WO2013084614A1 - 回転電機及び回転電機の製造方法 - Google Patents
回転電機及び回転電機の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2013084614A1 WO2013084614A1 PCT/JP2012/077590 JP2012077590W WO2013084614A1 WO 2013084614 A1 WO2013084614 A1 WO 2013084614A1 JP 2012077590 W JP2012077590 W JP 2012077590W WO 2013084614 A1 WO2013084614 A1 WO 2013084614A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- iron core
- insulator
- thin plate
- electrical machine
- rotating electrical
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/24—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets axially facing the armatures, e.g. hub-type cycle dynamos
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/14—Stator cores with salient poles
Definitions
- the contact surface between the substantially R shape of the formed corner 36 and the insulator 32 becomes smooth, and the load on the insulator 32 can be reduced to prevent breakage.
- the soft magnetic material block 2b having a thickness T other than the vicinity of the upper base and the lower base of the substantially trapezoidal shape a large number of soft magnetic materials 1 having the same length and width are prepared, and the soft magnetic material block 2b is prepared. It can be molded and the manufacturing time can be shortened.
- the width B of the laminated soft magnetic material to be laminated may be slightly changed for each sheet to form a smoother R shape.
- FIG. 11 is a flowchart showing a method of manufacturing the stator teeth having the structure described in FIG.
- Step 21 One or a plurality of rectangular flat soft magnetic materials 1 are stacked in an arbitrary width B in a substantially trapezoidal concave portion having a short lower bottom side and a concave portion of a mold having one or more grooves on the lower bottom side of the concave portion.
- a soft magnetic material block 2 formed by cutting is installed.
- the soft magnetic material blocks 2 having different widths B are stacked on the soft magnetic material block 2 installed on the insulator 32.
- Step 23 It is determined whether a predetermined number of soft magnetic materials 1 are laminated.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Abstract
変形や接着を必要とせず、鉄損が小さく高効率で、かつ低コストで製造可能な構造の鉄心を有する回転電機を提供する。 固定子と回転子とを有する回転電機において、前記固定子を構成する固定子ティースは、鉄心(31)と、前記鉄心(31)の周囲に配置される電線と、前記鉄心(31)と前記電線の間に配置される絶縁体とを備え、前記鉄心(31)は、薄板状の軟磁性材料(1)を一枚毎あるいは少数枚毎に所定の幅Bに切断することにより形成された長方形平板状の薄板(2)を積層することによって構成されている。
Description
本発明は、回転電機のうち、特にその固定子の構造及び製造方法に関するものである。
モータやオルタネータなどの回転電機は、回転子と、固定子と、それらを覆うハウジングなどから構成されている。回転電機を構成する部材のうち固定子は、軟磁性材料による鉄心と、鉄心に巻きつけられた電線と、鉄心と電線の間を絶縁する絶縁体などから構成されている。
固定子に生じる損失は鉄損と銅損に大別され、鉄損は鉄心となる軟磁性材料の特性や鉄心の形状により、銅損は電線の特性や形状により決まるため、回転電機では、こうした損失を低減することにより高効率化が可能となるが、低損失の軟磁性材料や電線材料は高額であるため、より一層の高効率化と低コスト化を両立した回転電機が求められている。
軟磁性材料としては、電磁鋼板やアモルファス金属が用いられる。どちらも小さな鉄損特性を有しており、鉄心として用いることで高効率な回転電機の実現が可能である。
固定子に生じる損失は鉄損と銅損に大別され、鉄損は鉄心となる軟磁性材料の特性や鉄心の形状により、銅損は電線の特性や形状により決まるため、回転電機では、こうした損失を低減することにより高効率化が可能となるが、低損失の軟磁性材料や電線材料は高額であるため、より一層の高効率化と低コスト化を両立した回転電機が求められている。
軟磁性材料としては、電磁鋼板やアモルファス金属が用いられる。どちらも小さな鉄損特性を有しており、鉄心として用いることで高効率な回転電機の実現が可能である。
しかし、電磁鋼板は圧延により製造されるために薄板状に成形され、また、アモルファス金属は急冷によって非晶質体を形成させて薄い箔状に成形されるため、いずれもブロック状に成形することができないことが問題であった。
上記の問題を解決する方法として、かしめ用突起を設けた形状に打ち抜いた薄板状の鉄心片を積層してブロック状に成形した例が特許文献1により開示されている。特許文献1は、かしめ用突起を用いて鉄心片を整列積重させ、ブロック状に成形して鉄心を構成した回転電機に関するものであり、薄板状の鉄心片を鉄心として利用可能である。
上記の問題を解決する方法として、かしめ用突起を設けた形状に打ち抜いた薄板状の鉄心片を積層してブロック状に成形した例が特許文献1により開示されている。特許文献1は、かしめ用突起を用いて鉄心片を整列積重させ、ブロック状に成形して鉄心を構成した回転電機に関するものであり、薄板状の鉄心片を鉄心として利用可能である。
また、箔帯のアモルファス金属を、絶縁樹脂材を挟んで中空円形状に巻き取ることにより、積層された構造とされた鉄心部を樹脂で固めた上で、法線方向に切断してブロック状に成形した例が特許文献2により開示されている。
すなわち、特許文献2は、巻き取り及び切断によりアモルファス金属の鉄心を構成し、鉄心の周囲に電線を巻きつけて構成した固定子ティースを、回転電機の回転方向に複数個配置することにより固定子を構成した回転電機に関するものであり、箔状のアモルファス金属を鉄心として利用可能である。
すなわち、特許文献2は、巻き取り及び切断によりアモルファス金属の鉄心を構成し、鉄心の周囲に電線を巻きつけて構成した固定子ティースを、回転電機の回転方向に複数個配置することにより固定子を構成した回転電機に関するものであり、箔状のアモルファス金属を鉄心として利用可能である。
しかしながら、上記特許文献1及び2の方法では、軟磁性材料を変形させることによる鉄損の増加が問題となる。一般に軟磁性材料は変形が加えられた場合、材料内部に生じた残留応力が増加するほど鉄損が増加する性質を持つ。
