特許 7328522 モータコア

(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】

(24)【登録日】2023-08-08

(45)【発行日】2023-08-17

(54)【発明の名称】モータコア

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/02 20060101AFI20230809BHJP

【ＦＩ】

H02K1/02 Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019144285

(22)【出願日】2019-08-06

(65)【公開番号】P2021027711

(43)【公開日】2021-02-22

【審査請求日】2022-04-07

【前置審査】

(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】100129838

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 典輝

(72)【発明者】

【氏名】藤村 浩志

(72)【発明者】

【氏名】平 将人

【審査官】宮崎 賢司

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－２３４９７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０４００５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１４５４９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０５０２００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０６１２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－３３２１８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １／０２

Ｃ２１Ｄ ９／００

Ｃ２２Ｃ ３８／００

Ｃ２２Ｃ ３８／６０

Ｃ２１Ｄ ９／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の無方向性電磁鋼板が積層されて管状をなし、管状のバックヨーク、前記バックヨークの内面に配列された複数のティース、及び、前記バックヨークに設けられて前記複数の無方向性電磁鋼板を接合するかしめ部、を備えるモータコアであって、
前記ティースは、その先端における結晶粒の粒径が１０μｍより大きく、かつ、前記ティースの先端から０．５ｍｍ離隔した位置における硬さをＨｖ１、前記ティースの先端から０．０５ｍｍから０．０７ｍｍの範囲における硬さをＨｖ２としたとき、前記Ｈｖ２を前記Ｈｖ１で除した値が１．０１以上で１．１５より小さく、
前記かしめ部は、該かしめ部の端部における結晶粒の粒径が２０μｍより小さい、モータコア。

【請求項2】

複数の無方向性電磁鋼板が積層されて管状をなし、管状のバックヨーク、前記バックヨークの内面に配列された複数のティース、及び、前記バックヨークに設けられて前記複数の無方向性電磁鋼板を接合するかしめ部、を備えるモータコアであって、
前記ティースは、その先端における結晶粒の粒径が１０μｍより大きい、又は、前記ティースの先端から０．５ｍｍ離隔した位置における硬さをＨｖ１、前記ティースの先端から０．０５ｍｍから０．０７ｍｍの範囲における硬さをＨｖ２としたとき、前記Ｈｖ２を前記Ｈｖ１で除した値が１．１５より小さく、
前記かしめ部は、該かしめ部の端部から０．０５ｍｍから０．０７ｍｍの範囲における硬さをＨｖ３としたとき、前記Ｈｖ３を前記Ｈｖ１で除した値が１．０５以上である、モータコア。

【請求項3】

複数の無方向性電磁鋼板が積層されて管状をなし、管状のバックヨーク、前記バックヨークの内面に配列された複数のティース、及び、前記バックヨークに設けられて前記複数の無方向性電磁鋼板を接合するかしめ部、を備えるモータコアであって、
前記ティースは、その先端における結晶粒の粒径が１０μｍより大きい、又は、前記ティースの先端から０．５ｍｍ離隔した位置における硬さをＨｖ１、前記ティースの先端から０．０５ｍｍから０．０７ｍｍの範囲における硬さをＨｖ２としたとき、前記Ｈｖ２を前記Ｈｖ１で除した値が１．１５より小さく、
前記かしめ部は、該かしめ部の端部における結晶粒の粒径をＤ３、前記ティースの先端から０．５ｍｍ離隔した位置における結晶粒の粒径をＤ１としたとき、前記Ｄ３を前記Ｄ１で除した値が１．１０より大きい、モータコア。

【請求項4】

複数の無方向性電磁鋼板が積層されて管状をなし、管状のバックヨーク、前記バックヨークの内面に配列された複数のティース、及び、前記バックヨークに設けられて前記複数の無方向性電磁鋼板を接合するかしめ部、を備えるモータコアであって、
前記ティースは、その先端における結晶粒の粒径Ｄ２が１０μｍより大きい、又は、前記ティースの先端から０．５ｍｍ離隔した位置における硬さをＨｖ１、前記ティースの先端から０．０５ｍｍから０．０７ｍｍの範囲における硬さをＨｖ２としたとき、前記Ｈｖ２を前記Ｈｖ１で除した値が１．１５より小さく、
前記かしめ部の端部における結晶粒の粒径をＤ３としたとき、前記Ｄ２を前記Ｄ３で除した値が１．２０以上である、モータコア。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータコアに関する。

