JP2017131050A - Stator core, stator, manufacturing method of the same, and electric motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動モーターのステータコア、ステータ、ステータの製造方法及び電動モーターに関する。 The present invention relates to a stator core of an electric motor, a stator, a method for manufacturing a stator, and an electric motor.
電動モーターのステータ及びステータの製造方法の一例が下記の特許文献1及び特許文献2に開示されている。
特許文献1には、ステータコアと、当該ステータコアの所定の位置に配置されたコイル(セグメントコイル又はカセットコイル)と、当該コイルの外周を覆う絶縁体と、を備えるステータの製造方法が記載されている。この製造方法は、前記コイルを構成する第1の金属材料と前記ステータコアを構成する第2の金属材料と前記絶縁体を構成する樹脂材料のそれぞれを同一層の所定の位置に配置して固化する処理を、ステータの水平断面の各層毎に繰り返して、第1の金属材料と第2の金属材料と樹脂材料とをステータの高さ方向に積層することでステータを形成する旨が記載されている。
An example of a stator for an electric motor and a method for manufacturing the stator are disclosed in
特許文献2には、前記ステータコアの表面に絶縁層を形成する第1ステップと、積層造形法により前記絶縁層の表面に導電性粉体を噴射して固着させることによって導電層を形成する第2ステップと、前記導電層上に絶縁層を形成する第3ステップと、を含むステータの製造方法が記載されている。 Patent Document 2 discloses a first step of forming an insulating layer on the surface of the stator core, and a second step of forming a conductive layer by spraying and fixing conductive powder onto the surface of the insulating layer by a layered manufacturing method. A method for manufacturing a stator is described that includes a step and a third step of forming an insulating layer on the conductive layer.
上記各特許文献に記載されているように、ステータは、ステータコアと、当該ステータコアの所定の位置に配置されたコイルと、当該コイルの外周を覆う絶縁体とを備える。
ここで、ステータコア101は、図16及び図17に表すように環状部103と、環状部103から径方向Rの内側に突出し周囲にコイル105が配設される部位となる複数のコア部(特許文献2の突極に相当)107とを備える。該ステータコア101は環状部103とコア部107が同じ磁性材料を用いて一体に作られている。
As described in each of the above patent documents, the stator includes a stator core, a coil disposed at a predetermined position of the stator core, and an insulator that covers the outer periphery of the coil.
Here, as shown in FIGS. 16 and 17, the
ステータコア101は一つのユニットであり、その機械的強度を確保する上で環状部103には設計上所定の強度が求められる。ところが、該環状部103とコア部107は同じ磁性材料を用いて一体に作られているため、環状部103の強度を確保するために当たって、用いる磁性材料の強度特性の制約を受け、当該環状部103の径方向Rにおける厚みを薄く設計する自由度は少ない。その結果、コア部107の周囲のコイル配設領域Sを大きく設計することが難しくなり、コイル105を密に多く巻いてコイルの占有率を向上するのが難しいという問題があった。
The
本発明の目的は、ステータコアのコア部の周囲のコイル配設領域を大きく設計する自由度を高めることにある。 An object of the present invention is to increase the degree of freedom in designing a large coil arrangement region around the core portion of the stator core.
上記課題を解決するために、本発明に係る第1の態様のステータコアは、環状部と、前記環状部から径方向の内側に突出し周囲にコイルが配設される部位となる複数のコア部と、を備える電動モーターのステータコアであって、前記環状部は前記コア部と異なる材料によって形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a stator core according to a first aspect of the present invention includes an annular portion, and a plurality of core portions that project radially inward from the annular portion and have portions around which coils are disposed. , Wherein the annular portion is made of a material different from that of the core portion.
本態様によれば、前記環状部は前記コア部と異なる材料によって形成されているので、環状部の機械的強度を確保するに際して、コア部の磁性材料の制約を受けずに環状部の材料を選定することが可能となる。即ち、環状部としてその厚みを薄くしても強度の高い材料を選定することができる。これにより、ステータコアのコア部の周囲のコイル配設領域を大きく設計する自由度を高めることが可能になる。
以って、環状部の厚みを薄くした分だけコア部の周囲のコイル配設領域を大きく設計することが可能となり、コイルの占有率を向上させることが可能になる。
According to this aspect, since the annular portion is formed of a material different from that of the core portion, when securing the mechanical strength of the annular portion, the material of the annular portion can be used without being restricted by the magnetic material of the core portion. It becomes possible to select. That is, a material having high strength can be selected even if the thickness of the annular portion is reduced. As a result, it is possible to increase the degree of freedom in designing a large coil arrangement region around the core portion of the stator core.
As a result, it is possible to design a larger coil arrangement area around the core portion by reducing the thickness of the annular portion, and to improve the coil occupancy.
本発明に係る第2の態様のステータコアは、第1の態様において、前記コア部と前記環状部との境界部は、該コア部の材料と該環状部の材料が互いに入り組んで存在していることを特徴とする。
ここで、「境界部は、該コア部の材料と該環状部の材料が互いに入り組んで存在している」における「互いに入り組んで存在」とは、コア部と環状部の境界が滑らかな平面又は曲面によって互いに面接触された状態で接合されている構造ではなく、コア部と環状部の接合強度が増すように互いに凸凹に入り組んだ状態で構成されていることを意味する。コア部の材料と環状部の材料がコア部側から環状部側に向かって一方の材料の存在割合が増え、他方の材料の存在割合が減る傾斜状態である構造も含む。
A stator core according to a second aspect of the present invention is the stator core according to the first aspect, wherein the material of the core part and the material of the annular part are intricately present at the boundary part between the core part and the annular part. It is characterized by that.
Here, the “boundary portion is a material in which the core portion material and the annular portion material are intertwined with each other” means that the boundary portion between the core portion and the annular portion is a flat surface or It means that the structure is not a structure in which the surfaces are in contact with each other by curved surfaces, but is formed in a state where the core portion and the annular portion are indented so as to increase the bonding strength between the core portion and the annular portion. It also includes a structure in which the material of the core part and the material of the annular part are in an inclined state in which the existence ratio of one material increases from the core part side toward the annular part side and the existence ratio of the other material decreases.
本態様によれば、前記コア部と環状部との境界部が該コア部と環状部を形成している各材料が互いに入り組んで存在しているので、コア部と環状部の境界が互いに異なる材料同士の界面を平面又は曲面によって単に面接触させた状態で接合されている構造に比べて、コア部と環状部の接合強度を増大させることができる。この構造は後述する製造方法により容易に実現することができる。 According to this aspect, since the boundary part between the core part and the annular part is intricately present in each material forming the core part and the annular part, the boundary between the core part and the annular part is different from each other. Compared to the structure in which the interfaces between the materials are simply brought into surface contact with each other by a flat surface or a curved surface, the bonding strength between the core portion and the annular portion can be increased. This structure can be easily realized by a manufacturing method described later.
本発明に係る第3の態様のステータコアは、第1の態様において、前記境界部は、前記コア部が前記環状部側に入り組んでいることを特徴とする。 The stator core according to a third aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, the boundary part is formed by the core part entering the annular part side.
本態様によれば、前記境界部は、前記コア部の一部が前記環状部側に入り組んで存在しているので、コア部を環状部に対して接合強度を高めた状態で固定することが可能になる。 According to this aspect, since the boundary part is present in such a manner that a part of the core part enters the annular part side, the core part can be fixed to the annular part in a state where the bonding strength is increased. It becomes possible.
