JP2003079113A - 樹脂封止型電動モータ固定子、その製造方法及び樹脂封止用金型 - Google Patents

樹脂封止型電動モータ固定子、その製造方法及び樹脂封止用金型

Info

Publication number
JP2003079113A
JP2003079113A JP2001261089A JP2001261089A JP2003079113A JP 2003079113 A JP2003079113 A JP 2003079113A JP 2001261089 A JP2001261089 A JP 2001261089A JP 2001261089 A JP2001261089 A JP 2001261089A JP 2003079113 A JP2003079113 A JP 2003079113A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
core
electric motor
iron core
laminated iron
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001261089A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2003079113A5 (ja
JP4879419B2 (ja
Inventor
Noriyuki Suzuki
規之 鈴木
Norito Abe
憲人 阿部
Eiichi Takeuchi
栄一 竹内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2001261089A priority Critical patent/JP4879419B2/ja
Publication of JP2003079113A publication Critical patent/JP2003079113A/ja
Publication of JP2003079113A5 publication Critical patent/JP2003079113A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4879419B2 publication Critical patent/JP4879419B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構成で、低鉄損の樹脂封止型電動モー
タ固定子を提供する。 【解決手段】 積層鉄芯1のコアバック部周方向に、引
張残留応力を有する樹脂封止型電動モータ固定子。固定
子積層鉄芯内径を拡大させた状態で樹脂封止を行い、引
張り応力を残留させる、あるいは、積層鉄芯を中子に焼
き嵌めした状態で、樹脂封止を行う方法。固定子積層鉄
芯を樹脂封止する金型において、中子に外径拡大機構を
有することを特徴とする樹脂封止型電動モータ固定子の
樹脂封止用金型。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、家電製品、自動車
等に用いられる樹脂封止型電動モータ固定子、その製造
方法及び樹脂封止用金型に関する。
【0002】
【従来の技術】電動モータの小型軽量化、高効率化の要
求から、コアの高磁束密度設計や高周波励磁駆動が行わ
れ、そのためコア素材として低鉄損の電磁鋼板が提案さ
れている(特開平8−67913号公報、特開平11−
181557号公報、特開2000−129409号公
報等)。
【0003】一方、電動モータでは、電気絶縁性、耐食
性等の目的から、樹脂材料により封止することが行われ
ている。樹脂材料としては、流動性やトラッキング性に
優れた、エポキシ樹脂や不飽和ポリエステル樹脂のよう
な熱硬化型樹脂(特開平8−79997号公報、特開平
8−113619号公報等)や、難燃性熱可塑性樹脂
(特開2000−156950号公報)、高熱伝導アル
ミナ粒子や低熱膨張シリカ粒子を複合化した樹脂材料
(特開平4−33958号公報、特開平8−28344
8号公報)が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】一般に、電磁鋼板を電
動モータコアに使用すると、コア鉄損は電磁鋼板の素材
鉄損より大きくなる。これは、コア内で、電磁鋼板は均
一な交番磁場で励磁されてなく、また無歪み、無応力状
態で使用されないためである。すなわち、コアの製造プ
ロセスである、素材スリット、打ち抜き、積層、樹脂封
