JP2021197860A - 積層コアおよび積層コアの製造方法 - Google Patents

積層コアおよび積層コアの製造方法 Download PDF

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真介 高谷
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Abstract

【課題】積層コアの磁気特性を維持しつつ、絶縁被膜により接着される前に積層方向に隣り合う電磁鋼板同士が位置ズレするのを抑制した積層コアを提供する。【解決手段】母材鋼板が、接着能を有する絶縁被膜3で被覆された電磁鋼板40が、積層方向に複数積層された積層コア21であって、積層方向に隣り合う電磁鋼板同士のコアバック部22のうち、径方向における電磁鋼板のティース部とは反対側の部分である第1周部が、カシメ部により保持され、積層方向に隣り合う電磁鋼板同士のコアバック部のうち第1周部以外の第2周部、および電磁鋼板のティース部23が、絶縁被膜による接着によりそれぞれ保持されている。【選択図】図6

Description

本発明は、積層コアおよび積層コアの製造方法に関する。
従来、積層方向に隣り合う電磁鋼板同士の間に接着剤を塗布し、複数の電磁鋼板を互いに接着して積層コアを構成することが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1では、第1送給装置から送り出された電磁鋼板に、接着剤が塗布される。この電磁鋼板と、第2送給装置から送り出された電磁鋼板とが、貼り合わされ、一体化される。一体化された電磁鋼板は、フープ状に巻取られて、フープ状鋼板が形成される。そして、フープ状鋼板が打抜きかしめ結束されて、積層コアが形成される。
特開2005−348456号公報
一方で、母材鋼板を絶縁被膜で覆って電磁鋼板を構成し、この絶縁被膜として、接着能を有する材料を用いることが知られている。積層コアの製造時には、複数の電磁鋼板を積層させた状態で、例えば複数の電磁鋼板を加圧又は加熱する。これにより、電磁鋼板の絶縁被膜が溶け、積層方向に隣り合う電磁鋼板同士が接着される。
しかしながら、電磁鋼板同士が接着される前には、積層された電磁鋼板の位置ズレが発生する恐れがある。このため、位置ズレの防止が課題である。また、電磁鋼板同士が接着される前の位置ズレ防止用に電磁鋼板同士をカシメ部により保持すると、そのカシメ部の位置によっては、積層コアの磁気特性が低下する虞がある。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、積層コアの磁気特性を維持しつつ、絶縁被膜により接着される前に積層方向に隣り合う電磁鋼板同士が位置ズレするのを抑制した積層コア、およびこの積層コアの製造方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の積層コアは、母材鋼板が、接着能を有する絶縁被膜で被覆された電磁鋼板が、積層方向に複数積層された積層コアであって、前記積層方向に隣り合う前記電磁鋼板同士のコアバック部のうち、径方向における前記電磁鋼板のティース部とは反対側の部分である第1周部が、カシメ部により保持され、前記積層方向に隣り合う前記電磁鋼板同士の前記コアバック部のうち前記第1周部以外の第2周部、および前記電磁鋼板の前記ティース部が、前記絶縁被膜による接着によりそれぞれ保持されていることを特徴としている。
また、本発明の積層コアの製造方法は、母材鋼板が、接着能を有する絶縁被膜で被覆された電磁鋼板が、積層方向に複数積層された積層コアを製造する積層コアの製造方法であって、前記積層方向に隣り合う前記電磁鋼板同士のコアバック部のうち、径方向における前記電磁鋼板のティース部とは反対側の部分である第1周部を、カシメ部により保持し、前記積層方向に隣り合う前記電磁鋼板同士の前記コアバック部のうち前記第1周部以外の第2周部、および前記電磁鋼板の前記ティース部を、前記絶縁被膜による接着によりそれぞれ保持することを特徴としている。
ここで言う接着能を有するとは、加熱および加圧の少なくとも一方をされること等により、溶けて接着する特性を有することを意味する。コアバック部の第1周部とは、コアバック部における外周部(径方向外側の部分)又はコアバック部における内周部(径方向内側の部分)であり、コアバック部に全周にわたって形成された部分のことを意味する。
一般的に、積層コアの電磁鋼板では、コアバック部からティース部が径方向に向かって突出する。例えば積層コアを用いて回転電機を構成し、この回転電機を動作させたときに、回転電機に発生する磁束線は、第2周部に比べて第1周部を通り難い。
これらの発明によれば、積層方向に隣り合う電磁鋼板同士のコアバック部の第1周部がカシメ部により保持されているため、積層方向に隣り合う電磁鋼板同士が位置ズレするのが抑制される。従って、積層コアの製造時に、絶縁被膜により接着される前に、積層方向に隣り合う電磁鋼板同士が位置ズレするのを抑制することができる。
また、積層方向に隣り合う電磁鋼板同士のコアバック部の第1周部に、カシメ部を配置する。前記のように回転電機に発生する磁束線は第1周部を通り難いため、積層コアにカシメ部を形成しても、積層コアの磁気特性を維持することができる。
積層コアでは、電磁鋼板同士のコアバック部の第2周部、およびティース部が、絶縁被膜により接着されているため、積層方向に隣り合う電磁鋼板同士を広範囲にわたって確実に接着することができる。
また、前記積層コアにおいて、前記コアバック部の前記第1周部は、前記コアバック部の外周部であってもよい。
この発明によれば、積層コアが、いわゆるインナーロータ型の場合に、積層コアの磁気特性を維持しつつ、絶縁被膜により接着される前に積層方向に隣り合う電磁鋼板同士が位置ズレするのを抑制することができる。
また、前記積層コアにおいて、前記積層方向に隣り合う前記電磁鋼板同士が、2以上の前記カシメ部により保持されていてもよい。
この発明によれば、積層方向に隣り合う電磁鋼板同士のうちの一方が他方に対して、電磁鋼板の積層方向を向く表面に沿って位置ズレするのを、より確実に抑制することができる。
また、前記積層コアにおいて、前記積層方向に見たときに、周方向に隣り合う前記カシメ部は、前記積層方向に位置を交互に配置されていてもよい。
この発明によれば、複数のカシメ部が、積層方向に重ねられた複数の電磁鋼板全てにわたって配置されている場合に比べて、カシメ部を介した同一積層方向の連続した導通箇所が減少し、層間電流が流れる電磁鋼板の範囲が制限される。従って、積層コアのエネルギー損失を抑え、積層コアのエネルギー効率を向上させることができる。
