KR20210082511A - 적층 코어 및 회전 전기 기기 - Google Patents

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KR20210082511A
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히로시 후지무라
다케아키 와키사카
류 히라야마
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닛폰세이테츠 가부시키가이샤
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Abstract

적층 코어는, 서로 적층된 복수의 전자 강판을 구비하는 적층 코어이며, 복수의 전자 강판 중, 적층 방향을 따르는 제1 측에 위치하는 전자 강판, 및 적층 방향을 따르는 제2 측에 위치하는 전자 강판은, 모두 서로 코오킹되며 접착되어 있지 않고, 적층 방향을 따르는 중앙에 위치하는 전자 강판은, 서로 접착되며 코오킹되어 있지 않다.

Description

적층 코어 및 회전 전기 기기
본 발명은, 적층 코어 및 회전 전기 기기에 관한 것이다.
본원은, 2018년 12월 17일에, 일본에 출원된 특허 출원 제2018-235851호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
종래부터, 하기 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같은 적층 코어가 알려져 있다. 이 적층 코어에서는, 적층 방향으로 인접하는 전자 강판이, 접착 및 코오킹의 양쪽 방법에 의해 접합되어 있다.
일본 특허 공개 2015-136228호 공보
상기 종래의 적층 코어에는, 외측 형상의 치수 정밀도를 확보하면서, 자기 특성을 향상시키는 것에 대하여 개선의 여지가 있다.
본 발명은, 전술한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 외측 형상의 치수 정밀도를 확보하면서, 자기 특성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하의 수단을 제안하고 있다.
(1) 본 발명의 제1 양태는, 서로 적층된 복수의 전자 강판을 구비하는 적층 코어이며, 상기 복수의 전자 강판 중, 적층 방향을 따르는 제1 측에 위치하는 상기 전자 강판, 및 적층 방향을 따르는 제2 측에 위치하는 상기 전자 강판은, 모두 서로 코오킹되며 접착되어 있지 않고, 적층 방향을 따르는 중앙에 위치하는 상기 전자 강판은, 서로 접착되며 코오킹되어 있지 않은 적층 코어이다.
코오킹에 의한 접합은, 접착에 의한 접합에 비해, 치수 정밀도를 높일 수 있다. 여기서, 복수의 전자 강판 중, 적층 방향을 따르는 제1 측에 위치하는 전자 강판, 및 적층 방향을 따르는 제2 측에 위치하는 전자 강판이, 모두 서로 코오킹되어 있다. 따라서, 적층 코어 중, 적층 방향의 제1 측 및 제2 측에 위치하는 각 부분(적층 방향의 중앙에 대하여, 적층 방향의 외측에 위치하는 각 부분)의 형상의 정밀도를 높일 수 있다. 이들 각 부분은, 적층 코어의 중앙에 위치하는 부분에 대하여, 적층 코어의 외측 형상에 대한 영향이 크다. 그 때문에, 이들 각 부분의 형상의 정밀도를 높임으로써, 결과적으로, 적층 코어의 외측 형상의 정밀도를 높일 수 있다. 따라서, 적층 코어의 취급성을 확보할 수 있다. 예를 들어, 적층 코어에 권선을 권회하는 경우라도, 고정밀도로 권회하거나 할 수 있다.
접착에 의한 접합은, 코오킹에 의한 접합에 비해, 전자 강판에 발생하는 변형을 억제할 수 있다. 전자 강판에 발생하는 변형은, 전자 강판의 철손 및 적층 코어의 자기 특성에 영향을 미치기 때문에, 작은 쪽이 바람직하다. 여기서, 복수의 전자 강판 중, 적층 방향을 따르는 중앙에 위치하는 전자 강판이, 서로 접착되어 있다. 따라서, 이들 전자 강판이 서로 코오킹되어 있는 경우에 비해, 변형의 발생을 억제할 수 있다. 그 결과, 적층 코어의 자기 특성을 향상시킬 수 있다.
(2) 상기 (1)에 기재된 적층 코어에서는, 상기 중앙에 위치하여 서로 접착되는 상기 전자 강판의 매수는, 상기 제1 측에 위치하여 서로 코오킹되는 상기 전자 강판의 매수, 및 상기 제2 측에 위치하여 서로 코오킹되는 상기 전자 강판의 매수보다도 많아도 된다.
상기 중앙에 위치하여 서로 접착되는 전자 강판의 매수(이하, N3이라 함)가, 상기 제1 측에 위치하여 서로 코오킹되는 전자 강판의 매수(이하, N1이라 함), 및 상기 제2 측에 위치하여 서로 코오킹되는 전자 강판의 매수(이하, N2라고 함)보다도 많다. 따라서, 적층 코어 전체에 있어서, 코오킹에 의해 접합되는 전자 강판의 매수의 비율을 낮게 할 수 있다. 그 결과, 적층 코어의 자기 특성을 한층 더 향상시킬 수 있다.
(3) 상기 (1) 또는 상기 (2)에 기재된 적층 코어에서는, 상기 제1 측에 위치하여 서로 코오킹되는 상기 전자 강판의 매수와, 상기 제2 측에 위치하여 서로 코오킹되는 상기 전자 강판의 매수가 동일해도 된다.
N1과 N2가 동일하다. 따라서, 적층 코어에 있어서, 적층 방향의 제1 측에 있어서의 치수 정밀도와 제2 측에 있어서의 치수 정밀도 사이에 상이가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 적층 코어의 취급성을 보다 확보할 수 있다.
