(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-09-09
(45)【発行日】2022-09-20
(54)【発明の名称】積層鋼板製造装置
(51)【国際特許分類】
H02K 15/02 20060101AFI20220912BHJP
【ＦＩ】
H02K15/02 F
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2021026931
(22)【出願日】2021-02-24
(65)【公開番号】P2022128616
(43)【公開日】2022-09-05
【審査請求日】2021-07-01
(73)【特許権者】
【識別番号】393023950
【氏名又は名称】大垣精工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100187791
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 晃志郎
(72)【発明者】
【氏名】鄭 日権
(72)【発明者】
【氏名】日比 庸之
(72)【発明者】
【氏名】高橋 秀幸
(72)【発明者】
【氏名】中川 伸和
(72)【発明者】
【氏名】森 幸泰
【審査官】宮崎 賢司
(56)【参考文献】
【文献】特開２００７－２０２３５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－０３３７１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－３２４４５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１２９９８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２３８８１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】韓国登録特許第１０－２２６６４８５（ＫＲ，Ｂ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２１４３００（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１９／１６７８０３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００１－４５７１７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｋ １５／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
鋼板素材から所定の形状に打抜き形成する鋼板を積層して、積層鋼板を製造する製造装置において、前記鋼板素材から前記鋼板を打ち抜くため、対となる上金型と下金型からなる金型を備え、
前記上金型と前記下金型とは、鉛直方向に沿って相対的に移動可能であり、
前記上金型及び前記下金型のうちの少なくとも一方に、前記鋼板素材を含めた前記鋼板に接着剤を塗布する接着剤塗布装置と、
前記接着剤塗布装置を作動させる作動部材を備え、
前記接着剤塗布装置は、
前記接着剤を吐出するノズルユニットと、
前記接着剤を貯留する接着剤貯留部と、
前記接着剤貯留部から前記ノズルユニットへ前記接着剤を供給する供給管を備え、
前記ノズルユニットは、
前記接着剤を前記鋼板に吐出するノズル吐出部を形成するノズルと、
前記接着剤貯留部の側を上流側とし、前記ノズルユニットの側を下流側とするとき、前記ノズルの内部にあって、前記接着剤を前記上流側から前記下流側へ選択的に供給するためのノズル開閉弁と、
前記ノズルを鉛直方向に沿う方向に移動可能に支持するノズルホルダを備え、
前記ノズルユニットは、前記作動部材によって、
前記ノズルが前記ノズルホルダに対して相対的に前記下流側に位置する第一状態と、
前記ノズルが前記ノズルホルダに対して相対的に前記上流側に位置する第二状態とを形成可能であり、
前記ノズルは、
前記作動部材が一方に作動すると、前記ノズルが前記ノズルホルダに対して相対的に前記下流側に位置する前記第一状態で、前記ノズル吐出部が前記鋼板素材を含む前記鋼板に接触し、
さらに前記作動部材が一方に作動すると、前記ノズルは、前記ノズルホルダに対して相対的に前記上流側へ移動して前記第二状態を形成し、前記ノズル開閉弁が開いて、前記ノズルユニットの内部に前記接着剤の流路を形成し、
前記作動部材が他方に作動すると、前記ノズルホルダに対して相対的に前記下流側へ移動して前記第一状態を形成し、前記ノズル開閉弁が閉じて、前記ノズルユニットの内部において前記接着剤の流路を遮断する積層鋼板製造装置。
【請求項2】
前記接着剤塗布装置が前記上金型にあるとき、前記作動部材は、前記上金型か、又は前記上金型に備える水平方向に沿う方向に移動可能な作動スライドカムであり、
前記接着剤塗布装置が前記下金型にあるとき、
前記作動部材は、前記下金型に備える水平方向に沿う方向に移動可能な前記作動スライドカムであり、
前記接着剤塗布装置が前記上金型にあって、
前記作動部材が前記上金型のとき、前記接着剤塗布装置は前記上金型が鉛直方向に沿う方向へ移動することに伴って、前記第一状態と前記第二状態とを形成し、
前記作動部材が前記作動スライドカムのとき、前記作動スライドカムを水平方向に沿う方向へ移動させることによって、前記第一状態と前記第二状態とを形成する請求項１に記載の積層鋼板製造装置。
【請求項3】
前記ノズル開閉弁は、第一ノズル開閉弁と、第一ノズル弁弾性部材と、第二ノズル開閉弁と、第二ノズル弁弾性部材と、第三ノズル開閉弁からなり、前記ノズルホルダは、内部に鉛直方向に沿う方向に延びる第一接着剤流路を形成し、
前記ノズルは、内部に鉛直方向に沿う方向に延びる第二接着剤流路と、前記ノズル吐出部に繋がる第三接着剤流路を形成し、
前記第一状態において、
前記第一ノズル開閉弁は、前記第一ノズル弁弾性部材の弾性力によって、前記ノズルホルダに接触して前記第一接着剤流路を塞ぎ、
前記第二ノズル開閉弁は、前記第二ノズル弁弾性部材の弾性力によって、前記第二接着剤流路を塞ぎ、
前記第三ノズル開閉弁は閉じた状態で前記第三接着剤流路を塞ぎ、
前記第二状態において、
前記ノズルは、前記第一ノズル弁弾性部材の弾性力に反して前記第一ノズル開閉弁に対して相対的に前記上流側に移動し、前記第一ノズル開閉弁との間に隙間を生じて前記第一接着剤流路を開くことによって、前記接着剤が前記第二接着剤流路に流入し、
前記第二ノズル開閉弁は、前記接着剤の圧力によって前記ノズルに対して相対的に前記下流側へ移動して前記第二接着剤流路を開け、
さらに、前記接着剤の圧力によって前記第三ノズル開閉弁を押し広げることにより前記第三接着剤流路を開き、前記接着剤を前記ノズル吐出部へ供給する請求項１又は２に記載の積層鋼板製造装置。
【請求項4】
前記第三ノズル開閉弁は、弾性力を有する薄膜の部材からなり、前記第三接着剤流路の中心の位置に対応する部分にあって、開いたときに該第三接着剤流路における水平方向の幅よりも小さい開閉弁穴を備え、
前記開閉弁穴は、
前記接着剤による圧力を受けない状態である前記第一状態では、閉じた状態となって、前記第二接着剤流路から前記第三接着剤流路へ前記接着剤が流れることを停止し、
前記接着剤による圧力を受ける状態である前記第二状態では、開いた状態となって、前記第二接着剤流路から前記第三接着剤流路へ前記接着剤が流れる請求項３に記載の積層鋼板製造装置。
【請求項5】
前記接着剤塗布装置は、鉛直方向において前記金型のうち該接着剤塗布装置を設置する前記上金型又は前記下金型と、前記ノズルユニットとの間にノズル弾性部材を備え、前記接着剤塗布装置を設置する前記上金型又は前記下金型は、水平方向に沿う方向に移動可能であって鉛直方向の下側にノズルカム凹部を有するノズル用スライドカムを備え、
前記ノズル用スライドカムは、一部に前記ノズルカム凹部を形成するノズルカム係合面を有し、
前記ノズルユニットは、前記ノズル用スライドカムと係合するノズル係合部を備え、
前記上金型が鉛直方向に沿う方向の下側へ移動するとき、
前記ノズル係合部と前記ノズルカム凹部以外の前記ノズルカム係合面とが係合し、前記ノズル吐出部が前記鋼板素材を含む前記鋼板と近接する状態と、
前記ノズル係合部と前記ノズルカム凹部とが係合し、前記ノズル吐出部が前記鋼板素材を含む前記鋼板と離間する状態とを選択可能である請求項１から４のいずれかに記載の積層鋼板製造装置。
【請求項6】
前記金型は、前記鋼板の外形を打ち抜く外形上金型と外形下金型とからなる外形金型を含み、前記接着剤は、熱硬化性であり、
前記外形下金型は、第一中心軸を中心とし、鉛直方向に沿う方向の下側に延びる鋼板案内路を備え、
前記鋼板案内路は、前記外形上金型と前記外形下金型とによって打抜いた前記鋼板を鉛直方向に沿う方向の下側へ案内し、
前記鋼板案内路の一部を形成し、前記外形下金型よりも鉛直方向の下側に、前記鋼板を加熱する鋼板整列加熱装置を備え、
前記鋼板整列加熱装置の少なくとも一部は、前記鋼板に接触して加熱すると共に、前記鋼板案内路において前記鋼板を積層方向に整列し、
前記接着剤塗布装置によって前記鋼板に塗布した前記接着剤は、前記鋼板整列加熱装置の加熱によって硬化し、鉛直方向の上下方向の少なくとも一方に隣接する前記鋼板と互いに接着して積層鋼板を形成する請求項１から５のいずれかに記載の積層鋼板製造装置。
【請求項7】
前記鋼板整列加熱装置は、前記積層鋼板を加熱する加熱ユニットを備え、前記加熱ユニットは、
前記鋼板案内路に対して交差する方向において、該鋼板案内路を囲うよう配置し、かつ前記第一中心軸へ向かって移動可能な複数の加熱可動部と、
前記加熱可動部を加熱する加熱部と、
前記加熱可動部を前記第一中心軸と交差する方向に移動させる可動弾性部材と、
前記加熱可動部の移動を案内する加熱可動部ホルダを備え、
前記加熱可動部ホルダは、前記外形下金型とは鉛直方向において離間し、
前記加熱可動部は、前記鋼板の外周部に対して複数の方向から接触することによって加熱し、さらに前記鋼板案内路に対する前記鋼板の位置を調整する請求項６に記載の積層鋼板製造装置。
【請求項8】
前記鋼板整列加熱装置は、さらに、前記加熱ユニットの鉛直方向の下側に、前記鋼板の位置を調整する第一鋼板保持ユニットを備え、前記加熱可動部ホルダは、前記第一鋼板保持ユニットと係合する連結穴を備え、
前記第一鋼板保持ユニットは、
前記鋼板案内路の一部を形成する鋼板保持ブロックと、
前記鋼板保持ブロックに対して、前記第一中心軸と交差する方向に移動可能な鋼板保持可動部と、
前記鋼板保持可動部に対して、前記第一中心軸への方向へ弾性力を与える鋼板保持弾性部材と、
前記連結穴に係合する連結ピンを備え、
前記鋼板保持可動部は、前記鋼板保持弾性部材の圧力によって前記積層鋼板の外周部を押圧して保持する請求項７に記載の積層鋼板製造装置。
【請求項9】
前記鋼板整列加熱装置は、さらに、前記加熱ユニットの鉛直方向の下側に、前記鋼板を保持して落下を規制する第二鋼板保持ユニットを備え、前記加熱可動部ホルダは、前記第二鋼板保持ユニットと係合する連結穴を備え、
前記第二鋼板保持ユニットは、
前記鋼板案内路の一部を形成する鋼板保持ブロックと、
前記鋼板保持ブロックにあって、前記鋼板又は前記積層鋼板に接触する接触凸部と、
前記連結穴に係合する連結ピンを備え、
前記接触凸部は、前記積層鋼板の外周部に接触して保持する請求項７に記載の積層鋼板製造装置。
【請求項10】
前記外形下金型の鉛直方向における下端部の一部と、前記鋼板整列加熱装置の前記加熱可動部ホルダの上端部の一部は、前記外形下金型に第一凸形状部を形成し、前記加熱可動部ホルダに前記第一凸形状部に対応する第一凹形状部を形成し、前記加熱可動部ホルダの鉛直方向における下端部の一部と、前記鋼板保持ブロックの上端部の一部は、前記鋼板保持ブロックに第二凸形状部を形成し、前記加熱可動部ホルダに前記第二凸形状部に対応する第二凹形状部を形成し、
前記外形下金型と前記加熱可動部ホルダとは、前記第一凸形状部と前記第一凹形状部とが、前記第一中心軸と交差する方向にのみ接触して係合し、かつ、鉛直方向において前記外形下金型の下端を形成する下側面と前記加熱可動部ホルダの上端を形成する上側面とは離間し、前記鋼板案内路のうち前記外形下金型が形成する部分と前記加熱可動部ホルダが形成する部分との中心位置が、前記第一中心軸と一致し、
前記加熱可動部ホルダと前記鋼板保持ブロックとは、前記第二凸形状部と前記第二凹形状部とが接触して係合し、前記鋼板案内路のうち前記加熱可動部ホルダが形成する部分と前記鋼板保持ブロックが形成する部分との中心位置が、前記第一中心軸と一致する請求項８又は９に記載の積層鋼板製造装置。
【請求項11】
前記連結ピンは、前記第一中心軸を中心とする同一の円周上に複数あり、前記連結穴は、
前記連結ピンの位置に対応して形成し、
前記第一中心軸と交差する方向における長さは、前記連結ピンの直径以上であり、
前記第一中心軸を中心とする円周方向の幅と前記連結ピンの直径との関係は、円周方向の幅が前記連結ピンの直径以上であって、かつ、互いの間の隙間は、隙間嵌めのうちの精転合程度の関係であり、
前記加熱部が前記加熱可動部を加熱することで、前記加熱可動部ホルダが熱膨張すると、
前記連結穴は、前記第一中心軸と交差する方向において、前記第一中心軸の側の端部と、前記第一中心軸を中心とする円周方向とにおいて、前記連結ピンと係合し、
前記鋼板保持ブロックと前記加熱可動部ホルダとは、前記第一中心軸を中心として、前記第一中心軸と交差する方向と、前記第一中心軸を中心とする円周方向とにおいて互いの動きを防止する請求項８から１０のいずれかに記載の積層鋼板製造装置。
【請求項12】
前記連結穴は、前記第一中心軸と交差する方向において、
前記第一中心軸の側の端部が、前記連結ピンの半径以上の半径で形成した円弧形状であり、前記第一中心軸から遠ざかるにつれて円周方向の幅が広くなる開口である請求項８から１１のいずれかに記載の積層鋼板製造装置。
【請求項13】
前記下金型は、鉛直方向において、前記鋼板整列加熱装置よりも上側に冷却装置を備え、前記冷却装置は、
前記鋼板案内路の一部を形成する冷却案内路と、
前記冷却案内路の外周側に固定する内側冷却部と、
前記内側冷却部の外周側にあって、前記下金型に直接的又は間接的に固定する外側冷却部と、
前記内側冷却部と前記外側冷却部との間に形成する冷却剤循環部と、
前記冷却剤循環部へ冷却剤を供給する冷却剤供給部を備え、
前記冷却剤は、前記内側冷却部の外周上を循環可能な請求項６から１２のいずれかに記載の積層鋼板製造装置。
【請求項14】
前記冷却装置は、さらに、前記外側冷却部に第一開口部と、ドレン樋を備え、
前記下金型に直接的又は間接的に固定する外側冷却部固定台を備え、
前記外側冷却部は、前記外側冷却部固定台に固定し、
前記外側冷却部固定台は、第二開口部を形成し、
前記冷却剤循環部は、前記第一開口部及び前記ドレン樋を除いて閉じた空間を形成し、
前記冷却剤供給部は、冷却剤冷却部と、該冷却剤冷却部に繋がって前記冷却剤を供給する少なくとも二つの冷却管を備え、
少なくとも一つの前記冷却管は、前記第一開口部に通して前記冷却剤循環部に連結し、他の前記冷却管は、前記第二開口部に通して前記冷却剤循環部に連結し、
前記冷却案内路に接触する前記内側冷却部を冷却して温度上昇した前記冷却剤は、前記ドレン樋から前記第二開口部を通って前記冷却剤冷却部にて温度を低下させ、さらに前記冷却管を介して前記冷却剤循環部へ供給することによって循環可能であり、
前記冷却剤は、前記内側冷却部の外周上を循環可能な請求項１３に記載の積層鋼板製造装置。
【請求項15】
前記下金型は、前記内側冷却部における鉛直方向の上端部において前記冷却剤循環部に接続し、円周方向に、前記冷却剤循環部における前記内側冷却部と前記外側冷却部との間の隙間よりも大きな隙間を有する溝状の第一冷却剤溜と、
前記外側冷却部固定台において、前記内側冷却部の鉛直方向の下側にあって、前記冷却剤循環部と連続し、前記内側冷却部と前記外側冷却部との間の隙間よりも大きな隙間を有する溝状の第二冷却剤溜を備える請求項１４に記載の積層鋼板製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、モータ等に用いる積層鋼板の製造装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、回転電機装置の電機子を構成する積層鋼板（鉄心）を製造する装置において、接着剤塗布装置について種々の提案があった。例えば、特許文献1による概要を説明すると以下のようである。積層鋼板の製造装置が、上金型と下金型により、間欠移送するフープ材から鋼板を打ち抜く順送り金型装置を備える。下金型内に設けられ、フープ材下面の対応部位に接着剤を塗布する接着剤塗布装置を備える。接着剤塗布装置は、接着剤塗布面に向けて接着剤を吐出する吐出孔を有する接着剤吐出部と、接着剤吐出部に対して常時所定圧力で接着剤を供給する接着剤供給部とを有する。上金型が降下してストリッパプレートでフープ材を下型上面へ当接させたときに接着剤をフープ材に転写させる構成である。
【0003】
これによれば、接着剤塗布装置は、常時所定圧力で接着剤を供給する接着剤供給部を有し、上金型が降下するときに接着剤をフープ材に転写させるので、接着剤によって鋼板を接着した積層鋼板を製造することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００９－１２４８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、従来の接着剤塗布装置は、接着剤吐出部から常時所定圧力で接着剤が供給される。接着剤塗布装置が、フープ材或いは鋼板に接触すると接着剤が塗布される。すなわち、上金型が降下してフープ材或いは鋼板に接触すると接着剤が塗布されてしまう。よって、従来の接着剤塗布装置は、定量の接着剤を塗布する制御ができず、接着剤吐出部、或いはフープ材、鋼板に接着剤があふれ続け、接着剤による汚染が広がるという課題がある。
【0006】
本発明の目的は、従来の課題を解消するために、接着剤が吐出する状態と吐出しない状態とを形成可能な、接着剤塗布装置を備えた積層鋼板製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の態様に係る積層鋼板製造装置は、鋼板素材から所定の形状に打抜き形成する鋼板（１７）を積層して、積層鋼板（１４）を製造する製造装置において、前記鋼板素材から前記鋼板を打ち抜くため、対となる上金型（２）と下金型（３）からなる金型（１０）を備え、前記上金型と前記下金型とは、鉛直方向に沿って相対的に移動可能であり、前記上金型及び前記下金型のうちの少なくとも一方に、前記鋼板素材を含めた前記鋼板に接着剤（４５）を塗布する接着剤塗布装置（４）と、前記接着剤塗布装置を作動させる作動部材（２１０、２、５１３）を備え、前記接着剤塗布装置は、前記接着剤を吐出するノズルユニット（４０）と、前記接着剤を貯留する接着剤貯留部（４６）と、前記接着剤貯留部から前記ノズルユニットへ前記接着剤を供給する供給管（４７）を備え、前記ノズルユニットは、前記接着剤を前記鋼板に吐出するノズル吐出部（１４０）を形成するノズル（４１）と、前記接着剤貯留部の側を上流側とし、前記ノズルユニットの側を下流側とするとき、前記ノズルの内部にあって、前記接着剤を前記上流側から前記下流側へ選択的に供給するためのノズル開閉弁（４２）と、前記ノズルを鉛直方向に沿う方向に移動可能に支持するノズルホルダ（４３）を備え、前記ノズルユニットは、前記作動部材によって、前記ノズルが前記ノズルホルダに対して相対的に前記下流側に位置する第一状態と、前記ノズルが前記ノズルホルダに対して相対的に前記上流側に位置する第二状態とを形成可能であり、前記ノズルは、前記作動部材が一方に作動すると、前記ノズルが前記ノズルホルダに対して相対的に前記下流側に位置する前記第一状態で、前記ノズル吐出部が前記鋼板素材を含む前記鋼板に接触し、さらに前記作動部材が一方に作動すると、前記ノズルは、前記ノズルホルダに対して相対的に前記上流側へ移動して前記第二状態を形成し、前記ノズル開閉弁が開いて、前記ノズルユニットの内部に前記接着剤の流路を形成し、前記作動部材が他方に作動すると、前記ノズルホルダに対して相対的に前記下流側へ移動して前記第一状態を形成し、前記ノズル開閉弁が閉じて、前記ノズルユニットの内部において前記接着剤の流路を遮断する。
【0008】
これによれば、積層鋼板製造装置に備える接着剤塗布装置は、作動部材の作動によって、ノズルがノズルホルダに対して相対的に下流側に位置する第一状態と、ノズルホルダに対して相対的に上流側に位置する第二状態とを形成する。ノズル開閉弁は、第一状態において閉じた状態となって接着剤の流路を遮断し、第二状態において開いた状態となって接着剤の流路を形成する。接着剤塗布装置は、ノズル吐出部から接着剤を吐出する状態と吐出しない状態とを形成可能である。よって、接着剤を塗布するタイミングと塗布量とを制御可能であり、定量塗布することができる。
【0009】
また、前記積層鋼板製造装置は、前記接着剤塗布装置が前記上金型にあるとき、前記作動部材は、前記上金型か、又は前記上金型に備える水平方向に沿う方向に移動可能な作動スライドカム（５１３）であり、前記接着剤塗布装置が前記下金型にあるとき、前記作動部材は、前記下金型に備える水平方向に沿う方向に移動可能な前記作動スライドカムであり、前記接着剤塗布装置が前記上金型にあって、前記作動部材が前記上金型のとき、前記接着剤塗布装置は前記上金型が鉛直方向に沿う方向へ移動することに伴って、前記第一状態と前記第二状態とを形成し、前記作動部材が前記作動スライドカムのとき、前記作動スライドカムを水平方向に沿う方向へ移動させることによって、前記第一状態と前記第二状態とを形成してもよい。
【0010】
この場合、接着剤塗布装置が上金型にあるときと下金型にあるときとで、それぞれに対応する作動部材を備えるので、いずれに備える場合でも第一状態と第二状態とを形成可能である。よって、接着剤塗布装置は、上金型及び下金型のいずれに設置する場合でも鋼板素材を含めた鋼板に接着剤を塗布して積層鋼板を製造することができる。
【0011】
