KR20230154970A - 전자 강판 및 접착 적층 코어 제조 방법 - Google Patents

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신스케 다카타니
류 히라야마
미나코 후쿠치
요시아키 이와세
마코토 니와
마코토 히라카와
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닛폰세이테츠 가부시키가이샤
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Abstract

이 전자 강판은, 화학 조성이, 단위 질량％로, Si: 2.5％ 내지 3.9％, Al: 0.001％ 내지 3.0％, Mn: 0.05％ 내지 5.0％, 잔부: Fe 및 불순물을 함유하고, 편면 또는 양면에, 경화 촉진제를 함유하는 절연 피막이 형성되어 있다.

Description

전자 강판 및 접착 적층 코어 제조 방법
본 발명은, 전자 강판 및 접착 적층 코어 제조 방법에 관한 것이다.
본원은, 2021년 4월 14일에, 일본에 출원된 특허 출원 제2021-068106호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
예를 들어 전동기로서 사용되는 회전 전기 기기는, 적층 코어를 구비하고 있다. 이 적층 코어는, 띠상 강판을 간헐적으로 보내면서 복수회로 나누어 소정 형상으로 펀칭하고, 얻어진 강판 부품을 복수매 적층함으로써 제조된다. 각 강판 부품간의 고정은 용접, 접착, 코킹 등에 의해 행해지지만, 이들 중에서도, 적층 코어의 철손을 효과적으로 억제할 수 있는 관점에서, 접착에 의한 고정 방법이 주목받고 있다.
예를 들어 하기 특허문헌 1에는, 편면 또는 양면에 프레스 가공유를 도포한 후프재에 복수의 프레스 가공을 순차 실시하고, 당해 후프재의 편면에 접착제를 도포한 후에 외형 펀칭 가공을 행하여 금속 박판을 얻고, 당해 금속 박판을 소정 매수 적층 접착시킴으로써 금속 박판 적층체를 제조하는 방법이며, 상기 프레스 가공유에 경화 촉진제가 첨가된 금속 박판 적층체의 제조 방법이 개시되어 있다.
이 금속 박판 적층체의 제조 방법에 의하면, 프레스 가공유에 경화 촉진제를 첨가하였기 때문에, 프레스 가공유를 제거하지 않고 금속 박판간의 접착이 신속 또한 강고하게 행해지고, 제조 공정의 간략화나 순차 이송 금형 장치에 있어서의 금형의 소형 등이 가능해져 제품 품질 및 생산성의 향상이나 제조 설비의 소형화 등이 실현된다고 설명되고 있다.
또한, 하기 특허문헌 2에는, 단속적으로 보내지는 띠상 강판으로부터 소정 형상의 강판 부품을 펀칭함과 함께 해당 강판 부품을 적층하는 펀칭 적층 프레스 방법에 있어서, 상기 띠상 강판으로부터 상기 강판 부품을 펀칭하는 프레스 가공 위치보다도 상류측에 있어서, 상기 띠상 강판의 하면에, 접착제와, 해당 접착제의 경화를 촉진시키기 위한 경화 촉진제 중 어느 한쪽을 도포하는 제1 도포 공정과, 상기 프레스 가공 위치에 있어서, 상기 띠상 강판의 상면에, 상기 접착제와 상기 경화 촉진제 중 다른 쪽을 도포하는 제2 도포 공정을 포함하는 펀칭 적층 프레스 방법이 개시되어 있다.
이 펀칭 적층 프레스 방법에 의하면, 제1 도포 공정과 제2 도포 공정을 행함으로써 접착제의 경화 시간을 대폭 단축시킬 수 있어, 복수의 강판 부품을 적층하여 제조하는 코어의 생산성을 높일 수 있다고 설명되어 있다.
일본 특허 제4648765호 공보 일본 특허 제6164029호 공보
상기 특허문헌 1의 금속 박판 적층체의 제조 방법에 의하면, 경화 촉진제의 이용에 의해 금속 박판간의 접착을 신속히 실시할 수 있다고 되어 있다. 경화 촉진제는 프레스 가공유의 첨가에 의해 엷어진 상태로 도포되기 때문에, 더 높은 경화 촉진 효과가 요구되는 경우에는, 경화 촉진제의 함유량을 상당량까지 증가시킬 필요가 있다. 그러나, 이 경우, 이번에는 프레스 가공유의 비율이 줄어들어 버리기 때문에, 금속 박판을 펀칭할 때의 펀칭 가공성에 영향을 미칠 우려가 있다.
또한, 상기 특허문헌 2의 펀칭 적층 프레스 방법에 의하면, 접착제의 경화 시간을 대폭 단축시킬 수 있다고 한다. 그러나, 여기에서도, 펀칭 가공에 필수적인 프레스 가공유가 경화 촉진제에 끼치는 영향에 대해서는 전혀 검토되어 있지 않다.
이와 같이, 접착 적층 코어의 생산성을 더 높이기 위해서는, 강판 펀칭 시에 있어서의 프레스 가공유의 윤활 기능과, 강판 접착 시의 경화 촉진제 이용에 의한 접착제의 경화 촉진 기능을, 보다 높은 차원으로 발휘시킬 필요가 있다. 그러나, 종래의 접착 적층 코어의 제조 방법에서는, 이것이 어렵기 때문에, 높은 접착 강도와 높은 생산성을 양립시키는 것이 곤란한 경우가 있었다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 접착 적층 코어의 제조 시에, 충분한 접착 강도를 확보한 후에 보다 높은 생산성이 얻어지는, 전자 강판 및 접착 적층 코어 제조 방법의 제공을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 이하의 수단을 채용하고 있다.
(1) 본 발명의 일 양태에 관한 전자 강판은,
화학 조성이, 단위 질량％로,
Si: 2.5％ 내지 3.9％
Al: 0.001％ 내지 3.0％
Mn: 0.05％ 내지 5.0％
잔부: Fe 및 불순물
을 함유하고,
편면 또는 양면에, 경화 촉진제를 함유하는 절연 피막이 형성되어 있다.
상기 (1)에 기재된 전자 강판에 의하면, 절연 피막에 첨가된 경화 촉진제가, 미리 건조되어 있으며 또한 절연 피막 내에 봉입된 상태에 있다. 그 때문에, 이 전자 강판을 사용하여 접착 적층 코어를 제조할 때, 프레스 가공 전에 도포되는 프레스 가공유와 혼합되는 것이 억제된다. 따라서, 각 강판 부품을 적층하여 접착시킬 때, 경화 촉진제가 높은 농도를 유지한 채로 접착제와 서로 섞일 수 있기 때문에, 높은 접착 강도를 조기에 발현할 수 있다. 따라서, 충분한 접착 강도를 확보한 후에 보다 높은 생산성을 얻는 것이 가능하다.
(2) 상기 (1)에 기재된 전자 강판에 있어서,
상기 경화 촉진제가, 티타늄, 크롬, 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리, 아연, 은, 바나듐, 몰리브덴, 루테늄 및 그것들의 조합에서 선택되는, 혐기 경화를 촉진하는 유효 성분을 포함해도 된다.
혐기 경화를 촉진하는 유효 성분은, 티타늄, 크롬, 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리, 아연, 은, 바나듐, 몰리브덴, 루테늄 및 그것들의 조합에서 선택된다. 바람직하게는 구리, 철, 바나듐, 코발트, 크롬, 은 및 망간, 그리고 그것들의 조합에서 선택되어도 된다. 바람직하게는 구리, 철, 바나듐, 코발트 및 크롬, 그리고 그것들의 조합일 수 있다. 바람직하게는 금속 산화물 또는 염의 형태로 제공된다. 바람직하게는 바나듐아세틸아세토네이트, 바나딜아세틸아세토네이트, 스테아르산바나딜, 바나듐프로폭시드, 바나듐부톡시드, 오산화바나듐, 나프텐산코발트, 나프텐산망간, 헥산산구리, 비스(2-에틸헥산산)구리(II) 등에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 조합을 들 수 있다.
상기 (2)에 기재된 전자 강판에 의하면, 이 전자 강판을 사용하여 접착 적층 코어를 제조할 때, 혐기성 접착제의 경화가 빠르고, 또한 완전히 진행된다. 그 때문에, 특히 단시간의 제조나 아웃 가스의 억제 등을 요구되는 제조에 매우 우수하여, 생산성을 향상시킬 수 있다.
(3) 본 발명의 일 양태에 관한 접착 적층 코어 제조 방법은,
편면 또는 양면에 프레스 가공유를 도포한 띠상 강판에 프레스 가공을 행하여, 상기 띠상 강판의 상기 편면에 접착제를 도포하여 복수매의 강판 부품을 얻고, 상기 각 강판 부품을 적층 접착시킴으로써 접착 적층 코어를 제조하는 방법이며,
상기 띠상 강판으로서 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 전자 강판을 사용한다.
상기 (3)에 기재된 접착 적층 코어 제조 방법에 의하면, 절연 피막에 첨가된 경화 촉진제가 미리 건조되어 있으며 또한 절연 피막 내에 봉입된 상태에 있기 때문에, 프레스 가공 전에 도포되는 프레스 가공유와 혼합되는 것이 억제된다. 따라서, 각 강판 부품을 적층하여 접착시킬 때, 경화 촉진제가 높은 농도를 유지한 채로 접착제와 서로 섞일 수 있기 때문에, 높은 접착 강도를 조기에 발현할 수 있다. 따라서, 충분한 접착 강도를 확보한 후에 보다 높은 생산성을 얻는 것이 가능하다.
(4) 상기 (3)에 기재된 접착 적층 코어 제조 방법에 있어서, 이하와 같이 해도 된다:
상기 각 강판 부품이 제1 강판 부품 및 제2 강판 부품을 포함하고,
제1면 측에 상기 절연 피막을 갖는 상기 제1 강판 부품을 준비하는 제1 공정과,
제2면 측에, 상기 절연 피막과, 상기 절연 피막 상에 도포된 상기 프레스 가공유와, 상기 프레스 가공유 상에 도포된 상기 접착제를 갖는 상기 제2 강판 부품을 준비하는 제2 공정과,
상기 제1면 및 상기 제2면이 서로 대향하도록, 상기 제1 강판 부품 및 상기 제2 강판 부품을 중첩하여 접착시키는 제3 공정을
갖는다.
상기 (4)에 기재된 접착 적층 코어 제조 방법에 의하면, 제3 공정 전에, 경화 촉진제는 미리 건조되어 있으며 또한 절연 피막 내에 봉입된 상태에 있기 때문에, 프레스 가공유와 혼합되는 것이 억제된 상태에 있다. 그 때문에, 제3 공정에서 제1 강판 부품 및 제2 강판 부품을 중첩하여 접착시킬 때, 경화 촉진제가 높은 농도를 유지한 채로 접착제와 서로 섞일 수 있다.
(5) 상기 (3)에 기재된 접착 적층 코어 제조 방법에 있어서, 이하와 같이 해도 된다:
상기 각 강판 부품이 제3 강판 부품 및 제4 강판 부품을 포함하고,
제3면 측에, 상기 절연 피막과, 상기 절연 피막 상에 도포된 상기 프레스 가공유를 갖는 상기 제3 강판 부품을 준비하는 제4 공정과,
제4면 측에, 상기 절연 피막과, 상기 절연 피막 상에 도포된 상기 프레스 가공유와, 상기 프레스 가공유 상에 도포된 상기 접착제를 갖는 상기 제4 강판 부품을 준비하는 제5 공정과,
상기 제3면 및 상기 제4면이 서로 대향하도록, 상기 제3 강판 부품 및 상기 제4 강판 부품을 중첩하여 접착시키는 제6 공정을
갖는다.
상기 (5)에 기재된 접착 적층 코어 제조 방법에 의하면, 제6 공정 전에, 경화 촉진제는 미리 건조되어 있으며 또한 절연 피막 내에 봉입된 상태에 있기 때문에, 프레스 가공유와 혼합되는 것이 억제된 상태에 있다. 그 때문에, 제6 공정에서 제3 강판 부품 및 제4 강판 부품을 중첩하여 접착시킬 때, 경화 촉진제가 높은 농도를 유지한 채로 접착제와 서로 섞일 수 있다.
(6) 상기 (3) 내지 (5) 중 어느 한 항에 기재된 접착 적층 코어 제조 방법에 있어서, 상기 접착 적층 코어가 회전 전기 기기용의 고정자여도 된다.
상기 (6)에 기재된 접착 적층 코어 제조 방법에 의하면, 충분한 접착 강도를 확보한 후에 보다 높은 생산성이 얻어지므로, 높은 성능을 가지면서도 제조 비용이 낮은 회전 전기 기기용의 고정자를 제조하는 것이 가능해진다.
본 발명의 상기 각 양태에 의하면, 접착 적층 코어의 제조 시에, 충분한 접착 강도를 확보한 후에 보다 높은 생산성이 얻어지는, 전자 강판 및 접착 적층 코어 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 각 실시 형태에서 제조되는 스테이터용 접착 적층 코어를 구비한, 회전 전기 기기의 단면도이다.
도 2는 동 스테이터용 접착 적층 코어의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 접착 적층 코어 제조 장치의 측면도이다.
도 4는 동 실시 형태에 관한 접착 적층 코어 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 동 접착 적층 코어 제조 방법의 변형예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 접착 적층 코어 제조 장치의 측면도이다.
도 7은 동 실시 형태에 관한 접착 적층 코어 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 동 접착 적층 코어 제조 방법의 변형예를 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 각 실시 형태 및 각 변형예에 관한 전자 강판 및 접착 적층 코어 제조 방법을 설명한다. 그 전에, 도 1 및 도 2를 사용하여, 각 실시 형태 및 각 변형예에서 제조되는 스테이터용 접착 적층 코어(접착 적층 코어. 회전 전기 기기용의 고정자)를 먼저 설명한다.
