(57)【要約】【課題】接着皮膜を使用せず、従来の絶縁皮膜の軟磁性材料を使用し、接着皮膜と同程度以上の占積率、及びコア形状を確保できる、安価な積層接着コアおよびその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の積層接着コアは、打ち抜き加工された複数の軟磁性鋼板を、積層面が成型用治具底面に対して垂直となるよう成型用治具で拘束することにより積層体を成型する工程と、該積層体を成型用治具で拘束することにより成型した状態で、該積層体の積層端面に対して接着剤を塗布し、前記積層体を接着する工程と、該接着された積層体を治具を用いて所定の積み厚に分離する工程により製造される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
打ち抜き加工された複数の軟磁性鋼板を、積層面が成型用治具底面に対して垂直となるよう成型用治具で拘束することにより積層体を成型する工程と、
該積層体を成型用治具で拘束することにより成型した状態で、該積層体の積層端面に対して接着剤を塗布し、前記積層体を接着する工程と、
該接着された積層体を治具を用いて所定の積み厚に分離する工程
とを有することを特徴とする積層接着コアの製造方法。
【請求項２】
前記積層体を接着する工程において、積層体の複数の積層端面に対して接着剤を塗布することを特徴とする請求項１に記載の積層接着コアの製造方法。
【請求項３】
前記積層体を接着する工程において、接着剤が瞬間接着剤であることを特徴とする請求項1または2に記載の積層接着コアの製造方法。
【請求項４】
軟磁性鋼板の板厚を0.15ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項1ないし3に記載の積層接着コアの製造方法。
【請求項５】
軟磁性鋼板をＳｉ含有量：2.5ｍａｓｓ％以上の高珪素鋼板とすることを特徴とする請求項1ないし4に記載の積層接着コアの製造方法。
【請求項６】
請求項１ないし5に記載の積層コアの製造方法により製造されたことを特徴とする積層接着コア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層接着コア及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気機器などの鉄心となる薄鋼帯の打ち抜き加工方法に関しては、2枚の帯状電気鉄板を重ね合わせ、両鉄板をかしめて一体化させた状態で同時に打抜き加工するいわゆるかしめ加工方法が行われる。この方法は、鉄心を1枚づつ打抜く方法は非効率であることから、鉄心材となる電気鉄板を複数枚重ね合わせて同時に打ち抜くようにしたものである。
【０００３】
しかしながら、上記方法では、板厚が0.15ｍｍ以下の薄い材料については、かしめ部の圧着強度が弱いために十分にかしめることができないという問題がある。
【０００４】
そこで、上記技術の課題を解決する積層コアの製造方法として、薄鋼帯にあらかじめ接着剤を塗布した材料をプレスした後、積層し、加圧、加熱する方法が特許文献1〜3に提案されている。
【特許文献１】特開2003-257761号公報
【特許文献２】特開平11-187626号公報
【特許文献３】特開平10-179921号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献1〜3に記載の方法では、上記薄鋼板は、皮膜自体が高価な上、その接着能を確保するため、膜厚が従来の絶縁皮膜より数倍以上厚くなり、材料コストが増大する。また、積層接着コアを製造するのにコアを加圧した状態で、加熱乾燥させなければならず、工程が増え、設備的にも高価になるという問題もある。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑みなされたもので、接着皮膜を使用せず、従来の絶縁皮膜有り又は無しの軟磁性材料を使用し、接着皮膜と同程度以上の占積率、及びコア形状を確保できる、安価な積層接着コアおよびその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上述した従来技術の課題を解決すべく検討した結果、成型用治具で積層体を拘束し成型する際に、積層面が成型用治具底面に対して垂直となるよう積層し、次いで、積層体を接着した上で、積層体を所定の積み厚に分離しコアとすることで、目的とする積層接着コアが得られることを見いだした。
【０００８】
本発明は、このような知見に基づきなされたもので、その要旨は以下のとおりである。
【０００９】
［1］打ち抜き加工された複数の軟磁性鋼板を、積層面が成型用治具底面に対して垂直となるよう成型用治具で拘束することにより積層体を成型する工程と、該積層体を成型用治具で拘束することにより成型した状態で、該積層体の積層端面に対して接着剤を塗布し、前記積層体を接着する工程と、該接着された積層体を治具を用いて所定の積み厚に分離する工程とを有することを特徴とする積層接着コアの製造方法。
【００１０】
［2］前記［1］において、前記積層体を接着する際に、積層体の複数の積層端面に対して接着剤を塗布することを特徴とする積層接着コアの製造方法。
