JP2001338824A - 積層鉄芯の製造方法 - Google Patents
積層鉄芯の製造方法Info
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- JP2001338824A JP2001338824A JP2000155852A JP2000155852A JP2001338824A JP 2001338824 A JP2001338824 A JP 2001338824A JP 2000155852 A JP2000155852 A JP 2000155852A JP 2000155852 A JP2000155852 A JP 2000155852A JP 2001338824 A JP2001338824 A JP 2001338824A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コア割れのない、機械加工性に優れた積層鉄
芯の製造方法を提供する。 【解決手段】 0.1kgf／25mm以上のT型剥離強度を有す
る積層接着用電磁鋼板を打ち抜き及び／または剪断し、
次いで積層した後、加熱圧着し、さらにまたは冷却する
ことを特徴とする積層鉄芯の製造方法である。この時、
さらに好ましくは2×10-3℃／sec〜2×102℃／secの昇
温速度で昇温し、5〜40kgf／cm2の加圧力で加熱圧着
し、加熱温度が鉄芯の到達温度で100℃〜400℃であり、
1×102℃／sec以下の冷却速度で80℃以下まで冷却す
る。
芯の製造方法を提供する。 【解決手段】 0.1kgf／25mm以上のT型剥離強度を有す
る積層接着用電磁鋼板を打ち抜き及び／または剪断し、
次いで積層した後、加熱圧着し、さらにまたは冷却する
ことを特徴とする積層鉄芯の製造方法である。この時、
さらに好ましくは2×10-3℃／sec〜2×102℃／secの昇
温速度で昇温し、5〜40kgf／cm2の加圧力で加熱圧着
し、加熱温度が鉄芯の到達温度で100℃〜400℃であり、
1×102℃／sec以下の冷却速度で80℃以下まで冷却す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、打ち抜き、剪断、
積層した後、加熱圧着して用いられる積層鉄芯の製造方
法に関するものである。
積層した後、加熱圧着して用いられる積層鉄芯の製造方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般にモーター、トランス等の電気機器
に利用される鉄芯は、渦電流損を低減するために、表面
に絶縁皮膜が形成されている電磁鋼板を、所定形状に打
ち抜きまたは剪断加工した後、積層し、次いで溶接、カ
シメまたは接着剤により固着することにより製造されて
いる。
に利用される鉄芯は、渦電流損を低減するために、表面
に絶縁皮膜が形成されている電磁鋼板を、所定形状に打
ち抜きまたは剪断加工した後、積層し、次いで溶接、カ
シメまたは接着剤により固着することにより製造されて
いる。
【０００３】しかし、溶接やカシメによる固着方法で
は、絶縁皮膜が破壊されて鉄芯が電気的に短絡すること
により渦電流損の増加を招いたり、機械的または熱的ひ
ずみにより磁気特性の劣化が生じやすいという欠点があ
る。また、接着剤による固着方法では、積層した鋼板と
鋼板との間の毛細管現象を利用して液体接着剤を流し込
み、しかる後に固着する必要があり、接着剤を均一に流
し込むのが困難であったり、鉄芯の積層断面に残存した
接着剤の処理が難しいといった問題がある。
は、絶縁皮膜が破壊されて鉄芯が電気的に短絡すること
により渦電流損の増加を招いたり、機械的または熱的ひ
ずみにより磁気特性の劣化が生じやすいという欠点があ
る。また、接着剤による固着方法では、積層した鋼板と
鋼板との間の毛細管現象を利用して液体接着剤を流し込
み、しかる後に固着する必要があり、接着剤を均一に流
し込むのが困難であったり、鉄芯の積層断面に残存した
接着剤の処理が難しいといった問題がある。
【０００４】このような従来技術に対して、以下のよう
な技術が提案されている。特公昭52-8988号公報には、
加圧・加熱（加熱圧着）によって接着作用が得られる接
着型絶縁皮膜をあらかじめ鋼板の表面に形成させること
で、上記接着剤による塗布工程を省略できるようにした
積層接着用電磁鋼鈑が示されている。
な技術が提案されている。特公昭52-8988号公報には、
加圧・加熱（加熱圧着）によって接着作用が得られる接
着型絶縁皮膜をあらかじめ鋼板の表面に形成させること
で、上記接着剤による塗布工程を省略できるようにした
積層接着用電磁鋼鈑が示されている。
【０００５】このような積層接着用電磁鋼板を利用した
積層鉄芯は、溶接、カシメ等に見られる磁気特性の劣化
が少ないだけでなく、鋼板同士が積層面全体で接着して
おり非常に強固に固着した鉄芯が得られる事から、固着
後の鉄芯に、さらに、寸法精度を向上させる等の目的
で、研磨、研削等による機械加工を行うことが可能とな
った。このように、近年、積層接着用電磁鋼板を使用し
た固着鉄芯の特性を利用し、加熱圧着により固着した鉄
芯に機械加工を行い、その後、捲線コイル等が施され最
終製品として組み立てられるといった利用方法も検討さ
れ始めている。
積層鉄芯は、溶接、カシメ等に見られる磁気特性の劣化
が少ないだけでなく、鋼板同士が積層面全体で接着して
おり非常に強固に固着した鉄芯が得られる事から、固着
後の鉄芯に、さらに、寸法精度を向上させる等の目的
で、研磨、研削等による機械加工を行うことが可能とな