[스테이터용 접착 적층 코어]
도 1은, 각 실시 형태에서 제조되는 스테이터용 접착 적층 코어(21)를 구비한, 회전 전기 기기(10)의 단면도이다. 도 2는, 동 스테이터용 접착 적층 코어(21)의 측면도이다.
이하, 도 1에 나타내는 회전 전기 기기(10)가 전동기, 구체적으로는 교류 전동기, 보다 구체적으로는 동기 전동기, 한층 더 구체적으로는 영구 자석 계자형 전동기인 경우를 예시하여 설명한다. 이러한 종류의 전동기는, 예를 들어 전기 자동차 등에 적절하게 채용된다.
도 1에 나타내는 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) 내에 수용된다. 스테이터(20)는 케이스(50) 내에 고정된다.
도 1의 예에서는, 회전 전기 기기(10)로서, 로터(30)가 스테이터(20)의 직경 방향 내측에 위치하는 이너 로터형을 예시하고 있다. 그러나, 회전 전기 기기(10)로서, 로터(30)가 스테이터(20)의 외측에 위치하는 아우터 로터형이어도 된다. 또한, 여기서는, 회전 전기 기기(10)가 12극 18슬롯의 삼상 교류 모터인 경우를 예시한다. 그러나, 극수, 슬롯수, 상수 등은 적절히 변경할 수 있다.
회전 전기 기기(10)는, 예를 들어 각 상에 실효값 10A, 주파수 100Hz의 여자 전류를 인가함으로써, 회전수 1000rpm으로 회전할 수 있다.
스테이터(20)는 스테이터용 접착 적층 코어(21)와 도시하지 않은 권선을 구비한다.
스테이터용 접착 적층 코어(21)는 환상의 코어 백부(22)와 복수의 티스부(23)를 구비한다. 이하에서는, 스테이터용 접착 적층 코어(21)(또는 코어 백부(22))의 중심축선 O 방향을 축방향이라 하고, 스테이터용 접착 적층 코어(21)(또는 코어 백부(22))의 직경 방향(중심 축선 O에 직교하는 방향)을 직경 방향이라 하고, 스테이터용 접착 적층 코어(21)(또는 코어 백부(22))의 주위 방향(중심 축선 O 주위로 주회하는 방향)을 주위 방향이라 한다.
코어 백부(22)는 스테이터(20)를 축방향에서 본 평면도에서 원환상으로 형성되어 있다.
복수의 티스부(23)는 코어 백부(22)의 내주로부터 직경 방향 내측을 향해 돌출된다. 복수의 티스부(23)는 주위 방향으로 동등한 각도 간격을 두고 배치되어 있다. 도 1의 예에서는, 중심축선 O를 중심으로 하는 중심각 20도 간격으로 18개의 티스부(23)가 마련되어 있다. 복수의 티스부(23)는 서로 동등한 형상이며 또한 동등의 크기로 형성되어 있다. 따라서, 복수의 티스부(23)는 서로 동일한 두께 치수를 갖고 있다.
상기 권선은 티스부(23)에 권회되어 있다. 상기 권선은 집중 감기되어 있어도 되고, 분포 감기되어 있어도 된다.
로터(30)는 스테이터(20)(스테이터용 접착 적층 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 환상(원환상)으로 형성되어 있다. 로터 코어(31) 내에는, 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. 도 1의 예에서는, 2개 1조의 영구 자석(32)이 1개의 자극을 형성하고 있다. 복수조의 영구 자석(32)은 주위 방향으로 동등한 각도 간격을 두고 배치되어 있다. 도 1의 예에서는, 중심축선 O를 중심으로 하는 중심각 30도 간격으로 12조(전체에서는 24개)의 영구 자석(32)이 마련되어 있다.
도 1의 예에서는, 영구 자석 계자형 전동기로서, 매립 자석형 모터가 채용되어 있다. 로터 코어(31)에는, 로터 코어(31)를 축방향으로 관통하는 복수의 관통 구멍(33)이 형성되어 있다. 복수의 관통 구멍(33)은 복수의 영구 자석(32)의 배치에 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)에의 고정은, 예를 들어 영구 자석(32)의 외면과 관통 구멍(33)의 내면을 접착제에 의해 접착시키는 것 등에 의해, 실현할 수 있다. 또한, 영구 자석 계자형 전동기로서, 매립 자석형 대신에 표면 자석형 모터를 채용해도 된다.
스테이터용 접착 적층 코어(21) 및 로터 코어(31)는 모두 적층 코어이다. 예를 들어 스테이터용 접착 적층 코어(21)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 복수의 전자 강판(40)이 적층 방향으로 적층됨으로써 형성되어 있다.
또한, 스테이터용 접착 적층 코어(21) 및 로터 코어(31) 각각의 적층 두께(중심 축선 O에 따른 전체 길이)는, 예를 들어 50.0mm로 되어 있다. 스테이터용 접착 적층 코어(21)의 외경은, 예를 들어 250.0mm로 되어 있다. 스테이터용 접착 적층 코어(21)의 내경은, 예를 들어 165.0mm로 되어 있다. 로터 코어(31)의 외경은, 예를 들어 163.0mm로 되어 있다. 로터 코어(31)의 내경은, 예를 들어 30.0mm로 되어 있다. 단, 이들 값은 일례이며, 스테이터용 접착 적층 코어(21)의 적층 두께, 외경이나 내경 및 로터 코어(31)의 적층 두께, 외경이나 내경은, 이들 값에만 한정되지는 않는다. 여기서, 스테이터용 접착 적층 코어(21)의 내경은, 스테이터용 접착 적층 코어(21)에 있어서의 티스부(23)의 선단부를 기준으로 한다. 즉, 스테이터용 접착 적층 코어(21)의 내경은, 모든 티스부(23)의 선단부에 내접하는 가상원의 직경이다.
스테이터용 접착 적층 코어(21) 및 로터 코어(31)를 형성하는 각 전자 강판(40)은, 예를 들어 모재가 되는 띠상 강판을 펀칭 가공함으로써 형성된다. 전자 강판(40)으로서는, 공지된 전자 강판을 사용할 수 있다. 전자 강판(40)의 화학 조성은, 이하에 질량％ 단위로 나타내는 바와 같이, 질량％로 2.5％ 내지 3.9％의 Si를 함유한다. 화학 조성을 이 범위로 함으로써, 각 전자 강판(40)의 항복 강도를 380MPa 이상 540MPa 이하로 설정할 수 있다.
Si: 2.5％ 내지 3.9％
Al: 0.001％ 내지 3.0％
Mn: 0.05％ 내지 5.0％
잔부: Fe 및 불순물
본 실시 형태에서는, 전자 강판(40)으로서, 무방향성 전자 강판을 채용하고 있다. 무방향성 전자 강판으로서는, JISC2552: 2014의 무방향성 전강대를 채용할 수 있다. 그러나, 전자 강판(40)으로서, 무방향성 전자 강판 대신에 방향성 전자 강판을 채용해도 된다. 이 경우의 방향성 전자 강판으로서는, JISC2553: 2012의 방향성 전강대를 채용할 수 있다.
적층 코어의 가공성이나 적층 코어의 철손을 개선하기 위해서, 전자 강판(40)의 편면 또는 양면이, 인산염계의 절연 피막으로 피복되어 있다. 절연 피막을 구성하는 물질로서는, 예를 들어 (1) 무기 화합물, (2) 유기 수지, (3) 무기 화합물과 유기 수지의 혼합물 등을 채용할 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.
그리고, 각 실시 형태 및 각 변형예의 절연 피막에는, 경화 촉진제가 첨가되어 있다. 이 경화 촉진제는, 액상의 경화 촉진제를 가열하거나 또는 송풍을 가함으로써, 첨가 전에 미리 건조시켜 둔다. 그리고, 건조 후의 경화 촉진제를, 절연 피막 형성용 처리액에 첨가한 후에 절연 피막을 형성한다. 이렇게 미리 건조되어 있으며 또한 절연 피막 내에 봉입된 상태에 있는 경화 촉진제는, 프레스 가공 전에 도포되는 프레스 가공유와 혼합되는 것이 억제된다. 따라서, 각 강판 부품을 적층하여 접착시킬 때, 경화 촉진제가 높은 농도를 유지한 채로 접착제와 서로 섞일 수 있기 때문에, 높은 접착 강도를 조기에 발현할 수 있다. 따라서, 충분한 접착 강도를 확보한 후에 보다 높은 생산성을 얻는 것이 가능하다.
또한, 절연 피막은 전자 강판의 표면에, 절연 피막 형성용 처리액(경화 촉진제 첨가 완료)을 예를 들어 롤 코터로 도포한 후, 가열로 중에서 베이킹함으로써 형성할 수 있다. 여기서, 절연 피막의 형성 공정에 있어서의 바람직한 처리액의 도포량으로서는, 평균값으로 0.4g/m2 내지 2.0g/m2의 범위 내로 하는 것을 생각할 수 있다. 또한, 가열로 중에 있어서의 전자 강판의 판온으로서는, 140℃ 내지 330℃의 범위 내로 하는 것을 생각할 수 있다. 또한, 가열로 중에 있어서의 전자 강판의 베이킹 시간으로서는, 15초 내지 60초의 범위 내로 하는 것을 생각할 수 있다.
또한, 경화 촉진 작용을 갖는 화합물을 포함하는 처리액의 조정 시에는, 물 및 용제 100질량부에 대한 상기 화합물의 함유량을, 0.2질량부 내지 20질량부의 범위 내로 하는 것을 생각할 수 있다. 처리액의 상태에 있어서의 상기 화합물의 함유량을 이 범위로 함으로써, 이 처리액을 사용하여 형성한 고형 상체에 있어서의 절연 피막에 있어서의 상기 화합물의 함유량을 0.3wt％ 내지 80wt％로 할 수 있다.
접착제로서 혐기성 접착제를 사용하는 경우의 경화 촉진제에는, 티타늄, 크롬, 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리, 아연, 은, 바나듐, 몰리브덴, 루테늄 및 그것들의 조합에서 선택되는 혐기 경화를 촉진하는 유효 성분을 포함하는 것이 채용 가능하다. 이 경우, 이 전자 강판을 사용하여 접착 적층 코어를 제조할 때, 혐기성 접착제의 경화가 빠르고, 또한 완전히 진행된다. 그 때문에, 특히 단시간의 제조나 아웃 가스의 억제 등을 요구되는 제조에 매우 우수하여, 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 혐기 경화를 촉진하는 유효 성분은, 티타늄, 크롬, 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리, 아연, 은, 바나듐, 몰리브덴, 루테늄 및 그것들의 조합에서 선택된다. 바람직하게는 구리, 철, 바나듐, 코발트, 크롬, 은 및 망간, 그리고 그것들의 조합에서 선택되어도 된다. 바람직하게는 구리, 철, 바나듐, 코발트 및 크롬, 그리고 그것들의 조합일 수 있다. 바람직하게는 금속 산화물 또는 염의 형태로 제공된다. 바람직하게는 바나듐아세틸아세토네이트, 바나딜아세틸아세토네이트, 스테아르산바나딜, 바나듐프로폭시드, 바나듐부톡시드, 오산화바나듐, 나프텐산코발트, 나프텐산망간, 헥산산구리, 비스(2-에틸헥산산)구리(II) 등에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 조합을 들 수 있다.
[제1 실시 형태]
도 3 및 도 4를 사용하여 본 발명의 제1 실시 형태를 이하에 설명한다. 도 3은 본 실시 형태에 관한 접착 적층 코어 제조 장치의 측면도이다. 또한, 도 4는, 본 실시 형태에 관한 접착 적층 코어 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 접착 적층 코어 제조 장치(100)는 띠상 강판 공급부(110)와, 구동부(도시하지 않음)와, 프레스 가공유 도포부(130)와, 프레스 가공부(140)와, 접착제 도포부(150)와, 적층 접착부(160)를 구비한다.
띠상 강판 공급부(110)에는, 전자 강판(강판 부품)(40)의 소재가 되는 띠상 강판(M)을 권회한 후프재 F가 축 지지되어 있으며, 도 3의 지면 우측을 향해 띠상 강판(M)을 송출한다. 이하의 설명에 있어서, 띠상 강판(M)의 이송 방향인 지면 우측을 하류측, 그 역방향인 지면 좌측을 상류측이라 하는 경우가 있다. 이 띠상 강판 공급부(110)로부터 하류측을 향해 보내지는 띠상 강판(M)은, 상술한 화학 조성을 갖는 강판이며, 그 양면(상면 및 하면의 양쪽)이 상술한 절연 피막으로 피복되어 있다. 이 절연 피막에는, 상술한 경화 촉진제가 미리 첨가되어 있다. 따라서, 띠상 강판 공급부(110)에 있어서, 띠상 강판(M)의 상하면에는, 이들 면을 따라서 균일하게, 미리 건조되어 있으며 또한 절연 피막 내에 봉입된 상태에서, 경화 촉진제가 존재하고 있다.
상기 구동부는 띠상 강판 공급부(110)와 프레스 가공유 도포부(130) 사이의 위치 D에 배치되어 있다. 상기 구동부는 띠상 강판(M)을, 띠상 강판 공급부(110)로부터 프레스 가공유 도포부(130)를 향하는 지면 우측 방향을 향해 간헐적으로 송출한다. 띠상 강판 공급부(110)로부터 송출된 띠상 강판(M)의 상하면에는, 계속해서, 미리 건조되어 있으며 또한 절연 피막 내에 봉입된 상태에서, 경화 촉진제가 각 면을 따라서 균일하게 존재하고 있다.
프레스 가공유 도포부(130)는 도포 롤러(131)와 오일 팬(132)을 구비한다.
