JPH11500597A - 強磁性結合剤によって覆われた焼結永久磁石体を含む電気回転機械のための複合誘導子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、中空または中実の円筒形ヨーク（１）を含み、この円筒形ヨークの一方の側の壁には、電機子（６）に面して配置された磁極面を有する少なくとも一つの磁石体（２）が取り付けられている、電機回転機械用の誘導子を提供する。磁石体（２）は、固形体の非磁性結合剤の中に分散された強磁性材料を含む複合被覆成形材料（４）によって、少なくとも前記磁極面を被覆する被覆成形によって円筒形ヨーク（１）に取り付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】 強磁性結合剤によって覆われた焼結永久磁石体を 包む電気回転機械のための複合誘導子 技術分野 本発明は、強磁性結合剤の中に埋め込まれた焼結永久磁石体を包む電気回転機 械用の誘導子に関する。 電気回転機械とは、主として例えば自動車の付属設備機器用の電動機または発 電機であり、これらは一般には固定子であるが回転子の場合もある誘導子を含む 。 従来の技術 通常は、誘導子は、少なくとも一つの対称軸と一般に円形、多角形、または隅 を丸めた正方形の形状とを有する断面を呈する円筒形管状部品である、ヨークを 含む。 硬磁性材料で作られた一つまたは複数の永久磁石体が、軟磁性材料で作られた ヨークの内壁に取り付けられている。これらの永久磁石体は、環状形すなわち断 面の内周辺を覆う単一の磁化された部品、またはこの内周辺の上に対称に配置さ れた数個の磁化された部品の形状にすることができ、これらの部品は、例えば矩 形にすることができるか、または円形環の断面にする ことが好ましく、または電機子に取り付けられた少なくとも一つの円形断面の表 面を有することができる。 これらの永久磁石体は、焼結部品、または例えば磁化された材料が固体樹脂の 中に埋め込まれた、固められた複合磁石体にすることもできる。これらの永久磁 石体は、回転機械の電機子が置かれたヨークの中央に空間を残すようになってい る。 磁束を変更して回転機械の性能を向上するために、電機子側の永久磁石体に磁 極片が加えられている。 永久磁石体の有効材料は、フェライト、（Ｎｄ−Ｆｅ−ＢまたはＳｍ−Ｃｏな どの）希土類を含む合金、またはその他の材料などの周知の種類のものである。 ヨークと同様に、磁極片も鋼鉄などの軟磁性材料でできている。 磁石体すなわち磁極片と電機子との間にはエアギャップがあり、この厚さはで きるだけ制限されかつ均一でなければならない。大量生産される電動機では、こ れは通常０．６〜１ｍｍ程度である。磁極片を有することもある磁石体が寄りか かっているヨークは、一般に圧延鋼または引抜き鋼で作られ、寸法および対称の 許容誤差による寸法形状の不規則性を有し、これは他の構成部分の不規則性と共 に累積されるという事実から特に、 さらに小さな厚さにすることは困難である。 上記の厚さのエアギャップにするためには、磁石体を入念なコストの高い機械 加工にかける必要がある。この機械加工は、特に磁石体が焼結された材料で作ら れているときに多大の注意が必要となる。 しかし、誘導子の様々な構成部分の機械加工と組立ての両方において注意を払 うことによって、厚さを０．３ｍｍにまで小さくしたエアギャップを作ることは 可能であるが、このような注意は実行が困難であることが多く、またコストの大 幅な上昇を招く。 磁石体は通常、着脱可能なクランプまたはピンを使用して、或は（例えばプラ スチック製の）非磁性ケーシングの中に保持することによって、或は溶接によっ て、または非磁性樹脂の注入によって、ヨークの内部に取り付けられる。 