(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
進行磁界を発生する巻き線を施した固定子と、
この固定子に対向して同心に配置された回転子とを有し、
この回転子は、断面正多角形の柱材に形成した鉄系金属製中心部材と、この中心部材の外周平面部に接合されることにより断面円形の鉄心が形成される周辺部材とを有し、
この周辺部材は、磁性材料からなる板材と非磁性材料からなる板材とを交互に複数枚積層した積層部材を圧延処理して、この積層部材の積層界面を金属結合せしめて一体化した多層クラッド材が切削加工されて弧状に形成されていることを特徴とする同期機。
【請求項２】
進行磁界を発生する巻き線を施した固定子と、
この固定子に対向して同心に配置された回転子とを有し、
この回転子は、進行磁界磁束の通過方向と同一の方向に細長の複数のスリットを備えた薄板を積層して形成した鉄心と、この鉄心の中心部に形成された軸孔と、この軸孔に挿入されたシャフトとを有し、
前記シャフトは、磁性材料からなる板材と非磁性材料からなる板材とを交互に複数枚積層した積層部材を圧延処理して、この積層部材の積層界面を金属結合せしめて一体化した多層クラッド材からなり、かつ、この多層クラッド材の積層方向が前記スリットの方向と直角になるように配置されていることを特徴とする同期機。
【請求項３】
前記磁性材料は、鉄を主成分とする軟磁性材料であり、前記非磁性材料はオ−ステナイト相を主体とする鉄系合金としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の同期機。
【請求項４】
前記圧延処理は、熱間圧延処理であることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の同期機。
【請求項５】
前記熱間圧延処理は、前記積層部材の積層界面を真空密閉した後、あるいは、真空中で行われることを特徴とする請求項４に記載の同期機。
【請求項６】
前記積層部材は、その圧延処理後の厚さを圧延処理前の厚さの１／２以下としたことを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の同期機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同期機に関し、特に、回転機あるいはリニアモ−タ等で磁気突極性を利用して力を得るリラクタンス同期機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
リラクタンス同期機の代表例としてリラクタンスモ−タがあるが、このリラクタンスモ−タは、磁束が通り易い方向と通りにくい方向をつくり、磁気的な突極性を持たせた回転子に、電機子側から進行磁界を与えることで回転力を得るモ−タである。また、このリラクタンスモ−タの回転子に磁気突極性を与える従来の方法として、回転子の鉄心を構成する積層された薄板磁性材に打ち抜き加工によりスリットを設けたものがある。しかしながら、リラクタンスモ−タの効率を向上させるためには回転子最外周部を連結する鉄心部を極力薄くすることが理想であるので、上記スリットを設ける方法は、回転子の遠心力方向に対する機械強度を低下せしめ、高速モ−タへの適用が困難であるという問題があった。
【０００３】
また、この回転子の鉄心にスリットを設けた従来のものは、特に２極のリラクタンスモ−タでは、図７に示すように、回転子の鉄心７０を構成する積層された薄板磁性材７１に軸穴部７２とスリット７３を施し、通常、この軸穴部７２に磁性材シャフト７４を挿入している。これは、シャフト７４を非磁性材料としスリット加工を施した鉄心と組み合わせると、固定子発生磁束に対する鉄心の磁路幅が著しく細くなり、鉄心磁束は２テスラ（Ｔ）近い高磁束密度になるため、磁気飽和によって鉄心の比透磁率が低下して、突極方向の磁気抵抗が増大し、力率が著しく低下するからである。
しかし、シャフト７４に磁性シャフトを用いると、スリット７３で設けた磁気バリアに対して、同図中矢印Ｃに示すように漏れ磁路を与え、突極性を低下せしめる原因を発生する。また、リラクタンスモ−タではトルクの伝達に足る機械的強度を満足するために、シャフト７４をある程度大径化することが必要であるが、シャフト７４を大径化すれば漏れ磁路の影響が大きくなり、スリット７３による突極構造とシャフト７４のねじりに対する機械強度とを共に満足させることが困難であった。
