(57)【要約】  【課題】  高珪素電磁鋼板の割れや破断を招く打ち抜き加工を廃止し、珪素含有量の増加と薄型化とによって強度が低下した高珪素電磁鋼板を所望の形状に高精度且つ自由に加工可能であって、しかも実用に耐える十分な強度のモーター用コアを製造可能とする新たな製造技術を提供する。  【解決手段】  複数枚の電磁鋼板１，１，……を、互いの電気的絶縁層１１同士で接合するよう積層仮固定Ａした電磁鋼板集合体２の、コア輪郭の一部をなす対峙木口面２１，２１および他の対峙木口面２２，２２相当箇所が、レーザー裁断されると同時に溶融結合Ｂさせて積層電磁鋼板ブロック３となし、一方の対峙木口面２１，２１を研磨Ｃした後、研磨済み対峙木口面２１，２１に巻き掛けたカシメ部品４によって一体化Ｄし、残された対峙木口面２２，２２を研磨Ｅする電磁鋼積層コアの製造方法である。【選択図】    図１
2009032753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面または曲面を持つ所定厚さに設定した複数枚の電磁鋼板を、互いの電気的絶縁層同士で接合するよう積層仮固定した電磁鋼板集合体の、各電磁鋼板の積み重なり面に交叉する少なくともコア輪郭の一部をなす対峙木口面、および同コア輪郭の他の一部をなす対峙木口面相当箇所を、夫々任意形状にレーザー裁断すると同時に各裁断面を溶融結合させ積層電磁鋼板ブロックとし、これら溶融結合済みの四つの木口面の中、一方の対峙木口面を研磨加工した後、該研磨したがわの対峙木口面中央付近にカシメ部品を通過させるよう巻き掛けて強固に一体化させ、残された対峙木口面およびその他の要研磨木口面を研磨するようにしたことを特徴とする電磁鋼積層コアの製造方法。
【請求項２】
平面または曲面を持つ厚さ０．１ｍｍ未満に設定した複数枚の電磁鋼板を、互いの電気的絶縁層同士で接合するよう積層仮固定した電磁鋼板集合体の、各電磁鋼板の積み重なり面に交叉する少なくともコア輪郭の一部をなす対峙木口面、および同コア輪郭の他の一部をなす対峙木口面相当箇所を、夫々任意形状にレーザー裁断すると同時に各裁断面を溶融結合させ積層電磁鋼板ブロックとし、これら溶融結合済みの四つの木口面の中、一方の対峙木口面を研磨加工した後、該研磨したがわの対峙木口面中央付近にカシメ部品を通過させるよう巻き掛けて強固に一体化させ、残された対峙木口面およびその他の要研磨木口面を研磨するようにしたことを特徴とする電磁鋼積層コアの製造方法。
【請求項３】
珪素含有量を４．０重量％ないし７．０重量％、望ましくは６．５重量％に規制し、平面または曲面を持つ厚さ０．１ｍｍ未満に設定した複数枚の電磁鋼板を、互いの電気的絶縁層同士で接合するよう積層仮固定した電磁鋼板集合体の、各電磁鋼板の積み重なり面に交叉する少なくともコア輪郭の一部をなす対峙木口面、および同コア輪郭の他の一部をなす対峙木口面相当箇所を、夫々任意形状にレーザー裁断すると同時に各裁断面を溶融結合させ積層電磁鋼板ブロックとし、これら溶融結合済みの四つの木口面の中、一方の対峙木口面を研磨加工した後、該研磨したがわの対峙木口面中央付近にカシメ部品を通過させるよう巻き掛けて強固に一体化させ、残された対峙木口面およびその他の要研磨木口面を研磨するようにしたことを特徴とする電磁鋼積層コアの製造方法。
【請求項４】
複数枚の電磁鋼板は、互いの電気絶縁性結晶粒界を介して積層仮固定した電磁鋼板集合体とした後にレーザーによる裁断を行うようにした、請求項１ないし３何れか一項記載の電磁鋼積層コアの製造方法。
【請求項５】
積層電磁鋼板ブロックは、その対峙木口面相当箇所の中の少なくとも一面またはその一部を、各電磁鋼板の積み重なり面に対して９０度未満の所定角度か、もしくは９０度を超えた所定角度かの何れかの角度に傾斜した面形状に裁断する三次元的加工によるものとした、請求項１ないし４何れか一項記載の電磁鋼積層コアの製造方法。
【請求項６】
積層電磁鋼板ブロックは、その積層状木口面相当箇所の中の少なくとも一面あるいはその一部を、折れ曲げ直線状および／または曲線状に裁断する三次元的加工によるものとした、請求項１ないし５何れか一項記載の電磁鋼積層コアの製造方法。                                                      
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電磁鋼板に関連するあらゆる分野をその技術分野とするものであり、電磁鋼積層コアを製造する分野は勿論のこと、電磁鋼積層コアを輸送、保管、販売、利用ならびにその製造に必要となる設備、器具類を提供、販売する分野から、それら資材や機械装置、部品類に必要となる素材、例えば、木材、石材、各種繊維類、プラスチック、各種金属材料等を提供する分野、それらに組み込まれる電子部品やそれらを集積した制御関連機器の分野、各種計測器の分野、当該設備、器具を動かす動力機械の分野、そのエネルギーとなる電力やエネルギー源である電気、オイルの分野といった一般的に産業機械と総称されている分野、更には、それら設備、器具類を試験、研究したり、それらの展示、販売、輸出入に係わる分野、将又、それらの使用の結果やそれを造るための設備、器具類の運転に伴って発生するゴミ屑の回収、運搬等に係わる分野、それらゴミ屑を効率的に再利用するリサイクル分野などの外、現時点で想定できない新たな分野までと、関連しない技術分野はない程である。                                                                                                  