なお、交互に配置されるカシメ部は、電磁鋼板の面内に1箇所以上形成される必要がある。積層方向に見たときに、1以上の整数であるNに対して、電磁鋼板N枚おきに、カシメ部が形成されていてもよい。
本発明の積層コアおよび積層コアの製造方法によれば、積層コアの磁気特性を維持しつつ、絶縁被膜により接着される前に積層方向に隣り合う電磁鋼板同士が位置ズレするのを抑制することができる。
本発明の第1実施形態に係る積層コアを備えた回転電機の断面図である。 同積層コアの側面図である。 同積層コアを形成する素材の平面図である。 図3のB−B断面図である。 図4のC部の拡大図である。 図2のA1−A1断面図である。 図6のA2−A2断面の斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る積層コアの製造方法に好ましく用いられる製造装置の側面図である。 同積層コアの製造方法を示すフローチャートである。 本発明の第2実施形態に係る積層コアの側面図である。 図10のA6−A6断面図である。 図10のA7−A7断面図である。 図11のA8−A8断面の斜視図である。 図11のA9−A9断面の斜視図である。 本発明の第2実施形態に係る積層コアの製造方法に好ましく用いられる製造装置の側面図である。
(第1実施形態)
以下、図面を参照し、本発明の第1実施形態に係る積層コアと、この積層コアを備えた回転電機と、この積層コアを形成する素材について説明する。なお、本実施形態では、回転電機として電動機、具体的には交流電動機、より具体的には同期電動機、より一層具体的には永久磁石界磁型電動機を一例に挙げて説明する。この種の電動機は、例えば、電気自動車などに好適に採用される。
(回転電機10)
図1に示すように、回転電機10は、ステータ20と、ロータ30と、ケース50と、回転軸60と、を備える。ステータ20およびロータ30は、ケース50内に収容される。ステータ20は、ケース50内に固定される。なお、図1には、後述するダボ42は、示していない。
本実施形態では、回転電機10として、ロータ30がステータ20の径方向内側に位置するインナーロータ型を採用している。しかしながら、回転電機10として、ロータ30がステータ20の外側に位置するアウターロータ型を採用してもよい。また、本実施形態では、回転電機10が、12極18スロットの三相交流モータである。しかしながら、極数、スロット数、相数などは、適宜変更することができる。
回転電機10は、例えば、各相に実効値10A、周波数100Hzの励磁電流を印加することにより、回転数1000rpmで回転することができる。
ステータ20は、ステータ用積層コア(以下、ステータコア)21と、図示しない巻線と、を備える。
ステータコア21(後述する電磁鋼板40)は、環状のコアバック部22と、複数のティース部23と、を備える。以下では、ステータコア21(又はコアバック部22)の中心軸線O方向を軸方向と言い、ステータコア21(又はコアバック部22)の径方向(中心軸線Oに直交する方向)を径方向と言い、ステータコア21(又はコアバック部22)の周方向(中心軸線O回りに周回する方向)を周方向と言う。
コアバック部22は、ステータ20を軸方向から見た平面視において円環状に形成されている。
複数のティース部23は、コアバック部22の内周から径方向内側に向けて(径方向に沿ってコアバック部22の中心軸線Oに向けて)突出する。複数のティース部23は、周方向に同等の角度間隔をあけて配置されている。本実施形態では、中心軸線Oを中心とする中心角20度おきに18個のティース部23が設けられている。複数のティース部23は、互いに同等の形状でかつ同等の大きさに形成されている。よって、複数のティース部23は、互いに同じ厚み寸法を有している。
前記巻線は、ティース部23に巻回されている。前記巻線は、集中巻きされていてもよく、分布巻きされていてもよい。
ロータ30は、ステータ20(ステータコア21)に対して径方向の内側に配置されている。ロータ30は、ロータコア31と、複数の永久磁石32と、を備える。
ロータコア31は、ステータ20と同軸に配置される環状(円環状)に形成されている。ロータコア31内には、前記回転軸60が配置されている。回転軸60は、ロータコア31に固定されている。
複数の永久磁石32は、ロータコア31に固定されている。本実施形態では、2つ1組の永久磁石32が1つの磁極を形成している。複数組の永久磁石32は、周方向に同等の角度間隔をあけて配置されている。本実施形態では、中心軸線Oを中心とする中心角30度おきに12組(全体では24個)の永久磁石32が設けられている。
本実施形態では、永久磁石界磁型電動機として、埋込磁石型モータが採用されている。ロータコア31には、ロータコア31を軸方向に貫通する複数の貫通孔33が形成されている。複数の貫通孔33は、複数の永久磁石32の配置に対応して設けられている。各永久磁石32は、対応する貫通孔33内に配置された状態でロータコア31に固定されている。各永久磁石32のロータコア31への固定は、例えば永久磁石32の外面と貫通孔33の内面とを接着剤により接着すること等により、実現できる。なお、永久磁石界磁型電動機として、埋込磁石型に代えて表面磁石型モータを採用してもよい。
ステータコア21およびロータコア31は、いずれも積層コアである。例えばステータコア21は、図2に示すように、複数の電磁鋼板40が積層方向に積層されることで形成されている。なお、積層方向は、前記軸方向である。
なお、ステータコア21およびロータコア31それぞれの積厚(中心軸線Oに沿った全長)は、例えば50.0mmとされる。ステータコア21の外径は、例えば250.0mmとされる。ステータコア21の内径は、例えば165.0mmとされる。ロータコア31の外径は、例えば163.0mmとされる。ロータコア31の内径は、例えば30.0mmとされる。ただし、これらの値は一例であり、ステータコア21の積厚、外径や内径、およびロータコア31の積厚、外径や内径は、これらの値のみに限られない。ここで、ステータコア21の内径は、ステータコア21におけるティース部23の先端部を基準とする。すなわち、ステータコア21の内径は、全てのティース部23の先端部に内接する仮想円の直径である。
ステータコア21およびロータコア31を形成する各電磁鋼板40は、例えば、図3から図5に示すような素材1を打ち抜き加工すること等により形成される。素材1は、電磁鋼板40の母材となる鋼板(電磁鋼板)である。素材1としては、例えば、帯状の鋼板や切り板等が挙げられる。