った。このように、近年、積層接着用電磁鋼板を使用し
た固着鉄芯の特性を利用し、加熱圧着により固着した鉄
芯に機械加工を行い、その後、捲線コイル等が施され最
終製品として組み立てられるといった利用方法も検討さ
れ始めている。
【０００６】上記のようなの積層接着用電磁鋼板を使用
した鉄芯の製造方法としては、以下のような技術が提案
されている。
した鉄芯の製造方法としては、以下のような技術が提案
されている。
【０００７】特許2574698号公報には、特定の接着皮膜
を有する積層接着用電磁鋼板を、所定枚数積層し、加熱
圧着により積層鉄芯を製造する方法が開示されている。
を有する積層接着用電磁鋼板を、所定枚数積層し、加熱
圧着により積層鉄芯を製造する方法が開示されている。
【０００８】特開平11-187626号公報には、高周波誘電
加熱装置を利用し、短時間で均一に加熱することにより
強固に固着した積層鉄芯を得る方法が開示されている。
加熱装置を利用し、短時間で均一に加熱することにより
強固に固着した積層鉄芯を得る方法が開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来技術により得られる鉄芯では、固着後の鉄芯に研
磨、研削等による機械加工を行った場合、鉄芯の積層が
ずれたり、鋼板と鋼板との間に隙間が生じたり、さらに
は鉄芯が単位鉄芯にバラケたりする（以下これらを総称
してコア割れとする）という、問題が生じ、鉄芯の作業
効率を著しく劣化させていた。
の従来技術により得られる鉄芯では、固着後の鉄芯に研
磨、研削等による機械加工を行った場合、鉄芯の積層が
ずれたり、鋼板と鋼板との間に隙間が生じたり、さらに
は鉄芯が単位鉄芯にバラケたりする（以下これらを総称
してコア割れとする）という、問題が生じ、鉄芯の作業
効率を著しく劣化させていた。
【００１０】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
のであり、コア割れのない、機械加工性に優れた積層鉄
芯の製造方法を提供することを目的とする。
のであり、コア割れのない、機械加工性に優れた積層鉄
芯の製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、接着作用
が得られる接着型絶縁皮膜が施された電磁鋼板を用いて
固着された鉄芯の製造方法に関して、固着後の鉄芯の機
械加工性と、使用する積層接着用電磁鋼板の接着性能及
び鉄芯の製造条件について鋭意検討を重ねた結果、以下
の知見を得た。
が得られる接着型絶縁皮膜が施された電磁鋼板を用いて
固着された鉄芯の製造方法に関して、固着後の鉄芯の機
械加工性と、使用する積層接着用電磁鋼板の接着性能及
び鉄芯の製造条件について鋭意検討を重ねた結果、以下
の知見を得た。
【００１２】（1）固着後の鉄芯の機械加工性に関し
て、使用する積層接着用電磁鋼板の接着性能に着目し検
討を行った結果、従来、行われていた積層接着用鋼板の
剪断強度を向上させる方向では、固着後の鉄芯の機械加
工性を向上させることができず、むしろ積層接着用鋼板
の剥離強度を向上させることにより、初めて固着後の鉄
芯の機械加工性を向上させることが可能になる。さら
に、この剥離強度としてT型剥離強度を用い、一定値以
上のT型剥離強度を有した積層接着用電磁鋼板を使用す
ることにより、格段に優れた機械加工性を得ることが可
能となる。
て、使用する積層接着用電磁鋼板の接着性能に着目し検
討を行った結果、従来、行われていた積層接着用鋼板の
剪断強度を向上させる方向では、固着後の鉄芯の機械加
工性を向上させることができず、むしろ積層接着用鋼板
の剥離強度を向上させることにより、初めて固着後の鉄
芯の機械加工性を向上させることが可能になる。さら
に、この剥離強度としてT型剥離強度を用い、一定値以
上のT型剥離強度を有した積層接着用電磁鋼板を使用す
ることにより、格段に優れた機械加工性を得ることが可
能となる。
【００１３】（2）固着後の鉄芯の機械加工性に関し
て、鉄芯の製造条件に着目し検討を行った結果、加熱圧
着後の鉄芯を冷却し、望ましくはその冷却速度を制御す
ることにより、機械加工性が向上する。
て、鉄芯の製造条件に着目し検討を行った結果、加熱圧
着後の鉄芯を冷却し、望ましくはその冷却速度を制御す
ることにより、機械加工性が向上する。
【００１４】（3）加熱圧着時の昇温速度、加熱圧着時
の鉄芯の到達温度及び加圧力を特定の範囲に制御するこ
とにより機械加工性はさらに向上する。
の鉄芯の到達温度及び加圧力を特定の範囲に制御するこ
とにより機械加工性はさらに向上する。
【００１５】本発明はかかる知見に基づきなされたもの
で、以下のような構成を有する。 [1] 0.1kgf／25mm以上のT型剥離強度を有する積層接着
用電磁鋼板を打ち抜き及び／または剪断し、次いで積層
した後、加熱圧着し、さらにまたは冷却することを特徴
とする積層鉄芯の製造方法。
で、以下のような構成を有する。 [1] 0.1kgf／25mm以上のT型剥離強度を有する積層接着
用電磁鋼板を打ち抜き及び／または剪断し、次いで積層
した後、加熱圧着し、さらにまたは冷却することを特徴
とする積層鉄芯の製造方法。
【００１６】[2] 0.1kgf／25mm以上のT型剥離強度を有
する積層接着用電磁鋼板を打ち抜き及び／または剪断
し、次いで積層した後、加熱圧着し、さらに1×102℃／
sec以下の冷却速度で80℃以下まで冷却することを特徴
とする積層鉄芯の製造方法。
する積層接着用電磁鋼板を打ち抜き及び／または剪断
し、次いで積層した後、加熱圧着し、さらに1×102℃／
sec以下の冷却速度で80℃以下まで冷却することを特徴
