特許 6851948 コア板及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6851948

(24)【登録日】2021年3月12日

(45)【発行日】2021年3月31日

(54)【発明の名称】コア板及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/02 20060101AFI20210322BHJP

   H02K 1/04 20060101ALI20210322BHJP

   H02K 1/12 20060101ALI20210322BHJP

   H02K 1/16 20060101ALI20210322BHJP

【ＦＩ】

   H02K15/02 D

   H02K1/04 Z

   H02K1/12 A

   H02K1/16 Z

【請求項の数】10

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2017-195345(P2017-195345)

(22)【出願日】2017年10月5日

(65)【公開番号】特開2019-68704(P2019-68704A)

(43)【公開日】2019年4月25日

【審査請求日】2019年12月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】特許業務法人あいち国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】青木 哲也

(72)【発明者】

【氏名】谷口 真

(72)【発明者】

【氏名】石塚 敦朗

(72)【発明者】

【氏名】土井 智史

(72)【発明者】

【氏名】岡▲崎▼ 恵一

(72)【発明者】

【氏名】藤村 浩志

(72)【発明者】

【氏名】高瀬 達弥

【審査官】 三島木 英宏

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１７−５１４４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２０９７９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−５５６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−６７０２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−９０３９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４８９０３７５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開平７−２９８５６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−７６９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ １５／０２

Ｈ０２Ｋ １／０４

Ｈ０２Ｋ １／１２

Ｈ０２Ｋ １／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

環状のコアバック部（１１）と、上記コアバック部から中心（Ｏ）に向かって延びる複数のティース部（１２）とを有するコア板（１）の製造方法において、
面内の一方向に磁化容易方向（ＲＤ）を有し、上記磁化容易方向に張力を付与する絶縁皮膜（３１）が表面に形成された方向性電磁鋼板（３）から、上記磁化容易方向と垂直方向（ＴＤ）に延びる帯状コアバック部（２１）と、上記帯状コアバック部から上記磁化容易方向に平行に延びる複数の平行ティース部（２２）とを有するコアシート片（２）を打ち抜く打抜き工程と、
上記平行ティース部を内側にして上記コアシート片を環状に巻回させることにより、上記コアバック部と上記ティース部とを有する上記コア板を得る巻回工程と、
上記コアシート片の上記帯状コアバック部又は上記コア板の上記コアバック部における上記絶縁皮膜を少なくとも部分的に除去する除去工程と、を有するコア板の製造方法。

【請求項2】

上記除去工程後に上記巻回工程を行う、請求項１に記載のコア板の製造方法。

【請求項3】

環状のコアバック部（１１）と、上記コアバック部から中心（Ｏ）に向かって延びる複数のティース部（１２）とを有するコア板（１）の製造方法において、
面内の一方向に磁化容易方向（ＲＤ）を有し、上記磁化容易方向に張力を付与する絶縁皮膜（３１）が表面に形成された方向性電磁鋼板（３）において、上記磁化容易方向と垂直方向（ＴＤ）に延びる帯状コアバック部形成予定領域（３２）における上記絶縁皮膜を少なくとも部分的に除去する除去工程と、
上記帯状コアバック部形成予定領域に存在する帯状コアバック部（２１）と、上記帯状コアバック部から上記磁化容易方向に平行に延びる複数の平行ティース部（２２）とを有するコアシート片（２）を上記方向性電磁鋼板から打ち抜く打抜き工程と、
上記平行ティース部を内側にして上記コアシート片を環状に巻回させることにより、上記コアバック部と上記ティース部とを有する上記コア板を得る巻回工程と、を有するコア板の製造方法。

【請求項4】

上記除去工程においては、レーザピーニング、ショットピーニング、又はウォータジェットピーニングにより、上記絶縁皮膜を除去する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のコア板の製造方法。

【請求項5】

上記除去工程においては、上記絶縁皮膜を部分的に除去し、上記絶縁皮膜が除去された皮膜非形成領域（１１２）と、上記絶縁皮膜が残存する皮膜残存領域（１１１）を形成する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のコア板の製造方法。

【請求項6】

上記除去工程においては、上記皮膜残存領域が上記コアバック部における外周端（１１９）側に形成され、上記皮膜非形成領域が上記コアバック部における上記ティース部側に形成されるように上記絶縁皮膜を除去する、請求項５に記載のコア板の製造方法。

【請求項7】

上記コアバック部は、該コアバック部から延びる上記ティース部が形成されたティース部伸長領域（１１Ａ）と、上記コアバック部から延びる上記ティース部が形成れていないティース部非伸長領域（１１Ｂ）とを交互に有し、上記除去工程においては、上記ティース部伸長領域に上記皮膜残存領域が形成され、上記ティース部非伸長領域に上記皮膜非形成領域が形成されるように、上記絶縁皮膜を除去する、請求項５又は６に記載のコア板の製造方法。

【請求項8】

上記除去工程においては、上記コアバック部における上記ティース部の根元領域（１１Ｃ）と上記ティース部非伸長領域との境界領域（１１Ｄ）に上記皮膜非形成領域が形成されるように、上記絶縁皮膜を除去する、請求項７に記載のコア板の製造方法。

【請求項9】

上記コア板は、上記コアバック部の幅方向における中央線（Ｌ１）と上記ティース部の幅方向における中央線（Ｌ２）との各交点（Ｐ）間の距離θと、上記交点と上記ティース部の先端（１２１）との間の距離ｒとがｒ／θ≦１０の関係を満足する、請求項１〜８のいずれか１項に記載のコア板の製造方法。

【請求項10】

環状のコアバック部（１１）と、
上記コアバック部から中心（Ｏ）に向かって延びる複数のティース部（１２）と、を有し、
上記コアバック部及び上記ティース部は、磁化容易方向（ＲＤ）が上記ティース部の伸長方向（Ｌ）である方向性電磁鋼板からなり、
上記ティース部は、上記方向性電磁鋼板の上記磁化容易方向に張力を付与する絶縁皮膜（３１）を有し、
上記コアバック部は、上記絶縁皮膜を有していない、コア板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、環状のコアバック部と、このコアバック部から中心に向かって延びる複数のティース部とを有するコア板、及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

発電機やモータ等の回転電機には、環状のコアバック部とティース部とを有する環状のコア板が複数積層されたステータコアが用いられている。回転電機における例えば小型化、高出力化等の高性能化のためには、電磁鋼板からなるコア板における磁化容易方向の制御が望まれている。具体的には、環状のコア板の中心方向に向かって延びるティース部における磁化容易方向をティース部の伸長方向に揃えることが望まれている。

【0003】

例えば特許文献１には、一方向に磁化容易方向を有する方向性電磁鋼板からコアバック部とティース部とを有する帯状のコアシート片を打ち抜き、コアシート片を環状に巻回させることによりコア板を製造する技術が開示されている（特許文献１）。これにより、ティース部における磁化容易方向がティース部の伸長方向に揃ったコア板の製造が可能になる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平９−９２５６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、方向性電磁鋼板は、磁化容易方向が一方向に揃っているため、方向性電磁鋼板の磁化容易方向がティース部の伸長方向となるように打ち抜き、次いで巻回によりコア板を製造すると、コアバック部における磁化容易方向もティース部の伸長方向になる。環状のコアバック部における磁化容易方向の本来の所望方向は周方向である。