積層コアの説明の途中ではあるが、以下では、この素材1について説明する。なお本明細書において、電磁鋼板40の母材となる帯状の鋼板を、素材1という場合がある。素材1を打ち抜き加工して積層コアに用いられる形状にした鋼板を、電磁鋼板40という場合がある。
(素材1)
素材1は、例えば、コイル1A(図10参照)に巻き取られた状態で取り扱われる。本実施形態では、素材1として、無方向性電磁鋼板を採用している。無方向性電磁鋼板としては、JIS C 2552:2014の無方向性電磁鋼帯を採用できる。しかしながら、素材1として、無方向性電磁鋼板に代えて方向性電磁鋼板を採用してもよい。この場合の方向性電磁鋼板としては、JIS C 2553:2019の方向性電磁鋼帯を採用できる。また、素材1としては、JIS C 2558:2015の無方向性薄電磁鋼帯や方向性薄電磁鋼帯を採用できる。
素材1の平均板厚t0の上下限値は、素材1が電磁鋼板40として用いられる場合も考慮して、例えば以下のように設定される。
素材1が薄くなるに連れて素材1の製造コストは増す。そのため、製造コストを考慮すると、素材1の平均板厚t0の下限値は、0.10mm、好ましくは0.15mm、より好ましくは0.18mmとなる。
一方で素材1が厚すぎると、製造コストは良好になるが、素材1が電磁鋼板40として用いられた場合に、渦電流損が増加してコア鉄損が劣化する。そのため、コア鉄損と製造コストを考慮すると、素材1の平均板厚t0の上限値は、0.65mm、好ましくは0.35mm、より好ましくは0.30mmとなる。
素材1の平均板厚t0の上記範囲を満たすものとして、0.20mmを例示できる。
なお、素材1の平均板厚t0は、後述する母材鋼板2の厚さだけでなく、絶縁被膜3の厚さも含まれる。また、素材1の平均板厚t0の測定方法は、例えば、以下の測定方法による。例えば、素材1がコイル1Aの形状に巻き取られている場合、素材1の少なくとも一部を平板形状に巻きだす。平板形状に巻き出された素材1において、素材1の長手方向の所定の位置(例えば、素材1の長手方向の端縁から、素材1の全長の10%分の長さ、離れた位置)を選定する。この選定した位置において、素材1を、その幅方向に沿って5つの領域に区分する。これらの5つの領域の境界となる4か所において、素材1の板厚を測定する。4か所の板厚の平均値を、素材1の平均板厚t0とすることができる。
この素材1の平均板厚t0についての上下限値は、電磁鋼板40としての平均板厚t0の上下限値としても当然に採用可能である。なお、電磁鋼板40の平均板厚t0の測定方法は、例えば、以下の測定方法による。例えば、積層コアの積厚を、周方向に同等の間隔をあけて4か所において(すなわち、中心軸線Oを中心とした90度おきに)測定する。測定した4か所の積厚それぞれを、積層されている電磁鋼板40の枚数で割って、1枚当たりの板厚を算出する。4か所の板厚の平均値を、電磁鋼板40の平均板厚t0とすることができる。
図4および図5に示すように、素材1は、母材鋼板2と、絶縁被膜(絶縁コーティング)3と、を備えている。素材1は、帯状の母材鋼板2の両面が絶縁被膜3によって被覆されてなる。本実施形態では、素材1の大部分が母材鋼板2によって形成され、母材鋼板2の表面に、母材鋼板2よりも薄い絶縁被膜3が積層されている。
母材鋼板2の化学組成は、以下に質量%単位で示すように、質量%で2.5%〜4.5%のSiを含有する。なお、化学組成をこの範囲とすることにより、素材1(電磁鋼板40)の降伏強度を、例えば、380MPa以上540MPa以下に設定することができる。
Si:2.5%〜4.5%
Al:0.001%〜3.0%
Mn:0.05%〜5.0%
残部:Feおよび不純物
素材1が電磁鋼板40として用いられるときに、絶縁被膜3は、積層方向に隣り合う電磁鋼板40間での絶縁性能を発揮する。また本実施形態では、絶縁被膜3は、接着能(自己融着機能)を有していて、積層方向に隣り合う電磁鋼板40を接着する。より具体的には、絶縁被膜3は、加圧および加熱の少なくとも一方をされること等により融着する。
絶縁被膜3は、単層構成であってもよく、複層構成であってもよい。より具体的には、例えば、絶縁被膜3は、絶縁性能と接着能とを兼ね備えた単層構成であってもよく、絶縁性能に優れる下地絶縁被膜と、接着性能に優れる上地絶縁被膜とを含む複層構成であってもよい。
例えば、絶縁被膜3は、電磁鋼板用コーティング組成物が母材鋼板2上に塗布されてなる。
電磁鋼板用コーティング組成物としては、特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂と、エポキシ樹脂硬化剤と、を含有する組成物が挙げられる。すなわち、接着能を備える絶縁被膜としては、エポキシ樹脂と、エポキシ樹脂硬化剤と、を含有する膜が、一例として挙げられる。
エポキシ樹脂としては、一般的なエポキシ樹脂が使用できる。具体的には、エポキシ樹脂は、一分子中にエポキシ基を2個以上有するエポキシ樹脂であれば特に制限なく使用可能である。このようなエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、イソシアヌレート型エポキシ樹脂、アクリル酸変性エポキシ樹脂(エポキシアクリレート)、リン含有エポキシ樹脂、及びこれらのハロゲン化物(臭素化エポキシ樹脂等)や水素添加物等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
電磁鋼板用コーティング組成物は、アクリル樹脂を含有してもよい。
アクリル樹脂としては、特に限定されない。アクリル樹脂に用いるモノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和カルボン酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレートを例示できる。なお、(メタ)アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートを意味する。アクリル樹脂としては、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
アクリル樹脂は、アクリルモノマー以外の他のモノマーに由来する構成単位を有していてもよい。他のモノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、スチレン等が挙げられる。他のモノマーとしては、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
アクリル樹脂を用いる場合、エポキシ樹脂にアクリル樹脂をグラフトさせたアクリル変性エポキシ樹脂として用いてもよい。電磁鋼板用コーティング組成物においては、アクリル樹脂を形成するモノマーとして含まれていてもよい。