また、前記積層鋼板製造装置は、前記ノズル開閉弁が、第一ノズル開閉弁（１４２）と、第一ノズル弁弾性部材（１４３）と、第二ノズル開閉弁（１４４）と、第二ノズル弁弾性部材（１４５）と、第三ノズル開閉弁（１４６）からなり、前記ノズルホルダは、内部に鉛直方向に沿う方向に延びる第一接着剤流路（１４８）を形成し、前記ノズルは、内部に鉛直方向に沿う方向に延びる第二接着剤流路（１４７）と、前記ノズル吐出部に繋がる第三接着剤流路（１５０）を形成し、前記第一状態において、前記第一ノズル開閉弁は、前記第一ノズル弁弾性部材の弾性力によって、前記ノズルホルダに接触して前記第一接着剤流路を塞ぎ、前記第二ノズル開閉弁は、前記第二ノズル弁弾性部材の弾性力によって、前記第二接着剤流路を塞ぎ、前記第三ノズル開閉弁は閉じた状態で前記第三接着剤流路を塞ぎ、前記第二状態において、前記ノズルは、前記第一ノズル弁弾性部材の弾性力に反して前記第一ノズル開閉弁に対して相対的に前記上流側に移動し、前記第一ノズル開閉弁との間に隙間を生じて前記第一接着剤流路を開くことによって、前記接着剤が前記第二接着剤流路に流入し、前記第二ノズル開閉弁は、前記接着剤の圧力によって前記ノズルに対して相対的に前記下流側へ移動して前記第二接着剤流路を開け、さらに、前記接着剤の圧力によって前記第三ノズル開閉弁を押し広げることにより前記第三接着剤流路を開き、前記接着剤を前記ノズル吐出部へ供給してもよい。
【0012】
この場合、ノズルホルダは、第一接着剤流路を形成し、ノズルは、第二接着剤流路と、ノズル吐出部に繋がる第三接着剤流路を形成する。ノズル開閉弁は、第一ノズル開閉弁と、第一ノズル弁弾性部材と、第二ノズル開閉弁と、第二ノズル弁弾性部材と、第三ノズル開閉弁からなる。以上の構成による作用によって、第一状態と第二状態とを形成するので、接着剤を塗布する状態と、接着剤の吐出を停止する状態とをより確実に形成することができる。
【0013】
また、前記積層鋼板製造装置は、前記第三ノズル開閉弁が、弾性力を有する薄膜の部材からなり、前記第三接着剤流路の中心の位置に対応する部分にあって、開いたときに該第三接着剤流路における水平方向の幅よりも小さい開閉弁穴（３４６）を備え、前記開閉弁穴は、前記接着剤による圧力を受けない状態である前記第一状態では、閉じた状態となって、前記第二接着剤流路から前記第三接着剤流路へ前記接着剤が流れることを停止し、前記接着剤による圧力を受ける状態である前記第二状態では、開いた状態となって、前記第二接着剤流路から前記第三接着剤流路へ前記接着剤が流れてもよい。
【0014】
この場合、第三ノズル開閉弁は、薄膜の伸縮性を有する材質なので、接着剤による圧力によって開閉が可能となる。よって、接着剤を塗布する状態と、接着剤の吐出を停止する状態とをさらにより確実に形成することができる。
【0015】
また、前記積層鋼板製造装置は、前記接着剤塗布装置が、鉛直方向において前記金型のうち該接着剤塗布装置を設置する前記上金型又は前記下金型と、前記ノズルユニットとの間にノズル弾性部材（４４）を備え、前記接着剤塗布装置を設置する前記上金型又は前記下金型は、水平方向に沿う方向に移動可能であって鉛直方向の下側にノズルカム凹部（２４５）を有するノズル用スライドカム（４９）を備え、前記ノズル用スライドカムは、一部に前記ノズルカム凹部を形成するノズルカム係合面（２４４）を有し、前記ノズルユニットは、前記ノズル用スライドカムと係合するノズル係合部（２４１）を備え、前記上金型が鉛直方向に沿う方向の下側へ移動するとき、前記ノズル係合部と前記ノズルカム凹部以外の前記ノズルカム係合面とが係合し、前記ノズル吐出部が前記鋼板素材を含む前記鋼板と近接する状態と、前記ノズル係合部と前記ノズルカム凹部とが係合し、前記ノズル吐出部が前記鋼板素材を含む前記鋼板と離間する状態とを選択可能でもよい。
【0016】
この場合、上金型が鉛直方向の下側へ移動して外形上金型と外形下金型とによって鋼板を打ち抜くとき、ノズル係合部が、ノズルカム係合面と係合するか或いはノズルカム凹部と係合するかによってノズル吐出部の位置を選択可能である。よって、上金型が鉛直方向の下側に移動して鋼板の外形を打ち抜くときに、鋼板に接着剤を塗布するか或いは塗布を停止するかを選択することができる。
【0017】
また、前記積層鋼板製造装置は、前記金型が、前記鋼板の外形を打ち抜く外形上金型（２０）と外形下金型（３０）とからなる外形金型（１１）を含み、前記接着剤は、熱硬化性であり、前記外形下金型は、第一中心軸（Ｃ１）を中心とし、鉛直方向に沿う方向の下側に延びる鋼板案内路（３６）を備え、前記鋼板案内路は、前記外形上金型と前記外形下金型とによって打抜いた前記鋼板を鉛直方向に沿う方向の下側へ案内し、前記鋼板案内路の一部を形成し、前記外形下金型よりも鉛直方向の下側に、前記鋼板を加熱する鋼板整列加熱装置（９）を備え、前記鋼板整列加熱装置の少なくとも一部は、前記鋼板に接触して加熱すると共に、前記鋼板案内路において前記鋼板を積層方向に整列し、前記接着剤塗布装置によって前記鋼板に塗布した前記接着剤は、前記鋼板整列加熱装置の加熱によって硬化し、鉛直方向の上下方向の少なくとも一方に隣接する前記鋼板と互いに接着して積層鋼板（１４）を形成してもよい。
【0018】
この場合、鋼板整列加熱装置は鋼板に接触することで、鋼板を加熱して接着剤を硬化して接着する機能と、鋼板案内路において鋼板を積層方向に整列する機能とを兼ね備えることができる。よって、鋼板整列加熱装置は、鋼板を積層方向に整列した状態で接着して積層鋼板を形成できる。
【0019】
また、前記積層鋼板製造装置は、前記鋼板整列加熱装置が、前記積層鋼板を加熱する加熱ユニット（７）を備え、前記加熱ユニットは、前記鋼板案内路に対して交差する方向において、該鋼板案内路を囲うよう配置し、かつ前記第一中心軸へ向かって移動可能な複数の加熱可動部（７２）と、前記加熱可動部を加熱する加熱部（７４）と、前記加熱可動部を前記第一中心軸と交差する方向に移動させる可動弾性部材（７３）と、前記加熱可動部の移動を案内する加熱可動部ホルダ（７１）を備え、前記加熱可動部ホルダは、前記外形下金型とは鉛直方向において離間し、前記加熱可動部は、前記鋼板の外周部に対して複数の方向から接触することによって加熱し、さらに前記鋼板案内路に対する前記鋼板の位置を調整してもよい。
【0020】
この場合、鋼板整列加熱装置は、加熱可動部が鋼板案内路を囲うよう複数配置するので、鋼板を均等に加熱することができる。よって、積層鋼板における接着剤を均等に硬化させ、接着力を強固にできる。また、加熱可動部ホルダは外形下金型とは鉛直方向において離間するので、外形下金型への伝熱を低減できる。
【0021】
また、前記積層鋼板製造装置は、前記鋼板整列加熱装置が、さらに、前記加熱ユニットの鉛直方向の下側に、前記鋼板の位置を調整する第一鋼板保持ユニット（８）を備え、前記加熱可動部ホルダは、前記第一鋼板保持ユニットと係合する連結穴（７６）を備え、前記第一鋼板保持ユニットは、前記鋼板案内路の一部を形成する鋼板保持ブロック（８１）と、前記鋼板保持ブロックに対して、前記第一中心軸と交差する方向に移動可能な鋼板保持可動部（８２）と、前記鋼板保持可動部に対して、前記第一中心軸への方向へ弾性力を与える鋼板保持弾性部材（８３）と、前記連結穴に係合する連結ピン（８５）を備え、前記鋼板保持可動部は、前記鋼板保持弾性部材の圧力によって前記積層鋼板の外周部を押圧して保持してもよい。
【0022】
この場合、第一鋼板保持ユニットの鋼板保持可動部が積層鋼板の外周部に接触して保持するので、鋼板に比べて重量が増す積層鋼板が落下することを防止できる。また、鋼板保持ブロックに形成する加熱装置プーリが、連結ピンと連結穴を介して加熱可動部ホルダを回転させるので、鋼板保持可動部と加熱可動部ホルダとを同期して回転させることができる。
【0023】
また、前記積層鋼板製造装置は、前記鋼板整列加熱装置が、さらに、前記加熱ユニットの鉛直方向の下側に、前記鋼板を保持して落下を規制する第二鋼板保持ユニット（１０８）を備え、前記加熱可動部ホルダは、前記第二鋼板保持ユニットと係合する連結穴（７６）を備え、前記第二鋼板保持ユニットは、前記鋼板案内路の一部を形成する鋼板保持ブロック（８８）と、前記鋼板保持ブロックにあって、前記鋼板又は前記積層鋼板に接触する接触凸部（８９）と、前記連結穴に係合する連結ピン（８５）を備え、前記接触凸部は、前記積層鋼板の外周部に接触して保持してもよい。
【0024】
この場合、第二鋼板保持ユニットの鋼板保持ブロックにおける接触凸部が、積層鋼板の外周部に接触して保持するので、鋼板に比べて重量が増す積層鋼板が落下することを防止できる。また、鋼板保持ブロックに形成する加熱装置プーリが、連結ピンと連結穴を介して加熱可動部ホルダを回転させるので、鋼板保持可動部と加熱可動部ホルダとを同期して回転させることができる。
【0025】
また、前記積層鋼板製造装置は、前記外形下金型の鉛直方向における下端部の一部と、前記鋼板整列加熱装置の前記加熱可動部ホルダの上端部の一部は、前記外形下金型に第一凸形状部（２４８）を形成し、前記加熱可動部ホルダに前記第一凸形状部に対応する第一凹形状部（２４９）を形成し、前記加熱可動部ホルダの鉛直方向における下端部の一部と、前記鋼板保持ブロックの上端部の一部は、前記鋼板保持ブロックに第二凸形状部（２５８）を形成し、前記加熱可動部ホルダに前記第二凸形状部に対応する第二凹形状部（２５９）を形成し、前記外形下金型と前記加熱可動部ホルダとは、前記第一凸形状部と前記第一凹形状部とが、前記第一中心軸と交差する方向にのみ接触して係合し、かつ、鉛直方向において前記外形下金型の下端を形成する下側面（２６６）と前記加熱可動部ホルダの上端を形成する上側面（２６７）とは離間し、前記鋼板案内路のうち前記外形下金型が形成する部分と前記加熱可動部ホルダが形成する部分との中心位置が、前記第一中心軸と一致し、前記加熱可動部ホルダと前記鋼板保持ブロックとは、前記第二凸形状部と前記第二凹形状部とが接触して係合し、前記鋼板案内路のうち前記加熱可動部ホルダが形成する部分と前記鋼板保持ブロックが形成する部分との中心位置が、前記第一中心軸と一致してもよい。
【0026】
この場合、外形下金型と加熱可動部ホルダとは、第一凸形状部と第一凹形状部のみが接触して係合し、かつ、鉛直方向において外形下金型の下端を形成する下側面と加熱可動部ホルダの上端を形成する上側面とは離間する。鋼板案内路のうち外形下金型が形成する部分と加熱可動部ホルダが形成する部分との中心位置が、第一中心軸と一致する。よって、外形下金型と加熱可動部ホルダとの鋼板案内路の中心位置を一致させることができる。外形下金型と加熱可動部ホルダとは、第一凸形状部と第一凹形状部のみが接触して係合するので、加熱可動部ホルダから外形下金型への伝熱を限定することができる。
【0027】
また、加熱可動部ホルダと鋼板保持ブロックとは、第二凸形状部と第二凹形状部とが接触して係合し、鋼板案内路のうち加熱可動部ホルダが形成する部分と鋼板保持ブロックが形成する部分との中心位置が、第一中心軸と一致する。よって、鉛直方向において外形下金型から鋼板保持ブロックに繋がる鋼板案内路の中心位置を一致させることができる。
【0028】
また、前記積層鋼板製造装置は、前記連結ピンが、前記第一中心軸を中心とする同一の円周上に複数あり、前記連結穴は、前記連結ピンの位置に対応して形成し、前記第一中心軸と交差する方向における長さ（７７）は、前記連結ピンの直径以上であり、前記第一中心軸を中心とする円周方向の幅（７８）と前記連結ピンの直径との関係は、前記円周方向の幅が前記連結ピンの直径以上であって、かつ、互いの間の隙間は、隙間嵌めのうちの精転合程度の関係であり、前記加熱部が前記加熱可動部を加熱することで、前記加熱可動部ホルダが熱膨張すると、前記連結穴は、前記第一中心軸と交差する方向において、前記第一中心軸の側の端部（８６）と、前記第一中心軸を中心とする円周方向とにおいて、前記連結ピンと係合し、前記鋼板保持ブロックと前記加熱可動部ホルダとは、前記第一中心軸を中心として、前記第一中心軸と交差する方向と、前記第一中心軸を中心とする円周方向とにおいて互いの動きを防止してもよい。
【0029】
この場合、加熱可動部ホルダが熱膨張すると、連結ピンと連結穴とが係合し、第一中心軸を中心として、前記第一中心軸と交差する方向と、前記第一中心軸を中心とする円周方向において互いの動きを防止する。よって、加熱可動部ホルダと鋼板保持ブロックとが第一中心軸を中心として互いの中心位置がより確実に一致した状態で一体化するので、熱膨張するときに互いの中心位置が一致した状態を維持する。
【0030】
また、前記積層鋼板製造装置は、前記連結穴が、前記第一中心軸と交差する方向において、前記第一中心軸の側の端部が、前記連結ピンの半径（７９）以上の半径で形成した円弧形状であり、前記第一中心軸から遠ざかるにつれて円周方向の幅が広くなる開口でもよい。
この場合、加熱可動部ホルダが熱膨張すると、連結ピンは連結穴の円弧形状の部分においてより確実に係合するので、加熱可動部ホルダと鋼板保持ブロックとの中心位置が一致した状態を維持する。
この場合、加熱可動部ホルダが熱膨張すると、連結ピンは連結穴の円弧形状の部分においてより確実に係合するので、加熱可動部ホルダと鋼板保持ブロックとの中心位置が一致した状態を維持する。
【0031】
また、前記積層鋼板製造装置は、前記下金型が、鉛直方向において、前記鋼板整列加熱装置よりも上側に冷却装置（６）を備え、前記冷却装置は、前記鋼板案内路の一部を形成する冷却案内路（３５）と、前記冷却案内路の外周側に固定する内側冷却部（６１）と、前記内側冷却部の外周側にあって、前記下金型に直接的又は間接的に固定する外側冷却部（６２）と、前記内側冷却部と前記外側冷却部との間に形成する冷却剤循環部（６４）と、前記冷却剤循環部へ冷却剤（２６０）を供給する冷却剤供給部（６５）を備え、前記冷却剤は、前記内側冷却部の外周上を循環可能でもよい。
【0032】
この場合、冷却装置は、外形下金型と同期回転する内側冷却部と、外側冷却部固定台に固定する外側冷却部との間に冷却剤循環部を形成する。よって、冷却剤は、冷却剤循環部を円周方向に循環するので、円周方向の全体に対して内側冷却部を冷却することができる。さらに、内側冷却部と接触する外形下金型を冷却することができる。
【0033】
また、前記積層鋼板製造装置は、前記冷却装置が、さらに、前記外側冷却部に第一開口部（６６）と、ドレン樋（９６、９７）を備え、前記下金型に直接的又は間接的に固定する外側冷却部固定台（６３）を備え、前記外側冷却部は、前記外側冷却部固定台に固定し、前記外側冷却部固定台は、第二開口部（６７）を形成し、前記冷却剤循環部は、前記第一開口部及び前記ドレン樋を除いて閉じた空間を形成し、前記冷却剤供給部は、冷却剤冷却部（６９）と、該冷却剤冷却部に繋がって前記冷却剤を供給する少なくとも二つの冷却管（６８）を備え、少なくとも一つの前記冷却管は、前記第一開口部に通して前記冷却剤循環部に連結し、他の前記冷却管は、前記第二開口部に通して前記冷却剤循環部に連結し、前記冷却案内路に接触する前記内側冷却部を冷却して温度上昇した前記冷却剤は、前記ドレン樋から前記第二開口部を通って前記冷却剤冷却部にて温度を低下させ、さらに前記冷却管を介して前記冷却剤循環部へ供給することによって循環可能であり、前記冷却剤は、前記内側冷却部の外周上を循環可能でもよい。
【0034】
この場合、冷却装置は冷却剤冷却部を備え、温度上昇した冷却剤を冷却し、冷却管を通じて冷却剤循環部へ循環させることができる。よって、冷却装置は、継続的に冷却案内路を冷却する効果を奏することができる。
【0035】
また、前記積層鋼板製造装置は、前記下金型が、前記内側冷却部における鉛直方向の上端部において前記冷却剤循環部に接続し、円周方向に、前記冷却剤循環部における前記内側冷却部と前記外側冷却部との間の隙間よりも大きな隙間を有する溝状の第一冷却剤溜（２６３）と、前記外側冷却部固定台において、前記内側冷却部の鉛直方向の下側にあって、前記冷却剤循環部と連続し、前記内側冷却部と前記外側冷却部との間の隙間よりも大きな隙間を有する溝状の第二冷却剤溜（２６４）を備えてもよい。
【0036】
この場合、冷却装置は、冷却剤循環部に流入する冷却剤が冷却剤循環部の鉛直方向における上側及び下側へ広がるとき、冷却剤は第一冷却剤溜と第二冷却剤溜とに溜まる。よって、冷却剤が冷却装置の外部へ流出することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】積層鋼板製造装置１００において、帯状鋼板を含む鋼板素材１６の移送方向に沿って切断した断面図である。
【図18】接着剤塗布装置４におけるノズルユニット４０の要部詳細図であり、接着剤４５を吐出しない第一状態を示す。
【図19】接着剤塗布装置４におけるノズルユニット４０の要部詳細図であり、接着剤４５を吐出する第二状態を示す。
【図23】接着剤塗布装置４において、上金型２を下金型３に向かって押下するときに、接着剤４５を吐出しないようにする構成の説明図である。
【図24】積層鋼板製造装置１００において、加熱ユニット７の第一の例を示す平面図である。
【図25】積層鋼板製造装置１００において、加熱ユニット７の第二の例を示す平面図である。
【図26】積層鋼板製造装置１００において、第一鋼板保持ユニット８を示す平面図である。
【図28】図２４及び図２５における、連結穴７６と連結ピン８５との関係の一例を、加熱可動部ホルダ７１が熱膨張する前後について比較した図であり、（ａ）は熱膨張する前の状態で、（ｂ）は熱膨張したときの状態を示す。
【図29】積層鋼板製造装置１００において、第二鋼板保持ユニット１０８を示す平面図である。
【図31】冷却装置６の第一の例を示す断面図である。
【図34】鋼板１７を制作する工程を説明した図であり、鋼板１７が所定角度θ回転すると、回転前に比べて相対的に外形形状が異なる場合を示し、鋼板１７を一枚打ち抜く毎に外形上金型２０と外形下金型３０とを所定角度θ同期回転して次の鋼板１７を打ち抜く場合を示す。
【図35】鋼板１７を制作する工程を説明した図であり、鋼板１７が所定角度θ回転する回転前後において相対的に外形形状が同一となる点対称の場合を示し、鋼板１７を打ち抜く毎に外形下金型のみを所定角度θ回転させた後に次の鋼板１７を打ち抜く場合を示す。
【図36】積層鋼板製造装置１００等の制御装置９０を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0038】
以下、図面を参照し、本発明を具現化した積層鋼板製造装置、及び積層鋼板製造方法を説明する。参照する図面は、本発明が採用しうる技術的特徴を説明するために用いるものである。図面に記載する装置の構成は、それのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例である。
【0039】
＜積層鋼板製造装置１００から積層鋼板製造装置４００までに共通の金型構成＞
まず、本発明の第一の態様に係る積層鋼板製造装置のうち、第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第四実施形態の積層鋼板製造装置４００までに共通の構成を説明する。図１から図３までに示すように、積層鋼板製造装置１００等は、鋼板素材１６から所定の形状に打抜き形成する鋼板１７を積層して、積層鋼板１４を製造する製造装置である。鋼板素材１６から鋼板１７を打ち抜くため、対となる上金型２と下金型３からなる金型１０を備える。上金型２及び下金型３は、鉛直方向に沿って相対的に移動可能である。
まず、本発明の第一の態様に係る積層鋼板製造装置のうち、第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第四実施形態の積層鋼板製造装置４００までに共通の構成を説明する。図１から図３までに示すように、積層鋼板製造装置１００等は、鋼板素材１６から所定の形状に打抜き形成する鋼板１７を積層して、積層鋼板１４を製造する製造装置である。鋼板素材１６から鋼板１７を打ち抜くため、対となる上金型２と下金型３からなる金型１０を備える。上金型２及び下金型３は、鉛直方向に沿って相対的に移動可能である。
【0040】
金型１０は、鋼板１７の外形を打ち抜く外形上金型２０と外形下金型３０とからなる外形金型１１を含む。図２は、上金型２が下金型３に対して鉛直方向に沿う方向の上側に待機した状態（上死点）を示し、図３は上金型２が下金型３に対して押下し鋼板１７の外形を打ち抜く状態（下死点）を示す。
【0041】
外形上金型２０は、上金型２に対して鉛直方向に延びる第一中心軸Ｃ１の周りに回転可能であり、外形下金型３０は、下金型３に対して第一中心軸Ｃ１の周りに回転可能である。鋼板１７を打ち抜き形成するとき、鋼板１７を一枚打ち抜く度に、或いは、鋼板１７を所定枚数打ち抜く毎に、外形上金型２０と外形下金型３０とをそれぞれ所定角度θの回転をさせて互いに相対的な位置を一致させた状態とし、鋼板素材１６から鋼板１７を打抜き、鋼板１７を積層して積層鋼板１４にする。
【0042】
図１に示す例では、積層鋼板製造装置１００等は、いわゆる順送型のプレス金型である。鋼板素材１６は帯状鋼板であり、移送装置１２によって鋼板素材１６を移送しながら、複数の打抜き工程によって、鋼板１７を形成する。鋼板１７は、複数の打抜き工程によって形成する。鋼板１７のうち、外形を除く部分は補助上金型３２０と補助下金型３３０によって形成し、鋼板１７の外形形状は、外形上金型２０と外形下金型３０によって形成する。なお、積層鋼板製造装置１００等は、順送型のプレス金型ではなく、単発のプレス金型でもよい。
【0043】
【0044】
＜回転可能な外形上金型２０と外形下金型３０の構成＞
次に、図４から図６までを参照して、回転可能な外形上金型２０と外形下金型３０の構成を説明する。外形上金型２０を構成する部材は、外周の少なくとも一部が第一中心軸Ｃ１を中心とする略円筒形状の外形上金型外周面２９を形成する。上金型２は、外形上金型２０を収容する部分が円筒状の上金型開口部１２７を形成する。外形上金型外周面２９と上金型開口部１２７との間を含む、外形上金型２０と上金型２とが対向する部分は、ベアリング部材２８を備える。
次に、図４から図６までを参照して、回転可能な外形上金型２０と外形下金型３０の構成を説明する。外形上金型２０を構成する部材は、外周の少なくとも一部が第一中心軸Ｃ１を中心とする略円筒形状の外形上金型外周面２９を形成する。上金型２は、外形上金型２０を収容する部分が円筒状の上金型開口部１２７を形成する。外形上金型外周面２９と上金型開口部１２７との間を含む、外形上金型２０と上金型２とが対向する部分は、ベアリング部材２８を備える。
【0045】
外形上金型２０は、ベアリング部材２８を介して上金型２に対して摺動回転可能である。外形下金型３０を構成する部材は、外周の少なくとも一部が第一中心軸Ｃ１を中心とする略円筒形状の外形下金型外周面３８を形成する。下金型３は、外形下金型３０を収容する部分が円筒状の下金型開口部１３６を形成する。外形下金型外周面３８と下金型開口部１３６との間を含む、外形下金型３０と下金型３とが対向する部分は、ベアリング部材２８を備える。外形下金型３０は、ベアリング部材２８を介して下金型３に対して摺動回転可能である。
【0046】
ベアリング部材２８は、例としてボールリテーナーベアリングである。ボールリテーナーベアリングは、ボールベアリングを保持具によって保持する構成であり、本発明における外形上金型２０と上金型２との間、及び外形下金型３０と下金型３との間を摺動回転させるのに適している。
