JP2001501435A - 低雑音リラクタンス機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 複数の固定子極を郭定する固定子と、固定子極周りに巻かれた複数の相巻線と、回転子極と極間空隙を郭定する回転子とを有するリラクタンス機械を含むリラクタンス機械システムが提供される。リラクタンスシステムにおける雑音量を低減するために、或る形に作られた頂部棒(３５)、防塵カバー（３０）及び端部鎧装（１２ａ、１２ｂ）が用いられる。翼付端子ハウジングが用いられ、重要な線を保護しながら、端子ハウジングの操作及び整合性を高めることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】 低雑音リラクタンス機械発明の分野 本発明は、概ね、リラクタンス機械及びシステムに係り、特に、スイッチ式リ ラクタンス機械及び機械システムに係る。より詳細には、本発明は、雑音を低減 することにより、スイッチ式リラクタンス機械の性能を改善するための方法及び 装置に係る。発明の背景 当技術分野において、リラクタンス機械は、よく知られている。概して、リラ クタンス機械は、可動部分が、励起された巻線のインダクタンスが最大になる（ 即ち、リラクタンスが最小になる）位置へ移動しようとすることによってトルク が発生するようになっている電機である。 リラクタンス機械の一つの形式においては、相巻線は、制御された周波数にて 励起される。この形式のリラクタンス機械は、概ね、同期式リラクタンス機械と 呼ばれている。もう一つの形式のリラクタンス機械では、回路が機械の回転子の 位置を決定するように設けられ、或る一つの相の巻線が回転子の位置の関数とし て励起されるようになっている。この形式のリラクタンス機械は、一般にスイッ チ式リラクタンス機械と呼ばれている。本発明の説明は、スイッチ式リラクタン ス機械に関連したものであるが、本発明は、同期式及びスイッチ式リラクタンス モーターやその他の、スイッチ式リラクタンス機械と同じような相巻線構成を有 する機械を含むすべての型のリラクタンス機械に応用可能である。 スイッチ式リラクタンス機械の構成及び作動の一般的な理論は、よく知られて おり、たとえば、ステファンソンとブレーク（Stephenson and Blake）により、 １９９３年６月２１−２４日にドイツ国ヌーレンベルグ(Nuremberg)でのPCIM'93 会議及び展示（Conference and Exhibition）で発表された「スイッチ式リラク タンスモーターとドライブの特性、構成及び応用(The Characteristics，Design and Applicatlons of Switched Reluctance Motors)」で議論されている。 スイッチ式リラクタンスモーター（又は発電機）が作動すると、機械の様々な 部分で磁束が連続的に増大或いは減小する。この磁束の変化によって、変動する 磁力が、機械の強磁性体の部分に与えられる。これらの力は、望ましくない雑音 や振動を発生し得る。これらの力が雑音を発生する一つの主要な機構は、空隙に 垂直な磁力によって引き起こされる固定子の楕円歪みである。概して述べれば、 磁束が固定子の或る与えられた直径に沿って増大すると、固定子は、その磁力に より楕円形になる方向に引っ張られる。磁力が減小すると、固定子は、その歪み のない形に戻る方向に引っ張られ又は撥ね戻される。この固定子の楕円歪みとそ の撥ね戻りが、可聴雑音を発生し、望ましくない振動を引き起こす。 上記の現象に由来する固定子の歪みに加えて、上記のモーター内の変動する磁 力は、別の態様で固定子だけではなく、回転子及び機械システムのその他の部分 も歪ませる場合がある。例えば、回転子の歪みは、回転子の端部鎧装の共振を引 き起こし得る。これらの更なる歪みは、もう一つの可能性のある望ましくない振 動及び雑音源である。 リラクタンス機械における望ましくないもう一つの雑音源には、かかる機械に しばしば関連する「サイレン」効果が含まれる。上記に説明したように、ほとん どのリラクタンス機械に用いられる回転子及び固定子は、突極を含んでいる。突 極固定子によって郭定されたコア内に突極回転子が配置されることによる機械的 な構造は、いくつかの点でサイレンと同様であり、いくつかの場合において、雑 音を発生するサイレンにおいて利用されている同じ現象により望ましくない可聴 雑音を発生する。 いくつかのリラクタンス機械に関連した更なる望ましくない雑音源は、リラク タンス機械の作動中において該機械内へ空気が引き込まれその中を通過する際に 生ずる雑音である。多くのリラクタンス機械の作動中において、回転子の、特に 高速の回転は、回転子が置かれている空洞内に空気を引き通過させ、望ましくな い「気擦」雑音を生ずる。 望ましくない音響的雑音及び振動の問題は認識はされているが、リラクタンス モーターの公知の制御システムは、その問題を適切に解決はしていない。