WO2016103858A1 - 積層鉄心用材料および積層鉄心の製造方法 - Google Patents

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正憲 上坂
千田　邦浩
尾田　善彦
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    • H02K15/02—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies

Definitions

  • the present invention relates to a laminated core material used for producing a laminated core and a method for producing the laminated core.
  • a high permeability steel plate such as an electromagnetic steel plate has been used as a material used when manufacturing a laminated iron core, that is, a laminated iron core material.
  • a thin steel plate having a high magnetic permeability for example, an electromagnetic steel plate having a reduced thickness
  • punched bodies a plurality of iron core-shaped steel plate structures (hereinafter referred to as punched bodies) punched by a press machine are stacked and integrated in the thickness direction.
  • punched bodies iron core-shaped steel plate structures
  • the electrical steel sheet which is a laminated core material, is required to have a thin plate thickness for the purpose of reducing eddy current loss of the laminated core that occurs during high-speed rotation of an electric motor or the like.
  • electrical steel sheets having a plate thickness of 0.35 [mm] or less.
  • Patent Document 1 As a prior art for solving these problems, for example, in Patent Document 1, before a step of punching out an electromagnetic steel sheet with a press machine, portions of the plurality of electromagnetic steel sheets that are not used for the motor core are fixed to each other. And the manufacturing method of the electric motor core which performs the process which closely_contact
  • Patent Document 3 discloses a method of applying an inorganic adhesive mainly composed of alumina or silica to a plurality of electromagnetic steel sheets and bonding the plurality of electromagnetic steel sheets.
  • Patent Document 4 discloses a method of bonding a plurality of electrical steel sheets with an adhesive layer made of an organic resin having a glass transition temperature or a softening temperature of 50 [° C.] or higher.
  • Patent Document 5 a plurality of electromagnetic steel sheets are laminated together by an adhesive film interposed between a plurality of electromagnetic steel sheets to form a multilayer laminated steel sheet, and this multilayer laminated steel sheet is punched out by a press machine and laminated.
  • a method of manufacturing an iron core is disclosed.
  • Patent Document 6 discloses a method in which a plurality of electromagnetic steel sheets are bonded with a shear bond strength of 50 [Kgf / cm 2 ] or more, and then the plurality of electromagnetic steel sheets are subjected to punching.
  • JP 2003-153503 A Japanese Patent Laid-Open No. 2003-264962 JP 2005-332976 A Japanese Patent No. 4581228 JP 2005-191033 A JP 2000-173815 A
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a laminated core material and a laminated core manufacturing method capable of ensuring a good punching shape and realizing a laminated core with a high space factor.
  • the purpose is to do.
  • the laminated core material according to the present invention is a laminated core material used as a steel sheet that is punched in a plurality of layers when producing a laminated core.
  • the surface roughness of the steel sheet constituting the laminated core material is 0.40 [ ⁇ m] or less in terms of arithmetic average roughness Ra, and is used as at least the laminated iron core of the steel sheets constituting the laminated core material.
  • the thickness deviation in the plate width direction of the portion to be formed is 3 [ ⁇ m] or less per 500 [mm].
  • the laminated core material according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the sum of the surface roughness and a value obtained by multiplying the plate thickness deviation by 0.05 is less than 0.5. To do.
  • the laminated core material according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the thickness of the steel sheet constituting the laminated core material is 0.25 [mm] or less.
  • the manufacturing method of the laminated core according to the present invention includes an overlapping step of overlapping a plurality of steel plates, and a punching step of simultaneously punching the overlapped plurality of steel plates to obtain a punched body of the plurality of steel plates,
  • a laminated integration step of laminating and integrating the punched bodies to form a laminated iron core, and the surface roughness of the steel sheets to be overlaid in the overlapping step is an arithmetic average roughness Ra of 0.40 [ ⁇ m].
  • the thickness deviation in the plate width direction of at least a portion used as the laminated core of the steel plates is 3 [ ⁇ m] or less per 500 [mm].
  • the sum of the value obtained by multiplying the plate thickness deviation by 0.05 and the surface roughness is less than 0.5.
  • the method for manufacturing a laminated core according to the present invention is characterized in that, in the above invention, a thickness of the steel plates to be overlapped in the overlapping step is 0.25 [mm] or less.
  • the plurality of stacked steel plates are pressed in the plate thickness direction, and air existing between the overlapping surfaces of the plurality of steel plates is removed.
  • the punching step further includes a punching step, wherein the punching step punches the plurality of steel plates after the air is removed from between the overlapping surfaces at the same time.
  • the method for manufacturing a laminated core according to the present invention further includes an application step of applying an oily agent to the plurality of stacked steel sheets in the above invention, wherein the pressing step applies the oily agent.
  • the plurality of later steel plates are pressed in the plate thickness direction.
  • the manufacturing method of the laminated core concerning this invention WHEREIN: Cold rolling and surface treatment are performed with respect to the said steel plate before superposition
  • the said surface roughness is arithmetic average roughness Ra.
  • the method further includes a cold rolling surface treatment step of adjusting the thickness deviation to 40 [ ⁇ m] or less and adjusting the plate thickness deviation to 3 [ ⁇ m] or less per 500 [mm], and the superposing step is adjusted by the cold rolling surface treatment step.
  • a plurality of the steel plates having the surface roughness and the thickness deviation are overlapped.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a laminated core manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing an example of a laminated core manufactured using the laminated core material according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a main configuration of the cold-rolled surface treatment apparatus in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a main configuration of the punching apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing a laminated core according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a laminated core manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing an example of a laminated core manufactured using the laminated core material according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a main configuration of the cold-rolled surface treatment apparatus
  • FIG. 6 is a diagram showing the influence of the surface roughness of the electrical steel sheet as the laminated iron core material on the roundness as the iron core shape after punching.
  • FIG. 7 is a diagram showing the influence of the thickness deviation of the electromagnetic steel sheet as the laminated iron core material on the roundness as the iron core shape after punching.
  • FIG. 8 is a diagram showing the influence of the manufacturing process of the electromagnetic steel sheet as the laminated core material and the roundness as the core shape after punching by the simultaneous punching number.
  • FIG. 9 is a diagram showing the influence of the rolling oil application area ratio of the magnetic steel sheet as the laminated iron core material on the roundness as the iron core shape after punching.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a laminated core manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the laminated core manufacturing apparatus 1 manufactures the laminated core 15 using the steel plate 11 as a laminated core material, and makes a part of a laminated core manufacturing line.
  • Such a laminated core manufacturing apparatus 1 includes a cold-rolled surface treatment apparatus 2, an annealing apparatus 3, and a punching apparatus 4, as shown in FIG.
  • thick line arrows indicate the flow of conveyance of the steel plates 10 and 11 or the laminated core 15.
  • the cold-rolled surface treatment apparatus 2 forms a laminated core material by cold rolling and surface treatment. As shown in FIG. 1, the cold-rolled surface treatment apparatus 2 sequentially receives the steel plates 10 in a coiled state, performs cold rolling and surface treatment on the received steel plates 10, The plate thickness, the surface roughness, and the plate thickness deviation in the plate width direction D1 are adjusted. At this time, the cold-rolled surface treatment apparatus 2 reduces, for example, the thickness of the steel plate 10 to 0.25 [mm] or less, and the surface roughness of the steel plate 10 is 0.40 [ ⁇ m] or less in terms of arithmetic average roughness Ra. The thickness deviation in the plate width direction D1 of the steel plate 10 is reduced to 3 [ ⁇ m] or less per 500 [mm].
  • the cold-rolling surface treatment apparatus 2 processes the steel plate 10 as a raw material into the steel plate 11 as a laminated core material. Then, the cold rolling surface treatment apparatus 2 winds up the steel plate 11 obtained as a laminated core material into a coil shape. As shown in FIG. 1, the steel plate 11 is sequentially conveyed from the cold-rolled surface treatment device 2 to the annealing device 3 in a coiled state.
  • the steel plate 10 is a material used to manufacture a steel plate 11 as a laminated core material.
  • Such a steel plate 10 is manufactured by hot-rolling a slab having a predetermined metal composition after heating and performing necessary treatments such as annealing and pickling on the obtained hot-rolled steel plate. .
  • the annealing apparatus 3 performs a finish annealing process on the material for the laminated core manufactured by the cold rolling surface treatment apparatus 2, that is, the steel plate 11.
  • the annealing device 3 is installed at the subsequent stage of the cold rolling surface treatment device 2 described above.
  • the annealing device 3 continuously finish-anneals the steel plate 11 from the cold-rolled surface treatment device 2, and winds up the steel plate 11 after the finish annealing into a coil shape.
  • the steel plate 11 after finish annealing is sequentially conveyed from the annealing device 3 to the punching device 4 in a state of being wound in a coil shape.
  • the steel plate 11 after finish annealing is an electromagnetic steel plate (non-oriented electrical steel plate or the like) having a high magnetic permeability.
  • the punching device 4 is for forming a laminated core using the laminated core material according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the punching device 4 is installed at the subsequent stage of the annealing device 3. The punching device 4 receives a plurality of steel plates 11 after finish annealing by the annealing device 3 as a laminated core material, and superimposes the received steel plates 11 in the plate thickness direction D2. Thereafter, the punching device 4 simultaneously punches the superposed steel plates 11 into a target iron core shape. Thereby, the punching apparatus 4 obtains a plurality of punched bodies (not shown) that overlap with each other in a target iron core shape from the plurality of steel plates 11. The punching apparatus 4 stacks and integrates a plurality of iron core-shaped punched bodies thus obtained in the plate thickness direction D2. In this way, the punching device 4 forms (manufactures) the target laminated core 15.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a laminated core manufactured using the laminated core material according to the embodiment of the present invention.
  • the lamination direction of the laminated core 15 shown in FIG. 2 is a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 2, and is the same as the thickness direction of the punched body of the steel plate 11 constituting the laminated core 15.
  • the punching apparatus 4 has a plurality of overlapping steel plates 11 in an iron core shape (ring shape) corresponding to the laminated iron core 15 in order to produce a ring shaped laminated iron core 15 as shown in FIG. At the same time. Thereby, the punching apparatus 4 obtains a plurality of punched bodies having the same ring shape as the laminated core 15 shown in FIG.
  • the punching apparatus 4 can manufacture a ring-shaped laminated core 15 as shown in FIG. 2 by laminating a plurality of these punched bodies in the plate thickness direction D2 and integrating them.
  • the plate width direction D1 is the plate width direction of the steel plate 11 as the laminated core material.
  • the plate thickness direction D2 is the plate thickness direction of the steel plate 11.
  • the longitudinal direction D3 is the longitudinal direction (rolling direction) of the steel plate 11.
  • the plate width direction D1, the plate thickness direction D2, and the longitudinal direction D3 are perpendicular to each other as shown in FIG.
  • the plate width direction D1, the plate thickness direction D2, and the longitudinal direction D3 are the same for the steel plate 10 as a material.
  • the laminated core material according to the embodiment of the present invention is a high-permeability material such as an electromagnetic steel plate used as a steel plate that is punched in a plurality of layers when producing a laminated core.
  • the steel plate 11 as the laminated core material is obtained by performing cold rolling and surface treatment on the plate thickness, surface roughness, and plate thickness deviation of the plate width direction D1 as described above. It is manufactured by adjusting by.
  • the steel plate 11 has the same composition as that of the steel plate 10 before cold rolling (for example, a composition as an electromagnetic steel plate), and is a thin steel plate in which the surface roughness and the plate thickness deviation in the plate width direction D1 are reduced compared to the steel plate 10. It is.
  • the surface roughness of the steel sheet 11 constituting the laminated core material as described above is 0.40 [ ⁇ m] or less in terms of arithmetic average roughness Ra, and the thickness of the steel sheet 11 is 0.25 [mm] or less. is there.
  • the plate thickness deviation in the plate width direction D1 of at least a portion used as the laminated core 15 (that is, a portion punched into the iron core shape) of the steel plates 11 constituting the laminated core material as described above is 500 [mm]. Per [ ⁇ m] or less.
  • the surface roughness of the steel plate 11 affects the step of simultaneously punching a plurality of steel plates 11 by the punching device 4. Specifically, when the surface roughness of the steel plate 11 is excessively large, a gap is formed to allow air to easily enter between the overlapping surfaces of the plurality of steel plates 11 overlapped to be punched into the iron core shape. Due to the air entering the gap between the overlapping surfaces, the plurality of steel plates 11 are bent, and as a result, the punched bodies of the plurality of steel plates 11 are uneven in shape.
  • the upper and lower sides in the plate thickness direction D2 A relative positional shift between the overlapping steel plates 11 occurs.
  • the punched bodies of the plurality of steel plates 11 are laminated in a state of being deformed from the target iron core shape or having a stress.
  • the surface roughness of the steel plate 11 is preferably set to 0.30 [ ⁇ m] or less.
  • the thickness deviation in the plate width direction D1 of the steel plate 11 is 3 [ ⁇ m] or less per 500 [mm].
  • the surface roughness of the steel plate 11 is 0.40 [ ⁇ m] or less in terms of arithmetic average roughness Ra, and the plate thickness deviation x in the plate width direction D1 of the steel plate 11 is 3 per 500 [mm]. [ ⁇ m] or less.
  • the surface roughness Ra that is, the surface roughness at the arithmetic average roughness Ra
  • the plate thickness deviation x of the steel plate 11 are expressed by the following formulas ( It is desirable to satisfy 1).
  • the increase in eddy current loss generated in the laminated core 15 dominates the energy loss of the entire laminated core 15.