【背景技術】
【０００２】
（着目点）
自動車による大気汚染や地球温暖化、騒音などの環境問題を解決する技術として、近年、電気自動車やハイブリッド自動車などが注目を集めており、各自動車メーカーやその関連企業によって、より小型、高性能なインホイール型の駆動用モーターや航続距離が長く軽量で充電時間の短いバッテリーなどの開発が盛んに行われている。
【０００３】
こうした情勢の中、小型、軽量な上に高出力が得られるリラクタンスモーターやインダクションモーター、その他のモーターに用いられる薄型積層電磁鋼板は、交流磁化されるときに鉄損（エネルギー損失）を生じるという性質を持ち、この鉄損は、板厚を薄くするほど少なくできるという理由から、従来品よりも更に薄い電磁鋼板の生産技術が求められている。
また、電磁鋼板には、薄くなるに従って磁束密度が低下してしまう傾向があり、この現象を改善してモーター性能を高めるために、１８８９年にイギリスのハッドフィールド（Ｈａｄｆｉｅｌｄ）が発見した、鉄に珪素を添加すると電気抵抗が上がり、鉄損を低下させる効果が得られ、珪素含有量が６．５％までは磁歪と結晶異方性エネルギーとが低下するという性質を利用し、結晶方位制御によって飽和磁束密度を高め、珪素の添加によって電気抵抗を高めるという技術の開発が、現在、盛んに進められている。
【０００４】
（従来の技術）
これらに関する先行技術の例としては、特開平５−２８７３８３号公報「超高珪素電磁鋼板の製造方法」発明として提案されているように、重量でＣ≦０．００６％、Ｓｉ：５．０〜７．１％、Ｍｎ：０．０７〜０．３０％、Ｓ≦０．００７％、酸可溶性Ａｌ：０．００６〜０．０３８％、ｔｏｔａｌＮ：８〜３０ｐｐｍ、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる材料を、１１００℃を超え１２５０℃以下の温度域に加熱して１５〜４０％の圧下率を適用する粗熱間圧延を施して歪を導入し、次いで１１００℃を超え１２５０℃以下の温度域に再加熱して仕上圧延を施した後、板温を１２０〜３５０℃の温度域として冷間圧延して最終板厚とし、次いで再結晶と粒成長とを目的とする焼鈍を施す超高珪素電磁鋼板の製造方法により、磁気特性、就中高周波数領域で秀れた鉄損特性を有する超高珪素鋼（６．５％あるいはその近傍のＳｉを含有する鋼）熱延板および冷延板を、材料に耳割れ（エッジクラック）、延いては材料破断を惹起することなく、１８０℃の板温度で０．２３ｍｍ厚まで冷間圧延加工することができるプロセスを提供可能とした技術や、特開２００３−１６０８４８号公報に開示された「高珪素電磁鋼板及びその製造方法」発明のように、Ｓｉ含有量が５重量％以上７重量％以下、Cr含有量が０．１重量％以上２重量％以下、Ａｌ含有量が０．００５重量％未満であり、板厚が０．３ｍｍ以下で且つ板厚方向に貫通粒組織を有し、高透磁率特性を維持したまま高周波で低鉄損特性を有する高珪素電磁鋼板およびその製造方法を提供可能とした技術などが既に開発されている。
【０００５】
このような新たな技術を投入して生産される薄型の高珪素電磁鋼板を用いてモーター用コアを製造する場合であっても、未だ打ち抜き加工して積層一体化させるまでの様々な加工段階において、高珪素電磁鋼板に割れや欠けを発生し易く、良品率が低く効率的に生産できないという欠点があり、また、こうしたモーター用コアの製造には、型式の異なるモーター形状や寸法毎に応じて高珪素電磁鋼板打抜き用の金型を夫々個別に製作しなければならず、したがって経済的負担が多くなり、さらに、三次元的形状コア組み立て工程中に、打ち抜き加工後の複数枚の高珪素電磁鋼板を積層状に組み合わせる作業でも、運搬や取り扱い中に他物と接触するなどして高珪素電磁鋼板に亀裂や欠けなどを生じる虞が高く、不良率が高く生産コストが嵩むという欠点を残すものとなっていた。
【０００６】
