DE112019004637T5

DE112019004637T5 - Statorkern, sich drehende Elektrovorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Statorkerns

Info

Publication number: DE112019004637T5
Application number: DE112019004637.3T
Authority: DE
Inventors: Yuuichi Nakamura; Tomoyuki Ueno; Tatsuya Saito
Original assignee: Sumitomo Electric Sintered Alloy Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Sintered Alloy Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2018-09-18
Filing date: 2019-09-05
Publication date: 2021-06-02
Also published as: CN112740511A; WO2020059517A1; JP7410864B2; US20210344237A1; US11923726B2; JPWO2020059517A1

Abstract

Der vorliegende Statorkern ist ein Statorkern für eine sich drehende Elektromaschine vom Axialspalttyp und umfasst einen Körperabschnitt, der durch einen pressgeformten Körper aus weichmagnetischem Pulver gebildet wird, dessen Oberflächen mit Isolierfilmen beschichtet sind, wobei der Körperabschnitt mit einem oder einer Vielzahl von Durchgangslöchern versehen ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Statorkern, eine sich drehende Elektromaschine und ein Herstellungsverfahren für einen Statorkern.
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der am 18. September 2018 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-173486 , deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Stand der Technik
Für einen Axialspaltmotor, bei dem ein Spalt zwischen einem Rotor und einem Stator in axialer Richtung vorgesehen ist, sind Versuche durchgeführt worden, einen Statorkern durch einen magnetischen Pulverkern zu bilden (siehe z. B. Nicht-Patentliteratur 1).
Zitationsliste
[Nicht-Patentliteratur]
Nicht-Patentliteratur 1: Asako Watanabe, et al., „Thin and High-Torque Axial Gap Motor Using Soft Magnetic Powder Cores", January 2018, SEI technical review, No. 192, S. 119-125
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Statorkern gemäß einer Ausführungsform ist ein Statorkern für eine sich drehende Elektromaschine vom Axialspalttyp, wobei der Statorkern einen Körperabschnitt enthält, der durch einen pressgeformten Körper aus weichmagnetischem Pulver gebildet ist, dessen Oberflächen mit Isolierfilmen beschichtet sind, wobei der Körperabschnitt mit einem oder einer Vielzahl von Durchgangslöchern versehen ist.
Ein Statorkern gemäß einer anderen Ausführungsform ist ein Statorkern für eine sich drehende Elektromaschine vom Axialspalttyp, wobei der Statorkern umfasst: einen Körperabschnitt, der durch einen pressgeformten Körper aus weichmagnetischem Pulver gebildet ist, dessen Oberflächen mit Isolierfilmen beschichtet sind; und eine oder mehrere Schrauben, die an dem Körperabschnitt befestigt sind, wobei die Schraube so befestigt ist, dass ein Schraubenabschnitt der Schraube aus einer Außenfläche des Körperabschnitts herausragt und ein Kopfabschnitt der Schraube in dem Körperabschnitt eingebettet ist.
Eine sich drehende Elektromaschine gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine sich drehende Elektromaschine vom Axialspalttyp, die einen der oben genannten Statorkerne enthält.
Verfahren zur Herstellung eines Statorkerns gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein Verfahren zur Herstellung eines Statorkerns für eine sich drehende Elektromaschine vom Axialspalttyp, wobei das Verfahren umfasst: einen Pressformungsschritt des Pressformens von weichmagnetischem Pulver, dessen Oberflächen mit Isolierfilmen beschichtet sind, um einen Grünling des Statorkerns mit einem oder mehreren Durchgangslöchern zu erhalten, wobei in dem Pressformungsschritt das weichmagnetische Pulver unter Verwendung einer Form pressgeformt wird, die in der Lage ist, eine Außenform des Grünlings und des einen oder der mehreren Durchgangslöcher zu bilden.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau eines Axialspaltmotors gemäß einer Ausführungsform zeigt.
2 ist eine Außenansicht eines Rotors.
3 ist eine Außenansicht, die einen Statorkern gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
4A ist eine Querschnittansicht, die einen Teilkörper in einem Zustand zeigt, in dem er an einem Gehäuse befestigt ist.
4B zeigt nur den Außenumriss eines Teiljochs und den Umriss eines Durchgangslochs in 4A.
5 ist eine Querschnittansicht, die ein Beispiel für die Konfiguration eines Pressformungsschritts von weichmagnetischem Pulver zeigt.
6A ist eine Draufsicht, die einen Teilkörper gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
6B ist eine Querschnittansicht entlang der Linie B-B in 6A.
6C ist eine Querschnittansicht eines mit einem Durchgangsloch versehenen Zahnabschnitts in 6A und 6B entlang einer Ebene senkrecht zu einer Drehachse.
7A ist eine Draufsicht, die einen Teilkörper gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
7B ist eine Draufsicht, die einen Teilkörper gemäß einer Modifikation der dritten Ausführungsform zeigt.
8 ist eine Querschnittansicht eines Teilkörpers gemäß der vierten Ausführungsform.

Beschreibung der Ausführungsformen
[Probleme, die durch die vorliegende Erfindung gelöst werden sollen]
Ein Statorkern, der aus einem magnetischen Pulverkern besteht, muss an einem umgebenden Bauteil, wie z. B. einem Gehäuse eines Motors, befestigt werden.
Als Befestigungsverfahren für den durch den Magnetpulverkern gebildeten Statorkern ist z. B. denkbar, dass zwischen Gehäuse und Statorkern eine Klebeschicht mit einem Klebemittel o. ä. aufgebracht wird. Die Befestigung zwischen dem Gehäuse und dem Statorkern durch die Klebeschicht ist bei einem Testlauf oder ähnlichem zulässig, aber als tatsächliches Produkt sind diese nicht mechanisch fixiert und daher ist eine solche Befestigung im Hinblick auf die Zuverlässigkeit nicht vorzuziehen.
Daher ist es erwünscht, dass der durch den Magnetpulverkern gebildete Statorkern mit höherer Zuverlässigkeit an einem umgebenden Element befestigbar ist.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der obigen Umstände konzipiert, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Statorkern bereitzustellen, der mit höherer Zuverlässigkeit an einem umgebenden Element befestigt werden kann.
[Auswirkungen der vorliegenden Erfindung]
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, die Befestigung an einem umgebenden Element mit höherer Zuverlässigkeit durchzuführen.
Zunächst wird der Inhalt der Ausführungsformen aufgelistet und beschrieben.
[Überblick der Ausführungsformen]
(1) Ein Statorkern gemäß einer Ausführungsform ist ein Statorkern für eine sich drehende Elektromaschine vom Axialspalttyp, wobei der Statorkern einen Körperabschnitt enthält, der durch einen pressgeformten Körper aus weichmagnetischem Pulver gebildet ist, dessen Oberflächen mit Isolierfilmen beschichtet sind, wobei der Körperabschnitt mit einem oder einer Vielzahl von Durchgangslöchern versehen ist.
In dem Statorkern mit der obigen Konfiguration sind ein oder mehrere Durchgangslöcher in dem Körperabschnitt vorgesehen. Daher können mechanische Elemente, wie Schrauben und Muttern, zur Befestigung des Statorkerns an einem umgebenden Element, wie z. B. einem Gehäuse der sich drehenden Elektromaschine, verwendet werden. Dadurch wird es möglich, den Statorkern an einem umgebenden Bauteil mit höherer Zuverlässigkeit zu befestigen als bei der Befestigung mit einer Klebeschicht oder ähnlichem.
