JP2679043B2 - 磁気異方性導電部材の製造方法 - Google Patents
磁気異方性導電部材の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は平角線状の磁性体を導電材料で被覆した複合
線を平列配置し、その並列方向を各層毎に所定の角度だ
けずらして積層一体化した構造体を加工してなる誘導電
動機の回転子の外周に位置する固定子の構成部材として
使用される磁気異方性導電部材の製造方法に関する。 ［従来の技術］ 磁気異方性導電部材として、例えば、特開昭57−4665
7号公報に示されるものがある。第８図（イ）、（ロ）
はその磁気異方性導電部材を示し、誘導電動機の回転子
に使用されている。即ち、回転軸１と同軸状に通電外被
２と回転子鉄心３が設けられており、通電外被２は、拡
大部分Ｑで示すように、半径方向に延びる磁性材料４と
その間を充填した導電材料５より成る磁気異方性導電部
材６で主要部が構成されている。 以上の構成により、半径方向の透磁率μｒが周方向の
透磁率μθより大きく（μｒ＞μθ）、かつ、軸方向の
抵抗率ρｘの小さい回転子が得られる。ここで、この誘
導電動機を駆動すると、半径方向においてばらつきの少
ない大きな透磁率μｒのために固定子との間で磁気変動
の少ない磁気的結合が得られ、振動騒音の少ない駆動を
行なうことができ、かつ、回転子から巻線を省略したた
め、小型化および軽量化を図ることができる。また、磁
性材料と導電材料の占積比率に応じて透磁率および抵抗
率を制御することができる。 この磁気異方性導電部材の製造方法として、例えば、
第９図（イ）、（ロ）および第10図（イ）、（ロ）に示
すものが提案されている。第９図（イ）、（ロ）は、鋼
線等の磁性材料11とその外周を被覆した銅、アルミ等の
導電材料12によって構成された複合材料13を示してお
り、第10図（イ）、（ロ）は、その複合材料13を中心点
０からの距離に応じて拡大する複合材料13間の隙間に
銅、アルミ等の導電材料の粉末14を充填し、これらを加
熱加圧することにより内径ｒ、外径Ｒの環状の磁気異方
性導電部材が製造されることを示している（実際には、
第10図（イ）、（ロ）に示すものを多層に配置すること
になるが、図示上省略した）。 この磁気異方性導電部材の製造方法によれば、磁性材
料と導電材料より成る複合材料の間に導電材料を鋳込む
製造方法に比較すると、製造の容易さ、および磁性材料
の占積率の向上を図ることができる。 以上述べた磁気異方性導電部材の他の用途として、例
えば、誘電電動機のウエッヂがある。第11図（イ）、
（ロ）は、前述した回転子７の外周に位置する固定子８
と、そこに用いられるウェッヂが10を示し、固定子８に
挿入されているコイル９をくさび効果によって固定して
いる。このウェツヂ10は複合材料を並列配置した構成を
有するが、各層毎に並列配置の方向が交互にずれてお
り、例えば60゜の角度を有して交差するようになってい
る。第12図（イ）、（ロ）はそれを示し、実線と点線で
示す隣接層の磁性材料が60゜ずれている。誘導電動機に
このようなウェッヂを使用すると、特性が向上すること
が判っている。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかし、従来の磁性材料が交差した磁気異方性導電部
材によると、前述した所定の角度、例えば60゜だけずれ
るように各層の磁性材料を交差配置することが難しく、
そのため、その角度のばらつきの分だけ誘導電動機の特
性を低下させるという不都合がある。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記に鑑みてなされたものであり、各層の磁
性体の交差配置を高い精度で所定の角度に設定すること
ができ、かつ、磁性体の占積率の制御および向上が容易
にでき、しかも特性の優れた誘導電動機の回転子の外周
に位置する固定子の構成部材として使用される磁気異方
性導電部材の製造方法を提供するものである。 即ち、本発明の上記磁気異方性導電部材の製造方法
は、 線状の磁性体を導電材料で被覆した複合体を所定本数
だけ並列に配置して単位層を形成し、かつ、この単位層
を各層毎に所要の角度だけ交差させて積層し横断面が平
行四辺形の形状を呈する積層体を形成する段階と、 前記積層体を後述する所定の条件下で一体化した構造
体を形成する段階と、前記構造体を所要の形状に断面加
工する段階を含む。なお、磁性材料の占積率は、35％以
上であることが望ましい。 以下、本発明の誘導電動機の固定子を構成する部材と
して用いられる磁性異方性導電部材の製造方法を詳細に
説明する。 ［実施例］ まず、第１図（イ）、（ロ）に示すように、磁性体11
