特許 7603397 微細磁区加工方法及び微細磁区加工装置

(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】2024-12-12

(45)【発行日】2024-12-20

(54)【発明の名称】微細磁区加工方法及び微細磁区加工装置

(51)【国際特許分類】

   C21D 8/12 20060101AFI20241213BHJP

   B21D 22/10 20060101ALI20241213BHJP

   H01F 1/147 20060101ALI20241213BHJP

   H01F 41/02 20060101ALI20241213BHJP

   H01F 27/245 20060101ALI20241213BHJP

   B22D 11/00 20060101ALI20241213BHJP

【ＦＩ】

C21D8/12 D

B21D22/10 E

H01F1/147 175

H01F41/02 A

H01F27/245

B22D11/00 G

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020149051

(22)【出願日】2020-09-04

(65)【公開番号】P2022043658

(43)【公開日】2022-03-16

【審査請求日】2023-07-06

(73)【特許権者】

【識別番号】513296958

【氏名又は名称】東芝産業機器システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000567

【氏名又は名称】弁理士法人サトー

(72)【発明者】

【氏名】霜村 英二

(72)【発明者】

【氏名】増田 剛

【審査官】鈴木 葉子

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６０－１０３１２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－０６３２２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／０２４７４６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０５２４４１３５（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２１Ｄ ８／１２

Ｃ２２Ｃ ３８／００－３８／６０

Ｂ２１Ｄ ２２／１０

Ｈ０１Ｆ １／１４７，２７／２４５，４１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電磁鋼板の表面に微細磁区加工を施すための方法であって、
前記電磁鋼板の表面の所定領域に多数個の硬質の粒体を敷き詰めるように配置する粒体配置工程と、
前記電磁鋼板の前記粒体が配置された領域を加圧することにより、該電磁鋼板に多数個の粒体を押し付けてスクラッチ痕を形成する加圧工程とを含み、
前記粒体配置工程は、
テープ状の保持部材に前記多数個の粒体を保持させる工程と、
前記保持部材を、前記電磁鋼板の表面の所定領域に配置する工程とを含む微細磁区加工方法。

【請求項2】

前記保持部材に対し前記粒体を保持させる密度を、位置によって変動させる請求項１記載の微細磁区加工方法。

【請求項3】

電磁鋼板の表面に微細磁区加工を施すための方法であって、
前記電磁鋼板の表面の所定領域に多数個の硬質の粒体を敷き詰めるように配置する粒体配置工程と、
前記電磁鋼板の前記粒体が配置された領域を加圧することにより、該電磁鋼板に多数個の粒体を押し付けてスクラッチ痕を形成する加圧工程とを含み、
前記粒体配置工程は、
前記電磁鋼板の表面の所定領域に対し、保持用材料を塗布する塗布工程と、
前記保持用材料に、前記粒体を保持させる工程とを含む微細磁区加工方法。

【請求項4】

電磁鋼板の表面に微細磁区加工を施すための方法であって、
前記電磁鋼板の表面の所定領域に多数個の硬質の粒体を敷き詰めるように配置する粒体配置工程と、
前記電磁鋼板の前記粒体が配置された領域を加圧することにより、該電磁鋼板に多数個の粒体を押し付けてスクラッチ痕を形成する加圧工程とを含み、
前記粒体配置工程は、
前記電磁鋼板の表面の所定領域に対し、該所定領域部分が開口したマスク部材を配置する工程と、
前記マスク部材の開口を通して前記電磁鋼板の表面に前記多数個の粒体を散布する工程とを含む微細磁区加工方法。

【請求項5】

電磁鋼板の表面に微細磁区加工を施すための方法であって、
前記電磁鋼板の表面の所定領域に多数個の硬質の粒体を敷き詰めるように配置する粒体配置工程と、
前記電磁鋼板の前記粒体が配置された領域を加圧することにより、該電磁鋼板に多数個の粒体を押し付けてスクラッチ痕を形成する加圧工程とを含み、
前記粒体は、硬質材料からエッジを有する非球形形状に構成されている微細磁区加工方法。

【請求項6】

電磁鋼板の表面に微細磁区加工を施すための方法であって、
前記電磁鋼板の表面の所定領域に多数個の硬質の粒体を敷き詰めるように配置する粒体配置工程と、
前記電磁鋼板の前記粒体が配置された領域を加圧することにより、該電磁鋼板に多数個の粒体を押し付けてスクラッチ痕を形成する加圧工程と、
前記加圧工程の後、前記粒体を回収する回収工程とを含む微細磁区加工方法。

【請求項7】

前記粒体配置工程は、
前記電磁鋼板の表面に、所要量の前記粒体を供給する工程と、
供給された前記粒体を均等分散させるならし工程とを含む請求項５または６記載の微細磁区加工方法。

