JPH1024333A - 無方向性電磁鋼板の打抜き方法 - Google Patents
無方向性電磁鋼板の打抜き方法Info
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- JPH1024333A JPH1024333A JP18100696A JP18100696A JPH1024333A JP H1024333 A JPH1024333 A JP H1024333A JP 18100696 A JP18100696 A JP 18100696A JP 18100696 A JP18100696 A JP 18100696A JP H1024333 A JPH1024333 A JP H1024333A
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Abstract
法を提供する。 【解決手段】 重量％で、Ｓｉ：４％以下、Ａｌ：２％
以下を含有する無方向性電磁鋼板を打抜いてモーターコ
アを作成する方法において、打抜き金型の切り刃真円度
を、無方向性電磁鋼板の伸び率に応じて以下の式で制御
することを特徴とする無方向性電磁鋼板の打抜き方法。 ３．０（Ｅｌ）−２６．０≧Ｒ／Ｄ≧３．２（Ｅｌ）−
５８．８ 但し、Ｅｌ：鋼板の伸び率（％）、 Ｒ ：切り刃真円度（μｍ）、 Ｄ ：ステーター外径寸法
Description
をモーターコアに積層する前の工程である打抜き技術に
関するものであり、寸法精度に優れたモーターコアを提
供する。
下、Ａｌ：２％以下を含有して、厚みが０．２〜０．７
mmの鋼板である。無方向性電磁鋼板の製造方法として
は、幾つか知られているが、主なものとしては最終焼鈍
をするものと最終スキンパス圧延をするものとがある。
鋼板の硬さはＳｉ等のＦｅ以外の元素が増えると増加
し、またスキンパス圧延をすると硬くなる。一般に、モ
ーターコア用の素材としては、この無方向性電磁鋼板が
使用されている。
板のコイルは、加工業または電気メーカーで一枚一枚の
コア形状に打抜き加工された後、積み重ねられてカシメ
または溶接によりブロック化され、モーターコアとな
る。モーターコアの構造は通常、内周側に回転するロー
ターと、外周側に固定されたステーターとから構成され
る。このローター外径とステーター内径との寸法差（隙
間）は、エアーギャップと呼ばれ、無方向性電磁鋼板の
磁気特性とならんでモーターの効率に影響する重要な因
子である。
って変わるが、従来、金型切り刃を真円としても、打ち
抜かれた後のコアは、真円でなく楕円や歪な多角形にな
ることが多かった。例えば、ローター外周およびステー
ター内周の形状が真円でないと、ローター外径最大値よ
りもステーター内径最小値が大きくなったりして、ロー
ターが回転しないため、安全サイドをみてエアーギャッ
プを大きめにとる必要が生じて、モーター効率が劣化し
た。
ーモーターでは、ステーターの外径部分が直接ケースに
接触しているため、ステーターの外径の真円が崩れる
と、ケースに入らない問題や、無理にケースに挿入しよ
うとするとステーターの内径寸法も狂う難点があった。
このため、コンプレッサー用のステーター外径寸法の精
度は厳しいものが要求されていた。この真円の程度を表
すものとして、径の最大値と最小値の差をとって、真円
度と表現することが多い。
要因として、例えば「プレス技術」第１０巻，第９号，
９６頁の図４にあるように、鋼板の引張強度が小さいほ
ど真円度が低減できると言われていた。しかしながら、
実際のモーターコアで調査すると、引張強度では整理で
きない。
いた。例えば、特開昭６２−１３０２５９号公報には、
結晶粒径を小さくすることによって、優れた真円度を有
するステッピングモーターを製造する技術が開示されて
いる。確かに、ステッピングモーターのようなローター
外径が高々５０mm程度以下の小型で、かつステップ角が
非常に小さいものでは結晶粒径を制御すれば打抜き面の
剪断・破断面積比率が安定して、小さな凹凸がスムース
になる。しかし、通常のサイズのモーターでは真円度が
大きくなり、結晶粒径の真円度に及ぼす影響は非常に小
さかった。
の種類を変えたとき、モーターコアへ先ず一度打ち抜い
てから、真円度と各角度毎の寸法を調査して、それから
金型の寸法を設計しなおしてから、再度金型の製作をす
るという大変な作業を行っていたが、素材のバラツキも
あって何度も金型切り刃の寸法を造りなおしていたのが
実態であった。特に、新型モーターの場合、切り刃の寸
法をどうすればよいのか見当もつかなかったため、試行
錯誤で金型製作していた。
み、モーターコアへの打抜きの際に、コアが真円となる
金型の切り刃が真円でも、打ち抜かれたステーターコア
外径がほぼ真円となる技術を提供することによって、金
型切り刃の寸法決定を容易にし、さらにはモーター特性
を向上させるものである。
ｉ：４％以下、Ａｌ：２％以下を含有する無方向性電磁
鋼板を打抜いてモーターコアを作成する方法において、
打抜き金型の切り刃真円度を、無方向性電磁鋼板の伸び
率に応じて以下の式で制御することを特徴とする無方向
性電磁鋼板の打抜き方法である。 ３．０（Ｅｌ）−２６．０≧Ｒ／Ｄ≧３．２（Ｅｌ）−
５８．８ 但し、Ｅｌ：鋼板の伸び率（％）、Ｒ：切り刃真円度
（μｍ）、Ｄ：ステーター外径寸法
真円の金型切り刃で打ち抜いたコアの真円度は鋼板の伸
びによって決まること。２点目は、伸びの大きい鋼板ほ
ど真円度が大きくなること。３点目は、金型切り刃の真
円度を調整することによって、打抜きコアを真円にする
ことが十分、工業的に可能なことである。
説明する。Ｓｉ量は４％以下に制限する。Ｓｉ量は多い
ほど鉄損が向上するが、４％を超えると冷間での鋼板破
断が生じるためである。Ａｌ量は２％以下に制限する。
Ａｌ量も多いほど鉄損が向上するが、添加コストがある
ので２％以下とする。その他の無方向性電磁鋼板の成分
として公知のＭｎ，Ｐ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｂ，Ｃｒ，
ＳｂおよびＣ等は必要に応じて添加する。有害元素とし
て知られているＮ，Ｓ，Ｖ，Ｎｂ等は極力少ない方が良
い。残部は実質的にＦｅである。
種の機械的性質を有するフルプロおよびセミプロの無方
