JP2001333554A - 回転機器の界磁装置 - Google Patents

回転機器の界磁装置

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JP2001333554A JP2000147758A JP2000147758A JP2001333554A JP 2001333554 A JP2001333554 A JP 2001333554A JP 2000147758 A JP2000147758 A JP 2000147758A JP 2000147758 A JP2000147758 A JP 2000147758A JP 2001333554 A JP2001333554 A JP 2001333554A
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Yuji Yamashita
祐司 山下
Mikihiro Kondo
幹宏 近藤
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Asmo Co Ltd
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Asmo Co Ltd
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/17Stator cores with permanent magnets

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  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数の低減を図ることができるととも
に、永久磁石を確実に保持することができる回転機器の
界磁装置を提供する。 【解決手段】磁石カバー14には両磁石保持部14a,
14bが形成され、磁石カバー15には両磁石保持部1
5a,15bが形成されている。また、磁石カバー14
には、連結部14c及び支持部14dが形成され、磁石
カバー15には、連結部15c及び支持部15dが形成
されている。そして、連結部14c,15c及び支持部
14d,15dがそれぞれ連結支柱18a〜18dを覆
うように磁石カバー14,15は界磁ホルダ13に嵌合
されている。さらに、各連結支柱18a〜18dは、そ
の外側面20a〜20dが円盤13a,13bの内周面
と外周面との間の円周上に位置するように形成されてい
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、回転機器の界磁装
置に係り、詳しくは永久磁石電動機に用いた界磁装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、回転機器では、永久磁石の破損に
よるトラブルの防止を図るために、永久磁石を保持する
ための界磁装置が種々提案されている。その一例とし
て、永久磁石が磁石ホルダとヨークとで保持されるよう
にした界磁装置が特開平9−322443号公報に開示
されている。この従来技術においては、永久磁石が次の
ように保持されている。つまり、永久磁石を該磁石の内
周半径と同一の半径の弧状部を有する磁石カバーにて覆
ってから、その磁石カバーの両側部に形成した係止部を
磁石ホルダに設けた係合部に係合し、永久磁石を係合し
た磁石ホルダをヨークにて外嵌するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のその
界磁装置では、1個の磁石に対して1つの磁石カバーを
必要とし、つまり、磁石と同数の磁石カバーを用意する
必要があった。これは、界磁装置における部品点数の低
減を図る上の問題点となった。
【0004】また、磁石カバーと磁石との係合は係り代
にて行われている。そのため、万が一、係合部の引っか
かりがなくなれば、磁石カバーは磁石ホルダから外れて
しまう。この場合、磁石カバーは磁石を保持することが
できず、モータの電機子と接触することによってモータ
をロックさせるおそれがあった。
【0005】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたものであって、その目的は、部品点数の低減を図る
ことができるとともに、永久磁石を確実に保持すること
ができる回転機器の界磁装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項1に記載の発明は、リング状の両円盤と複
数の連結支柱からなり、該連結支柱間に嵌合保持部を形
成した界磁ホルダと、前記嵌合保持部に嵌合され永久磁
石を保持する複数の磁石保持部を形成した磁石カバー
と、前記界磁ホルダを外嵌しその界磁ホルダに嵌合した
磁石カバーとで永久磁石を挟持するヨークとを備えたこ
とを要旨とする。
【0007】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の回転機器の界磁装置において、前記磁石カバーには、
