JP2013153643A - 単相誘導モータ - Google Patents

Abstract

【課題】集中巻型の単相誘導モータは、回転部側からティースに流れる磁束が、コアバックにおいて漏れてしまい、モータの動作効率が十分に得られない虞がある。
【解決手段】単相誘導モータのステータが、コアバックと、複数のティースと、を有するステータコアと、複数のティースにそれぞれ形成された複数のコイルと、を備え、複数のコイルが、主巻線により形成される複数の主コイルと、補助巻線により形成される複数の補助コイルと、を含み、ステータコアが、複数のコア要素６０の集合であり、複数のコア要素６０のそれぞれが、１つのティースと、コアバック要素と、を含み、隣接するコアバック要素が、連結部６２２にて連結し、連結部６２２の径方向内側にて合わせ面が接触し、ティースの両側におけるコアバック要素の軸方向に平行な面による最小断面積が、軸方向に平行な面によるティースの最小断面積以上の０．９０倍である。
【選択図】図４

Description

本発明は、インナロータ型の単相誘導モータに関する。

特開２００６−２８８０８０号公報に開示される誘導電動機の固定子のヨークは、それぞれがティースを含むヨークメンバーを連結手段で屈曲可能に一連につなげたヨーク連結
体である。ヨーク連結体は、直線状に展開した状態で、主巻線が奇数番目の各ティースに渡り線を介して一連に巻回され、補助巻線が偶数番目の各ティースに渡り線を介して一連
に巻回される。そして、ヨーク連結体の両端が連結されることにより、環状のヨークとなる。
特開２００６−２８８０８０号公報

ところで、環状にする前に複数のコア要素が直線状の展開状態となっている従来のステータコアでは、ティースの周方向の幅に比べてコアバックの径方向の幅が小さい。各ティースに１つのコイルが設けられる集中巻型の単相誘導モータ（「単相交流モータ」とも呼ばれる。）では、ティースを流れる最大磁束と、コアバックを流れる最大磁束とが理論上等しい。したがって、回転部側からティースに流れる磁束が、コアバックにおいて漏れてしまい、モータの動作効率が十分に得られない虞がある。

本発明は、主巻線および補助巻線を備える単相誘導モータにおいて、動作効率の低下を防止することを主たる目的としている。

本発明の例示的な一の側面に係る単相誘導モータは、回転部と、ステータを有する静止部と、前記回転部を前記静止部に対して中心軸を中心に回転可能に支持する軸受部と、を備え、前記ステータが、環状のコアバックと、前記コアバックから径方向内方へと延びる複数のティースと、を有するステータコアと、前記複数のティースにそれぞれ形成された複数のコイルと、を備え、前記複数のコイルが、連続する導線を１つおきのティースに巻回方向を反転しつつ巻き付けた主巻線により形成される複数の主コイルと、連続する導線を、前記１つおきのティースの間に位置するティースに巻回方向を反転しつつ巻き付けた補助巻線により形成される複数の補助コイルと、を含み、前記ステータコアが、複数のコア要素の集合であり、前記複数のコア要素のそれぞれが、１つのティースと、前記コアバックの対応する部位であるコアバック要素と、を含み、隣接するコアバック要素が、径方向外側に位置する連結部にて連結し、前記連結部の径方向内側にて前記隣接するコアバック要素の互いに対向する側面である合わせ面が接触し、前記ティースの両側における前記コアバック要素の軸方向に平行な面による最小断面積が、軸方向に平行な面による前記ティースの最小断面積の０．９０倍以上である。

本発明によれば、主巻線および補助巻線を備える誘導モータにおいて、動作効率の低下を防止することができる。

図１は、一の実施形態に係る単相誘導モータの縦断面図である。 図２は、ステータの平面図である。 図３は、展開状態のステータコアの平面図である。 図４は、コア要素の拡大図である。 図５は、連結部近傍の拡大図である。 図６は、コア要素およびインシュレータの平面図である。 図７は、コア要素およびインシュレータをティースとは反対側から示す図である。 図８は、コア要素およびインシュレータの斜視図である。 図９は、巻線の状態を簡略化して示す図である。 図１０は、コア要素および他のインシュレータの斜視図である。 図１１は、他の実施形態に係るステータコアの平面図である。

