KR20240045320A

KR20240045320A - 적층 코어 및 회전 전기 기기

Info

Publication number: KR20240045320A
Application number: KR1020247008938A
Authority: KR
Inventors: 류 히라야마; 가즈토시 다케다; 다케아키 와키사카; 슈이치 야마자키
Original assignee: 닛폰세이테츠 가부시키가이샤
Priority date: 2021-11-25
Filing date: 2022-10-19
Publication date: 2024-04-05
Also published as: CA3230206A1; JPWO2023095496A1; CN118020230A; TW202324461A; WO2023095496A1

Abstract

전자 강판은, 환상체를 포함하고, 복수의 접착층(41) 중 적어도 하나의 접착층(41)은, 제1 접착층이고, 제1 접착층을 적층 방향으로 사이에 두는 2개의 전자 강판 중 한쪽의 전자 강판에 있어서, 환상체의 중심축에 교차하고 자화 용이 방향으로 연장되는 가상축을 L축, 중심축에 교차하고 L축과 교차하는 가상축을 C축으로 하고, 또한 전자 강판을 L축과 C축에 의해 환상체의 둘레 방향으로 복수의 구간(S)으로 구획했을 때, 복수의 구간(S) 중 적어도 하나의 구간(S)은, 제1 구간이고, 제1 구간에서는, 전자 강판 중 주 자속이 L축 방향으로 발생하는 제1 부분(P1)에 있어서의 제1 접착층의 면적이, 전자 강판 중 주 자속이 C축 방향으로 발생하는 제2 부분(P2)에 있어서의 제1 접착층의 면적보다도 작다.

Description

적층 코어 및 회전 전기 기기

본 개시는, 적층 코어 및 회전 전기 기기에 관한 것이다.

본원은, 2021년 11월 25일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2021-191446호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

금후, 사용 수의 증가가 예상되는 EV/HEV용의 주 기기(회전 전기 기기, 전동기, 모터)는, 체격·중량 저감을 목적으로 하여, 고속 회전화가 진행되고 있다. 회전수의 증가에 수반하여, 로터 코어나 스테이터 코어의 철손이 증가하고, 효율 저감을 초래한다. 고주파 여자에 의한 철손 증가의 주 요인은 와전류손의 증가이고, 개선의 방책으로서는, 전자 강판의 박판화가 있다.

한편, 펀칭 등으로 제작한 로터 코어나 스테이터 코어를 적층할 때에는, 일반적으로 코킹이 사용되지만, 극박의 전자 강판을 코킹으로 적층 고정하는 것은, 매우 곤란하다. 그때, 극박 전자 강판을 적층 고정하는 방법의 하나로서, 접착 고정이 있다(예를 들어, 하기 특허문헌 1 참조).

일본 특허 공개 제2008-78346호 공보

그러나, 상기 종래의 접착 고정 방법에서는, 전자 강판을 접착제를 사용하여 고정할 때, 접착제의 응고 수축에 기인하여 전자 강판에 발생하는 탄성 압축 응력에 의해, 자기 특성(여자 특성이나 철손 특성)이 열화되어 손실의 증가를 초래할 우려가 있다. 또한 이와 같은 과제는, 전동기뿐만 아니라, 발전기를 포함하는 회전 전기 기기 전반에도 발생한다.

본 개시는, 전술한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 적층 고정하는 보유 지지력을 유지한 상태로, 손실(철손 및 구리손)의 증가를 억제할 수 있는 적층 코어를 제안하는 것을 목적으로 한다.

<1> 본 개시의 일 양태에 관한 적층 코어는, 적층된 복수의 전자 강판과, 적층 방향으로 인접하는 상기 전자 강판끼리의 사이에 배치된 복수의 접착층을 구비하고, 상기 전자 강판은, 환상체를 포함하고, 상기 복수의 접착층 중 적어도 하나의 접착층은, 제1 접착층이고, 상기 제1 접착층을 상기 적층 방향으로 사이에 두는 2개의 상기 전자 강판 중 한쪽의 전자 강판에 있어서, 상기 환상체의 중심축에 교차하고 자화 용이 방향으로 연장되는 가상축을 L축, 상기 중심축에 교차하고 상기 L축과 교차하는 가상축을 C축으로 하고, 또한 상기 전자 강판을 상기 L축과 상기 C축에 의해 상기 환상체의 둘레 방향으로 복수의 구간으로 구획했을 때, 상기 복수의 구간 중 적어도 하나의 구간은, 제1 구간이고, 상기 제1 구간에서는, 상기 전자 강판 중 주 자속이 상기 L축 방향으로 발생하는 제1 부분에 있어서의 상기 제1 접착층의 면적이, 상기 전자 강판 중 주 자속이 상기 C축 방향으로 발생하는 제2 부분에 있어서의 상기 제1 접착층의 면적보다도 작다.

본원 발명자는, 예의 검토한 결과, 이하의 지견을 얻었다. 즉, 적층 방향으로 인접하는 전자 강판끼리가, 접착제에 의해 접착 고정된 적층 코어에 있어서, 접착제에 기인하여 전자 강판에 압축 응력이 인가되고, 이 압축 응력이 전자 강판의 자기 특성의 열화(철손 증가량 등)에 영향을 미친다. 이 영향의 정도가, 전자 강판에 있어서 발생하는 주 자속의 방향에 따라서 다른 것을 본원 발명자는 새롭게 발견하였다. 보다 구체적으로는, 주 자속의 방향이 L방향(자화 용이 방향)인 경우에는, 주 자속의 방향이 C방향(L방향과 교차하는 방향, 자화 용이 방향이 아닌 방향)인 경우에 비해, 전자 강판에 있어서의 접착 면적률이 높을수록 철손 열화율이 크고, 전자 강판의 단위 면적당에 인가되어 있는 압축 응력이 높을수록 철손 열화율이 크다(예를 들어, 후술하는 도 13, 14, 16 참조). 또한, 주 자속은, 로터 코어나 스테이터 코어에 발생하는 자속의 총칭이다.

이상의 지견에 기초하여, 본원 발명자는, 환상체를 포함하는 적층 코어에 있어서, 전자 강판을 L축 및 C축에 의해 복수의 구간으로 구획하고, 그 복수의 구간 중 적어도 하나의 구간에 있어서, 주 자속이 발생하는 방향에 따라서 접착층의 면적을 다르게 하는 것에 상도하였다. 즉, 상기 복수의 구간 중 적어도 하나인 제1 구간에 있어서, 주 자속이 L방향으로 발생하는 제1 부분에 있어서의 제1 접착층의 면적을, 주 자속이 C방향으로 발생하는 제2 부분에 있어서의 제1 접착층의 면적보다도 작게 하는 것에 본원 발명자는 상도하였다. 이에 의해, 전자 강판 중 철손에 대한 영향이 큰 부분에 접착층을 크게 형성하는 것 대신에, 철손에 대한 영향이 작은 부분에 접착층을 크게 형성할 수 있다. 따라서, 요구되는 보유 지지력을 확보한 상태로, 손실의 증가를 억제할 수 있다.

<2> 상기 <1>에 관한 적층 코어에서는, 상기 제1 구간에 있어서, 상기 C축에 상대적으로 가까운 영역을 C축측 영역으로 하고, 또한 상기 L축에 상대적으로 가까운 영역을 L축측 영역으로 했을 때, 상기 제1 부분은, 상기 환상체 중 상기 C축측 영역에 위치하는 부분을 포함하고, 상기 제2 부분은, 상기 환상체 중 상기 L축측 영역에 위치하는 부분을 포함하는 구성을 채용해도 된다.

환상체를 포함하는 적층 코어에 있어서, 주 자속은, 환상체에서는 둘레 방향으로 주로 발생한다. 그리고, 환상체에서 발생하는 주 자속과, L방향이나 C방향의 상대적인 관계는, 그 주 자속이 발생하는 둘레 방향의 위치에서 다르다. 예를 들어, 환상체 중, L축측에 위치하는 부분에서는, 주 자속에 있어서의 C방향의 성분이 많아진다. 한편, 환상체 중, C축측에 위치하는 부분에서는, 주 자속에 있어서의 L방향의 성분이 많아진다.

<3> 상기 <2>에 관한 적층 코어에서는, 상기 제1 접착층은, 상기 환상체의 내주연 및 외주연 중 적어도 한쪽에 배치된 제1 접착부를 포함하고, 상기 제1 구간에서는, 상기 C축측 영역에 있어서의 상기 제1 접착부의 면적이, 상기 L축측 영역에 있어서의 상기 제1 접착부의 면적보다도 작은 구성을 채용해도 된다.

제1 접착부는, 환상체의 내주연 및 외주연 중 적어도 한쪽에 배치되고, 주로 둘레 방향으로 연장된다. 그 때문에, 제1 접착부는, C축측 영역에 있어서, C방향보다도 L방향에 가까운(경사가 완만한) 방향으로 연장되고, L축측 영역에 있어서, L방향보다도 C방향에 가까운(경사가 완만한) 방향으로 연장된다. 따라서, 제1 접착부에 대해서는, L축측 영역에 배치되는 부분이 많을수록, C방향에 가까운 방향으로 연장되는 비율이 높아져, 철손에 대한 영향이 작아진다.

그래서 이 적층 코어에 있어서, 제1 구간에서는, C축측 영역에 있어서의 제1 접착부의 면적이, L축측 영역에 있어서의 제1 접착부의 면적보다도 작다. 따라서, 제1 접착부가, 철손에 미치는 영향을 작게 억제할 수 있다.

<4> 상기 <3>에 관한 적층 코어에서는, 상기 제1 접착부는, 상기 환상체의 내주연 및 외주연 중 적어도 한쪽을 따라서 띠상으로 연장되고, 상기 제1 구간에서는, 상기 제1 접착부의 폭이, 상기 둘레 방향의 위치에 관계없이 동등하거나, 또는 상기 둘레 방향을 따라서 상기 L축으로부터 상기 C축을 향함에 따라 작아지는 구성을 채용해도 된다.

<5> 상기 <4>에 관한 적층 코어에서는, 상기 제1 구간에서는, 상기 제1 접착부의 폭이, 상기 둘레 방향을 따라서 상기 L축으로부터 상기 C축을 향함에 따라 작아지는 구성을 채용해도 된다.

제1 구간에서는, 제1 접착부의 폭이, 둘레 방향의 위치에 관계없이 동등하거나, 또는 둘레 방향을 따라서 L축으로부터 C축을 향함에 따라 작아진다. 또한, 제1 접착부의 폭이, 둘레 방향을 따라서 L축으로부터 C축을 향함에 따라 작아지는 것이 바람직하다. 이상에 의해, 전술한 작용 효과가 현저하게 발휘된다.

<6> 상기 <1> 내지 <5> 중 어느 한 항에 관한 적층 코어에서는, 상기 전자 강판은, 상기 환상체로부터 상기 환상체의 직경 방향의 내측으로 돌출됨과 함께 상기 환상체의 둘레 방향으로 간격을 두고 배치된 복수의 티스를 더 포함하고, 상기 제1 부분은, 상기 티스 중 상기 L축측 영역에 위치하는 부분을 포함하고, 상기 제2 부분은, 상기 티스 중 상기 C축측 영역에 위치하는 부분을 포함하는 구성을 채용해도 된다.