  • Energy loss due to an increase in eddy current loss in the laminated core 15 can be suppressed by setting the plate thickness of the steel plate 11 constituting the laminated core material to 0.25 [mm] or less. This is because by reducing the plate thickness of the steel plate 11 to 0.25 [mm] or less, energy loss due to eddy current inside the punched body of the steel plate 11 constituting the laminated iron core 15 can be suppressed.
  • it is desirable that the thickness of the steel plate 11 is 0.20 [mm] or less.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a main configuration of the cold-rolled surface treatment apparatus in the embodiment of the present invention.
  • the cold-rolled surface treatment apparatus 2 in the embodiment of the present invention forms a laminated core material by cold rolling and surface treatment of a steel sheet 10 as a raw material, and as shown in FIG. 3, tandem cold rolling Machine 21 and a surface treatment unit 25.
  • the tandem cold rolling mill 21 continuously cold-rolls the steel plates 10 that are sequentially passed through, and a plurality of the tandem cold rolling mills 21 that are arranged in parallel along the plate-passing direction of the steel plates 10 (see the bold arrows in FIG. 3). Consists of a rolling mill.
  • Each of the plurality of rolling mills constituting the tandem cold rolling mill 21 includes a pair of rolling rolls that sandwich the steel plate 10 and sequentially cold-rolls the steel plate 10 by the action of the pair of rolling rolls.
  • the tandem cold rolling mill 21 having such a configuration sequentially cold-rolls the steel plate 10 by a plurality of rolling mills while running the steel plate 10 from the entry side end toward the exit side end.
  • the tandem cold rolling mill 21 sets the plate thickness of the steel plate 10 to 0.25 [mm] or less.
  • the tandem cold rolling mill 21 sequentially sends the steel plates 10 thus cold-rolled to a thickness of 0.25 [mm] or less toward the surface treatment unit 25.
  • the surface treatment unit 25 performs surface treatment for adjusting the surface roughness of the steel plate 10 after cold rolling and the plate thickness deviation in the plate width direction D1 (see FIG. 1). As shown in FIG. 3, the surface treatment unit 25 is disposed at the rear stage of the tandem cold rolling mill 21, that is, downstream of the tandem cold rolling mill 21 in the sheet passing direction of the steel plate 10. The surface treatment unit 25 adjusts the surface roughness of the steel sheet 10 to 0.40 [ ⁇ m] or less in terms of arithmetic average roughness Ra by performing a predetermined surface treatment on the steel sheet 10 after cold rolling. The plate thickness deviation in the plate width direction D1 of the steel plate 10 is adjusted to 3 [ ⁇ m] or less per 500 [mm].
  • the steel sheet 10 as the material has an arithmetic average roughness Ra of 0.40 [ ⁇ m] or less and a thickness deviation in the sheet width direction D1 of 3 [ ⁇ m] or less per 500 [mm].
  • the steel plate 11 formed by the actions of the tandem cold rolling mill 21 and the surface treatment unit 25 is wound from the surface treatment unit 25 and then wound into a coil shape, as shown in FIG.
  • the surface treatment of the steel plate 10 by the surface treatment unit 25 may be performed by lightly rolling the steel plate 10 with a roll having a smooth surface, or by physically grinding the surface of the steel plate 10.
  • the surface of the steel plate 10 may be chemically polished using an acidic liquid.
  • the surface treatment unit 25 includes a required number of reduction rolls that have been polished in advance so that the roughness of the roll surface is 0.4 [ ⁇ m] or less in terms of arithmetic average roughness Ra.
  • the surface roughness of the steel plate 10 and the plate thickness deviation in the plate width direction D1 may be adjusted to values in the above-described range by lightly reducing the surface of the plate.
  • the surface treatment unit 25 includes grinding means such as a fine grinding machine or grinding roll, and the surface roughness of the steel plate 10 and the plate width direction are physically ground by this grinding means. You may adjust the plate
  • the surface treatment part 25 is equipped with the container which accommodates acidic liquid (for example, acidic aqueous solution), and the conveyance roll which puts the steel plate 10 in and out of the acidic liquid in this container, and the steel plate 10 is acidified in a container with a conveyance roll.
  • the surface roughness of the steel plate 10 and the plate thickness deviation in the plate width direction D1 may be adjusted to values in the above-described range by being submerged in the liquid and chemically polishing the surface of the steel plate 10 with this acidic liquid. .
  • the last rolling mill 22 located at the last stage among the plurality of rolling mills constituting the tandem cold rolling mill 21 shown in FIG. 3 has a roll surface roughness of 0.4 [ ⁇ m in terms of arithmetic average roughness Ra.
  • a pair of rolling rolls 22a and 22b that have been previously polished so as to be as follows may be provided. That is, the last-stage rolling mill 22 uses such a pair of rolling rolls 22a and 22b to cold-roll the steel plate 10 and perform a surface treatment for smoothing the surface of the steel plate 10, whereby the steel plate 10
  • the plate thickness, surface roughness, and plate thickness deviation in the plate width direction D1 may be adjusted to values in the above-described range.
  • the cold-rolled surface treatment apparatus 2 may not include the surface treatment unit 25 described above.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a main configuration of the punching apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • the punching apparatus 4 in the embodiment of the present invention forms a laminated core (for example, a ring-shaped laminated core 15 shown in FIG. 2) by performing a punching process or the like on a steel plate 11 as a laminated core material. is there.
  • the punching device 4 includes a pinch roll 42, an oil agent application unit 43, a pressing unit 44, and a press machine 45.
  • the pinch roll 42 has a function as an overlapping means for overlapping a plurality of steel plates 11 as a laminated core material in the plate thickness direction D2.
  • the pinch roll 42 is configured by using a pair of rotating rolls, and a plurality of steel plates 11 (for example, three steel plates 11a) supplied to the punching device 4 as a laminated core material. , 11b, 11c) are disposed at the subsequent stage.
  • the pinch roll 42 passes through the steel plates 11 a, 11 b, and 11 c delivered from each steel plate coil as a laminated core material (see the thick arrow in FIG. 4).
  • the steel plates 11a, 11b, and 11c are overlapped with each other in the plate thickness direction D2.
  • the oil-based agent application unit 43 applies the oil-based agent to the plurality of steel plates 11 that overlap each other. Specifically, as shown in FIG. 4, the oil-based agent application unit 43 is arranged at the subsequent stage of the pinch roll 42. In the present embodiment, the oil-based agent application unit 43 applies an oil-based agent such as rolling oil to the steel plates 11a, 11b, and 11c overlapped by the pinch rolls 42. The steel plates 11a, 11b, and 11c after the application of the oil agent are passed from the oil agent application portion 43 to the pressing portion 44 while maintaining an overlapping state.
  • the pressing unit 44 performs a pressing process of pressing the plurality of stacked steel plates 11 in the thickness direction D2 to remove air existing between the overlapping surfaces of the plurality of steel plates 11.
  • the pressing portion 44 is configured by using a pair of rubber rolls, and is disposed at the subsequent stage of the oil-based agent application portion 43.
  • the pressing portion 44 causes the steel plates 11a, 11b, and 11c after the oil-based agent application by the oil-based agent applying portion 43 to travel in the longitudinal direction D3 while maintaining the overlapped state, and the thickness direction D2 is sandwiched and pressed.
  • the press part 44 draws air from between the overlapping surfaces of these steel plates 11a, 11b, and 11c, and makes the steel plates 11a, 11b, and 11c contact
  • the pressing part 44 sequentially sends out the close contact body 12, which is the close contact between the steel plates 11 a, 11 b, 11 c, toward the press machine 45.
  • the press machine 45 forms a laminated core 15 by performing a punching process for simultaneously punching a plurality of steel plates 11 stacked as a laminated core material.
  • the press machine 45 includes a die 46 for punching, and is disposed at the subsequent stage of the pressing portion 44.
  • the mold 46 includes a punch 46a and a die 46b.
  • the die 46b is in contact with a die hole 47, which is a through hole having a shape corresponding to the target iron core shape, and a plurality of steel plates 11 as a laminated core material (in FIG. 4, the adhesion body 12 between the steel plates 11a, 11b, 11c).
  • a die plate 48 is provided.
  • the punch 46a is configured to be movable up and down with respect to the die 46b by a control device (not shown) of the press machine 45.
  • the mold 46 includes a plate presser 49.
  • the plate retainer 49 depresses the vicinity of the end portions of the plurality of steel plates 11 as the laminated core material from the punch 46a side during the punching process described above, thereby pressing and restraining the plurality of steel plates 11 against the die plate 48. .
  • the press machine 45 obtains a plurality of core-shaped punched bodies punched from these steel plates 11a, 11b, and 11c.
  • the press machine 45 forms a laminated core 15 by laminating and integrating a plurality of punched bodies obtained by such a punching process inside the mold 46.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing a laminated core according to an embodiment of the present invention.
  • the manufacturing method of the laminated core according to the embodiment of the present invention sequentially performs the processes of steps S101 to S107 shown in FIG. 5, and uses the steel sheet 10 prepared by the process such as hot rolling as described above as a material for the laminated core.
  • the laminated steel core 15 is manufactured by stamping the obtained steel plate 11 or the like.
  • the laminated core manufacturing apparatus 1 is a steel plate before superposition in step S103 described later, that is, as a material as described above.
  • the steel plate 10 prepared in advance is subjected to cold rolling and surface treatment to produce a steel plate 11 as a laminated core material (step S101).
  • step S101 the tandem cold rolling mill 21 in the cold rolling surface treatment apparatus 2 of the laminated core manufacturing apparatus 1 continuously cold-rolls the steel sheet 10 as a raw material while traveling in the longitudinal direction D3.
  • the tandem cold rolling mill 21 sets the plate thickness of the steel plate 10 to 0.25 [mm] or less.
  • the steel plate 10 cold-rolled so that the plate thickness is 0.25 [mm] or less is sequentially passed from the tandem cold rolling mill 21 to the surface treatment unit 25 in the cold rolling surface treatment apparatus 2.
  • the surface treatment unit 25 performs surface treatment for adjusting the surface of the steel sheet 10 on the steel sheet 10 after cold rolling sent from the tandem cold rolling mill 21.
  • the surface treatment unit 25 adjusts the surface roughness of the steel sheet 10 to 0.40 [ ⁇ m] or less in terms of arithmetic average roughness Ra, and the thickness deviation in the sheet width direction D1 of the steel sheet 10 is 500 [ [mm]] is adjusted to 3 [ ⁇ m] or less.
  • the surface treatment unit 25 adjusts the surface roughness of the steel plate 10 and the plate thickness deviation in the plate width direction D1, and the surface roughness of the roll surface is 0.4 [ ⁇ m in arithmetic average roughness Ra.
  • the surface of the steel plate 10 may be lightly reduced by a reduction roll as described below, or the surface of the steel plate 10 may be physically ground by a grinding means such as a fine grinding machine or a grinding roll.
  • the steel plate 10 may be submerged and the surface of the steel plate 10 may be chemically polished.
  • the last stage rolling mill 22 (refer FIG. 3) of the tandem cold rolling mill 21 makes the roughness of the roll surface the arithmetic mean roughness Ra below 0.4 [micrometers] or less.
  • the steel sheet 10 is cold-rolled by the rolling rolls 22a and 22b to the plate thickness in the above-described range, and the surface treatment for adjusting the surface roughness of the steel plate 10 and the plate thickness deviation in the plate width direction D1 to the above-described range values. You may go. In this case, the surface treatment of the steel sheet 10 by the surface treatment unit 25 may not be performed in step S101.
  • the steel sheet 10 as a raw material has a surface roughness of 0.40 [ ⁇ m] or less in terms of arithmetic average roughness Ra, and a sheet thickness deviation in the sheet width direction D1 of 500 [mm]. ] Is 3 [ ⁇ m] or less and is processed into a thin steel plate having a plate thickness of 0.25 [mm] or less.
  • the cold-rolling surface treatment apparatus 2 manufactures such a thin steel plate as a steel plate 11 that is a laminated core material. The manufactured steel plate 11 is wound into a coil shape as shown in FIG. 3 and then sent to the next step.
  • the laminated core manufacturing apparatus 1 finish anneals the steel sheet 11 as the laminated core material (step S102).
  • the annealing device 3 of the laminated core manufacturing apparatus 1 receives the steel plate 11 wound in a coil shape from the cold rolling surface treatment device 2 side, and travels the received steel plate 11 in the longitudinal direction D3. Finish annealing continuously.
  • the steel plate 11 after the finish annealing by the annealing device 3 is wound into a coil shape, and then sent to the next step.
  • the laminated core manufacturing apparatus 1 accepts a plurality of the steel plates 11 after the finish annealing described above from the annealing apparatus 3 side as a laminated core material, and uses each of the plurality of steel plates 11 to perform each of steps S103 to S107. Processing is performed sequentially. Thereby, the laminated core manufacturing apparatus 1 manufactures the target laminated core 15.
  • the plurality of steel plates 11 that are materials for the laminated core the three steel plates 11a, 11b, and 11c shown in FIG.
  • step S103 the punching device 4 of the laminated core manufacturing apparatus 1 superimposes a plurality of steel plates 11 as the laminated core material (step S103).
  • step S103 the pinch roll 42 of the punching device 4 superimposes a plurality of steel plates 11 having the surface roughness and the thickness deviation adjusted in step S101 described above. Specifically, as shown in FIG. 4, the pinch roll 42 causes the steel plates 11 a, 11 b, and 11 c that have been paid out from the three steel plate coils received as the laminated core material to travel in the plate passing direction. Overlap in the thickness direction D2.
  • a plurality of steel plates 11 (for example, each of the steel plates 11a, 11b, and 11c) to be overlapped in step S103 are adjusted in plate thickness, surface roughness, and plate thickness deviation in the plate width direction D1 by the cold rolling surface treatment in step S101 described above.
