JP2002136002A

JP2002136002A - 電動機

Info

Publication number: JP2002136002A
Application number: JP2000320613A
Authority: JP
Inventors: Norisada Nishiyama; 典禎西山; Yasufumi Ichiumi; 康文一海
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-10-20
Filing date: 2000-10-20
Publication date: 2002-05-10

Abstract

(57)【要約】【課題】固定子極歯毎に分割し整列巻した固定子極歯
部を溶接にて環状に接続すると溶接部にて電気絶縁が破
壊される渦電流の増加により効率が悪化する。【解決手段】整列巻した固定子極歯部の環状接続に、
固定子外周部のカシメ固定溝２Ａにカシメ部材３の先端
を挿入し接続することで環状の固定子としている。溶接
箇所がないため電気絶縁が破壊されず渦電流が増加し、
効率が悪化するということなく、簡単な構造で小型高効
率、高性能なモータを実現することができる集中巻固定
子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、集中巻きを施し
たモータ及び発電機の固定子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、モータ及び発電機の界磁巻線を施
した固定子として、一つの固定子極歯に一つの相の巻線
を巻いた集中巻固定子がある。集中巻固定子では、特に
巻線端部（コイルエンド部）を短くできるという長所が
あり、モータの小型化が図れ、また巻線抵抗も小さくな
るので巻線電流と巻線抵抗によって生じる銅損も小さく
高効率であるという長所が得られる。さらに、固定子の
巻線が収まるスロット部に巻線を整列巻することで、ス
ロットにおける巻線の占積率を高め、巻線抵抗を下げる
ことができ高効率なモータを実現できる。これを実現す
る一方式として、一固定子極歯毎に分割した固定子に巻
線を整列巻し、その後で、これら固定子極歯を環状に接
続して、固定子とする。この接続には、各々固定子極歯
接合部の外周部を溶接等によって一体化している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般に固定子の材料と
して、渦電流低減のために表面を電気絶縁した板厚０．
５から０．２程度の電磁鋼板を積層して構成している。

【０００４】しかしながら、固定子極歯毎に分割した固
定子に巻線を整列巻し、その後で固定子極歯を環状に溶
接することによって、溶接部において積層した電磁鋼板
の電気絶縁が破壊されることで渦電流が増加し、効率が
悪化するという課題がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、一極歯毎に分
割した固定子極歯に一つの相の巻線を整列巻した固定子
分割部材の環状接続に、隣り合う前記固定子分割部材外
周部に溶接を用いず、カシメ部材によりかしめ固定し一
体化しているので、溶接部において積層した電磁鋼板の
電気絶縁が破壊されることで渦電流が増加し、効率が悪
化するということなく、簡単な構造で小型高効率、高性
能なモータを実現することができる集中巻固定子を有し
た電動機を提供するものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】本件発明は、極歯部を有する複数
の固定子分割部材を環状に組み合わせ環状の固定子と
し、隣り合う前記固定子分割部材をカシメ部材によりか
しめ固定した電動機を特徴とし、カシメ部材によりかし
め固定し一体化しているので、溶接部において積層した
電磁鋼板の電気絶縁が破壊されることで渦電流が増加
し、効率が悪化するということなく、簡単な構造で小型
高効率、高性能なモータを実現することができる。さら
に、本件発明は、一つの固定子分割部材は、一つのティ
ース部しかもたないものに適している。

【０００７】また、本件発明の固定子分割部材をカシメ
部材により連結した固定子は、固定子外周縁とカシメ部
材後面とが一致する、又は固定子外周縁よりカシメ部材
後面を凹んだ位置にすることで、固定子の外周を保持す
る固定子フレームの寸法が、固定子分割部材を連結した
ものと同じ形状にすることができ、固定子フレームと固
定子を組み合わせることが容易になる。ここでカシメ部
材により、連結した固定子の固定子外周縁からカシメ部
の一部が突出していると、固定子フレームを固定子に取
り付ける時、カシメ部の突出が邪魔になり、組み立てに
くくなる。本件発明は、固定子の外周が円弧状の時に適
する。なお、外周が円弧状の時の固定子外周縁とは、固
定子分割部材を組み合わせた時に、固定子中心と分割部
材外周面の最大距離で描かれる円弧をいう。

