KR20240052877A - 스테이터용 접착 적층 코어 및 회전 전기 기기 - Google Patents

Abstract

이 스테이터용 접착 적층 코어는, 코어백부 및 티스부를 갖고 또한 동축에 중첩된 복수매의 전자 강판과, 상기 각 전자 강판 사이를 접착하는 복수의 접착부를 구비하고, 상기 각 전자 강판 사이에 있어서, 상기 각 접착부에 의한, 상기 티스부에 있어서의 단위 면적당의 평균 접착 강도인 부분 접착 강도가, 상기 코어백부에 있어서의 단위 면적당의 평균 접착 강도인 부분 접착 강도보다도 낮다.

Description

스테이터용 접착 적층 코어 및 회전 전기 기기{STATOR ADHESIVE LAMINATED CORE AND ROTATING ELECTRICAL MACHINE}

본 발명은, 스테이터용 접착 적층 코어 및 회전 전기 기기에 관한 것이다.

본원은, 2018년 12월 17일에, 일본에 출원된 특허 출원 제2018-235863호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

모터에 사용되는 적층 코어에 있어서, 전자 강판의 판 두께를 얇게 하면, 전자 강판 1매당의 강성이 저하된다. 따라서, 적층 매수가 증가하지만, 적층 코어 전체로서의 강성도 저하된다. 이 경우, 모터의 운전 시에, 로터의 회전에 수반하여 스테이터의 변형이나 적층 코어의 어긋남이 생기거나 할 우려가 있다. 또한, 적층 매수가 증가하면, 적층 코어의 제조시에 있어서의 핸들링이 곤란해지고, 적층 코어의 변형이나 권선 가공이 곤란해지는 등의 문제도 발생한다.

이와 같은 문제에 대해, 예를 들어 하기 특허문헌 1에 기재된 모터 코어(적층 코어)와 같이, 접착제로 적층 코어의 형상을 고정함으로써, 적층 코어의 기계 강도를 높이는 것이 행해져 있다. 즉, 이 특허문헌 1에 기재된 모터 코어에서는, 상온 경화형의 순간 접착제층이, 모든 티스부에 있어서, 티스부가 연장되는 방향(반경 방향)을 따라서 연장되도록 배치되어 있다. 또한, 열경화형의 유기계 접착제층이, 대략 원환상의 전자 강판의 둘레 방향을 따라서, 복수 배치되어 있다. 그리고, 인접하는 전자 강판 사이가, 상온 경화형의 순간 접착제층과 열경화형의 유기계 접착제층에 의해 접착되어 있다.

일본 특허 공개 2016-171652호 공보

그러나, 티스부에 있어서의 접착제의 강도가 너무 높으면, 접착제가 경화될 때의 수축에 의한 압축력이 티스부에 가해져, 그 자기 특성에 악영향을 미친다. 상기 특허문헌 1에 개시된 기술에서는, 이 문제가 인식되어 있지 않고, 또한 당연히 이 문제를 해결하기 위한 대책도 이루어져 있지 않다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 기계 강도를 높이면서도 티스부의 자기 특성에 악영향을 미치지 않는 접착 구조를 구비한 스테이터용 접착 적층 코어와, 이 스테이터용 접착 적층 코어를 구비한 회전 전기 기기의 제공을 과제로 한다.

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

(1) 본 발명의 일 양태에 관한 스테이터용 접착 적층 코어는, 코어백부 및 티스부를 갖고 또한 동축에 중첩된 복수매의 전자 강판과, 상기 각 전자 강판 사이를 접착하는 복수의 접착부를 구비하고, 상기 각 전자 강판 사이에 있어서, 상기 각 접착부에 의한, 상기 티스부에 있어서의 단위 면적당의 평균 접착 강도인 부분 접착 강도가, 상기 코어백부에 있어서의 단위 면적당의 평균 접착 강도인 부분 접착 강도보다도 낮다.

(2) 상기 (1)에 기재된 양태에 있어서, 이하의 구성을 채용해도 된다. 상기 티스부에 있어서의 상기 부분 접착 강도를, 상기 코어백부에 있어서의 상기 부분 접착 강도로 제산한 접착 강도비의 평균값이, 0.1 이상 1.0 미만인 범위 내에 있다.

(3) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 양태에 있어서, 이하의 구성을 채용해도 된다. 상기 티스부에 있어서의 상기 부분 접착 강도의 평균값 S1이 1 내지 15㎫이며, 상기 코어백부에 있어서의 상기 부분 접착 강도의 평균값 S2가 15 내지 50㎫이며, 상기 평균값 S1의 쪽이 상기 평균값 S2보다도 낮다.

(4) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 양태에 있어서, 이하의 구성을 채용해도 된다. 상기 각 접착부가 동일 화학 성분을 갖는 접착제로 이루어지고, 상기 티스부에 있어서의 상기 각 접착부의 면적률의 평균값 A1이 10 내지 50%이며, 상기 코어백부에 있어서의 상기 각 접착부의 면적률의 평균값 A2가 50 내지 100%이며, 상기 평균값 A1의 쪽이 상기 평균값 A2보다도 낮다.

(5) 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 한 항에 기재된 양태에 있어서, 상기 각 접착부의 평균 두께가 1.0㎛ 내지 3.0㎛이어도 된다.

(6) 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 한 항에 기재된 양태에 있어서, 상기 각 접착부의 평균 인장 탄성률 E가 1500㎫ 내지 4500㎫이어도 된다.

(7) 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 한 항에 기재된 양태에 있어서, 상기 각 접착부가, 엘라스토머 함유 아크릴계 접착제로 이루어지는 SGA를 포함하는 상온 접착 타입의 아크릴계 접착제이어도 된다.

(8) 본 발명의 일 양태에 관한 회전 전기 기기는, 상기 (1) 내지 (7) 중 어느 한 항에 기재된 스테이터용 접착 적층 코어를 구비한다.

본 발명의 상기 각 양태에 의하면, 기계 강도를 높이면서도 티스부의 자기 특성에 악영향을 미치지 않는 접착 구조를 구비한 스테이터용 접착 적층 코어와, 이 스테이터용 접착 적층 코어를 구비한 회전 전기 기기를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 스테이터용 접착 적층 코어를 구비한 회전 전기 기기의 단면도이다.
도 2는 동 스테이터용 접착 적층 코어의 측면도이다.
도 3은 도 2의 A-A 단면도이며, 동 스테이터용 접착 적층 코어에 있어서의 접착부의 형성 패턴을 복수예로 도시하는 도면이다.
도 4는 스테이터용 접착 적층 코어의 실시예를 제조하기 위해 사용한 제조 장치의 측면도이다.
도 5는 표 1A 및 표 1B에 나타내는 실시예를 도시하는 도면이며, 티스부 위치에 있어서의 부분 접착 강도와, 코어백부 위치에 있어서의 부분 접착 강도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은 표 2A 및 표 2B에 나타내는 실시예를 도시하는 도면이며, 티스부 위치에 있어서의 부분 접착 강도와, 코어백부 위치에 있어서의 부분 접착 강도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7은 표 3A 및 표 3B에 나타내는 실시예를 도시하는 도면이며, 티스부 위치에 있어서의 부분 접착 강도와, 코어백부 위치에 있어서의 부분 접착 강도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 8은 표 3A 및 표 3B에 나타내는 실시예를 도시하는 도면이며, 티스부 위치에 있어서의 면적률과, 코어백부 위치에 있어서의 면적률의 관계를 나타내는 그래프이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 스테이터용 접착 적층 코어와, 이 스테이터용 접착 적층 코어를 구비한 회전 전기 기기에 대해서 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 바람직하게 채용된다.