【００１１】
［3］前記［1］または［2］において、前記積層体を接着する際に、接着剤が瞬間接着剤であることを特徴とする積層接着コアの製造方法。
【００１２】
［4］前記［1］ないし［3］において、軟磁性鋼板の板厚を0.15ｍｍ以下とすることを特徴とする積層接着コアの製造方法。
【００１３】
［5］前記［1］ないし［4］において、軟磁性鋼板をＳｉ含有量：2.5ｍａｓｓ％以上の高珪素鋼板とすることを特徴とする積層接着コアの製造方法。
【００１４】
［6］前記［1］ないし［5］に記載の積層接着コアの製造方法により製造されたことを特徴とする積層接着コア。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、従来と同等の占積率及びコア形状を確保でき、かつ、安価な積層接着コアを得ることができる。また、接着皮膜を使用しないため工程の大幅な簡略化が図れ、従来の絶縁皮膜の軟磁性材料を使用することができるため実用的である。また、本発明の積層コアは、コア寸法、コア強度、磁気特性といった製品特性が良好なため、電気機器などの鉄心、トランス、リアクトル等の材料として非常に有用である。また、本発明は、特に、板厚が0.15ｍｍ以下の薄い鋼板に対して非常に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明の積層接着コアの製造方法を詳細に説明する。
【００１７】
本発明では、軟磁性鋼板を使用し、まず、軟磁性鋼板を所定の形状に打ち抜き加工しプレスバラコアとする。この時、生産性の観点から、鋼帯またはフ−プ状の軟磁性鋼板をプレス機を用いて連続打ち抜き加工することが望ましい。
【００１８】
また、プレス機を用いて連続打ち抜き加工する場合、金型の刃の研磨寿命を延ばすため、揮発性潤滑油を使用することが好ましい。潤滑油は特に限定しないが、揮発性であり引火点の低い（例えば、70℃以下）ものが好ましい。このように、打ち抜き加工時に潤滑油を用いることにより、潤滑油を用いないで打ち抜き加工を行った場合に比べ、約3倍以上の研磨寿命が得られることになる。
【００１９】
潤滑油を用いた場合は、打ち抜き加工後、プレスバラコアを乾燥し、潤滑油を除去することが好ましい。潤滑油の除去方法は特に限定しない。アセトン等による化学的な脱脂も可能である。しかし、コスト及び安全面からは乾燥による潤滑油の除去が好ましい。
【００２０】
なお、工程簡素化、コスト低減の観点から、刃の研磨頻度を考慮し、潤滑油を使用せず、油除去乾燥を省略することもできる。
【００２１】
次いで、打ち抜き加工により得られた複数のプレスバラコアを、積層面が成型用治具底面に対して垂直となるよう成型用治具で拘束することにより積層体を成型する。これは本発明の積層コアの製造方法において、重要な要件の一つである。積層面が成型用治具底面に対して垂直となるように積層することにより、積層体から治具を用いて所定の積み厚を有する積層接着コアを得ることができる。
【００２２】
また、成型用治具で積層体を拘束する際に、離型材を用いることが好ましく、離型材としては、フッ素樹脂コ−ティング板を使用することができる。離型材としてフッ素樹脂コ−ティング板を用いることにより、フッ素樹脂コーティングされていないプラスチック単体の離型材より剛性があり、寸法精度が向上する。また、鉄板等に、その都度、離型剤（液）を塗布し、乾燥、焼付を行い使用していた離型材と比べ、手間がかからず、生産効率を挙げる事ができる。さらに、複数回使用でき、コアの精度を維持する上で非常に有効であると同時にコストの削減がはかれる。
【００２３】
成型用治具本体の材質は特に限定しないが、寸法精度を決める重要な構成要素であるため、金属製で繰り返し使用が可能で所望の硬度、剛性を有し、かつ製品コアの直角度を確保するための精度を有する材料が望ましい。フッ素樹脂コ−ティング板は、コア形状と同形状とすることが、治具にセットするとき整列が容易となり好ましい。また、離型材は、成型用治具が積層体と接触している全ての面において、積層体と成型用治具の間に挟み込むようにして使用することが好ましい。
【００２４】
次いで、積層体を成型用治具で拘束することにより成型した状態で、該積層体の積層端面に対して接着剤を塗布し、前記積層体を接着する。これは本発明の積層コアの製造方法において、重要な要件の一つである。接着することにより、積層体が固定されかつ分離しやすくなる。積層体を成型用治具で拘束するにあたっては、まず図1ａに示すように、積層体1を整列させ、次いで一方向に端面を揃え、固定し、成型用治具2に積層体1が接している極力全ての面において積層体1をしめつけるように行う。ここで、成型用治具2による成型は、積層体1に接着剤が含浸されていないため、容易に整列固定作業が行え、精度の高い成型を行うことができる。また、成型した状態での接着剤の塗布は、図1bに示すように積層体の積層端面の一部とすることができる。この時、使用する接着剤の種類は特に限定されない。接着剤は乾燥、焼付工程までに硬化していることが好ましいが、必ずしも完全に硬化している必要はなく、ある程度の接着強度が得られるまで硬化していればよい。しかし、比較的短時間のうちにある程度の接着強度が得られるような接着剤を使用することが好ましく、シアノアクリレ−トのような瞬間接着剤を使用することが好ましい。塗布量は、コアの大きさ、形状、積み厚により適量を加減するが、接着時は、コア形状を維持できる極力最小限の接着剤の使用とするのが好ましい。
