JP4556379B2

JP4556379B2 - 電動機およびその製造方法

Info

Publication number: JP4556379B2
Application number: JP2003042084A
Authority: JP
Inventors: 能成浅野; 成幸高岡; 誠一郎大谷
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2003-02-20
Filing date: 2003-02-20
Publication date: 2010-10-06
Anticipated expiration: 2023-02-20
Also published as: JP2004254421A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁性粉体を利用した電動機およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インバータ駆動の永久磁石同期電動機など、磁束波形に高調波が多く含まれるような電動機に圧粉鉄心を採用すると渦電流損を低減できることが知られている。このような技術を応用した一例として、鉄心を積層鋼板から圧粉鉄心に変更して渦電流損を低減した電気機器がある（特許文献１参照。）。なお、この圧粉鉄心とは、様々な工夫を施された磁性粉体を成形してなる鉄心である。
【０００３】
ところで、このような圧粉鉄心は、渦電流損を低減できるという特徴だけではなく、様々な形状をとることができるという特徴をも有する。例えば、磁性粉体から一定の曲率をもつ圧粉鉄心を作製して電線の損傷を防止するという技術が紹介されている（特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１０２４０６号公報（第６−３４項、図１０）
【０００５】
【特許文献２】
特開２００１−１５７３９０号公報（第３−５項、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように電線の損傷を防止できたというだけで、この圧粉鉄心が様々な形状をとることができるという特徴を有効に活用したとは言い難い。この特徴をより有効に活用すれば、従来から議論されてきた様々な重要な問題、例えば、コイルの導体の占積率の向上、コイルエンドの除去あるいは電動機の剛性向上などに対する問題、を解消することができるはずである。
【０００７】
本発明の課題は、圧粉鉄心が様々な形状をとることができるという特徴を利用して、従来から議論されてきた様々な問題を解消し、従来にない優れた電動機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の電動機の製造方法は、固定子および回転子の少なくとも一方に、磁性粉体の成形温度より低い温度で分解する樹脂に絶縁性無機粉体を分散させている絶縁性無機粉体含有樹脂層を備える電線から構成されるコイルを有する電動機の製造方法であって、コイル固定工程と磁性粉体成形工程とを備える。コイル固定工程では、コイルが固定子および回転子の少なくとも一方の金型の決められた位置に仮固定あるいは本固定される。磁性粉体成形工程では、少なくとも１つのコイルの全部あるいは大部分が覆われるように磁性粉体が成形される。
【０００９】
ここでは、コイルが、絶縁性無機粉体含有樹脂層を備える電線から構成される。このため、磁性粉体成形工程において、樹脂が分解され、かつ、その分解物が気化すれば、電線が無機物質で被覆されたコイルを得ることができる。なお、このように工夫された電線は、シリコーン樹脂などのケイ素を骨格の一部に含む樹脂からなる無機巻線を構成する電線（例えば、特開２０００−１１７６８参照。）よりも安価に製造できる。このため、電動機の製造コストを抑制できる。また、先のコイルを構成する電線は、無機巻線を構成する電線よりも巻線性に優れる。したがって、電動機の製造時間を短く抑えることができる。
【００１０】
請求項２に記載の電動機の製造方法は、請求項１に記載の電動機の製造方法であって、磁性粉体成形工程では、コイルの全部あるいは大部分を覆うように磁性粉体が成形され、それと同時に電線の絶縁性無機粉体含有樹脂層に含まれる樹脂が分解される。