또한 이와 같이, 전자 강판이, 환상체뿐만 아니라 티스도 구비하는 경우, 제1 접착층은, 전자 강판 중, 환상체끼리뿐만 아니라 티스끼리도 접착하고, 제1 구간은, 환상체뿐만 아니라 티스에도 규정되고, 제1 부분, 제2 부분 각각은, 환상체의 일부 또는 전부뿐만 아니라, 티스의 일부 또는 전부도 포함한다.

티스를 포함하는 적층 코어에 있어서, 주 자속은, 티스에서는 직경 방향으로 주로 발생한다. 그리고, 티스에서 발생하는 주 자속과, L방향이나 C방향의 상대적인 관계는, 그 주 자속이 발생하는 티스의 둘레 방향의 위치에서 다르다. 예를 들어, 복수의 티스 중, L축측에 위치하는 티스에서는, 주 자속 중 L방향의 성분이 많아진다. 한편, 복수의 티스 중, C축측에 위치하는 티스에서는, 주 자속 중 C방향의 성분이 많아진다.

<7> 상기 <6>에 관한 적층 코어에서는, 상기 제1 접착층은, 상기 티스의 주연에 배치된 제2 접착부를 포함하고, 상기 제1 구간에서는, 상기 C축측 영역에 있어서의 상기 제2 접착부의 면적이, 상기 L축측 영역에 있어서의 상기 제2 접착부의 면적보다도 큰 구성을 채용해도 된다.

제2 접착부는, 티스의 주연에 배치되고, 주로 직경 방향으로 연장된다. 그 때문에, 제2 접착부는, C축측 영역에 있어서, L방향보다도 C방향에 가까운(경사가 완만한) 방향으로 연장되고, L축측 영역에 있어서, C방향보다도 L방향에 가까운(경사가 완만한) 방향으로 연장된다. 따라서, 제2 접착부에 대해서는, C축측 영역에 배치되는 부분이 많을수록, C방향에 가까운 방향으로 연장되는 비율이 높아져, 철손에 대한 영향이 작아진다.

그래서 이 적층 코어에 있어서, 제1 구간에서는, C축측 영역에 있어서의 제2 접착부의 면적이, L축측 영역에 있어서의 제2 접착부의 면적보다도 크다. 따라서, 제2 접착부가, 철손에 미치는 영향을 작게 억제할 수 있다.

<8> 상기 <7>에 관한 적층 코어에서는, 상기 제2 접착부는, 상기 티스의 주연을 따라서 띠상으로 연장되고, 상기 제1 구간에서는, 상기 티스의 상기 둘레 방향의 위치에 관계없이 동등하거나, 또는 상기 제2 접착부의 폭이, 상기 둘레 방향을 따라서 상기 L축측에 위치하는 상기 티스로부터 상기 C축측에 위치하는 상기 티스만큼 커지는 구성을 채용해도 된다.

<9> 상기 <8>에 관한 적층 코어에서는, 상기 제1 구간에서는, 상기 제2 접착부의 폭이, 상기 둘레 방향을 따라서 상기 L축측에 위치하는 상기 티스보다도 상기 C축측에 위치하는 상기 티스만큼 커지는 구성을 채용해도 된다.

제1 구간에서는, 제2 접착부의 폭이, 티스의 둘레 방향의 위치에 관계없이 동등하거나, 또는 둘레 방향을 따라서 L축측에 위치하는 티스보다도 C축측에 위치하는 티스만큼 커진다. 또한, 제1 구간에서는, 제2 접착부의 폭이, 둘레 방향을 따라서 L축측에 위치하는 티스보다도 C축측에 위치하는 티스만큼 커지는 것이 바람직하다. 이상에 의해, 전술한 작용 효과가 현저하게 발휘된다.

<10> 상기 <2> 내지 <5> 중 어느 한 항에 관한 적층 코어에서는, 상기 제1 구간에 있어서, 상기 C축 및 상기 L축이 상기 중심축 주위에 이루는 중심각을 절반으로 나누는 방향으로 연장되는 가상축을 기준축으로 했을 때, 상기 C축측 영역 및 상기 L축측 영역은, 상기 기준축을 기준으로 하여 상기 둘레 방향으로 대칭의 관계인 구성을 채용해도 된다.

C축측 영역 및 L축측 영역이, 기준축을 기준으로 하여 둘레 방향으로 대칭의 관계이다. 따라서, 상술한 작용 효과가 현저하게 발휘된다.

<11> 상기 <2> 내지 <10> 중 어느 한 항에 관한 적층 코어에서는, 상기 제1 접착층은, 띠상의 접착부를 포함하고, 상기 L축측 영역에서는, 상기 둘레 방향이 길이 방향이 되는 상기 띠상의 접착부의 면적의 합계가, 상기 환상체의 직경 방향이 길이 방향이 되는 상기 띠상의 접착부의 면적의 합계보다도 크고, 상기 C축측 영역에서는, 상기 둘레 방향이 길이 방향이 되는 상기 띠상의 접착부의 면적의 합계가, 상기 직경 방향이 길이 방향이 되는 상기 띠상의 접착부의 면적의 합계보다도 작은 구성을 채용해도 된다.

<13> 상기 <1> 내지 <11> 중 어느 한 항에 관한 적층 코어에서는, 상기 복수의 접착층의 모두가 상기 제1 접착층인 구성을 채용해도 된다.

복수의 접착층의 모두가, 상기 제1 구간을 구비하는 제1 접착층인 경우, 바꿔 말하면, 복수의 접착층의 모두가, 제1 접착층이라는 조건을 충족하고 있는 경우에는, 예를 들어 복수의 접착층 중 일부가, 제1 접착층이라는 조건을 충족하지 않는 경우 등에 비해, 전술한 작용 효과가 현저하게 발휘된다.

<14> 상기 <1> 내지 <12> 중 어느 한 항에 관한 적층 코어에서는, 상기 복수의 구간의 모두가 상기 제1 구간인 구성을 채용해도 된다.

제1 접착층에 있어서의 상기 복수의 구간의 모두가 상기 제1 구간인 경우, 바꿔 말하면, 복수의 구간의 모두가, 제1 구간이라는 조건을 충족하고 있는 경우에는, 예를 들어 복수의 구간 중의 일부가, 제1 구간이라는 조건을 충족하지 않는 경우에 비해, 상술한 작용 효과가 현저하게 발휘된다.

<14> 상기 <1> 내지 <13> 중 어느 한 항에 관한 적층 코어에서는, 상기 전자 강판은, 무방향성 전자 강판인 구성을 채용해도 된다.

<15> 상기 <1> 내지 <13> 중 어느 한 항에 관한 적층 코어에서는, 상기 전자 강판은, 방향성 전자 강판인 구성을 채용해도 된다.

<16> 상기 <1> 내지 <15> 중 어느 한 항에 관한 적층 코어에서는, 상기 자화 용이 방향은, 1개의 상기 전자 강판에 1방향만 존재하고, 상기 L축 및 상기 C축은, 서로 직교하는 구성을 채용해도 된다.

<17> 상기 <1> 내지 <15> 중 어느 한 항에 관한 적층 코어에서는, 상기 자화 용이 방향은, 1개의 상기 전자 강판에 2방향 이상 존재하고, 상기 L축은, 2방향 이상의 상기 자화 용이 방향 각각으로 연장되어 상기 중심축 상에서 서로 교차하고, 상기 C축은, 상기 둘레 방향으로 인접하는 상기 L축이 상기 중심축 주위에 이루는 중심각을 절반으로 나누는 방향으로 연장되는 구성을 채용해도 된다.

<18> 본 개시의 일 양태에 관한 회전 전기 기기는, 상기 <1> 내지 <17> 중 어느 한 항에 관한 적층 코어를 구비한다.

본 개시에 의하면, 적층 고정하는 보유 지지력을 유지한 상태로, 손실의 증가를 억제할 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시 형태에 관한 회전 전기 기기의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 회전 전기 기기가 구비하는 스테이터의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시하는 회전 전기 기기가 구비하는 스테이터의 측면도이다.
도 4는 도 1에 도시하는 회전 전기 기기가 구비하는 스테이터의 전자 강판 및 접착층의 평면도이다.
도 5는 전자 강판 및 접착층의 평면도이며, L축 및 C축에 의해 구획되는 1개의 구간의 확대도이다.
도 6은 롤 마크를 설명하기 위한 사진이며, 일반적인 전자 강판을 도시하는 사진이다.
도 7은 도 7에 도시하는 사진의 일부를 확대한 사진이다.
도 8은 도 1에 도시하는 회전 전기 기기가 구비하는 스테이터를 제조하는 제조 장치의 일례를 도시하는 측면도이다.
도 9는 도 1에 도시하는 회전 전기 기기가 구비하는 스테이터의 제1 변형예에 관한 평면도이며, 도 5에 도시하는 확대도에 상당하는 도면이다.
도 10은 도 1에 도시하는 회전 전기 기기가 구비하는 스테이터의 제2 변형예에 관한 평면도이며, 도 4에 도시하는 확대도에 상당하는 도면이다.
도 11은 도 1에 도시하는 회전 전기 기기가 구비하는 스테이터의 제2 변형예에 관한 평면도이며, 도 5에 도시하는 확대도에 상당하는 도면이다.
도 12는 돌려쌓기를 설명하기 위한 사진이며, 일반적인 적층 코어를 도시하는 사진이다.
도 13은 제1 검증 시험에서 L방향으로 자속이 발생한 경우에 있어서의 접착 면적률과 철손의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 14는 제1 검증 시험에서 C방향으로 자속이 발생한 경우에 있어서의 접착 면적률과 철손의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 15는 제2 검증 시험에서 철손의 시뮬레이션 대상으로 한 스테이터의 전자 강판의 평면도이며, 도 5에 도시하는 확대도에 상당하는 도면이다.
도 16은 제2 검증 시험의 결과를 도시하는 그래프이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 개시의 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 구체적으로는 영구 자석 계자형 전동기를 일례로 들어 설명한다. 이러한 종류의 전동기는, 예를 들어 전기 자동차 등에 적절하게 채용된다.

도 1 및 도 2에 도시하는 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 등은 적절히 변경할 수 있다. 또한 이 회전 전기 기기(10)는, 예를 들어 각 상에 실효값 10A, 주파수 100㎐의 여자 전류를 인가함으로써, 회전수 1000rpm으로 회전할 수 있다.

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

스테이터 코어(21)는 통 형상(원통 형상)의 코어 백(22)(환상체)과, 복수의 티스(23)를 구비한다. 이하에서는, 스테이터 코어(21)(코어 백(22))의 축방향(스테이터 코어(21)의 중심축선(O) 방향)을 단순히 축방향이라고 하고, 스테이터 코어(21)(코어 백(22))의 직경 방향(스테이터 코어(21)의 중심축선(O)에 직교하는 방향)을 단순히 직경 방향이라고 하고, 스테이터 코어(21)(코어 백(22))의 둘레 방향(스테이터 코어(21)의 중심축선(O) 주위로 주회하는 방향)을 단순히 둘레 방향이라고 한다.

코어 백(22)은 스테이터(20)를 축방향에서 본 평면으로 보아 원환상이다.

