[發明專利]具有非磁性部位的鋼材及其制造方法、以及旋轉電機鐵心

無效

• 申請號: 200880104912.6
• 申請日: 2008-08-27
• 公開（公告）號: CN101796705A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 角田佳介;相原秀雄;三林雅彥
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H02K1/06
• 分類號: H02K1/06;H02K21/14
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 柳春雷;南霆

技術領域

本發明涉及適用于旋轉電機等的鐵心的鋼材。更具體地說，涉及局部地具有非磁性部位的鋼材及其制造方法、以及旋轉電機鐵心。?

背景技術

通常要求電動機、發電機等所使用的鐵心具有高磁導率。但是，在鐵心中還局部地存在著由于線圈或磁鐵的配置而不是有效磁路的部位。例如，在如圖1所示的定子80和轉子90中，在轉子90上安裝有磁鐵91。該轉子90中的周邊橋(peri?bridge)部92和中心橋(center?bridge)部93不是有效磁通F的磁路。如果在這樣的部位也存在鐵心的話，則反而會由于漏磁而導致性能下降。因此，希望提高該部位的磁阻。盡管如此，由于還需要維持整體的強度來穩定地保持磁鐵91，因此不希望使該部位成為空隙。?

因此，以往使鐵心中的該部位局部地非磁性化。例如，在專利文獻1中公開了以下技術：在局部地加熱鐵心的該部位后使其冷卻，由此來形成奧氏體區域。即，作為基材，使用通過冷軋使亞穩態奧氏體不銹鋼形成為強磁性的馬氏體組織而獲得的材料，通過該方法使其一部分形成為非磁性的奧氏體組織。作為局部加熱的手段，可以列舉出激光照射。并且，在專利文獻2中公開了以下技術：在使作為對象的磁性部件局部地熔融的同時從外部添加重整元素并使其固溶，從而使之非磁性化。?

專利文獻1：日本專利文獻專利第3507395號公報；?

專利文獻2：日本專利文獻特開2001-93717號公報。?

發明內容

發明所要解決的問題?

但是，上述現有技術存在以下問題。首先，如果使用馬氏體化了的奧氏體不銹鋼來形成鐵心的主要部分，則由于晶形的變形等，磁導率比一般的電磁鋼板差，最大磁通密度不夠。另外，如果在熔融狀態下添加重整元素，則會產生需要長的處理時間、難以進行深度方向的控制而無法形成所期望的非磁性層等問題。另外，還存在著與重整元素的添加相應的體積增加導致了處理后的平坦性變差的問題。?

本發明是為了解決上述現有技術的問題而完成的。即，本發明的課題是提供以下的具有非磁性部位的鋼板及其制造方法、以及旋轉電機鐵心：無論非磁性部位以外部分的鋼材的材質如何均可以適用，所需要的處理時間短，并具有確定的深度方向構造的非磁性部位。?

用于解決問題的手段?

為了解決上述問題而完成的本發明的具有非磁性部位的鋼材的特征在于，所述非磁性部位具有位于一個表面側的表面鋼材層和所述表面鋼材層之下的非磁性合金層，所述非磁性部位中的除了所述表面鋼材層和所述非磁性合金層以外的剩余部分是材質和組織與所述非磁性部位以外的部位的鋼材相同的主鋼材層，所述非磁性部位的所述主鋼材層的厚度比所述非磁性部位以外的部位的鋼材的總厚度薄。在該鋼材中，雖然非磁性部位以外的部位由于具有強的磁導率而會使磁通透過，但是所述非磁性部位由于抑制了磁通透過，因此能夠防止局部的漏磁。?

在上述具有非磁性部位的鋼材中，更加優選的是：所述表面鋼材層為奧氏體不銹鋼層。這是因為：由于所述表面鋼材層為非磁性，因此能夠使漏磁更少。?

上述具有非磁性部位的鋼材也可以采用以下方式，即，第一主鋼材與第二主鋼材重合，所述第一主鋼材包括所述主鋼材層，所述第二主鋼材包括所述表面鋼材層，所述非磁性合金層以侵入到所述第一主鋼材和所述第二主鋼材這兩者中的方式形成。這是因為同樣能夠防止局部的漏磁。另外，也不會產生未接合部。?

另外，本發明的具有非磁性部位的鋼材的特征在于，第一主鋼材與第二主鋼材重合，在所述非磁性部位的內部形成有非磁性合金層，所述非磁性合金層以侵入到所述第一主鋼材和所述第二主鋼材這兩者中的方式形成，所述非磁性部位的所述第一主鋼材的厚度比所述非磁性部位以外部位的所述第一主鋼材的厚度薄，所述非磁性部位的所述第二主鋼材的厚度比所述非磁性部位以外部位的所述第二主鋼材的厚度薄。在該鋼材中，雖然非磁性部位以外的部位由于具有強的磁導率而會使磁通透過，但是所述非磁性部位由于抑制了磁通透過，因此能夠防止局部的漏磁。另外，由于不會產生未接合部，因此具有足夠的強度。

在上述具有非磁性部位的鋼材中，更加優選的是：所述第一主鋼材和所述第二主鋼材形成為相對于重合的面對稱的形狀。這是由于同樣能夠防止局部的漏磁。另外，也不會產生未接合部。這是因為第一主鋼材的凹部與第二主鋼材的凹部準確地相對。另外，不會妨礙層疊該鋼材。?