【００１１】
ここでは、磁性粉体成形工程で、コイルの全部あるいは大部分を覆うように磁性粉体が成形され、それと同時に電線の絶縁性無機粉体含有樹脂層に含まれる樹脂が分解される。このため、磁性粉体成形工程において、樹脂の分解物が気化すれば、電線が無機物質で被覆されたコイルを得ることができる。また、無機物質被覆電線の作製を、磁性粉体成形工程中に行うことができる。したがって、電動機の製造にかかる工程数を増やさずにすむ。
【００１２】
請求項３に記載の電動機の製造方法は、請求項１に記載の電動機の製造方法であって、磁性粉体成形工程の後に、樹脂分解工程をさらに備える。樹脂分解工程では、電線の絶縁性無機粉体含有樹脂層に含まれる樹脂が分解される。
【００１３】
ここでは、樹脂分解工程で、電線の絶縁性無機粉体含有樹脂層に含まれる樹脂が分解される。このため、無機粉体を分散する樹脂の耐熱性が圧粉鉄心の最適温度範囲よりも高い場合でも、電線が無機物質で被覆されたコイルを得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞
［電動機の製造方法］
Ａ．固定子の製造方法
（１）コイル作製工程
ここでは、電線を所定の形状に巻回して、図２に示すような空芯コイル３１を作製する。この際、巻枠を回しながら電線２５を巻回すると、電線２５を整列巻することができる。なお、ここで使用する電線２５は、その断面形状が円である丸線である。
【００１５】
（２）コイル配置工程
ここでは、図３に示すように、空芯コイル３１を金型３５の所定の位置に配置し、互いに隣接する空芯コイル３１の間に非磁性体（望ましくは非導電体）からなるスペーサ３２を挟む。なお、図３において、金型３５は破線で示されている。このスペーサ３２は、隣接する空芯コイル３１に流れる電流の方向が同一ではない場合に、互いに隣接する空芯コイル３１の内部にある固定子極歯部間において磁束が短絡するのを防止する。また、このスペーサ３２は、空芯コイル３１の位置を決める役目も果たす。
【００１６】
（３）磁性粉体成形工程
ここでは、空芯コイル３１およびスペーサ３２を所定の位置に配置した金型３５に、磁性粉体を充填し、その磁性粉体を圧縮成形する。この際、空芯コイル３１の変形、あるいは空芯コイル３１およびスペーサ３２の位置ずれを防止する工夫が必要である。例えば、空芯コイル３１をピンで支えた状態で磁性粉体を充填し、磁性粉体が完全に固まる前にピンを抜き、ピンのあった位置にさらに磁性粉体を充填するなどが考えられる。ここで、ピンを抜くタイミングは、磁性粉体が完全に固まらず、かつ、ピンによる保持を失った後も空芯コイル３１が移動しない状態に至ったときである。
【００１７】
（４）焼結工程
ここでは、磁性粉体の成形体、すなわち固定子を焼結炉に入れ、磁性粉体の溶融点以下の温度でその成形体を焼結する。図４には、焼結工程を終えて完成した固定子１０を示す。この固定子１０は、内部に空芯コイル３１を埋め込んだ略円筒形の圧粉鉄心そのものである。
【００１８】
Ｂ．回転子の製造方法
回転子は、従来の方法で製造されてもよいし上述した方法により製造されてもよい。なお、回転子が上述した方法により製造される場合、永久磁石などを同時に埋め込んでもよい。
【００１９】
Ｃ．電動機の製造方法
回転子を固定子内に挿入し、必要な結線を行う。
【００２０】
［本実施の形態に係る電動機の製造方法により製造可能な電動機］
本製造方法で製造可能な電動機は、モータの形態から見た分類によれば、ラジアルギャップ型電動機（内転式）、ラジアルギャップ型電動機（外転式）および、アキシャルギャップ型電動機（外転型の回転子を有するタイプ。）などである。また、モータの駆動原理から見た分類によれば、インバータ駆動永久磁石同期電動機、インバータ駆動同期リラクタンス電動機、かご型導体つき永久磁石同期電動機、かご型導体つき同期リラクタンス電動機、整流子付電動機（巻線界磁型）、整流子付電動機（永久磁石界磁型）、誘導電動機、スイッチトリラクタンス電動機、およびステッピングモータなどである。なお、これらは一例であって、本発明を限定するものではない。
【００２１】
［本実施の形態に係る製造方法で製造された電動機の動作説明］
