WO2022004672A1 - ロータコアの製造方法、ロータコア、高強度鋼板及び高強度鋼板の製造方法 - Google Patents

ロータコアの製造方法、ロータコア、高強度鋼板及び高強度鋼板の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2022004672A1
WO2022004672A1 PCT/JP2021/024399 JP2021024399W WO2022004672A1 WO 2022004672 A1 WO2022004672 A1 WO 2022004672A1 JP 2021024399 W JP2021024399 W JP 2021024399W WO 2022004672 A1 WO2022004672 A1 WO 2022004672A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rotor core
steel sheet
manufacturing
range
bridge portion
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/024399
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
典彦 濱田
Original Assignee
愛知製鋼株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 愛知製鋼株式会社 filed Critical 愛知製鋼株式会社
Priority to US18/013,171 priority Critical patent/US20230246526A1/en
Priority to EP21832008.3A priority patent/EP4175138A4/en
Priority to CN202180046378.3A priority patent/CN115868100A/zh
Priority to JP2022534006A priority patent/JPWO2022004672A1/ja
Publication of WO2022004672A1 publication Critical patent/WO2022004672A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/0006Disassembling, repairing or modifying dynamo-electric machines
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H02K1/2766Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/02Details of the magnetic circuit characterised by the magnetic material
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/03Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies having permanent magnets