【請求項8】

前記加圧工程は、プレス機構あるいはローラ機構により実行される請求項１から７のいずれか一項に記載の微細磁区加工方法。

【請求項9】

電磁鋼板の表面に微細磁区加工を施すための装置であって、
前記電磁鋼板の表面の所定領域に、多数個の硬質の粒体を敷き詰めるように配置する粒体配置機構と、
前記電磁鋼板の前記粒体が配置された領域を加圧し、該電磁鋼板に多数個の粒体を押し付けてスクラッチ痕を形成する加圧機構とを備え、
前記粒体配置機構は、
テープ状の保持部材に前記多数個の粒体を保持させ、
前記保持部材を、前記電磁鋼板の表面の所定領域に配置する微細磁区加工装置。

【請求項10】

電磁鋼板の表面に微細磁区加工を施すための装置であって、
前記電磁鋼板の表面の所定領域に、多数個の硬質の粒体を敷き詰めるように配置する粒体配置機構と、
前記電磁鋼板の前記粒体が配置された領域を加圧し、該電磁鋼板に多数個の粒体を押し付けてスクラッチ痕を形成する加圧機構とを備え、
前記粒体配置機構は、
前記電磁鋼板の表面の所定領域に対し、保持用材料を塗布し、
前記保持用材料に、前記粒体を保持させる微細磁区加工装置。

【請求項11】

電磁鋼板の表面に微細磁区加工を施すための装置であって、
前記電磁鋼板の表面の所定領域に、多数個の硬質の粒体を敷き詰めるように配置する粒体配置機構と、
前記電磁鋼板の前記粒体が配置された領域を加圧し、該電磁鋼板に多数個の粒体を押し付けてスクラッチ痕を形成する加圧機構とを備え、
前記粒体配置機構は、
前記電磁鋼板の表面の所定領域に対し、該所定領域部分が開口したマスク部材を配置し、
前記マスク部材の開口を通して前記電磁鋼板の表面に前記多数個の粒体を散布する微細磁区加工装置。

【請求項12】

電磁鋼板の表面に微細磁区加工を施すための装置であって、
前記電磁鋼板の表面の所定領域に、多数個の硬質の粒体を敷き詰めるように配置する粒体配置機構と、
前記電磁鋼板の前記粒体が配置された領域を加圧し、該電磁鋼板に多数個の粒体を押し付けてスクラッチ痕を形成する加圧機構とを備え、
前記粒体配置機構は、硬質材料からエッジを有する非球形形状に構成されている前記多数個の粒体を配置する微細磁区加工装置。

【請求項13】

電磁鋼板の表面に微細磁区加工を施すための装置であって、
前記電磁鋼板の表面の所定領域に、多数個の硬質の粒体を敷き詰めるように配置する粒体配置機構と、
前記電磁鋼板の前記粒体が配置された領域を加圧し、該電磁鋼板に多数個の粒体を押し付けてスクラッチ痕を形成する加圧機構と、
加圧後に前記粒体を回収する回収機構とを備える微細磁区加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、電磁鋼板の所定領域に微細磁区加工を施す微細磁区加工方法及び微細磁区加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

静止誘導機器例えば変圧器の鉄心には、一般に、ケイ素鋼板等の方向性の電磁鋼板が用いられる。この場合、帯状の電磁鋼板を、一巻きごとに少なくとも１箇所の突合せ接合部を設けながら環状に複数枚巻き重ねて構成される、いわゆるワンターンカット型の巻鉄心と称されるものがある（例えば特許文献１参照）。また、所定形状に裁断された電磁鋼板を複数枚積層して、脚部及び継鉄部を夫々形成し、それらを組み合わせて構成される積層鉄心と称されるものも知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－２８４０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような電磁鋼板を積層及び接合して構成される鉄心にあっては、接合部で磁気抵抗が大きくなって損失即ち鉄損が生ずる問題がある。そこで、近年では、損失の低減を図るために、鉄心を構成する電磁鋼板の表面に対し、磁区を微細分化する微細磁区加工を施すことが考えられている。この場合、電磁鋼板の表面に微細磁区加工を施す簡易な方法として、表面に多数個の針状の微小突起部を有するプレス型によって、表面に多数個のスクラッチ痕を付けることが考えられる。

【0005】

ところが、そのような方法では、微小突起部の磨耗やチッピングの発生に伴い、プレス型の補修のため、比較的頻繁に再研磨などが必要となり、研磨、補修に要する時間、費用が大きくなるといった不具合の発生が予測される。
そこで、電磁鋼板に対し鉄損の低減を図るべく微細磁区加工を施すものにあって、加工工程の簡単化及び低コスト化を図ることができる微細磁区加工方法及び微細磁区加工装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態に係る微細磁区加工方法は、電磁鋼板の表面に微細磁区加工を施すための方法であって、前記電磁鋼板の表面の所定領域に多数個の硬質の粒体を敷き詰めるように配置する粒体配置工程と、前記電磁鋼板の前記粒体が配置された領域を加圧することにより、該電磁鋼板に多数個の粒体を押し付けてスクラッチ痕を形成する加圧工程とを含んでいる。

