KR20210148277A - 환상 적층 코어재 및 환상 적층 코어재의 제조 방법 - Google Patents
환상 적층 코어재 및 환상 적층 코어재의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210148277A KR20210148277A KR1020217035732A KR20217035732A KR20210148277A KR 20210148277 A KR20210148277 A KR 20210148277A KR 1020217035732 A KR1020217035732 A KR 1020217035732A KR 20217035732 A KR20217035732 A KR 20217035732A KR 20210148277 A KR20210148277 A KR 20210148277A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- core material
- resin molded
- molded body
- insulating sheet
- annular
- Prior art date
Links
- 239000011162 core material Substances 0.000 title claims abstract description 206
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 121
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 121
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000004760 aramid Substances 0.000 claims description 87
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 claims description 76
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 34
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 32
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 26
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 18
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 16
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 claims description 16
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 14
- 230000004323 axial length Effects 0.000 claims description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 18
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 10
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 5
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 5
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 4
- 229920006012 semi-aromatic polyamide Polymers 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000013034 phenoxy resin Substances 0.000 description 3
- 229920006287 phenoxy resin Polymers 0.000 description 3
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 3
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 3
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000784 Nomex Polymers 0.000 description 2
- 239000004957 Zytel Substances 0.000 description 2
- 229920006102 Zytel® Polymers 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 239000004763 nomex Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 2
- WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 1,3-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC(N)=C1 WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 238000012695 Interfacial polymerization Methods 0.000 description 1
- 229910000565 Non-oriented electrical steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000571 Nylon 11 Polymers 0.000 description 1
- 229920000299 Nylon 12 Polymers 0.000 description 1
- 229920003189 Nylon 4,6 Polymers 0.000 description 1
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 1
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 1
- 229920000572 Nylon 6/12 Polymers 0.000 description 1
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920006121 Polyxylylene adipamide Polymers 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- 229920006397 acrylic thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- FDQSRULYDNDXQB-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3-dicarbonyl chloride Chemical compound ClC(=O)C1=CC=CC(C(Cl)=O)=C1 FDQSRULYDNDXQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229920006026 co-polymeric resin Polymers 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000010981 drying operation Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000010528 free radical solution polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000002223 garnet Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920006290 polyethylene naphthalate film Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- MHSKRLJMQQNJNC-UHFFFAOYSA-N terephthalamide Chemical compound NC(=O)C1=CC=C(C(N)=O)C=C1 MHSKRLJMQQNJNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISXSCDLOGDJUNJ-UHFFFAOYSA-N tert-butyl prop-2-enoate Chemical compound CC(C)(C)OC(=O)C=C ISXSCDLOGDJUNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000009333 weeding Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/04—Details of the magnetic circuit characterised by the material used for insulating the magnetic circuit or parts thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/18—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/32—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
- H02K3/34—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation between conductors or between conductor and core, e.g. slot insulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
각 코어재의 결합 부분으로부터 발생하는 와전류 등에 의한 철손을 없애고, 또한 추가의 공정의 필요가 없는 환상 적층 코어재 및 그 제조 방법을 제공한다. 환상 적층 코어재(1)는, 복수의 환상의 코어재가 적층되어 원통 형상으로 형성되어, 반경 방향 내측의 내주면 또는 반경 방향 외측의 외주면에 축방향으로 연장되는 홈부가 형성된 코어 본체(4)와, 코어 본체(4)의 축방향 양 단부면의 적어도 일부를 덮도록 형성된 한 쌍의 본체부(2a) 및 한 쌍의 본체부(2a)를 연결하는 연결부(2b)가 일체 성형된 수지 성형체(2)와, 홈부의 내면 위에 배치된 절연 시트(6)를 구비하고, 절연 시트(6)의 축방향 양 단부가, 수지 성형체(2)의 본체부(2a)와 각각 맞닿아 있다.
Description
본 발명은, 환상 적층 코어재 및 환상 적층 코어재의 제조 방법에 관한 것이다.
종래부터 띠 형상 박판재로부터 펀칭한 소정 매수의 각 환상 코어재를 적층 상태로 결합하여 이루어지는 모터 코어 등의 환상 적층 코어재가 알려져 있다. 환상 적층 코어재를 제조하는 방법으로서는, 예를 들어, 형내 자동 적층법이 알려져 있다. 형내 자동 적층법에서는, 먼저, 띠 형상 박판재를 순차 이송 금형 장치로 간헐 이송시키면서, 이 띠 형상 박판재의 코어재용 박판부에 대하여 순차 원하는 다이 컷팅 가공을 실시한다. 이어서, 코어재용 박판부를 외경 제외 펀치로 펀칭하여 띠 형상 박판재로부터 분리하여 다이 내로 순차 떨어뜨린다. 그리고, 이 떨어뜨려진 각 코어재를, 코어재에 미리 마련된 가고착 수단의 일종인 코오킹 결합 수단에 의해 소정 매수씩 적층 상태로 결합시킨다.
형내 자동 적층법에 있어서의, 일반적인 코오킹 결합 수단으로서는, 예를 들어 특허문헌 1(일본 특허 공개 소 58-116033호 공보)과 같이 각 코어재에 미리 잘라 세우기부를 마련하거나, 특허문헌 2(일본 특허 공개 소49-37103호 공보)와 같이 타출 돌기(다보)를 마련하거나 해 두고, 적층 상태로 상하에 인접하는 각 코어재 사이를 잘라 세우기부 또는 타출 돌기로 코오킹 결합하는 구성이 사용되어 있다.
또한, 예를 들어 접착제나, 레이저 빔에 의해, 각 코어재를 접착한 적층 코어재도 알려져 있다.
그러나, 상기한 코오킹 결합 수단에서는 잘라 세우기부나 타출 돌기 등에 의한 결합 부분이 모터로서 조립된 때에도 그대로 남겨져 있으므로, 이 코오킹 결합 부분에 와전류 등이 발생하여, 철손에 의한 수％의 효율 저하가 일어난다는 문제점이 있었다.
또한, 접착재나 레이저 빔에 의해 접착하는 방법에서는, 접착제의 도포, 또는 레이저 빔의 조사 공정을 행한 후에, 권취선과의 전기 절연을 확보하기 위해, 수지 성형체를 적층 코어재에 끼워 맞추는 추가의 공정이 필요했다.
그래서, 본 발명은, 각 코어재의 결합 부분으로부터 발생하는 와전류 등에 의한 철손을 없애고, 또한 추가의 공정의 필요가 없는 환상 적층 코어재 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명은, 환상 적층 코어재이며, 복수의 환상의 코어재가 적층되어 원통 형상으로 형성되어, 반경 방향 내측의 내주면 또는 반경 방향 외측의 외주면에 축방향으로 연장되는 홈부가 형성된 코어 본체와, 코어 본체의 축방향 양 단부면의 적어도 일부를 덮도록 형성된 한 쌍의 본체부 및 한 쌍의 본체부를 연결하는 연결부가 일체 성형된 수지 성형체와, 홈부의 내면 위에 배치된 절연 시트를 구비하고, 절연 시트의 축방향 양 단부가, 수지 성형체의 본체부와 각각 맞닿아 있는 것을 특징으로 한다.
상기 구성의 본 발명에 따르면, 수지 성형체의 한 쌍의 본체부가 연결부에 의해 일체로 되고, 또한, 절연 시트와 수지 성형체가 맞닿아 있음으로써 연결되기 때문에, 적층된 코어재를 코오킹이나 접착 등에 의해 가고정하지 않고 일체화시킬 수 있다. 이에 의해, 코어재에 코오킹을 위한 코오킹 결합부를 마련할 필요가 없어 철손을 억제할 수 있음과 함께, 접착제의 도포나 레이저 빔 등의 추가의 공정이 필요하지 않게 된다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는 코어 본체에는 축방향 양 단부면 사이에 걸쳐서 연장되는 관통 구멍이 형성되어 있고, 연결부는 코어 본체의 관통 구멍을 통해 한 쌍의 본체부를 연결한다.