特に、小型リラクタンスモ−タにおいては、回転子の鉄心７０の径に対するシャフト７４の径の占める割合が大きくなり、スリット７３として必要な形状を形成し、シャフト７４に所要の径を施すことが困難であり、所望のリラクタンスモ−タに形成することが困難であった。
【０００４】
この点を解決する方法としては、例えば、特開平７−２７４４６０号公報（以下従来技術公報と称する）の図１に記載のように、回転子全体を突極構造とする方法が考えられる。しかしながら、この公報には、非磁性材金属の板材と磁性材金属の板材の積層界面における接合、張り合わせ等の手段については具体的な開示がない。しかしながら、この回転子に単純な張り合わせ構造の積層材料を用いると、剥離強度が弱くなり、高速回転における機械耐力を確保しにくいという問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであって、磁気突極性を十分に確保し、かつ、高速化に対応し得る十分な機械的強度を備えた同期機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、進行磁界を発生する巻き線を施した固定子と、この固定子に対向して同心に配置された回転子とを有し、この回転子は、断面正多角形の柱材に形成した鉄系金属製中心部材と、この中心部材の外周平面部に接合されることにより断面円形の鉄心が形成される周辺部材とを有し、この周辺部材は、磁性材料からなる板材と非磁性材料からなる板材とを交互に複数枚積層した積層部材を圧延処理して、この積層部材の積層界面を金属結合せしめて一体化した多層クラッド材が切削加工されて弧状に形成されているものである。
また、上記の目的を達成するために、本発明は、進行磁界を発生する巻き線を施した固定子と、この固定子に対向して同心に配置された回転子とを有し、この回転子は、回転磁界磁束の通過方向と同一の方向に細長の複数のスリットを備えた薄板を積層して形成した鉄心と、この鉄心の中心部に形成された軸孔と、この軸孔に挿入されたシャフトとを有し、前記シャフトは、磁性材料からなる板材と非磁性材料からなる板材とを交互に複数枚積層した積層部材を圧延処理して、この積層部材の積層界面を金属結合せしめて一体化した多層クラッド材からなり、かつ、この多層クラッド材の積層方向が前記スリットの方向と直角になるように配置されているものである。
ここに、金属結合とは、原子レベルで結合力を生じさせる結合方法のことをいう。
【０００７】
また、前記磁性材料は、鉄を主成分とする軟磁性材料であり、前記非磁性材料はオ−ステナイト相を主体とする鉄系合金とする。
【０００８】
また、前記圧延処理は、熱間圧延処理とすることが好ましい。
ここに、熱間圧延処理とは、対象積層部材を高温で加圧し、接合部を高温で塑性変形を生じさせて結合するものであって、接合面の全面が密着し、同時に原子拡散や再結晶が起こるものをいう。
【０００９】
また、この熱間圧延処理は、前記積層部材の積層界面を真空密閉した後、あるいは、真空中で行うとより好ましい。
【００１０】
また、前記積層部材は、その圧延処理後の厚さを圧延処理前の厚さの１／２以下とする。
【００１７】
また、本発明は、進行磁界を発生する巻き線を施した固定子と、この固定子に対向して同心に配置された回転子とを有し、この回転子は、断面正多角形の柱材に形成した鉄系金属製中心部材と、この中心部材の外周平面部に接合されることにより断面円形の鉄心が形成される周辺部材とを有し、この周辺部材は、前記多層クラッド材が切削加工されて弧状に形成されているものである。
【００１８】
また、本発明は、進行磁界を発生する巻き線を施した固定子と、この固定子に対向して同心に配置された回転子とを有し、この回転子は、回転磁界磁束の通過方向と同一の方向に細長の複数のスリットを備えた薄板を積層して形成した鉄心と、この鉄心の中心部に形成された軸孔と、この軸孔に挿入されたシャフトとを有し、前記シャフトは、前記多層クラッド材からなり、かつ、この多層クラッド材の積層方向が前記スリットの方向と直角になるように配置されているものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下各実施の形態について説明する。なお、各実施の形態において共通する部分には同一の符号を付し説明を簡略化する。
【００２０】
実施の形態１．
以下本発明の第１の実施の形態について、図１および図２に基づいて説明する。
図１は、本発明による多層クラッド材の製造過程を示す図である。図２は、この多層クラッド材を用いた２極３相交流駆動形リラクタンスモ−タの説明図である。
図１において、１は磁性材金属、通常は強磁性鉄の板材で、２は非磁性材金属の板材である。３ａは、これら磁性材金属の板材１（以下磁性板材１という）および非磁性材金属の板材２（以下非磁性板材２という）の積層部材であって、多層クラッド材３の素材である。多層クラッド材３を作るには、まず、磁性板材１と非磁性板材２とを交互に積み重ねて積層部材３ａを構成し、（図１（ａ）参照）。次に、この積層部材３ａを圧延ロ−ラ１０、１１で図示矢印Ａ方向に加圧圧延し（図１（ｂ）参照）、加圧することで磁性板材１、非磁性板材２の積層界面８を金属結合せしめて一体化すると、磁性板材１、非磁性板材２を交互に積層した多層クラッド材３を得ることができる（図１（ｃ）参照）。
【００２１】
そして、この多層クラッド材３を円柱状に切削加工して突極性回転子５の鉄心５ａを得る（図１（ｄ）参照）。突極性回転子５は、この鉄心５ａの端面にシャフト５ｂをネジ締め、焼き嵌め、溶接などの接合手段によって取り付けたものである（図２参照）。また、図２のように、この鉄心５ａを、進行磁界を発生する巻き線を備えた２極３相交流駆動用の固定子６に対向して同心に、かつ、鉄心５ａを構成する多層クラッド材３の各板材１，２が進行磁界磁束の通過方向に沿う方向にあり、かつ、多層クラッド材３の積層方向が進行磁界磁束の磁束分布方向となるように組み込み、２極３相交流駆動用リランタンスモ−タ７を得る。なお、この固定子６は、２極３相交流駆動用の従来公知のもので良い（例えば、従来技術公報の図１に記載された電気子コアのようなものである）。
【００２２】
前記圧延処理は、積層部材３ａに対し圧延処理を繰り返すことにより、磁性板材１および非磁性板材２の積層界面８に金属結合を生成する。このとき、磁性板材１および非磁性板材２は圧延によって薄く引き延ばされ、積層された磁性板材１、非磁性板材２の厚みが薄くなった多数の積層面を有する多層クラッド材３を得ることができる。
【００２３】
また、上記圧延処理は、積層部材３ａを１２５０℃〜１５００℃の温度範囲で熱間圧延処理し、磁性板材１、非磁性板材２の積層界面８の金属結合を容易にすることができ、また、このように処理することにより、より強固に接合された積層界面８を生成することができる。
【００２４】
また、上記熱間圧延処理において、空気中の酸素、窒素により磁性板材１と非磁性板材２の積層界面８の表層部が酸化および窒化して、多層クラッド材３の接合強度が低下したり、あるいは、磁性板材１、非磁性板材２の内部に炭素や窒素等の不純物が固溶し、磁性板材１の磁気抵抗が増大して突極方向のインダクタンスが低下し、モ−タ特性が劣化してしまうという問題を生ずることがある。
そこで、磁性板材１、非磁性板材２の積層界面８を真空密閉した後、あるいは、真空中にて熱間圧延処理を行う。このように処理すると、磁性板材１、非磁性板材２の積層界面８の接合強度を確保し、磁性板材１の磁気抵抗の増大を防ぎ、より突極性に優れた多層クラッド材を得ることができる。
【００２５】
また、上記多層クラッド材の製造方法において、圧延後の多層クラッド材３の厚さが圧延前における積層部材３ａの厚さの略１/２以下となるように、熱間圧延処理すると、磁性板材１、非磁性板材２の積層界面８における金属結合がより確実に行われ、より強固に接合された積層界面８を生成することができる。
【００２６】
また、上記多層クラッド材３の製造方法において熱間圧延前に、予め積層部材３ａの磁性板材１、非磁性板材２の積層界面８をＹＡＧ、ＴＩＧなどの溶接による接合手段、接着剤などの接着手段、あるいは、万力状のクランプ装置（プレス機）などを用いて仮接合してもよい。このように仮接合すると、積層部材３ａを高温保持する場合に、高温重量物である積層部材３ａを一体化して保持したり、運搬したりすることが容易になり、作業性を向上させることができる。
【００２７】
また、上記多層クラッド材３に用いる板材としては、磁性板材１には鉄を主成分とするフェライト系軟磁性材料を用い、非磁性板材２にはオ−ステナイト相を主体とする鉄系合金の非磁性材料を用いるのが好ましい。この組み合わせを選ぶと、両板材１、２は共に鉄を主成分とする素材同志であるため、圧延処理後の剥離強度の優れた強固な積層界面８を備えた多層クラッド材３を得ることができる。