오일 팬(132)은 띠상 강판(M)의 하방이며 또한 도포 롤러(131)가 바로 아래의 위치에 배치되어 있다. 도포 롤러(131)는 상측 롤러(131a) 및 하측 롤러(131b)을 갖는다.
상측 롤러(131a)는 띠상 강판(M)의 바로 위에 배치되어, 상하 이동함으로써, 띠상 강판(M)의 상면에 대하여 접한 상태와 이격된 상태 사이에서 전환 가능하다. 상측 롤러(131a)는, 도시되지 않은 프레스 가공유 공급부로부터 공급된 프레스 가공유를 그 외주면에 침투시킨 상태에서 강판(M)의 상면에 대하여 접하면서 전동함으로써, 띠상 강판(M)의 상면에 프레스 가공유를 공급 가능하다.
하측 롤러(131b)은 띠상 강판(M)의 바로 아래에 배치되어, 상하 이동함으로써, 띠상 강판(M)의 하면에 대하여 접한 상태와 이격된 상태 사이에서 전환 가능하다. 하측 롤러(131b)은, 상기 프레스 가공유 공급부로부터 공급된 프레스 가공유를 그 외주면에 침투시킨 상태에서 강판(M)의 하면에 대하여 접하면서 전동함으로써, 띠상 강판(M)의 하면에 프레스 가공유를 공급 가능하다.
오일 팬(132)은 상측 롤러(131a) 및 하측 롤러(131b)으로부터 늘어뜨려진 잉여의 프레스 가공유를 받아내어 회수하고, 그리고 이것을 상기 프레스 가공유 공급부로 복귀시킨다.
상기 프레스 가공유 도포부(130)에 의하면, 상측 롤러(131a)를 띠상 강판(M)의 상면에 맞닿게 한 상태에서 상기 프레스 가공유 공급부로부터 프레스 가공유를 공급함으로써, 띠상 강판(M)의 상면에 있는 절연 피막 상에 프레스 가공유의 층을 전체면에 걸쳐 형성시키면서, 연속적 혹은 간헐적으로 띠상 강판(M)을 하류측으로 송출할 수 있다.
마찬가지로, 하측 롤러(131b)을 띠상 강판(M)의 하면에 맞닿게 한 상태에서 상기 프레스 가공유 공급부로부터 프레스 가공유를 공급함으로써, 띠상 강판(M)의 하면에 있는 절연 피막 상에 프레스 가공유의 층을 전체면에 걸쳐 형성시키면서, 연속적 혹은 간헐적으로 띠상 강판(M)을 하류측으로 송출할 수 있다.
혹은, 상측 롤러(131a) 및 하측 롤러(131b)간에 띠상 강판(M)을 끼워 넣음으로써, 띠상 강판(M)의 상면에 있는 절연 피막과 띠상 강판(M)의 하면에 있는 절연 피막의 양쪽에, 프레스 가공유의 층을 전체면에 걸쳐 형성시키면서, 연속적 혹은 간헐적으로 띠상 강판(M)을 하류측으로 송출할 수 있다.
이와 같이, 상측 롤러(131a) 및 하측 롤러(131b)의 각 위치를 필요에 따라서 각각 상하 이동시킴으로써, 프레스 가공유의 도포를, 띠상 강판(M)의 상면에만 행하는 경우, 띠상 강판(M)의 하면에만 행하는 경우, 띠상 강판(M)의 상면 및 하면의 양쪽에 행하는 경우의 3가지에서 선택할 수 있다.
여기서, 상기 어느 경우에 있어서도, 프레스 가공유가 도포되기 전의 시점에서, 띠상 강판(M)의 상하면에 있는 경화 촉진제는 절연 피막 내에 건조시킨 상태에서 밀봉되어 있기 때문에, 프레스 가공유의 도포에 의해 그 농도가 엷어지는 것이 억제된다. 따라서, 프레스 가공유 도포 후의 띠상 강판(M)의 상면에 있어서의 경화 촉진제의 농도는, 후프재 M의 시점부터 변함없이 유지된다. 마찬가지로, 프레스 가공유 도포 후의 띠상 강판(M)의 하면에 있어서의 경화 촉진제의 농도도, 후프재 M의 시점부터 변함없이 유지된다. 따라서, 프레스 가공유 도포부(130)를 거친 후의 띠상 강판(M)은, 그 상하면에 있어서의 경화 촉진제의 농도를 유지한 채, 프레스 가공부(140)에 보내진다.
프레스 가공부(140)는 제1단 펀칭부(141)와 제2단 펀칭부(142)를 구비한다.
제1단 펀칭부(141)는 프레스 가공유 도포부(130)의 하류측에 배치되고, 수형 금형(141a) 및 암형 금형(141b)을 갖는다. 수형 금형(141a) 및 암형 금형(141b)은 연직 방향을 따라서 동축 배치되어 있고, 이들 사이를 띠상 강판(M)이 삽입 관통한다. 따라서, 띠상 강판(M)의 상면에 대하여 수형 금형(141a)이 대향하고, 띠상 강판(M)의 하면에 대하여 암형 금형(141b)이 대향한다. 그리고, 띠상 강판(M)의 송출을 일시 정지시킨 상태에서, 도시되지 않은 유압 기구에 의해, 수형 금형(141a)을 하방을 향해 이동시켜 암형 금형(141b) 내에 이르게 함으로써, 띠상 강판(M) 중, 전자 강판(40)을 형성하기 위해 필요한 1회째의 펀칭 가공을 행한다. 이 때, 띠상 강판(M)에는 미리 프레스 가공유가 도포되어 있으므로, 눌어붙음 등을 발생시키지 않고 펀칭할 수 있다. 이 펀칭 가공 후, 이번에는 수형 금형(141a)을 상방으로 이동시켜 암형 금형(141b)으로부터 뽑아내고, 띠상 강판(M)을 다시 하류측을 향해 송출한다.
제2단 펀칭부(142)는 제1단 펀칭부(141)의 하류측에 배치되고, 수형 금형(142a) 및 암형 금형(142b)을 갖는다. 수형 금형(142a) 및 암형 금형(142b)은 연직 방향을 따라서 동축 배치되어 있고, 이들 사이를, 1회째의 펀칭 가공을 종료한 후의 띠상 강판(M)이 삽입 관통한다. 따라서, 띠상 강판(M)의 상면에 대하여 수형 금형(142a)이 대향하고, 띠상 강판(M)의 하면에 대하여 암형 금형(142b)이 대향한다. 그리고, 띠상 강판(M)의 송출을 다시 일시 정지시킨 상태에서, 도시되지 않은 유압 기구에 의해, 수형 금형(142a)을 하방을 향해 이동시켜 암형 금형(142b) 내에 이르게 함으로써, 띠상 강판(M) 중, 전자 강판(40)을 형성하기 위해 필요한 2회째의 펀칭 가공을 행한다. 이 때도, 띠상 강판(M)의 상하면에는 프레스 가공유가 미리 도포되어 있으므로, 눌어붙음 등을 발생시키지 않고 펀칭할 수 있다. 이 펀칭 가공 후, 이번에는 수형 금형(142a)을 상방으로 이동시켜 암형 금형(142b)으로부터 뽑아내고, 띠상 강판(M)을 다시 하류측을 향해 송출한다.
이와 같이 하여 프레스 가공부(140)를 거친 후의 띠상 강판(M)은, 그 상하면에 여전히 높은 농도를 유지한 채의 경화 촉진제가 존재하고 있으며, 그대로 접착제 도포부(150)에 보내진다.
접착제 도포부(150)는 프레스 가공부(140)의 하류측에 배치되어 있다. 접착제 도포부(150)는 공기 압송기(151)와 시린지(152)와 노즐(153)과 강판 누름부(154)를 구비한다.
시린지(152)는 접착제를 저류하는 용기이며, 공기 압송기(151)와 노즐(153) 사이에 배관을 통해 접속되어 있다. 접착제로서 혐기성 접착제를 사용하는 경우에는, 도아 고세 가부시키가이샤제 「아론타이트」(상표 등록)를 예시할 수 있다. 혹은, 접착제로서 2-시아노아크릴레이트계 접착제를 사용하는 경우에는, 도아 고세 가부시키가이샤제 「아론알파」(상표 등록)를 예시할 수 있다.
노즐(153)은 토출구가 상방을 향한 복수개의 니들을 구비한다. 각 니들은 띠상 강판(M)의 하방에 배치되어 있다. 따라서, 각 니들의 토출구는 띠상 강판(M)의 하면에 대향하고 있다.
강판 누름부(154)는 노즐(153)의 상방(각 니들의 바로 위)에 배치되어 있다. 따라서, 강판 누름부(154)는 띠상 강판(M)의 상면에 대향하고 있다. 강판 누름부(154)는 띠상 강판(M)의 송출을 일시 정지시킨 상태에서, 도시되지 않은 유압 기구에 의해, 하방을 향해 눌려 내려진다. 이에 의해, 강판 누름부(154)의 하면이 띠상 강판(M)의 상면에 맞닿아 띠상 강판(M)을 하방으로 밀어내린다. 이에 의해, 띠상 강판(M)의 높이 위치를, 노즐(153)에 의한 접착제 도포 위치까지 밀어내려 위치 결정할 수 있다. 이 위치 결정 상태에서는, 띠상 강판(M)의 하면이 각 니들의 토출구에 근접한다.
또한, 이 위치 결정 상태에 있어서, 상기 공기 압송기(151)를 기동시켜 적량의 공기를 시린지(152)에 압송하면, 시린지(152) 내의 접착제가 노즐(153)에 보내진다. 그 결과, 상기 각 니들로부터 적량의 접착제가 토출되고, 띠상 강판(M)의 하면에 도포된다. 그 후, 상기 유압 기구에 의해 강판 누름부(154)를 상승시킴으로써, 띠상 강판(M)의 높이 위치를 원래의 높이로 복귀시킨다.
여기서, 접착제는, 띠상 강판(M)의 하면에 있는 절연 피막을 덮는 프레스 가공유의 표면 상에 도포된다. 프레스 가공유는 액상이지만, 절연 피막 자체가 고체이기 때문에, 절연 피막 내에 첨가된 경화 촉진제와 서로 섞이는 것이 억제되어 있다. 따라서, 띠상 강판(M)의 하면에 있어서, 경화 촉진제와 접착제가 서로 분리된 상태가 유지된다. 그 결과, 접착제 도포부(150)를 거친 후의 띠상 강판(M)은, 그 상하면에 여전히 높은 농도를 유지한 채의 경화 촉진제가 존재하고 있으며, 그대로 적층 접착부(160)에 보내진다.
적층 접착부(160)는 접착제 도포부(150)의 하류측에 배치되어 있다. 적층 접착부(160)는 외주 펀칭 수형 금형(161)과, 외주 펀칭 암형 금형(162)과, 스프링(163)과, 가열기(164)를 구비한다.
외주 펀칭 수형 금형(161)은 원형의 저면을 갖는 원기둥 형상의 금형이며, 그 상단에는 스프링(163)의 하단이 접속되어 있다. 그리고, 외주 펀칭 수형 금형(161)은 스프링(163)으로 지지된 상태에서, 스프링(163)과 함께 상하 이동 가능하게 되어 있다. 외주 펀칭 수형 금형(161)은 상기 스테이터용 접착 적층 코어(21)의 외경 치수와 대략 동일한 외경 치수를 갖고 있다.
외주 펀칭 암형 금형(162)은 원기둥 형상의 내부 공간을 갖는 금형이며, 상기 스테이터용 접착 적층 코어(21)의 외경 치수와 대략 동일한 내경 치수를 갖고 있다.
가열기(164)는 외주 펀칭 암형 금형(162)에 일체로 조성되어 넣어져 있다. 가열기(164)는 외주 펀칭 암형 금형(162) 내에 적층된 각 전자 강판(강판 부품)(40)을 그 주위에서 가열한다. 상기 접착제로서 가열 경화형을 사용하는 경우, 이 접착제는 가열기(164)로부터의 열을 받아서 경화된다. 한편, 접착제로서 상온 경화형을 사용하는 경우, 이 접착제는 가열을 요하지 않고 실온에서 경화된다.
상기 적층 접착부(160)에 의하면, 띠상 강판(M)의 송출을 일시 정지시킨 상태에서, 외주 펀칭 수형 금형(161)을 강하시켜 띠상 강판(M)을 외주 펀칭 암형 금형(162)과의 사이에 끼워넣고, 또한 외주 펀칭 수형 금형(161)을 외주 펀칭 암형 금형(162) 내에 압입함으로써, 띠상 강판(M)으로부터 외주 펀칭된 전자 강판(40)이 얻어진다.
이 펀칭된 전자 강판(40)은, 먼저 펀칭되어 외주 펀칭 암형 금형(162) 내에 적층 및 접착된 다른 전자 강판(40)의 상면에 적층되고, 또한 외주 펀칭 수형 금형(161)으로부터의 가압력과, 가열기(164)로부터의 가열을 받는다. 이 때, 외주 펀칭 수형 금형(161)으로부터 전자 강판(40)에 가해지는 가압력은, 상기 스프링(163)의 바이어스력에 의해 항상 일정하게 유지된다.
이 때의 가압력에 의해, 금회 펀칭한 전자 강판(40)의 하면에 있는 접착제가, 먼저 외주 펀칭을 행한 상기 다른 전자 강판(40)의 상면에 있는 절연 피막 내의 경화 촉진제와, 금회 펀칭한 전자 강판(40)의 하면에 있는 절연 피막 내의 경화 촉진제 중 적어도 한쪽과 혼합되면서 순식간에 경화된다.
