JPH03140414A - 鉄心の焼鈍方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は積層状態の鉄心を誘導加熱装置にて焼鈍する鉄
心の焼鈍方法に関する。

（従来の技術） 一般に、小形電動機の鉄心は素材を打抜き加工し更に積
層して製造されるが、その打抜き加工の折りに発生する
残留応力により鉄心の磁気特性が劣化することが知られ
ており、この対策として、鉄心の焼鈍が行われる。

この焼鈍には、電気抵抗発熱による熱やガスもしくは石
油等の焼鈍による熱を伝達や輻射により鉄心に加えて、
鉄心を過熱する方法が彩られている。ところが、この方
法では加熱効率が悪く設備が大形化する欠点がある。こ
の為加熱効率を向上させるべく、近年誘導加熱により鉄
心の焼鈍を行う方法が考えられており、例えば特開昭４
７−４０１０２号に示すようなものがある。それは即、
ち、誘導コイルを配設した誘導加熱装置に、積層状態の
鉄心を連続的に挿入して誘導加熱により急速に加熱し、
そしてその誘導加熱装置に連続して設けられている冷却
装置により急速冷却を行なうもので、連続的な鉄心の焼
鈍が可能となっている。しかしながらこの焼鈍方法の場
合、小ロットの鉄心を焼鈍するについては省エネルギー
の観点から無駄が多く、これに対処するため本発明者は
第９図に示すものを考え提案した（特願昭６３−０２１
１９４）。即ち誘導コイル１を配設した誘導加熱装置２
に積層状態の鉄心３を収納しその誘導加熱装置２内の鉄
心３の両端部分に環状体の内側部分が磁性体、外側部分
か非磁性体にて構成された熱処理補償ブロック４を配置
した状態で誘導加熱により鉄心３の焼鈍を行い、この後
鉄心３を誘導加熱装置２より取出すという所謂バッチ生
産方式の形態を採るものである。そして熱処理補償ブロ
ック４は鉄心３の上下両端での磁束の乱れ及び放熱の為
、鉄心３の上下両端の温度上昇が不十分となることを解
決する方法として、磁束が積層鉄心３を経て熱処理補償
ブロック４に流れて積層鉄心３の上下両端における磁束
の乱れがなくなり、積層鉄心３の積層方向（高さ方向）
の中央部と上下両端部での磁束密度を同じにし、また積
層鉄心３の上ド両端からの放熱が防止できるため、積層
鉄心づの高さ方向の１Ｍ度分布を均一にするものである
。

（発明が解決しようとする課題） このような方法により積層鉄心３を誘導加熱焼鈍した結
果、積層鉄心３の高さ方向の温度分酊か均一で良好な焼
鈍かできたか、積１φ鉄心３および熱処理補償ブロック
４の冷却が遅く積層鉄心３を取替え繰返し焼鈍を行うと
き、作業性が悪いという問題か残った。

本発明は上記の１１情に鑑みてなされたものであり、従
ってその目的は不良品が発生することなくさらに作業性
のよい鉄心の焼鈍方法を提供するものである。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明は積層鉄心を誘導加熱装置により焼鈍するに際し
その誘導加熱装置内の鉄心両端の部分に内側部分が磁性
体で外側部分が非磁性体からなる環状体の熱処理補償ブ
ロックを配置するか外側部分の非磁性体からなる環状体
の外周部に冷却フィンを１［構成した熱処理補償ブロッ
クを配置した状態でその誘導加熱を行うようにしたとこ
ろに特徴を白゛するものである。

（ｆ乍　ｌ１１） このように構成されたものにおいて、誘導加熱装置を運
転して積層鉄心に−１周波を加えて：Ａ誘導加熱行って
磁束が積層鉄心を経て熱処理補償ブロックに流れて積層
鉄心上下両端におｊする磁束の乱れかなくなり、積層鉄
心の積層方向（高さ方向）の中央部と上下端部からの放
熱を防止できるため積層鉄心全体を均一な温度で加熱す
ることができる。

