JP5896937B2

JP5896937B2 - 分割鉄心、及びこの分割鉄心を用いた固定子、並びにこの固定子を備えた回転電機

Info

Publication number: JP5896937B2
Application number: JP2013023560A
Authority: JP
Inventors: 一弘庄野; 智宏別所; 謙荻野; 祥子川崎
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-02-08
Filing date: 2013-02-08
Publication date: 2016-03-30
Anticipated expiration: 2033-02-08
Also published as: JP2014155347A

Description

本発明は、アモルファス薄板等の低鉄損素材を用いた分割鉄心、及びこの分割鉄心を用いた固定子、並びにこの固定子を備えた回転電機に関するものである。

これまで、電磁機器である回転電機において、鉄損が著しく低いという優れた特性を有するアモルファス薄板を用いた積層鉄心が、各種提案されている。
例えば、固定子鉄心形状に加工されたアモルファス合金板を複数枚積層した積層体と、積層体の両表面に接触配置した挟持板と、両挟持板を保持する保持部材とを備えた固定子鉄心がある（例えば、特許文献１参照）。

また、例えば、別体のヨーク部とティース部とで成る分割鉄心で形成された固定子鉄心がある。
この固定子鉄心の分割鉄心は、ヨーク部の形状のアモルファスシートを積層して形成したヨークブロックと、先端にシュー部を有さないティース部の形状のアモルファスシートを積層して形成したティースブロックとを備えている。
また、分割鉄心は、接合されたヨークブロックとティースブロックとの、積層方向の両表面に、ヨーク部とティース部とが分割されていない電磁鋼板を配置して挟むことにより、形成されている。そして、固定子鉄心は、複数の分割鉄心を円環状に配置することにより形成されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００８−２３６９１８号公報（第５頁、第１図、第３図）特開２００８−２５１６７２号公報（第３頁、第１図、第２図）

特許文献１に記載の固定子鉄心は、一体の円環状であるとともに、ティース部の先端がシュー部形状となっているので、アモルファス合金板をこの鉄心形状に、プレスで加工するには、複雑な形状の金型を用いる必要があるとの問題があった。
それと、アモルファス合金板の硬度が大きいので、アモルファス合金板を、特許文献１に記載の鉄心形状にプレスで加工するのが難しいとともに、プレスで用いられる、複雑な形状であり高価な金型の磨耗が著しく、加工コストが増大するとの問題があった。

特許文献２に記載の固定子鉄心の分割鉄心は、別体のヨークブロックとティースブロックとで形成されており、ヨークブロックを形成するアモルファスシートの形状とティースブロックを形成するアモルファスシートの形状とが複雑でないので、プレス加工により、ヨーク部形状のアモルファスシートとティース部形状のアモルファスシートとを作製するのが容易であり、且つ、プレス加工に用いる金型のコストを低く抑えることができる。

しかし、特許文献２に記載の固定子鉄心の分割鉄心は、ティースブロックの先端にシュー部を有していないとともに、ヨークブロックとティースブロックとの、積層方向の両表面に配置された電磁鋼板のティース部先端にも、シュー部を有しておらず、回転電機とした時に、コギングを低減させることが難しいとの問題があった。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、分割鉄心を形成するアモルファス薄板積層体の作製が容易であり、例え、アモルファス薄板積層体を形成する鉄心片をプレス加工で作製しても、用いられる金型コストを抑制でき、製造コストを低減できるとともに、回転電機に用いた時に、低鉄損とコギング低減とを両立させる分割鉄心と、この分割鉄心を用いた固定子と、この固定子を備えた回転電機を、得ることである。

本発明に係わる分割鉄心は、軸方向の両端部側に配置された、磁性材料で成る第１の積層体と、第１の積層体に挟まれて配置された、磁性材料で成る第２の積層体とを備えた分割鉄心であって、第１の積層体が、分割鉄心のヨークを形成するヨーク部と、ヨーク部から径方向の内側に突出するとともに先端にシュー部を有し、分割鉄心のティースを形成するティース部とを備え、且つ無方向性電磁鋼板の鉄心片を軸方向に積層して形成されており、第２の積層体が、分割鉄心のヨークを形成する第２のヨーク部積層体ブロックと、分割鉄心のティースを形成する第２のティース部積層体ブロックとを備えており、少なくとも第２のヨーク部積層体ブロックが、アモルファス薄板の鉄心片を軸方向に積層して形成され、且つ軸方向の面が台形の六面体であるものである。

本発明に係わる分割鉄心は、上記のように構成されているため、製造が容易であり、製造コストが低いとともに、回転電機に用いた時に、低鉄損とコギング低減とを両立させることができる。

本発明の実施の形態１に係わる分割鉄心の斜視模式図である。本発明の実施の形態１に係わる分割鉄心の正面模式図（ａ）と第２の積層体の正面模式図（ｂ）とである。本発明の実施の形態２に係わる分割鉄心の斜視模式図である。本発明の実施の形態２に係わる分割鉄心の第３の積層体に備えられている、第３のヨーク部積層体ブロックと第３のティース部積層体ブロックとを示す正面模式図である。本発明の実施の形態３に係わる分割鉄心の第２の積層体に備えられている、第２のヨーク部積層体ブロックと第２のティース部積層体ブロックとの一実施例を示す正面模式図である。本発明の実施の形態４に係わる分割鉄心の斜視模式図である。本発明の実施の形態５に係わる分割鉄心を隣接する分割鉄心と結合し、円環状に配置した固定子鉄心の一部分を示す正面模式図である。本発明の実施の形態６に係る固定子に用いられる固定子鉄心を作製する手段の一例を示す模式図（ａ）と、作製された固定子鉄心の正面模式図（ｂ）とである。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係わる分割鉄心の斜視模式図である。
図２は、本発明の実施の形態１に係わる分割鉄心の正面模式図（ａ）と第２の積層体の正面模式図（ｂ）とである。
図１に示すように、本実施の形態の分割鉄心２０は、複数の分割鉄心で形成される円環における軸方向（軸方向と記す）の、両端部側に配置された第１の積層体１と、第１の積層体１に挟まれて配置された、第２の積層体２とを備えている。第１の積層体１と第２の積層体２とは、鉄心片を軸方向に積層している。

この後、各実施の形態において、複数の分割鉄心で形成される円環における周方向を単に周方向と記し、複数の分割鉄心で形成される円環における径方向を単に径方向と記す。
図１と図２とに示すように、第１の積層体１は、分割鉄心２０のヨークを形成するヨーク部１ａと、ヨーク部１ａから径方向の内側に突出するとともに先端にシュー部４を有し、且つ分割鉄心２０のティースを形成するティース部１ｂとを備えている。
また、第１の積層体１は、周方向におけるヨーク部１ａの、一方の側面に凸部５が設けられており、他方の側面に凸部５とほぼ同じ形状の凹部６が設けられている。

また、第１の積層体１は、磁性鋼板をプレスで型抜きして形成した鉄心片を、複数枚積層してカシメにより固定することにより、作製される。
第１の積層体１に用いられる磁性鋼板としては、例えば厚さが０．３５ｍｍの無方向性電磁鋼板が挙げられる。

また、図１と図２とに示すように、第２の積層体２は、分割鉄心２０のヨークを形成する第２のヨーク部積層体ブロック２ａと、分割鉄心２０のティースを形成する第２のティース部積層体ブロック２ｂとを備えている。
第２のティース部積層体ブロック２ｂは、六面体である直方体であり、軸方向の面の形状が四辺形であり、周方向の側面が、第１の積層体１のシュー部４を除いたティース部１ｂにおける周方向の側面と連なっている。
すなわち、第２のヨーク部積層体ブロックは分割鉄心のヨーク形成部であり、第２のティース部積層体ブロックは分割鉄心のティース形成部である。

また、第２のティース部積層体ブロック２ｂは、鉄心片を、接着樹脂を介して複数枚積層し、樹脂により固定して形成されている。
第２のティース部積層体ブロック２ｂを形成する鉄心片には、第１の積層体１で使用されたものより鉄損の低い磁性材料である、例えば厚さが０．０２５ｍｍのアモルファス薄板が用いられる。

また、図１と図２とに示すように、第２のヨーク部積層体ブロック２ａは、六面体であり、軸方向の面の形状が台形であり、周方向の側面が、第１の積層体１のヨーク部１ａにおける周方向の側面と連なっている。
また、第２のヨーク部積層体ブロック２ａは、径方向の内側の面が、第１の積層体１のヨーク部１ａにおける径方向内側の面と連なっており、径方向外側の面の位置が、第１の積層体１のヨーク部１ａにおける外周円弧の弦の位置と同じになっている。

また、第２のヨーク部積層体ブロック２ａは、鉄心片を、接着樹脂を介して複数枚積層し、樹脂により固定して形成されている。
第２のヨーク部積層体ブロック２ａを形成する鉄心片にも、第１の積層体１で使用されたものより鉄損の低い磁性材料である、例えば厚さが０．０２５ｍｍのアモルファス薄板が用いられる。

本実施の形態の分割鉄心２０は、第１の積層体１と第２のヨーク部積層体ブロック２ａ、第１の積層体１と第２のティース部積層体ブロック２ｂ、第２のヨーク部積層体ブロック２ａと第２のティース部積層体ブロック２ｂの各々が樹脂により接着固定されている。
また、本実施の形態の分割鉄心２０は、隣接する分割鉄心２０における、一方の分割鉄心２０の凸部５を、他方の分割鉄心の凹部６に、周方向から圧入して接続することにより、固定子鉄心を形成するので、凹部６の径方向外側の構造を、凸部５の圧入する場合の変形が、弾性変形の範囲に収まるようにすることが好ましい。

本実施の形態の分割鉄心２０は、軸方向の両端部側に配置された第１の積層体１と、第１の積層体１に挟まれて配置された、第２の積層体２とを備えており、第１の積層体１のティース部１ｂの先端にシュー部４が設けられているので、この分割鉄心２０を固定子に用いた回転電機は、コギングを低減できる。
また、第２の積層体２が、アモルファス薄板の鉄心片を積層して形成されているので、この分割鉄心２０を固定子に用いた回転電機は、固定子における鉄損を小さくできる。
すなわち、本実施の形態の分割鉄心は、磁気特性のバランスが優れた回転電機を実現できる。

本実施の形態の分割鉄心２０は、第２の積層体２を形成する、第２のティース部積層体ブロック２ｂが直方体であり、第２のヨーク部積層体ブロック２ａが軸方向の面が台形である六面体であり、共に単純な形状であるので、第２のヨーク部積層体ブロック２ａと第２のティース部積層体ブロック２ｂとは、アモルファス薄板同士を貼り付けて形成したアモルファス薄板の積層体を切削加工することにより、容易に形成できる。

また、第２のヨーク部積層体ブロック２ａと第２のティース部積層体ブロック２ｂとの形状が単純であるので、第２のヨーク部積層体ブロック２ａを形成する鉄心片及び第２のティース部積層体ブロック２ｂを形成する鉄心片は、アモルファス薄板をプレスで型抜きすることにより形成できる。また、用いられる金型構造が単純であるので、金型コストを低減できる。
すなわち、本実施の形態の分割鉄心は、アモルファス薄板が用いられた低コストの分割鉄心である。

本実施の形態では、第２のヨーク部積層体ブロック２ａの径方向外側の面の位置が、第１の積層体１のヨーク部１ａにおける外周円弧の弦の位置と同じになっているが、これに限定されず、第２のヨーク部積層体ブロック２ａの径方向外側の面の位置は、ヨーク部１ａにおける外周円弧の弦の位置より、径方向の内側にあっても良い。

また、第１の積層体１の、凸部５及び凹部６の形状が、ほぼ円形であるが、これに限定されるものではなく、周方向から嵌合できる形状であれば良い。
また、第１の積層体１を形成する鉄心片の全てが凸部を有しているが、第１の積層体１の積層方向の両端に配置する鉄心片に、凸部を設けなくても良い。この場合、第２の積層体２に厚さのばらつきが生じても、分割鉄心を結合して円環状の固定子鉄心を組立てることができる。

実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２に係わる分割鉄心の斜視模式図である。
図３に示すように、本実施の形態の分割鉄心３０は、第１の積層体１の間に、第２の積層体２のほかに、鉄心片を軸方向に積層した第３の積層体３を設置した以外、実施の形態１の分割鉄心２０と同様である。
本実施の形態では、第３の積層体３は、第２の積層体２で挟まれている。

図４は、本発明の実施の形態２に係わる分割鉄心の第３の積層体に備えられている、第３のヨーク部積層体ブロックと第３のティース部積層体ブロックとを示す正面模式図である。
図３と図４とに示すように、第３の積層体における、第３のヨーク部積層体ブロック３ａは分割鉄心３０のヨークを形成し、第３のティース部積層体ブロック３ｂは分割鉄心３０のティースを形成している。
すなわち、第３のヨーク部積層体ブロックも分割鉄心のヨーク形成部であり、第３のティース部積層体ブロックも分割鉄心のティース形成部である。

第３のヨーク部積層体ブロック３ａは、軸方向の面の形状が、径方向の内側の底辺に、径方向の外側に向かって狭くなるＶ字状の窪みが形成されており、周方向の側辺に凸部と凹部とが設けられていない以外、第１の積層体１のヨーク部１ａにおける軸方向の面の形状と同様である。
すなわち、第３のヨーク部積層体ブロック３ａの径方向の内側の底面には、径方向の外側に向かって狭くなるＶ字状の溝が、軸方向に延在している。

また、第３のヨーク部積層体ブロック３ａは、鉄心片を、接着樹脂を介して軸方向に複数枚積層し、樹脂により固定して形成されている。
第３のヨーク部積層体ブロック３ａを形成する鉄心片には、方向性電磁鋼板が用いられ、圧延方向が、図４の矢印Ａで示す周方向になっている。

第３のティース部積層体ブロック３ｂは、軸方向の面の形状を、径方向の外側の部分が径方向外側に向かって狭くなるＶ字状の突起としている以外、第１の積層体１のティース部１ｂにおける軸方向の面の形状と同様である。
すなわち、第３のティース部積層体ブロック３ｂは、径方向の内側の先端にシュー部３４が設けられており、径方向の外側に、周方向の幅が狭くなっていくＶ字状の突起部が形成されている。
そして、第３のティース部積層体ブロック３ｂにおけるＶ字状の突起部が、第３のヨーク部積層体ブロック３ａのＶ字状の溝と嵌合して、第３の積層体３を形成している。

また、第３のティース部積層体ブロック３ｂは、鉄心片を、接着樹脂を介して軸方向に複数枚積層し、樹脂により固定して形成されている。
第３のティース部積層体ブロック３ｂを形成する鉄心片には、方向性電磁鋼板が用いられ、圧延方向が、図４の矢印Ｂで示す径方向になっている。
第３のヨーク部積層体ブロック３ａと第３のティース部積層体ブロック３ｂとは、樹脂により固定される。
第３の積層体３と第２の積層体２とは、樹脂により固定される。

本実施の形態の分割鉄心３０は、実施の形態１の分割鉄心２０と同様な効果を奏するとともに、第１の積層体１と第２の積層体２とに加え、圧延方向の磁気特性に優れ、鉄損も小さいという優れた特性を持つ方向性電磁鋼板を用いた第３の積層体３を備えているので、アモルファス薄板の鉄心片が用いられた第２の積層体２の磁束密度が低い欠点を、補うことが可能である。
また、第３の積層体３が、第３のティース部積層体ブロック３ｂにシュー部３４を有するので、この分割鉄心を固定子に用いた回転電機は、コギングを低減する効果がさらに向上している。

本実施の形態の分割鉄心３０は、第２の積層体２及び第３の積層体３を、樹脂の接着で作製しており、用いられている鉄心片に余計な応力が加わるのを防止しているので、磁気特性の劣化が抑制される。
また、第３の積層体３における、第３のヨーク部積層体ブロック３ａの鉄心片は、圧延方向が周方向であり、第３のティース部積層体ブロック３ｂの鉄心片は、圧延方向が径方向であり、第３のヨーク部積層体ブロック３ａと第３のティース部積層体ブロック３ｂとのつなぎ目部分が、Ｖ字状であるので、つなぎ目での損失を防ぐことができる。

実施の形態３．
本実施の形態の分割鉄心は、第２の積層体における第２のティース部積層体ブロックが、方向性電磁鋼板の鉄心片を軸方向に積層して形成されているとともに、径方向の内側先端にシュー部が設けられている以外、実施の形態１の分割鉄心２０と同様であり、第２のティース部積層体ブロックを形成する方向性電磁鋼板の鉄心片の圧延方向が、後述する図５の矢印Ｃで示す径方向になっている。
本実施の形態の分割鉄心は、実施の形態１の分割鉄心２０と同様な効果を奏するとともに、上記のような構成であるので、低鉄損とコギング低減とのバランスをとりながら、固定子鉄心の小型化が可能になる。

図５は、本発明の実施の形態３に係わる分割鉄心の第２の積層体に備えられている、第２のヨーク部積層体ブロックと第２のティース部積層体ブロックとの一実施例を示す正面模式図である。
本実施の形態における、第２のヨーク部積層体ブロックに用いられるアモルファス薄板と第２のティース部積層体ブロックに用いられる方向性電磁鋼板とでは、使用できる磁束密度の上限値に差があるが、アモルファスは上限磁束密度以下で使うことが望ましい。

そこで、図５の実施例に示すように、第２のティース部積層体ブロック４２ｂは、径方向の外側端における周方向の幅Ｗ２を、径方向の内側端におけるシュー部４４を除いた周方向の幅Ｗ１の１．２倍から１．６倍と、広くすることが好ましい。同時に、図５の実施例に示すように、第２のヨーク部積層体ブロック４２ａは、径方向の幅Ｗ３をＷ２と同程度にすることが好ましい。
本実施の形態の第２の積層体は、実施の形態２の分割鉄心にも適用できる。

実施の形態４．
図６は、本発明の実施の形態４に係わる分割鉄心の斜視模式図である。
図６に示すように、本実施の形態の分割鉄心５０は、無方向性電磁鋼板で成る第１の積層体５１が、ヨーク部とティース部とを別体としており、ヨーク部が第１のヨーク部積層体ブロック５１ａで形成され、ティース部が第１のティース部積層体ブロック５１ｂで形成されるとともに、アモルファス薄板で成る第２の積層体５２における第２のティース部積層体ブロック５２ｂが、鉄心片の積層方向を周方向にしており、径方向の内側端部の面を、径方向の外側に凹む円弧としている以外、実施の形態１の分割鉄心２０と同様である。それと、本実施の形態の第２のティース部積層体ブロック５２ｂは、周方向の面が四辺形の六面体である。

本実施の形態では、第１のヨーク部積層体ブロック５１ａと第１のティース部積層体ブロック５１ｂとの結合は、第１のヨーク部積層体ブロック５１ａの、径方向の内側の底面に設けられた凹部１３に、第１のティース部積層体ブロック５１ｂの、径方向の外側の面に設けられた凸部１２を嵌合することにより行われる。
第１のヨーク部積層体ブロック５１ａに凹部１３を設けず、第１のティース部積層体ブロック５１ｂに凸部１２を設けず、第１のヨーク部積層体ブロックと第１のティース部積層体ブロックとを樹脂で接着固定しても良い。

本実施の形態の分割鉄心５０は、実施の形態１の分割鉄心２０と同様な効果を奏するとともに、分離している、ヨークとティースとを結合して形成しており、巻線を巻回した構造体を前もってティースに隙間嵌めで覆設できるので、特に、第２の積層体５２における第２のティース部積層体ブロック５２ｂに、巻線により応力が加わるのを防ぎ、鉄損を低減させる効果をさらに向上できる。
巻線を巻回した構造体のティースへの固定は、隙間を埋めるべく樹脂による接着が好ましい。

本実施の形態では、第２のティース部積層体ブロック５２ｂが、鉄心片の積層方向を周方向にし、且つ径方向の内側端部の面を、径方向の外側に凹む円弧となっているが、実施の形態１の第２のティース部積層体ブロック２ｂの構造と同様であっても良い。
本実施の形態の第１の積層体は、実施の形態２の分割鉄心と実施の形態３の分割鉄心とに適用できる。
また、本実施の形態の第２のティース部積層体ブロックのみを、実施の形態１の分割鉄心及び実施の形態２の分割鉄心に適用しても良い。

実施の形態５．
図７は、本発明の実施の形態５に係わる分割鉄心を隣接する分割鉄心と結合し、円環状に配置した固定子鉄心の一部分を示す正面模式図である。
図７に示すように、本実施の形態の分割鉄心６０は、第２の積層体の第２のヨーク部積層体ブロック６２ａにおける周方向の側面の位置が、第１の積層体１のヨーク部１ａにおける周方向の側面の位置より、周方向の内側となっている以外、実施の形態１の分割鉄心２０と同様である。

第２のヨーク部積層体ブロック６２ａにおける周方向の側面の具体的な位置は、複数の分割鉄心６０を結合するとともに円環状にして、第１の積層体１のヨーク部１ａにおける周方向の側面同士を接触した場合に、第２のヨーク部積層体ブロック６２ａにおける隣接する周方向の側面の間に、０．１ｍｍ以下、好ましくは０．０５ｍｍ以下の隙間Ｇを生じさせる位置である。

本実施の形態の分割鉄心６０は、実施の形態１の分割鉄心２０と同様な効果を奏するとともに、複数の分割鉄心６０を用いて円環状にした場合に、隣接する第２のヨーク部積層体ブロック６２ａにおける周方向の側面の間に、０．１ｍｍ以下、好ましくは０．０５ｍｍ以下の隙間Ｇが生じるので、第２のヨーク部積層体ブロック６２ａに応力が加わるのを防ぎ、鉄損を低減させる効果がさらに向上する。
また、隙間Ｇが、０．１ｍｍ以下、好ましくは０．０５ｍｍ以下であるので、磁気特性に対する影響は小さい。
本実施の形態の第２のヨーク部積層体ブロック６２ａは、実施の形態２の分割鉄心、実施の形態３の分割鉄心、実施の形態４の分割鉄心の、いずれのものにも適用できる。

実施の形態６．
図８は、本発明の実施の形態６に係る固定子に用いられる固定子鉄心を作製する手段の一例を示す模式図（ａ）と、作製された固定子鉄心の正面模式図（ｂ）とである。
図８（ａ）に示すように、９個の分割鉄心７０を、お互いが触れない程度に離して円環状に配置し、矢印Ｄで示すように、径方向の外側から内側に向かって均等な力で押して、各分割鉄心７０を結合し円環にすることにより、図８（ｂ）に示す、本実施の形態の固定子に用いられる固定子鉄心８０が作製される。本実施の形態では、９個の分割鉄心７０が用いられているが、用いられる分割鉄心７０の数は９個に限定されない。

本実施の形態の固定子鉄心８０の分割鉄心７０には、実施の形態１から実施の形態５の分割鉄心の内のいずれか１種類の分割鉄心が用いられる。
図示しないが、本実施の形態の固定子は、固定子鉄心８０を形成する各分割鉄心７０のティース７０ｂに、巻線を設置することにより、形成される。
また、本実施の形態の固定子に、固定子の内周部と所定の間隔を設けて、回転子を配設することにより、回転電機が形成される。

実施の形態１から実施の形態５の分割鉄心は、第１の積層体のヨーク部の周方向における、一方の側面に凸部５が設けられており、他方の側面に凸部５とほぼ同じ形状の凹部６が設けられているが、これらの凸部５と凹部６とを設けなくても良い。この場合は、例えば外周に固定リングを設置することにより、固定子鉄心を形成できる。

また、実施の形態１から実施の形態５の分割鉄心は、第１の積層体が、軸方向の両端部側に配置されているが、これに限定されず、分割鉄心の軸方向の中央部に３個目の第１の積層体を配置しても良い。
また、第１の積層体と他の積層体の構成比率は、特に限定されないが、鉄損低減とコギング低減のバランスをとる意味では、第１の積層体の積厚比率は、３０〜７０％の範囲が好ましい。
本実施の形態の分割鉄心の形状は、インナーロータ型の回転電機に用いられるものであるが、アウターロータ型の回転電機に用いられる分割鉄心にも適用できる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

本発明に係わる分割鉄心は、第１の積層体と第２の積層体とを備え、第１の積層体が、ティース部にシュー部を有し、且つ無方向性電磁鋼板の鉄心片を積層して形成されており、第２の積層体を構成する、第２のヨーク部積層体ブロックと第２のティース部積層体ブロックとの内の、少なくとも第２のヨーク部積層体ブロックが、アモルファス薄板の鉄心片を積層して形成されているので、固定子における鉄損が小さく、コギングが少ない回転電機に用いられる。

１第１の積層体、１ａヨーク部、１ｂティース部、２第２の積層体、
２ａ第２のヨーク部積層体ブロック、２ｂ第２のティース部積層体ブロック、
３第３の積層体、３ａ第３のヨーク部積層体ブロック、
３ｂ第３のティース部積層体ブロック、４シュー部、５凸部、６凹部、
１２凸部、１３凹部、２０分割鉄心、３０分割鉄心、３４シュー部、
４２ａ第２のヨーク部積層体ブロック、４２ｂ第２のティース部積層体ブロック、
４４シュー部、５０分割鉄心、５１第１の積層体、
５１ａ第１のヨーク部積層体ブロック、５１ｂ第１のティース部積層体ブロック、
５２第２の積層体、５２ｂ第２のティース部積層体ブロック、６０分割鉄心、
６２ａ第２のヨーク部積層体ブロック、７０分割鉄心、７０ｂティース、
８０固定子鉄心。

