JP2004242443A - モータ、コア、コアの製造方法及びコアの固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストかつ高性能化が可能なモータを提供すること。
【解決手段】コア１７の各ティース１８は、巻線１９が巻回される４つの面である上面２２ａ及び下面２２ｂと両側面２３ａ，２３ｂの隣り合う２面を滑らかに接続する大きく湾曲した曲面２４を備える。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ、コア、コアの製造方法及びコアの固定構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、モータコア（以下、単にコア）の各ティースと当該ティースに巻回される巻線との間には絶縁体（インシュレータ）が配設されている。
【０００３】
図１２に示すように、例えば、鋼鈑を積層してなる所謂積層コアの場合、ティース１の断面は、４つの角部２を有する方形となり、当該角部２の頂点は、鋭角又は成形時のプレスだれに起因して僅かに曲面となる。即ち、各ティース１には、径方向に沿って伸びる４つのエッジ（辺部）３が形成される。
【０００４】
従って、仮に、巻線４を直に各ティース１に巻回した場合には、巻線４は、当該各ティース１の各エッジ３との接点である４点で支持される状態となり、当該エッジ３との接点における面圧が極めて高くなる。そのため、巻線４に施された絶縁皮膜が剥離し巻線４の芯線（銅線）とティース１とが短絡するおそれがある。
【０００５】
そこで、従来、図１３参照に示すように、ティース５と巻線６との間に、樹脂性のインシュレータ７や絶縁紙を配設し、又はエポキシ粉体塗装によりティース５の巻線巻回部分を絶縁皮膜で被覆する等の対策が施されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３４６３４９号公報（図６）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、通常、樹脂等からなるインシュレータ７は、その厚みが約０．２ｍｍ〜０．６ｍｍ程度あるため、その厚みの分だけ巻線６の巻回スペースとなるスロット面積が狭くなる。これは、巻線占積率を下げる要因となりモータ出力の向上の妨げとなる。また、絶縁紙を用いた場合には、各スロット毎に絶縁紙を挿入する工程が必要となるため、製造コストが高くなる。そして、粉体塗装は、事前に磁束方向の面へのマスキングが必要である等、その工程数の多さに加えて、加熱硬化処理工程においては多くのエネルギーを消費するため、製造コストが高くなるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、低コストかつ高性能化が可能なモータ、コア、コアの製造方法及びコアの固定構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、請求項１に記載の発明は、巻線が巻回される複数のティースを有するコアを備えたモータであって、前記コアは、絶縁皮膜を有する磁性粉体を圧縮成形してなり、前記各ティースは、前記巻線が巻回される面の隣り合う２つの面を接続する曲面を備えることを要旨とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、巻線が巻回される複数のティースを有するコアを備えたモータであって、前記コアは、絶縁皮膜を有する磁性粉体を圧縮成形してなり、前記各ティースは、前記巻線が巻回される面のうち回転軸方向に位置する２面が該回転軸方向外側に向かって凸となる曲面であることを要旨とする。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、前記各ティースは、前記曲面のうち回転軸方向の少なくとも一方向側の該曲面の前記ティースの側面側の端部に溝部を有することを要旨とする。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、前記巻線は、前記各ティースに直接巻回されることを要旨とする。
また、請求項５に記載の発明は、前記コアは、その外表面が絶縁皮膜層にて被覆され、該絶縁皮膜層は、膜厚１００μｍ以下の樹脂皮膜又は膜厚５０μｍ以下の酸化皮膜であることを要旨とする。
【００１３】
また、請求項６に記載の発明は、前記コアは、回転軸に圧入固定されるロータコアであって、前記回転軸は、その外周面に前記絶縁皮膜層の膜厚よりも突出量が大きい複数の突起を備えることを要旨とする。
【００１４】
また、請求項７に記載の発明は、前記突起は、軸方向に沿って延設された複数の線条突起、又はローレット突起であることを要旨とする。