すなわち、特許文献1に示されるように、かしめにより積重された鉄心片や、特許文献2に示されるように巻き取って成形されたアモルファス金属では、かしめや巻き取り時に発生する残留応力により鉄損が増加し、回転電機の高効率化の妨げとなる。さらに特許文献2においては、アモルファス金属が難削材であることから、絶縁樹脂材を挟んで中空円形状に積層された状態で法線方向に切断する際、個々のアモルファス金属箔帯切断時に発生する応力が隣接するアモルファス金属箔帯に作用するため、切断終了時に非常に高い残留応力が蓄積してしまう。
すなわち、特許文献1に示されるように、かしめにより積重された鉄心片や、特許文献2に示されるように巻き取って成形されたアモルファス金属では、かしめや巻き取り時に発生する残留応力により鉄損が増加し、回転電機の高効率化の妨げとなる。さらに特許文献2においては、アモルファス金属が難削材であることから、絶縁樹脂材を挟んで中空円形状に積層された状態で法線方向に切断する際、個々のアモルファス金属箔帯切断時に発生する応力が隣接するアモルファス金属箔帯に作用するため、切断終了時に非常に高い残留応力が蓄積してしまう。
変形させた軟磁性材料に生じた残留応力を緩和する方法として、焼鈍処理が一般的に行われる。焼鈍処理された軟磁性材料は弾性を失って脆性を示し、内部の残留応力が緩和される。しかし、焼鈍処理をしても内部の残留応力は完全に緩和させることができず、強磁性体を母材とした軟磁性材料のもつ小さな鉄損特性を活かしきることができない。また、焼鈍処理には磁界を発生させることできる特別な焼鈍炉が必要となり、製造コストが増加する。
また、上記特許文献2においては、鉄心片同士やアモルファス金属同士を固定するため、アモルファス金属間に接着層を設けたり、全体を樹脂や接着剤などで覆うなどの固定化処理が必要である。このように樹脂や接着剤などを有する鉄心の場合、製造コスト及び製造時間が増加し、さらには固定子ティース全体の体積に対する軟磁性材料の割合が小さくなるために回転電機の効率が低下する。これを抑制すべく、樹脂や接着剤の層を薄くすると、アモルファス金属間に均一に行き渡らず、切断時等に剥離が発生して、固定子ティースとして使用することができなくなり歩留まりが悪化してしまう。
そこで、本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであって、軟磁性材料を変形させずに、かつ軟磁性材料の層間に介在物の存在なくブロック状の鉄心を構成することができれば、軟磁性材料の鉄損特性を活かした回転電機を得ることができることに着目し、変形や接着を必要とすることなく、軟磁性材料を鉄心として利用した回転電機の固定子の構造及び前記固定子の製造方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の回転電機においては、次のような技術的手段を講じた。すなわち、
(1)固定子と回転子とを有する回転電機において、前記固定子を構成する固定子ティースは、鉄心と、前記鉄心の周囲に配置される電線と、前記鉄心と前記電線の間に配置される絶縁体とを備え、前記鉄心は、薄板状の軟磁性材料を一枚毎あるいは複数枚毎に異なる幅に形成された長方形平板状の薄板を積層することによって構成されるようにした。
(1)固定子と回転子とを有する回転電機において、前記固定子を構成する固定子ティースは、鉄心と、前記鉄心の周囲に配置される電線と、前記鉄心と前記電線の間に配置される絶縁体とを備え、前記鉄心は、薄板状の軟磁性材料を一枚毎あるいは複数枚毎に異なる幅に形成された長方形平板状の薄板を積層することによって構成されるようにした。
(2)上記の回転電機において、前記長方形平板状の薄板は、その長さが等しくなるようにした。
(3)上記の回転電機において、前記絶縁体を、前記電線に被覆された絶縁性被覆により構成した。
(4)上記の回転電機において、同一の幅を有する前記薄板を複数枚積層することにより1個のブロックを形成し、前記鉄心は、幅の異なる前記ブロックを複数個積層することにより構成した。
(5)上記の回転電機において、前記軟磁性材料は、鉄、コバルト、またはニッケルを母材とする電磁鋼板ないしアモルファス金属を材料とした。
(6)上記の回転電機において、前記薄板あるいは前記ブロックが、前記回転子の軸方向と90度を成す角度に積層されるようにした。
(7)上記の回転電機において、前記薄板あるいは前記ブロックが、前記回転子の軸の径方向とは異なる方向に積層されるようにした。
(8)上記の回転電機において、前記薄板あるいは前記ブロックには、その幅が前記鉄心の回転軸周方向の幅よりも大きい薄板あるいはブロックが含まれるようにした。
(9)上記の回転電機において、前記鉄心には、前記薄板あるいは前記ブロックの幅を異ならせることにより、角部に略R形状を設けた。
(10)上記の回転電機において、前記鉄心は、前記薄板あるいは前記ブロックの幅を調整することにより、積層方向上部及び下部の前記薄板あるいはブロックの厚さが積層方向中部の前記ブロックの厚さよりも小さくなるようにした。
(11)前記絶縁体は、薄肉で凹型の断面形状を有し、凹部の側面と底面との成す角が90度以上となるようにした。
(12)前記絶縁体を、薄肉で前記鉄心の外周形状に合わせた凹型の断面形状を有する下部絶縁体と、薄板状の上部絶縁体とで構成した。
(13)前記絶縁体を、内側に前記鉄心の外周形状に合わせた中空部を有する薄肉の絶縁体とした。
また、本発明の回転電機の製造方法においては、次のような技術的手段を講じた。すなわち、
(14)固定子ティースを有する回転電機の製造方法であって、薄板状の軟磁性材料を一枚毎あるいは少数枚毎に所定の幅に形成して長方形平板状の薄板を作成する第1の工程と、前記薄板あるいは同一幅の該薄板を複数枚積層してなるブロックを積層する第2の工程と、積層した前記薄板あるいは前記ブロックの周囲を、絶縁体を介して電線を巻きつける第3の工程とを有し、前記第2の工程では前記薄板あるいは前記ブロックの幅を前記固定子ティースの鉄心形状に合わせて積層方向に積層した。
(14)固定子ティースを有する回転電機の製造方法であって、薄板状の軟磁性材料を一枚毎あるいは少数枚毎に所定の幅に形成して長方形平板状の薄板を作成する第1の工程と、前記薄板あるいは同一幅の該薄板を複数枚積層してなるブロックを積層する第2の工程と、積層した前記薄板あるいは前記ブロックの周囲を、絶縁体を介して電線を巻きつける第3の工程とを有し、前記第2の工程では前記薄板あるいは前記ブロックの幅を前記固定子ティースの鉄心形状に合わせて積層方向に積層した。
(15)前記第2の工程において、内部に絶縁紙が敷かれた型の内部に、前記薄板あるいは前記ブロックを設置して積層した。
(16)前記第2の工程の後に、積層された前記薄板あるいは前記ブロックの最上部を押圧板で押さえ込む第4の工程と、把持具を使用して前記薄板あるいは前記ブロックの積層方向上下から把持する第5の工程と、把持した前記薄板あるいは前記ブロックを中空の絶縁体に挿入する第6の工程とを有し、該第6の工程の後に、前記第3の工程を行うようにした。
(17)前記第2の工程の後に、積層された前記薄板あるいは前記ブロックの最上部を押圧板で押さえ込む第4の工程と、把持具を使用して前記薄板あるいは前記ブロックの積層方向上下から把持する第5の工程と、把持した前記薄板あるいは前記ブロックを中空の絶縁体に挿入する第6の工程とを有し、前記第3の工程を、前記第4の工程の前、あるいは前記第4の工程と第5の工程と並行して行うようにした。
(18)前記第2の工程の後に、積層された前記薄板あるいは前記ブロックの最上部を押圧板で押さえ込む第4の工程と、把持具を使用して前記薄板あるいは前記ブロックの積層方向上下から把持する第5の工程とを有し、前記第3の工程において、絶縁性の被覆が形成された電線を巻きつけるようにした。
本発明によれば、長方形平板状に切断した複数枚の軟磁性材料を積層して鉄心を構成し、その周囲を絶縁体及び電線で覆うことにより、変形や接着を必要とせずに固定子ティースを製造することができ、鉄損の小さく高効率な固定子構造を低コストで得ることができる。
以下、本発明の実施形態の例について、アキシャルギャップ型の回転電機を例にとって図面を参照しながら説明するが、長方形平板状の軟磁性材料を積層して形成される鉄心が使用される回転電機であれば、アキシャルギャップ型に限定されるものではなく、ラジアルギャップ型等にも適用できる。
[実施例1]
図1~3、5~7を用いて、本発明の軟磁性材料を用いた鉄心及び固定子ティースの構造の一実施例を説明する。なお、図4は、本実施例と対比するための参考図である。
図1は、本発明による軟磁性材料を用いたアキシャルギャップ型の回転電機の構造について説明した図である。アキシャルギャップ型の回転電機10は、永久磁石20が円板状の部材21上に円周方向に複数個配置された回転子50と、鉄心31が含まれた固定子ティース30が円周方向に複数個配置された固定子60と、回転子50と固定子60とを同心円上に配置するための回転軸70と、それらを格納するハウジング80とを有している。