本明細書では、図１に示すモータ１の中心軸Ｊ１方向における上側を単に「上側」と呼び、下側を単に「下側」と呼ぶ。なお、上下方向は、実際の機器に組み込まれたときの位置関係や方向を示すものではない。また、中心軸Ｊ１に平行な方向を「軸方向」と呼び、中心軸を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸を中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。

図１は、本発明の例示的な一の実施形態に係る単相誘導モータ１（以下、「モータ１」という。）を示す縦断面図である。モータ１は、好ましくは、空気調和装置、空気清浄機、加湿器、送風機、または扇風機に用いられる。モータ１はインナロータ型であり、単相交流が入力されることにより回転する。モータ１は、静止部２と、回転部３と、軸受部４と、を含む。軸受部４は、中心軸Ｊ１を中心に回転部３を静止部２に対して回転可能に支持する。軸受部４は、第１玉軸受４１と、第１玉軸受４１の下側に配置される第２玉軸受４２とから構成される。

静止部２は、第１軸受支持部２１１と、第２軸受支持部２１２と、ステータ２２と、樹脂モールド２３と、を含む。樹脂モールド２３は、ステータ２２のティースの先端面以外、すなわち、ステータ２２の内周面以外を覆う。第１軸受支持部２１１は、板部材をプレスすることにより成型される。第１軸受支持部２１１は、中央部５１と、平板部５２と、フランジ部５３と、を含む。中央部５１は、有蓋略円筒状である。中央部５１内には第１玉軸受４１が保持される。平板部５２は、中央部５１の下端から径方向外方へと環状に広がる。フランジ部５３は、平板部５２の外縁部から上方へと起立し、さらに径方向外方へと環状に広がる。フランジ部５３は、樹脂モールド２３の内周面および上面に接するようにして樹脂モールド２３に嵌められる。

第２軸受支持部２１２は板部材をプレスすることにより成型される。第２軸受支持部２１２は有底略円筒状であり、中央に開口を有する。第２軸受支持部２１２の下面および外周面が樹脂モールド２３に接するようにインサート成型することにより、第２軸受支持部２１２が樹脂モールド２３内に配置される。第２軸受支持部２１２の内周面に第２玉軸受４２が保持される。

ステータ２２は、ステータコア２２１と、樹脂製のインシュレータ２２２と、複数のコイル２２３と、を含む。ステータ２２の詳細については後述する。

回転部３は、シャフト３１と、ロータコア３２と、エンドリング３３と、を含む。シャフト３１は、第１玉軸受４１および第２玉軸受４２により、中心軸Ｊ１を中心として回転可能に支持される。シャフト３１の出力端は、第２軸受支持部２１２の開口から下方に突出する。ロータコア３２は、積層鋼板により形成され、ステータ２２の径方向内側に配置される。エンドリング３３は、ロータコア３２の上下の面に環状に設けられる。ロータコア３２内には、軸方向に延びる複数の空間が周方向に配列形成されている。これらの空間内にはエンドリング３３がダイカストにて成型される際に、金属が充填される。エンドリング３３がロータコア３２内に充填された金属と繋がることにより、かご形回転子が構成される。

図２は、ステータ２２の平面図である。図２では、コイル２２３、渡り線２２４およびロータコア３２を二点鎖線にて示している。ステータ２２の外形は、中心軸Ｊ１を中心とする略八角形である。ステータコア２２１は、薄板状の複数の磁性鋼板が積層されて形成される。ステータコア２２１は、外周面近傍および内周面近傍以外がインシュレータ２２２により覆われる。ステータコア２２１は、８本のティース６１と、環状のコアバック６２と、を含む。ティース６１は、コアバック６２からロータコア３２に向かって径方向内方に延びる。複数のコイル２２３は、複数のティース６１にそれぞれ形成される。ステータ２２では、コイル２２３は、いわゆる集中巻きにて形成される。

図３は、展開状態のステータコア２２１の平面図である。ステータコア２２１は、複数のコア要素６０の集合である。複数のコア要素６０のそれぞれは、１つのティース６１と、コアバック要素６２１と、を含む。コアバック要素６２１は、コアバック６２の１／８の部位であり、１つのティース６１に対応する。コアバック要素６２１は、ティース６１の根元から左右に延び、およそ直線状である。

