TWI732385B - 積層鐵芯、積層鐵芯之製造方法及旋轉電機 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種使用了積層鐵芯之旋轉電機，該積層鐵芯是沖裁加工後之電磁鋼板彼此以高接著強度接著而成。一種積層鐵芯，具備：複數個電磁鋼板，係互相積層，且前述電磁鋼板之兩面被絕緣被膜所被覆；及接著部，係配置於在積層方向上相鄰之電磁鋼板彼此之間，並將這些電磁鋼板彼此接著；又，所有成組之在積層方向上相鄰之電磁鋼板彼此係藉由接著部來接著，且接著部設置於電磁鋼板彼此之間的複數處，接著部是由接著劑所形成，該接著劑包含丙烯酸樹脂及環氧樹脂中之任一者或兩者，且SP值為7.8~10.7(cal/cm3 )1/2 。

Description

積層鐵芯、積層鐵芯之製造方法及旋轉電機
本發明有關一種積層鐵芯、積層鐵芯之製造方法及旋轉電機。 本發明是依據已於2018年12月17日於日本提出申請的特願2018-235867號而主張優先權，並在此引用其內容。
以往，作為使用於旋轉電機的鐵芯，已知有一種複數個電磁鋼板互相積層而成之積層鐵芯。複數個電磁鋼板是以熔接、接著及歛合等方法來接合。 在專利文獻1中已揭示有一種積層鐵芯，其是將沖裁加工後之電磁鋼板彼此以環氧樹脂或丙烯酸樹脂等接著而成。
先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1：日本特開2004-88970號公報
發明概要 發明欲解決之課題 然而，就如專利文獻1之以往技術而言，難以充分獲得沖裁加工後之電磁鋼板彼此的接著強度。
本發明之課題在於提供一種沖裁加工後之電磁鋼板彼此以高接著強度接著而成之積層鐵芯、其製造方法及具備前述積層鐵芯之旋轉電機。
用以解決課題之手段 本發明一實施形態具有以下態樣。 [1]一種積層鐵芯，具備： 複數個電磁鋼板，係互相積層，且前述電磁鋼板之兩面被絕緣被膜所被覆；及 接著部，係配置於在積層方向上相鄰之前述電磁鋼板彼此之間，並將這些電磁鋼板彼此接著； 又，所有成組之在前述積層方向上相鄰之前述電磁鋼板彼此係藉由前述電磁鋼板彼此之間的複數個前述接著部來接著， 且前述接著部設置於前述電磁鋼板彼此之間的複數處， 前述接著部是由接著劑所形成，前述接著劑包含丙烯酸樹脂及環氧樹脂中之任一者或兩者，且SP值為7.8~10.7(cal/cm3 )1/2 。 [2]如[1]之積層鐵芯，其中前述接著劑為包含環氧樹脂與苯酚酚醛樹脂之環氧樹脂系接著劑。 [3]如[2]之積層鐵芯，其中前述環氧樹脂系接著劑是由環氧樹脂100質量份及苯酚酚醛樹脂5~35質量份所構成之接著劑。 [4]如[2]之積層鐵芯，其中前述環氧樹脂系接著劑是由環氧樹脂100質量份、苯酚酚醛樹脂5~35質量份及彈性體5~50質量份所構成之接著劑。 [5]如[2]之積層鐵芯，其中前述環氧樹脂系接著劑是由環氧樹脂100質量份、苯酚酚醛樹脂5~35質量份及SP值為7.0~10.7(cal/cm3 )1/2 的溶劑5~10質量份所構成之接著劑。 [6]如[2]之積層鐵芯，其中前述環氧樹脂系接著劑更包含丙烯酸樹脂。 [7]如[6]之積層鐵芯，其中前述環氧樹脂系接著劑是由丙烯酸樹脂經接枝聚合而成之丙烯酸改質環氧樹脂100質量份、及苯酚酚醛樹脂5~35質量份所構成之接著劑。 [8]如[6]之積層鐵芯，其中前述環氧樹脂系接著劑是由丙烯酸樹脂經接枝聚合而成之丙烯酸改質環氧樹脂100質量份、苯酚酚醛樹脂5~35質量份及彈性體5~50質量份所構成之接著劑。 [9]如[1]之積層鐵芯，其中前述接著劑是包含玻璃轉移溫度為120~180℃的環氧樹脂及有機磷化合物之環氧樹脂系接著劑。 [10]如[1]之積層鐵芯，其中前述接著劑是由環氧樹脂100質量份及有機磷化合物5~35質量份所構成之環氧樹脂系接著劑。 [11]如[1]之積層鐵芯，其中前述接著劑是包含環氧樹脂、環氧樹脂硬化劑及彈性體之環氧樹脂系接著劑；並且 前述接著部在常溫下的平均拉伸彈性模數為1500~5000MPa，在150℃下的平均拉伸彈性模數為1000~3000MPa。 [12]如[1]~[11]中任一項之積層鐵芯，其為定子用接著積層鐵芯。 [13]一種旋轉電機，其具備如[1]~[12]中任一項之積層鐵芯。 [14]一種積層鐵芯之製造方法，是如[1]之積層鐵芯之製造方法， 前述製造方法是重複進行以下操作：在前述電磁鋼板之表面塗佈前述接著劑後，重疊在別的電磁鋼板上進行壓接而形成前述接著部。
發明效果 根據本發明，可提供一種沖裁加工後之電磁鋼板彼此以高接著強度接著而成之積層鐵芯、其製造方法及具備前述積層鐵芯之旋轉電機。
用以實施發明之形態 以下，參照圖式，說明本發明一實施形態之定子用接著積層鐵芯及具備該定子用接著積層鐵芯之旋轉電機。另外，本實施形態中，作為旋轉電機是舉出電動機，具體而言是交流電動機，更具體而言是同步電動機，再更具體而言是舉永久磁鐵磁場型電動機為一例來進行說明。此種電動機適合被採用於例如電動汽車等。
如圖1所示，旋轉電機10具備定子20、轉子30、罩殼50及旋轉軸60。定子20及轉子30容置於罩殼50內。定子20固定於罩殼50內。 本實施形態中，作為旋轉電機10，採用了轉子30位於定子20之直徑方向內側的內轉子型。然而，作為旋轉電機10，採用轉子30位於定子20之外側的外轉子型亦可。又，本實施形態中，旋轉電機10為12極18槽的三相交流馬達。然而，極數、槽數及相數等可適當變更。 旋轉電機10，例如可藉由對各相施加有效值10A、頻率100Hz之激磁電流，而以旋轉數1000rpm旋轉。
定子20具備定子用接著積層鐵芯(以下稱為定子鐵芯)21及未圖示之捲線。 定子鐵芯21具備環狀的芯背(core back)部22及複數個齒部23。以下，將定子鐵芯21(或芯背部22)之中心軸線O方向稱作軸方向，將定子鐵芯21(或芯背部22)之直徑方向(與中心軸線O正交的方向)稱作直徑方向，並將定子鐵芯21(或芯背部22)之圓周方向(在中心軸線O周圍繞的方向)稱作圓周方向。
在從軸方向觀看定子20之俯視視角下，芯背部22是形成為圓環狀。 複數個齒部23是從芯背部22之內周朝向直徑方向內側(沿著直徑方向朝向芯背部22之中心軸線O)突出。複數個齒部23是在圓周方向上空出同等角度間隔而配置。本實施形態中，按以中心軸線O為中心之中心角20度為間隔，設置有18個齒部23。複數個齒部23是形成為互為同等形狀且同等大小。藉此，複數個齒部23具有互相相同的厚度尺寸。 前述捲線是捲繞於齒部23。前述捲線可為集中捲繞，亦可為分布捲繞。