【００２８】
また、上記多層クラッド材３をリラクタンスモ−タ７に用いる場合、回転子５の最外表面が非磁性材料である場合は、この最外表面を空気に置き換えても磁気回路としては等価となる。また、一般に非磁性材料としてのＳＵＳ３０４（代表的組成は、１８％Ｃｒ−８％Ｎｉ−Ｆｅステンレス鋼）は鉄より高価である。したがって、積層する磁性板材１と非磁性板材２との組み合わせとしては、積層枚数が５枚以上の奇数であって，
Ｆｅ/ＳＵＳ３０４/Ｆｅ/ＳＵＳ３０４…/Ｆｅ/ＳＵＳ３０４/Ｆｅ
の如くＳＵＳ３０４よりＦｅを一層多く用いて最外表面を鉄とすると、非磁性板材２の使用量を最少にし安価なリラクタンスモ−タ７を提供することができる。
【００２９】
また、回転子５の切削は、図１（ｄ）の矢印Ｂに示すように積層部材３ａの圧延方向Ａと直角の方向Ｂにシャフトの軸方向を取って行うことが好ましい。すなわち、図１において、積層部材３ａ上におけるＡは素材圧延方向を示すが、この方向Ａに、集合組織が形成されて磁化容易軸の集積度が高まり、磁気異方性を生じているので、素材圧延方向Ａに対して垂直な方向Ｂをモータ回転軸方向とするように鉄心５ａを切削し、素材圧延方向Ａと進行磁界磁束の通過方向とを一致させるようにこの回転子５を固定子６に組み合わせると、磁化容易軸方向と固定子６が発生する進行磁界磁束の通過方向とが同一となり、突極方向のインダクタンスがより大きくなり、効率の高いリラクタンスモ−タ７を得ることができる。
【００３０】
また、多層クラッド材３は機械的にも十分な強度を有しているので、シャフト５ｂは、前述のように、鉄心５ａに対しネジ締め、焼き嵌め、溶接などの接合手段によって取り付けることができるが、シャフト５ｂを非磁性材料として鉄心５ａに溶接することも可能である。この場合には、磁性板材１に純鉄、シャフト５ｂおよび非磁性板材２にＳＵＳ３０４を選び、接合される部材を同じ鉄系材料とすればよい。また、このようにすると、多層クラッド材３に接合されたシャフト５ｂは非磁性のため磁気的に干渉することが無く、軸方向に磁路を分離することができ、小型モ−タにおいても高い突極性を有するリラクタンスモ−タ７を得ることができる。
【００３１】
上述の本実施の形態によれば、磁性板材１とは非磁性板材２は、金属結合によって接合されるため、剥離方向に対しては極めて強く結合される。したがって、回転子５が高速に回転した場合において、遠心力に対して十分な強度を確保することができる。また、回転子最外周部においても磁気的には分割されているので、漏れ磁路が無く非突極方向の磁気抵抗が極めて大きくなる。このように、非突極方向のインダクタンスを小さくし、突極方向のインダクタンスを大きくすることによって、高い突極性を確保でき、効率、力率の高いリラクタンスモ−タを提供することができる。
【００３２】
また、多層クラッド材３を製造する場合に、圧延前に磁性板材１、非磁性板材２を多層積層して積層部材３ａを構成するので、多層クラッド材３を容易に製造することができる。このような多層化は、２極３相交流駆動形リラクタンスモ−タ７におけるスリット（図７のスリット７３参照）の増大と同じ効果があり、リラクタンスモ−タ７のスリットによるリップル成分を低減するため、振動の少ない２極３相交流駆動形リラクタンスモ−タ７が得られる。また、多層クラッド材３から回転子５を構成することにより、固定子６、回転子５間のいわゆるジグザグ漏れをも低減することができるため、高効率、高力率のリラクタンスモ−タ７を提供することができる。
【００３３】
実施の形態２．
次に、実施の形態２を図３に基づき説明する。
上記実施の形態１では、鉄心５ａにシャフト５ｂを接合した回転子５を提示したが、この実施の形態２は、上記実施の形態１の場合と異なり、回転子２５は、鉄心とシャフトとを一体化して形成したものである。
すなわち、回転子２５は、図３に示すように多層クラッド材３を円柱状に切削加工したものをそのまま回転子として利用するものであり、前記実施の形態１における鉄心５ａとシャフト５ｂとを一体に形成したものである。小形リラクタンスモ−タ７では、鉄心が小径、小型となり鉄心を構成する積層薄板に打ち抜きスリットを製作することが困難であるため、このような構成の回転子２５を採用することは利用価値がある。また、このように構成すると、シャフトと鉄心とが一体に形成されるため、機械的強度に優れるという効果が得られる。
なお、図では鉄心部分とシャフト部分とが同一径とされて一体化されているが、シャフト径は段付加工をして、異径にすることが可能であることはいうまでもない。
【００３４】
実施の形態３．
次に、実施の形態３を図４に基づき説明する。
上記実施の形態３は、図４に示すように、回転子３５の鉄心３５ａを構成する積層薄板にプレス打ち抜き加工などによりスリット３６を加工し、この鉄心３５ａに軸孔部３７を設け、前記多層クラッド材３からなるシャフト３５ｂをこの軸孔部３７に焼き嵌めや圧入などして鉄心３５ａに接合し、回転子３５を構成したものである。この場合、鉄心３５ａおよびシャフト３５ｂにおける多層クラッド材３の積層方向をスリット３６の方向（すなわち、スリット３６の長手方向）に対し直角にして、シャフト３５ｂの突極方向と鉄心３５ａの突極方向とを一致させた回転子３５を形成する。また、このように構成した回転子３５を図示しない固定子に組み合わせる場合は、この固定子が発生する進行磁界磁束の通過方向とスリット３６の方向とを合致させる。この結果、前記図７に矢印Ｃで示した漏れ磁束をシャフト３５ｂの非磁性板材２によって抑制するため、駆動力の大きなリラクタンス回転機を得ることができる。
【００３５】
また、この実施の形態によれば、端材を有効に活用することができる。この点について以下に具体的に説明する。
通常、薄板鋼板から固定子を構成する積層鋼板を打ち抜き成型した際、固定子６の中央打ち抜き部が端材となるが、薄板鋼板からなるリラクタンスモータ用鉄心は、この端材を利用して製作される。ところが、前記実施の形態１のように、鉄心５ａを多層クラッド材３から形成する場合には、固定子６の中央打ち抜き部を形成していた端材を回転子の材料として有効に利用することができない。また、多層クラッド材３からなる鉄心５ａは、角柱に切り出された多層クラッド材３を円柱状に切削加工するために、削り取り代が多くなって材料に無駄が生じ易い。このため、特にモ−タが大型の場合は、材料の利用率が著しく低下する。
これに対し、本実施の形態３の場合は、前述のように、多層クラッド材３は、小径のシャフト３５ｂのみに使用し、鉄心３５ａは通常の積層薄板鋼板で構成しているので、比較的高価な多層クラッド材３の使用量を最小限にすることができ、また、固定子の中央部を構成していた円盤状の端材を、鉄心３５ａを構成する積層薄板として有効に活用することができる。
【００３６】
実施の形態４．
次に、実施の形態４を図５に基づき説明する。
上記実施の形態１〜３は、本発明を２極３相交流駆動形回転子に適用した例を示してきたが、本実施の形態４は、４極３相交流駆動形リラクタンスモータにおける多層クラッド材を使用した回転子に、本発明を適用した例を示すものである。
【００３７】
図５は回転子の鉄心４５ａの側面図である。この図に示すように、鉄心４５ａは、四方を円弧状に除去した断面略十字状の柱材に形成された鉄系金属製の中心部材４５１と、この中心部材４５１の円弧状の除去部分４５１ａに嵌め込まれ、接着等により接合されて断面円形の鉄心４５ａを構成する周辺部材４５２とからなる。この周辺部材４５２は、平板状の多層クラッド材３を円弧状に折り曲げて構成したものであって、中心部材４５１の外周に合致するように円弧状の除去部分４５１ａに嵌め込まれるとともに、その積層端面が固定子と対向するように、すなわち、鉄心４５ａの外周に対し法線方向を成すように、形成されている。なお、この固定子および鉄心との位置関係等の構造については特に図示してないが従来公知の物と同じである（例えば、従来技術公報の図３に記載されているようなものである）。
回転子の鉄心を、スリットを設けた積層薄板から作成した場合には、機械的強度の確保しようとすると必要な遠心力を確保することが困難となるが、本実施の形態の場合は、中心部材４５１が塊状であるためにシャフトの接合が比較的容易であり、また、周辺部材４５２の積層端面が固定子と対向するように形成されているので、磁路的に短絡することがなく鉄心４５ａの最外周部における漏れ磁束が防止される。このため、突極性が高く、駆動力の大きな多極のリラクタンスモ−タ７を得ることができる。
なお、本実施の形態では、４極用の回転機の例で示したが、上記円弧状の除去部分４５１ａの大きさを変えてその数を増加することにより、４極以上の多極回転子を得ることができる。