  • Steel plate That is, the steel plate 11 has a thickness of 0.25 [mm] or less, and the surface roughness of the steel plate 11 is 0.40 [ ⁇ m] or less in terms of arithmetic average roughness Ra.
  • board thickness deviation of the board width direction D1 of the part (part punched by iron core shape) used at least as the laminated iron core 15 of this steel plate 11 is 3 [micrometers] or less per 500 [mm].
  • the surface roughness of the steel plate 11 and the plate thickness deviation in the plate width direction D1 satisfy the condition expressed by the above-described formula (1). That is, it is desirable that the added value of the value obtained by multiplying the plate thickness deviation of the steel plate 11 in the plate width direction D1 by 0.05 and the surface roughness of the steel plate 11 is less than 0.5.
  • step S104 the punching device 4 of the laminated core manufacturing apparatus 1 applies the oil-based agent to the plurality of steel plates 11 superposed by the above-described step S103 (step S104).
  • step S104 the oil-based agent application unit 43 of the punching device 4 applies an oil-based agent such as rolling oil to the steel plates 11a, 11b, and 11c overlapped by the pinch rolls 42.
  • the oil-based agent application unit 43 keeps the steel plates 11a, 11b, and 11c after application of the oil-based agent in an overlapped state and travels toward the pressing unit 44.
  • the punching apparatus 4 of the laminated core manufacturing apparatus 1 After performing step S104, the punching apparatus 4 of the laminated core manufacturing apparatus 1 performs a pressing process on the plurality of steel plates 11 after the application of the oily agent in step S104 described above, thereby bringing the plurality of steel plates 11 into close contact with each other ( Step S105).
  • step S ⁇ b> 105 the pressing unit 44 of the punching device 4 presses the plurality of steel plates 11 after applying the oil-based agent in the overlapped state as described above in the plate thickness direction D ⁇ b> 2, and the plurality of steel plates 11.
  • the air existing between the overlapping surfaces of each other is removed.
  • the pressing portion 44 travels in the longitudinal direction D3 while maintaining the steel plates 11a, 11b, and 11c after the oil agent application by the oil agent application portion 43 in an overlapped state. At the same time, it is sandwiched and pressed in the plate thickness direction D2. Thereby, the press part 44 extracts air from between the overlapping surfaces of these steel plates 11a, 11b, and 11c.
  • the pressing portion 44 forms the contact body 12 by bringing the steel plates 11a, 11b, and 11c into close contact with each other in the plate thickness direction D2 by such pressing processing.
  • the pressing unit 44 sequentially feeds the formed adhesion body 12 of the steel plates 11a, 11b, and 11c toward the press machine 45.
  • the punching device 4 of the laminated core manufacturing apparatus 1 simultaneously punches the plurality of steel plates 11 stacked as described above to obtain punched bodies of the plurality of steel plates 11 (step S106).
  • step S106 the press machine 45 of the punching device 4 simultaneously punches the plurality of steel plates 11 after the air is removed from the overlapping surface in step S105 described above by driving the mold 46. Specifically, as illustrated in FIG. 4, the press machine 45 sandwiches and holds the contact body 12 between the punch 46 a and the die 46 b of the mold 46. Next, the press machine 45 moves the punch 46a up and down relative to the die 46b, thereby simultaneously punching the steel plates 11a, 11b, and 11c forming the adhesion body 12 into a target iron core shape. Thereby, the press machine 45 obtains a plurality of punched bodies having a core shape punched from these steel plates 11a, 11b, and 11c.
  • step S106 the punching device 4 of the laminated core manufacturing apparatus 1 stacks and integrates the plurality of punched bodies obtained in step S106 described above to form the laminated core 15 (step S107), and performs this process. finish.
  • step S107 the press machine 45 of the punching apparatus 4 stacks a plurality of punched bodies obtained by punching the steel plates 11a, 11b, and 11c on the adhesion body 12 inside the mold 46. And integrate.
  • the press machine 45 obtains a plurality of punched bodies from the contact body 12, and then uses the lowering of the punch 46a to integrate the punched bodies stacked in the mold 46 by caulking. .
  • the press machine 45 manufactures the laminated iron core 15 having a target shape (for example, the ring shape shown in FIG. 2).
  • the iron core-shaped punched bodies are integrated with each other by forming a dowel for caulking into the punched body by the press machine 45 using the die 46, and pressing the dowels with a predetermined device. It may be realized by performing the caulking. Also, the integration of the punched bodies in the form of an iron core is performed by welding the punched bodies outside the mold 46 or by fixing the punched bodies using a fixing means such as a bolt or an adhesive. It may be realized.
  • each process of steps S101 to S107 described above is performed every time the steel plate 11 as the laminated core material is produced, or using a plurality of steel plates 11. It is repeatedly executed every time 15 is manufactured.
  • Example 1 Next, Example 1 of the present invention will be described.
  • C carbon
  • Si silicon
  • Al 0.10 [mass%] aluminum
  • Mn manganese
  • S sulfur
  • N nitrogen
  • the obtained hot-rolled steel sheet was annealed at a temperature of 950 [° C.]
  • the hot-rolled steel sheet after this annealing was pickled, and the steel sheet 10 as the material Manufactured.
  • Example 1 such a steel plate 10 is cold-rolled by a tandem cold rolling mill 21 (see FIG. 3) so that the plate thickness becomes 0.20 [mm].
  • a steel plate 11 was produced.
  • the rolling rolls 22a and 22b of the last-stage rolling mill 22 in the tandem cold rolling mill 21 have a roll surface roughness of 0.2 [ ⁇ m] or more and 0.40 [ ⁇ m] or less in terms of arithmetic average roughness Ra. It was a thing.
  • the steel plate 11 was subjected to finish annealing at a temperature of 750 [° C.] to produce an electromagnetic steel plate as the steel plate 11 as a laminated core material.
  • the plate thickness of the steel plate 11 is measured at an interval of 100 [mm] in the plate width direction D1, and based on the measurement result, the length of 500 [mm] in the plate width direction D1 is measured.
  • the thickness deviation x of the steel plate 11 was determined.
  • Example 1 two steel plates 11 after measurement of the surface roughness Ra and the plate thickness deviation x are supplied to the punching device 4 (see FIG. 4) and overlap each other, and the two steel plates thus superposed 11 was pressed in the plate thickness direction D2 by the pressing portion 44, and then simultaneously punched out into a ring shape having an outer diameter ⁇ a of 80 [mm] and an inner diameter ⁇ b of 60 [mm] by a pressing machine 45.
  • a sample satisfying the requirements of the present invention hereinafter referred to as the sample of the present invention
  • the roundness a as a value for evaluating the iron core shape after punching was obtained for the obtained sample of the present invention.
  • the roundness a is obtained by measuring the roundness of 10 punched bodies (test pieces) obtained by the punching process of the steel plate 11 and measuring the roundness obtained. Is the average.
  • Example 1 a sample of a comparative example was manufactured as an example to be compared with the sample of the present invention in Example 1.
  • the manufacturing method of the sample of the comparative example is as follows.
  • the roughness of the roll surfaces of the rolling rolls 22a and 22b is set to an arithmetic average roughness Ra exceeding 0.40 [ ⁇ m] and cold to 0.60 [ ⁇ m] or less. Rolling was performed, and the rest was the same as the sample of the present invention.
  • the surface roughness Ra, the plate thickness deviation x, and the roundness a of the sample of the comparative example were measured and acquired by the same method as that of the sample of the present invention described above.
  • Example 1 for the sample of the present invention and the sample of the comparative example, the surface roughness Ra and the plate thickness deviation x of the electromagnetic steel sheet as the laminated iron core material affect the roundness a as the iron core shape after punching. The impact was evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
  • samples # 5 to # 10 and # 13 to # 20 are samples of the example of the present invention.
  • Samples # 1 to # 4, # 11, and # 12 are samples of comparative examples.
  • FIG. 6 is a diagram showing the influence of the surface roughness of the electrical steel sheet as the laminated iron core material on the roundness as the iron core shape after punching.
  • FIG. 7 is a diagram showing the influence of the thickness deviation of the electromagnetic steel sheet as the laminated iron core material on the roundness as the iron core shape after punching.
  • the surface roughness Ra is 0.40 [ ⁇ m] or less, and the thickness deviation x is 3 [ ⁇ m per 500 [mm] in the plate width direction D1. If the following is true, the roundness a is reduced. From this, by appropriately adjusting the surface roughness Ra and the plate thickness deviation x of the steel sheet 11 as the laminated core material to values within the requirement range of the present invention, the iron core shape after punching is improved. I understand that.
  • Example 2 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
  • Mn manganese
  • S sulfur
  • N nitrogen
  • the obtained hot-rolled steel sheet was annealed at a temperature of 950 [° C.]
  • the hot-rolled steel sheet after this annealing was pickled, and the steel sheet 10 as the material Manufactured.
  • Example 2 such a steel plate 10 was cold-rolled by a tandem cold rolling mill 21 (see FIG. 3) so that the plate thickness was 0.20 [mm]. Then, the steel sheet 10 after the cold rolling is subjected to a process (hereinafter referred to as process A) of the surface treatment unit 25 for cleaning after being immersed in a nitric acid aqueous solution having a nitric acid concentration of 10% for 10 seconds. Steel plate 11 was manufactured. Furthermore, in Example 2, separately from the steel plate 11 that has passed through this step A, the above-described cold-rolled steel plate 10 is rolled down with a roll surface roughness of 0.30 [ ⁇ m] in terms of arithmetic average roughness Ra.
  • process B A process (hereinafter referred to as process B) of the surface treatment section 25 that is lightly squeezed by a roll was performed, and thereby the steel plate 11 as a material was manufactured. Thereafter, these steel plates 11 were subjected to finish annealing at a temperature of 750 [° C.] to produce an electromagnetic steel plate as the steel plate 11 as a laminated core material.
  • the steel plate 11 of Example 2 obtained as described above was obtained by measuring the surface roughness Ra and the plate thickness deviation x in the same manner as in Example 1 described above.
  • Example 2 two or three steel plates 11 after measuring the surface roughness Ra and the plate thickness deviation x were supplied to the punching device 4 (see FIG. 4) and overlapped with each other. Two or three steel plates 11 were pressed by the pressing portion 44 in the plate thickness direction D2. Subsequently, the two or three steel plates 11 after being pressed in a superimposed manner are simultaneously pressed into a ring shape having an outer diameter ⁇ a of 80 [mm] and an inner diameter ⁇ b of 60 [mm] by a pressing machine 45. I pulled it out. As described above, the sample of the present invention example in Example 2 was manufactured. Thereafter, the roundness a of the sample of the present invention example in Example 2 was determined in the same manner as in Example 1 described above.
  • Example 2 a sample of a comparative example was manufactured as an example to be compared with the sample of the present invention in Example 2.
  • the sample manufacturing method of the comparative example is a process in which the above-described process A or process B is not subjected to the surface treatment by the surface treatment unit 25 on the steel sheet 10 after cold rolling (hereinafter referred to as process C).
  • process C the cold rolled steel plate 11 was used as a laminated core material, and the other components were the same as those of the sample of the present invention.
  • the surface roughness Ra, the plate thickness deviation x, and the roundness a of the sample of the comparative example were measured and acquired by the same method as that of the sample of the present invention described above.
  • Example 2 for the sample of the present invention and the sample of the comparative example, steps A, B, and C at the time of manufacturing the laminated core material described above, and the number of simultaneously punched electromagnetic steel sheets as the laminated core material, The influence of the surface roughness Ra and the plate thickness deviation x of the electrical steel sheet as the laminated core material on the roundness a as the iron core shape after punching was evaluated. The evaluation results are shown in Table 2.
  • samples # 21 to # 24 are samples of the present invention example.
  • Samples # 25 and # 26 are samples of comparative examples.
  • FIG. 8 is a diagram showing the influence of the manufacturing process of the electrical steel sheet as the laminated core material and the roundness of the punched iron core shape as the shape of the core after punching.
  • the surface roughness Ra of the steel plate 11 is adjusted to 0.40 [ ⁇ m] or less by performing the step A or the step B, and the plate thickness deviation x is set to the plate.
  • the width direction D1 can be adjusted to 3 [ ⁇ m] or less per 500 [mm].
  • Example 3 a third embodiment of the present invention will be described.
  • Example 3 0.002 [mass%] carbon (C), 2.5 [mass%] silicon (Si), 0.70 [mass%] aluminum, and 0.05 [mass%] in steel.
  • Mn manganese
  • S sulfur
  • N nitrogen
  • Hot-rolled to a thickness of 2.0 [mm] the obtained hot-rolled steel sheet was annealed at a temperature of 950 [° C.], the hot-rolled steel sheet after this annealing was pickled, and the steel sheet 10 as the material Manufactured.
  • Example 3 such a steel plate 10 is cold-rolled by a tandem cold rolling mill 21 (see FIG. 3) so that the plate thickness is 0.20 [mm].
  • a steel plate 11 was produced.
  • the rolling rolls 22a and 22b of the last rolling mill 22 in the tandem cold rolling mill 21 had a roll surface roughness of 0.3 [ ⁇ m] in terms of arithmetic average roughness Ra.
  • the steel plate 11 was subjected to finish annealing at a temperature of 750 [° C.] to produce an electromagnetic steel plate as the steel plate 11 as a laminated core material.
  • the steel plate 11 of Example 3 obtained as described above was obtained by measuring the surface roughness Ra and the plate thickness deviation x in the same manner as in Example 1 described above.
  • Example 3 two sheets of the steel plate 11 after measuring the surface roughness Ra and the plate thickness deviation x are supplied to the punching device 4 (see FIG. 4) and overlapped with each other.
