JP2009195031A - 電動機の固定子及び電動機及び圧縮機及び送風機 - Google Patents

Abstract

【課題】金型で固定子鉄心板を複数列で打ち抜く場合に、材料取りが向上し、材料価格を低減できる電動機の固定子を提供することを目的とする。
【解決手段】この発明に係る電動機の固定子は、固定子鉄心板１０の外周部に三箇所の略直線状の切欠き５ａを設け、三箇所の切欠き５ａは隣合うもの同士が略直角に配置され、三箇所の切欠き５ａの中の中央の切欠き５ａに対向する対辺で、中央の切欠き５ａの略中心と固定子鉄心板１０の略中心を通る縦中心線の両側に、二箇所の略直線状の切欠き５ｂを設け、二箇所の切欠き５ｂは、固定子鉄心板１０の略中心とティースを通る直線に対して略直角に設けられ、固定子鉄心板１０の略１／２ピッチだけ互いにずらして固定子鉄心板１０を二列抜きする際に、一列目と二列目の固定子鉄心板１０は、切欠き５ｂが接する状態で打ち抜かれることを特徴とする。
【選択図】図７

Description

この発明は、電動機の固定子を構成する固定子鉄心に関するもので、特に積層されて固定子鉄心になる固定子鉄心板（フープ材から打ち抜いた電磁鋼板）を複数列で打ち抜く際の、材料取りを向上できる固定子鉄心板の形状に関する。また、その電動機の固定子を用いた電動機及び圧縮機及び送風機に関するものである。

従来、固定子鉄心コアバックの磁路を確保しつつ、良好な材料取りが可能な形状にすることで、高効率で低価格の単相電動機を得ることを目的として、複数枚の電磁鋼板が積層されて形成され、スロットが設けられた固定子鉄心と、前記スロット内部に施される主巻線及び補助巻線で構成される単相二極の分布巻線とを有する固定子と、この固定子の内周に空隙を介して配置された回転子とを備えた単相電動機において、固定子鉄心の外周部に五ヶ所以上の略直線形状の切欠きを有し、五ヶ所以上の切欠きのうちの四ヶ所の切欠きを含む直線で四角形を構成する単相電動機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−２３８５０７号広報

しかしながら、上記特許文献１に記載された固定子鉄心は、固定子鉄心の外周部に五ヶ所以上の略直線形状の切欠きを有し、五ヶ所以上の切欠きのうちの四ヶ所の切欠きを含む直線で四角形を形成するものであるが、このものは金型で固定子鉄心板を打ち抜く際に、一列で加工を行えば材料取りが向上するが、二列抜きや三列抜きとすると材料取りが向上しないという課題があった。詳細な説明は、後述する。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、金型で固定子鉄心板を複数列で打ち抜く場合に、材料取りが向上し、材料価格を低減できる電動機の固定子及び電動機及び圧縮機及び送風機を提供することを目的とする。

この発明に係る電動機の固定子は、スロットの間にティースが形成される固定子鉄心板を複数枚積層して構成される固定子鉄心を備える電動機の固定子において、
固定子鉄心板は、
外周部に三箇所の略直線状の第１の切欠きを設け、
三箇所の第１の切欠きは、隣合うもの同士が略直角に配置され、
三箇所の第１の切欠きの中の中央の第１の切欠きに対向する対辺で、中央の第１の切欠きの略中心と固定子鉄心板の略中心を通る縦中心線の両側に、二箇所の略直線状の第２の切欠きを設け、
二箇所の第２の切欠きは、固定子鉄心板の略中心とティースを通る直線に対して略直角に設けられ、
固定子鉄心板の略１／２ピッチだけ互いにずらして固定子鉄心板を二列抜きする際に、一列目と二列目の固定子鉄心板は、第２の切欠きが接する状態で打ち抜かれることを特徴とする。

この発明に係る電動機の固定子鉄心は、固定子鉄心板の略１／２ピッチだけ互いにずらして固定子鉄心板を二列抜きする際に、一列目と二列目の固定子鉄心板は、第２の切欠きが接する状態で打ち抜かれるので、材料取りが向上し、材料価格を低減できる。

実施の形態１．
図１乃至５は比較のために示す一般的な電動機の固定子鉄心板１を示す図で、図１は外形が円形状である打ち抜き後の固定子鉄心板１の平面図、図２は固定子鉄心板１を金型で打ち抜く時の状態を示す図、図３は外周部に四箇所の切欠き５を有する打ち抜き後の固定子鉄心板１の平面図、図４は図３の固定子鉄心板１を金型で打ち抜く時の状態を示す図、図５は図３の固定子鉄心板１を金型により二列で打ち抜く時の状態を示す図である。

図１乃至図４により、一般的な電動機の固定子鉄心板１について説明する。電動機の固定子鉄心は、所定の形状に打ち抜かれた厚さ０．１〜１．０ｍｍ程度の薄い固定子鉄心板１（電磁鋼板）を積層し、カシメ・溶接等により固定して製作される。

