JP4323370B2 - 電機子及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、回転電機の電機子及び電機子の製造方法に関するものである。

近年、各種メカトロニクス機器において、数多くのモータが搭載されるに伴い、モータの小型化や低コスト化が強く要求されている。従来、モータ等における電機子（アーマチャ）等は、図１２に示すように、回転軸８０に軸着されるコア８１と、同コア８１に巻回されたコイル８２とを備えている。コア８１は、基部８１ａと、この基部８１ａから系方向に放射状に設けられた複数のティース８１ｂとを有し、そのティース８１ｂにエナメル等で絶縁被覆された巻線８３が巻回されている。巻線８３を巻回する方法としては、図１３に示すように、巻線供給部から引き出された巻線８３を、フライヤ８４を介してモータのコア８１側に送出し、フライヤ８４を回転させることにより、コア８１に巻線８３を巻回する方法が提案されている（特許文献１参照。）。
特開２００１−２９８９１８号公報

ところが、一般に、巻線８３は丸線形状であるため、複数の巻線８３が互いに隣接する箇所において隙間（デッドスペース）８５が生じていた。このため、コイルスロット８６内におけるコイル８２の高占積化には限界があり、モータのトルクを上げるためには、巻線８３の巻き数を増やすとともに、その分コイルスロット８６の断面積を広く確保しなければならなかった。その結果、コア８１の寸法が大きくなることから、モータの大型化を招くという問題が生じていた。また、コア８１に巻線８３を巻回する方法では、巻線８３の巻き数やコイルスロット８６の数を増加させた場合、その分加工タクトが長くなり、製造コストの上昇を招くという問題があった。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、高出力化及び小型化が達成されるとともに、低コスト化を図ることが可能な回転機器の電機子及びその製造方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、回転軸の周囲に配置されるコアにスロットが形成され、前記スロットにコイルを形成した回転電機の電機子において、前記コアはその全体を金属粉体を圧縮成形してなる一体物であり、前記回転軸が装着される基部と、その基部から放射状に延びる複数のティースと、隣り合うティースの先端部が円周方向に繋がって形成される外周壁とを備え、その外周壁に同コアの軸線方向に沿って非磁性化領域が形成され、隣り合うティースと外周壁とによって包囲された空間が前記スロットであり、そのスロット内に前記コイルが装着されており、前記コイルは断面多角形状を有する線材により構成され、前記スロットの内側面は前記線材が嵌入されるように形成され、前記コイルは、所定の長さを有する複数本の前記線材を束ね、所定位置にある前記線材の端部を結線することで構成されていることをその要旨とする。

この構成にすれば、コアの外周壁が円周方向に繋がって形成されているため、脆性材料からなるコアの機械的強度を向上させることができる。又、コアに、その軸線方向に沿って非磁性化領域を形成することによって、磁気損失を抑制することができると共に、磁束密度の低下を抑制することもできる。
また、スロットの内側面は線材が嵌入されるように形成されているため、線材とスロットの内側面とが互いに隣接する箇所で生じる隙間を小さくすることができる。このため、スロット内におけるコイルの占積率を高めることができる。よって、コイルの巻き線数を従来と同じにすれば、磁束密度を低下させることなく、スロットの断面積を小さくすることが可能となる。また、スロットの断面積を従来と同じにすれば、コアの寸法を大きくすることなく、コイルの巻き線数を増やすことが可能となる。
また、コイルを構成する線材が断面多角形状を有しているため、線材同士を面接触させることができる。この場合、スロット内において、線材同士が互いに隣接する箇所で生じる隙間を小さくすることができる。また、スロットの内側面は線材が嵌入されるように形成されているため、線材とスロットの内側面とが互いに隣接する箇所で生じる隙間を小さくすることもできる。よって、スロット内におけるコイルの占積率を高めることができる。従って、コイルの巻き線数を従来と同じにすれば、磁束密度を低下させることなく、スロットの断面積を小さくすることが可能となる。また、スロットの断面積を従来と同じにすれば、コアの寸法を大きくすることなく、コイルの巻き線数を増やすことが可能となる。
また、束ねられた線材の端部を結線することでコアのスロットにコイルが形成される。このため、巻線をコアに巻付けてコイルを形成する方法と比べ、巻線の巻付け回数やコアのスロットの数に影響されることなく、コイルを形成することが可能となる。よって、コイルを形成する際の作業効率を向上させることができる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記非磁性化領域は、前記外周壁の一部を加圧又は加熱することにより形成されていることをその要旨とする。
この構成にすれば、コアの外周壁の一部を加圧又は加熱することにより、非磁性化領域を容易に形成することができる。

