專(zhuān)利名稱(chēng)：磁場(chǎng)元件用芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁場(chǎng)元件用芯，特別是涉及磁場(chǎng)元件用芯的形狀。
背景技術(shù)：
過(guò)去，提出過(guò)一種提高磁場(chǎng)元件用芯的強(qiáng)度的技術(shù)方案。例如，在下面的專(zhuān)利文獻(xiàn) 1中公開(kāi)了一種技術(shù)將插入場(chǎng)磁鐵的狹縫一分為二，對(duì)于該狹縫，設(shè)置連結(jié)磁場(chǎng)元件用芯 的外周側(cè)與內(nèi)周側(cè)的連結(jié)部(在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記作“橋”)。但是，由于專(zhuān)利文獻(xiàn)1中的被分割的狹縫呈矩形，因此，在連結(jié)部的根部形成角 部。因此，在連結(jié)部處產(chǎn)生的應(yīng)力集中在該角部處，連結(jié)部甚至磁場(chǎng)元件用芯都有可能發(fā)生 變形。例如，在下述專(zhuān)利文獻(xiàn)2和專(zhuān)利文獻(xiàn)3中介紹了一種通過(guò)在連結(jié)部的角部設(shè)置圓 角以緩解應(yīng)力集中的技術(shù)。在專(zhuān)利文獻(xiàn)4、5中介紹了與本發(fā)明相關(guān)的其它技術(shù)。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本實(shí)開(kāi)平7-11859號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2002-281700號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3 日本特開(kāi)2004-260888號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)4 日本特開(kāi)平9-294344號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)5 日本特開(kāi)2003-174747號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
但是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2和專(zhuān)利文獻(xiàn)3中，僅在角部處設(shè)有圓角，其余部分是平坦的。因 此，應(yīng)力仍然容易集中在設(shè)有圓角的角部附近。本發(fā)明就是鑒于上述情況而產(chǎn)生的，其目的在于緩解連結(jié)部處的應(yīng)力集中。本發(fā)明的磁場(chǎng)元件用芯包括場(chǎng)磁鐵貫通孔(41、42、44)，在規(guī)定的軸(P)的周?chē)?在圓周方向(92)配置成環(huán)狀，在所述圓周方向上相鄰地形成組，分別在所述圓周方向具有 一對(duì)端部(411、412、421、422、441、442)；和連結(jié)部(11、17、18)，被設(shè)置在形成相同的所述 組的所述場(chǎng)磁鐵貫通孔之間，分別具有屬于不同的所述場(chǎng)磁鐵貫通孔并在所述圓周方向 上相鄰的所述端部(412、442、422、441)作為側(cè)面(111、112、111、112、171、172、181、182)， 所述側(cè)面的至少一個(gè)(111、111、171、181)具有彎曲部分(llla、121a 161a、171a、181a、 181c)，從沿著所述軸的第一方向(91)觀察，所述彎曲部分沿著以相對(duì)于該側(cè)面位于與所 述連結(jié)部相反側(cè)的位置(clll、cllU cl71、cl811、cl812)為中心的圓，與所述圓的半徑 (Rb)與所述場(chǎng)磁鐵貫通孔從所述連結(jié)部延伸的第二方向(941、942、944)垂直的第三方向 上的所述彎曲部分的長(zhǎng)度(Lm、Ln、……、Lnl、Ln2)的比值χ、以及在以所述軸為中心的徑 向上位于所述軸側(cè)的所述場(chǎng)磁鐵貫通孔的表面(31)至所述中心的距離(Lc)與所述第三方 向上的所述連結(jié)部的長(zhǎng)度(Lm)的比值y(Lc/Lm)滿(mǎn)足下式y(tǒng) ( χ-0. 05，且y彡-χ+1. 05， 且 y < -3/16 · x+25/32,且 y 彡 3/16 · x+7/32。
本發(fā)明的磁場(chǎng)元件用芯的第二方式是在第一方式的磁場(chǎng)元件用芯中，從所述第一 方向(91)觀察，形成相同的所述組的所述場(chǎng)磁鐵貫通孔(41、42、44)均沿著按每個(gè)所述組 確定的某一個(gè)方向(94)延伸。本發(fā)明的磁場(chǎng)元件用芯的第三方式是在第一或者第二方式的磁場(chǎng)元件用芯中，所 述第二比值(Lc/Lm)是0.5。本發(fā)明的磁場(chǎng)元件用芯的第四方式是在第一或者第二方式的磁場(chǎng)元件用芯中，所 述第二比值(Lc/Lm)是0. 5以外的數(shù)值。本發(fā)明的磁場(chǎng)元件用芯的第五方式是在第一至第四方式任意一個(gè)方式中的磁場(chǎng) 元件用芯中，所述連結(jié)部的所述側(cè)面(111、112、111、112、171、172、181、182)均具有所述彎 曲部分(Ilia、121a 161a、171a、181a、181c)，連結(jié)各個(gè)所述側(cè)面所具有的所述彎曲部分 的各個(gè)所述中心(C111、C112、C171、C172、C181、C182)的線的垂線，與各個(gè)所述側(cè)面所屬的 所述場(chǎng)磁鐵貫通孔的所述第二方向(941、942)在所述軸(P)側(cè)所成的角的二等分線平行。本發(fā)明的磁場(chǎng)元件用芯的第六方式是在第一至第五方式中任意一個(gè)方式的磁場(chǎng) 元件用芯中，所述彎曲部分(Illa ；171a)的兩端部(rll、rl2 ；r31、r32)和與所述連結(jié)部 (11、17)相比分別位于外周側(cè)以及內(nèi)周側(cè)的所述場(chǎng)磁鐵貫通孔(41、42、44)的表面(21、31、 41)相連，所述彎曲部分與所述連結(jié)部分的交界處被修圓或者形成角部。本發(fā)明的磁場(chǎng)元件用芯的第七方式是在第一至第五方式任意一個(gè)方式的磁場(chǎng)元 件用芯中，對(duì)于從所述第一方向(91)觀察的所述側(cè)面(111 ；……；111 ；111 ；181)，所述 側(cè)面還具有所述場(chǎng)磁鐵貫通孔(41、42、44)沿著所述第三方向(951、952、954)的平面部分 (121b ；……；151b ；161b ；181b)，所述彎曲部分(121a ；……；161a ；181a)的兩端部中的一 個(gè)端部(r21 ；r23 ；r41 ；r51 ；r62 ；r71)通過(guò)所述平面部分，與相對(duì)于所述彎曲部分位于和 該端部相同側(cè)的所述表面(21、……、21、31、21)相連。本發(fā)明的磁場(chǎng)元件用芯的第八方式是在第七方式的磁場(chǎng)元件用芯中，所述彎曲部 分(151a ；161a)的所述其中一個(gè)所述端部(r51 ；r62)與所述平面部分(151b ；161b)直接 相連。本發(fā)明的磁場(chǎng)元件用芯的第九方式是在第七方式的磁場(chǎng)元件用芯中，從所述第一 方向(91)觀察的所述平面部分(121b ；……；141b ；181b)沿著所述第二方向(941、942、 954)從所述彎曲部分(121a ；……；141a ；181a)突出。本發(fā)明的磁場(chǎng)元件用芯的第十方式是在第七至第九方式的任意一個(gè)方式的磁場(chǎng) 元件用芯中，所述第一方向(91)觀察，所述側(cè)面(181)成對(duì)(181a、181c)具有所述彎曲部 分，所述平面部分(181b)被設(shè)置在所述彎曲部分之間。