なお、永久磁石20に限らず、磁力を発生するものであればよく、他の磁性体や電磁石などに置き換えることも可能である。
図1~3、5~7を用いて、本発明の軟磁性材料を用いた鉄心及び固定子ティースの構造の一実施例を説明する。なお、図4は、本実施例と対比するための参考図である。
図1は、本発明による軟磁性材料を用いたアキシャルギャップ型の回転電機の構造について説明した図である。アキシャルギャップ型の回転電機10は、永久磁石20が円板状の部材21上に円周方向に複数個配置された回転子50と、鉄心31が含まれた固定子ティース30が円周方向に複数個配置された固定子60と、回転子50と固定子60とを同心円上に配置するための回転軸70と、それらを格納するハウジング80とを有している。
なお、永久磁石20に限らず、磁力を発生するものであればよく、他の磁性体や電磁石などに置き換えることも可能である。
固定子ティース30は、図2に示されるように、その外周に巻き付けられる電線33に通電することにより励磁され、永久磁石20と固定子ティース30との間に引力を生じさせ、異なる固定子ティース30を連続して励磁させることにより回転子50と固定子60の間に回転運動を発現させる。固定子60は、複数個の固定子ティース30により構成されるため、各固定子ティース30には個別にブロック状の鉄心31が設けられる。
図2は、固定子ティース30の構造について説明した図である。固定子ティース30は、鉄心31と、絶縁体32と、電線33とを有している。絶縁体32は、鉄心31と電線33との絶縁を確保するために鉄心31の周囲に配置され、絶縁体32の周囲には電線33が巻きつけられている。絶縁体32には、1枚ないし複数枚の絶縁紙や厚さ1mm以下の薄板状の樹脂材などが用いられ、電線33には、銅やアルミなどを母材とした断面略円形または断面略矩形の線材が用いられる。
図3は、固定子の鉄心の構造について説明した図である。鉄心31は、鉄、コバルトまたはニッケルを母材とした薄板状軟磁性材料の積層構造体1からなり、この積層構造体1は、薄板状軟磁性材料を、長さL、任意の幅Bの長方形平板状に個々に切断されたものを1枚ずつ積層してもよいが、この実施例では、同一の長さL、幅Bを有する長方形平板状薄板を複数枚重ねることにより略直方体の軟磁性材料ブロック2とし、幅Bの異なる軟磁性材料ブロック2をさらに所定の個数積層することにより構成されている。
個々の長方形平板状薄板は、薄板状の軟磁性材料に曲げなどの変形が発生しないよう、1枚あるいは複数枚毎に、剪断機等を用いて切断されるもので、複数枚同時に切断する場合にも、切断に伴って破断面に発生する残留応力が鉄損に影響を与えないよう、軟磁性材料の厚さや使用する切断機に応じて枚数を制限している。
このように、鉄心31を、幅Bの異なる軟磁性材料ブロック2を積層してなる積層構造体1とすることにより、個々の長方形平板状薄板に切断する際、軟磁性材料を変形させることなく略円形、略多角形、または略楕円形などの任意の断面形状にすることが可能である。
個々の長方形平板状薄板は、薄板状の軟磁性材料に曲げなどの変形が発生しないよう、1枚あるいは複数枚毎に、剪断機等を用いて切断されるもので、複数枚同時に切断する場合にも、切断に伴って破断面に発生する残留応力が鉄損に影響を与えないよう、軟磁性材料の厚さや使用する切断機に応じて枚数を制限している。
このように、鉄心31を、幅Bの異なる軟磁性材料ブロック2を積層してなる積層構造体1とすることにより、個々の長方形平板状薄板に切断する際、軟磁性材料を変形させることなく略円形、略多角形、または略楕円形などの任意の断面形状にすることが可能である。
前述のように、鉄心31が電線33に通電することで発生した磁束により励磁される際、鉄心31の内部で発生する渦電流や、鉄心31の加工時に生じた歪による残留応力などを原因として励磁が妨げられて損失となり、回転電機の効率が低下する。
例えば、図4の参考図に示すように、鉄心片をかしめて製造された鉄心31の場合は、軟磁性材料の積層構造体1のかしめ部に歪が生じて損失が大きくなってしまう。
これに対し、本実施例のように、長方形平板状薄板を複数枚重ねた略直方体の軟磁性材料ブロック2を積層して得られた鉄心31では、個々の長方形平板状薄板に加工する際に破断面に生じる歪が小さいため、かしめにより製造された鉄心31に比べ損失を小さくすることが可能である。
また、図4の参考例で示すような、かしめ用突起を有する鉄心では、軟磁性材料を打ち抜き加工により成形するため端材が多く発生するのに対し、本発明における鉄心では軟磁性材料を個々に長方形平板状に切断加工して成形するため、端材の発生量が少なく、軟磁性材料の使用量削減及び部材費のコスト削減の効果も期待できる。
例えば、図4の参考図に示すように、鉄心片をかしめて製造された鉄心31の場合は、軟磁性材料の積層構造体1のかしめ部に歪が生じて損失が大きくなってしまう。
これに対し、本実施例のように、長方形平板状薄板を複数枚重ねた略直方体の軟磁性材料ブロック2を積層して得られた鉄心31では、個々の長方形平板状薄板に加工する際に破断面に生じる歪が小さいため、かしめにより製造された鉄心31に比べ損失を小さくすることが可能である。
また、図4の参考例で示すような、かしめ用突起を有する鉄心では、軟磁性材料を打ち抜き加工により成形するため端材が多く発生するのに対し、本発明における鉄心では軟磁性材料を個々に長方形平板状に切断加工して成形するため、端材の発生量が少なく、軟磁性材料の使用量削減及び部材費のコスト削減の効果も期待できる。
なお、軟磁性材料ブロック2を積層する方向は一方向に限らず、この実施例のように、アキシャルギャップ型の回転電機においては軸方向と概略90度を成す方向に、一方、ラジアルギャップ型の回転電機においては半径方向と概略90度を成す方向である限り、積層方向は変更可能である。
一例として、アキシャルギャップ型の回転電機において断面略台形状の鉄心を製造する場合では、図5Aのように断面略台形状の上底及び下底に垂直な方向、図5Bのように断面略台形状の上底及び下底に平行な方向、または図5Cのように断面略台形状の斜辺に平行な方向などが積層方向として挙げられる。
一例として、アキシャルギャップ型の回転電機において断面略台形状の鉄心を製造する場合では、図5Aのように断面略台形状の上底及び下底に垂直な方向、図5Bのように断面略台形状の上底及び下底に平行な方向、または図5Cのように断面略台形状の斜辺に平行な方向などが積層方向として挙げられる。
図6A及び図6Bは、鉄心の角部に略R形状を設けた場合の固定子ティースの構造について説明した図である。図6Aのように鉄心31の角部36が鋭角な略台形状である場合、電線33の許容曲げ半径よりも鉄心31の角部36が鋭角であるときは、電線33と絶縁体32及び鉄心31との間に隙間が生じることがある。電線33が角部36に沿って曲げられない場合、電線33と絶縁体32及び鉄心31との間の隙間によって固定子ティース30全体の体積に対する鉄心31の割合が小さくなり、損失が増加する恐れがある。
また、絶縁紙を材料とした絶縁体32で鉄心31を覆う場合には、角部36が鋭角であるために絶縁体32が破損する恐れもある。このとき、積層する軟磁性材料ブロック2の厚さや幅Bを調節することで、図6Bのように角部36が略R形状となるように積層することにより、絶縁体32への負荷を軽減して破損を防止し、かつ電線33を角部36に沿って曲げられ、電線33と絶縁体32及び鉄心31との間の隙間が小さくなり、鉄心が密に配置されて損失の小さな固定子ティース30を得ることができる。
また、絶縁紙を材料とした絶縁体32で鉄心31を覆う場合には、角部36が鋭角であるために絶縁体32が破損する恐れもある。このとき、積層する軟磁性材料ブロック2の厚さや幅Bを調節することで、図6Bのように角部36が略R形状となるように積層することにより、絶縁体32への負荷を軽減して破損を防止し、かつ電線33を角部36に沿って曲げられ、電線33と絶縁体32及び鉄心31との間の隙間が小さくなり、鉄心が密に配置されて損失の小さな固定子ティース30を得ることができる。
図7は、軟磁性材料ブロック2の厚さを変えた場合における固定子ティースの構造について説明した図である。軟磁性材料ブロック2の厚さTは、厚さの異なる軟磁性材料を切断する、軟磁性材料を複数枚重ねて切断する、もしくは同じ幅Bで複数回切断したものを積層することにより変更することが可能である。軟磁性材料ブロック2を積層して鉄心31を構成する際、軟磁性材料ブロック2の厚さTは必ずしも一定である必要はない。
一例として、断面略台形状の鉄心において、図7のように略台形状の上底及び下底付近のみ厚さTの薄い軟磁性材料ブロック2aとすることにより、軟磁性材料ブロック2の端面で形成される角部36の略R形状と絶縁体32との接触面が滑らかになり、絶縁体32への負荷を軽減して破損を防止することができる。