本発明に係る第4の態様のステータコアは、第1の態様から第3の態様のいずれか一つの態様において、前記コア部は、磁性層と非磁性層が交互に重なる積層体であることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the stator core according to any one of the first to third aspects, the core portion is a laminate in which magnetic layers and nonmagnetic layers are alternately stacked. Features.
本態様によれば、前記コア部は、磁性層と非磁性層が交互に重なる積層体によって構成されるので、コア部に作用する磁気モーメントの方向を環状部の径方向に容易に揃えることができる。 According to this aspect, since the core portion is configured by a laminated body in which the magnetic layer and the nonmagnetic layer are alternately overlapped, the direction of the magnetic moment acting on the core portion can be easily aligned with the radial direction of the annular portion. it can.
本発明に係る第5の態様のステータコアは、第4の態様において、前記境界部は、前記磁性層と非磁性層の少なくとも一方が前記環状部側に入り組んでいることを特徴とする。 The stator core according to a fifth aspect of the present invention is characterized in that, in the fourth aspect, at least one of the magnetic layer and the nonmagnetic layer is inserted into the annular portion side of the boundary portion.
本態様によれば、前記境界部は、前記磁性層と非磁性層の少なくとも一方が前記環状部側に入り組んだ状態で構成されているので、前記積層体構造のコア部を環状部に対して高い接合強度で固定することができる。 According to this aspect, since the boundary portion is configured in a state where at least one of the magnetic layer and the nonmagnetic layer enters the annular portion side, the core portion of the multilayer structure is disposed with respect to the annular portion. Can be fixed with high bonding strength.
本発明に係る第6の態様のステータは、第1の態様から第5の態様のいずれか一つの態様のステータコアと、絶縁被覆を有し前記コア部の外周に配設されているコイルとを備えることを特徴とする。
ここで、「絶縁被覆」とは、導電性の線材の周囲に設けられた略一様な厚さのチューブ状の絶縁被覆体に限定されず、該線材の周囲に、各線材毎に個別に存在(専用)する構造ではなく、隣り合う各線材に共用される状態で存在するブロック状の絶縁層を含む意味で使用されている。
A stator according to a sixth aspect of the present invention includes the stator core according to any one of the first to fifth aspects, and a coil having an insulating coating and disposed on the outer periphery of the core part. It is characterized by providing.
Here, the term “insulation coating” is not limited to a tube-shaped insulation coating having a substantially uniform thickness provided around a conductive wire, and is individually provided for each wire around the wire. It is not a structure that exists (dedicated) but is used to include a block-like insulating layer that exists in a state shared by adjacent wires.
本態様によれば、電動モーターのステータとして、第1の態様から第5の態様のいずれか一つの態様のステータコアの効果と同様の効果を得ることができる。即ち、ステータコアの環状部の厚みを薄くした分だけコア部の周囲のコイル配設領域を大きく設計することが可能となり、ステータにおけるコイルの占有率を向上させることができる。
また、絶縁被覆として、線材の周囲に各線材毎に個別に存在(専用)する構造ではなく、隣り合う各線材に共用される状態で存在する構造を採用すれば、その製造も容易になり、コスト低下を図ることができる。この「共用」構造は後述する製造方法により容易に実現することができる。
According to this aspect, the same effect as that of the stator core according to any one of the first to fifth aspects can be obtained as the stator of the electric motor. That is, the coil arrangement area around the core portion can be designed to be larger by reducing the thickness of the annular portion of the stator core, and the coil occupation ratio in the stator can be improved.
In addition, as an insulation coating, if it adopts a structure that exists in a state shared by each adjacent wire instead of a structure that exists individually (exclusively) for each wire around the wire, its manufacture becomes easy, Cost reduction can be achieved. This “shared” structure can be easily realized by a manufacturing method described later.
本発明に係る第7の態様のステータは、第6の態様において、前記絶縁被覆は、樹脂材料又はセラミックス材料の少なくとも一方を含むことを特徴とする。 According to a seventh aspect of the stator of the present invention, in the sixth aspect, the insulating coating includes at least one of a resin material or a ceramic material.
本態様によれば、絶縁性を有する樹脂材料又はセラミックス材料の採用によりコイルの絶縁性を容易に実現することができる。 According to this aspect, the insulating property of the coil can be easily realized by adopting an insulating resin material or ceramic material.
本発明に係る第8の態様のステータは、第6の態様又は第7の態様において、前記絶縁被覆と前記環状部との境界部は、該絶縁被覆の材料と該環状部の材料が互いに入り組んで存在していることを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the sixth aspect or the seventh aspect, the insulating coating material and the annular portion material are intertwined with each other at the boundary between the insulating coating and the annular portion. It is characterized in that it exists.
本態様によれば、前記絶縁被覆の材料と環状部の材料が互いに入り組んで存在して境界部を成しているので、絶縁被覆を環状部に対して接合強度を高めた状態で一体化することができ、以ってコイルを安定してステータコアに固定することができる。この構造も後述する製造方法により容易に実現することができる。 According to this aspect, since the material of the insulating coating and the material of the annular portion are intertwined with each other to form a boundary portion, the insulating coating is integrated with the annular portion with increased bonding strength. Therefore, the coil can be stably fixed to the stator core. This structure can also be easily realized by a manufacturing method described later.
本発明に係る第9の態様のステータは、第6の態様から第8の態様のいずれか一つの態様において、前記絶縁被覆と前記環状部は同一材料によって形成されていることを特徴とする。 The stator according to a ninth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the sixth to eighth aspects, the insulating coating and the annular portion are formed of the same material.
本態様によれば、前記絶縁被覆と環状部を同一材料で形成することで、ステータの特性の均質化と製造コストの低減を図ることができる。 According to this aspect, by forming the insulating coating and the annular portion with the same material, the characteristics of the stator can be homogenized and the manufacturing cost can be reduced.
本発明に係る第10の態様のステータは、第6の態様から第9の態様のいずれか一つの態様において、前記コイルの一部は前記コア部と前記環状部の少なくとも一方を貫通して配設されていることを特徴とする。
尚、ここで使用する「貫通」の方向は、径方向を意味する。従って、ステータコアの軸方向両端部の外方に突出してコイルが存在していた従来構造と構成を異にする。
A stator according to a tenth aspect of the present invention is the stator according to any one of the sixth aspect to the ninth aspect, wherein a part of the coil passes through at least one of the core part and the annular part. It is provided.
The direction of “penetration” used here means a radial direction. Therefore, the structure is different from the conventional structure in which the coil exists by projecting outward at both axial ends of the stator core.
本態様によれば、前記コイルの一部を前記コア部と前記環状部の少なくとも一方を径方向に貫通して配設することで、ステータコアの存在している領域の環状部の、軸方向における外側にコイルの一部が存在することになる構造のステータにおいて生ずる、該外側部分で磁気的無効となる無駄な部分の発生を低減させることができる。 According to this aspect, by disposing at least one of the core portion and the annular portion in the radial direction through a part of the coil, the annular portion in the region where the stator core is present in the axial direction. It is possible to reduce the occurrence of a useless portion that becomes magnetically invalid in the outer portion, which occurs in the stator having a structure in which a part of the coil exists on the outer side.
