CN110190688A - 软磁性薄带的层叠体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种软磁性薄带的层叠体，具有简洁的结构，能够防止软磁性薄带的损伤并提高软磁性薄带的占有率。层叠体(1)具备使第一软磁性薄带层叠而成的层叠部(2)和设置于该层叠部(2)的第一软磁性薄带的层叠方向两端的加强部(3)。加强部(3)具有在第一软磁性薄带的层叠方向上层叠的第二软磁性薄带和覆盖该第二软磁性薄带的整体并且含浸于彼此相邻的第二软磁性薄带之间的固化性树脂(32)。
Description
技术领域
本公开涉及软磁性薄带的层叠体。
背景技术
以往，已知有与将层叠软磁性薄带而成的磁性板的层叠体及将该磁性板的层叠体用作定子的电动机相关的发明(参照下述专利文献1)。专利文献1所记载的发明以提供能够实现刚性确保和紧固固定时的磁特性的稳定化的磁性板的层叠体为目的。
为了达成上述目的，专利文献1所记载的发明的磁性板的层叠体具有层叠部、第一及第二金属板、紧固机构(参照该文献的权利要求1等)。层叠部由层叠的多个软磁性薄带构成。第一及第二金属板从层叠部的层叠方向的上表面及下表面夹住层叠部。紧固机构贯穿第一及第二金属板和层叠部，利用第一及第二金属板来紧固层叠部。
通过该结构，能够利用刚性高的金属板将软磁性薄带的层叠部整体在层叠方向上束缚。由此，能够确保层叠体的刚性，另外，由于会将层叠体在表面整体压入，所以也能够防止层叠部内的软磁性薄带的挠曲，使磁特性稳定化(参照该文献的第0010段)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-143251号公报
发明内容
所述以往的磁性板的层叠体需要在由软磁性薄带的层叠体构成的层叠部与将该层叠部从上表面及下表面夹住的金属板之间配置绝缘构件。另外，在构成层叠部的层叠的软磁性薄带与软磁性薄带之间也需要绝缘构件。因而，所述以往的磁性板的层叠体存在结构变得复杂这一课题。
另外，如前所述，所述以往的磁性板的层叠体具有从层叠部的层叠方向的上表面及下表面夹住层叠部的第一及第二金属板。因而，在将该层叠体用作电动机的定子的情况下，在向定子的插槽插入绕组并将绕组弯曲的工序中，能够利用第一及第二金属板来保护刚性低的软磁性薄带的层叠部，防止由绕组的弯曲引起的层叠部的损伤。
其反面，所述以往的磁性板的层叠体由于具有从层叠部的层叠方向的上表面及下表面夹住层叠部的第一及第二金属板，所以层叠体中的软磁性薄带的体积率即占有率可能会下降。当在层叠体中软磁性薄带的占有率下降时，金属板的铁损比率变大。其结果，作为层叠体的铁损变大，电动机的效率可能会下降。
本公开提供一种具有简洁的结构，能够防止软磁性薄带的层叠部的损伤并提高软磁性薄带的占有率的软磁性薄带的层叠体。
用于解决课题的方案
本公开的一方案是一种软磁性薄带的层叠体，其特征在于，具备：层叠部，使第一软磁性薄带层叠而成；和加强部，设置于所述层叠部的所述第一软磁性薄带的层叠方向两端，所述加强部具有：第二软磁性薄带，在所述第一软磁性薄带的层叠方向上层叠；和固化性树脂，覆盖该第二软磁性薄带的整体，并且含浸于彼此相邻的所述第二软磁性薄带之间。
根据上述方案，由于构成加强部的层叠的第二软磁性薄带的整体由固化性树脂覆盖，所以能够利用固化性树脂将构成层叠部的第一软磁性薄带与构成加强部的第二软磁性薄带之间绝缘。因此，无需在加强部与层叠部之间配置绝缘构件，能够使层叠体的结构简洁。