請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において、前記非磁性化領域は、前記外周壁をレーザ加工することで形成されることをその要旨とする。
この構成にすれば、レーザ加工を用い、コアの外周壁に対し局所加熱を行うことで非磁性化領域が形成される。このため、コアの加工中に、割れやクラック等が生じるのを防止することができる。
請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の発明において、前記コアは、オーステナイト系材料を含有してなることをその要旨とする。
この構成にすれば、コアがオーステナイト系材料を含有してなるため、同コアの一部を非磁性化させたり、又は透磁率を低下させたりすることが可能となる。

請求項５に記載の発明では、請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の発明において、導電性を有し、前記線材をコイル状に接続する導体部材を備えたことをその要旨とする。
この構成にすれば、導体部材を用いることで、束ねられた線材の端部を容易に結線することができる。このため、コイルを形成する際の作業効率をより一層向上させることができる。

請求項６に記載の発明では、請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の発明において、前記線材の断面形状は正多角形であることをその要旨とする。
この構成にすれば、線材の断面形状は正多角形であることから、線材同士が互いに隣接する箇所で生じる隙間を小さくすることができるとともに、線材をスロット内に規則的に配列することができる。

請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の発明において、前記線材の断面形状は正六角形であることをその要旨とする。
この構成にすれば、線材同士が互いに隣接する箇所で生じる隙間を更に小さくすることができる。このため、スロット内におけるコイルの占積率を更に高めることができる。

請求項８に記載の発明では、請求項１〜７のうちいずれか１項に記載の発明において、前記金属粉体は、予めマルテンサイト化されたオーステナイト系材料からなる磁性金属粉体であることをその要旨とする。

この構成にすれば、オーステナイト系材料を予めマルテンサイト化した磁性金属粉体を圧縮成形してコアを形成することによって、同コアのスロットに対応する部分を非磁性化させたり、又は透磁率を低下させたりすることが可能となる。これにより、磁気損失や、磁束密度の低下を抑制することが可能なコアを形成することができる。

請求項９に記載の発明では、請求項１〜７のうちいずれか１項に記載の発明において、前記コアは、オーステナイト系材料からなる非磁性金属粉体を圧縮成形したものをマルテンサイト化してなることをその要旨とする。

この構成にすれば、オーステナイト系材料からなる非磁性金属粉体を圧縮成形したものをマルテンサイト化してコアを形成することによって、同コアのスロットに対応する部分を非磁性化させたり、又は透磁率を低下させたりすることが可能となる。これにより、磁気損失や、磁束密度の低下を抑制することが可能なコアを形成することができる。

請求項１０に記載の発明では、回転軸が装着される基部と、その基部から放射状に延びる複数のティースと、隣り合うティースの先端部が円周方向に繋がって形成される外周壁とを備え、隣り合うティースと外周壁とによって包囲された空間をスロットとするコアのスロットにコイルを形成した回転電機の電機子の製造方法であって、オーステナイト系材料からなる非磁性金属粉体を圧縮成形して前記コアの全体を一体物として形成する工程と、前記コアをマルテンサイト化する工程と、前記マルテンサイト化されたコアの前記外周壁に、同コアの軸線方向に沿って非磁性化領域を形成する工程と、前記コアのスロット内に前記コイルを装着する工程とを備え、前記コイルは断面多角形状を有する線材により構成され、前記圧縮成形して形成される前記コアの前記スロットの内側面は前記線材が嵌入されるように形成され、前記コアのスロット内に装着された前記コイルは、所定の長さを有する複数本の前記線材を束ね、所定位置にある前記線材の端部を結線することで構成されていることをその要旨とする。

