が塗布されたものを含む薄板状の金属片を供給する供給機構と、前記供給機構から供給された前記金属片が順次積層されて搬送される搬送路を有するスクイズと、を含み、前記スクイズは、前記金属片の搬送方向上流側の端部に位置し、前記供給機構から供給された前記金属片の側面の少なくとも一部を所定の圧力で押圧して支持する第１の側圧付与領域と、前記搬送方向下流側の端部に位置し、前記スクイズ内を搬送される前記金属片の側面の少なくとも一部を所定の圧力で押圧して支持する第２の側圧付与領域と、前記搬送方向における前記第１の側圧付与領域と前記第２の側圧付与領域の間に位置し、前記スクイズ内を搬送される前記金属片との間に隙間が形成された中間領域と、を含むものである。

上記のような積層体の製造装置においては、スクイズに金属片に対して側圧を付与しない中間領域を設けたことで、搬送路内を搬送される金属片へ付加される積層方向の荷重を大きくすることができる。これにより金属片同士を密着させることができ、接着不良を抑制することができる。

本開示の第２の態様に係る積層体の製造装置は、上記本開示の第１の態様に係る積層体の製造装置において、前記搬送路内を搬送される前記金属片を、前記搬送方向下流側から前記搬送方向上流側に向かって押圧するように支持する背圧装置をさらに含む。

上記のような積層体の製造装置においては、搬送路内を搬送される金属片に背圧装置から常時積層方向の荷重を印加することができるため、金属片の密着状態を維持しやすくなる。

本開示の第３の態様に係る積層体の製造装置は、上記本開示の第１又は第２の態様に係る積層体の製造装置において、前記供給機構は、帯状の薄板から所定形状の前記金属片を打ち抜くポンチとダイとを備えた打ち抜き機構を含み、前記ダイが前記スクイズの前記搬送方向上流側の端部に連結されている。

上記のような積層体の製造装置においては、金属片の打ち抜きと接着を連続して実施することができる。

本開示の第４の態様に係る積層体の製造装置は、上記本開示の第１又は第２の態様に係る積層体の製造装置において、前記供給機構は、前記金属片を搬送する金属片搬送路と、前記金属片搬送路を搬送される前記金属片を前記スクイズの前記搬送方向上流側の端部へ押し込むプレス機と、前記金属片搬送路を搬送される前記金属片の少なくとも一部の少なくとも一方の面の一部に接着剤を塗布する接着剤塗布装置と、を含む。

上記のような積層体の製造装置においては、既存の打ち抜き装置が打ち抜いた金属片を接着して積層体とすることができる。

本開示の第５の態様に係る積層体の製造方法は、少なくとも一方の面の一部に接着剤が塗布されたものを含む薄板状の金属片を、前記金属片が順次積層されて搬送される搬送路を有するスクイズにおける前記金属片の搬送方向上流側の端部に供給する工程であって、前記スクイズは、前記搬送方向上流側の端部に位置し、前記金属片の側面の少なくとも一部を所定の圧力で押圧して支持する第１の側圧付与領域と、前記搬送方向下流側の端部に位置し、前記スクイズ内を搬送される前記金属片の側面の少なくとも一部を所定の圧力で押圧して支持する第２の側圧付与領域と、前記搬送方向における前記第１の側圧付与領域と前記第２の側圧付与領域の間に位置し、前記スクイズ内を搬送される前記金属片との間に隙間が形成された中間領域と、を備える、工程と、前記金属片を前記搬送路内で積層して接着すると共に前記搬送方向に沿って搬送する工程と、前記スクイズの前記搬送方向下流側端部から前記金属片が複数枚接着された積層体を搬出する工程と、を含むものである。

上記のような積層体の製造方法においては、金属片に対して側圧を付与しない中間領域を含むスクイズを用いて積層体を製造することで、金属片がスクイズ内を搬送される際にその積層方向に大きな荷重が印加できる。これにより金属片同士を密着させることができ、接着不良を抑制することができる。

本開示の積層体の製造装置及び積層体の製造方法によれば、金属片の接着不良を抑制することができる。

本開示の一実施の形態に係る積層体の製造装置の一例を示した概略説明図である。 図１の積層体の製造装置のスクイズ部分を拡大して示した拡大図である。 図１のＡ－Ａ線で切断した断面図である。 図１のＢ－Ｂ線で切断した断面図である。 本開示の一実施の形態に係る積層体の製造方法の一例を実施した場合の動作説明図である。 本開示の一実施の形態に係る積層体の製造方法の一例を実施した場合の動作説明図である。 本開示の一実施の形態に係る積層体の製造方法の一例を実施した場合の動作説明図である。 本開示の変形例に係る積層体の製造装置の一例を示した概略説明図である。