とする積層鉄芯の製造方法。
【００１７】[3]上記[1]または[2] において、2×10-3
℃／sec〜2×102℃／secの昇温速度で昇温し、加熱圧着
することを特徴とする積層鉄芯の製造方法。
℃／sec〜2×102℃／secの昇温速度で昇温し、加熱圧着
することを特徴とする積層鉄芯の製造方法。
【００１８】[4] 上記[1]ないし[3]において、加熱圧着
時の加熱温度が鉄芯の到達温度で100℃〜400℃であるこ
とを特徴とする積層鉄芯の製造方法。
時の加熱温度が鉄芯の到達温度で100℃〜400℃であるこ
とを特徴とする積層鉄芯の製造方法。
【００１９】[5] 上記[1]ないし[4]において、5〜40kgf
／cm2の加圧力で加熱圧着することを特徴とする積層鉄
芯の製造方法。
／cm2の加圧力で加熱圧着することを特徴とする積層鉄
芯の製造方法。
【００２０】[6]上記[1]ないし[5]により得られた積層
鉄芯にさらに機械加工を行なうことを特徴とする積層鉄
芯の製造方法。
鉄芯にさらに機械加工を行なうことを特徴とする積層鉄
芯の製造方法。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細をその限定理
由とともに説明する。本発明法による製造の対象は、加
熱圧着することにより接着作用が得られる絶縁皮膜（接
着型絶縁皮膜）を有する積層接着用電磁鋼板である。
由とともに説明する。本発明法による製造の対象は、加
熱圧着することにより接着作用が得られる絶縁皮膜（接
着型絶縁皮膜）を有する積層接着用電磁鋼板である。
【００２２】本発明において接着型絶縁皮膜を形成すべ
き基板となる鋼板は、モーターやトランス等の電気機器
に利用される鉄芯用の電磁鋼板である。このような電磁
鋼板としては、無方向性電磁鋼板または方向性電磁鋼板
が一般的であるが、これ以外にも軟鋼板、ステンレス鋼
板、その他の特殊鋼板などでもよく、基板となる鋼板は
限定されない。本発明の効果はこれらいずれの鋼板を基
板とした場合でも得ることができる。
き基板となる鋼板は、モーターやトランス等の電気機器
に利用される鉄芯用の電磁鋼板である。このような電磁
鋼板としては、無方向性電磁鋼板または方向性電磁鋼板
が一般的であるが、これ以外にも軟鋼板、ステンレス鋼
板、その他の特殊鋼板などでもよく、基板となる鋼板は
限定されない。本発明の効果はこれらいずれの鋼板を基
板とした場合でも得ることができる。
【００２３】積層接着用電磁鋼板の接着型絶縁皮膜の皮
膜構成は、前述した接着作用を有するものであれば特に
限定されるものではないが、絶縁皮膜として利用される
事から誘電体であることが必要であり、具体的にはエポ
キシ系樹脂、フェノール系樹脂、アクリル系樹脂、ウレ
タン系樹脂等の有機樹脂を主成分とするのが一般的であ
る。
膜構成は、前述した接着作用を有するものであれば特に
限定されるものではないが、絶縁皮膜として利用される
事から誘電体であることが必要であり、具体的にはエポ
キシ系樹脂、フェノール系樹脂、アクリル系樹脂、ウレ
タン系樹脂等の有機樹脂を主成分とするのが一般的であ
る。
【００２４】接着型絶縁皮膜は、鋼板両面の全面に施さ
れていても、片面のみ等の部分的であってもよい。ま
た、接着型絶縁皮膜の皮膜厚は、特に限定はされない
が、占積率の観点から片面当たり20μm以下、さらに好
ましくは10μm以下とすることが好ましい。
れていても、片面のみ等の部分的であってもよい。ま
た、接着型絶縁皮膜の皮膜厚は、特に限定はされない
が、占積率の観点から片面当たり20μm以下、さらに好
ましくは10μm以下とすることが好ましい。
【００２５】本発明による積層鉄芯の製造方法では、積
層接着用電磁鋼板を打ち抜き及び／または剪断し、次い
で積層した後、加熱圧着し、さらにまたは冷却すること
により積層鉄芯を製造する。さらに、目的に応じて前記
により得られた積層鉄芯に機械加工を行う。
層接着用電磁鋼板を打ち抜き及び／または剪断し、次い
で積層した後、加熱圧着し、さらにまたは冷却すること
により積層鉄芯を製造する。さらに、目的に応じて前記
により得られた積層鉄芯に機械加工を行う。
【００２６】すなわち、接着型絶縁皮膜を有する積層接
着用電磁鋼板を単位鉄芯に加工（例えば、打ち抜き、機
械剪断、レーザー剪断等）後、所定の積み厚となるよう
に所定枚数積層して積層鉄芯を形成させる。次いで、加
熱することにより皮膜の接着性能を発現させ、加熱と同
時に加圧する事により積層した単位鉄芯を強固に固着一
体化する。さらにまたは、その固着一体化した鉄芯を冷
却する。
着用電磁鋼板を単位鉄芯に加工（例えば、打ち抜き、機
械剪断、レーザー剪断等）後、所定の積み厚となるよう
に所定枚数積層して積層鉄芯を形成させる。次いで、加
熱することにより皮膜の接着性能を発現させ、加熱と同
時に加圧する事により積層した単位鉄芯を強固に固着一
体化する。さらにまたは、その固着一体化した鉄芯を冷
却する。
【００２７】本発明において、上記で使用される積層接
着用電磁鋼板のT型剥離強度は、0.1kgf／25mm以上とす
る。0.1kgf／25mm以上のT型剥離強度を有する積層接着
用電磁鋼板を使用することにより機械加工性に優れた鉄
芯が製造可能となる。また、T型剥離強度が0.1kgf／25m
m未満では、固着した鉄芯を機械加工する際にコア割れ
が生じ、固着鉄芯の機械加工性に顕著な効果が得られな
い。
着用電磁鋼板のT型剥離強度は、0.1kgf／25mm以上とす
る。0.1kgf／25mm以上のT型剥離強度を有する積層接着
用電磁鋼板を使用することにより機械加工性に優れた鉄
