JP2007110808A

JP2007110808A - モーター用コア

Info

Publication number: JP2007110808A
Application number: JP2005297754A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Endo; 康浩遠藤; Ryoji Mizutani; 良治水谷; Kazutaka Tatematsu; 和高立松
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-10-12
Filing date: 2005-10-12
Publication date: 2007-04-26

Abstract

【課題】複数個の部分コアからなり、絶縁性結着剤で結着した磁性金属粉を加圧成形した圧粉コアからなるモーター用コアにおいて、部分コアが軸方向へ移動することを防止する。
【解決手段】モーター用コア１は、絶縁性結着剤で結着した磁性金属粉を、加圧成形して得られる圧粉コアからなり、環状基部２と、環状基部２の内側に突設され、コイルが巻回される複数のコイル巻回部３とを備える。該コア１は、円周方向に分割された部分コア４からなる。部分コア４は、部分環状基部５と、部分環状基部５の内側に突設する少なくとも１個のコイル巻回部３からなる。部分環状基部５は、周方向の一端に連結凸部８を、周方向の他端に連結凹部９を有する。部分コア４の連結凸部８を、隣接する部分コア４の連結凹部９に圧入して、部分コア４同士を固定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧粉コアからなるモーター用コアに関する。

モーター用コアとして、絶縁性結着剤で結着された鉄等の磁性粉体を加圧成形した圧粉コアが用いられている。圧粉コアは、電磁鋼板を積層して得られるコアと比較して、複雑な形状に成形し易いという利点を有しており、多用されている。

例えば、特許文献１には、周方向に分割された複数個の部分からなる圧粉コアが開示されている。該圧粉コアは、複数個の部分を環状に接触配置してなり、円筒状のハウジング内に収納して使用される。該ハウジングは、複数個の部分（ティース）からなる圧粉コアを、外側から締結し、固定している。

特開２００４−３２８９６５号公報

複数個のティースからなる上記圧粉コアは、ハウジング（締結部材）により締結、固定されるものの、それぞれのティース同士は完全に固定されていない。その為、上記コアの軸方向において、ティースが移動する場合があった。ティースが軸方向へ移動すると、ローターに与えるトルクが小さくなり問題であった。

本発明に係るモーター用コアは、絶縁性結着剤で結着した磁性金属粉を、加圧成形して得られる圧粉コアからなり、環状基部と、環状基部の内側に突設され、コイルが巻回される複数のコイル巻回部とを備えるモーター用コアであって、該コアは、円周方向に分割されたコアからなり、部分コアは、部分環状基部と、部分環状基部の内側に突設する少なくとも１個のコイル巻回部からなり、部分環状基部は、周方向の一端に連結凸部を、周方向の他端に連結凹部を有し、部分コアの連結凸部を、隣接する部分コアの連結凹部に圧入して、部分コア同士を固定したことを特徴とする。

また本発明に係るモーター用コアは、絶縁性結着剤で結着した磁性金属粉を、加圧成形して得られる圧粉コアからなり、環状基部と、環状基部の内側に突設され、コイルが巻回される複数のコイル巻回部とを備えるモーター用コアであって、該コアは、円周方向に分割されたコアからなり、部分コアは、部分環状基部と、部分環状基部の内側に突設する少なくとも１個のコイル巻回部からなり、一方の部分コアは、部分環状基部の両端に連結凸部を有し、他方の部分コアは、部分環状基部の両端に連結凹部を有し、一方の部分コアの連結凸部を、隣接する他方の部分コアの連結凹部に圧入して、部分コア同士を固定したことを特徴とする。

上記モーター用コアは、圧入された部分コアの連結凸部と連結凹部の間に空隙を備えてもよい。空隙は、例えば、圧入された部分コアの連結凸部の周方向端面と、連結凹部の周方向端面との間に形成される。