  • Rolling oil was applied to the surface of the steel plate 11.
  • the ratio of the application area of the rolling oil to the surface of the steel plate 11 (hereinafter referred to as the rolling oil application area ratio) was changed within a range of 0 to 100 [%] on the entire surface of the steel plate 11.
  • the two steel plates 11 after the rolling oil application are pressed and brought into close contact with each other in the plate thickness direction D2 by the pressing portion 44, and the two steel plates 11 that are in close contact with each other are pressed by the press 45.
  • Example 3 It was simultaneously punched into a ring shape with ⁇ a of 80 [mm] and inner diameter ⁇ b of 60 [mm]. As described above, the sample of the example of the present invention in Example 3 was manufactured. Thereafter, the roundness a of the sample of the present invention in Example 3 was determined in the same manner as in Example 1 described above.
  • Example 3 with respect to the sample of the present invention example, the rolling oil application area ratio [%], the surface roughness Ra of the electromagnetic steel sheet as the laminated core material, and the plate thickness deviation x are as the core shape after punching.
  • the influence on the roundness a was evaluated.
  • the evaluation results are shown in Table 3.
  • samples # 31 to # 36 are samples of the present invention example.
  • FIG. 9 is a figure which shows the influence which the rolling oil application
  • the surface roughness Ra is 0.40 [ ⁇ m] or less
  • the plate thickness deviation x is 3 [ ⁇ m] or less per 500 [mm] in the plate width direction D1.
  • the roundness a is reduced by applying rolling oil to the superposed steel plates 11. From this, after appropriately adjusting the surface roughness Ra and the plate thickness deviation x of the steel plate 11 as the laminated core material to values within the requirement range of the present invention, the steel plates 11 are overlapped in the plate thickness direction D2. It can be seen that the shape of the iron core after the punching process is further improved by applying rolling oil to the shell.
  • the surface roughness of a steel sheet forming a laminated core material that is punched by being overlapped when a laminated core is manufactured is 0.40 [arithmetic mean roughness Ra]. [mu] m] or less, and the thickness deviation in the plate width direction of at least the portion used as the laminated iron core of the steel sheets constituting the laminated core material is 3 [[mu] m] or less per 500 [mm].
  • the present invention it is possible to realize a steel sheet excellent in the punching process of a target iron core shape as a laminated core material.
  • a steel sheet As a laminated core material, the steel sheets are stacked in the thickness direction.
  • difference from the target iron core shape of the several punching body obtained by stamping the several steel plate simultaneously can be suppressed.
  • a high space factor of the laminated core can be ensured, and as a result, an excellent laminated core with low energy loss can be manufactured.
  • the value obtained by multiplying the thickness deviation of the steel sheet as the laminated core material by 0.05 and the surface roughness of the steel sheet is set to less than 0.5. For this reason, the synergistic effect of the effect by the surface roughness reduction of the steel plate mentioned above and the effect by plate thickness deviation reduction can be acquired. As a result, since the intrusion of air between the overlapping surfaces of a plurality of steel plates can be further suppressed, the punching shape of the steel plate as the laminated core material can be further improved.
  • an oily agent such as rolling oil is applied to a plurality of steel plates stacked in the thickness direction as a laminated core material. For this reason, these piled-up several steel plates can be stuck more strongly by the press of a plate
  • the material for a laminated core and the method for producing the laminated core in the case of manufacturing a ring-shaped laminated core have been described, but the present invention is not limited to this.
  • the laminated core material and the laminated core manufacturing method according to the present invention may be for manufacturing a laminated core having a shape other than a ring shape such as a rectangular shape. That is, in the present invention, the shape of the manufactured laminated core (target core shape) is not particularly limited.
  • the use of the manufactured laminated iron core is not limited to that for an electric motor, and is not particularly limited.
  • the present invention is not limited to this.
  • the number of steel plates to be stacked in the thickness direction as the laminated core material may be plural (two or more).
  • the electromagnetic steel sheet is exemplified as the laminated core material, but the present invention is not limited to this.
  • the steel plate as the laminated core material according to the present invention is not limited to an electromagnetic steel plate, and may be a steel plate other than the electromagnetic steel plate, or may be an iron alloy plate other than the steel plate.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and the present invention includes a configuration in which the above-described constituent elements are appropriately combined.
  • all other embodiments, examples, operation techniques, and the like made by those skilled in the art based on the above-described embodiments and examples are included in the present invention.
  • the laminated core material and the laminated core manufacturing method according to the present invention are useful for the production of laminated cores, and in particular, ensure a good punched shape and realize a high space factor laminated core. It is suitable for a laminated core material that can be manufactured and a method for producing a laminated core.

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Abstract

　積層鉄心を製造する際に複数重ね合わせて打抜く積層鉄心用材料をなす鋼板の表面粗度は、算術平均粗さＲａで０．４０［μｍ］以下である。且つ、この積層鉄心用材料をなす鋼板のうちの少なくとも積層鉄心として用いられる部分の板幅方向の板厚偏差は、５００［ｍｍ］あたり３［μｍ］以下である。このような鋼板を積層鉄心用材料として複数重ね合わせ、これら重ね合わせた複数の鋼板を同時に打抜き、得られた打抜き体を積層し一体化して積層鉄心を形成する。

Description

積層鉄心用材料および積層鉄心の製造方法
　本発明は、積層鉄心の製造に用いられる積層鉄心用材料および積層鉄心の製造方法に関するものである。