【背景技術】

【0002】

電気自動車やハイブリッド自動車等に用いられるモータの鉄心（モータコア）は、無方向性電磁鋼板が積層されてなる。モータコアの鉄損の悪化は鋼板の打ち抜きによる歪が原因の１つであり、積層後に追加焼鈍することで歪を解放し、鉄損を低減することが行われている（例えば特許文献１乃至特許文献５）。

【0003】

また、積層された無方向性電磁鋼板がずれないよう、主としてバックヨークに微小な凸部（下面が凸部とすると、上面は凹部）が形成され、これが下面に隣接して積層する無方向性電磁鋼板の凹部（上部が凹部）に押し込まれていることで相互に固定されており、これを「かしめ」と呼ぶ。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第３９９３６８９号公報

【文献】特開昭５８－１０４１２５号公報

【文献】特許第６２７０３０５号公報

【文献】国際公開公報２０１３／１１１７２６

【文献】特開２０１７－１１０２４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところが、かしめにより固定されたモータコアにおいては、上記追加焼鈍により歪が解放され、これによる鉄損の低下は認められるものの、合わせて層間短絡による損失が生じるようになってしまうことがあり、これが鉄損の低減を阻害する原因となっていた。

【0006】

そこで本発明は、かしめにより複数の無方向性電磁鋼板が固定されたモータコアにおいて、追加焼鈍をしつつも層間短絡による損失を抑え、全体として鉄損を低減することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

発明者らは、かしめにより固定されたモータコアに追加焼鈍をすることにより、かしめ部（複数の無方向性電磁鋼板をかしめにより接合する部分）で層間短絡が生じることをつきとめ、さらにこの層間短絡はかしめ部の中でも積層面でなく端部で発生している知見を得た。そして、層間短絡を抑制するために、組織（結晶粒の粒径）や硬さを特定の条件に制御することで問題を解決することができることを知見し、これを具体化することで本発明を完成させた。以下、本発明について説明する。

【0008】

本発明の１つの態様は、複数の無方向性電磁鋼板が積層されて管状をなし、管状のバックヨーク、バックヨークの内面に配列された複数のティース、及び、バックヨークに設けられて複数の無方向性電磁鋼板を接合するかしめ部、を備えるモータコアであって、ティースは、その先端における結晶粒の粒径が１０μｍより大きい、又は、ティースの先端から０．５ｍｍ離隔した位置における硬さをＨｖ１、ティースの先端から０．０５ｍｍから０．０７ｍｍの範囲における硬さをＨｖ２としたとき、Ｈｖ２をＨｖ１で除した値が１．１５より小さく、かしめ部は、該かしめ部の端部における結晶粒の粒径が２０μｍより小さい、モータコアである。

【0009】

本発明の他の態様は、複数の無方向性電磁鋼板が積層されて管状をなし、管状のバックヨーク、バックヨークの内面に配列された複数のティース、及び、バックヨークに設けられて複数の無方向性電磁鋼板を接合するかしめ部、を備えるモータコアであって、ティースは、その先端における結晶粒の粒径が１０μｍより大きい、又は、ティースの先端から０．５ｍｍ離隔した位置における硬さをＨｖ１、ティースの先端から０．０５ｍｍから０．０７ｍｍの範囲における硬さをＨｖ２としたとき、Ｈｖ２をＨｖ１で除した値が１．１５より小さく、かしめ部は、該かしめ部の端部から０．０５ｍｍから０．０７ｍｍの範囲における硬さをＨｖ３としたとき、Ｈｖ３をＨｖ１で除した値が１．０５以上のモータコアである。