【0006】

コアバック部においては、周方向と直交する方向、すなわちティース部の伸長方向の磁化容易性が強いと、ステータコアの磁気回路で磁化が困難になり磁気特性が低下する。すなわち、ティース部における磁気特性はよいが、コアバック部における磁気特性が悪くなる。

【0007】

方向性電磁鋼板の表面には、通常、絶縁皮膜が形成されている。この絶縁皮膜により、方向性電磁鋼板には絶縁性が付与される。また、絶縁皮膜により方向性電磁鋼板の磁化容易方向に張力が付与され鉄損が低下する。つまり、絶縁皮膜により磁化容易方向の磁気抵抗が低下し、磁気特性が向上している。

【0008】

しかし、磁化容易方向の磁気抵抗の低下は、ティース部での磁気特性の向上には有利であるが、コアバック部では不利である。コアバック部においては、磁化容易方向と直交する周方向の磁気特性の向上が求められるからである。したがって、コア板全体の磁気特性の向上には更なる改善の余地があり、回転電機における例えば小型化、高出力化等の高性能化のために更なる改良が望まれている。

【0009】

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、ティース部及びコアバック部における磁気特性に優れたコア板及びその製造方法を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一態様は、環状のコアバック部（１１）と、上記コアバック部から中心（Ｏ）に向かって延びる複数のティース部（１２）とを有するコア板（１）の製造方法において、
面内の一方向に磁化容易方向（ＲＤ）を有し、上記磁化容易方向に張力を付与する絶縁皮膜（３１）が表面に形成された方向性電磁鋼板（３）から、上記磁化容易方向と垂直方向（ＴＤ）に延びる帯状コアバック部（２１）と、上記帯状コアバック部から上記磁化容易方向に平行に延びる複数の平行ティース部（２２）とを有するコアシート片（２）を打ち抜く打抜き工程と、
上記平行ティース部を内側にして上記コアシート片を環状に巻回させることにより、上記コアバック部と上記ティース部とを有する上記コア板を得る巻回工程と、
上記コアシート片の上記帯状コアバック部又は上記コア板の上記コアバック部における上記絶縁皮膜を少なくとも部分的に除去する除去工程と、を有するコア板の製造方法にある。

【0011】

本発明の他の態様は、環状のコアバック部（１１）と、上記コアバック部から中心（Ｏ）に向かって延びる複数のティース部（１２）とを有するコア板（１）の製造方法において、
面内の一方向に磁化容易方向（ＲＤ）を有し、上記磁化容易方向に張力を付与する絶縁皮膜（３１）が表面に形成された方向性電磁鋼板（３）において、上記磁化容易方向と垂直方向（ＴＤ）に延びる帯状コアバック部形成予定領域（３２）における上記絶縁皮膜を少なくとも部分的に除去する除去工程と、
上記帯状コアバック部形成予定領域に存在する帯状コアバック部（２１）と、上記帯状コアバック部から上記磁化容易方向に平行に延びる複数の平行ティース部（２２）とを有するコアシート片（２）を上記方向性電磁鋼板から打ち抜く打抜き工程と、
上記平行ティース部を内側にして上記コアシート片を環状に巻回させることにより、上記コアバック部と上記ティース部とを有する上記コア板を得る巻回工程と、を有するコア板の製造方法にある。

【0012】

本発明のさらに他の態様は、環状のコアバック部（１１）と、
上記コアバック部から中心（Ｏ）に向かって延びる複数のティース部（１２）と、を有し、
上記コアバック部及び上記ティース部は、磁化容易方向（ＲＤ）が上記ティース部の伸長方向である方向性電磁鋼板からなり、
上記ティース部は、上記方向性電磁鋼板の上記磁化容易方向に張力を付与する絶縁皮膜（３１）を有し、
上記コアバック部は、上記絶縁皮膜を有していない、コア板（１）にある。

【発明の効果】

【0013】

上記製造方法においては、方向性電磁鋼板の磁化容易方向に平行に延びる平行ティース部を形成し、平行ティース部を内側にしてコアシート片を環状に巻回させている。そのため、コアバック部及びティース部においては、環状のコア板の中心に向かう方向に磁化容易方向を揃えることができる。そのため、ティース部の磁気抵抗を低下させることができ、ティース部の磁気特性の向上が可能になる。

【0014】

一方、コアバック部における磁化容易方向の本来の所望方向は環状のコアバック部における周方向である。したがって、コアバック部においては、周方向と直交する方向、すなわちティース部の伸長方向の磁化容易性が強いと、周方向の磁気抵抗が高くなり磁化が困難になる。

【0015】

上記製造方法においては、上記除去工程によりコアバック部における絶縁皮膜を少なくとも部分的に除去する。そのため、絶縁皮膜によってコアバック部に付与されていた磁化容易方向の張力を緩和又は除去することが可能になる。したがって、コアバック部においては、ティース部の伸長方向、すなわちコア板の中心方向への磁気特性が弱まり、環状のコア板の周方向への磁気抵抗を低下させて磁気特性を高めることができる。つまり、コアバック部における所望方向である周方向へ磁気特性を高めることができる。一方、ティース部においては、絶縁皮膜を残すことができるため、コア板の中心方向への磁気特性が弱まることを回避できる。

【0016】

したがって、上記製造方法により、ティース部におけるコア板の中心方向への優れた磁気特性を保持したまま、コアバック部における周方向の磁気特性を高めたコア板の製造が可能になる。つまり、コア板全体の磁気特性の向上が可能になる製造方法を提供することができる。

【0017】

また、ティース部に絶縁皮膜を有し、コアバック部に絶縁皮膜を有していないコア板は、ティース部におけるその伸長方向の磁気特性、及びコアバック部におけるその周方向における磁気特性に優れる。つまり、ティース部においては、絶縁皮膜によって方向性電磁鋼板に付与されていた張力が保持されているため、コア板の中心方向への磁化容易性が高いレベルで保持される。さらに、コアバック部においては、絶縁皮膜によって方向性電磁鋼板に付与されていた張力が緩和又は除去されているため、コア板の中心方向への磁化容易性が弱まり、環状のコアバック部の周方向における磁化容易性が高まる。

【0018】

このように、ティース部に絶縁皮膜を有し、コアバック部に絶縁皮膜を有していないコア板は、ティース部及びコアバック部の双方において所望方向への磁気特性に優れる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施形態１における、（ａ）方向性電磁鋼板の平面図、（ｂ）コアシート片の平面図、（ｃ）帯状コアバック部における絶縁皮膜が除去されたコアシート片の平面図、（ｄ）絶縁皮膜が除去されたコアバック部を有するコア板の平面図。

【図2】実施形態１の方向性電磁鋼板の断面図。

【図3】実施形態１における、（ａ）レーザピーニング装置により絶縁皮膜にレーザを照射する様子を示す模式図、（ｂ）レーザ照射により絶縁皮膜が除去される様子を示す模式図。

【図4】実施形態１における、コアバック部における絶縁皮膜が除去されたコア板の拡大平面図。

【図5】実施形態１における、コアバック部における絶縁皮膜が部分的に除去されたコア板の拡大平面図。

【図6】実施形態１における、コアバック部における各領域を示すコア板の拡大平面図。

【図7】実施形態２における、（ａ）方向性電磁鋼板の平面図、（ｂ）コアシート片の平面図、（ｃ）絶縁皮膜を有するコア板の平面図、（ｄ）絶縁皮膜が除去されたコアバック部を有するコア板の平面図。