本発明に係る第11の態様のステータの製造方法は、環状部と、前記環状部から径方向の内側に突出する複数のコア部とを有する電動モーターのステータコアと、絶縁被覆を有し前記コア部の外周に配設されているコイルと、を備えるステータの製造方法であって、前記環状部用の材料粉末を含む第1組成物と、前記コア部用の材料粉末を含む第2組成物と、前記絶縁被覆用の材料粉末を含む第3組成物と、前記コイル用の材料粉末を含む第4組成物の少なくとも一つの組成物を用いて単位層を形成する層形成工程と、前記単位層中の前記材料粉末を固化する固化工程とを備え、前記層形成工程及び前記固化工程を積層方向に繰り返すことを特徴とする。 According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a stator manufacturing method comprising: an annular portion; and a stator core of an electric motor having a plurality of core portions protruding radially inward from the annular portion; A stator provided with a coil disposed on the outer periphery of the part, the first composition including the material powder for the annular part, and the second composition including the material powder for the core part A layer forming step of forming a unit layer using at least one of a third composition containing the insulating coating material powder and a fourth composition containing the coil material powder, and the unit A solidifying step of solidifying the material powder in the layer, and repeating the layer forming step and the solidifying step in the stacking direction.
本態様によれば、前記第6の態様から第10の態様のステータを容易に製造することができる。そして、製造されたステータによって前記第6の態様から第10の態様の効果を享受することが可能になる。 According to this aspect, the stator according to the sixth to tenth aspects can be easily manufactured. The manufactured stator makes it possible to enjoy the effects of the sixth aspect to the tenth aspect.
本発明に係る第12の態様のステータの製造方法は、第11の態様において、前記層形成工程では、少なくとも前記コア部と前記環状部との境界部が、両者の材料粉末が存在する複合材料層として形成される、ことを特徴とする。 In a twelfth aspect of the stator manufacturing method according to the present invention, in the eleventh aspect, in the layer forming step, at least a boundary portion between the core portion and the annular portion is a composite material in which both material powders exist. It is formed as a layer.
本態様によれば、該複合材料層を形成するコア部と環状部の各材料の組成(存在割合と存在位置を含む)を調整することによって該境界部において接合強度を高めることを含めて適宜の特性になるように調整することができる。 According to this aspect, it is appropriate to appropriately increase the bonding strength at the boundary portion by adjusting the composition (including the existence ratio and the existence position) of each material of the core portion and the annular portion forming the composite material layer. It can be adjusted so that
本発明に係る第13の態様のステータの製造方法は、第11の態様又は第12の態様において、前記層形成工程は、前記各材料粉末を含む組成物の少なくとも一つを吐出部によって液滴として吐出して形成することを特徴とする。 In the stator manufacturing method according to a thirteenth aspect of the present invention, in the eleventh aspect or the twelfth aspect, in the layer forming step, at least one of the compositions containing the material powders is dropped by a discharge unit. It is characterized by being formed by discharging.
本態様によれば、吐出部によって材料粉末の吐出量、吐出位置及び吐出タイミング等を調整することができ、以って各材料の存在割合を容易に変えることができ、当該ステータを容易に製造することができる。 According to this aspect, the discharge amount of the material powder, the discharge position, the discharge timing, and the like can be adjusted by the discharge unit, so that the presence ratio of each material can be easily changed, and the stator can be easily manufactured. can do.
本発明に係る第14の態様のステータの製造方法は、第11の態様から第13の態様のいずれか一つの態様において、前記固化工程は、レーザー光を照射して前記材料粉末を溶融固化させることを特徴とする。
本態様によれば、固化工程をレーザー光を用いて容易に且つ正確に行うことができる。
In the stator manufacturing method according to a fourteenth aspect of the present invention, in any one of the eleventh aspect to the thirteenth aspect, the solidifying step irradiates a laser beam to melt and solidify the material powder. It is characterized by that.
According to this aspect, the solidification step can be easily and accurately performed using laser light.
本発明に係る第15の態様の電動モーターは、第6の態様から第10の態様のいずれか一つの態様のステータを備える、ことを特徴とする。
本態様によれば、電動モーターとして、第6の態様から第10の態様のいずれか一つの態様のステータの効果と同様の効果を得ることができる。即ち、ステータコアの環状部の厚みを薄くした分だけコア部の周囲のコイル配設領域を大きく設計することが可能となり、ステータにおけるコイルの占有率を向上させることができ、電動モーターの特性を向上させることができる。
An electric motor according to a fifteenth aspect of the present invention includes the stator according to any one of the sixth to tenth aspects.
According to this aspect, the same effect as the effect of the stator according to any one of the sixth to tenth aspects can be obtained as the electric motor. In other words, it is possible to design a larger coil arrangement area around the core portion by reducing the thickness of the annular portion of the stator core, improving the coil occupation ratio in the stator and improving the characteristics of the electric motor. Can be made.
以下に、本発明の実施形態に係るステータコア、ステータ、ステータの製造方法及び電動モーターについて、添付図面を参照して詳細に説明する。
尚、以下の説明では、最初に巻線タイプのコイルに対応した実施形態1に係るステータコアとステータを例にとって、本発明のステータコアとステータの具体的構成について説明する。次に、カセットコイルタイプのコイルに対応した実施形態2に係るステータコアとステータの具体的構成について説明する。
Hereinafter, a stator core, a stator, a stator manufacturing method, and an electric motor according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
In the following description, a specific configuration of the stator core and the stator of the present invention will be described by taking the stator core and the stator according to the first embodiment corresponding to the winding type coil as an example. Next, a specific configuration of the stator core and the stator according to the second embodiment corresponding to the cassette coil type coil will be described.
続いて、前記実施形態1と部分的構成を異にする実施形態3から実施形態8の6つの実施形態について前記実施形態1との差異を中心に順番に説明する。また、これらの説明の中で、前記各実施形態に係る各ステータを適用した本発明の電動モーターの構成について簡単に言及する。
次に、前記各実施形態に係る各ステータを製造するのに使用できるステータの製造装置の概略の構成を説明し、続いて該ステータの製造装置を使用することによって実行される本発明のステータの製造方法を実施形態9として具体的に説明する。
そして、最後に前記各実施形態と部分的構成を異にする本発明のステータコア、ステータ、ステータの製造方法及び電動モーターの他の実施形態について言及する。
Subsequently, six embodiments from
Next, a schematic configuration of a stator manufacturing apparatus that can be used to manufacture each stator according to each of the above embodiments will be described, and then the stator of the present invention executed by using the stator manufacturing apparatus will be described. A manufacturing method will be specifically described as a ninth embodiment.
Finally, other embodiments of the stator core, the stator, the stator manufacturing method, and the electric motor according to the present invention, which are partially different from the above embodiments, will be described.
