JP2011244689A - 電動機及び分割固定子鉄心の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】歯部を単位とする分割固定子鉄心の打ち抜き時の、一層の材料歩留まりの向上を目的とする。
【解決手段】略Ｔ字状の形状を有する分割固定子鉄心を複数環状に接続して形成した固定子鉄心を備えた電動機であって、前記分割固定子鉄心は、前記固定子鉄心の周方向の磁路を形成するヨーク部と、このヨーク部の内周部から前記固定子鉄心の径方向にのびるとともに、先端部に周方向両端に突出した突起部が設けられた磁極ティースとを有し、前記磁極ティースは、該磁極ティースの側面部に切欠き部を備えたことを特徴とする。
【選択図】図３０

Description

この発明は、電動機の分割固定子鉄心の製造方法及び電動機に関する。さらに詳しくは、電磁鋼板を磁極ティースを単位として分割して打抜き、それらを環状に形成する固定子鉄心において、磁極ティースを単位とする分割固定子鉄心打ち抜き時の歩留まり改善に関する。

材料歩留まりを向上し、作業性のよいＤＣブラシレスモータ用固定子鉄心を提供することを目的とし、歯部を単位とした固定子鉄心を直線状に配置して歯部と歯部の間隔を広くして、その間に線対称に配列した固定子鉄心の歯部をいれて、空間部分を少なくして材料歩留まりを向上させた。また、部組作業の作業性を向上させるため、分割した固定子鉄心のヨーク部の隣接する部分に円弧を形成し、歯部側に真円形成となるように切込みをいれ且つ、積層方向に凹凸を設けて連結することにより、更に、固定子鉄心単位の部組を複数個丸ピンにより固定子鉄心部組の作業性を向上させたＤＣブラシレスモータ用固定子鉄心が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−３２０３５１号公報（第５−７頁、第１図） 特開２００６−２８８０９６号公報 特開２００４−２４８４７１号公報

上記特許文献１は、歯部を単位とした固定子鉄心を直線状に配置して歯部と歯部の間隔を広くして、その間に線対称に配列した固定子鉄心の歯部をいれて、空間部分を少なくして材料歩留まりを向上させているが、更なる材料歩留まりの向上が要望されている。

この発明は、上記のよう課題を解決するためになされたもので、歯部を単位とする分割固定子鉄心の打ち抜き時の、一層の材料歩留まりの向上を目的とする。

この発明に係る電動機は、
略Ｔ字状の形状を有する分割固定子鉄心を複数環状に接続して形成した固定子鉄心を備えた電動機であって、
前記分割固定子鉄心は、前記固定子鉄心の周方向の磁路を形成するヨーク部と、このヨーク部の内周部から前記固定子鉄心の径方向にのびるとともに、先端部に周方向両端に突出した突起部が設けられた磁極ティースとを有し、
前記磁極ティースは、該磁極ティースの側面部に切欠き部を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、分割固定子鉄心の打ち抜き時の材料歩留まりの向上が図れる。

比較のために示す一般的な例を示す図で、分割固定子鉄心１０１の平面図。 比較のために示す一般的な例を示す図で、フープ材１０５から分割固定子鉄心１０１を打ち抜くときの配置を示す図。 比較のために示す一般的な例を示す図で、固定子鉄心１１０の平面図。 実施の形態１を示す図で、分割固定子鉄心１の平面図。 実施の形態１を示す図で、フープ材５から分割固定子鉄心１を打ち抜くときの配置を示す図。 実施の形態１を示す図で、固定子鉄心１０の平面図。 実施の形態１を示す図で、電動機４０の平面図。 実施の形態１を示す図で、変形例の分割固定子鉄心１の平面図。 実施の形態１を示す図で、フープ材５から分割固定子鉄心１を打ち抜くときの別の配置を示す図。 実施の形態２を示す図で、磁極ティース２と磁極ティース２との間に互いの磁極ティース２が向き合って入るように配置される二つの分割固定子鉄心１の平面図。 実施の形態２を示す図で、フープ材５から分割固定子鉄心１を打ち抜くときの配置を示す図。 実施の形態２を示す図で、磁極ティース２と磁極ティース２との間に互いの磁極ティース２が向き合って入るように配置される二つの変形例の分割固定子鉄心１の平面図。 実施の形態２を示す図で、フープ材５から変形例の分割固定子鉄心１を打ち抜くときの配置を示す図。 実施の形態３を示す図で、分割固定子鉄心１の平面図。 実施の形態３を示す図で、フープ材５から分割固定子鉄心１を打ち抜くときの配置を示す図。 実施の形態３を示す図で、分割固定子鉄心１に絶縁部材１４を介して巻線１１を施した状態を示す図。 実施の形態３を示す図で、変形例の分割固定子鉄心１の平面図。 実施の形態３を示す図で、フープ材５から変形例の分割固定子鉄心１を打ち抜くときの配置を示す図。 実施の形態３を示す図で、変形例の分割固定子鉄心１に絶縁部材１４を介して巻線１１を施した状態を示す図。 実施の形態４を示す図で、分割固定子鉄心１の平面図。 実施の形態４を示す図で、フープ材５から分割固定子鉄心１を打ち抜くときの配置を示す図。 実施の形態４を示す図で、固定子鉄心１０の平面図。 実施の形態４を示す図で、変形例１の分割固定子鉄心１の平面図。 実施の形態４を示す図で、フープ材５から変形例１の分割固定子鉄心１を打ち抜くときの配置を示す図。 実施の形態４を示す図で、固定子鉄心１０の平面図。 実施の形態４を示す図で、変形例２の分割固定子鉄心１の平面図。 実施の形態４を示す図で、フープ材５から変形例２の分割固定子鉄心１を打ち抜くときの配置を示す図。 一般的な分割固定子鉄心１０１をフープ材１０５から打ち抜くときの配置を示す図。 実施の形態５を示す図で、分割固定子鉄心１の平面図。 実施の形態５を示す図で、フープ材５から分割固定子鉄心１を打ち抜くときの配置を示す図。 実施の形態５を示す図で、変形例のフープ材５から分割固定子鉄心１を打ち抜くときの配置を示す図。 実施の形態６を示す図で、分割固定子鉄心１の平面図。 実施の形態６を示す図で、フープ材５から分割固定子鉄心１を打ち抜くときの配置を示す図。 実施の形態６を示す図で、変形例の分割固定子鉄心１の平面図。 実施の形態６を示す図で、フープ材５から変形例の分割固定子鉄心１を打ち抜くときの配置を示す図。

