CN113228479A - 定子用粘接层叠铁芯、其制造方法、及旋转电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具备生产性优异，机械强度较高，可降低旋转电机的振动或噪声并抑制铁损的定子用粘接层叠铁芯的旋转电机。该定子用粘接层叠铁芯包括多个电磁钢板和粘接部，该多个电磁钢板被相互层叠，两面由绝缘被膜覆盖，该粘接部被配置在沿层叠方向相邻的电磁钢板彼此之间，并将这些电磁钢板彼此粘接，沿层叠方向相邻的电磁钢板彼此的所有组由粘接部粘接，形成粘接部的粘接剂为速固型粘接剂及热固型粘接剂，在沿层叠方向相邻的电磁钢板彼此之间，部分地设置有粘接部。

Description

定子用粘接层叠铁芯、其制造方法、及旋转电机

技术领域

本发明涉及定子用粘接层叠铁芯，其制造方法及旋转电机。

本申请基于2018年12月17日于日本申请的日本特愿2018-235870号来主张优先权，并将其内容援引于此。

背景技术

以往，作为被使用于旋转电机的铁芯，已知相互层叠有多个电磁钢板的层叠铁芯。多个电磁钢板被以焊接，粘接，铆接等方法接合。但是，利用焊接或铆接的接合难以降低旋转电机的振动，且难以得到较高的机械强度。

在专利文献1中，公开了一种层叠铁芯，其通过在以氰基丙烯酸酯系粘接剂将各电磁钢板间部分地粘接并进行层叠后，对环氧树脂进行真空含浸，从而将电磁钢板彼此整面粘接。在专利文献2中，公开了一种层叠铁芯，其在将氰基丙烯酸酯系瞬间粘接剂涂布在层叠有电磁钢板的层叠体的侧面并进行临时固定后，对环氧树脂等热固型树脂进行含浸，从而将电磁钢板彼此整面粘接。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-264962号公报

专利文献2：日本特开2005-019642号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，专利文献1、2那样的现有方法的生产性较差，且无法充分地抑制得到的旋转电机的铁损。

本发明的目的在于提供一种生产性优异，机械强度较高，可降低旋转电机的振动或噪声并抑制铁损的定子用粘接层叠铁芯及其制造方法、以及具备定子用粘接层叠铁芯的旋转电机。

解决技术问题的手段

本发明的一个实施方式具有以下方案。

[1]一种定子用粘接层叠铁芯，包括：多个电磁钢板，其被相互层叠，两面由绝缘被膜覆盖，以及

粘接部，其被配置在沿层叠方向相邻的所述电磁钢板彼此之间，将这些电磁钢板彼此粘接；

沿所述层叠方向相邻的所述电磁钢板彼此的所有组由多个所述粘接部粘接；

形成所述粘接部的粘接剂为速固型粘接剂及热固型粘接剂；

在沿所述层叠方向相邻的所述电磁钢板彼此之间，部分地设置有所述粘接部。

[2]如[1]所述的定子用粘接层叠铁芯，其中，所述粘接部包含：第1粘接部，其由所述速固型粘接剂形成，以及第2粘接部，其由所述热固型粘接剂形成。

[3]如[2]所述的定子用粘接层叠铁芯，其中，所述粘接部包含：所述第1粘接部，其被设置在各所述电磁钢板的齿部间，以及所述第2粘接部，其被设置在铁芯背部间。

[4]如[2]或[3]所述的定子用粘接层叠铁芯，其中，所述第1粘接部为平均直径3mm以上7mm以下的点状，所述第2粘接部为平均直径5mm以上10mm以下的点状；

在各所述电磁钢板间，相对于所述粘接部的总粘接面积，所述第1粘接部的粘接面积的比例为5％以上50％以下，所述第2粘接部的粘接面积的比例为50％以上95％以下。

[5]如[2]或[3]所述的定子用粘接层叠铁芯，其中，所述第1粘接部为平均直径3mm以上7mm以下的点状，所述第2粘接部为平均直径5mm以上10mm以下的点状；

在各所述电磁钢板间，相对于所述粘接部的总粘接面积，所述第1粘接部的粘接面积的比例为5％以上且小于50％，所述第2粘接部的粘接面积的比例为50％以上95％以下。

[6]如[1]～[5]的任何一项所述的定子用粘接层叠铁芯，其中，所述速固型粘接剂为氰基丙烯酸酯系粘接剂。

[7]如[1]～[6]的任何一项所述的定子用粘接层叠铁芯，其中，所述热固型粘接剂为环氧树脂系粘接剂，包含玻璃化转变温度为80℃以上150℃以下的环氧树脂。

[8]如[1]～[7]的任何一项所述的定子用粘接层叠铁芯，其中，各所述电磁钢板间，所述粘接部对齿部的粘接面积率Q_B0为10％以上70％以下，所述粘接部对铁芯背部的粘接面积率Q_A0为40％以上90％以下。

[9]如[1]所述的定子用粘接层叠铁芯的制造方法，其中，

在所述电磁钢板的表面的一部分涂布所述速固型粘接剂和所述热固型粘接剂后，将其重叠并压接在另一电磁钢板上，并重复形成所述粘接部的操作。

[10]一种旋转电机，包括如[1]～[8]的任何一项所述的定子用粘接层叠铁芯。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种生产性优异，机械强度较高，可降低旋转电机的振动或噪声并抑制铁损的定子用粘接层叠铁芯及其制造方法、以及具备定子用粘接层叠铁芯的旋转电机。

附图说明

图1是具备本发明的一个实施方式的定子用粘接层叠铁芯的旋转电机的剖视图。

图2是同一定子用层叠铁芯的侧视图。

图3是图2的A－A剖视图，且为表示同一定子用粘接层叠铁芯的粘接部的配置模式例的图。

图4是表示定子用粘接层叠铁芯的制造装置的概略构成的侧视图。

具体实施方式

以下，参照附图，针对本发明的一个实施方式的定子用粘接层叠铁芯、以及具备该定子用粘接层叠铁芯的旋转电机进行说明。另外，在本实施方式中，作为旋转电机，举出电动机，具体而言，举出交流电动机，更具体而言，举出同步电动机，再具体而言，举出永磁铁磁场型电动机作为一例进行说明。这种电动机例如优选被采用于电动汽车等。