【０００８】また、本件発明は、固定子分割部材は、固
定子側面にカシメ固定溝を備えており、カシメ部材の先
端を、前記カシメ固定溝に前記カシメ部材の先端を挿入
することを特徴とする。

【０００９】また、本件発明は、カシメ部材はコの字形
状をしており、両先端がカシメ部材の内側を向いている
ことを特徴とする。

【００１０】また本件発明は、固定子分割部材の接合部
である継鉄部の幅でスロット内径部と平行になる寸法よ
りも外周部にカシメ固定溝を備えることで、カシメ固定
溝により固定子の有効寸法を阻害することなく、固定子
の磁気飽和に対する悪影響のない高性能なモータを実現
することができる。

【００１１】また、本件発明は、カシメ部材はコの字形
状をしており、両先端がカシメ部材の内側に傾斜してい
る。

【００１２】また、本件発明は、カシメ部材は、バネ性
質を備えているので、隣接した固定子分割部材を強固に
固定することができ、固定子を環状結合する際に固定子
内径側に無理な荷重をかけることがないので一体コアに
比べて内径が歪みやすい分割コア固定子の内径を精度良
くすることができる特徴を有する。

【００１３】また、本件発明は、固定子分割部材は回転
軸方向にカシメ固定穴を備えており、カシメ部材を前記
カシメ固定穴に挿入したので、軸方向にカシメ部材を挿
入することにより、固定子を環状結合する際に固定子内
径側に無理な荷重をかけることがないので一体コアに比
べて内径が歪みやすい分割コア固定子の内径歪みを大き
くすることがない特徴を有する。

【００１４】また、本件発明は、導電性巻線を固定子極
歯部に集中巻をしてコイル部を形成してもよい。

【００１５】また、本件発明は、カシメ部材は、非磁性
材で構成されるので、カシメ部材での渦電流の発生を抑
制することができ、鉄損の増加をもたらさないので高効
率なモータを実現することができる特徴を有する。

【００１６】また、本件発明は、カシメ部材の軸方向寸
法の合計が固定子の軸方向寸法よりも短くすることで、
構成材料を低減することができる。

【００１７】また、本件発明は、隣接する固定子分割部
材の接合部に複数のカシメ部材を配し、軸方向断面にて
少なくとも一部が重なるよう互い違いとなるように配す
ることで、任意の軸方向断面でみても全固定子分割部材
に必ずカシメ部材が挿入されているので固定子分割部材
の環状接続が強固であるという特徴を有する。

【００１８】また、本件発明は、極歯部を有する複数の
固定子分割部材を、位置決め部材の周りに配置し、前記
固定子分割部材の極歯部先端面が前記位置決め部材の外
周に接触した状態で、隣り合う前記固定子分割部材をカ
シメ部材によりかしめ固定することで、固定子のカシメ
固定溝にカシメ部材を挿入する際に、軸方向、あるいは
半径方向に関わりなく、分割コアの内径を精度良くする
ことができる。

【００１９】また、本件発明は、小型高効率な電動機を
圧縮機に用いることで、小型高効率で高性能な圧縮機が
実現できる。

【００２０】

【実施例】（実施例１）以下、本発明を好適な実施形態
に基づいて説明する。図１は、第一の実施例の集中巻固
定子を用いたモータ断面図を示す。固定子１は、インシ
ュレータ５を介して巻線４を集中巻した極歯部を有する
複数の固定子分割部材２を、環状に組み合わせカシメ部
材３にて固定している。