(2) In dem obigen Statorkern kann der Körperabschnitt ein plattenförmiges Joch mit einer Oberfläche und einer Rückfläche, die eine axiale Richtung der sich drehenden Elektromaschine schneidet, und eine Vielzahl von Zahnabschnitten, die entlang der axialen Richtung von der einen Oberfläche vorstehen, umfassen, und das eine oder die Vielzahl von Durchgangslöchern kann die eine Oberfläche entlang der axialen Richtung bis zu der Rückfläche durchdringen.
In diesem Fall ist das Durchgangsloch, das die Querschnittsfläche des magnetischen Pfades reduzieren und den Fluss des Magnetflusses behindern könnte, im Joch vorgesehen. Daher kann der Fluss des Magnetflusses im Zahnbereich in geeigneter Weise sichergestellt werden.
(3) In dem obigen Statorkern kann die Vielzahl von Zahnabschnitten in vorbestimmten Abständen entlang einer Umfangsrichtung angeordnet sein, und wenn die eine Oberfläche gerade von der axialen Richtung aus betrachtet wird, kann ein Teil oder eine Gesamtheit des einen Durchgangslochs oder jedes der Vielzahl von Durchgangslöchern außerhalb eines Bereichs zwischen einem Paar der Zahnabschnitte liegen, die unter der Vielzahl von Zahnabschnitten auf der einen Oberfläche benachbart zueinander vorgesehen sind.
In diesem Fall ist das Durchgangsloch an einer Stirnseite oder außerhalb des Bereichs zwischen dem Paar von Zahnabschnitten auf der einen Oberfläche vorgesehen. Daher ist es möglich, das Durchgangsloch daran zu hindern, den Fluss eines Magnetflusses zu behindern, der durch den Bereich zwischen dem Paar von Zahnabschnitten im Joch verläuft.
(4) Im obigen Statorkern wird, wenn das Durchgangsloch im Joch vorgesehen ist, die Querschnittsfläche eines magnetischen Pfades reduziert, so dass der Fluss eines Magnetflusses im Joch behindert werden könnte. Daher kann in einem Querschnitt des Jochs entlang einer Ebene oder jeder von mehreren Ebenen, die eine Achse der sich drehenden Elektromaschine und eine Mittellinie des einen oder der mehreren Durchgangslöcher einschließen, ein Anteil einer Querschnittsfläche, bezogen auf einen Umriss des einen oder der mehreren Durchgangslöcher, an einer Querschnittsfläche, bezogen auf einen Außenumriss des Jochs, auf 50 Prozent oder weniger eingestellt werden.
In diesem Fall kann die Querschnittsfläche des Magnetpfades in einem minimal notwendigen Umfang sichergestellt werden. Wenn der Anteil der Querschnittsfläche, bezogen auf den Umriss des Durchgangslochs, an der Querschnittsfläche, bezogen auf den Außenumriss des Jochs, kleiner eingestellt wird, kann eine größere Querschnittsfläche des magnetischen Pfads sichergestellt werden, und somit kann der Fluss des Magnetflusses im Joch zuverlässig gewährleistet werden. Daher kann der Anteil der Querschnittsfläche, bezogen auf den Umriss des Durchgangslochs, an der Querschnittsfläche, bezogen auf den Außenumriss des Jochs, 30 Prozent oder weniger betragen, oder 10 Prozent oder weniger, betragen.
(5) In dem obigen Statorkern kann der Körperabschnitt ein plattenförmiges Joch mit einer Oberfläche und einer Rückfläche, die eine axiale Richtung der sich drehenden Elektromaschine schneidet, und eine Vielzahl von Zahnabschnitten, die entlang der axialen Richtung von der einen Oberfläche vorstehen, umfassen, und das eine oder die Vielzahl von Durchgangslöchern durchdringt entlang der axialen Richtung die Endflächen der Vielzahl von Zahnabschnitten bis zu der Rückfläche.
In diesem Fall ist das Durchgangsloch in dem Zahnabschnitt vorgesehen, der in axialer Richtung eine größere Dicke als das Joch aufweist. Daher kann eine Verringerung der Festigkeit des Körperabschnitts aufgrund der Bereitstellung des Durchgangslochs verhindert werden.
Da das Durchgangsloch, die die Querschnittsfläche des magnetischen Pfades verringern und den Fluss des Magnetflusses behindern könnte, im Zahnabschnitt vorgesehen ist, kann der Fluss des Magnetflusses im Joch angemessen gewährleistet werden.
(6) In dem obigen Statorkern wird, wenn das Durchgangsloch in dem Zahnabschnitt vorgesehen ist, die Fläche des magnetischen Pfades reduziert, so dass der Fluss eines Magnetflusses in dem Joch behindert werden könnte. Daher kann in einem Querschnitt jedes Zahnabschnitts entlang einer Ebene, die eine Achse der sich drehenden Elektromaschine schneidet, ein Anteil einer Querschnittsfläche, bezogen auf den Umriss des einen oder der mehreren Durchgangslöcher, an einer Querschnittsfläche, bezogen auf einem Außenumriss des mit dem einen oder den mehreren Durchgangslöchern versehenen Zahnabschnitts, auf 50 Prozent oder weniger festgelegt werden.
In diesem Fall kann der magnetische Pfad in einem minimal notwendigen Umfang gewährleistet werden.
Wenn der Anteil der Querschnittsfläche, bezogen auf den Umriss des Durchgangslochs, an der Querschnittsfläche, bezogen auf den Außenumriss des Zahnabschnitts, kleiner eingestellt wird, kann eine größere Querschnittsfläche des magnetischen Pfads sichergestellt werden, und somit kann der Fluss des Magnetflusses im Zahnabschnitt in geeigneter Weise sichergestellt werden. Daher kann der Anteil der Querschnittsfläche, bezogen auf den Umriss des Durchgangslochs, an der Querschnittsfläche, bezogen auf den Außenumriss des Zahnabschnitts, 30 Prozent oder weniger, oder 10 Prozent oder weniger, betragen.
(7) Im obigen Statorkern kann das Durchgangsloch eine kreisförmige Querschnittsform oder eine polygonale Querschnittsform aufweisen.
(8) In dem obigen Statorkern kann mindestens eines der beiden Enden des Durchgangslochs als Stufenbohrung ausgebildet sein.
(9) Im obigen Statorkern kann das Durchgangsloch als kegelförmige Bohrung ausgebildet sein.
(10) Ein Statorkern gemäß einer anderen Ausführungsform ist ein Statorkern für eine sich drehende Elektromaschine vom Axialspalttyp, wobei der Statorkern umfasst: einen Körperabschnitt, der durch einen pressgeformten Körper aus weichmagnetischem Pulver gebildet ist, dessen Oberflächen mit Isolierfilmen beschichtet sind; und eine oder mehrere Schrauben, die an dem Körperabschnitt befestigt sind, wobei die Schraube so befestigt ist, dass ein Schraubenabschnitt der Schraube aus einer Außenfläche des Körperabschnitts herausragt und ein Kopfabschnitt der Schraube in dem Körperabschnitt eingebettet ist.
In dem Statorkern mit der obigen Konfiguration sind eine oder mehrere Schrauben an dem Körperabschnitt befestigt. Daher können mechanische Elemente, wie z. B. Muttern, auf einen Schraubenabschnitt der Schraube geschraubt werden, um den Statorkern an einem umgebenden Element, wie z. B. einem Gehäuse der sich drehenden Elektromaschine, zu befestigen. Dadurch wird es möglich, den Statorkern an einem umgebenden Bauteil mit höherer Zuverlässigkeit zu befestigen als bei der Befestigung mit einer Klebeschicht oder ähnlichem.