本発明によれば、モーター用コアの部分コアの軸方向への移動を防止することができる。

以下、本発明に係る実施形態について詳細に説明する。まず図１〜図３を用いて、本発明の第一実施形態に係るモーター用コア１を説明する。図１は、第一実施形態に係るモーター用コア１の斜視図を示す。該コア１は、環状基部２と、環状基部２の内側に突設され、コイルが巻回される複数のコイル巻回部３からなる。

図２に示されるように、該コア１は、円周方向に分割された複数個の部分コア４からなる。部分コア４は、環状基部２が円周方向に分割された部分環状基部５と、部分環状基部５の内側に突設する少なくとも１個のコイル巻回部３からなる。なお本実施形態に係る部分コア４は、コイル巻回部３を１個のみ備えるものであるが、他の実施形態においては、２個以上のコイル巻回部３を備えるものであっても良い。コイル巻回部３は、コイルが巻回される領域であるコイル巻回領域部６と、コイル巻回領域部６の終端に位置し、コイル巻回領域部６よりも、環状基部２の円周方向に幅広くなっている周端部７からなる。このコイル巻回部３のコイル巻回領域部６にコイルが集中巻きされる。通常、コイル巻回部３またはコイル巻回領域部６はプラスチック等の絶縁材料で被覆される。

図２は、本実施形態に係るモーター用コア１を構成する部分コア４の斜視図を示す。部分コア４は、部分環状基部５の周方向の一端に連結凸部８を備え、他方の一端に連結凹部９を備える。本実施形態において、部分コア４同士の固定は、一方の部分コア４の連結凸部８を、隣接する他方の部分コア４の連結凹部９に圧入することにより行われる。図３は、連結凸部８を連結凹部９に圧入し、固定された２個の部分コア４の斜視図を示す。本実施形態に係るモーター用コア１は、連結凸部８を連結凹部９に圧入することにより、部分コア４同士が固定されるため、部分コア４がモーター用コア１の軸方向に移動することが防止される。

本実施形態に係る、複数の部分コア４からなるモーター用コア１は、例えば、絶縁性結着剤で結着した磁性金属粉を、所定の金型を用いて加圧成形することにより製造される。磁性金属粉としては、例えば、鉄、コバルト、ニッケル、鉄−シリコン系合金、鉄−窒素系合金、鉄−ニッケル系合金、鉄−炭素系合金、鉄−ホウ素系合金、鉄−コバルト系合金、鉄−リン系合金、鉄−ニッケル−コバルト系合金、鉄−アルミニウム−シリコン系合金等が用いられる。

絶縁性結着剤としは、例えば、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、イミド樹脂、エポキシ樹脂等の有機系絶縁性接着剤、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＳｉＮ、水ガラス、低融点ガラス等の無機系絶縁性結着剤を用いることが出来る。

磁性金属粉を絶縁性結着剤で結着した本実施形態に係るコア１（部分コア４）は、磁性金属粉同士の間隔（絶縁性結着剤の厚み）が、０．００５μｍ〜２０μｍの範囲であることが好ましい。当該間隔が０．００５μｍ未満であると、磁性金属粉間の渦電流損失の低減を図ることが困難となり、当該間隔が２０μｍを超えると、絶縁材料（絶縁性結着剤）の割合が過剰となり、所望の磁束を得ることが出来ない。

部分コア４は、例えば、所定の金型内に絶縁性結着剤で結着した磁性金属粉を充填し、所定の圧力を加えることにより成形される。なお部分コア４の脱型を円滑に行いやすくするために、ステアリン酸亜鉛等の潤滑剤を、絶縁性結着剤で結着した磁性金属粉に添加してもよい。