そうした課題を解決する技術として、例えば特開２００１−２９５０００号公報「組立作業性に優れた高珪素電磁鋼板」発明に開示されたように、圧延法で製造される高珪素電磁鋼板を用いてコアを組み立てる際に生じる鋼板の破断の発生原因が、高珪素鋼板のすべり性が悪いことに起因していること、このすべり性を向上させるためには鋼板表面粗さと絶縁皮膜厚を特定の範囲に規制することが有効であることを見出し、これらの原因を解消すべく開発されたものであり、圧延法で製造されるＳｉ含有量が４〜７ｍａｓｓ％の高珪素鋼板の表面に絶縁皮膜を形成した高珪素電磁鋼板であって、表面粗さＲａを０．１０μｍ以上とし、且つ前記絶縁皮膜の平均厚さが２μｍ以下であることを特徴とし、これによってコア組み立て時に破断を生じない良好な組立作業性を示し、このため、従来の高珪素鋼板に較べてコアの生産性が著しく向上するという効果が得られるようにしたものや、特開平１１−２３４９７２号公報「積層鉄芯の製造方法」発明に示されるように、表面に接着被膜が施されている電磁鋼板を単位鉄芯形状に加工し積層した後、加圧と同時に高周波吸収材と支持体とから構成される高周波吸収体を接触させて高周波を印加し、高周波吸収体を発熱させ、その熱エネルギーで鉄芯を加熱することにより、安価な設備で鉄芯を一体化し、鉄芯固着作業性を大幅に向上させ、接着被膜を有する電磁鋼板を用いて積層鉄芯を安価な設備で素早く固着することが可能であり、従来の加熱炉を用いた固着ではないので、短時間に接着被膜を有する電磁鋼板を固着でき、鉄芯の固着工程の作業性が大幅に向上できるようにしたものなどが散見される。
【０００７】
しかしながら、前者の「組立作業性に優れた高珪素電磁鋼板」発明は、高珪素電磁鋼板（絶縁皮膜面）の表面粗さＲａが０．１０μｍ以上であり、且つ絶縁皮膜の平均厚さが２μｍ以下としなければならず、既に生産済みであって、高珪素電磁鋼板（絶縁皮膜面）の表面粗さＲａが０．１０μｍ未満、または、絶縁皮膜の平均厚さが２μｍを超えた高珪素電磁鋼板を使用することができず、市場での広範な資材、調達による経費削減、効果を享受できないという欠点がある。
【０００８】
また、後者の「積層鉄芯の製造方法」発明は、その実施例中に、表面にエポキシ樹脂からなり、接着能のある絶縁被膜が片面に８μｍずつ施された無方向性電磁鋼板をモーターコアの単位鉄芯形状に打抜き、積層したモーターコア素材を、高周波吸収材として厚さ２ｍｍのベークライト板と支持体としての厚さ５ｍｍの鋼板とで挟み込み、ボルトで上下の支持体を連結して全体を固定し、その後、出力６００ｋWのオーブン型マイクロ波加熱装置の加熱部内にセットし、３分間加熱し積層鉄芯を一体化させ、割れや剥離の発生が無く十分な接着強度が得られたとしているが、珪素含有量が４．０重量％を超え、板厚を０．１ｍｍ以下に設定された高珪素電磁鋼板に割れや破断を生じないよう、モーターコアの単位鉄芯形状に打抜く加工技術については記載がなく、この発明に開示された技術だけでは、薄型の高珪素電磁鋼板を用いたモーター用コアの製造は不可能であるという欠点を有していた。                                                                            
【特許文献１】（１）特開平５−２８７３８３号公報    （２）特開２００３−１６０８４８号公報    （３）特開２００１−２９５０００号公報    （４）特開平１１−２３４９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
（問題意識）
上述した事例を含め、これまでにも様々な高珪素電磁鋼板に関する製造技術の提案がなされてきており、確かにそれらの多くが、高珪素電磁鋼板の珪素含有量を高めて鉄損を低減するよう、より薄く製造することを可能とするものではあったが、これらの技術は、珪素やその他成分の添加、および溶融や熱処理、圧延可能などの製造工程の細部に及ぶものが殆どであって、さらに、積層鉄芯を一体化する前段階において、板厚を０．１ｍｍ以下に設定した高珪素電磁鋼板に割れや破断を生じないようモーターコアの単位鉄芯形状に打ち抜く高度なプレス加工技術が不可欠であり、こうした課題を解決するには、打ち抜き強度に秀れた高珪素電磁鋼板を使用せざるを得ないが、こうした高度な製造技術による生産は、経費が嵩んで低価格に抑えるのが難しく、実際には、プレス加工にも十分に耐える珪素含有量３．２重量％程度のものとして市場に多く供給されている電磁鋼板を利用しなければならないような実情となっている。
【００１０】
（発明の目的）
そこで、この発明は、高珪素電磁鋼板の割れや破断を招く打ち抜き加工を廃止し、珪素含有量の増加と薄型化とによって強度が低下した高珪素電磁鋼板を所望の形状に高精度且つ自由に加工可能であって、しかも実用に耐える十分な強度のモーター用コアを製造可能とする新たな製造技術の開発はできないものかとの判断から、逸速くその開発、研究に着手し、長期に渡る試行錯誤と幾多の試作、実験とを繰り返してきた結果、今回、遂に新規な電磁鋼積層コアの製造方法を実現化することに成功したものであり、以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構成を詳述することとする。                                            
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（発明の構成）
図面に示すこの発明を代表する実施例からも明確に理解されるように、この発明の電磁鋼積層コアの製造方法は、基本的に次のような構成から成り立っている。