Definitions

  • This disclosure relates to a method for manufacturing an embedded magnet type (IPM) type rotor core, and the like.
  • IPM embedded magnet type
  • the rotor core of the rotor for a rotary electric machine is a stack of a large number of electrical steel sheets in the thickness direction.
  • IPM embedded magnet type
  • the permanent magnet since the permanent magnet is embedded in the rotor core, some of the magnetic field lines are short-circuited in the rotor core so as to draw a closed curve, and reach the stator (stator), for example. do not do. For this reason, the (apparent) permeance between the rotor and the stator becomes small, and the efficiency of the rotating electric machine such as an electric motor decreases.
  • the present disclosure discloses an example of a method for manufacturing a rotor core capable of suppressing a decrease in efficiency of an embedded magnet type (IPM) type rotary electric machine.
  • IPM embedded magnet type
  • the method for manufacturing the rotor core (1) in which the electromagnetic steel sheets (2) are laminated in the thickness direction and the permanent magnet is partially embedded is, for example, the bridge portion (4) of the electromagnetic steel sheets (2). At least a part of the above is melted together with the metal for reforming or the alloy for reforming to carry out the modification to make the magnetic permeability of the part smaller than the other parts, and the electrical steel sheet (2) which has been modified is laminated. Is desirable.
  • the magnetic permeability of the bridge portion (4) is smaller than that of the other portions, so that it is possible to prevent a part of the magnetic field lines from being short-circuited in the rotor core so as to draw a closed curve.
  • the decrease in efficiency of the embedded magnet type (IPM) type rotary electric machine can be suppressed.
  • the bridge portion is a portion of an electromagnetic steel sheet (also referred to as a core sheet) generally referred to as an “outer bridge” or an “inner bridge (also referred to as a“ rib ”)”.
  • an electromagnetic steel sheet also referred to as a core sheet
  • it refers to "a portion of the electrical steel sheet (2) that connects the outer core on the outer peripheral side of the magnet hole (3) in which the permanent magnet is embedded and the inner core on the inner peripheral side of the magnet hole”.
  • the reference numeral in each of the parentheses is an example showing a correspondence relationship with the specific configuration and the like described in the embodiment described later, and the present disclosure is not limited to the specific configuration and the like shown in the reference numeral in the parentheses. ..
  • invention embodiment shows an example of an embodiment belonging to the technical scope of the present disclosure. That is, the matters specifying the invention described in the claims are not limited to the specific configuration, structure, etc. shown in the following embodiments.
  • At least one member or part described with a reference numeral is provided, except when a notice such as "one” is given. That is, if there is no notice such as "one", two or more of the members may be provided.
  • the rotor cores and the like shown in the present disclosure include at least components such as members or parts described with reference numerals, and the illustrated structural parts.
  • the rotor core 1 is a rotor that rotates by electromagnetic force in a stator (also referred to as a stator).
  • the rotor core 1 has a large number of electromagnetic steel sheets (also referred to as core sheets) 2 made of the silicon steel sheets shown in FIG. 1, and these electromagnetic steel sheets 2 are laminated in the thickness direction.
  • the thickness direction means the plate thickness direction of each electrical steel sheet 2 (in FIG. 1, the direction perpendicular to the paper surface).
  • each electromagnetic steel sheet 2 is provided with a plurality of magnet holes 3.
  • Each magnet hole 3 is a through hole in which the permanent magnet is embedded.
  • the type of permanent magnet embedded in each magnet hole 3 and the method of embedding are not limited.
  • Rotor core manufacturing method> ⁇ 2.1 Outline of manufacturing method>
  • the production of the rotor core 1 is carried out, for example, according to the process chart shown in FIG. That is, first, the electromagnetic steel sheet, which is a material wound in a roll shape, is formed into a shape suitable for processing in the next step (S20) (pre-molding step: S10).
  • At least a part of the bridge portion 4 (see FIG. 2) of each preformed electromagnetic steel sheet 2 is modified (modification step: S20).
  • Reforming refers to a process in which a part thereof is melted together with a metal for reforming or an alloy for reforming to make the magnetic permeability of the part smaller than that of other parts.
  • the bridge portion 4 is a portion of the electrical steel sheet 2 that is generally called an “outer bridge”, an “inner bridge” (also referred to as “rib”), or the like, and is shown in FIG. As described above, for example, "a portion of the electrical steel sheet 2 that connects the outer core 3A on the outer peripheral side of the magnet hole 3 in which the permanent magnet is embedded and the inner core 3B on the inner peripheral side of the magnet hole 3". Say.
  • FIG. 2 Inidentally, in FIG. 2, four magnet holes 3 are arranged in two rows. Therefore, the portion of the magnetic steel sheet 2 between the magnet holes 3 in the outer row and the magnet holes 3 in the inner row becomes the outer core 3A with respect to the magnet holes 3 in the inner row, and becomes the magnet holes 3 in the outer row. On the other hand, it is the inner core 3B.
  • an electrical insulating film is formed on at least a part of the bridge portion 4 on each electrical steel sheet 2 for which the reforming step has been completed (insulating film forming step: S30). After that, each electrical steel sheet 2 is press-molded into a predetermined shape by punching with a press machine (punching molding step: S40).
  • the predetermined shape means, for example, the shape shown in FIG. 1, specifically, a plurality of arcuate magnet holes 3, a circular outer peripheral shape, an inner peripheral shape into which a shaft is inserted, and the inner peripheral circumference thereof. It refers to the shape of a keyway or the like provided in the shape.
  • the magnet hole 3 is not formed in the step before the punching and forming step (for example, the reforming step), and the magnet hole 3 is formed in the punching and forming step.
  • the electromagnetic steel sheet 2, that is, the circular outer shape of the core sheet is not formed.
  • Each of the electrical steel sheets 2 for which the punching process has been completed is laminated in a predetermined number in the thickness direction (lamination process: S50).
  • the concave portions (not shown) and the convex portions (not shown) formed in each electrical steel sheet 2 are pressed into each other and fixed.
  • the reforming step according to the present embodiment includes a powder coating step, a pre-heat treatment step, a melt reforming step, a post-heat treatment step, and the like.
  • the powder coating step is a step of applying a reforming metal or a reforming alloy (hereinafter, these metals are referred to as a modifier) to the melting range.
  • the melting range is at least a part of the bridge portion 4 and is a portion to be modified. It should be noted that “at least a part of the bridge part 4" means “a part of each of the plurality of bridge parts 4" and does not mean "a bridge part of any of the plurality of bridge parts 4".
  • each bridge portion 4 and each melting range are ranges appropriately determined by experiments or numerical simulations using a computer, etc., according to the shape, size, required magnetic specifications, etc. of the electrical steel sheet 2.
  • the bridge portion 4 in the reforming step is a portion scheduled to become the bridge portion 4 when the magnet hole 3 is formed in the next step or later.
  • bridge portion 4" in the present specification means any bridge portion among the plurality of bridge portions 4.
  • magnet hole 3 refers to any magnet hole 3 among the plurality of magnet holes 3. That is, the bridge portion 4 and the magnet hole 3 in the present specification are not intended as the specific bridge portion 4 and the specific magnet hole 3.
  • the preheat treatment step is a heating step of heating at least the melting range of the electrical steel sheet 2 for which the powder coating process has been completed to a predetermined temperature lower than the melting point of the electrical steel sheet 2.
  • the melt reforming step is a step of heating the melting range together with a modifier to perform reforming.
  • a beam such as a laser beam or an electron beam is irradiated to melt the melting range.
  • the portion of the melting range that is predetermined including the portion where the beam irradiation is started and is out of the bridge portion 4 is referred to as a start range.
  • the portion of the melting range that is predetermined including the portion where the beam irradiation is completed and is out of the bridge portion 4 is referred to as the end range.
  • the start range and the end range are the portions deviating from the bridge portion 4.
  • the scanning direction of the beam does not matter.
  • the beam is scanned at high speed in the direction Cid corresponding to the circumferential direction of the rotor core 1 while being scanned at high speed. It is scanned in the direction Did corresponding to the radial direction of the rotor core 1.
  • reference numeral 5 indicates the melting range, that is, the irradiation range of the beam.
  • the beam is scanned in the direction Did while vibrating at high speed in the direction Cid.
  • macroscopically that is, ignoring the scan of the directional Cid, the beam is generally scanned from the center side to the outward side of the rotor core 1 in the directional Did.
  • the beam is scanned in the direction orthogonal to the direction Did while being scanned at high speed in the direction Did. That is, the beam in the inner bridge is macroscopically scanned in a direction orthogonal to the direction Did.
  • the scanning direction of the macroscopic beam is a direction substantially parallel to the direction from the magnet hole 3 toward the outer peripheral surface, or a direction from one magnet hole 3 toward the other magnet hole 3 in two adjacent magnet holes 3. The directions are almost parallel.
  • the start range according to the present embodiment is the range on the side described as “Start” in FIG. 5, and the end range according to the present embodiment is the range on the side described as “End” in FIG. It is a range.
  • the start range and end range are ranges appropriately determined by experiments or numerical simulations using a computer, etc., according to the shape, size, required magnetic specifications, etc. of the electrical steel sheet 2.
  • the post-heat treatment step is a heat treatment step of cooling while keeping the cooling rate within the heated range in the melt reforming step below a predetermined cooling rate. That is, in the preheat treatment step, the melting range is heated to a predetermined temperature lower than the melting point of the magnetic steel sheet 2.
  • the portion irradiated with the beam is higher than the predetermined temperature. Then, the post-heat treatment step suppresses the abrupt cooling of the heated range in the pre-heat treatment step and the melt reforming step.
  • the insulating coating according to the present embodiment is formed in at least a part of the bridge portion 4, that is, in the melting range. Specifically, after the organic resin is applied or sprayed on the melting range, the resin is heated at about 100 ° C to 400 ° C.
  • the insulating coating is formed on at least one of the plate surfaces of the electrical steel sheet 2 (in this embodiment, only one surface). That is, when a large number of electrical steel sheets 2 are laminated, an insulating coating is formed so that the adjacent electrical steel sheets 2 are in an electrically insulated state.