の周上に導電性材料12を被覆している複合線として無酸
素銅被鋼の平角線13を使用する。無酸素銅被鋼の平角線
13は鋼線の断面寸法が1.4mm×1.4mm、無酸素銅の被覆厚
さが0.1mm、長さが80mmの定尺のものである。 この無酸素銅被鋼の平角線13に線状による前処理を施
す。次に、第２図に示すように、無酸素銅被鋼の平角線
13を１角が60゜の平行四辺形の溝つき内型ケース19に入
れ、層毎に交差させて密に配置し、142段の段数まで積
み重ねる。次に、第３図に示すように、無酸素銅被鋼の
平角線13を積層した内型ケース19を内型20の平行四辺形
の空間20Aに入れ、更に加熱装置21のヒータ21Aにより90
0〜950℃に加熱し、10〜60分間保持する（第４図
（イ））。この後、直ちに油圧プレスによる押棒25で70
0〜1000kg/cm2で加圧し、５〜60分間保持する（第４図
（ロ））。ここで、23は外型、24はくさびである。これ
によって、内型ケース19内の無酸素銅被鋼の平角線13は
隣接する無酸素銅同志の冶金学的接合により一体化し、
無酸素銅被鋼の平角線13の積層ブロック22を得ることが
できる（第５図）。なお、この実施例において、加熱に
よる無酸素銅被鋼の平角線13の酸化を防止するため、内
型ケース19内の雰囲気を還元性、又は不活性状態にして
も良く、さらに、無酸素銅被鋼の平角線13の間隙に前記
導電性材料の粉末を充填しても良い。これによって、無
酸素銅被鋼の平角線13同志の接続をより確実かつ容易な
ものにすることができる。また、内型ケース19の材質を
ステンレス鋼（SUS304）にすることにより無酸素銅被鋼
の平角線13の積層ブロック22を内型ケース19から容易に
剥離して取り出すことができる。次に、無酸素銅被鋼の
平角線13の積層ブロック22を誘導電動機のウエッヂ寸法
に合わせて断面加工を行ってウエッヂ10を得る（第６
図）。このとき、１ブロックのウェッヂ10の長さ寸法が
不足する場合は数ブロックのウェッヂ10を銀ろう等で接
続し、長尺のウェッヂ26を得ることができる（第７
図）。 本実施例においては、複合線として無酸素銅被鋼の平
角線13を使用したが、アルミ被鋼の平角線を使用した場
合もほぼ同じように実施することができる。 以上、説明した磁気異方性導電部材の製造方法におけ
る製造条件は次の通りである。 （１）加熱温度 900〜950℃ 900℃未満では無酸素銅被鋼の平角線13が密着不良を
起こす。950℃を超えると無酸素銅被鋼の平角線13の酸
化が進行して密着不良を起こす。同時に、加圧の際、銅
の流失が発生する。 （２）加熱保持時間 10〜60分間 10分未満では無酸素銅被鋼の平角線13が密着不良を起
す。60分を超えると酸化が進行し、密着不良を起す。 （３）加圧力 700〜1000kg/cm2 700kg/cm2未満では無酸素銅被鋼の平角線13が密着不
良を起す。1000kg/cm2を超えると無酸素銅被鋼の平角線
13の銅の被覆厚さが不揃いとなる。 （４）加圧保持時間 ５〜60分間 ５分未満では無酸素銅被鋼の平角線13が密着不良を起
す。60分を超えても密着度合の変化がない。 尚、以上述べた実施例とは別に、導電性材料の中に強
化繊維を入れることによって高強度、高弾性率、耐熱
性、軽量等の特性を持った誘導電動機の固定子を構成す
る部材として使用される磁気異方性導電部材を得ること
ができる。 ［発明の効果］ 以上説明した通り、本発明の誘導電動機の回転子の外
周に位置する固定子の構成部材として使用される磁気異
方性導電部材の製造方法によれば、平角線状の磁性体を
導電材料で被覆して平角線とした複合体を並列に配置し
てなる単位層を各層毎に所要の角度だけ交互に変えた積
層体を前記した条件で一体化するため、各層の磁性体の
交差配置を高い精度で所定の角度に設定することができ
る。 加えて、磁性体の占積率の制御および向上が容易であ
り、また、特性の優れた磁気異方性導電部材を得ること
ができる。 言うまでもなく、複合体の長さに応じた任意の長さの
磁気異方性導電部材の製造が可能であり、また、品質の
安定した磁気異方性導電部材の使用によって誘導電動機
の特性を向上させることができる。
線を平列配置し、その並列方向を各層毎に所定の角度だ
けずらして積層一体化した構造体を加工してなる誘導電
動機の回転子の外周に位置する固定子の構成部材として
使用される磁気異方性導電部材の製造方法に関する。 ［従来の技術］ 磁気異方性導電部材として、例えば、特開昭57−4665
7号公報に示されるものがある。第８図（イ）、（ロ）
はその磁気異方性導電部材を示し、誘導電動機の回転子
に使用されている。即ち、回転軸１と同軸状に通電外被
２と回転子鉄心３が設けられており、通電外被２は、拡