◆◆◆実施形態1(図1から図3参照)◆◆◆
本実施形態に係るステータコア3Aは、環状部5と、環状部5から径方向Rの内側に突出し周囲にコイル9が配設される部位となる複数のコア部7とを備える電動モーターに適用可能なステータコアである。
そして、本実施形態において、環状部5はコア部7と異なる材料によって形成されている。
◆◆◆ Embodiment 1 (see FIGS. 1 to 3) ◆◆◆
The
In the present embodiment, the
また、本実施形態に係るステータ1Aは、ステータコア3Aと、絶縁被覆11を有しコア部7の外周に配設されている巻線タイプのコイル9とを備えることによって基本的に構成されている。
そして、図示の実施形態では、環状部5は肉薄の円筒状部材によって構成されており、コア部7は環状部5の内周面から該環状部5の軸中心Oに向けて、径方向Rの内側の突出するように一例として8つ設けられている。尚、図中符号13で示す部位は、環状部5とコア部7が接合されている境界部13である。
The
In the illustrated embodiment, the
また、コア部7の材料としては、磁性材料が用いられ、好適な材料として軟磁性材料である融点が1430〜1530℃のケイ素鋼や融点が1440〜1470℃のパーマロイなどが一例として適用可能である。
一方、環状部5としては、非磁性材料が用いられ、好適な材料として非磁性で且つ強度が高い材料である融点が1400〜1450℃のステンレス鋼材(SUS304)や、融点が1371〜1400℃のステンレス鋼材(SUS316)あるいは組成によって異なるが融点が約500〜660℃のアルミニウム合金などが一例として適用可能である。
As the material of the
On the other hand, as the
そして、このような材料によって形成されるステータコア3Aによれば、環状部5の厚みを薄くすることができるから、コア部7の周囲のコイル配設領域Sのスペースを大きくしてコイル9の占有率を高め、以って電動モーターのモーター特性を向上させることが可能になる。
また、本実施形態のコイル9及び絶縁被覆11は、後述する三次元積層造形技術によって製造された構造のものである。コイルの材料として一般に使用されている導電性が高い銅材等が一例として適用でき、絶縁被覆11の材料としては、絶縁性の高い樹脂材料やセラミックス材料等が適用可能である。図1から図3においては、図面の複雑化を避けるためにコイル9は実際の存在量よりも少なく描かれている。更に図3においては、絶縁被覆11の図示が省かれている。
Further, according to the
Moreover, the
図示の実施形態では一例として8つあるコア部7の各々にコイル9が設けられると共に、隣接する各コア部7間に形成されるコイル配設領域Sとなる空間を埋めるようにして前記絶縁被覆11が形成されている。即ち、絶縁被覆11は隣り合う各線材に共用される状態で存在するブロック状に形成されている。
尚、コイル9としては、三次元積層造形技術によらないで、一般に使用されている導線、例えば表面が絶縁層で被覆されている銅線等の金属製線材をコア7に巻き付けることによって設けてもよい。
In the illustrated embodiment, the
The
このようにして構成される本実施形態に係るステータ1Aは、後述するステータの製造方法に従って各部品の成形と組み立てを三次元積層造形技術によって同時に実行して製造することができる他に、各部品を別々に製造して組み立てて、コア部7に線材を巻き付けることによってコイル9を形成する通常の製造方法で製造することも可能である。これにより、当該ステータ1A及び該ステータ1Aを備える電動モーターを製造することが可能である。
The
◆◆◆実施形態2(図4及び図5参照)◆◆◆
本実施形態に係るステータコア3B及びステータ1Bは、コイル9Bの構成が前述した実施形態1と相違しており、一例として2種類のカセットコイル15、17と、これらのカセットコイル15、17の離間した位置にある2つの接点19、21を連結するバスバー23とを複数組配設することで構成されるカセットコイルタイプのコイル9Bが採用されている。
また、コア部7の数が一例として24個で前述した実施形態1よりも多い。
◆◆◆ Embodiment 2 (see FIGS. 4 and 5) ◆◆◆
The
Moreover, the number of the
また、本実施形態では、コイル9Bの一部がコア部7と環状部5の少なくとも一方を貫通して配設されている。そして、図示の実施形態では、コア部7間に形成される空間12から環状部5を径方向Rの外方に向けて貫通する溝部ないし穴部によって形成される開口部25を設け、該開口部25を利用して第1カセットコイル15、第2カセットコイル17及びバスバー23間の接続と、軸方向Zの両端面からコイルの一部が大きく外方に張り出さないコイルエンドの処理が実現されている。
In the present embodiment, a part of the
尚、上記構成以外の環状部5、コア部7、絶縁被覆11等の構成は前述した実施形態1と同様であるので、ここでの詳細な説明は省略する。
そして、このようにして構成される本実施形態に係るステータコア3B及びステータ1Bによっても前述した実施形態1に係るステータコア3A及びステータ1Aと同様の作用、効果を発揮することが可能であり、環状部5の材料として機械的強度の高い材料を使用することで環状部5の厚みを薄くでき、これによりコア部7の周囲のコイル配設領域Sを大きくして電動モーターのモーター特性を向上させることが可能なステータコア3B及びステータ1Bを提供することができる。
Since the configuration of the
Also, the
また、このようにして構成される本実施形態に係るステータ1Bも前述した実施形態1に係るステータ1Aと同様、後述するステータの製造方法に従って各部品の成形と組み立てを三次元積層造形技術によって同時に実行して製造することができる。この製造方法によれば、開口部25は無い状態での貫通構造が可能である。
上記製造方法の他に、各部品を別々に製造して組み立てて、第1カセットコイル15、第2カセットコイル17及びバスバー23間の接続を実行してもよい。
これらにより、当該ステータ1B及び該ステータ1Bを備える電動モーターを製造することが可能である。
In addition, the
In addition to the above manufacturing method, the components may be separately manufactured and assembled, and the connection between the
Thus, it is possible to manufacture the
◆◆◆実施形態3(図6及び図7参照)◆◆◆
本実施形態に係るステータコア3C及びステータ1Cは、実施形態1に係るステータコア3A及びステータ1Aと基本的に同様の構成を有しており、その一部の構成のみが実施形態1と相違している。
従って、ここでは実施形態1と同様の構成については説明を省略し、実施形態1と相違する構成を中心に本実施形態の係るステータコア3C及びステータ1Cの構成とその作用、効果を説明する。
◆◆◆ Embodiment 3 (see FIGS. 6 and 7) ◆◆◆
The
Therefore, the description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted here, and the configuration, operation, and effect of the
即ち、本実施形態ではコア部7と環状部5との境界部13が、コア部7の材料と環状部5の材料が互いに入り組んで存在している。
尚、ここで言う「互いに入り組んで存在」とは、コア部7の材料と環状部5の材料がコア部7側から環状部5側に向かって一方の材料の存在割合が増え、他方の材料の存在割合が減る傾斜状態であることを意味する。別の言い方をすると、コア部7と環状部5の境界部13が単なる一様な平面や曲面によって均一に面接触された状態で接合されている構造ではなく、コア部7と環状部5の接合強度が増すように互いに入り組んで構成されていることを意味する。そして、この「入り組む」には両者の各材料の境界部13における存在割合が「傾斜状態」である構造が含まれる。
In other words, in the present embodiment, the
Here, “existingly intertwined” means that the material of the
具体的には、図6に表すように前記境界部13において、コア部7の材料と環状部5の材料が径方向Rの内外の違う方向に互い違いに凸凹に延びるような態様で構成してもよいし、図7に表すように前記コア部7が前記環状部5側に入り組んでいる態様で構成することが可能である。
また、両者の各材料が入り組む形状の態様としては、図示のように先端に行くに従って幅が小さくなる平面視略三角形状の凹凸が組み合わさった態様でもよいし、平面視方形状ないし台形状の凹凸が組み合わさった態様でもよい。また、両者の各材料の入り組んだ部分のそれぞれの先端に脹らみや鉤部を持たせた、より接合強度の高い態様の形状を採用することも可能である。
Specifically, as shown in FIG. 6, in the
In addition, as an aspect of the shape in which both materials are intricate, an aspect in which unevenness having a substantially triangular shape in a plan view that decreases in width as it goes to the tip may be combined, or a shape in a plan view or a trapezoidal shape may be used. It is also possible to use a mode in which the irregularities of the above are combined. It is also possible to adopt a shape with a higher bonding strength, in which a bulge or a collar is provided at the tip of each of the parts where both materials are complicated.
そして、このようにして構成される本実施形態に係るステータコア3C及びステータ1Cによっても前述した実施形態1に係るステータコア3A及びステータ1Aと同様の作用、効果を発揮することが可能であり、更に本実施形態の場合には、前記のようなコア部7と環状部5
の接合強度を増大させるという作用、効果が得られるようになる。
The
The effect | action and effect of increasing the joining strength of this will come to be acquired.