即ち、平面または曲面を持つ所定厚さに設定した複数枚の電磁鋼板を、互いの電気的絶縁層同士で接合するよう積層仮固定した電磁鋼板集合体の、各電磁鋼板の積み重なり面に交叉する少なくともコア輪郭の一部をなす対峙木口面、および同コア輪郭の他の一部をなす対峙木口面相当箇所を、夫々任意形状にレーザー裁断すると同時に各裁断面を溶融結合させ積層電磁鋼板ブロックとし、これら溶融結合済みの四つの木口面の中、一方の対峙木口面を研磨加工した後、該研磨したがわの対峙木口面中央付近にカシメ部品を通過させるよう巻き掛けて強固に一体化させ、残された対峙木口面およびその他の要研磨木口面を研磨するようにした構成を要旨とする電磁鋼積層コアの製造方法である。
【００１２】
この基本的な構成をより具体的なものとして示すと、平面または曲面を持つ厚さ０．１ｍｍ未満に設定した複数枚の電磁鋼板を、互いの電気的絶縁層同士で接合するよう積層仮固定した電磁鋼板集合体の、各電磁鋼板の積み重なり面に交叉する少なくともコア輪郭の一部をなす対峙木口面、および同コア輪郭の他の一部をなす対峙木口面相当箇所を、夫々任意形状にレーザー裁断すると同時に各裁断面を溶融結合させ積層電磁鋼板ブロックとし、これら溶融結合済みの四つの木口面の中、一方の対峙木口面を研磨加工した後、該研磨したがわの対峙木口面中央付近にカシメ部品を通過させるよう巻き掛けて強固に一体化させ、残された対峙木口面およびその他の要研磨木口面を研磨するようにした構成からなる電磁鋼積層コアの製造方法となる。
【００１３】
更に表現を変えて示すと、珪素含有量を４．０重量％ないし７．０重量％、望ましくは６．５重量％に規制し、平面または曲面を持つ厚さ０．１ｍｍ未満に設定した複数枚の電磁鋼板を、互いの電気的絶縁層同士で接合するよう積層仮固定した電磁鋼板集合体の、各電磁鋼板の積み重なり面に交叉する少なくともコア輪郭の一部をなす対峙木口面、および同コア輪郭の他の一部をなす対峙木口面相当箇所を、夫々任意形状にレーザー裁断すると同時に各裁断面を溶融結合させ積層電磁鋼板ブロックとし、これら溶融結合済みの四つの木口面の中、一方の対峙木口面を研磨加工した後、この研磨したがわの対峙木口面中央付近にカシメ部品を通過させるよう巻き掛けて強固に一体化させ、残された対峙木口面およびその他の要研磨木口面を研磨するようにした構成からなる電磁鋼積層コアの製造方法となる。                                                                                                                  
【発明の効果】
【００１４】
以上のとおり、この発明の電磁鋼積層コアの製造方法によれば、平面または曲面を持つ所定厚さに設定した複数枚の電磁鋼板を、互いの電気的絶縁層同士で接合するよう積層仮固定した電磁鋼板集合体としてあり、従前までの一枚毎の電磁鋼板を取り扱う場合に比較し、欠けや割れなどの発生を格段に低減することができ、また各電磁鋼板の積み重なり面に交叉する少なくともコア輪郭の一部をなす対峙木口面、および同コア輪郭の他の一部をなす対峙木口面相当箇所を、夫々任意形状にレーザー裁断すると同時に各裁断面を溶融結合させて積層電磁鋼板ブロックとしてあって、各電磁鋼板同士を一個のブロック状に一体化させ、互いの位置決めをして加工精度を高めると共に、不用意な落下や他物への干渉にも耐える高い強度を確保可能とし、この積層電磁鋼板ブロックの溶融結合済みの少なくとも四つの木口面の中、一方の対峙木口面を研磨加工するようにし、亀裂や欠けなどの発生を確実に防止しながら、結合していた溶融結合部分の各電磁鋼板端部を電気絶縁状態に再分離すると同時に精密仕上げすることができ、その後にこの研磨したがわの対峙木口面中央付近にカシメ部品を通過させるよう巻き掛けて強固に一体化させ、残された対峙木口面およびその他の要研磨木口面を研磨するよう加工を進め、従来は加工が非常に困難とされてきた、厚さ０．１ｍｍ前後、珪素含有量４．０重量％ないし７．０重量％の高珪素電磁鋼板製の電磁鋼積層コアを、高精度で効率的、しかも歩留まり良く低廉に大量生産可能とした上、レーザー加工装置と研磨装置とを準備するだけで十分に生産できるようにしてあり、金型の製作ならびに維持管理などへの高額の設備投資を必要とせず、小規模な施設を有する少人数の工場内で容易に多品種生産することができるという経済性にも格段に秀れた製造技術を提供することができる。
【００１５】
加えて、使用する材料として平面または曲面を持つ厚さ０．１ｍｍ未満に設定した複数枚の電磁鋼板を使用するようにし、鉄損の発生を大幅に低減可能とすると共に発生磁力を強化し、電磁鋼積層コアを一段と小型、軽量化できる上、レーザー加工の採用によって高珪素薄型電磁鋼板の最大のデメリットであった脆さによる加工困難、およびそれに起因する不良率の増大という弊害の一切を解消し、プレス加工と同等以上の加工精度が得られる上、従来品より格段に複雑な形状のモーター用コアを効率的に製造可能とすることができるという大きな効果を発揮することになる。
【００１６】
