TW595068B - Manufacturing apparatus and manufacturing method for laminated core - Google Patents
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Description
595068 A7 B7 五、發明説明(1 ) 【技術領域】 本發明是關於用以製造使用於旋轉機及變壓器等的疊 層鐵心的製造裝置及製造方法。 【背景技術】 使用在旋轉機或變壓器等的電氣機器之疊層鐵心是利 用層疊層電磁鋼板的下述的製程來製造。即,爲了減少疊 層後的渦形電流,首先在電磁鋼板上施行絕緣披模,然後 ,將前述電磁鋼板進行沖壓加工或切斷加工,做成具有鐵 心的斷面形狀之小片,將前述小片多數重疊做成疊層體, 且使用熔接、鉚接或接著劑等,使已被疊層的小片相互固 定而製造。 但,在熔接之固定方法,會有:鐵心的邊緣部短路而 絕緣性降低的問題、受到熱變形而造成磁性惡化的問題。 又,在鉚接之固定方法,也會有受到加工變形而造成磁性 惡化的問題。另一方面,在接著劑之固定方法,上述磁性 惡化的問題不大,但,需要在每1片鋼板上塗佈接著劑, 產生作業性不良的問題,且由於與鐵板的緊密貼著性較低 的絕緣披覆膜處於鋼板的表面而形成接著劑的底材,故, 也有鋼板與底材的絕緣披覆膜容易剝離,接著力不充分的 問題。 另一方面,在日本特開平2 - 208034公報,揭示有: 將玻璃轉移溫度60°C以上的熱可塑性樹脂塗佈於電磁鋼 板上,在乾燥後,將該鋼板加工成預定形狀後予以疊層, ♦4#本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) m 1 VI - I i »1 11 - ϋ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -、11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 595068 A7 B7 五、發明説明(2 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在200〜3 00 °C程度加熱及加壓,來製造疊層鐵心的方法 。在此方法,具有下述優點:爲了在鋼帶或板尺寸大的大 板之狀態下,進行樹脂披覆而能夠省略在每1片鋼板(小 片)上塗佈接著劑的製程,又當進行固定時,在不易受到 加工變形的影響,即使在將鋼帶捲成螺旋狀的情況,也不 易產生板彼此接合之所S胃的封塞現象。但,尺寸大(例如 0 10 0腿、厚度5 0 mm程度以上)的疊層鐵心的情況,加 熱至預定的溫度所需的時間變得非常長(例如至少60分 多里程度以上)’在貫用上不易達到充分的接著。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又,在日本特開平1 1 — 1 87626號公報揭示有:利用 加熱電介質之接著披覆膜的高頻率介電加熱的短時間接著 方法,雖被疊層的板之尺寸、形狀不明,但在20 kg / cm 2 (大約2MPa )的加壓下將厚度大約50 mm的疊層體加熱4 分鐘,將厚度大約25腿的疊層體加熱2〜4分鐘。但在曰 本特開平1 1 - 1 87626號公報所揭示的方法,會有:裝置 變得昂貴,並且由於必須將施加電壓抑制在放電電壓以下 ,故,不易將加熱時間短縮降至上述時間以下的問題。再 者’也考量用高頻率誘導加熱(頻率數:數千赫〜數十千 赫)之方法,但會有裝置昂貴、或不易平均地加熱之問題 〇 另一方面,在日本特開平7 — 298567號公報中揭示: 以10〜100Hz的頻率邊將已疊層的鋼板誘導加熱邊加壓, 此時,根據鋼板加熱前的溫度控制誘導加熱時間的技術, 雖疊層體的尺寸不明但顯示有加熱時間大約爲丨丨〜丨2分 ««本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -5- 595068 A7 B7 五、發明説明(3 ) 鐘的資料。但此公報所記載的方法是因雖可平均加熱但原 理上加熱的效率低,所以,可得知上述例子是尺寸不大的 疊層鐵心之情況。因此,在此方法,尺寸大的疊層鐵心的 情況時,需要至少60分鐘程度的加熱時間,對其實用性 感到疑問。 又,在日本特開平5 - 255645號公報揭示有:利用使 第2鐵心相對於腳部相向形狀 硬化性樹脂作爲接著劑的被接 通過包圍中央腳的誘導線圈而 加熱接著被接著構件之技術。 例。但,由於當被接著構件的 的腳部間隔改變而無法充分第 心的疊層張數多而所製造的鐵 ,不適用。再者,在使用熱硬 255645號公報所揭示的方法, 前述技術不同,實質上不需加 條件。 ,在中央腳端面間插入以熱 著構件,將商用頻率的電流 在中央腳間形成磁通量,來 此技術以2片板材的接著爲 厚度改變時第1、第2鐵心 形成磁通量,故,在疊層鐵 心之厚度的範圍廣的情況時 化性樹脂的日本特開平5 -因與使用熱可塑性樹脂的 壓,所以,未記載有關加壓 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 作 社 印 製 [發明所欲解決之課題] 本發明的目的在於:提供疊層鐵心之製造裝置及製造 方法,此裝置及方法是即使在鐵心的尺寸大之情況時也能 夠廉價、短時間且平均地加熱接著製造,將使用塗佈熱可 塑性樹脂而乾燥後的電磁鋼板(具加熱接著型絕緣膜的電 磁鋼板)之疊層鐵心。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇χ297公釐) -6 - 595068 Α7 Β7 五、發明説明(4 ) [用以解決課題之手段] (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本案發明人爲了達到上述目的而開發完成:利用藉由 磁軛以適當的壓力加壓於工件疊層方向,即使在工件大的 情況時也可有效率且短時間、平均地加熱壓著,其中該磁 軛的結構爲:使用由具加熱接著型絕緣膜的電磁鋼板的疊 層體所構成的工件,利用誘導線圏在工件疊層方向上以適 當的頻率邊勵磁邊將該工件加壓,且構成磁性閉合電路地 構成的磁軛。 即本發明是以下所記載的疊層鐵心之製造裝置及方法 〇 (1 ) 一種疊層鐵心之製造裝置,其特徵爲:具有: 將疊層有具加熱接著型絕緣膜的電磁鋼板的工件於其疊層 方向勵磁後誘導加熱之誘導線圈、以在工件的疊層方向( 也就是按壓方向)可相互不干涉地相對移動之第1、第2 磁軛構件按壓前述工件的疊層方向兩端部,且當按壓時形 成磁性閉合電路之磁軛。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在此,前述工件爲具有貫通疊層方向的孔或槽之工件 ,具有插入前述工件的前述孔或槽的芯鐵心爲佳。又,前 述裝置是在前述工件與前述各磁軛材之間,具有由耐熱· 耐壓(耐彎曲性)的非金屬材料所構成的絕緣板,且,前 述絕緣板具有1.0W / ιη·Κ以下的熱傳導率爲佳。且,前 述裝置具有防止疊層板偏移用的導引構件爲佳。 再者,磁性閉合電路是以前述第1及第2磁軛構件來 構成爲佳,但亦可使用其他磁軛材(輔助磁軛材),利用 Ϊ 5?本紙張尺度適用中周國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 595068 A7 B7 五、發明説明(5 ) 複數個磁軛材構成磁性閉合電路。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (2 ) —種疊層鐵心之製造方法,其特徵爲:在使用 (1 )所記載的疊層鐵心之製造裝置將前述工件的疊層鋼 板加熱壓著時,將前述誘導線圈的勵磁頻率設爲10〜 1000Hz,且將前述磁軛的按壓壓力設爲0.1 MPa以上。 (3 )如(2 )所記載的疊層鐵心之製造方法,其中前 述勵磁頻率及前述按壓壓力是設定成:工件內磁通密度的 疊層方向成分爲0.2T以上。 在於上述(2 )及(3 )的疊層鐵心之製造方法,將預 定的按壓壓力(用來接著的目標壓力)賦予前述磁軛,然 後,將勵磁之誘導加熱加於前述磁軛;或將防止受到勵磁 而前述電磁鋼板產生振動偏移程度的按壓壓力賦予前述磁 軛,然後將勵磁之誘導加熱加於前述磁軛,再來,將預定 的按壓壓力(用來接著的目標壓力)賦予前述磁軛爲佳。 【圖面之簡單說明】 第1 A圖是顯示本發明裝置的例子的斷面圖。 第1 B圖是顯示本發明裝置的其他例子的斷面圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第1 C圖是顯不本發明裝置的其他例子的斷面圖。 第1D圖是顯示本發明裝置的其他例子的斷面圖。 第1E圖是顯示本發明裝置的其他例子的斷面圖。 第1F圖是顯不本發明裝置的其他例子的斷面圖。 第2A圖是顯示對疊層電磁鋼板的疊層鐵心之通常使 用時的勵磁方向之立體圖。 03本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 595068 A7 B7 五、發明説明(6 ) 第2B圖是顯示在對疊層電磁鋼板的本發明之工件處 理時的勵磁方向之立體圖。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第3圖是顯布fe輒的理想例子之立體圖。 第4A圖是顯示使用芯鐵心的本發明裝置的例子之斷 面圖。 第4 B圖是顯示芯鐵心的理想例子之立體圖。 第4C圖是顯示芯鐵心的其他理想例子之立體圖。 