芯が製造可能となる。また、T型剥離強度が0.1kgf／25m
m未満では、固着した鉄芯を機械加工する際にコア割れ
が生じ、固着鉄芯の機械加工性に顕著な効果が得られな
い。
【００２８】さらに優れた機械加工性を得る場合は、積
層接着用電磁鋼板のT型剥離強度を0.3kgf／25mm以上、
望ましくは1kgf／25mm以上、さらに望ましくは2kgf／25
mm以上とする。
層接着用電磁鋼板のT型剥離強度を0.3kgf／25mm以上、
望ましくは1kgf／25mm以上、さらに望ましくは2kgf／25
mm以上とする。
【００２９】また、上記で使用される積層接着用電磁鋼
板の引張り剪断強度は、100kgf／cm 2以上とすることが
好ましい。100kgf／cm2未満では機械加工性の向上が不
十分である。さらに、固着鉄芯の機械加工性の観点か
ら、より好ましくは120kgf／cm2以上、さらにより好ま
しくは140kgf／cm2以上とする。
板の引張り剪断強度は、100kgf／cm 2以上とすることが
好ましい。100kgf／cm2未満では機械加工性の向上が不
十分である。さらに、固着鉄芯の機械加工性の観点か
ら、より好ましくは120kgf／cm2以上、さらにより好ま
しくは140kgf／cm2以上とする。
【００３０】また、本発明においては、2×10-3℃／sec
〜2×102℃／secの昇温速度で昇温し、加熱圧着するこ
とが好ましい。昇温速度が2×10-3℃／sec未満では、機
械加工性の向上がほとんど認められないばかりでなく、
鉄芯の製造効率が劣るため好ましくない。また、2×102
℃／sec超えでは、昇温による鋼板の膨張に皮膜が追随
できず皮膜／鋼板間で欠陥が生じ易くなり、機械加工性
が劣化するため好ましくない。
〜2×102℃／secの昇温速度で昇温し、加熱圧着するこ
とが好ましい。昇温速度が2×10-3℃／sec未満では、機
械加工性の向上がほとんど認められないばかりでなく、
鉄芯の製造効率が劣るため好ましくない。また、2×102
℃／sec超えでは、昇温による鋼板の膨張に皮膜が追随
できず皮膜／鋼板間で欠陥が生じ易くなり、機械加工性
が劣化するため好ましくない。
【００３１】さらに優れた機械加工性を必要とする場合
は、昇温速度を、より好ましくは1×10-2℃／sec〜10℃
／sec、さらにより好ましくは5×10-2℃／sec〜5℃／se
cとする。また、本発明では、昇温速度は常に一定であ
る必要はなく、本発明の範囲内の昇温速度であれば、昇
温速度がどのように変化しても本発明の効果になんら支
障はない。
は、昇温速度を、より好ましくは1×10-2℃／sec〜10℃
／sec、さらにより好ましくは5×10-2℃／sec〜5℃／se
cとする。また、本発明では、昇温速度は常に一定であ
る必要はなく、本発明の範囲内の昇温速度であれば、昇
温速度がどのように変化しても本発明の効果になんら支
障はない。
【００３２】また、本発明において、加熱圧着時の加熱
温度は、鉄芯の到達温度で100℃〜400℃であることが好
ましい。鉄芯の到達温度が400℃超えでは積層接着用電
磁鋼板の接着皮膜自体の分解が生じるため、接着性能の
劣化及び固着時または固着鉄芯に機械加工を行った際に
コア割れが生じる。また、鉄芯の到達温度が100℃未満
では、接着皮膜の溶融軟化および／または皮膜の硬化が
不十分となるため、接着皮膜の接着能が発現せず、十分
な接着性能が得られない。
温度は、鉄芯の到達温度で100℃〜400℃であることが好
ましい。鉄芯の到達温度が400℃超えでは積層接着用電
磁鋼板の接着皮膜自体の分解が生じるため、接着性能の
劣化及び固着時または固着鉄芯に機械加工を行った際に
コア割れが生じる。また、鉄芯の到達温度が100℃未満
では、接着皮膜の溶融軟化および／または皮膜の硬化が
不十分となるため、接着皮膜の接着能が発現せず、十分
な接着性能が得られない。
【００３３】さらに優れた機械加工性を得る場合は、鉄
芯の到達温度を、より好ましくは150〜300℃、さらによ
り好ましくは175℃〜250℃とする。
芯の到達温度を、より好ましくは150〜300℃、さらによ
り好ましくは175℃〜250℃とする。
【００３４】加熱圧着時の加熱方法、すなわち、鉄芯の
加熱方法としては、いずれの方法でもよく、例えば、熱
風炉または赤外線炉を利用する方法、高周波誘導加熱装
置または高周波誘電加熱装置を利用する方法等があげら
れる。
加熱方法としては、いずれの方法でもよく、例えば、熱
風炉または赤外線炉を利用する方法、高周波誘導加熱装
置または高周波誘電加熱装置を利用する方法等があげら
れる。
【００３５】また、本発明において、加熱圧着時の加圧
力は5〜40kgf／cm2とすることが好ましい。加圧力が5kg
f／cm2未満では、積層接着用電磁鋼板間の皮膜同士（皮
膜／皮膜界面）での接触面積が十分に確保されないた
め、安定した接着性能が得られず、固着鉄芯を機械加工
した際にコア割れが生じやすくなる。また、40kgf／cm2
超えでは機械加工性の向上がほとんど認められないばか
りでなく、接着皮膜の皮膜厚が厚い場合、積層断面より
皮膜がはみ出し、その結果、接着強度が劣化し機械加工
性が劣化する。また、このはみだした皮膜の処理は困難
なものであり、その除去に多大な労力を要するため好ま
しくない。
力は5〜40kgf／cm2とすることが好ましい。加圧力が5kg
f／cm2未満では、積層接着用電磁鋼板間の皮膜同士（皮
膜／皮膜界面）での接触面積が十分に確保されないた
め、安定した接着性能が得られず、固着鉄芯を機械加工
した際にコア割れが生じやすくなる。また、40kgf／cm2