一つの 提案された解決法は、機械の相巻線へ与えられる電流を慎重に制御する複雑な制 御技術を実行することである。そのようなアプローチのあるものは、ウー及びポ ロック（C．Y．Wu and C．Pollock）の「スイッチ式リラクタンスドライブにお ける振動及び音響的雑音の分析及び低減("Analysis and Reduction of Vibratio n and Acoustic Noise in Switched Reluctance Drive"，Proceedings of the IAS ’93pp．106-113(1993))」において概ね議論されている。これらの電流制御のア プローチは、リラクタンス機械によって発生される雑音を低減することができる が、それらは、実行するには、しばしば難しく費用がかかる。更に、これらの形 式の雑音（を）低減（する）電流切換スキームは、雑音低減の一つの可能な形態 のみから構成されており、かならずしも潜在的に可能性のある望ましくない雑音 の源をすべて取り除くものではない。 本発明の一つの目的は、容易に構成され且つリラクタンス機械により発生され る雑音を低減する雑音低減電流切換スキームと分離して又は組み合わせて作動で きる低雑音リラクタンス機械を提供することである。発明の概要 本発明は、低雑音リラクタンス機械に係る。 本発明の一つの局面によれば、低雑音リラクタンス機械であって、複数の内方 に突出した固定子極を郭定する固定子にして、突出した固定子極が該固定子極の 間の極間領域と中央孔とを郭定し、固定子極の各々が凹型表面を郭定する領域を 終端に有し、凹型表面が所与の曲率半径を有している固定子と、固定子極のうち の少なくとも一つの周りに巻かれた巻線コイルを有する少なくとも一つの相巻線 にして、巻線コイルの部分が少なくとも一つの極間領域に置かれ、巻線コイルの 部分が中央孔に面する外側表面を含む相巻線と、巻線コイルの部分の外側表面上 であって少なくとも一つの極間領域に置かれる或る形につくられた頂部棒にして 、所与の曲率半径と実質的に同じ曲率半径を有する外側凹型表面を有する頂部棒 とを含むリラクタンス機械が提供される。 本発明のもう一つの実施例によれば、低雑音リラクタンス機械であって、外側 表面を郭定し、対向する第一及び第二の端を有する固定子と、第一の表面と第二 の表面とを有し第一の表面が第二の表面に対して実質的に垂直である空洞を郭定 する第一の端部鎧装とを含み、固定子の第一の端の外側表面が第一及び第二の表 面の双方に係合するように固定子が第一の端部鎧装に対して配置されているリラ クタンス機械が提供される。第二の、同様の端部鎧装も設けることができる。 本発明の更なる局面は、電機の複数の相巻線の端子を電力源へ接続するための 端子ハウジングであって、相巻線の端子を受容するよう適合された複数の中空洞 を郭定する中央部分と、第一の方向に中央部分から外方に突出する少なくとも一 つの突出脚部と、中央部分から前記第一の方向に実質的に垂直な方向に延在する 第一及び第二の翼部材とを含む端子ハウジングに係る。本発明の関連する局面は 、リラクタンス機械において上記に確定された端子ハウジングを使用することを 含む。 本発明の更にもう一つ局面によれば、相巻線と、電力を相巻線に接続するため の突出した端子ハウジングとを含むリラクタンス機械のための防塵カバーであっ て、スリットにより分離された複数の突出した可撓性要素により郭定され端子ハ ウジングを受容するよう適合された通路を含む防塵カバーが提供される。 本発明の別の局面は、低雑音リラクタンス機械を構成するために上記の頂部棒 と、第一及び第二の鎧装と、防塵カバーとを使用することに係る。 本発明の他の局面及び利点は、以下の詳細な説明を読み、図面を参照すること により明らかになるであろう。図面の簡単な説明 図１Ａは、本発明による完全に組立てられた機械の一つの実施例を示す。 図１Ｂは、本発明による機械の分解図である。 図２Ａ−２Ｃは、本発明による機械の頂部棒を示す。 図３Ａは、本発明による機械の固定子の断面である。 図３Ｂ及び３Ｃは、本発明による機械の側方断面図を示す。 図４Ａ−４Ｂは、本発明による機械の翼付端子ハウジングを示す。 図４Ｃは、固定子の断面を示す。 図４Ｄは、本発明による機械の部分の側方断面図を示す。 図５は、本発明による機械のための防塵カバーの詳細図である。発明の詳細な説明 図１Ａ及び１Ｂは、本発明による例示的な低雑音リラクタンス機械１０を示す 。図１Ａは、完全に組立てられた機械１０の側面図を示し、図１Ｂは、機械１０ とその個々の部品の分解斜視図である。 図１Ａ及び１Ｂを参照して、リラクタンス機械１０は、その中央に適当な材料 の実質的に同一な薄層状体の積層体（例えば、薄層状の鋼鉄）から成る固定子１ １を含んでいる。前方端部鎧装１２ａ及び後方端部鎧装１２ｂが、固定子１１に 隣接して配置され、前方端部鎧装１２ａ及び後方端部鎧装１２ｂにより郭定され た穴及び固定子１１により郭定された穴を貫通する多数のボルト１３ａ及びナッ ト１３ｂによって、固定子に取りつけられている。