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

본 실시 형태에서는, 회전 전기 기기(10)로서, 로터(30)가 스테이터(20)의 직경 방향 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 18 슬롯의 3상 교류 모터이다. 그러나, 극수, 슬롯수, 상수 등은, 적절히 변경할 수 있다.

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 스테이터용 접착 적층 코어(이하, 스테이터 코어)(21)와, 도시하지 않은 권선을 구비한다.

스테이터 코어(21)는 환상의 코어백부(22)와, 복수의 티스부(23)를 구비한다. 이하에서는, 스테이터 코어(21)(또는 코어백부(22))의 중심 축선 O 방향을 축방향이라고 하고, 스테이터 코어(21)(또는 코어백부(22))의 직경 방향(중심 축선 O에 직교하는 방향)을 직경 방향이라고 하고, 스테이터 코어(21)(또는 코어백부(22))의 둘레 방향(중심 축선 O 주위에 주회하는 방향)을 둘레 방향이라고 한다.

코어백부(22)는 스테이터(20)를 축방향에서 본 평면으로 보아 원환상으로 형성되어 있다.

복수의 티스부(23)는 코어백부(22)의 내주로부터 직경 방향 내측을 향하여(직경 방향을 따라서 코어백부(22)의 중심 축선 O를 향하여) 돌출된다. 복수의 티스부(23)는 둘레 방향과 동등한 각도 간격을 두고 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 중심 축선 O를 중심으로 하는 중심각 20도 간격으로 18개의 티스부(23)가 마련되어 있다. 복수의 티스부(23)는 서로 동등한 형상이고 또한 동등한 크기로 형성되어 있다. 따라서, 복수의 티스부(23)는 서로 동일한 두께 치수를 갖고 있다.

상기 권선은 티스부(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 동축에 배치되는 환상(원환상)으로 형성되어 있다. 로터 코어(31) 내에는, 상기 회전축(60)이 배치되어 있다. 회전축(60)은 로터 코어(31)에 고정되어 있다.

복수의 영구 자석(32)은 로터 코어(31)에 고정되어 있다. 본 실시 형태에서는, 2개 1조의 영구 자석(32)이 1개의 자극을 형성하고 있다. 복수조의 영구 자석(32)은 둘레 방향과 동등한 각도 간격을 두고 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 중심 축선 O를 중심으로 하는 중심각 30도 간격으로 12조(전체에서는 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)의 배치에 대응해서 마련되어 있다. 각 영구 자석(32)은 대응하는 관통 구멍(33) 내에 배치된 상태에서 로터 코어(31)에 고정되어 있다. 각 영구 자석(32)의 로터 코어(31)에 대한 고정은, 예를 들어 영구 자석(32)의 외면과 관통 구멍(33)의 내면을 접착제에 의해 접착하는 것 등에 의해, 실현할 수 있다. 또한, 영구 자석 계자형 전동기로서, 매립 자석형 대신에 표면 자석형 모터를 채용해도 된다.

스테이터 코어(21) 및 로터 코어(31)는 모두 적층 코어이다. 예를 들어 스테이터 코어(21)는 도 2에 도시한 바와 같이, 복수매의 전자 강판(40)이 적층 방향으로 적층됨으로써 형성되어 있다.

또한, 스테이터 코어(21) 및 로터 코어(31) 각각의 적층 두께(중심 축선 O에 따른 전체 길이)는, 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, 이들 값은 일례이며, 스테이터 코어(21)의 적층 두께, 외경이나 내경 및 로터 코어(31)의 적층 두께, 외경이나 내경은, 이들 값만으로 한정되지 않는다. 여기서, 스테이터 코어(21)의 내경은, 스테이터 코어(21)에 있어서의 티스부(23)의 선단부를 기준으로 한다. 즉, 스테이터 코어(21)의 내경은, 모든 티스부(23)의 선단부에 내접하는 가상 원의 직경이다.

스테이터 코어(21) 및 로터 코어(31)를 형성하는 각 전자 강판(40)은, 예를 들어, 모재가 되는 전자 강판을 펀칭 가공하는 것 등에 의해 형성된다. 전자 강판(40)으로서는, 공지된 전자 강판을 사용할 수 있다. 전자 강판(40)의 화학 조성은, 이하에 질량% 단위로 나타낸 바와 같이, 2.5% 내지 3.9%의 Si를 함유한다. Si 이외는 특별히 한정하는 것은 아니지만, 본 실시 형태에 있어서의 양호한 범위를 하기에 명시한다. 화학 조성을 이 범위로 함으로써, 각 전자 강판(40)의 항복 강도 YP를, 380㎫ 이상 540㎫ 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 전자 강대를 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 전자 강대를 채용할 수 있다.

전자 강판(40)의 가공성이나, 스테이터 코어(21)(이하, 단순히 「적층 코어」라고 하는 경우가 있음)의 철손을 개선하기 위해, 전자 강판(40)의 양면은 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. 이들 중, 상기 절연 피막이, (1) 무기 화합물인 경우 또는 (3) 무기 화합물 및 유기 수지의 혼합물인 경우에 있어서, 현저하게, 각 접착부의 경화시 수축에 의한 자기 특성의 저하를 억제할 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 평균 두께(전자 강판(40) 편면당의 평균 두께)의 상한값으로서는, 1.5㎛, 보다 바람직하게는 1.2㎛로 하는 것이 좋다.

한편, 절연 피막이 두꺼워지는 것에 따라 절연 효과가 포화된다. 또한, 절연 피막이 두꺼워지는 것에 따라, 적층 코어에 있어서 전자 강판(40)의 차지하는 비율이 저하되고, 적층 코어로서의 성능이 저하된다. 따라서, 절연 피막은, 절연 성능을 확보할 수 있는 범위에서 얇은 쪽이 좋다. 절연 피막의 평균 두께(전자 강판(40) 편면당의 두께)의 하한값으로서는, 0.3㎛, 보다 바람직하게는 0.5㎛로 하는 것이 좋다. 절연 피막의 평균 두께로서는, 상기의 상하한 범위 내에 있어서, 예를 들어 0.8㎛를 채용할 수 있다.