また、このようにして構成される本実施形態に係るステータ1Cも前述した実施形態1に係るステータ1Aと同様、後述するステータの製造方法に従って各部品の成形と組み立てを三次元積層造形技術によって同時に実行して製造することができる他に、各部品を別々に製造して組み立てて、コア部7に線材を巻き付けることによってコイル9を形成する通常の製造方法で製造することも可能である。これにより、当該ステータ1C及び該ステータ1Cを備える電動モーターを製造することが可能である。
In addition, the
◆◆◆実施形態4(図8及び図9参照)◆◆◆
本実施形態に係るステータコア3D及びステータ1Dは、実施形態1に係るステータコア3A及びステータ1Aと基本的に同様の構成を有しており、その一部の構成のみが実施形態1と相違している。
従って、ここでは実施形態1と同様の構成については説明を省略し、実施形態1と相違する構成を中心に本実施形態に係るステータコア3D及びステータ1Dの構成とその作用、効果を説明する。
◆◆◆ Embodiment 4 (see FIGS. 8 and 9) ◆◆◆
The
Therefore, the description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted here, and the configuration, operation, and effect of the
即ち、本実施形態では図8及び図9に表すように前記コア部7を磁性層27と非磁性層29が交互に重なる積層体によって構成している。因みにコア部7をこのような積層体によって構成した場合には、コア部7に作用する磁気モーメントの方向を環状部5の径方向Rに容易に揃えることが可能になる。
また、前記磁性層27と非磁性層29の少なくとも一方を環状部5側に入り組んだ状態にして配設することが可能である。因みに図9では磁性層27側を環状部5に入り組んだ状態にした態様が図示されているが、非磁性層29側を環状部5に入り組ませてもよいし、磁性層27と非磁性層29の両方を環状部5に入り組ませた態様を採用することが可能である。
That is, in this embodiment, as shown in FIGS. 8 and 9, the
In addition, at least one of the
そして、このようにして構成される本実施形態に係るステータコア3D及びステータ1Dによっても前述した実施形態1に係るステータコア3A及びステータ1Aと同様の作用、効果を発揮することが可能であり、更に本実施形態の場合には、前述したコア部7に作用する磁気モーメントの方向の整列作用が発揮される。また、磁性層27と非磁性層29の少なくとも一方を環状部5側に入り組んだ状態にした場合には、積層体構造のコア部7を環状部5に対して高い接合強度で固定することが可能になる。
The
また、このようにして構成される本実施形態に係るステータ1Dも前述した実施形態1に係るステータ1Aと同様、後述するステータの製造方法に従って各部品の成形と組み立てを三次元積層造形技術によって同時に実行して製造することができる他に、各部品を別々に製造して組み立てて、コア部7に線材を巻き付けることによってコイル9を形成する通常の製造方法で製造することも可能である。これにより、当該ステータ1D及び該ステータ1Dを備える電動モーターを製造することが可能である。
Further, the
◆◆◆実施形態5(図10参照)◆◆◆
本実施形態に係るステータコア3E及びステータ1Eは、実施形態1に係るステータコア3A及びステータ1Aと、基本的に同様の構成を有しており、その一部の構成のみが実施形態1と相違している。
従って、ここでは実施形態1と同様の構成については説明を省略し、実施形態1と相違する構成を中心に本実施形態に係るステータコア3E及びステータ1Eの構成とその作用、効果を説明する。
◆◆◆ Embodiment 5 (see FIG. 10) ◆◆◆
The
Therefore, the description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted here, and the configuration, operation, and effect of the
即ち、本実施形態では、絶縁被覆11Dの形成態様が前記実施形態1と相違している。実施形態1が隣接するコア部7の間に形成される空間を埋める形で当該空間内に配設されるコイル9を被覆していたのに対して、本実施形態では、コイル9を形成する線材を個別に被覆する、該線材の周囲に設けられる略一様な厚さのチューブ状の被覆体によって絶縁被覆11Dが構成されている。
尚、本実施形態と同様にチューブ状の被覆体によって絶縁被覆11Dを構成する場合でも、厚さが一様でないチューブ状の被覆体を採用したり、線材を一本ずつではなく複数本ずつ被覆する構成の絶縁被覆11Dを採用することも可能である。
That is, in this embodiment, the formation mode of the insulating
As in the present embodiment, even when the insulating
そして、このようにして構成される本実施形態に係るステータコア3E及びステータ1Eによっても前述した実施形態1に係るステータコア3A及びステータ1Aと同様の作用、効果を発揮することが可能である。
Also, the
また、このようにして構成される本実施形態に係るステータ1Eも前述した実施形態1に係るステータ1Aと同様、後述するステータの製造方法に従って各部品の成形と組み立てを三次元積層造形技術によって同時に実行して製造することができる他に、各部品を別々に製造して組み立てて、コア部7に線材を巻き付けることによってコイル9を形成する通常の製造方法で製造することも可能である。これにより、当該ステータ1E及び該ステータ1Eを備える電動モーターを製造することが可能である。
In addition, the
◆◆◆実施形態6(図11参照)◆◆◆
本実施形態に係るステータコア3F及びステータ1Fは、実施形態1に係るステータコア3A及びステータ1Aと基本的に同様の構成を有しており、その一部の構成のみが実施形態1と相違している。
従って、ここでは実施形態1と同様の構成については説明を省略し、実施形態1と相違する構成を中心に本実施形態に係るステータコア3F及びステータ1Fの構成とその作用、効果を説明する。
◆◆◆ Embodiment 6 (see FIG. 11) ◆◆◆
The
Therefore, the description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted here, and the configurations, operations, and effects of the
即ち、本実施形態では、絶縁被覆11と環状部5との境界部31が、絶縁被覆11の材料と環状部5の材料が互いに入り組んだ状態で設けられている。
尚、両者の各材料が入り組む形状の態様としては、前述した実施形態3の説明の中で述べた平面視略三角形状、方形状、台形状、先端に脹らみや鉤部を備えた形状等、種々の態様が採用可能である。
That is, in the present embodiment, the
In addition, as an aspect of the shape in which both the materials are intricate, a plan view substantially triangular shape, a square shape, a trapezoidal shape, and a shape provided with a bulge or a collar at the tip described in the description of
そして、このようにして構成される本実施形態に係るステータコア3F及びステータ1Fによっても前述した実施形態1に係るステータコア3A及びステータ1Aと同様の作用、効果を発揮することが可能であり、更に本実施形態の場合には、絶縁被覆11を環状部5に対して接合強度を高めた状態で一体化することができ、以ってコイル9を安定してステータコア3Fに固定することが可能になる。
Also, the
また、このようにして構成される本実施形態に係るステータ1Fも前述した実施形態1に係るステータ1Aと同様、後述するステータの製造方法に従って各部品の成形と組み立てを三次元積層造形技術によって同時に実行して製造することができる。
これらにより、当該ステータ1F及び該ステータ1Fを備える電動モーターを製造することが可能である。
In addition, the
Thus, it is possible to manufacture the
◆◆◆実施形態7(図12参照)◆◆◆
本実施形態に係るステータコア3G及びステータ1Gは、実施形態1に係るステータコア3A及びステータ1Aと基本的に同様の構成を有しており、その一部の構成のみが実施形態1と相違している。
従って、ここでは実施形態1と同様の構成については説明を省略し、実施形態1と相違する構成を中心に本実施形態に係るステータコア3G及びステータ1Gの構成とその作用、効果を説明する。