【0007】

実施形態に係る微細磁区加工装置は、電磁鋼板の表面に微細磁区加工を施すための装置であって、前記電磁鋼板の表面の所定領域に、多数個の硬質の粒体を敷き詰めるように配置する粒体配置機構と、前記電磁鋼板の前記粒体が配置された領域を加圧し、該電磁鋼板に多数個の粒体を押し付けてスクラッチ痕を形成する加圧機構とを備えている。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１の実施形態を示すもので、巻鉄心製造装置の全体構成を概略的に示す図

【図2】微細磁区加工装置及び切断機構部分の構成を概略的に示す斜視図

【図3】粒体のいくつかの形状例を示す斜視図

【図4】第２の実施形態を示すもので、微細磁区加工装置及び切断機構部分の構成を概略的に示す斜視図

【図5】第３の実施形態を示すもので、微細磁区加工装置及び切断機構部分の構成を概略的に示す斜視図

【図6】積層鉄心の例を示す概略的正面図

【図7】第４の実施形態を示すもので、保持部材に粒体を保持させる様様子を示す図

【図8】第５の実施形態を示すもので、微細磁区加工装置部分の構成を概略的に示す斜視図

【図9】第６の実施形態を示すもので、微細磁区加工装置部分の構成を概略的に示す斜視図

【図10】第７の実施形態を示すもので、微細磁区加工装置部分の構成を概略的に示す斜視図

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、静止誘導機器としての変圧器用の巻鉄心及び積積層鉄心の製造に適用したいくつかの実施形態について、図面を参照しながら説明する。尚、複数の実施形態間で共通する部分については、同一の符号を付して、新たな図示や繰り返しの説明を省略する。

【0010】

（１）第１の実施形態
まず、巻鉄心の製造に適用した第１の実施形態について、図１から図３を参照しながら説明する。まず、巻鉄心１について簡単に述べておく。図１に傾斜状態で一部示すように、この巻鉄心１は、上下方向に延びる２本の脚部２、２と、それら脚部２、２の上端部同士、下端部同士を左右につなぐ継鉄部３、３とを有した、コーナー部が丸みを帯びた矩形環状に構成されている。各脚部２、２には、夫々図示しない巻線が装着されて変圧器とされる。

【0011】

この巻鉄心１は、いわゆるワンターンカット型のものとされている。即ち、巻鉄心１は、例えばケイ素鋼板等の帯状の電磁鋼板５のフープ材料を一巻きごとの所要寸法に切断して１単位の電磁鋼板５とし、それら１枚１枚の電磁鋼板５を、端部同士が突き合わされる接合部６を設けながら、内外周方向に複数枚巻き重ねて構成される。電磁鋼板５には方向性電磁鋼板が用いられ、長手方向つまり巻回方向が圧延方向とされている。前記接合部６は、下部の継鉄部３のほぼ中央部分に来るように構成される。このとき、一巻き毎の接合部６を、電磁鋼板５の巻き重ね方向つまり径方向に階段状に一定のピッチでずらしてラップさせながら積層するように構成される。巻き重ね方向に電磁鋼板５の数枚程度を１ブロックとして繰り返すように、接合部６を、内周側から外周側に向けて図で左側に順にずらして配置していくことが行われる。

【0012】

このとき、本実施形態では、図２に示すように、前記各電磁鋼板５の先端部表面における他の電磁鋼板５の接合部６とラップしている部分に位置して、多数個のスクラッチ痕が形成されることにより微細磁区加工の処理がなされた微細磁区加工処理部７が設けられている。図２に便宜上網目状の線で示すように、微細磁区加工処理部７は、電磁鋼板５のうち、電磁鋼板５の幅方向全体に渡り、一定の範囲例えば接合部６のずれのピッチの２倍程度の長さ寸法の所定領域に設けられている。この所定領域は、電磁鋼板５の端部の表面のうち、重なり合う別の電磁鋼板５に対し磁束が渡る範囲とされている。

【0013】

図１は、上記巻鉄心１を製造するための製造装置１１の全体的な構成を概略的に示している。この製造装置１１は、大きく分けて、巻回された長尺な電磁鋼板５のフープ材料１２を引き出しながら搬送する搬送機構１３と、電磁鋼板５の切断端部となる部分に微細磁区加工を施す本実施形態に係る微細磁区加工装置１４と、電磁鋼板５を所定寸法に切断してする切断機構１５と、切断された電磁鋼板５を巻き重ねて巻鉄心１とする巻回機構１６とを備える。尚、この製造装置１１の各機構は、コンピュータ等からなる制御装置（図示せず）により制御される。

