JP6028506B2 - Laminated steel plate manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、積層鋼板の製造方法に関する。 The present invention relates to the production how the laminated steel plates.
従来、回転電機のロータは、磁性を有する鋼板である電磁鋼板が積層されてなるロータコアに磁石が配置されて形成される。このようなロータにおいて、例えば磁石を保持するために形成されるブリッジ部等は、有効磁束の経路とはならないが、ブリッジ部が磁性を有していると、漏れ磁束により回転電機の磁気性能が低下してしまう。そこで、漏れ磁束を低減すべく、電磁鋼板の一部を非磁性化する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。 Conventionally, a rotor of a rotating electrical machine is formed by arranging magnets on a rotor core formed by laminating electromagnetic steel plates that are magnetic steel plates. In such a rotor, for example, a bridge portion formed to hold a magnet does not serve as a path for an effective magnetic flux, but if the bridge portion has magnetism, the magnetic performance of the rotating electrical machine is reduced by leakage magnetic flux. It will decline. Therefore, a technique for making a part of the electromagnetic steel sheet non-magnetic to reduce the leakage magnetic flux is known (for example, see Patent Document 1).
特許文献１では、凹穴を有する２枚の電磁鋼板を上下に重ね合わせ、上下両方の凹穴が重なってできた空間内に改質金属を挿入し、改質金属を挟み込んだ２枚の電磁鋼板の改質金属が位置する箇所で上下から一対の電極により挟み込み、通電加圧を行うことにより、非磁性改質相を形成している。そのため、特許文献１では、凹穴に挿入する改質金属を別工程で加工する必要があった。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造工程の簡素化が可能な積層鋼板の製造方法を提供することにある。
In Patent Document 1, two electromagnetic steel plates having concave holes are stacked one on top of the other, and a modified metal is inserted into a space formed by overlapping both the upper and lower concave holes, and two electromagnetic sheets are sandwiched by the modified metal. A non-magnetic reforming phase is formed by sandwiching the steel plate with a pair of electrodes from above and below at the location where the reforming metal of the steel plate is located, and applying current and pressure. Therefore, in Patent Document 1, it is necessary to process the modified metal to be inserted into the recessed hole in a separate process.
The present invention has been made in view of the aforementioned problem, and an object thereof is to provide a manufacturing how the laminated steel plates which can simplify the manufacturing process.
本発明の積層鋼板の製造方法は、凹部形成工程と、部分非磁性化程と、積層工程と、を備える。凹部形成工程では、磁性を有する鋼板の一側に開口する凹部を所定箇所に形成する。部分非磁性化工程では、凹部内の空間である注入空間に非磁性材をアーク放電にて溶解して滴下し、注入空間内で非磁性材を凝固させる。積層工程では、所定箇所に非磁性材が設けられた鋼板を積層する。
部分非磁性化工程において、アーク放電によって溶解した非磁性材は、鋼板の頂面から突出している。
本発明の積層鋼板の製造方法は、平面化工程を非磁性化工程の後段にさらに備え、平面化工程の後に、積層工程を備える。平面化工程では、鋼板の頂面から突出した非磁性材の突出部（２３）を注入空間内の隙間（１６）に流し込み、非磁性材の頂面側を平面化加工する。
The manufacturing method of the laminated steel plate of this invention is equipped with a recessed part formation process, a partial demagnetization process, and a lamination process. In the recess forming step, a recess opening on one side of the magnetic steel plate is formed at a predetermined location. In the partial demagnetization step, the nonmagnetic material is melted and dropped in an injection space, which is a space in the recess, by arc discharge, and the nonmagnetic material is solidified in the injection space. In the laminating step, a steel plate provided with a nonmagnetic material at a predetermined location is laminated.
In the partial demagnetization step, the nonmagnetic material melted by the arc discharge protrudes from the top surface of the steel plate.
The manufacturing method of the laminated steel plate of this invention is further equipped with the planarization process in the back | latter stage of a non-magnetization process, and is equipped with a lamination process after the planarization process. In the planarization step, the protrusion (23) of the nonmagnetic material protruding from the top surface of the steel sheet is poured into the gap (16) in the injection space, and the top surface side of the nonmagnetic material is planarized.