そして、珪素含有量を４．０重量％ないし７．０重量％、望ましくは６．５重量％に規制し、平面または曲面を持つ厚さ０．１ｍｍ未満に設定した複数枚の電磁鋼板を使用するようにし、従来までのプレス加工によって生産するものでは全く不可能な程度の小型で高効率および高出力なモーターやその他の電気製品などを大量生産可能とする電磁鋼積層コアを提供ができるという利点が得られる。
【００１７】
更に、複数枚の電磁鋼板が、互いの電気絶縁性結晶粒界を介して積層仮固定し、電磁鋼板集合体とした後にレーザー裁断を行うようにした場合には、各電磁鋼板の接合面に絶縁層を形成または介在させる工程が不要となり、電磁鋼積層コアの積層厚みを低減し、一段と小型軽量化や高効率化することができ、しかも製造工数および製造コストを大幅に節減できるという効果が得られる。
【００１８】
積層電磁鋼板ブロックの対峙木口面相当箇所の中の少なくとも一面またはその一部を、各電磁鋼板の積み重なり面に対して９０度未満の所定角度か、もしくは９０度を超えた所定角度かの何れかの角度に傾斜した面形状に裁断する三次元的加工によるものとした場合には、より複雑な形状の電磁鋼積層コアを、効率的に生産することができるようになり、従前までであれば不良率が高く価格が高騰していた複雑形状の高珪素電磁鋼板使用の電磁鋼積層コアを低価格にて大量に提供できるようになる。
【００１９】
また、積層電磁鋼板ブロックの積層状木口面相当箇所の中の少なくとも一面あるいはその一部を、折れ曲げ直線状および／または曲線状に裁断する三次元的加工によるものとした場合には、従前までの積層前の各電磁鋼板をプレス加工してから積層一体化する製造方法では全く不可能であった三次元的加工を実現することができ、しかも一層微少で複雑な形状寸法の高珪素電磁鋼板使用の電磁鋼積層コアを、格段に効率良く且つ高良品率で生産できるという秀れた効果を発揮可能となる。                                                                                  
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
上記したとおりの構成からなるこの発明の実施に際し、その最良もしくは望ましい形態について説明を加えることにする。
電磁鋼板は、電気および磁気エネルギーの交換を効率的に行う鋼板であり、表現を変えると大型または小型回転機、汎用モーター、小型精密モーター、電気自動車用モーター、各種発電機、各種電力用変圧器、配電用変圧器、磁気増幅器、マグネットスイッチ、安定器、磁気シールド、その外などの製造に用いられるものであって、平面または曲面状に形成されたものとすることができ、この発明の特徴が最大限に得られるよう、既に実用化されていた板厚０．３ｍｍのものより薄く、しかも珪素含有量が４．０重量％よりも高い高珪素電磁鋼板として、従来型に比較して格段の性能アップを図ることができるものとすべきであり、後述する実施例に示すように０．１ｍｍ未満の厚さと、４．０重量％ないし７．０重量％、望ましくは６．５重量％の珪素含有量に規制したものとするのが望ましい。
【００２１】
電気的絶縁層は、各電磁鋼板の互いに接合する面間にあって、接合面間に電流が通じないよう各電磁鋼板間を絶縁可能とするという機能を果たすものであり、重なり合う電磁鋼板同士の接合面間に少なくとも一層形成されたものとしなければならず、電磁鋼板接合面間に独立したシート状絶縁層を介在させたものとすることができる外、後述する実施例に示すように、電磁鋼板の表裏両面か、または表裏何れか一面かの何れかに形成された電気絶縁性の蒸着層や鍍金層、酸化皮膜層などからなるもの、または、絶縁性樹脂皮膜層や塗装コーティング層からなるものなどとすることが可能であって、各電磁鋼板それ自体の電気絶縁性結晶粒界を電気的絶縁層とすることが可能である。
【００２２】
電磁鋼板集合体は、複数枚の電磁鋼板を、互いの電気的絶縁層同士で接合するよう積層仮固定してなるものであり、複数枚の電磁鋼板同士が容易にズレ動いたり脱落したりしないよう、レーザー裁断を行う間に渡って確りと挟み付け、または保持されたものとしなければならず、後述する実施例に示すように、専用のクランプ治具や各種万力、クリップなどの挟着状保持具を用いて仮固定したものとするのが望ましい。
【００２３】
積層電磁鋼板ブロックは、電磁鋼板集合体の要所々々をレーザー裁断すると同時に各裁断面を溶融結合させてブロック状に一体化したものであり、より具体的には、積層仮固定した電磁鋼板集合体の、各電磁鋼板の積み重なり面に交叉する少なくともコア輪郭の一部をなす対峙木口面、および同コア輪郭の他の一部をなす対峙木口面相当箇所を、夫々任意形状にレーザー裁断すると同時に各裁断面を溶融結合させたものである。
【００２４】