另外，构成加强部的层叠的第二软磁性薄带在层叠方向上彼此相邻的第二软磁性薄带之间含浸有固化性树脂，这些彼此相邻的第二软磁性薄带之间由固化性树脂绝缘。因此，无需在构成加强部的层叠的多个第二软磁性薄带彼此之间配置绝缘构件，能够使层叠体的结构简洁。
另外，加强部的层叠的第二软磁性薄带的整体由固化性树脂覆盖，在层叠的第二软磁性薄带的彼此相邻的第二软磁性薄带之间含浸有固化性树脂。由此，加强部的层叠的多个第二软磁性薄带通过固化性树脂而一体化，能够通过固化性树脂的刚性来得到仅使刚性极低的第一软磁性薄带层叠无法得到的高刚性。
因此，在将上述方案的层叠体用作电动机的定子即层叠芯的情况下，在向层叠芯的插槽插入绕组并将绕组弯曲的工序中，能够利用加强部来保护刚性低的第一软磁性薄带的层叠部，防止由绕组的弯曲引起的层叠部的损伤。而且，由于加强部由层叠的第二软磁性薄带构成，所以与使用金属板的情况相比，能够提高层叠体中的软磁性薄带的体积率即占有率。由此，作为层叠体的铁损变小，能够提高电动机的效率。
另外，在上述方案的软磁性薄带的层叠体中，所述第一软磁性薄带和所述第二软磁性薄带可以是相同的软磁性薄带。由此，与对第一软磁性薄带和第二软磁性薄带使用不同结构的软磁性薄带的情况相比，能够降低层叠体的制造成本。
另外，在上述方案的软磁性薄带的层叠体中，可以是，所述层叠部在彼此相邻的所述第一软磁性薄带之间具有绝缘覆膜，所述层叠方向的两端的所述第一软磁性薄带面向所述加强部的所述固化性树脂。由此，能够利用绝缘覆膜将层叠部的彼此相邻的第一软磁性薄带之间绝缘。因此，在将层叠体用作电动机的定子即层叠芯的情况下，能够使相邻的第一软磁性薄带之间的层间电阻上升而降低由涡电流引起的损失，提高电动机的效率。
而且，在该方案的层叠体中，在层叠部中层叠的第一软磁性薄带中的层叠方向的两端的第一软磁性薄带面向加强部的固化性树脂。即，层叠体的层叠部的两端的第一软磁性薄带与加强部的第二软磁性薄带之间由覆盖加强部的第二软磁性薄带的固化性树脂绝缘。由此，能够省略加强部与层叠部之间的绝缘覆膜，与在层叠部的两侧隔着绝缘构件而配置金属板的情况相比，能够使层叠体的结构简洁。
发明效果
根据本公开，能够提供一种具有简洁的结构，能够防止软磁性薄带的层叠部的损伤并提高软磁性薄带的占有率的软磁性薄带的层叠体。
附图说明
图1是本公开的一实施方式的软磁性薄带的层叠体的示意性的立体图。
图2是图1所示的层叠体的层叠部与加强部的交界面附近的示意性的放大剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本公开的软磁性薄带的层叠体的实施方式。
图1是本公开的一实施方式的软磁性薄带的层叠体1的示意性的立体图。图2是图1所示的软磁性薄带的层叠体1的层叠部2与加强部3的交界面附近的示意性的放大剖视图。需要说明的是，图2是与由图1所示的双点划线包围的层叠部2与加强部3的交界面附近的区域II对应的部分的示意性的放大剖视图。
本实施方式的层叠体1具备使第一软磁性薄带21层叠而成的层叠部2和设置于该层叠部2的第一软磁性薄带21的层叠方向两端的加强部3。加强部3具有在第一软磁性薄带21的层叠方向上层叠的第二软磁性薄带31和覆盖该第二软磁性薄带31的整体并且含浸于彼此相邻的第二软磁性薄带31之间的固化性树脂32。
