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JP2008118840A - Electric motor stator, electric motor stator manufacturing method, and electric motor - Google Patents

Electric motor stator, electric motor stator manufacturing method, and electric motor Download PDF

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JP2008118840A
JP2008118840A JP2007020583A JP2007020583A JP2008118840A JP 2008118840 A JP2008118840 A JP 2008118840A JP 2007020583 A JP2007020583 A JP 2007020583A JP 2007020583 A JP2007020583 A JP 2007020583A JP 2008118840 A JP2008118840 A JP 2008118840A
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JP
Japan
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stator
back yoke
electric motor
magnetic
magnetic shield
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007020583A
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Japanese (ja)
Inventor
Yusuke Oishi
雄介 大石
Eisuke Hoshina
栄介 保科
Kazuhiro Kawashima
一浩 川島
Jonhan Fan
ジョンハン ファン
Toshiya Yamaguchi
登士也 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stator that suppresses magnetic-flux leakage occurring at a teeth part or a back yoke part of a stator, a stator manufacturing method, and a motor provided with the stator. <P>SOLUTION: A motor stator includes each annular back yoke part and a plurality of teeth parts protruding in a radial direction of each back yoke part. A magnetic shield is provided onto at least either the side face of each teeth part or the side face of each back yoke part. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電動機のステータ、電動機のステータの製造方法、及び電動機の技術に関する。   The present invention relates to an electric motor stator, an electric motor stator manufacturing method, and electric motor technology.

電動機は、ステータとロータとを備え、ステータとロータが電磁気的に相互作用することにより、ロータを回転させ、駆動力を発生させる。   The electric motor includes a stator and a rotor, and the stator and the rotor interact electromagnetically, thereby rotating the rotor and generating a driving force.

図1は、電動機に使用されるステータの模式図である。図1に示すように、ステータ1は、環状のバックヨーク部10と、バックヨーク部10の半径方向に突出する複数のティース部12とを有する。複数のティース部12のそれぞれには、巻線が集中巻きされたコイル(不図示)を有する。図2は、図1に示す点線枠xにおけるステータ1の拡大模式図である。一般的に、ステータ1は、バックヨーク分割部(10a,10b,10c,・・・)とティース部(12a,12b,12c,・・・)とを備えるステータ分割コア(2a,2b,2c,・・・)が環状に配置されたものである。上記でも説明したように、ティース部12a,12b,12cのそれぞれには、巻線が集中巻きされたコイル(16a,16b,16c)を有する。   FIG. 1 is a schematic view of a stator used in an electric motor. As shown in FIG. 1, the stator 1 includes an annular back yoke portion 10 and a plurality of teeth portions 12 protruding in the radial direction of the back yoke portion 10. Each of the plurality of tooth portions 12 includes a coil (not shown) in which windings are concentratedly wound. FIG. 2 is an enlarged schematic view of the stator 1 in the dotted frame x shown in FIG. Generally, the stator 1 includes a stator split core (2a, 2b, 2c,...) Including back yoke split portions (10a, 10b, 10c,...) And teeth portions (12a, 12b, 12c,...). ...) are arranged in an annular shape. As described above, each of the tooth portions 12a, 12b, and 12c has coils (16a, 16b, and 16c) around which windings are concentrated.

図3は、図2に示すステータ1の磁束の流れを示す模式図である。図3に示すように電動機を構成するロータ14は、ステータ1の内周側に配置されており、ロータ14は、N極とS極とが交互に配置された永久磁石(18a,18b,18c,・・・)を有する。電動機の稼動時には、例えば、ティース部12aのコイル16aに電流を流すことによって、近接する永久磁石18aからティース部12a内、バックヨーク分割部10a内、バックヨーク分割部10b内、ティース部12b内、永久磁石18cへと磁束が流れる(図3に示す矢印a)。図3に示す矢印aは、電動機の稼動時の理想的な磁束の流れを表している。この際、電動機は安定したトルクを発生する。   FIG. 3 is a schematic diagram showing the flow of magnetic flux of the stator 1 shown in FIG. As shown in FIG. 3, the rotor 14 constituting the electric motor is disposed on the inner peripheral side of the stator 1, and the rotor 14 is composed of permanent magnets (18a, 18b, 18c) in which N poles and S poles are alternately arranged. , ...). During operation of the electric motor, for example, by passing a current through the coil 16a of the tooth portion 12a, the adjacent permanent magnet 18a in the tooth portion 12a, in the back yoke divided portion 10a, in the back yoke divided portion 10b, in the tooth portion 12b, Magnetic flux flows to the permanent magnet 18c (arrow a shown in FIG. 3). An arrow a shown in FIG. 3 represents an ideal magnetic flux flow when the electric motor is operating. At this time, the electric motor generates a stable torque.

しかし、電動機のうち、高出力が要求されるハイブリッド自動車、電気自動車等に使用されるモータの場合、図3に示す理想的な磁束の流れ(矢印a)の他に、例えば、ティース部12a、バックヨーク分割部10aから外部へ磁束が洩れてしまう磁束洩れが起こる。この磁束漏れが起こると、モータのトルクが低下する。   However, in the case of a motor used for a hybrid vehicle, an electric vehicle, or the like that requires a high output among the electric motors, in addition to the ideal magnetic flux flow (arrow a) shown in FIG. Magnetic flux leakage occurs in which magnetic flux leaks from the back yoke split portion 10a to the outside. When this magnetic flux leakage occurs, the motor torque decreases.

ステータ1で起こる磁束洩れの例について以下説明する。図4は、図2に示すステータ1の模式図であって、ティース部から他のティース部への磁束洩れの一例を説明するための図である。高出力が要求されるモータの稼動時には、図4の矢印bに示すように、永久磁石18aからティース部12a内、バックヨーク分割部10a内、バックヨーク分割部10b内、ティース部12b内へと磁束が流れるが、永久磁石18cに流れず、ティース部12a内へと磁束が流れる(磁束漏れ)場合がある。特に、ティース部(12a,12b,12c,・・・)からコイル(16a,16b,16c,・・・)が抜けるのを防止するために、ティース部(12a,12b,12c,・・・)に鍔部(20a,20b,20c,・・・)が設けられている場合には、鍔部から他の鍔部へ(例えば、ティース部12bの鍔部20bからティース部12aの鍔部20aへ)の磁束洩れが起こり易い。このような磁束漏れが起こると、永久磁石18aから出た磁束が永久磁石18cに流れない状態、いわゆる磁束の閉回路状態になるため、ステータとロータ間の磁束密度が減少し、モータのトルクが低下する。   An example of magnetic flux leakage occurring in the stator 1 will be described below. FIG. 4 is a schematic diagram of the stator 1 shown in FIG. 2, and is a diagram for explaining an example of magnetic flux leakage from a tooth portion to another tooth portion. At the time of operation of a motor that requires high output, as shown by an arrow b in FIG. 4, from the permanent magnet 18a into the tooth portion 12a, the back yoke division portion 10a, the back yoke division portion 10b, and the teeth portion 12b. Although the magnetic flux flows, there is a case where the magnetic flux does not flow into the permanent magnet 18c but flows into the teeth portion 12a (magnetic flux leakage). In particular, in order to prevent the coils (16a, 16b, 16c,...) From being removed from the teeth parts (12a, 12b, 12c,...), The teeth parts (12a, 12b, 12c,...) When the collar (20a, 20b, 20c,...) Is provided in the collar, from the collar to another collar (for example, from the collar 20b of the teeth 12b to the collar 20a of the teeth 12a). ) Is likely to occur. When such a magnetic flux leakage occurs, the magnetic flux emitted from the permanent magnet 18a does not flow to the permanent magnet 18c, that is, a so-called closed circuit state of the magnetic flux, so that the magnetic flux density between the stator and the rotor is reduced and the motor torque is reduced. descend.