　従来、積層鉄心を製造する際に用いられる材料、すなわち、積層鉄心用材料として、電磁鋼板のような高透磁率の鋼板が用いられている。一般に、積層鉄心の製造では、高い透磁率を有する薄い鋼板（例えば板厚を薄くした電磁鋼板）が、積層鉄心用材料としてプレス機内に送入され、プレス機によって鉄心形状に打抜かれる。このようにプレス機によって打抜かれた鉄心形状の鋼板構造体（以下、打抜き体という）は、その板厚方向に複数積層され、一体化される。この結果、電動機鉄心等の積層鉄心が製造される。
　積層鉄心用材料である電磁鋼板では、電動機等の高速回転時に生じる積層鉄心の渦電流損を低減することを目的として、板厚の薄化が要求されている。これに伴い、板厚が０．３５［ｍｍ］以下となる電磁鋼板の需要が高まっている。
　上述したように、積層鉄心を用いた電動機の更なる高効率化を目指して、電磁鋼板の板厚を更に薄化することが要求される傾向にある。しかし、電磁鋼板の板厚の更なる薄化は、積層鉄心の製造に必要な電磁鋼板の積層枚数の増加を招来する。これに起因して、積層鉄心用材料としての電磁鋼板の打抜きに要する時間が長くなり、この結果、積層鉄心の生産効率が低下するという問題が生じる。また、電磁鋼板の板厚の薄化に伴い電磁鋼板の剛性が低くなるため、プレス機によって打抜かれた電磁鋼板の打抜き体に反りや曲げが発生するという問題が生じる。
　これらの問題を解消するための従来技術として、例えば、特許文献１には、プレス機によって電磁鋼板を打抜く工程よりも前に、複数の電磁鋼板のうち電動機鉄心に使用されない部分同士を固着して、これら複数の電磁鋼板を密着させる工程を行う電動機鉄心の製造方法が開示されている。特許文献２には、複数の電磁鋼板の間に非接着領域を囲まないように接着層を形成し、形成した接着層によって複数の電磁鋼板間を部分的に接着する方法が開示されている。
　また、特許文献３には、アルミナまたはシリカを主成分とする無機系接着剤を複数の電磁鋼板に塗布して、これら複数の電磁鋼板を接着する方法が開示されている。特許文献４には、ガラス転移温度または軟化温度が５０［℃］以上の有機系樹脂からなる接着層によって複数の電磁鋼板を接着する方法が開示されている。
　さらに、特許文献５には、複数の電磁鋼板の間に介在させた接着剤フィルムにより、これら複数の電磁鋼板を張り合わせて多層積層の鋼板とし、この多層積層の鋼板をプレス機によって打抜いて積層鉄心を製造する方法が開示されている。特許文献６には、複数の電磁鋼板を５０［Ｋｇｆ／ｃｍ2］以上の剪断接着強度で接着し、その後、これら複数の電磁鋼板を打抜き加工に供する方法が開示されている。
特開２００３－１５３５０３号公報 特開２００３－２６４９６２号公報 特開２００５－３３２９７６号公報 特許第４５８１２２８号公報 特開２００５－１９１０３３号公報 特開２０００－１７３８１５号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の従来技術では、プレス機によって鉄心形状に打抜く鋼板部分の密着性が十分ではなく、これに起因して、積層鉄心用材料としての鋼板の打抜き体に形状のズレ（例えば真円度のズレ）が生じる虞がある。このような打抜き体の形状のズレは、積層鉄心の磁気特性を劣化させる原因となる。
　また、特許文献２～５に記載の従来技術では、積層鉄心用材料としての鋼板同士の接着強度が不十分な虞がある。この場合、鋼板同士の接着部分に剥離が生じることから、鋼板同士の密着性が不十分になって、プレス機による鋼板の打抜き体に形状のズレが生じてしまう。これに加え、剥離した鋼板同士を再度接着しなければならず、この作業に手間がかかるという問題がある。
　一方、特許文献６に記載の従来技術では、積層鉄心用材料としての鋼板同士の十分な接着強度を得るために、接着層の厚さを所定値以上にしなければならない。この結果、鋼板間の接着層を薄くすることが困難となることから、積層鉄心の占積率（積層鉄心の層断面に占める鋼板の割合）が低くなるという問題がある。なお、積層鉄心の占積率が低いことは、積層鉄心のエネルギー損失が増大する原因となる。
　本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、良好な打抜き形状を確保するとともに高い占積率の積層鉄心を実現することができる積層鉄心用材料および積層鉄心の製造方法を提供することを目的とする。
　本発明者らは、上述した課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、本発明者らは、積層鉄心用材料としての鋼板の表面粗度および板幅方向の板厚偏差を低減することにより、複数の鋼板を重ね合わせて打抜いた時の打抜き体の形状が改善することを見出し、本発明を開発するに至った。すなわち、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる積層鉄心用材料は、積層鉄心を製造する際に複数重ね合わせて打抜く鋼板として用いられる積層鉄心用材料であって、当該積層鉄心用材料をなす前記鋼板の表面粗度は、算術平均粗さＲａで０．４０［μｍ］以下であり、当該積層鉄心用材料をなす前記鋼板のうちの少なくとも前記積層鉄心として用いられる部分の板幅方向の板厚偏差は、５００［ｍｍ］あたり３［μｍ］以下であることを特徴とする。
　また、本発明にかかる積層鉄心用材料は、上記の発明において、前記板厚偏差に０．０５を乗じた値と前記表面粗度との加算値は、０．５未満であることを特徴とする。
　また、本発明にかかる積層鉄心用材料は、上記の発明において、当該積層鉄心用材料をなす前記鋼板の板厚は、０．２５［ｍｍ］以下であることを特徴とする。
　また、本発明にかかる積層鉄心の製造方法は、複数の鋼板を重ね合わせる重ね合わせステップと、重ね合わせた前記複数の鋼板を同時に打抜いて、前記複数の鋼板の打抜き体を得る打抜きステップと、前記打抜き体を積層し一体化して積層鉄心を形成する積層一体化ステップと、を含み、前記重ね合わせステップにおいて複数重ね合わせる前記鋼板の表面粗度は算術平均粗さＲａで０．４０［μｍ］以下であり、前記鋼板のうちの少なくとも前記積層鉄心として用いられる部分の板幅方向の板厚偏差は５００［ｍｍ］あたり３［μｍ］以下であることを特徴とする。
　また、本発明にかかる積層鉄心の製造方法は、上記の発明において、前記板厚偏差に０．０５を乗じた値と前記表面粗度との加算値は、０．５未満であることを特徴とする。
　また、本発明にかかる積層鉄心の製造方法は、上記の発明において、前記重ね合わせステップにおいて複数重ね合わせる前記鋼板の板厚は、０．２５［ｍｍ］以下であることを特徴とする。
　また、本発明にかかる積層鉄心の製造方法は、上記の発明において、重ね合わせた前記複数の鋼板をその板厚方向に押圧して、前記複数の鋼板同士の重ね合わせ面間に存在する空気を抜く押圧処理ステップをさらに含み、前記打抜きステップは、前記重ね合わせ面間から空気が抜かれた後の前記複数の鋼板を同時に打抜くことを特徴とする。
　また、本発明にかかる積層鉄心の製造方法は、上記の発明において、重ね合わせた前記複数の鋼板に対して油性剤を塗布する塗布ステップをさらに含み、前記押圧処理ステップは、前記油性剤を塗布後の前記複数の鋼板をその板厚方向に押圧することを特徴とする。
　また、本発明にかかる積層鉄心の製造方法は、上記の発明において、重ね合わせ前の前記鋼板に対して冷間圧延および表面処理を行って、前記表面粗度を算術平均粗さＲａで０．４０［μｍ］以下に調整し且つ前記板厚偏差を５００［ｍｍ］あたり３［μｍ］以下に調整する冷延表面処理ステップをさらに含み、前記重ね合わせステップは、前記冷延表面処理ステップによって調整された前記表面粗度および前記板厚偏差を有する前記鋼板を複数重ね合わせることを特徴とする。
　本発明によれば、良好な打抜き形状を確保するとともに高い占積率の積層鉄心を実現することができるという効果を奏する。
図１は、本発明の実施の形態における積層鉄心製造装置の一構成例を示す図である。 図２は、本発明の実施の形態にかかる積層鉄心用材料を用いて製造される積層鉄心の一例を示す図である。 図３は、本発明の実施の形態における冷延表面処理装置の要部構成の一例を示す図である。 図４は、本発明の実施の形態における打抜き加工装置の要部構成の一例を示す図である。 図５は、本発明の実施の形態にかかる積層鉄心の製造方法の一例を示すフローチャートである。 図６は、積層鉄心用材料としての電磁鋼板の表面粗度が打抜き後の鉄心形状としての真円度に及ぼす影響を示す図である。 図７は、積層鉄心用材料としての電磁鋼板の板厚偏差が打抜き後の鉄心形状としての真円度に及ぼす影響を示す図である。 図８は、積層鉄心用材料としての電磁鋼板の製造工程および同時打抜き枚数が打抜き後の鉄心形状としての真円度に及ぼす影響を示す図である。 図９は、積層鉄心用材料としての電磁鋼板の圧延油塗布面積率が打抜き後の鉄心形状としての真円度に及ぼす影響を示す図である。
　以下に、添付図面を参照して、本発明にかかる積層鉄心用材料および積層鉄心の製造方法の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態により、本発明が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実のものとは異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、各図面において、同一構成部分には同一符号が付されている。
（積層鉄心製造装置の構成）
　まず、本発明の実施の形態にかかる積層鉄心用材料を用いて積層鉄心を製造する積層鉄心製造装置の構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態における積層鉄心製造装置の一構成例を示す図である。本実施の形態において、積層鉄心製造装置１は、積層鉄心用材料としての鋼板１１を用いて積層鉄心１５を製造するものであり、積層鉄心製造ラインの一部をなす。このような積層鉄心製造装置１は、図１に示すように、冷延表面処理装置２と、焼鈍装置３と、打抜き加工装置４とを備える。なお、図１において、太線矢印は、鋼板１０，１１または積層鉄心１５の搬送の流れを示す。
　冷延表面処理装置２は、冷間圧延および表面処理によって積層鉄心用材料を形成するものである。図１に示すように、冷延表面処理装置２は、コイル状に巻かれた状態の鋼板１０を順次受け入れ、受け入れた鋼板１０に対して冷間圧延および表面処理を行って、この鋼板１０の板厚、表面粗度、および板幅方向Ｄ１の板厚偏差を調整する。この際、冷延表面処理装置２は、例えば、鋼板１０の板厚を０．２５［ｍｍ］以下に低減し、鋼板１０の表面粗度を算術平均粗さＲａで０．４０［μｍ］以下に低減し、鋼板１０の板幅方向Ｄ１の板厚偏差を５００［ｍｍ］あたり３［μｍ］以下に低減する。このようにして、冷延表面処理装置２は、素材としての鋼板１０を、積層鉄心用材料としての鋼板１１に加工する。その後、冷延表面処理装置２は、積層鉄心用材料として得られた鋼板１１をコイル状に巻き取る。鋼板１１は、図１に示すように、コイル状に巻かれた状態で冷延表面処理装置２から焼鈍装置３へ順次搬送される。
　ここで、鋼板１０は、積層鉄心用材料としての鋼板１１を製造するために用いる素材である。このような鋼板１０は、所定の金属組成を有するスラブを加熱後に熱間圧延し、得られた熱延鋼板に対して焼鈍処理および酸洗処理等の必要な処理を行うことにより、製造される。
　焼鈍装置３は、冷延表面処理装置２によって製造された積層鉄心用材料、すなわち、鋼板１１に対して、仕上げ焼鈍処理を行うものである。図１に示すように、焼鈍装置３は、上述した冷延表面処理装置２の後段に設置される。焼鈍装置３は、冷延表面処理装置２からの鋼板１１を連続的に仕上げ焼鈍し、仕上げ焼鈍後の鋼板１１をコイル状に巻き取る。仕上げ焼鈍後の鋼板１１は、コイル状に巻かれた状態で焼鈍装置３から打抜き加工装置４へ順次搬送される。本実施の形態において、仕上げ焼鈍後の鋼板１１は、高い透磁率を有する電磁鋼板（無方向性電磁鋼板等）である。
　打抜き加工装置４は、本発明の実施の形態にかかる積層鉄心用材料を用いて積層鉄心を形成するためのものである。図１に示すように、打抜き加工装置４は、焼鈍装置３の後段に設置される。打抜き加工装置４は、焼鈍装置３による仕上げ焼鈍後の鋼板１１を積層鉄心用材料として複数受け入れ、受け入れた複数の鋼板１１をその板厚方向Ｄ２に重ね合わせる。その後、打抜き加工装置４は、これらの重ね合わせた複数の鋼板１１を、目標とする鉄心の形状に同時に打抜く。これにより、打抜き加工装置４は、これら複数の鋼板１１から、目標の鉄心形状をなして重なり合う複数の打抜き体（図示せず）を得る。打抜き加工装置４は、このようにして得られた鉄心形状の打抜き体を、その板厚方向Ｄ２に複数積層して一体化する。このようにして、打抜き加工装置４は、目標とする積層鉄心１５を形成（製造）する。
　図２は、本発明の実施の形態にかかる積層鉄心用材料を用いて製造される積層鉄心の一例を示す図である。図２に示す積層鉄心１５の積層方向は、図２の紙面に垂直な方向であり、この積層鉄心１５を構成する鋼板１１の打抜き体の厚さ方向と同じである。本実施の形態において、打抜き加工装置４は、例えば図２に示すようなリング形状の積層鉄心１５を製造すべく、この積層鉄心１５に対応する鉄心形状（リング形状）に、複数の重なり合う鋼板１１を同時に打抜く。これにより、打抜き加工装置４は、図２に示す積層鉄心１５と同じリング形状をなす複数の打抜き体を得る。打抜き加工装置４は、これら複数の打抜き体をその板厚方向Ｄ２に複数積層して一体化することにより、図２に示すようなリング形状の積層鉄心１５を製造することができる。
　なお、本実施の形態において、板幅方向Ｄ１は、積層鉄心用材料としての鋼板１１の板幅の方向である。板厚方向Ｄ２は、この鋼板１１の板厚の方向である。長手方向Ｄ３は、この鋼板１１の長手の方向（圧延方向）である。これらの板幅方向Ｄ１、板厚方向Ｄ２、および長手方向Ｄ３は、図１に示すように、互いに垂直である。また、これらの板幅方向Ｄ１、板厚方向Ｄ２、および長手方向Ｄ３は、素材としての鋼板１０についても同様である。
（積層鉄心用材料）
　つぎに、本発明の実施の形態にかかる積層鉄心用材料について説明する。本発明の実施の形態にかかる積層鉄心用材料は、積層鉄心を製造する際に複数重ね合わせて打抜く鋼板として用いられる電磁鋼板等の高透磁率材である。本実施の形態において、この積層鉄心用材料としての鋼板１１は、上述したように素材としての鋼板１０の板厚、表面粗度、および板幅方向Ｄ１の板厚偏差を冷間圧延および表面処理によって調整することにより、製造される。すなわち、鋼板１１は、冷間圧延前の鋼板１０と同じ組成（例えば電磁鋼板としての組成）を有し、表面粗度および板幅方向Ｄ１の板厚偏差を鋼板１０に比べて低減した薄鋼板である。