レーザー裁断は、電磁鋼板集合体から電磁鋼積層コアの素材となる積層電磁鋼板ブロックを、プレス加工を要さずに高精度でカットする加工であって、しかも切断面に露出状となる各電磁鋼板の積層状に隣接する端部同士を溶融結合させて一体化可能とする機能を果たすものであり、積層状に重ね合わせられた複数枚の電磁鋼板を、積層方向縦断状に切断可能とするに十分な出力が得られるレーザー加工装置を用い、レーザー加工する電磁鋼板集合体は、各電磁鋼板同士を適宜治具や締め付け工具類などによって密接に接合させたものとして切断ならびに溶融結合させるよう加工しなければならず、後述する実施例に示すように、積層電磁鋼板ブロックの対峙木口面の中の少なくとも一面またはその一部を、各電磁鋼板の積み重なり面に対して９０度未満の所定角度か、もしくは９０度を超えた所定角度かの何れかの角度に傾斜した面形状に裁断する三次元的加工が可能である外、積層電磁鋼板ブロックの積層状木口面の中の少なくとも一面あるいはその一部を、折れ曲げ直線状および／または曲線状に裁断する三次元的加工を施すことが可能である。
【００２５】
研磨加工は、レーザー裁断すると同時に溶融結合させた各裁断面の少なくとも四つの木口面の中、一方の対峙木口面を研磨処理することにより、各電磁鋼板の対応する端縁を夫々分離させると同時に所望の端縁形状に研磨仕上げする工程であって、積層電磁鋼板ブロックの少なくとも四つの木口面の中、一方の対峙木口面を研磨した後、カシメ部品を装着し、残された対峙木口面およびその他の要研磨木口面を研磨するという手順を踏まなければならず、シリコンポイントやシリコンホイール、砥石、グラインダーなどの各種研磨材、研削材、および各種コンパウンドや砥粒液などの適宜研磨剤、研削剤を用いる研磨装置または研削装置などにより、電磁鋼板に欠けや亀裂、割れなどを生じないよう必要精度まで丁寧に仕上げるのが肝要である。
【００２６】
カシメ部品は、完成された電磁鋼積層コアの一体状態を強固且つ確実に維持可能とすると共に、特に製造過程にあって、積層電磁鋼板ブロックの溶融結合済みの少なくとも四つの木口面の中、一方の対峙木口面を研磨加工した後、次工程までの搬送や取り扱いの最中に不用意に各電磁鋼板が脱落または分離してしまうのを阻止可能とし、正確な位置関係を保持したまま一体ブロック状態に補強および維持可能とする機能を果たし、一方の対峙木口面を研磨加工した後、残された対峙木口面およびその他の要研磨木口面の研磨を終了するまで、積層電磁鋼板ブロックを強固に一体化保持可能とするものとしなければならず、電気絶縁性を有すると共に磁性を持たない金属製または合成樹脂製のものなどとするのが望ましく、絶縁や防錆を目的としたコーティングを施したものとすることができる。
以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構造について詳述することとする。                                                                                                            
【実施例１】
【００２７】
図１の電磁鋼積層コアの製造方法のフローチャート、図２の積層する複数枚の電磁鋼板の斜視図、図３のレーザー裁断する電磁鋼板集合体の斜視図、図４の積層面に垂直なレーザー裁断を行う電磁鋼板の側面図、図５の積層面に所定角度をもってレーザー裁断を行う電磁鋼板の側面図、図６の曲面形の電磁鋼板からなり曲率中心に向かう角度でレーザー裁断を行う電磁鋼板集合体の側面図、図７の積層面に垂直な方向に三次元的レーザー裁断を行う電磁鋼板集合体の側面図、図８の積層面に所定角度をもった方向に三次元的レーザー裁断を行う電磁鋼板集合体の側面図、図９の三次元的レーザー裁断を受ける曲面形電磁鋼板集合体の側面図、図１０の一方の対峙木口面に研磨を行う積層電磁鋼板ブロックの斜視図、図１１の一方の対峙木口面の研磨を終えた積層電磁鋼板ブロックの斜視図、図１２のカシメ部品を装着した積層電磁鋼板ブロックの斜視図、および、図１３の残りの対峙木口面を研磨して完成した電磁鋼積層コアの斜視図には、この発明に包含される代表的な積層電磁鋼板に係わるものを示してある。
【００２８】
ここに示した事例は、平面または曲面を持つ所定厚さに設定した複数枚の電磁鋼板１，１，……が、互いの電気的絶縁層１１同士を接合するよう積層仮固定Ａした電磁鋼板集合体２の、各電磁鋼板１，１，……の積み重なり面に交叉する少なくともコア輪郭の一部をなす対峙木口面２１，２１、および同コア輪郭の他の一部をなす対峙木口面２２，２２相当箇所を、夫々任意形状にレーザー裁断すると同時に、それら各裁断面２１，２１，２２，２２を溶融結合Ｂして積層電磁鋼板ブロック３とされ、これら溶融結合済みの四つの木口面２１，２１，２２，２２の中、一方の対峙木口面２１，２１を研磨加工Ｃした後、この研磨したがわの対峙木口面２１，２１中央付近にカシメ部品４を通過させるよう巻き掛けて強固に一体化Ｄさせ、残された対峙木口面，２２，２２およびその他の要研磨木口面を研磨Ｅするようにした、この発明の電磁鋼積層コアの製造方法における代表的な一実施例である。
【００２９】
当該電磁鋼積層コアの製造方法は、図１に示す作業手順に従って行うものであり、図２中に示すように、厚さ０．１ｍｍ未満の平面板状であって表裏面または表裏面何れか接合するがわとなる一方に、蒸着、吹き付け塗装、鍍金、酸化被膜など何れかによる電気的絶縁被膜層からなる電気的絶縁層１１を形成するか、もしくは電気絶縁性結晶粒界１２とするかの何れかとなるものとした珪素含有量６．５重量％の電磁鋼板１，１，……の複数枚を、同図２中の実線矢印に示すよう、互いの電気的絶縁層１１または電気絶縁性結晶粒界１２を介して重ね合わせ、図１中のＡに示すよう電磁鋼板集合体２を形成する。