【図8】実施形態３における、（ａ）コアバック部形成予定領域における絶縁皮膜が除去された方向性電磁鋼板の平面図、（ｂ）絶縁皮膜が除去された帯状コアバック部を有するコアシート片の平面図、（ｃ）絶縁皮膜が除去されたコアバック部を有するコア板の平面図。

【図9】比較形態１における、（ａ）方向性電磁鋼板の平面図、（ｂ）コアシート片の平面図、（ｃ）絶縁皮膜を有するコア板の平面図。

【図10】実験例１における、絶縁皮膜の除去前及び除去後の方向性電磁鋼板の磁化力と磁束密度との関係を示すグラフ。

【図11】実験例２における、コアバック部及びティース部の各寸法を示すコア板の拡大平面図。

【図12】実験例２における、コア板におけるｒ／θと磁気抵抗との関係を示す説明図。

【図13】変形例１における、帯状に延びる皮膜残存領域が形成されたコアバック部を有するコア板の拡大平面図。

【図14】変形例１における、複数の菱形状の皮膜残存領域と帯状に延びる皮膜残存領域とが形成されたコアバック部を有するコア板の拡大平面図。

【図15】実施形態４における、ティース部に向かって突出部が延びる凸状の皮膜残存領域が形成されたコアバック部を有するコア板の拡大平面図。

【図16】変形例２における、円状の皮膜残存領域が形成されたコアバック部を有するコア板の拡大平面図。

【図17】変形例２における、周方向に長軸を有する楕円状の皮膜残存領域が形成されたコアバック部を有するコア板の拡大平面図。

【図18】変形例２における、ティース部の伸長方向に長軸を有する楕円状の皮膜残存領域が形成されたコアバック部を有するコア板の拡大平面図。

【図19】変形例２における、扇型状の皮膜残存領域が形成されたコアバック部を有するコア板の拡大平面図。

【図20】変形例２における、山状の皮膜残存領域が形成されたコアバック部を有するコア板の拡大平面図。

【図21】変形例２における、棒状の皮膜残存領域が形成されたコアバック部を有するコア板の拡大平面図。

【図22】変形例３における、ティース部伸長領域に棒状の皮膜残存領域が形成されたコアバック部を有するコア板の拡大平面図。

【図23】変形例３における、ティース部伸長領域及びティース部非伸長領域に棒状の皮膜残存領域が形成されたコアバック部を有するコア板の拡大平面図。

【図24】変形例３における、扇型状の皮膜残存領域が周方向に連続的に形成されたコアバック部を有するコア板の拡大平面図。

【図25】変形例３における、半楕円状の皮膜非形成領域が周方向に連続的に形成されたコアバック部を有するコア板の拡大平面図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

（実施形態１）
コア板の製造方法に係る実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。本形態においては、打抜き工程後に、除去工程、巻回工程を行って、図１に例示されるように、円環状のコアバック部１１と、コアバック部１１からその中心Ｏに向かって延びる多数のティース部１２とを有するコア板１を製造する。

【0021】

本形態においては、打ち抜き工程、除去工程、及び巻回工程を行ってコア板１を製造する。各工程の概要を以下に示す。

【0022】

図１（ａ）及び図１（ｂ）に例示されるように、打抜き工程においては、方向性電磁鋼板３からコアシート片２を打ち抜く。コアシート片は、その磁化容易方向ＲＤと垂直方向ＴＤに延びる帯状コアバック部２１と、磁化容易方向ＲＤに平行に延びる多数の平行ティース部２２とを有する。

【0023】

除去工程においては、図１（ｂ）及び図１（ｃ）に例示されるように、コアシート片２の帯状コアバック部２１における絶縁皮膜３１を少なくとも部分的に除去する。巻回工程においては、図１（ｃ）及び図１（ｄ）に例示されるように、平行ティース部２２を内側にしてコアシート片２を環状に巻回させる。これにより、コアバック部１１とティース部１２とを有するコア板１を得る。以下、各工程を詳細に説明する。

【0024】

図１（ａ）に例示されるように、方向性電磁鋼板３は、面内の一方向に磁化容易方向ＲＤを有する。すなわち、磁化容易方向ＲＤが、板状の電磁鋼板の面内方向において一方向に揃った電磁鋼板が方向性電磁鋼板３である。面内方向は、電磁鋼板の厚み方向Ｚと垂直な方向である。通常、圧延方向と平行方向が磁化容易方向ＲＤである。したがって、磁化容易方向ＲＤに対する垂直方向ＴＤは、通常、圧延方向と直交方向となる。方向性電磁鋼板３としては、例えば市販品を利用することができ、例えば新日鐵住金株式会社製の２３ＺＨ８５を用いることができる。

【0025】

図２に例示されるように、方向性電磁鋼板３は、鋼板３０とその表面に形成された絶縁皮膜３１とを有する。絶縁皮膜３１は、方向性電磁鋼板３に絶縁性を付与すると共に、鋼板３０の磁化容易方向ＲＤに張力を付与して方向性電磁鋼板３の鉄損を低減する膜である。絶縁皮膜３１は、図２に例示されるように例えば鋼板３０の両面に形成されるが、片面に形成されていてもよい。

【0026】

絶縁皮膜３１が張力を付与する膜であるか否かの判定は、方向性電磁鋼板３の絶縁皮膜３１を除去することによって生じる鋼板の反りの有無により行うことができる。あるいは、絶縁皮膜３１が除去された方向性電磁鋼板３と絶縁皮膜３１が形成された方向性電磁鋼板３との鉄損を比較することにより行うことができる。反りの発生あるいは鉄損の変化のいずれか一方でも満たせば、絶縁皮膜３１は張力する膜であるといえる。

【0027】

反りによって判定を行う場合には、方向性電磁鋼板３の片面における絶縁皮膜３１を除去し、除去面と反対側の面の絶縁皮膜３１は除去せずに残存させる。このとき、鋼板３０の除去面側に反りが発生すれば、絶縁皮膜３１は張力を付与する膜であるといえる。また、鉄損の変化により判定を行う場合には、絶縁皮膜３１を有する方向線電磁鋼板３及び絶縁皮膜３１を除去した方向性電磁鋼板３から磁化容易方向ＲＤの鉄損計測試験片をそれぞれ作製し、単板磁気試験器により各鉄損計測試験片の鉄損をそれぞれ計測して比較する。絶縁皮膜３１の除去により、磁化容易方向ＲＤにおける鉄損が低下していれば、絶縁皮膜３１は張力を付与する膜であるといえる。

【0028】

絶縁皮膜３１は、セラミックス、ガラス、金属酸化物等からなる。本明細書において、絶縁皮膜３１は、鋼などの金属の表面に形成されうる不動態膜を含まない概念である。絶縁皮膜３１は、１層であっても２層以上であってもよい。絶縁皮膜３１の厚みは、例えば０．１〜１０μｍである。絶縁皮膜３１が複数層からなる場合、絶縁皮膜３１の厚みは各層の合計厚みである。鋼板３０の厚みは、例えば０．１〜１．０ｍｍであり、０．１５〜０．３５ｍｍであることが好ましい。

