KR102577535B1 - 적층 코어 및 회전 전기 기계 - Google Patents

Abstract

적층 코어는, 서로 적층된 복수의 전자 강판을 구비하고, 적층 방향으로 인접하는 모든 조의 전자 강판끼리 고정된 적층 코어이며, 모든 조의 전자 강판끼리 중, 일부 조의 전자 강판끼리는 코오킹되고 접착은 되어 있지 않고, 나머지 조 전자 강판끼리는 접착되고 코오킹은 되어 있지 않다.

Description

적층 코어 및 회전 전기 기계

본 발명은 적층 코어 및 회전 전기 기계에 관한 것이다.

본원은, 2018년 12월 17일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2018-235866호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그의 내용을 여기에 원용한다.

종래부터, 하기 특허 문헌 1에 기재되어 있는 바와 같은 적층 코어가 알려져 있다. 이 적층 코어에서는, 적층 방향으로 인접하는 전자 강판이, 접착 및 코오킹의 양 방법에 의해 접합되어 있다.

일본 특허 공개 제2015-136228호 공보

상기 종래의 적층 코어에는, 외형상의 치수 정밀도를 확보하면서, 자기 특성을 향상시키는 것에 대해 개선의 여지가 있다.

본 발명은 상술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 외형상의 치수 정밀도를 확보하면서, 자기 특성을 향상시킬 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하의 수단을 제안하고 있다.

(1) 본 발명의 제1 양태는, 서로 적층된 복수의 전자 강판을 구비하고, 적층 방향으로 인접하는 모든 조(組)의 전자 강판끼리 고정된 적층 코어이며, 상기 모든 조의 전자 강판끼리 중, 일부 조의 전자 강판끼리는 코오킹되고 접착은 되어 있지 않고, 나머지 조의 전자 강판끼리는 접착되고 코오킹은 되어 있지 않은 적층 코어이다.

코오킹에 의한 접합은, 접착에 의한 접합에 비하여, 치수 정밀도를 높일 수 있다. 여기서, 적층 방향으로 인접하는 모든 조의 전자 강판끼리 중, 일부 조의 전자 강판끼리 코오킹되어 있다. 따라서, 적층 코어 중, 이들 일부의 조에 의해 형성되는 부분의 형상의 정밀도를 높일 수 있다. 결과적으로, 적층 코어의 외형상의 정밀도를 높일 수 있다. 따라서, 적층 코어의 취급성을 확보할 수 있다. 예를 들어, 적층 코어에 권선을 권회하는 경우에도, 고정밀도로 권회하는 것 등이 가능하다.

그러나, 코오킹에 의한 접합은, 적층 방향으로 인접하는 전자 강판 사이에서 단락 전류(미주 전류)를 발생시킬 우려가 있다. 여기서, 적층 방향으로 인접하는 모든 조의 전자 강판끼리 중, 상기 일부의 조를 제외한 나머지 조의 전자 강판끼리 접착되어 있다. 따라서, 이들 나머지 조의 전자 강판끼리의 사이에서는, 미주 전류의 발생을 억제할 수 있다. 그 결과, 적층 코어의 자기 특성을 향상시킬 수 있다.

(2) 상기 (1)에 기재된 적층 코어에서는, 상기 복수의 전자 강판은, 적층 방향으로 1조 이상 간격으로 접착되어 있어도 된다.

복수의 전자 강판이, 적층 방향으로 1조 이상 간격으로 접착되어 있다. 따라서, 접착에 의해 접합되는 전자 강판이, 적층 코어에 있어서 적층 방향의 일부분에 국소적으로 집중하는 것을 억제할 수 있다. 바꾸어 말하면, 접착에 의해 접합되는 전자 강판을 적층 방향으로 분산시킬 수 있다. 그 결과, 적층 코어의 외형상의 정밀도를 한층 높일 수 있다.

(3) 상기 (1) 또는 상기 (2)에 기재된 적층 코어에서는, 상기 복수의 전자 강판은, 적층 방향으로 소수 조 간격으로 접착되어도 된다.

적층 코어에도, 일반적인 물품과 마찬가지로 고유의 공진 주파수가 있다. 적층 코어의 공진 주파수가 낮으면, 일반적인 진동이 입력되었을 때 공진이 생기기 쉽다. 그 때문에, 적층 코어의 공진 주파수는 높은 것이 바람직하다.

여기서 복수의 전자 강판이, 적층 방향으로 N조 간격으로 접착되어 있는 경우, 적층 코어의 공진 주파수는, N에 의존하는 경향이 있다.

즉, N조 간격으로 접착되어 있는 경우, 적층 방향으로 인접하는 접착부의 사이에, (N+1)매의 전자 강판이 배치되며, 또한, 이들 전자 강판이 서로 코오킹되어 있다. 접착부에 의한 접합 강도가, 코오킹에 의한 접합 강도보다도 낮은 경우, 상기 (N+1)매의 전자 강판이, 접착부를 기점으로 하여 일체적으로 거동하기 쉬워진다. 바꾸어 말하면, 상기 (N+1)매의 전자 강판이 하나의 블록인 것처럼 거동한다. 이러한 적층 코어에 있어서, 복수의 전자 강판이 적층 방향으로 등간격을 두고 N조 간격으로 접착되어 있는 경우, 적층 코어의 공진 주파수는, N의 약수에 영향을 받는다. 또한, 복수의 전자 강판이, 적층 방향으로 서로 다른 N1조 간격, N2조 간격, …으로 접착되어 있는 경우, 적층 코어의 공진 주파수는, N1, N2…에 관한 최소 공배수에 영향을 받는다. 상기 약수나 상기 최소 공배수가 클수록, 적층 코어의 공진 주파수는 높아진다.

복수의 전자 강판이, 적층 방향으로 소수 조 간격으로 접착되어 있다. 그 때문에, 복수의 전자 강판이, 적층 방향으로 등간격을 두고 N조 간격(단, N은 소수)으로 접착되어 있는 경우에도, N이 소수이며, 상기 약수를 크게 할 수 있다. 또한, 복수의 전자 강판이, 적층 방향으로 서로 다른 N1조 간격, N2조 간격, …으로 접착되어 있는 경우에 있어서도, N1, N2…에 관한 최소 공배수를 크게 할 수 있다. 따라서, 적층 코어의 공진 주파수를 높일 수 있다. 그 결과, 예를 들어 공진 주파수를 가청역보다 높은 주파수로 할 수 있다. 이에 의해, 예를 들어 이 적층 코어를 전동기에 적용한 경우 등에 있어서도, 공진에 의한 소음의 발생을 억제할 수 있다.

(4) 상기 (1) 내지 상기 (3) 중 어느 하나에 기재된 적층 코어에서는, 상기 복수의 전자 강판에서는, 적층 방향으로 서로 다른 조수 간격으로 접착되어 있는 부분이 혼재되어 있어도 된다.

복수의 전자 강판에서, 적층 방향으로 서로 다른 조수 간격으로 접착되어 있는 부분이 혼재되어 있다. 그 때문에, 복수의 전자 강판이, 적층 방향으로 서로 다른 N1조 간격, N2조 간격, …으로 접착되어 있다고 하였을 때, N1, N2…에 대한 최소 공배수를 크게 할 수 있다. 따라서, 적층 코어의 공진 주파수를 그것들의 조수에 대한 최소 공배수에 따라서 높일 수 있다. 이에 의해, 공진에 의한 소음의 발생을 한층 억제할 수 있다.

또한 이러한 작용 효과는, 적층 방향으로 서로 다른 소수 조 간격으로 접착되어 있는 경우에 현저하게 발휘된다. 즉, 이 경우에는 상기 최소 공배수를 크게 할 수 있다.

