JP2007135319A - ステータコアの製造方法及びステータコア - Google Patents

Abstract

【課題】鋼板磁性体部分と圧粉磁性体部分との組み立て工程を省略して製造工程の簡略化が図れるステータコアの製造方法及びステータコアを提供する。
【解決手段】鋼板磁性体部分１１と圧粉磁性体部分とを組み合わせて構成される分割コアにおいて、珪素鋼板を積層して形成された鋼板磁性体部分１１の両端面１１ａ，１１ｂに接着剤（図示は省略）を塗布し、その鋼板磁性体部分１１を圧粉磁性体材料１７とともにプレス成形装置の成形型２１，２３内に装填し、プレス成形することにより、圧粉磁性体部分のプレス成形を行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、鋼板磁性体と圧粉磁性体とを組み合わせて構成されるステータコアの製造方法及びステータコアに関する。

この種のステータコアの既に提案されている製造方法としては、ステータコアの鋼板磁性体部分と圧粉磁性体部分とを別々に形成してから、それらを組み立ててステータコアを構成する方法がある。

しかし、上記のように圧粉磁性体部分をプレス成形してから、鋼板磁性体部分と接合する方法では、鋼板磁性体部分と圧粉磁性体部分との組み立てに手間がかかかるという問題がある。

そこで、本発明の解決すべき課題は、鋼板磁性体部分と圧粉磁性体部分との組み立て工程を省略して製造工程の簡略化が図れるステータコアの製造方法及びステータコアを提供することである。

上記の課題を解決するため、請求項１の発明では、鋼板磁性体と圧粉磁性体とを組み合わせて構成されるステータコアの製造方法であって、珪素鋼板を積層して前記ステータコアの鋼板磁性体部分を形成する鋼板積層工程と、前記鋼板磁性体部分を圧粉磁性体材料とともに成形型内に装填した状態でプレス成形を行うことにより、圧縮された前記圧粉磁性体材料によって前記ステータコアの圧粉磁性体部分を形成するプレス工程とを備える。

また、請求項２の発明では、請求項１の発明に係るステータコアの製造方法であって、前記プレス工程では、前記鋼板磁性体部分の外周面における前記圧粉磁性体部分と密着する部分に接合用の接着剤を付与した状態で、前記鋼板磁性体部分を前記成形型内に装填して前記プレス成形を行う。

また、請求項３の発明では、請求項１又は２の発明に係るステータコアの製造方法であって、前記鋼板磁性体部分は、前記珪素鋼板が積層されて形成され、前記ステータコアのティース部からヨーク部にかけての部分を構成し、前記圧粉磁性体部分は、前記鋼板磁性体部分の積層方向の両端面にそれぞれ接合されている。

また、請求項４の発明では、鋼板磁性体と圧粉磁性体とを組み合わせて構成されたステータコアであって、珪素鋼板を積層して形成された鋼板磁性体部分と、前記鋼板磁性体部分を圧粉磁性体材料とともに成形型内に装填した状態でプレス成形を行うことにより、圧縮された前記圧粉磁性体材料によって形成された圧粉磁性体部分とを備える。

請求項１に記載の発明によれば、ステータコアの圧粉磁性体部分が、鋼板磁性体部分を圧粉磁性体材料とともに成形型内に装填した状態でプレス成形を行うことにより、圧縮された圧粉磁性体材料によって形成されるため、鋼板磁性体部分と圧粉磁性体部分との組み立て工程を省略することができ、製造工程の簡略化が図れる。

請求項２に記載の発明によれば、ステータコアの鋼板磁性体部分と圧粉磁性体部分とを接着剤により強固に接合することができる。

請求項３に記載の発明によれば、ステータコアの鋼板磁性体部分の積層方向の両端面に圧粉磁性体部分がそれぞれ接合される構成であるため、立体的な成形が容易な圧粉磁性体により、ステータコアの珪素鋼板の積層方向に張り出すツバ部及びヨーク部を容易に形成することができ、これによって製造コストを抑制しつつ、磁束の利用効率を向上させることができる。