이상에 의해, 금회 펀칭한 전자 강판(40)이, 전회에 펀칭된 전자 강판(40)의 상면에 대하여 접착 고정된다. 이러한 외주 펀칭, 가압, 그리고 가열의 각 공정을 각 전자 강판(40)의 적층 매수분의 횟수, 반복함으로써, 외주 펀칭 암형 금형(162) 내에 스테이터용 접착 적층 코어(21)가 형성된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 암형 금형(141b), 상기 암형 금형(142b), 상기 노즐(153), 상기 외주 펀칭 암형 금형(162) 및 상기 가열기(164)는, 공통의 고정 기대(171) 상에 고정되어 있다. 따라서, 이들 암형 금형(141b), 암형 금형(142b), 상기 노즐(153), 외주 펀칭 암형 금형(162) 및 가열기(164)는, 수평 방향 및 상하 방향의 상대 위치가 고정되어 있다.
마찬가지로, 상기 수형 금형(141a), 상기 수형 금형(142a), 상기 강판 누름부(154) 및 상기 외주 펀칭 수형 금형(161)도, 공통의 가동 기대(172)의 하면에 고정되어 있다. 따라서, 이들 수형 금형(141a), 수형 금형(142a), 강판 누름부(154) 및 외주 펀칭 수형 금형(161)은, 수평 방향 및 상하 방향의 상대 위치가 고정되어 있다.
상기 구동부가 띠상 강판(M)을 하류측을 향해 송출하고, 일시 정지시켰을 때에 가동 기대(172)를 하강시킴으로써, 전자 강판(40)의 외주 펀칭 및 적층 및 접착과, 띠상 강판(M)에서 다음에 외주 펀칭되는 전자 강판(40)의 위치에의 접착제의 도포와, 띠상 강판(M)에서 다음에 접착제가 도포되는 위치에의 상기 2회째의 펀칭 가공과, 띠상 강판(M)에서 다음에 상기 2회째의 펀칭 가공을 행하는 위치의 상기 1회째의 펀칭 가공이, 동시에 행해진다.
계속해서, 가동 기대(172)를 상승시켜 띠상 강판(M)의 상방으로 퇴피시킨 후, 상기 구동부에 의해 띠상 강판(M)을 다시 하류측으로 소정 거리만큼 송출하고, 그리고 다시 일시 정지시킨다. 이 상태에서 가동 기대(172)를 다시 하강시키고, 각 위치에서의 가공을 계속해서 행한다. 이와 같이, 상기 구동부에 의해 띠상 강판(M)을 간헐적으로 보내면서, 일시 정지 시에 가동 기대(172)를 상하 이동시키는 공정을 반복함으로써, 스테이터용 접착 적층 코어(21)가 제조된다.
이상 설명의 구성을 갖는 접착 적층 코어 제조 장치(100)를 사용한 접착 적층 코어 제조 방법에 대해서, 도 4를 사용하여 이하에 설명한다. 본 실시 형태에서는, 경화 촉진제가 첨가된 절연 피막이 띠상 강판(M)의 상하면에 형성되고, 프레스 가공유를 띠상 강판(M)의 하면에만 도포하고, 그리고 접착제를 띠상 강판(M)의 하면에만 도포하는 경우를 예시한다.
먼저, 도 4에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 접착 적층 코어 제조 방법은, 강판 송출 공정 S1과, 가공유 도포 공정 S2와, 1회째 펀칭 공정 S3과, 2회째 펀칭 공정 S4와, 접착제 도포 공정 S5와, 3회째 펀칭 및 적층 공정 S6과, 적층 매수 확인 공정 S7과, 취출 공정 S8을 갖는다.
강판 송출 공정 S1에서는, 후프재 F로부터 하류측을 향해 띠상 강판(M)을 송출한다. 경화 촉진제는, 띠상 강판(M)의 상면을 피복하는 절연 피막(i1) 내와, 띠상 강판(M)의 하면을 피복하는 절연 피막(i2) 내의 양쪽에 첨가되어 있다. 또한, 설명의 편의상으로부터, 띠상 강판(M)의 상하면에 있는 절연 피막을 구별하기 위해 부호 i1, i2를 사용했지만, 이들 절연 피막(i1, i2)은 성분도 두께도 서로 동일하다.
계속되는 가공유 도포 공정 S2에서는, 하측 롤러(131b)에 의해, 띠상 강판(M)의 하면에만 프레스 가공유(b2)가 도포된다. 그 결과, 절연 피막(i2)의 전체면을 덮는 프레스 가공유(b2)의 층이 형성된다. 이 때, 경화 촉진제는 고체인 절연 피막(i2) 내에 유지되어 있기 때문에, 프레스 가공유(b2)와 혼합되어 농도가 낮아지지 않고, 거의 원래의 상태를 유지한다.
계속되는 1회째 펀칭 공정 S3에서는, 제1단 펀칭부(141)에 의해 띠상 강판(M)의 1회째의 펀칭이 행해진다. 이 때, 띠상 강판(M)에는 프레스 가공유(b2)가 미리 도포되어 있기 때문에, 수형 금형(141a) 및 암형 금형(141b)간에 있어서의 눌어붙음 등, 프레스 가공상의 문제가 발생하지 않는다.
계속되는 2회째 펀칭 공정 S4에서는, 제2단 펀칭부(142)에 의해 띠상 강판(M)의 2회째의 펀칭이 행해진다. 이 때도, 띠상 강판(M)에는 프레스 가공유(b2)가 미리 도포되어 있기 때문에, 수형 금형(142a) 및 암형 금형(142b)간에 있어서의 눌어붙음 등, 프레스 가공상의 문제가 발생하지 않는다.
이상의 1회째 펀칭 공정 S3 및 2회째 펀칭 공정 S4에 의해, 외형 부분을 제외하고, 도 1에 나타낸 코어 백부(22) 및 티스부(23)가 띠상 강판(M)에 형성된다.
계속되는 접착제 도포 공정 S5에서는, 노즐(153)로부터 토출된 접착제(c)가, 띠상 강판(M)의 하면에 대하여 프레스 가공유(b2)를 개재시킨 상태로 도포된다. 이 때, 접착제(c)는 소정의 두께 치수와 소정의 직경 치수를 갖는 점상으로 도포된다. 여기서, 접착제(c)는 아직 경화 촉진제와 혼합되지 않기 때문에, 액상을 이루고 있다.
계속되는 3회째 펀칭 및 적층 공정 S6에서는, 외주 펀칭 수형 금형(161)에 의해 띠상 강판(M)으로부터 외주가 펀칭된 전자 강판(40)이, 먼저 펀칭된 다른 전자 강판(40)의 상면에 적층된다. 상기 다른 전자 강판(40)의 상면에는, 경화 촉진제가 첨가된 절연 피막(i1)이 형성되어 있다. 이 상에 금회 외주 펀칭을 행한 전자 강판(40)을 적층하여 가압하면서 가열한다. 그러면, 금회 외주 펀칭을 행한 전자 강판(40)의 하면에 있는 접착제(c)가, 먼저 외주 펀칭을 행한 상기 다른 전자 강판(40)의 상면에 있는 절연 피막(i1) 내의 경화 촉진제와 혼합된다. 동시에, 접착제(c)는, 금회 외주 펀칭을 행한 전자 강판(40)의 하면에 있는 프레스 가공유(b2)를 밀어내어 절연 피막(i2) 내의 경화 촉진제와도 혼합된다. 이와 같이 하여 접착제(c)는, 절연 피막(i1, i2)의 양쪽에 포함되는 경화 촉진제와 혼합되면서 순식간에 경화된다. 이 때, 경화 촉진제는 그 농도를 유지한 채로 접착제(c)와 서로 섞일 수 있으므로, 경화 촉진의 효과를 충분히 발휘할 수 있다.
이상의 공정을 순차 반복함으로써 소정 매수의 전자 강판(40)을 적층 및 접착시켜, 스테이터용 접착 적층 코어(21)가 완성된다.
즉, 적층 매수 확인 공정 S7에 있어서 전자 강판(40)의 적층 매수가 소정 매수에 도달했는지 여부가 판단된다. 그 결과, 도달하지 않은 경우(판정: "아니오")에는, 플로가 강판 송출 공정 S1로 되돌아가고, 강판 송출 공정 S1 내지 3회째 펀칭 및 적층 공정 S6이 다시 반복된다. 한편, 적층 매수 확인 공정 S7에 있어서 소정 매수에 도달한 경우(판정: "예")에는, 플로가 취출 공정 S8로 진행된다.
계속되는 취출 공정 S8에서는, 완성된 스테이터용 접착 적층 코어(21)를 외주 펀칭 암형 금형(162) 내로부터 취출함으로써, 접착 적층 코어 제조 방법의 전체 공정이 종료된다.
완성된 스테이터용 접착 적층 코어(21)에서는, 절연 피막(i1, i2)에 의한 높은 절연 성능을 확보한 후에, 이들 절연 피막(i1, i2)에 포함되는 경화 촉진제에 의해 조기에 높은 접착 강도를 확보 가능하게 한다. 여기서, 스테이터용 접착 적층 코어(21)가 필요로 하는 절연 성능은, 예를 들어 층간 저항의 수치가 10Ω-cm2/매 이상을 충족시키는 것을 측정함으로써 확인할 수 있다. 이후에 설명하는 다른 실시 형태 및 변형예에 대해서도 마찬가지이다.
이상 설명의 접착 적층 코어 제조 장치(100)를 사용한 접착 적층 코어 제조 방법의 골자를, 이하에 정리한다.
(1) 본 실시 형태의 전자 강판(40)(띠상 강판(M))은, 단위 질량％로, 이하의 화학 조성을 함유한다.
Si: 2.5％ 내지 3.9％
Al: 0.001％ 내지 3.0％
Mn: 0.05％ 내지 5.0％
잔부: Fe 및 불순물
그리고, 전자 강판(40)(띠상 강판(M))의 양면에, 경화 촉진제를 함유하는 절연 피막(i1, i2)이 형성되어 있다. 또한, 본 발명은, 절연 피막(i1, i2)의 양쪽이 형성되어 있는 경우에만 한정되지는 않고, 절연 피막(i1, i2) 중 한쪽(편면)만이 형성되어 있어도 된다.
상기 (1)에 기재된 전자 강판(40)에 의하면, 이 전자 강판(40)을 사용하여 스테이터용 접착 적층 코어(21)를 제조할 때, 절연 피막(i1, i2) 내에 첨가된 경화 촉진제가 미리 건조되어 있으며 또한 절연 피막(i1, i2) 내에 봉입된 상태에 있기 때문에, 프레스 가공 전에 도포되는 프레스 가공유(b2)와 혼합되는 것이 억제되어 있다. 따라서, 각 전자 강판(40)을 적층하여 접착시킬 때, 경화 촉진제가 높은 농도를 유지한 채로 접착제(c)와 서로 섞일 수 있기 때문에, 높은 접착 강도를 조기에 발현할 수 있다. 따라서, 충분한 접착 강도를 확보한 후에 보다 높은 생산성을 얻는 것이 가능하다.
(2) 상기 (1)에 기재된 전자 강판(40)에 있어서, 경화 촉진제가, 티타늄, 크롬, 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리, 아연, 은, 바나듐, 몰리브덴, 루테늄 및 그것들의 조합에서 선택되는, 혐기 경화를 촉진하는 유효 성분을 포함해도 된다.
상기 (2)에 기재된 전자 강판(40)에 의하면, 이 전자 강판(40)을 복수매 적층하여 혐기성 접착제로 접착시킴으로써 스테이터용 접착 적층 코어(21)를 제조할 때, 혐기성 접착제의 경화가 빠르고, 또한 완전히 진행된다. 그 때문에, 특히 단시간의 제조나 아웃 가스의 억제 등을 요구되는 제조에 매우 우수하여, 생산성을 향상시킬 수 있다.
(3) 본 실시 형태의 접착 적층 코어 제조 방법은, 편면에 프레스 가공유(b2)를 도포한 띠상 강판(M)에 프레스 가공을 행하고, 띠상 강판(M)의 편면에 접착제(c)를 도포하여 복수매의 강판 부품(40)을 얻고, 각 강판 부품(40)을 적층 접착시킴으로써 스테이터용 접착 적층 코어(21)를 제조하는 방법이며, 띠상 강판(M)으로서 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 전자 강판(40)을 사용한다.
상기 (3)에 기재된 접착 적층 코어 제조 방법에 의하면, 절연 피막(i1, i2)에 첨가된 경화 촉진제가 미리 건조되어 있으며 또한 절연 피막(i1, i2) 내에 봉입된 상태에 있기 때문에, 프레스 가공 전에 도포되는 프레스 가공유(b2)와 혼합되는 것이 억제된다. 따라서, 각 전자 강판(40)을 적층하여 접착시킬 때, 경화 촉진제가 높은 농도를 유지한 채로 접착제(c)와 서로 섞일 수 있기 때문에, 높은 접착 강도를 조기에 발현할 수 있다. 따라서, 충분한 접착 강도를 확보한 후에 보다 높은 생산성을 얻는 것이 가능하다.
(4) 상기 (3)에 기재된 접착 적층 코어 제조 방법에 있어서, 이하와 같이 해도 된다:
각 전자 강판(40)이, 먼저 펀칭된 전자 강판(제1 강판 부품)(40) 및 후에 펀칭된 전자 강판(제2 강판 부품)(40)을 포함한다. 그리고, 이 접착 적층 코어 제조 방법이, 상면(제1면)에 절연 피막(i1)을 갖는, 먼저 펀칭된 전자 강판(제1 강판 부품)(40)을 준비하는 제1 공정과; 하면(제2면)에, 절연 피막(i2)과, 절연 피막(i2) 상에 도포된 프레스 가공유(b2)와, 프레스 가공유(b2) 상에 도포된 접착제(c)를 갖는, 후에 펀칭된 전자 강판(제2 강판 부품)(40)을 준비하는 제2 공정과; 상기 상면(제1면) 및 상기 하면(제2면)이 서로 대향하도록, 먼저 펀칭된 전자 강판(제1 강판 부품)(40)과, 후에 펀칭된 전자 강판(제2 강판 부품)(40)을, 중첩하여 접착시키는 제3 공정;을 갖는다.