【0014】

前記搬送機構１３は、長尺な電磁鋼板５をロール状に巻いたフープ材料１２がセットされた供給源１７から、巻回機構１６までの搬送路１８を、電磁鋼板５を矢印Ａ方向に順送りに搬送するものである。図１に模式的に示すように、搬送機構１３は、電磁鋼板５を供給源１７から引き出して微細磁区加工装置１４側に送る第１の搬送ローラ１９、切断機構１５を経た電磁鋼板５を巻回機構１６側に送る第２の搬送ローラ２０、それらを駆動するための図示しないモータを含む駆動機構等を備えている。

【0015】

前記微細磁区加工装置１４は、電磁鋼板５の所定位置に微細磁区加工を行って、微細磁区加工処理部７を形成するように構成されている。この微細磁区加工装置１４の詳細については後述する。前記切断機構１５は、図１及び図２に示すように、ダイス２４と、そのダイス２４に対して上下動する切断刃２５とを備え、搬送路１８を搬送される電磁鋼板５の先端部を、所定長さで裁断して、１ターン分の長さ寸法の電磁鋼板５を得るように構成されている。このとき、図２に示すように、微細磁区加工処理部７の先端側端部の位置で電磁鋼板５が切断され、次に切断される電磁鋼板５の先端部に微細磁区加工処理部７が位置されるようになっている。切断機構１５において切断された電磁鋼板５は、更に巻回機構１６に送られ、巻鉄心１の巻回作業が行われる。

【0016】

さて、前記微細磁区加工装置１４について述べる。図１、図２に示すように、本実施形態に係る微細磁区加工装置１４は、搬送路１８の途中部の第１の搬送ローラ１９の下流部で、前記切断機構１５の上流側に設けられている。この微細磁区加工装置１４は、電磁鋼板５の表面に対して微細磁区加工を施すための本実施形態に係る微細磁区加工方法を実行する。本実施形態では、微細磁区加工装置１４は、上流側に粒体配置機構２６を備えると共に、下流側に加圧機構としてのプレス機構２７を備えて構成されている。

【0017】

前記粒体配置機構２６は、電磁鋼板５の表面の所定領域に、多数個の硬質の粒体２８を敷き詰めるように配置する粒体配置工程を実行するものである。本実施形態では、粒体配置機構２６は、上流側から順に、粒体供給器２９と、粒体整列器３０とを備えて構成されている。ここで、前記粒体２８としては、加圧により電磁鋼板５の表面に微細な傷を付けることが可能なものが用いられ、図３にいくつかを例示するように、硬質材料からエッジを有する非球形形状に構成されている。

【0018】

具体的には、例えば八面体、十六面体などの多角形状、破砕形状、尖り部を有する形状などのエッジを有する凹凸形状とされ、それら形状のものが多数混在して構成されている。粒体２８の材質としては、例えばアルミナ粒、炭化タングステンとコバルトを主成分とした超硬合金粒、人工ダイヤモンド粒などの高い硬度のものが採用される。本実施形態ではまた、粒体２８の平均粒径は、０．２ｍｍ以下とされている。

【0019】

図１、図２に示すように、前記粒体供給器２９は、前記電磁鋼板５の表面即ち上面に所要量の粒体２８を供給するように構成されている。そして、前記粒体整列器３０は、搬送路１８搬送される電磁鋼板５の上側にガイド部材３０ａを備えると共に、下側に電磁鋼板５の下面を受ける平面状のベッド３０ｂを備えている。詳しく図示はしないが、ガイド部材３０ａは、電磁鋼板５よりも大きい幅寸法を有し、その下面が、前方に行くほど電磁鋼板５に近づく傾斜面とされ、先端縁部が電磁鋼板５の上面との間で所定寸法の隙間を形成する。これにて、粒体整列器３０は、電磁鋼板５が送られることに伴い、電磁鋼板５の上面に供給されている粒体２８を、傾斜面でガイドしながら所定間隔の隙間を通すようにすることにより、粒体２８をならすようにしながら、所定領域に均等分散させるように構成されている。

【0020】

前記プレス機構２７は、前記電磁鋼板５の前記粒体２８が配置された所定領域部分を加圧し、該電磁鋼板５に多数個の粒体２８を押し付けてスクラッチ痕を形成する加圧工程を実行するものである。このプレス機構２７は、例えば平坦なベッド２１、このベッド２１に対して上下動するラム２２、このラム２２の下面に取付けられたプレス型２３を備えて構成されている。このプレス型２３の下面の型面は平面状をなし、前記所定領域よりもやや広く構成されている。これによって、電磁鋼板５の表面に無数の微細なスクラッチ痕が形成され、細磁区加工処理部７が設けられるようになっている。その微細磁区加工処理部７においては、磁気抵抗が減少することが知られている。