これにより、所望の領域が非磁性化された積層鋼板を製造することができる。
本発明では、非磁性材を注入空間に注入しているので、非磁性材を供給するための装置を簡易なものとすることができる。また、非磁性材の歩留まりが向上する。さらに、部分非磁性化工程を同一プレス型内にて行うことができ、一連のプレス工程内に組み込むことができるので、製造工程を簡素化および高速化することができる。ここでいう「一連のプレス工程内」とは、部分非磁性化工程が別工程となっているのではなく、前後の工程と連続した工程として実施されることを意味し、装置が一体か別体かは問わないものとする。
Thereby, the laminated steel plate in which the desired region is made non-magnetic can be manufactured.
In the present invention, since the nonmagnetic material is injected into the injection space, the apparatus for supplying the nonmagnetic material can be simplified. In addition, the yield of the nonmagnetic material is improved. Furthermore, since the partial demagnetization process can be performed in the same press die and can be incorporated in a series of press processes, the manufacturing process can be simplified and speeded up. The term “in a series of press processes” here means that the partial demagnetization process is not a separate process, but is performed as a process that is continuous with the preceding and succeeding processes. It does not matter whether it is a body.
また、上述の方法で製造された積層鋼板を、例えば回転電機のロータに用いる場合、有効磁束経路とならない領域を本発明の製造方法にて非磁性化すれば、漏れ磁束が低減されるので回転電機の性能が向上する。また、回転電機に用いる磁石を減らすことができるので、小型化に寄与する。 In addition, when the laminated steel plate manufactured by the above-described method is used, for example, in a rotor of a rotating electrical machine, if a region that does not become an effective magnetic flux path is made non-magnetic by the manufacturing method of the present invention, the leakage magnetic flux is reduced. The performance of the electric machine is improved. Moreover, since the magnet used for a rotary electric machine can be reduced, it contributes to size reduction.
以下、本発明による積層鋼板の製造方法、および、積層鋼板を図面に基づいて説明する。
（一実施形態）
本発明の一実施形態による積層鋼板は、図示しない回転電機のロータに用いられる。図１に示すように、ロータ１は、プレス加工により円環状に打ち抜いた磁性を有する鋼板１０を積層して構成される。鋼板１０は、内壁３、外壁４、および、円環部５を有する。円環部５には、図示しないマグネット（磁石）を挿入するためのマグネット穴５０が形成される。本実施形態では、マグネット穴５０は、１６箇所に形成される。
Hereinafter, the manufacturing method of the laminated steel plate by this invention and a laminated steel plate are demonstrated based on drawing.
(One embodiment)
A laminated steel sheet according to an embodiment of the present invention is used for a rotor of a rotating electric machine (not shown). As shown in FIG. 1, the rotor 1 is configured by laminating
図２に示すように、マグネット穴５０は、平面視略台形状に形成され、上底部５１、第１脚部５２、第２脚部５３、および、下底部５４を有する。マグネット穴５０の第１脚部５２は、他のマグネット穴５０の第１脚部５２と対向するように形成され、２つのマグネット穴５０が平面視Ｖ字形状となるように配置される。Ｖ字状に配置される２つのマグネット穴５０の上底部５１同士の間には、突極５５が形成される。また、第２脚部５３は、外壁４と対向するように形成される。