【0029】

図１（ａ）及び図１（ｂ）に例示されるように、打抜き工程においては、方向性電磁鋼板３からコアシート片２を打ち抜く。コアシート片２は、例えば帯状コアバック部２１が方向性電磁鋼板３の磁化容易方向ＲＤと垂直方向ＴＤに延びるように打ち抜かれる。すなわち、帯状コアバック部２１の長尺方向が磁化容易方向ＲＤに対する垂直方向ＴＤに平行になる。一方、平行ティース部２２は、方向性電磁鋼板３の磁化容易方向ＲＤに平行に延びるように打ち抜かれる。コアシート片２は、図１（ｂ）に例示されるように櫛状であり、平行ティース部２２が櫛歯状に形成されている。

【0030】

なお、本明細書において、垂直方向は、９０°の方向だけでなく、外観上９０°に近い方向を含む。平行方向についても同様であり、１８０°又は３６０°の方向だけでなく、外観上１８０°又は３６０°に近い方向を含む。

【0031】

次に、除去工程においては、帯状コアバック部２１の絶縁皮膜３１を除去する。帯状コアバック部２１の絶縁皮膜３１は、完全に除去してもよいし、一部を除去しながら残存させてもよい。なお、完全に除去とは、実質的に全ての絶縁皮膜３１を除去することをいう。除去工程における操作上回避できない程度の絶縁皮膜３１の不可避的な残存は許容されうる。

【0032】

帯状コアバック部２１の絶縁皮膜３１を完全に除去する場合には、絶縁皮膜３１により付与されていた帯状コアバック部２１の張力がなくなるか、十分に低くなる。これにより、帯状コアバック部２１における磁化容易方向ＲＤの磁気抵抗は高くなるが、垂直方向ＴＤの磁気抵抗が低下する。その結果、コア板１のコアバック部１１の周方向Ｃにおける磁気特性を向上させることができる。

【0033】

一方、帯状コアバック部２１の絶縁皮膜３１を部分的に除去する場合には、帯状コアバック部２１には部分的に絶縁皮膜３１が残存することとなるため、コア板１のコアバック部１１にも絶縁性を有する絶縁皮膜３１を残存させることができる。したがって、複数のコア板１を積層して例えば回転電機用のステータコアを構築したときに、各コア板１におけるコアバック部１１間の絶縁性の低下を回避又は緩和することができる。その結果、コアバック部１１における渦電流損を抑制できる。さらに、帯状コアバック部２１における絶縁皮膜３１の部分的な除去によっても、帯状コアバック部２１の張力を低下できるため、周方向Ｃにおける磁気特性を向上させることができる。皮膜除去によるコアバック部１１における周方向Ｃの磁気特性の向上効果は、絶縁皮膜３１を完全に除去した場合の方が部分的に除去した場合よりも高くなると考えられる。

【0034】

絶縁皮膜３１が鋼板３０の両面に形成されている場合には、両面の絶縁皮膜３１を除去してもよいし、片方の面における絶縁皮膜３１を除去し、もう一方の面における絶縁皮膜３１を残してもよい。好ましくは、両面の絶縁皮膜３１を除去することがよい。この場合には、絶縁皮膜３１を除去することによる上述の磁気特性向上効果がより増大する。

【0035】

絶縁皮膜３１の除去方法としては、これらに限定されるわけではないが、レーザピーニング、ショットピーニング、ウォータジェットピーニング、超音波ピーニング、電子ビーム加工、研削加工、酸・アルカリなどの薬剤による除去等が例示される。

【0036】

好ましくは、レーザピーニング、ショットピーニング、ウォータジェットピーニングがよく、より好ましくは、レーザピーニングがよい。この場合には、除去精度が向上し、例えば絶縁皮膜３１を部分的に除去する場合に所望形状の皮膜残存領域１１１を形成し易い。また、レーザピーニング及びショットピーニングの場合には、大気中処理のため錆の発生を防止できる。また、レーザピーニング及びウォータジェットピーニングの場合には、異物混入の原因となる研削メディアを使用する必要がなくなるため、異物混入を抑制できる。さらに、レーザピーニングの場合には、高速処理が可能になり、インライン処理が可能になる。

【0037】

図３（ａ）及び図３（ｂ）に例示されるように、例えばレーザピーニングにより絶縁皮膜３１を除去する場合には、レーザピーニング装置のノズル４１からレーザ４０をコアシート片２における帯状コアバック部２１に照射する。レーザ４０の照射により、コアシート片２の帯状コアバック部２１の絶縁皮膜３１が除去される。ノズル４１と帯状コアバック部２１との相対位置を変えることにより、照射位置を変えることができる。これにより、帯状コアバック部２１の絶縁皮膜３１を全て除去することもできるし、部分的に除去することもできる。

【0038】

除去工程においては、平行ティース部２２の絶縁皮膜３１は除去せずに、残存させることが好ましい。この場合には、絶縁皮膜３１により付与されている平行ティース部２２の張力が保持されるため、平行ティース部２２の磁化容易方向ＲＤにおける磁気抵抗は低い状態を維持できる。

【0039】

次に、巻回工程を行うことができる。図１（ｃ）における両端から下方向に延びる２つの矢印は、巻回工程において巻回させる向きの例示である。図１（ｃ）及び図１（ｄ）に例示されるように、巻回工程においては、平行ティース部２２を内側にしてコアシート片２を環状に巻回させる巻回加工を行う。コアシート片２をカールさせるため、巻回加工のことをカーリング加工ということもできる。

【0040】

巻回工程においては、帯状コアバック部２１が例えば円環状のコアバック部１１を形成し、平行ティース部２２がティース部１２を形成する。そして、各ティース部１２の伸長方向Ｌが円環状のコアバック部１１の中心Ｏを向くように加工される。

【0041】

本形態のように、巻回工程は、除去工程後に行うことが好ましい。この場合には、巻回工程において絶縁皮膜３１が破砕することを抑制又は防止することが可能になる。つまり、巻回工程においては、巻回加工時に帯状コアバック部２１の外周側に引張伸び生じて、内周側に圧縮歪が生じる。このとき、帯状コアバック部２１の外周側や内周側に絶縁皮膜３１が存在する場合には、絶縁皮膜３１が破砕して破砕粉が発生するおそれがある。上記のように除去工程において、帯状コアバック部２１における絶縁皮膜３１を完全に除去したり、外周側や内周側の絶縁皮膜３１を部分的に除去したりすることにより、巻回工程における破砕粉の発生を回避又は抑制できる。その結果、破砕粉によって巻回加工機に不具合が発生し、巻回途中のコアシート片２が加工機内でつまったり、コア板１が傷つくことを防止することが可能になる。

【0042】

巻回加工後には、焼鈍工程を行うことができる。焼鈍工程においては、コア板１を加熱する。焼鈍により、コア板１の再結晶化が可能になる。焼鈍工程における加熱温度は、素材の組成等に応じて適宜調整できる。加熱温度は例えば７００〜１０００℃の範囲で調整することができる。焼鈍工程は任意の工程であり、任意のタイミングで行うことが可能である。焼鈍工程は、巻回工程の前に行うことも可能であり、例えば除去工程前又は除去工程後のコアシート片２に対して焼鈍を行うことも可能である。

【0043】

以上のようにして、コア板１を製造することができる。除去工程にて帯状コアバック部２１の絶縁皮膜３１を完全に除去した場合には、図４に例示されるようにコアバック部１１に絶縁皮膜３１を有していないコア板１を得ることができる。一方、除去工程にて帯状コアバック部２１の絶縁皮膜３１を部分的に除去した場合には、図５に例示されるように、コアバック部１１に絶縁皮膜３１が除去された皮膜非形成領域１１２と、絶縁皮膜３１が残存する皮膜残存領域１１１とが形成されたコア板１を得ることができる。図５における皮膜非形成領域１１２及び皮膜残存領域１１１の形成パターンは一例であり、例えば後述の実施形態４、変形例１〜４に示されるように変更可能である。