【0021】

次に、上記構成の作用について述べる。巻鉄心１を製造する製造装置１１においては、搬送機構１３により、フープ材料１２がセットされた供給源１７から、電磁鋼板５が搬送路１８を矢印Ａ方向に順送りに搬送される。このとき、搬送路１８の途中部において、微細磁区加工装置１４により、電磁鋼板５の切断端部となる部分に微細磁区加工が施されて微細磁区加工処理部７が形成される。この微細磁区加工は、粒体配置機構２６により、電磁鋼板５の表面の所定領域に多数個の硬質の粒体２８を敷き詰めるように配置する粒体配置工程と、プレス機構２７により、電磁鋼板５の粒体２８が配置された領域を加圧することにより、該電磁鋼板５に多数個の粒体２８を押し付けてスクラッチ痕を形成する加圧工程とを順に実行することによりなされる。

【0022】

更にそのうち前記粒体配置工程は、電磁鋼板５の表面に、粒体供給器２９により所要量の粒体２８を供給する工程と、供給された粒体２８を粒体整列器３０により均等分散させるならし工程とを順に実行することによりなされる。これにより、電磁鋼板の表面の所定領域に、粒体２８を均等分散状態に配置することができる。そして、電磁鋼板５の表面の所定領域に多数個の硬質の粒体２８が配置されている状態で、加圧工程が実行されることにより、多数個の粒体２８が、電磁鋼板５の表面に食い込むようにして多数個の微細な小穴であるスクラッチ痕が形成される。これにより、電磁鋼板５の表面に粒体を配置して加圧するといった簡単な方法でスクラッチ痕を形成することができ、電磁鋼板５の表面における磁区の微細分化が図られる。

【0023】

また、図示及び詳しい説明は省略するが、加圧工程の実行後、電磁鋼板５の表面に残存する粒体２８を回収する回収工程が実行される。回収された粒体２８は、再利用される。この後、搬送路１８を送られる電磁鋼板５は、切断機構１５により、所定位置で所定寸法に切断される。これにより、先端部の所定範囲に微細磁区加工処理部７が設けられた電磁鋼板５が得られる。しかる後、切断された電磁鋼板５は巻回機構１６に送られ、電磁鋼板５が巻き重ねられて巻鉄心１が得られる。

【0024】

このように本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。即ち、本実施形態の微細磁区加工方法及び微細磁区加工装置１４によれば、電磁鋼板５の表面に硬質の多数個の粒体２８を配置して加圧するといった簡単な方法でスクラッチ痕を形成し、微細磁区加工を施すことができる。この結果、電磁鋼板５に対し鉄損の低減を図るべく微細磁区加工を施すものにあって、加工工程の簡単化及び低コスト化を図ることができるという優れた効果を奏する。

【0025】

この場合、多数個のスクラッチ痕を形成するために、硬質の粒体２８を用いるものであるから、例えば微小突起部を有するプレス型を用いる場合とは異なり、型面が平板なプレス型２３を利用でき、プレス型２３に頻繁な補修を要するものでもない。粒体２８に研磨が必要となる場合でも、プレス型の微小突起部を研磨する場合に比べて極めて容易に研磨の作業を行うことができる。

【0026】

特に本実施形態では、粒体配置工程を、電磁鋼板５の表面に所要量の粒体２８を供給する工程と、供給された粒体２８を均等分散させるならし工程とを含むものとした。これにより、電磁鋼板５の表面の所定領域内における均等なスクラッチ痕の形成、ひいては均質な磁区の微細分化が可能となり、また、比較的簡単な工程で済ませることができる。加圧工程の後、粒体２８を回収する回収工程を実行するようにしたので、粒体２８の容易に回収することができ、粒体２８を繰り返し再使用することが可能となり、加工コストを十分に安価に済ませることが可能となる。

【0027】

ところで、本実施形態では、前記粒体２８を、硬質材料からエッジを有する非球形形状に構成した。粒体２８がエッジを有することにより、電磁鋼板２８の表面に食い込みやすくなり、目的とする機能、つまりスクラッチ痕を形成する機能を効果的に実現することができる。このとき、回収工程を実行しても、一部の粒体２８は、電磁鋼板５の表面にめり込んだ形態で残存することになる。その電磁鋼板５がそのまま巻鉄心１とされることより、電磁鋼板５に常に残留応力を加え続けることになり、磁区の微細分化の効果が維持されるやすくなる。粒体２８は、電磁鋼板５の素地よりも熱膨張率は小さいので、焼鈍がなされても、残留歪みが消失することはない。焼鈍温度が低いアモルファス磁性薄帯に対しても、粒体２８が残存することで残留歪みを生じさせ、磁区の微細分化の効果を出現させることができる。