大部分Ｑで示すように、半径方向に延びる磁性材料４と
その間を充填した導電材料５より成る磁気異方性導電部
材６で主要部が構成されている。 以上の構成により、半径方向の透磁率μｒが周方向の
透磁率μθより大きく（μｒ＞μθ）、かつ、軸方向の
抵抗率ρｘの小さい回転子が得られる。ここで、この誘
導電動機を駆動すると、半径方向においてばらつきの少
ない大きな透磁率μｒのために固定子との間で磁気変動
の少ない磁気的結合が得られ、振動騒音の少ない駆動を
行なうことができ、かつ、回転子から巻線を省略したた
め、小型化および軽量化を図ることができる。また、磁
性材料と導電材料の占積比率に応じて透磁率および抵抗
率を制御することができる。 この磁気異方性導電部材の製造方法として、例えば、
第９図（イ）、（ロ）および第10図（イ）、（ロ）に示
すものが提案されている。第９図（イ）、（ロ）は、鋼
線等の磁性材料11とその外周を被覆した銅、アルミ等の
導電材料12によって構成された複合材料13を示してお
り、第10図（イ）、（ロ）は、その複合材料13を中心点
０からの距離に応じて拡大する複合材料13間の隙間に
銅、アルミ等の導電材料の粉末14を充填し、これらを加
熱加圧することにより内径ｒ、外径Ｒの環状の磁気異方
性導電部材が製造されることを示している（実際には、
第10図（イ）、（ロ）に示すものを多層に配置すること
になるが、図示上省略した）。 この磁気異方性導電部材の製造方法によれば、磁性材
料と導電材料より成る複合材料の間に導電材料を鋳込む
製造方法に比較すると、製造の容易さ、および磁性材料
の占積率の向上を図ることができる。 以上述べた磁気異方性導電部材の他の用途として、例
えば、誘電電動機のウエッヂがある。第11図（イ）、
（ロ）は、前述した回転子７の外周に位置する固定子８
と、そこに用いられるウェッヂが10を示し、固定子８に
挿入されているコイル９をくさび効果によって固定して
いる。このウェツヂ10は複合材料を並列配置した構成を
有するが、各層毎に並列配置の方向が交互にずれてお
り、例えば60゜の角度を有して交差するようになってい
る。第12図（イ）、（ロ）はそれを示し、実線と点線で
示す隣接層の磁性材料が60゜ずれている。誘導電動機に
このようなウェッヂを使用すると、特性が向上すること
が判っている。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかし、従来の磁性材料が交差した磁気異方性導電部
材によると、前述した所定の角度、例えば60゜だけずれ
るように各層の磁性材料を交差配置することが難しく、
そのため、その角度のばらつきの分だけ誘導電動機の特
性を低下させるという不都合がある。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記に鑑みてなされたものであり、各層の磁
性体の交差配置を高い精度で所定の角度に設定すること
ができ、かつ、磁性体の占積率の制御および向上が容易
にでき、しかも特性の優れた誘導電動機の回転子の外周
に位置する固定子の構成部材として使用される磁気異方
性導電部材の製造方法を提供するものである。 即ち、本発明の上記磁気異方性導電部材の製造方法
は、 線状の磁性体を導電材料で被覆した複合体を所定本数
だけ並列に配置して単位層を形成し、かつ、この単位層
を各層毎に所要の角度だけ交差させて積層し横断面が平
行四辺形の形状を呈する積層体を形成する段階と、 前記積層体を後述する所定の条件下で一体化した構造
体を形成する段階と、前記構造体を所要の形状に断面加
工する段階を含む。なお、磁性材料の占積率は、35％以
上であることが望ましい。 以下、本発明の誘導電動機の固定子を構成する部材と
して用いられる磁性異方性導電部材の製造方法を詳細に
説明する。 ［実施例］ まず、第１図（イ）、（ロ）に示すように、磁性体11
の周上に導電性材料12を被覆している複合線として無酸
素銅被鋼の平角線13を使用する。無酸素銅被鋼の平角線
13は鋼線の断面寸法が1.4mm×1.4mm、無酸素銅の被覆厚
さが0.1mm、長さが80mmの定尺のものである。 この無酸素銅被鋼の平角線13に線状による前処理を施
す。次に、第２図に示すように、無酸素銅被鋼の平角線
13を１角が60゜の平行四辺形の溝つき内型ケース19に入
れ、層毎に交差させて密に配置し、142段の段数まで積
み重ねる。次に、第３図に示すように、無酸素銅被鋼の
平角線13を積層した内型ケース19を内型20の平行四辺形
の空間20Aに入れ、更に加熱装置21のヒータ21Aにより90
0〜950℃に加熱し、10〜60分間保持する（第４図
（イ））。この後、直ちに油圧プレスによる押棒25で70
