JPH10117452A - 電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固定子鉄心が外輪ヨーク部と内輪磁極部とに
分割構成され、コイルが井桁状に巻装される電動機の効
率を改善し、製造コストを低減する。 【解決手段】 スロットで隔てられた複数の磁極片５を
周方向に持ち中央にはローターが収められるローター回
転部を備え、全体が環状の外輪ヨーク部１に嵌装されて
固定子鉄心となる内輪磁極部２を有し、この内輪磁極部
２のローター回転部内にローターを回転可能に組付け、
スロットには下巻コイル８と、上巻コイル９とを井桁状
に周回させ巻着した電動機に対し、その外輪ヨーク部１
を上巻コイル９と下巻コイル８による井桁状の輪郭線に
倣って方形の環状に形成するとともに、内輪磁極部２の
外輪ヨーク部１に嵌装する側の各磁極片５端を結ぶ輪郭
を、外輪ヨーク部１の形状と相似形の方形に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の磁極片を周
方向に持ち内部にローターが回転可能に収められる内輪
磁極部を環状の外輪ヨーク部に嵌装して固定子鉄心が構
成され、コイルを内輪磁極部に井桁状に巻回してなる電
動機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】小型の電動機には、実開昭５６−１４１
５７６号公報に示されているように内周にスロットを形
成した鉄板を積層した固定子鉄心のスロット間にコイル
をインサート方式で巻回した構成のものがある。この種
の電動機では、インサート方式でスロット間にコイルを
巻回するため、コイルの周長が長くなり勝ちであり、コ
イルの使用量が多くなるうえ、スロットからコイルがは
みだしたり、コイルエンドのばらけを防ぐ処理が必要な
ため機械化による製造が困難である。

【０００３】このような問題点を克服したものとして、
例えば特開平２―３０３３３９号公報に示されているよ
うな電動機がある。この電動機は、固定子鉄心が固定子
枠体とこれに嵌装される内輪磁極部とから構成されてい
る。内輪磁極部はスロットで隔てられた複数の磁極片を
周方向に持ち内部にローターが回転可能に収められ、コ
イルが内輪磁極部に巻回されている。内輪磁極部は絶縁
部で覆われ、この絶縁部に一体に形成された巻枠により
コイルが井桁状に巻回されている。このような構成を採
ることにより、インサート方式によらず巻線方式により
コイルを回転子の外側を包むように巻回すことができ
る。これによりコイルエンドの高さも低くなりコイルの
使用量が低減するうえ、機械により製造を自動化するこ
ともできる。

【０００４】上記公報に示された電動機は、電動機の外
殻をなす固定子枠体により磁極片に対するヨーク部を構
成した簡易型であり、固定子枠体を内輪磁極部の回転を
規制すべく多角形状に構成しているが、この種の電動機
においては、図４に示すように電動機の外殻とは別の略
円環状の外輪ヨーク部２０に内輪磁極部２１を嵌装し、
下巻コイル２２と上巻コイル２３を井桁状に巻装して固
定子を構成しているものの方がむしろ一般的である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような固定子鉄
心を外輪ヨーク部と内輪磁極部とから構成し、ローター
を収めた上から下巻コイルと上巻コイルとを井桁状に巻
装した電動機においては、磁極片間のスロット間にコイ
ルが井桁状に巻装されるが、図４に示すようにスロット
の一部にコイルが収納されない空間２４ができ、この部
分での漏れ磁束が多くなるといった問題点がある。これ
は、内輪磁極部２１の各磁極片２５の長さが等しく、そ
の外端を結ぶ線が円形であり、外輪ヨーク部２０の内周
の形状も円形であるのに対して、下巻コイル２２と上巻
コイル２３とは井桁状に巻装されそのアウトラインが方
形をなすためである。

【０００６】本発明は上記した従来の問題点を解消する
ためになされたもので、その課題とするところは、固定
子鉄心が外輪ヨーク部と内輪磁極部とに分割構成され、
コイルが井桁状に巻装される電動機の効率を改善するこ
とであり、製造コストの低減や性能の向上を推進するこ
とである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に請求項１の発明は、スロットで隔てられた複数の磁極
片を周方向に持ち中央にはローターが収められるロータ
ー回転部を備え、全体が環状の外輪ヨーク部に嵌装され
て固定子鉄心となる内輪磁極部を有し、この内輪磁極部
のローター回転部内にローターを回転可能に組付け、ス
ロットには下巻コイルと、上巻コイルとを井桁状に周回
させ巻着した電動機について、その外輪ヨーク部を上巻
コイルと下巻コイルによる井桁状の輪郭線に倣って方形
の環状に形成するとともに、内輪磁極部の外輪ヨーク部
に嵌装する側の各磁極片端を結ぶ輪郭を、外輪ヨーク部
の形状と相似形の方形に構成する手段を採用する。