エポキシ樹脂硬化剤としては、潜在性を持つ加熱硬化タイプのものが使用可能であり、例えば、芳香族ポリアミン、酸無水物、フェノール系硬化剤、ジシアンジアミド、三フッ化ホウ素−アミン錯体、有機酸ヒドラジッド等が挙げられる。芳香族ポリアミンとしては、例えば、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン等が挙げられる。フェノール系硬化剤としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールノボラック樹脂、トリアジン変性フェノールノボラック樹脂、フェノールレゾール樹脂等が挙げられる。なかでも、エポキシ樹脂硬化剤としては、フェノール系硬化剤が好ましく、フェノールレゾール樹脂がより好ましい。エポキシ樹脂硬化剤としては、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
電磁鋼板用コーティング組成物中のエポキシ樹脂硬化剤の含有量は、エポキシ樹脂100質量部に対して、5〜35質量部が好ましく、10〜30質量部がより好ましい。
電磁鋼板用コーティング組成物は、硬化促進剤(硬化触媒)、乳化剤、消泡剤等の添加剤が配合されていてもよい。添加剤としては、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
本実施形態では、絶縁被膜3は、母材鋼板2の両面を全面にわたって隙間なく覆っている。しかしながら、前述の絶縁性能や接着能が確保される範囲において、絶縁被膜3が、母材鋼板2の両面を隙間なく覆っていなくてもよい。言い換えると、絶縁被膜3が、母材鋼板2の表面に間欠的に設けられていてもよい。
本実施形態では、絶縁被膜3は、母材鋼板2の両面を全面にわたって隙間なく覆っている。しかしながら、前述の絶縁性能や接着能が確保される範囲において、絶縁被膜3の一部の層は、母材鋼板2の両面を隙間なく覆っていなくてもよい。言い換えると、絶縁被膜3の一部の層が、母材鋼板2の表面に間欠的に設けられていてもよい。
ただし、絶縁性能を確保するには、母材鋼板2の両面は全面が露出しないように絶縁被膜3によって覆われている必要がある。具体的には、絶縁被膜3が絶縁性能に優れる下地絶縁被膜を有さず、絶縁性能と接着能を兼ね備えた単層構成である場合は、絶縁被膜3は母材鋼板2の全面にわたって隙間なく形成されている必要がある。これに対し、絶縁被膜3が、絶縁性能に優れる下地絶縁被膜と、接着能に優れる上地絶縁被膜とを含む複層構成である場合、下地絶縁被膜と上地絶縁被膜の両方を母材鋼板2の全面にわたって隙間なく形成する他に、下地絶縁被膜を母材鋼板の全面にわたって隙間なく形成し、上地絶縁被膜を間欠的に設けても、絶縁性能と接着能の両立が可能である。
下地絶縁被膜を形成するコーティング組成物としては、特に限定されず、例えば、クロム酸含有処理剤、リン酸塩含有処理等の一般的な処理剤を使用できる。
接着能を備える絶縁被膜は、前記電磁鋼板用コーティング組成物が母材鋼板上に塗布されてなる。接着能を備える絶縁被膜は、例えば、絶縁性能と接着能を兼ね備えた単層構成の絶縁被膜や、下地絶縁被膜上に設けられる上地絶縁被膜である。接着能を備える絶縁被膜は、積層コア製造時の加熱圧着前においては、未硬化状態又は半硬化状態(Bステージ)であり、加熱圧着時の加熱によって硬化反応が進行して接着能が発現する。
絶縁被膜3の平均厚みt1の上下限値は、素材1が電磁鋼板40として用いられる場合も考慮して、例えば以下のように設定される。
素材1が電磁鋼板40として用いられる場合において、絶縁被膜3の平均厚みt1(電磁鋼板40(素材1)片面あたりの厚さ)は、互いに積層される電磁鋼板40間での絶縁性能及び接着能を確保できるように調整する。
単層構成の絶縁被膜3の場合、絶縁被膜3の平均厚みt1(電磁鋼板40(素材1)片面あたりの厚さ)は、例えば、1.5μm以上8.0μm以下とすることができる。
複層構成の絶縁被膜3の場合、下地絶縁被膜の平均厚みは、例えば、0.3μm以上1.2μm以下とすることができ、0.7μm以上0.9μm以下が好ましい。上地絶縁被膜の平均厚みは、例えば、1.5μm以上8.0μm以下とすることができる。
なお、素材1における絶縁被膜3の平均厚みt1の測定方法は、素材1の平均板厚t0と同様の考え方で、複数箇所の絶縁被膜3の厚みを求め、それらの厚みの平均として求めることができる。
この素材1における絶縁被膜3の平均厚みt1についての上下限値は、電磁鋼板40における絶縁被膜3の平均厚みt1の上下限値としても当然に採用可能である。なお、電磁鋼板40における絶縁被膜3の平均厚みt1の測定方法は、例えば、以下の測定方法による。例えば、積層コアを形成する複数の電磁鋼板のうち、積層方向の最も外側に位置する電磁鋼板40(表面が積層方向に露出している電磁鋼板40)を選定する。選定した電磁鋼板40の表面において、径方向の所定の位置(例えば、電磁鋼板40における内周縁と外周縁との丁度中間(中央)の位置)を選定する。選定した位置において、電磁鋼板40の絶縁被膜3の厚みを、周方向に同等の間隔をあけて4か所において(すなわち、中心軸線Oを中心とした90度おきに)測定する。測定した4か所の厚みの平均値を、絶縁被膜3の平均厚みt1とすることができる。
なお、このように絶縁被膜3の平均厚みt1を、積層方向の最も外側に位置する電磁鋼板40において測定した理由は、絶縁被膜3の厚みが、電磁鋼板40の積層方向に沿った積層位置で殆ど変わらないように、絶縁被膜3が作り込まれているからである。
以上のような素材1を打ち抜き加工することで電磁鋼板40が製造され、電磁鋼板40によって積層コア(ステータコア21やロータコア31)が製造される。
図6および図7に示すように、電磁鋼板40には、ダボ42が形成されている。なお、図7では、電磁鋼板40を構成する複数の電磁鋼板40のうちの一部を示している。
ダボ42は、電磁鋼板40の一部を軸方向の第1端側から、第1端とは反対の第2端側に向かって突出するように変形させることで、形成されている。
ダボ42において、電磁鋼板40から軸方向の第2端側に向かって突出した部分が、凸部42aを構成する。ダボ42において、電磁鋼板40の軸方向の第1端側の表面が軸方向の第2端側に向かって凹んだ部分が、凹部42bを構成する。図6に示すように、例えば、ダボ42は、軸方向に見たときに周方向に長い矩形状に形成されている。
