JP2000134853A

JP2000134853A - 電動機

Info

Publication number: JP2000134853A
Application number: JP10305900A
Authority: JP
Inventors: Masao Akei; 正夫明井; Takehiko Kitagawa; 武彦北川
Original assignee: Calsonic Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1998-10-27
Filing date: 1998-10-27
Publication date: 2000-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】ステータ突極にコイルが強固に固定された「電
動機」を提供する。【解決手段】ステータ１２の突極１２１に巻線コイル１
３が挿入された電動機１であり、巻線コイルが挿入され
た隣接する突極の先端間に、弾性を有する固定体１４が
当該弾性により支持されて設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動機に関し、特
にモータの巻線コイルを強固に固定できる電動機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ブラシレスモータの一種として、スイッ
チッド・リラクタンスモータ（以下、ＳＲモータともい
う）が知られている。この種のＳＲモータ１は、図１２
に示すように、ロータ１１に永久磁石や電磁石をもたず
に突極１１１のみが設けられ、ステータ１２側の突極１
２１に挿入された巻線コイル１３に電流を流して各相を
励磁することでロータ１１の突極１１１が最も近い極に
引き付けられ、これによりロータ１１が回転する。

【０００３】こうしたＳＲモータ１において、ステータ
１２の突極１２１に巻線コイル１３を組み付けるには、
図１３に示すようにコイル線を所定回数だけ巻回しこれ
をワニスなどで固定成形した巻線コイル１３をステータ
１２の突極１２１の内側から挿入し、これを接着剤で固
定する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
のＳＲモータは突極構造を有するので、他のモータに比
べて振動が生じやすく、このため上述した従来の巻線コ
イルの組み付け方法では、モータを駆動している際にそ
の振動によって巻線コイルが突極から抜け落ちるおそれ
があった。

【０００５】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、ステータ突極にコイルが強
固に固定された電動機を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成す
るために、請求項１記載の電動機は、ステータ（１２）
の突極（１２１）に巻線コイル（１３）が挿入された電
動機（１）において、前記巻線コイルが挿入された隣接
する突極の先端間に、弾性を有する固定体（１４）が当
該弾性により支持されて設けられていることを特徴とす
る。

【０００７】ステータの隣接する突極間に存在するスロ
ット空間は、突極の先端側に要（かなめ）が位置する扇
形となる。すなわち、スロット空間の底面側へ行くにし
たがって壁面が拡がる。本発明ではこのことを利用し
て、弾性を有する固定体を突極の先端間に押し込む。こ
れにより固定体は、スロット空間に挿入された巻線コイ
ルの飛び出しを抑制しながら、自己の弾性によって拡開
することにより突極間に固定することになる。

【０００８】したがって、突極側に固定体の係止用溝等
を設けることなく固定できるのでステータの製作が容易
になるとともに、固定体を装着する際は当該固定体を押
し縮めながら容易に装着でき、組み付け作業性も著しく
向上する。

【０００９】上記発明において、固定体の構造は特に限
定されず、たとえば請求項２記載の電動機のようにく字
状に折り曲げられた金属板から構成することができる。
また、請求項３記載の電動機のように、前記固定体を有
端リング状の金属線から構成し、前記突極の端面と前記
巻線コイルとの間に嵌合するようにしても良い。

【００１０】請求項２記載のように構成すると、固定体
自体の構造が金属板を折り曲げただけのきわめて簡素な
構造であるため、製作コストを著しく低減することがで
きる。これに対して、請求項３記載のように構成する
と、一つの電動機に一つの固定体を装着すれば足りるの
で、組み付け作業性が著しく向上し組み付け時間を短縮
することができる。

【００１１】さらに、請求項４記載の電動機では、前記
固定体が、前記隣接する突極の先端間に設けられる弾性
を有する拡径部と、前記ステータのスロット底面と前記
巻線コイルとの間に挿入される本体部とが一体的に形成
されてなることを特徴とする。

【００１２】この請求項４記載の電動機では、巻線コイ
ルを突極に挿入した際のスロット空間の隙間を利用して
ここに固定体を装着する。この場合には、隣接する巻線
コイル同士が一つの固定体でロックされるので、巻線コ
イルの飛び出しがさらに防止できる。また、必ずしも固
定体を突極で支持する必要はないので、固定体によって
突極が損傷したりするおそれがなくなる。