第5 A圖是顯示使用導引構件的本發明裝置的例子之 工件周圍之斷面圖。 第5 B圖是顯示第5 A圖的例子之工件周圍的平面圖 〇 第5C圖是顯示使用於第5A圖的導引構件的形狀之 一例的平面圖(除去絕緣板的狀態)。 第5D圖是顯示使用於第5A圖的導引構件的形狀之 其他例的平面圖(除去絕緣板的狀態)。 第5E圖是顯示使用於第5A圖的導引構件的形狀之 其他例的平面圖(除去絕緣板的狀態)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第5F圖是顯示使用於第5A圖的導引構件的形狀之 其他例的平面圖(除去絕緣板的狀態)。 第6A圖是顯示使用導引構件的本發明裝置的其他例 之工件周圍的斷面圖。 第6B圖是顯示第6A圖的例子之工件周圍的平面僵 〇 第6C圖是顯示使用於第6A圖的導引耩件之形狀的 15痒紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製ΙΛ 595068 A7 _ B7 ___ 五、發明説明(7 ) 一例之平面圖(除去絕緣板的狀態)。 第6D圖是顯示使用於第6A圖的導引構件之形狀的 其他例之平面圖(除去絕緣板的狀態)。 第6E圖是顯示使用於第6A圖的導引構件之形狀的 其他例之平面圖(除去絕緣板的狀態)。 【圖號說明】 1 工件 2 誘導線圏 3 交流電源 4 壓力機 5 磁軛 5A 第1磁轭構件 5B 第2磁轭構件 5C 輔助磁軛材 6 絕緣材 7 芯鐵心 8 導引部 9 鍵 10 齒部 51 相對部. 53 磁軛構件的本體 [發明之最佳實施形態】 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 裝 ^ ^ 訂 . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 合 作 社 印 製 595068 A7 ______B7 _ 五、發明説明(8 ) 本發明之疊層鐵心的之製造裝置(本發明裝置)是例 如第1A〜C圖所示,具有:將疊層有具加熱接著型絕緣 膜的電磁鋼板的工件1於其疊層方向勵磁後誘導加熱之誘 導線圈2、以在工件的疊層方向(也就是按壓方向)可相 互不干涉地相對移動之第1、第2磁軛構件5A、5B構件 按壓前述工件1的疊層方向兩端部,且當按壓時形成磁性 閉合電路之磁軛5。誘導電圈2是利用交流電源3 (如第 3圖所示)來供電。磁軛5是受到壓力機4所按壓而按壓 工件1,但,因磁軛構件5A及5B是相互地相對移動即可 ,所以,亦可將其中一方的磁軛構件固定,而僅將另一方 的磁軛構件以壓力機等移動。工件1與磁軛5是受到耐熱 •耐壓的絕緣板6 (例如由玻璃布等所構成)所電絕緣。 被加熱•被壓著材之工件是疊層具加熱接著型絕緣膜 的電磁鋼板(電氣鐵板)後未壓著者。受疊層的電磁鋼板 是能夠使用一般的市售品,亦可屬於無方向性、單方向性 、雙方向性中的其中一種,其化學組成、板厚度是不被特 別限制。理想的電磁鋼板的特性値是在方向性電磁鋼板的 情況時,鐵心損耗W17 / 50 (頻率50Hz、最大磁通密度 1·7Τ之値)爲0·5〜2.0W / kg程度,磁通密度B8 (磁力化 800A / m之値)爲1.7〜2.0T程度,在無方向性電磁鋼板 的情況時’鐵心損耗W1 5 / 50 (頻率50Hz、最大磁通密 度1.5T之値)爲2.0〜12.0W/ kg程度、磁通密度B5〇 (磁 力化5000A / m之値)爲i.6〜1.9程度。 再者’本發明是能適用於電磁鋼板的板厚度在一般的 香補本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) I 裝·^ 訂 . (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -11 595068 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(10 ) ,對於勵磁方向的疊層方向的偏移角度爲5度以內爲佳。 誘導線圈2是位於磁性閉合電路的任一位置均可’但 由加熱效率與均熱性的觀點來看,如第1 A圖等所示’將 工件1的疊層方向作成沿著線圏軸方向,而可將工件1收 容於線圏孔內爲佳。 也能如第1F圖所示,將磁軛的一部分收容於線圈孔 內來作爲其他形態。在此形態,具有不會將工件的配置製 程複雜化的優點。 磁轭5是由第1磁軛構件5 A及第2磁轭構件5 B所 構成,因這些構件的其中一方或雙方相互不干擾地也就是 磁軛之間不會(在操作範圍)相互阻撓地移動,由疊層方 向兩端按壓工件1,所以,即使對於厚度不同工件,也能 賦予壓接該工件的疊層鋼板之間所需且充分的疊層方向之 壓力。 