この構成にすれば、オーステナイト系材料からなる非磁性金属粉体を圧縮成形したものをマルテンサイト化してコアを形成することによって、同コアのスロットに対応する部分を非磁性化させたり、又は透磁率を低下させたりすることが可能となる。これにより、磁気損失や、磁束密度の低下を抑制することが可能なコアを形成することができる。

請求項１１に記載の発明では、回転軸が装着される基部と、その基部から放射状に延びる複数のティースと、隣り合うティースの先端部が円周方向に繋がって形成される外周壁とを備え、隣り合うティースと外周壁とによって包囲された空間をスロットとするコアのスロットにコイルを形成した回転電機の電機子の製造方法であって、予めマルテンサイト化されたオーステナイト系材料からなる磁性金属粉体を圧縮成形して前記コアの全体を一体物として形成する工程と、前記コアの前記外周壁に、同コアの軸線方向に沿って非磁性化領域を形成する工程と、前記コアのスロット内に前記コイルを装着する工程とを備え、前記コイルは断面多角形状を有する線材により構成され、前記圧縮成形して形成される前記コアの前記スロットの内側面は前記線材が嵌入されるように形成され、前記コアのスロット内に装着された前記コイルは、所定の長さを有する複数本の前記線材を束ね、所定位置にある前記線材の端部を結線することで構成されていることをその要旨とする。

この構成にすれば、オーステナイト系材料を予めマルテンサイト化した磁性金属粉体を圧縮成形してコアを形成することによって、同コアのスロットに対応する部分を非磁性化させたり、又は透磁率を低下させたりすることが可能となる。これにより、磁気損失や、磁束密度の低下を抑制することが可能なコアを形成することができる。

また、請求項１０，１１に記載の発明では、外周壁に非磁性化領域を形成することによって、磁気損失や、磁束密度の低下を更に抑制することが可能なコアを形成することができる。
また、スロットの内側面は線材が嵌入されるように形成されているため、線材とスロットの内側面とが互いに隣接する箇所で生じる隙間を小さくすることができる。このため、スロット内におけるコイルの占積率を高めることができる。よって、コイルの巻き線数を従来と同じにすれば、磁束密度を低下させることなく、スロットの断面積を小さくすることが可能となる。また、スロットの断面積を従来と同じにすれば、コアの寸法を大きくすることなく、コイルの巻き線数を増やすことが可能となる。
また、コイルを構成する線材が断面多角形状を有しているため、線材同士を面接触させることができる。この場合、スロット内において、線材同士が互いに隣接する箇所で生じる隙間を小さくすることができる。また、スロットの内側面は線材が嵌入されるように形成されているため、線材とスロットの内側面とが互いに隣接する箇所で生じる隙間を小さくすることもできる。よって、スロット内におけるコイルの占積率を高めることができる。従って、コイルの巻き線数を従来と同じにすれば、磁束密度を低下させることなく、スロットの断面積を小さくすることが可能となる。また、スロットの断面積を従来と同じにすれば、コアの寸法を大きくすることなく、コイルの巻き線数を増やすことが可能となる。
また、束ねられた線材の端部を結線することでコアのスロットにコイルが形成される。このため、巻線をコアに巻付けてコイルを形成する方法と比べ、巻線の巻付け回数やコアのスロットの数に影響されることなく、コイルを形成することが可能となる。よって、コイルを形成する際の作業効率を向上させることができる。

請求項１２に記載の発明では、請求項１０又は１１に記載の発明において、加圧又は加熱処理を行うことにより、前記非磁性化領域を形成することをその要旨とする。
この構成にすれば、コアの外周壁の一部を加圧又は加熱することにより、非磁性化領域を容易に形成することができる。

請求項１３に記載の発明では、請求項１０〜１２のうちいずれか１項に記載の発明において、前記コイルを構成するための線材を前記スロット内に挿入した後に、所定位置にある前記線材の端部を結線することをその要旨とする。

この構成にすれば、線材をコアのスロットに挿入した後に、線材の端部を結線することで、コアのスロットにコイルが形成される。このため、巻線をコアに巻付けてコイルを形成する方法と比べ、巻線の巻付け回数やコアのスロットの数に影響されることなく、コアのスロットにコイルを形成することが可能となる。よって、コイルを形成する際の作業効率を向上させることができる。

請求項１４に記載の発明では、請求項１３に記載の発明において、複数本の前記線材を束ね、同線材の束を前記スロット内に挿入することをその要旨とする。
この構成にすれば、複数本の線材をスロット内に同時に挿入することで、その分加工タクトを短縮化させることができる。よって、コイルを形成する際の作業効率をより一層向上させることができる。

請求項１５に記載の発明では、請求項１４に記載の発明において、前記線材の束は、前記スロットの断面形状とほぼ同形状に束ねられていることをその要旨とする。
この構成にすれば、スロットの断面形状とほぼ同形状に束ねられた線材を挿入することによって、加工タクトを大幅に短縮化させることができる。よって、コイルを形成する際の作業効率を更に向上させることができる。

本発明によれば、高出力化及び小型化が達成されるとともに、低コスト化を図ることが可能となる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図５に従って説明する。
図１〜図３に示すように、本実施形態のモータ１において、円筒状のヨークハウジング２の内側面には一対のマグネット３が固着され、これらマグネット３の内側には電機子５が回転可能に収容されている。

電機子５は、回転軸４、コア７、コイル８及び導体部材としてのパターン基板１０を備えている。回転軸４の中心部には、略円筒状のコア７が軸着されている。コア７は、軟磁性金属粉体（ＳＭＣ）を焼結することにより形成され、その表面全体が、絶縁性を有する酸化皮膜により被覆されている。この場合、前記軟磁性金属粉体としては、オーステナイト系材料からなる非磁性金属粉体を予めマルテンサイト化したものが用いられている。具体的には、オーステナイト系材料からなる非磁性金属粉体に加圧や熱処理等を施すことにより、該非磁性金属粉体を軟磁性金属粉体に変性させた、即ちマルテンサイト化したものが用いられている。

コア７は、基部７ａと、この基部７ａから径方向に放射状に延びる複数のティース７ｂと、隣り合うティース７ｂの先端部が繋がって形成された外周壁７ｃとから構成されている。コア７の基部７ａの中心には、軸方向に貫通する貫通穴１１が形成され、この貫通穴１１に回転軸４が挿通されている。隣り合うティース７ｂの間には、コイル８を収容するスロットとしてのコイルスロット１３が設けられている。このコイルスロット１３は、隣り合うティース７ｂと外周壁７ｃとによって包囲された空間である。

コアの外周壁７ｃは円周方向に繋がって形成されるとともに、同外周壁７ｃには略帯状の非磁性化領域１５が軸線方向に沿って形成されている。この非磁性化領域１５は、例えば、レーザによりコア７の外周壁７ｃを局所加熱することで形成される。尚、この非磁性化領域１５は、磁気損失を抑制するためのものであり、コア７の軸周りに等角度間隔で形成されている。非磁性化領域１５は、隣り合うティース７ｂの間に位置し、コイルスロット１３と同数（本実施形態では６個）設けられている。

コイルスロット１３内には、コイル８を構成する線材１６の束１７が収容されている。コイルスロット１３は、その断面形状が、収容される線材１６の束１７の断面形状とほぼ一致するように形成されている。従って、コイルスロット１３の内側面１４は、線材１６の束１７が嵌入されるように形成されている。

