WO2005107038A1

WO2005107038A1 - 圧粉磁心およびその製造方法

Info

Publication number: WO2005107038A1
Application number: PCT/JP2005/007779
Authority: WO
Inventors: Haruhisa Toyoda; Kazuhiro Hirose; Atsushi Sato
Original assignee: Sumitomo Electric Industries, Ltd.
Priority date: 2004-04-30
Filing date: 2005-04-25
Publication date: 2005-11-10
Also published as: US7608968B2; EP1742327A4; JPWO2005107038A1; WO2005107039A1; US20080067887A1; EP1742327A1; JPWO2005107039A1

Abstract

　ステータコア（１０）は、２個のステータコア部品（５）を備えている。２個のステータコア部品（５）のそれぞれは、環状に延在するヨーク部（４）と、ヨーク部（４）の半径方向に突出するティース部（２）と、ティース部（２）の突出部先端にて周方向に張り出した鍔部（３）とを一体的に有している。２個のステータコア部品（５）はその厚み方向に積層されて接合されている。これにより、良好な磁気特性を有する圧粉磁心およびその製造方法を得ることができる。

Description

圧粉磁心およびその製造方法

技術分野

[0001] この発明は、一般的には、圧粉磁心およびその製造方法に関し、より特定的には、電動機のステータコアなどとして用いられる圧粉磁心およびその製造方法に関する。背景技術

[0002] 従来、電動機のステータコアなどとして用いられる磁心は、電磁鋼板材を型打ち抜きし、その後に複数枚の電磁鋼板材を積層し、その積層したものにコイルを巻き付けることによって作製されて、る。

[0003] また従来、電動機のステータコアなどとして用いられる磁心を、磁性粉末を加圧成形して作成することが知られており、このような技術は、たとえば特開 2004— 40871 号公報 (特許文献 1)に開示されている。

[0004] 図 18は、特許文献 1に開示されたステータコアを製造する方法を示す斜視図である。図 18を参照して、周方向に縦割り分割された形状のコアピース 105が、磁性粉体と絶縁部材との複合材料を成形することにより形成される。コアピース 105の電線卷回部にコイル（図示せず）が卷回される。コイルが卷回されたコアピース 105を複数個、周方向に組合せて、隣り合うコアピース 105の接合面 105a同士を接合することによりステータコア 110が形成される。

特許文献 1：特開 2004— 40871号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] しカゝし特許文献 1では、縦割り分割されたコアピース 105を周方向に組合せるため、図 19に示すように環状部分の周方向に、接合面 105aの接合部が必ず位置することになる。このような接合面 105aの接合部にはコアピース 105を接合する際のギヤップが不可避的に発生する。このため、ステータコア 110に磁力線 130を生じさせた場合には、その磁気回路構成上、磁力線 130が接合面 105aによるギャップを通過することになり、磁気特性が劣化するという問題があった。 [0006] また特許文献 1では、図 18に示すようにコイルを卷回するための電線卷回部の高さとステータコア 110の全体高さとが同じである。このため、図 20に示すように電線卷回部にコイル 106を卷回すると、コイル 106は卷回した高さ H分だけステータコア 110の表面力突き出し、いわゆるオーバーハングが生じる。これにより、オーバーハングが生じた分だけモータが大型化するという問題があった。

[0007] また特許文献 1では、図 18に示すようにコイルを卷回するための電線卷回部のコーナ一部が角張っている。このため、図 21に示すようにコアピース 105の電線卷回部にコイル 106を卷回すると、その卷回時に電線卷回部の角張った角部 (領域 S1)でコィル 106の絶縁被膜が破損するという問題があった。

[0008] そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、良好な磁気特性を有する圧粉磁心およびその製造方法を提供することである。

[0009] またこの発明の他の目的は、コイルのオーバーハングを防止すること、またはコイルの絶縁被膜の破損を防止することである。

課題を解決するための手段

[0010] この発明に従った圧粉磁心は、第 1および第 2の圧粉磁心部品を備えている。第 1 および第 2の圧粉磁心部品のそれぞれは、環状に延在するヨーク部と、ヨーク部の半径方向に突出するティース部とを一体的に有している。第 1および第 2の圧粉磁心部品は厚み方向に積層されて接合されて、る。

[0011] またこの発明に従った圧粉磁心の製造方法は、軟磁性粉末を加圧成形すること〖こよって、環状に連なるヨーク部と、そのヨーク部の半径方向に突出するティース部とを一体的に有する第 1の圧粉磁心部品を形成する工程と、軟磁性粉末を加圧成形することによって、環状に連なるヨーク部と、そのヨーク部の半径方向に突出するティース部とを一体的に有する第 2の圧粉磁心部品を形成する工程と、第 1の圧粉磁心部品と第 2の圧粉磁心部品とを厚み方向に重ね合わせて接合する工程とを備えている