請求項８に記載の発明によれば、絶縁皮膜を有する磁性粉体を圧縮成形してなり巻線が巻回される複数のティースを有するモータのコアであって、前記各ティースは、前記巻線が巻回される面の隣り合う２つの面を接続する曲面を備えることを要旨とする。
【００１５】
また、請求項９に記載の発明は、絶縁皮膜を有する磁性粉体を圧縮成形してなり巻線が巻回される複数のティースを有するコアであって、前記各ティースは、前記巻線が巻回される面のうちモータの回転軸方向に位置する２面が該回転軸方向外側に向かって凸となる曲面であることを要旨とする。
【００１６】
また、請求項１０に記載の発明は、前記各ティースは、前記曲面のうちモータの回転軸方向の少なくとも一方向側の該曲面の前記ティースの側面側の端部に溝部を有することを要旨とする。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、金型を用いて磁性粉体を圧縮成形することにより、モータの回転軸方向の少なくとも一方向側に該回転軸方向外側に凸となる曲面を有する複数のティースを備えたモータのコアを製造するコアの製造方法であって、前記圧縮成形時において形成された前記曲面から突出する突部を切削又はサイジングにより除去する工程を備えたことを要旨とする。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、金型を用いて磁性粉体を圧縮成形することにより、モータの回転軸方向の少なくとも一方向側に該回転軸方向外側に凸となる曲面を有する複数のティースを備えたモータのコアを製造するコアの製造方法であって、前記曲面を形成するとともに、前記圧縮成形時における前記金型のパンチ欠けを防止する保護面にて、前記曲面の前記ティースの側面側の端部に溝部を形成することを要旨とする。
【００１９】
請求項１３に記載の発明は、磁性粉体を圧縮成形してなり外表面が絶縁皮膜層にて被覆されたモータのコアを回転軸に固定するコアの固定構造であって、前記回転軸は、その外周面に前記絶縁皮膜層の膜厚よりも突出量が大きい複数の突起を備え、前記コアは、その中心孔に前記回転軸が圧入されることにより該回転軸に固定されることを要旨とする。
【００２０】
請求項１４に記載の発明は、前記突起は、軸方向に沿って延設された複数の線条突起、又はローレット突起であることを要旨とする。
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、巻線は、各曲面に沿ってティースの全周に亘り隙間なく巻回される。従って、巻線の特定部分の面圧が高くなることがないため、巻線を被覆する絶縁皮膜が剥離し難い。そのため、巻線をティースに直接巻回しても当該巻線の芯線（銅線）とティースが短絡するおそれが低いので、インシュレータを廃することが可能になる。加えて、ティースと巻線との間には、ほとんど隙間が発生しない。
【００２１】
これにより、巻線の巻回スペースが大きくなるので、巻線を増やして巻線占積率を上げる、又はティースを太くして磁束量を増やすことができる。その結果、モータ出力を向上させることが可能になる。加えて、インシュレータを廃する分、低コスト化が可能となる。
【００２２】
また、巻線とティースとの間の密着性が向上するため、モータの運転時に巻線において発生した熱がコアに伝達しやすくなる。即ち、巻線の放熱性が向上するので、連続運転時にも巻線の温度が上昇し難い。その結果、連続運転効率が向上する。
【００２３】
請求項２に記載の発明によれば、巻線は、ティースの回転軸方向に位置する２面の曲面に沿って当該ティースの全周に亘り隙間なく且つスムーズに巻回される。
【００２４】
従って、巻線の特定部分の面圧が高くなることがないため、巻線を被覆する絶縁皮膜が剥離し難く、巻線の絶縁皮膜が薄い場合であっても当該絶縁皮膜が剥離する可能性が低い。そのため、巻線をティースに直接巻回しても当該巻線の芯線（銅線）とティースが短絡するおそれが低いので、インシュレータを廃することが可能になる。加えて、ティースと巻線との間には、ほとんど隙間が発生しない。
【００２５】
これにより、巻線の巻回スペースが大きくなるので、巻線を増やして巻線占積率を上げる、又はティースを太くして磁束量を増やすことができる。その結果、モータ出力を向上させることが可能になる。加えて、インシュレータを廃する分、低コスト化が可能となる。
【００２６】
また、巻線とティースとの間の密着性が向上するため、モータの運転時に巻線において発生した熱がコアに伝達しやすくなる。即ち、巻線の放熱性が向上するので、連続運転時にも巻線の温度が上昇し難い。その結果、連続運転効率が向上する。
【００２７】
請求項３に記載の発明によれば、巻線は、溝部においては、前記曲面に沿うように当該各溝部を跨いでティースの両側面へと巻回される。つまり、巻線は、溝部と両側面及び曲面との境界に形成されるエッジと干渉することなくティースに巻回されるので、巻線の特定部分の面圧が高くならず、巻線を被覆する絶縁皮膜が剥離し難い。