アルミニウムや熱硬化性樹脂などの非磁性材料によって被覆成形され（over-m olded）機械加工された磁石体（磁極片を有することもある）を含む剛体部品を 実現することも周知であり、磁石体の取付けを達成するために有利である。それ から剛体組立て部品は容易にヨークの中に入れて位置決めされるが、これ も磁石体を直接にヨークの中に被覆成形することによって完成することができる 。 いずれにしても、磁石体は、電動機の運転に不可欠な磁石体の間に磁束の連続 回路を確保するように、軟磁性材料でできたヨークまたはその等価部品と接触し ている。 この形式の一解決法は、フランス特許第２６１７３４４号によって周知である 。複合磁石体４には、追加の磁極片が結合されることもあり、磁極面の輪郭形状 は結合剤と混合されているかまたは圧縮されたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ粉体で作られた電 機子に適合しかつ同心であり、複合磁石体４はヨーク１と接触しており、あるい は追加の磁極片が結合されており、複合磁石体４は樹脂によってこのヨーク１の 中に成形されており、この樹脂は横部品７による複合磁石体の取付けを確実にし 、磁石体は、電機子に面するその磁極面上の約５ｍｍの一定厚さを有する樹脂被 覆層５によって腐食を起す可能性のある環境から保護される。 こうして、上記の実施の形態では、磁石体と電機子の間ギャップの厚さは、磁 石体の磁極面を被覆する非磁性物質５の厚さをギャップ厚さに加えることが必要 になるので、上に示した通常の値０．６〜１ｍｍより大きくなり、したがって、 成形され た非磁性物質５を電機子から離す間隔が非常にわずか（例えば０．３ｍｍ）であ っても、回転機械の性能は影響を受けることになろう。 特開昭６０−１３１０５５号によっても、ヨークの内周全体にわたって成形さ れた、熱可塑性結合剤の中に分散された硬磁性材料をベースとする結合磁石体４ が周知であり、この磁石体は補助磁極３も含む。この場合もまた、磁石体の磁極 面の輪郭形状はヨークと電機子とに適合して同心であり、一定厚さのエアギャッ プは磁石体と電機子の間の距離によってのみ決定される。さらに、エアギャップ の厚さをヨークの成形された磁石体の使用のおかげで僅かにすることができても 、電動機の性能は、この成形磁石体を使用するので低下する。 フランス特許第２６１７３４３号によっても、上記のフランス特許第２６１７ ３４４号のものと同じ磁石体を含む誘導子が周知であり、これは、電機子の形状 に該当する形状を有する磁極面を持つ結合磁石体であり、あるいは追加磁極片と 結合したこれらの磁石体はヨークに取り付けられ、磁石体組立品と磁極片によっ て形成された磁極の全輪郭形状に固定された（シート状）金属被覆によって防食 されている。前述のように、磁石体 は電機子と適合した形状を有し、磁石体（すなわち磁極）と電機子の間の距離は 一定である。 この形式の組立品では、さまざまな構成部分の入念な組立てと機械加工を必要 とする可能性のある磁石体・電機子間エアギャップを最小にするように、誘導子 とヨークとの間に同心性がなければならない。それにもかかわらず当業者は、上 述のように０．６ｍｍ以下のエアギャップ厚さを期待することはできない。 フランス特許第２１６９９３８号によっても、被覆成形されたプラスチックケ ーシング１６によって適所に保持された磁束経路片１１６と接触した平形磁石体 １１０を含む誘導子が周知である。このケーシングは、磁石体と電機子の間に追 加の非磁性ギャップを構成し、これは電機子と同心である表面を有し、磁石体の 磁極面が電機子に適合せず同心でないことを埋め合わせるための可変厚さを有す る。この形式の誘導子は、その磁石体の形状のために、電機子に適合し同心にな った磁石体を有する誘導子より劣る特性を有する。特に同じ電力の場合に、この 形式の平形磁石体を有する電動機は、より大きな磁石体質量を必要とし、この理 由で容積が増して高価になる。 