상기 (4)에 기재된 접착 적층 코어 제조 방법에 의하면, 제3 공정 전에, 경화 촉진제는 미리 건조되어 있으며 또한 절연 피막(i1, i2) 내에 봉입된 상태에 있기 때문에, 프레스 가공유(i2)과 혼합되는 것이 억제된 상태에 있다. 그 때문에, 제3 공정에서, 먼저 펀칭된 전자 강판(제1 강판 부품)(40)과, 후에 펀칭된 전자 강판(제2 강판 부품)(40)을 중첩하여 접착시킬 때, 경화 촉진제가 높은 농도를 유지한 채로 접착제(c)와 서로 섞일 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 띠상 강판(M)의 하면에만 프레스 가공유(b2)를 도포하는 경우에 대하여 설명했지만, 이 형태에만 한정되지는 않고, 띠상 강판(M)의 상면 및 하면의 양쪽에 프레스 가공유(b2)를 도포해도 된다. 이 변형예에 대해서, 도 5를 사용하여 이하에 설명한다. 본 변형예에서는, 경화 촉진제가 첨가된 절연 피막(i1)이 띠상 강판(M)의 상면에 형성되고, 경화 촉진제가 첨가된 절연 피막(i2)이 띠상 강판(M)의 하면에 형성되고, 프레스 가공유(b1)가 띠상 강판(M)의 상면에 도포되고, 프레스 가공유(b2)가 띠상 강판(M)의 하면에 도포되고, 그리고 접착제(c)를 띠상 강판(M)의 하면에만 도포한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 변형예의 접착 적층 코어 제조 방법은, 강판 송출 공정 S1A와, 가공유 도포 공정 S2A와, 1회째 펀칭 공정 S3A와, 2회째 펀칭 공정 S4A와, 접착제 도포 공정 S5A와, 3회째 펀칭 및 적층 공정 S6A와, 적층 매수 확인 공정 S7A와, 취출 공정 S8A를 갖는다.
강판 송출 공정 S1A는 상기 강판 송출 공정 S1과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
계속되는 가공유 도포 공정 S2에서는, 상측 롤러(131a) 및 하측 롤러(131b)의 사이에 띠상 강판(M)을 끼워 넣으면서, 띠상 강판(M)의 상면에 프레스 가공유(b1)을 도포하고, 띠상 강판(M)의 하면에 프레스 가공유(b2)를 도포한다. 그 결과, 절연 피막(i1)의 전체면을 덮는 프레스 가공유(b1)의 층이 형성됨과 동시에, 절연 피막(i2)의 전체면을 덮는 프레스 가공유(b2)의 층이 형성된다. 이 때, 경화 촉진제는 고체인 절연 피막(i1, i2) 내에 유지되어 있기 때문에, 프레스 가공유(b1, b2)와 혼합되어 농도가 낮아지지 않고, 거의 원래의 상태를 유지한다. 또한, 설명의 편의상으로부터, 띠상 강판(M)의 상하면에 도포되는 프레스 가공유를 구별하기 위해 부호 b1, b2를 사용했지만, 이들 프레스 가공유(b1, b2)는 성분도 도포 두께도 서로 동일하다.
계속되는 1회째 펀칭 공정 S3A는 상기 1회째 펀칭 공정 S3과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
계속되는 2회째 펀칭 공정 S4A도 상기 2회째 펀칭 공정 S4와 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
계속되는 접착제 도포 공정 S5A도 상기 접착제 도포 공정 S5와 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
계속되는 3회째 펀칭 및 적층 공정 S6A에서는, 외주 펀칭 수형 금형(161)에 의해 띠상 강판(M)으로부터 외주가 펀칭된 전자 강판(40)이, 먼저 펀칭된 다른 전자 강판(40)의 상면에 적층된다. 상기 다른 전자 강판(40)의 상면에는, 경화 촉진제가 첨가된 절연 피막(i1)과, 이 절연 피막(i1) 상에 도포된 프레스 가공유(b1)의 막이 형성되어 있다. 이 상에 금회 외주 펀칭을 행한 전자 강판(40)을 적층하여 가압하면서 가열한다. 그러면, 금회 외주 펀칭을 행한 전자 강판(40)의 하면에 있는 접착제(c)가, 먼저 외주 펀칭을 행한 상기 다른 전자 강판(40)의 상면에 있는 프레스 가공유(b1)을 밀어내고, 그 아래에 있는 절연 피막(i1) 내의 경화 촉진제와 혼합된다. 동시에, 접착제(c)는, 금회 외주 펀칭을 행한 전자 강판(40)의 하면에 있는 프레스 가공유(b2)를 밀어내어 절연 피막(i2) 내의 경화 촉진제와도 혼합된다. 이와 같이 하여 접착제(c)는, 절연 피막(i1, i2)의 양쪽에 포함되는 경화 촉진제와 혼합되면서 순식간에 경화된다. 이 때, 경화 촉진제는 그 농도를 유지한 채로 접착제(c)와 서로 섞일 수 있으므로, 경화 촉진의 효과를 충분히 발휘할 수 있다.
이상의 공정을 순차 반복함으로써 소정 매수의 전자 강판(40)을 적층 및 접착시켜, 스테이터용 접착 적층 코어(21)가 완성된다.
또한, 적층 매수 확인 공정 S7A는 상기 적층 매수 확인 공정 S7과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
마찬가지로, 취출 공정 S8A도 상기 취출 공정 S8과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
[제2 실시 형태]
계속해서, 도 6 및 도 7을 사용하여 본 발명의 제2 실시 형태를 이하에 설명한다. 도 6은 본 실시 형태에 관한 접착 적층 코어 제조 장치의 측면도이다. 또한, 도 7은 본 실시 형태에 관한 접착 적층 코어 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 접착 적층 코어 제조 장치(200)는 띠상 강판 공급부(210)와, 구동부(도시하지 않음)와, 프레스 가공유 도포부(230)와, 프레스 가공부(240)와, 접착제 도포부(250)와, 적층 접착부(260)를 구비한다.
띠상 강판 공급부(210)에는, 전자 강판(강판 부품)(40)의 소재가 되는 띠상 강판(M)을 권회한 후프재 F가 축 지지되어 있으며, 도 6의 지면 우측을 향해 띠상 강판(M)을 송출한다. 이하의 설명에 있어서, 띠상 강판(M)의 이송 방향인 지면 우측을 하류측, 그 역방향인 지면 좌측을 상류측이라 하는 경우가 있다. 이 띠상 강판 공급부(210)로부터 하류측을 향해 보내지는 띠상 강판(M)은, 상술한 화학 조성을 갖는 강판이며, 그 양면(상면 및 하면의 양쪽)이 상술한 절연 피막으로 피복되어 있다. 이 절연 피막에는, 상술한 경화 촉진제가 미리 첨가되어 있다. 따라서, 띠상 강판 공급부(210)에 있어서, 띠상 강판(M)의 상하면에는, 이들 면을 따라서 균일하게, 미리 건조되어 있으며 또한 절연 피막 내에 봉입된 상태에서, 경화 촉진제가 존재하고 있다.
상기 구동부는 띠상 강판 공급부(210)와 프레스 가공유 도포부(230) 사이의 위치 D에 배치되어 있다. 상기 구동부는 띠상 강판(M)을, 띠상 강판 공급부(210)로부터 프레스 가공유 도포부(230)를 향하는 지면 우측 방향을 향해 간헐적으로 송출한다. 띠상 강판 공급부(210)로부터 송출된 띠상 강판(M)의 상하면에는, 계속해서, 미리 건조되어 있으며 또한 절연 피막 내에 봉입된 상태에서, 경화 촉진제가 각 면을 따라서 균일하게 존재하고 있다.
프레스 가공유 도포부(230)는 도포 롤러(231)와 오일 팬(232)을 구비한다.
오일 팬(232)은 띠상 강판(M)의 하방이며 또한 도포 롤러(231)가 바로 아래의 위치에 배치되어 있다. 도포 롤러(231)는 상측 롤러(231a) 및 하측 롤러(231b)을 갖는다.
상측 롤러(231a)는 띠상 강판(M)의 바로 위에 배치되어, 상하 이동함으로써, 띠상 강판(M)의 상면에 대하여 접한 상태와 이격된 상태 사이에서 전환 가능하다. 상측 롤러(231a)는, 도시되지 않은 프레스 가공유 공급부로부터 공급된 프레스 가공유를 그 외주면에 침투시킨 상태에서 강판(M)의 상면에 대하여 접하면서 전동함으로써, 띠상 강판(M)의 상면에 프레스 가공유를 공급 가능하다.
하측 롤러(231b)은 띠상 강판(M)의 바로 아래에 배치되어, 상하 이동함으로써, 띠상 강판(M)의 하면에 대하여 접한 상태와 이격된 상태 사이에서 전환 가능하다. 하측 롤러(231b)은, 상기 프레스 가공유 공급부로부터 공급된 프레스 가공유를 그 외주면에 침투시킨 상태에서 강판(M)의 하면에 대하여 접하면서 전동함으로써, 띠상 강판(M)의 하면에 프레스 가공유를 공급 가능하다.
오일 팬(232)은, 상측 롤러(231a) 및 하측 롤러(231b)로부터 늘어뜨려진 잉여의 프레스 가공유를 받아내어 회수하고, 그리고 이것을 상기 프레스 가공유 공급부로 복귀시킨다.
상기 프레스 가공유 도포부(230)에 의하면, 상측 롤러(231a)를 띠상 강판(M)의 상면에 맞닿게 한 상태에서 상기 프레스 가공유 공급부로부터 프레스 가공유를 공급함으로써, 띠상 강판(M)의 상면에 있는 절연 피막 상에 프레스 가공유의 층을 전체면에 걸쳐 형성시키면서, 연속적 혹은 간헐적으로 띠상 강판(M)을 하류측으로 송출할 수 있다.
마찬가지로, 하측 롤러(231b)를 띠상 강판(M)의 하면에 맞닿게 한 상태에서 상기 프레스 가공유 공급부로부터 프레스 가공유를 공급함으로써, 띠상 강판(M)의 하면에 있는 절연 피막 상에 프레스 가공유의 층을 전체면에 걸쳐 형성시키면서, 연속적 혹은 간헐적으로 띠상 강판(M)을 하류측으로 송출할 수 있다.
혹은, 상측 롤러(231a) 및 하측 롤러(231b)간에 띠상 강판(M)을 끼워 넣음으로써, 띠상 강판(M)의 상면에 있는 절연 피막과 띠상 강판(M)의 하면에 있는 절연 피막의 양쪽에, 프레스 가공유의 층을 전체면에 걸쳐 형성시키면서, 연속적 혹은 간헐적으로 띠상 강판(M)을 하류측으로 송출할 수 있다.
이와 같이, 상측 롤러(231a) 및 하측 롤러(231b)의 각 위치를 필요에 따라서 각각 상하 이동시킴으로써, 프레스 가공유의 도포를, 띠상 강판(M)의 상면에만 행하는 경우, 띠상 강판(M)의 하면에만 행하는 경우, 띠상 강판(M)의 상면 및 하면의 양쪽에 행하는 경우의 3가지에서 선택할 수 있다.
여기서, 상기 어느 경우에 있어서도, 프레스 가공유가 도포되기 전의 시점에서, 띠상 강판(M)의 상하면에 있는 경화 촉진제는 절연 피막 내에 건조시킨 상태에서 밀봉되어 있기 때문에, 프레스 가공유의 도포에 의해 그 농도가 엷어지는 것이 억제된다. 따라서, 프레스 가공유 도포 후의 띠상 강판(M)의 상면에 있어서의 경화 촉진제의 농도는, 후프재 M의 시점부터 변함없이 유지된다. 마찬가지로, 프레스 가공유 도포 후의 띠상 강판(M)의 하면에 있어서의 경화 촉진제의 농도도, 후프재 M의 시점부터 변함없이 유지된다. 따라서, 프레스 가공유 도포부(230)를 거친 후의 띠상 강판(M)은, 그 상하면에 있어서의 경화 촉진제의 농도를 유지한 채, 프레스 가공부(240)에 보내진다.
프레스 가공부(240)는 제1단 펀칭부(241)와 제2단 펀칭부(242)와 제3단 펀칭부(243)를 구비한다.
제1단 펀칭부(241)는 프레스 가공유 도포부(230)의 하류측에 배치되고, 수형 금형(241a) 및 암형 금형(241b)을 갖는다. 수형 금형(241a) 및 암형 금형(241b)은 연직 방향을 따라서 동축 배치되어 있고, 이들 사이를 띠상 강판(M)이 삽입 관통한다. 따라서, 띠상 강판(M)의 상면에 대하여 수형 금형(241a)이 대향하고, 띠상 강판(M)의 하면에 대하여 암형 금형(241b)이 대향한다. 그리고, 띠상 강판(M)의 송출을 일시 정지시킨 상태에서, 도시되지 않은 유압 기구에 의해, 수형 금형(241a)을 하방을 향해 이동시켜 암형 금형(241b) 내에 이르게 함으로써, 띠상 강판(M) 중, 전자 강판(40)을 형성하기 위해 필요한 1회째의 펀칭 가공을 행한다. 이 때, 띠상 강판(M)에는 미리 프레스 가공유가 도포되어 있으므로, 눌어붙음 등을 발생시키지 않고 펀칭할 수 있다. 이 펀칭 가공 후, 이번에는 수형 금형(241a)을 상방으로 이동시켜 암형 금형(241b)으로부터 뽑아내고, 띠상 강판(M)을 다시 하류측을 향해 송출한다.