【0044】

本形態の製造方法においては、図１（ａ）〜（ｄ）に例示されるように、方向性電磁鋼板３からコアシート片２を打ち抜く。コアシート片２は、磁化容易方向ＲＤに平行に延びる平行ティース部２２と、磁化容易方向とは垂直方向ＴＤに延びる帯状のコアバック部とを有する。次いで、平行ティース部２２を内側にしてコアシート片２を環状に巻回させている。そのため、上記製造方法によって得られるコア板１のティース部１２においては、図４及び図５に例示されるように、ティース部１２の伸長方向Ｌ、すなわち、円環状のコア板１の中心Ｏに向かう方向に磁化容易方向ＲＤを揃えることができる。その結果、ティース部１２の磁気特性を高めることができる。なお、図４では磁化容易方向ＲＤを破線矢印にて示すが、図５では磁化容易方向は図４と同様であるため省略している。

【0045】

一方、コアバック部１１における磁化容易方向ＲＤの本来の所望方向は環状のコアバック部１１における周方向Ｃである。したがって、コアバック部１１においては、周方向Ｃと直交する方向、すなわちティース部１２の伸長方向Ｌの磁化容易性が強いと、周方向Ｃの磁気抵抗が高くなり磁化が困難になる。つまり、コアバック部１１の磁気特性が低下する。

【0046】

本形態の製造方法においては、図１（ｂ）及び図１（ｃ）に例示されるように、除去工程によりコアバック部１１における絶縁皮膜３１を少なくとも部分的に除去する。そのため、絶縁皮膜３１によってコアバック部１１に付与されていた磁化容易方向ＲＤの張力を緩和又は除去することが可能になる。

【0047】

したがって、コアバック部１１においては、ティース部１２の伸長方向Ｌ、すなわちコア板１の中心Ｏ方向への磁気特性が弱まり、環状のコア板１の周方向Ｃへの磁気抵抗を低下させて磁気特性を高めることができる。一方、ティース部１２においては、絶縁皮膜３１を残すことができるため、コア板１の中心Ｏ方向への磁気特性が弱まることを回避できる。

【0048】

このように、上記製造方法により、ティース部１２におけるコア板１の中心Ｏ方向への優れた磁気特性を保持したまま、コアバック部１１における周方向Ｃの磁気特性を高めたコア板１の製造が可能になる。つまり、コア板全体の磁気特性の向上が可能になる。

【0049】

また、図４に例示されるように、ティース部１２に絶縁皮膜３１を有し、コアバック部１１に絶縁皮膜３１を有していないコア板１は、ティース部１２におけるその伸長方向Ｌの磁気特性、及びコアバック部１１におけるその周方向Ｃにおける磁気特性に優れる。つまり、ティース部１２においては、絶縁皮膜３１によって方向性電磁鋼板３に付与される張力が保持されているため、コア板１の中心Ｏ方向への磁化容易性が高いレベルで保持される。一方、コアバック部１１においては、絶縁皮膜３１によって方向性電磁鋼板３に付与されていた張力が緩和又は除去されているため、コア板１の中心Ｏ方向への磁化容易性が弱まり、環状のコアバック部１１の周方向Ｃにおける磁化容易性が高まる。

【0050】

上述の「コアバック部に絶縁皮膜を有していない」とは、コアバック部１１の実質的に全ての領域に絶縁皮膜３１が形成されていない状態のことをいう。ただし、上述の除去工程における操作上回避できい程度の絶縁皮膜３１の不可避的な残存は許容されうる。このような残存は通常微小なものである。

【0051】

ティース部１２は、実質的にその全体が絶縁皮膜３１を有することが好ましい。この場合には、ティース部１２においては絶縁皮膜３１によって磁化容易方向ＲＤの張力が十分に保持される。したがって、ティース部１２は、その伸長方向Ｌにおける磁気抵抗を十分に低くできる。

【0052】

上述の「ティース部は、実質的にその全体が絶縁皮膜を有する」とは、ティース部の実質的に全ての領域に絶縁皮膜が形成されている状態のことをいう。ただし、例えば上述の巻回工程における操作上回避できない程度の絶縁皮膜３１の不可避的な剥離は許容されうる。このような剥がれは通常微小なものである。

【0053】

このように、図４に例示されるようにティース部１２に絶縁皮膜３１を有し、コアバック部１１に絶縁皮膜３１を有していないコア板１は、ティース部１２及びコアバック部１１の双方において所望方向への磁気特性に優れる。つまり、ティース部１２は、その伸長方向Ｌにおける磁気抵抗が十分に低く、優れた磁気特性を示す。また、コアバック部１１は、周方向Ｃにおける磁気抵抗が低下しており、優れた磁気特性を示す。

【0054】

除去工程において、コアバック部１１の皮膜を部分的に除去した場合には、図５に例示されるように、コアバック部１１には、絶縁皮膜３１が除去された皮膜非形成領域１１２と、絶縁皮膜３１が残存する皮膜残存領域１１１とが形成される。皮膜非形成領域１１２と皮膜残存領域１１１との好ましい形成パターンについて、図５及び図６を対比して以下に説明する。

【0055】

図６に示されるように、コアバック部１１は、ティース部伸長領域１１Ａとティース部非伸長領域１１Ｂとを交互に有する。ティース部伸長領域のことを以下適宜「伸長領域」といい、ティース部非伸長領域のことを以下適宜「非伸長領域」という。

【0056】

伸長領域１１Ａは、コアバック部１１から延びるティース部１２が形成されたコアバック部１１における領域である。一方、非伸長領域１１Ｂは、コアバック部１１から延びるティース部１２が形成れていないコアバック部１１における領域である。図６においては、伸長領域１１Ａ及び非伸長領域１１Ｂを破線で囲まれた領域で示しているが、破線同士や破線とコア板１の外周端１１９とが重なってしまうため、実際よりも若干小さい寸法で示している。

【0057】

図５の例示においては、コアバック部１１の伸長領域１１Ａに菱形状の皮膜残存領域１１１がそれぞれ形成されている。同図に例示されるように、皮膜残存領域１１１はコアバック部１１の幅Ｗ₁の中央に形成することができる。

【0058】

図５及び図６に例示されるように、コアバック部１１の伸長領域１１Ａに皮膜残存領域１１１が形成され、コアバック部１１の非伸長領域１１Ｂに皮膜非形成領域１１２がそれぞれ形成されるように、除去工程にて絶縁皮膜３１を除去することが好ましい。この場合には、コアバック部１１の非伸長領域１１Ｂにおける張力が緩和又は除去され、少なくとも非伸長領域１１Ｂにおける周方向Ｃの磁気抵抗を低下させて磁気特性を向上させることができる。その結果、図５に例示されるように、コア板１において隣り合う一対のティース部１２とコアバック部１１との間に、破線矢印で示される磁気回路が形成され易くなる。非伸長領域１１Ｂの全体に皮膜非形成領域１１２を形成してもよいし、非伸長領域１１Ｂの一部に皮膜非形成領域１１２を形成してもよい。