【0047】
＜外形上金型２０の詳細説明＞
次に、図４から図６までを参照して、外形上金型２０の構成を詳細に説明する。外形上金型２０における外形パンチ２１と、外形下金型３０における外形抜きダイ３１は、各打抜き工程の間の期間内で、同期して回転させる構成である。すなわち、外形上金型２０は、外形パンチ２１及び連結する全ての部材が同期して回転する構成である。外形下金型３０は、外形抜きダイ３１及び連結する全ての部材が同期して回転する構成である。
次に、図４から図６までを参照して、外形上金型２０の構成を詳細に説明する。外形上金型２０における外形パンチ２１と、外形下金型３０における外形抜きダイ３１は、各打抜き工程の間の期間内で、同期して回転させる構成である。すなわち、外形上金型２０は、外形パンチ２１及び連結する全ての部材が同期して回転する構成である。外形下金型３０は、外形抜きダイ３１及び連結する全ての部材が同期して回転する構成である。
【0048】
外形上金型２０において、外形パンチ２１をスムーズに回転させるため以下の構成である。鉛直方向の上側から見て、外形上金型２０の外形回転パンチヘッド２３は、外形上金型外周面２９として円筒状のシリンダー形状であり、上金型２の上型サブプレート１２２の内周は、外形回転パンチヘッド２３に対応した円筒形状の上金型開口部１２７を形成する。外形回転パンチヘッド２３と上型サブプレート１２２との間はベアリング部材２８としてのボールリテーナーベアリングを備え、外形回転パンチヘッド２３がスムーズに回転する。ボールリテーナーベアリングの組み立て公差はマイナス圧入公差で組み立てる。以下に記載するボールリテーナーベアリングも同様である。
【0049】
外形上金型２０において、外形回転パンチヘッド２３の下側は外形上型プーリ２４が接続して、外形上型プーリ２４が回転すると外形回転パンチヘッド２３が回転する。外形上型プーリ２４の下側は回転パンチプレート２７を結合し、回転パンチプレート２７の内周側に外形パンチ２１を結合する。回転パンチプレート２７の外周は、外形回転パンチヘッド２３と同様に、外形上金型外周面２９として円筒状のシリンダー形状である。上金型２の第一固定パンチプレート１２１の内周は、回転パンチプレート２７に対応した円筒形状の上金型開口部１２７を形成する。回転パンチプレート２７の下側は、上金型２に形成する第二固定パンチプレート１２９によって支持する。回転パンチプレート２７と第一固定パンチプレート１２１及び第二固定パンチプレート１２９との間は、ベアリング部材２８としてボールリテーナーベアリングを備える。
【0050】
外形上金型２０は、回転パンチプレート２７の下側に回転ストリッパ２２を形成する。回転ストリッパ２２は、回転ストリッパホルダ２２６と回転ストリッパプレート２２７からなる。回転ストリッパプレート２２７は回転ストリッパホルダ２２６に結合して一体的に回転する。回転ストリッパ２２と外形パンチ２１とは鉛直方向に沿う方向に互いに移動可能である。回転ストリッパ２２は、回転パンチプレート２７との間にストリッパ弾性部材２２０を備える。
【0051】
回転ストリッパプレート２２７は、ストリッパ弾性部材２２０によって鋼板１７を打ち抜く前に鋼板素材１６の面上に圧縮力を加え、鋼板素材１６を拘束する。さらに、外形パンチ２１が鋼板１７を打ち抜いて貫通した後、外形パンチ２１が鋼板１７から鉛直方向の上側に抜け出るまで鋼板１７に圧力をかけて保持する状態を維持する。回転ストリッパプレート２２７は、外形パンチ２１が、鋼板１７から鉛直方向の上側に抜け出てから順次鋼板１７の表面から離れる。回転ストリッパ２２は、固定ストリッパホルダ１２８との間にベアリング部材２８としてボールリテーナーベアリングを備え、回転可能である。
【0052】
なお、図４に示すように、回転ストリッパ２２は、補助プレート１３０とボルトによって固定ストリッパホルダ１２８に固定している。図２に示すように、ストリッパボルト１１１が、第一固定パンチプレート１２１を貫通して固定ストリッパホルダ１２８を締結する。ストリッパボルト１１１は、ストリッパボルト弾性部材１１２を介して上金型２に接続する。第一固定パンチプレート１２１は、ストリッパボルト１１１に対して鉛直方向に沿う方向に相対的に移動可能である。ストリッパボルト１１１及びストリッパボルト弾性部材１１２は複数箇所に備え、上金型２に対して固定ストリッパホルダ１２８の鉛直方向の位置を弾性的に支持する。
【0053】
＜外形下金型３０の詳細説明＞
次に、図６を参照して、外形下金型３０の構成を詳細に説明する。外形下金型３０は、鉛直方向に沿う方向の上側から下側に向かって以下の構成要素からなる。最も上側が、外形抜きダイ３１、次に第一スクイズリング３４を形成し、ダイホルダ３２が外形抜きダイ３１と第一スクイズリング３４との外周を覆う。ダイホルダ３２の下側は、ボルトによって冷却案内路３５を締結する。冷却案内路３５の上側の外周に、外形下型プーリ３３を形成する。第一スクイズリング３４と冷却案内路３５は、鋼板案内路３６の一部を形成する。また、冷却案内路３５は、後述する冷却装置６の一部を形成する。
次に、図６を参照して、外形下金型３０の構成を詳細に説明する。外形下金型３０は、鉛直方向に沿う方向の上側から下側に向かって以下の構成要素からなる。最も上側が、外形抜きダイ３１、次に第一スクイズリング３４を形成し、ダイホルダ３２が外形抜きダイ３１と第一スクイズリング３４との外周を覆う。ダイホルダ３２の下側は、ボルトによって冷却案内路３５を締結する。冷却案内路３５の上側の外周に、外形下型プーリ３３を形成する。第一スクイズリング３４と冷却案内路３５は、鋼板案内路３６の一部を形成する。また、冷却案内路３５は、後述する冷却装置６の一部を形成する。
【0054】
後述するように、接着剤塗布装置４によって鋼板１７又は鋼板素材１６に接着剤４５を塗布する。第一スクイズリング３４と冷却案内路３５は、鋼板１７の外周に対して側圧を加える。さらに、鋼板１７は、外形を打ち抜く際に発生する鉛直方向に沿う方向の下側へ向かう圧力を受けて積層する。積層する鋼板１７の間の接着剤４５は膜が薄くなり、マイクロメートルレベルの厚みになる。
【0055】
下金型３において、ダイホルダハウジング１３２がベアリング部材２８としてのボールリテーナーベアリングを介してダイホルダ３２の外周を覆う。また、冷却案内路ハウジング１３１がベアリング部材２８としてのボールリテーナーベアリングを介して冷却案内路３５の外周の一部を覆う。ダイホルダハウジング１３２と冷却案内路ハウジング１３１の内周は、円筒形状の下金型開口部１３６を形成する。ダイホルダ３２と冷却案内路３５の外周は、円筒状のシリンダー形状である外形下金型外周面３８である。この構成により、外形下金型３０は、下金型３に対して第一中心軸Ｃ１を中心に回転可能である。
【0056】
＜外形上金型２０及び外形下金型３０の回転駆動装置５の概要説明＞
次に、図７から図９までを参照して、外形上金型２０及び外形下金型３０を回転駆動する回転駆動装置５を説明する。回転駆動装置５は、外形上金型２０を回転させる上金型駆動装置１５と、外形下金型３０を回転させる下金型駆動装置１９と、上金型駆動装置１５と下金型駆動装置１９とを回転駆動する回転駆動源５１を備える。さらに、回転駆動源５１の駆動を制御する回転駆動制御装置５４を備える。
次に、図７から図９までを参照して、外形上金型２０及び外形下金型３０を回転駆動する回転駆動装置５を説明する。回転駆動装置５は、外形上金型２０を回転させる上金型駆動装置１５と、外形下金型３０を回転させる下金型駆動装置１９と、上金型駆動装置１５と下金型駆動装置１９とを回転駆動する回転駆動源５１を備える。さらに、回転駆動源５１の駆動を制御する回転駆動制御装置５４を備える。
【0057】
回転駆動制御装置５４は、上金型２と下金型３とが鉛直方向において離間した状態で回転駆動源５１を駆動させる。さらに、鋼板１７を一枚打ち抜く度に、或いは、鋼板１７を所定枚数打ち抜く毎に、外形上金型２０と外形下金型３０とを所定角度θの回転させるよう、回転駆動源５１を回転制御する。詳細には、鋼板１７を打ち抜く度に毎回駆動して回転させてもよいし、所定の枚数を設定し、例えば設定枚数が５枚の場合は、鋼板１７を５枚打ち抜く毎に駆動して回転させてもよい。
【0058】
＜各実施形態共通の金型構成と回転駆動装置が解決する課題とその効果＞
以上説明したように、積層鋼板製造装置１００等における各実施形態共通の金型１０の構成は種々の課題を解決し、効果を奏する。
以上説明したように、積層鋼板製造装置１００等における各実施形態共通の金型１０の構成は種々の課題を解決し、効果を奏する。
【0059】
従来の積層鋼板製造装置は、転積を行うための構成として、下型におけるダイを回転させて転積を行うものであり、上型におけるパンチは固定である。そのため、製造する鋼板単板及び積層鋼板が点対称の形状であることが条件となり、非点対称の形状は対応できないという課題がある。電機子の鉄心を構成する積層鋼板は種々の形状があり、点対称の形状であることを条件とすると、適用可能な範囲が狭くなるという課題がある。以上が金型構成の第一の課題である。
【0060】
本発明の積層鋼板製造装置１００等の構成は、この課題を解決するものである。積層鋼板製造装置１００等は、図２、図３等に示す構成によって、鋼板１７を形成するとき、外形上金型２０と外形下金型３０は、それぞれ所定角度θ回転をさせて互いに相対的な位置を一致させた状態で鋼板素材１６を打抜き、鋼板１７を積層することができる。よって、鋼板１７は外形形状の限定なく所定角度θ回転させた後に積層して積層鋼板１４を製造することができるので、鋼板１７を積層した後の厚み方向における偏差を少なくすることができる。
【0061】
例として、従来は図３５に示すように、鋼板１７が中心（第一中心軸Ｃ１）に対して点対称の外形形状である場合のみ対応可能であった。外形下金型３０が回転可能の場合、図３４に示すように所定角度θの回転前後の外形形状を重ね合わせたときに、異なる外形形状の場合は対応できなかった。例えば、外形形状がＴ字状の場合である。これに対し、本発明では外形上金型２０と外形下金型３０とが同期して回転するので、外形形状が点対称のものに限定せず、種々の外形形状に対応可能である。また、所定角度θは任意に設定可能なので、外形形状を設定するときの自由度が高い。
【0062】
次に、積層鋼板製造装置１００等の金型構成は、第二の課題として、外形上金型２０と外形下金型３０を回転させるため、安定して回転させることと、回転の前後において中心位置がずれることを防止するという課題がある。本発明の第一の態様に係る積層鋼板製造装置１００等の構成はこの課題を解決するものである。
【0063】
図２から図６までに示すように、積層鋼板製造装置１００等は、外形上金型外周面２９と上金型開口部１２７との間を含む、外形上金型２０と上金型２とが対向する部分がベアリング部材２８を備える。外形下金型外周面３８と下金型開口部１３６との間を含む、外形下金型３０と下金型３とが対向する部分は、ベアリング部材２８を備える。よって、外形上金型２０は上金型２に対し、また外形下金型３０は下金型３に対して回転振れすることなく安定して摺動回転することができる。
【0064】
すでに説明したように、外形上金型外周面２９は、外形回転パンチヘッド２３、回転パンチプレート２７、及び回転ストリッパ２２のそれぞれの外周面が該当する。上金型開口部１２７は、上型サブプレート１２２、第一固定パンチプレート１２１、及び固定ストリッパホルダ１２８のそれぞれの内周面が該当する。外形上金型外周面２９は円筒形状であり、上金型開口部１２７は外形上金型外周面２９に対応した円筒形状の開口部である。よって、上金型２と外形上金型２０とは、間に介在するベアリング部材２８としてのボールリテーナーベアリングによって、回転振れすることなくスムーズに回転する。
【0065】
次に、積層鋼板製造装置１００等の金型構成は、第三の課題として、外形上金型２０と外形下金型３０とを同期して回転させるために適切な駆動装置を備える必要がある。外形上金型２０と外形下金型３０とが連係せずに独立して回転すると、同期がうまく行かず積層鋼板製造装置１００等に破損が発生する可能性があり、解決すべき課題である。本発明の第一の態様に係る積層鋼板製造装置１００等は、この課題を解決するものである。
【0066】
図７、図８等に示すように、積層鋼板製造装置１００等は、外形上金型２０と外形下金型３０とを一つの回転駆動源５１で回転させることができる。よって、回転駆動装置５を小型化でき、装置の費用を安くすることができる。また、回転駆動制御装置５４は、鋼板１７を打ち抜く際、一枚を含む所定枚数毎に所定角度θ回転させる制御を行うので、鋼板１７を積層した後の厚み方向における偏差を少なくする工程を正確に行うことができる。
【0067】
なお、外形上金型２０と外形下金型３０とを所定角度θ回転させるときの所定枚数は任意に設定可能である。例えば、外形上金型２０と外形下金型３０とは、鋼板１７を一枚打ち抜く度に回転させてもよいし、例えば５枚に設定して鋼板１７を５枚打ち抜く毎に回転させてもよい。鋼板素材１６の厚みにおける偏差の程度によって設定できるという効果もある。
【0068】
＜回転駆動装置５の共通する構成の概要説明＞
次に、図７から図９までを参照して、第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第四実施形態の積層鋼板製造装置４００までに共通する回転駆動装置５の構成を説明する。回転駆動装置５は、回転駆動源５１の回転を外形上金型２０と外形下金型３０に伝達する回転駆動軸５５と、回転駆動軸５５を支持する駆動軸支持台５３を備える。さらに、駆動軸支持台５３又は上金型２のいずれか一方から回転駆動軸５５に対し、鉛直方向の下側に向かって弾性力を与える駆動軸弾性部材１５６を備える。回転駆動軸５５は、第二中心軸Ｃ２の周りに回転可能である。
次に、図７から図９までを参照して、第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第四実施形態の積層鋼板製造装置４００までに共通する回転駆動装置５の構成を説明する。回転駆動装置５は、回転駆動源５１の回転を外形上金型２０と外形下金型３０に伝達する回転駆動軸５５と、回転駆動軸５５を支持する駆動軸支持台５３を備える。さらに、駆動軸支持台５３又は上金型２のいずれか一方から回転駆動軸５５に対し、鉛直方向の下側に向かって弾性力を与える駆動軸弾性部材１５６を備える。回転駆動軸５５は、第二中心軸Ｃ２の周りに回転可能である。
【0069】
回転駆動軸５５は、鉛直方向の上側にあって上金型駆動装置１５と係合する上型駆動軸５６と、鉛直方向の下側にあって下金型駆動装置１９と係合する下型駆動軸５８からなり、上型駆動軸５６と下型駆動軸５８とは、回転方向において互いに係合する。上金型駆動装置１５は、上金型２と連結し、上金型２が鉛直方向に沿って移動することに伴って同方向に移動する。
【0070】
例として、上型駆動軸５６と下型駆動軸５８とが係合する部分は、一方が十字形状の断面形状を有する凸部であり、他方が十字形状の断面形状を有する凹部である。凸部と凹部とが上下方向に摺動可能であり、かつ回転方向において極力隙間が生じない程度に精密仕上げしたものである。
【0071】
上金型駆動装置１５と上型駆動軸５６とは、鉛直方向に沿う方向において相対的に移動可能である。上金型２と下金型３とが、鉛直方向において離間する状態において、駆動軸弾性部材１５６は、鉛直方向に沿う方向において上型駆動軸５６を上金型駆動装置１５に押圧して接合状態とする。回転駆動源５１が駆動すると、下型駆動軸５８が回転して下金型駆動装置１９を回転させ、外形下金型３０に回転を伝達する。
【0072】
さらに、下型駆動軸５８が上型駆動軸５６に回転を伝達し、上金型駆動装置１５によって外形上金型２０に回転を伝達する。上金型２が下金型３に対して鉛直方向に沿う方向に押下するとき、上型駆動軸５６と上金型駆動装置１５とは、鉛直方向に沿う方向において離間して接合状態を解除する。
【0073】
＜回転駆動装置５の共通する構成の詳細説明＞
次に、図２から図９までを参照して、第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第四実施形態の積層鋼板製造装置４００までに共通する回転駆動装置５の構成を詳細に説明する。図７、図８に示すように、下金型駆動装置１９は、回転駆動源５１の回転を下金型駆動装置１９に伝達する駆動ベルト５２と、駆動ベルト５２の回転を受動し、下型駆動軸５８と同期回転する回転駆動プーリ５０と、下型駆動軸５８と同期回転する下型駆動プーリ９１を備える。さらに、下型駆動プーリ９１の回転を外形下金型３０に伝達する下型駆動ベルト９２を備える。
次に、図２から図９までを参照して、第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第四実施形態の積層鋼板製造装置４００までに共通する回転駆動装置５の構成を詳細に説明する。図７、図８に示すように、下金型駆動装置１９は、回転駆動源５１の回転を下金型駆動装置１９に伝達する駆動ベルト５２と、駆動ベルト５２の回転を受動し、下型駆動軸５８と同期回転する回転駆動プーリ５０と、下型駆動軸５８と同期回転する下型駆動プーリ９１を備える。さらに、下型駆動プーリ９１の回転を外形下金型３０に伝達する下型駆動ベルト９２を備える。
【0074】
図７、図８に示すように、上金型駆動装置１５は、上型駆動軸５６と係合することによって同期回転する上型駆動プーリ１５１と、上型駆動プーリ１５１を保持する上型駆動プーリ保持部１５４を備える。さらに、上型駆動プーリ１５１の回転を外形上金型２０に伝達する上型駆動ベルト１５２を備える。
【0075】
図６に示すように、外形下金型３０は、下型駆動ベルト９２の駆動を従動する外形下型プーリ３３を備え、外形下型プーリ３３の回転に伴って一体的に回転する。図４、図５に示すように、外形上金型２０は、上型駆動ベルト１５２の駆動を従動する外形上型プーリ２４を備え、外形上型プーリ２４の回転に伴って一体的に回転する。
【0076】
図２、図３に示すように、上型駆動プーリ保持部１５４は、上金型２と直接的又は間接的に連結し、上金型２が鉛直方向に沿って移動することに伴って移動する。図７から図９まで（図１３）に示すように、上型駆動プーリ１５１と上型駆動軸５６とは、鉛直方向に沿う方向において相対的に移動可能である。図７、図９（ａ）（図１２、図１３（ａ））に示すように、上金型２と下金型３とが、鉛直方向において離間する状態において、駆動軸弾性部材１５６は、鉛直方向に沿う方向において上型駆動軸５６を上型駆動プーリ１５１に押圧して接合状態とする。
【0077】
図７、図８に示すように、回転駆動源５１が回転すると、駆動ベルト５２を駆動して回転駆動プーリ５０を回転させて下型駆動軸５８を回転させ、下型駆動プーリ９１を回転させる。下型駆動プーリ９１は、下型駆動ベルト９２を介して外形下金型３０に回転を伝達する。下型駆動軸５８は、上型駆動軸５６に回転を伝達し、上型駆動ベルト１５２を介して外形上金型２０に回転を伝達する。
【0078】
図８、図９（ｂ）（図１２、図１３（ｂ））に示すように上金型２が下金型３に対して鉛直方向に沿う方向に押下するとき、上型駆動軸５６と上型駆動プーリ１５１（２５２）とは、鉛直方向に沿う方向において離間して接合状態を解除する。
【0079】
駆動ベルト５２、上型駆動ベルト１５２、及び下型駆動ベルト９２はタイミングベルトの使用が適する。回転駆動プーリ５０、上型駆動プーリ１５１、及び下型駆動プーリ９１は、いずれも使用するタイミングベルトに対応したタイミングプーリが適する。合わせて、外形上金型２０の外形上型プーリ２４と、外形下金型３０の外形下型プーリ３３も、使用するタイミングベルトに対応したタイミングプーリが適する。各実施形態によって異なる構成は後述する。
【0080】
＜バランス補正部１６０の説明＞
次に、図２、図３を例として参照し、バランス補正部１６０の構成を説明する。外形上金型２０と外形下金型３０は、第一中心軸Ｃ１に対して回転駆動装置５と対称の位置にバランス補正部１６０を備える。バランス補正部１６０は、下金型３にバランス補正台１６１を備え、バランス補正台１６１と上金型２との間にバランス弾性部材１６４等を備える。バランス弾性部材１６４等は、回転駆動装置５においていて、上金型２に傾斜が発生することを防止する。
次に、図２、図３を例として参照し、バランス補正部１６０の構成を説明する。外形上金型２０と外形下金型３０は、第一中心軸Ｃ１に対して回転駆動装置５と対称の位置にバランス補正部１６０を備える。バランス補正部１６０は、下金型３にバランス補正台１６１を備え、バランス補正台１６１と上金型２との間にバランス弾性部材１６４等を備える。バランス弾性部材１６４等は、回転駆動装置５においていて、上金型２に傾斜が発生することを防止する。
【0081】
回転駆動装置５は、駆動軸弾性部材１５６によって、上型駆動軸５６に鉛直方向に沿う方向の下側への圧力が加わり始めるとき、或いは上型駆動軸５６と下型駆動軸５８とが接触し始めるとき、偏芯荷重が発生する。その結果、上金型２が傾くことがある。バランス補正部１６０は、偏心荷重による傾きを防止するために、第一中心軸Ｃ１に対して回転駆動装置５の反対側にも同じ偏心荷重を発生されるバランス弾性部材１６４を備え、傾きを防止するものである。なお、バランス弾性部材１６４は複数備えてもよい。図２、図３は第一実施形態の積層鋼板製造装置１００を例に示したものであるが、他の実施形態を含めた詳細な説明は後述する。
【0082】
＜各実施形態共通の回転駆動装置が解決する課題とその効果＞
以上説明したように、積層鋼板製造装置１００等における回転駆動装置５は種々の課題を解決し、効果を奏する。
以上説明したように、積層鋼板製造装置１００等における回転駆動装置５は種々の課題を解決し、効果を奏する。
【0083】
第一の課題は以下である。積層鋼板製造装置１００等は、鋼板１７の外形を打ち抜くために、鉛直方向に沿う方向において外形上金型２０が外形下金型３０に対して移動するため、回転駆動装置５は外形上金型２０の移動に対応する構成とする必要があり、解決すべき課題である。さらに、鋼板１７の外形を打抜き、所定角度θ回転する毎に回転量の誤差が蓄積すると、外形上金型２０と外形下金型３０との位置ずれが増加し、装置の破損に繋がるという課題がある。本発明の第一の態様に係る積層鋼板製造装置１００等は、これらの課題を解決するものである。
【0084】
例として、図７から図９までに示すように、積層鋼板製造装置１００等は、上金型２と下金型３とが、鉛直方向において離間する状態において、回転駆動源５１が駆動すると下金型駆動装置１９を回転させて外形下金型３０に回転を伝達する。同時に、下型駆動軸５８が上型駆動軸５６に回転を伝達し、上金型駆動装置１５によって外形上金型２０に回転を伝達する。よって、外形上金型２０と外形下金型３０とを同期して回転させることができる。