【００３０】
図１中のＢおよび図３中に示すように、当該電磁鋼板集合体２の各電磁鋼板１，１，……の積み重なり面に直交状に交叉する矩形箱型コア輪郭の対峙木口面２１，２１および同コア輪郭の他の対峙木口面２２，２２相当箇所となる周囲側面合計四面に相当する箇所に、図３中に示す一点鎖線に従うようレーザー光Ｌを連続照射して裁断すると同時に、各裁断面２１，２１，２２，２２に露出状となる各電磁鋼板１，１，……の積層状に隣接する端縁同士を溶融結合させ、図１０中に示すような積層電磁鋼板ブロック３に一体化するものである。
【００３１】
レーザー光Ｌによる裁断は、図４中に示すように、積層電磁鋼板ブロック３の対峙木口面２１，２１，２２，２２の中の少なくとも一面またはその一部を、各電磁鋼板１，１，……の積み重なり面に対して直交状となるよう加工する外、図５中に示すように、各電磁鋼板１，１，……の積み重なり面に対し、９０度未満の所定角度か、または９０度を超えた所定角度かの何れかの角度に傾斜した面形状に裁断する三次元的加工によるものとすることが可能である。
また、図６中にあるとおり、曲面板状の電磁鋼板１，１，……からなる積層電磁鋼板ブロック３の対峙木口面２１，２１，２２，２２の中の少なくとも一面またはその一部を、その曲率中心を通る直線状に裁断したものとしてもよい。
さらにまた、図７ないし図９中に示すように、積層電磁鋼板ブロック３の積層状木口面２１，２１，２２，２２の中の少なくとも一面あるいはその一部を、折れ曲げ直線状および／または曲線状など様々な形状に裁断する三次元的加工とすることもできる。
【００３２】
図３中に示したように、各対峙木口面２１，２１，２２，２２をレーザー裁断および溶融結合して矩形箱型に形成した積層電磁鋼板ブロック３は、図１中のＣならびに図１０に示すように、高精度に位置決め仮固定可能な専用治具Ｇ、またはその他の精密クランプ工具類などを用いて確りと保持し、溶融結合済みの四つの木口面２１，２１，２２，２２中の一方の対峙木口面２１，２１を、順次シリコンポイントやシリコンホイールその他の研磨材または研削材などを用いた研磨装置に装着して精密研磨加工を施す。
【００３３】
図１１に示すように、一方の対峙木口面２１，２１を研磨し、溶融結合されていた各電磁鋼板１，１，……の対応端縁同士を電気的に独立させるよう、露出させた積層電磁鋼板ブロック３は、図１中のＤおよび図１２のとおり、電気絶縁性の非磁性体からなる、例えば電気的絶縁被膜を被着したアルミニウム合金、銅合金、非磁性ステンレス合金、チタン合金、マグネシウム合金などの非磁性金属製のカシメ部品４を、この研磨済み対峙木口面２１，２１中央付近に通過させるよう巻き掛けて強固に一体化させ、さらに、図１中のＥおよび図１３中に示すとおり、残された対峙木口面２２，２２を同様に研磨加工することにより、所望の形状寸法に設定した電磁鋼積層コア５を得ることが可能となる。
【００３４】
（実施例の作用）
以上のとおりの構成からなるこの発明の電磁鋼積層コアの製造方法は、図１中のＡおよび図２中に示すように、珪素含有量を６．５重量％に規制し、厚さ０．１ｍｍ未満に設定した複数枚の平板状電磁鋼板１，１，……を、互いの電気的絶縁層１１または電気絶縁性結晶粒界１２同士を接合するよう積層状に仮固定し、図３中に示す電磁鋼板集合体２を形成し、各電磁鋼板１，１，……同士の接着作業を省略し、図１中のＢおよび図３中に示すように、電磁鋼板集合体２の各電磁鋼板１，１，……の積み重なり面に直交する矩形箱型コア輪郭の対峙木口面２１，２１、および同コア輪郭の他の一部をなす対峙木口面２２，２２相当箇所を、夫々任意形状にレーザー裁断すると同時に各裁断面２１，２１，２２，２２を溶融結合させて積層電磁鋼板ブロック３とする。
また、レーザーによる裁断は、図４ないし図６に示すとおり、様々な角度の対峙木口面２１，２１，……，２２，２２，……の形成を可能とし、さらに、図７ないし図９のように、複雑な角度形状の三次元的加工も可能にする。
【００３５】
図１中のＣおよび図１０ならびに図１１に示すとおり、溶融結合済みの四つの木口面２１，２１，２２，２の中、カシメ部品４の装着に最も適する一方の対峙木口面２１，２１をシリコンポイント等の研磨材や研削材によって研磨加工し、図１中のＤならびに図１２のように、この研磨したがわの対峙木口面２１，２１中央にカシメ部品４を通過させるよう巻き掛けて強固に一体化すると、積層電磁鋼板ブロック３の箱型形状および各電磁鋼板１，１，……の配置関係を崩すことなく、図１中のＥと図１３とに示すように、残された対峙木口面２２，２２を研磨して電磁鋼積層コア５として完成させることができる。
【００３６】
（実施例の効果）