轉子30相對於定子20(定子鐵芯21)配置於直徑方向的內側。轉子30具備轉子鐵芯31及複數個永久磁鐵32。 轉子鐵芯31是形成為與定子20配置於同軸的環狀(圓環狀)。在轉子鐵芯31內配置有前述旋轉軸60。旋轉軸60固定於轉子鐵芯31。 複數個永久磁鐵32固定於轉子鐵芯31。本實施形態中，2個1組的永久磁鐵32會形成1個磁極。複數組的永久磁鐵32是在圓周方向上空出同等角度間隔而配置。本實施形態中，按以中心軸線O為中心之中心角30度為間隔，設置有12組(全體為24個)的永久磁鐵32。
本實施形態中，作為永久磁鐵磁場型電動機，採用了磁鐵埋入型馬達。於轉子鐵芯31形成有在軸方向上貫通轉子鐵芯31之複數個貫通孔33。複數個貫通孔33是對應複數個永久磁鐵32之配置而設置。各永久磁鐵32是在配置於對應之貫通孔33內的狀態下被固定於轉子鐵芯31。各永久磁鐵32之對轉子鐵芯31的固定，例如可藉由將永久磁鐵32之外面與貫通孔33之內面以接著劑接著等來實現。另外，作為永久磁鐵磁場型電動機，亦可取代磁鐵埋入型馬達而採用表面磁鐵型馬達。
定子鐵芯21及轉子鐵芯31皆為積層鐵芯。例如，如圖2所示地，定子鐵芯21是藉由積層複數個電磁鋼板40而形成。 另外，定子鐵芯21及轉子鐵芯31各自的積層厚度(沿中心軸線O之全長)設為例如50.0mm。定子鐵芯21之外徑設為例如250.0mm。定子鐵芯21之內徑設為例如165.0mm。轉子鐵芯31之外徑設為例如163.0mm。轉子鐵芯31之內徑設為例如30.0mm。惟，該等之值為一例，定子鐵芯21之積層厚度、外徑或內徑、以及轉子鐵芯31之積層厚度、外徑或內徑並不僅限於該等之值。此處，定子鐵芯21之內徑是以定子鐵芯21中齒部23之前端部為基準。亦即，定子鐵芯21之內徑是與所有齒部23之前端部內接的假想圓之直徑。
形成定子鐵芯21及轉子鐵芯31之各電磁鋼板40，是例如藉由將成為母材之電磁鋼板沖裁加工等而形成。電磁鋼板40可使用周知的電磁鋼板。電磁鋼板40的化學組成並無特別限定。在本實施形態中是採用無方向性電磁鋼板作為電磁鋼板40。無方向性電磁鋼板可採用例如JISC2552：2014的無方向性電鋼帶。 然而，作為電磁鋼板40，亦可取代無方向性電磁鋼板而採用方向性電磁鋼板。方向性電磁鋼板可採用例如JISC2553：2012的方向性電鋼帶。
為了改善電磁鋼板的加工性及定子鐵芯的鐵損，電磁鋼板40的兩面被絕緣被膜被覆。構成絕緣被膜的物質可採用例如：(1)無機化合物、(2)有機樹脂及(3)無機化合物與有機樹脂的混合物等。無機化合物可舉出譬如：(1)重鉻酸鹽與硼酸之複合物、(2)磷酸鹽與二氧化矽之複合物等。有機樹脂可舉出譬如：環氧樹脂、丙烯酸樹脂、丙烯酸苯乙烯樹脂、聚酯樹脂、聚矽氧樹脂及氟樹脂等。
為了確保在互相積層之電磁鋼板40間的絕緣性能，絕緣被膜的厚度(電磁鋼板40每單面的厚度)宜設為0.1μm以上。 另一方面，隨著絕緣被膜變厚，絕緣效果會飽和。又，隨著絕緣被膜變厚，占積率會降低，作為定子鐵芯之性能降低。因此，絕緣被膜在可確保絕緣性能的範圍內越薄越好。絕緣被膜的厚度(電磁鋼板40每單面的厚度)宜為0.1μm以上且5μm以下，更佳為0.1μm以上且2μm以下。
隨著電磁鋼板40的板厚變薄，鐵損的改善效果會逐漸飽和。又，隨著電磁鋼板40變薄，電磁鋼板40的製造成本會增加。因此，考慮到鐵損的改善效果及製造成本，電磁鋼板40的厚度宜設為0.10mm以上。 另一方面，若電磁鋼板40過厚，電磁鋼板40之沖壓作業會變得困難。因此，若考慮到電磁鋼板40的沖壓作業，電磁鋼板40的厚度宜設為0.65mm以下。 又，電磁鋼板40若變厚，鐵損便會增大。因此，若考慮到電磁鋼板40的鐵損特性，則電磁鋼板40的厚度宜設為0.35mm以下，較佳是設為0.20mm或0.25mm。 考慮到上述的點，各電磁鋼板40的厚度例如為0.10mm以上且0.65mm以下，較佳為0.10mm以上且0.35mm以下，更佳為0.20mm或0.25mm。另外，電磁鋼板40的厚度也包含絕緣被膜的厚度。
如圖2所示，定子鐵芯21中，在所有成組之在積層方向上相鄰之電磁鋼板40彼此之間，設置有將電磁鋼板40彼此接著之複數個接著部41。所有成組之在積層方向上相鄰之電磁鋼板40彼此是藉由電磁鋼板40之間的複數個接著部41來接著。亦即，形成定子鐵芯21之複數個電磁鋼板40是隔著接著部41而積層。在積層方向上相鄰之電磁鋼板40彼此並未藉由其他手段(例如歛合等)來固定。
接著部41是用以將在積層方向上相鄰之電磁鋼板40彼此接著之物。接著部41是由接著劑(以下，稱作接著劑(X))所形成的部分，該接著劑包含丙烯酸樹脂及環氧樹脂中之任一者或兩者，並且SP值為7.8~10.7(cal/cm3 )1/2 。亦即，接著部41是未被切斷而硬化的接著劑(X)。 另外，SP值意指由希德布朗(Hildebrand)所定義之溶解度參數。接著劑(X)的SP值是從使接著劑(X)硬化而成的硬化物對於已知SP值之各種溶劑的溶解性來測定。更具體而言，是以實施例所記載的方法來測定。 本說明書中，表示數值範圍之「~」意指包含其前後所記載之數值作為下限值及上限值。
相較於不進行沖裁加工的情況，當藉由通常使用之接著劑所行接著來積層沖裁加工後之複數個電磁鋼板，而獲得積層鐵芯時，難以充分獲得電磁鋼板彼此的接著強度。其原因被認為是由於沖裁加工時所使用的沖裁油殘留於電磁鋼板之積層面，而介於積層時之電磁鋼板的積層面與接著劑之間，因此阻礙接著。
沖裁油之SP值被認為是接近環己烷(SP值：8.2(cal/cm3 )1/2 )或甲苯(SP值：8.9(cal/cm3 )1/2 )。本發明中，由於接著劑(X)之SP值被控制在7.8~10.7(cal/cm3 )1/2 )的範圍，因此與沖裁油的相溶性優異。藉此，接著劑(X)在沖裁加工後之電磁鋼板的積層中展現優異的油面接著性，電磁鋼板彼此以高接著強度接著。因此，可獲得機械強度高、低噪音及低振動的定子鐵芯21。 又，只要接著劑(X)之SP值在7.8~10.7(cal/cm3 )1/2 的範圍內，則即便接著劑(X)之SP值與沖裁油之SP值之間有差異，仍會成為低噪音且低振動的積層鐵芯。
從提升油面接著性這一點來看，接著劑(X)之SP值宜為8.0~10.0(cal/cm3 )1/2 ，較佳為8.2~8.9(cal/cm3 )1/2 。 接著劑(X)之SP值更佳是依據沖裁油的種類來設定為最適當的範圍。例如，沖裁油為礦油時，接著劑(X)之SP值為8.2~8.9(cal/cm3 )1/2 更佳。沖裁油為異烷烴時，接著劑(X)之SP值為7.8~8.5(cal/cm3 )1/2 更佳。沖裁油為甲苯時，接著劑(X)之SP值為8.5~9.3(cal/cm3 )1/2 更佳。
