JP2007166681A - Motor core - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧粉コアからなるモーター用コアに関する。 The present invention relates to a motor core comprising a dust core.
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。 As a motor core, a powder core obtained by press-molding magnetic powder such as iron bound with an insulating binder is used. Compared with a core obtained by laminating electromagnetic steel sheets, a dust core has an advantage that it can be easily formed into a complicated shape, and is frequently used.
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、複数個の部分からなる圧粉コアを、外側から締結し、固定している。 For example, Patent Document 1 discloses a dust core composed of a plurality of parts divided in the circumferential direction. The dust core has a plurality of portions arranged in contact with each other in an annular shape, and is used by being housed in a cylindrical housing. The housing fastens and fixes a dust core composed of a plurality of portions from the outside.
上記圧粉コアは、ハウジング(締結部材)により締結、固定されるため、外側から所定の圧縮応力を受ける。その為、圧粉コアの内部には歪みが生じやすく、その歪みの発生によりヒステリシス損が大きくなり、ひいては鉄損が大きくなるという問題があった。 Since the dust core is fastened and fixed by the housing (fastening member), it receives a predetermined compressive stress from the outside. Therefore, there is a problem that distortion is likely to occur inside the dust core, and hysteresis loss increases due to the occurrence of the distortion, which in turn increases iron loss.
本発明に係るモーター用コアは、絶縁性結着樹脂で結着した磁性金属粉を、加圧成型して得られる圧粉コアからなるモーター用コアであって、該コアは分割された複数の部分コアからなり、部分コア同士の接触面の外周を溶接して部分コア同士を固定したことを特徴とする。 The motor core according to the present invention is a motor core composed of a powder core obtained by pressure molding magnetic metal powder bound with an insulating binder resin, the core being divided into a plurality of divided cores. It consists of partial cores, and is characterized by fixing the partial cores by welding the outer periphery of the contact surface between the partial cores.
前記モーター用コアにおいて、該コアは、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有し、円周方向に分割された複数の部分コアからなり、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、部分コア同士の接触面の外周を溶接して、部分コア同士を固定することが望ましい。 In the motor core, the core has an annular base portion and a plurality of coil winding portions that are provided on the inner side of the annular base portion and wound with a coil, and are divided in a circumferential direction. It consists of a core, and the partial core consists of a partial annular base and at least one coil winding part protruding inside the partial annular base, and welds the outer periphery of the contact surface between the partial cores, It is desirable to fix.
また前記モーター用コアにおいて、部分コアの部分環状基部の両端に接合凸部を備え、部分コア同士の接触面の外周において接合凸部を溶接して、部分コア同士を固定することが望ましい。 Further, in the motor core, it is preferable that the joint cores are provided at both ends of the partial annular bases of the partial cores, and the joint cores are welded on the outer periphery of the contact surfaces of the partial cores to fix the partial cores.
本発明によれば、鉄損の小さな圧粉コアからなるモーター用コアを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the core for motors which consists of a dust core with a small iron loss can be provided.
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を説明する。図1は、第一実施形態に係るモーター用コアの斜視図を示す。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。
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail. First, the motor core according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of a motor core according to the first embodiment. The core 1 includes an
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が、通常、コイル巻回部3またはコイル巻回領域部6をプラスチック等の絶縁材料で被覆される。
As shown in FIG. 2, the core 1 includes a plurality of
部分コア4は、図2に示されるように、部分環状基部5の両側面8,8における上端部(部分環状基部5の上面における円周方向の両端部)に、接合凸部10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の接合凸部10と、隣接する他方の部分コア4の接合凸部10とを付き合わせ、接合凸部10を溶接することにより行われる。溶接方法としては、アーク溶接、ガス溶接、TIG溶接、MIG溶接、レーザー溶接、ロウ付け等の通常の溶接方法を適用することができる。
As shown in FIG. 2, the
図3は、接合凸部10の溶接により固定された部分コア4の斜視図を示す。本発明に係るモーター用コア1の部分コア4同士の固定は、一方の部分コア4の部分環状基部5の側面8と、隣接する他方の部分コア4の部分環状基部5の側面8との接触面11において、接触面11の外周を溶接することにより行われる。また接合凸部10は、接触面11の外周の少なくとも一部に設けられる。なお、所望により、接合凸部10を設けることなく、接触面11の外周の一部または全部を溶接してもよい。
FIG. 3 shows a perspective view of the
溶接個所において磁性粉末が集合し、その集合が、うず電流を発生させる原因となる場合がある。うず電流損は鉄損の原因となる。うず電流損の影響を少なくするため、接触面11の外周において接合凸部10同士を溶接して固定することが望ましい。
In some cases, the magnetic powder collects at the weld and the assembly causes eddy currents. Eddy current loss causes iron loss. In order to reduce the influence of eddy current loss, it is desirable to weld and fix the
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。
The motor core 1 composed of a plurality of
絶縁性結着剤としては、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結着剤、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。 Insulating binders include organic insulating binders such as silicone resins, phenolic resins, imide resins, and epoxy resins, and inorganic insulating materials such as Al 2 O 3 , SiO 2 , SiN, water glass, and low melting point glass. Sexual binders can be used.
