JPH07194040A - 電動機及びその製造方法 - Google Patents

電動機及びその製造方法

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JPH07194040A
JPH07194040A JP33828793A JP33828793A JPH07194040A JP H07194040 A JPH07194040 A JP H07194040A JP 33828793 A JP33828793 A JP 33828793A JP 33828793 A JP33828793 A JP 33828793A JP H07194040 A JPH07194040 A JP H07194040A
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JP
Japan
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rotor
electric motor
magnetic
stator
magnetic poles
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Pending
Application number
JP33828793A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinobu Kunida
忍 国田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KYB Corp
Original Assignee
Kayaba Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Kayaba Industry Co Ltd filed Critical Kayaba Industry Co Ltd
Priority to JP33828793A priority Critical patent/JPH07194040A/ja
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  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁極の磁気異方性を抑制して、鉄損、渦電流
損失を減じ、電動機の効率を高める。 【構成】 ステータ11とロータ12に回転軸13から
放射方向に突出する磁極を18a,18b備えた電動機
において、各磁極18a,18bの表面に前記放射線と
略直交する方向に延びる多条の機械加工痕17を形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電流に起因する磁界か
ら受ける電磁力を利用して回転する電動機と、その製造
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電動機の作動原理について、図6、図7
によって簡単に説明する。図6のように、ロータ1をス
テータ2に対してわずかに変位させた状態で、極を励磁
すると、磁力線は曲がって発生する。磁束は鉄心内をで
きるだけ均一に流れようとする性質があるため、磁力線
の曲がりは、ロータ1とステータ2とのギャップ全体に
及ぶ。しかし、磁力線はできるだけ短く、つまり一直線
になろうとする特性があるため、磁力線を一直線にする
方向にロータ1に回転力が働く。また、ロータ1とステ
ータ2の極がずれると、磁気抵抗が変化する。
【0003】この特性を利用して電動機は極の励磁を切
換ていくことにより、連続的な回転が得られる。図7
(a)(b)(c)に示すように、いま、スイッチS1
をオンにすると、ロータ1はこの極に対峙した励磁安定
位置に停止する。次に隣のスイッチS2をオン、スイッ
チS1をオフにすると、ロータ1は隣の極に向けて引き
寄せられ、やがて隣の極に対峙した励磁安定位置に停止
する。
【0004】このような動作を次々に繰り返していくこ
とにより、ロータ1は連続的に回転させることができ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
電動機の作動効率に関して、電動機に与えられた電気エ
ネルギが、できるだけ損失の少ない状態で磁気エネルギ
に変換されれば、電動機の出力効率はそれだけ向上す
る。
【0006】一般に金属は微細な結晶の集合であるが、
特に磁性体の結晶はいくつもの小さい領域に分かれてい
て、各領域のなかでは、全ての原子の磁性がある一定の
方向を取っているものと考えられる。この領域を磁性体
の磁区という。また、磁性体の磁化過程は、通常ヒステ
リシス曲線を描くが、このヒステリシス曲線によって囲
まれる面積が大きいほど、鉄損や渦電流損失が大きくな
