JPH1056745A - 電動モータ - Google Patents
電動モータInfo
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- JPH1056745A JPH1056745A JP9144895A JP14489597A JPH1056745A JP H1056745 A JPH1056745 A JP H1056745A JP 9144895 A JP9144895 A JP 9144895A JP 14489597 A JP14489597 A JP 14489597A JP H1056745 A JPH1056745 A JP H1056745A
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- electric motor
- insulating
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- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
- H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
- H02K3/521—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
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- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/17—Stator cores with permanent magnets
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/38—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with rotating flux distributors, and armatures and magnets both stationary
- H02K21/44—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with rotating flux distributors, and armatures and magnets both stationary with armature windings wound upon the magnets
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- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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- H02K2203/12—Machines characterised by the bobbins for supporting the windings
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 重量の実質的な増加を伴わずにコイル巻線を
ステータ内で巻回可能とし、その際にコイル巻線のステ
ータからの抜け出しを防止することのできる電動モータ
を提案することである。 【解決手段】 本発明による電動モータは、ロータ（2
3）のための収容スペースを中央に有するステータ（3
2）と、対をなして前記収容スペース内に突出する少な
くとも４個のステータポール（18, 19, 20, 21）と、絶
縁素子（1, 2）を部分的に包囲するステータコイル（1
6, 17）と、ステータポール対（18, 19; 20, 21）の間
に配置された永久磁石（14, 15）とを具える。絶縁素子
（1, 2）はステータ（32）の各端面に配置される。ステ
ータ（32）における前記収容スペースの主軸線に対して
平行に延在するステータポール対（18, 19; 20, 21）の
側面（28,29, 30, 31）と、ステータコイル（16, 17）
との間には絶縁性の支持素子（7, 8）が配置される。こ
れらの支持素子（7, 8）は、絶縁素子（1, 2）の少なく
とも一方と協働するものである。
ステータ内で巻回可能とし、その際にコイル巻線のステ
ータからの抜け出しを防止することのできる電動モータ
を提案することである。 【解決手段】 本発明による電動モータは、ロータ（2
3）のための収容スペースを中央に有するステータ（3
2）と、対をなして前記収容スペース内に突出する少な
くとも４個のステータポール（18, 19, 20, 21）と、絶
縁素子（1, 2）を部分的に包囲するステータコイル（1
6, 17）と、ステータポール対（18, 19; 20, 21）の間
に配置された永久磁石（14, 15）とを具える。絶縁素子
（1, 2）はステータ（32）の各端面に配置される。ステ
ータ（32）における前記収容スペースの主軸線に対して
平行に延在するステータポール対（18, 19; 20, 21）の
側面（28,29, 30, 31）と、ステータコイル（16, 17）