0〜1000kg/cm2で加圧し、５〜60分間保持する（第４図
（ロ））。ここで、23は外型、24はくさびである。これ
によって、内型ケース19内の無酸素銅被鋼の平角線13は
隣接する無酸素銅同志の冶金学的接合により一体化し、
無酸素銅被鋼の平角線13の積層ブロック22を得ることが
できる（第５図）。なお、この実施例において、加熱に
よる無酸素銅被鋼の平角線13の酸化を防止するため、内
型ケース19内の雰囲気を還元性、又は不活性状態にして
も良く、さらに、無酸素銅被鋼の平角線13の間隙に前記
導電性材料の粉末を充填しても良い。これによって、無
酸素銅被鋼の平角線13同志の接続をより確実かつ容易な
ものにすることができる。また、内型ケース19の材質を
ステンレス鋼（SUS304）にすることにより無酸素銅被鋼
の平角線13の積層ブロック22を内型ケース19から容易に
剥離して取り出すことができる。次に、無酸素銅被鋼の
平角線13の積層ブロック22を誘導電動機のウエッヂ寸法
に合わせて断面加工を行ってウエッヂ10を得る（第６
図）。このとき、１ブロックのウェッヂ10の長さ寸法が
不足する場合は数ブロックのウェッヂ10を銀ろう等で接
続し、長尺のウェッヂ26を得ることができる（第７
図）。 本実施例においては、複合線として無酸素銅被鋼の平
角線13を使用したが、アルミ被鋼の平角線を使用した場
合もほぼ同じように実施することができる。 以上、説明した磁気異方性導電部材の製造方法におけ
る製造条件は次の通りである。 （１）加熱温度 900〜950℃ 900℃未満では無酸素銅被鋼の平角線13が密着不良を
起こす。950℃を超えると無酸素銅被鋼の平角線13の酸
化が進行して密着不良を起こす。同時に、加圧の際、銅
の流失が発生する。 （２）加熱保持時間 10〜60分間 10分未満では無酸素銅被鋼の平角線13が密着不良を起
す。60分を超えると酸化が進行し、密着不良を起す。 （３）加圧力 700〜1000kg/cm2 700kg/cm2未満では無酸素銅被鋼の平角線13が密着不
良を起す。1000kg/cm2を超えると無酸素銅被鋼の平角線
13の銅の被覆厚さが不揃いとなる。 （４）加圧保持時間 ５〜60分間 ５分未満では無酸素銅被鋼の平角線13が密着不良を起
す。60分を超えても密着度合の変化がない。 尚、以上述べた実施例とは別に、導電性材料の中に強
化繊維を入れることによって高強度、高弾性率、耐熱
性、軽量等の特性を持った誘導電動機の固定子を構成す
る部材として使用される磁気異方性導電部材を得ること
ができる。 ［発明の効果］ 以上説明した通り、本発明の誘導電動機の回転子の外
周に位置する固定子の構成部材として使用される磁気異
方性導電部材の製造方法によれば、平角線状の磁性体を
導電材料で被覆して平角線とした複合体を並列に配置し
てなる単位層を各層毎に所要の角度だけ交互に変えた積
層体を前記した条件で一体化するため、各層の磁性体の
交差配置を高い精度で所定の角度に設定することができ
る。 加えて、磁性体の占積率の制御および向上が容易であ
り、また、特性の優れた磁気異方性導電部材を得ること
ができる。 言うまでもなく、複合体の長さに応じた任意の長さの
磁気異方性導電部材の製造が可能であり、また、品質の
安定した磁気異方性導電部材の使用によって誘導電動機
の特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図（イ）、（ロ）より第７図は本発明の実施例を示
し、第１図（イ）、（ロ）は複合体を示す説明図、第２
図は複合体を積層する内型ケースを示す説明図、第３図
は内型ケースを収納する内型を示す説明図、第４図
（イ）、（ロ）は加熱装置および加圧装置を示す説明
図、第５図は積層構造体を示す説明図、第６図はウエッ
ヂを示す説明図、第７図は銀ろうによって接続されたウ
エッヂを示す説明図。第８図（イ）、（ロ）は誘導電動
機の回転子および磁気異方性導電部材を示す説明図、第
９図（イ）、（ロ）および第10図（イ）、（ロ）は従来
の磁気異方性導電部材の製造方法を示す説明図。第11図
（イ）、（ロ）は誘導電動機およびそれに使用されるウ
エッヂを示す説明図。第12図（イ）、（ロ）はウエッヂ
を示す説明図。 符号の説明 １……回転子の回転軸 ２……通電外被 ３……回転子鉄心 ４……磁性材料 ５……導電材料 ６……磁気異方性導電材料 ７……回転子 ８……固定子 10……ウエッヂ 11……磁性体（磁性材料） 12……導電材料 13……複合体 14……導電性粉末 19……内型ケース 20……内型 21……加熱装置 22……積層構造体 23……外型 24……くさび 25……押棒
し、第１図（イ）、（ロ）は複合体を示す説明図、第２