【０００８】前記課題を達成するために請求項２の発明
は、請求項１に係る前記手段における外輪ヨーク部の対
角線上とその中間位置とに磁極片を配設し、対角線上に
位置する磁極片に対して中間に位置する磁極片の幅を、
両者の磁気抵抗が同じ程度になるように小さくする手段
を採用する。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。図１〜図３は実施の形態の電動機を
示すものである。この電動機は固定子鉄心が外輪ヨーク
部１と内輪磁極部２とに分割構成されている。外輪ヨー
ク部１は図１に示すように電気鋼帯の抜き板を積層した
積層構造の方形の環状体として構成され、角形をなす内
周には内輪磁極部２を嵌合するための嵌合凹部３が、対
角線上とその中間位置にそれぞれ形成されている。内輪
磁極部２は鉄心板を積層した積層構造であり、スロット
４で隔てられた複数（図示のものでは８個）の磁極片５
が周方向に放射状に突き出している。内輪磁極部２の中
央にはローターを収め込むローター回転部が形成されて
いる。各磁極片５は絶縁部により被覆され一体化されて
内輪磁極部２となっている。

【００１０】内輪磁極部２の各磁極片５の外端は露出し
ていて、外輪ヨーク部１の嵌合凹部３に嵌め合わされ
る。従って、内輪磁極部２の各磁極片５の外端を結ぶ輪
郭は、図１，２に示すように、外輪ヨーク部１の内周の
形状と相似形の方形をなしている。外輪ヨーク部１の対
角線上の嵌合凹部３に嵌め合わされる４個の磁極片５
は、いずれも同形同寸法であるが、中間の嵌合凹部３に
嵌め合わされる４個の磁極片５は、対角線上のものとそ
の磁気抵抗が等しくなるように図３に示すように、対角
線上のものより短く幅も狭く構成されている。

【００１１】各磁極片５の外端部には、中心線方向に延
出する巻枠６が絶縁部と一体に形成されている。各巻枠
６は端面がほぼ直角二等辺三角形の柱状に形成され、そ
れぞれその直角をなす稜角部が内輪磁極部２の中心線の
方向に向き、中心線に平行になっている。これにより内
輪磁極部２の外観はおだ巻車状になっている。

【００１２】外輪ヨーク部１に嵌装する前の内輪磁極部
２のローター回転部にローターが回転可能に組付けられ
る。ローターの回転軸７の両端はローター回転部から外
部に引き出される。ローターを収めたローター回転部の
外側から対角線上の巻枠６間に下巻コイル８がスロット
４を経て図１に示すように巻回される。下巻コイル８を
巻回した後に上巻コイル９が他の対角線上の巻枠６間に
下巻コイル８の上に巻回される。下巻コイル８と上巻コ
イル９とは井桁状に巻装されその軸方向から見たアウト
ラインは略方形をなす。コイルを巻装した内輪磁極部２
を外輪ヨーク部１に内嵌合させて、図示しないモーター
外殻に収め込むことにより電動機が構成される。

【００１３】この電動機は、井桁状に巻装された下巻コ
イル８と上巻コイル９の輪郭線に沿って方形の外輪ヨー
ク部１がコイルを囲み、対角線上の磁極片５の中間の磁
極片５が短く構成されているため、中間の磁極片５の部
分に空間ができないため、漏れ磁束が減少し効率が良い
ものとなる。また、外輪ヨーク部１が方形であるのでプ
レスによる打ち抜きでの材料の利用率が円環状のものよ
り遥かに良く、スクラップ分が少なくなるので製造コス
トが低減するうえ、電動機に無駄なスペースがないので
全体が小型になる。対角線上の磁極片５とその中間の磁
極片５との磁気抵抗は等しくなっているのでスムーズな
回転磁界が形成されローターの回転は円滑になる。

【００１４】

【発明の効果】以上実施の形態による説明からも明らか
なように、請求項１の発明によれば、固定子鉄心が外輪
ヨーク部と内輪磁極部とに分割構成され、コイルが井桁
状に巻装される電動機の漏れ磁束が減少し効率を改善で
きるとともに、材料費も低減することができる。

【００１５】請求項２の発明によれば、請求項１に係る
前記効果とともにスムーズな回転磁界が形成でき性能が
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態の電動機の主要部の構成を示す分
解斜視図である。

【図２】 実施の形態の電動機の主要部の構成を示す斜
視図である。

【図３】 実施の形態の電動機の固定子鉄心の構成を示
す平面図である。

【図４】 従来の電動機の主要部の構成を示す分解斜視
図である。

【符号の説明】

１ 外輪ヨーク部、 ２ 内輪磁極部、 ４ スロッ
ト、 ５ 磁極片、 ８下巻コイル、 ９ 上巻コイ
ル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スロットで隔てられた複数の磁極片を周
   方向に持ち中央にはローターが収められるローター回転
   部を備え、全体が環状の外輪ヨーク部に嵌装されて固定
   子鉄心となる内輪磁極部を有し、この内輪磁極部の上記
   ローター回転部内に上記ローターを回転可能に組付け、
   上記スロットには下巻コイルと、上巻コイルとを井桁状
   に周回させ巻着した電動機であって、上記外輪ヨーク部
   を上記上巻コイルと下巻コイルによる井桁状の輪郭線に
   倣って方形の環状に形成するとともに、上記内輪磁極部
   の上記外輪ヨーク部に嵌装する側の上記各磁極片端を結
   ぶ輪郭を、上記外輪ヨーク部の形状と相似形の方形に構
   成したことを特徴とする電動機。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の電動機であって、外輪
   ヨーク部の対角線上とその中間位置とに磁極片を配設
   し、対角線上に位置する磁極片に対して中間に位置する
   磁極片の幅を、両者の磁気抵抗が同じ程度になるように
   小さくしたことを特徴とする電動機。