この出願は、日本国で２０２２年１０月１３日に出願された特願２０２２－１６４９１８号に基づいており、その内容は本出願の内容としてその一部を形成する。
また、本開示は以下の詳細な説明によりさらに完全に理解できるであろう。本願のさらなる応用範囲は、以下の詳細な説明により明らかとなろう。しかしながら、詳細な説明及び特定の実例は、本開示の望ましい実施の形態であり、説明の目的のためにのみ記載されているものである。この詳細な説明から、種々の変更、改変が、本開示の精神と範囲内で、当業者にとって明らかであるからである。
出願人は、記載された実施の形態のいずれをも公衆に献上する意図はなく、開示された改変、代替案のうち、特許請求の範囲内に文言上含まれないかもしれないものも、均等論下での発明の一部とする。

以下、図面を参照して本開示を実施するための各実施の形態について説明する。なお、以下では本開示の目的を達成するための説明に必要な範囲を模式的に示し、本開示の該当部分の説明に必要な範囲を主に説明することとし、説明を省略する箇所については公知技術によるものとする。また、図中の互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。さらに、図中の互いに同一又は相当する部材が複数個含まれている場合には、図を見易くするために、そのうちのいくつかにのみ符号を付している場合がある。

＜積層体の製造装置＞
図１は、本開示の一実施の形態に係る積層体の製造装置の一例を示した概略説明図である。この図１では、構造の理解を容易にするために、積層体の製造装置１の一部（具体的には、主にスクイズ２０部分及びダイ１２部分）を断面で示している。本実施の形態に係る積層体の製造装置１は、図１に示すように、金属片２を供給する供給機構の一例としての打ち抜き機構１０と、打ち抜き機構１０から供給された金属片２を順次積層させて搬送するスクイズ２０と、を含む。なお、以下においては、図１に示す矢印Ｘが示す方向を左右方向とし、以下同様に、矢印Ｙが示す方向を前後方向、矢印Ｚが示す方向を上下方向として説明を行うものとする。

本実施の形態に係る積層体の製造装置１で製造される積層体３は、複数の金属片２を積層することで生成されるものである。この積層体３は、モータや発電機といった回転電機を構成する鉄心、より詳しくは固定子鉄心及び回転子鉄心の少なくとも一部を構成するものであってよい。ここでいう固定子鉄心及び回転子鉄心は、分割式のもの及び非分割式のものの両方を含み得る。なお、以下の説明においては、積層体としてインナーロータ型のモータを構成する固定子鉄心の一部を例示しているが、これに限定されない。

打ち抜き機構１０は、薄い帯状の金属板４から、所定の形状の金属片２を打ち抜くためのものであってよい。この打ち抜き機構１０は、図１に示すように、少なくともポンチ（「パンチ」ともいう）１１と、ダイ１２と、を含むものとすることができる。

打ち抜き機構１０で打ち抜かれる金属片２は、固定子鉄心を構成する積層体の一部であって、円環状のヨークと、ヨークの内周面から内側に突出した平面視で略Ｔ字状のティースとを含む、略円盤状の部材であってよい（図３及び図４参照）。この金属片２の材料には、電磁鋼板を採用することができる。

また、上述した金属片２のいくつかには、その少なくとも一方の面（具体的には上面及び／又は下面）の一部または全面に接着剤Ｇ（図２参照）が予め塗布されているとよい。金属片２に塗布される接着剤Ｇとしては、種々のものが採用できるが、例えば、嫌気性接着剤、湿気硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤あるいは２液混合硬化型接着剤等を用いることができる。なお、熱硬化型接着剤や紫外線硬化型接着剤を用いる場合には、スクイズ２０の上側端部２０Ａの周辺に熱源や光源を配設するとよい。本実施の形態においては、接着剤Ｇとして嫌気性接着剤を採用している。また、スクイズ２０に供給される金属片２のうち、積層体３の端部を構成する金属片２については、接着剤Ｇが塗布されていなくてよい。

ポンチ１１は、左右方向に搬送される金属板４の上部に配設され、ダイ１２に向かって上下に移動することで、所定の形状の金属片２を打ち抜くことが可能な、略柱状又は略筒状の部材で構成することができる。このポンチ１１は、その基端部が上型１３に固定されていてよい。また、この上型１３は上下方向に移動可能なスライド１４に連結されていてよく、スライド１４を動作させることで、ポンチ１１を上下方向に移動させることができるものであってよい。

ポンチ１１の周囲には、ポンチ１１を下降させて金属板４を打ち抜いた際に、ポンチ１１に食いついた金属板４を除去するためのストリッパ１５が設けられていてよい。ストリッパ１５は、スライド１４に取り付けられることでポンチ１１と共に上下動し、ポンチ１１の先端がダイ１２の内部に挿入された状態の時には、金属板４の上面に当接して金属板４を支持することができるものであってよい。また、スライド１４には、例えばモータ駆動式のクランク機構といった図示しない駆動源が接続されていてよい。