【0010】

本発明の他の態様は、複数の無方向性電磁鋼板が積層されて管状をなし、管状のバックヨーク、バックヨークの内面に配列された複数のティース、及び、バックヨークに設けられて複数の無方向性電磁鋼板を接合するかしめ部、を備えるモータコアであって、ティースは、その先端における結晶粒の粒径が１０μｍより大きい、又は、ティースの先端から０．５ｍｍ離隔した位置における硬さをＨｖ１、ティースの先端から０．０５ｍｍから０．０７ｍｍの範囲における硬さをＨｖ２としたとき、Ｈｖ２をＨｖ１で除した値が１．１５より小さく、かしめ部は、該かしめ部の端部における結晶粒の粒径をＤ３、ティースの先端から０．５ｍｍ離隔した位置における結晶粒の粒径をＤ１としたとき、Ｄ３をＤ１で除した値が１．１０より大きい、モータコアである。

【0011】

本発明の他の態様は、複数の無方向性電磁鋼板が積層されて管状をなし、管状のバックヨーク、バックヨークの内面に配列された複数のティース、及び、バックヨークに設けられて複数の無方向性電磁鋼板を接合するかしめ部、を備えるモータコアであって、ティースは、その先端における結晶粒の粒径Ｄ２が１０μｍより大きい、又は、ティースの先端から０．５ｍｍ離隔した位置における硬さをＨｖ１、ティースの先端から０．０５ｍｍから０．０７ｍｍの範囲における硬さをＨｖ２としたとき、Ｈｖ２をＨｖ１で除した値が１．１５より小さく、かしめ部の端部における結晶粒の粒径をＤ３としたとき、Ｄ２をＤ３で除した値が１．２０以上のモータコアである。

【発明の効果】

【0012】

本発明のモータコアによれば、追加焼鈍をしつつも層間短絡損失を抑え、全体として鉄損を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】モータコア１０の外観斜視図である。

【図2】モータコア１０の平面図である。

【図3】図２の一部を拡大した図である。

【図4】モータコア１０の一部の断面図である。

【図5】かしめ部の他の態様を説明する図である。

【図6】ティース１２の態様を説明する図である。

【図7】ティース１２の態様を説明する他の図である。

【図8】かしめ部１４の態様を説明する図である。

【図9】かしめ部１４の態様を説明する他の図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図１は、１つの形態例にかかるモータコア１０の外観斜視図である。モータコア１０は複数の無方向性電磁鋼板１０ａが積層してなる。無方向性電磁鋼板１０ａを構成する成分組成は公知の通りでよいが、例えば次の通りであることが好ましい。

【0015】

Ｓｉは０．５質量％以上、４質量％以下とすることが好ましい。Ｓｉは、鋼の固有抵抗を高めて鉄損特性を改善することができる。ただし、４質量％を超えると、鋼が硬質化して圧延等の加工がし難くなる傾向にある。

【0016】

Ｍｎは０．０５質量％以上３質量％以下であることが好ましい。Ｍｎは、Ｓｉと同様、鋼の固有抵抗を高めて鉄損特性を改善することができる。また、鋼の熱間加工性を改善することができる。ただし０．０５質量％未満ではこの効果が表れ難く、３質量％を超えると逆に加工性を阻害する虞がある。

【0017】

また、Ｆｅに代えて、電磁鋼板において含有されることが知られている元素を、公知の範囲で任意的に含有させても本発明の効果が消失するものではない。これらの元素としては、例えば、Ｃ、Ａｌ、Ｎ、Ｐ、Ｓ、Ｓｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｂ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｍｇ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｙ等が挙げられる。以下、本発明の効果への影響が比較的強く現れる元素について説明する。

【0018】

Ｃは０．００５質量％以下とすることが好ましい。Ｃは、０．００５質量％を超えて含有すると、磁気時効を起こして鉄損を増加させる傾向にある。

【0019】

Ａｌは３質量％以下であることが好ましい。Ａｌは、Ｓｉと同様に、鉄損特性の改善を図ることができる。ただし、３質量％を超えると、圧延性を阻害するおそれがある。

【0020】

Ｎは０．００５質量％以下であることが好ましい。Ｎは、鋼中に不可避的に混入してくる不純物として位置づけられて磁気特性を低下させる元素であるためできる限り低減することが望ましい。