【0059】

一方、図５及び図６に例示されるように、伸長領域１１Ａに皮膜残存領域１１１を形成することにより、複数のコア板１を積層して例えばステータコアを構築した場合に、コア板１のコアバック部１１間の絶縁性を高めることができる。具体的には、コアバック部１１の伸長領域１１Ａ間の絶縁性を高めることができる。これにより、渦電流損を抑制できる。伸長領域１１Ａの全体に皮膜残存領域１１１を形成してもよいし、伸長領域１１Ａの一部に皮膜非形成領域１１２を形成してもよい。

【0060】

さらに、コアバック部１１における根元領域１１Ｃと非伸長領域１１Ｂとの境界領域１１Ｄに皮膜非形成領域１１２が形成されるように、除去工程にて絶縁皮膜３１を除去することが好ましい。この場合には、さらに境界領域１１Ｄにおける張力が緩和又は除去され、少なくとも境界領域１１Ｄにおける周方向Ｃの磁気抵抗を低下させて磁気特性を向上させることができる。その結果、コア板１において隣り合う一対のティース部とコアバック部１１との間に図５に示される破線矢印で示される磁気回路がより形成され易くなる。

【0061】

図６に示されるように、根元領域１１Ｃは、コアバック部１１から延びるティース部１２の根元に位置するコアバック部１１内の領域である。根元領域１１Ｃは、伸長領域１１Ａに含まれる領域であって、コアバック部１１の幅Ｗ₁を二等分する中央線Ｌ１よりもティース部１２側に位置する領域である。

【0062】

境界領域１１Ｄは、根元領域１１Ｃと非伸長領域１１Ｂとの境界を挟む領域である。境界領域１１Ｄは、コアバック部１１の幅Ｗ₁を二等分する中央線Ｌ１よりもティース部１２側にある領域である。境界領域１１Ｄは、ティース部の幅Ｗ₂を二等分する線Ｌ２よりも非伸長領域１１Ｂ側にあり、非伸長領域１１Ｂをコアバック部１１の幅方向に二等分する線Ｌ３よりも伸長領域１１Ａ側にある。境界領域１１Ｄは、図６において破線ハッチングで表される領域である。境界領域１１Ｄの全体に皮膜非形成領域１１２が形成されていてもよいし、境界領域１１Ｄの一部に皮膜非形成領域１１２が形成されていてもよい。

【0063】

以上のように、本形態の製造方法によれば、ティース部１２におけるコア板１の中心Ｏ方向への優れた磁気特性を保持したまま、コアバック部１１における周方向Ｃの磁気特性を高めたコア板１の製造が可能になる。その結果、コア板全体の磁気特性の向上が可能になる。また、ティース部１２に絶縁皮膜３１を有し、コアバック部１１に絶縁皮膜３１を有していないコア板１は、ティース部１２及びコアバック部１１の双方において所望方向への磁気特性に優れる。

【0064】

（実施形態２）
本形態においては、打抜き工程後に、巻回工程、除去工程を順次行ってコア板１を製造する。なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。

【0065】

図７（ａ）及び図７（ｂ）に例示されるように、まず、実施形態１と同様にして方向性電磁鋼板３の打ち抜き加工を行うことにより、帯状コアバック部２１と平行ティース部２２とを有するコアシート片２を得る。次いで、巻回工程を行い、図７（ｂ）及び図７（ｃ）に例示されるように、平行ティース部２２を内側にしてコアシート片２を環状に巻回させる。これにより、コアバック部１１とティース部１２とを有するコア板１を得る。図７（ｃ）に例示されるように、巻回工程後のコア板１は、コアバック部１１及びティース部１２の両方に絶縁皮膜３１が形成されている。

【0066】

次に、除去工程を行い、図７（ｄ）に例示されるようにコア板１のコアバック部１１における絶縁皮膜３１を除去する。このとき、ティース部１２における絶縁皮膜３１は残存させておくことが好ましい。

【0067】

各工程は、具体的には実施形態１と同様にして行うことができる。打ち抜き工程後には焼鈍工程を行ってもよい。このようにして、実施形態１と同様のコア板１を得ることができる。その他は、実施形態１と同様にすることができ、実施形態１と同様の効果が得られる。

【0068】

（実施形態３）
本実施形態においては、除去工程後に、打抜き工程、巻回工程を順次行って実施形態１と同様のコア板１を製造する。

【0069】

図８（ａ）に例示されるように、まず、方向性電磁鋼板３において、帯状コアバック部形成予定領域３２を決定する。帯状コアバック部形成予定領域３２は、打抜き工程後に得られるコアシート片２における帯状コアバック部２１と同形状であるが、実際に打ち抜き加工が施される前の方向性電磁鋼板３上の仮想領域である。換言すれば、帯状コアバック部形成予定領域３２は、方向性電磁鋼板３上における設計図のようなものであるといえる。

【0070】

帯状コアバック部形成予定領域３２の決定の際には、打抜き工程後に平行ティース部２２となる平行ティース部形成予定領域３３を決定しておくこともでき、打抜き工程後にコアシート片２となるコアシート片形成予定領域３４を決定しておくこともできる。方向性電磁鋼板３における磁化容易方向ＲＤと垂直方向ＴＤに延びる帯状コアバック部形成予定領域３２を少なくとも決定しておけばよい。

【0071】

除去工程においては、図８（ａ）に例示されるように、方向性電磁鋼板３の帯状コアバック部形成予定領域３２における絶縁皮膜３１を少なくとも部分的に除去する。平行ティース部形成予定領域３３における絶縁皮膜３１は残存させておくことが好ましい。

【0072】

次いで、打ち抜き加工を行うことにより、図８（ｂ）に例示されるように、帯状コアバック部２１と平行ティース部２２とを有するコアシート片２を得る。打ち抜きは、予め決定した帯状コアバック部形成予定領域３２から帯状コアバック部２１が形成されるように行う。

【0073】

すなわち、帯状コアバック部２１は、方向性電磁鋼板３に存在する帯状コアバック部形成予定領域３２から打抜き加工によって形成される。このようにして得られたコアシート片２は、すでに絶縁皮膜３１が少なくとも部分的に除去された帯状コアバック部２１を有する。

【0074】

次いで、巻回工程を行い、図８（ｂ）に例示されるように、平行ティース部２２を内側にしてコアシート片２を環状に巻回させる。これにより、図８（ｃ）に例示されるように、実施形態１と同様のコア板１を得ることができる。打ち抜き工程後には焼鈍工程を行ってもよい。

【0075】

各工程は、具体的には実施形態１と同様にして行うことができる。本実施形態のように、打抜き工程の前に除去工程を行う場合には、例えばトランスファープレス型と呼ばれるプレス機を用いることによって、除去工程と打ち抜き工程とを同じプレス機により連続的に行うことが可能になる。すなわち、図８（ａ）及び図８（ｂ）に例示されるように、帯状コアバック部形成予定領域３２における絶縁皮膜３１の除去と、コアシート片２の打ち抜き加工とを、自動加工により連続で行うことができる。そのため、除去工程及び打抜き工程の高速化が可能になる。なお、その他は、実施形態１と同様にすることができ、実施形態１と同様の効果を得ることができる。

【0076】

（比較形態１）
本形態においては、絶縁皮膜３１を有する方向性電磁鋼板３からコアシート片２を打ち抜き、このコアシート片２を巻回させることにより、実施形態１と同形状のコア板を製造する。具体的には、図９（ａ）及び図９（ｂ）に例示されるように、まず、実施形態１と同様にして、打抜き工程を行うことにより、方向性電磁鋼板３から、帯状コアバック部２１と平行ティース部２２とを有するコアシート片２を作製する。コアシート片２は実施形態１と同様のものである。