절연 피막의 평균 두께는, 적층 코어 전체로서의 평균값이다. 절연 피막의 두께는 그 적층 방향을 따른 적층 위치나 적층 코어의 중심 축선 주위의 둘레 방향 위치에서 거의 변함없다. 그로 인해, 절연 피막의 평균 두께는, 적층 코어의 상단 위치에서 측정한 수치로써 그 값으로 할 수 있다.

전자 강판(40)의 판 두께가 얇아지는 것에 따라 점차 철손의 개선 효과가 포화된다. 또한, 전자 강판(40)이 얇아지는 것에 따라 전자 강판(40)의 제조 비용은 증가한다. 그로 인해, 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)의 두께에는, 절연 피막의 두께도 포함된다.

각 전자 강판(40)의 평균 두께는, 적층 코어 전체로서의 평균값이다. 각 전자 강판(40)의 두께는 그 적층 방향을 따른 적층 위치나 적층 코어의 중심 축선 주위의 둘레 방향 위치에서 거의 변함없다. 그로 인해, 각 전자 강판(40)의 평균 두께는, 적층 코어의 상단 위치에서 측정한 수치로써 그 값으로 할 수 있다.

스테이터 코어(21)를 형성하는 복수의 전자 강판(40)은, 예를 들어 복수의 점상으로 배치된 접착부(41)를 개재하여 적층되어 있다. 각 접착부(41) 각각은, 분단되는 일 없이 경화된 접착제로 형성되어 있다. 접착부(41)에는, 예를 들어 중합 결합에 의한 열경화형의 접착제 등이 사용된다. 접착부(41)를 형성하기 위한 접착제로서는, 유면 접착성이 있는, (1) 아크릴계 수지, (2) 에폭시계 수지, (3) 아크릴계 수지 및 에폭시계 수지 중 어느 하나를 포함한 접착제를 사용할 수 있다.

접착부(41)를 형성하기 위한 접착제로서는, 열경화형의 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 경화형(상온 접착 타입)의 접착제로서는, 아크릴계 접착제가 바람직하다. 대표적인 아크릴계 접착제에는, SGA(제2 세대 아크릴계 접착제. Second Generation Acrylic Adhesive) 등이 있다. 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 혐기성 접착제, 순간 접착제, 엘라스토머 함유 아크릴계 접착제가 모두 사용 가능하다. 또한, 여기서 말하는 접착제는 경화 전의 상태를 말하고, 접착제가 경화된 후에는 접착부(41)가 된다.

접착부(41)의 상온(20℃ 내지 30℃)에 있어서의 평균 인장 탄성률은, 1500㎫ 내지 4500㎫의 범위 내가 된다. 접착부(41)의 평균 인장 탄성률은, 1500㎫ 미만이면, 적층 코어의 강성이 저하되는 문제가 발생한다. 그 때문에, 접착부(41)의 평균 인장 탄성률의 하한값은, 1500㎫, 보다 바람직하게는 1800㎫가 된다. 반대로, 접착부(41)의 평균 인장 탄성률이 4500㎫를 초과하면, 전자 강판(40)에 부여하는 응력 변형이 커지고, 코어 자성이 열화되는 문제가 발생한다. 그 때문에, 접착부(41)의 평균 인장 탄성률의 상한값은, 4500㎫, 보다 바람직하게는 3650㎫가 된다. 각 접착부(41)의 평균 인장 탄성률은, 접착시에 가하는 가열 가압 조건 및 경화제 종류의 한쪽 또는 양쪽을 변경함으로써 조정할 수 있다.

또한, 평균 인장 탄성률 E는, 공진법에 의해 측정된다. 구체적으로는, JIS R 1602:1995에 준거해서 평균 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 접착부(41)를 형성함으로써 얻어진다. 이 경화는, 접착제가 열경화형의 경우에는, 실제 조업상의 가열 가압 조건에서 가열 가압함으로써 행한다. 한편, 접착제가 상온 경화형인 경우에는 상온 하에서 가압함으로써 행한다.

그리고, 이 샘플에 대한 인장 탄성률을, 공진법으로 측정한다. 공진법에 의한 인장 탄성률의 측정 방법은, 상술한 바와 같이, JIS R 1602:1995에 준거해서 행한다. 그 후, 샘플의 인장 탄성률(측정값)로부터, 전자 강판(40) 자체의 영향분을 계산에 의해 제외함으로써, 접착부(41) 단체의 인장 탄성률이 구해진다.

이와 같이 하여 샘플로부터 구해진 인장 탄성률은, 적층 코어 전체로서의 평균값과 동등해지므로, 이 수치로써 평균 인장 탄성률로 간주한다. 평균 인장 탄성률은, 그 적층 방향을 따른 적층 위치나 적층 코어의 중심 축선 주위의 둘레 방향 위치에서 거의 변함없도록, 조성이 설정되어 있다. 그로 인해, 평균 인장 탄성률은, 적층 코어의 상단 위치에 있는 경화 후의 접착부(41)로써 그 값으로 할 수도 있다.

복수의 전자 강판(40) 사이의 접착 방법으로서는, 전자 강판(40)의 하면(한쪽 면)에 접착제를 도포한 후에 중첩하고, 그리고 가열 및 압착의 어느 한쪽 또는 양쪽을 행하여 경화시켜 접착부(41)를 형성함으로써, 접착하는 방법을 채용할 수 있다. 또한, 가열하는 경우의 수단으로서는, 예를 들어 고온조나 전기로 내에서 스테이터 코어(21)를 가열하는 수단, 또는, 스테이터 코어(21)에 직접 통전해서 가열하는 방법 등, 어떠한 수단이어도 된다. 한편, 상온 경화형의 접착제를 사용하는 경우에는, 가열을 행하지 않고 압착에 의해서만 접착한다.

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

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

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

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

접착부(41)의 평균 두께는, 적층 코어 전체로서의 평균값이다. 접착부(41)의 평균 두께는 그 적층 방향을 따른 적층 위치나 적층 코어의 중심 축선 주위의 둘레 방향 위치에서 거의 변함없다. 그로 인해, 접착부(41)의 평균 두께는, 적층 코어의 상단 위치에 있어서, 원주 방향 10군데 이상에 의해 측정한 수치의 평균값으로써 그 값으로 할 수 있다.

또한, 접착부(41)의 평균 두께는, 예를 들어, 접착제의 도포량을 바꿔서 조정할 수 있다.

도 3에, 접착부(41)의 형성 패턴의 예를 나타낸다. 도 3에서는, 일점쇄선을 경계로서 2개의 형성 패턴(41A, 41B)을 하나의 도면에 통합해서 도시하고 있다. 형성 패턴(41A)을 채용한 경우에는, 전자 강판(40)의 전체면이 이와 같은 도포 패턴으로 형성된다. 한편, 형성 패턴(41B)을 채용한 경우에는, 전자 강판(40)의 전체면이 이와 같은 도포 패턴으로 형성된다.