また、図5は、図2に示すステータ1の模式図であって、ティース部からバックヨーク部への磁束洩れの一例を説明するための図である。図5の矢印cに示すように、永久磁石18aからティース部12a内、バックヨーク分割部10a内へと流れる磁束が、ティース部12a内からティース部12aの外部、バックヨーク分割部10a(又はバックヨーク分割部10b)内へと流れる(磁束洩れ)場合がある。このように、ティース部12a内からティース部12aの外部に流れる磁束は、近くに存在するコイル(例えばコイル16a)を横切るため、一旦コイル16aに流れてしまう。この際、コイル16aは、磁束が流れたことによる渦電流を発生させ、渦電流損失(鉄損)を引き起こす。この渦電流損失により、モータのトルクが低下する。また、上記の磁束洩れは、代表的な例であり、高出力が要求されるモータの稼動時には、図1に示すティース部12及びバックヨーク部10のあらゆる所で、磁束漏れが発生する場合がある。   FIG. 5 is a schematic diagram of the stator 1 shown in FIG. 2 and is a view for explaining an example of magnetic flux leakage from the tooth portion to the back yoke portion. As indicated by an arrow c in FIG. 5, the magnetic flux flowing from the permanent magnet 18a into the tooth portion 12a and into the back yoke split portion 10a is transferred from the tooth portion 12a to the outside of the tooth portion 12a, the back yoke split portion 10a (or back). There is a case where it flows into the yoke dividing portion 10b) (magnetic flux leakage). Thus, the magnetic flux flowing from the inside of the tooth portion 12a to the outside of the tooth portion 12a crosses a nearby coil (for example, the coil 16a), and thus once flows into the coil 16a. At this time, the coil 16a generates an eddy current due to the flow of magnetic flux and causes an eddy current loss (iron loss). Due to this eddy current loss, the torque of the motor decreases. Further, the above-described magnetic flux leakage is a typical example, and magnetic flux leakage may occur everywhere in the tooth portion 12 and the back yoke portion 10 shown in FIG. 1 during operation of a motor that requires high output. is there.

例えば、特許文献1には、ステータとモータの枠体の間に漏洩磁束シールドを設けることによって、ステータから洩れる磁束をモータの外部に漏らさないモータが提案されている。   For example, Patent Document 1 proposes a motor that does not leak magnetic flux leaking from the stator to the outside of the motor by providing a leakage flux shield between the stator and the motor frame.

また、例えば、特許文献2には、ステータのティース部に巻回されているコイルの側面に磁束遮蔽部材を設けることによって、ステータのティース部から洩れた磁束がコイルに流れることを防止するモータが提案されている。   Further, for example, Patent Document 2 discloses a motor that prevents magnetic flux leaking from the tooth portion of the stator from flowing into the coil by providing a magnetic flux shielding member on the side surface of the coil wound around the tooth portion of the stator. Proposed.

実開昭64−47547号公報Japanese Utility Model Publication No. 64-47547 特開2000−341917号公報JP 2000-341917 A

しかし、特許文献1及び2のモータでは、ステータから洩れる磁束を外部に漏らさないもの、又はステータのティース部から洩れる磁束をコイルに流さないものであるが、ステータのティース部又はバックヨーク部で起こる磁束漏れを抑制することはできない。   However, in the motors of Patent Documents 1 and 2, the magnetic flux leaking from the stator is not leaked to the outside, or the magnetic flux leaking from the teeth portion of the stator is not passed to the coil, but occurs in the teeth portion or back yoke portion of the stator. Magnetic flux leakage cannot be suppressed.

本発明は、ステータのティース部又はバックヨーク部で起こる磁束漏れを抑制することができるステータ、ステータの製造方法、及び当該ステータを備える電動機である。   The present invention is a stator capable of suppressing magnetic flux leakage that occurs in a tooth portion or a back yoke portion of the stator, a method for manufacturing the stator, and an electric motor including the stator.

本発明は、環状のバックヨーク部と、前記バックヨーク部の半径方向に突出する複数のティース部と、を含む電動機のステータであって、前記ティース部の側面及び前記バックヨーク部の側面のうち少なくともいずれか一方に磁気シールドを備える。   The present invention is a stator of an electric motor including an annular back yoke portion and a plurality of teeth portions protruding in a radial direction of the back yoke portion, and includes a side surface of the teeth portion and a side surface of the back yoke portion. At least one of them is provided with a magnetic shield.

また、本発明は、環状のバックヨーク部と、前記バックヨーク部の半径方向に突出する複数のティース部と、を含む電動機のステータであって、電動機の稼動時に、前記ティース部内に流れる磁束と略平行する前記ティース部の側面及び前記バックヨーク部内に流れる磁束と略平行する前記バックヨーク部の側面に、磁気シールドを備える。   Further, the present invention is a stator of an electric motor including an annular back yoke portion and a plurality of teeth portions protruding in the radial direction of the back yoke portion, and a magnetic flux flowing in the teeth portion when the electric motor is in operation. A magnetic shield is provided on a side surface of the teeth portion that is substantially parallel and a side surface of the back yoke portion that is substantially parallel to the magnetic flux flowing in the back yoke portion.

また、前記電動機のステータにおいて、前記磁気シールドが、扁平粉により構成されることが好ましい。   In the stator of the electric motor, it is preferable that the magnetic shield is made of flat powder.

また、前記電動機のステータにおいて、前記バックヨーク部及び前記ティース部は、磁性粉により構成されており、前記磁気シールドは、前記磁性粉の体積平均粒径より小さい体積平均粒径を有する磁性粉により構成されていることが好ましい。   In the stator of the electric motor, the back yoke portion and the teeth portion are made of magnetic powder, and the magnetic shield is made of magnetic powder having a volume average particle size smaller than the volume average particle size of the magnetic powder. It is preferable to be configured.

また、前記電動機のステータにおいて、前記磁気シールドの磁性粉は、扁平粉であることが好ましい。   Moreover, in the stator of the electric motor, the magnetic powder of the magnetic shield is preferably flat powder.

また、前記電動機のステータにおいて、前記バックヨーク部及び前記ティース部の磁性粉の体積平均粒径は、50μm以上〜500μm以下の範囲であり、前記磁気シールドの磁性粉の体積平均粒径は、10μm以上〜50μm未満の範囲であることが好ましい。   In the stator of the electric motor, the volume average particle size of the magnetic powder of the back yoke portion and the tooth portion is in the range of 50 μm to 500 μm, and the volume average particle size of the magnetic powder of the magnetic shield is 10 μm. It is preferable that it is in the range of -50 μm or less.

また、前記電動機のステータにおいて、前記磁気シールドの磁性粉が、Fe−Si系合金であり、前記Fe−Si系合金中のSiの含有量が1〜3重量%であることが好ましい。   Moreover, in the stator of the electric motor, the magnetic powder of the magnetic shield is preferably an Fe—Si based alloy, and the Si content in the Fe—Si based alloy is preferably 1 to 3 wt%.

また、本発明は、環状のバックヨーク部と、前記バックヨーク部の半径方向に突出する複数のティース部と、を含む電動機のステータの製造方法であって、前記ティース部の側面及び前記バックヨーク部の側面のうち少なくともいずれか一方に磁気シールドを加圧成形する。   The present invention is also a method for manufacturing a stator of an electric motor including an annular back yoke portion and a plurality of tooth portions protruding in a radial direction of the back yoke portion, wherein the side surface of the tooth portion and the back yoke are provided. A magnetic shield is pressure-molded on at least one of the side surfaces of the part.