【0085】
さらに、上金型２が下金型３に対して鉛直方向に沿う方向に押下するとき、上型駆動軸５６と上金型駆動装置１５とは、鉛直方向に沿う方向において離間して接合状態を解除する。よって、上金型２が押下する度に上金型駆動装置１５と下金型駆動装置１９との位相差を解除するので、誤差が蓄積することを解消できる。
【0086】
次に、第二の課題は、積層鋼板製造装置１００等の回転駆動装置５は、装置全体が大型化すること無く設置し、配置位置等の自由度が高い構成にすることである。また、構成部品が可動する部分が多い回転駆動装置５は、構成部品の劣化、或いは故障の頻度が高くなる可能性があるため、メンテナンス性を高める必要がある。本発明の第一の態様に係る積層鋼板製造装置１００等は、これらの課題を解決するものである。
【0087】
例として、図７から図９までに示すように、積層鋼板製造装置１００等は、駆動ベルト５２と回転駆動プーリ５０との組合せによって外形上金型２０と外形下金型３０とを回転させる構成である。よって、回転駆動制御装置５４と外形上金型２０及び外形下金型３０との位置関係を容易に設定することができる。
【0088】
また、回転駆動装置５は、外形上金型２０とは上型駆動ベルト１５２によって連結し、外形下金型３０とは下型駆動ベルト９２によって連結する。回転駆動装置５は、上型駆動ベルト１５２及び下型駆動ベルト９２を取り外すことにより、上金型２及び下金型３との分離が容易となる。よって、積層鋼板製造装置１００等の回転駆動装置５は、故障等におけるメンテナンスが容易である。
【0089】
また、回転駆動装置５が外形上金型２０と外形下金型３０とを回転駆動するときは、上型駆動軸５６と上型駆動プーリ１５１が鉛直方向において接合状態となる。外形上金型２０が外形下金型３０に対して押下するときは、鉛直方向において接合状態を解除して離間状態となる。よって、外形上金型２０と外形下金型３０とを同期して回転させることができる。さらに、上金型２が押下する度に上金型駆動装置１５と下金型駆動装置１９との位相差を解除するので、誤差が蓄積することを解消できる。
【0090】
次に、第三の課題は、積層鋼板製造装置１００等の回転駆動装置５は、以下の場合に偏芯荷重が発生して上金型２が傾くことがあるという課題である。駆動軸弾性部材１５６によって、上型駆動軸５６に鉛直方向に沿う方向の下側への圧力が加わり始めるとき、或いは上型駆動軸５６と下型駆動軸５８とが接触し始めるときである。上金型２が傾くと、外形パンチ２１と外形抜きダイ３１との中心がずれて互いに緩衝して破損するという課題がある。本発明の第一の態様に係る積層鋼板製造装置１００等は、これらの課題を解決するものである。
【0091】
図２、図３の例に示すように、バランス補正部１６０は、第一中心軸Ｃ１を挟んで回転駆動装置５の反対側に備える。バランス弾性部材１６４は、回転駆動装置５における傾きの発生を防止するので、上金型２は下金型３に対して傾き或いはズレが無く安定して移動することができる。さらに、積層鋼板製造装置１００等の装置寿命を長くすることができる。
【0092】
＜各実施形態に固有の構成説明＞
次に、本発明のうち、第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第四実施形態の積層鋼板製造装置４００までに固有の構成を説明する。各実施形態で構成が異なるのは、回転駆動装置５とバランス補正部１６０であり、他の構成は共通である。なお、ここで説明する部分以外の構成は、すでに説明した共通の構成による。
次に、本発明のうち、第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第四実施形態の積層鋼板製造装置４００までに固有の構成を説明する。各実施形態で構成が異なるのは、回転駆動装置５とバランス補正部１６０であり、他の構成は共通である。なお、ここで説明する部分以外の構成は、すでに説明した共通の構成による。
【0093】
＜第一実施形態の積層鋼板製造装置１００固有の構成説明＞
本発明の第一の態様に係る、第一実施形態の積層鋼板製造装置１００に固有の構成を説明する。すでに説明した、共通の構成に対して固有の部分を説明する。共通の構成は説明を省略する。以下、第二実施形態の積層鋼板製造装置２００から第四実施形態の積層鋼板製造装置４００も同様である。
本発明の第一の態様に係る、第一実施形態の積層鋼板製造装置１００に固有の構成を説明する。すでに説明した、共通の構成に対して固有の部分を説明する。共通の構成は説明を省略する。以下、第二実施形態の積層鋼板製造装置２００から第四実施形態の積層鋼板製造装置４００も同様である。
【0094】
まず、図２、図３、及び図７から図９までを参照して、回転駆動装置５の構成を説明する。駆動軸支持台５３は、下金型３の下型ホルダ１２０に固定し、上金型２とは離間している。駆動軸支持台５３は、上型駆動軸５６の上部と下部、及び下型駆動軸５８の上部と下部との間において、ベアリング部材２８としてのボールリテーナーベアリングを備え、上型駆動軸５６及び下型駆動軸５８が回転可能である。
【0095】
図７に示すように、上型駆動軸５６は、一部に鍔部６０を備え、鍔部６０の上側にスラストニードルベアリング１５５を介してプレート１５９を備え、駆動軸支持台５３とプレート１５９との間に駆動軸弾性部材１５６としての圧縮コイルバネを備える。駆動軸弾性部材１５６は、常時上型駆動軸５６を鉛直方向の下側へ押圧する。
【0096】
図９に示すように、上型駆動軸５６は、鍔部６０の下側に円錐状のテーパ部５７を形成する。上型駆動プーリ１５１は、内周部にスリーブリングコレット１５３を備え、上型駆動軸５６のテーパ部５７に対して締め付け力を有する。図９（ａ）に示すように、上金型２が上死点に位置する状態では、スリーブリングコレット１５３による弾性力が上型駆動軸５６をくわえ込んで締め付ける状態となり、上型駆動軸５６が回転すると上型駆動プーリ１５１に回転を伝える。スリーブリングコレット１５３による弾性力は、上金型２が上死点に向かうに従って高まり、より上型駆動軸５６を締め付ける状態となる。スリーブリングコレット１５３の弾性力は、上型駆動軸５６が回転するとき、テーパ部５７との間に滑りが生じないように十分な締め付け力が発生する程度の強度である。
【0097】
図９（ｂ）に示すように、上金型２が下死点にある状態では、上型駆動軸５６が鉛直方向に沿う方向の下側へ移動する移動量以上に、上型駆動プーリ保持部１５４が上型駆動プーリ１５１と共に下側へ移動する。上金型２が下死点にある状態では、テーパ部５７とスリーブリングコレット１５３とは離間して隙間２５７がある状態となり、上型駆動軸５６が回転しても上型駆動プーリ１５１に回転を伝えない。上型駆動軸５６において、テーパ部５７以外の部分は、上型駆動プーリ１５１の内周との間にベアリング部材２８としてのボールリテーナーベアリングを備える。テーパ部５７とスリーブリングコレット１５３とは、離間した状態で、上型駆動軸５６と上型駆動プーリ１５１とは相対的に回転可能である。
【0098】
図９（ｂ）に示す、テーパ部５７とスリーブリングコレット１５３との離間が開始するのは、上金型２が鉛直方向に沿う方向の下側へ移動し、位置決めパイロットピン２５を位置決めパイロット穴３７に挿入する直前である（図４参照）。外形上金型２０は、上型駆動プーリ１５１と下型駆動プーリ９１との連結を解除した状態で、位置決めパイロットピン２５を外形下金型３０の位置決めパイロット穴３７に挿入する。よって、上型駆動プーリ１５１と下型駆動プーリ９１との間に生じる回転誤差は、外形上金型２０と外形下金型３０とによる鋼板１７の外形打抜き動作毎に解消するので、回転誤差を蓄積しない。この原理は、後述する第二実施形態の積層鋼板製造装置２００から第四実施形態の積層鋼板製造装置４００も同様である。
【0099】
図９に示すように、上型駆動プーリ保持部１５４は、上型駆動軸５６を貫通し、上型駆動プーリ１５１を保持する。鉛直方向において上型駆動プーリ１５１は、下側にプレート１５９を備え、プレート１５９と上型駆動プーリ保持部１５４との間にスラストニードルベアリング１５５を備える。上型駆動プーリ１５１は、上型駆動プーリ保持部１５４に対して回転可能である。
【0100】
図９（ａ）、（ｂ）に示すように、上型駆動軸５６における鉛直方向の下側は凸部を有し、下型駆動軸５８における上側は凹部を有し、凹部に対して凸部が鉛直方向に沿う方向において可動空間５９の間で移動可能である。
【0101】
【0102】
次に、図２、図３を参照して積層鋼板製造装置１００におけるバランス補正部１６０を説明する。バランス補正部１６０は、下型ホルダ１２０に固定したバランス補正台１６１を備える。図２等に示すように、バランス補正台１６１は一部に凹部を形成する。上金型２と結合する荷重バランス台１６３は、バランス補正台１６１の凹部において、バランス弾性部材１６４から鉛直方向の下側へ向く圧力を受ける。積層鋼板製造装置１００におけるバランス弾性部材１６４は、例として圧縮コイルバネである。すでに説明したように、偏芯荷重が発生して上金型２が傾くと、バランス弾性部材１６４の弾性力が傾きを補正する。
【0103】
＜第二実施形態の積層鋼板製造装置２００固有の構成説明＞
次に、図１０、図１１を参照して、本発明の第一の態様に係る第二実施形態の積層鋼板製造装置２００の構成を説明する。積層鋼板製造装置１００と異なるのは、回転駆動装置５における駆動軸弾性部材２５６と、バランス補正部１６０におけるバランス補正台１６１及びバランス弾性部材１６４の構成である。
次に、図１０、図１１を参照して、本発明の第一の態様に係る第二実施形態の積層鋼板製造装置２００の構成を説明する。積層鋼板製造装置１００と異なるのは、回転駆動装置５における駆動軸弾性部材２５６と、バランス補正部１６０におけるバランス補正台１６１及びバランス弾性部材１６４の構成である。
【0104】
図１１に示すように、駆動軸弾性部材２５６は、積層鋼板製造装置１００における駆動軸弾性部材１５６と異なって、駆動軸支持台５３に固定するガススプリング１６６である。ガススプリング１６６は、密閉されたシリンダー内に高圧ガス（窒素ガス：不燃性）を封入してあり、このガスの反力を弾性力として使用する。ガススプリング１６６は小型でありながら大きな初期荷重で小さなバネ定数が得られるので、ストローク量によらず安定した弾性力を与える特性を有する。従って、駆動軸弾性部材２５６として採用するガススプリング１６６は、第一実施形態の積層鋼板製造装置１００に採用する圧縮コイルバネに比べて圧力が安定する。すなわち、上金型２が上死点にあるときと下死点にあるときとの圧力差が小さい。
【0105】
駆動軸弾性部材２５６としてのガススプリング１６６は、鉛直方向の下側にプレート１５９をはさみ、スラストニードルベアリング１５５を介して上型駆動軸５６を下側へ押圧する。上型駆動軸５６は、ガススプリング１６６に対してスラストニードルベアリング１５５によって回転可能である。上型駆動軸５６の上側端部と駆動軸支持台５３とは、間にベアリング部材２８としてのボールリテーナーベアリングを備えるので、上型駆動軸５６は駆動軸支持台５３に対しても回転可能である。
【0106】
次に、図１０を参照してバランス補正部１６０の構成を説明する。バランス補正台１６１は積層鋼板製造装置１００と同様であり、バランス弾性部材１６４は、圧縮コイルバネに代えてガススプリング１６６を使用する。ガススプリング１６６の特性はすでに説明したとおりである。なお、以上説明したガススプリング１６６の他に、空圧開閉シリンダー又は油圧開閉シリンダーを用いてもよい。
【0107】
＜第三実施形態の積層鋼板製造装置３００固有の構成説明＞
次に、図１２、図１３を参照して、本発明の第一の態様に係る第三実施形態の積層鋼板製造装置３００に固有の構成を説明する。駆動軸支持台５３は、上型駆動軸支持台２５３と下側駆動軸支持台２５４からなる。下側駆動軸支持台２５４は下型ホルダ１２０に固定し、下型駆動軸５８と、上型駆動軸５６の内の鉛直方向の下側の一部を支持する。上型駆動軸支持台２５３は、鉛直方向の上側を上金型２に固定し、下側は上型駆動プーリ保持部１５４と一体的に結合している。上金型２が鉛直方向に沿う方向に移動するとき、上型駆動軸支持台２５３と上型駆動プーリ保持部１５４は同時に移動する。
次に、図１２、図１３を参照して、本発明の第一の態様に係る第三実施形態の積層鋼板製造装置３００に固有の構成を説明する。駆動軸支持台５３は、上型駆動軸支持台２５３と下側駆動軸支持台２５４からなる。下側駆動軸支持台２５４は下型ホルダ１２０に固定し、下型駆動軸５８と、上型駆動軸５６の内の鉛直方向の下側の一部を支持する。上型駆動軸支持台２５３は、鉛直方向の上側を上金型２に固定し、下側は上型駆動プーリ保持部１５４と一体的に結合している。上金型２が鉛直方向に沿う方向に移動するとき、上型駆動軸支持台２５３と上型駆動プーリ保持部１５４は同時に移動する。
【0108】
図１３に示すように、回転駆動装置５は、上型駆動軸５６の外周にスリーブリングコレット１５３を取付け、上型駆動プーリ２５２の内周部との間で接合及び離間する。スリーブリングコレット１５３の下側にリリースブッシング１５８を備える。図１３（ａ）に示すように、上金型２が上死点にある状態では、駆動軸弾性部材１５６としての圧縮コイルバネの弾性力によってコレットホルダ１５７を押し下げ、スリーブリングコレット１５３が弾性力によって上型駆動プーリ２５２との間で接合する。これにより、スリーブリングコレット１５３が、上型駆動軸５６と上型駆動プーリ１５１とを一体的に回転可能にする。スリーブリングコレット１５３の弾性力は、上型駆動軸５６が回転するとき、上型駆動プーリ２５２との間に滑りが生じないように十分な締め付け力が発生する程度の強度である。
【0109】
図１３（ｂ）に示すように、上金型２が下死点にある状態では、上型駆動軸５６が鉛直方向に沿う方向の下側へ移動する移動量以上に、上型駆動プーリ保持部１５４が上型駆動プーリ１５１と共に下側へ移動する。このとき、上型駆動プーリ２５２の内周部とスリーブリングコレット１５３とは離間した状態となって隙間２５７が生じ、上型駆動軸５６は上型駆動プーリ１５１に回転を伝達しない。積層鋼板製造装置１００及び２００と同様に、上型駆動プーリ１５１と下型駆動プーリ９１との間に生じる回転誤差は、外形上金型２０と外形下金型３０とによる鋼板１７の外形打抜き動作毎に解消するので、回転誤差を蓄積しない。
【0110】
次に、バランス補正部１６０の構成を説明する。図１２に示すように、バランス補正部１６０は、下金型３に固定するバランス補正台１６８（１６１）と、バランス弾性部材１６４としての圧縮コイルバネ１６５を備える。さらに、バランス弾性部材１６４とバランス支持棒１６２を内部に収納し、上金型２に固定する上側バランス支持台１６７を備える。バランス補正部１６０は、以上の構成により、偏芯荷重が発生して上金型２が傾くと、バランス弾性部材１６４の弾性力が傾きを補正する。
【0111】
＜第四実施形態の積層鋼板製造装置４００固有の構成説明＞
次に、図１４、図１５を参照して、本発明の第一の態様に係る第四実施形態の積層鋼板製造装置４００の構成を説明する。積層鋼板製造装置４００は、積層鋼板製造装置３００に対して、回転駆動装置５における駆動軸弾性部材２５６と、バランス補正部１６０におけるバランス弾性部材１６４が異なる。
次に、図１４、図１５を参照して、本発明の第一の態様に係る第四実施形態の積層鋼板製造装置４００の構成を説明する。積層鋼板製造装置４００は、積層鋼板製造装置３００に対して、回転駆動装置５における駆動軸弾性部材２５６と、バランス補正部１６０におけるバランス弾性部材１６４が異なる。
【0112】
駆動軸弾性部材２５６は、積層鋼板製造装置２００と同様に例としてガススプリング１６６を使用する。図１５に示すように、駆動軸弾性部材２５６としてのガススプリング１６６は、上金型２に固定した状態である。上型駆動軸支持台２５３は、上金型２の鉛直方向の下側に固定した状態であり、上型駆動プーリ保持部１５４は上型駆動軸支持台２５３の下側に固定した状態である。
【0113】
コレットホルダ１５７の上側はスラストニードルベアリング１５５を備え、さらに上側はプレート１５９を介してガイドピン２７１に接触する。ガイドピン２７１は複数本からなり、プレート２７０を介して駆動軸弾性部材２５６としてのガススプリング１６６の接触端部と接触する。コレットホルダ１５７よりも下側は、積層鋼板製造装置２００における回転駆動装置５と同様の構成である。ガススプリング１６６は、鉛直方向に沿う方向の下側へ圧力を加え、上金型駆動装置１５を下側へ押圧する。
【0114】
＜第五実施形態の積層鋼板製造装置５００固有の構成説明＞
次に、図１６、図１７を参照して、本発明の第一の態様に係る第五実施形態の積層鋼板製造装置５００の構成を説明する。積層鋼板製造装置５００は、すでに説明した積層鋼板製造装置１００等とは異なって、外形上金型２０は第一中心軸Ｃ１の周りに回転する構造ではなく、外形下金型３０のみが下金型３に対して回転可能な構成である。
次に、図１６、図１７を参照して、本発明の第一の態様に係る第五実施形態の積層鋼板製造装置５００の構成を説明する。積層鋼板製造装置５００は、すでに説明した積層鋼板製造装置１００等とは異なって、外形上金型２０は第一中心軸Ｃ１の周りに回転する構造ではなく、外形下金型３０のみが下金型３に対して回転可能な構成である。
【0115】
上金型２は、一部に外形上金型２０を構成し、上金型２が鉛直方向に沿う方向に移動すると外形上金型２０も同時に移動する。下金型３及び外形下金型３０は、積層鋼板製造装置１００等と同様の構成なので、説明は省略する。後述するが、積層鋼板製造装置５００は積層鋼板製造装置１００等と同様に、下金型３に冷却装置６及び鋼板整列加熱装置９を備える。また、接着剤塗布装置４は、積層鋼板製造装置１００等と同様に外形上金型２０に構成してもよい。或いは、接着剤塗布装置５２０（４）は、図１６に示すように、上金型２のうち外形上金型２０以外の位置に構成してもよいし、下金型３のうち外形下金型３０以外の位置に構成しても良い。接着剤塗布装置４、鋼板整列加熱装置９、及び冷却装置６の詳細な構成はそれぞれ後述する。
【0116】
図１７を参照して、積層鋼板製造装置１００等における回転駆動装置５に対応する、回転駆動装置５１０の構成を説明する。回転駆動装置５１０は、回転駆動装置５のうち下金型駆動装置１９と同様の構成である。異なるのは、駆動支持台５１１は、下型ホルダ１２０に固定して回転駆動軸５１２を支持する点である。
【0117】
＜第六実施形態の積層鋼板製造装置６００固有の構成説明＞
次に、図示しないが、本発明の第一の態様に係る第六実施形態の積層鋼板製造装置６００の構成を説明する。積層鋼板製造装置６００は、第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第五実施形態の積層鋼板製造装置５００とは異なり、外形上金型２０及び外形下金型３０は、第一中心軸Ｃ１の周りに回転可能な構成を有さない。積層鋼板製造装置６００は、後述する冷却装置６を備え、さらに接着剤塗布装置４を備えてもよい。接着剤塗布装置４を備える場合、後述する鋼板整列加熱装置９を備えてもよい。また、後述する接着剤塗布装置４は、ノズル吐出部１４０から接着剤４５を塗布する構成であるが、接着剤４５を使用せず、カシメによって鋼板１７を積層して積層鋼板１４を製造する形態でもよい。
次に、図示しないが、本発明の第一の態様に係る第六実施形態の積層鋼板製造装置６００の構成を説明する。積層鋼板製造装置６００は、第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第五実施形態の積層鋼板製造装置５００とは異なり、外形上金型２０及び外形下金型３０は、第一中心軸Ｃ１の周りに回転可能な構成を有さない。積層鋼板製造装置６００は、後述する冷却装置６を備え、さらに接着剤塗布装置４を備えてもよい。接着剤塗布装置４を備える場合、後述する鋼板整列加熱装置９を備えてもよい。また、後述する接着剤塗布装置４は、ノズル吐出部１４０から接着剤４５を塗布する構成であるが、接着剤４５を使用せず、カシメによって鋼板１７を積層して積層鋼板１４を製造する形態でもよい。
【0118】
＜接着剤塗布装置４の構成の概要説明＞
次に、図４、図５、図１６、及び図１８から図２３までを参照して、特記がある場合を除き、全ての実施形態に共通する接着剤塗布装置４の構成を説明する。図４、図５、及び図１６に示すように、積層鋼板製造装置１００等は、上金型２及び下金型３のうちの少なくとも一方に、鋼板素材１６を含めた鋼板１７に接着剤４５を塗布する接着剤塗布装置４（５２０）と、接着剤塗布装置４を作動させる作動部材２１０（２、５１３）を備える。
次に、図４、図５、図１６、及び図１８から図２３までを参照して、特記がある場合を除き、全ての実施形態に共通する接着剤塗布装置４の構成を説明する。図４、図５、及び図１６に示すように、積層鋼板製造装置１００等は、上金型２及び下金型３のうちの少なくとも一方に、鋼板素材１６を含めた鋼板１７に接着剤４５を塗布する接着剤塗布装置４（５２０）と、接着剤塗布装置４を作動させる作動部材２１０（２、５１３）を備える。
【0119】
図４、図５、図１８、及び図１９に示すように、接着剤塗布装置４は、接着剤４５を吐出するノズルユニット４０と、接着剤４５を貯留する接着剤貯留部４６と、接着剤貯留部４６からノズルユニット４０へ接着剤４５を供給する供給管４７を備える。接着剤貯留部４６の側を上流側とし、ノズルユニット４０の側を下流側とする。ノズルユニット４０は、接着剤４５を鋼板１７に吐出するノズル吐出部１４０を形成するノズル４１と、ノズル４１の内部にあって、接着剤４５を上流側から下流側へ選択的に供給するためのノズル開閉弁４２を備える。さらに、ノズル４１を鉛直方向に沿う方向に移動可能に支持するノズルホルダ４３を備える。
【0120】
ノズルユニット４０は、作動部材２１０（２）等によって、ノズル４１がノズルホルダ４３に対して相対的に下流側に位置する第一状態を形成可能である。さらに、ノズル４１がノズルホルダ４３に対して相対的に上流側に位置する第二状態を形成可能である。
【0121】
ノズル４１は、作動部材２１０（２）が一方に作動すると、ノズル４１がノズルホルダ４３に対して相対的に下流側に位置する第一状態で、ノズル吐出部１４０が鋼板素材１６を含む鋼板１７に接触する。さらに、作動部材２１０（２）が一方に作動すると、ノズル４１は、ノズルホルダ４３に対して相対的に鉛直方向に沿う方向に移動して第二状態を形成し、ノズル開閉弁４２が開いて、ノズルユニット４０の内部に接着剤４５の流路を形成する。
【0122】