線材１６は、その断面形状が正六角形（ハニカム形状）であって、コイルスロット１３内に規則的に配列されている。線材１６の外表面は、例えば、エナメル等で絶縁被覆されている。線材１６は、それらが互いに隣接する箇所で、同線材１６の外表面が密着するように配置されるとともに、同線材１６の束１７の外縁がコイルスロット１３の内側面１４と密着するように配置されている。

線材１６はコア７の軸方向の側長とほぼ同じ長さを有し、これら線材１６の端部同士を結線するためのパターン基板１０が、コア７の両端面に装着されている。パターン基板１０は、コア７とほぼ同径の円盤状に形成され、中央に回転軸４が挿通される挿通穴１８を備えている。

次に、コイル８の構造について説明する。本実施形態でいうコイル８とは、図４、図５に示すように、特定のコイルスロット１３ａ内の線材１６ａと別のコイルスロット１３ｂ内の線材１６ｂとが結線されることで、コア７のティース７ｂ周りに形成されるコイル状の導体部のことを指す。

パターン基板１０には導体配線２１がパターン形成され、同パターン基板１０の装着面には、導体配線２１から延出された接点２２が形成されている。パターン基板１０をコア７の両端面に装着することによって、線材１６ａの両端部と線材１６ｂの両端部とに前記接点２２が圧接される。このように、両線材１６ａ，１６ｂとパターン基板１０の導体配線２１とが、接点２２を介して電気的に接続されることで、コア７のティース７ｂ周りにコイル状の導体部を形成することができる。このようにして、コア７のコイルスロット１３には、線材１６の束１７とパターン基板１０とで構成されたコイル８が形成される。

次に、電機子５の製造方法を図３に基づいて説明する。
まず、オーステナイト系材料からなる非磁性金属粉体を予め熱処理し、コア７を形成するための軟磁性金属粉体を生成する。そして、この軟磁性金属粉体を圧縮成形して得られた成形体を焼結し、コア７を形成する。その後、焼結体としてのコア７に対し、レーザ等で外部から局所加熱を行い、コア７の外周壁７ｃに非磁性化領域１５を形成する。

次に、コイルスロット１３にコイル８を形成するため、線材１６を所定の長さに切断し、それらをコイルスロット１３の断面形状と同形状に束ねる。このようにして得られた線材１６の束１７を、コア７の端面から各コイルスロット１３に挿入する。

続いて、所定位置にある線材１６の端部同士の結線を行うため、パターン基板１０をコア７の両端面に装着する。このとき、線材１６の両端部にパターン基板１０の接点２２が圧接される。すると、パターン基板１０の導体配線２１を介して、線材１６と別の線材１６とが結線され、コア７のコイルスロット１３にコイル８が形成される。

上記実施形態によれば、以下のような特徴を得ることができる。
（１）線材１６の断面形状は正六角形（ハニカム形状）であるため、線材１６は、それらの側面が互いに隣接する箇所で密着するように配置される。このため、コイル８を構成する線材１６同士の隙間を小さくすることができ、コイルスロット１３内におけるコイル８の占積率を高めることができる。また、コイルスロット１３は、収容される線材１６の束１７が嵌入されるように形成されているため、線材１６は、コイルスロット１３の内側面１４と隣接する箇所で密着するように配置される。このため、コイル８を構成する線材１６とコイルスロット１３の内側面１４との隙間を小さくすることもでき、コイルスロット１３内におけるコイル８の占積率をより一層高めることができる。これらの場合、コイル８の巻き線数を従来と同じにすれば、コイルスロット１３の断面積を小さくすることができ、コア７の寸法を小さくすることができる。また、コイルスロット１３の断面積を従来と同じにすれば、コイル８の巻き線数を増やすことができ、磁束密度を向上させることができる。従って、モータ１の小型化及び高出力化を達成することができる。

（２）線材１６は、それらが互いに隣接する箇所で密着するように配置されるとともに、同線材１６の束１７の外縁がコイルスロット１３の内側面１４と密着するように配置されている。この場合、コイルスロット１３内には、図１２で示す隙間（デッドスペース）８５が生じないことから、電流・電圧の存在下での放熱性を高めることができる。