超えでは機械加工性の向上がほとんど認められないばか
りでなく、接着皮膜の皮膜厚が厚い場合、積層断面より
皮膜がはみ出し、その結果、接着強度が劣化し機械加工
性が劣化する。また、このはみだした皮膜の処理は困難
なものであり、その除去に多大な労力を要するため好ま
しくない。
【００３６】さらに優れた機械加工性を得る場合は、加
熱圧着時の加圧力を、より好ましくは7.5〜30kgf／c
m2、さらにより好ましくは10〜20kgf／cm2とする。
熱圧着時の加圧力を、より好ましくは7.5〜30kgf／c
m2、さらにより好ましくは10〜20kgf／cm2とする。
【００３７】また、本発明においては、目的に応じ、加
熱圧着後、冷却を行う。前記冷却には自然冷却も含まれ
る。また、冷却を行う場合、1×102℃／sec以下の冷却
速度で80℃以下まで冷却することが好ましい。
熱圧着後、冷却を行う。前記冷却には自然冷却も含まれ
る。また、冷却を行う場合、1×102℃／sec以下の冷却
速度で80℃以下まで冷却することが好ましい。
【００３８】冷却速度が1.0×102℃／sec超えでは、冷
却直後、または冷却した鉄芯を機械加工した際にコア割
れが生じるため好ましくない。この理由は推定ではある
が、冷却速度が1.0×102℃／sec超えでは鋼板と接着絶
縁皮膜との収縮の差あるいは接着絶縁皮膜自体の急激な
収縮により、皮膜内の内部応力が増加し、鋼板と皮膜間
で剥離が生じやすくなり鉄芯の固着力が低減したものと
考えられる。
却直後、または冷却した鉄芯を機械加工した際にコア割
れが生じるため好ましくない。この理由は推定ではある
が、冷却速度が1.0×102℃／sec超えでは鋼板と接着絶
縁皮膜との収縮の差あるいは接着絶縁皮膜自体の急激な
収縮により、皮膜内の内部応力が増加し、鋼板と皮膜間
で剥離が生じやすくなり鉄芯の固着力が低減したものと
考えられる。
【００３９】また、冷却速度は、遅い程好ましいが、冷
却速度が2×10-3℃／sec未満では、冷却速度が2×10-3
℃／secの時に得られる効果以上の機械加工性の向上効
果がほとんど認められなくなるだけでなく、製造効率も
劣ったものとなるので、冷却速度の下限値は2×10-3℃
／secとするのが好ましい。以上より、冷却速度は、よ
り好ましくは2×10-3℃／sec〜1×102℃／sec 、さらに
より好ましくは5×10-3℃／sec〜5.0℃／sec、最も好ま
しくは1×10-2℃／sec〜5×10-1℃／secとする。
却速度が2×10-3℃／sec未満では、冷却速度が2×10-3
℃／secの時に得られる効果以上の機械加工性の向上効
果がほとんど認められなくなるだけでなく、製造効率も
劣ったものとなるので、冷却速度の下限値は2×10-3℃
／secとするのが好ましい。以上より、冷却速度は、よ
り好ましくは2×10-3℃／sec〜1×102℃／sec 、さらに
より好ましくは5×10-3℃／sec〜5.0℃／sec、最も好ま
しくは1×10-2℃／sec〜5×10-1℃／secとする。
【００４０】また、上述した冷却速度は常に一定である
必要はなく、本発明の範囲内の冷却速度であれば、冷却
速度がどのように変化しても本発明の効果になんら支障
はない。
必要はなく、本発明の範囲内の冷却速度であれば、冷却
速度がどのように変化しても本発明の効果になんら支障
はない。
【００４１】また、前述の冷却速度は、鉄芯が加熱圧着
時の最高到達温度から80℃以下になるまでの冷却速度と
する。冷却速度の規定範囲が最高到達温度から80℃超ま
ででは、強固に一体化した鉄芯が得られず機械加工時に
コア割れが生じやすくなる。
時の最高到達温度から80℃以下になるまでの冷却速度と
する。冷却速度の規定範囲が最高到達温度から80℃超ま
ででは、強固に一体化した鉄芯が得られず機械加工時に
コア割れが生じやすくなる。
【００４２】さらに優れた機械加工性を得る場合は、鉄
芯が加熱圧着時の最高到達温度から好ましくは60℃以
下、さらにより好ましくは30℃以下までの範囲の冷却速
度を、本発明に規定した冷却速度とすることが望まし
い。
芯が加熱圧着時の最高到達温度から好ましくは60℃以
下、さらにより好ましくは30℃以下までの範囲の冷却速
度を、本発明に規定した冷却速度とすることが望まし
い。
【００４３】また、本発明で規定する範囲内で所定温度
まで冷却を行った後は、どのような冷却速度で冷却して
も本発明の効果にはなんら支障はない。
まで冷却を行った後は、どのような冷却速度で冷却して
も本発明の効果にはなんら支障はない。
【００４４】冷却方法としては、本発明の冷却条件を満
足するものであればなんら制限されるものではなく、例
えば、水冷、空冷、気水冷等が適用可能である。
足するものであればなんら制限されるものではなく、例
えば、水冷、空冷、気水冷等が適用可能である。
【００４５】本発明における積層鉄芯の機械加工の手段
は、特に限定されるものでなく研磨、研削等の公知の機
械加工方法で実施可能である。
は、特に限定されるものでなく研磨、研削等の公知の機
械加工方法で実施可能である。
【００４６】また、本発明における鉄芯の製造工程は、
（1）積層接着用電磁鋼板を打ち抜き及び／または剪断
する工程、（2）単位鉄芯を所定厚さに積層する工程、
（3）積層した鉄芯を加熱圧着する工程、（4）さらにま
たは冷却する工程、（5）さらにまたは機械加工する工
程、により製造することを基本とするが、機械加工性を
劣化させないかぎりにおいては、各工程間に、前記記載
以外の工程を行っても何ら支障はない。
（1）積層接着用電磁鋼板を打ち抜き及び／または剪断
