(57)【要約】【課題】積層面の接着剤の残存を防止し、寸法精度に優れた積層接着コアおよびその製造方法を提供する。【解決手段】軟磁性鋼板を打ち抜き加工した後に複数枚積層する工程と、積層体に対して熱硬化型接着剤を含浸させる工程と、積層体を成型用治具で拘束することにより成型する工程と、積層体に対して乾燥、焼付処理を施す工程により積層接着コアを製造するに際し、前記乾燥、焼付は、積層体の積層端面が周辺装置と接触しないように処理することとする。【選択図】図１
2005340706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟磁性鋼板を打ち抜き加工した後に複数枚積層する工程と、
該積層体に対して熱硬化型接着剤を含浸させる工程と、
該工程を経た積層体を、成型用治具で拘束することにより成型する工程と、
該成型用治具で拘束された積層体に対して乾燥、焼付処理を施す工程
により積層接着コアを製造するに際し、
前記乾燥、焼付処理時の積層体の積層端面が周辺装置と接触していないことを特徴とする積層接着コアの製造方法。
【請求項２】
打ち抜き加工された複数の軟磁性鋼板を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、
該成型用治具で拘束された積層体に対して熱硬化型接着剤を含浸させる工程と、
該工程を経た積層体に対して乾燥、焼付処理を施す工程
により積層接着コアを製造するに際し、
前記乾燥、焼付処理時の積層体の積層端面が周辺装置と接触していないことを特徴とする積層接着コアの製造方法。
【請求項３】
請求項１または2に記載の積層接着コアの製造方法により製造される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、例えば特許文献1に記載のように、プレスコアを積層し、接着剤を含浸し乾燥硬化させる方法が行われている。
【０００５】
しかしながら、接着材を加熱（乾燥）硬化させた後、コア積層面周囲に接着剤が残存し、この接着剤により凹凸ができ、寸法精度が劣化する場合がある。また、リアクトル等の用途では、複数個のコアを組み合わせ、コア同士の接合面の間にはギャップ材をはさみ、コアとギャップ材を接着剤で固定し使用されるため、コアとコアの接合面に接着剤が残存すると、ギャップ材と接着固定するための接着剤を乾燥固化した際に、十分なコア強度が得られないという問題がある。
【０００６】
これに対しては、接着剤を含浸させたコアを接着用治具に整列固定し、乾燥、焼付前に、コアの表面の接着剤を、ウェス、ペーパタオル、吸液性素材等により軽く拭取る、または、ゴム片，プラスチック片，木片，金属片，その他の直線部を有する固形物により軽くかき取ることが一般的に行われている方法である。
【特許文献１】特開2003-257761号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記方法では、コア積層面周囲の接着剤を十分に除去することはできず、依然として接着剤の残存により寸法精度の劣化やコア強度の劣化等の問題がある。
【０００８】
本発明は、以上の点に鑑みなされたもので、積層面の接着剤の残存を防止し、寸法精度に優れた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】
【０００９】
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。その結果、コア積層面周囲の接着剤の残存は、成型用治具、離型材等の周辺装置と接触する面に顕著に認められ、非接触面には接着剤の残存は認められないこと及びこの傾向は成型用治具内での積層体の置き方により異なることを見いだした。
【００１０】
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。
【００１１】
［1］軟磁性鋼板を打ち抜き加工した後に複数枚積層する工程と、該積層体に対して熱硬化型接着剤を含浸させる工程と、該工程を経た積層体を、成型用治具で拘束することにより成型する工程と、該成型用治具で拘束された積層体に対して乾燥、焼付処理を施す工程により積層接着コアを製造するに際し、前記乾燥、焼付処理時の積層体の積層端面が周辺装置と接触していないことを特徴とする積層接着コアの製造方法。
【００１２】
［2］打ち抜き加工された複数の軟磁性鋼板を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、該成型用治具で拘束された積層体に対して熱硬化型接着剤を含浸させる工程と、該工程を経た積層体に対して乾燥、焼付処理を施す工程により積層接着コアを製造するに際し、前記乾燥、焼付処理時の積層体の積層端面が周辺装置と接触していないことを特徴とする積層接着コアの製造方法。
【００１３】