作動部材２１０が他方に作動すると、ノズル４１がノズルホルダ４３に対して相対的に下流側へ移動して第一状態を形成する。すると、ノズル開閉弁４２が閉じて、ノズルユニット４０の内部において接着剤４５の流路を遮断する。
【0123】
次に、接着剤塗布装置４の構成のうち、実施形態によって異なる点を説明する。第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第四実施形態の積層鋼板製造装置４００までの場合、作動部材２１０は上金型２が相当する。ノズルユニット４０は、上金型２が鉛直方向に沿う方向への移動に伴って同方向に移動することにより、ノズル４１がノズルホルダ４３に対して相対的に下流側に位置する第一状態を形成可能である。さらに、ノズル４１がノズルホルダ４３に対して相対的に上流側に位置する第二状態を形成可能である。
【0124】
ノズル４１は、上金型２が鉛直方向に沿う方向の下側に移動すると、ノズル吐出部１４０が鋼板素材１６を含む鋼板１７に接触する。この状態までが第一状態である。さらに上金型２が、相対的に鉛直方向に沿う方向の下側へ移動すると、ノズル４１は、ノズルホルダ４３に対して相対的に上流側へ移動して第二状態を形成する。
【0125】
また、第五実施形態の積層鋼板製造装置５００の場合、図１６に示すように作動部材２１０は作動スライドカム５１３である。作動スライドカム５１３は、一部に鉛直方向に対して上下方向の傾斜を有し、水平方向に沿う方向（紙面では手前側と後方側との間）に移動することにより、ノズル４１を上下方向に移動する。
【0126】
次に、作動部材２１０について説明する。図１６等に示すように、接着剤塗布装置５２０（４）が上金型２にあるとき、作動部材２１０は、上金型２か、又は上金型２に備える水平方向に沿う方向に移動可能な作動スライドカム５１３である。図１６に示すように、接着剤塗布装置５２０（４）が下金型３にあるとき、作動部材２１０は、下金型３に備える水平方向に沿う方向に移動可能な作動スライドカム５１３である。
【0127】
接着剤塗布装置４が上金型２にあって、作動部材２１０が上金型２のとき、接着剤塗布装置４は上金型２が鉛直方向に沿う方向へ移動することに伴って、第一状態と第二状態とを形成する。作動部材２１０が作動スライドカム５１３のとき、作動スライドカム５１３を水平方向に沿う方向へ移動させることによって、第一状態と第二状態とを形成する。
【0128】
＜ノズル開閉弁４２の構成説明＞
次に、図１８、図１９を参照してノズル開閉弁４２の構成を詳細に説明する。ノズル開閉弁４２は、第一ノズル開閉弁１４２と、第一ノズル弁弾性部材１４３と、第二ノズル開閉弁１４４と、第二ノズル弁弾性部材１４５と、第三ノズル開閉弁１４６からなる。ノズルホルダ４３は、内部に鉛直方向に沿う方向に延びる第一接着剤流路１４８を形成する。ノズル４１は、内部に鉛直方向に沿う方向に延びる第二接着剤流路１４７と、ノズル吐出部１４０に繋がる第三接着剤流路１５０を形成する。
次に、図１８、図１９を参照してノズル開閉弁４２の構成を詳細に説明する。ノズル開閉弁４２は、第一ノズル開閉弁１４２と、第一ノズル弁弾性部材１４３と、第二ノズル開閉弁１４４と、第二ノズル弁弾性部材１４５と、第三ノズル開閉弁１４６からなる。ノズルホルダ４３は、内部に鉛直方向に沿う方向に延びる第一接着剤流路１４８を形成する。ノズル４１は、内部に鉛直方向に沿う方向に延びる第二接着剤流路１４７と、ノズル吐出部１４０に繋がる第三接着剤流路１５０を形成する。
【0129】
図１８に示すように、第一状態において、第一ノズル開閉弁１４２は、第一ノズル弁弾性部材１４３の弾性力によって、ノズルホルダ４３に接触して第一接着剤流路１４８を塞ぐ。第二ノズル開閉弁１４４は、第二ノズル弁弾性部材１４５の弾性力によって、第二接着剤流路１４７を塞ぐ。第三ノズル開閉弁１４６は、閉じた状態で第三接着剤流路１５０を塞ぐ。
【0130】
図１９に示すように、第二状態では、ノズル４１は、第一ノズル弁弾性部材１４３の弾性力に反して第一ノズル開閉弁１４２に対して相対的に上流側に移動した状態である。ノズルホルダ４３は、第一ノズル開閉弁１４２との間に隙間を生じて第一接着剤流路１４８を開く。接着剤４５は、第一ノズル流路２８１から第二ノズル流路２８２に流れ、さらに第二接着剤流路１４７に流入する。第二ノズル開閉弁１４４は、第二接着剤流路１４７に流入した接着剤４５の圧力によってノズル４１に対して相対的に下流側へ移動して第二接着剤流路１４７を開ける。さらに、接着剤４５の圧力が第三ノズル開閉弁１４６を押し広げることにより第三接着剤流路１５０を開き、接着剤４５をノズル吐出部１４０へ供給する。
【0131】
＜ノズル開閉弁４２及び関連要素の詳細説明＞
次に、図１８、図１９を参照して、ノズル開閉弁４２及び関連要素をさらに詳細に説明する。ノズルホルダ４３は、上流側から第一ノズルホルダ２４０、第二ノズルホルダ２４２が順に並び、ボルトの締結によって一体的に作動する。図５等に示すように、第一ノズルホルダ２４０の端部は、ノズル係合部２４１である。接着剤塗布装置４が上金型２にあるときは、上金型２のノズル用スライドカム４９のノズルカム係合面２４４、或いはノズルカム凹部２４５と接触する。図１６に示すように、接着剤塗布装置４が下金型３にあるときは、図示しない下金型３の一部の部材と接触する。
次に、図１８、図１９を参照して、ノズル開閉弁４２及び関連要素をさらに詳細に説明する。ノズルホルダ４３は、上流側から第一ノズルホルダ２４０、第二ノズルホルダ２４２が順に並び、ボルトの締結によって一体的に作動する。図５等に示すように、第一ノズルホルダ２４０の端部は、ノズル係合部２４１である。接着剤塗布装置４が上金型２にあるときは、上金型２のノズル用スライドカム４９のノズルカム係合面２４４、或いはノズルカム凹部２４５と接触する。図１６に示すように、接着剤塗布装置４が下金型３にあるときは、図示しない下金型３の一部の部材と接触する。
【0132】
図５に示すように、接着剤塗布装置４は、接着剤貯留部４６から供給管４７を通じて接着剤４５を供給する。供給管４７は、第一ノズルホルダ２４０と接続する。なお、接着剤塗布装置４が、外形上金型２０の内部にあるときは、供給管４７は、ロータリージョイント４８に接続し、さらに第一ノズルホルダ２４０と接続する。図１８、図１９に示すように、第一ノズルホルダ２４０は、内部に鉛直方向に延びる第一ノズル流路２８１を形成し、第二ノズルホルダ２４２は、第一ノズル流路２８１に繋がる第二ノズル流路２８２を形成する。例として、図１８等に示す例では、ノズル４１等が二つの場合を示し、第二ノズル流路２８２は二方向に分岐する。さらに多くのノズル４１等を備えてもよく、その場合、第二ノズル流路２８２はさらに多くの方向へ分岐する。
【0133】
図１８、図１９に示すように、第二ノズルホルダ２４２は、第二ノズル流路２８２に繋がるノズルガイド部２８３を備える。第二ノズル流路２８２とノズルガイド部２８３は、段部１７５によって繋がり、ノズルガイド部２８３は、第二ノズル流路２８２よりも流路が狭い。ノズル４１は、第二ノズル流路２８２とノズルガイド部２８３に挿入した状態であり、鉛直方向に沿う方向に移動可能である。ノズル４１は、外周部の一部にＯリング２４３を複数箇所に備え、第二ノズルホルダ２４２とノズル４１との隙間から接着剤４５が漏れ出すことを防止する。
【0134】
図１８、図１９に示すように、第二ノズル流路２８２の側におけるノズル４１の端部は、第一ノズル開閉弁１４２を備える。第一ノズル開閉弁１４２は、一方の端部が例として圧縮コイルバネからなる第一ノズル弁弾性部材１４３の受け部１７１を形成し、一部にテーパ状の鍔部１７２を有し、他方の端部はノズルホルダ４３の段部１７５に嵌まり込む円筒部１７３である。図１８に示すように、第一状態ではノズルホルダ４３の段部１７５の一部に鍔部１７２が接触し、円筒部１７３が段部１７５に嵌まり込んで第一接着剤流路１４８を閉じる。図１９に示すように、第二状態では鍔部１７２が段部１７５から離間し、円筒部１７３と段部１７５との間に隙間が発生して第一接着剤流路１４８が開く。
【0135】
図２０に示すように、第二ノズル開閉弁１４４は球状の部材であり、第二ノズル弁弾性部材１４５は圧縮コイルバネである。第二ノズル弁弾性部材１４５の一方は、第二ノズル開閉弁１４４を弾性的に支持する。
【0136】
次に、図１８から図２０までを参照して、第三ノズル開閉弁１４６の構成をさらに詳細に説明する。第三ノズル開閉弁１４６は、弾性力を有する薄膜の部材からなり、第三接着剤流路１５０の中心の位置に対応する部分にあって、開いたときに第三接着剤流路１５０における水平方向の幅よりも小さい開閉弁穴１３５を備える。
【0137】
図１８に示すように、開閉弁穴１３５は、接着剤４５による圧力を受けない状態である第一状態では、閉じた状態となって、第二接着剤流路１４７から第三接着剤流路１５０へ接着剤４５が流れることを停止する。図１９に示すように、開閉弁穴１３５は、接着剤４５による圧力を受ける状態である第二状態では、開いた状態となって、第二接着剤流路１４７から第三接着剤流路１５０へ接着剤４５が流れる。
【0138】
第三ノズル開閉弁１４６は、例として非常に薄いフッ素ゴム、シリコンゴム等の弾性力を有する材質である。フッ素ゴムは、卓越した耐熱性・耐油性・耐薬品性を有したゴムである。より好ましくは、開閉弁穴１３５は、第三ノズル開閉弁１４６の中央にある極微細の穴であり、伸縮性を有する。極微細な穴とは、直径１０～３０μｍの穴を示す。開閉弁穴１３５は、接着剤４５の圧力がかからないときはフッ素ゴムが縮んだ状態となって穴が閉まる。逆に、第三ノズル開閉弁１４６に接着剤４５の圧力がかかると、フッ素ゴムが伸びて開閉弁穴１３５が開き、ノズル吐出部１４０から接着剤４５が吐出する。すなわち、第三ノズル開閉弁１４６は、薄膜の伸縮性を有する材質なので、接着剤４５による圧力によって開閉が可能となる構成である。
【0139】
以上説明した第一ノズルホルダ２４０、第二ノズルホルダ２４２、ノズル４１、及び第二ノズル開閉弁１４４は、接着剤４５が固まることを防止するため、ＰＯＭ、ＰＥ、ＰＰ等の樹脂、さらにはフッ素樹脂コーティングを施したものでもよい。
【0140】
＜接着剤塗布装置４が外形上金型２０の内部にある場合の構成説明＞
次に、図４等を参照して、接着剤塗布装置４が外形上金型２０の内部にある場合の構成を説明する。接着剤塗布装置４のノズルユニット４０は、外形上金型２０の内部にあって、外形上金型２０と同期して第一中心軸Ｃ１の周りに回転可能である。かつ外形上金型２０との間にノズル弾性部材４４を介して鉛直方向に沿う方向に移動可能である。
次に、図４等を参照して、接着剤塗布装置４が外形上金型２０の内部にある場合の構成を説明する。接着剤塗布装置４のノズルユニット４０は、外形上金型２０の内部にあって、外形上金型２０と同期して第一中心軸Ｃ１の周りに回転可能である。かつ外形上金型２０との間にノズル弾性部材４４を介して鉛直方向に沿う方向に移動可能である。
【0141】
接着剤塗布装置４は、鉛直方向に沿う方向において外形上金型２０が移動すると連動して移動する。図１９に示すように、外形上金型２０が鉛直方向に沿う方向の下側へ移動して、下端面２２５が鋼板素材１６を含む鋼板１７に接触するとき、外形上金型２０とノズルユニット４０の間には鉛直方向においてノズル隙間２５５を有する。ノズルユニット４０は、直接的又は間接的にロータリージョイント４８を介して供給管４７に回転可能に接続する。なお、この構成は、第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第四実施形態の積層鋼板製造装置４００までに適用する構成である。
【0142】
＜外形金型１１の回転不良を検出する装置の構成説明＞
次に、図２１及び図２２を参照して、外形上金型２０と外形下金型３０との間の回転不良を検出する構成、及びその際の接着剤４５におけるノズルユニット４０の挙動を説明する。以下説明する構成は、第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第四実施形態の積層鋼板製造装置４００までに適用する構成である。
次に、図２１及び図２２を参照して、外形上金型２０と外形下金型３０との間の回転不良を検出する構成、及びその際の接着剤４５におけるノズルユニット４０の挙動を説明する。以下説明する構成は、第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第四実施形態の積層鋼板製造装置４００までに適用する構成である。
【0143】
図２１に示すように、積層鋼板製造装置１００等は、上金型２が外形上金型２０を回転可能に支持する第一固定パンチプレート１２１と、第一固定パンチプレート１２１に対して鉛直方向に沿う方向に移動可能であって、カム部２２１を有する回転不良検出ピン１２３を備える。さらに、回転不良検出ピン１２３を鉛直方向に沿う方向に押圧する検出ピン弾性部材１２５と、回転不良検出ピン１２３が相対的に上側へ移動するとき、カム部２２１に接触し、水平方向に沿う方向に移動可能なパンチ用スライドカム１２４を備える。検出ピン弾性部材１２５は、上金型２を支持する上型ホルダ１２６に備える。
【0144】
また、すでに説明した位置決めパイロットピン２５は、通常は外形下金型３０の位置決めパイロット穴３７に挿入する。しかしながら、外形上金型２０と外形下金型３０との間で回転不良があったときは、位置決めパイロットピン２５の先端が外形下金型３０の上端面２４７に接触する。このとき、パイロットピン弾性部材２６である圧縮コイルバネが圧縮変形して位置決めパイロットピン２５を上側に逃がす働きをする。
【0145】
パンチ用スライドカム１２４は、鉛直方向の下側にパンチカム凹部２２３を有し、外形上金型２０は、鉛直方向の上側に突出する外形パンチ凸部２２８を有する。外形下金型３０は、回転不良検出ピン１２３を挿入可能な回転不良検出穴３９を備える。外形上金型２０と外形下金型３０との間で回転不良が発生すると以下のようになる。上金型２が鉛直方向に沿う方向の下側へ移動し、回転不良検出ピン１２３の先端部２２２が、回転不良検出穴３９の位置と異なる位置で上金型２が鉛直方向に沿って下側に移動する。
【0146】
上金型２が鉛直方向に沿う方向の下側へ移動するとき、回転不良検出ピン１２３の先端部２２２が外形下金型３０の上端面２４７に接触するまでの間に、パンチ用スライドカム１２４が回転不良検出ピン１２３のカム部２２１に係合して水平方向に沿って移動する。外形上金型２０の外形パンチ凸部２２８がパンチカム凹部２２３に侵入して鉛直方向の上側に移動する。外形上金型２０は、外形上金型２０の下端面２２５と外形下金型３０の上端面２４７とが離間した状態で移動を停止する。そしてかつ、ノズルユニット４０のノズル吐出部１４０は、鋼板素材１６を含む鋼板１７に接触した状態である。
【0147】
さらに、上金型２が鉛直方向に沿う方向の上側へ移動方向を転じると、外形上金型２０が上側へ移動する。図２２に示すように、ノズルユニット４０は、外形上金型２０とノズルユニット４０の間のノズル隙間２５５（図１９参照）が無くなるまでの間、ノズル吐出部１４０が鋼板素材１６を含む鋼板１７に接触した状態を維持する。
【0148】
＜接着剤４５の塗布を停止する構成説明＞
次に、図２３を参照して、接着剤塗布装置４が接着剤４５の塗布を停止するための構成を説明する。接着剤塗布装置４は、鉛直方向において金型１０のうち接着剤塗布装置４を設置する上金型２又は下金型３と、ノズルユニット４０との間にノズル弾性部材４４を備える。接着剤塗布装置４を設置する上金型２又は下金型３は、水平方向に沿う方向に移動可能であって鉛直方向の下側にノズルカム凹部２４５を有するノズル用スライドカム４９を備える。
次に、図２３を参照して、接着剤塗布装置４が接着剤４５の塗布を停止するための構成を説明する。接着剤塗布装置４は、鉛直方向において金型１０のうち接着剤塗布装置４を設置する上金型２又は下金型３と、ノズルユニット４０との間にノズル弾性部材４４を備える。接着剤塗布装置４を設置する上金型２又は下金型３は、水平方向に沿う方向に移動可能であって鉛直方向の下側にノズルカム凹部２４５を有するノズル用スライドカム４９を備える。
【0149】
ノズル用スライドカム４９は、一部にノズルカム凹部２４５を形成するノズルカム係合面２４４を有し、ノズルユニット４０は、ノズル用スライドカム４９と係合するノズル係合部２４１を備える。上金型２が鉛直方向に沿う方向の下側へ移動するとき、ノズル係合部２４１とノズルカム凹部２４５以外のノズルカム係合面２４４とが係合し、ノズル吐出部１４０が鋼板素材１６を含む鋼板１７と近接する状態。及び、ノズル係合部２４１とノズルカム凹部２４５とが係合し、ノズル吐出部１４０が鋼板素材１６を含む鋼板１７と離間する状態とを選択可能である。ノズル吐出部１４０が鋼板素材１６を含む鋼板１７と離間する状態では、鋼板１７等と近接する場合に比べて、ノズルユニット４０がノズルカム凹部２４５のだけ鉛直方向の上側にある。ノズル吐出部１４０と外形パンチ２１の下端面２２５との間には隙間１４９が生じる。
【0150】
＜接着剤塗布装置４における解決課題と効果＞
以上説明したように、積層鋼板製造装置１００等における接着剤塗布装置４は種々の課題を解決し、効果を奏する。従来の接着剤塗布装置は、接着剤吐出部から常時所定圧力で接着剤が供給される。接着剤塗布装置が、鋼板等に接触すると接着剤が塗布される。すなわち、上金型が降下して鋼板等に接触すると接着剤が塗布されてしまう。よって、従来の接着剤塗布装置は、定量の接着剤を塗布する制御ができず、接着剤吐出部、或いは鋼板等に接着剤があふれ続け、接着剤による汚染が広がるという課題があった。これに対して、解決すべき第一の課題は、接着剤塗布装置４が、上金型２が下金型３に対して移動する動作に合わせて接着剤４５を塗布することである。さらに、鋼板１７等に対して定量の接着剤４５を塗布するよう制御することである。上金型２の動作に合わせて、接着剤４５を塗布する状態と塗布しない状態とを切り分けるタイミングを制御し、接着剤４５の塗布量を制御することが求められる。
以上説明したように、積層鋼板製造装置１００等における接着剤塗布装置４は種々の課題を解決し、効果を奏する。従来の接着剤塗布装置は、接着剤吐出部から常時所定圧力で接着剤が供給される。接着剤塗布装置が、鋼板等に接触すると接着剤が塗布される。すなわち、上金型が降下して鋼板等に接触すると接着剤が塗布されてしまう。よって、従来の接着剤塗布装置は、定量の接着剤を塗布する制御ができず、接着剤吐出部、或いは鋼板等に接着剤があふれ続け、接着剤による汚染が広がるという課題があった。これに対して、解決すべき第一の課題は、接着剤塗布装置４が、上金型２が下金型３に対して移動する動作に合わせて接着剤４５を塗布することである。さらに、鋼板１７等に対して定量の接着剤４５を塗布するよう制御することである。上金型２の動作に合わせて、接着剤４５を塗布する状態と塗布しない状態とを切り分けるタイミングを制御し、接着剤４５の塗布量を制御することが求められる。
【0151】
この課題に対し、接着剤塗布装置４は、ノズルユニット４０が接着剤４５の流路を遮断する第一状態と、接着剤４５の流路を開く第二状態とを形成することができる。接着剤塗布装置４は、鋼板１７等に接着剤４５を塗布する状態と、接着剤４５の吐出を停止する状態とを形成することができるので、接着剤４５を塗布するタイミングと塗布量とを制御可能であり、定量塗布することができる。
【0152】
図１８に示すように、第一状態では、ノズル４１がノズルホルダ４３に対して相対的に下流側に位置することによってノズル開閉弁４２が閉じた状態となり、接着剤４５がノズル吐出部１４０から吐出しない。よって、鋼板１７の接着を意図しない状態、或いは意図しないタイミングで接着剤４５が吐出することを防止できる。図１９に示すように、第二状態では、ノズル４１がノズルホルダ４３に対して相対的に上流側に位置することによってノズル開閉弁４２が開いた状態となる。接着剤塗布装置４は、塗布すべき接着剤４５の量に応じた所定時間の間、第二状態を維持することによって鋼板１７等に接着剤４５を定量塗布することができる。鋼板１７等を接着すべきタイミングで鋼板１７等に接着剤４５を塗布することで、積層鋼板１４を形成することができる。
【0153】
また、接着剤塗布装置４は、積層鋼板製造装置１００等の構成によって、備える位置が上金型２である場合と、下金型３である場合がある。第二の課題は、接着剤塗布装置４が備える位置によらず、接着剤４５を塗布する機能を満たす構成が必要なことである。この課題に対し、接着剤塗布装置４は、上金型２にあるときと下金型３にあるときとで、それぞれに対応する作動部材２１０を備えるので、いずれに備える場合でも第一状態と第二状態とを形成可能である。よって、接着剤塗布装置４は、上金型２及び下金型３のいずれに設置する場合でも鋼板素材１６を含めた鋼板１７に接着剤４５を塗布して積層鋼板１４を製造することができる。
【0154】
また、接着剤塗布装置４は、上金型２が下金型３に対して移動する動作に追従して鋼板１７等に接着剤４５を塗布する必要がある。第三の課題は、その際に、ノズル開閉弁４２が上金型２の移動に伴って開閉動作を行う必要なことである。接着剤塗布装置４のノズル開閉弁４２の構成は、この課題を解決するものである。
【0155】
図１８、図１９に示すように、ノズルホルダ４３は、第一接着剤流路１４８を形成し、ノズル４１は、第二接着剤流路１４７と、ノズル吐出部１４０に繋がる第三接着剤流路１５０を形成する。ノズル開閉弁４２は、第一ノズル開閉弁１４２と、第一ノズル弁弾性部材１４３と、第二ノズル開閉弁１４４と、第二ノズル弁弾性部材１４５と、第三ノズル開閉弁１４６からなる。以上の構成による作用によって、第一状態と第二状態とを形成するので、接着剤４５を塗布する状態と、接着剤４５の吐出を停止する状態とをより確実に形成することができる。
【0156】
ノズル開閉弁４２は、ノズル４１とノズルホルダ４３とが鉛直方向に沿う方向に相対的な移動をすることに伴い、三つの開閉弁が連鎖的に開閉する構成である。第一状態から第二状態に移行すると、第一ノズル開閉弁１４２が開き、接着剤４５が第一接着剤流路１４８に流入して、ボール状の第二ノズル開閉弁１４４をノズル吐出部１４０の側へ押出す。すると、接着剤４５の圧力によって、第三ノズル開閉弁１４６が開口して接着剤４５がノズル吐出部１４０から吐出する。よって、接着剤４５は上流側から下流側へ向かって段階的に流れるので、一度に流出して事故が発生することを防止する。さらに、第一状態では、三つの開閉弁が全て閉じた状態になるので、接着剤４５が流出することを防止する。
【0157】