固定子鉄心板１は、例えば、図１に示すような外形が円形状のものや、図３に示すような外周に直線状の切欠き５を有するものがある。

図１に示す外形が円形状の固定子鉄心板１は、複数枚の固定子鉄心板１を積層した固定子鉄心の状態で絶縁体を介して巻線が内部に施されるスロット２（空間である）が、周方向に複数略等間隔に配置される。図１の例は、スロット２の数は１８個である。

隣接するスロット２の間を、磁束が通る磁路の一部を構成するティース８と呼ぶ。ティース８の周方向の幅は、径方向に略等しくなっている。従って、スロット２の周方向の幅は、内周から外周に向って徐々に大きくなる。

固定子鉄心板１は、略ドーナッツ状の形状である。内周部も外周部と同様、円形状になっている。但し、スロット２は、内周側が開口している。この開口している部分を、通常スロット開口部２ａ（又はスロットオープニング）と呼ぶ。スロット開口部２ａがあるため、固定子鉄心板１の内周は、不連続な円である。スロット開口部２ａは、スロット２内に巻線を納めるために必要である。巻線を納めるためには、スロット開口部２ａは広い方がよい。但し、スロット開口部２ａが広くなると、固定子と回転子との間に形成される空隙（実質的な）が大きくなる、或いは磁気回路が滑らかにならないという不具合が生じる。そのため、スロット開口部２ａは、巻線が可能な範囲で極力小さく設計される。

スロット２と固定子鉄心板１の外周部との間は、ティース８と同様、磁束の通る磁路の一部を構成するコアバック３である。コアバック３は、径方向の長さが周方向に略同一であり、磁束が均一に流れる略ドーナッツ状の形状である。

図２は、図１に示す固定子鉄心板１をフープ材４から打ち抜くときの状態を示している。固定子鉄心板１の外形が円形状であるため、フープ材４の幅は、固定子鉄心板１の外径よりも大きくする必要がある。また、フープ材４の長さも、固定子鉄心板１の一枚につき少なくとも固定子鉄心板１の外径と略同じ長さが必要となる。従って、材料取りにおいて無駄が多く、材料価格が高くなる。

図３に示す固定子鉄心板１は、外形が円形状のものが材料取りにおいて無駄が多くなる点を改善する一例である。図３に示すように、固定子鉄心板１は、外周部の四箇所に略等間隔（９０°）に直線状の切欠き５を備える。切欠き５の直線の長さが長くなる程、外形は小さくなるが、コアバック３の径方向の幅が短くなる。隣接する切欠き５の間は円弧になっている。ここを円弧部６とする。

図４に示すように、固定子鉄心板１の直線状の切欠き５をフープ材４の長手方向及びその直角方向に合わせて打ち抜くことにより、フープ材４の幅及び固定子鉄心板１の一枚に必要な長手方向の長さを図２の場合（外形が円形状の固定子鉄心板１）よりも短くできる。材料取りにおいて無駄が少なくなり、材料価格を低減できる。

しかしながら、図３の固定子鉄心板１（外周部の四箇所に略等間隔（９０°）に直線状の切欠き５を備える）は、例えば図５に示すように、二列で金型により打ち抜く場合に、以下の課題がある。

即ち、フープ材４の幅寸法を短くするため、二列目の固定子鉄心板１（図５で下側）は一列目の固定子鉄心板１（図５で上側）に対して、長手方向に固定子鉄心板１の略１／２ピッチ（対向する切欠き５間の距離の略１／２）だけずらして打ち抜かれる。

このとき、一列目の固定子鉄心板１と二列目の固定子鉄心板１とは、互いの円弧部６が接近する状態となる。仮に、この円弧部６が直線状であれば、円弧部６である場合に比べフープ材４の幅寸法を短縮が可能となる。

図６乃至図１７は実施の形態１を示す図で、図６は直線状の切欠き５（切欠き５ａ、切欠き５ｂ）を外周部の五箇所に有し、五箇所の切欠き５を含む直線で五角形を形成する固定子鉄心板１０の平面図、図７は図６の固定子鉄心板１０を金型により二列で打ち抜く時の状態を示す図、図８は変形例１の直線状の切欠き５（切欠き５ａ、切欠き５ｂ）を外周部の五箇所に有し、五箇所の切欠き５を含む直線で五角形を形成する固定子鉄心板１０の平面図、図９は図８の固定子鉄心板１０を金型により二列で打ち抜く時の状態を示す図、図１０は変形例２の直線状の切欠き５（切欠き５ａ、切欠き５ｂ）を外周部の五箇所に有し、五箇所の切欠き５を含む直線で五角形を形成する固定子鉄心板１０の平面図、図１１は図１０の固定子鉄心板１０を金型により二列で打ち抜く時の状態を示す図、図１２は変形例３の直線状の切欠き５（切欠き５ａ、切欠き５ｂ）を外周部の五箇所に有し、五箇所の切欠き５を含む直線で五角形を形成する固定子鉄心板１０の平面図、図１３は図１２の固定子鉄心板１０を金型により二列で打ち抜く時の状態を示す図、図１４は変形例４の直線状の切欠き５（切欠き５ａ、切欠き５ｂ）を外周部の五箇所に有し、五箇所の切欠き５を含む直線で五角形を形成する固定子鉄心板１０の平面図、図１５は図１４の固定子鉄心板１０を金型により二列で打ち抜く時の状態を示す図、図１６は変形例５の直線状の切欠き５（切欠き５ａ、切欠き５ｂ）を外周部の五箇所に有し、五箇所の切欠き５を含む直線で五角形を形成する固定子鉄心板１０の平面図、図１７は図１６の固定子鉄心板１０を金型により二列で打ち抜く時の状態を示す図である。

