JP2005348584A - 圧粉磁心部品およびその製造方法、ならびに圧粉磁心およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 コイルの変形や破損を防止でき、かつ良好な性能を発揮する圧粉磁心部品およびその製造方法、ならびに圧粉磁心およびその製造方法を提供する。
【解決手段】 圧粉磁心部品１４の製造方法は、軟磁性粉末を加圧成形することによって鍔部付きティース部４を形成する工程と、鍔部付きティース部４のティース部２にコイル６を組み付ける工程と、コイル６が組み付けられた鍔部付きティース部４をダイ３２内に配置するとともに、軟磁性粉末５ａを加圧成形してヨーク部５を形成する工程とを備え、ダイ３２はコイル６の鍔部側の端面６ａの一部を受けるよう構成されており、ダイ３２を用いた加圧成形時においては、加圧成形時のコイル６の変形を防止するための保護層７がコイル６の少なくとも鍔部側の端面６ａに形成されている。
【選択図】 図８

Description

この発明は、一般的には、圧粉磁心部品およびその製造方法、ならびに圧粉磁心およびその製造方法に関し、より特定的には、複数個が周方向に配列されて圧粉磁心を形成する圧粉磁心部品およびその製造方法、ならびに圧粉磁心およびその製造方法に関する。

従来、電動機のステータコアなどとして用いられる磁心は、複数枚の電磁鋼板材を積層し、その積層体にコイルを巻き付けることによって作製されている。しかしこの場合、コイルを巻き付ける手間が生じる上、電磁鋼板材のばりにコイルが接触し、コイルが損傷するおそれが生じる。また、電磁鋼板材の特性上、コイルを巻き付ける部分のコーナー部を湾曲させることができない。このため、コイルが有する線径により、コイルが大きなオーバーハングを持った状態に巻き付けられるという問題が生じる。

そこでこのような問題を解決すべく、電動機のステータコアなどとして用いられる磁心を、軟磁性粉末の成形体から作製することが行なわれている。これに関して、たとえば特表２００３−５０７９９１号公報には、電気機械の電機子セグメントを製造する方法が開示されている（特許文献１）。

図１３および図１４は、特許文献１に開示された電機子セグメントを製造する方法の工程を示す断面図である。図１３を参照して、銅線を複数回、螺旋状に巻いてコイル１０６を作製し、そのコイル１０６を予備圧縮する。次に、コイル１０６をダイ１２１の成形用凹部に設置する。コイル１０６が設置された成形用凹部に強磁性粒子を充填し、コイル１０６とともに強磁性粒子を加圧成形する。これにより、図１４に示すコイル１０６とコア部分１０７とを含む電機子セグメント１１５を形成する。その後、複数個の電機子セグメント１１５を組み立てて、電機子を完成させる。

また別に、特開昭５６−５８７６４号公報には、コイル線が軟磁性材料の微粉末に完全に埋め込まれた状態に形成されたコア付き電磁部品が開示されている（特許文献２）。
特表２００３−５０７９９１号公報 特開昭５６−５８７６４号公報

しかし、特許文献１に開示されているように、コイル１０６と強磁性粒子とを同時に加圧成形した場合、加圧成形時の圧縮力がコイル１０６に直接加わるため、コイル１０６が変形したり破損したりするおそれが生じる。

また特許文献１では、図１４に示すようにコア部分１０７の鍔部１０７ａがコイル１０６の鍔部側端面１０６ａより小さくなっている。このため、図１３に示すダイ１２１を用いた加圧成形時には、図１５に示すようにコイル１０６が加圧成形時の圧縮力により鍔部１０７ａとダイ１２１とパンチ１２２との隙間内へ伸びるように変形し破損する。