제2단 펀칭부(242)는 제1단 펀칭부(241)의 하류측에 배치되고, 수형 금형(242a) 및 암형 금형(242b)을 갖는다. 수형 금형(242a) 및 암형 금형(242b)은 연직 방향을 따라서 동축 배치되어 있고, 이들 사이를, 1회째의 펀칭 가공을 종료한 후의 띠상 강판(M)이 삽입 관통한다. 따라서, 띠상 강판(M)의 상면에 대하여 수형 금형(242a)이 대향하고, 띠상 강판(M)의 하면에 대하여 암형 금형(242b)이 대향한다. 그리고, 띠상 강판(M)의 송출을 다시 일시 정지시킨 상태에서, 도시되지 않은 유압 기구에 의해, 수형 금형(242a)을 하방을 향해 이동시켜 암형 금형(242b) 내에 이르게 함으로써, 띠상 강판(M) 중, 전자 강판(40)을 형성하기 위해 필요한 2회째의 펀칭 가공을 행한다. 이 때도, 띠상 강판(M)의 상하면에는 프레스 가공유가 미리 도포되어 있으므로, 눌어붙음 등을 발생시키지 않고 펀칭할 수 있다. 이 펀칭 가공 후, 이번에는 수형 금형(242a)을 상방으로 이동시켜 암형 금형(242b)으로부터 뽑아내고, 띠상 강판(M)을 다시 하류측을 향해 송출한다.
제3단 펀칭부(243)는 제2단 펀칭부(242)의 하류측에 배치되고, 수형 금형(243a) 및 암형 금형(243b)을 갖는다. 수형 금형(243a) 및 암형 금형(243b)은 연직 방향을 따라서 동축 배치되어 있고, 이들 사이를, 2회째의 펀칭 가공을 종료한 후의 띠상 강판(M)이 삽입 관통한다. 따라서, 띠상 강판(M)의 상면에 대하여 수형 금형(243a)이 대향하고, 띠상 강판(M)의 하면에 대하여 암형 금형(243b)이 대향한다. 그리고, 띠상 강판(M)의 송출을 다시 일시 정지시킨 상태에서, 도시되지 않은 유압 기구에 의해, 수형 금형(243a)을 하방을 향해 이동시켜 암형 금형(243b) 내에 이르게 함으로써, 띠상 강판(M) 중, 전자 강판(40)을 형성하기 위해 필요한 3회째의 펀칭 가공을 행한다. 이 때도, 띠상 강판(M)의 상하면에는 프레스 가공유가 미리 도포되어 있으므로, 눌어붙음 등을 발생시키지 않고 펀칭할 수 있다. 이 펀칭 가공 후, 이번에는 수형 금형(243a)을 상방으로 이동시켜 암형 금형(243b)으로부터 뽑아내고, 띠상 강판(M)을 다시 하류측을 향해 송출한다.
이와 같이 하여 프레스 가공부(240)를 거친 후의 띠상 강판(M)은, 그 상하면에 여전히 높은 농도를 유지한 채의 경화 촉진제가 존재하고 있으며, 그대로 접착제 도포부(250)에 보내진다.
접착제 도포부(250)는 프레스 가공부(240)의 하류측에 있는 적층 접착부(260) 내에 조성되어 넣어져 있다. 접착제 도포부(250)는 공기 압송기(251)와 시린지(252)와 노즐(253)을 구비한다.
시린지(252)는 접착제를 저류하는 용기이며, 공기 압송기(251)와 노즐(253) 사이에 배관을 통해 접속되어 있다. 접착제는 상기 제1 실시 형태에서 설명한 것을 사용할 수 있다.
노즐(253)은 띠상 강판(M)의 상방에 배치되어 있다. 따라서, 노즐(253)의 토출구는 띠상 강판(M)의 상면에 대향하고 있다.
접착제는, 띠상 강판(M)의 상면에 있는 절연 피막을 덮는 프레스 가공유의 표면 상에 도포된다. 프레스 가공유는 액상이지만, 절연 피막 자체가 고체이기 때문에, 절연 피막 내에 첨가된 경화 촉진제와 서로 섞이는 것이 억제되어 있다. 따라서, 띠상 강판(M)의 상면에 있어서, 경화 촉진제와 접착제가 서로 분리된 상태가 유지된다. 그 결과, 접착제 도포부(250)를 거친 후의 띠상 강판(M)은, 그 상하면에 여전히 높은 농도를 유지한 채의 경화 촉진제가 존재하고 있다.
적층 접착부(260)는 프레스 가공부(240)의 하류측이며 또한 접착제 도포부(250)와 동일 위치에 배치되어 있다. 적층 접착부(260)는 외주 펀칭 수형 금형(261)과, 외주 펀칭 암형 금형(262)과, 스프링(263)과, 가열기(264)를 구비한다.
외주 펀칭 수형 금형(261)은 원형의 저면을 갖는 원기둥 형상의 금형이며, 그 상단에는 스프링(263)의 하단이 접속되어 있다. 그리고, 외주 펀칭 수형 금형(261)은 스프링(263)으로 지지된 상태에서, 스프링(263)과 함께 상하 이동 가능하게 되어 있다. 외주 펀칭 수형 금형(261)은 상기 스테이터용 접착 적층 코어(21)의 외경 치수와 대략 동일한 외경 치수를 갖고 있다. 외주 펀칭 수형 금형(261) 내에는, 상기 노즐(253)이 내장되어 있다. 그리고, 노즐(253)의 상기 토출구가 외주 펀칭 수형 금형(261)의 상기 저면에 형성되어 있다.
외주 펀칭 암형 금형(262)은 원기둥 형상의 내부 공간을 갖는 금형이며, 상기 스테이터용 접착 적층 코어(21)의 외경 치수와 대략 동일한 내경 치수를 갖고 있다.
가열기(264)는 외주 펀칭 암형 금형(262)에 일체로 조성되어 넣어져 있다. 가열기(264)는 외주 펀칭 암형 금형(262) 내에 적층된 각 전자 강판(강판 부품)(40)을 그 주위로부터 가열한다. 상기 접착제로서 가열 경화형을 사용하는 경우, 이 접착제는, 가열기(264)로부터의 열을 받아 경화된다. 한편, 접착제로서 상온 경화형을 사용하는 경우, 이 접착제는 가열을 요하지 않고 실온에서 경화된다.
상기 적층 접착부(260)에 의하면, 띠상 강판(M)의 송출을 일시 정지시킨 상태에서, 외주 펀칭 수형 금형(261)을 강하시켜 띠상 강판(M)을 외주 펀칭 암형 금형(262)과의 사이에 끼워넣고, 또한 외주 펀칭 수형 금형(261)을 외주 펀칭 암형 금형(262) 내에 압입함으로써, 띠상 강판(M)으로부터 외주 펀칭된 전자 강판(40)이 얻어진다.
또한, 이 외주 펀칭 시, 상기 공기 압송기(251)를 기동시켜 적량의 공기를 시린지(252)에 압송하면, 시린지(252) 내의 접착제가 노즐(253)에 보내진다. 그 결과, 외주 펀칭 수형 금형(261)의 상기 저면에 형성된 상기 토출구로부터 적량의 접착제가 토출되어, 띠상 강판(M)의 상면에 도포된다. 여기에서 도포된 접착제는, 다음에 외주 펀칭되어 적층되는 다른 전자 강판(40)을 접착시키기 위해 사용된다.
금회 외주 펀칭된 전자 강판(40)은, 전회에 펀칭되어 외주 펀칭 암형 금형(262) 내에 적층 및 접착된 다른 전자 강판(40)의 상면에 적층된다.
그리고, 외주 펀칭 수형 금형(261)으로부터의 가압력과, 가열기(264)로부터의 가열이, 적층된 각 전자 강판(40)에 가해진다. 이 때, 외주 펀칭 수형 금형(261)으로부터 전자 강판(40)에 가해지는 가압력은, 상기 스프링(263)의 바이어스력에 의해 항상 일정하게 유지된다.
이 때의 가압력에 의해, 전회에 펀칭된 다른 전자 강판(40)의 상면에 있는 접착제가, 금회에 외주 펀칭을 행한 전자 강판(40)의 하면에 있는 절연 피막 내의 경화 촉진제와, 전회에 펀칭된 다른 전자 강판(40)의 상면에 있는 절연 피막 내의 경화 촉진제 중 적어도 한쪽과 혼합되면서 순식간에 경화된다.
이상에 의해, 금회 펀칭된 전자 강판(40)이, 전회에 펀칭된 다른 전자 강판(40)의 상면에 대하여 접착 고정된다. 이러한 외주 펀칭, 가압, 그리고 가열의 각 공정을 각 전자 강판(40)의 적층 매수분의 횟수, 반복함으로써, 외주 펀칭 암형 금형(262) 내에 스테이터용 접착 적층 코어(21)가 형성된다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 상기 암형 금형(241b), 상기 암형 금형(242b), 상기 암형 금형(243b), 상기 외주 펀칭 암형 금형(262) 및 상기 가열기(264)는, 공통의 고정 기대(271) 상에 고정되어 있다. 따라서, 이들 암형 금형(241b), 암형 금형(242b), 암형 금형(243b), 외주 펀칭 암형 금형(262) 및 상기 가열기(264)는, 수평 방향 및 상하 방향의 상대 위치가 고정되어 있다.
마찬가지로, 상기 수형 금형(241a), 상기 수형 금형(242a), 상기 수형 금형(243a), 상기 노즐(253) 및 상기 외주 펀칭 수형 금형(261)도, 공통의 가동 기대(272)의 하면에 고정되어 있다. 따라서, 이들 수형 금형(241a), 수형 금형(242a), 노즐(253) 및 외주 펀칭 수형 금형(261)도, 수평 방향 및 상하 방향의 상대 위치가 고정되어 있다.
상기 구동부가 띠상 강판(M)을 하류측을 향해 송출하고, 일시 정지시켰을 때에 가동 기대(272)를 하강시킴으로써, 전자 강판(40)의 외주 펀칭 및 적층 및 접착 그리고 다음 공정을 위한 접착제 도포와, 띠상 강판(M)에서 다음에 외주 펀칭되는 위치의 상기 3회째의 펀칭 가공과, 띠상 강판(M)에서 다음에 상기 3회째의 펀칭 가공을 행하는 위치의 상기 2회째의 펀칭 가공과, 띠상 강판(M)에서 다음에 상기 2회째의 펀칭 가공을 행하는 위치의 상기 1회째의 펀칭 가공이, 동시에 행해진다.
계속해서, 가동 기대(272)를 상승시켜 띠상 강판(M)의 상방으로 퇴피시킨 후, 상기 구동부에 의해 띠상 강판(M)을 다시 하류측으로 소정 거리만큼 송출하고, 그리고 다시 일시 정지시킨다. 이 상태에서 가동 기대(272)를 다시 하강시키고, 각 위치에서의 가공을 계속해서 행한다. 이와 같이, 상기 구동부에 의해 띠상 강판(M)을 간헐적으로 보내면서, 일시 정지 시에 가동 기대(272)를 상하 이동시키는 공정을 반복함으로써, 스테이터용 접착 적층 코어(21)가 제조된다.
이상 설명의 구성을 갖는 접착 적층 코어 제조 장치(200)를 사용한 접착 적층 코어 제조 방법에 대해서, 도 7을 사용하여 이하에 설명한다. 본 실시 형태에서는, 경화 촉진제가 첨가된 절연 피막이 띠상 강판(M)의 상하면에 형성되고, 프레스 가공유를 띠상 강판(M)의 상하면에 도포하고, 그리고 접착제를 띠상 강판(M)의 상면에만 도포하는 경우를 예시한다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 접착 적층 코어 제조 방법은, 강판 송출 공정 S1B와, 가공유 도포 공정 S2B와, 1회째 펀칭 공정 S3B와, 2회째 펀칭 공정 S4B와, 3회째 펀칭 공정 S5B와, 4회째 펀칭 및 적층 공정 S6B와, 적층 매수 확인 공정 S7B와, 취출 공정 S8B를 갖는다.
경화 촉진제는, 띠상 강판(M)의 상면을 피복하는 절연 피막(i1) 내와, 띠상 강판(M)의 하면을 피복하는 절연 피막(i2) 내의 양쪽에 첨가되어 있다. 또한, 설명의 편의상으로, 띠상 강판(M)의 상하면에 있는 절연 피막을 구별하기 위해 부호 i1, i2를 사용했지만, 이들 절연 피막(i1, i2)는 성분도 두께도 서로 동일하다.
계속되는 가공유 도포 공정 S2B에서는, 상측 롤러(231a) 및 하측 롤러(231b)간에 띠상 강판(M)을 상하로부터 끼워 넣고, 띠상 강판(M)의 상하면에 프레스 가공유(b1, b2)가 도포된다. 그 결과, 절연 피막(i1)의 전체면을 덮는 프레스 가공유(b1)의 층이 형성된다. 게다가, 절연 피막(i2)의 전체면을 덮는 프레스 가공유(b2)의 층이 형성된다. 이 때, 경화 촉진제는 고체인 절연 피막(i1, i2) 내에 유지된다. 그 때문에, 절연 피막(i1) 내의 경화 촉진제가 프레스 가공유(b1)와 혼합되어 농도가 낮아지지 않고, 거의 원래의 상태를 유지한다. 마찬가지로, 절연 피막(i2) 내의 경화 촉진제가 프레스 가공유(b2)와 혼합되어 농도가 낮아지지 않고, 거의 원래의 상태를 유지한다.