本發(fā)明的磁場(chǎng)元件用芯的第十一方式是在第一至第十方式的任意一個(gè)方式的磁 場(chǎng)元件用芯中，所述場(chǎng)磁鐵貫通孔(41、42)從所述連結(jié)部(11)彎曲或者折曲并延伸，所述 第二方向(9411)是以所述連結(jié)部作為起始點(diǎn)而延伸的直線狀的方向。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的磁場(chǎng)元件用芯的第一至第三以及第十一方式，通過(guò)設(shè)置彎曲部分， 在連結(jié)部處產(chǎn)生的應(yīng)力易于被分散。于是，連結(jié)部處的應(yīng)力集中得以緩解。根據(jù)本發(fā)明的磁場(chǎng)元件用芯的第四方式，彎曲部分的中心從彎曲部分的兩端的中 央在第三方向上偏離。在此情況下，能夠增大與該中心偏離的方向相反一側(cè)的彎曲部分的端部的切線與第二方向所形成的角度。這樣就能緩解該端部上的應(yīng)力集中。根據(jù)本發(fā)明的磁場(chǎng)元件用芯的第五方式，不僅能夠增加第二方向上的場(chǎng)磁鐵貫通 孔的長(zhǎng)度，而且能夠在該第二方向上插入更長(zhǎng)的磁鐵。根據(jù)本發(fā)明的磁場(chǎng)元件用芯的第六方式，由于整個(gè)側(cè)面彎曲，因此，難以在連結(jié)部 產(chǎn)生應(yīng)力集中。根據(jù)本發(fā)明的磁場(chǎng)元件用芯的第七方式，能用彎曲部分分散在連結(jié)部處產(chǎn)生的應(yīng) 力。而且，通過(guò)在側(cè)面設(shè)置彎曲部分，這樣就能在不縮小從場(chǎng)磁鐵貫通孔的規(guī)定方向所看到 的面積的情況下設(shè)置平面部分。如果在場(chǎng)磁鐵貫通孔中插入磁鐵，那么就能用平面部分固 定該磁鐵。根據(jù)本發(fā)明的磁場(chǎng)元件用芯的第八方式，能用彎曲部分分散在連結(jié)部處產(chǎn)生的應(yīng) 力。而且，通過(guò)在側(cè)面設(shè)置彎曲部分，這樣就能在不縮小從場(chǎng)磁鐵貫通孔的規(guī)定方向所看到 的面積的情況下設(shè)置平面部分。當(dāng)在場(chǎng)磁鐵貫通孔中插入磁鐵時(shí)，能用平面部分固定該磁 鐵。根據(jù)本發(fā)明的磁場(chǎng)元件用芯的第九方式，能用彎曲部分分散在連結(jié)部處產(chǎn)生的應(yīng) 力。而且，通過(guò)在側(cè)面設(shè)置彎曲部分，這樣就能在不縮小從場(chǎng)磁鐵貫通孔的規(guī)定方向所看到 的面積的情況下設(shè)置平面部分。當(dāng)在場(chǎng)磁鐵貫通孔中插入磁鐵時(shí)，能用平面部分固定該磁 鐵。根據(jù)本發(fā)明的磁場(chǎng)元件用芯的第十方式，能夠用第一以及第二彎曲部分分散在連 結(jié)部處產(chǎn)生的應(yīng)力。而且，當(dāng)在場(chǎng)磁鐵貫通孔中插入磁鐵時(shí)，能用平面部分固定該磁鐵。即 使該磁鐵在連結(jié)部側(cè)的端面彎曲成凸?fàn)?，也能與該端面對(duì)應(yīng)地設(shè)置平面部分。本發(fā)明的目的、特征、方面以及優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)以下詳細(xì)的說(shuō)明以及附圖會(huì)更加清楚。
圖1是示意地表示本發(fā)明的磁場(chǎng)元件用芯1的俯視圖。圖2是示意地表示在第一實(shí)施方式中所說(shuō)明的連結(jié)部11的圖。圖3是示意地表示在第一實(shí)施方式中所說(shuō)明的連結(jié)部11的圖。圖4是表示比值Rb/Lm與在連結(jié)部11產(chǎn)生的應(yīng)力最大值的關(guān)系的圖。圖5是表示在場(chǎng)磁鐵貫通孔41、42中所設(shè)的空隙431的圖。圖6是表示比值Lc/Lm與在連結(jié)部11產(chǎn)生的應(yīng)力最大值的關(guān)系的圖。圖7是表示比值Lc/Lm與在連結(jié)部11產(chǎn)生的應(yīng)力最大值的關(guān)系的圖。圖8是表示比值Rb/Lm、比值Lc/Lm以及在連結(jié)部11產(chǎn)生的應(yīng)力最大值的關(guān)系的 圖。圖9是用來(lái)說(shuō)明被插入場(chǎng)磁鐵貫通孔中的磁鐵的長(zhǎng)度的圖。圖10是表示角度e b與在連結(jié)部處產(chǎn)生的應(yīng)力最大值的關(guān)系的圖。圖11是表示在場(chǎng)磁鐵貫通孔41、42中所設(shè)的空隙432的圖。圖12是表示在場(chǎng)磁鐵貫通孔41、42中所設(shè)的空隙43的圖。圖13是表示在場(chǎng)磁鐵貫通孔41、42中所設(shè)的空隙43的圖。圖14是表示在場(chǎng)磁鐵貫通孔41、42中所設(shè)的空隙43的圖。圖15是表示相當(dāng)于一個(gè)連結(jié)部的磁場(chǎng)元件的示意結(jié)構(gòu)的圖。
圖16是表示本磁場(chǎng)的模型的圖。
圖17表示傳統(tǒng)的磁場(chǎng)的模型的圖。
圖18是表示比值Rb/Lm、比值Lc/Lm、以及評(píng)價(jià)值E3的關(guān)系的圖。
圖19是表示相當(dāng)于一個(gè)連結(jié)部的磁場(chǎng)芯的示意結(jié)構(gòu)的圖。
圖20是示意地表示在第二實(shí)施方式中所說(shuō)明的連結(jié)部11的圖。
圖21是示意地表示在第二實(shí)施方式中所說(shuō)明的連結(jié)部11的圖。
圖22是示意地表示在第二實(shí)施方式中所說(shuō)明的連結(jié)部11的圖。
圖23是示意地表示在第二實(shí)施方式中所說(shuō)明的連結(jié)部11的圖。
圖24是示意地表示在第二實(shí)施方式中所說(shuō)明的連結(jié)部11的圖。
圖25是用等高線表示在圖22所示的連結(jié)部11產(chǎn)生的應(yīng)力的圖。
圖26是表示在呈現(xiàn)與連結(jié)部11不同形狀的連結(jié)部處產(chǎn)生的應(yīng)力的圖。
圖27是表示在呈現(xiàn)與連結(jié)部11不同形狀的連結(jié)部處產(chǎn)生的應(yīng)力的圖。
圖28是圖25的虛線所圍成的區(qū)域的放大圖。
圖29是圖27的虛線所圍成的區(qū)域的放大圖。
圖30是示意地表示在第三實(shí)施方式中所說(shuō)明的連結(jié)部17的圖。
圖31是示意地表示在第三實(shí)施方式中所說(shuō)明的磁場(chǎng)元件用芯1的圖。
圖32是示意地表示圖31所示的連結(jié)部17的圖。
圖33是示意地表示在第三實(shí)施方式中所說(shuō)明的磁場(chǎng)元件用芯1的圖。
圖34是示意地表示在第四實(shí)施方式中所說(shuō)明的連結(jié)部18的圖。
圖35是用等高線表示在連結(jié)部18產(chǎn)生的應(yīng)力的圖。
圖36是表示在呈現(xiàn)與連結(jié)部18不同形狀的連結(jié)部處產(chǎn)生的應(yīng)力的圖。
圖37是示意地表示鉚接部9的位置的圖。
圖38是示意地表示鉚接部9的位置的圖。