図は複合体を積層する内型ケースを示す説明図、第３図
は内型ケースを収納する内型を示す説明図、第４図
（イ）、（ロ）は加熱装置および加圧装置を示す説明
図、第５図は積層構造体を示す説明図、第６図はウエッ
ヂを示す説明図、第７図は銀ろうによって接続されたウ
エッヂを示す説明図。第８図（イ）、（ロ）は誘導電動
機の回転子および磁気異方性導電部材を示す説明図、第
９図（イ）、（ロ）および第10図（イ）、（ロ）は従来
の磁気異方性導電部材の製造方法を示す説明図。第11図
（イ）、（ロ）は誘導電動機およびそれに使用されるウ
エッヂを示す説明図。第12図（イ）、（ロ）はウエッヂ
を示す説明図。 符号の説明 １……回転子の回転軸 ２……通電外被 ３……回転子鉄心 ４……磁性材料 ５……導電材料 ６……磁気異方性導電材料 ７……回転子 ８……固定子 10……ウエッヂ 11……磁性体（磁性材料） 12……導電材料 13……複合体 14……導電性粉末 19……内型ケース 20……内型 21……加熱装置 22……積層構造体 23……外型 24……くさび 25……押棒
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 首藤 寿幸
茨城県日立市川尻町1500番地 日立電線
株式会社豊浦工場内
(72)発明者 小川 晃男
茨城県日立市川尻町1500番地 日立電線
株式会社豊浦工場内
(56)参考文献 特開 昭61−196509（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−23345（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．予め定めた第１の方向の透磁率と前記第１の方向と
異なる第２の方向の透磁率が相違してなり、誘導電動機
の回転子の外周に位置する固定子の構成部材として使用
される磁気異方性導電部材の製造方法において、 平角線状の磁性体を導電材料で被覆した複合体を所定本
数だけ並列に配置して単位層を形成し、かつ、この単位
層を各層毎に所要の角度だけ交差させて積層し横断面が
平行四辺形の形状を呈する積層体を形成する段階と、 前記積層体を加熱温度900〜950℃、加熱保持時間10〜60
分間、加圧力700〜1000kg/cm2、加圧保持時間５〜60分
間の熱間加圧により一体化した構造体を形成する段階
と、 前記構造体を所要の形状に断面加工する段階を含むこと
を特徴とする磁気異方性導電部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62085283A JP2679043B2 (ja) | 1987-04-07 | 1987-04-07 | 磁気異方性導電部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62085283A JP2679043B2 (ja) | 1987-04-07 | 1987-04-07 | 磁気異方性導電部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63250021A JPS63250021A (ja) | 1988-10-17 |
| JP2679043B2 true JP2679043B2 (ja) | 1997-11-19 |
Family
ID=13854243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62085283A Expired - Lifetime JP2679043B2 (ja) | 1987-04-07 | 1987-04-07 | 磁気異方性導電部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2679043B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61196509A (ja) * | 1985-02-27 | 1986-08-30 | Hitachi Ltd | 電磁部材の製造方法 |
| JPH0748937B2 (ja) * | 1985-07-22 | 1995-05-24 | 日立電線株式会社 | 磁気異方性導電材料の製造方法 |
-
1987
- 1987-04-07 JP JP62085283A patent/JP2679043B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63250021A (ja) | 1988-10-17 |
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