作為調整接著劑(X)之SP值的方法，譬如在環氧樹脂系接著劑的情況下，可例示對環氧樹脂接枝聚合丙烯酸樹脂的方法。藉由對環氧樹脂接枝聚合丙烯酸樹脂，SP值會有降低的傾向。又，此時，有丙烯酸樹脂的聚合度越高，SP值就越降低的傾向。又，亦可藉由在接著劑(X)摻混添加劑來調節SP值。例如，接著劑(X)為環氧樹脂系接著劑時，可藉由摻混SP值較環氧樹脂(SP值：10.9(cal/cm3 )1/2 左右)更小、亦即極性低的添加劑來使接著劑(X)之SP值變小。
作為調節接著劑(X)之SP值的添加劑，只要是不影響接著劑(X)之接著性或旋轉電機的性能者即可。可例示譬如選自於由以下所構成群組中之SP值為7.0~10.7(cal/cm3 )1/2 之至少1種溶劑：正戊烷(SP值：7.0(cal/cm3 )1/2 )、正己烷(SP值：7.3(cal/cm3 )1/2 、二乙基醚(SP值：7.4(cal/cm3 )1/2 、正辛烷(SP值：7.6(cal/cm3 )1/2 )、氯乙烯(SP值：7.8(cal/cm3 )1/2 )、環己烷、乙酸異丁酯(SP值：8.3(cal/cm3 )1/2 )、乙酸異丙酯(SP值：8.4(cal/cm3 )1/2 )、乙酸丁酯(SP值：8.5(cal/cm3 )1/2 )、四氯化碳(SP值：8.6(cal/cm3 )1/2 )、甲基丙基酮(SP值：8.7(cal/cm3 )1/2 )、二甲苯(SP值：8.8(cal/cm3 )1/2 )、甲苯、乙酸乙酯(SP值：9.1(cal/cm3 )1/2 )、苯(SP值：9.2(cal/cm3 )1/2 )、甲基乙基酮(SP值：9.3(cal/cm3 )1/2 )、二氯甲烷(SP值：9.7(cal/cm3 )1/2 )、丙酮(SP值：9.9(cal/cm3 )1/2 )、二硫化碳(SP值：10.0(cal/cm3 )1/2 )、乙酸(10.1(cal/cm3 )1/2 )及正己醇(SP值：10.7(cal/cm3 )1/2 )。又，亦可摻混後述SP值小的合成橡膠等彈性體來使接著劑(X)之SP值變小。摻混於接著劑(X)之添加劑可為1種，亦可為2種以上。
接著劑(X)可例示含環氧樹脂之環氧樹脂系接著劑、含丙烯酸樹脂之丙烯酸樹脂系接著劑。又，丙烯酸樹脂系接著劑不含環氧樹脂。從耐熱性、接著性優異的點來看，以環氧樹脂系接著劑為佳。 環氧樹脂系接著劑包含環氧樹脂與硬化劑。從耐熱性、速硬化性及油面接著性優異的點來看，是以除環氧樹脂及硬化劑之外，更包含丙烯酸樹脂之環氧樹脂系接著劑為佳。亦可使用包含丙烯酸改質環氧樹脂的環氧樹脂系接著劑，該丙烯酸改質環氧樹脂是經對環氧樹脂接枝聚合丙烯酸樹脂而成。
作為環氧樹脂並未特別限定，例如可例示：雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚AD型環氧樹脂、環氧丙基胺型環氧樹脂及脂環型環氧樹脂。而從低黏度且作業性優異的點來看，其中又以雙酚F型環氧樹脂較佳。環氧樹脂系接著劑所包含之環氧樹脂可為1種，亦可為2種以上。
環氧樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)宜為80~150℃，較佳為100~150℃，更佳為120~150℃。只要環氧樹脂之Tg在前述範圍的下限值以上，便容易獲得耐熱性優異且機械強度高的定子鐵芯。只要環氧樹脂之Tg在前述範圍的上限值以下，便容易獲得與鋼板之密著性。 另外，環氧樹脂之Tg是依據JISK7121-1987，以示差掃描熱量測定(Differential scanning calorimetry)(DSC)法測定之中間點玻璃轉移溫度。
環氧樹脂之數量平均分子量(Mn)宜為1200~20000，較佳為2000~18000，更佳為2500~16000。只要環氧樹脂之Mn在前述範圍的下限值以上，便容易提高接著強度。而只要環氧樹脂之Mn在前述範圍的上限值以下，便容易抑制環氧樹脂系接著劑成為高黏度。 另外，環氧樹脂之Mn可使用聚苯乙烯作為標準物質，並藉由JIS　K7252-1：2008所記載之粒徑篩析層析法(SEC：Size-Exclusion Chromatography)來測定。
硬化劑並無特別限定，可使用一般使用之環氧樹脂硬化劑。硬化劑可為低溫或室溫硬化型，亦可為加熱硬化型。作為硬化劑的具體例，可例示譬如：脂肪族多胺、芳香族多胺、酸酐、苯酚酚醛樹脂、有機磷化合物、二氰二胺(DICY)。環氧樹脂系接著劑所包含之硬化劑可為1種，亦可為2種以上。
脂肪族多胺可例示譬如：三伸乙四胺、二伸乙三胺(DTA)、二乙基胺基丙基胺(DEAPA)。 芳香族多胺可例示譬如：二胺基二苯甲烷(DDM)、間苯二胺(MPDA)、二胺基二苯基碸(DDS)。 酸酐可例示譬如：鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、4-甲基六氫鄰苯二甲酸酐。
苯酚酚醛樹脂是使用酸觸媒來使苯酚類(苯酚等)與醛類(甲醛等)縮合反應而獲得之酚醛型苯酚樹脂。
有機磷化合物並無特別限定，可例示譬如：六甲基磷酸三醯胺、磷酸三(二氯丙基)酯、磷酸三(氯丙基)酯、亞磷酸三苯酯、磷酸三甲酯、苯膦酸、三苯膦、三正丁基膦、二苯膦。
硬化劑從耐熱性優異的點來看是以加熱硬化型的硬化劑為佳，更佳為苯酚酚醛樹脂、芳香族多胺，而從容易獲得機械強度高之定子鐵芯的點來看，尤以苯酚酚醛樹脂為佳。使用2種以上環氧樹脂硬化劑的情況，例如可舉出以苯酚酚醛樹脂為主成分，並摻混芳香族多胺的態樣。
環氧樹脂系接著劑中之硬化劑含量可依硬化劑種類來適當設定，例如使用苯酚酚醛樹脂時，相對於環氧樹脂100質量份宜為5~35質量份。使用有機磷化合物作為硬化劑時，有機磷化合物含量相對於環氧樹脂100質量份宜為5~35質量份。
亦可在環氧樹脂系接著劑中摻混硬化促進劑。硬化促進劑可例示譬如：三級胺、二級胺、咪唑。環氧樹脂系接著劑所包含之硬化促進劑可為1種，亦可為2種以上。
丙烯酸樹脂並無特別限定。作為使用於丙烯酸樹脂的單體，可例示譬如：丙烯酸、甲基丙烯酸等之不飽和羧酸；(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸環己酯、2-乙基己基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯等之(甲基)丙烯酸酯。另外，所謂(甲基)丙烯酸酯意指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。接著劑(X)所包含之丙烯酸樹脂可為1種，亦可為2種以上。 將丙烯酸樹脂使用於接著劑時，亦可在硬化前之接著劑中以形成丙烯酸樹脂之單體的形式來含有。