  • Each electrical steel sheet 2 for which the reforming step has been completed is press-formed into a predetermined shape by punching with a press machine.
  • a trimming step of removing at least a part of at least one of the start range and the end range is also executed.
  • the manufacturing method according to this embodiment In the present embodiment, at least a part of the bridge portion 4 of the electromagnetic steel sheet 2 is modified, and the modified electromagnetic steel sheet 2 is laminated.
  • the magnetic permeability of the bridge portion 4 is smaller than that of the other portions, so that it is possible to prevent a part of the magnetic field lines from being short-circuited in the rotor core 1 so as to draw a closed curve. ..
  • the decrease in efficiency of the embedded magnet type (IPM) type rotary electric machine can be suppressed.
  • the electromagnetic steel sheet 2 is heated and melted, so that the electrical insulation of the melted portion is destroyed.
  • the electric insulating film is formed on at least a part of the bridge portion 4 where the reforming step is completed, it is possible to secure the electric insulation between the adjacent electromagnetic steel sheets 2.
  • the end range is solidified at the end, defects such as cracks and voids due to shrinkage cavities are likely to occur. Therefore, the strength may decrease in the end range. That is, the start range and the end range are parts that are likely to be inappropriate parts for the rotor core 1.
  • the trimming step of removing at least a part of each of the start range and the end range is provided, there is a possibility that a portion where non-magnetic modification failure is likely to occur and a decrease in strength occur. A certain portion is removed from the electromagnetic steel sheet 2.
  • the beam is scanned in the direction Did while vibrating at high speed in the direction Cid.
  • the beam is scanned in the scanning direction while vibrating at high speed in a direction orthogonal to the scanning direction of the macroscopic beam.
  • the rotor core 1 according to the present embodiment can cope with high-speed rotation.
  • the reforming step is carried out after the predetermined range including the melting range is heated to a predetermined temperature lower than the melting point of the magnetic steel sheet 2 (pre-heat treatment step). Therefore, it is possible to suppress the occurrence of cracks as compared with the case where only the melting range rises in temperature during the reforming step.
  • cooling is performed while keeping the cooling rate within the range heated in the melt reforming step below a predetermined cooling rate (post-heat treatment step).
  • a flattening step (Second Embodiment) is carried out after the reforming step is completed and before the laminating step is carried out.
  • the flattening step is a pressing step in which the thickness dimension of a predetermined range including the bridge portion 4 of the electromagnetic steel sheet 2 for which the reforming step has been completed is set to be equal to or less than the thickness dimension of other portions.
  • the bridge portion 4 that is, the melting range where the reforming step is completed, has a large thickness dimension as compared with other portions and has a convex shape. Therefore, in the flattening step, the range is pressed by the press to flatten the convexity. As a result, when a large number of electrical steel sheets 2 are laminated, the electrical steel sheets 2 can be appropriately laminated in the thickness direction.
  • the recess forming step (S70) is carried out before the reforming step is carried out.
  • the dent forming step is a step of denting at least a part of the bridge portion 4 or a predetermined range including the bridge portion 4 (in this embodiment, a melting range) in the thickness direction with a press machine. be.
  • the modifier is applied to the recessed portion, and the portion is modified.
  • the portion to be recessed is at least one side of one side and the other side in the thickness direction (one side and the other side in FIG. 10).
  • the melting range can be maintained in a recessed state even after the reforming step is completed. Therefore, even if the electrical insulation in the melting range is destroyed, it may be possible to secure the electrical insulation between the adjacent electromagnetic steel sheets 2. As a result, it may be possible to omit the insulating film forming step.
  • the insulating film forming step is omitted in FIG. 9 for the above reason, the insulating film forming step may be carried out also in this embodiment.
  • the same configuration requirements and the like as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals as those in the above-mentioned embodiment. Therefore, in this embodiment, duplicate explanations are omitted.
  • the one side and the other side in the thickness direction of the melting range can be maintained in the recessed state even after the reforming step is completed. Then, in this case, flattening may be omitted.
  • This embodiment is an example relating to a configuration for ensuring electrical insulation of adjacent electromagnetic steel sheets 2. That is, of the two laminated adjacent electromagnetic steel sheets 2, one of the two adjacent electromagnetic steel sheets 2 is the first electrical steel sheet 2, the other electrical steel sheet 2 is the second electrical steel sheet 2, and the bridge portion 4 of the first electrical steel sheet 2 is used. Is used as the first bridge portion, the bridge portion 4 of the second electromagnetic steel sheet 2 is used as the second bridge portion, and the virtual plane orthogonal to the stacking direction is used as the projection plane.
  • the first bridge portion is laminated so as to be displaced with respect to the second bridge portion projected on the projection surface.
  • a part of the bridge portion 4 made of the silicon steel plate is provided with a modified portion that has been modified by heating with a modifying material (for example, nickel or chromium).
  • a modifying material for example, nickel or chromium.
  • An austenite phase is formed in the modified portion, and the magnetic permeability is smaller than that of other portions.
  • the bridge portion 4 in the rotor core 1 rotating at high speed, a large tensile stress is generated in the bridge portion 4 (see FIG. 1) due to the centrifugal force, so that the bridge portion is required to have a stronger tensile strength.
  • a part of the bridge part is modified by laser melting to increase the strength, the modified part may become stronger, but the bridge part is in the order of weak silicon steel plate, strong modified part, weak silicon steel plate part. It will be configured in an array. Therefore, when pulled in this arrangement direction, the silicon steel plate, which is relatively weak, eventually breaks, and it was thought that even if the bridge portion is partially modified, there is no effect in improving the tensile strength.
  • the inventor of the present application performs a press working on at least the reformed portion, that is, a flattening step in which a mechanical pressure is applied to the reformed portion after the reforming step, whereby the entire bridge portion 4 including the reformed portion is subjected to the pressing process. It was discovered that the tensile strength of the product was improved.
  • the silicon steel sheet manufactured by the manufacturing method including the manufacturing method according to the second embodiment is a high-strength steel sheet having improved tensile strength as compared with a normal silicon steel sheet to which the manufacturing method is not applied. I found that.
  • the tensile strength is improved as compared with a normal silicon steel sheet. ..
  • the reforming part is "a reforming part that is irradiated with a laser beam or an electron beam and melt-modified together with the reforming metal or the reforming alloy, and then pressed.” .. It is preferable that at least a part of the modified portion reaches from one surface of the silicon steel sheet in the thickness direction to the other surface.
  • the tensile strength of the inner bridge (rib) 4 of FIG. 2 was measured, it was 874 MPa in the case of only the silicon steel plate having no modified portion, but in this embodiment, the tensile strength was significantly 1033 MPa. The strength has improved.
  • the melting area is irradiated with a beam to heat the area and melt it.
  • this disclosure is not limited to this. That is, the disclosure may be modified by heating and melting the range by, for example, energization heating.
  • the insulation coating was formed in at least a part of the bridge portion 4, that is, in the melting range.
  • this disclosure is not limited to this. That is, the disclosure is, for example, a case where an insulating coating is formed on the entire electromagnetic steel sheet 2 in the insulating coating step, or a case where an insulating coating is formed only in a range excluding the start range and the end range of the melting range. You may.
  • the start range and the end range were excluded.
  • this disclosure is not limited to this. That is, in the disclosure, for example, in the trimming step, only the start range may be removed, or only the end range may be removed.
  • the trimming step according to the above-described embodiment was executed by punching with a press machine.
  • this disclosure is not limited to this. That is, in the disclosure, the trimming step may be executed, for example, by cutting.
  • the above-described embodiment has a pre-heat treatment step and a post-heat treatment step.
  • this disclosure is not limited to this. That is, the disclosure may be, for example, a manufacturing method in which at least one of the pre-heat treatment step and the post-heat treatment step is abolished.
  • the pre-heat treatment step and the post-heat treatment step according to the above-described embodiment were measures for suppressing the occurrence of cracks.
  • this disclosure is not limited to this. That is, in the disclosure, for example, demagnetization heat treatment may be carried out in combination with crack countermeasures by these heat treatments.
  • the beam scanning method is not limited to the above. That is, for example, as shown in FIG. 5, the disclosure in the bridge portion 4 (also referred to as an outer bridge) on the outer peripheral side is, for example, when the beam is scanned in the direction Cid while vibrating at high speed in the direction Did, or.
  • the direction of scanning of the macroscopic beam may be a case where the scanning is performed from the outer side of the rotor core 1 toward the outer side of the center.
  • the punching molding step S40) was carried out after the insulating film forming step (S30) was carried out.
  • this disclosure is not limited to this. That is, in the disclosure, for example, the insulating film forming step (S30) may be carried out after the punching molding step (S40) is carried out.
  • the insulating film forming step (S30) was carried out after the reforming step (S20) was carried out.
  • this disclosure is not limited to this. That is, in the disclosure, for example, a powder removing step of removing the residual modifier may be carried out before or after the post-heat treatment step.
  • the modified portion according to the above-described embodiment has a configuration in which at least a part of the modified portion reaches from one surface to the other surface in the thickness direction of the silicon steel sheet.
  • this disclosure is not limited to this. That is, the disclosure may be configured such that, for example, the modified portion does not reach from one surface of the silicon steel sheet in the thickness direction to the other surface.
  • the present disclosure is not limited to the above-described embodiment as long as it conforms to the purpose of the disclosure described in the above-mentioned embodiment. Therefore, either the configuration in which at least two embodiments of the plurality of embodiments described above are combined, or the configuration requirements shown in the illustration or the configuration requirements described with reference numerals in the above-described embodiment are abolished. It may be a configured configuration.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Abstract

