JPH04168941A - 鉄心 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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なる。

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か
あった。

特に鉄心か複雑な形状、例えばその断面が湾曲した円弧
状をなす場合、曲率か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
着して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を所望の横断
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ｌＯ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の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１
５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か、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
製作することがで基る。

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で
いるが、本発明の鉄心はそれを構成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−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。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 デ 稟ｌ目 だ 第３　口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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ことを特徴とする鉄心。 ２、前記鉄心用の線材は一様な直径を有することを特徴
   とする請求項１記載の鉄心。 ３、前記鉄心用の線材は直径の異なる２種以上の線材に
   よって構成されていることを特徴とする請求項１記載の
   鉄心。 ４、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。