복수의 티스(23)는 코어 백(22)으로부터 직경 방향의 내측을 향하여(직경 방향을 따라서 코어 백(22)의 중심축선(O)을 향하여) 돌출된다. 복수의 티스(23)는 둘레 방향으로 동등한 간격을 두고 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 중심축선(O)을 중심으로 하는 중심각 20도 간격으로 18개의 티스(23)가 마련되어 있다. 복수의 티스(23)는 서로 동등한 형상이고, 또한 동등한 크기이다.

상기 권선은, 티스(23)에 권회되어 있다. 상기 권선은, 집중 권취되어 있어도 되고, 분포 권취되어 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 동축으로 배치되는 통 형상(원통 형상)이다. 로터 코어(31) 내에는, 상기 회전축(60)이 배치되어 있다. 회전축(60)은 로터 코어(31)와 함께 회전하도록, 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 자극으로서 기능한다. 복수조의 영구 자석(32)은 둘레 방향으로 동등한 간격을 두고 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 중심축선(O)을 중심으로 하는 중심각 30도 간격으로 12조(전체로는 24개)의 영구 자석(32)이 마련되어 있다.

본 실시 형태에서는, 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)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)에의 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㎜가 된다. 스테이터 코어(21)의 외경은, 예를 들어 250.0㎜가 된다. 스테이터 코어(21)의 내경은, 예를 들어 165.0㎜가 된다. 로터 코어(31)의 외경은, 예를 들어 163.0㎜가 된다. 로터 코어(31)의 내경은, 예를 들어 30.0㎜가 된다. 단, 이들의 값은 일례이고, 스테이터 코어(21)의 적층 두께, 외경이나 내경, 및 로터 코어(31)의 적층 두께, 외경이나 내경은 이들의 값에 한정되지는 않는다. 여기서, 스테이터 코어(21)의 내경은, 스테이터 코어(21)에 있어서의 티스(23)의 선단부를 기준으로 하고 있다. 스테이터 코어(21)의 내경은, 모든 티스(23)의 선단부에 내접하는 가상원의 직경이다.

스테이터 코어(21) 및 로터 코어(31)를 형성하는 각 전자 강판(40)은, 예를 들어 모재가 되는 전자 강판을 펀칭 가공하는 것 등에 의해 형성된다. 전자 강판(40)으로서는, 공지된 전자 강판을 사용할 수 있다. 전자 강판(40)의 화학 조성은 특별히 한정되지는 않는다. 본 실시 형태에서는, 전자 강판(40)으로서, 무방향성 전자 강판을 채용하고 있다. 무방향성 전자 강판으로서는, 예를 들어 JIS C 2552:2014의 무방향성 전자 강대를 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 전자 강대를 채용할 수 있다. 또한, 전자 강판(40)으로서, 무방향성 전자 강판 대신에 Fe계 비정질 합금을 채용하는 것도 가능하다. Fe계 비정질 합금으로서는, 예를 들어 JIS C 2534:2017의 철기 아몰퍼스대를 채용할 수도 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) 사이에서의 절연 성능을 확보하기 위해, 절연 피막의 두께(전자 강판(40) 편면당의 두께)는 0.1㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

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

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

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

또한, 전자 강판(40)이 두꺼워지면 철손이 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.

상기의 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㎜이나 0.25㎜이다. 또한 전자 강판(40)의 두께에는, 절연 피막의 두께도 포함된다.

스테이터 코어(21)를 형성하는 복수의 전자 강판(40)은 접착층(41)에 의해 접착되어 있다. 접착층(41)은 적층 방향으로 인접하는 전자 강판(40)끼리의 사이에 마련되어 있다. 접착층(41)은 경화된 접착제인 접착부(42, 43)를 포함한다. 접착제에는, 예를 들어 중합 결합에 의한 열 경화형의 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, 열 경화형의 접착제 외에, 라디칼 중합형의 접착제 등도 사용 가능하고, 생산성의 관점에서는, 상온 경화형의 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 상온 경화형의 접착제는 20℃ 내지 30℃에서 경화된다. 상온 경화형의 접착제로서는, 아크릴계 접착제가 바람직하다. 대표적인 아크릴계 접착제에는, SGA(제2 세대 아크릴계 접착제. Second Generation Acrylic Adhesive) 등이 있다. 본 개시의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 혐기성 접착제, 순간 접착제, 엘라스토머 함유 아크릴계 접착제가 모두 사용 가능하다. 또한, 여기서 말하는 접착제는 경화 전의 상태를 말하고, 접착제가 경화된 후에는 접착층(41)이 된다.

접착층(41)의 상온(20℃ 내지 30℃)에 있어서의 평균 인장 탄성률(E)은 1500㎫ 내지 4500㎫의 범위 내가 된다. 접착층(41)의 평균 인장 탄성률(E)은 1500㎫ 미만이면, 적층 코어의 강성이 저하되는 문제가 발생한다. 그 때문에, 접착층(41)의 평균 인장 탄성률(E)의 하한값은 1500㎫, 보다 바람직하게는 1800㎫가 된다. 반대로, 접착층(41)의 평균 인장 탄성률(E)이 4500㎫를 초과하면, 전자 강판(40)의 표면에 형성된 절연 피막이 박리되는 문제가 발생한다. 그 때문에, 접착층(41)의 평균 인장 탄성률(E)의 상한값은 4500㎫, 보다 바람직하게는 3650㎫가 된다.

또한, 평균 인장 탄성률(E)은 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) 사이를, 측정 대상의 접착제에 의해 접착하고, 경화시켜서 접착층(41)을 형성함으로써 얻어진다. 이 경화는 접착제가 열 경화형인 경우에는, 실제 조업상의 가열 가압 조건에서 가열 가압함으로써 행한다. 한편, 접착제가 상온 경화형인 경우에는 상온하에서 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, 접착층(41) 단체의 인장 탄성률이 구해진다.

이와 같이 하여 샘플로부터 구해진 인장 탄성률은, 적층 코어 전체로서의 평균값과 동등해지므로, 이 수치로써 평균 인장 탄성률(E)로 간주한다. 평균 인장 탄성률(E)은, 그 적층 방향을 따른 적층 위치나 적층 코어의 중심축선 주위의 둘레 방향의 위치에서 거의 변하지 않도록 조성이 설정되어 있다. 그 때문에, 평균 인장 탄성률(E)은, 적층 코어의 상단 위치에 있는, 경화 후의 접착층(41)을 측정한 수치로써 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, 어떠한 수단이어도 된다.

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

한편 접착층(41)의 두께가 100㎛를 초과하면 접착력이 포화된다. 또한, 접착층(41)이 두꺼워짐에 따라 점적률이 저하되고, 적층 코어의 철손 등의 자기 특성이 저하된다. 따라서, 접착층(41)의 두께는 1㎛ 이상 100㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 1㎛ 이상 10㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.

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

접착층(41)의 평균 두께는, 1.0㎛ 이상 3.0㎛ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 접착층(41)의 평균 두께가 1.0㎛ 미만이면, 전술한 바와 같이 충분한 접착력을 확보할 수 없다. 그 때문에, 접착층(41)의 평균 두께의 하한값은, 1.0㎛, 보다 바람직하게는 1.2㎛가 된다. 반대로, 접착층(41)의 평균 두께가 3.0㎛를 초과하여 두꺼워지면, 열 경화 시의 수축에 의한 전자 강판(40)의 변형량이 대폭으로 증가하는 등의 문제를 발생한다. 그 때문에, 접착층(41)의 평균 두께의 상한값은, 3.0㎛, 보다 바람직하게는 2.6㎛가 된다.

접착층(41)의 평균 두께는 적층 코어 전체로서의 평균값이다. 접착층(41)의 평균 두께는 그 적층 방향을 따른 적층 위치나 적층 코어의 중심축선 주위의 둘레 방향의 위치에서 거의 변하지 않는다. 그 때문에, 접착층(41)의 평균 두께는 적층 코어의 상단 위치에 있어서, 원주 방향 10개소 이상에서 측정한 수치의 평균값으로써 그 값으로 할 수 있다.

또한, 접착층(41)의 평균 두께는, 예를 들어 접착제의 도포량을 바꾸어 조정할 수 있다. 또한, 접착층(41)의 평균 인장 탄성률(E)은, 예를 들어 열 경화형의 접착제의 경우에는, 접착 시에 가하는 가열 가압 조건 및 경화제 종류의 한쪽 혹은 양쪽을 변경하는 것 등에 의해 조정할 수 있다.

또한 본 실시 형태에서는, 로터 코어(31)를 형성하는 복수의 전자 강판(40)은 코킹(51)(다우얼)에 의해 서로 고정되어 있다. 그러나, 로터 코어(31)를 형성하는 복수의 전자 강판(40)이 접착층(41)에 의해 서로 접착되어 있어도 된다.

또한, 스테이터 코어(21)나 로터 코어(31) 등의 적층 코어는, 소위 돌려쌓기에 의해 형성되어 있어도 된다. 단 본 실시 형태에서는, 스테이터 코어(21)는 돌려쌓기 되어 있지 않다. 그 때문에, 스테이터 코어(21)를 형성하는 복수의 전자 강판(40)에서는, 압연 방향이 일치하고 있다.

여기서 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 본 개시에서는 스테이터 코어(21)에 있어서, 적층 방향으로 인접하는 전자 강판(40)끼리가, 접착층(41)에 의해 접착되어 있다. 도시한 예에서는, 적층 방향으로 인접하는 전자 강판(40)끼리는, 접착만으로 고정되어 있고, 다른 수단(예를 들어, 코킹 등)에 의해서는 고정되어 있지 않다. 단, 다른 수단으로 고정한 후에, 접착층(41)에 의해 접착해도 된다.

도 4 내지 도 5(후술하는 도 9, 도 10, 도 11, 도 15도 마찬가지임)에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 적층 방향으로 인접하는 전자 강판(40)끼리는, 접착층(41)에 의해 접착되어 있다. 또한 본 실시 형태에서는, 전자 강판(40)끼리의 사이에 마련된 모든 접착층(41)의 평면으로 본 형상은 동일하다. 접착층(41)의 평면으로 본 형상이란, 접착층(41)이 마련된 전자 강판(40)을 적층 방향에서 본 평면으로 볼 때의, 접착층(41)의 전체 형상을 의미한다. 전자 강판(40)끼리의 사이에 마련된 모든 접착층(41)의 평면으로 본 형상이 동일한 것은, 전자 강판(40)끼리의 사이에 마련된 모든 접착층(41)의 평면으로 본 형상이 완전히 동일한 경우만을 포함하는 것은 아니며, 실질적으로 동일한 경우를 포함한다. 상기 실질적으로 동일한 경우는, 전자 강판(40)끼리의 사이에 마련된 모든 접착층(41)의 평면으로 본 형상이 90％ 이상인 부분에서 공통되어 있는 경우이다.

각 접착층(41)은 제1 접착부(42)와, 제2 접착부(43)를 포함한다. 제1 접착부(42)는 코어 백(22)의 내주연 및 외주연 중 적어도 한쪽에 배치되어 있다. 제1 접착부(42)는 코어 백(22)의 내주연 및 외주연 중 적어도 한쪽을 따라서 띠상으로 연장되어 있다. 제2 접착부(43)는 티스(23)의 주연에 배치되어 있다. 제2 접착부(43)는 티스(23)의 주연을 따라서 띠상으로 연장되어 있다.