図６に示す固定子鉄心板１０の形状を説明する。外周部の切欠き５ａ、切欠き５ｂ以外は、図１の固定子鉄心板１と同様である。外周部の三箇所の切欠き５ａ（第１の切り欠き）は、隣接するもの同士が略９０°に配置される。三箇所の切欠き５ａは、互いに略垂直に配置される。そして、三箇所の切欠き５ａの中の中央の切欠き５ａ（図６で下側）は、その中心がティース８と対向している。他の二箇所の切欠き５ａ（図６で右側、左側）は、その中心がスロット２と対向している。

他の二箇所の切欠き５ａ（図６で右側、左側）の間で、中央の切欠き５ａ（図６で下側）が形成されていない固定子鉄心板１０の外周部（図６で上側）に、二箇所の切欠き５ｂが形成される。

別の言い方をすると、他の二箇所の切欠き５ａ（図６で右側、左側）の間で、中央の切欠き５ａ（図６で下側）の対辺を円弧部６とする。そしてこの円弧部６の両側に二箇所の切欠き５ｂ（第２の切欠き）が形成される。

図６で固定子鉄心板１０の縦中心線に対して右側の切欠き５ｂは、縦中心線と中心線が一致するティース８（図６の上側）を基準にすると、時計回りに３番目のティース８の中心線７に対して略直角に形成される。

図６で固定子鉄心板１０の縦中心線に対して左側の切欠き５ｂは、縦中心線と中心線が一致するティース８（図６の上側）を基準にすると、反時計回りに３番目のティース８の中心線７に対して略直角に形成される。

二箇所の切欠き５ｂの間（近い方）は、円弧部６になっている。

固定子鉄心板１０を金型により二列で打ち抜く場合、図７に示すように、一列目の固定子鉄心板１０は、図６の上下を反転させた向きになる。また、二列目の固定子鉄心板１０は、図６と同じ向きである。

フープ材４の幅寸法を短くするため、二列目の固定子鉄心板１（図７で下側）は一列目の固定子鉄心板１（図７で上側）に対して、長手方向に固定子鉄心板１の略１／２ピッチ（対向する切欠き５ａ間の距離の略１／２）だけずらして打ち抜かれる。

一列目の固定子鉄心板１０同士は、左右の切欠き５ａ（図７で右側、左側）が接するように打ち抜かれる。

一列目の固定子鉄心板１０と二列目の固定子鉄心板１０は、二箇所の切欠き５ｂが接近するように打ち抜かれる。

一列目の固定子鉄心板１０と二列目の固定子鉄心板１０は、直線状の切欠き５ｂが接するように打ち抜かれるので、円弧部６で接する場合に比べフープ材４の幅寸法を短縮が可能となる。

二箇所の直線状の切欠き５ｂは、固定子鉄心板１０の中心を通るティース８の中心線７に対して略直角に形成される。これにより、切欠き５ｂを配置する位置では最もコアバック３が広くなる。別の言い方をすると、二箇所の直線状の切欠き５ｂが固定子鉄心板１０の中心を通るスロット２の中心線（図示せず）に対して略直角に形成される場合に比べ、二箇所の直線状の切欠き５ｂを固定子鉄心板１０の中心を通るティース８の中心線７に対して略直角に形成すると、切欠き５ｂ部分でのコアバック３が広くなる。そのため、コアバック３部の磁束密度が低くなり、効率が向上する。また、磁束飽和の影響も小さくなるため、コアバック３の透磁率が均一に近くなり、磁束の流れが一定になり、音、振動の低減にも有効である。

図８は変形例１の直線状の切欠き５（切欠き５ａ、切欠き５ｂ）を外周部の五箇所に有し、五箇所の切欠き５を含む直線で五角形を形成する固定子鉄心板１０の平面図である。

図８で固定子鉄心板１０の縦中心線に対して右側の切欠き５ｂは、縦中心線と中心線が一致するティース８（図８の上側）を基準にすると、時計回りに２番目のティース８の中心線７に対して略直角に形成される。

図８で固定子鉄心板１０の縦中心線に対して左側の切欠き５ｂは、縦中心線と中心線が一致するティース８（図８の上側）を基準にすると、反時計回りに２番目のティース８の中心線７に対して略直角に形成される。