したがって、最高の性能レベルを有する電動機は、エアギャップ厚さと磁気損 失とをできるだけ小さくするように、精密に機械加工または成形され、したがっ て電機子に適合し同心になった磁石体を含む誘導子によって得られる。 最高の性能レベルを有する電動機は、結合磁石体が電機子に同心に成形されて いても、結合磁石体ではなく焼結磁石体を使用する電動機である。実際に、結合 磁石体は、その結晶学的等方性のために焼結磁石体より低い磁気特性を常に有す ることになる。これらの結合磁石体をプラスチック重合体で被覆成形することに よりヨークに取り付けても、性能レベルの差を埋め合わせることは可能ではない 。 さらに上記に基づいて、磁石体すなわち磁極が常にヨークすなわち磁束経路片 に接触していること、および容認できる性能レベルを有する電動機を得るために 、エアギャップはできるだけ小さくてできるだけ均一な厚さを有することが必要 であることに、注目することもできる。この理由で、ヨークは電機子ならびに電 機子に取り付けられた磁石体に同心でなければならない。この結果、同心性を確 実にするために、ヨーク、磁石体と追加の磁極片の機械加工、これらの組立品の 設置、そしてさら に一般的には誘導子・電機子組立品について、非常に厳格な許容誤差範囲を有す ることが必要になる。 磁石体を被覆成形することは、すでに述べたように被覆成形は追加のエアギャ ップ厚さを加えることになるので、上記の必要性を取り除くことにはならない。 したがって、電機子に対応させてエアギャップを決定するように焼結され機械 加工された磁石体を有する電動機は、一般にヨークと組立品の寸法上の許容誤差 範囲を考慮しなければならないためにエアギャップ厚さを常に大きくとり過ぎる という事実から、限られた特性を有する。さらにまた、磁石体の機械加工はこれ らの電動機をコスト高にする。 本出願人は、電動機の性能レベルを改善し、そのコストを下げることを可能に する誘導子を製造することも探求した。 特にこの理由で、本出願人は、単に部分的で低コストの機械加工、例えば簡単 な粗加工のみを必要とするか、または全く機械加工を必要としない永久磁石体、 またはさらに一般には形状が正確である必要がなく、得られる回転機械の特性を 少なくとも保持するが、もっと一般には改善することができるようにする磁石体 を含む誘導子を製造することを探求した。 また本出願人は、磁石体すなわち磁極とヨークとの相対的位置決めについて、 またはヨークの電機子との同心性について、正確な要件すなわち許容誤差を必要 としない誘導子を製造することを探求した。 また本出願人は、回転機械の個別の性能レベルとさらにまた機械の大量生産の 均質性の向上をできるようにする、エアギャップ内の磁束線の分散をさらによく 制御して、同時に組立ての実質的な容易さを保持することも探求した。 また本出願人は、例えば０．３ｍｍを超えないような小さなエアギャップを得 て、同時に上記の利点を保持することも探求した。 発明の概要 本発明は、中空または中実の円筒形ヨークを含み、このヨークの一方の側の壁 には、電機子に面して配置された磁極面を有する少なくとも一つの磁石体が取り 付けられている、電機回転機械用の誘導子であって、前記の磁石体が、固形体の 非磁性結合剤の中に分散された強磁性材料を含む複合被覆成形材料によって、少 なくともこの磁極面を被覆する被覆成形によってヨークに取り付けられることを 特徴とする誘導子を対象とする。 本発明は、もっとも多くは、中空の円筒形ヨークを含み、ヨークの内壁に一つ または複数の磁石体が取り付けられている、誘導子に関する。この場合には、電 機子は誘導子の内部に配置されている。しかし本発明はまた、中空または中実の 円筒形ヨークすなわちコアを含み、この外壁に一つまたは複数の磁石体が取り付 けられている、誘導子にも関する。