【0021】

Ｐは０．２質量％以下であることが好ましい。Ｐが０．２質量％を超えると鋼が硬質化して圧延が難しくなる傾向にある。

【0022】

Ｓは０．００５質量％以下であることが好ましい。Ｓは不可避的不純物として位置づけであり、磁気特性を低下させる有害元素であるので、できる限り低減することが好ましい。

【0023】

Ｓｅは０．００１０質量％以下であることが好ましい。Ｓｅは歪取焼鈍後の磁気特性を低下させる虞があるので、できる限り低減することが好ましい。

【0024】

Ｓｎは０．００３質量％以上０．５質量％以下で含ませることができる。Ｓｎは磁束密度向上や磁気特性劣化の抑制の効果を有する。

【0025】

Ｓｂは０．００３質量％以上０．５質量％以下で含ませることができる。Ｓｂも磁束密度向上や磁気特性劣化の抑制の効果を有する。

【0026】

Ｃａは０．００１０質量％以上０．００５質量％以下で含ませることができる。Ｃａは歪取焼鈍時の粒成長を促進し、鉄損特性を改善する効果を有する。

【0027】

上記説明した成分以外の残部は、Ｆｅおよび不可避的不純物である。

【0028】

上記のように、モータコアは複数の無方向性電磁鋼板が積層されており、その形状は公知のモータコアと同様に考えることができる。その一例として図１にモータコア１０の斜視図を表したが、図２、図３に当該モータコア１０を説明する他の図をさらに示した。図２はモータコア１０を図１の矢印ＩＩの方向からみた平面図である。図３は、図２の一部であり、図２のＩＩＩで囲んだ部分を抽出して表した図である。

【0029】

これら図からもわかるように、モータコア１０は、円環状の複数の無方向性電磁鋼板１０ａが重なることで構成されており、全体として円管状をなしている。従って、モータコア１０には円管の中心軸Ｏを観念することができる（図２参照）。

【0030】

そして、モータコア１０は、円管状である内壁面に中心軸Ｏに平行に延び、内周方向に所定の間隔で設けられた溝であるスロット１１、隣り合うスロット１１の間に形成され中心軸Ｏに平行に延び、内周方向に配列された隔壁であるティース１２、及び、ティース１２の外周側を連結し、管状であるバックヨーク１３を有している。従って、ティースはバックヨークの内面に、スロット１１の幅の間隔を有して配列された複数の隔壁である。
これらスロット１１、ティース１２、及びバックヨーク１３の具体的な形態は本例に限らず公知の形態の考え方を適用することができる。

【0031】

さらに、モータコア１０は、バックヨーク１３にかしめ部１４を備えている。かしめ部１４は複数の無方向性電磁鋼板１０ａを互いに接合する部位である。かしめ部１４では、無方向性電磁鋼板１０ａに板厚方向に凹凸を設け、これらを互いに嵌め合わせ係合（かしめ）することにより接合されている。かしめの態様は公知の通りであるが、図１～図３に示される平面形状においては、例えば角形状、丸形状がある。
かしめ部全体が中心軸Ｏの方向に均一な凹凸を形成して係合される場合は、図３にＩＶ－ＩＶで示した線に沿った断面図である図４（ａ）、図３にＶ－Ｖで示した線に沿った断面図である図４（ｂ）に示したように、いずれも同様の態様となる。この場合は、かしめ部１４における中心軸Ｏの方向の段差の突出量は無方向性電磁鋼板１０ａの板厚よりも小さく設計され、板厚方向に隣接する無方向性電磁鋼板に係合される状態となる。
一方、断面において凹凸の深さがＶ字状に変化するような態様もある。この場合は、例えば図３でＶ－Ｖで示した線に沿った断面図である図５（ｂ）に示すような態様となる。そして、Ｖ字の最も深い位置において、図３のＩＶ－ＩＶで示した線に沿った断面図である図５（ａ）に示すような態様となる。この場合は、かしめ部１４における中心軸Ｏの方向の段差の突出量は無方向性電磁鋼板１０ａの板厚よりも大きくなる領域が存在し、板厚方向に隣接する無方向性電磁鋼板１０ａを超えて複数の無方向性電磁鋼板に係合される状態となるため、より強い係合が可能となる。