図6および図7に示すように、電磁鋼板40において、コアバック部22におけるティース部23の径方向外側に位置する部分には、ダボ42および貫通孔43が形成されている。ダボ42は、電磁鋼板40のコアバック部22の外周部22a(コアバック部22の第1周部)に形成されている。外周部22aは、コアバック部22に全周にわたって形成されている。外周部22aは、電磁鋼板40のコアバック部22のうち、径方向におけるティース部23とは反対側の部分である。
ダボ42は、電磁鋼板40のコアバック部22におけるティース部23の径方向外側に位置する部分の、周方向の中心に形成されていることが好ましい。
電磁鋼板40において、ダボ42は2以上(複数)形成されている。
ある電磁鋼板40のダボ42の凹部42b内に、別の電磁鋼板40のダボ42の凸部42aが締め込まれることで、ある電磁鋼板40における凹部42bの周縁部に凸部42aが固く止められている。こうして、ある電磁鋼板40における貫通孔43の周縁部、およびダボ42で、カシメ部41が構成される。カシメ部41は、積層方向に隣り合う電磁鋼板40同士のコアバック部22の外周部22aを保持している。より詳しくは、積層方向に隣り合う電磁鋼板40同士が、2以上のカシメ部41により保持されている。
ここで、図6および図7に示すように、コアバック部22のうち外周部22a以外の部分を、内周部22b(第2周部)と言う。内周部22bは、コアバック部22に全周にわたって形成されている。
積層方向に隣り合う電磁鋼板40同士において、コアバック部22の内周部22bおよびティース部23の間に、接着部3aがそれぞれ形成される。接着部3aは、電磁鋼板40の絶縁被膜3により形成されている。これにより、積層方向に隣り合う電磁鋼板40同士のコアバック部22の内周部22bおよび電磁鋼板40のティース部23が、絶縁被膜3による接着によりそれぞれ保持される。
なお、積層方向に隣り合う電磁鋼板40同士のコアバック部22の外周部22aの間に接着部3aが形成されてもよい。この場合、積層方向に隣り合う電磁鋼板40同士のコアバック部22の外周部22aが、絶縁被膜3による接着により保持される。
また、電磁鋼板40のコアバック部22の外周部22aにおける積層方向の表面には、図示しないマスキング剤が塗布されていてもよい。マスキング剤には、コロイダルシリカ、有機溶剤等を用いることができる。このため、電磁鋼板40のコアバック部22の外周部22aを加圧又は加熱しても、この外周部22aの絶縁被膜3が融着せず、積層方向に隣り合う電磁鋼板40のコアバック部22の外周部22a同士の間に、接着部3aは形成されない。
すなわち、電磁鋼板40における積層方向を向く表面(以下、第1面と言う)には、接着部3aにより互いに接着されている領域(以下、接着領域と言う)と、接着部3aにより互いに接着されていない領域(以下、非接着領域と言う)とが、混在している。
なお、電磁鋼板40の第1面全体が、接着領域であってもよい。
なお、電磁鋼板40同士における接着領域と、非接着領域との確認方法は、以下のようになる。すなわち、接着部3aを介して接着されている電磁鋼板40同士を引きはがす。引きはがされた電磁鋼板40の第1面を観察し、接着領域の剥離に伴って生じる絶縁被膜3の接着痕が残っている領域を接着領域と判定し、接着痕が残っていない領域を非接着領域と判定することができる(前述のように粘着性によって固着されている領域には、接着痕が残らない)。この判定に際しては、コンピュータや人工知能を利用した画像処理を用いてもよい。
本実施形態では、ロータコア31を形成する方の複数の電磁鋼板は、図1に示す第2カシメ部(ダボ)45によって互いに固定されている。しかしながら、ロータコア31を形成する複数の電磁鋼板も、ステータコア21と同様に絶縁被膜3により固定した積層構造を有してもよい。
(ステータコア21の製造方法)
次に、以上のように構成されたステータコア21を製造するステータコアの製造方法(以下、単に製造方法とも言う)について説明する。
図8に、本製造方法で好ましく用いられる製造装置100の側面図を示す。
製造装置100では、コイル1A(フープ)から素材1を矢印F方向に向かって送り出しつつ、各ステージに配置された金型により複数回の打ち抜きを行って電磁鋼板40の形状に徐々に形成していく。例えば、電磁鋼板40を形成していく間に、電磁鋼板40にマスキング剤を塗布してもよい。
そして、打ち抜いた電磁鋼板40を、周方向の位置決めをしつつ複数積層する。積層した複数の電磁鋼板40を昇温させながら加圧する。その結果、積層方向に隣り合う電磁鋼板40同士を、絶縁被膜3を融着した接着部3aにより接着(融着)する。
図8に示すように、製造装置100は、複数段の打ち抜きステーション110を備えている。打ち抜きステーション110は、二段であってもよく、三段以上であってもよい。各段の打ち抜きステーション110は、素材1の下方に配置された雌金型111と、素材1の上方に配置された雄金型112とを備える。
例えば、隣り合う雌金型111の間に、素材1にマスキング剤を塗布する塗布部が配置されていてもよい。例えば、塗布部は、供給管により構成される。
製造装置100は、さらに、最も下流の打ち抜きステーション110よりも下流位置に積層ステーション140を備える。この積層ステーション140は、外周打ち抜き雌金型142と、外周打ち抜き雄金型144と、スプリング145と、を備えている。
外周打ち抜き雌金型142は、素材1の下方に配置されている。一方、外周打ち抜き雄金型144及びスプリング145は、素材1の上方に配置されている。なお、符号21は、ステータコアを示している。
以上説明の構成を有する製造装置100を用いて、本実施形態の製造方法が行われる。図9は、製造方法Sを示すフローチャートである。
予め、コイル1Aより素材1を図8の矢印F方向に順次送り出す。そして、この素材1に対し、まず打抜き工程(図9に示すステップS1)を行う。
打抜き工程S1では、複数段の打ち抜きステーション110による打ち抜き加工を行う。打抜き工程S1を行うことで、素材1に、図6に示したコアバック部22と複数のティース部23を有する電磁鋼板40の形状を得る。打抜き工程S1では、電磁鋼板40にダボ42を形成する。ただし、この時点では完全には打ち抜かれていないので、矢印F方向に沿って次工程へと進む。
打抜き工程S1では、塗布部により、電磁鋼板40におけるコアバック部22の外周部22aに、マスキング剤が塗布されてもよい。
図8に示すように、素材1は積層ステーション140へと送り出され、外周打ち抜き雄金型144により打ち抜かれ、素材1から電磁鋼板40が製造される。以上の工程により、打抜き工程S1が終了する。打抜き工程S1が終了すると、ステップS6に移行する。
次に、カシメ・接着工程(ステップS6)において、素材1から電磁鋼板40を下方に落とし、外周打ち抜き雌金型142内で複数の電磁鋼板40を積層させる。複数の電磁鋼板40は、外周打ち抜き雌金型142内で精度良く、積層される。
