JPH1025552A - 打抜き寸法精度の優れた無方向性電磁鋼板 - Google Patents
打抜き寸法精度の優れた無方向性電磁鋼板Info
- Publication number
- JPH1025552A JPH1025552A JP8181005A JP18100596A JPH1025552A JP H1025552 A JPH1025552 A JP H1025552A JP 8181005 A JP8181005 A JP 8181005A JP 18100596 A JP18100596 A JP 18100596A JP H1025552 A JPH1025552 A JP H1025552A
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- Japan
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- steel sheet
- elongation
- stator
- outer diameter
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 真円度の優れたステーターコアを真円の金型
切り刃で製造することが可能な無方向性電磁鋼板を提供
する。 【解決手段】 重量％で、Ｓｉ：４％以下、Ａｌ：２％
以下を含有し、伸び率が２５％以下であることを特徴と
する打抜き寸法精度の優れた無方向性電磁鋼板。
切り刃で製造することが可能な無方向性電磁鋼板を提供
する。 【解決手段】 重量％で、Ｓｉ：４％以下、Ａｌ：２％
以下を含有し、伸び率が２５％以下であることを特徴と
する打抜き寸法精度の優れた無方向性電磁鋼板。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、寸法精度の優れた
モーターコア用無方向性電磁鋼板に関する。
モーターコア用無方向性電磁鋼板に関する。
【０００２】
【従来の技術】無方向性電磁鋼板は、通常Ｓｉ：４％以
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。
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。
【０００３】鉄鋼メーカーで製造された無方向性電磁鋼
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。
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。
【０００４】寸法は、当然打抜き金型の切り刃寸法によ
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。
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。
【０００５】さらに、エアコンや冷蔵庫のコンプレッサ
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との差をとって、真
円度と表現することが多い。
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との差をとって、真
円度と表現することが多い。
【０００６】従来は、この真円度を低減するのに有効な
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、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。また、鋼板の結晶粒径の影響も考えられていた。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。
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、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。また、鋼板の結晶粒径の影響も考えられていた。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。
【０００７】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。
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。
【０００８】このため、従来は例えば無方向性電磁鋼板
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。
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。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の点に鑑
み、モーターコアへの打抜きの際に、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
なる無方向性電磁鋼板を提供するものである。
み、モーターコアへの打抜きの際に、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
なる無方向性電磁鋼板を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、重量％で、Ｓ
ｉ：４％以下、Ａｌ：２％以下を含有し、伸び率が２５
％以下であることを特徴とする打抜き寸法精度の優れた
無方向性電磁鋼板である。
ｉ：４％以下、Ａｌ：２％以下を含有し、伸び率が２５
％以下であることを特徴とする打抜き寸法精度の優れた
無方向性電磁鋼板である。
【００１１】本発明のポイントは３点ある。１点目は、
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、無方向性電磁鋼
板の伸び率を制御することで、金型切り刃が真円でも打
抜きコアをほぼ真円にすることが可能なことである。
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、無方向性電磁鋼
板の伸び率を制御することで、金型切り刃が真円でも打
抜きコアをほぼ真円にすることが可能なことである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の限定理由について
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などは極力少ない方が
良い。残部は実質的にＦｅ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などは極力少ない方が
良い。残部は実質的にＦｅである。
【００１３】以下、実験した例に基づいて説明する。各
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。
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。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】これから、外径７９．５mmのローター、内
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１に示すように、鋼板の伸びと真円度は良い相関
性を示し、伸びが大きくなると真円度が悪くなる。な
お、その他の降伏強度、引張強度、ヤング率および硬度
との関係も調査したが、相関関係は見出だせなかった。
図１から明らかなように、鋼板の伸び率が２５％以下で
あれば、真円度が約５０μｍ以内のステーターが得られ
る。例えば、コンプレッサー用モータではステーター外
径に許容される真円度は５０μｍ程度なので、無方向性
電磁鋼板の伸び率が２５％以下であれば、面倒な金型研
磨やサイズ変更をしないでも、真円の切り刃のままで良
好なステーター外径精度が得られることになる。
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１に示すように、鋼板の伸びと真円度は良い相関