As shown in FIG. 2, the
鋼板１０がロータ１に適用される場合、ロータ１は回転電機にて回転する部材なので、マグネット穴５０に設けられるマグネットおよび突極５５には、回転による遠心力がかかる。そのため、マグネットおよび突極５５を保持するため、図２中に破線で示すように、中央ブリッジ部５８および外周ブリッジ部５９を設ける必要がある。本実施形態では、中央ブリッジ部５８は、対向する第１脚部５２の間に形成される。また、外周ブリッジ部５９は、第２脚部５３と外壁４との間に形成される。
ここで、中央ブリッジ部５８および外周ブリッジ部５９が磁性を有していると、有効磁束の経路ではない中央ブリッジ部５８および外周ブリッジ部５９に磁束が漏れ出してしまうため、回転電機としての性能が低下してしまう。
When the
Here, if the
そこで本実施形態では、鋼板１０において、中央ブリッジ部５８および外周ブリッジ部５９に対応する箇所を局所的に非磁性化している。具体的には、図３に示すように、鋼板１０には、中央ブリッジ部５８に対応する箇所である第１非磁性部５８１、および、外周ブリッジ部５９に対応する箇所である第２非磁性部５９１が形成される。本実施形態では、第１非磁性部５８１および第２非磁性部５９１が「所定箇所」に対応する。
Therefore, in the present embodiment, in the
ここで、第１非磁性部５８１および第２非磁性部５９１の製造方法について、図４〜図１５に基づいて説明する。
まず図４に示すように、本実施形態では、穴抜き工程（ステップＳ１０１、以下「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」と記載する。）、凹部形成工程（Ｓ１０２）、部分非磁性化工程（Ｓ１０３）、平面化工程（Ｓ１０４）、形状形成工程（Ｓ１０５）、積層工程（Ｓ１０６）を順次行うことにより、非磁性部５８１、５９１を有するロータ１を製造している。Ｓ１０１の穴抜き工程およびＳ１０２の凹部形成工程は、図５中の第１プレス装置７内にて行われ、Ｓ１０３の部分非磁性化構成は部分非磁性化装置８内にて行われる。また、Ｓ１０４の平面化工程、Ｓ１０５の形状形成工程、および、Ｓ１０６の積層工程は、第２プレス装置９内にて行われる。
Here, the manufacturing method of the 1st
First, as shown in FIG. 4, in the present embodiment, a hole punching step (step S101, hereinafter “step” is omitted and simply referred to as “S”), a recess forming step (S102), and partial demagnetization are performed. The rotor 1 having the
鋼板１０は、第１プレス装置７、部分非磁性化装置８、および、第２プレス装置９にて、図６のように加工される。図６は、紙面左方向から右方向へ鋼板１０が加工されていく状態を示している。ここで図５との対応関係を説明しておく。第１プレス装置７の前段が（１）素材の状態である。第１プレス装置７内では（２）穴抜き、および、（３）凹部形成の状態である。部分非磁性化装置８内では、（４）部分非磁性化の状態である。また、第２プレス装置９内では、（５）内径抜き、（６）マグネット穴抜き、および、（７）外径抜きの状態である。
The
図４のフローチャートとの関係を説明しておく。（２）穴抜きがＳ１０１の穴抜き工程に対応し、（３）凹部形成がＳ１０２の凹部形成工程に対応し、（４）部分非磁性化がＳ１０３の部分非磁性化工程に対応し、（５）内径抜き、（６）マグネット穴抜き、および、（７）外径抜きがＳ１０５の形状形成工程に対応する。
なお、図６中においては、第２プレス装置９内で行われるＳ１０４の平面化工程が省略されているが、（４）部分非磁性化と（５）内径抜きと間に平面化工程が行われることとなる。
The relationship with the flowchart of FIG. 4 will be described. (2) punching corresponds to the punching step of S101, (3) recess formation corresponds to the recess formation step of S102, (4) partial demagnetization corresponds to the partial demagnetization step of S103, ( 5) Inner diameter removal, (6) Magnet hole removal, and (7) Outer diameter removal correspond to the shape forming step of S105.
In FIG. 6, the planarization step of S104 performed in the second press apparatus 9 is omitted, but the planarization step is performed between (4) partial demagnetization and (5) inner diameter removal. Will be.