この場合には、電機子は誘導子の周りに配置 されている。 したがって本発明は、固定子または回転子のいずれかであって、電機子の外部 または内部のいずれかに配置されている誘導子に関する。 本発明は、誘導子が一般に固定子となっている、特に自動車の補助装置のため の発電機または電動機の大量生産に特に適用される。 ヨーク（すなわちコア）は、一般に対称中心を持つ断面を有し、これは例えば 丸みを付けた隅を持つ多角形または好ましくは円形（例えば管形）である。これ は通常、磁束線を連結するように密度の高い強磁性材料、例えば鋼鉄で作られて いる。 しかしながら、ヨークについては精密な許容誤差範囲を有することは必要なく 、したがって、偏心すなわち対称性が欠如し てもよく、同様に電機子に対して同心である必要はない。このことはヨークの製 造方法を簡単にし、したがってそのコストを低減させるので有利である。 本発明の好ましい一構成によれば、誘導子は、複数の磁極を構成するこの数と 同じ数の永久磁石体を含む。通常これらの磁石体は、これらの断面が円形環の断 面を有し、円形環の内径が電機子の内径に適合するように、湾曲形状を呈してい る。 しかし本発明は、非常にすぐれた性能を有する回転機械を得るために矩形また は正方形の断面の磁石体を使用することもできるようにする。 磁石体については、ヨークすなわち磁束経路片と接触している必要はない。同 様に、磁石体については、電機子に同心状に取り付けられる必要はない。 こうして本発明は、非常に厳密なものではない、したがって非常にコスト高で はない許容誤差範囲または要件を有する構成部品の使用と、同様に非常に精密な ものではない組立て上のゆるやかな制約との組合せを可能にする。このことは、 できるだけ最良の許容誤差範囲で、電機子に面してエアギャップの厚さを電機子 に対して同心にする複合被覆成形材料の表面には十分 である。 磁石体は周知の形式のものである。これらは、フェライトまたは希土類と遷移 金属（Ｆｅ−Ｎｄ−ＢまたはＳｍ−Ｃｏなどの）をベースとした永久磁石体にす ることができ、また半加工素材を形成することによって得られる焼結した成形片 の形、または樹脂などの固形体の非磁性マトリックスの中に分散した磁化された 硬磁性材料を含む複合片の形にすることができる。磁石体は通常、磁石体の長軸 がヨークの長軸と平行になるように、ヨークの側壁の近くに位置付けられる。 磁石体の取付けは被覆成形の結果として行われる。被覆成形は射出、押出し、 圧縮、成形などによって行うことができ、こうして剛体片を形成し、これをヨー クの上に置く。また磁性体を適所に置いた後に、被覆成形材料をヨークの内部に 直接あるいは周りに付けることができる。 被覆成形材料は、少なくとも部分的に磁石体の各々を被覆して、これらを互い にヨークに対して適所に保持する。被覆成形は、磁石体がヨークの周辺面の上に 配置されるように、また誘導子の直径の境界を定めるように行われる。この直径 はエアギャップの厚さによって完全になり、エアギャップは電機子の直 径を決定する。 被覆成形材料は、電機子に面する磁石体の磁極面を覆い、これは強磁性材料を 含んでいるので、この電機子によってエアギャップを確立し調整する。磁極面を 覆う被覆成形材料の層は磁極層と呼ばれ、これは、横方向の磁束の漏えいを防止 するためにできるだけ薄く、一般に可変であるこの厚さは、磁極面の形状と電機 子に同心ではなくて適合しない磁石体の位置決めにおける不規則性を補償するこ とができるようにし、一方では、被覆成形物の内面は電機子に適合して同心であ る。厚さは一般に０．５ｍｍと５ｍｍの間にあり、通常の電動機では０．５ｍｍ と１．５ｍｍの間であることが好ましい。 