(57)【要約】【課題】積層方向に連接する積層物体間にデッドスペースを発生させず、積層物体群から１個の積層物体を容易に分離する。【解決手段】円形シート４２は、積層鉄芯製造装置２の打ち抜きパンチ８と打ち抜きダイ１０によって、表面が感熱性接着被膜で覆われた連続シート４０から打ち抜かれる。リング形シート４４は、孔開けパンチ４と孔開けダイ６によって連続シート４０に孔を開けられた後、打ち抜きパンチ８と打ち抜きダイ１０によって連続シート４０から打ち抜かれる。１個の積層鉄芯を構成するＭ−１枚の円形シート４２と１枚のリング形シート４４が受け台１６上に積層し、ヒータ１２によって加熱接着される。受け台１６上に複数の積層鉄芯群が連接して積層し、下方に移動する。下部ベース１４の下面に当接する押出し治具１８が右から左にスライドして、１個の積層鉄芯を分離して完成する。【選択図】  図２
2004248423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層物体を製造する装置であり、
表面に接着被膜を有するシートを所定位置に間欠的に送るシート送り装置と、
所定位置に送られたシートを所定形状に打ち抜き、打ち抜かれたシートを押圧する打ち抜きパンチと、
打ち抜きパンチの作動線上にあって、打ち抜かれたシートが積層された積層体を支持する受け部と、
打ち抜きパンチによる打ち抜き位置に送られる前のシートを打ち抜いてシートに孔を開ける孔開けパンチと、
１個の積層物体の側面に当接して側方に移動することによって、受け部に積層されている複数個の積層物体を接着した積層物体群から、１個の積層物体のみを分離して押出す治具と、
を備えていることを特徴とする積層物体の製造装置。
【請求項２】
積層物体の積層枚数をＭ枚としたときに、シート送り装置と打ち抜きパンチがＭ回作動する間に、孔開けパンチと押出し治具が１回作動し、
孔開けパンチは、積層方向で隣接するシートとの接着面積を減少させ、積層方向の一方側で隣接するシートと他方側で隣接するシートが直接接着することを禁止し、積層物体に要求される機能を損ねない範囲で、シートに孔を開けることを特徴とする請求項１の製造装置。
【請求項３】
２以上の整数であるＭ枚のシートを積層して接着した積層物体を製造する方法であり、
表面に接着被膜を有するシート同士を積層して接着する処理をＭ−１回繰り返してから積層前のシートに孔を開けてから積層して接着する処理を１回実施するサイクルを繰り返し実施することによって、Ｍ枚のシートを積層して接着した積層物体を複数個積層して接着した積層物体群を作成する段階と、
孔が開けられたために接着面積が減少しているシートの表面または裏面のいずれか一方に集中したシェア荷重をかけることによって、積層物体群から１個の積層物体のみを剥離させる工程を前記サイクル毎に１回実施する段階とを備えてなる積層物体の製造方法。
【請求項４】
２以上の整数であるＭ枚のシートを積層して接着した積層物体を製造する方法であり、
下記の工程群（１），（２），（３）をＭ−１回繰り返してから、下記の工程群（１），（４），（２），（３）を１回実施するサイクルを繰り返すことによって、Ｍ枚のシートを積層して接着した積層物体を複数個積層して接着した積層物体群を作成する段階と、
孔が開けられたために接着面積が減少しているシートの表面または裏面のいずるか一方に集中したシェア荷重をかけることによって、積層物体群から１個の積層物体のみを剥離させる工程を前記サイクル毎に１回実施する段階とを備えてなり、上記の各工程が、
（１）表面に接着被膜を有するシートを所定位置に送る工程、
（２）所定位置に送られたシートを所定形状に打ち抜く工程、
（３）打ち抜かれたシートを積層して接着する工程、
（４）シートに孔を開けることによって積層方向で隣接するシートとの接着面積を減少させる工程、
であることを特徴とする積層物体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は複数枚のシートを積層接着した積層物体、例えば、多数枚の電磁鋼シートを積層接着した積層鉄芯等の製造技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、モータやトランス等の積層鉄芯（積層物体）を製造する場合、表面に接着被膜を有する導電性の鋼板ロール（連続シート）から積層鉄芯の平面形状をプレス等によって打ち抜き、打ち抜いたシートを積層して相互に接着している。打ち抜いたシートを次々に積層していくと、やがて１個の積層鉄芯に要する枚数を超え、複数個の積層鉄芯を積層して接着した積層鉄芯群が形成されていく。複数個の積層鉄芯を積層して接着した積層鉄芯群から１個の積層鉄芯層を分離することによって１個の積層鉄芯が製造される。
