(57)【要約】【課題】本発明は、磁気特性を落とさず、機械的特性の改善を図った各種電気機器の鉄心、特に回転機の鉄心でアモルファスと電磁鋼板を用いた磁心の製造方法を提供する。【解決手段】鉄心の製造方法において、アモルファス強磁性合金シートを磁束の流れる方向に平行に配置し、電磁鋼板を用いて枠を作製し、アモルファスシートのブロックを枠に位置決めして固定することを特徴とする鉄心の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁心の製造方法において、アモルファスを磁束の流れる方向に沿って配置し、アモルファスブロックの外周側に電磁鋼板を用いて外枠を形成し、アモルファスブロックを固定することを特徴とする磁心の製造方法。
【請求項２】
前記アモルファスブロックの外周をアモルファスで円形に固定し、さらに、その外側を電磁鋼板で円形に固定することを特徴とする請求項１記載の磁心の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気特性を落とさず、機械的特性改善を図った各種電気機器の鉄心に関し、詳しくは回転機の鉄心においてアモルファスと電磁鋼板を用いて強度を保ち、かつ容易な製造技術を用いた中型以上の回転機に用いる磁心の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気、電子機器の小型化が進んでおり、それにつれて小型で高効率の回転機が要求されている。従来、回転機の鉄損を小さくして効率を改善するために、鉄心をアモルファス強磁性合金で形成する方法として、文献1、2、3に記載されたものが知られている。従来の回転機はアモルファスがリボン形状のため、幅が広くても20cm程度で、これ以上の大きさの回転機を作ることは鉄心を分割して作る必要があった。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０−４３０３６号公報
【特許文献２】特開昭54−154007号公報
【特許文献３】特開昭55−17295号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上述のような課題を解決し、優れた機械的特性（強度、耐衝撃性、寸法安定性など）、を有する鉄心を提供することにある。従来より鉄心を形成する方法として、例えば電磁鋼板等を積層した状態でレーザ等を用いて端面を数カ所溶接することにより電磁鋼板のそれぞれを固着し形成する方法がある。しかしながら、アモルファス強磁性合金のシートのみを積層して鉄心を形成する従来構成の回転機では、アモルファス強磁性合金が薄体状であるため、レーザ等を用いて鉄心の端面を溶接して形成することは極めて困難である。
【０００５】
そのために、鉄心の形状をしたアモルファス強磁性合金のシートに接着剤等を用いて張り合わせて形成するか、もしくはアモルファス強磁性合金のシートに接着剤等を用いて張り合わせた後、鉄心形状に切断するかのいずれかの方法で行わねばならず、鉄心を容易に形成できないため、回転機の作製が困難であるという問題点を有していた。また鉄心の部分的な欠けを生じることもありうるという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上述した問題を解決する製造法を提供するもので、本発明の具体的な手段は次の通りである。
（１）磁心の製造方法において、アモルファスを磁束の流れる方向に沿って配置し、アモルファスブロックの外周側に電磁鋼板を用いて外枠を形成し、アモルファスのブロックを固定することを特徴とする磁心の製造方法。
（２）前記アモルファスブロックの外周をアモルファスで円形に固定し、さらに、その外側を電磁鋼板で円形に固定することを特徴とする（１）記載の磁心の製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、鉄心として、アモルファス強磁性合金シートと、構造材として強度的に優れた電磁鋼板を用い、電磁鋼板により回転機鉄心の枠を作製し、これに沿って、アモルファス強磁性合金シートのブロックを配置する構成とすることにより、構造材として強度的に優れ、かつ大型回転機にも対応できることを可能とした。電磁鋼板の枠の間に薄体状のアモルファス強磁性合金シートのブロックを配置しているため、アモルファス強磁性合金シートのみの場合と異なり強度的に優れ、かつ電磁鋼板のみで構成する場合より磁気特性に優れているため、鉄心の端面にレーザ等を用いて数カ所溶接、または化学的、機械的に接着処理するだけで鉄心を形成することができる。電磁鋼板は幅が最大で１ｍ程度あり、これによって枠を構成すれば、幅の狭いアモルファス強磁性合金シートのブロックを電磁鋼板枠に沿って積み上げることで、より大型化したモータにも適用できるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