複合被覆成形材料のブリッジ（またはリターンゾーン）を二つの連続する磁石 体の間に配置することができ、これは特に、誘導子組立品の剛性を保証し、ヨー クの中に固定点を設ける必要性をなくすことができ、そしてヨークを非飽和にす ることを可能にする。しかしながら、複合被覆成形材料の存在を徹底的に最小に することが有利であり、この厚さは、磁束の漏えいを防止するように１〜４ｍｍ 程度であることが好ましい。 複合被覆成形材料は一般に、例えば樹脂、またはポリアミド、 ポリエステル、ポリエステルテレフタレート（ＰＥＴ）、フェノール樹脂、エポ キシ樹脂などの、熱硬化性または熱可塑性結合剤の、固体非磁性材料の中に分散 した軟磁性金属（例えば少なくともＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、またはこれらの合金、ま たあるいは他の周知の合金元素）を含む。 この複合材料の透磁率は、磁性結合剤が強磁性金属を含有しているので常に１ 以上であり、これは一般には２以上であり、４と４０の間であることが好ましい 。 強磁性金属の含有量は、１０％と４０％（容量）の間であることが好ましい。 例えば位置決めのための、軟磁性金属で作られた磁極片または非磁性インサー トを、必要に応じて被覆成形材料の中に埋め込むこともできることに留意された い。 上述のような永久磁石体を、粗い欠陥を除去するための限られた機械加工また は粗機械加工にかけるか、またはまったく機械加工しないことも可能である。事 実上、本発明では、エアギャップの厚さと規則性は、従来の技術による精密に機 械加工された磁石体と電機子との間のエアギャップによっては決定されず、代わ りに、これを決定するものは、分散した軟磁性材料を 含み、エアギャップを保証し、完全に機械加工されていないか位置付けられてい ない磁石体に起因するか、または不完全なヨークに起因する不規則性を補償する ことを可能にする正確な寸法に形状化された、被覆成形すなわち被覆材料である 。 したがって本発明は、機械加工されていないか基本的または簡単に形状化され 、製造が容易で低廉である焼結された永久磁石体の使用に特に適している。事実 上、被覆成形における強磁性材料の存在は、機械加工コストまたは精巧な形状化 工程のコストを招くことなく、機械加工された焼結磁石体を含む誘導子の非常に すぐれた磁気特性を保持することができるようにする。 磁石体を被覆する被覆成形における強磁性材料の存在は、エアギャップにおけ る磁気誘導を調整し、こうして、不規則で電機子に適合しない形状を有する磁石 体によるエアギャップ中の誘導の突然の変化に起因する機械のトルクの変化を最 小限に抑える。さらにまた、被覆成形は、追加の機械的振動を発生させない磁石 体の完全で丈夫な固定を可能にする。こうして、磁気的または機械的源からの騒 音は大幅に減少する。 被覆成形材料を電機子にしたがった正確な形状寸法に容易に直接形状化できる ということは、常に０．７ｍｍ以下であるが ０．３ｍｍに近付くかそれ以下にまで容易にすることができる、実質的に減少さ せたエアギャップ厚さを得ることができるようにする。この値を使用することは しばしば実用的であり、この値は、電動機のトルクの増加を可能にするより小さ なエアギャップ厚さと、組立品の形状的および磁気的不規則性に敏感性が低いよ り大きなエアギャップ厚さとの間の、良好な妥協を示すものである。 しかしながら本発明は、必要なときには、回転機械の運転の規則性と大量生産 中の機械特性の定常性を認めうるほど変化させることなしに、エアギャップ厚さ をさらに小さくすることを可能にする。 本発明の他の利点は、厳密な許容誤差範囲を有するかまたは電機子に同心であ るヨークを使用するか、磁石体をヨークと接触して正確に位置決めするか、また は電機子の形状を精密に再現する磁石体を使用する必要がない、という事実にあ り、実際に、従来の技術において必要である内容とは反対に、エアギャップは磁 石体ではなく、被覆成形材料に依存する。 