【0028】

（２）第２の実施形態
図４は、第２の実施形態を示している。この第２の実施形態が、上記第１の実施形態と異なるところは、加圧工程を実行する加圧機構として、プレス機構２７に代えてローラ機構３１を採用した構成にある。このローラ機構３１は、電磁鋼板５の下面側に設けられた下ローラ３２と、上面側に設けられた上ローラ３３とを備え、加圧工程において、表面に粒体２８が配置された電磁鋼板５は、それらローラ３２、３３間に挟まれた状態で送られる。

【0029】

これにより、上ローラ３３の相対的な転動により電磁鋼板５の粒体２８が配置された領域が加圧され、該電磁鋼板５に多数個の粒体２８が押し付けられてスクラッチ痕が形成される。これによれば、やはり、電磁鋼板５に対し鉄損の低減を図るべく微細磁区加工を施すものにあって、加工工程の簡単化及び低コスト化を図ることができるという優れた効果を奏する。この場合、ローラ３２、３３の表面にスクラッチ用の突起などを設ける必要がなく、表面が平滑なローラ３２、３３を用いることができ、安価な汎用品を採用することができる。また、ローラ機構３１のメンテナンス等も容易となる。

【0030】

（３）第３の実施形態
図５及び図６は、第３の実施形態を示すものである。この第３の実施形態では、例えば変圧器用の積層鉄心４１を構成する電磁鋼板の加工に適用している。ここで、図６は、積層鉄心４１の外観構成を概略的に示している。積層鉄心４１は、図で左右方向に延びる上部継鉄部４２、下部継鉄部４３、上下方向に延びそれら継鉄部４２、４３間を上下に繋ぐ第１、第２、第３の３個の脚部４４、４５、４６を備えている。各脚部４４、４５、４６には、図示しない巻線が装着される。積層鉄心４１を構成する継鉄部４２、４３及び各脚部４４、４５、４６は、夫々電磁鋼板４７を、厚み方向即ち図で前後方向に複数枚積層して構成される。

【0031】

このとき、積層鉄心４１においては、突合せ部分のうち、継鉄部４２、４３の左右の両端部と第１、第３の脚部４４、４６の上下端部とが接合される上下左右の４つの角部が、斜めほぼ４５度に切込まれたいわゆる額縁状の突合せ形態とされる。また、継鉄部４２、４３の中央部と第２の脚部４５の上下両端部との接合は、第２の脚部４５の上下部をＶ字状の凸部とした、凹凸の突合せ形態、いわゆるラップジョイント方式の接合方式とされている。そして、各電磁鋼板４７の突合せ端部には、多数個のスクラッチ痕が形成されることにより微細磁区加工の処理がなされた微細磁区加工処理部４８が設けられている。

【0032】

さて、本実施形態では、上記積層鉄心４１のうち、第１、第３の脚部４４、４６を製造する場合を例としている。図５に示すように、前記第１、第３の脚部４４、４６を製造するための装置においては、電磁鋼板４７を矢印Ａ方向に搬送する搬送路１８の途中部の上流側に、微細磁区加工装置４９が設けられ、その下流側に切断機構１５が設けられる。微細磁区加工装置４９は、粒体配置工程及び加圧工程を順に実行することにより、電磁鋼板４７の所定位置に微細磁区加工を行って、微細磁区加工処理部４８を形成するように構成されている。本実施形態では、粒体配置工程は、テープ状の保持部材５０に多数個の粒体２８を保持させる工程と、その保持部材５０を、電磁鋼板４７の表面の所定領域に配置する工程とを含んでいる。

【0033】

前記保持部材５０は、例えば帯状の基材の一面に粘着剤或いは接着剤を塗布して粘着面としたテープ状に構成されている。このとき、保持部材５０の幅寸法は、微細磁区加工処理部４８の形成領域の長さ方向寸法の２倍とされている。この保持部材５０の粘着面には、多数個の粒体２８が均等に保持され、その状態で、粘着面を下にして、電磁鋼板４７の表面に載置状に配置される。この場合、保持部材５０は、電磁鋼板４７上に、搬送方向に対し斜め４５度の方向に延びて配置される。

【0034】

そして、加圧工程は、加圧機構としてのローラ機構３１により実行される。これにて、粒体２８を保持した保持部材５０が配置された電磁鋼板４７は、下面側の下ローラ３２と、上面側の上ローラ３３との間に挟まれた状態で送られて加圧される。これにより、電磁鋼板４５上の保持部材５０が配置された領域が加圧され、電磁鋼板４７に多数個の粒体２８が押し付けられてスクラッチ痕が形成される。この場合、スクラッチ痕は電磁鋼板４７に斜め方向に、微細磁区加工処理部２８の２倍の幅の帯状に形成される。