【００２５】
また、コア形状を安定させるため、例えば、上面、下面に接着剤を塗布するなど、積層体の複数の積層端面に対して接着剤を塗布することが好ましい。下面への接着剤の接着の方法としては特に限定しないが、例えば、下面に瞬間接着剤を塗布できるよう必要箇所に溝を切って置く方法や、上面を接着し接着剤を乾燥させた後、コアをひっくり返し、再度接着用の成型用治具に固定し、反対側に瞬間接着剤を塗布する方法等があげられる。
【００２６】
次いで、接着された積層体から治具を用いて所定の積み厚の積層接着コアを分離する。これは本発明の積層接着コアの製造方法において、最も重要な要件である。分離方法については特に限定せず、例えば図1ｃに示すような押し切りタイプの治具を用い、一方向に積み厚分押し出し、分離する方法等を用いることができる。
【００２７】
上記により、本発明の所望の積層接着コアが得られるが、目的に応じ、以下の含浸工程及び加熱、焼付工程を加えることができる。
【００２８】
得られた積層接着コアに対して熱硬化型接着剤を含浸させることが好ましい。含浸工程をさらに加えることにより、より強固な接着強度をもたせることができる。この時、使用する接着剤は特に限定せず、例えば、熱硬化型接着剤を用いることができる。
【００２９】
積層体を接着剤の中に含浸させる方法としては、ア）真空含浸する方法、イ）常圧（大気圧）で含浸する方法等を用いることができる。
【００３０】
次いで、含浸されている中から積層接着コアを取りだし、余分な接着剤を積層接着コアから落とした後、乾燥、焼付処理をし、軟磁性鋼板間が完全接着された積層接着コアを得ることも可能である。この場合、乾燥、焼付処理は、例えば電気炉、熱風乾燥炉、誘導加熱炉等を用いることができる。この時の乾燥、焼付処理は、通常100〜200℃で10分以上行うことが好ましい。しかしこれに限定される訳ではなく、接着剤乾燥条件としては、コア自体の温度及び保持時間が、接着剤硬化に必要な条件を満足するよう適宜選定される。
【００３１】
乾燥、焼付処理後、余分な接着剤がコア周囲に付着している場合、コアの寸法精度を向上させるため、カッターナイフ等を用いて、コアの周囲の余分な接着剤を除去することが好ましい。
【００３２】
なお、本発明において、軟磁性鋼板の組成に特に制限はない。しかし磁気特性等コア成形後の特性を考慮した場合、Ｓｉ含有量が2.5ｍａｓｓ％以上の高珪素鋼板や非晶質薄鋼板を用いることが好ましい。また、絶縁皮膜を有した軟磁性鋼板でも、例えばアモルファス等の絶縁皮膜なしの軟磁性鋼板どちらも本発明の対象鋼板とする。また、板厚についても特別な制限はないが、特にかしめが困難な0.15ｍｍ以下の板厚の軟磁性鋼板に適しており、本発明ではこのような極く薄い鋼板についても何ら問題なく使用できる。
【実施例１】
【００３３】
以下、本発明の積層接着コアの製造方法を図1に基づいて詳細に説明する。
【００３４】
板厚0.1mm、幅50mmの6.5%けい素鋼板を用い、打ち抜き長さ（切断長さ）20mmでプレスで剪断し打ち抜き加工を行った。この時、引火点54℃の潤滑油：出光製「ダフニ−ニュ−パンチオイル」を使用し、打ち抜き加工後、100℃×1時間で潤滑油除去乾燥を行った。次いで、占積率93〜97%となるように、得られたプレスバラコアを積み厚205mm分取り出し、直方体のコア形状となるように、成型用治具2で拘束することにより成型した。なお、この時、成型用治具2は挟み込み構造とし、十分な剛性と精度を持たせた。また、積層体1は片側から一方向に叩いて基準面に対して整列させた。次いで、成型用治具2で積層体1を拘束することにより成型した状態で、積層体1の上下両面の積層端面に対してシアノアクリケート系瞬間接着剤3を塗布し、前記積層体1を接着した。なお、接着はまず、上面の積層端面に対してシアノアクリケート系瞬間接着剤3を塗布し、接着剤が乾いたあと、一度コアを取外し、コアをひっくり返し、反対側（下面）にも同じくシアノアクリケート系瞬間接着剤3を塗布した。
【００３５】
以上により得られた積層体1に対し、押し切りタイプの分離用治具4を用い、一方向に荷重し積層体1を所定の積み厚分まで押し出し、次いで、切り出し刃5により切り出し、本発明の積層接着コアを得た。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
電気機器などの鉄心、トランス、リアクトル等の材料として非常に有用である
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の積層コアの製造方法の工程を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
1  積層体
2  成型用治具
3  シアノアクリケート系瞬間接着剤
4  分離用治具
5  切り出し刃
【図１】
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