電磁鋼板のブリッジ部の少なくとも一部を改質し、改質が終了した電磁鋼板を積層する。これにより、本実施形態に係るロータコアでは、ブリッジ部の透磁率が他の部位より小さくなるので、磁力線の一部がロータコア内で閉曲線を描くように短絡してしまうことが抑制され得る。延いては、埋込磁石型(IPM)方式の回転電機の効率低下が抑制され得る。

Description

ロータコアの製造方法、ロータコア、高強度鋼板及び高強度鋼板の製造方法 関連出願の相互参照
 本国際出願は、2020年6月30日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第2020-112817号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第2020-112817号の全内容を本国際出願に参照により援用する。
 本開示は、埋込磁石型(IPM)方式のロータコアの製造方法等に関する。
 回転電機用回転子のロータコアは、例えば、特許文献1に記載されているように、多数枚の電磁鋼板が厚み方向に積層されたものである。
特開2011-6741号公報
 埋込磁石型(IPM)方式の回転子では、永久磁石がロータコアに埋め込まれているため、磁力線の一部がロータコア内で閉曲線を描くように短絡してしまい、例えばステータ(固定子)に到達しない。このため、回転子と固定子との(見かけ上の)パーミアンスが小さくなってしまうため、電動モータ等の回転電機の効率が低下してしまう。
 本開示は、上記点に鑑み、埋込磁石型(IPM)方式の回転電機の効率低下を抑制可能なロータコアの製造方法の一例を開示する。
 電磁鋼板(2)が厚み方向に積層されたロータコア(1)であって、一部に永久磁石が埋め込まれるロータコア(1)の製造方法は、例えば、電磁鋼板(2)のブリッジ部(4)の少なくとも一部を改質用金属又は改質用合金と共に溶融させて当該一部の透磁率を他の部位より小さくする改質を実施し、改質が終了した電磁鋼板(2)を積層することが望ましい。
 これにより、当該ロータコア(1)では、ブリッジ部(4)の透磁率が他の部位より小さくなるので、磁力線の一部がロータコア内で閉曲線を描くように短絡してしまうことが抑制され得る。延いては、埋込磁石型(IPM)方式の回転電機の効率低下が抑制され得る。
 なお、ブリッジ部とは、電磁鋼板(コアシートともいう。)の部位のうち、一般的に「アウターブリッジ」や「インナーブッリジ(「リブ」ともいう。)」等と呼ばれる部位であって、例えば「電磁鋼板(2)のうち永久磁石の埋設される磁石孔(3)よりも外周側である外側コアと当該磁石孔よりも内周側である内側コアとを連結する部位」をいう。
 因みに、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本開示は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されない。
第1実施形態に係るロータコアの正面図である。 第1実施形態に係る電磁鋼板の一部拡大図である。 第1実施形態に係る製造方法の工程図表である。 第1実施形態に係る改質工程の説明図である。 第1実施形態におけるビームの走査手法の一例を示す図である。 第1実施形態に係る絶縁皮膜形成工程の説明図である。 第2実施形態に係る製造方法の工程図表である。 第2実施形態に係る平坦化工程の説明図である。 第3実施形態に係る製造方法の工程図表である。 第2実施形態に係る窪み形成工程の説明図である。
 1…ロータコア
 2…電磁鋼板
 3…磁石孔
 4…ブリッジ部
 以下の「発明の実施形態」は、本開示の技術的範囲に属する実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的構成や構造等に限定されない。
 なお、各図に付された方向を示す矢印及び斜線等は、各図相互の関係及び各部材又は部位の形状を理解し易くするために記載されたものである。したがって、本開示に示された発明は、各図に付された方向に限定されない。斜線が付された図は、必ずしも断面図を示すものではない。
 少なくとも符号が付されて説明された部材又は部位は、「1つの」等の断りがされた場合を除き、少なくとも1つ設けられている。つまり、「1つの」等の断りがない場合には、当該部材は2以上設けられていてもよい。本開示に示されたロータコア等は、少なくとも符号が付されて説明された部材又は部位等の構成要素、並びに図示された構造部位を備える。
 (第1実施形態)
 <1.ロータコアの概要>
 本実施形態は、電気自動車の走行用電動モータに用いられるロータコアの製造方法に本開示に係るロータコアの製造方法の一例が適用されたものである。本実施形態に係るロータコア1は、ステータ(固定子ともいう。)内で、電磁力により回転する回転子である。
 ロータコア1は、図1に示されるケイ素鋼板にて構成された電磁鋼板(コアシートともいう。)2を多数有するとともに、それら電磁鋼板2が厚み方向に積層されたものである。厚み方向とは、各電磁鋼板2の板厚方向(図1では、紙面垂直方向)をいう。
 当該ロータコア1には、永久磁石(図示せず。)が埋め込まれる。このため、各電磁鋼板2には、複数の磁石孔3が設けられている。各磁石孔3は、当該永久磁石が埋め込まれる貫通孔である。なお、各磁石孔3に埋め込まれる永久磁石の種類、及び埋め込み手法は不問である。
 <2.ロータコアの製造方法>
 <2.1 製造方法の概要>
 ロータコア1の製造は、例えば図3に示される工程表に従って実施される。すなわち、先ず、ロール状に巻かれている材料となる電磁鋼板が、次工程(S20)の加工に適した形状に成形される(プレ成形工程:S10)。
 プレ成形された各電磁鋼板2は、ブリッジ部4(図2参照)の少なくとも一部が改質される(改質工程:S20)。改質とは、当該一部を改質用金属又は改質用合金と共に溶融させて当該一部の透磁率を他の部位より小さくする加工をいう。
 なお、ブリッジ部4とは、電磁鋼板2の部位のうち、一般的に「アウターブリッジ」や「インナーブッリジ(「リブ」ともいう。)」等と呼ばれる部位であって、図2に示されるように、例えば「電磁鋼板2のうち永久磁石の埋設される磁石孔3よりも外周側である外側コア3Aと当該磁石孔3よりも内周側である内側コア3Bとを連結する部位」をいう。
 因みに、図2では、4つの磁石孔3が2列に並んでいる。このため、電磁鋼板2のうち外側列の磁石孔3と内側列の磁石孔3との間の部位は、内側列の磁石孔3に対しては外側コア3Aとなり、外側列の磁石孔3に対しては内側コア3Bとなる。
 改質工程が終了した各電磁鋼板2には、図3に示されるように、ブリッジ部4の少なくとも一部に電気絶縁膜が形成される(絶縁皮膜形成工程:S30)。その後、各電磁鋼板2は、プレス機による打ち抜き加工にて所定形状にプレス成形される(打ち抜き成形工程:S40)。
 なお、所定形状とは、例えば、図1に示される形状をいう、具体的には、複数の円弧状の磁石孔3、円形の外周形状、シャフトが挿入される内周形状、及び当該内周形状に設けられたキー溝等の形状をいう。
 つまり、打ち抜き成形工程より前の工程(例えば、改質工程)では、磁石孔3は形成されておらず、打ち抜き成形工程にて磁石孔3が形成される。同様に、電磁鋼板2、つまりコアシートの円形外形状も形成されていない。
 打ち抜き工程が終了した各電磁鋼板2は、厚み方向に所定枚数だけ積層される(積層工程」:S50)。なお、本実施形態に係る積層工程では、各電磁鋼板2に形成された凹部(図示せず。)及び凸部(図示せず。)が互いに圧入されて固定される。
 <2.2 主たる工程の詳細>
 <改質工程(図4参照)>
 本実施形態に係る改質工程は、粉末塗布工程、前熱処理工程、溶融改質工程、及び後熱処理工程等を有している。粉末塗布工程は、溶融範囲に改質用金属又は改質用合金(以下、これらの金属を改質剤という。)を塗布する工程である。
 溶融範囲とは、ブリッジ部4の少なくとも一部であって、改質の対象となる部位である。なお、「ブリッジ部4の少なくとも一部」とは、「複数のブリッジ部4それぞれの一部」という意味であって、「複数のブリッジ部4のいずれかのブリッジ部」という意味ではない。
