JPH08251888A - くし形磁極回転子、その製造方法及び回転電機 - Google Patents
くし形磁極回転子、その製造方法及び回転電機Info
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- JPH08251888A JPH08251888A JP7048309A JP4830995A JPH08251888A JP H08251888 A JPH08251888 A JP H08251888A JP 7048309 A JP7048309 A JP 7048309A JP 4830995 A JP4830995 A JP 4830995A JP H08251888 A JPH08251888 A JP H08251888A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 超高速回転に耐える強固な接合構造を有する
くし形磁極回転子を提供する。 【構成】 ニッケル基合金の非磁性材13の径方向中央部
に永久磁石14を取り付け、非磁性材及び永久磁石の回転
軸Ｃ方向の前後両面にニッケルを含む合金鋼の磁性材15
を接合し、この接合界面にニッケル拡散層を形成するこ
とにより、非磁性材及び永久磁石と磁性材との接合界面
に脱炭層や炭化層が存在しなくて接合強度が増し、超高
速回転に耐える磁極回転子とする。また磁極回転子11の
一部に永久磁石14を設けることにより、この磁極回転子
をくし形磁極回転電機の回転子として用いるとき、固定
子12側に設けるべき励磁コイル19の一部あるいは全部を
永久磁石によって置き換えることができ、ひいては固定
子側の励磁コイルを小さくし、あるいはなくすことによ
って回転電機の小形化を図る。
くし形磁極回転子を提供する。 【構成】 ニッケル基合金の非磁性材13の径方向中央部
に永久磁石14を取り付け、非磁性材及び永久磁石の回転
軸Ｃ方向の前後両面にニッケルを含む合金鋼の磁性材15
を接合し、この接合界面にニッケル拡散層を形成するこ
とにより、非磁性材及び永久磁石と磁性材との接合界面
に脱炭層や炭化層が存在しなくて接合強度が増し、超高
速回転に耐える磁極回転子とする。また磁極回転子11の
一部に永久磁石14を設けることにより、この磁極回転子
をくし形磁極回転電機の回転子として用いるとき、固定
子12側に設けるべき励磁コイル19の一部あるいは全部を
永久磁石によって置き換えることができ、ひいては固定
子側の励磁コイルを小さくし、あるいはなくすことによ
って回転電機の小形化を図る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はくし形磁極式回転電機に
用いられるくし形磁極回転子と、その製造方法と、くし
形磁極回転子を有する回転電機に関する。
用いられるくし形磁極回転子と、その製造方法と、くし
形磁極回転子を有する回転電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】回転電機はその用途に応じて種々の型式
のものが利用されているが、超高速回転電機として多く
用いられているものに、くし形磁極式回転電機がある。
このくし形磁極式回転電機の一般的な構造は図１７に示
すようなものであり、回転子１側は磁性材２，２を非磁
性材３の回転軸Ｃ方向の前後両側に接合した構造の磁極
４によって構成している。そして固定子５側は、フレー
ム６内に鉄心７を有する電機子コイル８及び励磁コイル
９を取り付けた構造にしている。このようなくし形磁極
式回転電機では、磁気回路１０が励磁コイル９−回転子
１の磁極４−電機子コイル８−回転子１の磁極４−励磁
コイル９−フレーム６−励磁コイル９となるルートを通
る。
のものが利用されているが、超高速回転電機として多く
用いられているものに、くし形磁極式回転電機がある。
このくし形磁極式回転電機の一般的な構造は図１７に示
すようなものであり、回転子１側は磁性材２，２を非磁
性材３の回転軸Ｃ方向の前後両側に接合した構造の磁極
４によって構成している。そして固定子５側は、フレー
ム６内に鉄心７を有する電機子コイル８及び励磁コイル
９を取り付けた構造にしている。このようなくし形磁極
式回転電機では、磁気回路１０が励磁コイル９−回転子
１の磁極４−電機子コイル８−回転子１の磁極４−励磁
コイル９−フレーム６−励磁コイル９となるルートを通
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
構造を有する従来のくし形磁極式回転電機では、固定子
５のフレーム６内に大きな励磁コイル９を装着していた
ので固定子５側の回転軸方向の寸法が長くなり、ひいて
は回転電機全体の外形が大きくなる問題点があった。
構造を有する従来のくし形磁極式回転電機では、固定子
５のフレーム６内に大きな励磁コイル９を装着していた
ので固定子５側の回転軸方向の寸法が長くなり、ひいて
は回転電機全体の外形が大きくなる問題点があった。
【０００４】このような問題点を解決するには励磁コイ
ル９の一部あるいは全部をその磁力に相当する磁力を有
する永久磁石に置き換え、磁極回転子１側に装着するこ
とが考えられる。
ル９の一部あるいは全部をその磁力に相当する磁力を有
する永久磁石に置き換え、磁極回転子１側に装着するこ
とが考えられる。
【０００５】しかしながら、永久磁石を磁極回転子１側
に装着するとすれば、超高速回転に耐え得る構造にする
ために磁性材２又は非磁性材３との接合関係を強固なも
のとしなければならないが、磁気回路素材の強固な接合
は加工上難しく、超高速回転に耐える得る接合構造を得
ることができず、かかる磁極回転子側に励磁コイルの一
部あるいは全部に置き換え得る磁力を有する永久磁石を
装着した構造のくし形磁極回転子やそれを用いた回転電
機は得られていない。
に装着するとすれば、超高速回転に耐え得る構造にする
ために磁性材２又は非磁性材３との接合関係を強固なも
のとしなければならないが、磁気回路素材の強固な接合
は加工上難しく、超高速回転に耐える得る接合構造を得
ることができず、かかる磁極回転子側に励磁コイルの一
部あるいは全部に置き換え得る磁力を有する永久磁石を
装着した構造のくし形磁極回転子やそれを用いた回転電
機は得られていない。
【０００６】本発明はこのような従来の技術的課題を解
決するためになされたもので、磁極回転子側に励磁コイ
ルの一部あるいは全部に置き換え得る磁力を有する永久
磁石を超高速回転にも耐えるように強固に接合させたく
し形磁極回転子及びそれを用いた回転電機を提供するこ
とを目的とする。
決するためになされたもので、磁極回転子側に励磁コイ
ルの一部あるいは全部に置き換え得る磁力を有する永久
磁石を超高速回転にも耐えるように強固に接合させたく
し形磁極回転子及びそれを用いた回転電機を提供するこ
とを目的とする。
【０００７】本発明はまた、このようなくし形磁極回転
子を製造する方法を提供することを目的とする。
子を製造する方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明のくし形
磁極回転子は、ニッケル基合金の非磁性材の径方向中央
部に永久磁石が取り付けられ、非磁性材及び永久磁石の
回転軸方向の前後両面にニッケルを含む合金鋼の磁性材
が接合され、この接合界面にニッケル拡散層が形成され
たものである。
磁極回転子は、ニッケル基合金の非磁性材の径方向中央
部に永久磁石が取り付けられ、非磁性材及び永久磁石の
回転軸方向の前後両面にニッケルを含む合金鋼の磁性材
が接合され、この接合界面にニッケル拡散層が形成され
たものである。
【０００９】請求項２の発明は、請求項１の発明のくし
形磁極回転子において、非磁性材としてニッケル含有の
超合金を用い、磁性材としてニッケルクロムモリブデン
鋼を用いたものである。
形磁極回転子において、非磁性材としてニッケル含有の
超合金を用い、磁性材としてニッケルクロムモリブデン
鋼を用いたものである。
【００１０】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
のくし形磁極回転子において、磁性材として９パーセン
トニッケル合金鋼を用いたものである。
のくし形磁極回転子において、磁性材として９パーセン
トニッケル合金鋼を用いたものである。
【００１１】請求項４の発明は、請求項１〜３いずれか
の発明のくし形磁極回転子において、２極くし形構造と
してものである。
の発明のくし形磁極回転子において、２極くし形構造と
してものである。
【００１２】請求項５の発明のくし形磁極回転子の製造
方法は、中央部に永久磁石が取り付けられたニッケル基
合金の非磁性材の回転軸方向の前後両側にニッケルを含
む合金鋼の磁性材を、それらの対向面のうちの少なくと
も一方にニッケル層が介在するようにして配置し、熱間
等方圧加圧法によって非磁性材及び永久磁石と磁性材と
を拡散接合させるものである。
方法は、中央部に永久磁石が取り付けられたニッケル基
合金の非磁性材の回転軸方向の前後両側にニッケルを含
む合金鋼の磁性材を、それらの対向面のうちの少なくと
も一方にニッケル層が介在するようにして配置し、熱間
等方圧加圧法によって非磁性材及び永久磁石と磁性材と
を拡散接合させるものである。
【００１３】請求項６の発明は、請求項５の発明のくし
形磁極回転子の製造方法において、非磁性材及び永久磁
石の磁性材との対向面、又は磁性材の非磁性材及び永久
磁石との対向面の少なくとも一方にニッケルメッキ層を
形成し、熱間等方圧加圧法によって非磁性材及び永久磁
石と磁性材とを拡散接合させるものである。
形磁極回転子の製造方法において、非磁性材及び永久磁
石の磁性材との対向面、又は磁性材の非磁性材及び永久
磁石との対向面の少なくとも一方にニッケルメッキ層を
形成し、熱間等方圧加圧法によって非磁性材及び永久磁
石と磁性材とを拡散接合させるものである。
【００１４】請求項７の発明は、請求項５の発明のくし
形磁極回転子の製造方法において、非磁性材及び永久磁
石と磁性材との対向面間にニッケル箔を介在させ、熱間
等方圧加圧法によって非磁性材及び永久磁石と磁性材と
を拡散接合させるものである。
形磁極回転子の製造方法において、非磁性材及び永久磁
石と磁性材との対向面間にニッケル箔を介在させ、熱間
等方圧加圧法によって非磁性材及び永久磁石と磁性材と
を拡散接合させるものである。
【００１５】請求項８の発明の回転電機は、電機子コイ
ル及び励磁コイルの装着された固定子と、ニッケル基合
金の非磁性材の径方向中央部に永久磁石が取り付けら
れ、非磁性材及び永久磁石の回転軸方向の前後両面にニ
ッケルを含む合金鋼の磁性材が接合され、この接合界面
にニッケル拡散層が形成されたくし形磁極回転子とを備
えたものである。
ル及び励磁コイルの装着された固定子と、ニッケル基合
金の非磁性材の径方向中央部に永久磁石が取り付けら
れ、非磁性材及び永久磁石の回転軸方向の前後両面にニ
ッケルを含む合金鋼の磁性材が接合され、この接合界面
にニッケル拡散層が形成されたくし形磁極回転子とを備
えたものである。
【００１６】請求項９の発明の回転電機は、電機子コイ
ルの装着された固定子と、ニッケル基合金の非磁性材の
径方向中央部に固定子に装着すべき励磁コイルに相当す
る大きさの磁力を有する永久磁石が取り付けられ、非磁
性材及び永久磁石との回転軸方向の前後両面にニッケル
を含む合金鋼の磁性材が接合され、この接合界面にニッ
ケル拡散層が形成されたくし形磁極回転子とを備えたも
のである。
ルの装着された固定子と、ニッケル基合金の非磁性材の
径方向中央部に固定子に装着すべき励磁コイルに相当す
る大きさの磁力を有する永久磁石が取り付けられ、非磁
性材及び永久磁石との回転軸方向の前後両面にニッケル
を含む合金鋼の磁性材が接合され、この接合界面にニッ
ケル拡散層が形成されたくし形磁極回転子とを備えたも
のである。
【００１７】請求項１０の発明のくし形磁極回転子は、
ニッケル基合金の非磁性材の回転軸方向の前後両面にニ
ッケルを含む合金鋼の磁性材が接合され、磁性材の回転
軸方向の前後各端部に永久磁石が埋め込まれ、非磁性材
と磁性材との接合界面及び磁性材と永久磁石との接合界
面にニッケル拡散層が形成されたものである。
ニッケル基合金の非磁性材の回転軸方向の前後両面にニ
ッケルを含む合金鋼の磁性材が接合され、磁性材の回転
軸方向の前後各端部に永久磁石が埋め込まれ、非磁性材
と磁性材との接合界面及び磁性材と永久磁石との接合界
面にニッケル拡散層が形成されたものである。
【００１８】請求項１１の発明は、請求項１０のくし形
磁極回転子において、非磁性材としてニッケル含有の超
合金を用い、磁性材としてニッケルクロムモリブデン鋼
を用いたものである。
磁極回転子において、非磁性材としてニッケル含有の超
合金を用い、磁性材としてニッケルクロムモリブデン鋼
を用いたものである。
【００１９】請求項１２の発明は、請求項１０又は１１
の発明のくし形磁極回転子において、磁性材として９パ
ーセントニッケル合金鋼を用いたものである。
の発明のくし形磁極回転子において、磁性材として９パ
ーセントニッケル合金鋼を用いたものである。
【００２０】請求項１３の発明は、請求項１０〜１２い
ずれかの発明のくし形磁極回転子において、２極くし形
としたものである。
ずれかの発明のくし形磁極回転子において、２極くし形
としたものである。
【００２１】請求項１４の発明のくし形磁極回転子の製