（３）所定の長さに切断された線材１６をコイルスロット１３の断面形状と同形状に束ね、この線材１６の束１７をコア７の端面から各コイルスロット１３に挿入し、線材１６の端部同士の結線を行うことで、コイルスロット１３にコイル８を形成している。この場合、巻線８３をコア８１に巻き付ける方法と比べ、コイル８の巻付け回数やコイルスロット１３の数に影響されることなく、コイル８を形成することができる。しかも、線材１６の束１７とパターン基板１０とを組み付けてコイル８が形成されるため、加工タクトを大幅に短縮化させることができる。よって、コイル８を形成する際の作業効率を向上させることができる。従って、作業コストを削減することができ、モータ１の製造コストを低減させることができる。

（４）断面形状が正六角形の線材１６は、その角部が鈍角であることから、線材１６同士が接触することでエナメル等の絶縁被覆に傷が付くのを抑制することができる。このため、隣り合う線材１６間で短絡（ショート）等の不具合が防止され、モータ１の信頼性を向上させることもできる。

（５）本実施形態において、軟磁性金属粉体を焼結して得られるコア７は脆性を有しているが、外周壁７ｃが円周方向に繋がって形成されているため、同コア７の機械的強度を向上させることができる。よって、電機子５の回転中に、コア７に割れやクラック等が生じるのを抑制することができる。しかも、非磁性化領域１５はレーザによりコア７の外周壁７ｃを局所加熱して形成されるため、コア７の加工中に、割れやクラック等が生じるのを抑制することもできる。

（６）コア７は、軟磁性金属粉体を焼結することにより形成され、その表面全体が絶縁性を有する酸化皮膜により被覆されている。このため、コイル８とコア７との絶縁性を確保するためにインシュレータを装着したり、樹脂塗料を塗布したりする等の手間を省くことができる。つまり、エナメル等で絶縁被覆された線材１６を使用するのみで、コイル８とコア７との絶縁性を十分に確保することができる。よって、作業コストや材料コスト等の低減が可能となり、モータ１の製造コストをより一層低減させることができる。

（７）コア７は、オーステナイト系材料を予めマルテンサイト化した軟磁性金属粉体を圧縮成形することにより形成されている。この場合、レーザ等で外部から局所加熱を行うことにより、コア７の外周壁７ｃに非磁性化領域１５を形成することが可能となる。これにより、磁気損失や磁束密度の低下を抑制することが可能なコア７を形成することができる。

なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態において、コイルスロット１３は、コア７の軸周りに等間隔で６個形成されていたが、これ以外の構成として、コイルスロット１３を任意の数に設定してもよい。例えば、図６に示すように、コイルスロット１３の数を増加させることによって、回転がスムーズで振動及びコギングの少ないモータ１を設計することができる。

・本実施形態において、コア７は、モータ１の電機子５に具体化されていたが、図７に示すように、ブラシレスモータ３０の固定子３１に具体化してもよい。
・図８に示すように、線材１６は、複数の導電性を有する細線３５を絡み合わせてなるより線３６を、樹脂３７等により絶縁被膜したものであってもよい。

・本実施形態において、線材１６と別の線材１６とが結線されることによって、コア７のコイルスロット１３にコイル８が形成されていた。これ以外の構成として、図９に示すように、略Ｕ字状に形成した線材４０をコイルスロット１３内に挿入し、パターン基板１０をコア７の片面にのみ装着して、同線材４０の両端部を結線するようにしてもよい。

・本実施形態において、線材１６の端部同士の結線を行うため、パターン基板１０をコア７の両端面に装着していた。これ以外の構成として、図１０（ａ）に示すように、導電材料からなる導体板４２の両端部に貫通穴４３を形成し、この貫通穴４３に線材１６の端部を圧入させて、線材１６の端部同士の結線を行なってもよい。また、図１０（ｂ）に示すように、線材１６の先端部に突起４５を設け、この突起４５を導体板４２の貫通穴４６に圧入させるようにしてもよい。更には、図１０（ｃ）に示すように、線材１６がより線３６からなる場合、導体板４２の両端部に針状の突起４８を設け、この突起４８を線材１６の端面に差し込むようにしてもよい。

