JP2002238188A - 電動機の固定子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】補助極の突出を効果的に防止して、信頼性の向
上した電動機の固定子を提供することにある。 【解決手段】補助極３及びマグネット２は、ばね部材４
によって、ヨーク１の内周面に保持されている。補助極
３は、ヨーク１と接する側の両側に凸部３ａ，３ｂが形
成されている。マグネット２は、補助極３の凸部３ａと
係合する凹部２ａが設けられている。ばね部材４は、補
助極３と接する側に、補助極３の凸部３ｂと係合する凹
部４ｂを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動機の固定子に
係り、特に、ヨーク内周側への補助極の突出を防止する
補助極保持構造を有する電動機の固定子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電動機としては、例えば、特公昭
６０−１８７２４９号公報に記載されているように、固
定子に補助極を有する構造のものが知られている。しか
しながら、補助極は、通電により発生する電機子磁束の
磁気通路となるため、電機子及びマグネットの磁力によ
り回転作用を受ける。電機子の磁力は通電電流の上昇と
共に増加し、ばね部材の押し圧を越えた磁力を発生する
と、補助極は回転作用により回転し、電機子外周との接
触や、マグネットの位置ずれによる性能悪化の問題があ
った。そこで、例えば、特開平７−１１５７５９号公報
に記載されているように、補助極の径方向中心部分に面
取り形状を設け、ばね部材により、この面取り部を保持
することにより、補助極の回転作用によるヨーク内周側
への補助極の突出を防止しようとするものが知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
７−１１５７５９号公報に記載のものでは、ばね部材に
より、補助極を保持する構造であるため、ばね部材のば
ね力より強い回転力が補助極に作用すると、補助極が突
出して、電動機の信頼性が低下するという問題があっ
た。

【０００４】本発明の目的は、補助極の突出を効果的に
防止して、信頼性の向上した電動機の固定子を提供する
ことにある。

【０００５】

【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、本発明は、ヨークと、このヨークの内周に配
置された複数のマグネット及び補助極と、一対のマグネ
ットと補助極とを押圧して上記ヨークに保持するばね部
材とを有する電動機の固定子において、上記補助極は、
上記マグネットと接する側に形成された第１の凸部を備
え、上記マグネットは、この補助極の第１の凸部と係合
する凹部を備えるようにしたものである。かかる構成に
より、補助極の回転を防止して、補助極の突出を効果的
に防止し、信頼性を向上し得るものとなる。

【０００６】（２）上記（１）において、さらに、上記
補助極は、上記ばね部材と接する側に形成された第２の
凸部を備え、上記ばね部材は、この補助極の第２の凸部
と係合する凹部を備えるようにしたものである。

【０００７】（３）上記（１）において、上記補助極の
第１の凸部は、上記ヨークと接する側に形成されている
ものである。

【０００８】（４）上記（１）において、上記補助極の
第１の凸部は、上記マグネットと接する側の中央部に形
成されているものである。

【０００９】（５）上記（２）において、上記補助極の
第２の凸部は、上記ヨークと接する側に形成されている
ものである。

【００１０】（６）上記（２）において、上記補助極の
第２の凸部は、上記ばね部材と接する側の中央部に形成
されているものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図３を用いて、本発
明の第１の実施形態による電動機の固定子について説明
する。本実施形態においては、電動機は、スタータの駆
動力源として用いられるものであるが、スタータ以外に
も、一般的な電動機にも本実施形態は適用可能なもので
ある。ただ、スタータにおいては、大トルクを発生する
ために、電機子の通電電流も大きいため、それだけ、補
助極が受ける回転力が大きく、特に、スタータに用いる
電動機において効果的なものである。

【００１２】最初に、図１及び図２を用いて、本実施形
態による電動機の固定子の全体構成について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態による電動機の固定子
の全体構成を示す正面図であり、図２は、本発明の第１
の実施形態による電動機の固定子に用いるばね部材４の
平面図である。

【００１３】図１に示すように、本実施形態による電動
機の固定子は、ヨーク１と、マグネット２と、補助極３
と、ばね部材４とによって構成されている。ヨーク１
は、円筒形状である。マグネット２と補助極３は、ヨー
ク１の内周面に配置される。図示するように、１個のマ
グネット２と１個の補助極３は、対になって配置され
る。図示する例では、６対のマグネット２と補助極３と
が用いられている。１対のマグネット２と補助極３は、
互いに隣接して配置される。１対のマグネット２と補助
極３の両隣の対のマグネットと補助極との間には、ばね
部材４が配置されている。