積層鉄芯群から１個の積層鉄芯を分離するために、１個の積層鉄芯の積層に要する枚数毎に、積層するシートに凸部を付与する技術が開発されている（例えば、特許文献１）。凸部が形成されたシートは、下方のシートには強固に接着する一方、上方のシートには接着しないために（正確には凸部の頂点という限られた範囲でのみ接着するが、大部分では接着しない）、凸部が形成されたシートの表面で容易に分離することができる。１個の積層鉄芯の積層に要する枚数毎に、シートに凸部を形成してから積層することによって、積層鉄芯群から１個の積層鉄芯層を分離することが可能となる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２９１６２７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の技術によると、積層物体群の積層物体間には、凸部の高さだけの隙間が生じる。この隙間はいわばデッドスペースである。限られた高さの積層物体群の中に多数の積層物体を積層するためには、このデッドスペースをなくす必要がある。
【０００５】
上記の問題点に鑑み、本発明は、積層方向に連接する積層物体間にデッドスペースを必要とせず、複数個の積層物体を積層して接着した積層物体群から１個の積層物体を容易に（積層物体自体を損傷することなく）分離できる技術を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段と作用と効果】本発明によって、積層物体を製造する装置が創作された。この装置は、表面に接着被膜を有するシートを所定位置に間欠的に送るシート送り装置と、所定位置に送られたシートを所定形状に打ち抜くとともに打ち抜かれたシートを押圧する打ち抜きパンチと、打ち抜きパンチの作動線上にあるとともに打ち抜かれたシートが積層された積層体を支持する受け部と、打ち抜きパンチによる打ち抜き位置に送られる前のシートを打ち抜いてシートに孔を開ける孔開けパンチと、１個の積層物体の側面に当接して側方に移動することによって受け部に積層されている複数個の積層物体を接着した積層物体群から１個の積層物体のみを分離して押出す治具とを備えている。
【０００７】
この積層物体製造装置によると、複数個の積層物体を積層接着した積層物体群には隙間がなく、積層方向に連接する積層物体同士は密着して積層される。
積層物体同士は密着して積層されているが、孔開けパンチによって孔が開けられることによって積層方向に隣接するシートとの接着面積が減少しているシートが介在しているために、そのシートの表面と裏面の接着強度は他のシートの接着強度よりも弱く、容易に剥離させて積層物体同士を分離することができる。
もっとも、孔によって接着面積が減少しているシートの表面と裏面の接着強度は共に弱いために、うっかり分離処理すると表面で剥離したり裏面で剥離する現象が不安定に発生する。上記の従来技術のように分離面のシートに凸部を形成することによって分離する場合には、分離面が不安定になるという問題は生じない。一方、隙間を開けないで積層物体同士を積層する場合には、孔付シートの表面で剥離したり裏面で剥離したりする現象が不安定に発生するという問題を解決しなければならない。
本積層物体製造装置では、１個の積層物体の側面に当接して側方に移動することによって、受け部に積層されている複数個の積層物体を接着した積層物体群から１個の積層物体のみを分離して押出す治具を利用する。この治具を利用すると、安定的に孔付シートの表面で剥離し裏面では剥離しないように分離したり、あるいは、孔付シートの裏面で剥離し表面では剥離しないように分離することが可能となる。隙間を開けないで積層物体同士を積層しておき、それから１個の積層物体のみを安定的に分離することが可能となる。
【０００８】
積層物体の積層枚数をＭ枚としたときに、シート送り装置と打ち抜きパンチがＭ回作動する間に、孔開けパンチと押出し治具が１回作動することが好ましい。また、孔開けパンチは、積層方向で隣接するシートとの接着面積を減少させ、積層方向の一方側で隣接するシートと他方側で隣接するシートが直接接着することを禁止し、積層物体に要求される機能を損ねない範囲で、シートに孔を開けることが好ましい。例えば、積層物体に要求される機能を損ねない範囲で小さな孔を複数個開けると、積層方向で隣接するシートとの接着面積を効果的に減少させ、積層方向の一方側で隣接するシートと他方側で隣接するシートが直接接着することを禁止することができる。
【０００９】