◆◆◆ Embodiment 7 (see FIG. 12) ◆◆◆
The
Therefore, the description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted here, and the configurations, operations, and effects of the
即ち、本実施形態では、絶縁被覆11と環状部5が同一材料によって形成されている。従って、本実施形態の場合は、絶縁被覆11と環状部5との境界部31が存在しない図示のような一体型の絶縁被覆11と環状部5となる。
そして、このようにして構成される本実施形態に係るステータコア3G及びステータ1Gによっても前述した実施形態1に係るステータコア3A及びステータ1Aと同様の作用、効果を発揮することが可能であり、更に本実施形態の場合には、ステータ1Gの特性の均質化と、製造コストの低減と、絶縁被覆11及び環状部5間の接合強度の向上と、が図られる。
That is, in this embodiment, the insulating
The
また、このようにして構成される本実施形態に係るステータ1Gも前述した実施形態1に係るステータ1Aと同様、後述するステータの製造方法に従って各部品の成形と組み立てを三次元積層造形技術によって同時に実行して製造することができる。
これらにより、当該ステータコア3G及び該ステータ1Gを備える電動モーターを製造することが可能である。
In addition, the
Thus, an electric motor including the
◆◆◆実施形態8(図13参照)◆◆◆
本実施形態に係るステータコア3H及びステータ1Hは、前記実施形態1に係るステータコア3A及びステータ1Aと基本的に同様の構成を有しており、その一部の構成のみが前記実施形態1と相違している。
従って、ここでは前記実施形態1と同様の構成については説明を省略し、前記実施形態1と相違する構成を中心に本実施形態に係るステータコア3H及びステータ1Hの構成とその作用、効果を説明する。
◆◆◆ Embodiment 8 (see FIG. 13) ◆◆◆
The
Therefore, the description of the same configuration as in the first embodiment is omitted here, and the configuration, operation, and effect of the
即ち、本実施形態では、コイル9の一部をコア部7と環状部5の少なくとも一方を貫通して配設されるように構成されている。この構成は前述した実施形態2に係るステータコア3B及びステータ1Bでも採用されていた構成であり、当該構成を巻線タイプのコイル9を使用しているステータコア3及びステータ1に適用したのが本実施形態である。
因みに図示の実施形態では、環状部5に対して径方向Rに貫通する穴部33を設け、該穴部33からコイル9の一部を一旦環状部5の外側に引き出し、他の穴部33に挿入して他のコア部7に巻かれているコイル9に接続するというジャンパー線35を使用した構成が一例として採用されている。ジャンパー線35も絶縁被覆で被われているが、図面の複雑化を避けるために、その図示は省略されている。
That is, in the present embodiment, a part of the
Incidentally, in the illustrated embodiment, a
そして、このようにして構成される本実施形態に係るステータコア3H及びステータ1Hによっても前述した実施形態1に係るステータコア3A及びステータ1Aと同様の作用、効果を発揮することが可能であり、更に本実施形態の場合には、図17に表すようにステータコア101の存在している領域の環状部103の軸方向Zにおける外側にコイル105の一部が存在することになる構造のステータ100において生ずる、該外側部分109で磁気的に無効となる無駄な部分の発生を低減させることが可能になる。
Also, the
また、このようにして構成される本実施形態に係るステータ1Hも前述した実施形態1に係るステータ1Aと同様、後述するステータの製造方法に従って各部品の成形と組み立てを三次元積層造形技術によって同時に実行して製造することができる。
これらにより、当該ステータコア3H及び該ステータ1Hを備える電動モーターを製造することが可能である。
In addition, the
Thus, an electric motor including the
◆◆◆実施形態9(図14及び図15参照)◆◆◆
次に、前記各実施形態で述べたステータコア3及びステータ1の製造を三次元積層造形技術によって行う本発明の実施形態9に係るステータの製造方法を具体的に説明する。
本実施形態に係るステータの製造方法は、環状部5と、該環状部5から径方向Rの内側に突出する複数のコア部7とを有する電動モーターのステータコア3と、絶縁被覆11を有しコア部7の外周に配設されるコイル9とを備えるステータ1の製造方法であって、具体的には以下述べる層形成工程P1と固化工程P2とを備えることによって本実施形態に係るステータの製造方法は基本的に構成されている。
◆◆◆ Ninth Embodiment (See FIGS. 14 and 15) ◆◆◆
Next, a stator manufacturing method according to
The stator manufacturing method according to the present embodiment includes an
以下、最初に本実施形態に係るステータの製造方法を実行する場合に使用されるステータの製造装置41の概略の構成を説明し、その後、当該ステータの製造装置41を使用することによって実行される本実施形態に係るステータの製造方法の内容について説明する。
(1)ステータの製造装置の概略の構成(図14及び図15参照)
ステータの製造装置41としては、一例として複数本のロボットアーム43、45、47、49を備えた多関節式の産業用ロボットが採用できる。
具体的には、環状部5用の材料粉末を含む第1組成物51を吐出する第1吐出ヘッド61と、コア部7用の材料粉末を含む第2組成物52を吐出する第2吐出ヘッド62と、絶縁被覆11用の材料粉末を含む第3組成物53を吐出する第3吐出ヘッド63と、コイル9用の材料粉末を含む第4組成物54を吐出する第4吐出ヘッド64と、これらの吐出ヘッド61、62、63、64から吐出された各組成物51、52、53、54中に含まれる材料粉末にレーザー光Eを個別に照射して固化させる複数の照射ヘッド71、72、73、74と、各組成物51、52、53、54が吐出され、その上面に層形成領域となる一例として平板状のベースプレート81を備えたステージ83と、ロボットアーム43、45、47、49の駆動及びステージ83の積層方向Zの昇降動作を実行する図示しない駆動部と、これらの駆動部の駆動と吐出ヘッド61、62、63、64から吐出される各組成物51、52、53、54の吐出制御と、照射ヘッド71、72、73、74から照射されるレーザー光Eの照射制御を行う図示しない制御部と、を備えることによってステータの製造装置41は一例として構成されている。
Hereinafter, the schematic configuration of the
(1) Schematic configuration of stator manufacturing apparatus (see FIGS. 14 and 15)
As an example of the
Specifically, the
(2)ステータの製造方法の内容(図14及び図15参照)
本実施形態に係るステータの製造方法は、前述したように層形成工程P1と固化工程P2とを備え、層形成工程P1と固化工程P2とを積層方向Zに繰り返すことによって構成されている。以下、層形成工程P1と固化工程P2の内容を具体的に説明する。
(A)層形成工程
層形成工程P1は、環状部5用の材料粉末を含む第1組成物51と、コア部7用の材料粉末を含む第2組成物52と、絶縁被覆11用の材料粉末を含む第3組成物53と、コイル用の材料粉末を含む第4組成物54の少なくとも一つの組成物を用いて単位層Dを形成する工程である。
(2) Contents of stator manufacturing method (see FIGS. 14 and 15)
The stator manufacturing method according to the present embodiment includes the layer forming step P1 and the solidifying step P2 as described above, and is configured by repeating the layer forming step P1 and the solidifying step P2 in the stacking direction Z. Hereinafter, the contents of the layer forming step P1 and the solidifying step P2 will be specifically described.