性を示し、伸びが大きくなると真円度が悪くなる。な
お、その他の降伏強度、引張強度、ヤング率および硬度
との関係も調査したが、相関関係は見出だせなかった。
図１から明らかなように、鋼板の伸び率が２５％以下で
あれば、真円度が約５０μｍ以内のステーターが得られ
る。例えば、コンプレッサー用モータではステーター外
径に許容される真円度は５０μｍ程度なので、無方向性
電磁鋼板の伸び率が２５％以下であれば、面倒な金型研
磨やサイズ変更をしないでも、真円の切り刃のままで良
好なステーター外径精度が得られることになる。
【００１７】なお、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。伸び率を低く制御するには、公知技
術である成分、例えばＰ，Ｓｉ，Ｓｎなどの添加、製品
結晶粒径の粗大化および最終スキンパス圧延などが有効
である。
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。伸び率を低く制御するには、公知技
術である成分、例えばＰ，Ｓｉ，Ｓｎなどの添加、製品
結晶粒径の粗大化および最終スキンパス圧延などが有効
である。
【００１８】
【実施例】成分Ｓｉ，Ａｌと伸びとが表３である０．５
mm厚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（Ｅ
ｌ）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、２４５mm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
型のクリアランス刃は３／１００mmとして、ステーター
外径切り刃は真円とした。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。打抜いた実機コ
アの真円度測定結果を表３に示す。
mm厚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（Ｅ
ｌ）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、２４５mm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
型のクリアランス刃は３／１００mmとして、ステーター
外径切り刃は真円とした。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。打抜いた実機コ
アの真円度測定結果を表３に示す。
【００１９】
【表３】
【００２０】実施例に示すように、鋼板伸び率を本発明
の２５％以下にしたものでは、打抜きステーターコア外
径の真円度が４０μｍ以内の安定した真円度のものが得
られた。
の２５％以下にしたものでは、打抜きステーターコア外
径の真円度が４０μｍ以内の安定した真円度のものが得
られた。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、打抜き後の寸法精度が
優れたモーター用ステーターコアを工業的に簡単に得る
ことができる。
優れたモーター用ステーターコアを工業的に簡単に得る
ことができる。
【図１】真円度と伸び率の関係を示す図表である。
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｓｉ：４％以下、 Ａｌ：２％以下 を含有し、伸び率が２５％以下であることを特徴とする
打抜き寸法精度の優れた無方向性電磁鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8181005A JPH1025552A (ja) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | 打抜き寸法精度の優れた無方向性電磁鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8181005A JPH1025552A (ja) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | 打抜き寸法精度の優れた無方向性電磁鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1025552A true JPH1025552A (ja) | 1998-01-27 |
Family
ID=16093080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8181005A Pending JPH1025552A (ja) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | 打抜き寸法精度の優れた無方向性電磁鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1025552A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003197414A (ja) * | 2001-12-27 | 2003-07-11 | Jfe Steel Kk | 打ち抜き寸法精度および高周波磁気特性に優れる薄手電磁鋼板 |
| JP2004040057A (ja) * | 2002-07-08 | 2004-02-05 | Nippon Steel Corp | 焼鈍鉄芯と鉄芯の製造方法 |
| JP2011140683A (ja) * | 2010-01-06 | 2011-07-21 | Nippon Steel Corp | 磁気特性と打ち抜き加工性に優れた無方向性電磁鋼板 |
| JP2015214758A (ja) * | 2015-07-10 | 2015-12-03 | 新日鐵住金株式会社 | 磁気特性と打ち抜き加工性に優れた無方向性電磁鋼板 |
| JP2018096272A (ja) * | 2016-12-13 | 2018-06-21 | ダイキン工業株式会社 | ケーシングに固定された圧縮機構を備える圧縮機 |
-
1996
- 1996-07-10 JP JP8181005A patent/JPH1025552A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003197414A (ja) * | 2001-12-27 | 2003-07-11 | Jfe Steel Kk | 打ち抜き寸法精度および高周波磁気特性に優れる薄手電磁鋼板 |
| JP2004040057A (ja) * | 2002-07-08 | 2004-02-05 | Nippon Steel Corp | 焼鈍鉄芯と鉄芯の製造方法 |
| JP2011140683A (ja) * | 2010-01-06 | 2011-07-21 | Nippon Steel Corp | 磁気特性と打ち抜き加工性に優れた無方向性電磁鋼板 |
| JP2015214758A (ja) * | 2015-07-10 | 2015-12-03 | 新日鐵住金株式会社 | 磁気特性と打ち抜き加工性に優れた無方向性電磁鋼板 |
| JP2018096272A (ja) * | 2016-12-13 | 2018-06-21 | ダイキン工業株式会社 | ケーシングに固定された圧縮機構を備える圧縮機 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040810 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041005 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051206 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060203 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20060221 |
|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20060414 |