如图1所示，旋转电机10包括定子20、转子30、壳体50、以及旋转轴60。定子20及转子30被收容在壳体50内。定子20被固定在壳体50内。

在本实施方式中，作为旋转电机10，采用了转子30位于定子20的径向内侧的内转子型。然而，也可以是，作为旋转电机10，采用了转子30位于定子20的外侧的外转子型。此外，在本实施方式中，旋转电机10为12极18槽的三相交流电机。然而，能够对极数、槽数、相数等进行适当变更。

旋转电机10例如能够通过向各相施加有效值10A、频率100Hz的励磁电流来以转速1000rpm进行旋转。

定子20包括定子用粘接层叠铁芯(以下，称为定子铁芯)21、以及未图示的绕组。

定子铁芯21包括环状的铁芯背部22和多个齿部23。以下，将定子铁芯21(或铁芯背部22)的中心轴线О方向称为轴向，将定子铁芯21(或铁芯背部22)的径向(与中心轴线О正交的方向)称为径向，将定子铁芯21(或铁芯背部22)的周向(围绕中心轴线О环行的方向)称为周向。

铁芯背部22在从轴向观察定子20的俯视下被形成为圆环状。

多个齿部23从铁芯背部22的内周向径向内侧(沿径向向铁芯背部22的中心轴线O)突出。多个齿部23被沿周向隔开同等的角度间隔地配置。在本实施方式中，以中心轴线O为中心的中心角每隔20度地设置有18个齿部23。多个齿部23被形成为彼此同等的形状且同等的大小。因此，多个齿部23彼此具有相同的厚度尺寸。

上述绕组被卷绕于齿部23。上述绕组既可以被集中卷绕，也可以被分布卷绕。

转子30相对于定子20(定子铁芯21)被配置于径向的内侧。转子30包括转子铁芯31和多个永磁铁32。

转子铁芯31被形成为被与定子20同轴地配置的环状(圆环状)。在转子铁芯31内，配置有上述旋转轴60。旋转轴60被固定于转子铁芯31。

多个永磁铁32被固定于转子铁芯31。在本实施方式中，2个1组的永磁铁32形成1个磁极。多组永磁铁32被沿周向隔开同等的角度间隔地配置。在本实施方式中，以中心轴线O为中心的中心角每隔30度地设置有12组(共24个)永磁铁32。

在本实施方式中，作为永磁铁磁场型电动机，采用了埋入磁铁型电机。在转子铁心31中，形成有沿轴向贯穿转子铁心31的多个贯通孔33。多个贯通孔33被与多个永磁铁32的配置对应地设置。各永磁铁32被以被配置于对应的贯通孔33内的状态固定于转子铁心31。各永磁铁32向转子铁心31的固定例如能够通过利用粘接剂来粘接永磁铁32的外表面与贯通孔33的内表面等方式来实现。另外，也可以是，作为永磁铁磁场型电动机，不采用埋入磁铁型电机，而是采用表面磁铁型电机。

定子铁芯21及转子铁芯31均为层叠铁芯。例如，定子铁芯21如图2所示，被形成为层叠有多个电磁钢板40。

另外，定子铁芯21及转子铁芯31各自的层叠厚度(沿着中心轴线О的全长)例如被设为50.0mm。定子铁芯21的外径例如被设为250.0mm。定子铁芯21的内径例如被设为165.0mm。转子铁芯31的外径例如被设为163.0mm。转子铁芯31的内径例如被设为30.0mm。但是，这些值仅为一例，定子铁芯21的层叠厚度、外径或内径、以及转子铁芯31的层叠厚度、外径或内径并不仅限于这些值。在此，定子铁芯21的内径以定子铁芯21中的齿部23的前端部为基准。即，定子铁芯21的内径为内切于所有齿部23的前端部的虚拟圆的直径。

形成定子铁芯21及转子铁芯31的各电磁钢板40例如通过对作为母材的电磁钢板进行冲切加工等方式被形成。作为电磁钢板40，能够使用公知的电磁钢板。电磁钢板40的化学组分并不被特别地限定。在本实施方式中，作为电磁钢板40，采用了无取向电磁钢板。作为无取向电磁钢板，例如能够采用JISC2552：2014的无取向电钢带。

然而，作为电磁钢板40，也能够采用取向电磁钢板来替代无取向电磁钢板。作为取向电磁钢板，例如能够采用JISC2553：2012的取向电钢带。

为了改善电磁钢板的加工性及定子铁芯的铁损，优选电磁钢板40的两面由绝缘被膜覆盖。作为构成绝缘被膜的物质，能够采用以下等物质：(1)无机化合物、(2)有机树脂、以及(3)无机化合物与有机树脂的混合物。作为无机化合物，例如可举出以下等物质：(1)重铬酸盐与硼酸的复合物、(2)磷酸盐与二氧化硅的复合物。作为有机树脂，可举出环氧树脂、丙烯酸树脂、丙烯酸苯乙烯树脂、聚酯树脂、硅树脂、以及氟树脂等。

在由绝缘被膜覆盖的情况下，为了确保被相互层叠的电磁钢板40间的绝缘性能，优选将绝缘被膜的厚度(每单面电磁钢板40的厚度)设为0.1μm以上。

另一方面，随着绝缘被膜变厚，绝缘效果会饱和。此外，随着绝缘被膜变厚，占空系数会降低，作为定子铁心的性能会降低。因此，绝缘被膜优选在可确保绝缘性能的范围内较薄。绝缘被膜的厚度(每单面电磁钢板40的厚度)优选为0.1μm以上2.0μm以下，更优选的是，为0.3μm以上1.2μm以下。