又,因磁軛5是構成,在按壓著工件1的狀態下形成 磁形閉合電路,所以,能使充分的磁通量通過工件1,提 昇加熱效率。 爲了使第1磁軛構件5 A與第2磁軛構件5 B相互不 干擾地移動且在按壓工件時形成磁性閉合電路,例如第 1A〜1C圖所示,作成:將沿著第1、第2磁軛電路構件 5 A、5 B的移動方向之端面之間可滑動地相對的構造即可 〇 在此,爲了形成穩定且強的磁性閉合電路,期望兩磁 軛構件的相對部之間隙G小,作成5 · 0 mm以下爲佳。又, — 裝 ^ ^ 訂 . I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) i -k α ΠΠ 1351 135! «ft / /-«'tc1、Λ vli目故 /,1 Λ s/ 107 /V枝、 γ /十八 /夂 JL5L/TJ 下网网个你干 y UNO / niyvL/ltr v 八心7Ά 度 / 13- 595068 A7 B7 五、發明説明(11 ) 相對部的面積儘可能寬廣較好,確保形成磁路的磁軛之斷 面積程度以上爲佳。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在第1A〜1C圖中,如第1B圖所示,分別使第1、第 2磁軛構件的可滑動地相對之端面部分突出,確保了相對 部分的面積之構造是比起如第1 A及1 C圖所示的將其中 一方之磁軛材(在圖中爲第2磁軛構件5B )的端面部分 突出之構造理想。其理由爲由於將兩磁軛材的端面部分突 出的情事是使前述磁性閉合電路不易受到工件厚度的變更 所引起之磁軛構件的按壓位置之變動的影響之故。 再者,如第1圖所示,將其中一方的磁軛材的兩端部 於按壓方向大致呈平行地突出的構造是在對稱形的磁軛中 ,最能將磁轭小型化的結構。 又,第1C圖的構造是具有壓力裝置(壓力檄4)爲 小型即可的優點。 第1D〜1F圖是顯示本發明的其他磁軛的形態。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第1D圖是例如以接頭52等將磁軛側面側的相對部 5 1與磁軛構件的本體53可角度自如地結合,至少能夠在 由避開位置(例如5 Γ )至使用時的位置5 1之間移動之例 子。此構造是當配置工件時,磁軛不會干擾,並且能夠將 相對部之磁軛構件間的間隙做成最小。 第1E圖是除了上下的磁軛構件5A、5B之外,使用 形成磁性閉合電路用的輔助磁軛材5C的例子。即,輔助 磁軛材5C是可在避開位置(例如5CT )與使用時的位置 5C之間移動(移動裝置未圖示)’其結果,能獲得與第 ^_本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 595068 Α7 Β7 五、發明説明(12) 1D圖相同的優點。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 又’第1F圖是並非以如第1 A圖等所使用的3腳( 工件相當於1腳),而是以2腳的磁軛來構成磁性閉合電 路的例子,雖爲非對稱的形狀,但若不是對均等性非常敏 感的工件的話,能夠不會產生障礙地使用。在第1F圖的 例子,裝置的尺寸變得最小。再者,在第1F圖顯示設置 成誘導線圈2的孔部收納磁軛的例子,但亦可設置成如第 1 A圖等所示收納工件1。 磁軛的形狀等是不被限定於上述例子,例如將所揭示 的例子上下做成相反者、或將所揭示的例子組合成磁軛構 件的左右形態呈非對稱者,當然也能適用。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再者,磁軛是由座位磁性電路構成構件來使用的觀點 來看,疊層鐵心損耗小的材料即方向性或無方向性的電磁 鋼板,而相互地固定形成者爲佳。使用於磁軛的電磁鋼板 是板厚度薄爲更理想。再者,此時,該電磁鋼板是疊層於 其易勵磁方向(在此例爲板厚度方向)爲佳。又此時,如 第3圖所示,磁軛5是組裝•配置成:形成該磁軛的疊層 電磁鋼板的沿層方向儘可能地與誘導線圈2之勵磁方向呈 平行爲佳。藉此,能夠儘可能地抑制誘導加熱磁軛,而可 以避免電力的浪費或磁軛的過度昇溫所引起的損傷等。 絕緣材6是使用非金屬的絕緣材。但,絕緣材6是除 了作爲工件的按壓板來發揮功能以外,尙有將工件與磁軛 電絕緣而使工件的誘導加熱均等穩定化的功能、防止來自 工件的熱流出而確保工件內的均熱進而保持接著的均等性 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇χ297公釐) 595068 A7 B7 五、發明説明(14) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 述玻璃纖維或玻璃布類的絕緣板上表面披覆前述樹脂,或 使用特氟隆©薄片與矽樹脂薄片等的樹脂單體薄片作爲上 述玻璃纖維或玻璃布類的絕緣板之表面層是有效果的。 