(11) Eine sich drehende Elektromaschine gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine sich drehende Elektromaschine vom Axialspalttyp, die den in einem der vorstehenden Punkte (1) bis (6) beschriebenen Statorkern enthält.
(12) Ein Herstellungsverfahren für einen Statorkern gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein Herstellungsverfahren für einen Statorkern zum Herstellen eines Statorkerns für eine sich drehende Elektromaschine vom Axialspalttyp, wobei das Verfahren einen Pressformungsschritt zum Pressformen von weichmagnetischem Pulver, dessen Oberflächen mit Isolierfilmen beschichtet sind, umfasst, um einen Grünling des Statorkerns mit einem oder einer Vielzahl von Durchgangslöchern zu erhalten, wobei in dem Pressformungsschritt das weichmagnetische Pulver unter Verwendung einer Form pressgeformt wird, die in der Lage ist, eine Außenform des Grünlings und des einen oder der Vielzahl von Durchgangslöchern zu bilden.
Bei dem Herstellungsverfahren mit der obigen Konfiguration können die äußere Form des Grünlings und das eine oder die Vielzahl von Durchgangslöchern in dem Pressformungsschritt gebildet werden. Daher ist es möglich, die Kosten und die für die Herstellung benötigte Zeit zu reduzieren, verglichen mit einem Fall, bei dem die äußere Form des Grünlings geformt wird und dann das Durchgangsloch beispielsweise durch einen Bohrer oder ähnliches gebildet wird.
(13) Bei dem obigen Herstellungsverfahren kann das eine oder die Vielzahl von Durchgangslöchern mit Fasen oder Verrundungen an ihren äußeren Enden ausgebildet sein, und die Form kann das eine oder die Vielzahl von Durchgangslöchern formen, die mit den Fasen oder den Verrundungen an ihren äußeren Enden ausgebildet sind.
[Einzelheiten der Ausführungsformen]
Nachfolgend werden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Zumindest einige Teile der unten beschriebenen Ausführungsformen können beliebig miteinander kombiniert werden.
[Aufbau eines Axialspaltmotors]
1 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau eines Axialspaltmotors gemäß einer Ausführungsform zeigt. In 1 ist ein Teil des Aufbaus nicht dargestellt, um den inneren Aufbau zu zeigen.
In 1 ist ein Axialspaltmotor 1 ein Motor, bei dem ein Spalt zwischen einem Rotor und einem Stator in axialer Richtung vorgesehen ist, und umfasst einen scheibenförmigen Rotor 2, ein Paar von Statoren 4, die auf beiden Seiten in axialer Richtung des Rotors 2 vorgesehen sind, und ein Gehäuse 6, das diese aufnimmt und somit eine sogenannte Doppelstatorstruktur aufweist.
In 1 ist eine Drehwelle, die in einen Lochabschnitt 6a des Gehäuses 6 eingesetzt und relativ zum Gehäuse 6 drehbar vorgesehen ist, nicht dargestellt. Es wird darauf hingewiesen, dass die axiale Richtung eine Richtung parallel zu einer Achse S der Drehwelle verläuft.
Der Rotor 2 enthält eine Vielzahl von Magneten 8 und ist an der Drehwelle (nicht dargestellt) befestigt, so dass er zusammen mit dieser drehbar ist.
2 ist eine Außenansicht des Rotors 2. Wie in 2 gezeigt, ist der Rotor 2 in Form einer ringförmigen Platte mit einem Lochabschnitt 2c ausgebildet, durch den die Drehwelle eingeführt wird. Die mehreren Magnete 8 werden von einem Halteelement 9 gehalten, das aus einem nichtmagnetischen Material besteht.
Die mehreren Magnete 8 sind jeweils in einer Plattenform ausgebildet. Eine Oberfläche 8a und eine weitere Oberfläche 8b jedes der mehreren Magnete 8 liegen auf einer Oberfläche 2a und einer weiteren Oberfläche 2b des Rotors 2 frei. Die äußere Form jedes der mehreren Magnete 8 ist eine Teilabschnittsform mit einem Bogen kleinen Durchmessers und einem Bogen großen Durchmessers.
Die mehreren Magnete 8 sind entlang der Umfangsrichtung ringförmig angeordnet. Unter der Vielzahl von Magneten 8 sind die einander benachbarten Magnete 8 so angeordnet, dass die Magnetpole ihrer einen Oberflächen 8a (anderen Oberflächen 8b), die auf der einen Oberfläche 2a (oder anderen Oberfläche 2b) des Rotors 2 freiliegen, voneinander verschieden sind. Das heißt, die Magnetpole der einen Oberflächen 8a (oder anderen Oberflächen 8b) der Vielzahl von Magneten 8, die auf der einen Oberfläche 2a (oder anderen Oberfläche 2b) des Rotors 2 freiliegen, sind entlang der Umfangsrichtung abwechselnd unterschiedlich.
Wie in 1 gezeigt, sind die beiden Statoren 4 mit Spalten dazwischen angeordnet, die in axialer Richtung von der einen Oberfläche 2a und der anderen Oberfläche 2b des Rotors 2 vorgesehen sind. Die beiden Statoren 4 sind an einem Deckel 10 (umgebendes Element) des Gehäuses 6 befestigt. Somit sind der Rotor 2 und die beiden Statoren 4 relativ zueinander drehbar ausgebildet.
Jeder Stator 4 umfasst einen Statorkern 20 und eine Vielzahl von Spulen 24, die um eine Vielzahl von Zahnabschnitten 22 gewickelt sind, die der Statorkern 20 aufweist.
Die Endflächen 22a der Vielzahl der mit den Spulen 24 bewickelten Zahnabschnitte 22 liegen der einen Oberfläche 2a (anderen Oberfläche 2b) des Rotors 2 gegenüber. Der Spalt wird zwischen den Endflächen 22a der Vielzahl von Zahnabschnitten 22 und der einen Fläche 2a (anderen Fläche 2b) des Rotors 2 gebildet.
[Statorkern gemäß erster Ausführungsform]
3 ist eine Außenansicht, die den Statorkern 20 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Wie in 3 dargestellt, umfasst der Statorkern 20 einen ringförmigen Körperabschnitt 26.
Der Körperabschnitt 26 enthält die zuvor beschriebene Vielzahl von Zahnabschnitten 22 und einen plattenförmigen Jochabschnitt 28.
Der Jochabschnitt 28 ist in einer ringförmigen Plattenform mit einem Lochabschnitt 28c ausgebildet, durch den die Drehwelle eingeführt wird, und hat eine Oberfläche 28a und eine Rückfläche 28b auf der Rückseite der einen Oberfläche 28a, die die axiale Richtung kreuzen (z. B. senkrecht dazu). Darüber hinaus sind die mehreren Zahnabschnitte 22 auf der Seite der einen Oberfläche 28a so vorgesehen, dass sie vorstehen.
Der Körperabschnitt 26 ist ringförmig ausgebildet, indem eine Vielzahl von (im gezeigten Beispiel sechs) Teilkörpern 30 zusammengefügt werden.
Jeder Teilkörper 30 hat eine Form, die durch Unterteilung des ringförmigen Körperabschnitts 26 in gleichen Abständen in Umfangsrichtung erreicht wird.
Ein Teilkörper 30 umfasst einen Teiljochabschnitt 32, der durch Unterteilung des ringförmigen Jochabschnitts 28 in Umfangsrichtung erhalten wird, und zwei Zahnabschnitte 22, die so vorgesehen sind, dass sie auf einer Oberfläche 32a des Teiljochabschnitts 32 vorstehen.
Die Teiljochabschnitte 32 bilden den Jochabschnitt 28, wenn die Teilkörper 30 zum Körperabschnitt 26 kombiniert werden. Daher bilden die einen Oberflächen 32a der Teiljochabschnitte 32 die eine Oberfläche 28a des Jochabschnitts 28. Darüber hinaus bilden die Rückflächen 32b der Teiljochabschnitte 32 die Rückfläche 28b des Jochabschnitts 28.
Der Teiljochabschnitt 32 umfasst ein Durchgangsloch 34.
Das Durchgangsloch 34 hat eine kreisförmige Querschnittsform und durchdringt die eine Fläche 32a bis zur Rückfläche 32b entlang der axialen Richtung (z. B. parallel zur axialen Richtung). Das Durchgangsloch 34 ist zwischen den beiden Zahnabschnitten 22 vorgesehen, die so vorgesehen sind, dass sie auf dem Teiljochabschnitt 32 hervorstehen.
In jedem Teiljochabschnitt 32 ist ein Durchgangsloch 34 ausgebildet. Daher sind im gesamten Statorkern 20 sechs Durchgangslöcher 34 vorgesehen.
4A ist eine Querschnittansicht, die den Teilkörper 30 (Statorkern 20) in einem Zustand zeigt, in dem er am Gehäuse 6 befestigt ist. 4A zeigt einen Querschnitt des Teilkörpers 30 entlang einer Ebene, die die Achse S des Axialspaltmotors 1 und eine Mittellinie des Durchgangslochs 34 enthält (Querschnitt entlang der axialen Richtung).
Wie in 4A gezeigt, berührt die Rückfläche 32b des Teiljochabschnitts 32 eine Innenfläche 10a der Abdeckung 10.
In das Durchgangsloch 34 wird eine Flachkopfschraube 36 eingesetzt, die mit einem im Deckel 10 vorgesehenen Innengewinde 10b verschraubt wird.
Das Durchgangsloch 34 umfasst einen konischen Abschnitt 34a, der sich auf der Seite der einen Oberfläche 32a öffnet, und einen geraden Abschnitt 34b, der sich auf der Seite der Rückfläche 32b öffnet. Der konische Abschnitt 34a berührt einen Kopfabschnitt 36a der Flachkopfschraube 36 und nimmt den Kopfabschnitt 36a innerhalb der Plattendicke des Teiljochabschnitts 32 auf. Somit wird in einem Zustand, in dem die Flachkopfschraube 36 mit dem Innengewinde 10b verschraubt ist, verhindert, dass der Kopfabschnitt 36a aus der einen Oberfläche 32a herausragt.
Indem die Rückfläche 32b des Teiljochabschnitts 32 mit der Innenfläche 10a des Deckels 10 in Kontakt gebracht und die Flachkopfschraube 36 auf das Innengewinde 10b geschraubt wird, wird der Teilkörper 30 zwischen dem Kopfabschnitt 36a der Flachkopfschraube 36 und dem Deckel 10 gehalten und somit am Deckel 10 befestigt.
In der vorliegenden Ausführungsform in 4A ist der Anteil der Querschnittsfläche, bezogen auf den Umriss des Durchgangslochs 34, an der Querschnittsfläche, bezogen auf den Außenumriss des Teiljochabschnitts 32, auf 50 Prozent oder weniger festgelegt.
4B zeigt nur den Außenumriss des Teiljochs 32 und den Umriss des Durchgangslochs 34 in 4A.
Wie in 4B gezeigt, ist der Außenumriss des Teiljochabschnitts 32 eine rechteckige Form, die eine Umrisslinie L1 auf der Seite der einen Oberfläche 32a, eine Umrisslinie L2 auf der Seite der Rückfläche 32b, eine Umrisslinie L3 auf der radial inneren Seite des Teiljochabschnitts 32 und eine Umrisslinie L4 auf der radial äußeren Seite umfasst.
In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Anteil der Querschnittsfläche des Durchgangslochs 34 an der rechteckigen Querschnittsfläche, die durch die Umrisslinien L1, L2, L3, L4 gebildet wird (die Querschnittsfläche, bezogen auf den Außenumriss des Teiljochabschnitts 32), auf 50 Prozent oder weniger festgelegt.
Dabei fließt im Teiljochabschnitt 32 ein Magnetfluss von einem der beiden Zahnabschnitte 22 zum anderen. Das heißt, der Teiljochabschnitt 32 dient als magnetischer Pfad.
Wenn das Durchgangsloch 34 im Teiljochabschnitt 32 vorgesehen ist, wird die Querschnittsfläche des magnetischen Pfades reduziert, so dass der Fluss des Magnetflusses im Teiljochabschnitt 32 behindert werden kann.
In dieser Hinsicht ist in der vorliegenden Ausführungsform der Anteil der Querschnittsfläche des Durchgangslochs 34 an der Querschnittsfläche des Teiljochabschnitts 32 (Jochabschnitt 28), der durch die Umrisslinien L1, L2, L3, L4 gebildet wird, auf 50 Prozent oder weniger festgelegt. Auf diese Weise kann die Querschnittsfläche des magnetischen Pfades in einem minimal notwendigen Ausmaß sichergestellt werden, wodurch eine Behinderung des Flusses des Magnetflusses verhindert werden kann.
Wenn der Anteil der Querschnittsfläche, bezogen auf den Umriss des Durchgangslochs 34, an der Querschnittsfläche, bezogen auf den Außenumriss des Teiljochabschnitts 32, kleiner eingestellt wird, kann eine größere Querschnittsfläche des magnetischen Pfads sichergestellt werden, und somit kann der Fluss des Magnetflusses in dem Teiljochabschnitt 32 in geeigneter Weise sichergestellt werden. Daher kann der Anteil der Querschnittsfläche, bezogen auf den Umriss des Durchgangslochs 34, an der Querschnittsfläche, bezogen auf den Außenumriss des Teiljochabschnitts 32, 30 Prozent oder weniger, oder 10 Prozent oder weniger, betragen.
Der untere Grenzwert des Anteils der Querschnittsfläche, bezogen auf den Umriss des Durchgangslochs 34, ist der Anteil der Querschnittsfläche, bezogen auf den Umriss des Durchgangslochs 34, wenn der Teiljochabschnitt 32 mit dem Durchgangsloch 34 versehen ist, in das die Flachkopfschraube 36 mit dem minimalen Durchmesser, der die Befestigung des Statorkerns 20 ermöglicht, eingeführt werden kann. Genauer gesagt, wenn der Innendurchmesser des Durchgangslochs 34 2 mm oder größer ist, ist die Breite des Umrisses des Durchgangslochs 34 2 mm oder größer, und wenigstens ein Wert, der durch Multiplizieren von 2 mm mit der Dickenabmessung des Teiljochabschnitts 32 erhalten wird, ist die Querschnittsfläche, bezogen auf den Umriss des Durchgangslochs 34. Somit ist das Verhältnis dieses Wertes zu der Querschnittsfläche, bezogen auf den Außenumriss des Teiljochabschnitts 32, der untere Grenzwert.
In einem Fall, in dem mehrere Durchgangslöcher 34 am Außenumriss des Teiljochabschnitts 32 vorhanden sind, wird die oben beschriebene Querschnittsfläche, bezogen auf den Umriss des Durchgangslochs 34, berechnet, indem alle Querschnittsflächen, bezogen auf den Umrissen der vorhandenen Durchgangslöcher 34, summiert werden.
In einem Fall, in dem eine Vielzahl von Durchgangslöchern 34 in Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet sind, wird die Querschnittsfläche, bezogen auf den zuvor beschriebenen Umriss des Durchgangslochs 34, für jeden Querschnitt des Teiljochabschnitts 32 entlang einer Vielzahl von Ebenen berechnet, die die Achse S und die Mittellinien der Vielzahl von Durchgangslöchern 34 enthalten. Der Anteil der Querschnittsfläche, bezogen auf den Umriss des Durchgangslochs 34, an jedem Querschnitt des Teiljochabschnitts 32 entlang der Vielzahl von Ebenen erfüllt die obige numerische Bereichsbedingung.
Indes ist es auch denkbar, dass das Durchgangsloch 34, die die Querschnittsfläche des magnetischen Pfades reduzieren und den Fluss des Magnetflusses behindern könnte, im Zahnabschnitt 22 vorgesehen ist, aber in der vorliegenden Ausführungsform ist das Durchgangsloch 34 im Teiljochabschnitt 32 (Jochabschnitt 28) vorgesehen, und daher kann der Fluss des Magnetflusses im Zahnabschnitt 22 in geeigneter Weise gewährleistet werden.
Der Teilkörper 30 wird durch einen Magnetpulverkern gebildet. Der Magnetpulverkern ist ein pressgeformter Körper aus weichmagnetischem Pulver, dessen Oberflächen mit Isolierfilmen beschichtet sind.
Daher wird der Körperabschnitt 26, der durch die Kombination der Teilkörper 30 gebildet wird, auch durch den Magnetpulverkern gebildet.
Der Teilkörper 30 kann wie folgt hergestellt werden. Das heißt, als weichmagnetisches Pulver, das das Rohmaterial des Magnetpulverkerns ist, wird eine Legierung auf Fe-Si-Basis, eine Legierung auf Fe-Al-Basis oder ähnliches sowie reines Eisen unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Verfestigung und der Gewährleistung der Festigkeit verwendet.
Das Verfahren zur Herstellung des Teilkörpers 30 umfasst einen Schritt des Bildens von Isolierfilmen auf weichmagnetischem Pulver, einen Pressformungsschritt zum Füllen einer Form mit dem weichmagnetischen Pulver, auf dem die Isolierfilme gebildet sind, und des Durchführens einer Pressformung desselben, und einen Schritt des Durchführens einer Wärmebehandlung an dem pressgeformten Grünling bei 400 Grad bis 800 Grad.
Im Pressformungsschritt wird die relative Dichte des erhaltenen Grünlings im Vergleich zum Schüttgut auf 90 % oder mehr eingestellt. So kann eine ausreichende Festigkeit gewährleistet werden.
5 ist eine Querschnittansicht, die ein Beispiel für die Konfiguration des Pressformungsschritts von weichmagnetischem Pulver zeigt. 5 zeigt einen Querschnitt einer Form 50, die im Pressformungsschritt verwendet wird, an einem Abschnitt, der dem Durchgangsloch 34 entspricht.
Wie in 5 gezeigt, umfasst die Form 50, die im Pressformungsschritt von weichmagnetischem Pulver verwendet wird, eine Matrize 52, einen oberen Stempel 54 und einen unteren Stempel 56. Der obere Stempel 54 ist mit einem Vorsprung 54a zur Bildung des Durchgangslochs 34 versehen. Der untere Stempel 56 ist mit einem Lochabschnitt 56a zur Aufnahme des Vorsprungs 54a versehen.
Die äußere Form des Vorsprungs 54a ist eine Form, die dem konischen Abschnitt 34a und dem geraden Abschnitt 34b des Durchgangslochs 34 entspricht. Auf diese Weise wird ein Durchgangsloch, das dem Durchgangsloch 34 entspricht, in einem Grünling 40 gebildet, der durch Pressformen des weichmagnetischen Pulvers, das die Form 50 füllt, durch eine Pressmaschine oder dergleichen erhalten wird.
Wie zuvor beschrieben, wird das weichmagnetische Pulver im Pressformungsschritt unter Verwendung der Form 50, die die äußere Form des Grünlings 40 und das Durchgangsloch 34 bilden kann, pressgeformt.
Das heißt, die im Pressformungsschritt verwendete Form ist so konfiguriert, dass sie in der Lage ist, den Teiljochabschnitt 32 und die beiden Zahnabschnitte 22 des Teilkörpers 30 und auch das im Teiljochabschnitt 32 vorgesehene Durchgangsloch 34 in einem Prozess zu formen.
Daher ist zum Beispiel im Vergleich zu einem Fall, in dem der Teiljochabschnitt 32 ohne das Durchgangsloch 34 in dem Pressformungsschritt erhalten wird und dann das Durchgangsloch 34 in dem Teiljochabschnitt 32 durch Schneiden oder dergleichen gebildet wird, der Schritt nur zum Bilden des Durchgangslochs 34 nicht erforderlich, und somit können Kosten und Zeit, die für die Herstellung erforderlich sind, reduziert werden.
Hier wurde die Form 50 beschrieben, die in der Lage ist, das Durchgangsloch 34 einschließlich des konischen Abschnitts 34a und des geraden Abschnitts 34b zu bilden. Es kann jedoch auch eine Form verwendet werden, die in der Lage ist, das Durchgangsloch 34 zu formen, das an einem äußeren Ende mit einer Fase oder einer Verrundung ausgebildet ist.
In diesem Fall ist es möglich, die äußere Form des Grünlings 40 und das mit einer Fase oder einer Verrundung versehene Durchgangsloch 34 gleichzeitig (im Pressformschritt) zu formen.
Die obige Fase des Durchgangslochs 34 ist ein Teil, das einer Anfasungsarbeit unterzogen wurde, und zum Beispiel kann die Anfasungsarbeit bei C0,2 mm oder größer durchgeführt werden.
Die Verrundung kann z. B. eine abgerundete Fläche mit einem Radius von 0,5 mm oder mehr sein.
Wie zuvor beschrieben, sind bei der vorliegenden Ausführungsform die Durchgangslöcher 34 in den Teilkörpern 30 vorgesehen, die den Körperabschnitt 26 des Statorkerns 20 bilden. Daher können mechanische Elemente wie Schrauben, Muttern oder Flachkopfschrauben 36 zur Befestigung des Statorkerns 20 am Deckel 10 des Gehäuses 6 verwendet werden. Dadurch wird es möglich, den Statorkern 20 am Deckel 10 mit höherer Zuverlässigkeit zu befestigen als bei der Befestigung mit einer Klebeschicht oder ähnlichem.
[Zweite Ausführungsform]
6A ist eine Draufsicht, die einen Teilkörper 30 gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt, und 6B ist eine Querschnittdarstellung entlang der Linie B-B in 6A.
Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dahingehend, dass das Durchgangsloch 34 im Zahnabschnitt 22 vorgesehen ist. Die anderen Konfigurationen sind die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform und daher wird auf deren Beschreibung verzichtet.
Das Durchgangsloch 34 durchdringt gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Endfläche 22a des Zahnabschnitts 22 bis zu der Rückfläche 32b des Teiljochabschnitts 32 entlang der axialen Richtung (z.B. parallel zur axialen Richtung).
Wie in 6B gezeigt, umfasst das Durchgangsloch 34 einen Abschnitt 34c mit großem Durchmesser, der sich auf der Seite der Endfläche 22a öffnet, und einen Abschnitt 34d mit kleinem Durchmesser, der sich auf der Seite der Rückfläche 32b öffnet. Der Abschnitt 34c mit dem großen Durchmesser nimmt eine Schraube oder eine Mutter auf, die in dem Durchgangsloch 34 innerhalb der Dicke des Zahnabschnitts 22 in axialer Richtung befestigt ist. Wenn der Teilkörper 30 mit einer Schraube oder einer Mutter am Gehäuse 6 befestigt wird, wird somit verhindert, dass die Schraube oder die Mutter aus der Endfläche 22a herausragt.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das Durchgangsloch 34 in dem Zahnabschnitt 22 vorgesehen, der in axialer Richtung eine größere Dicke aufweist als der Teiljochabschnitt 32. Daher kann eine Verringerung der Festigkeit des Teilkörpers 30 (Körperabschnitt 26) aufgrund der Bereitstellung des Durchgangslochs 34 verhindert werden.
Da das Durchgangsloch 34, die die Querschnittsfläche des magnetischen Pfades verringern und den Fluss des Magnetflusses behindern könnte, im Zahnabschnitt 22 vorgesehen ist, kann der Fluss des Magnetflusses im Teiljochabschnitt 32 in geeigneter Weise sichergestellt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist in einem Querschnitt (Querschnitt entlang der radialen Richtung) des Zahnabschnitts 22 entlang einer Ebene, die die Achse S schneidet (z.B. senkrecht dazu), der Anteil der Querschnittsfläche, bezogen auf den Umriss des Durchgangslochs 34, an der Querschnittsfläche, bezogen auf den Außenumriss des Zahnabschnitts 22, auf 50 Prozent oder weniger festgelegt.
6C ist eine Querschnittansicht des mit dem Durchgangsloch 34 versehenen Zahnabschnitts 22 in 6A und 6B entlang einer Ebene senkrecht zur Drehachse und zeigt nur den Außenumriss des Zahnabschnitts 22 und den Umriss des Durchgangslochs 34.
Wie in 6C gezeigt, wird der Außenumriss des Zahnabschnitts 22 durch eine Umrisslinie L10 dargestellt, die eine nahezu dreieckige Form hat.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Anteil der Querschnittsfläche, bezogen auf den Umriss des Durchgangslochs 34, an der Querschnittsfläche eines von der Umrisslinie L10 eingeschlossenen Bereichs (der Querschnittsfläche, bezogen auf den Außenumriss des Zahnabschnitts 22), auf 50 Prozent oder weniger festgelegt. Hier umfasst das Durchgangsloch 34 den Abschnitt 34c mit großem Durchmesser und den Abschnitt 34d mit kleinem Durchmesser. Die Querschnittsfläche des Durchgangslochs 34 wird auf der Grundlage des Umrisses des Abschnitts 34c mit großem Durchmesser berechnet, der eine größere Querschnittsfläche aufweist.
Dabei fließt ein Magnetfluss in dem Zahnabschnitt 22 in axialer Richtung. Das heißt, der Zahnabschnitt 22 dient als magnetischer Pfad.
Wenn das Durchgangsloch 34 im Zahnabschnitt 22 vorgesehen ist, wird die Querschnittsfläche des magnetischen Pfades reduziert, so dass der Fluss des Magnetflusses im Zahnabschnitt 22 behindert werden könnte.
In dieser Hinsicht ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Anteil der Querschnittsfläche des Durchgangslochs 34 an der durch die Umrisslinie L10 gebildeten Querschnittsfläche des Zahnabschnitts 22 auf 50 Prozent oder weniger festgelegt. Dadurch kann die Querschnittsfläche des magnetischen Pfades in einem minimal notwendigen Ausmaß sichergestellt werden, wodurch eine Behinderung des Flusses des Magnetflusses verhindert werden kann.
Wenn der Anteil der Querschnittsfläche, bezogen auf den Umriss des Durchgangslochs 34, an der Querschnittsfläche, bezogen auf den Umriss des Zahnabschnitts 22, kleiner eingestellt wird, kann eine größere Querschnittsfläche des magnetischen Pfades gewährleistet werden, und somit kann der Fluss des Magnetflusses im Zahnabschnitt 22 in geeigneter Weise sichergestellt werden. Daher kann der Anteil der Querschnittsfläche, bezogen auf den Umriss des Durchgangslochs 34, an der Querschnittsfläche, bezogen auf den Außenumriss des Zahnabschnitts 22, 30 Prozent oder weniger, oder 10 Prozent oder weniger, betragen.
Der untere Grenzwert des Anteils der Querschnittsfläche, bezogen auf den Umriss des Durchgangslochs 34 ist der Anteil der Querschnittsfläche, bezogen auf den Umriss des Durchgangslochs 34, wenn der Zahnabschnitt 22 mit dem Durchgangsloch 34 versehen ist, in das eine Schraube mit dem Mindestdurchmesser, der die Fixierung des Statorkerns 20 ermöglicht, eingesetzt werden kann. Genauer gesagt, wenn der Innendurchmesser (Mindestdurchmesser) des Durchgangslochs 34 2 mm oder größer ist, beträgt die Querschnittsfläche, bezogen auf den Umriss des Durchgangslochs 34, mindestens 1²×3.14 ≈ 3.14 mm² oder mehr. Somit ist das Verhältnis dieses Wertes zur Querschnittsfläche, bezogen auf den Außenumriss des Zahnabschnitts 22, der untere Grenzwert.
In einem Fall, in dem mehrere Durchgangslöcher 34 am Außenumriss des Zahnabschnitts 22 vorhanden sind, wird die zuvor beschriebene Querschnittsfläche, bezogen auf den Umriss des Durchgangslochs 34, berechnet, indem alle Querschnittsflächen, bezogen auf den Umrissen der vorhandenen Durchgangslöcher 34, summiert werden.
[Dritte Ausführungsform]
7Aist eine Draufsicht, die einen Teilkörper 30 gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dahingehend, dass zwei Durchgangslöcher 34 im Teiljochabschnitt 32 vorgesehen sind, und wenn die eine Oberfläche 32a des Teiljochabschnitts 32 gerade aus der axialen Richtung betrachtet wird, befinden sich Teile der Durchgangslöcher 34 außerhalb eines Bereichs A zwischen einem Paar der benachbart zueinander angeordneten Zahnabschnitte 22. Die anderen Konfigurationen sind die gleichen wie in der ersten Ausführungsform und daher wird auf deren Beschreibung verzichtet.
Wie in 7A gezeigt, ist auf der einen Fläche 32a der Bereich A zwischen dem Paar von nebeneinander angeordneten Zahnabschnitten 22 definiert.
Der Bereich A ist eine Fläche, die von den beiden Zahnabschnitten 22, einer Bogenlinie L20, die die radial inneren Scheitelpunkte der beiden Zahnabschnitte 22 verbindet, und einer Bogenlinie L21, die die radial äußeren Enden der beiden Zahnabschnitte 22 verbindet, eingeschlossen wird.
Wie in 7A gezeigt, befinden sich die beiden Durchgangslöcher 34 teilweise außerhalb des Bereichs A.
Hier fließt, wie zuvor beschrieben, ein Magnetfluss in dem Teiljochabschnitt 32 von einem der beiden Zahnabschnitte 22 zum anderen. Insbesondere befindet sich der Bereich A des Teiljochabschnitts 32 zwischen dem Paar von Zahnabschnitten 22, die einander benachbart sind, und daher fließt der Magnetfluss, der zwischen den Zahnabschnitten 22 fließt, im Wesentlichen im Bereich A des Teiljochabschnitts 32.
Da in der vorliegenden Ausführungsform Teile der Durchgangslöcher 34 außerhalb des Bereichs A liegen, befinden sich die Durchgangslöcher 34 an den radialen Endseiten des Bereichs A auf dem Teiljochabschnitt 32 (Jochabschnitt 28). Daher ist es möglich, die Durchgangslöcher 34 daran zu hindern, den Fluss des Magnetflusses zu behindern, der durch den Bereich zwischen dem Paar von Zahnabschnitten 22 im Teiljochabschnitt 32 verläuft, verglichen mit einem Fall, in dem die Durchgangslöcher 34 beispielsweise an einem Mittelteil im Bereich A angeordnet sind.
7B ist eine Draufsicht, die einen Teilkörper 30 gemäß einer Modifikation der dritten Ausführungsform zeigt.
Gemäß dieser Modifikation befinden sich zwei Durchgangslöcher, die im Teiljochabschnitt 32 vorgesehen sind, außerhalb des Bereichs A.
Auch in diesem Fall, wie in der obigen dritten Ausführungsform, ist es möglich, die Durchgangslöcher 34 daran zu hindern, den Fluss des Magnetflusses zu behindern, der durch den Bereich zwischen dem Paar von Zahnabschnitten 22 in dem Teiljochabschnitt 32 verläuft.
Gemäß dieser Modifikation befinden sich die Durchgangslöcher 34 in der Nähe einer Seitenkante 32a1 mit kleinem Durchmesser und einer Seitenkante 32a2 mit großem Durchmesser der einen Oberfläche 32a. Der Abstand K1 zwischen dem Durchgangsloch 34 und der Seitenkante 32a1 mit kleinem Durchmesser und der Abstand K2 zwischen dem Durchgangsloch 34 und der Seitenkante 32a2 mit großem Durchmesser kann 0,5 Millimeter oder mehr betragen. Wenn die Abstände K1, K2 kleiner als 0,5 Millimeter sind, besteht die Möglichkeit, dass das Füllen mit weichmagnetischem Pulver beim Pressformen nicht ausreichend durchgeführt wird und somit ein Formungsfehler auftritt, und es besteht auch die Möglichkeit, dass die Festigkeit des geformten Produkts reduziert wird. Daher können die Abstände K1, K2 0,5 Millimeter oder größer sein. Ferner können die Abstände K1, K2 1,0 Millimeter oder größer sein. In diesem Fall kann das Füllen mit weichmagnetischem Pulver in geeigneter Weise durchgeführt und ein Versagen des Formteils kann wirksam verhindert werden, und außerdem kann eine angemessene Festigkeit erzielt werden.
[Vierte Ausführungsform]
8 ist eine Querschnittdarstellung eines Teilkörpers 30 gemäß der vierten Ausführungsform.
Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von den obigen Ausführungsformen dahingehend, dass eine Schraube 60 an dem Teilkörper befestigt ist.
Wie in 8 gezeigt, ragt ein Schraubenabschnitt 62 der Schraube 60 aus der Rückfläche 32b des Teiljochabschnitts 32 heraus.
Ein Kopfabschnitt 64 und ein Teil des Schraubenabschnitts 62 der Schraube 60 sind in den Teilkörper 30 (Körperabschnitt 26) eingebettet. Die Schraube 60 ist an dem Teilkörper 30 befestigt, indem der Kopfabschnitt 64 in den Teilkörper 30 eingebettet ist.
Der aus der Rückfläche 32b herausragende und freiliegende Schraubenabschnitt 62 wird z. B. in eine im Deckel 10 des Gehäuses 6 vorgesehene Bohrung eingesetzt und eine Mutter o. ä. zur Befestigung des Teilkörpers 30 am Gehäuse 6 aufgeschraubt. Damit ist der Teilkörper 30 an dem Gehäuse 6 befestigt.
In der vorliegenden Ausführungsform kann, da die Schraube 60 an dem Teilkörper 30 befestigt ist, ein mechanisches Element, wie z. B. eine Mutter, auf den Schraubenabschnitt 62 der Schraube 60 geschraubt werden, um den Statorkern 20 an der Abdeckung 10 des Gehäuses 6 zu befestigen. Dadurch wird es möglich, den Statorkern 20 am Deckel 10 mit höherer Zuverlässigkeit zu fixieren als bei einer Fixierung mit einer Klebeschicht oder dergleichen.
[Weitere Ausführungsformen]
Die hier offengelegten Ausführungsformen dienen in allen Aspekten lediglich der Veranschaulichung und sollten nicht als einschränkend angesehen werden.
In den obigen Ausführungen wurde beispielsweise der Fall dargestellt, dass der Statorkern 20 mit den Durchgangslöchern 34 für einen Axialspaltmotor als sich drehende Elektromaschine verwendet wird. Der Statorkern 20 kann jedoch auch für einen Stromgenerator mit Axialspalt verwendet werden.
In den obigen Ausführungen wurde der Fall der Verwendung eines Axialspaltmotors mit einer Doppelstatorstruktur dargestellt. Das Vorstehende gilt jedoch auch für einen Axialspaltmotor mit einer Einzelstatorstruktur.
In den obigen Ausführungsformen wurde der Fall dargestellt, dass der Körperabschnitt 26 des Statorkerns 20 durch die Kombination von sechs Teilkörpern 30 gebildet wird. Der Körperabschnitt 26 kann jedoch auch einstückig ausgebildet sein.
In den obigen Ausführungen wurde der Fall dargestellt, dass das Durchgangsloch 34 zusammen mit dem Teiljochabschnitt 32 und den Zahnabschnitten 22 durch Formung mittels einer Form im Pressformungsschritt gebildet wird. Das Durchgangsloch 34 kann jedoch auch durch ein anderes Verfahren als das Formen durch eine Form, z. B. durch Schneiden, gebildet werden.
In den obigen Ausführungen wurde der Fall dargestellt, dass der Statorkern 20 mit Hilfe der Durchgangslöcher 34 am Gehäuse 6 befestigt ist. Je nach Einsatzbedingungen des Axialspaltmotors 1 kann der Statorkern 20 jedoch auch an einem umgebenden Bauteil des Axialspaltmotors 1 befestigt werden, z. B. direkt an einem Bauteil einer Vorrichtung, in die der Axialspaltmotor 1 eingebaut ist.
In den obigen Ausführungen wurde der Fall dargestellt, dass das Durchgangsloch 34 eine kreisförmige Querschnittsform aufweist. Ohne Einschränkung kann das Durchgangsloch 34 jedoch beispielsweise eine polygonale Querschnittsform haben, wie z. B. eine viereckige Querschnittsform oder eine fünfeckige Querschnittsform.
Gemäß der zweiten Ausführungsform ist der Fall dargestellt, in dem das Durchgangsloch 34 den Abschnitt 34c mit großem Durchmesser, der sich auf der Seite der Endfläche 22a öffnet, und den Abschnitt 34d mit kleinem Durchmesser, der sich auf der Seite der Rückfläche 32b öffnet, umfasst. Das Durchgangsloch 34 kann an mindestens einem der beiden Enden als Stufenbohrung ausgebildet sein. Beispielsweise können an beiden Enden des Durchgangslochs 34 Abschnitte mit großem Durchmesser vorgesehen sein. In diesem Fall sind die an beiden Enden vorgesehenen Abschnitte mit großem Durchmesser durch einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser verbunden.
Außerdem kann das Durchgangsloch 34 einen Abschnitt mit großem Durchmesser, der sich auf der Seite der Rückfläche 32b öffnet, und einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser, der sich auf der Seite der Endfläche öffnet, umfassen.
Wenn mindestens eines der beiden Enden des Durchgangslochs 34 als Stufenbohrung ausgebildet ist, kann ein Kopfabschnitt einer Schraube, einer Mutter oder dergleichen, die zur Befestigung des Statorkerns 20 verwendet wird, in dem Durchgangsloch 34 untergebracht und so am Herausragen gehindert werden.
Gemäß der ersten Ausführungsform ist der Fall dargestellt, dass das Durchgangsloch 34 den konischen Abschnitt 34a und den geraden Abschnitt 34b aufweist. Das Durchgangsloch 34 kann jedoch über den gesamten Bereich in axialer Richtung eine konische Fläche aufweisen.
Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird vielmehr durch den Umfang der Ansprüche als durch die obige Beschreibung definiert und soll eine dem Umfang der Ansprüche entsprechende Bedeutung sowie alle Modifikationen innerhalb des Umfangs umfassen.
Bezugszeichenliste

1: Axialspaltmotor
2: Rotor
2a: eine Fläche
2b: andere Fläche
2c: Lochabschnitt
4: Stator
6: Gehäuse
6a: Lochabschnitt
8: Magnet
8a: eine Fläche
8b: andere Fläche
9: Halteelement
10: Abdeckung
10a: Innenfläche
10b: Innengewinde
20: Statorkern
22: Zahnabschnitt
22a: Endfläche
24: Spule
26: Körperabschnitt
28: Jochabschnitt
28a: eine Fläche
28b: Rückfläche
28c: Lochabschnitt
30: Teilkörper
32: Teiljochabschnitt
32a: eine Fläche
32b: Rückfläche
32a1: Seitenkante mit kleinem Durchmesser
32a2: Seitenkante mit großem Durchmesser
34: Durchgangsloch
34a: konischer Abschnitt
34b: gerader Abschnitt
34c: Abschnitt mit großem Durchmesser
34d: Abschnitt mit kleinem Durchmesser
36: Flachkopfschraube
36a: Kopfabschnitt
40: Grünling
50: Form
52: Matrize
54: Oberer Stempel
54a: Vorsprung
56: Unterer Stempel
56a: Lochabschnitt
60: Schraube
62: Schraubenabschnitt
64: Kopfabschnitt
K1: Abstand
K2: Abstand
L1: Umrisslinie
L2: Umrisslinie
L3: Umrisslinie
L4: Umrisslinie
L10: Umrisslinie
L20: Bogenlinie
L21: Bogenlinie
S: Achse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2018173486 [0002]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Asako Watanabe, et al., „Thin and High-Torque Axial Gap Motor Using Soft Magnetic Powder Cores“, January 2018, SEI technical review, No. 192, S. 119-125 [0004]

Claims

Statorkern für eine sich drehende Elektromaschine vom Axialspalttyp, wobei der Statorkern umfasst: einen Körperabschnitt, der durch einen pressgeformten Körper aus weichmagnetischem Pulver gebildet ist, dessen Oberflächen mit Isolierfilmen beschichtet sind, wobei der Körperabschnitt mit einem oder mehreren Durchgangslöchern versehen ist.
Statorkern nach Anspruch 1, wobei der Körperabschnitt umfasst: ein plattenförmiges Joch mit einer Oberfläche und einer Rückfläche, die eine axiale Richtung der sich drehenden Elektromaschine schneidet, und eine Vielzahl von Zahnabschnitten, die entlang der axialen Richtung von der einen Oberfläche vorstehen, und das eine oder die Vielzahl von Durchgangslöcher entlang der axialen Richtung die eine Oberfläche bis zur Rückfläche durchdringen.
Statorkern nach Anspruch 2, wobei die Vielzahl von Zahnabschnitten in vorbestimmten Abständen entlang einer Umfangsrichtung angeordnet sind, und wenn die eine Oberfläche gerade aus axialer Richtung betrachtet wird, ein Teil des oder das gesamte Durchgangsloch(s) oder jedes der mehreren Durchgangslöcher außerhalb eines Bereichs zwischen einem Paar der Zahnabschnitte liegt, die unter der Vielzahl von Zahnabschnitten auf der einen Oberfläche benachbart zueinander angeordnet sind.
Statorkern nach Anspruch 2 oder 3, wobei in einem Querschnitt des Jochs entlang einer Ebene oder jeder einer Vielzahl von Ebenen, die eine Achse der sich drehenden Elektromaschine und eine Mittellinie des einen oder der Vielzahl von Durchgangslöchern umfassen, ein Anteil einer Querschnittfläche, bezogen auf einen Umriss des einen oder der mehreren Durchgangslöcher, an einer Querschnittfläche, bezogen auf einen Außenumriss des Jochs, 50 Prozent oder weniger beträgt.
Statorkern nach Anspruch 1, wobei der Körperabschnitt umfasst: ein plattenförmiges Joch mit einer Oberfläche und einer Rückfläche, die eine axiale Richtung der sich drehenden Elektromaschine schneidet, und eine Vielzahl von Zahnabschnitten, die entlang der axialen Richtung von der einen Oberfläche vorstehen, und das eine oder die mehrere Durchgangslöcher entlang der axialen Richtung die Endflächen der Vielzahl von Zahnabschnitten bis zur Rückfläche durchdringen.
Statorkern nach Anspruch 5, wobei in einem Querschnitt jedes Zahnabschnitts entlang einer Ebene, die eine Achse der sich drehenden Elektromaschine schneidet, ein Anteil einer Querschnittfläche, bezogen auf einen Umriss des einen oder der mehreren Durchgangslöcher, an einer Querschnittfläche, bezogen auf einen Außenumriss des mit dem einen oder den mehreren Durchgangslöchern versehenen Zahnabschnitts, 50 Prozent oder weniger beträgt.
Statorkern nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Durchgangsloch eine kreisförmige Querschnittsform oder eine polygonale Querschnittsform aufweist.
Statorkern nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei mindestens eines der beiden Enden des Durchgangslochs als Stufenbohrung ausgebildet ist.
Statorkern nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Durchgangsloch als konische Bohrung ausgebildet ist.
Statorkern für eine sich drehende Elektromaschine vom Axialspalttyp, wobei der Statorkern umfasst: einen Körperabschnitt, der aus einem pressgeformten Körper aus weichmagnetischem Pulver gebildet ist, dessen Oberflächen mit Isolierfilmen beschichtet sind; und eine oder mehrere Schrauben, die an dem Körperabschnitt befestigt sind, wobei die Schraube so befestigt ist, dass ein Schraubenabschnitt der Schraube aus einer Außenfläche des Körperabschnitts herausragt und ein Kopfabschnitt der Schraube in dem Körperabschnitt eingebettet ist.
Sich drehende Elektromaschine vom Axialspalttyp, die den Statorkern nach einem der Ansprüche 1 bis 10 aufweist.
Herstellungsverfahren für einen Statorkern zur Herstellung eines Statorkerns für eine sich drehende Elektromaschine vom Axialspalttyp, wobei das Verfahren umfasst: einen Pressformungsschritt zum Verdichten von weichmagnetischem Pulver, dessen Oberflächen mit Isolierfilmen beschichtet sind, um einen Grünling des Statorkerns mit einem oder mehreren Durchgangslöchern zu erhalten, wobei im Pressformungsschritt das weichmagnetische Pulver unter Verwendung einer Form, die in der Lage ist, eine Außenform des Grünlings und des einen oder der mehreren Durchgangslöcher zu bilden, pressgeformt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Statorkerns nach Anspruch 12, wobei das eine oder die mehreren Durchgangslöcher, an ihren äußeren Enden mit Fasen oder Verrundungen versehen sind, und die Form in der Lage ist, das eine oder die mehreren Durchgangslöcher zu bilden, die mit den Fasen oder den Verrundungen an ihren äußeren Enden versehen sind.