具體實(shí)施例方式圖1是示意地表示本發(fā)明的磁場(chǎng)元件用芯1的圖。磁場(chǎng)元件用芯1包括場(chǎng)磁鐵貫 通孔41、42、44、以及連結(jié)部11 (在后述的第三以及第四實(shí)施方式中分別為連結(jié)部17、18)。場(chǎng)磁鐵貫通孔41、42、44在沿著規(guī)定的軸P的方向91的周?chē)趫A周方向92被配 置成環(huán)狀，并且在圓周方向92上相鄰而構(gòu)成組。在圖1中示出了構(gòu)成同一組的場(chǎng)磁鐵貫通 孔41、42、44從規(guī)定的方向91觀察均沿著按每組所確定的某一個(gè)方向94延伸的情況。但 是，也可以是，從規(guī)定的方向91觀察，構(gòu)成同一組的場(chǎng)磁鐵貫通孔41、42、44中的任意一個(gè) 相對(duì)于另一個(gè)傾斜。具體來(lái)講，場(chǎng)磁鐵貫通孔41延伸的方向941、場(chǎng)磁鐵貫通孔42延伸的 方向942、場(chǎng)磁鐵貫通孔44延伸的方向944也可以相互交叉。在后述的實(shí)施方式中，主要對(duì) 場(chǎng)磁鐵貫通孔41、42、44均沿著一個(gè)方向94的情況進(jìn)行說(shuō)明。場(chǎng)磁鐵貫通孔41在圓周方向92上具有一對(duì)端部411、412，場(chǎng)磁鐵貫通孔42在圓 周方向92上具有一對(duì)端部421、422，場(chǎng)磁鐵貫通孔44在圓周方向92上具有一對(duì)端部441、 442。連結(jié)部11被設(shè)置在構(gòu)成同一組的場(chǎng)磁鐵貫通孔41、42、44之間。位于場(chǎng)磁鐵貫通 孔41、44之間的連結(jié)部11分別以端部412、442作為側(cè)面111、112，位于場(chǎng)磁鐵貫通孔42、44之間的連結(jié)部11分別以端部441、422作為側(cè)面111、112。上述內(nèi)容可以理解為分別屬 于不同的場(chǎng)磁鐵貫通孔且在圓周方向92上相鄰的端部分別構(gòu)成連結(jié)部11的側(cè)面111、112。 此外，連結(jié)部11也可以被設(shè)置于構(gòu)成同一組的場(chǎng)磁鐵貫通孔41、42、44的相互之間的任何一個(gè)。下面，對(duì)連結(jié)部11的側(cè)面111、112的形狀進(jìn)行說(shuō)明。對(duì)于圖1中的磁場(chǎng)元件用芯 1，對(duì)關(guān)于場(chǎng)磁鐵貫通孔41、42、44以及連結(jié)部11處于與軸P相反側(cè)(以下稱(chēng)作外周側(cè))的 芯部標(biāo)注附圖標(biāo)記2，對(duì)軸P側(cè)(以下稱(chēng)作內(nèi)周側(cè))的芯部標(biāo)注附圖標(biāo)記3。第一實(shí)施方式圖2以及圖3表示圖1所示的一個(gè)連結(jié)部11的放大圖。連結(jié)部11的側(cè)面111、 112分別沿著圓整體凹入地彎曲。此外，在以下的說(shuō)明中，對(duì)位于場(chǎng)磁鐵貫通孔41、44之間 的連結(jié)部11進(jìn)行說(shuō)明，但對(duì)于位于場(chǎng)磁鐵貫通孔42、44之間的連結(jié)部11也同樣。根據(jù)上述側(cè)面111、112的形狀，由于側(cè)面111、112整體彎曲，因此，在連結(jié)部11產(chǎn) 生的應(yīng)力被分散，這樣就不會(huì)在連結(jié)部11產(chǎn)生應(yīng)力集中。此外，如果將整個(gè)側(cè)面111、112理解為彎曲部分11 la、112a，那么，上述側(cè)面111、 112的形狀可以按照以下方式理解。即，從規(guī)定的方向91觀察的彎曲部分111a的兩端分別 與場(chǎng)磁鐵貫通孔41的芯部2側(cè)的表面21以及芯部3側(cè)的表面31相連。彎曲部分112a也 可以按照同樣的方式理解。此外，側(cè)面111、112的至少任一個(gè)具有彎曲部分即可。這一點(diǎn) 在其它的實(shí)施方式中也同樣。從應(yīng)力分散的觀點(diǎn)來(lái)看，連接彎曲部分111a所沿的圓的中心clll和彎曲部分 112a所沿的圓的中心c 112的直線AO最好沿著一個(gè)方向94。特別是，圖2示出了中心clll、cll2分別位于與一個(gè)方向94垂直的方向95的場(chǎng) 磁鐵貫通孔41、44的寬度的中央的情況。即，中心clll距表面31的距離Lcl與方向95上 的場(chǎng)磁鐵貫通孔41的寬度Lml的比值Lcl/Lml是0. 5。同樣，中心cll2距表面31的距離 Lc2與方向95上的場(chǎng)磁鐵貫通孔44的寬度Lm2的比值Lc2/Lm2也是0. 5。此處，以寬度 Lml、Lm2以及距離Lcl、Lc2作為寬度Lm、距離Lc相等的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。此外，在圖3中示出了中心c 111、c 112分別從方向95上的場(chǎng)磁鐵貫通孔41、44的 寬度中央偏向芯部2側(cè)的情況。S卩，比值Lcl/Lml是比0.5大的值。同樣，比值Lc2/Lm2也 是比0.5大的值。根據(jù)該形狀，在與使中心clll、112分別從場(chǎng)磁鐵貫通孔41、44的寬度中央偏離的 方向相反的一側(cè)，即在圖3中芯部3側(cè)的側(cè)面111的端部rl2，側(cè)面111的切線t (rl2)與場(chǎng) 磁鐵貫通孔41的表面31在場(chǎng)磁鐵貫通孔41側(cè)所成的角度9 1增大，因此，端部r12上的 應(yīng)力集中得以緩解。同樣，在側(cè)面112的端部rl5，側(cè)面112的切線t(rl5)與場(chǎng)磁鐵貫通 孔44的表面31在場(chǎng)磁鐵貫通孔44側(cè)所成的角度0 1增大，因此，端部rl5上的應(yīng)力集中 得以緩解。例如，中心c 111、112也可以分別相對(duì)于場(chǎng)磁鐵貫通孔41、44的寬度中央偏向芯部 3側(cè)。圖4表示在圖2所示的連結(jié)部11的形狀中，側(cè)面111所沿的圓的半徑Rb與寬度 Lm的比值Rb/Lm以及在連結(jié)部11上產(chǎn)生的應(yīng)力的最大值的關(guān)系的曲線圖。切線t(rll)與表面21在場(chǎng)磁鐵貫通孔41側(cè)所成的角度0 b在式(1)中用側(cè)面111所沿的圓的半徑Rb與寬度Lm的比值Rb/Lm表示。此外，可以將一個(gè)方向94理解為各 個(gè)場(chǎng)磁鐵貫通孔41、42從連結(jié)部11延伸的方向，以下相同。0b = 90° +sin-KlA · (Lm/(2 · Rb)) ......(1)圖4所示的曲線圖是在以下條件下模擬的結(jié)果。S卩，磁場(chǎng)元件用芯1的外徑為 88. 6 (mm)、轉(zhuǎn)速為120 (/sec)、一個(gè)方向94上的連結(jié)部11的最小寬度Lb為0.6 (mm)、寬度 Lm為2. 8 (mm)、半徑Rb為1. 4 7. 0 (mm)，即比值Rb/Lm為0. 5 2. 5。而且，如圖5所示， 在場(chǎng)磁鐵貫通孔41、42的各個(gè)端部411、421設(shè)置空隙431?？障?31從端部411、421向磁 場(chǎng)元件用芯1的外周側(cè)延伸。此外，在該模擬中，在側(cè)面111、112與場(chǎng)磁鐵貫通孔的表面的 各個(gè)交界處設(shè)置半徑為0.2 (mm)的圓角。此外，并非一定是圓角，也可以是棱角部。后述的 其它模擬結(jié)果也同樣。由圖4所示的曲線圖可知，當(dāng)比值Rb/Lm處于0.55 1.5的范圍時(shí)，應(yīng)力的最大 值為125Mpa以下。此外，此時(shí)，角度9 b相當(dāng)于155. 4 135.6 )的范圍(參照式1)。
圖6所示的曲線圖是當(dāng)比值Rb/Lm是1. 0時(shí)，改變距離Lc后模擬應(yīng)力最大值的結(jié) 果。其它的條件與圖4的條件相同。由圖6所示的曲線圖可知，當(dāng)比值Lc/Lm處于0.33 0. 6的范圍時(shí)，應(yīng)力的最大值為125Mpa以下。圖7所示的曲線圖是當(dāng)比值Rb/Lm為1. 5時(shí)，改變距離Lc后模擬應(yīng)力最大值的結(jié) 果。其它的條件與圖4的條件相同。由圖7所示的曲線圖可知，當(dāng)比值Lc/Rm為0.5時(shí)，應(yīng) 力的最大值變?yōu)?25Mpa以下。由圖4、6、7所示的曲線圖可知，比值Rb/Lm與比值Lc/Lm會(huì)影響應(yīng)力的最大值，具 有降低應(yīng)力最大值的最佳范圍。圖8是用等高線801 807表示應(yīng)力的最大值的圖，橫軸 表示比值Rb/Lm，縱軸表示比值Lc/Lm。虛線所示的線是保持作為場(chǎng)磁鐵貫通孔的形狀的界 線，此范圍外側(cè)的部分不用等高線表示。等高線801 807表示依次減小的應(yīng)力。更具體 地來(lái)講，等高線801表示180Mpa，等高線802表示160Mpa，等高線803表示140Mpa，等高線 804表示135Mpa，等高線805表示130Mpa，等高線806表示125Mpa，等高線807表示120Mpa。 在等高線807的內(nèi)側(cè)標(biāo)注短線，表示在該區(qū)域中上述應(yīng)力的最大值不足120Mpa。根據(jù)圖8所示的等高線，只要是粗線所表示的區(qū)域，應(yīng)力的最大值基本可以控制
