(57)【要約】【課題】渦電流損失を低減して電動モータの性能を改善する。【解決手段】電気機器に使用する固定子コア組立体を提供する。固定子コア組立体は、複数のコア部材を含む。各コア部材は、固定子コア組立体の円弧部を形成する。各コア部材は、少なくとも２つのコアブロックを含み、各コアブロックが他のコアブロックに隣接する。各コアブロックは、全体的に互いに絶縁される鉄系磁性金属粉粒体により形成される。鉄系磁性金属粉粒体は、コアブロックに加圧成形される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコア部材を備え、各コア部材は、固定子コア組立体の円弧部を形成し、
各コア部材は、少なくとも２つのコアブロックを含み、各コアブロックは、固定子コア組立体の円周面に沿って他のコアブロックに隣接し、
全体的に互いに絶縁されかつコアブロックに加圧成形される鉄系磁性金属粉粒体により、各コアブロックを形成したことを特徴とする電気機器に使用する固定子コア組立体。
【請求項２】
隣接するコアブロックから各コアブロックを絶縁した請求項１に記載の固定子コア組立体。
【請求項３】
各コア部材は、複数のコアブロックを備え、隣接する各コアブロックから各コアブロックを絶縁した請求項１に記載の固定子コア組立体。
【請求項４】
各コア部材は、巻線支持体を含み、
少なくとも２つのコアブロックにより各巻線支持体を形成し、
巻線支持体は、全体的に丸味を帯びかつ円滑な外形を有する請求項１に記載の固定子コア組立体。
【請求項５】
全体的に互いに絶縁される鉄系磁性金属粉粒体をコアブロックに加圧成形する過程と、
互いに隣接する少なくとも２つのコアブロックを固定子コア組立体の円周面に沿って配置してコア部材を形成する過程と、
複数のコア部材を整列して配置し、固定子コア組立体の各円弧部を形成することにより、固定子コア組立体を形成する過程とを含むことを特徴とする固定子コア組立体の製法。
【請求項６】
隣接するコアブロックから各コアブロックを絶縁した請求項５に記載の固定子コア組立体の製法。
【請求項７】
各コア部材は、複数のコアブロックを含み、隣接する各コアブロックから各コアブロックを絶縁した請求項５に記載の固定子コア組立体の製法。
【請求項８】
各コア部材は、巻線支持体を含み、
各巻線支持体は、少なくとも２つのコアブロックを備え、巻線支持体は、全体的に丸味を帯びかつ円滑な外形を有する請求項５に記載の固定子コア組立体の製法。
【請求項９】
複数のコア部材を備え、
各コア部材は、磁束伝達面と、磁束伝達面から径方向に延伸する巻線支持部と、巻線支持部が延伸する基部とを含み、
各コア部材は、固定子コア組立体の円弧部を形成し、
各コア部材は、複数のコアブロックを含み、
各コア部材部は、固定子コア組立体の円周平面に沿って他のコアブロックに隣接し、
全体的に互いに絶縁された各コアブロックの鉄系磁性金属粉粒体をコアブロックに加圧成形したことを特徴とする電気機器に使用する固定子コア組立体。
【請求項１０】
各コアブロックは、隣接する各コアブロックから絶縁される請求項９に記載の固定子コア組立体。
【請求項１１】
各コア巻線支持部は、全体的に丸味を帯びかつ円滑な外面を有する請求項９に記載の固定子コア組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器に使用するコア部材、特に、電気機器、最も典型的には電動モータに使用する固定子コア組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータ及び発電機等の電気機器は、通常、固定子と称する静止部材と、一般に回転子と称する可動部材又は回転部材とを有する。固定子又は回転子の何れかにより発生する磁場の相互作用によって、固定子と回転子との間に相互作用が発生する。固定子上又は回転子上に捲回される巻線の電流により、通常、磁場が発生され又は誘因される。巻線は、通常、巻線支持体の周囲に捲回される複数のコイルを含む。巻線支持体は、選択された鋼材料の複数の薄層材料により伝統的に作成される軟磁性材料により通常構成される。複数の薄層材料は、渦電流を低減するため、互いに絶縁される。
【０００３】
粉末冶金法により圧密化して巻線支持体に形成した強磁性粒子に固定子コア又は回転子コアの薄層鋼製部品を置換することは公知である。強磁性粒子自体を互いに本質的に電気的に絶縁して、その結果、従来の鋼製薄層物の積層体を使用する場合と同様に、圧密生成物の渦電流損失を低減できる。特許文献１及び特許文献２は、強磁性粒子を含む圧密化金属粉を電気機器用コアに使用する例を開示する。
【特許文献１】米国特許第６,３００,７０２号
【特許文献２】米国特許第６,４４１,５３０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、圧密化磁性粉により各々形成される少なくとも２つのコアブロックをコアに設ける電気機器の改良型コア部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、電気機器の改良型固定子組立体を提供する。特に、本発明は、電動モータ又は発電機用の改良型固定子コアを提供する。改良型固定子コアは、複数のコア部材を備える。各コア部材は、ほぼ円柱状の構造物となる固定子コア組立体の円弧部を形成する。各コア部材自体は、少なくとも２つのコアブロックを備える。各コアブロックは、固定子コア組立体の円周平面に沿って他のコアブロックに隣接する。
【０００６】
更に、各コアブロックは、鉄系磁性金属粉粒体により形成される。更に、鉄系磁性金属粉粒体は、相互に全体的に絶縁状態に処理される。鉄系磁性金属粉粒体は、コアブロックの形状に加圧成形される。
【０００７】
本発明の特徴は、互いに絶縁された鉄系磁性金属粉粒体により形成される複数のコアブロックを備えた改良型コア組立体によって、電気機器の渦電流損失を低減して性能を改善することにある。
【０００８】
更に、本発明は、固定子コア組立体のコア部材に巻線支持体を設けることを特徴とする。巻線支持体は、少なくとも２つのコアブロックを備える。加圧成形された鉄系磁性金属粉粒体を使用するため、巻線支持体は、全体的に丸味を帯びかつ滑らかな外形を有する。これは、巻線支持体に捲回されるワイヤ巻線が巻線支持体の鋭利な縁部に接触しない望ましい特徴であり、そうしなければ、ワイヤ巻線の絶縁性を損ない性能が低下し、電気機器の故障さえも生ずる可能性がある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の複合軟磁性粉体金属コアは、鉄系磁性金属粉粒体により形成される少なくとも２つのコアブロックを設けることにより、渦電流損失を低減してモータ及び発電機等の電気機器の性能を改善する。また、加圧成形された鉄系磁性金属粉粒体を使用するため、コアブロックにより形成された巻線支持体は、全体的に丸味を帯びかつ滑らかな外形に形成でき、ワイヤ巻線が巻線支持体の鋭利な縁部に接触せずに、電気機器の故障を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
固定子コア組立体全体を符号10により図１に示す。固定子コア組立体10は、ほぼ円形状の内面24を有する基部20を含む。複数の巻線支持体14は、基部20から外側に延伸する。各巻線支持体14は、丸味を帯びる表面を有するほぼ円弧状構造である。各巻線支持体14の終端には拡張された固定子部磁束面12が設けられる。発電機又はモータ等の電気機器用固定子コア組立体10を構成する巻線支持体14の周囲にワイヤを後工程で捲回するので、巻線支持体14は、ほぼ丸味を帯びかつ円滑な外形を有する。
図２及び図３は、固定子部11の詳細な斜視図を示す。固定子組立体10は、複数のコア部材15を備える。
【００１１】
図２に示すように、固定子コア部材15は、固定子部11と、固定子部13とを含む。内面24を有する基部20を各々含む点で固定子部11と固定子部13とは類似する。隣り合う固定子コア部材15の同様な隣接面22に隣り合いかつ当接する隣接面22を基部20に設けて、図１に示す固定子コア組立体10が形成される。
【００１２】
更に、固定子コア部15は、基部20から外側に径方向に延伸する巻線支持体14を備える。巻線支持体14の終端で固定子部11及び13の各磁束面12が拡張される。巻線支持体14、基部20及び固定子部11及び13の各磁束面12は、固定子部11の一部又は固定子部13の一部であるかに関係無く同一の形態であると解すべきである。
【００１３】
図２では、固定子部11と固定子部13とは、接合面26に沿って互いに隣接する。図３では、固定子部13の隣接面28は、固定子部11の隣接面30から離間する。酸化物層等の適切な絶縁性材料を使用し、隣接面30から隣接面28を電気的に絶縁すべきである。
【００１４】
また、固定子部11と固定子部13との同形態の両巻線支持体14を隣接させると、巻線支持体14は、組み合わされて全体的に丸味を帯びかつ円滑な外形を形成すべきである。ワイヤ上の絶縁部が巻線支持体14の尖った表面又は角形縁に当たらないように、円滑な外形の巻線支持体14の周囲にワイヤを連続的に捲回するのが望ましい。ワイヤの絶縁部が巻線支持体14の尖った表面又は角形縁に当たると、固定子コア組立体10の性能低下又は電気機器の故障さえも発生するおそれがある。
【００１５】
以下、図４及び図５について、本発明の第２の実施の形態を示す。固定子コア部材50は、固定子部41,42,43及び44を備える。固定子部41及び44の丸味を有する外面縁部を除き、固定子部41,42,43及び44は全て同一形態であり、固定子部41の詳細な説明を他の固定子部にも同様に適用できる。固定子コア組立体10の円形構造を最終的に形成する円弧部分の基部40が固定子部41に設けられる。基部40は、ほぼ円形又は円弧状の内面35を含む。複数の巻線支持体34は、基部40から径方向外側に延伸する。巻線支持体34は、ほぼ円弧状又は丸みを帯びる外面を有する。固定子部磁束面32は、巻線支持体34の拡張外縁部となる。
【００１６】
固定子部41は、当接部36に沿って固定子部42に当接しかつ隣接する。固定子部42と43との間及び固定子部43と44との間も前記同様に当接しかつ隣接する。
【００１７】
図４は、互いに順次当接する固定子部41,42,43及び44を示し、図５は、互いに離間する各固定子部41,42,43及び44を示す。
【００１８】
固定子部41と42との間の当接面は、ほぼ平坦であるが、固定子部41と42とを互いに電気的に絶縁する絶縁材料が当接面間に設けられると解すべきである。固定子部42と43との隣接部及び固定子部43と44との隣接部にも前記同様に絶縁材料を設けることができる。
【００１９】
隣接する固定子部の隣接する巻線支持体に当接する平坦部を巻線支持体34に設けてもよいが、巻線支持体34の外面は、全体的に丸味を帯びかつ円滑な外形を有する。これは、最終的に巻線支持体34にワイヤを捲回して、コア部材50が固定子コア組立体10の一部分を形成する電気機器に好適なコイル構造を形成するので望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明の複合軟磁性粉体金属コアは、モータ、発電機等の電気機器を含むが、これらに限定されず、静止部材と、可動部材又は回転部材とを有する異なる多型式の電気機器にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態による電気機器用固定子を示す軸方向側面図
【図２】本発明により２つのコアブロックを組み合わせて形成したコア部材の斜視図
【図３】互いに離間する２つのコアブロックを示す斜視図
【図４】４つのコアブロックを組み合わせて形成するコア部材の斜視図
【図５】離間する４つのコアブロックを示す斜視図
【符号の説明】
【００２２】
(10)・・固定子コア組立体、  (11,13,41,42,43,44)・・コアブロック、  (12,32)・・磁束伝達面、  (14,34)・・巻線支持体、  (15)・・コア部材、  (20,40)・・基部、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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