向性電磁鋼板０．５mm厚の１０４mm幅スリットフープを
準備した。成分、製造プロセスおよび機械的性質を表
１、２に示す。伸び（Ｅｌ）、降伏点（ＹＰ）、抗張力
（ＴＳ）は、５号引張試験片で測定した。測定は、圧延
方向から２２．５度毎に５号引張試験片を切り出して、
全周を平均化した。
径８０．０mmで外径１００mmのステーターに、真円の切
り刃で打ち抜いて１００枚積みのコアにカシメた。金型
のクリアランスは、３／１００mmとした。このステータ
ーコアの円周部の外径真円度を測定した結果を図１に示
す。図の横軸は、鋼板の破断伸びを示す。縦軸は、ステ
ーター外径の真円度（μｍ）をステーター外径（本ケー
スでは１００mm）で割った値に１００を掛けたものであ
る。真円度は、径寸法に比例するのが一般的であるの
で、この指標をとった。図１に示すように、鋼板の伸び
と真円度は高い相関性を示し、伸びが大きくなると真円
度が悪くなる。図のプロットから、バラツキを考慮して
幅を持たせた上限と下限の直線を引いたが、それぞれ
（Ｒ／Ｄ）×１００＝３．０（Ｅｌ）−２６．０、（Ｒ
／Ｄ）×１００＝３．２（Ｅｌ）−５８．８となった。
グ率および硬度との関係も調査したが、相関関係は見出
だせなかった。また、打抜きコアの形状を調査すると、
圧延方向と垂直な方向に伸び、圧延方向に縮んだ楕円に
なっていた。このため真円に対して伸びている部分と縮
んでいる部分を、逆向きに補正して金型切り刃を製作し
て、再度打抜き試験を実施すると、全ての試料で１５μ
ｍ以下の真円度を有するステーター外径が得られた。真
円度は小さいほどモーターコアにとっては好ましいが、
実質的には１５μｍ以内であれば、ほぼ真円とみなして
差し支えない。なお、打抜き後のコア形状は、スリット
エッジの残留歪み、カシメの大きさや位置などの打抜き
方法によって変化するものであるが、真円度そのもの
は、材料の伸びに支配される。
mm厚の３種類の無方向性電磁鋼板を準備した。鋼板表面
には、公知の半有機・半無機系電気絶縁皮膜がある。伸
び（Ｅｌ）は、５号引張試験片で測定した。測定片は、
圧延方向から２２．５度毎に５号引張試験片試料を切り
出して、全周を平均化した。この素材に対して、２４５
mm幅スリットフープから、外径７９．５mmのローター、
内径８０．０mmで外径１２０mmのステーターに、２列の
金型で打ち抜いてから１２０枚積みのコアにカシメた。
カシメはＶカシメで、１２個とした。ティースは２４
個、金型のクリアランスは３／１００mmとした。真円の
切り刃で打抜くとステーターコアの形状は、左列が右上
４５度方向に伸び、右列は左上４５度方向に伸びたいず
れも楕円の形状を呈していた。このため、この金型コア
のステーター外径切り刃の真円度を表３に示す値に調整
し、打抜いた実機コアの真円度測定結果を表３に示す。
を本発明範囲内に設計したものでは、真円度が１５μｍ
以下と安定した形状が得られている。一方、金型切り刃
の真円度が本発明範囲外のものでは、真円度が１５μｍ
以上のいびつな形状となって問題があった。従来は、こ
の真円度に影響を与える要因が何であるのか不明であっ
たが、本発明範囲内に金型切り刃の真円度を制御すれば
優れた真円度のステーターが得られた。
優れたモーター用ステーターコアを工業的に得ることが
できる。
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％で、Ｓｉ：４％以下、Ａｌ：２％
以下を含有する無方向性電磁鋼板を打抜いてモーターコ
アを作成する方法において、打抜き金型の切り刃真円度
を、無方向性電磁鋼板の伸び率に応じて以下の式で制御
することを特徴とする無方向性電磁鋼板の打抜き方法。 ３．０（Ｅｌ）−２６．０≧Ｒ／Ｄ≧３．２（Ｅｌ）−
５８．８ 但し、Ｅｌ：鋼板の伸び率（％）、 Ｒ ：切り刃真円度（μｍ）、 Ｄ ：ステーター外径寸法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18100696A JP3519873B2 (ja) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | 無方向性電磁鋼板の打抜き方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18100696A JP3519873B2 (ja) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | 無方向性電磁鋼板の打抜き方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1024333A true JPH1024333A (ja) | 1998-01-27 |
| JP3519873B2 JP3519873B2 (ja) | 2004-04-19 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP18100696A Expired - Fee Related JP3519873B2 (ja) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | 無方向性電磁鋼板の打抜き方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3519873B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2024070489A1 (ja) * | 2022-09-30 | 2024-04-04 | 日本製鉄株式会社 | 無方向性電磁鋼板および無方向性電磁鋼板の製造方法 |
-
1996
- 1996-07-10 JP JP18100696A patent/JP3519873B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| WO2022210870A1 (ja) | 2021-03-31 | 2022-10-06 | 日本製鉄株式会社 | 無方向性電磁鋼板 |
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