在125Mpa以下。該區(qū)域用下式表示。Lc/Lm ≤ Rb/Lm—O. 05......(2)Lc/Lm ≥-Rb/Lm+1. 05......(3)Lc/Lm ≤-3/16 · (Rb/Lm)+25/32......(4)Lc/Lm ≥ 3/16 · (Rb/Lm) +7/32......(5)此外，過(guò)去，通過(guò)在彎曲部分Illa與場(chǎng)磁鐵貫通孔的表面21、31的交界處使彎曲 部分Illa的切線與表面21、31平行來(lái)消除角部，以此減少應(yīng)力集中。即，過(guò)去，當(dāng)比值Rb/ Lm為0. 5時(shí)，如圖8所示，與Rb/Lm = 0. 5的情況相比，滿(mǎn)足式(2) (5)的區(qū)域能夠進(jìn)一 步減少應(yīng)力。如上所述，在本實(shí)施方式中，即使是角度9b(參照?qǐng)D2)比180度小的形狀， 即通常被認(rèn)為應(yīng)力降低效果不理想的形狀，也能減少應(yīng)力集中。此外，在滿(mǎn)足式(2) (5)的區(qū)域中，能夠?qū)⒎较?4上的長(zhǎng)度更長(zhǎng)的磁鐵插入場(chǎng) 磁鐵貫通孔41、42、44。參照?qǐng)D9、10，進(jìn)行更加具體的說(shuō)明。圖9表示在圖8所示的區(qū)域中， 比值Lc/Lm為最大值0. 65、比值Rb/Lm為0. 7 (參照?qǐng)D8)時(shí)的場(chǎng)磁鐵貫通孔41。為了進(jìn)行比較，在圖9中用虛線表示比值Lc/Lm以及比值Rb/Lm均為0. 5時(shí)的彎曲部分111a’。如圖9所示，彎曲部分111a的兩端部rll、rl2的位置與彎曲部分111a’的兩端部 rll’、rl2’相比分別位于連結(jié)部11側(cè)。這樣就能將在方向95上的長(zhǎng)度更長(zhǎng)的磁鐵插入場(chǎng) 磁鐵貫通孔41。即，與被插入具有彎曲部分11a’的場(chǎng)磁鐵貫通孔的磁鐵51’相比，被插入 具有彎曲部分111a的場(chǎng)磁鐵貫通孔41的磁鐵51能夠使用在方向64上的長(zhǎng)度更長(zhǎng)的磁鐵。鑒于磁鐵在方向94上的長(zhǎng)度，根據(jù)方向95上的彎曲部分11 la、112a的對(duì)稱(chēng)性，比 值Lc/Lm最好是0. 5，而且，比值Rb/Lm越大越好。因此，從磁鐵的長(zhǎng)度的觀點(diǎn)來(lái)看，也考慮 圖8的區(qū)域，比值Lc/Lm最好是0. 5，比值Rb/Lm最好是1. 5。圖10是改變圖4所示的曲線圖的條件后得到的模擬結(jié)果。條件如下所述。磁 場(chǎng)元件用芯1的外徑為123 (mm)、轉(zhuǎn)速為120 (/sec)、最小寬度Lb為0. 7 (mm)、寬度Lm為 5. 2 (mm)、半徑Rb為2. 6 10. 4 (mm)。而且，如圖11所示，在場(chǎng)磁鐵貫通孔41、42的各自的 端部411、421設(shè)置空隙432?？障?32從端部411、421向磁場(chǎng)元件用芯1和磁場(chǎng)元件用芯 1的外周之間延伸。此外，在該模擬中，在側(cè)面111、112與場(chǎng)磁鐵貫通孔的表面的交界處設(shè) 置半徑為0.2mm的圓角。由圖10所示的曲線圖可知，當(dāng)比值Rb/Lm處于0. 55 1. 5的范圍時(shí)，應(yīng)力的最大 值為100 (Mpa)以下。也可以在端部411、412設(shè)置例如呈圖12 圖14所示形狀的空隙43。在圖12中， 空隙43從端部411、421延伸到磁場(chǎng)元件用芯1的外周，在外周側(cè)擴(kuò)大。在圖13中，空隙43 從端部411、421延伸到場(chǎng)磁鐵貫通孔41、42與外周之間，該空隙43與外周之間隨著向空隙 43的頂端去逐漸變窄。在圖14中，空隙43具有從端部411、421延伸到外周的部分43a、以 及與該部分分開(kāi)地設(shè)置在場(chǎng)磁鐵貫通孔41、42與外周之間的部分43b。下面，對(duì)在場(chǎng)磁鐵貫通孔中貫通插入了場(chǎng)磁鐵的磁場(chǎng)元件的磁特性進(jìn)行考察。此 處，以沒(méi)有場(chǎng)磁鐵貫通孔44而具有場(chǎng)磁鐵貫通孔41、42的磁場(chǎng)元件用芯1為例進(jìn)行說(shuō)明。 即，在圖1中，場(chǎng)磁鐵貫通孔41、42隔著一個(gè)連結(jié)部11在圓周方向上相對(duì)置。圖15僅示出 了該磁場(chǎng)元件的相當(dāng)于一個(gè)連結(jié)部的部分。在圖15中，場(chǎng)磁鐵51、52沿著軸方向被分別貫 通插入場(chǎng)磁鐵貫通孔41、42中。場(chǎng)磁鐵51、52例如具有板狀的形狀，并且按照使其厚度方 向大致朝向徑向的方式配置。由于場(chǎng)磁鐵51、52在圓周方向上相互分開(kāi)，因此，從場(chǎng)磁鐵51、52產(chǎn)生的磁通的一 部分經(jīng)由場(chǎng)磁鐵51、52之間在其中發(fā)生短路。此外，如果是在與旋轉(zhuǎn)軸垂直的截面中呈矩 形的場(chǎng)磁鐵51、52，那么，就會(huì)在場(chǎng)磁鐵貫通孔41、42的彎曲部分11 la、112a與場(chǎng)磁鐵51、 52之間產(chǎn)生空隙。該磁通的一部分不僅通過(guò)位于場(chǎng)磁鐵51、52之間的連結(jié)部11，也通過(guò)該 空隙。磁通的其余部分被供給到圖中未示的在徑向上與磁場(chǎng)元件相對(duì)置的電樞。由于經(jīng)由場(chǎng)磁鐵51、52之間短路的上述磁通的一部分(以下稱(chēng)作短路磁通)對(duì)于 具有磁場(chǎng)元件與電樞的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的操作沒(méi)有絲毫用處，因此，這樣的短路磁通越少越好。這樣的短路磁通也會(huì)在具有無(wú)彎曲部分llla、112a的矩形場(chǎng)磁鐵貫通孔的傳統(tǒng) 磁場(chǎng)元件中產(chǎn)生。此處，通過(guò)使用了本磁場(chǎng)元件用芯的磁場(chǎng)元件，顯示出與產(chǎn)生相同最大應(yīng)力的傳 統(tǒng)磁場(chǎng)元件相比更好的短路磁通減少的效果。此外，在傳統(tǒng)的磁場(chǎng)元件中，最大應(yīng)力取決于 圓周方向上的連結(jié)部的寬度。這樣，將傳統(tǒng)的磁場(chǎng)元件中的連結(jié)部的寬度設(shè)定成使得產(chǎn)生與本磁場(chǎng)元件的最大應(yīng)力相同的最大應(yīng)力。作為評(píng)價(jià)短路磁通的大小的評(píng)價(jià)值，引入短路磁通與由場(chǎng)磁鐵51、52產(chǎn)生的磁通 (短路磁通與被供給到電樞的磁通之和)的比例。此外，如果是使用具有包括場(chǎng)磁鐵貫通孔
41、42、44的磁場(chǎng)元件用芯1以及被分別插入場(chǎng)磁鐵貫通孔41、42、44中的場(chǎng)磁鐵的磁場(chǎng)元 件，那么，按照以下方式對(duì)評(píng)價(jià)值進(jìn)行定義。即，它是經(jīng)由被分別貫通插入場(chǎng)磁鐵貫通孔41、