また、略台形状の上底及び下底付近以外を厚さTの厚い軟磁性材料ブロック2bとすることにより、同じ長さ、幅の軟磁性材料1を多数準備して軟磁性材料ブロック2bを成形することができ、製造時間の短縮も可能となる。もちろん、各軟磁性材料ブロック2を形成する際、積層する薄板状軟磁性材料の幅Bを、一枚毎微少に変化させ、より滑らかなR形状を形成するようにしてもよい。
一例として、断面略台形状の鉄心において、図7のように略台形状の上底及び下底付近のみ厚さTの薄い軟磁性材料ブロック2aとすることにより、軟磁性材料ブロック2の端面で形成される角部36の略R形状と絶縁体32との接触面が滑らかになり、絶縁体32への負荷を軽減して破損を防止することができる。
また、略台形状の上底及び下底付近以外を厚さTの厚い軟磁性材料ブロック2bとすることにより、同じ長さ、幅の軟磁性材料1を多数準備して軟磁性材料ブロック2bを成形することができ、製造時間の短縮も可能となる。もちろん、各軟磁性材料ブロック2を形成する際、積層する薄板状軟磁性材料の幅Bを、一枚毎微少に変化させ、より滑らかなR形状を形成するようにしてもよい。
[実施例2]
図8は、凹部を備えた絶縁体を用いた場合における固定子ティースの構造について説明した図である。
絶縁体32は、厚さ1mm以下の薄板状の絶縁材料で構成されており、鉄心31の外周形状に合わせた凹部を備えた下側絶縁体32aと、下側絶縁体32aの上端開口を封止する上側絶縁体32bとから構成されている。なお、下側絶縁体32a、上側絶縁体32bは、ともに合成樹脂等により成型されたものである。
このような絶縁体32を用いた場合、長方形平板状の軟磁性材料1を1枚ないし複数枚重ねて任意の幅Bに切断した軟磁性材料ブロック2は、下側絶縁体32aの凹部内部に順に積層され、上側絶縁体32bにより鉄心31の上部が覆われるが、その際上側絶縁体32bの裏面が最上部の軟磁性材料ブロック2上面に緊密に接触するようにしている。
このように、下側絶縁体32a及び上側絶縁体32bで鉄心31の周囲が覆われることにより、軟磁性材料1同士の接着を必要とせず鉄心31を固定することができるため、ハンドリングしやすくなり、電線33を巻きつけることが容易となる。また、角部37の外側にR形状を有する下側絶縁体32a及び上側絶縁体32bを用いることにより、電線33を角部37に沿って曲げられ、電線33と両絶縁体32a、32bとの間の隙間が小さくなり、鉄心が密に配置され、損失の小さな固定子ティース30を得ることができる。
図8は、凹部を備えた絶縁体を用いた場合における固定子ティースの構造について説明した図である。
絶縁体32は、厚さ1mm以下の薄板状の絶縁材料で構成されており、鉄心31の外周形状に合わせた凹部を備えた下側絶縁体32aと、下側絶縁体32aの上端開口を封止する上側絶縁体32bとから構成されている。なお、下側絶縁体32a、上側絶縁体32bは、ともに合成樹脂等により成型されたものである。
このような絶縁体32を用いた場合、長方形平板状の軟磁性材料1を1枚ないし複数枚重ねて任意の幅Bに切断した軟磁性材料ブロック2は、下側絶縁体32aの凹部内部に順に積層され、上側絶縁体32bにより鉄心31の上部が覆われるが、その際上側絶縁体32bの裏面が最上部の軟磁性材料ブロック2上面に緊密に接触するようにしている。
このように、下側絶縁体32a及び上側絶縁体32bで鉄心31の周囲が覆われることにより、軟磁性材料1同士の接着を必要とせず鉄心31を固定することができるため、ハンドリングしやすくなり、電線33を巻きつけることが容易となる。また、角部37の外側にR形状を有する下側絶縁体32a及び上側絶縁体32bを用いることにより、電線33を角部37に沿って曲げられ、電線33と両絶縁体32a、32bとの間の隙間が小さくなり、鉄心が密に配置され、損失の小さな固定子ティース30を得ることができる。
[実施例3]
図9は、鉄心31の外周形状に合わせた断面略台形状の中空部を有する絶縁体32を用いた際の固定子ティースの構造を説明した図である。
このような絶縁体32を用いた場合、任意の幅Bに切断した軟磁性材料ブロック2が積層されて任意の断面形状を有する鉄心31が、積層方向上部及び下部において、溝98に挿入された細い爪あるいは棒状部材等からなる把持器により把持され、絶縁体32に中空部に挿入されることにより鉄心31が固定される。
このように中空部を有する絶縁体32を用いることにより、鉄心31が固定されてハンドリングしやすくなり、電線33を巻きつけることが容易となるとともに、鉄心31を覆う絶縁体32が1つの部品で構成されているため、部材コストを削減することも可能となる。
図9は、鉄心31の外周形状に合わせた断面略台形状の中空部を有する絶縁体32を用いた際の固定子ティースの構造を説明した図である。
このような絶縁体32を用いた場合、任意の幅Bに切断した軟磁性材料ブロック2が積層されて任意の断面形状を有する鉄心31が、積層方向上部及び下部において、溝98に挿入された細い爪あるいは棒状部材等からなる把持器により把持され、絶縁体32に中空部に挿入されることにより鉄心31が固定される。
このように中空部を有する絶縁体32を用いることにより、鉄心31が固定されてハンドリングしやすくなり、電線33を巻きつけることが容易となるとともに、鉄心31を覆う絶縁体32が1つの部品で構成されているため、部材コストを削減することも可能となる。
図10~12を用いて、本発明の軟磁性材料を用いた鉄心及び固定子ティースの製造方法の一実施例を説明する。
図10は、図7及び図8において説明した構造の固定子ティースの製造方法を示すフロー図である。
(ステップ11)
固定子ティース30の形状に合わせて、下底側が短い略台形状の凹部を有する型に絶縁体32を設置する。
この場合絶縁体32として絶縁紙を使用する場合、固定子ティース30の全周を覆うことのできる絶縁紙を、型の凹部に沿って1枚ないし複数枚を敷き、一方、図8に示されるような凹部を備えた合成樹脂等からなる絶縁体32を用いる場合は、これを型に合わせて設置するだけでよい。
(ステップ12)
長方形平板状の軟磁性材料1を1枚ないし複数枚重ねて任意の幅Bに切断して形成された軟磁性材料ブロック2を型の凹部に設置した絶縁体32上に設置する。
(ステップ13)
幅Bの異なる軟磁性材料ブロック2を絶縁体32上に設置した軟磁性材料ブロック2上に積層する。
(ステップ14)
軟磁性材料1が所定の枚数を積層されているかを判定する。
積層されている枚数が所定の枚数より少ない場合、所定の枚数になるまでステップ13を繰り返し、鉄心31が形成される。
(ステップ15)
絶縁体32で鉄心31の上部を覆い鉄心31を固定する。
なお鉄心31の固定は、絶縁体32を粘着テープや接着剤などを用いて接着したり、図8に示されるような凹部を備えた合成樹脂等からなる絶縁体32を用いた場合には、はんだ付けやTIG溶接などによる溶接、また下側絶縁体32aの上端及び上側絶縁体32bの下端に設けた嵌合部による結合などの方法により、両絶縁体32a、32bを結合させることで得られる。
(ステップ16)
絶縁体32の周囲に電線33を巻きつける。
以上の工程により、長方形平板状の軟磁性材料を用いた固定子ティース30を製造することができる。
図10は、図7及び図8において説明した構造の固定子ティースの製造方法を示すフロー図である。
(ステップ11)
固定子ティース30の形状に合わせて、下底側が短い略台形状の凹部を有する型に絶縁体32を設置する。
この場合絶縁体32として絶縁紙を使用する場合、固定子ティース30の全周を覆うことのできる絶縁紙を、型の凹部に沿って1枚ないし複数枚を敷き、一方、図8に示されるような凹部を備えた合成樹脂等からなる絶縁体32を用いる場合は、これを型に合わせて設置するだけでよい。
(ステップ12)
長方形平板状の軟磁性材料1を1枚ないし複数枚重ねて任意の幅Bに切断して形成された軟磁性材料ブロック2を型の凹部に設置した絶縁体32上に設置する。
(ステップ13)
幅Bの異なる軟磁性材料ブロック2を絶縁体32上に設置した軟磁性材料ブロック2上に積層する。
(ステップ14)
軟磁性材料1が所定の枚数を積層されているかを判定する。
積層されている枚数が所定の枚数より少ない場合、所定の枚数になるまでステップ13を繰り返し、鉄心31が形成される。
(ステップ15)
絶縁体32で鉄心31の上部を覆い鉄心31を固定する。
なお鉄心31の固定は、絶縁体32を粘着テープや接着剤などを用いて接着したり、図8に示されるような凹部を備えた合成樹脂等からなる絶縁体32を用いた場合には、はんだ付けやTIG溶接などによる溶接、また下側絶縁体32aの上端及び上側絶縁体32bの下端に設けた嵌合部による結合などの方法により、両絶縁体32a、32bを結合させることで得られる。
(ステップ16)
絶縁体32の周囲に電線33を巻きつける。
以上の工程により、長方形平板状の軟磁性材料を用いた固定子ティース30を製造することができる。
図11は、図9において説明した構造の固定子ティースの製造方法を示すフロー図である。
(ステップ21)
下底側が短い略台形状の凹部及び凹部下底側に1個ないし複数個の溝部を有する型の凹部に、長方形平板状の軟磁性材料1を1枚ないし複数枚重ねて任意の幅Bに切断して形成した軟磁性材料ブロック2を設置する。
(ステップ22)