 因みに、各ブリッジ部4及び各溶融範囲は、電磁鋼板2の形状、大きさ及び求められる磁気的な仕様等に応じて、実験又はコンピュータを用いた数値シミュレーション等により適宜決定される範囲である。
 改質工程では、各磁石孔3が未だ形成されていない。したがって、改質工程におけるブリッジ部4とは、次工程以降において、磁石孔3が形成されたときにブリッジ部4となる予定の部位である。
 なお、本明細書における「ブリッジ部4」とは、複数のブリッジ部4のうち任意のブリッジ部をいう。同様に、「磁石孔3」とは、複数の磁石孔3のうち任意の磁石孔3をいう。つまり、本明細書におけるブリッジ部4及び磁石孔3は、特定のブリッジ部4及び特定の磁石孔3を意図するものではない。
 前熱処理工程は、粉末塗布工程が終了した電磁鋼板2のうち少なくとも溶融範囲を、当該電磁鋼板2の融点未満の所定温度まで加熱する加熱工程である。溶融改質工程は、溶融範囲を改質剤と共に加熱して改質を行う工程である。
 本実施形態に係る溶融改質工程では、レーザビーム又は電子ビーム等のビームを照射して溶融範囲を溶融させる。以下、溶融範囲のうちビームの照射が開始された部位を含む予め決められた範囲であって、ブリッジ部4から外れた部位を開始範囲という。
 また、溶融範囲のうちビームの照射が終了した部位を含む予め決められた範囲であって、ブリッジ部4から外れた部位を終了範囲という。そして、開始範囲及び終了範囲は、ブリッジ部4から外れた部位である。
 ビームの走査方向は、原則、不問である。本実施形態に係る外周側のブリッジ部4(アウターブリッジともいう。)においては、例えば図5に示されるように、ビームは、ロータコア1の円周方向に相当する方向Cidに高速走査されながら、当該ロータコア1の径方向に相当する方向Didに走査される。なお、図5中、符号5は前記の溶融範囲、つまりビームの照射範囲を示す。
 つまり、アウターブリッジにおいては、ビームは、方向Cidに高速振動しながら方向Didに走査される。さらに、本実施形態では、巨視的、つまり方向Cidの走査を無視すると、ビームは、方向Didにおいて、概ね、ロータコア1の中心側から外方側に向かって走査される。
 本実施形態に係る内周側のブリッジ部4(インナーブリッジともいう。)においては、ビームは、方向Didに高速走査されながら、当該方向Didと直交する方向に走査される。つまり、インナーブリッジにおけるビームは、巨視的に、方向Didと直交する方向に走査される。
 なお、巨視的なビームの走査方向は、磁石孔3から外周面に向かう向きと略平行な方向、又は隣り合う2つの磁石孔3において一方の磁石孔3から他方の磁石孔3に向かう向きと略平行な方向である。
 そして、本実施形態に係る開始範囲とは、図5において「Start」と記載された側の範囲であり、本実施形態に係る終了範囲とは、図5において「End」と記載された側の範囲である。
 なお、開始範囲及び終了範囲は、電磁鋼板2の形状、大きさ及び求められる磁気的な仕様等に応じて、実験又はコンピュータを用いた数値シミュレーション等により適宜決定される範囲である。
 後熱処理工程は、溶融改質工程にて加熱された範囲内の冷却速度を予め決められた冷却速度以下に保持しながら冷却する熱処理工程である。すなわち、前熱処理工程では、溶融範囲が当該電磁鋼板2の融点未満の所定温度まで加熱されている。
 溶融改質工程では、ビーム照射された部位が当該所定温度より高くなっている。そして、後熱処理工程は、前熱処理工程及び溶融改質工程にて加熱された範囲が急激に冷却されてしまうことを抑制する。
 <絶縁皮膜形成工程(図6参照)>
 本実施形態に係る絶縁被覆は、ブリッジ部4の少なくとも一部、つまり溶融範囲に形成される。具体的には、溶融範囲に有機系樹脂が塗布又は吹き付けされた後、当該樹脂が約100℃~400℃にて加熱される。
 なお、絶縁被覆は、電磁鋼板2の板面のうち少なくとも一方(本実施形態では、片面のみ)の面に形成される。つまり、多数の電磁鋼板2が積層されるときに、隣り合う電磁鋼板2が電気絶縁状態となるように、絶縁被覆が形成される。
 <打ち抜き成形工程>
 改質工程が終了した各電磁鋼板2は、プレス機による打ち抜き加工にて所定形状にプレス成形される。このとき、開始範囲及び終了範囲のうち少なくとも一方の範囲(本実施形態では、開始範囲及び終了範囲)の少なくとも一部を除去するトリミング工程も併せて実行される。
 したがって、本実施形態に係るトリミング工程が実施されると、ブリッジ部4を挟んで一方側の開始範囲及び他方側の終了範囲の少なくとも一部が除去され、少なくともブリッジ部4は残存する。
 <3.本実施形態に係る製造方法の特徴>
 本実施形態では、電磁鋼板2のブリッジ部4の少なくとも一部を改質し、改質が終了した電磁鋼板2を積層する。これにより、本実施形態に係るロータコア1では、ブリッジ部4の透磁率が他の部位より小さくなるので、磁力線の一部がロータコア1内で閉曲線を描くように短絡してしまうことが抑制され得る。延いては、埋込磁石型(IPM)方式の回転電機の効率低下が抑制され得る。
 改質工程では、電磁鋼板2を加熱溶融させるので、溶融した部位の電気絶縁が破壊されてしまう。しかし、本実施形態では、改質工程が終了したブリッジ部4の少なくとも一部に電気絶縁膜を形成するので、隣り合う電磁鋼板2間の電気絶縁を確保することができ得る。
 ところで、開始範囲は、熱が十分に伝わり難いため、改質対象である溶融部を十分に溶融させることができない可能性がある。溶融が不十分であると、改質剤である非磁性改質添加元素が電磁鋼板2に十分に含有し難いため、非磁性改質化不良が発生し易い。
 終了範囲は、最後に凝固するため、引け巣によるクラックやボイドなどの欠陥が発生し易い。このため、終了範囲に強度低下が生じるおそれがある。つまり、開始範囲及び終了範囲は、ロータコア1として不適切な部位となる可能性が高い部位である。
 これに対して、本実施形態では、開始範囲及び終了範囲それぞれの少なくとも一部を除去するトリミング工程を有するので、非磁性改質化不良が発生し易い部位、及び強度低下が生じている可能性がある部位が電磁鋼板2から除去される。
 本実施形態では、ビームが方向Cidに高速振動しながら方向Didに走査される。換言すれば、ビームは、巨視的なビームの走査方向に対して直交する方向に高速振動しながら当該走査方向に走査される。
 したがって、本実施形態に係る製造方法により製造された電磁鋼板2によれば、非磁性改質化不良に伴う磁気的短絡現象、及び電磁鋼板2の強度不足等の不具合の発生が抑制される。延いては、本実施形態に係るロータコア1は、高速回転に対応可能となる。
 本実施形態では、溶融範囲を含む所定範囲が電磁鋼板2の融点未満の所定温度まで加熱された後(前熱処理工程)、改質工程が実施される。したがって、改質工程時に溶融範囲のみが温度上昇した場合に比べてクラックの発生を抑制でき得る。
 本実施形態では、溶融改質工程にて加熱された範囲内の冷却速度を予め決められた冷却速度以下に保持しながら冷却する(後熱処理工程)。これにより、加熱された範囲が急激に冷却されてしまうことが抑制されるので、溶融範囲の急激な収縮に伴うクラックの発生を抑制でき得る。
 (第2実施形態)
 本実施形態に係る製造方法では、図7に示されるように、改質工程終了後、積層工程の実施前に平坦化工程(S60)が実施される。平坦化工程は、改質工程が終了した電磁鋼板2のうちブリッジ部4を含む所定範囲の厚み寸法を他の部位の厚み寸法以下とするプレス工程である。
 すなわち、図8に示されるように、改質工程が終了したブリッジ部4、つまり溶融範囲は、他の部位に比べて厚み寸法が大きくなって凸状となっている。そこで、平坦化工程では、プレス機にて当該範囲が押圧されて当該凸が平坦化される。これにより、多数の電磁鋼板2が積層される際に、それら電磁鋼板2が厚み方向に適切に積層可能となる。
 なお、上述の実施形態と同一の構成要件等は、上述の実施形態と同一の符号が付されている。このため、本実施形態では、重複する説明は省略されている。
 (第3実施形態)