前記複数の磁石保持部を連結し前記連結支柱の外側面を
覆う複数の係合部を形成したことを要旨とする。
【0008】請求項3に記載の発明は、請求項1又は2
に記載の回転機器の界磁装置において、前記連結支柱
は、その外側面が前記円盤から切り欠かれ前記円盤の内
周面と外周面との間の円周上に位置するように形成され
ていることを要旨とする。
【0009】(作用)請求項1に記載の発明によれば、
複数の永久磁石は、磁石カバーの複数の磁石保持部ごと
に嵌合保持されることができる。つまり、磁石カバーの
数を永久磁石の数より少なくすることができる。その結
果、永久磁石と同数の磁石カバーを必要とした従来技術
に比べて、界磁装置の部品点数を低減することができ
る。
【0010】請求項2に記載の発明によれば、請求項1
に記載の発明の作用に加えて、磁石カバーは、その係合
部がそれぞれ連結支柱を覆うように界磁ホルダに嵌合す
ることができる。従って、磁石カバーは、界磁ホルダの
連結支柱から外れ電機子側に侵入することはない。その
結果、界磁装置は永久磁石を確実に保持することができ
る。
【0011】請求項3に記載の発明によれば、請求項1
及び2に記載の発明の作用に加えて、各連結支柱の外側
面と円盤の外周面との間には磁石カバーの係合部を配置
することができる。つまり、磁石カバーは、円盤の外周
面から外へ突出しないように界磁ホルダに嵌合すること
ができる。その結果、ヨークは界磁ホルダにスムースに
外嵌することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図面に従って説明する。本実施形態の回転機器と
しての電動機10は、図1及び図2に示すように、界磁
装置11と、該界磁装置11内に貫挿される電機子12
とを備えている。
【0013】界磁装置11は、図1、図2及び図4に示
すように、界磁ホルダ13と、該界磁ホルダ13により
嵌合支持される2つの磁石カバー14,15と、その2
つの磁石カバー14,15により保持される永久磁石と
しての4個の磁石16と、界磁ホルダ13を外嵌するヨ
ーク17とから構成されている。
【0014】前記界磁ホルダ13は、合成樹脂からな
り、図4に示すように、両側部に形成されるリング状の
円盤13a,13bと、該2つの円盤13a,13bを
連結する複数の連結支柱18a〜18dとを備えてい
る。本実施形態では、前記2つの円盤13a,13b
は、その円盤13a,13bの円周上に等角度間隔に配
置される4つの連結支柱18a〜18dにより一体に連
結されている。
【0015】各連結支柱18a〜18dは、前記円盤1
3a,13bと同じ中心軸線をもって断面扇状に形成さ
れている。図3に示すように、各連結支柱18a〜18
dは、その内側面19a〜19dが前記円盤13a,1
3bの内周面と面一となるように形成されている。ま
た、各連結支柱18a〜18dの外側面20a〜20d
が切り欠かれて前記円盤13a,13bの内周面と外周
面との間の円周上に位置するように形成されている。
【0016】そして、本実施形態では、図3に示すよう
に、対向する一対の連結支柱18a,18cの外側面2
0a,20cと円盤13a,13bの外周面との間の距
離をt1としている。また、対向する一対の連結支柱1
8b,18dの外側面20b,20dと円盤13a,1
3bの外周面との間の距離をt2(=t1/2)として
いる。
【0017】また、連結支柱18a〜18dの隣接する
両連結支柱間に形成された空間を、それぞれ前記磁石1
6を嵌合保持するための嵌合保持部としている。つま
り、本実施形態では、界磁ホルダ13には、4つの嵌合
保持部21a〜21dが形成されている。
【0018】前記磁石カバー14,15は、図3及び図
4に示すように、非磁性金属板にてプレス成形されてい
る。磁石カバー14は、板厚t2の金属薄板(例えばス
テンレス薄板)にて形成され、2つの磁石保持部14
a,14bと、両磁石保持部14a,14bを連結する
係合部としての連結部14cと、それぞれ磁石保持部1
4a,14bの他端から延出形成された係合部としての
支持部14dとを備えている。
【0019】磁石保持部14a,14bは、円弧状の底
部を有して皿状に形成されている。磁石保持部14a,
14bの内側の面が前記円盤13a,13bの内周面と
面一となるように形成されている。設定されている。つ
まり、図1に示すように、磁石カバー14が界磁ホルダ
13に嵌合保持された、つまり磁石保持部14a,14
bが前記嵌合保持部21a,21bに嵌り込んだとき、
前記磁石保持部14a,14bの内側の面は円盤13
a,13bの内周面とは面一となる。
【0020】両磁石保持部14a,14bを連結する前
記連結部14cは、円弧状に形成されている。連結部1
4cの内側の面が前記連結支柱18bの外側面20bと
同じ円弧状に形成されている。従って、図1に示すよう
に、連結部14cの内側の面が連結支柱18bの外側面
20bに当接して磁石カバー14が界磁ホルダ13に嵌