また、図２０等に示すように、第三ノズル開閉弁１４６は、弾性力を有する薄膜の部材からなり、第三接着剤流路１５０の中心の位置に対応する部分にあって、開いたときに第三接着剤流路１５０における水平方向の幅よりも小さい開閉弁穴１３５を備える。第三ノズル開閉弁１４６は、薄膜の伸縮性を有する材質なので、接着剤４５による圧力によって開閉が可能となる。よって、接着剤４５を塗布する状態と、接着剤４５の吐出を停止する状態とをさらにより確実に形成することができる。なお、開閉弁穴１３５は極微細な穴であることが好ましい。その場合は、第三ノズル開閉弁１４６が、第一状態においてより確実に、第二接着剤流路１４７から第三接着剤流路１５０へ接着剤４５が流れることを停止できる。さらに、第二状態において開閉弁穴１３５は極微細な穴となるので、接着剤４５は開閉弁穴１３５の大きさに応じて安定的に第二接着剤流路１４７から第三接着剤流路１５０へ接着剤４５を流すことができる。
【0158】
また、接着剤塗布装置４は、外形上金型２０が鋼板１７の外形を一枚打ち抜く度に、或いは、所定枚数打ち抜く毎に所定角度θ回転する。第四の課題は、その場合、鋼板１７が回転することによって接着剤４５の塗布位置が変化すると、接着性能が低下する可能性があることである。この課題に対し、ノズルユニット４０が外形上金型２０の内部にあって、外形上金型２０と同期して第一中心軸Ｃ１の周りに回転可能である。よって、鋼板１７の外形を打ち抜くときに鋼板１７の外形形状に対する相対的な接着剤４５の塗布位置を一定にすることができる。
【0159】
また、第五の課題は以下である。積層鋼板製造装置１００から積層鋼板製造装置４００までにおいて、外形上金型２０と外形下金型３０とが所定角度θ回転した状態で、互いの位置が一致しない状態、すなわち回転不良が発生すると外形金型１１、さらには金型１０全体が損傷する恐れがあることである。この回転不良を検出し、金型１０等が破損を未然に防ぐという課題がある。さらに、接着剤塗布装置４が外形上金型２０の内部にあるため、外形上金型２０と外形下金型３０との間で回転不良が発生したとき、連動した不具合の発生を防止するという課題がある。本発明の第一の態様に係る積層鋼板製造装置１００等は、この課題を解決するものである。
【0160】
図２１に示すように、回転不良検出ピン１２３の先端部２２２の位置が、回転不良検出穴３９の位置と一致しない状態で上金型２が鉛直方向に沿って下側に移動するとき、外形パンチ凸部２２８がパンチカム凹部２２３に侵入する。外形上金型２０は、パンチカム凹部２２３の凹み量だけが鉛直方向の上側へ移動した状態となるので、上金型２が下金型３に向かって移動しても、外形上金型２０は鋼板素材１６の位置まで到達しない。よって、外形上金型２０は、外形下金型３０に対して正しい位置にないときは鋼板１７の打抜きを停止するので、外形上金型２０及び外形下金型３０の破損を防止することができる。
【0161】
さらに、上金型２は、外形金型１１に回転不良が発生したとしても、鋼板１７を打ち抜く動作として鉛直方向に沿う方向の下側へ移動した後、復帰動作として上側へ移動する動作を行う。図２２に示すように、上金型２が鉛直方向に沿う方向の上側へ移動すると、外形上金型２０における外形パンチ２１が同時に上側へ移動する。ノズルユニット４０は、外形上金型２０のうちの外形パンチ２１が上昇するとき、ノズル隙間２５５（図１９参照）が存在する間はノズル吐出部１４０が鋼板１７に接触した状態を維持する。すなわち、ノズルユニット４０は、一定の間、上金型２及び外形上金型２０の挙動とは独立した挙動をする。よって、外形金型１１に回転不良が発生しても、接着剤塗布装置４におけるノズルユニット４０は連動した不具合を発生しないという効果がある。
【0162】
また、第六の課題は、接着剤塗布装置４は、製造する積層鋼板１４における鋼板１７の積層枚数に応じて、接着剤４５の塗布を停止することである。積層鋼板１４は、鋼板１７を一定枚数接着したものである。積層鋼板製造装置１００等は、鋼板素材１６から連続して鋼板１７を打ち抜くため、鋼板１７を打ち抜く度に毎回接着剤４５を塗布すると、一定枚数積層したときに接着工程を停止できないからである。
【0163】
図５及び図２１に示すように、以下のようにこの課題を解決する。接着剤塗布装置４は、上金型２が鉛直方向の下側へ移動して外形上金型２０と外形下金型３０とによって鋼板１７を打ち抜くとき、ノズル係合部２４１が、ノズルカム係合面２４４と係合するか或いはノズルカム凹部２４５と係合するかによってノズル吐出部１４０の位置を選択可能である。よって、上金型２が鉛直方向の下側に移動して鋼板１７の外形を打ち抜くときに、鋼板１７に接着剤４５を塗布するか或いは塗布を停止するかを選択することができる。
【0164】
＜鋼板整列加熱装置９の概略構成の説明＞
次に、図２７を参照して、全ての実施形態に共通する鋼板整列加熱装置９の構成を説明する。接着剤４５は、熱硬化性である。外形下金型３０は、第一中心軸Ｃ１を中心とし、鉛直方向に沿う方向の下側に延びる鋼板案内路３６を備える。鋼板案内路３６は、外形上金型２０と外形下金型３０とによって打抜いた鋼板１７を鉛直方向に沿う方向の下側へ案内する。さらに外形下金型３０は、鋼板案内路３６の一部を形成し、外形下金型３０よりも鉛直方向の下側に、鋼板１７を加熱する鋼板整列加熱装置９を備える。
次に、図２７を参照して、全ての実施形態に共通する鋼板整列加熱装置９の構成を説明する。接着剤４５は、熱硬化性である。外形下金型３０は、第一中心軸Ｃ１を中心とし、鉛直方向に沿う方向の下側に延びる鋼板案内路３６を備える。鋼板案内路３６は、外形上金型２０と外形下金型３０とによって打抜いた鋼板１７を鉛直方向に沿う方向の下側へ案内する。さらに外形下金型３０は、鋼板案内路３６の一部を形成し、外形下金型３０よりも鉛直方向の下側に、鋼板１７を加熱する鋼板整列加熱装置９を備える。
【0165】
鋼板整列加熱装置９の少なくとも一部は、鋼板１７に接触して加熱すると共に、鋼板案内路３６において鋼板１７を積層方向に整列する。接着剤塗布装置４によって鋼板１７に塗布した接着剤４５は、鋼板整列加熱装置９の加熱によって硬化し、鉛直方向の上下方向に隣接する鋼板１７と互いに接着して積層鋼板１４を形成する。
【0166】
＜加熱ユニット７の構成説明＞
次に、図２４、図２７を参照して、鋼板整列加熱装置９における加熱ユニット７の構成を説明する。鋼板整列加熱装置９は、鋼板１７又は積層鋼板１４を加熱する加熱ユニット７を備える。加熱ユニット７は、鋼板案内路３６に対して交差する方向において、鋼板案内路３６を囲うよう配置し、かつ第一中心軸Ｃ１へ向かって移動可能な複数の加熱可動部７２と、加熱可動部７２を加熱する加熱部７４を備える。さらに、加熱ユニット７は、加熱可動部７２を第一中心軸Ｃ１と交差する方向に移動させる可動弾性部材７３と、加熱可動部７２の移動を案内する加熱可動部ホルダ７１を備える。第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第五実施形態の積層鋼板製造装置５００においては、加熱可動部ホルダ７１は、加熱可動部７２と共に第一中心軸Ｃ１の周りに回転可能である。
次に、図２４、図２７を参照して、鋼板整列加熱装置９における加熱ユニット７の構成を説明する。鋼板整列加熱装置９は、鋼板１７又は積層鋼板１４を加熱する加熱ユニット７を備える。加熱ユニット７は、鋼板案内路３６に対して交差する方向において、鋼板案内路３６を囲うよう配置し、かつ第一中心軸Ｃ１へ向かって移動可能な複数の加熱可動部７２と、加熱可動部７２を加熱する加熱部７４を備える。さらに、加熱ユニット７は、加熱可動部７２を第一中心軸Ｃ１と交差する方向に移動させる可動弾性部材７３と、加熱可動部７２の移動を案内する加熱可動部ホルダ７１を備える。第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第五実施形態の積層鋼板製造装置５００においては、加熱可動部ホルダ７１は、加熱可動部７２と共に第一中心軸Ｃ１の周りに回転可能である。
【0167】
加熱可動部ホルダ７１は、外形下金型３０とは鉛直方向において離間し、加熱可動部７２は、可動弾性部材７３の弾性力によって、鋼板１７の外周部に対して複数の方向から加圧接触することによって加熱し、さらに鋼板案内路３６に対する鋼板１７を整列する。
【0168】
さらに詳細に説明すると、図２７に示すように、加熱部７４は断熱材７５を介して下金型３のサブダイプレート１３３に固定する。図２４に示す例では、加熱部７４は加熱可動部ホルダ７１の周りの四箇所に等間隔で配置するプレート状のヒーターである。なお、加熱可動部７２は、圧縮コイルバネからなる可動弾性部材７３によって、四方向から鋼板１７の側面を押圧する例を示したが、これに限らず二方向以上の多方向から押圧してもよい。図２５に示す例では、加熱部７４は、加熱可動部ホルダ７１の外周を囲むリング状のヒーターである。
【0169】
加熱可動部７２は、加熱部７４の熱を受けて温度が上昇する。加熱可動部７２が鋼板１７の側面を押圧すると鋼板１７に伝熱し、塗布した接着剤４５が硬化して積層鋼板１４を形成する。同時に、鋼板案内路３６に対して鋼板１７を積層方向に整列するので、積層鋼板１４は鋼板１７がずれることなく積層して形成することができる。図２４、図２５に示すように、例として、加熱可動部７２は、四方向から鋼板１７の側面を押圧するので、鋼板１７を積層方向に整列する効果が高い。
【0170】
図６に示すように、鋼板案内路３６は、外形下金型３０の外形抜きダイ３１から鉛直方向に沿う方向に下側へ延びる。外形上金型２０の外形パンチ２１と外形下金型３０の外形抜きダイ３１とによって打ち抜いた鋼板１７は、順に鋼板１７を打ち抜く毎に下側の鋼板１７を押し下げ、鋼板整列加熱装置９に到達する。図２７に示すように、加熱部７４によって加熱した加熱可動部７２が鋼板１７の側面を押圧すると、鋼板１７が熱膨張する。このとき、圧縮コイルバネからなる可動弾性部材７３が伸縮して鋼板１７の側面を押圧する状態を維持する。加熱可動部ホルダ７１の内側寸法は、自身が熱膨張することを考慮して、鋼板１７の熱膨張を許容するように設定する。可動弾性部材７３の反力は、加熱可動部ホルダ７１が受け止める。
【0171】
また、鋼板整列加熱装置９に位置する鋼板１７及び積層鋼板１４は、鋼板１７を打ち抜く際に外形パンチ２１からの圧力を受ける。しかしながら、加熱可動部７２が、可動弾性部材７３の弾性力によって鋼板１７又は積層鋼板１４を側面から保持するので、積層鋼板１４等の傾き或いは落下を防止する。可動弾性部材７３に使用する圧縮コイルバネは、耐熱性を有するインコネルを材質とするものが好ましい。
【0172】
＜鋼板整列加熱装置９の解決課題と効果＞
以上説明したように、鋼板整列加熱装置９は種々の課題を解決し、効果を奏する。第一の課題は以下のとおりである。積層鋼板製造装置１００等は、外形上金型２０の外形パンチ２１と外形下金型３０の外形抜きダイ３１とによって鋼板１７を打抜き、鋼板案内路３６へ鋼板１７を鉛直方向の下側へ押し出す。鋼板１７は、接着剤４５を塗布した状態である。そこで、熱硬化型の接着剤４５を硬化させるために鋼板１７を加熱する構成が必要である。さらに、鋼板１７は打抜きによって１枚ずつ鉛直方向の下側へ移動するが、鋼板案内路３６に沿って積層方向に正しく整列して積層しないと積層鋼板１４の側面が揃わない状態で接着してしまうという課題がある。
以上説明したように、鋼板整列加熱装置９は種々の課題を解決し、効果を奏する。第一の課題は以下のとおりである。積層鋼板製造装置１００等は、外形上金型２０の外形パンチ２１と外形下金型３０の外形抜きダイ３１とによって鋼板１７を打抜き、鋼板案内路３６へ鋼板１７を鉛直方向の下側へ押し出す。鋼板１７は、接着剤４５を塗布した状態である。そこで、熱硬化型の接着剤４５を硬化させるために鋼板１７を加熱する構成が必要である。さらに、鋼板１７は打抜きによって１枚ずつ鉛直方向の下側へ移動するが、鋼板案内路３６に沿って積層方向に正しく整列して積層しないと積層鋼板１４の側面が揃わない状態で接着してしまうという課題がある。
【0173】
鋼板整列加熱装置９は、これらの課題を解決するものである。図２７等に示すように、鋼板整列加熱装置９は、鋼板１７に接触することで、鋼板１７を側面から加熱して接着剤４５を硬化して接着する機能と、鋼板案内路３６において積層方向に整列する機能とを兼ね備えることができる。よって、鋼板整列加熱装置９は、鋼板１７を積層方向に整列した状態で接着して積層鋼板１４を形成できる。
【0174】
具体的には、加熱部７４の加熱によって高温となった加熱可動部７２が、可動弾性部材７３の弾性力によって鋼板１７の側面を押圧し、鋼板１７に熱を与えることで接着剤４５を硬化させることができる。合わせて、鋼板１７を積層方向に整列し、側面が揃った状態で鋼板１７を積層して積層鋼板１４を形成することができる。
【0175】
また、第二の課題は以下のとおりである。鋼板整列加熱装置９は、鋼板１７に対して接着剤４５がムラ無く硬化するように、積層する際に鋼板１７同士が接する面に対して均等に熱を与える必要がある。合わせて、第一中心軸Ｃ１に対して鋼板１７の位置を積層方向に片寄り無く整列する必要がある。さらに、加熱部７４の熱が外形下金型３０に伝熱すると、外形抜きダイ３１他の寸法が変化してしまい、鋼板１７を打ち抜くときの寸法精度が低下するという課題がある。
【0176】
この課題に対して、図２４、図２５に示すように、鋼板整列加熱装置９は、加熱可動部７２が鋼板案内路３６を囲うよう複数配置するので、鋼板１７を均等に加熱することができる。よって、鋼板整列加熱装置９は、積層鋼板１４における接着剤４５を均等に硬化させ、接着力を強固にできる。また、加熱可動部ホルダ７１は外形下金型３０とは鉛直方向において離間するので、外形下金型３０への伝熱を低減できる。
【0177】
＜鋼板整列加熱装置９の回転駆動に関する構成説明＞
次に、鋼板整列加熱装置９の回転駆動に関する構成を説明する。以下に説明する鋼板整列加熱装置９の回転駆動に関する構成は、外形下金型３０が第一中心軸Ｃ１の周りに回転可能な第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第五実施形態の積層鋼板製造装置５００における構成である。図７等を参照してすでに説明したように、回転駆動装置５における下金型駆動装置１９は、回転駆動源５１によって回転駆動する加熱装置駆動部９３を備える。加熱装置駆動部９３（図７参照）は、加熱装置駆動プーリ９４と、加熱装置駆動プーリ９４の回転を鋼板整列加熱装置９に伝達する加熱装置駆動ベルト９５を備える。
次に、鋼板整列加熱装置９の回転駆動に関する構成を説明する。以下に説明する鋼板整列加熱装置９の回転駆動に関する構成は、外形下金型３０が第一中心軸Ｃ１の周りに回転可能な第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第五実施形態の積層鋼板製造装置５００における構成である。図７等を参照してすでに説明したように、回転駆動装置５における下金型駆動装置１９は、回転駆動源５１によって回転駆動する加熱装置駆動部９３を備える。加熱装置駆動部９３（図７参照）は、加熱装置駆動プーリ９４と、加熱装置駆動プーリ９４の回転を鋼板整列加熱装置９に伝達する加熱装置駆動ベルト９５を備える。
【0178】
図２７に示すように、鋼板整列加熱装置９は、第一中心軸Ｃ１の周りに回転可能であって、加熱装置駆動ベルト９５の回転を受動する加熱装置プーリ８４を備える。加熱装置駆動部９３は、下金型駆動装置１９と同期して駆動することにより、加熱可動部７２を含む加熱可動部ホルダ７１を外形下金型３０と同期して回転させる。
【0179】
＜鋼板整列加熱装置９の回転駆動に関する解決課題と効果＞
以上説明したように、鋼板整列加熱装置９の回転駆動に関する構成は次の課題を解決し、効果を奏する。鋼板整列加熱装置９は、外形下金型３０の冷却案内路３５とは、第一凸形状部２４８と第一凹形状部２４９との間で接触するが、互いに結合した状態ではない。鋼板１７及び積層鋼板１４は、外形下金型３０の回転に伴って回転するので、鋼板整列加熱装置９のうち、鋼板１７及び積層鋼板１４に接する部分は外形下金型３０と同期回転する必要があり、課題である。
以上説明したように、鋼板整列加熱装置９の回転駆動に関する構成は次の課題を解決し、効果を奏する。鋼板整列加熱装置９は、外形下金型３０の冷却案内路３５とは、第一凸形状部２４８と第一凹形状部２４９との間で接触するが、互いに結合した状態ではない。鋼板１７及び積層鋼板１４は、外形下金型３０の回転に伴って回転するので、鋼板整列加熱装置９のうち、鋼板１７及び積層鋼板１４に接する部分は外形下金型３０と同期回転する必要があり、課題である。
【0180】
この課題を解決するため、図７等に示すように、下金型駆動装置１９は回転駆動源５１によって回転駆動する加熱装置駆動部９３を備える。よって、加熱可動部７２を含む加熱可動部ホルダ７１は、外形下金型３０とは独立して回転駆動でき、外形下金型３０と同期して回転させることができる。
【0181】
＜第一鋼板保持ユニット８の構成説明＞
次に、図２４から図２８までを参照して、鋼板整列加熱装置９における第一鋼板保持ユニット８の構成を説明する。以下に説明する第一鋼板保持ユニット８の構成は、全ての実施形態において共通して適用可能な構成である。図２７に示すように、鋼板整列加熱装置９は、さらに、加熱ユニット７の鉛直方向の下側に、鋼板１７を保持して落下を規制する第一鋼板保持ユニット８を備える。加熱可動部ホルダ７１は、第一鋼板保持ユニット８と係合する連結穴７６を備える（図２４、図２５、図２８参照）。
次に、図２４から図２８までを参照して、鋼板整列加熱装置９における第一鋼板保持ユニット８の構成を説明する。以下に説明する第一鋼板保持ユニット８の構成は、全ての実施形態において共通して適用可能な構成である。図２７に示すように、鋼板整列加熱装置９は、さらに、加熱ユニット７の鉛直方向の下側に、鋼板１７を保持して落下を規制する第一鋼板保持ユニット８を備える。加熱可動部ホルダ７１は、第一鋼板保持ユニット８と係合する連結穴７６を備える（図２４、図２５、図２８参照）。
【0182】
図２６、図２７に示すように、第一鋼板保持ユニット８は、鋼板案内路３６の一部を形成する鋼板保持ブロック８１と、鋼板保持ブロック８１に対して、第一中心軸Ｃ１と交差する方向に移動可能な鋼板保持可動部８２を備える。さらに第一鋼板保持ユニット８は、鋼板保持可動部８２に対して、第一中心軸Ｃ１の方向へ弾性力を与える鋼板保持弾性部材８３と、連結穴７６に係合する連結ピン８５を備える。鋼板保持可動部８２は、鋼板保持弾性部材８３の圧力によって積層鋼板１４の外周部を押圧して保持する。鋼板保持可動部８２は、鋼板１７又は積層鋼板１４の外周部に対して複数の方向から接触して保持し、鋼板案内路３６に対する積層鋼板１４の落下を規制する。図２６に示す例では、鋼板保持可動部８２は鋼板保持弾性部材８３によって、四方向から鋼板１７又は積層鋼板１４の側面に接触する。
【0183】
図２６、図２７を参照して、第一鋼板保持ユニット８の構成をさらに詳細に説明する。図２６に示すように、鋼板保持可動部８２は四方向から第一中心軸Ｃ１に向かって延び、鋼板１７又は積層鋼板１４を保持する。鋼板案内路３６を形成する鋼板保持ブロック８１の内周部は、鋼板１７及び積層鋼板１４の外形に対応した形状と寸法に設定する。図２６に示す例では、鋼板保持ブロック８１の内周部は四角形状である。なお、鋼板保持可動部８２は、四方向から鋼板１７又は積層鋼板１４を保持する例を示したが、これに限らず、二方向以上の多方向から保持してもよい。
【0184】
図２７に示すように、鋼板保持ブロック８１の内周部における水平方向の寸法のうち、鋼板保持可動部８２が摺動する溝の上端部から上側は、第一内側寸法２８５である。第一内側寸法２８５は、通過する積層鋼板１４が熱膨張した状態の寸法に対してわずかの隙間が生じるよう設定する。例として、第一内側寸法２８５は、積層鋼板１４との片側の隙間を０．０１～０．０２ｍｍ程度に設定する。積層鋼板１４が、熱膨張した場合においても鋼板案内路３６を形成する鋼板保持ブロック８１の内周部を通過可能にするためである。
【0185】
これに対し、図２７に示すように、鋼板保持ブロック８１の内周部における水平方向の寸法のうち、鋼板保持可動部８２が摺動する溝の上端部から下側は、第二内側寸法２８６である。第二内側寸法２８６は、第一内側寸法２８５よりも０．２ｍｍ程度（積層鋼板１４に対する片側の隙間としては０．１ｍｍ程度）大きくなるよう設定する。
【0186】
図６に示すように、下金型３は、鋼板案内路３６の鉛直方向の下端部において、積層鋼板１４を下側から支持する背圧支持台３１５を備える。背圧支持台３１５は、積層鋼板１４を積層鋼板製造装置１００等から外部に取り出すため、下金型３から下側へ移動する。その際、図２６、図２７に示すように、鋼板保持可動部８２は、背圧支持台３１５が支持しない積層鋼板１４が自重で下側へ落下しないように、鋼板保持弾性部材８３による弾性力によって積層鋼板１４を側面から保持する。
【0187】
さらに、背圧支持台３１５が積層鋼板１４の下側の面を支持して下側へ移動すると共に、上側から鋼板１７を打ち抜く際の下側への圧力が加わると、積層鋼板１４は下側へすり抜ける。このため、上述したように、第二内側寸法２８６は第一内側寸法２８５よりもわずかに大きく設定する。
【0188】
次に、第一鋼板保持ユニット８のうち、第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第五実施形態の積層鋼板製造装置５００に固有の構成を説明する。鋼板保持ブロック８１は、第一中心軸Ｃ１の周りに回転可能である。図２６、図２７に示すように、加熱装置プーリ８４は、鋼板保持ブロック８１に形成する。回転駆動源５１が駆動すると、加熱装置プーリ８４が加熱装置駆動ベルト９５の回転を受動して、鋼板保持ブロック８１及び鋼板保持可動部８２を回転させ、さらに連結ピン８５と連結穴７６を介して加熱可動部ホルダ７１を回転させる。
【0189】
図２７に示すように、鋼板保持ブロック８１は、サブダイプレート１３３との間にベアリング部材２８としてのボールリテーナーベアリングを備え、第一中心軸Ｃ１の周りにスムーズに回転する。積層鋼板１４は、外形上金型２０の外形パンチ２１と外形下金型３０の外形抜きダイ３１とが鋼板１７を一枚ずつ連続して打ち抜いて積層し、鋼板案内路３６に沿って下側へ押し出すことによって、下金型３の鋼板案内路３６から抜け出る。
【0190】
＜第一鋼板保持ユニット８の解決課題と効果＞
以上説明したように、第一鋼板保持ユニット８は以下の課題を解決し、効果を奏する。第一の課題は、鋼板整列加熱装置９が鋼板１７を積層して積層鋼板１４にすると、積層鋼板１４は鋼板１７に比べて重量が増すので、鉛直方向の下側へ落下してしまう可能性があることである。
以上説明したように、第一鋼板保持ユニット８は以下の課題を解決し、効果を奏する。第一の課題は、鋼板整列加熱装置９が鋼板１７を積層して積層鋼板１４にすると、積層鋼板１４は鋼板１７に比べて重量が増すので、鉛直方向の下側へ落下してしまう可能性があることである。
【0191】