 本実施形態に係る製造方法では、図9に示されるように、改質工程の実施前に窪み形成工程(S70)が実施される。窪み形成工程は、図10に示されるように、ブリッジ部4の少なくとも一部又は当該ブリッジ部4を含む所定範囲(本実施形態では、溶融範囲)をプレス機にて厚み方向に窪ませる工程である。
 そして、本実施形態では、窪んだ部位に改質剤が塗布され、当該部位が改質される。なお、窪ませる部位は、厚み方向一方側及び他方側のうち少なくとも一方側(図10では、一方側及び他方側)である。
 このため、本実施形態では、改質工程が終了した後においても、溶融範囲が窪んだ状態に維持され得る。このため、溶融範囲の電気絶縁が破壊された場合であっても、隣り合う電磁鋼板2間の電気絶縁を確保することが可能となり得る。延いては、絶縁皮膜形成工程を省略することが可能となり得る。
 なお、図9では、上記の理由により絶縁皮膜形成工程が省略されているが、本実施形態においても絶縁皮膜形成工程を実施してもよい。なお、上述の実施形態と同一の構成要件等は、上述の実施形態と同一の符号が付されている。このため、本実施形態では、重複する説明は省略されている。
 因みに、厚み方向一方側及び他方側を窪ませた場合には、改質工程が終了した後においても、溶融範囲の厚み方向一方側及び他方側が窪んだ状態に維持され得る。そして、この場合には、平坦化を省略することもでき得る。
 (第4実施形態)
 本実施形態は、隣り合う電磁鋼板2の電気絶縁を確保するための構成に関する例である。すなわち、積層された隣り合う2つの電磁鋼板2のうち、一方の電磁鋼板2を第1電磁鋼板2とし、他方の電磁鋼板2を第2電磁鋼板2とし、第1電磁鋼板2のブリッジ部4を第1ブリッジ部とし、第2電磁鋼板2のブリッジ部4を第2ブリッジ部とし、積層方向と直交する仮想平面を投影面としたとき、本実施形態に係る積層工程では、投影面に投影された第1ブリッジ部が投影面に投影された第2ブリッジ部に対してずれるように積層される。
 これにより、隣り合う改質された部位、つまり隣り合う電気絶縁が破壊された部位が接触してしまうことが抑制されるので、改質により電気絶縁が破壊された場合であっても隣り合う電磁鋼板2間の電気絶縁を確保することが可能となり得る。延いては、絶縁皮膜形成工程を省略することが可能となり得る。
 (第5実施形態)
 ケイ素鋼板にて構成されたブリッジ部4の一部には、上述したように、改質材(例えば、ニッケルやクロム)と共に加熱して改質された改質部が設けられている。当該改質部には、オーステナイト相が形成され、他の部位に比べて透磁率が小さくなる。
 ここで、高速で回転するロータコア1においては、遠心力によってブリッジ部4(図1参照)に大きな引張り応力が発生するので、ブリッジ部にはより強い引張強度が必要とされる。強度アップのためにブリッジ部の一部をレーザ溶融にて改質すると、改質部が強くなることはあるものの、そのブリッジ部は、弱いケイ素鋼板、強い改質部、弱いケイ素鋼板部の順に配列して構成されることとなる。そのため、この配列方向に引っ張ると、結局は比較的弱いケイ素鋼板で破断してしまうため、ブリッジ部を部分的に改質しても引張強度の向上には効果が無いと思われていた。
 しかし、本願発明者は、改質工程後、少なくとも改質部にプレス加工、つまり改質部に機械的な圧力を印加する平坦化工程を施すことにより、改質部を含めたブリッジ部4全体の引張強度が向上することを発見した。
 つまり、発明者は、「第2実施形態に係る製造方法を含む製造方法により製造されたケイ素鋼板は、その製造方法を適用しない通常のケイ素鋼板に比べて引張強度が向上した高強度鋼板となる」ことを発見した。
 すなわち、ケイ素鋼板製にて構成された電磁鋼板2のブリッジ部4の少なくとも一部に下記の要件を満たす改質部を備えている場合には、通常のケイ素鋼板に比べて引張強度が向上する。
 その要件は、改質部は、「レーザビーム又は電子ビームが照射されて改質用金属又は改質用合金と共に溶融改質された後、プレスが施された改質部である」ことである。好ましくは、当該改質部の少なくとも一部がケイ素鋼板の厚み方向一方の面から他方の面まで到達している構成であるとよい。
 ここで図2のインナーブリッジ(リブ)4での引張強度を測定したところ、改質部を設けないケイ素鋼鈑のみでの場合は、874MPaであったが、本実施例では1033MPaと大幅に引張強度が向上した。
 (その他の実施形態)
 上述の実施形態では、ビームを溶融範囲に照射して当該範囲を加熱して溶融させた。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、通電加熱にて当該範囲を加熱溶融させて改質してもよい。
 上述の実施形態に係る絶縁被覆工程では、ブリッジ部4の少なくとも一部、つまり溶融範囲に絶縁被覆が形成された。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、絶縁被覆工程にて電磁鋼板2全体に絶縁被覆が形成される場合、又は溶融範囲のうち開始範囲及び終了範囲を除く範囲のみに絶縁被覆が形成される場合であってもよい。
 上述の実施形態に係るトリミング工程では、開始範囲及び終了範囲が排除された。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、トリミング工程では、開始範囲のみが除去される場合、又は終了範囲のみが除去されてもよい。
 上述の実施形態に係るトリミング工程は、プレス機による打ち抜き加工にて実行された。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、切削加工にてトリミング工程が実行されてもよい。
 上述の実施形態では、前熱処理工程及び後熱処理工程を有していた。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、前熱処理工程及び後熱処理工程のうち少なくとも一方の工程が廃止された製造方法であってもよい。
 上述の実施形態に係る前熱処理工程及び後熱処理工程はクラックの発生を抑制するための対策であった。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、それら熱処理によるクラック対策と併せて非磁性化熱処理を実施してもよい。
 ビーム走査手法は上記に限定されない。すなわち、例えば図5に示されるように、外周側のブリッジ部4(アウターブリッジともいう。)においての当該開示は、例えば、ビームが方向Didに高速振動しながら方向Cidに走査される場合、又は巨視的なビームの走査の向きが方向Didにおいて、概ね、ロータコア1の外方側から中心外方側に向かって走査される場合であってもよい。
 上述の第1実施形態では、絶縁皮膜形成工程(S30)の実施後、打ち抜き成形工程S40)が実施された。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、打ち抜き成形工程(S40)の実施後、絶縁皮膜形成工程(S30)が実施されてもよい。
 上述の第1実施形態では、改質工程(S20)の実施後、絶縁皮膜形成工程(S30)が実施された。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、後熱処理工程の前又は後に、残留している改質剤を除去する粉末除去工程を実施してもよい。
 上述の実施形態に係る改質部は、当該改質部の少なくとも一部がケイ素鋼板の厚み方向一方の面から他方の面まで到達している構成であった。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、改質部がケイ素鋼板の厚み方向一方の面から他方の面まで到達していない構成であってもよい。
 さらに、本開示は、上述の実施形態に記載された開示の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されない。したがって、上述した複数の実施形態のうち少なくとも2つの実施形態が組み合わせられた構成、又は上述の実施形態において、図示された構成要件もしくは符号を付して説明された構成要件のうちいずれかが廃止された構成であってもよい。