【００２１】回転子６は、永久磁石７をコア内部に配し
たいわゆる埋め込み磁石型モータである。本例では、埋
め込み磁石型モータであるが、回転子コア表面に永久磁
石を配した表面磁石型モータや、集中巻固定子を用いる
スイッチトリラクタンスモータ等にも適用でき、極数も
８極１２スロットに限らない。

【００２２】本固定子の環状接続について図２の固定子
断面図を用いて説明する。説明のため、インシュレータ
５、巻線４は図示していない。固定子分割部材２は、カ
シメ固定溝２Ａを固定子外周部に２ヶ所備えている。前
記カシメ固定溝２Ａに前記カシメ部材３の先端を挿入し
接続することで環状の固定子としている。

【００２３】本発明は、一極歯毎に分割した固定子極歯
に一つの相の巻線を整列巻し、これら固定子分割部材を
環状に接続し、隣り合う前記固定子分割部材外周部をカ
シメ部材によりかしめ固定し一体化しているので、従来
例のように固定子極歯の環状接続に各々トゥース接合部
の外周部を溶接することなく、溶接部にて電気絶縁が破
壊されることで渦電流が増加し、効率が悪化するという
ことはない。簡単な構造で小型高効率、高性能なモータ
を実現することができる集中巻固定子を提供するもので
ある。

【００２４】（実施例２）図３は、第二の実施例を示す
固定子接続部の部分拡大図である。斜線で図示した固定
子分割部材の接合部である継鉄部の幅Ｙでスロット内径
部と平行になる寸法よりも固定子外周部１２Ｂにカシメ
固定溝１２Ａを備えていることを特徴としている。な
お、このような位置にカシメ固定溝１２Ａを配すること
により、固定子継鉄部の最小必要寸法Ｙを確保すること
ができ、カシメ固定溝１２Ａにより固定子の有効寸法を
阻害することなく、固定子の磁気飽和に対する悪影響の
ない高性能なモータを実現することができる。

【００２５】また、第一の実施例と同様、一極歯毎に分
割した固定子極歯に一つの相の巻線を整列巻し、これら
固定子分割部材を環状に接続し、隣り合う前記固定子分
割部材外周部をカシメ部材によりかしめ固定し一体化し
ているので、従来例のように固定子極歯の環状接続に各
々固定子磁極歯接合部の外周部を溶接することなく、溶
接部にて電気絶縁が破壊されることで渦電流が増加し、
効率が悪化するということはない。簡単な構造で小型高
効率、高性能なモータを実現することができる集中巻固
定子を提供するものである。なお、固定子後面１４は、
固定子の外周であり、スロット内部１５とはスロットの
底である。

【００２６】（実施例３）図４は、第三の実施例を示す
固定子斜視図である。説明のため、インシュレータ、巻
線は図示していない。固定子分割部材２２のカシメ固定
溝２２Ａにカシメ部材２３Ａを軸方向から挿入し、接続
することで環状の固定子としている。軸方向にカシメ部
材２３Ａを挿入することにより、固定子を環状結合する
際に固定子内径側に無理な荷重をかけることがないので
一体コアに比べて内径が歪みやすい分割コア固定子の内
径を精度良くすることができる特徴を有する。

【００２７】本発明は、一極歯毎に分割した固定子極歯
に一つの相の巻線を整列巻し、これら固定子分割部材を
環状に接続し、隣り合う前記固定子分割部材外周部をカ
シメ部材によりかしめ固定し一体化しているので、固定
子極歯の環状接続に各々トゥース接合部の外周部を溶接
することなく、溶接部にて電気絶縁が破壊されることで
渦電流が増加し、効率が悪化するということなく、簡単
な構造で小型高効率、高性能なモータを実現することが
できる集中巻固定子を提供するものである。

【００２８】本例では、固定子軸方向寸法と、カシメ部
材の軸方向寸法をほぼ同等にしているが、固定子分割部
材を環状に接続する強度が得られる範囲で長さを変えて
も同等の効果が得られる。