【0032】

本形態のモータコア１０は、さらに次の特徴を有している。そのため、初めに以下の（１）～（６）を定義する。

【0033】

（１）ティース粒径Ｄ１
ティース粒径Ｄ１は、ティース１２の先端（中心軸Ｏ側の端部）から０．５ｍｍ離隔した位置における結晶粒の粒径である。具体的には次のように粒径を求める。図６に説明のための図を示した。図６はティース１２の先端における断面について結晶粒が顕在化するようにエッチング処理を行い、拡大して表した図である。
図６に示したようにティース１２の先端から０．５ｍｍ離隔した位置における粒径をティース粒径Ｄ１とする。ティース粒径Ｄ１（μｍ）は、当該位置におけるティース厚さをＨ１（μｍ）、当該位置において存在する結晶粒の数をＡ１とし、次の式により算出する。
Ｄ１＝Ｈ１／Ａ１
Ｄ１は偏りの少ない箇所（複数の鋼板、１枚の鋼板においては十分に離れた位置）について少なくとも１０箇所の測定を行い、その平均値を用いるものとする。

【0034】

（２）ティース端部粒径Ｄ２
ティース端部粒径Ｄ２は、ティース１２の先端（中心軸Ｏ側の端部）における結晶粒の粒径である。具体的には次のように粒径を求める。図７に説明のための図を示した。図７も図６と同様、ティース１２の中心軸Ｏ側の先端における断面について結晶粒が顕在化するようにエッチング処理を行い、拡大して表した図である。
ティース粒径Ｄ２（μｍ）は、ティース先端におけるティース厚さをＨ２（μｍ）、ティースの先端Ｓに沿って存在する結晶粒の数をＡ２とし、次の式により算出する。ただし、ティースの厚さＨ２を算出する際には図７にＣで示したように、いわゆる「だれ」に相当する板厚部分は除外して考える。ここで、「だれ」とは、全板厚のうち、打抜き加工で板厚方向に曲げ変形した部分であり、だれ部の表面は多少延伸しているが基本的にせん断で破断する前の鋼板表面のままの様相を示す。一般的にせん断加工における破断では、だれ部に、せん断変形部および破断部が隣接する。せん断変形部は鋼板が、金型と強く接触しながら板厚方向に擦られて直線的にせん断変形された部分であり、破断部は金型の移動により最終的に鋼板が引きちぎられた様相を示す。
Ｄ２＝Ｈ２／Ａ２
Ｄ２は偏りの少ない箇所（複数の鋼板、１枚の鋼板においては十分に離れた位置）について少なくとも１０箇所の測定を行い、その平均値を用いるものとする。

【0035】

（３）ティース硬さＨｖ１
ティース硬さＨｖ１は、ティース１２の先端（中心軸Ｏ側の端部）から０．５ｍｍ離隔した位置における硬さである。硬さは荷重２５ｇのビッカース硬さとし、図６に四角（菱形）の印で示したように厚さを均等に分ける４点の測定結果を得る。さらに偏りの少ない箇所（複数の鋼板、１枚の鋼板においては十分に離れた位置）について少なくとも１０箇所の測定を行い、合計４０点の測定値を平均してティース硬さＨｖ１とする。

【0036】

（４）ティース端部硬さＨｖ２
ティース端部硬さＨｖ２は、ティース１２の先端（中心軸Ｏ側の端部）から０．０５ｍｍから０．０７ｍｍの範囲内に圧痕の中心位置が入るようにして測定された硬さである。硬さは荷重２５ｇのビッカース硬さとし、図７に四角（菱形）の印で示したように厚さを均等に分ける４点の測定結果を得る。さらに偏りの少ない箇所（複数の鋼板、１枚の鋼板においては十分に離れた位置）について少なくとも１０箇所の測定を行い、合計４０点の測定値を平均してティース硬さＨｖ２とする。この場合も図７にＣで示したように、いわゆる「だれ」の部分は除外して考える。

【0037】

（５）かしめ部端部粒径Ｄ３
かしめ部端部粒径Ｄ３は、かしめ部１４の端部における結晶粒の粒径である。具体的には次のように粒径を求める。図８に示したように、かしめ部１４の端部となる位置Ｐにおける結晶粒の粒径をかしめ部端部粒径Ｄ３とする。かしめ部端部粒径Ｄ３（μｍ）は、当該位置におけるかしめ部１４の厚さをＨ３（μｍ）、当該位置において存在する結晶粒の数をＡ３とし、次の式により算出する。
Ｄ３＝Ｈ３／Ａ３
Ｄ３は偏りの少ない箇所（複数の鋼板、１枚の鋼板においては十分に離れた位置）について少なくとも１０箇所の測定を行い、本発明ではその平均値を用いるものとする。

【0038】

ここで、図８は図４に示したように、かしめ部１４における突出量が隣接する無方向性電磁鋼板１０ａの厚さを超えず、材料に不連続な部分を生じない形態である。これに対して、図５で説明した、かしめ部がＶ字型の断面の態様を示す形態では、図５（ａ）に相当する断面において、図９に示すようにかしめ部１４における突出量が隣接する無方向性電磁鋼板１０ａの厚さを超えて生じる材料の不連続部の端部を位置Ｐとし、前述のＤ２と同様に、先端に沿って存在する結晶粒の数をＡ３とし、「だれ」部を除外した板厚をＨ３としてＤ３を算出する。

【0039】

（６）かしめ部端部硬さＨｖ３
かしめ部端部硬さＨｖ３は、かしめ部１４の端部Ｐから０．０５ｍｍから０．０７ｍｍの範囲に圧痕の中心位置が入るようにして測定されたかしめ部１４の硬さである。硬さは荷重２５ｇのビッカース硬さとし、この部位における厚さを均等に分ける４点の測定結果を得る。さらに偏りの少ない箇所（複数の鋼板、１枚の鋼板においては十分に離れた位置）について少なくとも１０箇所の測定を行い、合計４０点の測定値を平均してかしめ部端部硬さＨｖ３とする。

【0040】

以上の項目に対して、モータコア１０は次のような特徴を具備している。
（Ａ）ティースについて
鉄損の低減に対しては、ティースにおける歪が影響を及ぼすため、追加焼鈍による歪緩和において、再結晶により粒径が所定の大きさになっていることが好ましい。具体的にはティース端部粒径Ｄ２が１０μｍより大きいことが好ましい。
また、追加焼鈍による歪の低減は、ティースにおける硬さの均一性により評価することも可能である。かかる観点から、ティース端部硬さＨｖ２をティース硬さＨｖ１で除した値で表される比が１．１５より小さいことが好ましい。
従って、ティースについては、
Ｄ２＞１０μｍ、又は、
Ｈｖ２／Ｈｖ１＜１．１５
の少なくとも一方を満たしていることが好ましい。

【0041】

（Ｂ）かしめ部について
上記のように追加焼鈍により歪の緩和を行うと、特にかしめ部の端部近傍で層間短絡が生じるとの知見を得た。これに対してかしめ部において次のいずれかの構成により当該層間短絡を抑制することができる。
１つには、かしめ部端部粒径Ｄ３が２０μｍより小さいことが好ましい。
２つには、かしめ部端部硬さＨｖ３をティース硬さＨｖ１で除した値で表される比が１．０５以上であることが好ましい。
３つには、かしめ部端部粒径Ｄ３をティース粒径Ｄ１で除した値で表される比が１．１０より大きいことが好ましい。
従って、かしめ部については、
Ｄ３＜２０μｍ、
Ｈｖ３／Ｈｖ１≧１．０５、および、
Ｄ３／Ｄ１＞１．１０
の少なくとも１つを満たしていることが好ましい。

【0042】

上記（Ａ）、（Ｂ）の他、ティースの局所加熱による追加焼鈍という観点から、その結果としてティース端部粒径Ｄ２をかしめ部端部粒径Ｄ３で除した値で表される比が１．２０以上であることが好ましい。従って、
Ｄ２／Ｄ３≧１．２０
であることが好ましい。これによっても上記効果を奏するものとなる。

【0043】

以上のようなモータコア１０の製造方法は、以下で説明する熱処理条件以外については特に限定されることはなく、公知の方法を用いることができる。従って、公知の方法により無方向性電磁鋼板を製造し、これを加工することでモータコアとすることができる。具体的には、材料とする無方向性電磁鋼板に対して、打抜加工等をして上記した所定の形状とした後、これを積層し、かしめ（かしめ部の形成）により積層した複数の無方向性電磁鋼板を接合し、接合体とする。
次いで、打抜加工やかしめにより生じた歪を緩和するために追加焼鈍を施す。この追加焼鈍により、モータコアの構成を上記（Ａ）、（Ｂ）等で説明したものとする。そのための具体的方法は特に限定されることはないが、例えば、以下のような条件を挙げることができる。ここで説明する条件により、モータコアの部位に応じて意図的な温度偏差を生じるような熱処理を行い、課題を解消することが可能な上記の特徴を満たすモータコア１０をより確実に製造することができる。具体的には以下の条件（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）および（Ｆ）の範囲内で熱処理を行う。

【0044】

条件（Ｃ）は、追加焼鈍の前提となる条件であり、少なくとも鋼板の一部が５００℃以上に到達する熱処理である。これにより少なくとも鋼板の一部の加工歪が解放される。これを前提条件としているのは、このような熱処理が行われないのであれば、そもそも加工歪解放による鉄損低下に注目することもなく、かしめ部での層間短絡も発生しないため、本発明の課題が生じない。
一般的にはこのような熱処理はコア全体が均一になるように、コア内に意図的な不均一を生じさせないように行われている。従ってこのような熱処理をすることで、歪解放と層間短絡が同時に起きるため、本発明の課題が生じることになる。

【0045】

条件（Ｄ）は、ティースを十分に焼鈍することに関連するもので、ティースの到達温度を５００℃以上かつ５００℃以上の温度域での滞留時間を１０分以上とする熱処理である。好ましくは到達温度を６００℃以上、さらに好ましくは７００℃以上とすることである。ただしティースの到達温度が高くなると、鋼板内の熱伝導のため、後述するかしめ部の到達温度を必要な温度以下に制御することが困難となるとともに、絶縁被膜の溶着や熱処理雰囲気によってはモータコアの酸化など、モータコアの特性を阻害することがあるため、ティースの到達温度は８００℃以下とすることが好ましい。また、５００℃以上の温度域での滞留時間は、好ましくは２０分以上、さらに好ましくは３０分以上とする。ただし、該滞留時間が長くなると、鋼板内の熱伝導のため、後述するかしめ部の到達温度を必要な温度以下に制御することが困難となるとともに、絶縁被膜の溶着や熱処理雰囲気によってはモータコアの酸化など、モータコアの特性を阻害することがあるため、該滞留時間は６０分以下とすることが好ましい。

【0046】

条件（Ｅ）は、かしめ部への熱影響を十分に抑制することに関連するものであり、かしめ部の到達温度を５００℃以下または４５０℃以上の温度域での滞留時間を１０分以下とする熱処理である。
５００℃以下とする場合には、好ましくは到達温度を４００℃以下、さらに好ましくは３００℃以下である。
４５０℃以上とする場合には、滞留時間は、好ましくは５分以下、さらに好ましくは２分以下である。
一見すると、かしめ部が十分に熱処理されない状況では、かしめ部周辺の加工歪が解放されず鉄損が上昇してしまうように思える。しかし、実際の使用状況においては、かしめ部の近傍を通過する磁束は弱いため、この領域における加工歪の残留がもたらすモータコア全体の鉄損上昇への影響は、かしめ部での層間短絡を回避することによる鉄損上昇抑制と比較すると十分に小さく無視できる程度であるため、本発明の効果を得る上での問題とはならない。

【0047】

条件（Ｆ）は、上記条件（Ｄ）および条件（Ｅ）を同時に満たすための好ましい熱処理である。具体的には、ティースの昇温速度を２℃／ｓ以上とする。これにより、温度を上昇すべきティースから、温度上昇を抑制すべきかしめ部への熱伝導が十分に起きる前にティースを必要な温度域に到達させる。好ましくは、１０℃／ｓ以上、さらに好ましくは１００℃／ｓ以上であり、昇温速度が高いに越したことはない。