随着电磁钢板40的板厚变薄，铁损的改善效果会逐渐饱和。此外，随着电磁钢板40变薄，电磁钢板40的制造成本会增加。因此，考虑到铁损的改善效果及制造成本，优选将电磁钢板40的厚度设为0.10mm以上。

另一方面，当电磁钢板40过厚时，铁损会増大。因此，当考虑到电磁钢板40的铁损特性时，优选将电磁钢板40的厚度设为0.35mm以下，更优选的是，设为0.20mm或0.25mm。

考虑到上述的点，各电磁钢板40的厚度例如为0.10mm以上0.65mm以下，优选为0.10mm以上0.35mm以下，更优选的是，为0.20mm或0.25mm。另外，在电磁钢板40的厚度中，也包含绝缘被膜的厚度。

如图2所示，在定子铁芯21中，在沿层叠方向相邻的电磁钢板40彼此的所有组之间，部分地设置有粘接部41，该粘接部41将这些电磁钢板40彼此粘接。沿层叠方向相邻的电磁钢板40彼此的所有组介由被部分地设置在它们之间的粘接部41而被层叠。沿层叠方向相邻的电磁钢板40彼此未被其他手段(例如，铆接等)固定。

粘接部41将沿层叠方向相邻的电磁钢板40彼此粘接。粘接部41为未被分断地固化的粘接剂。

粘接部41如图3所示，由第1粘接部41a和第2粘接部41b构成。第1粘接部41a为未被分断地固化的速固型粘接剂。第2粘接部41b为未被分断地固化的热固型粘接剂。第1粘接部41a及第2粘接部41b在沿层叠方向相邻的电磁钢板40之间，分别被形成为点状。

为了稳定地得到足够的粘接强度，粘接部41的厚度优选设为1μm以上。

另一方面，当粘接部41的厚度超过10μm时，粘接力会饱和。此外，随着粘接部41变厚，占空系数会降低，定子铁芯的铁损等磁特性会降低。因此，优选将粘接部41的厚度设为1μm以上10μm以下，更优选的是，设为1μm以上5μm以下。

另外，在上述内容中，粘接部41的厚度意味着粘接部41的平均厚度。

更优选的是，将粘接部41的平均厚度设为1.0μm以上3.0μm以下。当粘接部41的平均厚度小于1.0μm时，如前所述，无法确保充分的粘接力。因此，粘接部41的平均厚度的下限值被设为1.0μm，更优选的是，被设为1.2μm。相反，当粘接部41的平均厚度超过3.0μm而变厚时，会产生因热固时的收缩导致的电磁钢板40的应变量大幅增加等缺陷。因此，粘接部41的平均厚度的上限值被设为3.0μm，更优选的是，被设为2.6μm。

粘接部41的平均厚度为作为整个层叠铁心的平均值。粘接部41的平均厚度在其沿层叠方向的层叠位置或围绕层叠铁心的中心轴线的周向位置处几乎不会改变。因此，关于粘接部41的平均厚度，能够以在层叠铁心的上端位置处，在圆周向10处以上测定得到的数值的平均值来作为它的值。

粘接部41被部分地设置于沿层叠方向相邻的电磁钢板40彼此之间。即，在电磁钢板40中，在朝向层叠方向的面(第1面)，形成有粘接区域42和非粘接区域43。粘接区域42为电磁钢板40的第1面中的设置有粘接部41的区域，即电磁钢板40的第1面中的设置有未被分断地固化的粘接剂的区域。非粘接区域43为电磁钢板40的第1面中的未设置有粘接部41的区域，即电磁钢板40的第1面中的未设置有未被分断地固化的粘接剂的区域。优选的是，在定子铁芯21中，在沿层叠方向相邻的电磁钢板40彼此之间，粘接部41被部分地设置在铁芯背部22间，且也被部分地设置在齿部23间。

典型地，粘接部41被分散配置在沿层叠方向相邻的电磁钢板40彼此之间的多个位置。

图3是粘接部41的配置模式的一例。在该例中，第1粘接部41a及第2粘接部41b被形成为呈圆形的多个点状。更具体而言，在铁芯背部22中，沿其周向隔开等角度间隔地，多个第2粘接部41b被形成为平均直径为7mm的点状。各第2粘接部41b的一部分伸出到齿部23。在各齿部23中，多个第1粘接部41a被沿径向形成为平均直径为5mm的点状。

此处示出的平均直径仅为一例。点状的第2粘接部41b的平均直径优选设为5mm以上10mm以下，更优选的是，设为6mm以上10mm以下。点状的第1粘接部41a的平均直径优选设为3mm以上7mm以下，更优选的是，设为3mm以上，小于6mm。第1粘接部41a的平均直径优选小于第2粘接部41b的平均直径。

此外，图3的形成模式仅为一例，被设置在电磁钢板40彼此之间的粘接部41的数量、形状及配置能够根据需要来适当变更。

平均直径通过如下方式求得：利用规尺来对剥离了电磁钢板40彼此的粘接部41的粘接剂痕迹的直径进行测定。在粘接剂痕迹的俯视形状不为正圆的情况下，将其直径设为俯视下的粘接剂痕迹的外切圆(正圆)的直径。

第1粘接部、第2粘接部各自的齿部与铁芯背部的平均直径也可以不同。

一般地，在使粘接剂固化时，会发生固化收缩。由于该固化收缩，压缩应力及拉伸应力会施加于电磁钢板40。由于这些应力施加于电磁钢板40，因而会发生畸变。尤其是，在为热固型粘接剂的情况下，由于电磁钢板40与粘接部的热膨胀系数之差，施加的应力会变大。电磁钢板40的畸变会使旋转电机10的铁损増大。构成定子铁芯21的电磁钢板40的畸变对铁损造成的影响比构成转子铁芯31的钢板的畸变所造成的影响更大。

