[发明专利]磁极铁心以及使用磁极铁心的直流电动机

权利要求书

1.一种磁极铁心，在具备产生规定的磁场的电枢和与所述电枢经由规定的空隙而相对配置的磁体的直流电动机中，所述磁极铁心构成所述电枢，所述磁极铁心由多个臂部和翼部构成，所述多个臂部以铁心轴心为中心而以放射状延伸，所述翼部形成于所述臂部的顶端，与所述磁体相对，

所述翼部由第1部分和一对第2部分形成，所述第1部分为所述空隙沿着周方向大致恒定，所述一对第2部分位于所述第1部分的两侧，所述空隙沿着周方向随着从所述第1部分离开而变宽，

所述铁心轴心和所述第1部分的与所述空隙相对的端面的周方向的两端部所成的角度为C，所述铁心轴心和所述第2部分的与所述空隙相对的端面的周方向的两端部所成的角度为B，

相当于电角360°的机械角为θ，5以上的奇数为N，则有

B＝θ/3，C＝θ/N。

2.根据权利要求1所述的磁极铁心，其特征在于，所述第1部分的外周面为圆弧形状。

3.根据权利要求2所述的磁极铁心，其特征在于，所述角度B与为了得到叠加在基波分量上的磁场强度分布而叠加的3次高次谐波对应，而且，所述角度C与为了得到叠加在基波分量上的磁场强度分布而叠加的N次高次谐波对应。

4.根据权利要求3所述的磁极铁心，其特征在于，所述叠加的高次谐波次数N为5至21。

5.根据权利要求3所述的磁极铁心，其特征在于，在与所述N次高次谐波对应的机械角的位置处，所述臂部的外周面成为折曲的形状，而且，作为与臂部外周面中心的切线所成的角度，折曲角度为5°～30°。

6.一种直流电动机，其特征在于，使用根据权利要求1所述的磁极铁心。

7.一种直流电动机，具有配置为与卷绕绕组的磁极铁心相对，经由空隙而与所述磁极铁心面对的磁体，其中，

所述磁极铁心具有从中央磁轭部沿径方向以放射状延伸的臂部和从臂部顶端延伸至周方向两侧的翼部，

在经由空隙而与所述磁体面对的所述翼部的外周面上，在相对于翼部中心而对称的位置处设定构成规定角度的折曲点对，使位于所述折曲点对之间的中央部外周面成为以轴的轴心为中心的圆弧形状，与所述磁体之间的空隙为恒定间隔，而且，从所述折曲点对的各个折曲点至周方向外侧，成为以从所述磁体远离的方式折曲成变细的形状，

相当于电角360°的2个磁极之间的机械角A为θ，与为了得到叠加在基波分量上的磁场强度分布而叠加的3次高次谐波对应的机械角B设定为θ/3，使所述机械角B与作为连结轴的轴心和翼部两外端的线所成的角度的铁心开角一致，而且，

为了得到叠加在基波分量上的磁场强度分布而叠加的高次的高次谐波的次数为5以上的奇数N，与N次高次谐波对应的机械角C设定为θ/N，使所述机械角C与所述折曲点对的规定角度一致。

8.根据权利要求7所述的直流电动机，其特征在于，与叠加的高次谐波的数对应而设定多对折曲点对，使与次数最高的高次谐波对应的折曲点对之间的中央部外周面成为圆弧形状，随着高次谐波的次数降低，折曲点对更靠周方向外侧，而且，成为以从所述磁体更加远离的方式以更大的角度折曲成变细的形状。

9.根据权利要求7所述的直流电动机，其特征在于，与7次高次谐波和5次高次谐波对应而分别设定第1折曲点对和第2折曲点对，使第1折曲点对之间的中央部外周面成为圆弧形状，使第2折曲点对比第1折曲点更靠周方向外侧，而且，成为以从所述磁体更加远离的方式以更大的角度折曲成变细的形状。