(A) Layer formation process The layer formation process P1 includes a
そして、層形成工程P1では、少なくともコア部7と環状部5との境界部13が、両者の材料粉末が存在する、前述した実施形態3で述べたような態様の複合材料層として形成されることが好ましい。
また、層形成工程P1では、前記各材料粉末を含む組成物51、52、53、54の少なくとも一つを吐出部であるそれぞれの吐出ヘッド61、62、63、64から液滴として吐出して形成することが好ましい。そして、図示の実施形態では、組成物51、52、53、54のすべてを吐出ヘッド61、62、63、64から吐出される液滴によって形成する構成が開示されている。
In the layer forming step P1, at least the
In the layer forming step P1, at least one of the
尚、各組成物51、52、53、54には、前述した環状部5、コア部7、絶縁被覆11、コイル9を作る材料粉末の他に溶媒又は分散媒とバインダーとが一般に含まれている。
溶媒又は分散媒としては、例えば、蒸留水、純水、RO水等の各種水の他、メタノール、エタノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、オクタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン等のアルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル(メチルセロソルブ)等のエーテル類(セロソルブ類)、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ギ酸エチル等のエステル類、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、ペンタン、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素類、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の環式炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキシルベンゼン、ヘブチルベンゼン、オクチルベンゼン、ノニルベンゼン、デシルベンゼン、ウンデシルベンゼン、ドデシルベンゼン、トリデシルベンゼン、テトラデシルベンゼン等の長鎖アルキル基及びベンゼン環を有する芳香族炭火水素類、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素類、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドンのいずれか一つを含む芳香族複素環類、アセトニトクル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル類、N,N−ジメチルアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類、カルボン酸塩又はその他の各種油類等が挙げられる。
In addition, each
Examples of the solvent or dispersion medium include various waters such as distilled water, pure water, and RO water, as well as methanol, ethanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, octanol, ethylene glycol, diethylene glycol, glycerin, and the like. Alcohols, ethers such as ethylene glycol monomethyl ether (methyl cellosolve) (cellosolves), esters such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl formate, acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl isopropyl ketone , Ketones such as cyclohexanone, aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane and octane, cyclic hydrocarbons such as cyclohexane and methylcyclohexane, benzene, toluene, xylene, hexylbenzene and hebutylbenzene Aromatic hydrocarbons with long-chain alkyl groups and benzene rings such as zen, octylbenzene, nonylbenzene, decylbenzene, undecylbenzene, dodecylbenzene, tridecylbenzene, tetradecylbenzene, methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride , Halogenated hydrocarbons such as 1,2-dichloroethane, aromatic heterocycles containing any one of pyridine, pyrazine, furan, pyrrole, thiophene, and methylpyrrolidone, nitriles such as acetononitrile, propionitrile, acrylonitrile, etc. , N, N-dimethylamide, amides such as N, N-dimethylacetamide, carboxylates or other various oils.
バインダーとしては、前述した溶媒又は分散媒に可溶であれば、限定されない。例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、セルロース系樹脂、合成樹脂等を用いることができる。また、例えば、PLA(ポリ乳酸)、PA(ポリアミド)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)等の熱可塑性樹脂を用いることもできる。
また、可溶状態でなく、上述したアクリル樹脂などの樹脂の微小な粒子の状態で、前述した溶媒又は分散媒中に分散させるようにしてもよい。
The binder is not limited as long as it is soluble in the aforementioned solvent or dispersion medium. For example, an acrylic resin, an epoxy resin, a silicone resin, a cellulose resin, a synthetic resin, or the like can be used. Further, for example, thermoplastic resins such as PLA (polylactic acid), PA (polyamide), PPS (polyphenylene sulfide) can be used.
Moreover, you may make it disperse | distribute in the solvent or dispersion medium mentioned above not in a soluble state but in the state of the fine particle | grains of resin, such as an acrylic resin mentioned above.
(B)固化工程
固化工程P2は、前述した層形成工程P1で形成した単位層D中の材料粉末を固化する工程である。そして、本実施形態では前述した照射ヘッド71、72、73、74から照射されるレーザー光Eを利用して前記材料粉末を溶融固化させる構成が採用されている。
具体的には、コア部7を形成する部位の断面を取ると、図14に表すようになり、コア部7の形成に際してはロボットアーム45の先端に取り付けられた第2吐出ヘッド62から第2組成物52が吐出され、該吐出された第2組成物52に対して第2照射ヘッド72からレーザー光Eを照射させて該第2組成物52を溶融固化する。
一方、環状部5の形成に際しては、ロボットアーム43の先端に取り付けられた第1吐出ヘッド61から第1組成物51が吐出され、該吐出された第1組成物51に対して第1照射ヘッド71からレーザー光Eを照射させて該第1組成物51を溶融固化して単位層Dを形成する。
(B) Solidification process The solidification process P2 is a process of solidifying the material powder in the unit layer D formed in the layer formation process P1 described above. And in this embodiment, the structure which melts and solidifies the said material powder using the laser beam E irradiated from
Specifically, when a cross section of a portion where the
On the other hand, when forming the
また、絶縁被覆11とコイル9を形成する部位の断面を取ると、図15に表すようになり、絶縁被覆11の形成に際しては、ロボットアーム47の先端に取り付けられた第3吐出ヘッド63から第3組成物53が吐出され、該吐出された第3組成物53に対して第3照射ヘッド73からレーザー光Eを照射させて該第3組成物53を溶融固化する。
また、コイル9の形成に際しては、ロボットアーム49の先端に取り付けられた第4吐出ヘッド64から第4組成物54が吐出され、該吐出された第4組成物54に対して第4照射ヘッド74からレーザー光Eを照射させて該第4組成物54を溶融固化する。
Further, a cross section of a portion where the insulating
In forming the
更に、環状部5の形成に際しては、前記と同様、ロボットアーム43の先端に取り付けられた第1吐出ヘッド61から第1組成物51が吐出され、該吐出された第1組成物51に対して第1照射ヘッド71からレーザー光Eを照射させて該第1組成物51を溶融固化して単位層Dを形成する。
そして、同様の動作を積層方向Zに所定回数繰り返すことによって三次元積層造形物として前述した構成のステータ1が製造される。
Furthermore, when forming the
Then, by repeating the same operation in the stacking direction Z a predetermined number of times, the
そして、このようにして構成される本実施形態に係るステータの製造方法によれば、前述した各実施形態で述べた構成のそれぞれのステータ1を容易に製造することができるようになる。そして、製造されたステータ1によって前述した各実施形態で説明したステータ1が有する作用、効果が発揮され、コイル9の占有率を向上させて電動モーターの特性の向上に寄与し得るようになる。
And according to the stator manufacturing method according to this embodiment configured as described above, each
[他の実施形態]
本発明に係るステータコア3、ステータ1、ステータの製造方法及び電動モーターは、以上述べたような構成を有することを基本とするものであるが、本願発明の要旨を逸脱しない範囲内での部分的構成の変更や省略等を行うことも勿論可能である。
例えば、実施形態3から実施形態7で述べた構成を実施形態2で述べたカセットコイルタイプのコイル9Bを使用したステータ1Bに適用することが可能である。また、実施形態9では、各吐出ヘッド61、62、63、64に対応して個別に照射ヘッド71、72、73、74を備えていたが、これらの照射ヘッド71、72、73、74の一部又は全部を共有するように構成することも可能である。また、実施形態7で述べた環状部5と絶縁被覆11を同一材料で形成する場合には、第1組成物51と第3組成物53が同一材料となるから、単一の吐出ヘッド61又は63を使用して環状部5と絶縁被覆11の両方を連続的に形成することも可能である。
[Other Embodiments]
The
For example, the configuration described in the third to seventh embodiments can be applied to the
1…ステータ、3…ステータコア、5…環状部、7…コア部、9…コイル、
11…絶縁被覆、12…空間、13…境界部、15…第1カセットコイル、
17…第2カセットコイル、19…接点、21…接点、23…バスバー、25…開口部、
27…磁性層、29…非磁性層、31…境界部、33…穴部、35…ジャンパー線、
41…ステータの製造装置、43…ロボットアーム、45…ロボットアーム、
47…ロボットアーム、49…ロボットアーム、51…第1組成物、52…第2組成物、
53…第3組成物、54…第4組成物、61…第1吐出ヘッド、62…第2吐出ヘッド、
63…第3吐出ヘッド、64…第4吐出ヘッド、71…第1照射ヘッド、
72…第2照射ヘッド、73…第3照射ヘッド、74…第4照射ヘッド、
81…ベースプレート、83…ステージ、R…径方向、O…軸中心、S…コイル配設領域、
Z…軸方向(積層方向)、P1…層形成工程、P2…固化工程、E…レーザー光、
D…単位層
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
17 ... second cassette coil, 19 ... contact, 21 ... contact, 23 ... bus bar, 25 ... opening,
27 ... magnetic layer, 29 ... nonmagnetic layer, 31 ... boundary portion, 33 ... hole, 35 ... jumper wire,
41 ... Stator manufacturing apparatus, 43 ... Robot arm, 45 ... Robot arm,
47 ... Robot arm, 49 ... Robot arm, 51 ... First composition, 52 ... Second composition,
53 ... 3rd composition, 54 ... 4th composition, 61 ... 1st discharge head, 62 ... 2nd discharge head,
63: Third ejection head, 64: Fourth ejection head, 71: First irradiation head,
72 ... 2nd irradiation head, 73 ... 3rd irradiation head, 74 ... 4th irradiation head,
81 ... Base plate, 83 ... Stage, R ... Radial direction, O ... Center of axis, S ... Coil arrangement area,
Z ... axial direction (stacking direction), P1 ... layer formation process, P2 ... solidification process, E ... laser beam,
D: Unit layer
Claims (15)
前記環状部は前記コア部と異なる材料によって形成されている、ことを特徴とするステータコア。 A stator core of an electric motor comprising: an annular portion; and a plurality of core portions that project radially inward from the annular portion and serve as a portion around which a coil is disposed,
The stator core, wherein the annular portion is formed of a material different from that of the core portion.