外周打ち抜き雄金型144内で所定の枚数積層された電磁鋼板40は、スプリング145により一定の加圧力を受ける。電磁鋼板40Aが圧力を受けることで、電磁鋼板40のダボ42の凹部42b内に、その電磁鋼板40の上方に配置された別の電磁鋼板40におけるダボ42の凸部42aが締め込まれて、カシメ部41が構成される。こうして、積層方向に隣り合う電磁鋼板40同士のコアバック部22の外周部22aが、カシメ部41により保持される。このように、カシメ・接着工程S6で、カシメ工程S7が行われる。
外周打ち抜き雄金型144内で積層された複数の電磁鋼板40は、別途構成される加熱装置(不図示)によって、例えば温度200℃まで加熱される。この加熱により、絶縁被膜3の融着が進む。この加熱は、例えば、積層方向に隣り合う電磁鋼板40同士のコアバック部22の内周部およびティース部23が、絶縁被膜3による接着によりそれぞれ保持されるように調節される。絶縁被膜3の融着により、接着部3aが形成される。このように、カシメ・接着工程S6で、接着工程S8が行われる。
この例では、カシメ・接着工程S6において、カシメ工程S7の後で接着工程S8が行われる。
なお、製造装置100が加熱装置を備えない場合には、外周打ち抜き雌金型142内で複数の電磁鋼板40は互いに接着されない。外周打ち抜き雌金型142で積層された電磁鋼板40を接着させる前に、複数の電磁鋼板40は外周打ち抜き雌金型142外に取り出される。この場合、外周打ち抜き雌金型142内で積層された複数の電磁鋼板40は、図示されない治具で積層方向の両側から挟んで保持した上で、搬送したり加熱したりしてもよい。
電磁鋼板40の外周部22aにマスキング剤が塗布される場合には、複数の電磁鋼板40が加熱されると、電磁鋼板40の絶縁被膜3のうち、マスキング剤が塗布されていない部分が融着する。これにより、積層方向に隣り合う電磁鋼板40同士のコアバック部22の内周部およびティース部23が、絶縁被膜3による接着によりそれぞれ保持される。
カシメ・接着工程S6が行われると、図2に示すように、積層方向に隣り合う電磁鋼板40同士が、2以上のカシメ部41により保持される。積層方向の電磁鋼板40ごとに、カシメ部41が配置される。
カシメ・接着工程S6が終了すると、製造方法Sの全工程が終了し、ステータコア21が完成する。
以上のように構成および製造されたステータコア21を用いて、回転電機10を構成する。回転電機10において、ステータコア21の巻線に励磁電流を印加すると、例えば図7に示すように、複数の電磁鋼板40全体で層間電流F1が発生する。すなわち、層間電流F1が流れる電磁鋼板40の範囲が、積層方向の全ての電磁鋼板40となる。
一般的に、ステータコアの電磁鋼板では、コアバック部からティース部が径方向に向かって突出する。例えばステータコア21を用いて回転電機10を構成し、この回転電機10を動作させたときに、回転電機10に発生する磁束線は、コアバック部22の内周部(第2周部)22bに比べて外周部(第1周部)22aを通り難い。
これに対して、本実施形態のステータコア21及び製造方法Sによれば、積層方向に隣り合う電磁鋼板40同士のコアバック部22の外周部がカシメ部41により保持されているため、積層方向に隣り合う電磁鋼板40同士が位置ズレするのが抑制される。従って、ステータコア21の製造時に、絶縁被膜3により接着される前に、積層方向に隣り合う電磁鋼板40同士が位置ズレするのを抑制することができる。従って、ステータコア21の製造が容易になり、ステータコア21の生産性を向上させることができる。
また、積層方向に隣り合う電磁鋼板40同士のコアバック部22の外周部に、カシメ部41を配置する。前記のように回転電機10に発生する磁束線はコアバック部22の外周部を通り難いため、ステータコア21にカシメ部41を形成しても、ステータコア21の磁気特性を維持することができる。
ステータコア21では、電磁鋼板40同士のコアバック部22の内周部およびティース部23が、絶縁被膜3により接着されているため、積層方向に隣り合う電磁鋼板40同士を広範囲にわたって確実に接着することができる。
コアバック部22の第1周部は、コアバック部22の外周部22aである。従って、ステータコア21が、いわゆるインナーロータ型の場合に、ステータコア21の磁気特性を維持しつつ、絶縁被膜3により接着される前に積層方向に隣り合う電磁鋼板40同士が位置ズレするのを抑制することができる。
積層方向に隣り合う電磁鋼板40同士が、2以上のカシメ部41により保持されている。従って、積層方向に隣り合う電磁鋼板40同士のうちの一方が他方に対して、電磁鋼板40の積層方向を向く表面に沿って位置ズレするのを、より確実に抑制することができる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図10から図14を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図10に、本実施形態のステータコア71を示す。ここで、ステータコア71において、軸方向の第1端から奇数枚目の電磁鋼板40を、以下では単に電磁鋼板40Aとも言う。ステータコア71において、軸方向の第1端から偶数枚目の電磁鋼板40を、以下では単に電磁鋼板40Bとも言う。以下に説明するように、電磁鋼板40Aと電磁鋼板40Bとでは、互いの構成は同一であるが、周方向の配置位置が互いに異なる。
また、図10に示すように、複数の電磁鋼板40Aのうち、軸方向の第1端側から第2端側に向かって順に、電磁鋼板40A,40A,‥とも言う。また、複数の電磁鋼板40Bのうち、軸方向の第1端側から第2端側に向かって順に、電磁鋼板40B,40B,‥とも言う。
すなわち、複数の電磁鋼板40は、軸方向の第1端側から第2端側に向かって順に、電磁鋼板40A,40B,40A,40B,‥の順に配置されている。
なお、電磁鋼板40に形成されたカシメ部41、および接着部3aについては、後で詳しく述べる。
電磁鋼板40A,40Bは、前記素材1を打ち抜き加工すること等により形成される。
図11および図12に示すように、電磁鋼板40A,40Bには、前記ダボ42および貫通孔43が形成されている。電磁鋼板40A,40Bは、電磁鋼板40に対して、貫通孔43が形成されているとともに、前記ダボ42の形成位置が異なる。
貫通孔43は、ダボ42の形状に対応して、軸方向に見たときに周方向に長い矩形状に形成されている。貫通孔43は、電磁鋼板40を軸方向に貫通している。
例えば、電磁鋼板40の外周面には、ダボ42の周方向の位置を表す溝が形成されていてもよい。