　上述したような積層鉄心用材料をなす鋼板１１の表面粗度は、算術平均粗さＲａで０．４０［μｍ］以下であり、この鋼板１１の板厚は、０．２５［ｍｍ］以下である。また、上述したような積層鉄心用材料をなす鋼板１１のうちの少なくとも積層鉄心１５として用いられる部分（すなわち鉄心形状に打抜かれる部分）の板幅方向Ｄ１の板厚偏差は、５００［ｍｍ］あたり３［μｍ］以下である。
　ここで、鋼板１１の表面粗度は、打抜き加工装置４によって複数の鋼板１１を重ね合わせて同時に打抜く工程に影響を及ぼす。具体的には、鋼板１１の表面粗度が過度に大きい場合、鉄心形状に打抜くべく重ね合わせた複数の鋼板１１同士の重ね合わせ面間に、空気を容易に侵入させる程の間隙が生じる。このような重ね合わせ面間の間隙に空気が侵入することに起因して、これら複数の鋼板１１に撓みが生じ、この結果、これら複数の鋼板１１の打抜き体に形状のばらつきが生じてしまう。また、重ね合わせた複数の鋼板１１同士を接着剤や溶接によって接着しても、これら複数の鋼板１１同士の重ね合わせ面間の間隙に空気が入り込んでいる状態では、板厚方向Ｄ２の上下に重なり合う鋼板１１同士の相対的な位置ズレが生じる。これに起因して、これら複数の鋼板１１の打抜き体は、目標の鉄心形状から変形した状態あるいは応力を持った状態で積層されることになる。
　これに対し、鋼板１１の表面粗度を算術平均粗さＲａで０．４０［μｍ］以下に低減することにより、上述した複数の鋼板１１同士の重ね合わせ面間の間隙が縮小し、故に、この間隙に空気が侵入し難くなる。この結果、重ね合わせた複数の鋼板１１の撓みや位置ズレが抑制されることから、これら複数の鋼板１１を目標の鉄心形状に精度よく打抜くことができる。したがって、目標の鉄心形状の打抜き体を得るべく複数重ね合わせて打抜く鋼板１１の表面粗度は、算術平均粗さＲａで０．４０［μｍ］以下とする必要がある。また、これら複数の鋼板１１の打抜き形状（すなわち鋼板１１の打抜き体の形状）を更に改善するためには、鋼板１１の表面粗度を０．３０［μｍ］以下とすることが好ましい。
　上述した表面粗度と同様に複数の鋼板１１を重ね合わせて同時に打抜く工程に影響を及ぼす因子として、鋼板１１の板幅方向Ｄ１の板厚偏差がある。具体的には、鋼板１１の板幅方向Ｄ１の板厚偏差が過度に大きい場合、鉄心形状に打抜くべく重ね合わせた複数の鋼板１１同士の重ね合わせ面間の間隙に、空気が侵入し易くなる。これに起因して、これら複数の鋼板１１に撓みが生じることから、これら複数の鋼板１１の打抜き形状（すなわち複数の打抜き体の形状）が、ばらついてしまう。
　これに対し、鋼板１１の板幅方向Ｄ１の板厚偏差を５００［ｍｍ］あたり３［μｍ］以下に低減することにより、上述した複数の鋼板１１同士の重ね合わせ面間の間隙が縮小し、故に、この間隙への空気の侵入が抑制される。この結果、重ね合わせた複数の鋼板１１の撓みや位置ズレが抑制されることから、これら複数の鋼板１１の打抜き形状のばらつき（例えば目標の鉄心形状からのばらつき）を低減することができる。したがって、目標の鉄心形状の打抜き体を得るべく複数重ね合わせて打抜く鋼板１１の板幅方向Ｄ１の板厚偏差は、５００［ｍｍ］あたり３［μｍ］以下とする必要がある。また、これら複数の鋼板１１の打抜き形状を更に改善するためには、鋼板１１の板幅方向Ｄ１の板厚偏差を５００［ｍｍ］あたり１［μｍ］以下とすることが好ましい。
　また、上述した鋼板１１の板幅方向Ｄ１の板厚偏差に０．０５を乗じた値とこの鋼板１１の表面粗度との加算値が０．５未満であるという条件を満足する場合、重ね合わせた複数の鋼板１１の打抜き形状を更に改善する効果がある。これは、上述した鋼板１１の表面粗度低減による効果と板幅方向Ｄ１の板厚偏差低減による効果との相乗効果によって、複数の鋼板１１同士の重ね合わせ面間の間隙が一層縮小する故に、この間隙への空気の侵入を一層抑制できるからである。
　本実施の形態において、鋼板１１の表面粗度は、算術平均粗さＲａで０．４０［μｍ］以下であり、鋼板１１の板幅方向Ｄ１の板厚偏差ｘは、５００［ｍｍ］あたり３［μｍ］以下である。この場合、上述した鋼板１１の打抜き形状の更なる改善効果を奏するためには、鋼板１１の表面粗度Ｒａ（すなわち算術平均粗さＲａでの表面粗度）および板厚偏差ｘが次式（１）を満足することが望ましい。

０．５＞Ｒａ＋０．０５×ｘ　　　　　　・・・（１）
　一方、積層鉄心１５を用いる電動機の高速回転域では、積層鉄心１５に生じる渦電流損の増大が、積層鉄心１５全体のエネルギー損失を支配している。このような電動機の効率を高めるためには、積層鉄心１５における渦電流損の増大を抑制する必要がある。この積層鉄心１５における渦電流損の増大によるエネルギー損失は、積層鉄心用材料をなす鋼板１１の板厚を０．２５［ｍｍ］以下とすることにより、抑制することができる。これは、鋼板１１の板厚を０．２５［ｍｍ］以下に薄くすることにより、積層鉄心１５を構成する鋼板１１の打抜き体内部の渦電流によるエネルギー損失を抑制できるからである。また、上述した積層鉄心１５におけるエネルギー損失を一層抑制するためには、鋼板１１の板厚を０．２０［ｍｍ］以下とすることが望ましい。
（冷延表面処理装置の構成）
　つぎに、本発明の実施の形態における冷延表面処理装置２の構成について説明する。図３は、本発明の実施の形態における冷延表面処理装置の要部構成の一例を示す図である。本発明の実施の形態における冷延表面処理装置２は、素材としての鋼板１０の冷間圧延および表面処理によって積層鉄心用材料を形成するものであり、図３に示すように、タンデム冷間圧延機２１と、表面処理部２５とを備える。
　タンデム冷間圧延機２１は、順次通板される鋼板１０を連続的に冷間圧延するものであり、鋼板１０の通板方向（図３の太線矢印参照）に沿って並設される複数の圧延機によって構成される。タンデム冷間圧延機２１を構成する複数の圧延機の各々は、鋼板１０を挟み込む一対の圧延ロール等を備え、一対の圧延ロール等の作用によって鋼板１０を順次冷間圧延する。このような構成を有するタンデム冷間圧延機２１は、その入側端から出側端に向かって鋼板１０を走行させつつ、この鋼板１０を複数の圧延機によって順次冷間圧延する。これにより、タンデム冷間圧延機２１は、鋼板１０の板厚を０．２５［ｍｍ］以下にする。タンデム冷間圧延機２１は、このように板厚を０．２５［ｍｍ］以下に冷間圧延した鋼板１０を表面処理部２５に向かって順次送出する。
　表面処理部２５は、冷間圧延後の鋼板１０の表面粗度および板幅方向Ｄ１（図１参照）の板厚偏差を調整する表面処理を行うものである。図３に示すように、表面処理部２５は、タンデム冷間圧延機２１の後段、すなわち、タンデム冷間圧延機２１よりも鋼板１０の通板方向の下流側に配置される。表面処理部２５は、冷間圧延後の鋼板１０に対して所定の表面処理を行うことにより、この鋼板１０の表面粗度を算術平均粗さＲａで０．４０［μｍ］以下に調整するとともに、この鋼板１０の板幅方向Ｄ１の板厚偏差を５００［ｍｍ］あたり３［μｍ］以下に調整する。この結果、素材としての鋼板１０は、表面粗度が算術平均粗さＲａで０．４０［μｍ］以下であり且つ板幅方向Ｄ１の板厚偏差が５００［ｍｍ］あたり３［μｍ］以下である板厚０．２５［ｍｍ］以下の薄鋼板、すなわち、積層鉄心用材料としての鋼板１１に加工される。上述したようにタンデム冷間圧延機２１および表面処理部２５の各作用によって形成された鋼板１１は、図３に示すように、表面処理部２５から送出された後、コイル状に巻き取られる。
　ここで、表面処理部２５による鋼板１０の表面処理は、表面が平滑なロールによって鋼板１０を軽圧下するものであってもよいし、鋼板１０の表面を物理的に研削するものであってもよいし、酸性液を用いて鋼板１０の表面を化学的に研磨するものであってもよい。
　すなわち、表面処理部２５は、ロール表面の粗度が算術平均粗さＲａで０．４［μｍ］以下となるよう予め研磨加工された圧下ロールを必要数備え、このような圧下ロールによって鋼板１０の表面を軽圧下することにより、鋼板１０の表面粗度および板幅方向Ｄ１の板厚偏差を上述した範囲の値に調整してもよい。また、表面処理部２５は、目の細かい研削盤または研削ロール等の研削手段を備え、この研削手段によって鋼板１０の表面を物理的に研削することにより、鋼板１０の表面粗度および板幅方向Ｄ１の板厚偏差を上述の範囲の値に調整してもよい。あるいは、表面処理部２５は、酸性液（例えば酸性の水溶液）を収容する容器と、この容器内の酸性液に鋼板１０を出し入れする搬送ロールとを備え、搬送ロールによって鋼板１０を容器内の酸性液中に潜らせ、この酸性液によって鋼板１０の表面を化学的に研磨することにより、鋼板１０の表面粗度および板幅方向Ｄ１の板厚偏差を上述の範囲の値に調整してもよい。
　一方、図３に示すタンデム冷間圧延機２１を構成する複数の圧延機のうち最後段に位置する最後段圧延機２２は、ロール表面の粗度が算術平均粗さＲａで０．４［μｍ］以下となるよう予め研磨加工された一対の圧延ロール２２ａ，２２ｂを備えてもよい。すなわち、最後段圧延機２２は、このような一対の圧延ロール２２ａ，２２ｂを用い、鋼板１０を挟み込んで冷間圧延するとともに鋼板１０の表面を平滑にする表面処理を行い、これにより、鋼板１０の板厚、表面粗度、および板幅方向Ｄ１の板厚偏差を上述した範囲の値に調整してもよい。この場合、冷延表面処理装置２は、上述した表面処理部２５を備えていなくてもよい。
（打抜き加工装置の構成）
　つぎに、本発明の実施の形態における打抜き加工装置４の構成について説明する。図４は、本発明の実施の形態における打抜き加工装置の要部構成の一例を示す図である。本発明の実施の形態における打抜き加工装置４は、積層鉄心用材料としての鋼板１１に対して打抜き加工等を行って積層鉄心（例えば図２に示すリング形状の積層鉄心１５）を形成するものである。図４に示すように、打抜き加工装置４は、ピンチロール４２と、油性剤塗布部４３と、押圧部４４と、プレス機４５とを備える。
　ピンチロール４２は、積層鉄心用材料としての鋼板１１をその板厚方向Ｄ２に複数重ね合わせる重ね合わせ手段としての機能を有する。具体的には、図４に示すように、ピンチロール４２は、一対の回転ロールを用いて構成され、積層鉄心用材料として打抜き加工装置４に供給された複数の鋼板１１（例えば３つの鋼板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）の払い出し位置の後段に配置される。本実施の形態において、ピンチロール４２は、図４に示すように、積層鉄心用材料として各鋼板コイルから払い出された鋼板１１ａ，１１ｂ，１１ｃをその通板方向（図４の太線矢印参照）に走行させつつ、これらの鋼板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ同士を板厚方向Ｄ２に重ね合わせる。
　油性剤塗布部４３は、互いに重なり合う複数の鋼板１１に対して油性剤を塗布するものである。具体的には、図４に示すように、油性剤塗布部４３は、ピンチロール４２の後段に配置される。本実施の形態において、油性剤塗布部４３は、ピンチロール４２によって重ね合わせた鋼板１１ａ，１１ｂ，１１ｃに対し、圧延油等の油性剤を塗布する。油性剤塗布後の鋼板１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、重なり合った状態を維持して、油性剤塗布部４３から押圧部４４へ通板される。
　押圧部４４は、重ね合わせた複数の鋼板１１をその板厚方向Ｄ２に押圧して、これら複数の鋼板１１同士の重ね合わせ面間に存在する空気を抜く押圧処理を行うものである。具体的には、図４に示すように、押圧部４４は、一対のゴム製ロールを用いて構成され、油性剤塗布部４３の後段に配置される。本実施の形態において、押圧部４４は、油性剤塗布部４３による油性剤塗布後の鋼板１１ａ，１１ｂ，１１ｃを、その重ね合わせた状態を維持しつつ長手方向Ｄ３に走行させるとともに、板厚方向Ｄ２に挟み込んで押圧する。これにより、押圧部４４は、これらの鋼板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ同士の重ね合わせ面間から空気を抜いて、板厚方向Ｄ２に鋼板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ同士を密着させる。押圧部４４は、このように鋼板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ同士を密着させたものである密着体１２を、プレス機４５に向けて順次送出する。
　プレス機４５は、積層鉄心用材料として重ね合わせた複数の鋼板１１を同時に打抜く打抜き加工を行って積層鉄心１５を形成するものである。具体的には、図４に示すように、プレス機４５は、打抜き加工用の金型４６を備え、押圧部４４の後段に配置される。金型４６は、パンチ４６ａとダイ４６ｂとを備える。ダイ４６ｂには、目標の鉄心形状に対応した形状の貫通孔であるダイホール４７と、積層鉄心用材料としての複数の鋼板１１（図４では鋼板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ同士の密着体１２）に接するダイプレート４８とが設けられている。パンチ４６ａは、プレス機４５の制御装置（図示せず）により、ダイ４６ｂに対して昇降可能に構成される。また、金型４６は、板押さえ４９を備える。板押さえ４９は、上述した打抜き加工の際に積層鉄心用材料としての複数の鋼板１１における端部付近をパンチ４６ａ側から押さえ、これにより、これら複数の鋼板１１をダイプレート４８に押し付けて拘束する。
　本実施の形態では、ダイホール４７に対応する位置に設けられたパンチ４６ａがダイホール４７に挿入されると、金型４６に挟み込まれた積層鉄心用材料（具体的には鋼板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ同士の密着体１２）がダイホール４７の形状に従って剪断される。これにより、この密着体１２をなす鋼板１１ａ，１１ｂ，１１ｃが、目標の鉄心形状に同時に打抜かれる。この結果、プレス機４５は、これらの鋼板１１ａ，１１ｂ，１１ｃから打抜いた鉄心形状の打抜き体を複数得る。プレス機４５は、このような打抜き加工によって得た複数の打抜き体を、金型４６の内部で積層し一体化して積層鉄心１５を形成する。
（積層鉄心の製造方法）
　つぎに、本発明の実施の形態にかかる積層鉄心の製造方法について説明する。図５は、本発明の実施の形態にかかる積層鉄心の製造方法の一例を示すフローチャートである。本発明の実施の形態にかかる積層鉄心の製造方法は、図５に示すステップＳ１０１～Ｓ１０７の各処理を順次行い、上述したように熱間圧延等の処理によって準備した鋼板１０を積層鉄心用材料としての鋼板１１に加工し、得られた鋼板１１の打抜き加工等を行って積層鉄心１５を製造するものである。