여기서 띠상이란, 띠의 폭이 도중에 변화하는 형상이나, 띠의 도중 위치가 분단되어 있는 형상도 포함한다. 예를 들어, 개개의 부분은 원 형상이나 사각 형상 등의 소정의 형상을 갖고 있지만, 이들이 분단되는 일 없이 일방향으로 연속되는 형상이나, 인접하는 2개의 개개의 부분끼리는 이격되어 있지만 그 이격 거리가 비교적 얼마 안되고 전체적으로(상기의 개개의 부분의 집합으로서) 보면 띠상인 형상도, 일방향으로 연장되는 띠상에 포함된다. 띠상의 접착부(42, 43)에서는, 예를 들어 접착부(42, 43)의 애스펙트비(장단변비)가 5배 이상이다(긴 변이 짧은 변에 비해 5배 이상의 길이임). 또한, 접착부(42, 43)가 주연을 따라 있는 경우는, 접착부(42, 43)가 일방향으로 연속되는 형상을 전제로 하고 있지 않다. 예를 들어, 복수의 접착부(42, 43)가 일방향으로 간헐적으로 배치되어 있는 경우도 포함된다. 단 이 경우, 일방향으로 인접하는 한 쌍의 접착부(42, 43)끼리의 간격(일방향의 길이)이 한 쌍의 접착부(42, 43) 각각의 크기(일방향의 길이)도 커지는 것이 바람직하다. 이와 같은 띠상의 접착부(42, 43)에서는, 상기 일방향이 길이 방향이 된다. 띠상의 접착부(42, 43)의 길이 방향이란, 예를 들어 애스펙트비가 5배 이상인 접착부(42, 43)의 긴 변이 연장되는 방향이다.

또한, 접착부(42, 43)가 주연을 따라 있는 것에는, 접착부(42, 43)가 주연으로부터 간극 없이 마련되어 있는 경우뿐만 아니라, 접착부(42, 43)가 전자 강판(40)의 주연에 대하여 간극을 두고 마련되어 있는 경우도 포함된다. 또한 이 경우, 접착부(42, 43)가 주연을 따라 있는 것은, 대상으로 하는 주연에 대하여 접착부(42, 43)가 실질적으로 평행하게 연장되어 있는 것을 의미한다. 바꿔 말하면, 접착부(42, 43)가 주연을 따라 있는 것에는, 접착부(42, 43)가 주연에 대하여 완전히 평행하는 경우뿐만 아니라, 접착부(42, 43)가 주연에 대하여 예를 들어 5도 이내의 경사를 갖고 있는 경우도 포함된다. 또한, 접착부(42, 43)가 주연을 따라 있는 것에는, 접착부(42, 43)가 전자 강판(40)의 주연에 대하여, 일정한 폭을 초과한 간극을 두고 마련되어 있는 경우는 포함되지 않는다. 구체적으로는, 접착부(42, 43)가 전자 강판(40)의 주연으로부터, 전자 강판(40)의 판 두께에 상당하는 크기의 3배의 폭을 초과하지 않는 범위에 마련되어 있다. 접착부(42, 43)와 전자 강판(40)의 주연 사이의 거리(폭)는 전자 강판(40)의 판 두께 이하로 하는 것이 바람직하고, 판 두께의 3배 이하이면 된다. 또한 상기 거리가 0인 경우는, 접착부(42, 43)가 전자 강판(40)의 주연에 간극 없이 마련되어 있는 경우가 된다.

본 실시 형태에서는, 도 4 내지 도 5에 도시하는 바와 같이, 제1 접착부(42)는 코어 백(22)의 내주연에 배치된 내측 접착부(42a)와, 코어 백(22)의 외주연에 배치된 외측 접착부(42b)의 양쪽을 포함한다. 내측 접착부(42a) 및 외측 접착부(42b)는 각각, 둘레 방향으로 연장되어 있다. 내측 접착부(42a) 및 외측 접착부(42b)는 둘레 방향으로 동등한 위치에 배치되어 있다. 내측 접착부(42a)는 외측 접착부(42b)에 대하여 직경 방향의 내측에 배치되어 있다. 내측 접착부(42a)는 둘레 방향으로 간헐적으로 연장되어 있다. 외측 접착부(42b)는 둘레 방향으로 연속적으로 연장되어 있다.

내측 접착부(42a)는 코어 백(22)의 내주연에 있어서 티스(23)가 배치되어 있지 않은 부분에 배치되어 있다. 내측 접착부(42a)는 둘레 방향으로 간격을 두고 배치된 부분 접착부(42c)를 구비하고 있다. 부분 접착부(42c)는 코어 백(22)의 내주연에 있어서 둘레 방향으로 인접하는 티스(23)끼리의 사이에 위치하고 있다. 부분 접착부(42c)는 코어 백(22)의 내주연에 있어서의 상기 티스(23)끼리의 사이의 전체 길이에 걸쳐 연장되어 있다.

또한 도 5에 도시하는 바와 같이, 내측 접착부(42a)의 폭은, 외측 접착부(42b)의 폭보다도 좁아도 된다. 코어 백(22)에서는, 외주연보다도 내주연에서 자속이 발생하기 쉽고, 그 내주연에 있어서 접착부의 폭(면적)을 작게 함으로써, 철손이 저감된다.

제2 접착부(43)는 둘레 방향으로 간헐적으로 배치되어 있다. 제2 접착부(43)는, 각 티스(23)에 배치된 복수의 티스 접착부(43a)를 구비하고 있다. 티스 접착부(43a)는 전자 강판(40)을 적층 방향에서 본 평면으로 보아 U자형이다. 티스 접착부(43a)는 2개의 측부 테두리부(43b)와, 1개의 선단 테두리부(43c)를 구비하고 있다. 2개의 측부 테두리부(43b)는 1개의 티스(23)에 있어서의 2개의 측부 테두리에 마련되어 있다. 2개의 측부 테두리부(43b)는 둘레 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 각 측부 테두리부(43b)는 직경 방향으로 띠상으로 연장되어 있다. 1개의 선단 테두리부(43c)는 1개의 티스(23)에 있어서의 선단(도시한 예에서는, 직경 방향의 내측의 단부)에 마련되어 있다. 각 측부 테두리부(43b)는 직경 방향으로 띠상으로 연장되어 있다. 선단 테두리부(43c)는 둘레 방향으로 띠상으로 연장되어 있다. 또한 선단 테두리부(43c)는 티스(23)의 선단에 외력이 가해졌을 때에 티스(23)의 선단의 박리를 방지한다. 상기 외력은, 예를 들어 권선을 슬롯에 삽입할 때에 티스(23)에 가해질 우려가 있다.

본 실시 형태에서는, 제1 접착부(42) 및 제2 접착부(43)는 둘레 방향으로 교호로 마련되어 있다. 도시한 예에서는, 제1 접착부(42)(내측 접착부(42a))의 둘레 방향의 단부와, 제2 접착부(43)(측부 테두리부(43b))의 둘레 방향의 단부가 둘레 방향으로 이어져 있다. 제1 접착부(42) 및 제2 접착부(43)는 둘레 방향으로 교호로 전체 둘레에 걸쳐 배치되어 있다. 제1 접착부(42) 및 제2 접착부(43)는 2개씩 배치되어 있다. 제1 접착부(42) 및 제2 접착부(43)는 각각, 약 1/4주씩 배치되어 있다.

여기서 L축 및 C축을 규정한다. L축 및 C축은, 모두 코어 백(22)의 중심축(중심축선(O))에 교차하는 가상축이다. L축은 자화 용이 방향으로 연장된다. 또한 본 실시 형태에서는, 전자 강판은 무방향성 전자 강판이고, L축은 압연 방향 및 자화 용이 방향으로 연장된다. 즉, 본 실시 형태에서는, 자화 용이 방향과 압연 방향이 일치하고 있다. C축은 L축과 직교(교차)한다. 이하, L축이 연장되는 방향을 L방향이라고 하고, C축이 연장되는 방향을 C방향이라고 한다.

또한 본 실시 형태에서는, 자화 용이 방향은 1개의 전자 강판(40)에 1방향만 존재하고 있다. 자화 용이 방향은, 예를 들어 (1) 전자 강판(40)의 결정립을 확인하거나, 또는 (2) 전자 강판(40)을 자기 측정하는 등에 의해 판별 가능하다. 상기 (1), (2) 어느 판별 방법에 있어서도, 예를 들어 먼저, 스테이터 코어(21)로부터 측정의 대상으로 하는 전자 강판(40)을, 예를 들어 박리하는 등으로 하여 취출한다.

그 후, (1)의 전자 강판(40)의 결정립을 확인하는 방법에서는, 예를 들어 반사형 전자 현미경(EBSD)에 의해 압연면에 평행 방향에 대해서 (100)역곡점도를 작성하고, 가장 강도가 높은 방향을 자화 용이 방향으로 하는 경우가 있다(참고 문헌: "EBSD 독본=OIM을 사용함에 있어서 =(B4.00)", 스즈키 세이이치 저, 가부시키가이샤 TSL 솔루션즈, URL: https://www.tsljapan.com/archives/3380).

한편, (2)의 전자 강판(40)을 자기 측정하는 방법에서는, 예를 들어 압연 방향으로부터 소정의 각도로 기울인 직사각형 혹은 정사각형의 강판을 잘라내어 측정 시료로 하고, JIS C 2556:2015에 규정되는 단판 시험기에 의한 전자 강대의 자기 측정 방법에 기초하여 측정하는 방법이 있다. 이 경우, 전술한 측정 시료를, 압연 방향에 대한 경사 각도를 다르게 하여 복수 준비하고, 복수의 측정 시료의 측정 결과를 비교함으로써, 자화 용이 방향을 판별할 수 있다.

여기서, 본 개시에 있어서, 자화 용이 방향의 수를 세는 경우(예를 들어, 자화 용이 방향이 1방향인지 2방향 이상인지)에는, 중심축선(O) 주위로 180°반대의 방향은, 동일한 방향(1방향)으로서 센다. 예를 들어, 0° 방향과 180° 방향은 동일한 방향(1방향)으로서 센다. 예를 들어, 압연 방향에 대하여 중심축선(O) 주위의 일방향으로 +X°의 방향과, +(X+180)°의 방향은 동일한 방향(1방향)으로서 센다.

또한 압연 방향은, 도 6 및 도 7에 예시하는 롤 마크(40a)에 의해 판별 가능하다. 도 6 및 도 7은, 일반적인 전자 강판(40Z)을 도시하는 사진이다. 단, 스테이터 코어(21)에 포함되는 전자 강판(40)에 있어서도, 마찬가지의 롤 마크(40a)가 확인 가능하다.

롤 마크(40a)는 전자 강판(40, 40Z)의 압연 시에, 압연용의 롤에 의해 전자 강판(40, 40Z)의 표면에 마련되는 선상의 흠집이다. 롤 마크(40a)는 압연 방향으로 연장되는 줄무늬라고도 할 수 있다. 롤 마크(40a)는 사람이 눈으로 보아 확인할 수 있다. 예를 들어, 도 6 및 도 7에 도시하는 전자 강판(40)에서는, 지면에 대하여 좌우 방향으로 연장되는 롤 마크(40a)(흠집, 줄무늬)가 있는 것이 확인 가능하다(예를 들어, 롤 마크(40a)는, 도 7에 있어서의 범위(R)에 있어서 시인하기 쉬움).