各工程の詳細を図７〜図１５に基づいて説明する。図７〜図１５においては、（ａ）が図２に対応する箇所の模式的な断面図であり、（ｂ）が頂面１８側を示す模式的な平面図である。また、各図の（ａ）においては、１つの非磁性部５８１、５９１に対応する箇所のみを示している。なお、図６との対応関係を説明しておくと、図７が（１）素材に対応し、図８が（２）穴抜きに対応し、図１０が（３）凹部形成に対応し、図１２が（４）部分非磁性化に対応し、図１５が（５）内径抜き、（６）マグネット穴抜き、および、（７）外径抜きに対応する。
Details of each step will be described with reference to FIGS. 7 to 15, (a) is a schematic sectional view of a portion corresponding to FIG. 2, and (b) is a schematic plan view showing the
穴抜き工程（Ｓ１０１）では、図７に示す素材の状態の鋼板１０が第１プレス装置７内に入ると、図８に示すように、プレス加工により鋼板１０の所定箇所に穴部１１が形成される。この工程がＳ１０１の穴抜き工程である。本実施形態では、穴部１１の容積が後述の注入空間１３の容積と略同等となるように形成する。
In the hole punching step (S101), when the
次に、凹部形成工程（Ｓ１０２）では、図９に示すように、穴部１１をパンチＰ１にて凹面加工することにより、図１０に示す凹部１２を形成する。凹部１２は、鋼板１０の頂面１８に開口し、内部に注入空間１３を有する。注入空間１３は、凹部１２の底部１４および側壁１７と、鋼板１０の頂面１８とで規定される空間である。本実施形態では、注入空間１３と同等の容積の穴部１１を予め形成した後に凹部１２を形成しているので、凹部１２を形成する際に鋼板１０の底面１９側が突出することがなく、底面１９の平面度が維持されるので、後段の積層工程を妨げない。
Next, in the concave portion forming step (S102), as shown in FIG. 9, the
凹部１２の底部１４は、必ずしも完全にふさがれる必要はなく、穴部１１の一部が小穴１５として残っていてもよい。小穴１５は、非磁性化工程にて溶融した非磁性材２０が滴下された際、非磁性材２０が底面１９側に流出しない程度の大きさ、形状とする。例えば、溶融した非磁性材２０の粘度が高ければ、小穴１５は多少大きくても問題ない、といった具合に、溶融した非磁性材２０の性状により、許容される小穴１５の大きさ、形状が異なる。
ここまでの工程は、第１プレス装置７内にて行われる。
The bottom 14 of the
The steps so far are performed in the
次に、部分非磁性化装置８内にて行われる部分非磁性化工程（Ｓ１０３）について説明する。部分非磁性化工程（Ｓ１０３）では、図１１に示すように、注入空間１３に溶融した非磁性材２０を鉛直方向上方から注入する。本実施形態では、ガスシールドアーク溶接の一種であるＭＩＧ（metal inert gas）溶接の手法を用い、トーチＴに供給された非磁性材で形成された溶加材であるワイヤＷをアーク放電により溶融して流動性を有する状態とし、注入空間１３に滴下する。このとき、母材となる鋼板１０の凹部１２もアーク放電により一部が溶融する。ここで、注入空間１３に滴下される非磁性材２０の容積は、注入空間１３の容積と同等または注入空間１３の容積より小さい。
Next, the partial demagnetization step (S103) performed in the
また本実施形態では、図１２に示すように、注入空間１３に滴下された非磁性材２０は、滴下されると略同時に凝固する。すなわち、本実施形態では、非磁性化工程において、注入工程と凝固工程とが同時になされている、と捉えることもできる。
凝固した非磁性材２０と鋼板１０とが接触している溶接部２１は、非磁性材２０と鋼板１０とが金属結合している。鋼板１０と非磁性材２０との結合強度の面からいえば、滴下される非磁性材２０の容積を注入空間１３の容積と略同等とし、溶接部２１の面積が可及的大きくなるようにすることが望ましい。
Moreover, in this embodiment, as shown in FIG. 12, the
In the welded
図１２に示すように、非磁性材２０の表面２２は、表面張力により盛り上がり、鋼板１０の頂面１８から突出する。そのため、頂面１８から突出した突出部２３が形成される。突出部２３を可及的小さくすべく、非磁性材２０は、表面張力を低減した状態で滴下されることが望ましい。また、非磁性材２０が表面張力により盛り上がっているので、凹部１２と非磁性材２０との間には、隙間１６が形成される。
As shown in FIG. 12, the
続いて、第２プレス装置９内で実施される平面化工程（Ｓ１０４）、形状形成工程（Ｓ１０５）、および、積層工程（Ｓ１０６）について説明する。
部分非磁性化工程（Ｓ１０３）と連続して実施される平面化工程（Ｓ１０４）では、図１３に示すように、第２プレス装置９内にて、パンチＰ２により、頂面１８から突出した突出部２３を隙間１６に流し込み、非磁性材２０の表面２２を平面化加工する。これにより、図１４に示すように、表面２２に平面部２４が形成される。また、隙間１６に流し込まれた非磁性材２０と凹部１２とは、溶接部２１の上方で接触して接触部２５を形成する。接触部２５は、溶接部２１とは異なり、金属結合しておらず、単に接触しているだけであるので、鋼板１０と非磁性材２０との溶接の強度には寄与しない。
Subsequently, the planarization step (S104), the shape formation step (S105), and the lamination step (S106) performed in the second press apparatus 9 will be described.