[0012] この発明に従った圧粉磁心およびその製造方法によれば、第 1および第 2の圧粉磁心部品は厚み方向に積層されており、周方向に分割されていない。このため、第 1 および第 2の圧粉磁心部品の各ヨーク部はその周方向に圧粉磁心部品の接合部を有していない。よって、各ヨーク部に磁力線を生じさせた場合でも、その磁力線がその接合部におけるギャップを通過することがない。よって、その接合部のギャップを磁力線が通過することによる磁気特性の劣化はなぐ良好な磁気特性を得ることができる。

[0013] 上記の圧粉磁心において好ましくは、第 1および第 2の圧粉磁心部品の接合部には接合による境界面があり、その接合による境界面における第 1および第 2の圧粉磁心部品の表面粗さ Ryは 3 μ m以下である。

[0014] これにより、圧粉磁心の完成品を観察することにより、第 1および第 2の圧粉磁心部品が積層されて構成されていることを判別することができる。

[0015] 上記の圧粉磁心において好ましくは、ティース部の厚み方向の寸法はヨーク部の厚み方向の寸法よりも小さい。

[0016] これによりティース部にコイルを卷回した場合でも、コイルがヨーク部の表面よりも突出する、いわゆるオーバーハングを防止することができ、コイルを有する圧粉磁心の大型化を抑制することができる。

[0017] 上記の圧粉磁心において好ましくは、ティース部のコーナー部はラウンド形状を有している。

[0018] これによりティース部にコイルを卷回した場合でも、コイルの絶縁被膜がティース部の角張ったコーナー部で破損することを防止することができる。

[0019] 上記の圧粉磁心において好ましくは、圧粉磁心部品の境界面に榭脂を介在させて圧粉磁心部品同士が固定されている。この榭脂は、室温自然乾燥タイプの接着剤でもよいし、加熱処理して接着力の発現する接着剤でもよいし、加熱することにより榭脂が軟ィ匕して両圧粉磁心部品の粒子間空孔に流れ込むことによって榭脂のアンカー効果により接着力が発現するものでもよい。

[0020] 上記の圧粉磁心において好ましくは、第 1および第 2の圧粉磁心部品は、凹凸およびボルトの少なくとも 1つで固定されており、その凹凸またはボルトの挿入部はヨーク部の内周側の端面と外周側の端面とのうちティース部が位置する側とは反対側の端面付近に位置している。

[0021] この圧粉磁心においてはティース部力ヨーク部へ、またヨーク部力ティース部へ伸びるように磁力線が生じるため、ティース部が位置する側のヨーク部の端面付近には磁力線が存在することになる。この磁力線の存在する領域に凹凸またはボルトの挿入部を配置すると磁気特性が劣化する恐れがある。このため、この凹凸またはボルトの揷入部を、ティース部が位置する側とは反対側の端面付近に配置することにより磁気特性の劣化を防止しつつ、第 1および第 2の圧粉磁心部品を固定することができる。

[0022] 上記の圧粉磁心において好ましくは、第 1および第 2の圧粉磁心部品の間に挟み込まれた他の圧粉磁心部品がさらに備えられ、他の圧粉磁心部品は、第 1および第 2の圧粉磁心部品と同一の平面形状を有し、かつヨーク部とティース部とにおける断面形状がストレートな形状を有して、る。

[0023] 第 1および第 2の圧粉磁心部品の厚み方向の寸法を大きくすると、これらを加圧成形により形成する際にその厚み方向に密度分布が発生する恐れがある。そこで、上記の他の圧粉磁心部品を第 1および第 2の圧粉磁心部品の間に挟み込むことにより、厚み方向の密度分布をなるベく少なく抑えつつ、圧粉磁心の厚み方向の寸法を容易に調整することが可能となる。

[0024] 上記の圧粉磁心の製造方法において好ましくは、第 1および第 2の圧粉磁心部品のそれぞれの加圧成形に用いられる金型は、ティース部を加工する金型部分とョーク部をカ卩ェする金型部分とに少なくとも分けられており、ティース部をカ卩ェする金型部分は金型のダイに対して固定されており、ヨーク部を加工する金型部分はダイに対して移動可能である。