以上のような構成からなる実施例の電磁鋼積層コアの製造方法は、前記この発明の効果の項で記載の特徴に加え、図１中のＣおよび図１０中に示したように、レーザー裁断ならびに溶融結合によって矩形箱型に形成した積層電磁鋼板ブロック３を、高精度に位置決め仮固定可能な専用治具Ｇに確りと装着して研磨加工するようにしてあり、積層した電磁鋼板１，１，……のズレや亀裂、割れ、欠け、脱落などの発生を確実に阻止すると共に、先に研磨を終えた対峙木口面２１，２１の中の一面（木口面２１）を加工基準面にして、それとは反対がわの他面（木口面２１）を研磨加工することによって効率的に精密研磨を行うことができることから、各電磁鋼板１，１，……毎のプレス加工による打ち抜き成型作業や、組み合わせ接着作業など従前までの複雑で電磁鋼板１，１，……が損傷し易い工程を一切不要として、平板素材状態の電磁鋼板１，１，……から所望矩形箱型コア輪郭を有する積層電磁鋼板ブロック３まで一気に加工を進めることが可能となり、しかも最も欠けや亀裂の発生が懸念される対峙木口面２１，２１，２２，２２を溶融結合によって面一壁面状に連続一体化した構造とし、この積層電磁鋼板ブロック３を工場内で運搬したり、工作機械へ装着したりする作業中、万が一他物に接触した場合であっても、強固に一体化してなる各電磁鋼板１，１，……に破損を生じるのを防止するといった効果が期待できるものとなる。
【００３７】
また、図１０中に示した専用治具Ｇ挟着面の、図１２中に示したカシメ部品４対応箇所に、同カシメ部品４との干渉を回避可能とする逃げ溝（図示せず）を刻設した治具を用いて、図１中のＤおよび図１２に示したとおり、カシメ部品４装着後の積層電磁鋼板ブロック３を正確に位置決め、仮固定可能とし、残された対峙木口面２２，２２を効率的且つ高精度に研磨できるという利点が得られるものとなる。
【００３８】
（結  び）
叙述の如く、この発明の電磁鋼積層コアの製造方法は、その新規な構成によって所期の目的を遍く達成可能とするものであり、しかも製造工程が簡潔で、従前からのプレス加工によって裁断した電磁鋼板の複数枚を積層状に接着固定する製造方法に比較し、使用する電磁鋼板を薄型化および高珪素含有量化することが可能となり、コアの小型軽量化を格段に促進することができ、しかも経済的負担の大きな金型を不要として遥かに経済的なものとすることができる上、レーザー裁断によって様々な形状のコアを自由且つ高精度に製造可能とすることができ、小規模な施設であっても複雑な形状のコアを効率的且つ低廉に生産することができるようになることから、高額な投資が難しい中小の電気部品工場は勿論のこと、高性能なコアの経済的な生産を望む自動車業界、電子部品業界、家電業界などにとっても、また、それを利用した高効率な工業製品を希望する一般企業や一般家庭においても高く評価され、広範に渡って利用、普及していくものになると予想される。                                                                
【図面の簡単な説明】
【００３９】
図面は、この発明の電磁鋼積層コアの製造方法の技術的思想を具現化した代表的な実施例を示すものである。
【図１】電磁鋼積層コアの製造方法を示すフローチャートである。
【図２】電磁鋼板集合体の組み合わせ工程を示す斜視図である。
【図３】レーザー裁断工程を示す斜視図である。
【図４】積層面に直交する直線的レーザー裁断を示す側面図である。
【図５】積層面に所定角度で交叉する直線的レーザー裁断を示す側面図である。
【図６】曲面状電磁鋼板集合体の直線的レーザー裁断を示す側面図である。
【図７】積層面に直交する三次元的レーザー裁断を示す側面図である。
【図８】積層面に所定角度で交叉する三次元的レーザー裁断を示す側面図である。
【図９】曲面状電磁鋼板集合体の三次元的レーザー裁断を示す側面図である。
【図１０】治具に装着した積層電磁鋼板ブロックを示す斜視図である。
【図１１】一方の対峙木口面を研磨した積層電磁鋼板ブロックを示す斜視図である。
【図１２】カシメ部品を装着した積層電磁鋼板ブロックを示す斜視図である。
【図１３】完成した電磁鋼積層コアを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４０】
Ａ      電磁鋼板集合体の組み合わせ工程
Ｂ      積層電磁鋼板ブロックの裁断および溶融結合工程
Ｃ      対峙木口面の研磨工程
Ｄ      カシメ部品の装着工程
Ｅ      残された対峙木口面の研磨工程
Ｌ      レーザー光
Ｇ      専用治具
１      電磁鋼板
１１    同  電気的絶縁層
１２    同  電気絶縁性結晶粒界
２      電磁鋼板集合体
２１    同  対峙木口面
２２    同  他の対峙木口面
３      積層電磁鋼板ブロック
４      カシメ部品
５      電磁鋼積層コア                                                                                            
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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