【００１４】図２に示すように、ばね部材４は、ヨーク
１の軸方向に長い形状を有しており、２箇所の穴４ａが
形成されている。

【００１５】そして、図１に示すように、ばね部材４
は、ヨーク１から押し出し成形された凸部１ａを利用し
て、ばね部材４の穴４ａに、ヨーク１の押し出し成形凸
部１ａを挿入して、加締め固定することにより、ヨーク
１に固定できる。１対のマグネット２と補助極は、両隣
に配置されたばね部材によって押圧されることで、ヨー
ク１の内周面に保持される構造となっている。

【００１６】なお、図示の例では、固定子の内部に配置
される回転子は、図示に矢印Ｒ１方向に回転する場合、
回転方向側から、補助極３，マグネット２の順で配置さ
れる。

【００１７】次に、図３を用いて、本実施形態による電
動機の固定子における補助極の保持構造について説明す
る。図３は、本発明の第１の実施形態による電動機の固
定子における補助極の保持構造を説明する要部正面図で
ある。なお、図１及び図２と同一符号は、同一部分を示
している。

【００１８】補助極３及びマグネット２は、ばね部材４
によって、ヨーク１の内周面に保持されている。本実施
形態では、補助極３は、ヨーク１と接する側の両側に凸
部３ａ，３ｂが形成されている。凸部３ａ，３ｂは、ヨ
ーク１の軸方向に延在して、設けられている。一方、マ
グネット２は、ヨーク１と接する側であって、かつ、補
助極３と接する側に、凹部２ａが設けられている。マグ
ネット２の凹部２ａは、補助極３の凸部３ａと係合する
形状である。また、ばね部材４は、Ｕ字形状に曲げ成形
されているため、ヨーク１と接する側であって、かつ、
補助極３と接する側に、凹部４ｂを有している。そし
て、ばね部材４の凹部４ｂは、補助極３の凸部３ｂと係
合する形状である。

【００１９】電動機をスタータに用いる場合、電動機の
回転子は、一方向にのみ回転される。ここで、固定子の
内周側に配置された回転子が、矢印Ｒ１方向に回転する
場合、補助極３は、通電により発生する電機子磁束の磁
気通路となるため、電機子及びマグネット２の磁力によ
り、矢印Ｒ２方向の回転作用を受ける。補助極３が、矢
印Ｒ２方向の回転力を受けた場合、補助極３の凸部３ａ
は、マグネット２ａの凹部２ａと係合することにより、
回転力に抗して、保持されることになる。

【００２０】また、補助極３に設けられた凸部３ｂは、
ヨーク１との接触面積が大きくなる働きを有することに
なる。したがって、補助極３に矢印Ｒ２方向の回転力が
作用した場合、補助極３がヨーク１に押しつけられる面
積が大きくなり、補助極３の回転力に抗する力が大きく
なり、補助極３を保持することができる。

【００２１】以上のようにして、本実施形態において
は、補助極３がマグネット２と接する側のヨーク側に凸
部３ａを設け、マグネット２の凹部２ａと係合すること
により、補助極に回転力が作用した場合でも、補助極の
突出を効果的に防止して、信頼性の向上することができ
る。また、補助極３がばね部材４と接する側のヨーク側
に凸部３ｂを設け、ヨーク１との接触面積を大きくする
ことにより、補助極に回転力が作用した場合でも、補助
極の突出を効果的に防止して、さらに、信頼性の向上す
ることができる。以上のようにして、ばね部材の押し圧
に頼らず、補助極３の回転中心に対する回転規制を行う
ことができる。

【００２２】次に、図４及び図５を用いて、本発明の第
２の実施形態による電動機の固定子について説明する。
本実施形態は、固定子の内周に配置される回転子が、図
１の例とは逆方向に回転する場合の例を示している。図
４は、本発明の第２の実施形態による電動機の固定子の
全体構成を示す正面図であり、図５は、本発明の第２の
実施形態による電動機の固定子における補助極の保持構
造を説明する要部正面図である。なお、図１及び図２と
同一符号は、同一部分を示している。

【００２３】図４に示すように、電動機の固定子は、ヨ
ーク１と、マグネット２と、補助極３と、ばね部材４と
によって構成されている。ヨーク１は、円筒形状であ
る。マグネット２と補助極３は、ヨーク１の内周面に配
置される。１個のマグネット２と１個の補助極３は、対
になって配置される。図示する例では、６対のマグネッ
ト２と補助極３とが用いられている。１対のマグネット
２と補助極３は、互いに隣接して配置される。１対のマ
グネット２と補助極３の両隣の対のマグネットと補助極
との間には、ばね部材４が配置されている。