【００１３】（２）上記目的を達成するために、請求項
５記載の電動機は、ステータの突極に巻線コイルが挿入
された電動機において、前記巻線コイルが挿入された隣
接する突極間に固定体が設けられ、当該固定体が前記突
極間のスロットの底面に固定されていることを特徴とす
る。

【００１４】この請求項５記載の電動機では、巻線コイ
ルが突極に挿入された状態で隣接する巻線コイル同士を
固定体で押さえつつ、当該固定体をスロットの底面にボ
ルト等を用いて固定する。これにより、巻線コイルを突
極に強固に固定することができる。

【００１５】上記請求項５記載の発明において、固定体
の固定先は特に限定されないが、請求項６記載の電動機
では、前記固定板が、前記ステータの両端面に設けられ
た押さえ板に固定されていることを特徴とする。

【００１６】ステータを構成するステータ薄板に比べ、
押さえ板の方が板厚が厚いのが一般的であり、ネジ孔を
形成しやすいことと、多少の損傷を受けても電動機性能
にはさほど影響はないからである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。第１実施形態図１は本発明の電動機の実施形態を示す全体斜視図、図
２は本発明の電動機の第１実施形態を示す断面図（図１
の II-II線相当図）、図３は同実施形態の組み付け手順
を示す斜視図、図４は同じく要部断面図である。なお、
図１は本発明に係る電動機の全体図であるが、便宜的に
固定体１４およびモータハウジングを省略している。

【００１８】まず図１を参照しながら本実施形態の電動
機の構成について説明すると、本実施形態の電動機１
は、いわゆるＳＲモータであって、筒状に形成されたス
テータコア（以下、単にステータともいう）１２と、こ
のステータ１２内に挿入されるロータ１１とを有し、ロ
ータ１１の出力軸１１２は図外のモータハウジングに支
持される。

【００１９】ロータ１１には、４条の突極１１１が設け
られ、上述するステータ１２の突極１２１先端との間に
所定のギャップをもつように形成されている。これに対
して、ステータ１２には、６条の突極１２１（すなわち
３相モータを構成する。）が設けられており、これによ
り各突極１２１の間にスロット１２２が形成される。

【００２０】ちなみに、ステータ１２は、同一形状に形
成されたステータ薄板１２３を複数枚積層し、その両端
に押さえ板１２４，１２４を設け、これら押さえ板１２
４および積層されたステータ薄板１２３に数個のボルト
１２５を貫通させて締め付けることで構成される。

【００２１】ステータ１２の突極１２１には、それぞれ
巻線コイル１３が挿入され、これらの巻線コイル１３に
所定のタイミングで電流を流して励磁することにより、
ロータ１１の突極１１１が引き付けられ、これにより当
該ロータ１１が回転することになる。

【００２２】特に本実施形態の電動機１では、ステータ
１２の突極１２１に巻線コイル１３を装着したのち、図
２に示すように、この突極１２１の先端間に弾性を有す
る固定体１４を嵌合させている。この固定体１４は、図
３に示すように矩形の金属板を折り曲げてなり、同図に
矢印で示すように押し縮めると復元する弾性を有する。
図４に示すように、この固定体１４の無負荷状態での幅
Ｗは、ステータ１２のスロット１２２の入口幅ｗよりも
僅かに大きく形成されている。また、固定体１４の長手
方向の長さＬは、押さえ板１２４，１２４を含んだステ
ータ１２の全長に等しいかそれより短く形成することが
望ましい。

【００２３】次に作用を説明する。こうしたＳＲモータ
１を組み立てるに際しては、まず複数のステータ薄板１
２３を積層してその両端に押さえ板１２４を取り付け、
ボルト１２５にて固定する。これによりステータ１２が
完成する。一方、直線状のコイル線をコイル状に巻回
し、巻回し終わった巻線コイル１３にワニスなどを塗布
してこれを固定成形する。

【００２４】次に、固定成形された巻線コイル１３をス
テータ１２の各突極１２１に対して正面から挿入する。
そして、巻線コイル１３が挿入された各突極１２１の間
のスロット１２２に、図３および図４に示すように、固
定体１４の端部を押し縮めながら押し込む。これによ
り、図２に示されるように、固定体１４は自己の弾性に
よって拡開しようとするものの、スロット１２２の入口
は狭く形成されているので、その弾性力によりその位置
に支持されることになる。そして、この状態においては
固定体１４によって巻線コイル１３が押し込まれたまま
保持され、これによりＳＲモータ１が振動しても巻線コ
イル１３が抜け落ちることがなくなる。

