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公開番号2022114424
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-08-05
出願番号2021154979
出願日2021-09-24
発明の名称モータ用アモルファス積層コアおよびその製造方法、ならびにモータ用アモルファス合金薄帯
出願人日立金属株式会社
代理人
主分類H01F 41/02 20060101AFI20220729BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】位置決め用の穴の亀裂の発生を抑制し、形状精度の良好なモータ用アモルファス積層コア及びその製造方法並びにモータ用アモルファス合金薄帯を提供する。
【解決手段】アモルファス合金薄帯を打ち抜いて形成されたアモルファス合金片を積層して構成されたモータ用アモルファス積層コア1であって、アモルファス合金片の複数の位置に片面側から加圧部材を押し付けて、割れが発生した加圧部の個数をN個とし、加圧部材を押し付けた加圧部の総数をN0個とし、N0が100以上であり、脆化度をN/N0×100(%)とし、加圧部材は、ベリリウム銅製であり、φ1.4mmの胴部と、円錐体形状部とを有し、円錐体形状部は底面がφ4mmで、頂角θが120°であり、円錐体形状部がアモルファス合金片に押し付けられ、加圧部材の押し付ける力を14Nに設定して、前記脆化度を評価したとき、アモルファス合金片の脆化度が3.0%以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
アモルファス合金薄帯を打ち抜いて形成されたアモルファス合金片を積層して構成されたモータ用アモルファス積層コアであって、
前記アモルファス合金片の複数の位置に片面側から加圧部材を押し付けて、割れが発生した加圧部の個数をN個とし、加圧部材を押し付けた加圧部の総数をN0個とし、N0が100以上であり、脆化度をN/N0×100(%)とし、
前記加圧部材は、ベリリウム銅製であり、φ1.4mmの胴部と、円錐体形状部とを有し、前記円錐体形状部は底面がφ4mmで、頂角θが120°であり、前記円錐体形状部が前記アモルファス合金片に押し付けられ、前記加圧部材の押し付ける力を14Nに設定して、前記脆化度を評価したとき、
前記アモルファス合金片の脆化度が3.0%以下であるモータ用アモルファス積層コア。
続きを表示(約 1,500 文字)【請求項2】
前記加圧部の間隔を4~6mmとする請求項1に記載のモータ用アモルファス積層コア。
【請求項3】
アモルファス合金薄帯を打ち抜き、積層して作製されるモータ用アモルファス積層コアに用いられるモータ用アモルファス合金薄帯であって、
前記モータ用アモルファス合金薄帯は、幅が100mm以上の長尺状であり、
前記モータ用アモルファス合金薄帯の幅方向の両端部からそれぞれ5か所の計10か所、もしくは幅方向の両端部及び中央部からそれぞれ5か所の計15か所の評価領域を設定し、一つの評価領域は約53.5mm×約53.5mmの領域とし、前記一つの領域で313点に加圧部材を押し付けて、割れが発生した加圧部の個数をN個とし、加圧部材を押し付けた加圧部の総数をN0個とし、脆化度をN/N0×100(%)とし、
前記加圧部材は、ベリリウム銅製であり、φ1.4mmの胴部と、円錐体形状部とを有し、前記円錐体形状部は底面がφ4mmで、頂角θが120°であり、前記円錐体形状部がモータ用アモルファス合金薄帯に押し付けられ、前記加圧部材の押し付ける力を14Nに設定して、前記脆化度を評価したとき、
前記脆化度が3.0%以下であるモータ用アモルファス合金薄帯。
【請求項4】
前記加圧部の間隔を4~6mmとする請求項3に記載のモータ用アモルファス合金薄帯。
【請求項5】
アモルファス合金薄帯を打ち抜いてアモルファス合金片を作製し、前記アモルファス合金片を積層してモータ用アモルファス積層コアを作製するモータ用アモルファス積層コアの製造方法において、
幅が100mm以上であり、長尺状のアモルファス合金薄帯を用意し、
前記アモルファス合金薄帯の幅方向の両端部からそれぞれ5か所の計10か所、もしくは幅方向の両端部及び中央部からそれぞれ5か所の計15か所の評価領域を設定し、一つの評価領域は約53.5mm×約53.5mmの領域とし、前記一つの領域で313点に加圧部材を押し付けて、割れが発生した加圧部の個数をN個とし、加圧部材を押し付けた加圧部の総数をN0個とし、脆化度をN/N0×100(%)とし、
前記加圧部材は、ベリリウム銅製であり、φ1.4mmの胴部と、円錐体形状部とを有し、前記円錐体形状部は底面がφ4mmで、頂角θが120°であり、前記円錐体形状部がアモルファス合金薄帯に押し付けられ、前記加圧部材の押し付ける力を14Nに設定して、前記脆化度を評価したとき、
前記脆化度が3.0%以下であるアモルファス合金薄帯を用いるモータ用アモルファス積層コアの製造方法。
【請求項6】
前記加圧部の間隔を4~6mmとする請求項5に記載のモータ用アモルファス積層コアの製造方法。
【請求項7】