誘導子が複数の永久磁石体を含むときには、本発明は、ヨークにおける磁束の 損失を制限するために、最小に抑えるべき磁 石体の縁部（周辺）を被覆する被覆成形材料の側部を通じて生ずる磁気漏えいに 関して特に有利である。 この目的のために、一般に１〜４ｍｍを超過しないこの側部の厚さを、最小限 に小さくすることができる。被覆成形材料からなる接続点を適所に留めることが でき、これらの点が磁石体の保持および磁極層のリターンゾーンとの接続に役立 つ以上、この厚さを完全になくすこともできる。これらの側部または接続点を非 磁性被覆成形材料によって作ることもでき、こうしてヨークにおける磁石体の複 合強磁性および非磁性取付け部を構成する。 本発明が提供する利点の結果としてもたらされるその他の可能性には、例えば 、 − 電動機の寸法を一定にして、また同様にエアギャップも一定にして、溶接 、非磁性被覆成形、または機械的取付け法によってヨークの中に保たれた機械加 工された磁石体を使用する従来の技術による標準構造の磁束と実質的に等価の磁 束を得るように、機械加工されない磁石体の容積を減少すること、 − 電動機の寸法を一定にして、上記の標準構造の磁束より大きな磁束を得る ようにエアギャップならびに機械加工されな い磁石体の容積を減少し、こうして回転機械の性能を向上させること、 − 磁石体の容積を一定にして、またあるいはエアギャップを小さくして、上 記の標準構造に対して磁束を大幅に増加させ、こうして回転機械の性能を向上さ せること、 − 寸法を一定にして、またあるいはエアギャップを小さくして、機械加工さ れない磁石体の容積を増加し、こうして磁極の有効範囲角を増加すること。 本発明以前には特に、湾曲形状を呈する非等方性焼結磁石体の場合には特に、 製造上の制約から、広い有効範囲角を有する磁石体を連続的かつ経済的に生産す ることは可能ではなかった。こうして、本発明の被覆成形の結果として、同じ方 向に帯磁されたいくつかの磁石体を端と端とをつないで接続することによって、 磁極を製造することができ、これは、例えば１４０〜１６０°に容易に開く非常 に広い有効範囲角を容易に得ることを可能にする。 事実上、強磁性被覆成形材料が、特に磁極を形成する同じ極性を持つ隣接する 磁石体の間に存在することによって、磁極の磁気的な分別があるにもかかわらず 、磁極の下での磁気誘導の 良好な均等性を確実に保証することできる。磁石体の容積を増加するこの方法は 経済的であり、磁束と性能における増加をもたらし、この増加は下記の点で重要 となり得る。 − 上記の方法にしたがって、どの個数の磁極でも得られるように強磁性被覆 成形によって適所に保持され帯磁された、いくつかの隣接する磁石体によって完 成された円形状リングを構成すること、 − 磁石体を含まないヨークの他の側壁を少なくとも部分的に被覆して、必ず しも閉鎖されず形状寸法上の広い許容誤差範囲を有する円筒を得るように、単一 の圧延シートまたは引抜きシートから作られたヨークを使用することができるよ うにする。この場合には、円筒状ヨークを結び付いた円筒の弧によって実現する こともでき、組立品が本発明による強磁性結合剤を使用して磁石体と同時に被覆 成形される。 第１図と第２図は、本発明による固定外部誘導子と回転内部電機子を有する電 動機を示す。 軟磁性材料で作られたヨークを１で示し、機械加工されていないかまたは粗機 械加工された硬磁性材料で作られた永久磁石体を２で示し、これに伴う矢印３は 磁界の方向を示す。被覆成 形材料４は、樹脂などの固形体の非磁性マトリックスの中にドットで示された分 散した軟磁性物質を含有する。エアギャップ５は、軟磁性物質を含有する被覆成 形材料４と電機子６とによって範囲が定められている。 第１図と第２図では、二つの磁石体が互いに離れている。