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。 The core 1 (partial core 4) according to the present embodiment in which magnetic metal powder is bound with an insulating binder has an interval between magnetic metal powders (thickness of the insulating binder) of 0.005 μm to 20 μm. A range is preferable. If the distance is less than 0.005 μm, it is difficult to reduce eddy current loss between the magnetic metal powders. If the distance exceeds 20 μm, the proportion of the insulating material (insulating binder) becomes excessive. The desired magnetic flux cannot be obtained.
部分コア4は、例えば、加圧成形により製造することができる。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。
The
本実施形態に係るモーター用コア1は、該コア1の外周面(環状基部2の外側)より締結部材で締結することなく、部分コア4同士が固定される為、締結部材からの圧縮応力を原因とするヒステリシス損を生じさせない。したがって、本実施形態に係るモーター用コア1は、鉄損が少ないという利点を有する。また該コア1は、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。
In the motor core 1 according to the present embodiment, the
次いで、第二実施形態に係るモーター用コア21について、図4および図5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21の斜視図である。該コア21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。該コア21は、円周方向に分割された部分コア24からなる。図5に、固定された2個の部分コア24の斜視図を示す。部分コア24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、上記第一実施形態と同じ構成の部分については同一符号を用い、説明を省略する。
Next, the
本実施形態に係るコア21は、環状基部2の外周面上に溶接個所がある。各部分コア24の部分環状基部5の外周面において、周方向の両端部に接合凸部10を備える。一方の部分コア24の接合凸部10と、他方の部分コア24の接合凸部10とを付き合わせ、溶接することにより、部分コア24同士が固定される。
The
本実施形態に係るコア21は、上記第一実施形態に係るコア1と同様にして、外周面(環状基部2の外側)より締結部材で締結することなく、部分コア24同士が固定される為、締結部材からの圧縮応力を原因とするヒステリシス損を生じさせない。したがって、本実施形態に係るモーター用コア21も、鉄損が少ないという利点を有する。
The core 21 according to this embodiment is fixed to the
更に、他の実施形態として、図6に示されるように、部分コア34の部分環状基部5の側面において、一方の面に凸部35を備え、他方の面に凹部36を設けてもよい。このように部分コア34の部分環状基部5の一方の側面の凸部35を、隣接する他の部分コア34の部分環状基部5の凹部36に嵌め合わせることにより、部分コア34同士の位置決めが行い易くなる。このようにして位置決めされた部分コア34同士は、溶接し易くなり、作業効率の向上を図ることができる。
Furthermore, as another embodiment, as shown in FIG. 6, the side surface of the partial
1,21 モーター用コア、2 環状基部、3 コイル巻回部、4,24,34 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 部分環状基部の側面、9 部分環状基部の上面、10 接合凸部、11 接触面、35 凸部、36 凹部。 1,21 Motor core, 2 Annular base, 3 Coil winding part, 4, 24, 34 Partial core, 5 Partial annular base, 6 Coil winding area part, 7 Circumferential end, 8 Side surface of partial annular base, 9 Upper surface of partial annular base, 10 joint convex portion, 11 contact surface, 35 convex portion, 36 concave portion.
Claims (3)
該コアは分割された複数の部分コアからなり、
部分コア同士の接触面の外周を溶接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。 A core for a motor consisting of a dust core obtained by press molding a magnetic metal powder bound with an insulating binder resin,
The core is composed of a plurality of divided partial cores,
A core for a motor, wherein the outer periphery of the contact surface between the partial cores is welded to fix the partial cores.
該コアは、
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有し、
円周方向に分割された複数の部分コアからなり、
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、
部分コア同士の接触面の外周を溶接して、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。 The motor core according to claim 1,
The core is
An annular base;
A plurality of coil winding portions projecting on the inner side of the annular base portion and wound with a coil;
It consists of multiple partial cores divided in the circumferential direction,
Partial core is
A partial annular base;
Comprising at least one coil winding portion projecting inside the partial annular base,
A motor core, wherein the outer periphery of the contact surface between the partial cores is welded to fix the partial cores together.
部分コアの部分環状基部の両端に接合凸部を備え、
部分コア同士の接触面の外周において接合凸部を溶接して、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。 The motor core according to claim 2,
Provided with joint protrusions at both ends of the partial annular base of the partial core,
A motor core characterized in that a bonding convex portion is welded on an outer periphery of a contact surface between partial cores, and the partial cores are fixed to each other.
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