TWI273757B - Soft magnetic composite powder metal cores - Google Patents

Description

1273757 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於供使用於電機中之芯組件，更特定言之 “ ，係關於供使用於電機中之定子鐵心組合，最典型是供使 用於電動機中。 . 【先前技術】 電機例如電動機和發電機具有一個固定元件，通常稱 爲疋子’及可移動或fe轉之兀件，一'般稱爲轉子。定子與 轉子間之相互作用係由定子或轉子所產生之磁場的相互作 · 用而致使。此磁場通常係由經放置在定子或轉子上之繞組 中電流所產生或誘發。此繞組通常包括環繞繞組支架所捲 繞之許多線圈。該繞組支架通常由軟磁材料構成，其傳統 上，係由經選擇之鋼材料的材料疊層所造成。爲了減少渦 流，將各疊層相互絕緣。 現已知道使用鐵磁粒子來代替定子或轉子芯的疊層之 鋼組件，將鐵磁粒子以粉末冶金操作予以壓實而形成繞組 支架。該鐵磁粒子本身基本上是相互電絕緣以致所產生之 鲁 經壓實產物以相似於先前技藝使用的鋼疊層堆的方式顯示 低渦流損失。如此使用由鐵磁粒子組成之經壓實之金屬粉 末作爲電機中之芯子揭示於美國專利第 6，3 0 0，7 0 2號和 6,441，5 3 0 號中。 【發明內容】 _ 本發明的另外目的在提供供使用於電機中之改良式芯 組件，其中該芯子包含至少兩個芯組件段，每一者由經壓 1273757 實之含鐵磁性粉末所形成。 本發明提供供電機用之改良式定子組合。更特定言之 ^ ，本發明提供供使用於電動機或發電機中之改良式定子芯 / 。該改良式定子芯包括許多的芯組件。每一芯組件形成定 子芯組合的一弓形段，經了解它是一個通常圓柱形構造。 每一芯組件本身包含至少兩個芯組件段。每一芯組件段沿 . 著定子芯組合的周圍平面鄰接另外之芯組件段。 另外，每一芯組件段係由含鐵之磁性粉末金屬粒子所 形成。將此等粒子更進一步處理而被通常相互絕緣。將含 φ 鐵之磁性粉末金屬粒子加壓形成爲芯組件段形式。 本發明的一個特徵即：由於減少了電機中之渦流損失 ，由相互絕緣之含鐵之磁性粉末金屬粒子所形成之許多芯 組件段構成之此種改良式組合提供改進之性能。 本發明的一個另外特徵即：定子芯組合芯組件包括繞 組支架。此等繞組支架係由至少兩個芯組件段構成。由於 使用經加壓形成之含鐵之磁性粉末金屬粒子，該繞組支架 具有通常圓形且平滑之外輪廓。因爲環繞此等繞組支架之 鲁 導線繞組不能歷經與尖邊緣接觸（否則可能損壞導線繞組 的絕緣而導致降低性能，甚至使電機損壞），這是一個合 乎需要之特徵。 【實施方式】 現在述及圖式的第1圖，一種定子芯組合通常以參考 _ 數字1 〇顯示。見到該定子芯組合係由具有內部表面2 4之 通常圓形形狀之基部20構成。自基部20向外延伸者是許 1273757 多繞組支架1 4。見到每一繞組支架是具有圓的表面之通 常弓形構造。見到定子部通量表面1 2膨脹在每一繞組支 架1 4的終端上。應了解：由於環繞電機的組合，例如發 _ 電機或電動機中繞組支架1 4，隨後捲繞電線，該繞組支 架1 4具有通常圓形平滑之外輪廓。 現在參照第2圖和第3圖，顯示定子部1 1的詳細透 . 視圖。見到定子組合1 0係由許多的芯組件1 5構成。 現在參照第2圖，見到芯組件1 5由定子部1 1和定子 部1 3構成。定子部1 1和定子部1 3是相似因爲每一者係 參 由具有內部表面24之基部20構成。見到基部20具有一 個鄰接表面22，其鄰接毗連一個鄰近芯組件的相似鄰接 表面而形成定子芯組合如第1圖中所見。 見到定子部1 3另外由從基部20向外徑向延伸之繞組 支架1 4構成。見到定子部通量表面1 2是一個延伸部分在 繞組支架1 4的終端上。應了解··不論定子部1 1或定子部 1 3的部分，繞組支架1 4、基部2 0和定子部通量表面1 2 都相同。 φ 第2圖中，見到定子部1 1和定子部〗3係沿著連接平 面2 6而接鄰。第3圖中，見到將定子部1 3的鄰接表面2 8 與定子部1 1的鄰接表面3 0相間隔。應了解：利用適當絕 緣材料例如氧化物層將鄰接表面2 8與鄰接表面3 0電絕緣 〇 應了解：繞組支架1 4，當接鄰定子部1 1和定子部1 3 兩者中之相似繞組支架時，繞組支架1 4聯合而形成通常 -7- 1273757 圓形且平滑之外輪廓繞組支架。由於隨後環繞繞組支架1 4 捲繞電線，此方式是合乎需要，以致使此等電線上之絕緣 不會歷經尖銳表面或角型邊緣。此項歷經尖銳表面或角型 邊緣可能導致降低定子芯組合的性能或甚至使電機損壞。 現在參照第4圖和第5圖，顯示本發明的第二具體實 施例。芯組件50包括定子部41，42, 43和44。除去定子 部41和44的外表面圓形邊緣以外，所有定子部4 1 5 42, 4 3 和4 4都相同，因此，定子部4 1的詳細說明同樣可應用於 其他定子部。見到定子部41包含一個基部40’它是一個 弓形部最後形成芯組合的圓形構造。基部40包括一個內 表面35，其通常事實上是圓形。自基部40向外徑向延伸 者是許多的繞組支架3 4。見到繞組支架3 4通常具有弓形 或圓的外表面。見到定子部通量表面3 2是繞組支架34的 膨脹之外邊緣。 見到定子部4 1係沿著接合處3 6接鄰於定子部42。 相似接合處存在在定子部42與43，及43與44間。 第4圖的圖中顯示：經組合成接鄰關係之定子部4 1，42, 43和44，而第5圖的圖中顯示相互分開之每一個定子部 41，42，43 禾口 44° 應了解：定子部4 1與4 2間之接鄰表面通常是平面但 亦包括一種絕緣材料因此將定子部4 1與.42相互電絕緣。 相似情況可對於定子部42和43及43和44的鄰接段作成 〇 雖然應了解：繞組支架3 4包括一個平面段鄰接鄰近 1273757 、. 定子部的毗鄰繞組支架段，但是繞組支架3 4的外表面具 有通常圓形且平滑之外輪廊。因爲將電線最後環繞繞組支 架3 4捲繞而形成電機所需要之線圈構造，此方式係最合 * 乎需要以致芯組件5 0最後形成一部分的定子芯組合。 【圖式簡單說明】 . 第1圖是依照本發明的一具體實施例，電機的定子之 -軸向圖； 第2圖是經聯合而形成依照本發明芯組件之兩個芯組 件段的透視圖； φ 第3圖是關於此圖，相互予以分開之兩個芯組件部的 透視圖； 第4圖是經聯合而形成一個芯組件之四個芯組件部的 透視圖； 第5圖是關於此圖，分開之四個芯組件段的透視圖。 【主要元件符號說明】 10 定子組合 1 1，13,41〜44 定子部 12,32 定子部通量表面 14,34 繞組支架 15,50 芯組件 20,40 基部 2 252 8,3 0 鄰接表面 24,3 5 內部表面 26 連接平面 • 9 - 1273757

Claims (1)

1273757 十、申請專利範圍： 第9 3 1 3 3 4 7 3號「軟磁複合粉末金屬芯」專利案 . (2006年01月修正） ， 1 · 一種使用於電機中之定子芯組合， 該定子芯組合包括許多的芯組件，每一芯組件形成 定子芯組合的弓形部， _ 每一芯組件包括至少兩個芯組件部，每一芯組件部 沿著定子芯組合的周圍平面接鄰另外之芯組件部， 每一芯組件部由鐵磁性粉末金屬粒子所形成，通常參 將此等粒子相互絕緣並將它加壓形成爲芯組件部。 2 ·如申請專利範圍第1項之定子芯組合， 其中將每一芯組件部與接鄰之芯組件部絕緣。 3 ·如申請專利範圍第1項之定子芯組合， 其中每一芯組件包括許多的芯組件部，並將每一芯 組件部與每一接鄰之芯組件部絕緣。 4 ·如申請專利範圍第1項之定子芯組合， 其中每一芯組件包括一繞組支架， φ 每一繞組支架係由至少兩個芯組件部構成，而該繞 組支架具有通常圓形且平滑之外輪廓。 5 · —種製造定子芯組合之方法，包括下列步驟： 將通常係相互絕緣之鐵磁性粉末金屬粒子加壓形成 爲芯組件部， 將至少兩個芯組件部沿著定子芯組合的周圍平面定 ^ 位相互接鄰而形成芯組件， 1273757 及經由置放許多的芯組件成對準以形成定子芯組合 軀 的弓形部之每一者，形成定子芯組合。 6 ·如申請專利範圍第5項之方法， 其中將每一芯組件部與接鄰之芯組件部絕緣。 7 ·如申請專利範圍第5項之方法， . 其中每一芯組件包括許多的芯組件部，並將每一芯 -組件部與每一接鄰之芯組件部絕緣。 8 .如申請專利範圍第5項之方法， 其中每一芯組件包括一繞組支架， φ 每一繞組支架由至少兩個芯組件部構成，又該繞組 支架具有通常圓形且平滑之外輪廓。 9. 一種使用於電機之定子芯組合， 該定子芯組合包括許多的芯組件， 每一芯組件具有一個定子部通量表面，自該定子部 通量表面徑向延伸之一個繞組支架部，及一個基準部面 ，該繞組支架部延伸入其中， 每一芯組件形成定子芯組合的一個弓形部， · 每一芯組件包括許多的芯組件部成，每一芯組件部 沿著定子芯組合的周圍平面鄰接另外之芯組件部， 將每一芯組件部含鐵磁性粉末金屬粒子，通常予以 相互絕緣並加壓形成芯組件部。 ^ 1 0 .如申請專利範圍第9項之定子芯組合， 其中將每一芯組件部與每一鄰近之芯組件部絕緣。 ， 1 1 .如申請專利範圍第9項之定子芯組合， -2- 1273757 其中每一芯繞組支架部具有一個通常圓形且平滑之 t 外表面。

1273757 七、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第3圖。 (二） 本代表圖之元件符號簡單說明: 1 1，1 3 定子部，定子芯段 12 定子部通量表面 14 繞組支架 20 基部 22,3 0 鄰接表面 2 4 內部表面 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式:

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