먼저, 형성 패턴(41A)의 경우는, 적층 코어의 적층 방향 각 위치에 있어서, 코어백부(22)의 평균 면적률과 티스부(23)의 평균 면적률이 서로 동등해지도록 접착부(41)를 형성하고 있지만, 사용한 접착제 자체의 성분은 서로 다르다. 코어백부(22)에서는, 원형을 이루는 점상의 접착부(41)가 복수, 환상 배치되어 있다. 코어백부(22) 상에 있는 각 접착부(41)는 각 티스부(23)의 폭 방향 중앙 위치와 전자 강판(40)의 중심 축선 O를 연결하는 가상 직선 EL1 상에 겹쳐서 배치되어 있다.

한편, 티스부(23)에서는, 하나의 티스부(23)에 대해서 2군데의 접착부(41)가 가상 직선 EL1에 겹치도록 나란히 배치되어 있다. 코어백부(22)에 있어서의 접착부(41)의 직경 치수의 쪽이, 티스부(23)에 있어서의 접착부(41)의 직경 치수보다도 크게 되어 있다. 그 때문에, 코어백부(22)에 있어서의 접착부(41)의 수는, 티스부(23)에 있어서의 접착부(41)의 수보다도 적지만, 면적률은 서로 동일하게 되어 있다. 즉, 코어백부(22)의 전체 면적에 대한 상기 코어백부(22) 상의 각 접착부(41)의 면적 합의 비율과, 티스부(23)의 전체 면적에 대한 상기 티스부(23) 상의 각 접착부(41)의 면적 합의 비율이, 동일하게 되어 있다.

서로 중첩되는 전자 강판(40) 사이의 토탈의 접착 강도에 대해, 이를 코어백부(22)와 티스부(23)로 나눈 부분 강도로서 고려한 경우, 사용하는 접착제가 동일하면, 코어백부(22)에 있어서의 부분 접착 강도와 티스부(23)에 있어서의 부분 접착 강도는 서로 동일해진다. 그러나, 이 형성 패턴(41A)에서는, 코어백부(22)에 형성하는 접착부(41)의 형성에 사용하는 접착제의 접착 강도가, 티스부(23)에 형성하는 접착부(41)의 형성에 사용하는 접착제의 접착 강도보다도 높게 되어 있다.

그 결과, 각 전자 강판(40) 사이에 있어서, 각 접착부(41)에 의한, 티스부(23)에 있어서의 단위 면적당의 평균 접착 강도가, 코어백부(22)에 있어서의 단위 면적당의 평균 접착 강도보다도 낮게 되어 있다. 보다 구체적으로는, 티스부(23)에 있어서의 단위 면적당의 부분 접착 강도를, 코어백부(22)에 있어서의 단위 면적당의 부분 접착 강도로 제산한 접착 강도비의 평균값이, 0.1 이상 1.0 미만인 범위 내에 있다. 이 접착 강도비의 평균값의 상한값은, 바람직하게는 0.8이며, 보다 바람직하게는 0.6이다. 또한, 접착 강도비의 평균값의 하한값은, 바람직하게는 0.15이며, 보다 바람직하게는 0.2이다.

계속해서, 도 3에 도시하는 형성 패턴(41B)의 경우에는, 적층 코어의 적층 방향 각 위치에 있어서, 코어백부(22)와 티스부(23)에서 부분 접착 강도의 평균값 또는 면적률의 평균값이 서로 다르다.

구체적으로 말하면, 부분 접착 강도의 평균값으로 비교한 경우는, 티스부(23)에 있어서의 상기 부분 접착 강도의 평균값 S1이 1 내지 15㎫이며, 코어백부(22)에 있어서의 상기 부분 접착 강도의 평균값 S2가 15 내지 50㎫로 되어 있다. 그리고, 평균값 S1의 쪽이 평균값 S2보다도 낮게 되어 있다.

또한, 평균값 S1의 하한값은, 바람직하게는 2㎫이며, 보다 바람직하게는 3㎫이다. 또한, 평균값 S1의 상한값은, 바람직하게는 10㎫이며, 보다 바람직하게는 8㎫이다. 한편, 평균값 S2의 하한값은, 바람직하게는 20㎫이며, 보다 바람직하게는 30㎫이다. 또한, 평균값 S2의 상한값은, 바람직하게는 45㎫이며, 보다 바람직하게는 40㎫이다. 단, 평균값 S1의 쪽을 평균값 S2보다도 낮게 하는 점은 변함없다.

한편, 면적률의 평균값으로 비교한 경우에는, 티스부(23)에 있어서의 각 접착부(41)의 면적률의 평균값 A1이 10 내지 50%이며, 코어백부(22)에 있어서의 각 접착부(41)의 면적률의 평균값 A2가 50 내지 100%로 되어 있다. 그리고, 평균값 A1의 쪽이 평균값 A2보다도 낮게 되어 있다. 또한, 각 접착부(41)의 단위 면적당의 평균 접착 강도는, 티스부(23) 및 코어백부(22)의 각 위치에서 공통인 5 내지 50㎫로 되어 있다.

또한, 평균값 A1의 하한값은, 바람직하게는 10%이다. 또한, 평균값 A1의 상한값은, 바람직하게는 30%이며, 보다 바람직하게는 20%이다. 한편, 평균값 A2의 하한값은, 바람직하게는 60%이며, 보다 바람직하게는 70%이다. 또한, 평균값 A2의 상한값은, 바람직하게는 90%이며, 보다 바람직하게는 80%이다. 단, 평균값 A1의 쪽을 평균값 A2보다도 낮게 하는 점은 변함없다.

이와 같이, 코어백부(22)와 티스부(23) 사이에서, 부분 접착 강도의 평균값 또는 면적률의 평균값을 상기와 같이 규정함으로써, 각 접착부(41)의, 티스부(23)에 있어서의 단위 면적당의 평균 접착 강도를, 코어백부(22)에 있어서의 단위 면적당의 평균 접착 강도보다도 낮게 하는 것이 가능하다.

각 접착부(41)의 배치에 대해서 말하면, 코어백부(22)에서는, 원형을 이루는 점상의 접착부(41)가 복수, 환상 배치되어 있다. 코어백부(22)의 각 접착부(41)는 각 티스부(23)의 폭 방향 중앙 위치와 전자 강판(40)의 중심 축선 O를 연결하는 가상 직선 EL2 상에 겹쳐서 배치되어 있다.

한편, 티스부(23)에서는, 하나의 티스부(23)에 대해서 1군데의 접착부(41)가 가상 직선 EL2 상에 겹쳐서 배치되어 있다. 코어백부(22)에 있어서의 접착부(41)의 직경 치수의 쪽이, 티스부(23)에 있어서의 접착부(41)의 직경 치수보다도 크게 되어 있다. 이에 의해, 적층 코어의 적층 방향 각 위치에 있어서, 코어백부(22)보다도 티스부(23)의 쪽이, 부분 접착 강도의 평균값이 낮게 억제되어 있다. 바꿔 말하면, 적층 코어의 적층 방향 각 위치에 있어서, 코어백부(22)보다도 티스부(23)의 쪽이, 면적률의 평균값이 낮게 억제되어 있다.