また図１５に示すようなコイル１０６の変形破損を防止するために、図１４にて破線で示すように、鍔部１０７ａをコイル１０６の鍔部側端面１０６ａいっぱいに（つまり全面に）広げることが考えられる。しかし、鍔部１０７ａをこのような形状とする場合、複数個の電機子セグメント１１５を組み立てようとすると、図１６で示すように電機子セグメント１１５の鍔部１０７ａ同士が接触または干渉しあって（図中の２点鎖線Ｐ１で囲む部分）、両者を組み合わせることができない。また、隣り合う電機子セグメント１１５間で鍔部１０７ａ同士が接触すると、磁気回路がその接触位置で閉じてしまい、電機子の磁気的特性が大幅に劣化してしまう。

また、特許文献２に開示されたコア付き電磁部品では、コイル線が軟磁性材料の微粉末に埋まっているため、形成される磁気回路が閉回路となる。この場合、インダクタなどの電子部品用途に使用するのであれば問題ないが、モーターとして使用する際には、磁気的特性の劣化が問題となる。

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、コイルの変形や破損を防止でき、かつ良好な性能を発揮する圧粉磁心部品およびその製造方法、ならびに圧粉磁心およびその製造方法を提供することである。

この発明に従った圧粉磁心部品は、複数個が周方向に配列して接続されることによって圧粉磁心を構成する圧粉磁心部品であって、周方向に延在し、複数個の圧粉磁心部品を周方向に配列した場合に環状に連なるヨーク部と、ヨーク部からヨーク部の半径方向に突出するティース部と、ティース部の突出側先端にて周方向に張り出した鍔部と、ティース部に組み付けられたコイルとを備え、コイルの鍔部側の端面は鍔部よりも周方向に広がっており、かつ加圧成形時におけるコイルの変形を防止するための保護層がコイルの少なくとも鍔部側の端面に形成されていることを特徴とするものである。

また、この発明に従った圧粉磁心部品の製造方法は、複数個が周方向に配列して接続されることによって圧粉磁心を構成する圧粉磁心部品の製造方法であって、軟磁性粉末を加圧成形することによって、ティース部とティース部の一方端にて周方向に張り出した鍔部とを有する鍔部付きティース部を形成する工程と、鍔部付きティース部のティース部にコイルを組み付ける工程と、コイルが組み付けられた鍔部付きティース部を金型内に配置するとともに、軟磁性粉末を金型内であってティース部の他方端側に充填し加圧成形することによってティース部の他方端側にヨーク部を形成する工程とを備え、金型がコイルの鍔部側の端面の一部を受けるよう構成されており、その金型を用いた加圧成形時においては、加圧成形時のコイルの変形を防止するための保護層がコイルの少なくとも鍔部側の端面に形成されていることを特徴とするものである。

この発明に従った圧粉磁心部品およびその製造方法によれば、コイルを組み付ける前に予め鍔部付きティース部が加圧成形により形成されているため、コイル組み付け後にこの鍔部付きティース部を成形する必要はない。このため、コイル組み付け後の加圧成形はヨーク部を形成できる程度の比較的低い圧力で行うことも可能となる。よって、コイル組み付け後の加圧成形によりコイルが変形したり破損したりすることを抑制することができる。

また加圧成形時のコイルの変形を防止するための保護層がコイルの少なくとも鍔部側の端面に形成されている。コイル組み付け後の加圧成形時には、この保護層が金型と鍔部との間の隙間に流れ込み隙間を埋めるため、コイルがこの隙間内へ伸びるように変形することを防止することができ、コイルの変形や破損を防止することができる。

またコイルが上記隙間内へ伸びるように変形することを防止できるので、鍔部をコイルの鍔部側の端面いっぱいに広げて形成する必要がない。このため、複数個の圧粉磁心部品を周方向に配列して接続する場合に、隣り合う圧粉磁心部品の鍔部同士が互いに接触したり干渉したりすることを防止でき、良好な性能を発揮する圧粉磁心を製造することができる。