図１には、ポンチ１１として、金属板４から金属片２を打ち抜くもののみを例示しているが、ポンチ１１の数は１つに限定されない。具体的には、ポンチ１１が配設された位置よりも金属板４の搬送方向上流側に、ポンチ１１にて金属片２として打ち抜くための事前の打ち抜きを行う他のポンチが１つ以上配設されていてもよい。当該他のポンチは、ポンチ１１と同様に上型１３に固定されていてよく、ポンチ１１と共に上下動するものであってよい。

ダイ１２は、ポンチ１１に対してその間に金属板４を挟んで対向配置し、下降したポンチ１１の先端部が挿入可能な孔を含む環状の部材で構成することができる。このダイ１２は、主に打ち抜かれる金属片２を成形する機能を有するものである。このダイ１２は、下型１６に固定されていてよい。そして、この下型１６はボルスタ１７に連結されていてよい。なお、ダイ１２の数や配置については、ポンチ１１の数や配置に合わせて調整するとよい。また、ボルスタ１７は打ち抜き機構１０の図示しない筐体等に固定され、その移動が制限されていてよい。

図２は、図１の積層体の製造装置のスクイズ部分を拡大して示した拡大図である。また、図３は、図１のＡ－Ａ線で切断した断面図である。さらに、図４は、図１のＢ－Ｂ線で切断した断面図である。なお、図２においても、図１と同様に、主にスクイズ２０及びダイ１２部分を断面で示している。また、図２では、スクイズ２０内を搬送される金属片２が複数の積層体３を構成することが理解しやすいよう、積層体３間に隙間を図示すると共に、金属片２の接着面間に接着剤Ｇの層を図示している。ただし、実際にスクイズ２０内を搬送される金属片２間にこのような隙間は形成されず、接着剤Ｇの層も図示したものより十分に薄いのが通常であることに留意されたい。

加えて、図１及び図２においては、理解を容易にするためにスクイズ２０内を搬送される金属片２の枚数を比較的少なくしているが、スクイズ２０内を搬送される金属片２は、数十枚から数百枚単位であってよい。そして、積層体３を構成する金属片２の総枚数も、数十枚から数百枚単位であってよい。結果として、スクイズ２０内には、２～５個程度の（接着した、あるいは接着途中の）積層体３が搬送される場合が多い。

スクイズ２０は、図２乃至図４に示すように、打ち抜き機構１０により打ち抜き成形されダイ１２の下方へ押し出された金属片２が、順次積層されて下方へ搬送される搬送路を有するものである。このスクイズ２０は、中央部分に貫通穴２１が設けられた環状、より詳しくは上下方向に所定の長さを有する略円筒状の部材で構成することができ、ダイ１２にその一端が連結した状態で、ボルスタ１７に取り付けられていてよい。貫通穴２１は、金属片２が積層されつつ上方から下方へ搬送される搬送路の一例として機能し得る。なお、本実施の形態においては、スクイズ２０として略円筒状の部材を採用した場合を例示しているが、スクイズ２０の形状は搬送する金属片２の形状等に合わせて適宜変更することができる。例えば、スクイズ２０を、円弧状の部材を周方向に組み合わせて円筒状としたものとすることもできる。

スクイズ２０は、図２に示すように、金属片２の搬送方向（すなわち上下方向）に沿って異なる３つの領域を含む。具体的には、上側端部２０Ａ側に形成される第１の側圧付与領域２２と、下側端部２０Ｂ側に形成される第２の側圧付与領域２３と、スクイズ２０の搬送方向中間に形成される中間領域２４とを含む。

第１の側圧付与領域２２は、図２及び図３に示すように、金属片２の搬送方向上流側に位置する上側端部２０Ａに位置し、打ち抜き機構１０から供給された金属片２の側面を所定の圧力で押圧して支持するものである。第１の側圧付与領域の内周面には、搬送する金属片２の側方周囲の少なくとも一部に当接して金属片２に側圧を付与するための当接部２５が形成されているとよい。本実施の形態においては、当接部２５は第１の側圧付与領域２２の内周面の全周に形成されており、その内径は、金属片２の外径よりも僅かに小さく設定されていてよい。これにより、ポンチ１１によって上側端部２０Ａから第１の側圧付与領域２２に押し込まれた金属片２は当接部２５にて当接支持される。なお、本実施の形態においては、当接部２５が第１の側圧付与領域２２の内周面の全周に形成されることで、ここを通過する金属片２の側面の全周に側圧が付与されるものを例示したが、当接部２５の形状はこれに限定されない。具体的には、当接部２５は、金属片２の縁辺部を把持するように形成されていればよく、金属片２の側面の一部にのみ側圧が付与されるものであってもよい。