図１Ｂにおいては、一つの例 示的なナット及びボルトの組合せ１３ａ及び１３ｂのみが示されている。しかし ながら、前方及び後方端部鎧装１２ａ及び１２ｂを固定子１１へ適当に接続する ために、更に多くの数のナット及びボルトの組み合わせが必要であり得ることは 理解されるであろう。 図１Ａ及び１Ｂにおいて示されている機械１０の実施例において、固定子１１ の積層体は、中央孔を郭定する多数の内方へ突出した固定子極を郭定している。 これら固定子極の周りには、慣用の態様で巻かれる多数の相巻線が配置される。 固定子の極間領域内には頂部棒３５が配置され、固定子の中央孔にむき出しにな るはずの相巻線を覆うように用いられている。図１Ａ及び１Ｂの例示的な実施例 においては、三つの相巻線が在り、相巻線の各々は、第一及び第二の端部を有し 、相巻線の端部の各々は、端子に構成されている。機械１０の三つの巻線に結び 付けられた六つの端子は、翼付端子ハウジング１５内に配置される。 回転子組立体１６は、内方に突出した固定子極により郭定された中央孔内に配 置されている。図１Ａ及び１Ｂにおける例示的な実施例において、回転子組立体 １６は、軸１９へ接続された実質的に同一の回転子薄層状体の積層体を含む。ま た、回転子の積層体の両側において、軸には軸受組立体１７ａ及び１７ｂが接続 されている。軸受組立体１７ａ及び１７ｂは、例えば、図１Ｂで要素１８として 示されている如きクリップ機構によってその場所に保持される。 回転子組立体１６は、固定子極により郭定された中央孔に嵌合し、軸受組立体 １７ａ及び１７ｂと前方及び後方端部鎧装１２ａ及び１２ｂとの間の関係によっ てその場所に保持されている。図１Ａ及び１Ｂの例示的な実施例においては、前 方及び後方端部鎧装１２ａ及び１２ｂの双方は、円形窪みを郭定しており、円形 窪みは、端部鎧装が固定子１１に接続された際に軸受１７ａ及び１７ｂが端部鎧 装によりその場所に保持され且回転子１６が固定子１１の中央孔内に保持される ように軸受１７ａ及び１７ｂを受容する大きさに作られている。ばね２０のよう な圧縮機構が、回転子組立体を安定にその場所に保持するために用いることがで きる。 図１Ａ及び１Ｂに示されているように、軸１９の前方部分は、前方端部鎧装１ ２により郭定された孔を通って延在する。軸の前方部分は、溝付き部材２１を含 み、溝付き部材は、負荷に接続され、機械１０の作動により、適当な態様で負荷 を駆動できるようになっている。 図１Ｂに示されているように、軸１９の後方部分は、その終端部に後方端部鎧 装１２ｂにより郭定された孔を貫通する直径の小さくなった部分２２を有する。 直径の小さくなった部分２２には、クリップ２４によってシャッター機構２３が 接続されている。図１Ｂに示されているようにシャッター機構２３は、多数の突 出したシャッター歯を郭定している。 後方端部鎧装１２ｂには、ボルト若しくはスクリュー２６により(図１Ｂには そのうちの一つのみが示されている。)センサーボード２５が接続される。図１ Ｂの例において、センサーボード２５は、一つ若しくは多数の光センサーを含み 、センサーは、シャッター機構２３のシャッター歯を受容し、固定子に対する回 転子の角度方向の位置の指示を提供する信号を発生する。プラグ２７において、 回転子の位置の信号を伝えるリードが、センサーボード２５から延在する出力線 に接続される。 回転子１６についてのシャッター２３の位置決めをするための一つの好ましい 方法及びシャッター機構２３及びセンサボード２５の一つの好ましい配置は、１ ９９６年１０月１日に本発明と共に出願され、共通に譲渡されるニューバーグ（ Barry M．Newberg）による米国特許出願第０８／７２４，６９０号の「回転子位 置トランスデューサを並べるための方法及び装置」に記載されている。そこでの 説明及び開示は、参考文献に含まれる。 防塵カバー３０が、シャッター機構２３及びセンサーボード２５を覆って配置 され、単純な連結構成により、即ち、防塵カバー３０が小さい突起を含み、それ が後方端部鎧装１２ｂ内の窪みにスナップ嵌合するようにして後方端部鎧装１２ ｂに接続される。図１Ａ及び１Ｂの例示的な実施例においては、防塵カバー３０ は、可撓性のプラスチックから構成され、後方端部鎧装１２ｂに対して取り付け 及び取り外しが容易にできるようになっている。 防塵カバー３０は、第一及び第二のスリットが設けられた領域３１及び３２を 郭定する。第一のスリット領域３１を通して翼付端子ハウジング１５の一部が延 在し、第二のスリット領域を通してプラグ２７の一部が延在する。 以下に更に詳細に説明されているように、機械１０には、機械１０によって、 その作動中に発生される雑音量を低減するのに役立つ多くの特徴が在る。特に、 頂部棒３５と前方及び後方端部鎧装１２ａ及び１２ｂの構造、端子ハウジング１ ５、プラグ２７及び防塵カバー３０の使用はすべて通常作動中における機械１０ に関連した雑音レベルを低減するのに役立つ。 