(57)【要約】【課題】複雑形状の磁性体コアを好適に実現する製造技術を提供すること。【解決手段】軟磁性粒子が絶縁被膜された粒子がバインダーを介して結合して成る磁性体コアの製造方法が開示される。バインダーが粒子の間に存在する形態の粉体を準備するステップと、粉体の表面に対してレーザー光線を照射してバインダーを介して粒子同士を結合させてコア構成層を形成するステップと、コア構成層上への粉体の供給、及び供給された粉体に対するレーザー光線の照射による追加のコア構成層の形成を含む積層ステップを繰り返し実行し、コア構成層の積層方向にて隣接のコア構成層同士が固着して成る磁性体コアを形成するステップが含まれる。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟磁性粒子が絶縁被膜された粒子がバインダーを介して結合して成る磁性体コアの製造方法であって、
前記バインダーが前記粒子の間に存在する形態の粉体を準備するステップと、
前記粉体の表面に対してレーザー光線を照射して前記バインダーを介して前記粒子同士を結合させてコア構成層を形成するステップと、
前記コア構成層上への前記粉体の供給、及び前記供給された粉体に対するレーザー光線の照射による追加のコア構成層の形成を含む積層ステップを繰り返し実行し、コア構成層の積層方向にて隣接のコア構成層同士が固着して成る磁性体コアを形成するステップを含む、磁性体コアの製造方法。
【請求項２】
前記コア構成層の積層時に露出する前記コア構成層の露出面に対して水蒸気を供給するステップを更に含む、請求項１に記載の磁性体コアの製造方法。
【請求項３】
前記水蒸気を供給するステップが、繰り返し実行される積層ステップに含まれる、請求項２に記載の磁性体コアの製造方法。
【請求項４】
底部と少なくとも部分的に前記底部を周囲する周囲壁を備え、前記底部と前記周囲壁が相対的に変位可能である第１粉体保持部を用いて前記底部上において前記磁性体コアが形成される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の磁性体コアの製造方法であって、
繰り返し実行される各積層ステップには、前記コア構成層上への前記粉体の供給前に前記第１粉体保持部における前記周囲壁と前記底部の相対位置から定まる深さがより深くなるように前記底部及び前記周囲壁の少なくとも一方を変位させるステップが含まれる、磁性体コアの製造方法。
【請求項５】
繰り返し実行される各積層ステップにおける前記コア構成層上への前記粉体の供給が、ロールの移動に伴う前記粉体の移動により達成される、請求項４に記載の磁性体コアの製造方法。
【請求項６】
底部と少なくとも部分的に前記底部を周囲する周囲壁を備え、前記底部と前記周囲壁が相対的に変位可能である第２粉体保持部から前記第１粉体保持部へ前記粉体が供給される、請求項５に記載の磁性体コアの製造方法であって、
繰り返し実行される各積層ステップには、前記コア構成層上への前記粉体の供給前に前記第２粉体保持部における前記底部と前記周囲壁から定まる深さがより浅くなるように前記底部及び前記周囲壁の少なくとも一方を変位させるステップが含まれる、磁性体コアの製造方法。
【請求項７】
共通の前記ロールの動作により前記第１粉体保持部へ異方向から前記粉体が供給される、請求項５又は６に記載の磁性体コアの製造方法。
【請求項８】
前記磁性体コアの外周を切削するステップを更に含む、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の磁性体コアの製造方法。
【請求項９】
前記磁性体コアが、上型と下型の組み合わせによっては成形できない３次元形状を有する、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の磁性体コアの製造方法。
【請求項１０】
軟磁性粒子が絶縁被膜された粒子がバインダーを介して結合して成る磁性体コアの製造装置であって、
前記バインダーが前記粒子の間に存在する形態の粉体を保持可能である第１粉体保持部と、
前記第１粉体保持部において前記粉体の表面を平坦化可能であるロールと、
前記第１粉体保持部の前記粉体の表面に対して照射され、前記バインダーを介して前記粒子同士を結合可能であるレーザー光線を生成可能であるレーザー光源と、
前記レーザー光源から出射されるレーザー光線を前記粉体の表面の所望の位置へ案内可能である中継光学系を備え、
前記第１粉体保持部における前記ロールの移動に応じて、前記バインダーを介して前記粒子同士が結合して成るコア構成層上に前記粉体を層状に形成可能であり、この粉体層に対するレーザー光線の照射により下層のコア構成層に固着する上層のコア構成層が形成可能である、磁性体コア製造装置。
【請求項１１】
前記コア構成層の積層時に露出する前記コア構成層の露出部に対して水蒸気を供給可能である水蒸気供給部を更に備える、請求項１０に記載の磁性体コア製造装置。
【請求項１２】
前記第１粉体保持部へ供給されるべき前記粉体を保持可能である第２粉体保持部を更に備え、
前記ロールは、前記第２粉体保持部から前記第１粉体保持部へ移動可能であり、該移動により前記第２粉体保持部から前記第１粉体保持部へ前記粉体を供給され、前記コア構成層上へ前記粉体が層状に形成可能である、請求項１０又は１１に記載の磁性体コア製造装置。
【請求項１３】
前記第１粉体保持部は、底部と少なくとも部分的に前記底部を周囲する周囲壁を備え、前記底部と前記周囲壁が相対的に変位可能であり、
前記コア構成層の積層過程において、前記コア構成層上への前記粉体の供給前に前記第１粉体保持部における前記周囲壁と前記底部の相対位置から定まる深さがより深くなるように制御可能である、請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の磁性体コア製造装置。
【請求項１４】
底部と少なくとも部分的に前記底部を周囲する周囲壁を有し、前記底部と前記周囲壁が相対的に変位可能である第２粉体保持部を更に備え、
前記コア構成層の積層過程において、前記コア構成層上への前記粉体の供給前に前記第２粉体保持部における前記底部と前記周囲壁から定まる深さがより浅くなるように制御可能である、請求項１０乃至１３のいずれか一項に記載の磁性体コア製造装置。
【請求項１５】
軟磁性粒子が絶縁被膜された粒子がバインダーを介して結合して成る集合体である磁性体コアを製造する製造装置の動作方法であって、
前記バインダーが前記粒子の間に存在する形態の粉体を供給するステップと、
前記粉体の表面に対してレーザー光線を照射して前記バインダーを介して前記粒子同士が結合したコア構成層を形成するステップと、
前記コア構成層上への前記粉体の供給、及び前記供給された粉体に対するレーザー光線の照射による追加のコア構成層の形成を含む積層ステップを繰り返し実行し、コア構成層の積層方向にて隣接のコア構成層同士が固着して成る磁性体コアを形成するステップを含む、磁性体コアを製造する製造装置の動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、磁性体コアの製造方法、磁性体コア製造装置、及びその製造装置の動作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モーター、変圧器、リアクトル等に用いられる磁性体コアは、過電流損やヒステリシス損等の鉄損を低減するため、鋼板の積層、若しくは金型を用いた粒子のプレス成形により製造される。
【０００３】
特許文献１には、軟磁性粒子に電気絶縁層を形成し、この粒子から成る粉末を１つの合成体に成形し、水蒸気の存在下で合成体を高温処理することが開示されており、これにより強度が向上された合成体として製造できると説明されている。
【０００４】
特許文献２には、レーザー照射に基づく粉体の選択的な焼結により部品を製造する技術が開示されている。特許文献２においては、同文献に開示の発明が、任意の特定の種類の粉末に限定されず、プラスチック、金属、ポリマー、セラミックス粉末若しくは複合材料に適用可能であると述べられている（同文献のカラム２、第４５行〜４８行）。
【０００５】
特許文献３にも、特許文献２と同様、レーザー焼結により構造物を造形する技術が開示されている。特許文献３には、造形物の造形過程で造形物の表面部又は不要部分を除去することが開示されている。
【０００６】
特許文献４には、磁粉が磁場配向された状態でのレーザー焼結に基づいて焼結磁石を製造する技術が開示されている。同文献の図３及び図４から理解できるようにプレート状の焼結磁石の積層体が製造される。
【０００７】
特許文献５には、インジェクタノズルの製造方法に関し、同文献の請求項５に記載のように樹脂をバインダーとする金属粉末へのエネルギー照射により樹脂を溶融焼結して造形物の連続する所定厚さの断面形状を順次積層形成することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２００１−５１０２８６号公報
【特許文献２】米国特許第５，５９７，５８９号明細書
【特許文献３】特開２００２−１１５００４号公報
【特許文献４】特開２０１２−１９０３０号公報
【特許文献５】特開２００３−２１４３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
エネルギー利用効率の改善要請に応じて磁性体コア自体の構造を改良することが求められている。鋼板の積層の製造方法を採用しても、個別に鋼板を異形状に成形することが要求され、高い製造効率の確保が容易ではない。金型を用いた粒子のプレス成形の製造方法を採用しても、金型構造の制約を受けるため限界がある。また一般的に金型の複雑化は製造コストの上昇を伴ってしまう。
【００１０】
複雑形状の磁性体コアを好適に製造できる製造技術の開発が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様に係る磁性体コアの製造方法は、軟磁性粒子が絶縁被膜された粒子がバインダーを介して結合して成る磁性体コアの製造方法であって、前記バインダーが前記粒子の間に存在する形態の粉体を準備するステップと、前記粉体の表面に対してレーザー光線を照射して前記バインダーを介して前記粒子同士を結合させてコア構成層を形成するステップと、前記コア構成層上への前記粉体の供給、及び前記供給された粉体に対するレーザー光線の照射による追加のコア構成層の形成を含む積層ステップを繰り返し実行し、コア構成層の積層方向にて隣接のコア構成層同士が固着して成る磁性体コアを形成するステップを含む。
【００１２】
幾つかの実施形態においては、前記コア構成層の積層時に露出する前記コア構成層の露出面に対して水蒸気を供給するステップが更に含まれる。
【００１３】
幾つかの実施形態においては、前記水蒸気を供給するステップが、繰り返し実行される積層ステップに含まれる。
【００１４】
幾つかの実施形態においては、底部と少なくとも部分的に前記底部を周囲する周囲壁を備え、前記底部と前記周囲壁が相対的に変位可能である第１粉体保持部を用いて前記底部上において前記磁性体コアが形成される。繰り返し実行される各積層ステップには、前記コア構成層上への前記粉体の供給前に前記第１粉体保持部における前記周囲壁と前記底部の相対位置から定まる深さがより深くなるように前記底部及び前記周囲壁の少なくとも一方を変位させるステップが含まれる。
【００１５】
幾つかの実施形態においては、繰り返し実行される各積層ステップにおける前記コア構成層上への前記粉体の供給が、ロールの移動に伴う前記粉体の移動により達成される。
【００１６】
幾つかの実施形態においては、底部と少なくとも部分的に前記底部を周囲する周囲壁を備え、前記底部と前記周囲壁が相対的に変位可能である第２粉体保持部から前記第１粉体保持部へ前記粉体が供給される。繰り返し実行される各積層ステップには、前記コア構成層上への前記粉体の供給前に前記第２粉体保持部における前記底部と前記周囲壁から定まる深さがより浅くなるように前記底部及び前記周囲壁の少なくとも一方を変位させるステップが含まれる。
【００１７】
幾つかの実施形態においては、共通の前記ロールの動作により前記第１粉体保持部へ異方向から前記粉体が供給される。
【００１８】
幾つかの実施形態においては、前記磁性体コアの外周を切削するステップが更に含まれる。
【００１９】
幾つかの実施形態においては、前記磁性体コアが、上型と下型の組み合わせによっては成形できない３次元形状を有する。
【００２０】
本発明の別側面に係る装置は、軟磁性粒子が絶縁被膜された粒子がバインダーを介して結合して成る磁性体コアの製造装置であって、前記バインダーが前記粒子の間に存在する形態の粉体を保持可能である第１粉体保持部と、前記第１粉体保持部において前記粉体の表面を平坦化可能であるロールと、前記第１粉体保持部の前記粉体の表面に対して照射され、前記バインダーを介して前記粒子同士を結合可能であるレーザー光線を生成可能であるレーザー光源と、前記レーザー光源から出射されるレーザー光線を前記粉体の表面の所望の位置へ案内可能である中継光学系を備え、前記第１粉体保持部における前記ロールの移動に応じて、前記バインダーを介して前記粒子同士が結合して成るコア構成層上に前記粉体を層状に形成可能であり、この粉体層に対するレーザー光線の照射により下層のコア構成層に固着する上層のコア構成層が形成可能である。
【００２１】
幾つかの実施形態においては、該装置が、前記コア構成層の積層時に露出する前記コア構成層の露出部に対して水蒸気を供給可能である水蒸気供給部を更に備える。
【００２２】
幾つかの実施形態においては、該装置が、前記第１粉体保持部へ供給されるべき前記粉体を保持可能である第２粉体保持部を更に備え、前記ロールは、前記第２粉体保持部から前記第１粉体保持部へ移動可能であり、該移動により前記第２粉体保持部から前記第１粉体保持部へ前記粉体を供給され、前記コア構成層上へ前記粉体が層状に形成可能である。
【００２３】
幾つかの実施形態においては、該装置が、前記第１粉体保持部は、底部と少なくとも部分的に前記底部を周囲する周囲壁を備え、前記底部と前記周囲壁が相対的に変位可能であり、前記コア構成層の積層過程において、前記コア構成層上への前記粉体の供給前に前記第１粉体保持部における前記周囲壁と前記底部の相対位置から定まる深さがより深くなるように制御可能である。
【００２４】
幾つかの実施形態においては、該装置が、底部と少なくとも部分的に前記底部を周囲する周囲壁を有し、前記底部と前記周囲壁が相対的に変位可能である第２粉体保持部を更に備え、前記コア構成層の積層過程において、前記コア構成層上への前記粉体の供給前に前記第２粉体保持部における前記底部と前記周囲壁から定まる深さがより浅くなるように制御可能である。
【００２５】
本発明の更なる別側面に係る方法は、軟磁性粒子が絶縁被膜された粒子がバインダーを介して結合して成る磁性体コアを製造する製造装置の動作方法であって、前記バインダーが前記粒子の間に存在する形態の粉体を供給するステップと、前記粉体の表面に対してレーザー光線を照射して前記バインダーを介して前記粒子同士が結合したコア構成層を形成するステップと、前記コア構成層上への前記粉体の供給、及び前記供給された粉体に対するレーザー光線の照射による追加のコア構成層の形成を含む積層ステップを繰り返し実行し、コア構成層の積層方向にて隣接のコア構成層同士が固着して成る磁性体コアを形成するステップを含む。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の一態様によれば、より複雑な形状の磁性体コアを好適に製造可能な製造技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る磁性体コア製造装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る磁性体コア製造装置の部分的な構成を示す概略図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る磁性体コアの製造過程を示す工程図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る磁性体コアの製造過程を示す工程図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る磁性体コアの製造過程を示す工程図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る磁性体コアの製造過程を示す工程図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る磁性体コアの製造過程を示す工程図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る磁性体コアの製造過程を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態に係る磁性体コア製造装置の構成を示す概略図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る磁性体コアの製造過程を示す工程図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る磁性体コアの製造過程を示す工程図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る磁性体コアの製造過程を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る磁性体コア製造装置の部分的な構成を示す概略図である。
【図１４】本発明の第３実施形態に係る磁性体コアの製造過程を示す工程図である。
【図１５】本発明の第３実施形態に係る磁性体コアの製造過程を示す工程図である。
【図１６】本発明の第３実施形態に係る磁性体コアの製造過程を示す工程図である。
【図１７】本発明の第３実施形態に係る磁性体コアの製造過程を示す工程図である。
【図１８】本発明の第４実施形態に係る磁性体コア製造装置の部分的な構成を示す概略図である。
【図１９】本発明の第４実施形態に係る磁性体コアの製造過程を示す工程図である。
【図２０】本発明の第４実施形態に係る磁性体コアの製造過程を示す工程図である。
【図２１】本発明に開示の製造方法により製造される磁性体コアが用いられたモーターの概略的な構成を示す図である。
【図２２】本発明に開示の製造方法により製造される磁性体コアが用いられたモーターの回転子の斜視図である。
【図２３】本発明に開示の製造方法により製造される磁性体コアが用いられたモーターの固定子の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。各実施形態は、個々に独立したものではなく、過剰説明をするまでもなく、当業者をすれば、適宜、組み合わせることが可能であり、この組み合わせによる相乗効果も把握可能である。実施形態間の重複説明は、原則的に省略する。
【００２９】
＜第１実施形態＞
図１乃至図８を参照して第１実施形態について説明する。図１は、磁性体コア製造装置の構成を示す概略図である。図２は、磁性体コア製造装置の部分的な構成を示す概略図である。図３乃至図７は、磁性体コアの製造過程を示す工程図である。図８は、磁性体コアの製造過程を示すフローチャートである。
【００３０】
図１に示す磁性体コア製造装置１００は、絶縁皮膜により軟磁性粒子が被覆された粒子が樹脂等のバインダーを介して結合して成る磁性体コアの製造装置である。軟磁性粒子同士の直接的な接触による電流の流路が絶縁皮膜により阻止されるため、最終的に製造される磁性体コアが改良された特性、例えば、改良された鉄損を呈することになる。バインダーが絶縁性であれば、バインダーによっても粒子間の短絡が阻止される。磁性体コアは３次元形状を呈する。非限定の例示形態では、磁性体コアが、上型と下型の組み合わせでは製造できないような３次元形状を呈する。
【００３１】
なお、特段の限定の意図はなく、粒子の材料やバインダーの材料について例示する。粒子は、軟磁性粒子が絶縁皮膜で被覆されて成る。軟磁性粒子は、例えば、鉄の粒子であり、鉄に対してケイ素（Ｓｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、コバルト（Ｃｏ）等を添加した鉄基合金の粒子であっても良い。絶縁皮膜は、酸化リン、リン酸塩、又は酸化ケイ素等である。粒子同士を結合するためのバインダーは、例えば、樹脂であり、より具体的には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂等である。バインダーは、例えば、熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂である。以下の説明においては、バインダーが熱可塑性樹脂であるものとして説明する。バインダーの融点は、例えば、５００〜７００℃である。
【００３２】
最終的に製造される磁性体コアの形状例としては、特許第４５４３１６５号及び未公開の特願２０１３−１９５５２８が挙げられる。特許第４５４３１６５号においては、中心軸周りにらせん状の構造を有する回転子がモーターに組み込まれ、回転子の回転を許容する構造の固定子がモーターに組み込まれる。回転子のらせん状部分が選択的に着磁され、固定子に設けられた軸部に導線が巻かれ、固定子の各軸部への供電制御、端的には電流の方向制御により回転子の回転が達成される。同特許の図２から理解できるように、この場合、固定子には回転子のらせん状部分を受容するような空間を設け、またらせん状部分を挟み込むように多数の軸部を設けることが要求され、複雑な形状になる。
【００３３】
特願２０１３−１９５５２８においては、中心軸周りにらせん状の構造を有する回転子と回転子の回転を許容する構造の固定子を用いて回転力を得るモーターが開示されている。この場合においても、同文献の図６に示すように、固定子には導線巻付用の軸部を表裏に設けており、複雑な形状になる。なお、特願２０１３−１９５５２８は、本願発明者が為した発明に関し、また未公開の状態の特許出願であり、先行技術ではない。特願２０１３−１９５５２８の開示内容は、本明細書に参照により組み込まれる。
【００３４】
磁性体コアの製造は、冒頭で述べたように鋼板の積層、或いは絶縁皮膜された磁性粒子の金型成形が一般的である。しかし、これらの製造方法を採用しては、複雑な３次元形状の磁性体コアの製造を効率的に行うことは容易ではないことが見込まれる。例えば、複数の軸部が一体的に設けられる磁性体コアの製造を効率的に行うことは容易ではないことが見込まれる。
【００３５】
絶縁皮膜された磁性粒子の金型成形の製造方法においては、製造される成形物の所望の強度を確保するため、成形後又は成形時に十分に高い温度で粒子同士を焼結することが望ましいと考えられる。金型成形時の圧迫だけでは粒子間の結合力が弱く、加熱により例えば絶縁皮膜同士を結合することが必要であり、これに際しては、成形体の外表面に近い部分のみならず、その内部においても十分な粒子間の結合を促進することが望まれる。しかし、過度に高温に加熱すれば、悪影響、例えば、磁性体コアの性能又は形状の劣化が発生し得る。
【００３６】
軟磁性粒子が絶縁皮膜された粒子同士をバインダーで結合する製法にて磁性体コアを製造するに際しては、バインダーの溶融／軟化のために加熱手段としてレーザーを採用する方法が検討される。しかし、レーザー照射によると、レーザー光線を２次元状に描画する工程の繰り返しが要求され、結果として製造工程の短縮化を図ることは難しい。本願発明者は、このような点を考慮しつつも、次のようにレーザー照射によるバインダーを介した粒子の結合が、特に磁性体コアの用途において有利であることを見出した。すなわち、レーザー光線によるバインダーを介した粒子の結合によれば、金型の制約を受けずに複雑な３次元状の磁性体コアを製造することができることの他、レーザー光線の平面的な照射により磁性体コアの構成層であるコア構成層が構成されるため、完成品の磁性体コアから見たとき、完成品の磁性体コアの内部においてもバインダーを介した良好な粒子間の結合を確保することができる。
【００３７】
レーザー照射においては、粉体上に照射されるレーザー光線のスポットサイズを適切に設定し、またそのエネルギー密度を適切に設定することができる。実施形態によっては、レーザー光線をパルス照射するか連続的に照射するかも選択できる。適切なレーザー照射の実行によりバインダーを介して粒子同士を結合することができ、結果として、磁性体コアの複雑化にも関わらず、磁性体コアの良好な強度若しくはコア特性を確保できる。バインダーが瞬間的に溶融／軟化すれば足りるため、高出力レーザー光源を採用する必要もない。
【００３８】
図示の例示の形態においては、バインダーが粉体として供給される。レーザー照射される粉体は、軟磁性粒子が絶縁皮膜された粒子の粉体に対してバインダーの粉体が混合されたものである。説明の便宜上、バインダーの粉体をバインダー粉体と呼び、軟磁性粒子が絶縁皮膜された粒子の粉体を磁性粉体と呼び、両者が混合されたものを混合粉体と呼ぶ。
【００３９】
レーザー照射時、軟磁性粒子が絶縁皮膜された粒子間にバインダーが存在していれば良い。従って、前段落にて述べたバインダーを粉体にて供給する以外の方法も採用の余地がある。例えば、別の例示の形態においては、軟磁性粒子が絶縁皮膜された個々の粒子がバインダーにより被膜され、バインダーを最外シェルとする構造の粒子の集合体の粉体がレーザー照射の対象になる。このような場合においても同様の結果を得ることができるだろう。
【００４０】
以下、非限定の例示の形態についてより詳細に説明する。
【００４１】
図１に示すように、磁性体コア製造装置１００は、制御装置１１０、レーザー光源１２０、中継光学系１３０、第１粉体保持部１４０、ロール１４５、粉体供給部１５０、ロール制御部１６０、及び粉体受容深さ制御部１７０を含む。制御装置１１０は、磁性体コア製造装置１００の各種動作を制御するための装置であり、実施形態によっては単一又は複数の制御装置から構成される。制御装置１１０の具体的な構成は任意であり、例えば、ワイヤードロジック基準、若しくはソフトウェア制御基準で構築される。非限定の例示形態においては、制御装置１１０は、コンピューターを含んで構成される。コンピューターは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）といった演算処理部、各種プログラムが読み出し可能に格納される記憶部を含んで構成され、ＣＰＵによるプログラムの実行により様々な機能を遂行することができる。記憶部は、ハードディスクドライブ、各種メモリー、磁気記憶媒体、光学記憶媒体などの様々な形態の記憶媒体を取りうる。演算部や記憶部の接続形態は任意であり、バス等の汎用接続手段を採用可能である。多様なロジック回路を付加することができる。多様なセンサーを付加することができる。制御装置１１０は、有線又は無線ネットワーク接続された複数のコンピューターを含むこともできる。ネットワークには、インターネットを含む広域ネットワークの他、プライベートな閉ざされたネットワーク、例えば、工場内ＬＡＮも含むことができる。
【００４２】
レーザー光源１２０は、第１粉体保持部１４０に形成された粉体層の表面に対して照射され、各粒子の結合のためにバインダーに作用可能であるレーザー光線を生成可能である。レーザー光源１２０の出射光波長は、バインダーの吸収スペクトルの吸収ピークに含まれる波長に選択される。例えば、レーザー光源１２０の出射光波長は、９．４μｍである。レーザー光源１２０は、固体レーザー、液体レーザー、ガスレーザー等の様々なタイプを包含する。レーザー光源１２０は、一形態においては、ＣＯ2レーザー装置であるが、別形態においては異なる線源が採用される。レーザー光源１２０は、連続的にレーザー光線を出射するものに限らず、パルスとしてレーザー光線を出射するものでも良い。Ｑスイッチなどの活用によりレーザー光源のスイッチング動作を制御しても良い。レーザー光源１２０の出力を増強するための光学的増幅器をレーザー光源１２０内に含めることもできる。多様な光学素子、例えば、波長変換素子、偏向制御素子をレーザー光源１２０内に含めることができる。
【００４３】
中継光学系１３０は、レーザー光源１２０から出射されるレーザー光線を第１粉体保持部１４０の粉体層の表面の所望の位置へ案内可能に構成される。中継光学系１３０は、一形態においては、光学素子として１以上のミラーを含み、ミラーの配向制御に基づいて粉体層の表面上のレーザー光線のスポット位置を制御可能である。例えば、図２に示す形態においては、一組のミラー１３１が設けられ、一方のミラーが粉体の表面上に設定されるＸＹ平面に関してＸ軸方向のスポット位置の制御を担い、他方のミラーがＸＹ平面に関してＹ軸方向のスポット位置の制御を担う。各ミラー１３１には、各ミラー１３１の配向を制御するための駆動部品１１６が接続され、これが制御装置１１０の制御部１１２により制御される。制御装置１１０の記憶部１１４に記憶された３次元形状を示すデータが制御部１１２により読み出され、制御部１１２による必要な演算処理が行われ、各駆動部品１１６へ駆動信号が供給される。中継光学系１３０の具体的な構成は任意であり、他の様々な形態が包含される。
【００４４】
第１粉体保持部１４０は、粉体、例えばバインダー粉体が磁性粉体に混合された混合粉体を保持可能に構成される。第１粉体保持部１４０は、図示の非限定の例示の形態においては、所定厚で上下に延びる周壁１４１、周壁１４１内において左右に平坦に設けられた板状の底部１４２、及び底部１４２の底面から下方へ直線上に延びる連結軸１４３を含む。周壁１４１は、底部１４２の全周を周囲する任意の断面形状の筒状体であり、好適には平坦な上端面を有する。底部１４２は、周壁１４１内において上下に変位可能である平板である。連結軸１４３は、底部１４２の底面に連結した棒部であり、この連結軸１４３の送り出し及び引き込みにより底部１４２の上下変位が達成される。
【００４５】
粉体受容深さ制御部１７０は、棒状の連結軸１４３を上下方向の両方に送ることが可能に構成された機構を含み、制御装置１１０から供給される指令に応じて稼働する。制御装置１１０により粉体受容深さ制御部１７０の動作量、つまりは連結軸１４３の変位量が制御される。粉体受容深さ制御部１７０の具体的構成は任意である。例えば、粉体受容深さ制御部１７０には、連結軸１４３の周面に上下に連続して固定されたラック、ラックに係合したピニオン、及びピニオンへ回転力を供給するモーターが含まれる。モーターは、例えば、ステッピングモーターである。この具体的な機構の図示は省略する。
【００４６】
周壁１４１が位置固定されている状態において連結軸１４３の下方変位により底部１４２が下方変位すると、第１粉体保持部１４０には凹状の粉体受容部１４４が現れ、更なる底部１４２の下方変位によりその凹状の粉体受容部１４４の深さをより深くすることができる。逆に、底部１４２の上方変位により凹状の粉体受容部１４４の深さをより浅くすることができる。底部１４２の上面が周壁１４１の上端面に面一になる時、粉体受容部１４４が現れない状態になる。しかしながら、この場合においても、第１粉体保持部１４０上へ粉体を供給し、第１粉体保持部１４０に粉体を保持させることは可能である。
【００４７】
なお、本開示においては周壁１４１が固定されており、底部１４２が上下に変位するものとして説明されるが、両者の関係を逆転させても同様の結果を得ることができることは当業者には明らかである。
【００４８】
第１粉体保持部１４０へは粉体供給部１５０から粉体が供給可能である。粉体供給部１５０は、非限定の一形態においては箱状部材であり、所望の量の粉体、例えばバインダー粉体が磁性粉体に混合された混合粉体を収容することができる。例えば、箱状部材の底部には粉体取り出し用の筒が設けられ、弁の開閉により筒を介した粉体の供給が制御可能である。粉体供給部１５０による粉体の供給動作は、制御装置１１０により制御可能である。なお、粉体供給部１５０は、ヒトによる補助を必要としても良い。つまり、粉体供給部１５０は、制御装置１１０とは独立した単なる箱部であり、ヒトがこの箱を持ち上げ、第１粉体保持部１４０へ供給する形態も考えられる。
【００４９】
ロール１４５は、第１粉体保持部１４０に供給された混合粉体等の粉体を平坦化可能に配備される。ロール１４５は、断面正円状のロールであり、非限定の一形態においては金属製である。ロール１４５は、ロール制御部１６０により制御され、図１を正面視したときの左右方向に一致する進退方向において前進・後退が可能である。ロール１４５を推進させる具体的機構は任意であるが、例えば、ロール１４５の回転軸をベアリングにより軸支し、該ベアリングをボールねじのナットに固定することにより達成できる。この場合、ボールねじのねじ軸の回転が、ロール制御部１６０により制御される。ロール制御部１６０は、ボールねじのねじ軸へ回転力を供給するモーター、例えば、ステッピングモーターである。
【００５０】
以下、図３乃至図７を参照して磁性体コアの製造方法について説明する。まず、粉体の供給の事前準備を行う。例えば、粉体供給部１５０に磁性粉体とバインダー粉体を供給し、粉体供給部１５０において両者を十分に混合する。非限定の例示の形態においては、磁性粉体がバインダー粉体よりも大きい体積比となるように磁性粉体とバインダー粉体の量が調整される。このようにして粉体供給部１５０に混合粉体が蓄積される。また、第１粉体保持部１４０については、図３（ａ）に示す状態から図３（ｂ）に示す状態へ移行させる。制御装置１１０は、１層目の粉体層の形成のためにＤ分の深さを形成するべく粉体受容深さ制御部１７０へ指令を送信し、粉体受容深さ制御部１７０が指令に応じて連結軸１４３を下方へ引き下げ、これにより深さＤの凹状の粉体受容部１４４が現れる。
【００５１】
次に、用意された凹状の粉体受容部１４４へ混合粉体等の粉体を供給する。具体的には、制御装置１１０が規定量若しくは規定量以上の混合粉体等の粉体を供給するように粉体供給部１５０に指令を発信し、粉体供給部１５０がその指令を受けて第１粉体保持部１４０の凹状の粉体受容部１４４へ混合粉体等の粉体を供給する。粉体供給部１５０から供給される粉体が、第１粉体保持部１４０の凹状の粉体受容部１４４に流れ込む。なお、粉体受容部１４４に受容される最大量を超える粉体が供給されることも許容され、この場合、過剰な粉体が粉体受容部１４４の外へ流出する。
【００５２】
図３（ｃ）に示すように凹状の粉体受容部１４４へ供給された粉体の表面には凸凹若しくは波状の起伏が生じ、若しくは図示の状態とは異なる態様で局所的に粉体が堆積される場合があり得る。かかる問題に対処するべく、次に、粉体受容部１４４に供給された粉体の表面を平坦化する。非限定の本実施形態においては、平坦化するに際しては、ロール１４５が用いられる。ロール１４５の横方向の水平移動により、図４（ｄ）に示すように粉体の表面が平坦化され、また同時にロール１４５により粉体が下方へ圧縮され、高密度な粉体層を形成することができる。このようにして図４（ｄ）に示すようにロール１４５により１層目の粉体層が成形される。粉体層は、上述のようにロール１４５の作用を受け、構成粒子が高密度となっており、これは、結果として製造される磁性体コアの強度の向上にも寄与する。
【００５３】
次に、レーザー光線を粉体層の表面に照射し、レーザー光線の描画動作を経て、１層目の粉体層に１層目のコア構成層が形成される。レーザー光線の照射により粉体層に含まれるバインダーが溶融／軟化し、バインダーを介して粒子同士が結合し、レーザー光線が照射された範囲に対応するコア構成層が形成される。コア構成層は、最終的に製造される磁性体コアを一定間隔でスライスした時に切り出される単層に相当する。具体的には、制御装置１１０は、レーザー光源１２０に指令を発信し、また中継光学系１３０にも指令を発信する。レーザー光源１２０は、指令を受けてレーザー光源を発振する。制御装置１１０の記憶部１１４に記憶された３次元形状を示すデータが制御部１１２により読み出され、制御部１１２による演算処理が行われ、各駆動部品１１６へ駆動信号が供給される。これにより中継光学系１３０のミラーの配向が制御され、粉体受容部１４４の粉体層の表面上にて所望の軌跡を描くようにレーザースポットが動かされる。なお、制御装置１１０に記憶された３次元データからの復元に必要なプログラムなどは市販されており、これに関する冗長な説明は省略する。
【００５４】
次に、２層目の粉体層を形成するため、図３（ｂ）において説明したものと同様にして粉体受容部１４４の深さを制御し、端的には粉体受容部１４４の絶対深さを２倍にする。絶対深さとは、粉体受容部１４４の粉体層を無視して計測される周壁１４１と底部１４２の相対位置から定まる粉体受容部１４４の深さである。具体的には、制御装置１１０は、２層目の粉体層の形成のために新たにＤ分の深さの空間を１層目の粉体層上に形成するべく粉体受容深さ制御部１７０へ指令を送信し、粉体受容深さ制御部１７０が指令に応じて連結軸１４３を下方へ引き下げ、これにより２層目の粉体層向けの深さＤの凹部が用意される。
【００５５】
次に、図５（ｇ）に示すように、粉体受容部１４４へ混合粉体等の粉体へ供給し、図５（ｈ）に示すようにロール１４５により２層目の粉体層の表面を平坦化及び圧縮し、図５（ｉ）に示すように、レーザー光線により２層目の粉体層に２層目のコア構成層を形成する。１層目のコア構成層上に形成された２層目の粉体層に対するレーザー光線の照射により、２層目の粉体層に含まれるバインダーが溶融／軟化し、バインダーを介して粒子同士が結合し、２層目のコア構成層が形成され、同時に、２層目のコア構成層に含まれるバインダーが１層目のコア構成層を構成する粒子及び／又はバインダーに結合し、２層目のコア構成層が１層目のコア構成層に固着する。なお、１層目のコア構成層と２層目のコア構成層は、言うまでも無くコア構成層の積層方向において隣接している。なお、この段落で説明した工程は、図３（ｃ）、図４（ｄ）、図４（ｅ）に対応している。但し、実施形態によっては、レーザー光線の描画の態様が異なり得る。
【００５６】
次に、図６（ｊ）に示すように、３層目の粉体層を形成するため、図３（ｂ）において説明したものと同様にして粉体受容部１４４の絶対深さを３倍にする。次に、図６（ｋ）に示すように粉体受容部１４４へ混合粉体等の粉体を供給し、図６（ｌ）に示すようにロール１４５により３層目の粉体層の表面を平坦化及び圧縮し、図７（ｍ）に示すように、レーザー光線により３層目の粉体層に３層目のコア構成層を形成する。３層目のコア構成層は、説明の便宜状、１層目のコア構成層と同じように形成されている。
【００５７】
図７（ｎ）に示すように、上述と同様にして、粉体受容部１４４の形成、粉体の供給、粉体の平坦化による粉体層の形成、及び粉体層表面へのレーザー光線の描画に基づいて４層目のコア構成層を形成する。次に、図７（ｏ）に示すように、製造された磁性体コアの外周に沿って切削装置を当て、バリなどの余分な部分を除去する。切削装置はヒトにより操作されても良いし、制御装置１１０の指令に基づいて動作するように組み込まれても良い。
【００５８】
上述の説明から明らかなように、本実施形態においては、粉体層の表面へのレーザー照射により照射範囲において隣接する粒子がバインダーを介して結合してコア構成層が形成され、また下層のコア構成層への固着も確保される。レーザースポットにより局所的な加熱が実現できるため、下層コア構成層への上層コア構成層の固着も確実に確保できる。レーザースポットが移動してレーザーが照射されなくなった領域においてはバインダーの硬化が生じ、バインダーを介して周囲の粒子が固着する。冒頭でも述べたように、最終的に製造される磁性体コアから見てその内部においてもレーザー照射によりバインダーを介して粒子同士の十分な固着が確保できる。従って、粒子を金型成形して高温処理する製造方法に付随する強度不足を改善することが見込まれる。一見して製造効率に反すると考えられるレーザー加熱を採用するとしても、磁性体コアの複雑化に対処できるばかりか、磁性体コアの強度向上を促進するとの利点を享受することができ、全体として見れば、十分に魅力的な製造方法になる。
【００５９】
上述のように詳細に説明した製造方法は、図８に示すように概略的にフローチャートにて示すことができる。上述の例においては、説明の簡便のため、４層のコア構成層により磁性体コアが製造されると説明しているが、実際には、数十から数百のコア構成層の積層が要求される場合がある。この点からすれば、図８のステップＳ１５０に示すように、制御装置１１０が、積層回数が既定値に到達したか否かを判断し、それに到達するまでステップＳ１３０やステップＳ１４０の積層ステップを繰り返すことになる。Ｓ１３０、Ｓ１４０、Ｓ１５０が積層ステップとして包含される。なお、図３乃至図７から明らかように、そこに図示の具体例においては、積層ステップには、粉体受容部１４４の形成、粉体の平坦化も含まれる。
【００６０】
＜第２実施形態＞
図９乃至１２を参照して第２実施形態について説明する。図９は、磁性体コア製造装置の構成を示す概略図である。図１０及び図１１は、磁性体コアの製造過程を示す工程図である。図１２は、磁性体コアの製造過程を示すフローチャートである。
【００６１】
本実施形態においては、磁性体コア製造装置１００が、水蒸気供給部１８０を更に備え、コア構成層の積層時に露出するコア構成層の露出面に対して水蒸気を供給可能である。この態様によれば、最終的に製造される磁性体コアから見て、その内部にも十分に水蒸気処理を与えることができ、改善された強度の磁性体コアを得ることができる。非限定の例示の形態においては、昇温された環境下で磁性体コアに対して水蒸気を供給する。
【００６２】
図９に示すように、磁性体コア製造装置１００は、制御装置１１０により制御される水蒸気供給部１８０を備える。水蒸気供給部１８０は、内部若しくは外部から供給される水を加熱して水蒸気を発生し、これを第１粉体保持部１４０上のコア構成層へ供給する。例示的には、水蒸気供給部１８０は、水の配管、配管を加熱するヒーター、発生した水蒸気を送るための供給管を含む。供給管が可撓性を具備してそのハンドリングが確保される。水蒸気をコア構成層上へ付与することは、ヒトが手作業で行っても良い。若しくは、ビジョンシステムとロボットアームの併用により自動化しても良い。ビジョンシステムが、撮像された画像を解析し、水蒸気処理の範囲を定め、ロボットアームを制御して定められた範囲に対する水蒸気処理を行うことができる。
【００６３】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、レーザー光線の照射により粉体層にコア構成層を形成した後、水蒸気供給部１８０は、露出するコア構成層の表面に対して水蒸気を供給する。周囲の粉体がロール１４５により圧縮されているため、水蒸気の供給速度を適当なものにすれば、粉体の移動が問題とはならないと見込まれる。仮に粉体が水蒸気の供給時に動いてしまうとしても、既にコア構成層が形成されているため、大きな問題とはならないことが見込まれる。非限定の例示の形態においては、水蒸気が粉体に与える影響を考慮し、次の粉体層の形成のため、粉体供給部１５０が、粉体受容部１４４の空きの容積を超える量の粉体を供給する。
【００６４】
図１１に示す非限定の例示の形態においては、コア構成層が構成された粉体層上にマスク１４６を設け、このマスク１４６の開口を介して水蒸気を供給する。
【００６５】
図１２に示すように、繰り返される積層ステップには、粉体の供給Ｓ１３０、レーザー照射によるコア構成層の形成Ｓ１４０、水蒸気処理Ｓ１７０、繰り返し数の判断Ｓ１５０が含まれる。ステップＳ１２０とステップＳ１３０の間で水蒸気処理Ｓ１７０を行っても良い。
【００６６】
＜第３実施形態＞
図１３乃至図１７を参照して第３実施形態について説明する。図１３は、磁性体コア製造装置の部分的な構成を示す概略図である。図１４乃至図１７は、磁性体コアの製造過程を示す工程図である。
【００６７】
本実施形態においては、粉体供給部１５０が、第１粉体保持部１４０に隣接して設けられた第２粉体保持部１９０として構成される。第２粉体保持部１９０は、第１粉体保持部１４０と同様、周壁１９１、底部１９２、及び連結軸１９３を有し、連結軸１９３を昇降させることにより所望の深さの粉体受容部１９４を形成することができる。
【００６８】
制御装置１１０による第２粉体保持部１９０に対する制御は、第１粉体保持部１４０と同様、粉体受容深さ制御部１７０を介して行われる。非限定の一形態においては、粉体受容深さ制御部１７０は、第１粉体受容深さ制御部１７２と第２粉体受容深さ制御部１７４を含み、第１粉体受容深さ制御部１７２が、第１粉体保持部１４０の粉体受容部の深さを制御し、第２粉体受容深さ制御部１７４が、第２粉体保持部１９０の粉体受容部の深さを制御する。
【００６９】
図１４乃至図１７に示すように、第２粉体保持部１９０に予め混合粉体等の粉体を蓄積した状態で、第２粉体保持部１９０の粉体受容部の深さを段階的に浅くし、他方、第１粉体保持部１４０の粉体受容部の深さを同調して段階的に深くする。各粉体保持部の粉体受容部の深さ変更は、第２粉体保持部１９０から第１粉体保持部１４０への粉体の供給時である。
【００７０】
図１４（ａ）に示す時、第２粉体保持部１９０の粉体受容部に多量の混合粉体等の粉体が蓄積保持されている。他方、第１粉体保持部１４０には粉体受容部が未だ準備されていない。図１４（ｂ）に示す時、第２粉体保持部１９０の粉体受容部の深さがＤ分だけ浅くなり、他方、第１粉体保持部１４０に深さＤの粉体受容部が準備される。なお、第２粉体保持部１９０の粉体受容部の深さを浅くする程度と、第１粉体保持部１４０の粉体受容部の深さは、厳密に一致する必要は何ら無く、ここでは、説明の簡潔性のためにそれらが等しいように説明している。図１４（ｃ）に示す時、ロール１４５が、第２粉体保持部１９０から第１粉体保持部１４０へと移動する。この際、ロール１４５により、第２粉体保持部１９０の周壁１９１の上端面よりも隆起した分の粉体が、第１粉体保持部１４０の粉体受容部へと移される。これにより、図１５（ｄ）に示すように、第１粉体保持部１４０には圧縮された平坦な表面の１層目の粉体層が用意される。次に、図１５（ｅ）に示すように、レーザー照射により第１粉体保持部１４０上に１層目のコア構成層が形成される。
【００７１】
次に、図１５（ｆ）に示すように、ロール１４５が終点から初期位置へ移動した後、各粉体保持部の粉体受容部の深さが反対方向に調整される。第１粉体保持部１４０の粉体受容部の深さがＤ分だけ深くなる。第２粉体保持部１９０の粉体受容部の深さがＤ分だけ更に浅くなる。なお、第２粉体保持部１９０の粉体受容部の深さを浅くする程度と、第１粉体保持部１４０の粉体受容部の深さを深くする程度は、厳密に一致する必要は何ら無く、ここでは、説明の簡潔性のためにそれらが等しいように説明している。その後、図１６（ｇ）に示すように、ロール１４５が初期位置から終点へ移動することにより、第１粉体保持部１４０上に２層目の粉体層が形成される。
【００７２】
次に、図１６（ｈ）に示すように、レーザー照射により２層目のコア構成層が形成される。図１６（ｉ）に示すように、ロール１４５が終点から初期位置へ戻された後、再び、各粉体保持部の粉体受容部の深さが反対方向に調整される。次に、図１７（ｊ）に示すように、ロール１４５が初期位置から終点へ移動し、これにより、第１粉体保持部１４０上に３層目の粉体層が形成される。次に、図１７（ｋ）に示すように、レーザー照射により３層目のコア構成層が形成される。以下、必要な数の積層が繰り返し行われる。
【００７３】
＜第４実施形態＞
図１８乃至図２０を参照して第４実施形態について説明する。図１８は、磁性体コア製造装置の部分的な構成を示す概略図である。図１９及び図２０は、磁性体コアの製造過程を示す工程図である。
【００７４】
本実施形態においては、共通のロールの動作により第１粉体保持部１４０へ異方向から粉体が供給される。具体的には、ロール１４５の一往復により異なる方向から第１粉体保持部１４０へ粉体を供給可能なように第２粉体保持部１９０が構成される。非限定の例示の形態においては、第２粉体保持部１９０が、第１粉体保持部１４０を挟み込むように隣接して設けられる一組の粉体保持部から構成される。この構成によれば、第１粉体保持部１４０への粉体の供給のためにロール１４５を終点から初期位置へ戻す工程を省略することができ、製造効率化を促進することができる。
【００７５】
図１８に示すように第２粉体保持部１９０に加え、それと同構成の第３粉体保持部１９０’が設けられる。粉体受容深さ制御部には、第３粉体保持部１９０’を制御するための第３粉体受容深さ制御部１７６が設けられる。
【００７６】
図１９（ａ）に示すように、第２粉体保持部１９０と第３粉体保持部１９０’には予め十分な量の混合粉体等の粉体が蓄積される。図１９（ｂ）に示す時、第１粉体保持部１４０に深さＤの粉体受容部が形成され、また第２粉体保持部１９０の粉体受容部の深さがＤ分だけ浅くなる。なお、第２粉体保持部１９０の粉体受容部の深さを浅くする程度と、第１粉体保持部１４０の粉体受容部の深さは、厳密に一致する必要は何ら無く、ここでは、説明の簡潔性のためにそれらが等しいように説明している。
【００７７】
図１９（ｃ）に示す時、ロール１４５が移動し、図１９（ｄ）のように第１粉体保持部１４０に１層目の粉体層が形成される。ロール１４５は、第３粉体保持部１９０’上も超えて移動して他端側の停止位置にある。図２０（ｅ）に示す時、粉体層に対するレーザー照射によりコア構成層が形成される。
【００７８】
次に、図２０（ｆ）に示す時、第３粉体保持部１９０’の粉体受容部の深さがＤ分だけ浅くなるように調整され、第１粉体保持部１４０の粉体受容部の深さがＤ分だけ深くなるように調整される。なお、第３粉体保持部１９０’の粉体受容部の深さを浅くする程度と、第１粉体保持部１４０の粉体受容部の深さを深くする程度は、厳密に一致する必要は何ら無く、ここでは、説明の簡潔性のためにそれらが等しいように説明している。図２０（ｇ）に示す時、ロール１４５が第３粉体保持部１９０’、第１粉体保持部１４０、第２粉体保持部１９０を越えて移動して一端側の停止位置にある。ロール１４５の移動により第１粉体保持部１４０の粉体受容部には２層目の粉体層が形成される。図２０（ｈ）に示す時、レーザー照射により２層目の粉体層に２層目のコア構成層が形成される。その後のプロセスは、上述の開示内容から明らかであり、説明は省略する。
【００７９】
最後に図２１乃至図２３を参照して開示の製造方法により製造可能である固定子及び回転子を例示的に図示する。図２１は、磁性体コアが用いられたモーターの概略的な構成を示す図である。図２２は、磁性体コアが用いられたモーターの回転子の斜視図である。図２３は、磁性体コアが用いられたモーターの固定子の斜視図である。
【００８０】
図２１に示すようにモーター５００は、破線で示す軌道に沿って複数のらせん状の回転子５１０が回動可能に連結し、回転子５１０のらせん状部分を挟み込む態様で一体又は分割の固定子５２０が設けられる。回転子５１０は、軸部５１１とらせん状部５１２を有する。隣接の回転子５１０同士の連結は、自在継ぎ手等が活用される。図２２に示すように回転子５１０のらせん状部５１２の表裏には磁石５１３が設けられ、これにより回転子５１０のらせん状部５１２が自身のらせん状の軌跡に沿って順に着磁される。永久磁石の固着以外の態様で着磁しても良い。固定子５２０に関しては、図２３に示すようにＵ字状の肉厚の枠部５２１の厚み方向中央にプレート５２２が設けられ、プレート５２２には回転子５１０の軸部５１１を部分的に収容する円弧状の切り欠きが設けられる。プレート５２２の表裏には、各々、３つの凸状の軸部５２３が設けられる。軸部５２３に対して個別に巻き線が巻かれ、これにより軸部５２３毎の励磁部が構成される。
【００８１】
図２１に概略的に示す組み立て状態において、固定子５２０の励磁部が、回転子５１０の着磁部に対面する。従って、らせん状に配列される励磁部の各励磁状態を適切に制御することにより回転子５１０に対して回転力を付与し、モーター５００を稼働させることができる。
【００８２】
回転子５１０及び固定子５２０の各々が上述の製造方法により製造される。この場合、固定子５２０が磁性体コアである。固定子は、複数の軸部が一体化された複雑な形状を有するが、上述の製造方法により好適に製造可能である。
【００８３】
上述の教示を踏まえると、当業者をすれば、各実施形態に対して様々な変更を加えることができる。
【符号の説明】
【００８４】
１００            磁性体コア製造装置
１１０            制御装置
１２０            レーザー光源
１３０            中継光学系
１４０            第１粉体保持部
１５０            粉体供給部
１６０            ロール制御部
１７０            粉体受容深さ制御部
１８０            水蒸気供給部
１９０            第２粉体保持部
【図１】
2015229781.tif 000003
【図２】
2015229781.tif 000004
【図３】
2015229781.tif 000005
【図４】
2015229781.tif 000006
【図５】
2015229781.tif 000007
【図６】
2015229781.tif 000008
【図７】
2015229781.tif 000009
【図８】
2015229781.tif 000010
【図９】
2015229781.tif 000011
【図１０】
2015229781.tif 000012
【図１１】
2015229781.tif 000013
【図１２】
2015229781.tif 000014
【図１３】
2015229781.tif 000015
【図１４】
2015229781.tif 000016
【図１５】
2015229781.tif 000017
【図１８】
2015229781.tif 000018
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図１６】
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【図１７】
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