・図１１に示すように、略Ｕ字状に形成した線材５０をコイルスロット１３内に挿入し、同線材５０の両端部をかしめて、コア７のコイルスロット１３にコイル８を形成してもよい。

・本実施形態において、軟磁性金属粉体を焼結してコア７を形成していたが、電磁鋼板を積層してコア７を形成してもよい。
・本実施形態において、コア７は、オーステナイト系材料を予めマルテンサイト化した軟磁性金属粉体を圧縮成形することにより形成されていたが、オーステナイト系材料からなる非磁性金属粉体を圧縮成形して成形体を形成した後に、同成形体を熱処理して、全体を磁性化（マルテンサイト化）することによりコア７を形成してもよい。この場合も、レーザ等で外部から局所加熱を行うことで、コア７の外周壁７ｃに非磁性化領域１５を形成することが可能となる。これにより、磁気損失や磁束密度の低下を抑制することが可能なコア７を形成することができる。

・本実施形態において、非磁性化領域１５は、レーザによりコア７の外周壁７ｃを局所加熱することで形成されていたが、コア７の外周壁７ｃに開口部を設けて、その開口部を非磁性化領域１５としてもよい。

・本実施形態において、線材１６の断面形状は正六角形であったが、正三角形、正方形等、任意の正多角形であってもよい。また、正多角形以外にも、任意の多角形であってもよい。更には、線材１６の断面形状は円形であってもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に記載する。
（１）前記導体部材は、前記線材の端部同士を接続する導体配線がパターン形成されたパターン基板であることを特徴とする。

（２）前記導体部材は導電材料からなり、前記導体部材の両端部には、前記線材の端部が接続される接続穴が設けられていることを特徴とする。

（３）前記線材は、複数の導電性を有する細線を絡み合わせてなるより線を絶縁被膜したものであることを特徴とする。

（４）前記線材は、その両端が互いに異なる前記スロット内に嵌入されるとともに略Ｕ字状に形成されていることを特徴とする。

（５）前記コアの表面は、絶縁性を有する酸化膜により被覆されていることを特徴とする。

本実施形態におけるモータの断面図。 図１のＡ−Ａ断面図。 電機子の分解斜視図。 同じく電機子におけるコアの部分断面図。 コイルの構造を説明するための概念図。 別例の電機子におけるコアの部分断面図。 別例の固定子におけるコアの部分断面図。 別例の電機子におけるコアの部分断面図及び線材の断面図。 別例のコイルの構造を説明するための概念図。 （ａ）〜（ｃ）は別例のコイルの構造を説明するための部分斜視図。 別例のコイルの構造を説明するための概念図。 従来の電機子におけるコアの部分断面図。 従来の巻線の巻き付け方法を説明するための概略図。

符号の説明

１…モータ（回転電機）、４…回転軸、５…電機子、７…コア、７ｃ…外周壁、８…コイル、１０…パターン基板（導体部材）、１３…コイルスロット（スロット）、１４…内側面、１５…非磁性化領域、１６…線材、１７…束。

Claims (15)