また保護層がコイルの少なくとも鍔部側の端面に形成されているため、コイル組み付け後の加圧成形時にコイルと金型（または鍔部）が直接接することはない。よって、この加圧成形時にコイルが金型（または鍔部）と直接擦れて破損することを防止することができる。

上記の圧粉磁心部品において好ましくは、保護層は、コイルの鍔部側の端面以外に、ヨーク部形成側の端面、内周面および外周面の少なくとも１面に形成されている。これにより、コイルのヨーク部形成側の端面がヨーク形成用の軟磁性粉末と直接擦れることを防止でき、またコイルの内周面がティース部と直接擦れることを防止でき、またコイルの外周面が金型と直接擦れることを防止できる。

上記の圧粉磁心部品において好ましくは、保護層には、樹脂、ロウ、セラミックスシート、紙、および樹脂シートよりなる群から選ばれる１種以上が用いられる。これにより、加圧成形時の条件などに応じて保護層に適切なものを選択することができる。

上記の圧粉磁心部品において好ましくは、保護層はＪＩＳ（Japanese industrial standard）に規定の針入度が１以上の材質である。これにより、加圧成形時の加熱などにより保護層が容易に軟化するため、隙間内へ容易に流れ込む。また、これらの樹脂は流動し柔らかくなるため、加圧成形時にコイルに加えられる圧縮力を緩和し、コイルの変形や破損を防止する。また、金型から成形体を抜き出すことも容易となる。

また上記の圧粉磁心部品を複数個、周方向に配列し、隣り合う位置で互いに接続することにより圧粉磁心を製造することができる。

以上説明したように、この発明に従えば、コイルの変形や破損を防止でき、かつ良好な性能を発揮する圧粉磁心部品およびその製造方法ならびに圧粉磁心およびその製造方法を提供することができる。

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、この発明の一実施の形態におけるステータコアを有する電動機の正面図である。

図１を参照して、電動機１は、リング状のステータコア１５と、ステータコア１５の内周側に配置された円柱状のローターコア１１とを備える。ローターコア１１は、中心部に回転軸１３を有する。ローターコア１１が回転軸１３を中心に回転することによって、電動機１から回転運動が出力される。ローターコア１１の周縁には、所定の角度ごとに永久磁石１２が埋め込まれている。

ステータコア１５は、複数の軟磁性粒子が互いに接合されることによって形成されている。ステータコア１５は、複数個のステータコア部品１０を周方向に配列し、隣り合う位置で互いに接続することによって構成されている。つまり、ステータコア部品１０は、リング状に延在するステータコア１５を所定の角度ごとに分割した分割体の１つによって構成されている。複数個のステータコア部品１０を互いに接続する手段は、たとえば、ステータコア部品１０に成形され、互いに嵌め合わされる凹凸部分であっても良いし、リング部材への焼き嵌めであっても良い。

ステータコア部品１０は、周方向に延在するヨーク部５と、ヨーク部５からヨーク部５の内周側に突出する鍔部付きティース部４とから構成されている。鍔部付きティース部４は、ヨーク部５に接続されたティース部２と、ティース部２の先端に設けられ、ローターコア１１の外周面に向い合って位置する鍔部３とから構成されている。複数個のステータコア部品１０をステータコア１５とした場合に、ヨーク部５は、ローターコア１１の回転中心を中心として環状に延在する。

ティース部２の周りには、コイル６が設けられている。コイル６は、絶縁被膜によって覆われた螺旋状に延びる導線によって形成されている。導線は、ティース部２の表面から離れる方向に多層に巻かれている。導線は、たとえば銅から形成されており、その直径は、０．３ｍｍから３ｍｍ程度である。絶縁被膜は、たとえば一般的なエナメル（琺瑯）から形成されており、その厚みは３０μｍ程度である。

このコイル６とステータコア部品１０とにより圧粉磁心部品１４が構成されている。

コイル６の鍔部側の端面６ａは鍔部３よりも周方向に広がっている（つまり周方向に突き出している）。また、後述するコイル６の組み付け後の加圧成形時におけるコイル６の変形を防止するための保護層７がコイル６の表面に形成されている。この保護層７はコイル６の少なくとも鍔部側の端面６ａに形成されている。この保護層７は、鍔部側の端面６ａ以外に、コイル６のヨーク部形成側の端面６ｂ、内周面６ｃおよび外周面６ｄの少なくとも１面に形成されていることが好ましく、コイル６の全表面に形成されていることがさらに好ましい。

この保護層７は、たとえば樹脂、ロウ、セラミックスシート、紙、および樹脂シートのそれぞれの単独よりなっていてもよく、またこれらの任意の組合せよりなっていてもよい。

また保護層７に樹脂もしくはロウを用いる場合には、その樹脂もしくはロウはＪＩＳ Ｋ ２２３５−５．４に規定される針入度が１以上の軟質樹脂であることが好ましい。この軟質樹脂としては、炭化水素系ワックス、脂肪酸・高級アルコール系ワックス、アミド系ワックス、エステル系ワックスや石鹸などが考えられる。また、この軟質樹脂の具体例としては、高級脂肪酸と高級１価アルコールとからなる固形エステル、鯨ロウ（パルミチン酸ヘキサデシル）、蜜ロウ（セロチン酸、パルミチン酸エステル類などの混合物）、シナロウ、石ロウ（パラフィン）、木ロウなどが挙げられる。また上記針入度が１以上の材質は軟質樹脂に限られず、これ以外の材質であってもよい。

また保護層７にセラミックスシートを用いる場合には、たとえばＡｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂を６０〜９８質量％、珪酸塩ガラスを２〜４０質量％含む材質（融点：１５００℃以上、かさ比重：約０．１８ｇ／ｃｍ³、水や有機溶剤に不溶）を用いることができる。

図２は、図１中のステータコアの表面に観察される組織を拡大して示した模式図である。図２を参照して、ステータコア部品１０を構成する複数の軟磁性粒子２３は、金属磁性粒子２１と、金属磁性粒子２１の表面を取り囲む絶縁被膜２２とを有する。複数の軟磁性粒子２３の間には、有機物２４が介在している。軟磁性粒子２３の各々は、有機物２４によって接合されていたり、軟磁性粒子２３が有する凹凸の噛み合わせによって接合されている。

金属磁性粒子２１は、たとえば、鉄（Ｆｅ）、鉄（Ｆｅ）−シリコン（Ｓｉ）系合金、鉄（Ｆｅ）−窒素（Ｎ）系合金、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）系合金、鉄（Ｆｅ）−炭素（Ｃ）系合金、鉄（Ｆｅ）−ホウ素（Ｂ）系合金、鉄（Ｆｅ）−コバルト（Ｃｏ）系合金、鉄（Ｆｅ）−リン（Ｐ）系合金、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）系合金および鉄（Ｆｅ）−アルミニウム（Ａｌ）−シリコン（Ｓｉ）系合金などから形成することができる。金属磁性粒子２１は、金属単体でも合金でもよい。

絶縁被膜２２は、たとえば、金属磁性粒子２１をリン酸処理することによって形成されている。また好ましくは、絶縁被膜２２は、酸化物を含有する。この酸化物を含有する絶縁被膜２２としては、リンと鉄とを含むリン酸鉄の他、リン酸マンガン、リン酸亜鉛、リン酸カルシウム、リン酸アルミニウム、酸化シリコン、酸化チタン、酸化アルミニウムまたは酸化ジルコニウムなどの酸化物絶縁体を使用することができる。絶縁被膜２２は、図中に示すように１層に形成されていても良いし、多層に形成されていても良い。

絶縁被膜２２は、金属磁性粒子２１間の絶縁層として機能する。金属磁性粒子２１を絶縁被膜２２で覆うことによって、ステータコア１５の電気抵抗率ρを大きくすることができる。これにより、金属磁性粒子２１間に渦電流が流れるのを抑制して、渦電流に起因する鉄損を低減させることができる。

有機物２４としては、熱可塑性ポリイミド、熱可塑性ポリアミド、熱可塑性ポリアミドイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミドイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミドまたはポリエーテルエーテルケトンなどの熱可塑性樹脂や、全芳香族ポリエステル、全芳香族ポリイミドまたは高分子量ポリエチレンなどの非熱可塑性樹脂や、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸カルシウム、パルミチン酸リチウム、パルミチン酸カルシウム、オレイン酸リチウムまたはオレイン酸カルシウムなどの高級脂肪酸を用いることができる。また、これらを互いに混合して用いることもできる。なお、高分子量ポリエチレンとは、分子量が１０万以上のポリエチレンをいう。

有機物２４は、複数の軟磁性粒子２３の間を強固に接合して、ステータコア１５の強度を向上させる。また、有機物２４は、ステータコア１５を得るための加圧成形時に潤滑剤として機能する。これにより、軟磁性粒子２３同士が擦れ合って、絶縁被膜２２が破壊されることを防止する。

次に、本実施の形態におけるステータコアの製造方法について説明する。

図３は、図１中に示すステータコアの製造方法の工程を示すフローチャートである。図４〜図１０は、図３中に示す製造方法の各工程を説明するための説明図である。

図３を参照して、まず、ティース部予備成形工程（Ｓ１００）を実施する。図４（Ａ）を参照して、図２中に示す軟磁性粒子２３と有機物２４とを混合した軟磁性粉末４ａを金型に入れ、たとえば７００ＭＰａから１５００ＭＰａまでの圧力で加圧成形して軟磁性粉末４ａを圧縮する。この際、加圧成形する雰囲気は、不活性ガス雰囲気または減圧雰囲気とすることが好ましい。この場合、大気中の酸素によって軟磁性粉末４ａが酸化されるのを抑制できる。これにより、図４（Ｂ）に示すようにティース部２と、そのティース部２の一方端において張り出した鍔部３とを有する鍔部付きティース部４を作製する。

また別に、図３中のコイル作製工程（Ｓ１０１）を実施し、図５中に示すコイル６を作製する。コイル６は、絶縁被膜によって覆われた導線を用いて、螺旋状に形成される。導線は、たとえば銅から形成されており、その直径は、０．３ｍｍから３ｍｍ程度である。絶縁被膜は、たとえば一般的なエナメル（琺瑯）から形成されており、その厚みは３０μｍ程度である。

コイル６の作製に関してより詳細に述べると、コイル６が形成される螺旋状の形状には、ステータコア１５の半径方向からコイル６を見た場合の形状が円形のもののみならず、楕円形や矩形のものも含まれる。また、導線の巻き方は、整列巻きおよび乱巻きのいずれであっても良い。

図１１（Ａ）〜（Ｃ）は、コイルの各種形態を示す斜視図である。たとえば、導線として平角型のものを用いた場合、図１１（Ａ）および（Ｂ）にそれぞれ示すように、エッジワイズ巻きコイルおよびフラットワイズ巻きコイルのいずれを利用することもできる。図１１（Ａ）に示すエッジワイズ巻きコイルの場合、導線４１の端末は、コイルの上下端に引き出される。図１１（Ｂ）に示すフラットワイズ巻きコイルの場合、平角型の導線４２を折り返しておき、折り返した位置を内周端として導線４２を巻回することで、導線４２の両端末を外周側に引き出すことができる。さらに、図１１（Ｃ）に示すように、丸線状の導線４３による乱巻きコイルを利用することもできる。この場合、導線４３の巻回が容易で、導線４３の端末を所望の位置から引き出すことができる。

このコイル６に、図３中の保護層（ＷＡＸ）モールド工程（Ｓ１０２）が実施される。これにより、図６に示すようにコイル６の表面に、保護層７が形成される。この保護層７は、後述するコイル組み付け後の加圧成形時におけるコイルの変形を防止するためのものである。この保護層７はコイル６の少なくとも鍔部側の端面６ａに形成される。また、保護層７は、鍔部側端面６ａ以外に、コイル６のヨーク部形成側の端面６ｂ、内周面６ｃおよび外周面６ｄの少なくとも１面以上に形成されることが好ましく、コイル６の全表面に形成されることがさらに好ましい。また、保護層７は、上述したように、たとえば樹脂、ロウ、セラミックスシート、紙、および樹脂シートのそれぞれの単独よりなっていてもよく、またこれらの任意の組合せよりなっていてもよい。

保護層７として樹脂などの柔らかいものを用いる場合には、コイル６を鍔部付きティース部４へ装着する時に掛かる力や、加圧成形時にコイル６に加えられる圧縮力を緩和し、コイル６の変形や破損を防止することができる。また、保護層７としてセラミックスなどを用いる場合には、コイル６を鍔部付きティース部４へ装着する時や加圧成形時にコイル６が他の部材（鍔部付きティース部４、ダイ、ヨーク部形成用の軟磁性粉末）に対して擦れることを防止でき、それによりコイル６の変形や破損を防止することができる。

次に、図３中のコイル組み付け工程（Ｓ１０３）を実施する。図７を参照して、鍔部付きティース部４のティース部２にコイル６を挿通することによって、鍔部付きティース部４にコイル６を組み付ける。

次に、図３中のプレス成形工程（Ｓ１０４）を実施する。図８を参照して、コイル６が組み付けられた鍔部付きティース部４がダイ３２の凹部３２ａ内にセッティングされる。この際、コイル６の鍔部側の端面６ａの一部は保護層７を介してダイ３２の段部３２ｂに受けられる。ダイ３２の内部であってティース部２の鍔部３側とは反対側（他方側）にヨーク部形成用の軟磁性粉末５ａが投入される。このヨーク部形成用の軟磁性粉末５ａは、ティース部予備成形工程（Ｓ１００）で用いたものと同様のものである。

この状態で、鍔部３側からは下パンチ３３により、またヨーク部形成用の軟磁性粉末５ａ側からは上パンチ３４により加圧して加圧成形を行う。このときの圧力は、たとえば７００ＭＰａ以上１５００ＭＰａ以下の圧力とする。また、この際、加圧成形する雰囲気が不活性ガス雰囲気または減圧雰囲気であることが好ましいのは、ティース部予備成形工程（Ｓ１００）と同様である。

図９を参照して、上記の加圧成形により、軟磁性粉末５ａが圧縮されて、周方向に弧状に延びるヨーク部５が作製されるとともに、このヨーク部５は鍔部付きティース部４に接合される。これにより、コイル６とステータコア部品１０とからなる圧粉磁心部品１４が形成される。

次に、図３中の周方向組み立て工程（Ｓ１０５）を実施する。図１０を参照して、複数個の圧粉磁心部品１４が周方向に配列して接続されることによって、コイル６を備えたステータコア１５が形成される。なお、図１０においては図面の簡略化のためコイルの図示を省略している。

最後に、図３中に示す焼鈍工程（Ｓ１０６）を実施する。この際、先の工程で得られたステータコア１５を、軟磁性粉末５ａに設けられた絶縁被膜２２の熱分解温度およびコイル６に設けられた絶縁被膜の熱分解温度のうち低い方の温度未満で熱処理を行なう。たとえば、軟磁性粉末５ａに設けられた絶縁被膜２２およびコイル６に設けられた絶縁被膜がそれぞれ、リン酸被膜およびエナメルから形成されている場合には、エナメルの熱分解温度である１８０℃未満の温度で１時間以上、熱処理を行なう。

この熱処理によって、軟磁性粉末５ａおよびコイル６のいずれに設けられた絶縁被膜も劣化させることなく、ステータコア１５の内部に存在する内部応力や歪みを緩和することができる。これにより、ステータコア１５の磁気的特性を向上させることができる。以上に説明した工程により、図１中に示すステータコア１５が完成する。

なお、コイル組み付け工程（Ｓ１０３）の前に、軟磁性粉末４ａ（図４）に設けられた絶縁被膜２２の熱分解温度未満の温度で、鍔部付きティース部４を熱処理する工程（Ｓ１０７）を実施しても良い。

また保護層７は、その材質によっては、上記の焼鈍工程（Ｓ１０６）における加熱や電動機使用時の発熱により溶け出す場合があり、この場合には保護層７はコイル６の表面に残らない。しかし、セラミックスシートのような材質を用いれば、図１に示すように保護層７は上記の焼鈍工程（Ｓ１０６）における加熱や電動機使用時の発熱によっても溶け出さず残っている。

この実施の形態におけるステータコアおよびその製造方法によれば、コイル６を組み付ける前に予め鍔部付きティース部４が加圧成形により形成されているため、コイル６の組み付け後にこの鍔部付きティース部４を成形する必要はない。このため、コイル６の組み付け後の加圧成形はヨーク部５を形成できる程度の比較的低い圧力で行うことが可能となる。よって、コイル６の組み付け後の加圧成形によりコイル６が変形したり破損したりすることを抑制することができる。

また加圧成形時のコイル６の変形を防止するための保護層７がコイル６の少なくとも鍔部側端面６ａに形成されている。コイル６の組み付け後の加圧成形時には、図１２に示すように保護層７がダイ３２と下パンチ３３と鍔部３との間の隙間に流れ込みその隙間を埋めるため、コイル６がこの隙間内へ伸びるように変形することを防止することができ、コイル６の変形や破損を防止することができる。

またコイル６が上記隙間内へ伸びるように変形することを防止できるので、鍔部３をコイル６の鍔部側端面６ａいっぱいに広げて形成する必要がない。このため、複数個のステータコア部品１０を周方向に配列して接続する場合に、隣り合うステータコア部品１０の鍔部３同士が互いに接触したり干渉したりすることを防止でき、良好な性能を発揮するステータコア１５を製造することができる。

また保護層７がコイル６の少なくとも鍔部側端面６ａに形成されているため、コイル６の組み付け後の加圧成形時にコイル６にダイ３２、下パンチ３３または鍔部３が直接接することはない。よって、この加圧成形時にコイル６がダイ３２、下パンチ３３または鍔部３と直接擦れて破損することを防止することができる。

なお、上記においては図１に示すようにロータコア１１がステーターコア１５の内周側に位置するインナーロータの構成について説明したが、本発明はロータコアがステーターコアの外周側に位置するアウターロータの構成にも同様に適用することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の一実施の形態におけるステータコアを有する電動機の正面図である。 図１中のステータコアの表面に観察される組織を拡大して示した模式図である。 図１中に示すステータコアの製造方法の工程を示すフローチャートである。 図３中に示す製造方法のティース部予備成形工程（Ｓ１００）を説明するための説明図である。 図３中に示す製造方法のコイル作製工程（Ｓ１０１）を説明するための説明図である。 図３中に示す製造方法の保護層（ＷＡＸ）モールド工程（Ｓ１０２）を説明するための説明図である。 図３中に示す製造方法のコイル組み付け工程（Ｓ１０３）を説明するための説明図である。 図３中に示す製造方法のプレス成形工程（Ｓ１０４）を説明するための説明図である。 図３中に示す製造方法のプレス成形工程（Ｓ１０４）により製造された圧粉磁心部品の説明図である。 図３中に示す製造方法の周方向組み立て工程（Ｓ１０５）を説明するための説明図である。 コイルの各種形態を示す斜視図であり、（Ａ）はエッジワイズ巻きコイル、（Ｂ）はフラットワイズ巻きコイル、（Ｃ）は乱巻きコイルを示す。 この発明の一実施の形態における作用効果を説明するための図である。 特許文献１に開示された電機子セグメントを製造する方法の第１工程を示す断面図である。 特許文献１に開示された電機子セグメントを製造する方法の第２工程を示す断面図である。 特許文献１に開示された電機子セグメントの製造方法における問題を説明するための第１の図である。 特許文献１に開示された電機子セグメントの製造方法における問題を説明するための第２の図である。

符号の説明

１ 電動機、２ ティース部、３ 鍔部、４ａ 軟磁性粉末、４ 鍔部付きティース部、５ ヨーク部、５ａ 軟磁性粉末、６ コイル、６ａ 鍔部側端面、６ｂ ヨーク部形成側端面、６ｃ 内周面、６ｄ 外周面、７ 保護層、１０ ステータコア部品、１１ ローターコア、１２ 永久磁石、１３ 回転軸、１４ 圧粉磁心部品、１５ ステータコア、２１ 金属磁性粒子、２２ 絶縁被膜、２３ 軟磁性粒子、２４ 有機物、３２ ダイ、３２ａ 凹部、３２ｂ 段部、 ３３ 下パンチ、３４ 上パンチ、４１，４２，４３ 導線。

Claims (7)

1. 複数個が周方向に配列して接続されることによって圧粉磁心を構成する圧粉磁心部品であって、
   周方向に延在し、複数個の圧粉磁心部品を周方向に配列した場合に環状に連なるヨーク部と、
   前記ヨーク部から前記ヨーク部の半径方向に突出するティース部と、
   前記ティース部の突出側先端にて周方向に張り出した鍔部と、
   前記ティース部に組み付けられたコイルとを備え、
   前記コイルの前記鍔部側の端面は前記鍔部よりも周方向に広がっており、かつ加圧成形時における前記コイルの変形を防止するための保護層が前記コイルの少なくとも前記鍔部側の端面に形成されている、圧粉磁心部品。
2. 前記保護層は、前記コイルの前記鍔部側の端面以外に、前記ヨーク部形成側の端面、内周面および外周面の少なくとも１面 に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の圧粉磁心部品。
3. 前記保護層には、樹脂、ロウ、セラミックスシート、紙、および樹脂シートよりなる群から選ばれる１種以上を用いることを特徴とする、請求項１または２に記載の圧粉磁心部品。
4. 前記保護層はＪＩＳに規定の針入度が１以上の材質であることを特徴とする、請求項１〜３に記載の圧粉磁心部品。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の圧粉磁心部品を複数個、周方向に配列し、隣り合う位置で互いに接続して形成された、圧粉磁心。
6. 複数個が周方向に配列して接続されることによって圧粉磁心を構成する圧粉磁心部品の製造方法であって、
   軟磁性粉末を加圧成形することによって、ティース部と前記ティース部の一方端にて周方向に張り出した鍔部とを有する鍔部付きティース部を形成する工程と、
   前記鍔部付きティース部の前記ティース部にコイルを組み付ける工程と、
   前記コイルが組み付けられた前記鍔部付きティース部を金型内に配置するとともに、軟磁性粉末を前記金型内であって前記ティース部の他方端側に充填し加圧成形することによって前記ティース部の他方端側にヨーク部を形成する工程とを備え、
   前記金型は前記コイルの前記鍔部側の端面の一部を受けるよう構成されており、前記金型を用いた前記加圧成形時においては、前記加圧成形時の前記コイルの変形を防止するための保護層が前記コイルの少なくとも前記鍔部側の端面に形成されている、圧粉磁心部品の製造方法。
7. 請求項６に記載の圧粉磁心部品の製造方法により製造された圧粉磁心部品を複数個、周方向に配列し、隣り合う位置で互いに接続する、圧粉磁心の製造方法。

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