互いに隣接するコアバック要素６２１は、微小な連結部６２２にて連結される。図３に示すステータコア２２１を連結部６２２にて折り曲げることにより、環状のステータコア２２１が形成される。図３の両端のコアバック要素６２１は、溶接にて接合される。ステータコア２２１を環状にすると、連結部６２２は、コアバック要素６２１のほぼ径方向外側かつ周方向両側（ただし、最も端に位置するコア要素６０のコアバック要素６２１に関しては片方のみ）に位置する。

図４は、コア要素６０の拡大図である。以下、図４の下側を径方向内側とも呼び、上側を径方向外側とも呼ぶ（他の同様の図に関しても同様）。コアバック要素６２１の図４の左右両側、すなわち、隣接するコアバック要素６２１と対向する側面６５１は、連結部６２２の径方向内側に位置する。ステータコア２２１を環状とすることにより、隣接するコアバック要素６２１の互いに対向する側面６５１は、実質的に接触する。以下、側面６５１を、「合わせ面」という。合わせ面６５１は平面である。合わせ面６５１同士が接触することにより、コアバック６２における磁路が形成される。以下の説明では、コアバック要素６２１の径方向外側、すなわち、ティース６１とは反対側の面６５３を「外面」といい、径方向内側、すなわち、ティース６１側の面６５４を「内面」という。

図５は、連結部６２２近傍の拡大図である。コアバック要素６２１の外面６５３は略平面であるが、連結部６２２近傍において、僅かにティース６１側へと向かう。連結部６２２の径方向内側の面は、ステータコア２２１の厚さ方向に延びる微小円筒面６５２（正確には、微小円筒面の一部）である。合わせ面６５１は、微小円筒面６５２から、ティース６１側に向かって延びる。微小円筒面６５２と合わせ面６５１とは、滑らかに接続される。ステータコア２２１を環状にして、合わせ面６５１同士を重ねると、合わせ面６５１は径方向に延びる。

コアバック要素６２１の外面６５３は、周方向において、すなわち、図４に示す展開状態における左右方向において、７０％以上が平面であることが好ましい。これにより、全体が円筒面状である場合に比べて、同じ量の鋼板から、ステータコア２２１を構成する鋼板部品をより多く得ることができる。外面６５３の平面は、ティース６１の延びる方向に対して垂直であることが好ましい。コアバック要素６２１では、内面６５４は、ティース６１の周方向両側に広がる平面である。これにより、さらに効率よく、ステータコア２２１を構成する鋼板部品を得ることができる。内面６５４全体が平面である必要はなく、内面６５４は、ティース６１の周方向両側に広がる平面および他の面を含むものでもよい。

外面６５３は、径方向に対しておよそ垂直に広がる平面を含むのであれば、この平面は必ずしもティース６１の延びる方向に正確に垂直である必要はない。また、外面６５３は、平面を含まなくてもよく、このような場合であっても、外面６５３の一部（特に、ティース６１とは反対側の部位）が、中心軸Ｊ１を中心とする円筒面であってステータコア２２１に外接するものよりも径方向内側に位置することにより、プレスにて打ち抜く際の材料の使用効率を向上することができる。

ティース６１の両側において、コアバック要素６２１の径方向の最小幅Ｗ１は、ティース６１の周方向の最小幅Ｗ２以上である。ここで、コアバック要素６２１の径方向の幅とは、正確には、コアバック要素６２１の略径方向の幅を指し、外面６５３の１点から最短の内面６５４の１点までの距離を指す。また、コアバック要素６２１の径方向の最小幅は、合わせ面６５１を含まない部位における最小幅を意味する。ティース６１の周方向の最小幅は、正確には、ステータ２２の中心軸Ｊ１およびティースの中心軸に垂直な方向における最小幅を指す。