［3］前記［1］または［2］に記載の積層接着コアの製造方法により製造されることを特徴とする積層接着コア。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、寸法精度に優れた積層接着コアを得ることができる。コア積層面周囲の接着剤を十分に除去することが可能となるため、従来の拭取りや固形物によるかき取り等の工程を省くことができ、生産効率が向上する。さらに、本発明の積層接着コアは、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
次に、プレスバラコアを複数枚積層し、積層体を形成する。この時、例えば、打ち抜いた個々の鋼板がバラバラにならないように簡易な押さえ治具、輪ゴム等で仮拘束、仮止めし、所定の積層枚数の積層体を形成することが好ましい。なお、前記仮拘束、仮止めは、含浸により積層間に接着剤を浸透させるため、強く加圧して止める必要はなく、ばらけない程度でよい。
【００１８】
このように、仮固定を行うことにより、後の成型用治具での成型工程で、接着剤含浸による表面張力により整列しづらくなる影響が受けにくくなり、寸法精度が向上する。なお、この仮固定は必須ではなく、積層接着コアの使用条件に合わせて適宜選択することが可能である。
【００１９】
次いで、前記積層体に対して熱硬化型接着剤を含浸させる。この時、使用する接着剤は熱硬化型接着剤とする。特に、アクリル系樹脂またはエポキシ系樹脂の熱硬化型接着剤とすることが好ましい。例えば、自動車用部品等で使用される場合は、零下から150℃程度までのヒートサイクルを受けながら使用されるため、温度変化に対する接着強度が必要であり、接着剤として、1液性のアクリル系接着剤やエポキシ系接着剤を使用することが好ましい。
【００２０】
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）で含浸する方法等があるが、いずれを用いてもよい。ただし、積層体を接着剤の中に入れ、含浸するにあたっては、積層体と接着剤をトレー等に入れ、ア）真空含浸する方法では、積層体を接着剤の中に完全に浸漬させる必要がある。また、イ）常圧で含浸する方法では、毛細管現象を利用する場合は、コアの積層面が上部に出るよう整列し、そのコアの高さに対し、接着剤の液面高さは、2分の1から10分の1とする。積層体を全て覆うように接着剤に浸漬した場合、全ての側面から接着剤が浸透し、積層体の中心部分に空気が溜まり、製品コアの強度のばらつきとなる等コア強度に悪影響を及ぼす。そのため、積層接着コアの下から接着剤が上昇し、コア積層間の空気を上部へ押し出すように接着剤の液面高さを設定することが重要である。
【００２１】
次いで、含浸後、含浸時に用いた熱硬化型接着剤を、再度、有効利用するために、含浸後のコアから余分な接着剤を回収することが好ましい。回収方法としては、自然落下の他、エアブロー等で強制的に回収することあげられる。
【００２２】
次いで、含浸されている中から積層体を取りだし、余分な接着剤を積層体から落とした後、積層体を成型用治具で拘束することにより成型する。この際に、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、成型用治具で拘束された積層体に対して、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。この時、積層体の積層端面が周辺装置と接触していないこととする。これは、本発明の特徴であり、最も重要な要件である。以下、これについて詳細に説明する。
【００２５】
前述の通り、コア積層面周囲の接着剤の残存は、成型用治具、離型材、乾燥炉内壁等と接触している面に顕著な接着剤残存が認められ、反対に非接触面には接着剤の残存は認められないこと、そして、この傾向は成型用治具内での積層体の置き方により異なることを見いだした。本発明は、上記知見に基づき得られたものであり、積層体の積層端面が周辺装置と接触していないことが重要であり、積層端面と周辺装置とを非接触とすることにより、接着剤の残存を防止するものである。なお、周辺装置とは、乾燥、焼付処理を行う上で使用される装置等であり、例えば、乾燥炉、成型用治具、離型材等が挙げられる。そして、これらと接触していないとは、面接触、点接触も含め、完全に積層体の積層端面が接触していないことである。
【００２６】
図1は本発明の一実施態様を示すものである。図1は、乾燥、焼付処理時の乾燥炉内に設置された成型用治具2と治具内に固定された積層体1の状態を示すものである。図1において、積層体1は、積層面Ａ（上下2面）が成型用治具と接触することにより成型用治具2で拘束され、成型用治具は積層面Ａが乾燥炉底面と水平となるように乾燥炉内に縦置きされている。図1によれば、積層端面Ｂ1、Ｂ2は成型用治具のどの面とも非接触の状態となっており、これにより、積層端面が成型用治具の面と接触した状態で乾燥、焼付を行った場合に、表面張力で接着剤が接触部分に残存し、乾燥固化することを防止する。すなわち、接着剤は、乾燥固化時、一般的には収縮する。非接触とすることによるこの収縮現象を利用し、コア積層表面の接着剤残存を防止できることになり、寸法精度に優れた積層接着コアを得ることができる。