また、周辺部材４５１ａを平板状に敷き詰めればリニアモ−タ用の可動子としても同様に適用可能である。
【００３８】
実施の形態５．
次に、実施の形態５を図６に基づき説明する。
この実施の形態５は、上記実施の形態４と同様に４極３相交流駆動形リラクタンスモータにおける多層クラッド材を使用した回転子に、本発明を適用した他の例を示すものである。
【００３９】
図６は回転子の鉄心５５ａの側面図である。この図に示すように、鉄心５５ａは、回転軸に垂直な断面形状が正方形の角柱材に形成された鉄系金属製の中心部材５５１と、この中心部材５５１の外周平面部５５１ａにネジ、溶接などの接合手段により接合されて、断面円形の鉄心５５ａを形成する断面弧状の柱材に形成された周辺部材５５２とから構成される。この周辺部材５５２は、平板長方形状の多層クラッド材３を中心部材に接合後、図示の弧状に切削される。
前記実施の形態４の例では、周辺部材４５２の加工や凹面となる円弧状の部分４５１ａを有する鉄心４５ａの加工が比較的複雑で生産性が低い場合が考えられるが、本実施の形態５では、中心部材５５１および周辺部材５５２の形状が実施の形態４の場合に比し単純であるので加工が容易となる。例えば、図６に図示した４極の回転子であれば、断面正方形の中心部材５５１の外周平面部５５１ａそれぞれに、平板長方形状の適宜の厚さの多層クラッド材３からなる周辺部材の素材５５２ａをネジや、溶接などの接合手段により中心部材５５１に接合した後、切削加工によって外径を円柱状に加工して鉄心５５ａを得るようにする。このようにすると、各周辺部材５５２の弧状部分の切削を一度に容易に行うことができる。
同様の方法で４極以上の極数であっても作成できる。特に、６極以上の多極機であれば、周辺部材の素材５５２ａの外周を弧状に加工するための切削量も少なくなり、前記実施の形態４の場合の周辺部材４５２と本実施の形態５の周辺部材５５２との差が少なくなり、また、固定子が発生する磁束に対する磁路幅の割合も２極機、４極機などに比べて少なくなるため、本実施の形態５のように平板でも突極性構造として有効に機能する。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
本発明による同期機用多層クラッド材は、磁性材料からなる板材と非磁性材料からなる板材とを交互に複数枚積層した積層部材を圧延処理して、この積層部材の積層界面を金属結合せしめたものであるので、同期機の回転子としての使用に堪え得る剥離強度の優れた強固な積層界面を備えた多層クラッド材を得ることができる。
【００４１】
また、前記磁性材料は、鉄を主成分とする軟磁性材料であり、前記非磁性材料はオ−ステナイト相を主体とする鉄系合金としたので、圧延処理後の剥離強度がより優れた強固な積層界面を備えた多層クラッド材を得ることができる。
【００４２】
また、前記圧延処理は、熱間圧延処理とすることにより、板材の積層界面の金属結合を容易にすることができ、より強固な積層界面を生成することができる。
【００４３】
また、この熱間圧延処理は、前記積層部材の積層界面を真空密閉した後、あるいは、真空中で行うので、磁性板材、非磁性板材の積層界面の接合強度を向上し、磁性板材の磁気抵抗の増大を防ぎ、より突極性に優れた多層クラッド材を得ることができる。
【００４４】
また、前記積層部材は、その圧延処理後の厚さを圧延処理前の厚さの１／２以下としたので、磁性板材、非磁性板材の積層界面における金属結合をより確実にし、より強固な積層界面を生成することができる。
【００４５】
また、本発明は、進行磁界を発生する巻き線を施した固定子と、前記固定子に対向する移動子とを有し、この移動子は、前記同期機用多層クラッド材からなり、この多層クラッド材は、この多層クラッド材を構成する各板材が前記進行磁界磁束の通過方向に沿って設けられ、かつ、前記進行磁界磁束の磁束分布方向に積層されているので、磁性板材、非磁性板材の積層界面が強固に結合された移動子を備えた同期機を得ることができるとともに、高い突極性を確保でき、効率、力率の高い同期機を得ることができる。
【００４６】
また、前記移動子は、進行磁界磁束の通過方向が前記多層クラッド材の圧延方向と同一となるように設定されているので、磁化容易軸方向と固定子が発生する進行磁界磁束の通過方向とが同一となり、突極方向のインダクタンスがより大きくなり、効率の高い同期機を得ることができる。