り、電動機の効率が悪化する傾向がある。
【0007】そこで、特公昭57−53419号公報等
により、磁区をできるだけ小さな形状に管理して鉄損を
減らそうする提案があった。
【0008】図8において、110は圧延方向に磁化の
容易な電磁鋼板であり、これは圧延方向Fに延びる比較
的大きな磁区114をもっているが、圧延方向Fに直角
方向にパルスレーザー光を照射すると、レーザー照射部
分112の両側に小突起群116が発生し、この小突起
群116が磁区の芽となり、これから延びる磁区118
により、磁区114が細分化されていくために、鉄損が
小さくなるというものである。
【0009】しかし、このような磁区の細分化には限界
があり、それ以上に鉄損を小さくできないという問題が
あった。
【0010】また、電動機のコア材料である電磁鋼板の
圧延方向が、磁化容易軸と一致するという特性を利用
し、効率改善を図ろうとしたものが、特開平4−265
642号公報によって提案されている。これは、電磁鋼
板の薄板から一体的に打ち抜いたコアを、互いに、所定
の回転角度をもって、位相をずらしながら複数を積層、
つまり回し積みするものであるが、この場合、電磁鋼板
の圧延方向に対して回し積みしても、磁区発生方向が、
コアの各磁極でずれるため、なかには効率の悪い磁極が
出てしまい、最良の改善策とは言い難い。
【0011】本発明はこのような問題を解決することを
目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】そこで第1の発明は、ス
テータとロータに回転軸から放射方向に突出する磁極を
備えた電動機において、各磁極の表面に前記放射方向と
略直交する方向に延びる多条の機械加工痕を形成する。
【0013】第2の発明は、第1の発明において、前記
機械加工痕は、ロータの回転接線と平行に形成される。
【0014】第3の発明は、第1の発明において、前記
機械加工痕は、ロータの回転円周と同心円状に形成され
る。
【0015】第4の発明は、第1〜第3の発明におい
て、前記機械加工痕は、幅が0.001〜4mm、深さ
が0.001〜0.5mmの範囲に設定される。
【0016】第5の発明は、ステータとロータに回転軸
から放射方向に突出する磁極を備えた電動機において、
各磁極の表面に前記放射方向に対する直交線を基準にし
て、正負側に45度の範囲内で傾斜する方向に延びる多
条の機械加工痕を形成した。
【0017】第6の発明は、ステータとロータに回転軸
から放射方向に突出する磁極を備えた電動機の製造方法
において、前記磁極の前記放射方向と平行な回転軸をも
つ回転砥石により、前記磁極の表面を研削して、ロータ
回転接線方向に延びる多条の機械加工痕を形成する。
【0018】第7の発明は、ステータとロータに回転軸
から放射方向に突出する磁極を備えた電動機の製造方法
において、ロータの回転軸と一致する回転軸をもつ回転
研削機により、前記磁極の表面を研削して、ロータ回転
円周方向に延びる多条の機械加工痕を形成する。
【0019】第8の発明は、ステータとロータに回転軸
から放射方向に突出する磁極を備えた電動機の製造方法
において、ステータまたはロータのプレス打ち抜き加工
時に、前記磁極の表面に、押圧による塑性加工で、前記
放射方向とほぼ直交する方向に延びる多条の機械加工痕
を形成する。
【0020】
【作用】したがって第1の発明では、各磁極に放射方向
に対して略直交する方向に延びる多条の機械加工痕を形
成することにより、全ての磁極において均等に磁気異方
性を抑制して、鉄損、渦電流損失を減じ、電動機の効率
を高められる。
【0021】第2の発明では、ロータの回転接線方向に
延びる多条の機械加工痕で、各磁極の磁気異方性を抑制
する。
【0022】第3の発明では、ロータの回転円周方向に
延びる多条の機械加工痕で、各磁極の磁気異方性を抑制
する。
【0023】第4の発明では、機械加工痕の溝幅と深さ
をそれぞれ設定することで、過剰な加工を施さなくて
も、効率的な磁気異方性の抑制が図れる。
【0024】また、第5の発明では、各磁極に放射方向
の直交線に対して、正負側に45度の範囲内で傾斜した
多条の機械加工痕を形成することで、各磁極の磁気異方
性を一定の範囲に抑制して、鉄損や渦電流損失を減ら
し、電動機の効率を高められる。
【0025】第6の発明では、放射方向に平行な回転軸
をもつ回転砥石の研磨または研削加工により、各磁極の
平面にロータ回転接線方向に延びる多条の機械加工痕
を、容易に形成することができる。
【0026】第7の発明では、ロータの回転軸と一致す
る回転軸をもつ回転研削機により、一回の加工操作によ
り、効率的にロータ回転円周方向に延びる多条の機械加
工痕を形成することができる。
【0027】第8の発明では、ステータまたはロータの
プレス打ち抜き加工時に、各磁極の表面に多条の機械加