그 결과, 각 전자 강판(40) 사이에 있어서, 각 접착부(41)에 의한, 티스부(23)에 있어서의 단위 면적당의 평균 접착 강도가, 코어백부(22)에 있어서의 단위 면적당의 평균 접착 강도보다도 낮게 되어 있다.

본 실시 형태에서는, 로터 코어(31)를 형성하는 쪽의 복수의 전자 강판은, 도 1에 도시하는 코오킹(42)(다우얼)에 의해 서로 고정되어 있다. 그러나, 로터 코어(31)를 형성하는 쪽의 복수의 전자 강판도, 스테이터 코어(21)와 마찬가지로 접착제에 의해 고정한 적층 구조를 가져도 된다.

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

실시예

도 4에 도시하는 제조 장치(100)를 사용하고, 각종 제조 조건을 바꾸면서 상기 스테이터 코어(21)를 제조하였다.

우선 먼저, 제조 장치(100)에 대해서 설명한다. 상기 제조 장치(100)에서는, 코일 C(후프)로부터 전자 강판 P를 화살표 F 방향을 향하여 송출하면서, 각 스테이지에 배치된 금형에 의해 복수회의 펀칭을 행하여 전자 강판(40)의 형상으로 서서히 형성해도 되고, 전자 강판(40)의 하면에 접착제를 도포하고, 펀칭한 전자 강판(40)을 적층해서 승온하면서 가압 접착하여 각 접착부(41)를 형성한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 제조 장치(100)는 코일 C에 가장 가까운 위치의 1단째의 펀칭 스테이션(110)과, 이 펀칭 스테이션(110)보다도 전자 강판 P의 반송 방향을 따른 하류측에 인접 배치된 2단째의 펀칭 스테이션(120)과, 이 펀칭 스테이션(120)보다도 더 하류측에 인접 배치된 접착제 도포 스테이션(130)을 구비하고 있다.

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

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

모터의 평면 디자인에 의해, 펀칭 스테이션은, 또한 다수를 위치해도 된다.

접착제 도포 스테이션(130)은 접착제의 도포 패턴에 따라서 배치된 복수개의 인젝터를 구비하는 도포기(131)를 구비한다. 즉, 각 인젝터는, 도 3에 도시한 각 접착부(41)의 형성 위치에 대응한 위치에 배치되어 있다. 각 인젝터의 노즐 직경은, 형성하는 접착부(41)의 크기에 따라서 크기가 서로 다르다. 또한, 상기 형성 패턴(41A)의 경우에는, 코어백부(22)에 접착제를 도포하는 인젝터에 통하는 접착제 유로와, 티스부(23)에 접착제를 도포하는 다른 인젝터에 통하는 접착제 유로를, 제각기 나누어도 된다. 이 경우, 코어백부(22)에 도포하는 접착제의 화학 성분과, 티스부(23)에 도포하는 접착제의 화학 성분을 제각기 나눌 수 있다.

또한, 상기와 같이 1대의 접착제 도포 스테이션(130)에서 복수 종류의 접착제를 동시에 도포하는 구성 대신에, 복수대(예를 들어 2대)의 접착제 도포 스테이션(130)을 구비하여, 접착제를 분할 도포하게 해도 된다. 이 경우는, 1대째의 접착제 도포 스테이션(130)에서 티스부(23) 및 코어백부(22)의 한쪽에 대하여 1종류째의 접착제를 도포하고, 다른 쪽에 대하여 2대째의 접착제 도포 스테이션(130)에 의해 2종류째의 접착제를 도포한다.

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 P의 하방에 배치되어 있다. 한편, 외주 펀칭 수형 금형(144) 및 스프링(145)은 전자 강판 P의 상방에 배치되어 있다. 또한, 부호 21은 스테이터 코어를 나타내고 있다.

이상 설명의 구성을 갖는 도 4의 제조 장치(100)에 있어서, 먼저 코일 C로부터 전자 강판 P를 화살표 F 방향으로 순차 송출한다. 그리고, 이 전자 강판 P에 대해, 펀칭 스테이션(110)에 의한 펀칭 가공을 행한다. 계속해서, 이 전자 강판 P에 대해, 펀칭 스테이션(120)에 의한 펀칭 가공을 행한다. 이들 펀칭 가공에 의해, 전자 강판 P에, 도 3에 도시한 코어백부(22)와 복수의 티스부(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 점상으로 도포된다. 그 때, 코어백부(22)와 티스부(23)에서 접착제의 도포량 또는 종류가 분할 도포된다.

그리고 마지막으로, 전자 강판 P는 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 설명과 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 적층해서 형성된 적층 코어는, 열경화형 접착의 경우에는 가열 장치(141)에 의해 예를 들어 온도 200℃까지 가열된다. 이 가열에 의해 접착제가 경화되어 접착부(41)가 형성된다. 상온 경화형 접착제의 경우에는, 시간 경과와 함께 접착제가 경화되고, 접착부(41)가 형성된다.

이상의 각 공정에 의해, 스테이터 코어(21)가 완성된다.

이상 설명의 제조 장치(100)를 사용하여, 표 1A 및 표 1B의 No.1 내지 No.13에 나타내는 스테이터 코어(21)를 제조하였다. 또한, 비교예 제조를 위해, 다른 장치를 사용해서 No.14에 나타내는 스테이터 코어(21)도 제조하였다.

먼저, 후프(코일 C)의 판 두께는, 0.25㎜로 공통으로 하였다. 이 후프에 인산 금속염 및 아크릴 수지 에멀션을 함유하는 절연 피막 처리액을 도포하고, 300℃로 베이킹을 행하고, 편면에서 0.8㎛의 절연 피막을 형성하였다.

계속해서, 후프를 상기 제조 장치(100)에 의해 외경 300㎜ 및 내경 240㎜의 링 형상을 갖고, 또한, 내경측에 길이 30㎜로 폭 15㎜의 직사각형의 티스부를 18군데 마련한 단판 코어(전자 강판(40))를 펀칭에 의해 형성하였다.

계속해서, 펀칭한 단판 코어를 순차 보내면서, 도 3에 도시한 각 위치에 접착제를 점상으로 도포했다(비교예 No.14를 제외함).

각 스테이터 코어(21)의 제조에 사용한 전자 강판(40)의 화학 성분은, 이하에 통일하였다. 또한, 각 성분값은 모두 질량％를 나타낸다.

Si:3.1%

Al:0.7%

Mn:0.3%

잔부:Fe 및 불순물

[표 1A]

[표 1B]

한편, 각 접착부(41)를 형성하기 위한 접착제로서는, 하기에서 선택해서 적절히 조합하여 사용하였다. 구체적인 조합은, 표 1A에 나타낸 바와 같다.

