JP2946730B2 - 鉄 心 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は鉄心に係り、特に絶縁被膜を有する鉄心用線
材の多数を磁束の通過方向に平行に配置し、線材相互間
を接着した鉄心に関する。

〔従来の技術〕

一般に界磁用永久磁石から出た磁束がコイル内を通過
するように導くものとして、周囲にコイルを巻いた高透
磁率の材料からなる鉄心が知られている。

しかしながら、前記鉄心はその内部を通過する磁束密
度が変化する場合、その磁束変化を妨げる方向にうず電
流を発生する。このうず電流は熱等のエネルギー損失と
なり、その鉄心が使用されている電動機の効率を低下さ
せる。鉄心が電気的に一体である場合、このうず電流に
よるエネルギ損は大きなものとする。

うず電流損を軽減するために表面に絶縁被膜を有する
けい素鋼板等の複数の鉄心用板部材を、磁束の通過方向
に対して直角方向に積層した積層鉄心が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記従来の積層鉄心では、所定の形態
の鉄心用板部材を複数枚重ね、さらに必要に応じて表面
仕上げ加工を施すなど製作工程が複雑であるという問題
があった。

特に鉄心が複雑な形状、例えばその断面が湾曲した円
弧状をなす場合、曲率が異なる複数枚の湾曲した鉄心用
板部材を、型を用いて一枚ごとに所定寸法に打ち出し
て、これに絶縁被膜を施し、さらに所定の型の中で一体
に接着した鉄心を形成するなど製作工程が複雑であり、
生産性が低いという問題があった。

そこで本発明の目的は、生産性が高く、複雑な断面形
状を有する形態にも容易に対応でき、かつ、小さいうず
電流しか発生しない鉄心を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために本発明による鉄心は、鉄心
用の線材の多数を平行に束状に配置し、各線材相互間を
接着剤で接合したことを特徴とするものである。

〔作 用〕

前記本発明による鉄心は、多数の鉄心用の線材を磁束
の通過方向に平行に束状に配置するようにしたので、表
面仕上げ加工を要することなく複雑な断面形状の鉄心を
容易に形成できる。

さらに渦電流の大きさは磁束が透過する導体の幅の２
乗に比例するもので、本発明の鉄心に生じるうず電流は
板を積層したものに比しても極めて小さな値とすること
ができる。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例をアキシャル形ブラシレスモ
ータに使用した場合について添付の図面を参照して説明
する。

第１図は本発明の鉄線の束からなる鉄心を有するアキ
シャル形ブラシレスモータの側面断面を示しており、ア
キシャル形ブラシレスモータ１は回転軸２を有し、この
回転軸２には、軸に直角な一対の円盤状の回転子バック
ヨーク3,4が固定されている。回転軸は軸受5,6を介して
モータケース７によって回転自在に支承されている。前
記回転子バックヨーク3,4の互いに対向する面の周縁部
には複数の界磁用永久磁石8,9が、互いに異なる磁性を
対向させるように接着されている。界磁用永久磁石8,9
の間には、けい素鋼線の束からなる鉄心10と、その周囲
に巻かれた駆動用コイル11とからなる複数の柱状の固定
子12が、支持部材13を介してモータケース７の側壁の内
周面14に固定されている。前記鉄心10の両端は界磁用永
久磁石回転子8,9に近接して設けられ、界磁用永久磁石
回転子8,9の磁束を有効に固定子12と交叉するように導
くように構成されている。

第２図は固定子12を示しており、鉄心10の周囲には駆
動用コイル11が巻かれている。前記鉄心10は、多数のけ
い素鋼線15,15…15を所望を横断面形状に束ね、各線材
の相互間を例えばエポキシ樹脂で接着することによって
構成され、図示の例ではその断面は全体として扇状に成
形されている。鉄心用線材の材料としては、前記けい素
鋼の他にパーマロイや鉄を用いてもよい。