図９に示すように、図８に示す形状の固定子鉄心板１０も、一列目の固定子鉄心板１０と二列目の固定子鉄心板１０は、直線状の切欠き５ｂが接するように打ち抜かれるので、円弧部６で接する場合に比べフープ材４の幅寸法を短縮が可能となる。

また、図８に示す形状の固定子鉄心板１０の二箇所の直線状の切欠き５ｂは、固定子鉄心板１０の中心を通るティース８の中心線７に対して略直角に形成される。これにより、図６の固定子鉄心板１０と同様に、切欠き５ｂを配置する位置では最もコアバック３が広くなる。そのため、コアバック３部の磁束密度が低くなり、効率が向上する。また、磁束飽和の影響も小さくなるため、コアバック３の透磁率が均一に近くなり、磁束の流れが一定になり、音、振動の低減にも有効である。

図１０は変形例２の直線状の切欠き５（切欠き５ａ、切欠き５ｂ）を外周部の五箇所に有し、五箇所の切欠き５を含む直線で五角形を形成する固定子鉄心板１０の平面図である。

図１０に示す固定子鉄心板１０の形状を説明する。図６と同様に外周部の三箇所の切欠き５ａは、隣接するもの同士の間が略９０°に配置される。三箇所の切欠き５ａは、互いに略垂直に配置される。そして、三箇所の切欠き５ａの中の中央の切欠き５ａ（図１０で下側）は、その中心がスロット２と対向している。他の二箇所の切欠き５ａ（図６で右側、左側）は、その中心がティース８と対向している。

他の二箇所の切欠き５ａ（図１０で右側、左側）の間で、中央の切欠き５ａ（図１０で下側）の対辺に二箇所の切欠き５ｂが形成される。固定子鉄心板１０の縦中心線の両側に二箇所の切欠き５ｂが形成される。この場合は、二箇所の切欠き５ｂの間に円弧部６は存在しない。固定子鉄心板１０の縦中心線は、スロット２の中心線と一致する。

図１０で固定子鉄心板１０の縦中心線に対して右側の切欠き５ｂは、縦中心線と中心線が一致するスロット２の右側（時計回り）の最初のティース８の中心線７に対して略直角に形成される。

図１０で固定子鉄心板１０の縦中心線に対して左側の切欠き５ｂは、縦中心線と中心線が一致するスロット２の左側（反時計回り）の最初のティース８の中心線７に対して略直角に形成される。

図１１に示すように、図１０に示す形状の固定子鉄心板１０も、一列目の固定子鉄心板１０と二列目の固定子鉄心板１０は、直線状の切欠き５ｂが接するように打ち抜かれるので、円弧部６で接する場合に比べフープ材４の幅寸法を短縮が可能となる。

また、図１０に示す形状の固定子鉄心板１０の二箇所の直線状の切欠き５ｂは、固定子鉄心板１０の中心を通るティース８の中心線７に対して略直角に形成される。これにより、図６の固定子鉄心板１０と同様に、切欠き５ｂを配置する位置では最もコアバック３が広くなる。そのため、コアバック３部の磁束密度が低くなり、効率が向上する。また、磁束飽和の影響も小さくなるため、コアバック３の透磁率が均一に近くなり、磁束の流れが一定になり、音、振動の低減にも有効である。

図１２は変形例３の直線状の切欠き５（切欠き５ａ、切欠き５ｂ）を外周部の五箇所に有し、五箇所の切欠き５を含む直線で五角形を形成する固定子鉄心板１０の平面図である。

図１２で固定子鉄心板１０の縦中心線に対して右側の切欠き５ｂは、縦中心線と中心線が一致するスロット２の右側（時計回り）の２番目のティース８の中心線７に対して略直角に形成される。

図１２で固定子鉄心板１０の縦中心線に対して左側の切欠き５ｂは、縦中心線と中心線が一致するスロット２の左側（反時計回り）の２番目のティース８の中心線７に対して略直角に形成される。

図１３に示すように、図１２に示す形状の固定子鉄心板１０も、一列目の固定子鉄心板１０と二列目の固定子鉄心板１０は、直線状の切欠き５ｂが接するように打ち抜かれるので、円弧部６で接する場合に比べフープ材４の幅寸法を短縮が可能となる。

また、図１２に示す形状の固定子鉄心板１０の二箇所の直線状の切欠き５ｂは、固定子鉄心板１０の中心を通るティース８の中心線７に対して略直角に形成される。これにより、図６の固定子鉄心板１０と同様に、切欠き５ｂを配置する位置では最もコアバック３が広くなる。そのため、コアバック３部の磁束密度が低くなり、効率が向上する。また、磁束飽和の影響も小さくなるため、コアバック３の透磁率が均一に近くなり、磁束の流れが一定になり、音、振動の低減にも有効である。