造方法は、ニッケル基合金の非磁性材の回転軸方向の前
後両側にニッケルを含む合金鋼の磁性材を、それらの対
向面のうちの少なくとも一方にニッケル層が介在するよ
うにして配置し、磁性材それぞれの回転軸方向の外側端
部に永久磁石を、それらの対向面のうちの少なくとも一
方にニッケル層が介在するようにして配置し、熱間等方
圧加圧法によって非磁性材と磁性材と永久磁石とを拡散
接合させるものである。
造方法は、ニッケル基合金の非磁性材の回転軸方向の前
後両側にニッケルを含む合金鋼の磁性材を、それらの対
向面のうちの少なくとも一方にニッケル層が介在するよ
うにして配置し、磁性材それぞれの回転軸方向の外側端
部に永久磁石を、それらの対向面のうちの少なくとも一
方にニッケル層が介在するようにして配置し、熱間等方
圧加圧法によって非磁性材と磁性材と永久磁石とを拡散
接合させるものである。
【００２２】請求項１５の発明は、請求項１４の発明の
くし形磁極回転子の製造方法において、非磁性材と磁性
材との対向面、及び磁性材と永久磁石との対向面それぞ
れの少なくとも一方にニッケルメッキ層を形成し、熱間
等方圧加圧法によって非磁性材と磁性材と永久磁石とを
拡散接合させるものである。
くし形磁極回転子の製造方法において、非磁性材と磁性
材との対向面、及び磁性材と永久磁石との対向面それぞ
れの少なくとも一方にニッケルメッキ層を形成し、熱間
等方圧加圧法によって非磁性材と磁性材と永久磁石とを
拡散接合させるものである。
【００２３】請求項１６の発明は、請求項１４の発明の
くし形磁極回転子の製造方法において、非磁性材と磁性
材との対向面間、及び磁性材と永久磁石との対向面間そ
れぞれにニッケル箔を介在させ、熱間等方圧加圧法によ
って非磁性材と磁性材と永久磁石とを拡散接合させるも
のである。
くし形磁極回転子の製造方法において、非磁性材と磁性
材との対向面間、及び磁性材と永久磁石との対向面間そ
れぞれにニッケル箔を介在させ、熱間等方圧加圧法によ
って非磁性材と磁性材と永久磁石とを拡散接合させるも
のである。
【００２４】請求項１７の発明の回転電機は、電機子コ
イル及び励磁コイルの装着された固定子と、ニッケル基
合金の非磁性材の回転軸方向の前後両面にニッケルを含
む合金鋼の磁性材が接合され、磁性材の回転軸方向の前
後各端部に永久磁石が埋め込まれ、非磁性材と磁性材と
の接合界面及び磁性材と永久磁石との接合界面にニッケ
ル拡散層が形成されたくし形磁極回転子とを備えたもの
である。
イル及び励磁コイルの装着された固定子と、ニッケル基
合金の非磁性材の回転軸方向の前後両面にニッケルを含
む合金鋼の磁性材が接合され、磁性材の回転軸方向の前
後各端部に永久磁石が埋め込まれ、非磁性材と磁性材と
の接合界面及び磁性材と永久磁石との接合界面にニッケ
ル拡散層が形成されたくし形磁極回転子とを備えたもの
である。
【００２５】
【作用】請求項１の発明のくし形磁極回転子では、ニッ
ケル基合金の非磁性材の径方向中央部に永久磁石を取り
付け、非磁性材及び永久磁石の回転軸方向の前後両面に
ニッケルを含む合金鋼の磁性材を接合し、この接合界面
にニッケル拡散層を形成することにより、非磁性材及び
永久磁石と磁性材との接合界面に脱炭層や炭化層が存在
しなくて接合強度が増し、超高速回転に耐える磁極回転
子とすることができる。
ケル基合金の非磁性材の径方向中央部に永久磁石を取り
付け、非磁性材及び永久磁石の回転軸方向の前後両面に
ニッケルを含む合金鋼の磁性材を接合し、この接合界面
にニッケル拡散層を形成することにより、非磁性材及び
永久磁石と磁性材との接合界面に脱炭層や炭化層が存在
しなくて接合強度が増し、超高速回転に耐える磁極回転
子とすることができる。
【００２６】また磁極回転子の一部に永久磁石を設ける
ことにより、この磁極回転子をくし形磁極回転電機の回
転子として用いるとき、固定子側に設けるべき励磁コイ
ルの一部あるいは全部を永久磁石によって置き換えるこ
とができ、ひいては固定子側の励磁コイルを小さくし、
あるいはなくすことによって回転電機の小形化が図れ
る。
ことにより、この磁極回転子をくし形磁極回転電機の回
転子として用いるとき、固定子側に設けるべき励磁コイ
ルの一部あるいは全部を永久磁石によって置き換えるこ
とができ、ひいては固定子側の励磁コイルを小さくし、
あるいはなくすことによって回転電機の小形化が図れ
る。
【００２７】請求項２の発明のくし形磁極回転子では、
非磁性材としてニッケル含有の超合金を用い、磁性材と
してニッケルクロムモリブデン鋼を用い、これらの非磁
性材及び永久磁石と磁性材との接合界面にニッケル拡散
層を形成することにより、非磁性材及び永久磁石と磁性
材との接合界面に脱炭層や炭化層が存在しなくて接合強
度が増し、超高速回転に耐える磁極回転子とすることが
できる。
非磁性材としてニッケル含有の超合金を用い、磁性材と
してニッケルクロムモリブデン鋼を用い、これらの非磁
性材及び永久磁石と磁性材との接合界面にニッケル拡散
層を形成することにより、非磁性材及び永久磁石と磁性
材との接合界面に脱炭層や炭化層が存在しなくて接合強
度が増し、超高速回転に耐える磁極回転子とすることが
できる。
【００２８】また磁極回転子の一部に永久磁石を設ける
ことにより、この磁極回転子をくし形磁極回転電機の回
転子として用いるとき、固定子側に設けるべき励磁コイ
ルの一部あるいは全部を永久磁石によって置き換えるこ
とができ、ひいては固定子側の励磁コイルを小さくし、
あるいはなくすことによって回転電機の小形化が図れ
る。
ことにより、この磁極回転子をくし形磁極回転電機の回
転子として用いるとき、固定子側に設けるべき励磁コイ
ルの一部あるいは全部を永久磁石によって置き換えるこ
とができ、ひいては固定子側の励磁コイルを小さくし、
あるいはなくすことによって回転電機の小形化が図れ
る。
【００２９】請求項３の発明のくし形磁極回転子では、
ニッケル基合金の非磁性材及び永久磁石を９パーセント
ニッケル合金鋼の磁性材で回転軸方向の前後両側から挟
み、接合界面にニッケル拡散層を形成することにより、
非磁性材及び永久磁石と磁性材との接合界面に脱炭層や
炭化層が存在しなくて接合強度が増し、超高速回転に耐
える磁極回転子とすることができる。
ニッケル基合金の非磁性材及び永久磁石を９パーセント
ニッケル合金鋼の磁性材で回転軸方向の前後両側から挟
み、接合界面にニッケル拡散層を形成することにより、
非磁性材及び永久磁石と磁性材との接合界面に脱炭層や
炭化層が存在しなくて接合強度が増し、超高速回転に耐
える磁極回転子とすることができる。
【００３０】また磁極回転子の一部に永久磁石を設ける
ことにより、この磁極回転子をくし形磁極回転電機の回
転子として用いるとき、固定子側に設けるべき励磁コイ
ルの一部あるいは全部を永久磁石によって置き換えるこ
とができ、ひいては固定子側の励磁コイルを小さくし、
あるいはなくすことによって回転電機の小形化が図れ
る。
ことにより、この磁極回転子をくし形磁極回転電機の回
転子として用いるとき、固定子側に設けるべき励磁コイ
ルの一部あるいは全部を永久磁石によって置き換えるこ
とができ、ひいては固定子側の励磁コイルを小さくし、
あるいはなくすことによって回転電機の小形化が図れ
る。
【００３１】請求項４の発明のくし形磁極回転子では、
２極くし形構造とすることにより超高速回転用の磁極回
転子を形成できる。
２極くし形構造とすることにより超高速回転用の磁極回
転子を形成できる。
【００３２】請求項５の発明のくし形磁極回転子の製造
方法では、中央部に永久磁石が取り付けられたニッケル
基合金の非磁性材の回転軸方向の前後両側にニッケルを
含む合金鋼の磁性材を、それらの対向面のうちの少なく
とも一方にニッケル層が介在するようにして配置し、熱
間等方圧加圧法によって非磁性材及び永久磁石と磁性材
とを拡散接合させることにより、非磁性材及び永久磁石
と磁性材との接合界面にニッケル拡散層を成長させ、接
合界面に脱炭層や炭化層が存在しなくて接合強度が大き
く、超高速回転に耐える磁極回転子を得る。
方法では、中央部に永久磁石が取り付けられたニッケル
基合金の非磁性材の回転軸方向の前後両側にニッケルを
含む合金鋼の磁性材を、それらの対向面のうちの少なく
とも一方にニッケル層が介在するようにして配置し、熱
間等方圧加圧法によって非磁性材及び永久磁石と磁性材
とを拡散接合させることにより、非磁性材及び永久磁石
と磁性材との接合界面にニッケル拡散層を成長させ、接
合界面に脱炭層や炭化層が存在しなくて接合強度が大き
く、超高速回転に耐える磁極回転子を得る。
【００３３】請求項６の発明のくし形磁極回転子の製造
方法では、非磁性材及び永久磁石の磁性材との対向面、
又は磁性材の非磁性材及び永久磁石との対向面の少なく
とも一方にニッケルメッキ層を形成し、熱間等方圧加圧
法によって非磁性材及び永久磁石と磁性材とを拡散接合
させることにより、非磁性材及び永久磁石と磁性材との
接合界面にニッケル拡散層を成長させ、接合界面に脱炭
層や炭化層が存在しなくて接合強度が大きく、超高速回
転に耐える磁極回転子を得る。
方法では、非磁性材及び永久磁石の磁性材との対向面、
又は磁性材の非磁性材及び永久磁石との対向面の少なく
とも一方にニッケルメッキ層を形成し、熱間等方圧加圧
法によって非磁性材及び永久磁石と磁性材とを拡散接合
させることにより、非磁性材及び永久磁石と磁性材との
接合界面にニッケル拡散層を成長させ、接合界面に脱炭
層や炭化層が存在しなくて接合強度が大きく、超高速回
転に耐える磁極回転子を得る。
【００３４】請求項７の発明のくし形磁極回転子の製造
方法では、非磁性材及び永久磁石と磁性材との対向面間
にニッケル箔を介在させ、熱間等方圧加圧法によって非
磁性材及び永久磁石と磁性材とを拡散接合させることに
より、非磁性材と磁性材との接合界面にニッケル拡散層
を成長させ、接合界面に脱炭層や炭化層が存在しなくて
接合強度が大きく、超高速回転に耐える磁極回転子を得
る。
方法では、非磁性材及び永久磁石と磁性材との対向面間
にニッケル箔を介在させ、熱間等方圧加圧法によって非
磁性材及び永久磁石と磁性材とを拡散接合させることに
より、非磁性材と磁性材との接合界面にニッケル拡散層
を成長させ、接合界面に脱炭層や炭化層が存在しなくて
接合強度が大きく、超高速回転に耐える磁極回転子を得
る。
【００３５】請求項８の発明の回転電機では、電機子コ
イル及び励磁コイルの装着された固定子と、ニッケル基
合金の非磁性材の径方向中央部に永久磁石が取り付けら
れ、非磁性材及び永久磁石の回転軸方向の前後両面にニ
ッケルを含む合金鋼の磁性材が接合され、この接合界面
にニッケル拡散層が形成されたくし形磁極回転子とを備
えることにより、くし形磁極回転子側に設けた永久磁石
によって固定子側の励磁コイルの磁力の一部を補い、そ
の分、励磁コイルに必要とされる寸法を小さくし、ひい
ては回転電機全体の寸法を小さくする。
イル及び励磁コイルの装着された固定子と、ニッケル基
合金の非磁性材の径方向中央部に永久磁石が取り付けら
れ、非磁性材及び永久磁石の回転軸方向の前後両面にニ
ッケルを含む合金鋼の磁性材が接合され、この接合界面
にニッケル拡散層が形成されたくし形磁極回転子とを備
えることにより、くし形磁極回転子側に設けた永久磁石
によって固定子側の励磁コイルの磁力の一部を補い、そ
の分、励磁コイルに必要とされる寸法を小さくし、ひい
ては回転電機全体の寸法を小さくする。
【００３６】請求項９の発明の回転電機では、電機子コ
イルの装着された固定子と、ニッケル基合金の非磁性材
の径方向中央部に固定子に装着すべき励磁コイルに相当
する大きさの磁力を有する永久磁石が取り付けられ、非
磁性材及び永久磁石との回転軸方向の前後両面にニッケ
ルを含む合金鋼の磁性材が接合され、この接合界面にニ
ッケル拡散層が形成されたくし形磁極回転子とを備える
ことにより、くし形磁極回転子側に設けた永久磁石によ
って固定子側に励磁コイルを必要とせず、その分、固定
子側のフレームの寸法を小さくし、ひいては回転電機全
体の寸法を小さくする。
イルの装着された固定子と、ニッケル基合金の非磁性材
の径方向中央部に固定子に装着すべき励磁コイルに相当
する大きさの磁力を有する永久磁石が取り付けられ、非
磁性材及び永久磁石との回転軸方向の前後両面にニッケ
ルを含む合金鋼の磁性材が接合され、この接合界面にニ
ッケル拡散層が形成されたくし形磁極回転子とを備える
ことにより、くし形磁極回転子側に設けた永久磁石によ
って固定子側に励磁コイルを必要とせず、その分、固定
子側のフレームの寸法を小さくし、ひいては回転電機全
体の寸法を小さくする。
【００３７】請求項１０の発明のくし形磁極回転子で
は、ニッケル基合金の非磁性材の回転軸方向の前後両面
にニッケルを含む合金鋼の磁性材を接合し、磁性材の回
転軸方向の前後各端部に永久磁石を埋め込み、非磁性材
と磁性材との接合界面及び磁性材と永久磁石との接合界
面にニッケル拡散層を形成することにより、非磁性材と
磁性材と永久磁石とのそれぞれの接合界面に脱炭層や炭
化層が存在しなくて接合強度が増し、超高速回転に耐え
る磁極回転子とすることができる。
は、ニッケル基合金の非磁性材の回転軸方向の前後両面
にニッケルを含む合金鋼の磁性材を接合し、磁性材の回
転軸方向の前後各端部に永久磁石を埋め込み、非磁性材
と磁性材との接合界面及び磁性材と永久磁石との接合界
面にニッケル拡散層を形成することにより、非磁性材と