丙烯酸樹脂之數量平均分子量(Mn)宜為5000~100000，較佳為6000~80000，更佳為7000~60000。只要丙烯酸樹脂之Mn在前述範圍的下限值以上，便容易提高接著強度。而只要丙烯酸樹脂之Mn在前述範圍的上限值以下，便容易抑制接著劑(X)成為高黏度。 另外，丙烯酸樹脂之Mn可利用與環氧樹脂之Mn相同的方法來測定。
當環氧樹脂系接著劑包含丙烯酸樹脂時，丙烯酸樹脂的含量並無特別限制，例如可設為相對於環氧樹脂與丙烯酸樹脂的合計量為20~80質量%。丙烯酸樹脂經接枝聚合而成之丙烯酸改質環氧樹脂中，丙烯酸樹脂的含量也是一樣，例如可設為相對於丙烯酸改質環氧樹脂的總質量為20~80質量%。
環氧樹脂系接著劑亦可包含彈性體。藉由摻混彈性體，可將接著部41的平均拉伸彈性模數控制在特定範圍內，而有助於黏性、流動特性的提升。
彈性體可舉出天然橡膠、合成橡膠，以合成橡膠為佳。環氧樹脂系接著劑所包含之彈性體可為1種，亦可為2種以上。
合成橡膠可例示譬如：聚丁二烯系合成橡膠、腈系合成橡膠、氯丁二烯系合成橡膠。 聚丁二烯系合成橡膠可例示譬如：異戊二烯橡膠(IR)、丁二烯橡膠(BR)、苯乙烯丁二烯橡膠(SBR)、聚異丁烯(丁基橡膠、IIR)、乙烯丙烯二烯橡膠(EPDM)。腈系合成橡膠可例示譬如：丙烯腈丁二烯橡膠(NBR)、丙烯酸橡膠(ACM)。氯丁二烯系合成橡膠可例示氯丁二烯橡膠(CR)。
EPDM(SP值：7.9~8.0(cal/cm3 )1/2 )、SBR(SP值：8.1~8.7(cal/cm3 )1/2 )、BR(SP值：8.1~8.6(cal/cm3 )1/2 )、NBR(SP值：8.7~10.5(cal/cm3 )1/2 ))等SP值較環氧樹脂更小的彈性體，亦可在調節接著劑(X)之SP值的目的下使用。藉由使用如上述之彈性體，可改善油面接著性且亦可控制平均拉伸彈性模數。又，藉由將SP值較環氧樹脂更低的彈性體摻混於接著劑(X)，可製成特別低振動且低噪音之積層鐵芯。藉由摻混彈性體而成為低振動且低噪音的機制雖未必明確，但可認為其主要原因在於藉由SP值低的彈性體會提高電磁鋼板彼此之接著強度及振動吸收性能。
作為較佳的環氧樹脂系接著劑，可例示：包含環氧樹脂與苯酚酚醛樹脂的接著劑；包含環氧樹脂、苯酚酚醛樹脂及丙烯酸樹脂的接著劑；包含Tg為120~180℃之環氧樹脂與有機磷化合物的接著劑；包含環氧樹脂、環氧樹脂硬化劑及彈性體的接著劑。
作為更佳的環氧樹脂系接著劑，可例示以下組成的接著劑(X1)~(X6)。 接著劑(X1)：由環氧樹脂100質量份及苯酚酚醛樹脂5~35質量份所構成之接著劑。 接著劑(X2)：由環氧樹脂100質量份及有機磷化合物5~35質量份所構成之接著劑。 接著劑(X3)：由環氧樹脂100質量份、苯酚酚醛樹脂5~35質量份及彈性體5~50質量份所構成之接著劑。 接著劑(X4)：由丙烯酸改質環氧樹脂100質量份及苯酚酚醛樹脂5~35質量份所構成之接著劑，該丙烯酸改質環氧樹脂是丙烯酸樹脂經接枝聚合而成。 接著劑(X5)：由丙烯酸改質環氧樹脂100質量份、苯酚酚醛樹脂5~35質量份及彈性體5~50質量份所構成之接著劑，該丙烯酸改質環氧樹脂是丙烯酸樹脂經接枝聚合而成。 接著劑(X6)：由環氧樹脂100質量份、苯酚酚醛樹脂5~35質量份及SP值為7.0~10.7(cal/cm3 )1/2 的溶劑5~10質量份所構成之接著劑。 在該等接著劑(X1)~(X6)中，可適當組合環氧樹脂、有機磷化合物及彈性體各自之較佳態樣。
以包含Tg為120~180℃的環氧樹脂、環氧樹脂硬化劑及彈性體之環氧樹脂系接著劑來形成接著部41時，接著部41較佳是：在常溫下的平均拉伸彈性模數為1500~5000MPa，在150℃下的平均拉伸彈性模數為1000~3000MPa。在該情況下，是以利用以下環氧樹脂系接著劑所形成的接著部41較佳：由Tg為120~180℃的環氧樹脂100質量份、環氧樹脂硬化劑5~35質量份及彈性體5~50質量份所構成之環氧樹脂系接著劑。
接著部41在常溫下的平均拉伸彈性模數宜為1500~5000MPa，較佳為1500~4000MPa。只要在常溫下的平均拉伸彈性模數在前述範圍的下限值以上，積層鐵芯之鐵損特性便優異。而只要在常溫下的平均拉伸彈性模數在前述範圍的上限值以下，積層鐵芯的結合強度便優異。 另外，在常溫下的平均拉伸彈性模數是製作了測定用之試樣後，藉由共振法在25℃下測出的值。具體而言，試樣是將2片電磁鋼板40之間利用測定對象之接著劑來接著，並使其硬化，形成接著部41而獲得。遵循JIS R 1602：1995以共振法來測定該試樣的平均拉伸彈性模數。然後，藉由計算將電磁鋼板40本身的影響部分從試樣的平均拉伸彈性模數(測定值)除去，從而可求出接著部41單體的平均拉伸彈性模數。 以上述方式從試樣求得的拉伸彈性模數會等於積層鐵芯整體之平均值，因此將該數值視為平均拉伸彈性模數。組成是設定成使平均拉伸彈性模數在沿著其積層方向的積層位置或積層鐵芯之中心軸線周圍的圓周方向位置幾乎不變。因此，平均拉伸彈性模數E亦可用測定位於積層鐵芯之上端位置之硬化後的接著部41而得的數值來作為該值。
又，接著部41在150℃下的平均拉伸彈性模數宜為1000~3000MPa，較佳為1000~2800MPa，更佳為1000~2500MPa。只要在150℃下的平均拉伸彈性模數在前述範圍的下限值以上，積層鐵芯的結合強度便優異。而只要在150℃下的平均拉伸彈性模數在前述範圍的上限值以下，積層鐵芯的鐵損特性便優異。 另外，在150℃下的平均拉伸彈性模數是藉由共振法在150℃下測出的值。150℃之平均拉伸彈性模數，除測定溫度以外是以與在常溫下的平均拉伸彈性模數相同的方法來測定。
為了穩定地獲得充分的接著強度，接著部41的厚度宜設為1μm以上。 另一方面，若接著部41的厚度大於100μm，接著力會飽和。又，隨著接著部41變厚，占積率會降低，定子鐵芯之鐵損等磁特性降低。因此，接著部41的厚度宜設為1μm以上且100μm以下，較佳是設為1μm以上且10μm以下。 另外，關於以上所述，接著部41的厚度意指接著部41的平均厚度。
接著部41的平均厚度設為1.0μm以上且3.0μm以下較佳。接著部41的平均厚度若小於1.0μm，便無法如前述地確保充分的接著力。因此，接著部41的平均厚度的下限值設為1.0μm，較佳是設為1.2μm。相反地，若接著部41的平均厚度變厚到大於3.0μm，會發生因熱硬化時的收縮所致之電磁鋼板40的應變量大幅增加等的不良情況。因此，接著部41的平均厚度的上限值設為3.0μm，較佳是設為2.6μm。 接著部41的平均厚度是積層鐵芯整體的平均值。接著部41的平均厚度在沿著其積層方向的積層位置或積層鐵芯之中心軸線周圍的圓周方向位置幾乎不變。因此，接著部41的平均厚度，可用在積層鐵芯之上端位置中在圓周方向10處以上測定到之數值的平均值來作為該值。
