JP2011223844A - 積層鉄心とその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁鋼板に於いてどのような薄板であっても、かしめ或いは溶接と接着剤を併用して、接着積層することが出来る、優れた接着積層鉄心とその製造方法を提供する事にある。
【解決の手段】電磁鋼板を順送り金型等で打ち抜き、計量整列してなる積層鉄心に於いて、当該積層鉄心の鉄心薄板形状の輪郭の外側方向に対して、微細な幅で連続する括れ部を一箇所或いは複数箇所有するタブを任意の位置に一個或いは複数個形成し、該タブを一箇所或いは複数箇所のかしめ或いは溶接、或いはその両方により固着し、積層した事を特徴とする積層鉄心。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転電機及び静止機に用いられる、電磁鋼板を金型で打ち抜き鉄心薄板とし計量整列し接着積層してなる積層鉄心とその製造方法を可能とする技術に関する。

周知の通り、従来、電磁鋼板を金型で打ち抜き鉄心薄板として、計量整列し積層して積層鉄心とする技術は数多く提案されている。

従来、電磁鋼板は回転電機及び静止機の積層鉄心に用いられ、通常は電磁鋼板を順送り金型等で打ち抜き鉄心薄板とし計量整列して、かしめ又は溶接等により固着して積層鉄心とする方法が提案されている。

又、このような方法では積層鉄心とした後に、プレス加工による歪を取り除くために積層鉄心の焼鈍しを行なっている。

かしめ又は溶接による積層方法に代わる方法として、接着剤による接着積層法が提案されているが、順送り金型内で積層し瞬間硬化させる為に超耐熱接着剤の使用が出来ず積層鉄心の歪取りの為の焼鈍しは出来ない。（特許文献１）

又、接着剤による積層鉄心の製造方法に於いては、歪取りの為の焼鈍し工程後に接着剤の含浸、圧縮、硬化をさせて接着積層鉄心とする方法が提案されている。

前記の接着積層鉄心の焼鈍しの問題を解決する為に、超耐熱接着剤付き電磁鋼板が提案されている。（特許文献２）
特開 ２００１−２５２１８ 国際公開 ＷＯ−Ａ１−２００６０４３６１２

上記、従来技術による積層鉄心は、更に次の点に於いて問題点が発生している。

即ち、積層鉄心に於いては、静止機、回転電機に於ける効率改善の為に、より薄い電磁鋼板の使用が検討され、渦電流による鉄損の少ない薄板をいかに積層鉄心とするかが課題である。

即ち、かしめによる積層方法は、かしめ強度が薄板になればなるほど低くなり積層出来る電磁鋼板の厚さには限界がある。

又、従来のかしめ又は溶接による積層鉄心の積層製造方法では、かしめ或いは溶接の箇所で電気的に短絡状態となり磁気特性が低下する欠点があった。

又、かしめ又は溶接による積層方法に代わる方法として、接着剤による接着積層法が提案されているが、順送り金型内で積層し瞬間硬化させる為に、硬化時間の長い超耐熱接着剤の使用が出来ず積層鉄心の歪取りの為の焼鈍しは出来ない。

又、順送り金型内で積層し瞬間硬化接着させる構造のために、順送り金型が複雑で高価である。

又、これらの接着剤による積層鉄心に於いては、金型等で打ち抜き鉄心薄板とし、歪取りの為の焼鈍し工程後に、接着剤の含浸、圧縮、硬化をさせて接着積層鉄心とする事も考えられているが、鉄心薄板の整列と積層の為に別にジグが必要となり作業性が悪く量産には向かない。

前記の接着積層鉄心の問題を解決する為に、超耐熱接着剤付き電磁鋼板が提案されているが接着剤の熱硬化は、順送り金型内で行なう事は出来ず、後工程に於いて接着剤の硬化及び歪取りの為の焼鈍しが行なわれるが、その際に整列と積層の為のジグが必要となる。