実施の形態１．
図１乃至図３は比較のために示す一般的な例を示す図で、図１は分割固定子鉄心１０１の平面図、図２はフープ材１０５から分割固定子鉄心１０１を打ち抜くときの配置を示す図、図３は固定子鉄心１１０の平面図である。

図１により一般的な分割固定子鉄心１０１の構成を説明する。分割固定子鉄心１０１は、全体形状が略Ｔ字状である。磁極ティース１０２は、先端部１０２ａ（図１で下側）の両側が左右に広がる傘状であり、先端部１０２ａのヨーク部１０３と反対側の端部は円弧になっている。ヨーク部１０３は、磁極ティース１０２に連結し、磁極ティース１０２と反対側の端部（外周）が円弧になっている。磁極ティース１０２は、ヨーク部１０３の内周部から固定子鉄心の径方向にのびるとともに、先端部１０２ａに周方向両端に突出した突起部が設けられる。そして、その外周の円弧の一部に、蟻溝１０４が形成されている。さらに、ヨーク部１０３の磁極ティース１０２側の端部は、磁極ティース１０２と略直角になっている。

図１の分割固定子鉄心１０１は、例えば、図２に示すように、フープ材１０５（厚さが０．１〜０．７ｍｍ程度の帯状の電磁鋼板）から、二列抜きで打ち抜かれる。このとき、二列の分割固定子鉄心１０１が、一の列の互いに隣接する磁極ティース１０２の間に他の列の磁極ティース１０２が向き合って入るように配置される。このようにすることにより、材料歩留まりの改善を図っている。尚、図２のフープ材１０５の幅をＬ０、各列の分割固定子鉄心１０１の配列ピッチをＷ０とする。

図１の分割固定子鉄心１０１を、複数個組み合わせて、例えば、図３に示すような固定子鉄心１１０を製作する。図３の例は、９個の分割固定子鉄心１０１を用いている。

隣接する分割固定子鉄心１０１の連結方法には、以下に示すものがある。但し、これらは公知のものであるから、説明は省略する。
（１）嵌合部の圧入。
（２）溶接。
（３）ジョイントラップ方式。
（４）薄肉連結部で打ち抜き時から連結する方式。

図３に示すように、隣接する分割固定子鉄心１０１の間には、スロット１０６（空間）が形成される。スロット１０６には、巻線（コイル）が収納される。また、スロット１０６は、内周側に開口するスロット開口部１０６ａを有する。

図４乃至図９は実施の形態１を示す図で、図４は分割固定子鉄心１の平面図、図５はフープ材５から分割固定子鉄心１を打ち抜くときの配置を示す図、図６は固定子鉄心１０の平面図、図７は電動機４０の平面図、図８は変形例の分割固定子鉄心１の平面図、図９はフープ材５から分割固定子鉄心１を打ち抜くときの別の配置を示す図である。

図４により、実施の形態１における分割固定子鉄心１の一例を説明する。分割固定子鉄心１は、全体形状が略Ｔ字状である。磁極ティース２は、先端部２ａ（図４で下側）の両側が左右に広がる傘状であり、先端部２ａのヨーク部３と反対側の端部（固定子鉄心１０における内周面）は円弧になっている。ヨーク部３は、磁極ティース２に連結し、磁極ティース２と反対側の外周部３ａ（固定子鉄心１０における外周面）が円弧になっている。磁極ティース２は、ヨーク部３の内周部から固定子鉄心の径方向にのびるとともに、先端部２ａに周方向両端に突出した突起部が設けられる。そして、その外周の円弧の一部に、蟻溝４が形成されている。さらに、ヨーク部３の磁極ティース２側の内周部３ｂ（固定子鉄心１０でスロット６を形成する部分）に、例えば、略三角形状の第１の切欠き部７を設けている。

略三角形状の第１の切欠き部７は、ヨーク部３の磁気特性に影響を及ぼさない程度の大きさとしている。具体的には、ヨーク部３の周方向端部における外周部３ａと内周部３ｂとの距離をａとし、蟻溝４と第１の切欠き部７との最短距離をｂとしたとき、ａ＜ｂとなるようにするのが好ましい。

図５により、第１の切欠き部７を設けることにより得られる効果を説明する。図４の分割固定子鉄心１は、例えば、図５に示すように、フープ材５（厚さが０．１〜０．７ｍｍ程度の帯状の電磁鋼板）から、二列抜きで打ち抜かれる。このとき、二列の分割固定子鉄心１は、一の列の互いに隣接する磁極ティース２の間に他の列の磁極ティース２が向き合って入るように配置される。このようにすることにより、電磁鋼板の材料歩留まりの改善を図ることができる。そして、図４の分割固定子鉄心１は、ヨーク部３の内周部３ｂに、略三角形状の第１の切欠き部７を設けているので、一の列の第１の切欠き部７近傍に他の列の磁極ティース２の先端部２ａの突起部が配置されて打ち抜くことができる。尚、第１の切欠き部７と突起部との間の距離は、打ち抜きに必要な打ち抜き代と同程度とする。それにより、打ち抜き性を確保しつつ、材料歩留まりの改善を図ることができる。