第２の側圧付与領域２３は、搬送方向下流側に位置する下側端部２０Ｂに位置し、スクイズ２０内を搬送される金属片２の側面を所定の圧力で押圧して支持するものである。この第２の側圧付与領域２３は、上述した第１の側圧付与領域２２と同様に、その内周面に当接部２５を有していてよい。第２の側圧付与領域２３の当接部２５は、第２の側圧付与領域２３を通過する金属片２の側方周囲（換言すると、外周面）に側圧を付与することができ、この側圧によって金属片２は第２の側圧付与領域２３にて支持される。第２の側圧付与領域２３は、複数枚の金属片２が接着された積層体３を一定期間支持するための領域といえる。

中間領域２４は、図２及び図４に示すように、金属片２の搬送方向における第１の側圧付与領域２２と第２の側圧付与領域２３の間に位置し、スクイズ２０内を搬送される金属片２との間に隙間２６が形成されたものである。図４に示すように、中間領域２４の内周とこの中間領域２４を通過する金属片２とは、隙間２６を介して離間しているため、中間領域２４を通過する金属片２には側圧が付与されない。なお、隙間２６の径方向の長さは、数μｍ～十数μｍ程度と小さくしておくと、中間領域２４を搬送される金属片２、特に接着途中の金属片２の水平方向への大きなズレを抑制することができ好ましい。

第１及び第２の側圧付与領域２２、２３は、スクイズ２０の上下方向の全長に対してそれぞれ５～１０％程度の長さに調整されていてよい。このように、第１及び第２の側圧付与領域２２の上下方向の長さを中間領域２４の上下方向の長さに対して相対的に小さく調整すると、第１及び第２の側圧付与領域２２、２３にて付与される側圧を、スクイズ２０全体で側圧を付与する場合に比べて大きくなる。

本実施の形態に係る積層体の製造装置１では、主にスクイズ２０内にて積層された金属片２間の接着を促進させるために、上述した構成に加えて、背圧装置３０を含むことができる。この背圧装置３０は、スクイズ２０内を搬送される金属片２を、その搬送方向下流側から搬送方向上流側に向かって押圧するように支持するものであってよい。換言すれば、打ち抜き機構１０によって打ち抜かれ、スクイズ２０内に押し込まれた複数枚の金属片２に対し、ポンチ１１が設けられた位置の反対側、すなわち下側端部２０Ｂの位置する側から背圧を付与することができるものであってよい。

上述した背圧装置３０は、少なくとも、スクイズ２０に沿って搬送される金属片２のうち最も搬送方向下流側に位置する金属片２に当接する受け台３１と、受け台３１に搬送方向とは逆の方向に押圧力を付与する支持アーム３２とを含んでいてよい。さらに、支持アーム３２は、スクイズ２０外に搬出された一つの積層体３を任意の位置へ搬送可能な駆動機構に接続されているとよい。この背圧装置３０は、スクイズ２０内を搬送される金属片２に、積層体３を任意の位置へ搬送するタイミングを除いて、常時搬送方向上流に向かって押圧力を付与するものであってよい。当該押圧力は、例えば支持アーム３２に接続された弾性部材（例えばガススプリング）によって付与され得る。

背圧装置３０は、スクイズ２０内を搬送される金属片２に対して搬送方向上流側に向かって押圧力を付与する。これにより、積層された金属片２にその積層方向に沿った押圧力が作用するため、ポンチ１１からの押圧力が付与されていないときにも金属片２同士の接着を安定して促進させることができる。

上述した各構成要素を制御するために、本実施の形態に係る製造装置１は、制御装置ＣＵをさらに含むことができる。この制御装置ＣＵは、積層体の製造装置１の各構成要素あるいはそれを動作させるドライバ等に有線又は無線通信を介して通信可能に接続されていてよい。制御装置ＣＵには、シーケンサ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ、ＰＬＣ）を含む周知のコンピュータを採用することができる。周知のコンピュータは、プロセッサと、揮発性及び不揮発性のメモリと、各種インタフェースとを少なくとも含むものであってよい。

本実施の形態に係る積層体の製造装置１によれば、上述した構成を備えることにより、金属片２同士を接着させる際の積層方向への荷重を十分に確保することができる。詳しく言えば、従来のものは、スクイズ内を搬送される金属片の全てに側圧が付与される構造のため、ポンチあるいは背圧装置からの積層方向の荷重は金属片それぞれに分散されて付与される。これに対し、本実施の形態に係る積層体の製造装置１では、スクイズ２０に、金属片２に側圧を付与しない中間領域２４を設けたことにより、この中間領域２４においては積層方向の摩擦力が発生せず、結果、中間領域２４を通過する金属片２には積層方向の荷重が均等に付与される。このとき、当該金属片２に均等に付与される積層方向の荷重は、側圧が付与されることに伴う分散が生じないため、従来の構造で得られる荷重に比べて大きくなり、金属片２の接着に最適な積層方向の荷重を簡単に確保することができる。加えて、比較的大きな積層方向の荷重が付与できるため、プレス加工時に発生する反りを矯正しながら金属片２同士を密着させることができる。