二箇所の直線状の切欠き５ｂは、固定子鉄心板１０の中心を通るティース８の中心線７でなくても、固定子鉄心板１０の中心とティース８上を通る直線に略直角であれば同様の効果を奏する。

図１４は変形例４の直線状の切欠き５（切欠き５ａ、切欠き５ｂ）を外周部の五箇所に有し、五箇所の切欠き５を含む直線で五角形を形成する固定子鉄心板１０の平面図である。

図１４は図６の固定子鉄心板１０において、許される固定子鉄心板１０の中心とティース８上を通る直線の一方の限界線１７（縦中心線側）を示している。

図１５に示すように、図１４に示す形状の固定子鉄心板１０も、一列目の固定子鉄心板１０と二列目の固定子鉄心板１０は、直線状の切欠き５ｂが接するように打ち抜かれるので、円弧部６で接する場合に比べフープ材４の幅寸法を短縮が可能となる。

図１６は変形例５の直線状の切欠き５（切欠き５ａ、切欠き５ｂ）を外周部の五箇所に有し、五箇所の切欠き５を含む直線で五角形を形成する固定子鉄心板１０の平面図である。

図１６は図６の固定子鉄心板１０において、許される固定子鉄心板１０の中心とティース８上を通る直線の他方の限界線１８（反縦中心線側）を示している。

図１７に示すように、図１６に示す形状の固定子鉄心板１０も、一列目の固定子鉄心板１０と二列目の固定子鉄心板１０は、直線状の切欠き５ｂが接するように打ち抜かれるので、円弧部６で接する場合に比べフープ材４の幅寸法を短縮が可能となる。

このように、固定子鉄心板１０の中心とティース８上を通る直線の一方の限界線１７（縦中心線側）と、固定子鉄心板１０の中心とティース８上を通る直線の他方の限界線１８（反縦中心線側）との間の直線に対して、二箇所の直線状の切欠き５ｂが略直角であればよい。

また、固定子鉄心板１０の外周部形状は、最低でも材料の幅方向の端部と、金型により固定子鉄心板１０を電磁鋼板から打ち抜く際に隣り合う固定子鉄心板１０と接する部分（同じ列、及び列間）を直線形状とすればよい。そのため、少なくとも五カ所存在すればよい。但し、固定子鉄心板１０の外周部に五カ所以外に直線部（切欠き５）があっても構わない。

また、固定子鉄心板１０の外形を五角形状にすることにより、コアバック３の幅が分散され、磁束密度を緩和することが可能であり、モータ効率が向上する。

また、固定子鉄心板１０の外形が五角形状の固定子は巻線方法によらず使用可能である。巻線方式は、分布巻、集中巻などどのようなであっても同様の効果を奏する。

また、固定子鉄心板１０外周部の直線部（切欠き５ａ、切欠きｂ）とスロット２の間のコアバック３の径方向の幅は、外周部が円弧状の部分のコアバック３の径方向の幅より狭くなる。そのため、直線部（切欠き５ａ、切欠き５ｂ）に近い部分のスロット２を、外周部が円弧形状に近い場所に存在するスロット２形状よりも径方向に小さくする。それにより、固定子鉄心板１０外周部の直線部（切欠き５ａ、切欠き５ｂ）のコアバック３が広がる。従って、磁束密度を緩和することが可能であり、モータ効率を向上することができる。

また、固定子の外周部の形状を対称形状（縦中心線に対して）とすることにより、磁束の流れのバランスがよくなり、振動、騒音を低減することが可能である。

また、固定子鉄心板１０の形状は、二列以上の打ち抜きにおいても有効である。材料取りが向上し、材料コストの低減が可能である。

実施の形態２．
図１８は比較のために示す一般的な電動機の固定子鉄心板１を示す図で、図３の固定子鉄心板１を金型により三列で打ち抜く時の状態を示す図である。

生産台数の多い電動機や、小型の電動機では、固定子鉄心板１の打ち抜き時に、三列で電磁鋼板を打ち抜く方式もある。その場合、図１８に示すように、外形が四角形状であると、列間の隣り合う固定子鉄心板１が円弧部６で接する。そのため、材料取りが悪化する課題があった。

図１９、図２０は実施の形態２を示す図で、図１９は直線状の切欠き５（切欠き５ａ、切欠き５ｂ）を外周部の七箇所に有し、七箇所の切欠き５を含む直線で七角形を形成する固定子鉄心板２０の平面図、図２０は図１９の固定子鉄心板２０を金型により三列で打ち抜く時の状態を示す図である。

図１９に示す固定子鉄心板２０の形状を説明する。外周部の切欠き５ａ、切欠き５ｂ以外は、図１の固定子鉄心板１と同様である。外周部の三箇所の切欠き５ａ（第１の切欠き）は、隣接するもの同士の間が略９０°に配置される。三箇所の切欠き５ａは、互いに略垂直に配置される。そして、三箇所の切欠き５ａの中の中央の切欠き５ａ（図１９で下側）は、その中心がティース８と対向している。他の二箇所の切欠き５ａ（図１９で右側、左側）は、その中心がスロット２と対向している。

左側と中央の切欠き５ａ（図１９で右側、下側）の間及び中央と右側の切欠き５ａ（図１９で下側、右側）の間の、固定子鉄心板２０の外周部に、夫々切欠き５ｂ（第２の切欠き）が形成される。これらの切欠き５ｂは、ティース８の中心線７に対して略直角に形成される。

図１９で固定子鉄心板２０の縦中心線に対して右側の切欠き５ｂ（図１９で右下）は、縦中心線と中心線が一致するティース８（図１９の下側）を基準にすると、反時計回りに３番目のティース８の中心線７に対して略直角に形成される。

図１９で固定子鉄心板２０の縦中心線に対して左側の切欠き５ｂ（図１９で左下）は、縦中心線と中心線が一致するティース８（図１９の下側）を基準にすると、時計回りに３番目のティース８の中心線７に対して略直角に形成される。

また、他の二箇所の切欠き５ａ（図１９で右側、左側）の間で、中央の切欠き５ａ（図１９で下側）の対辺を円弧部６とする。そしてこの円弧部６の両側にさらに二箇所の切欠き５ｂ（第２の切欠き）が形成される。これらの切欠き５ｂは、ティース８の中心線７に対して略直角に形成される。

図１９で固定子鉄心板２０の縦中心線に対して右側の切欠き５ｂ（図１９の右上）は、縦中心線と中心線が一致するティース８（図１９の上側）を基準にすると、時計回りに３番目のティース８の中心線７に対して略直角に形成される。

図１９で固定子鉄心板２０の縦中心線に対して左側の切欠き５ｂ（図１９の左上）は、縦中心線と中心線が一致するティース８（図１９の上側）を基準にすると、反時計回りに３番目のティース８の中心線７に対して略直角に形成される。

固定子鉄心板２０を金型により三列で打ち抜く場合、図２０に示すように、一列目の固定子鉄心板２０は、図１９の上下を反転させた向きになる。また、二列目の固定子鉄心板２０は、図１９と同じ向きになる。さらに、三列目の固定子鉄心板２０も、図１９と同じ向きになる。

フープ材４の幅寸法を短くするため、二列目の固定子鉄心板１（図２０で中央）は一列目の固定子鉄心板１（図２０で上側）に対して、長手方向に固定子鉄心板１の略１／２ピッチ（対向する切欠き５ａ間の距離の略１／２）だけずらして打ち抜かれる。

また、三列目の固定子鉄心板１（図２０で下側）は二列目の固定子鉄心板１（図２０で中央）に対して、長手方向に固定子鉄心板１の略１／２ピッチ（対向する切欠き５ａ間の距離の略１／２）だけずらして打ち抜かれる。三列目の固定子鉄心板１と、一列目の固定子鉄心板１とは同じピッチである。

各列の固定子鉄心板２０同士は、左右の切欠き５ａ（図２０で右側、左側）が接するように打ち抜かれる。

一列目の固定子鉄心板２０と二列目の固定子鉄心板２０及び二列目の固定子鉄心板２０と三列目の固定子鉄心板２０は、二箇所の切欠き５ｂが接近するように打ち抜かれる。

一列目の固定子鉄心板２０と二列目の固定子鉄心板２０及び二列目の固定子鉄心板２０と三列目の固定子鉄心板２０は、直線状の切欠き５ｂが接するように打ち抜かれるので、円弧部６で接する場合に比べフープ材４の幅寸法を短縮が可能となる。

四箇所の直線状の切欠き５ｂは、固定子鉄心板２０の中心を通るティース８の中心線７に対して略直角に形成される。これにより、切欠き５ｂを配置する位置では最もコアバック３が広くなる。そのため、コアバック３部の磁束密度が低くなり、効率が向上する。また、磁束飽和の影響も小さくなるため、コアバック３の透磁率が均一に近くなり、磁束の流れが一定になり、音、振動の低減にも有効である。

図１９に示す固定子鉄心板２０の形状は、三列以上の打ち抜きにおいても有効である。材料取りが向上し、材料コストの低減が可能である。

また、固定子鉄心板２０の外周部形状は、最低でも材料（フープ材４）の幅方向の端部と、金型により固定子鉄心板２０を電磁鋼板から打ち抜く際に隣り合う固定子鉄心板２０とが接する部分を直線形状とすればよい。そのため、直線形状は少なくとも七カ所存在すればよい。しかし、固定子鉄心板２０の外周部の直線形状は、七カ所以上あっても有効である。

また、四箇所の直線状の切欠き５ｂは、固定子鉄心板２０の中心を通るティース８の中心線７に対して略直角に形成されるのが好ましい。但し、ティース８の中心線７以外でも、四箇所の直線状の切欠き５ｂが、固定子鉄心板２０の中心とティース８上を通る直線に対して略直角に形成される構成であれば、同様の効果を奏する。