在本实施方式中，部分地设置有粘接部41，因此与整面地设置有粘接部41的情况相比，施加于电磁钢板40的应力因固化收缩而被降低。

速固型粘接剂在常温下会在短时间内固化，与热固型粘接剂相比，固化收缩较小。此外，关于电磁钢板40的畸变给铁损造成的影响，齿部23比铁芯背部22更大。因此，能够通过像本实施方式那样，在铁芯背部22涂布热固型粘接剂而形成第2粘接部41b，在齿部23涂布速固型粘接剂而形成第1粘接部41a，从而进一步抑制铁损的増大。

此外，能够通过将利用在短时间内固化的速固型粘接剂进行的临时粘接与利用固化后的机械强度较高的热固型粘接剂进行的主粘接进行组合，并在电磁钢板彼此之间部分地设置粘接部而对它们进行粘接，从而制成兼具高生产性、高强度、低噪声及低振动的定子铁芯。

粘接部41对电磁钢板40的粘接面积率Q₀优选10％以上90％以下，更优选的是20％以上85％以下，进一步优选的是，30％以上70％以下。当粘接面积率Q₀为所述范围的下限值以上时，可确保层叠铁芯的机械强度。当粘接面积率Q₀为所述范围的上限值以下时，铁损的抑制效果更优。

另外，粘接面积率Q₀为电磁钢板40的第1面中的粘接部41所占的区域(粘接区域42)的面积相对于电磁钢板40的第1面的面积的比例。在粘接面积率Q₀的计算中，包含存在于齿部的第1面的第1粘接部和第2粘接部这两者。

粘接部41对铁芯背部22的粘接面积率Q_A0优选40％以上90％以下，更优选的是50％以上90％以下，进一步优选的是，60％以上90％以下。当粘接面积率Q_A0为所述范围的下限值以上时，能够将沿层叠方向相邻的电磁钢板40彼此以充分的粘接强度来粘接，因此定子铁芯的刚性会提高，噪声特性较为优异。当粘接面积率Q_A0为所述范围的上限值以下时，铁损的抑制效果更优。

另外，粘接面积率Q_A0为铁芯背部22的第1面中的粘接部41所占的区域(粘接区域42)的面积相对于电磁钢板40的铁芯背部22的第1面的面积的比例。在粘接面积率Q_A0的计算中，包含存在于铁芯背部的第1面的第1粘接部和第2粘接部这两者。例如，在由涂布于齿部23的速固型粘接剂形成的第1粘接部41a的一部分也存在于铁芯背部22的情况下，也包含该部分地算出粘接面积率Q_A0。

第1粘接部41a对铁芯背部22的粘接面积率Q_A1优选0％以上50％以下，更优选的是0％以上40％以下，进一步优选的是，0％以上30％以下。当粘接面积率Q_A1为所述范围的下限值以上时，会得到临时固定效果。当粘接面积率Q_A1为所述范围的上限值以下时，铁损的抑制效果更优。

另外，粘接面积率Q_A1为铁芯背部22的第1面中的第1粘接部41a所占的区域的面积相对于电磁钢板40的铁芯背部22的第1面的面积的比例。

第2粘接部41b对铁芯背部22的粘接面积率Q_A2优选5％以上90％以下，更优选的是15％以上70％以下，进一步优选的是，30％以上65％以下。当粘接面积率Q_A2为所述范围的下限值以上时，会得到层叠铁芯的刚性提高的效果。当粘接面积率Q_A2为所述范围的上限值以下时，铁损的抑制效果更优。

另外，粘接面积率Q_A2为铁芯背部22的第1面中的第1粘接部41b所占的区域的面积相对于电磁钢板40的铁芯背部22的第1面的面积的比例。

粘接部41对齿部23的粘接面积率Q_B0优选10％以上70％以下，更优选的是10％以上50％以下，进一步优选的是，10％以上30％以下。因为当粘接面积率Q_B0为所述范围的下限值以上时，能够将沿层叠方向相邻的电磁钢板40彼此以充分的粘接强度粘接，所以能够抑制齿部的跳起，因此铁芯形状较为优异。当粘接面积率Q_B0为所述范围的上限值以下时，铁损的抑制效果更优。

另外，粘接面积率Q_B0为齿部23的第1面中的粘接部41所占的区域(粘接区域42)的面积相对于电磁钢板40的齿部23的第1面的面积的比例。在粘接面积率Q_B0的计算中，包含存在于齿部的第1面的第1粘接部与第2粘接部这两者。例如，在由涂布于铁芯背部22的热固型粘接剂形成的第2粘接部41b的一部分也存在于齿部23的情况下，也包含该部分地算出粘接面积率Q_B0。

第1粘接部41a对齿部23的粘接面积率Q_B1优选5％以上70％以下，更优选的是6％以上50％以下，进一步优选的是，7％以上30％以下。当粘接面积率Q_B1为所述范围的下限值以上时，会得到齿部的偏移防止效果。当粘接面积率Q_B1为所述范围的上限值以下时，铁损的抑制效果更优。

另外，粘接面积率Q_B1为齿部23的第1面中的第1粘接部41a所占的区域的面积相对于电磁钢板40的齿部23的第1面的面积的比例。

第2粘接部41b对齿部23的粘接面积率Q_B2优选0％以上65％以下，更优选的是0％以上50％以下，进一步优选的是，0％以上30％以下。粘接面积率Q_B2也可以为0％。当粘接面积率Q_B2为所述范围的上限值以下时，铁损的抑制效果更优。

另外，粘接面积率Q_B2为齿部23的第1面中的第1粘接部41b所占的区域的面积相对于电磁钢板40的齿部23的第1面的面积的比例。

在沿层叠方向相邻的各电磁钢板40间，优选的是，相对于粘接部41的总粘接面积，第1粘接部41a的粘接面积的比例(比例P₁)为5％以上50％以下，第2粘接部41b的粘接面积的比例(比例P₂)为50％以上95％以下。由此，容易充分得到机械强度的提高效果、噪声或振动的降低效果、以及铁损的抑制效果。此外，更优选的是，比例P₁为5％以上，小于50％，比例P₂为50％以上95％以下，进一步优选的是，比例P₁为10％以上40％以下，比例P₂为60％以上90％以下，尤其优选的是，比例P₁为15％以上40％以下，比例P₂为60％以上85％以下，最优选的是，比例P₁为15％以上35％以下，比例P₂为65％以上85％以下。比例P₁与比例P₂的合计为100％。