集中巻きの単相誘導モータを駆動させている最中において、ティース６１を流れる最大磁束と、コアバック６２を流れる最大磁束とは理論上等しい時がある。したがって、コアバックの最小幅をティースの最小幅よりも小さくすると、磁束がコアバックから漏れ出す虞がある。あるいは、ティースがコアバックに対して必要以上に太くなり、インナロータ型の場合、ティースの配置スペースを確保するためにステータコアが大型化する。これに対し、図４のステータコア２２１では、コアバック最小幅Ｗ１がティース最小幅Ｗ２以上であるため、上記問題は生じない。なお、コアバック最小幅Ｗ１がティース最小幅Ｗ２の０．９０倍以上であるときも、磁束漏れの問題は生じない。また、ステータコアの大型化を避けるという観点から、コアバック最小幅Ｗ１はティースの最小幅Ｗ２の２．００倍以下であることが好ましい。さらに、モータの寸法を小さくしたいという要求があれば、コアバック最小幅Ｗ１はティースの最小幅Ｗ２の１．０２倍以下であることが好ましい。したがって、コアバック最小幅Ｗ１の好ましい幅は、ティース最小幅Ｗ２の０．９０倍以上１．０２倍以下、あるいは、ティース最小幅Ｗ２の０．９０倍以上２．００倍以下である。

コアバック最小幅Ｗ１とティース最小幅Ｗ２との上記関係は、ステータコア２２１の厚さが一定の場合に成り立つ。ステータコア２２１の厚さが一定でない場合は、コアバック要素６２１の最小断面積がティース６１の最小断面積以上であることにより、磁束がコアバックから漏れ出すことが防止できる。これにより、モータ１の動作効率の低下を防止することができる。コアバック要素６２１の最小断面積とは、正確には、コアバック要素６２１のティース６１の両側の部位において、軸方向に平行な任意の面によるコアバック要素６２１の最小断面積である。もちろん、合わせ面６５１と交差する断面は除かれる。さらに換言すれば、外面６５３と内面６５４の双方と交差する断面であって軸方向に平行な断面のうち最小のものをいう。また、ティース６１の最小断面積とは、正確には、軸方向に平行な任意の面であって、ティース６１の周方向の両側の側面と交差する面による最小断面積である。通常、巻線が行われる部位の径方向に垂直な断面の面積である。なお、上記コアバック最小幅Ｗ１の好ましい幅より、コアバック要素６２１の好ましい最小断面積は、ティース６１の最小断面積の０．９０倍以上１．０２倍以下、あるいは、ティース６１の最小断面積の０．９０倍以上２．００倍以下と表現される。

コアバック要素６２１は、外面６５３に軸方向に延びる溝６５５、を含む。溝６５５は、巻線機にてコイル２２３を形成する際のステータコア２２１の位置決めに利用される。コアバック要素６２１のティース６１の両側に広がる面である内面６５４と、溝６５５との間の最短距離はＷ３、ティース６１の周方向の最小幅Ｗ２以上である。これにより、ティース６１とコアバック要素６２１との間においても磁束の漏れを防止することができる。よって、モータ１の動作効率の低下を防止することができる。最短距離Ｗ３とティース最小幅Ｗ２との上記関係は、ステータコア２２１の厚さが一定の場合ものである。ステータコア２２１の厚さが一定でない場合は、溝６５５と交差するコアバック要素６２１の最小断面積が、ティース６１の上述の最小断面積以上であることにより、磁束の漏れが防止される。これにより、モータ１の動作効率の低下が防止される。なお、コアバック要素６２１の最小断面積は、正確には、軸方向に平行かつ溝６５５および内面６５４と交差する任意の断面におけるコアバック要素６２１の最小断面積を指す。

ステータコア２２１では、平面視した場合の合わせ面６５１の長さが、ティース６１の周方向の幅Ｗ２よりも大きい。合わせ面６５１の範囲は、ステータコア２２１を環状にした際に実質的に接触する範囲である。ステータコア２２１を環状にした場合に合わせ面６５１が径方向に対して傾斜する場合は、合わせ面６５１の長さとは、合わせ面６５１の中心および中心軸Ｊ１を通る径方向に延びる面に、合わせ面６５１を投影した場合の長さを指すものとする。コアバック６２では、合わせ面６５１の長さをティース最小幅Ｗ２以上とすることにより、合わせ面６５１の位置での磁束の漏れを抑制することができる。