【0048】

条件（Ｄ）および条件（Ｅ）で規定されるようなモータコア内の温度の不均一を形成するためには、局部的な加熱、加熱抑制、または冷却等の公知の手段を適宜用いれば良い。具体例として例えば次のような方法が挙げられる。
・ティースおよびその周辺のみを誘導加熱やレーザ照射などで局部的に加熱する。
・モータコアの大きさよりも小さなヒーターをティースに接近させることにより局部的に加熱する。
・モータコア全体を加熱炉に設置して加熱する場合に、かしめ部およびその近傍に断熱材による熱の遮蔽を行うことで当該部位の昇温を抑制する。
・かしめ部に冷却した金属部材を接触させることで当該部位の昇温を抑制する。

【0049】

上述した条件（Ｃ）～条件（Ｅ）、および条件（Ｆ）の熱処理のための、このような加熱、加熱抑制、または冷却の詳細な条件は、モータコアのサイズ、加熱または冷却装置の構成や能力によって適宜設定することができる。このような設定は、目標とすべき条件（Ｃ）～条件（Ｅ）および条件（Ｆ）の範囲や目途が示されていれば、日常的に様々なサイズの鋼材において、様々な温度条件、時間制約、装置制約の中で熱処理を実施している当業者であれば、必要なモータコアについて必要な条件を設定することは困難なことではない。

【0050】

以上のようなモータコアにより、追加焼鈍をしつつも層間短絡による損失を抑え、全体として鉄損を低減することが可能となる。

【実施例】

【0051】

追加焼鈍の条件を変更して作製したモータコアについて特徴を調べ、鉄損を評価した。条件及び結果を表１に示した。

【0052】

モータコアは、外径（直径）が１４０ｍｍ、内径（直径）が９０ｍｍ、４８スロット、８０枚の無方向性電磁鋼板を積層したものとした。ここで用いた無方向性電磁鋼板は、Ｓｉを３．０質量％、Ｍｎを０．５質量％含む材料であり、板厚が０．３ｍｍ、鉄損Ｗ１０／４００（１．０Ｔ、４００Ｈｚの励磁下での鉄損）が１４Ｗ／ｋｇ、磁束密度Ｂ５０が１．６８Ｔなる特徴を有するものである。
かしめ部はバックヨーク部に設け、等しい中心角で６か所、幅（径方向）２ｍｍ、長さ（周方向）４ｍｍ、Ｖ字型（図５、図９の例）として押し込み深さ０．８ｍｍで構成した。

【0053】

熱処理は、ティースに近接させたコイルによりティースのみを優先的に加熱し、ティースの先端から０．０６ｍｍの位置における温度を測定し、この位置での到達温度および加熱速度に基づいて熱処理条件を設定することにより行った。

【0054】

準備したモータコアについて、ティース及びかしめ部の粒径及び硬さの比等を測定した。測定方法は上記した通りである。
さらに各モータコアについて、鉄損を測定した。鉄損は、外径８８ｍｍ、積厚２４ｍｍの４極対磁石ロータをモータコアに挿入し、外部からロータを回転数ｆ＝５０ｒｐｓで回転させた時に発生するトルクＴを計測することにより得た。具体的には、モータコアが存在しない状態でロータを回転させた時のトルクＴ０を計測し、モータコア内部で発生する鉄損を次式より求めた。
Ｗ＝２πｆ（Ｔ－Ｔ０）
鉄損の比較は、Ｎｏ．７を基準（１００％）としてその割合を百分率で表した。

【0055】

【表1】

【0056】

表１からわかるように、Ｎｏ．１～Ｎｏ．４については鉄損の低減が見られた。なお、上記かしめ部に関する規定である、
Ｄ３＜２０μｍ、
Ｈｖ３／Ｈｖ１≧１．０５、
Ｄ３／Ｄ１＞１．１０、及び、
Ｄ２／Ｄ３≧１．２
のうち、２つ以上を満たしているＮｏ．１～Ｎｏ．３は、より顕著に鉄損の低下を認めることができた。

【符号の説明】

【0057】

１０ モータコア
１１ スロット
１２ ティース
１３ バックヨーク
１４ かしめ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】