この課題を解決するため、図２６、図２７に示すように、第一鋼板保持ユニット８の鋼板保持可動部８２が積層鋼板１４の外周部に接触して保持するので、鋼板１７に比べて重量が増す積層鋼板１４が落下することを防止できる。
【0192】
また、第二の課題は、第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第五実施形態の積層鋼板製造装置５００において、積層鋼板１４を鋼板案内路３６に沿って下側へ案内するため、第一鋼板保持ユニット８を加熱可動部ホルダ７１と同期させて回転させる必要がある。この課題に対して、鋼板保持ブロック８１に形成する加熱装置プーリ８４は、連結ピン８５と連結穴７６を介して加熱可動部ホルダ７１を回転させる。よって、加熱装置駆動部９３は、鋼板保持可動部８２と加熱可動部ホルダ７１とを同期して回転させることができる。
【0193】
＜第二鋼板保持ユニット１０８の構成説明＞
次に、図２９、図３０を参照して、鋼板整列加熱装置９における第二鋼板保持ユニット１０８の構成を説明する。以下に説明する第二鋼板保持ユニット１０８の構成は、全ての実施形態において共通して適用可能な構成である。図２４から図２８までに示した、第一鋼板保持ユニット８と同様の構成は説明を省略する。
次に、図２９、図３０を参照して、鋼板整列加熱装置９における第二鋼板保持ユニット１０８の構成を説明する。以下に説明する第二鋼板保持ユニット１０８の構成は、全ての実施形態において共通して適用可能な構成である。図２４から図２８までに示した、第一鋼板保持ユニット８と同様の構成は説明を省略する。
【0194】
図２９、図３０に示すように、鋼板整列加熱装置９は、さらに、加熱ユニット７の鉛直方向の下側に、鋼板１７を保持して落下を規制する第二鋼板保持ユニット１０８を備える。加熱可動部ホルダ７１は、第二鋼板保持ユニット１０８と係合する連結穴７６を備える。第二鋼板保持ユニット１０８は、鋼板案内路３６の一部を形成する鋼板保持ブロック８８と、鋼板保持ブロック８８にあって、鋼板１７又は積層鋼板１４に接触する接触凸部８９と、連結穴７６に係合する連結ピン８５を備える。接触凸部８９は、積層鋼板１４の外周部に接触して保持する。
【0195】
次に、第二鋼板保持ユニット１０８のうち、第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第五実施形態の積層鋼板製造装置５００に固有の構成を説明する。加熱装置プーリ８４は、鋼板保持ブロック８８に形成する。回転駆動源５１が駆動すると、加熱装置プーリ８４が加熱装置駆動ベルト９５の回転を受動して鋼板保持ブロック８８を回転させ、さらに連結ピン８５と連結穴７６を介して加熱可動部ホルダ７１を回転させる。
【0196】
以上説明したように、第二鋼板保持ユニット１０８が、第一鋼板保持ユニット８と異なるのは、第一鋼板保持ユニット８における鋼板保持可動部８２と鋼板保持弾性部材８３が無い代わりに、鋼板保持ブロック８８における接触凸部８９が積層鋼板１４等を保持する点である。
【0197】
＜第二鋼板保持ユニット１０８の解決課題と効果＞
以上説明したように、第二鋼板保持ユニット１０８は、第一鋼板保持ユニット８にて説明した課題と同様の課題を解決し、効果を奏する。第一の課題は、鋼板整列加熱装置９が鋼板１７を積層して積層鋼板１４にすると、積層鋼板１４は鋼板１７に比べて重量が増すので、鉛直方向の下側へ落下してしまう可能性があることである。
以上説明したように、第二鋼板保持ユニット１０８は、第一鋼板保持ユニット８にて説明した課題と同様の課題を解決し、効果を奏する。第一の課題は、鋼板整列加熱装置９が鋼板１７を積層して積層鋼板１４にすると、積層鋼板１４は鋼板１７に比べて重量が増すので、鉛直方向の下側へ落下してしまう可能性があることである。
【0198】
この課題を解決するため、図２９、図３０に示すように、第二鋼板保持ユニット１０８の鋼板保持ブロック８８の接触凸部８９が積層鋼板１４の外周部に接触して保持するので、鋼板１７に比べて重量が増す積層鋼板１４が落下することを防止できる。
【0199】
また、第二の課題は、第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第五実施形態の積層鋼板製造装置５００において、積層鋼板１４を鋼板案内路３６に沿って下側へ案内するため、第二鋼板保持ユニット１０８を加熱可動部ホルダ７１と同期させて回転させる必要がある。この課題に対して、鋼板保持ブロック８８に形成する加熱装置プーリ８４は、連結ピン８５と連結穴７６を介して加熱可動部ホルダ７１を回転させる。よって、加熱装置駆動部９３は、鋼板保持可動部８２と加熱可動部ホルダ７１とを同期して回転させることができる。
【0200】
＜第一鋼板保持ユニット８と外形下金型３０との関係説明＞
次に、図２４から図２８までを参照して、第一鋼板保持ユニット８と外形下金型３０との関係について説明する。以下に説明する関係は、全ての実施形態に共通である。外形下金型３０の鉛直方向における下端部の一部と、鋼板整列加熱装置９の加熱可動部ホルダ７１の上端部の一部は、外形下金型３０に第一凸形状部２４８を形成し、加熱可動部ホルダ７１に第一凸形状部２４８に対応する第一凹形状部２４９を形成する。加熱可動部ホルダ７１の鉛直方向における下端部の一部と、鋼板保持ブロック８１の上端部の一部は、一方に第二凸形状部２５８を形成し、他方に第二凸形状部２５８に対応する第二凹形状部２５９を形成する。
次に、図２４から図２８までを参照して、第一鋼板保持ユニット８と外形下金型３０との関係について説明する。以下に説明する関係は、全ての実施形態に共通である。外形下金型３０の鉛直方向における下端部の一部と、鋼板整列加熱装置９の加熱可動部ホルダ７１の上端部の一部は、外形下金型３０に第一凸形状部２４８を形成し、加熱可動部ホルダ７１に第一凸形状部２４８に対応する第一凹形状部２４９を形成する。加熱可動部ホルダ７１の鉛直方向における下端部の一部と、鋼板保持ブロック８１の上端部の一部は、一方に第二凸形状部２５８を形成し、他方に第二凸形状部２５８に対応する第二凹形状部２５９を形成する。
【0201】
図２７に示すように、外形下金型３０と加熱可動部ホルダ７１とは、第一凸形状部２４８と第一凹形状部２４９とが、第一中心軸Ｃ１と交差する方向にのみ接触して係合する。さらに、鉛直方向において外形下金型３０の下端を形成する下側面２６６と、加熱可動部ホルダ７１の上側を形成する上側面２６７とは離間する。鋼板案内路３６のうち外形下金型３０が形成する部分と加熱可動部ホルダ７１が形成する部分との中心位置が、第一中心軸Ｃ１と一致する。加熱可動部ホルダ７１と鋼板保持ブロック８１とは、第二凸形状部２５８と第二凹形状部２５９とが接触して係合し、鋼板案内路３６のうち加熱可動部ホルダ７１が形成する部分と鋼板保持ブロック８１が形成する部分との中心位置が、第一中心軸Ｃ１と一致する。
【0202】
図２７に示すように、第一凸形状部２４８と第一凹形状部２４９とは、鉛直方向において隙間２６５を有する。よって、第一凸形状部２４８と第一凹形状部２４９との接触は一部のみであり、互いに結合した状態ではなく分離した構成である。また、隙間２６５は、加熱可動部ホルダ７１が熱膨張して鉛直方向の寸法が変化したとき、冷却案内路３５との干渉を防止する。加熱可動部ホルダ７１が加熱部７４の加熱によって温度が上昇した場合、冷却案内路３５への伝熱を抑えることができる。
【0203】
図２４、図２５に示すように、第一凹形状部２４９は例として四角形状であり、嵌合する第一凸形状部２４８も四角形状である。なお、第一凸形状部２４８と第一凹形状部２４９は、四角形状に限らず他の多角形状でもよいし、円形状或いは楕円形状でもよい。また、図２６に示すように、第二凸形状部２５８と第二凹形状部２５９も、同様に四角形状である。四角形状に限らず他の多角形状でもよいし、円形状或いは楕円形状でもよい。
【0204】
第一凸形状部２４８と第一凹形状部２４９、及び第二凸形状部２５８と第二凹形状部２５９は、いずれも常温の状態で締まり嵌めとなるよう形成する。常温の状態で、冷却案内路３５と加熱可動部ホルダ７１との間、及び加熱可動部ホルダ７１と鋼板保持ブロック８１との間に隙間が生じて、第一中心軸Ｃ１に対する位置ずれを防止するためである。これにより、鋼板１７を積層する際に、積層鋼板１４が積層方向にずれて重なることを防止する。
【0205】
次に、図２４、図２８を参照して、連結穴７６と連結ピン８５との関係を説明する。連結ピン８５は、鋼板保持ブロック８１において、第一中心軸Ｃ１を中心とする同一の円周上に複数ある。連結穴７６は、加熱可動部ホルダ７１において、連結ピン８５の位置に対応して形成し、第一中心軸Ｃ１と交差する方向における長さ７７は、連結ピン８５の直径以上である。
【0206】
第一中心軸Ｃ１を中心とする円周方向の幅７８と連結ピン８５の直径との関係は、円周方向の幅が連結ピン８５の直径以上であって、かつ、互いの間の隙間は、隙間嵌めのうちの精転合程度の関係である。隙間嵌めは、一般的に軸径が穴径より小さく隙間がある状態である。穴径の最小許容寸法よりも軸径の最大許容寸法が小さい場合を示す。そのうちの精転合とは、ほとんど互いの間にガタのない精密な運動を要求する場合の関係を示す。この場合、連結穴７６の幅７８は、連結ピン８５の直径に合わせて加工し、第一中心軸Ｃ１と交差する方向に相対的に摺動可能な程度に隙間を無くした状態とする。
【0207】
加熱部７４が加熱可動部７２を加熱することで、加熱可動部ホルダ７１が熱膨張すると、連結穴７６は、第一中心軸Ｃ１と交差する方向において、第一中心軸Ｃ１の側の端部８６と、第一中心軸Ｃ１を中心とする円周方向とにおいて、連結ピン８５と係合する。鋼板保持ブロック８１と加熱可動部ホルダ７１とは、第一中心軸Ｃ１を中心として、第一中心軸Ｃ１と交差する方向と、第一中心軸Ｃ１を中心とする円周方向とにおいて互いの動きを防止する。
【0208】
図２４に示す例として、連結穴７６が長方形の穴の場合、積層鋼板１４と加熱可動部ホルダ７１とが熱膨張すると、第一中心軸Ｃ１を中心として水平方向へ放射状にほぼ均等に膨張する。それに対して、円周方向においては、膨張量が微少である。連結穴７６を複数備える場合、円周方向において均等に配置することが望ましい。それぞれの連結穴７６と連結ピン８５との間に隙間があっても、複数箇所に備えれば加熱可動部ホルダ７１と鋼板保持ブロック８１との位置ずれが減少するからである。
【0209】
加熱可動部ホルダ７１は、第一中心軸Ｃ１を中心として水平方向へ放射状にほぼ均等に熱膨張する。この場合、鋼板保持ブロック８１における第二凸形状部２５８と、加熱可動部ホルダ７１の第二凹形状部２５９との間には、均等に隙間が発生する。これに対し、第一中心軸Ｃ１と交差する方向において、連結穴７６と連結ピン８５とが係合し、互いの動きを防止する。よって、加熱可動部ホルダ７１と鋼板保持ブロック８１とは、第一中心軸Ｃ１と交差する方向において、第一中心軸Ｃ１を中心とする位置関係を維持する。また、円周方向においては、連結穴７６が長方形の場合、円周方向における連結ピン８５との間は加熱可動部ホルダ７１が熱膨張しても隙間の変化は少ないので同様に位置関係を維持する。
【0210】
次に、図２８を参照して、連結穴７６が特定の形態の場合の構成を説明する。連結穴７６は、第一中心軸Ｃ１と交差する方向において、第一中心軸Ｃ１の側の端部８６が、連結ピン８５の半径以上の半径７９で形成した円弧形状であり、第一中心軸Ｃ１から遠ざかるにつれて円周方向の幅が広くなる開口である。なお、好ましくは、第一中心軸Ｃ１の側の端部８６の半径７９が、連結ピン８５に対して微細な隙間であって、連結ピン８５の半径とほぼ同じ半径である。
【0211】
図２８（ａ）に示すように、常温の状態では、連結ピン８５と連結穴７６の第一中心軸Ｃ１の側の端部８６との間は、隙間８７がある。これに対し、図２８（ｂ）に示すように、加熱可動部ホルダ７１が熱膨張すると矢印方向に膨張する。このとき、連結ピン８５を備える鋼板保持ブロック８１は熱膨張による膨張が少ないので、隙間８７が無くなって連結ピン８５と連結穴７６の端部８６とが係合する状態となる。鋼板保持ブロック８１と加熱可動部ホルダ７１とは、互いの中心位置が第一中心軸Ｃ１と一致した状態で位置関係を維持することになる。以上説明したように、加熱可動部ホルダ７１と鋼板保持ブロック８１との間は、相対的な位置関係が変化するため、連結穴７６と連結ピン８５とが係合して鉛直方向において互いに接触する状態であって、互いの間は固定しない。
【0212】
＜第一鋼板保持ユニット８と外形下金型３０との関係における解決課題と効果＞
以上説明したように、第一鋼板保持ユニット８と外形下金型３０との関係における構成は、種々の課題を解決し効果を奏する。第一の課題は以下である。鋼板整列加熱装置９は、鋼板１７に塗布した接着剤４５を加熱硬化するために鋼板１７を加熱するが、外形下金型３０のうちの特に外形抜きダイ３１に伝熱すると寸法が変化して、鋼板１７を打ち抜く際に寸法精度が低下する。
以上説明したように、第一鋼板保持ユニット８と外形下金型３０との関係における構成は、種々の課題を解決し効果を奏する。第一の課題は以下である。鋼板整列加熱装置９は、鋼板１７に塗布した接着剤４５を加熱硬化するために鋼板１７を加熱するが、外形下金型３０のうちの特に外形抜きダイ３１に伝熱すると寸法が変化して、鋼板１７を打ち抜く際に寸法精度が低下する。
【0213】
この課題を解決するための構成を、図２４、図２５、及び図２７を参照して説明する。外形下金型３０の冷却案内路３５と鋼板整列加熱装置９の加熱可動部ホルダ７１とは、それぞれの第一凸形状部２４８と第一凹形状部２４９とが、第一中心軸Ｃ１と交差する方向にのみ接触して係合する。さらに、鉛直方向において外形下金型３０の下端を形成する下側面２６６と、加熱可動部ホルダ７１の上端を形成する上側面２６７とは離間する。鋼板案内路３６のうち外形下金型３０が形成する部分と加熱可動部ホルダ７１が形成する部分との中心位置が、第一中心軸Ｃ１と一致する。よって、外形下金型３０と加熱可動部ホルダ７１との鋼板案内路３６の中心位置を一致させることができる。外形下金型３０と加熱可動部ホルダ７１とは、第一凸形状部２４８と第一凹形状部２４９のみが接触して係合し、鉛直方向において離間するので、加熱可動部ホルダ７１から外形下金型３０への伝熱を限定することができる。
【0214】
また、図２６、図２７に示すように、加熱可動部ホルダ７１と鋼板保持ブロック８１とは、第二凸形状部２５８と第二凹形状部２５９とが接触して係合する。鋼板案内路３６のうち加熱可動部ホルダ７１が形成する部分と鋼板保持ブロック８１が形成する部分との中心位置が、第一中心軸Ｃ１と一致する。よって、鋼板整列加熱装置９は、鉛直方向において外形下金型３０から鋼板保持ブロック８１に繋がる鋼板案内路３６の中心位置を一致させることができる。
【0215】
次に、第二の課題は以下である。加熱可動部ホルダ７１は、加熱部７４による加熱の影響で熱膨張する。加熱可動部ホルダ７１に対して、鉛直方向の下側に接合する鋼板保持ブロック８１は、加熱部７４の加熱による影響を直接受けないので、熱膨張による寸法変化が異なる。このとき、加熱可動部ホルダ７１と鋼板保持ブロック８１との間で、第一中心軸Ｃ１に対して中心位置がずれる恐れがある。中心位置がずれると、加熱可動部ホルダ７１によって形成する鋼板案内路３６と鋼板保持ブロック８１によって形成する鋼板案内路３６との間で段差が生じてしまい、鋼板１７及び積層鋼板１４がスムーズに下側へ移動できない。
【0216】
特に、積層鋼板１４のサイズが大きいと、外形下金型３０の対応する部分のサイズが大きくなるので、熱膨張による変形量が大きくなる。すなわち鋼板整列加熱装置９のサイズが大きくなるので、冷却案内路３５の第一凸形状部２４８と加熱可動部ホルダ７１の第一凹形状部２４９との間の隙間が無視できない程度になりうる。その場合、加熱可動部ホルダ７１は中心位置が第一中心軸Ｃ１から外れてしまう。特に、鋼板１７を打ち抜く毎に外形下金型３０を回転させると、回転慣性力の影響もあって、冷却案内路３５と加熱可動部ホルダ７１との間のガタが大きくなる。すると、鋼板１７の位置が乱れて積層鋼板１４の側面が乱れた状態となるという課題がある。
【0217】
この課題を解決するため、鋼板整列加熱装置９は以下の構成により効果を奏する。図２４、図２５、及び図２８に示すように、加熱可動部ホルダ７１は、熱膨張すると、連結ピン８５と連結穴７６とが係合し、第一中心軸Ｃ１を中心として、第一中心軸Ｃ１を交差する方向と、第一中心軸Ｃ１を中心とする円周方向において互いの動きを防止する。よって、加熱可動部ホルダ７１と鋼板保持ブロック８１とが第一中心軸Ｃ１を中心として互いの中心位置がより確実に一致した状態で一体化するので、熱膨張するときに互いの中心位置が一致した状態を維持する。
【0218】
連結ピン８５と連結穴７６の構成は、加熱可動部ホルダ７１と鋼板保持ブロック８１との間に発生する変形によるズレを吸収するためである。加熱可動部７２の加熱によって、鋼板１７及び積層鋼板１４と共に加熱可動部ホルダ７１が熱膨張して変形するからである。よって、加熱可動部ホルダ７１が熱膨張しても、鋼板１７及び積層鋼板１４を整列する機能を維持できる。
【0219】
次に、第三の課題は以下である。外形下金型３０が第一中心軸Ｃ１を中心として回転するとき、加熱可動部ホルダ７１が熱膨張していると、鋼板保持ブロック８１との間で揺れが発生する場合があり課題である。すでに説明したように、冷却案内路３５と加熱可動部ホルダ７１とは、固定せず単にはめ込んだ状態である。仮に、冷却案内路３５の第一凸形状部２４８と加熱可動部ホルダ７１の第一凹形状部２４９との間に隙間があると、外形下金型３０を回転させたとき、両者間に回転タイミングがずれて加熱可動部ホルダ７１に揺れが発生する恐れがあり課題である。
【0220】
この課題を解決するため、図２８の例に示す連結穴７６は以下の構成である。連結穴７６は、第一中心軸Ｃ１の側の端部８６が連結ピン８５の半径以上の半径７９で形成した円弧形状であり、第一中心軸Ｃ１から遠ざかるにつれて円周方向の幅が広くなる開口である。なお、好ましくは、第一中心軸Ｃ１の側の端部８６の半径７９が、連結ピン８５に対して微細な隙間であって、連結ピン８５の半径とほぼ同じ半径である。図２８（ｂ）に示すように、加熱可動部ホルダ７１が矢印方向に熱膨張すると、連結ピン８５は連結穴７６の円弧形状の部分においてより確実に係合し、加熱可動部ホルダ７１と鋼板保持ブロック８１との中心位置が一致した状態を維持する。連結穴７６と連結ピン８５とがより確実に係合するので、加熱可動部ホルダ７１と鋼板保持ブロック８１とが一体的に揺れを防止する効果がある。
【0221】
＜冷却装置６の構成説明＞
次に、図３１から図３３までを参照して、冷却装置６の構成を説明する。まず、全ての実施形態に共通の構成を説明する。下金型３は、鉛直方向において、鋼板整列加熱装置９よりも上側に冷却装置６を備える（図６参照）。冷却装置６は、以下の要素を備える。鋼板案内路３６の一部を形成する冷却案内路３５。冷却案内路３５の外周側に固定する内側冷却部６１。内側冷却部６１の外周側にあって、下金型３に直接的又は間接的に固定する外側冷却部６２。内側冷却部６１と外側冷却部６２との間に形成する冷却剤循環部６４。さらに、冷却剤循環部６４へ冷却剤２６０を供給する冷却剤供給部６５を備える。冷却剤２６０は、内側冷却部６１の外周上を循環可能である。
次に、図３１から図３３までを参照して、冷却装置６の構成を説明する。まず、全ての実施形態に共通の構成を説明する。下金型３は、鉛直方向において、鋼板整列加熱装置９よりも上側に冷却装置６を備える（図６参照）。冷却装置６は、以下の要素を備える。鋼板案内路３６の一部を形成する冷却案内路３５。冷却案内路３５の外周側に固定する内側冷却部６１。内側冷却部６１の外周側にあって、下金型３に直接的又は間接的に固定する外側冷却部６２。内側冷却部６１と外側冷却部６２との間に形成する冷却剤循環部６４。さらに、冷却剤循環部６４へ冷却剤２６０を供給する冷却剤供給部６５を備える。冷却剤２６０は、内側冷却部６１の外周上を循環可能である。
【0222】
さらに、図３１から図３３までに示すように、冷却装置６は、外側冷却部６２に第一開口部６６とドレン樋９６（９７）を備え、下金型３に直接的又は間接的に固定する外側冷却部固定台６３を備える。外側冷却部６２は、外側冷却部固定台６３に固定する。外側冷却部固定台６３は、第二開口部６７を形成する。冷却剤循環部６４は、第一開口部６６及びドレン樋９６（９７）を除いて閉じた空間を形成する。冷却剤供給部６５は、冷却剤冷却部６９と、冷却剤冷却部６９に繋がって冷却剤２６０を供給する少なくとも二つの冷却管６８を備える。
【0223】
図３２に示すように、冷却装置６は、外側冷却部６２の内側に第一ドレン樋９６を多数備える。第一ドレン樋９６は、後述する第一冷却剤溜２６３と第二冷却剤溜２６４とをつなぐ鉛直方向に延びる樋である。少なくとも一つの冷却管６８は、第一開口部６６に通して冷却剤循環部６４に連結し、他の冷却管６８は、第二開口部６７に通して冷却剤循環部６４に連結する。冷却案内路３５に接触する内側冷却部６１を冷却して温度上昇した冷却剤２６０は、第二ドレン樋９７から第二開口部６７を通って冷却剤冷却部６９にて温度を低下させる。冷却剤２６０は、さらに冷却管６８を介して冷却剤循環部６４へ供給することによって循環可能である。冷却剤２６０は、内側冷却部６１の外周上を循環可能である。なお、ドレン樋は、第一ドレン樋９６と第二ドレン樋９７とを含めたものが相当する。
【0224】
図２等、及び図３１から図３３までは、積層鋼板製造装置１００等が、接着剤塗布装置４及び鋼板整列加熱装置９の構成を含み、外形下金型３０が下金型３の内部にあり、外形下金型３０が第一中心軸Ｃ１の周りに回転可能である例を示す。しかしながら、以上説明した冷却装置６はこれに限定するものではなく、積層鋼板製造装置１００等が、接着剤塗布装置４及び鋼板整列加熱装置９を含まない構成においても適用可能である。または、第六実施形態の積層鋼板製造装置６００のように、下金型３に外形下金型３０を含まない構成、或いは外形下金型３０が第一中心軸Ｃ１の周りに回転しない構成においても適用可能である。図示しないが、積層鋼板１４は接着剤４５による接着ではなく、カシメによる積層も可能である。
【0225】
以上説明した冷却装置６において、第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第五実施形態の積層鋼板製造装置５００までに適用する場合、すなわち、外形下金型３０が第一中心軸Ｃ１の周りに回転可能な場合の構成を説明する。外形下金型３０は、第一中心軸Ｃ１を中心とし、鉛直方向に沿う方向の下側に延びる鋼板案内路３６を備える。外形下金型３０は、第一中心軸Ｃ１を中心として回転可能であり、鋼板案内路３６は、外形上金型２０と外形下金型３０とによって打抜いた鋼板１７を鉛直方向に沿う方向の下側へ案内する。下金型３は、外形下金型３０を冷却する冷却装置６を備える。