する工程、（2）単位鉄芯を所定厚さに積層する工程、
（3）積層した鉄芯を加熱圧着する工程、（4）さらにま
たは冷却する工程、（5）さらにまたは機械加工する工
程、により製造することを基本とするが、機械加工性を
劣化させないかぎりにおいては、各工程間に、前記記載
以外の工程を行っても何ら支障はない。
【００４７】
【実施例】［積層接着用電磁鋼板の製造］板厚0.3mmの
無方向性電磁鋼板の両面に、加熱により接着作用が得ら
れる接着型絶縁皮膜を形成し、積層接着用電磁鋼板を作
成した。得られた積層接着用電磁鋼板の接着強度（T型
剥離強度、引張り剪断強度）を評価した。接着強度の評
価結果を、使用した接着型絶縁皮膜の主成分、皮膜厚と
併せて表1に示す。
無方向性電磁鋼板の両面に、加熱により接着作用が得ら
れる接着型絶縁皮膜を形成し、積層接着用電磁鋼板を作
成した。得られた積層接着用電磁鋼板の接着強度（T型
剥離強度、引張り剪断強度）を評価した。接着強度の評
価結果を、使用した接着型絶縁皮膜の主成分、皮膜厚と
併せて表1に示す。
【００４８】
【表1】
【００４９】以下にT型剥離強度、引張り剪断強度の各
測定方法を示す。
測定方法を示す。
【００５０】（T型剥離強度試験）25mm×200mmのサイズ
に剪断した積層接着用電磁鋼板を、皮膜形成面どうしを
重ね合わせ、圧力10kgf／cm2に加圧した状態で図1に示
す昇温パターンで加熱圧着した。その後、常温まで板温
が下がった上記積層接着用電磁鋼板を図2に示すようにT
型になるように直角に折り曲げ、引張り試験機によりT
型剥離強度を測定した。
に剪断した積層接着用電磁鋼板を、皮膜形成面どうしを
重ね合わせ、圧力10kgf／cm2に加圧した状態で図1に示
す昇温パターンで加熱圧着した。その後、常温まで板温
が下がった上記積層接着用電磁鋼板を図2に示すようにT
型になるように直角に折り曲げ、引張り試験機によりT
型剥離強度を測定した。
【００５１】（引張り剪断強度試験）25mm×50mmのサイ
ズに剪断した積層接着用電磁鋼板を、重ね合わせ部が25
mm×12.5mmになるように皮膜形成面どうしを重ね合わせ
（図3参照）、圧力10kgf／cm 2に加圧した状態で図1に示
す昇温パターンで加熱圧着した。これを常温雰囲気下で
引張り試験機により引張り、破壊するまでの最大荷重を
測定し、この最大荷重を剪断面積（接着面積）で割った
値を引張り剪断強度とした。
ズに剪断した積層接着用電磁鋼板を、重ね合わせ部が25
mm×12.5mmになるように皮膜形成面どうしを重ね合わせ
（図3参照）、圧力10kgf／cm 2に加圧した状態で図1に示
す昇温パターンで加熱圧着した。これを常温雰囲気下で
引張り試験機により引張り、破壊するまでの最大荷重を
測定し、この最大荷重を剪断面積（接着面積）で割った
値を引張り剪断強度とした。
【００５２】［固着鉄芯（積層鉄芯）の製造］表1に示
す積層接着用電磁鋼板を200mm×200mmに剪断し、積層
後、図4に示す昇温・冷却パタ−ンに基づき、表2に示す
条件で加熱圧着を行い、その後、図4に示す昇温・冷却
パタ−ンに基づき表3に示す冷却条件で冷却し、積み厚1
20mmの積層鉄芯を製造した。
す積層接着用電磁鋼板を200mm×200mmに剪断し、積層
後、図4に示す昇温・冷却パタ−ンに基づき、表2に示す
条件で加熱圧着を行い、その後、図4に示す昇温・冷却
パタ−ンに基づき表3に示す冷却条件で冷却し、積み厚1
20mmの積層鉄芯を製造した。
【００５３】
【表2】
【００５４】
【表3】
【００５５】上記により得られた積層鉄芯について、耐
衝撃性と機械加工性を評価した。各評価結果を表4に示
す。
衝撃性と機械加工性を評価した。各評価結果を表4に示
す。
【００５６】
【表4】
【００５７】以下に耐衝撃性、機械加工性の各性能の評
価方法を示す。 （耐衝撃性試験）得られた積層鉄芯（200mm×200mm、積
み厚120mm）を、1mの高さからコンクリートの面に落下
させた（ｎ=20）のち、積層鉄芯の積層断面を目視観察
し、下記の基準により評価した ◎：鉄芯の割れ及びまたは剥離（コア割れ）無し ○：鉄芯の割れ及びまたは剥離（コア割れ）有：コア割
れ発生台数1／20以上4／20以下 △：鉄芯の割れ及びまたは剥離（コア割れ）有：コア割
れ発生台数5／20以上9／20以下 ×：鉄芯の割れ及びまたは剥離（コア割れ）有：コア割
れ発生台数10／20以上
価方法を示す。 （耐衝撃性試験）得られた積層鉄芯（200mm×200mm、積
み厚120mm）を、1mの高さからコンクリートの面に落下
させた（ｎ=20）のち、積層鉄芯の積層断面を目視観察
し、下記の基準により評価した ◎：鉄芯の割れ及びまたは剥離（コア割れ）無し ○：鉄芯の割れ及びまたは剥離（コア割れ）有：コア割
れ発生台数1／20以上4／20以下 △：鉄芯の割れ及びまたは剥離（コア割れ）有：コア割
れ発生台数5／20以上9／20以下 ×：鉄芯の割れ及びまたは剥離（コア割れ）有：コア割
れ発生台数10／20以上
【００５８】（機械加工性試験1）得られた積層鉄芯（2
00mm×200mm、積み厚120mm）に研削による機械加工を行
い、200Φ、積み厚120mmの円筒状の鉄芯に加工した（n=
20）。その後、加工した鉄芯の積層断面を目視観察し、
下記の基準により評価した。 ◎：鉄芯の割れ及びまたは剥離（コア割れ）無し ○：鉄芯の割れ及びまたは剥離（コア割れ）有：コア割
れ発生台数1／20以上4／20以下 △：鉄芯の割れ及びまたは剥離（コア割れ）有：コア割
れ発生台数5／20以上9／20以下 ×：鉄芯の割れ及びまたは剥離（コア割れ）有：コア割
れ発生台数10／20以上