そのため、図５のフープ材５の幅Ｌ１を、一般的な分割固定子鉄心１０１のフープ材１０５の幅Ｌ０（図２）よりも小さくできる。この場合、打ち抜きに必要な打ち抜き代は一定とする。このようにして、さらに材料歩留まりの改善が図れる。

図４の分割固定子鉄心１を、複数個組み合わせて、例えば、図６に示すような固定子鉄心１０を製作する。図６の例は、９個の分割固定子鉄心１を用いている。

隣接する分割固定子鉄心１の連結方法は、既に説明した一般的な固定子鉄心１１０と同じである。

固定子鉄心１０のスロット６は、一般的な固定子鉄心１１０のスロット１０６に比べて二箇所の第１の切欠き部７の分面積が大きくなる。従って、スロット６に収まる巻線の銅量が増加し、銅損が低減する。そのため、電動機の効率が改善される。

図７により、本実施の形態の固定子鉄心１０を用いる電動機４０の構成を説明する。

電動機４０は、固定子２０と回転子３０とを備えるブラシレスＤＣモータである。

固定子２０は、図６の固定子鉄心１０に集中巻方式（磁極ティース２に巻きつける方式）の巻線１１が絶縁部材（図示せず）を介して施される。巻線１１は、ブラシレスＤＣモータの場合、例えば、３相Ｙ結線である。

固定子２０の内側に回転子３０が収納される。固定子２０と回転子３０との間に、０．３〜１ｍｍ程度の空隙１２が存在する。

回転子３０は、所定の形状に打ち抜いた電磁鋼板を積層し、外周の近傍に永久磁石１３を備える。図７の回転子３０は、永久磁石１３を６個使用する６極の回転子３０である。６個の永久磁石１３は、Ｎ極とＳ極とが交互になるように着磁される。永久磁石１３には、例えばネオジウム、鉄、ボロンを主成分とする希土類永久磁石が使用される。

固定子２０の外周面に形成されている蟻溝４は、固定子２０の製造工程において利用される。また、圧縮機、送風機等に電動機４０が組み込まれる場合、蟻溝４は、流体（冷媒、空気等）の通路となる。

図８は変形例の分割固定子鉄心１を示す図である。図８に示すように、第１の切欠き部７は円弧状でもよい。また、三角、円弧以外の形状でもよい。図８の変形例の分割固定子鉄心１の場合も、ヨーク部３の周方向端部における外周部３ａと内周部３ｂとの距離をａとし、蟻溝４と第１の切欠き部７との最短距離をｂとしたとき、ａ＜ｂとなるようにするのが好ましい。

また、図９は分割固定子鉄心１が薄肉連結部８で連結されている場合の、フープ材５から分割固定子鉄心１を打ち抜くときの配置を示している。このように、分割固定子鉄心１が薄肉連結部８で連結されている場合でも、図５と同様に一の列の第１の切欠き部７近傍に他の列の磁極ティース２の先端部２ａの突起部が配置されて打ち抜くことができる。そのため、図９のフープ材５の幅Ｌ１を、一般的な分割固定子鉄心１０１のフープ材１０５の幅Ｌ０（図２）よりも小さくできる。この場合も、打ち抜きに必要な打ち抜き代は一定とする。このようにして、さらに材料歩留まりの改善が図れる。

以上のように、この実施の形態によれば、分割固定子鉄心１の打ち抜き時に、二列の分割固定子鉄心１は、一の列の互いに隣接する磁極ティース２の間に他の列の磁極ティース２が向き合って入るように配置されることにより、電磁鋼板の材料歩留まりの改善を図ることができる。

また、第１の切欠き部７と突起部との間の距離は、打ち抜きに必要な打ち抜き代と同程度とすることにより、打ち抜き性を確保しつつ、材料歩留まりの改善を図ることができる。

また、打ち抜きに必要な打ち抜き代は一定とすることにより、さらに材料歩留まりの改善が図れる。

また、固定子鉄心１０のスロット６は、一般的な固定子鉄心１１０のスロット１０６に比べて二箇所の第１の切欠き部７の分面積が大きくなるため、スロット６に収まる巻線の銅量が増加し、銅損が低減する。そのため、電動機の効率が改善される。

また、分割固定子鉄心１が薄肉連結部８で連結されている場合でも、一の列の第１の切欠き部７近傍に他の列の磁極ティース２の先端部２ａの突起部が配置されて打ち抜くことができるため、フープ材５の幅Ｌ１を、一般的な分割固定子鉄心１０１のフープ材１０５の幅Ｌ０よりも小さくでき、材料歩留まりの改善が図れる。

実施の形態２．
図１０乃至図１３は実施の形態２を示す図で、図１０は磁極ティース２と磁極ティース２との間に互いの磁極ティース２が向き合って入るように配置される二つの分割固定子鉄心１の平面図、図１１はフープ材５から分割固定子鉄心１を打ち抜くときの配置を示す図、図１２は磁極ティース２と磁極ティース２との間に互いの磁極ティース２が向き合って入るように配置される二つの変形例の分割固定子鉄心１の平面図、図１３はフープ材５から変形例の分割固定子鉄心１を打ち抜くときの配置を示す図である。

図１０に示すように、分割固定子鉄心１の略三角形状の第１の切欠き部７が、円弧部７ａと直線部７ｂとで形成されている。直線部７ｂは磁極ティース２に接続し、円弧部７ａは、ヨーク部３の左右方向（固定子鉄心１０では周方向）端部に接続する。

円弧部７ａは、向き合う他の分割固定子鉄心１の先端部２ａが形成する円と同心円となる。円弧部７ａの半径をＲ１、向き合う他の分割固定子鉄心１の先端部２ａの円の半径Ｒ２とする。一定の打ち抜き代ｄを確保するために、Ｒ２−Ｒ１≒ｄとする。Ｒ２−Ｒ１≒ｄとすることにより、一定の打ち抜き代ｄを確保することができる。