磁性材と永久磁石とのそれぞれの接合界面に脱炭層や炭
化層が存在しなくて接合強度が増し、超高速回転に耐え
る磁極回転子とすることができる。
【００３８】また磁極回転子の一部に永久磁石を設ける
ことにより、この磁極回転子をくし形磁極回転電機の回
転子として用いるとき、固定子側に設けるべき励磁コイ
ルの一部あるいは全部を永久磁石によって置き換えるこ
とができ、ひいては固定子側の励磁コイルを小さくし、
あるいはなくすことによって回転電機の小形化が図れ
る。
ことにより、この磁極回転子をくし形磁極回転電機の回
転子として用いるとき、固定子側に設けるべき励磁コイ
ルの一部あるいは全部を永久磁石によって置き換えるこ
とができ、ひいては固定子側の励磁コイルを小さくし、
あるいはなくすことによって回転電機の小形化が図れ
る。
【００３９】請求項１１の発明のくし形磁極回転子で
は、非磁性材としてニッケル含有の超合金を用い、磁性
材としてニッケルクロムモリブデン鋼を用い、非磁性材
と磁性材との接合界面及び磁性材と永久磁石との接合界
面にニッケル拡散層を形成することにより、非磁性材と
磁性材と永久磁石とのそれぞれの接合界面に脱炭層や炭
化層が存在しなくて接合強度が増し、超高速回転に耐え
る磁極回転子とすることができる。
は、非磁性材としてニッケル含有の超合金を用い、磁性
材としてニッケルクロムモリブデン鋼を用い、非磁性材
と磁性材との接合界面及び磁性材と永久磁石との接合界
面にニッケル拡散層を形成することにより、非磁性材と
磁性材と永久磁石とのそれぞれの接合界面に脱炭層や炭
化層が存在しなくて接合強度が増し、超高速回転に耐え
る磁極回転子とすることができる。
【００４０】また磁極回転子の一部に永久磁石を設ける
ことにより、この磁極回転子をくし形磁極回転電機の回
転子として用いるとき、固定子側に設けるべき励磁コイ
ルの一部あるいは全部を永久磁石によって置き換えるこ
とができ、ひいては固定子側の励磁コイルを小さくし、
あるいはなくすことによって回転電機の小形化が図れ
る。
ことにより、この磁極回転子をくし形磁極回転電機の回
転子として用いるとき、固定子側に設けるべき励磁コイ
ルの一部あるいは全部を永久磁石によって置き換えるこ
とができ、ひいては固定子側の励磁コイルを小さくし、
あるいはなくすことによって回転電機の小形化が図れ
る。
【００４１】請求項１２の発明の発明のくし形磁極回転
子では、磁性材として９パーセントニッケル合金鋼を用
い、非磁性材と磁性材との接合界面及び磁性材と永久磁
石との接合界面にニッケル拡散層を形成することによ
り、非磁性材と磁性材と永久磁石とのそれぞれの接合界
面に脱炭層や炭化層が存在しなくて接合強度が増し、超
高速回転に耐える磁極回転子とすることができる。
子では、磁性材として９パーセントニッケル合金鋼を用
い、非磁性材と磁性材との接合界面及び磁性材と永久磁
石との接合界面にニッケル拡散層を形成することによ
り、非磁性材と磁性材と永久磁石とのそれぞれの接合界
面に脱炭層や炭化層が存在しなくて接合強度が増し、超
高速回転に耐える磁極回転子とすることができる。
【００４２】また磁極回転子の一部に永久磁石を設ける
ことにより、この磁極回転子をくし形磁極回転電機の回
転子として用いるとき、固定子側に設けるべき励磁コイ
ルの一部あるいは全部を永久磁石によって置き換えるこ
とができ、ひいては固定子側の励磁コイルを小さくし、
あるいはなくすことによって回転電機の小形化が図れ
る。
ことにより、この磁極回転子をくし形磁極回転電機の回
転子として用いるとき、固定子側に設けるべき励磁コイ
ルの一部あるいは全部を永久磁石によって置き換えるこ
とができ、ひいては固定子側の励磁コイルを小さくし、
あるいはなくすことによって回転電機の小形化が図れ
る。
【００４３】請求項１３の発明のくし形磁極回転子で
は、２極くし形とすることにより超高速回転用の磁極回
転子を形成できる。
は、２極くし形とすることにより超高速回転用の磁極回
転子を形成できる。
【００４４】請求項１４の発明のくし形磁極回転子の製
造方法では、ニッケル基合金の非磁性材の回転軸方向の
前後両側にニッケルを含む合金鋼の磁性材を、それらの
対向面のうちの少なくとも一方にニッケル層が介在する
ようにして配置し、磁性材それぞれの回転軸方向の外側
端部に永久磁石を、それらの対向面のうちの少なくとも
一方にニッケル層が介在するようにして配置し、熱間等
方圧加圧法によって非磁性材と磁性材と永久磁石とを拡
散接合させることにより、非磁性材と磁性材と永久磁石
とのそれぞれの接合界面にニッケル拡散層を成長させ、
接合界面に脱炭層や炭化層が存在しなくて接合強度が大
きく、超高速回転に耐える磁極回転子を得る。
造方法では、ニッケル基合金の非磁性材の回転軸方向の
前後両側にニッケルを含む合金鋼の磁性材を、それらの
対向面のうちの少なくとも一方にニッケル層が介在する
ようにして配置し、磁性材それぞれの回転軸方向の外側
端部に永久磁石を、それらの対向面のうちの少なくとも
一方にニッケル層が介在するようにして配置し、熱間等
方圧加圧法によって非磁性材と磁性材と永久磁石とを拡
散接合させることにより、非磁性材と磁性材と永久磁石
とのそれぞれの接合界面にニッケル拡散層を成長させ、
接合界面に脱炭層や炭化層が存在しなくて接合強度が大
きく、超高速回転に耐える磁極回転子を得る。
【００４５】請求項１５の発明のくし形磁極回転子の製
造方法では、非磁性材と磁性材との対向面、及び磁性材
と永久磁石との対向面それぞれの少なくとも一方にニッ
ケルメッキ層を形成し、熱間等方圧加圧法によって非磁
性材と磁性材と永久磁石とを拡散接合させることによ
り、非磁性材と磁性材と永久磁石とのそれぞれの接合界
面にニッケル拡散層を成長させ、接合界面に脱炭層や炭
化層が存在しなくて接合強度が大きく、超高速回転に耐
える磁極回転子を得る。
造方法では、非磁性材と磁性材との対向面、及び磁性材
と永久磁石との対向面それぞれの少なくとも一方にニッ
ケルメッキ層を形成し、熱間等方圧加圧法によって非磁
性材と磁性材と永久磁石とを拡散接合させることによ
り、非磁性材と磁性材と永久磁石とのそれぞれの接合界
面にニッケル拡散層を成長させ、接合界面に脱炭層や炭
化層が存在しなくて接合強度が大きく、超高速回転に耐
える磁極回転子を得る。
【００４６】請求項１６の発明のくし形磁極回転子の製
造方法では、非磁性材と磁性材との対向面間、及び磁性
材と永久磁石との対向面間それぞれにニッケル箔を介在
させ、熱間等方圧加圧法によって非磁性材と磁性材と永
久磁石とを拡散接合させることにより、非磁性材と磁性
材と永久磁石とのそれぞれの接合界面にニッケル拡散層
を成長させ、接合界面に脱炭層や炭化層が存在しなくて
接合強度が大きく、超高速回転に耐える磁極回転子を得
る。
造方法では、非磁性材と磁性材との対向面間、及び磁性
材と永久磁石との対向面間それぞれにニッケル箔を介在
させ、熱間等方圧加圧法によって非磁性材と磁性材と永
久磁石とを拡散接合させることにより、非磁性材と磁性
材と永久磁石とのそれぞれの接合界面にニッケル拡散層
を成長させ、接合界面に脱炭層や炭化層が存在しなくて
接合強度が大きく、超高速回転に耐える磁極回転子を得
る。
【００４７】請求項１７の発明の回転電機では、電機子
コイル及び励磁コイルの装着された固定子と、ニッケル
基合金の非磁性材の回転軸方向の前後両面にニッケルを
含む合金鋼の磁性材が接合され、磁性材の回転軸方向の
前後各端部に永久磁石が埋め込まれ、非磁性材と磁性材
との接合界面及び磁性材と永久磁石との接合界面にニッ
ケル拡散層が形成されたくし形磁極回転子とを備えるこ
とにより、くし形磁極回転子側に設けた永久磁石によっ
て固定子側の励磁コイルの磁力の一部を補い、その分、
励磁コイルに必要とされる寸法を小さくし、ひいては回
転電機全体の寸法を小さくする。
コイル及び励磁コイルの装着された固定子と、ニッケル
基合金の非磁性材の回転軸方向の前後両面にニッケルを
含む合金鋼の磁性材が接合され、磁性材の回転軸方向の
前後各端部に永久磁石が埋め込まれ、非磁性材と磁性材
との接合界面及び磁性材と永久磁石との接合界面にニッ
ケル拡散層が形成されたくし形磁極回転子とを備えるこ
とにより、くし形磁極回転子側に設けた永久磁石によっ
て固定子側の励磁コイルの磁力の一部を補い、その分、
励磁コイルに必要とされる寸法を小さくし、ひいては回
転電機全体の寸法を小さくする。
【００４８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて詳説す
る。図１は回転電機の発明の第１の実施例を示してお
り、２極くし形磁極回転子１１と固定子１２とで構成さ
れている。そして２極くし形磁極回転子１１は、インコ
ネル７１８のようなニッケル含有超合金を素材とするほ
ぼ楕円盤状のニッケル基合金の非磁性材１３の中央部に
円盤状の永久磁石１４を埋め込み、この非磁性材１３及
び永久磁石１４の回転軸方向の前後両側に、例えばニッ
ケルクロムモリブデン鋼（ＳＮＣＭ６３０）または９パ
ーセントニッケル合金鋼のような数パーセントニッケル
含有の低合金鋼を素材とする円柱状の磁性材１５を接合
し、かつ非磁性材１３及び永久磁石１４と磁性材１５と
の接合界面にニッケル相互拡散層を形成した組織構造で
ある。
る。図１は回転電機の発明の第１の実施例を示してお
り、２極くし形磁極回転子１１と固定子１２とで構成さ
れている。そして２極くし形磁極回転子１１は、インコ
ネル７１８のようなニッケル含有超合金を素材とするほ
ぼ楕円盤状のニッケル基合金の非磁性材１３の中央部に
円盤状の永久磁石１４を埋め込み、この非磁性材１３及
び永久磁石１４の回転軸方向の前後両側に、例えばニッ
ケルクロムモリブデン鋼（ＳＮＣＭ６３０）または９パ
ーセントニッケル合金鋼のような数パーセントニッケル
含有の低合金鋼を素材とする円柱状の磁性材１５を接合
し、かつ非磁性材１３及び永久磁石１４と磁性材１５と
の接合界面にニッケル相互拡散層を形成した組織構造で
ある。
【００４９】また固定子１２は、磁性材の外フレーム１
６内の中央部に鉄心１７を有する電機子コイル１８を装
着し、外フレーム１６の回転軸Ｃ方向の前後各端部内周
に励磁コイル１８を装着した構造である。
６内の中央部に鉄心１７を有する電機子コイル１８を装
着し、外フレーム１６の回転軸Ｃ方向の前後各端部内周
に励磁コイル１８を装着した構造である。
【００５０】磁極回転子１１側の永久磁石１４と固定子
１２側の励磁コイル１９との関係は、永久磁石１４の磁
力によって磁気回路２０が形成され、従来の励磁コイル
のみで形成されていた磁気回路２１の一部を補い、それ
だけこの実施例の励磁コイル１９に必要とされる寸法を
従来よりも小さくしてある。
１２側の励磁コイル１９との関係は、永久磁石１４の磁
力によって磁気回路２０が形成され、従来の励磁コイル
のみで形成されていた磁気回路２１の一部を補い、それ
だけこの実施例の励磁コイル１９に必要とされる寸法を
従来よりも小さくしてある。
【００５１】次に、上記回転電機の発明の第１の実施例
に用いられている磁極回転子１１の製造方法の発明の第
１の実施例について図２〜図４に基づいて説明する。ま
ず図２に示すように、ニッケル含有の合金鋼の磁性材１
５として円柱体のニッケルクロムモリブデン鋼（ＳＮＣ
Ｍ６３０）を用い、ニッケル基合金の非磁性材１３とし
て楕円盤状のニッケル２５パーセント含有の超合金イン
コネル７１８を用い、この非磁性材１３の中央部にはサ
マリウムコバルト磁石、あるいはネオジウム鉄ボロン磁
石などの円盤状の永久磁石１４を埋め込み、これらの接
合面を互いに組合わさる形状に加工成形し、鏡面仕上げ
する。
に用いられている磁極回転子１１の製造方法の発明の第
１の実施例について図２〜図４に基づいて説明する。ま
ず図２に示すように、ニッケル含有の合金鋼の磁性材１
５として円柱体のニッケルクロムモリブデン鋼（ＳＮＣ
Ｍ６３０）を用い、ニッケル基合金の非磁性材１３とし
て楕円盤状のニッケル２５パーセント含有の超合金イン
コネル７１８を用い、この非磁性材１３の中央部にはサ
マリウムコバルト磁石、あるいはネオジウム鉄ボロン磁
石などの円盤状の永久磁石１４を埋め込み、これらの接
合面を互いに組合わさる形状に加工成形し、鏡面仕上げ
する。
【００５２】そして非磁性材１３及び永久磁石１４と磁
性材１５との少なくとも一方の接合面、ここでは磁性材
１５の接合面に１００ミクロン程度の厚さのニッケルメ
ッキ層３１を形成する。このニッケルメッキ層３１の介
在によって特に磁性材１５に含有されている鉄分の酸化
が防止され、後の熱間等方圧加圧（ＨＩＰ）工程での仕
上げ強度が理想的なものとなる。
性材１５との少なくとも一方の接合面、ここでは磁性材
１５の接合面に１００ミクロン程度の厚さのニッケルメ
ッキ層３１を形成する。このニッケルメッキ層３１の介
在によって特に磁性材１５に含有されている鉄分の酸化
が防止され、後の熱間等方圧加圧（ＨＩＰ）工程での仕
上げ強度が理想的なものとなる。
【００５３】次に、これらの非磁性材１３及び永久磁石
１４と磁性材１５，１５とを組み合わせて、図３に示す
ようにＨＩＰキャン３２内に収容し、蓋３３をして密閉
し、これを加熱炉内に収容し、その後、アルゴンガスの
ような不活性ガスを注入し、１２００℃、１０００気圧
の条件下で約２時間の間ＨＩＰ（熱間等方圧加圧）を行
い、非磁性材１３及び永久磁石１４と磁性材１５との接
合界面で相互拡散を起こさせて固相接合を行う（なお、
