[发明专利]磁滞式电动机以及磁滞式电动机用定子磁轭的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁滞式电动机以及用于该磁滞式电动机的定子磁轭的制造方法。

背景技术

具有永久磁铁的电动机有，例如PM型步进马达、定时器电动机等。与这些电动机相比，磁滞式电动机具有如下特性：在通电时转速不稳较少，在达到同步速度之前具有几乎恒定的输出功率，而且在不通电时输出轴旋转所需的旋转力极小。因此，利用该特性，近年来磁滞式电动机被利用在弹簧复位式的领域中。

磁滞式电动机，例如图1、2所示，具有由半硬质磁性材料形成的转子与产生波及到该转子的旋转磁场的多个定子(例如参照专利文献1)。

而且，不仅是励磁线圈，构成磁滞式电动机的定子的定子磁轭也与以往通常的电动机同样，逐渐使用电磁软铁(SUY)、冷轧钢板(SPC)、镀锌钢板(SEC)等。电磁软铁、冷轧钢板、或镀锌钢板不仅直流磁特性优异，而且在属于磁滞式电动机的使用频率的商用频率水平50～60Hz下的交流磁特性也优异。而且，电磁软铁、冷轧钢板、或镀锌钢板是软质的，因而加压成型性优异，也适合于定子磁轭的加压加工。

专利文献1：特开平11-168863号公报

发明内容

然而，在使用电磁软铁、冷轧钢板时，为了防锈必须实施镀覆或涂装。而且，在使用镀锌钢板、涂装钢板时，在出现材料剥离的加工端面上无法获得足够的耐腐蚀性，因此必须对该部分再次实施涂装等防锈处理。作为材料仅限于使用电磁软铁、冷轧钢板，当镀覆或涂装有缺陷时就会产生腐蚀，该腐蚀产物附着的话，就无法发挥所需的电动机性能。另外，在镀覆或涂装的工序中有异物附着时，也同样会使电动机性能下降。这样，在镀覆或涂装时不允许出现微小的缺陷或者异物的附着，因此需要庞大的劳力以及费用进行严格的制造以及检查。

另一方面，近年来从环境问题等角度出发，对于电动机的材料要求省略镀覆或涂装。

作为不实施镀覆或涂装就发挥优异耐腐蚀性的软磁性材料，可以列举软磁性的不锈钢钢板。然而，软磁性不锈钢钢板与电磁软铁、冷轧钢板等相比直流磁特性差。而且，对于交流磁特性而言，要想获得与电磁软铁、冷轧钢板等同样程度的磁通量密度，就要放在数kHz以上的高频磁场中。

本发明是为了解决这些问题而提出的方案，其目的在于以低成本提供软磁性不锈钢钢板、以及使用该软磁性不锈钢钢板制成的磁滞式电动机，所述软磁性不锈钢钢板即使在50～60Hz的商用频率水平下也会维持与电磁软铁、冷轧钢板同等程度以上的优异的交流磁特性，而且具有可以加压加工成磁滞式电动机用的定子磁轭的加压成型性。

为了实现该目的，本发明的磁滞式电动机的特征在于，是具有由半硬质磁性材料形成的转子与产生波及到该转子的旋转磁场的定子的磁滞式电动机，励磁线圈和构成该磁滞式电动机定子的定子磁轭均由Fe-Cr系软磁性不锈钢钢板形成，所述Fe-Cr系软磁性不锈钢钢板具有如下组成：含有C：0.05质量％以下、N：0.05质量％以下、Mn：1.0质量％以下、Ni：1.0质量％以下、P：0.04质量％以下、S：0.01质量％以下、Cr：5.0～20.0质量％，进而根据需要还含有Si：3.0质量％以下、Ti：0.5质量％以下中的一种或两种，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，满足下述式(1)和(2)，而且将使用频率设为f(kHz)时，板厚t满足式(3)，

4.3×％Cr+19.1×％S i≥40.2                  ····(1)

64×％Si+35×％Cr+480×％Ti

≥221×％C+247×％N+40×％Mn+80×％Ni+460    ····(2)

t≥0.23÷f^1/2                                ····(3)。

此外，所述Fe-Cr系软磁性不锈钢钢板具有如下组成：作为任意成分，含有Si：3.0质量％以下、Ti：0.5质量％以下、Al：4.0质量％以下、Mo：3质量％以下中的一种或两种以上时，满足下述式(4)和(5)，而且将使用频率设为f(kHz)时，必须满足式(3)。

4.3×％Cr+19.1×％Si+15.1×％Al+2.5×％Mo≥40.2     ····(4)

64×％Si+35×％Cr+480×％Ti+25×％Mo+490×％Al

≥221×％C+247×％N+40×％Mn+80×％Ni+460           ····(5)