【００４７】
また、前記移動子を構成する多層クラッド材は、磁性材料からなる板材と非磁性材料からなる板材の積層枚数が５以上の奇数であって、磁性材料からなる板材の層数が非磁性材料からなる板材の層数より大としているので、磁性材料からなる板材が最外表面となり、非磁性板材からなる板材の使用量を最少にして安価な同期機を得ることができる。
【００４８】
また、前記移動子は、鉄心およびシャフトを備え、かつ、前記固定子に対向して同心に配置された回転子とし、前記鉄心を前記多層クラッド材から形成し、また、前記シャフトをこの鉄心の端面に溶接により取り付けて構成するので、高い突極性を確保でき、効率、力率の良い同期機を得ることができる。
【００４９】
また、前記移動子は、鉄心およびシャフトを備え、前記固定子に対向して同心に配置された回転子であって、この鉄心およびシャフトは前記多層クラッド材から一体物として円筒状に切削加工されているので、シャフトと鉄心との一体化強度に優れた同期機を得ることができる。
【００５０】
また、本発明は、進行磁界を発生する巻き線を施した固定子と、この固定子に対向して同心に配置された回転子とを有し、この回転子は、円柱状の周面を円弧状に除去して柱材に形成した鉄系金属製中心部材と、この中心部材の円弧状の除去部分に嵌め込まれて接合されることにより断面円形の鉄心が形成される周辺部材とを有し、この周辺部材は前記多層クラッド材を円弧状に折り曲げ加工して形成され、その積層端面が固定子と対向するように形成されているので、鉄心の最外周部における漏れ磁束が防止される。このため、突極性が高く、駆動力の大きな多極の同期機を得ることができる。
【００５１】
また、本発明は、進行磁界を発生する巻き線を施した固定子と、この固定子に対向して同心に配置された回転子とを有し、この回転子は、断面正多角形の柱材に形成した鉄系金属製中心部材と、この中心部材の外周平面部に接合されることにより断面円形の鉄心が形成される周辺部材とを有し、この周辺部材は、前記多層クラッド材が切削加工されて弧状に形成されているので、鉄心の加工が容易な駆動力の大きな多極同期機を得ることができる。
【００５２】
また、本発明は、進行磁界を発生する巻き線を施した固定子と、この固定子に対向して同心に配置された回転子とを有し、この回転子は、進行磁界磁束の通過方向と同一の方向に細長の複数のスリットを備えた薄板を積層して形成した鉄心と、この鉄心の中心部に形成された軸孔と、この軸孔に挿入されたシャフトとを有し、前記シャフトは、前記多層クラッド材からなり、かつ、この多層クラッド材の積層方向が前記スリットの方向と直角になるように配置されているので、比較的高価な多層クラッド材の使用量を最小限にすることができ、また、固定子を構成する積層薄板鋼板を打ち抜いた後の中央部の円盤状の端材を有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１に係る多層クラッド材の製造過程を示す図である。
【図２】  実施の形態１に係る多層クラッド材を用いた２極３相交流駆動形リラクタンスモ−タの説明図である。
【図３】  実施の形態２に係る多層クラッド材を用いた２極３相交流駆動形リラクタンスモ−タの説明図である。
【図４】  実施の形態３に係る多層クラッド材を用いた２極３相交流駆動形リラクタンスモ−タにおける回転子の説明図である。
【図５】  実施の形態４に係る多層クラッド材を用いた４極３相交流駆動形リラクタンスモ−タにおける回転子の説明図である。
【図６】  実施の形態５に係る多層クラッド材を用いた４極３相交流駆動形リラクタンスモ−タにおける回転子の説明図である。。
【図７】  従来の同期機としてのリラクタンスモ−タの説明図。
【符号の説明】
１  磁性材金属の板材
２  非磁性材金属の板材
３  多層クラッド材
３ａ  積層部材
５、２５，３５  回転子（移動子）
５ａ、３５ａ、４５ａ、５５ａ、  回転子の鉄心
５ｂ、３５ｂ  回転子のシャフト
６  固定子
７  リラクタンスモ−タ
８  積層界面
Ａ  素材圧延方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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