(4) 상기 (1) 내지 상기 (3) 중 어느 하나에 기재된 적층 코어에서는, 상기 전자 강판은, 환형의 코어 백부와, 상기 코어 백부로부터 상기 코어 백부의 직경 방향으로 돌출됨과 함께 상기 코어 백부의 둘레 방향으로 간격을 두고 배치된 복수의 티스부를 구비하고 있어도 된다.
적층 코어가, 코어 백부와 티스부를 구비하는 스테이터 코어이다. 그 때문에, 예를 들어 둘레 방향으로 인접하는 티스부간의 슬롯에 권선을 통과시킬 때, 전술한 취급성이 확보된다는 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. 결과로서, 슬롯 내의 전기 장하를 높일 수 있다.
(5) 상기 (1) 내지 상기 (4) 중 어느 하나에 기재된 적층 코어에서는, 상기 접착부의 평균 두께가 1.0㎛ 내지 3.0㎛여도 된다.
(6) 상기 (1) 내지 상기 (5) 중 어느 하나에 기재된 적층 코어에서는, 상기 접착부의 평균 인장 탄성률 E가 1500㎫ 내지 4500㎫여도 된다.
(7) 상기 (1) 내지 상기 (6) 중 어느 하나에 기재된 적층 코어에서는, 상기 접착부가, 엘라스토머 함유 아크릴계 접착제를 포함하는 SGA를 포함하는 상온 접착 타입의 아크릴계 접착제여도 된다.
(8) 본 발명의 제2 양태는, 상기 (1) 내지 상기 (7) 중 어느 하나에 기재된 적층 코어를 구비하는 회전 전기 기기이다.
본 발명에 따르면, 외측 형상의 치수 정밀도를 확보하면서, 자기 특성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 회전 전기 기기의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 회전 전기 기기가 구비하는 스테이터의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 회전 전기 기기가 구비하는 스테이터의 측면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 회전 전기 기기가 구비하는 스테이터의 전자 강판 및 접착부의 평면도이다.
도 5는 도 1에 도시한 회전 전기 기기가 구비하는 스테이터의 전자 강판 및 코오킹의 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시한 VI-VI 단면 화살 표시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태의 제1 변형예에 관한 스테이터 코어의 단면도이며, 도 6에 도시한 단면도에 상당하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 형태의 제2 변형예에 관한 스테이터 코어의 단면도이며, 도 6에 도시한 단면도에 상당하는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 회전 전기 기기를 설명한다. 또한 본 실시 형태에서는, 회전 전기 기기로서 전동기, 구체적으로는 교류 전동기, 보다 구체적으로는 동기 전동기, 보다 한층 더 구체적으로는 영구 자석 계자형 전동기를 일례로 들어 설명한다. 이러한 종류의 전동기는, 예를 들어 전기 자동차 등에 적절하게 채용된다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 회전 전기 기기(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 기기(10)로서, 로터(30)가 스테이터(20)의 내측에 위치하는 이너 로터형을 채용하고 있다. 그러나, 회전 전기 기기(10)로서, 로터(30)가 스테이터(20)의 외측에 위치하는 아우터 로터형을 채용해도 된다. 또한 본 실시 형태에서는, 회전 전기 기기(10)가 12극 18슬롯의 삼상 교류 모터이다. 그러나, 예를 들어 극수나 슬롯수, 상수(相數) 등은 적절히 변경할 수 있다. 또한 이 회전 전기 기기(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, 환형의 코어 백부(22)와, 복수의 티스부(23)를 구비한다. 이하에서는, 스테이터 코어(21)(코어 백부(22))의 축 방향(스테이터 코어(21)의 중심 축선 O 방향)을 축 방향이라 하고, 스테이터 코어(21)(코어 백부(22))의 직경 방향(스테이터 코어(21)의 중심 축선 O에 직교하는 방향)를 직경 방향이라 하고, 스테이터 코어(21)(코어 백부(22))의 둘레 방향(스테이터 코어(21)의 중심 축선 O 둘레로 주회하는 방향)을 둘레 방향이라 하자.
코어 백부(22)는, 스테이터(20)를 축 방향으로부터 본 평면으로 보아 원환형으로 형성된다.
복수의 티스부(23)는, 코어 백부(22)로부터 직경 방향의 내측을 향하여(직경 방향을 따라서 코어 백부(22)의 중심 축선 O를 향하여) 돌출된다. 복수의 티스부(23)는, 둘레 방향으로 동등한 간격을 두고 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 중심 축선 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, 복수의 티스부(23)의 형상, 크기는 동등하지 않아도 된다.
상기 권선은, 티스부(23)에 권회되어 있다. 상기 권선은, 집중권되어 있어도 되고, 분포권되어 있어도 된다.
로터(30)는, 스테이터(20)(스테이터 코어(21))에 대하여 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 환형(원환형)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 1개의 자극을 형성하고 있다. 복수 조의 영구 자석(32)은, 둘레 방향으로 동등한 간격을 두고 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 중심 축선 O를 중심으로 하는 중심각 30도 간격으로 12조(전체로는 24개)의 영구 자석(32)이 마련되어 있다. 또한, 복수 조의 영구 자석(32)의 간격은, 동등하지 않아도 된다.
본 실시 형태에서는, 영구 자석 계자형 전동기로서, 매립 자석형 모터가 채용되고 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)에 대한 고정은, 예를 들어 영구 자석(32)의 외면과 관통 구멍(33)의 내면을 접착제에 의해 접착하는 것 등에 의해, 실현할 수 있다. 또한, 영구 자석 계자형 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 적층 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 적층 두께, 외경이나 내경, 및 로터 코어(31)의 적층 두께, 외경이나 내경은 이들 값에 한정되지 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 가상 원의 직경이다.