また、固定子鉄心板２０の外形を七角形状（三箇所の直線状の切欠き５ａ及び四箇所の直線状の切欠き５ｂを含む直線で形成される）にすることにより、コアバック３の幅が分散され、磁束密度を緩和することが可能であり効率が向上する。

また、コアバック３の磁束密度分布が四角形状（四箇所の直線状の切欠き５を含む直線で形成される）に比べて均一であるため、磁束密度分布の乱れが少なくなり、騒音低減の効果もある。

また、固定子鉄心板２０の外形が七角形状の固定子は、巻線方法によらず使用可能である。分布巻、集中巻などどのような巻線方式であっても同様の効果を奏する。

また、固定子鉄心板２０の外周部の直線部（切欠き５ａ、切欠き５ｂ）とスロット２の間のコアバック３の幅は、固定子鉄心板２０の外周部が円弧状の部分のコアバック３の幅より狭くなる。そのため、直線部（切欠き５ａ、切欠き５ｂ）に近い部分のスロット２を、外周部が円弧形状に近い場所に存在するスロット２よりも小さくすることにより、固定子鉄心板２０の外周部の直線部（切欠き５ａ、切欠き５ｂ）のコアバック３が広がるため、コアバック３の磁束密度が小さくなる。それにより、モータ効率を向上することができる。

また、固定子鉄心板２０の形状を縦中心線に対して対称形状とすることにより、磁束の流れのバランスがよくなり、振動、騒音を低減することが可能である。

実施の形態３．
実施の形態１又は実施の形態２の固定子鉄心板１０又は固定子鉄心板２０を積層して固定子鉄心とし、これに巻線等を施して固定子を製作する。この固定子を電動機に用いることにより、高効率で安価な電動機を得ることができる。

さらに、回転子に焼結希土類磁石（高磁束密度な磁石）を使用することにより、電動機の小型化、高効率化が可能である。

また、この電動機を圧縮機、送風機に搭載することにより、高効率で安価な圧縮機、送風機が得られる。

比較のために示す一般的な電動機の固定子鉄心板１を示す図で、外形が円形状である打ち抜き後の固定子鉄心板１の平面図。 比較のために示す一般的な電動機の固定子鉄心板１を示す図で、固定子鉄心板１を金型で打ち抜く時の状態を示す図。 比較のために示す一般的な電動機の固定子鉄心板１を示す図で、外周部に四箇所の切欠き５を有する打ち抜き後の固定子鉄心板１の平面図。 比較のために示す一般的な電動機の固定子鉄心板１を示す図で、図３の固定子鉄心板１を金型で打ち抜く時の状態を示す図。 比較のために示す一般的な電動機の固定子鉄心板１を示す図で、図３の固定子鉄心板１を金型により二列で打ち抜く時の状態を示す図。 実施の形態１を示す図で、直線状の切欠き５（切欠き５ａ、切欠き５ｂ）を外周部の五箇所に有し、五箇所の切欠き５を含む直線で五角形を形成する固定子鉄心板１０の平面図。 実施の形態１を示す図で、図６の固定子鉄心板１０を金型により二列で打ち抜く時の状態を示す図。 実施の形態１を示す図で、変形例１の直線状の切欠き５（切欠き５ａ、切欠き５ｂ）を外周部の五箇所に有し、五箇所の切欠き５を含む直線で五角形を形成する固定子鉄心板１０の平面図。 実施の形態１を示す図で、図８の固定子鉄心板１０を金型により二列で打ち抜く時の状態を示す図。 実施の形態１を示す図で、変形例２の直線状の切欠き５（切欠き５ａ、切欠き５ｂ）を外周部の五箇所に有し、五箇所の切欠き５を含む直線で五角形を形成する固定子鉄心板１０の平面図。 実施の形態１を示す図で、図１０の固定子鉄心板１０を金型により二列で打ち抜く時の状態を示す図。 実施の形態１を示す図で、変形例３の直線状の切欠き５（切欠き５ａ、切欠き５ｂ）を外周部の五箇所に有し、五箇所の切欠き５を含む直線で五角形を形成する固定子鉄心板１０の平面図。 実施の形態１を示す図で、図１２の固定子鉄心板１０を金型により二列で打ち抜く時の状態を示す図。 実施の形態１を示す図で、変形例４の直線状の切欠き５（切欠き５ａ、切欠き５ｂ）を外周部の五箇所に有し、五箇所の切欠き５を含む直線で五角形を形成する固定子鉄心板１０の平面図。 実施の形態１を示す図で、図１４の固定子鉄心板１０を金型により二列で打ち抜く時の状態を示す図。 実施の形態１を示す図で、変形例５の直線状の切欠き５（切欠き５ａ、切欠き５ｂ）を外周部の五箇所に有し、五箇所の切欠き５を含む直線で五角形を形成する固定子鉄心板１０の平面図。 実施の形態１を示す図で、図１６の固定子鉄心板１０を金型により二列で打ち抜く時の状態を示す図。 比較のために示す一般的な電動機の固定子鉄心板１を示す図で、図３の固定子鉄心板１を金型により三列で打ち抜く時の状態を示す図。 実施の形態２を示す図で、直線状の切欠き５（切欠き５ａ、切欠き５ｂ）を外周部の七箇所に有し、七箇所の切欠き５を含む直線で七角形を形成する固定子鉄心板１０の平面図。 実施の形態２を示す図で、図１９の固定子鉄心板１０を金型により三列で打ち抜く時の状態を示す図。