超耐熱接着剤付き電磁鋼板の使用に於いて、接着積層の為の熱硬化と焼鈍し工程を整列積層ジグを使用せずに行なう為には、順送り金型内でかしめにより積層鉄心とする事も考えられるが、積層された薄板どうしが電気的に短絡して磁気特性が低下する欠点がある。

本発明は上記の問題点を解決して優れた積層鉄心とその製造方法を提供する事にある。

上記目的を解決するために、本発明は次の技術的手段を有する。

即ち、実施例に対応する添付図面中の符号を用いて説明すると、本発明は電磁鋼板を順送り金型等で打ち抜き、計量整列して積層してなる積層鉄心に於いて、当該積層鉄心の鉄心薄板Ａの形状の輪郭外側方向に対して、微細な幅で連続する括れ４ａを一箇所或いは複数箇所有するタブ３を任意の位置に一個或いは複数個形成し、該タブ３を一箇所或いは複数箇所のかしめ５或いは溶接６、或いはその両方により固着し、積層した事を特徴とする積層鉄心が考慮される。

又、電磁鋼板を順送り金型等で打ち抜き、計量整列して積層してなる積層鉄心に於いて当該積層鉄心の鉄心薄板Ａ形状の輪郭外側方向に対して、微細な幅で連続する括れ４ａを一箇所或いは複数箇所有するタブ３を任意の位置に複数個形成し、更に該タブ３どうしを微細な幅で連続するように括れ４ｂで連結して、該タブ３を一箇所或いは複数箇所のかしめ５或いは溶接６、或いはその両方により固着し、積層した事を特徴とする積層鉄心が考慮される。

又、電磁鋼板薄板から順送り金型等により鉄心コア形状の薄板を打ち抜き計量し、薄板を整列積層する工程と、かしめ或いは溶接、或いはその両方より固着積層する工程と、積層鉄心の焼き鈍し工程と、接着剤の含浸工程と、積層鉄心の圧縮工程と、はみ出した接着剤の除去工程と、接着剤の硬化工程と、タブの切除工程を含むことを特徴とする、請求項１〜請求項２のいずれか一項に記載の積層鉄心に係る製造方法が考慮される。

本発明の上記構成に基づけば、どのような薄さの電磁鋼板に於いても接着積層鉄心を製造する事を可能とする。

又、本発明の上記構成に基づけば、接着積層鉄心でありながら超高温耐熱接着剤を使用することなく積層鉄心の焼鈍しが可能となり、打ち抜き時のせん断歪、かしめ時の塑性変形歪、端面溶接時の熱歪を除去する事ができ磁気特性の劣化を防ぐ事を可能とする。

又、本発明の上記構成に基づけば、順送り金型内で電磁鋼板の打ち抜き計量と積層と仮固着が出来るので、その後の工程に於いて積層固定ジグを必用とせず作業を容易にして量産製造する事を可能とする。

更に、本発明の上記構成に基づけば、製造された積層鉄心には、かしめ及び端面に溶接箇所は無く、電磁鋼板の薄板間の絶縁が保たれ、優れた磁気特性の積層鉄心を可能とする。

上記構成に基づき添付図面に従い本発明の実施例を詳述する。

図１及び図２は、請求項１の実施例の一例を示したものである、即ち、電磁鋼板を順送り金型等で打ち抜き、計量整列して積層してなる積層鉄心に於いて、当該積層鉄心の鉄心薄板Ａの形状の輪郭外側方向に対して、微細な幅で連続する括れ４ａを一箇所或いは複数箇所有するタブ３を磁気回路に影響の少ない又は設計上邪魔にならない任意の位置に一個或いは複数個形成し、該タブ３を一箇所或いは複数箇所のかしめ５或いは溶接部６或いはその両方により固着して成る事を特徴とする積層鉄心が考慮される。

即ち、当該積層鉄心の鉄心薄板Ａの輪郭の外側方向に対して、微細な幅で連続する括れ４ａを一箇所或いは複数箇所有するタブ３を任意の位置に一個或いは複数個形成し、該タブ３を一箇所或いは複数箇所のかしめ５により固着して成る事を特徴とする積層鉄心が考慮される。