また、第１及び第２の側圧付与領域２２、２３より、スクイズ２０の上側端部２０Ａ及び下側端部２０Ｂに近い位置を搬送される金属片２には側圧が付与されているため、スクイズ２０内を搬送される金属片２の全てがスクイズ２０内にて安定して保持できる。

また、背圧装置３０は、その押圧力（詳しくは背圧）を大きくした方が金属片２への積層方向の押圧力を大きくでき金属片２同士の接着を安定して実施できる。他方、背圧装置３０の押圧力が大きくなりすぎると、ポンチ１１が上昇しているタイミングにおいて、金属片２に付与される側圧に起因する摩擦力を上回り、スクイズ２０内の金属片２を搬送方向とは逆方向に押し上げてしまう場合がある。このような押上げが生じるとメンテナンスのために製造装置１を停止する必要が生じ、製造歩留まりを低下させ得る。しかし、本実施の形態に係る積層体の製造装置１では、中間領域２４を搬送する金属片２には側圧が付与されないため、この部分に付与される積層方向の圧力が従来よりも大きくなっている。そのため、背圧装置３０の押圧力自体を大きくしなくても、金属片２同士の接着に必要な押圧力を確保することができる。加えて、接着剤Ｇとして嫌気性接着剤を用いた場合には、上述したように金属片２への積層方向の荷重を大きくできることで、金属片２同士をより密着させて確実に空気を遮断させることができ、接着剤Ｇの反応を促進させることができる。

＜積層体の製造方法＞
次に、本実施の形態に係る積層体の製造方法について説明する。以下の説明においては、上述した積層体の製造装置１を用いて積層体を製造する場合を例示するが、本開示の積層体の製造方法は、当該製造装置１以外の装置であっても実施可能である。ただし、本実施の形態に係る積層体の製造方法において用いられるスクイズの構造は、上述した積層体の製造装置１におけるスクイズ２０と同様のものとする。すなわち、搬送方向上流側の端部に位置し金属片２の側面を所定の圧力で押圧して支持する第１の側圧付与領域２２と、搬送方向下流側の端部に位置しスクイズ内を搬送される金属片２の側面を所定の圧力で押圧して支持する第２の側圧付与領域２３と、搬送方向における第１の側圧付与領域２２と第２の側圧付与領域２３の間に位置しスクイズ２０内を搬送される金属片２との間に隙間２６が形成された中間領域２４と、を含むものとする。なお、以下に示す効果等の説明は、本実施の形態に係る製造装置１の効果の説明を兼ねている。

また、以下に説明する積層体の製造方法は、例えば積層体の製造装置１に含まれる制御装置ＣＵを構成するコンピュータからの所定の指示に基づいて、積層体の製造装置１の各種構成要素が動作することにより実施することができる。したがって、本実施の形態に係る積層体の製造方法は、上述した制御装置ＣＵを構成するコンピュータのプロセッサに所定の動作を実行させるための指令を含むソフトウェア等のプログラムの形態で、このプログラムが格納された非一時的な記録媒体の形態で、あるいはネットワーク等を介して提供されるアプリケーションプログラムの形態で、提供され得るものである。

図５Ａ乃至図５Ｃは、本開示の一実施の形態に係る積層体の製造方法の一例を実施した場合の動作説明図である。なお、図５においては、製造される積層体３として、金属片２が４枚積層されたものを例示しているが、一つの積層体３を構成する金属片２の枚数は特に限定されない。本実施の形態に係る積層体の製造方法は、はじめに、金属片２をスクイズ２０の上側端部２０Ａへ順次供給する。

上述した金属片２の供給工程について詳細に説明すると、先ず図示しないボビン等に巻回された金属板４を、同じく図示しない搬送手段を用いて打ち抜き機構１０の上型１３と下型１６の間へ搬送する。このとき、金属板４の一方の面、例えば下面の適所には、予め接着剤Ｇ、例えば嫌気性接着剤が少なくとも部分的に塗布されていてよい。

次に、図５Ａに示すように、下型１６及びダイ１２上に載置された金属板４に向けてスライド１４を動作させ、上型１３及びポンチ１１を矢印Ｐ１方向へ降下させる。これにより、ポンチ１１とダイ１２によって金属板４から金属片２が打ち抜かれる。なお、ポンチ１１とダイ１２による打ち抜きに先立って、他のポンチ及びダイを用いて金属板４に金属片２の中央穴等を形成するための穴抜き工程が行われるとよい。

打ち抜かれた金属片２は、ポンチ１１の降下により、ダイ１２及び下型１６の貫通穴を介してスクイズ２０の貫通穴２１内に、上側端部２０Ａ側から下方向に押し込まれる。スクイズ２０内に押し込まれた金属片２は、その外周囲が第１の側圧付与領域２２の当接部２５に当接することにより側圧が付与され、図５Ｂに示すようにポンチ１１が上昇した後もスクイズ２０内に支持される。