계속되는 1회째 펀칭 공정 S3B에서는, 제1단 펀칭부(241)에 의해 띠상 강판(M)의 1회째의 펀칭이 행해진다. 이 때, 띠상 강판(M)에는 프레스 가공유(b1, b2)가 미리 도포되어 있기 때문에, 수형 금형(241a) 및 암형 금형(241b)간에 있어서의 눌어붙음 등, 프레스 가공상의 문제가 발생하지 않는다.
계속되는 2회째 펀칭 공정 S4B에서는, 제2단 펀칭부(242)에 의해 띠상 강판(M)의 2회째의 펀칭이 행해진다. 이 때도, 띠상 강판(M)에는 프레스 가공유(b1, b2)가 미리 도포되어 있기 때문에, 수형 금형(242a) 및 암형 금형(242b)간에 있어서의 눌어붙음 등, 프레스 가공상의 문제가 발생하지 않는다.
계속되는 3회째 펀칭 공정 S5B에서는, 제3단 펀칭부(243)에 의해 띠상 강판(M)의 3회째의 펀칭이 행해진다. 이 때도, 띠상 강판(M)에는 프레스 가공유(b1, b2)가 미리 도포되어 있기 때문에, 수형 금형(243a) 및 암형 금형(243b)간에 있어서의 눌어붙음 등, 프레스 가공상의 문제가 발생하지 않는다.
이상에 1회째 펀칭 공정 S3B 내지 3회째 펀칭 공정 S5B에 의해, 외형 부분을 제외하고, 도 1에 나타낸 코어 백부(22) 및 티스부(23)가 띠상 강판(M)에 형성된다.
계속되는 4회째 펀칭 및 적층 공정 S6B에서는, 외주 펀칭 수형 금형(261)에 의해 띠상 강판(M)으로부터 외주가 펀칭된 전자 강판(40)이, 전회에 외주 펀칭된 다른 전자 강판(40)의 상면에 적층된다. 상기 다른 전자 강판(40)의 상면에는, 경화 촉진제가 첨가된 절연 피막(i1)과, 절연 피막(i1) 상을 덮는 프레스 가공유(b1)와, 프레스 가공유(b1) 상에 전회 도포된 접착제(c)가, 이 배열순으로 형성되어 있다. 또한, 금회에 외주 펀칭된 전자 강판(40)의 하면에는, 경화 촉진제가 첨가된 절연 피막(i2)과, 절연 피막(i2) 상을 덮는 프레스 가공유(b2)가, 이 나열순으로 형성되어 있다.
금회에 외주 펀칭된 전자 강판(40)은, 전회에 외주 펀칭된 다른 전자 강판(40)의 상면에 적층된 상태에서, 가압을 받으면서 가열된다. 그러면, 전회에 외주 펀칭을 행한 다른 전자 강판(40)의 상면에 있는 접착제(c)가, 동일하게 전회에 외주 펀칭을 행한 상기 다른 전자 강판(40)의 상면에 있는 프레스 가공유(b1)을 밀어내어 절연 피막(i1) 내의 경화 촉진제와 혼합된다. 동시에, 접착제(c)는, 금회에 외주 펀칭을 행한 전자 강판(40)의 하면에 있는 프레스 가공유(b2)를 밀어내어 절연 피막(i2) 내의 경화 촉진제와도 혼합된다. 이와 같이 하여 접착제(c)는, 절연 피막(i1, i2)의 양쪽에 포함되는 경화 촉진제와 혼합되면서 순식간에 경화된다. 이와 같이, 경화 촉진제는 그 농도를 유지한 채로 접착제(c)와 서로 섞일 수 있으므로, 경화 촉진의 효과를 충분히 발휘할 수 있다.
한편, 금회 외주 펀칭을 행한 전자 강판(40)의 상면에는, 금회 외주 펀칭을 행한 전자 강판(40)을 상기 다른 전자 강판(40)에 적층함과 동시에, 노즐(253)로부터 접착제(c)가 도포된다. 이 접착제(c)는 전자 강판(40)의 상면에 있어서 아직 경화 촉진제와 혼합되지 않았기 때문에, 액상을 이루고 있다.
이상의 공정을 순차 반복함으로써 소정 매수의 전자 강판(40)을 적층 및 접착시켜, 스테이터용 접착 적층 코어(21)가 완성된다.
즉, 적층 매수 확인 공정 S7B에 있어서 전자 강판(40)의 적층 매수가 소정 매수에 도달했는지 여부가 판단된다. 그 결과, 도달하지 않은 경우(판정: "아니오")에는, 플로가 강판 송출 공정 S1B로 되돌아가고, 강판 송출 공정 S1B 내지 4회째 펀칭 및 적층 공정 S6B가 다시 반복된다. 한편, 적층 매수 확인 공정 S7B에 있어서 소정 매수에 도달한 경우(판정: "예")에는, 플로가 취출 공정 S8B로 진행된다.
계속되는 취출 공정 S8B에서는, 완성된 스테이터용 접착 적층 코어(21)를 외주 펀칭 암형 금형(262) 내로부터 취출함으로써, 접착 적층 코어 제조 방법의 전체 공정이 종료된다.
이상 설명의 접착 적층 코어 제조 장치(100)를 사용한 접착 적층 코어 제조 방법의 골자를, 이하에 정리한다.
본 실시 형태에서는, 상기 제1 실시 형태에서 설명한 상기 (1) 내지 (4)의 골자 중, 상기 (4)의 골자 대신에 하기 (5)의 골자를 채용하고 있다.
(5) 상기 (3)에 기재된 접착 적층 코어 제조 방법에 있어서, 이하와 같이 한다.
각 강판 부품(40)이, 후에 펀칭된 전자 강판(제3 강판 부품)(40) 및 먼저 외주 펀칭된 전자 강판(제4 강판 부품)(40)을 포함한다. 그리고, 이 접착 적층 코어 제조 방법이, 하면(제3면) 측에, 절연 피막(i2)과, 절연 피막(i2) 상에 도포된 프레스 가공유(b2)를 갖는, 후에 펀칭된 전자 강판(제3 강판 부품)(40)을 준비하는 제4 공정과; 상면(제4면) 측에, 절연 피막(i1)과, 절연 피막(i1) 상에 도포된 프레스 가공유(b1)와, 프레스 가공유(b1) 상에 도포된 접착제(c)를 갖는, 먼저 외주 펀칭된 전자 강판(제4 강판 부품)(40)을 준비하는 제5 공정과; 상기 하면(제3면) 및 상기 상면(제4면)이 서로 대향하도록, 먼저 펀칭된 전자 강판(제4 강판 부품)(40)과, 후에 펀칭된 전자 강판(제3 강판 부품)(40)을, 중첩하여 접착시키는 제6 공정;을 갖는다.
상기 (5)에 기재된 접착 적층 코어 제조 방법에 의하면, 제6 공정 전에, 경화 촉진제는 미리 건조되어 있으며 또한 절연 피막(i1, i2) 내에 봉입된 상태에 있기 때문에, 프레스 가공유(b1, b2)와 혼합되는 것이 억제된 상태에 있다. 그 때문에, 제6 공정에서, 먼저 펀칭된 전자 강판(제4 강판 부품)(40)과, 후에 펀칭된 전자 강판(제3 강판 부품)(40)을 중첩하여 접착시킬 때, 경화 촉진제가 높은 농도를 유지한 채로 접착제(c)와 서로 섞일 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 띠상 강판(M)의 상하면에 프레스 가공유(b1, b2)를 도포하는 경우에 대하여 설명했지만, 이 형태에만 한정되지는 않고, 띠상 강판(M)의 상면에만 프레스 가공유(b1)를 도포해도 된다. 이 변형예에 대해서, 도 8을 사용하여 이하에 설명한다. 본 변형예에서는, 경화 촉진제가 첨가된 절연 피막(i1)이 띠상 강판(M)의 상면에 형성되고, 경화 촉진제가 첨가된 절연 피막(i2)이 띠상 강판(M)의 하면에 형성되고, 프레스 가공유(b1)가 띠상 강판(M)의 상면에 도포되고, 띠상 강판(M)의 하면에는 프레스 가공유(b2)를 도포하지 않고, 그리고 접착제(c)를 띠상 강판(M)의 상면에만 도포한다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 본 변형예의 접착 적층 코어 제조 방법은, 강판 송출 공정 S1C와, 가공유 도포 공정 S2C와, 1회째 펀칭 공정 S3C와, 2회째 펀칭 공정 S4C와, 3회째 펀칭 공정 S5C와, 4회째 펀칭 및 적층 공정 S6C와, 적층 매수 확인 공정 S7C와, 취출 공정 S8C를 갖는다.
강판 송출 공정 S1C는 상기 강판 송출 공정 S1B와 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
계속되는 가공유 도포 공정 S2C에서는, 상측 롤러(231a)를 띠상 강판(M)의 상면에 닿게 하면서 프레스 가공유(b1)만을 도포한다. 그 결과, 절연 피막(i1)의 전체면을 덮는 프레스 가공유(b1)의 층이 형성되는 한편, 절연 피막(i2)에는 프레스 가공유(b2)가 도포되지 않는다. 이 때, 경화 촉진제는 고체인 절연 피막(i1) 내에 유지되어 있기 때문에, 프레스 가공유(b1)와 혼합되어 농도가 낮아지지 않고, 거의 원래의 상태를 유지한다.
계속되는 1회째 펀칭 공정 S3C는 상기 1회째 펀칭 공정 S3B와 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
계속되는 2회째 펀칭 공정 S4C도 상기 2회째 펀칭 공정 S4B와 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
계속되는 3회째 펀칭 공정 S5C도 상기 3회째 펀칭 공정 S5B와 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
계속되는 4회째 펀칭 및 적층 공정 S6C에서는, 외주 펀칭 수형 금형(261)에 의해 띠상 강판(M)으로부터 외주가 펀칭된 전자 강판(40)이, 전회에 외주 펀칭된 다른 전자 강판(40)의 상면에 적층된다. 상기 다른 전자 강판(40)의 상면에는, 경화 촉진제가 첨가된 절연 피막(i1)과, 절연 피막(i1) 상을 덮는 프레스 가공유(b1)와, 프레스 가공유(b1) 상에 전회 도포된 접착제(c)가, 이 배열순으로 형성되어 있다. 또한, 금회에 외주 펀칭된 전자 강판(40)의 하면에는, 경화 촉진제가 첨가된 절연 피막(i2)만이 형성되어 있다. 이 금회 외주 펀칭을 행한 전자 강판(40)을 전회에 외주 펀칭된 다른 전자 강판(40)의 상면에 적층하여 가압하면서 가열한다. 그러면, 전회 외주 펀칭을 행한 다른 전자 강판(40)의 상면에 있는 접착제(c)가, 동일하게 전회에 외주 펀칭을 행한 상기 다른 전자 강판(40)의 상면에 있는 프레스 가공유(b1)을 밀어내어 절연 피막(i1) 내의 경화 촉진제와 혼합된다. 동시에, 접착제(c)는, 금회 외주 펀칭을 행한 전자 강판(40)의 하면에 있는 절연 피막(i2) 내의 경화 촉진제와도 혼합된다. 이와 같이 하여 접착제(c)는, 절연 피막(i1, i2)의 양쪽에 포함되는 경화 촉진제와 혼합되면서 순식간에 경화된다. 이 때, 경화 촉진제는 그 농도를 유지한 채로 접착제(c)와 서로 섞일 수 있으므로, 경화 촉진의 효과를 충분히 발휘할 수 있다.
한편, 금회 외주 펀칭을 행한 전자 강판(40)의 상면에는, 금회 외주 펀칭을 행한 전자 강판(40)을 상기 다른 전자 강판(40)에 적층함과 동시에, 노즐(253)로부터 접착제(c)가 도포된다. 이 접착제(c)는 전자 강판(40)의 상면에 있어 아직 경화 촉진제와 혼합되지 않았기 때문에, 액상을 이루고 있다.
이상의 공정을 순차 반복함으로써 소정 매수의 전자 강판(40)을 적층 및 접착시켜, 스테이터용 접착 적층 코어(21)가 완성된다.
또한, 적층 매수 확인 공정 S7C는 상기 적층 매수 확인 공정 S7B와 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
마찬가지로, 취출 공정 S8C도 상기 취출 공정 S8B와 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
이상, 본 발명의 각 실시 형태 및 각 변형예에 대하여 설명하였다. 단, 본 발명의 기술적 범위는, 상기 각 실시 형태 및 상기 각 변형예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 각종 변경을 가하는 것이 가능하다.
예를 들어, 스테이터용 접착 적층 코어(21)의 형상은, 각 실시 형태에서 나타낸 형태에만 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는, 스테이터용 접착 적층 코어(21)의 외경 및 내경의 치수, 적층 두께, 슬롯수, 티스부(23)의 주위 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.
각 실시 형태에 있어서의 로터(30)에서는, 2개 1조의 영구 자석(32)이 1개의 자극을 형성하고 있지만, 본 발명의 제조 대상은 이 형태에만 한정되지는 않는다. 예를 들어, 1개의 영구 자석(32)이 1개의 자극을 형성하고 있어도 되고, 3개 이상의 영구 자석(32)이 1개의 자극을 형성하고 있어도 된다.
각 실시 형태에서는, 회전 전기 기기(10)로서, 영구 자석 계자형 전동기를 일례로 들어 설명했지만, 회전 전기 기기(10)의 구조는 이하에 예시하는 것과 같이 이것에만 한정되지는 않고, 나아가 이하에 예시하지 않은 각종 공지된 구조도 채용 가능하다.