或いは、タブ３をかしめ５に換えて溶接部６により一箇所或いは複数箇所の端面を固着して成る事を特徴とする積層鉄心が考慮される。

或いは、タブ３をかしめ５と溶接部６により一箇所或いは複数箇所を固着して成る事を特徴とする積層鉄心が考慮される。

図３は、請求項２の実施例の一例を示したものである、即ち、電磁鋼板を順送り金型等で打ち抜き、計量整列して積層してなる積層鉄心に於いて、当該積層鉄心の鉄心薄板Ａの形状の輪郭外側方向に対して、微細な幅で連続する括れ４ａを一箇所或いは複数箇所有するタブ３を磁気回路に影響の少ない又は設計上邪魔にならない任意の位置に複数個形成し、更に該タブ３どうしを微細な幅で連続するように括れ４ｂで連結して、該タブ３を一箇所或いは複数箇所のかしめ５或いは溶接部６、或いはその両方により固着してなる事を特徴とする積層鉄心が考慮される。

即ち、当該積層鉄心の鉄心薄板Ａの輪郭の外側方向に対して、微細な幅で連続する括れ４ａを一箇所或いは複数箇所有するタブ３を任意の位置に複数個形成し、更に該タブ３どうしを微細な幅で連続するように括れ４ｂで連結して、該タブ３を一箇所或いは複数箇所のかしめ５により固着して成る事を特徴とする積層鉄心が考慮される。

或いは、タブ３をかしめ５に換えて溶接部６により一箇所或いは複数箇所の端面を固着して成る事を特徴とする積層鉄心が考慮される。

或いは、タブ３をかしめ５と溶接部６により一箇所或いは複数箇所を固着して成る事を特徴とする積層鉄心が考慮される。

図４は、分割コア鉄心に於けるティース製造時の実施例の一例である。

図５は、接着積層された鉄心の実施例の一例であるが積層鉄心の製品とする時にはタブ３を機械切除又は括れ４ａを屈曲し切除する。

＜整列積層工程＞
順送り金型内に於いて、電磁鋼板薄板上に形成された鉄心薄板Ａのタブ３に、順送り金型内に於いてかしめ５を形成し薄板を打ち抜き計量して積層鉄心とする工程に於いて、かしめ５により、容易に位置決めされ整列積層出来る。

＜かしめ、溶接工程＞
順送り金型内に於いて、整列積層された電磁鋼板薄板のタブ３のかしめ５を固着して容易に積層鉄心とする事が出来るが、金型内で溶接する事も考えられる。

＜焼鈍し工程＞
積層鉄心は、かしめ５或いは溶接部６、或いはその両方により固着して、移動や搬送可能な強度を保持しているので積層鉄心の焼鈍し工程は容易である。

又、電磁鋼板の薄板にあらかじめ超耐熱接着剤がコーティングされている場合は、焼鈍し工程は、接着剤の硬化工程の後に焼鈍し工程を行なう事が考慮される。

＜接着剤の含浸工程＞
積層鉄心は、かしめ５或いは溶接部６、或いはその両方により固着して、移動や搬送が可能な強度を保持しているので積層鉄心の接着剤の含浸工程は容易である。

電磁鋼仮の薄板にあらかじめ超耐熱接着剤がコーティングされている場合は、接着剤の含浸工程、接着剤の除去工程を省く事ができる。

＜接着剤の除去工程＞
積層鉄心は、かしめ５或いは溶接部６、或いはその両方により固着して、移動や搬送が可能な強度を保持しているので、この積層鉄心を圧縮しはみ出した接着剤の除去を容易に行なう事が出来て、その除去方法は接着剤の吸引、吹き飛ばし、拭き取り等の方法が考慮される。

接着剤の除去方法である、接着剤の吸引や吹き飛ばし方式は接着剤の回収が可能である為に、省資源の観点からも最良と考慮される。

＜接着剤の硬化工程＞
圧縮しはみ出した接着剤を除去した積層鉄心は、タブ３のかしめ５溶接部６により固着されており、そのまま接着剤の加熱硬化等の工程を行い接着積層鉄心とする事が出来る。

