(57)【要約】  【課題】  設備投資効率の向上に寄与できるようにした固定子鉄心の製造方法及びこの製造方法により製造された固定子鉄心を提供すること。  【解決手段】  圧縮成形用の型枠１に形成してある粉体ステータコア成形用の空洞１１に複数の移動駒１２Ａ、１２Ｂ〜を設けて、空洞１１を移動駒１２Ａ、１２Ｂ〜により分割することができるようにし、分割部分２ａ、２ｂとして順次、磁性粉体の圧縮成形を行い、最終的に空洞１１により粉体ステータコアを得るようにしたもの。部分的に圧縮成形を行なうので、粉体ステータコア全体の大きさより小さな圧縮成形機械を使用することができる。  【選択図】  図３
2007043781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
型枠を用いて磁性粉体を圧縮成形する方式の粉体ステータコアの製造方法において、
前記型枠に備えられている圧縮成形用の空洞に複数の移動駒を設け、
前記空洞を前記複数の移動駒により順次、分断し、
分断された部分毎に順次、磁性粉末の圧縮成形を行い、
最終的に前記空洞全体に磁性粉末の圧縮成形による粉体ステータコアを得るようにしたことを特徴とする粉体ステータコアの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の粉体ステータコアの製造方法において、
前記最終的に得られる粉体ステータコアが、集中巻線方式の粉体ステータコアであることを特徴とする粉体ステータコアの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の粉体ステータコアの製造方法において、
前記空洞が前記移動駒により順次、分断される部分が、前記集中巻線方式の粉体ステータコアにおけるポール部分であることを特徴とする粉体ステータコアの製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３に記載の何れかの製造方法により製造されていることを特徴とする粉体ステータコア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性粉体の圧縮成形によるステータコアの製造方法及びこの製造方法により製造されたステータコアに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転電機のステータ(固定子)は、ステータコア(固定子鉄心)に巻線(電機子巻線)を施したものであるが、ここでステータコアとしては、通常、珪素鋼板など電磁鋼板の積層体で作られたものが従来から用いられている。
【０００３】
このとき、例えばブラシレスＤＣモータなどの回転電機では、集中巻方式のステータが使用されるようになっているが、この場合、ステータコアには、周方向に並んだ複数のポール部(磁極部)をヨーク部(継鉄部)で連結した形のコアが用いられるようになっている(例えば、特許文献１参照。)。
【０００４】
ところで、この電磁鋼板の積層体による固定子鉄心の場合、電磁鋼板の薄板を打ち抜いて積層したものであるから、その製造には、薄板から所望の形状に打ち抜く工程と、打ち抜かれた鋼板を積層する工程が必要な上、このとき鉄損を低減するため、薄板の表面に予め絶縁被膜を形成しておく被膜形成工程を要するなど、煩雑な工程を多く要し、従って、コストを抑えるのが難しい。
【０００５】
そこで、例えば純鉄など、所定の磁気特性を備えた磁性体の粉末、すなわち磁性粉体を型枠(圧縮成形用の金型)に入れ、圧力を加えて所望の形状に固形化したステータコア、いわゆる粉体ステータコアが、従来から回転電機に使用されている(例えば、特許文献２参照。)。
【特許文献１】特開２０００−１６６１５５号公報
【特許文献２】特開昭６０−１２８８４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術は、圧縮成形機械の大きさが粉体ステータコアの最大寸法に依存してしまう点に配慮がされておらず、定格容量を異にする回転電機の製造に際して設備投資の効率向上に問題があった。
【０００７】
従来技術の場合、製造すべき粉体ステータコアの寸法が複数種にわたったとき、用意すべき圧縮成形機械の大きさ(能力)は、複数種ある粉体ステータコアの中で最大寸法のものに合わせる必要があるが、この場合、設備投資の効率は、最大寸法の粉体ステータコアの製造比率が高いほど向上することになる。
【０００８】
しかし、多品種の粉体ステータコアを対象とした場合、最大寸法の粉体ステータコアの製造比率を上げるのは難しく、従って、従来技術では設備投資の効率向上に問題が生じてしまうのである。
【０００９】
本発明の目的は、設備投資効率の向上に寄与できるようにした粉体ステータコアの製造方法及びこの製造方法により製造された粉体ステータコアを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は、型枠を用いて磁性粉体を圧縮成形する方式の粉体ステータコアの製造方法において、前記型枠に備えられている圧縮成形用の空洞に複数の移動駒を設け、前記空洞を前記複数の移動駒により順次、分断し、分断された部分毎に順次、磁性粉末の圧縮成形を行い、最終的に前記空洞全体に磁性粉末の圧縮成形による粉体ステータコアを得るようにして達成される。
【００１１】
このとき、前記最終的に得られる粉体ステータコアが、集中巻線方式の粉体ステータコアとなるようにしても上記目的が達成でき、更に、ここで、前記空洞が前記移動駒により順次、分断される部分が、前記集中巻線方式の粉体ステータコアにおけるポール部分であるようにしても上記目的が達成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、粉体ステータコアを部分的に圧縮成形してゆくようにしたので、コア全体の大きさに比較して小さな圧縮成形機械を用いることができ、この結果、圧縮成形機械の設置に要する投資額が抑えられるので、設備投資効率の向上を得ることができる。
【００１３】
また、本発明によれば、粉体ステータコアの部分的な圧縮成形に際して、圧縮成形済の部分に対する接合が同時に得られるので、製造工程の増加が抑えられ、コストの低減を得ることができる。
【００１４】
更に、本発明によれば、粉体ステータコアを低コストで提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明による粉体ステータコアの製造方法と、この製造方法により製造した粉体ステータコアについて、図示した一実施の形態により詳細に説明する。
【００１６】
まず、図５は、この実施形態が対象としている粉体ステータコアの一例として、集中巻方式の粉体ステータコアを示したもので、この場合、粉体ステータコアＳは、図示のように、周方向に並んだ複数(ここでは６個)のポール部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆをヨーク部２で連結した形をしていて、全体が磁性粉体の圧縮成形品で作られている。
【００１７】
なお、この図５には表わされていないが、この粉体ステータコアＳは、実際には軸方向、つまり図の面に対して垂直な方向に所望の厚みをもっており、従って、外から見ると、ヨーク部２により略円筒形の外観を呈していて、その内周面にポール部１ａ〜１ｆが配置されていることになる。
【００１８】
次に、この実施形態において、粉体ステータコアＳの製造に使用される型枠について、図１により説明すると、ここで、まず図１の(a)、(b)において、型枠は１で示されている。そして、この型枠１は、通常、ステンレスなどの合金鋼により所定の大きさの立方体として作られ、そこに成形用の空洞１１を形成したものである。
【００１９】
そして、この空洞１１の形状を粉体ステータコアＳ(図５)と同じ形状にしておくことにより、磁性粉体から粉体ステータコアＳが圧縮成形できるようにしたものであるが、ここで、ここに示した型枠１が通常のものであったとすると、それには単純に成形物と同じ形の空洞１１が形成してあるだけとなる。
【００２０】
しかして、この実施形態の場合、空洞１１の一部が、図示にように、複数の移動可能な部材、すなわち６個の移動駒１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ、１２Ｆにより形成されるようにしてあり、この点で通常のものとは大きく異なっている。
【００２１】
そして、この実施形態では、これら移動駒１２Ａ〜１２Ｆにより形成される成形用の空洞が、粉体ステータコアＳのヨーク部２の一部になるようにしてあり、このため移動駒１２Ａ〜１２Ｆは、ポール部１ａ〜１ｆ(図５)に相当しているポール空洞部１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆの夫々の間のヨーク空洞部２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ、２Ｆのところで、各々移動可能に設けてある。
【００２２】
このため、型枠１には、これらの移動駒１２Ａ〜１２Ｆを収容し、これらを夫々、ヨーク空洞部２Ａ〜２Ｆの各々の一部を横切って、粉体ステータコアＳの中心から放射方向に沿って移動できるようにした溝部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ、１３Ｅ、１３Ｆが形成してある。
【００２３】
そこで、いま、移動駒１２Ａ〜１２Ｆを空洞１１の外側に移動させたとすると、図１(a)に示す状態になる。そして、このときは、空洞１１のヨーク空洞部２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ、２Ｆの各部分で、移動駒１２Ａ〜１２Ｆにより空洞部が補われ、全体として粉体ステータコアＳ(図５)と同じ形状の空洞１１が形成されることになる。
【００２４】
次に、移動駒１２Ａ〜１２Ｆを空洞１１の内側に移動させたとすると、今度は図１(b)に示す状態になる。そして、このときは、ヨーク空洞部２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ、２Ｆの各部分で、移動駒１２Ａ〜１２Ｆにより空洞１１が分断され、全体がポール空洞部１１Ａ〜１１Ｆとヨーク空洞部２Ａ〜２Ｆの夫々を含んだ６個の部分に独立した状態にされてしまうことになる。
【００２５】
そして、この実施形態では、この型枠１を用いて磁性粉体を圧縮成形し、粉体ステータコアＳを製造することになる。そこで、以下、この実施形態による粉体ステータコアＳの製造方法について、図２と図３、それに図４により説明する。
【００２６】
まず、最初は、図２に示すように、全ての移動駒１２Ａ〜１２Ｆを内側に移動させておく。つまり、図１(b)の状態にしておく。そして、ポール空洞部１１Ａとヨーク空洞部２Ａに磁性粉体を充填して圧縮成形し、粉体ステータコアＳの分割部分２ａを得る。
【００２７】
次に、移動駒１２Ａだけを外側に動かし、図３に示すように、今度は、ポール空洞部１１Ａとヨーク部２Ａに隣接した次のポール空洞部１１Ｂとヨーク空洞部２Ｂに磁性粉体を充填して圧縮成形し、粉体ステータコアＳの次の分割部分２ｂを得る。
【００２８】
このとき、移動駒１２Ａが外側に移動されていて、隣接しているヨーク空洞部２Ａの端部がこれから圧縮成形されるヨーク空洞部２Ｂの端部に連通されている。このため、新たに圧縮成形されてゆく方のヨーク空洞部２Ｂに充填された磁性粉体はヨーク部２Ａの端部に接合された状態で圧縮成形され、いま圧縮成形された分割部分２ａが前に圧縮成形されていた分割部分２ａに一体化されてゆくことになる。
【００２９】
そこで、以後、移動駒１２Ｃから移動駒１２Ｆまで順次、外側に移動させては次に隣接しているヨーク空洞部２Ｃからヨーク空洞部２Ｆまで同じように、次々と磁性粉体の圧縮成形を繰り返すと、図４に示すように、各分割部分２ａ〜２ｆが圧縮成形されては接合され、一体化されて粉体ステータコアＳが得られることになる。
【００３０】
このとき、同時に圧縮成形される部分は、分割部分２ａ〜２ｆの各々であるから、このときに必要な圧縮成形機械は、粉体ステータコアＳの大きさにかかわらず、分割部分２ａ〜２ｆの各々の大きさに対応した能力を持っていればよいことになり、従って、この実施形態によれば、粉体ステータコアＳの大きさに比較して小さな圧縮成形機械を用いることができ、設備投資コストを抑えることができる。
【００３１】
また、この実施形態によれば、製造すべき粉体ステータコアの寸法が複数種にわたったときでも、用意すべき圧縮成形機械の大きさは、分割部分の大きさに対応していればよいので、複数種ある粉体ステータコアの中で最大寸法のものに合わせる必要はなく、従って、設備投資効率の向上に寄与することができる。
【００３２】
更に、この実施形態によれば、圧縮成形に伴って分割部分が順次接合されてゆくので、分割部分毎に圧縮成形しているにもかかわらず、別途、接合工程は不要で、その分、工程数の増加が抑えられ、製造工程全体の効率向上が望め、コストの低減につなげることができる。
【００３３】
そして、以上の結果、この実施形態によれば、低コストで粉体ステータコアＳを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による固定子鉄心の製造方法の一実施形態において使用される型枠の説明図である。
【図２】本発明の一実施形態による最初の製造工程を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施形態による次の製造工程を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態による最後の製造工程を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施形態が対象とする固定子鉄心の平面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１：型枠(圧縮成形用の金型)
１ａ〜１ｆ：ポール部
２：ヨーク部
２Ａ〜２Ｆ：ヨーク空洞部
２ａ〜２ｆ：分割部分(粉体ステータコアを分割した部分)
１１：空洞(成形用の型となる空洞)
１１Ａ〜１１Ｆ：ポール空洞部
１２Ａ〜１２Ｆ：移動駒
１３Ａ〜１３Ｆ：溝部(移動駒が収容される溝)
Ｓ：粉体ステータコア
【図１】
2007043781.tif 000003
【図２】
2007043781.tif 000004
【図３】
2007043781.tif 000005
【図４】
2007043781.tif 000006
【図５】
2007043781.tif 000007