另外，接著部41的平均厚度可例如改變接著劑的塗佈量來調整。又，接著部41之平均拉伸彈性模數，可藉由例如改變接著時所施加的加熱條件或加壓條件、或改變硬化劑的種類等來調整。
接著部41是在積層方向上相鄰之電磁鋼板40彼此之間，設置於複數處。亦即，在電磁鋼板40中於面向積層方向的面(第1面)，如圖3所示地形成有接著區域42與非接著區域43。接著區域42是電磁鋼板40之第1面中設置了接著部41的區域，亦即是電磁鋼板40之第1面中設置有未被切斷而硬化之接著劑(X)的區域。非接著區域43是電磁鋼板40之第1面中沒有設置接著部41的區域，亦即是電磁鋼板40之第1面中沒有設置未被切斷而硬化之接著劑(X)的區域。定子鐵芯21中，在積層方向上相鄰之電磁鋼板40彼此之間，接著部41宜局部地設置於芯背部22之間並且亦局部地設置於齒部23之間。 接著部41典型上是分散配置於在積層方向上相鄰之電磁鋼板40彼此之間的複數處。
圖3是接著部41之配置型樣的一例。在該例中，接著部41是形成為構成圓形的複數個點狀。更具體而言，在芯背部22中，複數個接著部41是在其圓周方向上隔著等角度間隔，形成為平均直徑12mm的點狀。在各齒部23中，複數個接著部41是沿著直徑方向形成為平均直徑8mm的點狀。 此處所示之平均直徑為一例。芯背部22中的點狀接著部41之平均直徑宜設為2~20mm。各齒部23中的點狀接著部41之平均直徑宜設為2~15mm。又，圖3之形成型樣為一例，設置於電磁鋼板40彼此之間之接著部41的數量、形狀及配置可因應需要而適當變更。 平均直徑可藉由以尺測定將電磁鋼板40彼此剝離後之接著部41的接著劑痕跡的直徑來求出。接著劑痕跡之俯視形狀非真圓時，將其直徑設為在俯視下之接著劑痕跡的外接圓(真圓)的直徑。
(積層鐵芯之製造方法) 以下參照圖式，針對本發明一實施形態之定子用接著積層鐵芯之製造方法進行說明。 定子鐵芯21可藉由重複以下操作來製造：將接著劑(X)塗佈於電磁鋼板40之表面的複數處後，重疊在別的電磁鋼板上進行壓接而形成接著部41。
以下，說明使用圖4所示製造裝置100來製造定子鐵芯21之方法。 首先，先針對製造裝置100進行說明。該製造裝置100中，一邊從鋼捲C(鋼帶)將電磁鋼板P往箭頭F方向送出，一邊藉由配置於各站的模具進行複數次沖裁，而逐漸形成電磁鋼板40的形狀，並且將接著劑(X)塗佈於第2片以後之電磁鋼板40下表面之預定位置，將沖裁後之電磁鋼板40依序積層並壓接。
如圖4所示地，製造裝置100具備：在最靠近鋼捲C的位置的第一段沖裁站110、鄰接配置於較該沖裁站110更在沿著電磁鋼板P之搬運方向之下游側的第二段沖裁站120、及鄰接配置於較該沖裁站120又更在下游側的接著劑塗佈站130。
沖裁站110具備：配置於電磁鋼板P之下方的母模111、及配置於電磁鋼板P之上方的公模112。 沖裁站120具備：配置於電磁鋼板P之下方的母模121、及配置於電磁鋼板P之上方的公模122。 接著劑塗佈站130具備塗佈器131，該塗佈器131具備因應前述接著部41的配置型樣而配置之複數支注射器。
製造裝置100在較接著劑塗佈站130更下游的位置具備積層站140。該積層站140具備：加熱裝置141、外周沖裁母模142、隔熱構件143、外周沖裁公模144及彈簧145。 加熱裝置141、外周沖裁母模142及隔熱構件143配置於電磁鋼板P之下方。 外周沖裁公模144及彈簧145配置於電磁鋼板P之上方。
＜沖裁步驟＞ 在具有以上構成的製造裝置100中，首先從鋼捲C將電磁鋼板P往圖4之箭頭F方向依序送出。然後，首先對該電磁鋼板P施行藉由沖裁站110所行沖裁加工。接著，對該電磁鋼板P施行藉由沖裁站120所行沖裁加工。藉由該等沖裁加工，在電磁鋼板P可獲得圖3所示具有芯背部22與複數個齒部23之電磁鋼板40的形狀。惟，在此時間點尚未完全沖裁，因此沿著箭頭F方向往下一個步驟前進。
＜塗佈步驟＞ 在下一步驟之接著劑塗佈站130中，從塗佈器131之前述各注射器供給接著劑(X)，將接著劑(X)點狀地塗佈於電磁鋼板40之下表面的複數處。
＜積層步驟＞ 接著，電磁鋼板P被送出到積層站140，藉由外周沖裁公模144沖裁並且精確度良好地積層。例如，在芯背部之外周端部的複數處形成缺口，並從側面對該缺口壓抵標尺，藉此可防止各電磁鋼板40的偏移，而可高精確度地積層。在積層時，電磁鋼板40會因彈簧145而受到一定的加壓力。當接著劑(X)為加熱硬化型時，藉由加熱裝置141加熱至例如150~160℃來促進硬化。
藉由依序重複如以上之沖裁步驟、塗佈步驟及積層步驟，可隔著接著部41堆疊預定枚數之電磁鋼板40。 藉由以上各步驟，定子鐵芯21便完成。
又，本發明之技術範圍並不限於前述實施形態，在不脫離本發明主旨之範圍內可加入各種變更。
定子鐵芯的形狀並不限定於前述實施形態中所示之形態。具體而言，定子鐵芯之外徑及內徑的尺寸、積層厚度、槽數、齒部之圓周方向與直徑方向的尺寸比率、齒部與芯背部之直徑方向的尺寸比率等，可因應所欲之旋轉電機的特性而任意設計。
雖然前述實施形態的轉子中，2個1組的永久磁鐵32形成有1個磁極，但本發明並不限於此。例如，可為1個永久磁鐵32形成1個磁極，亦可為3個以上的永久磁鐵32形成1個磁極。
前述實施形態中，作為旋轉電機是舉出永久磁鐵磁場型電動機為一例進行了說明，但如以下所例示地旋轉電機的構造並不限於此，可更採用以下未例示之各種周知構造。 前述實施形態中，作為旋轉電機是舉出永久磁鐵磁場型電動機為一例進行了說明，但本發明並不限於此。例如，旋轉電機亦可為磁阻型電動機或電磁鐵磁場型電動機(捲線磁場型電動機)。 前述實施形態中，作為交流電動機是舉出同步電動機為一例進行了說明，但本發明並不限於此。例如，旋轉電機亦可為感應電動機。 前述實施形態中，作為電動機是舉出交流電動機為一例進行了說明，但本發明並不限於此。例如，旋轉電機亦可為直流電動機。 前述實施形態中，作為旋轉電機是舉出電動機為一例進行了說明，但本發明並不限於此。例如，旋轉電機亦可為發電機。
前述實施形態中，例示了將本發明之積層鐵芯應用於定子鐵芯的情況，但亦可應用於轉子鐵芯。 亦可取代旋轉電機，在變壓器中採用前述積層鐵芯。此時，作為電磁鋼板，宜採用方向性電磁鋼板來取代採用無方向電磁鋼板。
另外，在不脫離本發明主旨之範圍內，可將前述實施形態之構成要素適當置換成周知構成要素，並且亦可適當組合前述變形例。
以下，利用實施例來具體說明本發明，惟本發明不受以下記載限定。