클로로프렌 고무계 접착제(접착 강도:2㎫)

시아노아크릴레이트 A 접착제(접착 강도:5㎫)

혐기성 접착제(접착 강도:15㎫)

시아노아크릴레이트 B 접착제(접착 강도:24㎫)

에폭시 A 접착제(접착 강도:32㎫)

에폭시 B 접착제(접착 강도:42㎫)

에폭시 C 접착제(접착 강도:64㎫)

SGA(접착 강도:48㎫)

또한, 표 1A 및 표 1B의 실시예에서는, 모두, 티스부(23)에 있어서의 접착부(41)의 면적률을, 코어백부(22)에 있어서의 접착부(41)의 면적률과 동등하게 하고 있다. 그 때문에, 표 1A에 나타낸 바와 같이, 티스부(23)에 있어서의 부분 접착 강도를 코어백부(22)에 있어서의 부분 접착 강도로 제산한 접착 강도비가, 접착제 강도비와 동등해지고 있다(이상, 비교예 No.14를 제외함). 또한, 부분 접착 강도는 티스부(23)의 부분 단체, 또는 코어백부(22)의 부분 단체에서의 접착 강도(접착 강도)를 나타낸다.

접착제 도포 후의 전자 강판(40)을 적층한 후에, 소정의 압력으로 가압하면서 가열해서 경화시켜 각 접착부(41)를 형성하였다. 마찬가지의 작업을 130매의 단판 코어에 대하여 반복 행함으로써, 적층 코어(스테이터 코어(21))를 제조하였다.

한편, No.14의 스테이터 코어(21)에서는, 각 전자 강판(40) 사이의 접착에 접착제를 사용하지 않고, 각 전자 강판(40) 사이를 코오킹부에 의해 기계적으로 접합하였다. 이 코오킹부는, 코어백부(22)와 티스부(23)의 양쪽에 형성하였다. 게다가, 티스부(23)에 있어서의 코오킹부의 크기를 코어백부(22)에 있어서의 코오킹부의 크기보다도 작게 하였다. 이에 의해, 티스부(23)에 있어서의 단위 면적당의 평균 접합 강도인 부분 접합 강도가, 코어백부(22)에 있어서의 단위 면적당의 평균 접합 강도인 부분 접합 강도보다도 낮아지도록 조정하였다.

이상 설명의 방법에 의해 제조된 No.1 내지 14의 적층 코어 각각에 대하여 적층 코어의 강성(기계 강도)을 평가하였다. 기계 강도의 평가는, 타음 테스트에 의해 판정하였다. 표 1B의 「적층 코어의 강성」란에 있어서, 「우량」은 높은 기계 강도를 확보할 수 있는 것을 나타내고, 「양호」는 필요 충분한 기계 강도가 확보되어 있는 것을 나타내고, 「불가」는 필요 최저한의 기계 강도가 충분하지 않은 것을 나타낸다. 여기서, 「우량」은 「1」이며, 「양호」는 「2」이며, 「가능」은 「3」이며, 「불가」는 「4」 또는 「5」의 경우이다.

<타음 테스트(소음 평가)>

적층 코어의 코어백부(22)의 외주 단부를 임팩트 해머에 의해 반경 방향으로 가진하고, 그 가진원에 대하여 축방향으로 180°의 방향에 있어서의 티스부(23)의 선단과 코어백부(22)의 중앙부를 측정점으로서, 진동의 모달 해석을 행하였다. 또한, 코어백부(22)의 반경 방향의 중앙부를 임팩트 해머에 의해 축방향으로 가진한 경우에 대해서도, 그 가진원에 대하여 축방향으로 180°의 방향에 있어서의 티스부(23)의 선단과 코어백부(22)의 중앙부를 측정점으로서, 진동의 모달 해석을 행하였다.

평가(판단)는 이하의 기준에 따라서 행하였다. 수치가 작을수록, 진동을 억제하여 기계 강도가 높은 것을 의미한다.

1(우량):진동 피크가 1개 내지 2개만 검출된다.

2(양호):진동 피크가 수개 검출된다.

3(가능):가진 방향에 따라서는 10개 이상의 진동 피크가 검출된다.

4(불가):주 피크는 있지만, 10개 이상의 진동 피크가 검출된다.

5(불가):주 피크가 없고, 10개 이상의 진동 피크가 검출된다.

또한, 적층 코어의 자기 특성도 평가하였다. 자기 특성은, 직경 239.5㎜의 로터 형상의 검출기를 갖는 회전 철손 시뮬레이터(도시하지 않음)를 사용해서 철손을 측정함으로써 평가하였다. 표 1B의 「티스부의 자기 특성」란에 있어서, 「우량」은, 매우 높은 자기 특성을 확보할 수 있는 것을 나타낸다. 또한, 「양호」는, 높은 자기 특성이 확보되어 있는 것을 나타낸다. 또한, 「가능」은, 필요 충분한 자기 특성이 확보되어 있는 것을 나타낸다. 또한, 「불가」는, 필요 최저한의 자기 특성보다도 낮은 것을 나타낸다.

여기서, 먼저, 접착하기 전의 전자 강판(40)에 대하여 1.5테슬라의 자속 밀도로 측정한 철손의 값을, 기준값으로 하여 얻었다. 계속해서, 각 적층 코어의 각각에 대해서, 동일하게 1.5테슬라의 자속 밀도로 철손을 측정하였다. 그리고, 각 적층 코어의 철손을 상기 기준값으로 제산해서 100% 표시함으로써, 증가율을 구하였다. 예를 들어 표 1B의 No.1은, 철손 증가율이 105%이며, 이것은 상기 기준값에 대하여 철손이 5% 증가한 것을 나타낸다.

이와 같이 하여 얻어진 철손 증가율이, 5% 이하(표 중의 수치가 105% 이하)인 경우를 「우량」으로 하고 5% 초과 10% 이하(표 중의 수치가 105% 초과 110% 이하)를 「양호」로 하고 10% 초과 20% 이하(표 중의 수치가 110% 초과 120% 이하)를 「가능」으로 하고 120% 초과(표 중의 수치가 120% 초과)를 「불가」로 하였다.

표 1A 및 표 1B에 나타낸 바와 같이, No.9에 나타내는 비교예에서는, 티스부(23)에서의 부분 접착 강도가 코어백부(22)에서의 부분 강도에 비교해서 현저하게 높기 때문에, 티스부(23)의 자기 특성이 저하되었다. 또한, 코어백부(22)에서의 부분 접착 강도가 너무 낮았기 때문에, 적층 코어의 강성도 저하되었다.

또한, No.10 내지 12에 나타내는 비교예에서는, 티스부(23)에서의 부분 접착 강도가 코어백부(22)에서의 부분 강도에 비해 높기 때문에, 티스부(23)의 자기 특성이 저하되었다.