00mm×200mm、積み厚120mm）に研削による機械加工を行
い、200Φ、積み厚120mmの円筒状の鉄芯に加工した（n=
20）。その後、加工した鉄芯の積層断面を目視観察し、
下記の基準により評価した。 ◎：鉄芯の割れ及びまたは剥離（コア割れ）無し ○：鉄芯の割れ及びまたは剥離（コア割れ）有：コア割
れ発生台数1／20以上4／20以下 △：鉄芯の割れ及びまたは剥離（コア割れ）有：コア割
れ発生台数5／20以上9／20以下 ×：鉄芯の割れ及びまたは剥離（コア割れ）有：コア割
れ発生台数10／20以上
【００５９】（機械加工性試験2）得られた積層鉄芯（2
00mm×200mm、積み厚120mm）に研削による機械加工を行
い、200Φ、積み厚120mmの円筒状の鉄芯に加工した（n=
20）。その後、加工した鉄芯を、1mの高さからコンクリ
ートの面に落下させたのち、積層断面を目視観察した。
評価基準を下記に示す。 ◎：鉄芯の割れ及びまたは剥離（コア割れ）無し ○：鉄芯の割れ及びまたは剥離（コア割れ）有：コア割
れ発生台数1／20以上4／20以下 △：鉄芯の割れ及びまたは剥離（コア割れ）有：コア割
れ発生台数5／20以上9／20以下 ×：鉄芯の割れ及びまたは剥離（コア割れ）有：コア割
れ発生台数10／20以上 表4より、本発明例の積層鉄芯では、耐衝撃性及び機械
加工性に優れていることがわかる。
00mm×200mm、積み厚120mm）に研削による機械加工を行
い、200Φ、積み厚120mmの円筒状の鉄芯に加工した（n=
20）。その後、加工した鉄芯を、1mの高さからコンクリ
ートの面に落下させたのち、積層断面を目視観察した。
評価基準を下記に示す。 ◎：鉄芯の割れ及びまたは剥離（コア割れ）無し ○：鉄芯の割れ及びまたは剥離（コア割れ）有：コア割
れ発生台数1／20以上4／20以下 △：鉄芯の割れ及びまたは剥離（コア割れ）有：コア割
れ発生台数5／20以上9／20以下 ×：鉄芯の割れ及びまたは剥離（コア割れ）有：コア割
れ発生台数10／20以上 表4より、本発明例の積層鉄芯では、耐衝撃性及び機械
加工性に優れていることがわかる。
【００６０】一方、比較例では、耐衝撃性もしくは機械
加工性のいずれかが劣っており、特に機械加工性が劣っ
ていることがわかる。
加工性のいずれかが劣っており、特に機械加工性が劣っ
ていることがわかる。
【００６１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、機
械加工性に優れた積層鉄芯を製造することができる。ま
た、本発明により得られた鉄芯は、研磨、研削等による
機械加工を行った場合、鉄芯の積層がずれたり、鋼板と
鋼板の間に隙間が生じたり、さらには鉄芯が単位鉄芯に
バラケたりするといった問題が生じないため、作業効率
良く、安定して鉄芯を製造することができる。さらに
は、本発明により得られた鉄芯は、非常に強固に固着
し、機械加工性に優れているので、モーター、トランス
等の電気機器に利用される鉄芯として最適である。
械加工性に優れた積層鉄芯を製造することができる。ま
た、本発明により得られた鉄芯は、研磨、研削等による
機械加工を行った場合、鉄芯の積層がずれたり、鋼板と
鋼板の間に隙間が生じたり、さらには鉄芯が単位鉄芯に
バラケたりするといった問題が生じないため、作業効率
良く、安定して鉄芯を製造することができる。さらに
は、本発明により得られた鉄芯は、非常に強固に固着
し、機械加工性に優れているので、モーター、トランス
等の電気機器に利用される鉄芯として最適である。
【図1】T型剥離強度及び引張り剪断強度の測定試験に供
すべき試験材を加熱した際の昇温パタ−ンを示す説明
図。
すべき試験材を加熱した際の昇温パタ−ンを示す説明
図。
【図2】T型剥離強度試験の試験方法を示す説明図。
【図3】引張り剪断強度試験の試験方法を示す説明図。
【図4】固着鉄芯を製造する際の昇温・冷却パタ−ンを
示す説明図。
示す説明図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 正明 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 5E062 AC01 AC11 AC15 5H615 AA01 BB01 PP06 SS03 SS05 SS15 SS18 SS24 SS25 TT03 TT04 TT27 TT31 TT34 TT38
Claims (6)
- 【請求項1】 0.1kgf／25mm以上のT型剥離強度を有する
積層接着用電磁鋼板を打ち抜き及び／または剪断し、次
いで積層した後、加熱圧着し、さらにまたは冷却するこ
とを特徴とする積層鉄芯の製造方法。 - 【請求項2】 0.1kgf／25mm以上のT型剥離強度を有する
積層接着用電磁鋼板を打ち抜き及び／または剪断し、次
いで積層した後、加熱圧着し、さらに1×102℃／sec以
下の冷却速度で80℃以下まで冷却することを特徴とする
積層鉄芯の製造方法。 - 【請求項3】 2×10-3℃／sec〜2×102℃／secの昇温速
度で昇温し、加熱圧着することを特徴とする請求項1ま
たは2に記載の積層鉄芯の製造方法。 - 【請求項4】 加熱圧着時の加熱温度が鉄芯の到達温度
で100℃〜400℃であることを特徴とする請求項1ないし3
に記載の積層鉄芯の製造方法。 - 【請求項5】 5〜40kgf／cm2の加圧力で加熱圧着するこ
とを特徴とする請求項1ないし4記載の積層鉄芯の製造方
法。 - 【請求項6】請求項1ないし5により得られた積層鉄芯に