　すなわち、本発明の実施の形態にかかる積層鉄心の製造方法において、積層鉄心製造装置１は、図５に示すように、後述するステップＳ１０３による重ね合わせ前の鋼板、すなわち、上述したように素材として予め準備した鋼板１０に対し、冷間圧延および表面処理を行って、積層鉄心用材料としての鋼板１１を製造する（ステップＳ１０１）。
　ステップＳ１０１において、積層鉄心製造装置１の冷延表面処理装置２におけるタンデム冷間圧延機２１は、素材としての鋼板１０を、その長手方向Ｄ３に走行させつつ連続的に冷間圧延する。これにより、タンデム冷間圧延機２１は、この鋼板１０の板厚を０．２５［ｍｍ］以下にする。このように板厚が０．２５［ｍｍ］以下となるように冷間圧延された鋼板１０は、冷延表面処理装置２において、タンデム冷間圧延機２１から表面処理部２５に順次通板される。表面処理部２５は、タンデム冷間圧延機２１から送出された冷間圧延後の鋼板１０に対し、鋼板１０の表面調整のための表面処理を行う。これにより、表面処理部２５は、この鋼板１０の表面粗度を算術平均粗さＲａで０．４０［μｍ］以下に調整するとともに、この鋼板１０の板幅方向Ｄ１の板厚偏差を５００［ｍｍ］あたり３［μｍ］以下に調整する。
　このステップＳ１０１において表面処理部２５が鋼板１０の表面粗度および板幅方向Ｄ１の板厚偏差を調整するための表面処理は、ロール表面の粗度が算術平均粗さＲａで０．４［μｍ］以下である圧下ロールによって鋼板１０の表面を軽圧下するものでもよいし、目の細かい研削盤または研削ロール等の研削手段によって鋼板１０の表面を物理的に研削するものでもよいし、酸性液中に鋼板１０を潜らせて鋼板１０の表面を化学的に研磨するものでもよい。
　あるいは、上述したステップＳ１０１において、タンデム冷間圧延機２１の最後段圧延機２２（図３参照）が、ロール表面の粗度を算術平均粗さＲａで０．４［μｍ］以下とした一対の圧延ロール２２ａ，２２ｂによって、鋼板１０を上述した範囲の板厚に冷間圧延するとともに、鋼板１０の表面粗度および板幅方向Ｄ１の板厚偏差を上述した範囲の値に調整する表面処理を行ってもよい。この場合、ステップＳ１０１において、表面処理部２５による鋼板１０の表面処理は行わなくてもよい。
　上述したステップＳ１０１の冷延表面処理により、素材としての鋼板１０は、表面粗度が算術平均粗さＲａで０．４０［μｍ］以下であり、板幅方向Ｄ１の板厚偏差が５００［ｍｍ］あたり３［μｍ］以下であり、板厚が０．２５［ｍｍ］以下である薄鋼板に加工される。冷延表面処理装置２は、このような薄鋼板を、積層鉄心用材料である鋼板１１として製造する。製造された鋼板１１は、図３に示すように、コイル状に巻き取られ、その後、次工程に送出される。
　ステップＳ１０１を実行後、積層鉄心製造装置１は、積層鉄心用材料としての鋼板１１を仕上げ焼鈍する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２において、積層鉄心製造装置１の焼鈍装置３は、コイル状に巻かれた状態の鋼板１１を冷延表面処理装置２側から受け入れ、受け入れた鋼板１１を、その長手方向Ｄ３に走行させつつ連続的に仕上げ焼鈍する。焼鈍装置３による仕上げ焼鈍後の鋼板１１は、コイル状に巻き取られ、その後、次工程に送出される。
　ステップＳ１０２を実行後、積層鉄心製造装置１は、上述した仕上げ焼鈍後の鋼板１１を、積層鉄心用材料として焼鈍装置３側から複数受け入れ、これら複数の鋼板１１を用いてステップＳ１０３～Ｓ１０７の各処理を順次行う。これにより、積層鉄心製造装置１は、目標の積層鉄心１５を製造する。以下、積層鉄心用材料である複数の鋼板１１として、図４に示す３つの鋼板１１ａ，１１ｂ，１１ｃを適宜例示して、ステップＳ１０３～Ｓ１０７の各処理を説明する。
　上述したステップＳ１０２の次工程として、積層鉄心製造装置１の打抜き加工装置４は、積層鉄心用材料である複数の鋼板１１を重ね合わせる（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３において、打抜き加工装置４のピンチロール４２は、上述したステップＳ１０１によって調整された表面粗度および板厚偏差を有する鋼板１１を複数重ね合わせる。具体的には、図４に示したように、ピンチロール４２は、積層鉄心用材料として受け入れた３つの鋼板コイルから各々払い出された鋼板１１ａ，１１ｂ，１１ｃを、通板方向に走行させつつ板厚方向Ｄ２に重ね合わせる。
　このステップＳ１０３において複数重ね合わせる鋼板１１（例えば鋼板１１ａ，１１ｂ，１１ｃの各々）は、上述したステップＳ１０１の冷延表面処理によって板厚、表面粗度、および板幅方向Ｄ１の板厚偏差を調整した鋼板である。すなわち、この鋼板１１の板厚は０．２５［ｍｍ］以下であり、この鋼板１１の表面粗度は算術平均粗さＲａで０．４０［μｍ］以下である。また、この鋼板１１のうちの少なくとも積層鉄心１５として用いられる部分（鉄心形状に打抜かれる部分）の板幅方向Ｄ１の板厚偏差は、５００［ｍｍ］あたり３［μｍ］以下である。このような鋼板１１の表面粗度および板幅方向Ｄ１の板厚偏差は、上述した式（１）によって表される条件を満足することが望ましい。すなわち、鋼板１１の板幅方向Ｄ１の板厚偏差に０．０５を乗じた値と同鋼板１１の表面粗度との加算値は０．５未満であることが望ましい。
　ステップＳ１０３を実行後、積層鉄心製造装置１の打抜き加工装置４は、上述したステップＳ１０３によって重ね合わせた複数の鋼板１１に対して油性剤を塗布する（ステップＳ１０４）。具体的には、ステップＳ１０４において、打抜き加工装置４の油性剤塗布部４３は、ピンチロール４２によって重ね合わせた鋼板１１ａ，１１ｂ，１１ｃに対し、圧延油等の油性剤を塗布する。ついで、油性剤塗布部４３は、油性剤塗布後の鋼板１１ａ，１１ｂ，１１ｃを、重ね合わせた状態に維持して押圧部４４に向け走行させる。
　ステップＳ１０４を実行後、積層鉄心製造装置１の打抜き加工装置４は、上述したステップＳ１０４による油性剤塗布後の複数の鋼板１１に対し押圧処理を行って、これら複数の鋼板１１同士を密着させる（ステップＳ１０５）。
　ステップＳ１０５において、打抜き加工装置４の押圧部４４は、上述したように重ね合わせた状態で油性剤を塗布した後の複数の鋼板１１をその板厚方向Ｄ２に押圧して、これら複数の鋼板１１同士の重ね合わせ面間に存在する空気を抜く。具体的には、図４に示したように、押圧部４４は、油性剤塗布部４３による油性剤塗布後の鋼板１１ａ，１１ｂ，１１ｃを、重ね合わせた状態に維持しながら長手方向Ｄ３に走行させるとともに、板厚方向Ｄ２に挟み込んで押圧する。これにより、押圧部４４は、これらの鋼板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ同士の重ね合わせ面間から空気を抜く。押圧部４４は、このような押圧処理により、鋼板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ同士を板厚方向Ｄ２に密着させて密着体１２を形成する。押圧部４４は、この形成した鋼板１１ａ，１１ｂ，１１ｃの密着体１２をプレス機４５に向けて順次送出する。
　ステップＳ１０５を実行後、積層鉄心製造装置１の打抜き加工装置４は、上述したように重ね合わせた複数の鋼板１１を同時に打抜いて、これら複数の鋼板１１の打抜き体を得る（ステップＳ１０６）。
　ステップＳ１０６において、打抜き加工装置４のプレス機４５は、上述したステップＳ１０５によって重ね合わせ面から空気が抜かれた後の複数の鋼板１１を、金型４６の駆動によって同時に打抜く。具体的には、図４に示したように、プレス機４５は、金型４６のパンチ４６ａとダイ４６ｂとの間に密着体１２を挟み込んで拘束する。ついで、プレス機４５は、ダイ４６ｂに対してパンチ４６ａを昇降させることにより、この密着体１２をなす鋼板１１ａ，１１ｂ，１１ｃを、目標の鉄心形状に同時に打抜く。これにより、プレス機４５は、これらの鋼板１１ａ，１１ｂ，１１ｃから打抜いた鉄心形状の打抜き体を複数得る。
　ステップＳ１０６を実行後、積層鉄心製造装置１の打抜き加工装置４は、上述したステップＳ１０６によって得られた複数の打抜き体を積層し一体化して積層鉄心１５を形成し（ステップＳ１０７）、本処理を終了する。
　具体的には、ステップＳ１０７において、打抜き加工装置４のプレス機４５は、鋼板１１ａ，１１ｂ，１１ｃの密着体１２に対する打抜き加工によって得られた複数の打抜き体を、金型４６の内部で積層して一体化する。この際、プレス機４５は、例えば、密着体１２から複数の打抜き体を得た後、パンチ４６ａの下降を利用し、金型４６の内部で積層した状態の打抜き体同士をカシメによって一体化する。この結果、プレス機４５は、目標形状（例えば図２に示したリング形状）の積層鉄心１５を製造する。
　なお、このステップＳ１０７において、鉄心形状の打抜き体同士の一体化は、プレス機４５が金型４６によってカシメ用のダボを打抜き体に形成し、このダボを所定の装置によって押圧して打抜き体同士のカシメを行うことにより、実現してもよい。また、鉄心形状の打抜き体同士の一体化は、金型４６の外部で打抜き体同士を溶接することにより、あるいは、ボルトや接着剤等の固定手段を用いて打抜き体同士を固定することにより、実現してもよい。
　本発明の実施の形態にかかる積層鉄心の製造方法において、上述したステップＳ１０１～Ｓ１０７の各処理は、積層鉄心用材料である鋼板１１を製造する都度、あるいは、複数の鋼板１１を用いて積層鉄心１５を製造する都度、繰り返し実行される。
（実施例１）
　つぎに、本発明の実施例１について説明する。実施例１では、鋼中に０．００２［ｍａｓｓ％］の炭素（Ｃ）と３．６［ｍａｓｓ％］の珪素（Ｓｉ）と０．１０［ｍａｓｓ％］のアルミニウムと０．３［ｍａｓｓ％］のマンガン（Ｍｎ）と０．００１５［ｍａｓｓ％］の硫黄（Ｓ）と０．００２［ｍａｓｓ％］の窒素（Ｎ）とを含有するスラブを、１１００［℃］の温度で加熱した後、２．０［ｍｍ］の板厚まで熱間圧延し、得られた熱延鋼板を９５０［℃］の温度で焼鈍し、この焼鈍後の熱延鋼板を酸洗して、素材としての鋼板１０を製造した。
　また、実施例１では、このような鋼板１０を、板厚が０．２０［ｍｍ］となるようにタンデム冷間圧延機２１（図３参照）によって冷間圧延し、これにより、素材としての鋼板１１を製造した。この際、タンデム冷間圧延機２１における最後段圧延機２２の圧延ロール２２ａ，２２ｂは、ロール表面の粗度が算術平均粗さＲａで０．２［μｍ］以上、０．４０［μｍ］以下のものとした。その後、この鋼板１１に対し、７５０［℃］の温度で仕上げ焼鈍を行い、積層鉄心用材料としての鋼板１１である電磁鋼板を製造した。
　上述したようにして得られた鋼板１１について板幅方向Ｄ１に１００［ｍｍ］の間隔で５点の測定位置を決め、ＡＣＣＲＥＴＥＣＨ製表面粗さ測定機ＳＵＲＦＣＯＭ１３０Ａを用い、板厚方向Ｄ２に５０［ｍｍ］を測定範囲として０．００１［μｍ］の分解能で鋼板１１の表面粗度Ｒａを測定した。また、レーザ距離計を用いて板幅方向Ｄ１に１００［ｍｍ］の間隔で鋼板１１の板厚を５点測定し、この測定結果に基づいて、板幅方向Ｄ１の長さ５００［ｍｍ］あたりの鋼板１１の板厚偏差ｘを求めた。
　また、実施例１では、表面粗度Ｒａおよび板厚偏差ｘを測定後の鋼板１１を打抜き加工装置４（図４参照）に２枚供給して互いに重ね合わせ、これら重ね合わせた２枚の鋼板１１を、押圧部４４によって板厚方向Ｄ２に押し付けた後、プレス機４５によって、外径φａが８０［ｍｍ］であり且つ内径φｂが６０［ｍｍ］であるリング形状に同時に打抜いた。以上のようにして、実施例１では、本発明の要件を満足するサンプル（以下、本発明例のサンプルという）を製造した。その後、実施例１では、得られた本発明例のサンプルについて、打抜き後の鉄心形状を評価するための値としての真円度ａを求めた。実施例１において、真円度ａは、上述した鋼板１１の打抜き加工によって得られた１０枚の打抜き体（試験片）の各真円度を計測し、得られた各真円度の計測値を平均したものである。
　一方、実施例１における本発明例のサンプルと比較する例として、比較例のサンプルを製造した。実施例１において、比較例のサンプルの製造方法は、圧延ロール２２ａ，２２ｂのロール表面の粗度を算術平均粗さＲａで０．４０［μｍ］超過、０．６０［μｍ］以下として冷間圧延を行い、これ以外を本発明例のサンプルと同じにした。また、実施例１では、このような比較例のサンプルの表面粗度Ｒａ、板厚偏差ｘ、および真円度ａを、上述した本発明例のサンプルと同様の方法によって測定し、取得した。
　実施例１では、本発明例のサンプルと比較例のサンプルとについて、積層鉄心用材料としての電磁鋼板の表面粗度Ｒａおよび板厚偏差ｘが打抜き後の鉄心形状としての真円度ａに及ぼす影響を評価した。その評価結果を表１に示す。表１において、サンプル＃５～＃１０，＃１３～＃２０は、本発明例のサンプルである。サンプル＃１～＃４，＃１１，＃１２は、比較例のサンプルである。また、図６は、積層鉄心用材料としての電磁鋼板の表面粗度が打抜き後の鉄心形状としての真円度に及ぼす影響を示す図である。図７は、積層鉄心用材料としての電磁鋼板の板厚偏差が打抜き後の鉄心形状としての真円度に及ぼす影響を示す図である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１および図６，７を参照して分かるように、表面粗度Ｒａが０．４０［μｍ］以下であり、且つ、板厚偏差ｘが板幅方向Ｄ１について５００［ｍｍ］あたり３［μｍ］以下である場合、真円度ａは低減している。このことから、積層鉄心用材料としての鋼板１１の表面粗度Ｒａおよび板厚偏差ｘを、本発明の要件範囲内の値に適正に調整することにより、打抜き加工後の鉄心形状が改善していることが分かる。
（実施例２）
　つぎに、本発明の実施例２について説明する。実施例２では、鋼中に０．００２［ｍａｓｓ％］の炭素（Ｃ）と２．５［ｍａｓｓ％］の珪素（Ｓｉ）と０．７０［ｍａｓｓ％］のアルミニウムと０．０５［ｍａｓｓ％］のマンガン（Ｍｎ）と０．００２０［ｍａｓｓ％］の硫黄（Ｓ）と０．００２［ｍａｓｓ％］の窒素（Ｎ）とを含有するスラブを、１１００［℃］の温度で加熱した後、２．０［ｍｍ］の板厚まで熱間圧延し、得られた熱延鋼板を９５０［℃］の温度で焼鈍し、この焼鈍後の熱延鋼板を酸洗して、素材としての鋼板１０を製造した。
　また、実施例２では、このような鋼板１０を、板厚が０．２０［ｍｍ］となるようにタンデム冷間圧延機２１（図３参照）によって冷間圧延した。ついで、冷間圧延後の鋼板１０を、硝酸濃度が１０［％］の硝酸水溶液に１０秒間浸漬した後に洗浄する表面処理部２５の工程（以下、工程Ａという）を行い、これにより、素材としての鋼板１１を製造した。さらに、実施例２では、この工程Ａを通した鋼板１１とは別に、上述した冷間圧延後の鋼板１０を、ロール表面の粗度が算術平均粗さＲａで０．３０［μｍ］の圧下ロールによって軽圧下する表面処理部２５の工程（以下、工程Ｂという）を行い、これにより、素材としての鋼板１１を製造した。その後、これらの鋼板１１に対し、７５０［℃］の温度で仕上げ焼鈍を行い、積層鉄心用材料としての鋼板１１である電磁鋼板を製造した。以上のようにして得られた実施例２の鋼板１１については、上述した実施例１と同様に、表面粗度Ｒａおよび板厚偏差ｘを測定して得た。