42、44中的三個(gè)場(chǎng)磁鐵彼此間而短路的短路磁通的總和與該三個(gè)場(chǎng)磁鐵產(chǎn)生的磁通的總和 的比例。由于這種短路磁通越小越好，因此，評(píng)價(jià)值也是越小越好。使用評(píng)價(jià)值E3來(lái)評(píng)價(jià)，該評(píng)價(jià)值E3用下式表現(xiàn)本磁場(chǎng)元件中的評(píng)價(jià)值E1和產(chǎn)生 與本磁場(chǎng)元件相同的最大應(yīng)力的傳統(tǒng)磁場(chǎng)元件中的評(píng)價(jià)值E2的差。E3 = (E1-E2)/E2X100......(6)圖16及圖17表示計(jì)算評(píng)價(jià)值E3時(shí)使用的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的模型。圖16以及圖17僅 示出了相當(dāng)于一組場(chǎng)磁鐵貫通孔41、42的部分。如圖16所示，對(duì)于本磁場(chǎng)元件，連結(jié)部11 的側(cè)面111、112分別具有整體沿著圓凹入地彎曲的彎曲部分llla、112a。如圖17所示，對(duì) 于傳統(tǒng)的磁場(chǎng)元件，連結(jié)部11的側(cè)面111、112分別呈平坦面。圖16表示使用了本磁場(chǎng)元 件的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，圖17表示使用了傳統(tǒng)的磁場(chǎng)元件的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。在任意一個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)中都使 用相同的電樞60。電樞60具有例如24個(gè)電樞齒61以及磁性連結(jié)電樞齒61的后磁軛62。模擬的條件是磁場(chǎng)元件用芯的外徑為88. 6 (mm)、電樞與磁場(chǎng)元件之間的氣隙長(zhǎng) 度為0. 7 (mm)、場(chǎng)磁鐵的矯頑力bHc為963 (kA/m)、徑向上的場(chǎng)磁鐵的厚度為2. 8 (mm)、1個(gè) 場(chǎng)磁鐵的圓周方向上的長(zhǎng)度為20. 9(mm)、與連結(jié)部11相鄰的場(chǎng)磁鐵端的圓周方向上的距 離為6. 2 (mm)、本磁場(chǎng)元件的圓周方向上的連結(jié)部11的最小寬度Lb為0. 6 (mm)。但是，在 場(chǎng)磁鐵貫通孔41、42的角部設(shè)置0.3 (mm)的圓角。此外，本磁場(chǎng)元件中所使用的場(chǎng)磁鐵的 圓周方向上的長(zhǎng)度、磁場(chǎng)元件磁鐵的磁性特性、本磁場(chǎng)元件與電樞之間的氣隙長(zhǎng)度等都會(huì) 影響短路磁通，但是，它們?cè)诒敬艌?chǎng)元件與傳統(tǒng)磁場(chǎng)元件之間用同一數(shù)值計(jì)算。評(píng)價(jià)值E3 根據(jù)本磁場(chǎng)元件的短路磁通與傳統(tǒng)磁場(chǎng)元件的短路磁通之比來(lái)計(jì)算，因此，即使是與上述 條件計(jì)算出來(lái)的數(shù)值不同的值，對(duì)評(píng)價(jià)值E3的影響也較小。因此，與上述條件不同的磁場(chǎng) 元件也適用以下說(shuō)明的內(nèi)容。對(duì)于本磁場(chǎng)元件，在該條件下，改變比值Rb/Lm與比值Lc/Lm后計(jì)算了評(píng)價(jià)值E1。 對(duì)于傳統(tǒng)的磁場(chǎng)元件，設(shè)定連結(jié)部11的寬度使得產(chǎn)生與在本磁場(chǎng)元件中所產(chǎn)生的最大應(yīng) 力相同的最大應(yīng)力，在該條件下計(jì)算了評(píng)價(jià)值E2。圖18中的橫軸表示比值Rb/Lm，縱坐標(biāo)表示比值Lc/Lm，用等高線表示評(píng)價(jià)值E3。 在等高線上所表示的數(shù)字表示評(píng)價(jià)值E3的值。此外，圖8所示的區(qū)域用粗線表示。顯示評(píng)價(jià)值E3為0的等高線表示減少短路磁通的效果在本磁場(chǎng)元件以及產(chǎn)生 與本磁場(chǎng)元件所產(chǎn)生的最大應(yīng)力相同的最大應(yīng)力的傳統(tǒng)磁場(chǎng)元件之間沒(méi)有差異。顯示評(píng)價(jià) 值E3為正值的區(qū)域表示本磁場(chǎng)元件的減少短路磁通的效果比產(chǎn)生相同的最大應(yīng)力的傳 統(tǒng)磁場(chǎng)元件的減少短路磁通的效果差。顯示評(píng)價(jià)值E3為負(fù)值的區(qū)域表示本磁場(chǎng)元件中的 短路磁通的降低效果比產(chǎn)生相同的最大應(yīng)力的傳統(tǒng)磁場(chǎng)元件中的減少短路磁通的效果好。由圖18所示的模擬結(jié)果可知，在圖8所示的區(qū)域中，即在滿(mǎn)足式(2) (5)的區(qū) 域內(nèi)評(píng)價(jià)值E3示出負(fù)值。于是，在滿(mǎn)足式(2) (5)的區(qū)域中，能夠降低在磁場(chǎng)元件用芯 中所產(chǎn)生的最大應(yīng)力，并且與產(chǎn)生相同最大應(yīng)力的傳統(tǒng)磁場(chǎng)元件相比，減少短路磁通的效果更好。此外，由于滿(mǎn)足式(2) (5)的區(qū)域包含在表示評(píng)價(jià)值E3為-10以下的區(qū)域中， 因此，如果是滿(mǎn)足式(2) (5)的區(qū)域，那么，與產(chǎn)生相同的最大應(yīng)力的傳統(tǒng)磁場(chǎng)元件相比， 本磁場(chǎng)元件中的減少短路磁通的效果為10%以上。此外，在滿(mǎn)足式⑵ (5)的區(qū)域中，在比值Lc/Lm = 0.5且Rb/Lm= 1. 2的附近 區(qū)域中，顯示出評(píng)價(jià)值E3為-30以下的值。顯示評(píng)價(jià)值E3為-30的等高線所圍成的該區(qū) 域表示與產(chǎn)生相同的最大應(yīng)力的傳統(tǒng)磁場(chǎng)元件相比，本磁場(chǎng)元件的減少短路磁通的效果 為30%以上。在該區(qū)域中，短路磁通的降低效果尤其好。此外，作為評(píng)價(jià)值El、E2，也可以采用各個(gè)形狀的短路磁通的數(shù)值本身并根據(jù)式 (6)使用評(píng)價(jià)值E3進(jìn)行評(píng)價(jià)。即使據(jù)此評(píng)價(jià)本次的模擬，圖18所示的結(jié)果也基本相同。此外，場(chǎng)磁鐵貫通孔41也可以彎曲或者折曲并延伸。圖19表示在場(chǎng)磁鐵貫通孔 折曲并延伸的磁場(chǎng)元件用芯中的、相當(dāng)于一個(gè)連結(jié)部的部分的另一示意例。場(chǎng)磁鐵貫通孔41從連結(jié)部11沿著規(guī)定的直線方向9411延伸，在規(guī)定的位置折 曲，沿著與規(guī)定方向9411不同的規(guī)定的直線方向9412延伸。換言之，場(chǎng)磁鐵貫通孔41延 伸的方向可以理解為具有兩個(gè)直線方向9411、9412。在具有這種構(gòu)造的磁場(chǎng)元件用芯1中， 作為長(zhǎng)度Lm，采用在場(chǎng)磁鐵貫通孔41從連結(jié)部11延伸的直線狀的延伸方向中、與離連結(jié) 部11最近的直線狀的延伸方向垂直的方向上的彎曲部分111的長(zhǎng)度即可。換言之，采用在 作為場(chǎng)磁鐵貫通孔41的延伸方向的方向9411、9412中、與以連結(jié)部11作為起始點(diǎn)的方向 9411垂直的方向上的彎曲部分111的長(zhǎng)度。此外，在場(chǎng)磁鐵貫通孔41彎曲并延伸的情況下，可以采用場(chǎng)磁鐵貫通孔41的切線 方向作為其延伸方向，采用在場(chǎng)磁鐵貫通孔41延伸的多個(gè)切線方向中的、與以連結(jié)部11作 為起始點(diǎn)的方向垂直的方向上的彎曲部分111的長(zhǎng)度作為長(zhǎng)度Lm。原因在于連結(jié)部11的 側(cè)面由場(chǎng)磁鐵貫通孔41、42的端部形成，因此，在連結(jié)部11中產(chǎn)生的應(yīng)力取決于場(chǎng)磁鐵貫 通孔41、42的端部。第二實(shí)施方式圖20 圖24分別示出了圖2所示的連結(jié)部11的側(cè)面111、112具有沿著與一個(gè) 方向94垂直的方向95的平面部分(以下，稱(chēng)作“平面部分”)12113、13113、14113、15113、16113、 122b、132b、142b、152b、162b 的情況。此時(shí)，除了平面部分 121b、131b、141b、151b、161b 以 外，側(cè)面 111、112 還具有彎曲部分 121a、131a、141a、151a、161a、122a、131a、141a、151a、 162a。