【００２９】（実施例４）図５は、第四の実施例を示す
固定子斜視図である。説明のため、インシュレータ、巻
線は図示していない。固定子分割部材３２のカシメ固定
溝３２Ａに複数のカシメ部材３３Ｂを挿入し、接続する
ことで環状の固定子としている。

【００３０】固定子軸方向寸法に対して短い寸法の複数
のカシメ部材３３Ｂを用いることで構成材料を低減する
ことができる。また、図７には、固定子構成部材である
コアシート９を示す。図７には、カシメ固定溝３２Ａが
ないコアシート９Ａ、カシメ固定溝３２Ａが２個所ある
コアシート９Ｂ、カシメ固定溝３２Ａが右側のみのコア
シート９Ｃ、左側のみのコアシート９Ｄを示した。図５
にてＢで示した部分は、コアシート９Ｂを積層して構成
されており、カシメ部材３３Ｂの先端を挿入し固定子分
割部材を接続する部分である。

【００３１】同様に、Ａで示した部分は、コアシートＡ
を積層して構成されており、カシメ部材３３Ｂを挿入し
ない部分である。このように、必要最低個所のみカシメ
固定溝３２Ａを設けることで、全てのコアシートをカシ
メ固定溝３２Ａが２ヶ所あるコアシート９Ｂで構成した
ものに比べて固定子を有効活用でき、磁束密度の低減を
図り、モータ特性、効率を向上する効果を得ることがで
きる。本発明は、一極歯毎に分割した固定子極歯に一つ
の相の巻線を整列巻し、これら固定子分割部材を環状に
接続し、隣り合う前記固定子分割部材外周部をカシメ部
材によりかしめ固定し一体化しているので、固定子極歯
の環状接続に各々トゥース接合部の外周部を溶接するこ
となく、溶接部にて電気絶縁が破壊されることで渦電流
が増加し、効率が悪化するということなく、簡単な構造
で小型高効率、高性能なモータを実現することができる
集中巻固定子を提供するものである。

【００３２】（実施例５）図６は、第五の実施例を示す
固定子斜視図である。同様に説明のため、インシュレー
タ、巻線は図示していない。第四の実施例との差異は、
複数のカシメ部材４３Ｂの挿入位置が互い違いとなるよ
うに配したことである。図示したように隣接する固定子
は、コアシートＢＣＤを適宜必要な積層を行うことで、
実現することができる。任意の軸方向断面でみても全固
定子分割部材に必ずカシメ部材４３Ｂが挿入されている
ので固定子分割部材の環状接続が強固であるという特徴
を有する。

【００３３】また、必要個所のみカシメ固定溝３２Ａを
設けることで、全てのコアシートをカシメ固定溝３２Ａ
が２個所あるコアシート９Ｂで構成したものに比べて固
定子を有効活用でき、磁束密度の低減を図り、モータ特
性、効率を向上する効果を得ることができる。本発明
は、一極歯毎に分割した固定子極歯に一つの相の巻線を
整列巻し、これら固定子分割部材を環状に接続し、隣り
合う前記固定子分割部材外周部をカシメ部材によりかし
め固定し一体化しているので、固定子極歯の環状接続に
各々固定子磁極歯接合部の外周部を溶接することなく、
溶接部にて電気絶縁が破壊されることで渦電流が増加
し、効率が悪化するということなく、簡単な構造で小型
高効率、高性能なモータを実現することができる集中巻
固定子を提供するものである。

【００３４】（実施例６）図８は、第六の実施例を示す
固定子接続部の部分拡大図である。固定子分割部材５２
は、カシメ固定溝５２Ａを固定子外周部に２ヶ所備えて
いる。カシメ部材６０はばね性をもっていることを特徴
とする。以下に固定子分割部材の環状接続について説明
する。カシメ部材６０を固定子のカシメ固定溝に挿入す
るには、６０Ａに示すようにカシメ部材先端部６１が挿
入方向と平行になるように曲げて保持して固定子のカシ
メ固定溝に対して外周側から半径方向に挿入固定を行
う。カシメ部材６０はバネ性を有するので隣接した固定
子分割部材を強固に固定することができる。