熱間等方圧加圧法（ＨＩＰ法）は特公平６−７７４０号
公報参照）。
１４と磁性材１５，１５とを組み合わせて、図３に示す
ようにＨＩＰキャン３２内に収容し、蓋３３をして密閉
し、これを加熱炉内に収容し、その後、アルゴンガスの
ような不活性ガスを注入し、１２００℃、１０００気圧
の条件下で約２時間の間ＨＩＰ（熱間等方圧加圧）を行
い、非磁性材１３及び永久磁石１４と磁性材１５との接
合界面で相互拡散を起こさせて固相接合を行う（なお、
熱間等方圧加圧法（ＨＩＰ法）は特公平６−７７４０号
公報参照）。
【００５４】こうしてＨＩＰ法によって得られた２極く
し形磁極回転子１１は図４に示してあるが、ＨＩＰによ
る固相接合によって接合界面に存在していたニッケルメ
ッキ層３１が非磁性材１３及び永久磁石１４と磁性材１
５との接合界面からそれぞれの内部に拡散していき、元
のニッケルメッキ層３１が消失し、元の界面付近には相
互拡散層が形成される。
し形磁極回転子１１は図４に示してあるが、ＨＩＰによ
る固相接合によって接合界面に存在していたニッケルメ
ッキ層３１が非磁性材１３及び永久磁石１４と磁性材１
５との接合界面からそれぞれの内部に拡散していき、元
のニッケルメッキ層３１が消失し、元の界面付近には相
互拡散層が形成される。
【００５５】なお、上記のくし形磁極回転子の製造方法
の発明の第１の実施例において、磁性材１５としてニッ
ケルクロムモリブデン鋼に代えて、数パーセントニッケ
ル含有の低合金鋼、例えば、９パーセントニッケル合金
鋼を使用することができ、その場合にも、上記とほぼ同
じ条件でＨＩＰ法によって磁極回転子１１を作ることが
できる。また作り出された磁極回転子１１の接合界面の
強度もほとんど同じである。
の発明の第１の実施例において、磁性材１５としてニッ
ケルクロムモリブデン鋼に代えて、数パーセントニッケ
ル含有の低合金鋼、例えば、９パーセントニッケル合金
鋼を使用することができ、その場合にも、上記とほぼ同
じ条件でＨＩＰ法によって磁極回転子１１を作ることが
できる。また作り出された磁極回転子１１の接合界面の
強度もほとんど同じである。
【００５６】次に、くし形磁極回転子の製造方法の発明
の第２の実施例を図５及び図６に基づいて説明する。ま
ず図５に示すように、ニッケル含有の合金鋼の磁性材１
５として円柱体のニッケルクロムモリブデン鋼（ＳＮＣ
Ｍ６３０）を用い、ニッケル基合金の非磁性材１３とし
て楕円盤状のニッケル２５パーセント含有の超合金イン
コネル７１８を用い、この非磁性材１３の中央部にはサ
マリウムコバルト磁石、あるいはネオジウム鉄ボロン磁
石などの円盤状の永久磁石１４を埋め込み、これらの接
合面を互いに組合わさる形状に加工成形し、鏡面仕上げ
する。
の第２の実施例を図５及び図６に基づいて説明する。ま
ず図５に示すように、ニッケル含有の合金鋼の磁性材１
５として円柱体のニッケルクロムモリブデン鋼（ＳＮＣ
Ｍ６３０）を用い、ニッケル基合金の非磁性材１３とし
て楕円盤状のニッケル２５パーセント含有の超合金イン
コネル７１８を用い、この非磁性材１３の中央部にはサ
マリウムコバルト磁石、あるいはネオジウム鉄ボロン磁
石などの円盤状の永久磁石１４を埋め込み、これらの接
合面を互いに組合わさる形状に加工成形し、鏡面仕上げ
する。
【００５７】そして非磁性材１３及び永久磁石１４と磁
性材１５との間に１００ミクロン程度の厚さのニッケル
箔３４を介在させて両材を組み合わせ、これを図６に示
すようにＨＩＰキャン３２内に収容し、蓋３３をして密
閉する。そして、加熱炉内に収容し、アルゴンガスのよ
うな不活性ガスを注入し、１２００℃、１０００気圧の
条件下で約２時間の間ＨＩＰを行い、非磁性材１３及び
永久磁石１４と磁性材１５との接合界面で相互拡散を起
こさせて固相接合を行う。
性材１５との間に１００ミクロン程度の厚さのニッケル
箔３４を介在させて両材を組み合わせ、これを図６に示
すようにＨＩＰキャン３２内に収容し、蓋３３をして密
閉する。そして、加熱炉内に収容し、アルゴンガスのよ
うな不活性ガスを注入し、１２００℃、１０００気圧の
条件下で約２時間の間ＨＩＰを行い、非磁性材１３及び
永久磁石１４と磁性材１５との接合界面で相互拡散を起
こさせて固相接合を行う。
【００５８】こうしてＨＩＰ法によって得られた２極く
し形磁極回転子１１は上記製造方法の発明の第１の実施
例で得られたものと同じく図４に示すようなものであ
り、ＨＩＰによる固相接合によってニッケル箔３４が両
材の接合界面から内部に拡散していき、元のニッケル箔
３４は消失し、元の界面付近には相互拡散層が形成され
る。
し形磁極回転子１１は上記製造方法の発明の第１の実施
例で得られたものと同じく図４に示すようなものであ
り、ＨＩＰによる固相接合によってニッケル箔３４が両
材の接合界面から内部に拡散していき、元のニッケル箔
３４は消失し、元の界面付近には相互拡散層が形成され
る。
【００５９】こうして得られた２極くし形磁極回転子１
１は、上記製造方法の発明の第１の実施例で得られたも
のとほぼ同じ強度を示す。
１は、上記製造方法の発明の第１の実施例で得られたも
のとほぼ同じ強度を示す。
【００６０】なお、上記製造方法の発明の第２の実施例
において、磁性材１５としてニッケルクロムモリブデン
鋼に代えて、数パーセントニッケル含有の低合金鋼、例
えば、９パーセントニッケル合金鋼を使用することがで
き、その場合にも、上記とほぼ同じ条件でＨＩＰ法によ
って磁極回転子を作ることができる。また作り出された
磁極回転子１１の接合界面の強度もほとんど同じであ
る。
において、磁性材１５としてニッケルクロムモリブデン
鋼に代えて、数パーセントニッケル含有の低合金鋼、例
えば、９パーセントニッケル合金鋼を使用することがで
き、その場合にも、上記とほぼ同じ条件でＨＩＰ法によ
って磁極回転子を作ることができる。また作り出された
磁極回転子１１の接合界面の強度もほとんど同じであ
る。
【００６１】また上記製造方法の発明の第１、第２の実
施例それぞれではＨＩＰ法の条件として温度条件は用い
る素材が固相から液相に変わる直前の温度条件とし、ま
た圧力条件は高圧ほど望ましいが、特に限定されるわけ
でない。またＨＩＰ時間も数１０分〜数時間の範囲で特
に限定されるわけではない。さらにニッケルメッキ層３
１は非磁性材１３側に形成することもでき、さらには両
材１３，１５それぞれに形成することもできる。そして
ニッケルメッキ層３１、ニッケル箔３４それぞれの厚み
は数１０ミクロン〜百数１０ミクロンとすることができ
る。
施例それぞれではＨＩＰ法の条件として温度条件は用い
る素材が固相から液相に変わる直前の温度条件とし、ま
た圧力条件は高圧ほど望ましいが、特に限定されるわけ
でない。またＨＩＰ時間も数１０分〜数時間の範囲で特
に限定されるわけではない。さらにニッケルメッキ層３
１は非磁性材１３側に形成することもでき、さらには両
材１３，１５それぞれに形成することもできる。そして
ニッケルメッキ層３１、ニッケル箔３４それぞれの厚み
は数１０ミクロン〜百数１０ミクロンとすることができ
る。
【００６２】なお、図１に示した回転電機の発明の第１
の実施例で用いられる２極くし形磁極回転子１１は特に
その製造方法が上記製造方法の発明の第１、第２の実施
例のものに限定されるわけではなく、ニッケル基合金の
非磁性材１３及び永久磁石１４の回転軸方向の前後両面
にニッケルを含む合金鋼の磁性材１５，１５が接合さ
れ、この接合界面にニッケル拡散層が形成されている組
織構造を有する磁極回転子であれば、他の方法で得られ
るものであっても同様に大きな強度を有し、特に超高速
回転電機の回転子として使用するのに適したものとな
る。
の実施例で用いられる２極くし形磁極回転子１１は特に
その製造方法が上記製造方法の発明の第１、第２の実施
例のものに限定されるわけではなく、ニッケル基合金の
非磁性材１３及び永久磁石１４の回転軸方向の前後両面
にニッケルを含む合金鋼の磁性材１５，１５が接合さ
れ、この接合界面にニッケル拡散層が形成されている組
織構造を有する磁極回転子であれば、他の方法で得られ
るものであっても同様に大きな強度を有し、特に超高速
回転電機の回転子として使用するのに適したものとな
る。
【００６３】次に、図７に基づいて回転電機の発明の第
２の実施例について説明する。図７は回転電機の発明の
第２の実施例を示しており、２極くし形磁極回転子４１
と固定子４２とで構成されている。そして２極くし形磁
極回転子４１は、インコネル７１８のようなニッケル含
有超合金を素材とする帽子状のニッケル基合金の非磁性
材４３，４３を向き合わせ、それらの中央部に形成され
る空間に円柱体の永久磁石４４を埋め込み、この非磁性
材４３，４３の回転軸方向の前後両側に、例えばニッケ
ルクロムモリブデン鋼（ＳＮＣＭ６３０）または９パー
セントニッケル合金鋼のような数パーセントニッケル含
有の低合金鋼を素材とする円柱状の磁性材４５，４５を
接合し、かつ非磁性材４３と永久磁石４４と磁性材４５
とのそれぞれの接合界面にニッケル相互拡散層を形成し
た組織構造である。
２の実施例について説明する。図７は回転電機の発明の
第２の実施例を示しており、２極くし形磁極回転子４１
と固定子４２とで構成されている。そして２極くし形磁
極回転子４１は、インコネル７１８のようなニッケル含
有超合金を素材とする帽子状のニッケル基合金の非磁性
材４３，４３を向き合わせ、それらの中央部に形成され
る空間に円柱体の永久磁石４４を埋め込み、この非磁性
材４３，４３の回転軸方向の前後両側に、例えばニッケ
ルクロムモリブデン鋼（ＳＮＣＭ６３０）または９パー
セントニッケル合金鋼のような数パーセントニッケル含
有の低合金鋼を素材とする円柱状の磁性材４５，４５を
接合し、かつ非磁性材４３と永久磁石４４と磁性材４５
とのそれぞれの接合界面にニッケル相互拡散層を形成し
た組織構造である。
【００６４】また固定子４２は、磁性材の外フレーム４
６内の中央部に鉄心４７を有する電機子コイル４８を装
着した構造であり、永久磁石４４に強力な磁力を持たせ
ることにより、従来必要とされていた励磁コイルは備え
られていない。
６内の中央部に鉄心４７を有する電機子コイル４８を装
着した構造であり、永久磁石４４に強力な磁力を持たせ
ることにより、従来必要とされていた励磁コイルは備え
られていない。
【００６５】この実施例の回転電機では、永久磁石４４
によって磁気回路４９が形成され、磁極回転子４１は高
速回転する。したがって、励磁コイルを装着する空間を
外フレーム４６に設ける必要がなく、その分、外フレー
ム４６の回転軸方向の寸法が短くなっている。
によって磁気回路４９が形成され、磁極回転子４１は高
速回転する。したがって、励磁コイルを装着する空間を
外フレーム４６に設ける必要がなく、その分、外フレー
ム４６の回転軸方向の寸法が短くなっている。
【００６６】次に、図７に示した回転電機の発明の第２
の実施例に用いられている磁極回転子４１の製造方法の
発明の第１の実施例について図８〜図１０に基づいて説
明する。まず図８に示すように、ニッケル含有の合金鋼
の磁性材４５として円柱体のニッケルクロムモリブデン
鋼（ＳＮＣＭ６３０）を用い、ニッケル基合金の非磁性
材４３として帽子状のニッケル２５パーセント含有の超
合金インコネル７１８を用い、円柱体の永久磁石４４と
してサマリウムコバルト磁石、あるいはネオジウム鉄ボ
ロン磁石などを用い、これらの接合面を互いに組合わさ
る形状に加工成形し、鏡面仕上げする。
の実施例に用いられている磁極回転子４１の製造方法の
発明の第１の実施例について図８〜図１０に基づいて説
明する。まず図８に示すように、ニッケル含有の合金鋼
の磁性材４５として円柱体のニッケルクロムモリブデン
鋼（ＳＮＣＭ６３０）を用い、ニッケル基合金の非磁性
材４３として帽子状のニッケル２５パーセント含有の超
合金インコネル７１８を用い、円柱体の永久磁石４４と
してサマリウムコバルト磁石、あるいはネオジウム鉄ボ
ロン磁石などを用い、これらの接合面を互いに組合わさ
る形状に加工成形し、鏡面仕上げする。
【００６７】そして非磁性材４３と永久磁石４４との少
なくとも一方の接合面、また非磁性材４３と磁性材４５
との少なくとも一方の接合面、ここでは非磁性材４３の
表裏両方の接合面に１００ミクロン程度の厚さのニッケ
ルメッキ層５１を形成する。このニッケルメッキ層５１
の介在によって特に磁性材４５に含有されている鉄分の
酸化が防止され、後のＨＩＰ工程での仕上げ強度が理想
的なものとなる。
なくとも一方の接合面、また非磁性材４３と磁性材４５
との少なくとも一方の接合面、ここでは非磁性材４３の
表裏両方の接合面に１００ミクロン程度の厚さのニッケ
ルメッキ層５１を形成する。このニッケルメッキ層５１
の介在によって特に磁性材４５に含有されている鉄分の
酸化が防止され、後のＨＩＰ工程での仕上げ強度が理想
的なものとなる。
【００６８】次に、これらの非磁性材４３，４３を向か
い合わせてその中央に形成される空間に永久磁石４４を
入れ込み、さらに両側の非磁性材４３，４３それぞれの
外側に磁性材４５，４５を組み合わせて、図９に示すよ
うにＨＩＰキャン５２内に収容し、蓋５３をして密閉
し、これを加熱炉内に収容してアルゴンガスのような不
活性ガスを注入し、１２００℃、１０００気圧の条件下
で約２時間の間ＨＩＰ（熱間等方圧加圧）を行い、非磁
性材４３と永久磁石４４と磁性材４５との各接合界面で
相互拡散を起こさせて固相接合を行う。