如在第一實(shí)施方式中所說(shuō)明的那樣，如果將一個(gè)方向94理解為各個(gè)場(chǎng)磁鐵貫通孔 41,42從連結(jié)部11延伸的方向，那么，平面部分121b、131b、141b、151b、161b、122b、132b、 142b、152b、162b可以理解為沿著與該方向94垂直的方向95。在圖20中，在側(cè)面111、112的芯部2側(cè)的端部分別設(shè)置有平面部分121b、122b。 平面部分121b沿著一個(gè)方向94從彎曲部分121a突出。平面部分122b沿著一個(gè)方向94 從彎曲部分122a突出。此外，平面部分121b、122b也可以分別被設(shè)置在側(cè)面111、112的芯部3側(cè)的端部。在圖21中，在側(cè)面111的芯部2側(cè)的端部設(shè)置有平面部分131b，在側(cè)面112的芯 部3側(cè)的端部設(shè)置有平面部分132b。平面部分131b沿著一個(gè)方向94從彎曲部分131a突 出。平面部分132b沿著一個(gè)方向94從彎曲部分132a突出。在圖22中，分別在側(cè)面111的兩端設(shè)置平面部分141b，在側(cè)面112的兩端設(shè)置平面部分142b。平面部分141b沿著一個(gè)方向94從彎曲部分141a突出。平面部分142b沿著 一個(gè)方向94從彎曲部分142a突出。在圖23中，在側(cè)面111的兩端設(shè)置有平面部分151b，在側(cè)面112的兩端設(shè)置有平 面部分152b。彎曲部分151a與平面部分151b直接相連。彎曲部分152a與平面部分152b
直接相連。在圖24中，在側(cè)面111、112的芯部3側(cè)的端部分別設(shè)置有平面部分161b、162b。 彎曲部分161a、162a分別與平面部分161b、162b直接相連。此外，平面部分161b、162b也可以分別被設(shè)置在側(cè)面111、112的芯部2側(cè)的端部。這些側(cè)面111的形狀可以按照以下方式理解。即，從規(guī)定的方向91看到的彎曲部 分 121a、131a、141a、151a、161a 的端部的至少一個(gè) r21、r22、r41、r42、r51、r52、r61、r62 通過(guò)平面部分121b、131b、141b、151b、161b，與相對(duì)于該彎曲部分121a、131a、141a、151a、 161a位于與該端部同一側(cè)的場(chǎng)磁鐵貫通孔41的表面21、31相連。側(cè)面112也可以按照同 樣的方式理解。根據(jù)上述側(cè)面111、112的形狀，可以利用彎曲部分121a、131a、141a、151a、161a、 122a、132a、142a、152a、162a分散在連結(jié)部11產(chǎn)生的應(yīng)力。而且，通過(guò)在側(cè)面111、112設(shè)置 彎曲部分 121a、131a、141a、151a、161a、122a、132a、142a、152a、162a,能在不縮小從場(chǎng)磁鐵 貫通孔的規(guī)定的方向91看到的面積的情況下設(shè)置平面部分121b、131b、141b、151b、161b、 122b、132b、142b、152b、162b。在將磁鐵插入場(chǎng)磁鐵貫通孔41、42中的情況下，能夠用平面 部分固定該磁鐵。在第一實(shí)施方式中，通過(guò)將比值Rb/Lm與比值Lc/Lm設(shè)定在圖8所示的區(qū)域，由模 擬得到了應(yīng)力的最大值下降的結(jié)果。此外，也得到了與產(chǎn)生相同的最大應(yīng)力的傳統(tǒng)磁場(chǎng)元 件相比在該區(qū)域中降低短路磁通效果明顯的結(jié)果。寬度Lm可以看作是側(cè)面111的彎曲部分 的垂直方向95上的長(zhǎng)度Ln。這樣就可以推測(cè)，對(duì)寬度Lm采用彎曲部分121a、131a、141a、 151a、161a、122a、132a、142a、152a、162a的垂直方向上的長(zhǎng)度Ln，也能獲得同樣的結(jié)果。圖25用等高線701 703表示由模擬獲得的在圖22所示的連結(jié)部11產(chǎn)生的應(yīng) 力的結(jié)果。等高線701 703表示依次增大的應(yīng)力。該模擬的條件是磁場(chǎng)元件用芯1的外徑為90 (mm)、轉(zhuǎn)速為120 (/sec)、方向94上 的連結(jié)部11的最小寬度Lb為0. 6 (mm)、寬度Lm為2. 8 (mm)、長(zhǎng)度Ln為1. 8 (mm)、半徑Rb為 2. 3 (mm)、比值 Rb/Ln 為 1. 28。由圖25可知，在與一個(gè)方向94垂直的方向95上，在彎曲部分141a、142a的中央 應(yīng)力最大。該部分中的應(yīng)力是120 (Mpa)左右。圖26及圖27是為了與圖25所示的結(jié)果進(jìn)行比較而對(duì)形狀不同于圖25所示的連 結(jié)部進(jìn)行模擬所得的結(jié)果。在圖26中，用應(yīng)力的等高線711 714表示將連結(jié)部111的彎 曲部分形成為平坦部分(此處，將該部分稱(chēng)作“平坦部分201”)的結(jié)果。等高線711 714 表示依次增大的應(yīng)力。該連結(jié)部的平坦部分201在一個(gè)方向94上的厚度為0. 6 (mm)，其它 的條件與圖25的條件相同。在圖27中，用等高線721 724表示在圖26所示的連結(jié)部的 平坦部分201的兩端設(shè)置半徑為0.5 (mm)的圓角的結(jié)果。等高線721 724表示依次增大 的應(yīng)力。其它的條件與圖25的條件相同。由圖26可知，應(yīng)力集中在平坦部分201的兩端。該部分中的應(yīng)力是139 (Mpa)左右。由圖27可知，應(yīng)力集中在圓角部分與平坦部分201相連的部分附近。該部分中的應(yīng)力 是130 (Mpa)左右。由以上結(jié)果可知，通過(guò)在側(cè)面111設(shè)置彎曲部分141a，即使在其兩端設(shè)置有平面 部分141b、142b的情況下，連結(jié)部111的應(yīng)力集中也得以緩解。而且，連結(jié)部11的最小寬 度Lb變小，因此，能夠防止磁通的短路。圖28及圖29分別表示圖25及圖27所示的虛線所圍區(qū)域的放大圖。由圖28可 知，在平坦部分141b在彎曲部分141a側(cè)的角部發(fā)生的應(yīng)力小。而且，該應(yīng)力小的區(qū)域(等 高線701與側(cè)面111圍成的區(qū)域)的面積比圖29所示的等高線721與側(cè)面圍成的區(qū)域的 面積大。即，通過(guò)如彎曲部分141a、142a那樣彎曲圖27所示的平坦部分201 (圖25)，應(yīng)力 難以集中在該角部。第三實(shí)施方式圖30表示從規(guī)定的方向91觀察使圖2所示的連結(jié)部11的延伸方向93相對(duì)于與 一個(gè)方向94垂直的方向95傾斜的情況，將連結(jié)部記為連結(jié)部17。此外，在連結(jié)部17的側(cè) 面標(biāo)注符號(hào)171、172。圖31及圖32表示更具體的一個(gè)例子。圖31所示的磁場(chǎng)元件用芯1與圖1所示 的磁場(chǎng)元件用芯1的不同點(diǎn)在于，場(chǎng)磁鐵貫通孔41、42相對(duì)于場(chǎng)磁鐵貫通孔44傾斜。圖 32表示圖31中的場(chǎng)磁鐵貫通孔41、44的放大圖。如圖32所示，例如連結(jié)各彎曲部分111、 112的中心clll、cll2的直線AO的垂線A1與方向941、944在軸P側(cè)所形成角的二等分線 平行。對(duì)于場(chǎng)磁鐵貫通孔42、44也同樣。根據(jù)該形狀，能夠?qū)⒃诜较?41、942、944上的長(zhǎng)度更長(zhǎng)的磁鐵分別插入場(chǎng)磁鐵貫 通孔41、42、44中。此外，上述垂線A1也可以沿著以軸P為中心的徑向。在此情況下，能夠防止連結(jié) 部17的變形。其原因在于，在使磁場(chǎng)元件用芯1圍繞沿著規(guī)定的方向91的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的 情況下，在磁場(chǎng)元件用芯1中，在以旋轉(zhuǎn)軸為中心的徑向上產(chǎn)生應(yīng)力，但是，由于能夠增大 沿著該徑向上的連結(jié)部17的寬度，因此，在與該徑向垂直的方向上的應(yīng)力成分減少。