JPH09117083A - リラクタンス同期電動機における積層回転子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特性が良好で、かつ安価な、しかも容易に製
造できるＲＳＭにおける積層回転子を得る。 【解決手段】 磁性金属または非磁性金属の基板３また
は８３の中心５または８５に対して、凸形に屈曲し、貫
通した筋状の複数の穴７または８７が形成されてロータ
要素１または８１が製作される。この製作されたロータ
要素１または８１が単一また円周方向の位相をずらして
積層、固定されて積層されたロータ要素が得られる。さ
らにこの積層されたロータ要素に貫通して設けられてい
る複数の穴５または８５の中に非磁性体９または磁性体
９１が固定されて特性が良好で、かつ安価な積層回転子
が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、磁気異方性を利
用した回転子による異磁発生機構を持つリラクタンス同
期電動機（以下、ＲＳＭという。）用回転子の特性を改
善し、かつ容易に製造することのできるＲＳＭにおける
積層回転子およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ステータに与えられる３相交流電
源によって形成される回転磁界に回転子が引き付けられ
て回転するＲＳＭは、原理的に良好な応答性、高い効率
など有利な特性を期待できるために、種々の開発が進め
られている。

【０００３】例えば図１１に示されているように、大型
のＲＳＭに利用される回転子１０１はその中心１０３に
向って凸形に屈曲している複数の磁路１０５が設けら
れ、ステータから出る回転磁界の磁束が前記各磁路１０
５を通り、この磁路１０５に働く磁力が回転子１０１に
回転力を与えるようになっている。

【０００４】この各磁路１０５は、磁性金属材料と非磁
性金属材料の薄板を交互に複数重ねると共に屈曲させて
接合されている。そして、この各磁路１０５がロータ要
素１０７の外周部に接合されて回転子１０１を構成して
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の回転子１０１は、各磁路１０５を構成する多数の磁
性金属材料、非磁性金属材料およびその他の部品の数が
多く、これら部品の接合には接着剤、ねじ、リベットな
どの非治金的接合方法または、ロウ付、ＨＩＰ処理，焼
結，鋳造，溶接などの治金的接合方法が利用されてお
り、回転子１０１の製造工程は複雑で、工程が長いため
に回転子１０１は高価なものとなっている。また治金的
接合方法によらないものは、強度が低く、高速回転およ
び急加減速に適さないという問題がある。

【０００６】この発明の目的は、特性が良好で、かつ安
価なＲＳＭにおける積層回転子とその製造方法を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１によるこの発明のＲＳＭにおける積層回転子
は、磁性金属の基板の中心に対して、凸形に屈曲し、貫
通して設けられている筋状の複数の穴を持つロータ素子
を単一または円周方向の位相をずらして積層して得る貫
通した複数の穴の中に非磁性体を固定して得られること
を特徴とするものである。

【０００８】この発明では、磁性金属の基板の中心に対
して、凸形に屈曲し、貫通した筋状の複数の穴が形成さ
れてロータ要素が製作される。この製作されたロータ要
素が単一または円周方向の位相をずらして積層、固定さ
れて、積層されたロータ要素が得られる。さらにこの積
層されたロータ要素に貫通して設けられている複数の穴
の中に非磁性体が固定されて特性が良好で、かつ安価な
積層回転子が得られる。

【０００９】請求項２によるこの発明のＲＳＭにおける
積層回転子の製造方法は、磁性金属の基板の中心に対
し、凸形に屈曲し、貫通して設けられている筋状の複数
の穴を形成せしめてロータ要素を製作し、このロータ要
素を単一または円周方向の位相をずらして積層して固定
した後、前記貫通している複数の穴の中に非磁性体を鋳
造により充填、接合することを特徴とするものである。

【００１０】請求項３によるこの発明のＲＳＭにおける
積層回転子の製造方法は、磁性金属の基板の中心に対し
て、凸形に屈曲し、貫通して設けられている筋状の複数
の穴を形成せしめてロータ要素を製作し、このロータ要
素を単一または円周方向の位相をずらして積層して固定
した後、前記貫通している複数の穴の中に非磁性固体を
挿入し、固相接合または固液反応接合により積層された
ロータ要素と前記非磁性固体とを一体接合することを特
徴とするものである。