【００２８】
請求項４に記載の発明によれば、巻線は、各ティースに直接巻回されるので、インシュレータを廃した分だけ巻線の巻回スペースが大きくなり、また低コストとなる。
【００２９】
請求項５に記載の発明によれば、もともと絶縁皮膜が薄い場合であっても当該絶縁皮膜が剥離する可能性が低いので、このような極めて薄い絶縁皮膜層を各ティース（コア）に施すだけで、モータの長期使用時における巻線の芯線（銅線）とティースとの短絡が防止される。
【００３０】
請求項６，７に記載の発明によれば、回転軸の外周面に設けられた各突起の突出量は、コア外表面の絶縁皮膜層の厚みよりも大きいので、回転軸を圧入することにより、各突起は、当該絶縁皮膜層を突き破ってコアにしっかりと食い込む。従って、確実にコアを回転軸に固定することができる。
【００３１】
請求項８に記載の発明によれば、巻回された巻線は、各曲面に沿ってティースの全周に亘り隙間なく巻回される。従って、巻線の特定部分の面圧が高くなることがないため、巻線を被覆する絶縁皮膜が剥離し難い。そのため、巻線をティースに直接巻回しても当該巻線の芯線（銅線）とティースが短絡するおそれが低いので、インシュレータを廃することが可能になる。ティースと巻線との間には、ほとんど隙間が発生しない。
【００３２】
これにより、巻線の巻回スペースが大きくなるので、巻線を増やして巻線占積率を上げる、又はティースを太くして磁束量を増やすことができる。その結果、モータ出力を向上させることが可能になる。加えて、インシュレータを廃する分、低コスト化が可能となる。
【００３３】
また、巻線とティースとの間の密着性が向上するため、モータの運転時に巻線において発生した熱がコアに伝達しやすくなる。即ち、巻線の放熱性が向上するので、連続運転時にも巻線の温度が上昇し難い。その結果、モータの連続運転効率が向上する。
【００３４】
請求項９に記載の発明によれば、巻回時された巻線は、ティースの回転軸方向に位置する２面の曲面に沿って当該ティースの全周に亘り隙間なく且つスムーズに巻回される。
【００３５】
従って、巻線の特定部分の面圧が高くなることがないため、巻線を被覆する絶縁皮膜が剥離し難く、巻線の絶縁皮膜が薄い場合であっても当該絶縁皮膜が剥離する可能性が低い。そのため、巻線をティースに直接巻回しても当該巻線の芯線（銅線）とティースが短絡するおそれが低いので、インシュレータを廃することが可能になる。ティースと巻線との間には、ほとんど隙間が発生しない。
【００３６】
これにより、巻線の巻回スペースが大きくなるので、巻線を増やして巻線占積率を上げる、又はティースを太くして磁束量を増やすことができる。その結果、モータ出力を向上させることが可能になる。加えて、インシュレータを廃する分、低コスト化が可能となる。
【００３７】
また、巻線とティースとの間の密着性が向上するため、モータの運転時に巻線において発生した熱がコアに伝達しやすくなる。即ち、巻線の放熱性が向上するので、連続運転時にも巻線の温度が上昇し難い。その結果、モータの連続運転効率が向上する。
【００３８】
請求項１０に記載の発明によれば、巻回された巻線は、溝部においては、前記曲面に沿うように当該各溝部を跨いでティースの両側面へと巻回される。つまり、巻線は、溝部と両側面及び曲面との境界に形成されるエッジと干渉することなくティースに巻回されるので、巻線の特定部分の面圧が高くならず、巻線を被覆する絶縁皮膜が剥離し難い。
【００３９】
請求項１１に記載の発明によれば、巻線が巻回される曲面には、突出する突部がないので、当該曲面に沿って特定部分の面圧が高くなることく巻線が巻回されその絶縁皮膜が剥離し難いティースを有するコアの製造が可能になる。
【００４０】
請求項１２に記載の発明によれば、圧縮成形時における金型のパンチ欠けを防止する保護面にて、前記曲面の前記ティースの側面側の端部に溝部を形成するので、圧縮成形時に、曲面部分から突出する突部が形成されることがない。従って、当該突部を取り除くための後工程が不必要となり、バリ取り程度の処理で巻線を巻回することができるので、低コスト化を図ることができる。
【００４１】
請求項１３，１４に記載の発明によれば、回転軸の外周面に設けられた各突起の突出量は、コア外表面の絶縁皮膜層の厚みよりも大きいので、回転軸を圧入することにより、各突起は、当該絶縁皮膜層を突き破ってコアにしっかりと食い込む。従って、確実にコアを回転軸に固定することができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明を６極８スロットの回転電機子型モータに具体化した第１の実施形態について図面に従って説明する。