図11および図12に示すように、電磁鋼板40A,40Bにおいて、コアバック部22におけるティース部23の径方向外側に位置する部分には、ダボ42および貫通孔43が形成されている。ダボ42および貫通孔43は、電磁鋼板40A,40Bのコアバック部22の外周部22aに形成されている。
ダボ42および貫通孔43は、電磁鋼板40A,40Bのコアバック部22におけるティース部23の径方向外側に位置する部分の、周方向の中心に形成されていることが好ましい。
電磁鋼板40A,40Bにおいて、ダボ42および貫通孔43は周方向に交互に形成されている。電磁鋼板40A,40Bにおいて、ダボ42および貫通孔43はそれぞれ2以上(複数)形成されている。
図13は、図11のA8−A8断面の斜視図である。図14は、図11のA9−A9断面の斜視図である。なお、図13および図14では、ステータコア71を構成する複数の電磁鋼板40のうち、軸方向の第1端から第2端に向かって複数(この例では5つ)の電磁鋼板40を示している。
図13および図14に示すように、電磁鋼板40Aのダボ42に対する軸方向の第2端側に、電磁鋼板40Bの貫通孔43が配置されている。同様に、電磁鋼板40Bのダボ42に対する軸方向の第2端側に、電磁鋼板40Aの貫通孔43が配置されている。電磁鋼板40Aを中心軸線O回り(周方向)に所定の角度回転させると、電磁鋼板40Bになる。
貫通孔43内に、ダボ42の凸部42aが締め込まれることで、電磁鋼板40における貫通孔43の周縁部に凸部42aが固く止められている。こうして、電磁鋼板40における貫通孔43の周縁部、およびダボ42で、カシメ部72が構成される。カシメ部72は、積層方向に隣り合う電磁鋼板40同士のコアバック部22の外周部を保持している。より詳しくは、積層方向に隣り合う電磁鋼板40同士が、2以上のカシメ部72により保持されている。
図13に示す断面では、電磁鋼板40Aおよび電磁鋼板40Bによりカシメ部72が形成されている。さらに、電磁鋼板40Aおよび電磁鋼板40Bによりカシメ部72が形成されている。すなわち、カシメ部72が形成されていることで、電磁鋼板40A,40Bが組となり、電磁鋼板40A,40Bが組となる。この断面において、複数のカシメ部72を、軸方向の第1端側から第2端側に向かって順に、カシメ部72A,72Bとも言う。カシメ部72Aは、基本的に電磁鋼板40Bと同一面上に形成されている。カシメ部72Bは、基本的に電磁鋼板40Bと同一面上に形成されている。
一方で、図14に示す断面では、電磁鋼板40Bおよび電磁鋼板40Aによりカシメ部72が形成されている。さらに、電磁鋼板40Bおよび電磁鋼板40Aによりカシメ部72が形成されている。すなわち、カシメ部72が形成されていることで、電磁鋼板40B,40Aが組となり、電磁鋼板40B,40Aが組となる。この断面において、複数のカシメ部72を、軸方向の第1端側から第2端側に向かって順に、カシメ部72C,72Dとも言う。カシメ部72Cは、基本的に電磁鋼板40Aと同一面上に形成されている。カシメ部72Dは、基本的に電磁鋼板40Aと同一面上に形成されている。
この例では、電磁鋼板40、1枚おきに、複数のカシメ部72が積層方向に並べて配置されている。すなわち、1という整数であるNに対して、電磁鋼板40、N枚おきに、複数のカシメ部72が積層方向に並べて配置されている。
例えば図13に示す断面では、電磁鋼板40Aおよび電磁鋼板40Bによるカシメ部72A、および、電磁鋼板40Aおよび電磁鋼板40Bによるカシメ部72Bが、電磁鋼板40、1枚おきに積層方向に並べて配置されている。また図6に示す断面では、電磁鋼板40Bおよび電磁鋼板40Aによるカシメ部72C、および、電磁鋼板40Bおよび電磁鋼板40Aによるカシメ部72Dが、電磁鋼板40、1枚おきに積層方向に並べて配置されている。
このように、同一形状のカシメ部72が、積層方向において電磁鋼板40、2枚ごとに繰り返されることを、本明細書では、電磁鋼板40、1枚おきに、複数のカシメ部72が積層方向に並べて配置されている。と言う。電磁鋼板40、N枚おきに、の場合についても、同様である。
なお、Nは2以上であってもよいし、素数であってもよい。
ステータコア21を積層方向に見たときに、図13に示す断面におけるカシメ部72Aと、図14に示す断面におけるカシメ部72Bとは、周方向に隣り合うカシメ部72である。カシメ部72A,72Bは、積層方向に位置を交互に(ずらして)配置されている。すなわち、積層方向において、カシメ部72Aが配置されている位置と、カシメ部72Bが配置されている位置とが、ずれている。このずれの長さは、カシメ部72Aの積層方向の全長(電磁鋼板40の厚さ)以上でもよいし、カシメ部72Aの積層方向の全長の一部であってもよい。
ステータコア21を積層方向に見たときに、積層方向の第1端側に配置されたカシメ部72は、積層方向の位置が交互になるように、全周にわたって配置されている。
(ステータコア71の製造方法)
次に、以上のように構成されたステータコア71を製造する製造方法について説明する。
図15に、本製造方法で好ましく用いられる製造装置150の側面図を示す。
製造装置150では、前記製造装置100の各構成に加えて、積層ステーション140が位置決め装置151を備えている。例えば、位置決め装置151は、電磁鋼板40の外周面に形成された溝の位置に基づいて、電磁鋼板40A,40Bの周方向の位置決めをしたうえで、電磁鋼板40A,40Bを積層する。
以上説明の構成を有する製造装置150を用いて、本実施形態の製造方法が行われる。図9は、製造方法S10を示すフローチャートである。
まず打抜き工程S11では、電磁鋼板40にダボ42および貫通孔43を形成する。
次に、カシメ・接着工程S16では、外周打ち抜き雌金型142内で複数の電磁鋼板40を積層させる。この積層の際、電磁鋼板40は、位置決め装置151により、外周面に形成された溝の位置に基づいて周方向の位置決めをされ、電磁鋼板40A,40Bとして積層される。
この後でカシメ工程S7を行うと、電磁鋼板40の貫通孔43内にダボ42の凸部42aが締め込まれて、カシメ部72が構成される。
カシメ・接着工程S16が行われると、積層方向に隣り合う電磁鋼板40同士が、2以上のカシメ部72により保持される。電磁鋼板40、1枚おきに、複数のカシメ部72が積層方向に並べて配置される。積層方向に見たときに、周方向に隣り合うカシメ部72は、積層方向に位置を交互に配置される。
カシメ・接着工程S16が終了すると、製造方法S10の全工程が終了し、ステータコア71が完成する。