再者,絕緣板的厚度爲0.5腿以上20 mm以下爲佳, 1.0 mm以上10.0 nun以下爲更理想。 再者,例如第4A圖所示,當對具有貫通於疊層方向 的中心孔之工件1,將芯鐵心7插入於該中心孔時,產生 磁通的整流效果,能夠進行更均等的勵磁爲佳。即使在具 有貫通於至中心附近的疊層方向之槽來代替中心孔的情況 ,也同樣地在芯鐵心7的插入作業上非常有效。 芯鐵心7是如第4B或第4C圖所示,相互固定形成 ,與磁軛5同樣地將方向性或無方向性的電磁鋼板疊層於 其勵磁方向,沿層方向儘可能與誘導線圏2之勵磁方向呈 平行者爲佳。在此,第4B圖是平面狀大致呈正六角形; 第4C圖是平面狀大致呈十字形的例子,平面形狀是不被 限定於此,但由確保均等性的觀點來看,具有複數個線對 稱軸的形狀爲佳。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再者,磁軛5或芯鐵心7是爲了防止反覆的勵磁所引 起的過度加熱,也可作成能水冷的構造。 再者,爲了使已被疊層的電磁鋼板的位置一致,或防 止位置偏移,亦可設置導引部8。將導引部的例子,以工 件及其周邊的斷面圖與平面圖例示於第5A、5B、6A及 6B圖。 在第5A及5B圖所示的導引部8大致呈圓筒形,被 择5本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 595068 A7 B7 五、發明説明(15 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 插入於工件的前述中心孔等而內接於工件,由內側將此支 承的構造。又亦可如第5A及5B圖所示,在使用芯鐵心7 (在此例示著平面形狀大致呈正十字形者)的情況時,導 引部外接於芯鐵心7而由外側支承芯鐵心7。芯鐵心7是 呈可內接於導引部的形狀爲佳,但亦可爲任意的形狀,當 然亦可省略芯鐵心7。 第5C〜5F圖是用來顯示在上述第5A及5B圖所示的 導引部8之平面形狀的變化之平面圖(未圖示有絕緣材) 。第5C圖是單純的大致呈圓筒形的導引部之例子,在圖 中,導引部8內接於工件1的齒部10 (後述)而進行工 件1的定位。 第5D圖是在圓筒形的外側具有1個突出部(鍵9 ) 的例子,在工件是於中心孔側具有複數個突出部(齒部( teeth) 10)的形狀之情況時,特別有效。β卩,工件1的位 置如上所述,受到導引部的圓筒部所定位,並且,鍵9被 插入至齒部(teeth ) 10之間,進行齒部的定位,防止偏 移。第5E圖是具有複數個鍵9的形狀,可更確實地達到 前述效果。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第5F圖是在6處所具有長鍵9的構造,以鍵的前端 內接於工件,進行工件1及齒部10的定位•防止移位。在 以鍵9進行工件的定位的情況時,將導引部8作成具有最 少2組相向之鍵的構造爲佳。 如第6A及6B圖所示的導引部8也大致呈圓筒形, 是外接於工件而由外側支承此的構造。在於此例也可省略 轉林紙張尺度適用中國國家標準(CNS )八4規格(210X297公釐) 595068 A7 B7 五、發明説明(16 ) 芯鐵心7 (平面形狀大致呈圓形者),又芯鐵心7的形狀 可爲任意形狀。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第6C〜6E圖所示的導引部8的平面形狀的變化之平 面圖(未圖示有絕緣材)。第6C圖是單純的大致呈圓筒 形的導引部之例子,在圓筒內壁部內接於工件1,進行工 件1的定位。第6圖是在圓筒形的內側具有3個突出部( 鍵9 )的例子,以鍵9外接於工件1,利用3點支承來進 行工件1的定位。第6E圖是具有更多的鍵9 (在圖中爲6 處所)的形狀,更穩定地進行工件1的定位。 再者,這些導引部是爲了裝卸的方便性,也能夠分割 成2個以上的構件。 第5A〜6E圖所示的導引部,均爲導引部的上端被設 計成具有上側的絕緣板的上面與下面間的高度,所以能導 引所有的疊層板,並且,當朝工件加壓時,不會被加壓, 因此當朝工件加壓時不須使導引部避開。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 當然若在實用上沒有問題的話,亦可採用僅支承疊層 方向的一部分或平面形狀的一部分之導引部。又,在加壓 時,即使爲會干擾磁軛的導引部,也能夠以作成在加壓時 避開的構造或能夠抵抗加壓而彈性變形的材料,變得能夠 使用。 具備耐熱性的材料,也就是玻璃纖維、玻璃布板、矽 膠樹脂、氟類樹脂等的工程塑膠、酚醛樹脂等的熱硬化性 樹脂、或這些樹脂的合成材作爲導引部8的材料爲佳。