本実施形態に係るモーター用コア１は、部分コア４同士が連結、固定される為、部分コア４が軸方向へ移動することが防止される。その為、部分コア４の移動に伴う、モーターのトルク低下の発生を防止することができる。また部分コア４が軸方向へ移動すると、モーターの振動が大きくなる問題が生ずるが、本実施形態に係るモーター用コア１を使用すれば、部分コア４の軸方向への移動によるモーターの振動の問題が発生しない。また、本実施形態に係るモーター用コア１は、従来技術のように該コア１を外周より締結する締結部材を必要としないため、その締結部材の分だけ外周を大きく取ることが可能となる。外周を大きくとることが可能になると、コイル巻回部３およびコイル巻回領域部６に巻回するコイルを太くし、コイルの抵抗を小さくすることができる。またコイルを多く巻回することが可能となり、磁力を大きくすることが可能となり、大きなトルクを得ることが可能となる。

次いで、本発明の第二実施形態に係るモーター用コアについて、図４を用いて説明する。図４は、第二実施形態に係るモーター用コアの２個の部分コア１４同士が固定された状態（斜視図）を示す。なお上記第一実施形態と同じ構成の個所については、同一符号を用い、説明を省略する場合がある（以下、他の実施形態についても同様）。

本実施形態に係る部分コア１４の部分環状基部５において、一端に第１連結凸部１８Ａおよび第２連結凸部１８Ｂを備え、他端に第３連結凸部１８Ｃおよび第４連結凸部１８Ｄを備える。また部分環状基部５の一端において、第１連結凸部１８Ａおよび第２連結凸部１８Ｂの間に、第１連結凹部１９Ａを備え、他端において、第３連結凸部１８Ｃおよび第４連結凸部１８Ｄの間に、第２連結凹部１９Ｂを備える。

一方の部分コア１４の部分環状基部５の一端に備えられる第１連結凸部１８Ａは、隣接する他方の部分コア１４の部分環状基部５の一端に備えられる第２連結凹部１９Ｂに圧入される。また一方の部分コア１４の部分環状基部５の一端に備えられる第４連結凸部１８Ｄは、他方の部分コア１４の部分環状基部５の一端に備えられる第１連結凹部１９Ａに圧入される。このように連結凸部１８Ａ，１８Ｄを連結凹部１９Ｂ，１９Ａに圧入することにより、隣接する部分コア１４同士が固定される。したがって、本実施形態に係るモーター用コアは、部分コア１４同士が固定される為、部分コア１４が軸方向へ移動することが防止される。

図５は、本発明の第三実施形態に係るモーター用コアを構成する部分コア２４であって、固定された２個の部分コア２４の斜視図を示す。本実施形態に係る部分コア２４は、部分環状基部５の一端に円柱状に突出した連結凸部２８を備え、他端に円柱状に凹設された連結凹部２９を備える。一方の部分コア２４の部分環状基部５の一端に備えられる連結凸部２８を、隣接する他方の部分コア２４の部分環状基部５の一端に備えられる連結凹部２９に圧入することにより、部分コア２４同士が固定される。したがって、本実施形態に係るモーター用コアは、部分コア２４同士が固定される為、部分コア２４が軸方向へ移動することが防止される。

図６は、本発明の第四実施形態に係るモーター用コアを構成する部分コア３４であって、固定された２個の部分コア３４の斜視図を示す。本実施形態に係る部分コア３４は、部分環状基部５の一端に１個の連結凸部３８を備え、他端に１個の連結凹部３９を備える。本実施形態において、一方の部分コア３４の連結凸部３８を、隣接する他方の部分コア３４の連結凹部３９に圧入して、部分コア３４同士が固定される。本実施形態において、圧入した連結凸部３８と連結凹部３９との間に、空隙１０が存在する。本実施形態に係るモーター用コアは、連結凹部３９と連結凸部３８との間に空隙１０を備えることにより、部分コア３４が熱膨張した場合、部分コア３４の内部応力を空隙１０へ逃がすことが出来る。その為、該部分コア３４からなるモーター用コアは、熱膨張した場合であっても全体として円形形状を保持することができる。なお本実施形態においても、モーター用コアの軸方向における連結凸部３８と連結凹部３９との連結部分の間には隙間が無い。その為、本実施形態に係るモーター用コアは、部分コア３４が軸方向へ移動することが防止される。