각 실시 형태에서는, 회전 전기 기기(10)로서, 영구 자석 계자형 전동기를 일례로 들어 설명했지만, 본 발명은 이것에만 한정되지는 않는다. 예를 들어, 회전 전기 기기(10)가 릴럭턴스형 전동기나 전자석 계자형 전동기(권선 계자형 전동기)여도 된다.
각 실시 형태에서는, 교류 전동기로서, 동기 전동기를 일례로 들어 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 회전 전기 기기(10)가 유도 전동기여도 된다.
각 실시 형태에서는, 회전 전기 기기(10)로서, 교류 전동기를 일례로 들어 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 회전 전기 기기(10)가 직류 전동기여도 된다.
각 실시 형태에서는, 회전 전기 기기(10)로서, 전동기를 일례로 들어 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 회전 전기 기기(10)가 발전기여도 된다.
그 밖에도, 본 발명의 취지에 일탈하지 않는 범위에서, 상기 실시 형태에 있어서의 구성 요소를 주지의 구성 요소로 치환하는 것은 적절히 가능하고, 또한 앞에 기재한 변형예를 적절히 조합해도 된다.
실시예
먼저, 이하의 표 1에 나타내는 번호 1 내지 13의 피막 성분을 준비하였다.
그리고, 혐기성 접착제의 경화 촉진 작용을 갖는 화합물인 번호 7 내지 11 중 어느 피막 성분을 미리 건조시킨 후, 이들을, 절연 피막 성분인 번호 1 내지 5의 피막 성분에 첨가한 절연 피막 용액을 조제하였다. 그리고, 이 절연 피막 용액에, 적절히 순수를 첨가하여 교반함으로써 농도 조정을 행하고, 절연 피막 형성용 처리액으로 하였다. 이 절연 피막 형성용 처리액 배합 시에, 함유량은 표 1에 나타내는 대로 하였다.
마찬가지로, 혐기성 접착제의 경화 촉진 작용을 갖지 않는 화합물인 번호 12, 13 중 어느 피막 성분을, 절연 피막 성분인 번호 1 내지 5의 피막 성분에 더한 절연 피막 용액을 조제하였다. 그리고, 이 절연 피막 용액에 적절히, 순수를 첨가하여 교반함으로써 농도 조정을 행하고, 절연 피막 형성용 처리액으로 하였다. 이 절연 피막 형성용 처리액 배합 시에, 함유량은 표 1에 나타내는 대로 하였다.
Figure pct00001
한편, 평균 질량％로, Si: 3.1％, Al: 0.6％, Mn: 0.1％을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지고, 평균 판 두께가 0.30mm이며, L 방향 및 C 방향의 평균 표면 조도가 Ra(중심선 평균 조도)로 각각 0.28㎛인 무방향성 전자 강판을 복수매, 준비하였다. 그리고, 이들 무방향성 전자 강판 각각의 표면에, 상기한 절연 피막 형성용 처리액을, 도포량이 평균 1.2g/m2가 되도록 롤 코터로 도포하였다. 그 후, 500℃의 가열로 중에서 무방향성 전자 강판의 판온이 200℃ 또는 350℃가 되도록 60초간 베이킹함으로써, 절연 피막을 형성하였다. 그런데, 이 절연 피막의 형성 공정에 있어서의 바람직한 처리액의 도포량으로서는, 평균값이 0.4g/m2 내지 2.0g/m2인 범위 내로 하는 것을 생각할 수 있다. 또한, 가열로 중에 있어서의 무방향성 전자 강판의 판온으로서는, 140℃ 내지 330℃인 범위 내로 하는 것을 생각할 수 있다. 또한, 가열로 중에 있어서의 무방향성 전자 강판의 베이킹 시간으로서는, 15초 내지 60초인 범위 내로 하는 것을 생각할 수 있다.
또한, 표 1에 나타내는 경화 촉진 작용을 갖는 화합물인 번호 7 내지 11의 피막 성분으로서는, 피막 내의 고형분으로 표 1 중의 소정 질량부가 되도록 처리액을 조정하였다. 또한, 경우에 따라서는, 계면 활성제 등의 분산제도 적절히 사용하였다.
또한, 혐기성 접착제의 경화 촉진 작용을 갖지 않는 화합물인 번호 12, 13에 대해서도 마찬가지의 처리를 행하였다.
그런데, 처리액의 조정 시에는, 물 및 용제 100질량부에 대한 화합물의 함유량을, 0.2질량부 내지 20질량부의 범위 내로 하는 것을 생각할 수 있다.
계속해서, 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 4 각각에 대해서, 초기 접착 강도 및 최종 접착 강도와, 절연 성능을 조사하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타낸다.
Figure pct00002
표 2에 있어서, 초기 접착 강도 및 최종 접착 강도의 평가 시에는, 먼저 30mm×60mm의 시료편을 제작하였다. 그리고, 이 시료편의 표면의 전체면에, 미리 펀칭유를 도포하였다. 그 후, 펀칭유가 도포된 시료편의 표면의 단부에, 30mm×10mm의 범위에서 5μl의 혐기성 접착제를 적하하여 접착면으로 하였다. 그리고, 혐기성 접착제를 적하한 직후에, 이 시료편의 접착면에 대하여 다른 무방향성 전자 강판을 중첩하였다.
압력 0.3MPa에서 중첩 개시부터 20초간 유지한 후에 접착 강도를 측정한 것을, 초기 접착 강도로 하였다. 그리고, 중첩 개시부터 24시간 방치 후에 접착 강도를 측정한 것을, 최종 접착 강도로 하였다.
또한, 초기 접착 강도 및 최종 접착 강도의 평가에 더하여, 표 2에 나타내는 바와 같이, 100매 적층 시의 취출 시간도 평가하였다.
즉, 표 2에 나타낸 「100매 적층 코어 취출 시간」은, 먼저 표 1에 나타낸 피막 성분의 절연 피막을 갖는 무방향성 전자 강판을, 금형을 사용하여, 외경 60mm, 내경 40mm의 링상을 이루는 복수매의 시료편으로 가공하였다. 그리고, 이들 시료편의 각 표면에 펀칭유를 도포한 후에, 각 표면의 4군데 각각에 혐기성 접착제를 5μl씩 도포하였다. 그리고, 혐기성 접착제를 도포한 직후에, 이들 시료편을 다른 시료편 상에 적층하였다. 이러한 적층을, 20spm의 적층 속도로 반복하고, 그 결과로서 시료편 100매를 적층하여 적층 코어를 얻었다. 이와 같이 하여 얻은 적층 코어를, 적층이 완료한 측정 개시 시점부터, 어긋나지 않고 취출할 수 있었던 측정 종료 시점까지의 가장 짧은 시간을, 「100매 적층 코어 취출 시간」으로 하였다.
또한, 상술한 100매 적층 코어를 형성하기 전의 단판 상태의 무방향성 전자 강판에 있어서, 절연 피막에 의한 절연 성능이 충분히 확보되어 있는 것을 확인하기 위해서, 표 2에 나타내는 층간 저항(surface insulation resistance)도 측정하였다. 이 측정으로는, JIS C 2550이라는 방법에 의해 행하였다. 그리고, 층간 저항의 수치가 10Ω-cm2/매 이상의 범위라면 필요 충분한 절연 성능이 확보되어 있다고 판정하였다.
그리고, 표 2에 있어서, 초기 접착 강도에서는, 1MPa 이상의 접착 강도를 Good(합격)으로 하고, 0.1MPa 미만을 Bad(불합격)로 하고, 그 사이를 Not Good으로 평가하였다. 최종 접착 강도는, 접착 후의 시험편에 대하여 0.5MPa의 압력을 가한 상태에서 24시간 유지한 후의 접착 강도를 측정하였다. 그리고, 측정의 결과, 5MPa 이상의 접착 강도였던 것을 Good(합격)으로 하고, 5MPa 미만의 접착 강도였던 것을 Bad(불합격)로 하였다.
한편, 「100매 적층 코어 취출 시간」에 대해서는, 20초 이하였던 것을 Good(합격)으로 하고, 60초 이상을 Bad(불합격)로 하고, 그 사이를 Not Good으로 하였다.
이상의 평가 결과 하에, 모든 평가 항목에서 Good이었던 것을 종합 평가 Good으로 하고, 적어도 하나의 Not Good을 포함한 것을 종합 평가 Not Good으로 하고, 적어도 하나의 Bad를 포함한 것을 종합 평가 Bad로 하였다.
표 2에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 5 모두에 있어서 종합 평가 Good이 얻어지고, 한편, 비교예 1 내지 3에서는 종합 평가가 Bad, 비교예 4에서는 종합 평가가 Not Good이 되었다.
또한, 종합 평가에 있어서 「Good」을 얻은 실시예 1 내지 5 모두에 있어서 층간 저항의 수치가 10Ω-cm2/매 이상을 충족시키고 있기 때문에, 충분한 절연 성능이 얻어진 것도 확인되었다.
이상으로부터, 편면 또는 양면에, 경화 촉진제를 함유하는 절연 피막이 형성되어 있는 전자 강판을 사용함으로써 접착 적층 코어의 제조 시에, 충분한 접착 강도를 확보한 후에 보다 높은 생산성이 얻어지는 것이 확인되었다. 게다가, 절연 피막에 경화 촉진제를 첨가해도 충분히 높은 절연 성능을 확보되는 것도 확인되었다.
통상의 생각이라면, 경화 촉진제의 첨가에 의해 절연 피막의 절연 성능에 영향을 미칠 가능성을 생각하여, 그러한 구성을 피할 것이다. 마찬가지로, 통상의 생각이라면, 프레스 가공유와 같은 소위 「오염층」이 절연 피막 상에 남아있는 상태 그대로, 경화 촉진제를 사용하여 접착 작용을 높이려고는 생각하지 않을 것이다. 애당초, 경화 촉진제는 유기 수지이므로, 이것을 무엇인가에 함유시키도록 하는 것이라면, 동일하게 유기 수지에 섞어 넣는 것이 일반적인 생각이다.
그러나, 본 발명자들은, 유기 수지인 경화 촉진제를 미리 건조시킨 후에, 무기물인 경화 촉진제에 함유시키는 구성을 채용하였다. 그리고, 상기 실시예에도 나타낸 바와 같이, 이 구성을 사용한 경우, 필요 충분한 절연 성능이 담보된 후에 높은 접착 작용이 얻어지는 것을 알아내어, 본 발명에 이른 것이다.
본 발명의 상기 각 양태에 의하면, 접착 적층 코어의 제조 시에, 충분한 접착 강도를 확보한 후에 보다 높은 생산성이 얻어지는, 전자 강판 및 접착 적층 코어 제조 방법을 제공할 수 있다. 따라서, 산업상 이용 가능성은 크다.
21: 스테이터용 접착 적층 코어(접착 적층 코어, 회전 전기 기기용의 고정자)
40: 전자 강판, 강판 부품, 제1 강판 부품, 제2 강판 부품, 제3 강판 부품, 제4 강판 부품
b1, b2: 프레스 가공유
C: 접착제
i1, i2: 절연 피막
M: 띠상 강판, 전자 강판

Claims (6)

  1. 화학 조성이, 단위 질량％로,
    Si: 2.5％ 내지 3.9％
    Al: 0.001％ 내지 3.0％
    Mn: 0.05％ 내지 5.0％
    잔부: Fe 및 불순물
    을 함유하고,
    편면 또는 양면에, 경화 촉진제를 함유하는 절연 피막이 형성되어 있는
    것을 특징으로 하는 전자 강판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 경화 촉진제가, 티타늄, 크롬, 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리, 아연, 은, 바나듐, 몰리브덴, 루테늄 및 그것들의 조합에서 선택되는, 혐기 경화를 촉진하는 유효 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 강판.
  3. 편면 또는 양면에 프레스 가공유를 도포한 띠상 강판에 프레스 가공을 행하여, 상기 띠상 강판의 상기 편면에 접착제를 도포하여 복수매의 강판 부품을 얻고, 상기 각 강판 부품을 적층 접착시킴으로써 접착 적층 코어를 제조하는 방법이며,
    상기 띠상 강판으로서 제1항 또는 제2항에 기재된 전자 강판을 사용하는
    것을 특징으로 하는 접착 적층 코어 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 각 강판 부품이 제1 강판 부품 및 제2 강판 부품을 포함하고,
    제1면 측에 상기 절연 피막을 갖는 상기 제1 강판 부품을 준비하는 제1 공정과,
    제2면 측에, 상기 절연 피막과, 상기 절연 피막 상에 도포된 상기 프레스 가공유와, 상기 프레스 가공유 상에 도포된 상기 접착제를 갖는 상기 제2 강판 부품을 준비하는 제2 공정과,
    상기 제1면 및 상기 제2면이 서로 대향하도록, 상기 제1 강판 부품 및 상기 제2 강판 부품을 중첩하여 접착시키는 제3 공정을
    갖는 것을 특징으로 하는 접착 적층 코어 제조 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 각 강판 부품이 제3 강판 부품 및 제4 강판 부품을 포함하고,
    제3면 측에, 상기 절연 피막과, 상기 절연 피막 상에 도포된 상기 프레스 가공유를 갖는 상기 제3 강판 부품을 준비하는 제4 공정과,
    제4면 측에, 상기 절연 피막과, 상기 절연 피막 상에 도포된 상기 프레스 가공유와, 상기 프레스 가공유 상에 도포된 상기 접착제를 갖는 상기 제4 강판 부품을 준비하는 제5 공정과,
    상기 제3면 및 상기 제4면이 서로 대향하도록, 상기 제3 강판 부품 및 상기 제4 강판 부품을 중첩하여 접착시키는 제6 공정을
    갖는 것을 특징으로 하는 접착 적층 코어 제조 방법.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착 적층 코어가 회전 전기 기기용의 고정자인 것을 특징으로 하는 접착 적층 코어 제조 방법.
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