い合わせてその中央に形成される空間に永久磁石４４を
入れ込み、さらに両側の非磁性材４３，４３それぞれの
外側に磁性材４５，４５を組み合わせて、図９に示すよ
うにＨＩＰキャン５２内に収容し、蓋５３をして密閉
し、これを加熱炉内に収容してアルゴンガスのような不
活性ガスを注入し、１２００℃、１０００気圧の条件下
で約２時間の間ＨＩＰ（熱間等方圧加圧）を行い、非磁
性材４３と永久磁石４４と磁性材４５との各接合界面で
相互拡散を起こさせて固相接合を行う。
【００６９】こうしてＨＩＰ法によって得られた２極く
し形磁極回転子４１は図１０に示してあるが、ＨＩＰに
よる固相接合によって接合界面に存在していたニッケル
メッキ層５１が非磁性材４３と永久磁石４４と磁性材４
５との各接合界面からそれぞれの内部に拡散していき、
元のニッケルメッキ層５１が消失し、元の界面付近には
相互拡散層が形成される。
し形磁極回転子４１は図１０に示してあるが、ＨＩＰに
よる固相接合によって接合界面に存在していたニッケル
メッキ層５１が非磁性材４３と永久磁石４４と磁性材４
５との各接合界面からそれぞれの内部に拡散していき、
元のニッケルメッキ層５１が消失し、元の界面付近には
相互拡散層が形成される。
【００７０】なお、上記のくし形磁極回転子の製造方法
の発明の第１の実施例において、磁性材４５としてニッ
ケルクロムモリブデン鋼に代えて、数パーセントニッケ
ル含有の低合金鋼、例えば、９パーセントニッケル合金
鋼を使用することができ、その場合にも、上記とほぼ同
じ条件でＨＩＰ法によって磁極回転子４１を作ることが
できる。また作り出された磁極回転子４１の接合界面の
強度もほとんど同じである。
の発明の第１の実施例において、磁性材４５としてニッ
ケルクロムモリブデン鋼に代えて、数パーセントニッケ
ル含有の低合金鋼、例えば、９パーセントニッケル合金
鋼を使用することができ、その場合にも、上記とほぼ同
じ条件でＨＩＰ法によって磁極回転子４１を作ることが
できる。また作り出された磁極回転子４１の接合界面の
強度もほとんど同じである。
【００７１】次に、回転電機の発明の第２の実施例に用
いられるくし形磁極回転子の製造方法の発明の第２の実
施例を図１１に基づいて説明する。まずニッケル含有の
合金鋼の磁性材４５として円柱体のニッケルクロムモリ
ブデン鋼（ＳＮＣＭ６３０）を用い、ニッケル基合金の
非磁性材４３として帽子状のニッケル２５パーセント含
有の超合金インコネル７１８を用い、円柱体の永久磁石
４４としてサマリウムコバルト磁石、あるいはネオジウ
ム鉄ボロン磁石などを用い、これらの接合面を互いに組
合わさる形状に加工成形し、鏡面仕上げする。
いられるくし形磁極回転子の製造方法の発明の第２の実
施例を図１１に基づいて説明する。まずニッケル含有の
合金鋼の磁性材４５として円柱体のニッケルクロムモリ
ブデン鋼（ＳＮＣＭ６３０）を用い、ニッケル基合金の
非磁性材４３として帽子状のニッケル２５パーセント含
有の超合金インコネル７１８を用い、円柱体の永久磁石
４４としてサマリウムコバルト磁石、あるいはネオジウ
ム鉄ボロン磁石などを用い、これらの接合面を互いに組
合わさる形状に加工成形し、鏡面仕上げする。
【００７２】そして非磁性材４３と永久磁石４４との
間、非磁性材４３と磁性材４５との間それぞれに１００
ミクロン程度の厚さのニッケル箔５４（このニッケル箔
５４は接合面の形状に合わせてあらかじめ成形しておく
ことができる）を介在させて両材を組み合わせ、これを
第１の実施例と同じく図９に示すようにＨＩＰキャン５
２内に収容し、蓋５３をして密閉する。そして、加熱炉
内に収容してアルゴンガスのような不活性ガスを注入
し、１２００℃、１０００気圧の条件下で約２時間の間
ＨＩＰを行い、非磁性材４３と永久磁石４４と磁性材４
５との接合界面で相互拡散を起こさせて固相接合を行
う。
間、非磁性材４３と磁性材４５との間それぞれに１００
ミクロン程度の厚さのニッケル箔５４（このニッケル箔
５４は接合面の形状に合わせてあらかじめ成形しておく
ことができる）を介在させて両材を組み合わせ、これを
第１の実施例と同じく図９に示すようにＨＩＰキャン５
２内に収容し、蓋５３をして密閉する。そして、加熱炉
内に収容してアルゴンガスのような不活性ガスを注入
し、１２００℃、１０００気圧の条件下で約２時間の間
ＨＩＰを行い、非磁性材４３と永久磁石４４と磁性材４
５との接合界面で相互拡散を起こさせて固相接合を行
う。
【００７３】こうしてＨＩＰ法によって得られた２極く
し形磁極回転子４１は上記製造方法の発明の第１の実施
例で得られたものと同じく図１０に示すようなものであ
り、ＨＩＰによる固相接合によってニッケル箔５４が両
材の接合界面から内部に拡散していき、元のニッケル箔
５４は消失し、元の界面付近には相互拡散層が形成され
る。
し形磁極回転子４１は上記製造方法の発明の第１の実施
例で得られたものと同じく図１０に示すようなものであ
り、ＨＩＰによる固相接合によってニッケル箔５４が両
材の接合界面から内部に拡散していき、元のニッケル箔
５４は消失し、元の界面付近には相互拡散層が形成され
る。
【００７４】こうして得られた２極くし形磁極回転子４
１は、上記製造方法の発明の第１の実施例で得られたも
のとほぼ同じ強度を示す。
１は、上記製造方法の発明の第１の実施例で得られたも
のとほぼ同じ強度を示す。
【００７５】なお、回転電機の発明の第２の実施例で用
いられる上記の磁極回転子の製造方法の発明の第２の実
施例において、磁性材４５としてニッケルクロムモリブ
デン鋼に代えて、数パーセントニッケル含有の低合金
鋼、例えば、９パーセントニッケル合金鋼を使用するこ
とができ、その場合にも、上記とほぼ同じ条件でＨＩＰ
法によって磁極回転子を作ることができる。また作り出
された磁極回転子４１の接合界面の強度もほとんど同じ
である。
いられる上記の磁極回転子の製造方法の発明の第２の実
施例において、磁性材４５としてニッケルクロムモリブ
デン鋼に代えて、数パーセントニッケル含有の低合金
鋼、例えば、９パーセントニッケル合金鋼を使用するこ
とができ、その場合にも、上記とほぼ同じ条件でＨＩＰ
法によって磁極回転子を作ることができる。また作り出
された磁極回転子４１の接合界面の強度もほとんど同じ
である。
【００７６】また上記製造方法の発明の第１、第２の実
施例それぞれではＨＩＰ法の条件として温度条件は用い
る素材が固相から液相に変わる直前の温度条件とし、ま
た圧力条件は高圧ほど望ましいが、特に限定されるわけ
でない。またＨＩＰ時間も数１０分〜数時間の範囲で特
に限定されるわけではない。さらにニッケルメッキ層５
１は磁性材４５側と永久磁石４４側に形成することもで
き、さらにはすべての部材に形成することもできる。そ
してニッケルメッキ層５１、ニッケル箔５４それぞれの
厚みは数１０ミクロン〜百数１０ミクロンとすることが
できる。
施例それぞれではＨＩＰ法の条件として温度条件は用い
る素材が固相から液相に変わる直前の温度条件とし、ま
た圧力条件は高圧ほど望ましいが、特に限定されるわけ
でない。またＨＩＰ時間も数１０分〜数時間の範囲で特
に限定されるわけではない。さらにニッケルメッキ層５
１は磁性材４５側と永久磁石４４側に形成することもで
き、さらにはすべての部材に形成することもできる。そ
してニッケルメッキ層５１、ニッケル箔５４それぞれの
厚みは数１０ミクロン〜百数１０ミクロンとすることが
できる。
【００７７】なお、図７に示した回転電機の発明の第２
の実施例で用いられる２極くし形磁極回転子４１は特に
その製造方法が上記製造方法の発明の第１、第２の実施
例のものに限定されるわけではなく、中央部に永久磁石
４４が配置され、その両側にニッケル基合金の非磁性材
４３，４３が接合され、さらに非磁性材４３，４３それ
ぞれの外側にニッケルを含む合金鋼の磁性材４５，４５
が接合され、これらの各接合界面にニッケル拡散層が形
成されている組織構造を有する磁極回転子であれば、他
の方法で得られるものであっても、同様に大きな強度を
有し、特に超高速回転電機の回転子として使用するのに
適したものとなる。
の実施例で用いられる２極くし形磁極回転子４１は特に
その製造方法が上記製造方法の発明の第１、第２の実施
例のものに限定されるわけではなく、中央部に永久磁石
４４が配置され、その両側にニッケル基合金の非磁性材
４３，４３が接合され、さらに非磁性材４３，４３それ
ぞれの外側にニッケルを含む合金鋼の磁性材４５，４５
が接合され、これらの各接合界面にニッケル拡散層が形
成されている組織構造を有する磁極回転子であれば、他
の方法で得られるものであっても、同様に大きな強度を
有し、特に超高速回転電機の回転子として使用するのに
適したものとなる。
【００７８】次に、図１２に基づいて回転電機の発明の
第３の実施例について説明する。図１２は回転電機の発
明の第３の実施例を示しており、２極くし形磁極回転子
６１と固定子６２とで構成されている。そして２極くし
形磁極回転子６１は、インコネル７１８のようなニッケ
ル含有超合金を素材とするほぼ楕円盤状のニッケル基合
金の非磁性材６３の両側に、例えばニッケルクロムモリ
ブデン鋼（ＳＮＣＭ６３０）または９パーセントニッケ
ル合金鋼のような数パーセントニッケル含有の低合金鋼
を素材とする円柱状の磁性材６５，６５を接合し、さら
に磁性材６５，６５それぞれの外側端部にリング状の永
久磁石６４，６４を埋め込み、非磁性材６３と磁性材６
５との接合界面、また磁性材６５と永久磁石６４との接
合界面にニッケル相互拡散層を形成した組織構造であ
る。
第３の実施例について説明する。図１２は回転電機の発
明の第３の実施例を示しており、２極くし形磁極回転子
６１と固定子６２とで構成されている。そして２極くし
形磁極回転子６１は、インコネル７１８のようなニッケ
ル含有超合金を素材とするほぼ楕円盤状のニッケル基合
金の非磁性材６３の両側に、例えばニッケルクロムモリ
ブデン鋼（ＳＮＣＭ６３０）または９パーセントニッケ
ル合金鋼のような数パーセントニッケル含有の低合金鋼
を素材とする円柱状の磁性材６５，６５を接合し、さら
に磁性材６５，６５それぞれの外側端部にリング状の永
久磁石６４，６４を埋め込み、非磁性材６３と磁性材６
５との接合界面、また磁性材６５と永久磁石６４との接
合界面にニッケル相互拡散層を形成した組織構造であ
る。
【００７９】また固定子６２は、磁性材の外フレーム６
６内の中央部に鉄心６７を有する電機子コイル６８を装
着し、回転軸Ｃ方向の前後各端部内に励磁コイル６９を
装着した構造である。この実施例の回転電機では、励磁
コイル６９と永久磁石６４によって、永久磁石６４によ
り励磁コイル６９の磁力を補う形で磁気回路７０が形成
され、ひいては、励磁コイル６９としては従来必要とさ
れていた大きさのものより小さいものが使用され、その
分、外フレーム６６の回転軸方向の寸法が短くなってい
る。
６内の中央部に鉄心６７を有する電機子コイル６８を装
着し、回転軸Ｃ方向の前後各端部内に励磁コイル６９を
装着した構造である。この実施例の回転電機では、励磁
コイル６９と永久磁石６４によって、永久磁石６４によ
り励磁コイル６９の磁力を補う形で磁気回路７０が形成
され、ひいては、励磁コイル６９としては従来必要とさ
れていた大きさのものより小さいものが使用され、その
分、外フレーム６６の回転軸方向の寸法が短くなってい
る。
【００８０】次に、図１２に示した回転電機の発明の第
３の実施例に用いられている磁極回転子６１の製造方法
の発明の第１の実施例について図１３〜図１５に基づい
て説明する。まず図１３に示すように、ニッケル含有の
合金鋼の磁性材６５として円柱体のニッケルクロムモリ
ブデン鋼（ＳＮＣＭ６３０）を用い、ニッケル基合金の
非磁性材６３として楕円盤状のニッケル２５パーセント
含有の超合金インコネル７１８を用い、永久磁石６４に
リング状のサマリウムコバルト磁石、あるいはネオジウ
ム鉄ボロン磁石を用い、各部材を互いに組合わさる形状
に加工成形し、鏡面仕上げする。
３の実施例に用いられている磁極回転子６１の製造方法
の発明の第１の実施例について図１３〜図１５に基づい
て説明する。まず図１３に示すように、ニッケル含有の
合金鋼の磁性材６５として円柱体のニッケルクロムモリ
ブデン鋼（ＳＮＣＭ６３０）を用い、ニッケル基合金の
非磁性材６３として楕円盤状のニッケル２５パーセント
含有の超合金インコネル７１８を用い、永久磁石６４に
リング状のサマリウムコバルト磁石、あるいはネオジウ
ム鉄ボロン磁石を用い、各部材を互いに組合わさる形状
に加工成形し、鏡面仕上げする。
【００８１】そして非磁性材６３と磁性材６５との少な
くとも一方の接合面、また永久磁石６４と磁性材６５と
の少なくとも一方の接合面、ここでは非磁性材６３の両
側接合面と、永久磁石６４の接合面に１００ミクロン程
度の厚さのニッケルメッキ層７１を形成する。このニッ
ケルメッキ層７１の介在によって特に磁性材６５に含有
されている鉄分の酸化が防止され、後のＨＩＰ工程での
仕上げ強度が理想的なものとなる。
くとも一方の接合面、また永久磁石６４と磁性材６５と
の少なくとも一方の接合面、ここでは非磁性材６３の両
側接合面と、永久磁石６４の接合面に１００ミクロン程
度の厚さのニッケルメッキ層７１を形成する。このニッ
ケルメッキ層７１の介在によって特に磁性材６５に含有
されている鉄分の酸化が防止され、後のＨＩＰ工程での
仕上げ強度が理想的なものとなる。
【００８２】次に、これらの非磁性材６３と磁性材６
５，６５と永久磁石６４，６４とを組み合わせて、図１
４に示すようにＨＩＰキャン７２内に収容し、蓋７３を
して密閉し、これを加熱炉内に収容し、その後、アルゴ
ンガスのような不活性ガスを注入し、１２００℃、１０
００気圧の条件下で約２時間の間ＨＩＰ（熱間等方圧加
圧）を行い、非磁性材６３と磁性材６５との接合界面、
また永久磁石６４と磁性材６５との接合界面で相互拡散
を起こさせて固相接合を行う。
５，６５と永久磁石６４，６４とを組み合わせて、図１
４に示すようにＨＩＰキャン７２内に収容し、蓋７３を
して密閉し、これを加熱炉内に収容し、その後、アルゴ
ンガスのような不活性ガスを注入し、１２００℃、１０
００気圧の条件下で約２時間の間ＨＩＰ（熱間等方圧加
圧）を行い、非磁性材６３と磁性材６５との接合界面、
また永久磁石６４と磁性材６５との接合界面で相互拡散
を起こさせて固相接合を行う。
【００８３】こうしてＨＩＰ法によって得られた２極く
し形磁極回転子６１は図１５に示してあるが、ＨＩＰに
よる固相接合によって接合界面に存在していたニッケル
メッキ層７１が各部材間の接合界面からそれぞれの内部
に拡散していき、元のニッケルメッキ層７１が消失し、
元の界面付近には相互拡散層が形成される。
し形磁極回転子６１は図１５に示してあるが、ＨＩＰに
よる固相接合によって接合界面に存在していたニッケル
メッキ層７１が各部材間の接合界面からそれぞれの内部
に拡散していき、元のニッケルメッキ層７１が消失し、
元の界面付近には相互拡散層が形成される。
【００８４】なお、上記のくし形磁極回転子の製造方法
の発明の第１の実施例において、磁性材６５としてニッ
ケルクロムモリブデン鋼に代えて、数パーセントニッケ
ル含有の低合金鋼、例えば、９パーセントニッケル合金
鋼を使用することができ、その場合にも、上記とほぼ同
じ条件でＨＩＰ法によって磁極回転子６１を作ることが
できる。また作り出された磁極回転子６１の接合界面の
強度もほとんど同じである。
の発明の第１の実施例において、磁性材６５としてニッ
ケルクロムモリブデン鋼に代えて、数パーセントニッケ
ル含有の低合金鋼、例えば、９パーセントニッケル合金
鋼を使用することができ、その場合にも、上記とほぼ同
じ条件でＨＩＰ法によって磁極回転子６１を作ることが
できる。また作り出された磁極回転子６１の接合界面の
強度もほとんど同じである。
【００８５】次に、回転電機の発明の第３の実施例に用
いられるくし形磁極回転子の製造方法の発明の第２の実
施例を図１６に基づいて説明する。まずニッケル含有の
合金鋼の磁性材６５として円柱体のニッケルクロムモリ
ブデン鋼（ＳＮＣＭ６３０）を用い、ニッケル基合金の
非磁性材６３として楕円盤状のニッケル２５パーセント
含有の超合金インコネル７１８を用い、リング状の永久
磁石６４としてサマリウムコバルト磁石、あるいはネオ
ジウム鉄ボロン磁石を用い、これらの各部材の接合面を
互いに組合わさる形状に加工成形し、鏡面仕上げする。
いられるくし形磁極回転子の製造方法の発明の第２の実
施例を図１６に基づいて説明する。まずニッケル含有の
合金鋼の磁性材６５として円柱体のニッケルクロムモリ
ブデン鋼（ＳＮＣＭ６３０）を用い、ニッケル基合金の
非磁性材６３として楕円盤状のニッケル２５パーセント
含有の超合金インコネル７１８を用い、リング状の永久
磁石６４としてサマリウムコバルト磁石、あるいはネオ
ジウム鉄ボロン磁石を用い、これらの各部材の接合面を
互いに組合わさる形状に加工成形し、鏡面仕上げする。
【００８６】そして非磁性材６３と磁性材６５との間、
また永久磁石６４と磁性材６５との間に１００ミクロン
程度の厚さのニッケル箔７４，７５を介在させて各部材
を組み合わせ、これを第１の実施例と同じように図１４
に示すようにＨＩＰキャン７２内に収容し、蓋７３をし
て密閉する。そして、加熱炉内に収容して、その後、ア
ルゴンガスのような不活性ガスを注入し、１２００℃、
１０００気圧の条件下で約２時間の間ＨＩＰを行い、非
磁性材６３と磁性材６５との接合界面、及び永久磁石６
４と磁性材６５との接合界面で相互拡散を起こさせて固
相接合を行う。
また永久磁石６４と磁性材６５との間に１００ミクロン
程度の厚さのニッケル箔７４，７５を介在させて各部材
を組み合わせ、これを第１の実施例と同じように図１４
に示すようにＨＩＰキャン７２内に収容し、蓋７３をし
て密閉する。そして、加熱炉内に収容して、その後、ア
ルゴンガスのような不活性ガスを注入し、１２００℃、
１０００気圧の条件下で約２時間の間ＨＩＰを行い、非
磁性材６３と磁性材６５との接合界面、及び永久磁石６
４と磁性材６５との接合界面で相互拡散を起こさせて固
相接合を行う。
【００８７】こうしてＨＩＰ法によって得られた２極く
し形磁極回転子６１は上記第１の実施例で得られたもの
と同じく図１５に示すようなものであり、ＨＩＰによる
固相接合によってニッケル箔７４，７５が各部材の接合
界面から内部に拡散していき、元のニッケル箔７４，７
５は消失し、元の界面付近には相互拡散層が形成され
る。
し形磁極回転子６１は上記第１の実施例で得られたもの
と同じく図１５に示すようなものであり、ＨＩＰによる
固相接合によってニッケル箔７４，７５が各部材の接合
界面から内部に拡散していき、元のニッケル箔７４，７
５は消失し、元の界面付近には相互拡散層が形成され
る。
【００８８】こうして得られた２極くし形磁極回転子６
１は、上記製造方法の発明の第１の実施例で得られたも
のとほぼ同じ強度を示す。
１は、上記製造方法の発明の第１の実施例で得られたも
のとほぼ同じ強度を示す。
【００８９】なお、上記製造方法の発明の第２の実施例
において、磁性材６５としてニッケルクロムモリブデン
鋼に代えて、数パーセントニッケル含有の低合金鋼、例
えば、９パーセントニッケル合金鋼を使用することがで
き、その場合にも、上記とほぼ同じ条件でＨＩＰ法によ
って磁極回転子を作ることができる。また作り出された
磁極回転子６１の接合界面の強度もほとんど同じであ
る。
において、磁性材６５としてニッケルクロムモリブデン
鋼に代えて、数パーセントニッケル含有の低合金鋼、例
えば、９パーセントニッケル合金鋼を使用することがで
き、その場合にも、上記とほぼ同じ条件でＨＩＰ法によ
って磁極回転子を作ることができる。また作り出された
磁極回転子６１の接合界面の強度もほとんど同じであ
る。
【００９０】また上記製造方法の発明の第１、第２の実
施例それぞれではＨＩＰ法の条件として温度条件は用い
る素材が固相から液相に変わる直前の温度条件とし、ま
た圧力条件は高圧ほど望ましいが、特に限定されるわけ
でない。またＨＩＰ時間も数１０分〜数時間の範囲で特
に限定されるわけではない。さらにニッケルメッキ層７
１は非磁性材７３側に形成することもでき、さらには各
部材すべての接合面に形成することもできる。そしてニ
ッケルメッキ層７１、ニッケル箔７４，７５それぞれの
厚みは数１０ミクロン〜百数１０ミクロンとすることが
できる。
施例それぞれではＨＩＰ法の条件として温度条件は用い
る素材が固相から液相に変わる直前の温度条件とし、ま
た圧力条件は高圧ほど望ましいが、特に限定されるわけ
でない。またＨＩＰ時間も数１０分〜数時間の範囲で特
に限定されるわけではない。さらにニッケルメッキ層７
１は非磁性材７３側に形成することもでき、さらには各
部材すべての接合面に形成することもできる。そしてニ
ッケルメッキ層７１、ニッケル箔７４，７５それぞれの
厚みは数１０ミクロン〜百数１０ミクロンとすることが
できる。
【００９１】なお、図１２に示した回転電機の発明の第
３の実施例で用いられる２極くし形磁極回転子６１は特
にその製造方法が上記製造方法の発明の第１、第２の実
施例のものに限定されるわけではなく、ニッケル基合金
の非磁性材６３と永久磁石６４とニッケルを含む合金鋼
の磁性材６５とが接合され、各部材間の接合界面にニッ
ケル拡散層が形成されている組織構造を有する磁極回転
子であれば、他の方法で得られるものであっても、同様
に大きな強度を有し、特に超高速回転電機の回転子とし
て使用するのに適したものとなる。
３の実施例で用いられる２極くし形磁極回転子６１は特
にその製造方法が上記製造方法の発明の第１、第２の実
施例のものに限定されるわけではなく、ニッケル基合金
の非磁性材６３と永久磁石６４とニッケルを含む合金鋼
の磁性材６５とが接合され、各部材間の接合界面にニッ
ケル拡散層が形成されている組織構造を有する磁極回転
子であれば、他の方法で得られるものであっても、同様
に大きな強度を有し、特に超高速回転電機の回転子とし
て使用するのに適したものとなる。
【００９２】
【発明の効果】以上のように請求項１の発明のくし形磁
極回転子によれば、ニッケル基合金の非磁性材の径方向
中央部に永久磁石を取り付け、非磁性材及び永久磁石の
回転軸方向の前後両面にニッケルを含む合金鋼の磁性材
を接合し、この接合界面にニッケル拡散層を形成してい
るので、非磁性材及び永久磁石と磁性材との接合界面に
脱炭層や炭化層が存在しなくて接合強度が増し、超高速
回転に耐える磁極回転子とすることができる。また磁極
回転子の一部に永久磁石を設けているので、この磁極回
転子をくし形磁極回転電機の回転子として用いるとき、
固定子側に設けるべき励磁コイルの一部あるいは全部を
永久磁石によって置き換えることができ、ひいては固定
子側の励磁コイルを小さくし、あるいはなくすことによ
って回転電機の小形化が図れる。
極回転子によれば、ニッケル基合金の非磁性材の径方向
中央部に永久磁石を取り付け、非磁性材及び永久磁石の
回転軸方向の前後両面にニッケルを含む合金鋼の磁性材
を接合し、この接合界面にニッケル拡散層を形成してい
るので、非磁性材及び永久磁石と磁性材との接合界面に
脱炭層や炭化層が存在しなくて接合強度が増し、超高速
回転に耐える磁極回転子とすることができる。また磁極
回転子の一部に永久磁石を設けているので、この磁極回
転子をくし形磁極回転電機の回転子として用いるとき、
固定子側に設けるべき励磁コイルの一部あるいは全部を
永久磁石によって置き換えることができ、ひいては固定
子側の励磁コイルを小さくし、あるいはなくすことによ
って回転電機の小形化が図れる。
【００９３】請求項２の発明のくし形磁極回転子によれ
ば、非磁性材としてニッケル含有の超合金を用い、磁性
材としてニッケルクロムモリブデン鋼を用い、これらの
非磁性材及び永久磁石と磁性材との接合界面にニッケル
拡散層を形成しているので、非磁性材及び永久磁石と磁
性材との接合界面に脱炭層や炭化層が存在しなくて接合
強度が増し、超高速回転に耐える磁極回転子とすること
ができる。また磁極回転子の一部に永久磁石を設けてい
るので、この磁極回転子をくし形磁極回転電機の回転子
として用いるとき、固定子側に設けるべき励磁コイルの
一部あるいは全部を永久磁石によって置き換えることが
でき、ひいては固定子側の励磁コイルを小さくし、ある
いはなくすことによって回転電機の小形化が図れる。
ば、非磁性材としてニッケル含有の超合金を用い、磁性
材としてニッケルクロムモリブデン鋼を用い、これらの
非磁性材及び永久磁石と磁性材との接合界面にニッケル
拡散層を形成しているので、非磁性材及び永久磁石と磁
性材との接合界面に脱炭層や炭化層が存在しなくて接合
強度が増し、超高速回転に耐える磁極回転子とすること
ができる。また磁極回転子の一部に永久磁石を設けてい
るので、この磁極回転子をくし形磁極回転電機の回転子
として用いるとき、固定子側に設けるべき励磁コイルの
一部あるいは全部を永久磁石によって置き換えることが
でき、ひいては固定子側の励磁コイルを小さくし、ある
いはなくすことによって回転電機の小形化が図れる。
【００９４】請求項３の発明のくし形磁極回転子によれ
ば、ニッケル基合金の非磁性材及び永久磁石を９パーセ
ントニッケル合金鋼の磁性材で回転軸方向の前後両側か
ら挟み、接合界面にニッケル拡散層を形成しているの
で、非磁性材及び永久磁石と磁性材との接合界面に脱炭
層や炭化層が存在しなくて接合強度が増し、超高速回転
に耐える磁極回転子とすることができる。また磁極回転
子の一部に永久磁石を設けているので、この磁極回転子
をくし形磁極回転電機の回転子として用いるとき、固定
子側に設けるべき励磁コイルの一部あるいは全部を永久
磁石によって置き換えることができ、ひいては固定子側
の励磁コイルを小さくし、あるいはなくすことによって
回転電機の小形化が図れる。
ば、ニッケル基合金の非磁性材及び永久磁石を９パーセ
ントニッケル合金鋼の磁性材で回転軸方向の前後両側か
ら挟み、接合界面にニッケル拡散層を形成しているの
で、非磁性材及び永久磁石と磁性材との接合界面に脱炭
層や炭化層が存在しなくて接合強度が増し、超高速回転
に耐える磁極回転子とすることができる。また磁極回転
子の一部に永久磁石を設けているので、この磁極回転子
をくし形磁極回転電機の回転子として用いるとき、固定
子側に設けるべき励磁コイルの一部あるいは全部を永久
磁石によって置き換えることができ、ひいては固定子側
の励磁コイルを小さくし、あるいはなくすことによって
回転電機の小形化が図れる。
【００９５】請求項４の発明のくし形磁極回転子によれ
ば、２極くし形構造としているので、超高速回転用の磁
極回転子を形成できる。
ば、２極くし形構造としているので、超高速回転用の磁
極回転子を形成できる。
【００９６】請求項５の発明のくし形磁極回転子の製造