1. 回転軸の周囲に配置されるコアにスロットが形成され、前記スロットにコイルを形成した回転電機の電機子において、
   前記コアはその全体を金属粉体を圧縮成形してなる一体物であり、前記回転軸が装着される基部と、その基部から放射状に延びる複数のティースと、隣り合うティースの先端部が円周方向に繋がって形成される外周壁とを備え、その外周壁に同コアの軸線方向に沿って非磁性化領域が形成され、隣り合うティースと外周壁とによって包囲された空間が前記スロットであり、そのスロット内に前記コイルが装着されており、
   前記コイルは断面多角形状を有する線材により構成され、前記スロットの内側面は前記線材が嵌入されるように形成され、前記コイルは、所定の長さを有する複数本の前記線材を束ね、所定位置にある前記線材の端部を結線することで構成されていることを特徴とする電機子。
2. 前記非磁性化領域は、前記外周壁の一部を加圧又は加熱することにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電機子。
3. 前記非磁性化領域は、前記外周壁をレーザ加工することで形成されることを特徴とする請求項２に記載の電機子。
4. 前記コアは、オーステナイト系材料を含有してなることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の電機子。
5. 導電性を有し、前記線材をコイル状に接続する導体部材を備えたことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の電機子。
6. 前記線材の断面形状は正多角形であること特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の電機子。
7. 前記線材の断面形状は正六角形であることを特徴とする請求項６に記載の電機子。
8. 前記金属粉体は、予めマルテンサイト化されたオーステナイト系材料からなる磁性金属粉体であることを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか１項に記載の電機子。
9. 前記コアは、オーステナイト系材料からなる非磁性金属粉体を圧縮成形したものをマルテンサイト化してなることを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか１項に記載の電機子。
10. 回転軸が装着される基部と、その基部から放射状に延びる複数のティースと、隣り合うティースの先端部が円周方向に繋がって形成される外周壁とを備え、隣り合うティースと外周壁とによって包囲された空間をスロットとするコアのスロットにコイルを形成した回転電機の電機子の製造方法であって、
    オーステナイト系材料からなる非磁性金属粉体を圧縮成形して前記コアの全体を一体物として形成する工程と、
    前記コアをマルテンサイト化する工程と、
    前記マルテンサイト化されたコアの前記外周壁に、同コアの軸線方向に沿って非磁性化領域を形成する工程と、
    前記コアのスロット内に前記コイルを装着する工程とを備え、
    前記コイルは断面多角形状を有する線材により構成され、前記圧縮成形して形成される前記コアの前記スロットの内側面は前記線材が嵌入されるように形成され、
    前記コアのスロット内に装着された前記コイルは、所定の長さを有する複数本の前記線材を束ね、所定位置にある前記線材の端部を結線することで構成されていることを特徴とする電機子の製造方法。
11. 回転軸が装着される基部と、その基部から放射状に延びる複数のティースと、隣り合うティースの先端部が円周方向に繋がって形成される外周壁とを備え、隣り合うティースと外周壁とによって包囲された空間をスロットとするコアのスロットにコイルを形成した回転電機の電機子の製造方法であって、
    予めマルテンサイト化されたオーステナイト系材料からなる磁性金属粉体を圧縮成形して前記コアの全体を一体物として形成する工程と、
    前記コアの前記外周壁に、同コアの軸線方向に沿って非磁性化領域を形成する工程と、
    前記コアのスロット内に前記コイルを装着する工程とを備え、
    前記コイルは断面多角形状を有する線材により構成され、前記圧縮成形して形成される前記コアの前記スロットの内側面は前記線材が嵌入されるように形成され、
    前記コアのスロット内に装着された前記コイルは、所定の長さを有する複数本の前記線材を束ね、所定位置にある前記線材の端部を結線することで構成されていることを特徴とする電機子の製造方法。
12. 請求項１０又は１１に記載の電機子の製造方法であって、
    加圧又は加熱処理を行うことにより、前記非磁性化領域を形成することを特徴とする電機子の製造方法。
13. 請求項１０〜１２のうちいずれか１項に記載の電機子の製造方法であって、
    前記コイルを構成するための線材を前記スロット内に挿入した後に、所定位置にある前記線材の端部を結線することを特徴とする電機子の製造方法。
14. 請求項１３に記載の電機子の製造方法であって、
    複数本の前記線材を束ね、同線材の束を前記スロット内に挿入することを特徴とする電機子の製造方法。
15. 請求項１４に記載の電機子の製造方法であって、
    前記線材の束は、前記スロットの断面形状とほぼ同形状に束ねられていることを特徴とする電機子の製造方法。

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