合わせ面６５１の長さとティース最小幅Ｗ２との上記関係も、ステータコア２２１の厚さが一定である場合のものである。ステータコア２２１の厚さが一定でない場合は、合わせ面６５１の面積が、ティース６１の上述の最小断面積以上であることにより、磁束の漏れが抑制される。ステータコア２２１を環状にした場合に合わせ面６５１が径方向に対して傾斜する場合は、合わせ面６５１の面積とは、合わせ面６５１の中心および中心軸Ｊ１を通る径方向に延びる面に、合わせ面６５１を投影した場合の面積を指すものとする。なお、コアバック要素６２１が直線状の場合、コアバック要素６２１の最小断面積は、合わせ面６５１の面積よりも大きい場合もあれば、小さい場合もある。特に、図４と異なり、内面６５４が中心軸Ｊ１を中心とする円筒面の一部である場合は、コアバック要素６２１の最小断面積は合わせ面６５１の面積よりも小さくなる可能性が高い。

図６は、コア要素６０にインシュレータ２２２が取り付けられた様子を示す平面図であり、図７は、ティース６１とは反対側から示す図である。図４と同様に、図６の下側を径方向内側とも呼び、上側を径方向外側とも呼ぶ。既述のように、コアバック要素６２１の外面６５３近傍の部位およびティース６１の先端近傍の部位以外はインシュレータ２２２により覆われる。正確には、合わせ面６５１近傍の部位もインシュレータ２２２から露出する。図６および図７では、コア要素６０に平行斜線を付す。図８は、コア要素６０およびインシュレータ２２２をコアバック要素６２１側から見た斜視図である。

インシュレータ２２２は、上部と下部とが別部材にて樹脂にて成型されてもよく、インサート成型にてステータコア２２１上に配置されてもよい。インシュレータ２２２は、ティース被覆部７１と、コアバック被覆部７２と、を含む。ティース被覆部７１は、ティース６１の上面、下面および両側面を覆う。コアバック被覆部７２は、コアバック要素６２１の上面、下面および内面６５４を覆う。インシュレータ２２２は、上下にほぼ対称である。

ティース被覆部７１は、ティース６１の先端近傍に鍔状に広がる内壁部７１１、を含む。コアバック被覆部７２は、ティース被覆部７１との境界に上下に突出する外壁部７２１、を含む。コイル２２３は、内壁部７１１と外壁部７２１との間に形成される。コアバック被覆部７２の上面の左右両端部には、上方に突出する側部突出部７２２が設けられる。コアバック被覆部７２の上面の外面６５３側、かつ、左右方向のおける中央には、上方の突出する２つの突出部７２３が設けられる。突出部７２３は、巻線機がインシュレータ２２２を保持する際に利用されるため、以下、「保持突出部」という。保持突出部７２３は、コアバック要素６２１の上面および下面の周方向中央から径方向外方へと突出し、最も径方向外側の部位が、外面６５３よりも径方向外側に位置する。側部突出部７２２および保持突出部７２３は、コアバック被覆部７２の下面においても同様である。コアバック被覆部７２の径方向外側の部位は、保持突出部７２３を除き、径方向に垂直な直線状である。コアバック被覆部７２の径方向内側の部位も、径方向に垂直な直線状である。

インシュレータ２２２の上部の形状と下部の形状とはほぼ上下対称であるため、以下、上部について説明する。

側部突出部７２２は、コアバック要素６２１の上面の左右両端部において、連結部６２２よりも径方向内側に位置する。側部突出部７２２と外壁部７２１との間には壁が存在せず、溝状になっている。図２に示すように、渡り線２２４は、コイル２２３から側部突出部７２２と外壁部７２１との間を通ってコアバック６２上に導かれる。そして、側部突出部７２２の径方向外側を通って２つ隣のコイル２２３に至る。

図６および図８に示すように、各保持突出部７２３は、中心軸Ｊ１に平行な方向から見た際に、径方向外側にて左右方向（周方向に対応する。）に延びる部位７３１と、径方向内方へと延びる部位７３２と、を含む。部位７３２は、部位７３１の他方の保持突出部７２３側から径方向内方へと延びる。換言すれば、各保持突出部７２３は、平面視した場合に、略Ｌ字状である。コア要素６０が巻線機に保持される際には、上下４個の保持突出部７２３の径方向内側にピンが嵌められ、コアバック要素６２１の外面６５３も治具に当接する。治具の突起が外面６５３の溝６５５に嵌ることにより、コア要素６０が正確に位置決めされる。