【００１１】請求項４によるこの発明のＲＳＭにおける
積層回転子の製造方法は、磁性金属の基板の中心に対し
て、凸形に屈曲し、貫通して設けられている筋状の複数
の穴を形成せしめてロータ要素を製作し、このロータ要
素を単一または円周方向の位相をずらして積層して固定
した後、前記貫通している複数の穴の中に非磁性体粉末
を充填し、焼結により積層されたロータ要素と前記非磁
性粉末を一体接合することを特徴とするものである。

【００１２】上記の請求項２，３，４の発明では、磁性
金属に基板の中心に対して、凸形に屈曲し、貫通した筋
状の複数の穴が形成されてロータ要素が製作される。こ
の製作されたロータ要素が単一または円周方向の位相を
ずらして積層して固定されて、積層されたロータ要素が
得られる。このロータ要素に貫通している複数の穴に、
請求項２では非磁性体が鋳造により充填、接合される。
請求項３では前記複数の穴に、非磁性固体が挿入され、
固相接合または固液反応接合により一体接合される。ま
た、請求項４では前記複数の穴に、非磁性体粉末が充填
され焼結により一体接合される。

【００１３】請求項５によるこの発明のＲＳＭにおける
積層回転子は、非磁性金属の基板の中心に対して、凸形
に屈曲し、貫通して設けられている筋状の複数の穴を持
つロータ素子を単一または円周方向の位相をずらして積
層している貫通した複数の穴の中に磁性体を固定して得
られることを特徴とするものである。

【００１４】この請求項５の発明では、非磁性金属の基
板の中心に対して、凸形に屈曲し、貫通した筋状の複数
の穴が形成されてロータ要素が製作される。この製作さ
れたロータ要素が単一または円周方向の位相をずらして
積層、固定されて、積層されたロータ要素が得られる。
さらにこの積層されたロータ要素に貫通して設けられて
いる複数の穴の中に磁性体が固定されて特性が良好で、
かつ安価な積層回転子が得られる。

【００１５】請求項６によるこの発明のＲＳＭにおける
積層回転子の製造方法は、非磁性金属の基板の中心に対
して、凸形に屈曲し、貫通して設けられている筋状の複
数の穴を形成せしめてロータ要素を製作し、このロータ
要素を単一または円周方向の位相をずらして積層して固
定した後、前記貫通している複数の穴の中に磁性体を鋳
造により充填、接合することを特徴とするものである。

【００１６】請求項７によるこの発明のＲＳＭにおける
積層回転子の製造方法は、非磁性金属の基板の中心に対
して、凸形に屈曲し、貫通して設けられている筋状の複
数の穴を形成せしめてロータ要素を製作し、このロータ
要素を単一または円周方向の位相をずらして積層して固
定した後、前記貫通している複数の穴の中に磁性固体を
挿入し、固相接合または固液反応接合により積層された
ロータ要素と前記磁性固体とを一体接合することを特徴
とするものである。

【００１７】請求項８によるこの発明のＲＳＭにおける
積層回転子の製造方法は、非磁性金属の基板の中心に対
して、凸形に屈曲し、貫通して設けられている筋状の複
数の穴を形成せしめてロータ要素を製作し、このロータ
要素を単一または円周方向の位相をずらして積層して固
定した後、前記貫通している複数の穴の中に磁性体粉末
を充填し、焼結により積層されたロータ要素と前記磁性
体粉末を一体接合することを特徴とするものである。

【００１８】上記の請求項６，７，８の発明では、非磁
性金属の基板の中心に対して、凸形に屈曲し、貫通した
筋状の複数の穴が形成されてロータ要素が製作される。
この製作されたロータ要素が単一または円周方向の位相
をずらして積層して固定されて、積層されたロータ要素
が得られる。このロータ要素に貫通している複数の穴
に、請求項６では磁性体が鋳造により充填、接合され
る。請求項７では前記複数の穴に、磁性固体が挿入さ
れ、固相接合または固液反応接合により一体接合され
る。また、請求項８では前記複数の穴に、磁性体粉末が
充填され焼結により一体接合される。

【００１９】請求項９によるこの発明のＲＳＭにおける
積層回転子の製造方法は、請求項２，３，４，６，７，
８の発明において、前記貫通している複数の穴を、プレ
ス，パンチング，エッチング，放電加工、レーザ加工の
いずれれかの加工で行うことを特徴とするもので、製作
個数、筋状の穴幅寸法などによりいずれかの加工が選択
されて穴加工が行われる。