【００２５】このように、本実施形態のＳＲモータ１に
よれば、固定体１４の弾性力によって巻線コイル１３を
押し込んだままスロット１２２にワンタッチで装着でき
るので、作業性も良く、ＳＲモータ１が駆動中に振動し
ても、巻線コイル１３がずれたり、抜け落ちたりするこ
とがなくなる。

【００２６】また、固定体１４は自己の弾性力のみによ
ってスロット１２２に嵌合するので、スロット１２２側
（ステータ側）に係止溝などを別途設ける必要もない。
さらに、本実施形態では簡単な構造の金属板で固定体１
４を構成しているので、ＳＲモータ１のコストアップを
抑制することができる。

【００２７】第２実施形態図５は本発明の電動機の第２実施形態を示す断面図、図
６は図１のVI矢視図であり、電動機全体の構成は図１を
参照しながら説明する。

【００２８】本実施形態のＳＲモータ１では、図２乃至
図４に示す金属板を折り曲げてなる固定体１４に代え
て、有端リング状の金属線により構成された固定体１４
を採用している。

【００２９】この固定体１４は、ステータ１２の突極１
２１に挿入された巻線コイル１３の飛び出しを防止する
部分１４ａと、当該固定体１４をステータ１２に係止す
るための部分１４ｂとが交互に形成されてなり、有端部
１４ｃ（図５の下側）にて押し縮めることができるよう
になっている。

【００３０】固定体１４をステータ１２に係止するため
の部分１４ｂは、外側へ凸状に形成されており、図６に
示されるように、ステータ１２の突極１２１の上端面お
よび下端面のそれぞれと巻線コイル１３の湾曲部分との
間に形成された隙間Ｓに挿入されることにより、固定体
１４が当該ステータ１２に係止される。すなわち、本実
施形態の固定体１４は、ステータ１２の両端に取り付け
られた押さえ板１２４より外側に装着される。

【００３１】こうした固定体１４を組み付けるには、当
該固定体１４の有端部１４ｃを押し縮めながら、当該有
端部１４ｃから離れた凸部１４ｂを順次突極１２１と巻
線コイル１３との隙間Ｓに押し込みつつ、最後に有端部
１４ｃに近い凸部１４ｂをそれに対応する隙間Ｓに押し
込む。これにより、固定体１４が有する弾性力によって
当該固定体１４は拡開しようとするが、凸部１４ｂによ
りその拡開が抑制され、その結果、固定体１４はステー
タ１２に強固に固定されることになる。

【００３２】特に本実施形態のように固定体１４を有端
リング状の金属線で構成すると、上述した第１実施形態
に比べて部品点数が少なくなる（本例では２個）ととも
に、一度に装着できるので装着作業性も著しく向上す
る。

【００３３】第３実施形態図７は本発明の電動機の第３実施形態を示す半断面図、
図８は同実施形態の組み付け手順を示す斜視図である。

【００３４】本実施形態のＳＲモータ１では、図２乃至
図４に示す金属板を折り曲げてなる固定体１４に代え
て、図７および図８に示す形状に成形された金属板によ
り構成された固定体１４を採用している。この固定体１
４は、ステータ１２のスロット１２２底面とこれに挿入
された巻線コイル１３との隙間に挿入される本体部１４
ｄと、この本体部１４ｄから両側にそれぞれ折り曲げら
れ、隣接する巻線コイル１３を押し広げる拡径部１４ｅ
とが一体的に形成されてなり、拡径部１４ｅを図８のよ
うに押し縮めることができるようになっている。

【００３５】こうした固定体１４を組み付けるには、図
８に示すように固定体１４の拡径部１４ｅを押し縮めな
がら、巻線コイル１３が挿入された各突極１２１の間の
スロット１２２の隙間に軸方向に沿って挿入する。これ
により、図７に示されるように、固定体１４の拡径部１
４ｅは自己の弾性によって拡開しようとして巻線コイル
１３を押し込むように作用する。これにより巻線コイル
１３は突極１２１に保持され、その結果、ＳＲモータ１
が振動しても巻線コイル１３が抜け落ちることがなくな
る。