孔開けパンチの動作と打ち抜パンチの動作が同時に行われれば、孔開け動作のための時間を余分に確保する必要がない。積層物体に要求される機能は様々であるが、例えば、積層鉄芯であれば磁気的性質が重要となり、積層合板であれば機械的強度が重要となる。いずれの場合でも、積層物体に要求される機能を損ねない範囲で孔を開けることによって、積層方向で隣接するシートとの接着面積を減少させ、積層方向の一方側で隣接するシートと他方側で隣接するシートが直接に接着することを禁止することができる。
【００１０】
本発明は、また、Ｍ（ここでＭは２以上の整数であるが、典型的に数十枚であることが多い）枚のシートを積層して接着して積層物体を製造する方法を創作した。この方法は、表面に接着被膜を有するシート同士を積層して接着する処理をＭ−１回繰り返してから積層前のシートに孔を開けてから積層して接着する処理を１回実施するサイクルを実施する。１サイクル実施することによってＭ枚のシートを積層して接着した積層物体が形成され、サイクルを繰返すことによって複数個の積層物体を積層して接着した積層物体群が形成される。
上記のサイクルの他に、孔が開けられたために接着面積が減少しているシートの表面または裏面のいずれか一方に集中したシェア荷重をかけることによって、積層物体群から１個の積層物体のみを剥離させる工程を実施する。この工程は、前記の各サイクルに１回実施する。
【００１１】
この方法によると、積層物体同士を直接に密着して積層した積層物体群を形成することができ、余分な隙間を必要としない。
各サイクルについて１回だけはシートに孔を開けてから積層して接着する処理を実施する。このため、Ｍ枚の積層シート毎に、孔によって積層方向に隣接するシートとの接着面積が減少している１枚のシートが介在している状態を得ることができる。
本発明では、接着面積が減少しているシートの表面または裏面のいずれか一方に集中したシェア荷重をかけることによって、表面または裏面のいずれか一方で確実に剥離させる。表面で剥離したり裏面で剥離する現象が不安定に発生することがない。
【００１２】
Ｍ（２以上の整数であるが、典型的に数十枚であることが多い）枚のシートを積層して接着した積層物体を製造する場合、下記の工程群（１），（２），（３）をＭ−１回繰り返してから、下記の工程群（１），（４），（２），（３）を１回実施するサイクルを実施する。１サイクル実施することによってＭ枚のシートを積層して接着した積層物体が作成され、サイクルを繰返すことによって複数個の積層物体を積層して接着した積層物体群が作成される。ここで、各工程は下記である。
（１）表面に接着被膜を有するシートを所定位置に送る工程、
（２）所定位置に送られたシートを所定形状に打ち抜く工程、
（３）打ち抜かれたシートを積層して接着する工程、
（４）シートに孔を開けることによって積層方向で隣接するシートとの接着面積を減少させる工程、
上記のサイクルの他に、孔が開けられたために接着面積が減少しているシートの表面または裏面のいずれか一方に集中したシェア荷重をかけることによって、積層物体群から１個の積層物体のみを剥離させる工程を実施する。この工程は、前記の各サイクルに１回実施する。
【００１３】
この方法によると、Ｍ枚のシートを積層接着した積層物体同士を隙間なく積層接着した積層物体群を形成しておいてから、積層体ごとに分離して積層物体を製造することができる。積層物体を積層接着した積層物体群の積層高さをコンパクトに抑えることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】まず、本発明が好適に適用される実施の形態について説明をする。
（形態１）接着面積を減少させるための孔は、積層物体の平面形状の中心に位置している。円形であることが好ましい。
（形態２）接着面積を減少させるための孔は、積層物体の平面形状の中心から伸びる放射線形の孔群である。
（形態３）接着面積を減少させるための孔は、積層物体の平面形状の輪郭の内側に沿って配置された孔群である。
【００１５】
【実施例】（第１実施例）本発明を具現化した第１実施例を、図１及び図２を参照して詳細に説明する。第１実施例では、電磁鋼シートを円形に打ち抜いて積層接着することによって円柱状の積層鉄芯を製造する。
図１及び図２の（ａ）に、円柱状積層鉄芯製造装置２の概略断面図を示す。積層鉄芯製造装置２は、表面が感熱性の接着被膜で覆われた電磁鋼の連続シート４０（厚みｔ）を距離Ｌだけ間欠的に送るシート送りローラ３，３’，５，５’を備えている。シート送りローラ３，３’，５，５’によって、連続シート４０は、孔開けパンチ４の下方位置を経由して、打ち抜きパンチ８の下方位置に送られる。
【００１６】
連続シート４０は、打ち抜きパンチ８の下方位置に送られるに先立って、孔開けパンチ４の下方、かつ、孔開けダイ６の上方の位置に送られる。孔開けパンチ４と孔開けダイ６は、連続シート４０に直径ｄの円形の孔を開ける。孔開けパンチ４と孔開けダイ６によって打ち抜かれたスクラップシートは、孔開けダイ６の内部の空孔に落ち込み、積層鉄芯製造装置２の外部に排出される。
孔開けパンチ４と打ち抜きパンチ８の軸心間の距離は２Ｌであり、連続シート４０が間欠的に２回送られると、孔開けパンチ４で開けられた直径ｄの孔４３（図２（ｂ）を参照）は、打ち抜きパンチ８の真下に移動する。打ち抜きパンチ８の中心は、直径ｄの孔４３の中心と一致する位置関係に調整されている。
【００１７】
打ち抜きパンチ８と打ち抜きダイ１０は、連続シート４０から直径Ｄの円形シート４２を打ち抜く。ここで、ｄ＜Ｄである。打ち抜かれた円形シート４２は、打ち抜きダイ１０の内部の空孔に落ち込む。打ち抜きダイ１０の内部の空孔内には、受け台１６が上下動可能に収容されている。打ち抜きダイ１０の内部空孔に落ち込んだ円形シート４２は、受け台１６上に積層される。打ち抜きパンチ８は、連続シート４０から円形シート４２を打ち抜いた後に打ち抜きダイ１０の内部空孔に浸入し、受け部１６上に積層された円形シート４２を下方に押圧する。
打ち抜きダイ１０の下方には、リング状のヒータ１２が固定されている。打ち抜きダイ１０とリング状のヒータ１２は同軸に位置合わせされている。リング状のヒータ１２は、円形シート４２の表面に形成されている感熱性の接着被膜を加熱して、受け台１６上に積層された円形シート同士を接着する。
【００１８】
孔開けパンチ４と打ち抜きパンチ８は共にベース９に固定されている。ベース９は上下動する。図１及び図２の（ａ）ではベース９が上死点にある。この状態では、孔開けパンチ４と孔開けダイ６は距離Ａだけ離反しており、打ち抜きパンチ８と打ち抜きダイ１０は距離Ｂだけ離反している。ここで、Ａ＞Ｂである。
【００１９】
上記の積層鉄芯製造装置２は下記の動作を実現する。
（１）  シート送りローラ３，３’，５，５’が回転して、連続シート４０を右方向に距離２Ｌだけ送る。
（２）  ベース９が距離Ｃだけ下降する。ここで、Ａ＞Ｃ＞Ｂである。この下降距離Ｃによると、孔開けパンチ４は連続シート４０に孔を開けず、打ち抜きパンチ８は連続シート４０を打ち抜く。
（３）  打ち抜きパンチ８はさらに下降して、円形シート４２を下方に押圧する。このときのベース９の下降距離ＥはＣ＋ｔ（ｔは円形シート４２の厚み）、かつ、Ａ＞Ｅであり、打ち抜きパンチ８が円形シート４２を押圧する状態でも、孔開けパンチ４は連続シート４０に孔を開けない。
（４）  受け台１６は円形シート４２の厚みｔ分だけ下降する。
（１）〜（４）の工程群をＭ−１回繰返す。
Ｍ−１回繰返した後に、下記の工程を実施する。
（５）  シート送りローラ３，３’，５，５’が回転して、連続シート４０を右方向に距離Ｌだけ送る。
（６）  ベース９が距離Ｆだけ下降する。ここで、Ｆ＞Ａである。この下降距離Ｆによると、孔開けパンチ４は連続シート４０に孔を開け、打ち抜きパンチ８は連続シート４０を打ち抜く。
（７）  打ち抜きパンチ８はさらに下降して、円形シート４２を下方に押圧する。このときのベース９の下降距離ＧはＦ＋ｔである。
（８）  受け台１６は円形シート４２の厚みｔ分だけ下降する。
（９）  受け台１６が上昇し、最上に積層している円形シートの上面を距離Ｃまでに戻す。前記工程（３）と工程（４）を実施するためである。
上記のサイクルを実行したら、前記工程（１）に戻って、サイクルを繰り返す。
【００２０】
上記の動作によって下記の現象が得られる。
（１）  連続シート４０が右方向に距離２Ｌだけ送られる。
（２）  連続シート４０から直径Ｄの円形シート４２が打ち抜かれる。図２の（ｂ）に、打抜かれた円形シート４２（直径Ｄ）と、円形シート４２が打抜かれた連続シート４０の平面図を示す。
（３）  打抜かれた円形シート４２は下方に押圧され、ヒータ１２で加熱されて接着する。
（１）〜（３）の現象がＭ−１回繰返され、Ｍ−１枚の円形シート４２が積層接着される。なお、積層体の厚みが増大するのにあわせて受け台１６が下降することから、毎回の押圧力は一定に調整される。
Ｍ−１枚の円形シート４２が積層接着されると、その上に、
（４）  新たな連続シート４０が送られる。
（５）  連続シート４０に直径ｄの孔が開けられ、同時に直径Ｄの円形シート４２が打ち抜かれる。図２の（ｃ）に、開けられた直径ｄの孔４３と、孔４３が開けられた後に打抜かれた円形シート４４と、円形シート４２が打抜かれた連続シート４０の平面図を示す。
（６）  打抜かれた円形シート４２は下方に押圧され、ヒータ１２で加熱されて接着する。