また、本発明は、環状のバックヨーク部と、前記バックヨーク部の半径方向に突出する複数のティース部と、を含む電動機のステータを有する電動機であって、前記電動機のステータが、前記ディース部の側面及び前記バックヨーク部の側面のうち少なくともいずれか一方に磁気シールドを備える。   Further, the present invention is an electric motor having a stator of an electric motor including an annular back yoke portion and a plurality of teeth portions projecting in a radial direction of the back yoke portion, wherein the stator of the electric motor includes the die portion. A magnetic shield is provided on at least one of the side surface and the side surface of the back yoke portion.

本発明によれば、ティース部の側面及びバックヨーク部の側面のうち少なくともいずれか一方に磁気シールドを備えることによって、ティース部又はバックヨーク部での磁束漏れを抑制することができるステータ及び当該ステータを備える電動機を提供することができる。   According to the present invention, by providing a magnetic shield on at least one of the side surface of the tooth portion and the side surface of the back yoke portion, the stator capable of suppressing magnetic flux leakage at the tooth portion or the back yoke portion and the stator. An electric motor provided with can be provided.

また、本発明によれば、ティース部の側面及びバックヨーク部の側面のうち少なくともいずれか一方に磁気シールドを加圧成形することによって、ティース部又はバックヨーク部での磁束漏れを抑制することができるステータの製造法を提供することができる。   In addition, according to the present invention, magnetic flux leakage at the tooth portion or the back yoke portion can be suppressed by press-molding the magnetic shield on at least one of the side surface of the tooth portion and the side surface of the back yoke portion. A method for manufacturing a stator that can be provided can be provided.

本発明の実施の形態について以下説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

図6は、本発明の実施形態に係るステータの構成の一例を示す模式図である。図6に示すように、ステータ3は、環状のバックヨーク部22と、バックヨーク部22の半径方向に突出する複数のティース部24と、磁気シールド(不図示)と、を備えている。   FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the stator according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, the stator 3 includes an annular back yoke portion 22, a plurality of teeth portions 24 protruding in the radial direction of the back yoke portion 22, and a magnetic shield (not shown).

ステータ3は、バックヨーク分割部と、ティース部とを備えるステータ分割コアが環状になるように複数個配置されたものでも、環状に一体成形されたバックヨーク部に、複数のティース部が配置されたものであってもよく、特に制限されるものではない。本実施形態では、ステータ分割コアが環状になるように複数個配置されたものを例として以下説明する。   Even if the stator 3 includes a plurality of stator split cores each having a back yoke split portion and a tooth portion arranged in an annular shape, the plurality of teeth portions are arranged in the annular back yoke portion. There is no particular limitation. In the present embodiment, an example in which a plurality of stator split cores are arranged in a ring shape will be described below.

図7は、図6に示す点線枠yにおけるステータ3の拡大模式図である。図8(イ)は、図7に示すA−A線におけるステータ分割コア4の模式断面図であり、図8(ロ)は、図7に示すB−B線におけるステータ分割コア4の模式断面図である。図7又は8に示すようにステータ分割コア4は、バックヨーク分割部22aと、ティース部24aと、磁気シールド26(図8に示す)とを備えている。また、図7に示すように、ティース部24aには、巻線が集中巻きされたコイル32aを有する。   FIG. 7 is an enlarged schematic view of the stator 3 in the dotted frame y shown in FIG. FIG. 8A is a schematic cross-sectional view of the stator split core 4 taken along line AA shown in FIG. 7, and FIG. 8B is a schematic cross-section of the stator split core 4 taken along line BB shown in FIG. FIG. As shown in FIG. 7 or 8, the stator split core 4 includes a back yoke split portion 22a, a teeth portion 24a, and a magnetic shield 26 (shown in FIG. 8). Further, as shown in FIG. 7, the tooth portion 24a has a coil 32a around which windings are concentrated.

図8に示すように、ティース部24aは、本体部28aと、鍔部30aと、を備えるものである。鍔部30aは、コイル32aが、本体部28aから抜けるのを防止するためのものである。コイル32aが樹脂等によって本体部28aに固定されている場合等では、必ずしも鍔部32aを設ける必要はない。   As shown in FIG. 8, the teeth part 24a is provided with the main-body part 28a and the collar part 30a. The collar portion 30a is for preventing the coil 32a from coming off from the main body portion 28a. In the case where the coil 32a is fixed to the main body portion 28a with resin or the like, the flange portion 32a is not necessarily provided.

磁気シールド26は、ティース部24aの側面及びバックヨーク分割部22aの側面のうち少なくともいずれか一方に備えられているものであればよい。上記ティース部24aの側面とは、ステータ1の内周側に配置されたロータの永久磁石(例えば図3に示す)とティース部24aとが対向する面(図8(イ),(ロ)の矢印I)以外の側面を指し、バックヨーク分割部22aの側面とは、他のバックヨーク分割部と接する面(図8(イ)の矢印II)以外の側面を指す。   The magnetic shield 26 may be provided on at least one of the side surface of the tooth portion 24a and the side surface of the back yoke dividing portion 22a. The side surface of the tooth portion 24a is a surface (for example, shown in FIGS. 8 (A) and 8 (B)) where the permanent magnet (for example, shown in FIG. 3) of the rotor disposed on the inner peripheral side of the stator 1 and the teeth portion 24a face each other. A side surface other than the arrow I) is pointed out, and the side surface of the back yoke dividing portion 22a indicates a side surface other than the surface in contact with the other back yoke dividing portion (arrow II in FIG. 8A).

磁気シールド26は、図8に示す本実施形態のステータ分割コア4のように、ティース部24aの側面及びバックヨーク分割部22aの側面全体に設けられるものに限られず、ティース部24aの側面及びバックヨーク分割部22aの側面の一部に設けられるものであってもよい。ティース部24aの側面及びバックヨーク分割部22aの側面の一部とは、例えば、鍔部30aと他の鍔部とが対向する鍔部30aの側面(図8(イ)の点線枠z1)、ティース部24aを構成する本体部28aからバックヨーク分割部22aに切り替わるL字状側面(図8(イ)の点線枠z2)等である。鍔部30aの側面及びL字状側面は、上記でも説明したように、磁束洩れが起こる代表的な箇所であり、少なくとも鍔部30aの側面及びL字状側面に磁気シールド26を設けることによっても、磁束漏れを防止することは可能であり、電動機のトルクの低下を低減させることができる。   The magnetic shield 26 is not limited to the one provided on the side surface of the tooth portion 24a and the entire side surface of the back yoke divided portion 22a as in the stator divided core 4 of the present embodiment shown in FIG. It may be provided on a part of the side surface of the yoke dividing portion 22a. The side surface of the tooth portion 24a and a part of the side surface of the back yoke dividing portion 22a are, for example, the side surface of the collar portion 30a where the collar portion 30a and the other collar portion face each other (dotted line frame z1 in FIG. 8A). An L-shaped side surface (dotted line frame z2 in FIG. 8A) that switches from the main body portion 28a constituting the teeth portion 24a to the back yoke dividing portion 22a. As described above, the side surface and the L-shaped side surface of the flange portion 30a are typical places where magnetic flux leakage occurs, and at least by providing the magnetic shield 26 on the side surface and L-shaped side surface of the flange portion 30a. The magnetic flux leakage can be prevented, and the reduction in the torque of the electric motor can be reduced.

図9(イ)は、図7に示すA−A線における他の実施形態に係るステータ分割コアの模式断面図であり、図9(ロ)は、図7に示すB−B線における他の実施形態に係るステータ分割コアの模式断面図である。図9(イ)及び(ロ)に示す矢印m,nは、電動機の稼動時に、ステータ分割コア5内に流れる理想的な磁束を示すものである。上記で述べたように、電動機のうち、高出力が要求されるモータでは、ステータの至るところで磁束漏れが起こる。したがって、図9(イ)及び(ロ)に示すように、磁気シールド26は、ティース部24a内に流れる磁束と略平行するティース部24aの側面及びバックヨーク分割部22a内に流れる磁束と略平行するバックヨーク分割部22aの側面に備えられていることが好ましい。また、図8に示す本実施形態のステータ分割コア4のように、ティース部の側面及びバックヨーク分割部の側面全体に、磁気シールド26が備えられていることがより好ましい。   9A is a schematic cross-sectional view of a stator split core according to another embodiment taken along line AA shown in FIG. 7, and FIG. 9B is another view taken along line BB shown in FIG. It is a schematic cross section of the stator split core according to the embodiment. Arrows m and n shown in FIGS. 9A and 9B indicate ideal magnetic fluxes flowing in the stator split core 5 when the electric motor is in operation. As described above, among motors that require high output among electric motors, magnetic flux leakage occurs throughout the stator. Therefore, as shown in FIGS. 9A and 9B, the magnetic shield 26 is substantially parallel to the magnetic flux flowing in the side surface of the tooth portion 24a substantially parallel to the magnetic flux flowing in the tooth portion 24a and in the back yoke dividing portion 22a. It is preferable to be provided on the side surface of the back yoke dividing portion 22a. Further, as in the stator split core 4 of the present embodiment shown in FIG. 8, it is more preferable that the magnetic shield 26 is provided on the entire side surface of the teeth portion and the side surface of the back yoke split portion.

図10は、本実施形態に用いられる磁気シールドの構成を示す模式断面図である。図10に示すように、磁気シールド26は、扁平粉29の長軸(長径)Xを磁気シールド26の厚み方向に層状に積層されることで所定の厚さに形成されたものである。また、扁平粉29の長軸(長径)Xは、磁気シールド26の長さ方向に揃えられている。ここで扁平粉とは、図10に示す扁平粉の長軸(長径)Xと扁平粉の短軸(短径)Yとの割合(アスペクト比=X/Y)が、1.5より大きいものを言う。扁平粉の長軸X及び扁平粉の短軸Yは、測定顕微鏡(オリンパス社製、STM6型)により測定することができる。   FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the magnetic shield used in this embodiment. As shown in FIG. 10, the magnetic shield 26 is formed to have a predetermined thickness by laminating the long axis (major axis) X of the flat powder 29 in the thickness direction of the magnetic shield 26. Further, the major axis (major axis) X of the flat powder 29 is aligned with the length direction of the magnetic shield 26. Here, the flat powder has a ratio (aspect ratio = X / Y) between the major axis (major axis) X of the flat powder and the minor axis (minor axis) Y of the flat powder shown in FIG. Say. The major axis X of the flat powder and the minor axis Y of the flat powder can be measured with a measuring microscope (Olympus, STM6 type).

図10に示す矢印cは、磁束である。矢印cに示すように、磁束は、扁平粉29の長軸Xに対する垂直方向、すなわち磁気シールド26の厚み方向には流れ難く、扁平粉29の長軸Xに沿っては流れやすい。したがって、磁気シールド26は、ステータから洩れようとする磁束(矢印c)の磁壁となるため、磁束漏れを抑制することができる。   An arrow c shown in FIG. 10 is a magnetic flux. As indicated by an arrow c, the magnetic flux hardly flows in the direction perpendicular to the long axis X of the flat powder 29, that is, in the thickness direction of the magnetic shield 26, and easily flows along the long axis X of the flat powder 29. Therefore, since the magnetic shield 26 becomes a domain wall of the magnetic flux (arrow c) that is about to leak from the stator, magnetic flux leakage can be suppressed.

扁平粉29としては、例えば、純Fe系、Fe−Si系、Fe−Co系、Fe−Cr系、Fe−Cr−Ni系、Fe−Si−Al系等のFe系金属(合金)、Cu系金属、Al系金属の粒子等が挙げられる。   As the flat powder 29, for example, pure Fe-based, Fe-Si-based, Fe-Co-based, Fe-Cr-based, Fe-Cr-Ni-based, Fe-Si-Al-based Fe-based metals (alloys), Cu And particles of Al-based metals and Al-based metals.

また、扁平粉29のアスペクト比は、1.5以上であればよいが、6〜10の範囲が好ましい。   Moreover, the aspect ratio of the flat powder 29 may be 1.5 or more, but a range of 6 to 10 is preferable.

扁平粉29の長軸X(長径)は、50〜1000μmの範囲が好ましく、180〜500μmの範囲がより好ましい。また、扁平粉29の短軸Y(短径)は、5〜500μmの範囲が好ましく、30〜100μmの範囲がより好ましい。扁平粉の長軸及び扁平粉の平均厚みが、上記範囲外であると、磁気シールド26の強度が低下する場合がある。   The major axis X (major axis) of the flat powder 29 is preferably in the range of 50 to 1000 μm, and more preferably in the range of 180 to 500 μm. Further, the minor axis Y (minor axis) of the flat powder 29 is preferably in the range of 5 to 500 μm, and more preferably in the range of 30 to 100 μm. If the major axis of the flat powder and the average thickness of the flat powder are outside the above ranges, the strength of the magnetic shield 26 may be reduced.

磁気シールド26の厚みは、ステータから磁束漏れを防止することができる厚みであれば特に制限されるものではないが、5〜1000μmの範囲が好ましい。   The thickness of the magnetic shield 26 is not particularly limited as long as it can prevent magnetic flux leakage from the stator, but is preferably in the range of 5 to 1000 μm.

磁気シールド26は、例えば、扁平粉29を金型等に入れ、700MPa〜1600MPaまでの圧力で加圧成形することによって得られる。   The magnetic shield 26 is obtained, for example, by putting flat powder 29 into a mold or the like and press-molding it with a pressure of 700 MPa to 1600 MPa.

または、磁気シールド26は、例えば、扁平粉29と有機バインダとを混練機等により混合し、得られた混練物を射出成形機、又は押し出し成形機等によって成形することによって得られるものでもよい。有機バインダとしては、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルサルファイド等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、尿素樹脂等の熱硬化性樹脂等を使用することができる。   Alternatively, the magnetic shield 26 may be obtained, for example, by mixing the flat powder 29 and an organic binder with a kneader or the like and molding the obtained kneaded material with an injection molding machine or an extrusion molding machine. As the organic binder, thermoplastic resins such as polyamide, polyester, polycarbonate, polyethersulfone and polyethersulfide, and thermosetting resins such as epoxy resin, acrylic resin and urea resin can be used.

図11(イ)は、ステータ分割コアを構成するティース部及びバックヨーク分割部の材質が磁性粉である場合、図7に示すA−A線及びB−B線におけるステータ分割コア4の模式断面図である。一方、図11(ロ)は、ステータ分割コアを構成するティース部及びバックヨーク分割部の材質が電磁鋼板である場合、図7に示すA−A線及びB−B線におけるステータ分割コア4の模式断面図である。図11(イ)及び(ロ)に示すように、本実施形態の分割ステータコア4を構成するティース部24a及びバックヨーク分割部22aは、磁性粉38を加圧成形して得られるもの、電磁鋼板33を分割ステータコア4の厚み方向(図11(ロ)に示す矢印s)に積層し、接着等によって一体成形して得られるものでもよい。   11A is a schematic cross section of the stator split core 4 taken along the lines AA and BB shown in FIG. 7 when the material of the teeth and the back yoke split constituting the stator split core is magnetic powder. FIG. On the other hand, FIG. 11 (b) shows the stator divided core 4 taken along lines AA and BB shown in FIG. 7 when the material of the teeth and the back yoke divided parts constituting the stator divided core is an electromagnetic steel plate. It is a schematic cross section. As shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), the teeth portion 24a and the back yoke divided portion 22a constituting the divided stator core 4 of the present embodiment are obtained by press-molding magnetic powder 38, an electromagnetic steel plate. 33 may be obtained by laminating 33 in the thickness direction of the divided stator core 4 (arrow s shown in FIG. 11 (b)) and integrally molding by adhesion or the like.

磁性粉38の形状は、球状でも扁平状でも特に制限されるものではない。磁性粉38としては、例えば、純Fe系、Fe−Si系、Fe−Co系、Fe−Cr系、Fe−Cr−Ni系、Fe−Si−Al系等の金属(合金)が挙げられる。一方、電磁鋼板33は、無方向性電磁鋼板及び方向性電磁鋼板いずれであっても良い。   The shape of the magnetic powder 38 is not particularly limited, either spherical or flat. Examples of the magnetic powder 38 include pure Fe-based, Fe-Si-based, Fe-Co-based, Fe-Cr-based, Fe-Cr-Ni-based, and Fe-Si-Al-based metals (alloys). On the other hand, the electromagnetic steel sheet 33 may be a non-oriented electrical steel sheet or a directional electrical steel sheet.

図14は、図7のA−A線におけるステータ分割コア4の構成の他の一例を示す模式断面図である。図14に示すように、バックヨーク分割部22a及びティース部24aは、磁性粉38aの成形体であり、磁気シールド26は、磁性粉38aの体積平均粒径より小さい体積平均粒径を有する磁性粉38bの成形体である。   FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing another example of the configuration of the stator split core 4 along the line AA in FIG. As shown in FIG. 14, the back yoke dividing portion 22a and the teeth portion 24a are formed of a magnetic powder 38a, and the magnetic shield 26 is a magnetic powder having a volume average particle size smaller than the volume average particle size of the magnetic powder 38a. This is a molded body of 38b.

バックヨーク分割部22a及びティース部24aに用いられる磁性粉38aの体積平均粒径より、小さい体積平均粒径を有する磁性粉38bを磁気シールド26に用いることによって、磁気シールド26の単位体積当たりの磁壁を増加させることができるため、ステータの磁束漏れを抑制することができる。   By using magnetic powder 38b having a volume average particle size smaller than the volume average particle size of magnetic powder 38a used for back yoke dividing portion 22a and teeth portion 24a for magnetic shield 26, the domain wall per unit volume of magnetic shield 26 is used. Therefore, the magnetic flux leakage of the stator can be suppressed.

また、バックヨーク分割部22a及びティース部24aの磁性粉38aより体積平均粒径の小さい磁気シールド26の磁性粉38bは、扁平粉であることがより好ましい。上記でも説明したように、磁気シールド26が、扁平粉の成形体であれば、もともと磁気シールド26の厚み方向に対して磁束は流れ難い(例えば図10に示す)。したがって、より効果的にバックヨーク部22a及びティース部24aから洩れようとする磁束に対して磁気シールド26が磁壁となり、ステータの磁束漏れを抑制することができる。   In addition, the magnetic powder 38b of the magnetic shield 26 having a volume average particle size smaller than the magnetic powder 38a of the back yoke divided portion 22a and the tooth portion 24a is more preferably flat powder. As described above, if the magnetic shield 26 is a flat powder molded body, magnetic flux hardly flows in the thickness direction of the magnetic shield 26 (for example, as shown in FIG. 10). Therefore, the magnetic shield 26 becomes a domain wall with respect to the magnetic flux that leaks from the back yoke portion 22a and the tooth portion 24a more effectively, and the magnetic flux leakage of the stator can be suppressed.

また、バックヨーク分割部22a及びティース部24aに用いられる磁性粉38aの体積平均粒径より、磁気シールド26に用いられる磁性粉38bの体積平均粒径を小さくすることによって、ステータの渦電流損失を低減させることもできる。モータの回転数を高くするために、モータの駆動周波数を上げると、ステータの表面(すなわち、ティース部24a又はバックヨーク分割部22aの表面)に磁束が集中し、渦電流損失が大きくなる。図15は、成形体を構成する磁性粉の体積平均粒径と成形体の渦電流損失との関係を示す図である。図15に示すように、成形体を構成する磁性粉の体積平均粒径を小さくすれば、成形体の渦電流損失は小さくなる。したがって、モータの駆動周波数を上げて、ステータの表面に磁束が集中しても、バックヨーク分割部22a及びティース部24aに用いられる磁性粉38aの体積平均粒径より、小さい体積平均粒径を有する磁性粉38b(磁気シールド26)が、ステータの表面にあるため、ステータの渦電流損失を低減させることができる。渦電流損失は、B−Hアナライザー(岩崎通信機社製 SY−8232)により、測定することができる。   Further, by reducing the volume average particle size of the magnetic powder 38b used for the magnetic shield 26 from the volume average particle size of the magnetic powder 38a used for the back yoke split portion 22a and the tooth portion 24a, the eddy current loss of the stator can be reduced. It can also be reduced. If the motor drive frequency is increased to increase the motor rotation speed, the magnetic flux concentrates on the stator surface (that is, the surface of the tooth portion 24a or the back yoke split portion 22a), and eddy current loss increases. FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the volume average particle diameter of the magnetic powder constituting the compact and the eddy current loss of the compact. As shown in FIG. 15, if the volume average particle diameter of the magnetic powder constituting the compact is reduced, the eddy current loss of the compact is reduced. Therefore, even if the drive frequency of the motor is increased and the magnetic flux is concentrated on the surface of the stator, the volume average particle size is smaller than the volume average particle size of the magnetic powder 38a used for the back yoke divided portion 22a and the tooth portion 24a. Since the magnetic powder 38b (magnetic shield 26) is on the surface of the stator, eddy current loss of the stator can be reduced. Eddy current loss can be measured with a BH analyzer (SY-8232, manufactured by Iwasaki Tsushinki Co., Ltd.).

バックヨーク分割部22a及びティース部24aの磁性粉38aの体積平均粒径は、50μm以上〜500μm以下の範囲であることが好ましい。バックヨーク分割部22a及びティース部24aの磁性粉38aの体積平均粒径が、上記範囲外であると、ステータの強度が低下する場合や、鉄損が著しく悪化する場合がある。また、磁気シールド26の磁性粉38bの体積平均粒径は、10μm以上〜50μm未満の範囲であることが好ましい。磁気シールド26の磁性粉38bの体積平均粒径が、10μmより小さいとヒステリシス損失が大幅に悪化する場合があり、50μm以上であると、ステータの渦電流損失を増加させる場合がある。体積平均粒径は、測定顕微鏡(オリンパス社製、STM6型)、レーザー回析式粒度分布測定装置等により測定することができる。   The volume average particle size of the magnetic powder 38a of the back yoke divided portion 22a and the tooth portion 24a is preferably in the range of 50 μm to 500 μm. If the volume average particle size of the magnetic powder 38a of the back yoke divided portion 22a and the teeth portion 24a is outside the above range, the strength of the stator may be reduced, or the iron loss may be significantly deteriorated. The volume average particle size of the magnetic powder 38b of the magnetic shield 26 is preferably in the range of 10 μm to less than 50 μm. When the volume average particle size of the magnetic powder 38b of the magnetic shield 26 is smaller than 10 μm, the hysteresis loss may be significantly deteriorated, and when it is 50 μm or more, the eddy current loss of the stator may be increased. The volume average particle diameter can be measured with a measuring microscope (Olympus, STM6 type), a laser diffraction particle size distribution measuring device, or the like.

上記説明したように、磁気シールド26の磁性粉38bとしては、例えば、純Fe系、Fe−Si系、Fe−Co系、Fe−Cr系等が挙げられるが、ステータの渦電流損失を低減させる点で、Fe−Si系合金であることが好ましく、Fe−Si系合金中のSiの含有量が1〜3重量%であるFe−Si系合金がより好ましい。図16は、成形体の磁性粉がFe−Si系合金である場合のSi含有量と成形体の渦電流損失との関係を示す図である。図16に示すように、Fe−Si系合金中のSi含有量が増加するにつれて、渦電流損失が低減する。Fe−Si系合金中のSiの含有量が3重量%より多いと、磁気シールドの強度が低下する場合がある。   As described above, examples of the magnetic powder 38b of the magnetic shield 26 include pure Fe-based, Fe-Si-based, Fe-Co-based, Fe-Cr-based, etc., which reduce the eddy current loss of the stator. In terms of this, an Fe—Si based alloy is preferable, and an Fe—Si based alloy in which the content of Si in the Fe—Si based alloy is 1 to 3 wt% is more preferable. FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the Si content and the eddy current loss of the compact when the magnetic powder of the compact is an Fe—Si alloy. As shown in FIG. 16, the eddy current loss decreases as the Si content in the Fe—Si alloy increases. If the content of Si in the Fe—Si based alloy is more than 3% by weight, the strength of the magnetic shield may be lowered.

本実施形態に係るステータ3は、図7に示すステータ分割コア4を環状に配置した後に、外周を非磁性リング等により固定し、焼きばめし、一体化させることによって得られる。また、本実施形態に係るステータ3は、全て磁気シールド26を備えるステータ分割コア4によって構成されるものに限られない。例えば、磁気シールド26を備えるステータ分割コア4と磁気シールドを備えないステータ分割コア(従来使用されているもの)とを交互に又はランダムに配置したステータであってもよい。   The stator 3 according to the present embodiment is obtained by arranging the stator split core 4 shown in FIG. 7 in an annular shape, and then fixing the outer periphery with a nonmagnetic ring or the like, shrink fitting, and integrating. Further, the stator 3 according to the present embodiment is not limited to the one constituted by the stator split core 4 having the magnetic shield 26. For example, the stator may be a stator in which the stator split core 4 having the magnetic shield 26 and the stator split core not having the magnetic shield (used conventionally) are alternately or randomly arranged.

このように、本実施形態に係るステータは、ティース部及びバックヨーク部に磁気シールドを備えることによって、磁束漏れを抑制することができる。したがって、本実施形態に係るステータが、高出力が要求されるモータに使用される場合でも、モータのトルクの低下を抑制することができる。   Thus, the stator which concerns on this embodiment can suppress magnetic flux leakage by providing a magnetic shield in a teeth part and a back yoke part. Therefore, even when the stator according to the present embodiment is used in a motor that requires high output, it is possible to suppress a decrease in torque of the motor.

次に本実施形態に係るステータの製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the stator according to the present embodiment will be described.

本実施形態に係るステータの製造方法は、ティース部の側面及びバックヨーク部の側面のうち少なくともいずれか一方に磁気シールドを加圧成形するものである。   In the stator manufacturing method according to the present embodiment, a magnetic shield is pressure-molded on at least one of the side surface of the tooth portion and the side surface of the back yoke portion.

本実施形態に係るステータを構成するティース部及びバックヨーク部に磁性粉を用いた場合を例として、以下説明する。   The case where magnetic powder is used for the teeth portion and the back yoke portion constituting the stator according to the present embodiment will be described below as an example.

図12は、本実施形態に係るステータの製造方法を説明するための図である。図12に示す金型32は、本実施形態に係るステータを形成するための金型の一部断面を示すものである。金型32は、バックヨーク部を形成するためのバックヨーク形成部34及びティース部を形成するためのティース形成部36を有する。   FIG. 12 is a diagram for explaining the stator manufacturing method according to the present embodiment. A mold 32 shown in FIG. 12 shows a partial cross section of a mold for forming the stator according to the present embodiment. The mold 32 has a back yoke forming part 34 for forming a back yoke part and a teeth forming part 36 for forming a tooth part.

上記磁気シールドの加圧成形は、図12に示すように、上記説明した磁気シールド26を金型32に接着剤又は下記の方法等によって貼り付けた後、上記説明した磁性粉38を金型に投入し、加圧成形するものである。加圧成形する圧力は、700〜1600MPaの範囲であることが好ましく、1100〜1600MPaの範囲であることがより好ましい。上記範囲外では、磁気シールド26がティース部及びバックヨーク部の側面に成形されない場合がある。   As shown in FIG. 12, the magnetic shield is pressure-molded by attaching the magnetic shield 26 described above to the mold 32 by an adhesive or the following method, and then applying the magnetic powder 38 described above to the mold. It is charged and pressed. The pressure for pressure molding is preferably in the range of 700 to 1600 MPa, and more preferably in the range of 1100 to 1600 MPa. Outside the above range, the magnetic shield 26 may not be formed on the side surfaces of the tooth portion and the back yoke portion.

また、磁気シールドの加圧成形は、必ずしも上記に限定されるものではない。例えば、磁性粉38を金型32に投入し、加圧成形した加圧成形品に、磁気シールド26を接着剤等により貼り付けるものであってもよい。または、上記説明した扁平粉29を金型32に接着剤又は下記の方法によって貼り付けた後、加圧成形し磁気シールドを成形した後、磁性粉38を投入し、加圧成形(圧力は、上記の範囲である)するものであってもよい。さらに、または、扁平粉29を金型32に接着剤又は下記の方法によって貼り付けた後、磁性粉38を投入し、加圧成形(圧力は、上記の範囲である)するものであってもよい。   Further, the pressure molding of the magnetic shield is not necessarily limited to the above. For example, the magnetic shield 26 may be bonded to a pressure-molded product obtained by putting the magnetic powder 38 into the mold 32 and press-molded with an adhesive or the like. Alternatively, the above-described flat powder 29 is attached to the mold 32 by an adhesive or the following method, and after pressure forming and forming a magnetic shield, the magnetic powder 38 is introduced and pressure forming (the pressure is It may be within the above range). Further, or after the flat powder 29 is attached to the mold 32 with an adhesive or the following method, the magnetic powder 38 is charged and pressure-molded (the pressure is in the above range). Good.

扁平粉29又は磁気シールド26を金型32に貼り付ける方法としては、金型32に静電気を発生させることによって、金型32に扁平粉29又は磁気シールド26を貼り付けるものであってもよい。金型32に静電気を発生させることによって、加圧成形前に金型32から扁平粉29又は磁気シールド26が、剥がれることを抑制することができる。   As a method of attaching the flat powder 29 or the magnetic shield 26 to the mold 32, the flat powder 29 or the magnetic shield 26 may be attached to the mold 32 by generating static electricity in the mold 32. By generating static electricity in the mold 32, it is possible to prevent the flat powder 29 or the magnetic shield 26 from being peeled off from the mold 32 before pressure molding.

または、金型32に磁場をかけることによって、金型32に扁平粉29又は磁気シールド26を貼り付けるものであってもよい。金型32に磁場をかけることによって、加圧成形前に金型32から、扁平粉29又は磁気シールド26が、剥がれることを抑制することができる。   Alternatively, the flat powder 29 or the magnetic shield 26 may be attached to the mold 32 by applying a magnetic field to the mold 32. By applying a magnetic field to the mold 32, it is possible to prevent the flat powder 29 or the magnetic shield 26 from being peeled off from the mold 32 before pressure molding.

または、扁平粉29と上記で述べたバインダ樹脂とを混合し、混練物を金型32に塗布するものであってもよい。混練物は、粘性があるため、表面張力によって、加圧成形前に金型32から、扁平粉29が剥がれることを抑制することができる。   Alternatively, the flat powder 29 and the binder resin described above may be mixed and the kneaded material may be applied to the mold 32. Since the kneaded product is viscous, it is possible to suppress the flat powder 29 from being peeled off from the mold 32 before pressure molding by surface tension.

また、扁平粉29又は磁気シールド26を金型32に貼り付ける前に、金型32に鉱油、合成油、グリース等の潤滑剤を塗布することが好ましい。潤滑剤を塗布することによって、金型32から加圧成形後の本実施形態に係るステータを剥離しやすくすることができる。   In addition, it is preferable to apply a lubricant such as mineral oil, synthetic oil, or grease to the mold 32 before the flat powder 29 or the magnetic shield 26 is attached to the mold 32. By applying the lubricant, the stator according to the present embodiment after pressure molding can be easily peeled off from the mold 32.

次に、本実施形態に係るステータを構成するティース部及びバックヨーク部に電磁鋼板を用いる場合を例として、以下説明する。   Next, the case where an electromagnetic steel plate is used for the teeth portion and the back yoke portion constituting the stator according to the present embodiment will be described below as an example.

電磁鋼板を用いる場合の上記磁気シールドの加圧成形は、プレス装置等により打ち抜き加工された複数の電磁鋼板を積層して一体化したステータに磁気シールドを接着剤等により貼り付けるものである。   In the case of using an electromagnetic steel sheet, the magnetic shield is pressure-formed by attaching the magnetic shield to an integrated stator by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets punched by a pressing device or the like with an adhesive or the like.

このように、本実施形態に係るステータの製造方法では、ステータを構成するバックヨーク部及びティース部に磁気シールドを設けることによって、磁束漏れを抑制したステータを製造することができる。   As described above, in the stator manufacturing method according to the present embodiment, it is possible to manufacture a stator in which magnetic flux leakage is suppressed by providing the magnetic shields on the back yoke portion and the tooth portion constituting the stator.

次に、本実施形態に係るステータを備える電動機について説明する。   Next, an electric motor including the stator according to the present embodiment will be described.

図13は、本実施形態に係る電動機の構成の一例を示す模式図である。電動機は、ACモータ、SRモータ、クローポール型モータ等のパルスモータ等特に制限されるものでない。本実施形態では、SRモータ(以下単にモータと呼ぶ)を例に以下説明する。図13に示すように、モータ6は、ステータ40、ロータ42、ステータ40及びロータ42を収容する枠体(不図示)を備えている。ステータ40は、上記説明したステータ(例えば、図6に示すステータ3)と同様の構成を有し、ティース部(50a,50b,・・・)及びバックヨーク部52の側面のうち少なくともいずれか一方に、磁気シールド(不図示)を備えるものである。また、ステータ40は、枠体の内側に固定されている。   FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the electric motor according to the present embodiment. The electric motor is not particularly limited, such as a pulse motor such as an AC motor, an SR motor, or a claw pole type motor. In the present embodiment, an SR motor (hereinafter simply referred to as a motor) will be described as an example. As shown in FIG. 13, the motor 6 includes a stator 40, a rotor 42, a frame (not shown) that accommodates the stator 40 and the rotor 42. The stator 40 has the same configuration as the above-described stator (for example, the stator 3 shown in FIG. 6), and at least one of the side surfaces of the tooth portions (50a, 50b,...) And the back yoke portion 52. And a magnetic shield (not shown). The stator 40 is fixed inside the frame.

ロータ42は、シャフト44、ロータコア46を備えるものである。図13に示すようにロータ42は、中央に配設されたシャフト44の周りにロータコア46が固定されている。また、ロータ42は、ステータ40との間に所定のギャップを有するように挿入配置されている。   The rotor 42 includes a shaft 44 and a rotor core 46. As shown in FIG. 13, the rotor 42 has a rotor core 46 fixed around a shaft 44 disposed in the center. Further, the rotor 42 is inserted and arranged so as to have a predetermined gap between the rotor 42 and the stator 40.

ロータコア46には、複数の永久磁石(48a,48b,・・・)が設けられている。また、ロータコア46は、プレス装置により打ち抜き加工された複数の上記電磁鋼板を積層して一体化すること等により構成されている。ロータコア46の構成はこれに限定されるものではなく、上記磁性粉を金型に投入し加圧成形されたものであってもよい。シャフト44は、枠体にベアリング(不図示)を介して支持されている。   The rotor core 46 is provided with a plurality of permanent magnets (48a, 48b,...). Further, the rotor core 46 is configured by laminating and integrating a plurality of the above-described electromagnetic steel plates punched by a pressing device. The configuration of the rotor core 46 is not limited to this, and the rotor core 46 may be formed by putting the magnetic powder into a mold and press-molding it. The shaft 44 is supported on the frame body via a bearing (not shown).

次に、本実施形態に係るモータ6の稼動について説明する。例えば、ステータ40のティース部50aのコイル(不図示)に電流を流すことによって、永久磁石48aからティース部50a内へ磁束が流れ、永久磁石48aがティース部50aに引きつけられる。さらに、別のティース部50bのコイル(不図示)に電流を流すことによって、他の永久磁石48bがティース部50bに引き付けられる。これを連続的に行うことによってロータ42が回転し、トルクが発生する。   Next, the operation of the motor 6 according to this embodiment will be described. For example, when a current is passed through a coil (not shown) of the teeth portion 50a of the stator 40, a magnetic flux flows from the permanent magnet 48a into the teeth portion 50a, and the permanent magnet 48a is attracted to the teeth portion 50a. Furthermore, by passing a current through a coil (not shown) of another tooth portion 50b, another permanent magnet 48b is attracted to the tooth portion 50b. By continuously performing this, the rotor 42 rotates and torque is generated.

永久磁石48aから発生する磁束は、ティース部50a内を通り、バックヨーク部52へと流れる。しかし、ティース部50a、及びバックヨーク部52から磁束が洩れると、永久磁石48aを引きつける力が弱くなるため、トルクが低下する。本実施形態に係るモータ6は、ティース部(50a,50b,・・・)及びバックヨーク部52の側面に磁気シールドを備えているため、ティース部(50a,50b,・・・)及びバックヨーク部52からの磁束漏れを抑制することができる。   The magnetic flux generated from the permanent magnet 48a flows through the tooth portion 50a to the back yoke portion 52. However, when the magnetic flux leaks from the teeth portion 50a and the back yoke portion 52, the force that attracts the permanent magnet 48a becomes weak, and the torque decreases. Since the motor 6 according to this embodiment includes magnetic shields on the side surfaces of the teeth portions (50a, 50b,...) And the back yoke portion 52, the teeth portions (50a, 50b,...) And the back yoke. Magnetic flux leakage from the part 52 can be suppressed.

以上、図13により本実施形態に係るモータについて説明したが、モータの構成は、これに限定されるものではなく、例えば、永久磁石がロータコア内に埋め込まれた埋め込み型モータ等であってもよく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更があっても、それらは、本発明に含まれるものである。   As described above, the motor according to the present embodiment has been described with reference to FIG. 13. However, the configuration of the motor is not limited to this, and may be, for example, an embedded motor in which a permanent magnet is embedded in a rotor core. Even if there are design changes within a range not departing from the gist of the present invention, they are included in the present invention.

電動機に使用されるステータの模式図である。It is a schematic diagram of the stator used for an electric motor. 図1に示す点線枠xにおけるステータ1の拡大模式図である。It is an expansion schematic diagram of the stator 1 in the dotted-line frame x shown in FIG. 図2に示すステータ1の磁束の流れを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the flow of the magnetic flux of the stator 1 shown in FIG. 図2に示すステータ1の模式図であって、ティース部から他のティース部への磁束洩れの一例を説明するための図である。It is a schematic diagram of the stator 1 shown in FIG. 2, Comprising: It is a figure for demonstrating an example of the magnetic flux leakage from a teeth part to another teeth part. 図2に示すステータ1の模式図であって、ティース部からバックヨーク部への磁束洩れの一例を説明するための図である。It is a schematic diagram of the stator 1 shown in FIG. 2, Comprising: It is a figure for demonstrating an example of the magnetic flux leakage from a teeth part to a back yoke part. 本発明の実施形態に係るステータの構成の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a structure of the stator which concerns on embodiment of this invention. 図6に示す点線枠yにおけるステータ3の拡大模式図である。It is an expansion schematic diagram of the stator 3 in the dotted-line frame y shown in FIG. 図7に示すステータ分割コア4の模式断面図である。It is a schematic cross section of the stator split core 4 shown in FIG. 図7に示す他の実施形態に係るステータ分割コアの模式断面図である。FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a stator split core according to another embodiment shown in FIG. 7. 本実施形態に用いられる磁気シールドの構成を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the structure of the magnetic shield used for this embodiment. ステータ分割コアを構成するティース部及びバックヨーク分割部の材質が磁性粉及び電磁鋼板である場合、図7に示すA−A線及びB−B線におけるステータ分割コア4の模式断面図である。FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the stator split core 4 taken along the lines AA and BB shown in FIG. 7 when the materials of the teeth and the back yoke split constituting the stator split core are magnetic powder and an electromagnetic steel plate. 本実施形態に係るステータの製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the stator which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る電動機の構成の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a structure of the electric motor which concerns on this embodiment. 図7のA−A線におけるステータ分割コア4の構成の他の一例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows another example of a structure of the stator division | segmentation core 4 in the AA of FIG. 成形体を構成する磁性粉の体積平均粒径と成形体の渦電流損失との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the volume average particle diameter of the magnetic powder which comprises a molded object, and the eddy current loss of a molded object. 成形体の磁性粉がFe−Si系合金である場合のSi含有量と成形体の渦電流損失との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between Si content and eddy current loss of a molded object in case the magnetic powder of a molded object is a Fe-Si type alloy.

符号の説明Explanation of symbols

1,3,40 ステータ、2a,2b,2c,4,5 ステータ分割コア、6 モータ、10,22,52 バックヨーク部、10a,10b,10c,22a バックヨーク分割部、12,12a,12b,12c,24,24a,50a,50b ティース部、14,42 ロータ、16a,16b,16c,32a コイル、18a,18b,18c 永久磁石、20a,20b,20c、30a 鍔部、26 磁気シールド、28a 本体部、29 扁平粉、32 金型、33 電磁鋼板、34 バックヨーク形成部、36 ティース形成部、38,38a,38b 磁性粉、44 シャフト、46 ロータコア、48a,48b 永久磁石。   1, 3, 40 Stator, 2a, 2b, 2c, 4, 5 Stator split core, 6 Motor, 10, 22, 52 Back yoke part, 10a, 10b, 10c, 22a Back yoke split part, 12, 12a, 12b, 12c, 24, 24a, 50a, 50b Teeth part, 14, 42 Rotor, 16a, 16b, 16c, 32a Coil, 18a, 18b, 18c Permanent magnet, 20a, 20b, 20c, 30a collar part, 26 Magnetic shield, 28a Body Part, 29 flat powder, 32 mold, 33 electromagnetic steel plate, 34 back yoke forming part, 36 teeth forming part, 38, 38a, 38b magnetic powder, 44 shaft, 46 rotor core, 48a, 48b permanent magnet.

Claims (9)

環状のバックヨーク部と、前記バックヨーク部の半径方向に突出する複数のティース部と、を含む電動機のステータであって、
前記ティース部の側面及び前記バックヨーク部の側面のうち少なくともいずれか一方に磁気シールドを備えることを特徴とする電動機のステータ。
A stator of an electric motor including an annular back yoke portion and a plurality of teeth portions protruding in a radial direction of the back yoke portion,
A stator for an electric motor comprising a magnetic shield on at least one of a side surface of the teeth portion and a side surface of the back yoke portion.
環状のバックヨーク部と、前記バックヨーク部の半径方向に突出する複数のティース部と、を含む電動機のステータであって、
電動機の稼動時に、前記ティース部内に流れる磁束と略平行する前記ティース部の側面及び前記バックヨーク部内に流れる磁束と略平行する前記バックヨーク部の側面に、磁気シールドを備えることを特徴とする電動機のステータ。
A stator of an electric motor including an annular back yoke portion and a plurality of teeth portions protruding in a radial direction of the back yoke portion,
An electric motor comprising a magnetic shield on a side surface of the tooth portion substantially parallel to the magnetic flux flowing in the tooth portion and a side surface of the back yoke portion substantially parallel to the magnetic flux flowing in the back yoke portion during operation of the electric motor. Stator.
請求項1又は2記載の電動機のステータであって、前記磁気シールドが、扁平粉により構成されることを特徴とする電動機のステータ。   The stator of an electric motor according to claim 1 or 2, wherein the magnetic shield is made of flat powder. 請求項1又は2記載の電動機のステータであって、前記バックヨーク部及び前記ティース部は、磁性粉により構成されており、前記磁気シールドは、前記磁性粉の体積平均粒径より小さい体積平均粒径を有する磁性粉により構成されていることを特徴とする電動機のステータ。   3. The stator of the electric motor according to claim 1, wherein the back yoke portion and the teeth portion are made of magnetic powder, and the magnetic shield is a volume average particle smaller than a volume average particle size of the magnetic powder. A stator for an electric motor, characterized by comprising magnetic powder having a diameter. 請求項4記載の電動機のステータであって、前記磁気シールドの磁性粉は、扁平粉であることを特徴とする電動機のステータ。   The stator of an electric motor according to claim 4, wherein the magnetic powder of the magnetic shield is a flat powder. 請求項4又は5記載の電動機のステータであって、前記バックヨーク部及び前記ティース部の磁性粉の体積平均粒径は、50μm以上〜500μm以下の範囲であり、前記磁気シールドの磁性粉の体積平均粒径は、10μm以上〜50μm未満の範囲であることを特徴とする電動機のステータ。   The stator of the electric motor according to claim 4 or 5, wherein the volume average particle size of the magnetic powder of the back yoke part and the tooth part is in the range of 50 µm to 500 µm, and the volume of the magnetic powder of the magnetic shield. An average particle size is in a range of 10 μm or more to less than 50 μm. 請求項4〜6のいずれか1項に記載の電動機のステータであって、前記磁気シールドの磁性粉が、Fe−Si系合金であり、前記Fe−Si系合金中のSiの含有量が1〜3重量%であることを特徴とする電動機のステータ。   It is a stator of the electric motor of any one of Claims 4-6, Comprising: The magnetic powder of the said magnetic shield is a Fe-Si type alloy, and content of Si in the said Fe-Si type alloy is 1 A stator for an electric motor, which is ˜3% by weight. 環状のバックヨーク部と、前記バックヨーク部の半径方向に突出する複数のティース部と、を含む電動機のステータの製造方法であって、
前記ティース部の側面及び前記バックヨーク部の側面のうち少なくともいずれか一方に磁気シールドを加圧成形することを特徴とする電動機のステータの製造方法。
A method for manufacturing a stator of an electric motor, comprising: an annular back yoke portion; and a plurality of teeth portions protruding in a radial direction of the back yoke portion,
A method of manufacturing a stator for an electric motor, comprising: forming a magnetic shield on at least one of a side surface of the teeth portion and a side surface of the back yoke portion.
環状のバックヨーク部と、前記バックヨーク部の半径方向に突出する複数のティース部と、を含む電動機のステータを有する電動機であって、
前記電動機のステータが、前記ディース部の側面及び前記バックヨーク部の側面のうち少なくともいずれか一方に磁気シールドを備えることを特徴とする電動機。
An electric motor having a stator of an electric motor including an annular back yoke portion and a plurality of teeth portions protruding in a radial direction of the back yoke portion,
The electric motor includes a stator having a magnetic shield on at least one of a side surface of the die portion and a side surface of the back yoke portion.
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