符号の説明

１ 固定子鉄心板、２ スロット、２ａ スロット開口部、３ コアバック、４ フープ材、５ 切欠き、５ａ 切欠き、５ｂ 切欠き、６ 円弧部、７ 中心線、８ ティース、１０ 固定子鉄心板、１７ 限界線、１８ 限界線、２０ 固定子鉄心板。

Claims (14)

1. スロットの間にティースが形成される固定子鉄心板を複数枚積層して構成される固定子鉄心を備える電動機の固定子において、
   前記固定子鉄心板は、
   外周部に三箇所の略直線状の第１の切欠きを設け、
   前記三箇所の第１の切欠きは、隣合うもの同士が略直角に配置され、
   前記三箇所の第１の切欠きの中の中央の前記第１の切欠きに対向する対辺で、該中央の前記第１の切欠きの略中心と前記固定子鉄心板の略中心を通る縦中心線の両側に、二箇所の略直線状の第２の切欠きを設け、
   前記二箇所の第２の切欠きは、前記固定子鉄心板の略中心と前記ティースとを通る直線に対して略直角に設けられ、
   前記固定子鉄心板の略１／２ピッチだけ互いにずらして前記固定子鉄心板を二列抜きする際に、一列目と二列目の前記固定子鉄心板は、前記第２の切欠きが接する状態で打ち抜かれることを特徴とする電動機の固定子。
2. 前記二箇所の第２の切欠きは、前記固定子鉄心板の略中心を通る前記ティースの中心線に対して略直角に設けられることを特徴とする請求項１記載の電動機の固定子。
3. 前記三箇所の第１の切欠き及び前記二箇所の第２の切欠きの他に、前記固定子鉄心板の外周部に略直線状の切欠きを設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電動機の固定子。
4. スロットの間にティースが形成される固定子鉄心板を複数枚積層して構成される固定子鉄心を備える電動機の固定子において、
   前記固定子鉄心板は、
   外周部に三箇所の略直線状の第１の切欠きを設け、
   前記三箇所の第１の切欠きは、隣合うもの同士が略直角に配置され、
   前記三箇所の第１の切欠きの中の中央の前記第１の切欠きと他の前記第１の切欠きの一方及び他方との間に二箇所の略直線状の第２の切欠きを設け、
   前記三箇所の第１の切欠きの中の中央の前記第１の切欠きに対向する対辺で、該中央の前記第１の切欠きの略中心と前記固定子鉄心板の略中心を通る縦中心線の両側に、さらに二箇所の略直線状の第２の切欠きを設け、
   前記固定子鉄心板の略１／２ピッチだけ互いにずらして前記固定子鉄心板を複数列抜きする際に、列間で隣合う前記固定子鉄心板は、前記第２の切欠きが接する状態で打ち抜かれることを特徴とする電動機の固定子。
5. 前記四箇所の第２の切欠きは、前記固定子鉄心板の略中心と前記ティースを通る直線に対して略直角に設けられることを特徴とする請求項４記載の電動機の固定子。
6. 前記四箇所の第２の切欠きは、前記固定子鉄心板の略中心を通る前記ティースの中心線に対して略直角に設けられることを特徴とする請求項５記載の電動機の固定子。
7. 前記固定子鉄心板の外周部は、前記第１の切欠き又は前記第２の切欠きを除く部分は円弧部であり、前記第１の切欠き又は前記第２の切欠きに近い前記スロットを、前記円弧部に近い前記スロットよりも径方向に小さくすることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の電動機の固定子。
8. 前記固定子鉄心のスロットに巻線が施され、前記巻線の巻線方式を集中巻又は分布巻としたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の電動機の固定子。
9. 前記中央の前記第１の切欠きの略中心と前記固定子鉄心板の略中心を通る縦中心線に対して、前記固定子鉄心板は対称であることを特徴とする請求項１乃至８記載の電動機の固定子。
10. 前記固定子鉄心は、前記固定子鉄心板をカシメにより固定することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の電動機の固定子。
11. 請求項１乃至１０いずれかに記載の電動機の固定子を備えたことを特徴とする電動機。
12. 焼結希土類磁石を使用した回転子とを備えたことを特徴とする請求項１１記載の電動機。
13. 請求項１１又は請求項１２記載の電動機を備えたことを特徴とする圧縮機。
14. 請求項１１又は請求項１２記載の電動機を備えたことを特徴とする送風機。

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