In the planarization step (S104) performed continuously with the partial demagnetization step (S103), as shown in FIG. 13, the protrusion protruding from the
また、溶融した非磁性材２０の粘度等の性状により、滴下したときに小穴１５内に空間が残る場合があるが、この平面化工程を経ることにより、プレスにより小穴１５にも非磁性材２０が入り込み、板厚方向全てを非磁性材２０で埋めることができる。
本実施形態では、非磁性材２０は、注入空間１３の容積以下となるように滴下されているので、平面化工程後は、鋼板１０の頂面１８から非磁性材２０が突出せず、注入空間１３内に収まる。したがって、非磁性材２０は、複数の鋼板１０の積層を妨げることがない。なお、非磁性材２０の滴下量が注入空間１３の容積より小さい場合、図１４に示すように、平面化工程後も、若干の隙間１６が残ることになる。
Further, depending on properties such as the viscosity of the melted
In the present embodiment, since the
次に、形状形成工程（Ｓ１０６）では、図１５に示すように、第２プレス装置９内にて、内壁３（図３参照）を形成する内径抜き、マグネット穴５０を形成するマグネット穴抜き、外壁４（図３参照）を形成する外径抜きを行う。内径抜きおよび外径抜きを行うことにより、鋼板１０は円環状に形成される。これにより、鋼板１０が所望の形状に加工されるとともに、中央ブリッジ部５８に第１非磁性部５８１が形成され、外周ブリッジ部５９に第２非磁性部５９１が形成される。また、マグネットを配置するためのマグネット穴５０が形成される。
Next, in the shape forming step (S106), as shown in FIG. 15, in the second press device 9, an inner diameter is formed to form the inner wall 3 (see FIG. 3), a magnet hole is formed to form the
そして、積層工程（Ｓ１０７）では、Ｓ１０６にて所望の形状に加工された複数の鋼板１０が積層され、ロータ１が形成される。また、マグネット穴５０には、マグネットが挿入、固定される。このようにして形成されたロータ１は、有効磁束の経路とならない中央ブリッジ部５８および外周ブリッジ部５９が非磁性化されており、漏れ磁束を低減することができるので、回転電機の性能が向上する。
In the laminating step (S107), the plurality of
以上詳述したように、本実施形態の積層鋼板の製造方法は、凹部形成工程（Ｓ１０２）と、部分非磁性化工程（Ｓ１０３）と、積層工程（Ｓ１０６）と、を備える。凹部形成工程（Ｓ１０２）では、磁性を有する鋼板１０の頂面１８側に開口する凹部１２を所定箇所に形成する。部分非磁性化工程（Ｓ１０３）では、凹部１２内の空間である注入空間１３に非磁性材２０を注入し、注入空間１３内で非磁性材２０を凝固させる。積層工程（Ｓ１０６）では、所定箇所である第１非磁性部５８１および第２非磁性部５９１に非磁性材２０が設けられた鋼板１０を積層する。
As described above in detail, the method for manufacturing a laminated steel sheet according to the present embodiment includes a recess forming step (S102), a partial demagnetization step (S103), and a lamination step (S106). In the recess forming step (S102), the
これにより、所望の領域が非磁性化された積層鋼板が製造される。
本実施形態の部分非磁性化工程（Ｓ１０３）では、非磁性材２０をアーク放電により溶融し、流動性を有する状態として、鉛直方向上方から注入空間１３に注入しているので、非磁性材２０を供給するための装置を簡易なものとすることができる。特に、本実施形態では、非磁性材２０の供給装置をトーチＴ内に組み込み、ワイヤ供給されるので、部分非磁性化装置８を安価かつ小型にすることができる。また、非磁性材２０の歩留まりが向上する。
Thereby, the laminated steel plate in which the desired region is made non-magnetic is manufactured.
In the partial demagnetization step (S103) of the present embodiment, the
さらに、部分非磁性化工程（Ｓ１０３）は、前後の工程と連続した工程として実行される。本実施形態では、部分非磁性化工程（Ｓ１０３）を同一プレス型内にて行うことができ、一連のプレス工程内に組み込まれているので、製造工程を簡素化および高速化することができる。 Further, the partial demagnetization step (S103) is performed as a step that is continuous with the preceding and following steps. In the present embodiment, the partial demagnetization step (S103) can be performed in the same press die and is incorporated in a series of press steps, so that the manufacturing process can be simplified and speeded up.