(5) 상기 (1) 내지 상기 (4) 중 어느 하나에 기재된 적층 코어에서는, 상기 전자 강판은, 환상의 코어 백부와, 상기 코어 백부로부터 상기 코어 백부의 직경 방향으로 돌출됨과 함께 상기 코어 백부의 둘레 방향으로 간격을 두고 배치된 복수의 티스(teeth)부를 구비하고 있어도 된다.

적층 코어가, 코어 백부와 티스부를 구비하는 스테이터 코어이다. 그 때문에, 예를 들어 둘레 방향으로 인접하는 티스부간의 슬롯에 권선을 통과시킬 때, 상술한 취급성이 확보되어 있다고 하는 작용 효과가 현저하게 발휘된다. 즉, 슬롯의 치수 정밀도가 높아지면, 권선을 설계대로 티스부에 권회하기 쉽게 할 수 있다. 이에 의해, 슬롯에 있어서의 권선 점적률을 높일 수 있다. 결과적으로, 슬롯 내의 전기장하를 높일 수 있다.

(6) 상기 (1) 내지 상기 (5) 중 어느 하나에 기재된 적층 코어에서는, 상기 접착부의 평균 두께가 1.0㎛ 내지 3.0㎛이어도 된다.

(7) 상기 (1) 내지 상기 (6) 중 어느 하나에 기재된 적층 코어에서는, 상기 접착부의 평균 인장 탄성률 E가 1500MPa 내지 4500MPa여도 된다.

(8) 상기 (1) 내지 상기 (7) 중 어느 하나에 기재된 적층 코어에서는, 상기 접착부가, 엘라스토머 함유 아크릴계 접착제로 이루어지는 SGA를 포함하는 상온 접착 타입의 아크릴계 접착제여도 된다.

(9) 본 발명의 제2 형태는, 상기 (1) 내지 상기 (8) 중 어느 하나에 기재된 적층 코어를 구비한다.

본 발명에 의하면, 외형상의 치수 정밀도를 확보하면서, 자기 특성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 회전 전기 기계의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 회전 전기 기계가 구비하는 스테이터의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시하는 회전 전기 기계가 구비하는 스테이터의 측면도이다.
도 4는 도 1에 도시하는 회전 전기 기계가 구비하는 스테이터의 전자 강판 및 접착부의 평면도이다.
도 5는 도 1에 도시하는 회전 전기 기계가 구비하는 스테이터의 전자 강판 및 코오킹의 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시하는 VI-VI 단면 화살표도이다.
도 7은 도 1에 도시하는 회전 전기 기계의 제1 변형예가 구비하는 스테이터의 측면도이다.
도 8은 도 7에 도시하는 스테이터의 단면도이며, 도 6에 상당하는 단면도이다.
도 9는 도 1에 도시하는 회전 전기 기계의 제2 변형예가 구비하는 스테이터의 측면도이다.
도 10은 도 1에 도시하는 회전 전기 기계의 제3 변형예가 구비하는 스테이터의 측면도이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 회전 전기 기계를 설명한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 회전 전기 기계로서 전동기, 구체적으로는 교류 전동기, 더 구체적으로는 동기 전동기, 한층 더 구체적으로는 영구 자석계 자석형 전동기를 일례로 들어 설명한다. 이 종류의 전동기는, 예를 들어 전기 자동차 등에 적절하게 채용된다.

도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 회전 전기 기계(10)는, 스테이터(20)와 로터(30)와, 케이스(50)와, 회전축(60)을 구비한다. 스테이터(20) 및 로터(30)는, 케이스(50)에 수용된다. 스테이터(20)는, 케이스(50)에 고정된다.

본 실시 형태에서는, 회전 전기 기계(10)로서, 로터(30)가 스테이터(20)의 내측에 위치하는 이너 로터형을 채용하고 있다. 그러나, 회전 전기 기계(10)로서, 로터(30)가 스테이터(20)의 외측에 위치하는 아우터 로터형을 채용해도 된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 회전 전기 기계(10)가 12극 18 슬롯의 3상 교류 모터이다. 그러나, 예를 들어 극수나 슬롯수, 상수 등은 적절하게 변경할 수 있다. 또한 이 회전 전기 기계(10)는, 예를 들어 각 상(相)에 실효값 10A, 주파수 100Hz의 여자 전류를 인가함으로써, 회전수 1000rpm으로 회전할 수 있다.

스테이터(20)는, 스테이터 코어(21)와, 도시하지 않은 권선을 구비한다.

스테이터 코어(21)는, 환상의 코어 백부(22)와, 복수의 티스부(23)를 구비한다. 이하에서는, 스테이터 코어(21)(코어 백부(22))의 축 방향(스테이터 코어(21)의 중심축선 O 방향)을 축 방향이라 하고, 스테이터 코어(21)(코어 백부(22))의 직경 방향(스테이터 코어(21)의 중심축선 O에 직교하는 방향)을 직경 방향이라 하고, 스테이터 코어(21)(코어 백부(22))의 둘레 방향(스테이터 코어(21)의 중심축선 O둘레로 주회하는 방향)을 둘레 방향이라고 한다.

코어 백부(22)는, 스테이터(20)를 축 방향에서 본 평면으로 보아 원환상으로 형성되어 있다.

복수의 티스부(23)는, 코어 백부(22)로부터 직경 방향의 내측을 향하여(직경 방향을 따라 코어 백부(22)의 중심축선 O를 향해) 돌출된다. 복수의 티스부(23)는, 둘레 방향으로 동등한 간격을 두고 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 중심축선 O를 중심으로 하는 중심각 20도 간격으로 18개의 티스부(23)가 마련되어 있다. 복수의 티스부(23)는, 서로 동등한 형상이며, 또한 동등한 크기로 형성되어 있다. 또한, 예를 들어 코깅 토크 저감의 목적으로, 복수의 티스부(23)의 형상, 크기는 동등하지 않아도 된다.

상기 권선은, 티스부(23)에 권회되어 있다. 상기 권선은, 집중 권회되어 있어도 되고, 분포 권회되어 있어도 된다.

로터(30)는, 스테이터(20)(스테이터 코어(21))에 대해 직경 방향의 내측에 배치되어 있다. 로터(30)는, 로터 코어(31)와, 복수의 영구 자석(32)을 구비한다.

로터 코어(31)는, 스테이터(20)와 동축에 배치되는 환상(원환상)으로 형성되어 있다. 로터 코어(31) 내에는, 상기 회전축(60)이 배치되어 있다. 회전축(60)은, 로터 코어(31)에 고정되어 있다.

복수의 영구 자석(32)은, 로터 코어(31)에 고정되어 있다. 본 실시 형태에서는, 2개 1조의 영구 자석(32)이 하나의 자극을 형성하고 있다. 복수조의 영구 자석(32)은, 둘레 방향으로 동등한 간격을 두고 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 중심축선 O를 중심으로 하는 중심각 30도 간격으로 12조(전체적으로는 24개)의 영구 자석(32)이 마련되어 있다. 또한, 예를 들어 코깅 토크 저감의 목적으로, 복수조의 영구 자석(32)의 간격은, 동등하지 않아도 된다.