또한, 스테이터 코어(21)에 포함되는 전자 강판(40)의 압연 방향을 판별할 때에는, 예를 들어 스테이터 코어(21)로부터 전자 강판(40)을 취출하고, 그 후, 전자 강판(40)의 표면으로부터 접착층(41)을 제거한 상태에서, 전자 강판(40)을 관찰하는 것 등이 바람직하다.

도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 전술한 2개의 제1 접착부(42)(도 4 참조)는 C축(혹은 L축)을 대칭축으로 하여 선대칭이다. 2개의 제2 접착부(43)는 L축을 기준으로 하여 C방향으로 선대칭이다.

또한 도 5에 도시하는 바와 같이, 전자 강판(40)을 복수의 구간(S)으로 구획한다. 도 5에 도시하는 실시 형태에서는 4개의 구간으로 구획하고 있다. 4개의 구간(S)은, 전자 강판(40)을 L축과 C축에 의해 4등분으로 구획한 각 구간(S)이다. 이 4개의 구간(S) 중, C축(혹은 L축)을 사이에 두고 인접하는 2개의 구간은, C축(혹은 L축) 대칭축으로 하여 서로 선대칭이다. 이 4개의 구간(S) 중, 중심축(중심축선(O)) 주위에 180도 회전한 위치에 위치하는 2개의 구간은, 중심축(중심축선(O))을 중심으로 하여 서로 점대칭이다.

여기서, 4개의 구간(S) 각각에 있어서, 기준축(R), C축측 영역(SC) 및 L축측 영역(SL)을 규정한다. 기준축(R)은, C축 및 L축의 한가운데(둘레 방향의 중심)를 통과하는 가상선이고, 본 실시 형태에서는, C축 및 L축 각각에 대하여 45°씩 경사져서 연장되는 가상축이다. 기준축(R)은, C축 및 L축이 중심축선(O) 주위에 이루는 중심각을 절반으로 나누는 방향으로 연장된다. C축측 영역(SC)은, C축에 상대적으로 가까운 영역이다. 즉, C축측 영역(SC)에 속하는 각 위치는, L축과의 거리보다도 C축의 거리의 쪽이 가깝다. 환언하면, C축측 영역(SC)은 기준축(R)과 C축에 끼워져 있는 영역이다. L축측 영역(SL)은 L축에 상대적으로 가까운 영역이다. 즉, L축측 영역(SL)에 속하는 각 위치는, C축과의 거리보다도 L축과의 거리의 쪽이 가깝다. 환언하면, L축측 영역(SL)은 기준축(R)과 L축에 끼워져 있는 영역이다. C축측 영역(SC) 및 L축측 영역(SL)은, 서로 동일한 면적을 갖는다. C축측 영역(SC) 및 L축측 영역(SL)은 기준축(R)을 대상축으로 하여 선대칭의 관계이다. 본 실시 형태에서는, C축측 영역(SC)을, 중심축선(O) 주위에 C축으로부터 L축을 향하는 소정의 중심각의 범위 내에 위치하는 전체 영역으로 한다. L축측 영역(SL)을, 중심축선(O) 주위에 L축으로부터 C축을 향하는 소정의 중심각의 범위 내에 위치하는 전체 영역으로 한다. 본 실시 형태에서는, C축측 영역(SC) 및 L축측 영역(SL)의 중심각을 45°로 한다. C축측 영역(SC)은 기준축(R)보다도 L축측에 위치하는 전체 영역이다. L축측 영역(SL)은 기준축(R)보다도 C축측에 위치하는 전체 영역이다.

그런데 본원 발명자는, 이하의 (1), (2)의 지견을 발견하였다.

(1) 코어 백(22)을 포함하는 스테이터 코어(21)에 있어서, 주 자속(M)은, 코어 백(22)에서는 둘레 방향으로 주로 발생한다. 코어 백(22)에 있어서, 주 자속(M)이 발생하는 방향은 둘레 방향이다. 그리고, 코어 백(22)에서 발생하는 주 자속(M)과, L방향이나 C방향의 상대적인 관계는, 그 주 자속(M)이 발생하는 둘레 방향의 위치에서 다르다. 예를 들어, 코어 백(22) 중, L축측에 위치하는 부분에서는, 주 자속(M)에 있어서의 C방향의 성분이 많아진다. 한편, 코어 백(22) 중, C축측에 위치하는 부분에서는, 주 자속(M)에 있어서의 L방향의 성분이 많아진다.

(2) 티스(23)를 포함하는 스테이터 코어(21)에 있어서, 주 자속(M)은 티스(23)에서는 직경 방향으로 주로 발생한다. 티스(23)에 있어서, 주 자속(M)이 발생하는 방향은 직경 방향이다. 그리고, 티스(23)에서 발생하는 주 자속(M)과, L방향이나 C방향의 상대적인 관계는, 그 주 자속(M)이 발생하는 티스(23)의 둘레 방향의 위치에서 다르다. 예를 들어, 복수의 티스(23) 중, L축측에 위치하는 티스(23)에서는, 주 자속(M) 중 L방향의 성분이 많아진다. 한편, 복수의 티스(23) 중, C축측에 위치하는 티스(23)에서는, 주 자속(M) 중 C방향의 성분이 많아진다.

그래서 본원 발명자는, 전자 강판(40) 중 주 자속(M)이 L방향으로 발생하는 부분을, 제1 부분(P1)으로 규정한다. 또한 본원 발명자는, 전자 강판(40) 중 주 자속(M)이 C방향으로 발생하는 부분을, 제2 부분(P2)으로 규정한다. 예를 들어, 전자 강판(40)의 각 부분에 있어서, 주 자속(M)을 L방향의 성분과 C방향의 성분으로 분해하여 나타낸 경우에, 전자 강판(40) 중, 주 자속(M)의 L방향의 성분이 많아지는 부분을 제1 부분(P1)으로 규정하고, 주 자속(M)의 C방향의 성분이 많아지는 부분을 제2 부분(P2)으로 규정해도 된다.

그리고 본원 발명자는, 상기 지견 (1), (2)에 기초하여, 제1 부분(P1) 및 제2 부분(P2)을 각각, 대상으로 하는 전자 강판(40)의 각 부분을 흐르는 주 자속(M)의 방향이 상대적으로 L방향에 가까운지 C방향에 가까운지에 의해 규정하였다. 본원 발명자는, 구체적으로는 제1 부분(P1) 및 제2 부분(P2)을 이하와 같이 규정한다(도 5 참조). 즉, 제1 부분(P1)은 <1-1> 코어 백(22) 중 C축측 영역(SC)에 위치하는 부분(SC1)과, <1-2> 티스(23) 중 L축측 영역(SL)에 위치하는 부분(SL1)을 포함한다. 제2 부분(P2)은 <2-1> 코어 백(22) 중 L축측 영역(SL)에 위치하는 부분(SL2)과, <2-2> 티스(23) 중 C축측 영역(SC)에 위치하는 부분(SC2)을 포함한다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 기준축(R)이 1개의 티스(23) 상을 통과하는 경우, 1개의 티스(23)가 부분(SL1, SL2)의 2개의 부분으로 구획된다.

그리고 본 실시 형태에서는, 전술한 4개의 구간(S)의 모두에서, 제1 부분(P1)에 있어서의 접착층(41)의 면적이, 제2 부분(P2)에 있어서의 접착층(41)의 면적보다도 작다.

여기서, 제1 부분(P1)에 있어서의 접착층(41)은 <1-1> 코어 백(22) 중 C축측 영역(SC)에 위치하는 부분(SC1)에 마련된 접착층(41)과, <1-2> 티스(23) 중 L축측 영역(SL)에 위치하는 부분(SL1)에 마련된 접착층(41)을 포함한다. 즉, 제1 부분(P1)에 있어서의 접착층(41)은 <1-1> C축측 영역(SC)(부분(SC1))에 있어서의 제1 접착부(42)와, <1-2> L축측 영역(SL)(부분(SL1))에 있어서의 제2 접착부(43)를 포함한다.

또한, 제2 부분(P2)에 있어서의 접착층(41)은 <2-1> 코어 백(22) 중 L축측 영역(SL)에 위치하는 부분(SL2)에 마련된 접착층(41)과, <2-2> 티스(23) 중 C축측 영역(SC)에 위치하는 부분(SC2)에 마련된 접착층(41)을 포함한다. 즉, 제2 부분(P2)에 있어서의 접착층(41)은 <2-1> L축측 영역(SL)(부분(SL2))에 있어서의 제1 접착부(42)와, <2-2> C축측 영역(SC)(부분(SC2))에 있어서의 제2 접착부(43)를 포함한다.

또한 도 5에 도시하는 예에서는, 제1 부분(P1), 제2 부분(P2)에 있어서의 전자 강판(40)의 면적, 및 제1 부분(P1), 제2 부분(P2)에 있어서의 접착층(41)의 면적을, 각각, 이하의 표 1에 나타내는 바와 같이 설정하는 것이 가능하다.

또한 표 1에 나타내는 바와 같이, C축측 영역(SC)에 있어서의 제1 접착부(42)의 면적(부분(SC1)에 있어서의 접착층(41)의 면적)이, L축측 영역(SL)에 있어서의 제1 접착부(42)의 면적(부분(SL2)에 있어서의 접착층(41)의 면적)보다도 작다. 또한, C축측 영역(SC)에 있어서의 제2 접착부(43)의 면적(부분(SC2)에 있어서의 접착층(41)의 면적)이, L축측 영역(SL)에 있어서의 제2 접착부(43)의 면적(부분(SL1)에 있어서의 접착층(41)의 면적)보다도 크다.

또한 도 5에 도시하는 예에서는, 각 구간(S)의 L축측 영역, C축측 영역 각각에 있어서의 전자 강판(40)의 면적, 및 각 구간(S)의 L축측 영역, C축측 영역 각각에 있어서의 접착층(41)의 면적을, 각각, 이하의 표 2에 나타내는 바와 같이 설정하는 것도 가능하다. 이와 같이, 각 구간(S)에서, C축측 영역(SC)에 있어서의 접착층(41)의 면적과, L축측 영역(SL)에 있어서의 접착층(41)의 면적이 다르게 되어 있다.

또한 도시한 예에서는, 전술한 4개의 구간(S)의 모두에서, 제1 접착부(42)의 폭이, 둘레 방향의 위치에 관계없이 동등하거나, 또는 둘레 방향을 따라서 L축으로부터 C축을 향함에 따라 작아진다. 본 실시 형태(도 4 내지 도 5 참조)에서는, 제1 접착부(42)를 구성하는 복수의 부분 접착부(42c)의 각각, 및 외측 접착부(42b)의 폭은, 각각에 있어서, 둘레 방향의 위치에 관계없이 동등하다. 또한, 상기의 복수의 부분 접착부(42c)의 폭은, 서로 동등하다. 또한, 다른 실시 형태에서는, 복수의 부분 접착부(42c)의 폭은, 적어도 하나의 부분 접착부(42c)에 있어서 다른 부분 접착부(42c)와 달라도 된다.