[SP值] 接著劑的SP值是利用下述方法測定。於無方向性電磁鋼板表面塗佈接著劑，並加熱至120℃使其硬化。對於所得硬化物，擦上表1所示已知SP值的各種溶劑，在因溶劑溶解於硬化物而使硬化物剝離時，以該溶劑之SP值作為該接著劑之SP值。 在接著劑之SP值的測定中，準備表1所示各溶劑、及經適當混合該等中之2種而調整了SP值之混合溶劑，而設定成可在7.0~11.4之範圍以每0.1測定SP值。當硬化物溶解於複數個溶劑而剝離時，是以該等溶劑中硬化物最容易剝離的溶劑之SP值作為接著劑之SP值。
[表1]
Figure 02_image001
[拉伸彈性模數] 在常溫下的平均拉伸彈性模數是藉由共振法在25℃下測定。在150℃下的平均拉伸彈性模數，除將測定溫度設為150℃以外，是以與在常溫下的平均拉伸彈性模數相同的方法來測定。
[實施例1] 混合經將環氧氯丙烷與雙酚F聚合而成之雙酚F型環氧樹脂(Tg：130℃)100質量份、及作為環氧樹脂硬化劑之苯酚酚醛樹脂20質量份，而調製出接著劑(X-1)。所得接著劑(X-1)的SP值為8.1(cal/cm3 )1/2 。 使用接著劑(X-1)製作後述剪切拉伸試驗片後，評估了油面接著性。並且，也評估了使用接著劑(X-1)製作出之積層鐵芯的振動及噪音。
[實施例2] 混合經將環氧氯丙烷與雙酚F聚合而成之雙酚F型環氧樹脂(Tg：130℃)100質量份、及作為有機磷化合物之六甲基磷酸三醯胺25質量份，而調製出接著劑(X-2)。所得接著劑(X-2)的SP值為8.5(cal/cm3 )1/2 。 除了取代接著劑(X-1)而使用接著劑(X-2)以外，與實施例1同樣地評估了油面接著性、振動及噪音。
[實施例3] 混合經將環氧氯丙烷與雙酚F聚合而成之雙酚F型環氧樹脂(Tg：130℃)100質量份、作為環氧樹脂硬化劑之苯酚酚醛樹脂20質量份、及作為彈性體之EPDM5質量份，而調製出接著劑(X-3)。所得接著劑(X-3)的SP值為8.2(cal/cm3 )1/2 。 除了取代接著劑(X-1)而使用接著劑(X-3)以外，與實施例1同樣地評估了油面接著性、振動及噪音。又，接著部在常溫下的平均拉伸彈性模數為3000MPa，在150℃下的平均拉伸彈性模數為2000MPa。
[實施例4] 混合甲基丙烯酸甲酯60質量份與甲基丙烯酸環己酯40質量份，而調製出接著劑(X-4)。所得接著劑(X-4)的SP值為10.2(cal/cm3 )1/2 。 除了取代接著劑(X-1)而使用接著劑(X-4)以外，與實施例1同樣地評估了油面接著性、振動及噪音。
[實施例5] 混合經將環氧氯丙烷與雙酚F聚合而成之雙酚F型環氧樹脂(Tg：130℃)100質量份、作為環氧樹脂硬化劑之苯酚酚醛樹脂20質量份、及作為溶劑之環己烷5質量份，而調製出接著劑(X-5)。所得接著劑(X-5)的SP值為8.0(cal/cm3 )1/2 。 除了取代接著劑(X-1)而使用接著劑(X-5)以外，與實施例1同樣地評估了油面接著性、振動及噪音。
[實施例6] 混合丙烯酸改質環氧樹脂(丙烯酸樹脂含量：30質量%)100質量份、及作為環氧樹脂硬化劑之苯酚酚醛樹脂20質量份，而調製出接著劑(X-6)，該丙烯酸改質環氧樹脂是丙烯酸樹脂經接枝聚合而成。所得接著劑(X-6)的SP值為7.8(cal/cm3 )1/2 。 除了取代接著劑(X-1)而使用接著劑(X-6)以外，與實施例1同樣地評估了油面接著性、振動及噪音。
[實施例7] 混合丙烯酸改質環氧樹脂(丙烯酸樹脂含量：30質量%)100質量份、作為環氧樹脂硬化劑之苯酚酚醛樹脂10質量份、及作為彈性體之丁二烯橡膠20質量份，而調製出接著劑(X-7)，該丙烯酸改質環氧樹脂是丙烯酸樹脂經接枝聚合而成。所得接著劑(X-7)的SP值為9.1(cal/cm3 )1/2 。 除了取代接著劑(X-1)而使用接著劑(X-7)以外，與實施例1同樣地評估了油面接著性、振動及噪音。
[實施例8] 混合將雙酚A與環氧氯丙烷聚合而成之雙酚A型環氧樹脂(Tg：110℃)100質量份、及作為環氧樹脂硬化劑之苯酚酚醛樹脂20質量份，而調製出接著劑(X-8)。所得接著劑(X-8)的SP值為8.0(cal/cm3 )1/2 。 除了取代接著劑(X-1)而使用接著劑(X-8)以外，與實施例1同樣地評估了油面接著性、振動及噪音。
[實施例9] 混合經將環氧氯丙烷與雙酚F聚合而成之雙酚F型環氧樹脂(Tg：130℃)100質量份、及作為環氧樹脂硬化劑之苯酚酚醛樹脂10質量份，而調製出接著劑(X-9)。所得接著劑(X-9)的SP值為9.5(cal/cm3 )1/2 。 除了取代接著劑(X-1)而使用接著劑(X-9)以外，與實施例1同樣地評估了油面接著性、振動及噪音。
[實施例10] 混合經將環氧氯丙烷與雙酚F聚合而成之雙酚F型環氧樹脂(Tg：130℃)100質量份、及作為環氧樹脂硬化劑之苯酚酚醛樹脂30質量份，而調製出接著劑(X-10)。所得接著劑(X-10)的SP值為7.9(cal/cm3 )1/2 。 除了取代接著劑(X-1)而使用接著劑(X-10)以外，與實施例1同樣地評估了油面接著性、振動及噪音。
[實施例11] 混合經將環氧氯丙烷與雙酚F聚合而成之雙酚F型環氧樹脂(Tg：130℃)100質量份、及作為有機磷化合物之六甲基磷酸三醯胺10質量份，而調製出接著劑(X-11)。所得接著劑(X-11)的SP值為9.9(cal/cm3 )1/2 。 除了取代接著劑(X-1)而使用接著劑(X-11)以外，與實施例1同樣地評估了油面接著性、振動及噪音。
[實施例12] 混合經將環氧氯丙烷與雙酚F聚合而成之雙酚F型環氧樹脂(Tg：130℃)100質量份、作為環氧樹脂硬化劑之苯酚酚醛樹脂20質量份、及作為彈性體之EPDM40質量份，而調製出接著劑(X-12)。所得接著劑(X-12)的SP值為7.9(cal/cm3 )1/2 。 除了取代接著劑(X-1)而使用接著劑(X-12)以外，與實施例1同樣地評估了油面接著性、振動及噪音。又，接著部在常溫下的平均拉伸彈性模數為1600MPa，在150℃下的平均拉伸彈性模數為1100MPa。
[實施例13] 混合經將環氧氯丙烷與雙酚F聚合而成之雙酚F型環氧樹脂(Tg：130℃)100質量份、作為環氧樹脂硬化劑之苯酚酚醛樹脂20質量份、及作為溶劑之環己烷30質量份，而調製出接著劑(X-13)。所得接著劑(X-13)的SP值為7.8(cal/cm3 )1/2 。 除了取代接著劑(X-1)而使用接著劑(X-13)以外，與實施例1同樣地評估了油面接著性、振動及噪音。
