卷绕铁心、电磁部件及其制造方法、以及电磁设备技术

本发明专利技术提供一种能够形成低铁损、低成本的由磁性薄带构成的卷绕铁心、电磁部件及其制造方法、以及电磁设备。本发明专利技术的卷绕铁心将具有磁性的薄带沿轴向卷绕而构成，其中，在轴向端部面的所述薄带的各处形成切口部，并且切口部配置在卷绕铁心径向的随机的方向上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及卷绕铁心、电磁部件及其制造方法、以及电磁设备，尤其是涉及能够减少铁心整体的铁损的卷绕铁心、电磁部件及其制造方法、以及电磁设备。
技术介绍
从节能、轻量化和低成本化的观点出发，在电动机、发电机、变压器等的旋转型或静止型的电磁设备中，要求非常高的效率和输出密度。其中为了提高效率，构成铁心的磁性薄带或板越薄越好，通常使用的电磁钢板的厚度从0. 5_减薄至0. 1_。而且，非晶质金属薄带成为Um级的厚度。 当减薄板或薄带的厚度时，能够减少作为铁损的一种的涡流损耗。在涡电流的大小与铁心的电阻之间存在如下的关系电阻大的磁性材料不易流动涡电流，因此涡电流所产生的损耗低。而且，磁性材料的薄带(或板)的电阻与其长度和厚度相关。薄带越短，电阻越大。而且越薄，电阻越大。因此，为了形成为低铁损铁心，最广泛地采用将钢板的板层置而成的铁心。然而，对于薄的薄带，难以适用冲裁加工或层叠等加工方法。其理由是，当薄带较薄时，用于制作相同尺寸的铁心的加工次数增多，因此成本增加。而且，大部分的薄带容易受到外部应力的影响，因此在机械加工后，需要退火等后处理。而且，非常难以制造。关于从非晶合金的薄带制造卷绕铁心的情况，在专利文献I中，使用了卷绕连续的非晶带而成的铁心。在专利文献2中，记载了 “在带状的非晶金属间夹持绝缘物”、“在定子铁心具有狭缝”、“卷绕的带状的非晶金属沿径向被切断”有利于减少涡流损耗的情况。在专利文献3中记载了变压器用非晶铁心。记载了 “将非晶质磁性合金薄带层叠规定张数，且将其分别按照所需要的长度尺寸依次切断而形成多个长度尺寸不同的单位铁心原板，将所述单位铁心原板层叠成所需要数目的阶梯状而形成I块的铁心原体组，将这些铁心原体组按块对接接合，且将所述铁心原体组的对接接合部依次错开的搭接阶梯接缝(over step lap)接合方式和阶梯接缝(step lap)接合方式进行组合 接合而形成I圈切割方式的卷绕铁心”。现有技术文献专利文献专利文献I日本特开2008-136348号公报专利文献2日本特开2009-284578号公报专利文献3日本特开2000-173831号公报如以上所述，关于从非晶合金的薄带制造卷绕铁心的方法，已知有多种。在此，铁心的铁损包括涡流损耗和磁滞损耗这两种。其中，磁滞损耗通过退火能够减少。相对于此，涡流损耗与涡电流流动的路线、磁场强度等要素相关，处于非晶带越长而润流损耗越大的关系。因此，专利文献I的卷绕非晶带而成的非晶铁心虽然容易制造，但存在涡流损耗大的问题。尤其是适用于高速旋转机械时，铁损变得非常大。在专利文献2的减少涡流损耗的方法中，为了对连续的非晶带卷绕而成的铁心的涡电流路线进行切割而采用狭缝加工，因此需要用于防止剥离的模制。因此，铁心的制作工序需要卷绕非晶带的作业、退火成形作业、树脂模制作业及狭缝加工作业。在专利文献2所公开的方法中，制造工序多，且没有切断非晶铁心的容易方法，铁心的制造成本高。而且，在对非晶铁心进行了模制和狭缝加工后，铁心内部作用有应力，因此磁滞损耗增加。而且，在铁心的中心残留有卷绕夹具用的孔，因此适用于电动机时的空间的利用率下降。专利文献3所公开的专利技术也与专利文献2同样地存在切断非晶层叠体的情况。由 于非晶合金非常硬，因此当切断由非晶合金构成的块时，夹具快速消耗，切断时间长，因此成本变得非常高。
技术实现思路
根据以上情况，在本专利技术中，其目的在于提供一种能够形成低铁损、低成本的由磁性薄带构成的卷绕铁心、电磁部件及其制造方法、以及电磁设备。为了解决上述课题，本专利技术的卷绕铁心将具有磁性的薄带沿轴向卷绕而构成，其中，在轴向端部面的所述薄带的各处形成有切口部，并且切口部配置在卷绕铁心径向的随机的方向上。另外，切口部是在与所述薄带的长度方向正交的方向上形成的切断部位。另外，轴向端部面形成为梯形。为了解决上述课题，本专利技术的电磁部件，将具有磁性的薄带沿轴向卷绕而构成卷绕铁心，在该卷绕铁心的径向外周绝缘地卷绕线圈而成，其中，在卷绕铁心的轴向端部面的薄带的各处形成有切口部，并且切口部配置在铁心径向的随机的方向上。另外，将多个梯形电磁部件以其上底部彼此和下底部彼此隔着绝缘物的方式相邻配置多个，形成环状的结构物，并将该结构物模制而构成。另外，利用具备梯形空间的模具按压形成为圆筒状的电磁部件而形成。另外，在利用具备梯形空间的模具按压形成为圆筒状的电磁部件而形成之后，与模具一起进行退火。为了解决上述课题，本专利技术的制造方法将具有磁性的薄带沿轴向卷绕，在轴向端部面的所述薄带的各处形成切口部并且将切口部配置在径向的随机的方向上而形成卷绕铁心，沿着该卷绕铁心的周向卷绕线圈而形成电磁部件，利用具备梯形空间的模具按压形成为圆筒状的该电磁部件而成形后，与模具一起进行退火。为了解决上述课题，本专利技术的电磁设备将具有磁性的薄带沿轴向卷绕，在轴向端部面的所述薄带的各处形成切口部并且将切口部配置在径向的随机的方向上而形成卷绕铁心，沿着该卷绕铁心的周向卷绕线圈而形成块体，将块体的所述轴向端部面形成为梯形，对于该梯形的块体，通过将多个梯形块体以其上底部彼此和下底部彼此隔着绝缘物的方式相邻配置多个而形成环状，并对该环状物进行模制而形成定子，在定子的中心部将旋转轴保持为能够旋转，使固定在旋转轴上且具备磁铁的转子面对定子的与旋转轴正交的面而构成。专利技术效果根据本专利技术，无需切断铁心，能够减少制作成本。关于铁心的铁损，由于能够减少涡流损耗和磁滞损耗，因此能够减少铁损。而且，卷绕铁心通常为圆筒状，但本专利技术提供能够形成为其他的形状的卷绕铁心。由此，能得到适用于旋转机械和静止器的所希望的铁心。附图说明 图I是表示圆筒状卷绕铁心作为本专利技术的铁心的一例的图。图2是说明切断部位前后的接合处理的图。图3是说明切断部位前后的接合处理的图。图4是表示取代切断而设有切口部的例子的图。图5是表示圆筒状卷绕铁心的制造方法的一例的图。图6是表示圆筒状卷绕铁心的制造方法的另一例的图。图7是表示卷绕铁心的薄带长度与涡流损耗系数的关系的实测值的图。图8是表示梯形卷绕铁心作为本专利技术的铁心的一例的图。图9是表示用于成形梯形卷绕铁心的夹具的一例的图。图10是表示两个模具通过嵌合而对置时的侧面的图。图11是表示长方形作为卷绕铁心的形状的一例的图。图12是表示电动机的定子的I块体部分的图。图13是表示9块体的定子的图。图14是表示10极转子的图。图15是表示2转子I定子的轴向间隙电动机的图。符号说明100 :卷绕铁心101 :磁性薄带I102 :磁性薄带2104:切口105 :磁性薄带母体106 :切割器107 :卷框108 :卷绕铁心109 :卷绕铁心111 :梯形卷绕铁心112:对位用销113:螺纹孔114 :卷绕铁心载置用空间115:长方形铁心116:线圈117:磁铁118:转子磁轭119:轴120:电动机壳体121 :轴承123 :树脂模制具体实施例方式以下，使用附图，说明本专利技术的铁心及使用了该铁心的电磁设备的实施例。 实施例I在实施例I中，说明圆筒状卷绕铁心作为铁心的一例。图I表示实施例I所涉及的圆筒状卷绕铁心的立体图(图I左)和主视图(图I右)。如图I所示，实施例I的涡旋圆筒状铁心100不是从其卷绕起始到卷绕结束一直连续，而在多部位被切断。而且，其特征在于，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卷绕铁心，将具有磁性的薄带沿轴向卷绕而构成，其特征在于，在轴向端部面的所述薄带的各处形成有切口部，并且切口部配置在卷绕铁心径向的随机的方向上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：王卓男，榎本裕治，谷川茂穗，
申请(专利权)人：日立金属株式会社，
类型：发明
国别省市：