さらに、積層鋼板をロータ１に用いているので、有効磁束経路とならない領域である中央ブリッジ部５８に第１非磁性部５８１を形成し、外周ブリッジ部５９に第２非磁性部５９１を形成しているので、漏れ磁束が低減され、回転電機の性能が向上する。また、回転電機に用いる磁石を減らすことができるので、小型化に寄与する。
Furthermore, since the laminated steel plate is used for the rotor 1, the first
本実施形態の部分非磁性化工程（Ｓ１０３）では、アーク放電により溶融した状態の非磁性材２０を注入空間１３に注入し、非磁性材２０は注入されると同時に注入空間１３内で凝固する。これにより、溶融工程や凝固工程を別途実施する場合と比較して、製造工程をより簡素化することができる。
In the partial demagnetization step (S103) of the present embodiment, the
また、部分非磁性化工程（Ｓ１０３）にて注入空間１３に注入される非磁性材２０の容積は、注入空間１３の容積以下である。また、本実施形態では、鋼板１０の頂面１８から突出した非磁性材２０の突出部２３を注入空間１３の隙間１６に流し込み、非磁性材２０の頂面１８側を平面化加工する平面化工程（Ｓ１０４）を部分非磁性化工程（Ｓ１０３）の後段にさらに備える。
Further, the volume of the
これにより、頂面１８から突出した突出部２３の非磁性材２０が隙間１６に流し込まれるので、非磁性材２０が頂面１８から突出するのを防ぐことができるので、積層工程（Ｓ１０６）を好適に実施することができる。また、部分非磁性化工程（Ｓ１０３）の後、例えば凹部１２の底部１４の小穴１５等に空間が残っていたとしても、平面化工程（Ｓ１０４）を実施することにより、非磁性材２０で板厚方向を全て埋めることができる。
Thereby, since the
本実施形態では、凹部形成工程（Ｓ１０２）の前段に、注入空間１３に相当する容積の穴部１１を形成する穴抜き工程（Ｓ１０１）をさらに備える。また、凹部形成工程（Ｓ１０２）は、穴部１１をプレス加工することにより凹部１２を形成する。これにより、同一プレス型内にて一連の工程として凹部１２が形成できるので、製造工程をより簡略化および高速化することができる。また、凹部１２の形成に先立ち、注入空間１３に相当する容積の穴部１１を形成しておくことにより、凹部形成工程（Ｓ１０２）にて凹部１２を形成する際、鋼板１０が底面１９側に突出するのを防ぐことができ、底面１９の平面度が維持されるので、積層工程（Ｓ１０６）を好適に実施することができる。
In the present embodiment, a punching step (S101) for forming the
積層工程（Ｓ１０６）の前段に、所定箇所である第１非磁性部５８１および第２非磁性部５９１に非磁性材２０が設けられた鋼板１０を所定の形状に形成する形状形成工程（Ｓ１０５）をさらに備える。本実施形態では、形状形成工程（Ｓ１０５）は、内壁３を形成する内径抜き工程、マグネット穴５０を形成するマグネット穴抜き工程、および、外壁４を形成する外径抜き工程からなる。これにより、所定箇所が非磁性化された鋼板１０を所望の形状に加工することができる。
A shape forming step (S105) for forming the
（他の実施形態）
（ア）上記実施形態では、凹部形成工程は、プレス加工により凹部を形成した。他の実施形態では、凹部形成工程は、他の機械加工、例えば、ドリルやエンドミルを用いた切削加工や放電加工等、プレス加工以外であってもよい。換言すると、凹部形成工程において、凹部は切削加工により形成されてもよい、ということである。また、凹部形成工程において、凹部は放電加工により形成されてもよい、ということである。凹部形成工程を切削加工や放電加工とすることにより、凹部形成の精度を高めることができる。また、上記実施形態では、凹部形成工程において、穴部の一部が小穴として残る場合があるが、切削加工や放電加工により凹部を形成する場合、小穴を形成してもよいし、敢えて形成しなくても構わない。さらに、凹部形成工程を切削加工や放電加工とする場合、穴抜き工程が不要であれば、省略してもよい。
(Other embodiments)
(A) In the above embodiment, in the recess forming step, the recess was formed by press working. In other embodiments, the recess forming step may be other machining, for example, other than pressing, such as cutting or electric discharge machining using a drill or an end mill. In other words, in the recess forming step, the recess may be formed by cutting. In the recess forming step, the recess may be formed by electric discharge machining. By setting the recess forming step to cutting or electric discharge machining, the accuracy of forming the recess can be increased. In the above embodiment, in the recess forming step, a part of the hole may remain as a small hole. However, when forming the recess by cutting or electric discharge machining, a small hole may be formed or formed intentionally. It doesn't matter. Furthermore, when the recess forming process is a cutting process or an electric discharge process, it may be omitted if the punching process is unnecessary.