前記構造のアキシャル形ブラシレスモータ１におい
て、界磁用永久磁石8,9の磁束は、鉄心10の一端に位置
する永久磁石から出て、鉄心10のけい素鋼線15を通って
鉄心10と他の一端に位置する異なる磁性の永久磁石に入
る。鉄心10の端面と界磁用永久磁石8,9とは互いに近接
しており、前記のように磁束を案内するので、永久磁石
の磁束は同一の回転子バックヨーク上の隣接する永久磁
石に漏れることがない。この磁束と駆動コイル６に流れ
る電流との相互作用によって、界磁用永久磁石が駆動さ
れ、回転軸２が回転子バックヨーク3,4を介して回転駆
動されるのである。

鉄心10を貫通する前記磁束は、けい素鋼線15の内部を
通るので、磁束が貫通する導体の貫通面の幅は鉄線15の
線径と等しい。したがって、界磁用永久磁石8,9の移動
に伴って、鉄心10を貫通する磁束が変化して鉄心10の内
部に渦電流が発生するが、その大きさは鉄線15の線径の
２乗に比例して極めて小さい値となる。

第３図は前記鉄心10の製造の一工程を示しており、表
面に絶縁被膜を有するけい素鋼線15は内面が鉄心の所定
形態に形成され、二つの半割り部品からなる型16の中に
平行に配置される。所定の鉄線15を配置した後、前記型
16にエポキシ樹脂を注入することにより、所定の形態の
鉄心10が形成される。

型16を必要とする鉄心の長さより長くし、エポキシ樹
脂を注入して鉄心の長い連続体を形成した後に、所定の
長さの鉄心に切断することもできる。

第４図は前記鉄心の製造方法の一工程を示しており、
けい素鋼線15はエポキシ樹脂17によって一体に接着さ
れ、長い鉄心の連続体18を形成する。この鉄心の連続体
18を必要な鉄心長さに応じてその軸と直角な方向Ａ−Ａ
に切断して鉄心10を得ることができる。

第５図は、本発明による鉄心の他の実施例の横断面を
示しており、鉄心10は比較的太い径のけい素鋼線15aと
比較的細い径のけい素鋼線15bとから構成されている。
この鉄心10は、中心部に太いけい素鋼線15aを配置さ
れ、狭い角部には細いけい素鋼線15bを配置され、エポ
キシ樹脂17によって一体に形成されている。このことに
より、複雑な湾曲面を有する鉄心を効率よく製作するこ
とができる。

前記の実施例において、鉄心10は直線的な柱状の形態
を有し、アキシャル形ブラシレスモータに使用されるて
いるが、本発明の鉄心はそれを構造する鉄心用線材が通
過する磁束と平行であればよく、必ずしも直線的な柱状
の形態を有していなくともよいのは明らかである。その
用途もアキシャル形ブラシレスモータに限られることは
ない。

また前記の実施例においては、けい素鋼線15は断面円
形のものとして図示されているが、本発明の鉄心用線材
の断面形状は任意のものでよい。

〔発明の効果〕 以上の説明から明らかなように本発明によれば、表面
に絶縁被膜を有する多数の鉄心用の線材を磁束の通過方
向に平行に束状に配置して鉄心を構成したので、複雑な
断面形状を有する鉄心を容易に製作することができ、生
産性が極めて高い。

さらに本発明による鉄心は、それを構成する鉄心用線
材が互いに電気的に絶縁されているので、発生するうず
電流は鉄心用線材の線径の２乗に比例して小さな値とな
り、この鉄心が使用される電動機等の効率を高いものと
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はアキシャル形ブラシレスモータの側面断面図、
第２図は本発明の鉄心と駆動コイルとからなる固定子の
斜視図、第３図は本発明の鉄心の一製造工程を示す斜視
図、第４図は本発明の鉄心の製造工程の一例を示す斜視
図、第５図は本発明の鉄心の他の実施例の横断面図であ
る。 １……アキシャル形ブラシレスモータ、8,9……界磁用
永久磁石、10……鉄心、11……駆動用コイル、15……け
い素鋼線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02K 1/00 - 1/34 H02K 29/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鉄心用の線材の多数を平行に束状に配置
   し、各線材相互間を接着剤で接合した鉄心において、 前記鉄心用の線材は直径の異なる２種以上の線材を混在
   させたものからなることを特徴とする鉄心。
2. 【請求項２】中央部に径の大きい前記鉄心用の線材を配
   置し、外周部に径の小さい鉄心用の線材を配置したこと
   を特徴とする請求項１記載の鉄心。