[0025] このようにティース部をカ卩ェする金型部分を金型のダイに対して固定することにより、ティース部の角部をラウンド形状に加工する場合でも、ティース部を加工する金型部分の強度を確保しつつ、ティース部を所望の形状に加工することが可能となる。発明の効果

[0026] 以上説明したように、この発明に従えば、良好な磁気特性を有する圧粉磁心およびその製造方法を提供することができる。

図面の簡単な説明

[0027] [図 1]この発明の実施の形態において作製するステータコアが設けられた電動機の平面図である。

[図 2]図 1の Π—Π線に沿う概略断面図である。

[図 3]図 2の III III線に沿う概略断面図である。

圆 4]ステータコア部品の構成を示す一部破断斜視図である。

[図 5Α]ティース部における図 2の III— III線に沿う概略断面図である。

[図 5Β]ティース部における図 2の III— III線に沿う概略断面図である。

[図 6]図 1中のステータコアの表面の組織を拡大して示した模式図である。

[図 7]図 2の領域 Sにおける 2個のステータコア部品 5、 5の接合部付近を拡大して示す概略断面図である。

圆 8]この発明の一実施の形態における圧粉磁心の製造方法の第 1工程を示す説明図である。（a)は金型のダイの平面図を示しており、（b)は（a)の VIIIB— VIIIB線に沿う断面に対応した概略断面図であり、（c)は (a)の VinC— VinC線に沿う断面に対応した概略断面図である。

圆 9A]この発明の一実施の形態における圧粉磁心の製造方法の第 2工程を示す説明図であって、ステータコア部品の平面図である。

圆 9B]この発明の一実施の形態における圧粉磁心の製造方法の第 2工程を示す説明図であって、図 9Aの IXB— IXB線に沿う概略断面図である。

圆 10A]この発明の一実施の形態における圧粉磁心の製造方法の第 3工程を示す説明図であって、 2個のステータコア部品が積層された状態での平面図である。

圆 10B]この発明の一実施の形態における圧粉磁心の製造方法の第 3工程を示す説明図であって、図 10Aの XB— XB線に沿う概略断面図である。

圆 11A]この発明の一実施の形態における圧粉磁心の製造方法の第 4工程を示す説明図であって、コイルが卷回された状態での平面図である。

圆 11B]この発明の一実施の形態における圧粉磁心の製造方法の第 4工程を示す説明図であって、図 11Aの XIB—XIB線に沿う概略断面図である。

[図 12]ティース部形成部を上下方向に移動可能とした場合の図 8 (a)の VIIIB— VIII

Β線に沿う断面に対応したティース部形成部の部分断面図である。

[図 13]ティース部形成部を上下方向に移動可能とした場合の図 8 (a)の VIIIB— VIII B線に沿う断面に対応した他のティース部形成部の部分断面図である。

[図 14A]図 13の金型を用ヽて形成されたティース部の断面形状を示す図である。

[図 14B]図 13の金型を用、て形成されたティース部の断面形状を示す図である。

[図 15]2個のステータコア部品の間に他のステータコア部品を挟む様子を説明するための図である。

[図 16]凹凸またはボルト挿入部の配置位置を説明するための図である。

[図 17]凹凸またはボルト挿入部の他の配置位置を説明するための図である。

[図 18]特許文献 1に開示されたステータコアを製造する方法を示す斜視図である。

[図 19]特許文献 1に開示されたステータコアの問題を説明するための図である。

[図 20]オーバーハングが生じた様子を示す概略斜視図である。

[図 21]ティース部のコーナー部が角張っていることにより生じる問題を説明するための概略断面図である。

符号の説明

[0028] 1 電動機、 2 ティース部、 2a 突起部、 3 鍔部、 4 ヨーク部、 4b 突出部、 4d, 4 e 端面、 5 ステータコア部品、 5a 他のステータコア部品、 5al 接合面、 6 コイル、 10 ステータコア、 11 ローターコア、 12 永久磁石、 13 回転軸、 20 凹凸またはボルト挿入部、 21 金属磁性粒子、 22 絶縁被膜、 23 軟磁性粒子、 24 有機物、 31 接合面、 32 境界部、 33 接着層、 35 軟磁性粉末、 51 ダイ、 52 ティース部形成部、 52a 溝部、 53a ヨーク部形成用下パンチ部、 53b 鍔部形成用下パンチ部、 54 上パンチ。

発明を実施するための最良の形態

[0029] この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

[0030] 図 1はこの発明の実施の形態におけるステータコアを有する電動機の平面図である。図 2は図 1の Π— II線に沿う概略断面図である。図 3は図 2の III— ΠΙ線に沿う概略断面図である。図 4はステータコア部品の構成を示す一部破断斜視図である。

[0031] 図 1を参照して、電動機 1は、リング状のステータコア 10と、ステータコア 10の内周側に配置された円柱状のローターコア 11とを備える。ローターコア 11は、中心部に回転軸 13を有する。ローターコア 11が回転軸 13を中心に回転することによって、電動機 1から回転運動が出力される。ローターコア 11の周縁には、所定の角度ごとに永久磁石 12が埋め込まれている。

[0032] ステータコア 10は、複数の軟磁性粒子が互いに接合されることによって形成されている。

[0033] 図 2を参照して、ステータコア 10は、 2個のステータコア部品 5、 5がその厚み方向（矢印 A方向）に積層されて構成されている。この 2個のステータコア部品 5、 5は、互いに同じ平面形状を有している。

[0034] 図 4を参照して、 2個のステータコア部品 5、 5の各々は、周方向環状に延在するョーク部 4と、ヨーク部 4からヨーク部 4の半径方向内周側にほぼ等間隔で突出する複数のティース部 2と、複数のティース部 2の各々の突出部先端において周方向に張り出した鍔部 3とを有している。これらのヨーク部 4とティース部 2と鍔部 3とは一体的に形成されている。

[0035] ヨーク部 4とティース部 2と鍔部 3との各下面はフラットな面を構成している。またティース部 2の厚み方向 Aの寸法 T1はヨーク部 4の厚み方向 Aの寸法 T2よりも小さい。このため、ティース部 2の上面はヨーク部 4および鍔部 3の上面よりも厚み方向 Aにおいて低、レベル（つまり下面側）に位置して!/、る。

[0036] 図 1および図 2を参照して、積層された 2個のステータコア部品 5、 5のティース部 2 にはコイル 6が卷回されている。このコイル 6は、絶縁被膜によって覆われた螺旋状に延びる導線によって形成されている。導線は、ティース部 2の表面力も離れる方向に多層に巻かれている。導線は、たとえば銅カゝら形成されており、その直径は、 0. 3m mから 3mm程度である。絶縁被膜は、たとえば一般的なエナメル (琺瑯)から形成されており、その厚みは 30 /z m程度である。コイル 6はヨーク部 4と鍔部 3とに挟まれるように配置されており、これによつてティース部 2に対するコイル 6の位置が固定されている。

[0037] 図 3を参照して、コイル 6が卷回されたティース部 2のコーナー部 Cはラウンド形状を有しており、各コーナー部 Cの曲率半径 Rはティース部 2の幅を Wとしたとき、たとえば 0. 3mm以上 WZ2以下であることがより好ましい。

[0038] なお、本実施の形態においては、ティース部が円の断面形状を有する場合について示したが、本発明のラウンド形状はこのような場合に限定されるものではなぐ図 5 Aに示すような楕円である場合や、図 5Bに示すような四角形の頂点が丸く削られた形状である場合に、コイルの損傷を防止すると、う上記効果を得ることができる。

[0039] 図 6は、図 1中のステータコアの表面の組織を拡大して示した模式図である。図 6を参照して、ステータコア 10を構成する複数の軟磁性粒子 23は、金属磁性粒子 21と、金属磁性粒子 21の表面を取り囲む絶縁被膜 22とを備えている。複数の軟磁性粒子 23の間には、有機物 24が介在している。軟磁性粒子 23の各々は、有機物 24によつて接合されていたり、軟磁性粒子 23が有する凹凸の嚙み合わせによって接合されている。

[0040] 金属磁性粒子 21は、たとえば、鉄 (Fe)、鉄 (Fe) シリコン（Si)系合金、鉄 (Fe)— 窒素 (N)系合金、鉄 (Fe) ニッケル (Ni)系合金、鉄 (Fe)—炭素 (C)系合金、鉄 (F e) ホウ素（B)系合金、鉄 (Fe) コバルト (Co)系合金、鉄 (Fe) リン (P)系合金、鉄（Fe) -ニッケル (Ni) -コバルト（Co)系合金および鉄 (Fe) -アルミニウム (A1) - シリコン (Si)系合金など力も形成することができる。金属磁性粒子 21は、金属単体でち合金でもよい。

[0041] 絶縁被膜 22は、たとえば、金属磁性粒子 21をリン酸処理することによって形成されている。また好ましくは、絶縁被膜 22は酸化物を含有する。この酸化物を含有する絶縁被膜 22としては、リンと鉄とを含むリン酸鉄の他、リン酸マンガン、リン酸亜鉛、リン酸カルシウム、リン酸アルミニウム、酸化シリコン、酸化チタン、酸化アルミニウムまたは酸ィ匕ジルコニウムなどの酸ィ匕物絶縁体を使用することができる。絶縁被膜 22は、図中に示すように 1層に形成されてヽても良ヽし、多層に形成されて!ヽても良!ヽ。

[0042] 絶縁被膜 22は、金属磁性粒子 21間の絶縁層として機能する。金属磁性粒子 21を絶縁被膜 22で覆うことによって、ステータコア 10の電気抵抗率 pを大きくすることができる。これにより、金属磁性粒子 21間に渦電流が流れるのを抑制して、渦電流に起因する鉄損を低減させることができる。

[0043] 有機物 24としては、熱可塑性ポリイミド、熱可塑性ポリアミド、熱可塑性ポリアミドイミド、ポリフエ-レンサルファイド、ポリアミドイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミドまたはポリエーテルエーテルケトンなどの熱可塑性榭脂や、全芳香族ポリエステル、全芳香族ポリイミドまたは高分子量ポリエチレンなどの非熱可塑性榭脂や、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸カルシウム、パルミチン酸リチウム、パルミチン酸カルシウム、ォレイン酸リチウムまたはォレイン酸カルシウムなどの高級脂肪酸を用いることができる。また、これらを互いに混合して用いることもできる。なお

、高分子量ポリエチレンとは、分子量が 10万以上のポリエチレンをいう。

[0044] 有機物 24は、複数の軟磁性粒子 23の間を強固に接合して、ステータコア 10の強度を向上させる。また、有機物 24は、ステータコア 10を得るための加圧成形時に潤滑剤として機能する。これにより、軟磁性粒子 23同士が擦れ合って、絶縁被膜 22が破壊されることを防止する。

[0045] 図 7は図 2の領域 Sにおける 2個のステータコア部品 5、 5の接合部付近を拡大して示す概略断面図である。図 7を参照して、 2個のステータコア部品 5、 5の接合部には、接合による境界部 32が存在している。

[0046] 2個のステータコア部品 5、 5の各々は加圧成形によって形成されるので、 2個のステータコア部品 5、 5の各々の接合面 31における表面粗さは加圧成形に用いられる金型の表面粗さを反映する。具体的には、金型の表面粗さ Ryは通常 0. 以下であるため、 2個のステータコア部品 5、 5の各々の接合面 31の表面粗さ Ryは 3 m 以下となる。なお、表面粗さ Ryとは、最大高さ Ryを意味している。ここで、 2個のステータコア部品 5、 5の接合を強化するために、境界部 32にはたとえば図示した熱可塑性ポリアミドなどの接着層 33などが形成されていてもよぐまた境界部 32には空間があってもよい。

[0047] 次に、この実施の形態における圧粉磁心の製造方法について説明する。

[0048] 図 8〜図 11Bは、この発明の一実施の形態における圧粉磁心の製造方法を工程順に示す説明図である。

[0049] なお、図 8 (a)は金型のダイの平面図であり、図 8 (b)は図 8 (a)の VIIIB— VIIIB線に沿う断面に対応した概略断面図であり、図 8 (c)は図 8 (a)の VinC— VinC線に沿う断面に対応した概略断面図である。

[0050] また図 9Aはステータコア部品の平面図であり、図 9Bは図 9Aの IXB— IXB線に沿う概略断面図である。また図 10Aは 2個のステータコア部品が積層された状態での平面図であり、図 10Bは図 10Aの XB— XB線に沿う概略断面図である。また図 11Aはコイルが卷回された状態での平面図であり、図 11Bは図 11Aの XIB—XIB線に沿う概略断面図である。

[0051] 図 8を参照して、まず、ステータコア部品を作製するための金型が準備される。この金型は、図 8 (b)に示すようにダイ 51と、ヨーク部形成用下パンチ 53aと、鍔部形成用下パンチ 53bと、ティース部形成部 52と、上パンチ 54とを有している。ヨーク部形成用下パンチ 53a、鍔部形成用下パンチ 53bおよび上パンチ 54はダイ 51に対して上下方向に移動可能である。ティース部形成部 52はダイ 51の位置に対して固定されており移動しない。下パンチ 53bはティース部形成部 52と一体であっても力まわない

[0052] またティース部形成部 52は図 8 (c)に示すように周方向にほぼ等間隔で配置された溝部 52aを有しており、各溝部 52aの下端コーナー部がラウンド形状となっている。各溝部 52aの底部の断面形状をたとえば半円形状部とした場合、コーナー部の曲率半径 Rは溝部 52aの幅を Wとしたとき、たとえば 0. 3mm以上 WZ2以下であることがより好ましい。

[0053] この金型内に、図 6で説明した軟磁性粒子 23と有機物 24とを混合した軟磁性粉末

(図示せず）が充填され、たとえば 700MPaから 1500MPaまでの圧力で加圧成形が行われる。また加圧成形する雰囲気は、不活性ガス雰囲気または減圧雰囲気とすることが好ましい。この場合、大気中の酸素によって軟磁性粉末 35が酸化されるのを抑制できる。

[0054] この加圧成形においては、ヨーク部はヨーク部形成用下パンチ 53aと上パンチ 54とにより上下方向から加圧され、鍔部は鍔部形成用下パンチ 53bと上パンチ 54とにより上下方向から加圧される。またティース部はティース部形成部 52と上パンチ 54との間で上パンチ 54により上方向から加圧される。

[0055] 図 9Aおよび図 9Bを参照して、上記の加圧成形により軟磁性粉末が圧縮され、周方向環状に延在するヨーク部 4と、ヨーク部 4からヨーク部 4の半径方向内周側にほぼ等間隔で突出する複数のティース部 2と、複数のティース部 2の各々の突出部先端において周方向に張り出した鍔部 3とを有するステータコア部品 5が形成される。これらのヨーク部 4とティース部 2と鍔部 3とは一体的に形成されている。

[0056] またティース部 2のコーナー部はラウンド形状となるように形成される。

[0057] 次に、ステータコア部品 5に軟磁性粒子 23の絶縁被膜 22の熱分解温度未満の温度で熱処理が行なわれる。絶縁被膜 22がたとえばリン酸被膜である場合、熱処理は、 400°C以上 500°C未満の温度で 1時間以上行なう。このような高温下で熱処理を行なうことによって、成形体の内部に存在する歪および転位を取り除き、ステータコア部品 5の磁気的特性を大幅に向上させることができる。また、熱処理によって絶縁被膜 22が劣化することがない。

[0058] 図 10Aおよび図 10Bを参照して、上記で得られたステータコア部品 5が 2個準備され、それらが厚み方向に積層されて接合される。この接合は、たとえばボルトによる固定、凹凸の嵌め合いによる固定、榭脂を用いた接着などにより行なわれる。上記の接合によりステータコア 10が形成される。なお、ステータコア部品 5同士の接合前に、ステータコア部品 5の接合面を研削して平坦部を出すこともできる。また、ステータコア部品 5同士を接合した後にローター部とのギャップ確保のために、鍔部 3のローターと対向する部分を削ることもできる。

[0059] 図 11Aおよび図 11Bを参照して、ステータコア 10のティース部 2にコイル 6が卷回される。コイル 6は、絶縁被膜によって覆われた導線を用いて、螺旋状に卷回される。以上に説明した工程により、図 1中に示すコイル 6が卷回されたステータコア 10が完成する。

[0060] この発明の実施の形態によれば、 2個のステータコア部品 5、 5は厚み方向に積層されており、その周方向に分割されていない。このため、 2個のステータコア部品 5、 5 の各ヨーク部 4は、図 1に示すようにその周方向にステータコア部品 5同士の接合部を有していない。よって、各ヨーク部 4に磁力線を生じさせた場合でも、周方向に伸びる磁力線がその接合部におけるギャップを通過することがない。よって、その接合部のギャップを磁力線が通過することによる磁気特性の劣化はなぐ良好な磁気特性を得ることができる。

[0061] また図 2に示すようにティース部 2の厚み方向の寸法 T1はヨーク部 4の厚み方向の寸法 T2よりも小さいため、このティース部 2にコイル 6を卷回した場合でも、コイル 6の表面 6aがヨーク部 4の上面 4cよりも突出する、 V、わゆるオーバーハングを防止することができ、コイル 6を有するステータコア 10の大型化を抑制することができる。

[0062] また図 3に示すようにティース部 2のコーナー部 Cはラウンド形状を有しているため、ティース部 2にコイル 6を卷回した場合でも、コイル 6の絶縁被膜がティース部 2の角張ったコーナー部で破損することを防止することができる。

[0063] またステータコア部品 5の加圧成形に用いられる金型は、図 8に示すようにティース部形成部 52とヨーク部形成用下パンチ 53aとに少なくとも分かれており、ティース部形成部 52はダイ 51に対して固定されており、ヨーク部形成用下パンチ 53aはダイ 51 に対して移動可能である。これにより、ティース部 2のコーナー部をラウンド形状にカロェする場合でも、ティース部形成部 52の強度を確保しつつ、ティース部 2を所望の形状に加工することが可能となる。以下、そのことを説明する。

[0064] 図 12は、ティース部形成部を上下方向に移動可能とした場合の図 8 (a)の VIIIB— VIIIB線に沿う断面に対応したティース部形成部の部分断面図である。図 12を参照して、ティース部形成部 152bを固定部 152aに対して移動させて、ティース部形成部 152bと上パンチ 154とにより上下方向から加圧してティース部を形成することも考えられる。しかし、この場合、ティース部のコーナー部をラウンド形状とするためにティース部形成部 152bの端面形状をラウンド形状とすると、ティース部形成部 152bの先端部分 (領域 P1で示す部分)が細くなり、加圧成形時の圧力によりこの先端部が破損する恐れがある。

[0065] この破損を防止するために、図 13に示すようにティース部形成部 152bの加工面の両端を平坦とすることも考えられる。しかし、この場合には、図 14Aに示すようにティース部 2には突起部 2aが生じるため、図 14Bに示すようにコイル 6を卷回するとコイル 6の絶縁被膜は突起部 2aの角張った部分 (領域 P3)で破損する恐れがある。

[0066] これに対して、図 8に示すようにティース部形成部 52をダイ 51に対して固定して移動しな、ようにすることで、ティース部形成部 52の強度を確保できるためティース部形成部の先端部分の破損（図 12で説明した破損)を防止でき、かつ図 13で示す突起部 2aの生じない所望の形状のティース部 2を形成することができる。

[0067] なお上記の実施の形態においては、ステータコア 10を 2個のステータコア部品 5を積層して構成した場合について説明した力図 15に示すように 2個のステータコア部品 5の間に 1個または複数個の他のステータコア部品 5aを挟んで積層することによりステータコア 10が構成されてもよい。

[0068] 他のステータコア部品 5aは、ステータコア部品 5と同一の平面形状を有し、かつョーク部とティース部とにおける断面がストレートな形状 (つまり接合面 5alが平坦な形状)を有している。

[0069] ステータコア 10の厚み方向の寸法を大きくするために、 2個のステータコア部品 5の厚み方向の寸法を大きくすると、これらを加圧成形により形成する際にその厚み方向に密度分布が発生する恐れがある。そこで、 2個のステータコア部品 5の間に他のステータコア部品 5aを挟むことにより、 2個のステータコア部品 5の厚み方向の寸法を大きくしなくとも、ステータコア 10の厚み方向の寸法を大きく調整することが可能となる。また、 2個のステータコア部品 5の厚み方向の寸法を大きくしないでよいため、ステータコア部品 5の厚み方向の密度分布をなるベく少なく抑えることができる。

[0070] また 2個のステータコア部品 5を、凹凸の嵌め合いおよびボルトのいずれか一方または両方で固定する場合、その凹凸またはボルトの挿入部を 2個のステータコア部品 5のそれぞれに設ける必要がある。この場合、図 16を参照して、凹凸 20またはボルトの揷入部 20は、ヨーク部 4の内周側の端面 4dと外周側の端面 4eとのうちティース部 2が位置する側（この実施の形態では内周側の端面 4d)とは反対側の端面 (この実施の形態では外周側の端面 4e)付近に設けることが好ま、。

[0071] このステータコア 10においてはティース部 2からヨーク部 4へ、またヨーク部 4カもティース部 2へ伸びるように磁力線が生じるため、ティース部 2が位置する側のヨーク部 4の端面付近 (この実施の形態では内周側の端面 4d付近）には磁力線が存在することになる。この磁力線の存在する領域に凹凸 20またはボルトの挿入部 20を配置すると磁気特性が劣化する恐れがある。このため、この凹凸 20またはボルトの挿入部 20 をティース部 2が位置する側とは反対側の端面付近 (この実施の形態では外周側の端面 4e付近）に配置することにより磁気特性の劣化を防止しつつ、 2個のステータコァ部品 5を固定することができる。

[0072] また凹凸 20またはボルトの挿入部 20は、ティース部 2の付け根の一方端 Q1と他方端 Q2とのそれぞれからティース幅 LIを半径として円弧を描いたときに、 2つの円弧の外周側のヨーク部 4の領域 (ハッチングを入れた領域) 4aに配置されることがより好ましい。

[0073] これにより、磁力線の伸びる領域を避けて凹凸 20またはボルトの挿入部 20を配置することがより容易となる。

[0074] また、ヨーク部 4の幅 L2がティース部 2の幅 L1よりも小さい場合には、図 17に示すようにティース部 2の位置する側（この実施の形態では内周側の端面 4d)とは反対側の端面 (この実施の形態では外周側の端面 4e)に、ヨーク部 4の突出部 4bを設け、その突出部 4bに凹凸 20またはボルトの挿入部 20を配置することが好ましい。

[0075] これにより、磁力線の伸びる領域を避けて凹凸 20またはボルトの挿入部 20を配置することがより容易となる。

[0076] なお、上記においては図 1に示すようにローターコア 11がステータコア 10の内周側に位置するインナーローターの構成について説明した力本発明はローターコアがステータコアの外周側に位置するアウターローターの構成にも同様に適用することができる。

[0077] 今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

Claims

請求の範囲

[1] 第 1および第 2の圧粉磁心部品（5, 5)を備え、

前記第 1および第 2の圧粉磁心部品（5, 5)のそれぞれは、環状に延在するヨーク部 (4)と、前記ヨーク部 (4)の半径方向に突出するティース部（2)とを一体的に有し、前記第 1および第 2の圧粉磁心部品（5, 5)が厚み方向 (A)に積層されて接合されている、圧粉磁心（10)。

[2] 前記第 1および第 2の圧粉磁心部品（5, 5)の接合部には接合による境界面（31) 力 Sあることを特徴とする、請求の範囲第 1項に記載の圧粉磁心（10)。

[3] 前記接合による境界面（31)における前記第 1および第 2の圧粉磁心部品（5, 5)の表面粗さ Ryは 3 m以下であることを特徴とする、請求の範囲第 2項に記載の圧粉磁心（10)。

[4] 前記圧粉磁心部品（10)の境界面（31)に榭脂 (33)を介在させて固定されたことを特徴とする、請求の範囲第 2項に記載の圧粉磁心（10)。

[5] 前記ティース部（2)の前記厚み方向の寸法 (T1)は前記ヨーク部 (4)の前記厚み方向の寸法 (T2)よりも小さいことを特徴とする、請求の範囲第 1項に記載の圧粉磁心（

10)。

[6] 前記ティース部（2)のコーナー部（C)はラウンド形状を有して、ることを特徴とする、請求の範囲第 1項に記載の圧粉磁心（10)。

[7] 前記第 1および第 2の圧粉磁心部品（5, 5)は、凹凸およびボルトの少なくとも 1つで固定されており、前記凹凸または前記ボルトの挿入部（20)は前記ヨーク部 (4)の内周側の端面 (4d)と外周側の端面 (4e)とのうち前記ティース部（2)が位置する側とは反対側の端面付近に位置して、ることを特徴とする、請求の範囲第 1項に記載の圧粉磁心（10)。

[8] 前記第 1および第 2の圧粉磁心部品（5, 5)の間に挟み込まれた他の圧粉磁心部品（5a)をさらに備え、

前記他の圧粉磁心部品（5a)は、前記第 1および第 2の圧粉磁心部品（5, 5)と同一の平面形状を有し、かつ前記ヨーク部 (4)と前記ティース部（2)との断面形状がストレートな形状を有することを特徴とする、請求の範囲第 1項に記載の圧粉磁心（10)

[9] 軟磁性粉末を加圧成形することによって、環状に連なるヨーク部 (4)と、前記ヨーク部 (4)の半径方向に突出するティース部（2)とを一体的に有する第 1の圧粉磁心部品（5)を形成する工程と、

軟磁性粉末を加圧成形することによって、環状に連なるヨーク部 (4)と、前記ヨーク部 (4)の半径方向に突出するティース部（2)とを一体的に有する第 2の圧粉磁心部品（5)を形成する工程と、

前記第 1の圧粉磁心部品（5)と前記第 2の圧粉磁心部品（5)とを厚み方向に重ね合わせて接合する工程とを備えた、圧粉磁心（10)の製造方法。

[10] 前記第 1および第 2の圧粉磁心部品（5, 5)のそれぞれの加圧成形に用いられる金型は、前記ティース部（2)を加工する金型部分（52)と前記ヨーク部 (4)を加工する金型部分（53a)とに少なくとも分けられており、前記ティース部（2)を加工する金型部分 (52)は前記金型のダイ（51)に対して固定されており、前記ヨーク部 (4)を加工する金型部分（53a)は前記ダイ（51)に対して移動可能であることを特徴とする、請求の範囲第 9項に記載の圧粉磁心（10)の製造方法。