第一软磁性薄带21及第二软磁性薄带31例如是软磁性优异的纳米结晶合金的薄带。作为第一软磁性薄带21及第二软磁性薄带31，例如可以使用对利用单辊法制作出的合金的薄带进行热处理而成为纳米结晶磁性合金的薄带后的软磁性薄带。第一软磁性薄带21及第二软磁性薄带31的厚度例如是0.01mm以上且0.05mm以下。
第一软磁性薄带21和第二软磁性薄带31例如可以是由相同材料构成的相同尺寸、形状及特性的软磁性薄带，即相同的软磁性薄带。
层叠部2例如在彼此相邻的第一软磁性薄带21之间具有绝缘覆膜22。需要说明的是，在层叠部2中，第一软磁性薄带21的层叠方向的两端的第一软磁性薄带21面向加强部3的固化性树脂32。即，本实施方式的层叠体1在层叠部2与加强部3之间不具有绝缘覆膜22。需要说明的是，层叠部2中的第一软磁性薄带21的层叠方向的两端的第一软磁性薄带21与构成加强部3的第二软磁性薄带31之间由构成加强部3的固化性树脂32绝缘。
层叠部2例如可以通过使将在一方的面具有绝缘性的涂布有无机性或无机+有机性成分的第一软磁性薄带21加热并冲裁成规定形状的多个第一软磁性薄带21层叠而制造。由此，能够制造在彼此相邻的第一软磁性薄带21之间具有绝缘覆膜22且层叠方向的两端部的第一软磁性薄带21露出的层叠部2。需要说明的是，层叠部2的制造方法没有特别的限定。
加强部3例如可以通过使被冲裁成规定形状的多个第二软磁性薄带31层叠并浸渍于固化前的固化性树脂，之后使固化性树脂固化而制造。由此，能够制作在彼此相邻的第二软磁性薄带31之间含浸有固化性树脂32且层叠的第二软磁性薄带31的整体由固化性树脂覆盖的加强部3。需要说明的是，加强部3的制造方法没有特别的限定。
构成加强部3的固化性树脂32没有特别的限定。例如，在将层叠体1用作电动机的定子的情况下，固化性树脂32可以使用具有在向层叠芯即层叠体1的插槽11插入绕组C并将绕组C弯曲的工序中能够充分防止加强部3的损伤的程度的刚性且具有能够充分确保构成加强部3的第二软磁性薄带31间的绝缘的绝缘性的固化性树脂。第二软磁性薄带31的层叠方向上的加强部3的厚度例如是第二软磁性薄带31的厚度的10倍左右，能够在能够确保加强部3所需的刚性的范围内使其尽可能薄。
以下，基于与以往的磁性板的层叠体的对比来说明本实施方式的层叠体1的作用。
如前所述，所述专利文献1所记载的以往的磁性板的层叠体具有层叠部、第一及第二金属板、紧固机构。层叠部由层叠的多个软磁性薄带构成，第一及第二金属板从层叠部的层叠方向的上表面及下表面夹住层叠部。紧固机构贯穿第一及第二金属板和层叠部，利用第一及第二金属板来紧固层叠部。
这样的结构的以往的层叠体需要在由软磁性薄带的层叠体构成的层叠部与将该层叠部从上表面及下表面夹住的金属板之间配置绝缘构件。另外，在构成层叠部的层叠的软磁性薄带与软磁性薄带之间也需要绝缘构件。因此，层叠体的结构变得复杂。
另外，如前所述，上述以往的磁性板的层叠体具有从层叠部的层叠方向的上表面及下表面夹住层叠部的第一及第二金属板。因而，在将该层叠体用作电动机的定子的情况下，在向定子的插槽插入绕组并将绕组弯曲的工序中，刚性低的软磁性薄带的层叠部由第一及第二金属板保护，能够防止由绕组的弯曲引起的层叠部的损伤。
然而，上述以往的磁性板的层叠体由于具有从层叠部的层叠方向的上表面及下表面夹住层叠部的第一及第二金属板，所以软磁性薄带的体积率即占有率可能会下降。一般，金属板(电磁钢板)的损失是软磁性薄带的5倍～10倍左右，因此当使用金属板时，损失增大。其结果，作为层叠体的铁损变大，电动机的效率可能会下降。