[實施例14] 混合丙烯酸改質環氧樹脂(丙烯酸樹脂含量：60質量%)100質量份、及作為環氧樹脂硬化劑之苯酚酚醛樹脂10質量份，而調製出接著劑(X-14)，該丙烯酸改質環氧樹脂是丙烯酸樹脂經接枝聚合而成。所得接著劑(X-14)的SP值為7.9(cal/cm3 )1/2 。 除了取代接著劑(X-1)而使用接著劑(X-14)以外，與實施例1同樣地評估了油面接著性、振動及噪音。
[實施例15] 混合環氧丙基胺型環氧樹脂(Tg：160℃)100質量份、及作為有機磷化合物之六甲基磷酸三醯胺25質量份，而調製出接著劑(X-15)。所得接著劑(X-15)的SP值為8.4(cal/cm3 )1/2 。 除了取代接著劑(X-1)而使用接著劑(X-15)以外，與實施例1同樣地評估了油面接著性、振動及噪音。
[比較例1] 混合經將環氧氯丙烷與雙酚F聚合而成之雙酚F型環氧樹脂(Tg：130℃)100質量份、及作為環氧樹脂硬化劑之苯酚酚醛樹脂3質量份，而調製出接著劑(Y-1)。所得接著劑(Y-1)的SP值為10.8(cal/cm3 )1/2 。 取代接著劑(X-1)而使用接著劑(Y-1)製作後述剪切拉伸試驗片後，評估了油面接著性。
[比較例2] 混合經將環氧氯丙烷與雙酚F聚合而成之雙酚F型環氧樹脂(Tg：130℃)100質量份、及作為有機磷化合物之六甲基磷酸三醯胺2質量份後，與接著劑混合而調製出接著劑(Y-2)。所得接著劑(Y-2)的SP值為10.9(cal/cm3 )1/2 。 取代接著劑(X-1)而使用接著劑(Y-2)製作後述剪切拉伸試驗片後，評估了油面接著性。
[比較例3] 混合經將環氧氯丙烷與雙酚F聚合而成之雙酚F型環氧樹脂(Tg：130℃)100質量份、作為環氧樹脂硬化劑之苯酚酚醛樹脂3質量份、及作為彈性體之EPDM1質量份，而調製出接著劑(Y-3)。所得接著劑(Y-3)的SP值為10.8(cal/cm3 )1/2 。 取代接著劑(X-1)而使用接著劑(Y-3)製作後述剪切拉伸試驗片後，評估了油面接著性。又，接著部在常溫下的平均拉伸彈性模數為1200MPa，在150℃下的平均拉伸彈性模數為800MPa。
[比較例4] 混合甲基丙烯酸異丁酯80質量份與聚甲基丙烯酸甲酯20質量份，而調製出接著劑(Y-4)。所得接著劑(Y-4)的SP值為7.5(cal/cm3 )1/2 。 取代接著劑(X-1)而使用接著劑(Y-4)製作後述剪切拉伸試驗片後，評估了油面接著性。
[比較例5] 混合經將環氧氯丙烷與雙酚F聚合而成之雙酚F型環氧樹脂(Tg：130℃)100質量份、作為環氧樹脂硬化劑之苯酚酚醛樹脂3質量份、及作為溶劑之環己醇5質量份，而調製出接著劑(Y-5)。所得接著劑(Y-5)的SP值為11.0(cal/cm3 )1/2 。 除了取代接著劑(X-1)而使用接著劑(Y-5)以外，與實施例1同樣地評估了油面接著性、振動及噪音。
[比較例6] 混合丙烯酸改質環氧樹脂(丙烯酸樹脂含量：85質量%)100質量份、及作為環氧樹脂硬化劑之苯酚酚醛樹脂20質量份，而調製出接著劑(Y-6)，該丙烯酸改質環氧樹脂是丙烯酸樹脂經接枝聚合而成。所得接著劑(Y-6)的SP值為7.0(cal/cm3 )1/2 。 除了取代接著劑(X-1)而使用接著劑(Y-6)以外，與實施例1同樣地評估了油面接著性、振動及噪音。
[比較例7] 混合丙烯酸改質環氧樹脂(丙烯酸樹脂含量：75質量%)100質量份、作為環氧樹脂硬化劑之苯酚酚醛樹脂20質量份、及作為彈性體之乙烯丙烯二烯橡膠(EPDM)60質量份，而調製出接著劑(Y-7)，該丙烯酸改質環氧樹脂是丙烯酸樹脂經接枝聚合而成。所得接著劑(Y-7)的SP值為7.4(cal/cm3 )1/2 。 除了取代接著劑(X-1)而使用接著劑(Y-7)以外，與實施例1同樣地評估了油面接著性、振動及噪音。
[比較例8] 混合將雙酚A與環氧氯丙烷聚合而成之雙酚A型環氧樹脂(Tg：105℃)100質量份、及作為環氧樹脂硬化劑之苯酚酚醛樹脂3質量份，而調製出接著劑(Y-8)。所得接著劑(Y-8)的SP值為10.8(cal/cm3 )1/2 。 除了取代接著劑(X-1)而使用接著劑(Y-8)以外，與實施例1同樣地評估了油面接著性、振動及噪音。
[比較例9] 混合經將環氧氯丙烷與雙酚F聚合而成之雙酚F型環氧樹脂(Tg：130℃)100質量份、及作為環氧樹脂硬化劑之苯酚酚醛樹脂40質量份，而調製出接著劑(Y-9)。所得接著劑(Y-9)的SP值為7.5(cal/cm3 )1/2 。 除了取代接著劑(X-1)而使用接著劑(Y-9)以外，與實施例1同樣地評估了油面接著性、振動及噪音。
[比較例10] 混合經將環氧氯丙烷與雙酚F聚合而成之雙酚F型環氧樹脂(Tg：130℃)100質量份、及作為有機磷化合物之六甲基磷酸三醯胺40質量份，而調製出接著劑(Y-10)。所得接著劑(Y-10)的SP值為7.7(cal/cm3 )1/2 。 除了取代接著劑(X-1)而使用接著劑(Y-10)以外，與實施例1同樣地評估了油面接著性、振動及噪音。
[比較例11] 混合經將環氧氯丙烷與雙酚F聚合而成之雙酚F型環氧樹脂(Tg：130℃)100質量份、作為環氧樹脂硬化劑之苯酚酚醛樹脂20質量份、及作為彈性體之EPDM60質量份，而調製出接著劑(Y-11)。所得接著劑(Y-11)的SP值為7.6(cal/cm3 )1/2 。 除了取代接著劑(X-1)而使用接著劑(Y-11)以外，與實施例1同樣地評估了油面接著性、振動及噪音。
[油面接著性之評估] 油面接著性是依據JIS K6850：1999製作剪切拉伸試驗片後，測定接著強度，並按以下評估基準進行了評估。 從厚度0.3mm之鋼板切出了2片矩形之試驗用鋼板(寬度25mm×長度100mm)，前述鋼板具有含有Si：3.0質量%、Al：0.5質量%及Mn：0.1質量%之無方向性電磁鋼板用之組成。在各個試驗用鋼板的單面整體，以塗佈量成為50mg/m2 的方式塗佈了沖裁油、亦即礦油(SP值：8.5(cal/cm3 )1/2 )。在從1片試驗用鋼板的油面之前端到10mm為止的部分，以塗佈量成為1g/m2 的方式塗佈接著劑後，將另1片試驗用鋼板以油面彼此相面對、且從前端到10mm為止的部分彼此接觸的方式進行重疊。將該等按溫度100℃、壓力100Pa的條件加熱壓接，而得到了剪切拉伸試驗片。 拉伸試驗環境設為常溫(25℃)。試驗速度設為3mm/分鐘。結果列示於表2。 (評估基準) A：剝離強度在250kgf/cm2 以上。 B：剝離強度在200kgf/cm2 以上且小於250kgf/cm2 。 C：剝離強度在150kgf/cm2 以上且小於200kgf/cm2 。 D：剝離強度在100kgf/cm2 以上且小於150kgf/cm2 。 E：剝離強度在70kgf/cm2 以上且小於100kgf/cm2 。 F：剝離強度在50kgf/cm2 以上且小於70kgf/cm2 。 G：剝離強度在10kgf/cm2 以上且小於50kgf/cm2 。 H：剝離強度小於10kgf/cm2 。