図７および図８に示すように、インシュレータ２２２は、コアバック要素６２１の上面から、保持突出部７２３と軸方向に連続する支持突出部７２４、をさらに含む。支持突出部７２４は、コアバック要素６２１の外面側６５３へと延び、外面６５３に接触する。なお、インシュレータ２２２の下部では、支持突出部７２４は下側の保持突出部７２３から上方へと延びる。支持突出部７２４が設けられることにより、保持突出部７２３が巻線機に保持されて保持突出部７２３を径方向外方へと傾ける力が作用したとしても、支持突出部７２４が外面６５３に接触していることにより、保持突出部７２３の傾きが低減される。

既述のように、コアバック要素６２１の外面６５３は略平面であるため、インシュレータ２２２からコアバック要素６２１が径方向外方へとほとんど突出しない。しかし、インシュレータ２２２には径方向外方へと突出する保持突出部７２３が設けられるため、インシュレータ２２２を保持するようにしてステータコア２２１およびインシュレータ２２２を巻線機に保持させることが実現される。

図９は、８本のティース６１における巻線の状態を簡略化して示す図である。太い実線は主巻線８１を示し、太い一点鎖線は補助巻線８２を示す。また、主巻線８１および補助巻線８２がティース６１に複数回巻回されてコイル２２３が形成される様子を省略している。主巻線８１および補助巻線８２は、それぞれ連続する導線である。主巻線８１が１つおきのティース６１に巻回方向を反転しつつ巻き付けられることにより、複数の主コイル８１１が形成される。補助巻線８２は、主コイル８１１が形成されるティース６１の間に位置するティース６１に巻回方向を反転しつつ巻き付けられる。これにより、複数の補助コイル８２１が形成される。すなわち、各主コイル８１１は主巻線８１の一部であり、各補助コイル８２１は、補助巻線８２の一部である。

なお、主巻線８１および補助巻線８２の巻回方向とは、中心軸Ｊ１側からティース６１を見たときの巻回方向を指すものとする。また、主巻線８１および補助巻線８２は、切断されたものを繋げることにより、連続する導線となっていてもよい。

主巻線８１および補助巻線８２は、周方向において同方向に進むように、１つおきのティース６１に巻回されるが、主巻線８１のティース６１間の渡り線２２４は、図８の上側に配置され、補助巻線８２のティース６１間の渡り線２２４は、図８の下側に配置される。図２に示す渡り線２２４は、主巻線８１の渡り線２２４である。

主巻線８１の渡り線２２４が下側に配置され、補助巻線８２の渡り線２２４が上側に配置されてもよい。すなわち、主巻線８１の渡り線２２４は、コアバック６２の上側および下側の一方側に配置され、補助巻線８２の渡り線２２４は、コアバック６２の上側および下側の他方側に配置される。これにより、主巻線８１と補助巻線８２とが渡り線２２４の部分にて干渉することが防止される。ステータ２２の下側における渡り線２２４の様子は、図２とほぼ同様である。

通常の単相誘導モータと同様に、モータ１はコンデンサを備え、コンデンサにより主巻線８１に流れる交流電流の位相と補助巻線８２に流れる交流電流の位相とが９０°ずらされる。これにより、ステータ２２の内側に回転磁界が生じ、回転部３が回転する。

図１０は、インシュレータ２２２の他の例をステータコア２２１と共に示す斜視図である。図１０に示すインシュレータ２２２では、図８に示すものと比べて、側部突出部７２２の形状が異なり、側部突出部７２２の径方向外側に補助突出部７２５を備える点で異なる。他の構造は図８と同様である。