Claims (11)

  1.  電磁鋼板が厚み方向に積層されたロータコアであって、一部に永久磁石が埋め込まれるロータコアの製造方法において、
     前記電磁鋼板のブリッジ部の少なくとも一部を改質用金属又は改質用合金と共に溶融させて当該一部の透磁率を他の部位より小さくする改質工程と、
     前記改質工程が終了した前記電磁鋼板を積層する積層工程と
     を備えるロータコアの製造方法。
  2.  前記改質工程の終了後に実行される膜形成工程であって、前記ブリッジ部の少なくとも一部に電気絶縁膜を形成する膜形成工程
     を備える請求項1に記載のロータコアの製造方法。
  3.  前記ブリッジ部の少なくとも一部又は当該ブリッジ部を含む所定範囲の厚み方向一方側及び他方側のうち少なくとも一方側を窪ませる窪み形成工程
     を備える請求項1に記載のロータコアの製造方法。
  4.  前記積層工程の実施前に実施される平坦化工程であって、前記改質工程が終了した前記電磁鋼板のうち前記ブリッジ部の厚み寸法を他の部位の厚み寸法以下とする平坦化工程
     を備える請求項1ないし3のいずれか1項に記載のロータコアの製造方法。
  5.  前記電磁鋼板のうち前記ブリッジ部の少なくとも一部を溶融範囲としたとき、
     前記改質工程では、レーザビーム又は電子ビームを照射して前記溶融範囲を溶融させ、
     前記溶融範囲のうちビームの照射が開始された部位を含む予め決められた範囲を開始範囲とし、前記溶融範囲のうちビームの照射が終了した部位を含む予め決められた範囲を終了範囲としたとき、
     前記開始範囲及び前記終了範囲のうち少なくとも一方の範囲を除去するトリミング工程を備え、
     さらに、前記開始範囲及び前記終了範囲は、前記ブリッジ部から外れた部位である請求項1ないし4のいずれか1項に記載のロータコアの製造方法。
  6.  前記トリミング工程は、プレス機による打ち抜き加工にて実施される請求項5に記載のロータコアの製造方法。
  7.  ケイ素鋼板の一部に設けられた改質部であって、レーザビーム又は電子ビームが照射されて改質用金属又は改質用合金と共に溶融改質された後、プレスが施された改質部を備える高強度鋼板。
  8.  前記改質部の少なくとも一部は、前記ケイ素鋼板の厚み方向一方の面から他方の面まで到達している請求項7に記載の高強度鋼板。
  9.  請求項7又は請求項8に記載の高強度鋼板製の電磁鋼板が厚み方向に積層されたロータコアであって、一部に永久磁石が埋め込まれるロータコアにおいて、
     前記電磁鋼板のブリッジ部の少なくとも一部が、前記改質部にて構成されているロータコア。
  10.  ケイ素鋼板の一部にレーザビーム又は電子ビームを照射して改質用金属又は改質用合金と共に当該部位を溶融改質して、改質部を形成した後、当該改質部にプレスを施す高強度鋼板の製造方法。
  11.  前記改質部が前記ケイ素鋼板の厚み方向一方の面から他方の面まで到達している、請求項10に記載の高強度鋼板の製造方法。
PCT/JP2021/024399 2020-06-30 2021-06-28 ロータコアの製造方法、ロータコア、高強度鋼板及び高強度鋼板の製造方法 WO2022004672A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18/013,171 US20230246526A1 (en) 2020-06-30 2021-06-28 Method for manufacturing rotor core, rotor core, high-strength steel sheet, and method for manufacturing high-strength steel sheet
EP21832008.3A EP4175138A4 (en) 2020-06-30 2021-06-28 METHOD FOR PRODUCING A ROTOR CORE, ROTOR CORE, HIGH-STRENGTH STEEL SHEET AND METHOD FOR PRODUCING A HIGH-STRENGTH STEEL SHEET
CN202180046378.3A CN115868100A (zh) 2020-06-30 2021-06-28 转子芯的制造方法、转子芯、高强度钢板及高强度钢板的制造方法
JP2022534006A JPWO2022004672A1 (ja) 2020-06-30 2021-06-28