以上のように構成および製造されたステータコア71を用いて、回転電機を構成する。回転電機において、ステータコア71の巻線に励磁電流を印加すると、例えば図13および図14に示すように、電磁鋼板40Aで層間電流F1が発生する。
図13に示すように、例えば電磁鋼板40Aで発生した層間電流F1は、カシメ部72Bが形成されることで組となった2枚の電磁鋼板40A,40B内で流れる。すなわち、層間電流F1が流れる電磁鋼板40の範囲が、積層方向に2枚の電磁鋼板40に制限される。電磁鋼板40の表面には、絶縁性能を有する絶縁被膜3が配置されている。しかし、カシメ部72Bが形成されることで組となった2枚の電磁鋼板40A,40B間には、カシメ部72Bを通して層間電流F1が流れる。
また、図14に示すように、例えば電磁鋼板40Aで発生した層間電流F1は、カシメ部72Cが形成されることで組となった2枚の電磁鋼板40B,40A内で流れる。
この場合、前記ステータコア21に比べて、ステータコア71のエネルギー損失が小さくなる。
以上説明したように、本実施形態のステータコア71および製造方法S10によれば、ステータコア71の磁気特性を維持しつつ、絶縁被膜3により接着される前に積層方向に隣り合う電磁鋼板40同士が位置ズレするのを抑制することができる。
さらに、積層方向に見たときに、周方向に隣り合う前記カシメ部72は、積層方向に位置を交互に配置されている。このため、複数のカシメ部72が、積層方向に重ねられた複数の電磁鋼板40全てにわたって配置されている場合に比べて、カシメ部を介した同一積層方向の連続した導通箇所が減少し、層間電流F1が流れる電磁鋼板40の範囲が制限される。従って、ステータコア71のエネルギー損失を抑え、ステータコア71のエネルギー効率を向上させることができる。
以上、本発明の第1実施形態および第2実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。さらに、各実施形態で示した構成のそれぞれを適宜組み合わせて利用できることは、言うまでもない。
例えば、前記第1実施形態及び第2実施形態では、積層方向に隣り合う電磁鋼板40同士が、1つのカシメ部41,72により保持されていてもよいし、3つ以上のカシメ部41,72により保持されていてもよい。
ステータコア21,71において、積層方向に見たときに、周方向に隣り合うカシメ部41,72は、積層方向に同じ位置に配置されていてもよい。
素材1において、母材鋼板2上に、コアバック部22の内周部およびティース部23に対応した形状に絶縁被膜3を形成する場合等には、製造方法Sにおいてマスキング剤が用いられてもよい。
複数のティース部23は、コアバック部22の外周から径方向外側に向けて突出していてもよい。この場合、コアバック部22の第1周部は、コアバック部22の内周部に該当する。コアバック部22の第2周部は、コアバック部22の外周部に該当する。
ステータコア21の形状は、上記実施形態で示した形態のみに限定されるものではない。具体的には、ステータコア21の外径および内径の寸法、積厚、スロット数、ティース部23の周方向と径方向の寸法比率、ティース部23とコアバック部22との径方向の寸法比率等は、所望の回転電機の特性に応じて任意に設計可能である。
前記実施形態におけるロータ30では、2つ1組の永久磁石32が1つの磁極を形成しているが、本発明はこの形態のみに限られない。例えば、1つの永久磁石32が1つの磁極を形成していてもよく、3つ以上の永久磁石32が1つの磁極を形成していてもよい。
上記実施形態では、回転電機10(または、回転電機)として、永久磁石界磁型電動機を一例に挙げて説明したが、回転電機10の構造は、以下に例示するようにこれのみに限られず、更には以下に例示しない種々の公知の構造も採用可能である。
上記実施形態では、回転電機10として、永久磁石界磁型電動機を一例に挙げて説明したが、本発明はこれのみに限られない。例えば、回転電機10がリラクタンス型電動機や電磁石界磁型電動機(巻線界磁型電動機)であってもよい。
上記実施形態では、交流電動機として、同期電動機を一例に挙げて説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、回転電機10が誘導電動機であってもよい。
上記実施形態では、回転電機10として、交流電動機を一例に挙げて説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、回転電機10が直流電動機であってもよい。
上記実施形態では、回転電機10として、電動機を一例に挙げて説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、回転電機10が発電機であってもよい。
2 母材鋼板
3 絶縁被膜
21,71 ステータコア(積層コア)
22 コアバック部
23 ティース部
31 ロータコア(積層コア)
40,40A,40B 電磁鋼板
41,72 カシメ部
S,S10 積層コアの製造方法
S7 カシメ工程
S8 接着工程

Claims (5)

  1. 母材鋼板が、接着能を有する絶縁被膜で被覆された電磁鋼板が、積層方向に複数積層された積層コアであって、
    前記積層方向に隣り合う前記電磁鋼板同士のコアバック部のうち、径方向における前記電磁鋼板のティース部とは反対側の部分である第1周部が、カシメ部により保持され、
    前記積層方向に隣り合う前記電磁鋼板同士の前記コアバック部のうち前記第1周部以外の第2周部、および前記電磁鋼板の前記ティース部が、前記絶縁被膜による接着によりそれぞれ保持されている積層コア。
  2. 前記コアバック部の前記第1周部は、前記コアバック部の外周部である請求項1に記載の積層コア。
  3. 前記積層方向に隣り合う前記電磁鋼板同士が、2以上の前記カシメ部により保持されている請求項1又は2に記載の積層コア。
  4. 前記積層方向に見たときに、周方向に隣り合う前記カシメ部は、前記積層方向に位置を交互に配置されている請求項1から3のいずれか一項に記載の積層コア。
  5. 母材鋼板が、接着能を有する絶縁被膜で被覆された電磁鋼板が、積層方向に複数積層された積層コアを製造する積層コアの製造方法であって、
    前記積層方向に隣り合う前記電磁鋼板同士のコアバック部のうち、径方向における前記電磁鋼板のティース部とは反対側の部分である第1周部を、カシメ部により保持し、
    前記積層方向に隣り合う前記電磁鋼板同士の前記コアバック部のうち前記第1周部以外の第2周部、および前記電磁鋼板の前記ティース部を、前記絶縁被膜による接着によりそれぞれ保持する積層コアの製造方法。
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