工痕を一体的に形成することができ、生産性が大幅に向
上する。
【0028】
【実施例】図1、図2は本発明の実施例の電動機の構成
を模式的に示すもので、図中11は全周で6極に構成さ
れたステータ、12は4極で構成されたロータ、13は
ロータ12を支持する回転軸である。14はステータ1
1の各磁極18に巻き回した磁界を発生させるためのコ
イル(ただし外郭線のみを示す)で、15は発生した磁
力線を示している。
【0029】そして、図中の16はステータ11とロー
タ12の各磁極18a,18bに形成される磁区を示
す。この磁区16は、図3のように、機械加工により多
条の加工痕17を、ロータ12の中心から放射方向に延
びる放射線と略直交する方向に形成することにより、各
磁極18a,18bにおいて、ロータ12の回転接線方
向が、磁化されやすい磁化容易軸となり、これと直交方
向が磁化されにくい磁化困難軸となるようにする。
【0030】このようにして、ステータ11とロータ1
2との間で形成される磁束の方向が磁化困難軸となるこ
とにより、磁化ヒステリシス曲線で囲まれる面積を少な
くして、ステータ11の磁束発生時の損失である鉄損を
低減することができる。
【0031】なお、図中15は磁極間に流れる磁力線を
示す。
【0032】多条の機械加工痕17は、図4のように、
回転軸22を中心に回転する回転砥石21により形成す
るもので、この回転軸22を各磁極18a,18bの軸
線(ロータ12の回転中心からの放射方向と一致)と合
わせ、これと直交する方向24に回転砥石21を平行移
動しながら、ステータ11、ロータ12の磁極18a,
18bの表面を、各磁極毎に設定を変えながら研磨また
は研削する。
【0033】このときに形成される多条の機械加工痕1
7は、その幅が0.001〜4mm、深さが0.001
〜0.5mmの範囲となることが好ましい。
【0034】一般に磁性板は、その方向によって磁化さ
れやすい方向(磁化容易軸)とされにくい方向(磁化困
難軸)とがあり、この磁気異方性によりヒステリシス曲
線の形状は影響を受ける。電動機の磁性板は、無方向電
磁鋼板を利用しているため、機械加工痕17を磁性板に
刻む前は、磁区が各々無作為の方向にできている。
【0035】しかし、このようにして多条の機械加工痕
17を、ロータ12の回転外周の接線と平行な直線でも
って微細な間隔で形成することにより、磁区16が細分
化され、ヒステリシス曲線で囲まれる面積が小さくで
き、鉄損や渦電流損を可及的に小さくすることができ
る。しかもこの場合、ステータ11とロータ12との、
全ての磁極18において、磁化困難軸が磁束発生方向と
等しく一致するので、最良の効率となる。
【0036】図5は、ステータ11、ロータ12の磁極
18a,18bに形成する多条の機械加工痕17を、回
転軸13を中心として、ロータ12の回転面と同一円周
方向に延びるように形成したもので、回転軸13と同軸
を中心に回転する砥石の回転端面を利用した研磨により
形成したり、旋盤等の回転研削機械を用いて形成する。
【0037】この場合には、一回の加工操作により、全
ての磁極18a,18bに対して、多条の機械加工痕1
7を形成することができ、加工効率が改善される。
【0038】また、ステータ11やロータ12は、一般
的にプレスの打ち抜き加工により製造することが多い
が、このときに、プレスの金型に、ステータ11、ロー
タ12の磁極18a,18bに相当する部分に、上記し
た機械加工痕17を形成するための痕跡を形成してお
き、プレス加工時の押圧力を利用して、多条の機械加工
痕17を押圧による塑性加工で形成してもよい。
【0039】この場合には、ステータ11等のプレス加
工と同時に機械加工痕17も一体形成できるので、生産
性が大幅に向上する。
【0040】なお、機械加工痕17の延びる方向は、各
磁極18a,18bの軸方向(ロータ12の放射方向)
に対して、上記のとおり直交することが最も好ましいの
であるが、少なくとも直交線について、正負側に45°
の範囲内で交差するものであっても、かなりの効果が上
げられることが確認されている。
【0041】
【発明の効果】以上のように第1の発明は、ステータと
ロータに回転軸から放射方向に突出する磁極を備えた電
動機において、各磁極の表面に前記放射方向と略直交す
る方向に延びる多条の機械加工痕を形成したので、全て
の磁極の磁気異方性を均等に抑制して、鉄損、渦電流損
失を減じ、電動機の効率を高められる。
【0042】第2の発明においては、前記機械加工痕
は、ロータの回転接線と平行に形成されるので、各磁極
の磁気異方性を抑制することができる。
【0043】第3の発明においては、前記機械加工痕
は、ロータの回転円周と同心円状に形成されるので、各
磁極の磁気異方性を抑制することができる。
【0044】第4の発明においては、前記機械加工痕
は、幅が0.001〜4mm、深さが0.001〜0.