上述したように、これまで回転機、変圧器、インダクタ鉄心等の効率向上、形状の小型化等を図るために、鉄心での鉄損低減が図られている。本発明者らはアモルファス強磁性合金シートの磁気特性をなるべく劣化せず、２ｋWクラス以上の中型回転機の機械強度を強化する手法を効果的に実現するため鋭意研究を行った。その結果、本発明は、鉄心の内外周として構成する電磁鋼板枠に沿ってアモルファス強磁性合金シートのブロックを積層する構成としたものであり、容易にコアを形成できるため、容易に2ｋWクラス以上の中型モータを製造できるという作用を有する。
【実施例】
【０００９】
＜実施例１＞
以下本発明の実施例について、図面を用いて説明する。
【００１０】
図１に本発明の回転機の構造を示す。回転軸は回転自在に支持され、その周りにアモルファスで構成されたブロックが配置されている。アモルファスのブロックは磁束の流れる方向に沿って配置し、曲げられている。このブロックの配置を正確に位置決めするため、枠として電磁鋼板を配置した。電磁鋼板は幅が１ｍ程度あり、この幅内であれば、一体で枠を形成することが出来、多くのアモルファスブロックの位置がずれることなく、位置決めすることが出来る。巻線は前記コアに巻回されている。以上のような構成により回転機を構成している。
【００１１】
図２は従来提案されていた手法により本発明との比較のため作製した回転機である。この構造ではアモルファスシートを電磁鋼板で挟むサンドイッチ方式であるため、中型クラスの回転機を構成する場合にはヨークとティースは分割構造にならざるを得なかった。したがって、ティースヨーク間にギャップが生じ、漏れ磁束が発生して効率が落ちる欠点があった。表１に得られた磁気特性を示す。
【００１２】
【表１】
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【００１３】
出力2ｋWのモータ（φ150ｍｍ×200ｍｍ）を、電磁鋼板の枠として用い、アモルファスブロックを位置決めすることにより、アモルファスのみの分割鉄心と比較し、効率が向上した。モータ効率は2000ｒｐｍで89％を越え、かつ、5000ｒｐｍでは92％に達する特性が得られた。また、電磁鋼板の枠により外部からの圧縮に強く、強度が増し、磁気特性と機械強度を満足する鉄心が作製できた。
【００１４】
＜実施例２＞
以下本発明の実施例について、図面を用いて説明する。
【００１５】
図１と同じ形で、出力の大きい、本発明のモータの構造を示す。出力は4ｋWのモータで、形状はφ300ｍｍ×150ｍｍである。回転軸は回転自在に支持され、その周りにアモルファスで構成されたブロックが配置されている。アモルファスのブロックは磁束の流れる方向に平行に配置し、曲げられている。このブロックの配置を正確にするため、枠として電磁鋼板を配置した。電磁鋼板は、幅が１ｍ程度あり、この幅内であれば、一体で枠を形成することが出来、多くのアモルファスブロックの位置がずれることなく、配置することが出来る。巻線は前記コアに巻回されている。以上のような構成によりモータを構成している。表２に得られた磁気特性を示す。
【００１６】
【表２】
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【００１７】
電磁鋼板の枠として用い、アモルファスブロックを位置決めすることにより、アモルファスのみの分割鉄心と比較し、効率が向上した。モータ効率は2000ｒｐｍで90％を越え、かつ、5000ｒｐｍでは91％を越える特性が得られた。また、電磁鋼板の枠により外部からの圧縮に強く、強度が増し、磁気特性と機械強度を満足する鉄心が作製できた。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のステータ鉄心の構成を示す図である。
【図２】従来技術の鉄心の構成を示す図である。
【図１】
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【図２】
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