상기 구성의 본 발명에 따르면, 수지 성형체를 성형할 때 용융된 수지가 관통 구멍을 통해 한 쌍의 본체부 및 연결부에 상당하는 공간에 충전되기 때문에, 본체부와 연결부를 일체화할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는 코어 본체의 내주면 또는 외주면에는 축방향 양 단부면 사이에 걸쳐서 연장되는 홈부가 형성되어 있고, 연결부는 코어 본체의 홈부를 통해 한 쌍의 본체부를 연결한다.
상기 구성의 본 발명에 따르면, 수지 성형체를 성형할 때 용융된 수지가 둘레면 홈부를 통해 한 쌍의 본체부 및 연결부에 상당하는 공간에 충전되기 때문에, 본체부와 연결부를 일체화할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는 환상의 코어재는 축방향 양면이 평탄면이고, 각 코어재는 인접하는 코어재와 평탄면끼리가 직접 접촉되어 있다.
상기 구성의 본 발명에 따르면, 철손을 더 억제할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는 절연 시트와 수지 성형체는, 접착제를 사용하지 않고 연결되어 있다.
상기 구성의 본 발명에 따르면, 접착 등의 추가의 공정을 행하지 않고, 환상 적층 코어재를 제조할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는 상기 절연 시트와 상기 수지 성형체의 접촉 부분의 축방향 길이가 0.5㎜ 이상이다.
상기 구성의 본 발명에 따르면, 절연 시트와 수지 성형체의 접촉 부분의 축방향 길이가 0.5㎜ 이상 있기 때문에, 환상 적층 코어재의 홈부에 직선 형상의 세그먼트 콘덕터를 배치하여 굴곡시킨 경우에, 각 코어재 사이의 어긋남이 없어, 굴곡 시에 가해지는 부하에도 견딜 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는 절연 시트의 수지 성형체가 접하는 면에 수지 성형체를 구성하는 수지가 함침됨으로써, 절연 시트와 수지 성형체는 연결되어 있다.
상기 구성의 본 발명에 따르면, 절연 시트와 수지 성형체를 더 견고하게 연결할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는 수지 성형체가, 아미드 결합을 갖는 폴리머를 사용하여 형성되고, 수지 성형체와 맞닿아 있는 절연 시트의 면은, 아미드 결합을 갖는 폴리머로 구성되어 있다.
상기 구성의 본 발명에 따르면, 폴리머와 절연 시트가 분자 레벨에서 서로 얽혀, 절연 시트와 수지 성형체를 더 견고하게 연결할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는 수지 성형체가, 아미드 결합을 갖는 폴리머를 사용하여 형성되고, 수지 성형체와 맞닿아 있는 절연 시트의 면은, 아라미드 파이브리드와 아라미드 단섬유를 포함하는 아라미드지로 구성되어 있다.
상기 구성의 본 발명에 따르면, 폴리머와 절연 시트가 분자 레벨에서 서로 얽혀, 절연 시트와 수지 성형체를 더 견고하게 연결할 수 있다.
본 발명의 모터는, 상기한 환상 적층 코어재에 권취선을 권회한 스테이터를 사용하고 있다.
상기 구성의 모터에 의하면, 상술한 작용 효과가 발휘된다.
본 발명의 모터 제너레이터는, 상기한 환상 적층 코어재에 권취선을 권회한 스테이터를 사용하고 있다.
상기 구성의 모터 제너레이터에 의하면, 상술한 작용 효과가 발휘된다.
본 발명의 발전기는, 환상 적층 코어재에 권취선을 권회한 스테이터를 사용하고 있다.
상기 구성의 발전기에 의하면, 상술한 작용 효과가 발휘된다.
본 발명은 환상 적층 코어재의 제조 방법이며, 복수의 환상의 코어 블록이 적층되어 원통 형상으로 형성되어, 반경 방향 내측의 내주면 또는 반경 방향 외측의 외주면에 축방향으로 연장되는 홈부가 형성된 코어 본체를, 홈부에 절연 시트를 배치한 상태로 되도록 성형형 내에 배치하는 배치 스텝과, 성형형 내에 수지를 사출하고, 코어 본체의 축방향 양 단부면의 적어도 일부를 덮도록 형성된 한 쌍의 본체부 및 한 쌍의 본체부를 연결하는 연결부를 포함하는 수지 성형체를 일체 성형하는 수지 성형 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성의 본 발명에 따르면, 본체부 및 연결부를 일체 형성할 수 있고, 적층된 코어재를 코오킹이나 접착 등의 가고정하는 일 없이 일체화시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 각 코어재의 결합 부분으로부터 발생하는 와전류 등에 의한 철손을 없애고, 또한 추가의 공정의 필요가 없는 환상 적층 코어재 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 환상 적층 코어재의 구성을 나타내는 모식적인 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 환상 적층 코어재의 코어 본체를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2에 나타내는 코어 본체를 구성하는 코어재를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 1에 나타내는 환상 적층 코어재의 절연 시트를 나타내는 사시도이다.
도 5는 별도의 실시 형태에 의한 환상 적층 코어재의 코어 본체를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 환상 적층 코어재의 코어 본체를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2에 나타내는 코어 본체를 구성하는 코어재를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 1에 나타내는 환상 적층 코어재의 절연 시트를 나타내는 사시도이다.
도 5는 별도의 실시 형태에 의한 환상 적층 코어재의 코어 본체를 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 환상 적층 코어재 및 그 제조 방법에 대하여 도면을 참조하면서 설명하지만, 본 발명은 특별히 이것에 한정되는 것은 아니다.
(환상 적층 코어재)
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태의 환상 적층 코어재의 구성을 나타내는 모식적인 사시도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 환상 적층 코어재는 원통 형상이고, 내주면에 반경 방향 내측으로 연장되는 복수의 암부가 형성되고, 암부 사이에 홈부가 형성된 형상을 갖는다. 환상 적층 코어재(1)는, 절연 시트와 상기 수지 성형체의 접촉 부분의 축방향 길이가 0.5㎜ 이상인 것이 바람직하다. 본 실시 형태의 환상 적층 코어재는, 예를 들어 각 암부에 권취선을 권회하고, 모터, 모터 제너레이터, 발전기의 스테이터로서 사용된다.
(코어 본체)
도 2는, 도 1에 나타내는 환상 적층 코어재의 코어 본체를 나타내는 사시도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 코어 본체(4)는, 복수의 환상의 코어재(8)가 적층되어 이루어지는 원통 형상의 부재이고, 내주면에 개구되는 복수의 홈부가 축방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 또한, 코어 본체(4)를 형성하는 적층된 코어재(8)의 경계는 반드시 시인할 수 있는 것은 아니지만, 도 1, 2, 5에서는 설명을 위해 나타내고 있다.