【００２４】図２に示したように、ばね部材４は、ヨー
ク１の軸方向に長い形状を有しており、２箇所の穴４ａ
が形成されている。

【００２５】そして、図４に示すように、ばね部材４
は、ヨーク１から押し出し成形された凸部１ａを利用し
て、ばね部材４の穴４ａに、ヨーク１の押し出し成形凸
部１ａを挿入して、加締め固定することにより、ヨーク
１に固定できる。１対のマグネット２と補助極は、両隣
に配置されたばね部材によって押圧されることで、ヨー
ク１の内周面に保持される構造となっている。

【００２６】なお、図示の例では、固定子の内部に配置
される回転子は、図示に矢印Ｒ３方向に回転する場合、
回転方向側から、補助極３，マグネット２の順で配置さ
れる。

【００２７】次に、図５を用いて、本実施形態による電
動機の固定子における補助極の保持構造について説明す
る。図５は、本発明の第２の実施形態による電動機の固
定子における補助極の保持構造を説明する要部正面図で
ある。なお、図１及び図２と同一符号は、同一部分を示
している。

【００２８】補助極３及びマグネット２は、ばね部材４
によって、ヨーク１の内周面に保持されている。本実施
形態では、補助極３は、ヨーク１と接する側の両側に凸
部３ａ，３ｂが形成されている。凸部３ａ，３ｂは、ヨ
ーク１の軸方向に延在して、設けられている。一方、マ
グネット２は、ヨーク１と接する側であって、かつ、補
助極３と接する側に、凹部２ａが設けられている。マグ
ネット２の凹部２ａは、補助極３の凸部３ａと係合する
形状である。また、ばね部材４は、Ｕ字形状に曲げ成形
されているため、ヨーク１と接する側であって、かつ、
補助極３と接する側に、凹部４ｂを有している。そし
て、ばね部材４の凹部４ｂは、補助極３の凸部３ｂと係
合する形状である。

【００２９】電動機をスタータに用いる場合、電動機の
回転子は、一方向にのみ回転される。ここで、固定子の
内周側に配置された回転子が、矢印Ｒ３方向に回転する
場合、補助極３は、通電により発生する電機子磁束の磁
気通路となるため、電機子及びマグネット２の磁力によ
り、矢印Ｒ４方向の回転作用を受ける。補助極３が、矢
印Ｒ４方向の回転力を受けた場合、補助極３の凸部３ａ
は、マグネット２ａの凹部２ａと係合することにより、
回転力に抗して、保持されることになる。

【００３０】また、補助極３に設けられた凸部３ｂは、
ヨーク１との接触面積が大きくなる働きを有することに
なる。したがって、補助極３に矢印Ｒ４方向の回転力が
作用した場合、補助極３がヨーク１に押しつけられる面
積が大きくなり、補助極３の回転力に抗する力が大きく
なり、補助極３を保持することができる。

【００３１】以上のようにして、本実施形態において
は、補助極３がマグネット２と接する側のヨーク側に凸
部３ａを設け、マグネット２の凹部２ａと係合すること
により、補助極に回転力が作用した場合でも、補助極の
突出を効果的に防止して、信頼性の向上することができ
る。また、補助極３がばね部材４と接する側のヨーク側
に凸部３ｂを設け、ヨーク１との接触面積を大きくする
ことにより、補助極に回転力が作用した場合でも、補助
極の突出を効果的に防止して、さらに、信頼性の向上す
ることができる。以上のようにして、ばね部材の押し圧
に頼らず、補助極３の回転中心に対する回転規制を行う
ことができる。

【００３２】次に、図６を用いて、本発明の第３の実施
形態による電動機の固定子における補助極の保持構造に
ついて説明する。図６は、本発明の第３の実施形態によ
る電動機の固定子における補助極の保持構造を説明する
要部正面図である。なお、本実施形態による固定子の全
体構成は、図１に示したものと同様である。また、図１
及び図２と同一符号は、同一部分を示している。

【００３３】補助極３Ｂ及びマグネット２Ｂは、ばね部
材４Ｂによって、ヨーク１の内周面に保持されている。
本実施形態では、補助極３Ｂは、マグネット２Ｂと接す
る面の中央部に凸部３ｃが形成され、また、ばね部材４
Ｂと接する面の中央部に凸部３ｄが形成されている。凸
部３ｃ，３ｄは、円筒形のヨーク１の軸方向に延在し
て、設けられている。一方、マグネット２Ｂは、補助極
３Ｂと接する面に、補助極３Ｂに形成された凸部３ｃに
対応して、凹部２ｂが形成されている。マグネット２Ｂ
の凹部２ｂは、補助極３Ｂの凸部３ｃと係合する形状で
ある。また、ばね部材４Ｂは、補助極３Ｂと接する面
に、補助極３Ｂに形成された凸部３ｄに対応して、凹部
４ｃが形成されている。ばね部材４Ｂの凹部４ｃは、補
助極３Ｂの凸部３ｄと係合する形状である。