另外，在计算粘接面积率Q₀、Q_A0、Q_A1、Q_A2、Q_B0、Q_B1、Q_B2、以及比例P₁、P₂时，将通过对剥离电磁钢板40彼此后的粘接部41、第1粘接部41a或第2粘接部41b的粘接剂痕迹进行图像分析求得的粘接剂痕迹的面积作为这些粘接部对于粘接区域的面积来采用。

在本实施方式中，优选的是，第1粘接部41a为平均直径3mm以上7mm以下的点状，第2粘接部41b为平均直径5mm以上10mm以下的点状，比例P₁为5％以上小于50％，比例P₂为50％以上95％以下。此外，更优选的是，第1粘接部41a为平均直径3mm以上7mm以下的点状，第2粘接部41b为平均直径5mm以上10mm以下的点状，比例P₁为5％以上，小于50％，比例P₂为50％以上95％以下，粘接面积率Q_B0为10％以上50％以下，粘接面积率Q_B1为6％以上50％以下。

速固型粘接剂为液状的单体因空气中或被接体的表面的极微量的水分而瞬间聚合，从而发挥粘接性能的粘接剂。

作为速固型粘接剂，例如，可例示氰基丙烯酸酯系粘接剂、厌氧性粘接剂。其中，从速固化性优异这点出发，作为瞬间粘接剂，优选已知的氰基丙烯酸酯系粘接剂。

作为氰基丙烯酸酯系粘接剂，能够无限制地使用氰基丙烯酸酯所聚合、固化而成的粘接剂。作为氰基丙烯酸酯系粘接剂所包含的氰基丙烯酸酯，例如能够例示甲基氰基丙烯酸酯、乙基氰基丙烯酸酯、甲氧基乙基氰基丙烯酸酯、丁基氰基丙烯酸酯、以及辛基氰基丙烯酸酯。氰基丙烯酸酯系粘接剂所包含的氰基丙烯酸酯既可以为1种，也可以为2种以上。

热固型粘接剂既可以为一液型，也可以为二液型。

作为热固型粘接剂，例如能够例示环氧树脂系粘接剂、酚醛树脂系粘接剂、以及不饱和聚酯树脂系粘接剂。其中，从容易得到机械强度较高的定子铁芯这点出发，优选环氧树脂系粘接剂。

环氧树脂系粘接剂包含环氧树脂和固化剂。

作为环氧树脂，并不被特别地限定，例如能够例示双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AD型环氧树脂、胺型环氧树脂、脂环型环氧树脂、苯酚酚醛型环氧树脂、以及萘型环氧树脂。其中，从涂布性的点出发，优选苯酚酚醛型环氧树脂。

环氧树脂系粘接剂所包含的固化剂既可以为1种，也可以为2种以上。

环氧树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选80℃以上150℃以下，更优选的是100℃以上150℃以下，进一步优选的是，为120℃以上150℃以下。当环氧树脂的Tg为所述范围的下限值以上时，容易得到耐热性优异、机械强度较高的定子铁芯。当环氧树脂的Tg为所述范围的上限值以下时，容易得到与电磁钢板的密接性。

另外，环氧树脂的Tg为遵照JISK7121－1987，以差示扫描量热(DSC)法测定的中间点玻璃化转变温度。

环氧树脂的数平均分子量(Mn)优选1200以上20000以下，更优选的是2000以上18000以下，进一步优选的是，2500以上16000以下。当环氧树脂的Mn为所述范围的下限值以上时，易于提高粘接强度。当环氧树脂的Mn为所述范围的上限值以下时，易于抑制环氧树脂系粘接剂成为高粘度的情况。

另外，关于环氧树脂的Mn，作为标准物质，使用聚苯乙烯，并能够通过JISK7252－1：2008所述的尺寸排阻色谱法(SEC：Size－Exclusion Chromatography)来进行测定。

关于固化剂，可使用一般使用的热固型的环氧树脂固化剂。作为固化剂，并不被特别地限定，例如，能够例示酸酐系固化剂(邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、4－甲基六氢邻苯二甲酸酐等)、苯酚酚醛树脂、以及双氰胺(DICY)。环氧树脂系粘接剂所包含的固化剂既可以为1种，也可以为2种以上。

苯酚酚醛树脂为用酸触媒使苯酚类(苯酚等)与醛类(甲醛等)进行缩合反应而得到的酚醛型的酚醛树脂。作为固化剂，从容易得到机械强度较高的定子铁芯这点出发，优选苯酚酚醛树脂。

环氧树脂系粘接剂中的固化剂的含量能够根据固化剂的种类来适当设定，例如在使用苯酚酚醛树脂的情况下，优选相对于环氧树脂100质量份为5质量份以上35质量份以下。

除了环氧树脂及固化剂以外，环氧树脂系粘接剂也可以包含丙烯酸树脂。也可以是，使用使丙烯酸树脂与环氧树脂接枝聚合的丙烯酸改性环氧树脂。

作为丙烯酸树脂，并不被特别地限定。作为用于丙烯酸树脂的单体，例如能够例示丙烯酸、甲基丙烯酸等不饱和羧酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯、2－(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯等(甲基)丙烯酸酯。另外，所谓(甲基)丙烯酸酯，意味着丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。

丙烯酸树脂的数平均分子量(Mn)优选5000以上100000以下，更优选的是6000以上80000以下，进一步优选的是，7000以上60000以下。当丙烯酸树脂的Mn为所述范围的下限值以上时，易于提高粘接强度。当丙烯酸树脂的Mn为所述范围的上限值以下时，易于抑制环氧树脂系粘接剂成为高粘度的情况。