도 3은, 도 2에 나타내는 코어 본체를 구성하는 코어재를 나타내는 사시도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 코어재(8)는 축방향 양면이 평탄면으로서 형성된 판 형상의 부재이고, 대략 H자 형상의 부분의 반경 방향 외주측의 부분이 원 형상으로 연결된 단면을 갖고 있다. 코어재(8)는, 원환상의 원환부(8a)와, 원환부(8a)로부터 반경 방향 내측을 향해 연장되는 복수의 암부(8b)와, 암부(8b)의 선단부로부터 둘레 방향 양측으로 연장되는 돌출부(8c)를 구비한다. 각 암부(8b) 사이에는, 인접하는 암부(8b)와, 원환부(8a)와, 돌출부(8c)에 의해 둘러싸이는 대략 사다리꼴 형상의 홈부(8d)가 형성되어 있다. 또한, 원환부(8a)의 외주면에는, 둘레 방향으로 등각도 간격으로 6개의 외주 홈부(8e)가 형성되어 있다. 코어재(8)의 재료로서는, 규소 강판 등의 금속을 사용할 수 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 코어 본체(4)는, 복수의 코어재(8)가, 가고착 방법이 없는 상태로 적층되어 있다. 즉, 각 코어재(8)의 표면에는, 코오킹 결합하기 위한 잘라 세우기부나 타출 돌기가 형성되어 있지 않다. 또한, 축방향에 인접하는 코어재(8)끼리는 평탄면끼리가 직접 밀착되어 있고, 코어재(8) 사이에는 접착제는 존재하지 않고, 레이저 빔에 의한 용착 자국도 존재하지 않는다. 코어 본체(4)는 축방향 전체 길이에 걸쳐서 동일한 단면 형상을 갖고, 원통 형상의 원통부(4a)와, 원통부(4a)로부터 반경 방향 내측을 향해 연장되는 복수의 암부(4b)와, 암부(4b)의 선단으로부터 둘레 방향 양측으로 연장되는 돌출부(4c)를 구비한다. 코어 본체(4)의 축방향의 두께는, 환상 적층 코어재(1)의 축방향으로부터, 수지 성형체(2)의 한 쌍의 본체부(2a)를 제외한 두께와 동등하다. 코어 본체(4)의 원통부(4a)는 코어재(8)의 원환부(8a)가 적층되어 구성되고, 코어 본체(4)의 암부(4b)는 코어재(8)의 암부(8b)가 적층되어 구성되고, 코어 본체(4)의 돌출부(4c)는 코어재(8)의 돌출부(8c)가 적층되어 구성되어 있다.
각 암부(4b) 사이에는, 인접하는 암부(4b)와, 원통부(4a)와, 돌출부(4c)에 의해 둘러싸이고, 축방향으로 연장되는 대략 사다리꼴 형상의 홈부(4d)가 형성되어 있다. 코어 본체(4)의 홈부(4d)는, 적층된 코어재(8)의 홈부(8d)가 축방향으로 연속함으로써 형성되어 있다. 또한, 원통부(4a)의 외주면에는, 둘레 방향으로 등각도 간격으로 형성되고, 축방향으로 연장되는 6개의 외주 홈부(4e)가 형성되어 있다. 코어 본체(4)의 외주 홈부(4e)는, 복수의 코어재(8)의 외주 홈부(8e)가 적층되어 구성되어 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 코어 본체(4)의 외주면에 외주 홈부(4e)를 형성해 두고, 외주 홈부(4e) 내에 연결부(2b)를 형성했지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들어 도 5에 나타낸 바와 같이, 코어 본체(104)에 축방향으로 관통하는 관통 구멍(104b)을 형성해 두어도 된다. 이 경우에는, 외주 홈부(4e)는 불필요하다. 이러한 구성의 코어 본체(104)를 사용한 경우에는, 이 관통 구멍(104b) 내에 연결부가 형성되고, 관통 구멍(104b)을 통해 본체부(2a)끼리를 연결할 수 있다. 이러한 관통 구멍을 형성하는 경우에는, 원통부(104a)에 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시 형태에서는, 코어 본체(4)의 반경 방향 내측의 내주면에 홈부(4d)를 형성하고 있지만, 코어 본체(4)의 반경 방향 외측의 외주면에 홈부를 형성해도 된다. 이 경우, 외주 홈부(4e) 대신에, 반경 방향 내측의 내주면에 축방향으로 연장되는 내주 홈부를 형성하고, 이 내주 홈부 내에 수지 성형체의 연결부를 형성해도 되고, 원통부에 관통 구멍을 형성하고, 이 관통 구멍 내에 수지 성형체의 연결부를 형성해도 된다.
(절연 시트)
도 4는, 도 1에 나타내는 환상 적층 코어재의 절연 시트를 나타내는 사시도이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 절연 시트(6)는, 축방향으로 동일한 대략 역ㄷ자형의 단면 형상을 갖고, 환상 적층 코어재(1)의 축방향 길이와 동일한 축방향 길이를 갖는다. 절연 시트(6)는 긴 띠 형상의 시트재가 절곡되어 구성되어 있고, 중앙부(6a)와, 좌측 절곡부(6b)와, 우측 절곡부(6c)를 갖는다. 중앙부(6a)는, 코어 본체(4)의 홈부(4d)의 저부의 폭과 동등한 폭을 갖는다. 좌측 절곡부(6b) 및 우측 절곡부(6c)는, 코어 본체(4)의 홈부(4d)의 반경 방향으로 연장되는 면과 동등한 폭을 갖는다. 좌측 절곡부(6b) 및 우측 절곡부(6c)의 반경 방향 내측단 에지는, 서로를 향해 절곡되고, 선단 굴곡부(6d, 6e)가 형성되어 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 절연 시트(6)는, 코어 본체(4)의 각각의 홈부(4d)의 내면 위에 배치되어 있다. 절연 시트(6)의 중앙부(6a)는 홈부(4d)의 저부(반경 방향 외측의 면) 위에 배치되어 있고, 좌측 절곡부(6b) 및 우측 절곡부(6c)는, 홈부(4d)의 반경 방향으로 연장되는 면 위에 배치되어 있다. 선단 굴곡부(6d, 6e)는, 돌출부(8c)의 반경 방향 외측의 면 위에 배치되어 있다. 또한, 절연 시트(6)는, 그 축방향 양 단부가, 수지 성형체(2)의 본체부(2a)의 두께와 동등한 길이만큼, 코어 본체(4)의 축방향 양 단부면보다도 외측으로 돌출되어 있다. 절연 시트(6)는, 코어 본체(4)의 암부(4b)에 모터의 권취선이 권회된 때, 권취선과 코어 본체(4)의 홈부(4d)의 내주면 사이를 절연하기 위해 마련되어 있다.
본 실시 형태에 있어서, 절연 시트로서, 절연성을 갖는 종이, 부직포, 필름, 혹은 그 복합체, 적층 시트를 사용할 수 있다. 예를 들어, 아라미드 파이브리드와 아라미드 단섬유를 포함하는 아라미드지 등의 절연지나, 폴리페닐렌술피드 필름, 폴리이미드 필름, 폴리에테르에테르케톤 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름 등의 플라스틱 필름 및 그 적층 시트를 들 수 있다. 특히, 적어도 편측의 면은 아라미드 파이브리드와 아라미드 단섬유를 포함하는 아라미드지를 포함하는 적층 시트가 바람직하다. 여기서, 아라미드지를 적층하기 위해 사용하는 접착제로서는, 당해 기술 분야에 있어서 통상 사용되는, 적합한 접착제를 사용할 수 있고, 예를 들어 에폭시류, 아크릴류, 페놀류, 폴리우레탄류, 실리콘류, 폴리에스테르류, 아미드류 등의 접착제를 들 수 있지만 이것들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 필름을 접착제에 의해 적층하는 경우, 필름은 통상 연신되어 있는 경우가 많고, 나중에 설명하는 본 발명의 용융 사출 성형법으로 모터용 보빈을 제조하는 경우, 수축에 의한 적층 시트의 변형이 일어나기 쉽다. 이 때문에, 폴리머를 용융 제막한 파일럼과 상기 아라미드지를 겹쳐서 가열 가압하고, 폴리머를 아라미드지 중에 용융 함침시킨 적층 시트, 폴리머의 초조물(웹)과 아라미드지를 초합하거나, 중첩하여 가열 가압하고, 아라미드지 중에 수지를 용융 함침시킨 적층 시트, 아라미드지 위에 수지를 용융 압출하여 열 융착한 적층 시트 등이 바람직하게 사용된다.
