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発明の名称 モーター用コア
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−110808(P2007−110808A)
公開日 平成19年4月26日(2007.4.26)
出願番号 特願2005−297754(P2005−297754)
出願日 平成17年10月12日(2005.10.12)
代理人 【識別番号】100075258
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 研二
発明者 遠藤 康浩 / 水谷 良治 / 立松 和高
要約 課題
複数個の部分コアからなり、絶縁性結着剤で結着した磁性金属粉を加圧成形した圧粉コアからなるモーター用コアにおいて、部分コアが軸方向へ移動することを防止する。

解決手段
モーター用コア1は、絶縁性結着剤で結着した磁性金属粉を、加圧成形して得られる圧粉コアからなり、環状基部2と、環状基部2の内側に突設され、コイルが巻回される複数のコイル巻回部3とを備える。該コア1は、円周方向に分割された部分コア4からなる。部分コア4は、部分環状基部5と、部分環状基部5の内側に突設する少なくとも1個のコイル巻回部3からなる。部分環状基部5は、周方向の一端に連結凸部8を、周方向の他端に連結凹部9を有する。部分コア4の連結凸部8を、隣接する部分コア4の連結凹部9に圧入して、部分コア4同士を固定する。
特許請求の範囲
【請求項1】
絶縁性結着剤で結着した磁性金属粉を、加圧成形して得られる圧粉コアからなり、
環状基部と、
環状基部の内側に突設され、コイルが巻回される複数のコイル巻回部とを備えるモーター用コアであって、
該コアは、円周方向に分割されたコアからなり、
部分コアは、部分環状基部と、部分環状基部の内側に突設する少なくとも1個のコイル巻回部からなり、
部分環状基部は、周方向の一端に連結凸部を、周方向の他端に連結凹部を有し、
部分コアの連結凸部を、隣接する部分コアの連結凹部に圧入して、部分コア同士を固定したことを特徴とするモーター用コア。
【請求項2】
絶縁性結着剤で結着した磁性金属粉を、加圧成形して得られる圧粉コアからなり、
環状基部と、
環状基部の内側に突設され、コイルが巻回される複数のコイル巻回部とを備えるモーター用コアであって、
該コアは、円周方向に分割されたコアからなり、
部分コアは、部分環状基部と、部分環状基部の内側に突設する少なくとも1個のコイル巻回部からなり、
一方の部分コアは、部分環状基部の両端に連結凸部を有し、他方の部分コアは、部分環状基部の両端に連結凹部を有し、
一方の部分コアの連結凸部を、隣接する他方の部分コアの連結凹部に圧入して、部分コア同士を固定したことを特徴とするモーター用コア。
【請求項3】
請求項1または請求項2記載のモーター用コアであって、圧入された部分コアの連結凸部と連結凹部の間に空隙を備えることを特徴とするモーター用コア。
【請求項4】
請求項3記載のモーター用コアであって、圧入された部分コアの連結凸部の周方向端面と、連結凹部の周方向端面との間に空隙を備えることを特徴とするモーター用コア。

発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、圧粉コアからなるモーター用コアに関する。
【背景技術】
【0002】
モーター用コアとして、絶縁性結着剤で結着された鉄等の磁性粉体を加圧成形した圧粉コアが用いられている。圧粉コアは、電磁鋼板を積層して得られるコアと比較して、複雑な形状に成形し易いという利点を有しており、多用されている。
【0003】
例えば、特許文献1には、周方向に分割された複数個の部分からなる圧粉コアが開示されている。該圧粉コアは、複数個の部分を環状に接触配置してなり、円筒状のハウジング内に収納して使用される。該ハウジングは、複数個の部分(ティース)からなる圧粉コアを、外側から締結し、固定している。
【0004】