図７は、本発明の第五実施形態に係るモーター用コアを構成する部分コア４４Ａ，４４Ｂの斜視図を示す。本実施形態に係るモーター用コアは、２種類の部分コア４４Ａ，４４Ｂから構成される。一方の部分コア４４Ａは、部分環状基部５の両端に、それぞれ１個ずつ連結凸部４８Ａ，４８Ｂを備える。他方の部分コア４４Ｂは、部分環状基部５の両端に、それぞれ１個ずつ連結凹部４９Ａ，４９Ｂを備える。一方の部分コア４４Ａの連結凸部４８Ｂを、隣接する他方の部分コア４４Ｂの連結凹部４９Ａに圧入することにより、部分コア４４Ａ，４４Ｂ同士が固定される。なお部分コア４４Ｂの他方の連結凹部４９Ｂには、さらに図示されない部分コアの連結凸部が圧入される。このようにして、本実施形態に係るモーター用コアは、２種類の部分コア４４Ａ，４４Ｂを交互に連結することにより得られる。本実施形態に係るモーター用コアも、部分コア４４Ａ，４４Ｂが軸方向へ移動することが防止される。

本発明の第一実施形態に係るモーター用コアの斜視図を示す。部分コアの斜視図を示す。固定された２個の部分コアの斜視図を示す。本発明の第二実施形態に係るモーター用コアを構成する部分コアであって、固定された２個の部分コアの斜視図を示す。本発明の第三実施形態に係るモーター用コアを構成する部分コアであって、固定された２個の部分コアの斜視図を示す。本発明の第四実施形態に係るモーター用コアを構成する部分コアであって、固定された２個の部分コアの斜視図を示す。本発明の第五実施形態に係るモーター用コアを構成する部分コアの斜視図を示す。

符号の説明

１モーター用コア、２環状基部、３コイル巻回部、４，１４，２４，３４，４４Ａ，４４Ｂ部分コア、５部分環状基部、６コイル巻回領域部、７周端部、８，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄ，２８，３８，４８Ａ，４８Ｂ連結凸部、９，１９Ａ，１９Ｂ，２９，３９，４９Ａ，４９Ｂ連結凹部、１０空隙。

Claims

絶縁性結着剤で結着した磁性金属粉を、加圧成形して得られる圧粉コアからなり、
環状基部と、
環状基部の内側に突設され、コイルが巻回される複数のコイル巻回部とを備えるモーター用コアであって、
該コアは、円周方向に分割されたコアからなり、
部分コアは、部分環状基部と、部分環状基部の内側に突設する少なくとも１個のコイル巻回部からなり、
部分環状基部は、周方向の一端に連結凸部を、周方向の他端に連結凹部を有し、
部分コアの連結凸部を、隣接する部分コアの連結凹部に圧入して、部分コア同士を固定したことを特徴とするモーター用コア。
絶縁性結着剤で結着した磁性金属粉を、加圧成形して得られる圧粉コアからなり、
環状基部と、
環状基部の内側に突設され、コイルが巻回される複数のコイル巻回部とを備えるモーター用コアであって、
該コアは、円周方向に分割されたコアからなり、
部分コアは、部分環状基部と、部分環状基部の内側に突設する少なくとも１個のコイル巻回部からなり、
一方の部分コアは、部分環状基部の両端に連結凸部を有し、他方の部分コアは、部分環状基部の両端に連結凹部を有し、
一方の部分コアの連結凸部を、隣接する他方の部分コアの連結凹部に圧入して、部分コア同士を固定したことを特徴とするモーター用コア。
請求項１または請求項２記載のモーター用コアであって、圧入された部分コアの連結凸部と連結凹部の間に空隙を備えることを特徴とするモーター用コア。
請求項３記載のモーター用コアであって、圧入された部分コアの連結凸部の周方向端面と、連結凹部の周方向端面との間に空隙を備えることを特徴とするモーター用コア。