본 실시 형태에서는, 영구 자석계 자석형 전동기로서, 매립 자석형 모터가 채용되어 있다. 로터 코어(31)에는, 로터 코어(31)를 축 방향으로 관통하는 복수의 관통 구멍(33)이 형성되어 있다. 복수의 관통 구멍(33)은, 복수의 영구 자석(32)에 대응하여 마련되어 있다. 각 영구 자석(32)은, 대응하는 관통 구멍(33) 내에 배치된 상태에서 로터 코어(31)에 고정되어 있다. 각 영구 자석(32)의 로터 코어(31)로의 고정은, 예를 들어 영구 자석(32)의 외면과 관통 구멍(33)의 내면을 접착제에 의해 접착하거나 함으로써, 실현할 수 있다. 또한, 영구 자석계 자석형 전동기로서, 매립 자석형 모터 대신에 표면 자석형 모터를 채용해도 된다.

스테이터 코어(21) 및 로터 코어(31)는, 모두 적층 코어이다. 적층 코어는, 복수의 전자 강판(40)이 적층됨으로써 형성되어 있다.

또한 스테이터 코어(21) 및 로터 코어(31) 각각의 곱 두께는, 예를 들어 50.0㎜로 된다. 스테이터 코어(21)의 외경은, 예를 들어 250.0㎜로 된다. 스테이터 코어(21)의 내경은, 예를 들어 165.0㎜로 된다. 로터 코어(31)의 외경은, 예를 들어 163.0㎜로 된다. 로터 코어(31)의 내경은, 예를 들어 30.0㎜로 된다. 단, 이들 값은 일례이며, 스테이터 코어(21)의 곱 두께, 외경이나 내경 및 로터 코어(31)의 곱 두께, 외경이나 내경은 이들 값에 한정되지는 않는다. 여기서, 스테이터 코어(21)의 내경은, 스테이터 코어(21)에 있어서의 티스부(23)의 선단부를 기준으로 하고 있다. 스테이터 코어(21)의 내경은, 모든 티스부(23)의 선단부에 내접하는 가상원의 직경이다.

스테이터 코어(21) 및 로터 코어(31)를 형성하는 각 전자 강판(40)은, 예를 들어 모재가 되는 전자 강판을 펀칭 가공하거나 함으로써 형성된다. 전자 강판(40)으로서는, 공지된 전자 강판을 사용할 수 있다. 전자 강판(40)의 화학 조성은 특별히 한정되지는 않는다. 본 실시 형태에서는, 전자 강판(40)으로서, 무방향성 전자 강판을 채용하고 있다. 무방향성 전자 강판으로서는, 예를 들어 JIS C 2552:2014의 무방향성 전강대를 채용할 수 있다. 그러나, 전자 강판(40)으로서, 무방향성 전자 강판 대신에 방향성 전자 강판을 채용하는 것도 가능하다. 방향성 전자 강판으로서는, 예를 들어 JIS C 2553:2012의 방향성 전강대를 채용할 수 있다.

전자 강판의 가공성이나, 적층 코어의 철손을 개선하기 위해, 전자 강판(40)의 양면에는, 절연 피막이 마련되어 있다. 절연 피막을 구성하는 물질로서는, 예를 들어 (1) 무기 화합물, (2) 유기 수지, (3) 무기 화합물과 유기 수지와의 혼합물 등을 적용할 수 있다. 무기 화합물로서는, 예를 들어 (1) 중크롬산염과 붕산의 복합물, (2) 인산염과 실리카의 복합물 등을 들 수 있다. 유기 수지로서는, 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 아크릴 스티렌계 수지, 폴리에스테르계 수지, 실리콘계 수지, 불소계 수지 등을 들 수 있다.

서로 적층되는 전자 강판(40) 사이에서의 절연 성능을 확보하기 위해, 절연 피막의 두께(전자 강판(40) 편면당의 두께)는 0.1㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편 절연 피막이 두꺼워짐에 따라 절연 효과가 포화된다. 또한, 절연 피막이 두꺼워짐에 따라 점적률이 저하되고, 적층 코어로서의 성능이 저하된다. 따라서, 절연 피막은, 절연 성능을 확보할 수 있는 범위에서 얇은 쪽이 좋다. 절연 피막의 두께(전자 강판(40) 편면당의 두께)는, 바람직하게는 0.1㎛ 이상 5㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.1㎛ 이상 2㎛ 이하이다.

전자 강판(40)이 얇아짐에 따라 점차 철손의 개선 효과가 포화된다. 또한, 전자 강판(40)이 얇아짐에 따라 전자 강판(40)의 제조 비용은 증가한다. 그 때문에, 철손의 개선 효과 및 제조 비용을 고려하면 전자 강판(40)의 두께는 0.10㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편 전자 강판(40)이 너무 두꺼우면, 전자 강판(40)의 프레스 펀칭 작업이 곤란해진다. 그 때문에, 전자 강판(40)의 프레스 펀칭 작업을 고려하면 전자 강판(40)의 두께는 0.65㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다.

또한, 전자 강판(40)이 두꺼워지면 철손이 증대한다. 그 때문에, 전자 강판(40)의 철손 특성을 고려하면, 전자 강판(40)의 두께는 0.35㎜ 이하로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는, 0.20㎜ 또는 0.25㎜이다.

상기한 점을 고려하여, 각 전자 강판(40)의 두께는, 예를 들어 0.10㎜ 이상 0.65㎜ 이하, 바람직하게는 0.10㎜ 이상 0.35㎜ 이하, 보다 바람직하게는 0.20㎜나 0.25㎜이다. 또한 전자 강판(40)의 두께에는, 절연 피막의 두께도 포함된다.

스테이터 코어(21)를 형성하는 복수의 전자 강판(40)의 일부는, 접착부(41)에 의해 접착되어 있다. 접착부(41)는, 적층 방향으로 인접하는 전자 강판(40)끼리의 사이에 마련되고, 분단되지 않고 경화된 접착제이다. 접착제에는, 예를 들어 중합 결합에 의한 열경화형 접착제 등이 사용된다. 접착제의 조성물로서는, (1) 아크릴계 수지, (2) 에폭시계 수지, (3) 아크릴계 수지 및 에폭시계 수지를 포함한 조성물 등이 적용 가능하다. 이러한 접착제로서는, 열경화형 접착제 외에, 라디칼 중합형 접착제 등도 사용 가능하고, 생산성의 관점에서는, 상온 경화형 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 상온 경화형 접착제는, 20℃ 내지 30℃에서 경화한다. 상온 경화형 접착제로서는, 아크릴계 접착제가 바람직하다. 대표적인 아크릴계 접착제에는, SGA(제2 세대 아크릴계 접착제. Second Generation Acrylic Adhesive) 등이 있다. 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 혐기성 접착제, 순간 접착제, 엘라스토머 함유 아크릴계 접착제가 모두 사용 가능하다. 또한, 여기서 말하는 접착제는 경화 전의 상태를 말하며, 접착제가 경화된 후는 접착부(41)로 된다.

접착부(41)의 상온(20℃ 내지 30℃)에 있어서의 평균 인장 탄성률 E는, 1500MPa 내지 4500MPa의 범위 내로 된다. 접착부(41)의 평균 인장 탄성률 E는, 1500MPa 미만이면, 적층 코어의 강성이 저하되는 문제가 생긴다. 그 때문에, 접착부(41)의 평균 인장 탄성률 E의 하한값은, 1500MPa, 보다 바람직하게는 1800MPa로 된다. 반대로, 접착부(41)의 평균 인장 탄성률 E가 4500MPa를 초과하면, 전자 강판(40)의 표면에 형성된 절연 피막이 박리되는 문제가 생긴다. 그 때문에, 접착부(41)의 평균 인장 탄성률 E의 상한값은, 4500MPa, 보다 바람직하게는 3650MPa로 된다.

또한, 평균 인장 탄성률 E는, 공진법에 의해 측정된다. 구체적으로는, JIS R1602:1995에 준거하여 인장 탄성률을 측정한다.