상기 적층 시트의 층수는 적층체의 용도, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 일본 특허 공개 제2006-321183에 기재되어 있는 아라미드지 위에 수지를 용융 압출하여 열 융착하는 방법으로 제작된 방향족 폴리아미드 수지와 분자 내에 에폭시기를 갖는 에폭시기 함유 페녹시 수지를 포함하고, 에폭시기 함유 페녹시 수지의 비율이 30 내지 50질량％인 폴리머와 아라미드지의 2층 적층 시트, 아라미드지와 폴리머와 아라미드지의 3층의 적층 시트를 들 수 있지만, 이것들에 한정되는 것은 아니다.
절연 시트와 후술하는 수지 성형체의 접착성이 충분하지 않고, 권취선의 권회 시에 박리되는 경우는, 절연 시트의 수지 성형체와 접하는 면을 표면 처리하여, 접착성을 향상시키는 것이 바람직하다. 여기서 표면 처리란, 플라스마 표면 처리, 코로나 표면 처리, 액체 침지에 의한 표면 처리 등을 들 수 있다. 이것들과 같은 표면 처리를 실시함으로써, 절연지의 표면의 표면 에너지의 향상, 수지 성형체와의 계면 에너지의 저하의 결과, 수지 성형체와의 접착성이 향상된다. 처리의 간편함의 점에서 특히 플라스마 표면 처리가 바람직하다.
절연 시트의 두께는, 절연 시트의 용도 및 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 절곡, 권취 등의 가공성에 문제가 없으면, 임의의 두께를 선택할 수 있다. 일반적으로는, 가공성의 관점에서 50㎛ 내지 1000㎛(특히 바람직하게는 70 내지 200㎛)의 범위 내의 두께의 것이 바람직하지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
(아라미드)
본 실시 형태에 있어서, 아라미드란, 아미드 결합의 60％ 이상이 방향환에 직접 결합한 선상 고분자 화합물(방향족 폴리아미드)을 의미한다. 이러한 아라미드로서는, 예를 들어 폴리메타페닐렌이소프탈아미드 및 그 공중합체, 폴리파라페닐렌테레프탈아미드 및 그 공중합체, 폴리(파라페닐렌)-코폴리(3,4'-디페닐에테르)테레프탈아미드 등을 들 수 있다. 이들 아라미드는, 예를 들어 이소프탈산염화물 및 메타페닐렌디아민을 사용한 종래 기지의 계면 중합법, 용액 중합법 등에 의해 공업적으로 제조되어 있고, 시판품으로서 입수할 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 이들 아라미드 중에서, 폴리메타페닐렌이소프탈아미드가, 양호한 성형 가공성, 열 접착성, 난연성, 내열성 등의 특성을 구비하고 있는 점에서 바람직하게 사용된다.
(아라미드 파이브리드)
본 실시 형태에 있어서, 아라미드 파이브리드란, 초지성을 갖는 필름 형상의 아라미드 입자이고, 아라미드 펄프라고도 불린다(일본 특허 공고 소35-11851호 공보, 일본 특허 공고 소37-5732호 공보 등 참조).
아라미드 파이브리드는, 통상의 목재 펄프와 마찬가지로, 이해, 고해 처리를 실시하여 초지 원료로서 사용하는 것이 널리 알려져 있고, 초지에 적합한 품질을 유지할 목적으로서 소위 고해 처리를 실시할 수 있다. 이 고해 처리는, 디스크 리파이너, 비터, 기타의 기계적 절단 작용을 미치는 초지 원료 처리 기기에 의해 실시할 수 있다. 이 조작에 있어서, 파이브리드의 형태 변화는, 일본 공업 규격P8121에 규정된 여수도 시험 방법(프리네스)으로 모니터할 수 있다. 본 실시 형태에 있어서, 고해 처리를 실시한 후의 아라미드 파이브리드의 여수도는, 10㎤ 내지 300㎤(캐내디안 프리네스(JISP8121))의 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 이 범위보다 큰 여수도의 파이브리드에서는, 그것으로 성형되는 아라미드지의 강도가 저하될 가능성이 있다. 한편, 10㎤보다도 작은 여수도를 얻고자 하면, 투입하는 기계 동력의 이용 효율이 작아지고, 또한 단위 시간당의 처리량이 적어지는 경우가 많고, 또한 파이브리드의 미세화가 지나치게 진행되기 때문에 소위 결합제 기능의 저하를 초래하기 쉽다. 따라서, 이와 같이 10㎤보다도 작은 여수도를 얻고자 해도, 각별한 이점이 인정되지 않는다.
(아라미드 단섬유)
아라미드 단섬유는, 아라미드를 재료로 하는 섬유를 절단한 것이고, 그러한 섬유로서는, 예를 들어 데이진(주)의 「데이진 커넥스(등록 상표)」, 듀퐁사의 「노멕스(등록 상표)」 등의 상품명으로 입수할 수 있는 것을 들 수 있지만, 이것들에 한정되는 것은 아니다.
아라미드 단섬유의 길이는, 일반적으로 1㎜ 이상(50㎜ 미만, 바람직하게는 2 내지 10㎜의 범위 내로부터 선택할 수 있다. 단섬유의 길이가 1㎜보다도 작으면, 시트 재료의 역학 특성이 저하되고, 한편, 50㎜ 이상인 것은, 습식법에서의 아라미드지의 제조 시에 「얽힘」, 「결속」 등이 발생하기 쉬워 결함의 원인으로 되기 쉽다.
(아라미드지)
본 실시 형태에 있어서, 아라미드지란, 상기한 아라미드 파이브리드 및 아라미드 단섬유로 주로 구성되는 시트 형상물이고, 일반적으로 20㎛ 내지 1000㎛, 바람직하게는 25 내지 200㎛의 범위 내의 두께를 갖고 있다. 또한, 아라미드지는, 일반적으로 10g/㎡ 내지 1000g/㎡, 바람직하게는 15 내지 200g/㎡의 범위 내의 평량을 갖고 있다. 여기서, 아라미드 파이브리드와 아라미드 단섬유의 혼합 비율은 임의로 할 수 있지만, 아라미드 파이브리드/아라미드 단섬유의 비율(질량비)을 1/9 내지 9/1로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2/8 내지 8/2, 특히 3/7 내지 7/3이지만, 이 범위에 한정되는 것은 아니다.
아라미드지는, 일반적으로, 전술한 아라미드 파이브리드와 아라미드 단섬유를 혼합한 후 시트화하는 방법에 의해 제조된다. 구체적으로는, 예를 들어 상기 아라미드 파이브리드 및 아라미드 단섬유를 건식 블렌드한 후에, 기류를 이용하여 시트를 형성하는 방법, 아라미드 파이브리드 및 아라미드 단섬유를 액체 매체 중에서 분산 혼합한 후, 액체 투과성의 지지체, 예를 들어 망 또는 벨트 위에 토출하여 시트화하고, 액체를 제외하여 건조시키는 방법 등을 적용할 수 있지만, 이들 중에서도 물을 매체로서 사용하는, 소위 습식 초조법이 바람직하게 선택된다.