機械の雑音出力を低減するのに役立つ機械１０の一つの特徴は、固定子１１の 極間領域内の頂部棒３５の構造及び配置である。本発明のこの特徴は、図２Ａ− ２Ｃに更に詳細に示されている。 図２Ａは、本発明の種々の局面により構成された例示的な頂部棒３５を更に詳 細に示している。図２Ａの頂部棒３５は、固定子１１の厚みと概ね一致する長さ を有する。頂部棒３５は、第一の厚みの中央領域と、二つの対向する側領域３６ ａ及び３６ｂとを有し、側領域の厚みは、中央領域の厚みより薄くなっている。 図２Ａ−２Ｃに示された頂部棒３５の実施例においては、側領域３６ａ及び３６ ｂは、わずかにへこんだ窪みを郭定している。これは、図２Ｃにおいて、いつく かの頂部棒３５の断面図において、より良く示されている。 図２Ｂに示されているように、頂部棒３５は、固定子１１の極間領域に挿入さ れ、極間領域に配置されてむき出しに成るはずの相巻線の部分を覆うようになっ ている。図２Ｃには、固定子１１に対して頂部棒３５を配置してその場所に保持 するための例示的なシステムの一つが示されている。図２Ｃに示されているよう に、固定子１１の突出する極の各々は、小さな延在突出部分３７を郭定しており 、極間領域の各々は、一つの固定子極からのひとつの突出部分３７ａともう一つ の固定子極からの第二の突出部分３７ｂとに結合されるようになっている。かく して、突出部分３７ａ及び３７ｂは、窪み３６ａ及び３６ｂに嵌合し、これによ り、頂部棒３５は、極間領域において、その場所に保持されるよう配置される。 例示 された実施例において、頂部棒３５は、適当な極間領域内に配置される磁石線の 頂部に着座し、磁石線が頂部棒３５を押して該頂部棒３５をその場所に保持する のを助ける圧縮力を提供するようになっている。 本発明の開示により利益を受ける当業者には、突出部分３７ａ及び３７ｂと窪 み３６ａ及び３６ｂの使用は、頂部棒３５を固定子１１に接続するための例示的 方法の一つにすぎないということは理解されるであろう。 頂部棒３５は内側表面３７を郭定しており、内側表面３７は、平坦ではなく、 固定子極の曲率に関連した半径に実質的に等しい半径に従って湾曲するように形 づくられている。このことは、図２Ｃに示されており、ここでは、固定子極及び 頂部棒の内側表面３７により郭定された内半径は、実質的に一定である。 適当に形づくられた内側表面３７を有する頂部棒３５を使用することにより、 リラクタンス機械は、頂部棒を有していないか平坦な（即ち、上記のように形づ くられていない）内側表面の頂部棒を有する同様のリラクタンス機械よりも雑音 が少なくなる。実質的に一定の半径を有する中央固定子孔を有する機械は、前記 のサイレン効果を防止するのに役立ち、突起状極を有する回転子１６が突起状極 を有する固定子１１において回転する際に生成されるはずの「気擦」雑音を低減 するのに役立つと信じられる。かくして、上記のように形づくられた頂部棒３５ は、機械１０の雑音を低減する重要な特徴の一つを成している。 機械により生成された雑音量を著しく低減すると信じられる機械１０のもう一 つの特徴は、前方及び後方端部鎧装１２ａ及び１２ｂの構造及び構成に関連する 。特に、前方及び後方端部鎧装１２ａ及び１２ｂの構造において、それらの内縁 は、固定子１１の外形を象って厚みが変化するよう郭定される。そして、前方及 び後方端部鎧装１２ａ及び１２ｂが固定子１１へ取りつけられると、かかる象ら れた内縁は、固定子１１の外縁と係合し、かくして、モーター外部の周囲から固 定子１１により郭定された中央孔への及びその逆の空気の流れが抑止される。こ のような空気の流れの抑止は、機械１０の通常作動中において機械１０により生 成されるはずの音響的雑音量を低減することに役立つ。本発明のこの局面は、図 ３Ａ−３Ｃにおいて更に示されている。 図３Ａを参照すると、固定子１１の断面が示されている。固定子１１に端部鎧 装１２ａ及び１２ｂを取りつけるのに使用されるボルトを受容する前記の孔１４ ｃが、明瞭に図中に示されている。 図３Ａに示されているように、固定子１１は、平滑で連続的な外表面ではなく 、刻みのついた領域３９ａ及び３９ｂ、実質的に平坦な外輪郭を有する領域４０ 、実質的に曲がった若しくは湾曲した外輪郭を有する領域４１などの多くの凹凸 のある構造を有する外表面を有する。 固定子の外表面の変化に適合するべく、前方及び後方端部鎧装１２ａ及び１２ ｂは、固定子１１を受容する端部鎧装の部分が固定子の外表面に精密に沿うよう 形づくられ、端部鎧装１２ａ及び１２ｂが滑らかに固定子１１と係合するよう構 成される。固定子１１の外表面の変化に適合するべく構成されることに加えて、 端部鎧装の構造においては、固定子１１を受容するよう構成された「突出」表面 が設けられる。軸１９が水平に延在するように機械１０が位置決めされたとき、 突出表面の水平な部分は、固定子１１の水平な表面と係合し、突出表面の鉛直な 部分は、固定子１１の鉛直な部分と係合する。