또한, No.14에 나타내는, 코오킹부를 사용한 비교예에서는, 코오킹부의 형성에 의해 티스부(23)에 압축력이 가해졌기 때문에, 자기 특성을 대폭으로 저하시키는 결과가 되었다.

한편, 발명예인 No.1 내지 8 및 13에 있어서는, 적층 코어의 강성(기계 강도)이 높은 데다가 자기 특성도 높아, 원하는 성능을 갖는 것이 확인되었다.

또한, 표 1A에 나타내는, 티스부 위치에 있어서의 부분 접착 강도와, 코어백부 위치에 있어서의 부분 접착 강도의 관계를, 도 5에 도시한다. 도 5에 있어서, 티스부 위치에 있어서의 부분 접착 강도와, 코어백 위치에 있어서의 부분 접착 강도가 동등해지는 경계선 B1보다도 하방에 있는 것이 No.9 내지 12의 비교예이다. No.14는, 경계선 B1보다도 위에 있지만, 각 전자 강판(40)끼리를 접착이 아니라 코오킹으로 접합하고 있으므로, 상술한 바와 같이, 특히 자기 특성에 있어서 원하는 특성을 얻는 것에 이르지 않았다.

경계선 B2는, 접착 강도비가 0.1인 조건을 나타내고 있다. 경계선 B2보다도 지면 좌측으로 벗어나 있는 발명예 No.13은, 적층 코어의 강성 및 자기 특성의 양쪽에 있어서 「가능」이지만, 티스부(23)의 결합 강도가 낮고, 적층 코어의 강성이 매우 약간 부족한 경우도 보였기 때문에, 「우량」에는 이르지 않았다. 한편, No.1 내지 8에 나타내는 발명예에서는, 적층 코어의 강성 및 자기 특성의 어느 쪽인가에 있어서 「우량」이 얻어지거나, 또는 그에 준하는 결과가 되었다. 이 결과로부터, 접착 강도비로서는, 1.0 미만인 것에 추가하여 0.1 이상인 것이 보다 바람직하다고 말할 수 있다.

계속해서, 제조 장치(100)를 사용하여, 표 2A 및 표 2B의 No.15 내지 No.29에 나타내는 스테이터 코어(21)를 제조하였다. 본 실시예에서는, 사용하는 접착제를 각 케이스로 대신하고 있지만, 티스부(23)에 도포하는 접착제와 코어백부(22)에 도포하는 접착제를 동일한 것으로 하였다. 그 때문에, 접착제 강도비는 모두 1.00으로 통일되어 있다.

한편, 면적률에 대해서는, 티스부(23)에 도포하는 접착제의 도포량과, 코어백부(22)에 도포하는 접착제의 도포량을 다르게 하고 있고, 그 결과로서 면적률비를 각 케이스로 바꿨다.

또한, 이 표 2B에 있어서, 적층 코어의 강성에 관한 「우량」, 「양호」, 「가능」, 「불가」의 각 역치는, 표 1B에 있어서 설명한 바와 같다. 마찬가지로, 티스부의 자기 특성에 관한 「우량」, 「양호」, 「가능」, 「불가」의 각 역치도, 표 1B에 있어서 설명한 바와 같다.

[표 2A]

[표 2B]

표 2A 및 표 2B에 나타내는 No.23 내지 25의 비교예에서는, 티스부(23)에서의 부분 접착 강도가 코어백부(22)에서의 부분 강도에 비해 높기 때문에, 티스부(23)의 자기 특성이 저하되는 결과가 되었다.

또한, 표 2A에 나타내는, 티스부 위치에 있어서의 부분 접착 강도와, 코어백부 위치에 있어서의 부분 접착 강도의 관계를, 도 6에 나타낸다. 도 6에 있어서, 티스부 위치에 있어서의 부분 접착 강도와, 코어백부 위치에 있어서의 부분 접착 강도가 동등해지는 경계선 B3보다도 하방에 있는 것이 No.23 내지 25의 비교예이다.

한편, 표 2B에 나타낸 바와 같이, 발명예인 No.15 내지 22, 26 내지 29에 있어서는, 적층 코어의 강성(기계 강도)이 높은 데다가 자기 특성도 높아, 원하는 성능을 갖는 것이 확인되었다.

게다가, 사각 프레임을 이루는 경계선 B4에 의해 둘러싸인 발명예 No.17 내지 20, 27은 적층 코어의 강성 및 자기 특성의 양쪽에 있어서 「우량」 또는 「양호」가 얻어졌다. 이 결과로부터, 티스부(23)에 있어서의 부분 접착 강도의 평균값 S1이 3 내지 15㎫이며, 코어백부(22)에 있어서의 상기 부분 접착 강도의 평균값 S2가 15 내지 50㎫이며, 평균값 S1의 쪽이 평균값 S2보다도 낮으면, 보다 바람직한 것을 알 수 있었다.

계속해서, 제조 장치(100)를 사용하여, 표 3A 및 표 3B의 No.30 내지 No.47에 나타내는 스테이터 코어(21)를 제조하였다.

또한, 표 3B에 있어서, 적층 코어의 강성에 관한 「우량」, 「양호」, 「가능」, 「불가」의 각 역치는, 표 1B에 있어서 설명한 바와 같다. 마찬가지로, 티스부의 자기 특성에 관한 「우량」, 「양호」, 「가능」, 「불가」의 각 역치도, 표 1B에 있어서 설명한 바와 같다.

No.30 내지 No.46에서는, 사용하는 접착제를 각 케이스로 대신하고 있지만, 티스부(23)에 도포하는 접착제와 코어백부(22)에 도포하는 접착제를 동일한 것(동일 화학 성분을 갖는 접착제)으로 하였다. 그 때문에, 접착제 강도비는 모두 1.00으로 통일되어 있다. 또한, 면적률에 대해서는, 티스부(23)에 도포하는 접착제의 도포량과, 코어백부(22)에 도포하는 접착제의 도포량을 다르게 하고 있고, 그 결과로서 면적률비를 각 케이스로 바꿨다.

한편, No.47에서는, 티스부(23)에 도포하는 접착제와 코어백부(22)에 도포하는 접착제를 다른 것으로 하였다. 게다가, 이 No.47에서는, 티스부(23)에 있어서의 접착제의 접착 강도가, 코어백부(22)에 있어서의 접착제의 접착 강도보다도 낮아지도록, 양쪽 접착제의 조합을 선정하였다. 또한, 면적률에 대해서는, 코어백부(22)에 도포하는 접착제의 도포량보다도 티스부(23)에 도포하는 접착제의 도포량을 적게 하였다. 이에 의해, 코어백부(22)에 있어서의 면적률보다도 티스부(23)에 있어서의 면적률의 쪽을 작게 하였다.