另外，丙烯酸树脂的Mn能够以与环氧树脂的Mn同样的方法来测定。

在环氧树脂系粘接剂包含丙烯酸树脂的情况下，丙烯酸树脂的含量并不被特别地限制，例如，相对于环氧树脂与丙烯酸树脂的合计量，能够设为20质量％以上80质量％以下。

在本实施方式中，形成转子铁芯31的多个电磁钢板由铆接(销；dowel)相互固定。然而，形成转子铁芯31的多个电磁钢板也可以具有与定子铁芯21同样地利用粘接剂来固定的层叠构造。

另外，也可以是，定子铁芯21及转子铁芯31等层叠铁芯通过所谓的旋转堆叠而被形成。

(定子铁芯的制造方法)

定子铁芯21例如能够通过以下方式制造：在常温(例如20℃以上30℃以下)下，在电磁钢板40的表面的一部分部分地涂布速固型粘接剂和热固型粘接剂后，将其重叠并压接在另一电磁钢板40上，并重复形成粘接部41的操作。

被涂布的速固型粘接剂在常温下会进行固化，形成第1粘接部41a。此外，通过在压接时加热，热固型粘接剂进行固化，形成第2粘接部41b。

关于速固型粘接剂与热固型粘接剂，既可以先涂布一个，也可以同时涂布。此外，关于速固型粘接剂与热固型粘接剂，既可以分别单独涂布，也可以以混合状态来涂布。

以下，用图4所示的制造装置100来对制造定子铁芯21的方法进行说明。

首先，针对制造装置100进行说明。在同一制造装置100中，一边从钢卷(钢箍)向箭头F方向送出电磁钢板P，一边利用被配置于各级的模具来进行多次冲切，从而将其逐渐形成为电磁钢板40的形状，在第2张以后的电磁钢板40的下表面的预定位置涂布速固型粘接剂及热固型粘接剂，并将冲切后的电磁钢板40依次层叠，一边加热一边进行压接。

如图4所示，制造装置100包括：在最接近钢卷的位置的第一级冲切站110；第二级冲切站120，其被相邻配置于比该冲切站110靠沿着电磁钢板P的输送方向的下游侧处；第1粘接剂涂布站130，其被相邻配置于比该冲切站120更靠下游侧处；以及第2粘接剂涂布站140，其被相邻配置于比第1粘接剂涂布站130更靠下游侧处。

冲切站110包括：阴模111，其被配置于电磁钢板P的下方；以及阳模112，其被配置于电磁钢板P的上方。

冲切站120包括：阴模121，其被配置于电磁钢板P的下方；以及阳模122，其被配置于电磁钢板P的上方。

第1粘接剂涂布站130、第2粘接剂涂布站140分别包括涂布器131、141，该涂布器131、141包括被根据前述的粘接部41的配置图案来配置的多根注射器。

制造装置100还在比第2粘接剂涂布站140靠下游位置处具备层叠站150。该层叠站150包括加热装置151、外周冲切阴模152、绝热构件153、外周冲切阳模154、以及弹簧155。

加热装置151、外周冲切阴模15、绝热构件153被配置在电磁钢板P的下方。

外周冲切阳模154及弹簧155被配置在电磁钢板P的上方。

＜冲切工序＞

在具有以上构成的制造装置100中，首先，将电磁钢板P从钢卷沿图4的箭头F方向依次送出。然后，针对该电磁钢板P，首先进行冲切站110的冲切加工。接着，针对该电磁钢板P，进行冲切站120的冲切加工。通过这些冲切加工，得到在电磁钢板P具有图3所示的铁芯背部22和多个齿部23的电磁钢板40的形状。但是，因为在该时间点完全未被冲切，所以沿着箭头F方向向下一工序前进。

＜涂布工序＞

在下一工序的第1粘接剂涂布站130中，从涂布器131的所述各注射器供给速固型粘接剂，速固型粘接剂被点状地涂布在电磁钢板40的齿部23的下表面的多个位置。进而，在第2粘接剂涂布站140中，从涂布器141的所述各注射器供给热固型粘接剂，热固型粘接剂被点状地涂布在电磁钢板40的铁芯背部22的下表面的多个位置。

＜层叠工序＞

接着，电磁钢板P被向层叠站150送出，由外周冲切阳模154进行冲切并被高精度地层叠。例如，能够通过在铁芯背部的外周端部的多个位置形成切口，并从侧面将标尺按压到该切口中，从而防止各电磁钢板40的偏移，并能够更高精度地进行层叠。在层叠时，电磁钢板40因弹簧155而受到一定的加压力，并被加热装置151加热到例如150℃以上160℃以下。热固型粘接剂的固化被该加热促进。

通过依次重复以上那样的、冲切工序、涂布工序、以及层叠工序，从而能够将预定张数的电磁钢板40介由部分地设置的粘接部41而层叠。

通过以上各工序，定子铁芯21完成。

定子铁芯的制造方法不被限定于前述方法。例如，也可以在第1粘接剂涂布站130中涂布热固型粘接剂，在第2粘接剂涂布站140中涂布速固型粘接剂。此外，在第1粘接剂涂布站130及第2粘接剂涂布站140中的任意一者或两者中，既可以分别单独地涂布热固型粘接剂和速固型粘接剂，也可以以混合状态来涂布热固型粘接剂与速固型粘接剂。

另外，本发明的技术范围并不被限定于上述实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内加以各种变更。

对电磁钢板彼此进行粘接的粘接部优选由第1粘接部和第2粘接部这2种构成，该第1粘接部由速固型粘接剂形成，该第2粘接部由热固型粘接剂形成，但也可以包含第3粘接部，该第3粘接部由将速固型粘接剂与热固型粘接剂混合得到的粘接剂形成。在对电磁钢板彼此进行粘接的粘接部包含第3粘接部的情况下，既可以将粘接部仅设为第3粘接部，也可以设为第1粘接部及第2粘接部中的任意一者或两者与第3粘接部的组合。

定子铁心的形状并不被限定于上述实施方式中所示的形态。具体而言，定子铁心的外径及内径的尺寸、层叠厚度、槽数、齿部的周向与径向的尺寸比例、以及齿部与铁心背部的径向的尺寸比例等能够根据所期望的旋转电机的特性来任意设计。