図１１は、図１０に示す分割固定子鉄心１を打ち抜くときの状態を示している。一列目と二列目との分割固定子鉄心１間のフープ材５の幅方向（図１１では上下方向）の距離（打ち抜き代ｄ）は、一定である。

図５と図１１とを比較した場合、打ち抜き代の最小値が同じとすると（フープ材５の幅Ｌ１が同じ）、図１１の分割固定子鉄心１は図５の分割固定子鉄心１よりも、ヨーク部３の径方向寸法（円弧部７ａにおける）が大きくなる。フープ材５の幅Ｌ１が同じでも、僅かではあるが捨てる部分が少なくなる。

また、図１２に示すように、分割固定子鉄心１の第１の切欠き部７を台形状に形成し、その第１の切欠き部７に向き合う他の分割固定子鉄心１の磁極ティース２の先端部２ａの左右端部（固定子鉄心１０では周方向端部）も、第１の切欠き部７と同様の台形状にする。そして、打ち抜き代ｄを一定に保つ。

図１３は、図１２に示す分割固定子鉄心１を打ち抜くときの状態を示している。一列目と二列目との分割固定子鉄心１間のフープ材５の幅方向（図１３では上下方向）及び打ち抜き方向（図１３では左右方向）の打ち抜き代ｄは、一定である。このようにしても、図１１と同様の効果を奏する。

以上のように、この実施の形態によれば、円弧部７ａは、向き合う他の分割固定子鉄心１の先端部２ａが形成する円と同心円となり、円弧部７ａの半径をＲ１、向き合う他の分割固定子鉄心１の先端部２ａの円の半径Ｒ２とするとき、Ｒ２−Ｒ１≒ｄとすることにより、一定の打ち抜き代ｄを確保することができる。

また、円弧部７ａは、向き合う他の分割固定子鉄心１の先端部２ａが形成する円と同心円とすることにより、実施の形態１に比べ、フープ材５の幅Ｌ１が同じでも、僅かではあるが捨てる部分が少なくなる。

また、分割固定子鉄心１の第１の切欠き部７を台形状に形成し、その第１の切欠き部７に向き合う他の分割固定子鉄心１の磁極ティース２の先端部２ａの左右端部も、第１の切欠き部７と同様の台形状にすることにより、円弧部７ａが向き合う他の分割固定子鉄心１の先端部２ａが形成する円と同心円のときと、同様の効果を奏する。

実施の形態３．
図１４乃至図１９は実施の形態３を示す図で、図１４は分割固定子鉄心１の平面図、図１５はフープ材５から分割固定子鉄心１を打ち抜くときの配置を示す図、図１６は分割固定子鉄心１に絶縁部材１４を介して巻線１１を施した状態を示す図、図１７は変形例の分割固定子鉄心１の平面図、図１８はフープ材５から変形例の分割固定子鉄心１を打ち抜くときの配置を示す図、図１９は変形例の分割固定子鉄心１に絶縁部材１４を介して巻線１１を施した状態を示す図である。

分割固定子鉄心１に巻線１１を施す場合、巻線１１と分割固定子鉄心１との間の絶縁を行うために絶縁部材１４（インシュレータ）を使用する。この場合、分割固定子鉄心１に第１の切欠き部７があると絶縁部材１４の取り付けが不安定になる（位置が決まりにくい）。

そこで、図１４に示すように、第１の切欠き部７の磁極ティース２側に、磁極ティース２と直角をなす、絶縁部材１４の位置を決めるための位置決め用突起１５を設ける。位置決め用突起１５は、磁極ティース２の両側に設けられる。位置決め用突起１５を設けることにより、絶縁部材１４の取り付けが不安定になることを抑制できる。

図１４の場合も、略三角形状の第１の切欠き部７は、ヨーク部３の磁気特性に影響を及ぼさない程度の大きさとしている。具体的には、ヨーク部３の周方向端部における外周部３ａと内周部３ｂとの距離をａとし、蟻溝４と第１の切欠き部７との最短距離をｂとしたとき、ａ＜ｂとなるようにするのが好ましい。

図１４の分割固定子鉄心１は、例えば、図１５に示すように、フープ材５（厚さが０．１〜０．７ｍｍ程度の帯状の電磁鋼板）から、二列抜きで打ち抜かれる。このとき、二列の分割固定子鉄心１は、磁極ティース２と磁極ティース２との間に互いの磁極ティース２が向き合って入るように配置される。このようにすることにより、材料歩留まりの改善を図る。そして、図１４の分割固定子鉄心１は、ヨーク部３の内周部３ｂに、略三角形状の第１の切欠き部７を設けているので、一の列の第１の切欠き部７近傍に他の列の磁極ティース２の先端部２ａの突起部が配置されて打ち抜くことができる。

そのため、この場合も、図１５のフープ材５の幅Ｌ１を、一般的な分割固定子鉄心１０１のフープ材１０５の幅Ｌ０（図２）よりも小さくできる。この場合、打ち抜きに必要な打ち抜き代は一定とする。このようにして、位置決め用突起１５を設けても、実施の形態１、２と同様に、材料歩留まりの改善が図れる。

図１６に示すように、絶縁部材１４は、位置決め用突起１５と磁極ティース２とがなす直角部分にピッタリ収まる。そのため、絶縁部材１４は安定した位置決めがなされる。絶縁部材１４の取り付けが容易になる。

また、このように構成した場合、絶縁部材１４とヨーク部３との間に隙間１７ができるので、巻線１１の放熱性を改善することができる。さらに、図１６に示す分割固定子鉄心１を用いる電動機４０を圧縮機に搭載すると、隙間１７を冷媒が通る風穴として用いることができるので、冷媒により電動機４０が冷却され、電動機４０の効率が改善される。