第１実施形態に係る製造方法で製造された電動機の斜視図を図１に示す。なお、本図を含め、すべての図面において、渡り線およびリード線は省略される。通常のコイルは３相スター結線であり、同相のコイルは並列または直列で接続される。また、リード線の数は、それぞれの相への給電するために３本必要であり、場合によっては中性点も含めた４本になる。
【００２２】
本実施の形態に係る電動機１００において、ＰＷＭインバータにより整流された３相正弦波または矩形波の電流が空芯コイル３１に流れると、固定子１０の内周に回転磁界が発生する。この結果、固定子内周に発生する回転磁界と、わずかな空隙を持って対向している回転子２０に設けられた永久磁石２１の磁束および逆突極性を有する回転子鉄心２２のインダクタンス変化とが相互作用して、マグネットトルク（固定子の回転磁界と永久磁束の磁束との相互作用）およびリラクタンストルク（固定子の回転磁界と回転子の位置によるインダクタンスの変化の相互作用）が発生する。そして、マグネットトルクおよびリラクタンストルクの発生により回転子２０が回転する。なお、この場合、永久磁石を用いてインバータ駆動すると、特に、ＰＷＭ制御をしたとき、電流波形に高調波が多くのることになる。さらに、永久磁石の磁束の変化は基本的に高調波を含んでおり、また、磁束密度が高いため、鉄損が高くなる。また、インバータ駆動の場合、スイッチングによる電流変化が高調波を多く含む。またＰＷＭ駆動では、キャリア周波数の変動成分が重畳される。
【００２３】
［本実施の形態に係る製造方法で製造された電動機１００の特徴］
（１）
本実施の形態に係る製造方法で製造された電動機１００は、その固定子１０が空芯コイル３１を包含する圧粉鉄心そのものである。ところで、式１には、渦電流損を表す式を示した。電動機１００に圧粉鉄心が用いられると、式１の比例定数Ｋ_eddyが小さくなることが知られている。つまり、本実施の形態に係る電動機では、渦電流損Ｗ_eddyを低減することができる。
【００２４】
[式１]
Ｗ_eddy＝ΣＫ_eddy・Ｂ_n ²・（ｎ・ｆ）²
ただし、Ｂ_n：ｎ次の磁束密度の振幅、ｆ：基本周波数、Ｋ_eddy：鉄心の材質に固有の定数
ｎ：基本波に対する次数。Σはｎ＝１〜∞までの総和をとる。
【００２５】
（２）
本実施の形態に係る製造方法で製造された電動機１００の固定子は、図５に示すように、空芯コイル３１の回りや隙間に磁性粉体が入り込んで圧粉鉄心が形成されるため、空芯コイル３１の導体の占積率がほぼ１００％となる。このため、電動機１００を小型化することができる。
【００２６】
（３）
本実施の形態に係る製造方法で製造された電動機１００は、コイルエンドの突出がなくなるため、他の機器との取り付けが容易になる。また、コイルエンド自体が完全に絶縁されていれば、沿面距離や絶縁距離を確保する必要もなくなる。
【００２７】
（４）
従来の固定子鉄心にはスロットがあるため、固定子を円環としてみたときに強度が低くなり、円環振動に起因する振動が発生しやすかった。しかし、本実施の形態に係る製造方法で製造された電動機１００の固定子１０にはスロットがないため、固定子１０の強度が向上し、振動・騒音も低減できる。
【００２８】
＜第１実施形態の変形例＞
（１）
第１実施形態に係る固定子１０の製造方法では、コイル作製工程において電線２５を所定の形状に巻回して単純な空芯コイル３１を作製したが、この空芯コイル３１をさらに樹脂などでモールドしてもよい。なお、図８には、空芯コイル３１を樹脂でモールドしたコイルモールド品５１を示す。このように空芯コイル３１を樹脂でモールドすると、磁性粉体成形工程において、空芯コイル３１が変形しにくくなる。また、この樹脂に鉄粉を混ぜておくと、透磁率を向上させることができる。なお、この樹脂は、耐熱性エンジニアリングプラスチックであることが好ましい。汎用樹脂などでは焼結工程において樹脂が軟化、溶融あるいは分解するおそれがあり、空芯コイル３１の位置を保持できない可能性があるためである。また、モールド材料は、絶縁性を有する材料であればよく、セラミックなどであってもかまわない。渦電流による損失を防ぐためである。また、同様にして回転子２０を製造してもよい。
【００２９】
（２）
第１実施形態に係る固定子１０の製造方法では、コイル配置工程においてスペーサ３２を用いて空芯コイル３１の位置決めを行ったが、これに代えて、次に示すような工夫をしてもよい。