【特許文献1】特開2004−328965号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
複数個のティースからなる上記圧粉コアは、ハウジング(締結部材)により締結、固定されるものの、それぞれのティース同士は完全に固定されていない。その為、上記コアの軸方向において、ティースが移動する場合があった。ティースが軸方向へ移動すると、ローターに与えるトルクが小さくなり問題であった。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係るモーター用コアは、絶縁性結着剤で結着した磁性金属粉を、加圧成形して得られる圧粉コアからなり、環状基部と、環状基部の内側に突設され、コイルが巻回される複数のコイル巻回部とを備えるモーター用コアであって、該コアは、円周方向に分割されたコアからなり、部分コアは、部分環状基部と、部分環状基部の内側に突設する少なくとも1個のコイル巻回部からなり、部分環状基部は、周方向の一端に連結凸部を、周方向の他端に連結凹部を有し、部分コアの連結凸部を、隣接する部分コアの連結凹部に圧入して、部分コア同士を固定したことを特徴とする。
【0007】
また本発明に係るモーター用コアは、絶縁性結着剤で結着した磁性金属粉を、加圧成形して得られる圧粉コアからなり、環状基部と、環状基部の内側に突設され、コイルが巻回される複数のコイル巻回部とを備えるモーター用コアであって、該コアは、円周方向に分割されたコアからなり、部分コアは、部分環状基部と、部分環状基部の内側に突設する少なくとも1個のコイル巻回部からなり、一方の部分コアは、部分環状基部の両端に連結凸部を有し、他方の部分コアは、部分環状基部の両端に連結凹部を有し、一方の部分コアの連結凸部を、隣接する他方の部分コアの連結凹部に圧入して、部分コア同士を固定したことを特徴とする。
【0008】
上記モーター用コアは、圧入された部分コアの連結凸部と連結凹部の間に空隙を備えてもよい。空隙は、例えば、圧入された部分コアの連結凸部の周方向端面と、連結凹部の周方向端面との間に形成される。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、モーター用コアの部分コアの軸方向への移動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】
以下、本発明に係る実施形態について詳細に説明する。まず図1〜図3を用いて、本発明の第一実施形態に係るモーター用コア1を説明する。図1は、第一実施形態に係るモーター用コア1の斜視図を示す。該コア1は、環状基部2と、環状基部2の内側に突設され、コイルが巻回される複数のコイル巻回部3からなる。
【0011】
図2に示されるように、該コア1は、円周方向に分割された複数個の部分コア4からなる。部分コア4は、環状基部2が円周方向に分割された部分環状基部5と、部分環状基部5の内側に突設する少なくとも1個のコイル巻回部3からなる。なお本実施形態に係る部分コア4は、コイル巻回部3を1個のみ備えるものであるが、他の実施形態においては、2個以上のコイル巻回部3を備えるものであっても良い。コイル巻回部3は、コイルが巻回される領域であるコイル巻回領域部6と、コイル巻回領域部6の終端に位置し、コイル巻回領域部6よりも、環状基部2の円周方向に幅広くなっている周端部7からなる。このコイル巻回部3のコイル巻回領域部6にコイルが集中巻きされる。通常、コイル巻回部3またはコイル巻回領域部6はプラスチック等の絶縁材料で被覆される。
【0012】
図2は、本実施形態に係るモーター用コア1を構成する部分コア4の斜視図を示す。部分コア4は、部分環状基部5の周方向の一端に連結凸部8を備え、他方の一端に連結凹部9を備える。本実施形態において、部分コア4同士の固定は、一方の部分コア4の連結凸部8を、隣接する他方の部分コア4の連結凹部9に圧入することにより行われる。図3は、連結凸部8を連結凹部9に圧入し、固定された2個の部分コア4の斜視図を示す。本実施形態に係るモーター用コア1は、連結凸部8を連結凹部9に圧入することにより、部分コア4同士が固定されるため、部分コア4がモーター用コア1の軸方向に移動することが防止される。
【0013】
本実施形態に係る、複数の部分コア4からなるモーター用コア1は、例えば、絶縁性結着剤で結着した磁性金属粉を、所定の金型を用いて加圧成形することにより製造される。磁性金属粉としては、例えば、鉄、コバルト、ニッケル、鉄−シリコン系合金、鉄−窒素系合金、鉄−ニッケル系合金、鉄−炭素系合金、鉄−ホウ素系合金、鉄−コバルト系合金、鉄−リン系合金、鉄−ニッケル−コバルト系合金、鉄−アルミニウム−シリコン系合金等が用いられる。
【0014】
絶縁性結着剤としは、例えば、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、イミド樹脂、エポキシ樹脂等の有機系絶縁性接着剤、Al23、SiO2、SiN、水ガラス、低融点ガラス等の無機系絶縁性結着剤を用いることが出来る。
【0015】
磁性金属粉を絶縁性結着剤で結着した本実施形態に係るコア1(部分コア4)は、磁性金属粉同士の間隔(絶縁性結着剤の厚み)が、0.005μm〜20μmの範囲であることが好ましい。当該間隔が0.005μm未満であると、磁性金属粉間の渦電流損失の低減を図ることが困難となり、当該間隔が20μmを超えると、絶縁材料(絶縁性結着剤)の割合が過剰となり、所望の磁束を得ることが出来ない。
【0016】
部分コア4は、例えば、所定の金型内に絶縁性結着剤で結着した磁性金属粉を充填し、所定の圧力を加えることにより成形される。なお部分コア4の脱型を円滑に行いやすくするために、ステアリン酸亜鉛等の潤滑剤を、絶縁性結着剤で結着した磁性金属粉に添加してもよい。
【0017】
本実施形態に係るモーター用コア1は、部分コア4同士が連結、固定される為、部分コア4が軸方向へ移動することが防止される。その為、部分コア4の移動に伴う、モーターのトルク低下の発生を防止することができる。また部分コア4が軸方向へ移動すると、モーターの振動が大きくなる問題が生ずるが、本実施形態に係るモーター用コア1を使用すれば、部分コア4の軸方向への移動によるモーターの振動の問題が発生しない。また、本実施形態に係るモーター用コア1は、従来技術のように該コア1を外周より締結する締結部材を必要としないため、その締結部材の分だけ外周を大きく取ることが可能となる。外周を大きくとることが可能になると、コイル巻回部3およびコイル巻回領域部6に巻回するコイルを太くし、コイルの抵抗を小さくすることができる。またコイルを多く巻回することが可能となり、磁力を大きくすることが可能となり、大きなトルクを得ることが可能となる。
【0018】
次いで、本発明の第二実施形態に係るモーター用コアについて、図4を用いて説明する。図4は、第二実施形態に係るモーター用コアの2個の部分コア14同士が固定された状態(斜視図)を示す。なお上記第一実施形態と同じ構成の個所については、同一符号を用い、説明を省略する場合がある(以下、他の実施形態についても同様)。
【0019】
本実施形態に係る部分コア14の部分環状基部5において、一端に第1連結凸部18Aおよび第2連結凸部18Bを備え、他端に第3連結凸部18Cおよび第4連結凸部18Dを備える。また部分環状基部5の一端において、第1連結凸部18Aおよび第2連結凸部18Bの間に、第1連結凹部19Aを備え、他端において、第3連結凸部18Cおよび第4連結凸部18Dの間に、第2連結凹部19Bを備える。
【0020】
一方の部分コア14の部分環状基部5の一端に備えられる第1連結凸部18Aは、隣接する他方の部分コア14の部分環状基部5の一端に備えられる第2連結凹部19Bに圧入される。また一方の部分コア14の部分環状基部5の一端に備えられる第4連結凸部18Dは、他方の部分コア14の部分環状基部5の一端に備えられる第1連結凹部19Aに圧入される。このように連結凸部18A,18Dを連結凹部19B,19Aに圧入することにより、隣接する部分コア14同士が固定される。したがって、本実施形態に係るモーター用コアは、部分コア14同士が固定される為、部分コア14が軸方向へ移動することが防止される。
【0021】
図5は、本発明の第三実施形態に係るモーター用コアを構成する部分コア24であって、固定された2個の部分コア24の斜視図を示す。本実施形態に係る部分コア24は、部分環状基部5の一端に円柱状に突出した連結凸部28を備え、他端に円柱状に凹設された連結凹部29を備える。一方の部分コア24の部分環状基部5の一端に備えられる連結凸部28を、隣接する他方の部分コア24の部分環状基部5の一端に備えられる連結凹部29に圧入することにより、部分コア24同士が固定される。したがって、本実施形態に係るモーター用コアは、部分コア24同士が固定される為、部分コア24が軸方向へ移動することが防止される。
【0022】
図6は、本発明の第四実施形態に係るモーター用コアを構成する部分コア34であって、固定された2個の部分コア34の斜視図を示す。本実施形態に係る部分コア34は、部分環状基部5の一端に1個の連結凸部38を備え、他端に1個の連結凹部39を備える。本実施形態において、一方の部分コア34の連結凸部38を、隣接する他方の部分コア34の連結凹部39に圧入して、部分コア34同士が固定される。本実施形態において、圧入した連結凸部38と連結凹部39との間に、空隙10が存在する。本実施形態に係るモーター用コアは、連結凹部39と連結凸部38との間に空隙10を備えることにより、部分コア34が熱膨張した場合、部分コア34の内部応力を空隙10へ逃がすことが出来る。その為、該部分コア34からなるモーター用コアは、熱膨張した場合であっても全体として円形形状を保持することができる。なお本実施形態においても、モーター用コアの軸方向における連結凸部38と連結凹部39との連結部分の間には隙間が無い。その為、本実施形態に係るモーター用コアは、部分コア34が軸方向へ移動することが防止される。
【0023】
図7は、本発明の第五実施形態に係るモーター用コアを構成する部分コア44A,44Bの斜視図を示す。本実施形態に係るモーター用コアは、2種類の部分コア44A,44Bから構成される。一方の部分コア44Aは、部分環状基部5の両端に、それぞれ1個ずつ連結凸部48A,48Bを備える。他方の部分コア44Bは、部分環状基部5の両端に、それぞれ1個ずつ連結凹部49A,49Bを備える。一方の部分コア44Aの連結凸部48Bを、隣接する他方の部分コア44Bの連結凹部49Aに圧入することにより、部分コア44A,44B同士が固定される。なお部分コア44Bの他方の連結凹部49Bには、さらに図示されない部分コアの連結凸部が圧入される。このようにして、本実施形態に係るモーター用コアは、2種類の部分コア44A,44Bを交互に連結することにより得られる。本実施形態に係るモーター用コアも、部分コア44A,44Bが軸方向へ移動することが防止される。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の第一実施形態に係るモーター用コアの斜視図を示す。
【図2】部分コアの斜視図を示す。
【図3】固定された2個の部分コアの斜視図を示す。
【図4】本発明の第二実施形態に係るモーター用コアを構成する部分コアであって、固定された2個の部分コアの斜視図を示す。
【図5】本発明の第三実施形態に係るモーター用コアを構成する部分コアであって、固定された2個の部分コアの斜視図を示す。
【図6】本発明の第四実施形態に係るモーター用コアを構成する部分コアであって、固定された2個の部分コアの斜視図を示す。
【図7】本発明の第五実施形態に係るモーター用コアを構成する部分コアの斜視図を示す。
【符号の説明】
【0025】
1 モーター用コア、2 環状基部、3 コイル巻回部、4,14,24,34,44A,44B 部分コア、5 部分環状基部、6 コイル巻回領域部、7 周端部、8,18A,18B,18C,18D,28,38,48A,48B 連結凸部、9,19A,19B,29,39,49A,49B 連結凹部、10 空隙。




 

 


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