【００２０】請求項１０によるこの発明のＲＳＭにおけ
る積層回転子の製造方法は、請求項３，７の発明におい
て、前記固相接合がＨＩＰ処理、固液反応接合がロウ付
であることを特徴とするものであり、前記複数の穴に非
磁性固体または磁性固体を挿入してＨＩＰ処理またはロ
ウ付で一体接合するのが望ましい。

【００２１】請求項１１によるこの発明のＲＳＭにおけ
る積層回転子の製造方法は、請求項４，８の発明におい
て、前記焼結が、ＨＩＰ法または溶浸法であることを特
徴とするものであり、前記複数の穴に非磁性体粉末また
は磁性体粉末を充填してＨＩＰ法または溶浸法の焼結に
より一体接合するのが望ましい。

【００２２】

【発明の実態の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基いて詳細に説明する。

【００２３】図１および図２を参照するに、ＲＳＭにお
ける回転子のロータ要素１を構成する一部の磁性金属の
基板３には、厚さＴが０．３〜５ｍｍの磁性材の３％珪
素鋼板が利用される。この磁性金属の基板３にはその中
心５に向って凸形に屈曲する筋状の複数の穴７が、プレ
ス，パンチング，エッチング，放電，レーザなどにより
加工される。これらの加工のうちいずれかの加工が製作
個数、筋状の穴幅寸法などにより選択される。例えばプ
レスにより複数の穴７が加工されたロータ要素１は、金
型内で積層、固定されるが、プレス以外の加工で穴加工
されたロータ要素１は積層後、溶接により積層外周部で
固定される。

【００２４】＜一般鋳造の例＞積層されたロータ要素１
（積層体）の前記各穴７に非磁性体９を一般の鋳造で充
填、接合する場合には、前記各穴７を亜鉛メッキした
後、脱脂洗浄後坩堝に設置される。そして前記複数の穴
７に鋳造する非磁性体９としては、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系
アルミニウム合金を用い、溶解した後、筋状の穴７部が
充分に充填するように鋳込み、機械加工により外周部１
１を削り出し、両端面を仕上げると、図３に示されてい
るような特性が良好で、かつ安価で、しかも容易に積層
回転子１３を得ることができる。

【００２５】＜低圧鋳造の例＞前記積層されたロータ要
素１（積層体）の前記各穴７に非磁性体９を低圧鋳造で
充填、接合する場合には、図４に示した低圧鋳造装置２
１が使用される。図４において低圧鋳造装置２１は炉２
３を備えており、この炉２３にはルツボ２５が設けら
れ、このルツボ２５内に非磁性体９である例えばアルミ
ニウム合金（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系）の溶湯が入れられて
いる。前記ルツボ２５の上部には上金型２７、下金型２
９からなる金型３１が設けられており、前記上金型２７
を上下動せしめる流体シリンダ３３が設けられている。
前記ルツボ２５の図４において左側には加圧ガス注入口
３５が設けられている。

【００２６】上記構成により、積層されたロータ要素１
を下金型２９にセットし、加圧ガス注入口３５からガス
を注入すると、非磁性体９であるアルミニウム合金の溶
湯が押し上げられて積層されたロータ要素１の複数の穴
７に流れると共に、例えば圧力を０．１５〜０．７ｋｇ
ｆ／ｃｍ² ，加圧速度を０．０２５〜０．０６０ｋｇｆ
／ｃｍ² ・ｓｅｃの条件で流体シリンダ３３を下降させ
ることによって、上金型２７と下金型２９とで前記複数
の穴７に非磁性体９であるアルミニウム合金９が鋳込み
される。その後、機械加工により外周部１１を削り出
し、両端面を仕上げると、上述と同様に図３に示されて
いるような特性が良好で、かつ安価で、しかも容易に積
層回転子１３を得ることができる。

【００２７】＜高圧鋳造の例＞前記積層されたロータ要
素１（溶接で固定し亜鉛メッキ処理した磁性材料である
珪素鋼板鉄の積層体）の前記各穴７に非磁性体９を高圧
鋳造で充填、接合する場合には、図５に示した高圧鋳造
装置４１が使用される。図５において高圧鋳造装置４１
は立設されたベース４３を備えており、このベース４３
上の右側には射出シリンダ４５が設けられている。この
射出シリンダ４５は前記ベース４３の左側に設けられて
いるモータ４７を駆動し油圧ポンプ４９を作動せしめる
ことにより作動されるものである。