스테이터 코어(21) 및 로터 코어(31)를 형성하는 각 전자 강판(40)은, 예를 들어 모재가 되는 전자 강판을 펀칭 가공하는 것 등에 의해 형성된다. 전자 강판(40)으로서는, 공지의 전자 강판을 사용할 수 있다. 전자 강판(40)의 화학 조성은 특별히 한정되지 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 수지의 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) 간에서의 절연 성능을 확보하기 위해, 절연 피막의 두께(전자 강판(40) 편면당 두께)는 0.1㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
한편 절연 피막이 두꺼워짐에 따라 절연 효과가 포화된다. 또한, 절연 피막이 두꺼워짐에 따라 점적률이 저하되어, 적층 코어로서의 성능이 저하된다. 따라서, 절연 피막은, 절연 성능을 확보할 수 있는 범위에서 얇은 쪽이 좋다. 절연 피막의 두께(전자 강판(40) 편면당 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 증가된다. 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 증대된다. 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.
상기 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 마련되며, 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. 이와 같은 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 경화된다. 상온 경화형 접착제로서는, 아크릴계 접착제가 바람직하다. 대표적인 아크릴계 접착제에는, SGA(제2세대 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, 여기에서 말하는 접착제는 경화 전의 상태를 말하고, 접착제가 경화된 후에는 접착부(41)로 된다.
접착부(41)의 상온(20℃ 내지 30℃)에 있어서의 평균 인장 탄성률 E는, 1500㎫ 내지 4500㎫의 범위 내로 된다. 접착부(41)의 평균 인장 탄성률 E는, 1500㎫ 미만이면, 적층 코어의 강성이 저하되는 문제가 발생한다. 그 때문에, 접착부(41)의 평균 인장 탄성률 E의 하한값은, 1500㎫, 보다 바람직하게는 1800㎫로 된다. 반대로, 접착부(41)의 평균 인장 탄성률 E가 4500㎫를 초과하면, 전자 강판(40)의 표면에 형성된 절연 피막이 박리되는 문제가 발생한다. 그 때문에, 접착부(41)의 평균 인장 탄성률 E의 상한값은, 4500㎫, 보다 바람직하게는 3650㎫로 된다.
또한, 평균 인장 탄성률 E는, 공진법에 의해 측정된다. 구체적으로는, JIS R 1602:1995에 준거하여 인장 탄성률을 측정한다.
보다 구체적으로는, 먼저, 측정용의 샘플(도시하지 않음)을 제작한다. 이 샘플은, 2매의 전자 강판(40) 간을, 측정 대상의 접착제에 의해 접착하고, 경화시켜 접착부(41)를 형성함으로써, 얻어진다. 이 경화는, 접착제가 열경화형인 경우에는, 실조업상의 가열 가압 조건에서 가열 가압함으로써 행한다. 한편, 접착제가 상온 경화형인 경우에는 상온 하에서 가압함으로써 행한다.
그리고, 이 샘플에 대한 인장 탄성률을, 공진법으로 측정한다. 공진법에 의한 인장 탄성률의 측정 방법은, 상술한 바와 같이, JIS R 1602:1995에 준거하여 행한다. 그 후, 샘플의 인장 탄성률(측정값)로부터, 전자 강판(40) 자체의 영향분을 계산에 의해 제외함으로써, 접착부(41) 단체의 인장 탄성률이 구해진다.
이와 같이 하여 샘플로부터 구해진 인장 탄성률은, 적층 코어 전체로서의 평균값과 동일하게 되므로, 이 수치를 평균 인장 탄성률 E로 간주한다. 평균 인장 탄성률 E는, 그 적층 방향을 따른 적층 위치나 적층 코어의 중심 축선 주위의 둘레 방향 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 그 값으로 할 수도 있다.
접착 방법으로서는, 예를 들어, 전자 강판(40)에 접착제를 도포한 후, 가열 및 압착 중 어느 것 또는 양쪽에 의해 접착하는 방법을 채용할 수 있다. 또한 가열 수단은, 예를 들어 고온조나 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 보다 바람직하다. 접착부(41)의 평균 두께가 1.0㎛ 미만이면, 전술한 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 증가되는 등의 문제가 발생한다. 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 방향을 따른 적층 위치나 적층 코어의 중심 축선 주위의 둘레 방향 위치에서 거의 변하지 않는다. 그 때문에, 접착부(41)의 평균 두께는, 적층 코어의 상단 위치에 있어서, 원주 방향 10개소 이상에서 측정한 수치의 평균값을 그 값으로 할 수 있다.
또한, 접착부(41)의 평균 두께는, 예를 들어 접착제의 도포량을 변화시켜 조정할 수 있다. 또한, 접착부(41)의 평균 인장 탄성률 E는, 예를 들어 열경화형 접착제의 경우에는, 접착 시에 부가하는 가열 가압 조건 및 경화제 종류 중 한쪽 혹은 양쪽을 변경하는 것 등에 의해 조정할 수 있다.
또한 본 실시 형태에서는, 로터 코어(31)를 형성하는 복수의 전자 강판(40)은, 코오킹 C(맞춤 못)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 돌려쌓기에 의해 형성되어 있어도 된다.
여기서 도 3 및 도 4에 도시한 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 접합되어 있다. 본 실시 형태에서는, 복수의 전자 강판(40) 중, 적층 방향을 따르는 제1 측 D1에 위치하는 N1매의 전자 강판(40)(이하에서는, 제1 적층체(76)라고도 함), 및 적층 방향을 따르는 제2 측 D2에 위치하는 N2매의 전자 강판(40)(이하에서는, 제2 적층체(77)라고도 함)은, 모두 서로 코오킹되며 접착되어 있지 않고, 또한 코오킹 이외의 접합 방법에 의해 접합되어 있지 않다. 복수의 전자 강판(40) 중, 적층 방향을 따르는 중앙에 위치하는 N3매의 전자 강판(40)(이하에서는, 제3 적층체(78)라고도 함)은, 서로 접착되며 코오킹되어 있지 않고, 또한 접착 이외의 접합 방법에 의해 접합되어 있지 않다.