止の各製造段階で、加工による残留応力が発生、累積さ
れ、鉄損が次第に増大する。そのため、高価な低鉄損材
料を用いても効果が十分に得られず、コストパフォーマ
ンスが低い。これを回避するため、コアを積層した段階
で、歪み取り焼鈍を行い、残留応力を緩和させる方法が
あるが、生産性を欠くこと、さらに、樹脂封止により再
び鉄損が増大するという問題がある。
【0005】これは前述した封止に用いられる樹脂の硬
化、熱収縮量が、電磁鋼板の熱収縮量よりも大きいた
め、封止、冷却後にコアに圧縮応力が残留するためであ
る。樹脂の熱膨張率を低減させる、あるいは鋼板に近付
ける目的で、上述したような低熱膨張の無機材料を複合
化した樹脂は、脆く機械的強度が低いという問題があ
る。
【0006】本発明は素材鉄損によらずコアの鉄損を低
減することができ、電動モータの小型化、高効率化を図
ることができる樹脂封止型電動モータ固定子、その製造
方法及び樹脂封止用金型を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上述の課題
を解決するため、樹脂封止時の材料挙動、および鉄損変
化を詳細に検討した結果、本発明を完成させたもので、
その要旨とするところは以下の通りである。 (1)樹脂で封止された電動モータ固定子において、積
層鉄芯の外周部(コアバックともいう)の周方向に引張
り残留応力を有することを特徴とする樹脂封止型電動モ
ータ固定子。 (2)固定子積層鉄芯内径を拡大させた状態で樹脂封止
を行い、引張り応力を残留させることを特徴とする樹脂
封止型電動モータ固定子の製造方法。 (3)固定子積層鉄芯を、少なくとも金型温度より高い
温度で予熱して、中子に焼嵌めした状態で樹脂封止を行
い、引張り応力を残留させることを特徴とする樹脂封止
型電動モータ固定子の製造方法。 (4)固定子積層鉄芯を樹脂封止する金型において、中
子に外径拡大機構を有することを特徴とする樹脂封止型
電動モータ固定子の樹脂封止用金型。尚、本発明におい
て、外周部の引張り残留応力とは、文献「残留応力(黒
田正夫著:共立出版)」に示される方法、例えばX線回
折法による表層の残留応力、あるいは歪みゲージを用い
た切断法などで測定された応力である。
【0008】
【発明の実施の形態】以下に図面を用いて詳細を説明す
る。前記(1)記載の発明に係わる樹脂封止型(図示し
ない)電動モータ固定子の積層鉄芯1の一例を図1に示
す。ここで、積層鉄芯1の外周部2の周方向に例えば前
記(2)又は(4)の発明に係る方法により引張り応力
が残留している。外周部に引張り残留応力を付与するこ
とにより、磁歪の逆体積効果による鉄損増大を抑制し、
樹脂封止型電動モータ固定子の鉄損を低減できる。外周
部の引張り残留応力は、鉄損増大を抑制するためには、
少なくとも、0MPa 以上であることが好ましく、さらに
好ましくは、磁歪効果の飽和現象のため5MPa 以上であ
れば十分であり、またスロット等切り欠き部の疲労強度
以下であることが好ましい。
【0009】図2は、前記(2)及び(4)記載の発明
に係わる樹脂封止用金型の一例であり、封止前の積層鉄
芯1が中子7に固定された状態の初期状態を示す断面図
である。ここで、押上げ装置10を介して、テーパ付ピ
ストン9を図面上で上方向に動かすと、周方向に4分割
された円筒状外殻8の外径が図3に示すように拡大す
る。ここで、円筒状外殻8の周方向分割数は、2以上の
任意の数で良いが、拡大時の隙間に樹脂が流れ込むこと
を防止するため、ティース3の数以下とし、また分割箇
所は、ティース部であることが望ましい。
【0010】円筒状外殻8の外径を拡大することによっ
て、積層鉄芯1の周方向に引張応力を発生させることが
できる。円筒状外殻8の外径拡大量は、テーパ付ピスト
ン9の上昇量で制御しても良いし、最上点まで押し上げ
て、拡大量を常に一定に保持する機構でも良い。この状
態で、樹脂材料の硬化温度に保たれた上下金型5、6を
適切な型締め力で閉塞させ、注入孔11より、加圧され
た熱硬化型樹脂複合材料を空隙4′に注入、硬化させ
る。この時、射出圧力で円筒状外殻8が押し戻されない
よう、押し上げ装置10を用いて、テーパ付ピストン9
を固定する。充分硬化した後、テーパ付ピストン9を下
降させ、金型5、6を開放し、樹脂封止された固定子
(1、4、12)を取り出し、室温で放冷する。樹脂と
鉄芯の熱収縮差により発生する熱応力よりも大きな引張
応力を、積層鉄芯1の周方向に発生させた状態で封止す
ることにより、冷却後も周方向に引張応力を残留させる