との間には絶縁性の支持素子（7, 8）が配置される。こ
れらの支持素子（7, 8）は、絶縁素子（1, 2）の少なく
とも一方と協働するものである。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は電動モータ、特に、ロータのため
の収容スペースを中央に有するステータと、対をなして
前記収容スペース内に突出する少なくとも４個のステー
タポールと、絶縁素子を部分的に包囲するステータコイ
ルと、ステータポール対の間に配置された永久磁石とを
具える電動モータに関するものである。
の収容スペースを中央に有するステータと、対をなして
前記収容スペース内に突出する少なくとも４個のステー
タポールと、絶縁素子を部分的に包囲するステータコイ
ルと、ステータポール対の間に配置された永久磁石とを
具える電動モータに関するものである。
【０００２】
【背景技術】ステータポールを有する電動モータにおい
て、ステータコイルをステータ内部に導入するためには
二種類の様式が既知である。すなわち、ステータコイル
をステータ外部で仕上げた後、ステータ内部でステータ
ポール上に装着することが可能である。また、パケット
プレートからなるステータ内でステータコイルを直接的
に巻回することも可能である。
て、ステータコイルをステータ内部に導入するためには
二種類の様式が既知である。すなわち、ステータコイル
をステータ外部で仕上げた後、ステータ内部でステータ
ポール上に装着することが可能である。また、パケット
プレートからなるステータ内でステータコイルを直接的
に巻回することも可能である。
【０００３】コイル巻線をステータ外部でほぼ環状のス
テータコイルに仕上げる電動モータは、経済的に製造す
ることができない。その理由は、製造プロセスの各工程
に時間がかかり、ステータコイルの巻回に必要とされる
コイル成形装置が高価だからである。
テータコイルに仕上げる電動モータは、経済的に製造す
ることができない。その理由は、製造プロセスの各工程
に時間がかかり、ステータコイルの巻回に必要とされる
コイル成形装置が高価だからである。
【０００４】ステータコイルをステータ内で直接的に巻
回する電動モータは、ステータポール領域にバックカッ
トが形成されており、これによりステータポールからの
ステータコイルの抜け出しを防止可能としている。この
バックカットのためにステータが大型となり、したがっ
て重量増加が不可避的である。
回する電動モータは、ステータポール領域にバックカッ
トが形成されており、これによりステータポールからの
ステータコイルの抜け出しを防止可能としている。この
バックカットのためにステータが大型となり、したがっ
て重量増加が不可避的である。
【０００５】このような重量増加は、２個のステータポ
ール間に永久磁石が配置される電動モータにおいて問題
視されており、その理由は永久磁石も自重が大きいから
である。なお、この種の電動モータはヨーロッパ特許第
0 564 516号明細書に開示されている。
ール間に永久磁石が配置される電動モータにおいて問題
視されており、その理由は永久磁石も自重が大きいから
である。なお、この種の電動モータはヨーロッパ特許第
0 564 516号明細書に開示されている。
【０００６】
【発明の課題】したがって、本発明の課題は、重量の実
質的な増加を伴わずにコイル巻線をステータ内で巻回可
能とし、その際にコイル巻線のステータからの抜け出し
を防止することのできる電動モータを提案することであ
る。さらに、本発明においては、永久磁石を固定するた
めの簡単で経済的な構成が得られるものである。
質的な増加を伴わずにコイル巻線をステータ内で巻回可
能とし、その際にコイル巻線のステータからの抜け出し
を防止することのできる電動モータを提案することであ
る。さらに、本発明においては、永久磁石を固定するた
めの簡単で経済的な構成が得られるものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明は、ロータのための収容スペースを中央に
有するステータと、対をなして前記収容スペース内に突
出する少なくとも４個のステータポールと、絶縁素子を
部分的に包囲するステータコイルと、ステータポール対
の間に配置された永久磁石とを具える電動モータにおい
て、ステータの各端面に前記絶縁素子が配置され、ステ
ータにおける前記収容スペースの主軸線に対して、およ
び相互に平行に延在するステータポール対の側面とステ
ータコイルの間に絶縁性の支持素子が配置され、これら
支持素子が前記絶縁素子の少なくとも一方と協働するこ
とを特徴とするものである。
ため、本発明は、ロータのための収容スペースを中央に
有するステータと、対をなして前記収容スペース内に突
出する少なくとも４個のステータポールと、絶縁素子を
部分的に包囲するステータコイルと、ステータポール対
の間に配置された永久磁石とを具える電動モータにおい
て、ステータの各端面に前記絶縁素子が配置され、ステ
ータにおける前記収容スペースの主軸線に対して、およ
び相互に平行に延在するステータポール対の側面とステ
ータコイルの間に絶縁性の支持素子が配置され、これら
支持素子が前記絶縁素子の少なくとも一方と協働するこ
とを特徴とするものである。