図１７乃至図１９により変形例の分割固定子鉄心１を説明する。図１７に示す変形例の分割固定子鉄心１は、絶縁部材１４用の位置決め用突起１６が、ヨーク部３の磁極ティース２側の内周部３ｂ（固定子鉄心１０でスロット６を形成する部分）の左右端部（固定子鉄心１０では、周方向）に形成されている。

図１７に示す変形例の分割固定子鉄心１も、図１８に示すように、フープ材５の幅Ｌ１を、一般的な分割固定子鉄心１０１のフープ材１０５の幅Ｌ０（図２）よりも小さくできる。位置決め用突起１６を設けても、実施の形態１、２と同様に、材料歩留まりの改善が図れる。

図１９に示すように、絶縁部材１４は、位置決め用突起１６で位置決めがなされるため、絶縁部材１４の取り付けが容易になる。

また、図１６の場合と同様に、絶縁部材１４とヨーク部３との間に隙間１７ができるので、巻線１１の放熱性を改善することができる。さらに、図１９に示す分割固定子鉄心１を用いる電動機４０を圧縮機に搭載すると、隙間１７を冷媒が通る風穴として用いることができるので、冷媒により電動機４０が冷却され、電動機４０の効率が改善される。

以上のように、この実施の形態によれば、第１の切欠き部７の磁極ティース２側に、磁極ティース２と直角をなす、絶縁部材１４の位置を決めるための位置決め用突起１５を磁極ティース２の両側に設けることにより、絶縁部材１４は位置決め用突起１５と磁極ティース２とがなす直角部分にピッタリ収まるため、絶縁部材１４は安定した位置決めがなされ、絶縁部材１４の取り付けが容易になる。

また、絶縁部材１４とヨーク部３との間に隙間１７ができるので、巻線１１の放熱性を改善することができる。さらに、この分割固定子鉄心１を用いる電動機４０を圧縮機に搭載すると、隙間１７を冷媒が通る風穴として用いることができるので、冷媒により電動機４０が冷却され、電動機４０の効率が改善される。

また、絶縁部材１４用の位置決め用突起１６を、ヨーク部３の磁極ティース２側の内周部３ｂの左右端部に形成することでも、位置決め用突起１６で絶縁部材１４が位置決めがなされるため、絶縁部材１４の取り付けが容易になる。

実施の形態４．
図２０乃至図２７は実施の形態４を示す図で、図２０は分割固定子鉄心１の平面図、図２１はフープ材５から分割固定子鉄心１を打ち抜くときの配置を示す図、図２２は固定子鉄心１０の平面図、図２３は変形例１の分割固定子鉄心１の平面図、図２４はフープ材５から変形例１の分割固定子鉄心１を打ち抜くときの配置を示す図、図２５は固定子鉄心１０の平面図、図２６は変形例２の分割固定子鉄心１の平面図、図２７はフープ材５から変形例２の分割固定子鉄心１を打ち抜くときの配置を示す図である。

図２０に示す分割固定子鉄心１は、ヨーク部３の外周部３ａ（固定子鉄心１０における外周面）に、第２の切欠き部２７を設けている。この第２の切欠き部２７は、フープ材５の幅方向の端部に合わせてヨーク部３の外周部３ａをカットしたものである（第２の切欠き部２７は、磁極ティース２に対して略直角）。ヨーク部３の外周部３ａの蟻溝４に接続する円弧部がカットされている。このとき、第２の切欠き部２７は、固定子鉄心１０の磁気特性に影響を及ぼさない大きさとする。

ヨーク部３の外周部３ａをカットした図２０に示す分割固定子鉄心１の場合でも、実施の形態１乃至３と同様に、図２１に示すように、フープ材５の幅Ｌ１を、一般的な分割固定子鉄心１０１のフープ材１０５の幅Ｌ０（図２）よりも小さくでき、材料歩留まりの改善が図れる。

図２２は図２１の分割固定子鉄心１を組み合わせて形成した固定子鉄心１０である。図２２の固定子鉄心１０は、スロット６の大きさは、図３に示す一般的な固定子鉄心１１０と同じである。しかし、固定子鉄心１０の外周面に第２の切欠き部２７があるため、例えば、図２２の固定子鉄心１０を用いた電動機４０を圧縮機に搭載し、電動機４０を密閉容器（図示せず）に焼き嵌め等により嵌合すると、密閉容器と電動機４０の外周面との間の隙間が大きくなる。そのため、この隙間を冷媒が通る風穴として用いることができ、冷媒により電動機４０が冷却され、電動機４０の効率が改善される。

図２３に示す変形例１の分割固定子鉄心１は、磁極ティース２の先端部２ａ（固定子鉄心１０における内周面）に、第３の切欠き部３７を設けている。この第３の切欠き部３７は、フープ材５の幅方向の端部に合わせて磁極ティース２の先端部２ａをカットしたものである（第３の切欠き部３７は磁極ティース２に対して略直角）。磁極ティース２の先端部２ａの両端（固定子鉄心１０における周方向両端）がカットされている。このとき、第３の切欠き部３７は、固定子鉄心１０の磁気特性に影響を及ぼさない大きさとする。

磁極ティース２の先端部２ａをカットした図２３に示す分割固定子鉄心１の場合でも、実施の形態１乃至３と同様に、図２４に示すように、フープ材５の幅Ｌ１を、一般的な分割固定子鉄心１０１のフープ材１０５の幅Ｌ０（図２）よりも小さくでき、材料歩留まりの改善が図れる。

図２５は図２３の変形例１の分割固定子鉄心１を組み合わせて形成した固定子鉄心１０である。図２５の固定子鉄心１０は、スロット６の大きさは、図３に示す一般的な固定子鉄心１１０と同じである。しかし、磁極ティース２の先端部２ａをカットした第３の切欠き部３７があるため、材料歩留まりの改善が図れる効果に加えて、誘起電圧の高調波歪を抑制する効果もある。