【００３４】電動機をスタータに用いる場合、電動機の
回転子は、一方向にのみ回転される。ここで、固定子の
内周側に配置された回転子が、矢印Ｒ１方向に回転する
場合、補助極３Ｂは、通電により発生する電機子磁束の
磁気通路となるため、電機子及びマグネット２Ｂの磁力
により、矢印Ｒ２方向の回転作用を受ける。補助極３Ｂ
が、矢印Ｒ２方向の回転力を受けた場合、補助極３Ｂの
凸部３ｃは、マグネット２Ｂの凹部２ｂと係合すること
により、回転力に抗して、保持されることになる。

【００３５】また、補助極３Ｂに設けられた凸部３ｄ
は、ばね部材４Ｂの凹部４ｃと係合するとともに、ばね
部材４Ｂのヨーク１との固定部の方に力が作用する。し
たがって、補助極３Ｂに矢印Ｒ２方向の回転力が作用し
た場合、補助極３Ｂへの作用力は、ばね部材４Ｂの自由
端ばね作用を有する部分だけでなく、ばね部材４Ｂの固
定端側に働くため、補助極３Ｂを保持することができ
る。

【００３６】なお、以上の説明では、補助極３Ｂに凸部
３ｃ，３ｄを設け、マグネット２Ｂ及びばね部材４Ｂに
凹部２ｂ，４ｃを設けているが、補助極３Ｂに凹部を設
け、マグネット２Ｂ及びばね部材４Ｂに凸部を設けた構
成とすると、補助極３Ｂの幅は、凹部によって狭くな
り、磁束の磁気通路の幅が狭くなるため、好ましくない
ものである。

【００３７】以上のようにして、本実施形態において
は、補助極に回転力が作用した場合でも、補助極の突出
を効果的に防止して、信頼性の向上することができる。
以上のようにして、ばね部材の押し圧に頼らず、補助極
３の回転中心に対する回転規制を行うことができる。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、補助極の突出を効果的
に防止して、電動機の固定子の信頼性を向上することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による電動機の固定子
の全体構成を示す正面図である。

【図２】本発明の第１の実施形態による電動機の固定子
に用いるばね部材４の平面図である。

【図３】本発明の第１の実施形態による電動機の固定子
における補助極の保持構造を説明する要部正面図であ
る。

【図４】本発明の第２の実施形態による電動機の固定子
の全体構成を示す正面図である。

【図５】本発明の第２の実施形態による電動機の固定子
における補助極の保持構造を説明する要部正面図であ
る。

【図６】本発明の第３の実施形態による電動機の固定子
における補助極の保持構造を説明する要部正面図であ
る。

【符号の説明】

１…ヨーク １ａ…凸部 ２，２Ｂ…マグネット ２ｂ，４ｃ…凹部 ３，３Ｂ…補助極 ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ…凸部 ４，４Ｂ…ばね部材 ４ａ…穴 ５ａ，５ｂ…空間部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 海老原 幸平 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式会 社日立カーエンジニアリング内 (72)発明者 藤原 慎 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式会 社日立カーエンジニアリング内 Ｆターム(参考） 5H622 CA02 CA10 PP04 PP07 PP10 PP12 PP15

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヨークと、このヨークの内周に配置された
   複数のマグネット及び補助極と、一対のマグネットと補
   助極とを押圧して上記ヨークに保持するばね部材とを有
   する電動機の固定子において、 上記補助極は、上記マグネットと接する側に形成された
   第１の凸部を備え、 上記マグネットは、この補助極の第１の凸部と係合する
   凹部を備えたことを特徴とする電動機の固定子。
2. 【請求項２】請求項１記載の電動機の固定子において、
   さらに、 上記補助極は、上記ばね部材と接する側に形成された第
   ２の凸部を備え、 上記ばね部材は、この補助極の第２の凸部と係合する凹
   部を備えたことを特徴とする電動機の固定子。
3. 【請求項３】請求項１記載の電動機の固定子において、 上記補助極の第１の凸部は、上記ヨークと接する側に形
   成されていることを特徴とする電動機の固定子。
4. 【請求項４】請求項１記載の電動機の固定子において、 上記補助極の第１の凸部は、上記マグネットと接する側
   の中央部に形成されていることを特徴とする電動機の固
   定子。
5. 【請求項５】請求項２記載の電動機の固定子において、 上記補助極の第２の凸部は、上記ヨークと接する側に形
   成されていることを特徴とする電動機の固定子。
6. 【請求項６】請求項２記載の電動機の固定子において、 上記補助極の第２の凸部は、上記ばね部材と接する側の
   中央部に形成されていることを特徴とする電動機の固定
   子。