여기서 접착부(예를 들어 제1 접착부(42))의 폭이란, 띠상으로 연장되는 접착부에 있어서, 그 접착부의 연장 방향(길이 방향)에 직교하는 방향의 크기이다. 접착부의 폭이, 둘레 방향의 위치에 관계없이 동등한 것은, 접착부의 폭이, 둘레 방향의 위치에 관계없이 완전히 동등한 경우뿐만 아니라, 접착부의 폭이, 둘레 방향의 위치에 관계없이 실질적으로 동등한 경우도 포함한다. 상기 실질적으로 동등한 경우는, 접착부의 폭이, 해당하는 접착부에 있어서의 평균 폭에 대하여 10％ 전후의 변동이 있는 경우이다.

또한 도시한 예에서는, 전술한 4개의 구간(S)의 모두에서, 제2 접착부(43)의 폭이, 티스(23)의 둘레 방향의 위치에 관계없이 동등하거나, 또는 둘레 방향을 따라서 L축측에 위치하는 티스(23)보다도 C축측에 위치하는 티스(23)만큼 커진다. 또한 본 실시 형태에서는, 제2 접착부(43)의 폭이, 티스(23)의 둘레 방향의 위치에 관계없이 동등하다.

또한, L축측 영역(SL)에서는, 둘레 방향이 길이 방향이 되는 띠상의 접착부(42, 43)의 면적의 합계가, 직경 방향이 길이 방향이 되는 띠상의 접착부(42, 43)의 면적의 합계보다도 크다. 또한, C축측 영역(SC)에서는, 둘레 방향이 길이 방향이 되는 띠상의 접착부(42, 43)의 면적의 합계가, 직경 방향이 길이 방향이 되는 띠상의 접착부(42, 43)의 면적의 합계보다도 작다. 여기서, 둘레 방향이 길이 방향이 되는 띠상의 접착부(42, 43)란, 예를 들어 내측 접착부(42a), 외측 접착부(42b), 선단 테두리부(43c)이다. 직경 방향이 길이 방향이 되는 띠상의 접착부(42, 43)란, 예를 들어 측부 테두리부(43b)이다. 둘레 방향이 길이 방향이 되는 띠상의 접착부(42, 43)에는, 둘레 방향에 평행하게 곡선상으로 연장되는 접착부(42, 43)뿐만 아니라, 예를 들어 둘레 방향으로 직선상으로 연장되는 접착부(42, 43) 등도 포함된다. 직경 방향이 길이 방향이 되는 띠상의 접착부(42, 43)에는, 직경 방향으로 직선상으로 연장되는 접착부(42, 43)뿐만 아니라, 예를 들어 직경 방향으로 곡선상으로 연장되는 접착부(42, 43) 등도 포함된다.

또한, 접착층(41)의 면적이란, 전자 강판(40)에 있어서 접착부(42, 43)가 마련된 영역의 면적이다. 이 면적은, 예를 들어 인접하는 전자 강판(40)을 박리한 후의 전자 강판(40)의 표면을 촬영하고, 그 촬영 결과를 화상 해석함으로써 구해진다.

상기 스테이터 코어(21)는, 예를 들어 도 8에 도시하는 제조 장치(100)를 사용하여 제조된다. 이하, 상기 스테이터 코어(21)의 제조 방법에 대해서 설명한다. 단, 제조 방법은 이것에 한정되지는 않는다.

먼저, 제조 장치(100)에 대해서 설명한다. 동 제조 장치(100)에서는, 코일(101)(후프)로부터 전자 강판(P)을 화살표(F) 방향을 향하여 송출하면서, 각 스테이지에 배치된 금형에 의해 복수회의 펀칭을 행하여 전자 강판(40)의 형상으로 점차 형성해 가고, 전자 강판(40)의 하면에 접착제를 도포하고, 펀칭한 전자 강판(40)을 적층하여 승온하면서 가압 접착하여 각 접착층(41)을 형성한다.

제조 장치(100)는 코일(101)에 가장 가까운 위치에 1단째의 펀칭 스테이션(110)과, 이 펀칭 스테이션(110)보다도 전자 강판(P)의 반송 방향을 따른 하류측에 인접 배치된 2단째의 펀칭 스테이션(120)과, 이 펀칭 스테이션(120)보다도 더욱 하류측에 인접 배치된 접착제 도포 스테이션(130)을 구비하고 있다.

펀칭 스테이션(110)은 전자 강판(P)의 하방에 배치된 암형 금형(111)과, 전자 강판(P)의 상방에 배치된 수형 금형(112)을 구비한다.

펀칭 스테이션(120)은 전자 강판(P)의 하방에 배치된 암형 금형(121)과, 전자 강판(P)의 상방에 배치된 수형 금형(122)을 구비한다.

접착제 도포 스테이션(130)은 접착제의 도포 패턴에 따라서 배치된 복수개의 인젝터를 구비하는 도포기(131)를 구비한다.

제조 장치(100)는, 또한 접착제 도포 스테이션(130)보다도 하류 위치에 적층 스테이션(140)을 구비한다. 이 적층 스테이션(140)은 가열 장치(141)와, 외주 펀칭 암형 금형(142)과, 단열 부재(143)와, 외주 펀칭 수형 금형(144)과, 스프링(145)을 구비하고 있다.

가열 장치(141), 외주 펀칭 암형 금형(142), 단열 부재(143)는 전자 강판(P)의 하방에 배치되어 있다. 한편, 외주 펀칭 수형 금형(144) 및 스프링(145)은 전자 강판(P)의 상방에 배치되어 있다. 또한, 부호 21은 스테이터 코어를 나타내고 있다.

이상 설명의 구성을 갖는 제조 장치(100)에 있어서, 먼저 코일(101)로부터 전자 강판(P)을 도 8의 화살표(F) 방향으로 순차 송출한다. 그리고, 이 전자 강판(P)에 대해, 먼저 펀칭 스테이션(110)에 의한 펀칭 가공을 행한다. 계속해서, 이 전자 강판(P)에 대해, 펀칭 스테이션(120)에 의한 펀칭 가공을 행한다. 이들 펀칭 가공에 의해, 전자 강판(P)에, 도 2, 도 3에 도시한 코어 백(22)과 복수의 티스(23)를 갖는 전자 강판(40)의 형상을 얻는다. 단, 이 시점에서는 완전하게는 펀칭되어 있지 않으므로, 화살표(F) 방향을 따라서 다음 공정으로 진행한다. 다음 공정의 접착제 도포 스테이션(130)에서는, 도포기(131)의 상기 각 인젝터로부터 공급되는 접착제가 점 형상으로 도포된다.

그리고 마지막으로, 전자 강판(P)은 적층 스테이션(140)으로 송출되고, 외주 펀칭 수형 금형(144)에 의해 펀칭되어 고정밀도로 적층된다. 이 적층 시, 전자 강판(40)은 스프링(145)에 의해 일정한 가압력을 받는다. 이상 설명한 바와 같은, 펀칭 공정, 접착제 도포 공정, 적층 공정을 순차 반복함으로써, 소정 매수의 전자 강판(40)을 적층할 수 있다. 또한, 이와 같이 하여 전자 강판(40)을 적층하여 형성된 적층 코어는, 가열 장치(141)에 의해 예를 들어 온도 200℃까지 가열된다. 이 가열에 의해 접착제가 경화되어 접착층(41)이 형성된다.

이상의 각 공정에 의해, 스테이터 코어(21)가 완성된다.

본원 발명자는, 예의 검토한 결과, 이하의 지견을 얻었다. 즉, 적층 방향으로 인접하는 전자 강판(40)끼리가, 접착제에 의해 접착 고정된 스테이터 코어(21)에 있어서, 접착제에 기인하여 전자 강판(40)에 압축 응력이 인가되고, 이 압축 응력이 전자 강판(40)의 자기 특성의 열화(철손 증가량 등)에 영향을 미치는 것을 본원 발명자는 새롭게 발견하였다. 이 영향의 정도가, 전자 강판(40)에 있어서 발생하는 주 자속(M)의 방향에 따라서 다르다. 보다 구체적으로는, 주 자속(M)의 방향이 L방향인 경우에는, 주 자속(M)의 방향이 C방향인 경우에 비해, 전자 강판(40)에 있어서의 접착 면적률이 높을수록 철손 열화율이 크고, 전자 강판(40)의 단위 면적당에 인가되어 있는 압축 응력이 높을수록 철손 열화율이 크다(후술하는 도 13, 14, 16 참조).

이상의 지견에 기초하여, 본원 발명자는, 코어 백(22)을 포함하는 스테이터 코어(21)에 있어서, 전자 강판(40)을 L축 및 C축에 의해 4개의 구간(S)으로 구획하고, 그 4개의 구간(S) 중 적어도 하나의 구간(S)에 있어서, 주 자속(M)이 발생하는 방향에 따라서 접착층(41)의 면적을 다르게 하는 것에 상도하였다. 예를 들어, 상기 4개의 구간(S)에 있어서, 주 자속(M)이 L방향으로 발생하는 제1 부분(P1)에 있어서의 접착층(41)의 면적을, 주 자속(M)이 C방향으로 발생하는 제2 부분(P2)에 있어서의 접착층(41)의 면적보다도 작게 하는 것에 본원 발명자는 상도하였다. 이에 의해, 전자 강판(40) 중 철손에 대한 영향이 큰 부분에 접착층(41)을 크게 형성하는 것 대신에, 철손에 대한 영향이 작은 부분에 접착층(41)을 크게 형성할 수 있다. 따라서, 요구되는 보유 지지력을 확보한 상태로, 손실의 증가를 억제할 수 있다. 이와 같은 구성에는, 접착제의 수축에 수반하는 전자 강판(40)에 대한 압축 응력의 인가에 착안하여 비로소 도달한다고 할 수 있다. 즉, 이와 같은 구성에는, 접착과는 다른 방향(예를 들어, 코킹이나 용접)으로 전자 강판(40)을 고정하는 적층 코어를 전제로서는 상도할 수 없다고 할 수 있다.

제1 접착부(42)는 코어 백(22)의 내주연 및 외주연 중 적어도 한쪽에 배치되고, 주로 둘레 방향으로 연장된다. 그 때문에, 제1 접착부(42)는 C축측 영역(SC)에 있어서, C방향보다도 L방향에 가까운(경사가 완만한) 방향으로 연장되고, L축측 영역(SL)에 있어서, L방향보다도 C방향에 가까운(경사가 완만한) 방향으로 연장된다. 따라서, 제1 접착부(42)에 대해서는, L축측 영역(SL)에 배치되는 부분이 많을수록, C방향에 가까운 방향으로 연장되는 비율이 높아져, 철손에 대한 영향이 작아진다.

그래서 이 스테이터 코어(21)에 있어서, 각 구간(S)에서는 C축측 영역(SC)에 있어서의 제1 접착부(42)의 면적이, L축측 영역(SL)에 있어서의 제1 접착부(42)의 면적보다도 작다. 따라서, 제1 접착부(42)가 철손에 미치는 영향을 작게 억제할 수 있다.