図２６に示す変形例２の分割固定子鉄心１は、ヨーク部３の左右端部（固定子鉄心１０では周方向両端、分割固定子鉄心１同士の連結部）に第４の切欠き部４７を設けている（第４の切欠き部４７は磁極ティース２に対して略直角）。この第４の切欠き部４７は、分割固定子鉄心１のヨーク部３の左右端部を、電磁鋼板のフープ材５の長さ方向に対して略直角にカットしたものである。このとき、第４の切欠き部４７は、固定子鉄心１０の磁気特性に影響を及ぼさない大きさとする。

分割固定子鉄心１のヨーク部３の左右端部を、電磁鋼板のフープ材５の長さ方向に対して略直角にカットした図２６に示す分割固定子鉄心１の場合は、各列の分割固定子鉄心１の配列ピッチＷ１が、一般的な分割固定子鉄心１０１の配列ピッチＷ０よりも短くできる。そのため、材料歩留まりの改善が図れる。

以上のように、この実施の形態によれば、分割固定子鉄心１のヨーク部３の外周部３ａをカットして第２の切欠き部２７を設けることにより、実施の形態１乃至３と同様に、フープ材５の幅Ｌ１を、一般的な分割固定子鉄心１０１のフープ材１０５の幅Ｌ０よりも小さくでき、電磁鋼板の材料歩留まりの改善が図れる。

また、固定子鉄心１０の外周面に第２の切欠き部２７があるため、固定子鉄心１０を用いた電動機４０を圧縮機に搭載し、電動機４０を密閉容器に焼き嵌め等により嵌合すると、密閉容器と電動機４０の外周面との間の隙間が大きくなるため、この隙間を冷媒が通る風穴として用いることができ、冷媒により電動機４０が冷却され、電動機４０の効率が改善される。

また、分割固定子鉄心１を、磁極ティース２の先端部２ａに、フープ材５の幅方向の端部に合わせて磁極ティース２の先端部２ａをカットした第３の切欠き部３７を設けることにより、材料歩留まりの改善が図れる効果に加えて、誘起電圧の高調波歪を抑制する効果もある。

また、分割固定子鉄心１のヨーク部３の左右端部に、分割固定子鉄心１のヨーク部３の左右端部を、電磁鋼板のフープ材５の長さ方向に対して略直角にカットした第４の切欠き部４７を設けることにより、各列の分割固定子鉄心１の配列ピッチＷ１が、一般的な分割固定子鉄心１０１の配列ピッチＷ０よりも短くできるため、材料歩留まりの改善が図れる。

実施の形態５．
図２８は一般的な分割固定子鉄心１０１をフープ材１０５から打ち抜くときの配置を示す図である。

分割固定子鉄心１０１（セグメント）を電磁鋼板（フープ材１０５）から打ち抜く際には、複数に工程を分けて打抜く。各ステージごとに位置を決める案内が必要である。このため、電磁鋼板（フープ材１０５）には位置を定めるためのピン用のピン穴１５０を最初に開ける。その後、各ステージ毎の位置決めピンでピン穴１５０との位置決めを行い、分割固定子鉄心１０１（セグメント）の打ち抜きを行う。そのため、分割固定子鉄心１０１（セグメント）を打ち抜く際は、図２８に示すように、分割固定子鉄心１０１の磁極ティース１０２の位置決めを行うために磁極ティース１０２間に位置決めピン用のピン穴１５０が配置される。

図２９乃至図３１は実施の形態５を示す図で、図２９は分割固定子鉄心１の平面図、図３０はフープ材５から分割固定子鉄心１を打ち抜くときの配置を示す図、図３１は変形例のフープ材５から分割固定子鉄心１を打ち抜くときの配置を示す図である。

図２９に示す分割固定子鉄心１は、磁極ティース２の側面部２ｂに第５の切欠き部５７を設けている。この第５の切欠き部５７は、例えば、分割固定子鉄心１の打ち抜き時に、分割固定子鉄心１の磁極ティース２の位置決めを行うために磁極ティース２間に開けられる位置決めピン用のピン穴５０（図３０参照）と略同心円となる円弧形状に形成される。第５の切欠き部５７は、固定子鉄心１０の磁気特性に影響を及ぼさない大きさとする。

磁極ティース２の側面部２ｂに円弧形状の第５の切欠き部５７があるため、図３０に示すように、分割固定子鉄心１の打ち抜き時に、ピン穴５０と分割固定子鉄心１とを近づけることができる。そのため、各列の分割固定子鉄心１の配列ピッチＷ１が、一般的な分割固定子鉄心１０１の配列ピッチＷ０（図２８）よりも短くできる。そのため、材料歩留まりの改善が図れる。

第５の切欠き部５７の形状は円弧形状だけでなく、多角形状等の他の形状でも同様の効果が得られる。

図３１に示すように、隣接するピン穴５０をフープ材５の幅方向にずらして非対称な位置に設けることで、図３０の場合よりも、磁極ティース２の磁路面積が増加し、第５の切欠き部５７の固定子鉄心１０の磁気特性に及ぼす影響を低減できる。

以上のように、この実施の形態によれば、磁極ティース２の側面部２ｂに、分割固定子鉄心１の打ち抜き時に、分割固定子鉄心１の磁極ティース２の位置決めを行うために磁極ティース２間に開けられる位置決めピン用のピン穴５０（図３０参照）と略同心円となる円弧形状に形成される第５の切欠き部５７を設けることにより、分割固定子鉄心１の打ち抜き時に、ピン穴５０と分割固定子鉄心１とを近づけることができるため、各列の分割固定子鉄心１の配列ピッチＷ１が、一般的な分割固定子鉄心１０１の配列ピッチＷ０よりも短くでき、材料歩留まりの改善が図れる。