【0077】

次に、巻回工程を行い、図９（ｂ）に例示されるように、平行ティース部２２を内側にしてコアシート片２を環状に巻回させる。これにより、図９（ｃ）に例示されるように、コアバック部８１とティース部８２とを有するコア板８を得る。コア板８のコアバック部８１及びティース部８２はいずれも表面に絶縁皮膜３１を有する

【0078】

本形態では、コアバック部８１が実施形態１〜３のような除去工程を経ておらず、絶縁皮膜３１を有している。したがって、絶縁皮膜３１によってコアバック部に８１はその磁化容易方向ＲＤにおける張力が保持される。これにより、コアバック部８１の磁化容易方向ＲＤは、ティース部８２と同様にコア板８の中心Ｏへ向かう方向となる。

【0079】

このようなコア板８においては、ティース部８２の磁化容易方向ＲＤは、所望の中心方向であるため、磁気特性に優れが、コアバック部８１においては、磁化容易方向ＲＤが所望の周方向Ｃと直交する方向になる。すなわち、コア板８は、コアバック部８１の磁化が困難となり、磁気特性上好ましくない。

【0080】

（実験例１）
本例においては、絶縁皮膜３１を有する方向性電磁鋼板３の試験片について、絶縁皮膜３１の除去前後における磁気特性を比較評価する。まず、実施形態１と同様の方向性電磁鋼板３から縦５５ｍｍ、横５５ｍｍの試験片を切り出した。試験片の厚みは０．２３ｍｍである。次いで、レーザピーニングにより、試験片の絶縁皮膜３１を全て除去した。このようにして、コアバック部のモデルとなる試験片を得た。

【0081】

次に、試験片の磁気特性の評価を行った。磁気特性の評価は、試験片の形状が上記の通り５５ｍｍ×５５ｍｍの正方形である点を除いて、ＪＩＳ Ｃ ２５５６に規定の「電磁鋼板単板磁気特性試験方法」に準拠して、磁化力と磁束密度を測定することにより行った。磁化力は磁界の強さのことである。測定には、メトロン技研(株)製の磁気特性検査装置ＳＫ３００を用いた。

【0082】

図１０に、絶縁皮膜３１を除去した試験片について磁化容易方向ＲＤに対する垂直方向ＴＤにおける磁化力と磁束密度との関係を示す。測定条件は、周波数Ｆ：５０Ｈｚ、磁化力Ｈ：１０〜１０００Ａ／ｍである。また、絶縁皮膜３１を除去する前の状態、つまり、絶縁皮膜３１を有する試験片については、磁化容易方向ＲＤにおける磁化力と磁束密度との関係、及び垂直方向ＴＤにおける磁化力と磁束密度との関係を図１０に示す。

【0083】

図１０より知られるように、絶縁皮膜３１を有する試験片における磁化容易方向ＲＤの磁束密度は、磁化力の増大と共に急激に増大する。つまり、透磁率が非常に高く、磁気抵抗が非常に低い。なお、透磁率は、図１０の各グラフに原点から接線を引いたときにおける傾きで表される。磁気抵抗は透磁率の逆数である。

【0084】

一方、絶縁皮膜３１を有する試験片における磁化容易方向ＲＤと垂直方向ＴＤの磁束密度は、磁化力が増大してもその増大幅が小さい。つまり、透磁率が低く、磁気抵抗が高い。

【0085】

絶縁皮膜３１が除去され、絶縁皮膜３１を有していない試験片においては、絶縁皮膜３１を有する試験片に比べて垂直方向ＴＤの磁束密度の増大幅が向上している。つまり、透磁率が向上しており、磁気抵抗が低下している。このことは、絶縁皮膜３１を除去して張力を緩和又は除去することにより、磁気抵抗を低下させて垂直方向ＴＤにおける磁気特性が向上することを意味する。

【0086】

つまり、本例によれば、上述の実施形態のように、コアバック部における絶縁皮膜３１を除去することにより、コアバック部における磁化容易方向ＲＤの所望の方向である周方向Ｃにおける磁気特性が向上することがわかる。

【0087】

（実験例２）
本例は、コアバック部に絶縁皮膜を有していないコア板と、コアバック部に絶縁皮膜を有するコア板について、磁気特性を比較する例である。具体的には、磁気特性と、各ティース部１２の間隔やティース部１２の長さとの関係について調べる。

【0088】

まず、実施形態１と同様にして、コアバック部１１に絶縁皮膜３１を有していないコア板１を作製した。また、比較用として、比較形態１と同様にしてコアバック部１１に絶縁皮膜３１を有するコア板１を作製した。これらのコア板１は、いずれもティース部１２に絶縁皮膜３１を有する。

【0089】

図１１に例示されるように、コア板１には、コアバック部１１の幅Ｗ₁における中央線Ｌ１とティース部１２の幅Ｗ₂における中央線Ｌ２との交点Ｐが複数存在する。中央線Ｌ１はコアバック部１１の幅Ｗ₁を二等分する線であり、中央線Ｌ２はティース部１２の幅Ｗ₂を二等分する線である。

【0090】

本例においては、各交点Ｐ間の距離θに対する交点Ｐからティース部１２の先端１２１までの距離ｒの比ｒ／θを変更し、複数のコア板１を作製した。ｒ／θが異なり、コアバック部１１に絶縁皮膜３１を有していない複数のコア板１を実施例とする。一方、ｒ／θが異なり、コアバック部に絶縁皮膜３１を有する複数のコア板８を比較例とする。なお、θはモータにおける極数に関係し、θが大きくなると極数は小さくなり、θが小さくなると極数は大きくなる。

【0091】

実施例及び比較例のコア板１、８について、コアバック部１１、８１における周方向Ｃ、つまり、垂直方向ＴＤにおける磁気抵抗を測定した。磁気抵抗の測定方法は実験例１の通りである。その結果を図１２に示す。

【0092】

図１２より知られるように、コアバック部１１に絶縁皮膜３１を有していない実施例は、コアバック部１１における絶縁皮膜３１を有する比較例に比べて垂直方向ＴＤにおける磁気抵抗が低下しており、磁気特性に優れている。さらにｒ／θ≦１０の場合には、絶縁皮膜３１を除去することによる磁気特性の向上効果が顕著になっている。この効果をさらに顕著なものにするという観点から、ｒ／θ≦５であることがより好ましく、ｒ／θ≦４であることがさらに好ましい。

【0093】

一方、環状のコア板１の中心Ｏ方向に向かって延びるティース部１２における磁化容易方向ＲＤをティース部１２の伸長方向Ｌに揃えコア板１の磁気回路抵抗を低減するという観点からは、ｒ／θ≧０．１であることが好ましく、ｒ／θ≧１．０であることがより好ましい。

【0094】

（変形例１）
本例では、除去工程において形成される皮膜残存領域１１１と皮膜非形成領域１１２の変形例について説明する。本例においては、コアバック部１１の幅Ｗ₁の中央に形成される皮膜残存領域１１１及び皮非形成領域１１２のパターンを例示する。