加えて冷却に際しては鉄心上下両端に配置した熱処理補
償ブロックの外側部分の非磁性体に設けた冷却フィンか
ら鉄心の熱か放散されるため積層鉄心の冷却速度を早く
することができる。

（実施例） 以ド、本発明の実施例を第１図〜第５図を謬照して説明
する。

１１は誘導加熱装置で上面か閉塞された円筒状をなして
おり、側壁に誘導コイル１２を埋設している。この誘導
加熱装置１１は、その外径が３２０φ＋ｎｍ内径が２８
０φＩ１１また内径白゛効高さが８０（１＋ｎｍよりも
ｉ７１−大となる寸法に形成されている。

１３は積層鉄心で、これは素材からの打抜きによる環状
の鉄心板（外径１９０φｍｍ）１３ａを多数積層してな
るもので、その高さ寸法を４００１に設定している。

１４は熱処理補償ブロックで、誘導加熱装置１１内にお
いて積層鉄心１３の上下両端部に夫々配置している。こ
の場合、熱処理補償ブロック１４は第２図に示すように
内側部分１４ａが磁性体で積層鉄心１３と略同じ磁気特
性を９する材料例えばフェライト系ステンレス材、外側
部分１４ｂは外径に冷却フィン１５を付けた非磁性体で
例えば鋼材よりなるもので、夫々の高さ寸法を２００　
ｍｍに設定している。この熱処理補償ブロック１４の内
径および外径・」法は、積層鉄心１３の内径および外径
と略同−−ｆ法でその外周部に付いた冷却フィン１５の
薗さは４０ｍｒｓとした。

尚、熱処理補償ブロック１４の鋼材よりなる外側部分１
４ｂには、Ｉｌｌ　１〜５　＋ｎｎ＋のすきま１６を内
径から外径まで高さ方向に１ケ所設けて環状にならない
ようにしている。

さて、上述した積層鉄心１３を焼鈍する場合について述
べる。

この場合、この鉄心１３の積層ｈ″向の高さ・」ｌ太を
４０　（］　ｎｒｍとし、その上下両端部分に高さ・Ｊ
゛法が２００　ｍｉの熱処理補償ブロック１４．１４を
夫々配置した状態で誘導加熱装置１１内に収納する。

そして誘導加熱装置１１を運転し、鉄心１３に５　［１
０Ｈｚの高周波を加えて誘導加熱を行い約１１分間で８
　ｎ　ｒ）　’Ｃに加熱する。

積層鉄心１゛３全体か８００℃に均一に加熱されたとき
、誘導加熱装置１１の運転を停止して誘導加熱装置１１
内で冷却する。

尚、上述のように積層鉄心１３を誘導加熱装置１１内で
加熱・冷１１１　している間、誘導加熱装置］１内を非
酸化性雰囲気に保持するため、Ｎ２ガスを図示していな
い供給口から毎分１０〜２０ｇ供給した。

積１凶鉄心１３の加熱においては、積層鉄心１３の温度
分酊が第３図に斜線範囲で示すように均一でＩ＋、つ良
（ｕ゛な温度の（＋ｒか得られ、積層鉄心１゛３にイ（
良品か発生することはなく該積層鉄心１３を良好に焼鈍
することかできた。

すなわち、積層鉄心１３と路間し磁気特性をａする磁性
体の外側に非磁性体を組合せた熱処理補償ブロック１４
．１４を積層鉄心１３の上下両端部分に配置したことに
より積層鉄心１３の上下両端からの放熱を防雨てきる。

しかも第１図のように熱処理補償ブロック１４を用いる
と積層鉄心］３の上下両端部における磁束の乱れはなく
なり、第４図に示すように積層鉄心１３の積層方向の央
部と上上端部での磁束密度か路間しになることにより誘
導熱を良好に生じさせ得、これによってこの積層鉄心１
′３の両端部分における誘導熱を上昇させることができ
、二の結集積層鉄心］゛３の３部の温度を均一化できる
ものである。