相对于此，如前所述，本实施方式的软磁性薄带的层叠体1具备使第一软磁性薄带21层叠而成的层叠部2和设置于该层叠部2的第一软磁性薄带21的层叠方向两端的加强部3。并且，加强部3具有在第一软磁性薄带21的层叠方向上层叠的第二软磁性薄带31和覆盖该第二软磁性薄带31的整体并且含浸于彼此相邻的第二软磁性薄带31之间的固化性树脂32。
这样，在本实施方式的软磁性薄带的层叠体1中，由于构成加强部3的层叠的第二软磁性薄带31的整体由固化性树脂32覆盖，所以能够利用固化性树脂32将构成层叠部2的第一软磁性薄带21与构成加强部3的第二软磁性薄带31之间绝缘。因此，无需在加强部3与层叠部2之间配置绝缘构件，能够使层叠体1的结构简洁。
另外，在本实施方式的软磁性薄带的层叠体1中，构成加强部3的层叠的第二软磁性薄带31在层叠方向上彼此相邻的第二软磁性薄带31之间含浸有固化性树脂32。由此，彼此相邻的第二软磁性薄带31之间由固化性树脂32绝缘。因此，无需在构成加强部3的层叠的多个第二软磁性薄带31彼此之间配置绝缘构件，能够使层叠体1的结构简洁。
另外，在本实施方式的软磁性薄带的层叠体1中，加强部3的层叠的第二软磁性薄带31的整体由固化性树脂32覆盖，在层叠的第二软磁性薄带31的彼此相邻的第二软磁性薄带31之间含浸有固化性树脂。由此，加强部3的层叠的多个第二软磁性薄带31通过固化性树脂32而一体化，能够通过固化性树脂32的刚性而得到仅使刚性极低的第一软磁性薄带21层叠无法得到的高刚性。
因此，在将本实施方式的软磁性薄带的层叠体1用作电动机的定子即层叠芯的情况下，在向层叠芯的插槽11插入绕组C并将绕组C弯曲的工序中，能够利用加强部3来保护刚性低的第一软磁性薄带21的层叠部2，防止由绕组C的弯曲引起的层叠部2的损伤。而且，由于加强部3由层叠的第二软磁性薄带31构成，所以与使用金属板的情况相比，能够提高层叠体1中的软磁性薄带的体积率即占有率。由此，作为层叠体的铁损变小，能够提高电动机的效率。
另外，在本实施方式的软磁性薄带的层叠体1中，构成层叠部2的第一软磁性薄带21与构成加强部3的第二软磁性薄带31可以是同一软磁性薄带。由此，与对第一软磁性薄带21和第二软磁性薄带31使用不同结构的软磁性薄带的情况相比，能够降低层叠体1的制造成本。
另外，在本实施方式的软磁性薄带的层叠体1中，如前所述，层叠部2在彼此相邻的第一软磁性薄带21之间具有绝缘覆膜22，层叠方向的两端的第一软磁性薄带21面向加强部3的固化性树脂32。由此，能够利用绝缘覆膜22将层叠部2的彼此相邻的第一软磁性薄带21之间绝缘。因此，在将层叠体1用作电动机的定子即层叠芯的情况下，能够使相邻的第一软磁性薄带21之间的层间电阻上升而降低由涡电流引起的损失，能够提高电动机的效率。
而且，在本实施方式的软磁性薄带的层叠体1中，如前所述，在层叠部2中层叠的第一软磁性薄带21中的层叠方向的两端的第一软磁性薄带21面向加强部3的固化性树脂32。即，在层叠体1中，层叠部2的两端的第一软磁性薄带21与加强部3的第二软磁性薄带31之间由覆盖加强部3的第二软磁性薄带31的固化性树脂32绝缘。由此，能够省略加强部3与层叠部2之间的绝缘覆膜22，与在层叠部2的两侧隔着绝缘构件而配置金属板的情况相比，能够使层叠体1的结构简洁。
