WO2007029887A1 - コアおよびコアの製造方法 - Google Patents

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winding
molding
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Kazutaka Tatematsu
Ryoji Mizutani
Yasuhiro Endo
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Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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    • Y10T29/49009—Dynamoelectric machine

Definitions

  • the present invention relates to a core around which a winding is wound, and a method for manufacturing the core.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a tooth 51 of a motor core 50 described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004- 2 4 2 4 4 3.
  • a motor core 50 is a dust core formed by compression-molding magnetic powder having an insulating film.
  • the teeth 51 are formed so that the outer peripheral surface has a smooth curved surface.
  • resin coating is applied to form an insulating film layer 52.
  • the winding 53 is wound around the entire circumference of the tooth 51 from above the insulating film layer 52.
  • the outer peripheral surface of the teeth 51 is formed into a smooth curved surface.
  • the surface pressure of a specific part of the wire does not increase, and the insulation film covering the wire 53 is difficult to peel off. For this reason, it is possible to prevent short circuit between the core wire (copper wire) 5 3 and the tooth 5 1 even when the motor is used for a long time only by applying an extremely thin insulating film layer 52 to the tooth 51. be able to.
  • the outer peripheral surface of the tooth 51 is formed into a smooth curved surface, no gap is generated between the tooth 51 and the winding wire 53. For this reason, the winding space of the winding 53 is increased, so that the winding space can be increased by increasing the winding 53, or the amount of magnetic flux can be increased by thickening the teeth 51. As a result, the output of the motor can be improved.
  • Japanese Laid-Open Patent Publication No. 9-114590 discloses that the surface of an electric motor part made of a plastic molded product is covered with a thin film made of an inorganic material.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2 00 4-2 5 1 4 1 2 describes a rolling bearing in which an insulating layer of a diamond-like carbon layer is formed. Disclosure of the invention
  • the outer peripheral surface of the teeth is made a smooth curved surface. And it can have many effects.
  • the present invention provides a core having a dust core as a base and having high heat resistance.
  • the core according to the present invention is a core around which a winding is wound, and a powder core formed by press-molding magnetic powder coated with an insulating film is used as a base, and the winding of the powder core An inorganic heat-resistant insulating film is formed on at least a part of the surface facing the surface.
  • the winding surface on which the winding is wound of the powder core is It is formed to be a smooth curved surface.
  • the inorganic heat-resistant insulating film is a 'DLC film.
  • the core manufacturing method according to the present invention is a core manufacturing method for manufacturing a wound core, wherein the molding die is filled with magnetic powder coated with an insulating film, and the molding die A molding step for pressure-molding the magnetic powder therein, an etching step for removing the surface layer of the pressure-molded dust core by etching, and at least one of the surfaces of the dust core after etching facing the windings And a film forming step of forming an inorganic heat-resistant insulating film on the part.
  • the core manufacturing method according to the present invention is a core manufacturing method for manufacturing a core around which a winding is wound.
  • the core is filled with magnetic powder coated with an insulating film, A molding process in which magnetic powder in the molding die is pressure-molded, and an application in which an insulating ceramic material is applied to at least a part of the surface of the pressure-molded powder core facing the winding. And a heat treatment step in which heat treatment is performed on the dust core after application of the ceramic material, and the ceramic material is fired and the dust core is annealed at the same time.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a motor to which a core according to the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • FIG. 3 is a process diagram showing a method for manufacturing a stator when a ceramic film is applied as a heat-resistant insulating film.
  • FIG. 4 is a process diagram showing a method for manufacturing a stator when a DLC film is applied as a heat-resistant insulating film.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a tooth of a motor core described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-04-24 4 4 3. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a motor 1 to which a core according to the present invention is applied.
  • a motor 1 is configured by combining a central rod type stator 10 and a permanent magnet embedded rotor 20.
  • the stator 10 has a substantially cylindrical shape, and is mainly composed of a stator core 11 and a winding 12 wound around the stator core 11.
  • the stator core 11 includes a substantially cylindrical jog portion 1 1 a and a plurality (six in this case) of teeth portions extending toward the central axis at predetermined intervals inside the yoke portion 1 1 a. It consists of 1 1 b. In 6 tinis sections 1 1 b, the winding lines 1 2 of each phase are wound by concentrated lines.
  • the rotor 20 has a substantially cylindrical shape, and is disposed coaxially with the stator 10 through an air gap inside the stator 10.
  • the rotor 20 includes a rotating shaft 21.
  • a cylindrical rotor core 2 2 having this as a central axis is attached to the rotary shaft 21.
  • permanent magnets constituting a plurality of magnetic poles are embedded.
  • a pair of permanent magnets 2 3 a and 2 3 b arranged in a V shape is embedded at four equal angular intervals in the circumferential direction. Is configured.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, that is, a cross-sectional view of the tooth portion 1 1 b of the stator core 11.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, that is, a cross-sectional view of the tooth portion 1 1 b of the stator core 11.
  • the configuration of the stator core 1 1 will be described with reference to FIG. To do.
  • the stator core 11 is based on a powder core 31 formed by press-molding magnetic powder coated with an insulating film.
  • the winding surface on which the winding wire 1 2 of the dust core 31 is wound (specifically, the outer peripheral surface 3 la of the portion corresponding to the teeth portion 1 1 b of the dust core 31) is It is formed to make a smooth curved surface.
  • the cross section of the powder core 31 is substantially rectangular in the tooth portion 1 1 b, and the four corner portions 3 1 b are formed in an R shape.
  • An inorganic heat-resistant insulating film 32 is formed on the surface of the dust core 31 that faces the winding 12.
  • a DLC (Diamond Like Carbon) film or a ceramic film is suitable.
  • the heat-resistant insulating film 3 2 is formed on the entire surface of the slot facing the winding wire 1 2.
  • the heat-resistant insulating film 3 2 may be formed on a part of the slot surface (for example, the winding surface) facing the winding 12.
  • the winding 12 is wound around the outer peripheral surface 31a of the dust core 31 corresponding to the tooth portion 11b via the heat-resistant insulating film 32.
  • FIG. 3 is a process diagram showing a manufacturing method of the stator 10 when a ceramic film is applied as the heat-resistant insulating film 32.
  • a method for manufacturing the stator 10 in the case of applying the ceramic coating will be described.
  • the magnetic powder coated with the insulating film is filled in a molding die, and the magnetic powder in the molding die is pressure-molded.
  • the pressure molding is performed so that the outer peripheral surface of the portion corresponding to the tooth portion of the molded body obtained in the molding step 1 1 becomes a smooth curved surface.
  • the surface layer of the pressure-molded powder core is removed by etching.
  • the molded body is dipped in an etching solution such as diluted acid (such as nitric acid) for about several minutes to remove the surface layer by etching, and then washed and subjected to anti-fouling treatment.
  • an etching solution such as diluted acid (such as nitric acid) for about several minutes to remove the surface layer by etching, and then washed and subjected to anti-fouling treatment.
  • This etching is performed for the following reason. That is, when the molded body is extracted from the molding die in the molding step 101, the surface of the molded body However, the insulation film covering the magnetic powder is broken by rubbing against the wall surface of the molding die.
  • the magnetic powders are short-circuited, and the insulating effect between the magnetic powders by the insulating film is lost. As a result, the magnetic properties of the dust core are impaired. Therefore, the surface layer where the short circuit occurs is removed by etching. This etching step 102 can be omitted as appropriate in consideration of the magnetic characteristics required for the dust core.
  • an insulating ceramic material is applied to the surface of the dust core after etching that faces the winding.
  • the heat treatment step 104 heat treatment is performed on the dust core after application of the ceramic material to simultaneously fire the ceramic material and anneal the dust core.
  • the annealing of the dust core is a strain relief annealing for removing the strain generated in the dust core during the pressure molding, and is generally performed to reduce the hysteresis loss of the dust core.
  • Heat treatment The contents of the heat treatment process 10 4 will be explained in detail.
  • the powder core after applying the ceramic material is processed in a continuous furnace in the order of (1) temperature rise ⁇ (2) constant temperature maintenance-(3) cooling.
  • the In the temperature raising step (1) the temperature is raised to a desired temperature at a temperature rising rate of about 20 to 30 ° C / min.
  • the temperature is maintained for a predetermined time (about several tens of minutes) at a temperature (for example, about 70 to 80 ° C.) at which the stress relief annealing and the ceramic film forming and baking can be performed simultaneously.
  • the temperature is lowered to a desired temperature at a cooling rate of about 20 to 30 ° C. Zmin.
  • the winding wire is wound around the teeth portion of the stator core manufactured through the steps 1 0 1 to 1 0 4.
  • FIG. 4 is a process diagram showing a method for manufacturing the stator 10 when a DLC film is applied as the heat-resistant insulating film 32.
  • a method for manufacturing the stator 10 when the DLC film is applied will be described with reference to FIG.
  • the molding step 201 similarly to the molding step 1001, the magnetic powder covered with the insulating film is filled in the molding die, and the magnetic powder in the molding die is pressure-molded.
  • the etching step 202 as in the etching step 102, the surface layer of the pressure-molded powder core (molded body) is removed by etching.
  • This etching step 202 can be appropriately omitted in consideration of the magnetic characteristics required for the dust core.
  • strain-etching annealing is performed on the dust core after etching.
  • the details of the annealing process 20 3 will be explained in detail.
  • the etched powder core is processed in a continuous furnace or the like in the order of (1) temperature rise ⁇ (2) constant temperature ⁇ (3) cooling ( In the temperature raising process of 1), the temperature is raised to a desired temperature at a temperature raising rate of about 20 ° C./in.
  • the constant temperature holding step (2) the temperature is maintained for a predetermined time (several tens of minutes) at a temperature required for strain relief annealing (for example, about 700 ° 800 ° C).
  • the temperature is lowered to a desired temperature at a cooling rate of about 20 ° C./min.
  • the film forming step 2004 the winding of the powder core after etching 'annealing is applied.
  • DLC coating is applied to the opposite surface to form a DL C film.
  • This DLC coating can be realized by an appropriate method.
  • a plasma C V D method is used in which a hydrocarbon gas such as methane gas is decomposed with plasma to form a film.
  • the winding process 205 the winding is wound around the teeth portion of the stator core manufactured through the process 2 0 1 2 04.
  • a powder core formed by pressure-molding magnetic powder coated with an insulating film is used as a base, and at least a part of the surface of the powder core facing the winding is inorganic.
  • a heat-resistant insulating film of the system is formed. Therefore, according to the present embodiment, the same effect as the core described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-242443 is obtained, and the insulating film is an organic type. 4 Compared with the core described in No. 3 publication, higher heat resistance can be achieved, and the motor can be downsized.
  • the surface on which the heat-resistant insulating film is formed can be easily formed into a shape suitable for film formation (for example, a smooth curved surface with no corners) Film formability Can be easily improved.
  • the film-forming property of the heat-resistant insulating film can be improved.
  • the film formability to a three-dimensional shape is improved.
  • the heat-resistant insulating film can be thinned, and further miniaturization can be achieved.
  • the surface friction coefficient can be reduced, and the winding characteristics and resistance to processing deterioration can be improved.
  • the heat-resistant insulating film is formed after the surface layer of the powder core that has been pressure-molded in the molding process is removed by etching. For this reason, according to the present embodiment, it is possible to recover the surface properties (surface roughness, etc.) of the dust core deteriorated by the etching. Further, the portion that has become brittle by etching can be protected. Furthermore, since the film is formed on the surface roughened by etching, it is possible to expect an increase in adhesion between the dust core and the heat-resistant insulating film due to the anchor effect.
  • a heat treatment is performed on the powder core after application of the ceramic material, and the firing of the ceramic material and the stress relief annealing of the powder core are performed simultaneously. For this reason, the two thermal processes of baking and annealing can be integrated to streamline the process, and the manufacturing time and manufacturing costs can be reduced.
  • the surface layer of the dust core after pressure molding is removed by etching, but it may be removed by other methods such as machining such as cutting.
  • the core according to the present invention includes other electric / electronic devices such as a transformer, a reactor, and a generator. It is also applicable to.

Abstract

　本発明は、圧粉コアを基体とするコアであって、高耐熱化が図られたコアを提供する。絶縁皮膜で被覆された磁性粉末が加圧成形されてなる圧粉コア（３１）を基体とする。圧粉コア（３１）のうち巻線（１２）に対向する面の少なくとも一部には、無機系の耐熱絶縁皮膜（３２）が形成されている。

Description

コアおよびコアの製造方法 技術分野
本発明は、 巻線が巻回されるコア、 およびコアの製造方法に関する。 背景技術
図 5は、 特開 2 0 0 4— 2 4 2 4 4 3号公報に記載されているモータコア 5 0 のティース 5 1の概略断面図である。 図 5において、 モータコア 5 0は、 絶縁皮 膜を有する磁性粉体が圧縮成形されてなる圧粉コアである。 ティース 5 1は、 そ の外周面が滑らかな曲面をなすように形成されている。 ティース 5 1の外周面に は、 樹脂塗装が施されて絶縁皮膜層 5 2が形成されている。 そして、 この絶縁皮 膜層 5 2の上からティース 5 1の全周に渡って巻線 5 3が巻回されている。 上記構成を有する特開 2 0 0 4 - 2 4 2 4 4 3号公報に記載のモータコア 5 0 によれば、 ティース 5 1の外周面が滑らかな曲面に形成されているので、 卷線 5 3の特定の一部分の面圧が高くなることがなく、 卷線 5 3を被覆する絶縁皮膜が 剥離し難い。 このため、 極めて薄い絶縁皮膜層 5 2をティース 5 1に施すだけで 、 モータを長期使用した場合にも、 十分に卷線 5 3の芯線 （銅線） とティース 5 1との短絡を防止することができる。
また、 ティース 5 1の外周面が滑らかな曲面に形成されているので、 ティース 5 1と卷線 5 3との間に隙間が生じない。 このため、 巻線 5 3の卷回スペースが 大きくなるので、 卷線 5 3を増やして卷線占積率を上げること、 またはティース 5 1を太く して磁束量を増やすことができる。 この結果、 モータの出力を向上さ せることができる。
特開 2 0 0 4— 3 6 4 4 0 2号公報には、 コイルが装着され、 絶縁皮膜された 磁性粉体を圧縮成形してなるコアにおいて、 コイルが装着される装着面に絶縁粉 体からなる絶縁膜を有するコアが記載されている。 なお、 特開平 1一 0 5 0 7 3 0号公報には、 卷線が組み込まれるスロッ卜が位 置する部分、 すなわち巻線と固定子が接触する部分にあらかじめセラミックスの ような無機質の耐熱絶縁層を処理する旨が開示されている。
また、 特開平 9一 1 4 9 5 8 0号公報には、 プラスチック成形品からなる電動 モータ用部品の表面を無機材料からなる薄膜で被覆する旨が開示されている。 ■ また、 特開 2 0 0 4— 2 5 1 4 1 2号公報には、 ダイヤモンドライクカーボン 層の絶縁層が形成された転がり軸受が記載されている。 発明の開示
上述したとおり、 特開 2 0 0 4— 2 4 2 4 4 3号公報に記載されたコアによれ ば、 形状自由度の高い圧粉コアを用いるので、 ティースの外周面を滑らかな曲面 にすることができ、 それにより多くの効果を得ることができる。
しかし、 上記特開 2 0 0 4 _ 2 4 2 4 4 3号公報に記載のコアでは、 樹脂塗膜 を絶縁皮膜層としているので、 耐熱温度が低く （高くても 2 0 0 °C程度） 、 卷線 の電流密度、 発熱密度を高くすることができない。 このことは、 特にモータの小 型化を図る際に障害となる。 具体的に説明すると、 近年、 自動車用のモータにお いては小型化の要請が大きいところ、 小型化に際しては、 卷線の密度を増して、 そこにより多くの電流を流すこととなり、 巻線からの発熱が増大する。 これに加 えて、 小型化によりヒートマスが小さくなるので、 モータ温度が上がり易くなる 。 このため、 モータの小型化において、 耐熱温度の高さは非常に重要なポイント となり、 上記コアにおける絶縁皮膜層の耐熱性の低さは小型化の障害となる。 そこで、 本発明は、 圧粉コアを基体とするコアであって、 高耐熱化が図られた コアを提供する。
本発明に係るコアは、 卷線が巻回されるコアであって、 絶縁皮膜で被覆された 磁性粉末が加圧成形されてなる圧粉コアを基体とし、 前記圧粉コアのうち前記巻 線に対向する面の少なくとも一部に、 無機系の耐熱絶縁皮膜が形成されているこ とを特徴とする。
本発明の好適な態様では、 前記圧粉コアのうち前記卷線が巻回される卷回面は 、 滑らかな曲面となるように形成されている。
また、 本発明の好適な態様では、 前記無機系の耐熱絶縁皮膜は、 ' D L C皮膜で ある。
本発明に係るコアの製造方法は、 巻線 巻回されるコアを製造するコアの製造 方法であって、 絶縁皮膜で被覆された磁性粉末を成形用金型に充填し、 当該成形 用金型内の磁性粉末を加圧成形する成形工程と、 加圧成形された圧粉コアの表層 をエッチングにより除去するエッチング工程と、 エッチング後の圧粉コアのうち 前記巻線に対向する面の少なくとも一部に、 無機系の耐熱絶縁皮膜を形成する成 膜工程と、 を有することを特徴とする。
また、 本発明に係るコアの製造方法は、 巻線が巻回されるコアを製造するコア の製造方法であって、 絶縁皮膜で被覆された磁性粉末を成形用金型に充填し、 当 該成形用金型内の磁性粉末を加圧成形する成形工程と、 加圧成形された圧粉コア のうち前記巻線に対向する面の少なくとも一部に、 絶縁性のセラミック材料を塗 布する塗布工程と、 セラミック材料塗布後の圧粉コアに熱処理を施して、 前記セ ラミック材料の焼成と前記圧粉コアの焼鈍とを同時に行う熱処理工程と、 を有す ることを特徴とする。
本発明によれば、 圧粉コアを基体とするコアであって、 髙耐熱化が図られたコ ァを提供することができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明に係るコアが適用されたモータの概略断面図である。
図 2は、 図 1の A— A断面図である。
図 3は、 耐熱絶縁皮膜としてセラミック皮膜を施す場合における、 ステータの 製造方法を示す工程図である。
図 4は、 耐熱絶縁皮膜として D L C皮膜を施す場合における、 ステータの製造 方法を示す工程図である。
図 5は、 特開 2 0 0 4 - 2 4 2 4 4 3号公報に記載されているモータコアのテ ィースの概略断面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態を図面に従って説明する。 ここでは、 本発明に係る コァを,いわゆる集中卷永久磁石埋込型モータのステータコアに適用した場合を例 にとつて説明することとする。 ただし、 これは単なる例示であって、 本発明に係 るコアは、 他のタイプのモータにも適用可能である。
[モータ全体の構成]
図 1は、 本発明に係るコアが適用されたモータ 1の概略断面図である。 図 1に おいて、 モータ 1は、 集中卷方式のステータ 1 0と、 永久磁石埋込型のロータ 2 0とが組み合わされて構成されている。
ステータ 1 0は、 略円筒形状であり、 主としてステータコア 1 1とこれに卷回 される巻線 1 2とで構成されている。 ステータコア 1 1は、 略円筒形状のョーグ 部 1 1 aと、 このヨーク部 1 1 aの内側に所定間隔ごとに中心軸に向けて延設さ れた複数個 （ここでは 6個） のティース部 1 1 bとで構成されている。 6個のテ イニス部 1 1 bには、 各相の卷線 1 2が集中卷により卷回されている。
ロータ 2 0は、 略円筒形状であり、 ステータ 1 0の内部にエアギャップを介し てステータ 1 0と同軸に配置されている。 ロータ 2 0は、 回転軸 2 1を備えてい る。 この回転軸 2 1には、 これを中心軸とする円筒形状のロータコア 2 2が装着 されている。 このロータコア 2 2の内部には、 複数の磁極を構成する永久磁石が 埋め込まれている。 ここでは、 ロータコア 2 2の内部には、 V字状に配置された 一対の永久磁石 2 3 a , 2 3 bが、 周方向に等角度間隔で 4組埋め込まれており 、 これにより 4つの磁極が構成されている。
上記構成において、 ステ一タ 1 0の卷線 1 2に 3相交流が供給されると、 回転 磁界が発生し、 マグネッ ト トルクおよびリラタタンストルクによりロータ 2 0が 回転軸 2 1周りに回転する。
[ステータコアの構成]
図 2は、 図 1の A— A断面図、 すなわちステータコア 1 1のティース部 1 1 b の断面図である。 以下、 図 2を参照して、 ステータコア 1 1の構成について説明 する。
本実施の形態では、 ステータコア 1 1は、 絶縁皮膜で被覆された磁性粉末が加 圧成形されてなる圧粉コア 3 1を基体とする。 この圧粉コア 3 1のうち卷線 1 2 が卷回される卷回面 （具体的には、 圧粉コア 3 1のうちティース部 1 1 bに相当 する部分の外周面 3 l a ) は、 滑らかな曲面をなすように形成されている。 図 2 に示される例では、 ティース部 1 1 bにおいて圧粉コア 3 1の断面は略矩形であ り、 その 4つの角部 3 1 bは R形状に形成されている。
そして、 圧粉コア 3 1のうち巻線 1 2に対向する面には、 無機系の耐熱絶縁皮 膜 3 2が形成されている。 この無機系の耐熱絶縁皮膜 3 2としては、 D L C (ダ ィャモンドライクカーボン： Diamond Like Carbon) 皮膜、 またはセラミック皮 膜が好適である。 ここでは、 耐熱絶縁皮膜 3 2は、 卷線 1 2に対向するスロッ ト 表面の全域に形成されているものとする。 ただし、 耐熱絶縁皮膜 3 2は、 卷線 1 2に対向するスロッ ト表面の一部 （例えば卷回面） に形成されていてもよい。 そして、 圧粉コア 3 1のうちティース部 1 1 bに相当する部分の外周面 3 1 a には、 上記の耐熱絶縁皮膜 3 2を介して、 巻線 1 2が卷回されている。
[ステータの製造方法 （セラミック皮膜を施す場合） ]
図 3は、 耐熱絶縁皮膜 3 2としてセラミック皮膜を施す場合における、 ステー タ 1 0の製造方法を示す工程図である。 以下、 図 3を参照して、 セラミック皮膜 を施す場合におけるステータ 1 0の製造方法について説明する。
まず、 成形工程 1 0 1では、 絶縁皮膜で被覆された磁性粉末を成形用金型に充 填し、 当該成形用金型内の磁性粉末を加圧成形する。 ここで、 この加圧成形は、 当該成形工程 1 ◦ 1で得られる成形体のティース部に相当する部分の外周面が滑 らかな曲面となるように行われる。
ついで、 エッチング工程 1 0 2では、 加圧成形された圧粉コア （成形体） の表 層をエッチングにより除去する。 具体的には、 希釈した酸 （硝酸等） などのエツ チング液中に成形体を数分程度浸漬して表層をエッチング除去した後、 洗浄し、 防鲭処理を施す。 このようなエッチングを施すのは、 次の理由による。 すなわち 、 成形工程 1 0 1において成形用金型から成形体を抜き出すとき、 成形体の表面 が成形用金型の壁面と擦れて、 磁性粉末を被覆する絶縁皮膜が破れてしまう。 こ のため、 成形体の表層では、 磁性粉末どうしが短絡し、 絶縁皮膜による磁性粉末 間の絶縁効果が失われた状態となる。 この結果、 圧粉コアの磁気特性が損なわれ てしまう。 そこで、 短絡が生じた表層をエッチングにより除去するのである。 な お、 このエッチング工程 1 0 2は、 圧粉コアに要求される磁気特性などを考慮し て、 適宜に省略可能である。
ついで、 塗布工程 1 0 3では、 エッチング後の圧粉コアのうち卷線に対向する こととなる面に、 絶縁性のセラミック材料を塗布する。
ついで、 熱処理工程 1 0 4では、 セラミック材料塗布後の圧粉コアに熱処理を 施して、 セラミック材料の焼成と圧粉コアの焼鈍とを同時に行う。 ここで、 圧粉 コアの焼鈍とは、 加圧成形時に圧粉コア内部に生じた歪を除去するための歪取り 焼鈍であり、 圧粉コアのヒステリシス損失を低減させるために一般的に行われる 熱処理である。 熱処理工程 1 0 4の内容について具体的に説明すると、 セラミツ ク材料塗布後の圧粉コアは、 （1 ) 昇温→ ( 2 ) 定温保持— ( 3 ) 冷却の順に連 続炉などで処理される。 （1 ) の昇温工程では、 2 0〜3 0 °C/m i n程度の昇 温速度で所望の温度まで上昇させる。 （2 ) の定温保持工程では、 歪取り焼鈍と セラミック成膜焼成とが同時に可能な温度 （例えば 7 0 0〜8 0 0 °C程度） に、 所定時間 （数十分程度） 保持する。 （3 ) の冷却工程では、 2 0〜3 0 °CZm i n程度の冷却速度で所望の温度まで低下させる。
ついで、 卷線工程 1 0 5では、 工程 1 0 1〜 1 0 4を経て製造されたステータ コアのティース部に、 卷線を卷回する。
[ステータの製造方法 （D L C皮膜を施す場合） ]
図 4は、 耐熱絶縁皮膜 3 2として D L C皮膜を施す場合における、 ステータ 1 0の製造方法を示す工程図である。 以下、 図 4を参照して、 D L C皮膜を施す場 合におけるステータ 1 0の製造方法について説明する。
まず、 成形工程 2 0 1では、 上記成形工程 1 0 1と同様に、 絶縁皮膜で被覆さ れた磁性粉末を成形用金型に充填し、 当該成形用金型内の磁性粉末を加圧成形す る。 ついで、 エッチング工程 2 0 2では、 上記エッチング工程 1 0 2と同様に、 加 圧成形された圧粉コア （成形体） の表層をエッチングにより除去する。 なお、 こ のエッチング工程 2 0 2は、 圧粉コアに要求される磁気特性などを考慮して、'適 宜に省略可能である。
ついで、 焼鈍工程 20 3では、 エッチング後の圧粉コアに歪取り焼鈍を施す。 この焼鈍工程 2 0 3の内容について具体的に説明すると、 エッチング後の圧粉コ ァは、 （1 ) 昇温→ (2) 定温保持→ (3) 冷却の順に連続炉などで処理される （1) の昇温工程では、 2 0 3 0°C/ i n程度の昇温速度で所望の温度ま で上昇させる。 （2) の定温保持工程では、 歪取り焼鈍に必要とされる温度 （例 えば 7 00 8 0 0°C程度） に、 所定時間 （数十分程度） 保持する。 （3) の冷 却工程では、 2 0 3 0°C/m i n程度の冷却速度で所望の温度まで低下させる ついで、 成膜工程 2 04では、 エッチング '焼鈍後の圧粉コアのうち巻線に対 向することとなる面に、 D LCコーティングを施して DL C皮膜を形成する。 こ の DLCコーティングは、 適宜の方法で実現可能であるが、 例えば、 メタンガス 等の炭化水素系ガスをプラズマで分解して成膜するプラズマ C V D法が用いられ
'<^
ついで、 卷線工程 2 0 5では、 工程 2 0 1 2 04を経て製造されたステータ コアのティース部に、 卷線を巻回する。
以上説明した本実施の形態によれば、 以下の効果が得られる。
(1) 本実施の形態では、 絶縁皮膜で被覆された磁性粉末が加圧成形されてな る圧粉コアを基体とし、 圧粉コアのうち巻線に対向する面の少なくとも一部に、 無機系の耐熱絶縁皮膜を形成する。 このため、 本実施の形態によれば、 上述した 特開 2004 - 24 244 3号公報に記載のコアと同様の効果を得つつ、 絶縁皮 膜が有機系である特開 2 0 04 - 24 24 4 3号公報に記載のコアと比較して、 高耐熱化を図ることができ、 モータを小型化することができる。 また、 形状自由 度の高い圧粉コアを基体とするので、 耐熱絶縁皮膜が形成される面を成膜に適し た形状 （例えば角部の無い滑らかな曲面） に容易に成形することができ、 成膜性 の向上を容易に図ることができる。
( 2 ) 本実施の形態では、 圧粉コアのうち卷線が卷回される卷回面を滑らかな 曲面に形成するので、 耐熱絶縁皮膜の成膜性を向上させることができる。 特に、 D L C皮膜に関しては、 3次元形状への成膜性が向上する。
( 3 ) 無機系の耐熱絶縁皮膜を D L C皮膜とする構成によれば、 耐熱絶縁皮膜 を薄くすることができ、 より一層の小型化を図ることができる。 また、 表面摩擦 係数を小さくすることができ、 巻特性および耐加工劣化性を向上させることがで. きる。
( 4 ) 本実施の形態では、 成形工程で加圧成形された圧粉コアの表層をエッチ ングにより除去した後に、 耐熱絶縁皮膜の成膜を行う。 このため、 本実施の形態 によれば、 エッチングにより悪化した圧粉コアの表面性 （面粗度等） を回復する ことができる。 また、 エッチングにより脆くなつた部位を保護することができる 。 さらに、 エッチングで粗面化された表層に成膜を行うことになるので、 アンカ 一効果による圧粉コアと耐熱絶縁皮膜との密着性の増大を期待することができる
( 5 ) 本実施の形態では、 セラミック材料塗布後の圧粉コアに熱処理を施して 、 セラミック材料の焼成と圧粉コアの歪取り焼鈍とを同時に行う。.このため、 焼 付および焼鈍の 2つの熱^理工程を統合して工程をスリム化することができ、 製 造時間の短縮や製造コス 卜の低減を図ることができる。
なお、 本発明は、 上記実施の形態に限定されるものではなく、 本発明の要旨を 逸脱しない範囲内で種々変更することができる。
例えば、 上記実施の形態では、 加圧成形後の圧粉コアの表層をエッチングによ り除去することとしたが、 切削等の機械加工など、 他の方法で除去することとし てもよい。
また、 上記実施の形態では、 本発明に係るコアをモータに適用した場合を例に とって説明したが、 本発明に係るコアは、 トランス、 リアク トル、 発電機など、 他の電気 ·電子機器にも適用可能である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 卷線が卷回されるコアであって、
絶縁皮膜で被覆された磁性粉末が加圧成形されてなる圧粉コアを基体とし、 前記圧粉コアのうち前記卷線に対向する面の少なくとも一部に、 無機系の耐熱 絶縁皮膜が形成されていることを特徴とするコア。
2 . 請求項 1に記載のコアであって、
前記圧粉コアのうち前記巻線が巻回される卷回面は、 滑らかな曲面となるよう に形成されていることを特徴とするコア。
3 . 請求項 1または 2に記載のコアであって、
前記無機系の耐熱絶縁皮膜は、 D L C皮膜であることを特徴とするコア。
4 . 卷線が卷回されるコアを製造するコアの製造方法であつて、
絶縁皮膜で被覆された磁性粉末を成形用金型に充填し、 当該成形用金型内の磁 性粉末を加圧成形する成形工程と、
加圧成形された圧粉コァの表層をェッチングにより除去するエツチング工程と エッチング後の圧粉コアのうち前記卷線に対向する面の少なくとも一部に、 無 機系の耐熱絶縁皮膜を形成する成膜工程と、
を有することを特徴とするコアの製造方法。
5 . 巻線が卷回されるコァを製造するコアの製造方法であって、 絶縁皮膜で被覆された磁性粉末を成形用金型に充填し、 当該成形用金型内の磁 性粉末を加圧成形する成形工程と、
加圧成形された圧粉コアのうち前記巻線に対向する面の少なくとも一部に、 絶 縁性のセラミック材料を塗布する塗布工程と、
セラミック材料塗布後の圧粉コアに熱処理を施して、 前記セラミック材料の焼 成と前記圧粉コアの焼鈍とを同時に行う熱処理工程と、
を有することを特徴とするコアの製造方法。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4465635B2 (ja) * 2008-03-17 2010-05-19 トヨタ自動車株式会社 リアクトル装置
JP4998450B2 (ja) 2008-12-09 2012-08-15 トヨタ自動車株式会社 ステータの製造方法
EP2562771B1 (en) 2010-05-19 2018-10-17 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method of manufacturing a dust core
KR20140093559A (ko) 2013-01-18 2014-07-28 엘지전자 주식회사 모터
KR20160060067A (ko) * 2013-09-04 2016-05-27 씨케이디 가부시키 가이샤 전자 액추에이터용 전기자 코일, 전자 액추에이터, 노광 장치, 및 디바이스 제조 방법
DE102014106851A1 (de) * 2014-05-15 2015-11-19 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Elektrische Maschine, Spulenpaket für eine elektrische Maschine und Verfahren zum Herstellen desselben
CN104795923B (zh) * 2015-04-22 2018-08-07 南车株洲电力机车研究所有限公司 高导热绝缘结构及其制作方法
DE102016010901B4 (de) 2015-09-17 2022-12-01 Fanuc Corporation Dreiphasen-Reaktor mit Eisenkerneinheiten und Spulen

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6450730A (en) * 1987-08-21 1989-02-27 Hitachi Ltd Motor for high temperature and high vacuum
JPH05316699A (ja) * 1992-05-08 1993-11-26 Hitachi Koki Co Ltd かご形回転子の製造方法
JPH06339242A (ja) * 1993-05-25 1994-12-06 Sony Corp 偏平モータのステータアッセンブリ構造
JPH09182386A (ja) * 1995-12-22 1997-07-11 Yaskawa Electric Corp 回転子コアの加工方法
JPH11214224A (ja) * 1998-01-28 1999-08-06 Nkk Corp 密着強度の優れた低騒音巻鉄心およびその製造方法
JP2003303711A (ja) * 2001-03-27 2003-10-24 Jfe Steel Kk 鉄基粉末およびこれを用いた圧粉磁心ならびに鉄基粉末の製造方法
JP2004242443A (ja) * 2003-02-06 2004-08-26 Asmo Co Ltd モータ、コア、コアの製造方法及びコアの固定構造
JP2004364402A (ja) * 2003-06-04 2004-12-24 Asmo Co Ltd コア、コア製造方法、ステータ、ステータ製造方法、ブラシレスモータ

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5472404A (en) * 1977-11-22 1979-06-09 Kitashiba Electric Method of incorporating armature
US4451749A (en) * 1981-09-11 1984-05-29 Nippondenso Co., Ltd. AC Generator
JPS6450730U (ja) 1987-09-25 1989-03-29
JP2710152B2 (ja) 1993-03-08 1998-02-10 株式会社神戸製鋼所 高周波用圧粉磁心及びその製造方法
JPH06284613A (ja) * 1993-03-29 1994-10-07 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd 薄型コイル
JPH08317616A (ja) * 1995-05-22 1996-11-29 Toshiba Corp 回転電機の回転子及びその製造方法
JPH09149580A (ja) 1995-11-20 1997-06-06 Sanyo Electric Co Ltd 電動モータ用部品
JP2004251412A (ja) 2003-02-21 2004-09-09 Nsk Ltd 転がり軸受

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6450730A (en) * 1987-08-21 1989-02-27 Hitachi Ltd Motor for high temperature and high vacuum
JPH05316699A (ja) * 1992-05-08 1993-11-26 Hitachi Koki Co Ltd かご形回転子の製造方法
JPH06339242A (ja) * 1993-05-25 1994-12-06 Sony Corp 偏平モータのステータアッセンブリ構造
JPH09182386A (ja) * 1995-12-22 1997-07-11 Yaskawa Electric Corp 回転子コアの加工方法
JPH11214224A (ja) * 1998-01-28 1999-08-06 Nkk Corp 密着強度の優れた低騒音巻鉄心およびその製造方法
JP2003303711A (ja) * 2001-03-27 2003-10-24 Jfe Steel Kk 鉄基粉末およびこれを用いた圧粉磁心ならびに鉄基粉末の製造方法
JP2004242443A (ja) * 2003-02-06 2004-08-26 Asmo Co Ltd モータ、コア、コアの製造方法及びコアの固定構造
JP2004364402A (ja) * 2003-06-04 2004-12-24 Asmo Co Ltd コア、コア製造方法、ステータ、ステータ製造方法、ブラシレスモータ

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