5mmの範囲に設定されるので、過剰な加工を施すこと
なく、効率よく、磁気異方性の抑制が図れる。
【0045】第5の発明は、ステータとロータに回転軸
から放射方向に突出する磁極を備えた電動機において、
各磁極の表面に前記放射方向に対する直交線を基準にし
て、正負側に45度の範囲内で傾斜する方向に延びる多
条の機械加工痕を形成したので、各磁極の磁気異方性を
一定の範囲に抑制し、鉄損や渦電流損失を減らし、電動
機の効率を高められる。
【0046】第6の発明は、ステータとロータに回転軸
から放射方向に突出する磁極を備えた電動機の製造方法
において、前記磁極の前記放射方向と平行な回転軸をも
つ回転砥石により、前記磁極の表面を研削して、ロータ
回転接線方向に延びる多条の機械加工痕を形成するの
で、回転砥石の研磨または研削加工により、各磁極の平
面に接線方向に延びる多条の機械加工痕を、容易に形成
することができる。
【0047】第7の発明は、ステータとロータに回転軸
から放射方向に突出する磁極を備えた電動機の製造方法
において、ロータの回転軸と一致する回転軸をもつ回転
研削機により、前記磁極の表面を研削して、ロータ回転
円周方向に延びる多条の機械加工痕を形成するので、回
転研削機の一回の加工操作により、全ての磁極に対して
多条の機械加工痕を効率よく形成することができる。
【0048】第8の発明は、ステータとロータに回転軸
から放射方向に突出する磁極を備えた電動機の製造方法
において、ステータまたはロータのプレス打ち抜き加工
時に、前記磁極の表面に、押圧による塑性加工で、前記
放射方向とほぼ直交する方向に延びる多条の機械加工痕
を形成するので、ステータまたはロータのプレス打ち抜
き加工時に、各磁極の表面に多条の機械加工痕を一体的
に形成することができ、生産性が大幅に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す要部の模式的構成図であ
る。
【図2】同じくその概略構成図である。
【図3】要部の構成図である。
【図4】加工方法を示す説明図である。
【図5】他の実施例による要部の構成図である。
【図6】電動機の作動原理を示す模式的な構成図であ
る。
【図7】電動機の作動原理を示す説明図で、(a)
(b)(c)はそれぞれ順に作動した状態を表す。
【図8】従来例の磁性体の磁区を表す説明図である。
【符号の説明】
11 ステータ 12 ロータ 13 回転軸 16 磁区 17 機械加工痕 18a 磁極 18b 磁極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H02K 37/04 X

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ステータとロータに回転軸から放射方向
    に突出する磁極を備えた電動機において、各磁極の表面
    に前記放射方向とほぼ直交する方向に延びる多条の機械
    加工痕を形成したことを特徴とする電動機。
  2. 【請求項2】 前記機械加工痕は、ロータの回転接線と
    平行に形成される請求項1に記載の電動機。
  3. 【請求項3】 前記機械加工痕は、ロータの回転円周と
    同心円状に形成される請求項1に記載の電動機。
  4. 【請求項4】 前記機械加工痕は、幅が0.001〜4
    mm、深さが0.001〜0.5mmの範囲に設定され
    る請求項1〜3のいずれか一つに記載の電動機。
  5. 【請求項5】 ステータとロータに回転軸から放射方向
    に突出する磁極を備えた電動機において、各磁極の表面
    に前記放射方向に対する直交線を基準にして、正負側に
    45度の範囲内で傾斜する方向に延びる多条の機械加工
    痕を形成したことを特徴とする電動機。
  6. 【請求項6】 ステータとロータに回転軸から放射方向
    に突出する磁極を備えた電動機の製造方法において、前
    記磁極の前記放射方向と平行な回転軸をもつ回転砥石に
    より、前記磁極の表面を研削して、ロータ回転接線方向
    に延びる多条の機械加工痕を形成することを特徴とする
    電動機の製造方法。
  7. 【請求項7】 ステータとロータに回転軸から放射方向
    に突出する磁極を備えた電動機の製造方法において、ロ
    ータの回転軸と一致する回転軸をもつ回転研削機によ
    り、前記磁極の表面を研削して、ロータ回転円周方向に
    延びる多条の機械加工痕を形成することを特徴とする電
    動機の製造方法。
  8. 【請求項8】 ステータとロータに回転軸から放射方向
    に突出する磁極を備えた電動機の製造方法において、ス
    テータまたはロータのプレス打ち抜き加工時に、前記磁
    極の表面に、押圧による塑性加工で、前記放射方向とほ
    ぼ直交する方向に延びる多条の機械加工痕を形成するこ
    とを特徴とする電動機の製造方法。
JP33828793A 1993-12-28 1993-12-28 電動機及びその製造方法 Pending JPH07194040A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010252463A (ja) * 2009-04-14 2010-11-04 Jfe Steel Corp ステータコアおよびモータ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010252463A (ja) * 2009-04-14 2010-11-04 Jfe Steel Corp ステータコアおよびモータ

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Effective date: 20040224

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02