[噪音振動評估] (製作試驗用定子鐵芯) 製作鋼帶，該鋼帶具有含有Si：3.0質量%、Al：0.5質量%及Mn：0.1質量%之無方向性電磁鋼板用的組成。基鐵厚度設為0.3mm。在該鋼帶塗佈含有金屬磷酸鹽與丙烯酸樹脂乳液之絕緣被膜處理液後，在300℃下進行燒附，而施以預定量之絕緣被膜。 使用圖4所示構成的製造裝置100，藉由以下程序將該鋼帶(電磁鋼板)沖裁為單板鐵芯，並依序積層而製作出定子鐵芯，前述單板鐵芯是外徑300mm、內徑240mm之環狀，並且於內徑側設置了18處長度30mm、寬度15mm之長方形的齒部。 從鋼捲C將前述鋼帶往圖4的箭頭F方向依序送出。然後，首先對該鋼帶施行藉由沖裁站110所行沖裁加工，接著對該鋼帶施行藉由沖裁站120所行沖裁加工。藉由該等沖裁加工，在鋼帶形成了圖3所示具有芯背部22與複數個齒部23之電磁鋼板40的形狀(沖裁步驟)。 接著，在接著劑塗佈站130，藉由塗佈器131將各例之接著劑如圖3所示地點狀地塗佈於鋼帶的齒部23及芯背部22之下表面(第1面)的預定位置(塗佈步驟)。齒部23中接著部的平均直徑設為5mm，芯背部22中接著部的平均直徑設為7mm。 接著，將朝積層站150送出之鋼帶藉由外周沖裁公模154沖裁成單板鐵芯，並且一邊加壓一邊進行了積層(積層步驟)。又，此時藉由加熱裝置151加熱至80℃來促進了接著劑的硬化。 依序重複以上的沖裁步驟、塗佈步驟及積層步驟，而獲得經積層130片單板鐵芯而成之試驗用定子鐵芯。
(鎚擊試驗(噪音振動評估)) 將所製作之試驗用定子鐵芯的芯背部之外周端部藉由衝擊錘(impact hammer)在半徑方向上加振，以相對於其加振源在軸方向上180°之方向的齒部之前端與芯背部之中央部為測定點，進行了噪音振動的模態解析(modal analysis)。又，針對藉由衝擊錘在軸方向上將芯背部的半徑方向之中央部加振時，也以相對於其加振源在軸方向上180°之方向的齒部之前端與芯背部之中央部為測定點，進行了噪音振動的模態解析。評估是依循以下基準來進行。數值越小意為越可抑制噪音及振動。 1：振動波峰僅檢測出1個至2個。 2：振動波峰檢測出數個。 3：依加振方向之不同，檢測出10個以上的振動波峰。 4：雖有主波峰，但檢測出10個以上的振動波峰。 5：無主波峰且檢測出10個以上的振動波峰。
[表2]
Figure 02_image003
產業上之可利用性 根據本發明，可使積層鐵芯中沖裁加工後之電磁鋼板彼此的接著強度提升。據此，產業上之可利用性是很大的。
10:旋轉電機 20:定子 21:定子用接著積層鐵芯 22:芯背部 23:齒部 30:轉子 31:轉子鐵芯 32:永久磁鐵 33:貫通孔 40,P:電磁鋼板 41:接著部 42:接著區域 43:非接著區域 50:罩殼 60:旋轉軸 100:製造裝置 110,120:沖裁站 111,121:母模 112,122:公模 130:接著劑塗佈站 131:塗佈器 140,150:積層站 141,151:加熱裝置 142:外周沖裁母模 143:隔熱構件 144,154:外周沖裁公模 145:彈簧 A-A:線段 C:鋼捲 F:箭頭 O:中心軸線
圖1是具備本發明一實施形態之定子用接著積層鐵芯之旋轉電機的截面圖。 圖2是該定子用積層鐵芯的側面圖。 圖3是圖2之A-A截面圖，且是顯示該定子用接著積層鐵芯之接著部的配置型樣例的圖。 圖4是顯示定子用接著積層鐵芯之製造裝置的概略構成的側面圖。
20:定子
21:定子用接著積層鐵芯
22:芯背部
23:齒部
40:電磁鋼板
41:接著部
42:接著區域
43:非接著區域
O:中心軸線

Claims (14)

  1. 一種積層鐵芯，具備： 複數個電磁鋼板，係互相積層，且前述電磁鋼板之兩面被絕緣被膜所被覆；及 接著部，係配置於在積層方向上相鄰之前述電磁鋼板彼此之間，並將這些電磁鋼板彼此接著； 又，所有成組之在前述積層方向上相鄰之前述電磁鋼板彼此係藉由前述電磁鋼板彼此之間的複數個前述接著部來接著， 且前述接著部設置於前述電磁鋼板彼此之間的複數處， 前述接著部是由接著劑所形成，前述接著劑包含丙烯酸樹脂及環氧樹脂中之任一者或兩者，且SP值為7.8~10.7(cal/cm3 )1/2 。
  2. 如請求項1之積層鐵芯，其中前述接著劑為包含環氧樹脂與苯酚酚醛樹脂之環氧樹脂系接著劑。
  3. 如請求項2之積層鐵芯，其中前述環氧樹脂系接著劑是由環氧樹脂100質量份及苯酚酚醛樹脂5~35質量份所構成之接著劑。
  4. 如請求項2之積層鐵芯，其中前述環氧樹脂系接著劑是由環氧樹脂100質量份、苯酚酚醛樹脂5~35質量份及彈性體5~50質量份所構成之接著劑。
  5. 如請求項2之積層鐵芯，其中前述環氧樹脂系接著劑是由環氧樹脂100質量份、苯酚酚醛樹脂5~35質量份及SP值為7.0~10.7(cal/cm3 )1/2 的溶劑5~35質量份所構成之接著劑。
  6. 如請求項2之積層鐵芯，其中前述環氧樹脂系接著劑更包含丙烯酸樹脂。
  7. 如請求項6之積層鐵芯，其中前述環氧樹脂系接著劑是由丙烯酸樹脂經接枝聚合而成之丙烯酸改質環氧樹脂100質量份、及苯酚酚醛樹脂5~35質量份所構成之接著劑。
  8. 如請求項6之積層鐵芯，其中前述環氧樹脂系接著劑是由丙烯酸樹脂經接枝聚合而成之丙烯酸改質環氧樹脂100質量份、苯酚酚醛樹脂5~35質量份及彈性體5~50質量份所構成之接著劑。
  9. 如請求項1之積層鐵芯，其中前述接著劑是包含玻璃轉移溫度為120~180℃的環氧樹脂及有機磷化合物之環氧樹脂系接著劑。
  10. 如請求項1之積層鐵芯，其中前述接著劑是由環氧樹脂100質量份及有機磷化合物5~35質量份所構成之環氧樹脂系接著劑。
  11. 如請求項1之積層鐵芯，其中前述接著劑是包含環氧樹脂、環氧樹脂硬化劑及彈性體之環氧樹脂系接著劑；並且 前述接著部在常溫下的平均拉伸彈性模數為1500~5000MPa，在150℃下的平均拉伸彈性模數為1000~3000MPa。
  12. 如請求項1至11中任一項之積層鐵芯，其為定子用接著積層鐵芯。
  13. 一種旋轉電機，其具備如請求項1至12中任一項之積層鐵芯。
  14. 一種積層鐵芯之製造方法，是如請求項1之積層鐵芯之製造方法， 前述製造方法是重複進行以下操作：在前述電磁鋼板之表面塗佈前述接著劑後，重疊在別的電磁鋼板上進行壓接而形成前述接著部。
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