また、隣接するピン穴５０をフープ材５の幅方向にずらして非対称な位置に設けることで、磁極ティース２の磁路面積が増加し、第５の切欠き部５７の固定子鉄心１０の磁気特性に及ぼす影響を低減できる。

実施の形態６．
図３２乃至図３５は実施の形態６を示す図で、図３２は分割固定子鉄心１の平面図、図３３はフープ材５から分割固定子鉄心１を打ち抜くときの配置を示す図、図３４は変形例の分割固定子鉄心１の平面図、図３５はフープ材５から変形例の分割固定子鉄心１を打ち抜くときの配置を示す図である。

図３２に示す分割固定子鉄心１は、ヨーク部３の外周部３ａに形成されている蟻溝４の略中央部に円弧形状の第６の切欠き部６７を設けている。この第６の切欠き部６７は、例えば、分割固定子鉄心１の打ち抜き時に、分割固定子鉄心１の位置決めを行うための位置決めピン用のピン穴５０（図３３参照）と略同心円となる円弧形状に形成される。第６の切欠き部６７は、固定子鉄心１０の磁気特性に影響を及ぼさない大きさとする。

ヨーク部３の外周部３ａに形成されている蟻溝４の略中央部に円弧形状の第６の切欠き部６７があるため、図３３に示すように、分割固定子鉄心１の打ち抜き時に、ピン穴５０と分割固定子鉄心１とを近づけることができる（フープ材５の長さ方向に直角な方向に）。そのため、図３３のフープ材５の幅Ｌ１を、一般的な分割固定子鉄心１０１のフープ材１０５の幅Ｌ０（図２）よりも小さくできる。この場合、打ち抜きに必要な打ち抜き代は一定とする。このようにして、材料歩留まりの改善が図れる。

第６の切欠き部６７の形状は円弧形状だけでなく、多角形状等の他の形状でも同様の効果が得られる。

図３４に示す分割固定子鉄心１は、磁極ティース２の先端部２ａの略中央部に円弧形状の第７の切欠き部７７を設けている。この第７の切欠き部７７は、例えば、分割固定子鉄心１の打ち抜き時に、分割固定子鉄心１の位置決めを行うための位置決めピン用のピン穴５０（図３５参照）と略同心円となる円弧形状に形成される。第７の切欠き部７７は、固定子鉄心１０の磁気特性に影響を及ぼさない大きさとする。

磁極ティース２の先端部２ａの略中央部に円弧形状の第７の切欠き部７７があるため、図３５に示すように、分割固定子鉄心１の打ち抜き時に、ピン穴５０と分割固定子鉄心１とを近づけることができる（フープ材５の長さ方向に直角な方向に）。そのため、図３５のフープ材５の幅Ｌ１を、一般的な分割固定子鉄心１０１のフープ材１０５の幅Ｌ０（図２）よりも小さくできる。この場合、打ち抜きに必要な打ち抜き代は一定とする。このようにして、材料歩留まりの改善が図れる。

第７の切欠き部７７の形状は円弧形状だけでなく、多角形状等の他の形状でも同様の効果が得られる。

以上のように、この実施の形態によれば、分割固定子鉄心１のヨーク部３の外周部３ａに形成されている蟻溝４の略中央部に、分割固定子鉄心１の打ち抜き時に、分割固定子鉄心１の位置決めを行うための位置決めピン用のピン穴５０と略同心円となる円弧形状に形成される第６の切欠き部６７を設けることにより、ヨーク部３の外周部３ａに形成されている蟻溝４の略中央部に円弧形状の第６の切欠き部６７があるため、分割固定子鉄心１の打ち抜き時に、ピン穴５０と分割固定子鉄心１とを近づけることができ、フープ材５の幅Ｌ１を、一般的な分割固定子鉄心１０１のフープ材１０５の幅Ｌ０よりも小さくできる。このようにして、材料歩留まりの改善が図れる。

また、分割固定子鉄心１の磁極ティース２の先端部２ａの略中央部に、分割固定子鉄心１の打ち抜き時に、分割固定子鉄心１の位置決めを行うための位置決めピン用のピン穴５０と略同心円となる円弧形状に形成される第７の切欠き部７７を設けることにより、分割固定子鉄心１の打ち抜き時に、ピン穴５０と分割固定子鉄心１とを近づけることができるため、フープ材５の幅Ｌ１を、一般的な分割固定子鉄心１０１のフープ材１０５の幅Ｌ０よりも小さくでき、材料歩留まりの改善が図れる。

以上の説明では、電動機はブラシレスＤＣモータを用いたが、誘導電動機等の永久磁石を用いない電動機であっても、同様の効果を得ることができる。

また、永久磁石１３には、例えばネオジウム、鉄、ボロンを主成分とする希土類永久磁石を使用する例を説明したが、希土類永久磁石以外の磁石でも構わない。

上記実施の形態１乃至６を適宜組み合わせることにより、より歩留まりの良い分割固定子鉄心１の打ち抜き方法となる。

また、上記実施の形態１乃至６のいずれの形態も、電磁鋼板の歩留まりを改善できると共に、電動機４０の鉄心量を低減できる。また、電動機４０を圧縮機等に用いる場合に、冷媒の通気性を改善し、圧縮機の性能改善及び圧縮機の長寿命化が可能となる。