上述した工程による金属片２の供給は、連続的に実施され得る。また、このとき、スクイズ２０内に既に供給された複数枚の金属片２は、背圧装置３０より矢印Ｐ２方向への背圧が付与されているとよい。なお、この背圧装置３０からの背圧は、ポンチ１１による金属片２の押し込み時の圧力に対して十分に小さいものとする。

スクイズ２０の上側端部２０Ａに金属片２が供給されると、次に、供給された金属片２を、スクイズ２０内で積層して接着しつつ、搬送方向に沿って搬送する。この金属片２の接着及び搬送方向への搬送は、ポンチ１１の降下により新たな金属片２がスクイズ２０の上側端部２０Ａから供給されることに伴って自動的に実施される。具体的には、スクイズ２０内に押し込まれた金属片２は、直前に押し込まれた金属片２の上部に積層され、金属片２同士が気密に当接することで嫌気性接着剤Ｇの接着反応が進む。また、既にスクイズ２０内に保持されている金属片２は、新たな金属片２がスクイズ２０の上側端部２０Ａに押し込まれる毎に、押し込まれた金属片２に押圧されてその肉厚分だけスクイズ２０内を下方に搬送される。

上記の通り、スクイズ２０内を搬送される複数枚の金属片２は、背圧装置３０により常時押圧されていることにより、金属片２同士が密着した状態となり、嫌気性接着剤Ｇの接着反応が良好に促進される。特に、スクイズ２０の中間領域２４を通過する金属片２には積層方向に沿った大きな荷重が略均等に付加されるため、接着剤Ｇに対して空気を確実に遮断することができ、スクイズ２０内を搬送される間に金属片２同士の接着が確実に完了できる。また、スクイズ２０内を搬送される金属片２は、第１及び第２の側圧付与領域２２、２３にて側圧が付与されているため、背圧装置３０による背圧の有無に関わらず、スクイズ２０内に安定して保持される。

上述した金属片２の搬送が進行すると、図５Ｂに示すように、スクイズ２０の下側端部２０Ｂから金属片２が複数枚接着された積層体３が搬出される。この場合は、図５Ｃに示すように、搬出された積層体３を、背圧装置３０を動作させることで他の装置あるいは他の装置へ搬送するためのコンベア等へ搬送することができる。なお、スクイズ２０から搬出された一つの積層体３を背圧装置３０が搬送しているタイミングでは、スクイズ２０内を搬送される複数枚の金属片２に対して背圧が付与されないこととなるが、打ち抜き機構１０による金属片２の供給は継続して実施してよい。この場合は、搬送方向の最も下流を搬送される積層体３は第２の側圧付与領域２３における側圧によって、少なくとも背圧装置３０が復帰するまでの期間スクイズ２０内に保持される。

以上説明した通り、本実施の形態に係る積層体の製造方法によれば、スクイズ２０内での接着剤Ｇ硬化中に、金属片２の積厚方向に荷重を確実にかけることができる。その結果、金属片２を打ち抜いた際等に発生する金属片２の反りを矯正しながら金属片２同士を高い荷重で密着させることができ、金属片２を確実に接着することができる。また、接着剤Ｇとして嫌気性接着剤を用いている場合は、金属片２同士をより密着させて確実に空気を遮断させることによって、接着剤Ｇの反応を促進させることができる。

＜変形例＞
上述した一実施の形態に係る積層体の製造装置１では、金属片２の積層を上型１３及び下型１６を含む装置内で実施した、いわゆる型内積層について説示した。しかし、本開示は、金属片２を打ち抜く装置と金属片２を積層する装置とが別々である、いわゆる型外積層にも同様に適用できる。そこで以下には、上述した一実施の形態の変形例として、型外積層による積層体の製造装置１Ａ及び製造方法について簡単に説明する。

図６は、本開示の変形例に係る積層体の製造装置の一例を示した概略説明図である。本変形例に係る積層体の製造装置１Ａは、金属片２の供給機構として、打ち抜き機構１０に代えて金属片供給装置４０が採用されている点を除き、上述した一実施の形態に係る積層体の製造装置１と同様の構成を含むものであってよい。よって、以下には、一実施の形態に係る積層体の製造装置１と同様の構成からなる部分には一実施の形態の説明に用いたものと同一の符号を付してその説明を省略し、一実施の形態に係る積層体の製造装置１とは異なる構成を中心に説明を行うものとする。

本変形例に係る積層体の製造装置１Ａは、図６に示すように、スクイズ２０と、供給機構の一例としての金属片供給装置４０とを含む。このうち、スクイズ２０は上述した一実施の形態に係る積層体の製造装置１のものと同様であってよく、その搬送方向下流側には背圧装置３０が設けられていてよい。

金属片供給装置４０は、スクイズ２０へ金属片２を供給するものであって、少なくとも金属片２を搬送する金属片搬送路４１と、金属片搬送路４１を搬送される金属片２をスクイズ２０の上側端部２０Ａへ押し込むプレス機４２と、金属片搬送路４１を搬送される金属片２の少なくとも一部の少なくとも一方の面の一部に接着剤Ｇを塗布する接着剤塗布装置４３とを含む。