又 ,在必須選擇當加壓工件時加壓力也加於導引部的構造, fftS本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 595068 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明(17 ) 且當加壓時不想使導引部避開的情況時,使用具有耐熱性 及彈性的材料即矽橡膠等作爲導引部的構件爲佳。 其次,針對使用上述的本發明裝置來製造疊層鐵心的 方法(本發明方法)之必須條件及適當要件予以說明。 首先,將工件安裝於本發明的裝置上。此時的工件( 疊層用電磁鋼板)、芯鐵心(使用的情況)、導引部(使 用的情況)之安裝順序是依狀況容易進行安裝的順序即可 〇 有準備將工件(疊層用電磁鋼板)安裝於導引部者, 與芯鐵心一同安裝於裝置的方法可作爲適當的方法。在此 情況,首先將已被接著的工件(疊層用電磁鋼板)與導引 部一同取下,將此冷卻後再使工件由導引部分離的順序作 爲加熱•加壓處理結束後的順序爲佳。 再者,由裝卸作業簡單化的觀點來看,一般芯鐵心是 被固定於磁軛構件5 A或5 B者爲佳。 在本發明的方法,誘導線圏之勵磁頻率是需要大約 10〜1000Hz。在未達到大約10Hz的情形時無法充分地加 熱。另一方面,由於當超過大約1000Hz時則無法均等地 加熱,故,接著變得不充分,或爲了取得達到充分的接著 之均熱而花費過多的時間。其中,因商用頻率之大約 5 0Hz及60Hz爲不需使用變換器等的頻率變換器而能簡單 地獲得的頻率,所以,非常適用。 又磁軛之按壓(加壓)壓力是需要大約〇·1 MPa以上 。在未滿大約0.1Μ P a時不僅無法獲得充分的接著力,尙 奮涵本紙張尺度適用中周國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) I---------------衣--;-----1T------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 595068 A7 B7 五、發明説明(18) 有受到勵磁之震動而使疊層鋼板移位的危險。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 再者,因當按壓壓力超過3 OOMPa時則會有鋼板彎曲 的危險性,所以,理想的範圍爲大約〇.1〜3OOMPa。又, 由使接著力更穩定的觀點來看,更理想的範圍爲大約〇.5 〜5OMPa。再者,理想的加壓持續時間爲大約1〇秒以上 〇 又,由接著製程時間的縮短化的觀點來看,前述勵磁 頻率及前述按壓壓力是設定成:工件內磁通密度的疊層方 向成分爲大約0.2T以上爲佳。 再者,加壓及誘導加熱的順序亦可作成,加壓至目標 壓力後再開始進行勵磁(誘導加熱)。又,亦可作成,加 熱初期是以不會勵磁震動所移位程度的低壓力(大約0.1 〜0.5MPa程度)加壓,使加熱變得充分後(一般爲加熱 開始後大約60〜600秒程度)再加壓至目標壓力。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 適當的工件的加熱溫度是一般即可進行地設定在加熱 接著型絕緣披覆膜的玻璃轉移溫度或軟化溫度以上,且熱 分解溫度以下的範圍(可加熱接著的溫度領域)。在不超 過熱分解溫度的限度,加熱至較上述玻璃轉移溫度或軟化 溫度大約高50〜150°C程度的溫度最理想。 工件溫度控制模式是亦可僅朝能加熱接著溫度領域提 昇溫度,亦可將溫度保持接續於提昇溫度者。 賦予使用在工件的電磁鋼板之熱可塑性樹脂即工件之 加熱接著型絕緣披覆膜用樹脂(本發明甩樹脂)是不被特 別限定,若爲受到加熱而顯示可塑性進而披覆膜彼此熔著 择?本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 595068 A7 ___ . B7 _一 五、發明説明(19 ) 之丙烯基類、環氧類、酚醛類、硅酮類等者的話能良好地 使用。又亦可爲2種以上的接著性樹脂之混合物’亦可含 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 有不會損害到本發明的效果程度之胺類或硅石等的添加物 〇 本發明用樹脂的玻璃轉移溫度或軟化溫度愈局則可獲 得良好的接著強度,且在於將塗佈該樹脂後的電磁鋼板鋼 帶捲繞成線圈狀的情況時,也更能夠抑制鋼板彼此的封塞 。具體而言,由上述的觀點來看,期望本發明用樹脂的玻 璃轉移溫度或軟化溫度爲大約60°C以上。 另一方面,爲了不必要增大誘導加熱的負荷,而本發 明用樹脂的玻璃轉移溫度或軟化溫度爲大約250°C以下爲 佳。 再者,爲了更提昇披覆膜的性能,亦可在本發明用樹 脂配合防銹劑等的添加劑。