前記アモルファス合金薄帯に複数回の打ち抜きを行って前記アモルファス合金片を作製する請求項5または請求項6に記載のモータ用アモルファス積層コアの製造方法。
【請求項8】
前記アモルファス合金薄帯を積層してから打ち抜いて、積層体のアモルファス合金片を作製する請求項5~請求項7のいずれかに記載のモータ用アモルファス積層コアの製造方法。
【請求項9】
長尺のアモルファス合金薄帯が巻かれた原反から評価用試料を切り出し、前記評価用試料の前記脆化度を評価し、前記脆化度が3.0%以下であった原反のアモルファス合金薄帯を用いる請求項5~請求項8のいずれかに記載のモータ用アモルファス積層コアの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、モータ用アモルファス積層コア、およびその製造方法、ならびにモータ用アモルファス合金薄帯に関するものである。
続きを表示(約 1,800 文字)【背景技術】
【0002】
全世界的に見てモータによる電力消費は全電力消費の約半分と言われている。モータにおける電力の損失は、モータ用コアにおける、磁心損失と、銅損と機械損に大きく分けられる。磁心損失のみに着目した場合、材料には良好な磁気特性が求められる。
【0003】
現在、モータ用コアに使われている主な軟磁性材料は、無方向性電磁鋼板である。しかし、近年、無方向性電磁鋼板よりもはるかに磁気特性が良好なアモルファス金属薄帯が注目されつつあり、限定的な用途では実用化され始めている。アモルファス合金薄帯の適用範囲が拡大すれば、世界的な電力消費を抑える一助となることは明確であり、利用の拡大が待望されている。なお、モータ用コアは、無方向性電磁鋼板やアモルファス合金薄帯を所定の形状に加工し、積層した、積層コアが用いられる。加工の方法は多々あるが、複雑な形状のモータ用コアを得るためには、その形状に沿った形に加工でき、かつ、加工時間が短い、打ち抜き加工が挙げられる。
【0004】
また、アモルファス合金薄帯は30μm程度のものが一般的に使用されている。この厚さは、無方向性電磁鋼板の板厚に対して1/5~1/20程度である。つまり、アモルファス合金薄帯で積層コアを製造する場合、積層数は多くなり、その分、打ち抜き加工の回数も増えることになる。
【0005】
アモルファス合金薄帯は、鋳造による一次加工のまま、あるいは、その薄帯の幅方向の縁部を切り落としたり、輸送等で取り扱いが容易なように所定の幅寸法や長さに切断加工したりした付加的加工を施した状態で市場に提供される。一般には、それを使って更に切断や打ち抜きなどの2次加工を施したものを磁心に使用する。以降、説明が容易な様に2次加工を行う前のアモルファス合金薄帯を原反と呼び区別する。
【0006】
例えば、特開2008-213410号公報や国際公開第2018/155206号では、アモルファス合金薄帯を積層し、その積層体に対して打ち抜き加工することが開示されている。どちらの公知文献も、積層してから打ち抜いているため、打ち抜き回数は減ることになる。
なお、特開2008-213410号公報では、厚さが8~35μmの軟磁性金属薄帯を複数枚積層した積層板を作製し、金属薄帯間の熱硬化性樹脂の各厚さが0.5μm以上2.5μm以下、積層板の総厚さが50μm以上250μm以下とした積層板を得て、それを打ち抜き加工することが開示されている。
【0007】
また、国際公開第2018/155206号では、積層したアモルファス金属薄帯の層間の一部を相互に固定する固定工程と、積層されたアモルファス金属薄帯の群の固定された固定部以外で切断し積層部材を打ち抜く打ち抜き工程と、を含む積層部材の製造方法が開示されている。この中で、アモルファス金属薄帯の厚さは10~60μmと記載されている。
【0008】
また、特開2003-324861号公報では、アモルファス薄板から鉄心片の所要箇所を打ち抜きするとともに、かしめ部を形成し、外形を抜きかしめ積層して鉄心を製造するにあたり、アモルファス薄板を金型装置にて鉄心片の打ち抜きをする前に、アモルファス薄板加熱装置で200℃以上から結晶化温度未満の温度域に加熱して、少なくとも鉄心片のかしめ部のかしめ用突起4(かしめ用開口16)を形成し、外形を抜き、かしめ積層することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
特開2008-213410号公報
国際公開第2018/155206号
特開2003-324861号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
モータ用アモルファス積層コアを作製する場合、アモルファス合金薄帯を打ち抜いて、所望の形状のアモルファス合金片とし、そのアモルファス合金片を積層して、モータ用アモルファス積層コアを作製する。このとき、一枚のアモルファス合金薄帯を打ち抜いてアモルファス合金片とする場合や、複数枚のアモルファス合金薄帯を積層した積層体を打ち抜いてアモルファス合金片とする場合がある。
(【0011】以降は省略されています)

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