【００３５】実施例四乃至五に適用することで、固定子
を環状結合する際に固定子内径側に無理な荷重をかける
ことがないので一体コアに比べて内径が歪みやすい分割
コア固定子の内径を精度良くすることができる特徴を有
する。本発明は、一極歯毎に分割した固定子極歯に一つ
の相の巻線を整列巻し、これら固定子分割部材を環状に
接続し、隣り合う前記固定子分割部材外周部をカシメ部
材によりかしめ固定し一体化しているので、固定子極歯
の環状接続に各々トゥース接合部の外周部を溶接するこ
となく、溶接部にて電気絶縁が破壊されることで渦電流
が増加し、効率が悪化するということなく、簡単な構造
で小型高効率、高性能なモータを実現することができる
集中巻固定子を提供するものである。本例では、固定子
軸方向寸法と、カシメ部材の軸方向寸法をほぼ同等にし
ているが、固定子分割部材を環状に接続する強度が得ら
れる範囲で長さを変えても同等の効果が得られる。

【００３６】なお、カシメ部材には非磁性材を用いるこ
とで、カシメ部材での渦電流の発生を抑制することがで
き、鉄損の増加をもたらさないので高効率なモータを実
現することができる。

【００３７】

【発明の効果】本発明は、一極歯毎に分割した固定子極
歯に一つの相の巻線を整列巻した固定子分割部材の環状
接続に、隣り合う前記固定子分割部材外周部に溶接を用
いず、カシメ部材によりかしめ固定し一体化しているの
で、溶接部において積層した電磁鋼板の電気絶縁が破壊
されることで渦電流が増加し、効率が悪化するというこ
となく、簡単な構造で小型高効率、高性能なモータを実
現することができる集中巻固定子を有した電動機を提供
するものである。

【００３８】また、固定子分割部材の接合部である継鉄
部の幅でスロット内径部と平行になる寸法よりも外周部
にカシメ固定溝を備えることで、カシメ固定溝により固
定子の有効寸法を阻害することなく、固定子の磁気飽和
に対する悪影響のない高性能なモータを実現することが
できる。

【００３９】また、カシメ部材は、バネ性質を備えてい
ることで、隣接した固定子分割部材を強固に固定するこ
とができ、固定子を環状結合する際に固定子内径側に無
理な荷重をかけることがないので一体コアに比べて内径
が歪みやすい分割コア固定子の内径を精度良くすること
ができる。

【００４０】また、固定子分割部材は回転軸方向にカシ
メ固定穴を備えており、カシメ部材を前記カシメ固定穴
に挿入した電動機で、軸方向にカシメ部材を挿入するこ
とにより、固定子を環状結合する際に固定子内径側に無
理な荷重をかけることがないので一体コアに比べて内径
が歪みやすい分割コア固定子の内径を精度良くすること
ができる。

【００４１】また、カシメ部材は、非磁性材で構成さ
れ、カシメ部材での渦電流の発生を抑制することがで
き、鉄損の増加をもたらさないので高効率なモータを実
現することができる。

【００４２】また、カシメ部材の軸方向寸法の合計が固
定子の軸方向寸法よりも短いことを特徴とし、構成材料
を低減することができる。

【００４３】また、隣接する固定子分割部材の接合部に
複数のカシメ部材を配し、軸方向断面にて少なくとも一
部が重なるよう互い違いとなるように配し、任意の軸方
向断面でみても全固定子分割部材に必ずカシメ部材が挿
入されているので固定子分割部材の環状接続が強固であ
る。

【００４４】また、極歯部を有する複数の固定子分割部
材を、位置決め部材の周りに配置し、前記固定子分割部
材の極歯部先端面が前記位置決め部材の外周に接触した
状態で、隣り合う前記固定子分割部材をカシメ部材によ
りかしめ固定することで、固定子のカシメ固定溝にカシ
メ部材を挿入する際に、軸方向、あるいは半径方向に関
わりなく、分割コアの内径を精度良くすることができる
特徴を有する。

【００４５】また、小型高効率な電動機を圧縮機に用い
ることで、小型高効率で高性能な圧縮機が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例の集中巻固定子を用いた
モータ断面図

【図２】本発明の第一の実施例の固定子断面図

【図３】本発明の第二の実施例を示す固定子接続部の部
分拡大図

【図４】本発明の第三の実施例を示す固定子斜視図

【図５】本発明の第四の実施例を示す固定子斜視図

【図６】本発明の第五の実施例を示す固定子斜視図

【図７】同固定子構成部材の断面図

【図８】本発明の第六の実施例を示す固定子接続部の部
分拡大図

【符号の説明】

１固定子２固定子分割部材３、６０カシメ部材４巻線５インシュレータ６回転子７永久磁石８軸９コアシート６１カシメ部材先端部

フロントページの続きＦターム(参考） 5H002 AA03 AA07 AB04 AB06 AC01 AC06 AE08 5H621 GA01 GA04 GA12 GA14 HH01 JK05 5H622 CA02 CA14 CB05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】極歯部を有する複数の固定子分割部材を
環状に組み合わせ環状の固定子とし、隣り合う前記固定
子分割部材をカシメ部材によりかしめ固定した電動機。
【請求項２】一つの固定子分割部材は、一つのティー
ス部しかもたない請求項１記載の電動機。
【請求項３】固定子分割部材をカシメ部材により連結
した固定子は、固定子外周縁とカシメ部材後面とが一致
する、又は固定子外周縁よりカシメ部材後面が凹んだ位
置にある請求項２記載の電動機。
【請求項４】固定子分割部材は、固定子後面にカシメ
固定溝を備えており、カシメ部材の先端を、前記カシメ
固定溝に挿入する請求項１記載の電動機。
【請求項５】スロットの内径部とカシメ固定溝の底部
との間隔は、固定子分割部材の接合部である継鉄部の幅
Ｙより広い幅であることを特徴とする請求項４記載の電
動機。
【請求項６】カシメ部材はコの字形状をしており、両
先端がカシメ部材の内側傾斜している請求項４記載の電
動機。
【請求項７】カシメ部材は、バネ性質を備えている請
求項６記載の電動機。
【請求項８】固定子分割部材は回転軸方向にカシメ固
定穴を備えており、カシメ部材を前記カシメ固定穴に挿
入した請求項１記載の電動機。
【請求項９】導電性巻線を固定子極歯部に集中巻をし
てコイル部を形成した請求項１記載の電動機。
【請求項１０】カシメ部材は、非磁性材で構成された
ことを特徴とした請求項１記載の電動機。
【請求項１１】カシメ部材の軸方向寸法の合計が固定
子の軸方向寸法よりも短いことを特徴とした請求項１記
載の電動機。
【請求項１２】隣接する固定子分割部材の接合部に複
数のカシメ部材を配し、軸方向断面にて少なくとも一部
が重なるよう互い違いとなるように配した請求項１記載
の電動機。
【請求項１３】カシメ部材をカシメ固定溝に挿入する
時、前記カシメ部材を電動機の軸方向に挿入した請求項
４記載の電動機。
【請求項１４】カシメ部材をカシメ固定溝に挿入する
時、前記カシメ部材を電動機の半径方向に挿入した請求
項４記載の電動機。
【請求項１５】極歯部を有する複数の固定子分割部材
を、位置決め部材の周りに配置し、前記固定子分割部材
の極歯部先端面が前記位置決め部材の外周に接触した状
態で、隣り合う前記固定子分割部材をカシメ部材により
かしめ固定した固定子の製造方法。
【請求項１６】請求項１記載の電動機を用いた圧縮
機。