第１図では、被覆成 形材料は、これらの磁石体の縁部を被覆する側部８が過剰磁気漏えいを防止する のに十分なほど薄くなるように、形状化されている。第２図では、側部は除去さ れて、被覆成形材料でできた接続点９によって置き換えられ、これらの接続点９ は適所にカットされた孔を通じて磁石体を通過し、被覆成形材料と磁石体との結 合を確実にする。１０で示す狭いリターンゾーンは、被覆成形材料と磁石体の組 立品の剛性を確保する。 被覆成形はヨークの内部で直接行われ、この場合には、第１図に示すように、 被覆成形材料４は固定点１１を形成するように適所においてヨークを通過してい る。しかし第２図の場合には、被覆成形はヨークの外側で行われてから、被覆成 形材料と磁石体の剛性の組立品がヨークの中に挿入され、最終的には何らかの周 知の方法でヨークと一体化される。 １２には複合被覆成形材料の磁極層が見られ、これは永久磁石体の形状寸法上 の不規則性を埋め合わせることを可能にし、同時に非常に正確な方法で誘導子の 内径を調整し、これによって特にエアギャップの厚さが小さい場合にこの厚さを 正確に制御することを可能にし、この結果、回転機械の特性の改善をもたらすと 同時に、大量生産中も含めて構成を簡単にし、磁石体の精密な機械加工がないの で価格が低くなる。 第３図は、第１図と第２図に示すものと同じ形式の電動機における、本発明に よる誘導子を示すが、磁極の各々は端と端とをつないで取り付けられたいくつか の磁石体２でできており、これらの磁石体はまた、本発明の結果として長い平行 六面体の棒の形状を有する。 第４図は、ヨークが二つの半殻（または円筒弧）１ａ、１ｂの中にあって、剛 性の誘導子を得るように、本発明による被覆成形によって磁石体２と二つの半殻 １ａ、１ｂの両方が包まれている場合を示す。二つの半殻の間の接合点を、磁極 の軸に対してどこにでも位置付けることができる。 例 例１ 二つのフェライト製の磁極と直径５９ｍｍのヨークとを有し、１５０Ｗの出力 を有する、外部寸法が一定のいくつかの自動車内部換気用電動機を比較した。 従来の技術による標準バージョンでは、磁石体を、誘導子とのエアギャップが 約０．７ｍｍになるように精密に焼結した半加工素材から機械加工し、それから 磁石体と電気子との間のエアギャップが実際に０．７ｍｍになるように、ヨーク の中の適所に置き、熱硬化性樹脂によって被覆成形することにより結合した。 被覆成形は、エアギャップの中に置いた磁石体の磁極面を覆う樹脂被覆層がな いように行った。これは、偏心性（ヨーク、電機子）または組み立ての許容誤差 範囲を設けるために必要であって、電動機の性能低下につながるギャップ厚さの 増加を防ぐことを可能にする。 本発明による第一バージョンでは、容積の小さい永久磁石体の機械加工されな い半加工素材をヨークの中に置いて、粉体化された鉄が分散した同じ熱硬化性樹 脂（固体含有量は４０容 積％）をベースとする透磁率４の複合材料によって被覆成形した。複合被覆成形 材料と電機子との間のエアギャップは標準バージョンの場合と同じであった。磁 極層の厚さは最も薄い所で１ｍｍであり、リターンゾーンの厚さは約３ｍｍであ った。 第二バージョンは、主としてエアギャップが０．３ｍｍ程度であること、およ び磁石体がより厚いことが、第一バージョンと異なる点である。しかし磁石体の 容積は標準バージョンの容積より小さいままであった。 表１に、電動機の性能に直接関係する磁束の値を、磁石体の形状寸法パラメー タとさまざまなバージョンのエアギャップ値との関数として示す。 標準バージョンと第一バージョンとを比較すると、電動機の外形寸法は一定で あって、磁石体容積は約２０％有利になるが、電動機の性能低下はわずかに３． ７％であり、例えば磁石体のわずかな延長によって性能低下を容易に埋め合わせ ることができた。しかしさらに有利なことには、標準バージョンと第二バージョ ンとの比較は、本発明がやはり一定寸法で磁石体容積を約１２％有利にして、エ アギャップ厚さを減少した結果として電動機性能の向上が可能であることを示し ている。