方法によれば、中央部に永久磁石が取り付けられたニッ
ケル基合金の非磁性材の回転軸方向の前後両側にニッケ
ルを含む合金鋼の磁性材を、それらの対向面のうちの少
なくとも一方にニッケル層が介在するようにして配置
し、熱間等方圧加圧法によって非磁性材及び永久磁石と
磁性材とを拡散接合させるので、非磁性材及び永久磁石
と磁性材との接合界面にニッケル拡散層を成長させ、接
合界面に脱炭層や炭化層が存在しなくて接合強度が大き
く、超高速回転に耐える磁極回転子を得ることができ
る。
方法によれば、中央部に永久磁石が取り付けられたニッ
ケル基合金の非磁性材の回転軸方向の前後両側にニッケ
ルを含む合金鋼の磁性材を、それらの対向面のうちの少
なくとも一方にニッケル層が介在するようにして配置
し、熱間等方圧加圧法によって非磁性材及び永久磁石と
磁性材とを拡散接合させるので、非磁性材及び永久磁石
と磁性材との接合界面にニッケル拡散層を成長させ、接
合界面に脱炭層や炭化層が存在しなくて接合強度が大き
く、超高速回転に耐える磁極回転子を得ることができ
る。
【００９７】請求項６の発明のくし形磁極回転子の製造
方法によれば、非磁性材及び永久磁石の磁性材との対向
面、又は磁性材の非磁性材及び永久磁石との対向面の少
なくとも一方にニッケルメッキ層を形成し、熱間等方圧
加圧法によって非磁性材及び永久磁石と磁性材とを拡散
接合させるので、非磁性材及び永久磁石と磁性材との接
合界面にニッケル拡散層を成長させ、接合界面に脱炭層
や炭化層が存在しなくて接合強度が大きく、超高速回転
に耐える磁極回転子を得ることができる。
方法によれば、非磁性材及び永久磁石の磁性材との対向
面、又は磁性材の非磁性材及び永久磁石との対向面の少
なくとも一方にニッケルメッキ層を形成し、熱間等方圧
加圧法によって非磁性材及び永久磁石と磁性材とを拡散
接合させるので、非磁性材及び永久磁石と磁性材との接
合界面にニッケル拡散層を成長させ、接合界面に脱炭層
や炭化層が存在しなくて接合強度が大きく、超高速回転
に耐える磁極回転子を得ることができる。
【００９８】請求項７の発明のくし形磁極回転子の製造
方法によれば、非磁性材及び永久磁石と磁性材との対向
面間にニッケル箔を介在させ、熱間等方圧加圧法によっ
て非磁性材及び永久磁石と磁性材とを拡散接合させるの
で、非磁性材と磁性材との接合界面にニッケル拡散層を
成長させ、接合界面に脱炭層や炭化層が存在しなくて接
合強度が大きく、超高速回転に耐える磁極回転子を得る
ことができる。
方法によれば、非磁性材及び永久磁石と磁性材との対向
面間にニッケル箔を介在させ、熱間等方圧加圧法によっ
て非磁性材及び永久磁石と磁性材とを拡散接合させるの
で、非磁性材と磁性材との接合界面にニッケル拡散層を
成長させ、接合界面に脱炭層や炭化層が存在しなくて接
合強度が大きく、超高速回転に耐える磁極回転子を得る
ことができる。
【００９９】請求項８の発明の回転電機によれば、電機
子コイル及び励磁コイルの装着された固定子と、ニッケ
ル基合金の非磁性材の径方向中央部に永久磁石が取り付
けられ、非磁性材及び永久磁石の回転軸方向の前後両面
にニッケルを含む合金鋼の磁性材が接合され、この接合
界面にニッケル拡散層が形成されたくし形磁極回転子と
を備えているので、くし形磁極回転子側に設けた永久磁
石によって固定子側の励磁コイルの磁力の一部を補い、
その分、励磁コイルに必要とされる寸法を小さくし、ひ
いては回転電機全体の寸法を小さくすることができる。
子コイル及び励磁コイルの装着された固定子と、ニッケ
ル基合金の非磁性材の径方向中央部に永久磁石が取り付
けられ、非磁性材及び永久磁石の回転軸方向の前後両面
にニッケルを含む合金鋼の磁性材が接合され、この接合
界面にニッケル拡散層が形成されたくし形磁極回転子と
を備えているので、くし形磁極回転子側に設けた永久磁
石によって固定子側の励磁コイルの磁力の一部を補い、
その分、励磁コイルに必要とされる寸法を小さくし、ひ
いては回転電機全体の寸法を小さくすることができる。
【０１００】請求項９の発明の回転電機によれば、電機
子コイルの装着された固定子と、ニッケル基合金の非磁
性材の径方向中央部に固定子に装着すべき励磁コイルに
相当する大きさの磁力を有する永久磁石が取り付けら
れ、非磁性材及び永久磁石との回転軸方向の前後両面に
ニッケルを含む合金鋼の磁性材が接合され、この接合界
面にニッケル拡散層が形成されたくし形磁極回転子とを
備えているので、くし形磁極回転子側に設けた永久磁石
によって固定子側に励磁コイルを必要とせず、その分、
固定子側のフレームの寸法を小さくし、ひいては回転電
機全体の寸法を小さくすることができる。
子コイルの装着された固定子と、ニッケル基合金の非磁
性材の径方向中央部に固定子に装着すべき励磁コイルに
相当する大きさの磁力を有する永久磁石が取り付けら
れ、非磁性材及び永久磁石との回転軸方向の前後両面に
ニッケルを含む合金鋼の磁性材が接合され、この接合界
面にニッケル拡散層が形成されたくし形磁極回転子とを
備えているので、くし形磁極回転子側に設けた永久磁石
によって固定子側に励磁コイルを必要とせず、その分、
固定子側のフレームの寸法を小さくし、ひいては回転電
機全体の寸法を小さくすることができる。
【０１０１】請求項１０の発明のくし形磁極回転子によ
れば、ニッケル基合金の非磁性材の回転軸方向の前後両
面にニッケルを含む合金鋼の磁性材を接合し、磁性材の
回転軸方向の前後各端部に永久磁石を埋め込み、非磁性
材と磁性材との接合界面及び磁性材と永久磁石との接合
界面にニッケル拡散層を形成しているので、非磁性材と
磁性材と永久磁石とのそれぞれの接合界面に脱炭層や炭
化層が存在しなくて接合強度が増し、超高速回転に耐え
る磁極回転子とすることができる。また磁極回転子の一
部に永久磁石を設けているので、この磁極回転子をくし
形磁極回転電機の回転子として用いるとき、固定子側に
設けるべき励磁コイルの一部あるいは全部を永久磁石に
よって置き換えることができ、ひいては固定子側の励磁
コイルを小さくし、あるいはなくすことによって回転電
機の小形化が図れる。
れば、ニッケル基合金の非磁性材の回転軸方向の前後両
面にニッケルを含む合金鋼の磁性材を接合し、磁性材の
回転軸方向の前後各端部に永久磁石を埋め込み、非磁性
材と磁性材との接合界面及び磁性材と永久磁石との接合
界面にニッケル拡散層を形成しているので、非磁性材と
磁性材と永久磁石とのそれぞれの接合界面に脱炭層や炭
化層が存在しなくて接合強度が増し、超高速回転に耐え
る磁極回転子とすることができる。また磁極回転子の一
部に永久磁石を設けているので、この磁極回転子をくし
形磁極回転電機の回転子として用いるとき、固定子側に
設けるべき励磁コイルの一部あるいは全部を永久磁石に
よって置き換えることができ、ひいては固定子側の励磁
コイルを小さくし、あるいはなくすことによって回転電
機の小形化が図れる。
【０１０２】請求項１１の発明のくし形磁極回転子によ
れば、非磁性材としてニッケル含有の超合金を用い、磁
性材としてニッケルクロムモリブデン鋼を用い、非磁性
材と磁性材との接合界面及び磁性材と永久磁石との接合
界面にニッケル拡散層を形成しているので、非磁性材と
磁性材と永久磁石とのそれぞれの接合界面に脱炭層や炭
化層が存在しなくて接合強度が増し、超高速回転に耐え
る磁極回転子とすることができる。また磁極回転子の一
部に永久磁石を設けているので、この磁極回転子をくし
形磁極回転電機の回転子として用いるとき、固定子側に
設けるべき励磁コイルの一部あるいは全部を永久磁石に
よって置き換えることができ、ひいては固定子側の励磁
コイルを小さくし、あるいはなくすことによって回転電
機の小形化が図れる。
れば、非磁性材としてニッケル含有の超合金を用い、磁
性材としてニッケルクロムモリブデン鋼を用い、非磁性
材と磁性材との接合界面及び磁性材と永久磁石との接合
界面にニッケル拡散層を形成しているので、非磁性材と
磁性材と永久磁石とのそれぞれの接合界面に脱炭層や炭
化層が存在しなくて接合強度が増し、超高速回転に耐え
る磁極回転子とすることができる。また磁極回転子の一
部に永久磁石を設けているので、この磁極回転子をくし
形磁極回転電機の回転子として用いるとき、固定子側に
設けるべき励磁コイルの一部あるいは全部を永久磁石に
よって置き換えることができ、ひいては固定子側の励磁
コイルを小さくし、あるいはなくすことによって回転電
機の小形化が図れる。
【０１０３】請求項１２の発明の発明のくし形磁極回転
子によれば、磁性材として９パーセントニッケル合金鋼
を用い、非磁性材と磁性材との接合界面及び磁性材と永
久磁石との接合界面にニッケル拡散層を形成しているの
で、非磁性材と磁性材と永久磁石とのそれぞれの接合界
面に脱炭層や炭化層が存在しなくて接合強度が増し、超
高速回転に耐える磁極回転子とすることができる。また
磁極回転子の一部に永久磁石を設けることにより、この
磁極回転子をくし形磁極回転電機の回転子として用いる
とき、固定子側に設けるべき励磁コイルの一部あるいは
全部を永久磁石によって置き換えることができ、ひいて
は固定子側の励磁コイルを小さくし、あるいはなくすこ
とによって回転電機の小形化が図れる。
子によれば、磁性材として９パーセントニッケル合金鋼
を用い、非磁性材と磁性材との接合界面及び磁性材と永
久磁石との接合界面にニッケル拡散層を形成しているの
で、非磁性材と磁性材と永久磁石とのそれぞれの接合界
面に脱炭層や炭化層が存在しなくて接合強度が増し、超
高速回転に耐える磁極回転子とすることができる。また
磁極回転子の一部に永久磁石を設けることにより、この
磁極回転子をくし形磁極回転電機の回転子として用いる
とき、固定子側に設けるべき励磁コイルの一部あるいは
全部を永久磁石によって置き換えることができ、ひいて
は固定子側の励磁コイルを小さくし、あるいはなくすこ
とによって回転電機の小形化が図れる。
【０１０４】請求項１３の発明のくし形磁極回転子によ
れば、２極くし形としているので、超高速回転用の磁極
回転子を形成できる。
れば、２極くし形としているので、超高速回転用の磁極
回転子を形成できる。
【０１０５】請求項１４の発明のくし形磁極回転子の製
造方法によれば、ニッケル基合金の非磁性材の回転軸方
向の前後両側にニッケルを含む合金鋼の磁性材を、それ
らの対向面のうちの少なくとも一方にニッケル層が介在
するようにして配置し、磁性材それぞれの回転軸方向の
外側端部に永久磁石を、それらの対向面のうちの少なく
とも一方にニッケル層が介在するようにして配置し、熱
間等方圧加圧法によって非磁性材と磁性材と永久磁石と
を拡散接合させているので、非磁性材と磁性材と永久磁
石とのそれぞれの接合界面にニッケル拡散層を成長さ
せ、接合界面に脱炭層や炭化層が存在しなくて接合強度
が大きく、超高速回転に耐える磁極回転子を得ることが
できる。
造方法によれば、ニッケル基合金の非磁性材の回転軸方
向の前後両側にニッケルを含む合金鋼の磁性材を、それ
らの対向面のうちの少なくとも一方にニッケル層が介在
するようにして配置し、磁性材それぞれの回転軸方向の
外側端部に永久磁石を、それらの対向面のうちの少なく
とも一方にニッケル層が介在するようにして配置し、熱
間等方圧加圧法によって非磁性材と磁性材と永久磁石と
を拡散接合させているので、非磁性材と磁性材と永久磁
石とのそれぞれの接合界面にニッケル拡散層を成長さ
せ、接合界面に脱炭層や炭化層が存在しなくて接合強度
が大きく、超高速回転に耐える磁極回転子を得ることが
できる。
【０１０６】請求項１５の発明のくし形磁極回転子の製
造方法によれば、非磁性材と磁性材との対向面、及び磁
性材と永久磁石との対向面それぞれの少なくとも一方に
ニッケルメッキ層を形成し、熱間等方圧加圧法によって
非磁性材と磁性材と永久磁石とを拡散接合させているの
で、非磁性材と磁性材と永久磁石とのそれぞれの接合界
面にニッケル拡散層を成長させ、接合界面に脱炭層や炭
化層が存在しなくて接合強度が大きく、超高速回転に耐
える磁極回転子を得ることができる。
造方法によれば、非磁性材と磁性材との対向面、及び磁
性材と永久磁石との対向面それぞれの少なくとも一方に
ニッケルメッキ層を形成し、熱間等方圧加圧法によって
非磁性材と磁性材と永久磁石とを拡散接合させているの
で、非磁性材と磁性材と永久磁石とのそれぞれの接合界
面にニッケル拡散層を成長させ、接合界面に脱炭層や炭
化層が存在しなくて接合強度が大きく、超高速回転に耐
える磁極回転子を得ることができる。
【０１０７】請求項１６の発明のくし形磁極回転子の製
造方法によれば、非磁性材と磁性材との対向面間、及び
磁性材と永久磁石との対向面間それぞれにニッケル箔を
介在させ、熱間等方圧加圧法によって非磁性材と磁性材
と永久磁石とを拡散接合させるので、非磁性材と磁性材
と永久磁石とのそれぞれの接合界面にニッケル拡散層を
成長させ、接合界面に脱炭層や炭化層が存在しなくて接
合強度が大きく、超高速回転に耐える磁極回転子を得る
ことができる。
造方法によれば、非磁性材と磁性材との対向面間、及び
磁性材と永久磁石との対向面間それぞれにニッケル箔を
介在させ、熱間等方圧加圧法によって非磁性材と磁性材
と永久磁石とを拡散接合させるので、非磁性材と磁性材
と永久磁石とのそれぞれの接合界面にニッケル拡散層を
成長させ、接合界面に脱炭層や炭化層が存在しなくて接
合強度が大きく、超高速回転に耐える磁極回転子を得る
ことができる。
【０１０８】請求項１７の発明の回転電機によれば、電
