JP2017186590A - モータの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
〈1〉ロータとステータを備えるモータの製造方法であって、
Fe100−x−y−zCuxBySiz(ただし、1<x<2、10≦y≦20、0<z≦9、10<y+z≦24)で表される組成を有し、かつ非晶質組織を有する薄板を準備すること、
前記薄板の一部から、ロータに用いる第1板片を採取すること、及び、
前記薄板の残部から、ステータに用いる第2板片を採取すること、
を含み、
前記非晶質組織がナノ結晶組織になる温度で、前記第2板片を採取する前の前記残部、又は、前記第2板片を熱処理する、
モータの製造方法。
Fe100−x−y−zCuxBySiz(ただし、1<x<2、10≦y≦20、0<z≦9、及び10<y+z≦24)で表される組成を有し、かつ非晶質組織を有する薄板(以下、「非晶質薄板」ということがある。)を準備する。なお、x、y、及びzは原子%である。
溶湯を急冷して得た薄板50の一部から、ロータに用いる第1板片12を採取する。薄板50は、急冷のままで用いられる。急冷のままとは、鋳放しと同義である。急冷のままとすることによって、第1板片12は非晶質組織を有するため、第1板片12を積層して得たロータは、高強度を有する。その結果、このようなロータを用いて製造したモータは、高トルクを達成できる。
薄板50の残部から、ステータに用いる第2板片22を採取する。第2板片22の採取に際しては、その採取前又は採取後に、後述する熱処理を施す。
第2板片22の採取前に熱処理を行う場合には、非晶質組織がナノ結晶組織になる温度で、薄板50の残部を熱処理する。第2板片22の採取後に熱処理を行う場合には、非晶質組織がナノ結晶組織になる温度で、第2板片22を熱処理する。すなわち、非晶質組織がナノ結晶組織になる温度で、第2板片22を採取する前の薄板50の残部、又は、第2板片22を熱処理する。このように熱処理することによって、薄板50の残部中又は第2板片22中の非晶質組織がナノ結晶組織になるため、第2板片22を積層して得たステータは、高飽和磁束密度を有する。その結果、このようなステータを用いて製造したモータは、低損失を達成できる。
これまで説明してきた工程の他に、モータを製造するために、通常行われる工程を含んでよい。このような工程としては、ロータ10に永久磁石15を配置する工程、及び、ステータ20にコイル25を配置する工程等が挙げられる。
図3では、1枚の薄板50から、1枚の第1板片12と1枚の第2板片22を採取する場合を示した。図3に示した薄板50よりも、面積が大きい薄板50を準備すれば、1枚の薄板50から、複数の第1板片12と複数の第2板片を採取することができる。1枚の薄板50から、複数の第1板片12と複数の第2板片を採取する場合、個々の第2板片22同士の間隔を狭くすることによって、第2板片22の外周よりも外側の部分50aの面積を小さくすることができるため、薄板歩留をさらに向上させることができる。
Fe85.5Cu1.5B11Si2の組成を有する溶湯を準備し、単ロール法で、薄板を作製した。溶湯の温度は1400℃、冷却ロールの周速は50m/sであった。このようにして得た薄板は、体積分率で、100%の非晶質組織を有していた。
第2板片を熱処理しなかったこと以外、実施例と同様にして、比較例のモータを作製した。
平均結晶粒径が38μmの電磁鋼板を準備し、打ち抜きにより、第1板片を採取した。その後、第1板片を採取した後の残部を熱処理した。熱処理後の平均結晶粒径は80μmであった。そして、熱処理後の残部から、打ち抜きにより、第2板片を採取した。このようにして採取した第1板片及び第2板片それぞれを積層し、ロータ及びステータを作製した。また、ロータに永久磁石を、ステータにコイルを配置し、モータを組み立て、従来例1のモータとした。
引張強度が600MPaの高強度電磁鋼板と、鉄損が12W/kgの低損失電磁鋼板とを、それぞれ別々に準備した。そして、高強度電磁鋼板から第1板片を、低損失電磁鋼板から第2板片を、それぞれ、打ち抜きにより採取した。このようにして採取した第1板片及び第2板片それぞれを積層し、ロータ及びステータを作製した。また、ロータに永久磁石を、ステータにコイルを配置し、モータを組み立て、従来例2のモータとした。
このようにして作製したモータそれぞれのトルクと損失を測定した。結果を表1に示す。表1には、それぞれのモータを作製したときの薄板歩留を併記した。薄肉歩留、トルク、及び損失については、従来例1の薄板歩留、トルク、及び損失を100としたときの値を、それぞれ示した。
11 ロータ用板片
12 第1板片
15 永久磁石
20 ステータ
21 ステータ用板片
22 第2板片
25 コイル
30 高強度薄板
30a ロータ用板片の外周よりも外側の部分(ロータ用板片の外側残部)
30b ロータ用板片の内周よりも内側の部分(ロータ用板片の内側残部)
40 高飽和磁束密度薄板
40a ステータ用板片の外周よりも外側の部分(ステータ用板片の外側残部)
40b ステータ用板片の内周よりも内側の部分(ステータ用板片の内側残部)
50 薄板
50a 第2板片の外周よりも外側の部分(第2板片の外側残部)
50b 第1板片の内周よりも内側の部分(第1板片の内側残部)
Claims (1)
- ロータとステータを備えるモータの製造方法であって、
Fe100−x−y−zCuxBySiz(ただし、1<x<2、10≦y≦20、0<z≦9、10<y+z≦24)で表される組成を有し、かつ非晶質組織を有する薄板を準備すること、
前記薄板の一部から、ロータに用いる第1板片を採取すること、及び、
前記薄板の残部から、ステータに用いる第2板片を採取すること、
を含み、
前記非晶質組織がナノ結晶組織になる温度で、前記第2板片を採取する前の前記残部、又は、前記第2板片を熱処理する、
モータの製造方法。
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