幅Bの異なる軟磁性材料ブロック2を絶縁体32上に設置した軟磁性材料ブロック2上に積層する。
(ステップ23)
軟磁性材料1が所定の枚数を積層されているかを判定する。
(ステップ24)
積層されている枚数が所定の枚数より少ない場合、所定の枚数になるまで第2の工程を繰り返し、鉄心31が形成される。第4に、下面に1個ないし複数個の溝部を有する押圧板にて鉄心31の上部を押さえ込む。
(ステップ25)
第5に、型及び押圧板の溝部に細い爪あるいは棒状部材等からなる把持器を挿入し、鉄心31を把持する。
(ステップ26)
中空の絶縁体32に設けられた溝部98に爪を通して鉄心31を中空の絶縁体32に挿入する。
(ステップ27)
第7に、絶縁体32の周囲に電線33を巻きつける。
以上の工程により、長方形平板状の軟磁性材料を用いた固定子ティース30を製造することができる。
(ステップ21)
下底側が短い略台形状の凹部及び凹部下底側に1個ないし複数個の溝部を有する型の凹部に、長方形平板状の軟磁性材料1を1枚ないし複数枚重ねて任意の幅Bに切断して形成した軟磁性材料ブロック2を設置する。
(ステップ22)
幅Bの異なる軟磁性材料ブロック2を絶縁体32上に設置した軟磁性材料ブロック2上に積層する。
(ステップ23)
軟磁性材料1が所定の枚数を積層されているかを判定する。
(ステップ24)
積層されている枚数が所定の枚数より少ない場合、所定の枚数になるまで第2の工程を繰り返し、鉄心31が形成される。第4に、下面に1個ないし複数個の溝部を有する押圧板にて鉄心31の上部を押さえ込む。
(ステップ25)
第5に、型及び押圧板の溝部に細い爪あるいは棒状部材等からなる把持器を挿入し、鉄心31を把持する。
(ステップ26)
中空の絶縁体32に設けられた溝部98に爪を通して鉄心31を中空の絶縁体32に挿入する。
(ステップ27)
第7に、絶縁体32の周囲に電線33を巻きつける。
以上の工程により、長方形平板状の軟磁性材料を用いた固定子ティース30を製造することができる。
図12は、図9において説明した構造の鉄心及び固定子ティースの製造方法の他の例を示すフロー図である。
(ステップ31)
下底側が短い略台形状の凹部及び凹部下底側に1個ないし複数個の溝部を有する型の凹部に、長方形平板状の軟磁性材料1を1枚ないし複数枚重ねて任意の幅Bに切断して形成した軟磁性材料ブロック2を設置する。
(ステップ37)
ステップ31と並行して、中空の絶縁体32の周囲に電線33を巻きつける。
(ステップ32)
幅Bの異なる軟磁性材料ブロック2を型上に設置した軟磁性材料ブロック2上に積層する。
(ステップ33)
軟磁性材料1が所定の枚数を積層されているかを判定する。
積層されている枚数が所定の枚数より少ない場合、所定の枚数になるまでステップ32を繰り返し、鉄心31が形成される。
(ステップ34)
下面に1個ないし複数個の溝部を有する押圧板にて鉄心31の上部を押さえ込む。
(ステップ35)
型及び押圧板の溝部に細い爪あるいは棒状部材等からなる把持器を挿入し鉄心31を把持する。
(ステップ36)
中空の絶縁体32に設けられた溝部98に爪を通して鉄心31を中空の絶縁体32に挿入する。
このように、図12に示す製造方法で固定子ティースを製造することにより、鉄心31の成形と電線33の巻きつけを平行して行うことができ、製造時間を短縮することが可能となる。
(ステップ31)
下底側が短い略台形状の凹部及び凹部下底側に1個ないし複数個の溝部を有する型の凹部に、長方形平板状の軟磁性材料1を1枚ないし複数枚重ねて任意の幅Bに切断して形成した軟磁性材料ブロック2を設置する。
(ステップ37)
ステップ31と並行して、中空の絶縁体32の周囲に電線33を巻きつける。
(ステップ32)
幅Bの異なる軟磁性材料ブロック2を型上に設置した軟磁性材料ブロック2上に積層する。
(ステップ33)
軟磁性材料1が所定の枚数を積層されているかを判定する。
積層されている枚数が所定の枚数より少ない場合、所定の枚数になるまでステップ32を繰り返し、鉄心31が形成される。
(ステップ34)
下面に1個ないし複数個の溝部を有する押圧板にて鉄心31の上部を押さえ込む。
(ステップ35)
型及び押圧板の溝部に細い爪あるいは棒状部材等からなる把持器を挿入し鉄心31を把持する。
(ステップ36)
中空の絶縁体32に設けられた溝部98に爪を通して鉄心31を中空の絶縁体32に挿入する。
このように、図12に示す製造方法で固定子ティースを製造することにより、鉄心31の成形と電線33の巻きつけを平行して行うことができ、製造時間を短縮することが可能となる。
以上説明した実施例によれば、長方形平板状に切断した1枚ないし複数枚の軟磁性材料1から成る軟磁性材料ブロック2を積層して鉄心31を構成することにより、変形や接着を必要とせずに鉄心を製造することができ、鉄損の小さな鉄心を有する固定子を低コストで得ることができる。
[実施例4]
図13、図14A及び図14Bを用いて、本発明の軟磁性材料を用いた鉄心及び固定子ティースの構造の一実施例を説明する。
図13は、本実施例の固定子ティースの構造について説明した図である。固定子ティース30においては、鉄心31の周囲に、絶縁性の被膜34が形成された電線33が直接巻きつけられることにより固定される。なお、電線33には、銅やアルミなどを母材とした断面略円形または断面略矩形の線材が用いられる。
図13、図14A及び図14Bを用いて、本発明の軟磁性材料を用いた鉄心及び固定子ティースの構造の一実施例を説明する。
図13は、本実施例の固定子ティースの構造について説明した図である。固定子ティース30においては、鉄心31の周囲に、絶縁性の被膜34が形成された電線33が直接巻きつけられることにより固定される。なお、電線33には、銅やアルミなどを母材とした断面略円形または断面略矩形の線材が用いられる。
図14A及び図14Bは、鉄心の角部に略R形状を設けた場合の固定子ティースの構造について説明した図である。
鉄心31は、実施例1~3と同様に、鉄、コバルトまたはニッケルを母材とした軟磁性材料からなる、長さLの薄板状の軟磁性材料が長方形平板状に任意の幅Bで切断され、それを曲げなどの変形を生じさせずに1枚ないし複数枚重ねて構成された略直方体の軟磁性材料ブロック31を1個ないし複数個積層することにより構成されている。
鉄心31は、幅Bの異なる軟磁性材料ブロック31を積層することにより、軟磁性材料を変形させることなく略円形、略多角形、または略楕円形などの任意の断面形状にすることが可能である。
鉄心31は、実施例1~3と同様に、鉄、コバルトまたはニッケルを母材とした軟磁性材料からなる、長さLの薄板状の軟磁性材料が長方形平板状に任意の幅Bで切断され、それを曲げなどの変形を生じさせずに1枚ないし複数枚重ねて構成された略直方体の軟磁性材料ブロック31を1個ないし複数個積層することにより構成されている。
鉄心31は、幅Bの異なる軟磁性材料ブロック31を積層することにより、軟磁性材料を変形させることなく略円形、略多角形、または略楕円形などの任意の断面形状にすることが可能である。
本実施例の場合、絶縁性の被膜34が形成された電線33により、幅Bの異なる軟磁性材料ブロック31を積層してなる鉄心31を固定するため、図6Aで説明したように、図14Aのように鉄心31の角部36が鋭角な略台形状である場合、電線33の許容曲げ半径よりも鉄心31の角部36が鋭角であるときは、電線33と鉄心31との間に隙間が生じる可能性が高い。
電線33が角部36に沿って曲げられない場合、電線33と鉄心31との間の隙間によって固定子ティース30全体の体積に対する鉄心31の割合が小さくなり、損失が増加する恐れがある。また、角部36が鋭角であるために絶縁性の被覆34が破損する恐れもある。
電線33が角部36に沿って曲げられない場合、電線33と鉄心31との間の隙間によって固定子ティース30全体の体積に対する鉄心31の割合が小さくなり、損失が増加する恐れがある。また、角部36が鋭角であるために絶縁性の被覆34が破損する恐れもある。
そこで、積層する軟磁性材料ブロック2の幅Bを調節することで、図14Bのように角部36が略R形状となるように積層することにより、絶縁性の被膜34への負荷を軽減して破損を防止し、かつ電線33を角部36に沿って曲げられ、電線33と鉄心31との間の隙間が小さくなり、鉄心が密に配置されて損失の小さな固定子ティース30を得ることができる。
図15は、図13において説明した構造の固定子ティースの製造方法を示すフロー図である。
(ステップ41)
下底側が短い略台形状の凹部及び凹部下底側に1個ないし複数個の溝部を有する型の凹部に、長方形平板状の軟磁性材料1を1枚ないし複数枚重ねて任意の幅Bに切断して形成した軟磁性材料ブロック2を設置する。
(ステップ42)
幅Bの異なる軟磁性材料ブロック2を絶縁体32上に設置した軟磁性材料ブロック2上に積層する。
(ステップ43)
第3に、軟磁性材料1が所定の枚数を積層されているかを判定する。
積層されている枚数が所定の枚数より少ない場合、所定の枚数になるまでステップ42を繰り返し、鉄心31が形成される。
(ステップ44)