　つぎに、実施例２では、表面粗度Ｒａおよび板厚偏差ｘを測定後の鋼板１１を打抜き加工装置４（図４参照）に２枚または３枚供給して互いに重ね合わせ、これら重ね合わせた２枚または３枚の鋼板１１を、押圧部４４によって板厚方向Ｄ２に押し付けた。ついで、これら重ね合わせて押圧した後の２枚または３枚の鋼板１１を、プレス機４５によって、外径φａが８０［ｍｍ］であり且つ内径φｂが６０［ｍｍ］であるリング形状に同時に打抜いた。以上のようにして、実施例２における本発明例のサンプルを製造した。その後、実施例２における本発明例のサンプルについて、上述した実施例１と同様に、真円度ａを求めた。
　一方、実施例２における本発明例のサンプルと比較する例として、比較例のサンプルを製造した。実施例２において、比較例のサンプルの製造方法は、上述した工程Ａまたは工程Ｂを、冷間圧延後の鋼板１０に対して表面処理部２５による表面処理を施さない工程（以下、工程Ｃという）に置き換えて、冷間圧延ままの鋼板１１を積層鉄心用材料とし、これ以外を本発明例のサンプルと同じにした。また、実施例２では、このような比較例のサンプルの表面粗度Ｒａ、板厚偏差ｘ、および真円度ａを、上述した本発明例のサンプルと同様の方法によって測定し、取得した。
　実施例２では、本発明例のサンプルと比較例のサンプルとについて、上述した積層鉄心用材料の製造時の工程Ａ，Ｂ，Ｃと、積層鉄心用材料としての電磁鋼板の同時打抜き枚数と、積層鉄心用材料としての電磁鋼板の表面粗度Ｒａおよび板厚偏差ｘとが、打抜き後の鉄心形状としての真円度ａに及ぼす影響を評価した。その評価結果を表２に示す。表２において、サンプル＃２１～＃２４は、本発明例のサンプルである。サンプル＃２５，＃２６は、比較例のサンプルである。また、図８は、積層鉄心用材料としての電磁鋼板の製造工程および同時打抜き枚数が打抜き後の鉄心形状としての真円度に及ぼす影響を示す図である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２および図８を参照して分かるように、工程Ａまたは工程Ｂを行うことにより、鋼板１１の表面粗度Ｒａを０．４０［μｍ］以下に調整し、且つ、板厚偏差ｘを板幅方向Ｄ１について５００［ｍｍ］あたり３［μｍ］以下に調整することができる。このような鋼板１１を積層鉄心用材料として用いることにより、同時打抜き枚数が２枚または３枚のいずれの場合であっても、工程Ｃを通した鋼板１１の場合に比べ、真円度ａは低減している。このことから、積層鉄心用材料としての鋼板１１の表面粗度Ｒａおよび板厚偏差ｘを本発明の要件範囲内の値に適正に調整し得る工程（例えば工程Ａまたは工程Ｂ）を行うことにより、鋼板１１の同時打抜き枚数によらず、打抜き加工後の鉄心形状が改善していることが分かる。
（実施例３）
　つぎに、本発明の実施例３について説明する。実施例３では、鋼中に０．００２［ｍａｓｓ％］の炭素（Ｃ）と２．５［ｍａｓｓ％］の珪素（Ｓｉ）と０．７０［ｍａｓｓ％］のアルミニウムと０．０５［ｍａｓｓ％］のマンガン（Ｍｎ）と０．００２０［ｍａｓｓ％］の硫黄（Ｓ）と０．００２［ｍａｓｓ％］の窒素（Ｎ）とを含有するスラブを、１１００［℃］の温度で加熱した後、２．０［ｍｍ］の板厚まで熱間圧延し、得られた熱延鋼板を９５０［℃］の温度で焼鈍し、この焼鈍後の熱延鋼板を酸洗して、素材としての鋼板１０を製造した。
　また、実施例３では、このような鋼板１０を、板厚が０．２０［ｍｍ］となるようにタンデム冷間圧延機２１（図３参照）によって冷間圧延し、これにより、素材としての鋼板１１を製造した。この際、タンデム冷間圧延機２１における最後段圧延機２２の圧延ロール２２ａ，２２ｂは、ロール表面の粗度が算術平均粗さＲａで０．３［μｍ］のものとした。その後、この鋼板１１に対し、７５０［℃］の温度で仕上げ焼鈍を行い、積層鉄心用材料としての鋼板１１である電磁鋼板を製造した。以上のようにして得られた実施例３の鋼板１１については、上述した実施例１と同様に、表面粗度Ｒａおよび板厚偏差ｘを測定して得た。
　つぎに、実施例３では、表面粗度Ｒａおよび板厚偏差ｘを測定後の鋼板１１を打抜き加工装置４（図４参照）に２枚供給して互いに重ね合わせ、これら重ね合わせた２枚の鋼板１１の表面に圧延油を塗布した。この際、鋼板１１の表面に対する圧延油の塗布面積の割合（以下、圧延油塗布面積率という）は、鋼板１１の全面の０～１００［％］の範囲内で変化させた。続いて、上述したように圧延油塗布後の２枚の鋼板１１を、押圧部４４によって板厚方向Ｄ２に押し付けて密着させ、これら密着した２枚の鋼板１１を、プレス機４５によって、外径φａが８０［ｍｍ］であり且つ内径φｂが６０［ｍｍ］であるリング形状に同時に打抜いた。以上のようにして、実施例３における本発明例のサンプルを製造した。その後、実施例３における本発明例のサンプルについて、上述した実施例１と同様に、真円度ａを求めた。
　実施例３では、本発明例のサンプルについて、圧延油塗布面積率［％］と、積層鉄心用材料としての電磁鋼板の表面粗度Ｒａおよび板厚偏差ｘとが、打抜き後の鉄心形状としての真円度ａに及ぼす影響を評価した。その評価結果を表３に示す。表３において、サンプル＃３１～＃３６は、本発明例のサンプルである。また、図９は、積層鉄心用材料としての電磁鋼板の圧延油塗布面積率が打抜き後の鉄心形状としての真円度に及ぼす影響を示す図である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３および図９を参照して分かるように、表面粗度Ｒａが０．４０［μｍ］以下であり且つ板厚偏差ｘが板幅方向Ｄ１について５００［ｍｍ］あたり３［μｍ］以下である鋼板１１を重ね合わせたものに圧延油を塗布することにより、真円度ａは低減している。このことから、積層鉄心用材料としての鋼板１１の表面粗度Ｒａおよび板厚偏差ｘを本発明の要件範囲内の値に適正に調整したうえで、板厚方向Ｄ２に鋼板１１同士を重ね合わせたものに圧延油を塗布することにより、打抜き加工後の鉄心形状が一層改善していることが分かる。
　以上、説明したように、本発明の実施の形態では、積層鉄心を製造する際に複数重ね合わせて打抜く積層鉄心用材料をなす鋼板の表面粗度を算術平均粗さＲａで０．４０［μｍ］以下とし、この積層鉄心用材料をなす鋼板のうちの少なくとも積層鉄心として用いられる部分の板幅方向の板厚偏差を５００［ｍｍ］あたり３［μｍ］以下としている。
　このため、積層鉄心用材料としての鋼板同士を板厚方向に複数重ね合わせた際、これら複数の鋼板同士の重ね合わせ面間に空気が侵入し難くなる。それ故、これら重ね合わせた複数の鋼板同士を打抜き加工前に密着させるとともに、これら重ね合わせた鋼板同士の密着面積を可能な限り大きくすることができる。これにより、積層鉄心用材料である複数の鋼板同士の重ね合わせ面間に接着剤を介在させなくとも、これら重ね合わせた複数の鋼板同士の十分な密着強度を確保することができる。この結果、積層鉄心用材料として重ね合わせた複数の鋼板を同時に打抜く際、鋼板の浮き上がりおよび位置ズレを抑制できることから、目標の鉄心形状に合った鋼板の良好な打抜き形状を確保することができる。さらには、これら複数の鋼板同士の密着に接着剤を必要としないことから、高い占積率の積層鉄心を実現することができる。
　本発明によれば、目標の鉄心形状の打抜き加工に優れた鋼板を積層鉄心用材料として実現することができ、このような積層鉄心用材料としての鋼板を用いることにより、板厚方向に重ね合わせた複数の鋼板を同時に打抜いて得られる複数の打抜き体の、目標の鉄心形状からの形状ズレを抑制することができる。この結果、磁気特性の劣化を可能な限り抑制した積層鉄心を安定して製造することができる。さらには、積層鉄心の高い占積率を確保することができ、この結果、エネルギー損失の低い、優れた積層鉄心を製造することができる。
　また、本発明の実施の形態では、積層鉄心用材料としての鋼板の板厚偏差に０．０５を乗じた値と同鋼板の表面粗度との加算値を、０．５未満にしている。このため、上述した鋼板の表面粗度低減による効果と板厚偏差低減による効果との相乗効果を得ることができる。この結果、複数の鋼板同士の重ね合わせ面間への空気の侵入を一層抑制できることから、積層鉄心用材料としての鋼板の打抜き形状を更に改善することができる。
　さらに、本発明の実施の形態では、積層鉄心用材料として板厚方向に重ね合わせた複数の鋼板に対し、圧延油等の油性剤を塗布している。このため、これら重ね合わせた複数の鋼板同士を、板厚方向の押圧によって一層強く密着させることができる。これにより、打抜き加工時の鋼板の浮き上がりおよび位置ズレを一層抑制することができる。この結果、積層鉄心用材料としての鋼板の打抜き形状をより一層改善することができる。
　なお、上述した実施の形態では、リング形状の積層鉄心を製造する場合の積層鉄心用材料および積層鉄心の製造方法を説明していたが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明にかかる積層鉄心用材料および積層鉄心の製造方法は、矩形状等、リング形状以外の形状の積層鉄心を製造するためのものであってもよい。すなわち、本発明において、製造される積層鉄心の形状（目標の鉄心形状）は、特に問われない。また、製造される積層鉄心の用途も、電動機用に限らず、特に問われない。
　また、上述した実施の形態では、積層鉄心用材料としての鋼板を２枚または３枚重ね合わせて打抜いていたが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明では、積層鉄心用材料として板厚方向に重ね合わせる鋼板の数は、複数（２枚以上）であればよい。
　さらに、上述した実施の形態では、積層鉄心用材料として電磁鋼板を例示したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明にかかる積層鉄心用材料としての鋼板は、電磁鋼板に限らず、電磁鋼板以外の鋼板であってもよいし、鋼板以外の鉄合金板であってもよい。
　また、上述した実施の形態および実施例により本発明が限定されるものではなく、上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。その他、上述した実施の形態および実施例に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例および運用技術等は全て本発明に含まれる。
　以上のように、本発明にかかる積層鉄心材料および積層鉄心の製造方法は、積層鉄心の製造に有用であり、特に、良好な打抜き形状を確保するとともに高い占積率の積層鉄心を実現することができる積層鉄心材料および積層鉄心の製造方法に適している。
　１　積層鉄心製造装置
　２　冷延表面処理装置
　３　焼鈍装置
　４　打抜き加工装置
　１０，１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ　鋼板
　１２　密着体
　１５　積層鉄心
　２１　タンデム冷間圧延機
　２２　最後段圧延機
　２２ａ，２２ｂ　圧延ロール
　２５　表面処理部
　４２　ピンチロール
　４３　油性剤塗布部
　４４　押圧部
　４５　プレス機
　４６　金型
　４６ａ　パンチ
　４６ｂ　ダイ
　４７　ダイホール
　４８　ダイプレート
　４９　板押さえ
　Ｄ１　板幅方向
　Ｄ２　板厚方向
　Ｄ３　長手方向

Claims (9)

  1. 　積層鉄心を製造する際に複数重ね合わせて打抜く鋼板として用いられる積層鉄心用材料であって、
    　当該積層鉄心用材料をなす前記鋼板の表面粗度は、算術平均粗さＲａで０．４０［μｍ］以下であり、
    　当該積層鉄心用材料をなす前記鋼板のうちの少なくとも前記積層鉄心として用いられる部分の板幅方向の板厚偏差は、５００［ｍｍ］あたり３［μｍ］以下であることを特徴とする積層鉄心用材料。
  2. 　前記板厚偏差に０．０５を乗じた値と前記表面粗度との加算値は、０．５未満であることを特徴とする請求項１に記載の積層鉄心用材料。
  3. 　当該積層鉄心用材料をなす前記鋼板の板厚は、０．２５［ｍｍ］以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の積層鉄心用材料。
  4. 　複数の鋼板を重ね合わせる重ね合わせステップと、
    　重ね合わせた前記複数の鋼板を同時に打抜いて、前記複数の鋼板の打抜き体を得る打抜きステップと、
    　前記打抜き体を積層し一体化して積層鉄心を形成する積層一体化ステップと、
    　を含み、
    　前記重ね合わせステップにおいて複数重ね合わせる前記鋼板の表面粗度は算術平均粗さＲａで０．４０［μｍ］以下であり、前記鋼板のうちの少なくとも前記積層鉄心として用いられる部分の板幅方向の板厚偏差は５００［ｍｍ］あたり３［μｍ］以下であることを特徴とする積層鉄心の製造方法。
  5. 　前記板厚偏差に０．０５を乗じた値と前記表面粗度との加算値は、０．５未満であることを特徴とする請求項４に記載の積層鉄心の製造方法。
  6. 　前記重ね合わせステップにおいて複数重ね合わせる前記鋼板の板厚は、０．２５［ｍｍ］以下であることを特徴とする請求項４または５に記載の積層鉄心の製造方法。
  7. 　重ね合わせた前記複数の鋼板をその板厚方向に押圧して、前記複数の鋼板同士の重ね合わせ面間に存在する空気を抜く押圧処理ステップをさらに含み、
    　前記打抜きステップは、前記重ね合わせ面間から空気が抜かれた後の前記複数の鋼板を同時に打抜くことを特徴とする請求項４～６のいずれか一つに記載の積層鉄心の製造方法。
  8. 　重ね合わせた前記複数の鋼板に対して油性剤を塗布する塗布ステップをさらに含み、
    　前記押圧処理ステップは、前記油性剤を塗布後の前記複数の鋼板をその板厚方向に押圧することを特徴とする請求項７に記載の積層鉄心の製造方法。
  9. 　重ね合わせ前の前記鋼板に対して冷間圧延および表面処理を行って、前記表面粗度を算術平均粗さＲａで０．４０［μｍ］以下に調整し且つ前記板厚偏差を５００［ｍｍ］あたり３［μｍ］以下に調整する冷延表面処理ステップをさらに含み、
    　前記重ね合わせステップは、前記冷延表面処理ステップによって調整された前記表面粗度および前記板厚偏差を有する前記鋼板を複数重ね合わせることを特徴とする請求項４～８のいずれか一つに記載の積層鉄心の製造方法。
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