また、上記実施形態では、凹部は、断面視が長方形であった。他の実施形態では、凹部は、例えば図１６（ａ）に示すように凹部１２の底部１４が断面視Ｖ字形状であってもよいし、図１６（ｂ）に示すように凹部１２が断面視台形形状であってもよい、といった具合に、要求される性能や加工方法に応じ、どのような形状であってもよい。なお、図１６（ａ）、（ｂ）は、上記実施形態の図１０（ａ）と対応している。
Moreover, in the said embodiment, the cross-sectional view was a rectangle in the recessed part. In another embodiment, for example, as shown in FIG. 16A, the
（イ）上記実施形態では、部分非磁性化工程において、ＭＩＧ溶接の手法により、溶融した非磁性材を注入空間に注入した。参考形態では、部分非磁性化工程において、非磁性材を注入空間に注入する方法は、どのような方法であってもよい。また、注入される非磁性材は、溶融した状態に限らず、例えば粉末状等、どのような状態であってもよい。
(A) In the above embodiment, in the partial demagnetization step, the molten nonmagnetic material is injected into the injection space by the MIG welding technique. In the reference mode , any method may be used for injecting the nonmagnetic material into the injection space in the partial demagnetization step. Moreover, the nonmagnetic material to be injected is not limited to a molten state, and may be in any state such as powder.
ここで、非磁性材が粉末状や粒状等、固体で注入空間に注入される場合について、図１７に基づいて説明する。図１７（ａ）に示すように、粉末状や粒状等、固体で凹部１２の注入空間１３に配置された非磁性材３０を、図１７（ｂ）のように溶融するためには、別途、溶融工程を設ける必要がある。溶融工程は、例えばＴＩＧ（tungsten inert gas）溶接の手法や、レーザ、誘導加熱等、注入空間１３内で非磁性材３０を溶融可能であればどのような方法であってもよい。なお、図１７（ｂ）は上記実施形態の図１２（ａ）に対応する図面である。
Here, a case where the nonmagnetic material is injected into the injection space as a solid such as powder or granules will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 17 (a), in order to melt the
（ウ）上記実施形態では、部分非磁性化工程において、非磁性材が滴下されると同時に凝固していた。他の実施形態では、溶融した非磁性材を凝固させるための凝固工程を別途実施するように構成してもよい。
（エ）部分非磁性化工程において注入される非磁性材は、非磁性の金属材料に限らず、例えば樹脂等、その他の材質であってもよい。
(C) In the above embodiment, in the partial demagnetization step, the nonmagnetic material was dropped and solidified at the same time. In another embodiment, a solidification step for solidifying the melted nonmagnetic material may be performed separately.
(D) The nonmagnetic material injected in the partial demagnetization step is not limited to a nonmagnetic metal material, and may be other materials such as a resin.
（オ）上記実施形態では、頂面から突出した非磁性材を隙間に流し込み、非磁性材の頂面側を平面化する平面化工程を設けていた。他の実施形態では、例えば注入する非磁性材の容積が注入空間に対して十分に小さい場合等、非磁性材が頂面から突出していない場合、平面化工程を省略してもよい。また、平面化工程は、プレス加工に限らず、どのような加工方法としてもよい。 (E) In the above embodiment, a planarization step is provided in which the nonmagnetic material protruding from the top surface is poured into the gap and the top surface side of the nonmagnetic material is planarized. In other embodiments, the planarization step may be omitted when the nonmagnetic material does not protrude from the top surface, for example, when the volume of the nonmagnetic material to be injected is sufficiently small relative to the injection space. Further, the planarization step is not limited to press working, and any processing method may be used.