在上述实施方式中的转子中，2个1组的永磁铁32形成1个磁极，但本发明不限于此。例如，既可以是1个永磁铁32形成1个磁极，也可以是3个以上的永磁铁32形成1个磁极。

在上述实施方式中，作为旋转电机，举永磁铁磁场型电动机为一例进行了说明，但旋转电机的构造如以下例示的那样，不限于此，还能够采用以下未例示的各种公知的构造。

在上述实施方式中，作为旋转电机，举永磁铁磁场型电动机为一例进行了说明，但本发明不限于此。例如也可以是，旋转电机为磁阻型电动机或电磁铁磁场型电动机(绕组磁场型电动机)。

在上述实施方式中，作为交流电动机，举同步电动机为一例进行了说明，但本发明不限于此。例如也可以是，旋转电机为感应电动机。

在上述实施方式中，作为电动机，举交流电动机为一例进行了说明，但本发明不限于此。例如也可以是，旋转电机为直流电动机。

在上述实施方式中，作为旋转电机，举电动机为一例进行了说明，但本发明不限于此。例如也可以是，旋转电机为发电机。

也能够取代旋转电机10地，将所述定子铁芯21采用于变压器。在该情况下，优选的是，作为电磁钢板，不采用无取向电磁钢板，而是采用取向电磁钢板。

另外，能够在不脱离本发明的主旨的范围内，将上述实施方式中的构成要素适当置换为周知的构成要素，此外，也可以对上述变形例适当进行组合。

以下，根据实施例，具体地对本发明进行说明，但本发明并不由以下记载来限定。

(粘接剂)

速固型粘接剂(A－1)：氰基丙烯酸酯系粘接剂(产品名「Aron Alpha」，东亚合成公司制)。

热固型粘接剂(B－1)：环氧树脂系粘接剂(产品名「Three Bond」，Three Bond公司制，环氧树脂的Tg：130℃)。

(实施例1)

制作出具有无取向电磁钢板用的组分的钢箍，该无取向电磁钢板含有Si：3.0质量％、Al：0.5质量％、Mn：0.1质量％。钢基的厚度为0.3mm。将含有磷酸金属盐和丙烯树脂乳液的绝缘被膜处理液涂布于该钢箍，以300℃进行烘烤，并施加预定量的绝缘被膜。

用图4所示的构成的制造装置100，按以下顺序，将该钢箍(电磁钢板)冲切为单板铁芯，并将其依次层叠，制作出定子铁芯，单板铁芯外径200mm、内径134mm的环状，且在内径侧设置有18处长度23mm、宽度15mm的长方形齿部。

将所述钢箍从钢卷沿图4的箭头F方向依次送出。然后，针对该钢箍，首先进行冲切站110的冲切加工，接着，针对该钢箍，进行冲切站120的冲切加工。通过这些冲切加工，在钢箍上形成了具有图3所示的铁芯背部22和多个齿部23的电磁钢板40的形状(冲切工序)。

接着，在第1粘接剂涂布站130中，利用涂布器131将速固型粘接剂(A－1)点状地涂布于钢箍的齿部23的下表面(第1面)的预定位置。接着，在第2粘接剂涂布站140中，利用涂布器141将热固型粘接剂(B－1)点状地涂布于钢箍的铁芯背部22的下表面(第1面)的预定位置(涂布工序)。

接着，利用外周冲切阳模154，将被向层叠站150送出的钢箍冲切为单板铁芯，并一边加压一边进行层叠(层叠工序)。此外，此时，利用加热装置151加热到80℃，从而促进了粘接剂的固化。

依次重复以上的冲切工序、涂布工序、层叠工序，并对130张单板铁芯进行层叠。在电磁钢板40间，以速固型粘接剂(A－1)形成的第1粘接部的平均直径为5mm。以热固型粘接剂(B－1)形成的第2粘接部的平均直径为8mm。粘接面积率Q₀、Q_A0、Q_A1、Q_A2、Q_B0、Q_B1、Q_B2及比例P₁、P₂如表1中所示。

(实施例2～13)

除了使第1粘接部和第2粘接部的平均直径、粘接面积率Q₀、Q_A0、Q_A1、Q_A2、Q_B0、Q_B1、Q_B2及比例P₁、P₂如表1及表2所示以外，与实施例1同样地制作出定子铁芯。

(比较例1)

与实施例1同样，在将速固型粘接剂(A－1)涂布并临时粘接于齿部的第1面后，对热固型粘接剂(B－1)进行真空含浸，对金属钢板彼此进行整面粘接，制作出表2所示的粘接面积率为Q₀、Q_A0、Q_A1、Q_A2、Q_B0、Q_B1、Q_B2及比例P₁、P₂的定子铁芯。

(比较例2)

除了将使用的粘接剂仅设为速固型粘接剂(A－1)，并使得粘接面积率Q₀、Q_A0、Q_A1、Q_A2、Q_B0、Q_B1、Q_B2及比例P₁、P₂如表2所示以外，与实施例1同样地制作出定子铁芯。

(比较例3)

除了将使用的粘接剂仅设为热固粘接剂(B－1)，并使得粘接面积率Q₀、Q_A0、Q_A1、Q_A2、Q_B0、Q_B1、Q_B2及比例P₁、P₂如表2所示以外，与实施例1同样地制作出定子铁芯。

(评价)

针对各例的定子铁芯，进行了以下的评价。并将结果在表1及表2中示出。

＜铁芯强度＞

在使定子铁芯从1m高度落下后，对沿层叠方向相邻的电磁钢板彼此的所有组中的、在电磁钢板彼此之间产生了间隙的电磁钢板彼此的组的数量进行计测，并评价了铁芯强度。在电磁钢板彼此的距离与落下前相比变大时，判定为在电磁钢板彼此之间产生了间隙。意味着在电磁钢板彼此之间产生了间隙的电磁钢板彼此的组的数量越少，铁芯强度就越高。