軸方向に突出する側部突出部７２２および補助突出部７２５が径方向に並ぶことにより、これらの突出部の間に周方向に延びる溝７２６が形成される。換言すれば、コアバック要素６２１の周方向両端部に、溝７２６が設けられる。溝７２６は渡り線２２４を案内するために利用される。また、側部突出部７２２の径方向外側の面、すなわち、溝７２６の径方向内側の側面は、溝７２６の底面に向かって径方向外方へと向かうように傾斜する傾斜面７２７を含む。図１０では、傾斜面７２７は側部突出部７２２の上部に設けられるが、側部突出部７２２の軸方向中央部や下部に設けられてもよい。渡り線２２４は、ステータコア２２１の折り曲げ時に径方向内側へと撓みやすいことから、傾斜面７２７により、渡り線２２４を容易に溝７２６内へと導くことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施形態において、図１１のように外面９５３全体が中心軸Ｊ１を中心とする円筒面であっても良い。この場合においても、ステータコアの厚さが一定の場合にコアバック要素９２１の最小幅Ｗ１１がティース９１の最小幅Ｗ１２以上であることにより、磁束の漏れを防止しモータの動作効率の低下を防止することができる。なお、コアバック最小幅Ｗ１１がティース最小幅Ｗ１２の０．９０倍以上であるときも、磁束漏れは防止される。また、ステータコアの大型化を避けるという観点から、コアバック最小幅Ｗ１１はティースの最小幅Ｗ１２の２．００倍以下が好ましい。さらに、モータの寸法を小さくしたいという要求があれば、コアバック最小幅Ｗ１１はティースの最小幅Ｗ１２の１．０２倍以下であることが好ましい。したがって、コアバック最小幅Ｗ１１の好ましい幅は、ティース最小幅Ｗ１２の０．９０倍以上１．０２倍以下、あるいは、ティース最小幅Ｗ１２の０．９０倍以上２．００倍以下である。より一般的には、コアバック要素９２１の好ましい最小断面積は、ティース９１の最小断面積の０．９０倍以上１．０２倍以下、あるいは、ティース９１の最小断面積の０．９０倍以上２．００倍以下と表現できる。コアバック要素９２１の最小断面積とは、正確には、軸方向に平行な様々の面によるコアバック要素９２１の断面を仮定した場合に、それらの断面積の内の最小の値である。また、ティース９１の最小断面積とは、正確には、軸方向に平行な面であって、ティース９１の周方向の両側の側面と交差する様々の面による断面を仮定した場合に、それらの断面積の内の最小の値である。コア要素６０の数は１２でもよく、さらに多くてもよい。単相誘導モータの場合、原則として、コア要素６０の数は４の倍数となる。コア要素６０の数が８または１２の場合に、外面６５３を略平面とすることにより、鋼板の使用効率が特に向上する。また、コアバック要素６２１の外面６５３は樹脂モールドに覆われていなくも、モータハウジングに覆われていてもよい。

保持突出部７２３は、コアバック要素６２１の上面および下面の周方向のおよそ中央から径方向外方へと突出するのであれば、上方や下方に突出する必要はない。例えば、保持突出部７２３を削除し、支持突出部７２４に巻線機のピンを上方から挿入する孔を設け、支持突出部７２４が保持突出部として機能してもよい。逆に、保持突出部７２３の撓みを小さく抑えることができるのであれば、図７および図８に示す構造において、支持突出部７２４は省略されてもよい。

渡り線２２４を容易に溝７２６に導くための傾斜面は、補助突出部７２５の径方向内側や、保持突出部７２３の径方向内側に設けられてもよい。

軸受部４は、玉軸受４１，４２には限定されない。例えば、スリーブ状の軸受部が利用されてもよい。

上記実施形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

本発明は、様々な用途のモータとして利用することができ、特に、空気調和装置、空気清浄機、加湿器、送風機または扇風機用のモータに適している。

２ 静止部
３ 回転部
４ 軸受部
２２ ステータ
２３ 樹脂モールド
６０ コア要素
６１ ティース
６２ コアバック
８１ 主巻線
８２ 補助巻線
２２１ ステータコア
２２２ インシュレータ
２２３ コイル
２２４ 渡り線
６２１ コアバック要素
６２２ 連結部
６５１ 合わせ面
６５３ （コアバック要素の）外面
６５４ （コアバック要素の）内面
６５５ 溝
７２３ 保持突出部
７２４ 支持突出部
７２６ 溝
７２７ 傾斜面
８１１ 主コイル
８２１ 補助コイル

Claims (16)