在此情況,由確保除去彎曲退 火後之性能來看,作成對有機物質爲1 00重量部之無機物 質的合計量爲大約3〜300重量部的範圍爲佳。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 形成工件的疊層之各電磁鋼板表面的熱可塑性樹脂的 厚度是不被特別限定,但大約0.05〜25 // m爲佳,更理想 爲0·1〜10 μ m。若爲此膜層厚度的話,具有充分的層間 抵抗,在於加熱•加壓之接著,能夠發揮充分的接著強度 〇 作爲工件而被疊層的具加熱接著型絕緣披覆膜的電磁 鋼板是利用如下述的製程來製造。即,將乳膠狀態、散開 狀態的水狀之接著性樹脂,以滾動塗料器、流動塗料器、 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 595068 A7 B7 五、發明説明(20 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 噴灑塗裝、刀形塗料器等的各種方法塗佈於電磁鋼板上, 再以一般可施行的熱風式、紅外線式、誘導加熱方式等的 方法進行燒接處理。這些製程是亦可對切斷板狀的被處理 材(電磁鋼板)進行,但利用旋轉式塗佈處理電磁鋼板鋼 代的方法是生產性高而更實用。 工件的尺寸是不被特別限定,但特別適用於以往短時 間不易加熱之剖面面積大約1000〜100000 mm 2、厚度大約 5〜500mm程度的較大型工件。 [實施例] 將塗佈燒接有丙烯基類樹脂(組成:丙烯基樹脂85% 、環氧樹脂15%、軟化溫度70°C )之板厚度爲0·5 nun的具 有加熱接著型絕緣披覆膜的電氣鐵板(電磁鋼板)沖壓成 外徑100腿、內徑50 nun的環狀後疊層100片而形成的工 件,裝入至如第1A圖所示的形態之本發明裝置,以表i 所示的各種條件進行勵磁及加壓而將工件內的電氣鐵板彼 此加熱接著的疊層鐵心製造試驗,調查加熱時間與接著狀 態。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再者,使用直徑爲110 mm、板厚度爲5 mm的羅斯納材 (日光化成股份有限公司製:熱傳導率爲0.24W/ ιη·Ι〇 作爲絕緣板6,又使用第5Α〜5C圖所示的形狀者(材料 爲矽膠樹脂)作爲導引部8。又,在加壓條件爲未滿 l.OMPa的情況時,加壓至預定壓力後開始誘導力Π熱,在 加壓條件爲l.OMPa以上的情況時,加壓〇.2MPa後開始誘 七赛紙張尺度適用宁國國冢標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 23- 595068 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(22 ) 表1 No 勵磁 方向 加壓 磁軛 有無 勵磁 磁通 Τ 勵磁 頻率 Hz 壓力機 壓力 MPa 加熱時間 min 接著 狀態 備註 I 疊層方向 有 L0 5 1.0 未到達 X 比較例 2 疊層方向 有 1.0 10 1.0 50 ◎ 實施例 3 疊層方向 有 1.0 20 1.0 15 ◎ 實施例 4 疊層方向 有 1.0 30 1.0 6 ◎ 實施例 5 疊層方向 有 1.0 40 1.0 4 ◎ 實施例 6 疊層方向 有 L0 50 1.0 3 ◎ 實施例 7 疊層方向 有 1.0 60 l.O 2 ◎ 實施例 8 疊層方向 有 0.5 100 1.0 2 ◎ 實施例 9 疊層方向 有 0.2 1000 l.O 2 〇 實施例 10 疊層方向 0.1 50 l.O 無法勵磁 X 比較例 II 疊層方向 Μ 0.1 60 l.O 無法勵磁 X 比較例 12 疊層方向 有 0.1 10000 l.O I X 比較例 13 沿層方向 有 1.0 50 l.O 未到達 X 比較例 14 沿層方向 有 1.0 60 l.O 未到達 X 比較例 15 疊層方向 有 0.1 50 l.O 未到達 〇※ 實施例 16 疊層方向 有 0.2 50 l.O 50 ◎ 實施例 17 疊層方向 有 0.3 50 l.O 22 ◎ 實施例 18 疊層方向 有 0.4 50 l.O 12 ◎ 實施例 19 疊層方向 有 0.5 50 l.O 8 ◎ 實施例 20 疊層方向 有 0.7 50 l.O 4 ◎ 實施例 21 疊層方向 有 1.5 50 l.O 2 ◎ 實施例 22 疊層方向 有 1.0 50 10.0 3 ◎ 實施例 23 疊層方向 有 1.0 50 0.5 3 ◎ 實施例 24 疊層方向 有 L0 50 0.3 3 ◎ 實施例 25 疊層方向 有 1.0 50 0.2 3 〇 實施例 26 疊層方向 有 L0 50 0.10 3 〇 實施例 27 疊層方向 有 1.0 50 0.04 3 Δ 比較例 28 疊層方向 有 L0 50 0.01 3 X 比較例 著 接 地 力 強 以 予 熱 加 的 上 以 時 小 1IX 以 ※ f 7f本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 595068 Α7 Β7 五、發明説明(25) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如同表所示,在符合本發明的方法之實施例,可獲得 ◎〜〇的強力的接著狀態,特別是當使用芯鐵心時可獲得 加熱時間幾乎減半之顯著效果。 