【００４３】
図１に示すように、本実施形態のモータ１１は、固定子１２と電機子１３を備えている。固定子１２は、ヨーク１４と該ヨーク１４内に配設された複数の磁極としてのマグネット１５から構成されている。本実施形態では、６個のマグネット１５が、ヨーク１４の内周面に等角度間隔にて配置固定されている。
【００４４】
電機子１３は、回転軸１６と、当該回転軸（シャフト）１６の略中央部に固定されるコア１７とを備える。
コア１７には、径方向外側に向かって放射状に伸びる複数のティース１８が設けられ、当該各ティース１８には、巻線１９が巻回されている。本実施形態では、８個のティース１８が等角度間隔にて設けられており、当該各ティース１８間は、８個のスロット２０を形成している。
【００４５】
本実施形態では、コア１７は、絶縁皮膜を有する磁性粉体を圧縮成形することにより形成される。詳しくは、磁性粉体として燐酸塩皮膜等の絶縁処理を外表面に施した粒径５０〜５００μｍの鉄粉が使用されている。
【００４６】
図２に示すように、コア１７の各ティース１８は、略矩形をなすその断面の４つの角部２１の外周縁が円弧状となるように形成されている。
視点を変えると、巻線１９が巻回される各ティース１８の４つの面、即ち回転軸方向（図２中上下方向）に位置する上面２２ａ及び下面２２ｂとコア１７の回転方向（図２中左右方向）に位置する両側面２３ａ，２３ｂとの間には、大きく湾曲した曲面２４が形成されている。そして、上面２２ａ及び下面２２ｂと両側面２３ａ，２３ｂの隣り合う２つの面は、各曲面２４により滑らかに接続されている。
【００４７】
そして、本実施形態においては、巻線１９は、絶縁体を介すことなく、各ティース１８に直接巻回されている。尚、巻線１９は各ティース１８に集中巻にて巻回されている。
【００４８】
次に、上記のように構成されたティース１８を有するコア１７の製造方法について説明する。
本実施形態では、コア１７は、金型を用いて成形される。
【００４９】
図３（ａ）及び（ｂ）は、金型のティースを形成する部分の断面図である。
金型２５は、磁性粉体２６が充填されるダイ２７と当該ダイ２７内に充填された磁性粉体２６を圧縮するパンチ２８とから構成される。そして、パンチ２８が図中下側に移動し、その下面がダイ２７内の磁性粉体２６を強く押圧することによりコア１７が形成される。
【００５０】
詳述すると、パンチ２８は、コア１７のうち各ティース１８となる部分の磁性粉体２６を圧縮するティース押圧面３１を備える。ティース押圧面３１は、パンチ２８の下面に凹設されている。ティース押圧面３１の底面３１ａは、略水平面に形成され、そのティース幅方向（図３中左右方向）の側面３１ｂは、図中上側に凹となるように湾曲して形成されている。
【００５１】
パンチ２８の下面、図中左右方向の端部には、保護面３３が形成されている。保護面３３は、略水平面に形成されており、当該保護面３３は、前記ティース押圧面３１と接続されている。尚、保護面３３は、圧縮成形時におけるパンチ２８の欠損、所謂パンチ欠けを防止するために設けられるものであり、このパンチ欠けが発生しない程度に、その面積が最小となるよう形成されている。
【００５２】
そして、図３（ｂ）に示すように、ダイ２７内に充填された磁性粉体２６は、パンチ２８に圧縮されることによりコア１７として形成される。
そして、図４（ａ）に示すように、ティース押圧面３１の底面３１ａと接していた部分がティース１８の上面２２ａとなり、ティース押圧面３１の側面３１ｂと接していた部分が上面２２ａと連接する曲面２４ａ，２４ｂとなる。
【００５３】
しかし、上記のように形成されたコア１７をダイ２７から押し出した状態では、前記曲面２４ａのうち側面２３ａ（２３ｂ）側の端部には、前記保護面３３に圧縮されることにより形成された突部３４が突出している。
【００５４】
そのため、次に、図４（ｂ）に示すように、圧縮成形工程後の後工程として、各ティース１８について、その曲面２４ａの半径Ｒ１に沿って前記突部３４を取り除く工程を行う。本実施形態では、この突部３４を取り除く工程は、切削加工又はサイジング加工（超精密塑性加工）により行われる。そして、この後工程にて、コア１７の全てのティース１８の突部３４を取り除くことによりコア１７が完成する。
【００５５】
以上詳述した本実施の形態によれば以下のような作用・効果が得られる。
（１）コア１７の各ティース１８には、巻線１９が巻回される４つの面である上面２２ａ及び下面２２ｂと両側面２３ａ，２３ｂの隣り合う２面を滑らかに接続する大きく湾曲した曲面２４を備えた。
【００５６】
このような構成とすれば、巻線１９は、各曲面２４の曲面に沿って、ティース１８の全周に亘り隙間なく巻回される。