下面に1個ないし複数個の溝部を有する押圧板にて鉄心31の上部を押さえ込む。
(ステップ45)
型及び押圧板の溝部に、細い爪あるいは棒状部材等からなる把持器を挿入し鉄心31の積層状態がくずれないよう押さえ込んで把持した状態で押圧板を外し、型から鉄心31を抜き出す。
(ステップ46)
その状態のまま、鉄心31の周囲に電線33を巻きつけ、鉄心31を固定後、保持器を引き抜く。
このように、図15に示す製造方法で固定子ティースを製造することにより、鉄心31が電線33で固定された長方形平板状の軟磁性材料を用いた固定子ティース30を製造することができる。
以上説明した実施例によれば、長方形平板状に切断した1枚ないし複数枚の軟磁性材料1から成る軟磁性材料ブロック2を積層して鉄心31を構成することにより、変形や接着を必要とせずに鉄心を製造することができ、鉄損の小さな鉄心を有する固定子を低コストで得ることができる。
(ステップ41)
下底側が短い略台形状の凹部及び凹部下底側に1個ないし複数個の溝部を有する型の凹部に、長方形平板状の軟磁性材料1を1枚ないし複数枚重ねて任意の幅Bに切断して形成した軟磁性材料ブロック2を設置する。
(ステップ42)
幅Bの異なる軟磁性材料ブロック2を絶縁体32上に設置した軟磁性材料ブロック2上に積層する。
(ステップ43)
第3に、軟磁性材料1が所定の枚数を積層されているかを判定する。
積層されている枚数が所定の枚数より少ない場合、所定の枚数になるまでステップ42を繰り返し、鉄心31が形成される。
(ステップ44)
下面に1個ないし複数個の溝部を有する押圧板にて鉄心31の上部を押さえ込む。
(ステップ45)
型及び押圧板の溝部に、細い爪あるいは棒状部材等からなる把持器を挿入し鉄心31の積層状態がくずれないよう押さえ込んで把持した状態で押圧板を外し、型から鉄心31を抜き出す。
(ステップ46)
その状態のまま、鉄心31の周囲に電線33を巻きつけ、鉄心31を固定後、保持器を引き抜く。
このように、図15に示す製造方法で固定子ティースを製造することにより、鉄心31が電線33で固定された長方形平板状の軟磁性材料を用いた固定子ティース30を製造することができる。
以上説明した実施例によれば、長方形平板状に切断した1枚ないし複数枚の軟磁性材料1から成る軟磁性材料ブロック2を積層して鉄心31を構成することにより、変形や接着を必要とせずに鉄心を製造することができ、鉄損の小さな鉄心を有する固定子を低コストで得ることができる。
以上、本発明について実施形態に基づき具体的に説明したが、個別に説明した数種の発明を組み合わせて使用することも可能である。また、アキシャルギャップ型の回転電機の場合の例を用いて説明したが、鉄心の断面形状は任意に変更できるため、ラジアルギャップ型の回転電機においても同様の効果を得ることができる。すなわち、本発明は前記発明の実施形態に限定されるものではなく、長方形平板状の軟磁性材料を積層して鉄心とした固定子ティースを有する回転電機において、その要旨を逸脱しない範囲において変更可能であることは言うまでもない。
以上説明したように、本発明の回転電機によれば、固定子ティースの鉄心が、薄板状の軟磁性材料を一枚毎あるいは少数枚毎に所定の幅に切断することにより形成された長方形平板状の薄板を積層することによって構成されているので、軟磁性材料に変形を与えたり、接着剤を必要とすることなく、低コストで高効率な回転電機及びの製造方法として広く採用されることが期待できる。
1・・・軟磁性材料
2・・・軟磁性材料ブロック
10・・・アキシャルギャップ型の回転電機
20・・・磁石
21・・・円板状の部材
30・・・固定子ティース
50・・・回転子
60・・・固定子
70・・・回転軸
80・・・ハウジング
98・・・絶縁体の溝部
31・・・固定子ティースの鉄心
32・・・固定子ティースの絶縁体
33・・・固定子ティースの電線
34・・・電線の絶縁性の被膜
36・・・固定子ティースの鉄心の角部
37・・・固定子ティースの絶縁体の角部
L・・・軟磁性材料及び軟磁性材料ブロックの長さ
B・・・軟磁性材料及び軟磁性材料ブロックの幅
T・・・軟磁性材料及び軟磁性材料ブロックの厚さ
2・・・軟磁性材料ブロック
10・・・アキシャルギャップ型の回転電機
20・・・磁石
21・・・円板状の部材
30・・・固定子ティース
50・・・回転子
60・・・固定子
70・・・回転軸
80・・・ハウジング
98・・・絶縁体の溝部
31・・・固定子ティースの鉄心
32・・・固定子ティースの絶縁体
33・・・固定子ティースの電線
34・・・電線の絶縁性の被膜
36・・・固定子ティースの鉄心の角部
37・・・固定子ティースの絶縁体の角部
L・・・軟磁性材料及び軟磁性材料ブロックの長さ
B・・・軟磁性材料及び軟磁性材料ブロックの幅
T・・・軟磁性材料及び軟磁性材料ブロックの厚さ
Claims (18)
- 固定子と回転子とを有する回転電機において、
前記固定子を構成する固定子ティースは、鉄心と、前記鉄心の周囲に配置される電線と、前記鉄心と前記電線の間に配置される絶縁体とを備え、
前記鉄心は、薄板状の軟磁性材料を一枚毎あるいは複数枚毎に異なる幅に形成された長方形平板状の薄板を積層することによって構成されていることを特徴とする回転電機。 - 前記長方形平板状の薄板は、その長さが等しいことを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
- 前記絶縁体が、前記電線に被覆された絶縁性被覆であることを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
- 同一の幅を有する前記薄板を複数枚積層することにより1個のブロックを形成し、
前記鉄心は、幅の異なる前記ブロックを複数個積層することにより構成されていることを特徴とする請求項1に記載の回転電機。 - 前記軟磁性材料は、鉄、コバルト、またはニッケルを母材とする電磁鋼板ないしアモルファス金属を材料としていることを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
- 前記薄板は、前記回転子の軸方向と90度を成す角度に積層されていることを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
- 前記薄板は、前記回転子の軸の径方向とは異なる方向に積層されていることを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
- 前記薄板は、その幅が前記鉄心の回転軸周方向の幅よりも大きい薄板を含むことを特徴とする請求項7記載の回転電機。
- 前記鉄心は、前記薄板の幅が異なることにより、角部に略R形状が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
- 前記鉄心は、前記薄板の幅を調整することにより、積層方向上部及び下部の前記薄板の厚さが積層方向中部の厚さよりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
- 前記絶縁体は、薄肉で凹型の断面形状を有し、凹部の側面と底面との成す角が90度以上であることを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
- 前記絶縁体は、薄肉で前記鉄心の外周形状に合わせた凹型の断面形状を有する下部絶縁体と、薄板状の上部絶縁体とで構成され、
前記鉄心が前記下部絶縁体と前記上部絶縁体とで覆われていることを特徴とする請求項11に記載の回転電機。 - 前記絶縁体は、内側に前記鉄心の外周形状に合わせた中空部を有する薄肉の絶縁体であることを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
- 固定子ティースを有する回転電機の製造方法であって、
薄板状の軟磁性材料を一枚毎あるいは少数枚毎に所定の幅に形成して長方形平板状の薄板を作成する第1の工程と、
前記薄板あるいは同一幅の該薄板を複数枚積層してなるブロックを積層する第2の工程と、
積層した前記薄板あるいは前記ブロックの周囲を、絶縁体を介して電線を巻きつける第3の工程とを有し、
前記第2の工程では前記薄板あるいは前記ブロックの幅を前記固定子ティースの鉄心形状に合わせて積層方向に積層することを特徴とする回転電機の製造方法。 - 前記第2の工程において、内部に絶縁紙が敷かれた型の内部に、前記薄板あるいは前記ブロックを設置して積層することを特徴とする請求項14に記載の回転電機の製造方法。
- 前記第2の工程の後に、積層された前記薄板あるいは前記ブロックの最上部を押圧板で押さえ込む第4の工程と、
把持具を使用して前記薄板あるいは前記ブロックの積層方向上下から把持する第5の工程と、
把持した前記薄板あるいは前記ブロックを中空の絶縁体に挿入する第6の工程とを有し、
該第6の工程の後に、前記第3の工程を行うことを特徴とする請求項14に記載の回転電機の製造方法。 - 前記第2の工程の後に、積層された前記薄板あるいは前記ブロックの最上部を押圧板で押さえ込む第4の工程と、