【手続補正書】 【提出日】１９９７年１１月１０日 【補正内容】 （１）明細書中、発明の名称に「強磁性結合剤によって覆われた焼結永久磁石体 を包む電気回転機械のための複合誘導子」とあるを、「強磁性結合剤によって覆 われた焼結永久磁石体を含む電気回転機械のための複合誘導子」と補正する。 （２）同中、第１貢第５行目に「を包む」とあるを、「を含む」と補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．中空または中実の円筒形ヨーク（１）を含み、該円筒形ヨークの一方の側の 壁には、電機子（６）に面して配置された磁極面を有する少なくとも一つの磁石 体（２）が取り付けられている、電機回転機械用の誘導子であって、前記磁石体 （２）が、固形体の非磁性結合剤の中に分散された強磁性材料を含む複合被覆成 形材料（４）によって、少なくとも前記磁極面を被覆する被覆成形によって前記 円筒形ヨーク（１）に取り付けられることを特徴とする誘導子。 ２．円筒形ヨーク（１）が中空であり、一つまたは複数の磁石体（２）が前記円 筒形ヨークの内側の壁に取り付けられ、電機子（６）は誘導子の内側に配置され ていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の誘導子。 ３．円筒形ヨーク（１）が中実または中空であり、一つまたは複数の磁石体（２ ）が前記円筒形ヨークの外側の壁に取り付けられ、したがって電機子（６）が誘 導子を囲むことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の誘導子。 ４．エアギャップ（５）の厚さが被覆成形材料（４）と電機子 （６）との間で測定されることを特徴とする請求の範囲第１項から第３項のいず れか一項に記載の誘導子。 ５．エアギャップ（５）の厚さが常に０．７ｍｍ以下であり、０．３ｍｍを超え ないことが好ましいことを特徴とする請求の範囲第４項に記載の誘導子。 ６．磁石体（２）の磁極面を覆う被覆成形材料（４）の層（１２）の厚さが０． ５ｍｍと５ｍｍとの間にあることを特徴とする請求の範囲第１項から第５項のい ずれか一項に記載の誘導子。 ７．被覆成形材料（４）と磁石体（２）が、円筒形ヨーク（１）の中に挿入され るか、前記円筒形ヨークの中に前記の材料を射出、押出し、圧縮、または成形す ることによって得られた、剛性の組立品を形成することを特徴とする請求の範囲 第１項から第６項のいずれか一項に記載の誘導子。 ８．磁石体の側面に沿った磁束の漏えいが最低に減少されることを特徴とする請 求の範囲第１項から第７項のいずれか一項に記載の誘導子。 ９．磁石体の側面に沿った被覆成形材料の厚さ（８）が５ｍｍ以下であることを 特徴とする請求の範囲第８項に記載の誘導子。 １０．磁石体（２）がフェライトまたは希土類をベースとする永久磁石体である ことを特徴とする請求の範囲第１項から第９項のいずれか一項に記載の誘導子。 １１．被覆成形材料（４）の透磁率が２以上であり、４と４０の間にあることが 好ましいことを特徴とする請求の範囲第１項から第１０項のいずれか一項に記載 の誘導子。 １２．非磁性結合剤の中に分散した強磁性材料が、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉの群からの 少なくとも一つの元素を含む軟磁性金属であることを特徴とする請求の範囲第１ 項から第１１項のいずれか一項に記載の誘導子。 １３．固形体の磁性結合剤が熱硬化性または熱可塑性樹脂をベースとすることを 特徴とする請求の範囲第１項から第１２項のいずれか一項に記載の誘導子。