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-112817 2020-06-30
JP2020112817 2020-06-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022004672A1 true WO2022004672A1 (ja) 2022-01-06

Family

ID=79316265

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/024399 WO2022004672A1 (ja) 2020-06-30 2021-06-28 ロータコアの製造方法、ロータコア、高強度鋼板及び高強度鋼板の製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230246526A1 (ja)
EP (1) EP4175138A4 (ja)
JP (1) JPWO2022004672A1 (ja)
CN (1) CN115868100A (ja)
WO (1) WO2022004672A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240055919A1 (en) * 2022-08-09 2024-02-15 GM Global Technology Operations LLC Rotor for an electric machine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011006741A (ja) 2009-06-25 2011-01-13 Denso Corp 鋼材の磁気特性改質領域の形成方法
JP2011067027A (ja) * 2009-09-18 2011-03-31 Toyota Motor Corp 鋼板対、積層鋼板、及び回転電機コアの製造方法
JP2015201997A (ja) * 2014-04-09 2015-11-12 ダイキン工業株式会社 ロータコア、そのロータコアを使用したロータおよびロータコアの製造方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08331784A (ja) * 1995-03-24 1996-12-13 Hitachi Metals Ltd 永久磁石界磁方式回転機
US20070108169A1 (en) * 2003-09-22 2007-05-17 Munekatsu Shimada Rotor using electrical steel sheet with low iron loss, rotor manufacturing method, laser peening method, and laser peening apparatus
JP4626683B2 (ja) * 2007-08-29 2011-02-09 トヨタ自動車株式会社 非磁性箇所を有する鋼材およびその製造方法および回転電機コア
US10355537B2 (en) * 2017-03-27 2019-07-16 Ford Global Technologies, Llc Method for adjusting magnetic permeability of electrical steel

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011006741A (ja) 2009-06-25 2011-01-13 Denso Corp 鋼材の磁気特性改質領域の形成方法
JP2011067027A (ja) * 2009-09-18 2011-03-31 Toyota Motor Corp 鋼板対、積層鋼板、及び回転電機コアの製造方法
JP2015201997A (ja) * 2014-04-09 2015-11-12 ダイキン工業株式会社 ロータコア、そのロータコアを使用したロータおよびロータコアの製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4175138A4

Also Published As

Publication number Publication date
EP4175138A4 (en) 2024-03-06
EP4175138A1 (en) 2023-05-03
US20230246526A1 (en) 2023-08-03
CN115868100A (zh) 2023-03-28
JPWO2022004672A1 (ja) 2022-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9024496B2 (en) Rotor for motor and method of manufacturing the same
JP5285020B2 (ja) 積層鉄心とその製造方法
JP4771107B1 (ja) 回転電機、回転電機の製造方法、および風力発電システム
JP4333641B2 (ja) 回転電機の固定子製造方法
WO2022004672A1 (ja) ロータコアの製造方法、ロータコア、高強度鋼板及び高強度鋼板の製造方法
JP2011067027A (ja) 鋼板対、積層鋼板、及び回転電機コアの製造方法
JP2021175240A (ja) 鉄心の製造方法、鉄心、および固定子
JP2017208986A (ja) 回転電機用積層鉄芯の製造方法
JP5121632B2 (ja) 回転電機およびその固定子鉄心並びに固定子鉄心の製造方法
TWI645958B (zh) 電磁鋼板之沖裁加工方法以及積層鐵心之製造方法
JP2007151360A (ja) 積層体の製造方法
US20220209611A1 (en) Rotating electric machine and method of manufacturing core
JPH0716557U (ja) 回転電機用積層鉄心
JP7453604B2 (ja) コアシート、ロータコア、ロータ、電動モータおよび高強度鋼板
JP2001057748A (ja) 電動機および電動機コアの製造方法
JP6117025B2 (ja) 積層鉄心の製造方法
WO2018164277A1 (ja) 回転電機用部材の製造方法
JP6456753B2 (ja) 回転子積層鉄心の製造方法及びその製造装置
JP5885488B2 (ja) 積層鉄心及びその製造方法
JP2005130605A (ja) 固定子コア用こま、固定子、回転機、およびこの回転機を用いた車両
JP7501318B2 (ja) 界磁巻線の通風路構造、界磁巻線の製造方法
JP7379914B2 (ja) 積層構造体の製造方法及び積層構造体
JP5311397B2 (ja) モーター用圧粉磁心およびその製造方法
JP2024060137A (ja) 積層鉄心の製造方法
KR20240108309A (ko) 무방향성 전기강판 타발 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21832008

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022534006

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021832008

Country of ref document: EP

Effective date: 20230130