더 구체적으로는, 우선, 측정용 샘플(도시하지 않음)을 제작한다. 이 샘플은, 2매의 전자 강판(40) 사이를, 측정 대상의 접착제에 의해 접착하고, 경화시켜 접착부(41)를 형성함으로써, 얻어진다. 이 경화는, 접착제가 열경화형인 경우에는, 실제 조업상의 가열 가압 조건으로 가열 가압함으로써 행한다. 한편, 접착제가 상온 경화형인 경우에는 상온 하에서 가압함으로써 행한다.

그리고, 이 샘플에 관한 인장 탄성률을, 공진법으로 측정한다. 공진법에 의한 인장 탄성률의 측정 방법은, 상술한 바와 같이, JIS R1602:1995에 준거하여 행한다. 그 후, 샘플의 인장 탄성률(측정값)로부터, 전자 강판(40) 자체의 영향 분을 계산에 의해 제외함으로써, 접착부(41) 단체의 인장 탄성률이 요구된다.

이와 같이 하여 샘플로부터 구한 인장 탄성률은, 적층 코어 전체로서의 평균값과 같아지므로, 이 수치를 갖고 평균 인장 탄성률 E로 간주한다. 평균 인장 탄성률 E는, 그 적층 방향에 따른 적층 위치나 적층 코어의 중심 축선 둘레의 둘레 방향의 위치에서 거의 변하지 않도록, 조성이 설정되어 있다. 그 때문에, 평균 인장 탄성률 E는, 적층 코어의 상단 위치에 있는, 경화 후의 접착부(41)를 측정한 수치를 갖고 그 값으로 할 수도 있다.

접착 방법으로는, 예를 들어 전자 강판(40)에 접착제를 도포한 후, 가열 및 압착의 어느 것이나 또는 양쪽에 의해 접착하는 방법을 채용할 수 있다. 또한 가열 수단은, 예를 들어 고온 조나 전기로 내에서의 가열, 또는 직접 통전하는 방법 등, 어느 수단이어도 된다.

안정적으로 충분한 접착 강도를 얻기 위해, 접착부(41)의 두께는 1㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편 접착부(41)의 두께가 100㎛를 초과하면 접착력이 포화된다. 또한, 접착부(41)가 두꺼워짐에 따라 점적률이 저하되고, 적층 코어를 모터로 하였을 때의 토크 밀도가 저하된다. 따라서, 접착부(41)의 두께는 1㎛ 이상 100㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 1㎛ 이상 10㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기에 있어서 접착부(41)의 두께는, 접착부(41)의 평균 두께를 의미한다.

접착부(41)의 평균 두께는, 1.0㎛ 이상 3.0㎛ 이하로 하는 것이 더 바람직하다. 접착부(41)의 평균 두께가 1.0㎛ 미만이면, 상술한 바와 같이 충분한 접착력을 확보할 수 없다. 그 때문에, 접착부(41)의 평균 두께의 하한값은, 1.0㎛, 보다 바람직하게는 1.2㎛로 된다. 반대로, 접착부(41)의 평균 두께가 3.0㎛를 초과하여 두꺼워지면, 열경화 시의 수축에 의한 전자 강판(40)의 변형량이 대폭 증가하는 등의 문제가 생긴다. 그 때문에, 접착부(41)의 평균 두께의 상한값은, 3.0㎛, 보다 바람직하게는 2.6㎛로 된다.

접착부(41)의 평균 두께는, 적층 코어 전체로서의 평균값이다. 접착부(41)의 평균 두께는 그 적층 방향에 따른 적층 위치나 적층 코어의 중심축선 둘레의 둘레 방향의 위치에서 거의 변하지 않는다. 그 때문에, 접착부(41)의 평균 두께는, 적층 코어의 상단 위치에 있어서, 원주 방향 10개소 이상으로 측정한 수치의 평균값을 갖고 그 값으로 할 수 있다.

또한, 접착부(41)의 평균 두께는, 예를 들어 접착제의 도포량을 바꾸어 조정할 수 있다. 또한, 접착부(41)의 평균 인장 탄성률 E는, 예를 들어 열경화형 접착제의 경우에는, 접착시에 추가하는 가열 가압 조건 및 경화제 종류의 한쪽 혹은 양쪽을 변경하거나 함으로써 조정할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 로터 코어(31)를 형성하는 복수의 전자 강판(40)은, 코오킹 C(더보)에 의해 서로 고정되어 있다. 그러나, 로터 코어(31)를 형성하는 복수의 전자 강판(40)이, 접착부(41)에 의해 서로 접착되어 있어도 된다.

또한, 스테이터 코어(21)나 로터 코어(31) 등의 적층 코어는, 소위 스태거 적층에 의해 형성되어 있어도 된다.

여기서 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 스테이터 코어(21)에서는, 적층 방향으로 인접하는 전자 강판(40)끼리의 모든 조가 접착 또는 코오킹 중 어느 쪽인가에 의해 고정되어 있다. 상기 모든 조의 전자 강판(40)끼리 중, 일부 조의 전자 강판(40)끼리는 코오킹되고 접착은 되어 있지 않고, 나머지 조의 전자 강판(40)끼리는 접착되고 코오킹은 되어 있지 않다.

본 실시 형태에서는, 복수의 전자 강판(40)은, 적층 방향으로 1조 이상 간격, 구체적으로는 소수 조 간격(적어도 본 명세서에서, 소수는 1을 포함함), 더 구체적으로는 1조 간격으로 접착되어 있다. 바꾸어 말하면, 복수의 전자 강판(40)이, 적층 방향으로 N조 간격으로 접착되어 있는 것으로 하였을 때, N은 자연수이며, 구체적으로는 N은 소수, 더 구체적으로는 N은 1이다. 즉, 복수의 전자 강판(40)은, 적층 방향으로 1조 간격으로 접착되고, 1조 간격으로 코오킹되어 있다. 바꾸어 말하면, 복수의 전자 강판(40)은, 적층 방향을 따라 코오킹과 접착에 의해 교대로 접합되어 있다. 즉 도 3에 도시하는 바와 같이, 접착부(41)가 모든 조의 사이에 배치되어 있는 것이 아니고, 1조 간격으로 배치되어 있다. 또한, 1쌍의 전자 강판(40)에 의해 적층 방향으로 끼워져 있는 전자 강판(40)에서는, 상기 1쌍의 전자 강판(40) 중 한쪽과는 코오킹되고, 다른 쪽과는 접착되어 있다.

여기서, 복수의 전자 강판(40)이 적층 방향으로 N조 간격으로 접착되어 있는 것은, 적층 방향으로 이격되어 배치된 1쌍의 접착부(41)끼리의 사이에, N조(N+1매)의 전자 강판(40)이 배치되어 있는 것을 의미한다. N이 1인 경우, 상기 1쌍의 접착부(41)끼리의 사이에 1조(2매)의 전자 강판(40)이 배치되고, N이 2인 경우, 상기 1쌍의 접착부(41)끼리의 사이에 2조(3매)의 전자 강판(40)이 배치된다.

또한, 본 발명은 이에 한정되지는 않고, 도 7 및 도 8이나, 도 9에 도시하는 각 변형예에 관한 스테이터(20A, 20B)와 같이, 복수의 전자 강판(40)이, 적층 방향으로 2조 간격(3매 간격)이나 3조 간격(4매 간격)으로 접착되어 있어도 된다. 바꾸어 말하면, 적층 방향으로 2조 간격이나 3조 간격으로, 접착부(41)가 마련되어 있어도 된다. 이것들의 경우, 접착되지 않은 전자 강판(40)끼리, 코오킹되어 있다. 결과적으로, 상기 모든 조의 전자 강판(40)끼리 중, 코오킹에 의해 접합되는 전자 강판(40)의 조수가, 접착에 의해 접합되는 전자 강판(40)의 조수보다도 많아진다.