本発明のこの局面は、図３Ｂ及び ３Ｃにおいて更に詳細に示されている。 図３Ｂは、機械１０の側方断面図を示す。図３Ｃは、図３中の破線の円で囲ま れた部分の拡大図である。図に示されているように、固定子の或る部分は、端部 鎧装により提供された水平な表面に係合し、また、固定子の或る部分は、端部鎧 装により提供された鉛直な表面に係合するような態様で、固定子１１は、前方及 び後方端部鎧装１２ａ及び１２ｂの間に配置される。上記に説明されている如く 、これらの水平及び鉛直な表面は、固定子１１の外側表面に適合するよう慎重に 形づくられる。 図３Ｃは、固定子１１及び端部鎧装１２ａとの間の例示的な係合状態を示して いる。図において示されているように、固定子１１の或る部分は、端部鎧装１２ ｂの水平な表面４０に係合し、固定子１１の或る部分は、端部鎧装１２ｂにより 提供される鉛直な表面に係合する。端部鎧装１２ａ及び１２ｂと固定子１１とが 密に嵌合し、端部鎧装の固定子１１への係合が、形づくられた水平な表面及び形 づくられた鉛直な表面において生ずることにより、機械１０の通常作動中におい て、機械へ吸引若しくは機械から排出される空気量は、大幅に低減される。この ような空気の流れの低減が、機械１０の雑音の低減に寄与する。更に、固定子１ １と端部鎧装１２との係合により確立される音響的障壁は、固定子内の中央孔内 で発生された音響的雑音が外部周囲に達することを防ぎ、かくして、機械１０に より発生される周囲の雑音を低減する。 機械１０により生成される雑音の低減に大きく寄与する本発明の更なる局面は 、防塵カバー３０を使用すること、及び、翼付端子ハウジング１５及びセンサー ボードのプラグ２７と端部鎧装３０との相互作用に係る。特に、防塵カバー３０ は、後方端部鎧装１２ｂに取りつけられ、機械１０が作動する際に固定子の中央 孔への／からの空気の流れを更に制限し、中央孔から外部周囲への音響的雑音の 伝達を制限するように構成されている。更に、防塵カバー３０は、内方に突出し た可撓性部材によって囲繞されたスリットが設けられた領域３１及び３２を有し ており、翼付端子ハウジング１５とセンサーボードプラグ２７とを受け入れ、こ れらに係合して、スリット領域を通る空気の流れ及び音響的雑音の伝達を抑制し 、且、プラグ２７と端子ハウジング１５とをその場所に保持し位置決めする。本 発明のこの局面についての詳細は、図４Ａ−４Ｄ及び図５に示されている。 図４Ａを参照して、翼付端子ハウジング１５が固定子１１に取りつけられるよ う示されている。翼付端子ハウジング１５は、可撓性の適当な材料（例えば、プ ラスティック）から形成される。翼付端子ハウジング１５は、二つの突出した脚 部４５ａ及び４５ｂを含んでおり、これらは、二つの固定子極の間の極間の隙間 に嵌合する大きさに作られている。二つの突出した脚部は、固定子に対して、翼 付端子ハウジング１５の位置決めを助ける。 また、翼付端子ハウジング１５は、該翼付端子ハウジング１５の中央部分４８ から延在する外方に延在する翼４６ａ及び４６ｂを含んでいる。外方に延在する 翼４６ａ及び４６ｂは、或る表面から出ており、これにより、翼付端子ハウジン グ１５を固定子１１に取りつけることができる。図４Ａに示された実施例におい ては、可撓性のタイ(要素４７として、そのうちの一つが示されている。)が、延 在する翼４６ｂを超えて下方へ通過し、相巻線を含むコイルのうちの一つの周り に通っており、この可撓性のタイにより、翼付端子ハウジング１５は、固定子１ １へ取りつけられる。 図４Ａに示されている如き配置構成において、中央部分４８は、延在する翼４ ６ａ及び４６ｂにより形成される平面に概ね垂直な方向に延在する。図４Ａの実 施例において、中央部分４８は、固定子１１内に配置される相巻線の６つの端部 を受容する６つの分離した通路を郭定する。六つの相巻線の終端は、スナップ式 端子になっており、適当なプラグ（図示せず）が翼付端子ハウジング１５に係合 し、相巻線を適当な制御回路へ電気的に接続できるようになっている。 図４Ａにおいて見ることができないが、翼付端子ハウジング１５は、突出した 位置決めタブ５０を含んでおり、タブにより、製作時において、翼付端子ハウジ ング１５を固定子１１に正確に並べることができるようになる。位置決めタブ５ ０は、図４Ｂに概ね示されている。図４Ｂは、図４Ａとは別の角度から翼付端子 ハウジング１５を表している。 図４Ｂを参照して、位置決めタブ５０は、二つの互いに実質的に垂直な係合表 面を郭定する顕著な部分が終端になった突出したタブを含んでいる。突出したタ ブ５０の長さは、固定子１１の一つの縁と、固定子１１を超えて延在する相巻線 の巻端の外側部分との間に存する距離に概ね等しい。かくして、突出したタブ５ ０は、固定子１１に対して翼付端子ハウジング１５を一つの場所に正確に位置決 めするために使用することができる。 図４Ｄに示されている実施例において、突出したタブ５０は、複数の外方に延 在するクラッシュリブを郭定しており、これらは、該タブ５０により郭定された 二つの係合表面のうちの一つから上方へ延在する。