請求項４に記載の発明によれば、ステータコアの圧粉磁性体部分が、鋼板磁性体部分を圧粉磁性体材料とともに成形型内に装填した状態でプレス成形を行うことにより、圧縮された圧粉磁性体材料によって形成されるため、鋼板磁性体部分と圧粉磁性体部分との組み立て工程を省略することができ、製造工程の簡略化が図れる。

図１は本発明の一実施形態に係るステータコアの製造方法によって製造された分割コアの斜視図であり、図２は図１の分割コアを用いて構成されるステータの斜視図である。

本実施形態に係るステータコアの製造方法が適用される分割コア（本発明のステータコアに相当）１は、図１に示すように、鋼板磁性体部分１１と、２つの圧粉磁性体部分１３，１５とを組み合わせて構成されており、コイル３（図２参照）が外装されるティース部１ａと、そのティース部１ａのモータ径方向Ａ外方側に設けられるヨーク部１ｂとからなっている。ヨーク部１ｂは、ティース部１ａの端部からモータ周方向Ｂ両側及びモータ軸方向Ｃ両側に張り出している。また、ティース部１ａのモータ径方向Ａ内方側端部には、その端部からモータ周方向Ｂ両側及びモータ軸方向Ｃ両側に張り出すツバ部１ｃが設けられている。

そして、図２に示すように、このような分割コア１１のティース部１１ｂにコイル３が外装されて、分割ステータ５が構成され、さらに、その分割ステータ５が円環状に複数配置されてステータ７が構成されるようになっている。

分割コア１の鋼板磁性体部分１１は、図平面視略Ｔ字形状を有する複数の珪素鋼板が互いに絶縁状態でモータ軸方向Ｃに積層されて形成されており、分割コア１のティース部１ａからヨーク部１ｂにかけての部分を構成している。

また、圧粉磁性体部分１３，１５は、鋼板磁性体部分１１のモータ軸方向Ｃの各端面１１ａ，１１ｂ（図３参照）におけるティース部１ａからヨーク部１ｂに相当する部分に一体的に接合されている。この圧粉磁性体部分１３，１５のティース部１ａに相当する部分におけるモータ軸方向Ｃ外方に向いた外周面１３ａ，１５ａ（特に、モータ周方向Ｂの両縁のエッジ部分）は、丸みを持った形状（例えば、略シリンドリカル形状）となっている。

このような圧粉磁性体部分１３，１５は、圧粉磁性体材料を所定の成型用の型に充填して加圧、圧縮した後、加熱処理することにより形成される。圧粉磁性体材料とは、結合用樹脂を含有しない場合は、金属磁性粉末（例えば鉄粉）又は所定の被膜（例えば燐酸化合物被膜）で覆った金属磁性粉末（例えば鉄粉）からなる粉末材料であり、結合用樹脂を含有する場合は、前記金属磁性粉末の粉末粒子又は前記被膜付きの金属磁性粉末の粉末粒子に結合用樹脂を付着させてなる粉末材料である。

このような分割コア１の製造は、次のようにして行われる。まず、図３に示すように、珪素鋼板を積層して鋼板磁性体部分１１を形成する（鋼板積層工程）。続いて、その鋼板磁性体部分１１のモータ軸方向Ｃ（積層方向）の圧粉磁性体部分１３，１５が接合される両端面１１ａ，１１ｂに接着剤（図示は省略）を塗布し、図４に示すように、その鋼板磁性体部分１１を圧粉磁性体材料１７とともにプレス成形装置の成形型２１，２３内に装填し、鋼板磁性体部分１１の端面１１ａ，１１ｂの両側からプレスすることにより、圧粉磁性体部分１３，１５のプレス成形を行う（プレス工程）。

ここで、鋼板磁性体部分の端面１１ａ，１１ｂに接着剤を塗布するのは、その接着剤により、プレス成形によって成形された圧粉磁性体部分１３，１５を鋼板磁性体部分１１に接合するためであり、この接着剤により、圧粉磁性体部分１３，１５はプレス成形に伴って鋼板磁性体部分１１に接合されるようになっている。接着剤の具体例としては、例えば、ポリイミド、ＰＥ等を主成分としたものが用いられる。