【００２８】前記ベース４３上には固定金型５１を備え
た固定盤５３が設けられていると共に、可動金型５５を
備えた可動盤５７が設けられている。この可動盤５７は
形締機構５９により形締めされるものである。また、前
記射出シリンダ４５には射出プランジャ６１が連結さ
れ、この射出プランジャ６１の周囲には射出スリーブ６
３が設けられている。

【００２９】上記構成により、積層されたロータ要素１
を固定金型５１と可動金型５５との間にセットし、形締
機構５９の作動で可動盤５７を図５において右側へ移動
せしめて型締めを行った後、モータ４７の駆動で油圧ポ
ンプ４９を作動せしめて射出シリンダ４５を作動せしめ
る。この射出シリンダ４７の作動射出スリップ６３か
ら、圧力を５０〜７００ｋｇｆ／ｃｍ² 、加圧速度を
０．５〜１．０ｍ／ｓｅｃの条件で非磁性体９であるア
ルミニウム合金を射出して、積層されたロータ要素１の
複数の穴７に充填して鋳込みされる。その後、機械加工
により外周部１１を削り出し、両端面を仕上げると、上
述と同様に図３に示されているような特性が良好で、か
つ安価で、しかも容易に積層回転子１３を得ることがで
きる。

【００３０】＜金属粉末射出成形（ＭＩＭ），または板
金加工法により固体製作し、ＨＩＰにより接合した例＞
前記積層されたロータ要素１（積層体）の前記各穴７
に、非磁性体９である金属粉末射出成形（ＭＩＭ）によ
り製作された非磁性固体９Ｋを挿入し、ＨＩＰにより、
一体接合する場合には、図６および図７に示されている
ように、ロータ要素１（積層体）をキャニング用ケース
７１内に設置し、多数の筋状の複数の穴７の形状に合わ
せて非磁性金属粉末ＳＵＳ３０４を用いてＭＩＭ法によ
り成形，焼結した非磁性固体９Ｋ、または非磁性材ＳＵ
Ｓ３０４の板材をプレスを用いた板金加工で製作した非
磁性固体９Ｋを各穴７に挿入し、前記ケース７１内を真
空脱気した後密閉する。

【００３１】ＨＩＰ処理は１０００〜１１００℃、１０
００〜２０００ｋｇｆ／ｃｍ² 、２時間保持で行い拡散
接合させる。ＨＩＰ処理後、機械加工により外周部１１
を削り出し、両端面を仕上げると、上述と同様に図３に
示されているような特性が良好で、かつ安価でしかも容
易に積層回転子１３を得ることができる。

【００３２】＜ＨＩＰ法による焼結・接合の例＞前記積
層されたロータ要素１（積層体）の前記各穴７に、非磁
性体９である非磁性金属粉末９Ｆを充填し、焼結により
一体接合する場合には、図８および図９に示されている
ように、ロータ要素１（積層体）をキャニング用ケース
７１内に設置し、多数の筋状の複数の穴７にＳＵＳ３０
４などの非磁性金属粉末９Ｆを充填後、前記ケース７１
内を真空脱気した後密閉する。

【００３３】ＨＩＰ処理は１０００〜１１００℃、１０
００〜２０００ｋｇｆ／ｃｍ² 、２時間保持で行い焼結
および拡散接合させる。ＨＩＰ処理後、機械加工により
外周部１１を削り出し、両端面を仕上げると、上述と同
様に図３に示されているような特性が良好で、かつ安価
でしかも容易に積層回転子１３を得ることができる。

【００３４】＜溶浸法による焼結、接合の例＞前記積層
されたロータ要素１（積層体）の前記各穴７に、非磁性
体９であるＮｉ−Ｃｕ合金のモネル粉末９Ｆ（６５Ｎｉ
−２７Ｃｕ−２．５Ｆｅ−１．０Ｍｏ−４．０Ｓｉ）を
充填し、焼結により一体接合する場合には、図８および
図９に示されているように、ロータ要素１（積層体）を
ケース７１内に設置し、多数の筋状の複数の穴７に非磁
性材のＮｉ−Ｃｕ合金のモネル粉末９Ｆを充填し、Ｎｉ
ロウＪＩＳ ＢＮｉ−３をその上に載せる。

【００３５】Ｎｉ量Ｗ（ｇ）は、前記穴７部の体積をＶ
としてモネル粉末の充填率ｄより、Ｗ＝｛Ｖ（１−ｄ）
／８．１｝×１．３とする。これを真空炉を用いて１．
３〜１３Ｐａの真空度で、１０１０〜１１７５℃、０．
５〜１．０時間で処理し、焼結、接合した後、機械加工
により外周部１１を削り出し、両端面を仕上げると、上
述と同様に図３に示されているような特性が良好で、か
つ安価に、しかも容易に積層回転子１３を得ることがで
きる。

【００３６】図１０には別のロータ要素８１を製作する
実施の形態の例が示されている。すなわち、図１０にお
いて、ロータ要素８１を構成する一部の非磁性金属の基
板８３には、厚さＴが０．３〜５ｍｍの非磁性の高マン
ガン鋼などが利用される。この非磁性金属の基板８３に
はその中心８５に向かって凸形に屈曲する筋状の複数の
穴８７がプレス，パンチング，エッチング，放電，レー
ザなどにより加工される。これらの加工のうちいずれか
の加工が製作個数、筋状の穴幅寸法などにより選択され
る。例えばプレスにより複数の穴８７が加工されたロー
タ要素８１は、金型内で積層、固定されるが、プレス以
外の加工で穴加工されたロータ要素８１は積層後、溶接
により積層外周部で固定される。

【００３７】＜一般鋳造の例＞積層されたロータ要素８
１（積層体）の前記各穴８７に磁性体８９を一般の鋳造
で充填、接合する場合には、前記各穴８７を亜鉛メッキ
した後、脱脂洗浄後坩堝に設置される。そして前記複数
の穴８７に鋳造する磁性体８９としては、例えば飽和密
度の高いコバルト系金属を用い、溶解した後、筋状の穴
８７が充分に充填するように鋳込み、機械加工により外
周部９１を削り出し、両端面を仕上げすると、図３と同
形状で磁性、非磁性材の配置を逆にした特性が良好で、
かつ安価で、しかも容易に積層回転子１３を得ることが
できる。

【００３８】＜低圧鋳造の例＞前記積層されたロータ要
素８１（積層体）の前記各穴７に磁性体８９を低圧鋳造
で充填、接合する場合には、図４に示した定圧鋳造装置
２１が使用される。図４における低圧鋳造装置２１の構
造は上述どおりであるので、詳細な説明を省略する。

【００３９】上記構成により、積層されたロータ要素８
１を下金型２９にセットし、加圧ガス注入口３５からガ
スを注入すると、磁性体８９である飽和密度の高いコバ
ルト系金属の溶湯が押し上げられて積層されたロータ要
素８１の複数の穴８７に流れると共に、例えば圧力を
０．１５〜０．７ｋｇｆ／ｃｍ² ，加圧速度を０．０２
５〜０．０６０ｋｇｆ／ｃｍ² ・ｓｅｃの条件で流体シ
リンダ３３を下降させることによって、上金型２７と下
金型２９とで前記複数の穴８７に磁性体８９である飽和
密度の高いコバルト系金属が鋳込みされる。その後、機
械加工により外周部９１を削り出し、両端面を仕上げる
と、上述と同様に図３と同形状で磁性，非磁性材の配置
を逆にした特性が良好で、かつ安価で、しかも容易に積
層回転子１３を得ることができる。

【００４０】＜高圧鋳造の例＞前記積層されたロータ要
素８１（積層体）の前記各穴８７に磁性体８９を高圧鋳
造で充填、接合する場合には、図５に示した高圧鋳造装
置４１が使用される。図５における高圧鋳造装置４１の
構造は上述どおりであるので、詳細な説明を省略する。