機子コイル及び励磁コイルの装着された固定子と、ニッ
ケル基合金の非磁性材の回転軸方向の前後両面にニッケ
ルを含む合金鋼の磁性材が接合され、磁性材の回転軸方
向の前後各端部に永久磁石が埋め込まれ、非磁性材と磁
性材との接合界面及び磁性材と永久磁石との接合界面に
ニッケル拡散層が形成されたくし形磁極回転子とを備え
ているので、くし形磁極回転子側に設けた永久磁石によ
って固定子側の励磁コイルの磁力の一部を補い、その
分、励磁コイルに必要とされる寸法を小さくし、ひいて
は回転電機全体の寸法を小さくすることができる。
機子コイル及び励磁コイルの装着された固定子と、ニッ
ケル基合金の非磁性材の回転軸方向の前後両面にニッケ
ルを含む合金鋼の磁性材が接合され、磁性材の回転軸方
向の前後各端部に永久磁石が埋め込まれ、非磁性材と磁
性材との接合界面及び磁性材と永久磁石との接合界面に
ニッケル拡散層が形成されたくし形磁極回転子とを備え
ているので、くし形磁極回転子側に設けた永久磁石によ
って固定子側の励磁コイルの磁力の一部を補い、その
分、励磁コイルに必要とされる寸法を小さくし、ひいて
は回転電機全体の寸法を小さくすることができる。
【図１】本発明のくし形磁極回転子及びそれを用いた回
転電機の第１の実施例の断面図。
転電機の第１の実施例の断面図。
【図２】上記くし形磁極回転子の第１の実施例の製造方
法の第１の実施例の素材構成を示す断面図。
法の第１の実施例の素材構成を示す断面図。
【図３】上記製造方法の第１の実施例のＨＩＰ処理段階
を示す断面図。
を示す断面図。
【図４】上記製造方法の第１の実施例で得られたくし形
磁極回転子の斜視図。
磁極回転子の斜視図。
【図５】上記くし形磁極回転子の第１の実施例の製造方
法の第２の実施例の素材構成を示す断面図。
法の第２の実施例の素材構成を示す断面図。
【図６】上記製造方法の第２の実施例のＨＩＰ処理段階
を示す断面図。
を示す断面図。
【図７】本発明のくし形磁極回転子及びそれを用いた回
転電機の第２の実施例の断面図。
転電機の第２の実施例の断面図。
【図８】上記くし形磁極回転子の第２の実施例の製造方
法の第１の実施例の素材構成を示す断面図。
法の第１の実施例の素材構成を示す断面図。
【図９】上記製造方法の第１の実施例のＨＩＰ処理段階
を示す断面図。
を示す断面図。
【図１０】上記製造方法の第１の実施例で得られたくし
形磁極回転子の斜視図。
形磁極回転子の斜視図。
【図１１】上記くし形磁極回転子の第１の実施例の製造
方法の第２の実施例の素材構成を示す断面図。
方法の第２の実施例の素材構成を示す断面図。
【図１２】本発明のくし形磁極回転子及びそれを用いた
回転電機の第３の実施例の断面図。
回転電機の第３の実施例の断面図。
【図１３】上記くし形磁極回転子の第３の実施例の製造
方法の第１の実施例の素材構成を示す断面図。
方法の第１の実施例の素材構成を示す断面図。
【図１４】上記製造方法の第１の実施例のＨＩＰ処理段
階を示す断面図。
階を示す断面図。
【図１５】上記製造方法の第１の実施例で得られたくし
形磁極回転子の斜視図。
形磁極回転子の斜視図。
【図１６】上記くし形磁極回転子の第３の実施例の製造
方法の第２の実施例の素材構成を示す断面図。
方法の第２の実施例の素材構成を示す断面図。
【図１７】従来例のくし形磁極回転子及びそれを用いた
回転電機の断面図。
回転電機の断面図。
１１ 回転子 １２ 固定子 １３ 非磁性材 １４ 永久磁石 １５ 磁性材 １６ 外フレーム １７ 鉄心 １８ 電機子コイル １９ 励磁コイル ２０ 磁気回路 ２１ 磁気回路 ３１ ニッケルメッキ層 ３２ キャン ３３ 蓋 ３４ ニッケル箔 ４１ 回転子 ４２ 固定子 ４３ 非磁性材 ４４ 永久磁石 ４５ 磁性材 ４６ 外フレーム ４７ 鉄心 ４８ 電機子コイル ４９ 磁気回路 ５１ ニッケルメッキ層 ５２ キャン ５３ 蓋 ５４ ニッケル箔 ６１ 回転子 ６２ 固定子 ６３ 非磁性材 ６４ 永久磁石 ６５ 磁性材 ７１ ニッケルメッキ層 ７２ キャン ７３ 蓋 ７４ ニッケル箔 ７５ ニッケル箔
Claims (17)
- 【請求項１】 ニッケル基合金の非磁性材の径方向中央
部に永久磁石が取り付けられ、前記非磁性材及び永久磁
石の回転軸方向の前後両面にニッケルを含む合金鋼の磁
性材が接合され、この接合界面にニッケル拡散層が形成
されたくし形磁極回転子。 - 【請求項２】 前記非磁性材がニッケル含有の超合金で
あり、前記磁性材がニッケルクロムモリブデン鋼である
ことを特徴とする請求項１記載のくし形磁極回転子。 - 【請求項３】 前記磁性材が９パーセントニッケル合金
鋼であることを特徴とする請求項１又は２記載のくし形
磁極回転子。 - 【請求項４】 ２極くし形であることを特徴とする請求
項１〜３いずれか記載のくし形磁極回転子。 - 【請求項５】 中央部に永久磁石が取り付けられたニッ
ケル基合金の非磁性材の回転軸方向の前後両側にニッケ
ルを含む合金鋼の磁性材を、それらの対向面のうちの少
なくとも一方にニッケル層が介在するようにして配置
し、 熱間等方圧加圧法によって前記非磁性材及び永久磁石と
磁性材とを拡散接合させることを特徴とするくし形磁極
回転子の製造方法。 - 【請求項６】 前記非磁性材及び永久磁石の前記磁性材
との対向面、又は前記磁性材の前記非磁性材及び永久磁
石との対向面の少なくとも一方にニッケルメッキ層を形
成し、 熱間等方圧加圧法によって前記非磁性材及び永久磁石と
磁性材とを拡散接合させることを特徴とする請求項５記
載のくし形磁極回転子の製造方法。 - 【請求項７】 前記非磁性材及び永久磁石と前記磁性材
との対向面間にニッケル箔を介在させ、 熱間等方圧加圧法によって前記非磁性材及び永久磁石と
磁性材とを拡散接合させることを特徴とする請求項５記
載のくし形磁極回転子の製造方法。 - 【請求項８】 電機子コイル及び励磁コイルの装着され
た固定子と、 ニッケル基合金の非磁性材の径方向中央部に永久磁石が
取り付けられ、前記非磁性材及び永久磁石の回転軸方向
の前後両面にニッケルを含む合金鋼の磁性材が接合さ
れ、この接合界面にニッケル拡散層が形成されたくし形
磁極回転子とを備えて成る回転電機。 - 【請求項９】 電機子コイルの装着された固定子と、 ニッケル基合金の非磁性材の径方向中央部に前記固定子
に装着すべき励磁コイルに相当する大きさの磁力を有す
る永久磁石が取り付けられ、前記非磁性材及び永久磁石
との回転軸方向の前後両面にニッケルを含む合金鋼の磁
性材が接合され、この接合界面にニッケル拡散層が形成
されたくし形磁極回転子とを備えて成る回転電機。 - 【請求項１０】 ニッケル基合金の非磁性材の回転軸方
向の前後両面にニッケルを含む合金鋼の磁性材が接合さ
れ、前記磁性材の回転軸方向の前後各端部に永久磁石が
埋め込まれ、前記非磁性材と磁性材との接合界面及び前
記磁性材と永久磁石との接合界面にニッケル拡散層が形
成されたくし形磁極回転子。 - 【請求項１１】 前記非磁性材がニッケル含有の超合金
であり、前記磁性材がニッケルクロムモリブデン鋼であ
ることを特徴とする請求項１０記載のくし形磁極回転
子。 - 【請求項１２】 前記磁性材が９パーセントニッケル合
金鋼であることを特徴とする請求項１０又は１１記載の
くし形磁極回転子。 - 【請求項１３】 ２極くし形であることを特徴とする請
求項１０〜１２いずれか記載のくし形磁極回転子。 - 【請求項１４】 ニッケル基合金の非磁性材の回転軸方
向の前後両側にニッケルを含む合金鋼の磁性材を、それ
らの対向面のうちの少なくとも一方にニッケル層が介在
するようにして配置し、 前記磁性材それぞれの回転軸方向の端部に永久磁石を、
それらの対向面のうちの少なくとも一方にニッケル層が
介在するようにして配置し、 熱間等方圧加圧法によって前記非磁性材と磁性材と永久
磁石とを拡散接合させることを特徴とするくし形磁極回
転子の製造方法。 - 【請求項１５】 前記非磁性材と磁性材との対向面、及
び前記磁性材と永久磁石との対向面それぞれの少なくと
も一方にニッケルメッキ層を形成し、 熱間等方圧加圧法によって前記非磁性材と磁性材と永久
磁石とを拡散接合させることを特徴とする請求項１４記
載のくし形磁極回転子の製造方法。 - 【請求項１６】 前記非磁性材と磁性材との対向面間、
及び前記磁性材と永久磁石との対向面間それぞれにニッ
ケル箔を介在させ、 熱間等方圧加圧法によって前記非磁性材と磁性材と永久
磁石とを拡散接合させることを特徴とする請求項１４記
載のくし形磁極回転子の製造方法。 - 【請求項１７】 電機子コイル及び励磁コイルの装着さ
れた固定子と、 ニッケル基合金の非磁性材の回転軸方向の前後両面にニ
ッケルを含む合金鋼の磁性材が接合され、前記磁性材の
回転軸方向の前後各端部に永久磁石が埋め込まれ、前記
非磁性材と磁性材との接合界面及び前記磁性材と永久磁
石との接合界面にニッケル拡散層が形成されたくし形磁
極回転子とを備えて成る回転電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7048309A JPH08251888A (ja) | 1995-03-08 | 1995-03-08 | くし形磁極回転子、その製造方法及び回転電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7048309A JPH08251888A (ja) | 1995-03-08 | 1995-03-08 | くし形磁極回転子、その製造方法及び回転電機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08251888A true JPH08251888A (ja) | 1996-09-27 |
Family
ID=12799826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7048309A Pending JPH08251888A (ja) | 1995-03-08 | 1995-03-08 | くし形磁極回転子、その製造方法及び回転電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08251888A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2786956A1 (fr) * | 1998-12-07 | 2000-06-09 | Centre Nat Rech Scient | Machine electrique tournante a double excitation perfectionnee |
| JP2014005831A (ja) * | 2012-06-22 | 2014-01-16 | Eskaef Manutic Mechatronic | Ｄｃコイル付き電気機械を内蔵するターボチャージャ |
| JP2014005832A (ja) * | 2012-06-22 | 2014-01-16 | Eskaef Manutic Mechatronic | 永久磁石付き電気機械を内蔵するターボチャージャ |
| JP2020088889A (ja) * | 2018-11-15 | 2020-06-04 | 株式会社豊田中央研究所 | 回転電機 |
-
1995
- 1995-03-08 JP JP7048309A patent/JPH08251888A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2786956A1 (fr) * | 1998-12-07 | 2000-06-09 | Centre Nat Rech Scient | Machine electrique tournante a double excitation perfectionnee |
| WO2000035065A1 (fr) * | 1998-12-07 | 2000-06-15 | Centre National De La Recherche Scientifique (C.N.R.S.) | Machine electrique tournante a double excitation perfectionnee |
| US6462449B1 (en) | 1998-12-07 | 2002-10-08 | Centre National De La Recherche Scientifique (C.N.R.S.) | Rotating electric machine with improved double excitation |
| JP2014005831A (ja) * | 2012-06-22 | 2014-01-16 | Eskaef Manutic Mechatronic | Ｄｃコイル付き電気機械を内蔵するターボチャージャ |
| JP2014005832A (ja) * | 2012-06-22 | 2014-01-16 | Eskaef Manutic Mechatronic | 永久磁石付き電気機械を内蔵するターボチャージャ |
| JP2020088889A (ja) * | 2018-11-15 | 2020-06-04 | 株式会社豊田中央研究所 | 回転電機 |
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