【0035】

この後、切断機構１５により電磁鋼板４７が切断される。この場合、切断機構１５は、ダイス２４及び切断刃２５を搬送方向に対し斜め４５度方向に延びて備えている。この切断機構１５は、スクラッチ痕の加工範囲の中間部分で、斜め４５度の方向に切断するように構成されている。従って、フープ材料１２から切離される電磁鋼板４７の終端部と、次にフープ材料１２から切離されるべき電磁鋼板４７の先端部との双方に、一回の加工動作によって、微細磁区加工処理部２８が形成されることになる。

【0036】

この第３の実施形態によれば、テープ状の保持部材５０に多数個の粒体２８を保持させた状態で、電磁鋼板４７の表面の所定領域に配置し、加圧工程を実行することにより、保持部材５０の配置領域にスクラッチ痕を形成することができる。この場合、保持部材５０に粘着剤を予め塗布しておくことにより、粒体２８を容易に保持させることが可能となる。しかも、先端部が斜めにカットされた形状の積層鉄心４１用の電磁鋼板４７の、斜め方向に延びる領域に微細磁区加工処理部２８を容易に形成することができる等、任意の位置にテープ状の保持部材５０を配置して均質な微細磁区加工を施すことができる。また、加工中の粒体２８の飛散を防止することができるといった利点も得ることができる。

【0037】

（４）第４の実施形態
図７は、第４の実施形態を示すものであり、上記第３の実施形態とは次の点が異なる。即ち、この第４の実施形態でも、テープ状の保持部材５１に対し粒体２８を保持させ、その保持部材５１を、電磁鋼板４７の表面の所定領域に配置した上で加圧工程を実行するのであるが、保持部材５１に、粒体２８を、均一ではなく位置によって密度を変動させるように保持させている。具体的には、粒体２８を、図で右側ほど密であり、左側ほど疎となるように保持させている。

【0038】

このような第４の実施形態によれば、電磁鋼板４７の表面に対する、スクラッチ痕の形成される密度ひいては磁区の細分化の度合いを、場所によって調整することが容易となる。粒体２８の密度が高い部分では、磁区がより一層微細化され、密度が比較的低い部分では、磁区のそれほどの微細化が図られなくなる。従って、上記第３の実施形態と同様の効果が得られることに加え、電磁鋼板４７に対し、磁束の流れをコントロールできるような微細磁区加工を施すことが可能となる。

【0039】

尚、上記第３、第４の実施形態では、保持部材５０、５１を、テープ状の基材に保持用の粘着剤を塗布する構成としたが、保持部材を例えば粒体を捕捉可能な繊維材料からシート状に構成し、粒体を保持させるようにしても良い。また、上記第３、第４の実施形態では、保持部材５０、５１の全面に粒体２８を保持させるようにしたが、保持部材の表面のうち部分的に粒体２８を保持させた状態で加圧することにより、電磁鋼板に対し例えばバーコードのように交互に縞状に磁区の微細分化加工を施すなど、任意の位置、領域に微細磁区加工を施すことも可能となる。

【0040】

（５）第５の実施形態
図８は、第５の実施形態を示すものであり、電磁鋼板４７を矢印Ａ方向に搬送する搬送路１８の途中部に設けられた微細磁区加工装置６１の要部構成を示している。この微細磁区加工装置６１は、粒体配置工程及び加圧工程を順に実行することにより、電磁鋼板４７の所定位置に微細磁区加工を行って、微細磁区加工処理部４８を形成するように構成されている。ここでは、上記積層鉄心４１の第２の脚部４５となる電磁鋼板４７の、上下部におけるＶ字状の凸部を構成する部分に、微細磁区加工処理部４８を形成する場合を例としている。

【0041】

本実施形態では、微細磁区加工装置６１は、粒体配置工程を実行するための、接着剤塗布部６２、粒体供給部６３、余剰粒体除去部６４を搬送方向上流側から順に備えると共に、その下流側に、加圧工程を行う図示しない加圧機構を備えている。前記接着剤塗布部６２は、電磁鋼板４７の表面の所定領域この場合Ｖ字型の領域に対し、保持用材料としての例えば接着剤６５を塗布する塗布工程を実行するもので、スクリーンマスク６６や塗布ローラ６７を備えている。前記スクリーンマスク６６は、前記Ｖ字型の領域に対応した透孔部６６ａを有しており、塗布ローラ６７により、その透孔部６６ａを通して電磁鋼板４７の表面にＶ字型に接着剤６５が塗布される。