【0226】
冷却装置６は以下の構成要素を備える。鋼板案内路３６の一部を形成し、外形下金型３０と一体で形成するか、又は接続して外形下金型３０と同期回転する冷却案内路３５。冷却案内路３５の外周側に固定し、外形下金型３０と同期回転する内側冷却部６１。内側冷却部６１の外周側にあって、下金型３に直接的又は間接的に固定する外側冷却部６２。内側冷却部６１と外側冷却部６２との間に形成する冷却剤循環部６４。冷却剤循環部６４へ冷却剤２６０を供給する冷却剤供給部６５を備える。冷却剤２６０は、内側冷却部６１の回転に伴って内側冷却部６１の外周上を循環可能である。以上説明した以外の構成要素は、すでに説明した共通の構成と同様である。
【0227】
次に、図３１、図３３を参照して、全ての実施形態に共通する、内側冷却部６１の上部の第一冷却剤溜２６３と下部の第二冷却剤溜２６４の構成を説明する。下金型３は、内側冷却部６１における鉛直方向の上端部において冷却剤循環部６４に接続し、円周方向に、冷却剤循環部６４における内側冷却部６１と外側冷却部６２との間の隙間よりも大きな隙間を有する溝状の第一冷却剤溜２６３を備える。下金型３は、外側冷却部固定台６３において、内側冷却部６１の鉛直方向の下側にあって、冷却剤循環部６４と連続し、内側冷却部６１と外側冷却部６２との間の隙間よりも大きな隙間を有する溝状の第二冷却剤溜２６４を備える。
【0228】
＜冷却装置６の詳細な説明＞
次に、図３１から図３３までを参照して、冷却装置６の構成をさらに詳細に説明する。ここでは、第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第五実施形態の積層鋼板製造装置５００に適用する冷却装置６について説明する。冷却装置６は、冷却案内路３５と、内側冷却部６１と、外側冷却部６２とによって構成し、内側冷却部６１と外側冷却部６２との間に冷却剤２６０を循環させる。
次に、図３１から図３３までを参照して、冷却装置６の構成をさらに詳細に説明する。ここでは、第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第五実施形態の積層鋼板製造装置５００に適用する冷却装置６について説明する。冷却装置６は、冷却案内路３５と、内側冷却部６１と、外側冷却部６２とによって構成し、内側冷却部６１と外側冷却部６２との間に冷却剤２６０を循環させる。
【0229】
内側冷却部６１は、冷却案内路３５の外周にリング状に嵌め込んで固定している。外側冷却部６２は、内側冷却部６１の外周に固定している。内側冷却部６１は、冷却案内路３５と共に第一中心軸Ｃ１の周りに回転可能である。内側冷却部６１は、熱伝導性の良い銅、アルミニウム等の材質を使用する。外側冷却部６２は、下金型３の冷却案内路ハウジング１３１（図６参照）に固定している。
【0230】
外側冷却部６２は、複数の冷却剤噴射穴である第一開口部６６、第二開口部６７を形成し、縦溝である冷却流路溝２６１と横溝である冷却流路溝２６２からなる冷却剤循環部６４を形成する。冷却剤循環部６４は、外側冷却部６２の内周側に、円周方向において略均等に複数形成する。図３２に示す例では、円周方向に四箇所に形成するが、この例に限らず二箇所以上の複数箇所に形成可能である。冷却剤供給部６５から供給する冷却剤２６０は、冷却管６８を通り、第一開口部６６を経由して冷却剤循環部６４に流れる。
【0231】
冷却剤循環部６４を循環して温度が上昇した冷却剤２６０は、第二開口部６７を通り、冷却剤冷却部６９で冷却し、再び冷却剤循環部６４に流れる。よって、冷却剤２６０は継続的に鋼板案内路３６及びその周辺を冷却する。冷却剤２６０は、第一開口部６６から循環可能な程度の圧力によって噴射するので、内側冷却部６１を通して冷却案内路３５を急速に冷却する。冷却剤２６０は、水その他の液体でもよいし、或いはアルゴンガス、その他の気体でもよい。
【0232】
図６に示すように、冷却装置６は鉛直方向において、外形下金型３０の外形抜きダイ３１の下側にあって、鋼板整列加熱装置９よりも上側にある。鋼板整列加熱装置９による加熱によって鋼板１７、積層鋼板１４、及び鋼板案内路３６の温度が上昇する。これに対して、冷却装置６は鋼板整列加熱装置９の上側にあるので、鋼板案内路３６等の下側からの伝熱による温度上昇を低減する、或いは温度上昇をくい止める。
【0233】
冷却剤２６０は、第一開口部６６から一定の圧力で噴射するため、内側冷却部６１と外側冷却部６２とから外部に噴出する恐れがある。その場合、冷却剤２６０が下金型３の内部に広がり、腐食その他の問題が発生する。すでに説明した、内側冷却部６１の上部の第一冷却剤溜２６３と下部の第二冷却剤溜２６４は、冷却剤２６０が外部に噴出することを防止するための構成である。
【0234】
図３１、図３３に示すように、第一冷却剤溜２６３は、内側冷却部６１における鉛直方向の上端部において冷却剤循環部６４に接続し、円周方向に形成する内側冷却部６１と外側冷却部６２との間の隙間よりも大きな隙間である。第一冷却剤溜２６３は、図３１等の断面図において、内側冷却部６１が四方向のうちの三方向を囲い、他の一方向である下側は外側冷却部６２が、縦溝である冷却流路溝２６１を除く部分を閉じた構成である。
【0235】
第二冷却剤溜２６４は、図３１等の断面図において、外側冷却部固定台６３に形成する凹部に内側冷却部６１の下端部を挿入した状態で四方向のうちの三方向を囲い、他の一方向である上側は外側冷却部６２が、縦溝である冷却流路溝２６１を除く部分を閉じた構成である。
【0236】
＜冷却装置６の解決課題と効果＞
以上説明したように、冷却装置６は種々の課題を解決し、効果を奏する。第一の課題は以下である。積層鋼板製造装置１００等は、外形上金型２０の外形パンチ２１及び外形下金型３０の外形抜きダイ３１が熱によって寸法が変化すると、鋼板１７を打ち抜く際の寸法精度が低下し、正しい形状に形成できなくなるという課題がある。温度上昇の原因は幾つかあるが、一例として外形パンチ２１と外形抜きダイ３１とによって鋼板１７を打ち抜くとき、打ち抜く際に摩擦熱が発生し、温度上昇を招く場合がある。
以上説明したように、冷却装置６は種々の課題を解決し、効果を奏する。第一の課題は以下である。積層鋼板製造装置１００等は、外形上金型２０の外形パンチ２１及び外形下金型３０の外形抜きダイ３１が熱によって寸法が変化すると、鋼板１７を打ち抜く際の寸法精度が低下し、正しい形状に形成できなくなるという課題がある。温度上昇の原因は幾つかあるが、一例として外形パンチ２１と外形抜きダイ３１とによって鋼板１７を打ち抜くとき、打ち抜く際に摩擦熱が発生し、温度上昇を招く場合がある。
【0237】
また、積層鋼板１４を形成するとき、カシメによって鋼板１７を積層する場合に、積層時に摩擦熱が発生して温度上昇する場合がある。また、接着剤４５が熱硬化性の場合、下金型３の内部で鋼板１７を加熱する必要がある。この場合、下金型３が温度上昇し、外形抜きダイ３１も温度上昇する場合がある。さらには、積層鋼板製造装置１００から第五実施形態の積層鋼板製造装置５００の場合、外形下金型３０が下金型３に対して第一中心軸Ｃ１の周りに回転する。このとき、外形下金型３０と下金型３との間で、回転摺動による摩擦熱が発生して、外形抜きダイ３１が温度上昇する場合がある。積層鋼板製造装置１００等が備える冷却装置６はこれらの課題を解決するものである。
【0238】
図３１から図３３までに示すように、冷却装置６は、鋼板案内路３６の一部である冷却案内路３５に固定する内側冷却部６１と、下金型３に直接的又は間接的に固定する外側冷却部６２との間に冷却剤循環部６４を形成する。よって、冷却剤２６０は円周方向に冷却剤循環部６４を循環し、内側冷却部６１、及び冷却案内路３５を冷却することができる。
【0239】
さらに、第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第五実施形態の積層鋼板製造装置５００の場合、冷却剤２６０は、内側冷却部６１が回転することによって冷却剤循環部６４を円周方向に循環するので、円周方向の全体に対して内側冷却部６１をより冷却することができる。さらに、内側冷却部６１と接触する冷却案内路３５を冷却することができる。また、図１７に示すように、積層鋼板製造装置５００においては、回転駆動装置５１０によって外形下金型３０と冷却案内路３５及び内側冷却部６１とを所定角度θ回転させる回転制御を行う。よって、冷却剤２６０が冷却剤循環部６４において内側冷却部６１の外周上をより循環可能なので、内側冷却部６１をより冷却することができる。
【0240】
次に、第二の課題は以下である。積層鋼板製造装置１００等は、連続して鋼板１７の打抜き、積層鋼板１４の積層を行う。すでに説明した温度上昇は継続的に発生するため、冷却装置６は、連続的に冷却することが必要であり課題である。
【0241】
この課題を解決するため、すでに説明した図３１から図３３までに示す構成のように、冷却装置６は冷却剤冷却部６９を備え、温度上昇した冷却剤２６０を冷却し、冷却管６８を通じて冷却剤循環部６４へ循環させることができる。よって、冷却装置６は、継続的に冷却案内路３５を冷却する効果を奏することができる。
【0242】
次に、第三の課題は以下である。冷却装置６は、冷却剤２６０が第一開口部６６から一定の圧力で噴射するため、内側冷却部６１と外側冷却部６２とから外部に噴出する恐れがある。その場合、冷却剤２６０が下金型３に内部に広がり、腐食その他の問題が発生するという課題がある。
【0243】
特に、積層鋼板製造装置１００から第五実施形態の積層鋼板製造装置５００までの場合、外形下金型３０が第一中心軸Ｃ１の周りに回転するとき回転慣性力によってより冷却剤２６０が外部に噴出しやすい。
【0244】
この課題を解決するため、図３１から図３３までに示すように、冷却装置６は、冷却剤循環部６４に流入する冷却剤２６０が、冷却剤循環部６４の鉛直方向における上側及び下側へ広がるとき、冷却剤２６０は第一冷却剤溜２６３と第二冷却剤溜２６４とに溜まる。よって、冷却剤２６０が冷却装置６の外部へ流出することを防止できる。また、冷却剤２６０が、内側冷却部６１の回転に伴って冷却剤循環部６４の鉛直方向における上側及び下側へ広がるときも、冷却剤２６０は第一冷却剤溜２６３と第二冷却剤溜２６４とに溜まる。よって、冷却剤２６０が冷却装置６の外部へ流出することを防止できる。
【0245】
さらに、図３２に示すように、外側冷却部６２の内側に第一ドレン樋９６を多数備えるので、飛散した冷却剤２６０が第一冷却剤溜２６３に溜まったときに、冷却剤２６０を急速に第二冷却剤溜２６４へ排出することができる。また、図３３に示すように、第二ドレン樋９７は、第二冷却剤溜２６４に溜まった冷却剤２６０を排出して、冷却剤供給部６５へ循環させることができる。よって、冷却剤２６０は急速に循環して冷却効果を高めることができる。
【0246】
＜製造方法＞
次に本発明の第二の態様に係る、積層鋼板製造方法を説明する。なお、ここで説明する積層鋼板製造方法は、第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第五実施形態の積層鋼板製造装置５００までを使用することを前提とする。まず、鋼板製造方法に係る構成を、図３６のブロック図を参照して説明する。積層鋼板製造装置１００等は、全体の駆動等を制御する制御装置９０を備える。入力装置１８は、鋼板１７の打抜き作業の開始と停止の入力はもとより、鋼板１７の転積を行う際に鋼板１７を何枚打ち抜く毎に外形金型１１を回転させるかを決定する打抜き枚数を入力する装置でもある。
次に本発明の第二の態様に係る、積層鋼板製造方法を説明する。なお、ここで説明する積層鋼板製造方法は、第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第五実施形態の積層鋼板製造装置５００までを使用することを前提とする。まず、鋼板製造方法に係る構成を、図３６のブロック図を参照して説明する。積層鋼板製造装置１００等は、全体の駆動等を制御する制御装置９０を備える。入力装置１８は、鋼板１７の打抜き作業の開始と停止の入力はもとより、鋼板１７の転積を行う際に鋼板１７を何枚打ち抜く毎に外形金型１１を回転させるかを決定する打抜き枚数を入力する装置でもある。
【0247】
入力装置１８に入力した情報は、入出力インターフェース１８０が受取り、ＣＰＵ１８１が各処理を行う。ＣＰＵ１８１は、回転駆動制御装置５４による回転駆動源駆動処理、鋼板素材１６を移送する移送駆動処理、及び上金型２を昇降させる金型昇降駆動処理を行う。これらの処理に関し、ＲＯＭ１８２及びＲＡＭ１８３は情報の記憶処理を行う。
【0248】
次に、ＣＰＵ１８１は、処理した各駆動情報を入出力インターフェース１８０から各駆動回路に提供する。回転駆動装置５を駆動するときは、ＣＰＵ１８１は回転駆動回路１８４に駆動情報を与え、回転駆動源５１を駆動する。鋼板素材１６を移送するときは、移送駆動回路１８５に駆動情報を与え、移送駆動源３１０を駆動する。また、下金型３に対して上金型２を昇降させることによって鋼板１７を打ち抜く工程においては、ＣＰＵ１８１は金型昇降駆動回路１８６に駆動情報を与え、金型昇降駆動源８０が金型昇降駆動装置７０を駆動する。
【0249】
次に、鋼板素材１６から積層鋼板１４を製造する工程を説明する。使用する積層鋼板製造装置１００等の構成は、図２等に示すように以下の構成である。鋼板素材１６から鋼板１７を打ち抜くため対となり、外形上金型２０を含む上金型２と外形下金型３０を含む下金型３からなる金型１０。外形上金型２０及び外形下金型３０を回転駆動する回転駆動装置５。上金型２にあって、鋼板素材１６を含めた鋼板１７に接着剤４５を塗布する接着剤塗布装置４。外形下金型３０にあって、鉛直方向に沿う方向の下側に延びる鋼板案内路３６。鋼板案内路３６にあって、外形下金型３０よりも鉛直方向の下側に、鋼板１７を加熱する鋼板整列加熱装置９。下金型３にあって、鉛直方向において、鋼板整列加熱装置９よりも上側に備えた冷却装置６からなる。
【0250】
積層鋼板製造方法は、以下の第一工程から第四工程からなる。第一工程は、上金型２を鉛直方向に沿う方向の下側へ移動して、外形上金型２０と外形下金型３０とによって鋼板１７を打ち抜く。第二工程は、第一工程に伴って、接着剤塗布装置４によって鋼板１７に接着剤４５を塗布する。第三工程は、鋼板整列加熱装置９によって、打ち抜いた鋼板１７の外周側面に接触して加熱し、鋼板１７に塗布した接着剤４５を硬化するとともに、鋼板１７を積層方向に整列する。第四工程は、回転駆動装置５によって外形上金型２０、及び外形下金型３０とを所定角度θ回転する。
【0251】
第一工程から第三工程までは、鋼板１７を打ち抜く毎に行う。第二工程の接着剤４５を塗布する工程は、図２３を参照して説明したように、積層鋼板１４の積層枚数を調整するため、鋼板１７を所定の枚数打ち抜く毎に停止して、接着剤４５の塗布を停止する。ここで、所定の枚数とは、予め積層鋼板１４を制作する上で鋼板１７を積層する枚数である。所定の枚数打ち抜く毎に第二工程を停止することにより、一定の厚みの積層鋼板１４を連続して制作するためである。第四工程は、回転駆動源５１を駆動させるタイミングが、鋼板１７を一枚打ち抜く度に、或いは、鋼板１７を所定枚数打ち抜く毎に行う。例えば、鋼板１７を一枚打ち抜く度に第四工程を行う場合は、第一工程から第四工程までを連続して行う。なお、積層鋼板製造装置１００等において、第一工程から第四工程までを連続して行う場合は、外形金型１１の回転のタイミングを指示するための打抜き枚数の入力は不要である。
【0252】
次に、図３４、図３５を参照して、鋼板１７を打ち抜く工程の具体例を説明する。図３４に示す例は、鋼板１７が点対称ではない外形形状である。この場合は、第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第四実施形態の積層鋼板製造装置４００までが該当する。鋼板１７はＴ字状の外形形状に加えて、内部の三箇所に穴３５０を有する。金型１０は、第一補助金型３１１、第二補助金型３１２、第三補助金型３１３、及び外形金型１１からなる。第一補助金型３１１から第三補助金型３１３までは、鋼板１７のうちの外形を除く穴３５０を形成する。穴３５０は、Ｔ字の外形に対して縦棒の位置に三つ並ぶ形状である。
【0253】
外形金型１１は、鋼板１７を一枚打ち抜く度に、或いは、鋼板１７を所定枚数打ち抜く毎に、所定角度θ回転する。このとき、三つの穴３５０は、外形金型１１が回転する度に位置が変化する。そのため、第一補助金型３１１から第三補助金型３１３までは、外形金型１１が所定角度θ回転することを想定して穴３５０を形成する。図３４が示す例では、所定角度θは４５度である。すなわち、穴３５０は本来形成する位置に加えて、４５度周期で回転させた位置にも形成しておく。なお、図３４の例は、鋼板１７は外形形状に加えて内部に穴３５０を有するが、外形形状のみの場合は第一補助金型３１１から第三補助金型３１３までによって行う工程は不要である。
【0254】
次に、図３５に示す例では、鋼板１７の外形形状は円形状であり、点対称の形状である。すなわち、所定角度θ回転させたときの前後において、外形形状が一致する。この場合、外形金型１１のうちの外形下金型３０は第一中心軸Ｃ１の周りに回転可能な構成であるが、外形上金型２０は第一中心軸Ｃ１の周りに回転可能な構成でなくてもよい。この例では、金型１０は第一補助金型３１１から第四補助金型３１４までと外形金型１１からなる。この場合は、第一実施形態の積層鋼板製造装置１００から第五実施形態の積層鋼板製造装置５００までが該当する。
【0255】
＜製造方法の効果＞
積層鋼板製造方法は、鋼板１７の一枚を含む所定枚数において第一工程から第三工程を行い、鋼板１７を一枚打ち抜く度に、或いは、鋼板１７を所定枚数打ち抜く毎に第四工程を行う。積層鋼板製造方法は、鋼板１７の一枚を含む所定枚数毎に鋼板素材１６に外形上金型２０と外形下金型３０とを回転させて外形を打抜き、接着する。よって、鋼板１７の外形形状に関わらず、鋼板素材１６の厚みの偏差があっても積層鋼板１４における厚みの偏差を低減することができる。
積層鋼板製造方法は、鋼板１７の一枚を含む所定枚数において第一工程から第三工程を行い、鋼板１７を一枚打ち抜く度に、或いは、鋼板１７を所定枚数打ち抜く毎に第四工程を行う。積層鋼板製造方法は、鋼板１７の一枚を含む所定枚数毎に鋼板素材１６に外形上金型２０と外形下金型３０とを回転させて外形を打抜き、接着する。よって、鋼板１７の外形形状に関わらず、鋼板素材１６の厚みの偏差があっても積層鋼板１４における厚みの偏差を低減することができる。
【符号の説明】
【0256】
２ 上金型
３ 下金型
４ 接着剤塗布装置
６ 冷却装置
７ 加熱ユニット
８ 第一鋼板保持ユニット
９ 鋼板整列加熱装置
１０ 金型
１１ 外形金型
１４ 積層鋼板
１６ 鋼板素材
１７ 鋼板
２０ 外形上金型
３０ 外形下金型
３５ 冷却案内路
３６ 鋼板案内路
４０ ノズルユニット
４１ ノズル
４２ ノズル開閉弁
４３ ノズルホルダ
４４ ノズル弾性部材
４５ 接着剤
４６ 接着剤貯留部
４７ 供給管
４９ ノズル用スライドカム
６１ 内側冷却部
６２ 外側冷却部
６３ 外側冷却部固定台
６４ 冷却剤循環部
６５ 冷却剤供給部
６６ 第一開口部
６７ 第二開口部
６８ 冷却管
６９ 冷却剤冷却部
７１ 加熱可動部ホルダ
７２ 加熱可動部
７３ 可動弾性部材
７４ 加熱部
７６ 連結穴
７８ 幅
７９ 半径
８１ 鋼板保持ブロック
８２ 鋼板保持可動部
８３ 鋼板保持弾性部材
８５ 連結ピン
８６ 端部
８７ 隙間
８８ 鋼板保持ブロック
８９ 接触凸部
９６ ドレン樋（第一ドレン樋）
１００ 積層鋼板製造装置
１０８ 第二鋼板保持ユニット
１３５ 開閉弁穴
１４０ ノズル吐出部
１４２ 第一ノズル開閉弁
１４３ 第一ノズル弁弾性部材
１４４ 第二ノズル開閉弁
１４５ 第二ノズル弁弾性部材
１４６ 第三ノズル開閉弁
１４７ 第二接着剤流路
１４８ 第一接着剤流路
１４９ 隙間
１５０ 第三接着剤流路
２００ 積層鋼板製造装置
２１０ 作動部材
２４１ ノズル係合部
２４４ ノズルカム係合面
２４５ ノズルカム凹部
２４８ 第一凸形状部
２４９ 第一凹形状部
２５７ 隙間
２５８ 第二凸形状部
２５９ 第二凹形状部
２６０ 冷却剤
２６３ 第一冷却剤溜
２６４ 第二冷却剤溜
２６５ 隙間
２６６ 下側面
２６７ 上側面
３００ 積層鋼板製造装置
３５０ 穴
４００ 積層鋼板製造装置
５００ 積層鋼板製造装置
５１３ 作動スライドカム
５２０ 接着剤塗布装置
６００ 積層鋼板製造装置
Ｃ１ 第一中心軸
Ｃ３ 中心軸
３ 下金型
４ 接着剤塗布装置
６ 冷却装置
７ 加熱ユニット
８ 第一鋼板保持ユニット
９ 鋼板整列加熱装置
１０ 金型
１１ 外形金型
１４ 積層鋼板
１６ 鋼板素材
１７ 鋼板
２０ 外形上金型
３０ 外形下金型
３５ 冷却案内路
３６ 鋼板案内路
４０ ノズルユニット
４１ ノズル
４２ ノズル開閉弁
４３ ノズルホルダ
４４ ノズル弾性部材
４５ 接着剤
４６ 接着剤貯留部
４７ 供給管
４９ ノズル用スライドカム
６１ 内側冷却部
６２ 外側冷却部
６３ 外側冷却部固定台
６４ 冷却剤循環部
６５ 冷却剤供給部
６６ 第一開口部
６７ 第二開口部
６８ 冷却管
６９ 冷却剤冷却部
７１ 加熱可動部ホルダ
７２ 加熱可動部
７３ 可動弾性部材
７４ 加熱部
７６ 連結穴
７８ 幅
７９ 半径
８１ 鋼板保持ブロック
８２ 鋼板保持可動部
８３ 鋼板保持弾性部材
８５ 連結ピン
８６ 端部
８７ 隙間
８８ 鋼板保持ブロック
８９ 接触凸部
９６ ドレン樋（第一ドレン樋）
１００ 積層鋼板製造装置
１０８ 第二鋼板保持ユニット
１３５ 開閉弁穴
１４０ ノズル吐出部
１４２ 第一ノズル開閉弁
１４３ 第一ノズル弁弾性部材
１４４ 第二ノズル開閉弁
１４５ 第二ノズル弁弾性部材
１４６ 第三ノズル開閉弁
１４７ 第二接着剤流路
１４８ 第一接着剤流路
１４９ 隙間
１５０ 第三接着剤流路
２００ 積層鋼板製造装置
２１０ 作動部材
２４１ ノズル係合部
２４４ ノズルカム係合面
２４５ ノズルカム凹部
２４８ 第一凸形状部
２４９ 第一凹形状部
２５７ 隙間
２５８ 第二凸形状部
２５９ 第二凹形状部
２６０ 冷却剤
２６３ 第一冷却剤溜
２６４ 第二冷却剤溜
２６５ 隙間
２６６ 下側面
２６７ 上側面
３００ 積層鋼板製造装置
３５０ 穴
４００ 積層鋼板製造装置
５００ 積層鋼板製造装置
５１３ 作動スライドカム
５２０ 接着剤塗布装置
６００ 積層鋼板製造装置
Ｃ１ 第一中心軸
Ｃ３ 中心軸
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】