１ 分割固定子鉄心、２ 磁極ティース、２ａ 先端部、３ ヨーク部、３ａ 外周部、３ｂ 内周部、４ 蟻溝、５ フープ材、６ スロット、６ａ スロット開口部、７ 第１の切欠き部、７ａ 円弧部、７ｂ 直線部、８ 薄肉連結部、１０ 固定子鉄心、１１ 巻線、１４ 絶縁部材、１５ 位置決め用突起、１６ 位置決め用突起、１７ 隙間、２０ 固定子、２７ 第２の切欠き部、３７ 第３の切欠き部、４７ 第４の切欠き部、３０ 回転子、４０ 電動機、５０ ピン穴、５７ 第５の切欠き部、６７ 第６の切欠き部、７７ 第７の切欠き部、１０１ 分割固定子鉄心、１０２ 磁極ティース、１０２ａ 先端部、１０３ ヨーク部、１０４ 蟻溝、１０５ フープ材、１０６ スロット、１１０ 固定子鉄心、１５０ ピン穴。

Claims (10)

1. 略Ｔ字状の形状を有する分割固定子鉄心を複数環状に接続して形成した固定子鉄心を備えた電動機であって、
   前記分割固定子鉄心は、前記固定子鉄心の周方向の磁路を形成するヨーク部と、このヨーク部の内周部から前記固定子鉄心の径方向にのびるとともに、先端部に周方向両端に突出した突起部が設けられた磁極ティースとを有し、
   前記磁極ティースは、該磁極ティースの側面部に切欠き部を備えたことを特徴とする電動機。
2. 前記切欠き部は、前記磁極ティースの両側面部に、かつ、非対称な位置に、形成されたことを特徴とする請求項１記載の電動機。
3. 略Ｔ字状の形状を有する分割固定子鉄心を複数環状に接続して形成した固定子鉄心を備えた電動機であって、
   前記分割固定子鉄心は、前記固定子鉄心の周方向の磁路を形成するとともに、外周部に蟻溝が形成されたヨーク部と、このヨーク部の内周部から前記固定子鉄心の径方向にのびるとともに、先端部に周方向両端に突出した突起部が設けられた磁極ティースとを有し、
   前記ヨーク部は、該ヨーク部の前記蟻溝の中央部に切欠き部を備えたことを特徴とする電動機。
4. 略Ｔ字状の形状を有する分割固定子鉄心を複数環状に接続して形成した固定子鉄心を備えた電動機であって、
   前記分割固定子鉄心は、前記固定子鉄心の周方向の磁路を形成するとともに、外周部に蟻溝が形成されたヨーク部と、このヨーク部の内周部から前記固定子鉄心の径方向にのびるとともに、先端部に周方向両端に突出した突起部が設けられた磁極ティースとを有し、
   前記磁極ティースの前記先端部の中央部に切欠き部を備えたことを特徴とする電動機。
5. 前記切欠き部は、円弧形状に切り欠かれて形成されたこと特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の電動機。
6. 略Ｔ字状の形状を有し、複数環状に接続されて１つの固定子鉄心を形成する分割固定子鉄心であって、前記固定子鉄心の周方向の磁路を形成するヨーク部と、このヨーク部の内周部から前記固定子鉄心の径方向にのびるとともに、先端部に周方向両端に突出した突起部が設けられた磁極ティースとを有する分割固定子鉄心の製造方法において、
   前記磁極ティースは、該磁極ティースの側面部に切欠き部を備え、
   当該分割固定子鉄心の電磁鋼板打ち抜き時に、二列の前記分割固定子鉄心が、一の列の互いに隣接する前記磁極ティースの間に他の列の前記磁極ティースが向き合って入るように配置され、
   前記切欠き部を前記電磁鋼板の位置決め用のピン穴に寄せて打ち抜くことを特徴とする分割固定子鉄心の製造方法。
7. 隣接する前記ピン穴が前記電磁鋼板の幅方向にずらした非対称な位置に設けられ、前記ピン穴に合わせて前記切欠き部も前記磁極ティースの両側面部で位置をずらすことを特徴とする請求項６記載の分割固定子鉄心の製造方法。
8. 略Ｔ字状の形状を有し、複数環状に接続されて１つの固定子鉄心を形成する分割固定子鉄心であって、前記固定子鉄心の周方向の磁路を形成するとともに、外周部に蟻溝が形成されたヨーク部と、このヨーク部の内周部から前記固定子鉄心の径方向にのびるとともに、先端部に周方向両端に突出した突起部が設けられた磁極ティースとを有する分割固定子鉄心の製造方法において、
   前記ヨーク部は、該ヨーク部の前記蟻溝の中央部に切欠き部を備え、
   当該分割固定子鉄心の電磁鋼板打ち抜き時に、二列の前記分割固定子鉄心が、一の列の互いに隣接する前記磁極ティースの間に他の列の前記磁極ティースが向き合って入るように配置され、
   前記切欠き部を前記電磁鋼板の位置決め用のピン穴に寄せて打ち抜くことを特徴とする分割固定子鉄心の製造方法。
9. 略Ｔ字状の形状を有し、複数環状に接続されて１つの固定子鉄心を形成する分割固定子鉄心であって、前記固定子鉄心の周方向の磁路を形成するとともに、外周部に蟻溝が形成されたヨーク部と、このヨーク部の内周部から前記固定子鉄心の径方向にのびるとともに、先端部に周方向両端に突出した突起部が設けられた磁極ティースとを有する分割固定子鉄心の製造方法において、
   前記磁極ティースの前記先端部の中央部に切欠き部を備え、
   当該分割固定子鉄心の電磁鋼板からの打ち抜き時に、二列の前記分割固定子鉄心が、一の列の互いに隣接する前記磁極ティースの間に他の列の前記磁極ティースが向き合って入るように配置され、
   前記切欠き部を前記電磁鋼板の位置決め用のピン穴に寄せて打ち抜くことを特徴とする分割固定子鉄心の製造方法。
10. 前記切欠き部は、前記ピン穴と同心円となる円弧形状に切り欠かれて形成されたこと特徴とする請求項６〜９いずれかに記載の分割固定子鉄心の製造方法。

Images