【０００８】支持素子の少なくとも一部は、ステータポ
ールの接触面により形成される包絡線に沿って延在する
構成とするのが好適である。この場合、支持素子はステ
ータにおける収容スペースの主軸線に対してほぼ直角に
延在し、当該主軸線に向けられた収容凹部を形成するこ
とにより、コイル巻線が機械的に導入されたときにその
ステータポールからの抜け出しを防止する。
ールの接触面により形成される包絡線に沿って延在する
構成とするのが好適である。この場合、支持素子はステ
ータにおける収容スペースの主軸線に対してほぼ直角に
延在し、当該主軸線に向けられた収容凹部を形成するこ
とにより、コイル巻線が機械的に導入されたときにその
ステータポールからの抜け出しを防止する。
【０００９】ステータ内での支持素子の容易なセッティ
ングおよび位置決めのため、支持素子および両絶縁素子
は一体的に形成するのが好適である。
ングおよび位置決めのため、支持素子および両絶縁素子
は一体的に形成するのが好適である。
【００１０】絶縁性能を向上すると共に重量を低減する
ため、支持素子は合成樹脂から成形するのが望ましい。
ため、支持素子は合成樹脂から成形するのが望ましい。
【００１１】永久磁石を迅速かつ容易にステータ内に設
置可能とするため、絶縁素子の一方から、永久磁石を支
持するための少なくとも２個の支持部を突出させるのが
望ましい。この場合、絶縁素子をステータの端面に配設
する際に、支持部により保持された永久磁石がステータ
内部に導入されて位置決めされることとなる。
置可能とするため、絶縁素子の一方から、永久磁石を支
持するための少なくとも２個の支持部を突出させるのが
望ましい。この場合、絶縁素子をステータの端面に配設
する際に、支持部により保持された永久磁石がステータ
内部に導入されて位置決めされることとなる。
【００１２】永久磁石と支持部とを形状結合するため、
各支持部が、相互に平行に延在する少なくとも２個の絶
縁性支持部分から構成され、これら支持部分がステータ
ポール対の側面と永久磁石の間に配置される構成とする
のが好適である。これにより、２個の支持部分の間に配
置された永久磁石は、支持素子に対して軸線方向に固定
されるものである。
各支持部が、相互に平行に延在する少なくとも２個の絶
縁性支持部分から構成され、これら支持部分がステータ
ポール対の側面と永久磁石の間に配置される構成とする
のが好適である。これにより、２個の支持部分の間に配
置された永久磁石は、支持素子に対して軸線方向に固定
されるものである。
【００１３】絶縁性能を向上すると共に重量を低減する
ため、支持部分は合成樹脂から成形するのが望ましい。
ため、支持部分は合成樹脂から成形するのが望ましい。
【００１４】各支持部分は、永久磁石をステータ内部に
収容して芯出しするものであるが、例えば遊端が開放し
た２個の収容室から構成し、これら収容室はステータに
おける収容スペースの主軸線に対して平行に、ステータ
の全長の一部のみに亙って延在する配置とすることがで
きる。この場合、相互に同軸的に延在する収容室は両絶
縁素子に配設することができる。組み立て状態で各収容
室は永久磁石を少なくとも部分的に収容するものであ
る。
収容して芯出しするものであるが、例えば遊端が開放し
た２個の収容室から構成し、これら収容室はステータに
おける収容スペースの主軸線に対して平行に、ステータ
の全長の一部のみに亙って延在する配置とすることがで
きる。この場合、相互に同軸的に延在する収容室は両絶
縁素子に配設することができる。組み立て状態で各収容
室は永久磁石を少なくとも部分的に収容するものであ
る。
【００１５】
【実施の形態】以下、本発明を図示の好適な実施形態に
ついて詳述する。
ついて詳述する。
【００１６】図１に示した本発明による電動モータにお
けるステータ32は、パケットプレートにより構成され、
その中心に位置する収容スペース内に４対のステータポ
ール18, 19, 20, 21が突出する配置とされている。ステ
ータポール18, 19, 20, 21の接触面38, 39, 40, 41は、
ステータ32の中心に向けられている。これらの接触面3
8, 39, 40, 41により形成される包絡線22の内側には、
４個のロータポール24,25, 26, 27を有するロータ23が
配置されている。
けるステータ32は、パケットプレートにより構成され、
その中心に位置する収容スペース内に４対のステータポ
ール18, 19, 20, 21が突出する配置とされている。ステ
ータポール18, 19, 20, 21の接触面38, 39, 40, 41は、
ステータ32の中心に向けられている。これらの接触面3
8, 39, 40, 41により形成される包絡線22の内側には、
４個のロータポール24,25, 26, 27を有するロータ23が
配置されている。
【００１７】図２に示すように、ステータ32の両側に絶
縁素子1, 2が配置され、これら絶縁素子からは支持素子
7, 8がステータ32の内方に向けて突出する。支持素子7,
8は、ステータ32に沿って配置され、その全長の二分の
一の長さに亙って延在する。両絶縁素子1, 2は、ステー
タ32の両側に当接したときに支持素子7, 8における遊端
領域の側部と協働する。
縁素子1, 2が配置され、これら絶縁素子からは支持素子