金属片搬送路４１は、金属片２、例えば予め任意の形状に打ち抜き成形された金属片２をプレス機４２へ順次搬送するためのものであってよい。この金属片搬送路４１は、コンベア等の周知の搬送手段で構成することができる。金属片搬送路４１の上流側には、金属片２を金属片搬送路４１上に順次供給する金属片搬入装置４５が設けられ、金属片搬送路４１の下流側には、プレス機４２が設けられ、金属片搬送路４１の金属片搬入装置４５とプレス機４２との間には、接着剤塗布装置４３が設けられていてよい。

プレス機４２は、金属片搬送路４１上を搬送されてきた金属片２を、スクイズ２０の上側端部２０Ａへ順次押し込むためのものであってよい。このプレス機４２は、ラム４４を含み、このラム４４を金属片搬送路４１における搬送方向（例えば図６のＸ方向）とは交差する方向（例えば図６のＺ方向）に動作させることで、金属片２をスクイズ２０へ順次供給するものであってよい。

接着剤塗布装置４３は、金属片搬送路４１上を搬送される金属片２の少なくとも一方の面、例えば裏面に、金属片２同士を接着させるための接着剤Ｇを塗布するものであってよい。ここで塗布される接着剤Ｇは、例えば嫌気性接着剤であってよい。また、接着剤塗布装置４３は、金属片搬送路４１上を搬送される金属片２の一部、具体的には、互いに接着されて積層体３となった際に、最も下側に位置する金属片２に対しては接着剤Ｇを塗布しなくてよい。

上述した構成を含む金属片供給装置４０は、さらに、金属片搬送路４１上の中間位置に、金属片２に硬化剤を塗布する硬化剤塗布装置４６を含んでいてよい。この硬化剤塗布装置４６は、例えば金属片搬送路４１上を搬送される金属片２の一方の面、例えば表面に、嫌気性接着剤Ｇと接触することで接着剤Ｇの接着反応を促進させる硬化剤（プライマーと呼ばれることがある）を塗布するものであってよい。なお、硬化剤塗布装置４６が硬化剤を塗布する面は、接着剤塗布装置４３が接着剤Ｇを塗布する面と同一面であってもよい。ただし、この場合は金属片２が金属片搬送路４１上を搬送される間は硬化剤と接着剤Ｇとが接触しないように塗布位置を調整するとよい。

また、上述した構成を含む金属片供給装置４０は、さらに、接着剤塗布装置４３による接着剤Ｇの塗布状態を検査する検査装置４７を含んでいてよい。この検査装置４７は、接着剤塗布装置４３よりも金属片搬送路４１上の搬送方向下流側に配設され、接着剤Ｇの塗布面を各種センサや撮像手段を用いて直接検査するものであってよい。また、検査装置４７は、接着剤Ｇの塗布状態の検査に加えて、硬化剤の塗布状態を検査するものとすることもできる。この場合には、検査装置４７の金属片搬送路４１上を搬送される金属片２の上面側にも配設するとよい。

上述の構成を備える金属片供給装置４０を用いたことにより、本変形例に係る積層体の製造装置１Ａは、事前に所定の形状に打ち抜き成形された金属片２から積層体３を製造する、いわゆる型外積層にも適用することできる。また、この積層体の製造装置１Ａを用いた積層体の製造方法を提供することもできる。なお、積層体の製造方法は、積層体の製造装置１Ａ内の制御装置ＣＵが、積層体の製造装置１Ａの各種構成要素を動作させることにより実現できる。

上述した型外積層の場合の積層体の製造方法は、スクイズ２０の上側端部２０Ａへの金属片２の供給工程を除き、上述した一実施の形態に係る積層体の製造方法と同一であってよい。この金属片２の供給工程としては、金属片搬入装置４５から金属片搬送路４１上に順次金属片２を供給する工程と、金属片搬送路４１上の金属片に接着剤塗布装置４３及び硬化剤塗布装置４６を用いて接着剤Ｇ及び硬化剤を塗布する工程と、検査装置を用いて金属片２の接着剤Ｇ及び硬化剤の塗布状態を検査する工程と、プレス機４２を用いて金属片搬送路４１上の金属片２を順次スクイズ２０の上側端部２０Ａへ押し込む工程とを含むものとすることができる。

本変形例に係る積層体の製造装置１Ａ及び積層体の製造方法においても、一実施の形態に係る積層体の製造装置及び積層体の製造方法と同様の効果を得ることができる。すなわち、スクイズ２０内にて接着剤Ｇを硬化する際に、金属片２の積厚方向に接着に必要な荷重を確実に付与することができる。その結果、金属片２の反りを矯正しながら高い荷重で金属片２同士を密着させることができる。したがって接着剤Ｇの層が薄くても金属片２同士を確実に接着することができる。