【0042】

前記粒体供給部６３は、前記電磁鋼板４７の表面のうち前記接着剤６５が塗布された領域及びその周辺部に対し、多数個の粒体２８を供給するように構成されている。これにて、多数個の粒体２８が、電磁鋼板４７上の接着剤６５が塗布されている部分を含む領域に散布され、そのうち接着剤６５に接触している部分が、その位置に保持される。前記余剰粒体除去部６４は、例えば前記電磁鋼板４７上の粒体２８が供給された部分に、エアーを高圧で吹き付けるように構成されており、粒体２８のうち、接着剤６５により保持されていないものを吹き飛ばして除去するようになっている。これにて、電磁鋼板４７上では、接着剤６５によって、粒体２８がＶ字型の領域に保持される。

【0043】

これにより、粒体配置工程が行われ、接着剤６５によって電磁鋼板４７の塗布領域に粒体を保持しておくことができ、その状態で、次の加圧工程を実行することができる。従って、電磁鋼板４７の任意の位置に微細磁区加工を施すことが可能となる。本実施形態によれば、上記第３の実施形態などと同様に、加工工程の簡単化及び低コスト化を図ることができると共に、電磁鋼板４７の表面の不要な領域にスクラッチ痕を形成することなく、必要位置に確実にスクラッチ痕を形成することができる。尚、保持用材料としては、接着剤６５に限らず、油などの粘着性を有するものでも良く、粒体２８を保持することが可能であれば様々なものを用いることができる。

【0044】

（６）第６、第７の実施形態、その他の実施形態
図９は、第６の実施形態を示すものであり、上記第５の実施形態と異なるところは、微細磁区加工装置７１の構成にある。即ち、この微細磁区加工装置７１は、粒体配置工程及び加圧工程を順に実行することにより、電磁鋼板４７の所定位置に微細磁区加工を行って、Ｖ字型の微細磁区加工処理部４８を形成するように構成されている。本実施形態では、微細磁区加工装置７１は、電磁鋼板４７の表面に配置されるマスク部材７２を備えると共に、マスク部材７２の上方から多数個の粒体２８を電磁鋼板４７上に均等に散布する粒体供給部７３を備えている。

【0045】

この場合、前記マスク部材７２は、所定領域部分即ちＶ字型の領域が開口７２ａとされている。電磁鋼板４７の表面の所定位置にそのマスク部材７２を配置する工程が行われた後、前記粒体供給部７３により、前記マスク部材７２の開口７２ａを通して電磁鋼板４７の表面に多数個の粒体２８を均一に散布する工程が実行される。これにて、マスク部材７２の開口７２ａの形状に対応した電磁鋼板４７の所定領域に、多数個の粒体２８を配置することができ、その状態で加圧工程が実行される。これにより、電磁鋼板４７の表面のＶ字型の領域にスクラッチ痕を形成することができる。

【0046】

このような第６の実施形態によっても、上記第５の実施形態などと同様に、加工工程の簡単化及び低コスト化を図ることができる、これと共に、マスク部材７２に形成された開口７２ａに応じた任意の位置に微細磁区加工を施すことが可能となり、必要位置に確実にスクラッチ痕を形成することができる。

【0047】

ここで、上記第６の実施形態では、電磁鋼板４７上に配置された粒体２８は、固定されていないので、次の加圧工程に至るまでに型崩れを起こしてしまう心配がある。そこで、図１０に示す第７の実施形態のように、微細磁区加工装置７１によって電磁鋼板４７の所定領域に粒体２８を配置した後、粒体２８の配置領域の上面を覆うように、押えカバー７４を配置することができる。押えカバー７４は、加圧工程までの間、電磁鋼板４７の上面に配置されている。この第７の実施形態によれば、電磁鋼板４７上に配置された粒体２８を、型崩れさせることなく加圧工程まで送ることができる。

【0048】

尚、上記各実施形態では、粒体２８を、アルミナ粒等の硬質材料からエッジを有する非球形形状に構成したが、粒体２８の材質、形状、粒径などについては、セラミック粒、金属粒など、電磁鋼板の表面にスクラッチ痕を形成できるものであれば、様々な変更が可能である。また、上記各実施形態では、電磁鋼板に微細磁区加工を施した後に切断を行う構成としたが、所定形状に裁断された後の電磁鋼板に対して、微細磁区加工を行う場合にも適用することができる。

【0049】

以上説明した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0050】

図面中、１は巻鉄心、５、４７は電磁鋼板、７、４８は微細軸加工処理部、１２はフープ材料、１３は搬送機構、１４、４９、６１、７１は微細磁区加工装置、１５は切断機構、２６は配置機構、２７はプレス機構（加圧機構）、２８は粒体、２９、６３、７３は粒体供給部、３０は粒体整列器、３１はローラ機構（加圧機構）、４１は積層鉄心、５０、５１は保持部材、６２は接着剤塗布部、６４は余剰粒体除去部、６５は接着剤（保持用材料）、６６はスクリーンマスク、６７は塗布ローラ、７２はマスク部材、７４は押えカバーを示す。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】