（カ）上記実施形態では、形状形成工程において、鋼板は円環状に形成されたが、他の実施形態では、鋼板をどのような形状に形成してもよい。また上記実施形態では、マグネット穴は、平面視略台形状に形成された。他の実施形態では、マグネット穴は、例えば五角形形状等、要求に応じて所望の形状に形成可能である。 (F) In the above-described embodiment, the steel plate is formed in an annular shape in the shape forming step. However, in other embodiments, the steel plate may be formed in any shape. Moreover, in the said embodiment, the magnet hole was formed in planar view substantially trapezoid shape. In other embodiments, the magnet hole can be formed in a desired shape upon request, such as a pentagonal shape.
（キ）上記実施形態では、第１プレス装置、部分非磁性化装置、および、第２プレス装置により鋼板１０の加工を行った。他の実施形態では、部分非磁性化装置をプレス型内に組み込めれば、１つの装置により鋼板の加工を行ってもよい。これにより、より速やかに加工を行うことができる。
(G) In the above embodiment, the
（ク）上記実施形態では、一部が非磁性化された積層鋼板を回転電機のロータに適用したが、他の実施形態では積層鋼板をロータ以外の用途に用いてもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
(H) In the above embodiment, the laminated steel sheet partially demagnetized is applied to the rotor of the rotating electrical machine. However, in other embodiments, the laminated steel sheet may be used for applications other than the rotor.
As mentioned above, this invention is not limited to the said embodiment at all, In the range which does not deviate from the meaning of invention, it can implement with a various form.
１・・・ロータ（積層鋼板）
１０・・・鋼板
１２・・・凹部
１３・・・注入空間
１８・・・頂面
２０・・・非磁性材
５０・・・マグネット穴
５８１・・・第１非磁性部（所定箇所）
５９１・・・第２非磁性部（所定箇所）
1 ... Rotor (laminated steel sheet)
DESCRIPTION OF
591: second nonmagnetic portion (predetermined location)
Claims (7)
前記凹部内の空間である注入空間（１３）に非磁性材（２０）をアーク放電にて溶融して滴下し、前記注入空間内で前記非磁性材を凝固させる部分非磁性化工程（Ｓ１０３）と、
前記所定箇所に前記非磁性材が設けられた前記鋼板を積層する積層工程（Ｓ１０６）と、
を備え、
前記部分非磁性化工程において、アーク放電によって溶解した前記非磁性材は、前記鋼板の前記頂面から突出しており、
前記鋼板の前記頂面から突出した前記非磁性材の突出部（２３）を前記注入空間内の隙間（１６）に流し込み、前記非磁性材の前記頂面側を平面化加工する平面化工程（Ｓ１０４）を前記非磁性化工程の後段にさらに備え、
前記平面化工程の後に、前記積層工程を備える積層鋼板（１）の製造方法。 A recess forming step (S102) for forming a recess (12) opening on the top surface (18) side of the magnetic steel plate (10) at a predetermined position;
Partial demagnetization step (S103) in which the nonmagnetic material (20) is melted and dropped by arc discharge into the injection space (13), which is the space in the recess, and the nonmagnetic material is solidified in the injection space. When,
A laminating step (S106) of laminating the steel plates provided with the non-magnetic material at the predetermined location;
Equipped with a,
In the partial demagnetization step, the nonmagnetic material melted by arc discharge protrudes from the top surface of the steel plate,
A flattening step of pouring the protruding portion (23) of the nonmagnetic material protruding from the top surface of the steel sheet into the gap (16) in the injection space and flattening the top surface side of the nonmagnetic material ( S104) is further provided after the demagnetization step,
The manufacturing method of a laminated steel plate (1) provided with the said lamination process after the said planarization process .
前記凹部形成工程は、前記穴部をプレス加工することにより前記凹部を形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の積層鋼板の製造方法。 Further comprising a hole punching step (S101) for forming a hole (11) having a volume corresponding to the injection space before the recess forming step,
The said recessed part formation process forms the said recessed part by pressing the said hole part, The manufacturing method of the laminated steel plate as described in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.
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