以上によって、Ｍ枚のシートが積層接着される。Ｍ枚のうちの１枚には、前記（５）によって、直径ｄの孔４３が開けられている。その状態から２回送られてから打ち抜きパンチ８によって打抜かれるシートは、図２の（ｃ）に示すようにリング状となっている。以下ではリング形シート４４という。
円形リング４２は、上下のシートに対して全面で接着するので接着強度が高いのに対し、リング形シート４４は、上下のシートに対する接着面積が小さく、接着強度が弱い。
【００２１】
上記の１サイクルでＭ枚のシートを積層接着した１個の積層鉄芯が製造され、このサイクルを繰り返すと複数個の積層鉄芯が受け台１６の上に積層される。積層鉄芯同士も接着されている。
【００２２】
図２の（ａ）に示すように、下部ベース１４の下面に沿って押出し治具１８がスライドする。押出し治具１８は、平面視すると半円弧形であり、Ｍ×ｔ（１個の積層鉄芯の高さに等しい）の高さに調整されている。下部ベース１４の下面は、受け台１６が打ち抜きパンチ８の下降による押圧力を受ける高さにおいて、積層されたシートの上面に一致する高さ関係に調整されている。
【００２３】
リング形シート４４の上面が下部ベース１４の下面に一致すると、押出し治具１８が右方向に移動する。このときに、押出し治具１８は１個の積層鉄芯の左側面に当接し、左側面を右方向に押す。
すると、リング形シート４４の上面と円形シート４２の下面との間に強いシェア力が働き、リング形シート４４の上面と円形シート４２の下面が剥離する。リング形シート４４の下面と円形シート４２の上面の間には強いシェア力が働かないために、リング形シート４４の下面と円形シート４２の上面が剥離することがない。このために、最上面にリング形シート４４が積層接着され、その下にＭ−１枚の円形シート４２が積層された積層鉄芯５０が分離されて完成する。
リング形シート４４は、その上面でも下面でも接着強度が低いにもかかわらず、必ず上面で剥離する。リング形シート４４が最上面に位置する積層鉄芯５０が安定的に製造される。
なお、下部ベース１４の下面を、積層されたシートの下面に一致する高さ関係に調整しておくこともできる。この場合には、リング形シート４４の下面で剥離する。リング形シート４４が最下面に位置する積層鉄芯５０を安定的に製造することができる。
【００２４】
本実施例の孔開けパンチ４は、打ち抜きパンチ８の外周を小さくしただけの簡易な構成である。従来から用いられている積層鉄芯製造装置に孔開けパンチ４を付加するという簡易な構成によって、本実施例に改良することができる。孔開けパンチ４を上下動させる駆動源まで追加する必要がない。また、積層する円形シート４２を打ち抜くと同時に孔４３を開けるために、孔４３を開けるための時間を確保する必要がなく、作業速度を低下させることもない。
シートに孔を開けると、スクラップシートが生じる。本実施例の孔開けパンチ４を用いるとスクラップシートの排出が簡単に実現される。また、先に孔を開けておいてから円形シートを打ち抜く方式を採用しているため、打ち抜いたシートをそのまま積層すればよく、積層して接着する部分の構造を特別に改良する必要もない。
【００２５】
（第１実施例の変形例１）上述した第１実施例の積層鉄芯製造装置２の孔開けパンチ４の変形例１について説明をする。
図３の（ａ）は、変形例１の孔開けパンチ２０の図３の（ｂ）のＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図４は、孔開けパンチ２０によって孔が開けられ、さらに打ち抜きパンチ８によって打ち抜かれた孔付円形シート４６（ハッチのある部分がシートの存在している領域を示す）の上面図である。
孔付円形シート４６は、孔なし円形シート４２に比して接着面積が小さい。孔付円形シート４６の表面または裏面のいずれか一方で、積層鉄芯毎に容易に分離することができる。
【００２６】
（第１実施例の変形例２）孔開けパンチの変形例２について説明をする。
図５の（ａ）は、変形例２の孔開けパンチ２２の図６の（ｂ）のＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図６は、孔開けパンチ２２によって孔が開けられ、さらに打ち抜きパンチ８によって打ち抜かれた孔付円形シート４８（ハッチのある部分がシートの存在している領域を示す）の上面図である。
孔付円形シート４８は、孔なし円形シート４２に比して接着面積が小さい。孔付円形シート４８の表面または裏面のいずれか一方で、積層鉄芯毎に容易に分離することができる。
【００２７】
（第２実施例）本発明を具現化した第２実施例を、図７を参照して詳細に説明をする。第２実施例においては、電磁鋼シートをリング形に打ち抜いて積層接着することによって円筒状の積層鉄芯を製造する。