【００２７】
図2は本発明の他の実施態様を示す図である。図1同様、乾燥、焼付処理時の乾燥炉内に設置された成型用治具2と治具内に固定された積層体1の状態を示すものであり、積層端面Ｂ1に接着剤が塗布された場合等に使用される。図2において、積層体1は、積層面Ａ（上下2面）が成型用治具と接触することにより成型用治具2で拘束され、成型用治具は積層面Ａが乾燥炉底面と垂直となるように軸3を支えとして乾燥炉内に横置きされている。図2によれば、積層端面Ｂ1、Ｂ2は成型用治具のどの面とも非接触の状態となっており、これにより、積層端面が成型用治具の面と接触した状態で乾燥、焼付を行った場合に、表面張力で接着剤が接触部分に残存し、乾燥固化することを防止し、寸法精度に優れた積層接着コアを得ることができる。また、積層体1は積層端面Ｂ1が乾燥炉底面と水平となるように設置されているため、積層端面Ｂ1内での接着むらを防止することができる。
【００２８】
また、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。
【００２９】
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。
【００３０】
以上により本発明の積層接着コアが得られる。なお、上記した工程の順番については特に限定はなく、例えば、含浸工程と成型工程とを入れ替え、成形後含浸を行うことも可能である。
【００３１】
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】
【００３２】
本発明例
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。次いで、積み厚30mmで直方体のコア形状となるように積層させ、得られた積層体に対して、熱硬化型接着剤としてアクリル系熱硬化型接着剤を用い、真空含浸装置で0.05気圧以下の条件で熱硬化型接着剤を含浸させた。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積層接着コアを製造した。なお、この時、0.3mm厚のフッ素樹脂コ−ティング鋼板を離型材として使用し、治具は挟み込み構造とし、十分な剛性と精度を持たせた。そして、図1に示すように、乾燥炉装入前に、積層面の2カ所のみ治具の面と接触するように固定する形で積層接着コアを拘束し、積層面が乾燥炉底面と垂直となるように固定整列させ、次いで、120℃×45分間で乾燥、焼付処理を行った。
【００３３】
比較例
本発明例と同様の方法で、打ち抜き、積層、接着剤含浸、成型を行い、積層接着コアを製造した。そして、図3に示すように、乾燥炉装入前に、積層面の2カ所のみ治具の面と接触するように固定する形で積層接着コアを拘束し、積層面は離型材を挟んで乾燥炉底面と水平となるように固定整列させ、次いで、120℃×45分間で乾燥、焼付処理を行った。
【００３４】
上記により得られた本発明例、比較例の積層接着コアに対し、コアを100個ずつ製作し、寸法精度を比較した。なお、寸法精度は、まず寸法はノギスで測定し次いで誤差を算出した。得られた結果は下記の通りである。
【００３５】
本発明例寸法誤差：＋0.06〜＋0.18
比較例寸法誤差：＋0.3〜＋0.8
以上より、本発明では、寸法精度に優れた積層接着コアが得られていることがわかる。
【００３６】
一方、比較例では、接着剤が接触部分に残存し、乾燥固化してしまったため、寸法がばらついた。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
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】
【００３８】
【図１】本発明の乾燥、焼付処理時の乾燥炉内に設置された成型用治具と治具内に固定された積層体の実施態様を示す図である。
【図２】本発明の乾燥、焼付処理時の乾燥炉内に設置された成型用治具と治具内に固定された積層体の他の実施態様を示す図である。
【図３】従来の乾燥、焼付処理時の乾燥炉内に設置された成型用治具と治具内に固定された積層体の実施態様を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
1  積層体
2  成型用治具
3軸
4離型材
Ａ  積層面
Ｂ1、Ｂ2  積層端面
【図１】
2005340706.tif 000003
【図２】
2005340706.tif 000004
【図３】
2005340706.tif 000005