○：在电磁钢板彼此之间产生了间隙的电磁钢板彼此的组的数量小于1。即，为定子铁芯未产生任何问题的情况。

△：在电磁钢板彼此之间产生了间隙的电磁钢板彼此的组的数量为1以上，小于2。即，为在定子铁芯中产生了可目视到的间隙的情况。

×：在电磁钢板彼此之间产生了间隙的电磁钢板彼此的组的数量为2以上。即，为在定子铁芯中产生或裂开了多个可目视到的间隙的情况。

＜打音测试(噪声评价)＞

利用冲击锤沿半径方向对定子铁芯的铁芯背部的外周端部进行加振，以相对于该加振源沿轴向180°的方向上的齿部的前端和铁芯背部的中央部为测定点，进行噪声振动的模态分析。此外，针对利用冲击锤沿轴向对铁芯背部的半径方向的中央部加振的情况，也以相对于该加振源沿轴向180°的方向上的齿部的前端和铁芯背部的中央部为测定点，进行噪声振动的模态分析。评价按照以下的基准进行。意味着数值越小越能够抑制噪声。

1：仅检测到1个到2个振动峰。

2：检测到多个振动峰。

3：基于加振方向，检测到10个以上的振动峰。

4：有主峰，但检测到10个以上的振动峰。

5：没有主峰，检测到10个以上的振动峰。

＜铁损＞

使用具有直径133.5mm的转子形状的检测器的旋转铁损模拟器，对定子铁损进行了测定。该旋转铁损模拟器被公开于电气学会研究会资料.RM－92－79，1992。

在定子铁芯的铁损评价中，作为评价基准的铁芯，在铁芯背部形成8处粘接部，制作出在所有齿部的中央部形成有直径1.5mm的铆接件的、层叠张数10张的铆接固接层叠铁芯。针对各例的定子铁芯和铆接固接层叠铁芯，进行旋转铁损模拟器的测定，并按以下评价基准对铁损进行了评价。

〇：与铆接固接层叠铁芯相比，20％以上磁性为良好。

△：与铆接固接层叠铁芯相比，在10％以上、小于20％的范围内磁性为良好。

×：关于磁性的提高，与铆接固接层叠铁芯相比，超过0％，小于10％。

＜生产性＞

在用图4所示的制造装置，以150spm(1分钟层叠的电磁钢板数为150张)制作出定子铁芯时，对从模具取出的定子铁芯的固接状况进行确定，并按定子以下基准进行了评价。

〇：可毫无问题地制作出层叠铁芯。

△：在处理中。电磁钢板彼此被剥离或层叠歪斜。

×：电磁钢板彼此的固接不充分。

[表1]

[表2]

工业可利用性

根据本发明，能够提高定子用层叠铁芯的生产性、机械强度，降低旋转电机的振动或噪声，并抑制铁损。因此，工业可利用性较大。

附图标记说明

10…旋转电机、20…定子、21…定子用粘接层叠铁芯、40…电磁钢板、41…粘接部、41a…第1粘接部、41b…第2粘接部。

Claims (10)

1.一种定子用粘接层叠铁芯，包括：

多个电磁钢板，其被相互层叠，两面由绝缘被膜覆盖，以及

粘接部，其被配置在沿层叠方向相邻的所述电磁钢板彼此之间，将这些电磁钢板彼此粘接；

沿所述层叠方向相邻的所述电磁钢板彼此的所有组由多个所述粘接部粘接；

形成所述粘接部的粘接剂为速固型粘接剂及热固型粘接剂；

在沿所述层叠方向相邻的所述电磁钢板彼此之间，部分地设置有所述粘接部。

2.如权利要求1所述的定子用粘接层叠铁芯，其中，

所述粘接部包含：第1粘接部，其由所述速固型粘接剂形成；以及第2粘接部，其由所述热固型粘接剂形成。

3.如权利要求2所述的定子用粘接层叠铁芯，其中，

所述粘接部包含：所述第1粘接部，其被设置在各所述电磁钢板的齿部间；以及所述第2粘接部，其被设置在铁芯背部间。

4.如权利要求2或3所述的定子用粘接层叠铁芯，其中，

所述第1粘接部为平均直径3mm以上7mm以下的点状，所述第2粘接部为平均直径5mm以上10mm以下的点状；

在各所述电磁钢板间，相对于所述粘接部的总粘接面积，所述第1粘接部的粘接面积的比例为5％以上50％以下，所述第2粘接部的粘接面积的比例为50％以上95％以下。

5.如权利要求2或3所述的定子用粘接层叠铁芯，其中，

所述第1粘接部为平均直径3mm以上7mm以下的点状，所述第2粘接部为平均直径5mm以上10mm以下的点状；

在各所述电磁钢板间，相对于所述粘接部的总粘接面积，所述第1粘接部的粘接面积的比例为5％以上且小于50％，所述第2粘接部的粘接面积的比例为50％以上95％以下。

6.如权利要求1～5的任何一项所述的定子用粘接层叠铁芯，其中，

所述速固型粘接剂为氰基丙烯酸酯系粘接剂。

7.如权利要求1～6的任何一项所述的定子用粘接层叠铁芯，其中，

所述热固型粘接剂为环氧树脂系粘接剂，包含玻璃化转变温度为80℃以上150℃以下的环氧树脂。

8.如权利要求1～7的任何一项所述的定子用粘接层叠铁芯，其中，

各所述电磁钢板间，所述粘接部对齿部的粘接面积率Q_B0为10％以上70％以下，所述粘接部对铁芯背部的粘接面积率Q_A0为40％以上90％

以下。

9.如权利要求1所述的定子用粘接层叠铁芯的制造方法，其中，

在所述电磁钢板的表面的一部分涂布所述速固型粘接剂和所述热固型粘接剂后，将其重叠并压接在另一电磁钢板上，并重复形成所述粘接部的操作。

10.一种旋转电机，其包括如权利要求1～8的任何一项所述的定子用粘接层叠铁芯。

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