[표 3A]

[표 3B]

그 결과, 표 3A 및 표 3B 나타내는 No.40 내지 42의 비교예에서는, 티스부(23)에서의 부분 접착 강도가 코어백부(22)에서의 부분 강도에 비해 높기 때문에, 티스부(23)의 자기 특성이 저하되는 결과가 되었다.

한편, 표 3A 및 표 3B에 나타낸 바와 같이, 발명예인 No.30 내지 39, 43 내지 47에 있어서는, 적층 코어의 강성(기계 강도)이 높은 데다가 자기 특성도 높아, 원하는 성능을 갖는 것이 확인되었다.

또한, 표 3A에 나타내는, 티스부 위치에 있어서의 부분 접착 강도와, 코어백부 위치에 있어서의 부분 접착 강도의 관계를, 도 7에 도시한다. 도 7에 있어서, 티스부 위치에 있어서의 부분 접착 강도와, 코어백부 위치에 있어서의 부분 접착 강도가 동등해지는 경계선 B5보다도 하방에 있는 것이 No.40 내지 42의 비교예이다.

또한, 표 3A에 나타내는, 티스부 위치에 있어서의 면적률과, 코어백부 위치에 있어서의 면적률의 관계를, 도 8에 나타낸다.

도 8에 있어서 사각 프레임을 이루는 경계선 B6에 의해 둘러싸인 발명예 No.30 내지 37은, 적층 코어의 강성 및 자기 특성의 양쪽에 있어서 「우량」이 얻어지거나, 또는 그에 준하는 결과가 되었다. 이 결과로부터, 티스부(23)에 있어서의 상기 각 접착부의 면적률의 평균값 A1이 10 내지 50%이며, 코어백부(22)에 있어서의 상기 각 접착부의 면적률의 평균값 A2가 50 내지 100%이며, 평균값 A1의 쪽이 평균값 A2보다도 낮으면, 보다 바람직한 것을 알 수 있었다.

이상, 본 발명의 일 실시 형태 및 실시예에 대해서 설명하였다. 단, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시 형태 및 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러가지 변경을 가하는 것이 가능하다.

예를 들어, 스테이터 코어(21)의 형상은, 상기 실시 형태에서 나타낸 형태만으로 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는, 스테이터 코어(21)의 외경 및 내경의 치수, 적층 두께, 슬롯수, 티스부(23)의 둘레 방향과 직경 방향의 치수 비율, 티스부(23)와 코어백부(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 발명은 이 형태만으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 1개의 영구 자석(32)이 1개의 자극을 형성하고 있어도 되고, 3개 이상의 영구 자석(32)이 1개의 자극을 형성하고 있어도 된다.

상기 실시 형태에서는, 회전 전기 기기(10)로서, 영구 자석 계자형 전동기를 일례로 들어 설명했지만, 회전 전기 기기(10)의 구조는, 이하에 예시한 바와 같이 이것만으로 한정되지 않고, 또한 이하에 예시하지 않는 여러가지 공지된 구조도 채용 가능하다.

상기 실시 형태에서는, 회전 전기 기기(10)로서, 영구 자석 계자형 전동기를 일례로 들어 설명했지만, 본 발명은 이것만으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 회전 전기 기기(10)가 릴럭턴스형 전동기나 전자석 계자형 전동기(권선 계자형 전동기)이어도 된다.

상기 실시 형태에서는, 교류 전동기로서, 동기 전동기를 일례로 들어 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 회전 전기 기기(10)가 유도 전동기이어도 된다.

상기 실시 형태에서는, 회전 전기 기기(10)로서, 교류 전동기를 일례로 들어 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 회전 전기 기기(10)가 직류 전동기이어도 된다.

상기 실시 형태에서는, 회전 전기 기기(10)로서, 전동기를 일례로 들어 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 회전 전기 기기(10)가 발전기이어도 된다.

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

본 발명에 따르면, 기계 강도를 높이면서도 자기 특성에 악영향을 미치지 않는 접착 구조를 구비한 스테이터용 접착 적층 코어와, 이 스테이터용 접착 적층 코어를 구비한 회전 전기 기기를 제공할 수 있다. 따라서, 산업상의 이용 가능성은 크다.

10 회전 전기 기기
21 스테이터용 접착 적층 코어
22 코어백부
23 티스부
40 전자 강판
41 접착부

Claims (8)

1. 코어백부 및 티스부를 갖고 또한 동축에 중첩된 복수매의 전자 강판과, 상기 각 전자 강판 사이를 상기 코어백부 및 상기 티스부의 각각에 있어서 접착하는 복수의 접착부를 구비하고,
   상기 각 전자 강판 사이에 있어서, 상기 티스부의 전체 면적에 대한 상기 티스부 상의 상기 각 접착부에 의한 평균 접착 강도인 부분 접착 강도가, 상기 코어백부의 전체 면적에 대한 상기 코업백부 상의 상기 각 접착부에 의한 평균 접착 강도인 부분 접착 강도보다도 낮고,
   상기 각 접착부가 동일 화학 성분을 갖는 접착제로 이루어지고,
   상기 티스부에 있어서의 상기 각 접착부의 면적률의 평균값이, 상기 코어백부에 있어서의 상기 각 접착부의 면적률의 평균값보다 낮은 것을 특징으로 하는 스테이터용 접착 적층 코어.
2. 제1항에 있어서,
   상기 티스부에 있어서의 상기 부분 접착 강도를, 상기 코어백부에 있어서의 상기 부분 접착 강도로 제산한 접착 강도비의 평균값이, 0.1 이상 1.0 미만인 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 스테이터용 접착 적층 코어.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 티스부에 있어서의 상기 부분 접착 강도의 평균값 S1이 1 내지 15㎫이며,
   상기 코어백부에 있어서의 상기 부분 접착 강도의 평균값 S2가 15 내지 50㎫이며,
   상기 평균값 S1의 쪽이 상기 평균값 S2보다도 낮은 것을 특징으로 하는 스테이터용 접착 적층 코어.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 티스부에 있어서의 상기 각 접착부의 면적률의 평균값 A1이 10 내지 50%이며,
   상기 코어백부에 있어서의 상기 각 접착부의 면적률의 평균값 A2가 50 내지 100%이며,
   상기 평균값 A1의 쪽이 상기 평균값 A2보다도 낮은 것을 특징으로 하는 스테이터용 접착 적층 코어.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 각 접착부의 평균 두께가 1.0㎛ 내지 3.0㎛인 것을 특징으로 하는 스테이터용 접착 적층 코어.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 각 접착부의 평균 인장 탄성률 E가 1500㎫ 내지 4500㎫인 것을 특징으로 하는 스테이터용 접착 적층 코어.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 각 접착부가, 엘라스토머 함유 아크릴계 접착제로 이루어지는 SGA를 포함하는 상온 접착 타입의 아크릴계 접착제인 것을 특징으로 하는 스테이터용 접착 적층 코어.
8. 제1항에 기재된 스테이터용 접착 적층 코어를 구비한 것을 특징으로 하는 회전 전기 기기.