另一方面,在於本發明的方法,省略了導引部的情況 時雖然僅有稍許但就是不如在加熱時間及接著狀態下使用 了導引部的情況。又插入於工件的中心孔而內接於工件的 方式的導引部的效果是大於外接於工件的方式。 又,在於本發明的方法,使用熱傳導率超過1.0 W / ιη·Κ之絕緣體的情況比起使用較理想的絕緣體的情況 時加熱時間增加。又,在將特氟隆®薄片作爲絕緣體的情 況時也由於抗壓性不足,增加若干的時間,並且受到變形 而使絕緣板的可使用次數降低。另一方面,將特氟隆©薄 片作爲羅斯納材(日光化成股份有限公司製:熱傳導率爲 0.24W / ιη·Κ)的表層板來使用的Νο.44及Νο.45是不僅可 獲得與以羅斯納材單體使用的情況時之相同的效果,又可 簡單地剝離絕緣體與工件,提昇了作業性。 【產業上之利用可能性】 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 若根據本發明的話,能夠達到:以廉價、短時間、均 等且強力地加熱接著製造由小到大的使用加熱接著型電磁 鋼板之疊層鐵心的優良效果。 174本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐)
Claims (1)
- 595068 第91118578號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 A8 H 民國9多年4月7日修正 D8 申請專利範圍 1·一種疊層鐵ΐ、之造裝置,其特徵爲: 此製造裝置是具有:誘導線圈、及磁軛, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 該誘導線圈是將疊層具有加熱接著型絕緣披覆膜的電 磁鋼板而形成的工件,朝其疊層方向勵磁予以誘導加熱; 該磁軛是以在前述工件的疊層方向上可相互不干擾地相對 移動之第1及第2磁轭構件按壓前述工件的疊層方向的兩 端部,並且在按壓時形成磁性閉合電路。 2·如申請專利範圍第1項之疊層鐵心之製造裝置,其 中’前述工件是具有貫通疊層方向的孔或槽,且具有插入 於前述工件的前述孔或槽之芯鐵心。 3 ·如申請專利範圍第1或2項之疊層鐵心之製造裝 置’其中,在前述工件與各磁軛材之間具有由耐熱•耐壓 的非金屬材料所構成的絕緣板,且前述絕緣板是使用熱傳 導率爲1.0W / πι·Κ以下的材料所形成的。 4·如申請專利範圍第1或2項之疊層鐵心之製造裝置 ,其中,前述磁軛是當進行前述按壓時,利用前述第1及 第2磁軛構件以及其他的至少1個磁軛構件來形成前述磁 性閉合電路。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5. 如申請專利範圍第3項之疊層鐵心之製造裝置, 其中,前述磁軛是當進行前述按壓時,利用前述第1及第 2磁軛構件以及其他的至少1個磁軛構件來形成前述磁性 閉合電路。 6. —種疊層鐵心之製造方法,其特徵爲:在使用申請 專利範圍第1至5項中任一項之疊層鐵心之製造裝置來力口 私紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 595068六、申請專利範圍 熱及加壓前述工件的疊層鋼板時,將前述誘導線圈的勵磁 頻率作成10〜1 000Hz,且將前述工件的按壓壓力作成 0. IMPa 以上。 7. 如申請專利範圍第6項之疊層鐵心之製造方法,其 中,前述勵磁頻率及前述按壓壓力是設定成,工件內磁通 密度的疊層方向成分爲0.2T以上。 8. 如申請專利範圍第6或7項之疊層鐵心之製造方 法,其中,對前述磁軛賦予預定的按壓壓力,然後,將勵 磁之誘導加熱施加於前述工件上。 9. 如申請專利範圍第6或7項之疊層鐵心之製造方 法,其中,將防止受到勵磁而前述電磁鋼板產生振動偏移 程度的按壓壓力賦予前述磁軛,然後將勵磁之誘導加熱加 於前述磁軛,再來,將預定的按壓壓力賦予前述磁軛。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)
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