또한, 본 발명은 이에 한정되지는 않고, 도 10에 나타내는 변형예에 관한 스테이터(20C)와 같이, 복수의 전자 강판(40)에서, 적층 방향으로 서로 다른 조수 간격으로 접착되는 부분이 혼재되어 있어도 된다. 바꾸어 말하면, 복수의 전자 강판(40)에서는, 적층 방향으로 제1 조수 간격으로 접착되어 있는 부분과, 적층 방향으로 제2 조수 간격으로 접착되어 있는 부분이 혼재되어 있어도 된다. 도 10에 나타내는 변형예에서는, 복수의 전자 강판(40)에서는, 적층 방향으로 1조 간격(2매 간격)으로 접착되어 있는 부분과, 적층 방향으로 2조 간격(3매 간격)으로 접착되어 있는 부분이 혼재되어 있다. 즉, 복수의 전자 강판(40)이, 적층 방향으로 서로 다른 소수 조 간격으로 접착되어 있다. 접착되어 있지 않은 조는, 코오킹에 의해 접합되어 있다. 여기서 이 변형예에서는, 적층 방향으로 1조 간격으로 접착된 후, 2조 간격으로 접착되고, 또한 1조 간격으로 접착된 후, 2조 간격으로 접착되어 있다. 바꾸어 말하면, 복수의 전자 강판(40)이, 적층 방향으로 1조 간격(제1 조수 간격)과 2조 간격(제2 조수 간격)으로 교대로 접착되어 있다.

또한 이 변형예에 있어서, 1조 간격, 2조 간격 대신에, 3조 간격 이상의 조수 간격으로 접착해도 된다.

또한, 복수의 전자 강판(40)이, 적층 방향으로 제1 조수 간격과 제2 조수 간격으로 교대로 접착되어 있지 않아도 된다. 예를 들어, 제1 조수 간격의 접착과 제2 조수 간격의 접착이, 불규칙하게 배치되어 있어도 된다.

또한, 복수의 전자 강판(40)이, 적층 방향으로 제1 조수 간격과 제2 조수 간격의 2종류의 조수 간격으로 교대로 접착되어 있지 않아도 된다. 즉, 3종류 이상의 조수 간격으로 교대로 접착되어 있어도 된다.

도 4에 도시하는 바와 같이, 접착부(41)에 의해 접착된 적층 방향으로 인접하는 전자 강판(40)끼리는, 서로 전면 접착되어 있지 않다. 이들 전자 강판(40)끼리는, 서로 국소적으로 접착되어 있다.

본 실시 형태에서는, 적층 방향으로 인접하는 전자 강판(40)끼리는, 전자 강판(40)의 주연을 따라 마련된 접착부(41)에 의해 접착되어 있다. 구체적으로는, 적층 방향으로 인접하는 전자 강판(40)끼리는, 제1 접착부(41a)와, 제2 접착부(41b)에 의해 접착되어 있다. 제1 접착부(41a)는, 전자 강판(40)을 적층 방향에서 본 평면으로 보아, 전자 강판(40)의 외주연을 따라 마련되어 있다. 제2 접착부(41b)는, 전자 강판(40)을 적층 방향에서 본 평면으로 보아, 전자 강판(40)의 내주연을 따라 마련되어 있다. 또한, 제1, 제2 접착부(41a, 41b)는, 각각 평면으로 보아 띠상으로 형성되어 있다.

여기서 띠상이란, 띠의 폭이 도중에서 변화되는 형상도 포함한다. 예를 들어 원 형상의 점이 분단되지 않고 일 방향으로 연속되는 형상도, 일 방향으로 연장되는 띠상에 포함된다. 또한, 주연을 따르고 있는 것에는, 주연에 대해 완전히 평행하는 경우뿐만 아니라, 주연에 대해 예를 들어 5도 이내의 경사를 갖고 있는 경우도 포함된다.

제1 접착부(41a)는, 전자 강판(40)의 외주연을 따라 배치되어 있다. 제1 접착부(41a)는, 둘레 방향의 전체 둘레에 걸쳐 연속해서 연장되어 있다. 제1 접착부(41a)는, 이 제1 접착부(41a)를 적층 방향에서 본 평면으로 보아 원환상으로 형성되어 있다.

제2 접착부(41b)는, 전자 강판(40)의 내주연을 따라 배치되어 있다. 제2 접착부(41b)는, 둘레 방향의 전체 둘레에 걸쳐 연속해서 연장되어 있다.

제2 접착부(41b)는, 복수의 티스 부분(44)과, 복수의 코어 백 부분(45)을 구비하고 있다. 복수의 티스 부분(44)은, 둘레 방향으로 간격을 두고 마련되고, 각 티스부(23)에 배치되어 있다. 복수의 코어 백 부분(45)은, 코어 백부(22)에 배치되고, 둘레 방향으로 인접하는 티스 부분(44)끼리를 연결하고 있다.

티스 부분(44)은, 1쌍의 제1 부분(44a)과, 제2 부분(44b)을 구비하고 있다. 제1 부분(44a)은, 둘레 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 제1 부분(44a)은, 직경 방향을 따라 연장되어 있다. 제1 부분(44a)은, 직경 방향으로 띠상으로 연장되어 있다. 제2 부분(44b)은, 1쌍의 제1 부분(44a)끼리를 둘레 방향으로 연결되어 있다. 제2 부분(44b)은, 둘레 방향으로 띠상으로 연장되어 있다.

본 실시 형태에서는, 전자 강판(40)끼리의 사이에 마련된 모든 접착부(41)의 평면으로 본 형상은 동일하다. 접착부(41)의 평면으로 본 형상이란, 접착부(41)가 마련된 전자 강판(40)을 적층 방향으로부터 본 평면에서 보면, 접착부(41)의 전체 형상을 의미한다. 전자 강판(40)끼리의 사이에 마련된 모든 접착부(41)의 평면으로 본 형상이 동일한 것은, 전자 강판(40)끼리의 사이에 마련된 모든 접착부(41)의 평면으로 본 형상이 완전히 동일한 경우만을 포함하는 것이 아니고, 실질적으로 동일한 경우를 포함한다. 상기 실질적으로 동일한 경우에는, 전자 강판(40)끼리의 사이에 마련된 모든 접착부(41)의 평면으로 본 형상이 95％ 이상의 부분에서 공통되어 있는 경우이다.

그리고 본 실시 형태에서는, 접착부(41)에 의한 전자 강판(40)의 접착 면적률은, 1％ 이상, 40％ 이하이다. 도시한 예에서는, 상기 접착 면적률은, 1％ 이상, 20％ 이하이고, 구체적으로는 20％이다. 또한, 접착부(41)에 의한 전자 강판(40)의 접착 면적률이란, 전자 강판(40)에 있어서 적층 방향을 향하는 면(이하, 전자 강판(40)의 제1 면이라고 함)의 면적에 대한, 제1 면 중 접착부(41)가 마련된 영역(접착 영역 (42))의 면적의 비율이다. 접착부(41)가 마련된 영역이란, 전자 강판(40)의 제1 면 중, 분단되지 않고 경화된 접착제가 마련되어 있는 영역(접착 영역 (42))이다. 접착부(41)가 마련된 영역의 면적은, 예를 들어 박리 후의 전자 강판(40)의 제1 면을 촬영하고, 그 촬영 결과를 화상 해석하는 것에 의해 구해진다.