合保持されたとき、連結部14cの外側の面は円盤13
a,13bの外周面とは面一となる。
【0021】前記両支持部14dは、その内側の面が前
記連結支柱18a,18cの外側面20a,20cと同
じ円弧状にそれぞれ形成されている。一方、磁石カバー
15は、図1,図3及び図4に示すように、板厚t2の
金属薄板(例えばステンレス薄板)にて形成され、2つ
の磁石保持部15a,15bと、両磁石保持部15a,
15bを連結する係合部としての連結部15cと、それ
ぞれ磁石保持部15a,15bの他端から延出形成され
た係合部としての支持部15dとを備えている。
【0022】磁石保持部15a,15bは、円弧状の底
部を有して皿状に形成されている。磁石保持部15a,
15bの内側の面が前記円盤13a,13bの内周面と
面一となるように形成されている。つまり、図1に示す
ように、磁石カバー15が界磁ホルダ13に嵌合保持さ
れたとき、つまり磁石保持部15a,15bが前記嵌合
保持部19c,19dに嵌り込んだとき、前記磁石保持
部15a,15bの内側の面は円盤13a,13bの内
周面とは面一となる。
【0023】両磁石保持部15a,15bを連結する前
記連結部15cは、円弧状に形成されている。連結部1
5cの内側の面が前記連結支柱18dの外側面20dと
同じ円弧状に形成されている。従って、図1に示すよう
に、連結部15cの内側の面が連結支柱18dの外側面
20dに当接して磁石カバー15が界磁ホルダ13に嵌
合保持されたとき、連結部15cの外側の面は円盤13
a,13bの外周面とは面一となる。
【0024】前記両支持部15dは、その内側の面が前
記両支持部14dの外側の面と同じ円弧状にそれぞれ形
成されている。図1に示すように、磁石カバー15が界
磁ホルダ13に嵌合保持されたとき、両支持部15dの
内側の面は、それぞれ前記両支持部14dの外側の面と
当接するように配置されている。従って、t1=2×t
2となっていることから、図1に示すように、磁石カバ
ー15が磁石カバー14の後に界磁ホルダ13に嵌合保
持されたとき、両支持部15dの外側の面は円盤13
a,13bの外周面と面一となる。
【0025】前記4つの磁石16は、図1,図3及び図
4に示すように、縦断面扇状に形成されている。各磁石
16の内側の面が前記磁石保持部14a,14b,15
a,15bの外側の面と同じ円弧状に形成されている。
各磁石16の外側の面が前記円盤13a,13bの外周
面に沿う円弧状に形成されている。
【0026】また、各磁石16の厚さが、図1に示すよ
うに、前記円盤13a,13bの内外周面の半径差に磁
石カバー14,15の板厚を減じた値に設定されてい
る。従って、図1に示すように、各磁石16は、それぞ
れ磁石保持部14a,14b,15a,15bにより保
持されて磁石カバー14及び磁石カバー15とともに界
磁ホルダ13に嵌合されたとき、各磁石16の外側の面
は前記円盤13a,13bの外周面と面一となる。
【0027】さらに、各磁石16の長さが、図2に示す
ように、前記円盤13a,13b間の距離つまり各連結
支柱18a〜18dの長さと同じに設定されている。前
記ヨーク17は、図1及び図2に示すように、内径が前
記円盤13a,13bの外径と一致するように円筒状に
形成されている。
【0028】そして、界磁装置11は次のように組み付
けられる。図1に示すように、まず、連結部14cの内
側の面を連結支柱18bの外側面20bに当接し両支持
部14dの内側の面をそれぞれ連結支柱18a,18c
の外側面20a,20cに当接するように磁石カバー1
4を界磁ホルダ13に嵌合させる。次に、連結部15c
の内側の面を連結支柱18dの外側面20dに当接し両
支持部15dの内側の面をそれぞれ前記両支持部14d
の外側の面に当接するように磁石カバー15を界磁ホル
ダ13に嵌合させる。その後、各磁石16をそれぞれ磁
石保持部14a,14b,15a,15bに嵌合保持さ
せる。最後に、図1及び図2に示すように、磁石カバー
14,15及び磁石16を嵌合保持した界磁ホルダ13
にヨーク17を外嵌させる。従って、各磁石16は、磁
石カバー14,15及びヨーク17により挟持されるよ
うになる。
【0029】従って、本実施形態の界磁装置11によれ
ば、以下のような特徴を得ることができる。 (1)本実施形態では、磁石カバー14には両磁石保持
部14a,14bが形成され、磁石カバー15には両磁
石保持部15a,15bが形成されている。従って、4
つの磁石16は、2つの磁石カバー14,15にて保持
することができる。その結果、磁石と同数の磁石カバー
を必要とした従来技術に比べて、界磁装置11の部品点
数を低減することができる。
【0030】(2)本実施形態では、磁石カバー14に
は、連結部14c及び支持部14dが形成され、磁石カ
バー15には、連結部15c及び支持部15dが形成さ
れている。また、連結部14c,15c及び支持部14
d,15dがそれぞれ連結支柱18a〜18dを覆うよ
うに磁石カバー14,15は界磁ホルダ13に嵌合され