次に誘導加熱装置］１の運転に停止して積層鉄心１゛３
を冷却する■８程においては、熱処理補償ブロック１４
の外側部分１４．ｂには熱伝導のよ（゛銅＋イを使用し
、また冷却フィン１５に形成したことにより、積層鉄心
１３の放熱が促進され冷却時間を短縮することができた
。

すなわち熱処理補償ブロック１４の外側部分１４ｂの外
周に設けた冷却フィン１５により、熱処理補償ブロック
１４の表面積が約４倍となり積層鉄心の温度か８００℃
から４００℃に冷却される時間か約３時間から約２時間
に短縮することができた。

（他の実施例） 尚、上記実帷例ては熱処理補償ブロック１４の内側部分
１４ａにはフェライト系ステンレス材を使用したが、こ
れに限らず例えば別の積層鉄心を塊状に固椙してもよい
。

また、外側部分１４ｂには非磁性で熱伝導率の良い鋼材
を使用したが、これも別の材料例えばオーステナイト系
ステンレス＋４でもよい。

また、熱処理補償ブロック１４の磁性体１４ａと外周に
冷却フィン１５の付いた非磁性体１４ｂの組合せは第５
図（ａ）、（ｂ）のような変形等＋発明は要旨を逸脱し
ない範囲で種々変形可能である。

次に冷ｉｌ＋筒状体を積層鉄心の外周に配設した例につ
いて第６図〜第８図をづ照して説明する。

１１５は冷却筒状体て第７図（ａ）に示すように１周方
向（円弧状）に複数個に分割した筒状体１１５ａと冷却
フィン１１５ｂが一体となっており複数個に分割された
筒状体１１５ａは積層鉄心１］゛３の外径に接するよう
に配置されている。（１１６は冷却筒状体の台である）
また、筒状体１１５ａ、１１５ａは積層鉄心１１３の円
周ノｊ向に数ｍ＋＠のすきまを設けて配置されている。

この冷却筒状体］］５は非磁性で熱伝導の良い伺料例え
ば鋼材よりなり、１′：ｉさ寸法は鉄心積層高さと同し
４００　ｍｍとし、筒状体１１５ａの肉厚をＩＣ１ｎ＋
＋ｎ、冷却フィン１１５ｂの高さを３　Ｑ　ｍｌｎとし
た。

そして焼鈍は上述の第１実施例と同方法で行う。

１μし、Ｎ２ガスは誘導加熱装置１１１の運転を停＋ｌ
　Ｌだ後も継続して供給する。

誘導加熱装置１１１の運転を停止１−シた後は、積層鉄
心１１゛３の外周に接した筒状冷却体］１５から積層鉄
心１１３の放熱か促進される。効宋は第１実施例と同ｔ
、支である。

［発明の効果コ 本発明は以上の説明から明らかな様に、積層鉄心を誘導
加熱装置により焼鈍するに際し、その誘導加熱装置内の
鉄心両端の部分に磁性体からなる熱処理補償ブロックを
配置するとともに、磁性体の熱処理補償ブロックの外周
に冷却フィンの付いた非磁性の環状体を組合せたことに
より積層鉄心全体を均一な温度で加熱でき、不良品の発
生をなくするとともに熱処理補償ブロックの外周に冷却
フィンを付けたことにより積層鉄心の冷却が早くなると
いう優れた効果を奏する。

ある。そして第９図は従来構成を表わす縦断面側面図で
ある。

・・・誘導加熱装置。

・・積層鉄心 ａ・・・磁性体　　１ ・・冷却フィン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 積層鉄心を誘導加熱装置により焼鈍するに際し、その誘
   導加熱装置内の前記鉄心両端の部分に内側部分が磁性体
   の環状体に外周に冷却フィンの付いた非磁性体を組合せ
   た熱処理補償ブロックを配置した状態でその誘導加熱を
   行い、引続き冷却することを特徴とする鉄心の焼鈍方法
   。