把持具を使用して前記薄板あるいは前記ブロックの積層方向上下から把持する第5の工程と、
把持した前記薄板あるいは前記ブロックを中空の絶縁体に挿入する第6の工程とを有し、
前記第3の工程を、前記第4の工程の前、あるいは前記第4の工程と第5の工程と並行して行うことを特徴とする請求項14に記載の回転電機の製造方法。 - 前記第2の工程の後に、積層された前記薄板あるいは前記ブロックの最上部を押圧板で押さえ込む第4の工程と、
把持具を使用して前記薄板あるいは前記ブロックの積層方向上下から把持する第5の工程とを有し、
前記第3の工程において、絶縁性の被覆が形成された電線を巻きつけることを特徴とする請求項14に記載の回転電機の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201280060394.9A CN103975504B (zh) | 2011-12-07 | 2012-10-25 | 旋转电机和旋转电机的制造方法 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011267468A JP5859297B2 (ja) | 2011-12-07 | 2011-12-07 | 回転電機 |
JP2011-267468 | 2011-12-07 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2013084614A1 true WO2013084614A1 (ja) | 2013-06-13 |
Family
ID=48573997
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2012/077590 WO2013084614A1 (ja) | 2011-12-07 | 2012-10-25 | 回転電機及び回転電機の製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5859297B2 (ja) |
CN (1) | CN103975504B (ja) |
WO (1) | WO2013084614A1 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130154435A1 (en) * | 2011-12-14 | 2013-06-20 | Sanyo Denki Co., Ltd. | Stator |
WO2015159461A1 (ja) * | 2014-04-14 | 2015-10-22 | 株式会社日立産機システム | アキシャルエアギャップ型電動機 |
JP2018029421A (ja) * | 2016-08-16 | 2018-02-22 | マツダ株式会社 | 回転電機 |
WO2021110198A1 (de) * | 2019-12-04 | 2021-06-10 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Axialflussmaschine mit radial verlaufende blechsegmente aufweisendem stator |
WO2021110197A1 (de) * | 2019-12-04 | 2021-06-10 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Axialflussmaschine mit mechanisch fixierten statorkernen mit radial verlaufenden blechsegmenten |
EP3425773B1 (en) * | 2016-03-02 | 2022-05-11 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Axial gap type rotating electric machine and rotating electric machine stator bobbin |
US11355974B2 (en) | 2019-09-19 | 2022-06-07 | Whirlpool Corporation | Axial flux motor having rectilinear stator teeth |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3131188B1 (en) * | 2014-04-11 | 2022-02-23 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Axial air gap rotating electric machine |
WO2018150807A1 (ja) * | 2017-02-14 | 2018-08-23 | パナソニック株式会社 | 薄帯部品とその製造方法、および、薄帯部品を用いたモータ |
WO2019065827A1 (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | 日立金属株式会社 | ラジアルギャップ型回転電機及びその製造方法、回転電機用ティース片の製造装置、回転電機用ティース部材の製造方法 |
CN112385003B (zh) * | 2018-10-02 | 2024-04-16 | 日本制铁株式会社 | 卷铁芯 |
CN109245340B (zh) * | 2018-11-28 | 2024-02-23 | 浙江盘毂动力科技有限公司 | 一种定子铁芯的加工方法 |
CN109639074B (zh) * | 2019-01-24 | 2020-09-29 | 浙江盘毂动力科技有限公司 | 一种定子铁芯成型方法 |
EP3711786A1 (en) * | 2019-03-19 | 2020-09-23 | Abiomed Europe GmbH | Blood pump |
WO2021089190A1 (en) * | 2019-11-06 | 2021-05-14 | Eaton Intelligent Power Limited | Axial flux motor with stator cores having enlarged face plates |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5811940U (ja) * | 1981-07-16 | 1983-01-25 | 東洋電機製造株式会社 | 直流機の補極鉄心 |
JP2005269778A (ja) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Equos Research Co Ltd | アキシャルギャップ回転電機 |
JP2005348552A (ja) * | 2004-06-04 | 2005-12-15 | Nissan Motor Co Ltd | アキシャルギャップ型回転電機のステータ構造 |
JP2007244065A (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Nissan Motor Co Ltd | 集中巻きモータのステータ構造 |
JP2008035664A (ja) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Asmo Co Ltd | 電機子及び電機子を備えたモータ |
JP2009291004A (ja) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Toyota Motor Corp | 回転電機 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4305649B2 (ja) * | 2003-02-26 | 2009-07-29 | 株式会社富士通ゼネラル | アキシャルギャップ型電動機 |
US7187098B2 (en) * | 2004-03-03 | 2007-03-06 | Kabushikikaisha Equos Research | Axial gap rotating electrical machine |
JP5255996B2 (ja) * | 2008-11-10 | 2013-08-07 | 株式会社日立産機システム | 電機子鉄心,該電機子鉄心を用いたモータ、及びその製造方法 |
JP2012100514A (ja) * | 2010-10-04 | 2012-05-24 | Asmo Co Ltd | 回転電機の電機子及びその製造方法 |
-
2011
- 2011-12-07 JP JP2011267468A patent/JP5859297B2/ja active Active
-
2012
- 2012-10-25 CN CN201280060394.9A patent/CN103975504B/zh active Active