ことができる。
【0011】図4には、前記(3)記載の発明に用いる
樹脂封止用金型装置の一例を示す。ここで、積層鉄芯1
は、金型温度よりも高い温度まで予め加熱した状態で中
子7に固定する。
【0012】積層鉄芯の加熱温度は、鉄芯コアバックに
引張り応力を発生させるためには、少なくとも金型温度
以上であることが必要であり、さらに効果を十分に発揮
するためには、金型温度+10℃以上が好ましく、一
方、封止後の離型性のため、金型温度+20℃以下であ
ることが好ましい。
【0013】この時、積層鉄芯1の内径は、中子7に円
滑に挿入させるため、中子7の外径よりわずかに大きく
なっている。積層鉄芯1の温度が低下すると、熱収縮に
より、積層鉄芯1は中子7に固定され、積層鉄芯1の周
方向に引張り応力を発生させることができる。この状態
で、適当な時間放置し、積層鉄芯1の表面温度が、金型
温度よりも低くなった時点で、樹脂材料の硬化温度に保
たれた上下金型5、6を適切な型締め力で閉塞させ、注
入孔11より、加圧された熱硬化型樹脂複合材料を空隙
4′に注入、硬化させる。充分硬化した後、金型6、7
を開放し、抜き取り装置13を押し上げて、樹脂封止さ
れた固定子(1、4、12)を取り出し、室温で放冷す
る。樹脂と鉄芯の樹脂硬化温度を基準とした熱収縮差に
より発生する熱応力よりも大きな引張応力を、積層鉄芯
1の周方向に発生させた状態で封止することにより、冷
却後も周方向に引張応力を残留させることができる。
【0014】
【実施例】本発明に係わる樹脂封止型電動モータ固定子
を製造し、鉄損の測定を実施した。実施例および比較例
に用いた材料の寸法、機械的特性を以下に示す。 素材: (鉄芯)厚み:0.35mmの無方向性電磁鋼板 積層高さ:50mm 固定子外径:90mm 固定子内径:60mm コアバック幅:5mm 線膨張係数:1.45×10-5(1/℃) 弾性率:140GPa (樹脂)無収縮熱硬化型樹脂 樹脂封止高さ:鉄芯上下50mm 線膨張係数:1.8×10-5(1/℃) 弾性率:8GPa 硬化温度:120℃
【0015】図2及び図4に示す金型を用いた場合の実
施例および比較例の条件を以下に示す。 (実施例1)(中子外径拡大:図2に示す金型を使用) 外径拡大量:0.02mm 金型表面温度:120℃ 鉄芯予熱温度:100℃ (実施例2)(鉄芯焼き嵌め:図4に示す金型を使用) 中子:固定 金型表面温度:120℃ 鉄芯予熱温度:140℃ (比較例:図4に示す金型を使用) 中子:固定 金型表面温度:120℃ 鉄芯予熱温度:100℃ 表1に、X線を用いた、コアバック部の周方向残留応力
測定結果及び鉄損測定結果を、比較例と共に示す。
【0016】
【表1】
【0017】表1から明らかなように、上述した本発明
に係わる樹脂封止型電動モータ固定子は、コアバック部
に、周方向引張残留応力が発生しており、その量に応じ
て、鉄損も低減していることがわかる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わる樹
脂封止型電動モータ固定子は、素材鉄損によらず、コア
の鉄損を低減することができ、電動モータの小型化、高
効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる電動モータ固定子の積層鉄芯の
一例を示す断面図である。
【図2】本発明に係わる、樹脂封止用金型装置の初期状
態を示すもので、(a)は立面断面図及び(b)は平面
断面図である。
【図3】本発明に係わる、樹脂封止用金型装置の最終状
態を示すもので、(a)は立面断面図及び(b)は平面
断面図である。
【図4】本発明に係わる、別の樹脂封止用金型装置を示
す立面断面図である。
【符号の説明】
1 積層鉄芯 2 外周部(コ
アバック部) 3 ティース部 4 樹脂 4′ 樹脂充填部 5 上部金型 6 下部金型 7 中子 8 円筒状外殻 9 テーパ付ピ
ストン 10 押し上げ装置 11 樹脂材注
入孔 12 銅製巻線 13 抜き取り
装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 栄一 兵庫県姫路市広畑区富士町1番地 新日本 製鐵株式会社広畑製鐵所内 Fターム(参考) 5H002 AA03 AB04 AC07 5H604 AA08 BB01 CC01 CC05 CC13 DA14 DB02 DB22 PB04 PE06 QA08 5H615 AA01 BB01 BB14 PP01 PP06 SS13 SS24 SS44 TT31

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 樹脂で封止された電動モータ固定子にお
    いて、積層鉄芯の外周部の周方向に引張り残留応力を有
    することを特徴とする樹脂封止型電動モータ固定子。
  2. 【請求項2】 固定子積層鉄芯内径を拡大させた状態で
    樹脂封止を行い、引張り応力を残留させることを特徴と
    する樹脂封止型電動モータ固定子の製造方法。
  3. 【請求項3】 固定子積層鉄芯を、少なくとも金型温度
    より高い温度で予熱して、中子に焼嵌めした状態で樹脂
    封止を行い、引張り応力を残留させることを特徴とする
    樹脂封止型電動モータ固定子の製造方法。
  4. 【請求項4】 固定子積層鉄芯を樹脂封止する金型にお
    いて、中子に外径拡大機構を有することを特徴とする樹
    脂封止型電動モータ固定子の樹脂封止用金型。
JP2001261089A 2001-08-30 2001-08-30 樹脂封止型電動モータ固定子の製造方法及び樹脂封止用金型 Expired - Lifetime JP4879419B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001261089A JP4879419B2 (ja) 2001-08-30 2001-08-30 樹脂封止型電動モータ固定子の製造方法及び樹脂封止用金型

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001261089A JP4879419B2 (ja) 2001-08-30 2001-08-30 樹脂封止型電動モータ固定子の製造方法及び樹脂封止用金型

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2003079113A true JP2003079113A (ja) 2003-03-14
JP2003079113A5 JP2003079113A5 (ja) 2007-12-27
JP4879419B2 JP4879419B2 (ja) 2012-02-22

Family

ID=19088186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001261089A Expired - Lifetime JP4879419B2 (ja) 2001-08-30 2001-08-30 樹脂封止型電動モータ固定子の製造方法及び樹脂封止用金型

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4879419B2 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006223015A (ja) * 2005-02-08 2006-08-24 Jfe Steel Kk 鉄心磁気特性が優れたモータおよびその製造方法
JP2006296075A (ja) * 2005-04-08 2006-10-26 Nippon Steel Corp 分割型固定子および電動機
JP2010178588A (ja) * 2009-02-02 2010-08-12 Mazda Motor Corp 回転電機
WO2011086676A1 (ja) * 2010-01-14 2011-07-21 トヨタ自動車株式会社 ステータの冷却装置
JP2016195471A (ja) * 2015-03-31 2016-11-17 株式会社日立産機システム 回転電機およびその回転子の製造方法
JP2020068616A (ja) * 2018-10-26 2020-04-30 ファナック株式会社 ステータを組み込んだモータジャケットの製造方法
WO2021010371A1 (ja) * 2019-07-16 2021-01-21 株式会社デンソー 回転電機

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61150638A (ja) * 1984-12-25 1986-07-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd モ−タステ−タの製造方法
JPH09184017A (ja) * 1996-01-08 1997-07-15 Kawasaki Steel Corp 高磁束密度一方向性けい素鋼板のフォルステライト被膜とその形成方法
JPH11181557A (ja) * 1997-12-22 1999-07-06 Kawasaki Steel Corp 鉄損の極めて低い方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP2001123229A (ja) * 1999-10-28 2001-05-08 Kawasaki Steel Corp 被膜特性に優れた高磁束密度方向性電磁鋼板の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61150638A (ja) * 1984-12-25 1986-07-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd モ−タステ−タの製造方法
JPH09184017A (ja) * 1996-01-08 1997-07-15 Kawasaki Steel Corp 高磁束密度一方向性けい素鋼板のフォルステライト被膜とその形成方法
JPH11181557A (ja) * 1997-12-22 1999-07-06 Kawasaki Steel Corp 鉄損の極めて低い方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP2001123229A (ja) * 1999-10-28 2001-05-08 Kawasaki Steel Corp 被膜特性に優れた高磁束密度方向性電磁鋼板の製造方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006223015A (ja) * 2005-02-08 2006-08-24 Jfe Steel Kk 鉄心磁気特性が優れたモータおよびその製造方法
JP4715218B2 (ja) * 2005-02-08 2011-07-06 Jfeスチール株式会社 鉄心磁気特性が優れたモータの製造方法
JP2006296075A (ja) * 2005-04-08 2006-10-26 Nippon Steel Corp 分割型固定子および電動機
JP2010178588A (ja) * 2009-02-02 2010-08-12 Mazda Motor Corp 回転電機
JP5278550B2 (ja) * 2010-01-14 2013-09-04 トヨタ自動車株式会社 ステータの冷却装置
CN102714448A (zh) * 2010-01-14 2012-10-03 丰田自动车株式会社 定子的冷却装置
WO2011086676A1 (ja) * 2010-01-14 2011-07-21 トヨタ自動車株式会社 ステータの冷却装置
US8992201B2 (en) 2010-01-14 2015-03-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Apparatus for cooling stator
JP2016195471A (ja) * 2015-03-31 2016-11-17 株式会社日立産機システム 回転電機およびその回転子の製造方法
JP2020068616A (ja) * 2018-10-26 2020-04-30 ファナック株式会社 ステータを組み込んだモータジャケットの製造方法
US11309752B2 (en) 2018-10-26 2022-04-19 Fanuc Corporation Method of manufacturing motor jacket incorporating stator
WO2021010371A1 (ja) * 2019-07-16 2021-01-21 株式会社デンソー 回転電機
JP2021016280A (ja) * 2019-07-16 2021-02-12 株式会社デンソー 回転電機

Also Published As

Publication number Publication date
JP4879419B2 (ja) 2012-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4730367B2 (ja) 分割固定子製造方法
EP2439831B1 (en) Split stator and manufacturing method thereof
US9312055B2 (en) Case-integrated bonded magnet and production method for same
JP7418350B2 (ja) ステータ用接着積層コアおよび回転電機
CN111837314B (zh) 径向间隙型旋转电机
WO2010110007A1 (ja) リアクトル
US9613751B2 (en) Coil support members
US20070262658A1 (en) Magnetic Shield in the End Area of the Stator of a Three-Phase Generator
JP4879419B2 (ja) 樹脂封止型電動モータ固定子の製造方法及び樹脂封止用金型
JP5578733B2 (ja) 強化マグネット
JP2009261086A (ja) ステータ及びステータの製造方法
JP2009267221A (ja) 磁石の製造方法およびモータの製造方法
JP5249897B2 (ja) 鉄心の製造方法
JP4315436B2 (ja) 圧粉磁心の製造方法及び圧粉磁心
CN1839451B (zh) 制造三维软磁性金属电动机械部件的方法
JP2008278684A (ja) 一体成形方法
JP2003009476A (ja) 磁石埋め込み型回転子の製造方法
JP2015104243A (ja) 永久磁石埋込型回転子の製造方法
JP6935689B2 (ja) ボンド磁石埋込型回転子の製造方法及び製造装置
KR100937843B1 (ko) 실린더형 비정질 합금 백 요크의 제조방법 및 이를 이용한 슬롯레스 모터의 제조방법
Nonaka et al. Research on Stator Core with Crushed pieces of Nanocrystalline Soft Magnetic Alloy
JP4211707B2 (ja) 鉄心コイル、電機子、および、これらの製造方法
CN115398568A (zh) 电磁钢板、层叠铁芯及旋转电机
JP4210839B2 (ja) モータ固定子ピースの製造方法
JP5867674B2 (ja) 圧粉磁心およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071113

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080306

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101214

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101216

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110214

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110719

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110920

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111122

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111130

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4879419

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141209

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141209

Year of fee payment: 3

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141209

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term