ている。
【0031】従って、磁石カバー14,15は、界磁ホ
ルダ13の径方向において移動不能に支持され、連結支
柱18a〜18dから外れ界磁ホルダ13内部に侵入す
ることを防止できる。その結果、界磁装置11は磁石1
6を確実に保持することができる。
【0032】(3)本実施形態では、各連結支柱18a
〜18dは、その外側面20a〜20dが前記円盤13
a,13bの外周面から切り欠かれ円盤13a,13b
の内周面と外周面との間の円周上に位置するように形成
されている。
【0033】従って、各連結支柱18a〜18dの外側
面20a〜20dと円盤13a,13bの外周面との間
には連結部14c,15c及び支持部14d,15dを
配置することができる。つまり、磁石カバー14,15
は、円盤13a,13bの外周面から外へ突出しないよ
うに界磁ホルダ13に嵌合することができる。その結
果、ヨーク17は界磁ホルダ13にスムースに外嵌する
ことができる。
【0034】なお、本実施形態は以下のように変更して
もよい。 ○図5に示すように、4つの磁石16を保持する磁石カ
バーを1つにしてもよい。詳述すると、図5に示すよう
に、磁石カバー30は、1枚の非磁性金属板(例えばス
テンレス薄板)にて成形され、4つの磁石保持部31
と、該4つの磁石保持部31を連結する3つの連結部3
2と、両端部において延出形成された支持部33,34
とから構成されている。4つの磁石保持部31は、上記
実施形態の磁石保持部14a,14b,15a,15b
と同じ形成されている。3つの連結部32は、上記実施
形態の連結部14c,15cと同じ形成されている。支
持部33は上記実施形態の支持部14dと同じ形成さ
れ、支持部34は上記実施形態の支持部15dと同じ形
成されている。また、界磁ホルダ35は、4つの連結支
柱35a〜35dのうち、3つの連結支柱35b〜35
dが上記実施形態の連結支柱18b,18dと同様に形
成され、連結支柱35aが上記実施形態の連結支柱18
a,18cと同様に形成されている。この場合、上記実
施形態の効果に加えて、4つの磁石16を保持する磁石
カバーを1つにしたため、界磁装置11の部品点数を更
に低減することができる。
【0035】○図6に示すように、4つの磁石16を保
持する磁石カバーを同一形状の2つの磁石カバーにして
実施してもよい。詳述すると、図6に示すように、両磁
石カバー40は、板厚t2の非磁性金属板(例えばステ
ンレス薄板)にてプレス成形されている。各磁石カバー
40は、2つの磁石保持部41,42と、両磁石保持部
41,42を連結する係合部としての連結部43と、両
端部において延出形成された係合部としての第1支持部
44及び第2支持部45とを備えている。2つの磁石保
持部41,42は、上記実施形態の磁石保持部14a,
14b又は磁石保持部15a,15bと同じ形成されて
いる。連結部43は、上記実施形態の連結部14c又は
連結部15cと同様に形成されている。第1支持部44
は上記実施形態の支持部14dと同様に形成され、第2
支持部45は上記実施形態の支持部15dと同様に形成
されている。この場合、上記実施形態の効果に加えて、
2つの磁石カバー40は同じ製造工程にて製造すること
ができる。その結果、界磁装置11の部品点数及び製造
コストを低減することができる。
【0036】○上記実施形態及び別例では、磁石カバー
14,15及び磁石カバー30,40は非磁性金属薄板
としてのステンレス薄板にて成形したが、磁石カバー1
4,15及び磁石カバー30,40を非磁性金属薄板と
してのアルミ薄板又はその他の薄板にて成形して実施し
てもよい。この場合、上記実施形態及び別例の効果と同
様な効果を得ることができる。
【0037】○上記実施形態では、界磁ホルダ13は合
成樹脂から構成されて実施したが、界磁ホルダ13をそ
の他の複合材料にて構成して実施してもよい。この場
合、上記実施形態の効果と同様な効果を得ることができ
る。
【0038】○上記実施形態及び別例では、界磁ホルダ
13及び界磁ホルダ35には、4つの磁石16を嵌合保
持し、つまり、4極の電動機10に具体化したが、界磁
ホルダ13及び界磁ホルダ35には、5つ以上の磁石1
6を嵌合保持できる5極以上の電動機10に具体化して
実施してもよい。この場合、上記実施形態及び別例の効
果と同様な効果を得ることができる。
【0039】○また、図7に示すように、磁石カバー1
4,15の支持部14d,15dを、径方向に重ね合わ
せない状態で、連結支柱18a,18cとヨーク17の
間に介在させるようにしてもよい。この場合、上記実施
形態の効果に加えて、磁石カバー14,15を同一形状
にて形成し、各連結支柱18a〜18dを同一形状にて
形成することができる。その結果、磁石カバー14,1
5を界磁ホルダ13に対する組付けの方向性がなくな
り、つまり、磁石カバー14,15は、任意の方向から
界磁ホルダ13に組み付けることができる。
【0040】次に、上記実施形態及び別例から把握でき
る請求項に記載した発明以外の技術的思想について、そ