【００３６】第４実施形態図９は本発明の電動機の第４実施形態を示す半断面図、
図１０は同実施形態の組み付け手順を示す斜視図、図１
１は図９のXI線断面図である。

【００３７】本実施形態のＳＲモータ１では、図２乃至
図４に示す固定体１４とほぼ同様の形状の固定体１４を
採用するが、必ずしも弾性を備える必要はない。その代
わりに、この固定体１４をステータのスロット１２２の
底面にボルト１４ｆを用いて固定する。本実施形態で
は、ボルト１４ｆによる固定体１４の固定先を、ステー
タ薄板１２３ではなく押さえ板１２４としている。すな
わち、図１０および図１１に示すように、積層されたス
テータ薄板１２３の両端に設けられる押さえ板のスロッ
ト１２２の底面にネジ孔１２４ａを形成し、ボルト１４
ｆを固定体１４に開設された通孔１４ｇに挿通してネジ
孔１２４ａに締め付けることで、当該固定体１４はステ
ータ１２に固定される。

【００３８】このように構成されたＳＲモータ１におい
ても、ステータ１２の突極１２１から巻線コイル１３が
抜け落ちるのを防止することができる。また、ボルト１
４ｆの固定先を押さえ板１２４にするのは、ステータ薄
板１２３に比べて押さえ板１２４の方が板厚が厚いのが
一般的であり、ネジ孔１２４ａを形成しやすいことと、
押さえ板１２４は多少の損傷を受けても電動機性能には
さほど影響はないからである。

【００３９】なお、以上説明した実施形態は、本発明の
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。

【００４０】たとえば上述した実施形態では、本発明の
電動機としてＳＲモータを例に挙げて説明したが、本発
明の電動機はＳＲモータにのみ限定されず、ステータの
突極に巻線コイルを挿入するタイプのモータであれば、
全てのものを含む趣旨である。

【００４１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、突極
側に固定体の係止用溝等を設けることなく固定できるの
でステータの製作が容易になるとともに、固定体を装着
する際は当該固定体を押し縮めながら容易に装着でき、
組み付け作業性も著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電動機の実施形態を示す全体斜視図で
ある。

【図２】本発明の電動機の第１実施形態を示す断面図で
ある。

【図３】本発明の電動機（第１実施形態）の組み付け手
順を示す斜視図である。

【図４】本発明の電動機（第１実施形態）の組み付け手
順を示す要部断面図である。

【図５】本発明の電動機の第２実施形態を示す断面図で
ある。

【図６】本発明の電動機（第２実施形態）を示すVI矢視
図である。

【図７】本発明の電動機の第３実施形態を示す半断面図
である。

【図８】本発明の電動機（第３実施形態）の組み付け手
順を示す斜視図である。

【図９】本発明の電動機の第４実施形態を示す半断面図
である。

【図１０】本発明の電動機（第４実施形態）の組み付け
手順を示す斜視図である。

【図１１】本発明の電動機（第４実施形態）を示すXI線
断面図である。

【図１２】従来の電動機を示す断面図である。

【図１３】従来の電動機の巻線コイルを示す平面図およ
び断面図である。

【符号の説明】

１…電動機１１…ロータ１１１…突極１１２…出力軸１２…ステータ１２１…突極１２２…スロット１３…巻線コイル１４…固定体

フロントページの続きＦターム(参考） 5H603 AA09 BB01 BB12 CA01 CA05 CB02 CB16 CC04 CC11 CC17 CD21 CE01 EE11 EE30 FA01 5H604 AA05 BB01 BB14 CC01 CC05 CC16 DB16 QA01 QA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ステータの突極に巻線コイルが挿入された
電動機において、前記巻線コイルが挿入された隣接する
突極の先端間に、弾性を有する固定体が当該弾性により
支持されて設けられていることを特徴とする電動機。
【請求項２】前記固定体が、く字状に折り曲げられた金
属板からなることを特徴とする請求項１記載の電動機。
【請求項３】前記固定体が、有端リング状の金属線から
なり、前記突極の端面と前記巻線コイルとの間に嵌合さ
れていることを特徴とする請求項１記載の電動機。
【請求項４】前記固定体が、前記隣接する突極の先端間
に設けられる弾性を有する拡径部と、前記ステータのス
ロット底面と前記巻線コイルとの間に挿入される本体部
とが一体的に形成された金属板からなることを特徴とす
る請求項１記載の電動機。
【請求項５】ステータの突極に巻線コイルが挿入された
電動機において、前記巻線コイルが挿入された隣接する
突極間に固定体が設けられ、当該固定板が前記突極間の
スロットの底面に固定されていることを特徴とする電動
機。
【請求項６】前記固定体が、前記ステータの両端面に設
けられた押さえ板に固定されていることを特徴とする請
求項５記載の電動機。