對(duì)于本實(shí)施方式中的連結(jié)部17也可以與第二實(shí)施方式同樣設(shè)置平面部分。圖33表示連結(jié)部11的傾斜方向的另一個(gè)例子。屬于同一組的場(chǎng)磁鐵貫通孔41、 42,44也可以沿著磁場(chǎng)元件用芯1的外周配置。對(duì)于彎曲部分的形狀，由于與圖32上下相 反，因此，省略其詳細(xì)的說(shuō)明。第四實(shí)施方式圖34是示意地表示本實(shí)施方式中的連結(jié)部18的圖。此外，在連結(jié)部18的側(cè)面標(biāo) 注符號(hào)181、182。在本實(shí)施方式中，場(chǎng)磁鐵貫通孔41、42、44沿著一個(gè)方向94延伸。側(cè)面181具有彎曲部分181a、181c以及平面部分181b。從規(guī)定的方向91看到的 彎曲部分181a凹入地彎曲，并且沿著具有中心C1811的圓。彎曲部分181c也與彎曲部分181a同樣凹入地彎曲，并且沿著具有中心cl812的圓。平面部分181b沿著與一個(gè)方向91垂直的方向95形成平坦部分，它被設(shè)置在彎曲 部分181a與彎曲部分181c之間。既可以是平面部分181b沿著一個(gè)方向94相對(duì)于彎曲部分181a、181c突出，也可以是彎曲部分181a、181c的端部r71、r74與平面部分181b直接相連。此外，前者的形狀如 圖34所示。側(cè)面182具有彎曲部分182a、182c以及平面部分182b。從規(guī)定的方向看到的彎曲 部分182a凹入地彎曲，并且沿著具有中心1821的圓。對(duì)于彎曲部分182c也同樣凹入地彎曲，并且沿著具有中心C1822的圓。平面部分182b沿著與一個(gè)方向94垂直的方向95形成平坦部分，它被設(shè)置在彎曲 部分182a與彎曲部分182c之間。此外，也可以與平面部分181b同樣地理解平面部分182b。既可以是平面部分182b沿著一個(gè)方向94相對(duì)于彎曲部分182a、182c突出，也可 以是彎曲部分182a、182c的端部r77、r81與平面部分182b直接相連。此外，前者的形狀如 圖34所示。根據(jù)上述側(cè)面181的形狀，能夠用彎曲部分181a、181c分散在連結(jié)部18產(chǎn)生的應(yīng) 力。而且，在將磁鐵插入場(chǎng)磁鐵貫通孔41中的情況下，能夠用平面部分181b固定該磁鐵。 即使在磁鐵的連結(jié)部18側(cè)的端面彎曲成凸?fàn)畹那闆r下，也能與該端面對(duì)應(yīng)地設(shè)置平面部 分181b、182b。對(duì)于側(cè)面182也同樣，能夠分散應(yīng)力，并能夠固定被插入場(chǎng)磁鐵貫通孔44中 的磁鐵。從分散應(yīng)力的觀點(diǎn)來(lái)看，平面部分181b、182b分別從彎曲部分181a、182a突出的 長(zhǎng)度最好在寬度Lm的1/3以下。在以位置cl811、C1821為中心的圓的半徑與以位置cl812、cl822為中心的圓的 半徑分別相等的情況下，根據(jù)在第一實(shí)施方式中所說(shuō)明的模擬結(jié)果，能夠進(jìn)行與第三實(shí)施 方式同樣的推測(cè)。即，半徑Rb與彎曲部分181a在與一個(gè)方向94垂直的方向95上的長(zhǎng)度 Lnl之比Rb/Lnl、中心cl812和表面21的距離Lc與長(zhǎng)度Lnl之比被設(shè)定在圖8所示的區(qū) 域之內(nèi)。對(duì)于彎曲部分181a、181c、182c也同樣。于是，應(yīng)力的最大值下降。圖35用等高線731 735表示通過(guò)模擬獲得的在圖34所示的連結(jié)部18產(chǎn)生的 應(yīng)力的結(jié)果。等高線731 735表示依次增大的應(yīng)力。該模擬的條件是磁場(chǎng)元件用芯1的外徑為88. 6 (mm)、轉(zhuǎn)速為120 (/sec)、彎曲 部分181a、182a間的最小寬度Lbl為0.6(mm)、彎曲部分181cU82c間的最小寬度Lb2為 0. 6 (mm)、寬度 Lm 為 2. 8 (mm)、長(zhǎng)度 Lnl、Ln2 分別為 1. 15(mm)、半徑 Rb 為 1. 4 (mm)、比值 Rb/ LnURb/Ln2分別為1. 22。此外，在彎曲部分181a、181c、182a、182c的各自的兩端設(shè)置有半 徑為0.2 (mm)的圓角。由圖35可知，在與一個(gè)方向94垂直的方向95上，在彎曲部分181a、181c、182a、 182c的中央應(yīng)力變得最大。該部分的應(yīng)力是123 (Mpa)左右。圖36是為了與圖35所示的結(jié)果進(jìn)行比較而用等高線741 746表示形狀不同于 圖34所示的連結(jié)部的模擬結(jié)果。等高線741 746表示依次增大的應(yīng)力。該連結(jié)部的形 狀為，連結(jié)部181a、181c、182a、182c均形成得平坦(該部分稱(chēng)作“平坦部分202” )，且在平 坦部分202的兩端設(shè)置有半徑為0. 3 (mm)的圓角。由圖36可知，應(yīng)力集中在平坦部分202各自的兩端。該部分的應(yīng)力是140 (Mpa)
左右o由以上結(jié)果可知，通過(guò)在側(cè)面181設(shè)置彎曲部分181a、181C、182a、182C，該部分與 平坦的連結(jié)部(圖36)相比，應(yīng)力集中得以緩解。
15
在上述任意一個(gè)實(shí)施方式中，在場(chǎng)磁鐵貫通孔41、42、44各自的延伸方向941、 942、944相交叉的情況下，對(duì)有關(guān)場(chǎng)磁鐵貫通孔41側(cè)的側(cè)面111、181的記載，將“與一個(gè)方 向94垂直的方向95”替換成“與延伸方向941垂直的方向951 (圖1) ”，對(duì)有關(guān)場(chǎng)磁鐵貫通 孔42側(cè)的側(cè)面112、182的記載，將“與一個(gè)方向94垂直的方向95”替換成“與延伸方向944 垂直的方向954 (圖1)”。在上述任意一個(gè)實(shí)施方式中，對(duì)于在圓周方向92相鄰而構(gòu)成組的4個(gè)以上的場(chǎng)磁 鐵貫通孔也能適用。即，在屬于同一組并且相鄰的場(chǎng)磁鐵貫通孔之間采用連結(jié)部11、17、18 中的任一個(gè)。例如，通過(guò)在規(guī)定的方向91上層疊電磁鋼板，相互鉚接各個(gè)電磁鋼板能得到磁場(chǎng) 元件用芯1。圖37以及圖38示意地表示鉚接部9的位置。在圖37中，在以軸P為中心的圓周 方向上的連結(jié)部11、17、18的中央附近，在各個(gè)芯部2、3設(shè)置有鉚接部9。在連結(jié)部11、17、 18中磁通不易短路，因此，連結(jié)部11、17、18容易磁飽和。于是，在連結(jié)部11、17、18的兩側(cè) 磁通不易變化，于是，鉚接部9的設(shè)置是理想的。在圖38中，在場(chǎng)磁鐵貫通孔41、42、44的一個(gè)方向94上的中央附近，在各個(gè)芯部 2、3中設(shè)置有鉚接部9。這樣，與連結(jié)部11、17、18附近相比強(qiáng)度弱的部分，即與連結(jié)部11、 17,18相比空隙43側(cè)的部分的強(qiáng)度得到增強(qiáng)。此外，也可以沿著規(guī)定的方向91層疊電磁鋼板，用端板在規(guī)定的方向91從兩側(cè)將 其夾住，使用銷(xiāo)或者螺栓將整體固定，這樣得到磁場(chǎng)元件用芯1。在圖1中示意地表示設(shè)置銷(xiāo)或者螺栓的孔6的位置。在圖1中，在比場(chǎng)磁鐵貫通 孔41、42更靠磁場(chǎng)元件用芯1的內(nèi)周側(cè)的位置，在以軸P為中心的徑向上，在場(chǎng)磁鐵貫通孔 44的旁邊設(shè)置有孔6。此外，并非局限于此，也可以在該徑向上，在連結(jié)部11的旁邊設(shè)置孔 6。這樣，在銷(xiāo)或者螺栓上安裝有平衡塊的情況下，即使施加到平衡塊的離心力傳送到銷(xiāo)或 者螺栓上，磁場(chǎng)元件用芯1也難以發(fā)生變形。以上，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但是，在所有方面，上述說(shuō)明只是例子，本發(fā)明 并非局限于此。尚未舉例的無(wú)數(shù)個(gè)變形例可以理解為不脫離本發(fā)明的范圍而能夠想到的例子。