【００４１】上記構成により、積層されたロータ要素８
１を固定金型５１と可動金型５５との間にセットし、形
締機構５９の作動で可動盤５７を図５において右側へ移
動せしめて型締めを行った後、モータ４７の駆動で油圧
ポンプ４９を作動せしめて射出シリンダ４５を作動せし
める。この射出シリンダ４７の作動で射出スリーブ６３
から、圧力を５０〜７００ｋｇｆ／ｃｍ² 、加圧速度を
０．５〜１．０ｍ／ｓｅｃの条件で磁性体８９を射出し
て、積層されたロータ要素８１の複数の穴８７に充填し
て鋳込みされる。その後、機械加工により外周部９１を
削り出し、両端面を仕上げると、上述と同様に図３と同
形状で、磁性，非磁性材の配置を逆にした特性が良好
で、かつ安価で、しかも容易に積層回転子１３を得るこ
とができる。

【００４２】＜金属粉末射出成形（ＭＩＭ），または板
金加工法により固体製作し、ＨＩＰにより接合した例＞
前記積層されたＳＵＳ３０４などの非磁性材料からなる
ロータ要素８１（積層体）の前記各穴８７に、磁性体８
９である金属粉末射出成形（ＭＩＭ）により製作された
磁性固体８９Ｋを挿入し、固相接合または固液反応接合
により、一体接合する場合には、図６および図７に示さ
れているように、ロータ要素８１（積層体）をキャニン
グ用ケース７１内に設置し、多数の筋状の複数の穴８７
の形状に合わせて磁性金属Ｎｉ系合金粉末を用いてＭＩ
Ｍ法により成形，焼結した磁性固体８９Ｋ、または磁性
材金属のケイ素鋼板をプレスを用いた板金加工で製作し
た磁性固体８９Ｋを各穴８７に挿入し、前記ケース７１
内を真空脱気した後密閉する。

【００４３】ＨＩＰ処理は１０００〜１１００℃、１０
００〜２０００ｋｇｆ／ｃｍ² 、２時間保持で行い拡散
接合させる。ＨＩＰ処理後、機械加工により外周部９１
を削り出し、両端面を仕上げると、上述と同様に図３と
同形状で磁性、非磁性材の配置を逆にした特性が良好
で、かつ安価で、しかも容易に積層回転子１３を得るこ
とができる。

【００４４】＜ＨＩＰ法による焼結・接合の例＞前記積
層されたＳＵＳ３０４などの非磁性材料からなるロータ
要素８１（積層体）の前記各穴８７に、磁性体８９であ
る磁性金属Ｎｉ系合金粉末８９Ｆを充填し、焼結により
一体接合する場合には、図８および図９に示されている
ように、ロータ要素８１（積層体）をキャニング用ケー
ス７１内に設置し、多数の筋状の複数の穴８７にＮｉ系
合金粉末などの磁性金属粉末８９Ｆを充填後、前記ケー
ス７１内を真空脱気した後密閉する。

【００４５】ＨＩＰ処理は１０００〜１１００℃、１０
００〜２０００ｋｇｆ／ｃｍ² 、２時間保持で行い焼結
および拡散接合させる。ＨＩＰ処理後、機械加工により
外周部９１を削り出し、両端面を仕上げると、上述と同
様に図３と同形状で磁性、非磁性材の配置を逆にした特
性が良好で、かつ安価で、しかも容易に積層回転子１３
を得ることができる。

【００４６】＜溶浸法による焼結、接合の例＞前記積層
されたＳＵＳ３０４などの非磁性材料からなるロータ要
素８１（積層体）の前記各穴８７に、磁性体８９である
Ｎｉ系合金粉末８９Ｆを充填し、焼結により一体接合す
る場合には、図８および図９に示されているように、ロ
ータ要素８１（積層体）をケース７１内に設置し、多数
の筋状の複数の穴８７に非磁性材のＮｉ系合金粉末８９
Ｆを充填し、ＮｉロウＪＩＳ ＢＮｉ−３をその上に載
せる。

【００４７】これを真空炉を用いて、焼結、接合した
後、機械加工により外周部９１を削り出し、両端面を仕
上げると、上述と同様に図４と同形状で磁性，非磁性材
の配置を逆にした特性が良好で、かつ安価に、しかも容
易に積層回転子１３を得ることができる。

【００４８】前記ロータ要素１，８１の基板３，８３に
おける薄板の磁性材料としてはＪＩＳ鉄鋼で規定される
鋼鈑、鋼帯におけるＦｅ−Ｃ系材料、フェライトおよび
マルテンサイト系ステンレス鋼および電磁純鉄、ケイ素
鉄などがあり、非磁性材料としては、オーステナイト系
ステンレス鋼、銅および銅合金、アルミニウムおよびア
ルミニウム合金などがある。

【００４９】鋳造により、穴７，８７に充填する非磁性
材料としては、アルミニウムおよびアルミニウム合金、
銅および銅合金、オーステナイト系ステンレス鋼等があ
り、磁性材料としては、フェライトおよびマルテンサイ
ト系ステンレス鋼および電磁純鉄、ケイ素鉄などのＦｅ
系材料のほか、Ｃｏ系、Ｎｉ系の合金がある。

【００５０】前記穴７，８７部に挿入する固体のうち、
ＭＩＭ法および精密鋳造に用いる粉および材料は非磁性
材料としては、銅および銅合金、オーステナイト系ステ
ンレス鋼、高マンガン鋼などがあり、磁性材料として
は、フェライトおよびマルテンサイト系材料および電磁
純鉄、ケイ素鉄などのＦｅ系材料のほか、Ｃｏ系、Ｎｉ
系の合金がある。また板金加工方法に用いる板材は、非
磁性材料として銅および銅合金、オーステナイト系ステ
ンレス鋼、高マンガン鋼などがあり、磁性材料として
は、フェライトおよびマルテンサイト系ステンレス鋼お
よび電磁純鉄、ケイ素などのＦｅ系材料のほか、Ｃｏ
系、Ｎｉ系の合金がある。

【００５１】粉末治金により、穴７，８７に充填する非
磁性材料としては、オーステナイト系ステンレス鋼、高
マンガン鋼、銅および銅合金、アルミニウムおよびアル
ミニウム合金などがあり、磁性材料としては、フェライ
トおよびマルテンサイト系ステンレス鋼および電磁純
鉄、ケイ素鉄などのＦｅ系材料のほか、Ｃｏ系、Ｎｉ系
の合金がある。

【００５２】なお、この発明は、前述した実施の形態に
限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、そ
の他の態様で実施し得るものである。

【００５３】

【発明の効果】以上のごとき実施の形態での説明より理
解されるように、請求項１，５の発明によれば、特性が
良好で、かつ安価なＲＳＭ磁気異方性の積層回転子を得
ることができる。

【００５４】請求項２，３，４，６，７および８の発明
によれば、金属薄板の磁性材料または非磁性材料に中心
に向かって凸形に屈曲する複数の筋状の穴を加工し積層
した後、穴部に非磁性材または磁性材を鋳造により、充
填・接合し、または、穴部に非磁性材または磁性材から
なる固体を挿入、接合し、あるいは、穴部に非磁性材ま
たは磁性材の粉末を充填し焼結とともに接合することに
より、ＲＳＭ用磁気異方性の積層回転子を特性が良好
で、容易にかつ安価で製造することができる。

【００５５】請求項９の発明によれば、製作個数、筋状
の穴幅寸法などによりいずれかの加工を選択して穴加工
を行うことができる。

【００５６】請求項１０，１１の発明によれば、複数の
穴に非磁性体または磁性体を一体接合する際に、強固に
接合させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の一形態例を示すロータ要素の
外観図である。

【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図であ
る。

【図３】図１のロータ要素を複数積層して得られるこの
発明のＲＳＭ用回転子の外観図である。

【図４】低圧鋳造装置の一例を示す図である。

【図５】高圧鋳造装置の一例を示す図である。

【図６】ケース内に非磁性または磁性材からなる積層さ
れたロータ要素における複数の穴に磁性固体または非磁
性固体を挿入し接合する一例を示す図である。

【図７】図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図
である。

【図８】ケース内に非磁性または磁性材からなる積層さ
れたロータ要素における複数の穴に磁性金属粉末または
非磁性金属粉末を挿入し焼結により接合する一例を示す
図である。

【図９】図８におけるＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図であ
る。

【図１０】図１に代る別の実施の形態例を示すロータ要
素の外観図である。

【図１１】従来のＲＳＭ用回転子の外観図である。

【符号の説明】

１，８１ ロータ要素 ３，８３ 基板 ５，８５ 中心 ７，８７ 穴 ９ 非磁性体 １１，９３ 外周部 １３ 積層回転子 ９１ 磁性材

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性金属の基板の中心に対して、凸形に
   屈曲し、貫通して設けられている筋状の複数の穴を持つ
   ロータ素子を単一または円周方向の位相をずらして積層
   して得る貫通した複数の穴の中に非磁性体を固定して得
   られることを特徴とするリラクタンス同期電動機におけ
   る積層回転子。
2. 【請求項２】 磁性金属の基板の中心に対し、凸形に屈
   曲し、貫通して設けられている筋状の複数の穴を形成せ
   しめてロータ要素を製作し、このロータ要素を単一また
   は円周方向の位相をずらして積層して固定した後、前記
   貫通している複数の穴の中に非磁性体を鋳造により充
   填、接合することを特徴とするリラクタンス同期電動機
   における積層回転子の製造方法。
3. 【請求項３】 磁性金属の基板の中心に対して、凸形に
   屈曲し、貫通して設けられている筋状の複数の穴を形成
   せしめてロータ要素を製作し、このロータ要素を単一ま
   たは円周方向の位相をずらして積層して固定した後、前
   記貫通している複数の穴の中に非磁性固体を挿入し、固
   相接合または固液反応接合により積層されたロータ要素
   と前記非磁性固体とを一体接合することを特徴とするリ
   ラクタンス同期電動機における積層回転子の製造方法。
4. 【請求項４】 磁性金属の基板の中心に対して、凸形に
   屈曲し、貫通して設けられている筋状の複数の穴を形成
   せしめてロータ要素を製作し、このロータ要素を単一ま
   たは円周方向の位相をずらして積層して固定した後、前
   記貫通している複数の穴の中に非磁性体粉末を充填し、
   焼結により積層されたロータ要素と前記非磁性粉末を一
   体接合することを特徴とするリラクタンス同期電動機に
   おける積層回転子の製造方法。
5. 【請求項５】 非磁性金属の基板の中心に対して、凸形
   に屈曲し、貫通して設けられている筋状の複数の穴を持
   つロータ素子を単一または円周方向の位相をずらして積
   層して得る貫通した複数の穴の中に磁性体を固定して得
   られることを特徴とするリラクタンス同期電動機におけ
   る積層回転子。
6. 【請求項６】 非磁性金属の基板の中心に対して、凸形
   に屈曲し、貫通して設けられている筋状の複数の穴を形
   成せしめてロータ要素を製作し、このロータ要素を単一
   または円周方向の位相をずらして積層して固定した後、
   前記貫通している複数の穴の中に磁性体を鋳造により充
   填、接合することを特徴とするリラクタンス同期電動機
   における積層回転子の製造方法。
7. 【請求項７】 非磁性金属の基板の中心に対して、凸形
   に屈曲し、貫通して設けられている筋状の複数の穴を形
   成せしめてロータ要素を製作し、このロータ要素を単一
   または円周方向の位相をずらして積層して固定した後、
   前記貫通している複数の穴の中に磁性固体を挿入し、固
   相接合または固液反応接合により積層されたロータ要素
   と前記磁性固体とを一体接合することを特徴とするリラ
   クタンス同期電動機における積層回転子の製造方法。
8. 【請求項８】 非磁性金属の基板の中心に対して、凸形
   に屈曲し、貫通して設けられている筋状の複数の穴を形
   成せしめてロータ要素を製作し、このロータ要素を単一
   または円周方向の位相をずらして積層して固定した後、
   前記貫通している複数の穴の中に磁性体粉末を充填し、
   焼結により積層されたロータ要素と前記磁性体粉末を一
   体接合することを特徴とするリラクタンス同期電動機に
   おける積層回転子の製造方法。
9. 【請求項９】 前記貫通している複数の穴を、プレス，
   パンチング，エッチング，放電加工，レーザ加工のいず
   れかの加工で行うことを特徴とする請求項２，３，４，
   ６，７，８のいずれか１つに記載のリラクタンス同期電
   動機における積層回転子の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記固相接合がＨＩＰ処理、固液反応
    接合がロウ付であることを特徴する請求項３または７記
    載のリラクタンス同期電動機における積層回転子の製造
    方法。
11. 【請求項１１】 前記焼結が、ＨＩＰ法または溶浸法で
    あることを特徴とする請求項４または８記載のリラクタ
    ンス同期電動機における積層回転子の製造方法。