습식 초조법에서는, 적어도 아라미드 파이브리드, 아라미드 단섬유를 함유하는 단일 또는 혼합물의 수성 슬러리를, 초지기로 송액하여 분산한 후, 탈수, 착수 및 건조 조작함으로써, 시트로서 권취하는 방법이 일반적이다. 초지기로서는 장망 초지기, 원망 초지기, 경사형 초지기 및 이것들을 조합한 콤비네이션 초지기 등이 이용된다. 콤비네이션 초지기에서의 제조의 경우, 배합 비율이 다른 슬러리를 시트 성형하여 합일함으로써 복수의 지층을 포함하는 복합체 시트를 얻을 수 있다. 초조 시에 필요에 따라 분산성 향상제, 소포제, 지력 증강제 등의 첨가제가 사용된다.
상기와 같이 하여 얻어진 아라미드지는, 한 쌍의 롤 사이에서 고온 고압에서 열압함으로써, 밀도, 기계 강도를 향상시킬 수 있다. 열압의 조건은, 예를 들어 금속제 롤 사용의 경우, 온도 100 내지 400℃, 선압 50 내지 400㎏/㎝의 범위 내를 예시할 수 있지만, 이것들에 한정되는 것은 아니다. 열압 시에 복수의 아라미드지를 적층할 수도 있다. 상기한 열압 가공을 임의의 순으로 복수회 행할 수도 있다.
(수지 성형체)
수지 성형체(2)는, 코어 본체(4)의 축방향 양 단부면에 따라 형성된 한 쌍의 본체부(2a)와, 한 쌍의 본체부(2a)의 외주부의 에지끼리를 연결하는 6개의 연결부(2b)를 포함한다. 본체부(2a)는, 코어 본체(4)의 축방향 단부면과, 절연 시트(6)의 단부 사이의 거리에 상당하는 두께를 갖고, 코어 본체(4)(코어재(8))와 동일한 단면 형상을 갖는다. 즉, 본체부(2a)는, 원환상의 원환부(2a1)와, 원환부(2a1)로부터 반경 방향 내측을 향해 연장되는 복수의 암부(2a2)와, 암부(2a2)의 선단부로부터 둘레 방향 양측으로 연장되는 돌출부(2a3)를 구비한다. 각 암부(2a2) 사이에는, 인접하는 암부(2a2)와, 원환부(2a1)와, 돌출부(2a3)에 의해 둘러싸이는 대략 사다리꼴 형상의 홈부(2a4)가 형성되어 있다. 홈부(2a4)의 저부에는 절연 시트(6)의 중앙부(6a)의 반경 방향 외주면이 맞닿고, 암부(2a2)의 측면에는 절연 시트(6)의 좌측 절곡부(6b) 및 우측 절곡부(6c)가 맞닿고, 돌출부(2a3)의 반경 방향 외주면에는 절연 시트(6)의 선단 굴곡부(6d, 6e)가 맞닿아 있다. 수지 성형체(2)의 본체부(2a)는, 코어 본체(4)의 암부(4b)에 모터의 권취선이 권회된 때, 권취선과 코어 본체(4)의 암부(4b)의 상면 사이를 절연하기 위해 마련되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 본체부(2a)는 코어 본체(4)의 축방향 단부면 전체를 덮도록 형성되어 있지만, 적어도, 절연 시트(6)의 축방향 단부와 맞닿고, 또한 모터의 권취선이 배치되는 코어 본체(4)의 암부(4b)를 덮고 있으면 된다. 수지 성형체(2)를 구성하는 수지는, 절연 시트(6)의 수지 성형체(2)와 맞닿는 면에 함침되어 있고, 이에 의해 수지 성형체(2)와 절연 시트(6)는 연결되어 있다. 본 실시 형태에서는, 절연 시트(6)의 양 단부의 코어 본체(4)로부터 돌출된 부분의 외주면이, 수지 성형체(2)와 맞닿아 있다.
연결부(2b)는, 코어 본체(4)의 외주 홈부(4e) 내에 형성되어 있고, 외주 홈부(4e)를 통해 한 쌍의 본체부(2a)를 연결하고 있다. 연결부(2b)는 코어 본체(4)의 외주면과 동등한 각도 간격으로 마련되어 있다.
본 실시 형태에 있어서, 수지 성형체(2)를 구성하는 재료로서는, 예를 들어 PPS 수지(폴리페닐렌술피드 수지), 아크릴니트릴·부타디엔·스티렌 공중합체 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리아세탈계 수지, 아미드 결합을 함유하는 폴리아미드 6, 폴리아미드 66, 폴리아미드 612, 폴리아미드 11, 폴리아미드 12, 공중합 폴리아미드, 폴리아미드 MXD6, 폴리아미드 46, 메톡시메틸화폴리아미드, 반 방향족 폴리아미드 등의 폴리머, 혹은 일본 특허 공개 제2006-321951호 공보에 개시된 바와 같은 폴리아미드 수지 조성물을 함유하는 폴리머 혹은 그것들의 혼합물 또는 상기 폴리머와 유리 섬유 등의 무기물의 혼합물을 사용할 수 있다. 수지 성형체(2)는, 상기한 재료를 용융시킨 상태로 원하는 금형에 주입(사출)하고, 냉각 후 형으로부터 제거한다는 용융 사출 성형법에 의해 제작된다. 특히 반 방향족 폴리아미드와 유리 섬유의 혼합물 성형체가, 내열성이 높고, 아라미드지를 포함하는 적층 시트와의 접착성이 양호하기 때문에 바람직하다. 이러한 혼합물의 예로서, 듀퐁사의 자이텔(등록 상표) HTN51G, 52G 등을 들 수 있지만, 이것들에 한정되는 것은 아니다.
수지 성형체(2)의 권취선과 접하는 부분에 권취선의 위치 결정용의 홈을 형성함으로써, 권취선의 위치가 안정되고, 정밀도가 높은 정렬 감기가 가능하게 되어, 모터 제너레이터 등의 효율이 향상된다는 효과가 발휘되기 때문에, 바람직하다.
(환상 적층 코어재의 제조 방법)
본 실시 형태의 환상 적층 코어재(1)는, 이하와 같이 제조할 수 있다.
즉, 먼저, 띠 형상 박판재에 대하여 원하는 다이 컷팅 가공을 실시하고, 또한 외경 제외 펀치로 펀칭하여 코어재를 분리한다. 그리고, 펀칭한 코어재(8)를 사출 성형용 금형의 원통 형상의 캐비티 내에 적층하여, 코어 본체(4)를 형성한다. 또한, 코어재(8)에는, 코오킹 고정을 위한 잘라 세우기부 또는 타출 돌기는 형성되어 있지 않고, 코어재(8)는 접착제나 레이저 빔 등에 의한 접착이 행해져 있지 않아, 각 코어재(8)에는 가고착 수단의 흔적이 없다. 이어서, 코어 본체(4)의 홈부(4d) 내에 절연 시트(6)를 배치한다. 이때, 절연 시트(6)의 양 단부가 코어 본체(4)의 양 단부면으로부터, 수지 성형체(2)의 본체부(2a)의 두께에 상당하는 길이만큼 돌출되도록 절연 시트(6)를 배치한다(배치 스텝). 이때, 코어 본체(4)의 축방향 양 단부면과 캐비티의 내면 사이의 거리가, 절연 시트(6)의 돌출 길이와 동일한 만큼의 거리로 되고, 코어 본체(4)의 내주면과 외주면이 캐비티의 내면과 맞닿도록 배치한다. 이에 의해, 코어 본체(4)의 양 단부면과 캐비티의 내면 사이에 수지 성형체(2)의 본체부(2a)에 상당하는 공간이 형성되고, 코어 본체(4)의 외주 홈부(4e)와 캐비티의 내주면 사이에 축방향으로 연장되는 연결부(2b)에 상당하는 공간이 형성된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 캐비티 내에 코어재(8)를 적층하여 코어 본체(4)를 형성한 후, 절연 시트(6)를 설치하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 절연 시트(6)를 설치한 상태의 코어 본체(4)를 캐비티 내에 배치해도 된다.
이어서, 캐비티 내에 수지 성형체(2)를 구성하는 수지를 사출함으로써, 코어 본체(4)와 캐비티 내면 사이에 수지가 충전된다. 그리고, 이 수지가 경화됨으로써, 본체부(2a) 및 연결부(2b)가 일체로 된 수지 성형체(2)를 성형할 수 있다(수지 성형 스텝). 이상의 공정에 의해, 적층된 코어 본체(4)를 구성하는 코어재(8)가 수지 성형체(2) 및 절연 시트(6)에 의해 고정되어, 일체로 된 환상 적층 코어재(1)를 제조할 수 있다.
본 실시 형태의 제조 방법은, 사출 성형용 캐비티 내에 각 코어재(8) 사이에 가고착 수단의 흔적이 없는 상태로 복수매의 코어재(8)를 적층하고, 미리 절연 시트(6)를 적어도 일부분이 수지 성형체(2)에 상당하는 부분과 접촉하도록 배치함으로써, 수지 성형체(2)를 형성하는 용융된 폴리머가 절연 시트(6)의 적어도 표면의 부분에 함침시킬 수 있다. 수지 성형체(2)의 부분과 절연 시트(6)가 연결 고정된 환상 적층 코어재(1)를 이와 같이 하여 제작함으로써, 접착제를 사용할 필요도 없고, 수지 성형체 제작 시에 동시에 연결 고정할 수 있다. 여기서, 함침이란, 절연 시트의 표면에 용융된 폴리머가 침입하는 것이다. 특히, 절연 시트가 아미드 결합을 갖는 폴리머 및/또는 아라미드지를 포함하는 경우, 아미드 결합을 갖는 폴리머 및/또한 아라미드지를 구성하는 아라미드 파이브리드 및/또는 아라미드 단섬유의 표면에 용융된 폴리머가 침입하는 것이다. 함침함으로써, 폴리머와 절연 시트(6)가 분자 레벨에서 서로 얽혀, 수지 성형체(2)와 절연 시트(6)의 접착이 더 견고한 것으로 된다. 또한, 성형 시의 온도 변화에 의한 수지와 코어재(8)의 팽창에 의해, 절연 시트(6)와 코어재(8)의 밀착성이 향상되기 때문에, 권취선의 발열이 효율적으로 코어재(8)에 전해져, 과잉의 온도 상승이 방지되고, 권취선의 동손이 감소하여, 모터로서의 출력이 향상된다.
특히, 수지 성형체(2)가 아미드 결합을 갖는 폴리머를 사용하여 형성되고, 수지 성형체(2)와 맞닿아 있는 절연 시트(6)의 면이 아미드 결합을 갖는 폴리머로 구성되어 있는 경우나, 수지 성형체(2)가 아미드 결합을 갖는 폴리머를 사용하여 형성되고, 수지 성형체(2)와 맞닿아 있는 절연 시트(6)의 면이 아라미드 파이브리드와 아라미드 단섬유를 포함하는 아라미드지로 구성되어 경우에는, 수지 성형체(2)를 구성하는 아미드 결합을 갖는 폴리머와 절연 시트(6)가 분자 레벨에서 서로 얽혀, 수지 성형체(2)와 절연 시트(6)의 접착이 더 견고한 것으로 된다.
(작용 효과)
본 실시 형태에 따르면, 이하의 작용 효과가 발휘된다.
본 실시 형태에 따르면, 수지 성형체(2)의 한 쌍의 본체부(2a)가 연결부(2b)에 의해 일체로 되고, 또한, 절연 시트(6)와 수지 성형체(2)가 맞닿아 있음으로써 연결되기 때문에, 적층된 코어재(8)를 코오킹이나 접착 등에 의해 가고정하지 않고 일체화시킬 수 있다. 이에 의해, 코어재(8)에 코오킹을 위한 코오킹 결합부를 마련할 필요가 없어 철손을 억제할 수 있음과 함께, 접착제의 도포나 레이저 빔 등의 추가의 공정이 필요하지 않게 된다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 수지 성형체(2)를 성형할 때 용융된 수지가 외주 홈부(4e), 내주 홈부 또는 관통 구멍을 통해 한 쌍의 본체부(2a) 및 연결부(2b)에 상당하는 공간에 충전되기 때문에, 본체부(2a)와 연결부(2b)를 일체화할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 환상의 코어재(8)는 축방향 양면이 평탄면이고, 각 코어재(8)는 인접하는 코어재(8)와 평탄면끼리가 직접 접촉하고 있기 때문에, 철손을 더 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 절연 시트(6)와 수지 성형체(2)는, 접착제를 사용하지 않고 연결되어 있기 때문에, 접착 등의 추가의 공정을 행하지 않고, 환상 적층 코어재(1)를 제조할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 절연 시트(6)와 수지 성형체(2)의 접촉 부분의 축방향 길이가 0.5㎜ 이상이기 때문에, 환상 적층 코어재(1)의 홈부에 직선 형상의 세그먼트 콘덕터를 배치하여, 굴곡시킨 때의, 각 코어재 사이의 어긋남도 없어, 굴곡 시에 가해지는 부하에도 견딜 수 있는 것이다.
또한, 본 실시 형태에서는, 절연 시트(6)의 수지 성형체(2)가 접하는 면에 수지 성형체(2)를 구성하는 수지가 함침됨으로써, 절연 시트(6)와 수지 성형체(2)가 연결되어 있기 때문에, 절연 시트(6)와 수지 성형체(2)를 더 견고하게 연결할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서, 수지 성형체(2)가, 아미드 결합을 갖는 폴리머를 사용하여 형성되고, 수지 성형체(2)와 맞닿아 있는 절연 시트(6)의 면을, 아미드 결합을 갖는 폴리머로 구성함으로써, 폴리머와 절연 시트(6)가 분자 레벨에서 서로 얽혀, 절연 시트(6)와 수지 성형체(2)를 더 견고하게 연결할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서, 수지 성형체(2)가, 아미드 결합을 갖는 폴리머를 사용하여 형성되고, 수지 성형체(2)와 맞닿아 있는 절연 시트(6)의 면을, 아라미드 파이브리드와 아라미드 단섬유를 포함하는 아라미드지로 구성함으로써, 폴리머와 절연 시트(6)가 분자 레벨에서 서로 얽혀, 절연 시트(6)와 수지 성형체(2)를 더 견고하게 연결할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명에 대하여 실시예를 들어 설명한다. 또한, 이들 실시예는, 본 발명의 내용을, 예를 들어 설명하기 위한 것이고, 본 발명의 내용을 전혀 한정하는 것은 아니다.
(원료 조제)
일본 특허 공개 소52-15621호 공보에 기재된, 스테이터와 로터의 조합으로 구성되는 펄프 입자의 제조 장치(습식 침전기)를 사용하여, 폴리메타페닐렌이소프탈아미드의 파이브리드를 제조했다. 이것을, 이해기, 고해기에서 처리하여 길이 가중 평균 섬유 길이를 0.9㎜로 조절했다. 얻어진 아라미드 파이브리드의 여수도는 90㎤였다.
한편, 듀퐁사제 메타 아라미드 섬유(노멕스(등록 상표), 단사 섬도 2데니어)를, 길이 6㎜로 절단(이하 「아라미드 단섬유」라고 기재)했다.
(아라미드지의 제조)
조제한 아라미드 파이브리드와 아라미드 단섬유를 각 수중에서 분산하여 슬러리를 작성했다. 이들 슬러리를, 파이브리드와 아라미드 단섬유가 1/1의 배합 비율(중량비)로 되도록 혼합하고, 태피식 수초기(단면적 625㎠)에서 시트 형상물을 제작했다. 이어서, 이것을 금속제 캘린더 롤에 의해 온도 330℃, 선압 300㎏/㎝로 열압 가공하여, 표 1의 실시예 1 및 2에 나타내는 아라미드지를 얻었다.
(적층 시트의 제조)
일본 특허 공개 제2006-321183호 공보의 단락 [0024]에 기재된 방법으로, 상기와 마찬가지로 하여 제조한 아라미드지(평량 37g/㎡, 두께 51㎛, 밀도 0.73g/㎤)와 에폭시기 함유 페녹시 수지가 50중량％ 함유되어 있는 반 방향족 폴리아미드 수지 조성물(일본 특허 공개 제2006-321183호 공보의 배합예 6)을 사용하여, 아라미드지를 외측에 배치한 아라미드지/수지 조성물/아라미드지(중량비로 37/54/37)의 3층 구조를 포함하는 아라미드지를 포함하는 표 1의 실시예 3 및 4에 나타내는 적층 시트를 얻었다.
또한, 아라미드지(평량 37g/㎡, 두께 51㎛, 밀도 0.73g/㎤)와 도레이사제 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(S28＃16, 두께 16㎛)을 접착제로 접합하고, 아라미드지를 외측에 배치한 아라미드지/폴리에틸렌테레프탈레이트 필름/아라미드지(중량비로 37/54/37)의 3층 구조를 포함하는 아라미드지를 포함하는 표 1의 실시예 5, 6에 나타내는 적층 시트를 얻었다.
(코어재의 제조)
JIS C 2552에 규정되는 무방향성 전자 강판(두께 0.5㎜, 두께 공차 0.04㎜)을 도 2에 나타낸 바와 같이, 환상으로 펀칭하여 코어재(8)를 제조했다. 또한, 코어재(8)에는, 코오킹이나 접착 등을 위한 가고착 수단의 흔적은 존재하지 않는다.
(환상 적층 코어재의 제조)
절연 시트로서 상기와 같이 제조한 아라미드지 또는 적층 시트를 사용하고, 또한 상기와 같이 제조한 코어재(8)와, 폴리머로서 듀퐁사제 반 방향족 폴리아미드(자이텔(등록 상표) HTN51G35EF)를 사용하여, 표 1에 나타내는 조건에서 삽입 성형을 실시하여, 도 1에 나타내는 환상 적층 코어재(1)를 얻었다. 즉, (1) 사출 성형용 캐비티 내에, 미리 코어재(8)를 적층하여 삽입하고, (2) 적층한 코어재(8)의 홈부에, 절연 시트(6)를 넣고, (3) 듀퐁사제 반 방향족 폴리아미드를 도입하고, 용융 사출 성형법에 의해 사출 성형하여 수지 성형체(2)와, 절연 시트(6)와, 적층한 코어재(8)가 일체적으로 성형된다. 이때, 용융된 폴리머가 절연 시트(6)의 적어도 표면의 부분에 함침하고, 절연 시트(6)가 수지 성형체(2)의 표면에 직접 접착되기 때문에, 도 1에 나타내는 가고착 수단의 흔적이 없는 환상 적층 코어재(1)를 얻을 수 있다. 또한, 각 조건의 측정 방법은 이하와 같다.
(측정 방법)
(1) 평량, 두께의 측정
JIS C2300-2에 준하여 실시했다.
(2) 밀도의 계산
평량÷두께로 계산했다.
(3) 인장 강도, 인장 신도
JIS C2300-2에 준하여 실시했다.
(4) 접착성
절연지와 수지 성형체의 접착 부분을 눈으로 보아 관찰하고, 접착 부분에 주름(절연지의 융기)이 없는 것을 「양호」, 주름이 있는 것을 「불량」이라고 판단했다.
(5) 절연 시트(6)의 외관
절연 시트의 부분 성형 시의 열에 의한 휨의 정도를 눈으로 보아 판정했다.
(6) 절연 시트(6)와 코어재(8)의 밀착성
절연 시트 부분과 코어재(8)의 밀착성의 정도에 대하여, 코어재(8)를 포함하는 모터용 보빈을 에폭시 수지에 함침하고, 경화한 후에, 가닛 미립자 함유 워터제트(오막스사제 모델 626)에 의해 환상 적층 코어재(1)의 축방향 중간점에 있어서 축방향으로 수직으로 절단하고, 절단면에 있어서 절연 시트(6)와 코어재(8)의 거리의 평균값을 측정했다.
(7) 내굴곡성
환상 적층 코어재(1)의 홈부에 직선 형상의 세그먼트 콘덕터를 배치하고, 굴곡시킨 때의, 각 코어재 사이의 어긋남을 눈으로 보아 관찰하고, 어긋남이 없는 것을 「양호」, 어긋남이 있는 것을 「불량」이라고 판단했다.
표 1의 결과로부터, 실시예의 환상 적층 코어재는, 외주면이 수지 성형체로 지지됨으로써, 권취선에 세그먼트 콘덕터를 사용한 경우의 세그먼트 콘덕터의 굴곡 시에 가해지는 부하에도 견딜 수 있는 것이다. 또한, 가고착 수단의 흔적이 없고, 코오킹 결합부의 잔여 등에 의한 와전류의 발생에서 철손이 발생하는 일이 없고, 코어재의 홈부는, 두께가 작은 절연 시트로 덮여져 있으므로, 권취선의 고선적화에 의한 고효율화를 기대할 수 있다. 또한, 절연지와 수지 사이의 접착도 충분하므로, 절연 파괴 전압도 충분히 높고, 또한 사용한 아라미드지와 폴리머의 내열성이 높기 때문에, 권취선의 발열에도 충분히 견딘다고 생각되는 점에서, 모터 제너레이터 등의 고효율화·대출력화에 견딜 수 있는 모터용 보빈으로서 유용한 것을 알 수 있다. 특히 실시예 3, 4는 적층 시트의 중층의 수지 조성물이 수지 성형체와 구조가 유사하기 때문에, 성형 시에 연화되어, 절연 시트와 코어재의 밀착성이 가장 양호해졌다고 생각된다.
또한 일본 특허 공개 소55-13665호와 같이, 불필요한 제거 박판부의 전체를 반제외 형상으로 하여 가고착용의 코오킹 결합 부분으로 하고, 나중에 이 제거 박판부를 프레스 펀칭에 의해 제거하는 경우에 비해, 큰 펀칭력을 필요로 하지 않고 용이하게 제거되고 또한 남은 두께부나 버의 발생 등도 없어 후속 가공이 불필요하기 때문에, 고품질의 적층 코어재 제품을 작업성 좋게 제조할 수 있다.
나아가, 수지 성형체, 절연 시트도 성형 시에, 동시에 장착하고 있기 때문에, 코오킹 결합, 수지 성형체의 장착이라는 공정도 생략할 수 있다.