權(quán)利要求
一種磁場(chǎng)元件用芯，包括場(chǎng)磁鐵貫通孔(41、42、44)，在規(guī)定的軸(P)的周?chē)趫A周方向(92)配置成環(huán)狀，在所述圓周方向上相鄰地形成組，分別在所述圓周方向具有一對(duì)端部(411、412、421、422、441、442)；和連結(jié)部(11、17、18)，被設(shè)置在形成相同的所述組的所述場(chǎng)磁鐵貫通孔之間，并分別具有屬于不同的所述場(chǎng)磁鐵貫通孔并在所述圓周方向上相鄰的所述端部(412、442、422、441)作為側(cè)面(111、171、172、181、182)，所述側(cè)面的至少一個(gè)(111、171、181)具有彎曲部分(111a、121a～161a、171a、181a、181c)，從沿著所述軸的第一方向(91)觀察，所述彎曲部分沿著以相對(duì)于該側(cè)面位于與所述連結(jié)部相反側(cè)的位置(c111、c171、c1811、c1812)為中心的圓，所述圓的半徑(Rb)與垂直于所述場(chǎng)磁鐵貫通孔從所述連結(jié)部延伸的第二方向(941、942、944)的第三方向上的所述彎曲部分的長(zhǎng)度(Lm、Ln、Ln1、Ln2)的比值x、以及在以所述軸為中心的徑向上位于所述軸側(cè)的所述場(chǎng)磁鐵貫通孔的表面(31)至所述中心的距離(Lc)與所述第三方向上的所述連結(jié)部的長(zhǎng)度(Lm)的比值y(Lc/Lm)滿(mǎn)足下式y(tǒng)≤x-0.05，且y≥-x+1.05，且y≤-3/16·x+25/32，且y≥3/16·x+7/32。
2.如權(quán)利要求1所述的磁場(chǎng)元件用芯，其特征在于從所述第一方向(91)觀察，形成相同的所述組的所述場(chǎng)磁鐵貫通孔(41、42、44)均沿 著按每個(gè)所述組確定的某一個(gè)方向(94)延伸。
3.如權(quán)利要求1所述的磁場(chǎng)元件用芯，其特征在于 所述第二比值(Lc/Lm)是0.5。
4.如權(quán)利要求2所述的磁場(chǎng)元件用芯，其特征在于 所述第二比值(Lc/Lm)是0.5。
5.如權(quán)利要求1所述的磁場(chǎng)元件用芯，其特征在于 所述第二比值(Lc/Lm)是0. 5以外的值。
6.如權(quán)利要求2所述的磁場(chǎng)元件用芯，其特征在于 所述第二比值(Lc/Lm)是0. 5以外的值。
7.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中任意一項(xiàng)所述的磁場(chǎng)元件用芯，其特征在于所述連結(jié)部的所述側(cè)面(111、112、171、172、181、182)均具有所述彎曲部分(111a、 121a 161a、171a、181a、181c)，連結(jié)各個(gè)所述側(cè)面所具有的所述彎曲部分的各個(gè)所述中心(clll、cll2、cl71、cl72、 cl81、cl82)的線的垂線，與各個(gè)所述側(cè)面所屬的所述場(chǎng)磁鐵貫通孔的所述第二方向(941、 942)在所述軸(P)側(cè)所成的角的二等分線平行。
8.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中任意一項(xiàng)所述的磁場(chǎng)元件用芯，其特征在于 所述彎曲部分(11 la、171a)的兩端部(rll、rl2、r31、r32)與相對(duì)于所述連結(jié)部(11、17)分別位于外周側(cè)和內(nèi)周側(cè)的所述場(chǎng)磁鐵貫通孔(41、42、44)的表面(21、31、41)相連，所 述彎曲部分與所述連結(jié)部分的邊界被修圓或者形成角部。
9.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中任意一項(xiàng)所述的磁場(chǎng)元件用芯，其特征在于 關(guān)于從所述第一方向(91)觀察的所述側(cè)面(111、181)，所述側(cè)面還具有所述場(chǎng)磁鐵貫通孔(41、42、44)沿著所述第三方向(951、952、954)的平面部分(121b、151b、161b、181b)，所述彎曲部分(121a、161a、181a)兩端部中的一個(gè)端部(r21、r23、r41、r51、r62、r71) 通過(guò)所述平面部分，與相對(duì)于所述彎曲部分位于和該端部相同側(cè)的所述表面(21、21、31、 21)相連。
10.如權(quán)利要求9所述的磁場(chǎng)元件用芯，其特征在于所述彎曲部分(151a、161a)的所述一個(gè)所述端部(r51、r62)與所述平面部分(151b、 161b)直接相連。
11.如權(quán)利要求9所述的磁場(chǎng)元件用芯，其特征在于從所述第一方向(91)觀察的所述平面部分(121b、141b、181b)沿著所述第二方向 (941、942、954)從所述彎曲部分(121a、141a、181a)突出。
12.如權(quán)利要求9所述的磁場(chǎng)元件用芯，其特征在于從所述第一方向(91)觀察，所述側(cè)面(181)成對(duì)(181a、181c)具有所述彎曲部分， 所述平面部分(181b)被設(shè)置在所述彎曲部分之間。
13.如權(quán)利要求10所述的磁場(chǎng)元件用芯，其特征在于從所述第一方向(91)觀察，所述側(cè)面(181)成對(duì)(181a、181c)具有所述彎曲部分， 所述平面部分(181b)被設(shè)置在所述彎曲部分之間。
14.如權(quán)利要求11所述的磁場(chǎng)元件用芯，其特征在于從所述第一方向(91)觀察，所述側(cè)面(181)成對(duì)(181a、181c)具有所述彎曲部分， 所述平面部分(181b)被設(shè)置在所述彎曲部分之間。
15.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中任意一項(xiàng)所述的磁場(chǎng)元件用芯，其特征在于 所述場(chǎng)磁鐵貫通孔(41、42)從所述連結(jié)部(11)彎曲或者折曲并延伸，所述第二方向(9411)是以所述連結(jié)部作為起始點(diǎn)而延伸的直線狀的方向。
全文摘要
本發(fā)明是用來(lái)緩解連結(jié)部處的應(yīng)力集中的磁場(chǎng)元件。磁場(chǎng)元件用芯(1)包括場(chǎng)磁鐵貫通孔(41、42)和連結(jié)部(11)。場(chǎng)磁鐵貫通孔(41、42)在規(guī)定的方向(91)的周?chē)趫A周方向(92)被配置成環(huán)狀，在圓周方向(92)上相鄰構(gòu)成對(duì)。構(gòu)成相同對(duì)的場(chǎng)磁鐵貫通孔(41、42)從規(guī)定的方向(91)觀察均沿著按每對(duì)確定的某一個(gè)方向(94)延伸。連結(jié)部(11)被設(shè)置在構(gòu)成相同對(duì)的場(chǎng)磁鐵貫通孔(41、42)之間，并且分別以端部(412、422)作為側(cè)面(111、112)。連結(jié)部(11)的側(cè)面(111、112)整體凹入地彎曲。具體來(lái)講，從規(guī)定的方向(91)觀察，僅在位于側(cè)面(111)的兩端之間的某一個(gè)位置(r13)，側(cè)面(111)的切線(t(r13))沿著連結(jié)部(11)的延伸方向(93)。對(duì)于側(cè)面(112)也同樣。
文檔編號(hào)H02K1/27GK101878580SQ20088011839
公開(kāi)日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2008年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月28日
發(fā)明者西嶋清隆 申請(qǐng)人:大金工業(yè)株式會(huì)社