前記コア部と前記環状部との境界部は、該コア部の材料と該環状部の材料が互いに入り組んで存在している、ことを特徴とするステータコア。 The stator core according to claim 1, wherein
The stator core is characterized in that a material of the core part and a material of the annular part are present at the boundary part between the core part and the annular part.
前記境界部は、前記コア部が前記環状部側に入り組んでいる、ことを特徴とするステータコア。 The stator core according to claim 1, wherein
The stator core according to claim 1, wherein the boundary part is formed by the core part entering the annular part side.
前記コア部は、磁性層と非磁性層が交互に重なる積層体である、ことを特徴とするステータコア。 In the stator core according to any one of claims 1 to 3,
The said core part is a laminated body with which a magnetic layer and a nonmagnetic layer overlap alternately, The stator core characterized by the above-mentioned.
前記境界部は、前記磁性層と非磁性層の少なくとも一方が前記環状部側に入り組んでいる、ことを特徴とするステータコア。 The stator core according to claim 4, wherein
The stator core according to claim 1, wherein at least one of the magnetic layer and the nonmagnetic layer enters the annular portion side at the boundary portion.
絶縁被覆を有し前記コア部の外周に配設されているコイルと、を備えるステータ。 The stator core according to any one of claims 1 to 5,
A stator having an insulation coating and disposed on an outer periphery of the core portion.
前記絶縁被覆は、樹脂材料又はセラミックス材料の少なくとも一方を含む、ことを特徴とするステータ。 The stator according to claim 6, wherein
The stator, wherein the insulating coating includes at least one of a resin material or a ceramic material.
前記絶縁被覆と前記環状部との境界部は、該絶縁被覆の材料と該環状部の材料が互いに入り組んで存在している、ことを特徴とするステータ。 The stator according to claim 6 or 7,
The boundary portion between the insulating coating and the annular portion is characterized in that the material of the insulating coating and the material of the annular portion are intertwined with each other.
前記絶縁被覆と前記環状部は同一材料によって形成されている、ことを特徴とするステータ。 The stator according to any one of claims 6 to 8,
The stator, wherein the insulating coating and the annular portion are made of the same material.
前記コイルの一部は前記コア部と前記環状部の少なくとも一方を貫通して配設されている、ことを特徴とするステータ。 The stator according to any one of claims 6 to 9,
A part of the coil is disposed so as to penetrate at least one of the core part and the annular part.
前記環状部用の材料粉末を含む第1組成物と、前記コア部用の材料粉末を含む第2組成物と、前記絶縁被覆用の材料粉末を含む第3組成物と、前記コイル用の材料粉末を含む第4組成物の少なくとも一つの組成物を用いて単位層を形成する層形成工程と、
前記単位層中の前記材料粉末を固化する固化工程と、を備え、
前記層形成工程及び前記固化工程を積層方向に繰り返す、ことを特徴とするステータの製造方法。 A stator comprising: an annular portion; a stator core of an electric motor having a plurality of core portions protruding radially inward from the annular portion; and a coil having an insulation coating and disposed on an outer periphery of the core portion. A manufacturing method of
A first composition including the material powder for the annular portion, a second composition including the material powder for the core portion, a third composition including the material powder for the insulating coating, and the material for the coil A layer forming step of forming a unit layer using at least one composition of the fourth composition containing powder;
Solidifying step of solidifying the material powder in the unit layer,
A method of manufacturing a stator, characterized in that the layer forming step and the solidifying step are repeated in the stacking direction.
前記層形成工程では、少なくとも前記コア部と前記環状部との境界部が、両者の材料粉末が存在する複合材料層として形成される、ことを特徴とするステータの製造方法。 In the manufacturing method of the stator according to claim 11,
In the layer forming step, at least a boundary portion between the core portion and the annular portion is formed as a composite material layer in which both material powders are present.
前記層形成工程は、前記各材料粉末を含む組成物の少なくとも一つを吐出部によって液滴として吐出して形成する、ことを特徴とするステータの製造方法。 In the stator manufacturing method according to claim 11 or 12,
In the method of manufacturing a stator, the layer forming step includes forming at least one of the compositions containing the material powders as droplets by a discharge unit.
前記固化工程は、レーザー光を照射して前記材料粉末を溶融固化させる、ことを特徴とするステータの製造方法。 The method for manufacturing a stator according to any one of claims 11 to 13,
In the method for manufacturing a stator, the solidifying step includes irradiating a laser beam to melt and solidify the material powder.
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JP3930254B2 (en) * | 2001-01-24 | 2007-06-13 | 東北パイオニア株式会社 | Ceramic insulated wire, self-bonding ceramic insulated wire, coating composition, coil and voice coil for speaker |
JP3103557U (en) * | 2004-02-23 | 2004-08-19 | 尹 載東 | Small power generator |
JP5029049B2 (en) * | 2007-02-13 | 2012-09-19 | ダイキン工業株式会社 | Armature, rotating electric machine, compressor, blower, air conditioner |
JP6060911B2 (en) * | 2014-01-21 | 2017-01-18 | トヨタ自動車株式会社 | Stator manufacturing method |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021513748A (en) * | 2018-02-12 | 2021-05-27 | イープロペルド リミテッド | Electromagnetic device |
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EP3611831A1 (en) * | 2018-08-14 | 2020-02-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for producing a rotor for an asynchronous machine, rotor and asynchronous machine |
WO2020035500A1 (en) * | 2018-08-14 | 2020-02-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for producing a rotor for an asynchronous machine, rotor and asynchronous machine |
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