스테이터 코어(21)에 있어서의 적층 방향의 양단부 중, 제1 측 D1에 위치하는 단부를 제1 단부(21a)라 하고, 제2 측 D2에 위치하는 단부를 제2 단부(21b)라 하자. 제1 단부(21a)는, 상기 N1매의 전자 강판(40)(제1 적층체(76))에 의해 형성되어 있다. 제2 단부(21b)는, 상기 N2매의 전자 강판(40)(제2 적층체(77))에 의해 형성되어 있다. 또한 본 실시 형태에서는, N1과 N2가 동일하다. 여기서, N1과 N2가 동일한 것에는, N1과 N2가 완전히 동일한 경우뿐만 아니라, N1과 N2 사이에 미소한 차가 있는 경우(실질적으로 동등하는 경우)도 포함된다. 이 미소한 차이는, 스테이터 코어(21)의 전체의 매수에 대하여, 5％ 이내의 매수 차를 말한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 서로 코오킹되어 있는 전자 강판(40)(N1매, N2매의 각 전자 강판(40), 제1 적층체(76) 및 제2 적층체(77))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 따라서 동등한 간격을 두고 복수 배치되어 있다. 도시한 예에서는, 제1 코오킹 C1은, 둘레 방향을 따라서 티스부(23)와 어긋나서 배치되어 있다. 제1 코오킹 C1은, 둘레 방향을 따라서 인접하는 티스부(23)의 중간에 배치되어 있다. 제1 코오킹 C1은, 직경 방향을 따라서 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 도시한 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 대하여, 적층 방향으로 움푹 들어가 있다. 볼록부 C11 및 오목부 C12는, 각 전자 강판(40)을, 예를 들어 프레스 가공함으로써 형성된다.
여기서, 상기 N1매의 전자 강판(40)(제1 적층체(76)) 및 상기 N2매의 전자 강판(40)(제2 적층체(77)) 각각에 있어서, 적층 방향으로 인접하는 2매의 전자 강판(40) 중 한쪽을 제1 전자 강판(40)이라 하고, 다른 쪽을 제2 전자 강판(40)이라 하자. 제1 코오킹 C1은, 제1 전자 강판(40)의 볼록부 C11이, 제2 전자 강판(40)의 오목부 C12에 끼워 넣어짐으로써 형성되어 있다. 볼록부 C11이 오목부 C12에 끼워 넣어져, 제1 코오킹 C1이 형성됨으로써, 적층 방향으로 인접하는 2매의 전자 강판(40)끼리의 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 넣어짐으로써 형성되어 있다. 볼록부 C11이 오목부 C12에 끼워 넣어져, 제2 코오킹 C2가 형성됨으로써, 적층 방향으로 인접하는 2매의 전자 강판(40)끼리의 상대적인 변위가 규제된다.
또한, 볼록부 C11 및 오목부 C12의 형상은 특별히 한정되지 않는다.
또한, 볼록부 C11이 돌출되는 방향, 오목부 C12가 움푹 들어가는 방향은, 적층 방향의 제1 측 D1, 제2 측 D2 중 어느 쪽이어도 된다.
예를 들어, 도 6에 도시한 본 실시 형태의 스테이터 코어(21)와 같이, 상기 N1매의 전자 강판(40)(제1 적층체(76)) 및 상기 N2매의 전자 강판(40)(제2 적층체(77)) 중 어느 쪽에 있어서도, 볼록부 C11이 제2 측 D2로 돌출되고, 오목부 C12가 제2 측 D2로 움푹 들어가 있어도 된다. 이 경우, 상기 N1매의 전자 강판(40)(제1 적층체(76)) 및 상기 N2매의 전자 강판(40)(제2 적층체(77)) 각각에 있어서, 가장 제2 측 D2에 위치하는 전자 강판(40)에는, 볼록부 C11 및 오목부 C12가 형성되어 있어도 된다. 단 도시한 예에서는, 상기 가장 제2 측 D2에 위치하는 전자 강판(40)에, 볼록부 C11 및 오목부 C12 대신에, 관통 구멍 C13이 형성되어 있다. 이 경우, 관통 구멍 C13이 형성된 전자 강판(40)에 대하여 제1 측 D1로부터 인접하는 전자 강판(40)의 볼록부 C11이, 상기 관통 구멍 C13 내에 끼워 넣어져 있다. 이에 의해, 상기 N1매의 전자 강판(40)(제1 적층체(76)) 및 상기 N2매의 전자 강판(40)(제2 적층체(77)) 각각에 있어서, 가장 제2 측 D2에 위치하는 2매의 전자 강판(40)이 서로 코오킹된다.
또한 예를 들어, 도 7에 도시한 제1 변형예의 스테이터 코어(21A)와 같이, 상기 N1매의 전자 강판(40)(제1 적층체(76))에서는, 볼록부 C11이 제2 측 D2로 돌출되고, 오목부 C12가 제2 측 D2로 움푹 들어가 있어도 된다. 게다가, 상기 N2매의 전자 강판(40)(제2 적층체(77))에서는, 볼록부 C11이 제1 측 D1로 돌출되고, 오목부 C12가 제1 측 D1로 움푹 들어가 있어도 된다. 도시한 예에서는, 상기 N1매의 전자 강판(40)(제1 적층체(76))에 있어서, 상기 가장 제2 측 D2에 위치하는 전자 강판(40)에, 볼록부 C11 및 오목부 C12 대신에, 관통 구멍 C13이 형성되어 있다. 또한, 상기 N2매의 전자 강판(40)(제2 적층체(77))에 있어서, 상기 가장 제1 측 D1에 위치하는 전자 강판(40)에, 볼록부 C11 및 오목부 C12 대신에, 관통 구멍 C13이 형성되어 있다.
또한 예를 들어, 도 8에 도시한 제2 변형예의 스테이터 코어(21B)와 같이, 상기 N1매의 전자 강판(40)(제1 적층체(76))에서는, 볼록부 C11이 제1 측 D1로 돌출되고, 오목부 C12가 제1 측 D1로 움푹 들어가 있어도 된다. 게다가, 상기 N2매의 전자 강판(40)(제2 적층체(77))에서는, 볼록부 C11이 제2 측 D2로 돌출되고, 오목부 C12가 제2 측 D2로 움푹 들어가 있어도 된다. 도시한 예에서는, 상기 N1매의 전자 강판(40)(제1 적층체(76))에 있어서, 상기 가장 제1 측 D1에 위치하는 전자 강판(40)에, 볼록부 C11 및 오목부 C12 대신에, 관통 구멍 C13이 형성되어 있다. 또한, 상기 N2매의 전자 강판(40)(제2 적층체(77))에 있어서, 상기 가장 제2 측 D2에 위치하는 전자 강판(40)에, 볼록부 C11 및 오목부 C12 대신에, 관통 구멍 C13이 형성되어 있다.
또한 도시는 하지 않지만, 상기 N1매의 전자 강판(40)(제1 적층체(76)) 및 상기 N2매의 전자 강판(40)(제2 적층체(77)) 중 어느 쪽에 있어서도, 볼록부 C11이 제1 측 D1로 돌출되고, 오목부 C12가 제1 측 D1로 움푹 들어가 있어도 된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 복수의 전자 강판(40) 중, 적층 방향을 따르는 중앙에 위치하는 N3매의 전자 강판(40)(제3 적층체(78))은, 상기 N1매의 전자 강판(40)(제1 적층체(76)), 상기 N2매의 전자 강판(40)(제2 적층체(77))에 의해, 적층 방향의 양측으로부터 집혀져 있다. N3매의 전자 강판(40)(제3 적층체(78))은, 스테이터 코어(21)의 중앙부(21c)를 형성하고 있다. 전자 강판(40)의 전체의 매수를 N0라 하면, N0은, N1, N2 및 N3의 합으로서 구해진다.
도 4에 도시한 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 따라서 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 방향으로부터 본 평면으로 보아, 전자 강판(40)의 외주연을 따라서 마련되어 있다. 제2 접착부(41b)는, 전자 강판(40)을 적층 방향으로부터 본 평면으로 보아, 전자 강판(40)의 내주연을 따라서 마련되어 있다. 또한, 제1, 제2 접착부(41a, 41b)는, 각각 평면으로 보아 띠형으로 형성되어 있다.
여기서 띠형이란, 띠의 폭이 도중에서 변화되는 형상도 포함한다. 예를 들어, 동그라미 형상의 점이 분단되지 않고 일방향으로 연속하는 형상도, 일방향으로 연장되는 띠형에 포함된다. 또한, 주연을 따르고 있다는 것에는, 주연에 대하여 완전히 평행한 경우뿐만 아니라, 주연에 대하여 예를 들어 5도 이내의 경사를 갖고 있는 경우도 포함된다.
제1 접착부(41a)는, 전자 강판(40)의 외주연을 따라서 배치되어 있다. 제1 접착부(41a)는, 둘레 방향의 전체 둘레에 걸쳐 연속하여 연장되어 있다. 제1 접착부(41a)는, 이 제1 접착부(41a)를 적층 방향으로부터 본 평면으로 보아 원환형으로 형성되어 있다.
제2 접착부(41b)는, 전자 강판(40)의 내주연을 따라서 배치되어 있다. 제2 접착부(41b)는, 둘레 방향의 전체 둘레에 걸쳐 연속하여 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 마련되며, 각 티스부(23)에 배치되어 있다. 복수의 코어 백 부분(45)은, 코어 백부(22)에 배치되며, 둘레 방향으로 인접하는 티스 부분(44)끼리를 연결하고 있다.
티스 부분(44)은, 한 쌍의 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 따라서 연장되어 있다. 제1 부분(44a)은, 직경 방향으로 띠형으로 연장되어 있다. 제2 부분(44b)은, 한 쌍의 제1 부분(44a)끼리를 둘레 방향으로 연결하고 있다. 제2 부분(44b)은, 둘레 방향으로 띠형으로 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 평면으로 보아, 접착부(41)의 전체 형상을 의미한다. 전자 강판(40)끼리의 사이에 마련된 모든 접착부(41)의 평면으로 본 형상이 동일하다는 것은, 전자 강판(40)끼리의 사이에 마련된 모든 접착부(41)의 평면으로 본 형상이 완전히 동일한 경우만을 포함하는 것은 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 면이라 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 해석함으로써 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. 1개의 전자 강판(40)에 대하여 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 비해, 접착 면적(접합 면적)을 용이하게 확보할 수 있다.
또한 본 실시 형태에서는, 서로 코오킹되어 있는 전자 강판(40)(N1매, N2매의 각 전자 강판(40), 제1 적층체(76) 및 제2 적층체(77))은, 접착되어 있지 않다. 바꾸어 말하면, 서로 코오킹되어 있는 전자 강판(40)의 사이에는, 접착부(41)가 마련되어 있지 않다.
또한 본 실시 형태에서는, 서로 접착되어 있는 전자 강판(40)(N3매의 전자 강판(40))은, 코오킹되어 있지 않다. 바꾸어 말하면, 서로 접착되어 있는 전자 강판(40)에서는, 볼록부 C11 및 오목부 C12(또는 관통 구멍 C13)가 끼워 맞추어져 있지 않다. 즉, 서로 접착되어 있는 전자 강판(40)의 상대적인 변위의 규제가, 적어도 볼록부 C11 및 오목부 C12(또는 관통 구멍 C13)의 끼워 맞춤에 의해서는 실현되지 않는다.
또한 본 실시 형태에서는, 코오킹 C1, C2와 접착부(41)는, 평면으로 보아 중복되지 않고, 서로 피하는 위치에 배치되어 있다. 코오킹 C1, C2와 접착부(41)는, 평면으로 보아 어긋나서 배치되어 있다. 평면으로 본 코오킹 C1, C2의 면적의 합계는, 접착부(41)의 면적의 합계보다도 작다.
여기서, 코오킹에 의해 접합되는 제1 측 D1의 N1매의 전자 강판(40)과, 접착에 의해 접합되는 중앙의 N3매의 전자 강판(40)의 경계(이하, 제1 경계 B1이라 함)에 있어서의 접합 방법은, 코오킹이어도 되고, 접착이어도 된다. 바꾸어 말하면, 제1 측 D1에 위치하는 N1매의 전자 강판(40) 중, 가장 제2 측 D2에 위치하는 전자 강판(40)과, 중앙에 위치하는 N3매의 전자 강판(40) 중, 가장 제1 측 D1에 위치하는 전자 강판(40)은, 서로 코오킹에 의해 접합되어 있어도 되고, 접착에 의해 접합되어 있어도 된다.
또한, 코오킹에 의해 접합되는 제2 측 D2의 N2매의 전자 강판(40)과, 접착에 의해 접합되는 중앙의 N3매의 전자 강판(40)의 경계(이하, 제2 경계 B2라 함)에 있어서의 접합 방법은, 코오킹이어도 되고, 접착이어도 된다. 바꾸어 말하면, 제2 측 D2에 위치하는 N2매의 전자 강판(40) 중, 가장 제1 측 D1에 위치하는 전자 강판(40)과, 중앙에 위치하는 N3매의 전자 강판(40) 중, 가장 제2 측 D2에 위치하는 전자 강판(40)은, 서로 코오킹에 의해 접합되어 있어도 되고, 접착에 의해 접합되어 있어도 된다.
도 6에 도시한 스테이터 코어(21) 및 도 7에 도시한 스테이터 코어(21A), 도 8에 도시한 스테이터 코어(21B)에서는, 제1 경계 B1 및 제2 경계 B2 중 어느 것에 있어서도, 서로 인접하는 전자 강판(40)이, 접착에 의해 접합되어 있다.
여기서, 제1 경계 B1 및 제2 경계 B2 각각에 있어서 서로 인접하는 전자 강판(40) 중 한쪽을 제3 전자 강판(40)이라 하고, 다른 쪽을 제4 전자 강판(40)이라 하자. 제3 전자 강판(40)에 있어서, 제4 전자 강판(40)을 향하는 표면(제1 면)에는, 볼록부 C11, 오목부 C12 또는 관통 구멍 C13이 형성되어 있다. 제4 전자 강판(40)에 있어서, 제3 전자 강판(40)을 향하는 표면(제1 면)에는, 볼록부 C11, 오목부 C12 및 관통 구멍 C13 모두가 형성되어 있지 않다. 제4 전자 강판(40)에 있어서의 상기 표면은, 실질적으로 평탄하다. 또한, 여기에서 실질적으로 평탄하다는 것에는, 예를 들어 전자 강판(40)의 표면에 제조상 어쩔 수 없이 발생할 수 있는 요철 형상이 형성되어 있는 경우 등이 포함된다.
또한, 제1 경계 B1 및 제2 경계 B2 중 어느 것에 있어서도, 기본적으로는 전자 강판(40)이 접합되어 있는 쪽이 우위이다. 그러나, 권선에 의한 체결력을 기대하여, 각 경계 B1, B2에 있어서 전자 강판(40)이 접합되어 있지 않아도 된다.
코오킹에 의한 접합은, 접착에 의한 접합에 비해, 치수 정밀도를 높일 수 있다. 여기서, 복수의 전자 강판(40) 중, 적층 방향을 따르는 제1 측 D1에 위치하는 전자 강판(40)(N1매의 전자 강판(40), 제1 적층체(76)), 및 적층 방향을 따르는 제2 측 D2에 위치하는 전자 강판(40)(N2매의 전자 강판(40), 제2 적층체(77))이, 모두 서로 코오킹되어 있다. 따라서, 스테이터 코어(21) 중, 적층 방향의 제1 측 D1 및 제2 측 D2에 위치하는 각 부분(적층 방향의 중앙에 대하여, 적층 방향의 외측에 위치하는 각 부분)의 형상의 정밀도를 높일 수 있다. 이들 각 부분은, 스테이터 코어(21)의 중앙에 위치하는 부분에 대하여, 스테이터 코어(21)의 외측 형상에 대한 영향이 크다. 그 때문에, 이들 각 부분의 형상 정밀도를 높임으로써, 결과적으로, 스테이터 코어(21)의 외측 형상의 정밀도를 높일 수 있다. 따라서, 스테이터 코어(21)의 취급성을 확보할 수 있다. 예를 들어, 스테이터 코어(21)에 권선을 권회하는 경우에도, 고정밀도로 권회하거나 할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 둘레 방향으로 인접하는 티스부(23) 간의 슬롯에 권선을 통과시킬 때, 전술한 취급성이 확보된다는 작용 효과가 현저하게 발휘된다. 즉, 슬롯의 치수 정밀도가 높아지면, 권선을 설계대로 티스부(23)에 권회하기 쉽게 할 수 있다. 이에 의해, 슬롯에 있어서의 권선 점적률을 높일 수 있다. 결과로서, 슬롯 내의 전기 장하를 높일 수 있다.