7, 8がステータ32の内方に向けて突出する。支持素子7,
8は、ステータ32に沿って配置され、その全長の二分の
一の長さに亙って延在する。両絶縁素子1, 2は、ステー
タ32の両側に当接したときに支持素子7, 8における遊端
領域の側部と協働する。
【００１８】絶縁素子1, 2の形状は、ステータ32の側方
投影面の形状にほぼ対応する。ステータ32から離間した
側で、ほぼ環状ディスク形状を呈する絶縁素子1, 2には
突部5, 6が設けられている、これらの突部5, 6は、橋絡
部3, 4を介して絶縁素子1, 2から離間した位置に配置さ
れるものである。橋絡部3, 4はステータ32における収容
スペースの主軸線に対してほぼ平行に延在し、ステータ
ポール18, 19, 20, 21の接触面38, 39, 40, 41により形
成される包絡線22の領域内に配置される。突部5, 6は、
絶縁素子1, 2に対してほぼ平行に半径方向外方に向けて
延在する。
投影面の形状にほぼ対応する。ステータ32から離間した
側で、ほぼ環状ディスク形状を呈する絶縁素子1, 2には
突部5, 6が設けられている、これらの突部5, 6は、橋絡
部3, 4を介して絶縁素子1, 2から離間した位置に配置さ
れるものである。橋絡部3, 4はステータ32における収容
スペースの主軸線に対してほぼ平行に延在し、ステータ
ポール18, 19, 20, 21の接触面38, 39, 40, 41により形
成される包絡線22の領域内に配置される。突部5, 6は、
絶縁素子1, 2に対してほぼ平行に半径方向外方に向けて
延在する。
【００１９】各ステータポール対18, 19; 20, 21と、突
部5, 6により覆われる絶縁素子1, 2の領域を、コイル巻
線により形成されたステータコイル16, 17によってそれ
ぞれ包囲する。ステータポール対18, 19; 20, 21の側面
およびステータコイル16, 17は、ステータ32における収
容スペースの主軸線に対してほぼ平行に延在しており、
これらの間に絶縁性を有する前記支持素子7, 8が配置さ
れるものである。支持素子7, 8は絶縁素子1, 2と一体的
に結合されており、非磁性の非金属材料、例えば合成樹
脂材料から構成されるものである。
部5, 6により覆われる絶縁素子1, 2の領域を、コイル巻
線により形成されたステータコイル16, 17によってそれ
ぞれ包囲する。ステータポール対18, 19; 20, 21の側面
およびステータコイル16, 17は、ステータ32における収
容スペースの主軸線に対してほぼ平行に延在しており、
これらの間に絶縁性を有する前記支持素子7, 8が配置さ
れるものである。支持素子7, 8は絶縁素子1, 2と一体的
に結合されており、非磁性の非金属材料、例えば合成樹
脂材料から構成されるものである。
【００２０】支持素子7, 8は、ステータ32の長手方向軸
線に対して直角の方向に拡大領域9,10 を具えている。
これら拡大領域９,10 は、ステータポール18, 19, 20,
21により形成される包絡線22に部分的に沿って延在す
る。拡大領域９, 10によりステータ32の長手方向軸線に
向けられた収容凹部33, 34, 35, 36が形成され、これら
の凹部はコイル巻線を機械的に導入したときにステータ
ポール18, 19, 20, 21の側面28, 29, 30, 31からのコイ
ル巻線の滑り出しを防止する機能を発揮するものであ
る。
線に対して直角の方向に拡大領域9,10 を具えている。
これら拡大領域９,10 は、ステータポール18, 19, 20,
21により形成される包絡線22に部分的に沿って延在す
る。拡大領域９, 10によりステータ32の長手方向軸線に
向けられた収容凹部33, 34, 35, 36が形成され、これら
の凹部はコイル巻線を機械的に導入したときにステータ
ポール18, 19, 20, 21の側面28, 29, 30, 31からのコイ
ル巻線の滑り出しを防止する機能を発揮するものであ
る。
【００２１】絶縁素子１には、支持素子７と平行に延在
する支持部11が設けられている。各支持部11はそれぞれ
永久磁石14, 15を支持するものであって、絶縁素子１に
おけるステータ32との対向面から直角に突出する配置と
されている。支持部11は相互に平行に延在する一対の絶
縁性支持部分12から構成され、これら支持部分12は対向
する遊端領域で結合橋部13により相互に結合されてい
る。支持部分12は、ステータポール対18, 19, 20, 21の
側面と永久磁石14, 15の間でステータ32の全長に亙って
延在する。また、各永久磁石14, 15も、ステータ32の全
長に亙って延在する。
する支持部11が設けられている。各支持部11はそれぞれ
永久磁石14, 15を支持するものであって、絶縁素子１に
おけるステータ32との対向面から直角に突出する配置と
されている。支持部11は相互に平行に延在する一対の絶
縁性支持部分12から構成され、これら支持部分12は対向
する遊端領域で結合橋部13により相互に結合されてい
る。支持部分12は、ステータポール対18, 19, 20, 21の
側面と永久磁石14, 15の間でステータ32の全長に亙って
延在する。また、各永久磁石14, 15も、ステータ32の全
長に亙って延在する。