以下に詳細に説明されている ように、これらのクラッシュリブは、モーターの組立中に生じ得るいくらかの許 容誤差を吸収する。 突出した位置決めタブ５０は、固定子１１に郭定された刻み目の付けられた領 域３９ａ及び３９ｂ内（図３Ａ参照）に適合する大きさに作られており、固定子 に対する翼付端子ハウジング１５の位置決めができるようになっている。翼付端 子ハウジングのこの様子は、図４Ｃ及び４Ｄにより詳細に示されている。 図４Ｃは、固定子１１の断面の図３Ｂのものと同様の図を示す。この図は、更 に、翼付端子ハウジング１５の突出した位置決めタブ５０を固定子の刻み目領域 ３９ｂに並べることによって、翼付端子ハウジング１５が、固定子１１に対して 位置決めされるという態様を示す。 図４Ｄは、機械１０の部分の断面図を示す。固定子１１が、前方及び後方端部 鎧装１２ａ及び１２ｂと共に示されている。また、相巻線を形成するコイルの組 ５２ａ及び５２ｂも示されている。気づかれるように、コイルの組５２ａ及び５ ２ｂは、固定子１１の外側へ延在する。翼付端子ハウジング１５は、コイルの組 ５２ａについての一組の巻端に隣接して配置される。気づかれるように、中央部 分４８は、コイルの巻端上に着座し、翼型の突起４６ａ及び４６ｂは、巻端の表 面に亙って延在する。また、脚状突起４５ａ及び４５ｂは、固定子コイル５２ａ 内部及びその周りに延在するように示されている。また、図４Ｄにも示されてい るように、位置決めタブ５０は、コイルの組５２ａの巻端によって形成される平 面から固定子１１まで延在し、タブ５０の端部は、固定子１１に係合する。この 係合を介して、タブ５０は、翼付端子ハウジング１５を適切な位置に維持するこ とを確実にする。図４Ｄに示されているように、端部鎧装１２ｂは、タブ５０に より郭定される窪みに隣接し、クラッシュリブ５１を変形する(若しくは押しつ ぶす)。このクラッシュリブ５１が変形することが、端部鎧装１２ｂの製作時に おける小さな許容誤差を補償するのに役立ち、端部鎧装と固定子積層体との間の より良い嵌合状態を可能にする。この密な嵌合は、本発明の例示的なモーターに より生成される音響的雑音量を低減するのに役立つ。 翼付端子ハウジング１５は、電気的コントローラーを機械１０の相巻線へ迅速 に接続すること及び機械１０を単純で効率的に構成することを可能にするもので ある。特に、翼付端子ハウジング１５の可撓性及び翼付端子ハウジングの固定子 １１及びコイルの組５２ａへの取り付けの堅固でない態様により、翼付端子ハウ ジングは、固定子１１及びコイル５２ａとの接続に影響を与えることなく、組立 て中に移動可能である。 図１Ａ及び１Ｂを再び参照して、翼付端子ハウジング１５の中央部分４８は、 後方端部鎧装１２ｂにおける適当な大きさに作られた開口部を通って延在する。 そして、中央部分４８は、防塵カバー３０におけるスリット開口部３１により受 容される。防塵カバー３０が翼付端子ハウジング１５の中央部分４８を受容する という態様は、機械１０の雑音低減特性に寄与する。本発明のこの局面に関連し た防塵カバー３０の構造の詳細は、図５に示されている。 図５は、後方端部鎧装１２ｂと防塵カバー３０との前面図を示している。図５ において特に可視化されているのは、防塵カバー３０により郭定されるスリット 開口部３１及び３２である。スリット開口部３１に着目すれば、開口部３１は、 線５５によって示されている外部支持領域と、互いにスリットによって分離され た六つの内方に突出した部分５６−６１とから成っていることが気づかれるであ ろう。かくして、六つの内方に突出したスリットの各々は、スリット開口部を郭 定する。図５の実施例において、線５５によって示された外部支持領域は、翼付 端子ハウジング１５の中央部分４８の断面と同じ形状で、それよりわずかに大き い。内方に突出した部分５６−６１は、可撓性の材料（例えば、薄いプラスティ ック）から形成されており、それらは、中央領域の断面と概ね同じ形状であるが 、それより小さい開口部６２を形成するよう突出している。かくして、防塵カバ ー３０が中央部分４８上に置かれて後方端部鎧装１２ｂにスナップ嵌合されると 、翼付端子ハウジング１５の中央部分４８は、開口部６２を貫通し、突出した部 分５６−６１を上方に変形して、突出した部分５６−６１と翼付端子ハウジング １５の中央部分４８との間にシールが形成される。このシールは、二つの機能、 即ち、（ｉ）翼付端子ハウジング１５を適切な位置に維持することを助けること 、及び（ｉｉ）作動中に固定子の中央部分への／からの空気の流れを制限し、機 械１０の内側から周囲への音響的雑音の伝達を防止することに役立つ。 図５はスリット領域３２がスリット領域３１と同様であるが、スリット領域３ ２が四つの突出した部分６２−６６によって郭定されており、これらは、プラグ ２７の中央部分と同じ形状であるが、わずかに小さい開口部を郭定する。スリッ ト領域３２の機能及び作用は、スリット領域３１についての前記の説明と同様で ある。 