さらに機械加工を行なうことを特徴とする積層鉄芯の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000155852A JP2001338824A (ja) | 2000-05-26 | 2000-05-26 | 積層鉄芯の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000155852A JP2001338824A (ja) | 2000-05-26 | 2000-05-26 | 積層鉄芯の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001338824A true JP2001338824A (ja) | 2001-12-07 |
Family
ID=18660725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000155852A Pending JP2001338824A (ja) | 2000-05-26 | 2000-05-26 | 積層鉄芯の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001338824A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010274625A (ja) * | 2009-06-01 | 2010-12-09 | Panasonic Corp | 積層体の製造方法および製造装置 |
| CN113165331A (zh) * | 2018-09-28 | 2021-07-23 | Posco公司 | 电工钢板制品的制造方法 |
| JP2021521767A (ja) * | 2018-04-13 | 2021-08-26 | アイピージー フォトニクス コーポレーション | 電気モータコアのレーザー支援機械加工 |
| CN114629308A (zh) * | 2020-12-14 | 2022-06-14 | (株)高亚精工 | 电机芯制造装置 |
| CN115274295A (zh) * | 2022-09-28 | 2022-11-01 | 季华实验室 | 一种磁性薄膜、含有其的磁码组件以及制备方法 |
| CN117976404A (zh) * | 2024-03-26 | 2024-05-03 | 三航达机电科技(苏州)有限公司 | 一种粘胶式铁芯加工设备 |
-
2000
- 2000-05-26 JP JP2000155852A patent/JP2001338824A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010274625A (ja) * | 2009-06-01 | 2010-12-09 | Panasonic Corp | 積層体の製造方法および製造装置 |
| JP2021521767A (ja) * | 2018-04-13 | 2021-08-26 | アイピージー フォトニクス コーポレーション | 電気モータコアのレーザー支援機械加工 |
| CN113165331B (zh) * | 2018-09-28 | 2023-11-14 | 浦项股份有限公司 | 电工钢板制品的制造方法 |
| EP3858601A4 (en) * | 2018-09-28 | 2021-11-17 | Posco | METHOD FOR MANUFACTURING ELECTRIC STEEL SHEET PRODUCTS |
| US20220001646A1 (en) * | 2018-09-28 | 2022-01-06 | Posco | Method for manufacturing electrical steel sheet product |
| JP2022503911A (ja) * | 2018-09-28 | 2022-01-12 | ポスコ | 電磁鋼板製品の製造方法 |
| JP7320055B2 (ja) | 2018-09-28 | 2023-08-02 | ポスコ カンパニー リミテッド | 電磁鋼板製品の製造方法 |
| CN113165331A (zh) * | 2018-09-28 | 2021-07-23 | Posco公司 | 电工钢板制品的制造方法 |
| CN114629308A (zh) * | 2020-12-14 | 2022-06-14 | (株)高亚精工 | 电机芯制造装置 |
| CN114629308B (zh) * | 2020-12-14 | 2024-04-26 | (株)高亚精工 | 电机芯制造装置 |
| CN115274295A (zh) * | 2022-09-28 | 2022-11-01 | 季华实验室 | 一种磁性薄膜、含有其的磁码组件以及制备方法 |
| CN117976404A (zh) * | 2024-03-26 | 2024-05-03 | 三航达机电科技(苏州)有限公司 | 一种粘胶式铁芯加工设备 |
| CN117976404B (zh) * | 2024-03-26 | 2024-05-28 | 三航达机电科技(苏州)有限公司 | 一种粘胶式铁芯加工设备 |
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|---|---|---|---|
| RD01 | Notification of change of attorney |
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