본 실시 형태에서는, 전자 강판(40)끼리의 사이에 있어서, 접착부(41)에 의한 전자 강판(40)의 접착 면적률이, 1％ 이상, 20％ 이하이다. 적층 방향으로 인접하는 양쪽 전자 강판(40)에 있어서, 그 접착부(41)에 의한 전자 강판(40)의 접착 면적률은, 모두 1％ 이상, 20％ 이하로 되어 있다. 하나의 전자 강판(40)에 대해 적층 방향의 양측에 접착부(41)가 마련되어 있는 경우, 그 전자 강판(40)의 양면에 있어서의 상기 접착 면적률은, 모두 1％ 이상, 20％ 이하로 되어 있다.

또한, 전자 강판(40)을 접착부(41)에 의해 접착함으로써, 전자 강판(40)을 코오킹하는 경우에 비하여, 접착 면적(접합 면적)을 용이하게 확보할 수 있다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 서로 코오킹되어 있는 전자 강판(40)에는, 코오킹 C1, C2가 형성되어 있다. 코오킹 C1, C2는, 코어 백부(22)에 마련된 제1 코오킹 C1과, 티스부(23)에 마련된 제2 코오킹 C2를 포함한다.

제1 코오킹 C1은, 둘레 방향을 따라 동등한 간격을 두고 복수 배치되어 있다. 도시한 예에서는, 제1 코오킹 C1은, 둘레 방향을 따라 티스부(23)와 어긋나게되어 배치되어 있다. 제1 코오킹 C1은, 둘레 방향을 따라 인접하는 티스부(23)의 중간에 배치되어 있다. 제1 코오킹 C1은, 직경 방향을 따라 코어 백부(22)의 중앙에 배치되어 있다.

제2 코오킹 C2는, 모든 티스부(23)에 마련되어 있다. 제2 코오킹 C2는, 각 티스부(23)의 둘레 방향의 중앙에 배치되어 있다. 제2 코오킹 C2는, 각 티스부(23)에 직경 방향으로 2개 나란히 배치되어 있다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 제1 코오킹 C1은, 각 전자 강판(40)에 마련된 볼록부 C11 및 오목부 C12를 구비하고 있다. 볼록부 C11은, 전자 강판(40)으로부터 적층 방향으로 돌출되어 있다. 오목부 C12는, 각 전자 강판(40)에 있어서, 볼록부 C11의 이측에 위치하는 부분에 배치되어 있다. 오목부 C12는, 전자 강판(40)의 표면(제1 면)에 대해, 적층 방향으로 오목해져 있다. 볼록부 C11 및 오목부 C12는, 각 전자 강판(40)을, 예를 들어 프레스 가공함으로써 형성된다.

여기서, 서로 코오킹되어 있는 2매의 전자 강판(40) 중, 한쪽을 제1 전자 강판(40)이라 하고, 다른 쪽을 제2 전자 강판(40)이라 한다. 제1 코오킹 C1은, 제1 전자 강판(40)의 볼록부 C11이, 제2 전자 강판(40)의 오목부 C12에 끼워 넣는 것에 의해 형성되어 있다. 볼록부 C11이 오목부 C12에 끼워 넣어지고, 제1 코오킹 C1이 형성됨으로써, 적층 방향으로 인접하는 2매의 전자 강판(40)끼리 상대적인 변위가 규제된다.

제2 코오킹 C2는, 제1 코오킹 C1과 마찬가지의 구성이다. 제2 코오킹 C2는, 각 전자 강판(40)에 마련된 상기 볼록부 C11 및 상기 오목부 C12를 구비하고 있다. 제2 코오킹 C2는, 제1 전자 강판(40)의 볼록부 C11이, 제2 전자 강판(40)의 오목부 C12에 끼워 넣는 것에 의해 형성되어 있다. 볼록부 C11이 오목부 C12에 끼워 넣어지고, 제2 코오킹 C2가 형성됨으로써, 적층 방향으로 인접하는 2매의 전자 강판(40)끼리 상대적인 변위가 규제된다.

또한, 볼록부 C11 및 오목부 C12의 형상은 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 오목부 C12로서, 전자 강판(40)에 관통 구멍이 마련되어 있어도 된다.

또한, 볼록부 C11이 돌출되는 방향, 오목부 C12가 오목하게 들어간 방향은, 적층 방향의 제1측 D1, 제2측 D2 중 어느 쪽이어도 된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 코오킹 C1, C2와 접착부(41)란, 평면으로 보아 중복되지 않고, 서로 회피하는 위치에 배치되어 있다. 코오킹 C1, C2와 접착부(41)란, 평면으로 보아 어긋나게 되어 배치되어 있다. 평면에서 보면 코오킹 C1, C2의 면적의 합계는, 접착부(41)의 면적의 합계보다도 작다.

또한, 본 실시 형태에서는, 서로 코오킹되어 있는 전자 강판(40)은, 접착되어 있지 않다. 바꾸어 말하면, 서로 코오킹되어 있는 전자 강판(40) 사이에는, 접착부(41)가 마련되어 있지 않다.

또한, 본 실시 형태에서는, 서로 접착되어 있는 전자 강판(40)은, 코오킹되어 있지 않다. 바꾸어 말하면, 서로 접착되어 있는 전자 강판(40)에서는, 볼록부 C11 및 오목부 C12가 끼워 맞추어져 있지 않다. 즉, 서로 접착되어 있는 전자 강판(40)의 상대적인 변위의 규제가, 적어도 볼록부 C11 및 오목부 C12의 끼워 맞춤에 따라서는 실현되어 있지 않다.

코오킹에 의한 접합은, 접착에 의한 접합에 비하여, 치수 정밀도를 높일 수 있다. 여기서, 적층 방향으로 인접하는 모든 조의 전자 강판(40)끼리 중, 일부 조의 전자 강판(40)끼리 코오킹되어 있다. 따라서, 스테이터 코어(21) 중, 이들 일부의 조에 의해 형성되는 부분의 형상의 정밀도를 높일 수 있다. 결과적으로, 스테이터 코어(21)의 외형상의 정밀도를 높일 수 있다. 따라서, 스테이터 코어(21)의 취급성을 확보할 수 있다. 예를 들어, 스테이터 코어(21)에 권선을 권회하는 경우에도, 고정밀도로 권회하는 것 등이 가능하다.

본 실시 형태에서는, 둘레 방향으로 인접하는 티스부(23) 사이의 슬롯에 권선을 통과시킬 때, 상술한 취급성이 확보되어 있는 작용 효과가 현저하게 발휘된다. 즉, 슬롯의 치수 정밀도가 높일 수 있으면, 권선을 설계대로 티스부(23)에 권회하기 쉽게 할 수 있다. 이에 의해, 슬롯에 있어서의 권선 점적률을 높일 수 있다. 결과적으로, 슬롯 내의 전기장하를 높일 수 있다.

그러나, 코오킹에 의한 접합은, 적층 방향으로 인접하는 전자 강판(40) 사이에 있어서 단락 전류(미주 전류)를 발생시킬 우려가 있다. 여기서, 적층 방향으로 인접하는 모든 조의 전자 강판(40)끼리 중, 상기 일부의 조를 제외한 나머지 조 전자 강판(40)끼리 접착되어 있다. 따라서, 이들 나머지 조 전자 강판(40)끼리의 사이에는, 미주 전류의 발생을 억제할 수 있다. 그 결과, 스테이터 코어(21)의 자기 특성을 향상시킬 수 있다.