Claims

軸方向の両端部側に配置された、磁性材料で成る第１の積層体と、上記第１の積層体に挟まれて配置された、磁性材料で成る第２の積層体とを備えた分割鉄心であって、
上記第１の積層体が、上記分割鉄心のヨークを形成するヨーク部と、上記ヨーク部から径方向の内側に突出するとともに先端にシュー部を有し、上記分割鉄心のティースを形成するティース部とを備え、且つ無方向性電磁鋼板の鉄心片を上記軸方向に積層して形成されており、
上記第２の積層体が、上記分割鉄心のヨークを形成する第２のヨーク部積層体ブロックと、上記分割鉄心のティースを形成する第２のティース部積層体ブロックとを備えており、
少なくとも上記第２のヨーク部積層体ブロックが、アモルファス薄板の鉄心片を上記軸方向に積層して形成され、且つ上記軸方向の面が台形の六面体である分割鉄心。
上記第１の積層体が、周方向における上記ヨーク部の、一方の側面に凸部が設けられており、他方の側面に上記凸部とほぼ同じ形状の凹部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の分割鉄心。
上記第２のティース部積層体ブロックが、アモルファス薄板の鉄心片を上記軸方向に積層して形成され、且つ上記軸方向の面が四辺形の六面体であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の分割鉄心。
上記第２のティース部積層体ブロックが、アモルファス薄板の鉄心片を周方向に積層して形成され、且つ上記周方向の面が四辺形の六面体であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の分割鉄心。
上記第２のティース部積層体ブロックが、圧延方向が上記径方向である方向性電磁鋼板の鉄心片を上記軸方向に積層して形成されており、且つ上記径方向の内側先端にシュー部が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の分割鉄心。
上記第２のティース部積層体ブロックが、上記径方向の外側端における周方向の幅Ｗ２を、上記径方向の内側端における上記シュー部を除いた周方向の幅Ｗ１の１．２倍から１．６倍とし、上記第２のヨーク部積層体ブロックが、上記径方向の幅Ｗ３をＷ２と同程度にしていることを特徴とする請求項５に記載の分割鉄心。
上記第１の積層体が、上記ヨーク部と上記ティース部とを別体としており、上記ヨークが、上記第１の積層体の別体のヨーク部と上記第２のヨーク部積層体ブロックとで形成されており、上記ティースが、上記第１の積層体の別体のティース部と上記第２のティース部積層体ブロックとで形成されており、上記ティースと上記ヨークとが結合されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の分割鉄心。
上記第１の積層体の間に、上記第２の積層体のほかに、第３の積層体が設置されており、
上記第３の積層体は、上記分割鉄心のヨークを形成する第３のヨーク部積層体ブロックと上記分割鉄心のティースを形成する第３のティース部積層体ブロックとを備えており、
上記第３のヨーク部積層体ブロックは、圧延方向が周方向である方向性電磁鋼板の鉄心片を上記軸方向に積層して形成されており、且つ上記径方向の内側の底面に、上記径方向の外側に向かって狭くなるＶ字状の溝が、上記軸方向に延在しており、
上記第３のティース部積層体ブロックは、圧延方向が上記径方向である方向性電磁鋼板の鉄心片を上記軸方向に積層して形成されており、且つ上記径方向の内側の先端にシュー部が設けられており、上記径方向の外側に、上記周方向の幅が狭くなっていくＶ字状の突起部が形成されており、
上記第３のティース部積層体ブロックのＶ字状の突起部が、上記第３のヨーク部積層体ブロックのＶ字状の溝と嵌合していることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の分割鉄心。
複数の上記分割鉄心を結合して円環状にした時に、隣接する上記第２のヨーク部積層体ブロックにおける周方向の側面の間に、０．１ｍｍ以下、好ましくは０．０５ｍｍ以下の隙間を生じさせていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の分割鉄心。
複数の分割鉄心が結合されて円環状になっている固定子鉄心と上記分割鉄心のティース部に設けられた巻線とを備えており、上記分割鉄心が、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の分割鉄心であることを特徴とする固定子。
請求項１０に記載の固定子と、上記固定子の内周部と所定の間隔を設けて配設された回転子とで形成されていることを特徴とする回転電機。