図７の（ａ）に、円筒状積層鉄芯製造装置２２の概略断面図を示す。積層鉄芯製造装置２２は、上述した図１及び図２の（ａ）に示した積層鉄芯製造装置２と同様、表面が感熱性の接着被膜で覆われた電磁鋼の連続シートを打ち抜き、打ち抜いたシートを積層し加熱接着した積層鉄芯を製造する。その基本構造は図１及び図２の（ａ）に示したものと同様であるため、ここでは同一部分には同一符号を付すこととする。
【００２８】
連続シート４０は、打ち抜きパンチ８の下方位置に送られるに先立って、内周打ち抜きパンチ２８の下方、かつ、内周打ち抜きダイ３０の上方の位置に送られる。内周打ち抜きパンチ２８と内周打ち抜きダイ３０は、連続シート４０に直径Ｄ’のリング形の内周孔を打ち抜く。内周打ち抜きパンチ２８と内周打ち抜きダイ３０によって打ち抜かれたスクラップシートは、内周打ち抜きダイ３０の内部の空孔に落ち込み、積層鉄芯製造装置２２の外部に排出される。
続いて、連続シート４０は、孔開けパンチ２４の下方、かつ、孔開けダイ２６の上方の位置に送られる。孔開けパンチ２４と孔開けダイ２６によって打ち抜かれたスクラップシートは、孔開けダイ２６の内部の空孔に落ち込み、積層鉄芯製造装置２２の外部に排出される。
内周打ち抜きパンチ２８と孔開けパンチ２４の軸心間の距離は２Ｌ、孔開けパンチ４と打ち抜きパンチ８の軸心間の距離は２Ｌである。連続シート４０が間欠的に２回送られると、内周打ち抜きパンチ２８で打ち抜かれた直径Ｄ’の内周孔５５（図７の（ｂ）を参照）は、孔開けパンチ２４の真下に移動する。続いて、孔開けパンチ２４が直径ｄ’の孔５３（図７の（ｃ）を参照）を開ける。連続シート４０が間欠的に３回送られると、孔開けパンチ２４で開けられた孔５３は、打ち抜きパンチ８の真下に移動する。打ち抜きパンチ８の中心は、直径Ｄ’の内周孔５５の中心と、直径ｄ’の孔５３の中心と一致する位置関係に調整されている。
【００２９】
打ち抜きパンチ８と打ち抜きダイ１０は、連続シート４０から直径Ｄの円形シート５２を打ち抜く。ここで、Ｄ’＜ｄ’＜Ｄである。打ち抜かれた円形シート５２は、打ち抜きダイ１０の内部の空孔に落ち込む。
【００３０】
内周打ち抜きパンチ２８と孔開けパンチ２４と打ち抜きパンチ８は共にベース２９に固定されている。図７の（ａ）ではベース２９が上死点にある。この状態では、孔開けパンチ４と孔開けダイ６は距離Ａ’だけ離反しており、内周打ち抜きパンチ２８と内周打ち抜きダイ３０、打ち抜きパンチ８と打ち抜きダイ１０は距離Ｂ’だけ離反している。ここで、Ａ’＞Ｂ’である。
【００３１】
上記の積層鉄芯製造装置２２は下記の動作を実現する。
（１）  シート送りローラ３，３’，５，５’が回転して、連続シート４０を右方向に距離Ｌだけ送る。
（２）  ベース２９が距離Ｃ’だけ下降する。ここで、Ａ’＞Ｃ’＞Ｂ’である。この下降距離Ｃ’によると、孔開けパンチ２４は連続シート４０に孔を開けず、内周打ち抜きパンチ２８は連続シート４０に内周孔を打ち抜く。
（３）  シート送りローラ３，３’，５，５’が回転して、連続シート４０を右方向に距離４Ｌだけ送る。
（４）  ベース２９が距離Ｃ’だけ下降する。この際、孔開けパンチ２４は連続シート４０に孔を開けず、打ち抜きパンチ８は連続シート４０を打ち抜く。また、内周打ち抜きパンチ２８も連続シート４０に次の内周孔を打ち抜く。
（５）  打ち抜きパンチ８はさらに下降して、リング形シート５２を下方に押圧する。このときのベース２９の下降距離Ｅ’はＣ’＋ｔ（ｔはリング形シート５２の厚み）、かつ、Ａ’＞Ｅ’であり、打ち抜きパンチ８がリング形シート５２を押圧する状態でも、孔開けパンチ４は連続シート４０に孔を開けない。
（６）  受け部３２の内部に積層しているリング形シート５２が１枚の厚みｔ分だけ下降する。
（１）〜（６）の工程群をＭ−１回繰返す。
Ｍ−１回繰返した後に、下記の工程を実施する。
（７）  シート送りローラ３，３’，５，５’が回転して、連続シート４０を右方向に距離２Ｌだけ送る。
（８）  ベース２９が距離Ｆ’だけ下降する。ここで、Ｆ’＞Ａ’である。この下降距離Ｆ’によると、孔開けパンチ４は連続シート４０に孔を開け、打ち抜きパンチ８は連続シート４０を打ち抜く。また、内周打ち抜きパンチ２８も連続シート４０に内周孔を打ち抜く。
（９）  打ち抜きパンチ８はさらに下降して、リング形シート５２を下方に押圧する。このときのベース２９の下降距離はＧ’＋ｔである。
（１０）  受け部３２の内部に積層しているリング形シート５２が１枚の厚みｔ分だけ下降する。
（１１）  受け部３２は、内部に積層しているリング形シートを上昇させ、最上に積層しているリング形シートの上面を距離Ｃ’までに戻す。前記工程（５）と工程（６）を実施するためである。
上記のサイクルを実行したら、前記工程（１）に戻って、サイクルを繰り返す。
【００３２】
上記の動作によって下記の現象が得られる。
（１）  連続シート４０が右方向に距離Ｌだけ送られる。
（２）  連続シート４０から直径Ｄ’の内周孔５５が打ち抜かれる。
（３）  連続シート４０が右方向に距離４Ｌだけ送られる。
（４）  連続シート４０から直径Ｄのリング形シート５２が打ち抜かれる。図７の（ｂ）に、打ち抜かれた内周孔５５（直径Ｄ’）と、打抜かれたリング形シート５２（直径Ｄ）と、リング形シート５２が打抜かれた連続シート４０の平面図を示す。
（５）  打抜かれたリング形シート５２は下方に押圧され、ヒータ１２で加熱されて接着する。
（１）〜（５）の現象がＭ−１回繰返され、Ｍ−１枚のリング形シート５２が積層接着される。なお、積層体の厚みが増大するのにあわせて受け部３２の内部に積層しているリング形シート５２が下降することから、毎回の押圧力は一定に調整される。
Ｍ−１枚のリング形シート５２が積層接着されると、その上に、
（６）  新たな連続シート４０が送られる。
（７）  連続シート４０に直径ｄ’の孔が開けられ、同時に直径Ｄのリング形シート５２が打ち抜かれる。また、内周打ち抜きパンチ２８も次の内周孔５５を打ち抜く。図７の（ｃ）に、打ち抜かれた内周孔５５と、開けられた直径ｄ’の孔５３と、孔５３が開けられた後に打抜かれたリング形シート５４と、リング形シート５２が打抜かれた連続シート４０の平面図を示す。
（８）  打抜かれたリング形シート５２は下方に押圧され、ヒータ１２で加熱されて接着する。
以上によって、Ｍ枚のシートが積層接着される。Ｍ枚のうちの１枚には、前記（７）によって、直径ｄ’の孔５３が開けられている。その状態から２回送られてから打ち抜きパンチ８によって打抜かれるシートは、図７の（ｃ）に示すように幅が狭いリング状となっている。以下では狭幅リング形シート５４という。
リング形シート５２は、上下のシートに対して全面で接着するので接着強度が高いのに対し、狭幅リング形シート５４は、上下のシートに対する接着面積が小さく、接着強度が弱い。
【００３３】
上記の１サイクルでＭ枚のシートを積層接着した１個の積層鉄芯が製造され、このサイクルを繰り返すと複数個の積層鉄芯が受け部３２の内部に積層される。積層鉄芯同士も接着されている。
【００３４】
図７の（ａ）に示すように、受け部３２の下面に沿って押出し治具１８がスライドする。押出し治具１８は、平面視すると半円弧形であり、Ｍ×ｔ（１個の積層鉄芯の高さに等しい）の高さに調整されている。
【００３５】
狭幅リング形シート５４の上面が受け部３２の下面に一致すると、押出し治具１８が右方向に移動する。このときに、押出し治具１８は１個の積層鉄芯の左側面に当接し、左側面を右方向に押す。
すると、狭幅リング形シート５４の上面とリング形シート５２の下面との間に強いシェア力が働き、狭幅リング形シート５４の上面とリング形シート５２の下面が剥離する。狭幅リング形シート５４の下面とリング形シート５２の上面の間には強いシェア力が働かないために、狭幅リング形シート５４の下面とリング形シート５２の上面が剥離することがない。このために、最上面に狭幅リング形シート５４が積層接着され、その下にＭ−１枚のリング形シート５２が積層された積層鉄芯６０が分離されて完成する。
狭幅リング形シート５４は、その上面でも下面でも接着強度が低いにもかかわらず、必ず上面で剥離する。狭幅リング形シート５４が最上面に位置する積層鉄芯６０が安定的に製造される。
【００３６】
本実施例の孔開けパンチ２４は、内周打ち抜きパンチ２８の外周を大きくしただけ、あるいは、打ち抜きパンチ８の外周を小さくしただけの簡易な構成である。従来から用いられている積層鉄芯製造装置に孔開けパンチ２４を付加するという簡易な構成によって、本実施例に改良することができる。孔開けパンチ２４を上下動させる駆動源まで追加する必要がない。また、内周孔５５と積層する円形シート５２を打ち抜くと同時に孔５３を開けるために、孔５３を開けるための時間を確保する必要がなく、作業速度を低下させることもない。
シートに孔を開けると、スクラップシートが生じる。本実施例の孔開けパンチ２４を用いるとスクラップシートの排出が簡単に実現される。また、先に孔を開けておいてから円形シートを打ち抜く方式を採用しているため、打ち抜いたシートをそのまま積層すればよく、積層して接着する部分の構造を特別に改良する必要もない。
【００３７】
（第２実施例の変形例１）上述した第２実施例の積層鉄芯製造装置２２の孔開けパンチ２４の変形例１について説明をする。