また、プレス成形装置としては、数値制御型の多段プレス成形装置が用いられる。この多段プレス成形装置では、上下の形成型２１，１３が、成形対象である圧粉磁性体部分１３，１５の形状に応じて、互いに独立してプレス動作する複数の部分２１ａ，２３ａに分割されており、その各部分２１ａ，２３ａのプレス動作を数値制御することにより、圧粉磁性体部分１３，１５のように複雑な３次元形状を有する成形体についても、適切なプレス成形を行えるようになっている。

以上のように、本実施形態によれば、分割コア１の圧粉磁性体部分１１，１３が、鋼板磁性体部分１１を圧粉磁性体材料１７とともに成形型２１，２３内に装填した状態でプレス成形を行うことにより、圧縮された圧粉磁性体材料１７によって形成されるため、鋼板磁性体部分１１と圧粉磁性体部分１３，１５との組み立て工程を省略することができ、製造工程の簡略化が図れる。

また、鋼板磁性体部分１１の端面１１ａ，１１ｂに接着剤を塗布しておくことにより、圧粉磁性体部分１３，１５のプレス成形に伴って圧粉磁性体部分１３，１５を鋼板磁性体部分１１に接合することができるとともに、鋼板磁性体部分１１と圧粉磁性体部分１３，１５とを接着剤により強固に接合することができる。

また、分割コア１の鋼板磁性体部分１１の鋼板積層方向の両端面１１ａ，１１ｂに圧粉磁性体部分１３，１５がそれぞれ接合される構成であるため、立体的な成形が容易な圧粉磁性体により、鋼板磁性体部分１１の鋼板の積層方向に張り出すツバ部１ｃ及びヨーク部１ｂを容易に形成することができ、これによって製造コストを抑制しつつ、磁束の利用効率を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係るステータコアの製造方法によって製造された分割コアの斜視図である。 図１の分割コアを用いて構成されるステータの斜視図である。 図１の分割コアの鋼板磁性体部分の斜視図である。 図１の分割コアの製造工程を示す断面図である。

符号の説明

１ 分割コア
３ コイル
５ 分割ステータ
７ ステータ
１１ 鋼板磁性体部分
１３，１５ 圧粉磁性体部分
１７ 圧粉磁性体材料
２１，２３ 成形型
Ａ モータ径方向
Ｂ モータ周方向
Ｃ モータ軸方向

Claims (4)

1. 鋼板磁性体と圧粉磁性体とを組み合わせて構成されるステータコアの製造方法であって、
   珪素鋼板を積層して前記ステータコアの鋼板磁性体部分を形成する鋼板積層工程と、
   前記鋼板磁性体部分を圧粉磁性体材料とともに成形型内に装填した状態でプレス成形を行うことにより、圧縮された前記圧粉磁性体材料によって前記ステータコアの圧粉磁性体部分を形成するプレス工程と、
   を備えることを特徴とするステータコアの製造方法。
2. 請求項１に記載のステータコアの製造方法であって、
   前記プレス工程では、前記鋼板磁性体部分の外周面における前記圧粉磁性体部分と密着する部分に接合用の接着剤を付与した状態で、前記鋼板磁性体部分を前記成形型内に装填して前記プレス成形を行うことを特徴とするステータコアの製造方法。
3. 請求項１又は２に記載のステータコアの製造方法であって、
   前記鋼板磁性体部分は、前記珪素鋼板が積層されて形成され、前記ステータコアのティース部からヨーク部にかけての部分を構成し、
   前記圧粉磁性体部分は、前記鋼板磁性体部分の積層方向の両端面にそれぞれ接合されていることを特徴とするステータコアの製造方法。
4. 鋼板磁性体と圧粉磁性体とを組み合わせて構成されたステータコアであって、
   珪素鋼板を積層して形成された鋼板磁性体部分と、
   前記鋼板磁性体部分を圧粉磁性体材料とともに成形型内に装填した状態でプレス成形を行うことにより、圧縮された前記圧粉磁性体材料によって形成された圧粉磁性体部分と、
   を備えることを特徴とするステータコア。

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