제2 접착부(43)는 티스(23)의 주연에 배치되고, 주로 직경 방향으로 연장된다. 그 때문에, 제2 접착부(43)는 C축측 영역(SC)에 있어서, L방향보다도 C방향에 가까운(경사가 완만한) 방향으로 연장되고, L축측 영역(SL)에 있어서, C방향보다도 L방향에 가까운(경사가 완만한) 방향으로 연장된다. 따라서, 제2 접착부(43)에 대해서는, C축측 영역(SC)에 배치되는 부분이 많을수록, C방향에 가까운 방향으로 연장되는 비율이 높아져, 철손에 대한 영향이 작아진다.

그래서 이 스테이터 코어(21)에 있어서, 각 구간(S)에서는 C축측 영역(SC)에 있어서의 제2 접착부(43)의 면적이, L축측 영역(SL)에 있어서의 제2 접착부(43)의 면적보다도 크다. 따라서, 제2 접착부(43)가 철손에 미치는 영향을 작게 억제할 수 있다.

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

예를 들어, 도 9에 도시하는 제1 변형예에 관한 스테이터(20A)와 같이, 제1 접착부(42)의 폭이, 둘레 방향을 따라서 L축으로부터 C축을 향함에 따라 작아지는 구성을 채용해도 된다. 제2 접착부(43)의 폭이, 둘레 방향을 따라서 L축측에 위치하는 티스(23)보다도 C축측에 위치하는 티스(23)만큼 커지는 구성을 채용해도 된다. 여기서 도 9에 도시하는 제1 변형예에서는, 제1 접착부(42)의 폭이, 둘레 방향을 따라서 L축으로부터 C축을 향함에 따라, 단계적으로 작게 되어 있다. 단, 제1 접착부(42)의 폭이, 둘레 방향을 따라서 L축으로부터 C축을 향함에 따라, 연속적으로 작아져도 된다. 제2 접착부(43)에 대해서도 마찬가지로, 연속적으로 작아져도 된다.

또한 도 9에 도시하는 확대도에서는, 도 5에 도시하는 확대도에 대하여, L축과 C축의 위치를 교체하고 있다. 여기서 도 5에 도시하는 실시 형태에 관한 스테이터(20)에서는, 전술한 바와 같이 제1 접착부(42)의 폭이나 제2 접착부(43)의 폭이, 둘레 방향의 위치에 관계없이 일정(동등)하다.

상기 실시 형태에서는, 4개의 구간 모두에 있어서, C축측 영역(SC)에 있어서의 접착층(41)의 면적과, L축측 영역(SL)에 있어서의 접착층(41)의 면적이 다르게 되어 있고, 또한 C축측 영역(SC)에 있어서의 제1 접착부(42)의 면적이, L축측 영역(SL)에 있어서의 제1 접착부(42)의 면적보다도 작고, 또한 C축측 영역(SC)에 있어서의 제2 접착부(43)의 면적이, L축측 영역(SL)에 있어서의 제2 접착부(43)의 면적보다도 크다. 그러나, 4개의 구간(S) 중 적어도 하나가, 상기 조건을 충족하는 구간(S)인 제1 구간인 다른 구성을 채용해도 된다. 예를 들어, 4개의 구간(S)의 1개만이 제1 구간이어도 되고, 나머지 3개의 구간(S)이, 상기 조건을 충족하지 않는 구간(S)이어도 된다.

상기 실시 형태에서는, 평면으로 보아, 모든 접착층(41)의 평면으로 본 형상이 동일하다고 하였지만, 접착층(41)의 평면으로 본 형상이 동일하지 않아도 된다.

상기 실시 형태에서는, 모든 접착층(41)이 제1 구간을 구비하고 있다고 하였지만, 제1 구간을 갖는 접착층(41)인 제1 접착층을 적어도 하나 구비하는 다른 형태로 적절히 변경하는 것이 가능하다.

접착층(41)이 제1 접착부(42) 및 제2 접착부(43)의 양쪽을 겸비하고 있지 않아도 된다. 예를 들어, 접착층(41)이 제1 접착부(42)나 제2 접착부(43)의 한쪽만을 구비하고 있어도 된다.

C축측 영역(SC) 및 L축측 영역(SL)은, 상기 실시 형태에 나타낸 형태에 한정되지는 않는다. 각 구간(S)에 있어서, C축에 상대적으로 가까운 영역을 C축측 영역(SC)으로 하고, C축측 영역(SC)과 동일한 면적을 갖고, 또한 L축에 상대적으로 가까운 영역을 L축측 영역(SL)으로 한 다른 형태로 적절히 변경할 수 있다.

스테이터 코어(21)의 형상은, 상기 실시 형태로 나타낸 형태에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는, 스테이터 코어(21)의 외경 및 내경의 치수, 적층 두께, 슬롯수, 티스(23)의 둘레 방향과 직경 방향의 치수 비율, 티스(23)와 코어 백(22)의 직경 방향의 치수 비율 등은 원하는 회전 전기 기기의 특성에 따라서 임의로 설계 가능하다.

상기 실시 형태에 있어서의 로터(30)에서는, 2개 1조의 영구 자석(32)이 1개의 자극을 형성하고 있지만, 본 개시는 이것에 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.

상기 실시 형태에서는, 회전 전기 기기로서, 영구 자석 계자형 전동기를 일례로 들어 설명하였지만, 회전 전기 기기의 구조는, 이하에 예시하는 바와 같이 이것에 한정되지는 않고, 나아가 이하에 예시하지 않는 다양한 공지의 구조도 채용 가능하다.

상기 실시 형태에서는, 동기 전동기로서, 영구 자석 계자형 전동기를 일례로 들어 설명하였지만, 본 개시는 이것에 한정되지는 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 개시는 이것에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 회전 전기 기기가 유도 전동기여도 된다.

상기 실시 형태에서는, 전동기로서, 교류 전동기를 일례로 들어 설명하였지만, 본 개시는 이것에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 회전 전기 기기가 직류 전동기여도 된다.

상기 실시 형태에서는, 회전 전기 기기로서, 전동기를 일례로 들어 설명하였지만, 본 개시는 이것에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 회전 전기 기기가 발전기여도 된다.

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

또한 L축이 연장되는 방향(L방향)은, 전술한 바와 같이 자화 용이 방향이다. 여기서, 자화 용이 방향과 압연 방향의 관계는, 예를 들어 전자 강판의 종류에 의해 적절히 설정된다. 예를 들어, 자화 용이 방향이 압연 방향과 일치하고 있어도 되고, 일치하지 않아도 된다. L축이 연장되는 방향(자화 용이 방향)으로 자속이 발생한 경우에는, C축이 연장되는 방향으로 자속이 발생한 경우에 비해, 철손 증가량이 작아진다. 단, L축이 연장되는 방향으로 탄성 압축 응력이 인가된 경우에는, C축이 연장되는 방향으로 탄성 압축 응력이 인가된 경우에 비해, 철손 증가량은 커진다. 또한, L축이 연장되는 방향으로 소성 변형이 인가된 경우도, C축이 연장되는 방향으로 소성 변형이 인가된 경우에 비해, 철손 증가량이 커진다.

또한 본 실시 형태에서는, 전자 강판(40)을 4개의 구간(S)으로 구획하였지만, 본 개시는 이것에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 도 10 및 도 11에 도시하는 제2 변형예에 관한 스테이터(20C)와 같이, 전자 강판(40)을 8개의 구간(S)으로 구획하거나 하는 것도 가능하다. 제2 변형예에 관한 스테이터(20C)에서는 자화 용이 방향이, 1개의 전자 강판(40)에 2방향 이상 존재하고 있다. 2방향의 자화 용이 방향은, 서로 직교하고 있다. 이와 같은 전자 강판(40)에 있어서, L축은 2방향의 자화 용이 방향 각각으로 연장되어 중심축선(O) 상에서 서로 직교하고 있다. L축(자화 용이 방향)은 중심축선(O) 주위에 등간격으로 90도 간격으로 배치되어 있다. C축은, 둘레 방향으로 인접하는 L축이 중심축선(O) 주위에 이루는 중심각(90도)을 절반으로 나누는 방향(45도 방향)으로 연장되어 있다. 또한, 본 변형예에서는, L축(자화 용이 방향)은 압연 방향과는 일치하지 않아도 된다. L축(자화 용이 방향)이 연장되는 방향은, 압연 방향에 대하여 45° 방향, 135° 방향이어도 된다. 또한, C축이 연장되는 방향은 압연 방향과 일치해도 되고, 압연 방향에 대하여 직각인 방향과 일치해도 된다.

또한, 자화 용이 방향이 1개의 전자 강판(40)에 2방향 존재하고 있는지 여부는, 예를 들어 이하와 같이 판별 가능하다. 즉, 전술한 자화 용이 방향의 판별 방향에 의해, 예를 들어 전자 강판(40)을 압연 방향에 대하여, 복수의 각도를 갖도록 정사각형 혹은 직사각형의 측정 시료를 잘라낸다. 그 잘라낸 시료를, 상기하고 있는 단판 시험기에 의한 전자 강대의 자기 측정 방법에 의해 자기 측정을 행함으로써, 자화 용이 방향의 존재를 확인할 수 있다.

또한 상기 실시 형태에서는, 스테이터 코어(21)는 돌려쌓기 되어 있지 않다고 하였지만, 돌려쌓기 되어 있어도 된다. 스테이터 코어(21)가 돌려쌓기 되어 있는지 여부는, 예를 들어 스테이터 코어(21)의 외관을 확인함으로써 판별 가능하다.

도 12는 돌려쌓기의 판별에 대해서 설명하기 위한 사진이다. 이 사진에는, 일반적인 스테이터(20Z)가 도시되어 있다. 이 스테이터(20Z)는 전자 강판(40)이 소정의 매수 간격으로 돌려쌓기 되어 있다. 이 스테이터(20Z)에서는 스테이터(20Z)가, 제1 적층체(A1) 내지 제6 적층체(A6)까지의 6개의 적층체(A1 내지 A6)를 포함한다. 각 적층체(A1 내지 A6)는, 전자 강판(40)이 적층되어 이루어진다. 스테이터(20Z)는, 6개의 적층체(A1 내지 A6)가 적층되어 구성되어 있다.

동일한 적층체(A1 내지 A6)를 형성하는 전자 강판(40)의 방향은 공통되어 있다. 그 때문에, 동일한 적층체(A1 내지 A6)를 형성하는 전자 강판(40)은 평면으로 보아, L축 및 C축이 겹친다. 결과적으로, 각 적층체(A1 내지 A6)의 내부에 배치되어 있는 접착층(41)은, 그 접착층(41)이 접착하는 2개의 전자 강판(40)의 양쪽에 대하여 제1 접착층으로서 기능하고, 예를 들어 전술한 본 개시에 있어서의 접착 면적률의 관계를 충족한다.

한편, 적층 방향으로 인접하는 적층체(A1 내지 A6) 사이에서는, 전자 강판(40)의 방향이 다르게 되어 있다. 그 때문에, 적층 방향으로 인접하는 적층체(A1 내지 A6)를 형성하는 전자 강판(40)은 평면으로 보아, L축 및 C축이 겹치지 않는 경우가 있다. 결과적으로, 각 적층체(A1 내지 A6)의 경계에 위치하고 있는 접착층(41)에 대해서는, 어느 한쪽의 적층체(A1 내지 A6)의 전자 강판(40)에 대해서만, 제1 접착층으로서 기능하고, 예를 들어 전술한 본 개시에 있어서의 접착 면적률의 관계를 충족하는 경우가 있다.