【００２２】絶縁素子１、支持素子11に配置された支持
部12および結合橋部13は、永久磁石14, 15の外形輪郭形
状に対応する形状の収容スペースを形成する。永久磁石
14,15の外形輪郭形状と支持部の輪郭形状とが相補的に
形状結合されるため、支持部12からの永久磁石14, 15の
脱落を阻止することが可能である。
部12および結合橋部13は、永久磁石14, 15の外形輪郭形
状に対応する形状の収容スペースを形成する。永久磁石
14,15の外形輪郭形状と支持部の輪郭形状とが相補的に
形状結合されるため、支持部12からの永久磁石14, 15の
脱落を阻止することが可能である。
【００２３】支持部12は、両絶縁素子1, 2がステータ32
の端面に当接する際に、結合橋部13の領域で絶縁素子２
におけるガイド領域37と形状結合可能とされている。
の端面に当接する際に、結合橋部13の領域で絶縁素子２
におけるガイド領域37と形状結合可能とされている。
【００２４】絶縁素子1, 2、支持部11および支持素子7,
8は、いずれも非磁性の非金属材料、例えば合成樹脂材
料から構成されるものである。
8は、いずれも非磁性の非金属材料、例えば合成樹脂材
料から構成されるものである。
【図１】図１は、本発明の一実施形態による電動モータ
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】図２は、図示しないステータポール対の領域内
における絶縁素子を、ステータコイルを省略した状態で
示す拡大図である。
における絶縁素子を、ステータコイルを省略した状態で
示す拡大図である。
1, 2 絶縁素子 7, 8 絶縁性の支持素子 11 絶縁素子一方から突出する支持部 12 絶縁性支持部分 14, 15 永久磁石 16, 17 ステータコイル 18, 19, 20, 21 ステータポール 22 包絡線 23 ロータ 28, 29, 30, 31 ステータポール対の側面 32 ステータ 38, 39, 40, 41 ステータポールの接触面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フェルディナンド クリステン ドイツ連邦共和国 82110 ゲルメリング ゲシュヴィスター−ショル−リング ８ (72)発明者 エルンスト クライン ドイツ連邦共和国 86862 ラムエアディ ンゲン リングシュトラーセ ７
Claims (7)
- 【請求項１】 ロータ（23）のための収容スペースを中
央に有するステータ（32）と、対をなして前記収容スペ
ース内に突出する少なくとも４個のステータポール（1
8, 19, 20, 21）と、絶縁素子（1, 2）を部分的に包囲
するステータコイル（16, 17）と、ステータポール対
（18, 19; 20, 21）の間に配置された永久磁石（14, 1
5）とを具える電動モータにおいて、ステータ（32）の
各端面に前記絶縁素子（1, 2）が配置され、ステータ
（32）における前記収容スペースの主軸線に対して、お
よび相互に平行に延在するステータポール対（18, 19;
20, 21）の側面（28, 29, 30, 31）とステータコイル
（16, 17）の間に絶縁性の支持素子（7, 8）が配置さ
れ、これら支持素子（7, 8）が前記絶縁素子（1, 2）の
少なくとも一方と協働することを特徴とする電動モー
タ。 - 【請求項２】 請求項１記載の電動モータにおいて、支
持素子（7, 8）の少なくとも一部は、ステータポール
（18, 19, 20, 21）の接触面（38, 39, 40, 41）により
形成される包絡線（22）に沿って延在することを特徴と
する電動モータ。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の電動モータに
おいて、支持素子（7, 8）および両絶縁素子（1, 2）が
一体的に形成されていることを特徴とする電動モータ。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一項に記載の電
動モータにおいて、支持素子（7, 8）が合成樹脂から成
形されていることを特徴とする電動モータ。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一項に記載の電
動モータにおいて、絶縁素子（1, 2）の一方から、永久
磁石（14, 15）を支持するための少なくとも２個の支持
部（11）が突出することを特徴とする電動モータ。 - 【請求項６】 請求項５記載の電動モータにおいて、各
支持部（11）が、相互に平行に延在する少なくとも２個
の絶縁性支持部分（12）から構成され、これら支持部分
（12）がステータポール対（18, 19; 20, 21）の側面
（28, 29, 30,31）と永久磁石（14, 15）の間に配置さ
れていることを特徴とする電動モータ。 - 【請求項７】 請求項６記載の電動モータにおいて、支
持部分（12）が合成樹脂から成形されていることを特徴
とする電動モータ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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