【0095】

図１３に例示されるように、コアバック部１１の周方向Ｃに延びる帯状の皮膜残存領域１１１を形成することができる。この場合には、皮膜残存領域１１１よりもティース部１２側及び外周端１１９側にそれぞれ帯状に延びる皮膜非形成領域１１２が形成される。コアバック部１１の幅方向における皮膜残存領域１１１の幅は適宜調整可能である。

【0096】

また、図６、図１４に例示されるように、コアバック部１１の伸長領域１１Ａに菱形状の皮膜残存領域１１１をそれぞれ形成し、これらの菱形状の皮膜残存領域１１１を繋ぐと共に周方向Ｃに延びる帯状の皮膜残存領域１１１を形成することができる。この場合に、皮膜残存領域１１１よりもティース部１２側及び外周端１１９側に皮膜非形成領域１１２が形成される。菱形状の皮膜残存領域１１１の大きさや、帯状の皮膜残存領域１１１の幅は適宜調整可能である。

【0097】

本例のように皮膜残存領域１１１及び皮膜非形成領域１１２を形成しても、実施形態１と同様に、コアバック部１１の伸長領域１１Ａに皮膜残存領域１１１が形成され、コアバック部１１の非伸長領域１１Ｂに皮膜非形成領域１１２が形成されている。さらに境界領域１１Ｄに皮膜非形成領域１１２が形成されている。そのため、コア板１において隣り合う一対のティース部１２とコアバック部１１との間に磁気回路が形成され易くなる。

【0098】

（実施形態４）
本形態においては、皮膜残存領域１１１がコアバック部１１における外周端１１９側に形成され、皮膜非形成領域１１２がコアバック部１１におけるティース部１２側に形成されるように除去工程にて絶縁皮膜３１を除去する。除去工程は、実施形態１と同様に各種ピーニング法などにより行うことができる。

【0099】

図１５に例示されるように、皮膜残存領域１１１をコアバック部１１の外周端１１９側に沿って形成できる。この場合には、複数のコア板１を積層して例えば回転電機用のステータコアを構築したときに、各コア板１におけるコアバック部１１間の絶縁性の低下をより回避又は緩和し易くなる。その結果、コアバック部１１における渦電流損をより抑制できる。コアバック部１１の絶縁性の低下は、コアバック部１１の外周端１１９において起こり易いが、皮膜残存領域１１１をコアバック部１１の外周端１１９側に形成することにより、絶縁性の低下を抑制できるからである。

【0100】

コアバック部１１において皮膜残存領域１１１よりもティース部１２側には、皮膜非形成領域１１２が形成される。本形態のように皮膜残存領域１１１及び皮膜非形成領域１１２を形成しても、実施形態１と同様に、コアバック部１１の伸長領域１１Ａに皮膜残存領域１１１が形成され、コアバック部１１の非伸長領域１１Ｂに皮膜非形成領域１１２が形成されている。さらに境界領域１１Ｄに皮膜非形成領域１１２が形成されている。そのため、コア板１において隣り合う一対のティース部１２とコアバック部１１との間に磁気回路が形成され易くなる。その他は、実施形態１と同様にすることができ、実施形態１と同様の効果を示すことができる。

【0101】

なお、本形態においては、コアバック部１１の外周端１１９に沿って形成されると共に、ティース部１２に向かって突出部が延びる凸状の皮膜残存領域１１１を形成した。凸状の皮膜残存領域１１１における突出部の高さ、外周端１１９に沿って延びる皮膜残存領域１１１の周方向Ｃにおける幅は、適宜調整することができる。

【0102】

（変形例２）
本例においては、コアバック部１１の外周端１１９側に形成される皮膜残存領域１１１の形成パターンを例示する。

【0103】

図１６〜図１８に例示されるように、例えば、円状の皮膜残存領域１１１をコアバック部１１の外周端１１９に形成することができる。図１６に例示されるように真円状であってもよいし、図１７に例示されるように周方向Ｃに長軸を有する楕円状であってもよいし、図１８に例示されるようにコアバック部１１の幅方向に長軸を有する楕円状であってもよい。

【0104】

また、図１９に例示されるように、例えばコアバック部１１の外周端１１９からティース部１２側に向かって延びる扇型状の皮膜残存領域１１１を形成することができる。

【0105】

また、図２０に例示されるように、例えばコアバック部１１の外周端１１９からティース部１２側に向かって延びる山状の皮膜残存領域１１１を形成することができる。

【0106】

また、図２１に例示されるように、例えばコアバック部１１の外周端１１９からティース部１２側に向かって延びる棒状の皮膜残存領域１１１を形成することができる。

【0107】

本例においては、コアバック部１１の外周端１１９から延びる皮膜残存領域１１１の高さ、皮膜残存領域１１１の周方向Ｃの幅などは適宜変更可能であるが、図１６〜図２１のように、ティース部１２の根元には皮膜非形成領域１１２を形成することが好ましい。この場合には、コア板１において隣り合う一対のティース部１２とコアバック部１１との間に磁気回路が形成され易くなる。

【0108】

（変形例３）
本例においては、コアバック部１１の外周端１１９からティース部１２の根元まで伸びる皮膜残存領域１１１の形成パターンを例示する。ティース部１２の根元はコアバック部１１とティース部１２との境界部分である。

【0109】

図２２及び図２３に例示されるように、例えばコアバック部１１の外周端１１９からティース部１２の根元まで延びる棒状の皮膜残存領域１１１を形成することができる。図２２のように、伸長領域１１Ａにそれぞれ１つずつ棒状の皮膜残存領域１１１を形成してもよいし、図２３のように、伸長領域１１Ａ及び非伸長領域１１Ｂに多数の棒状の皮膜残存領域１１１を例えば等間隔に形成してもよい。間隔は一定にする必要はなく、変更することも可能である。棒状の皮膜残存領域１１１を多数形成する場合には、各皮膜残存領域１１１の周方向Ｃの幅を小さくすることが好ましい。この場合には、除去工程後に巻回工程を行う際に、巻回工程において絶縁皮膜３１の破砕粉がより発生し難くなる。

【0110】

また、図２４に例示されるように、例えばコアバック部１１の外周端１１９からティース部１２の根元まで延びる扇型状の皮膜残存領域１１１を形成することができる。図２４の例示においては、扇型の弧の両端が非伸長領域１１Ｂに至り、皮膜残存領域１１１が周方向Ｃに連続的に連なった例を示している。この場合には、コア板１において隣り合う一対のティース部１２とコアバック部１１との間に磁気回路を維持しながらも、皮膜残存領域１１１の面積を大きくすることができるため、積層時におけるコア板１間の絶縁性をより高めることができる。

【0111】

また、図２４に例示される扇型の皮膜残存領域１１１の中心角を挟む２直線を、図２５に例示されるように皮膜残存領域１１１の内側に向かって弧を描くようにカーブさせてもよい。この場合には、図２４に例示され扇型の皮膜残存領域１１１よりも、非伸長領域１１Ｂ及び境界領域１１Ｄに形成される皮膜非形成領域１１２が大きくなる。その結果、コア板１において隣り合う一対のティース部１２とコアバック部１１との間に磁気回路がより形成されやすくなる。つまり、コアバック部における周方向Ｃの磁気特性がより向上する。

【0112】

本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。

【符号の説明】

【0113】

１ コア板
１１ コアバック部
１２ ティース部
２ コアシート片
２１ 帯状コアバック部
２２ 平行ティース部
３ 方向性電磁鋼板
３１ 絶縁皮膜

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】