복수의 전자 강판(40)이 적층 방향으로 1조 이상 간격(본 실시 형태에서는 1조 간격)으로 접착되어 있다. 따라서, 접착에 의해 접합되는 전자 강판(40)이, 스테이터 코어(21)에 있어서 적층 방향의 일부분에 국소적으로 집중하는 것을 억제할 수 있다. 바꾸어 말하면, 접착에 의해 접합되는 전자 강판(40)을 적층 방향으로 분산시킬 수 있다. 그 결과, 스테이터 코어(21)의 외형상의 정밀도를 한층 높일 수 있다.

그런데, 스테이터 코어(21)에도, 일반적인 물품과 마찬가지로 고유의 공진 주파수가 있다. 스테이터 코어(21)의 공진 주파수가 낮으면, 일반적인 진동이 입력되었을 때 공진이 생기기 쉽다. 그 때문에, 스테이터 코어(21)의 공진 주파수는 높은 것이 바람직하다.

여기서 복수의 전자 강판(40)이, 적층 방향으로 N조 간격으로 접착되어 있는 경우, 스테이터 코어(21)의 공진 주파수는, N에 의존하는 경향이 있다.

즉, N조 간격으로 접착되어 있는 경우, 적층 방향으로 인접하는 접착부(41)의 사이에, (N+1)매의 전자 강판(40)이 배치되며, 또한, 이들 전자 강판(40)이 서로 코오킹되어 있다. 접착부(41)에 의한 접합 강도가, 코오킹에 의한 접합 강도보다도 낮은 경우, 상기 (N+1)매의 전자 강판(40)이, 접착부(41)를 기점으로 하여 일체적으로 거동하기 쉬워진다. 바꾸어 말하면, 상기 (N+1)매의 전자 강판(40)이 하나의 블록인 것처럼 거동한다. 이러한 스테이터 코어(21)에 있어서, 복수의 전자 강판(40)이, 적층 방향으로 등간격을 두고 N조 간격으로 접착되어 있는 경우, 스테이터 코어(21)의 공진 주파수는, N의 약수에 영향을 받는다. 또한, 복수의 전자 강판(40)이, 적층 방향으로 서로 다른 N1조 간격, N2조 간격, …으로 접착되어 있는 경우, 스테이터 코어(21)의 공진 주파수는, N1, N2…에 관한 최소 공배수에 영향을 받는다. 상기 약수나 상기 최소 공배수가 클수록, 스테이터 코어(21)의 공진 주파수는 높아진다.

복수의 전자 강판(40)이, 적층 방향으로 소수 조 간격(본 실시 형태에서는 1조 간격)으로 접착되어 있다. 그 때문에, 복수의 전자 강판(40)이, 적층 방향으로 등간격을 두고 N조 간격(단, N은 소수)으로 접착되어 있는 경우에도, N이 소수이며, 상기 약수를 크게 할 수 있다. 또한, 복수의 전자 강판(40)이, 적층 방향으로 서로 다른 N1조 간격, N2조 간격, …으로 접착되어 있는 경우에 있어서도, N1, N2…에 관한 최소 공배수를 크게 할 수 있다. 따라서, 스테이터 코어(21)의 공진 주파수를 높일 수 있다. 그 결과, 예를 들어 공진 주파수를 가청역보다 높은 주파수로 할 수 있다. 이에 의해, 예를 들어 본 실시 형태와 같이, 이 스테이터 코어(21)를 전동기에 적용한 경우 등에 있어서도, 공진에 의한 소음의 발생을 억제할 수 있다.

도 10에 도시하는 바와 같은 변형예에서는, 복수의 전자 강판(40)에서, 적층 방향으로 서로 다른 조수 간격으로 접착되어 있는 부분이 혼재되어 있다. 그 때문에, 복수의 전자 강판(40)이 적층 방향으로 서로 다른 N1조 간격, N2조 간격, …으로 접착되어 있는 것으로 하였을 때, N1, N2…에 관한 최소 공배수를 크게 할 수 있다. 따라서, 스테이터 코어(21)의 공진 주파수를, 그것들의 조수에 관한 최소 공배수에 따라 높일 수 있다. 이에 의해, 공진에 의한 소음의 발생을 한층 억제할 수 있다.

또한 이러한 작용 효과는, 상기 실시예와 같이, 적층 방향으로 서로 다른 소수 조 간격으로 접착되어 있는 경우에 현저하게 발휘된다. 즉, 이 경우에는 상기 최소 공배수를 크게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양한 변경을 가하는 것이 가능하다.

스테이터 코어의 형상은, 상기 실시 형태에서 나타낸 형태에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는, 스테이터 코어의 외경 및 내경의 치수, 곱 두께, 슬롯수, 티스부(23)의 둘레 방향과 직경 방향의 치수 비율, 티스부(23)와 코어 백부(22)의 직경 방향의 치수 비율, 등은 원하는 회전 전기 기계의 특성에 따라 임의로 설계 가능하다.

상기 실시 형태에서의 로터에서는, 2개 1조의 영구 자석(32)이 하나의 자극을 형성하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 하나의 영구 자석(32)이 하나의 자극을 형성하고 있어도 되며, 3개 이상의 영구 자석(32)이 하나의 자극을 형성하고 있어도 된다.

상기 실시 형태에서는, 회전 전기 기계로서, 영구 자석계 자석형 전동기를 일례로 들어 설명하였지만, 회전 전기 기계의 구조는, 이하에 예시하게 이에 한정되지는 않고, 또한 이하에 예시하지 않는 다양한 공지된 구조도 채용 가능하다.

상기 실시 형태에서는, 동기 전동기로서, 영구 자석계 자석형 전동기를 일례로 들어 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 회전 전기 기계가 릴럭턴스형 전동기나 전자석계 자석형 전동기(권선계 자석형 전동기)여도 된다.

상기 실시 형태에서는, 교류 전동기로서, 동기 전동기를 일례로 들어 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 회전 전기 기계가 유도 전동기여도 된다.

상기 실시 형태에서는 전동기로서, 교류 전동기를 일례로 들어 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 회전 전기 기계가 직류 전동기여도 된다.

상기 실시 형태에서는, 회전 전기 기계로서, 전동기를 일례로 들어 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 회전 전기 기계가 발전기여도 된다.

상기 실시 형태에서는, 본 발명에 관한 적층 코어를 스테이터 코어에 적용한 경우를 예시하였지만, 로터 코어에 적용하는 것도 가능하다.

그 밖에, 본 발명의 취지에 일탈하지 않는 범위에서, 상기 실시 형태에 있어서의 구성 요소를 주지의 구성 요소로 치환하는 것은 적절히 가능하고, 또한, 상술한 변형예를 적절히 조합해도 된다.

다음에, 상기한 작용 효과를 검증하는 검증 시험을 실시하였다. 또한 본 검증 시험은, 소프트웨어를 사용한 시뮬레이션에 의해 실시하였다. 소프트웨어로서는, JSOL 가부시키가이샤제의 유한 요소법 전자장 해석 소프트웨어 JMAG를 이용하였다.

검증 시험으로서, 제1 검증 시험과, 제2 검증 시험을 실시하였다.

(제1 검증 시험)

제1 검증 시험에서는, 코오킹과 접착이 혼합되는 것에 기초하는 작용 효과에 대해 검증하였다.

이 검증 시험에서는, 비교예 1, 2의 스테이터, 실시예 1 내지 3의 스테이터에 대해 시뮬레이션을 실시하였다.

비교예 1, 2의 스테이터, 실시예 1 내지 3의 스테이터 중 어느 것에 대해서도 공통되고, 상기 도 1 내지 도 6에 도시하는 실시 형태에 관한 스테이터(20)를 기본 구조로 하여, 이 스테이터(20)에 대해 이하의 점을 변경하였다. 즉, 전자 강판의 판 두께를 0.20㎜로 하고, 적층 코어의 곱 두께를 50㎜로 하고, 전자 강판의 매수를 250매로 하였다.