又、電磁鋼仮の薄板にあらかじめ超耐熱接着剤がコーティングされている場合は、接着剤の硬化工程の後に焼鈍し工程を行なう事が考慮される。

＜タブの切除工程＞
加熱硬化等の工程を行い硬化した、接着積層鉄心となった鉄心からタブ３の括れ部４ａ４ｂを切除し、接着積層鉄心とする。

タブ３の括れ部４ａ、４ｂの切除工程は、カッター或いは回転カッター等による機械による切除、もしくは括れ部４ａ、４ｂを屈曲する事による折り取りが考慮される。

以上が、具体的実施例の形態であるが、あくまでも一例であり本実施形態限られるものではない、即ち、回転電機のステータ、或いはロ−ター、静止機たとえば変圧器のコア等磁気的積層物であれば形状はどの様な形状でもよい。

又、積層される接着積層鉄心は直溝型の積層鉄心に限らず、スキューのかかった積層鉄心に於いても、タブ３の形状を広角或いは広範囲にする事で対応する事が出来る。

又、本件のかしめ５、或いは溶接部６はタブ３の切除工程に於いて、タブ３と共に切除される為に、電磁鋼板の短絡等を気にかける必要が無く物理的に強固に固着する事が出来るものであれば、Ｖかしめ、ダボかしめ、割りかしめ、ピンかしめ等、どの様な形態のかしめ、溶接でも可能である。

以上、詳述した如く製品である積層鉄心に於いて、どの様な薄さの電磁鋼板であっても積層鉄心の製品平面上にかしめを作らず、或いは端面に溶接箇所を作らず、しかも焼鈍し工程を施した、理想的磁気特性を得る事の出来る接着積層鉄心とその製造方法である。

本発明の請求項１の積層鉄心の実施例の平面図である。 本発明の請求項１の積層鉄心の実施例の平面図である。 本発明の請求項２の積層鉄心の実施例の平面図である。 本発明の請求項１の積層鉄心の分割コアの実施例のティース部平面図である。 本発明の請求項１の接着積層鉄心に於ける実施例の斜視図である。

Ａ 鉄心薄板
１ バックヨーク
２ ティース
３ タブ
４ａ 括れ
４ｂ 括れ
５ かしめ
６ 溶接部

Claims (3)

1. 電磁鋼板を順送り金型等で打ち抜き、計量整列し積層してなる積層鉄心於いて、当該積層鉄心の鉄心薄板形状の輪郭の外側方向に対して、微細な幅で連続する括れ部を一箇所或いは複数箇所有するタブを任意の位置に一個或いは複数個形成し、該タブを一箇所或いは複数箇所のかしめ或いは溶接、或いはその両方により固着し、積層した事を特徴とする積層鉄心。
2. 電磁鋼板を順送り金型等で打ち抜き、計量整列し積層してなる積層鉄心於いて、当該積層鉄心の鉄心薄板形状の輪郭の外側方向に対して、微細な幅で連続する括れ部を一箇所或いは複数箇所有するタブを任意の位置に複数個形成し、更に該タブどうしを微細な幅で連続するように括れ部で連結して、該タブを一箇所或いは複数箇所のかしめ或いは溶接、或いはその両方により固着し、積層した事を特徴とする積層鉄心。
3. 電磁鋼板薄板から順送り金型等により鉄心コア形状の薄板を打ち抜き計量し、薄板を整列して積層する工程と、かしめ或いは溶接、或いはその両方より固着積層する工程と、積層鉄心の焼き鈍し工程と、接着剤の含浸工程と、積層鉄心の圧縮工程と、はみ出した接着剤の除去工程と、接着剤の硬化工程と、タブの切除工程を含むことを特徴とする、請求項１〜請求項２のいずれか一項に記載の積層鉄心に係る製造方法。

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