如以上说明这样，根据本实施方式，能够提供一种具有简洁的结构，能够防止软磁性薄带即第一软磁性薄带21及第二软磁性薄带31的损伤，并提高软磁性薄带的占有率的软磁性薄带的层叠体1。
以上，虽然使用附图对本发明的实施方式进行了详述，但具体的结构不限定于该实施方式，即使存在不脱离本发明的主旨的范围内的设计变更等，它们也包含于本发明。
[实施例]
以下，对本公开的软磁性薄带的层叠体的实施例和作为其比较对象的软磁性薄带的层叠体的比较例进行说明。
(实施例1)
作为第一软磁性薄带及第二软磁性薄带，使用厚度为0.02mm的完全结晶化(100％)的纳米结晶软磁性合金的薄带，制作了由具备加强部和层叠部的层叠体构成的定子(层叠芯)。接着，进行向层叠芯的插槽隔着绝缘体而插入绕组中将绕组弯曲的绕组工序而制作了电动机。其结果，由加强部避免层叠芯的损伤，与将以往的磁性板的层叠体用作定子的电动机相比，生产性提高并且实现了低损失化。
(实施例2)
作为第一软磁性薄带及第二软磁性薄带，使用厚度为0.02mm的完全结晶化的纳米结晶软磁性合金的薄带，制作了由具备加强部和层叠部的层叠体构成的定子(层叠芯)。需要说明的是，在本实施例中，在层叠部的一部分中，也与加强部同样地含浸有固化性树脂。接着，进行向层叠芯的插槽隔着绝缘体而插入绕组并将绕组弯曲的绕组工序而制作了电动机。其结果，由加强部避免层叠芯的损伤，与将以往的磁性板的层叠体用作定子的电动机相比，生产性提高并且实现了低损失化。
(比较例1)
与实施例1及实施例2同样，使用厚度为0.02mm的完全结晶化的纳米结晶软磁性合金的薄带，省略加强部，制作了由仅具备层叠部的层叠体构成的定子(层叠芯)。接着，进行向层叠芯的插槽隔着绝缘体而插入绕组并将绕组弯曲的绕组工序。其结果，仅由层叠部构成的层叠芯损伤，没能制作电动机。
(比较例2)
与实施例1及实施例2同样，使用厚度为0.02mm的完全结晶化的纳米结晶软磁性合金的薄带，省略加强部而制作了层叠部。接着，使层叠部浸渍于固化性树脂，使层叠的薄带之间含浸固化性树脂并且将层叠的薄带的整体用固化性树脂覆盖，之后，使固化性树脂固化，制作了由仅树脂含浸的层叠部的层叠体构成的定子(层叠芯)。
接着，进行向层叠芯的插槽隔着绝缘体而插入绕组并将绕组弯曲的绕组工序而制作了电动机。其结果，避免了层叠芯的损伤，与将以往的磁性板的层叠体用作定子的电动机相比，生产性提高并且实现了低损失化，但与实施例1及实施例2相比，纳米结晶软磁性合金的薄带的占有率下降，层叠芯大型化。
标号说明
1 层叠体
2 层叠部
22 绝缘覆膜
21 第一软磁性薄带
3 加强部
31 第二软磁性薄带
32 固化性树脂。
Claims (3)
1.一种软磁性薄带的层叠体，其特征在于，具备：
层叠部，使第一软磁性薄带层叠而成；及
加强部，设置于所述层叠部的所述第一软磁性薄带的层叠方向两端，
所述加强部具有：
第二软磁性薄带，在所述第一软磁性薄带的层叠方向上层叠；和
固化性树脂，覆盖该第二软磁性薄带的整体，并且含浸于彼此相邻的所述第二软磁性薄带之间。
2.根据权利要求1所述的软磁性薄带的层叠体，其特征在于，
所述第一软磁性薄带和所述第二软磁性薄带是相同的软磁性薄带。
3.根据权利要求1或2所述的软磁性薄带的层叠体，其特征在于，
所述层叠部在彼此相邻的所述第一软磁性薄带之间具有绝缘覆膜，所述层叠方向的两端的所述第一软磁性薄带面向所述加强部的所述固化性树脂。
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