1. 回転部と、
   ステータを有する静止部と、
   前記回転部を前記静止部に対して中心軸を中心に回転可能に支持する軸受部と、
   を備え、
   前記ステータが、環状のコアバックと、前記コアバックから径方向内方へと延びる複数のティースと、を
   有するステータコアと、
   前記複数のティースにそれぞれ形成された複数のコイルと、
   を備え、
   前記複数のコイルが、
   連続する導線を１つおきのティースに巻回方向を反転しつつ巻き付けた主巻線により形成される複数の主コイルと、
   連続する導線を、前記１つおきのティースの間に位置するティースに巻回方向を反転しつつ巻き付けた補助巻線により形成される複数の補助コイルと、
   を含み、
   前記ステータコアが、複数のコア要素の集合であり、
   前記複数のコア要素のそれぞれが、１つのティースと、前記コアバックの対応する部位であるコアバック要素と、を含み、
   隣接するコアバック要素が、径方向外側に位置する連結部にて連結し、前記連結部の径方向内側にて前記隣接するコアバック要素の互いに対向する側面である合わせ面が接触し、
   前記ティースの両側における前記コアバック要素の軸方向に平行な面による最小断面積が、軸方向に平行な面による前記ティースの最小断面積の０．９０倍以上である、単相誘導モータ。
2. 前記ティースの両側における前記コアバック要素の軸方向に平行な面による最小断面積が、軸方向に平行な面による前記ティースの最小断面積以上である、請求項１に記載の単相誘導モータ。
3. 前記ティースの両側における前記コアバック要素の軸方向に平行な面による最小断面積
   が、軸方向に平行な面による前記ティースの最小断面積の２．００倍以内である、請求項１または２に記載の単相誘導モータ。
4. 前記ティースの両側における前記コアバック要素の軸方向に平行な面による最小断面積
   が、軸方向に平行な面による前記ティースの最小断面積の１．０２倍以内である、請求項３に記載の単相誘導モータ。
5. 前記合わせ面の面積が、前記ティースの前記最小断面積以上である、請求項１ないし４のいずれかに記載の単相誘導モータ。
6. 前記コアバック要素が、前記ティース側の面である内面と、前記ティースとは反対側の面である外面とを有し、
   前記外面は軸方向に延びる溝、を有し、
   前記軸方向に平行かつ前記溝および内面と交差する面による前記コアバック要素の最小断面積が、前記ティースの前記最小断面積以上である、請求項１ないし５のいずれかに記載の単相誘導モータ。
7. 前記主巻線の渡り線が、前記コアバックの上側および下側の一方側に配置され、前記補助巻線の渡り線が、前記コアバックの上側および下側の他方側に配置される、請求項１ないし６のいずれかに記載の単相誘導モータ。
8. 前記コアバック要素の前記ティースとは反対側の面である外面が、径方向に対して垂直に広がる平面を含む、請求項１ないし７のいずれかに記載の単相誘導モータ。
9. 前記コアバック要素の前記ティースとは反対側の面である外面の一部が、前記中心軸を中心とする円筒面であって前記ステータコアに外接するものよりも径方向内側に位置する、請求項１ないし７のいずれかに記載の単相誘導モータ。
10. 前記複数のコア要素の数が、８または１２である、請求項１ないし９のいずれかに記載の単相誘導モータ。
11. 前記コアバック要素の前記ティース側の面である内面が、前記ティースの周方向両側に広がる平面を含む、請求項１ないし１０のいずれかに記載の単相誘導モータ。
12. 前記ステータが、前記ステータコアを覆う樹脂製のインシュレータ、をさらに備え、
    前記インシュレータが、前記コアバック要素の上面および下面の周方向中央から径方向外方へと突出する突出部、を備える、請求項１ないし１１に記載の単相誘導モータ。
13. 前記インシュレータが、前記コアバック要素の前記上面および前記下面から、前記突出部と軸方向に連続して前記コアバック要素の前記外面側へと延び、前記外面に接触する部位、を備える、請求項１２に記載の単相誘導モータ。
14. 前記インシュレータが、前記コアバック要素の周方向両端部に、渡り線を案内する溝を有し、前記溝の径方向内側の側面が、前記溝の底面に向かって径方向外方へと向かうように傾斜する傾斜面を含む、請求項１ないし１３のいずれかに記載の単相誘導モータ。
15. 前記静止部が、前記ステータを覆う樹脂モールド、をさらに備える、請求項１ないし１４のいずれかに記載の単相誘導モータ。
16. 空気調和装置、空気清浄機、加湿器、送風機または扇風機に用いられる、請求項１ないし１５のいずれかに記載の単相誘導モータ。

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