도 12에 도시하는 바와 같이, 각 적층체(A1 내지 A6)의 외주면의 광택은, 사람에 의해 시인 가능한 정도, 각 적층체(A1 내지 A6)의 경계에 있어서 변화하고 있다. 그 때문에, 스테이터(20Z)의 외주면을 시인함으로써, 그 스테이터(20Z)가 적층체(A1 내지 A6)를 포함하는지 여부(즉, 돌려쌓기 되어 있는지 여부)를 판별하는 것이 가능하다.

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

다음으로, 상기한 작용 효과를 검증하는 검증 시험을 실시하였다.

(제1 검증 시험)

본 검증 시험에서는, 복수의 시험편을 준비하였다. 각 시험편은, 동일 재질의 무방향성 전자 강판이다. 각 시험편은 1변 100㎜의 정사각 형상이다. 시험편이 이루는 정사각 형상 중, 제1 변은 자화 용이 방향(압연 방향)인 L방향에 평행하고, 제2 변은 압연 방향에 직교하는 방향인 C방향에 평행하다.

또한, 이들 시험편에 전체면에 걸쳐서 간헐적으로 접착제를 점 형상으로 도포하였다. 복수의 점 형상의 접착제는, 서로 동등한 형상, 동등한 크기이고, 또한 서로 동일 간격을 두고 배치하였다. 그리고, 복수의 시험편마다, 접착제의 크기나 간격을 다르게 하고, 시험편의 표면 상에 있어서의 접착제의 전유 면적률(즉, 접착 면적률)을 다르게 하였다.

또한, 접착제가 도포되어 있지 않은 시험편도 준비하였다. 이 시험편은 철손의 기준이 되는 시험편이다.

상기 복수의 시험편 각각에 있어서, (1) 자속이 L방향인 경우의 철손, 및 (2) 자속이 C방향인 경우의 철손을 각각 측정하였다.

(1), (2) 각각의 경우에 있어서, 접착 면적률과 철손의 관계를 나타낸 그래프를 각각 도 13 및 도 14에 도시한다. 이들 그래프에 있어서, 횡축은 접착 면적률(％)이고, 종축은 W15/50 변화율(％)이다. 종축의 값이 높을수록, 철손이 크다. 또한, W15/50이란, 자속 밀도의 최댓값이 1.5T이고, 또한 50㎐에서 교번하는 변동 자속이 발생한 경우에 있어서의 철손이다.

이들 그래프로부터, (2) 자속이 C방향인 경우(도 14)의 쪽이, (1) 자속이 L방향인 경우(도 13)에 비해, 특히 접착 면적률이 높을수록, 철손이 낮게(절반 정도로) 억제되어 있는 것이 확인되었다.

(제2 검증 시험)

본 검증 시험은, 소프트웨어를 사용한 시뮬레이션에 의해 실시하였다. 소프트웨어로서는, JSOL 가부시키가이샤제의 유한 요소법 전자장 해석 소프트웨어 JMAG를 이용하였다.

본 검증 시험에서는, 전제를 이하와 같이 설정하였다.

·12극, 18슬롯, 집중 권취, IPM 모터

·스테이터 코어 외경: φ260㎜, 로터 코어 외경: φ164㎜

·공시재: 35A300

·회전수, 토크: 1000rpm, 28.9Nm/m

이상의 전제에 있어서, 실시예, 비교예가 되는 스테이터 코어를 각각 1개씩 설계하였다. 실시예의 스테이터 코어에서는, 접착층의 평면으로 본 형상이, 도 4 및 도 5에 도시하는 형상으로 되어 있다. 한편, 비교예의 스테이터 코어에서는, 접착층의 평면으로 본 형상이, 도 4 및 도 5에 도시하는 평면으로 본 형상에 대하여, L축과 C축의 위치를 교체한 형상으로 되어 있다. 즉, 도 15에 도시하는 스테이터(20B)와 같이, 전술에 4개의 구간(S) 각각에 있어서의 C축측 영역(SC)과 L축측 영역(SL)에서, 접착층(41)의 평면으로 본 형상이 교체된 형상으로 되어 있다.

이들 실시예, 비교예에 대한 철손에 대하여 시뮬레이션을 실시하였다. 결과를 도 16에 도시한다. 도 16에 있어서, 종축은 스테이터 철손 열화비를 도시하고 있다. 열화비 1은 접착층이 없는 경우이고, 열화비의 값이 커질수록, 철손이 커지는 것을 나타내고 있다.

상기 그래프로부터, 실시예의 철손이 비교예의 철손보다도 억제되어 있는 것이 확인되었다.

10: 회전 전기 기기
23: 티스
40: 전자 강판
41: 접착층
42: 제1 접착부
43: 제2 접착부
P1: 제1 부분
P2: 제2 부분
R: 기준축
S: 구간
SC: C축측 영역
SL: L축측 영역

Claims

적층된 복수의 전자 강판과,
적층 방향으로 인접하는 상기 전자 강판끼리의 사이에 배치된 복수의 접착층을 구비하고,
상기 전자 강판은, 환상체를 포함하고,
상기 복수의 접착층 중 적어도 하나의 접착층은, 제1 접착층이고,
상기 제1 접착층을 상기 적층 방향으로 사이에 두는 2개의 상기 전자 강판 중 한쪽의 전자 강판에 있어서, 상기 환상체의 중심축에 교차하고 자화 용이 방향으로 연장되는 가상축을 L축, 상기 중심축에 교차하고 상기 L축과 교차하는 가상축을 C축으로 하고, 또한 상기 전자 강판을 상기 L축과 상기 C축에 의해 상기 환상체의 둘레 방향으로 복수의 구간으로 구획했을 때,
상기 복수의 구간 중 적어도 하나의 구간은, 제1 구간이고,
상기 제1 구간에서는, 상기 전자 강판 중 주 자속이 상기 L축 방향으로 발생하는 제1 부분에 있어서의 상기 제1 접착층의 면적이, 상기 전자 강판 중 주 자속이 상기 C축 방향으로 발생하는 제2 부분에 있어서의 상기 제1 접착층의 면적보다도 작은, 적층 코어.
제1항에 있어서,
상기 제1 구간에 있어서, 상기 C축에 상대적으로 가까운 영역을 C축측 영역으로 하고, 또한 상기 L축에 상대적으로 가까운 영역을 L축측 영역으로 했을 때,
상기 제1 부분은, 상기 환상체 중 상기 C축측 영역에 위치하는 부분을 포함하고,
상기 제2 부분은, 상기 환상체 중 상기 L축측 영역에 위치하는 부분을 포함하는, 적층 코어.
제2항에 있어서,
상기 제1 접착층은, 상기 환상체의 내주연 및 외주연 중 적어도 한쪽에 배치된 제1 접착부를 포함하고,
상기 제1 구간에서는, 상기 C축측 영역에 있어서의 상기 제1 접착부의 면적이, 상기 L축측 영역에 있어서의 상기 제1 접착부의 면적보다도 작은, 적층 코어.
제3항에 있어서,
상기 제1 접착부는, 상기 환상체의 내주연 및 외주연 중 적어도 한쪽을 따라서 띠상으로 연장되고,
상기 제1 구간에서는, 상기 제1 접착부의 폭이, 상기 둘레 방향의 위치에 관계없이 동등하거나, 또는 상기 둘레 방향을 따라서 상기 L축으로부터 상기 C축을 향함에 따라 작아지는, 적층 코어.
제4항에 있어서,
상기 제1 구간에서는, 상기 제1 접착부의 폭이, 상기 둘레 방향을 따라서 상기 L축으로부터 상기 C축을 향함에 따라 작아지는, 적층 코어.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 강판은, 상기 환상체로부터 상기 환상체의 직경 방향의 내측으로 돌출됨과 함께 상기 환상체의 둘레 방향으로 간격을 두고 배치된 복수의 티스를 더 포함하고,
상기 제1 부분은, 상기 티스 중 상기 L축측 영역에 위치하는 부분을 포함하고,
상기 제2 부분은, 상기 티스 중 상기 C축측 영역에 위치하는 부분을 포함하는, 적층 코어.
제6항에 있어서,
상기 제1 접착층은, 상기 티스의 주연에 배치된 제2 접착부를 포함하고,
상기 제1 구간에서는, 상기 C축측 영역에 있어서의 상기 제2 접착부의 면적이, 상기 L축측 영역에 있어서의 상기 제2 접착부의 면적보다도 큰, 적층 코어.
제7항에 있어서,
상기 제2 접착부는, 상기 티스의 주연을 따라서 띠상으로 연장되고,
상기 제1 구간에서는, 상기 제2 접착부의 폭이, 상기 티스의 상기 둘레 방향의 위치에 관계없이 동등하거나, 또는 상기 둘레 방향을 따라서 상기 L축측에 위치하는 상기 티스보다도 상기 C축측에 위치하는 상기 티스만큼 커지는, 적층 코어.
제8항에 있어서,
상기 제1 구간에서는, 상기 제2 접착부의 폭이, 상기 둘레 방향을 따라서 상기 L축측에 위치하는 상기 티스보다도 상기 C축측에 위치하는 상기 티스만큼 커지는, 적층 코어.
제2항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 구간에 있어서, 상기 C축 및 상기 L축이 상기 중심축 주위에 이루는 중심각을 절반으로 나누는 방향으로 연장되는 가상축을 기준축으로 했을 때,
상기 C축측 영역 및 상기 L축측 영역은, 상기 기준축을 기준으로 하여 상기 둘레 방향으로 대칭의 관계인, 적층 코어.
제2항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 접착층은, 띠상의 접착부를 포함하고,
상기 L축측 영역에서는, 상기 둘레 방향이 길이 방향이 되는 상기 띠상의 접착부의 면적의 합계가, 상기 환상체의 직경 방향이 길이 방향이 되는 상기 띠상의 접착부의 면적의 합계보다도 크고,
상기 C축측 영역에서는, 상기 둘레 방향이 길이 방향이 되는 상기 띠상의 접착부의 면적의 합계가, 상기 직경 방향이 길이 방향이 되는 상기 띠상의 접착부의 면적의 합계보다도 작은, 적층 코어.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 접착층의 모두가 상기 제1 접착층인, 적층 코어.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 구간의 모두가 상기 제1 구간인, 적층 코어.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 강판은, 무방향성 전자 강판인, 적층 코어.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 강판은, 방향성 전자 강판인, 적층 코어.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 자화 용이 방향은, 1개의 상기 전자 강판에 1방향만 존재하고,
상기 L축 및 상기 C축은, 서로 직교하는, 적층 코어.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 자화 용이 방향은, 1개의 상기 전자 강판에 2방향 이상 존재하고,
상기 L축은, 2방향 이상의 상기 자화 용이 방향 각각으로 연장되어 상기 중심축 상에서 서로 교차하고,
상기 C축은, 상기 둘레 방향으로 인접하는 상기 L축이 상기 중심축 주위에 이루는 중심각을 절반으로 나누는 방향으로 연장되는, 적층 코어.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 기재된 적층 코어를 구비하는 회전 전기 기기.