図８は、図３の孔開けパンチ２０と同様の形状の孔開けパンチによって打ち抜かれた後、打ち抜きパンチ８によって打ち抜かれた異形リング形シート５６（ハッチのある部分がシートの存在している領域を示す）の上面図である。
異形リング形シート５６は、リング形シート５２に比して接着面積が小さい。このように、孔開けパンチ１８と同様の形状の孔開けパンチを用いることによっても、容易かつ高速に積層鉄芯毎に分離することができる。
【００３８】
（第２実施例の変形例２）孔開けパンチの変形例２について説明をする。
図９は、図５の孔開けパンチ２２と同様の形状の孔開けパンチによって打ち抜かれた後、打ち抜きパンチ８によって打ち抜かれた異形リング形シート５８（ハッチのある部分がシートの存在している領域を示す）の上面図である。
異形リング形シート５８は、リング形シート５２に比して接着面積が小さい。このように、孔開けパンチ２０と同様の形状の孔開けパンチを用いることによっても、容易かつ高速に積層鉄芯毎に分離することができる。
【００３９】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
・本実施例では、電磁鋼の連続シートからシートを打ち抜いていた。この電磁鋼シートは、無方向性でも方向性でもよく、一般的な鋼板を連続シートとして使用してもよい。また、その他の金属板、セラミック板、樹脂板、紙板等、いずれも用いることができる。例えば、建築材としての積層芯を製造する場合は、木板等も用いることができる。
・本実施例では、電磁鋼シートの表面を感熱性の接着被膜で覆っていた。この感熱性接着被膜は、加熱することで化学反応が進行する熱硬化性有機樹脂接着剤が好ましいが、特に限定するものではない。また、必ずしも感熱性の接着被膜である必要はなく、常温で硬化する接着剤であってもよい。
・接着被膜は必ずしも連続シートの全面を覆っている必要はなく、十分に接着能を保持しているのであれば片面だけでも良い。また、シートを打ち抜く部分だけ、あるいは、シートを打ち抜く部分の一部だけを覆っていてもよい。
・本実施では、シートを打ち抜く前の連続シートの表面に接着被膜を塗布していたが、これに限るものではない。シート毎に接着被膜を塗布する方法も採用することができる。この場合、パンチやダイの内部に接着剤塗布用金型を設けることにより、作業性を低下させることなく接着剤を塗布することが可能である。また、第２実施例においては、シートを積層した後に側面から塗布することもできる。この場合、接着剤の吐出部を積層した単板の内周に対抗するように設けることができる。
・本実施例では、ヒータを使用していた。このヒータとして、通電加熱、誘導加熱、誘電加熱、電磁波照射、直接接着加熱等のいずれの加熱方法を採用することができ、特に限定するものではない。
・第１実施例においては、１個の積層鉄芯を構成するＭ枚目のシートを得るために、先に孔を開ける工程、その後にシートを打ち抜く工程を実施していた。しかしながら、これに限るものではなく、技術的に可能であれば工程の順序を逆にしてもよい。
・第２実施例においては、１個の積層鉄芯を構成するＭ枚目のシートを得るために、最初に内周孔を打ち抜く工程、次に孔を開ける工程、最後にシートを打ち抜く工程を実施していた。しかしながら、これに限るものではなく、技術的に可能であれば工程の順序を様々に変更してもよい。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】円柱状積層鉄芯製造装置の概略断面図である。
【図２】円柱状積層鉄芯製造装置の概略断面図である。
【図３】孔開けパンチの変形例を示す図である。
【図４】孔開けパンチの変形例により孔が打ち抜かれた単板の概略上面図である。
【図５】孔開けパンチの変形例を示す図である。
【図６】孔開けパンチの変形例により孔が打ち抜かれた単板の上面図である。
【図７】円筒状積層鉄芯製造装置の概略断面図である。
【図８】孔開けパンチの変形例により孔が打ち抜かれた単板の上面図である。
【図９】孔開けパンチの変形例により孔が打ち抜かれた単板の上面図である。
【符号の説明】
２  ：積層鉄芯製造装置、
４  ：孔開けパンチ、
６  ：孔開けダイ、
８  ：打ち抜きパンチ、
１０：打ち抜きダイ
１２：ヒータ、
１４：下部ベース、
１６：受け台、
１８：押し出し治具、
４０：連続シート、
４２：円形シート、
４４：リング形シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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