접착에 의한 접합은, 코오킹에 의한 접합에 비해, 전자 강판(40)에 발생하는 변형을 억제할 수 있다. 전자 강판(40)에 발생하는 변형은, 전자 강판(40)의 철손 및 스테이터 코어(21)의 자기 특성에 영향을 미치기 때문에, 작은 쪽이 바람직하다. 여기서, 복수의 전자 강판(40) 중, 적층 방향을 따르는 중앙에 위치하는 전자 강판(40)(N3매의 전자 강판(40), 제3 적층체(78))이, 서로 접착되어 있다. 따라서, 이들 전자 강판(40)이 서로 코오킹되어 있는 경우에 비해, 변형의 발생을 억제할 수 있다. 그 결과, 스테이터 코어(21)의 자기 특성을 향상시킬 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, N3이, N1 및 N2보다도 크다. 따라서, 스테이터 코어(21) 전체에 있어서, 코오킹에 의해 접합되는 전자 강판(40)의 매수의 비율을 낮게 할 수 있다. 그 결과, 스테이터 코어(21)의 자기 특성을 한층 더 향상시킬 수 있다.
N1과 N2가 동일하다. 따라서, 스테이터 코어(21)에 있어서, 적층 방향의 제1 측 D1에 있어서의 치수 정밀도와 제2 측 D2에 있어서의 치수 정밀도 사이에 상이가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 스테이터 코어(21)의 취급성을 보다 확보할 수 있다.
또한, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양한 변경을 가하는 것이 가능하다.
상기 실시 형태에서는, 코오킹 C1, C2와 접착부(41)는, 평면으로 보아 중복되지 않고, 서로 피하는 위치에 배치되어 있다. 그러나, 코오킹 C1, C2와 접착부(41)는, 평면으로 보아 중복되어 있어도 된다.
스테이터 코어의 형상은, 상기 실시 형태에서 나타낸 형태에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는, 스테이터 코어의 외경 및 내경의 치수, 적층 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 기기의 특성에 따라서 임의로 설계 가능하다.
상기 실시 형태에 있어서의 로터에서는, 2개 1조의 영구 자석(32)이 1개의 자극을 형성하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 1개의 영구 자석(32)이 1개의 자극을 형성하고 있어도 되고, 3개 이상의 영구 자석(32)이 1개의 자극을 형성하고 있어도 된다.
상기 실시 형태에서는, 회전 전기 기기로서, 영구 자석 계자형 전동기를 일례로 들어 설명하였지만, 회전 전기 기기의 구조는, 이하에 예시하는 바와 같이 이것에 한정되지 않고, 또한 이하에 예시하지 않는 다양한 공지의 구조도 채용 가능하다.
상기 실시 형태에서는, 동기 전동기로서, 영구 자석 계자형 전동기를 일례로 들어 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 회전 전기 기기가 릴럭턴스형 전동기나 전자석 계자형 전동기(권선 계자형 전동기)여도 된다.
상기 실시 형태에서는, 교류 전동기로서, 동기 전동기를 일례로 들어 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 회전 전기 기기가 유도 전동기여도 된다.
상기 실시 형태에서는, 전동기로서, 교류 전동기를 일례로 들어 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 회전 전기 기기가 직류 전동기여도 된다.
상기 실시 형태에서는, 회전 전기 기기로서, 전동기를 일례로 들어 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 회전 전기 기기가 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, 상기한 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 소프트 JMAG를 이용하였다.
검증 시험으로서, 제1 검증 시험과, 제2 검증 시험을 실시하였다.
(제1 검증 시험)
제1 검증 시험에서는, 적층 방향의 양측의 전자 강판이 코오킹되고, 또한, 중앙의 전자 강판이 접착되는 것에 기초하는 작용 효과에 대하여 검증하였다.
이 검증 시험에서는, 비교예 1, 2의 스테이터, 실시예 1의 스테이터에 대하여 시뮬레이션을 실시하였다.
비교예 1, 2의 스테이터, 실시예 1의 스테이터 중 어느 것에 대해서도 공통적으로, 상기 도 1 내지 도 6에 도시한 실시 형태에 관한 스테이터(20)를 기본 구조로 하고, 이 스테이터(20)에 대하여 이하 점을 변경하였다. 즉, 전자 강판의 판 두께를 0.25㎜로 하고, 적층 코어의 적층 두께를 50㎜로 하고, 전자 강판의 매수를, 200매로 하였다.
게다가, 비교예 1의 스테이터에서는, 200매의 전자 강판을 전층, 코오킹에 의해 접합하였다. 비교예 2의 스테이터에서는, 200매의 전자 강판을 전층, 접착에 의해 접합하였다. 실시예 1의 스테이터에서는, 200매의 전자 강판 중, 적층 방향의 양측에 위치하는 30매씩(전체 매수의 15％씩)을 코오킹에 의해 접합하고, 적층 방향의 중앙에 위치하는 140매(전체 매수의 70％)를 접착에 의해 접합하였다.
비교예 1, 2, 실시예 1의 스테이터 각각에 대하여, 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.
Figure pct00001
이상으로부터, 실시예 1에서는, 비교예 1에 비해, 8.8％(=(27.4-25.0)/27.4)의 철손의 개선이 보인 데다가, 치수 정밀도에 대하여 양호한 결과가 얻어졌다.