れらの効果と共に以下に記載する。 (1)界磁ホルダ(13,35)と、該界磁ホルダ(1
3,35)に嵌合する磁石カバー(14,15,30)
と、該磁石カバー(14,15,30)に保持する複数
の永久磁石(16)と、前記界磁ホルダ(13,35)
を外嵌するヨーク(17)とを備え、前記磁石カバー
(14,15,30)には、2つ以上の嵌合保持部(1
4a,14b,15a,15b,31)を設け、各嵌合
保持部(14a,14b,15a,15b,31)に
は、それぞれ前記永久磁石(16)を嵌合保持させるよ
うにしたことを特徴とする回転機器の界磁装置。
【0041】(2)請求項1乃至3のいずれか1に記載
の回転機器の界磁装置において、前記界磁ホルダ(1
3)には、1つの磁石カバー(30)を嵌合し、その磁
石カバー(30)には、すべての永久磁石(16)を保
持する複数の磁石保持部(31)を形成したことを特徴
とする回転機器の界磁装置。
【0042】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項1に記載の
発明によれば、界磁装置の部品点数を低減することがで
きる。
【0043】請求項2に記載の発明によれば、請求項1
に記載の発明の効果に加えて、界磁装置は永久磁石を確
実に保持することができる。請求項3に記載の発明によ
れば、請求項1及び2に記載の発明の効果に加えて、ヨ
ークは界磁ホルダにスムースに外嵌することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の回転機器の断面図。
【図2】同じく回転機器の図1におけるA−A線断面
図。
【図3】同じく回転機器の界磁装置の要部分解平面図。
【図4】同じく界磁装置の分解斜視図。
【図5】別例の回転機器の断面図。
【図6】別例の回転機器の断面図。
【図7】別例の回転機器の断面図。
【符号の説明】
10…回転機器としての電動機、11…界磁装置、1
3,35…界磁ホルダ、13a,13b…円盤、14,
15,30,40…磁石カバー、14a,14b,15
a,15b,31,41,42…磁石保持部、14c,
15c,32,43…係合部としての連結部、14d,
15d,33,34,44,45…係合部としての支持
部、16…永久磁石としての磁石、17…ヨーク、18
a〜18d,35a〜35d…連結支柱、20a〜20
d…連結支柱の外側面、21a〜21d…嵌合保持部。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リング状の両円盤(13a,13b)と
    複数の連結支柱(18a〜18d,35a〜35d)か
    らなり、該連結支柱(18a〜18d,35a〜35
    d)間に嵌合保持部(21a〜21d)を形成した界磁
    ホルダ(13,35)と、 前記嵌合保持部(21a〜21d)に嵌合され永久磁石
    (16)を保持する複数の磁石保持部(14a,14
    b,15a,15b,31,41,42)を形成した磁
    石カバー(14,15,30,40)と、 前記界磁ホルダ(13,35)を外嵌しその界磁ホルダ
    (13,35)に嵌合した磁石カバー(14,15,3
    0,40)とで永久磁石(16)を挟持するヨーク(1
    7)とを備えたことを特徴とする回転機器の界磁装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の回転機器の界磁装置に
    おいて、 前記磁石カバー(14,15,30,40)には、前記
    複数の磁石保持部(14a,14b,15a,15b,
    31,41,42)を連結し前記連結支柱(18a〜1
    8d,35a〜35d)の外側面(20a〜20d)を
    覆う複数の係合部(14c,15c,14d,15d,
    32,33,34,43,44,45)を形成したこと
    を特徴とする回転機器の界磁装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の回転機器の界磁
    装置において、 前記連結支柱(18a〜18d)は、その外側面(20
    a〜20d)が前記円盤(13a,13b)から切り欠
    かれ前記円盤(13a,13b)の内周面と外周面との
    間の円周上に位置するように形成されていることを特徴
    とする回転機器の界磁装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2017037459A1 (en) * 2015-09-03 2017-03-09 Optimas Manufacturing Solutions Ii Llc Improvements in starter motors
JP2019166132A (ja) * 2018-03-23 2019-10-03 日本ゼオン株式会社 ステント

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