いくつかの例示的な実施例についての上記の説明は、例示のためのものであり 、限定を目的としたものではない。本発明の範囲及び概念を逸脱することなく、 ここに開示された実施例及び方法に、多くの変更を行うことができ、そのような 別の形態も本発明の範囲から逸脱するものではない。本発明の例示的な実施例は 、低雑音リラクタンスシステムの構成において採用し得るように記載されている 。 更に、本明細書においては、理解しやすくする目的で、実際に実施するものの すべての特徴が記載されてはいない。もちろん、任意の実施例を展開するに当た り、開発者の特定の目的、例えば、システムに関連した及び事業に関連した制限 への従属など、実施するごとに変わりうるものを達成するために多くの実施ごと に特有の決定がなされなければならないことは理解されるであろう。更に、その ような開発努力は、複雑で時間がかかるが、いうまでもなく、この開示の利益を 受ける当業者にとって基本的に経験することである。 本発明は、請求の範囲の記載の範囲及び概念により限定される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ， ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ハギンズ，マーシャル ジェイ アメリカ合衆国 63122 ミズーリ州 カ ークウッド マージーン 13 (72)発明者 キーファー，ヴァーノン イー アメリカ合衆国 63146 ミズーリ州 セ ント ルイス エイミオット ドライヴ 13356

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．低雑音リラクタンス機械であって、 複数の内方に突出した固定子極を郭定する固定子にして、前記突出した固定子 極が該固定子極の間の極間領域と中央孔とを郭定し、前記固定子極の各々が凹型 表面を郭定する領域を終端に有し、前記凹型表面が所与の曲率半径を有している 固定子と、 前記固定子極のうちの少なくとも一つの周りに巻かれた巻線コイルを有する少 なくとも一つの相巻線にして、前記巻線コイルの部分が少なくとも一つの極間領 域に置かれ、巻線コイルの部分が前記中央孔に面する外側表面を含む相巻線と、 前記巻線コイルの部分の前記外側表面上であって少なくとも一つの極間領域に 置かれる或る形につくられた頂部棒であって、前記所与の曲率半径と実質的に同 じ曲率半径を有する外側凹型表面を有する頂部棒と を含むリラクタンス機械。 ２．請求の範囲第１項の低雑音機械であって、前記固定子極の各々が、固定子極 に隣接した極間領域へ延在する突出部材を郭定し、前記頂部棒が前記凹型表面を 郭定する中央部分と二つの外方に延在する部分を含み、前記外方に延在する部分 の各々は窪みを郭定し、前記頂部棒が置かれる極間領域を郭定する固定子極から の突出部分を前記窪みが受容するよう前記頂部棒が置かれている低雑音機械。 ３．請求の範囲第１項の低雑音機械であって、前記頂部棒がプラスティックから なる低雑音機械。 ４．所与の曲率半径を有する凹型領域を終端に有する複数の固定子極を含むリラ クタンス機械に用いられる或る形につくられた頂部棒であって、前記所与の曲率 半径と等しい曲率半径を有する中央凹型領域を含む頂部棒。 ５．低雑音リラクタンス機械であって、 外側表面を郭定し、対向する第一及び第二の端を有する固定子と、 第一の表面と第二の表面とを有し前記第一の表面が前記第二の表面に対して実 質的に垂直である空洞を郭定する第一の端部鎧装と を含み、前記固定子の第一の端の外側表面が前記第一及び第二の表面の双方に係 合するように前記固定子が前記第一の端部鎧装に対して配置されているリラクタ ンス機械。 ６．請求の範囲第５項の低雑音リラクタンス機械であって、前記固定子の前記外 側表面が比較的真っ直ぐな領域と比較的湾曲された領域とを含む低雑音リラクタ ンス機械。 ７．請求の範囲第５項のリラクタンス機械であって、更に、第三の表面と第四の 表面とを有し前記第三の表面が前記第四の表面に対して実質的に垂直である空洞 を郭定する第二の端部鎧装を含み、前記固定子の第二の端の外側表面が前記第三 及び第四の表面の双方に係合するように前記固定子が前記第二の端部鎧装に対し て配置されているリラクタンス機械。 ８．電機の複数の相巻線の端子を電力源へ接続するための端子ハウジングであっ て、 前記相巻線の前記端子を受容するよう適合された複数の中空洞を郭定する中央 部分と、 第一の方向に前記中央部分から外方に突出する少なくとも一つの突出脚部と、 前記中央部分から前記第一の方向に実質的に垂直な方向に延在する第一の翼部 材と を含む端子ハウジング。 ９．請求の範囲第８項の端子ハウジングであって、プラスティックから形成され ている端子ハウジング。 １０．請求の範囲第８項の端子ハウジングであって、更に、前記中央部分から延 在し前記電機の一部を受容して当該端子ハウジングを前記電機に対して或る与え られた配置に位置決めするよう適合された位置決めタブを含む端子ハウジング。 １１．請求の範囲第１０項の端子ハウジングであって、前記電機が固定子を含む ものであり、前記位置決めタブが、前記機械の固定子を受容するよう適合された 窪み領域を含んでいる端子ハウジング。 １２．請求の範囲第１０項の端子ハウジングであって、位置決めタブが複数のク ラッシュリブを郭定している端子ハウジング。 １３．請求の範囲第８項の端子ハウジングであって、更に、前記第一の翼部材が 延在する方向と実質的に反対の方向に前記中央部分から延在する第二の翼部材を 含む端子ハウジング。 １４．電機であって、 固定子と、 前記固定子の周りに巻かれ、前記固定子の外側に延在する巻端部分と終端子と を含む少なくとも一つの相巻線と、 前記相巻線の端子を電力源へ接続するための端子ハウジングにして中空洞を郭 定する中央部分と前記中央部分から延在する第一の翼部材とを含む端子ハウジン グと を含み、前記相巻線の終端子が前記中空洞に配置され、前記第一の翼部材が少な くとも一つの巻端部分の上に延在して接続されるように前記端子ハウジングが配 置されている電機。 １５．請求の範囲第１４項の電機であって、更に、前記第一の翼部材が延在する 方向と実質的に反対の方向に前記中央部分から延在する第二の翼部材を含む電機 。 １６．請求の範囲第１４項のリラクタンス機械であって、第一の翼部材が少なく とも一つの巻端部分に可撓性タイによって接続されているリラクタンス機械。 １７．請求の範囲第１４項のリラクタンス機械であって、前記固定子が複数の突 出した固定子極と極間領域を郭定し、前記端子ハウジングが極間領域に置かれる 少なくとも一つの位置決め脚部を含んでいるリラクタンス機械。 １８．請求の範囲第１４項のリラクタンス機械であって、前記端子ハウジングが 更に該端子ハウジングの中央領域から延在し前記固定子に係合する位置決めタブ を含んでいるリラクタンス機械。 １９．請求の範囲第１４項のリラクタンス機械であって、更に、前記固定子へ取 り付けられ、前記端子ハウジングの中央領域が通る通路を郭定する端部鎧装を含 んでいるリラクタンス機械。 ２０．請求の範囲第１９項のリラクタンス機械であって、更に、前記端部鎧装に 接続され、前記端子ハウジングの中央領域が通る通路を郭定する防塵カバーを含 んでいるリラクタンス機械。 ２１．請求の範囲第２０項のリラクタンス機械であって、前記防塵カバー内の前 記通路がスリットにより分離された複数の突出した可撓性要素により郭定されて いるリラクタンス機械。 ２２．相巻線と、電力を前記相巻線に接続するための突出した端子ハウジングと を含むリラクタンス機械のための防塵カバーであって、スリットにより分離され た複数の突出した可撓性要素により郭定され前記端子ハウジングを受容するよう 適合された通路を含む防塵カバー。 ２３．リラクタンス機械であって、 複数の内方に突出した固定子極を郭定する固定子にして、前記突出した固定子 極が該固定子極の間の極間領域と中央孔とを郭定し、前記固定子極の各々が凹型 表面を郭定する領域を終端に有し、前記凹型表面が所与の曲率半径を有している 固定子と、 前記固定子極のうちの少なくとも一つの周りに巻かれた巻線コイルを有し前記 固定子の外側に延在する巻端部分と終端子とを含む少なくとも一つの相巻線にし て、前記巻線コイルの部分が少なくとも一つの極間領域に置かれ、巻線コイルの 部分が前記中央孔に面する外側表面を含む相巻線と、 前記巻線コイルの部分の前記外側表面上であって前記極間領域に置かれる或る 形につくられた複数の頂部棒にして、前記所与の曲率半径と実質的に同じ曲率半 径を有する外側凹型表面を有する頂部棒と、 前記相巻線の終端子を電力源へ接続するための端子ハウジングにして前記相巻 線の終端子が配置される中空洞を郭定する中央部分と前記中央部分から互いに対 向する方向であって実質的に第一の方向に垂直な方向に延在する第一及び第二の 翼部材とを含み、前記第一及び第二のの翼部材が少なくとも一つの巻端部分に亙 って延在して接続されるように位置決めされている端子ハウジングと、 第一の表面と第二の表面とを有し前記第一の表面が前記第二の表面に対して実 質的に垂直である空洞を郭定する第一の端部鎧装にして、前記固定子の第一の端 の外側表面が前記第一及び第二の表面の双方に係合するように前記固定子に対し て位置決めされている第一の端部鎧装と、 第三の表面と第四の表面とを有し前記第三の表面が前記第四の表面に対して実 質的に垂直である空洞を郭定し前記端子ハウジングの中央領域が通る通路を郭定 する第二の端部鎧装にして、前記固定子の第二の端の外側表面が前記第三及び第 四の表面の双方に係合するように前記固定子に対して位置決めされている第二の 端部鎧装と、 前記端部鎧装に接続され、前記端子ハウジングの中央領域が通る通路を郭定す る防塵カバーにして、前記通路がスリットにより分離された複数の突出した可撓 性要素により郭定されている防塵カバーと を含むリラクタンス機械。