(제2 검증 시험)
제2 검증 시험에서는, 코오킹되는 매수, 접착되는 매수의 상이에 기초하는 효과의 상이에 대하여 검증하였다.
이 검증 시험에서는, 실시예 11 내지 14의 스테이터에 대하여 시뮬레이션을 실시하였다.
실시예 11 내지 14의 스테이터 중 어느 것에 대해서도 공통적으로, 상기 도 1 내지 도 6에 도시한 실시 형태에 관한 스테이터(20)를 기본 구조로 하고, 이 스테이터(20)에 대하여 이하 점을 변경하였다. 즉, 전자 강판의 판 두께를 0.25㎜로 하고, 적층 코어의 적층 두께를 50㎜로 하고, 전자 강판의 매수를, 200매로 하였다.
게다가, 각 실시예 11 내지 14의 스테이터를, 이하와 같이 설정하였다.
실시예 11의 스테이터에서는, 200매의 전자 강판 중, 적층 방향의 양측에 위치하는 20매씩(전체 매수의 10％씩)을 코오킹에 의해 접합하고, 적층 방향의 중앙에 위치하는 160매(전체 매수의 80％)를 접착에 의해 접합하였다.
실시예 12의 스테이터에서는, 200매의 전자 강판 중, 적층 방향의 양측에 위치하는 40매씩(전체 매수의 20％씩)을 코오킹에 의해 접합하고, 적층 방향의 중앙에 위치하는 120매(전체 매수의 60％)를 접착에 의해 접합하였다.
실시예 13의 스테이터에서는, 200매의 전자 강판 중, 적층 방향의 양측에 위치하는 60매씩(전체 매수의 30％씩)을 코오킹에 의해 접합하고, 적층 방향의 중앙에 위치하는 80매(전체 매수의 40％)를 접착에 의해 접합하였다.
실시예 14의 스테이터에서는, 200매의 전자 강판 중, 적층 방향의 양측에 위치하는 80매씩(전체 매수의 40％씩)을 코오킹에 의해 접합하고, 적층 방향의 중앙에 위치하는 40매(전체 매수의 20％)를 접착에 의해 접합하였다.
결과를 이하의 표 2에 나타낸다.
Figure pct00002
이상으로부터, 실시예 14로부터 11을 향함에 따라, 철손이 개선되는 것이 확인되었다. 예를 들어 실시예 11에서는, 실시예 14와 비교하여, 7.5％(=(26.7-24.7)/26.7)의 철손의 개선이 보였다. 실시예 12에서도, 실시예 14와 비교하여, 4.9％(=(26.7-25.4)/26.7)의 철손의 개선이 보였다.
한편, 실시예 12 내지 14에서는, 치수 정밀도에 대하여 양호한 결과가 얻어졌다.
이 결과로부터, 적층 방향의 제1 측에 위치하여 서로 코오킹되는 전자 강판(제1 적층체)의 매수 N1과, 적층 방향의 제2 측에 위치하여 서로 코오킹되는 전자 강판(제2 적층체)의 매수 N2와, 전자 강판 전체의 매수 N0이 이하의 관계인 것이 바람직하다는 것이 확인되었다. 즉, N1과 N2가 동일하고(N1=N2), 또한 N1 및 N2 각각의 N0에 대한 각 비율(N1/N0 및 N2/N0)이 10％ 이상 40％ 이하인 것이 바람직하다는 것이 확인되었다. 나아가, 상기 각 비율이 20％ 이상 40％ 이하인 것이 보다 바람직하다는 것이 확인되었다.
본 발명에 따르면, 외측 형상의 치수 정밀도를 확보하면서, 자기 특성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 산업상 이용 가능성은 크다.
10: 회전 전기 기기
21, 21A, 21B: 스테이터 코어(적층 코어)
22: 코어 백부
23: 티스부
40: 전자 강판

Claims (8)

  1. 서로 적층된 복수의 전자 강판을 구비하는 적층 코어이며,
    상기 복수의 전자 강판 중, 적층 방향을 따르는 제1 측에 위치하는 상기 전자 강판, 및 적층 방향을 따르는 제2 측에 위치하는 상기 전자 강판은, 모두 서로 코오킹되며 접착되어 있지 않고, 적층 방향을 따르는 중앙에 위치하는 상기 전자 강판은, 서로 접착되며 코오킹되어 있지 않은, 적층 코어.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중앙에 위치하여 서로 접착되는 상기 전자 강판의 매수는, 상기 제1 측에 위치하여 서로 코오킹되는 상기 전자 강판의 매수, 및 상기 제2 측에 위치하여 서로 코오킹되는 상기 전자 강판의 매수보다도 많은, 적층 코어.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 측에 위치하여 서로 코오킹되는 상기 전자 강판의 매수와, 상기 제2 측에 위치하여 서로 코오킹되는 상기 전자 강판의 매수가 동일한, 적층 코어.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 강판은, 환형의 코어 백부와, 상기 코어 백부로부터 상기 코어 백부의 직경 방향으로 돌출됨과 함께 상기 코어 백부의 둘레 방향으로 간격을 두고 배치된 복수의 티스부를 구비하고 있는, 적층 코어.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착부의 평균 두께가 1.0㎛ 내지 3.0㎛인, 적층 코어.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착부의 평균 인장 탄성률 E가 1500㎫ 내지 4500㎫인, 적층 코어.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착부가, 엘라스토머 함유 아크릴계 접착제를 포함하는 SGA를 포함하는 상온 접착 타입의 아크릴계 접착제인, 적층 코어.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 적층 코어를 구비하는, 회전 전기 기기.
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