1: 환상 적층 코어재
2: 수지 성형체
2a: 본체부
2a1: 원환부
2a2: 암부
2a3: 돌출부
2a4: 홈부
2b: 연결부
4: 코어 본체
4a: 원통부
4b: 암부
4c: 돌출부
4d: 홈부
4e: 외주 홈부
6: 절연 시트
6a: 중앙부
6b: 좌측 절곡부
6c: 우측 절곡부
6d: 선단 굴곡부
6e: 선단 굴곡부
8: 코어재
8a: 원환부
8b: 암부
8c: 돌출부
8d: 홈부
8e: 외주 홈부
2: 수지 성형체
2a: 본체부
2a1: 원환부
2a2: 암부
2a3: 돌출부
2a4: 홈부
2b: 연결부
4: 코어 본체
4a: 원통부
4b: 암부
4c: 돌출부
4d: 홈부
4e: 외주 홈부
6: 절연 시트
6a: 중앙부
6b: 좌측 절곡부
6c: 우측 절곡부
6d: 선단 굴곡부
6e: 선단 굴곡부
8: 코어재
8a: 원환부
8b: 암부
8c: 돌출부
8d: 홈부
8e: 외주 홈부
Claims (13)
- 환상 적층 코어재이며,
복수의 환상의 코어재가 적층되어 원통 형상으로 형성되어, 반경 방향 내측의 내주면 또는 반경 방향 외측의 외주면에 축방향으로 연장되는 홈부가 형성된 코어 본체와,
상기 코어 본체의 축방향 양 단부면의 적어도 일부를 덮도록 형성된 한 쌍의 본체부 및 상기 한 쌍의 본체부를 연결하는 연결부가 일체 성형된 수지 성형체와,
상기 홈부의 내면 위에 배치된 절연 시트를 구비하고,
상기 절연 시트의 축방향 양 단부가, 상기 수지 성형체의 본체부와 각각 맞닿아 있는 것을 특징으로 하는 환상 적층 코어재. - 제1항에 있어서, 상기 코어 본체에는 상기 축방향 양 단부면 사이에 걸쳐서 연장되는 관통 구멍이 형성되어 있고,
상기 연결부는 상기 코어 본체의 관통 구멍을 통해 상기 한 쌍의 본체부를 연결하는, 환상 적층 코어재. - 제1항에 있어서, 상기 코어 본체의 내주면 또는 외주면에는 상기 축방향 양 단부면 사이에 걸쳐서 연장되는 둘레면 홈부가 형성되어 있고,
상기 연결부는 상기 코어 본체의 상기 둘레면 홈부를 통해 상기 한 쌍의 본체부를 연결하는, 환상 적층 코어재. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 환상의 코어재는 축방향 양면이 평탄면이고, 각 코어재는 인접하는 코어재와 상기 평탄면끼리가 직접 접촉되어 있는, 환상 적층 코어재.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연 시트와 수지 성형체는, 접착제를 사용하지 않고 연결되어 있는, 환상 적층 코어재.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연 시트와 상기 수지 성형체의 접촉 부분의 축방향 길이가 0.5㎜ 이상인, 환상 적층 코어재.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연 시트의 상기 수지 성형체가 접하는 면에 상기 수지 성형체를 구성하는 수지가 함침됨으로써, 상기 절연 시트와 상기 수지 성형체는 연결되어 있는, 환상 적층 코어재.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수지 성형체가, 아미드 결합을 갖는 폴리머를 사용하여 형성되고,
상기 수지 성형체와 맞닿아 있는 상기 절연 시트의 면은, 아미드 결합을 갖는 폴리머로 구성되어 있는, 환상 적층 코어재. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수지 성형체가, 아미드 결합을 갖는 폴리머를 사용하여 형성되고,
상기 수지 성형체와 맞닿아 있는 상기 절연 시트의 면은, 아라미드 파이브리드와 아라미드 단섬유를 포함하는 아라미드지로 구성되어 있는, 환상 적층 코어재. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 환상 적층 코어재에 권취선을 권회한 스테이터를 사용하고 있는, 모터.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 환상 적층 코어재에 권취선을 권회한 스테이터를 사용하고 있는, 모터 제너레이터.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 환상 적층 코어재에 권취선을 권회한 스테이터를 사용하고 있는, 발전기.
- 환상 적층 코어재의 제조 방법이며,
복수의 환상의 코어 블록이 적층되어 원통 형상으로 형성되어, 반경 방향 내측의 내주면 또는 반경 방향 외측의 외주면에 축방향으로 연장되는 홈부가 형성된 코어 본체를, 상기 홈부에 절연 시트를 배치한 상태로 되도록 성형형 내에 배치하는 배치 스텝과,
성형형 내에 수지를 사출하고, 상기 코어 본체의 축방향 양 단부면의 적어도 일부를 덮도록 형성된 한 쌍의 본체부를 포함하는 수지 성형체를 일체 성형하는 수지 성형 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는, 환상 적층 코어재의 제조 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JPJP-P-2019-072454 | 2019-04-05 | ||
| JP2019072454A JP2020171171A (ja) | 2019-04-05 | 2019-04-05 | 環状積層コア材、及び、環状積層コア材の製造方法 |
| PCT/JP2020/000475 WO2020202686A1 (ja) | 2019-04-05 | 2020-01-09 | 環状積層コア材、及び、環状積層コア材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210148277A true KR20210148277A (ko) | 2021-12-07 |
Family
ID=72668013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020217035732A KR20210148277A (ko) | 2019-04-05 | 2020-01-09 | 환상 적층 코어재 및 환상 적층 코어재의 제조 방법 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2020171171A (ko) |
| KR (1) | KR20210148277A (ko) |
| CN (1) | CN113615050A (ko) |
| TW (1) | TW202110039A (ko) |
| WO (1) | WO2020202686A1 (ko) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20240017060A (ko) | 2021-06-21 | 2024-02-06 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | 전자 강판 적층용 접착제 조성물 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58116033A (ja) | 1981-12-29 | 1983-07-11 | Kuroda Precision Ind Ltd | 積層鉄心およびその金型装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1056746A (ja) * | 1996-08-09 | 1998-02-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 鉄心モールド |
| KR102448234B1 (ko) * | 2016-11-08 | 2022-09-28 | 듀폰 테이진 어드밴스드 페이퍼 가부시끼가이샤 | 절연 부재 및 그의 제조 방법 |
| JP6846911B2 (ja) * | 2016-11-10 | 2021-03-24 | 三菱電機株式会社 | 磁極、磁極を配置した固定子、固定子を備えた回転電機および固定子の製造方法 |
-
2019
- 2019-04-05 JP JP2019072454A patent/JP2020171171A/ja active Pending
-
2020
- 2020-01-09 CN CN202080026719.6A patent/CN113615050A/zh active Pending
- 2020-01-09 WO PCT/JP2020/000475 patent/WO2020202686A1/ja active Application Filing
- 2020-01-09 KR KR1020217035732A patent/KR20210148277A/ko not_active Application Discontinuation
- 2020-02-17 TW TW109105048A patent/TW202110039A/zh unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58116033A (ja) | 1981-12-29 | 1983-07-11 | Kuroda Precision Ind Ltd | 積層鉄心およびその金型装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2020171171A (ja) | 2020-10-15 |
| WO2020202686A1 (ja) | 2020-10-08 |
| CN113615050A (zh) | 2021-11-05 |
| TW202110039A (zh) | 2021-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6533029B2 (ja) | モータ用ボビン及びその製造方法 | |
| KR101898759B1 (ko) | 모터용 보빈 | |
| KR102448234B1 (ko) | 절연 부재 및 그의 제조 방법 | |
| JP6119076B2 (ja) | モータ用ボビン | |
| KR20210148277A (ko) | 환상 적층 코어재 및 환상 적층 코어재의 제조 방법 | |
| KR20190007496A (ko) | 금속판 적층체 및 그 제조 방법 | |
| JP6863711B2 (ja) | スロットライナー及びその製造方法 | |
| JP2018068104A (ja) | モータ用ボビン及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal |