[发明专利]径向间隙型旋转电机、其制造装置及其制造方法

说明书

本发明提供一种能够实现高效率且使用生产性优异的非晶金属的径向间隙型旋转电机、其制造装置及其制造方法。本发明的径向间隙型旋转电机包括：具有旋转轴和能够绕旋转轴旋转的转子铁芯的转子；具有与转子铁芯相对地配置的定子铁芯的定子，定子铁芯包括：圆环形状的后轭(2)，其具有沿着内周设置的多个凹部；一端与凹部嵌合且另一端朝向转子铁芯突出的齿(1)，齿(1)由非晶金属构成。

技术领域

本发明涉及径向间隙型旋转电机、其制造装置及其制造方法，特别是涉及将非晶金属用作铁芯的径向间隙型旋转电机、其制造装置及其制造方法。

背景技术

作为工业机械的动力源或汽车驱动用的旋转电机(马达)要求高效化。马达的高效化通常为利用低损失物作为使用的材料或使用高能积的永磁铁的设计。

马达的损失主要包括铜损和铁损以及机械损，如果要求规格的输出特性(转速和扭矩)，则由于机械损是唯一确定的，因此，降低铁损和铜损的设计变得重要。铜损主要由线圈的电阻值和电流的关系决定，进行通过冷却来抑制线圈电阻值的降低和磁铁的剩余磁通密度的降低的降低的设计。铁损能够通过使用的软磁性材料降低。在通常的马达中，在铁芯部分采用电磁钢板，利用损失水平根据其厚度和Si的含量等而不同的电磁钢板。

在软磁性材料中存在导磁率比电磁钢板高，铁损低的铁基非晶金属、“ファインメット(日立金属株式会社开发的纳米晶软磁材料)”以及纳米晶材料等高性能材料，但在这些材料系中，其板厚为0.025mm，非常薄，另外，维氏硬度为900左右，硬达电磁钢板的5倍以上等，在廉价制造马达上的问题多。

目前，报告了将非晶金属应用于轴向间隙型的马达的例子，但非晶金属不局限于2转子型轴向间隙型马达的同一截面铁芯的使用。就该2转子型轴向间隙型马达的定子而言，在轴向中心构成定子，该定子铁芯和卷绕于其周围的线圈作为构造物不与马达的外壳而成为浮岛结构。该浮岛状的定子铁芯和线圈通过树脂模制而固定于外壳。该结构能够设计成为经受到某种程度的马达的扭矩反作用力和温度上升时的热应力，但由于树脂和线圈、树脂和铁芯以及外壳材料等的线膨胀系数的不同，从而马达的大小和能够使用的温度条件等被限制。

因此，为了解决上述轴向间隙型的问题，考虑在径向间隙型的马达使用用非晶金属。专利文献1中公开了具有多面体形状且包含多个非晶金属剥离层的用于在高效电动马达中使用的大块非晶金属磁结构元素。专利文献1提出了提供具有规定的立体形状的多面形形状的多个磁结构元素的方法，将非晶金属带材料切割成具有规定长度的多个切割带，形成将其堆叠而成的非晶金属带材料的条，在实施了退火处理后，在环氧树脂中浸渍堆叠条并使其固化，将堆叠条切割成规定的长度来形成上述多个磁结构元素。

另外，专利文献2中公开了非晶层叠铁芯的制造方法，在从非晶薄板材料冲裁铁芯片并层叠来制造非晶层叠铁芯的方法中，其特征在于，从非晶薄板材料冲裁铁芯片的所需部位而形成，并且形成连结用孔，将铁芯片在冲模孔进行外形冲压，在从下方面临冲模孔且可进退的承接台上层叠至期望叠厚，使承接台从冲模孔的下方后退并将层叠于该承接台的层叠铁芯把持约束，向该层叠铁芯的连结用孔注入填充粘接连结剂而进行连结。专利文献2中例示了与通过电磁钢板压制内冲马达的铁芯相同，通过顺序模(Progressive Mold)来内冲规定的马达铁芯形状。在该例子中，利用冲裁能够进行形状加工，但因为非晶箔带过薄，所以不能进行由电磁钢板实现的板间的铆接紧固，因此，提出了以层叠于夹具的状态使用粘接剂注入铁芯的规定的孔内进行层叠固定的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2013-21919号公报

专利文献2:日本特开2003-309952号公报

发明内容

发明所要解决的问题