本開示は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。そして、それらはすべて、本開示の技術思想に含まれるものである。

本明細書中で引用する刊行物、特許出願及び特許を含むすべての文献を、各文献を個々に具体的に示し、参照して組み込むのと、また、その内容のすべてをここで述べるのと同じ限度で、ここで参照して組み込む。

本開示の説明に関連して（特に以下の請求項に関連して）用いられる名詞及び同様な指示語の使用は、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、単数及び複数の両方に及ぶものと解釈される。語句「備える」、「有する」、「含む」及び「包含する」は、特に断りのない限り、オープンエンドターム（すなわち「～を含むが限らない」という意味）として解釈される。本明細書中の数値範囲の具陳は、本明細書中で特に指摘しない限り、単にその範囲内に該当する各値を個々に言及するための略記法としての役割を果たすことだけを意図しており、各値は、本明細書中で個々に列挙されたかのように、明細書に組み込まれる。本明細書中で説明されるすべての方法は、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、あらゆる適切な順番で行うことができる。本明細書中で使用するあらゆる例又は例示的な言い回し（例えば「など」）は、特に主張しない限り、単に本開示をよりよく説明することだけを意図し、本開示の範囲に対する制限を設けるものではない。明細書中のいかなる言い回しも、請求項に記載されていない要素を、本開示の実施に不可欠であるものとして示すものとは解釈されないものとする。

本明細書中では、本開示を実施するため本発明者が知っている最良の形態を含め、本開示の好ましい実施の形態について説明している。当業者にとっては、上記説明を読めば、これらの好ましい実施の形態の変形が明らかとなろう。本発明者は、熟練者が適宜このような変形を適用することを期待しており、本明細書中で具体的に説明される以外の方法で本開示が実施されることを予定している。したがって本開示は、準拠法で許されているように、本明細書に添付された請求項に記載の内容の修正及び均等物をすべて含む。さらに、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、すべての変形における上記要素のいずれの組合せも本開示に包含される。

Claims (5)

1. 少なくとも一方の面の一部に接着剤が塗布されたものを含む薄板状の金属片を供給する供給機構と、
   前記供給機構から供給された前記金属片が順次積層されて搬送される搬送路を有するスクイズと、を備え、
   前記スクイズは、
   前記金属片の搬送方向上流側の端部に位置し、前記供給機構から供給された前記金属片の側面の少なくとも一部を所定の圧力で押圧して支持する第１の側圧付与領域と、
   前記搬送方向下流側の端部に位置し、前記スクイズ内を搬送される前記金属片の側面の少なくとも一部を所定の圧力で押圧して支持する第２の側圧付与領域と、
   前記搬送方向における前記第１の側圧付与領域と前記第２の側圧付与領域の間に位置し、前記スクイズ内を搬送される前記金属片との間に隙間が形成された中間領域と、を備える、
   積層体の製造装置。
2. 前記搬送路内を搬送される前記金属片を、前記搬送方向下流側から前記搬送方向上流側に向かって押圧するように支持する背圧装置をさらに備える、
   請求項１に記載の積層体の製造装置。
3. 前記供給機構は、帯状の薄板から所定形状の前記金属片を打ち抜くポンチとダイとを備えた打ち抜き機構を備え、前記ダイが前記スクイズの前記搬送方向上流側の端部に連結されている、
   請求項１又は請求項２に記載の積層体の製造装置。
4. 前記供給機構は、前記金属片を搬送する金属片搬送路と、前記金属片搬送路を搬送される前記金属片を前記スクイズの前記搬送方向上流側の端部へ押し込むプレス機と、前記金属片搬送路を搬送される前記金属片の少なくとも一部の少なくとも一方の面の一部に接着剤を塗布する接着剤塗布装置と、を備える、
   請求項１又は請求項２に記載の積層体の製造装置。
5. 少なくとも一方の面の一部に接着剤が塗布されたものを含む薄板状の金属片を、前記金属片が順次積層されて搬送される搬送路を有するスクイズにおける前記金属片の搬送方向上流側の端部に供給する工程であって、前記スクイズは、前記搬送方向上流側の端部に位置し、前記金属片の側面の少なくとも一部を所定の圧力で押圧して支持する第１の側圧付与領域と、前記搬送方向下流側の端部に位置し、前記スクイズ内を搬送される前記金属片の側面の少なくとも一部を所定の圧力で押圧して支持する第２の側圧付与領域と、前記搬送方向における前記第１の側圧付与領域と前記第２の側圧付与領域の間に位置し、前記スクイズ内を搬送される前記金属片との間に隙間が形成された中間領域と、を備える、工程と、
   前記金属片を前記搬送路内で積層して接着すると共に前記搬送方向に沿って搬送する工程と、
   前記スクイズの前記搬送方向下流側の端部から前記金属片が複数枚接着された積層体を搬出する工程と、を備える、
   積層体の製造方法。