【００３０】
空芯コイル３１を金型３５に配置する前に、全ての空芯コイル３１を所定の位置に配置して樹脂などで固め、図９に示すような一体型コイルモールド品６１を作製する。なお、この場合、スペーサはなくてもかまわない。そして、一体型コイルモールド品６１の全部または大部分を覆うように磁性粉体を成形する。このようにすれば、空芯コイル３１の形状および空芯コイル３１の位置を安定させることができる。また、磁性粉体成形工程において空芯コイル３１が変形したり移動したりするのを防ぐことができる。なお、磁束の短絡を防止するには、一体型コイルモールド品６１の作製時に内部方向へ突起部６１ｔを設ければよい。図１０には、このようにして作製した固定子６０を示す。ここで、一体型コイルモールド品６１の軸方向端部の高さを固定子鉄心６２の高さと同一にすれば、不要な漏洩磁束を防止することができる。なお、図９および図１０において、渡り線及びリード線は省略されているが、渡り線も同時にモールドしてもよい。また、同様にして回転子２０を製造してもよい。
【００３１】
（３）
第１実施形態に係る固定子１０の製造方法では、コイル作製工程において電線２５を所定の形状に巻回して単純な空芯コイル３１を作製したが、図１１に示すように、鉄心７２を取り囲むようにコイル７１を作製してもよい（以下、このコイルの鉄心を圧粉鉄心によりできた鉄心と区別するために、「コイル芯」と呼ぶ。）。なお、このコイル芯には、圧粉鉄心より磁気特性が優れた材料を用いるのが好ましい。特に、磁束密度特性、すなわち飽和磁束密度や透磁率の高い材料がよい。その例として、電磁鋼板を積層した鉄心が挙げられる。このコイル芯の部分は、主として巻線電流により磁束が発生する部分であり、主たる磁路となるためである。また、コイル芯は、図１１に示すようにコイル７１にほぼ隠れる程度の鉄心７２であってもよいし、図１２に示すようにコイル７１内部から突出して回転子２０に対向する部分まで延設された鉄心７３であってもよい。コイル芯は、電線２５の巻線性を考慮した場合、固定子１０が極歯毎に分割されていることが理想的であるが、極歯毎に分割されていなくてもかまわない。すなわち、電線２５の巻線性が良好な程度の形状であればよい。なお、このようなコイル芯を採用すると、磁性粉体成形工程においてコイル７１が変形にくい。また、同様にして回転子２０を製造してもよい。
【００３２】
（４）
第１実施形態に係る固定子１０の製造方法では、コイル作製工程において電線２５を所定の形状に巻回して単純な空芯コイル３１を作製したが、この後、空芯コイル３１に圧力を加え、所望の形状に整形してもかまわない。例えば、図１３に示すように空芯コイル３１を整形すると、互いに隣接するコイル８１同士を密着させた状態で金型８５に配置することができる。なお、図１３において、金型８５は破線で示されている。また、空芯コイル３１をこのような形状に整形する場合、空隙側の面と隣接するコイル８１と接する面とを基準として空芯コイル３１の内側から圧力をかけて整形するのが好ましい。ところで、このような整形は、極数が多い場合ほど容易になる。例えば、図１４に示す固定子８０は、９極の極歯を有する。このため、１極あたりの外周部の角度が４０°となる。例えば、６極の場合は１極あたりの角度が６０°となるため空芯コイル３１の整形は困難となる。図１４に示す固定子８０には、互いに隣接するコイル８１の間に溝部８３を設けている。この溝部８３は、互いに隣接するコイル８１の内部にある極歯部間で磁束が短絡するのを防止する役目を果たす。第１実施形態における固定子１０の製造方法ではスペーサ３２を用いていたが、このように金型の形状を工夫することにより磁束の漏れを防止することもできる。
【００３３】
（５）
第１実施形態に係る固定子１０の製造方法では、電線２５としてその断面形状が円である丸線を使用していたが、これに代えて、断面形状が角丸の長方形あるいは扁平形である平角線を採用してもかまわない。電線２５として平角線を用いた場合、ほとんど隙間のない空芯コイル３１を作製することができる。なお、平角線を採用する場合は、平角線がねじれないよう、巻枠またはコイル芯を回しながら巻回するのが好ましい。
【００３４】
（６）
第１実施形態に係る製造方法で製造された電動機１００の固定子１０の軸方向の長さは回転子２０の軸方向の長さと同じであったが、図７に示す電動機１０５のように回転子５７の軸方向の長さを固定子５５の軸方向の長さよりも短くしてもかまわない（回転子２０は、互いに隣接するコイルの内部にある固定子極歯部にのみ対向していればよい。）。このようにすれば、コイルエンドに相当する部分の一部または全ては回転子５７に対向しないこととなる。このため、磁束発生に有効な部分のみが回転子５７と対向することになる。したがって、回転子５７を小型化することができる。しいては、永久磁石５９も小さくなり、コストを削減することができる。さらに、回転子５７の軸に直結される駆動対象を固定子５５内部に収納することもできる。このようにすれば、機器全体をさらに小型化することができる。ここで、例えば、駆動対象が導電性を有する材料からなっていても、コイルが完全に固定子鉄心内部に埋設されて絶縁されていれば、絶縁空間距離を考慮する必要はなく、純粋に機械的な干渉のみ考慮して駆動対象を配置することができる。また、軸受を回転子に近づけたり軸受長を長くしたりすれば、軸受ピッチが小さくなるので軸強度も増大する。
【００３５】
（７）
第１実施形態に係る電動機１００の製造方法では、固定子１０を作製するために金型３５を用いたが、図６に示すように圧縮機のパイプ４３を金型の一部として、圧縮機のパイプ４３内部で固定子鉄心４２を成形、焼結して、そのまま固定子鉄心４２をパイプ４３に固定してもかまわない。このようにすれば、固定子の圧縮機への勘合の工数が削減できる。また、固定子の外周やパイプの内周の寸法精度も考慮する必要がなくなる。さらに、パイプ４３内部に接触している部分の固定子鉄心をコイル４１のある部分より長くすれば、パイプ４３と固定子鉄心４２との接触面積が大きくなり、これらの締結力が増大するとともに、パイプ４３の剛性も向上するので、振動、騒音が低減される。また、図１７には、本発明に係る電動機を圧縮機１２０に搭載した図を示した。ここで、図面に記載した番号は、図１の番号に対応している。ここでは、電動機の固定子１０をフロントヘッド１３０やシリンダ部１４０にボルトなどにより固定してもかまわない。
【００３６】
（８）
第１実施形態に係る固定子１０の製造方法では、コイル作製工程において電線２５を所定の形状に巻回して空芯コイル３１を作製したが、このとき、テンションを高くして電線２５を巻回してもかまわない。このようにすれば、さらに占積率を向上させることができる。この場合、空芯コイル３１の断面が六角形になる場合があるが、本発明に係る電動機１００には影響を及ぼさない。
【００３７】
（９）
第１実施形態に係る固定子１０の製造方法では、コイル作製工程後、コイル配置工程に移ったが、その間に空芯コイル３１を圧縮して所望の形状に整形してもかまわない。このようにすれば、空芯コイル３１の位置決めなどの精度を向上させることができる。
【００３８】
（１０）
第１実施形態に係る固定子１０の製造方法は、コイル作製工程、コイル配置工程、磁性粉体整形工程および焼結工程から構成されていたが、必要に応じて、再圧工程、機械加工工程または熱処理工程などを設けてもよい。
【００３９】
＜第２実施形態＞
［電動機の製造方法］
Ａ．固定子の製造方法
（１）コイル作製工程
ここでは、電線を所定の形状に巻回して、図２に示すような空芯コイル３１を作製する。
【００４０】
（２）コイル整形工程
ここでは、空芯コイル３１の形状を図１３に示すような形状に整形する。
【００４１】
（３）コイル配置工程
ここでは、図１５に示す固定子片９５に対応するような金型の所定の位置に整形した空芯コイル９１を１つ配置する。
【００４２】
（４）磁性粉体成形工程
ここでは、空芯コイル３１を所定の位置に配置した金型に磁性粉体を充填し、
その磁性粉体を圧縮成形する。
【００４３】
（５）焼結工程
ここでは、磁性粉体の成形体、すなわち固定子片９５を焼結炉に入れ、磁性粉体の溶融点以下の温度でその固定子片９５を焼結する。図１５には、焼結後の固定子片９５を示す。この固定子片９５は、内部に１つの空芯コイル３１を埋め込んだ圧粉鉄心そのものである。
【００４４】
（６）固定子片９５の結合工程
ここでは、固定子片９５を結合し、図１６のような固定子９０を作製する。なお、固定子片９５は、固定子９０として組みあがったときに、互いに隣接するコイル８１の間に溝部９３ができるように設計するのが好ましい。互いに隣接するコイル８１の内部にある固定子極歯部間で磁束が短絡するのを防止するためである。
【００４５】
Ｂ．回転子の製造方法
回転子は、従来の方法で製造されてもよいし第１実施形態に示した方法により製造されてもよい。
【００４６】
Ｃ．電動機の製造方法
回転子を固定子内に挿入し、必要な結線を行う。
【００４７】
［第２実施形態に係る電動機の製造方法の特徴］
本実施形態に係る固定子９０の製造方法では、固定子片９５を製造してそのそれらを結合して固定子９０とする。このため、磁性粉体の成形の金型が小型化できる。したがって、製造設備を小型化できる。また、成形の寸法精度も良好となる。
【００４８】
＜第２実施形態の変形例＞
第２実施形態に係る固定子９０の製造方法は、コイル作製工程、コイル整形工程、コイル配置工程、磁性粉体成形工程、焼結工程および固定子片９５の結合工程から構成されていたが、必要に応じて、再圧工程、機械加工工程または熱処理工程などを設けてもよい。
【００４９】
＜本発明に係る電動機の製造方法において要求される電線の例＞
本発明に係る固定子の製造方法には、焼結工程が設けられている。焼結温度は、特に限定されることはないが、およそ摂氏２００度から摂氏３００度が好ましいとされている。したがって、本発明に係る電動機の製造方法に用いられる電線は、この環境に耐え得るものでなければならない。以下、この環境に耐え得る能力のある電線を紹介する。
【００５０】
（１）絶縁性樹脂被覆電線
絶縁性樹脂被覆電線とは、絶縁性を有する樹脂からなる被覆層を有する電線をいう。この樹脂には、ポリイミド樹脂やポリアミドイミド樹脂などがある。国際電気標準会議（ＩＥＣ）や米国ＮＥＭＡ規格などにおいてこれらの樹脂の耐熱クラスは摂氏２４０度および摂氏２２０度と位置づけられている。ちなみに、これは国際電気標準会議（ＩＥＣ）や米国ＮＥＭＡ規格において標準化された方法によって測定された２００００時間の連続使用可能温度である。したがって、このような電線を本発明に係る電動機の製造方法に採用することができる。
【００５１】
（２）無機物質被覆絶縁電線
無機材料からなる絶縁層を備える電線、セラミック電線などは、摂氏２００度以上の耐熱性がある。このため、このような電線も本発明に架かる電動機の製造方法に採用することが可能である。なお、このような電線は、過酷な使用条件下では絶縁性樹脂被覆電線よりも長い寿命を有することが多い。
【００５２】
（３）プレセラミックス電線
プレセラミック電線とは、磁性粉体の成形体の焼結温度より低い温度で分解する樹脂に絶縁性を有する無機粉体を分散させた被覆層を備えている電線である。このプレセラミック電線は、高温で処理して樹脂分を分解させると、無機粉体のみが導体上に残存して皮膜化し、無機物質被覆絶縁電線を得られるというものである。なお、この無機物質とは、セラミックなどの絶縁性を有する無機物質をいう。このプレセラミックス電線は、その製造コストがシリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂あるいはポリカルボシランなど、高温で処理されるとセラミック化する物質が導体上に被覆されているセラミックス電線などの製造コストよりも低いという点で好ましい。また、このプレセラミック電線に潤滑性を付与した樹脂層を設けることができれば、コイル作製も高速に行うことができる。
【００５３】
このプレセラミック電線を第１実施形態または第２実施形態に示した電動機の製造方法に適用すれば、磁性粉体成形時の焼結温度で樹脂分は分解し、またその分解物は気化するため、最終的な絶縁層の厚みを薄くすることができる。このため、絶縁層を除いた導体の占積率を向上させることができる。また、成形体の焼結工程後、電線の導体上には絶縁性無機材料のみが残るので、絶縁性無機粉体の添加量を最適化すれば、導体間の絶縁性を確保しつつ絶縁層の厚みをさらに薄くすることができる。このため、電線の仕上がり外径を小さくすることができる。なお、樹脂の分解は、焼結工程時に行うのが好ましい。より高い温度にて樹脂を分解させる必要がある場合は、コイル作製工程後、焼結工程前にするとよい。
【００５４】
【発明の効果】
請求項１に係る電動機の製造方法では、磁性粉体成形工程において、樹脂が分解され、かつ、その分解物が気化すれば、電線が無機物質で被覆されたコイルを得ることができる。このように工夫された電線は、シリコーン樹脂などのケイ素を骨格の一部に含む樹脂からなる無機巻線を構成する電線（例えば、特開２０００−１１７６８参照。）よりも安価に製造できる。このため、電動機の製造コストを抑制できる。また、先のコイルを構成する電線は、無機巻線を構成する電線よりも巻線性に優れる。したがって、電動機の製造時間を短く抑えることができる。
【００５５】
請求項２に係る電動機の製造方法では、磁性粉体成形工程において、樹脂の分解物が気化すれば、電線が無機物質で被覆されたコイルを得ることができる。また、無機物質被覆電線の作製を、磁性粉体成形工程中に行うことができる。したがって、電動機の製造にかかる工程数を増やさずにすむ。
【００５６】
請求項３に係る電動機の製造方法では、無機粉体を分散する樹脂の耐熱性が圧粉鉄心の最適温度範囲よりも高い場合でも、電線が無機物質で被覆されたコイルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る電動機１００の斜視図。
【図２】空芯コイル３１の斜視図。
【図３】第１実施形態に係る固定子１０の製造方法のコイル配置工程において空芯コイル３１とスペーサ３２とを金型３５に配置した様子を表した図。
【図４】第１実施形態に係る固定子１０の斜視図。
【図５】第１実施形態に係る固定子１０の横断面図。
【図６】圧縮機のパイプ４３に取り付けられた第１実施形態の変形例（７）に係る電動機の縦断面図。
【図７】回転子５７の軸方向の長さが固定子５５の軸方向の長さよりも短い電動機１０５の斜視図。
【図８】コイルモールド品５１の斜視図。
【図９】一体型コイルモールド品６１の斜視図。
【図１０】一体型コイルモールド品６１を利用した固定子６０の斜視図。
【図１１】鉄心７２を有するコイル７１の斜視図。
【図１２】回転子２０に対向する部分が設けられた鉄心７３を有するコイル７１の斜視図。
【図１３】第１実施形態の変形例（４）に係る整形された空芯コイル８１を金型８５に配置した様子を表した図。
【図１４】第１実施形態の変形例（４）に係る固定子８０の斜視図。
【図１５】第２実施形態に係る固定子片９５の斜視図。
【図１６】第２実施形態に係る固定子９０の斜視図。
【図１７】第１実施形態の変形例（７）に係る圧縮機１２０の縦断面図。
【図１８】従来の固定子の上面図。
【符号の説明】
１０，５５，６０，８０，９０固定子
４１，７１コイル
２０，５７回転子
２１，５９永久磁石
２２回転子鉄心
２５電線
３１空芯コイル
３２スペーサ
３３，４２，６２固定子鉄心
３５，８５金型
４３パイプ
５１コイルモールド品
６１一体型コイルモールド品
６１ｔ突起部
７２鉄心
７３回転子２０に対向する部分が設けられた鉄心
８１，９１整形されたコイル
８３，９３溝部
９５磁性粉体からなる固定子片
１００，１０５電動機

Claims

固定子（１０，５５，６０，８０，９０）および回転子（２０，５７）の少なくとも一方に、磁性粉体の成形温度より低い温度で分解する樹脂に絶縁性無機粉体を分散させている絶縁性無機粉体含有樹脂層を備える電線（２５）から構成されるコイル（３１，４１，７１，８１，９１）を有する電動機（１００，１０５）の製造方法であって、
前記コイルを前記固定子および前記回転子の少なくとも一方の金型（３５，８５）の決められた位置に仮固定あるいは本固定するコイル固定工程と、
少なくとも１つの前記コイルの全部あるいは大部分を覆うように磁性粉体を成形する磁性粉体成形工程と、
を備える、電動機（１００，１０５）の製造方法。
前記磁性粉体成形工程では、前記コイル（３１，４１，７１，８１，９１）の全部あるいは大部分を覆うように磁性粉体が成形され、それと同時に前記電線（２５）の前記絶縁性無機粉体含有樹脂層に含まれる樹脂が分解される、
請求項１に記載の電動機（１００，１０５）の製造方法。
前記磁性粉体成形工程の後に、前記電線（２５）の前記絶縁性無機粉体含有樹脂層に含まれる樹脂を分解させる樹脂分解工程をさらに備える、
請求項１に記載の電動機（１００，１０５）の製造方法。