- 2012-10-25 WO PCT/JP2012/077590 patent/WO2013084614A1/ja active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5811940U (ja) * | 1981-07-16 | 1983-01-25 | 東洋電機製造株式会社 | 直流機の補極鉄心 |
JP2005269778A (ja) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Equos Research Co Ltd | アキシャルギャップ回転電機 |
JP2005348552A (ja) * | 2004-06-04 | 2005-12-15 | Nissan Motor Co Ltd | アキシャルギャップ型回転電機のステータ構造 |
JP2007244065A (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Nissan Motor Co Ltd | 集中巻きモータのステータ構造 |
JP2008035664A (ja) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Asmo Co Ltd | 電機子及び電機子を備えたモータ |
JP2009291004A (ja) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Toyota Motor Corp | 回転電機 |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130154435A1 (en) * | 2011-12-14 | 2013-06-20 | Sanyo Denki Co., Ltd. | Stator |
US9203270B2 (en) * | 2011-12-14 | 2015-12-01 | Sanyo Denki Co., Ltd. | Stator core with varied lamination shapes and sizes to reduce wire insulation stress |
WO2015159461A1 (ja) * | 2014-04-14 | 2015-10-22 | 株式会社日立産機システム | アキシャルエアギャップ型電動機 |
JPWO2015159461A1 (ja) * | 2014-04-14 | 2017-04-13 | 株式会社日立産機システム | アキシャルエアギャップ型電動機 |
JP2018110528A (ja) * | 2014-04-14 | 2018-07-12 | 株式会社日立産機システム | アキシャルエアギャップ型電動機 |
US10536042B2 (en) | 2014-04-14 | 2020-01-14 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Axial air gap type electric motor |
JP2020103039A (ja) * | 2014-04-14 | 2020-07-02 | 株式会社日立産機システム | アキシャルエアギャップ型電動機 |
EP3425773B1 (en) * | 2016-03-02 | 2022-05-11 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Axial gap type rotating electric machine and rotating electric machine stator bobbin |
JP2018029421A (ja) * | 2016-08-16 | 2018-02-22 | マツダ株式会社 | 回転電機 |
US11355974B2 (en) | 2019-09-19 | 2022-06-07 | Whirlpool Corporation | Axial flux motor having rectilinear stator teeth |
WO2021110198A1 (de) * | 2019-12-04 | 2021-06-10 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Axialflussmaschine mit radial verlaufende blechsegmente aufweisendem stator |
WO2021110197A1 (de) * | 2019-12-04 | 2021-06-10 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Axialflussmaschine mit mechanisch fixierten statorkernen mit radial verlaufenden blechsegmenten |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013121226A (ja) | 2013-06-17 |
JP5859297B2 (ja) | 2016-02-10 |
CN103975504B (zh) | 2016-08-24 |
CN103975504A (zh) | 2014-08-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5859297B2 (ja) | 回転電機 | |
WO2014102950A1 (ja) | 回転電機 | |
TWI717940B (zh) | 定子用接著積層鐵芯及旋轉電機 | |
US11088577B2 (en) | Permanent magnet synchronous machine and method for manufacturing permanent magnet synchronous machine stator | |
WO2014006958A1 (ja) | 電動モータ | |
US9553495B2 (en) | Wound core, electromagnetic component and manufacturing method therefor, and electromagnetic equipment | |
US8125113B2 (en) | Slot wedges for electrical machines | |
JP6917853B2 (ja) | ラジアルギャップ型回転電機、その製造装置及びその製造方法 | |
US20130241367A1 (en) | Exciter of a rotary electric machine | |
WO2012007984A1 (ja) | アモルファスコア、及びそれを用いた電磁部材と回転電機、並びにその製造方法 | |
JP2012029494A (ja) | 電動機およびその製造方法 | |
JP2013059262A (ja) | 固定子鉄心及び固定子及び電動機及び圧縮機 | |
JP6069475B2 (ja) | 回転電機 | |
JP2008259349A (ja) | 積層コア及び回転電機 | |
JP2003153503A (ja) | 電動機鉄心の製造方法 | |
JP6509373B2 (ja) | コアシート、分割積層コアおよび固定子並びに分割積層コアの製造方法 | |
JP5274496B2 (ja) | 磁性金属体および磁性金属体を用いた回転電機の製造方法 | |
JP6057777B2 (ja) | 固定子、その固定子を備えた密閉型圧縮機及び回転機並びに金型 | |
JP4027132B2 (ja) | 鉄心装置及び鉄心装置の製造方法及び永久磁石形電動機及び密閉形圧縮機 | |
KR101310973B1 (ko) | 와이어 커팅을 이용한 전기기기의 고정자 제조방법 및 이에 의하여 제조되는 전기기기 | |
JP2004166354A (ja) | モータ | |
WO2021111645A1 (ja) | 電気機械の積層鉄心、電気機械、電気機械の積層鉄心の製造方法、及び電気機械の製造方法 | |
JP2019097258A (ja) | 回転電機用磁性くさび、回転電機用磁性くさびの製造方法、および、回転電機 | |
JP2013099089A (ja) | モータ用ロータとその製造方法 | |
JP2010504078A (ja) | 同期機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 12855896 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 12855896 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |