JPH11346447A - 鉄 心 - Google Patents
鉄 心Info
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- JPH11346447A JPH11346447A JP10151333A JP15133398A JPH11346447A JP H11346447 A JPH11346447 A JP H11346447A JP 10151333 A JP10151333 A JP 10151333A JP 15133398 A JP15133398 A JP 15133398A JP H11346447 A JPH11346447 A JP H11346447A
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- core
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
る。 【解決手段】 コア片3a、4aが薄肉部3b、4bを
介して連結された第1および第2の磁性材料3、4を積
層してなり薄肉部3b、4bを折曲させることにより環
状に形成された鉄心6において、薄肉部3b、4bを挟
んで相対向する各コア片3a、4aの縁部同士が互い違
いに重なり合って環状に形成される。
Description
変成器などの電磁機器の主要部を構成する鉄心に係り、
特にコア片が薄肉部を介して連結された磁性材料を積層
し、薄肉部を折曲させることにより環状に形成する構造
に関するものである。
開示されたこの種従来の電動機の鉄心は、図20および
21に示すようにコア片1aが薄肉部1bを介して連結
された磁性材料1を所定の枚数積層して、巻線性を良く
するためにこの状態で巻線機(図示せず)により巻線2
を施した後、図に示すように各薄肉部1bを折曲させる
ことにより環状に形成して構成されている。
うに構成されており、環状に形成される際に突き合わさ
れる面、すなわち、各薄肉部1bを介して相対向するコ
ア片1aおよび磁性材料1の両端に位置するコア片1a
の各縁部の端面は、プレス打ち抜きの際に表面粗さや加
工誤差が生じるために実際には数μmから十数μm程度
の隙間を介して突き合わされるので、この隙間により磁
気抵抗が増大し鉄心の磁気性能を低下させるという問題
点があった。
常皮膜が形成されており、この皮膜により磁束の通過を
妨げて渦電流損を抑制するという役割を担っているが、
打ち抜かれた端面には皮膜が存在しないため、各コア片
1aの突き合わされる面の積層方向全域にわたって渦電
流が発生し、この渦電流により鉄損を生じ磁気性能を低
下させるという問題点があった。
向の外力に対する保持力が弱いため、鉄心全体としても
剛性が弱く、特に磁気による力が鉄心にかかる電動機の
場合強度的に問題点があった。
ためになされたもので、磁気抵抗の増加および渦電流の
発生を抑制することにより磁気性能の向上を図るととも
に剛性の向上を図ることが可能な鉄心を提供することを
目的とするものである。
る鉄心は、コア片が薄肉部を介して連結された磁性材料
を積層してなり薄肉部を折曲させることにより環状に形
成された鉄心において、薄肉部を挟んで相対向する各コ
ア片の縁部同士を互い違いに重なり合わせて環状に形成
したものである。
求項1において、各コア片の縁部同士を互い違いに一枚
ずつ重なり合わせたものである。
求項1または2において、磁性材料が積層された状態
で、すでに各コア片の縁部の一部同士が互い違いに重な
り合うようにしたものである。
求項1または2において、折曲された状態で薄肉部の折
り曲げ位置と重なり合った両コア片の各縁部の最も突出
した両位置とをそれぞれ結ぶ両直線でなす角度を折り曲
げ角度より大に形成したものである。
求項1または2において、端部のコア片の縁部を積層方
向に順次階段状に重なり合わせたものである。
求項1または2において、端部のコア片の縁部同士の対
向面を積層方向に順次結ぶ線がV字状をなすように階段
状に重なり合わせたものである。
求項6において、対向面を積層方向中央部より両側に順
次隙間が大きくなるように配設したものである。
求項1ないし6のいずれかにおいて、各コア片の縁部同
士の対向面を当接するようにしたものである。
求項1ないし6のいずれかにおいて、各コア片の縁部同
士の対向面間に所定の間隙を形成したものである。
請求項1ないし9のいずれかにおいて、積層された各磁
性材料の重なり合う端部の厚みを各磁性材料の板厚より
小に形成したものである。
実施の形態を図に基づいて説明する。図1はこの発明の
実施の形態1における電動機の鉄心の構成を示す平面
図、図2は図1に示す磁性材料をプレス打ち抜きにより
形成する工程を示す図、図3は図2により形成された磁
性材料が積層された状態を示す平面図、図4は図3に示
す磁性材料に巻線が施された状態を示す平面図、図5は
図1における鉄心の薄肉連結部の構成を示す断面図、図
6はこの発明の実施の形態1における鉄心の図1とは異
なる構成を示す平面図、図7は図6に示す磁性材料に巻
線が施された状態を示す平面図である。
bを介して連結された第1の磁性材料、4は各コア片4
aが薄肉部4bを介して連結された第2の磁性材料で、
薄肉部4bの形状が第1の磁性材料3の薄肉部3bの形
状と左右対称に形成され、これら第1および第2の磁性
材料3、4は順次交互に積層されている。5は積層され
た各コア片3a、4aに巻回された巻線、6は積層され
た各磁性材料3、4の各薄肉部3b、4bを折曲させる
ことによって環状に形成された鉄心であり、各薄肉部3
b、4bを挟んで相対向する各コア片3a、4aの縁部
同士は、図5に示すように互い違いに重なり合った状態
になっている。
1における鉄心の製造方法について説明する。まず、図
2に矢印Aで示す位置において、第1の磁性材料3を加
工する第1段階として、図中ハッチングで示す部分をプ
レス打ち抜きすることにより薄肉部3b周辺を形成す
る。又、矢印Bで示す位置においては、第2の磁性材料
4を加工する第1段階として、図中ハッチングで示す部
分をプレス打ち抜きすることにより薄肉部4b周辺を形
成する。
部3bが形成された部分と薄肉部4bが形成された部分
を順次交互に、図中ハッチングで示す部分をプレス打ち
抜きすることにより、それぞれ第1および第2の磁性材
料3、4が形成され、これら第1および第2の磁性材料
3、4は金型内で順次積層され、これと同時に打ち抜き
かしめがなされて図3に示すように一体化される。次
に、積層された第1および第2の磁性材料3、4の各コ
ア片3a、4aに図4に示すように巻線5を施した後、
各薄肉部3b、4bを折曲させることにより環状に形成
して鉄心6が完成する。
薄肉部3b、4bを挟んで相対向する各コア片3a、4
aの縁部を互い違いに重なり合わせて環状に形成してい
るので、各コア片3a、4a同士の接合部の表面積が増
大することにより磁気抵抗の増加を抑制して磁気性能の
向上を図ることができ、又、打ち抜かれた各コア片3
a、3bの端面が重なり合わされた寸法だけ交互にずれ
て積層方向に分断され、同一平面に存在する部分の面積
が小さくなるため、渦電流の発生を抑制して鉄損を減少
させ磁気性能の向上を図ることができる。
かる力を受けることができるので、鉄心6の剛性を高め
て機械的強度の向上を図ることができる。又、第1およ
び第2の磁性材料3、4は複数枚ずつ交互に重ね合わせ
ても構わないが、上記のように1枚ずつ交互に重ね合わ
せることにより、各コア片3a、4a同士の接合部の表
面積をさらに増大させることができるため、磁気性能を
より向上させることができる。
磁極テイースを有する電動機の鉄心6について説明した
が、これに限定されるものではなく、例えば図6および
図7に示すように、直線状の各コア片7aが薄肉部7b
を介して連結された磁性材料7に巻線8を施した後、薄
肉部7bを折曲させることにより環状に形成して構成さ
れる例えば零相変流器等のような変成器の鉄心9に適用
しても良く、上記と同様の効果を発揮し得ることは言う
までもない。
の実施の形態2における鉄心の要部の構成をそれぞれ示
す平面図および斜視図、図10は図8に示す磁性材料を
薄肉部を折曲させて環状に形成した状態を示す平面図、
図11はこの発明の原理を説明するための図、図12は
この発明の実施の形態2における鉄心の要部の図9とは
異なる構成を示す斜視図である。
部10bを介して連結された第1の磁性材料、11は各
コア片11aが薄肉部11bを介して連結された第2の
磁性材料であり、これら第1および第2の磁性材料1
0、11は上記実施の形態1における第1および第2の
磁性材料3、4と同様に、薄肉部10b、11bの形状
が左右対称に形成されており、積層された状態で図8に
ハッチングで示すように、各薄肉部10b、11bを挟
んで相対向する各コア片10a、11aの縁部の一部同
士が互い違いに重なり合っている。
2における鉄心において、各コア片10a、11aの縁
部の一部同士が互い違いに重なり合うための条件につい
て説明する。まず、図10に示すように各薄肉部10
b、11bを図中矢印方向に折曲して、第1および第2
の磁性材料10、11を環状に形成した状態における折
り曲げ角度をθ1、上記のような状態で図11に示すよ
うに折り曲げ位置A1と、図中ハッチングで示すように
重なり合った両コア片10a、11aの各縁部の、最も
突出した両位置A2、A3とをそれぞれ結ぶ両直線L1、
L2でなす角度をθ2とした場合、両角度θ1、θ2の間の
関係がθ2>θ1を満足していれば、上記したように積層
された状態で、すでに各薄肉部10b、11bを挟んで
相対向する各コア片10a、11aの縁部の一部同士が
互い違いに重なり合っていたであろうことは明瞭であ
る。
1および第2の磁性材料10、11が積層された状態
で、すでに各コア片10a、11aの縁部の一部同士が
互い違いに重なり合っているように構成したので、折曲
時に各コア片10a、11aの縁部同士がぶつかること
なく確実に、且つ容易に全域にわたって重なり合いなが
ら折り曲げることができるため、組立作業性の向上を大
幅に向上させることが可能になる。
aに磁極テイースを有する鉄心について説明したが、こ
れに限定されるものではなく、例えば図12に示すよう
に、直線状の各コア片12a、13aが薄肉部12b、
13bを介して連結し、積層された第1および第2の磁
性材料12、13に巻線(図示せず)を施した後、各薄
肉部12b、13bを折曲させることにより環状に形成
して構成される例えば零相変流器等のような変成器の鉄
心に適用しても良く、上記と同様の効果を発揮し得るこ
とは言うまでもない。
形態3における鉄心の要部の構成を示し、(A)はコア
片の縁部同士が相対向している状態を示す断面図、
(B)はコア片の縁部同士が重なり合わさった状態示す
断面図、図14はこの発明の実施の形態3における鉄心
の要部の図13とは異なる構成を示し、(A)はコア片
の縁部同士が相対向している状態を示す断面図、(B)
はコア片の縁部同士が重なり合わさった状態を示す断面
図、図15はこの発明の実施の形態3における鉄心の要
部の図13とはさらに異なる構成を示し、(A)はコア
片の縁部同士が相対向している状態を示す断面図、
(B)はコア片の縁部同士が重なり合う直前の状態を示
す断面図、(C)はコア片の縁部同士が重なり合わさっ
た状態を示す断面図である。
対向する縁部が積層方向に順次階段状に重なり合って積
層された複数の端部のコア片14aでなる鉄心、15は
図14に示すように相対向する縁部同士の対向面を、積
層方向に順次結ぶ線がV字状をなすように積層された複
数の端部のコア片15bでなる鉄心、16は図15に示
すように相対向する縁部同士の対向面を、積層方向に順
次結ぶ線がV字状をなすように積層されるとともに、対
向面が積層方向中央部より両側に順次隙間が大きくなる
ように配設された複数の端部のコア片16aでなる鉄心
である。
ば、相対向する端部のコア片14aの縁部が積層方向に
順次階段状に重なり合うように積層されているので、相
対向するコア片14a同士の積層方向への移動に規制が
ないため、折曲時にいずれかの縁部同士に仮に引っ掛か
りが生じても、積層方向に逃がすことにより、容易に引
っ掛かりを解消してスムーズに折り曲げ重ね合わせるこ
とができ、組立作業性の向上を図ることができる。
れば、相対向する端部のコア片15aの縁部同士の対向
面を、積層方向に順次結ぶ線がV字状をなすように積層
されているので、コア片15aはV字状の頂点となる積
層方向中央部側に位置が規制されるため、折曲時にいず
れかの縁部同士に仮に引っ掛かりが生じても、積層方向
に振動を加えることにより、容易に引っ掛かりを解消し
てスムーズに折り曲げ重ね合わせることができ、組立作
業性の向上を図ることができる。
6によれば、相対向する端部のコア片16aの縁部同士
の対向面を、積層方向に順次結ぶ線がV字状をなすよう
に積層されるとともに、対向面が積層方向中央部より両
側に順次隙間が大きくなるように配設されているので、
コア片16aはV字状の頂点となる積層方向中央側に位
置が規制され、且つ中央から両側に向かって順次重ね合
わされるため、縁部同士の引っ掛かりもほとんど生じる
ことなくスムーズに折り曲げ重ね合わせることができ、
さらに組立作業性の向上を図ることができる。
形態4における鉄心の要部の構成を示す平面図である。
この実施の形態4は、図に示すように各コア片17aが
薄肉部17bを介して連結された磁性材料17を積層
し、各薄肉部17bを折曲させ各コア片17aの相対向
する縁部の対向面同士を当接させて環状に形成すること
により鉄心を構成したものである。
コア片17aの相対向する縁部の対向面同士を当接させ
て環状に形成することにより鉄心を構成しているので、
当接面で円周方向の力を受けることができるため、図中
ハッチングで示す重なりしろにより積層方向の力を受け
ることができることは勿論のこと、周方向の機械的強度
を向上させることができるとともに、当接面が傾斜して
いることにより半径方向の力も受けることができるた
め、半径方向の機械的強度も向上させることができ、特
に電磁力のかかる電動機の鉄心に適用されると優れた効
果を発揮することができる。
形態5における鉄心の要部の構成を示す平面図である。
この実施の形態5は、図に示すように各コア片18aが
薄肉部18bを介して連結された磁性材料18を積層
し、各薄肉部18bを折曲させ各コア片18aの相対向
する縁部の対向面同士の間に所定の間隙19を介在させ
て環状に形成することにより鉄心を構成したものであ
る。
コア片18aの相対向する縁部の対向面同士の間に所定
の間隙19を介在させて環状に形成することにより鉄心
を構成しているので、間隙19により円周方向に自由度
ができ、治具基準で組み立てることができるため、例え
ばプレス型の摩耗等により磁性材料18の形状寸法精度
が少し狂っても、これに影響されることなく組立精度の
向上を図ることができる。
形態6における鉄心の要部の構成を示し、(A)は磁性
材料の両端部が重ね合わされる前の状態を示す断面図、
(B)は磁性材料の両端部が重ね合わされている途中の
状態を示す断面図、図19はこの発明の実施の形態6に
おける鉄心の要部の図18とは異なる構成を示す断面図
である。この実施の形態6は、図に示すように積層され
た各磁性材料20の重なり合う端部の角部に円弧部20
aを形成したものである。
磁性材料20の重なり合う端部の角部に円弧部20aを
形成したので、磁性材料20の端部の結合時における嵌
入が容易となり組立作業性の向上を図ることができる。
なお、磁性材料20の端部の形状は図18に示すように
円弧部20aを形成するものに限定されるものではな
く、図19に示すように各磁性材料21の重なり合う端
部の角部に傾斜部21aを形成するようにしても良く、
要するに各磁性材料の重なり合う端部の厚みを、磁性材
料の板厚より小に形成しておけば、端部の結合時におけ
る嵌入が容易となる。
れば、コア片が薄肉部を介して連結された磁性材料を積
層してなり薄肉部を折曲させることにより環状に形成さ
れた鉄心において、薄肉部を挟んで相対向する各コア片
の縁部同士を互い違いに重なり合わせて環状に形成した
ので、磁気抵抗の増加および渦電流の発生を抑制し磁気
性能の向上を図るとともに剛性の向上を図ることが可能
な鉄心を提供することができる。
求項1において、各コア片の縁部同士を互い違いに一枚
ずつ重なり合わせたので、剛性の向上を図ることが可能
であることは勿論のこと、磁気抵抗の増加および渦電流
の発生をさらに抑制し大幅な磁気性能の向上を図ること
が可能な鉄心を提供することができる。
1または2において、磁性材料が積層された状態で、す
でに各コア片の縁部の一部同士が互い違いに重なり合う
ようにしたので、磁気性能および剛性の向上を図ること
が可能であることは勿論のこと、組立作業性の向上を図
ることが可能な鉄心を提供することができる。
1または2において、折曲された状態で薄肉部の折り曲
げ位置と重なり合った両コア片の各縁部の最も突出した
両位置とをそれぞれ結ぶ両直線でなす角度を折り曲げ角
度より大に形成したので、磁気性能および剛性の向上を
図ることが可能であることは勿論のこと、組立作業性の
向上を図ることが可能な鉄心を提供することができる。
1または2において、端部のコア片の縁部を積層方向に
順次階段状に重なり合わせたので、磁気性能および剛性
の向上を図ることが可能であることは勿論のこと、組立
作業性の向上を図ることが可能な鉄心を提供することが
できる。
1または2において、端部のコア片の縁部同士の対向面
を積層方向に順次結ぶ線がV字状をなすように階段状に
重なり合わせたので、磁気性能および剛性の向上を図る
ことが可能であることは勿論のこと、組立作業性の向上
を図ることが可能な鉄心を提供することができる。
6において、対向面を積層方向中央部より両側に順次隙
間が大きくなるように配設したので、磁気性能および剛
性の向上を図ることが可能であることは勿論のこと、さ
らに組立作業性の向上を図ることが可能な鉄心を提供す
ることができる。
1ないし6のいずれかにおいて、各コア片の縁部同士の
対向面を当接するようにしたので、磁気性能の向上を図
ることが可能であることは勿論のこと、機械的な強度の
向上を図ることが可能な鉄心を提供することができる。
1ないし6のいずれかにおいて、各コア片の縁部同士の
対向面間に所定の間隙を形成したので、磁気性能および
剛性の向上を図ることが可能であることは勿論のこと、
組立精度の向上を図ることが可能な鉄心を提供すること
ができる。
項1ないし9のいずれかにおいて、積層された各磁性材
料の重なり合う端部の厚みを各磁性材料の板厚より小に
形成したので、磁気性能および剛性の向上を図ることが
可能であることは勿論のこと、組立作業性の向上を図る
ことが可能な鉄心を提供することができる。
心の構成を示す平面図である。
形成する工程を示す図である。
状態を示す平面図である。
示す平面図である。
断面図である。
とは異なる構成を示す平面図である。
示す平面図である。
の構成を示す平面図である。
である。
環状に形成した状態を示す平面図である。
る。
部の図9とは異なる構成を示す斜視図である。
部の構成を示し、(A)はコア片の縁部同士が相対向し
ている状態を示す断面図、(B)はコア片の縁部同士が
重なり合わさった状態示す断面図である。
部の図13とは異なる構成を示し、(A)はコア片の縁
部同士が相対向している状態を示す断面図、(B)はコ
ア片の縁部同士が重なり合わさった状態を示す断面図で
ある。
部の図13とはさらに異なる構成を示し、(A)はコア
片の縁部同士が相対向している状態を示す断面図、
(B)はコア片の縁部同士が重なり合う直前の状態を示
す断面図、(C)はコア片の縁部同士が重なり合わさっ
た状態を示す断面図である。
成を示す平面図である。
部の構成を示す平面図である。
部の構成を示し、(A)は磁性材料の両端部が重ね合わ
される前の状態を示す断面図、(B)は磁性材料の両端
部が重ね合わされている途中の状態を示す断面図であ
る。
部の図18とは異なる構成を示す断面図である。
る。
す平面図である。
2の磁性材料、 3a,4a,7a,10a,11a,12a,13a,14a,
15a,16a,17a,18a コア片、 3b,4b,7b,10b,11b,12b,13b,17b,
18b 薄肉部、 5,8 巻線、6,9,14,15,16 鉄心、 7,17,18,20,21 磁性材料、19 間隙、
20a 円弧部、 21a 傾斜部。
Claims (10)
- 【請求項1】 コア片が薄肉部を介して連結された磁性
材料を積層してなり上記薄肉部を折曲させることにより
環状に形成された鉄心において、上記薄肉部を挟んで相
対向する上記各コア片の縁部同士が互い違いに重なり合
って環状に形成されていることを特徴とする鉄心。 - 【請求項2】 各コア片の縁部同士が互い違いに一枚ず
つ重なり合っていることを特徴とする請求項1記載の鉄
心。 - 【請求項3】 磁性材料が積層された状態で、すでに各
コア片の縁部の一部同士が互い違いに重なり合っている
ことを特徴とする請求項1または2記載の鉄心。 - 【請求項4】 折曲された状態で薄肉部の折り曲げ位置
と重なり合った両コア片の各縁部の最も突出した両位置
とをそれぞれ結ぶ両直線でなす角度が折り曲げ角度より
大に形成されていることを特徴とする請求項1または2
記載の鉄心。 - 【請求項5】 端部のコア片の縁部は積層方向に順次階
段状に重なり合っていることを特徴とする請求項1また
は2記載の鉄心。 - 【請求項6】 端部のコア片の縁部同士の対向面を積層
方向に順次結ぶ線がV字状をなすように階段状に重なり
合っていることを特徴とする請求項1または2記載の鉄
心。 - 【請求項7】 対向面は積層方向中央部より両側に順次
隙間が大きくなるように配設されていることを特徴とす
る請求項6記載の鉄心。 - 【請求項8】 各コア片の縁部同士の対向面は当接され
ていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに
記載の鉄心。 - 【請求項9】 各コア片の縁部同士の対向面間に所定の
間隙を形成したことを特徴とする請求項1ないし6のい
ずれかに記載の鉄心。 - 【請求項10】 積層された各磁性材料の重なり合う端
部の厚みが上記各磁性材料の板厚より小に形成されてい
ることを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載
の鉄心。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15133398A JP3439658B2 (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | 鉄 心 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP15133398A JP3439658B2 (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | 鉄 心 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11346447A true JPH11346447A (ja) | 1999-12-14 |
JP3439658B2 JP3439658B2 (ja) | 2003-08-25 |
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ID=15516297
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP15133398A Expired - Fee Related JP3439658B2 (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | 鉄 心 |
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