従って、巻線１９の特定の一部分の面圧が高くなることがないため、巻線１９を被覆する絶縁皮膜が剥離し難い。そのため、巻線１９をティース１８に直接巻回しても当該巻線１９の芯線（銅線）とティース１８が短絡するおそれが低いので、インシュレータを廃することができる。
【００５７】
さらに、従来のように、ティースと巻線との間に隙間が発生しない。これにより、巻線１９の巻回スペースが大きくなるので、巻線を増やして巻線占積率を上げる、又はティース１８を太くして磁束量を増やすことができる。その結果、モータ１１の出力を向上させることができる。加えて、インシュレータを廃した分、低コスト化が可能となる。
【００５８】
また、巻線１９とティース１８との間の密着性が向上するため、モータ１１の運転時に巻線１９において発生した熱がコアに伝達しやすくなる。即ち、巻線１９の放熱性が向上するので、連続運転時にも巻線１９の温度が上昇し難い。その結果、モータ１１の連続運転効率を向上させることができる。
【００５９】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について図面に従って説明する。尚、説明の便宜上、前記第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して、説明を省略する。
【００６０】
図５に示すように、コア４０の各ティース４１は、その回転軸方向（図５中上下方向）に位置する２つの面である上面４２ａ及び下面４２ｂが、それぞれ当該回転軸方向外側（図中上方向及び下方向）に向かって凸となる曲面をなすように湾曲して形成されている。
【００６１】
コア４０の外表面は、極めて薄い絶縁皮膜層４４にて被覆されている。詳しくは、コア４０の外表面には、吹付け塗装又は樹脂溶液への侵漬（所謂どぶ付け加工）により膜厚１００μｍ以下の樹脂皮膜が形成されている。尚、絶縁皮膜層４４としては、化学処理又は熱処理により膜厚５０μｍ以下の絶縁皮膜（酸化皮膜）を形成してもよい。
【００６２】
そして、巻線４５は、当該上面４２ａ及び下面４２ｂの曲面に沿ってティース４１の全周に亘り巻回されている。
図６に示すように、コア４０は、その中心孔４６に回転軸４８が圧入されることにより、当該回転軸４８に固定されている。本実施形態では、回転軸４８は、その外周面に複数の突起４９を有している。詳しくは、回転軸４８は、４つの突起４９を備えている。
【００６３】
各突起４９は、回転軸４８の軸方向に沿って延設されている、即ち回転軸４８の外周面には、複数の線条突起が形成されている。各突起４９は、その突出量（回転軸４８の径方向に対する最大長）が、コア４０の外表面に形成された絶縁皮膜層４４の厚みよりも大きくなるよう形成されている。そして、コア４０の中心孔４６に回転軸４８が圧入されることにより、各突起４９は、絶縁皮膜層４４を突き破ってコア４０にしっかりと食い込んでいる。
【００６４】
以上詳述した本実施の形態によれば以下のような作用・効果が得られる。
（１）コア４０の各ティース４１は、その回転軸方向に位置する２つの面である上面４２ａ及び下面４２ｂが、それぞれ当該回転軸方向外側に向かって凸となる曲面をなすよう湾曲して形成し、コア４０の外表面は、極めて薄い絶縁皮膜層４４にて被覆した。
【００６５】
このような構成とすれば、巻線４５は、ティース４１の上面４２ａ及び下面４２ｂの曲面に沿って当該ティース４１の全周に亘り隙間なく且つスムーズに巻回される。
【００６６】
従って、巻線４５の絶縁皮膜が薄い場合であっても当該絶縁皮膜が剥離する可能性が低い。その結果、前記第１の実施形態に記載した効果に加えて、極めて薄い絶縁皮膜層４４を各ティース４１（コア４０）に施すだけで、モータを長期使用した場合にも、十分に巻線４５の芯線（銅線）とティース４１の短絡を防止することができる。
【００６７】
また、絶縁皮膜層４４は、その膜厚が１００μｍ以下（又は５０μｍ以下）と極めて薄いので磁束の妨げとならない。従って、コア４０に絶縁皮膜層４４を形成する工程においては、各ティース４１先端のマグネットと対向する面（図１参照）をマスキングする処理が不要であるので、低コスト化を図ることができる。
【００６８】
（２）回転軸４８の外周面には、軸方向に沿って延設された複数の突起４９を形成し、当該各突起４９の突出量は、絶縁皮膜層４４の厚みよりも大きくした。そして、コア４０は、その中心孔４６に回転軸４８を圧入する当該回転軸４８に固定した。
【００６９】
このような構成とすれば、各突起４９が、絶縁皮膜層４４を突き破ってコア４０にしっかりと食い込むので、確実にコア４０を回転軸４８に固定することができる。
【００７０】
（第３の実施形態）
以下、本発明の第３の実施形態について図面に従って説明する。尚、説明の便宜上、前記第１及び第２の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して、説明を省略する。
【００７１】
図７に示すように、コア５０の各ティース５１は、その回転軸方向（図７中上下方向）に位置する２つの面である上面５２ａ及び下面５２ｂが、それぞれ当該回転軸方向（図中上方向及び下方向）に向かって凸となる曲面をなすよう湾曲して形成されている。
【００７２】
各ティース５１の上面５２ａのティース幅方向（図７中左右方向）の両端部には、ティース長方向（図中奥行き方向）に延びる溝部５４が形成されている。各溝部５４は、水平面５５ａ及び垂直面５５ｂを有しており、視点を変えると、各溝部５４は、ティース５１の断面において円弧状をなす上面５２ａの両端部を切り欠くように設けられている。
【００７３】
そして、巻線５６は、当該上面５２ａ及び下面５２ｂの曲面に沿ってティース５１に巻回されている。尚、この場合において、巻線５６は、各溝部５４の水平面５５ａ及び垂直面５５ｂには接していない。
【００７４】
詳述すると、図８に示すように、各ティース５１の断面において前記上面５２ａは、半径Ｒ２の円弧をなしている。そして、巻線５６は、ティース５１の上面５２ａの曲面に沿ってティース５１に巻回され、前記各溝部５４においては、上面５２ａの半径Ｒ２に沿うよう当該各溝部５４を跨いでティース５１の両側面５７ａ，５７ｂへと巻回されている。
【００７５】
つまり、各溝部５４は、曲面をなす上面５２ａ端部、即ちティース５１の断面において円弧状をなす上面５２ａの両端部を切り欠くように設けられているため、巻線５６は、各溝部５４と両側面５７ａ，５７ｂ及び上面５２ａとの境界に形成されるエッジ５８と干渉することなくティース５１に巻回されている。
【００７６】
次に、上記のように構成されたティース５１を有するコア５０の製造方法について説明する。
本実施形態では、コア５０は、金型を用いて成形される。
【００７７】
図９（ａ）及び（ｂ）は、金型のティースを形成する部分の断面図である。
金型６０は、磁性粉体６１が充填されるダイ６２と当該ダイ６２内に充填された磁性粉体６１を圧縮するパンチ６３とから構成される。そして、パンチ６３が図中下側に移動し、その下面がダイ６２内の磁性粉体６１を強く押圧することによりコア５０が形成される。
【００７８】
詳述すると、パンチ６３は、コア５０のうち各ティース５１となる部分の磁性粉体６１を圧縮するティース押圧面６５を備える。ティース押圧面６５の底面６５ａは、図中上側に凹となるよう湾曲して形成され、ティース押圧面６５の側面６５ｂは、垂直の平面に形成されている。
【００７９】
パンチ６３の下面、図中左右方向の端部には、保護面６７が形成されている。保護面６７は、略水平面に形成されており、当該保護面６７は、前記ティース押圧面６５と接続されている。尚、保護面６７は、圧縮成形時におけるパンチ６３の欠損、所謂パンチ欠けを防止するために設けられるものであり、このパンチ欠けが発生しない程度にその面積が最小となるよう形成されている。
【００８０】
そして、図９（ｂ）に示すように、ダイ６２内に充填された磁性粉体６１は、パンチ６３に圧縮されることによりコア５０として形成される。この場合において、ティース押圧面６５の底面６５ａと接していた部分がティース５１の上面５２ａとなる（図８参照）。そして、ティース押圧面６５の側面６５ｂと接していた部分が前記溝部５４の垂直面５５ｂ、保護面６７と接していた部分が各溝部５４の水平面５５ａとなる。つまり、圧縮成形時におけるパンチ欠けを防止する保護面６７により、曲面をなす前記上面５２ａの前記両側面５７ａ，５７ｂ側の端部を切り欠く溝部５４が形成される。
【００８１】
以上詳述した本実施の形態によれば以下のような作用・効果が得られる。
（１）コア５０の各ティース５１は、その回転軸の軸方向に位置する２つの面である上面５２ａ及び下面５２ｂが、それぞれ当該回転軸方向外側に向かって凸となる曲面をなすよう湾曲して形成した。そして、各ティース５１の上面５２ａのティース幅方向の両端部には、当該ティース５１の断面において円弧状をなす上面５２ａの両端部を切り欠くように設けられた溝部５４を形成した。
【００８２】
このような構成とすれば、巻線５６は、ティース５１の上面５２ａの曲面に沿ってティース５１に巻回され、前記各溝部５４においては、上面５２ａの半径Ｒ２に沿うよう当該各溝部５４を跨いでティース５１の両側面５７ａ，５７ｂへと巻回される。
【００８３】
つまり、巻線５６は、各溝部５４と両側面５７ａ，５７ｂ及び上面５２ａとの境界に形成されるエッジ５８と干渉することなくティース５１に巻回されるので、上記第１及び第２の実施形態にて詳述したコア１７，４０と同様の効果を得ることができる。
【００８４】
さらに加えて、コア５０を製造する場合には、金型６０のティース押圧面６５の側面６５ｂと接していた部分が前記溝部５４の垂直面５５ｂ、保護面６７と接していた部分が各溝部５４の水平面５５ａとなる。
【００８５】
即ち、第１の実施形態のように、圧縮成形時に、巻線が巻回される曲面部分から突出する突部が形成されることがないので、当該突部を取り除くための後工程は不必要である。従って、バリ取り程度の処理で巻線を巻回することができるので、低コスト化を図ることができる。
【００８６】
尚、本発明の上記各実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記各実施形態では、本発明を回転電機子型モータのロータコアに具体化したが、回転界磁型モータのステータコアに具体化してもよい。
【００８７】
・上記各実施形態におけるティース形状、絶縁皮膜層の有無等は、任意に組み合わせてもよい。
例えば、第１の実施形態のコア１７や第３の実施形態のコア５０に絶縁皮膜層を施してもよく、第２の実施形態のコア４０に絶縁皮膜層を施すことなく巻線を巻回してもよい。
【００８８】
・また、第１の実施形態のコア１７と同様に、各ティースの両側面と上面及び下面との間に、これら両側面、上面及び下面の隣り合う２面を滑らかに接続する曲面部を有するコアにおいて、当該各ティースの曲面部に、第３の実施形態のコア５０と同様の溝部を設けてもよい。
【００８９】
例えば、図１０に示すように、別の実施形態のコア７０の各ティース７１は、その略矩形をなす断面の４つの角部７２の外周縁が円弧状となるように形成する。つまり、巻線７３が巻回される各ティース７１の４つの面、即ち回転軸方向（図中上下方向）の上面７４ａ及び下面７４ｂとコア７０の回転方向（図中左右方向）の両側面７５ａ，７５ｂとの間には、大きく湾曲した曲面７６を設け、これら４つの面の隣り合う２面を当該各曲面７６にて滑らかに接続する。
【００９０】
そして、前記上面７４ａと接続された曲面７６ａ，７６ｂの両側面７５ａ，７５ｂ側の端部に、ティース７１の断面において円弧状をなす曲面７６ａ，７６ｂの端部を切り欠くように、ティース長方向（図中奥行き方向）に延びる溝部７７を設ける。
【００９１】
このような構成としても、第３の実施形態にて詳述したコア５０と同様の効果を得ることができる。
・第２の実施形態では、回転軸４８の外周面に軸方向に沿って延設された突起４９、即ち線条突起を４つ形成した。しかし、これに限らず、回転軸の外周面に形成する突起の数、形状及び突出方向は、任意に変更してもよい。
【００９２】
例えば、図１１に示すように、回転軸８０の外周面には、軸方向に延びる連続して並列配置された複数の突起、所謂ローレット突起８１を形成してもよい。つまり、その突出量がコア表面に形成された絶縁皮膜層の膜厚よりも大きく、圧入時に当該絶縁皮膜層を突き破ることができればよい。
【００９３】
・第１の実施形態では、前記保護面３３に圧縮されることにより、曲面２４から突出するように形成された突部３４を、後工程において、当該曲面２４の半径Ｒ１に沿ってを取り除いた（図４（ｂ）参照）。しかし、巻線１９の特定の一部分の面圧が高くならなければこれに限定されず、例えば、直線的又は凹状に切削等により除去してもよい。
【００９４】
・上記各実施形態では、ティース断面の角部に設けた曲面又は回転軸方向の面としての曲面は、その断面が半径Ｒ（Ｒ１，Ｒ２）の円弧としたが、必ずしも、一定の半径を持つ必要はなく、滑らかに変化する曲率をもつ弧状をなしていてもよい。
【００９５】
上記各実施形態から把握できる技術的思想を以下に記載する。
（イ）請求項８〜請求項１０のうちの何れか一項に記載のコアにおいて、前記絶縁皮膜層は、膜厚１００μｍ以下の樹脂皮膜又は膜厚５０μｍ以下の酸化皮膜であること、を特徴とするコア。
【００９６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、低コストかつ高性能化が可能なモータ、コア、コアの製造方法及びコアの固定構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態におけるモータの断面図。
【図２】第１の実施形態におけるティースの要部断面図。
【図３】（ａ）第１の実施形態におけるコアの製造方法の説明図。
（ｂ）同じく第１の実施形態におけるコアの製造方法の説明図。
【図４】（ａ）圧縮成形工程後のティースの断面図。
（ｂ）後工程における処理を説明する説明図。
【図５】第２の実施形態におけるティースの要部断面図。
【図６】第２の実施形態における回転軸近傍のコアの断面図。
【図７】第３の実施形態におけるティースの要部断面図。
【図８】第３の実施形態における巻線巻回の態様を説明する説明図。
【図９】（ａ）第３の実施形態におけるコアの製造方法の説明図。
（ｂ）同じく第３の実施形態におけるコアの製造方法の説明図。
【図１０】別例のコアのティースの要部断面図。
【図１１】別例の回転軸近傍のコアの断面図。
【図１２】従来のモータにおけるティースの要部断面図。
【図１３】同じく、従来のモータにおけるティースの要部断面図。
【符号の説明】
１１…モータ、１７，４０，５０，７０…コア、１６，４８，８０…回転軸、１８，４１，５１，７１…ティース、１９，４５，５６，７３…巻線、２３ａ，２３ｂ，５７ａ，５７ｂ，７５ａ，７５ｂ…側面、２４（２４ａ），７６（７６ａ，７６ｂ）…曲面、２５，６０…金型、２６，６１…磁性粉体、３３，６７…保護面、３４…突部、４４…絶縁皮膜層、４９…突起、５２ａ，７４ａ…曲面としての上面、５２ｂ，７４ｂ…曲面としての下面、５４，７７…溝部、８１…ローレット突起。

Claims (14)

1. 巻線が巻回される複数のティースを有するコアを備えたモータであって、
   前記コアは、絶縁皮膜を有する磁性粉体を圧縮成形してなり、
   前記各ティースは、前記巻線が巻回される面の隣り合う２つの面を接続する曲面を備えることを特徴とするモータ。
2. 巻線が巻回される複数のティースを有するコアを備えたモータであって、
   前記コアは、絶縁皮膜を有する磁性粉体を圧縮成形してなり、
   前記各ティースは、前記巻線が巻回される面のうち回転軸方向に位置する２面が該回転軸方向外側に向かって凸となる曲面であること、を特徴とするモータ。
3. 請求項１又は請求項２に記載のモータにおいて、
   前記各ティースは、前記曲面のうち回転軸方向の少なくとも一方向側の該曲面の前記ティースの側面側の端部に溝部を有すること、を特徴とするモータ。
4. 請求項１〜請求項３のうちの何れか一項に記載のモータにおいて、
   前記巻線は、前記各ティースに直接巻回されること、を特徴とするモータ。
5. 請求項１〜請求項３のうちの何れか一項に記載のモータにおいて、
   前記コアは、その外表面が絶縁皮膜層にて被覆され、該絶縁皮膜層は、膜厚１００μｍ以下の樹脂皮膜又は膜厚５０μｍ以下の酸化皮膜であること、
   を特徴とするモータ。
6. 請求項５に記載のモータにおいて、
   前記コアは、回転軸に圧入固定されるロータコアであって、
   前記回転軸は、その外周面に前記絶縁皮膜層の膜厚よりも突出量が大きい複数の突起を備えること、を特徴とするモータ。
7. 請求項６に記載のモータにおいて、
   前記突起は、軸方向に沿って延設された複数の線条突起、又はローレット突起であること、を特徴とするモータ。
8. 絶縁皮膜を有する磁性粉体を圧縮成形してなり巻線が巻回される複数のティースを有するモータのコアであって、
   前記各ティースは、前記巻線が巻回される面の隣り合う２つの面を接続する曲面を備えること、を特徴とするコア。
9. 絶縁皮膜を有する磁性粉体を圧縮成形してなり巻線が巻回される複数のティースを有するコアであって、
   前記各ティースは、前記巻線が巻回される面のうちモータの回転軸方向に位置する２面が該回転軸方向外側に向かって凸となる曲面であること、
   を特徴とするコア。
10. 請求項８又は請求項９に記載のコアにおいて、
    前記各ティースは、前記曲面のうちモータの回転軸方向の少なくとも一方向側の該曲面の前記ティースの側面側の端部に溝部を有すること、
    を特徴とするコア。
11. 金型を用いて磁性粉体を圧縮成形することにより、モータの回転軸方向の少なくとも一方向側に該回転軸方向外側に凸となる曲面を有する複数のティースを備えたモータのコアを製造するコアの製造方法であって、
    前記圧縮成形時において形成された前記曲面から突出する突部を切削又はサイジングにより除去する工程を備えたこと、を特徴とするコアの製造方法。
12. 金型を用いて磁性粉体を圧縮成形することにより、モータの回転軸方向の少なくとも一方向側に該回転軸方向外側に凸となる曲面を有する複数のティースを備えたモータのコアを製造するコアの製造方法であって、
    前記曲面を形成するとともに、前記圧縮成形時における前記金型のパンチ欠けを防止する保護面にて、前記曲面の前記ティースの側面側の端部に溝部を形成すること、を特徴とするコアの製造方法。
13. 磁性粉体を圧縮成形してなり外表面が絶縁皮膜層にて被覆されたモータのコアを回転軸に固定するコアの固定構造であって、
    前記回転軸は、その外周面に前記絶縁皮膜層の膜厚よりも突出量が大きい複数の突起を備え、
    前記コアは、その中心孔に前記回転軸が圧入されることにより該回転軸に固定されること、を特徴とするコアの固定構造。
14. 請求項１３に記載のコアの固定構造において、
    前記突起は、軸方向に沿って延設された複数の線条突起、又はローレット突起であること、を特徴とするコアの固定構造。

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