그리고 나서, 비교예 1의 스테이터에서는, 250매의 전자 강판을 전체층, 코오킹에 의해 접합하였다. 비교예 2의 스테이터에서는, 250매의 전자 강판을 전체층, 접착에 의해 접합하였다. 실시예 1의 스테이터에서는, 250매의 전자 강판을, 적층 방향으로 1조 간격으로 접착에 의해 접합하고, 나머지를 코오킹에 의해 접합하였다(접착과 코오킹에 의해 교대로 접합하였다). 실시예 2의 스테이터에서는, 250매의 전자 강판을, 적층 방향으로 2조 간격으로 접착에 의해 접합하고, 나머지를 코오킹에 의해 접합하였다. 실시예 3의 스테이터에서는, 250매의 전자 강판 중, 적층 방향의 편측 125매를 접착에 의해 접합하고, 나머지 125매를 코오킹에 의해 접합하였다.

비교예 1, 2, 실시예 1 내지 3의 스테이터의 각각에 대해, 전자 강판 1매당의 철손과, 스테이터 코어로서의 치수 정밀도를 확인하였다. 철손은 상기 소프트웨어를 이용한 시뮬레이션에 의해 산출하였다. 치수 정밀도는, 각 예에 있어서 5대의 스테이터 코어를 제조한 경우에 있어서의 목적 치수로부터의 어긋남의 크기로 평가하였다.

결과를 이하의 표 1에 나타낸다.

이상으로부터, 예를 들어 실시예 1에서는, 비교예 1에 비하여, 8.8％(=(25.2-23.4)/25.2)의 철손의 개선이 보이는 등, 실시예 1 내지 3에서는, 비교예 1에 비하여 모두 철손이 개선되고, 미주 전류의 발생도 경미한 것이 확인되었다. 게다가, 실시예 1 내지 3에서는, 치수 정밀도에 대해, 비교예 2에 비교하여 우수하다는 결과가 얻어졌다.

(제2 검증 시험)

제2 검증 시험에서는, 접착 간격과 공진의 관계에 대해 검증하였다.

이 검증 시험에서는, 실시예 11 내지 21의 스테이터에 대해 시뮬레이션을 실시하였다.

실시예 11 내지 21의 스테이터 중 어느 것에 대해서도 공통되고, 상기 도 1 내지 도 6에 도시하는 실시 형태에 관한 스테이터(20)를 기본 구조로 하여, 이 스테이터(20)에 대해 이하 점을 변경하였다. 즉, 전자 강판의 판 두께를 0.20㎜로 하고, 적층 코어의 곱 두께를 50㎜로 하고, 전자 강판의 매수를 250매로 하였다.

그리고 나서, 각 실시예 11 내지 19의 스테이터를, 이하와 같이 설정하였다.

실시예 11의 스테이터에서는, 250매의 전자 강판을, 적층 방향으로 1조 간격으로 접착에 의해 접합하고, 나머지를 코오킹에 의해 접합하였다(접착과 코오킹에 의해 교대로 접합하였다).

실시예 12의 스테이터에서는, 250매의 전자 강판을, 적층 방향으로 2조 간격으로 접착에 의해 접합하고, 나머지를 코오킹에 의해 접합하였다.

실시예 13 내지 19의 스테이터도 마찬가지로, 250매의 전자 강판을 적층 방향으로 3조 간격, 4조 간격, …, 9조 간격과, 접착에 의한 접합하는 간격을, 실시예의 번호의 증가에 수반하여 1조씩 증가시켜 행하였다.

또한 실시예 20, 21의 스테이터는, 이하와 같이 설정하였다.

실시예 20의 스테이터에서는, 250매의 전자 강판에 있어서, 적층 방향으로 3조 간격으로 접착한 부분과, 적층 방향으로 5조 간격으로 접착한 부분을 혼재시킨 후에, 접착되지 않은 조를 코오킹에 의해 접합하였다.

실시예 21의 스테이터에서는, 250매의 전자 강판에 있어서, 적층 방향으로 3조 간격으로 접착한 부분과, 적층 방향으로 5조 간격으로 접착한 부분과, 적층 방향으로 7조 간격으로 접착한 부분을 혼재시킨 후에, 접착되지 않은 조를 코오킹에 의해 접합하였다.

이들 실시예 11 내지 19의 스테이터에 대해, 공진 시에 가청역의 진동이 발생하는지 여부에 대해 확인하였다.

결과를 이하의 표 2에 나타낸다.

이상으로부터, 실시예 11, 12, 13, 15, 17의 스테이터(복수의 전자 강판에 있어서 적층 방향으로 소수 조 간격으로 접착되어 있는 스테이터)에서는, 가청역의 진동이 약한 것이 확인되었다.

또한, 실시예 20, 21의 스테이터(복수의 전자 강판에 있어서, 적층 방향으로 서로 다른 소수 조 간격으로 접착되어 있는 부분이 혼재되어 있는 스테이터)에서는, 가청역의 진동이 매우 약한 것이 확인되었다.

본 발명에 의하면, 외형상의 치수 정밀도를 확보하면서, 자기 특성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 산업상 이용 가능성은 크다.

10: 회전 전기 기계
21: 스테이터 코어(적층 코어)
22: 코어 백부
23: 티스부
40: 전자 강판

Claims (9)

1. 서로 적층된 복수의 전자 강판을 구비하고,
   적층 방향으로 인접하는 모든 조의 전자 강판끼리 고정된 적층 코어이며,
   상기 모든 조의 전자 강판끼리 중, 일부 조의 전자 강판끼리는 코오킹되고 접착은 되어 있지 않고, 나머지 조 전자 강판끼리는 접착되고 코오킹은 되어 있지 않고,
   상기 복수의 전자 강판은, 적층 방향으로 1조 이상 간격으로 접착되어 있고, 적층 방향으로 소수 조 간격으로 접착되어 있는, 적층 코어.
2. 서로 적층된 복수의 전자 강판을 구비하고,
   적층 방향으로 인접하는 모든 조의 전자 강판끼리 고정된 적층 코어이며,
   상기 모든 조의 전자 강판끼리 중, 일부 조의 전자 강판끼리는 코오킹되고 접착은 되어 있지 않고, 나머지 조 전자 강판끼리는 접착되고 코오킹은 되어 있지 않고,
   상기 복수의 전자 강판은, 적층 방향으로 1조 이상 간격으로 접착되어 있고, 적층 방향으로 서로 다른 조수 간격으로 접착되어 있는 부분이 혼재되어 있는, 적층 코어.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전자 강판은, 환상의 코어 백부와, 상기 코어 백부로부터 상기 코어 백부의 직경 방향으로 돌출함과 함께 상기 코어 백부의 둘레 방향으로 간격을 두고 배치된 복수의 티스부를 구비하고 있는, 적층 코어.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 접착부의 평균 두께가 1.0㎛ 내지 3.0㎛인, 적층 코어.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 접착부의 평균 인장 탄성률 E가 1500MPa 내지 4500MPa인, 적층 코어.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 접착부가 엘라스토머 함유 아크릴계 접착제로 이루어지는 SGA를 포함하는 상온 접착 타입의 아크릴계 접착제인, 적층 코어.
7. 제1항에 있어서, 상기 복수의 전자 강판은, 적층 방향으로 2조 이상 간격으로 접착되어 있는, 적층 코어.
8. 제1항 또는 제2항에 기재된 적층 코어를 구비하는, 회전 전기 기계.
9. 삭제

Images