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公開番号2025095407
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-26
出願番号2023211386
出願日2023-12-14
発明の名称電動機および当該電動機を構成する電機子の製造方法
出願人株式会社神戸製鋼所
代理人個人,個人
主分類H02K 1/14 20060101AFI20250619BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】磁束が三次元的に流れる磁路形成に適した構造を有する電動機および当該電動機を構成する電機子の製造方法を提供する。
【解決手段】鉄心26は、複数のU字状部材28と、U字状部材28に対して垂直な複数のU字状部材30と、を含んで構成され、U字状部材28およびU字状部材30は、それぞれ互いに平行または略平行な一対の側部と、当該一対の側部を連結する中間部と、からなるU字形状を有し、側部が鉄心26のティース部を構成し、中間部が鉄心26のヨーク部を構成する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
鉄心および当該鉄心を囲うように設けられる電機子コイルを備える電機子と、前記電機子に対向して配置される可動子と、を備えた電動機であって、
前記電機子の前記鉄心は、電磁鋼片からなる複数の部材から構成され、
前記複数の部材の各々は、互いに平行または略平行な一対の側部と、当該一対の側部を連結する中間部と、からなるＵ字形状を有し、
前記複数の部材は、複数の第１部材と、前記中間部の長手方向が前記第１部材の前記中間部の長手方向に対して垂直な複数の第２部材と、を含んで構成され、
前記第１部材の前記中間部および前記第２部材の前記中間部が、前記鉄心のヨーク部をそれぞれ構成し、
前記第１部材の前記側部および前記第２部材の前記側部が、前記鉄心のティース部をそれぞれ構成することを特徴とする、電動機。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記可動子は、回転軸線を中心にして回転可能に構成され、
前記複数の第１部材は、前記中間部が前記可動子の回転方向に沿って配置され、
前記複数の第２部材は、前記中間部が前記回転軸線に沿って配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記複数の第２部材は、前記電機子において前記回転軸線の方向で中央に配置され、
前記複数の第１部材は、前記電機子において前記回転軸線の方向で前記第２部材の両側にそれぞれ配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の電動機。
【請求項４】
前記電磁鋼片からなる前記複数の部材は、それぞれ表面が絶縁被覆されていることを特徴とする、請求項１～３の何れか１項に記載の電動機。
【請求項５】
前記電磁鋼片は、線材から構成されていることを特徴とする、請求項１～３の何れか１項に記載の電動機。
【請求項６】
前記複数の第２部材の各々は、前記一対の側部が隣り合う前記第２部材の前記一対の側部と前記回転軸線の方向に重なるとともに、前記中間部が隣り合う前記第２部材の前記中間部と前記回転軸線を中心とする径方向に重なるように配置され、
前記一対の側部が前記回転軸線の方向で両端に位置する前記第２部材は、少なくとも前記中間部が前記一対の側部に対して回転方向に屈曲されていることを特徴とする、請求項２または３の何れか１項に記載の電動機。
【請求項７】
前記複数の部材の前記中間部によって形成される前記ヨーク部全体を、径方向外側から保持する、樹脂からなる保持部材を備えることを特徴とする、請求項１～３の何れか１項に記載の電動機。
【請求項８】
前記保持部材は、前記複数の部材の前記側部が径方向外側からそれぞれ挿入される挿入穴を有することを特徴とする、請求項７に記載の電動機。
【請求項９】
請求項７に記載の電動機を構成する前記電機子の製造方法であって、
前記複数の第１部材および前記複数の第２部材をそれぞれ成形する第１工程と、
前記複数の第１部材および前記複数の第２部材がそれぞれ予め規定された数毎に固定された、複数のブロックを成形する第２工程と、
前記複数のブロックを互いに接続して前記保持部材を成形する第３工程と、を含むことを特徴とする、電機子の製造方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の電動機を構成する前記電機子の製造方法であって、
前記複数の第１部材および前記複数の第２部材をそれぞれ成形する第１工程と、
前記複数の第１部材の各々の前記側部および前記複数の第２部材の各々の前記側部を、前記保持部材の前記挿入穴にそれぞれ挿入する第２工程と、を含むことを特徴とする、電機子の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁束が三次元的に流れる磁路を有する電動機および当該電動機を構成する電機子の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
電機子コイルおよび鉄心を有する電機子と、前記電機子と対向する可動子と、を備えた電動機が知られている。従来の電動機では、磁束が例えば可動方向に沿うなどして平面的に流れていたが、磁束が可動方向だけでなく可動方向に対して交差する方向に流れる、三次元磁極構造を有する電動機が提案されている。例えば、特許文献１に記載の電動機がそれである。特許文献１に記載の電動機では、磁極ブロックの開放された側の面から出た磁束が、可動方向および可動方向に対して交差する方向に分岐するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６８３５６９２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載されるような磁束が三次元的に流れる構造（三次元磁極構造）を有する電動機では、それを実現する磁路形成が要求されるが、これに適した構造および製造方法については提案されていなかった。
【０００５】
本発明がかかる事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、磁束が三次元的に流れる磁路形成に適した構造を有する電動機および当該電動機を構成する電機子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明の一態様にかかる電動機は、鉄心および当該鉄心を囲うように設けられる電機子コイルを備える電機子と、前記電機子に対向して配置される可動子と、を備えた電動機であって、前記電機子の前記鉄心は、電磁鋼片からなる複数の部材から構成され、前記複数の部材の各々は、互いに平行または略平行な一対の側部と、当該一対の側部を連結する中間部と、からなるＵ字形状を有し、前記複数の部材は、複数の第１部材と、前記中間部の長手方向が前記第１部材の前記中間部の長手方向に対して垂直な複数の第２部材と、を含んで構成され、前記第１部材の前記中間部および前記第２部材の前記中間部が、前記鉄心のヨーク部をそれぞれ構成し、前記第１部材の前記側部および前記第２部材の前記側部が、前記鉄心のティース部をそれぞれ構成することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、Ｕ字形状に形成されて電機子の鉄心を構成する、第１部材の中間部および第２部材の中間部を、互いに直交する方向を向くように配置することで、磁束が三次元的に流れる磁路を容易に実現することができる。
【０００８】
また、上記態様において、前記可動子は、回転軸線を中心にして回転可能に構成され、前記複数の第１部材は、前記中間部が前記可動子の回転方向に沿って配置され、前記複数の第２部材は、前記中間部が前記回転軸線に沿って配置されている。この構成によれば、磁束が回転方向および回転軸線方向に流れる磁路を容易に実現することができる。
【０００９】
また、上記態様において、前記複数の第２部材は、前記電機子において前記回転軸線の方向で中央に配置され、前記複数の第１部材は、前記電機子において前記回転軸線の方向で前記第２部材の両側にそれぞれ配置されている。この構成によれば、磁束の経路が最短となる磁路を形成することができる。
【００１０】
また、前記電磁鋼片からなる前記複数の部材は、それぞれ表面が絶縁被覆されている。この構成によれば、渦電流の発生による損失を効果的に低減できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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